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专题 12 力学实验专题（解析版）
重难点1 测量物质的密度
重难点2 探究阻力对物体运动的影响
重难点3 探究影响滑动摩擦力大小的因素
重难点4 探究影响压力作用效果的因素
重难点5 探究液体内部的压强大小
重难点6 探究浮力的大小与哪些因素有关
重难点7 探究物体的动能跟哪些因素有关
重难点8 探究杠杆的平衡条件
重难点1 测量物质的密度
【重难点分析】
1、 实验原理： 。
2、实验器材：量筒、天平、待测物体或液体、细线、水、烧杯。
3、天平的使用注意事项：被测物体的质量不能超过天平的量程（天平所能称的最大质量）；
向盘中加减砝码时要用镊子，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿、弄脏；潮湿的物体和
化学药品不能直接放在天平的盘中。
4、天平读数： 被测物体的质量 = 右盘中砝码的总质量 + 游码在标尺上的指示值 。
【重难点训练】
1．（2024•通榆县模拟）十一期间，壮壮去泰山旅游，从泰山捡回来几块泰山石当作纪念，
他想用天平和量筒测量泰山石的密度。淘宝：学思创想
（1）壮壮摆放好天平后，把游码移至标尺左端的零刻度线处，发现指针静止在分度盘
上的位置如图1甲所示，此时应将平衡螺母向 左 （选填“左”或“右”）调节。
（2）壮壮通过图1所示方法测得泰山石的密度是 5.16×1 0 3 kg/m3。
（3）壮壮想测另一块泰山石的密度，由于石头太大，难以放入量筒中，他重新设计了
如图2所示的实验：
①用天平测出泰山石的质量为m ；
0
②往烧杯中加入适量的水，把泰山石浸没，在水面到达的位置上做标记，并测得烧杯、
泰山石和水的总质量为m ；
1
③取出泰山石，向烧杯中加水至标记处，再测出此时烧杯和水的总质量为m ；
2
④泰山石的密度表达式
石
＝ •
水
（水的密度为
水
）。
（4）壮壮发现第二次测ρ量中（如图 2所示）取ρ 出泰山石时沾了很ρ多的水。请你分析一
下，第二次测量中，算的密度值（不考虑吸水）与泰山石实际密度值相比 不变
（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）左；（2）5.16×103；（3） •
水
；（4）不变。
【解答】解：（1）将托盘天平放在水平桌面上，并将游ρ码移至标尺零刻度线处，此时
指针偏向分度盘中央刻度线的右侧，应将平衡螺母向左调节，使横梁平衡；
（2）由图乙可知，泰山石的质量为：m＝50g+1.6g＝51.6g；
由图丙可知，泰山石的体积为：V＝40mL﹣30mL＝10mL＝10cm3；
故泰山石的密度为： ＝ ＝ ＝5.16g/cm3＝5.16×103kg/m3；
ρ淘宝：学思创想
（3）③向烧杯内加水至标记处，再测出此时烧杯和水的总质量为m 。
2
加入的水的质量：m水 ＝m
2
+m
0
﹣m
1
加入的水的体积即泰山石的体积为：V'＝V水 ＝ ＝ ；
④泰山石的密度表达式为：
石
＝ ＝ ＝ •
水
；
（4）泰山石从水中取出时带ρ出一部分水，当倒入水时泰山石带出的水ρ已经补充到烧杯
中，泰山石的质量和体积测量值是准确的，所以泰山石的密度测量值也是不变的。
故答案为：（1）左；（2）5.16×103；（3） •
水
；（4）不变。
2．（2024•沈阳模拟）小芹同学在测一块石块（不吸水）的密ρ度时，进行了如下的实验：
（1）把天平放在水平台上，游码移动到标尺左端零刻线处，发现指针的位置如图甲所
示，把平衡螺母向 右 （选填“左”或“右”）调节，使天平横梁在水平位置平衡。
（2）她按实验步骤设计了如下表格，请帮她把表中空白之处补充完整。
石块质量m/g 量筒中水的体积V 水和石块的总体积 ② 石块的体 石块的密度
水/cm3 V总/cm3 积 V/cm 3 /（kg/m3）
① 8 2 50 90 40 ③ρ 2.05×1 0 3
（3）实验结束后，小敏同学提出另一种测量石块密度的方案。实验器材有弹簧测力计、
细线、一个盛有足量水的烧杯。简要步骤如下：
①将石块挂在弹簧测力计下，静止时测力计示数记为F ；
1
②将石块浸没在水中（未接触烧杯底和烧杯壁），静止时测力计示数记为F ；
2
③测得石块的密度
石
＝ （
水
及测得的物理量表示）。
ρ ρ淘宝：学思创想
【答案】（1）右；（2）①82；②石块的体积V/cm3；③2.05×103；（3） 。
【解答】解：（1）指针偏左，平衡螺母向右调节，使横梁平衡；
（2）游码标尺的分度值是0.2g，石块的质量为m＝50g+20g+10+2g＝82g；石块的体积：
V＝90cm3﹣50cm3＝40cm3；
则石块的密度 ＝ ＝ ＝2.05g/cm3＝2.05×103kg/m3；
ρ
（3）石块的质量m石 ＝ ＝ ；再测出石块完全浸没时弹簧测力计的拉力F，则石块
受到的浮力F浮 ＝F
1
﹣F
2
，
根据F浮 ＝ 液gV排 得石块的体积V石 ＝V排 ＝ ＝ ，石块的密度 石 ＝
ρ ρ
＝ 。
故答案为：（1）右；（2）①82；②石块的体积V/cm3；③2.05×103；（3）
。
3．（2024•东营区校级一模）小明想知道酱油的密度，于是他和小华用天平和量筒做了如
下实验：
（1）将天平放在水平台上，发现指针指在分度盘的右侧，要使横梁平衡，应将平衡螺淘宝：学思创想
母向 左 （选填“右”或“左”）调。
（2）用天平测出空烧杯的质量为17g，在烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总
质量如图甲所示，将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，酱油的体积如图乙所示，则酱油的
密度为 1.125×1 0 3 kg/m3。
（3）小明用这种方法测出的酱油密度会 偏大 （选“偏大”或“偏小”）。
（4）小华不小心将量筒打碎了，老师说只用天平也能测量出酱油的密度。于是小华添
加两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤，请你补充完整。
①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m ；
0
②将一个烧杯 装满水 ，用天平测出烧杯和水的总质量为m ；
1
③用另一个相同的烧杯装满酱油，用天平测出烧杯和酱油的总质量为m 。
2
④则酱油的密度表达式 ＝ 。（已知水的密度为
水
）
ρ ρ
【答案】（1）左；（2）1.125×103；（3）偏大；（4）装满水； 。
【解答】解：（1）调节时将天平放在水平台上，把游码放在标尺零刻度处，指针的位
置指在分度盘中央的右侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向左调节。
（2）由图甲所示可知，酱油和瓶的总质量：m总 ＝50g+10g+2g＝62g，
酱油的质量m＝62g﹣17g＝45g，
由图乙所示量筒可知，酱油的体积：V＝40mL＝40cm3，
酱油的密度： ＝ ＝ ＝1.125g/cm3＝1.125×103kg/m3。
ρ
（3）小明不可能把烧杯内的酱油全部倒入量筒内，导致测量的酱油的体积偏小，由公淘宝：学思创想
式 ＝ 知：密度测量结果偏大。
（4ρ）小华不小心将量筒打碎了，没有量筒的情况下，可利用水的密度已知这一条件，
用等量替代方法测量酱油的体积，步骤如下：
①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m 。
0
②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m 。
1
则水的质量m水 ＝m
1
﹣m
0
，
由 ＝ 可求得，水的体积V＝ ，
③ρ用另一个烧杯装满酱油，用天平测出烧杯和酱油的总质量为m 。
2
则水的质量m酱油 ＝m
2
﹣m
0
，
烧杯内水的体积等于酱油的体积
④则酱油的密度表达式 ＝ ＝ ＝ ＝ 。
ρ
故答案为：（1）左；（2）1.125×103；（3）偏大；（4）装满水； 。
4．（2024•雁塔区校级三模）物理科技小组在实验室进行密度的相关实验。
（1）为测量某种金属块的密度，某实验小组进行了如图的探究：
①首先将天平放在水平桌面上，把游码移到标尺左端零刻度线处，发现指针指在分度
盘右侧，要使天平平衡，应将平衡螺母向 左 调节；
②用天平测量金属块的质量。当天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图甲
所示；
③用量筒测量金属块的体积。先将部分水倒入量筒中，如图乙；再把金属块完全浸没淘宝：学思创想
在水中，如图丙；则金属块的密度为 3.25×1 0 3 kg/m3；
（2）他们还想用弹簧测力计改装成一个密度秤，测量液体的密度，如图丁。实验器材：
弹簧测力计（0～5N）、易拉罐、细绳、记号笔、水和食用油。实验步骤：
A．用易拉罐和细绳制作成一个小桶，用弹簧测力计测出小桶的重力G桶 为0.6N；
B．在小桶内倒入适量的水，用弹簧测力计测出小桶和水的总重力为1.6N，在刻度盘上
标注相应密度值，并在水面处做好标记，则小桶内水的体积为V＝ 10 0 cm3；
C．在小桶内倒入某种液体至标记处，用弹簧测力计测出小桶和液体的总重力 G总 ，则
液体密度的表达式为： ＝ （用G总 、G桶 、V等已知物理量的符号表
ρ
示）；
①应在弹簧测力计刻度盘 0. 6 N处标注0g/cm3；
②改装后的密度秤能测的液体密度的最大值为 4. 4 g/cm3；
③在不更换弹簧测力计的情况下，若要增大密度秤的量程，可进行的操作是 更换质
量更小的桶 。（写出一条即可）
【答案】（1）①左；③3.25×103；（2）100； ；0.6；4.4；更换质量更小的
桶。
【解答】解：（1）在调节天平时，应将游码放在标尺的零刻线处，指针向右偏，说明
右侧质量偏大，应将平衡螺母向左移动。
由甲图可知，金属块的质量
m金属 ＝20g+10g+5g+4g＝39g，
图乙、丙中量筒的分度值为2mL，金属块的体积
，
金属块的密度为
，
（2）烧杯内水的质量淘宝：学思创想
，
小桶内水的体积
，
待测液体倒至小桶的记号处，则待测液体的体积等于水的体积，液体的质量
，
液体密度
，
挂上小桶，此时小桶内没有液体，即密度为 0g/cm3，弹簧测力计显示的刻度位置即为
“密度秤”的零刻度，小桶的重力为0.6N，则“密度计”零刻度处即为0.6N处。
弹簧测力计示数最大为5N，则小桶内液体最大重力为
G最大 ＝G﹣G桶 ＝5N﹣0.6N＝4.4N，
小桶内液体的最大质量为
，
能测到液体密度的最大值为
，
小桶容积一定时，小桶的质量越小，能测量的液体的密度越大。则若要增大密度秤的量
程，可以更换质量更小的桶。
故答案为：（1）①左；③3.25×103；（2）100； ；0.6；4.4；更换质量更小
的桶。
重难点2 探究阻力对物体运动的影响
【重难点分析】淘宝：学思创想
1、实验原理：力是改变物体运动状态的原因。
2、实验方法：控制变量法。
3、实验器材：斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺
4、实验结论：平面越光滑,物体运动的距离越远,速度减小得越慢,所受阻力越小；平面越
粗糙,物体运动的距离越近,速度减小得越快,所受阻力越大。
实验推理：运动的物体如果不受外力作用，它将永远匀速直线运动下去。
【重难点训练】
5．（2024•锡山区校级一模）古希腊学者亚里士多德认为：如果要使一个物体持续运动，
就必须对它施加力的作用。而伽利略则认为：物体的运动并不需要力来维持。到底谁说
得对呢？为了探究这个问题，小明和同学们设计了如图甲所示的实验。
（1）如图甲，分别让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，其目的是使小车到
达平面时的 速度 相同，实验中让小车在粗糙程度不同的水平面上滑行目的是为了
探究 阻力 对物体运动的影响；
（2）小车三次滑行的距离如甲所示，可以得出的结论是：小车受到的阻力越小，速度
减小得 越慢 ，进一步推理可知，如果运动的物体不受力，将做 匀速直线 运动；
（3）通过上述实验的探究，你赞同 伽利略 （选填“亚里士多德”或“伽利略”）
的观点；完成上述实验后，小明想利用斜面小车模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐
患，于是设计了如图乙①②③所示的探究实验，将A、B、C三个小车先后从同一装
置，高度分别为h 、h 、h 的位置滚下（m ＝m ＜m ，h ＝h ＞h ），推动小木块运
A B C A B C A C B
动一段距离后静止。选择①③两图是用来模拟研究 超载 带来的安全隐患，实验时
需要控制 小车到达水平面的速度 相同。
【答案】（1）速度；阻力；（2）越慢；匀速直线；（3）伽利略；超载；小车到达水淘宝：学思创想
平面的速度。
【解答】解：（1）如图甲，由控制变量法，分别让同一小车从同一斜面的同一高度由
静止滑下，其目的是使小车到达平面时的速度相同，实验中让小车在粗糙程度不同的水
平面上滑行目的是为了探究阻力对物体运动的影响；
（2）木板表面最光滑，小车运动时受到的阻力最小，小车在木板表面上通过的距离最
长，速度减小得最慢，小车三次滑行的距离如甲所示，可以得出的结论是：小车受到的
阻力越小，速度减小得越慢，进一步推理可知，如果运动的物体不受力，小车的速度不
会变小，将做匀速直线运动；
（3）通过上述实验的探究，赞同伽利略的观点；
完成上述实验后，小明想利用斜面小车模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，于是
设计了如图乙①②③所示的探究实验，将A、B、C三个小车先后从同一装置，高度
分别为h 、h 、h 的位置滚下（m ＝m ＜m ，h ＝h ＞h ），推动小木块运动一段距
A B C A B C A C B
离后静止。
①③两图中，因h ＝h ，故小车下滑到水平面的速度相同，而质量不同，选择①③
A C
两图是用来研究动能与质量的关系，故模拟研究超载带来的安全隐患，实验时需要控制
小车到达水平面的速度相同。
故答案为：（1）速度；阻力；（2）越慢；匀速直线；（3）伽利略；超载；小车到达
水平面的速度。
6．（2024•子洲县校级模拟）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，是为了控制小车每次滑到水平面时的 速度 相
同。
（2）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在木板表面滑行的距离最远。说明
小车受到的阻力越小，速度减小得越 慢 （选填“快”或“慢”）。
（3）进一步推理可知：如果小车运动时不受阻力，它将做 匀速直线运动 ，表明物
体的运动 不需要 （选填“需要”或“不需要”）力来维持。
【答案】（1）速度；（2）慢；（3）匀速直线运动；不需要。
【解答】解：（1）让小车从同一高度由静止滑下，是为了控制小车每次滑到水平面时
的速度相同，用到了控制变量法；淘宝：学思创想
（2）由实验现象可知，小车受到的阻力越小，滑行得越远，速度减小得越慢；
（3）在实验基础上，进一步推理可知：如果小车运动时不受阻力，它将做匀速直线运
动，表明物体的运动不需要力来维持。
故答案为：（1）速度；（2）慢；（3）匀速直线运动；不需要。
7．（2024•龙马潭区模拟）如图所示，小明在研究“阻力对物体运动的影响”时，采用如
图所示装置，将弹簧一端与墙壁相连，当弹簧处于自然状态时，其自由端处于 O点，用
手推动木块压缩弹簧自由端至A处（木块与弹簧不相连），迅速松手后，木块将在水平
面上运动。
（1）为了改变阻力的大小，小明需要在水平面上铺上不同的材料，小明更换的材料应
铺在水平面上的 O 点右侧 （选填“AO段”、“O点右侧”或“整个A点右侧”）；
（2）小明每次都将弹簧压缩到A点释放木块的目的是 保证木块每次经过 O 点时速
度相同 ；
（3）实验表明小车受到的阻力越小，速度减小得越 慢 （快/慢）。进一步推理可
知：如果运动的物体不受力，它将 做匀速直线运动 ；
（4）木块运动到O点时所受合力 方向向左 （选填“方向向左”、“方向向右”
或“为零”）；
（5）木块经过O点向右运动过程中将动能转化为 内 能。
【答案】（1）O点右侧；（2）保证木块每次经过O点时速度相同；（3）慢；做匀速
直线运动；（4）方向向左；（5）内。
【解答】解：（1）研究“阻力对物体运动的影响”时，探究的是过 O点后，阻力对运
动的影响，故小明更换的材料应铺在水平面上的O点右侧；淘宝：学思创想
（2）研究“阻力对物体运动的影响”时，要使物体具有相同的初速度，小明每次都将
弹簧压缩到A点释放木块的目的是保证木块每次经过O点时速度相同；
（3）分析实验现象可知，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；进一步推理可知：
如果运动的物体不受力，它将做匀速直线运动；
（4）弹簧到O点为原长，水平方向对木块没有力的作用，但木块向右运动，受到地面
向左的摩擦力，故木块运动到O点时所受合力方向向左；
（5）木块经过O点向右运动过程中受到摩擦力的作用，故动能转化为内能。
故答案为：（1）O点右侧；（2）保证木块每次经过O点时速度相同；（3）慢；做匀
速直线运动；（4）方向向左；（5）内。
8．（2023•文圣区三模）在探究“阻力对运动的影响”的实验中：
（1）将毛巾铺在木板上，让小车从斜面的某一高度，由 静止自由 下滑。观察小车
在毛巾表面前进的距离。
（2）将毛巾替换成棉布铺在木板上，让小车从斜面的 同一 高度，再次滑下。观察
小车在棉布表面前进的距离。
（3）取走棉布，直接用木板表面，重复试验。
（4）总结：水平表面越光滑，小车前进距离 越远 ， 速度 减小越慢。
（5）推论：如果运动的物体不受力，将 做匀速直线运动 。
（6）若每次实验中小车损失的机械能都全部转化为内能，则每次实验中转化的内能
一样多 （填“木板表面时”“毛巾表面时”或“一样”）多。
【答案】（1）静止自由；（2）同一；（4）越远；速度；（5）做匀速直线运动；
（6）一样多。
【解答】解：（1）将毛巾铺在木板上，让小车从斜面的某一高度，由静止自由下滑。
观察小车在毛巾表面前进的距离。
（2）将毛巾替换成棉布铺在木板上，让小车从斜面的同一高度，再次滑下。观察小车
在棉布表面前进的距离。
（4）木板表面最光滑，小车运动时受的阻力最小，通过的距离最长，总结：水平表面
越光滑，小车前进距离越远，速度减小越慢；
（5）推论：如果运动的物体不受力，小车的速度不会变小，将做匀速直线运动。
（6）小车下滑到水平面时的速度相同，最终的速度为0，动能变化量相同，故若每次实
验中小车损失的机械能都全部转化为内能，则每次实验中转化的内能一样多。
故答案为：（1）静止自由；（2）同一；（4）越远；速度；（5）做匀速直线运动；淘宝：学思创想
（6）一样多。
重难点3 探究影响滑动摩擦力大小的因素
【重难点分析】
1、实验原理：二力平衡的条件。
2、实验方法：控制变量法、转换法。
3、实验器材及图像：木块（有拉环）、弹簧测力计、长木板、毛巾、砝码、水平桌面
4、实验结论
（1）滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越
大。
（2）滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
【重难点训练】
9．（2024•德城区校级模拟）在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小强有如下
猜想：
A.滑动摩擦力大小与压力大小有关：
B.滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。为此小强进行了如图所示实验：
实验数据如表：
序号 压力/N 接触面种类 弹簧测力计示数/N
1 6 木板 1.5
2 6 毛巾 2.8
3 12 毛中 5.6
4 12 毛巾 ？
（1）实验1、2、3中，用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动，根据 二
力平衡 知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小。
（2）由实验1、2可验证猜想 B （填“A”或“B”）正确。
【答案】（1）二力平衡；（2）B
【解答】解：
（1）用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，根
据二力平衡条件可得出二者大小相等；淘宝：学思创想
（2）由实验1、2可知，压力的大小相同，接触面的材料不同，即接触面的粗糙程度不
同，弹簧测力计的示数不同即受到的摩擦力不同，且接触面越粗糙摩擦力越大，可验证
猜想B，可得结论：压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。
故答案为：（1）二力平衡；（2）B。
10．（2024•长丰县一模）某实验小组探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。
（1）在测量木块B的滑动摩擦力时，用力F 拉动木板，弹簧测力计示数如图甲所示，
1
此时弹簧测力计的拉力为 3. 6 N（弹簧测力计的重不计）。
（2）如图乙所示，在木块B上放一重物A，用力F 拉动木板，此时弹簧测力计示数变
2
大，由甲、乙两次实验可以得出，在接触面粗糙程度相同时， 压力 越大，滑动摩擦
力越大。
【答案】（1）3.6；（2）压力。
【解答】解：（1）如图甲所示，图中弹簧测力计分度值为0.2N，示数为3.6N，即此时
弹簧测力计的拉力为3.6N；
（2）通过对比甲、乙两次实验，在木块B上放一重物A，用力F 拉动木板，此时弹簧
2
测力计示数变大，即滑动摩擦力变大，可知：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动
摩擦力越大。
故答案为：（1）3.6；（2）压力。
11．（2024•雁塔区校级一模）图示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验的装
置。
（1）沿水平方向 匀速直线 拉动木块可测出滑动摩擦力大小。
（2）在木块上添加砝码，重复（1）中步骤，发现弹簧测力计示数变大，说明滑动摩擦
力的大小与木块对接触面的 压力 有关；此实验过程中砝码 不受 （选填“受”淘宝：学思创想
或“不受”）摩擦力。
（3）在长木板上分别铺上毛巾和棉布，进行对照实验，这是为了探究滑动摩擦力的大
小与接触面的 粗糙程度 是否有关。
【答案】（1）匀速直线；（2）压力；不受；（3）粗糙程度。
【解答】解：（1）沿水平方向匀速直线拉动木块时，根据二力平衡条件可知，木块受
到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计对它的拉力大小；
（2）在木块上添加砝码，重复（1），发现弹簧测力计示数变大，接触面的粗糙程度不
变，压力越大，弹簧测力计的示数越大，说明滑动摩擦力的大小与木块对接触面的压力
大小有关；砝码运动时与木块相对静止，故不受摩擦力；
（3）在长木板上分别铺上毛巾和棉布，进行对照实验，在压力一定时，改变接触面的
粗糙程度，这是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
故答案为：（1）匀速直线；（2）压力；不受；（3）粗糙程度。
12．（2024•长沙二模）在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中。小明选择如
下器材：长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验，
（1）将木块平放在水平木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做 匀速直线
运动。
（2）由图甲、乙可知：在其他条件相同时， 压力 越大，滑动摩擦力越大。
（3）根据以上实验，列举生活中减小有害摩擦的方法 滑雪板底面打磨得很光滑，减
小接触面粗糙程度，减小摩擦 。（写一条即可）
【答案】（1）匀速直线；（2）压力；（3）滑雪板底面打磨得很光滑，减小接触面粗
糙程度，减小摩擦。
【解答】解：（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到
平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小；
（2）由图甲和图乙两次实验接触面的粗糙程度是一定的，压力是不同的，弹簧测力计
的示数不同即摩擦力是不同的，这就说明摩擦力的大小和压力大小有关，即：接触面粗
糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；淘宝：学思创想
（3）滑雪板底面打磨得很光滑，减小接触面粗糙程度，减小摩擦力。
故答案为：（1）匀速直线；（2）压力；（3）滑雪板底面打磨得很光滑，减小接触面
粗糙程度，减小摩擦力。
重难点4 探究影响压力作用效果的因素
【重难点分析】
1、实验原理： 。
2、实验方法：控制变量法、转换法。
3、实验器材及图像：小桌子、海绵、砝码。
4、实验结论
（1）海绵被压下的深度与压力的大小和受力面积的大小有关。
（2）受力面积一定时，压力越大，作用效果越明显。
（3）压力大小一定时，受力面积越小，作用效果越明显。
【重难点训练】
13．（2024•黄州区校级模拟）在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中，小江
同学利用木板、橡皮泥、包扎带和钩码进行探究活动。
（1）将橡皮泥做成长方体平放于木板上方，把包扎带剪出两段，并将两段包扎带分别
绕过橡皮泥，且在包扎带下方挂上不同数量的钩码，如图所示。实验过程中，小江同学
是通过观察橡皮泥的 凹陷程度 来比较压力作用效果的。通过观察对比图中橡皮泥
的变化可以得出实验结论是：在 受力面积 相同时， 压力 越大，压力的作用效
果越明显；
（2）小江同学想继续探究压力的作用效果跟受力面积的关系，应进行的操作是：将橡
皮泥恢复原状，把包扎带撕成 不同 宽度的两条，两包扎带下方挂 相同 数量的
钩码进行实验（均选填“相同”或“不同”）。
【答案】（1）凹陷程度；受力面积；压力；（2）不同；相同。
【解答】解：（1）根据转换法，小江同学是通过观察橡皮泥的凹陷程度来比较压力作
用效果的；包扎带下方挂的钩码数量不同，对橡皮泥的压力不同，通过观察对比可以得淘宝：学思创想
出结论：受力面积相同时，压力作用效果与压力大小有关。
（2）小江想继续探究压力的作用效果跟受力面积的关系，要控制压力相同，故应进行
的操作是：将橡皮泥恢复原状，把包扎带撕成宽度不同的两段，两包扎带下方挂数量相
同的钩码进行实验。
故答案为：（1）凹陷程度；受力面积；压力；（2）不同；相同。
14．（2024•滨海县模拟）如图甲、乙、丙所示，小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压
力作用效果的因素。
（1）本实验是通过观察 海绵的凹陷程度 来比较压力作用效果的。
（2）通过比较甲、乙两图所示实验现象，可得初步结论： 在受力面积一定时 ，
压力越大 ，压力的作用效果越明显。
（3）通过比较乙、丙两图所示实验现象，可探究压力的作用效果与 受力面积 的关
系。
（4）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，则图丙中海绵受到的压强 p和图丁中
木板受到的压强 p′的大小关系为 p 等于 p′（选填“大于”“小于”或“等
于”）。
（5）实验时，小明将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，如图
戊所示，发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受
力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 没有控制压力大小相同 。
【答案】（1）海绵的凹陷程度；（2）在受力面积一定时，压力越大；（3）受力面积；
（4）等于；（5）没有控制压力大小相同。
【解答】解：（1）本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的，用到了
转换法；
（2）通过比较图甲、乙知，受力面积相同，乙中压力大，压力作用效果明显，说明在
受力面积一定时，压力越大，压力作用效果越明显；
（3）乙、丙两图中压力相同，受力面积不同，可探究压力的作用效果与受力面积的关
系；淘宝：学思创想
（4）图丙中和图丁支持面受到的压力相同，受力面积也相同，根据 p＝ ，则图丙中海
绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p等于p′；
（5）实验时，小明将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，则压
力大小不同，压力作用效果相同，没有控制压力的大小相同，由此得出的结论“压力的
作用效果与受力面积无关”是错误的。
故答案为：（1）海绵的凹陷程度；（2）在受力面积一定时，压力越大；（3）受力面
积；（4）等于；（5）没有控制压力大小相同。
15．（2023•古浪县校级三模）茫茫白雪中，体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地上行走，
陷入雪中的情景不同（如图甲）。小明想：压力作用效果与什么因素有关呢？为此小明
用一块海绵，两块规格相同的木块、一块木板，来进行如图乙所示实验。
（1）压力的作用效果是通过比较海绵的 凹陷程度 来确定的。
（2）比较乙图中序号①②可知，压力一定时， 受力面积越小 ，压力的作用效果越
明显。
（3）高速公路上行驶的机动车要限重，可以通过比较乙图中序号 ②③ 得出的结
论来解释。
（4）物理上压力的作用效果用压强p表示。图乙①中海绵受到的压强为p 和④中木板
1
受到的压强p ，则p ＝ p （填“＞”、“＝”或“＜”）。
4 1 4
（5）小明利用木块和木板，增加一弹簧测力计，来探究滑动摩擦力大小与受力面积是
否有关：
①将木块平放在木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平桌面做匀速直线运
动，弹簧测力计的示数如图丙所示为 2. 4 N。
②将木块侧放在木板上，重复上述实验，发现弹簧测力计的示数和乙图中的一样，说
明滑动摩擦力的大小与受力面积大小 无关 。淘宝：学思创想
【答案】（1）凹陷程度；（2）受力面积越小；（3）②③；（4）＝；（5）①2.4；
②无关。
【解答】解：（1）海绵受力时会发生形变，三次实验中，通过观察海绵凹陷程度来显
示压力的作用效果，采用了转换法；
（2）比较乙图中序号①②可知，压力大小相同，受力面积越小，压力的作用效果越明
显；
（3）通过比较乙图中序号②③可知，受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越
明显，故②③可用来解释高速公路上行驶的机动车要限重；
（4）物理上压力的作用效果用压强p表示。图乙①中海绵受到的压强为p 和④中木板
1
受到的压强p ，因压力大小和受力面积均不相同，则根据p＝ 可知，则p ＝p ；
4 1 4
（5）①将木块平放在木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平桌面做匀速直
线运动，如图丙弹簧测力计的分度值为0.2N，其示数为2.4N，即此时的拉力和摩擦力
均为2.4N；
②将木块侧放在木板上，重复上述实验，发现弹簧测力计的示数和乙图中的一样，在
接触面粗糙程度相同、物体间压力相同时，虽然接触面的面积不同，但物体间的滑动摩
擦力相同，由此可知，滑动摩擦力的大小与受力面积无关。
故答案为：（1）凹陷程度；（2）受力面积越小；（3）②③；（4）＝；（5）
①2.4；②无关。
重难点5 探究液体内部的压强大小
【重难点分析】
1、实验方法：控制变量法。
2、实验猜想：液体内部压强可能与液体深度，液体的密度，液体重力，方向等有关。
3、实验器材：压强计；烧杯；食盐；水；刻度尺。
4、实验结论：液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增加；同种液体在
同深度的各处，各个方向的压强大小相等；不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液
体的密度有关，密度越大，液体的压强越大。
【重难点训练】
16．（2024•泸州模拟）在探究性学习活动中，某学习小组做了以下系列实验探究。
（1）探究影响压力作用效果的因素，该小组用一块海绵、一张小桌和一个砝码，做了
如图甲所示实验。请根据图甲中A、B两图中的情景，提出一个要探究的问题是： 压淘宝：学思创想
力作用效果可能与压力大小有关 。经过多次实验表明影响压力作用效果的因素是
压力大小、受力面积大小 。根据实验结论，建立了压强概念和压强的表达式p＝ 。
（2）该小组取三个高度均为h，密度同为 的实心均匀物体A、B、C。A、C是圆柱体，
ρ
B是长方体，A、B的底面积都为S，C的底面积为 。把它们放在水平桌面的海绵上，
如图乙所示，发现海绵被压下的深度相同。
该小组结合在（1）中得到的结论和表达式，分析出了A、B、C三个物体对海绵的压强
均为p＝ g h （只写出结果），解释了“海绵被压下的深度相同”的原因。
ρ
（3）该小组研究液体内部的压强，用图丙A所示的器材进行实验探究。他们利用这些
器材 能 （选填“能”或“不能”）探究液体的压强跟液体的深度、液体的密度有
关。
该小组对液体压强的大小跟液体的深度、液体的密度之间的定量关系进一步思考。在图
丙B容器内装有密度为 的液体，他们受到上面实验的启发，要想得到液面下深度h处
的压强，可以设想这里有ρ一个水平放置的“平面”，平面的面积为 S。这个平面以上的
液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。因此，液面下深度 h处的压强为p＝ ＝
＝ ＝ ＝ ＝ g h （写出推导过程）。
ρ淘宝：学思创想
（4）由（3）推导出的表达式， 不能 （选填“能”或“不能”）应用于大气压强。
【答案】（1）压力作用效果可能与压力大小有关；压力大小、受力面积大小；（2）
gh；（3）能； ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ gh；（4）不能。
ρ【解答】解：（1）A、B两图中，小桌与海绵的接ρ 触面积相同，压力大小不同，导致海
绵的凹陷程度不同，即压力作用效果不同，所以根据A、B两图可以探究压力作用效果
可能与压力大小有关；
（2）A、B、C三个柱体对海绵的压力分别为：
F ＝G ＝m g＝ V g＝ Shg，F ＝G ＝m g＝ V g＝ Shg，F ＝G ＝m g＝ V g＝
A A A A B B B B C C C C
hg； ρ ρ ρ ρ ρ ρ
A、B、C三个柱体对海绵的压强分别为：
pA＝ ＝ ＝ gh，pB＝ ＝ ＝ gh，pC＝ ＝ ＝ gh；
因为A、B、C三个柱ρ体对海绵的压强相等，所以ρ “海绵被压下的深度相同”。 ρ
（3）①在图丙A中，将压强计的探头放在液体中a、b两点时，探头的深度不同，液
体密度相同，可探究液体的压强跟液体的深度关系；在图丙 A中，将压强计的探头放在
不同液体中的b、c两点时，液体密度不同，探头的深度相同，可探究液体的压强跟液
体的密度关系，所以用图丙A所示的器材能探究液体的压强跟液体的深度、液体的密度
的关系；
②实验方法有控制变量法；
③液面下深度h处的压强p＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ gh；
（4）由于地球周围的大气很厚，大气的密度是不均匀的，同时ρ 大气的深度也无法确定，
所以p＝ gh不能应用于大气压强。
故答案为ρ：（1）压力作用效果可能与压力大小有关；压力大小、受力面积大小；（2）
gh；（3）能； ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ gh；（4）不能。
17．ρ（2024•天山区校级一模）小明利用如图所示装置ρ 探究液体压强特点，已知隔板在容器
的中央。小明向隔板的左侧倒入水，橡皮膜向右凸起，如图甲所示。淘宝：学思创想
（1）小明向隔板的右侧倒入某种液体，当左、右两侧的液面如图乙所示时，橡皮膜恰
好变平，则 ＜ 。
液 水
（2）在图乙ρ中，当橡ρ皮膜变平时，左右两边液体对各自容器底的压强分别为p水 和p液 ，
p水 ＞ p液 ；
（3）小明把隔板向左移动，使得左侧容器底面积比右侧容器底面积小，并重新倒入某
种液体，当橡皮膜变平时，向两侧容器中轻轻放入两个完全相同的小球，恰好都处于漂
浮，此时左右两边液体对各自容器底增加的压强分别为 Δp水 和Δp液 ，Δp水 ＞ Δp液 ：
橡皮膜 向右凸起 （选填“向左凸起”、“向右凸起”或“仍然平的”）。
【答案】（1）＜；（2）＞；（3）＞；向右凸起。
【解答】解：（1）小明向隔板的左侧倒入水，橡皮膜向右凸起，如图甲所示，倒入的
水越多，橡皮膜凸起的越明显，说明液体的压强随深度的增加而增大；
小明又向隔板的右侧倒入某种液体，当左、右两侧的液面如图乙所示时，橡皮膜恰好变
平，则液体和水产生的压强相同，根据p＝ gh，因h液 ＞h水 ，则
液
＜
水
；
（2）在图乙中，当橡皮膜变平时，则橡皮ρ膜以上两种液体的压强ρ相同ρ，根据p＝ gh，
因h液 ＞h水 ，
液
＜
水
，故橡皮膜以下的压强，水产生的压强大，容器底部受到水ρ产生
的压强大，根ρ据p＝ρ gh，则p水 ＞p液 ；
（3）原来容器底部受ρ 到水产生的压强大，橡皮膜变平时，向两侧容器中轻轻放入两个
完全相同的小球，恰好都在液体中漂浮，由漂浮的特点，则两球受到的浮力相同，两边
容器底部受到的增加的压力相同，根据p＝ ，因左边受力面积小，故Δp水 ′＞Δp液 ′；
故放入球后，容器底部受到水的压强与容器底部受到液体的压强差变大了，因橡皮膜以
下压强不变，故放入小球后，在橡皮膜所在深度，左侧水的压强大于右侧液体的压强，
所以向右凸起。
故答案为：（1）＜；（2）＞；（3）＞；向右凸起。
18．（2024•裕华区模拟）小华利用实验室里的液体压强计“探究液体压强规律”的实验，淘宝：学思创想
如图甲所示。
（1）液体压强计 不属于 （选填“属于”“不属于”）连通器。
（2）实验前，小华用手指轻按液体压强计的橡皮膜，发现U形管两边液柱的高度差几
乎不变，则该装置存在的问题是 压强计漏气 。
（3）调整好装置后，小华进行实验，并将实验过程中得到的数据记录如下表：
①比较序号为 1 、 2 、 3 的三组数据，可得出结论：同种液体，深度相同时，液体
内部向各个方向的压强相等；
②比较序号为3、4、5三组数据，可得出结论：在同种液体中，液体的深度越大，液体
的压强越 大 ；
序号 液体 深度/cm 橡皮膜方向 压强计左右液面高度差/cm
1 水 5 朝上 5.0
2 水 5 朝下 5.0
3 水 5 朝侧面 5.0
4 水 10 朝侧面 10.0
5 水 15 朝侧面 15.0
6 盐水 15 朝侧面 16.8
③比较序号为5、6两组数据，可得出结论：在同一深度， 液体密度越大，液体压强
越大 ；
【拓展】完成实验后，小华设计了测量盐水密度的方案，如图乙所示。实验步骤如下：
a.用细线将橡皮膜把玻璃管一端扎紧，向管内倒入适量的水；
b.在烧杯中装入适量的盐水，将玻璃管缓慢浸入其中，直至橡皮膜水平，用刻度尺测出
管内水面到下管口的距离h ＝11cm，盐水面到下管口的距离h ＝10cm；
1 2
c.盐水的密度为 盐水 ＝ 1.1×1 0 3 kg/m3。
ρ
【答案】（1）不属于；（2）压强计漏气；（3）①1、2、3；②大；③液体密度越大，
液体压强越大；扩展：1.1×103。
【解答】解：（1）U形管的一端不开口，故组装完好的压强计中的U形管不属于连通淘宝：学思创想
器，压强计U形管两边的液面应该相平；
（2）用手指轻按压强计的像皮膜，发现U形管两边液柱的高度差几乎不变，则压强计
漏气；
（3）①研究同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强大小关系时，控制液体密
度和深度相同，改变金属盒的朝向，表中数据 1、2、3符合要求；由表中数据可以看出
同种液体同一深度时，U形管两侧的高度差都相等，由此得出的结论是：同种液体在同
一深度处，液体向各个方向的压强都相等；
②从表中数据3、4、5可以看出，同种液体，密度相同，深度不同，且随着深度的增加
U形管两侧的高度差逐渐增大，由此得出的结论是：在同种液体中，液体的深度越大，
液体的压强越大；
③比较序号为5、6两组数据，可看出液体密度不同，金属盒的朝向相同，液体深度相
同，液体密度大，液体压强大，故可得出结论：在同一深度，液体密度越大，液体压强
越大；
扩展：橡皮膜没有形变时，盐水产生向上的压强和水产生向下的压强相等，
所以，p盐水 ＝p水 ，
盐水gh
2
＝ 水gh
1
，
ρ ρ
盐水的密度：
盐水
＝
水
＝ ×1.0×103kg/m3＝1.1×103kg/m3。
故答案为：（ρ1）不属于；ρ （2）压强计漏气；（3）①1、2、3；②大；③液体密度越
大，液体压强越大；扩展：1.1×103。
19．（2024•获嘉县一模）小聪使用压强计探究液体压强与哪些因素有关，实验时的情景如
图甲、乙、丙所示。
（1）压强计探头上的橡皮膜应该选用 薄 （选填“薄”或“厚”）一些的较好；实
验前小聪发现，不论用手轻压还是重压探头上的橡皮膜，U形管两侧液面的高度差均没淘宝：学思创想
有明显变化，这说明该压强计的气密性 差 （选填“好”或“差”）。
（2）通过比较 甲、乙 两图，可得出结论：同种液体内部的压强随深度的增加而增
大；通过比较乙、丙两图，可探究液体压强与 液体密度 的关系。
（3）实验时小聪发现，在同种液体中，探头所处的深度相同时，只改变探头的方向，U
形管两侧液面的高度差不变，说明 同种液体中，同一深度，液体向各个方向的压强
都相等 。
（4）实验后，小聪利用如图丁所示的实验装置来比较液体密度的大小。他先向隔板左
侧倒入一定量的水，然后向隔板右侧倒入一定量的某种液体，橡皮膜的状态如图丁所示，
则这种液体的密度 大于 （选填“大于”“小于”或“等于”）水的密度。
【答案】（1）薄；差；（2）甲、乙；液体密度；（3）同种液体中，同一深度，液体
向各个方向的压强都相等；（4）大于。
【解答】解：（1）实验所用的压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的较好，这
样橡皮膜的形变会明显；
若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现 U形管两侧液面高度
差几乎没有变化，说明该压强计气密性差；
（2）通过比较甲、乙两图，橡皮膜的方向一致，液体的密度一定，深度越深，两侧液
面的高度差越大，液体的压强越大，所以，可得出结论：同一种液体的压强随深度的增
加而增大；
由乙、丙两图可知，液体的深度相同，液体的密度不同，U形管液面的高度差不同，说
明液体压强与液体密度有关；
（3）在同种液体中，探头所处的深度相同时，只改变探头的方向，液体的密度相同，
橡皮膜的方向不同，U形管液面的高度差相同，说明同种液体在相同深度向各个方向的
压强相等；
（4）如图丁所示，水对橡皮膜有向右的压强，液体对橡皮膜有向左的压强，压强相等
时，橡皮膜不发生凸起，此时两侧压强相等，即 水gh水 ＝ 液gh液 ，因h液 ＜h水 ，所以
液 ＞ 水 。 ρ ρ
ρ故答案ρ为：（1）薄；差；（2）甲、乙；液体密度；（3）同种液体中，同一深度，液
体向各个方向的压强都相等；（4）大于。
重难点6 探究浮力的大小与哪些因素有关
【重难点分析】
1、实验原理：F =G-F 。
浮 读淘宝：学思创想
2、实验方法：称重法、控制变量法。
3、实验器材及图像：弹簧测力计、水、盐水、细线、烧杯、小石块。
4、实验结论
（1）浮力大小跟浸入液体（水）中的体积有关。
（2）浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟物体所在深度无关。
（3）浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟液体密度有关，密度大的浮力大。
【重难点训练】
20．（2024•西华县一模）如图所示是探究“阿基米德原理”的实验过程。（g取10N/kg，
水的密度为1.0×103kg/m3）
（1）若按照图中顺序进行实验，会导致所测排开水的重力 偏小 （选填“偏大”或
“偏小”），原因是 将小烧杯中的水倒出后小烧杯中有残留 。要验证阿基米德原
理，则所需要的合理实验步骤是 ⑤①③④ （选填步骤序号）。
（2）在图②中物体受到的浮力是 0.6 N；利用实验中的数据还可以计算出该物体
的密度是 2.5×1 0 3 kg/m3。
（3）若圆柱形溢水杯的底面积是60cm3，步骤③比步骤①中水对溢水杯底部的压强增
大 0 Pa。
【答案】（1）偏小；将小烧杯中的水倒出后小烧杯中有残留；⑤①③④；（2）
0.6；2.5×103；（3）0。
【解答】解：（1）将小烧杯中的水倒出后小烧杯中有残留，所测得空烧杯的重力偏大，
导致所测排开水的重力偏小；
由于第④步测的是物体浸没后溢出的水和小烧杯的总重，所以第②步不需要了，为了淘宝：学思创想
使所测的排开水的重力准确，先测空小烧杯的重，所以需要的合理实验步骤是
⑤①③④；
（2）由①②可知，G＝3N，F示 ＝2.4N，F浮 ＝G﹣F示 ＝3N﹣2.4N＝0.6N；
由①③可知，G＝3N，F示 ＝1.8N，F浮 ＝G﹣F示 ＝3N﹣1.8N＝1.2N；浸没时，V＝V排 ，
G＝mg＝ V物g——①；F浮 ＝ 水gV排 ——②；由 得， ，
ρ ρ
即 kg/m3；
（3）步骤③与步骤①相比，溢水杯都是满的，水的深度不变，水对溢水杯底部的压强
不变，水对溢水杯底部的压强增大0Pa。
故答案为：（1）偏小；将小烧杯中的水倒出后小烧杯中有残留；⑤①③④；（2）
0.6；2.5×103；（3）0。
21．（2024•吉林模拟）如图所示，小明同学探究浮力大小与哪些因素有关：
（1）由图1甲、丙、丁图可知，浮力大小和 物体浸没在液体的深度 无关，由图1
甲、丁、戊图可知，浮力大小与 液体的密度 有关。淘宝：学思创想
（2）如图2是小丽设计的用电子秤测量一塑料块密度的实验；
①如图2甲所示，用电子秤测出装有水的烧杯质量为110g；
②如图 2乙所示，将塑料块放入装有水的烧杯后（水未溢出），电子秤的示数为
146g；
③如图2丙所示，用细针将塑料块压入水中浸没（水未溢出）且不接触容器底，电子秤
的示数为150g；根据小丽的测量可知：塑料块的质量是 36 g，塑料块的密度是
0.9 g/cm3。
【答案】（1）物体浸没深度；液体密度；（2）36；0.9。
【解答】解：（1））由图1甲、丙、丁可知，液体都是水，即液体的密度相同，物体
排开液体的体积相同，测力计的示数相同，根据受到的浮力 F浮 ＝G﹣F示 可知，物体受
到的浮力相同，由此可知：物体在液体中所受浮力的大小跟物体浸没在液体的深度无关；
图1甲、丁、戊图可知，液体的密度不相同，物体排开液体的体积相同，测力计的示数
不相同，根据受到的浮力F浮 ＝G﹣F示 可知，物体受到的浮力不相同，由此可知：浮力
大小与液体的密度有关；
（2）由图2甲、乙可得塑料块的质量m塑料块 ＝146g﹣110g＝36g，
由乙、丙可得塑料块排开水的质量m排 ＝150g﹣110g＝40g，
塑料块浸没在水中，则玩具的体积等于排开水的体积，即 V 塑料块 ＝V 排 ＝ ＝
＝40cm3，
塑料块的密度 ＝ ＝ ＝0.9g/cm3。
故答案为：（1ρ）物体浸没深度；液体密度；（2）36；0.9。
22．（2024•赣州一模）小丽用装有沙子的柱形带盖塑料瓶“探究浮力的大小跟哪些因素有
关”。
【猜想】小丽列举了以下三个常识，做出了三个猜想，其中符合常识 2的是猜想 1
（填序号）。
常识 猜想
常识1：空玻璃瓶会漂浮在水面上，装满水的玻 猜想 1：浮力大小与液体的密度有淘宝：学思创想
璃瓶会沉入水底。 关。
常识 2：轮船从江里驶入海里，船身会上浮一 猜想2：浮力大小与物体排开液体的
些。 体积或深度有关。
常识3：人在水中越往深处走，觉得身体越来越 猜想 3：浮力大小与物体的质量有
轻。 关。
【证据】为了验证上述猜想是否正确，依次做了以下实验，如图所示。
①装有沙子的塑料瓶挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计的示数如图A，则装沙子的
塑料瓶重 4 N。
②通过A、B两图的实验数据，可知在图B状态下，物体所受浮力的大小是 1 N。
③通过A、B、C实验步骤， 不能 （选填“能”或“不能”）得出浮力大小与物体
浸入液体的深度是否有关，原因是 没有控制物体排开液体体积不变 。
④通过A、C、D实验步骤，可以得出浮力的大小跟 物体浸没的深度 无关。
⑤通过A、C、E实验步骤，可探究物体所受浮力的大小与 液体密度 的关系。
【答案】（1）1；①4；②1；③不能；没有控制物体排开液体体积不变；④物体浸
没的深度；⑤液体密度。
【解答】解：（1）轮船从江里驶入海里，船身会上浮一些，轮船排开液体的体积发生
变化是因为液体的密度发生改变；符合常识2“轮船从江里驶入海里，船身会上浮一
些”的是猜想1：浮力大小与液体密度有关；
①装有沙子的塑料瓶挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计的示数如图A，该弹簧测力
计的分度值为0.2N，则读数为4N；
②在B图状态下，弹簧测力计的示数为3N，根据称重法可知物体所受浮力大小是 F浮
＝G﹣F＝4N﹣3N＝1N；
③通过A、B、C实验步骤，没有控制物体排开液体的体积一定，根据控制变量法可知淘宝：学思创想
不能得出浮力大小与物体浸入液体的深度是否有关；
④通过A、C可知，F浮C ＝G﹣F弹C ＝4N﹣2N＝2N，通过A、D可知，F浮C ＝G﹣F弹D
＝4N﹣2N＝2N，由A、C、D可知，物体浸没液体的深度不同，但是物体所受浮力不变，
故可知浮力大小与物体浸没的深度 无关；
⑤根据称重法分析A、C、E实验步骤可知物体浸入液体的体积相同时，物体在不同液
体中受到的浮力不同，可探究物体所受浮力大小与液体密度的关系。
故答案为：（1）1；①4；②1；③不能；没有控制物体排开液体体积不变；④物体
浸没的深度；⑤液体密度。
23．（2024•玄武区校级模拟）小明探究“怎样使物体上浮”，将体积相等的两个物体 A、
B浸没在水中，松开手，物体静止时如图甲所示。
（1）如图乙所示，选择物体A进行实验，用弹簧测力计测出其重力G ＝ 4 N，浸没
A
在水中受到的浮力F ＝ 1. 5 N，A的体积V ＝ 15 0 cm3；
A A
（2）测出物体B的重力G ，发现G 小于 G （选填“G ”或“F ”），初步得
B B A A A
到物体上浮的条件；
（3）将物体A从水中提起的过程中，发现弹簧测力计示数变大，你认为可能的原因是
物体 A 逐渐露出水面 。
【答案】（1）4；1.5；150；（2）G ；（3）物体A逐渐露出水面。
A
【解答】解：（1）由图乙可知，弹簧测力计的分度值为0.5N，示数为4N，即物体A的
重力为4N；
物体A浸没在水中弹簧测力计的示数为2.5N，由F浮 ＝G﹣F示 可知，物体A浸没在水中
的浮力为4N﹣2.5N＝1.5N；
浸 没 时 ， V A ＝ V 排 ， 由 F 浮 ＝ gV 排 可 得 ， V A ＝ V 排 ＝ ＝
ρ淘宝：学思创想
＝1.5×10﹣4m3＝150cm3；
（2）由图甲可知，A在水中沉底，B在水中漂浮，可得F
B
＝F浮B ＝ gV排B ，F浮A ＝
gV排A ＜G
A
，因为A、B体积相同，故可得G
B
＝F浮B ＜F浮A ＜G
A
； ρ
ρ（3）将物体A从水中提起的过程中，发现弹簧测力计示数变大，说明物体所受浮力变
小或者受力不平衡，则可能是物体A逐渐露出水面或者物体A加速上升。
故答案为：（1）4；1.5；150；（2）G ；（3）物体A逐渐露出水面。
A
重难点7 探究物体的动能跟哪些因素有关
【重难点分析】
1、实验原理：车在木板上移动的距离越远，小车对木块做的功越多，小车具的动能越大。
2、实验方法：控制变量法、转换法。
3、实验器材：斜槽、木板、长方体木块、质量不同的小球。
4、实验结论
（1）质量相同的物体，运动速度越大，动能越大。
（2）运动速度相同的物体，质量越大，动能越大。
（3）动能与物体的质量和物体运动的速度有关。
【重难点训练】
24．（2024•徐州模拟）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图 1所示：将小车
从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞通过改变小车释放时高度 h、
在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景。
（1）选用场景③和④进行实验时，可探究小车动能与 速度 的关系。
（2）在实验中，小车动能越大，则发生碰撞时对木块所做的功就越 多 。
（3）若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究 摩擦力 对物体运
动的影响，为提高实验结论的准确性，还需再增加一次实验，为此，在场景①的基础淘宝：学思创想
上，你所作的调整是 在木板上铺设毛巾 。
【答案】（1）速度；（2）多；（3）摩擦力；在木板上铺设毛巾。
【解答】解：（1）选用场景③和④进行实验时，控制了两小车的质量相同，初速度不
同，所以可探究动能与小车的速度的关系；
（2）根据题意可知，实验中探究小车动能，即小车撞击木块时的动能的大小，小车动
能越大，则发生碰撞时对木块所做的功就越多；
（3）若将场景①和②中的木块均移走，可通过观察两辆小车在水平面移动的距离比较
摩擦力大小，利用这两个场景可探究摩擦力对物体运动的影响，为提高实验结论的准确
性，还需再增加一次实验，为此，在场景①的基础上，你所作的调整是在木板上铺设
毛巾。
故答案为：（1）速度；（2）多；（3）摩擦力；在木板上铺设毛巾。
25．（2024•沭阳县校级模拟）在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，小明让钢
球从斜面上某一高度处由静止滚下，撞击水平面上的同一木块，如图所示是三次实验的
情景，其中h ＞h ＝h ，m ＝m ＜m 。
A B C A B C
（1）实验中研究的是 钢球 （钢球/木块）的动能大小，其动能大小是通过 木块
被撞击后移动的距离 反映的。
（2）比较甲、乙两图，假设图甲中木块克服摩擦力所做的功为W ，图乙中木块克服摩
1
擦力所做的功为W ，则W ＞ （＞/＜/＝）W 。
2 1 2
（3）通过比较甲、乙两图，你能得出的结论是 质量相同时，速度越大，动能越大 。
（4）结合该实验，小明联想到许多交通事故中，造成安全隐患的因素与汽车“超载”
和“超速”有关，为探究“超载”的安全隐患，应选择 甲、丙 两图的实验来进行
比较。淘宝：学思创想
【答案】（1）钢球；木块被撞击后移动的距离；（2）＞；（3）质量相同时，速度越
大，动能越大；（4）甲、丙。
【解答】解：（1）实验中通过钢球撞击木块，木块被撞击后移动的距离越远，说明木
块的动能越大，研究的是钢球动能的大小；
（2）摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，实验中木块受到木板的摩擦力
大小相同，图甲中木块移动的距离大于图乙中木块移动的距离，由W＝Fs得W ＞W ；
1 2
（3）通过比较甲、乙可知，让小球从不同高度下落，小球到达水平面的速度是不同的，
故探究的是动能与速度的关系；由图可知，s ＜s ，可以得到的结论是：质量相同时，
B A
速度越大，动能越大；
（4）为探究“超载”的安全隐患，应控制钢球的速度相同，使钢球在斜面的同一高度
下滑，改变钢球的质量，则应选择甲、丙两图进行实验。
故答案为：（1）钢球；木块被撞击后移动的距离；（2）＞；（3）质量相同时，速度
越大，动能越大；（4）甲、丙。
26．（2024•深圳模拟）斜面在物理实验探究中应用广泛。
实验一：在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不
同的毛巾和棉布。让小车从斜面顶端由静止滑下，如图1所示，观察和比较小车在毛巾
表 面 ， 棉 布 表 面 和 木 板 表 面 滑 行 的 距 离 。淘宝：学思创想
（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：使小车每次在水平面上开
始滑行时速度大小 相等 （选填“相等”或“不相等”）；
（2）实验中发现：接触面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越 慢 。
（3）推理：本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做 匀速直
线运动 。
实验二：“探究动能的大小与什么因素有关”。用质量不同的A、B两个小球（m ＜
A
m ）碰撞静止在同一水平面上的纸盒。
B
（4）将如图2甲与如图2乙两实验比较可知，小球动能的大小与小球的 速度 有关。
将如图2甲与如图2丙两实验比较可知，小球动能的大小与小球的 质量 有关。
【答案】（1）相等；（2）慢；（3）匀速直线运动；（4）速度；质量。
【解答】解：（1）每次都从斜面上同一位置释放，使小车运动到斜面底端时的速度相
等；
（2）在做“斜面小车实验”时，给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，目的是探究阻
力对物体运动的影响，由毛巾表面到棉布再到木板，接触面的粗糙程度减小，小车受到
的阻力也减小；表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的
阻力越小，速度减小得越慢；
（3）推理：本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，即小车不受力，
小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动；
（4）将如图2甲与如图2乙两实验比较可知，小球的质量相等，在不同高度滑下，速淘宝：学思创想
度不相等，木块在水平面移动的距离不相等，故可以探究物体动能与速度的关系；
将如图2甲与如图2丙两实验比较可知，两小球的质量不同，在相同高度滑下，到达水
平面的速度相等，木块在水平面移动的距离不相等，故可以探究小球动能与质量的关系。
故答案为：（1）相等；（2）慢；（3）匀速直线运动；（4）速度；质量。
27．（2024•梁园区校级一模）小明在探究“物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，
其中m ＝m ＜m ，h ＝h ＞h 。
A B C A C B
（1）如图所示，该实验的研究对象是 小球 （填“小球”“木块”），通过观察
木块移动的距离 来反映物体动能的大小。
（2）要研究动能与质量的关系，需要比较 甲、丙 两图就可以得出初步结论。
（3）由甲、乙两图可以得出的结论是： 速度越大 ，动能越大。
（4）如果实验装置的水平面绝对光滑且无空气阻力，那么我们 不能 （填“能”
“不能”）完成该实验，原因是 木块在水平面做匀速直线运动 。
（5）小明发现丙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，实验效果不明显，若只重
新做丙实验，可采取的改进措施是 换一个质量更大的小球进行实验 。
【答案】（1）小球；木块移动的距离；（2）甲、丙；（3）速度越大；（4）不能；木
块在水平面做匀速直线运动；（5）换一个质量更大的小球进行实验。
【解答】解：（1）本实验中，探究物体的动能跟哪些因素有关根据转换法，通过小球
推动木块移动的距离表示小球的动能大小，即该实验研究的对象是小球；
（2）甲、丙两图中小球的质量不同，初始高度相同，到达水平面时的速度相同，对木
块做功多少不同，故可以得出结论：物体的动能与物体的质量有关；
（3）甲、乙两图中小球的质量一定，初始高度不同，到达水平面时的速度不同，对木
块做功多少不同，而且在斜面上的高度越大，小球到达水平面的速度越大，木块在水平
面移动的距离越远，故可以得出结论：物体的速度越大，动能越大；
（4）若水平木板绝对光滑，木块运动时不受摩擦力，由牛顿第一定律可知木块将做匀
速直线运动，将永远运
动下去，木块通过的距离无法确定，所以小球动能的大小就无法比较；
（5）丙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，说明丙实验中小球的动能与甲实验淘宝：学思创想
中小球的动能差不多，应该增大丙实验中小球的动能，故可以将丙实验中的小球换一个
质量更大的小球进行实验。
故答案为：（1）小球；木块移动的距离；（2）甲、丙；（3）速度越大；（4）不能；
木块在水平面做匀速直线运动；（5）换一个质量更大的小球进行实验。
重难点8 探究杠杆的平衡条件
【重难点分析】
1、实验器材：杠杆、钩码盒一套、弹簧测力计、细线、刻度尺。
2、实验结论及应用
根据实验记录数据，探究结论是： 动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂 公式表示： F L =FL 。
1 1 2 2
【重难点训练】
28．（2024•合肥模拟）在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆、支
架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。（每个钩码重0.5N，杠杆上
每格等距）
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 平衡 （选填“平衡”
或“不平衡”）状态。
（2）实验时，使杠杆在水平位置平衡，主要是为了便于测量 力臂 的大小，因此应
将图甲所示杠杆两端的平衡螺母适当往 右 （选填“左”或“右”）调。
（3）在图乙中的A处先挂2个相同的钩码，要使杠杆水平平衡，应在B处挂 1 个
同样的钩码；然后再把挂在B处的钩码拿掉，在P处施加一个竖直方向的力F，使杠杆
在水平位置平衡，则力F 的方向 竖直向上 ，大小为 0. 6 N。
1
（4）接着，小明提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是
否仍然成立？”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，在杠杆D点处挂上2个钩码，
用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态，此时弹簧测力计的
示数如图丙所示。以弹簧测力计的拉力为动力F'，钩码重力为阻力F '，多次调整力和
l 2淘宝：学思创想
力臂的大小进行测量，发现：F 'L '总是大于F 'L '，其原因主要是受 杠杆自重 作用
1 1 2 2
的影响。
（5）图丙中，当弹簧测力计的拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆水平平衡，拉力 F的
大小将 变大 ，原因是 阻力和阻力臂一定，动力臂减小 。
【答案】（1）平衡；（2）力臂；右；（3）1；竖直向上；0.6；（4）杠杆自重；（5）
变大；阻力和阻力臂一定，动力臂减小。
【解答】解：（1）杠杆静止在如图甲所示位置，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处
于平衡状态；
（2）调节杠杆在水平位置平衡，目的是便于从杠杆上测量力臂，同时是为了让杠杆的
重心在支点上，可避免杠杆自重的影响；杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动；
（3）设杠杆的一个小格为L，一个钩码重为G，
图乙中，由杠杆平衡条件得，2G×3L＝nG×6L，
所以n＝1（个），所以应在杠杆右边B处挂1个相同的钩码。
由杠杆平衡的条件F L ＝F L 可得，F ×5L＝2×0.5N×3L；
1 1 2 2 1
所以F ＝0.6N，方向竖直向上；
1
（4）图丙所示装置进行探究，在杠杆D点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在C点处竖
直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数如图丙所示。以弹簧
测力计的拉力为动力F ′，钩码对杠杆的拉力为阻力F，多次调整力和力臂的大小进行
1
测量，发现：F ′L ′总是大于F ′L ′，其原因主要是杠杆的重心没有通过支点，杠
1 1 2 2
杆的自重对杠杆平衡有影响；
（5）弹簧测力计向右倾斜时，杠杆始终保持水平平衡，阻力和阻力臂一定，动力臂减
小，根据杠杆平衡条件，动力将增大，弹簧测力计的示数将逐渐变大。
故答案为：（1）平衡；（2）力臂；右；（3）1；竖直向上；0.6；（4）杠杆自重；
（5）变大；阻力和阻力臂一定，动力臂减小。
29．（2024•新疆一模）小明用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件，已知每个钩码的质量
相等，杠杆上刻度均匀。
（1）当杠杆静止时如图甲所示，为了方便测量力臂，应将杠杆右端的平衡螺母向 右淘宝：学思创想
（填“左”或“右”）调节。
（2）如图乙所示，将A、B位置的钩码个数各减少一个，杠杆将会 右端下沉 （填
“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）。
（3）如图丙所示，用弹簧测力计先后沿a、b方向拉杠杆上同一位置C，使杠杆在水平
位置平衡，弹簧测力计的示数分别为 F 、F ，则 F ＜ F （填“＞”“＝”或
a b a b
“＜”）。
（4）在图丙所示实验的基础上，保持弹簧测力计沿b方向拉着位置C不动，将B位置
的钩码向右移动一格，测力计的示数增加了 1N；若再将钩码向右移动一格，测力计的
示数会再增加 1 N。
【答案】（1）右；（2）右端下沉；（3）＜；（4）1。
【解答】解：（1）当杠杆静止时，发现左端下沉，如图甲所示，此时，应把杠杆的平
衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平衡；
（2）设钩码的重力为G，每一格的长度为L，A、B位置的钩码个数都减少一个钩码，
左侧＝G×3L＝3GL，右侧＝2G×2L＝4GL，即左侧＜右侧，
所以右端下沉；
（3）根据杠杆的平衡条件分析，将测力计绕C点从a位置转动到b位置过程中，钩码
的重力不变，其阻力臂不变，即阻力与阻力臂的乘积不变，而动力臂在从 a到b的过程
逐渐减小，动力逐渐增大，即F ＜F ；
a b
（4）保持弹簧测力计沿b方向拉着位置C不动，此时F ×L ＝3G×2L，
b b
将 B 位置的钩码向右移动一格，测力计的示数增加了 1N，此时（F +1N）×L ＝
b b
3G×3L，
解得：F ＝2N，
b
若再将钩码向右移动一格，测力计的示数会再增加 ΔF，此时（F +1N+ΔF）×L ＝
b b
3G×4L，
解得：ΔF＝1N。
故答案为：（1）右；（2）右端下沉；（3）＜；（4）1。
30．（2024•亭湖区校级模拟）某实验小组在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器
材有：质量和刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若
干个。淘宝：学思创想
（1）为排除杠杆自重对实验的影响，实验前，把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图1
（a）所示位置，此时杠杆 是 （是/不是）平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应
将杠杆右端的平衡螺母向 右 调节（左/右）；
（2）如图1（b）所示，在A点挂2个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直
向下拉杠杆，使其还在水平位置平衡，目的是 便于直接从杠杆上读出力臂 ，弹簧
测力计的示数为 1. 5 N；
（3）如图1（c），左边的钩码个数和位置保持不变，弹簧测力计的作用点固定，只改
变其与水平方向的夹角 ，仍使杠杆水平方向平衡，能描述测力计示数F与 关系的大
致图像是图2中的 B θ 。 θ
（4）若要使图1（d）状态下的弹簧测力计读数减小，可将弹簧测力计绕B点 顺时
针 （顺时针/逆时针）方向转动一个小角度；
（5）如图1（e），小刚实验时发现，当杠杆水平平衡时，与其他小组得出的杠杆平衡
条件不相符，可能的原因是 杠杆自重对实验有影响 。
【答案】（1）是；右；（2）便于直接从杠杆上读出力臂；1.5；（3）B；（4）顺时针；
（5）杠杆自重对实验有影响。
【解答】解：（1）实验前，把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲所示位置，此时
杠杆是平衡状态；
为排除杠杆自重对实验的影响，实验前把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲所示位
置，杠杆右端偏高，应将杠杆右端的螺母向右端移动，使杠杆在水平位置平衡；
（2）调节杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂大小；
一钩码重为0.5N，设杠杆的分度值为L，根据杠杆平衡条件由甲图可知：2×0.5N×3L＝淘宝：学思创想
F ×2L，所以F ＝1.5N；
B B
（3）当测力计和杠杆的角度从0°逐渐增加到90°时，动力臂越来越大，动力越来越小，
当测力计和杠杆垂直时，此时动力臂最大，动力最小，当测力计和杠杆的角度从 90°逐
渐增加到180°时，角度越大，动力臂越小，动力越大；由于 达到180°时，动力臂为
0，杠杆不可能平衡，90°时，动力臂最长，但必须有动力才能θ平衡，故拉力不可能为
0，故ACD错误，B正确，故选：B；
（4）由杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变时，增大动力臂可使动力减小，将弹
簧测力计绕B点顺时针转动一个小角度，可以增大它对杠杆拉力的力臂，这样弹簧测力
计的示数将减小；
（5）图（e）中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉
力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。
故答案为：（1）是；右；（2）便于直接从杠杆上读出力臂；1.5；（3）B；（4）顺时
针；（5）杠杆自重对实验有影响。
