专题10 力学重点实验-2023年中考物理二轮核心专题研究

专题10：力学重点实验 实验一：探究杠杆的平衡条件 1．（2022•宜宾）如图是小净利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。 次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 1.0 10 2.0 5 2 1.5 5 0.5 15 3 20 15 1.5 20 （1）实验前没挂钩码，杠杆静止的位置如图甲，为使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向 　 　（选填“左”或“右”）端调节； （2）在杠杆调整到水平位置平衡后，利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂，测得数据如表；由以上实验数据，可得出杠杆的平衡条件是：　 　。 （3）进行3次实验的目的是 　 　（单项选择，选填正确答案标号）； A.取平均值减小误差 B.归纳出物理规律 C.使每组数据更准确 （4）如图乙，由杠杆的平衡条件可知杠杆的 　 　（选填“左”或“右”）端会下沉；要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下，仅需把左侧钩码 　 　。 （5）如图丙，用同一弹簧测力计两次挂在杠杆的同一位置用力拉（不超过弹簧测力计的量程），均使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计第二次的示数比第一次的示数 　 　（选填“大”或“小”）； （6）如图丁，有一左粗右细的直木棒，悬挂使其水平平衡，仍利用钩码和刻度尺，使用该直木棒 　 　（选填“能”或“不能”）探究“杠杆平衡条件”； （7）如图戊，杆秤是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。根据杠杆平衡条件，杆秤的刻度应是 　 　的（选填“均匀”或“非均匀”）。 【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡； （2）根据以上数据得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂 （或F1L1＝F2L2）； （3）如果实验次数太少，实验研究得出结论具有偶然性，不具有普遍性，实验结论必须在多次试验的基础上得出，这样才能有效地避免实验结果偶然性出现，故选B； （4）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件： F左L左＝F右L右，即4G×3L＞2G×4L，故左端下沉；要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下，只需要将左侧的钩码靠近支点O一个格，则有：4G×2L＝2G×4L，即可平衡； （5）如图丙所示，保持作用点不变，当测力计从第一次位置到第二次位置时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大，所以弹簧测力计第二次的示数比第一次的示数大； （6）如下图所示： 木棒处于平衡状态，可得到G1×L1＝G2×L2，即杠杆平衡的条件。 （7）如图，秤钩处不放物体时，杆秤平衡，则B点作为杆秤对应的质量刻度值为0g； 该杆秤所能测量的物体质量的最大时，秤砣M在C点， 根据杠杆平衡条件，可知：G物×OA＝GM×BC， 则G物＝•BC，由于OA和GM是定值， 所以G物与BC成正比，即杆秤的刻度是均匀。 故答案为：（1）右；（2）动力×动力臂＝阻力×阻力臂 （或F1L1＝F2L2）；（3）B；（4）左；靠近支点O一个格；（5）大；（6）能；（7）均匀。 实验二：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 2．（2022•鄂尔多斯）图甲是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验的装置。 （1）实验中水平拉动物块B做匀速直线运动，根据 　 　知识，测出物块B所受滑动摩擦力的大小，此运动过程中砝码 　 　（选填“受”或“不受”）摩擦力。 （2）“创新小组”在实验过程中记录的数据如表： 次数 压力F压/N 接触面（粗糙程度） 摩擦力Ff/N 1 3 木板 1.2 2 4 木板 1.6 3 5 木板 2.0 4 5 棉布 2.5 5 5 毛巾 3.0 ①比较3、4、5三次实验数据，可以得出结论：在 　 　相同时，接触面越 　 　，滑动摩擦力越大。 ②该组又将木板A组装成斜面，如图乙所示，将物块B和砝码的总重力增加到10N，在用F＝9.2N的拉力沿斜面匀速将物块B由底端拉到顶端的过程中，物块B克服摩擦力做功为 　 　J，物块B对斜面的压力为 　 　N。（木板的厚度忽略不计） （3）由于图甲实验中较难保持物块B做匀速运动，弹簧测力计示数不稳定。“科技小组”改为用图丙进行实验后，发现在拉动木板A'运动的过程中，测力计示数变化明显，其原因可能是 　 　。 【解答】解：（1）弹簧测力计显示拉力大小，物块在水平面上进行匀速直线运动，物块受到水平向左的滑动摩擦力和水平向右的拉力作用，这两个力是平衡力，大小相等，从而间接测量滑动摩擦力大小；此运动过程中砝码相对于木块没有发生相对滑动，也没有发生相对滑