专题2.11 初中物理实验设计证明推导-备战2020年中考科学常见题型突破与训练

专题2.11 初中物理实验设计证明推导 1.物体间力的作用是相互的。实验表明，两个物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反。如图所示，一个物体静止地放在水平桌面上。 (1)画出物体所受各力的示意图。 (2)试推证：物体对桌面的压力与物体受到的重力大小相等。 2.我们知道两个物体间力的作用是相互的，当把其中的一个力称为作用力时，另一个力就叫做反作用力。牛顿第三定律告诉我们：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 如图所示,是在“探究滑动摩擦力大小”的实验中,用弹簧测力计测量摩擦力大小的示意图。当水平拉动物体A匀速运动时,弹簧测力计的示数F′(即弹簧所受A的拉力)就表示物体A所受摩擦力f的大小,即F′=f.请你依据牛顿第三定律和二力平衡的条件对此加以证明。 3.请根据图示，利用压强公式和其他相关知识，推导出液体内部某处压强P与液体密度ρ和深度h的关系式。 4.高度相同的实心圆柱体铁块A、正方体铁块B和长方体铁块C按如图所示放在水平桌面上。已 知正方体铁块最重，长方体铁块底面积最小。针对“这三个铁块对桌面的压强哪一块最大”的问题，同学们提出了以下三种猜想： 猜想一：正方体铁块最重，所以它对桌面压强最大。 猜想二：长方体铁块的底面积最小，所以它对桌面压强最大。 猜想三：三个铁块高度相同，所以三个铁块对桌面的压强一样大。 （1）以图中的长方体铁块C为研究对象，推导它对桌面的压强大小的表达式（已知铁的密度为长方体铁块的高度为，底面积为S），根据表达式判断上述哪一个猜想是正确的。 （2）利用细沙等简易器材，设计一个实验粗略验证这种猜想的正确性（简要写出实验步骤及判断方法）。 5.小张利用吸管喝饮料，用嘴对着吸管用力吸，饮料进入口中，嘴离开吸管，管中的饮料又回落到饮料瓶中。于是他与小吴一起对此现象进行探究，但是观点不一致。小张认为饮料是靠嘴的吸力进入口中的，而小吴则认为饮料是靠大气压进入口中的。请你设计一个实验证明他俩的观点是否正确。 6.如图所示，小欢先将酒精棉点燃放入瓶中，再将去壳的熟鸡蛋堵住瓶口，过一会儿，发现瓶子把鸡蛋“吞”了进去。小欢认为这是由于瓶中空气受热后，有部分空气跑到瓶外，瓶中空气稀薄，对鸡蛋的托力变小，鸡蛋是在重力作用下进入瓶中的；而小乐认为是瓶内外的气压差将鸡蛋压入瓶中。请你用小欢的实验器材设计实验，探究他们的观点是否正确，写出实验过程及结论。 7.如图所示,一冰块漂浮在水面上,当冰块完全熔化后,请你有关知识证明冰块熔化后水面不升不降.(不考虑水的蒸发) 8.物理老师给每个学生发了一段相同的金属丝，要求同学们课下用涂蜡的圆柱形松木棍一端缠绕上金属丝，自制一支能够测量盐水密度的“密度计”。第二节物理课，同学们纷纷拿出了自己的作品。小芳的“密度计”如图甲所示，小丽的如图乙所示。假如两支“密度计”的质量相等，请你判断用哪支“密度计”测量时会更精确?并简述理由。 9.老师准备了这样一些实验材料：一把刻度尺、烧杯和适量的水,请你设计一个实验,估测一块橡皮泥的密度(正常情况下,橡皮泥沉在水中).要求： (1)写出实验步骤及所需测量的量。 (2)导出用所测量的量表示的橡皮泥密度的数学表达式。 10.学了浮力的知识后，老师提出一个问题：底部很平滑的圆柱体铁块沉到装水的烧杯底部时，还受到浮力吗?王同学认为铁块下表面一定还有水，所以受到浮力；李同学认为铁的密度很大，铁块下沉后会与烧杯底部紧密接触，铁块下表面不受到水的压力，所以不受到浮力。请你设计一个实验证明他俩的想法是否正确。 11.小刚认为：“浸没在水中的两个物体,所受浮力较大的物体会上浮”。实验桌上有装适量水的大水槽一个,还有：①大铝块、②小铝块、③体积与小铝块相同的小蜡块各一个。请你从①②③种器材中选用两个,设计一个简单实验,说明小刚的观点不正确.(已知：ρ铝>ρ水>ρ蜡).要求： (1)写出所选用的实验器材； (2)简述实验步骤和实验现象。 12.在菜市场卖菜的李阿姨硬塑料袋装好豌豆后，李阿姨认为塑料袋里空气也有重力，因此把塑料袋里的空气排净后才给售货员秤，而售货员认为里面有无空气在秤上秤结果是一样的，你认为谁的观点准确？说明理由。 13.方案 （1） 一根均匀的直硬棒,用细线系在O点吊起,硬棒在水平位置平衡; （2） 将金属块B挂在硬棒左端C处,另外找一个重物A挂在硬棒右端,调节重物A的位置,使硬棒在水平位置平衡,此时重物A挂在硬棒上的位置为E,如图所示。已知金属块的密度为ρB，下面是测出液体密度的部分实验步骤，请你将实验步骤补充完整。 (1)用刻度尺测出OE的长度L0. (2)把金属块B浸没在液体中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡。 (3)