暑假作业11 力学实验-【暑假分层作业】2025年八年级物理暑假培优练（人教版2024）

0限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业11 力学实验 一、探究二力平衡的条件 考查热点：（1）通过定滑轮改变力的方向；（2）通过改变钩码的数量来改变力的大小。（1）尽量减小装置间的摩擦（小车和桌面），防止摩擦对实验的影响；（2）在探究二力是否作用在同一物体时，实验不易操作。 实验结论：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直线上，这两个力九彼此平衡。（同体、等大、反向、共线） 【实验创新】实验装置 （1）纸片质量要小，减小重力对实验的影响； （2）两边的定滑轮高度不需要相同。 二、探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关考查热点： （1）控制变量法的应用：探究滑动摩擦力大小与压力的关系，控制接触面的粗糙程度不变，改变压力大小；探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，控制压力不变，改变接触面的粗糙程度； （2）水平匀速拉动木块的目的：使拉力和摩擦力在同一直线上，使木块处于平衡状态，方便测出滑动摩擦力的大小； （3）滑动摩擦力的大小与受力面积、速度等无关； （4）实验存在的问题：较难控制木块做匀速直线运动，弹簧测力及不方便读数。 （5）实验结论：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关；在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （6）实验方法的改进 a.改进措施:如图所示,将长木板放在水平桌面上,木块放在长木板上,弹簧测力计的一端固定，一端挂在木块上，使木块相对地面静止时读取弹簧测力计的示数。 b.优点：不需要控制长木板做匀速直线运动，便于操作、弹簧测力计示数稳定，便于读数。 三、探究影响压力作用效果的因素 考查热点：（1）转换法：通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果 （2）控制变量法：①探究压力的作用效果与压力大小的关系：应控制受力面积一定，改变压力大小，观察海绵的凹陷程度。 ②探究压力的作用效果与受力面积的关系：应控制压力大小一定，改变受力面积的大小，观察海绵的凹陷程度。 （3）选用海绵而不选用木板的原因：海绵容易发生形变，便于观察实验现象；海绵发生形变，说明力可以改变物体的形状。 （4）可以代替海绵的材料：沙子、橡皮泥等容易发生明显形变的物质。 （5）探究某一因素的影响时，要控制其他影响因素不变。如例将物体沿着竖直方向切割成大小不等的两块，如图所示，每一块对海绵压力作用效果没有变化，这样不能得出压力的作用效果与受力面积无关。理由：没有控制压力大小相同。 （6）实验结论：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显； （7）利用实验结论解释生活中的现象，如汽车限重、书包背带做成宽的等。 四、探究液体压强与哪些因素有关 考查热点：（1）转换法：根据U形管压强计两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小。控制变量法。 （2）实验前U形管两侧液面要相平，若不相平，应拆除胶管，重新安装使U形管两侧液面相平； （3）实验前检查装置的气密性：用手按压金属盒的橡皮膜，观察U形管两侧液面高度差是否有显著变化。若变化显著，则气密性良好；若不显著，则装置漏气； （4）液体密度的相关判断：①同一深度处，液面高度差大的液体密度大；②液面高度差相同时，深度深的液体密度小。 （5）探究液体内部压强大小与盛液体容器的形状是否有关，通过控制金属盒在同种液体同一深度处，只改变容器的形状，得出液体压强与容器形状无关。 （6）实验结论：液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等。同种液体深度越深，压强越大。液体内部压强的大小还跟液体密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强越大。 五、探究浮力的大小与哪些因素有关 考查热点：（1）控制变量法 （2）用“称重法”计算浮力：F浮=G-F示； （3）在探究浮力大小与物体浸入液体的深度关系时，应分析实验方案中是否保持液体密度和浸入液体的体积不变； （4）相关计算 计算体积： 计算密度：（注意：F示为物体浸没在某液体中时，弹簧测力计的读数）。 （5）实验结论：物体在液体中所受浮力大小跟浸入液体中的体积、液体密度有关，浸入液体中的体积越大、液体密度越大，物体所受浮力越大。 （6）验证阿基米德原理：溢水杯中的液体达到溢水口，以保证物体排开的液体全部流入小桶。 六、探究物体的动能与哪些因素有关 考查热点：（1）转换法：通过水平面上的木块被推动的距离的远近来反映物体动能的大小。控制变量法。 （2）研究对象：钢球，木块被推动的距离的远近反映钢球的动能大小； （3）钢球从斜面由静止释放，运动到水平面的过程中，机械能的转化是重力势能转化为动能；钢球与木块碰撞后在水平面上运动一段距离停下来，此过程中能量的转化为动能转化为内能。 （4）木块最终停下来的原因：木块受到水平面的摩擦力。 （5）钢球从斜面滚下不能立即停下的原因钢球具有惯性。 （6）实验中木块被撞出了水平面,改进措施：①用更长的长木板进行实验；②减小斜面倾斜程度；③降低钢球下落的高度；④换用更轻的钢球。 （7）若水平面绝对光滑,该实验能否达到探究目的：不能，木块将做匀速直线运动无法比较运动的距离大小。 （8）实验结论：物体的动能大小与物体的质量和速度有关；质量相同的物体，运动速度越大，物体的动能越大；物体的运动速度相同，物体的质量越大，物体的动能越大。 七、探究杠杆的平衡条件 考查热点：（1）实验前调节杠杆在水平位置平衡，并且选择杠杆的重心作为支点：避免杠杆的自身重力对实验的影响； （2）实验前杠杆在水平位置平衡的调节：“左高左调，右高右调”，实验过程中不能调节平衡螺母； （3）实验时，让杠杆在水平位置平衡的目的：方便测量力臂。 （4）杠杆平衡状态的判断：杠杆处于静止状态或匀速转动状态； （5）将钩码换成弹簧测力计的好处：方便改变力的方向，且能直接读出力的大小； （6）杠杆偏转方向的判断：比较力和力臂的乘积，哪边大杠杆就向哪边偏转； （7）保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计从竖直方向拉杠杆变为倾斜拉杠杆时力的变化，如图所示，阻力、阻力臂不变，弹簧测力计倾斜拉杠杆时动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可得，弹簧测力计的示数变大。 （8）实验结论：杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1L1=F2L2）。 八、测量滑轮组的机械效率 考查热点：（1）实验原理： （2）影响滑轮组机械效率的因素：物重、动滑轮重力、机械间的摩擦； （3）拉力的数据容易出现误差，主要误差来源有拉动滑轮时我，拉力方向不竖直（F偏大，η偏小）、没有匀速拉动（加速拉动F偏大，η偏小；物体静止时F偏小，η偏大）； （4）提高机械效率的方法：增加物重、减小动滑轮重力、减小机械间的摩擦。 （5）计算绳子的股数用距离的关系计算。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．小明和小东利用如图所示的装置进行“探究二力平衡条件”的实验。 (1)小明采用图乙所示装置进行实验，与图甲中的装置相比，图乙装置的优点是 。 (2)用图乙所示的小车进行探究时，小车是否处于二力平衡的依据是_____。 A．小车是否处于静止状态 B．左、右两侧砝码的重力是否相等 (3)图丙实验中小明改变钩码个数，发现当两边砝码等重时卡片静止，两边砝码不等重时卡片会加速运动，这说明二力平衡的一个条件是两个力 。 (4)实验中若想验证“二力平衡时两个力必须作用在同一直线上”，小明和小东分别用图丁两种方式扭转卡片，其中操作正确的是 。（选填“小明”或“小东”） 2．某兴趣小组要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”，他们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有： A．接触面所受到的压力大小； B．接触面的粗糙程度； C．接触面积的大小； 通过如图所示的实验操作验证这些猜想： (1)在实验中，应该用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在长木板上滑动，根据二力平衡的知识可知，木块所受摩擦力的大小 弹簧测力计的示数； (2)如果要验证猜想A，应该选择 两幅图所示的实验步骤来操作； (3)要想验证猜想C，将木块切去一半，重复甲的操作过程，如图丁所示。比较甲和丁的实验结果，于是得出结论：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 （选填“正确”或“错误”），理由是 。 3．如图所示，小明利用物体A、物体B、海绵等器材探究压力的作用效果与哪些因素有关。 (1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果。 (2)对比 两图可以得出，在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 (3)对比（a）、（b）两图，可以得出 。 (4)实验时，小明将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，如图（d）所示。他发现它们对海绵的压力作用效果相同，由此得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。 4．小海发现，当他站在齐胸深的水中时感觉胸口有压迫感，爱动脑筋的他产生了疑问：液体压强究竟与哪些因素有关呢？他猜想：液体的压强与液体的多少有关。为验证猜想，他用U形管压强计进行探究。 (1)用U形管压强计研究液体的压强，原因是金属盒上的薄膜受到的外力作用越大U形管两侧液面的高度差 （选填“越大”“不变”或“越小”）。 (2)根据图①和②实验现象可知，在深度相同时，液体的压强与液体的多少 （选填“有关”或“无关”）。 (3)液体的压强可能与液体的密度有关。为了验证你的猜想，你将选择图中的 和 进行探究（选填图中对应的序号）。通过观察实验，你得出的结论是 。 5．小明同学按如图所示步骤，探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。 (1)如图甲所示，金属块的重力为 N；在丁图中，金属块受到浮力为 ； (2)通过比较步骤甲、乙、丙可以得出结论：同种液体中，金属块受到的浮力大小与排开液体 有关；通过比较步骤甲、丙、丁可以得出结论：同种液体中，金属块受到的浮力大小与浸没在液体中的 无关； (3)小明又做了如图己的实验，若满足关系式：F1﹣F3＝ ，则验证了“阿基米德原理”；浸入液体中的金属块所受的浮力的大小等于金属块排开液体所受的 的大小。若将金属块换成可以漂浮在水面的木块进行实验，则 （选填“能”或“不能”）验证阿基米德原理。 6．如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中。 (1)实验中，探究的动能是指_______（填序号）。 A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击时的动能 (2)实验中，通过观察木块被小球撞击后 来判断小球的动能大小。 (3)甲、丙两次实验，让质量不同的小球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的 。 (4)对比 两次实验，可以研究物体的动能与速度的关系。 (5)分析图甲和图丙，得到的实验结论： 相同时，物体 越大，动能越大。 7．在“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)挂钩码前杠杆静止的位置如图甲，此时应将平衡螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡。这样做的好处是 。 (2)杠杆调好后，某同学在图乙所示的位置挂了个钩码，在A点挂 个相同的钩码，杠杆恰好在水平位置平衡，于是他得出了杠杆的平衡条件。他得出的结论是否科学？ ，理由是 。 (3)取下A点下方所挂钩码，改用弹簧测力计向下拉，如图丙。当弹簧测力计由竖直向下拉改为斜拉时，要使杠杆再次在水平位置平衡，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 8．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如下： 实验次数 钩码所受重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳断移动的距离s/m 机械效率 1 2 0.05 1.0 0.15 66.7% 2 4 0.05 1.7 0.15 78.4% 3 6 0.05 2.4 0.15 88.3% (1)实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计，使钩码升高。 (2)分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与 有关。 (3)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 1．在探究二力平衡条件的实验中： (1)如图（a）所示，小华将系于轻质小卡片两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮，并在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 ，且在同一直线上，并通过调整 改变拉力的大小； (2)当小卡片平衡后，小华再将小卡片转过一个角度，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）平衡，设计此实验步骤的目的是探究 的两个力能否平衡； (3)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了图（b）所示的实验，同学们都认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是____________； A．可以认为小卡片只受两个力作用 B．小卡片是比较容易获取的材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭转 (4)利用图（c）装置 （选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。 2．如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。铜块和木块的大小和形状完全相同。在实验前，小明提出了以下几种猜想： 猜想一：滑动摩擦力大小与压力大小有关 猜想二：滑动摩擦力大小与物体间接触面粗糙程度有关 猜想三：滑动摩擦力大小与物体间接触面积大小有关 (1)实验时弹簧测力计水平拉着物体沿水平方向做 运动。 (2)比较甲、乙两图，可得到的结论是 。 (3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使 相同，比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与接触面粗燥程度的关系。 (4)为便于准确测量滑动摩擦力大小，小王设计了另一种方案：木块与弹簧测力计相连，弹簧测力计水平固定，通过细绳水平拉动木板，如上图2，小明和小王的方案中，你认为更合理、更易于操作的是 的方案，理由是： 。（理由说出一种即可） 3．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中。小刚利用长木板、较粗糙的长木板、木块A、砝码B，以及弹簧测力计做了如图1所示的实验。 (1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A，使其做 运动，得出滑动摩擦力与拉力大小相等。 (2)小刚通过比较 两图的弹簧测力计示数，可以验证滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关。 (3)通过比较甲、丙两图的弹簧测力计示数，是为了验证滑动摩擦力与 是否有关。 (4)小刚联想到在冰壶运动中，投掷冰壶的运动员，一只脚的鞋底是塑料的，用于滑行，另一只脚的鞋底是橡胶的，用于蹬地起步，两鞋底的粗糙程度近似相同。由该现象，你认为滑动摩擦力大小还与 有关。 (5)小刚还发现，汽车速度越快，越不容易停下来。他想探究“滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系”。由此，他改进探究实验的装置，如图2-A所示，电动传送带做匀速运动，当木块相对地面静止时，弹簧测力计的示数如图2-B所示。（忽略滑轮的摩擦） ①木块相对地面静止时，木块受到的摩擦力大小为 N。 ②小刚改变传送带速度，根据实验数据绘制的速度与时间和拉力与时间的关系图像，如图2中C、D所示，分析图像可知，滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小 （选填“有关”或“无关”），理由是： 。 4．如图1所示，在探究影响压力作用效果的因素实验中，实验器材有小桌、海绵、砝码。 (1)实验是通过观察海绵的 来比较压力的作用效果这里的实验方法是： ； (2)通过比较图甲和图乙，说明受力面积一定时， ，压力的作用效果越明显；通过比较 两图，说明压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显； (3)第（2）问中主要采用的研究方法是 ； (4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为 ；（填“>”“<”或“=”）； (5)实验时，小明将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，如图戊所示，发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。 (6)如图2所示，实验结束后，小明将长方体砖块放在水平地面上。然后将砖块切去一部分，剩余部分如图乙所示，此时砖块对地面的压强为240Pa；将图乙中的砖块倒置后如图丙所示，此时砖块对地面的压强为360Pa。则图甲中砖块对地面的压强为 Pa。 5．小明用同一压强计探究液体内部压强的特点． (1)压强计是通过U形管两侧液面 来反映液体内部压强大小的；如图（a）所示，小明用手指按压几下橡皮膜，若U形管中的液体能灵活升降，则说明装置 （选填“漏气”或“不漏气”），调节好的压强计在使用前，U形管两侧的液面应该 ； (2)比较图（b）和图（c）可知：液体内部的压强与 有关； (3)比较图（d）和图（e），小华认为：液体内部某处到容器底的距离越大，其压强越小，为研究此问题，小明再次实验，保持橡皮膜盒的位置不变，往图（e）的容器内加水，当水面到容器底的距离满足条件 时，与图（d）比较，可说明小华的观点是错误的； (4)小明用装有固定隔板的装置继续探究，他向隔板左侧倒水，再向隔板右侧倒入另一种液体，当加到一定程度时，橡皮膜变平，如图（f）所示，此时容器底部受到液体压强关系是 （选填“>”“=”或“<”）。 6．小渝同学游泳潜水时，感觉潜水越深，耳膜越痛，由此他设计了如图所示的实验步骤，对“影响液体内部压强大小的因素”进行了探究。 (1)U形管压强计 （选填“是”或“不是”）连通器； (2)本实验通过形管两侧液面的 来反映液体内部压强的大小，使用前应该检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果形管中的水面能灵活升降，则说明该装置气密性 （选填“好”或“差”）； (3)比较图乙、丙和丁可以得出结论：在同一深度，液体内部向各个方向的压强 ； (4)比较图丁和戊可以得出结论：在同一深度，液体压强与 有关。 (5)在图戊中U形管左右两侧水面高度差，则橡皮管内气体压强与大气压之差约为 Pa，若想让U形管中液面高度差更大，可以将里面的水换成 （选填“酒精”或“水银”）。 (6)小渝取出形管，并将不相容的油和水装入其中，待液体稳定后，液面有明显分界线，测出各段距离如图己所示，则油的密度为 。 7．某中学两个物理小组的同学，在实验室中验证阿基米德原理。 (1)方案一，小刚用石块按如图（a）实验步骤依次进行实验。由图可知，石块浸没在水中受到的浮力 N，排开水的重力 N，发现，造成这种结果的原因不可能是 （选填下列字母序号）； A．最初溢水杯中的水未装至溢水口 B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 C．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部 (2)方案二，如图（b），小明将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 （选填“增大”“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了；为了多次实验得到普遍规律，方案） （选填“一”或“二”）的操作更加简便； 8．小宁在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，弹簧测力计的示数如图所示。（图中所用容器底面积是，均为相同的平底薄壁圆柱形容器，物体不吸水和另一液体，g取10N/kg） (1)根据实验数据，小宁计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是 N； (2)小宁将物体逐渐浸入水中，缓慢地增大物体在水中的深度，如图B、C、D、E所示，记录弹簧测力计示数和物体下表面的深度。下列能正确反映物体所受浮力和物体下表面深度h关系的图像是______；（填字母） A． B． C． D． (3)如果对比C、F两次实验，得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论，小宁认为这样的操作是错误的，理由是 ； (4)细心的小宁利用实验数据计算出物体的密度 ； (5)【拓展】完成F实验操作后，用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分，弹簧测力计示数变为2.4N，此操作会使容器中的液面下降 cm，液体对容器底的压强减小 Pa。 9．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明猜想浮力大小可能与以下因素有关： A．液体的密度；    B．物体受到的重力； C．物体的形状；    D．物体排开液体的体积 (1)如图甲用手把空的易拉罐按入水中，易拉罐浸入水中越深，手会感觉越吃力，这个事实可以支持猜想 ； (2)为了研究猜想B，用体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N、4.5N和5N，然后进行如图乙所示的实验，序号a的实验中，物体A所受的浮力为 N，进一步计算得出A、B、C所受浮力 （选填“相等”或“不相等”），可得出初步结论： ； (3)图乙中比较a和d两次实验，可支持猜想 ，ρ酒精= g/cm³； (4)为了研究猜想C，将两块相同的橡皮泥（不吸水且不溶于水）分别做成不同的形状，进行如图丙所示实验，此时两弹簧测力计的示数不同，得出浮力的大小与物体形状有关，小红认为该结论不可靠，主要原因是 ； (5)小红用量筒测出橡皮泥的密度，进行了如图丁所示的操作： ①在量筒中加入适量的水，读出体积V1； ②将橡皮泥捏成碗形，轻放入量筒中，使其漂浮在水面上，读出体积V2； ③将橡皮泥用细长针按入水中，使其沉到量筒底部，读出体积V3，橡皮泥的密度ρ= （用ρ、V1、V2、V3表示）。 10．在探究物体的动能大小跟哪些因素有关的实验中，同学们设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中m2＞m1，h2＞h1（不考虑空气阻力）： (1)实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小； (2)用来研究超速安全隐患时，我们应选择 两图所示实验来进行比较； (3)在图甲、丙中，若s3＞s1，则表明物体的动能与质量的关系是： ； (4)小明将实验进行了改装：如图丁所示，将同一木块放在弹簧原长处，用形状相同质量不同的实心塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度后放手，发现两球离开弹簧时的速度 （选填“相同”或“不同”），木块被推开的距离 （选填“相同”或“不同”）。 11．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”）。 12．小华在做“探究杠杆平衡条件”实验时的装置如图，匀质杠杆上相邻刻线间的距离相等。 (1)如图甲，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节。在实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是 ； (2)在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂，多次实验并把数据记录在表格中； 次序 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 小华根据以上数据得出杠杆平衡条件是 ； (3)杠杆调节平衡后，小华在杠杆上的点处挂2个钩码，如图乙所示，为使杠杆在水平位置重新平衡，应在点挂 个相同的钩码。如果将点处的钩码换成弹簧测力计竖直向下拉，那么手对弹簧测力计的拉力 （选填“大于”“等于”或“小于”）原来点所挂钩码的重力。杠杆在水平位置平衡后，将弹簧测力计改为斜拉时，再次使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (4)完成实验后，小华利用杠杆的平衡条件来测量杠杆的质量，如图丙，实验方案如下： ①将杠杆的B位置固定在支架上，杠杆可绕B点无摩擦转动，在B的右侧挂质量为m的钩码，前后移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡（如图丙所示）； ②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离和 的距离； ③根据杠杆的平衡条件，可以计算出杠杆的质量m杆= （用、、m表示） 13．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”）。 14．实验复习课上，小鸣在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图，每个滑轮重都相同。 物理量 1 2 3 钩码重G（N） 4 4 6 钩码上升高度h（m） 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F（N） 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离S（m） 0.3 0.5 0.3 机械效率η 74.1% 57.1% 83.3% (1)通过表中数据可分析出实验2是用 图做的实验，比较实验1和2可以探究滑轮组机械效率与 的关系。 (2)小鸣组装好实验装置甲，选择了重力为9.6N的物块和量程为0～10N的弹簧测力计。小明 向上拉动弹簧测力计，使物块升高，并由弹簧测力计读出拉力为 4N。若不计绳重和摩擦，在允许范围内不断增大物块重力，则该滑轮组的最大机械效率为 ％。（绳子足够结实） (3)小鸣同学用图乙的装置又做了一次实验，并做了如下实验记录： 钩码重G（N） 钩码上升高度h（m） 绳端拉力F（N） 绳端移动距离S（m） 6 0.1 2.2 0.5 如果你对该实验记录进行认真分析，就会发现他的实验结果是违背物理规律的。请通过具体的分析说明他违背的物理规律。 15．如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图1中甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表。（钩码规格相同，动滑轮个数越多，重力越大） 实验次序 钩码重力 提升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率 1 4 0.1 0.3 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% (1)在实验中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计； (2)第1次实验中，如图2所示，弹簧测力计的示数是 N，机械效率是 （结果精确到0.1%）； (3)由1、2两次实验数据可得出结论： ； (4)由 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低； (5)根据表中数据可以判断出第3次实验所选择的是图 （选填“甲”、“乙”或“丙”）滑轮组； (6)在第3次实验操作的基础上，如图1中丁所示，改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 （选填“偏高”、“偏低”或“不变”）。 1．某小组用一端安有定滑轮的底板、一端有拉绳的平直木板、底面积是正方体木块A和底面积是正方体木块B（木块材质相同，木块上的挂钩到桌面的距离相等）、弹簧测力计、细线和铁架台，探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。 (1)他们将木板放在水平底板上，把木块B叠放在A上，细线的一端系在木块A的挂钩上，另一端通过定滑轮系在弹簧测力计的挂钩上，如图所示。当他们小组正准备开始实验时，小华发现了组装中的一个错误，这个错误是： 。 (2)纠正错误后开始实验。下面是他们的主要实验步骤，请你把实验步骤补充完整。 ①用一个水平力向左抽动木板，木块A运动一段距离后，当与桌面保持相对静止时，读出弹簧测力计的示数。，将所得数据记入实验数据记录表中。 ② ， ，用一个水平力向左抽动木板，木块运动一段距离后，当与桌面保持相对静止时，读出弹簧测力计的示数，将所得数据记入实验数据记录表中。 (3)根据他们的实验步骤，画出实验数据记录表。 2．小明利用电子秤、小金属柱、细线、柱形杯，探究影响浮力大小的因素（g取10N/kg，金属柱的密度为7.9g/cm3）： (1)如图甲所示，将搅拌后的糖水装入柱形杯中，置于电子秤上，示数为400.0g用质量和体积均不计的细线系好金属柱，缓慢浸入装有糖水的容器中，直到乙图所示的位置，发现这个过程中电子秤示数逐渐增大，这说明金属柱所受浮力大小与 有关； (2)将金属柱缓慢放置到图丙所示位置，通过观察与比较，物体所受浮力大小与 无关，此时金属柱所受浮力大小为 N； (3)将金属柱沉入杯底，松开细线，此时秤的示数如图丁所示，利用所测数据计算出金属块的体积为 cm3，糖水密度为 kg/m3； (4)放置一段时间，将金属柱从糖水中慢慢提起，小明发现金属柱离开杯底至露出液面前，电子秤示数逐渐减小，造成这个结果的主要原因可能是 。 3．小泽利用如图所示装置研究杠杆相关问题。圆盘相邻两条虚线间距相等、圆盘中心和杠杆的重心重合，两者均可绕O点自由旋转，滑轮a、b固定，每个钩码质量相同。实验过程如下： (1)①图甲中杠杆平衡，进行操作，出现了乙丙所示现象。对比甲、乙可知杠杆平衡与力的 有关；对比甲、丙可知杠杆平衡与力的 有关（两空均选填“大小”、“方向”或“作用点”）； ②转动圆盘，对比甲、丁两次杠杆平衡时，杠杆右侧力的大小和 未发生变化； (2)杠杆平衡时，同学们收集实验数据如下表： 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.5 20 2 15 2 2 20 2 20 3 2 15 3 10 得出杠杆的平衡条件是： ； (3)桔槔是我国古代的一种汲水工具，沿用至今。它的实质是杠杆，其模型如图a所示，力臂是力臂的2倍，工作过程如图所示： 配重石头固定，质量为。（不计水桶、机械自重及摩擦，） ①若人不施力，仅靠石头的作用向上提水，桔槔一次最多可提起水 kg； ②小泽下拉轻杆将水桶放入水井，再利用桔槔将水提出水井，整个汲水过程，使用杠杆能省功吗？请写出分析数据的具体过程，并回答问题。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 0限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业11 力学实验 一、探究二力平衡的条件 考查热点：（1）通过定滑轮改变力的方向；（2）通过改变钩码的数量来改变力的大小。（1）尽量减小装置间的摩擦（小车和桌面），防止摩擦对实验的影响；（2）在探究二力是否作用在同一物体时，实验不易操作。 实验结论：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直线上，这两个力九彼此平衡。（同体、等大、反向、共线） 【实验创新】实验装置 （1）纸片质量要小，减小重力对实验的影响； （2）两边的定滑轮高度不需要相同。 二、探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关考查热点： （1）控制变量法的应用：探究滑动摩擦力大小与压力的关系，控制接触面的粗糙程度不变，改变压力大小；探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，控制压力不变，改变接触面的粗糙程度； （2）水平匀速拉动木块的目的：使拉力和摩擦力在同一直线上，使木块处于平衡状态，方便测出滑动摩擦力的大小； （3）滑动摩擦力的大小与受力面积、速度等无关； （4）实验存在的问题：较难控制木块做匀速直线运动，弹簧测力及不方便读数。 （5）实验结论：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关；在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （6）实验方法的改进 a.改进措施:如图所示,将长木板放在水平桌面上,木块放在长木板上,弹簧测力计的一端固定，一端挂在木块上，使木块相对地面静止时读取弹簧测力计的示数。 b.优点：不需要控制长木板做匀速直线运动，便于操作、弹簧测力计示数稳定，便于读数。 三、探究影响压力作用效果的因素 考查热点：（1）转换法：通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果 （2）控制变量法：①探究压力的作用效果与压力大小的关系：应控制受力面积一定，改变压力大小，观察海绵的凹陷程度。 ②探究压力的作用效果与受力面积的关系：应控制压力大小一定，改变受力面积的大小，观察海绵的凹陷程度。 （3）选用海绵而不选用木板的原因：海绵容易发生形变，便于观察实验现象；海绵发生形变，说明力可以改变物体的形状。 （4）可以代替海绵的材料：沙子、橡皮泥等容易发生明显形变的物质。 （5）探究某一因素的影响时，要控制其他影响因素不变。如例将物体沿着竖直方向切割成大小不等的两块，如图所示，每一块对海绵压力作用效果没有变化，这样不能得出压力的作用效果与受力面积无关。理由：没有控制压力大小相同。 （6）实验结论：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显； （7）利用实验结论解释生活中的现象，如汽车限重、书包背带做成宽的等。 四、探究液体压强与哪些因素有关 考查热点：（1）转换法：根据U形管压强计两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小。控制变量法。 （2）实验前U形管两侧液面要相平，若不相平，应拆除胶管，重新安装使U形管两侧液面相平； （3）实验前检查装置的气密性：用手按压金属盒的橡皮膜，观察U形管两侧液面高度差是否有显著变化。若变化显著，则气密性良好；若不显著，则装置漏气； （4）液体密度的相关判断：①同一深度处，液面高度差大的液体密度大；②液面高度差相同时，深度深的液体密度小。 （5）探究液体内部压强大小与盛液体容器的形状是否有关，通过控制金属盒在同种液体同一深度处，只改变容器的形状，得出液体压强与容器形状无关。 （6）实验结论：液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等。同种液体深度越深，压强越大。液体内部压强的大小还跟液体密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强越大。 五、探究浮力的大小与哪些因素有关 考查热点：（1）控制变量法 （2）用“称重法”计算浮力：F浮=G-F示； （3）在探究浮力大小与物体浸入液体的深度关系时，应分析实验方案中是否保持液体密度和浸入液体的体积不变； （4）相关计算 计算体积： 计算密度：（注意：F示为物体浸没在某液体中时，弹簧测力计的读数）。 （5）实验结论：物体在液体中所受浮力大小跟浸入液体中的体积、液体密度有关，浸入液体中的体积越大、液体密度越大，物体所受浮力越大。 （6）验证阿基米德原理：溢水杯中的液体达到溢水口，以保证物体排开的液体全部流入小桶。 六、探究物体的动能与哪些因素有关 考查热点：（1）转换法：通过水平面上的木块被推动的距离的远近来反映物体动能的大小。控制变量法。 （2）研究对象：钢球，木块被推动的距离的远近反映钢球的动能大小； （3）钢球从斜面由静止释放，运动到水平面的过程中，机械能的转化是重力势能转化为动能；钢球与木块碰撞后在水平面上运动一段距离停下来，此过程中能量的转化为动能转化为内能。 （4）木块最终停下来的原因：木块受到水平面的摩擦力。 （5）钢球从斜面滚下不能立即停下的原因钢球具有惯性。 （6）实验中木块被撞出了水平面,改进措施：①用更长的长木板进行实验；②减小斜面倾斜程度；③降低钢球下落的高度；④换用更轻的钢球。 （7）若水平面绝对光滑,该实验能否达到探究目的：不能，木块将做匀速直线运动无法比较运动的距离大小。 （8）实验结论：物体的动能大小与物体的质量和速度有关；质量相同的物体，运动速度越大，物体的动能越大；物体的运动速度相同，物体的质量越大，物体的动能越大。 七、探究杠杆的平衡条件 考查热点：（1）实验前调节杠杆在水平位置平衡，并且选择杠杆的重心作为支点：避免杠杆的自身重力对实验的影响； （2）实验前杠杆在水平位置平衡的调节：“左高左调，右高右调”，实验过程中不能调节平衡螺母； （3）实验时，让杠杆在水平位置平衡的目的：方便测量力臂。 （4）杠杆平衡状态的判断：杠杆处于静止状态或匀速转动状态； （5）将钩码换成弹簧测力计的好处：方便改变力的方向，且能直接读出力的大小； （6）杠杆偏转方向的判断：比较力和力臂的乘积，哪边大杠杆就向哪边偏转； （7）保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计从竖直方向拉杠杆变为倾斜拉杠杆时力的变化，如图所示，阻力、阻力臂不变，弹簧测力计倾斜拉杠杆时动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可得，弹簧测力计的示数变大。 （8）实验结论：杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1L1=F2L2）。 八、测量滑轮组的机械效率 考查热点：（1）实验原理： （2）影响滑轮组机械效率的因素：物重、动滑轮重力、机械间的摩擦； （3）拉力的数据容易出现误差，主要误差来源有拉动滑轮时我，拉力方向不竖直（F偏大，η偏小）、没有匀速拉动（加速拉动F偏大，η偏小；物体静止时F偏小，η偏大）； （4）提高机械效率的方法：增加物重、减小动滑轮重力、减小机械间的摩擦。 （5）计算绳子的股数用距离的关系计算。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．小明和小东利用如图所示的装置进行“探究二力平衡条件”的实验。 (1)小明采用图乙所示装置进行实验，与图甲中的装置相比，图乙装置的优点是 。 (2)用图乙所示的小车进行探究时，小车是否处于二力平衡的依据是_____。 A．小车是否处于静止状态 B．左、右两侧砝码的重力是否相等 (3)图丙实验中小明改变钩码个数，发现当两边砝码等重时卡片静止，两边砝码不等重时卡片会加速运动，这说明二力平衡的一个条件是两个力 。 (4)实验中若想验证“二力平衡时两个力必须作用在同一直线上”，小明和小东分别用图丁两种方式扭转卡片，其中操作正确的是 。（选填“小明”或“小东”） 【答案】(1)减小了摩擦力的影响 (2)A (3)大小相等 (4)小东 【详解】（1）图乙装置是用小车代替图甲中的木块，其优点是：小车与桌面间是滚动摩擦，滚动摩擦力小于木块与桌面间的滑动摩擦力，可减小摩擦力对实验的影响，使实验结果更准确。 （2）根据二力平衡的概念，物体在两个力的作用下，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力是平衡力。在该实验中，用图乙所示的小车进行探究时，由于桌面光滑，小车在水平方向只受到两个拉力，当小车处于静止状态时，说明小车在这两个拉力的作用下处于平衡状态，即这两个力是平衡力；而左、右两侧砝码的重力相等只是二力平衡的一个条件，不能仅根据砝码重力相等就判断小车处于二力平衡状态，还需要考虑力的方向、作用线等因素，故依据是小车是否处于静止状态。 故选A。 （3）当两边砝码等重时，卡片受到的两个拉力大小相等，卡片静止，处于平衡状态；当两边砝码不等重时，卡片受到的两个拉力大小不等，卡片会加速运动，说明物体在大小不等的两个力作用下，不能保持平衡状态，从而得出二力平衡时两个力大小必须相等。 （4）要验证“二力平衡时两个力必须作用在同一直线上”，需要将卡片扭转一个角度，使卡片受到的两个拉力不在同一直线上,观察卡片是否能保持平衡。小东的操作是将卡片绕中心扭转，这样可以保证卡片受到的两个拉力大小相等、方向相反，但不在同一直线上；而小明的操作是将卡片沿一侧拉动，会改变两个拉力的大小和方向，无法准确验证二力平衡时两个力必须作用在同一直线上这一条件。 2．某兴趣小组要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”，他们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有： A．接触面所受到的压力大小； B．接触面的粗糙程度； C．接触面积的大小； 通过如图所示的实验操作验证这些猜想： (1)在实验中，应该用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在长木板上滑动，根据二力平衡的知识可知，木块所受摩擦力的大小 弹簧测力计的示数； (2)如果要验证猜想A，应该选择 两幅图所示的实验步骤来操作； (3)要想验证猜想C，将木块切去一半，重复甲的操作过程，如图丁所示。比较甲和丁的实验结果，于是得出结论：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 （选填“正确”或“错误”），理由是 。 【答案】(1)等于 (2)甲、乙 (3) 错误 没有控制压力不变 【详解】（1）实验中应水平匀速拉动弹簧测力计，使木块做匀速直线运动，根据二力平衡条件知木块所受的摩擦力大小等于弹簧测力计示数大小。 （2）要探究摩擦力大小与压力的关系，需使接触面粗糙程度和接触面积大小相同，改变压力大小，所以应选择甲图和乙图。 （3）[1][2]要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系，需使压力大小和接触面的粗糙程度相同，改变接触面积的大小，而小伟将木块切去一半，则在接触面积变化的同时，压力也发生了变化，所以得出错误结论。 3．如图所示，小明利用物体A、物体B、海绵等器材探究压力的作用效果与哪些因素有关。 (1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果。 (2)对比 两图可以得出，在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 (3)对比（a）、（b）两图，可以得出 。 (4)实验时，小明将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，如图（d）所示。他发现它们对海绵的压力作用效果相同，由此得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。 【答案】(1)海绵的凹陷程度 (2)（a）、（c） (3)在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显 (4)没有控制压力大小相同 【详解】（1）力可以使物体发生形变，物体的形变量越大，力的作用效果越明显，实验中小明是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。 （2）探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应控制压力大小相同而受力面积不同，图（a）和（c）所示实验中用同一物体进行探究，压力大小相同，受力面积不同，所以应通过比较图（a）和（c）所示实验探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”。 （3）由图（a）、（b）所示实验可知，物体间的受力面积相同而压力大小不同，压力的作用效果不同，（b）所示实验中压力大，海绵的凹陷程度比（a）所示实验中明显，由此可得，在受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显。 （4）将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，它们对海绵的压力大小不同，由图（d）可知，它们对海绵的压力的作用效果相同，根据控制变量法可知，实验没有控制压力大小相同，所以得出的结论是错误的。 4．小海发现，当他站在齐胸深的水中时感觉胸口有压迫感，爱动脑筋的他产生了疑问：液体压强究竟与哪些因素有关呢？他猜想：液体的压强与液体的多少有关。为验证猜想，他用U形管压强计进行探究。 (1)用U形管压强计研究液体的压强，原因是金属盒上的薄膜受到的外力作用越大U形管两侧液面的高度差 （选填“越大”“不变”或“越小”）。 (2)根据图①和②实验现象可知，在深度相同时，液体的压强与液体的多少 （选填“有关”或“无关”）。 (3)液体的压强可能与液体的密度有关。为了验证你的猜想，你将选择图中的 和 进行探究（选填图中对应的序号）。通过观察实验，你得出的结论是 。 【答案】(1)越大 (2)无关 (3) ④ ⑤ 在液体深度相同时，液体密度越大，产生的压强越大 【详解】（1）用U形管压强计研究液体的压强，原因是金属盒上的薄膜受到的外力作用越大U形管两侧液面的高度差越大，采用了转换法。 （2）①中比②液体多，结合转换法，根据图①和②实验现象可知，在深度相同时，液体的压强与液体的多少无关。 （3）[1][2][3]液体的压强可能与液体的密度有关。为了验证猜想，要控制液体的深度相同，将选择图中的 ④和⑤进行探究。根据转换法知，⑤中压强大，故通过观察实验，得出的结论是在液体深度相同时，液体密度越大，产生的压强越大。 5．小明同学按如图所示步骤，探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。 (1)如图甲所示，金属块的重力为 N；在丁图中，金属块受到浮力为 ； (2)通过比较步骤甲、乙、丙可以得出结论：同种液体中，金属块受到的浮力大小与排开液体 有关；通过比较步骤甲、丙、丁可以得出结论：同种液体中，金属块受到的浮力大小与浸没在液体中的 无关； (3)小明又做了如图己的实验，若满足关系式：F1﹣F3＝ ，则验证了“阿基米德原理”；浸入液体中的金属块所受的浮力的大小等于金属块排开液体所受的 的大小。若将金属块换成可以漂浮在水面的木块进行实验，则 （选填“能”或“不能”）验证阿基米德原理。 【答案】(1) 5 4 (2) 体积 深度 (3) F4﹣F2 重力 能 【详解】（1）[1]由图甲可知金属块的重力G＝5N。 [2]由丙图可知金属块浸没在水中时，受到的浮力F浮＝G﹣F丙＝5N﹣1N＝4N （2）[1]比较步骤甲、乙、丙排开液体的体积不同，浮力不同，故同种液体中，金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关。 [2]比较步骤甲、丙、丁浸入液体的深度不同，浮力相同，同种液体中，金属块受到的浮力大小与浸没在液体中的深度无关。 （3）[1][2]物体受到的浮力等于F1﹣F3，排开液体的重力为F4﹣F2，若两者相等即符合阿基米德原理。说明浸入液体中的物体所受的浮力的大小等于物体排开液体所受的重力大小。 [3]无论物体是部分浸入液体中还是全部浸入液体中，物体受到的浮力始终等于排开液体所受的重力，即实验中若物体没有完全浸没在水中，仍能验证阿基米德原理。 6．如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中。 (1)实验中，探究的动能是指_______（填序号）。 A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击时的动能 (2)实验中，通过观察木块被小球撞击后 来判断小球的动能大小。 (3)甲、丙两次实验，让质量不同的小球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的 。 (4)对比 两次实验，可以研究物体的动能与速度的关系。 (5)分析图甲和图丙，得到的实验结论： 相同时，物体 越大，动能越大。 【答案】(1)B (2)运动的距离 (3)速度 (4)甲、乙 (5) 速度 质量 【详解】（1）根据转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小球到达水平面时动能的大小，所以探究的动能是小球撞击木块时的动能，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）实验中通过比较木块滑动的距离来反映小球动能的大小，这是转换法的应用，木块滑行的距离越远，小球的动能越大。 （3）实验时采用控制变量法，让质量不同的小球从斜面的同一高度滚下，小球到达水平面时动能大小相等，是为了使两球到达水平面时速度相等。 （4）研究物体的动能与速度的关系，要控制质量相同，小球从斜面下滑时的高度不同，由可知，应选择甲、乙两次实验。 （5）[1][2]图甲和图丙中，小球的质量不同，从斜面的同一高度滚下，小球到达水平面时速度相等，丙图中木块移动的距离远，所以丙图中小球撞击木块时的动能大，可以得到的结论是速度相同，质量越大，动能越大。 7．在“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)挂钩码前杠杆静止的位置如图甲，此时应将平衡螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡。这样做的好处是 。 (2)杠杆调好后，某同学在图乙所示的位置挂了个钩码，在A点挂 个相同的钩码，杠杆恰好在水平位置平衡，于是他得出了杠杆的平衡条件。他得出的结论是否科学？ ，理由是 。 (3)取下A点下方所挂钩码，改用弹簧测力计向下拉，如图丙。当弹簧测力计由竖直向下拉改为斜拉时，要使杠杆再次在水平位置平衡，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) 2 不科学 仅靠一次实验得出的结论具有偶然性 (3)变大 【详解】（1）[1][2]图甲中，杠杆右端偏高，说明杠杆的重心在左侧，则应将平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂的大小。 （2）[1]一个钩码的重力为G，设杠杆一个小格代表L，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得3G×2L=nG×3L 解得n=2，故A点需挂2个钩码。 [2][3]实验中只有一次实验就总结实验结论，实验结论很具有偶然性，不具有普遍性，不科学。 （3）当弹簧测力计由竖直向下拉改为斜拉时，动力臂短了，阻力和阻力臂大小不变，由杠杆的平衡条件，动力变大，即弹簧测力计的示数将变大。 8．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如下： 实验次数 钩码所受重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳断移动的距离s/m 机械效率 1 2 0.05 1.0 0.15 66.7% 2 4 0.05 1.7 0.15 78.4% 3 6 0.05 2.4 0.15 88.3% (1)实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计，使钩码升高。 (2)分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与 有关。 (3)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1)匀速 (2)物重 (3)不变 【详解】（1）由二力平衡的知识知，实验中要竖直向上缓慢匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小，测力计示数稳定便于读数。 （2）分析实验数据，可以看到，在三次实验中，滑轮组是相同的，但钩码的重力不同。随着钩码重力的增加，拉力也在增加，但机械效率却在提高。这说明，对于同一滑轮组，其机械效率主要与物体的重力有关，物体越重，机械效率越高。 （3）若将此滑轮组换一种绕绳方法，但不计摩擦及绳重，那么动滑轮的重力仍然不变。因此，在提升相同的物体时，有用功和额外功都不会改变，总功也就不会改变。所以，滑轮组的机械效率也不会改变。 1．在探究二力平衡条件的实验中： (1)如图（a）所示，小华将系于轻质小卡片两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮，并在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 ，且在同一直线上，并通过调整 改变拉力的大小； (2)当小卡片平衡后，小华再将小卡片转过一个角度，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）平衡，设计此实验步骤的目的是探究 的两个力能否平衡； (3)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了图（b）所示的实验，同学们都认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是____________； A．可以认为小卡片只受两个力作用 B．小卡片是比较容易获取的材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭转 (4)利用图（c）装置 （选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。 【答案】(1) 相反 钩码数量/钩码个数 (2) 不能 不在同一直线上 (3)A (4)能 【详解】（1）[1][2]钩码由于重力的作用，会对小卡片施加一个拉力的作用，左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力，右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力，作用在小卡片上的两个拉力方向相反，拉力的大小等于钩码的重力，因此可以通过钩码的个数来改变拉力的大小。 （2）[1][2]小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，不能再保持平衡，设计此实验步骤的目的是探究不在同一直线上的两个力能否平衡。 （3）小明将木块放在水平桌面上，木块和水平桌面上就会产生摩擦力，就会影响实验效果（当木块两端的拉力相差很小时，因为受到摩擦力的作用，木块保持平衡）；因此小华的实验优于小华的实验是因为小华的实验可以认为小卡片只受两个力作用。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （4）图（c）中，左右两侧各通过一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，可以探究二力平衡的条件。 2．如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。铜块和木块的大小和形状完全相同。在实验前，小明提出了以下几种猜想： 猜想一：滑动摩擦力大小与压力大小有关 猜想二：滑动摩擦力大小与物体间接触面粗糙程度有关 猜想三：滑动摩擦力大小与物体间接触面积大小有关 (1)实验时弹簧测力计水平拉着物体沿水平方向做 运动。 (2)比较甲、乙两图，可得到的结论是 。 (3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使 相同，比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与接触面粗燥程度的关系。 (4)为便于准确测量滑动摩擦力大小，小王设计了另一种方案：木块与弹簧测力计相连，弹簧测力计水平固定，通过细绳水平拉动木板，如上图2，小明和小王的方案中，你认为更合理、更易于操作的是 的方案，理由是： 。（理由说出一种即可） 【答案】(1)匀速直线 (2)当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 (3)压力 (4) 小王 见解析 【详解】（1）实验时弹簧测力计水平拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，此时物体在水平方向上受到的滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力，大小相等，弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小。 （2）甲、乙两图中，接触面粗糙程度相同，乙图中物体对接触面的压力更大（木块上放了铜块 ），弹簧测力计示数更大，说明在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）图乙、丙中铜块和木块叠在一起，整体对接触面的压力等于铜块和木块的总重力，这样做的目的是使压力大小相同，而接触面粗糙程度不同（乙图是铜块与木板接触，丙图是木块与木板接触 ），从而探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。 （4）[1][2]在小明的方案中，需要匀速拉动木块，实际操作中很难保证匀速拉动；而在小王的方案中，拉动木板时，木块相对于地面静止，受到的滑动摩擦力和弹簧测力计拉力始终是一对平衡力，不需要匀速拉动木板，操作更方便，并且弹簧测力计相对静止，读数更准确。 3．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中。小刚利用长木板、较粗糙的长木板、木块A、砝码B，以及弹簧测力计做了如图1所示的实验。 (1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A，使其做 运动，得出滑动摩擦力与拉力大小相等。 (2)小刚通过比较 两图的弹簧测力计示数，可以验证滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关。 (3)通过比较甲、丙两图的弹簧测力计示数，是为了验证滑动摩擦力与 是否有关。 (4)小刚联想到在冰壶运动中，投掷冰壶的运动员，一只脚的鞋底是塑料的，用于滑行，另一只脚的鞋底是橡胶的，用于蹬地起步，两鞋底的粗糙程度近似相同。由该现象，你认为滑动摩擦力大小还与 有关。 (5)小刚还发现，汽车速度越快，越不容易停下来。他想探究“滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系”。由此，他改进探究实验的装置，如图2-A所示，电动传送带做匀速运动，当木块相对地面静止时，弹簧测力计的示数如图2-B所示。（忽略滑轮的摩擦） ①木块相对地面静止时，木块受到的摩擦力大小为 N。 ②小刚改变传送带速度，根据实验数据绘制的速度与时间和拉力与时间的关系图像，如图2中C、D所示，分析图像可知，滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小 （选填“有关”或“无关”），理由是： 。 【答案】(1)匀速直线 (2)甲、乙 (3)压力大小 (4)接触面的材料 (5) 4 无关 压力大小、接触面的粗糙程度及接触面材料均未变化，所以滑动摩擦力不变 【详解】（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A，使其做匀速直线运动，此时木块A受到的滑动摩擦力与拉力是平衡力，二力大小相等。 （2）甲乙两图中木块A对长木板的压力相同，接触面粗糙程度不同，则小刚通过比较甲乙两图的弹簧测力计示数，可以验证滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关。 （3）甲、丙两图的接触面粗糙程度相同，压力不同，通过比较甲、丙两图的弹簧测力计示数，是为了验证滑动摩擦力与压力是否有关。 （4）小刚联想到在冰壶运动中，投掷冰壶的运动员，一只脚的鞋底是塑料的，用于滑行，另一只脚的鞋底是橡胶的，用于蹬地起步，两鞋底的粗糙程度近似相同，说明压力、接触面的粗糙程度相同时，不同材质的接触面产生的摩擦力不同，说明滑动摩擦力大小还与接触面的材料有关。 （5）[1]由图得，弹簧测力计的示数为0.1N，测力计的示数为4N，即木块受到的拉力为4N，木块相对地面静止时，木块受到的摩擦力与拉力是平衡力，此时二力的大小相等，则木块受到的摩擦力为4N。 [2][3]由CD图得，传送带的速度改变时，测力计的示数不变，说明木块受到的摩擦力不变，说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关，滑动摩擦力大小与压力大小、接触面的粗糙程度及接触面材料有关，物体的速度改变时，压力大小、接触面的粗糙程度及接触面材料均未变化，所以滑动摩擦力不变。 4．如图1所示，在探究影响压力作用效果的因素实验中，实验器材有小桌、海绵、砝码。 (1)实验是通过观察海绵的 来比较压力的作用效果这里的实验方法是： ； (2)通过比较图甲和图乙，说明受力面积一定时， ，压力的作用效果越明显；通过比较 两图，说明压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显； (3)第（2）问中主要采用的研究方法是 ； (4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为 ；（填“>”“<”或“=”）； (5)实验时，小明将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，如图戊所示，发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。 (6)如图2所示，实验结束后，小明将长方体砖块放在水平地面上。然后将砖块切去一部分，剩余部分如图乙所示，此时砖块对地面的压强为240Pa；将图乙中的砖块倒置后如图丙所示，此时砖块对地面的压强为360Pa。则图甲中砖块对地面的压强为 Pa。 【答案】(1) 凹陷程度 转换法 (2) 压力越大 乙、丙 (3)控制变量法 (4) (5)没有控制压力相同 (6)288 【详解】（1）[1][2]实验是通过观察海绵的 凹陷程度来来比较压力的作用效果，采用了转换法。 （2）[1]通过比较图甲和图乙，说明受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。 [2]探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变，通过比较 乙、丙两图，说明压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；生活中的 磨刀就是利用了这一原理； （3）[1]第（2）问中主要采用的研究方法是 控制变量法。 （4）[1]根据，丙丁中，因压力和受力面积相同，将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙=p丁； （5）[1]探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变，实验时，小明将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，如图戊所示，发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。他在探究过程中存在的问题是没有控制压力相同。 （6）[1]设图乙中砖块重力为G1，底面积为S1，图丙中砖块底面积为S2，由F=pS可知，图乙中砖块对地面压力F1=p1S1=240Pa×S1，图丙中砖块对地面压力F2=p2S2=360Pa×S2 又因为图乙、丙中为同一砖块且均水平自然放置，砖块对地面压力F1=F2=G1 即240Pa×S1=360Pa×S2 解得， 将乙、丙两图组装为一组合长方体，则F总=2G1， 组合长方体砖块对地面的压强 柱形均匀固体对水平地面的压强 由于图甲和组合长方体的密度和高度均相同，所以图甲中砖块对地面的压强p'=p=288Pa。 5．小明用同一压强计探究液体内部压强的特点． (1)压强计是通过U形管两侧液面 来反映液体内部压强大小的；如图（a）所示，小明用手指按压几下橡皮膜，若U形管中的液体能灵活升降，则说明装置 （选填“漏气”或“不漏气”），调节好的压强计在使用前，U形管两侧的液面应该 ； (2)比较图（b）和图（c）可知：液体内部的压强与 有关； (3)比较图（d）和图（e），小华认为：液体内部某处到容器底的距离越大，其压强越小，为研究此问题，小明再次实验，保持橡皮膜盒的位置不变，往图（e）的容器内加水，当水面到容器底的距离满足条件 时，与图（d）比较，可说明小华的观点是错误的； (4)小明用装有固定隔板的装置继续探究，他向隔板左侧倒水，再向隔板右侧倒入另一种液体，当加到一定程度时，橡皮膜变平，如图（f）所示，此时容器底部受到液体压强关系是 （选填“>”“=”或“<”）。 【答案】(1) 高度差 不漏气 相平 (2)液体的密度 (3) (4)< 【详解】（1）[1] [3]压强计是通过U形管两侧液面高度差来反映液体内部压强大小的，使用了转换法。 [2]如图（a）所示，小明用手指按压几下橡皮膜，若U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气，若压强计有漏气的地方，软管中的气体和大气相通，等于大气压强，橡皮膜受到压强时，U形管两侧液体的高度几乎不变。 [3]当压强计的金属盒在空气中时，由于U形管左右两管上方的气压相同，都等于大气压，根据连通器原理可知U形管两边的液面保持相平。 （2）比较图（b）和图（c）：液体的深度相同，而液体的密度不同，U形管高度差不同，压强不等，说明液体内部的压强与液体密度有关。 （3）图（d）中金属盒到液面的高度为h=17cm-10cm=7cm 比较图（d）和图（e），小华认为液体内部某处到容器底的距离越大，其压强越小。为研究此问题，在实验中，保持金属盒的位置不变，往图（e）容器内加水，当深度不小于图（d）的深度7cm，即当水面到容器底的距离 时，对比图（d），可说明小华的观点是错误的。 （4）橡皮膜变平，说明受到左右两侧的压强相等，根据有 因 所以 橡皮膜中心到容器底的深度相同，则由可知 容器底受到的压强等于橡皮膜上下两部分的压强之和，因橡皮膜以上部分两侧压强相同，则此时容器底部受到液体压强关系是。 6．小渝同学游泳潜水时，感觉潜水越深，耳膜越痛，由此他设计了如图所示的实验步骤，对“影响液体内部压强大小的因素”进行了探究。 (1)U形管压强计 （选填“是”或“不是”）连通器； (2)本实验通过形管两侧液面的 来反映液体内部压强的大小，使用前应该检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果形管中的水面能灵活升降，则说明该装置气密性 （选填“好”或“差”）； (3)比较图乙、丙和丁可以得出结论：在同一深度，液体内部向各个方向的压强 ； (4)比较图丁和戊可以得出结论：在同一深度，液体压强与 有关。 (5)在图戊中U形管左右两侧水面高度差，则橡皮管内气体压强与大气压之差约为 Pa，若想让U形管中液面高度差更大，可以将里面的水换成 （选填“酒精”或“水银”）。 (6)小渝取出形管，并将不相容的油和水装入其中，待液体稳定后，液面有明显分界线，测出各段距离如图己所示，则油的密度为 。 【答案】(1)不是 (2) 高度差 好 (3)相等 (4)液体密度 (5) 900 酒精 (6) 0.9 【详解】（1）连通器是上端开口、底部相连通的容器，且内部液体静止时液面相平。U形管压强计的一端封闭，另一端开口，不符合连通器特征，U形管压强计不是连通器。 （2）[1]U形管两侧液面高度差反映液体内部压强大小，液面高度差越大，压强越大。 [2]用手按压橡皮膜，若U形管水面灵活升降，说明装置不漏气，气密性好。 （3）图乙、丙、丁中探头深度相同，但橡皮膜的朝向不同，U形管液面高度差相同。 结论：在同一深度，液体内部向各个方向的压强相等。 （4）图丁和戊中探头方向相同，液体密度不同，U形管液面高度差不同。 结论：在同一深度，液体压强与液体密度有关。 （5）[1]U形管液面高度差 h=9cm=0.09m，则橡皮管内气体压强与大气压之差 [2]若想让U形管中液面高度差更大，根据p=ρ液gh，在压强一定时，可以将里面的水换成密度小的酒精。 （6）在分界面上水产生的压强等于分界面上油产生的压强为 ρ水gh水=ρ油gh油， 则 7．某中学两个物理小组的同学，在实验室中验证阿基米德原理。 (1)方案一，小刚用石块按如图（a）实验步骤依次进行实验。由图可知，石块浸没在水中受到的浮力 N，排开水的重力 N，发现，造成这种结果的原因不可能是 （选填下列字母序号）； A．最初溢水杯中的水未装至溢水口 B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 C．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部 (2)方案二，如图（b），小明将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 （选填“增大”“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了；为了多次实验得到普遍规律，方案） （选填“一”或“二”）的操作更加简便； 【答案】(1) 2 1.9 B (2) 减小 等于 二 【详解】（1）[1][2][3]根据可知，石块浸没在水中受到的浮力 排开水的重力 A.若最初溢水杯中的水未装至溢水口，则石块排开水的只有一部分溢出到桶中，排开水的重力减小，故A不符合题意； B．若弹簧测力计都没有校零，那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数，那么所得浮力与排开水的重力大小应不变，故B符合题意； C．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部，则导致减小，减小， ，得出错误结论，故C不符合题意。 故选B。 （2）[1][2][3]重物浸入水中的体积越来越大时，排开液体的体积变大，根据可知，重物受到的浮力变大，因为所以弹簧测力计A的示数变小。又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计B的示数变大。 根据阿基米德原理可知、物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等，由上可知，方案二的操作可较方便的完成多次实验，使结论有普遍性。 8．小宁在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，弹簧测力计的示数如图所示。（图中所用容器底面积是，均为相同的平底薄壁圆柱形容器，物体不吸水和另一液体，g取10N/kg） (1)根据实验数据，小宁计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是 N； (2)小宁将物体逐渐浸入水中，缓慢地增大物体在水中的深度，如图B、C、D、E所示，记录弹簧测力计示数和物体下表面的深度。下列能正确反映物体所受浮力和物体下表面深度h关系的图像是______；（填字母） A． B． C． D． (3)如果对比C、F两次实验，得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论，小宁认为这样的操作是错误的，理由是 ； (4)细心的小宁利用实验数据计算出物体的密度 ； (5)【拓展】完成F实验操作后，用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分，弹簧测力计示数变为2.4N，此操作会使容器中的液面下降 cm，液体对容器底的压强减小 Pa。 【答案】(1)1 (2)D (3)没有控制排开液体的体积不变 (4) (5) 2.5 200 【详解】（1）由图A可知，测力计分度值为0.1N，物体的重力为2.7N，由图D可知，浸没在水中时测力计示数为1.7N，物块浸没在水中时受到的浮力大小F浮=G-F=2.7N-1.7N=1N （2）将物体逐渐浸入水中，缓慢地增大物体在水中的深度，在物体浸没前，随深度的变大，排开液体的体积变大，受到浮力变大，浸没后，排开液体的体积不变，受到的浮力不变，能正确反映物体所受浮力F浮和物体下表面深度h关系的图像是D，故选D。 （3）研究浮力的大小与液体密度的关系，要控制排开液体的体积相同，对比C、F两次实验，没有控制排开液体的体积不变，不能得出浮力的大小与液体密度有关的结论。 （4）物体排开水的体积即物体的体积为 物体的密度 （5）[1][2]物体浸没液体中受到的浮力F浮液=ρ液gV排液=2.7N-1.9N=0.8N① 物体拉出液面一小部分受到的浮力F′浮液=ρ液gV′排液=2.7N-2.4N=0.3N② 两式相比得出 所以 液面下降高度 用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分，弹簧测力计示数变为2.4N，可知物块受到的浮力减小为ΔF=2.4N-1.9N=0.5N 由力的相互性，液体对容器底部的压力减小量为ΔF′=0.5N 液体对容器底的压强减小为 9．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明猜想浮力大小可能与以下因素有关： A．液体的密度；    B．物体受到的重力； C．物体的形状；    D．物体排开液体的体积 (1)如图甲用手把空的易拉罐按入水中，易拉罐浸入水中越深，手会感觉越吃力，这个事实可以支持猜想 ； (2)为了研究猜想B，用体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N、4.5N和5N，然后进行如图乙所示的实验，序号a的实验中，物体A所受的浮力为 N，进一步计算得出A、B、C所受浮力 （选填“相等”或“不相等”），可得出初步结论： ； (3)图乙中比较a和d两次实验，可支持猜想 ，ρ酒精= g/cm³； (4)为了研究猜想C，将两块相同的橡皮泥（不吸水且不溶于水）分别做成不同的形状，进行如图丙所示实验，此时两弹簧测力计的示数不同，得出浮力的大小与物体形状有关，小红认为该结论不可靠，主要原因是 ； (5)小红用量筒测出橡皮泥的密度，进行了如图丁所示的操作： ①在量筒中加入适量的水，读出体积V1； ②将橡皮泥捏成碗形，轻放入量筒中，使其漂浮在水面上，读出体积V2； ③将橡皮泥用细长针按入水中，使其沉到量筒底部，读出体积V3，橡皮泥的密度ρ= （用ρ、V1、V2、V3表示）。 【答案】(1)D (2) 1 相等 浮力大小与物体重力无关 (3) A 0.8 (4)未控制排开液体的体积相同 (5) 【详解】（1）易拉罐浸入越深手越吃力，说明易拉罐浸入越深排开水的体积越大，浮力越大，支持的猜想是D。 （2）[1]在实验a中，A受到的重力为4 N，弹簧测力计示数为3 N，故浮力 [2][3]B受到的浮力 C受到的浮力 计算可知A、B、C所受浮力都相等，可得结论：浮力与物体重力无关。 （3）[1]比较a与d可知，物体A在酒精中受到的浮力 物体A在酒精中受到的浮力小于在水中受到的浮力，浮力随液体密度不同而不同，支持猜想A。 [2]物体A的体积 物体浸没在酒精和水中，排开酒精的体积等于排开水的体积，酒精的密度 （4）探究浮力的大小与物体的形状有关，应是除形状不同外的其他因素都相同，图丙中所用液体相同，物体的形状和浸入液体的体积不同，故得出浮力与形状有关的结论不可靠，主要原因是：未控制橡皮泥排开液体的体积相同。 （5）橡皮泥漂浮时排开水的体积 橡皮泥漂浮时，排开水的质量等于橡皮泥质量 完全没入时，橡皮泥体积 故橡皮泥的密度 10．在探究物体的动能大小跟哪些因素有关的实验中，同学们设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中m2＞m1，h2＞h1（不考虑空气阻力）： (1)实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小； (2)用来研究超速安全隐患时，我们应选择 两图所示实验来进行比较； (3)在图甲、丙中，若s3＞s1，则表明物体的动能与质量的关系是： ； (4)小明将实验进行了改装：如图丁所示，将同一木块放在弹簧原长处，用形状相同质量不同的实心塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度后放手，发现两球离开弹簧时的速度 （选填“相同”或“不同”），木块被推开的距离 （选填“相同”或“不同”）。 【答案】(1)木块被推动的距离 (2)甲、乙 (3)速度一定时，物体的质量越大，动能就越大 (4) 不同 相同 【详解】（1）钢球动能的大小是无法直接看出来的，实验中通过钢球撞击木块后木块运动的距离来反映钢球动能大小的，木块运动的距离越远，说明钢球的动能越大。 （2）用来研究超速安全隐患时，应使钢球到达斜面底端的速度不同，所以使相同质量的钢球从不同高处滚下，故应选择甲、乙两图所示实验来进行比较。 （3）由甲、丙图可知，小球滚下的高度相同，而钢球的质量不同，由于s3＞s1且m2＞m1，表明物体的动能与质量的关系是：速度一定时，物体的质量越大，动能越大。 （4）[1]相同的弹簧，用塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度，弹簧具有的弹性势能相同，后放手转化为小球的动能相同，由于实心塑料球和铁球的质量不同，所以实心塑料球和铁球的速度不同。 [2]由于塑料球和铁球动能相同，对木块做的功应相同，对木块做的功是克服水平面给木块的摩擦力做功，摩擦力是相同的，根据W=Fs可知，木块运动的距离也应该是相同的。 11．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。 12．小华在做“探究杠杆平衡条件”实验时的装置如图，匀质杠杆上相邻刻线间的距离相等。 (1)如图甲，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节。在实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是 ； (2)在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂，多次实验并把数据记录在表格中； 次序 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 小华根据以上数据得出杠杆平衡条件是 ； (3)杠杆调节平衡后，小华在杠杆上的点处挂2个钩码，如图乙所示，为使杠杆在水平位置重新平衡，应在点挂 个相同的钩码。如果将点处的钩码换成弹簧测力计竖直向下拉，那么手对弹簧测力计的拉力 （选填“大于”“等于”或“小于”）原来点所挂钩码的重力。杠杆在水平位置平衡后，将弹簧测力计改为斜拉时，再次使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (4)完成实验后，小华利用杠杆的平衡条件来测量杠杆的质量，如图丙，实验方案如下： ①将杠杆的B位置固定在支架上，杠杆可绕B点无摩擦转动，在B的右侧挂质量为m的钩码，前后移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡（如图丙所示）； ②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离和 的距离； ③根据杠杆的平衡条件，可以计算出杠杆的质量m杆= （用、、m表示） 【答案】(1) 右 便于测量力臂 (2) (3) 3 小于 变大 (4) 杠杆重心到 【详解】（1）[1]如图甲，为使杠杆在水平位置平衡，需要将平衡螺母向上翘的一端移动，即应将平衡螺母向右端调节。 [2]实验中为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡。 （2）根据数据表格可得，， 因此可得杠杆平衡条件是。 （3）[1]若杠杆每一个小格长L，一个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件可得 解得，因此在点挂3个相同的钩码。 [2]由于弹簧测力计自身有重力，此时人施加的力和弹簧测力计的重力之和为3N，则手对弹簧测力计的拉力小于原来点所挂钩码的重力。 [3]将弹簧测力计改为斜拉时，由于阻力和阻力臂不变，动力臂减小，根据杠杆平衡条件可知，动力变大。 （4）[1][2]实验中需要利用刻度尺测量两个力的力臂，即用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离和杠杆重心O到B的距离，根据杠杆平衡条件可得 解得 13．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。 14．实验复习课上，小鸣在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图，每个滑轮重都相同。 物理量 1 2 3 钩码重G（N） 4 4 6 钩码上升高度h（m） 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F（N） 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离S（m） 0.3 0.5 0.3 机械效率η 74.1% 57.1% 83.3% (1)通过表中数据可分析出实验2是用 图做的实验，比较实验1和2可以探究滑轮组机械效率与 的关系。 (2)小鸣组装好实验装置甲，选择了重力为9.6N的物块和量程为0～10N的弹簧测力计。小明 向上拉动弹簧测力计，使物块升高，并由弹簧测力计读出拉力为 4N。若不计绳重和摩擦，在允许范围内不断增大物块重力，则该滑轮组的最大机械效率为 ％。（绳子足够结实） (3)小鸣同学用图乙的装置又做了一次实验，并做了如下实验记录： 钩码重G（N） 钩码上升高度h（m） 绳端拉力F（N） 绳端移动距离S（m） 6 0.1 2.2 0.5 如果你对该实验记录进行认真分析，就会发现他的实验结果是违背物理规律的。请通过具体的分析说明他违背的物理规律。 【答案】(1) 乙 动滑轮重 (2) 匀速竖直 92 (3)见解析 【详解】（1）[1] 实验2中绳端移动距离s=0.5m，钩码上升高度h=0.1m，说明滑轮组有5段绳子承担物重（s=5h），对应乙图。 [2] 实验1和2钩码重相同，但机械效率不同，说明动滑轮重不同（乙图动滑轮更多）。 （2）[1] 测量机械效率需匀速竖直拉动弹簧测力计，保证力的平衡。 [2]此时滑轮重力为(3×4N)-9.6N=2.4N，最大机械效率时物重最大（测力计最大测量拉力F=10N），当拉力最大10N时，总重为3×10N=30N，物体重G物=30N-2.4N=27.6N，此时机械效率。 （3）根据滑轮组规律，乙图n=5，应有s=5h=0.5m（符合），但F=2.2N，G=6N，若不考虑滑轮重：F==1.2N，实际F>1.2N说明存在额外功，问题在于：若按，机械效率小于物体重4N的时候的效率，这是违背物理规律的。 15．如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图1中甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表。（钩码规格相同，动滑轮个数越多，重力越大） 实验次序 钩码重力 提升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率 1 4 0.1 0.3 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% (1)在实验中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计； (2)第1次实验中，如图2所示，弹簧测力计的示数是 N，机械效率是 （结果精确到0.1%）； (3)由1、2两次实验数据可得出结论： ； (4)由 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低； (5)根据表中数据可以判断出第3次实验所选择的是图 （选填“甲”、“乙”或“丙”）滑轮组； (6)在第3次实验操作的基础上，如图1中丁所示，改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 （选填“偏高”、“偏低”或“不变”）。 【答案】(1)缓慢匀速 (2) 1.8 74.1% (3)使用同一滑轮组，重物越重，机械效率越高 (4)2、3 (5)丙 (6)偏低 【详解】（1）在实验中，测量绳端拉力F时，应在竖直向上方向上匀速拉动使物体匀速上升，物体处于平衡状态，此时弹簧测力示数等于拉力大小。 （2）[1]由图可知，弹簧测力计最小分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为1.8N。 [2]分析第1次实验中数据可知，机械效率为 （3）比较第1、2次实验数据发现，绳端移动距离是钩码提升高度的3倍，则动滑轮上都有3股绳，所以使用同一滑轮组实验，钩码提升高度相同，钩码的重力不同，钩码的重力越大，机械效率越大，所以可得出结论：使用同一滑轮组，重物越重，机械效率越高。 （4）探究滑轮组的机械效率跟动滑轮的重力的关系时，由控制变量法可知，应控制钩码的重力相同，动滑轮的重力不同，即使用不同的滑轮组实验，所以应比较第2、3次实验。 （5）由第3次实验数据可知，绳端移动距离是钩码提升高度的5倍，则动滑轮上都有5股绳，所以使用图丙滑轮组进行实验。 （6）由图丁可知，拉力F沿斜向上方向拉动时，拉力的力臂变短，则与丙图相比需要更大的拉力才能拉动物体上升，所以总功变大，由于有用功不变，根据可知，机械效率偏低。 1．某小组用一端安有定滑轮的底板、一端有拉绳的平直木板、底面积是正方体木块A和底面积是正方体木块B（木块材质相同，木块上的挂钩到桌面的距离相等）、弹簧测力计、细线和铁架台，探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。 (1)他们将木板放在水平底板上，把木块B叠放在A上，细线的一端系在木块A的挂钩上，另一端通过定滑轮系在弹簧测力计的挂钩上，如图所示。当他们小组正准备开始实验时，小华发现了组装中的一个错误，这个错误是： 。 (2)纠正错误后开始实验。下面是他们的主要实验步骤，请你把实验步骤补充完整。 ①用一个水平力向左抽动木板，木块A运动一段距离后，当与桌面保持相对静止时，读出弹簧测力计的示数。，将所得数据记入实验数据记录表中。 ② ， ，用一个水平力向左抽动木板，木块运动一段距离后，当与桌面保持相对静止时，读出弹簧测力计的示数，将所得数据记入实验数据记录表中。 (3)根据他们的实验步骤，画出实验数据记录表。 【答案】(1)拉木块A的细线未与水平木板保持平行 (2) 再把木块A叠放在B上 细线的一端系在木块B的挂钩上 (3) 【详解】（1）从实验要求可知，拉力应当与木板表面平行，当木块A做匀速直线运动时，拉力和摩擦力是一对平衡力，二者大小相等，才能直接测出滑动摩擦力；但图中滑轮的位置较高，拉绳斜向上拉木块，导致物体A受到的拉力不在水平方向，物体A做匀速直线运动时，拉力不等于摩擦力；因此错误是：拉木块A的细线未与水平木板保持平行。 （2）[1][2]探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关，应改变接触面积但不改变总压力；方法是：让材质相同，边长不同的正方体木块相互叠放，先由小面积一块接触桌面，再改为大面积一块接触桌面；故②应为：再把木块A叠放在B上，细线的一端系在木块B的挂钩上，用一个水平力向左抽动木板，木块运动一段距离后，当与桌面保持相对静止时，读出弹簧测力计的示数。 （3）实验中需要记录正方体木块A、B和木板的接触面积、测出的拉力、木块与木板之间的摩擦力，表格如下： 2．小明利用电子秤、小金属柱、细线、柱形杯，探究影响浮力大小的因素（g取10N/kg，金属柱的密度为7.9g/cm3）： (1)如图甲所示，将搅拌后的糖水装入柱形杯中，置于电子秤上，示数为400.0g用质量和体积均不计的细线系好金属柱，缓慢浸入装有糖水的容器中，直到乙图所示的位置，发现这个过程中电子秤示数逐渐增大，这说明金属柱所受浮力大小与 有关； (2)将金属柱缓慢放置到图丙所示位置，通过观察与比较，物体所受浮力大小与 无关，此时金属柱所受浮力大小为 N； (3)将金属柱沉入杯底，松开细线，此时秤的示数如图丁所示，利用所测数据计算出金属块的体积为 cm3，糖水密度为 kg/m3； (4)放置一段时间，将金属柱从糖水中慢慢提起，小明发现金属柱离开杯底至露出液面前，电子秤示数逐渐减小，造成这个结果的主要原因可能是 。 【答案】(1)排开液体的体积 (2) 深度 0.224 (3) 20 1.12×103 (4)放置一段时间后糖水密度分布不均匀 【详解】（1）金属块逐渐浸入糖水中，排开糖水体积逐渐增大，受到糖水浮力增大，因为力的作用是相互的，所以金属块对糖水有向下力的作用逐渐增大，所以糖水对杯底压力增大，这说明金属块受到的浮力与排开液体的体积有关。 （2）[1]由图乙和丙知，液体的密度相同，排开液体的体积也相同，深度不同，电子秤的示数相同，浮力相同，说明物体所受浮力大小与深度无关。 [2]图丙中，金属块所受的浮力：。 （3）[1]金属块的质量为，根据密度公式知，金属块的体积：。 [2]根据得糖水的密度为：。 （4）由题知，石块从糖水中慢慢提起，石块离开杯底至露出液面前，电子秤示数一直减小；在该过程中，电子秤的示数等于容器和糖水的总重再加上石块对糖水的压力（该压力等于浮力），电子秤示数减小，说明石块受到浮力也减小了，由此说明石块在放置一段时间的糖水中所受浮力的大小与浸没深度有关；石块离开杯底至露出液面前浸没在糖水中，探究浮力与浸入深度的关系控制了石块浸入液体体积不变，所以造成得到这个结果的原因可能是放置一段时间后不同深度的糖水密度不同。 3．小泽利用如图所示装置研究杠杆相关问题。圆盘相邻两条虚线间距相等、圆盘中心和杠杆的重心重合，两者均可绕O点自由旋转，滑轮a、b固定，每个钩码质量相同。实验过程如下： (1)①图甲中杠杆平衡，进行操作，出现了乙丙所示现象。对比甲、乙可知杠杆平衡与力的 有关；对比甲、丙可知杠杆平衡与力的 有关（两空均选填“大小”、“方向”或“作用点”）； ②转动圆盘，对比甲、丁两次杠杆平衡时，杠杆右侧力的大小和 未发生变化； (2)杠杆平衡时，同学们收集实验数据如下表： 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.5 20 2 15 2 2 20 2 20 3 2 15 3 10 得出杠杆的平衡条件是： ； (3)桔槔是我国古代的一种汲水工具，沿用至今。它的实质是杠杆，其模型如图a所示，力臂是力臂的2倍，工作过程如图所示： 配重石头固定，质量为。（不计水桶、机械自重及摩擦，） ①若人不施力，仅靠石头的作用向上提水，桔槔一次最多可提起水 kg； ②小泽下拉轻杆将水桶放入水井，再利用桔槔将水提出水井，整个汲水过程，使用杠杆能省功吗？请写出分析数据的具体过程，并回答问题。 【答案】(1) 作用点 方向 力臂 (2)F1L1=F2L2 (3) 15 见解析 【详解】（1）[1][2]对比甲、乙可知，它们右侧的作用点不同，杠杆的平衡状态不同，杠杆的平衡与力的作用点有关；对比甲、丙，右侧的方向不同，物体的平衡状态不同，可知杠杆平衡与力的方向有关。 [3]对比甲、丁两次杠杆平衡时，杠杆右侧力的大小和力臂未发生变化。 （2）由实验数据可知，1.5N×20cm=2N×15cm，2N×20cm=2N×20cm，2N×15cm=3N×10cm 因此可得出杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2。 （3）[1]若人不施力，仅靠石头的作用向上提水，由杠杆的平衡条件得G石L1=G水L2 即 则水的质量 [2]人把轻杆下拉2米，由杠杆的平衡条件得，拉力的大小 所做的功W1=F拉s=150N×2m=300J 利用桔槔将18kg水提出水井时，由杠杆的平衡条件得G石L1=(G水-F拉')L2 即 F拉'=30N；提起水拉力所做的功W2=F拉's=30N×2m=60J 整个过程拉力所在的总功W=W1+W2=300J+60J=360J 把水提出水井，水克服重力做的功W'=G水s=18kg×10N/kg×2m=360J 故整个汲水过程，杠杆不省功。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$