实验17 力学重点考查6个类型-2025年中考物理二轮热点题型归纳与变式演练(辽宁专用)

2025-03-19
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内容正文:

2025年中考物理二轮热点题型归纳与变式演练(辽宁省专用) 第四篇 实验探究题答题技巧与攻略 实验17 力学重点考查6个类型 目录 题型综述..................................................................................................................................................1 解题攻略..................................................................................................................................................1 一、物体运动的速度实验注意事项..................................................1 二、密度测量考查要点与解答技巧..................................................2 三、解决探究影响滑动摩擦力大小因素实验的解题技巧................................2 四、解决探究液体内部压强特点实验的解题技巧......................................2 五、解决探究影响浮力大小因素实验的解题技巧......................................3 六、解决探究杠杆平衡条件的实验解题技巧..........................................3 真题例析........................................................................4 变式演练........................................................................8 中考炼场.................................................................................................................................................10 物理课程标准规定,以下六个实验是力学中学生必做实验,也是中考必考实验。 1.测量物体运动的速度; 2.测量固体和液体的密度; 3.探究影响滑动摩擦力大小因素; 4.探究液体内部压强特点; 5.探究影响浮力大小因素; 6.探究杠杆平衡条件。 在复习过程中,要学习对应实验的探究案例,掌握探究、测量过程和注意事项,抓住实验的考查点,研究考查点的解决办法是快速解题关键。希望复习时多强化训练,找准解题技巧。对辽宁2024年中考考情分析知道,实验题出现4道题,其中力热电光知识体系各考查1道题。在力学实验题中考查了用特殊方法测量密度的实验,既考查了密度的测量,又考查了浮力知识的运用。在一道实验题里综合考查知识点多,希望引起足够的重视。预测2025年仍然会在本专题里出现考查的实验。 【提分秘籍】 一、物体运动的速度实验注意事项 一明确 明确实验原理、实验方法和实验过程 二把握 准确把握题意,准确从题图或题表中获取正确、有用的信息 三计算 根据平均速度的计算公式进行计算 四结论 按题目要求分析数据,得出结论 二、密度测量考查要点与解答技巧 1. 调节天平平衡:移动平衡螺母(指针左偏,平衡螺母右移;指针右偏,平衡螺母左移); 2. 天平操作使用:把天平放在水平桌面上,游码放在“零”位,调节平衡螺母使天平平衡,左盘放被测物体,右盘放砝码,不得用手夹取砝码; 3. 求被测量物体质量:物体总质量等于砝码总质量加上游码读数; 4. 液体体积测量:视线要与液面相平; 5. 被测物体密度:用密度公式进行计算即可; 6. 被测物质密度误差:烧杯或被测固体均粘有部分液体,由实验步骤可知被测质量偏小时,密度偏小;被测质量偏大时,密度偏大; 7. 靠增减砝码无法使天平平衡时:取下最小砝码,调节往右调节游码; 8. 实验评价:根据测量过程确定测量值偏大还是偏小并分析实验过程中存在问题。 三、解决探究影响滑动摩擦力大小因素实验的解题技巧 1.实验中弹簧测力计示数不稳定的可能原因:①接触面的粗糙程度不均匀;②没有保持水平匀速直线拉动物块; 2. 实验用到的物理科学方法:控制变量法,转换法; 3.测量摩擦力大小的依据:二力平衡的知识来进行的; 4.摩擦力大小测量具体操作:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小; 5.为何水平匀速来动滑块? 为使滑动摩擦力等于拉力; 6.实验中出现误差的原因:用手拉动弹簧测力计,很难控制匀速直线运动; 7.实验需要多次测量,得出多组数据的目的是:避免实验偶然性,得出普遍规律; 8. 记忆理解实验结论: (1)压力一定的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大; (2)在接触面粗糙程度一定的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。 四、解决探究液体内部压强特点实验的解题技巧 1.U形管压强计的作用:通过U形管内两管液面高度差来判断液体内部压强大小; 2.液体压强产生的原因是:液体受到重力作用;液体有流动性; 3.实验前的两个操作:(1)先检查U型管左右两边的液面是否相平; (2)检查装置的气密性:(用手压金属盒上的橡皮膜,观察U型管中液面是否发生变化,若变化明显,则气密性良好); 4. 两种实验方法: ①控制变量法:(1)控制探头的深度、液体的密度相同,改变压强计探头的方向;(2)控制液体的密度、探头的方向相同,改变探头的深度;(3)控制探头在液体中的深度、方向相同,改变液体的密度; ②转换法:液体内部压强的大小无法直接测量,实验中我们是用压强计两侧的液面高度差来判断液体内部压强的大小; 5.实验时发现U型管内高度差没变化原因是什么?怎么解决? 答:气密性不好,拆下来重新安装; 6.使用的U型管是不是连通器:不是; 7.此实验U型管内液体为什么要染成红色?答:使实验效果明显,便于观察; 8.实验需要多次进行,目的是:总结普通规律; 9. 实验结论:①液体内部存在着向各个方向的压强;②在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相等;③在同一液体内部,深度越深,压强越大;④深度相同时,液体的密度越大,压强越大。 五、解决探究影响浮力大小因素实验的解题技巧 1. 利用称重法计算物体受到的浮力(F浮=G-F示)。 2. 控制变量法的应用: ①探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,应改变物体浸在同种液体中的体积。 ②探究浮力的大小与液体密度的关系,应让同一物体浸没在不同的液体中。 3. 物体所受浮力的大小与液体密度、排开液体体积的关系: ①物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大; ②液体的密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,注意浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。 六、解决探究杠杆平衡条件的实验解题技巧 1. 调节杠杆使其在水平位置平衡,可以使杠杆的重心与支点重合,避免杠杆的重力对平衡产生影响,同时也便于直接从杠杆上测出力臂的大小; 2. 调节杠杆使其在水平位置平衡的原则是“左偏右调、右偏左调”,如杠杆右端下沉,应向左调节平衡螺母; 3. 杠杆平衡调节好以后,更换钩码的数量后,不能通过调节平衡螺母来使杠杆再次平衡; 4. 探究时,要改变钩码的数量、改变悬挂钩码的位置和改用弹簧测力计斜拉杠杆进行多次实验,以避免实验结论的偶然性,从而得出普遍性的结论。 注意:实验过程中,在挂钩码时,两侧钩码数量一般不要相同。动力臂和阻力臂的单位可以用cm,也可以用m,只要单位相同即可。 【真题例析】 【例题1】(2024辽宁省中考真题)某同学测量物质的密度。 (一)测量牛奶的密度 (1)天平放在水平台上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时指针偏右,应向______调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央; (2)将装有适量牛奶的烧杯放在天平左盘,当天平重新平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图(a)所示,则烧杯和牛奶的质量______g; (3)将烧杯中部分牛奶倒入量筒中,液面的位置如图(b)所示; (4)测出烧杯和剩余牛奶的质量; (5)设计的记录数据的表格如下,表格中▲处应补充的内容是______; 烧杯和牛奶的质量/g 烧杯和剩余牛奶的质量/g ▲/g 量筒中牛奶的体积 牛奶的密度 (6)根据测量数据求得牛奶的密度______。 (二)测量瓷勺的密度:该同学清洗餐具时,发现瓷勺沉到水底,于是想测量瓷勺的密度。该同学用厨房电子秤、透明塑料杯、细线、厨具支架和水(密度为),进行如下操作: a.用电子秤测量瓷勺的质量; b.将适量的水装入塑料杯并测出杯和水的总质量; c.按照图(c)所示的方式组装,读出电子秤的示数。 回答下列问题: (1)选用、、、和g中的字母表示图(c)中瓷勺所受的拉力______,瓷勺的密度______; (2)若图(c)中瓷勺接触杯底并对杯底有压力,会使测得的密度偏______。 【例题2】(2024山东潍坊)某同学在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,提出了如下猜想: 猜想a:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关 猜想b:滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关 猜想c:滑动摩擦力的大小与接触面积有关 为了验证猜想,该同学利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定,每次操作均用弹簧测力计沿水平方向以相同的速度匀速向右拉动木块,第1次弹簧测力计的示数为0.3N,第2次弹簧测力计的示数为0.6N,第3次和第4次弹簧测力计的示数均为1.2N。 (1)比较第2次和第3次操作,可验证猜想______是否正确;比较第3次和第4次操作,可验证猜想______是否正确(均填“a”“b”或“c”)。 (2)该同学查阅资料发现,物体受到的滑动摩擦力大小与接触面压力大小的比值反映了接触面的粗糙程度,称为动摩擦因数,则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为______。 (3)小明对实验装置进行了改进,如图乙所示,木板放在水平桌面上,木块叠放在木板上,细线一端连接木块,另一端连接固定的拉力传感器。向右拉动木板,水平细线的拉力大小通过拉力传感器的示数显示。 ①实验过程中,______(填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板; ②小明认为拉力传感器的示数反映的是木板与桌面间的滑动摩擦力大小,你认为是否正确,并说明理由:____________。 【例题3】(2024四川宜宾)某兴趣小组利用如图所示器材,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形管两边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)压强计是通过观察U形管两端液面的_________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,是为了探究液体的压强与液体深度的关系,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8cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差为_________Pa;(,g取) (5)利用如下图甲的实验器材进行拓展实验:容器中间用隔板分成A、B两部分,隔板底部有一小圆孔(用C表示),用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变。如图乙,当在A中盛水,测得深度为12cm,在B中盛某种液体,测得深度为15cm,此时C处橡皮膜形状刚好不改变,则B中液体密度_________。() 【例题4】(2024云南)实验小组通过探究杠杆的平衡条件,来解释桔槔的使用原理。 (1)实验前,杠杆水平静止如图甲所示,此时杠杆处于__________状态(选填“平衡”或“非平衡”)。将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆________保持水平位置静止(选填“仍能”或“不能”); (2)调节杠杆水平平衡,进行多次实验,数据记录如下表: 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 2 12.0 1 24.0 2 2 5.0 1 10.0 3 3 10.0 2 150 4 3 12.0 3 18.0 ①分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是_________(用表格中的字母表示)。多次实验的目的是_____(选填“A”或“B”); A.寻找普遍规律 B.减小实验误差 ②如图乙,此时在右侧钩码下端加挂一个钩码,杠杆会________(选填“左端下沉”或“右端下沉”); (3)桔槔是我国古代的取水工具,如图甲,在井边竖一根树权,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化图如图乙。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以_________(选填“增大”或“减小”)石块的质量或向__________(选填“左”或“右”)移动杠杆的支点; (4)图丙为桔棒在水平位置平衡的模型图,A处所吊水和水桶的总质量为m1,O处为支点,杠杆的质量为m0,重心在C处,B处所挂石块的质量为m2,AO=l1,OC=l0,OB=l2。请写出的表达式,l2=________(用字母m0、m1、m2、l0、l1表示)。 【变式演练】 (例题1的变式题)(2025辽宁大连一模)小王买了一种果汁,他想在实验室中测量出这种果汁的密度,主要实验步骤如下: (1)把天平放在水平台上,将游码移到零刻度线处,指针位置如图甲所示,此时应向_______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至横梁平衡; (2)用调节好的天平测量烧杯和果汁的总质量为106g; (3)将烧杯中的部分果汁倒入量筒中,如图乙所示,量筒中果汁的体积为________cm3; (4)用天平测烧杯和杯内剩余果汁的总质量,如图丙所示,测得烧杯和剩余果汁的总质量为_____g; (5)计算出果汁的密度为________g/cm3; (6)小王发现上述第(3)步操作时,有少量果汁附着在量筒内壁上,你觉得测得的果汁密度将会________(选填“偏小”“不变”或“偏大”)。 (例题2的变式题)(2025辽宁沈阳一模)在探究影响摩擦力大小的因素的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。 (1)实验时,弹簧测力计必须沿 方向拉动木块做匀速直线运动,此时,弹簧测力计的示数 (选填“大于”、“等于”或“小于”)木块所受摩擦力的大小。 (2)甲、丙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关; 两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 (3)为了验证“滑动摩擦力的大小是否跟接触面积有关”,小明在上述甲实验的基础上,将木块沿竖直方向切去一半继续进行实验,这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。 (4)实验时,小明发现很难控制木块做匀速运动,于是,他对实验装置进行了如图丁所示的改进:水平向左拉木板,木板相对于地面向左运动,木块A相对于地面保持静止,此时弹簧测力计的示数为0.8N,则木块A受到的滑动摩擦力是 N,方向 (选填“水平向左”或“水平向右”),此过程中木板不必做匀速直线运动。 (例题3的变式题)(2025辽宁锦州一模)小明用压强计探究液体内部压强的影响因素。 (1)压强计通过U形管两侧液面的_________来反映被测压强大小。使用前,用手按压金属盒上的橡皮膜,发现两侧液面没有明显变化,接下来应进行的操作是_________; A.向U形管中注入一些水 B.将U形管中水倒出一些 C.检查装置是否漏气 (2)小明在图甲中,保持金属盒深度不变,改变橡皮膜朝向,目的是为了探究液体内部压强大小与_________是否有关; (3)小明还猜想液体压强与液体深度和密度有关。他在图甲基础上,继续将金属盒下移一段距离,发现压强变大。若接下来又进行了图乙所示实验,再与图甲比较,_________(能/不能)得出液体压强与液体密度有关的初步结论。 (例题4的变式题)(2025辽宁阜新一模)小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验,实验室提供了如下图所示杠杆(支点为)、支架、10个钩码(每个重)。 (1)如图甲所示,实验开始前,应向________端调节螺母,使杠杆在水平位置平衡;挂上钩码后,每次都要让杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于直接读取________; (2)小明取2个钩码,挂在支点左侧某处,再取4个钩码挂在支点的________侧进行实验,使杠杆在水平位置平衡后,记录下数据; (3)完成三次实验后分析数据,他们得出了杠杆的平衡条件。下表主要呈现了第3次实验数据。 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 … … … … 2 … … … … 3 2.5 20.0 2.0 25.0 小明在第3次实验的基础上,在支点左侧处继续加钩码直到为3.5N,如图乙所示,但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明完成为的第4次实验,她应该通过________,使杠杆再次在水平位置平衡(请结合具体数据进行说明,可保留一位小数)。 1. (2024山东临沂中考真题)2024年5月12日,临沂日报以《时光奔涌日日新沂蒙风光处处好》为题,报道了临沂市全面推进乡村振兴的具体做法,其中采用原位生态净化槽净化农村生活污水是乡村生态振兴的有效措施.小明想知道经过净化槽净化后的水的密度,他进行了如下测量。 (1)将一台能正常使用的托盘天平放在水平桌面上,指针的位置如图甲所示,向左调节平衡螺母,但始终未能将天平调平衡,原因是________。 (2)将天平调平衡后,先测空烧杯的质量.天平平衡时,右盘中的砝码和称量标尺上游码的位置如图乙所示,则空烧杯的质量为________g。 (3)将适量的净化后的水倒入烧杯中,并通过烧杯上的刻度直接读出水的体积为50mL,然后用天平测出烧杯和水的总质量为78.2g,则净化后的水的密度为________。此测量值误差太大,主要原因是________。 (4)将烧杯中的水全部倒入量筒中,如图丙所示,则水的体积为________mL。利用这一数据计算出净化后的水的密度________(选填“大于”“等于”或“小于”)其真实值。 2. (2024广西中考真题)小明在测量花生油和实心物体A密度的实验中: (1)把天平________放置,游码放在标尺左端的零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,则应将平衡螺母向________调节 (选填“左”或“右”),直到横梁平衡; (2)将花生油倒入空烧杯,用天平测得其总质量为79g;再将烧杯中的花生油倒入量筒中,测得量筒中油的体积为60cm3;用天平测量剩余花生油和烧杯的总质量时,如图乙所示,用手拿砝码的做法________(选填“规范”或“不规范”),当横梁再次平衡时如图丙所示,则剩余花生油和烧杯的总质量为________g,花生油的密度为________ kg/m3。 (3)在测量A的密度时,不慎碰坏了量筒,于是利用矿泉水瓶代替量筒继续进行实验,实验步骤如下: ①测出A的质量m1; ②往矿泉水瓶中灌满水,拧紧瓶盖后擦干瓶子,测出其总质量m2; ③________, 测出其总质量m3; ④求得A的密度为ρ=________(用ρ水、m1、m2和m3来表示)。 3. (2025辽宁大连一模)一次周末,小红同学与家人一起到剑河游玩,苗族姑娘们用银饰把自己装扮得十分光彩夺目(如图所示),顿时吸引了她的眼球。她很想知道银饰物是空心还是实心的,于是在商店买下了与银饰物相同的一片银叶,回校后组织实验小组利用如图所示的装置进行验证。(注:银的密度为10.5g/cm3) (1)小红将天平放在水平台上,游码归零后,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向_____(选填:“右”或“左”)调,才能使天平横梁水平平衡。 (2)将银叶放在天平左盘,用镊子向右盘加减砝码,天平平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则银叶的质量是______g。 (3)用量筒和水测量银叶的体积如图丙所示(细线体积忽略不计),银叶的体积为____cm3。 (4)根据以上测量数据,算出银叶的密度为__________kg/cm3,由此判断该银叶是____(选填:“空心”或“实心”)的。 4.(2025辽宁葫芦岛一模)某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。 (1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小______滑动摩擦力的大小(选填“大于”、“等于”或“小于”); (2)通过对比甲、乙两次实验可知:在接触面的粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越大; (3)通过对比______两次实验可知:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大; (4)兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变拉动木块的速度,进行实验,记录的实验数据如下表: 实验次数 1 2 3 4 运动速度(m/s) 0.3 0.4 0.5 0.6 测力计示数(N) 1.2 1.2 1.2 1.2 分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度______(选填“有关”或“无关”); (5)小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小伟设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是______长木板B做匀速直线运动(选填“需要”或“不需要”)。 5. (2025辽宁大连一模)在一次物理兴趣小组活动中,某组同学给大家展示了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。 毛巾 甲 棉布 乙 木板 丙 (1)实验中每次都使同一辆小车从斜面的____高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的_______。 (2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容如下表∶ 接触面材料 小车受摩擦力情况 小车在水平面运动的距离s/cm 毛巾 大 20.2 棉布 较大 40.0 木板 小 90.1 分析表中内容,得到的实验结论是∶在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越___ ;进一步推理出的结论是∶运动的小车不受阻力作用时,将_____。早在300多年前,意大利物理学家___就通过实验和科学推理的方法研究过“力和运动的关系”。本实验所运用的实验方法和科学推理的方法还可用于研究_____(填写实验名称即可)。 (3)上述实验除用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和_________法。 (4)实验中若再添加一小木块,就可用图丙装置来探究“动能与速度的关系”。具体的操作是让同一小车从斜面的___________由静止自由滑下,去撞击置于木板表面相同位置的木块并进行比较。 6. (2025辽宁锦州一模)为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,小轩设计了如图甲所示的实验装置。 步骤一:小轩用水平向左的力F拉动平板小车1,在4秒钟内观察拉力传感器的示数变化,并绘制了如图乙所示的图像。 (1)在步骤一中,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为 N;并画出铁块(用“·”表示铁块)水平方向上的受力示意图。( ) 步骤二:如图丙,换用上表面比平板小车1光滑的平板小车2,用电动机水平向左拉动平板小车2,并用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读弹簧测力计和拉力传感器的示数并记录在表格中(拉线足够长); 表1: 实验次数 铁块重力/N 弹簧测力计示数/N 拉力传感器示数/N 1 4 0 1.6 2 4 0.5 1.4 3 4 1.0 4 4 1.5 1.0 (2)步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一时小,由此我们可知滑动摩擦力的大小与 有关; (3)步骤二第3次实验时小轩忘记记录拉力传感器的示数了,请你通过分析表1中数据,帮他填上该数据 为 N。 (4)比较步骤二的实验数据,我们可以得到的结论是: 。 7. (2025辽宁盘锦一模)在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,先后把木块放在长木板上,水平向右拉动木块,当木块匀速运动时,读出弹簧测力计的示数。 (1)如图甲,弹簧测力计示数为2N,根据________ 知识,木块受到的滑动摩擦力为________N; (2)比较甲和乙实验,可得出滑动摩擦力的大小与接触面所受的________有关; (3)比较甲和丙实验,可得压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越________; (4)许多运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹,是应用步骤(3)的结论来________ (选填“增大”或“减小”)鞋底与地面的摩擦。 8. (2025辽宁大连一模)研究液体内部压强实验的装置如图所示。将压强计探头分别放入水和盐水中,改变探头朝向和浸入深度,观察U形管液面高度差并记录,如表所示。 次数 探头朝向 探头浸入深度/cm U形管液面高度差/cm 水 盐水 ① 上 5 5 — ② 下 5 5 — ③ 左 5 5 — ④ 右 5 5 — ⑤ 下 10 9 — ⑥ 下 20 17 — ⑦ 下 5 — 6 ⑧ 下 10 — 11 ⑨ 下 20 — 20 (1)分析①②③④次实验表明,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都______; (2)分析②⑤⑥或⑦⑧⑨次实验表明,同种液体的压强随______增加而增大; (3)分析①⑦(或⑤⑧、⑥⑨)两次实验表明,在深度相同时,液体压强还与液体的______有关; (4)实验中通过观察U型管液面高度差来反映______; (5)下潜深度是潜水器的一个重要指标,制造深海潜水器多采用钛合金材料,就是利用材料____的性质。 9.(2025辽宁大连一模)小明利用压强计等装置探究“液体内部压强的规律”。 (1)实验前检查器材,发现 U 形管两边液面如图甲所示,出现这种情况的原因是 :U 形管左侧液面上方的气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压,调节的方法是 (填字母); A.将右侧管中高出的液体倒出 B.向右侧管中倒入部分液体 C.取下软管重新安装 (2)比较乙、丙两图,可以得到 :液体的压强与 有关 ; (3)小明发现用图丁装置不仅可以探究“液体内部压强的规律”,还可以用它测量未知液体的密度,于是他进行了如下操作 : ①往左侧加入深度为 h1 的水,测得左侧水面到橡皮膜中心的深度为 h2 ; ②接着往右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜 ; ③测得待测液体液面到容器底的深度 h3,液面到橡皮膜中心的深度为 h4 ;请你选择相关的物理量,写出待测液体密度的表达式 ρ= (水的密度用 ρ 水表示)。 10.(2024甘肃临夏) 如图甲是科技兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置(在物体未浸入水中时,溢水杯中盛满水或酒精,g取)。 (1)物体完全浸没在水中时所受浮力为________; (2)由图甲中A、C、D可知,浮力与物体浸入液体的深度________(选填“有关”或“无关”); (3)由图甲中A、D、E可知,浮力与液体的密度________(选填“有关”或“无关”); (4)由实验数据可知,物体的密度为________; (5)完成实验后,小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系,借来了木块、天平、量筒和溢水杯等器材。首先将溢水杯放到天平的左盘,并向溢水杯内缓慢加水,直至液面到达溢水杯杯口。在右盘添加砝码直至天平平衡。将量筒放到溢水杯杯口下方,将木块缓慢放入溢水杯,待水不流出时,天平依然平衡,说明__________________。 11. (2025辽宁一模)同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想: ①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关; ②浮力大小与物体排开液体的体积有关; ③浮力大小与液体的密度有关。 实验步骤和数据如图所示(,g取10N/kg) (1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是________N。 (2)为了验证猜想①,分析A与C、D三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度________(选填“有”或“无”)关。 (3)为了验证猜想②,分析A与________三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。 (4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样操作是错误的理由是________。 (5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是________。 12. (2025辽宁阜新一模)小明和小红使用不同的器材分别对石块的密度进行了测量。 (1)小明将托盘天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左侧零位,发现指针所处位置如图甲所示,应将平衡螺母向______移动,使天平横梁在水平位置平衡; (2)把石块放在天平的______盘中,用镊子向另一个盘中加减砝码,再移动游码。当天平平衡时,砝码质量以及游码在标尺上的位置如图乙所示,则石块的质量是______g; (3)小明又测出石块的体积是,则石块的密度是______; (4)实验后,小明发现所用的砝码生锈了,则所测石块密度比真实值______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”); (5)小红用圆柱形容器、刻度尺和一个不吸水的小木块等器材测量石块密度: ①如图丙所示,容器内装入适量的水,小木块放入容器内静止时,测出容器内水深为h1; ②如图丁所示,用细线把石块与木块系住放入容器内静止时,测出容器内水深为h2; ③如图戊所示,将石块直接放入容器内水中,测出容器内水深为h3; ④石块密度的表达式ρ石=______。(用字母表示,水的密度为ρ水) 13. (2025辽宁营口一模)利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材,探究杠杆的平衡条件; (1)调节螺母,将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡,如图甲所示,其目的是方便测量______; (2)为探究杠杆的平衡条件,小明设计了以下两种收集实验数据的方案,其中合理的是_________; 实验次数 方案一 方案二 F1/N l1/cm F2/N l2/cm F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 3 3 3 5 2 2 2 4 3 3 1 1 2 5 (3)如图所示,在A处挂3个钩码,则应在B处挂_____个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡; (4)杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用,是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易工具,由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成,如图所示,此杆秤有两个提纽,使用它称较重的物体时,常用离秤钩较_________(选填“近”或“远”)的提纽。 14.(2025辽宁盘锦一模)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________(选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在水平位置平衡; (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。如图乙所示,阻力臂l2为_________cm; (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); 次数 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 第3次实验的杠杆类型属于_________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,教室里的劳动工具中有这类杠,请举一例:__________;并简要说明你的判断理由__________; (4)如图丙,F始终杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,F的大小将__________。(填选项代码) A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变大后变小 9 / 9 学科网(北京)股份有限公司 $$ 2025年中考物理二轮热点题型归纳与变式演练(辽宁省专用) 第四篇 实验探究题答题技巧与攻略 实验17 力学重点考查6个类型 目录 题型综述..................................................................................................................................................1 解题攻略..................................................................................................................................................1 一、物体运动的速度实验注意事项..................................................1 二、密度测量考查要点与解答技巧..................................................2 三、解决探究影响滑动摩擦力大小因素实验的解题技巧................................2 四、解决探究液体内部压强特点实验的解题技巧......................................2 五、解决探究影响浮力大小因素实验的解题技巧......................................3 六、解决探究杠杆平衡条件的实验解题技巧..........................................3 真题例析........................................................................4 变式演练........................................................................11 中考炼场.................................................................................................................................................16 物理课程标准规定,以下六个实验是力学中学生必做实验,也是中考必考实验。 1.测量物体运动的速度; 2.测量固体和液体的密度; 3.探究影响滑动摩擦力大小因素; 4.探究液体内部压强特点; 5.探究影响浮力大小因素; 6.探究杠杆平衡条件。 在复习过程中,要学习对应实验的探究案例,掌握探究、测量过程和注意事项,抓住实验的考查点,研究考查点的解决办法是快速解题关键。希望复习时多强化训练,找准解题技巧。对辽宁2024年中考考情分析知道,实验题出现4道题,其中力热电光知识体系各考查1道题。在力学实验题中考查了用特殊方法测量密度的实验,既考查了密度的测量,又考查了浮力知识的运用。在一道实验题里综合考查知识点多,希望引起足够的重视。预测2025年仍然会在本专题里出现考查的实验。 【提分秘籍】 一、物体运动的速度实验注意事项 一明确 明确实验原理、实验方法和实验过程 二把握 准确把握题意,准确从题图或题表中获取正确、有用的信息 三计算 根据平均速度的计算公式进行计算 四结论 按题目要求分析数据,得出结论 二、密度测量考查要点与解答技巧 1. 调节天平平衡:移动平衡螺母(指针左偏,平衡螺母右移;指针右偏,平衡螺母左移); 2. 天平操作使用:把天平放在水平桌面上,游码放在“零”位,调节平衡螺母使天平平衡,左盘放被测物体,右盘放砝码,不得用手夹取砝码; 3. 求被测量物体质量:物体总质量等于砝码总质量加上游码读数; 4. 液体体积测量:视线要与液面相平; 5. 被测物体密度:用密度公式进行计算即可; 6. 被测物质密度误差:烧杯或被测固体均粘有部分液体,由实验步骤可知被测质量偏小时,密度偏小;被测质量偏大时,密度偏大; 7. 靠增减砝码无法使天平平衡时:取下最小砝码,调节往右调节游码; 8. 实验评价:根据测量过程确定测量值偏大还是偏小并分析实验过程中存在问题。 三、解决探究影响滑动摩擦力大小因素实验的解题技巧 1.实验中弹簧测力计示数不稳定的可能原因:①接触面的粗糙程度不均匀;②没有保持水平匀速直线拉动物块; 2. 实验用到的物理科学方法:控制变量法,转换法; 3.测量摩擦力大小的依据:二力平衡的知识来进行的; 4.摩擦力大小测量具体操作:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小; 5.为何水平匀速来动滑块? 为使滑动摩擦力等于拉力; 6.实验中出现误差的原因:用手拉动弹簧测力计,很难控制匀速直线运动; 7.实验需要多次测量,得出多组数据的目的是:避免实验偶然性,得出普遍规律; 8. 记忆理解实验结论: (1)压力一定的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大; (2)在接触面粗糙程度一定的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。 四、解决探究液体内部压强特点实验的解题技巧 1.U形管压强计的作用:通过U形管内两管液面高度差来判断液体内部压强大小; 2.液体压强产生的原因是:液体受到重力作用;液体有流动性; 3.实验前的两个操作:(1)先检查U型管左右两边的液面是否相平; (2)检查装置的气密性:(用手压金属盒上的橡皮膜,观察U型管中液面是否发生变化,若变化明显,则气密性良好); 4. 两种实验方法: ①控制变量法:(1)控制探头的深度、液体的密度相同,改变压强计探头的方向;(2)控制液体的密度、探头的方向相同,改变探头的深度;(3)控制探头在液体中的深度、方向相同,改变液体的密度; ②转换法:液体内部压强的大小无法直接测量,实验中我们是用压强计两侧的液面高度差来判断液体内部压强的大小; 5.实验时发现U型管内高度差没变化原因是什么?怎么解决? 答:气密性不好,拆下来重新安装; 6.使用的U型管是不是连通器:不是; 7.此实验U型管内液体为什么要染成红色?答:使实验效果明显,便于观察; 8.实验需要多次进行,目的是:总结普通规律; 9. 实验结论:①液体内部存在着向各个方向的压强;②在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相等;③在同一液体内部,深度越深,压强越大;④深度相同时,液体的密度越大,压强越大。 五、解决探究影响浮力大小因素实验的解题技巧 1. 利用称重法计算物体受到的浮力(F浮=G-F示)。 2. 控制变量法的应用: ①探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,应改变物体浸在同种液体中的体积。 ②探究浮力的大小与液体密度的关系,应让同一物体浸没在不同的液体中。 3. 物体所受浮力的大小与液体密度、排开液体体积的关系: ①物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大; ②液体的密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,注意浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。 六、解决探究杠杆平衡条件的实验解题技巧 1. 调节杠杆使其在水平位置平衡,可以使杠杆的重心与支点重合,避免杠杆的重力对平衡产生影响,同时也便于直接从杠杆上测出力臂的大小; 2. 调节杠杆使其在水平位置平衡的原则是“左偏右调、右偏左调”,如杠杆右端下沉,应向左调节平衡螺母; 3. 杠杆平衡调节好以后,更换钩码的数量后,不能通过调节平衡螺母来使杠杆再次平衡; 4. 探究时,要改变钩码的数量、改变悬挂钩码的位置和改用弹簧测力计斜拉杠杆进行多次实验,以避免实验结论的偶然性,从而得出普遍性的结论。 注意:实验过程中,在挂钩码时,两侧钩码数量一般不要相同。动力臂和阻力臂的单位可以用cm,也可以用m,只要单位相同即可。 【真题例析】 【例题1】(2024辽宁省中考真题)某同学测量物质的密度。 (一)测量牛奶的密度 (1)天平放在水平台上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时指针偏右,应向______调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央; (2)将装有适量牛奶的烧杯放在天平左盘,当天平重新平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图(a)所示,则烧杯和牛奶的质量______g; (3)将烧杯中部分牛奶倒入量筒中,液面的位置如图(b)所示; (4)测出烧杯和剩余牛奶的质量; (5)设计的记录数据的表格如下,表格中▲处应补充的内容是______; 烧杯和牛奶的质量/g 烧杯和剩余牛奶的质量/g ▲/g 量筒中牛奶的体积 牛奶的密度 (6)根据测量数据求得牛奶的密度______。 (二)测量瓷勺的密度:该同学清洗餐具时,发现瓷勺沉到水底,于是想测量瓷勺的密度。该同学用厨房电子秤、透明塑料杯、细线、厨具支架和水(密度为),进行如下操作: a.用电子秤测量瓷勺的质量; b.将适量的水装入塑料杯并测出杯和水的总质量; c.按照图(c)所示的方式组装,读出电子秤的示数。 回答下列问题: (1)选用、、、和g中的字母表示图(c)中瓷勺所受的拉力______,瓷勺的密度______; (2)若图(c)中瓷勺接触杯底并对杯底有压力,会使测得的密度偏______。 【答案】(一) (1)左 (2)130.6 (5)量筒内牛奶的质量 (6) 1.05 (二)(1) (2)小 【解析】(一)(1)天平在使用前需要调平,将游码移到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时指针偏右,说明右边比较重,应该将平衡螺母向左调节。 (2)由图可知,砝码的质量为130g,游码对应的刻度为0.6g,则烧杯和牛奶的质量 (5)表格中已经记录量筒内牛奶的体积,计算出量筒内牛奶的质量,根据即可算出牛奶的密度,所以表格中应补充的内容是量筒内牛奶的质量。 (6)量筒内牛奶的质量为 由图可知,量筒内牛奶的体积为 牛奶的密度为 (二)(1)瓷勺的重力为 将适量水装入塑料杯并测出杯和水的总质量,按照图(c)所示的方式组装,读出电子秤的示数,由于瓷勺受到浮力的作用,物体间力的作用是相互的,瓷勺给水一个竖直向下的力,故电子秤的示数增加,增加的示数是瓷勺排开水的质量,所以瓷勺受到的浮力为 图(c)中瓷勺所受的拉力为 根据可知,瓷勺体积为 瓷勺的密度为 (2)若图(c)中瓷勺接触杯底并对杯底有压力,则将变大,由可知,测得的密度偏小。 【例题2】(2024山东潍坊)某同学在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,提出了如下猜想: 猜想a:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关 猜想b:滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关 猜想c:滑动摩擦力的大小与接触面积有关 为了验证猜想,该同学利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定,每次操作均用弹簧测力计沿水平方向以相同的速度匀速向右拉动木块,第1次弹簧测力计的示数为0.3N,第2次弹簧测力计的示数为0.6N,第3次和第4次弹簧测力计的示数均为1.2N。 (1)比较第2次和第3次操作,可验证猜想______是否正确;比较第3次和第4次操作,可验证猜想______是否正确(均填“a”“b”或“c”)。 (2)该同学查阅资料发现,物体受到的滑动摩擦力大小与接触面压力大小的比值反映了接触面的粗糙程度,称为动摩擦因数,则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为______。 (3)小明对实验装置进行了改进,如图乙所示,木板放在水平桌面上,木块叠放在木板上,细线一端连接木块,另一端连接固定的拉力传感器。向右拉动木板,水平细线的拉力大小通过拉力传感器的示数显示。 ①实验过程中,______(填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板; ②小明认为拉力传感器的示数反映的是木板与桌面间的滑动摩擦力大小,你认为是否正确,并说明理由:____________。 【答案】(1) ①b ② c (2)1:2 (3) ① 不需要 ②不正确,理由见解析 【解析】(1)比较第2次和第3次操作,接触面粗糙程度相同,接触面积相同,压力不同,第3次操作中压力更大,弹簧测力计的示数也更大,滑动摩擦力也更大,说明滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关,可验证猜想b是否正确。 比较第3次和第4次操作,接触面的粗糙程度相同,压力相同,接触面积不同,两次操作中弹簧测力计的示数相同,说明滑动摩擦力的大小与接触面积无关,可验证猜想c是否正确。 (2)由第1次和第2次操作可知,木块与玻璃板间的动摩擦因数为 ,木块与木板间的动摩擦因数为,则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为 (3)向右拉动木板时,木块对木板的压力不变,接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,故不需要匀速拉动木板。 同一根细线上的力大小相等,故细线对木块的拉力等于细线对拉力传感器的拉力,由于木块处于静止状态,细线对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力,故拉力传感器的示数反映的是木块与木板间的滑动摩擦力大小,故小明的想法不正确。 【例题3】(2024四川宜宾)某兴趣小组利用如图所示器材,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形管两边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)压强计是通过观察U形管两端液面的_________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,是为了探究液体的压强与液体深度的关系,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8cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差为_________Pa;(,g取) (5)利用如下图甲的实验器材进行拓展实验:容器中间用隔板分成A、B两部分,隔板底部有一小圆孔(用C表示),用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变。如图乙,当在A中盛水,测得深度为12cm,在B中盛某种液体,测得深度为15cm,此时C处橡皮膜形状刚好不改变,则B中液体密度_________。() 【答案】 (1)C (2) 高度差 (3)乙、丙 控制变量 上窄下宽 (4) 800 (5) 【解析】(1)实验前,将金属盒的橡皮管装在U形管的一侧后,如果右侧液面高,左侧液面低,说明U形管两边液面上方压强不同,则应将橡皮管取下,重新安装,使两边液面相平,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,故AB不符合题意,C符合题意。 故选C。 (2)压强计是通过观察U形管两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小,U形管两侧液面高度差越大,橡皮膜受到的压强越大,使用了转换法。 (3)为了探究液体的压强与液体深度的关系,需要控制液体的密度相同,橡皮膜所处的深度不同,因此需要比较乙、丙两次实验,使用了控制变量法。 由乙、丙两图可知,同一液体中,深度越深,压强越大,为了使拦河坝能承受更大的水压,应把拦河坝设计成上窄下宽的形状。 (4)橡皮管内气体的压强与大气压之差为 (5)C处橡皮膜形状刚好不改变,则容器两侧压强相等,故 则 【例题4】(2024云南)实验小组通过探究杠杆的平衡条件,来解释桔槔的使用原理。 (1)实验前,杠杆水平静止如图甲所示,此时杠杆处于__________状态(选填“平衡”或“非平衡”)。将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆________保持水平位置静止(选填“仍能”或“不能”); (2)调节杠杆水平平衡,进行多次实验,数据记录如下表: 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 2 12.0 1 24.0 2 2 5.0 1 10.0 3 3 10.0 2 150 4 3 12.0 3 18.0 ①分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是_________(用表格中的字母表示)。多次实验的目的是_____(选填“A”或“B”); A.寻找普遍规律 B.减小实验误差 ②如图乙,此时在右侧钩码下端加挂一个钩码,杠杆会________(选填“左端下沉”或“右端下沉”); (3)桔槔是我国古代的取水工具,如图甲,在井边竖一根树权,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化图如图乙。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以_________(选填“增大”或“减小”)石块的质量或向__________(选填“左”或“右”)移动杠杆的支点; (4)图丙为桔棒在水平位置平衡的模型图,A处所吊水和水桶的总质量为m1,O处为支点,杠杆的质量为m0,重心在C处,B处所挂石块的质量为m2,AO=l1,OC=l0,OB=l2。请写出的表达式,l2=________(用字母m0、m1、m2、l0、l1表示)。 【答案】(1) 平衡 仍能 (2) A 右端下沉 (3) 增大 左 (4) 【解析】(1)杠杆静止,说明杠杆受力平衡,所以处于平衡状态。 图甲中杠杆的重力作用线过支点,将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆的重力作用线仍过支点,所以杠杆仍能平衡。 (2)由表中数据可知,每一组动力与动力臂的乘积都与其阻力与阻力臂的乘积相等,所以杠杆平衡的条件是:。 一次实验得出的结论具有偶然性,所以需要进行重复实验,获得多组数据,得出具有普遍性的规律。 故选A。 在右侧钩码下端加挂一个钩码,则 所以杠杆右端将下沉。 (3)水桶盛满水后,阻力与阻力臂的乘积变大,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以增大石块的重力。 水桶盛满水后,阻力变大,可以向左移动杠杆的支点,减小阻力臂,增大动力臂,从而减小人向上提水的拉力。 (4)由杠杆平衡条件可知 代入数据可得 解得 【变式演练】 (例题1的变式题)(2025辽宁大连一模)小王买了一种果汁,他想在实验室中测量出这种果汁的密度,主要实验步骤如下: (1)把天平放在水平台上,将游码移到零刻度线处,指针位置如图甲所示,此时应向_______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至横梁平衡; (2)用调节好的天平测量烧杯和果汁的总质量为106g; (3)将烧杯中的部分果汁倒入量筒中,如图乙所示,量筒中果汁的体积为________cm3; (4)用天平测烧杯和杯内剩余果汁的总质量,如图丙所示,测得烧杯和剩余果汁的总质量为_____g; (5)计算出果汁的密度为________g/cm3; (6)小王发现上述第(3)步操作时,有少量果汁附着在量筒内壁上,你觉得测得的果汁密度将会________(选填“偏小”“不变”或“偏大”)。 【答案】 (1) 左 (3)40 (4) 62 (5)1.1 (6)偏大 【解析】(1)由图甲可知,此时指针指向分度盘的右侧,则此时天平左边轻右边重,此时应向左调节平衡螺母,直至横梁平衡。 (3)由图乙可知,量筒中的果汁液面高度与40mL刻度线平齐,故可知量筒中的果汁体积为40mL,即40cm3。 (4)天平示数为砝码质量与游码示数之和,故由图丙可知,烧杯和剩余果汁的总质量为 m0=50g+10g+2g=62g (5)由(2)中可知,烧杯和果汁的总质量为m总=106g,故量筒中的果汁质量为 m=m总-m0=106g-62g=44g 故由可得,果汁的密度为 (6)若上述第(3)步操作时,有少量果汁附着在量筒内壁上,则会使得量筒内的果汁的体积测量值偏小,故由可知,测得的果汁密度将会偏大。 (例题2的变式题)(2025辽宁沈阳一模)在探究影响摩擦力大小的因素的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。 (1)实验时,弹簧测力计必须沿 方向拉动木块做匀速直线运动,此时,弹簧测力计的示数 (选填“大于”、“等于”或“小于”)木块所受摩擦力的大小。 (2)甲、丙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关; 两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 (3)为了验证“滑动摩擦力的大小是否跟接触面积有关”,小明在上述甲实验的基础上,将木块沿竖直方向切去一半继续进行实验,这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。 (4)实验时,小明发现很难控制木块做匀速运动,于是,他对实验装置进行了如图丁所示的改进:水平向左拉木板,木板相对于地面向左运动,木块A相对于地面保持静止,此时弹簧测力计的示数为0.8N,则木块A受到的滑动摩擦力是 N,方向 (选填“水平向左”或“水平向右”),此过程中木板不必做匀速直线运动。 【答案】(1) 水平 等于(2) 压力大小 甲、乙 (3) 错误 没有保持压力大小相等(4) 0.8 水平向左 【详解】(1)弹簧测力计拉动木块时,弹簧测力计显示拉力大小,木块水平方向上受到水平向左的滑动摩擦力和水平向右的拉力,木块进行匀速直线运动时,这两个力是一对平衡力,大小相等,所以其目的是使滑动摩擦力等于弹簧测力计示数。 (2)甲、丙两图接触面粗糙程度相同,压力不同、弹簧测力计的示数不同,滑动摩擦力大小不相同,可探究滑动摩擦力大小跟压力大小的关系。 比较甲、乙两图中的测力计示数,压力相同,接触面的粗糙程度不同,乙表面粗糙程度较大,乙中弹簧测力计的示数大于甲中弹簧测力计的示数,所以乙的滑动摩擦力更大,由此说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 (3)研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,要控制压力和接触面粗糙程度相同,将木块沿竖直方向切去一半继续进行实验,此时压力大小改变了,接触面面积大小也改变了,这种做法是错误的,理由是没有控制压力大小相同。 (4)将实验装置改成如图丁所示,木块相对地面处于静止状态,受到弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力为一对平衡力,此时弹簧测力计的示数等于木块受到的摩擦力,弹簧测力计示数0.8N,故摩擦力为0.8N;方向是与弹簧测力计的拉力方向相反,即水平向左。 (例题3的变式题)(2025辽宁锦州一模)小明用压强计探究液体内部压强的影响因素。 (1)压强计通过U形管两侧液面的_________来反映被测压强大小。使用前,用手按压金属盒上的橡皮膜,发现两侧液面没有明显变化,接下来应进行的操作是_________; A.向U形管中注入一些水 B.将U形管中水倒出一些 C.检查装置是否漏气 (2)小明在图甲中,保持金属盒深度不变,改变橡皮膜朝向,目的是为了探究液体内部压强大小与_________是否有关; (3)小明还猜想液体压强与液体深度和密度有关。他在图甲基础上,继续将金属盒下移一段距离,发现压强变大。若接下来又进行了图乙所示实验,再与图甲比较,_________(能/不能)得出液体压强与液体密度有关的初步结论。 【答案】(1)高度差 C (2)方向 (3)不能 【解析】(1)根据转换法,实验是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。 使用前用手轻轻按压几下橡皮膜是检查装置的气密性;如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;液面没有明显变化,则说明装置漏气;故AB不符合题意,C符合题意。 故选C。 (2)保持金属盒深度不变,改变橡皮膜朝向,说明液体对橡皮膜的压力的方向不同,故目的是为了探究液体内部压强大小与方向是否有关。 (3)要探究液体压强与液体密度的关系,需控制液体的深度相同,而图乙所示实验与图甲比较,液体的密度不同,液体深度的深度也不同,故不能得出液体压强与液体密度有关的初步结论. (例题4的变式题)(2025辽宁阜新一模)小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验,实验室提供了如下图所示杠杆(支点为)、支架、10个钩码(每个重)。 (1)如图甲所示,实验开始前,应向________端调节螺母,使杠杆在水平位置平衡;挂上钩码后,每次都要让杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于直接读取________; (2)小明取2个钩码,挂在支点左侧某处,再取4个钩码挂在支点的________侧进行实验,使杠杆在水平位置平衡后,记录下数据; (3)完成三次实验后分析数据,他们得出了杠杆的平衡条件。下表主要呈现了第3次实验数据。 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 … … … … 2 … … … … 3 2.5 20.0 2.0 25.0 小明在第3次实验的基础上,在支点左侧处继续加钩码直到为3.5N,如图乙所示,但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明完成为的第4次实验,她应该通过________,使杠杆再次在水平位置平衡(请结合具体数据进行说明,可保留一位小数)。 【答案】(1)右 力臂的大小 (2) 右 (3)见解析 【解析】(1)杠杆的左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,故应将平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡。 在挂上钩码后,每次都要让杠杆在水平位置平衡,这样做的目的主要是为了方便测量力臂的大小。当杠杆在水平位置平衡时,支点到力的作用点的距离就是力臂,这个距离可以直接从杠杆上读取出来。 (2)由于钩码的重力方向是竖直向下,小明取2个钩码,挂在支点左侧某处时,为了使杠杆在水平位置平衡,则取4个钩码应挂在支点的右侧进行实验。 (3)根据题意可知,第四次实验动力为,若动力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,用剩下的钩码即使是一个钩码或者两个钩码都无法使得杠杆在水平位置平衡,从而完成不了实验;由此可知,需要改变动力臂的大小,由于第三次实验的阻力臂是25.0cm,所以第四次实验的阻力臂可为25.0cm,阻力为时,根据杠杆平衡条件可得 即 解得此时的动力臂为,即她应该通过调节左侧钩码的位置大约为10.7cm,右侧钩码数量为3个,右侧钩码的位置为25.0cm时,可使杠杆再次在水平位置平衡。 1. (2024山东临沂中考真题)2024年5月12日,临沂日报以《时光奔涌日日新沂蒙风光处处好》为题,报道了临沂市全面推进乡村振兴的具体做法,其中采用原位生态净化槽净化农村生活污水是乡村生态振兴的有效措施.小明想知道经过净化槽净化后的水的密度,他进行了如下测量。 (1)将一台能正常使用的托盘天平放在水平桌面上,指针的位置如图甲所示,向左调节平衡螺母,但始终未能将天平调平衡,原因是________。 (2)将天平调平衡后,先测空烧杯的质量.天平平衡时,右盘中的砝码和称量标尺上游码的位置如图乙所示,则空烧杯的质量为________g。 (3)将适量的净化后的水倒入烧杯中,并通过烧杯上的刻度直接读出水的体积为50mL,然后用天平测出烧杯和水的总质量为78.2g,则净化后的水的密度为________。此测量值误差太大,主要原因是________。 (4)将烧杯中的水全部倒入量筒中,如图丙所示,则水的体积为________mL。利用这一数据计算出净化后的水的密度________(选填“大于”“等于”或“小于”)其真实值。 【答案】 (1)游码未移到称量标尺左端的零刻度线上 (2) 32.6 (3) 0.912 用烧杯测量净化后的水的体积误差太大 (4) 45 大于 【解析】(1)在调节天平平衡时,应先将游码移至标尺的零刻线处,再调节平衡螺母;如图甲所示,指针偏向分度盘的右侧,说明左侧高,应向左调节平衡螺母;但始终未能将天平调平衡,说明天平的横梁已经不平衡了,即游码未移到称量标尺左端的零刻度线上。 (2)空烧杯的质量 m1​=20g+10g+2.6g=32.6g (3)水的质量 m=m2−m1=78.2g−32.6g=45.6g 则水的密度 由于将烧杯中的水倒入量筒中,由于烧杯壁粘水而使量筒中的体积偏小,用烧杯测量净化后的水的体积误差太大,故测量值误差太大。 (4)由丙图知,量筒的分度值为1mL,水的体积为45mL。 由于将烧杯中的水倒入量筒中时,烧杯壁粘水而使量筒中水的体积偏小,故在质量一定时,体积偏小,则密度偏大,所以计算出净化后的水的密度大于其真实值。 2. (2024广西中考真题)小明在测量花生油和实心物体A密度的实验中: (1)把天平________放置,游码放在标尺左端的零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,则应将平衡螺母向________调节 (选填“左”或“右”),直到横梁平衡; (2)将花生油倒入空烧杯,用天平测得其总质量为79g;再将烧杯中的花生油倒入量筒中,测得量筒中油的体积为60cm3;用天平测量剩余花生油和烧杯的总质量时,如图乙所示,用手拿砝码的做法________(选填“规范”或“不规范”),当横梁再次平衡时如图丙所示,则剩余花生油和烧杯的总质量为________g,花生油的密度为________ kg/m3。 (3)在测量A的密度时,不慎碰坏了量筒,于是利用矿泉水瓶代替量筒继续进行实验,实验步骤如下: ①测出A的质量m1; ②往矿泉水瓶中灌满水,拧紧瓶盖后擦干瓶子,测出其总质量m2; ③________, 测出其总质量m3; ④求得A的密度为ρ=________(用ρ水、m1、m2和m3来表示)。 【答案】 (1)水平 右 (2)不规范 25 0.9×103 (3)见解析 【解析】(1)实验中,天平水平放置,游码放在标尺左端的零刻度线处,图叫中指针偏向分度值的左侧,需要将平衡螺母向右调节。 (2)夹取砝码时要用镊子,图乙中用手拿砝码是错误的。 由图丙可知,剩余花生油和烧杯的总质量为 m剩=20g+5g=25g 花生油的密度 (3)③将A放入矿泉水瓶中,拧紧瓶盖后擦干瓶子,测出其总质量m3; ④A的体积 A的密度 3. (2025辽宁大连一模)一次周末,小红同学与家人一起到剑河游玩,苗族姑娘们用银饰把自己装扮得十分光彩夺目(如图所示),顿时吸引了她的眼球。她很想知道银饰物是空心还是实心的,于是在商店买下了与银饰物相同的一片银叶,回校后组织实验小组利用如图所示的装置进行验证。(注:银的密度为10.5g/cm3) (1)小红将天平放在水平台上,游码归零后,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向_____(选填:“右”或“左”)调,才能使天平横梁水平平衡。 (2)将银叶放在天平左盘,用镊子向右盘加减砝码,天平平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则银叶的质量是______g。 (3)用量筒和水测量银叶的体积如图丙所示(细线体积忽略不计),银叶的体积为____cm3。 (4)根据以上测量数据,算出银叶的密度为__________kg/cm3,由此判断该银叶是____(选填:“空心”或“实心”)的。 【答案】 (1)右 (2)39.2 (3)10 (4)3.92×103 空心 【解析】(1)指针位置如图甲所示向左偏转,说明左盘较重,此时应将平衡螺母向右调。 (2)由乙图读数可知银叶的质量是39.2g。 (3)由丙图可知,放入银叶之前水的体积是50mL,放入银叶后水银叶的总体积是60mL,说明银叶的体积为10cm3。 (4)银叶的密度为 由于 所以该银叶是空心的。 4.(2025辽宁葫芦岛一模)某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。 (1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小______滑动摩擦力的大小(选填“大于”、“等于”或“小于”); (2)通过对比甲、乙两次实验可知:在接触面的粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越大; (3)通过对比______两次实验可知:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大; (4)兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变拉动木块的速度,进行实验,记录的实验数据如下表: 实验次数 1 2 3 4 运动速度(m/s) 0.3 0.4 0.5 0.6 测力计示数(N) 1.2 1.2 1.2 1.2 分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度______(选填“有关”或“无关”); (5)小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小伟设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是______长木板B做匀速直线运动(选填“需要”或“不需要”)。 【答案】(1) 等于(2) 压力(3) 甲、丙(4) 无关(5) 不需要。 【解析】(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,木块受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力大小等于滑动摩擦力的大小。 (2)对比甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度相同而压力不同,压力越大,弹簧测力计示数越大,则滑动摩擦力越大。 (3)对比甲、丙两次实验:压力相同而接触面粗糙程度不同,接触面越粗糙,弹簧测力计示数越大,滑动摩擦力越大。 (4)分析实验数据可知:木块运动的速度越来越大,但弹簧测力计示数不变,摩擦力大小不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。 (5)如图丁, 水平向左拉动长木板B,木块A相对地面静止,受到的弹簧测力计的拉力和木板的滑动摩擦力仍然是一对平衡力,此时长木板B不需要做匀速直线运动。 5. (2025辽宁大连一模)在一次物理兴趣小组活动中,某组同学给大家展示了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。 毛巾 甲 棉布 乙 木板 丙 (1)实验中每次都使同一辆小车从斜面的____高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的_______。 (2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容如下表∶ 接触面材料 小车受摩擦力情况 小车在水平面运动的距离s/cm 毛巾 大 20.2 棉布 较大 40.0 木板 小 90.1 分析表中内容,得到的实验结论是∶在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越___ ;进一步推理出的结论是∶运动的小车不受阻力作用时,将_____。早在300多年前,意大利物理学家___就通过实验和科学推理的方法研究过“力和运动的关系”。本实验所运用的实验方法和科学推理的方法还可用于研究_____(填写实验名称即可)。 (3)上述实验除用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和_________法。 (4)实验中若再添加一小木块,就可用图丙装置来探究“动能与速度的关系”。具体的操作是让同一小车从斜面的___________由静止自由滑下,去撞击置于木板表面相同位置的木块并进行比较。 【答案】 (1)同一 速度 (2)远 做匀速直线运动 伽利略 研究声音的传播需要介质 (3) 转换法 (4)不同高度 【解析】(1)实验中为了保证变量唯一,要让小车从斜面的同一位置由静止释放,这样做可以使小车进入水平面后具有相同的速度。 (2)根据表格可以看出,在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越远。 如果小车不受阻力,那么小车在水平面上将会做匀速直线运动。 意大利物理学家伽利略就通过理想斜面实验和科学推理的方法证明力不是维持物体运动状态的原因。 本实验所运用的实验方法和科学推理的方法还可用于研究声音的传播需要介质。 (3)本实验小车在水平面上所受的阻力使通过小车在水平面上运动的距离间接知道的,我们把这种方法称为转换法。 (4)动能与速度的关系时要改变小车到达水平面时的速度,即通过改变下滑高度来改变,所以应该让同一小车从斜面的不同位置由静止下滑。 6. (2025辽宁锦州一模)为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,小轩设计了如图甲所示的实验装置。 步骤一:小轩用水平向左的力F拉动平板小车1,在4秒钟内观察拉力传感器的示数变化,并绘制了如图乙所示的图像。 (1)在步骤一中,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为 N;并画出铁块(用“·”表示铁块)水平方向上的受力示意图。( ) 步骤二:如图丙,换用上表面比平板小车1光滑的平板小车2,用电动机水平向左拉动平板小车2,并用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读弹簧测力计和拉力传感器的示数并记录在表格中(拉线足够长); 表1: 实验次数 铁块重力/N 弹簧测力计示数/N 拉力传感器示数/N 1 4 0 1.6 2 4 0.5 1.4 3 4 1.0 4 4 1.5 1.0 (2)步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一时小,由此我们可知滑动摩擦力的大小与 有关; (3)步骤二第3次实验时小轩忘记记录拉力传感器的示数了,请你通过分析表1中数据,帮他填上该数据 为 N。 (4)比较步骤二的实验数据,我们可以得到的结论是: 。 【答案】(1) 2 (2)接触面的粗糙程度 (3)1.2 (4)在接触面粗糙程度相同时,压力越小,滑动摩擦力越小。 【详解】(1)分析步骤一中的图像乙,可以看出在0∼1s内,拉力传感器的示数逐渐增大,但铁块并未开始运动,说明铁块此时处于静止状态,受到的摩擦力为静摩擦力,且静摩擦力随拉力的增大而增大,以保持铁块的静止状态。在1∼4s内,拉力传感器的示数保持2N不变,此时铁块开始匀速直线运动,说明铁块受到的滑动摩擦力与拉力达到平衡,大小相等,方向相反。因此,铁块受到的滑动摩擦力为2N。 铁块水平方向上的受力有拉力和摩擦力,拉力方向水平向右,摩擦力方向水平向左,以保持铁块的匀速直线运动状态。受力示意图如下: (2)步骤二第1次实验中,由于换用了上表面比平板小车1光滑的平板小车2,而拉力传感器的示数比步骤一时小,这说明在压力一定的情况下,接触面越光滑,滑动摩擦力越小。因此,我们可以得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 (3)分析表1的数据发现 第3次实验的压力为 4N-1N=3N 故此时的拉力 3N×0.4=1.2N (4)通过分析表格数据,对铁块而言,弹簧测力计的示数越大,铁块受到竖直向上的拉力越大,铁块对于小车的压力越小,拉力传感器的示数也变得越小,故可得出结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越小,滑动摩擦力越小。 7. (2025辽宁盘锦一模)在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,先后把木块放在长木板上,水平向右拉动木块,当木块匀速运动时,读出弹簧测力计的示数。 (1)如图甲,弹簧测力计示数为2N,根据________ 知识,木块受到的滑动摩擦力为________N; (2)比较甲和乙实验,可得出滑动摩擦力的大小与接触面所受的________有关; (3)比较甲和丙实验,可得压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越________; (4)许多运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹,是应用步骤(3)的结论来________ (选填“增大”或“减小”)鞋底与地面的摩擦。 【答案】(1)二力平衡 2 (2)压力 (3) 大 (4) 增大 【解析】(1)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,这是利用二力平衡的知识,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,木块受到的滑动摩擦力为2N。 (2)比较甲和乙实验,接触面的粗糙程度相同,乙图中压力较大,弹簧测力计的示数较大,摩擦力较大,可以得到滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。 (3)比较甲和丙实验,压力相同,丙图中接触面比较粗糙,弹簧测力计的示数较大,摩擦力较大,可以得到压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 (4)运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,所以是应用步骤(3)的结论来增大鞋底与地面的摩擦。 8. (2025辽宁大连一模)研究液体内部压强实验的装置如图所示。将压强计探头分别放入水和盐水中,改变探头朝向和浸入深度,观察U形管液面高度差并记录,如表所示。 次数 探头朝向 探头浸入深度/cm U形管液面高度差/cm 水 盐水 ① 上 5 5 — ② 下 5 5 — ③ 左 5 5 — ④ 右 5 5 — ⑤ 下 10 9 — ⑥ 下 20 17 — ⑦ 下 5 — 6 ⑧ 下 10 — 11 ⑨ 下 20 — 20 (1)分析①②③④次实验表明,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都______; (2)分析②⑤⑥或⑦⑧⑨次实验表明,同种液体的压强随______增加而增大; (3)分析①⑦(或⑤⑧、⑥⑨)两次实验表明,在深度相同时,液体压强还与液体的______有关; (4)实验中通过观察U型管液面高度差来反映______; (5)下潜深度是潜水器的一个重要指标,制造深海潜水器多采用钛合金材料,就是利用材料____的性质。 【答案】(1)相同(2)深度(3) 密度 (4)液体内部压强的大小(5)承受压强的能力强(合理即可) 【解析】(1)由①②③④次实验可以看出,探头的深度都是5cm,U型管液面高度差也相同,说明在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相同。 (2)由②⑤⑥或⑦⑧⑨次实验可以看出,随着探头深度的增加,U型管液面高度差也增大,压强增大,表明,液体的压强随深度的增加而增大。 (3)由②⑦、⑤⑧、⑥⑨次实验可以看出,探头的方向相同,浸入的深度相同,但在密度不同的液体中U型管液面高度差不同,说明液体压强不同,说明在相同深度,液体压强与液体的密度有关。 (4)该实验用到了转换法,通过U型管液面的高度差来反应液体内部压强的大小,高度差越大,说明液体内部压强越大。 (5)潜水器下潜越深,液体对其产生的压强越大,越容易发生形变,所以潜水器材料应具有承受压力强、硬度大等性质。 9.(2025辽宁大连一模)小明利用压强计等装置探究“液体内部压强的规律”。 (1)实验前检查器材,发现 U 形管两边液面如图甲所示,出现这种情况的原因是 :U 形管左侧液面上方的气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压,调节的方法是 (填字母); A.将右侧管中高出的液体倒出 B.向右侧管中倒入部分液体 C.取下软管重新安装 (2)比较乙、丙两图,可以得到 :液体的压强与 有关 ; (3)小明发现用图丁装置不仅可以探究“液体内部压强的规律”,还可以用它测量未知液体的密度,于是他进行了如下操作 : ①往左侧加入深度为 h1 的水,测得左侧水面到橡皮膜中心的深度为 h2 ; ②接着往右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜 ; ③测得待测液体液面到容器底的深度 h3,液面到橡皮膜中心的深度为 h4 ;请你选择相关的物理量,写出待测液体密度的表达式 ρ= (水的密度用 ρ 水表示)。 【答案】(1) 大于 C (2) 液体的深度(3) 相平 【解析】(1)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强,此时U形管左端液面上方的气压和左端液柱产生的压强之和等于右端液面上方的大气压与右端液柱产生的压强之和,由图甲可知U形管右端液面比较高,则右端液柱产生的压强大于左端液柱产生的压强,所以U形管左端液面上方的气压大于U形管右端液面上方的大气压。 只要取下软管重新安装,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管左右两端液面上方的气压相等,两端的液面就是相平的,将右侧管中高出的液体倒出或向右侧管中倒入部分液体无法改变U形管左右两端液面上方的气压,故AB不符合题意,C符合题意。故选C。 (2)比较乙、丙两图,液体的密度相同,深度不同,U形管两侧液面的高度差不同,橡皮膜受到的压强不同,故可以得到:液体的压强与液体的深度有关。 (3)在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,则左右液体对橡皮膜中心产生的压强相同;左侧水面到橡皮膜中心的深度为h2,右侧液面到橡皮膜中心的深度为h4,由得 10.(2024甘肃临夏) 如图甲是科技兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置(在物体未浸入水中时,溢水杯中盛满水或酒精,g取)。 (1)物体完全浸没在水中时所受浮力为________; (2)由图甲中A、C、D可知,浮力与物体浸入液体的深度________(选填“有关”或“无关”); (3)由图甲中A、D、E可知,浮力与液体的密度________(选填“有关”或“无关”); (4)由实验数据可知,物体的密度为________; (5)完成实验后,小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系,借来了木块、天平、量筒和溢水杯等器材。首先将溢水杯放到天平的左盘,并向溢水杯内缓慢加水,直至液面到达溢水杯杯口。在右盘添加砝码直至天平平衡。将量筒放到溢水杯杯口下方,将木块缓慢放入溢水杯,待水不流出时,天平依然平衡,说明__________________。 【答案】 (1)1 (2)无关 (3) 有关 (4) 4×103 (5) 见解析 【解析】(1)C图中物体完全浸没在水中,根据称重法可得物体浸没在水中受到的浮力为 (2)图甲中A、C、D可知,物体浸没在水中的深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知,受到的浮力相同,因此可得物体受到的浮力与进入液体中的深度无关。 (3)图甲中A、D、E可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,物体受到的浮力越大,说明物体受到的浮力与液体的密度有关。 (4)物体浸没在水中排开液体的体积与物体的体积大小相等,则物体的体积为 物体的密度为 (5)上述实验过程中,天平依然平衡,说明物体受到的浮力等于其排开液体的重力。 11. (2025辽宁一模)同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想: ①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关; ②浮力大小与物体排开液体的体积有关; ③浮力大小与液体的密度有关。 实验步骤和数据如图所示(,g取10N/kg) (1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是________N。 (2)为了验证猜想①,分析A与C、D三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度________(选填“有”或“无”)关。 (3)为了验证猜想②,分析A与________三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。 (4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样操作是错误的理由是________。 (5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是________。 【答案】(1)4 (2)无关(3)B、C(4)没有控制排开液体的体积相等 (5) 【解析】(1)由图可知,物体的重力为6N,浸没在水中时弹簧测力计的示数为2N,根据称重法测浮力可知,物体浸没在水中受到的浮力大小为 (2)A与C、D三次实验中物体浸入液体的深度不同,根据称重法测浮力可知,A与C、D三次实验中弹簧测力计的示数相等,则浮力大小相等,故可以得出的结论:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度无关。 (3)验证浮力大小与物体排开液体的体积有关,则需要保持液体的密度相同,改变物体排开液体的体积,故选择A与B、C三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。 (4)验证浮力大小与液体的密度有关,则需要保持物体排开液体的体积相等,改变液体的密度,A与B、E三次实验中,液体的密度不同,物体排开液体的体积也不同,未控制单一变量,故该操作时错误的,无法得出该结论。 (5)由(1)可知,物体浸没在水中时浮力为4N,则物体的体积为 物体在盐水中所受的浮力为 则步骤E中所用盐水的密度 12. (2025辽宁阜新一模)小明和小红使用不同的器材分别对石块的密度进行了测量。 (1)小明将托盘天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左侧零位,发现指针所处位置如图甲所示,应将平衡螺母向______移动,使天平横梁在水平位置平衡; (2)把石块放在天平的______盘中,用镊子向另一个盘中加减砝码,再移动游码。当天平平衡时,砝码质量以及游码在标尺上的位置如图乙所示,则石块的质量是______g; (3)小明又测出石块的体积是,则石块的密度是______; (4)实验后,小明发现所用的砝码生锈了,则所测石块密度比真实值______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”); (5)小红用圆柱形容器、刻度尺和一个不吸水的小木块等器材测量石块密度: ①如图丙所示,容器内装入适量的水,小木块放入容器内静止时,测出容器内水深为h1; ②如图丁所示,用细线把石块与木块系住放入容器内静止时,测出容器内水深为h2; ③如图戊所示,将石块直接放入容器内水中,测出容器内水深为h3; ④石块密度的表达式ρ石=______。(用字母表示,水的密度为ρ水) 【答案】(1)左 (2)左 46 (3) (4)偏小 (5) 【解析】(1)小明将托盘天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左侧零位,发现指针偏向分度盘的右侧,说明天平右侧偏重,应将平衡螺母向左移动,使天平横梁在水平位置平衡。 (2)用天平称量物体时,应把物品放在左盘,砝码放在右盘,因此把石块放在天平的左盘中,用镊子向另一个盘中加减砝码,再移动游码。 石块质量等于右盘砝码的质量加上标尺上游码指示的质量,则石块的质量是 (3)小明又测出石块的体积是20cm3,则石块的密度是 (4)实验所用的砝码生锈了,砝码的质量变大,所测物体的质量偏小,根据 可知,则所测石块密度比真实值偏小。 (5)设容器的底面积为S,由丙、戊两图可知石块的体积为 设丙图中木块浸入水中的体积为 ,丁图木块和石块浸入水中的体积为 物体漂浮时浮力等于重力,由丙、丁两图可知,两种情况下浮力 两式相减得 石块密度 13. (2025辽宁营口一模)利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材,探究杠杆的平衡条件; (1)调节螺母,将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡,如图甲所示,其目的是方便测量______; (2)为探究杠杆的平衡条件,小明设计了以下两种收集实验数据的方案,其中合理的是_________; 实验次数 方案一 方案二 F1/N l1/cm F2/N l2/cm F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 3 3 3 5 2 2 2 4 3 3 1 1 2 5 (3)如图所示,在A处挂3个钩码,则应在B处挂_____个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡; (4)杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用,是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易工具,由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成,如图所示,此杆秤有两个提纽,使用它称较重的物体时,常用离秤钩较_________(选填“近”或“远”)的提纽。 【答案】 (1)力臂 (2)方案二 (3)2 (4)近 【解析】(1)调节螺母,将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡,使得杠杆中心经过支点,避免杠杆自重对实验结果产生影响,便于测量力臂。 (2)为探究杠杆的平衡条件,为了避免偶然性对实验结果的影响,使实验结论具有普遍性,应多次改变动力与阻力的大小,观察动力臂与阻力臂,故方案二更合理。 (3)如图所示,在A处挂3个钩码,OA=2,OB=3,根据杠杆平衡原理 即 可得F2=2,即应在B处挂2个钩码。 (4)当使用杆秤称较重的物体时,根据杠杆平衡原理 可知,应用离秤钩较近的提纽从而减小阻力与阻力臂乘积的总值,从而在有限的动力臂内可以减小动力。 14.(2025辽宁盘锦一模)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________(选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在水平位置平衡; (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。如图乙所示,阻力臂l2为_________cm; (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); 次数 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 第3次实验的杠杆类型属于_________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,教室里的劳动工具中有这类杠,请举一例:__________;并简要说明你的判断理由__________; (4)如图丙,F始终杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,F的大小将__________。(填选项代码) A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变大后变小 【答案】(1)右;(2) 8.0;(3) F1l1=F2l2; 费力; 扫帚; 扫帚在使用时,动力臂小于阻力臂; (4) C。 【解析】(1)实验前,杠杆左端下沉,杠杆右端上翘,则应将平衡螺母向右调节,直至杠杆在水平位置平衡。 (2)如图乙所示,刻度尺的分度值为0.1cm,刻度尺的度数为8.0cm,则阻力臂l2为8.0cm。 (3)分析表中实验数据可知,杠杆的动力和动力臂的乘积等于杠杆阻力和阻力臂的乘积,即得出杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2。 由表格数据可知,第3次实验时的动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,该杠杆类型属于费力杠杆。 依据费力杠杆的动力臂小于阻力臂,可判断教室里的劳动工具中有这类杠的是扫帚。 (4)如图丙所示,F始终杠杆垂直,动力臂l1不变,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,阻力G不变,阻力臂l2变大,根据杠杆平衡的条件Fl1=Gl2,F的大小将变大,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。 9 / 9 学科网(北京)股份有限公司 $$

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实验17 力学重点考查6个类型-2025年中考物理二轮热点题型归纳与变式演练(辽宁专用)
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