九年级物理·力学拓展练习(经典-含答案).doc

九年级物理·九年级物理·力学拓展练习(经典；含答案)——重要的实验探究（第13章）【第13章实验——探究弹簧测力计的原理、探究重力的大小、影响摩擦力大小的因素、杠杆的平衡条件、其他简单机械的实验】【探究弹簧测力计的原理——常规】1、为制作弹簧测力计；某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究．下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据．表一：甲弹簧受到的拉力/N0123456甲弹簧的长度/cm6.09.012.015.018.021.024.0表二：乙弹簧受到的拉力/N0123456乙弹簧的长度/cm6.07.59.010.512.013.515.0（1）分析表一和表二数据可知：①在一定条件下；弹簧伸长的长度与它所受的拉力成________；②在拉力相同的情况下；甲弹簧伸长的长度比乙弹簧________（选壤“大“或“小”）．（2）如图所示的A、B两弹簧测力汁分别使用了甲、乙两弹簧；它们的外壳相同；刻度线分布情况相同．则量程较大的是________（选填“A”或“B”下同）测力计；精度较高的是________测力计．（3）经实验探究发现：在拉力相通的情况下；弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长（弹簧不受外力时的长度）等均有关系；请设计一个简单实验；证实弹簧伸长的长度与弹簧原长有关．设计实验：___________________________________________________________________________________2、【2012·河北省】阅读短文；回答问题．无处不在的弹簧弹簧在生活中随处可见；它在不同的领城发挥着重要作用．弹簧的特点就是在拉伸或压缩时都要产生反抗外力作用的弹力；而且形变越大；产生的弹力越大；一旦外力消失；形变也消失．物理学家胡克研究得出结论：在弹性限度内；弹簧的形变量与它受到的拉力（或压力）成正比．弹簧具有测量功能、紧压功能、复位功能和缓冲功能；以及储存能量的功能．弹簧在生产和生活中有许多应用；例如；制作弹簧侧力计、钢笔套上的夹片、机械钟表的发条等．（1）弹簧被拉伸或压缩时都产生反抗外力作用的弹力；这说明________________________________．（2）胡克的结论是________________________________________________________．（3）下表是小明研究弹簧长度与所受拉力大小关系时记录数据的表格；空格中的数据是________．钩码重/N00.51.02.02.5弹簧长度/cm 456789（4）举一个生活中应用弹簧的实例：________________________________．（短文中实例除外）【探究弹簧测力计的原理——拓展】1、在研究弹簧的伸长与外力的关系的实验中；将弹簧水平放置测出其自然长度；然后竖直悬挂让其自然下垂；在其下端竖直向下施加外力F；实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的；用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图所示．（1）由图可知；该弹簧受到的拉力每增加1牛顿；弹簧的伸长增加________厘米；（2）该图线不过原点的原因是________________________________．2、归纳式探究--研究弹簧的刚性系数：我们知道；弹簧受到的拉力越大；弹簧伸长的长度就越大．但是；用同样大小的力去拉两只不同的弹簧；伸长的长度不同；这说明弹簧有“软”、“硬”之分；容易被拉伸的弹簧比较软；反之比较硬．弹簧的软硬用它的刚性系数来表示．刚性系数越大；弹簧越硬．为了研究弹簧的刚性系数与哪些因素有关；通过有关实验探究；取得数据如下（其中：S为制造弹簧的金属丝的横截面积；n为弹簧的匝数；r为弹簧的半径；A为弹簧的刚性系数）：材料 S/m2nr/mA/（N•m-1）铜3×10-61001×10-2 90钢3×10-61001×10-2180铜6×10-6 1001×10-2360钢3×10-61001×10-290铜6×10-6 1001×10-245（1）A=k________；其中k与制造弹簧的材料有关；材料不同；k值一般不同．上述实验中钢的k值k钢=________（填上数值和单位）．将数据变成公式；运用的是________法．（2）用粗细相同的铜丝做成半径相同但匝数不同的弹簧；则弹簧的刚性系数和匝数的关系可以用图象中的图线________表示．（3）如果用粗细相同的铜丝和钢丝做成匝数和半径相同的弹簧；都用10N的力拉伸时；用________做成的弹簧变得更长．（4）用横截面积为9×10-6m2的铜丝制成一个60匝、刚性系数为100N/m的弹簧；则该弹簧的半径为________m．【探究重力的大小——常规】1、【2012·眉山市】地球附近物体都要受到重力；小考同学认为物体的重力大小与物体的质量有关；他用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究．（1）你________（选填“同意”或“不同意”）物体的重力大小与物体的质量有关依据是________________（2）如图甲是他第2次测量中弹簧测力计的读数；该测力计的量程是________N；分度值是________N；请将此时测力计的示数填人下表的空格处．（3）请你根据表格中的实验数据；在图乙中作出重力随质量变化的图象．次数1234质量m/kg 0.10.20.30.4重力G/N1_______34（4）由图象可知：物体的重力跟物体的质量成________．（5）若干年后；小考在我国建成的太空站工作时；你认为他用同样的器材________（选填“能”或“不能”）完成该探究．【探究重力的大小——拓展】1、在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序；该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移；以使它准确位于轴心上．如图所示；一个质量为M=80kg、半径为R=0.6m的金属大飞轮可在竖直平面内绕轴心（图中两虚线的交点）自由转动．用力推动一下大飞轮；飞轮转动若干周后停止．多次试验；发现飞轮边缘上的标记F总是停在图示位置．（1）根据以上情况；可以初步确定飞轮重心P可能在图中_______ ．A．轴心正下方的某一位置B．轴心左侧的某一位置C．轴心右侧的某一位置（2）工人在飞轮边缘上的某点E处；焊接上质量为m=0.4kg的金属后；再用力推动飞轮；当观察到_______的现象时；说明飞轮的重心已调整到轴心上了．（3）请在上图中标出E的位置．（4）调整前飞轮的重心P到轴心的距离l为______________．（提示：利用杠杆平衡条件）2、如图所示为小明自制的风力板；a板为迎风板；其迎风面承受风力；b板为压重板；它水平放置；m为压重板上的铁板（a、b板重力不计）．当压重板上铁板重力一定时；风力大到一定程度；风力板就会倾倒；在这过程中；风对迎风板的作用力当作动力；_______当作阻力；压重板上的铁板越重；风力板倾倒时记录的风力越_______．小明通过查阅资料和实验；在压重板上加上重力不同的铁板；制成能测风力1～8级的8个风力板；构成一套风力探测仪．在南风盛行的某地；小明用这套风力探测仪测定当天最强的风力．（1）在开阔的水平地面放置风力探测仪时；小明应________________________________________．（2）小明确定当天最强风力的方法是________________________________________________________．3、物体只在重力作用下由静止开始下落的运动称为“自由落体运动”．小明对这种落体运动产生了探究的兴趣；提出如下两个问题．问题一：物体下落的快慢是否与物体的质量有关？问题二：物体下落的高度与下落的时间存在着怎样的关系？于是他找来一些器材并在可忽略空气阻力情况下准备进行实验．（1）请你帮助小明设计探究“问题一”的实验方案．（2）小明探究“问题二”时；通过实验；测量出同一物体分别从最高点下落的高度为h1、h2、h3；并测量出每次下落的高度所对应的下落时间为t1、t2、t3．分析实验数据发现：“物体下落的高度与下落的时间不满足正比例关系”．他猜想“物体下落的高度与下落的时间平方成正比”；若要验证这一猜想；应如何处理分析实验数据？4、演绎式探究--探索宇宙：（1）牛顿认为；宇宙中任何两个物体之间都存在引力；引力大小；其中m1、m2分别为两个物体的质量；r为两个物体间的距离；k=6.67×10-11m3/（kg•s2）．可见；当两个物体间的距离增大时；它们之间的引力将变_______．当我们用线绳拴着一个小球使它以手为圆心转动时；绳子对小球有一个向圆心拉的力；这个力叫做向心力．这是小球得以绕圆心做圆周运动的条件．宇宙中的星体也是如此：子星绕母星（卫星绕行星；行星绕恒星）的运动可以近似地看作是匀速圆周运动（如图）；子星受到一个恒定的指向圆心（母星）的向心力；向心力的大小；其中m为子星质量；v为子星绕母星匀速运动的速度；r为运动半径（也即两星之间的距离）．并且；向心力的大小等于母星对它的引力F引．（2）若月球绕地球一周所用的时间为T；地月之间的距离为r；则地球质量M的数学表达式为____________．（3）已知地球到太阳的距离为1.5×1011m；一年为3.2×l07s；则太阳的质量为_______kg．【影响摩擦力大小的因素——常规】1、【2012·孝感市】如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验．（1）实验过程中；必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做_______运动；这样做便于测量滑动摩擦力的大小．（2）分析图甲、乙可知；在接触面粗糙程度相同时；_______越大；滑动摩擦力越大．（3）分析图甲和丙；发现弹簧测力计的示数F1＜F3；说明：压力一定时；_____________________；滑动摩擦力越大．上述实验得到的结论是：滑动摩擦力的大小跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关．人们通过大量实验进一步证明：接触面粗糙程度一定时；滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比．（4）如图丁所示；在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B；用弹簧测力计拉着物块A；使物块B随A一起做匀速直线运动．弹簧测力计示数为F4；则F4：F3=_______；此运动过程中；物块B受到的摩擦力fB=_______N．2、【2012·咸宁市】科学探究活动通常包括以下要素：提出问题；猜想与假设；设计实验与制订计划；进行实验与收集证据；分析与论证；评估；交流与合作．某班物理课外学习小组在进行《探究--摩擦力的大小与什么有关》的课题研究时；同学们提出“滑动摩擦力大小可能与接触面间的压力有关”（1）这属于科学探究活动的_______要素．（2）他们用如图1所示的实验装置来探究木块A受到的滑动摩擦力与压力的关系；已测得木块A的质量为100g；测定木板B在拉力作用下发生相对于木块A运动时弹簧测力计的示数F；得到一组F与相应的放在木块A上的砝码重力G的数据（如表）．请在表格中的空格内填上合理的数据；并根据表中的数据在如图2所示的方格坐标纸中作出滑动摩擦力Ff与压力FN的关系图象．（g取10N/Kg）砝码G/N00.501.001.502.00压力FN/N弹簧测力计读数。