题型猜压08 实验题:力学实验(真题回顾+9大体型预测)--2025年中考物理冲刺抢押秘籍(山东专用)

2025-05-07
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猜压08 力学实验(实验题) 题型1:测量物体的平均速度(5题) 题型2:测量物体的密度(5题) 题型3:探究滑动摩擦力大小的因素因素(5题) 题型4:探究液体压强的影响因素(5题) 题型5:探究浮力大小的影响因素(5题) 题型6:探究动能大小的影响因素(5题) 题型7:探究重力势能的影响因素(5题) 题型8:探究杠杆平衡条件(5题) 题型9:测量机械效率(5题) 猜押考点 考情分析 押题依据 力学实验 力学实验部分是我省中考的又一重要考察点,常涉及测量力的大小、探究力与运动的关系、验证牛顿运动定律等基础实验以及探究压力的作用效果探究液体压强的影响因素、探究影响浮力大小的因素、探究机械效率等。题目设计注重实验操作的规范性、数据处理的准确性以及实验结论的合理性,旨在检验学生的实验技能和科学探究能力。 近年来,力学实验题型越来越注重与实际生活的联系,如通过分析汽车刹车距离、运动员跳远成绩等实际问题,考察学生对力学原理的理解和应用。这要求学生不仅要掌握基础知识,还要具备将理论知识应用于实际情境的能力。 针对力学实验部分的考察,未来中考可能会继续强化实验操作的细节要求,如在测量力的大小时,对测量工具的精度选择、使用方法以及读数准确性进行更严格的考量。同时,对于探究力与运动的关系、验证牛顿运动定律等基础实验,可能会增加实验设计的灵活性,要求学生能够根据实验目的自行设计实验方案,选择合适的实验器材,并准确记录和分析实验数据。 此外,随着科技的不断进步,数字化实验设备在力学实验中的应用也可能会成为考察的重点。学生需要熟悉数字化实验设备的操作,能够利用相关软件进行数据处理和分析,得出更为精确的实验结论。同时,对于探究压力的作用效果、液体压强的影响因素、影响浮力大小的因素以及机械效率等实验,可能会更加注重实验过程的规范性和实验结论的合理性,要求学生能够深入理解实验原理,准确把握实验现象,从而得出科学的结论。 1.(2024·山东聊城·中考真题)小慧同学猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:接触面所受的压力、接触面的粗糙程度等。她使用接触面越来越粗糙的木板1、2、3分别进行实验,实验数据见下表。 编号 接触面 压力F/N 滑动摩擦力F1/N ① 木板1 4 1.16 ② 木板1 6 1.73 ③ 木板1 8 2.31 ④ 木板2 4 1.22 ⑤ 木板2 6 1.84 ⑥ 木板2 8 2.45 ⑦ 木板3 8 2.61 (1)根据①②③组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面 的关系。 (2)根据③⑥⑦组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面 的关系。 (3)实验结论是 。 (4)实验时如果增大拉动物体的速度,物体所受的滑动摩擦力将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。 (5)请举出一个生活中增大摩擦力的例子: 。 【答案】(1)压力大小 (2)粗糙程度 (3)见详解 (4)不变 (5)鞋底上有凹凸不平的花纹 【详解】(1)①②③组实验数据中,使用同一块木板,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,滑动摩擦力大小不同,则根据①②③组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面压力大小的关系。 (2)③⑥⑦组实验数据中,压力大小相同,均为8N,使用不同的木板,接触面的粗糙程度不同,滑动摩擦力大小不同,则根据③⑥⑦组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系。 (3)由实验数据可知,影响滑动摩擦力大小的因素是接触面所受的压力和接触面的粗糙程度;压力大小相同时,接触面越粗糙,受到的滑动摩擦力越大;接触面粗糙程度相同时,压力越大,受到的滑动摩擦力越大。 (4)滑动摩擦力和压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与物体的运动速度无关,所以实验时如果增大拉动物体的速度,物体所受的滑动摩擦力将不变。 (5)鞋底上有凹凸不平的花纹,是在压力不变的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。 2.(2024·山东德州·中考真题)在探究水沸腾时温度变化的特点和测量盐水的密度实验中: 实验名称 事实与证据 问题讨论 探究水沸腾时温度变化的特点 (1)由图像可知,水沸腾时,继续吸热,温度 。 (2)用相同装置完成的两组实验中,所用水的质量大小关系为mA (选填“>”“>”或“=”)mB; 测量盐水的密度 (3)用天平测量烧杯和盐水的总质量为106g。 (4)将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,如图甲所示,量筒中盐水的体积为 cm3。 (5)用天平测得烧杯和剩余盐水的总质量如图乙所示,则盐水的密度为 kg/m3。 【答案】 不变 > 40 【详解】[1]由图可知,水沸腾时,温度保持98℃不变,所以水沸腾时,继续吸热,温度不变。 [2]用相同装置完成的两组实验中,水在相同时间内吸收的热量相同,由图可知,组水升高的温度小于组水升高的温度,根据可知,。 [3]由图甲可知,量筒中盐水的体积为,即40cm3。 [4]由图乙可知,烧杯和剩余盐水的总质量 则量筒中盐水的质量 盐水的密度 3.(2024·山东烟台·中考真题)橡皮泥可以被捏成各种形状,深受同学们喜欢。学习了力学知识后,小红利用家中的量杯、茶壶和垫块,测出了橡皮泥的密度。已知橡皮泥的密度大于水的密度(橡皮泥的吸水忽略不计),操作过程如下: ①如图,把茶壶的一侧垫起并装满水,将橡皮泥轻轻放入茶壶中,用量杯接住溢出的水; ②倒掉量杯中的水,从茶壶中取出橡皮泥,将量杯和橡皮泥擦干; ③把茶壶重新加满水,将橡皮泥捏成空心碗放入壶中,让其浮在水面上,用量杯接住溢出的水。 (1)操作①是为了获得橡皮泥的 ,操作③是为了获得橡皮泥的 ; (2)假设操作①量杯中水的体积为,操作③量杯中水的体积为,水的密度为,请写出橡皮泥密度的表达式 ; (3)如果操作③中茶壶里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中,则橡皮泥密度的测量结果 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 【答案】 体积 质量 不变 【详解】(1)[1]操作①中橡皮泥沉底,所以溢出水体积为橡皮泥体积。 [2]操作③中橡皮泥浮在水面上静止,所以其浮力等于橡皮泥重力,而浮力等于排开水得重力,就可有G=mg得橡皮泥质量。 (2)[3]操作③中橡皮泥所受浮力为 因为浮力等于橡皮泥重力,所以橡皮泥质量为 所以橡皮泥密度为 (3)[4]茶壶里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中,会使浮力变大,但溢出水的不变,密度的测量结果不变。 【点睛】 4.(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 g/cm3,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】 游码未移到称量标尺左端的零刻度线上 32.6 0.912 烧杯上的刻度分度值较大,使得直接读出的水的体积与真实值误差较大 45 大于 【详解】(1)[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)[2]由图乙可知,天平标尺的分度值为0.2g,则空烧杯的质量 m1​=20g+10g+2.6g=32.6g (3)[3]由题意知,烧杯和水的总质量为78.2g,则水的质量 m=m2​−m1​=78.2g−32.6g=45.6g 则水的密度 [4]烧杯上的刻度分度值较大,使得直接读出的水的体积与真实值误差较大,从而测量出水的密度的误差较大。 (4)[5]由丙图知,量筒的分度值为1mL,则量筒中水的体积为45mL。 [6]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。 5.(2024·山东枣庄·中考真题)小华在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验时,所用实验器材及装置如下图所示。 (1)小华用力推箱子在水平面上运动时,发现箱子越重,推起来越费力,由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟 有关;水平面越粗糙,推起来越费力,由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟 因素有关; (2)在实验中,小华用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 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; (3)小华按要求进行实验,弹簧测力计的示数如图甲、乙、丙所示。小华多次实验后得出结论:在压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力 ;在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力 。在实验中,小华用到的主要研究方法是转换法和 法; (4)联想到“雨天路滑”,小华猜想:除了接触面材料,接触面上有水也可能影响滑动摩擦力的大小。于是他在桌面上注水后再次实验,发现多次测出的摩擦力都比没注水时要 (选填“大”“小”或“相等”)。通过讨论和查阅资料知道:在木块和桌面之间形成一层水膜充当了润滑剂。 【答案】 压力的大小 接触面的粗糙程度 匀速直线 越大 越大 控制变量 小 【详解】(1)[1][2]由题意可知,箱子越重,推起来越费力,改变的对水平面的压力,说明滑动摩擦力的大小可能跟压力的大小有关;水平面越粗糙,推起来越费力,改变的是接触面的粗糙程度,说明滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度因素有关。 (2)[3]当木块做匀速直线运动时,处于平衡状态,根据二力平衡可知,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。 (3)[4][5][6]根据控制变量法的思想,分析甲、乙可知,接触面粗糙程度相同,乙图压力大,弹簧测力计示数大,即摩擦力大,可知在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;分析甲、丙可知,压力相同,丙图接触面更粗糙,弹簧测力计示数大,即摩擦力大,可知在压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;由以上可知,主要研究方法是转换法和控制变量法。 (4)[7]在桌面上注水,就会在木块与桌面之间形成一层水膜,起到润滑作用,摩擦力减小,因此测出的摩擦力比没注水时要小。 6.(2024·山东菏泽·中考真题)物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用同一金属块依次进行如下步骤的操作: 根据上述实验步骤,完成下列问题: (1)步骤A中金属块重 N; (2)步骤B中金属块受到的浮力为 N; (3)分析 三步骤数据,初步得出浮力大小与液体密度有关; (4)若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,测力计的示数 1.6N(选填“大于”、“小于”或“等于”); (5)结合已学知识,根据步骤A、C,计算出金属块的体积为 (,g取10N/kg)。 【答案】 2.6 0.4 A、C、D 大于 【详解】(1)[1]由图A可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.6N,故金属块重2.6N。 (2)[2]图B中,弹簧测力计的示数为2.2N,由称重法可知,步骤B中金属块受到的浮力为 (3)[3]探究浮力大小与液体密度的关系,根据控制变量法,要使金属块排开液体的体积相同,液体的密度不同,因此应分析A、C、D三步数据。C、D中,金属块完全浸入液体,排开液体的体积相同,液体密度不同,弹簧测力计示数不同,根据称重法可知金属块受到的浮力不同,因此可初步得出浮力大小与液体密度有关。 (4)[4]若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,金属块排开液体的体积不变,液体密度减小,由可知,金属块受到的浮力减小,由可知,弹簧测力计的示数变大,即大于1.6N。 (5)[5]由A、C可得,金属块完全浸没时,受到的浮力为 金属块的体积 7.(2024·山东潍坊·中考真题)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) b c (2)1:2 (3) 不需要 不正确,理由见解析 【详解】(1)[1]比较第2次和第3次操作,接触面的粗糙程度相同,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。 [2]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)[1]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。 [2]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。 8.(2024·山东济宁·中考真题)小明将木板一端置于水平桌面上,另一端与量角器组装成斜面(如图所示),按以下步骤进行了实验: ①选3个物体A、B和C,分别测出它们的重力大小; ②将斜面倾角(木板与桌面夹角)调成5°,分别将物体A、B、C放置在斜面上保持静止,用压力传感器分别测出它们对木板的压力大小; ③将斜面倾角先后调成10°和15°,重复步骤②。 实验数据记录如下表: 斜面倾角 5° 10° 15° 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 物体 A B C A B C A B C 重力大小/N 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 压力大小/N 9.96 19.92 29.88 9.85 19.70 29.55 9.66 19.32 28.98 结合以上信息,按要求回答下列问题: (1)请在图中画出物体A对木板(斜面倾角为15°)压力的示意图,要求包含力的三要素 ; (2)若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系,可选择实验序号 中的数据进行分析; (3)分析比较实验数据可知:不同物体静止在同一斜面上时,物体对木板的压力与该物体重力的比值 ; (4)分析比较实验数据可知,同一物体静止在不同斜面上时,斜面倾角越大,物体对木板的压力与该物体重力的比值 (选填“越大”、“越小”或“不变”); (5)斜面作为一种简单的机械,在生活中常有应用。在沿斜面向上的拉力F作用下,质量为的物体沿斜面向上匀速运动了,升高了,斜面的机械效率为90%,则该物体所受摩擦力的大小为 N。(取) 【答案】(1) (2)1、4、7(2、5、8或3、6、9) (3)都相等 (4)越小 (5)10 【详解】(1)物体A对斜面的压力作用点在接触面,与接触面垂直并指向斜面;由表格中数据可知,当斜面倾角为15°,A对斜面的压力大小为9.66N。如图所示: (2)研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系,应选择同一物体放在同一斜面上,改变斜面倾角,测出压力大小进行比较,所以可选择实验序号1、4、7或2、5、8、或3、6、9中的数据进行分析。 (3)分析比较1、2、3(4、5、6或7、8、9)三组数据,A、B、C三个不同物体静止在同一斜面上,物体对木板的压力与该物体重力的比值都相等。 (4)分析比较序号1、4、7(2、5、8、或3、6、9)中的实验数据可知,同一物体静止在不同斜面上时,斜面倾角越大,物体对木板的压力越小,由于重力不变,则物体对木板的压力与该物体重力的比值越小。 (5)拉力F做的有用功为 总功为 额外功为 则该物体所受摩擦力的大小为 9.(2024·山东威海·中考真题)2024年6月2日清晨,“嫦娥六号”成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区.探测器经历了减速、悬停、自由下落等复杂的运动过程。为了解探测器在月球上自由下落的有关情况,学校科技小组开展了相关研究。 第一步:实验探究。 (1)测量平均速度的原理为: (用公式表示)。 猜想:没有空气阻力时,物体由静止状态释放,下落的速度可能与物体的质量、体积、形状及下落时间有关。 实验:如图所示,为了在地球上模拟月球表面没有空气的环境,实验均在抽真空的竖直管道内进行。实验时,将不同数量的相同沙包放入不同的容器内,依次进行了甲、乙、丙、丁四次实验,物体在0s时由静止落下,利用频闪摄影记录了物体在0s、1s、2s、3s时的位置。(各种容器的质量均相等,容器形状和体积已在图中标注) (2)分析频闪照片,若想验证物体下落的速度与质量是否有关,应比较 ;若想验证物体下落的速度与形状是否有关,应比较 (上述两空均选填“甲”“乙”“丙”“丁”)。综合分析四次实验,请你判断没有空气阻力时,物体由静止状态释放,下落的速度与 有关; (3)利用精密测量技术测量速度,画出图中直线a。请推测时,物体的速度为 m/s,他们发现速度与时间的比为定值,于是将这个定值定义为一个新的物理量,则这个物理量的单位为 ; 第二步:联想迁移。 (4)科技小组又发现“速度与时间的比值”与“地球表面物体所受重力大小与质量的比值”存在某种神奇的“巧合”。若这种“巧合”在月球上同样成立,已知月球表面物体所受重力大小与质量的比值约为1.6N/kg,请判断物体在月球上竖直下落过程的图象可能为图中的 (选填“a”“b”“c”)。 【答案】(1) (2) 甲乙 乙丙 下落时间 (3) 39.2 m/s2 (4)c 【详解】(1)测量平均速度,需要测量路程和时间,根据得到平均速度,测量平均速度的原理为。 (2)[1]若想验证物体下落的速度与质量是否有关,其它条件不变,改变质量,比较甲乙两图。 [2]若想验证物体下落的速度与形状是否有关,其它条件不变,改变形状,比较乙丙两图。 [3]由实验现象可知,在没有空气阻力的情况下,物体的下落速度只与下落时间有关,而与物体的质量、体积和形状无关。 (3)[1]由图可知,速度和时间成正比,直线a中 v=39.2m/s [2]速度的单位是m/s,时间的单位是s,速度与时间的比的单位为m/s2。 (4)地球上物体所受重力大小与质量的比值约为9.8N/kg,月球表面物体所受重力大小与质量的比值约为1.6N/kg,月球上重力和质量比值减小,物体在月球上竖直下落过程的速度和时间的比值也小于地球上速度和时间的比值,所以c图符合题意。 10.(2024·山东泰安·中考真题)在“用天平和量筒测量盐水的密度”实验中,操作过程如下,请回答问题: (1)把天平放在水平桌面上,将游码拨到标尺左端零刻度线处,指针静止时如图甲所示,此时应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡; (2)继续进行实验: ①向烧杯中倒入适量的盐水,用天平测出烧杯和盐水的质量为109.2g; ②把烧杯中的部分盐水倒入量筒,如图乙所示,量筒中盐水的体积为 ; ③用天平测出烧杯和剩余盐水的质量,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示; (3)根据测量的实验数据,计算出盐水的密度为 ; (4)细心的小明同学发现,在步骤②中有少量盐水倒在了量筒外面,测得盐水的密度比真实值偏 (选填“大”或“小”)。 【答案】(1)右 (2)60 (3)1.03 (4)大 【详解】(1)由图甲可知,指针向左偏,则平衡螺母要向右调,使天平平衡。 (2)[1]将烧杯中一部分盐水倒入量筒中(如图乙),则量筒内盐水的体积是60cm3。 [2]由图丙可知烧杯和剩余盐水的质量 m2=20g+20g+5g+2.4g=47.4g (3)倒入量筒内的盐水的质量 m=m1-m2=109.2g-47.4g=61.8g 盐水的密度 (4)在步骤②中有少量盐水倒在了量筒外面,测量盐水的体积偏小,质量不变,由可知测得盐水的密度比真实值偏大。 11.(2024·山东青岛·中考真题)小明用图甲所示的实验装置,研究物体从斜面上滑下过程中速度的变化。 (1)实验中使斜面保持较小的坡度,是为了便于测量 。 (2)段距离为,B为中点,测得小车从A点运动到B点的时间为,从A点运动到C点的时间为,根据以上数据可以判断 。(选填“>”、“<”、“=”) (3)为使测量更准确、数据更直观,用位置传感器进行实验,得到的图像与图乙中 相似。 (4)撤掉金属片,让小车从A点自由滑下,发现小车在水平木板上滑行一段距离停止,说明力可以改变物体的 ,在木板上铺上薄玻璃板,让小车仍从A点自由滑下,发现小车在玻璃面上滑行距离更 ,由此推理:若小车运动时不受阻力,它将做 运动。 【答案】(1)小车运动的时间 (2)< (3)C (4) 运动状态 远 匀速直线 【详解】(1)实验中使斜面保持较小的坡度,小车在斜面上运动时间较长,便于测量小车运动的时间。 (2)B为中点,即AB与BC的距离相等,小车从A点运动到B点的时间为,从A点运动到C点的时间为,则从B点运动到C点的时间为 根据可知 (3)由(2)可知,小车在斜面做加速运动,即速度随时间的变化而变大,故C符合题意,AB不符合题意。 故选C。 (4)[1]小车从A点自由滑下,小车在水平面上受到阻力,在水平木板上滑行一段距离停止,说明力可以改变物体的运动状态。 [2]在木板上铺上薄玻璃板,水平面的阻力更小,小车速度减小得更慢,滑行距离更远。 [3]根据上述实验现象可以推理,若小车运动时不受阻力,它的速度将不会变化,即它将做匀速直线运动。 12.(2024·山东青岛·中考真题)小明在海边游泳时,发现塑料泡沫板浮在水面上,石块却沉入水底,由此,他进行了有关浮力的实验探究。 (1)如图甲所示,用弹簧测力计测出石块的重力为 N; (2)将石块缓慢浸入水中,弹簧测力计示数 ,石块浸没后,在触底之前,弹簧测力计示数 ,说明浮力的大小与 有关; (3)将 相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中,若发现它们所受的浮力大小 ,说明浮力的大小与物体密度无关; (4)将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管,分别以图乙和图丙的方式浸没于水中,能反映浮力产生原因的是图 。 【答案】(1)1.4 (2) 变小 不变 物体排开液体的体积 (3) 体积 相等 (4)丙 【详解】(1)测力计的分度值为0.2N,示数为1.4N,所以,用弹簧测力计测出石块的重力为1.4N。 (2)[1][2][3]由于石块浸入水中时会受到水对其的浮力作用,浮力的方向为竖直向上,根据称重法可知,将石块缓慢浸入水中,石块排开水的体积变大,石块受到的浮力会变大,受到测力计的拉力变小,弹簧测力计示数变小;石块浸没后,在触底之前,石块排开水的体积不变,石块受到的浮力不变,测力计对其的拉力不变,测力计的示数不变;由此可说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。 (3)[1][2]根据(2)分析以及控制变量法可知,若要探究浮力的大小与物体密度的关系,需控制物体的体积相同、液体的密度相同;所以,将体积相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中,若发现它们所受的浮力大小相等,说明浮力的大小与物体密度无关。 (4)当两端蒙有橡皮膜的玻璃管沿水平方向放置时,由于同一深度,液体压强相等,且受力面积相等,所以水对玻璃管两端的橡皮膜的压力F向左和压力F向右的大小相等;当玻璃管沿竖直方向放置时,水对玻璃管两端的橡皮膜的压力F向上大于F向下,竖直方向的合力不为0,方向竖直向上;结合图可知,液体会对玻璃管产生一个向上的和向下的压力不相等,压力差 F差=F向上-F向下 实际上,这个压力差就是液体对物体的浮力;所以丙图可以说明浮力的产生原因。 13.(2024·山东德州·中考真题)实验项目小组利用弹簧测力计等器材完成以下实验: 实验名称 装置图 问题讨论 探究影响滑动摩擦力大小的因素 (1)比较甲、乙两图可得:在接触而粗糙程度相同时,压力 ,滑动摩擦力越大。 (2)通过比较 两图可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。 (3)如图丁所示的实验装置 (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。 探究浮力的大小跟哪些因素有关 (4)物块的重力为 N。 (5)比较A、B、C,可知:浮力大小与 有关。 (6)物块的密度为 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3) 【答案】 越大 乙、丙 不需要 4.2 液体密度 【详解】(1)[1]比较甲、乙两图,接触面都是木板,图乙中物块对木板的压力大于图甲中物块对木板的压力,图乙中弹簧测力计的示数大于图甲中的示数,即图乙中物块受到的滑动摩擦力大于图甲中物块受到的滑动摩擦力,由此可得:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。 (2)[2]探究滑动摩擦力大小与接触而粗糙程度的关系,需要控制物块对接触面的压力大小不变,只改变接触面的粗糙程度,因此比较乙、丙两图。 (3)[3]由图丁可知,拉动长木板时,无论怎样拉动,长木板上的物块相对于地面静止,处于平衡状态,水平方向上绳子对物块的拉力和物块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此弹簧测力计的示数可以反映物块受到的滑动摩擦力大小,所以长木板不需要做匀速直线运动。 (4)[4]由图A可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,物块的重力为4.2N。 (5)[5]比较图B、C,物块浸入液体的体积相同、液体的密度不同,根据称重法由图A、B、C可知,物块受到的浮力大小不同,由此可得:浮力大小与液体密度有关。 (6)[6]由图A、B可知,物块浸没在水中受到的浮力 物块的体积等于物块浸没时排开水的体积,即 物块的质量 物块的密度 14.(2024·山东淄博·中考真题)同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”,如图甲。一端烛油滴下时,此端就上升,两端交替上下。为了寻找上述现象的原因,同学们用铁架台、杠杆(已在水平位置平衡)、质量相等的钩码等器材进行以下探究。 (1)图乙中杠杆水平平衡,分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置,发现杠杆不再平衡。 小聪认为:影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离; 小明认为:影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。 为判断谁的观点正确,同学们利用图丙中水平平衡的杠杆(OD>OA=OC)进行实验,保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。 ①把A处悬挂的钩码改挂在C处,发现杠杆不再平衡。与A处相比,支点到力的作用点的距离 (选填“变小”“不变”或“变大”); ②把A处悬挂的钩码改挂在D处,发现杠杆仍保持平衡,这两种情况下 的距离不变; ③由此初步判断 的观点是正确的; (2)明确影响因素后,同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件,将实验数据记录在设计的表格中。 实验次数 动力F1/N a 阻力F2/N b 1 1.0 10 2.0 5 2 1.5 5 0.5 15 3 2.0 15 1.5 20 ①表格中a处应填写的内容是 ; ②分析表中数据,得出杠杆平衡的条件是 ; ③若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码,杠杆 端下沉; (3)交替上下的蜡烛“跷跷板”,一端烛油滴下时,此端上升。原因是 。 【答案】(1) 不变 支点到力的作用线 小明 (2) 动力臂l1/cm 动力×动力臂=阻力×阻力臂 左 (3)此端力和力臂的乘积变小 【详解】(1)[1][2][3]由题意知,OD>OA=OC,当把A处悬挂的钩码改挂在C处,支点到力的作用点的距离不变,但杠杆不再平衡;把A处悬挂的钩码改挂在D处,支点到力的作用线的距离相同,发现杠杆仍保持平衡;因此可知影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离,故小明的观点是正确的。 (2)[1]由杠杆平衡条件可知,还需要测量力臂,因此a处应填:动力臂l1/cm,b处应填:阻力臂l2/cm。 [2]由表中数据可知,每一组实验中动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积,故得出杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。 [3]设一个钩码的重为G,标尺上一格的长度为L,则在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码,此时左侧 2G×2L=4GL 右侧 3G×L=3GL 故杠杆左端下沉。 (3)当一端烛油滴下时,此端蜡烛的重力变小,导致此端的力和力臂的乘积变小,杠杆失去平衡,所以此端上升。 15.(2024·山东东营·中考真题)某同学为测量一木质小挂件的密度,选用以下器材:天平(带砝码)、量筒、烧杯(装有足量水)和长钢针,进行实验。 (1)把天平放在水平桌面上,游码移动到标尺左端的 处,此时指针位置如图甲所示,则应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母使横梁平衡; (2)将挂件放在天平左盘,向右盘加减砝码并调节游码,当天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图乙所示,其质量为 g; (3)用烧杯向量筒中倒入60mL的水,将挂件放入量筒,然后用长钢针按住挂件使其刚好浸没于水中,量筒中的水面如图丙所示。算出挂件的密度为 kg/m3; (4)因木质挂件具有吸水性,实验测得的密度值 (选填“偏大”或“偏小”); (5)有同学提出:不用天平,仅使用其他上述器材也可测出该挂件的密度。请写出实验步骤和密度的表达式(水的密度用水表示,其他符号自定)。 【实验步骤】 ; 【密度表达式】 。 【答案】(1) 零刻线 右 (2)12.0 (3)0.75×103 (4)偏大 (5) 见解析 【详解】(1)[1][2]使用托盘天平前,先将游码移至标尺左端的零刻线处,再根据“左偏右调、右偏左调”调节平街螺母,使指针指在分度盘的中央。由图甲可知,指针指在分度盘的左侧,因此应向右调节平衡螺母使横梁在水平位置平衡。 (2)由图乙知,标尺的分度值为0.2g,游码所对应的质量为2.0g,挂件的质量为 (3)如图丙所示,量筒的分度值为1mL,量筒水的体积60mL,然后测量挂件和水的总体积为76mL,则挂件的体积为 根据密度公式可得,挂件的密度为 (4)木质挂件具有吸水性,则测得的挂件和水的总体积偏小,挂件体积的测量值偏小,质量测量值准确,根据可知,测得的密度值偏大。 (5)[1]实验步骤为:①用烧杯向量筒内倒入适量的水,体积为V1。 ②将挂件漂浮在量筒中的水面上,记下第二次水面处刻度值为V2。 ③用长钢针缓慢地把挂件按入水中,使之刚好浸没,记下第三次水面处刻度值为V3。 [2]由①②和阿基米德原理以及浮沉条件可得,挂件漂浮时受到的浮力为 由①③可知,挂件的体积为 则挂件的重力为 则 所以,挂件的密度为 16.(2024·山东济南·中考真题)小东在学习“阿基米德原理”时,发现老师研究的物体都是在液体里下沉的,于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小是否等于物体排开的液体所受重力的大小”。 (1)小东在设计实验时,通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下: 因为木块漂浮在水中,所以木块所受浮力的大小等于木块所受重力的大小; 若要验证是否等于,只需验证 ; 又因为,所以只需验证是否等于; 于是,小东找来了电子秤(可直接显示物体质量)、溢水杯和小烧杯进行实验,实验步骤如下: a、用电子秤测量木块的质量; b、用电子秤测量小烧杯的质量; c、把木块轻轻放入装满水的溢水杯中,用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水; d、用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量; (2)实验数据记录如表所示: 研究对象 木块质量 /g 小烧杯质量 /g 杯、水总质量 /g 排开水的质量 /g 木块 80 38 118 分析表格中的实验数据,得出结论:漂浮在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小 ; (3)在和同学交流分享时,小华认为以上实验过程可以更加简化,如图乙所示,只需将装满水的溢水杯放在电子秤上,将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水,等溢水杯中不再有水溢出时,拿走小烧杯,若观察到 ,即可得到; (4)小明梳理小东的推理过程时发现,下沉的物体不能通过“是否等于”间接验证“是否等于”,原因是 。 【答案】(1)木块的重力等于木块排开的液体的重力 (2)相等 (3)电子秤的示数保持不变 (4)下沉的物体受到的浮力小于物体的重力 【详解】(1)木块漂浮在水中时,处于漂浮状态,由沉浮条件可知,木块的重力等于木块受到的浮力,由等量代换可知,要验证是否等于,只需要验证木块的重力等于木块排开的液体的重力,即 (2)分析表格中的实验数据发现,烧杯和水的总质量为118g,烧杯的质量为38g,则排开水的质量 m水=118g-38g=80g 所以木块的质量等于排开水的质量,故木块的重力等于木块排开的液体的重力,由等量代换可知,漂浮在液体中的物体所受的浮力等于物体排开的液体所受重力。 (3)由于漂浮在液体中的物体的重力等于物体排开的液体的重力,所以木块轻轻放入溢水杯,木块排开水的重力等于木块的重力,即木块排开水的质量等于木块的质量,所以会观察到溢水杯中不再有水溢出时,拿走小烧杯,电子秤的示数保持不变,故若观察到电子秤的示数保持不变,即可得到。 (4)由沉浮条件可知,下沉的物体受到的浮力小于物体的重力,由阿基米德原理可知,下沉的物体受到的浮力等于排开液体的重力,所以下沉的物体的重力大于排开液体的重力,故下沉的物体的质量大于排开液体的质量,故下沉的物体不能通过“等于”间接验证“等于”。 题型1:测量物体的平均速度(5题) 1.(2025·江苏无锡·一模)如图甲所示剪两个等大的圆纸片,并分别剪出大小不等的扇形缺口,再将它们粘贴成两个纸锥: (1)将两个纸锥从同一高度同时释放,应选择图中所示的 位置(填“乙”或“丙”); (2)如图丁所示,相机每0.5秒拍照一次,纸锥从A到D做 运动(选填“加速”“减速”或“匀速”)。图戊为纸锥从E到F过程的放大图,则EF段纸锥下落的速度是 m/s。 【答案】(1)丙 (2) 加速 0.4 【详解】(1)将两个纸锥从同一高度同时释放,纸锥的上边缘更容易读出它的位置所对刻度,所以,应选择图中所示的丙位置。 (2)[1]如图丁所示,相机每0.5秒拍照一次,纸锥从A到D相同时间通过的距离变大,故做加速运动。 [2]图戊为纸锥从E到F过程的放大图,则EF段的长度为s=80.0cm-60.0cm=20.0cm=0.2m 纸锥下落的速度 2.(2025·山西长治·模拟预测)某组同学探究“物体下落时运动速度随时间变化的规律”的过程如下: A.同学们猜想:物体下落的时间越长,运动的速度越大。 B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用刻度尺测量“小纸杯”在空中直线下落的距离。找出速度随时间的变化规律,以验证猜想。 C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入表中,然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的图线,如图中图线1、2、3、4、5所示。 D.同学们对实验数据进行分析、归纳,验证猜想。 时间 0 2.0 下落距离 0 x (1)从图像中可以发现纸杯在下降到最后阶段会做 直线运动。 (2)小组分别将不同数量的“小纸杯”叠放在一起重复多次实验,你觉得这样操作的目的是 。 (3)如表所示,当t=0.4s时纸杯下落的距离忘记记录,则可能填的数据为 (选填“0.46”或“1.18”),通过实验数据和图像分析可知该组同学的猜想是 的。 【答案】(1)匀速 (2)见解析 (3) 0.46 错误 【详解】(1)从图像中可以发现纸杯在下降到最后阶段,速度大小不变,是匀速直线运动。 (2)实验中为了寻找普遍规律,避免结论的偶然性,需要将不同数量的“小纸杯”叠放在一起重复实验。 (3)[1][2]根据图像,开始运动时速度增大,故0.4~0.6s的路程大于0.2~0.4s的,而1.18是0.14与2.22的中点,是不可能的,故应该是0.46;从v~t图线中的速度变化规律可知,“小纸杯”在下落的开始阶段做变速直线运动,最后做匀速直线运动。刚开始物体下落的时间越长,运动的速度越大,但是当速度达到最大值后,速度不再随时间变化,故一开始该组同学的猜想是错误的。 3.(2025·辽宁·一模)小明同学用如图所示的实验装置“测量小车运动的速度”,让小车沿斜面从处由静止开始下滑,在、、三处均有电子表显示时间,(数字分别表示“时∶分∶秒”)请你回答下列问题。 (1)该实验原理是 。 (2)实验时,斜面的坡度应 (选填“较大”或“较小”),为了便于测量时间。 (3)经测量,,,则小车通过段的平均速度是 。 (4)小车通过点的速度为,在第时的速度为,则与的大小关系是 (选填“”“”或“”) 【答案】(1) (2)较小 (3) (4) 【详解】(1)该实验的原理是速度公式,即,通过测量路程s和时间t来计算平均速度。 (2)实验时,斜面的坡度应较小。较小的坡度使小车下滑速度较慢,便于更精确地测量时间。 (3)由图可知,从B到C的时间 tBC=2s,则BC段的平均速度为 (4)小车上半程用时3s,下半程用时2s,由此可知小车做加速运动,速度越来越快;已知小车通过B点的速度为v1,第3.5s时小车在下半段路程中,由于小车加速运动时速度越来越快,所以v1小于v2。 4.(2025·江西·模拟预测)在布置元旦晚会现场时,小斌把充满气的气球挂在教室的墙上,在一次充气时手没有抓稳气球,气球就飞到了对面的墙上。好奇的小斌想探究气球火箭的运动特点,他准备了如图所示的器材,气球火箭固定在长为20cm的吸管BC上,将气球充气后,由静止开始释放,当吸管B端运动到A点时,气球火箭停下来,AB两点的距离为2m。 (1)为了测量气球火箭运动的速度,需要刻度尺和 。 (2)气球火箭向前飞行的原理是 。 (3)小斌测出气球火箭全程运动的时间为,请计算此过程中气球火箭的平均速度为 。 (4)小斌对气球火箭的某段运动过程进行了分段测量,记录数据如下表: 路程 0 20 40 60 80 100 120 140 160 时间 0 分析数据发现:气球火箭从第 s开始可能做匀速直线运动,理由是 。 (5)聪明的小斌发现,充气越足的气球飞得越快,他猜想气球火箭的速度可能与气球内外的压力差有关,接下来他应该选择 (选填“相同”或“不同”)的气球,充入不等量的气体重复几次实验。 (6)小斌多次实验的目的是______。 A.取平均值减小误差 B.寻找普遍规律 【答案】(1)秒表 (2)物体间力的作用是相互的 (3)0.8 (4) 1.42 见解析 (5)相同 (6)B 【详解】(1)为了测量气球火箭运动的速度,需要刻度尺和秒表,测量运动时间和路程,根据计算速度。 (2)气球火箭给空气一个力的作用,空气给气球火箭一个反作用力,气球火箭向前飞行的原理是物体间力的作用是相互的。 (3)AB两点的距离为2m,小斌测出气球火箭全程运动的时间为2.5s,此过程中气球火箭的平均速度 (4)[1][2]分析数据发现:气球火箭从第1.42s开始可能做匀速直线运动,理由是从 1.42s 到 2.07s,在相等的时间间隔内,通过的路程大致相等,均约为20cm。 (5)根据控制变量法思想可知,判断气球火箭的速度与气球内外压力差的关系时,应该选择相同的气球,充入不等量的气体重复几次实验。 (6)多次实验的目的可能是寻找普遍规律,也可能是求平均值减小误差,小斌多次实验的目的是寻找普遍规律,故B符合题意,A不符合题意。 故选B。 5.(2025·陕西·模拟预测)从斜面同一高度由静止释放的不同物体,到达水平面时的速度与哪些因素有关?小明猜想该速度可能与物体的形状和质量有关。他选用了以下物品进行实验:玻璃板、木块、挡板、塑料小球、空塑料瓶和装满沙子的塑料瓶。实验步骤如下: ①如图-1,用玻璃板、木块搭一个倾角较小的斜面; ②将挡板放在玻璃板上并固定住; ③将小球、装满沙子的塑料瓶和空塑料瓶放到斜面和挡板之间; ④移走挡板,用速度传感器测出各物体到达水平面时的速度。 请回答下列问题: (1)图-1中有两种快速移走挡板的方案,你认为合理的是 (选填“a”或“b”); (2)在步骤④中,要判断物体运动到水平面时的速度大小与物体的形状是否有关,应选择空塑料瓶和 (选填“装满沙子的塑料瓶”或“塑料小球”)进行比较,应控制所选物品 相同; (3)在步骤④中,发现装满沙子的塑料瓶和空塑料瓶到达水平面时速度基本相同,说明物体从斜面同一位置由静止滚下,运动到水平面时的速度大小与物体的质量 (选填“有关”或“无关”); (4)小华对上一问得到的结论有所怀疑,于是他将装了一半沙子的塑料瓶和装满沙子的塑料瓶放上斜面进行步骤③④,测出装了一半沙子的塑料瓶到达水平面时的速度总是小一些,同时观察到该瓶内部的沙子在不断翻滚。请你从能量的角度分析,该瓶速度小的原因可能是 。根据小华实验的启发,请你猜想一个可能会影响物体到达水平面时速度大小的因素: ; (5)小华改变装入瓶内沙子的量继续实验,在某次实验中,移走挡板后瓶子未滚动,小华联系“当直尺伸出桌边的长度超过时才会掉落”这一生活情景,分析得出,此时塑料瓶的重心位置可能是图-2 所示。 【答案】(1)a (2) 塑料小球 质量 (3)无关 (4) 见解析 物体内部结构 (5)乙 【详解】(1)若沿b方向,快速将挡板移走,小球、装满沙子的塑料瓶和空塑料瓶开始运动的时间不同,会导致测量的结果误差太大;若沿a方向快速将挡板移走,小球、装满沙子的塑料瓶和空塑料瓶开始运动的时间基本相同,可以减小误差,所以a方案更合理。 (2)[1][2]要研究物体运动到水平面时的速度大小与物体的形状的关系,根据控制变量法,应只改变物体的形状,所以应选择空塑料瓶和塑料小球进行比较,并控制二者质量相同。 (3)在步骤④中,装满沙子的塑料瓶和空塑料瓶形状相同,质量不同,发现装满沙子的塑料瓶和空塑料瓶到达水平面时速度基本相同,说明物体从斜面同一位置由静止滚下,运动到水平面时的速度大小与物体的质量无关。 (4)[1][2]测出装了一半沙子的塑料瓶到达水平面时的速度总是小一些,同时观察到该瓶内部的沙子在不断翻滚。该瓶速度小的原因可能是因为塑料瓶一部分的重力势能转化为瓶内部的沙子的动能,由此可以猜测物体内部结构也会影响物体到达水平面时的速度大小。 (5)当直尺伸出桌边的长度超过时才会掉落,这是因为尺子的重心还在桌面上,在某次实验中,移走挡板后瓶子未滚动,说明塑料瓶的重心如图-2乙所示位于接触点的后方。 题型2:测量物体的密度(5题) 6.(2025·山东滨州·模拟预测)小滨在学校实验室测量了花生油的密度: (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;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 ; 小滨回到家,得知妈妈购买了一只手镯,据商家介绍手镯的材质是和田玉的。小滨想利用家中的电子秤、大玻璃杯(杯子直径大于手镯外径)、细线、水、(如图丁所示)验证手镯的材质。她设计了如下的实验方案。 (3)请你将小滨的实验步骤补充完整: ①已调零的电子秤放在水平桌面,测量手镯的质量,并记入表格; ②将适量的水倒入玻璃杯中,用电子秤测量水和杯子的总质量,记入实验表格; ③装水的玻璃杯仍放在电子秤上,用细线拴住手镯,手提细线将手镯 ,记录电子秤的示数; ④利用测量数据及水的密度,写出该手镯的密度表达式: ; (4)请画出实验数据记录表格 。 【答案】(1) 水平 右 (2) 不规范 25 0.9×103 (3) 浸没在水中,且不与烧杯接触 (4)见解析 【详解】(1)[1][2]把天平放在水平台上,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,指针左偏,则应将平衡螺母向右调节,直到横梁平衡。 (2)[1]用手拿砝码会污染砝码,砝码容易生锈,导致质量测量不准,所以是不规范的。 [2][3]如图丙,游码置于零刻度线处,则剩余花生油和烧杯的总质量为m′=20g+5g=25g 量筒中花生油的质量为m油=79g-25g=54g 花生油的密度为 (3)[1][2]已调零的电子秤放在水平桌面,测量手镯的质量,并记入表格; ②将适量的水倒入玻璃杯中,用电子秤测量水和杯子的总质量,记入实验表格; ③装水的玻璃杯仍放在电子秤上,用细线拴住手镯,手提细线将手镯浸没在水中,且不与烧杯接触,记录电子秤的示数;由实验操作可知,手镯排开水的质量为m排=m3-m2 排开水的体积为 手镯浸没时,手镯的体积等于排开水的体积,即 手镯的密度为 (4)根据实验操作及测量的物理量,实验数据记录表格如下所示: 手镯的质量m1/g 水和杯子的总质量m2/g 用细线拴住手镯,手提细线将手镯浸没在水中,不与杯底和侧壁接触,记录电子秤的示数m3/g 手镯排开水的质量为 m排/g 手镯排开水的体积V手镯/cm3 手镯的密度ρ/(g·cm-3) 7.(2025·山西长治·模拟预测)小明网购了一个仿真“鸡蛋”,为了初步鉴定它的成分,进行了测量鸡蛋密度的实验,操作如下: (1)先将天平放在水平桌面上,将游码移到 ,指针静止后如图甲所示,为了使天平横梁平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调; (2)将“鸡蛋”放在天平的左盘,在右盘加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,盘中砝码和游码的位置如图乙所示,则“鸡蛋”的质量m0= g; (3)接下来测“鸡蛋”的体积,但因量筒口径过小,“鸡蛋”无法放入,于是小明选用一个烧杯辅助测量,他采用了如图丙中的步骤进行测量: ①向烧杯中加入适量的水,并用天平测出烧杯和水的总质量m1; ②如图丙A所示,烧杯放在水平桌面上,用细线系住“鸡蛋”缓慢浸没在水中,在烧杯壁上标记水面的位置; ③如图丙B所示将“鸡蛋”从水中取出,向烧杯中缓慢加水至标记处,如图丙C所示,再用天平测出此时烧杯和水的总质量m2; ④则“鸡蛋”的密度表达式ρ= (用字母m0、m1、m2和ρ水表示); (4)根据以上步骤③“将鸡蛋从水中取出”时会带出部分水可得,测量结果 (选填“会”或“不会”)受到影响。 【答案】(1) 零刻度线处 左 (2)62 (3) (4)不会 【详解】(1)[1][2]先将天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,指针静止后向右偏,说明右侧沉,为了使天平横梁平衡,应将平衡螺母向左调。 (2)将“鸡蛋”放在天平的左盘,在右盘加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,盘中砝码和码的位置如图乙所示,天平标尺的分度值是0.2g,则“鸡蛋”的质量为 (3)根据实验过程,鸡蛋排开水的质量为 鸡蛋排开水的体积即其本身体积为 则“鸡蛋”的密度表达式为 (4)根据以上步骤③“将鸡蛋从水中取出”时会带出部分水,但又加入水到标记处,故测量结果不会受到影响。 8.(2025·湖北孝感·一模)某同学测量物质的密度。 (一)测量小石块的密度 (1)如图(a),天平放在水平台上,指针静止时指在分度盘的中线处,此操作过程 (填“规范”或“不规范”); (2)天平平衡后,将小石块放在天平左盘,当天平重新平衡时,右盘所加砝码及游码的位置如图(b)所示,则小石块的质量为 g; (3)利用图(c)所示方法测出小石块的体积; (4)根据测量数据求得小石块的密度 ; (5)若小石块吸水,会使测得的密度偏 ; (二)测量豆浆的密度 该同学用厨房电子秤、透明玻璃杯、水(密度为ρ水)、记号笔、豆浆,进行如下操作: (1)将玻璃杯放在电子秤上,按下“去皮”键,电子秤示数归零,表明“去皮”成功(电子秤将玻璃杯的质量从显示中去除); (2)向玻璃杯中缓慢加水,测出水的质量,在水面处用记号笔做好标记; (3)将玻璃杯中的水倒出,擦干玻璃杯后放在电子秤上,向玻璃杯中缓慢加入豆浆至标记处,测出质量; (4) 用、和ρ水,表示豆浆的密度ρ= 。 【答案】 不规范 27 2.7 大 【解析】【小题1】[1]用天平测量物体质量时,先把天平放在水平台上,游码移动到左端零刻度线处,如果指针静止时指在分度盘中央,说明天平平衡,由图甲可知,虽然指针静止时指在分度盘中央,但游码没有移动到左端零刻度线处,此操作过程不规范。 [2]物体质量等于砝码质量加上游码对应的刻度值,标尺分度值为0.2g,游码对应的示数为2g,则小石块的质量为。 [3]根据图(c)可知,量筒分度值为2mL,小石块的体积 小石块的密度。 [4]若石块吸水,则小石块放入量筒后与水的总体积偏小,这样测量的石块的体积偏小,根据,则测得的石块密度偏大。 【小题2】[5]因为已经“去皮”,向玻璃杯中缓慢加水,测出质量,在水面处用记号笔做好标记,则水的质量为; 将玻璃杯中的水倒出,擦干玻璃杯后放在电子秤上,向玻璃杯中缓慢加入豆浆至标记处,测出质量,则豆浆的质量为; 此时豆浆的体积与水的体积相等 则豆浆的密度。 9.(2025·重庆巴南·一模)小丽学习物理之后,经常利用所学知识解决实际问题。她想测一下出去游玩时妈妈给她买的饰品的密度(饰品的密度大于水的密度),她向实验室老师借来天平、烧杯、量筒,开始进行如下实验。 (1)小丽先将天平放置在水平桌面上,图甲是小丽在调节天平平衡时的情景,她在操作上的错误是 ;改正错误后,指针指向分度盘左侧,应将平衡螺母向 调节,直至天平平衡。 (2)小丽将饰品放在天平的左盘中,在右盘中用 增减砝码,天平平衡后,右盘中砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,则饰品的质量为 g。 (3)用量筒和细线测量饰品的体积如图丙所示,则饰品的体积为 ;实验所测饰品的密度为 。 (4)如果先测饰品的体积,再测饰品的质量,会导致所测饰品的密度 (选填“偏大”或“偏小”),原因是 。 【答案】(1) 游码没有移至标尺左端零刻度线处,就调节平衡螺母 右 (2) 镊子 (3) 12 (4) 偏大 饰品从水中取出会沾水,测量的质量偏大 【详解】(1)[1]使用天平时,将天平放在水面桌面上,游码调至标尺左端零刻度线处,指针不在分度盘的中央时,按照指针左偏右调,偏右左调的方法,调节平衡螺母,直到天平平衡,图甲中游码没有调至标尺左端零刻度线处就调节平衡螺母的操作是错误的。 [2]指针不在分度盘的中央时,按照指针左偏右调,偏右左调的方法,调节平衡螺母,改正错误后指针在分度盘左侧,故向右调节平衡螺母。 (2)[1]称量物体向右盘加减砝码时用镊子增减砝码。 [2]图乙中饰品的质量等于砝码的质量加游码的示数 (3)[1][2]图丙中量筒的分度值是2mL,由排水法求出饰品的体积 饰品的密度 (4)[1][2]如果先测量饰品的体积,把饰品从水中取出时,饰品会沾水,测量的饰品的质量会偏大,由密度可知测量密度偏大。 10.(2025·吉林延边·一模)科学选种是提高粮食产量的关键环节。某小组同学想测量稻谷种子的密度,具体做法如下: (1)先将天平放在水平桌面上,将游码移到标尺零刻度线处,指针静止后如图甲所示,为了使天平横梁平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调; (2)用调好的天平测量适量稻谷种子的总质量m1,天平平衡时右盘所加砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,m1= g; (3)往量筒中加入适量的水,测得其体积V1,将上述种子放入量筒中,种子全部沉入水中,液面稳定后,此时水和种子的总体积V2,如图丙所示。则种子的密度= kg/m3: (4)若考虑种子吸水(体积不变),上述测量方法会造成稻谷种子密度的测量值 ;(填“偏大”“偏小”或“不变”) (5)经过反思后改进了实验方案:将量筒中种子倒出,用纸巾吸干种子表面的水后,再次测得种子总质量为m2,则种子密度= 。(用水和测得的物理量表示) 【答案】(1)右 (2)27 (3)1.35×103 (4)偏大 (5) 【详解】(1)调节天平横梁平衡时,应将天平放在水平桌面上,由图甲可知,指针偏左,应向右移动平衡螺母使横梁平衡。 (2)稻谷种子的总质量m1=20g+5g+2g=27g (3)由图丙和丁可知,则种子的体积为V=V2-V1=40mL-20mL=20mL=20cm3 种子的密度为 (4)种子浸没在水中,由于种子具有吸水性,测得种子的体积会偏小,根据可知,测得的密度会偏大。 (5)种子吸水的质量为m水=m2-m1 吸水的体积为 种子的真实体积 种子的真实密度为 题型3:探究滑动摩擦力大小的因素因素(5题) 11.(2025·重庆·二模)(1)小鑫想为体育中考选一双鞋底更粗糙的运动鞋,于是用两款质量不同的运动鞋A、B进行了下面的实验: ①小鑫要测量鞋子A在水平橡胶垫上受到的滑动摩擦力的大小,他应该将弹簧测力计在 (选填“水平”或“竖直”)方向上调零。调零后,小鑫用手快速拉动橡胶垫,鞋子相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数如图甲所示,则此时鞋子A受到的摩擦力为 N。 ②接着,他又用如图乙所示的方法测出了鞋子B在同一橡胶垫上受到的摩擦力为1.2N,于是他得出鞋子A鞋底更粗糙的结论。乐乐认为这个结论是错误的,理由是未控制 相同。 (2)科技小组为了探究“压力的作用效果与哪些因素有关”设计了如图丙所示实验。在A、B、C三个图中B图海绵的凹陷程度最大。 ①将装有水的矿泉水瓶放在海绵上,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种研究方法也应用于 ; A.用排水法测石块的体积 B.用煤油升高的温度反映电流产生的热量 ②通过图丙B、C两图现象可得出:当受力面积一定时,压力越小,压力的作用效果越 (选填“明显”或“不明显”); ③实验时,将图丙A中的矿泉水瓶放到石板上,如图丙D所示,在图丙A、D两种情况中矿泉水瓶产生的压强pA pD (选填“大于”、“小于”或“等于”)。 【答案】(1) 水平 1.4 压力 (2) B 不明显 等于 【详解】(1)[1][2]因实验中要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,且在水平方向上读数,故实验前要把弹簧测力计在水平方向上调零;图甲中弹簧测力计的分度值为,其示数为,由于物体做匀速直线运动,受到的摩擦力等于拉力,所以此时鞋子A受到的摩擦力为。 [3]由于两双运动鞋的质量不相等,则压力不同,不能通过摩擦力的大小显示粗糙程度,故结论是错误的;为了控制压力相等,可以把另一个鞋子插入测量的鞋子内,保持压力相等。 (2)[1]在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种将不易直接观察的压力作用效果转换为容易观察的海绵凹陷程度的方法,属于转换法; A.用排水法测石块的体积,是利用了石块排开水的体积等于石块体积的原理,这是等量代换的思想,并非转换法,故A不符合题意; B.用煤油升高的温度反映电流产生的热量,因为电流产生的热量不易直接观察和测量,而煤油升高的温度比较容易观察和测量,通过煤油升高的温度来体现电流产生的热量,这是将不易观察的热量转换为容易观察的温度变化,属于转换法。故B符合题意。 故选B。 [2]通过B、C两个图所示的实验可知,受力面积相同,压力越大,海绵的形变程度越大,可得出:当受力面积一定时,压力越小,压力的作用效果越不明显。 [3]将图A中的矿泉水瓶放到石块上,如图D所示,在A、D两种情况中矿泉水瓶对接触面的压力相同,受力面积相同,根据可知,产生的压强。 12.(2025·辽宁沈阳·一模)如图所示的是探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。  (图甲、乙、丙中木板材料相同,图甲、乙中木板更光滑) (1)实验前要把弹簧测力计在 (选填“水平”或“竖直”)方向上调零。 (2)将木块放在水平木板上,每次都用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动,木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数;现仍利用如图甲所示的实验装置,下列两种操作木块所受摩擦力的大小仍为1.2N的操作是 (填字母)。 A.木块以更大的速度做匀速直线运动     B.将水平拉力F₁增大到3N (3)如图乙实验过程中,砝码受到的摩擦力是 N。 (4)对比图乙、图丙两次实验的结果,你能得到的结论是: 。 (5)为了使弹簧测力计示数稳定,小明对实验装置进行了改进,如图丁所示,他用水平拉力F拉动长木板,待弹簧测力计示数稳定后,木块C受到水平向 的摩擦力,大小为 N。 【答案】(1)水平 (2) 匀速直线 AB (3)0 (4)在(材料) 压力一定时, 接触面越粗糙, 滑动摩擦力越大 (5) 右 1.2 【详解】(1)因实验中要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,且在水平方向上读数,故实验前要把弹簧测力计在水平方向上调零。 (2)[1]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,拉力大小才等于摩擦力的大小。 [2]根据影响滑动摩擦力大小的两个因素压力和接触面粗糙程度都不变,故摩擦力大小不变,拉力也不变,所以改变速度或者增大拉力,滑动摩擦力不变。 (3)砝码和木块之间没有相对运动或者相对运动趋势,故砝码不受摩擦力。 (4)对比乙、丙两次实验知,压力相同,丙中接触面更粗糙,测力计示数更大,故得到结论:在压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。 (5)[1][2]由图可知,木块相对于长木板向左运动,因此受到摩擦力的方向与相对运动方向相反,因此受到的摩擦力水平向右。受到水平向左弹簧测力计的拉力和水平向右的摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,所以此时木块C受到的滑动摩擦力大小为1.2N。 13.(2025·福建福州·模拟预测)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,某实验小组选择如图的装置和器材进行实验。 (1)实验中,必须水平拉着木块做匀速直线运动,目的是根据 可得到物体受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力大小; (2)由甲、乙实验可得,在接触面粗糙程度相等时, 越大,滑动摩擦力越大; (3)比较甲、丙两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丙实验中弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。这个结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ; (4)同学们又利用图丁所示的装置进行了实验,通过比较F1、F2大小,还可进一步探究滑动摩擦力大小与 的关系; (5)图甲中,同学们已在水平方向上对弹簧测力计进行校零,若用该弹簧测力计在进行图丁实验时未对弹簧测力计进行再次校零,则测量结果将 。(选填“偏大”或“偏小”) 【答案】(1)二力平衡 (2)压力 (3) 错误 没有控制压力大小不变 (4)接触面的粗糙程度 (5)偏大 【详解】(1)实验中,必须水平拉着木块做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。 (2)由甲、乙实验知道,接触面粗糙程度相等,压力不同,且压力越大滑动摩擦力越大,故可得:在接触面粗糙程度相等时,压力越大,滑动摩擦力越大。 (3)[1][2]滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关,要控制压力大小和接触面的粗糙程度,比较甲、丙两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丙实验中弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。这个结论是错误的,理由是未保证压力相同。 (4)丁图中,压力相同,而接触面粗糙程度不同,通过比较F1、F2大小,还可进一步探究滑动摩擦力大小与触面粗糙程度的关系。 (5)已在水平方向上对弹簧测力计进行校零,若用该弹簧测力计在进行图丁实验时未对弹簧测力计进行再次校零,由于弹簧测力计钩码重力的作用,会导致测量结果偏大。 14.(2025·湖北荆州·模拟预测)日常生活中,鞋底的防滑性直接影响着鞋子穿用时的舒适性和安全性,良好的防滑性更有利于行走稳定,从而减少伤害。于是小明设计实验探究家中两款运动鞋的防滑性能。 (1)如图甲所示,小明用弹簧测力计拉着运动鞋沿水平桌面做匀速直线运动,此时运动鞋受到的滑动摩擦力为 ; (2)按如图甲所示的装置进行实验时,小明发现实验操作不方便,思考后进行了优化,改成了如图乙所示的实验方案。让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫依次进行测量,记录的实验数据如下表: 次数 款式 鞋与填充物的总重 弹簧测力计的示数 1 A款 4 2.0 2 A款 5 2.2 3 B款 4 2.4 4 B款 5 2.6 在比较两款运动鞋的防滑性能实验中,鞋内加入填充物的目的是控制 相同; (3)分析实验数据可知:① (选填“A”或“B”)款运动鞋的防滑性能较好;②在接触面粗糙程度一定时, ,滑动摩擦力越大; (4)在图乙装置第1次实验的基础上,小明多次改变了拉动橡胶垫的速度,重复实验,如图丙所示,观察到弹簧测力计的示数仍为,由此可得出结论:滑动摩擦力的大小与 大小无关; (5)请写出一个图乙装置相比于图甲装置的优点: (合理即可)。 【答案】(1)1.8 (2)压力大小 (3) B 压力越大 (4)速度 (5)弹簧测力计静止,便于读数 【详解】(1)如图甲所示,小明用弹簧测力计拉着运动鞋沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计分度值为0.1N,示数为1.8N,根据二力平衡,拉力等于滑动摩擦力,则此时运动鞋受到的滑动摩擦力为1.8N。 (2)在比较两款运动鞋的防滑性能实验中,鞋内加入填充物可以改变鞋子的总重力,从而控制压力大小相同。 (3)[1]对比实验1和3可知,压力相同时,拉动B款鞋子的力更大,则B款鞋子受到的滑动摩擦力更大,所以B款运动鞋的防滑性能较好。 [2]对比实验1、2或3、4可知,对于同款鞋子,即接触面粗糙程度相同时,压力越大,拉动鞋子的力更大,则滑动摩擦力越大。 (4)在图乙装置第1次实验的基础上,小明多次改变了拉动橡胶垫的速度,重复实验,如图丙所示,观察到弹簧测力计的示数仍为,说明滑动摩擦力不变,由此可得出结论:滑动摩擦力的大小与速度大小无关。 (5)相比于图甲装置,使用图乙装置实验时,弹簧测力计静止,便于读数。 15.(2025·广东·一模)小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中”,猜想了下列可能影响滑动摩擦力大小的因素有: ①接触面所受的压力的大小; ②接触面的粗糙程度; ③接触面的面积。 接下来小明通过如图所示的实验操作验证他的猜想。 (1)实验中,小明应该用弹簧测力计沿 方向 拉动木块在长木板上滑动,根据 的原理,可知道摩擦力的大小等于拉力的大小,从而测出木块所受的摩擦力的大小; (2)对比甲、丙两图,可以验证猜想 (选填“①”、“②”或“③”); (3)如果小明要探究猜想①,他应该选择 两图所示的实验步骤来操作,根据所选图中弹簧测力计的示数可得出结论: ; (4)小明为了探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论正确吗?如果正确,请写出分析过程;如果不正确,请重新设计实验方案: 。 【答案】(1) 水平 匀速 二力平衡 (2)② (3) 甲、乙 见解析 (4)见解析 【详解】(1)[1][2][3]实验中,应用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块在长木板上滑动,则木块处于平衡状态,水平方向所受的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力。根据二力平衡可知,摩擦力的大小等于拉力的大小。 (2)图甲和丙中,压力相同,接触面的粗糙程度不同,丙接触面更粗糙,弹簧测力计的示数更大,说明木块所受的摩擦力更大,所以可以验证的是猜想②。 (3)[1]猜想①探究的是滑动摩擦力与接触面所受压力的大小的关系,应保持接触面的粗糙程度不变,改变压力的大小。图甲和乙可达到探究目的。 [2]图乙中,压力更大,测力计的示数更大,说明滑动摩擦力更大,所以可得:当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。 (4)不正确,因为图丁将木块切去一半,接触面改变的同时,压力也改变了,应将切去的半块木块放在剩下的半块木块的上方,控制压力大小不变。 题型4:探究液体压强的影响因素(5题) 16.(2025·山东滨州·模拟预测)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)为使U形管两侧液面高度差更明显,可将U形管中的液体换成密度 (填“更大”或“更小”)的液体; (5)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10N/kg) (6)利用如图戊所示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。如图己所示,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)更小 (5)800 (6)0.8×103kg/m3 【详解】(1)实验前,将金属盒的橡皮管装在U形管的一侧后,如果两侧存在液面高度差,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,则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)[1][2]要探究液体压强与液体深度的关系,应控制液体密度相同,改变深度,所以选择乙、丙两个实验,这里运用了控制变量法。 [3]同一液体,深度越深,压强越大,所以拦河大坝要做成上窄下宽的形状,防止被水压垮。 (4)要使实验现象更加明显,就要增大U形管中液面高度差;当p一定时,由p=ρgh知,要增大h,则可以减小U形管中液体的密度。 (5)橡皮管内气体的压强与大气压之差为Δp=ρ红墨水gh=1×103kg/m3×10N/kg×8×10-2m=800Pa (6)C处橡皮膜形状刚好不改变,则容器两侧压强相等,则有ρ水gh水=ρ液gh液 代入数据得B中液体密度为 17.(2025·重庆九龙坡·模拟预测)如图所示是小李同学“探究液体内部压强大小影响因素”的实验装置。 (1)如图甲所示,实验前,用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”); (2)如图乙、丙所示是将该装置的探头放入水中不同深度的情况,比较后可初步得出结论:在同种液体中,液体内部的压强随深度的增加而 ; (3)将探头放入水中某一深度不变,改变橡皮膜朝向,目的是探究液体内部压强大小与 是否有关; (4)比较图丙和图丁,可得出结论是:不同的液体,同一深度,产生的压强大小与液体的 有关; (5)在做探究液体内部压强大小与液体密度关系的实验时,小李同学认为两烧杯中的液面必须相平。小李的观点 (选填“正确”或“不正确”),理由是 ; (6)小李同学找到了两个底面积(SA<SB)不同的直柱容器,向容器中加入深度相同的水,如图所示,此时两个容器中水对底部的压强分别为pA和pB,则pA pB(选填“>”、“<”或“=”),小李将同一压强计探头分别放入两容器的底部,压强计U形管两边液面的高度差分别为∆hA和∆hB,多次实验发现∆hA均大于∆hB,产生该现象的原因是 。 【答案】(1)不漏气 (2)增大 (3)方向 (4)密度 (5) 不正确 控制橡皮膜所处深度相同即可 (6) = 见解析 【详解】(1)用手指按压探头的橡皮膜,U形管的液面升降灵活,说明橡皮膜受到的压强能传递到U形管,则该装置不漏气。 (2)图乙和丙中,探头置于水中的不同深度,U形管两侧的液面高度差不同,丙中的深度更深,U形管的液面高度差两大,探头所受压强更大,说明在同种液体中,液体内部的压强随深度的增加而增大。 (3)将探头放入水中的深度不变,改变橡皮膜的朝向,观察U形管两侧液面高度差,可探究液体内部压强大小与方向的关系。 (4)图丙和丁中,探头置于水和盐水的同一深度,U形管两侧液面高度差不同,置于盐水中时,U形管两侧液面高度差更大,所受的压强更大,所以可得:不同的液体,同一深度产生的压强大小与液体的密度有关。 (5)[1][2]要探究液体内部压强大小与液体密度关系时,需要控制深度不变,改变液体的密度,所以需要将探头置于不同液体的同一深度,而液体的液面不须要相平,所以小李的观点不正确。 (6)[1]两个底面积不同的直柱容器中,所加的水的深度相同,据知,两个容器中水对底部的压强相等,即。 [2]因SA更小,探头到达容器底后会使A中水面升得更高,使得橡皮膜所处位置更深,故压强更大。 18.(2025·辽宁大连·一模)如图所示,小洋同学利用一个空矿泉水瓶做实验: (1)实验时发现液体能从侧壁的孔中喷出,说明瓶中液体内部有 ; (2)物理课上“探究液体内部的压强与哪些因素有关”时,小洋提出以下三个猜想: 猜想A:液体内部的压强与液体的质量有关; 猜想B:液体内部的压强与液体的深度有关; 猜想C:液体内部的压强与液体的密度有关; (3)如图所示,液体压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器;实验前,小洋没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差,接下来的操作应该是 (选填字母); A.从U形管右侧管口向外倒出适量水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内添加适量水 (4)验证猜想A:通过比较 两图所示的实验现象,证明了液体内部的压强与液体的质量无关; (5)根据图甲乙丙丁的实验现象,得出本实验的结论: ; (6)学习了液体压强的计算公式后,小洋用下图所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,接着测量了左侧水面到容器底的深度,左口水面到橡皮膜中心的深度,右侧待测液体液面到容器的深度,右侧待测液体液面到橡皮膜中心的深度;请你推导出待测液体密度的表达式为 (已知水的密度为)。 【答案】 压强 不属于 B 甲乙 液体内部的压强与液体的深度和密度有关 【详解】(1)[1]实验时,液体能从侧壁的孔中喷出,则液体受到压强的作用,说明瓶中液体内部有压强。 (3)[2]由图可知,液体压强计上的U形管一端开口,一端密封,所以不属于连通器。 [3]实验前,没有按压橡皮膜,U形管两侧液面就存在高度差,即U形管两侧液面不相平,所以接下来的操作应该是拆除软管重新安装,故B符合题意,AC不符合题意。 故选B。 (4)[4]验证猜想A,即液体内部的压强与液体的质量有关,由控制变量法可知,应控制液体的质量不同,液体密度和液体深度相同,所以可以比较甲乙两图所示的实验。 (5)[5]观察图乙丙发现,液体的密度相同,液体的深度不同,U形管两侧液面高度差不同,即液体压强不同;观察图丙丁发现,液体的密度不同,液体的深度相同,U形管两侧液面高度差不同,即液体压强不同,所以得出本实验的结论是液体内部的压强与液体的深度和密度有关。 (6)[6]左侧水面到橡皮膜中心的深度,右侧待测液体液面到橡皮膜中心的深度,橡皮膜刚好变平,即橡皮膜两侧液体压强相等,即p水=p液 则有 可得待测液体密度的表达式为 19.(2025·安徽合肥·一模)小南利用生活器材自制了薄壁实验箱来探究“液体压强大小与什么因素有关”。实验操作如下: (Ⅰ)如图(a)所示,实验箱分为内箱A与外箱B,内箱A固定在外箱B的内侧,内箱A下部有一圆形孔C,在圆孔C上蒙上了一层橡皮膜,开始时橡皮膜是平的。 (Ⅱ)先在A箱中不断加水,实验现象如图(b)、(c)所示。 (Ⅲ)然后B箱中加入一定量盐水,使盐水和水的液面相平,实验现象如图(d)所示。(已知) (1)实验中,小南通过观察橡皮膜的形变程度来反映液体压强的大小,由图(c)、(d)现象可知,液体深度相同时,密度越大的液体产生的压强越 。 (2)小南还利用薄壁实验箱测量出某未知液体的密度,如图(e)所示,在A箱中加入水,在B箱中加入某未知液体,使橡皮膜变平,用刻度尺测得此时厘米,厘米,厘米,则未知液体的密度为 kg/m3。(已知) 【答案】(1)大 (2) 【详解】(1)观察图(d),此时A箱装水,B箱装盐水,盐水和水的液面相平,也就是液体深度相同。已知,从图中可以看到橡皮膜向水的一侧凸起,这说明盐水对橡皮膜产生的压强大于水对橡皮膜产生的压强。由此可知,在液体深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。 (2)在A 箱中加入水,在B箱中加入某未知液体,使橡皮膜变平,则水和未知液体的压强相同,根据有 此时厘米,厘米,厘米则未知液体的密度为 20.(2025·重庆巴南·一模)小红同学用如图甲所示的压强计探究液体内部压强特点。 (1)压强计探头上的橡皮膜用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好。实验过程中通过观察U形管两边液面的 来反映液体内部压强的大小; (2)小红调节压强计,使U形管左右两侧的水面相平后,把金属盒浸在液体中,如图乙所示,保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,可以得到结论:同种液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强都 ; (3)小红在图乙的基础上,继续将金属盒下移一段距离,是为了探究液体压强与 之间的关系。如图丙所示,烧杯内装有另一种液体,且液面与图乙中的液面相平,再与图乙比较, (选填“能”或“不能”)比较两种液体的密度大小关系; (4)在图丙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其混合均匀后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将 (选填“变大”“变小”或“无法判断”)。 【答案】(1) 薄 高度差 (2)相等 (3) 深度 能 (4)变大 【详解】(1)[1][2]在实验中,U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的为好,这样在测量时会较灵敏,实验效果明显;根据转换法,通过观察U形管中液面的高度差来显示液体内部压强大小。 (2)保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,可以看到U形管两侧液面高度差不变,因此可得,同一深度,液体内部向各个方向压强都相等。 (3)[1]继续将金属盒下移一段距离,改变了所处金属盒所处液体深度,是为了探究液体压强与深度之间的关系。 [2]如图丙所示,烧杯内装有另一种液体,且液面与图乙中的液面相平,通过比较两个U形管两侧液面的高度差来比较压强的大小,因两种液体的液面相平,因此可以根据来比较两种液体的密度大小关系。 (4)图丙的实验中,容器底压强可以分成金属盒以上和金属盒以下两部分,金属盒以下部分深度不变,加清水后液体密度变小,由可知,金属盒以下部分液体压强变小,而容器底受到的压力变大,由于容器底受力面积不变,容器底受到的压强变大。由于金属盒(橡皮膜)以上的压强等于底部压强减小金属盒以下的压强,所以橡皮膜受到的液体压强将变大。 题型5:探究浮力大小的影响因素(5题) 21.(2025·河北石家庄·一模)如图所示,小明利用弹簧测力计、溢水杯、烧杯、小水桶、石块(附悬挂线)和水等器材探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。 (1)实验步骤为:①如图甲所示,将溢水杯盛满水,烧杯放在溢水口,用弹簧测力计测出石块的重力G; ②如图乙所示, ,读出此时弹簧测力计示数F; ③如图丙所示,用弹簧测力计测出空的小水桶的重力G0,将烧杯中的水倒入小水桶中,测出小水桶和水的总重力G总; (2)由图可知,石块完全浸没在水中时受到的浮力为 N,此时排开水所受重力为 N,由此可以得出的结论是物体受到的浮力大小 (选填“大于”“小于”或“等于”)物体排开液体的重力; (3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是________; A.用原来的方案和器材多次测量取平均值 B.用原来的方案将水换成酒精进行实验 C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 (4)实验结束后,小明的同桌小红也做了该实验,她的实验方案是将图乙中的烧杯换为量筒,测出石块完全浸没时排开水的体积,小红 (选填“能”或“不能”)据此得出浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。 【答案】(1)将石块浸没在水中 (2) 1.2 1.2 等于 (3)A (4)能 【详解】(1)观察题图可知,应将石块浸没在水中,并读出此时弹簧测力计示数F。 (2)[1]石块所受的重力与石块浸没在水中时测力计的示数之差即为石块受到的浮力 [2][3]小水桶所受的重力为0.4 N;小水桶和排开水所受的总重力与小水桶所受的重力之差即为排开水所受的重力 所以物体受到的浮力大小等于物体排开液体的重力大小。 (3)为了得到更普遍的结论,应换用不同液体和物体进行多次实验,而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值,操作中不合理的是A。 (4)小红测出石块完全浸没时排开水的体积为V,则排开水的重力为 石块受到的浮力可测量得到,所以小红能得出浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。 22.(2025·江苏无锡·一模)小明利用天平和量筒测量未知液体的密度: (1)天平放在水平工作台上,将游码拨至零刻度线后指针如图甲所示,此时应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡; (2)小明为称量20g液体,先测出空烧杯的质量,接着在右盘中再加20g砝码,在烧杯中加入液体,发现指针向右偏转,接下来的操作是 。称得20g液体后,小明将所有液体倒入量筒测得体积为25mL,则液体的密度为 g/cm3; (3)小华利用一把刻度尺、装有适量水的水槽和两个相同的薄壁圆柱形平底玻璃容器(容器厚度忽略不计),也测量出了未知液体的密度,操作如下: ①向容器中倒入适量的液体,将容器缓慢的放入水槽中,使其竖直漂浮,如图乙所示,测出容器下表面到水面的距离为h1; ②从容器中取出一部分液体,放入另一个玻璃容器中,如图丙所示,测量出容器内液体深度为h0; ③容器再次处于竖直漂浮状态,如图丁所示,测出容器下表面到水面的距离为h2; ④液体密度ρ液= (用h1、h2、h0、ρ水表示)。 【答案】(1)左 (2) 再加入适量液体直到天平平衡 0.8 (3) 【详解】(1)天平放在水平工作台上,将游码拨至零刻度线后指针如图甲所示,指针右偏,此时应向左调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡。 (2)[1]小明为称量20g液体,先测出空烧杯的质量,接着在右盘中再加20g砝码,在烧杯中加入液体,发现指针向右偏转可知,砝码的质量大一点,接下来的操作是再加入适量液体直到天平平衡。 [2]称得20g液体后,小明将所有液体倒入量筒测得体积为25mL,则液体的密度为 (3)容器再次处于竖直漂浮状态,如图所示,测出容器下表面到水面的距离为h2,此时容器受到的浮力为,则图丙容器内液体的重力为 图丁所示容器内液体的质量为 液体密度为 23.(2025·江苏无锡·一模)学完阿基米德原理之后,小宜和小兴用如图所示的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上,向溢水杯中加水后(如图甲所示),然后他们将物体缓慢下降,当物体的部分体积浸在水中时(如图乙所示),剪断系在物体上的细线,将物体缓慢沉入到水底后(如图丙所示)(g取10N/kg) 测力计A/N 测力计B/N 电子秤/g 第一次 1.00 0.02 500.00 第二次 0.60 0.22 520.00 第三次 0 540.00 (1)观察乙、丙两图可知物体在 图中所受浮力更大;图乙中物体受到的浮力为 N; (2)在整理数据时,小宜和小兴发现第三次实验中测力计B的示数记录不同,小宜记的是0.62N,小兴记的是0.42N,他们讨论推理后认为有一个数据是正确的,请判断 的记录是正确的。小桶里的水重 (>/=/<)物体所受的浮力,原因是 。 【答案】(1) 丙 0.4 (2) 小宜 < 物体沉入水底,且有更多的水溢出 【详解】(1)[1]由公式可知,在水的密度一定时,丙图中物体的V排更大,则物体受到的浮力更大。 [2]在实验步骤乙中物体所受浮力为 (2)[1][2][3]由甲图和第一次实验数据可知,,;第三次实验中,剪断系在物体上的细线将物体缓慢沉入水底,电子秤托盘受到的压力增加量: 因为在第三次实验中,物体沉入水底,且有更多的水溢出,则与第一次实验相比,小桶里的水重小于物体所受的浮力,小桶里的水重电子秤托盘受到的压力增加量还可以表示为 则此次实验中溢出水的重力 所以第三次实验中弹簧测力计B的示数为 故小宜的记录是正确的,原因是物体沉入水底。 24.(2025·辽宁·一模)在测量液体和固体密度的实验中: (1)将天平放在 台面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现天平指针指在分度盘中线的左侧,为了使天平平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。 (2)如图甲、乙,用天平测得烧杯和剩余饮料的总质量为,饮料的密度为 。 (3)接着,用水、刻度尺、薄壁轻质塑料瓶测石头的密度,设计了如图丙所示方案,请将实验步骤补充完整: 在薄壁轻质塑料瓶中装适量的水,用刻度尺测出瓶中水的深度为; 用双面胶(不考虑质量和体积)把石头粘在瓶底,将瓶子放水中,瓶子恰好在竖直方向漂浮,用刻度尺测出瓶子浸入水中的深度为; 将瓶子和石头上下对调,再将瓶子放入水中,瓶子仍在竖直方向漂浮,用刻度尺测出 的高度为,则石头密度的表达式为 。(用和测量量的符号表示) 【答案】(1) 水平 右 (2) (3) 瓶子内外水面 【详解】(1)[1][2]使用天平时,将天平放在水平台面上,将游码调至标尺左端零刻度线处。指针不在分度盘的中央时,按照指针左偏右调、右偏左调的方法,调节平衡螺母,直到天平平衡。故指针指在分度盘中线的左侧时,应向右调节平衡螺母。 (2)图甲中,标尺的分度值为0.2g,烧杯和饮料的总质量m总=50g+20g+1.2g=71.2g 图乙中量筒的分度值时1mL,量筒中液体的体积V=30mL=30cm3 量筒中液体的质量m=m总-m1=71.2g-40g=31.2g 饮料的密度 (3)[1][2]将瓶子和石头上下对调,再将瓶子放入水中,瓶子仍在竖直方向漂浮,用刻度尺测量出瓶子内外水面的高度h3; 则石块的体积V石块=(h1+h3)S-h2S=(h1+h3-h2)S 由物体的沉浮条件和阿基米德原理得石块的重力 石块的密度 25.(2025·湖北孝感·一模)李佳和同学们利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶和足量的水等实验器材,做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验,进行了如图所示的操作(g取,)。 (1)由 两图得出物块所受浮力,再由另外两图得出物块排开液体所受重力,可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力; (2)实验时,若溢水杯中未装满水,则会导致测出的 (选填“偏大”或“偏小”); (3)为了得到更普遍的结论,接下来的操作中合理的是(  )(选填字母); A.用原来的方案和器材多次测量求平均值 B.将物块换成小石块,用原来的方案再次进行实验 (4)小组同学经过交流、评估和反思后,得出实验步骤的最佳顺序是 。(填入“甲、乙、丙、丁”的合理顺序) (5)根据实验数据,还可以计算出物块的密度 。 【答案】(1)甲、乙 (2)偏小 (3)B (4)丁、甲、乙、丙 (5) 【详解】(1)根据称重法可知需要测量的物理量:物体的重力、物体完全浸没后测力计的拉力,即甲、乙两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力 (2)若溢水杯的水没有装满,则会导致本实验测量的偏小,称重法测得的浮力不变,故会导致本实验测量的 (3)为了得到更普遍的结论,应换用不同液体和不同物体进行多次实验,而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值,故选B。 (4)实验步骤:测出空的小桶所受的重力;用测力计测出某物体所受的重力;把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出此时测力计的示数,同时,用小桶收集物体排开的水;测出小桶和物体排开的水所受的总重力;所以合理顺序为丁、甲、乙、丙。 (5)甲图可以测出物块的质量为;丙、丁两幅图可以测出排开水的体积: 即物体的体积 物块的密度 题型6:探究动能大小的影响因素(5题) 26.(2025·天津河东·模拟预测)小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,他用质量不同的两个钢球m和M (M的质量大于m),分别从不同的高度h和 (H>h)静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图所示。 (1)小明通过观察木块B移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这种研究方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”)。 (2)由甲、乙两图可得实验结论: (3)小丽根据甲、丙两图得出结论:物体的动能大小与质量有关,她的看法是否正确? (选填“正确”或“错误”),理由: 。 (4)另一位同学用图所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度(h2> h1)由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法是 (选填“正确的”或“错误的”)。 【答案】(1)转换法 (2)物体的动能大小与速度有关 (3) 错误 见解析 (4)错误的 【详解】(1)实验中通过观察木块B被撞击后移动的距离长短来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法。 (2)甲、乙两图中小球的质量一定,初始高度不同,到达水平面时的速度不同,木块移动的距离不同,故可以得出结论:物体的动能与速度大小有关。 (3)[1][2]小丽的看法是错误的,因为要探究动能与质量的关系。需要保证小球的速度不变,甲、丙两图中小球下落的高度不同,则到达水平面的速度不同,故不能得出动能大小与质量的关系。 (4)图中所示的方法探究动能的大小与速度的关系,应改变小球撞击木块前的速度,控制其它因素相同。而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同,不能通过木块移动的距离来判断动能的大小。 27.(2025·山东泰安·一模)在“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小明同学让同一钢球分别从斜面同一位置由静止开始滚下,撞击木块。 (1)该实验是通过观察木块移动的距离来判断 (选填“钢球”或“木块”)动能的大小; (2)分析如图所示的两次实验可得,物体质量相同时, 越大,动能越大;所以机动车辆行驶过程中绝对不允许 (选填“超载”或“超速”); (3)小明由此实验联想到“阻力对物体运动的影响”的实验,让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始自由下滑,到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动,直到停止在水平面上。 ①实验时让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下。其目的是让小车在粗糙程度不同的平面上开始运动时获得相同的 ; ②一般人的思维都局限在直接比较小车在不同平面上运动的距离不同,但科学家们却能发现,物体运动的平面越光滑,相同情况下物体受到的阻力越小,运动的距离越长速度减小的 ,并由此进一步科学推理出:运动的物体如果不受外力作用,它将做 。 【答案】(1)钢球 (2) 速度 超速 (3) 速度 越慢 匀速直线运动 【详解】(1)该实验探究的是碰撞前钢球的动能,碰撞时,钢球的动能越大,钢球对木块做的功就越多,木块移动的距离就越远,所以实验中通过观察木块的移动距离来说明钢球动能的大小。 (2)[1][2]比较如图所示实验可知,钢球的质量相同,下滑的高度不同,到达水平面时的速度不同,推动木块移动的距离不同,速度越大,推动木块移动的距离越远,说明物体质量相同时,速度越大,动能越大,所以机动车辆行驶过程中绝对不允许超速。 (3)[1]实验时,为了让小车在粗糙程度不同的平面上开始运动时获得相同的速度,让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下。 [2][3]由图可知,水平面越光滑,小车运动的距离越远,说明相同情况下物体受到的阻力越小,运动的距离越长,速度减小的越慢,进一步推理,运动的物体如果不受外力作用,小车的速度将不变化,即小车将做匀速直线运动。 28.(2025·江西·一模)汽车超载、超速行驶时很容易造成交通事故。小明由此想到这可能与物体动能大小有关,因此设计了如图所示的实验过程,其中。 (1)小球进入水平面时的动能是由 转化来的。组装好实验器材后,小明分别让小球由静止开始滚下,通过观察 (选填“木块”或“小球”)运动的远近来判断动能的大小。 (2)甲、乙两次实验探究的是动能与 的关系,并由此可以得出: 相同时, 越大,动能越大。 (3)用 两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。 (4)若在实验中,小球动能过大导致木块滑出了水平木板。为解决这一问题,可采取的措施是 。 【答案】(1) 重力势能 木块 (2) 速度 质量 速度 (3)乙、丙 (4)降低小球释放的高度(或换用质量更小的小球) 【详解】(1)[1][2]小球从高处滚下,小球质量不变,高度变小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能;物理学中,能够做功的多少表示具有能量的大小,实验中小球能够做功是体现在推动小木块运动,推动的距离越远,表示小球能够做的功越多,小球具有的动能就越大,所以通过观察小木块被推动的距离的大小,来判断小球动能的大小。 (2)[1][2][3]甲、乙对比,小球的质量相等,从不同高度下滑,小球到达水平面时的速度不同,木块移动距离不同,说明物体的动能与物体的速度有关,质量相同时,速度越大,木块被推动的距离越大,故可得出结论:质量相同时,速度越大,动能就越大。 (3)乙、丙两实验中,小球滚下时高度相同,进入水平面时的速度相同,小球质量不同,质量大的推动木块移动距离大,可得出速度一定时,质量越大、动能越大的结论,可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。 (4)为了防止木块被撞出了水平木板的右端而掉到了地上,可以:减小小球的质量、或降低小球在斜面上的起始高度、增加木板的粗糙程度、增加木板的长度等。 29.(2024·广东汕尾·模拟预测)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小智同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验,让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,铁球与木块在水平面上共同移动一段距离后静止。 (1)本实验探究的是 (选填“铁球”或“木块”)的动能大小影响因素;在探究动能大小与物体质量关系时,应选图中 两次实验进行探究,使铁球到达水平面时的 相同; (2)如图甲、乙所示,质量为m的大球与质量为的小球,从同一斜面的同一高度由静止释放,观察到大球将木块推出的距离较远,由此可得到的结论是:当速度相同时,质量越大, 越大;甲图中木块被推动时所受摩擦力大小 (选填“大于”、“小于”或“等于”)乙图中木块被推动时所受摩擦力大小; (3)如图两个交通标志中, 图运用到了(2)所述结论。 【答案】(1) 铁球 甲、乙 速度 (2) 动能 等于 (3)乙 【详解】(1)[1]实验中运用转换法,用容易观察的木块被撞后移动的距离,来判断不容易观察的铁球的动能大小,所以本实验探究的是铁球的动能大小的影响因素。 [2]在探究动能大小与物体质量关系时,运用控制变量法,控制铁球的速度相同,改变铁球的质量,由于铁球从斜面的相同高度滚下,到达水平面时速度相同,所以应选图中甲、乙两次实验进行探究。 [3]由图甲、乙所示实验可知,两球从同一斜面的同一高度由静止释放,则两球到达水平面时的速度相等,所以图甲、乙两次实验可以使铁球到达水平面时的速度相同。 (2)[1]由图甲、乙所示实验可知,两球从同一斜面的同一高度由静止释放,两球到达水平面时的速度相等,质量为m的大球比质量为的小球将木块推出的距离更远,即质量为m的大球比质量为的小球的动能大,所以可得到的结论是:当速度相同时,质量越大,动能越大。 [2]由于摩擦力受压力大小和接触面粗糙程度影响,图甲、乙所示实验中,木块对水平面的压力大小不变,接触面粗糙程度也不变,所以甲图中木块被推动时所受摩擦力大小等于乙图中木块被推动时所受摩擦力大小。 (3)图甲是限速标志,防止质量一定时,速度过大,动能过大,造成交通事故;图乙是限重标志,防止速度一定时,质量过大,动能过大,造成交通事故;(2)中结论是当速度相同时,质量越大,动能越大,所以乙图运用到了(2)所述结论。 30.(24-25九年级上·广东茂名·期中) (1)如图甲,探究物体重力势能与哪些因素有关的实验中: A、B、C为三个体积相同质量不同球体,mA=mB>mC;三球落下砸到沙地如图所示,比较A和C球是探究物体的重力势能与 的关系,实验中运用了控制变量法和 法。 (2)图乙探究的是动能与 的关系,实验中通过 来比较小球动能的大小; (3)小刚还设计了丙图所示的装置进行实验;若用A、B两个质量不同的小球(mA>mB)将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,同一木块受到撞击后相应移动距离sA sB(选填“>”、“<”或“=”)。 【答案】(1) 质量 转换 (2) 速度 木块移动距离 (3)= 【详解】(1)[1]在探究物体重力势能与哪些因素有关的实验中,需要控制一些变量来单独研究某一因素对重力势能的影响。比较A和C球,可以看到它们的高度相同,但质量不同​,所以这是在探究物体的重力势能与质量的关系。 [2]实验中,通过观察沙地被砸的深度来判断重力势能的大小,这种方法叫做转换法,即通过观察一个容易观察的现象(沙地被砸的深度)来推断一个不容易直接观察的现象(重力势能的大小)。 (2)[1][2]图乙探究的是动能与速度的关系。实验中,让小球从同一高度滚下,这样它们到达水平面时的速度就不同(高度越高,滚下时速度越大),然后通过观察小球推动木块移动的距离来判断动能的大小。如果小球推动木块移动的距离越远,就说明小球的动能越大。 (3)在丙图所示的装置中,如果用A、B两个质量不同的小球(mA​>mB​)将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,那么它们具有的弹性势能就相同。当弹簧释放时,弹性势能转化为动能,所以A、B两球获得的动能相等,因此,当A、B两个小球撞击同一木块时,木块移动的距离相等。 题型7:探究重力势能的影响因素(5题) 31.(2025·江苏无锡·一模)小华利用饮料瓶和水、装有沙子的纸盒探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,三次实验情景如图所示。她通过观察 来比较重力势能的大小,她应选择 两组实验探究物体重力势能的大小与物体质量的关系。饮料瓶下落过程中将重力势能转化为 能。 【答案】 饮料瓶下陷的深度 ①② 动 【详解】[1]重力势能的大小无法直接观察到,可以通过观察饮料瓶陷入沙中的深浅来判断重力势能的大小,饮料瓶陷入沙子的深度越大,饮料瓶的重力势能越大。 [2][3]如果探究重力势能与质量的关系,必须保证物体的高度相等,改变饮料瓶的质量,①②使用的是不同质量的饮料瓶,从相同高度落下,她应选①②探究物体重力势能与物体质量的关系; 物体位置越高,重力势能越大,饮料瓶下落过程中将重力势能转化为动能,速度越来越快。 32.(24-25九年级上·江苏南京·期末)为探究“重力势能的大小与什么因素有关”,小明用小方桌、沙箱及A、B、C三个金属球进行了如图所示三次实验。金属球的质量关系为;A、B、C自由下落时距小方桌桌面的距离关系为;桌腿进入细砂中的深度关系为。 (1)甲、乙两次实验可探究重力势能与 的关系; (2)设甲、丙实验中A、C球自由下落时的重力势能分别为和,则 (填“>”“<”“=”或“无法判断”); (3)从研究方法的角度,下列选项中的实验器材与方桌作用相同的是________(填字母); A.“探究动能大小与哪些因素有关”中的小车 B.空气压缩引火仪中的棉花 C.“探究影响电阻大小的因素”中的电阻丝 (4)小明又利用金属球做了图丁实验,将球放在左侧轨道上放手后沿轨道运动,图中虚线为球离开轨道b点后的部分运动轨迹,a、c两点等高。则金属球在a、c两点的速度大小关系是 。 【答案】(1)物体质量 (2)> (3)B (4)> 【详解】(1)甲、乙两次实验物体所处的高度相同,物体的质量不同,因此探究的是重力势能与物体质量之间的关系。 (2)实验中运用转化法通过观察桌子腿进入细砂中的深度来表示物体重力势能的大小,由于A球下落使桌子腿进入细砂中的深度大,则A球的重力势能大,即EA>。 (3)方桌作用是运用转换法,表示物体重力势能的大小; A.“探究动能大小与哪些因素有关”中的小车是研究对象,动能大小不是通过小车来表示的,故A不符合题意; B.空气压缩引火仪中的棉花,通过观察棉花燃烧得出对物体做功,物体的内能会增加,故B符合题意; C.“探究影响电阻大小的因素”中的电阻丝是研究对象,电阻大小不是通过电阻丝来表示的,故C不符合题意。 故选B。 (4)由于小球在运用过程中需要克服摩擦做功,存在能量的损失,机械能会变小,即c点的机械能小于a点的机械能;小球的质量不变,由于a、c两点高度相同,重力势能相同,则a点的动能大于c点的动能,a点的速度大于c点的速度。 33.(24-25九年级上·广西·期中)某实验小组在用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素,已知物体质量的关系为,使用的器材有沙子、木桩等。实验时,让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中,三次实验木桩进入沙中的深度如图所示。 (1)本实验是通过观察 来判断重力势能大小的,这是物理探究过程中常用 法; (2)分析图 两次实验,得出结论:当质量一定时,物体所处的高度越大,重力势能越大; (3)由乙、丙两图 (填“能”或“不能”)探究重力势能的大小与高度的关系,理由是 ; (4)对比图中甲、乙、丙三次实验,具有的重力势能最大的是图 (选填“甲”“乙”或“丙”)中的物体。 【答案】(1) 木桩进入沙中的深度 转换 (2)甲、乙 (3) 不能 乙、丙两图中,质量和高度都不相同,没有控制变量 (4)乙 【详解】(1)[1][2]通过实验可以知道,是通过观察木桩进入沙中的深度来反应物体的重力势能大小的,木桩进入沙面越深说明物体做的功越多,它原来具有的重力势能越大,这是物理探究过程中常用转换法。 (2)根据控制变量法,探究高度与重力势能的关系,应该控制质量一定,改变高度,故选甲、乙两次实验。 (3)[1][2]探究高度与重力势能的关系,应该控制质量一定,而乙、丙两图中,质量和高度都不相同,无法探究重力势能的大小与高度的关系。 (4)对比图甲、乙、丙三次实验,乙图中木桩进入沙中的深度最深,故乙图中物体具有的重力势能最大。 34.(24-25九年级上·北京·期中)为探究重力势能的大小与什么因素有关,小明用小方桌、沙箱及A、B、C三个质量不同的重物进行了如图所示甲、乙、丙三次实验。将A、B、C三个重物分别从距离轻放在细砂上的小方桌桌面上方一定高度处由静止释放,重物砸到小方桌上,使桌腿进入细砂中,用刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度。已知A、B、C三个重物质量分别为、、,且;A、B、C三个重物释放时距小方桌桌面的距离分别为、、,且;刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度分别为,且。物体下落的距离远大于物体的厚度和桌腿陷入细砂中的深度。 (1)对比甲、乙两次实验可知重力势能与 有关; (2)设甲实验中物体A释放前的重力势能为,丙实验中物体C释放前的重力势能为,则 (选填“>”“<”“=”或“无法判断”)。 【答案】(1)质量 (2)> 【详解】(1)甲、乙两次实验中,物体的高度相同,质量不同,因此探究的是重力势能与质量之间的关系。 (2)实验中重力势能的大小是通过桌腿进入细砂中的深度来表示的,且深度越深,则重力势能越大,已知,则A物体的重力势能大,即>。 35.(23-24九年级上·江苏南京·期末)小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中: (1)如图甲所示,小明利用斜面、钢球(m<M)、木块等器材进行实验,实验中小球撞击木块时的动能由小球的 能转化而来的,通过观察 来反映物体动能的大小; (2)由甲、乙图可以得出的结论是:速度相同,质量越大,动能越 ; (3)小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大,实验效果不明显,若只重新做乙实验,可采取的改进措施是 (写出一种即可); (4)如图丙所示,小明在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时,选用下列实验器材:一块厚泡沫,三个相同的铁钉,质量为m1、m2和m3的三个金属块(m1=m2<m3)。他做了如下a、b、c三次实验:将铁钉插入泡沫相同的深度,分别将三个金属块由空中静止释放撞击铁钉,铁钉进入泡沫深度如图所示。比较a、b实验可得出重力势能大小与 的关系;比较b、c实验,则m2、m3重力势能大小关系为 (选填“m2较大”、“m3较大”、“一样大”或“无法比较”)。 【答案】 重力势 木块移动的距离 大 换一个质量更大钢球 高度 m2较大 【详解】(1)[1]小球静止在斜面上时,具有重力势能,撞击木块时,对木块做功,将重力势能转化为动能。 [2]小球的动能不同,对木块做功不同,木块移动的距离也不同,所以通过观察木块移动的距离来反映动能的大小。 (2)[3]图甲、乙中,不同质量的小球从斜面的同一高度静止释放,到达水平面时速度相同,乙中小球质量大,撞击木块移动的距离大,说明速度相同时,质量越大,动能越大。 (3)[4]甲、乙实验中木块移动距离相差不大,可能是两个小球的质量比较接近,可换用一个质量更多的钢球进行实验。 (4)[5]图丙的a、b实验中,金属块的质量相同,高度不同,b中金属块的高度更大,撞击铁钉进入泡沫的深度更深,说明重力势能大小与高度有关。 [6]实验中金属块的重力势能不同,撞击铁钉进入泡沫的深度也不同,铁钉进入泡沫的深度越深,说明金属块的重力势能越大。图丙中,b的铁钉进入泡沫的深度最深,金属块的重力势能最大,所以m2、m3的重力势能大小关系为m2较大。 题型8:探究杠杆平衡条件(5题) 36.(2025·陕西西安·模拟预测)小朵同学利用杠杆进行实验: (1)杠杆静止在甲图位置,此时杠杆是 (选填“平衡”或“不平衡”)的,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动,实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向,这样做的好处是 ; (2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格 (选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”); (3)如图丙所示取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,则测力计的示数变化情况为______; A.变大 B.先变大后变小 C.变小 D.先变小后变大 (4)实验中保持左侧钩码个数及位置不变,多次改变右侧钩码个数及位置,收集数据并在坐标系中绘制出动力臂L1与动力F1的关系图像如图丁所示,由图像可知:图像中每个点与两坐标轴围成的面积 (选填“相等”或“不相等”); (5)完成以上实验后,小朵测量杠杆的机械效率如图戊,实验时竖直向上拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。如果仅将拉力作用点由B移至C,两次都将钩码移动相同高度,不计摩擦此杠杆的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 【答案】(1) 平衡 右 便于测量力臂 (2)右端下沉 (3)D (4)相等 (5)不变 【详解】(1)[1][2][3]杠杆静止时,就是处于平衡状态。杠杆静止时,放手后发现杠杆左端下沉,欲使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右端调节。使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂。 (2)设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,如图乙所示,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格根据杠杆平衡条件则3G×L<2G×2L 所以杠杆右端下沉。 (3)如图丙,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,拉力的力臂先增大再减小,由于左边的力臂的乘积不变,根据杠杆平衡条件杠杆,弹簧测力计的拉力应先减小再增大。 (4)实验中保持左侧钩码个数及位置不变,即阻力乘以阻力臂是个定值,根据杠杆平衡条件杠杆可知,动力臂L1与动力F1的乘积相等。 (5)用杠杆提升钩码时,对钩码做的功为有用功,因为两次都将钩码移动相同高度,且钩码的重力不变,所以对物体所做的有用功不变,不计摩擦,用杠杆提升钩码时,克服杠杆自身重力做的功为额外功∶如果仅将拉力作用点由C移至B,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆重心上升的高度h不变,根据W额=G杠h可知所做的额外功不变,根据W总=W有+W额可知总功不变,由可知杠杆的机械效率不变。 37.(2025·全国·二模)探究“杠杆的平衡条件”实验如图所示,所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、细线、若干相同的钩码等,杠杆上的指针是为了方便判定杠杆是否水平。 (1)实验前,将杠杆中点置于支架上,杠杆静止时如图甲所示。此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,目的是 ; (2)实验数据如下表所示,请把表格中空缺补充完整。 实验次序 动力臂F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 1.0 5.0 1.0 5.0 2 1.5 10.0 0.5 30.0 3 2.0 15.0 1.5 分析表格数据,可得出的实验结论是 ; (3)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,如果在杠杆两侧各增加一个相同的钩码,则杠杆 (选填“左”或“右”)端将下沉; (4)小明继续采用了图丙所示的装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,处理实验数据时发现与实验结论明显不相符,原因可能是 ; (5)如图丁所示,用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计在原位置逐渐向虚线方向倾斜时,杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 【答案】(1) 右 便于测量力臂 (2) 20.0 F1L1=F2L2 (3)右 (4)杠杆自重对实验有影响 (5)变大 【详解】(1)[1]由图甲可知,杠杆偏向左侧,说明左侧偏重,应该向较高的一端调节平衡螺母,即应将平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置保持平衡。 [2]实验时拉力垂直于杠杆,杠杆在水平位置平衡时,力臂与杠杆重合,可以在杠杆上直接读取力臂,所以为了方便测量力臂需要调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。 (2)[1]观察第一组数据可得1.0N×5.0cm=1.0N×5.0cm 观察第二组数据可得1.5N×10.0cm=0.5N×30.0cm 可得第三组数据应是2.0N×15.0cm=1.5N×L2 解得L2=20cm所以表格中空缺的位置为20.0。 [2]根据表格中的实验数据可知,杠杆平衡条件是F1L1=F2L2 (3)设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表L,如果在图乙中杠杆两侧各添加一个相同的钩码,杠杆的左端5G×3L=15GL 杠杆的右端4G×4L=16GL 所以杠杆的左端力和力臂的乘积小于右端的乘积,所以杠杆右端下沉。 (4)利用如图丙所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响。 (5)当弹簧测力计在原位置逐渐向虚线方向倾斜时,动力臂逐渐变小,而阻力与阻力臂不变,杠杆仍然在水平位置平衡,由杠杆平衡条件可知,动力变大,所以弹簧测力计的示数将变大。 38.(2025·湖南长沙·一模)小明为探究“杠杆的平衡条件”,准备了以下器材:刻度均匀的杠杆、铁架台、若干钩码、弹簧测力计等。 (1)如图甲,小明将杠杆安装到铁架台上,静止放置,为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)侧适当调节; (2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A点挂3个钩码,B点挂2个钩码,此时杠杆再次在水平位置平衡。完成此操作后,小明下一步的操作可能是______(多选); A.读取此时杠杆上力和力臂的数据,找到其中的规律,得出杠杆的平衡条件 B.读取此时杠杆上力和力臂的数据,然后保持右侧钩码不动,改变左侧钩码数量并适当移动,使杠杆再次在水平位置平衡 C.读取此时杠杆上力和力臂的数据,然后同时改变左右两侧钩码的数量及位置,使杠杆再次在水平位置平衡 D.读取此时杠杆上力和力臂的数据,然后保持左侧A点的钩码不动,取下右侧B点的钩码,在杠杆的C点用弹簧测力计竖直向上提,使杠杆再次在水平位置平衡 (3)小明正确完成实验后,记录的数据如下表所示,分析数据可得出杠杆的平衡条件是: (用字母表示)。 实验次序 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1 0.1 2 0.05 2 2 0.15 1.5 0.2 3 3 0.05 1.5 0.1 【答案】(1)右 (2)BCD (3) 【详解】(1)由图甲可知,此时杠杆左端下降,应该将平衡螺母向右调,使杠杆在水平位置平衡。 (2)在A点挂3个钩码,B点挂2个钩码,此时杠杆再次在水平位置平衡,接下来应该多次改变动力、动力臂、阻力、阻力臂,重新实验,最后得出普遍结论,A选项只有一次实验,就得出结论,具有偶然性,故A不符合题意,BCD符合题意。 故选BCD。 (3)由第1次数据可知1N×0.1m=2N×0.05m 由第2次数据可知2N×0.15m=1.5N×0.05m 由第3次数据可知3N×0.05m=1.5N×0.1m 可以得到动力×动力臂=阻力×阻力臂,表达式为 39.(2025·山东济南·一模)同学们用杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的若干钩码探究“杠杆的平衡条件”。 (1)调节杠杆水平平衡后,第一组同学按图甲进行实验,第二组同学按图乙进行实验,你认为第 (选填“一”或“二”)组实验更方便,理由是 ; (2)如图丙所示,小刚调节杠杆在水平位置平衡。然后在B点下方加挂一些钩码,若仍要保持杠杆在水平位置平衡,需要用弹簧测力计A点施加一个竖直 (选填“向上”或“向下”)的动力; (3)保持所挂钩码位置不变,不断改变弹簧测力计的作用点,每次都使得杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计施加的动力F与其力臂L1的图象如图丁所示。由图象可知,各个数据点与两坐标轴所围成的矩形的面积(如图丁中阴影部分)是 (选填“相等”或“不等”)的,由此可以得到结论是: ; (4)实验结束后,小刚想到一个新问题:在生活中,杠杆是有自重的,当支点不在杠杆的中点时,杠杆也会平衡。如图戊所示,已知弹簧测力计的示数为2N,杠杆恰好平衡,则杠杆自身受到的重力为 N。 【答案】(1) 一 便于测量力臂 (2)向下 (3) 相等 动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积 (4)4 【详解】(1)[1][2]探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,此时力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来,故第一组实验更方便。 (2)如图丙所示的装置,要保持杠杆在水平位置平衡,可以用弹簧测力计在图丙中的A点施加一个竖直向下的力。 (3)[1][2]分析图丁中数据可知,两坐标轴围成的方形面积均相等,即动力和动力臂的乘积不变,保持所挂钩码位置不变,即阻力与阻力臂的乘积不变,因此可得杠杆平衡的条件为:动力臂与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。 (4)设一格的距离为L,根据杠杆平衡的条件可得 已知F=2N,带入上式解得 40.(2025·江苏常州·模拟预测)实验小组在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有刻度均匀的杠杆、支架、刻度尺、细线和重为0.5N的相同钩码若干个,已知杠杆上每个小格长度为5cm。 (1)如图甲所示,实验前,杠杆左侧下沉,则应将左端的平衡螺母向 (左/右)调节。直到杠杆在 位置平衡,目的是便于测量 ,支点在杠杆的中点是为了消除杠杆 对平衡的影响。 (2)小明同学完成某次操作后,实验现象如图乙所示,他记录的数据为动力 F1=1.0N,动力臂 L1=0.30m,阻力 F2=1.5N,则阻力臂 L2= m。 (3)小明同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臀=阻力×阻力臂”的结论,小华同学认为他的做法不合理,理由是 (4)小李同学利用图乙所示的器材,测出多组数据后,得出的结论是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。与小组同学交流后,小华同学为了证明小李同学的结论是错误的,她利用图丙中水平平衡的杠杆( OD>OA=OC)进行实验,保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。 ①在A处悬挂钩码,使杠杆平衡,再把A处悬挂的钩码改挂在C处,发现杠杆不再平衡。C 处与A 处相比,支点到力的作用点的距离 (变小/不变/变大); ②把A处悬挂的钩码改挂在D 处,发现杠杆仍保持平衡,D处与A处相比, 的距离不变; ③由此判断小李的观点是 (正确/错误)的。 【答案】(1) 右 水平 力臂 自重 (2)0.2 (3)一组实验数据太少,具有偶然性,不能找出普遍规律 (4) 不变 力臂 错误 【详解】(1)[1][2][3][4]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,力臂在杠杆上,便于测量力臂,支点在杠杆的中点是为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 (2)由杠杆平衡条件得 解得 (3)只有一次实验得出杠杆平衡的条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂。这种结论很具有偶然性,不合理。要进行多次实验,总结杠杆平衡条件。 (4)①[1]由题意知,OD>OA=OC,当把A处悬挂的钩码改挂在C处,支点到力的作用点的距离不变,但杠杠不再平衡。 ②[2]把A处悬挂的钩码改挂在D处,支点到力的作用线的距离相同,即力臂不变,发现杠杆仍保持平衡。 ③[3]由①②可知影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离,故小李的观点是错误的。 题型9:测量机械效率(5题) 41.(2025·广东清远·一模)小明在做“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示。 实验次数 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7% 2 3.0 0.2 1.4 0.6 71.4% 3 4.0 0.3 1.8 0.9 (1)利用甲图的滑轮组进行实验,要测量绳子自由端所受的拉力,应在弹簧测力计 (选填“保持静止”或“匀速上升”)时读数; (2)表中的实验数据是利用 (选填“甲”或“乙”)图所示的滑轮组测得的;机械效率指的是 与总功的百分比,第3次实验测得的滑轮组机械效率是 (保留一位小数); (3)分析表中数据,第3次实验拉力做的额外功是 J;滑轮组的机械效率与所提升物体的重力大小 。(选填“有关”或“无关”) 【答案】(1)匀速上升 (2) 甲 有用功 74.1% (3) 0.42 有关 【详解】(1)用滑轮组提起重物时,由于滑轮的转动,滑轮和轴之间、滑轮和绳子之间都存在摩擦, 在测量绳端所受的拉力时,需要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,在拉动过程中读读。 (2)[1]从表中数据可以看出,实验时绳子自由端移动的距离是物体提升高度的3倍,所以滑轮组承重绳子股数为3,则表中的实验数据是利用甲图所示的滑轮组测得的。 [2]机械效率指的是有用功与总功的百分比,用公式表示为。 [3]第3次实验测得的滑轮组机械效率是。 (3)[1]分析表中数据,第3次实验拉力做的额外功是。 [2]由表中3三组数据可知,在装置相同情况下,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高,则说明滑轮组的机械效率与所提升物体的重力大小有关。 42.(2025·江苏南通·一模)在“探究滑轮组工作时的特点”活动中,小明用如图所示的滑轮组提升钩码,改变钩码的数量,在正确操作的情况下,测得的实验数据如下(不计绳重)。 实验序号 钩码重 钩码上升高度 拉力 绳端移动的距离 1 10 30 2 10 30 3 10 30 (1)实验时,用手竖直向上 拉动弹簧测力计,读出弹簧测力计的示数; (2)第①次实验中,滑轮组的机械效率为 (保留一位小数); (3)从实验数据可得出实验结论:同一滑轮组, ,机械效率越高; (4)小明根据表格中的数据,发现重物的重力越大,由摩擦引起的额外功 (选填“越大”“越小”或“不变”),请你利用所学知识对此作出解释: 。 【答案】(1)匀速 (2) (3)所提升物重越大 (4) 越大 所挂钩码增多,摩擦力增大,额外功增多 【详解】(1)在实验中,为了正确测出拉力的大小,应拉动弹簧测力计竖直向上匀速上升。 (2)根据第①次实验数据可知 总功 机械效率 (3)第2次的机械效率; 第3次的机械效率; 由表中实验序号为1、2、3的实验数据可知,对于同一动滑轮,所提升物重越大,机械效率越高。 (4)[1][2]在计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值 即克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功时,要控制物体提升的高度相同,故应通过比较第①、②和③组的数据;第①次克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功 第②次克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功 第③次克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功 故重物的重力越大,差值越大,原因是:所挂钩码增多,摩擦力增大,额外功增多。 43.(2025·安徽·一模)第一实验小组研究杠杆的机械效率,他们用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在B点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在A点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,装置如图所示。 (1)将杠杆缓慢抬升,测得弹簧测力计的拉力为F,用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2 (不计摩擦)。则:杠杆机械效率的表达式为η= ×100%。(用所测的物理量符号表示) (2)若仅将弹簧测力计改挂到C点,仍将钩码竖直向上匀速提升h2的高度(不计摩擦),杠杆的机械效率为η',则η' η(选填“小于”、“等于”或“大于”)。 【答案】(1) (2)等于 【详解】(1)有用功为,总功,则机械效率的表达式为 (2)因为不计摩擦,设杠杆重心升高的距离为h,所以有 仅将弹簧测力计改挂到C点,仍将钩码竖直向上匀速提升的高度,则有用功不变。额外功是克服杠杆重力所做的功,因钩码上升高度相同,所以杠杆上升高度也相同,则额外功相同,因此总功不变,由可知,机械效率不变,故等于。 44.(2024·四川广元·二模)如图甲、乙所示,在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小红用同样的滑轮组装成两个不同的滑轮组,完成两次不同的实验,实验的部分数据如下表所示: 次序 物重G/N 物体提升的高度 h/cm 拉力 F/N 绳端移动的距离 s/cm 机械效率η 1 3 10 2 20 2 3 10 (1)实验过程中,测量绳端拉力 F时,应沿竖直方向缓慢 拉动弹簧测力计,并用刻度尺测出物体上升的高度 h和绳端移动的距离s。 (2)分析第1次实验,滑轮组的机械效率为 %。 (3)第2次实验装置如图乙所示,若忽略绳重和摩擦,则第 2 次实验测得的滑轮组的机械效率 (选填“>”“<”或“=”)第1次实验测得的滑轮组的机械效率。 【答案】 匀速 75 = 【详解】(1)[1]为了准确测出滑轮组的机械效率,应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动,以保证拉力大小恒定。 (2)[2]由图甲可知,绳子段数n=2,此时滑轮组的机械效率为 (3)[3]若忽略绳重和摩擦,根据可知,图乙中,有用功和额外功均未发生变化,即总功不变。根据可知,第2次实验测得的滑轮组的机械效率等于第1次实验测得的滑轮组的机械效率。 45.(2023·江苏扬州·中考真题)在学习了机械效率的相关知识后,课外研究小组有同学猜想:同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想,他们用如图所示的滑轮组进行实验,改变钩码个数,用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳,使钩码匀速向上运动,测得的数据如表1。    表1 实验次数 钩码重 钩码上升的高度 绳端拉力 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率 1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7 2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4 3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8 (1)分析表中的数据,他的猜想是 (选填“正确”或“错误”)的; (2)实验小组又进行了如下的探究:改变滑轮的个数组成不同的滑轮组,仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳,测得的数据如表2; 表2 实验次数 动滑轮个数 钩码重 绳端拉力 钩码上升的高度 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率 4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3 5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5 6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5 分析数据可知:物重相同,动滑轮个数越多越省力,但机械效率越 。进一步分析还发现,当滑轮组越来越省力时,它的额外功越来越大,甚至会出现额外功 有用功的情况,所以设计一个机械模型时,既要考虑省力,还要考虑 ; (3)根据表2中的数据,如果增加动滑轮个数继续实验,将会出现的困难是 ,你的改进方法是 。 【答案】 错误 低 大于 机械所做的额外功 机械效率变低 减轻动滑轮的质量 【详解】(1)[1]由表1数据可知,用同一滑轮组提升不同重力的钩码时,钩码上升的高度以及绳端移动的距离相同,所得的机械效率不同,即机械效率是变化的,因此他的猜想是错误的。 (2)[2]由表2数据可知,当物重相同时,动滑轮个数越多,绳端拉力越小,即越省力,但机械效率也变低。 [3]根据额外功等于总功与有用功之差可知,在第6次实验中,额外功大于有用功,由此可知当滑轮组越来越省力时,它的额外功越来越大,甚至会出现额外功大于有用功的情况。 [4]根据以上分析可知,在设计一个机械模型时,既要考虑省力,还要考虑机械所做的额外功。 (3)[5][6]由表2数据可知,在其它条件相同的情况下,增加动滑轮个数,机械效率变低,这是将会出现的困难。根据 可知,在提升的物体重力一定时,若要增大机械效率,应减小动滑轮重,因此改进方法是减小动滑轮的重力或减轻动滑轮的质量。 7 / 8 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$ 猜压08 力学实验(实验题) 题型1:测量物体的平均速度(5题) 题型2:测量物体的密度(5题) 题型3:探究滑动摩擦力大小的因素因素(5题) 题型4:探究液体压强的影响因素(5题) 题型5:探究浮力大小的影响因素(5题) 题型6:探究动能大小的影响因素(5题) 题型7:探究重力势能的影响因素(5题) 题型8:探究杠杆平衡条件(5题) 题型9:测量机械效率(5题) 猜押考点 考情分析 押题依据 力学实验 力学实验部分是我省中考的又一重要考察点,常涉及测量力的大小、探究力与运动的关系、验证牛顿运动定律等基础实验以及探究压力的作用效果探究液体压强的影响因素、探究影响浮力大小的因素、探究机械效率等。题目设计注重实验操作的规范性、数据处理的准确性以及实验结论的合理性,旨在检验学生的实验技能和科学探究能力。 近年来,力学实验题型越来越注重与实际生活的联系,如通过分析汽车刹车距离、运动员跳远成绩等实际问题,考察学生对力学原理的理解和应用。这要求学生不仅要掌握基础知识,还要具备将理论知识应用于实际情境的能力。 针对力学实验部分的考察,未来中考可能会继续强化实验操作的细节要求,如在测量力的大小时,对测量工具的精度选择、使用方法以及读数准确性进行更严格的考量。同时,对于探究力与运动的关系、验证牛顿运动定律等基础实验,可能会增加实验设计的灵活性,要求学生能够根据实验目的自行设计实验方案,选择合适的实验器材,并准确记录和分析实验数据。 此外,随着科技的不断进步,数字化实验设备在力学实验中的应用也可能会成为考察的重点。学生需要熟悉数字化实验设备的操作,能够利用相关软件进行数据处理和分析,得出更为精确的实验结论。同时,对于探究压力的作用效果、液体压强的影响因素、影响浮力大小的因素以及机械效率等实验,可能会更加注重实验过程的规范性和实验结论的合理性,要求学生能够深入理解实验原理,准确把握实验现象,从而得出科学的结论。 1.(2024·山东聊城·中考真题)小慧同学猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:接触面所受的压力、接触面的粗糙程度等。她使用接触面越来越粗糙的木板1、2、3分别进行实验,实验数据见下表。 编号 接触面 压力F/N 滑动摩擦力F1/N ① 木板1 4 1.16 ② 木板1 6 1.73 ③ 木板1 8 2.31 ④ 木板2 4 1.22 ⑤ 木板2 6 1.84 ⑥ 木板2 8 2.45 ⑦ 木板3 8 2.61 (1)根据①②③组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面 的关系。 (2)根据③⑥⑦组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面 的关系。 (3)实验结论是 。 (4)实验时如果增大拉动物体的速度,物体所受的滑动摩擦力将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。 (5)请举出一个生活中增大摩擦力的例子: 。 2.(2024·山东德州·中考真题)在探究水沸腾时温度变化的特点和测量盐水的密度实验中: 实验名称 事实与证据 问题讨论 探究水沸腾时温度变化的特点 (1)由图像可知,水沸腾时,继续吸热,温度 。 (2)用相同装置完成的两组实验中,所用水的质量大小关系为mA (选填“>”“>”或“=”)mB; 测量盐水的密度 (3)用天平测量烧杯和盐水的总质量为106g。 (4)将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,如图甲所示,量筒中盐水的体积为 cm3。 (5)用天平测得烧杯和剩余盐水的总质量如图乙所示,则盐水的密度为 kg/m3。 3.(2024·山东烟台·中考真题)橡皮泥可以被捏成各种形状,深受同学们喜欢。学习了力学知识后,小红利用家中的量杯、茶壶和垫块,测出了橡皮泥的密度。已知橡皮泥的密度大于水的密度(橡皮泥的吸水忽略不计),操作过程如下: ①如图,把茶壶的一侧垫起并装满水,将橡皮泥轻轻放入茶壶中,用量杯接住溢出的水; ②倒掉量杯中的水,从茶壶中取出橡皮泥,将量杯和橡皮泥擦干; ③把茶壶重新加满水,将橡皮泥捏成空心碗放入壶中,让其浮在水面上,用量杯接住溢出的水。 (1)操作①是为了获得橡皮泥的 ,操作③是为了获得橡皮泥的 ; (2)假设操作①量杯中水的体积为,操作③量杯中水的体积为,水的密度为,请写出橡皮泥密度的表达式 ; (3)如果操作③中茶壶里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中,则橡皮泥密度的测量结果 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 4.(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 g/cm3,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。 5.(2024·山东枣庄·中考真题)小华在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验时,所用实验器材及装置如下图所示。 (1)小华用力推箱子在水平面上运动时,发现箱子越重,推起来越费力,由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟 有关;水平面越粗糙,推起来越费力,由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟 因素有关; (2)在实验中,小华用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 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; (3)小华按要求进行实验,弹簧测力计的示数如图甲、乙、丙所示。小华多次实验后得出结论:在压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力 ;在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力 。在实验中,小华用到的主要研究方法是转换法和 法; (4)联想到“雨天路滑”,小华猜想:除了接触面材料,接触面上有水也可能影响滑动摩擦力的大小。于是他在桌面上注水后再次实验,发现多次测出的摩擦力都比没注水时要 (选填“大”“小”或“相等”)。通过讨论和查阅资料知道:在木块和桌面之间形成一层水膜充当了润滑剂。 6.(2024·山东菏泽·中考真题)物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用同一金属块依次进行如下步骤的操作: 根据上述实验步骤,完成下列问题: (1)步骤A中金属块重 N; (2)步骤B中金属块受到的浮力为 N; (3)分析 三步骤数据,初步得出浮力大小与液体密度有关; (4)若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,测力计的示数 1.6N(选填“大于”、“小于”或“等于”); (5)结合已学知识,根据步骤A、C,计算出金属块的体积为 (,g取10N/kg)。 7.(2024·山东潍坊·中考真题)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: 。 8.(2024·山东济宁·中考真题)小明将木板一端置于水平桌面上,另一端与量角器组装成斜面(如图所示),按以下步骤进行了实验: ①选3个物体A、B和C,分别测出它们的重力大小; ②将斜面倾角(木板与桌面夹角)调成5°,分别将物体A、B、C放置在斜面上保持静止,用压力传感器分别测出它们对木板的压力大小; ③将斜面倾角先后调成10°和15°,重复步骤②。 实验数据记录如下表: 斜面倾角 5° 10° 15° 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 物体 A B C A B C A B C 重力大小/N 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 压力大小/N 9.96 19.92 29.88 9.85 19.70 29.55 9.66 19.32 28.98 结合以上信息,按要求回答下列问题: (1)请在图中画出物体A对木板(斜面倾角为15°)压力的示意图,要求包含力的三要素 ; (2)若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系,可选择实验序号 中的数据进行分析; (3)分析比较实验数据可知:不同物体静止在同一斜面上时,物体对木板的压力与该物体重力的比值 ; (4)分析比较实验数据可知,同一物体静止在不同斜面上时,斜面倾角越大,物体对木板的压力与该物体重力的比值 (选填“越大”、“越小”或“不变”); (5)斜面作为一种简单的机械,在生活中常有应用。在沿斜面向上的拉力F作用下,质量为的物体沿斜面向上匀速运动了,升高了,斜面的机械效率为90%,则该物体所受摩擦力的大小为 N。(取) 9.(2024·山东威海·中考真题)2024年6月2日清晨,“嫦娥六号”成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区.探测器经历了减速、悬停、自由下落等复杂的运动过程。为了解探测器在月球上自由下落的有关情况,学校科技小组开展了相关研究。 第一步:实验探究。 (1)测量平均速度的原理为: (用公式表示)。 猜想:没有空气阻力时,物体由静止状态释放,下落的速度可能与物体的质量、体积、形状及下落时间有关。 实验:如图所示,为了在地球上模拟月球表面没有空气的环境,实验均在抽真空的竖直管道内进行。实验时,将不同数量的相同沙包放入不同的容器内,依次进行了甲、乙、丙、丁四次实验,物体在0s时由静止落下,利用频闪摄影记录了物体在0s、1s、2s、3s时的位置。(各种容器的质量均相等,容器形状和体积已在图中标注) (2)分析频闪照片,若想验证物体下落的速度与质量是否有关,应比较 ;若想验证物体下落的速度与形状是否有关,应比较 (上述两空均选填“甲”“乙”“丙”“丁”)。综合分析四次实验,请你判断没有空气阻力时,物体由静止状态释放,下落的速度与 有关; (3)利用精密测量技术测量速度,画出图中直线a。请推测时,物体的速度为 m/s,他们发现速度与时间的比为定值,于是将这个定值定义为一个新的物理量,则这个物理量的单位为 ; 第二步:联想迁移。 (4)科技小组又发现“速度与时间的比值”与“地球表面物体所受重力大小与质量的比值”存在某种神奇的“巧合”。若这种“巧合”在月球上同样成立,已知月球表面物体所受重力大小与质量的比值约为1.6N/kg,请判断物体在月球上竖直下落过程的图象可能为图中的 (选填“a”“b”“c”)。 10.(2024·山东泰安·中考真题)在“用天平和量筒测量盐水的密度”实验中,操作过程如下,请回答问题: (1)把天平放在水平桌面上,将游码拨到标尺左端零刻度线处,指针静止时如图甲所示,此时应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡; (2)继续进行实验: ①向烧杯中倒入适量的盐水,用天平测出烧杯和盐水的质量为109.2g; ②把烧杯中的部分盐水倒入量筒,如图乙所示,量筒中盐水的体积为 ; ③用天平测出烧杯和剩余盐水的质量,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示; (3)根据测量的实验数据,计算出盐水的密度为 ; (4)细心的小明同学发现,在步骤②中有少量盐水倒在了量筒外面,测得盐水的密度比真实值偏 (选填“大”或“小”)。 11.(2024·山东青岛·中考真题)小明用图甲所示的实验装置,研究物体从斜面上滑下过程中速度的变化。 (1)实验中使斜面保持较小的坡度,是为了便于测量 。 (2)段距离为,B为中点,测得小车从A点运动到B点的时间为,从A点运动到C点的时间为,根据以上数据可以判断 。(选填“>”、“<”、“=”) (3)为使测量更准确、数据更直观,用位置传感器进行实验,得到的图像与图乙中 相似。 (4)撤掉金属片,让小车从A点自由滑下,发现小车在水平木板上滑行一段距离停止,说明力可以改变物体的 ,在木板上铺上薄玻璃板,让小车仍从A点自由滑下,发现小车在玻璃面上滑行距离更 ,由此推理:若小车运动时不受阻力,它将做 运动。 12.(2024·山东青岛·中考真题)小明在海边游泳时,发现塑料泡沫板浮在水面上,石块却沉入水底,由此,他进行了有关浮力的实验探究。 (1)如图甲所示,用弹簧测力计测出石块的重力为 N; (2)将石块缓慢浸入水中,弹簧测力计示数 ,石块浸没后,在触底之前,弹簧测力计示数 ,说明浮力的大小与 有关; (3)将 相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中,若发现它们所受的浮力大小 ,说明浮力的大小与物体密度无关; (4)将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管,分别以图乙和图丙的方式浸没于水中,能反映浮力产生原因的是图 。 13.(2024·山东德州·中考真题)实验项目小组利用弹簧测力计等器材完成以下实验: 实验名称 装置图 问题讨论 探究影响滑动摩擦力大小的因素 (1)比较甲、乙两图可得:在接触而粗糙程度相同时,压力 ,滑动摩擦力越大。 (2)通过比较 两图可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。 (3)如图丁所示的实验装置 (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。 探究浮力的大小跟哪些因素有关 (4)物块的重力为 N。 (5)比较A、B、C,可知:浮力大小与 有关。 (6)物块的密度为 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3) 14.(2024·山东淄博·中考真题)同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”,如图甲。一端烛油滴下时,此端就上升,两端交替上下。为了寻找上述现象的原因,同学们用铁架台、杠杆(已在水平位置平衡)、质量相等的钩码等器材进行以下探究。 (1)图乙中杠杆水平平衡,分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置,发现杠杆不再平衡。 小聪认为:影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离; 小明认为:影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。 为判断谁的观点正确,同学们利用图丙中水平平衡的杠杆(OD>OA=OC)进行实验,保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。 ①把A处悬挂的钩码改挂在C处,发现杠杆不再平衡。与A处相比,支点到力的作用点的距离 (选填“变小”“不变”或“变大”); ②把A处悬挂的钩码改挂在D处,发现杠杆仍保持平衡,这两种情况下 的距离不变; ③由此初步判断 的观点是正确的; (2)明确影响因素后,同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件,将实验数据记录在设计的表格中。 实验次数 动力F1/N a 阻力F2/N b 1 1.0 10 2.0 5 2 1.5 5 0.5 15 3 2.0 15 1.5 20 ①表格中a处应填写的内容是 ; ②分析表中数据,得出杠杆平衡的条件是 ; ③若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码,杠杆 端下沉; (3)交替上下的蜡烛“跷跷板”,一端烛油滴下时,此端上升。原因是 。 15.(2024·山东东营·中考真题)某同学为测量一木质小挂件的密度,选用以下器材:天平(带砝码)、量筒、烧杯(装有足量水)和长钢针,进行实验。 (1)把天平放在水平桌面上,游码移动到标尺左端的 处,此时指针位置如图甲所示,则应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母使横梁平衡; (2)将挂件放在天平左盘,向右盘加减砝码并调节游码,当天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图乙所示,其质量为 g; (3)用烧杯向量筒中倒入60mL的水,将挂件放入量筒,然后用长钢针按住挂件使其刚好浸没于水中,量筒中的水面如图丙所示。算出挂件的密度为 kg/m3; (4)因木质挂件具有吸水性,实验测得的密度值 (选填“偏大”或“偏小”); (5)有同学提出:不用天平,仅使用其他上述器材也可测出该挂件的密度。请写出实验步骤和密度的表达式(水的密度用水表示,其他符号自定)。 【实验步骤】 ; 【密度表达式】 。 16.(2024·山东济南·中考真题)小东在学习“阿基米德原理”时,发现老师研究的物体都是在液体里下沉的,于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小是否等于物体排开的液体所受重力的大小”。 (1)小东在设计实验时,通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下: 因为木块漂浮在水中,所以木块所受浮力的大小等于木块所受重力的大小; 若要验证是否等于,只需验证 ; 又因为,所以只需验证是否等于; 于是,小东找来了电子秤(可直接显示物体质量)、溢水杯和小烧杯进行实验,实验步骤如下: a、用电子秤测量木块的质量; b、用电子秤测量小烧杯的质量; c、把木块轻轻放入装满水的溢水杯中,用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水; d、用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量; (2)实验数据记录如表所示: 研究对象 木块质量 /g 小烧杯质量 /g 杯、水总质量 /g 排开水的质量 /g 木块 80 38 118 分析表格中的实验数据,得出结论:漂浮在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小 ; (3)在和同学交流分享时,小华认为以上实验过程可以更加简化,如图乙所示,只需将装满水的溢水杯放在电子秤上,将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水,等溢水杯中不再有水溢出时,拿走小烧杯,若观察到 ,即可得到; (4)小明梳理小东的推理过程时发现,下沉的物体不能通过“是否等于”间接验证“是否等于”,原因是 。 题型1:测量物体的平均速度(5题) 1.(2025·江苏无锡·一模)如图甲所示剪两个等大的圆纸片,并分别剪出大小不等的扇形缺口,再将它们粘贴成两个纸锥: (1)将两个纸锥从同一高度同时释放,应选择图中所示的 位置(填“乙”或“丙”); (2)如图丁所示,相机每0.5秒拍照一次,纸锥从A到D做 运动(选填“加速”“减速”或“匀速”)。图戊为纸锥从E到F过程的放大图,则EF段纸锥下落的速度是 m/s。 2.(2025·山西长治·模拟预测)某组同学探究“物体下落时运动速度随时间变化的规律”的过程如下: A.同学们猜想:物体下落的时间越长,运动的速度越大。 B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用刻度尺测量“小纸杯”在空中直线下落的距离。找出速度随时间的变化规律,以验证猜想。 C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入表中,然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的图线,如图中图线1、2、3、4、5所示。 D.同学们对实验数据进行分析、归纳,验证猜想。 时间 0 2.0 下落距离 0 x (1)从图像中可以发现纸杯在下降到最后阶段会做 直线运动。 (2)小组分别将不同数量的“小纸杯”叠放在一起重复多次实验,你觉得这样操作的目的是 。 (3)如表所示,当t=0.4s时纸杯下落的距离忘记记录,则可能填的数据为 (选填“0.46”或“1.18”),通过实验数据和图像分析可知该组同学的猜想是 的。 3.(2025·辽宁·一模)小明同学用如图所示的实验装置“测量小车运动的速度”,让小车沿斜面从处由静止开始下滑,在、、三处均有电子表显示时间,(数字分别表示“时∶分∶秒”)请你回答下列问题。 (1)该实验原理是 。 (2)实验时,斜面的坡度应 (选填“较大”或“较小”),为了便于测量时间。 (3)经测量,,,则小车通过段的平均速度是 。 (4)小车通过点的速度为,在第时的速度为,则与的大小关系是 (选填“”“”或“”) 4.(2025·江西·模拟预测)在布置元旦晚会现场时,小斌把充满气的气球挂在教室的墙上,在一次充气时手没有抓稳气球,气球就飞到了对面的墙上。好奇的小斌想探究气球火箭的运动特点,他准备了如图所示的器材,气球火箭固定在长为20cm的吸管BC上,将气球充气后,由静止开始释放,当吸管B端运动到A点时,气球火箭停下来,AB两点的距离为2m。 (1)为了测量气球火箭运动的速度,需要刻度尺和 。 (2)气球火箭向前飞行的原理是 。 (3)小斌测出气球火箭全程运动的时间为,请计算此过程中气球火箭的平均速度为 。 (4)小斌对气球火箭的某段运动过程进行了分段测量,记录数据如下表: 路程 0 20 40 60 80 100 120 140 160 时间 0 分析数据发现:气球火箭从第 s开始可能做匀速直线运动,理由是 。 (5)聪明的小斌发现,充气越足的气球飞得越快,他猜想气球火箭的速度可能与气球内外的压力差有关,接下来他应该选择 (选填“相同”或“不同”)的气球,充入不等量的气体重复几次实验。 (6)小斌多次实验的目的是______。 A.取平均值减小误差 B.寻找普遍规律 5.(2025·陕西·模拟预测)从斜面同一高度由静止释放的不同物体,到达水平面时的速度与哪些因素有关?小明猜想该速度可能与物体的形状和质量有关。他选用了以下物品进行实验:玻璃板、木块、挡板、塑料小球、空塑料瓶和装满沙子的塑料瓶。实验步骤如下: ①如图-1,用玻璃板、木块搭一个倾角较小的斜面; ②将挡板放在玻璃板上并固定住; ③将小球、装满沙子的塑料瓶和空塑料瓶放到斜面和挡板之间; ④移走挡板,用速度传感器测出各物体到达水平面时的速度。 请回答下列问题: (1)图-1中有两种快速移走挡板的方案,你认为合理的是 (选填“a”或“b”); (2)在步骤④中,要判断物体运动到水平面时的速度大小与物体的形状是否有关,应选择空塑料瓶和 (选填“装满沙子的塑料瓶”或“塑料小球”)进行比较,应控制所选物品 相同; (3)在步骤④中,发现装满沙子的塑料瓶和空塑料瓶到达水平面时速度基本相同,说明物体从斜面同一位置由静止滚下,运动到水平面时的速度大小与物体的质量 (选填“有关”或“无关”); (4)小华对上一问得到的结论有所怀疑,于是他将装了一半沙子的塑料瓶和装满沙子的塑料瓶放上斜面进行步骤③④,测出装了一半沙子的塑料瓶到达水平面时的速度总是小一些,同时观察到该瓶内部的沙子在不断翻滚。请你从能量的角度分析,该瓶速度小的原因可能是 。根据小华实验的启发,请你猜想一个可能会影响物体到达水平面时速度大小的因素: ; (5)小华改变装入瓶内沙子的量继续实验,在某次实验中,移走挡板后瓶子未滚动,小华联系“当直尺伸出桌边的长度超过时才会掉落”这一生活情景,分析得出,此时塑料瓶的重心位置可能是图-2 所示。 题型2:测量物体的密度(5题) 6.(2025·山东滨州·模拟预测)小滨在学校实验室测量了花生油的密度: (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;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 ; 小滨回到家,得知妈妈购买了一只手镯,据商家介绍手镯的材质是和田玉的。小滨想利用家中的电子秤、大玻璃杯(杯子直径大于手镯外径)、细线、水、(如图丁所示)验证手镯的材质。她设计了如下的实验方案。 (3)请你将小滨的实验步骤补充完整: ①已调零的电子秤放在水平桌面,测量手镯的质量,并记入表格; ②将适量的水倒入玻璃杯中,用电子秤测量水和杯子的总质量,记入实验表格; ③装水的玻璃杯仍放在电子秤上,用细线拴住手镯,手提细线将手镯 ,记录电子秤的示数; ④利用测量数据及水的密度,写出该手镯的密度表达式: ; (4)请画出实验数据记录表格 。 手镯的质量m1/g 水和杯子的总质量m2/g 用细线拴住手镯,手提细线将手镯浸没在水中,不与杯底和侧壁接触,记录电子秤的示数m3/g 手镯排开水的质量为 m排/g 手镯排开水的体积V手镯/cm3 手镯的密度ρ/(g·cm-3) 7.(2025·山西长治·模拟预测)小明网购了一个仿真“鸡蛋”,为了初步鉴定它的成分,进行了测量鸡蛋密度的实验,操作如下: (1)先将天平放在水平桌面上,将游码移到 ,指针静止后如图甲所示,为了使天平横梁平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调; (2)将“鸡蛋”放在天平的左盘,在右盘加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,盘中砝码和游码的位置如图乙所示,则“鸡蛋”的质量m0= g; (3)接下来测“鸡蛋”的体积,但因量筒口径过小,“鸡蛋”无法放入,于是小明选用一个烧杯辅助测量,他采用了如图丙中的步骤进行测量: ①向烧杯中加入适量的水,并用天平测出烧杯和水的总质量m1; ②如图丙A所示,烧杯放在水平桌面上,用细线系住“鸡蛋”缓慢浸没在水中,在烧杯壁上标记水面的位置; ③如图丙B所示将“鸡蛋”从水中取出,向烧杯中缓慢加水至标记处,如图丙C所示,再用天平测出此时烧杯和水的总质量m2; ④则“鸡蛋”的密度表达式ρ= (用字母m0、m1、m2和ρ水表示); (4)根据以上步骤③“将鸡蛋从水中取出”时会带出部分水可得,测量结果 (选填“会”或“不会”)受到影响。 8.(2025·湖北孝感·一模)某同学测量物质的密度。 (一)测量小石块的密度 (1)如图(a),天平放在水平台上,指针静止时指在分度盘的中线处,此操作过程 (填“规范”或“不规范”); (2)天平平衡后,将小石块放在天平左盘,当天平重新平衡时,右盘所加砝码及游码的位置如图(b)所示,则小石块的质量为 g; (3)利用图(c)所示方法测出小石块的体积; (4)根据测量数据求得小石块的密度 ; (5)若小石块吸水,会使测得的密度偏 ; (二)测量豆浆的密度 该同学用厨房电子秤、透明玻璃杯、水(密度为ρ水)、记号笔、豆浆,进行如下操作: (1)将玻璃杯放在电子秤上,按下“去皮”键,电子秤示数归零,表明“去皮”成功(电子秤将玻璃杯的质量从显示中去除); (2)向玻璃杯中缓慢加水,测出水的质量,在水面处用记号笔做好标记; (3)将玻璃杯中的水倒出,擦干玻璃杯后放在电子秤上,向玻璃杯中缓慢加入豆浆至标记处,测出质量; (4) 用、和ρ水,表示豆浆的密度ρ= 。 9.(2025·重庆巴南·一模)小丽学习物理之后,经常利用所学知识解决实际问题。她想测一下出去游玩时妈妈给她买的饰品的密度(饰品的密度大于水的密度),她向实验室老师借来天平、烧杯、量筒,开始进行如下实验。 (1)小丽先将天平放置在水平桌面上,图甲是小丽在调节天平平衡时的情景,她在操作上的错误是 ;改正错误后,指针指向分度盘左侧,应将平衡螺母向 调节,直至天平平衡。 (2)小丽将饰品放在天平的左盘中,在右盘中用 增减砝码,天平平衡后,右盘中砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,则饰品的质量为 g。 (3)用量筒和细线测量饰品的体积如图丙所示,则饰品的体积为 ;实验所测饰品的密度为 。 (4)如果先测饰品的体积,再测饰品的质量,会导致所测饰品的密度 (选填“偏大”或“偏小”),原因是 。 10.(2025·吉林延边·一模)科学选种是提高粮食产量的关键环节。某小组同学想测量稻谷种子的密度,具体做法如下: (1)先将天平放在水平桌面上,将游码移到标尺零刻度线处,指针静止后如图甲所示,为了使天平横梁平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调; (2)用调好的天平测量适量稻谷种子的总质量m1,天平平衡时右盘所加砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,m1= g; (3)往量筒中加入适量的水,测得其体积V1,将上述种子放入量筒中,种子全部沉入水中,液面稳定后,此时水和种子的总体积V2,如图丙所示。则种子的密度= kg/m3: (4)若考虑种子吸水(体积不变),上述测量方法会造成稻谷种子密度的测量值 ;(填“偏大”“偏小”或“不变”) (5)经过反思后改进了实验方案:将量筒中种子倒出,用纸巾吸干种子表面的水后,再次测得种子总质量为m2,则种子密度= 。(用水和测得的物理量表示) 题型3:探究滑动摩擦力大小的因素因素(5题) 11.(2025·重庆·二模)(1)小鑫想为体育中考选一双鞋底更粗糙的运动鞋,于是用两款质量不同的运动鞋A、B进行了下面的实验: ①小鑫要测量鞋子A在水平橡胶垫上受到的滑动摩擦力的大小,他应该将弹簧测力计在 (选填“水平”或“竖直”)方向上调零。调零后,小鑫用手快速拉动橡胶垫,鞋子相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数如图甲所示,则此时鞋子A受到的摩擦力为 N。 ②接着,他又用如图乙所示的方法测出了鞋子B在同一橡胶垫上受到的摩擦力为1.2N,于是他得出鞋子A鞋底更粗糙的结论。乐乐认为这个结论是错误的,理由是未控制 相同。 (2)科技小组为了探究“压力的作用效果与哪些因素有关”设计了如图丙所示实验。在A、B、C三个图中B图海绵的凹陷程度最大。 ①将装有水的矿泉水瓶放在海绵上,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种研究方法也应用于 ; A.用排水法测石块的体积 B.用煤油升高的温度反映电流产生的热量 ②通过图丙B、C两图现象可得出:当受力面积一定时,压力越小,压力的作用效果越 (选填“明显”或“不明显”); ③实验时,将图丙A中的矿泉水瓶放到石板上,如图丙D所示,在图丙A、D两种情况中矿泉水瓶产生的压强pA pD (选填“大于”、“小于”或“等于”)。 12.(2025·辽宁沈阳·一模)如图所示的是探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。  (图甲、乙、丙中木板材料相同,图甲、乙中木板更光滑) (1)实验前要把弹簧测力计在 (选填“水平”或“竖直”)方向上调零。 (2)将木块放在水平木板上,每次都用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动,木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数;现仍利用如图甲所示的实验装置,下列两种操作木块所受摩擦力的大小仍为1.2N的操作是 (填字母)。 A.木块以更大的速度做匀速直线运动     B.将水平拉力F₁增大到3N (3)如图乙实验过程中,砝码受到的摩擦力是 N。 (4)对比图乙、图丙两次实验的结果,你能得到的结论是: 。 (5)为了使弹簧测力计示数稳定,小明对实验装置进行了改进,如图丁所示,他用水平拉力F拉动长木板,待弹簧测力计示数稳定后,木块C受到水平向 的摩擦力,大小为 N。 13.(2025·福建福州·模拟预测)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,某实验小组选择如图的装置和器材进行实验。 (1)实验中,必须水平拉着木块做匀速直线运动,目的是根据 可得到物体受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力大小; (2)由甲、乙实验可得,在接触面粗糙程度相等时, 越大,滑动摩擦力越大; (3)比较甲、丙两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丙实验中弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。这个结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ; (4)同学们又利用图丁所示的装置进行了实验,通过比较F1、F2大小,还可进一步探究滑动摩擦力大小与 的关系; (5)图甲中,同学们已在水平方向上对弹簧测力计进行校零,若用该弹簧测力计在进行图丁实验时未对弹簧测力计进行再次校零,则测量结果将 。(选填“偏大”或“偏小”) 14.(2025·湖北荆州·模拟预测)日常生活中,鞋底的防滑性直接影响着鞋子穿用时的舒适性和安全性,良好的防滑性更有利于行走稳定,从而减少伤害。于是小明设计实验探究家中两款运动鞋的防滑性能。 (1)如图甲所示,小明用弹簧测力计拉着运动鞋沿水平桌面做匀速直线运动,此时运动鞋受到的滑动摩擦力为 ; (2)按如图甲所示的装置进行实验时,小明发现实验操作不方便,思考后进行了优化,改成了如图乙所示的实验方案。让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫依次进行测量,记录的实验数据如下表: 次数 款式 鞋与填充物的总重 弹簧测力计的示数 1 A款 4 2.0 2 A款 5 2.2 3 B款 4 2.4 4 B款 5 2.6 在比较两款运动鞋的防滑性能实验中,鞋内加入填充物的目的是控制 相同; (3)分析实验数据可知:① (选填“A”或“B”)款运动鞋的防滑性能较好;②在接触面粗糙程度一定时, ,滑动摩擦力越大; (4)在图乙装置第1次实验的基础上,小明多次改变了拉动橡胶垫的速度,重复实验,如图丙所示,观察到弹簧测力计的示数仍为,由此可得出结论:滑动摩擦力的大小与 大小无关; (5)请写出一个图乙装置相比于图甲装置的优点: (合理即可)。 15.(2025·广东·一模)小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中”,猜想了下列可能影响滑动摩擦力大小的因素有: ①接触面所受的压力的大小; ②接触面的粗糙程度; ③接触面的面积。 接下来小明通过如图所示的实验操作验证他的猜想。 (1)实验中,小明应该用弹簧测力计沿 方向 拉动木块在长木板上滑动,根据 的原理,可知道摩擦力的大小等于拉力的大小,从而测出木块所受的摩擦力的大小; (2)对比甲、丙两图,可以验证猜想 (选填“①”、“②”或“③”); (3)如果小明要探究猜想①,他应该选择 两图所示的实验步骤来操作,根据所选图中弹簧测力计的示数可得出结论: ; (4)小明为了探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论正确吗?如果正确,请写出分析过程;如果不正确,请重新设计实验方案: 。 题型4:探究液体压强的影响因素(5题) 16.(2025·山东滨州·模拟预测)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)为使U形管两侧液面高度差更明显,可将U形管中的液体换成密度 (填“更大”或“更小”)的液体; (5)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10N/kg) (6)利用如图戊所示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。如图己所示,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 ()。 17.(2025·重庆九龙坡·模拟预测)如图所示是小李同学“探究液体内部压强大小影响因素”的实验装置。 (1)如图甲所示,实验前,用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”); (2)如图乙、丙所示是将该装置的探头放入水中不同深度的情况,比较后可初步得出结论:在同种液体中,液体内部的压强随深度的增加而 ; (3)将探头放入水中某一深度不变,改变橡皮膜朝向,目的是探究液体内部压强大小与 是否有关; (4)比较图丙和图丁,可得出结论是:不同的液体,同一深度,产生的压强大小与液体的 有关; (5)在做探究液体内部压强大小与液体密度关系的实验时,小李同学认为两烧杯中的液面必须相平。小李的观点 (选填“正确”或“不正确”),理由是 ; (6)小李同学找到了两个底面积(SA<SB)不同的直柱容器,向容器中加入深度相同的水,如图所示,此时两个容器中水对底部的压强分别为pA和pB,则pA pB(选填“>”、“<”或“=”),小李将同一压强计探头分别放入两容器的底部,压强计U形管两边液面的高度差分别为∆hA和∆hB,多次实验发现∆hA均大于∆hB,产生该现象的原因是 。 18.(2025·辽宁大连·一模)如图所示,小洋同学利用一个空矿泉水瓶做实验: (1)实验时发现液体能从侧壁的孔中喷出,说明瓶中液体内部有 ; (2)物理课上“探究液体内部的压强与哪些因素有关”时,小洋提出以下三个猜想: 猜想A:液体内部的压强与液体的质量有关; 猜想B:液体内部的压强与液体的深度有关; 猜想C:液体内部的压强与液体的密度有关; (3)如图所示,液体压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器;实验前,小洋没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差,接下来的操作应该是 (选填字母); A.从U形管右侧管口向外倒出适量水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内添加适量水 (4)验证猜想A:通过比较 两图所示的实验现象,证明了液体内部的压强与液体的质量无关; (5)根据图甲乙丙丁的实验现象,得出本实验的结论: ; (6)学习了液体压强的计算公式后,小洋用下图所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,接着测量了左侧水面到容器底的深度,左口水面到橡皮膜中心的深度,右侧待测液体液面到容器的深度,右侧待测液体液面到橡皮膜中心的深度;请你推导出待测液体密度的表达式为 (已知水的密度为)。 19.(2025·安徽合肥·一模)小南利用生活器材自制了薄壁实验箱来探究“液体压强大小与什么因素有关”。实验操作如下: (Ⅰ)如图(a)所示,实验箱分为内箱A与外箱B,内箱A固定在外箱B的内侧,内箱A下部有一圆形孔C,在圆孔C上蒙上了一层橡皮膜,开始时橡皮膜是平的。 (Ⅱ)先在A箱中不断加水,实验现象如图(b)、(c)所示。 (Ⅲ)然后B箱中加入一定量盐水,使盐水和水的液面相平,实验现象如图(d)所示。(已知) (1)实验中,小南通过观察橡皮膜的形变程度来反映液体压强的大小,由图(c)、(d)现象可知,液体深度相同时,密度越大的液体产生的压强越 。 (2)小南还利用薄壁实验箱测量出某未知液体的密度,如图(e)所示,在A箱中加入水,在B箱中加入某未知液体,使橡皮膜变平,用刻度尺测得此时厘米,厘米,厘米,则未知液体的密度为 kg/m3。(已知) 20.(2025·重庆巴南·一模)小红同学用如图甲所示的压强计探究液体内部压强特点。 (1)压强计探头上的橡皮膜用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好。实验过程中通过观察U形管两边液面的 来反映液体内部压强的大小; (2)小红调节压强计,使U形管左右两侧的水面相平后,把金属盒浸在液体中,如图乙所示,保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,可以得到结论:同种液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强都 ; (3)小红在图乙的基础上,继续将金属盒下移一段距离,是为了探究液体压强与 之间的关系。如图丙所示,烧杯内装有另一种液体,且液面与图乙中的液面相平,再与图乙比较, (选填“能”或“不能”)比较两种液体的密度大小关系; (4)在图丙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其混合均匀后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将 (选填“变大”“变小”或“无法判断”)。 题型5:探究浮力大小的影响因素(5题) 21.(2025·河北石家庄·一模)如图所示,小明利用弹簧测力计、溢水杯、烧杯、小水桶、石块(附悬挂线)和水等器材探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。 (1)实验步骤为:①如图甲所示,将溢水杯盛满水,烧杯放在溢水口,用弹簧测力计测出石块的重力G; ②如图乙所示, ,读出此时弹簧测力计示数F; ③如图丙所示,用弹簧测力计测出空的小水桶的重力G0,将烧杯中的水倒入小水桶中,测出小水桶和水的总重力G总; (2)由图可知,石块完全浸没在水中时受到的浮力为 N,此时排开水所受重力为 N,由此可以得出的结论是物体受到的浮力大小 (选填“大于”“小于”或“等于”)物体排开液体的重力; (3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是________; A.用原来的方案和器材多次测量取平均值 B.用原来的方案将水换成酒精进行实验 C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 (4)实验结束后,小明的同桌小红也做了该实验,她的实验方案是将图乙中的烧杯换为量筒,测出石块完全浸没时排开水的体积,小红 (选填“能”或“不能”)据此得出浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。 22.(2025·江苏无锡·一模)小明利用天平和量筒测量未知液体的密度: (1)天平放在水平工作台上,将游码拨至零刻度线后指针如图甲所示,此时应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡; (2)小明为称量20g液体,先测出空烧杯的质量,接着在右盘中再加20g砝码,在烧杯中加入液体,发现指针向右偏转,接下来的操作是 。称得20g液体后,小明将所有液体倒入量筒测得体积为25mL,则液体的密度为 g/cm3; (3)小华利用一把刻度尺、装有适量水的水槽和两个相同的薄壁圆柱形平底玻璃容器(容器厚度忽略不计),也测量出了未知液体的密度,操作如下: ①向容器中倒入适量的液体,将容器缓慢的放入水槽中,使其竖直漂浮,如图乙所示,测出容器下表面到水面的距离为h1; ②从容器中取出一部分液体,放入另一个玻璃容器中,如图丙所示,测量出容器内液体深度为h0; ③容器再次处于竖直漂浮状态,如图丁所示,测出容器下表面到水面的距离为h2; ④液体密度ρ液= (用h1、h2、h0、ρ水表示)。 23.(2025·江苏无锡·一模)学完阿基米德原理之后,小宜和小兴用如图所示的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上,向溢水杯中加水后(如图甲所示),然后他们将物体缓慢下降,当物体的部分体积浸在水中时(如图乙所示),剪断系在物体上的细线,将物体缓慢沉入到水底后(如图丙所示)(g取10N/kg) 测力计A/N 测力计B/N 电子秤/g 第一次 1.00 0.02 500.00 第二次 0.60 0.22 520.00 第三次 0 540.00 (1)观察乙、丙两图可知物体在 图中所受浮力更大;图乙中物体受到的浮力为 N; (2)在整理数据时,小宜和小兴发现第三次实验中测力计B的示数记录不同,小宜记的是0.62N,小兴记的是0.42N,他们讨论推理后认为有一个数据是正确的,请判断 的记录是正确的。小桶里的水重 (>/=/<)物体所受的浮力,原因是 。 24.(2025·辽宁·一模)在测量液体和固体密度的实验中: (1)将天平放在 台面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现天平指针指在分度盘中线的左侧,为了使天平平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。 (2)如图甲、乙,用天平测得烧杯和剩余饮料的总质量为,饮料的密度为 。 (3)接着,用水、刻度尺、薄壁轻质塑料瓶测石头的密度,设计了如图丙所示方案,请将实验步骤补充完整: 在薄壁轻质塑料瓶中装适量的水,用刻度尺测出瓶中水的深度为; 用双面胶(不考虑质量和体积)把石头粘在瓶底,将瓶子放水中,瓶子恰好在竖直方向漂浮,用刻度尺测出瓶子浸入水中的深度为; 将瓶子和石头上下对调,再将瓶子放入水中,瓶子仍在竖直方向漂浮,用刻度尺测出 的高度为,则石头密度的表达式为 。(用和测量量的符号表示) 25.(2025·湖北孝感·一模)李佳和同学们利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶和足量的水等实验器材,做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验,进行了如图所示的操作(g取,)。 (1)由 两图得出物块所受浮力,再由另外两图得出物块排开液体所受重力,可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力; (2)实验时,若溢水杯中未装满水,则会导致测出的 (选填“偏大”或“偏小”); (3)为了得到更普遍的结论,接下来的操作中合理的是(  )(选填字母); A.用原来的方案和器材多次测量求平均值 B.将物块换成小石块,用原来的方案再次进行实验 (4)小组同学经过交流、评估和反思后,得出实验步骤的最佳顺序是 。(填入“甲、乙、丙、丁”的合理顺序) (5)根据实验数据,还可以计算出物块的密度 。 题型6:探究动能大小的影响因素(5题) 26.(2025·天津河东·模拟预测)小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,他用质量不同的两个钢球m和M (M的质量大于m),分别从不同的高度h和 (H>h)静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图所示。 (1)小明通过观察木块B移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这种研究方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”)。 (2)由甲、乙两图可得实验结论: (3)小丽根据甲、丙两图得出结论:物体的动能大小与质量有关,她的看法是否正确? (选填“正确”或“错误”),理由: 。 (4)另一位同学用图所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度(h2> h1)由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法是 (选填“正确的”或“错误的”)。 27.(2025·山东泰安·一模)在“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小明同学让同一钢球分别从斜面同一位置由静止开始滚下,撞击木块。 (1)该实验是通过观察木块移动的距离来判断 (选填“钢球”或“木块”)动能的大小; (2)分析如图所示的两次实验可得,物体质量相同时, 越大,动能越大;所以机动车辆行驶过程中绝对不允许 (选填“超载”或“超速”); (3)小明由此实验联想到“阻力对物体运动的影响”的实验,让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始自由下滑,到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动,直到停止在水平面上。 ①实验时让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下。其目的是让小车在粗糙程度不同的平面上开始运动时获得相同的 ; ②一般人的思维都局限在直接比较小车在不同平面上运动的距离不同,但科学家们却能发现,物体运动的平面越光滑,相同情况下物体受到的阻力越小,运动的距离越长速度减小的 ,并由此进一步科学推理出:运动的物体如果不受外力作用,它将做 。 28.(2025·江西·一模)汽车超载、超速行驶时很容易造成交通事故。小明由此想到这可能与物体动能大小有关,因此设计了如图所示的实验过程,其中。 (1)小球进入水平面时的动能是由 转化来的。组装好实验器材后,小明分别让小球由静止开始滚下,通过观察 (选填“木块”或“小球”)运动的远近来判断动能的大小。 (2)甲、乙两次实验探究的是动能与 的关系,并由此可以得出: 相同时, 越大,动能越大。 (3)用 两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。 (4)若在实验中,小球动能过大导致木块滑出了水平木板。为解决这一问题,可采取的措施是 。 29.(2024·广东汕尾·模拟预测)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小智同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验,让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,铁球与木块在水平面上共同移动一段距离后静止。 (1)本实验探究的是 (选填“铁球”或“木块”)的动能大小影响因素;在探究动能大小与物体质量关系时,应选图中 两次实验进行探究,使铁球到达水平面时的 相同; (2)如图甲、乙所示,质量为m的大球与质量为的小球,从同一斜面的同一高度由静止释放,观察到大球将木块推出的距离较远,由此可得到的结论是:当速度相同时,质量越大, 越大;甲图中木块被推动时所受摩擦力大小 (选填“大于”、“小于”或“等于”)乙图中木块被推动时所受摩擦力大小; (3)如图两个交通标志中, 图运用到了(2)所述结论。 30.(24-25九年级上·广东茂名·期中) (1)如图甲,探究物体重力势能与哪些因素有关的实验中: A、B、C为三个体积相同质量不同球体,mA=mB>mC;三球落下砸到沙地如图所示,比较A和C球是探究物体的重力势能与 的关系,实验中运用了控制变量法和 法。 (2)图乙探究的是动能与 的关系,实验中通过 来比较小球动能的大小; (3)小刚还设计了丙图所示的装置进行实验;若用A、B两个质量不同的小球(mA>mB)将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,同一木块受到撞击后相应移动距离sA sB(选填“>”、“<”或“=”)。 题型7:探究重力势能的影响因素(5题) 31.(2025·江苏无锡·一模)小华利用饮料瓶和水、装有沙子的纸盒探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,三次实验情景如图所示。她通过观察 来比较重力势能的大小,她应选择 两组实验探究物体重力势能的大小与物体质量的关系。饮料瓶下落过程中将重力势能转化为 能。 32.(24-25九年级上·江苏南京·期末)为探究“重力势能的大小与什么因素有关”,小明用小方桌、沙箱及A、B、C三个金属球进行了如图所示三次实验。金属球的质量关系为;A、B、C自由下落时距小方桌桌面的距离关系为;桌腿进入细砂中的深度关系为。 (1)甲、乙两次实验可探究重力势能与 的关系; (2)设甲、丙实验中A、C球自由下落时的重力势能分别为和,则 (填“>”“<”“=”或“无法判断”); (3)从研究方法的角度,下列选项中的实验器材与方桌作用相同的是________(填字母); A.“探究动能大小与哪些因素有关”中的小车 B.空气压缩引火仪中的棉花 C.“探究影响电阻大小的因素”中的电阻丝 (4)小明又利用金属球做了图丁实验,将球放在左侧轨道上放手后沿轨道运动,图中虚线为球离开轨道b点后的部分运动轨迹,a、c两点等高。则金属球在a、c两点的速度大小关系是 。 33.(24-25九年级上·广西·期中)某实验小组在用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素,已知物体质量的关系为,使用的器材有沙子、木桩等。实验时,让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中,三次实验木桩进入沙中的深度如图所示。 (1)本实验是通过观察 来判断重力势能大小的,这是物理探究过程中常用 法; (2)分析图 两次实验,得出结论:当质量一定时,物体所处的高度越大,重力势能越大; (3)由乙、丙两图 (填“能”或“不能”)探究重力势能的大小与高度的关系,理由是 ; (4)对比图中甲、乙、丙三次实验,具有的重力势能最大的是图 (选填“甲”“乙”或“丙”)中的物体。 34.(24-25九年级上·北京·期中)为探究重力势能的大小与什么因素有关,小明用小方桌、沙箱及A、B、C三个质量不同的重物进行了如图所示甲、乙、丙三次实验。将A、B、C三个重物分别从距离轻放在细砂上的小方桌桌面上方一定高度处由静止释放,重物砸到小方桌上,使桌腿进入细砂中,用刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度。已知A、B、C三个重物质量分别为、、,且;A、B、C三个重物释放时距小方桌桌面的距离分别为、、,且;刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度分别为,且。物体下落的距离远大于物体的厚度和桌腿陷入细砂中的深度。 (1)对比甲、乙两次实验可知重力势能与 有关; (2)设甲实验中物体A释放前的重力势能为,丙实验中物体C释放前的重力势能为,则 (选填“>”“<”“=”或“无法判断”)。 35.(23-24九年级上·江苏南京·期末)小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中: (1)如图甲所示,小明利用斜面、钢球(m<M)、木块等器材进行实验,实验中小球撞击木块时的动能由小球的 能转化而来的,通过观察 来反映物体动能的大小; (2)由甲、乙图可以得出的结论是:速度相同,质量越大,动能越 ; (3)小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大,实验效果不明显,若只重新做乙实验,可采取的改进措施是 (写出一种即可); (4)如图丙所示,小明在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时,选用下列实验器材:一块厚泡沫,三个相同的铁钉,质量为m1、m2和m3的三个金属块(m1=m2<m3)。他做了如下a、b、c三次实验:将铁钉插入泡沫相同的深度,分别将三个金属块由空中静止释放撞击铁钉,铁钉进入泡沫深度如图所示。比较a、b实验可得出重力势能大小与 的关系;比较b、c实验,则m2、m3重力势能大小关系为 (选填“m2较大”、“m3较大”、“一样大”或“无法比较”)。 题型8:探究杠杆平衡条件(5题) 36.(2025·陕西西安·模拟预测)小朵同学利用杠杆进行实验: (1)杠杆静止在甲图位置,此时杠杆是 (选填“平衡”或“不平衡”)的,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动,实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向,这样做的好处是 ; (2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格 (选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”); (3)如图丙所示取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,则测力计的示数变化情况为______; A.变大 B.先变大后变小 C.变小 D.先变小后变大 (4)实验中保持左侧钩码个数及位置不变,多次改变右侧钩码个数及位置,收集数据并在坐标系中绘制出动力臂L1与动力F1的关系图像如图丁所示,由图像可知:图像中每个点与两坐标轴围成的面积 (选填“相等”或“不相等”); (5)完成以上实验后,小朵测量杠杆的机械效率如图戊,实验时竖直向上拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。如果仅将拉力作用点由B移至C,两次都将钩码移动相同高度,不计摩擦此杠杆的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 37.(2025·全国·二模)探究“杠杆的平衡条件”实验如图所示,所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、细线、若干相同的钩码等,杠杆上的指针是为了方便判定杠杆是否水平。 (1)实验前,将杠杆中点置于支架上,杠杆静止时如图甲所示。此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,目的是 ; (2)实验数据如下表所示,请把表格中空缺补充完整。 实验次序 动力臂F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 1.0 5.0 1.0 5.0 2 1.5 10.0 0.5 30.0 3 2.0 15.0 1.5 分析表格数据,可得出的实验结论是 ; (3)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,如果在杠杆两侧各增加一个相同的钩码,则杠杆 (选填“左”或“右”)端将下沉; (4)小明继续采用了图丙所示的装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,处理实验数据时发现与实验结论明显不相符,原因可能是 ; (5)如图丁所示,用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计在原位置逐渐向虚线方向倾斜时,杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 38.(2025·湖南长沙·一模)小明为探究“杠杆的平衡条件”,准备了以下器材:刻度均匀的杠杆、铁架台、若干钩码、弹簧测力计等。 (1)如图甲,小明将杠杆安装到铁架台上,静止放置,为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)侧适当调节; (2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A点挂3个钩码,B点挂2个钩码,此时杠杆再次在水平位置平衡。完成此操作后,小明下一步的操作可能是______(多选); A.读取此时杠杆上力和力臂的数据,找到其中的规律,得出杠杆的平衡条件 B.读取此时杠杆上力和力臂的数据,然后保持右侧钩码不动,改变左侧钩码数量并适当移动,使杠杆再次在水平位置平衡 C.读取此时杠杆上力和力臂的数据,然后同时改变左右两侧钩码的数量及位置,使杠杆再次在水平位置平衡 D.读取此时杠杆上力和力臂的数据,然后保持左侧A点的钩码不动,取下右侧B点的钩码,在杠杆的C点用弹簧测力计竖直向上提,使杠杆再次在水平位置平衡 (3)小明正确完成实验后,记录的数据如下表所示,分析数据可得出杠杆的平衡条件是: (用字母表示)。 实验次序 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1 0.1 2 0.05 2 2 0.15 1.5 0.2 3 3 0.05 1.5 0.1 39.(2025·山东济南·一模)同学们用杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的若干钩码探究“杠杆的平衡条件”。 (1)调节杠杆水平平衡后,第一组同学按图甲进行实验,第二组同学按图乙进行实验,你认为第 (选填“一”或“二”)组实验更方便,理由是 ; (2)如图丙所示,小刚调节杠杆在水平位置平衡。然后在B点下方加挂一些钩码,若仍要保持杠杆在水平位置平衡,需要用弹簧测力计A点施加一个竖直 (选填“向上”或“向下”)的动力; (3)保持所挂钩码位置不变,不断改变弹簧测力计的作用点,每次都使得杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计施加的动力F与其力臂L1的图象如图丁所示。由图象可知,各个数据点与两坐标轴所围成的矩形的面积(如图丁中阴影部分)是 (选填“相等”或“不等”)的,由此可以得到结论是: ; (4)实验结束后,小刚想到一个新问题:在生活中,杠杆是有自重的,当支点不在杠杆的中点时,杠杆也会平衡。如图戊所示,已知弹簧测力计的示数为2N,杠杆恰好平衡,则杠杆自身受到的重力为 N。 40.(2025·江苏常州·模拟预测)实验小组在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有刻度均匀的杠杆、支架、刻度尺、细线和重为0.5N的相同钩码若干个,已知杠杆上每个小格长度为5cm。 (1)如图甲所示,实验前,杠杆左侧下沉,则应将左端的平衡螺母向 (左/右)调节。直到杠杆在 位置平衡,目的是便于测量 ,支点在杠杆的中点是为了消除杠杆 对平衡的影响。 (2)小明同学完成某次操作后,实验现象如图乙所示,他记录的数据为动力 F1=1.0N,动力臂 L1=0.30m,阻力 F2=1.5N,则阻力臂 L2= m。 (3)小明同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臀=阻力×阻力臂”的结论,小华同学认为他的做法不合理,理由是 (4)小李同学利用图乙所示的器材,测出多组数据后,得出的结论是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。与小组同学交流后,小华同学为了证明小李同学的结论是错误的,她利用图丙中水平平衡的杠杆( OD>OA=OC)进行实验,保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。 ①在A处悬挂钩码,使杠杆平衡,再把A处悬挂的钩码改挂在C处,发现杠杆不再平衡。C 处与A 处相比,支点到力的作用点的距离 (变小/不变/变大); ②把A处悬挂的钩码改挂在D 处,发现杠杆仍保持平衡,D处与A处相比, 的距离不变; ③由此判断小李的观点是 (正确/错误)的。 题型9:测量机械效率(5题) 41.(2025·广东清远·一模)小明在做“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示。 实验次数 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7% 2 3.0 0.2 1.4 0.6 71.4% 3 4.0 0.3 1.8 0.9 (1)利用甲图的滑轮组进行实验,要测量绳子自由端所受的拉力,应在弹簧测力计 (选填“保持静止”或“匀速上升”)时读数; (2)表中的实验数据是利用 (选填“甲”或“乙”)图所示的滑轮组测得的;机械效率指的是 与总功的百分比,第3次实验测得的滑轮组机械效率是 (保留一位小数); (3)分析表中数据,第3次实验拉力做的额外功是 J;滑轮组的机械效率与所提升物体的重力大小 。(选填“有关”或“无关”) 42.(2025·江苏南通·一模)在“探究滑轮组工作时的特点”活动中,小明用如图所示的滑轮组提升钩码,改变钩码的数量,在正确操作的情况下,测得的实验数据如下(不计绳重)。 实验序号 钩码重 钩码上升高度 拉力 绳端移动的距离 1 10 30 2 10 30 3 10 30 (1)实验时,用手竖直向上 拉动弹簧测力计,读出弹簧测力计的示数; (2)第①次实验中,滑轮组的机械效率为 (保留一位小数); (3)从实验数据可得出实验结论:同一滑轮组, ,机械效率越高; (4)小明根据表格中的数据,发现重物的重力越大,由摩擦引起的额外功 (选填“越大”“越小”或“不变”),请你利用所学知识对此作出解释: 。 43.(2025·安徽·一模)第一实验小组研究杠杆的机械效率,他们用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在B点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在A点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,装置如图所示。 (1)将杠杆缓慢抬升,测得弹簧测力计的拉力为F,用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2 (不计摩擦)。则:杠杆机械效率的表达式为η= ×100%。(用所测的物理量符号表示) (2)若仅将弹簧测力计改挂到C点,仍将钩码竖直向上匀速提升h2的高度(不计摩擦),杠杆的机械效率为η',则η' η(选填“小于”、“等于”或“大于”)。 44.(2024·四川广元·二模)如图甲、乙所示,在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小红用同样的滑轮组装成两个不同的滑轮组,完成两次不同的实验,实验的部分数据如下表所示: 次序 物重G/N 物体提升的高度 h/cm 拉力 F/N 绳端移动的距离 s/cm 机械效率η 1 3 10 2 20 2 3 10 (1)实验过程中,测量绳端拉力 F时,应沿竖直方向缓慢 拉动弹簧测力计,并用刻度尺测出物体上升的高度 h和绳端移动的距离s。 (2)分析第1次实验,滑轮组的机械效率为 %。 (3)第2次实验装置如图乙所示,若忽略绳重和摩擦,则第 2 次实验测得的滑轮组的机械效率 (选填“>”“<”或“=”)第1次实验测得的滑轮组的机械效率。 45.(2023·江苏扬州·中考真题)在学习了机械效率的相关知识后,课外研究小组有同学猜想:同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想,他们用如图所示的滑轮组进行实验,改变钩码个数,用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳,使钩码匀速向上运动,测得的数据如表1。    表1 实验次数 钩码重 钩码上升的高度 绳端拉力 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率 1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7 2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4 3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8 (1)分析表中的数据,他的猜想是 (选填“正确”或“错误”)的; (2)实验小组又进行了如下的探究:改变滑轮的个数组成不同的滑轮组,仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳,测得的数据如表2; 表2 实验次数 动滑轮个数 钩码重 绳端拉力 钩码上升的高度 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率 4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3 5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5 6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5 分析数据可知:物重相同,动滑轮个数越多越省力,但机械效率越 。进一步分析还发现,当滑轮组越来越省力时,它的额外功越来越大,甚至会出现额外功 有用功的情况,所以设计一个机械模型时,既要考虑省力,还要考虑 ; (3)根据表2中的数据,如果增加动滑轮个数继续实验,将会出现的困难是 ,你的改进方法是 。 7 / 8 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$

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