5．為了探究拉動(dòng)物體時(shí)用力大小與用力方向的關(guān)系，小王將一個(gè)重力為10牛的重物放置在不同的粗糙水平面上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向向緩慢拉動(dòng)重物勻速前進(jìn)，如圖（a）所示，然后，他改變測(cè)力計(jì)的用力方向，使測(cè)力計(jì)的用力方向與水平方向成一定角度α，如圖（b），接著，他繼續(xù)增大測(cè)力計(jì)的用力方向與水平方向之間的角度α，并記錄下不同角度α下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．
表一   木板 （較光滑）
序號(hào)α（度）拉力F（N）
1103.47
2203.42
3303.47
4403.63
5503.95
表二   砂紙 （較粗糙）
序號(hào)α（度）拉力F（N）
6107.42
7206.84
8306.52
9406.42
10506.52
（1）比較序號(hào)1和6（或2和7、或3和8、或4和9、或5和10）可知，在不同的水平面上拉動(dòng)同一個(gè)物體時(shí)，測(cè)力計(jì)的用力方向與水平方向之間的角度α相同，水平面越粗糙，拉力越大．
（2）比較序號(hào)1-5可知，在同一水平面上拉動(dòng)同一個(gè)物體時(shí)，用力方向與水平方向之間的角度α越大，法力先減小后增大．
（3）小王發(fā)現(xiàn)，兩次實(shí)驗(yàn)，拉力可能存在最小值，表一中，拉力的最小值應(yīng)該在角度α為20度至40度之間尋找才有可能找到．

分析 （1）根據(jù)控制變量法可判斷：實(shí)驗(yàn)次數(shù)1控制的是接觸面積和壓力，改變的是粗糙程度，研究拉力與粗糙程度的關(guān)系；
（2）探究力方向與水平方向之間的角度α的關(guān)系，應(yīng)控制接觸面相同；
（3）接觸面積、粗糙程度和壓力都相同，但拉力與水平面的夾角不同，拉力也隨之變化，根據(jù)數(shù)據(jù)即可分析；

解答 解：（1）比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)1、6的數(shù)據(jù)可知：質(zhì)量和接觸面積相同，粗糙程度不同，拉力的方向也相同，測(cè)力計(jì)的示數(shù)是逐漸變大，所以可得出的初步結(jié)論是：在同一水平面上，測(cè)力計(jì)的用力方向與水平方向之間的角度α相同，水平面越粗糙，拉力也越大；
（2）探究力方向與水平方向之間的角度α的關(guān)系，應(yīng)控制接觸面相同，角度不同，故實(shí)驗(yàn)序號(hào)為1-5或6-10；
（3）接觸面積、粗糙程度和壓力都相同，但拉力與水平面的夾角增大時(shí)，拉力先減小后增大，由此分析可得：在接觸面積、粗糙程度和壓力都相同，沿水平方向勻速拉動(dòng)物體，當(dāng)拉力與水平面的夾角增大時(shí)，拉力先減小后增大；根據(jù)上面結(jié)論可判斷：拉力與水平面的夾角最小為30度時(shí)，拉力為最��；所以為了找到這一角度，還應(yīng)該在夾角α為20～40度的范圍內(nèi)進(jìn)一步探究．
故答案為：（1）測(cè)力計(jì)的用力方向與水平方向之間的角度α相同，水平面越粗糙，拉力越大；（2）1-5；（3）20；40．

點(diǎn)評(píng) 把握住利用控制變量法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基本思路是解答此題的關(guān)鍵所在．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)探究題

9．在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）小華同學(xué)先把杠桿的中點(diǎn)支在支架上，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，此時(shí)杠桿處于平衡（選填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)．為了使杠桿在水平位置平衡，此時(shí)應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母，這樣做的好處是便于測(cè)量力臂．

（2）某同學(xué)進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后，得到的數(shù)據(jù)為F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm．該同學(xué)根據(jù)這些數(shù)據(jù)能否得出探究結(jié)論？不能，理由是：一次實(shí)驗(yàn)具有偶然性，應(yīng)多測(cè)幾組數(shù)據(jù)得到普遍結(jié)論．
（3）如果利用如圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每個(gè)鉤碼重0.5N，杠桿平衡時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為2.25N．如果保持彈簧測(cè)力計(jì)拉力作用點(diǎn)的位置不變，把彈簧測(cè)力計(jì)沿虛線方向拉，為了保證杠桿在水平位置平衡，其示數(shù)變大（選填“變大”“不變”或“變小”）．
（4）某次實(shí)驗(yàn)中，用如圖丙所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能水平平衡（杠桿上每格等距），但老師卻往往提醒大家不要采用這種方式．這主要是以下哪種原因D（選填字母）
A．一個(gè)人無(wú)法獨(dú)立操作     B．需要使用太多的鉤碼
C．力臂與杠桿不重合         D．力和力臂數(shù)目過(guò)多
（5）在探究實(shí)驗(yàn)中部分同學(xué)們還得出這樣的結(jié)論：只要滿足“動(dòng)力×動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離=阻力×阻力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離”，杠桿就平衡．
a、你認(rèn)為這個(gè)結(jié)論是錯(cuò)誤的．（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）
b、如何用圖丁的裝置來(lái)驗(yàn)證你的觀點(diǎn)？答：保證懸掛點(diǎn)位置不變，將彈簧測(cè)力計(jì)斜向右下或左下拉．
（6）某同學(xué)想利用杠桿的平衡條件來(lái)測(cè)量刻度尺的質(zhì)量．
①將刻度尺平放在支座上，左右移動(dòng)刻度尺，找出能夠使刻度尺在水平位置保持平衡的支點(diǎn)位置，記下這個(gè)位置，它就是刻度尺的重心；
②如圖戊所示，將質(zhì)量為M1的物體掛在刻度尺左邊某一位置，向右（選填“左”或“右”）移動(dòng)刻度尺，直到刻度尺能夠在支座上重新保持水平平衡．記錄物體懸掛點(diǎn)到支座的距離L1和刻度尺的重心到支座的距離L2；
③根據(jù)杠桿的平衡條件，可以計(jì)算出刻度尺的質(zhì)量m=$\frac{{M}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$．（用題目中所給物理量表示）．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：解答題

16．如圖甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量平均速度的實(shí)驗(yàn)，圖乙是某教師的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)：將一小塊含鐵小重物（涂黑部分）密封在灌滿水的長(zhǎng)直玻璃管內(nèi)．當(dāng)長(zhǎng)直玻璃管豎直后，迅速移去玻璃管頂端的小磁鐵，小重物開(kāi)始下落，分別測(cè)得小重物到達(dá)15cm、30cm、45cm處所用的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：
距離/cm
時(shí)間/s
次數(shù)		153045
11.001.922.82
20.991.942.80
30.961.902.78
（1）要完成該實(shí)驗(yàn)，需要用到的主要測(cè)量工具是刻度尺和刻度尺；
（2）分析表中數(shù)據(jù)（不考慮實(shí)驗(yàn)誤差），從最高處下落到玻璃管底部的過(guò)程中小重物不是（選填“是”或“不是”）做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（3）為求小重物在第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)整個(gè)下落過(guò)程的平均速度，某同學(xué)采用了下列兩種計(jì)算方法：
方法1：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.45m}{2.82s}$=…
方法2：v=$\frac{s}{t}$=[$\frac{0.15m}{1.00s}$+$\frac{（0.30-0.15）m}{（1.92-1.00）s}$+$\frac{（0.45-0.30）m}{（2.82-1.92）s}$]÷3=…
以上兩次計(jì)算方法正確的是方法1（選填“方法1”或“方法2”）；
（4）在甲實(shí)驗(yàn)中，為了測(cè)量鉛筆沿硬紙板下滑的平均速度，應(yīng)使紙板較長(zhǎng)且保持較小（選填“大”或“小”）的角度；
（5）與甲實(shí)驗(yàn)相比，乙實(shí)驗(yàn)具有能保證物體做直線運(yùn)動(dòng)、便于觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程等優(yōu)點(diǎn)，但還有繼續(xù)改進(jìn)之處，你的改進(jìn)建議是加長(zhǎng)玻璃管的長(zhǎng)度（寫出一點(diǎn)即可）．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：解答題

13．小明了解到用刻度尺測(cè)量物體長(zhǎng)度時(shí)會(huì)有一些因素引起測(cè)量誤差，其中刻度尺的溫度變化也是引起誤差的原因之一，他想通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究刻度尺長(zhǎng)度隨溫度變化的情況．
（1）小明找來(lái)兩把完全相同，長(zhǎng)為20cm的鋼尺子，一把放在冰箱充分冷凍，一把放在陽(yáng)光下長(zhǎng)時(shí)間暴曬，再把兩把鋼尺子進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩把鋼尺子的長(zhǎng)度幾乎沒(méi)有差異，請(qǐng)你寫出造成這種現(xiàn)象的原因：兩把鋼尺長(zhǎng)度變化太小，簡(jiǎn)單的測(cè)量工具無(wú)法測(cè)量出微小的變化．
（2）他重新設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置研究物體長(zhǎng)度隨溫度變化的情況，裝置中AB是粗細(xì)均勻的銅棒，COD是可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的指針，實(shí)驗(yàn)時(shí)，A端固定不動(dòng)，指針C端靠緊在銅棒B端，當(dāng)用酒精燈給AB加熱時(shí)，小明可以通過(guò)觀察指針示數(shù)變化分析金屬棒受熱時(shí)的長(zhǎng)度的變化．裝置中銅棒、指針構(gòu)成了一個(gè)整體，其中指針設(shè)計(jì)成CD段比CD段短，這使得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察更加的明顯，在物理學(xué)中這種實(shí)驗(yàn)方法叫放大法．（填“放大法”、“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）
（3）請(qǐng)你根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)提出一個(gè)值得探究的問(wèn)題：物體在溫度變化時(shí)，物體的長(zhǎng)度變化是否與材料有關(guān)．
（溫馨提示：影響物體長(zhǎng)度變化多少的因素可能有物體的材料、物體自身軟硬程度等等）

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．小季在探究影響電阻導(dǎo)體大小的因素的活動(dòng)后，想到鹽水也能導(dǎo)電，他想研究鹽水導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)．于是設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：他連接了如圖所示的電路，他用兩塊表面平整大小相同的金屬板正對(duì)著平行地插入鹽水中，并將金屬板連入電路．請(qǐng)你幫助他完成下列探究過(guò)程．
Ⅰ．小季在實(shí)驗(yàn)探究前先提出了多種猜想，他根據(jù)同學(xué)們的交流和篩選，最終提出影響鹽水導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱的因素可能有：
（1）兩金屬板間距離；
（2）鹽水的溫度；
（3）鹽水的濃度；
請(qǐng)你也提出一個(gè)猜想：兩金屬板的面積．
Ⅱ．小季決定設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究以上猜想．
（1）實(shí)驗(yàn)中，為了將鹽水的導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱“顯示”出來(lái)，具體的做法是保持電壓一定，根據(jù)電流強(qiáng)弱判斷導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱．
（2）影響鹽水導(dǎo)電能力強(qiáng)弱的因素有多個(gè)，如果要研究其中的一個(gè)因素是否影響鹽水導(dǎo)電能力應(yīng)該采用的科學(xué)方法是控制變量法．在研究電流與電壓和電阻的關(guān)系中我們也使用了這種方法．
（3）為此，除了裝置圖中出現(xiàn)的器材外，你還需要的器材有刻度尺、溫度計(jì)．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．小科在觀看世界冰壺錦標(biāo)賽時(shí)猜想：冰壺在冰面上的滑行距離，除了與離手時(shí)的速度大小、接觸面的粗糙程度有關(guān)外，還可能與質(zhì)量有關(guān)．

為了驗(yàn)證這一猜想，小科、小敏和小思做了如下實(shí)驗(yàn)（如圖所示）：在木塊上加放數(shù)量不等的鉤碼后，讓木塊從O點(diǎn)靜止滑下，記錄木塊和鉤碼的總質(zhì)量m和它在水平面的滑行距離S，記錄數(shù)據(jù)如表
質(zhì)量m/kg0.100.150.200.250.300.350.40
滑行距離s/m0.420.410.430.420.430.420.42
（1）木塊每次都從O點(diǎn)沿光滑的斜面靜止下滑，到達(dá)A點(diǎn)的速度 相同．
（2）從上述數(shù)據(jù)分析，可以得到的結(jié)論是：在初速度和接觸面粗糙程度相同的條件下，物體在水平面上滑行的距離與物體的質(zhì)量大小無(wú)關(guān)．
（3）小敏認(rèn)為：木塊及鉤碼的質(zhì)量越大，對(duì)水平面的壓力越大，則滑行中受到的阻力也越大，滑行距離就會(huì)越短．因此，他認(rèn)為數(shù)據(jù)有問(wèn)題，于是對(duì)上表數(shù)據(jù)做了如下改動(dòng)：

請(qǐng)你評(píng)判小敏的做法并闡述理由：小敏的做法是錯(cuò)誤的．我們做實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)時(shí)要尊重客觀事實(shí)，不能隨便更改數(shù)據(jù)．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：解答題

17．在生產(chǎn)和生活中我們常遇到下列事例：投擲鉛球時(shí)，鉛球被舉起一定的高度后再斜向上用力推出去，鉛球會(huì)落到很遠(yuǎn)的地方；投擲標(biāo)槍時(shí)，標(biāo)槍被舉起一定的高度用力甩出去，標(biāo)槍會(huì)落到很遠(yuǎn)的地方…
（1）請(qǐng)你再舉一個(gè)類似的事例：投擲手榴彈．
（2）這些事例應(yīng)用到的共同物理知識(shí)是：利用了慣性．
（3）李娟看到投擲鉛球場(chǎng)景后，思考：鉛球投擲的遠(yuǎn)近跟什么因素有關(guān)呢？
她提出猜想一：鉛球投擲的遠(yuǎn)近與用力的大小有關(guān)．
請(qǐng)你另提出一個(gè)猜想二：鉛球投擲的遠(yuǎn)近與鉛球的質(zhì)量、鉛球的體積、投擲的角度等有關(guān)．
（4）小芳找來(lái)彈弓模擬“投擲鉛球”來(lái)驗(yàn)證猜想一．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下：
a、把彈弓的橡皮用力拉長(zhǎng)到一定的長(zhǎng)度后，以一定彈射角度θ1將彈丸彈射出去，測(cè)出水平射程為S1．
b、把彈弓的橡皮用力拉長(zhǎng)到另一長(zhǎng)度后，以另一個(gè)彈射角度θ2將同一彈丸彈射出去，測(cè)出水平射程為S2．
c、通過(guò)比較兩次射程S1，S2的遠(yuǎn)近，得出結(jié)論：鉛球投擲的遠(yuǎn)近跟拋射角大小有關(guān)．
（5）請(qǐng)對(duì)小芳的實(shí)驗(yàn)方案作出評(píng)估，指出她本次實(shí)驗(yàn)中的不足之處或需要改進(jìn)的地方：兩次沒(méi)有控制彈射的角度相同．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)探究題

14．某小組同學(xué)研究“使用動(dòng)滑輪勻速提起物體時(shí)，所用豎直向上拉力F的大小與哪些因素有關(guān)”．他按圖所示方式用兩個(gè)重力不同的滑輪進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將相應(yīng)的滑輪重G滑、物體重G物和拉力F的大小記錄在表一、二中．

表一：G滑=2�！　　　　　　　　�                                                                 　 表二：G滑=4牛
實(shí)驗(yàn)
序號(hào)		G物
（牛）		F
（牛）		實(shí)驗(yàn)
序號(hào)		G物
（牛）		F
（牛）
111.5623.0
222.0744.0
343.0865.0
464.0986.0
585.010107.0
①分析比較表一或表二中F與G物的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：使用動(dòng)滑輪勻速提起物體，當(dāng)G滑相同時(shí)，G物越大，F(xiàn)越大．
②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2、6（或3、7或4、8或5、9）的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：使用動(dòng)滑輪勻速提起物體，當(dāng)G物相等時(shí)，G滑越大，F(xiàn)越大．
③分析比較表中F與G滑、G物的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可發(fā)現(xiàn)其滿足的數(shù)學(xué)關(guān)系式為F=$\frac{1}{2}$（G物+G滑），由此可判斷：按圖所示的方式使用功滑輪勻速提起物體，若要省力，需要滿足的條件是G物＞G滑．
④該小組同學(xué)z做多次實(shí)驗(yàn)的目的是B．（選填“A”或“B”）
A．取平均值，減小誤差     B．從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得到普遍規(guī)律
⑤若小王同學(xué)用G滑=5牛、G物=3牛的器材做次實(shí)驗(yàn)，則F=4牛；而小李同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)推理可得到：當(dāng)G滑=0N時(shí)，使用動(dòng)滑輪勻速提升物體時(shí)，所用豎直向上拉力F的大小等于物體重力的一半．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)探究題

15．如圖1所示是“探究不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)．將質(zhì)量相等的沙子和水分別裝在易拉罐中，并測(cè)出沙子和水的初溫．然后用酒精燈加熱并不斷攪拌，每隔1min記錄一次溫度．實(shí)驗(yàn)記錄如表：
加熱時(shí)間/min01234
溫度/℃沙子2025293438
水2021222324
（1）實(shí)驗(yàn)中，加熱時(shí)間實(shí)質(zhì)上反映了沙子與水吸收熱量的多少．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)小明畫出了沙子的溫度隨時(shí)間變化的圖象（圖2），請(qǐng)?jiān)佼嫵鏊臏囟入S時(shí)間變化的圖象．
（3）分析圖象可知，對(duì)于質(zhì)量相等的沙子和水：吸收相等熱量，升溫較快的是沙子；若使兩者升高相同的溫度，則水吸收的熱量較多．
（4）已知c水=4.2×l03J/（kg•℃）．在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，質(zhì)量為400g、溫度為55℃的水，吸收8.4×104J的熱量后，溫度將升高50℃．

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