专题07 力学实验探究-2022-2023学年浙江中考科学冲击重高培优讲义

专题07 力学实验探究 【解题技巧】 一、研究物理量影响因素类 滑动摩擦力、压强、液体的压强、动能、重力势能等影响因素 二、研究物理原理类 弹簧测力计的原理、杠杆的原理、阿基米德原理、二力平衡原理 三、测量物理量类 测物体密度、测大气压的值、测杠杆、滑轮组和斜面的机械效率、测功率 四、误差分析 1、测量误差主要分为两大类：系统误差、随机误差 （1）系统误差产生的原因：①测量仪器灵敏度和分辨能力较低；②实验原理和方法不完善等。 （2）随机误差产生的原因：①环境因素的影响；②实验者自身条件等。 2、减小误差的方法 （1）选用精密的测量仪器； （2）完善实验原理和方法； （3）多次测量取平均值。 【专题突破】 一．探究弹簧测力计原理的实验 1．小榕利用如图所示的装置探究“弹簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F大小的关系”。在一定范围内，用弹簧测力计对同一弹簧片施加竖直向上大小不同的拉力F，实验数据如下表： 试验次数 1 2 3 4 5 形变量x/cm 0.6 1.2 1.8 2.1 2.4 拉力F/N 1 2 3 4 （1）实验次数4中弹簧测力计的示数如图甲所示，为　 　N； （2）请根据表中的数据，在图乙的坐标系中描点，并画出弹簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F关系的图象。 （3）分析可知，当拉力为2.5N时，弹簧片弯曲时末端的形变量x是　 　cm。 （4）请你猜想弹簧片弯曲时末端的形变量x可能还与　 　有关。（至少写出一个猜想） 二．探究影响摩擦力大小的因素 2．某同学在“探究滑动摩擦力与压力大小的关系”实验中，他把物体用垂直于竖直墙壁的力F压压紧在墙壁上，同时用竖直向上的力F匀速拉动物体向上运动，如图甲，在保持其他条件不变的情况下，通过改变F压来改变物体与墙壁之间压力的大小。经过多次实验测量F压、F，记录了如表所示的实验数据。 实验次数 1 2 3 4 5 F压/N 2 4 6 8 10 F/N 1.5 2.3 3.1 3.9 4.7 （1）实验中，拉力F 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）物体所受到的滑动摩擦力f。 （2）已知“当接触面的粗糙程度一定时，滑动摩擦力跟压力的大小成正比”，且关系式为f＝μF压，其中μ为动摩擦因数。根据表中测量数据可以得出，滑动摩擦力f与压力F压的比值　 　。 （3）物体的重力为 　 　N。 （4）撤去竖直向上的拉力F，如图乙所示，物体在F压的作用下处于静止状态，受到的摩擦力为f1，若适当减小F压，使物体刚好匀速下滑，此时受到的摩擦力为f2，则f1　 　f2（选填“＞”“＜”或“＝”）。 3．在学过摩擦力知识后，小明想探究：摩擦力大小是否与压力、重力都有关系？他利用如图所示的装置进行探究实验。 实验步骤如下： ①把金属盒放在质量不计的白纸上，读出台式测力计示数；拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。 ②将质量不计的氢气球系在金属盒上，读出台式测力计示数；拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。 ③再往金属盒注入适量的沙子，使台式测力计示数与步骤①中的示数相等，拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。 实验相关数据如下表： 实验序号 台式测力计示数F1/N 金属盒总重力G/N 弹簧测力计示数F2/N ① 4.8 4.8 1.8 ② 3.2 　 　 1.2 ③ 4.8 6.4 1.8 （1）此实验是根据　 　原理测出摩擦力大小的，实验过程中金属盒受到的摩擦力的方向是　 　。 （2）与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验具有容易操作的优点，具体体现在：　 　（写出一条即可） （3）请你补齐上表中空格处的数据，其值为　 　N。 （4）实验中是通过　 　改变金属盒总重力的。 （5）比较实验步骤　 　（填序号）的数据，说明摩擦力大小与重力无关。 三．探究液体内部的压强 4．（一）如图1是小明用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。 （1）压强计中的U形管 　 　（选填“属于”或“不属于”）连通器。 （2）在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图1甲，其调节的方法是 　 　（选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平。 A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装 （3）比较图1乙和图1丙，探究的问题是 　 　。 （4）比较 　 　两图，发现液体的压强与液体密度有关。 （二）小明利用U形管改造成如图2所示装置，将U形管倒置在两个容器中，左侧容器盛有水，右侧容器盛有某种液体。先用抽气机抽出U形管内部分空气，再关闭阀门K。 （1）如图2所示，液柱上升是因