2025年中考物理二轮复习重难专题突破：专题3　实验探究题2. 力　学

2. 力　学 专题三　实验探究题 类型一　测量型 1. 小明同学用如图所示的装置研究小车在斜面上的运动，他将小车从 坡顶A处静止释放，测出小车从A处滑到坡底C处的时间t1＝2.6s；再次 将小车从A处静止释放，测出小车从A处滑到中点B处的时间t2＝1.8s。 第1题 （1） 本实验用到的实验原理是 ⁠。 v＝　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （2） 通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度 ⁠ （填“大于”“小于”或“等于”）全程的平均速度。 （3） 小明想测量小车在整个运动过程中后半程的平均速度，他应该将 小车从 （填“A”或“B”）处静止释放，并在B处开始计时，在C 处停止计时。 （4） 在实验过程中，由于小车的运动时间较短，不便于计时，可以通 过使斜面的倾斜程度变 （填“陡”或“缓”）的方式改变小车的 运动时间，达到便于测量时间的目的。 小 于　 A　 缓　 第1题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2. （2023·河北）物理兴趣小组的同学在实验室测量物体的密度。小明 选取适量某种相同的实心小球进行如下实验。 第2题 （1） 将托盘天平放置在水平台面上，游码放到标尺左端的 ⁠ ，静止时指针偏右，应向 调节平衡螺母，直到指针指在分度 盘中央。 零刻度线 处　 左　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （2） 把80个这种小球放在左盘中，向右盘加减砝码，并调节游码在标 尺上的位置，直到横梁恢复平衡。此时盘中的砝码和游码的位置如图甲 所示，这些小球的总质量为 g。 （3） 向量筒中加入体积为15mL的水，然后向水中逐个缓慢投入小球， 水不溅出，小球沉入水底。投入50个小球（未画出）时量筒中液面达到 的位置如图乙所示，这些小球的总体积为 cm3。 （4） 根据测量结果可知这种小球的密度为 g/cm3。 21.6　 5　 2.7　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （5） 小红采用了如下方法测量另一种相同的实心小球的密度。 ① 调节托盘天平至平衡后，左盘放适量小球，右盘放烧杯并往其中加 水，直至天平平衡。 ② 左盘中减少n1个小球，从烧杯逐渐取水倒入空量筒中，天平恢复平衡 时，量筒中液面达到的位置对应的刻度值为V1。 ③ 向量筒中逐个缓慢投入小球，水不溅出，小球浸没在量筒的水中。 投入n2个小球时量筒中液面达到的位置对应的刻度值为V2。 若水的密度用ρ水表示，写出用ρ水、V1、V2、n1、n2表示小球密度的表达 式：ρ＝ ⁠。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3. 小丽同学决定测算自己双脚站立时对地面的压强，她的质量为48kg，为了测量鞋与地面接触的面积，她绘制了一张每一小格的边长为2cm的方格纸，穿上平底鞋站在方格纸上，描出的鞋印如图所示。 第3题 （1） 小丽每只鞋印的面积约为 m2。（图中鞋印的总格 数约为40个） 1.6×10－2　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （2） 小丽双脚站立时对地面的压强为 Pa。（g取10N/kg） （3） 与同学交流后，她改用下面的方法测量鞋印的面积：让一位 质量为M的同学单脚站立在松软的沙地上，踩下一个较深的柱形鞋 印，测出鞋印的深度为h；然后把一种易凝胶溶液倒入鞋印中刚好填 满，待其凝固后取出并测得质量为m。根据这些物理量可推导出鞋 印面积为 　　；该同学对沙地的压强为 　　。 （易凝胶凝固后的密度为ρ） 1.5×104　 　 　 第3题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4. 跳绳是初中毕业生体育测试的选考项目之一。小明利用所学的物理 知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率（不计绳重，重力与质量 的比值为g）。 （1） 本实验的原理是 ⁠。 （2） 实验步骤： ① 用台秤测量自己的质量m。 ② 估测自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）。 ③ 用 （填测量器材）记录跳n次所用的时间t。 ④ 计算出跳绳时克服重力做功的平均功率P＝ ⁠。 P＝＝　 停表　 　 （3） 小明想要提高跳绳测试的成绩，请你从物理学角度为他提出一条 合理的建议： ⁠。 降低跳起高度（合理即可）　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5. （2024·河北模拟）小敏和同学们用如图甲所示的实验装置测量滑轮 组的机械效率，相关数据记录在表中： 第5题 实验序号 物重G/N 物体上升的 高度h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动 的距离s/m 机械效率η 1 4 0.10 1.8 0.3 74.1％ 2 6 0.10 2.5 0.3 80％ 3 6 0.15 2.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （1） 小敏在实验中，发现竖直向上 ⁠拉动弹簧测力计时读数很 不方便，她便在测力计静止时读数，同组的小明同学指出她这样测出的 数据是错误的，原因是 ⁠ ⁠。 （2） 第3次实验中，绳端移动的距离为 m，滑轮组的机械效率 是 ⁠。 （3） 由1、2两次实验数据可得出结论： ⁠ ⁠。 匀速　 没有考虑机械之间的摩擦，测出的拉力偏小 0.45　 80％　 同一滑轮组，提升的物体越 重，机械效率越大　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （4） 同组的小华增加了一个质量相同的滑轮，组成了图乙所示滑轮组 来提升相同的重物，发现更省力，那么与小敏相比，小华的方法测出的 机械效率将 （填“变大”“变小”或“不变”）。 （5） 在图乙实验操作的基础上，如图丙所示改变绳端拉力方向，测得 的测力计示数将 （填“变大”“变小”或“不变”）。 变小　 变大　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 类型二　探究型 6. 某学习小组在探究同种物质的质量与体积的关系时，选用了体积为 10cm3、20cm3、30cm3的三个铝块和托盘天平进行实验。 第6题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （1） 先将天平放在 桌面上，并将游码移至标尺左端的 ⁠ 处，发现指针偏向分度盘中央刻度线右侧，他应向 （填 “左”或“右”）调节平衡螺母，直至指针指在分度盘中央刻度线。 （2） 调节天平平衡后，小明用天平测量铝块1（体积为10cm3）的质 量，如图甲。这一操作中的错误是 。改正错误后，他正 确操作，平衡时右盘砝码和游码在标尺上位置如图乙。请将此铝块的质 量填写在下表空白处。他接下来继续测量了铝块2和铝块3的质量并完成 了下表格的记录。 水平　 零刻 度线　 左　 用手拿砝码　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 铝　块 m/g V/cm3 1 27 10 2 54 20 3 54 30 27 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （3） 小组在进行数据分析时，发现铝块3的数据与铝块1和铝块2反映 的规律不相符，为了得到与铝块1和铝块2反映的规律一致的数据，他们 将铝块3的质量数据改为81，并用描点法画出铝块的m－V图象，请你在 上面的方格纸（如图丙）中建立坐标系完成铝的m－V图象。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （4） 请你对他们更改数据的做法进行评价 ⁠ 。如果是你，对这种情况采用的做法应该是 ⁠ ⁠。 （5） 小刚从家中装来了一些固体小颗粒和细铁砂，又跟老师找来两个 量筒，要测这些固体小颗粒的体积，操作如图丁。首先在量筒①中装适 量的细铁砂，抹平表面；再将这些颗粒装入量筒②中；最后将①中铁砂 全部倒进量筒②中，反复摇动后抹平表面如量筒③。则这些 固体小颗粒的体积是 ⁠。 没有实事求是的科学态 度，做法不正确　 分析原 因，重新实验　 60cm3　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7. 实践小组在探究“物重与物体的质量关系”的实验中： 第7题 （1） 【器材】 弹簧测力计、天平、空桶（1N）、绿豆或红豆。 【步骤】 选取绿豆或红豆，测得多组的质量与物重数据，并绘制出 G－m图象。 【结论】 图象是一条经过原点的直线，由此可知：物体所受重力的大 小与它的质量成 ⁠。 正比　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 【分析】 在同一坐标内，绘出绿豆、红豆的数据G－m图象，如图（a） 所示，图象可能是 ，可以判断重力与物质的种类的关系（已知 ρ绿豆＞ρ红豆）。 乙　 第7题 【延伸】 当空桶加满水，指针指在“3”刻度处，进一步计算获得此空 桶的容积为 mL。（g取10N/kg） 200　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （2） 小华在测力计的刻度盘标注密度值，制成简单而实用的液体 密度秤。 ① 密度为“0”时应标在原刻度的 N处。 ② 当容器中加满某待测液体时，指针位置如图（b）所示，则“称”出 该液体的密度为 g/cm3。（g取10N/kg） ③ 要增大此密度秤的量程，可采取的措施是 ⁠。 （写出一种即可） 1　 0.9　 减小容器的质量 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8. 小明在做“研究影响摩擦力大小的因素”实验时，利用一套器材依 次完成如图所示的实验，其中图甲、乙中长木板正面朝上，图丙中长木 板反面朝上，长木板的反面比正面粗糙。 第8题 （1） 小明提出如下猜想：① 滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有 关；② 滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证 猜想①，他应该选择 两图所示的实验来操作；如果小明要验 证猜想②，他应该选择 两图所示的实验来操作。 （2） 实验中，小明用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做 匀速直线运动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力 大小相等，这是利用了 的知识。 甲、乙　 乙、丙　 二力平衡　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （3） 小明分别对猜想①②进行了实验验证。在图甲、丙实验中弹簧测 力计的示数分别为0.8N、1.2N，在图乙实验中，弹簧测力计的示数如 图丁所示，示数为 N。小明多次实验后得出结论：接触面所受的 压力越大，滑动摩擦力越大；接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 第8题 （4） 许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它。请写出一个通 过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例： ⁠。 1.0　 鞋底的花纹　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （5） 实验后，小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流，改进了 实验方案，设计了如图戊所示的实验装置：将弹簧测力计固定不动、木 块挂在弹簧测力计的挂钩上，不拉木块，改为拉动长木板，使长木板与 木块相对运动。再次验证了猜想①②得出相同结论。针对实验改进，同 学们提出了以下观点，其中不正确的是 （填字母）。 A. 改进后，拉动长木板时不必保持匀速运动，更易于操作 B. 改进后，测力计示数较稳定，容易读出正确的数值 C. 改进后，木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力 C　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9. （2024·天水秦州模拟）如图所示是甲、乙、丙三名同学探究二力平 衡条件时的实验装置。 第9题 （1） 实验中，三名同学通过调整 ⁠来改变作用在物体上 的拉力的大小。 砝码的数量　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （2） 实验时，甲同学发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重的砝码 时，木块处于静止状态。甲同学再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码 时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是 ⁠ ，这时木块在水平方向受到的力 （填“平 衡”或“不平衡”）。 木块受到了 水平向左的摩擦力　 平衡　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （4） 丙同学选择小纸片的目的是 （填“考虑”或“不考 虑”）小纸片的重力，实验过程中丙同学用剪刀将小纸片从中间劈开， 两个钩码都落到了地上，这说明相互平衡的两个力必须要 ⁠ ⁠。 （3） 实验中，乙同学保持F1与F2大小相等，用手将小车扭转一个角 度，松手后小车 （填“能”或“不能”）保持静止不动。设计 此实验步骤的目的是证明相互平衡的两个力必须要 ⁠ ⁠。 不能　 作用在同一直线上 不考虑　 作用在同一 物体上　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （5） 同学们认为丙同学的实验优于甲、乙同学的实验，其主要的原因 是 ⁠。 A. 减少了摩擦力对实验结果的影响 B. 小纸片比较容易获取 C. 容易让小纸片在水平方向上保持平衡 D. 小纸片容易扭转 A　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10. 某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。 第10题 （1） 两次实验中让同一辆小车从同一斜面 ⁠滑 下，目的是使小车进入水平面的初速度相同。 同一高度处由静止　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （2） 由实验可知，运动的小车所受的阻力 ，小车向前滑行的 距离越远。伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果物体 受到的阻力 ，速度就不会减小，那么物体将以恒定不变的速度 永远运动下去。 （3） 两次实验中，小车在水平面上最终都会静止下来，说明力可以改 变物体的 ⁠。 越小　 为零　 运动状态　 第10题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11. 小婷在探究液体压强与哪些因素有关时，在U形管接头处加装了一 个“三通接头”，如图甲所示。 第11题 （1） U形管与探头连接时，阀门K应处于 （填“打开”或“关 闭”）状态，以确保U形管内的液面相平。组装完成后，轻压探头的橡 皮膜到一定程度，U形管内液面有明显的高度差并保持稳定，说明装 置 （填“漏气”或“不漏气”）。 打开　 不漏气　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （3） 若需通过图丁和图戊对比得出液体压强与液体密度的关系，应将 图戊中的探头向 移动适当的距离；移动探头后，观察到U形管的 液面高度差为Δh，此时探头受到盐水的压强为p盐。小婷取出探头放回 水中，当U形管液面高度差再次为Δh时，测出探头在水中的深度为 0.2m，则p盐＝ Pa。（g取10N/kg） （2） 比较图乙与图 ，可得出液体压强随深度的增加而增大；比 较图丙与图丁，还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强 ⁠。 丙　 相等 上　 2000　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12. （2023·常德）小霞同学按照如图甲所示的操作，探究影响浮力大小 的因素。（g取10N/kg） 第12题 （1） 物体全部浸在水中时，受到的浮力是 N。 （2） 观察A、B、C、D四幅图，可得出物体受到的浮力大小与 ⁠ 有关。 1　 排开 液体的体积　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （3） 由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与 有关。 （4） 小霞还想用如图乙所示的装置验证阿基米德原理。 ① 将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，小霞发现随着重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计a的示数变小，此时弹簧测力计b的示数会 （填“变大”“变小”或“不变”）。若它们的变化量相等，则证明F浮＝G排。 ② 在图乙中，已知重物是底面积为100cm2、高为8cm、重为10N的实心 长方体，从重物刚接触水面开始，将升降台缓慢上升6cm，则重物最终浸入的深度为 cm。（弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm） 液体密度　 变大　 4　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13. （2024·唐山玉田三模）小明设计如图所示的装置做“探究物体的动 能跟哪些因素有关”的实验。 第13题 （1） 实验中探究的“物体的动能”是指小球 （填“在 斜面上”或“撞击木块时”）的动能。 （2） 分析图甲、乙两次实验现象，可得出初步结论： ⁠ ⁠。 撞击木块时　 物体质量相同 时，速度越大，动能越大　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （3） 分析图 两次实验现象，可得出初步结论：当物体的速 度一定时，物体的质量越大，其动能就越大。 （4） 根据甲、丙两图得出的结论可解释标语 （填字母）。 A. “高空抛物，害人害己” B. “向超速挥手，与平安牵手” C. “超载运输，祸从货起” 甲、丙　 C　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中： （1） 实验前，杠杆左端下沉，如图甲，则应将平衡螺母向 （填 “左”或“右”）调节，直至杠杆在水平位置平衡。 右　 第14题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （2） 调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并 记录在表格中。第1次实验中钩码位置如图乙所示，阻力臂l2 为 cm。（每个钩码规格相同） 次　序 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 16.0 1.0 2 1.0 15.0 1.0 15.0 3 2.0 15.0 1.5 20.0 8.0　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 （3） 分析表中实验数据，得出杠杆的平衡条件为 （用 F1、F2、l1、l2表示）；第3次实验的杠杆类型属于 （填“省 力”“费力”或“等臂”）杠杆，教室里的劳动工具中有这类杠杆，请 举一例： ；你的判断理由： ⁠ ⁠。 （4） 如图丙，F始终与杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的 过程中，F的大小将 （填字母）。 A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变大后变小 F1l1＝F2l2　 费力　 扫帚（合理即可）　 扫帚使用时，动力 臂小于阻力臂（合理即可）　 C　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 $$