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第二部分 专题突破篇
专题四 力学重点实验探究
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2024/11/17
目录
CONTENTS
专题四 力学重点实验探究
专题四 力学重点实验探究
专题四 力学重点实验探究
专题四 力学重点实验探究
零刻度线
右
用手拿砝码
10.6
b
10
1.06
专题四 力学重点实验探究
专题四 力学重点实验探究
零刻度线处
左
60
专题四 力学重点实验探究
54.2
专题四 力学重点实验探究
长度
1
专题四 力学重点实验探究
40.0
1
40.0
变速
小于
专题四 力学重点实验探究
水平
0.8
专题四 力学重点实验探究
压力的大小
不同
越大
不超速行驶
专题四 力学重点实验探究
小车
速度
小
慢
专题四 力学重点实验探究
不会
匀速直线运动
静止
相等
专题四 力学重点实验探究
专题四 力学重点实验探究
形变
甲、乙
压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
B
专题四 力学重点实验探究
=
错误
没有控制压力大小相同
专题四 力学重点实验探究
专题四 力学重点实验探究
C
高度差
乙、丙
控制变量
上窄下宽
800
专题四 力学重点实验探究
专题四 力学重点实验探究
0.6
液体密度
A、B、C(或A、B、D)
从浅水区走向深水区会感觉
身体越来越轻
控制变量法
8×103
专题四 力学重点实验探究
专题四 力学重点实验探究
C
把烧杯中的水加至水刚好不溢出
D
能
小
专题四 力学重点实验探究
专题四 力学重点实验探究
右
专题四 力学重点实验探究
B
右端下沉
小于
专题四 力学重点实验探究
力学实验探究分为两大类:测定性实验和探究性实验.按照河南省初中学业水平考试《解析与检测》对初中物理实验的要求,测定性实验通常根据一定的实验原理进行,应注意所测物理量与研究对象的统一,还要注意测量的条件;探究性实验不要求考全探究的七个要素,不同的课题,侧重考查不同的要素.
角度1 物质密度的测量
1.(2024·驻马店二模) 河南镇平种植的万亩大樱桃喜获丰收.小明想知道大樱桃的密度,他用天平和量筒进行了如下实验.
(1)把天平放到水平台上,将游码移至标尺左端的 处,发现指针在分度盘的位置如图甲所示,应该向 移动平衡螺母,使横梁平衡.
(2)天平平衡后,小明同学按图乙所示的方法称量大樱桃的质量,请写出一处错误: .
(3)老师纠正了错误,正确操作后,天平再次平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示,则大樱桃的质量是 g.
(4)将用细线拴好的大樱桃放入装有20 mL水的量筒中,水面上升到如图丁所示位置.读数时,视线应在 (选填“a”“b”或“c”)处.大樱桃的体积是 cm3,根据测量结果可知大樱桃的密度为 g/cm3.
(5)回家后,小明又设计了如下测量大樱桃密度的实验方案:
①用天平测出大樱桃的质量m;
②将大樱桃浸没到装满水的溢水杯中,溢出的水流入质量为m1的空烧杯中;
③测得烧杯和溢出水的总质量为m2;
④求大樱桃的密度:ρ= .(用m、m1、m2、ρ水表示)
eq \f(mρ水,m2-m1)
2.(2024·郸城一模) 为了测量盐水密度,小明同学进行了如下实验:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的 ,发现指针静止时如图甲所示,应将平衡螺母向 调,使横梁平衡.
(2)先测出烧杯和盐水的总质量为123.2 g,然后将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,如图乙所示,倒入量筒中的盐水体积为 mL.
(3)把烧杯和剩余盐水放在天平左盘中称量,当横梁平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示,则烧杯和剩余盐水的总质量为 g,盐水的密度为 kg/m3.
(4)小明在做完一次实验后不小心摔坏了量筒,在缺少量筒的情况下,请你帮小明设计实验方案测出盐水密度.
①用天平称出空杯子的质量m0;
②往杯中倒入适量的水,在水面处对杯子做标记,用天平称出杯和水的总质量m1;
③将水倒掉并擦干杯子,再向杯中倒入盐水至标记处,用天平称出盐水和杯的总质量m2.
根据以上测量写出盐水密度表达式:ρ盐水= (用m0、m1、m2、ρ水表示).
1.15×103
eq \f(m2-m0,m1-m0)ρ水
角度2 测量物体运动的平均速度
3.(2023·宜宾) 频闪拍摄是研究物体运动的方式之一.某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”,如图所示,他们用相机每隔0.5 s曝光一次,拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片.请根据照片信息回答下列问题.
(1)本实验中刻度尺是测量 的工具,刻度尺的分度值是 cm.
(2)小车从A点到C点的路程sAC= cm,从A点运动到C点所用时间tAC= s,小车在AC段的平均速度vAC= cm/s.
(3)根据照片信息可判断小车做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动
(4)小组同学经过进一步分析得出结论:小车在C点的动能 (选填“大于”“等于”或“小于”)在D点的动能.
角度3 探究滑动摩擦力与哪些因素有关
4.(2024·长春节选) 在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,实验器材如下:带有合页的长木板、带圆形凹槽的木块、小球、弹簧测力计.
(1)如图甲所示,将木块放在水平放置的长木板上,用弹簧测力计沿 方向拉动木块做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数,则滑动摩擦力的大小为 N.
(2)将小球放在木块的凹槽内,重复(1)的操作,弹簧测力计的示数比(1)中的大.说明当接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与 有关.
(3)利用上述实验器材还可以探究物体的动能跟运动速度的关系,如图乙所示.
①进行实验时,为改变小球在水平面上刚开始运动的速度,应使小球从同一斜面上的
高度由静止滚下.
②小球在同一斜面上的位置越高,滚下时木块被撞得越远,实验表明,质量相同的小球,运动的速度越大,动能 .
③请根据上述结论,对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议: .
角度4 探究阻力对物体运动的影响
5.(2024·易中考改编) 小明用如图所示的实验装置研究阻力对物体运动的影响.
(1)本实验的研究对象是 ,每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下,是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的 .
(2)对比图甲、乙、丙可知,水平面越光滑,小车受到的阻力越 ,而运动的距离越远,说明运动状态变化得越 .
(3)我们可以推断:如果水平面光滑,则小车的运动状态 (选填“会”或“不会”)改变,即小车将保持 状态.进一步推理,一切物体在不受力时,总保持 或匀速直线运动状态.
(4)三组实验中小车在水平面上从运动到静止消耗的机械能大小 (选填“相等”或“不相等”).
角度5 探究压力的作用效果与哪些因素有关
6.(2025·易中考改编) 如图所示是小明探究影响压力的作用效果的实验过程.
INCLUDEPICTURE"EB10.TIF"
INCLUDEPICTURE"EB13.TIF"
丁 戊
(1)如图甲所示,将小桌放置在海绵上,海绵就会凹陷下去,这说明力能使物体发生 .
(2)通过比较 两图,可探究压力的作用效果与压力大小的关系.
(3)通过比较乙、丙两图,说明 .
下列实例中的应用与这个规律不同的是 .
A.坦克的履带很宽
B.压路机的碾子质量很大
C.注射器的针尖很尖
(4)将小桌和砝码放置在如图丁所示的木板上,发现小桌在木板上基本不会凹陷下去,此时小桌和砝码对图丙所示的海绵的压力 (选填“>”“<”或“=”)对图丁所示的木板的压力.小明由此推测压力的作用效果与接触面的材料有关.这个结论是
(选填“正确”或“错误”)的.
(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的作用效果相同,由此得出压力的作用效果与受力面积无关的结论.小明在该探究过程中存在的问题是 .
角度6 探究液体压强的特点
7.(2024·宜宾节选) 某兴趣小组利用如图所示的器材,探究“液体压强跟哪些因素有关”.
(1)实验前,利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计,放在空气中静止后,发现U形管两侧的液面出现如图甲所示的情景,接下来正确的调节方法是 (填写正确选项前的字母).
A.将U形管右侧高出部分的液体倒出 B.向U形管中继续盛装液体
C.取下橡皮管,重新进行安装
(2)压强计是通过U形管两侧液面的 来显示橡皮膜所受压强大小的仪器.
(3)通过比较图中 两个实验,可以探究液体的压强与深度的关系,这种实验研究方法是 法;依据得出的结论,拦河大坝要做成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状.
(4)某次实验测得压强计中U形管左、右两侧液面的高度差为8 cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差为 Pa.(ρ红墨水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
角度7 探究浮力大小与哪些因素有关
8.(2024·郸城模拟) 在“探究影响浮力大小的因素”实验中,实验小组同学进行了如图所示的实验.
(1)从图中的实验数据可知,物块浸没在水中所受的浮力为 N.
(2)比较A、D和E三次实验,可以得出:浮力大小与 有关.
(3)比较 三次实验,可以得出:浮力大小与物体浸入液体的体积有关.请你举出可以印证该结论的一个生活实例:
.
(4)本实验采用的物理方法是 .通过实验数据可以得出物块的密度为
kg/m3.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
9.为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系,某同学用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行了如图所示的实验.其中,A、B、C、D、E是五个实验步骤示意图.
(1)指出上述操作步骤中的一处错误,错误步骤是 (只填图中所标的序号),改正方案是 .
(2)改正错误后重新进行实验,读出A、B、D、E四幅图中弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3、F4.
①由A图和 图中弹簧测力计的示数可以求出小石块浸没在水中时所受的浮力.
②如果关系式 成立,就可以验证“阿基米德原理”.
(3)若在D步骤中,小石块未能浸没到液面下,其他测量均正确,是否也能得到②中所填写的关系式? (选填“能”或“不能”).
(4)若在实验中先进行E图操作,再进行B图操作,则所测得排开水的重力与真实值相比偏 .
F1-F3=F4-F2
角度8 探究杠杆的平衡条件
10.(2023·永州) 小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等.
INCLUDEPICTURE"CZ-87C.TIF"
甲 乙 丙
(1)当杠杆静止时如图甲所示,为了方便测量力臂,需要调节杠杆在水平位置平衡,应当将杠杆的平衡螺母向 (选填“右”或“左”)调节.
(2)在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2;测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到的实验数据如下表.
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
20.0
1.0
10.0
2
1.0
15.0
1.5
10.0
3
1.5
10.0
0.5
30.0
……
分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是 .
F1l1=F2l2
(3)本次探究多次实验的目的是 .
A.减小实验误差
B.寻找普遍规律
(4)如图乙所示,将A、B位置的钩码个数都减少一个,杠杆将会 (选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”).
(5)如图丙所示,用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C,杠杆都在水平位置平衡,弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa,在b位置斜向上的拉力为Fb,则Fa (选填“大于”“等于”或“小于”)Fb.
$$