文档内容
模块一 力学
专题11 力学实验
*知识与方法
一、初中物理实验方法
1.控制变量法：在研究物理问题时，某一物理量往往受几个不同因素的影响，为了确定该物理量与各个不
同因素之间的关系，就需要控制某些因素，使其固定不变，只研究其中一个因素，看所研
究的因素与该物理量之间的关系。
分析思路：找好自变量、因变量和控制变量。
自变量：实验中主动变化的量。
因变量：实验中被动变化的量，一般也是研究目标。
控制变量：除自变量之外其他可能会引起因变量变化的量，需控制不变。
2.转换法：在科学探究中，对于一些看不见、摸不着或者不易观察的现象，通常改用一些非常直观的现象
去认识。
3.等效替代法：等效替代法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的
物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处
理的方法。
4.科学推理法：以可靠的事实为基础，以真实的实验为原型，通过合理的推理得出结论，深刻地揭示科学
规律的本质。
二、测定性实验
1.用刻度尺测量物体长度
用刻度尺测量长度
（1）使用注意事项：刻度尺的刻度线应紧贴被测物体，不能以磨损的刻度线为起点。
（2）读数注意事项：读数时，视线经过被测物体测量末端并与尺面垂直，需要估读到分度值的下一位。
2.用停表测量时间
3.测量平均速度s
=
t
实验原理：v
s s—s
2 1
= =
t t —t
后半程平均速度：v 2 1
2
小车平均速度的关系为：v< v< v。
1 2
4.用天平测物体质量
5.用量筒测物体体积
6.测量物体的密度
m
=
V
实验原理：ρ
（1）测密度比水大的物体的密度
实验器材：陶块、细线、适量水、烧杯、量筒、天平
①用调好的天平测出物体质量m，记入表格；
②用量筒取适量的水，测出水的体积V，记入表格；
1
③用细线拴着物体放入量筒内的水中，使其浸没，测出此时的总体积V ，记入表格；
2
m m
= =
V V —V
④利用ρ 2 1，计算物体的密度ρ，记入表格。
（2）测密度比水小的物体的密度①用调好的天平测出物体质量m，记入表格；
②用量筒取适量的水，测出水的体积V，记入表格；
1
③用铁丝将蜡块压入量筒中的水中，使其浸没，测出此时的总体积V ，记入表格。
2
m m
= =
V V —V
④利用ρ 2 1，计算物体的密度ρ，记入表格。
（3）测液体的密度
①用烧杯取适量的液体，用调好的天平测出烧杯和液体的总质量m，记入表格；
1
②将部分水倒入量筒中，测出水的体积V，记入表格；
③用天平测出烧杯和烧杯中剩余水的总质量m，记入表格；
2
m m —m
1 2
= =
V V
④利用ρ ，计算物体的密度ρ，记入表格。
7.特殊方法测密度
（1）量筒，一漂一沉法测固体密度
①将量筒中倒入适量的水，读出水面所对刻度V；
1
②将小瓷杯放入量筒中，使其漂浮在水面上，读出水面所对刻度V；
2③将小瓷杯浸没在量筒的水中，读出水面所对刻度V；
3
m V —V
2 1
= = ρ 水
V V —V
3 1
④则小瓷杯陶瓷密度的表达式ρ
（2）天平测固体密度
①如上图从左至右，天平读数分别为m、m 和m，则m = m—m；
1 2 3 3 1
F m —m
浮 2 1
=
ρ g ρ
水 水
②因为F = mg—mg，所以V =
浮 2 1 物
m —m
3 1
= ρ 水
m —m
2 1
③待测固体密度为ρ
（3）弹簧测力计测液体密度
①用弹簧测力计测出物体的重力G；
②用弹簧测力计吊着物体，并使物体浸没在水中，此时弹簧测力计读数为F；
1
③用弹簧测力计吊着物体，并使物体浸没在待测液体中，此时弹簧测力计读数为F；
2
G—F
2
= ρ 水
G—F
1
④待测液体密度为ρ
8.测量滑轮组的机械效率
W G h
有 物
W Fs
实验原理：η = 总=需要测量的物理量：物重（G）、拉力（F）、物体上升高度（h）、弹簧测力计移动距离（s）
注意：
(1) 实验结论：竖直滑轮组的机械效率与提升物重、动滑轮重有关
① 同一滑轮组，提升不同重物，物重越大，机械效率越高；
② 不同滑轮组，提升同一重物，动滑轮重越大，机械效率越低。
(2) 注意事项：
① 必须保证竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
W 有 G 物
②因为实际实验中有摩擦，所以不能用η =
W
总=
G 物+G
动计算η
三、探究性实验
1.探究同种物质的质量与体积的关系
2.探究重力大小与质量的关系
实验器材：天平、弹簧测力计、钩码
实验结论：物体所受的重力跟它的质量成正比，比例系数约为9.8N/kg
3.探究二力平衡的条件①纸板左右两端的细线上挂数量不等的相同钩码，纸板不能保持平衡，说明二力平衡的两个力大小要相等；
②纸板受到的两个力方向不相反，纸板不能保持平衡，说明二力平衡的两个力方向要相反；
③将纸板扭转一个角度，纸板不能保持平衡，说明二力平衡的两个力作用在一条直线上；
④把纸片从中间剪开，不能保持静止，说明二力平衡的两个力要作用在同一物体上。
4.探究滑动摩擦力大小的因素
实验方法：控制变量法
实验结论：滑动摩擦力的大小只和接触面所受的压力、接触面粗糙程度有关
（1）压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（2）接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
5.探究影响压力的作用效果的因素
实验方法：
（1） 转换法：用海绵的凹陷程度表示压力的作用效果。海绵的凹陷程度越大，压力的作用效果越明显。
（2）控制变量法。
实验结论：
（1）当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明；
（2）当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
6.探究液体压强的特点实验方法：
（1）转换法：用压强计U形管两侧液面高度差表示液体内部压强的大小
（2）控制变量法。
实验结论：
（1）在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等；
（2）同种液体，深度越深，液体压强越大；
（3）在深度相同时，液体的密度越大，液体压强越大。
7.探究浮力大小与哪些因素有关
实验方法：控制变量法。
实验结论：
（1）液体密度相同时，浸在液体中的体积越大，物体所受浮力越大。
（2）物体浸在液体中的体积相同时，液体密度越大，物体所受浮力越大。
8.探究浮力大小跟排开液体重力的关系
F =G −F
浮 物 拉
G =G −G
排 桶+水 桶
实验结论：浸在液体中的物体受到浮力的大小等于物体排开液体所受重力的大小。
9.探究动能与哪些因素有关实验方法：
（1）转换法：用木块被推移的距离表示其动能大小。
（2）控制变量法。
实验结论：
（1）质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；
（2）运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
10. 探究重力势能与哪些因素有关
实验方法：
（1）转换法：物体陷入沙子中的深度表示其重力势能大小。
（2）控制变量法。
实验结论：
（1）质量相同的物体，位置越高，它的重力势能越大；
（2）高度相同的物体，质量越大，它的重力势能越大。
11.探究杠杆平衡条件说明：
（1）必须将杠杆放在水平桌面上；
（2）使用前，需要调节平衡螺母使杠杆水平平衡。具体：如果杠杆左偏，将平衡螺母向右调，如果杠杆
右偏，将平衡螺母向左调；
（3）实验装置选择质量分布均匀的杠杆，并把杠杆中点作为支点，是为了消除杠杆自重对实验的影响。
杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂
四、其他实验
1.同一直线上的二力合成
实验结论：
（1）同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟这两个力的方向相
同。
F = F + F
合 1 2
（2）同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向跟较大的那个力的方
向相同。F = F′− F ′
合 1 2
2.阻力对物体运动的影响实验结论：平面越光滑，受到的阻力越小小车运动的距离越长速度减小得越慢。
推论：如果物体受到的阻力为零，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
*针对训练
一、实验题
1．（2023秋·内蒙古通辽·八年级校考期中）如图甲所示，刻度尺的分度值是______，物体的长度为
______cm；如图乙所示，停表所测量的时间为______s。
【答案】 1mm 2.90 99.8
【解析】[1][2]由图可知，刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是
0.1cm=1mm
即此刻度尺的分度值为1mm；物体左侧与5.00cm对齐，右侧与7.90m对齐，物体的长度为
L=7.90cm-5.00cm=2.90cm
[3]在停表的中间表盘上，1min中间有两个小格，所以一个小格代表0.5min，指针指示的时间为
1min=60s
在停表的大表盘上，1s之间有10个小格，所以一个小格代表0.1s，指针在39.8s处，停表的读数为60s+39.8s=99.8s
2．（2023秋·北京西城·八年级统考期末）小强利用如图所示的实验装置做“测量小车的平均速度”的实验。
他让小车从斜面的A点由静止开始下滑，分别记录小车通过上半段路程s 和全程s 及所用时间t、t。
1 2 1 2
（1）本实验的原理是______；需要的测量工具是刻度尺和______。
（2）小强调节木块的位置，使斜面保持较小的坡度，他这样做的目的是______。
（3）小强测得t＝2s，t＝3s，小车通过上半段路程和全程的平均速度分别v 和v。请你判断v______v。
1 2 1 2 1 2
（选填“大于”、“小于”或“等于”）
【答案】 停表 见解析 小于
【解析】（1）[1][2]实验中，需要测量路程和时间，需要用到刻度尺和秒表，根据 得到平均速度，本
实验的原理是 。
（2）[3]实验中应使斜面的坡度小一些，是为了减小小车运动的速度，使小车在斜面上通过的时间更长，
计时方便。
（3）[4]设全程的路程是s，小车通过上半段路程的平均速度
小车通过下半段路程的平均速度
小车通过全程的平均速度
所以v”或“<”或“=”）；
（5）小明与伙伴共同创建了一种新的实验方式，将甲图测量摩擦力大小装置改为如图丁所示的装置。这
样做的好处是___________。（说出一条即可）
【答案】 二力平衡 匀速直线 甲丙 = 见解析
【解析】（1）[1]实验中用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿长木板做水平匀速直线运动，木块处于平衡
状态，木块受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，由二力平衡可得：木块受到摩擦力的大小就等于弹簧测力
计的示数，实验原理是二力平衡。
（2）[2]实验中用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿长木板做水平匀速直线运动，木块处于平衡状态，木块受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，木块受到摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数。
（3）[3]拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度
来增大摩擦力的，图甲和图丙中，压力相同，图丙中接触面比较粗糙，摩擦力较大，可以得到压力一定时，
接触面越粗糙，摩擦力越大，所以是应用了甲丙两次实验得到的结论的。
（4）[4]滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟物体的运动速度无关，在两次实验中，木
块对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力的大小不变，即
f=f
a b
（5）[5]将甲图测量摩擦力大小装置改为丁图装置的好处是便于操作，不需要控制传送带做匀速直线运动。
12． （2023秋·重庆·八年级重庆一中校考期末）在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小
聪在相同的平底矿泉水瓶中装水后，分别放在砖块和海绵上进行了如图所示的实验（B、C两图中瓶内的
水是满的）。
（1）实验过程中，通过观察被压物体的___________来反映压力的作用效果；
（2）要探究压力的作用效果与受力面积的关系，可以选用图中B、C两次实验，可得出结论：当压力大小
相等时，受力面积越___________（选填“大”或“小”），压力的作用效果越明显。
（3）我们不能通过分析图中A、B两次实验现象得出压力作用效果与压力大小的关系，理由是没有控制
___________相同。
【答案】 形变程度 小 受压面的材料
【解析】（1）[1]实验中，压力使物体发生形变，故可通过观察被压物体的形变程度来比较压力作用效果
的。
（2）[2]要探究压力的作用效果与受力面积的关系，应控制压力大小相同，故可以选用图中B C两次实验，
可得出结论:当压力大小相等时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
（3）[3]图中A、B两次实验一个放在砖块上，一个放在海绵上，没有控制受压面的材料相同，因此，我
们不能通过分析图中 A、B两次实验现象得出压力作用效果与压力大小的关系。13．（2023·江苏南京·模拟预测）在“探究影响液体内部压强的因素”的实验中：
（1）压强计是通过U形管的___________来显示橡皮膜所受压强大小；
（2）小华实验时的情形如图所示，四幅图中烧杯内的液面相平；（不考虑实验结论的偶然性）
①比较图甲和图___________，可以得出结论：在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大；
②比较图乙和图丙，能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗？___________，理由是：
___________；
（3）某小组成员用塑料瓶进行实验，将塑料瓶装满水，在瓶侧面扎两个小孔，水从小孔流出，如图丁所
示，该实验说明液体压强与___________有关。
【答案】 两侧液面高度差 乙 能 见解析 深度
【解析】（1）[1]压强计测量液体压强时，就是靠U形管两侧液面高度差来体现压强大小的，液面高度差
越大，说明液体压强越大。
（2）①[2]探究液体压强和深度的关系，保持液体的密度不变，改变探头在液体中的深度，选择图甲和图
乙进行实验。
②[3][4]图乙和图丙中液体的密度不同，探头所处的深度不同，图丙中探头所处的深度较小，但图丙中U
形管两侧液面高度差较大，说明液体产生的压强较大，可以说明液体内部压强与液体密度有关。
（3）[5]图丁中，观察到水从小孔射出，小孔的位置越低，射出的水越急越远，液体压强越大，该现象说
明液体压强与深度有关。
14．（2022·黑龙江齐齐哈尔·统考中考真题）某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中，提出了
浮力大小可能与下列因素有关的猜想：
①与物体浸没在液体中的深度有关；
②与物体排开液体的体积有关；
③与液体的密度有关。
实验器材有：弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水（ ）
小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，实验步骤如图a、b、
c、d、e所示（液体均未溢出），并将弹簧测力计的示数记录下来。（1）分析数据可知，金属块浸没在水中时受到的浮力大小是___________N；金属块浸没在盐水中时受到
的浮力大小是___________N；
（2）分析实验步骤a、c、d可知，在同种液体中，物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度
___________（选填“有关”或“无关”）；分析三个实验步骤___________（填字号）可知，在同种液体
中，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；分析实验步骤a、d、e可知，在物体排开液体的体
积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力___________；
（3）若先完成步骤c，再完成步骤a，则测得的浮力将___________（选填“偏大”或“偏小”）；
（4）该小组同学完成本次实验后，又用获得的数据求出了金属块的体积为___________m3。盐水的密度为
___________ 。
【答案】 2 2.2 无关 a，b、c 越大 偏大
【解析】（1）[1]由图a可知，物体的重力G=4.8N，图c或图d中弹簧测力计示数F=2.8N，由称重法可得，
1
图c或d中浮力的大小为
[2]在图e中弹簧测力计示数F=2.6N，由称重法可得，图e中浮力的大小为
2
（2）[3]分析实验步骤a、c、d可知，浸没在同种液体中，深度不同，物体所受浮力大小相等，所以物体
所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[4]由图a和图b可得，在图b中的浮力
分析三个实验步骤a，b、c（或a、b、d）可知，在同种液体中，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮
力越大。
[5]由图a和图e可得，在图e中的浮力分析实验步骤a、d、e可知，在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大。
（3）[6]若先完成步骤c，再完成步骤a时，金属块上沾水，导致称得金属块重力偏大，根据称重法，则测
得的浮力将偏大。
（4）[7]由阿基米德原理可得
因为浸没所以金属块的体积等于排开开水的体积。解得
[8]由阿基米德原理可得
解得盐水的密度为
15．（2022·山东枣庄·统考中考真题）小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验步骤如图（a）所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为 、 、 、 ，物体受
到的浮力 ______；
（2）小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表：
物 物重 物体浸没在水中测力计的 浮力 空桶重 桶与排开水的总重 排开水重
体 G/N 示数F/N
a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5
b 2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6
c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6
分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是：______；
（3）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因：______；
（4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮
料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图（b）所示。实验时小张逐渐向下移动
水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐______，弹簧测力计B的
示数逐渐______，若弹簧测力计A的示数变化量为 ，弹簧测力计B的示数变化量为 ，则它们的大
小关系是 ______ （选填“>”、“＝”或“<”）；
（5）针对两种实验方案，小张实验装置的优点是______（填答案标号）。
A．弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
【答案】 物体浸在液体（或水）中所受浮力大小等于它排开液体（或水）所受
的重力（或 ） 将物体c浸入水中之前，溢水杯没有加满水 变小 变
大 = B
【解析】（1）[1]实验步骤如图（a）所示，甲、丙中的弹簧测力计的示数分别为 、 ，甲中的弹簧测力
计的示数即为物体的重力大小 ，由称重法测浮力，物体受到的浮力
[2]分析表中物体a、b的实验数据可知
F =0.5N=G =0.5N
浮1 排1
F =0.6N=G =0.6N
浮2 排2
小李得出的结论是：物体浸在液体（或水）中所受浮力大小等于它排开液体（或水）所受的重力。
（3）[3]排除各种测量误差因素的影响，将物体c浸入水中之前，若溢水杯中没有装满水，则实际溢出水
的体积小于应排出水的实际体积，则会导致物体排开液体受到的重力小于物体受到的浮力。
（4）[4][5][6]逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到
的浮力变大，由称重法测浮力F =G-F′
浮
可知弹簧测力计A的示数逐渐变小；而重物排开水的体积越大时，薄塑料杯内水的重力越大，即弹簧测力
计B的示数逐渐越大，薄塑料杯的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等，即它们的大小关系是
（5）[7]A．由称重法测浮力可知，弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力，故A不符合题
意；
B．薄塑料杯不计质量，能同步观察测力计A、B示数的变化，从而得出物体受到浮力的大小与排开液体
所受重力的关系，故B符合题意。
故选B。
16．（2022·广西玉林·统考中考真题）如图1所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢
球从高度为 的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离 后停下。先后完成
甲、乙、丙所示的三组实验。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过________（选填“高度 ”或“距离 ”）大小来反
映的；
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越________；
（3）分析比较________两组实验可得，物体速度相同时，质量越大，动能越大；
（4）综合上述可知，如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高________；
（5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将________（选填“增大”、“不变”或
“减小”）。
【答案】 距离s 大 甲、丙 速度 减小
【解析】（1）[1]小钢球从斜面滚下过程中，其动能大小是通过小木块移动距离s的大小来反映的，小木
块移动距离越大，说明小钢球的动能越大。
（2）[2]分析比较甲和乙两组实验可知，小球的质量相同，而小球在斜面上释放时的高度不同，甲图中小
球释放时的高度大，到达水平面时的速度大，推动木块滑行的距离远，故可得出结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）[3]探究动能大小与质量的关系，保持速度相同，钢球的质量不同，故分析比较甲、丙两组实验可得
出物体的动能与质量的关系。
（4）[4]图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高速度，质量越大的车，限速越低。
（5）[5]在实验中，若增大水平面的粗糙程度，木块受到的阻力增大，则木块移动的距离将减小。
17．（2023秋·甘肃酒泉·九年级校考期末）如图所示，小华在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的
实验中，选用的器材有透明容器、细沙、木质小桌，质量不同的两个铁块，让铁块从小桌正上方的某一高
度处自由下落将小桌打入沙中。
（1）该实验是通过观察______来判断重力势能大小的；
（2）让质量不同的铁块从同一高度自由下落，铁块的质量越大，小桌陷入沙中越深，由此得出重力势能
的大小与______有关；
（3）探究重力势能与高度的关系时，应选择让质量______的铁块从不同高度自由下落；
（4）铁块在空中下落时减少的重力势能主要转化为______。
【答案】 桌腿陷入的深度 质量 相同 动能
【解析】（1）[1]重力势能越大，对桌子做功越多，桌腿陷入沙子越深，故可以根据桌腿陷入的深度来判
断重力势能的大小。
（2）[2]从同一高度自由下落，铁块的质量越大，小桌陷入沙中越深，质量大的铁块重力势能越大，故结
论为重力势能的大小与质量有关。
（3）[3]探究重力势能与高度的关系时，应选择改变高度，控制铁块的质量相同，故可以选择相同质量的
铁块，从不同的高度静止下落。
（4）[4]铁块在空中下落时，速度越来越大，动能越来越大，故减少的重力势能转化为动能。
18．（2023秋·江苏泰州·九年级统考期末）“探究杠杆的平衡条件”的实验中；（1）实验前，杠杆处于静止状态如图甲所示，此时杠杆______平衡状态（是/不是），为了使杠杆在水平
位置平衡，应将平衡螺母向______调；
（2）如图乙所示，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，使其在水
平位置平衡，弹簧测力计的示数为______N；
（3）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度（不考虑杠杆重心位置的变化），如
图丙所示，此过程中，弹簧测力计的示数______（变大/变小/不变）；
（4）若要使图丙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/逆时针）方向转
动一个小角度；
（5）如图丁，用支点使一根胡萝卜水平平衡后，沿支点处将胡萝卜切分为A、B两部分，其重力分别为
G 、G ，由杠杆原理可知G ______G （大于/小于/等于）。
A B A B
【答案】 是 左 1.5 不变 顺时针 大于
【解析】（1）[1][2]杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态，如图杠杆是静止状态，此时杠杆是平衡状态。
如图杠杆的左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动，使杠杆在水平位置平衡。
（2）[3]一钩码重为0.5N，设杠杆的一格长度为L，根据杠杆平衡条件得到2×0.5N×3L=F ×2L
B
所以F =1.5N。
B
（3）[4]力臂等于支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角
度，如图丙所示，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂变小，钩码对杠杆拉力的力臂也变小，但是根据三角
形的相似性，动力臂和阻力臂的比值是不变的，钩码的重力G不变，由杠杆平衡条件得到
所以拉力大小不变。
（4）[5]根据杠杆平衡条件可知要使弹簧测力计读数减小，在阻力和阻力臂不变时，需要增大动力臂，当
弹簧测力计与杠杆垂直时，动力臂最长，拉力最小，所以需要将弹簧测力计顺时针转动。
（5）[6]悬挂线处竖直方向将胡萝卜切成A、B两段，如图所示：左侧的力臂l 小于右侧的力臂l ；根据杠杆的平衡条件可知G l =G l
A B AA BB
所以G >G
A B
19．（2023秋·上海普陀·八年级校考期末）甲、乙两位同学合作探究“同一直线上两个力的合力与两个力
的大小关系”；他们将一根粗橡皮条的一端固定，另一端系两个细绳套[如图（a）]。接着用两把测力计钩
住绳套，甲组同学沿同方向、乙组同学沿反方向拉橡皮条至O点[如图（b）、（c）]，记录F、F 的大小；
1 2
然后用一把测力计拉橡皮条也至O点[如图（d）]，记录F的大小；他们改变O点的位置多次实验，记录的
数据如表一、表二所示；
表一
序号 F（N） F（N） F（N）
1 2
1 1.5 0.5 2.0
2 2.0 1.0 3.0
3 2.5 1.5 4.0
表二
序号 F（N） F（N） F（N）
1 2
4 5.0 3.0 2.0
5 8.0 5.0 3.0
6 10.0 6.0 4.0（1）分析比较表一的数据及相关条件可初步得出：同一直线上方向相同的两个力，______；
（2）分析比较表二的数据及相关条件可初步得出：______；
（3）两组同学交流了表中数据后发现：
甲：同一直线上方向相同的两个力的合力大于其中较大的力；
乙：同一直线上方向相反的两个力的合力小于其中较小的力；
（a）就上述数据而言，以上发现______正确（选填“只有甲”、“只有乙”、“都”或“都不”）；
（b）基于得出的初步结论进行推理，其中一个发现不具普适性；请拟定一组F、F 的值，以支持该推理：
1 2
F＝______N，F＝______N。
1 2
【答案】 合力大小等于两力之和 合力大小等于两力之差 都 10.0
3
【解析】（1）[1]分析比较表一中的数据及相关条件可初步得出
由以上分析可得：作用在同一直线上方向相同的两个力，合力的大小等于两力之和。
（2）[2]分析比较表二中的数据及相关条件可初步得出
由以上分析可得：作用在同一直线上方向相反的两个力，合力的大小等于两力之差。
（3）（a）[3]分析表一数据可得；作用在同一直线上、方向相同的两个力的合力总大于两个力中较大的力，
故甲结论正确；分析表二数据可得：作用在同一直线上、方向相反的两个力的合力总小于两个力中较小的力，故乙的结论正确；因此就上述数据而言，以上发现都正确。
（b）[4][5]基于得出的初步结论进行推理，其中乙结论不具普遍性，若 ， ，则合力
有此证明结论乙不具有普遍性。
20．（2022·辽宁大连·统考中考真题）两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。下面我
们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
（1）使小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进
行两次实验，实验现象如图所示。
①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下，目的是使小车每次到达水平面时__________相同；
②根据实验现象可以得出：小车受到的阻力越小，运动的距离__________。
（2）十六世纪末，伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水
平面上一直运动下去。因此，物体运动__________（选填“需要”或“不需要”）力来维持。如图是伽利
略的实验和推理示意图，属于推理的是__________（选填“甲”或“乙）；
（3）后来，笛卡尔进一步完善了伽利略的观点：如果运动的物体不受力的作用，它将以同一速度沿直线
运动。十七世纪初，牛顿在他们研究的基础上，提出了“牛顿第一定律”，相对于“牛顿第一定律”，笛
卡尔的观点有什么不足？__________
（4）上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是__________。（将正确说法前的字母填写在横线上）
A．科学定律都可以通过实验直接得出
B．科学推理是科学研究的方法之一
C．大多数人认同的观点就是正确的观点
D．普通人观点可以质疑，科学家观点不可以质疑
【答案】 速度 越远 不需要 甲 见解析 B
【解析】（1）①[1]每次小车从斜面顶端由静止滑下，小车不变、斜面的状况不变，小车每次到达水平面时速度相同。
②[2]由三次实验可以看出，小车受到的阻力越小，小车在水平面上运动的距离长，速度减小的越慢。
（2）[3]伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直
运动下去；说明物体的运动不需要力来维持。
[4]属于推理的是甲图，让小球从斜面的左端自由滚下，如果小球不受阻力，每次它都能滚上与起始时同样
的高度，如果斜面变成水平面，小球将在水平面上一直运动下去。
（3）[5]笛卡尔的观点只总结出了运动的物体不受力时怎样运动，没有说明静止的物体不受力时，处于哪
种状态。牛顿第一定律指出，一切物体在不受力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。
（4）[6]A ．科学定律不一定都可以通过实验直接得出，牛顿第一定律不能用实验来验证，故A不符合题
意；
B．科学推理是科学研究的方法之一，牛顿第一定律就是在大量实验的基础上推理得出的，故B符合题意；
C．大多数人认同的观点不一定就是正确的观点，真理有时在少数人手里，故C不符合题意；
D．普通人观点可以质疑，科学家观点也可以质疑，质疑求证才能促进事物的发展，故D不符合题意。
故选B。
二、计算题(共0分)
21．（2022·四川凉山·统考中考真题）某同学在野外捡到一块小石块，在课外兴趣活动小组活动中进行了
如下探究：
①如图甲所示，在托盘秤上放一只盛了适量水的容器，托盘秤的示数为1kg；
②用细线将该石块系住，手握细线将石块慢慢放入水中（水不溢出），当石块浸没到如图乙所示位置，稳
定后托盘秤的示数是1.1kg；
③如图丙所示，松手后该石块沉到容器底部，稳定后托盘秤的示数为1.26kg。
根据以上探究情况，求：
（1）该石块的重力为多少；
（2）该石块的密度（要求写出必要的文字说明和计算过程）。【答案】（1）2.6N；（2）2.6×103kg/m3
【解析】（1）设容器内未放入石块时托盘秤的示数为m，容器中石块浸没时托盘秤的示数为m，石块在
1 2
容器中沉底时托盘秤的示数为m，石块质量为m 、重为G ，因此可得m=m+m
3 石 石 3 1 石
故m =m-m=1.26kg-1kg=0.26kg
石 3 1
所以石块的重力为G =m g=0.26kg×10N/kg=2.6N
石 石
（2）设石块浸没时排开水的质量为m ；由分析可知石块排开水的重量G ，等于其受到的浮力F ，
排水 排水 浮
因此可得m=m+m
2 1 排水
即m =m-m=1.1kg-lkg=0.1kg
排水 2 1
所以石块受到的浮力为F =G =m g=0.1kg×10N/kg=1N
浮 排水 排水
根据阿基米德原理可得，石块排开水的体积为
又因为石块浸没于水中，所以V =V ，因此石块的密度为
石 排
答：（1）石块的重力为2.6N。
（2）石块的密度为2.6×103kg/m3。
