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模块四 热点专题
专题 17 力学实验复习
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 力学实验
【真题研析】
►考法01 测量物体运动的速度
►考法02 测量固体和液体的密度
►考法03 探究阻力对物体运动的影响
►考法04 探究二力平衡的条件
►考法05 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
►考法06 探究影响压力作用效果的因素
►考法07 探究液体压强与哪些因素有关
►考法08 探究浮力的大小与哪些因素有关
►考法09 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
►考法10 探究物体的动能与哪些因素有关
►考法11 探究杠杆的平衡条件
►考法12 测量滑轮组的机械效率
【核心精讲】
►知识点一 力学实验
【命题预测】
考点要求 新课标要求 命题预测
4.1.1 用托盘天平测 (1)测量固体和液体的密度。主要命题点
力学实验 量物体的质量。 有:天平的调节与使用、量筒的使用、实验器材、
4.1.2 测量固体和液 实验步骤、特殊方法测密度、数据处理和误差分
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析等,
(2)测量物体运动的速度。主要命题点有:
体的密度
实验装置、小车运动时间的测量、数据处理误差
4.1.5 测量物体运动
分析等,
的速度。
(3)探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
4.1.6 用弹簧测力计
主要命题点有:实验装置、影响因素、实验改进、
测量力。
力的平衡、有关应用等。
4.2.2 探究滑动摩擦
(4)探究液体压强与哪些因素有关。主要命
力大小与哪些因素有关。
题点有:液体压强计的使用与调节、探究方法、实
4.2.3 探究液体压强
验步骤、实验结论归纳等。
与哪些因素有关。
(5)探究浮力大小与哪些因素有关。主要命
4.2.4 探究浮力大小
题点有:探究方法、浮力的测量、结论的归纳、相
与哪些因素有关。
关密度计算、与压强结合等。
4.2.5 探究杠杆的平
(6)探究杠杆的平衡条件。主要命题点有:
衡条件。
杠杆的调节、实验装置、相关计算、归纳结论力
臂变化问题、有关应用等。
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考点一 力学实验
考法 01 测量物体运动的速度
1.(2024·四川自贡·中考真题)为测量小车在斜面上运动的平均速度,让小车从斜面上的A点由静止开始
下滑,分别记录下小车在A点、B点和C点的位置和时刻如右图所示,则AB段的距离是 cm,AC
段的平均速度是 m/s。
2.(2024·山东青岛·中考真题)小明用图甲所示的实验装置,研究物体从斜面上滑下过程中速度的变化。
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(1)实验中使斜面保持较小的坡度,是为了便于测量 。
(2) 段距离为 ,B为 中点,测得小车从A点运动到B点的时间为 ,从A点运动到C点的时
间为 ,根据以上数据可以判断 。(选填“>”、“<”、“=”)
(3)为使测量更准确、数据更直观,用位置传感器进行实验,得到的 图像与图乙中 相似。
(4)撤掉金属片,让小车从A点自由滑下,发现小车在水平木板上滑行一段距离停止,说明力可以改变物体
的 ,在木板上铺上薄玻璃板,让小车仍从A点自由滑下,发现小车在玻璃面上滑行距离更
,由此推理:若小车运动时不受阻力,它将做 运动。
考法 0 2 测量固体和液体的密度
3.(2024·宁夏·中考真题)贺兰山东麓产区位于北纬 至 之间,是世界公认的种植酿酒葡萄和生产
葡萄酒的黄金地带;某研学小组参观酒庄后,想测红酒的密度,进行了如下实验;
(1)实验过程:
①把天平放在水平台上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,指针指在如图甲所示的位置,应将平衡螺母
向 调节,使天平平衡;
②用天平测出空烧杯质量为46.4g;
③向烧杯中倒入适量红酒,放在天平的左盘中,在右盘加减砝码并调节游码,天平平衡时,所用砝码及游
码在标尺上的位置如图乙所示,则质量为 g;
④将红酒全部倒入量筒,如图丙所示;
(2)利用上述方法测出红酒的密度为 ;(结果保留两位小数)
(3)这种方法测量的红酒密度值比真实值 (选填“偏大”或“偏小”);只需将②③④的操
作顺序稍做调整即可减小这种误差,调整后的顺序是 。
4.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)小红结合所学的物理知识来测量小石块的密度。
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(1)将托盘天平放在水平台面上,将游码移至标尺 处,发现指针静止时的位置如图1所示,则应将
平衡螺母向 调节,使托盘天平平衡;
(2)小红调节托盘天平平衡,估计小石块的质量后,把小石块放在左盘,向右盘从大到小加减砝码,当
加入最小的砝码(5g)前,指针偏向分度盘中线左侧。此时,将最小的砝码(5g)加入右盘,指针偏向分
度盘中线右侧,接下来应进行的实验操作是: ,直至托盘天平平衡。托盘天平平衡时砝码的质量和
游码在标尺上的位置如图2所示,则小石块的质量为 g。用量筒和适量的水测出小石块的体积为
20mL;
(3)根据所测数据计算出小石块的密度 ,合 ;
(4)若小石块吸水,则测量出的小石块密度值 (选填“偏大”或“偏小”)。
考法 0 3 探究阻力对物体运动的影响
5.(2023·西藏·中考真题)在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,实验装置如图所示。
(1)实验过程中,让同一小车从同一斜面、同一高度由静止滑下,其目的是使小车进入水平面时的
相同;
(2)让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动,最终小车静止时的位置如图所示,可观察到小车在
表面滑行的距离最远,由此可得出:小车受到的阻力越 ,速度减小越慢。进一步推理可得:如果小
车运动时受到的阻力为零,速度就不会减小,小车将保持 运动状态;
(3)冰雪天气路面湿滑,阻力较小,结合该实验结论,开车时应 才能保证行驶安全(写出一个合
理答案即可)。
6.(2023·山东聊城·中考真题)利用如图所示的装置,探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)让小车从同一高度由静止滑下,目的是为了控制小车每次滑到水平面时的 相同;
(2)实验通过观察 (选填字母)来反映阻力对物体运动的影响;
A.小车滑行的距离 B.接触面的粗糙程度
(3)由实验可以知道,小车在 (选填“棉布”或“木板”)表面上运动时,速度减小得慢;
(4)下列对此实验的分析或推理正确的是 ;
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A.实验中运动的小车会停下来,说明运动要靠力来维持
B.如果小车在水平面运动时不受阻力,它就不会停下来
(5)实验完成后,同学们在一起讨论运动和力的关系,其中观点正确的是 。
A.物体受力,运动状态一定改变 B.物体不受力,一定会保持静止
C.物体运动,一定受到力的作用 D.物体运动状态改变,一定受力
考法 0 4 探究二力平衡的条件
7.(2023·黑龙江绥化·中考真题)如图是“探究二力平衡条件”的实验装置。
(1)把小车放在比较光滑的水平桌面上,用手按住小车不动,在两托盘中放入质量相等的砝码,放手后
小车静止;在两托盘中放入质量不相等的砝码,放手后小车运动,这说明相互平衡的两个力 。用手
按住小车不动,把两个托盘放在小车的同一侧,放入质量相等的砝码,放手后小车运动,这说明相互平衡
的两个力 ;
(2)把小车放在水平桌面上,保持两托盘砝码质量相等,使小车静止,将小车扭转一个角度后释放,观
察到小车 ,这说明相互平衡的两个力作用在 ;
(3)实验中为了减小摩擦力对实验的影响,应选择质量较 的砝码进行实验。(选填“大”或
“小”)
8.(2022·山东聊城·中考真题)在探究“二力平衡的条件”实验中,小聪同学采用的实验装置如图甲所示,
小明同学采用的实验装置如图乙所示。
(1)老师指出图乙的装置更科学,原因是选用小车,可以减小 对实验结果的影响;
(2)实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持 (选填“静止”或“匀速直线运
动”)状态;
(3)左右两盘放质量相等的砝码,小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码,小车将运动,说明彼此平
衡的两个力大小 ;
(4)小车处于静止后,保持 与 的大小不变,把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将转动,
说明彼此平衡的两个力必须在 上。
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考法 0 5 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
9.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)冰壶是北方孩子喜爱的冰雪项目之一、如图甲所示,小丹在体育课上
进行冰壶训练时,老师发给她两只鞋套,一只是橡胶底面,另一只是塑料底面。为探究其中的奥秘,她找
来器材“探究滑动摩擦力大小与材料的关系”。
(1)如图乙所示,将一个物块的塑料表面和橡胶表面分别平放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向
拉动物块,读出弹簧测力计的示数,记入表格。在长木板上分别铺上丝绸和棉布,重复上述步骤,如图丙、
丁所示。
实验次 水平面材 物块不同表 弹簧测力计示数
数 料 面 F/N
1 木板 塑料表面 0.2
2 木板 橡胶表面 2.0
3 丝绸 塑料表面 0.3
4 丝绸 橡胶表面 2.5
5 棉布 塑料表面 0.5
6 棉布 橡胶表面 3.0
(2)通过比较 两次数据,可以发现:在水平面材料相同时,物块 表面与之接触
时的滑动摩擦力大。
(3)通过比较 三次数据,可以发现:物块同一表面,在不同材料的水平面上滑动时,摩擦力
大小 (选填“相同”或“不同”)。
(4)小丹进行冰壶训练,需要滑行时,穿 底面鞋套的脚着地,另一只脚不与地面接触。需要
停下时,穿 底面鞋套的脚接触地面进行控制。
10.(2024·四川内江·中考真题)某实验小组的同学在“探究滑动摩擦力大小”的实验中。
(1)如图甲,用弹簧测力计沿水平方向拉着长方体木块在长木板上做 (选填“匀速”或“变
速”)直线运动,木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力F的大小;
(2)在图甲实验中发现,很难保持木块在(1)小题中的运动,且弹簧测力计的示数不稳定。于是同学们
对实验装置进行了改进,如图乙所示,将弹簧测力计水平固定,通过拉力F′拉动长木板进行实验,测量数
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据记录如表所示:
实验次 木块放置情 弹簧测力计示
数 况 数/N
1 平放 1.2
2 侧放 1.2
3 竖放 1.2
(3)根据实验数据可以得出:木块所受的滑动摩擦力大小应为 N,滑动摩擦力的大小与接触面的
面积 (选填“有关”或“无关”)。图乙与图甲相比,图乙装置的优点之一是弹簧测力计的示数
更 (选填“稳定”或“不稳定”)。
考法 0 6 探究影响压力作用效果的因素
11.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,实验小组利用小桌、
砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵 来体现的, (选填“可以”或“不可以”)用木板
代替海绵来完成实验;
(2)比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制 相同;
改变压力的大小,可以得出结论: ;
(3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出另一结论,下列实例中,可用此结论解释的是: ;
A.书包的背带做的很宽 B.严禁货车超载
(4)图3中桌面对海绵的压强为 ,小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4
所示,桌面对沙子的压强为 ,则 (选填“<”、“=”或“>”);
(5)小彬选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究,如图5所示,将物块A沿竖直虚线方向切成大
小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结
论:压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是: 。
12.(2023·广东深圳·中考真题)琴琴同学用同一个物体(图中白色物体)做‘探究压强与受力面积的关
系’实验,请填写下面内容。
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(1)谁的压力大 ,谁的受力面积大 ;(选填“海绵的大”“沙坑的大”“两个相等”)
(2)改进这两个实验的意见: ;
(3)对比甲图选择下面一个 对比探究压强和压力大小的关系。
考法 0 7 探究液体压强与哪些因素有关
13.(2024·黑龙江鸡西·中考真题)小遥同学在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)安装完实验器材后,小遥发现U形管两侧液面出现高度差,如图甲所示,接下来的操作:
;
(2)如图乙所示,从结构上看,压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(3)通过比较丙、丁两图得出结论:同种液体, ,压强越大;
(4)若图丁中,探头在水中的深度为8cm,请你计算该处水的压强为 Pa;
(5)小遥还想探究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向图丁烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧
液面高度差不断增大,于是得出“液体密度越大,压强越大”的结论。他的结论是 (选填“正
确”或“错误”)的,理由是 。
14.(2024·天津·中考真题)某小组想通过实验探究液体压强与哪些因素有关。老师提供的器材有压强计、
大水槽、刻度尺及足量的水,实验时将压强计的探头放在水中,U形管左右两侧液面高度差的大小可以反
映薄膜所受压强的大小,如图所示。
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该小组同学利用上述器材进行实验,并在下表中记录了实验获得的数据。
实验序号 探头浸入水中深度h/cm 探头朝向 U形管两侧液面高度差 /cm
① 10 向上 9
② 15 向上 13
③ 20 向上 17
④ 15 向下 13
⑤ 15 向左 13
请你解答如下问题:
(1)分析表中 (填实验序号)三组数据可知:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都
相等;
(2)分析表中①②③三组数据,可初步得出结论:在同种液体中, ;
(3)若在以上实验器材的基础上,再增加足量的食用盐,还可以探究液体压强与 是否有关。
考法 0 8 探究浮力的大小与哪些因素有关
15.(2024·黑龙江绥化·中考真题)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验操作如下,实
验过程中弹簧测力计的示数如图所示。(图中所用容器底面积是 ,均为相同的平底薄壁圆柱形容器,
物块不吸水和另一液体)
(1)测量前,需沿 方向将弹簧测力计调零;
(2)实验中,物块浸没在水中受到的浮力是 N;
(3)如果对比B、E两次实验,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,那么这种做法
(选填“正确”或“不正确”),理由是 ;
(4)由 两次实验可得出结论:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关;
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(5)完成E实验操作后,用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分,弹簧测力计示数变为2.8N,此操
作会使容器中的液面下降 cm。
16.(2024·四川达州·中考真题)同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出
了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示( ,g取10N/kg)
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是 N。
(2)为了验证猜想①,分析A与C、D三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸
入液体中的深度 (选填“有”或“无”)关。
(3)为了验证猜想②,分析A与 三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与
物体排开液体的体积有关。
(4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与
液体的密度有关。你认为这样操作是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
(5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是 。
考法 0 9 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
17.(2024·青海西宁·中考真题)小西和同学们利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶和足量的水等实验
器材,做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验,进行了如图所示的操作。
(1)由 两图得出物块所受浮力 ,再由另外两图得出物块排开液体所受重力 ,可初步
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得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力;
(2)实验时,若溢水杯中未装满水,则会导致测出的 ;
(3)为了得到更普遍的结论,接下来的操作中合理的是 ;
A.用原来的方案和器材多次测量求平均值
B.将物块换成小石块,用原来的方案再次进行实验
(4)小组同学经过交流、评估和反思后,得出实验步骤的最佳顺序是 ;
(5)根据实验数据,还可以计算出物块的密度ρ= (g取10N/kg);
(6)另一实验小组将物块换成可以漂浮在水面的木块进行实验,则 (选填“能”或“不能”)得到与
(1)相同的结论。
18.(2024·山东济南·中考真题)小东在学习“阿基米德原理”时,发现老师研究的物体都是在液体里下
沉的,于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小 是否等于物体排开的液体所受重力的
大小 ”。
(1)小东在设计实验时,通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下:
因为木块漂浮在水中,所以木块所受浮力的大小 等于木块所受重力的大小 ;
若要验证 是否等于 ,只需验证 ;
又因为 ,所以只需验证 是否等于 ;
于是,小东找来了电子秤(可直接显示物体质量)、溢水杯和小烧杯进行实验,实验步骤如下:
a、用电子秤测量木块的质量 ;
b、用电子秤测量小烧杯的质量 ;
c、把木块轻轻放入装满水的溢水杯中,用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水;
d、用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量 ;
(2)实验数据记录如表所示:
木块质量 小烧杯质量 杯、水总质量 排开水的质量
研究对象
/g /g /g /g
木块 80 38 118
分析表格中的实验数据,得出结论:漂浮在液体中的物体所受浮力的大小 与物体排开的液体所受重力的
大小 ;
(3)在和同学交流分享时,小华认为以上实验过程可以更加简化,如图乙所示,只需将装满水的溢水杯放在
电子秤上,将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水,等溢水杯中不再有水溢出时,拿
走小烧杯,若观察到 ,即可得到 ;
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(4)小明梳理小东的推理过程时发现,下沉的物体不能通过“ 是否等于 ”间接验证“ 是否等于
”,原因是 。
考法 10 探究物体的动能与哪些因素有关
19.(2023·甘肃兰州·中考真题)近年来,渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生,引起了交
通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害,通过电磁铁的控
制,让质量分别为 和 ( < )的小钢球从圆弧轨道的一定高度( )由静止滚下,撞击水平
面上的纸盒并将纸盒推动一段距离(实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变)。
(1)分析甲、乙两图可知, (选填“甲”或“乙”)图中的小钢球在刚到达水平面时的速度
更大;
(2)比较甲、乙两图可知,在 一定时,小钢球的 越大,动能越大。
(3)比较 两图可以模拟汽车超载带来的危害;
(4)假如你是一名汽车驾驶员,请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项 。
20.(2023·广西·中考真题)在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让不同质量的钢球从斜槽
同一高度由静止开始滚下,将静止在水平面上的木块撞出一段距离,如图所示:
(1)在钢球从斜槽滚下的过程中,钢球的重力势能转化为 ;
(2)实验表明,钢球质量越大,将木块撞得越远,对木块做功越 ,钢球的动能就越 ;
(3)在水平面上,被撞出的木块由于受到 力的作用而停下。假如水平面光滑且足够长,它将做匀
速直线运动。
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考法 11 探究杠杆的平衡条件
21.(2024·四川自贡·中考真题)如图,小王在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度
均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为50克的钩码若干个(g取10N/kg)。
(1)如图甲所示,实验前杠杆左侧下沉,则可将左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,
直到杠杆在水平位置平衡;
(2)在图乙中杠杆平衡时,若在杠杆左右两边所悬挂的钩码下同时增加一个相同的钩码,则杠杆
(选填“左”或“右”)端下沉;
(3)如图丙所示,在A点悬挂3个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置再次平衡,
则拉力大小为 N。若保持杠杆平衡状态不变,将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中,
其示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
22.(2024·湖北武汉·中考真题)某同学利用若干个质量为50g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
(1)调节平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并 ,达到平衡状态,如图所示。
(2)在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码,在杠杆右侧挂上6个钩码,移动右侧钩码到 cm刻度
线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是 (填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉
力”或“杠杆对钩码的拉力”)。
(3)保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变,取下右侧钩码,改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平
衡,当弹簧测力计的示数为3N时,该拉力的作用点可能在杠杆 (填序号)刻度线处。
①左侧10cm ②右侧5cm ③右侧15cm
考法 12 测量滑轮组的机械效率
23.(2023·湖南怀化·中考真题)提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用,一组同学在“测量滑轮组
的机械效率”实验中,实验测得的数据如表所示。
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次数 物体的重力 提升的高度 拉力 绳端移动的距离 机械效率
1 2 0.1 1 0.3 66.7%
2 3 0.1 1.4 0.3 71.4%
3 4 0.1 1.8 0.3
4 4 0.2 1.8 0.6 74.1%
(1)实验中应尽量竖直向上 (选填“匀速”或“加速”)拉动弹簧测力计;
(2)计算出第3组实验的有用功 J,机械效率是 (结果精确到0.1%);
(3)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,使用同一个滑轮组提升物体时,被提升的物体越重,滑轮
组的机械效率 (选填“越高”或“越低”或“不变”);分析比较第3、4次实验数据可得,机械效
率与物体上升的高度 (选填“有关”或“无关”)。
24.(2023·山东枣庄·中考真题)提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用,对节能减排、提高经济效
益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实,对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想:
猜想I:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ:滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ:滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想,运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究,测得的实验数据如下表所示。
实验次 钩码的重力 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动的距离 机械效率
数 G/N h/m F/N S/m η
1 2 0.1 0.90 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.50 0.3 88.9%
3 4 0.1 1.25 0.4
4 4 0.2 1.50 0.6 88.9%
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(1)实验时应沿竖直方向 缓慢向上拉动弹簧测力计;
(2)分析表中数据可知:第3次实验是利用了图 的装置完成的,它的机械效率η=
;
(3)比较2、4两次实验数据,可验证猜想I是 (选填“正确”或“错误”)的;
(4)通过比较 (填实验序号)两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,
滑轮组的机械效率越高;
(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械
效率 。
知识点一 力学实验
1.测量物体运动的速度
【常考考向】
(1)金属片的作用:让小车停止运动,便于测量时间。
(2)搭建斜面时,坡度不能太小也不能太大。斜面的坡度太小,小车可能达不到底部;斜面的坡度
太大,小车运动的速度大,时间短,导致测量难度大、实验误差大。
(3)实验过程中,斜面的倾斜程度不能改变。
(4)测量小车下滑路程时,起点从车头算起,终点也应该是车头。
(5)测量小车在下半段路程的平均速度,不能把小车从斜面的中部开始释放的原因是:小车从中部
由静止释放,到达底端的时间,并不等于下半程的时间,这样测得的平均速度与上面的实验中小车在下半
路程的平均速度不相等。
(6)误差分析(实验误差主要来自于时间测量的误差)
①当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时,会导致测量时间偏小,平均速度偏
大;
②当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时,会导致测量时间偏大,平均速度偏小;
③小车没有从静止开始下滑,所测平均速度偏大。
(7)小车下滑过程中重力势能转化为动能。
2.测量固体和液体的密度
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(1)测量盐水的密度
实验原理
实验步骤 (1)将天平放在水平桌面上,调节天平平衡;
(2)将适量的盐水倒入烧杯中,用天平测出盐水和烧杯的总质量m(如图甲所示);
1
(3)将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,读出量筒中盐水的体积V(如图乙所示);
(4)用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m(如图丙所示);
2
(5)待测液体的密度为 。
(1)若先测出空烧杯的质量m ,再测出液体和烧杯的总质量m ,然后将烧杯的液体全部倒
1 2
入量筒中测出体积V,计算出液体的密度 ,则在这个方案中,将烧杯中的液体
倒入量筒内时,总有部分液体附着在烧杯内壁上无法倒出,使测出的液体的体积偏小,从
而使计算出的液体的密度偏大。
误差分析 (2)若先用量筒测出液体的体积V,再用调节好的天平测出空烧杯的质量m ,然后将将量
1
筒内的液体全部倒入烧杯中,测出烧杯和液体的总质量m ,计算出液体的密度
2
,则在这个方案中,将量筒中的液体倒入烧杯中时,总有部分液体附着在量筒内壁上无法
倒出,使测出的液体和烧杯的总质量m 偏小,即测出的液体的质量偏小,从而使计算出的
2
液体的密度偏小。
(2)测量小石块的密度
实验原理
实验步骤
(1)将天平放在水平桌面上,调节天平平衡;
(2)用天平测出小石块的质量m(如图甲所示);
(3)在量筒中倒入适量的水,读出水的体积V(如图乙所示);
1
(4)将小石块用细线拴住浸没在量筒内的水中,读出小石块和水的总体积V(如图丙所
2
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示);
(5)待测固体的密度为 。
(1)细线体积对测量结果的影响:实验中测量出的总体积V 不仅包含固体和水的体积,还
2
包含浸在水中细线的体积,所以测量的结果会略微偏大,计算出的密度会略偏小。
误差分析
(2)若实验中先用排水法测量固体体积,再将固体放在天平上测量其质量,则因为固体上
带有水,会使质量的测量结果偏大,致使计算出的密度值偏大。
(3)“标记法”法测密度
实验器
电子秤、水、烧杯、石块
材
实验步
骤
①用电子秤测出装有适量水的杯子总质量m,如图甲所示;
1
②将石块缓慢浸没在杯中,测得杯、水、石块的总质量m,如图乙所示,在水面到达的位
2
置上做标记,然后取出石块;
③向杯中缓慢加水,让水面上升至标记处,测得杯和水的总质量m,如图丙所示。
3
推导过
程及表
达式 , ,
(4)“等体积法”测液体密度
实验步
骤
①用已调好的天平测出空烧杯的质量,记为m ;
0
②在烧杯中倒入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量为m ;
1
③在另一个相同的烧杯中倒入等体积的酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m 。
2
推导过
程及表
达式 , ,
3.探究阻力对物体运动的影响
【常考考向】
(1)转换法:用小车在水平面上运动距离的大小来反映阻力对物体运动的影响。
(2)控制变量法:控制小车到达水平面时的速度相同(在斜面同一位置由静止释放),只改变水平面
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的粗糙程度(在木板上铺上不同材料)
(3)科学推理法:根据实验结果推理得出,若水平面绝对光滑且足够长,则小车将在水平面上一直做
匀速直线运动。
(4)小车到达斜面底端后继续运动的原因:小车具有惯性。
(5)小车在水平面上最终停下来的原因:受到阻力的作用。
(6)小车从斜面滑下到最终停止的过程中主要的能量转化:重力势能转化为动能,机械能转化为内
能。
(7)若小车最终冲出了木板,实验改进方法:①更换长度更长的木板;②降低小车在斜面上由静止
释放的高度。
拓展:
(8)该实验装置还可以探究:①滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;②重力势能与高度的关
系;③动能大小与速度的关系。
4.探究二力平衡的条件
【常考考向】
(1)通过定滑轮改变力的方向。
(2)通过改变钩码的数量来改变力的大小。
(3)尽量减小装置间的摩擦(小车和桌面),防止摩擦对实验的影响。
(4)扭转一定角度:验证不在同一直线上的两个力是否平衡。
实验创新:
(5)纸片质量要小,减小重力对实验的影响;
(6)两边的定滑轮高度不需要相同。
5.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
【常考考向】
(1)间接测量滑动摩擦力:用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,根据二力平衡可知木块与
长木板间的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块的拉力大小。
(2)控制变量法:①探究滑动摩擦力大小与压力的关系,控制接触面的粗糙程度不变,改变压力大
小;②探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,控制压力不变,改变接触面的粗糙程度。
(3)实验设计不足之处:很难使木块做匀速直线运动,弹簧测力计读数不稳定。
(4)实验改进:改进方案如下图所示。
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将弹簧测力计的挂钩与木板相连,拉环处固定,拉动长木板进行实验,这样不但方便读数,而且长木
板也不需要做匀速直线运动。
(5)滑动摩擦力的大小与速度和接触面积大小无关。
6.探究影响压力作用效果的因素
【常考考向】
(1)转换法:通过海绵的凹陷程度反映压力的作用效果。
(2)控制变量法:①探究压力的作用效果与压力大小的关系时,控制受力面积不变,只改变压力大
小;②探究压力的作用效果与受力面积的关系时,控制压力大小不变,只改变受力面积。
(3)海绵凹陷说明了力可以使物体发生形变。
(4)压力作用效果的物理表述:压强。
(5)在研究压力作用效果与受力面积的关系时:控制压力大小相同。
7.探究液体压强与哪些因素有关
【常考考向】
(1)转换法:通过U形管中液面的高度差反映液体压强大小
(2)控制变量法:①探究液体压强与深度的关系时,在同种液体中控制金属盒方向不变,改变金属
盒的深度(图b、c);②探究液体压强与方向的关系时,在同种液体中控制金属盒的深度不变,改变金属盒
方向(图c、d);③探究液体压强与密度的关系时,控制金属盒的方向和深度不变,选择不同的液体(图c、
e)
(3)实验前检查U形管压强计:
①检查U形管压强计的气密性:用手按压金属盒橡皮膜,观察U形管中液面高度差的变化,若变化明显
则气密性良好,否则应拆下软管重新安装
②U形管内液面调平:不平的原因是软管中有过多气体,应拆下软管重新安装
(4)测量值小于计算值的原因:橡皮膜分担了压强(压力使橡皮膜发生了形变)
(5)(更换不同液体)多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性
(6)压强计重的U型管不是连通器:有一端密封
8.探究浮力的大小与哪些因素有关
【常考考向】
(1)控制变量法:①探究浮力大小和排开液体体积的关系时,控制液体密度不变,改变漫入的体
积;②探究浮力大小和液体密度的关系时,控制排开液体体积不变,改变液体密度;③探究浮力大小和浸
没深度的关系时,控制排开液体的体积和液体密度不变,改变浸没的深度
(2)浮力的计算方法:F =G -F
浮 物 示
(3)浮力的方向与大小判断:竖直向上,弹簧测力计示数变小时,浮力变大
(4)绘制液体密度一定时,浮力F和物体浸人的深度h的关系图像
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(5)物体所受浮力的大小与物体本身的形状、密度均无关
拓展
(6)阿基米德原理的应用:①测固体密度:由如图a、c操作分别测出物体所受重力G和浸没在水中
所受到的浮力F,固体密度 ;
②测液体密度:由如图a、c、e操作分别测得物体浸没在两种液体中所受到的浮力F水和F液,液体
密度
9.探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
【常考考向】
(1)浮力的计算方法:F =G -F
浮 物 示
(2)排开液体所受的重力计算:G =G -G
排 总 桶
(3)误差分析:①溢水杯没有盛满,溢水量少于实际排水量,测得排开液体所受的重力偏小;②先
称总重再称空桶,桶中有水渍残留,测得排开液体所受的重力偏小;③物体先浸入溢水杯再称重,物体上
有水附着,计算得物体所受的浮力偏大
(4)(更换液体)多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性
(5)创新装置
10.探究物体的动能与哪些因素有关
【常考考向】
(1)转换法:用木块被推移的距离反映小球的动能大小
(2)控制变量法:①探究动能大小与速度的关系时,控制小球的质量不变,只改变小球进入水平面
的速度(改变由静止释放的高度);②探究动能大小与质量的关系时,控制小球的速度不变(从同一高度由
静止释放),只改变小球的质量
(3)木块最终停下的原因:受到木板摩擦力的作用
(4)能量转化:小球从斜面滚下时,重力势能主要转化为动能;小球随木块在水平面上运动至静止
时,动能转化为内能
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(5)改进:实验装置可以改为小球由高处摆下撞击物块,如下图
(6)科学推理:若水平木板绝对光滑,则物块将一直做匀速直线运动
11.探究杠杆的平衡条件
【常考考向】
(1)支点位置选择:杠杆的重心;以避免杠杆自重对实验产生影响
(2)使用前调节杠杆平衡,使其在水平位置静止的方法:调节平衡螺母,左高左调,右高右调(实验
过程中不能调平衡螺母)
(3)调节杠杆在水平位置平衡的原因:可以在杠杆上直接读出力臂的大小
(4)杠杆平衡的判断:杠杆静止或匀速转动
(5)用弹簧测力计代替钩码提供动力的好处:可以直接测出动力的大小;可以提供不同方向的力
(6)弹簧测力计从竖直拉变成斜着拉,弹簧测力计示数的变化:力臂减小示数增大
(7)多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性
12.测量滑轮组的机械效率
【常考考向】
(1)控制变量法:①在探究滑轮组的机械效率与物重的关系时,控制动滑轮重不变,只改变物重;
②在探究滑轮组的机械效率与动滑轮重的关系时,控制物重不变,只改变动滑轮重
(2)滑轮组的绕线方式:(段数为奇数时从动滑轮开始绕,段数为偶数时从定滑轮开始绕,即“奇
动偶定”)
(3)匀速(缓慢)拉动的目的:使弹簧测力计示数稳定,方便读数
(4)设计实验数据表格:(表格应包含实验序号、动滑轮重、钩码重、钩码上升的距离、弹簧测力
计的示数、自由端移动的距离、机械效率)
(5)有用功:钩码重×钩码上升的距离
(6)总功:拉力×自由端移动的距离
(7)提高机械效率的方法:减小摩擦、增大物重、减小动滑轮重
拓展
(8)滑轮组的机械效率与物体被提升的高度、速度、滑轮组的绕线方式均无关
1.在“测量小车的平均速度”实验中:
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(1)如图-1,斜面设置较 (选填“大”或“小”)的坡度,是为了在实验中便于测量
;
(2)小红想测量小车整个运动过程中BC段的平均速度,于是将小车放在B点,按下秒表的同时,让小车从
静止开始下滑,当小车下滑到C点时停止计时。这个方法 (选填“可行”或“不可行”);
(3)如图-2,小组利用位置传感器记录小车的运动情况。屏幕图像如图-3所示,横轴为时间,纵轴为路程,
通过图像可以看出小车在斜面上下滑时是 (选填“匀速”或“加速”)运动的。
2.某实践小组的同学在“测量小车的平均速度”实验中所用装置如图。
路程 平均速度
?
s/m
AB
段
BC
段
AC
段
(1)为了计时更准确,实验中应使斜面保持 (选填“较大”或“较小”)的坡度,实验中还需要
的测量仪器是
(2)由图可得 = cm,测得小车从A到B所用时间 ,则AB段的平均速度 = m/s;
(3)上表是实验时设计的数据记录表格,则“?”一栏里应填写的内容是 。如果让小车过了A点
后才开始计时,则会使所测AB段的平均速度 偏 (选填“大”或“小”)。
3.陕西因其独特的气候和土壤条件,素有“苹果之乡”的美誉。物理小组的同学们想测量自己家乡苹果
的密度,他们进行了如下实验;
(1)将天平放在水平台面上,游码调零后,发现指针位置如图所示,此时应该将平衡螺母向 (选填
“左”或“右”)调节,使天平平衡;
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(2)使用天平测量苹果的质量,天平再次平衡时右盘的砝码和游码位置如图所示,苹果的质量是
g;
(3)由于苹果较大无法直接放入量筒,于是同学们将苹果切成块放入装有220mL水的量筒中,用细铁丝轻
压使其浸没在水中后,量筒示数如图所示,计算得苹果的密度为 ;
(4)为了在苹果保持完整的前提下测量其密度,小刚设计了如下实验方案:
①用电子秤测得苹果的质量为m;
②使苹果完全浸没在装有适量水的烧杯中,并在水面处做出标记;
③将苹果取出,并将一个装有V 体积水的量筒向烧杯中倒水至标记处;
1
④量筒中剩下水的体积为V,则苹果的体积为 ;
2
⑤苹果的密度为 ;(均用测量的字母表示)
(5)小刚设计的实验方案中,由于第③步取出苹果时会带出一部分水,会导致计算出的苹果密度值
(选填“偏大”或“偏小”),要使密度值测量准确,可在苹果未放入烧杯前就在水面做出标记1,然后
在取出苹果后增加操作: 。(言之有理即可)
4.物理科技小组在学习完密度知识后,他们用天平和量筒测量某椰子奶的密度。
(1)在调节天平时发现指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调;
(2)测量时,小华首先测得烧杯和椰子奶的总质量为 g(如图乙所示);再将椰子奶全部倒入量筒中
测得体积(如图丙所示);然后将空烧杯放到天平上测得质量为33.4g(如图丁所示),由此计算出椰子
奶的密度为 g/cm3;同组的小乐认为液体有挂壁现象,无法将烧杯中的液体全部导入量筒,他建议按
照图丁、乙、丙的顺序进行实验,小华经分析,认为小乐的设想会使所测椰子奶的密度比真实值偏
(选填“大”或“小”);
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(3)为避免上述方法带来的误差,科技小组的小明在原有实验器材的基础上,找来一个能放入量筒的塑料小
球和水很快测出椰子奶的密度,完成其测量步骤,并推导椰子奶密度的表达式:
①向量筒内装入适量的水,记下其体积为V,将塑料小球放入量筒,待其静止后读出体积为V;
1 2
② ;
③推导过程:ρ = (用所测物理量和水的密度ρ 表示)。
奶 水
5.某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
(1)三次实验中让同一辆小车从同一斜面的 自由滑下,才能使小车进入水平面的初速度相同;
(2)由实验可以看出,运动的小车所受的阻力变小,向前滑行的距离变大。伽利略对类似的实验进行了分析,
并进一步推理:如果物体受到的阻力 ,速度就不会减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去;
(3)三次实验中,小车在水平面上最终都会停下来,说明力可以改变物体的 ;
(4)上述探究实验中用到的科学研究方法有转换法、 法和科学推理法。
6.如图是探究“运动与力的关系”的实验。
(1)实验时让小车从同一斜面的同一高度静止滑下,是为了使小车在水平面上滑动时的 相同;
(2)比较三次实验发现:阻力越小,小车滑行的距离越 (选填“远”或“近”),从实验推理可得:
若水平面绝对光滑,则运动的小车在水平面上将做 运动;
(3)在大量实验的基础上,经过科学推理得出牛顿第一定律,采用这种研究方法的还有______(选填下面的
字母);
A.探究影响压力作用效果的因素
B.探究影响滑动摩擦力大小的因素
C.探究声音能否在真空中传播
(4)在实验操作过程中,发现只有最后一次小车滑出水平桌面, (选填:“需要”、“不需要”)重
做实验。
7.在“探究二力平衡的条件”的活动中,小王按图甲完成实验。
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(1)实验装置如图甲所示,实验目的是探究卡片平衡时在水平方向上所受两个拉力F、F 的关系。将图甲中
1 2
的小卡片旋转一定角度,松手后观察 (选填“释放瞬间”或“卡片还原后”)卡片能否平衡。这样
做是为了说明二力平衡时两个力应作用在 上;
(2)若不计摩擦,图甲中卡片平衡时,小王用手向上托一下左侧钩码(卡片和钩码始终未接触滑轮),当手
离开钩码后,卡片将 (选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动。
(3)如图乙所示,小张在做实验时,左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度,你认为小张的装置
(选填“能”或“不能”)通过实验得到正确的结论。
8.小华用如图所示的实验装置“探究二力平衡的条件”。
(1)如图甲所示,左边用细线挂一个钩码,右边用细线挂两个钩码时,木块仍然保持静止,这时木块在
水平方向受到的力 (填“平衡”“不平衡”);
(2)图乙是小华的改进装置,目的是 对小车平衡的影响,小车所受拉力 的施力物体是
;
(3)实验时,将小车扭转一个角度,松手瞬间小车 平衡,说明相互平衡的两个力作用在
;
(4)如图丙所示,该装置 (填“能”“不能”)探究二力平衡的条件;
(5)在图丙中,为了验证相互平衡的两个力作用在同一物体上,你的操作是 。
9.小明利用弹簧测力计、粗糙程度不同的水平长木板、木块和砝码等器材探究“滑动摩擦力大小与哪些
因素有关”。
(1)如图-1,小明将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在木板表面做
运动,记录此时弹簧测力计的示数。
(2)如图-2,小明在木块上加放砝码,重复(1)中的操作。比较图-1,图-2实验,可以得出结论:其他条件
一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越 。
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(3)比较图-3、图- (选填“1”或“2”)实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。生活中
应用此结论的实例有: (写出一条即可)。
(4)小明想到自己在做家务时,把被子叠好后拉动,比被子在平铺状态下拉动起来更轻松,于是准备探究滑
动摩擦力的大小与接触面积是否有关。为了提高测量精度,小明利用力传感器和传送带设计了如图-4所示
的装置,保持传送带的转速不变进行实验,计算机记录木块平放和侧放时的传感器数据分别如图-5、图-6
(木块平放和侧放时的底面积不同)所示。
①分析图-5、图-6可初步得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积 (选填“有关”或“无关”);
②小明发现传感器测得的滑动摩擦力数据不稳定,可能的原因是 ;
③同桌小华认为小明的实验方案不够严谨,为探究“把被子叠好后拉动,比被子在平铺状态下拉动起来更
轻松”的原因,小明应该 。(合理即可)
10.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、
丙三个实验。
(1)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关; 两个实验说明滑动摩擦力的大
小与接触面的粗糙程度有关;
(2)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向
切成两部分继续进行实验,这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(3)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好,图丁
实验中 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
11.“摘星”科学探究小队发现“脚印会说话”,他们以学校水平沙地上留下的脚印为研究对象,了解脚
印传递的身高、体重等信息。
(1)他们随机调查、统计了多位同学的脚长、身高信息,汇总如表所示。
同学序号 1 2 3 4 5 6 7
脚长(厘米) 23 23.5 24 24.5 25 25.5 26
身高(厘米) 158 162 165 169 172 175 179
根据统计信息中脚长和身高的变化关系,可以得出结论:一般情况下, ;
(2)为了得到脚印所属人的体重,该探究小组进行了以下的实验操作:
①裁剪一个与脚印 相同的轻质硬纸板,并将其放置于学校的水平沙地上;
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②在纸板上面缓慢添加重物,直至纸板和脚印陷入沙子中的 相同;
③测量、计算纸板上重物的总质量,该总质量即为脚印所属人的质量。
请解释纸板上重物的总质量可以替代脚印所属人的质量的原因 。
12.如图所示,在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小聪将废弃的矿泉水瓶中装水分别放
在海绵和砖块上进行实验。
(1)实验时,是通过观察 来比较瓶对海绵的压力作用效果。
(2)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用 次实验(填序号)。
(3)分析比较图中C、D、E三次实验,可得的结论是 。
(4)分析A、B两次实验,A瓶对砖块的压力 B瓶对海绵的压力(填“大于“小于”或“等
于”),A瓶对砖块的压强 B瓶对海绵的压强(填“大于”小于”或“等于”)。
(5)同组的小丽在实验过程中又提出一个问题:在B、C两次实验中,瓶中的水对底部的压力和压强大小相
等吗?若在B、C两次实验中水对瓶底和瓶盖的压力分别为 、 ,对瓶底和瓶盖的压强分别为 、 ,
请你分析并比较: , 。(选填“>”、“<”或“=”)。
13.小林同学游泳时,感觉身体入水越深,呼吸越费力。他关于“液体压强的规律”进行了一系列探究:
(1)实验中,液体内部压强越大,观察到U形管中液面的高度差 ;
(2)固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变,使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时,U.形管中液
面高度差 (选填“不变”或“改变”);
(3)小林比较图甲和图乙后认为:在同种液体内部,深度 ,液体的压强越大;而同组的小雨通过比较
图甲和图丙,得出“液体密度越大,液体的压强越大”的结论,他的判断 (选填“合理”或“不合
理”);
(4)保持图丙中金属盒的位置不变,并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出),U形管两侧的液面的
高度差将会 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)聪明的小林想知道实验中所用的盐水密度是多少,于是设计了如图丁所示的实验装置。内外两个容器紧
密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜(橡皮膜的质量和体积忽略不计),小林进行
了如下操作:
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①在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向下突出;
②在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差△h,请你写
出此盐水的密度表达式:ρ = (用含有h、Δh和ρ 的式子表示)。
盐水 水
14.小珠利用如图所示装置探究“影响液体内部压强大小的因素”。
(1)实验前,按压探头的橡皮膜,若U形管两侧液面高度变化 (“明显”或“不明显”),则这套实
验装置可能漏气;通过观察 反映液体压强大小;
(2)保持探头在液体中的位置不变,改变探头的方向,如图A、B、C所示,发现U形管两侧液面的高度差
不变,说明液体压强大小与方向 (选填“有关”或“无关”);
(3)比较图C、D两次实验,可以得出结论:同种液体, ,液体压强越大;
(4)小珠同学将探头先后浸入到两杯液体中,如图D、E所示,发现U形管两侧的液面高度差相同,于是认
为液体压强与液体密度无关。小海认为小珠的结论不正确,理由是 ;
(5)若已知流速小的地方压强大,流速大的地方压强小。如图F所示,橡皮管和下方玻璃管侧壁相连通,当
向玻璃管中吹风时,U形管内液面较低的是 (选填“a”或“b”)侧。
15.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A:可能与物体浸没在液体中的深度有关;
B:可能与物体的密度有关;
C:可能与物体的体积有关;
D:可能与物体浸在中液体的体积有关;
E:可能与液体的密度有关。
为了验证上述猜想,小明利用下列器材做了如图所示的实验。
器材:体积相等的铁块、铜块,弹簧测力计,一杯水,一杯盐水,细绳。
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(1)分析比较实验③④,可以验证猜想 是正确的;分析比较实验④⑤,可以验证猜想 是
错误的(选填“A、B、C、D、E”);
(2)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想 是错误的(选填 “A、B、C、D、E”);
(3)分析比较实验 可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关;
(4)该实验探究主要运用的科学探究方法是: ;请再列举一种物理学中常用的研究方法:
。
16.细心的小晋发现,轮船的船舷上标有“吃水线”,又称“载重线”,而且不同海域所标载重线的位置
不同。于是小晋和兴趣小组的同学们利用铁块设计了“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验。(g取
10N/kg)
(1)通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是 N;
(2)通过比较 两次实验,可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系;
(3)通过比较c、e两次实验,可探究物体所受浮力大小与 的关系。同时可求得液体的密度为
kg/m3;
(4)同学们还想探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”,他们用橡皮泥(不考虑橡皮泥吸水)代替
铁块,再进行实验,步骤如下:
步骤一:将橡皮泥做成“碗”状,并放入盛水的烧杯中,使其漂浮在水面上;
步骤二:把橡皮泥从水中取出捏成实心球状,放入盛水的烧杯中,观察到橡皮泥下沉至杯底;
①橡皮泥第一次受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)第二次受到的浮力;
②由此同学们认为:物体受到的浮力与其形状有关。其结论错误的原因是 。
17.小惠学习了阿基米德原理后,做了如下实验,如图所示。器材:弹簧测力计、细线、小烧杯、溢水杯、
水、小石块和其它不同的物体(不吸液体,且物体的密度大于液体的密度)。
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(1)请画出图甲中小石块所受重力G的示意图 ;
(2)小惠换用不同的物体或液体按图中甲、乙、丙、丁的顺序进行了多次实验,图丙中溢水杯装满液体,由
实验数据得出 。从而验证了阿基米德原理的正确性。若某次实验时,物体没有全部浸没
在液体中,则此时 ;
(3)图丙步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),小石块下表面受到的液体压强将
,溢水杯底部受到液体的压强 ;(选填“变大”“不变”“变小”)
(4)图中甲、乙、丙、丁步骤中弹簧测力计的示数分别是 、 , 、 ,液体密度为 ,则小石块的密
度表达式 (用测得的物理量和已知量表示)。
18.“手提电子秤”具有精确度高,携带方便等特点,小华用它做了如下实验,步骤如图所示:
图A:石块挂在电子秤的挂钩下静止,电子秤的示数 为3.00N;
图B:将石块浸没于水中静止(未触底),小李发现电子秤的示数在规律性地变化,一段时间过后才稳定
下来,最终电子秤的示数 为2.00N;
图C:小华想知道原因,便取出石块,擦净表面的水后,电子秤的示数 为3.20N。
(1)石块浸没在水中后受到的浮力为 N。
(2)石块的密度为 。
(3)小华添加一个小桶后,继续用该石块验证“阿基米德原理”,他按照图D,E,F的步骤进行实验操作,
若电子秤的示数 ,则浸入液体中的物体所受的浮力的大小等于物体排开液体所受的
的大小。实验E中,若石块未完全浸没在水中, (选填“能”或“不能”)验证阿基米德原理。
19.为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。
实验序 小球的质量 小球滑到斜面底端时速度 木块被撞后运动的距离
号 m/g s/m
1 30 2 0.4
2 30 4 1.6
3 60 2 0.8
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(1)该实验是通过木块移动的距离来判断 (小球/木块)的动能大小;
(2)图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放,然后分别撞击到放在水平面上的同一
木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得到的结论是: ;
(3)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B由静止自由释放,然后与放在水平面上的同一木
块相碰到静止后的情景。据此你能得出结论是: ;
(4)实验后,同学们联想到在公交事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知
道,在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大,于是进行了实验测定,得到的数据如上表。
(a)为了探究“超载”隐患时,应选择 序号的实验进行比较;
(b)分析表格中对应的数据可知: 对物体的动能影响更大,即当发生交通事故时,由此造成的
危害更严重。
20.为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,小明同学设计了如图所示的探究实验:将A、B、C
三个小球先后从同一斜面不同高度h 、h 、h 的位置滚下(m =m h ),推动小木块运动一段
A B C A B C A C B
距离后静止,请你根据生活经验和所学的物理探究方法,对以下问题进行判断。
(1)要研究超载的危害时,我们可选择 (选填A,B或C)两组实验进行比较,这样选择依据的
物理研究方法是 ;
(2)对比乙、丙两次实验,动能较大的小球是 ,你这样判断的理由是 ;
(3)小明根据实验现象认为:小球推动木块移动一段距离后都要停下来,所以小球和木块的机械能最终都消
失了。你认为他的观点是否正确: ,理由是 ;
(4)若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到研究目的,原因是 ;
(5)甲、乙两次实验中,木块受到的摩擦力分别为f 、f ,则f f (填“>”“<”或“=”)。
甲 乙 甲 乙
21.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
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(1)实验开始时, 杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向
移动(选填“左”或“右”)。
(2)杠杆平衡后,小李同学在图乙所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上 个钩码, 使杠
杆在水平位置平衡。
(3)取下B位置的钩码, 改用弹簧测力计拉杠杆的B点, 当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中,杠
杆始终在水平位置保持平衡(如图丙),测力计示数将 (选填“变大”或“变小”) 。
(4)下列因素中, 不会影响探究结果的是___________。
A.铁架台没有放在水平台面上 B.实验所用的钩码生锈
C.弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大 D.弹簧测力计未调零
22.小亮在做“探究杠杆平衡条件”实验时的装置如图所示,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)杠杆在如图甲的位置静止时杠杆 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态的,为使杠杆在水平位
置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节,杠杆在水平位置平衡的好处是 ;
(2)多次实验后,得到了杠杆的平衡条件是 。如图乙所示是某次实验时的实验情景,杠杆在水平位置
平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重0.5N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆在水平位置平衡,
此时弹簧测力计的示数为 N;
(3)同组的小红也做了这个实验,得出了“杠杆平衡时,动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力
作用点的距离”的结论。小亮认为这个结论不正确,他利用图乙所示的实验装置,在不改变钩码和弹簧测
力计的位置以及钩码的数量的情况下,通过实验操作和观察到的实验现象就判断出小红的实验结论不正确,
小亮的实验操作是 ;观察到的实验现象是 ;
(4)杆秤是我国古代乃至现代常用的测量质量的工具,如图丙所示是陈亮同学自制的一个杆秤,杆的粗细不
均匀,在不挂重物和秤砣的情况下,将提纽固定在O点,提起提纽,秤杆可以在水平位置平衡。已知提纽
与秤钩间的距离OM=4cm,秤砣质量m=0.2kg,则秤的1kg刻度线应在距O点右侧 cm处。
23.如图所示,在“测量滑轮组机械效率”的实验中,利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验,测得
的实验数据如表。(钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大)
钩码重力 提升高度 绳端拉力 绳端移动距
实验次数 机械效率
G/N h/m F/N 离s/m
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1 4 0.1 0.3
2 8 0.1 3.2 0.3 83.3%
3 8 0.1 2.0 0.5 80.0%
(1)在实验中,应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。
(2)第一次实验中,弹簧测力计的示数如图1所示,机械效率是 (精确到0.1%)。
(3)由1、2两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组,物重越大,机械效率越 。
(4)由 两次实验数据可得出结论:使用不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率越低。
24.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中:
(1)小明用如图甲所示的滑轮组提升钩码,用手 拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓
上升。改变钩码的数量,重复操作,记录实验数据如下:
实验 钩码重 钩码上升高 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率
序号 量G/N 度h/m F/N s/m
① 2.5 5 1.0 15 83.3%
② 4.0 5 1.5 15 88.9%
③ 5.5 5 2.0 15 91.7%
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(2)通过对上表中实验数据分析,可得到结论:同一滑轮组, ,滑轮组的机械效率越高;
(3)上表中第③次实验时,若钩码上升的速度为5cm/s,则拉力的功率为 W;若静止时读数,F
的大小应 (选填“大于”“小于”或“等于”)2.0N;
(4)小聪组装的实验装置如图乙所示,提升重为6N的钩码时,拉力F的大小为3.2N,他测得滑轮组的机
械效率为 ;
(5)小聪也用如图甲所示的滑轮组提升重为7N的钩码,并使钩码上升5cm,在不计绳重及滑轮之间摩擦
的情况下,滑轮组的机械效率应为 %。(结果保留一位小数)
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