第02讲 力学实验-2026年浙江省中考科学二轮复习

第 2 讲 力学实验 专题简介 【命题重点】 力学实验内容是中考命题中的重点内容，一般重点考查测量物质的密度、阻力对物体运动的影响、探究摩擦力的大小与哪些因素有关、研究液体压强的大小与哪些因素有关、探究浮力大小的相关因素、探究动能势能与哪些因素有关等。 【核心方法】 常用实验方法：控制变量法、转换法 转换法：对于不易研究或不好直接研究的物理问题，而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。 回归课本 考查要点1:测量物质的密度实验 实验解读： 测量固体密度的实验： 1. 实验原理：ρ=m/v 2. 实验器材：天平、量筒、石块、水、细线。 3. 实验步骤： (1)将天平放在水平桌面上，调节天平平衡； (2)测出石块的质量为m; (3)向量筒中注入适量的水，测得水的体积为Vi; (4)将石块用细线拴好，完全浸没在水中，测出石块和水的总体积为Vz; (5)计算出石块的密度ρ=m/(V2-V1)。 注意： 1.要先测量质量再测量体积，固体上会沾水，所测固体密度会偏大 2.加入的水需要满足的要求是能把物体全部浸没，且加入固体后不能超过量筒的量程 3.若砝码生锈，则会导致测量物体的密度偏小 4.若砝码啊缺损，则会导致测量物体的密度偏大 5.量筒不正确读数引起的误差分析(仰视读数，体积偏小，密度偏大；俯视读数，体积偏大，密度偏小) 测量液体密度的实验： 1. 实验原理：ρ=m/v 2. 实验器材：天平、烧杯、量筒、盐水。 3. 实验步骤： (1)向量筒中注入适量的盐水，测得盐水的体积为V; (2)用天平测得空烧杯的质量为m1; (3)将量筒中的盐水全部倒入空烧杯中，测得烧杯和盐水的总质量为m2; (4)计算出盐水的密度ρ=(m2-m1)/V 注意： 测量液体密度不能贪方便直接把量筒放到天平上测量，必须放在烧杯中进行测量。 1．小金爬山时捡回来一块小岩石，他想知道这块小岩石的密度，就利用托盘天平和量筒进行测量。 （1）下列是小金在测量过程中的操作，其中操作错误的是 　 　。 （2）纠正错误后继续实验，盘中所加砝码和游码位置如图甲所示，在量筒内装有一定量的水，放入小岩石前、后的情况如图乙所示，根据上述实验结果，计算岩石的密度为 　 　g/cm3。 （3）若小金先测量岩石的体积，从量筒中取出后直接测量质量，最后得到的密度将 　 　（选填“偏大”或“偏小”）并解释原因：　 　。 【答案】（1）ABC；（2）4.68；（3）偏大；如果先测量岩石的体积，然后从量筒中取出岩石直接测量质量，从量筒中取出岩石会带出一部分水，所测的质量偏大，则所测的密度值与真实值相比偏大。 【解答】解：（1）A、在使用托盘天平时，首先要调节横梁水平平衡，在调节横梁平衡之前，要先将游码移到零刻度线处，图中操作错误之处是游码未归零，故A错误； B、图中用手拿砝码，汗渍会腐蚀砝码，影响测量结果，所以要用镊子夹取砝码，故B错误； C、往量筒中倒液体时，应先将量筒倾斜，再沿着量筒内壁慢慢注入液体，故C错误； D、读取量筒液体的体积时，视线与液面（凹液面的底部）相平，故D正确； 故选：ABC； （2）岩石质量m＝20g+20g+5g+1.8g＝46.8g，岩石体积V＝40mL﹣30mL＝10mL＝10cm3， 岩石密度ρ＝＝＝4.68g/cm3。 （3）如果先测量岩石的体积，然后从量筒中取出岩石直接测量质量，从量筒中取出岩石会带出一部分水，所测的质量偏大，则所测的密度值与真实值相比偏大。 故答案为：（1）ABC；（2）4.68；（3）偏大；如果先测量岩石的体积，然后从量筒中取出岩石直接测量质量，从量筒中取出岩石会带出一部分水，所测的质量偏大，则所测的密度值与真实值相比偏大。 2．（2025•义乌市一模）小科进行测量大米密度的科学实验。 （1）小科想用托盘天平称取5g大米（如图甲），称量过程中发现天平指针偏向右边，接下来小科应如何操作？ 　 　 。 （2）按图乙的方式用量筒直接测量大米体积，则会导致测得的体积比真实值 　 　 （“大”或“小”），其原因是 　 　 。 （3）由于大米吸水膨胀，小科想用排空气法来测量大米的体积。他设想将大米与空气密封在一个注射器内，只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积，其差值就是大米的体积。但如何测出空气的体积呢？小科查阅资料得知，温度不变时，一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值。于是进行了如下实验：称取5g大米并装入注射器内（如图丙），从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积，通过压强传感器（气压计）测出此时注射器内空气压强为p；而后将注射器内的空气缓慢压缩，当空气压强增大为2p时，再读出此时的总体积（压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变）。整理相关数据记录如表： 注射器内空气压强 注射器内空气和大米的总体积 压缩前 p 23mL 压缩后 2p 13mL 由实验测得大米的密度为 　 　 g/cm3。（计算结果精确到0.01） 【答案】（1）向左盘加适量大米直到天平平衡；（2）大；由于米粒间存在较大间隙，按图乙的方式用量筒直接测量大米体积，则会导致测得的体积值偏大；（3）1.67。 【解答】解：（1）天平的指针偏右，说明左盘大米的质量偏小，因此小科应该：向左盘加适量大米直到天平平衡； （2）由于米粒间存在较大间隙，按图乙的方式用量筒直接测量大米体积，则会导致测得的体积值偏大。 （3）设大米的体积为V， 根据气体的体积和压强的乘积为定值得到：（23mL﹣V）×p＝（13mL﹣V）×2p； 解得：V＝3mL＝3cm3； 那么大米的密度为：ρ1.67g/cm3。 故答案为：（1）向左盘加适量大米直到天平平衡；（2）大；由于米粒间存在较大间隙，按图乙的方式用量筒直接测量大米体积，则会导致测得的体积值偏大；（3）1.67。 3．（2025•萧山区校级一模）如图所示为“顶针”，是民间常用的缝纫用品，一般为铁质或铜制，套在手指上，能顶着针尾，手指发力来穿透衣物。小云发现妈妈的缝纫盒里也有一个顶针，刚学完密度知识的小云设计了两个不同的方案鉴定顶针的材料，查阅完资料得知ρ铜＝8.9×103kg/m3、ρ铁＝7.8×103kg/m3。 方案一：利用天平和量筒测量。实验操作如下： ①小云将顶针放在调节好的天平左盘，天平重新平衡时，砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示。 ②再将顶针放入倾斜的装满水的烧杯中，如图乙所示，用量筒测出小烧杯中溢出的水的体积，如图丙所示。（顶针大于量筒口） 方案二：利用电子秤测量。实验操作如下： ①给烧杯中装入适量水，按电子秤清零键，如图a。 ②用细线悬挂顶针，慢慢放入烧杯的水中，不接触烧杯底部，如图b，此时电子秤的示数为m1。 ③慢慢松开细线，使顶针沉底，如图c，此时电子秤的示数为m2。 （1）用顶针套在手指上推针的目的是通过 　 　 减小对手指的压强。 （2）方案一中测量的顶针的质量为 　 　 。方案二中测出顶针的密度ρ＝ 　 　 （用已知量和测量量表示，水的密度为ρ水） （3）你认为 　 　 （选填“方案一”或“方案二”）的测量方法更精确，理由是：　 　 。 【答案】（1）增大受力面积；（2）17.8g； ； （3）方案二 将溢出的水倒入量筒中时，小烧杯壁会有残留，导致体积测量误差较大。 【解答】解：（1）用顶针套在手指上推针，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。 （2）方案一：顶针的质量m＝10g+5g+2.8g＝17.8g； 由图b可知，顶针受的浮力等于顶针对水的作用力即电子秤的增加的重力， F浮力＝m1g， 顶针排水体积为 ， 因为全部浸没，所以顶针的体积 ， 由开始打开开关并归零，则项针的质量为m2， 则顶针的密度 （3）方案二测量结果更精确，因为方案一在测量体积时，将溢出的水倒入量筒中时，小烧杯壁会有残留，导致体积测量误差较大。 故答案为：（1）增大受力面积；（2）17.8g； ； （3）方案二 将溢出的水倒入量筒中时，小烧杯壁会有残留，导致体积测量误差较大。 回归课本 考查要点2:阻力对物体运动的影响 实验解读： 1.实验方法：控制变量法、转换法、理想实验法(因为生活中很难创造出“不受力的情况”) 2.转换法的应用(通过小车在水平面上运动的距离远近来比较阻力对小车运动的影响效果 ) 3.让小车从斜面同一高度由静止开始滑下的目的是使小车刚进入水平面时具有相同的速 度，这是控制变量法的具体应用 4.改变小车在水平面上运动时受到阻力大小的方法；(在水平面上铺粗糙程度不同的材料) 实验结论： 1.物体受到的阻力越小，物体的运动距离越大； 2.力是改变物体运动状态的原因； 3.牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过推理概括出来的；其内容为一切物体在 没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。 解读： 1.小球受到竖直向下的重力作用，小球受到的方向和运动方向相同，小球的速度越来越大。 2.因为小球在向上运动时受到竖直向下的重力作用，小球受到的力的方向与运动方向相反， 小球的速度越来越小。 3.沿斜向上方向抛出的小球，受到了竖直向下的重力作用，小球受到的力和物体运动的方向成某一夹角时，力将改变物体运动的方向，物体将做曲线运动。 4．在学习牛顿第一定律的时候，做了如下图中甲、乙、丙三次实验（斜面光滑）。下列有关叙述正确的是（　　） A．三次实验时斜面的倾角必须控制相同 B．实验需要比较相同时间内通过的距离 C．小车受到的摩擦力越小，运动状态改变得就越慢 D．运动的小车最终停下来是因为没有受到力的作用 【答案】C 【解答】解：A、根据控制变量法，在实验过程中，该同学让物体从斜面的同一高度静止释放，这一操作的目的是控制小车下滑到水平面的速度相同，故三次实验时斜面的倾角可能不相同，故A错误； B、实验通过比较物体通过的距离来表示阻力对运动的影响，而不是比较相同时间内的距离，故B错误； C、木板表面最光滑，小车运动时受到的阻力最小，小车在木板表面上通过的距离最长，速度减小得最慢，故C正确； D、运动的小车最终停下来是因为受到力的作用，故D错误。 故选：C。 5．小舟骑自行车时发现，猛踩脚踏板提升车速后，车子能滑行的距离比不踩时远，车子在较光滑路面上滑行的距离比粗糙的路面上滑行要远。基于上述生活经验，小舟想影响物体运动的因素有哪些呢？他进行如下研究，装置如图。 【建立猜想】①……；②物体运动可能与阻力大小有关。 【设计方案】 方案一：在水平木板上不铺材料，让小车从斜面的不同高度由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离。 方案二：在水平木板上分别铺上毛巾、棉布和不铺材料，让小车从斜面顶端由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离。 【交流反思】 （1）方案一的设计，小舟基于的猜想是 　 　。 （2）方案二中观察到小车在毛巾表面滑行距离最近，木板表面最远，由此现象可知：小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。进一步推理可得，不受阻力的小车将 　 　。 （3）很多运动项目都需要助跑，如跳远、跳高、标枪等，目的是提高成绩，其原因是 　 　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）让小车从斜面的不同高度由静止开始滑下，则小车到水平面时候的速度不相同，小车在水平面上运动的距离也会不同，所以小舟的猜想是物体运动可能与速度大小有关； （2）小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。所以当不受阻力的时候，小车不再减小速度，小车将匀速直线运动下去。 （3）助跑会增大动能，将更多的动能转化为其他形式的能来提高成绩。 故答案为：（1）物体运动可能与速度大小有关；（2）做匀速直线运动；（3）助跑会增大动能，通过转化为更多的其他形式的能来提高成绩。 6．在研究牛顿第一定律的实验中，同学们已经知道滑块在水平面上滑行的距离与它刚滑到水平面上时的速度v0有关，与水平面的粗糙程度有关，有些同学还认为与滑块的质量有关。下面是甲、乙、丙三位同学在探究“滑块在水平面上滑行的距离与滑块质量是否有关”课题时所设计的实验步骤，请你也参与进来。他们选择的器材有：质量相同、粗糙程度不同的木块、铁块、铜块、铝块各一个，斜面，木板，钩码若干。 （1）实验中应控制 　 　 不变。 （2）甲、乙、丙三位同学设计的实验步骤分别如下，你认为符合本课题探究要求的是 　 　 同学的（填选项前的编号）。 甲：让木块从斜面的顶端由静止滑下后沿水平木板滑行，观察并记录木块在水平木板上滑行的距离和木块的质量；分别在木块上放上数量不等的钩码，先后让其从同一斜面的顶端由静止滑下后沿同一水平木板滑行，观察并记录每次木块在水平木板上滑行的距离和木块及其上钩码的质量。 乙：先后让木块从同一斜面的不同高度处由静止滑下后沿同一水平木板滑行，观察并记录每次木块在水平木板上滑行的距离和木块的质量。 丙：先后让木块、铁块、铜块、铝块从同一斜面的顶端由静止滑下后沿水平木板滑行，观察并记录它们分别在同一水平木板上滑行的距离和它们的质量。 （3）下表是按符合本探究课题要求的实验步骤操作后得到的实验数据，从中得出的结论是：　 　 。 滑块质量/g 200 250 300 350 在水平木板上滑行的距离/m 0.651 0.651 0.651 0.651 （4）如右图所示，让小球从A点静止释放，运动到C点时，若一切外力消失，则小球会沿哪条路线继续运动，并写出你判断的依据。 　 　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）要探究“滑块在水平面上滑行的距离与滑块质量是否有关”，根据控制变量法可知，应保证静止释放高度使滑块滑到水平面上时的速度相同，且水平面的粗糙程度和滑块的粗糙程度都不变，只改变滑块的质量，记录滑块滑行的距离。 （2）甲同学用加钩码的方式几次改变木块质量，并记录了木块在木板上滑行的距离。 （3）数据显示：木块质量不断增加，木块在木板上滑行的距离不变，故可以得出滑块在水平面上滑行的距离与滑块质量无关。 （4）如右图所示，让小球从A点由静止释放，运动到C点时，若一切外力全部消失，根据牛顿第一定律则小球会沿b路线继续运动。 故答案为：（1）滑到水平面上时的速度、水平面的粗糙程度和滑块的粗糙程度；（2）甲；（3）滑块在木板上滑行的距离与滑块质量无关；（4）b；牛顿第一定律。 回归课本 考查要点3:探究二力平衡条件 实验解读： 1.选择较轻的卡片是为了减小重力对实验的影响。 2.定滑轮作用是改变力的方向。 3.控制变量法的应用： (1)保持两个力在同一条直线上，改变小车两边所挂钩码的数量，研究力的大小关系。 (2)保持两边钩码质量相同，扭动小车或纸片，研究平衡力是否在一条直线上。 (3)保持两个力在同一条直线上，两边钩码质量相等，用剪刀剪开卡片的目的是研究 两力是否作用在同一物体上。 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、作用在同一直线上，则两个力彼此 平衡。 相关实验： 解读： 1.选择小车，而不选择木块的原因是为了减小摩擦力对实验造成的影响。 2.实验过程中选择静止状态作为研究状态是因为匀速直线运动状态不好控制，静止状态易于控制。 7．利用如图甲所示器材“探究二力平衡的条件”。 （1）将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上，并在两个线端分别挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反，且在一条直线上。当卡片平衡时，卡片两边所受的拉力大小　 　 （填“相等”或“不相等”）。 （2）为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片　 　 ，释放时观察其是否保持平衡。 （3）在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是　 　 。 （4）该实验在选择卡片时，选用较轻卡片的目的是　 　 。 （5）某同学将两个滑轮没有安装成相同高度如图乙所示，你认为能否用该装置进行实验　 　 （选填“能”或“不能”）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）保持两个拉力在同一直线上，调整细线两端的钩码，当两端钩码的质量相等时，对小卡片的拉力相等，小卡片平衡； （2）为了验证两力是否在同一直线上，保持卡片两边所受的拉力不变，用手将卡片转过一定角度，并保持两个拉力方向相反，松开手后观察小卡片能否平衡； （3）当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片，由于二力不在同一物体上，所以两侧钩码落下，说明二力平衡的又一个条件是必须在同一物体上； （4）由于小卡片的质量很小，重力远小于卡片受到的拉力，所以选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响； （5）因为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，照样能完成实验。 故答案为：（1）相等；（2）旋转一定角度；（3）必须在同一物体上；（4）卡片重力可以忽略，对实验不产生影响；（5）能。 8．为了探究二力平衡的条件，小李同学进行了如图实验。实验步骤如下： （1）如图A所示，保持两个拉力在同一直线上，调整细线两端的钩码，实验中发现两边的钩码质量不相等时，小卡片运动；质量相等时，小卡片静止，说明二力平衡的一个条件是力的 　 　； （2）将图A中的小卡片转过一个角度，并保持两个拉力方向相反，如图B所示，松开手后小卡片 　 　平衡（填“能”或“不能”）； （3）小郑同学将木块放在水平桌面上，设计了如图C所示的实验，实验时发现当两边所挂钩码不相等时，木块也能平衡，你认为出现这种情况的原因是 　 　。 【答案】（1）大小相等； （2）不能；（3）桌面对木块有摩擦力。 【解答】解：（1）当实验中发现两边的钩码质量不相等时，小卡片运动，质量相等时，小卡片处于静止状态，说明二力平衡时，两个力的大小必须相等； （2）把小卡片扭转一个角度，放手后松手后观察到小卡片不能平衡，小卡片将发生转动，说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线上。 （3）图乙中实验时发现当两边所挂钩码不相等时，木块也能平衡，出现这种情况的原因是物体与桌面之间存在较大的摩擦力。 故答案为：（1）大小相等； （2）不能；（3）桌面对木块有摩擦力。 回归课本 考查要点4:研究影响滑动摩擦力的因素 实验解读： 1. 实验方法：转换法、控制变量法。 2. 转换法本实验应用：将摩擦力转换为弹簧测力计的拉力) 3. 控制变量法的应用： (1)探究滑动摩擦力的大小与压力的关系(控制接触面的粗糙程度不变、改变物块对 接触面的压力大小，比较压力大小不同时滑动摩擦力的大小关系) (2)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系(控制压力不变、改变接触面粗 糙程度，比较接触面粗糙程度不同时滑动摩擦力的大小关系) 4. 用弹簧测力计水平拉动物块，使其做匀速直线运动(根据二力平衡原理，滑动摩擦力的 大小等于拉力的大小，即滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数) 注意： 1. 难以保证木块一直做匀速直线运动，容易导致弹簧测力计示数不稳定。 2. 弹簧测力计在运动中不方便读数，误差较大。 结论： 1. 滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力和接触面的粗糙程度有关； 2. 接触面所受的压力越大，接触面越粗糙，物体受到的滑动摩擦力就越大； 3. 滑动摩擦力的大小与相对运动速度、接触面面积大小等无关。 改进： 如图所示，将长木板放在水平桌面上，物块放在长木板上，弹簧测力计的一端固定， 一端挂 在物块上，拉动长木板。 不需要控制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。 9．（2026•浙江模拟）小科同学为验证压力大小对摩擦力大小的影响，选用了长木板、木块、弹簧测力计、细线和若干个相同的铁块，设计并开展了如图实验。请回答： （1）实验中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做 　 运动。 （2）在图1所示实验中，木块受到的摩擦力为 　 　 牛。 （3）小科完成了图1和图2所示的实验，又进行了图3实验，请用作图的方式把图3对应的实验补充完整。 （4）小科查阅资料获知滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关。于是他将同一木块放置在同一木板上，进行了如图4中的a、b、c所示的实验。拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和F3，推测F1、F2和F3的大小关系为 　 。 【答案】（1）匀速直线；（2）2.2；（3）见解答图；（4）F1＝F2＜F3。 【解答】解：（1）实验中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做匀速直线运动。因为当木块做匀速直线运动时，在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，这样弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小。 （2）由图1可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.2N。因为木块做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，所以木块受到的摩擦力为2.2牛。 （3）要验证压力大小对摩擦力大小的影响，其它条件不变，只改变压力大小，故改变木块上的铁块个数，图2铁块个数为1个，故图3铁块个数可画2个或3个或更多。故图3对应的实验如图所示： （4）沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，物体水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，拉力大小等于摩擦力的大小。如图4中的a、b、c所示的实验，a、b对照，压力、接触面粗糙程度都相同，只有速度不同，而滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，故a、b所受摩擦力相等，则F1＝F2。a、c对照，速度、接触面粗糙程度都相同，c所受压力大于a，故c所受摩擦力大于a，则F1＜F3。综上所述，拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和F3的大小关系：F1＝F2＜F3。 故答案为：（1）匀速直线；（2）2.2；（3）见解答图；（4）F1＝F2＜F3。 10．（2025•上城区一模）某机械厂在雨天用传送带运输物品时发现：部分区域货物打滑，另一些区域抓地更牢。为探究水量对摩擦力的影响，小金设计了如图所示的实验：在水平玻璃桌面滴上不同数量的水并涂匀，立即用弹簧测力计拉着一块用油漆漆过的木块在玻璃桌面上做匀速直线运动，测得摩擦力数据如表所示。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 水滴数/滴 4 8 12 16 20 24 28 摩擦力/N 3.2 3.3 ？ 3.9 3.0 2.9 2.8 （1）表格实验次数3中“？”的数据为如图弹簧测力计的示数　 　 N。 （2）小金在实验过程中匀速拉动木块的目的是：　 　 。 （3）通过表格数据可得出结论是：　 　 。 （4）若机械厂传送带表面有大量积水，为减少货物打滑，可采取的措施是：　 　 （写出一条）。 【答案】（1）3.6N；（2）根据二力平衡（或处于平衡状态），滑动摩擦力等于拉力；（3）压力相同时，随着水量的增大，摩擦力先变大，后变小；（4）在货物底下垫毛巾。 【解答】解：（1）弹簧测力计分分度值为0.2N，此时示数为3.6N； （2）实验过程中，匀速拉动物体，根据二力平衡（或处于平衡状态），滑动摩擦力等于拉力； （3）由表格数据可知，随着水量的增加，滑动摩擦力先变大后变小，所以可得出结论：压力相同时，随着水量的增大，摩擦力先变大，后变小； （4）摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。增加传送带表面的粗糙度可以增大货物与传送带之间的摩擦力，从而减少打滑现象，可采取措施为：在货物底下垫毛巾。 故答案为：（1）3.6N；（2）根据二力平衡（或处于平衡状态），滑动摩擦力等于拉力；（3）压力相同时，随着水量的增大，摩擦力先变大，后变小；（4）在货物底下垫毛巾。 11．小明同学对影响滑动摩擦力大小的因素进行探究。 【实验器材】氢气充气机（氢气球可充气）、台式测力计、弹簧测力计、白纸、金属盒、细线若干。 【提出猜想】猜想一：接触面的粗糙程度相同时，重力越大，滑动摩擦力越大 猜想二：接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 【实验装置】 【操作步骤】 步骤①：金属盒放在质量不计的白纸上（如图1），读出台式测力计示数；拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。 步骤②：将质量不计的氢气球系在金属盒上（如图2），读出台式测力计示数；拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。 步骤③：再往金属盒注入适量的沙子，用氢气充气机继续往氢气球中充气，使台式测力计示数与步骤①中的示数相等，拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。 【实验数据】 实验次数 金属盒总重力G/N 台式测力计示数F1/N 弹簧测力计示数F2/N 1 4.8 4.8 1.8 2 4.8 3.2 1.2 3 6.4 4.8 1.8 （1）实验中 　 　（选填“需要”或“不需要”）匀速拉动白纸。 （2）实验中是通过 　 　来改变金属盒总重力的。 （3）步骤③中继续往氢气球充气的目的是 　 　。 （4）整个实验证明猜想 　 　正确。 【答案】（1）不需要；（2）注入沙子；（3）保持压力不变；（4）二。 【解答】解：（1）物体间滑动摩擦力的大小只与物体间压力和接触面的粗糙程度有关，与相对速度无关，所以不论是否匀速拉动白纸，都可以准确测出金属盒所受的摩擦力。 （2）本实验是通过往金属盒中注入沙子来改变金属盒的总重力的。 （3）步骤③中继续往氢气球充气，金属盒总重力变大，但台式测力计示数，所以使用氢气球是为了保持压力不变。 （4）由表格中实验次数1、2可知，两次实验中，金属盒的重力相同，但是对白纸的压力不同，两次实验中金属盒所受的滑动摩擦力大小不同；由表格中实验次数1、3可知，两次实验中，金属盒的重力不同，但是对白纸的压力相同，两次实验中金属盒所受的滑动摩擦力大小相同。总结可以，我们可以得出结论：在接触面粗糙程度相同的情况下，物体所受滑动摩擦力的大小与物体的重力无关，与物体间的压力有关，压力越大，滑动摩擦力越大。 故答案为：（1）不需要；（2）注入沙子；（3）保持压力不变；（4）二。 回归课本 考查要点5:研究固体压强的大小与哪些因素有关 实验解读： 1. 实验原理：物体受到压力发生的形变量越大，压力的作用效果越明显。 2. 实验方法：控制变量法、转换法。 3. 控制变量法——分别控制压力和受力面积两个变量。 4. 转换法——用海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。 结论： 1. 受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。 2. 受力面积相同时，受力面积越小，压力的作用效果明显。 12．（2025秋•下城区校级期中）在探究“压强与哪些因素有关”的实验中，小明利用如图所提供的器材（小桌、海绵、砝码、木板）设计了图（a）、（b）两个实验。 （1）通过比较小桌在海绵表面的 　 　 反映小桌对海绵压强的大小； （2）从（a）、（b）两个实验可以得出结论：　 　 。 （3）此后小明把小桌放到一块木板上，发现小桌对木板压痕的深浅比图（a）中对海绵的压痕深浅小，如图（c）所示。比较图（a）、（c），能否得出“压力一定时，受力面积越小，压强越小”的结论？　 　 ，为什么？　 　 。 【答案】（1）凹陷程度；（2）压力相同时，受力面积越小，海绵所受的压强越大；（3）不能；因为两次实验的受压面材料不同，且木板表面不易发生形变。 【解答】（1）实验中，通过比较小桌在海绵表面的凹陷程度反映小桌对海绵压强的大小，属转换法。 （2）比较（a）、（b）两个实验，压力相同，接触面积小，海绵表面的凹陷程度大，故可得出结论：压力相同时，受力面积越小，海绵所受的压强越大。 （3）比较图（a）、（c），不能得出“压力一定时，受力面积越小，压强越小”的结论，这是因为两次实验的受压面材料不同，且木板表面不易发生形变。不遵循控制变量法。 故答案为：（1）凹陷程度；（2）压力相同时，受力面积越小，海绵所受的压强越大；（3）不能；因为两次实验的受压面材料不同，且木板表面不易发生形变。 回归课本 考查要点6:研究液体压强的大小与哪些因素有关 实验解读 液体压强计：放在液体里的探头上的薄橡皮膜受到液体压强的作用发 生形变，U形管左右两侧液面就会产生高度差，液面高度差的大小反映了薄橡皮膜所受压 强的大小。 1.实验前要检查装置的气密性(用手按压金属盒上的橡皮膜，若液柱高度差变化小，则说明气密性差) 2.转换法的应用(根据U形压强计中两管液面的高度差来判断液体压强的大小) 3.控制变量法的应用： (1)探究液体内部压强与方向的关系(控制金属盒在同种液体的同一深度，改变金属盒 的方向，比较U形管液面的高度差) (2)探究液体内部压强与深度的关系(控制金属盒在同种液体中且金属盒方向相同，改 变金属盒在液体中的深度，比较U形管液面的高度差) (3)探究液体内部压强与液体密度的关系(控制金属盒在不同液体的同一深度，且金属 盒方向相同，比较U形管液面的高度差) 实验结论： 1.同种液体的同一深度处，液体向各个方向的压强相等； 2.同种液体内部，深度越深，液体压强越大； 3.不同液体中，深度相同时，液体的密度越大，压强越大。 13．如图所示，小金用U形管中装有水的压强计探究“影响液体压强大小的因素”。请回答： （1）保持金属盒位置和方向不变，图甲的烧杯中再注入一定量的水，那么U形管液面高度差将　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）小金通过比较图乙和图丙，可得出液体压强跟 　 　有关； （3）图丁和图戊是两个完全相同的圆柱形容器，分别装有种类不同的液体。在距离容器底同一高度处分别有M、N两点，若pM＝pN，则两容器底部受到的压强大小关系是p丁　 　p戊（填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】（1）变大；（2）液体的密度；（3）大于。 【解答】解：（1）保持金属盒位置和方向不变，图甲的烧杯中再注入一定量的水，金属盒所处的深度变大，根据p＝ρ水gh可知，金属盒所受的压强变大，根据转换法可知那么U形管液面高度差将变大； （2）小金通过比较图乙和图丙，金属盒所处的深度相同，但盐水的密度大于水的密度，且两U形管液面高度差不同，可得出液体压强跟液体的密度有关； （3）已知pM＝pN， 因为hA＜hB，根据p＝ρ液gh可知两液体的密度关系：ρ丁＞ρ戊， 又因为M、N两点到容器底的距离相等， 所以从M、N两点以下的液体对容器底的压强关系：pM′＞pN′， 而两种液体对容器底的压强：p丁＝pM+pM′，p戊＝pN+pN′， 所以两容器底部受到的压强大小关系是p丁大于p戊。 故答案为：（1）变大；（2）液体的密度；（3）大于。 14．（2024•宁波模拟）五一放假小科一家去野生动物园游玩，在路上车胎扎到了钉子，严重漏气需要换上备胎。小科爸爸利用千斤顶轻轻松松地将重达1500kg的汽车抬起，小科很是好奇，能否自己做一个简易的千斤顶呢？ 【探寻千斤顶原理】 （1）如图一所示用60N的水平推力去压图钉，石灰墙的墙面受到的压强较大，很快就出现了裂缝。已知图钉尖端的面积是0.3mm2，则墙面受到的压强是 　 帕。 （2）那么液体是否也有类似的效果呢？小科查阅资料发现，1648年帕斯卡在阳台上仅用几杯水通过细管就能将楼下密闭的木桶压裂（如图二所示）。从液体压强的角度解释，木桶被压裂的原因是 　 　 。小科进一步查阅后发现了液体传压的特点：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。 【初建千斤顶演示模型】 （3）小科思考后，组装了如图三所示的千斤顶模型，用来实现通过较小力来产生较大力的效果。若在B端用500N的力去抬起放置在A端1500kg的汽车，则大小活塞的面积之比为 　 　 。 （4）按照上述模型制作而成的千斤顶在实际使用中，可能存在的不足是 　 　 。（写出一条即可） 【答案】（1）2×108；（2）水的密度一定时，水的深度增加，水对桶的压强增大，当水对木桶的压强超过木桶能够承受压强的上限时，木桶裂开；（3）30：1；（4）体积较大，不方便携带和储存。 【解答】解：（1）因为固体能够传递压力， 所以钉帽受到的压力：F1＝60N，墙壁受到的压力F2＝60N； 墙壁受到的压强：p22×108Pa； （2）由p＝ρgh可知，水的密度一定时，水的深度增加，水对桶的压强增大，当水对木桶的压强超过木桶能够承受压强的上限时，木桶裂开； （3）由题知左、右两个活塞受到压强相等，即p1＝p2，由压强公式可得， 代入数据有：＝，； （4）按照上述模型制作而成的千斤顶在实际使用中，可能存在的不足是：体积较大，不方便携带和储存；一旦密封不良或使用不当，就会发生泄漏的情况。 故答案为：（1）2×108；（2）水的密度一定时，水的深度增加，水对桶的压强增大，当水对木桶的压强超过木桶能够承受压强的上限时，木桶裂开；（3）30：1；（4）体积较大，不方便携带和储存。 回归课本 考查要点7:探究浮力大小的相关因素 实验原理：二力平衡； 实验原理图 ： F浮 = F₁- F₂ 实 验 原 理 ： 称重法(F浮=G物 - F示) 实验解读 ： 4.(1)需要用弹簧测力计测量两次读数的差；需要测量排出水的重力。 (2)量筒可以用来 测量排出水的体积，进而求出排出水的重力；溢水杯是用来接排出来的水。 5.(1)实验中需要直接测量的量是物块的重力G。 (2)物体浸没在水中弹簧测力计的读数F。 (3)测出排出水的体积V排 实验数据登记表 ： 物块的重G 物块浸入水中的弹簧测力计读数F 物块排开的水的体积V排 物块受到水的浮力F浮=G物 - F示 物块排开的水受到的重力G排水=ρ水gV排 实验步骤： 1. 在溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢杯的出水口下方； 2. 将物块悬挂在弹簧测力计上，用弹簧测力计测出物块的重G; 3. 将物块浸没在溢杯的水中，读书弹簧测力计的读数F; 4. 将溢杯溢出的水注入量筒内，测出它的体积V 排； 5. 将上述数据填入实验数据登记表内。 15．（2025•浙江模拟）在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验时，小科同学提出了如下3个猜想： 猜想1：浮力大小可能与物体排开液体的体积有关； 猜想2：浮力大小可能与液体的密度有关； 猜想3：浮力大小可能与物体浸入液体的深度有关。 为了验证以上猜想是否正确，小科使用正方体金属铜块做了如图甲所示的一系列实验。请完成下列问题： （1）分析①③⑤三次实验，可得到的结论是：浮力的大小与　 　 有关。 （2）分析　 　 （填序号）三次实验的数据，可以判断猜想3是错误的。 小科还想探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”，他用橡皮泥进行如图乙所示实验。步骤如下：将橡皮泥揉成实心球放入盛水的烧杯中，橡皮泥沉至杯底；将橡皮泥捏成小船形状放入盛水的烧杯中，发现其漂浮在水面上。 （3）则橡皮泥前后两次受到的浮力F1　 　 （填“＞”“＜”或“＝”）F2。 （4）由此小科认为：物体受到的浮力与其形状有关。请判断小科的结论是否正确并说明理由：　 　 。 【答案】（1）液体密度； （2）①③④； （3）＜ （4）小科同学结论错误；他只关注了橡皮泥形状的改变，而忽略了物体排开液体体积对浮力大小的影响。 【解答】解：（1）由图①③⑤所示实验可知，物体排开液体的体积相同，弹簧测力计示数不同，所以物体受到的浮力不同，由此可知，物体所受浮力大小与液体密度有关； （2）探究物体所受浮力与浸没深度的关系时，应控制液体密度和排开液体体积相同，只改变浸没深度，应选择①③④三实验，比较三次实验可知，弹簧测力计示数相同，说明物体所受浮力与浸没深度无关； （3）橡皮泥沉底时受到的浮力小于重力，橡皮泥漂浮时受到的浮力等于重力，所以橡皮泥漂浮时受到的浮力大于橡皮泥沉底时受到的浮力，即F1＜F2； （4）该同学结论错误的原因是：他只关注了橡皮泥形状的改变，而忽略了物体排开液体体积对浮力大小的影响。 故答案为：（1）液体密度； （2）①③④； （3）＜ （4）小科同学结论错误；他只关注了橡皮泥形状的改变，而忽略了物体排开液体体积对浮力大小的影响。 16．（2025•临安区一模）小安在学习“阿基米德原理”时，发现老师研究的物体在液体里都是下沉的，于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受的浮力F浮是否等于物体排开液体所受的重力G排”。 （1）小安在设计实验时，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，所以木块所受的浮力F浮等于木块所受的重力G木。若要验证F浮是否等于G排，只需验证　 　 。又因为G＝mg，所以只需验证m木是否等于m浮。于是，小安找来了电子秤、溢水杯和小烧杯进行实验，实验步骤如下： a.测量木块的质量，记为m木。 b.测量小烧杯的质量，记为m杯。 c.把木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集被木块排开的水。 d.测量小烧杯和排开的水的总质量，记为m总。 （2）实验数据记录如表所示： 研究对象 木块质量m木/g 小烧杯质量m杯/g 杯、水总质量m总/g 排开水的质量m排/g 木块 80 38 118 分析表格中的实验数据，得出结论：物体漂浮时，F浮与G排　 　 。 （3）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F浮＝G排。 （4）小明发现下沉的物体不能通过“m物是否等于m排”间接验证“F浮是否等于G排”，原因是　 　。 【答案】（1）木块的重力G木是否等于G排；（2）相等；（3）电子秤的示数保持不变；（4）下沉的物体重力大于浮力 【解答】解：（1）因为木块漂浮在水中，所以木块所受浮力的大小F浮等于木块所受重力的大小G木。 若要验证F浮是否等于G排，只需验证木块的重力G木是否等于G排，又因为G＝mg，所以只需验证m木是否等于m排； （2）溢出水的质量等于总质量减去空杯的质量，即m排＝m总﹣m杯＝118g﹣38g＝80g，恰好等于木块的质量，故漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮与物体排开的液体所受重力的大小G排相等。 （3）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，溢出水的质量与物块质量相等，故电子秤的示数保持不变； （4）下沉的物体重力大于浮力，故不能通过“m物是否等于m排”间接验证“F浮是否等于G排”。 故答案为：（1）木块的重力G木是否等于G排；（2）相等；（3）电子秤的示数保持不变；（4）下沉的物体重力大于浮力。 回归课本 考查要点8:探究物体的动能与哪些因素有关 实验解读： 1. 实验方法：控制变量法、转换法。 2. 控制变量法应用： (1)探究动能的大小与速度的关系[控制小球的质量相同(选用同一小球),改变小球的速 度大小(从斜面的不同高度释放),比较木块被碰后的移动距离] 探究动能的大小与质量的关系[控制小球的速度相同(从斜面的同一高度释放),改变小球 的质量，比较木块被碰后的移动距离] 3. 转换法：把小球的动能大小转换为木块移动的距离 注意： 题目中改变速度是通过改变释放高度实现的，但是结论中千万不能出现高度这个概念，要强调速度。 结论： 1.动能与质量和速度有关。 2.质量相同的物体，运动速度越大，它的动能越大。 3.运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 17．小文利用自制的实验器材来探究物体动能大小的影响因素，如图甲所示。实验过程如下。 ①取2条相同的带凹槽轨道，用双面胶将软尺粘在轨道上 ②将两条轨道平行放置在水平桌面上，钢球可以在轨道上自由滚动 ③取两个完全相同的小钢球，放在如图所示位置 ④一只手握住木尺的一端（O点）固定不动，另一只手向前推动木尺，使木尺绕着O点旋转 ⑤当木尺与轨道垂直（虚线位置）时停止推动，同时释放两个小球 ⑥读出圆柱体被小钢球推动的距离，比较小钢球动能的大小 （1）小文的实验基于的猜想是：　 　。 （2）图乙是教材中探究物体动能大小的影响因素的装置。相比较图乙装置，图甲装置的优点是 　 　。 （3）实验过程中，小文发现两个圆柱体在轨道上滑动的距离相同（均未滑出轨道），测量发现圆柱体1的质量大于圆柱体2的质量。请根据此现象，能否判断哪个小球动能大，并说明理由。 【答案】（1）动能的大小与小球的速度有关；（2）图甲中小球不会脱轨，能准确撞击圆柱体；（3）能，实验中圆柱体1的质量大于圆柱体2的质量，圆柱体1对轨道的压力大于圆柱体2对轨道的压力，所以圆柱体1与轨道的摩擦力大于圆柱体2与轨道的摩擦力，而两圆柱体在轨道上滑动的距离相同，由W＝fs知圆柱体1克服摩擦力做的功大于圆柱体2克服摩擦力做的功，所以钢球1的动能大于钢球2的动能。 【解答】解：（1）甲图中质量相同的钢球从相同的倾斜轨道不同高度处静止释放，钢球到达水平面获得的初速度不相同，控制钢球的质量不变，改变钢球的速度，所以小文的实验基于的猜想是：动能的大小与小球的速度有关； （2）图甲与图乙相比，小球放置在带凹槽的轨道上，小球不会脱轨，能准确撞击圆柱体； （3）实验中圆柱体1的质量大于圆柱体2的质量，圆柱体1对轨道的压力大于圆柱体2对轨道的压力，所以圆柱体1与轨道的摩擦力大于圆柱体2与轨道的摩擦力，而两圆柱体在轨道上滑动的距离相同，由W＝fs知圆柱体1克服摩擦力做的功大于圆柱体2克服摩擦力做的功，所以钢球1的动能大于钢球2的动能，故能够比较出两钢球动能的大小。 故答案为：（1）动能的大小与小球的速度有关；（2）图甲中小球不会脱轨，能准确撞击圆柱体；（3）能，实验中圆柱体1的质量大于圆柱体2的质量，圆柱体1对轨道的压力大于圆柱体2对轨道的压力，所以圆柱体1与轨道的摩擦力大于圆柱体2与轨道的摩擦力，而两圆柱体在轨道上滑动的距离相同，由W＝fs知圆柱体1克服摩擦力做的功大于圆柱体2克服摩擦力做的功，所以钢球1的动能大于钢球2的动能。 18．在“研究动能大小与速度关系”实验中，小敏利用图甲中的装置进行研究，在水平面铺上材料A制成的粗糙平板，同一小球从斜面不同高度静止释放，运动一段距离后停止，位置如图。 （1）根据图甲实验结果，可得出的结论是：质量相同时，物体的速度越大，　 　。 （2）图乙中，水平面铺上不同材料的平板，其中材料A、B、C粗糙程度依次减小。小敏先后三次将同一小球从同一高度静止释放，刚到底部时用频闪相机（间隔相同时间自动拍摄）开始记录小球在平板上的位置情况。请在材料C平板上画出第2、3次频闪相机拍摄到小球的大致位置。 （3）小敏调节图甲中的平板呈不同角度，重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失，下列最符合实际的现象是 　 　。 【答案】（1）动能越大；（2）如图所示；（3）B。 【解答】解（1）图甲实验分析，随着小球放置在静止位置的高度变高时，则小球到达水平面的速度变大。小球在水平面上运动的距离变得更远，说明小球的动能更大。 （2）材料越光滑，阻力越小，小球在平面上速度减小得越慢，相同时间内移动的距离越长，大致位置如图； ； （3）小敏调节图甲中的平板呈不同角度，重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失，材料A制成的粗糙平板，由于摩擦力做功，部分能量转化为为内能，达不到一开始静止位置的高度，故A、C错误，B正确； 故答案为：（1）动能越大；（2）如图所示；（3）B。 19．（2025•临平区二模）模拟实验有简化研究场景的作用。为探究跳台滑雪运动中，跳台高度与运动员落地速度之间的关系，科学兴趣小组开展了模拟实验，如图1所示。 [实验器材]①高度可调节的光滑斜面轨道（模拟跳台）；②小球（模拟运动员）；③水平光滑轨道（与斜面轨道底部平滑连接）；④两个光电门传感器（用于测量小球通过时间）。 [实验步骤] a.在水平轨道安装两个间距为s的光电门； b.将斜面轨道调整至高度h1 c.让小球从斜面顶端由静止释放，记录小球通过光电门1和光电门2的时间为t1和t2 d.计算小球在水平轨道上两光电门间的平均速度v3作为运动员落地速度； e.依次将斜面轨道高度调整为h2、h3（h1＜h2＜h3），重复步骤c和d； 请回答： （1）实验中，计算小球平均速度v的表达式是 　 　 。 （2）若用v1、v2、v3分别表示轨道高度为h1、h2、h3时对应的小球平均速度，则支持实验结论为“跳台高度越高，运动员的落地速度越大”的实验结果是 　 。 （3）从能量转化角度分析，“跳台高度越高，运动员的落地速度越大”的原因是 　 　 。 （4）如图2为跳台滑雪运动员在空中“飞行”的场景，采用“滑雪板并拢，人体呈拱形”的姿势可以让气体经过时，上方的气流速度相比下方会大一些，从而使运动员在空中滑行更远的距离。这其中蕴含的科学原理是 　 　 。 【答案】（1）v；（2）因为h1＜h2＜h3，那么对应的平均速度应满足 v1＜v2＜v3；（3）小球在光滑斜面轨道上运动时，其机械能守恒。小球在斜面顶端时具有重力势能，滑到水平轨道时，重力势能主要转化为动能，根据能量守恒，高度h越高，小球具有的重力势能越大，转化得到的动能就越大，在质量不变时，速度v也就越大；（4）采用这种姿势时，气体经过运动员，其上方气流速度大于下方。流体流速大的地方压强小，所以运动员上方压强小于下方压强，进而产生向上的压力差，可增加运动员在空中的飞行时间，使其滑行更远距离。 【解答】解：（1）平均速度的计算公式为 v。实验中两光电门间距为s，小球通过两光电门的时间为 t＝t2﹣t1，所以小球平均速度v的表达式是：v。 （2）支持实验结论的实验结果是：若“跳台高度越高，运动员的落地速度越大”，因为h1＜h2＜h3，那么对应的平均速度应满足 v1＜v2＜v3。 （3）从能量转化角度分析的原因是：小球在光滑斜面轨道上运动时，其机械能守恒。小球在斜面顶端时具有重力势能，滑到水平轨道时，重力势能主要转化为动能，根据能量守恒，高度h越高，小球具有的重力势能越大，转化得到的动能就越大，在质量不变时，速度v也就越大。 （4）蕴含的科学原理是：采用这种姿势时，气体经过运动员，其上方气流速度大于下方。根据伯努利原理，流体流速大的地方压强小，所以运动员上方压强小于下方压强，进而产生向上的压力差，可增加运动员在空中的飞行时间，使其滑行更远距离。 回归课本 考查要点9:探究物体的势能与哪些因素有关 实验解读： 1. 实验方法：控制变量法、转换法。 2. 控制变量法： (1)探究重力势能的大小与高度的关系[控制小球的质量相同(选用同一小球),改变小 球的速度大小(从斜面的不同高度释放),比较沙坑下陷深度] (2)探究重力势能的大小与质量的关系[控制小球的下降高度相同(选用体积大小相 同，质量不同的小球),比较沙坑下陷深度] 3. 转换法：通过比较沙坑下陷深度来反映重力势能大小 注意： 探究重力势能大小与重力关系的时候一定要选择两个体积相同的小球。 结论： 1. 重力势能与高度和质量有关； 2. 质量相同时，物体高度越高，重力势能越大； 3. 高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大。 20．为了探究物体重力势能大小与什么因素有关，小启和小正进行了如下实验。实验过程中不计空气阻力和碰撞过程中的能量损失。首先选择三个质量分别为m1、m2、m3物块（m1＝m2＜m3），和一个木桩；小启先将木桩固定在沙地上，小正将质量为m1、m3的物块从同一高度自由下落，观察沙地上的木桩下陷深度如图a、c所示。再将质量为m2的物块选择更高的位置自由下落观察木桩下陷深度如图b所示。 （1）本实验用到的探究方法有 　 　（写出两个）； （2）用W表示木桩在沙地里克服阻力做功的总和，三实验中分别记为W1、W2和W3，则它们的大小关系是 　 　。 （3）若物块下落的时候分为加速和减速两个阶段，请在答题卷上画出b组物块下落时重力势能Ep随时间t的变化图（不计物块厚度且物体在沙地表面的重力势能为零）。 【答案】（1）控制变量法和转换法；（2）W2＞W3＞W1；（3）见解析 【解答】解：（1）重力势能的大小与质量、高度有关，实验中采用的是控制变量法；实验中通过木桩下陷的深度来反映重力势能的大小，采用的是转换法； （2）由图可知，三种情况下，b下陷的深度最大，其次是c，a最小；由于木桩下陷过程中受到的阻力相同，根据W＝fs可知，W2＞W3＞W1； （3）物块下落的时候分为加速和减速两个阶段；在加速阶段，重力势能的变化量随时间的变长而变大；在减速阶段，重力势能的变化量随时间的变长而变小；到达地面时，物块的重力势能为0；重力势能Ep随时间t的变化图如下所示： 故答案为：（1）控制变量法和转换法；（2）W2＞W3＞W1；（3）见解析。 21．（2025•浙江一模）学习能量守恒转化后，项目化学习小组利用钢球、棉线、塑料支架、定滑轮等器材制作了一辆重力小车，如图所示。使用时转动车轮，不断将棉线绕在长轴的绕线轮上，直至钢球上升到支架的最高点。然后松手，让钢球下落带动长轴转动从而驱动重力小车行驶。 【分析原理】 （1）支架上最高处的定滑轮作用为 　 　 。 （2）从能量转化的角度分析，钢球能驱动小车行驶的原因是 　 　 。 【装置调试】 ①调节2个前轮，重力小车能沿直线运动。 ②将钢球上升到支架的最高点，松手后小车能向前运动，但小车运动距离较短。 【项目改进】 （3）小组为了让重力小车行驶的路程更远，改进小车的方法有 　 　 。（写出两种） 【答案】（1）改变力的方向：（2）钢球的重力势能转化为小车的动能；（3）增加钢球重力；增加支架高度。 【解答】解：（1）由定滑轮的特点可知，在该装置中，定滑轮的作用为改变力的方向； （2）从能量转化的角度分析，钢球能驱动小车行驶是因为钢球的重力势能转化为小车的动能； （3）让重力小车行驶的路程更远，改进小车的方法有①增加钢球重力；②增加支架高度。 故答案为：（1）改变力的方向：（2）钢球的重力势能转化为小车的动能；（3）增加钢球重力；增加支架高度。 22．在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想。 猜想一：与弹簧被压缩的程度有关 猜想二：与弹簧的材料有关 猜想三：与弹簧的长度有关 猜想四：与弹簧的粗细有关 （1）为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩不同的长度（未超过其弹性限度），将小球置于弹簧右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析，若　 　，说明弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。 （2）为验证猜想四，需选用 　 　两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩相同的长度，将小球置于弹簧的右端，松手后小球碰到同一位置的相同木块，对数据进行比较分析，得出弹性势能的大小与弹簧的粗细是否有关。 （3）小明根据实验现象认为小球和木块移动一段距离后都要停下来，是因为弹簧、小球和木块所具有的能量消失了，其实小明的观点是错误的，理由是，　 　。 【答案】（1）木块移动的距离不同；（2）粗细不同，但材料、长度相同；（3）能量不会消失，机械能转化成内能。 【解答】解：（1）探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关，要改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法，观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小，若，说明弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。 （2）为验证猜想四，需选用粗细不同，但材料、长度相同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩相同的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若木块被推动的距离不相等，说明弹性势能的大小与弹簧的粗细有关； （3）小球推动木块移动一段距离后都要停下来，是因为能量不会消失，动能克服摩擦做功，转化成了内能，以热的形式散发了，所以小明的观点是错误的。 故答案为：（1）木块移动的距离不同；（2）粗细不同，但材料、长度相同；（3）能量不会消失，机械能转化成内能。 回归课本 考查要点10:探究杠杆平衡实验 实验解读： 1. 支点处于杠杆中央的目的是避免杠杆自重对实验结果产生影响。 2. 杠杆在水平位置平衡是为了便于测量力臂。 3. 重复2-3次实验是为了避免偶然性，使结论更具有普遍性。 4. 实验步骤： (1)调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。 (2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。 这时杠杆两侧受到的作用力等于各自钩码所受的重力。 (3)设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2,测出 杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2。继续重复做2-3次实验。 注意： 1. 实验过程中不可以调节平衡螺母 2.调节杠杆在水平位置平衡，与调节天平平衡的方法一样，杠杆哪端高，就将平衡螺母向哪端调，即左高左调，右高右调。 实验改进： 把钩码换成弹簧测力计 23．学习了杠杆知识后，小敏利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量为10g）、细线、刻度尺、弹簧测力计等。 （1）将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲。若想调节铅笔水平平衡，应该将细线向　 　（选填“左”或“右”）移动。 （2）调节水平平衡后，用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示。做了几次实验后，将数据记录在如下表中。得出结论：“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”。 次数 动力F1（N） 支点到动力作用点的距离l1（m） 阻力F2（N） 支点到阻力作用点的距离l2（m） 1 0.2 0.04 0.4 0.02 2 0.2 0.04 0.1 0.08 3 0.3 0.05 0.3 0.05 小江认为该结论不正确，实验需进一步完善，则小江接下来的操作是 　 　。 A．改变力的大小，测出支点到作用点的距离，测多组数据 B．改变力的方向，测出支点到力的作用线的距离，测多组数据 上述实验中，测多组数据的目的是为了 　 　。 A．计算平均值，减小实验误差 B．减少实验偶然性，得到普遍规律 （3）铅笔水平平衡后，小敏不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙），她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到左端细线下方固定（如图丁），则铅笔 　 　。 A．右端下沉 B．左端下沉 C．仍然水平平衡 【答案】（1）左；（2）B；B；（3）A。 【解答】解：（1）由图可知，铅笔静止后左端下沉，若想调节铅笔水平平衡，应将支点向左移动，即细线向左移动； （2）“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”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向，故选：B； 探究杠杆平衡条件时，进行多次实验，利用多组实验数据总结实验结论，使实验结论具有普遍性，避免偶然性，故选：B； （3）由丁图可知，把折断的铅笔芯放到左端细线下方固定，对于杠杆来说，杠杆两侧的重力不变，但是杠杆左侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知， G左L左＜G右L右，杠杆不能在水平位置平衡，杠杆右端下沉，故选：A。 故答案为：（1）左；（2）B；B；（3）A。 回归课本 考查要点11:探究机械效率实验 实验解读： 1. 匀速拉动是为了保证拉力是处于稳定状态，保持不变。 2. 改变斜面倾斜角度是为了探究斜面机械效率与倾斜角度的关系。 3. 重复实验是为了避免偶然性，使结论更具有普遍性。 注意： 不能认为在斜面上拉力等于摩擦力。 结论： 斜面倾斜角度越大，斜面的机械效率越大。 建模极限法分析 第一个图W有=0; 第二个图W有=Gh<Fs; 第三个图W有=Gh=Fs。 所以斜面倾斜角度越大，机械效率越大 24．（2024•慈溪市校级模拟）斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力）小明作了如下猜想： 猜想1：与斜面的表面材料有关。 猜想2：与斜面的倾斜程度有关。 猜想3：与物体受到的重力大小有关。 小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。 实验序号 1 2 3 4 5 6 斜面倾角 30 30 30 30 35 40 斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板 物块重G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0 沿斜面拉力F/N 1.25 1.45 2.50 3.75 1.35 1.48 得出结论：分析上述数据，斜面的省力情况与 　 　 有关。 拓展交流:已知实验中，斜面长均为1.2m、第1次实验中斜面高为0.6m，则第1次实验中斜面的机械效率是　 　% 【答案】斜面的倾角和斜面的粗糙程度；80。 【解答】解：（1）根据控制变量法，对比1、2数据，斜面的粗糙程度不同，相同的重力，其拉力不同，故斜面的省力情况与粗糙程度有关；对比实验1、5、6中的数据可知，在斜面的表面材料、物重相同的情况下，倾角越小，拉力越小，故结论是：在其他条件相同时，斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力；据1、3、4的实验数据可知，物体的重力变为原来的几倍，拉力会变为原来的几倍，即沿斜面的拉力与物体的重力G的比值大小相等； 故斜面的省力情况与斜面的倾角和斜面的粗糙程度有关； （2）斜面长均为1.2m、第1次实验中斜面高为0.6m，则第1次实验中斜面的机械效率 η100%80%。 故答案为：斜面的倾角和斜面的粗糙程度；80。 25.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。 （1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为　 　N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为　 　（保留一位小数）。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：　 　。 （2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据： 次数 钩码悬挂点 钩码总重G/N 钩码移动距离 h/m 拉力F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η 1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4% 2 B点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3% 根据表中数据，不能得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？理由： ①　 　；②　 　。 若将同一重物先后挂在A、B两个悬挂点，提升相同高度，测得杠杆机械效率分别为ηA、ηB， 则ηA　 　ηB（填＜/＝/＞）。 【答案】解：（1）弹簧测力计的分度值是0.1N，读数是：0.5N； 有用功为：W有用＝Gh＝1N×0.1m＝0.1J； 总功为：W总＝Fs＝0.5N×0.3m＝0.15J； 则机械效率为：η66.7%； 因为杠杆自身有重力，提升物体的同时也要提升杠杆，即克服杠杆自重做功，就有了额外功； （2）根据表中数据，不能得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论； 理由是： ①分析机械效率的影响因素采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，应保持钩码悬挂的位置不变； ②应进行多次实验，分析多组数据，才能得出正确结论。只凭一次实验数据做出结论是不科学的。 钩码从A点到B点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离h变小，所以Gh1+G杠h变小，所以Fh2也变小。根据η100%，分母变小，分子不变，所以η变大，即ηA＜ηB。 故答案是：（1）0.5；66.7%；由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功；（2）①两次实验时，钩码没有挂在同一位置；②根据一次对比实验所得结论是不可靠的；＜。 课后巩固 1．用如图装置研究二力平衡时，在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码，手放开塑料片后，可观察到塑料片将（　　） A．向左下运动 B．向右上运动 C．仍静止不动 D．转过一定角度 【答案】C 【解答】解：二力平衡的条件：大小相等，方向相反，同一直线，同一物体；图中位置虽然二力看起来是斜的，但依然满足二力平衡条件，故松手后保持静止。 故选：C。 2．在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。 （1）实验时，小车在相同斜面顶端由静止释放，是为了使小车到达水平面时的 　 　 相同。 （2）如图，若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，是否需要重做本实验以获取可靠的证据？ 答：　 　 （选填“需要”或“不需要”） （3）实验最终可得出“阻力越小，运动速度减小得越慢”的结论，支持该结论的证据是 　 　 。 （4）在本实验中，“小车在水平面上运动的距离”反映的是 　 　 。 A.小车在水平面上所受阻力大小 B.阻力对小车运动的影响情况 C.A、B选项均正确 【答案】（1）速度；（2）不需要；（3）小车在木板上运动的距离最远；（4）B。 【解答】解：（1）实验中，每次都让小车从同一个斜面的相同位置由静止开始滑下，是为了使小车到达斜面底端时具有相同的速度； （2）本实验中，通过观察小车在水平面上运动的距离来反映阻力对小车运动的影响情况，三次实验小车在毛巾、棉布、木板上运动的距离不同，可以说明阻力对小车运动的影响，无需要重新实验； （3）由实验现象可知，小车在毛巾表面运动的距离最近，在木板表面运动的距离最远，据此可得出“阻力越小，运动速度减小得越慢”的结论； （4）本实验中，通过观察小车在水平面上运动的距离来反映阻力对小车运动的影响情况，这叫转换法，故选B。 故答案为：（1）速度；（2）不需要；（3）小车在木板上运动的距离最远；（4）B。 3．（2025•游仙区校级模拟）在学习了《活动：密度应用交流会》后，某实验小组的同学利用家中的器材——电子秤、刻度杯、烧杯测量了牛奶的密度。实验前同学们不明白秤上的“清零”键是什么功能，在查看了说明书后了解到，不管秤上是否放有物体，只要按下“清零”键，其示数就会变成0，之后再往秤上添加物品时，电子屏上只显示所添加物品的质量。 （1）第一次测量的过程如图甲所示，则测得250mL牛奶的质量为　 　 g； （2）测量小组认为，利用电子秤的“清零”键可以直接读出牛奶的质量，下面的测量步骤，正确的实验顺序是 　 　 ； A．往烧杯中倒入牛奶，读出电子秤的示数为m B．按下电子秤的“清零”键 C．将烧杯放在电子秤上 （3）经过对第一次实验的分析，实验小组进行了如下的第二次实验，实验过程如图乙所示，计算出牛奶的密度为　 　 g/cm3；两次测量的牛奶密度略有不同，相较于第一次实验，第二次实验更准确点，原因是：第一次测量时，牛奶盒中的牛奶没有完全倒入烧杯中，使总质量测量值不准，从而导致密度测量值偏　 　 。（填“大”或“小”） 【答案】（1）254； （2）C、B、A； （3）1.02；小。 【解答】解：（1）第一次测量的过程如图甲所示，则测得250mL牛奶的质量为 m＝m2﹣m1＝279g﹣25g＝254g （2）实验时，先将烧杯放在电子秤上，进行“清零”，往烧杯中倒入牛奶，就可以直接测量出牛奶的质量，所以正确的实验顺序为C、B、A。 （3）由图乙可知，倒出的50mL牛奶的质量 m′＝m1﹣m2＝280g﹣229g＝51g 牛奶的体积V′＝50mL＝50cm3 牛奶的密度为 第一次测量时，牛奶盒中的牛奶没有完全倒入烧杯中，致使测量的牛奶质量小于实际值，由可知，密度测量值偏小。 故答案为：（1）254； （2）C、B、A； （3）1.02；小。 4．（2026•衢州一模）小科比较两种运动鞋的防滑性能，设计了图甲实验：将弹簧测力计的一端固定在跑步机上，另一端钩住鞋子，调零后启动跑步机，待弹簧测力计示数稳定后读数并记录。 （1）图乙中弹簧测力计的示数为　 　 N； （2）记录的弹簧测力计示数　 　 （填“大于”“等于”或“小于”）鞋子受到的摩擦力大小； （3）将甲、乙两种运动鞋各取一只，用弹簧测力计分别测出重力。然后在鞋子内添加不同质量的钩码，启动跑步机，测量摩擦力，记录摩擦力和压力的数据（图丙）。由数据可知　 　 （填“甲”或“乙”）运动鞋的防滑性能好一些； （4）请举出生产生活中“通过增大压力从而增大摩擦力”的一个事例　 　 。 【答案】（1）2.4；（2）等于；（3）甲；（4）自行车刹车时捏紧手刹。 【解答】解：（1）图乙中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.4N。 （2）启动跑步机，弹簧测力计示数稳定后，鞋子相对于地面静止，处于平衡状态，受到测力计的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以记录的弹簧测力计示数等于鞋子受到的摩擦力大小。 （3）由图丙可知，压力相同时，甲运动鞋受到的滑动摩擦力较大，说明甲运动鞋的防滑性能好一些。 （4）自行车刹车时，捏紧手刹是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦。 故答案为：（1）2.4；（2）等于；（3）甲；（4）自行车刹车时捏紧手刹。 5．（2025•龙湾区二模）如图甲所示，冰壶运动员用冰刷擦冰，使冰面表层熔化形成厚度不同的水膜，从而改变冰壶与冰面之间的摩擦力。利用如图乙实验装置来探究冰壶所受摩擦力大小与水膜厚度的关系。小龙在水平玻璃板上涂上不同厚度的均匀水膜，用弹簧测力计测出拉冰壶运动时拉力大小，得到冰壶受到的摩擦力大小，整理实验数据如表所示。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 水膜厚度（微米） 0 0.6 1.0 1.6 2.4 3.0 5.0 摩擦力（牛） 3.14 1.57 0.60 0.78 0.98 1.18 1.37 （1）实验时，用弹簧测力计拉冰壶，使它在玻璃板上做匀速直线运动，能测出冰壶运动时受到的摩擦力大小，该操作的原理是　 　 。 （2）本实验可得出的结论是：　 　 。 （3）擦冰会减小冰壶所受的摩擦力，但擦冰过快会导致摩擦力增大。结合实验结果和能量转化知识，解释擦冰过快导致摩擦力增大的原因。　 　 。 （4）小科认为拉动冰壶的速度太快会影响冰壶运动的稳定性，造成摩擦力大小变化。小龙不赞同此观点，于是他继续实验，将同一冰壶在水膜厚度为1.0微米的玻璃板上以不同的速度重复实验，获得数据如图丙。请从图像中找出说服小科的证据。　 　 。 【答案】（1）二力平衡条件；（2）水膜厚度越大，摩擦力先减小后增大；（3）若擦冰速度过快，摩擦产生的热量使更多的冰熔化，增加水膜的厚度，由实验结论可知，当水膜厚度超过1.0μm时，摩擦力随水膜厚度的增加而变大；（4）速度增大，摩擦力不变。 【解答】解：（1）把冰壶放在水平玻璃板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动冰壶，冰壶在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，此时弹簧测力计示数等于冰壶所受滑动摩擦力的大小。 （2）由表格数据可知，水膜厚度变大，摩擦力先变小后变大，可得出结论：水膜厚度越大，摩擦力先减小后增大。 （3）若擦冰速度过快，摩擦产生的热量使更多的冰熔化，增加水膜的厚度，由实验结论可知，当水膜厚度超过1.0μm时，摩擦力随水膜厚度的增加而变大. （4）由图丙可知，速度增大，弹簧测力计示数不变，摩擦力大小不变。 故答案为：（1）二力平衡条件；（2）水膜厚度越大，摩擦力先减小后增大；（3）若擦冰速度过快，摩擦产生的热量使更多的冰熔化，增加水膜的厚度，由实验结论可知，当水膜厚度超过1.0μm时，摩擦力随水膜厚度的增加而变大；（4）速度增大，摩擦力不变。 6．（2025秋•浙江期末）学习小组的同学们开展项目化活动，利用废旧材料制作出一个固体压强计（如图），探头盒为无盖塑料饭盒改造而成，顶部覆盖弹性硅胶膜，侧面掏孔后与橡皮管相通，橡皮管另一头连接U形管。 （1）此固体压强计与实验室用的金属盒压强计的工作原理相同，探头盒的顶部受到的压强越大，U形管液面高度差越 　 　 ； （2）利用该自制的固体压强计、斜面和重物进行实验： 将探头盒放置在水平桌面或斜面上，以长方体形状的盒装牛奶作重物，改变放在探头盒上的牛奶的数量、放置方式，记录U形管液面高度差。实验数据记录如表。 实验序号 放置方式 牛奶数量/盒 U形管液面高度差/格 探头盒 牛奶盒 1 水平桌面 平放 1 6 2 水平桌面 平放 叠加2盒 12 3 水平桌面 侧放 1 8 4 水平桌面 竖放 1 10 5 斜面上 _____ 1 8 ①实验组 　 　 （填序号）的现象说明：固体压强的大小与受力面积有关，压力一定时，受力面积越小，压强越大； ②小科完成的第5组实验，证明了固体压强的大小与固体受到的重力无关、与其产生的压力有关。请将记录单的第5组牛奶盒的放置方式补充完整：　 　 ； ③该实验通过观察U形管液面高度差来比较压强大小，下列实验也运用了这种科学方法的有 　 　 。 A.通过两支完全相同的蜡烛，研究平面镜成像规律 B.通过观察大球被小球遮掩的过程，认识日全食过程 C.通过观察水波的传播，认识声音在空气中疏密相同的波动 D.通过悬挂小球的细线始终竖直的实验事实，认识重力的方向 【答案】（1）大；（2）①1、3、4；②竖放；③D。 【解答】解：（1）此固体压强计与实验室用的金属盒压强计的工作原理相同，探头盒的顶部受到的压强越大，U形管液面高度差越大； （2）①比较实验组1、3、4的探头盒都放在水平桌面上，牛奶数量（盒）相同，牛奶盒放置的方式不同，U形管液面高度差不同，竖放受力面积最小，U形管液面高度差（格）最多，则受到的压强最大，故该现象说明：固体压强的大小与受力面积有关，压力一定时，受力面积越小，压强越大； ②小科完成的第5组实验，证明了固体压强的大小与固体受到的重力无关、与其产生的压力有关。探头盒放置方式是放在斜面上，放置方式不同；牛奶数量（盒）相同，U形管液面高度差（格）相同，所以，记录单的第5组牛奶盒的放置方式：竖放； ③该实验通过观察U形管液面高度差来比较压强大小，运用的科学方法是转换法； A.通过两支完全相同的蜡烛，研究平面镜成像规律，运用的科学方法是等效替代法，故A不符合题意； B.通过观察大球被小球遮掩的过程，认识日全食过程，运用的科学方法是模拟实验法，故B不符合题意； C.通过观察水波的传播，认识声音在空气中疏密相同的波动，运用的科学方法是类比法，故C不符合题意； D.在该实验中，重力的方向（竖直向下）本身是抽象且不易直接观察的，通过将小球用细线悬挂起来，当重物静止时，细线会沿着重力的方向伸直并保持竖直，从而将难以直接观察的“重力方向”转换为容易观察的“细线方向”，所以采用了转换法，故D符合题意。 故选：D。 故答案为：（1）大；（2）①1、3、4；②竖放；③D。 7．（2025•舟山一模）根据生活常识，同学们对影响浮力大小的因素做出了猜想： 常识 猜想 常识一：木头浮在水面，铁钉沉在水底 猜想一：浮力大小可能与物体的密度有关 常识二：鸡蛋在清水中下沉，在浓盐水中上浮 猜想二：浮力大小可能与液体的密度有关 常识三：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻 猜想三： （1）根据常识三，请你提出猜想：　 　 ； （2）为了验证上述猜想，同学用装有沙子的密封玻璃瓶做了如下实验（实验步骤如图所示）： ①步骤A中弹簧测力计的读数为 　 　 牛； ②根据A、C、E三组实验，可以得出浮力的大小跟 　 　 有关； ③为验证猜想一，该同学将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度，接着仿照步骤D进行实验，发现测力计示数小于1.8N。依据此数据能否验证猜想一？并说明理由。 　 　 。 【答案】（1）浮力大小可能与物体排开液体体积大小有关；（2）2.8；液体密度；不能，没有测出此时瓶子和沙子的总重力，无法求得物体所受的浮力。 【解答】解：（1）常识三人从泳池浅水区走向深水区，浸在液体中的体积变大，即排开液体的体积变大，感觉身体变轻，说明人受到的浮力变大，因此可提出猜想为：浮力大小可能与物体排开液体体积大小有关； （2）①步骤A中弹簧测力计的分度值是0.2N，读数为2.8N； ②A、C、E三组实验，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，根据称重法可知，物体受到的浮力不同，因此可得出浮力的大小跟物体排开液体密度有关； ③实验中需要利用称重法得到物体受到的浮力，由于没有测出倒掉一些沙子后瓶子和沙子的总重力，无法求得物体受到的浮力，因此不能验证猜想一。 故答案为：（1）浮力大小可能与物体排开液体体积大小有关；（2）2.8；液体密度；不能，没有测出此时瓶子和沙子的总重力，无法求得物体所受的浮力。 8．（2025•鹿城区校级二模）某学校科技节推出了一种新型保龄球游戏，参赛者将保龄球从一个斜坡上由静止释放，滚上另一个斜坡后撞击斜坡上的塑料瓶，撞倒塑料瓶数量多者获胜。小明提出疑问：保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小θ有关？于是设计了如图甲所示的装置。 （1）若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中机械能 　 　 （填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变，小明的做法是 　 　 。 （3）经过多次实验得到数据如图乙。小明判断将斜坡放平（θ＝0°），保龄球撞击的塑料瓶数量最多，其依据是 　 　 。 （4）若将保龄球置于Q点由静止释放，请分析是否能完成以上实验，并说明理由：　 　 。 【答案】（1）不变；（2）让保龄球从同一位置由静止释放；（3）斜坡倾角越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多；（4）因为受摩擦力和空气阻力影响，机械能不守恒，保龄球在右侧能到达的最高点小于与Q点等高点，而塑料瓶的位置高于Q点，所以保龄球无法撞击到塑料瓶，不能完成实验。 【解答】解：（1）若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中，只有重力势能与动能的相互转化，机械能守恒，所以机械能不变。 （2）为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变，小明应让保龄球从同一位置由静止释放。因为根据机械能守恒定律，从同一位置释放，保龄球初始的重力势能相同，到达斜坡底部时转化的动能相同，速度也就相同。 （3）根据图乙可知，斜坡倾角越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多。由此推测，当斜坡放平（θ＝0°）时，保龄球撞击的塑料瓶数量最多。 （4）若将保龄球置于Q点由静止释放，不能完成以上实验。因为受摩擦力和空气阻力影响，机械能不守恒，保龄球在右侧能到达的最高点小于与Q点等高点，而塑料瓶的位置高于Q点，所以保龄球无法撞击到塑料瓶，不能完成实验。 故答案为：（1）不变；（2）让保龄球从同一位置由静止释放；（3）斜坡倾角越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多；（4）因为受摩擦力和空气阻力影响，机械能不守恒，保龄球在右侧能到达的最高点小于与Q点等高点，而塑料瓶的位置高于Q点，所以保龄球无法撞击到塑料瓶，不能完成实验。 9．（2024•余姚市校级模拟）小宁骑自行车时发现，骑车上陡坡要吃力些。坡路和斜面相似，那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？小宁做了如下猜想： 猜想1：与斜面的表面材料有关。 猜想2：与斜面的倾斜程度有关。 猜想3：与物体受到的重力大小有关。 为验证上述猜想，小宁利用如图甲所示的装置进行了实验，实验中用沿斜面向上的拉力F拉动物块在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面的拉力F与物块所受的重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力） 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 斜面倾角 θ θ θ θ θ θ1（θ1＞θ） θ2（θ2＞θ1） 斜面的表面材料 木板 棉布 毛巾 木板 木板 木板 木板 物块重G/N 2.0 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0 沿斜面拉力F/N 1.35 1.43 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70 （1）通过对比 　 　 （填写实验序号）三次实验中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关。 （2）通过对比1、6、7三次实验中的数据，得出的结论是：　 　 。 （3）为验证猜想3，小宁做了1、4、5三次实验，分析实验数据后，小宁认为这几次实验省力情况相同的依据是 　 　 。 【答案】（1）1、2、3；（2）使用斜面省力的情况与斜面的倾斜程度有关；（3）斜面的表面材料、斜面的倾斜程度相同，物体受到的重力大小不相同，沿斜面的拉力F与物块所受的重力G的比值大小相同。 【解答】解：（1）对比1、2、3三次实验中的数据可知，斜面的倾斜程度、物体受到的重力大小相同，斜面的表面材料不同，沿斜面的拉力F与物块所受的重力G的比值大小不同（分别为0.675、0.715、0.76），说明使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关； （2）对比1、6、7三次实验中的数据可知，斜面的表面材料、物体受到的重力大小相同，斜面的倾斜程度不同，沿斜面的拉力F与物块所受的重力G的比值大小不同（分别为0.76、0.85），说明使用斜面省力的情况与斜面的倾斜程度有关； （3）小宁做了1、4、5三次实验，斜面的表面材料、斜面的倾斜程度相同，物体受到的重力大小不相同，沿斜面的拉力F与物块所受的重力G的比值大小相同（都为0.675），可以得出结论：使用斜面省力的情况与物体受到的重力大小无关。 故答案为：（1）1、2、3；（2）使用斜面省力的情况与斜面的倾斜程度有关；（3）斜面的表面材料、斜面的倾斜程度相同，物体受到的重力大小不相同，沿斜面的拉力F与物块所受的重力G的比值大小相同。 【拓展练】 10．气体的密度与压强有关。为测量实验室内空气的密度，小明在实验室按如图所示步骤进行实验。 ①如图甲，将一无气的足球在实验室中打足气，放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为427毫升。 ②如图乙，将装满水的量筒倒置于水槽中，用气针和乳胶管将足球中的气体慢慢排入该量筒，上下移动量筒保持量筒内水面和水槽内水面相平，每次排气收集500毫升气体，共排气10次。 ③如图丙，拔除气针和乳胶管，把排气后的足球放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为420毫升。 （1）根据测得的数据，足球排出气体的总质量为 　 　克，体积为5000毫升，计算实验室中空气的密度。 （2）连接足球和乳胶管排气时，难免会有部分气体溢出空气中。如果考虑这部分误差，则所测得的密度比实际 　 　（填“偏大”或“偏小”或“不变”）。 （3）有同学认为按照上述步骤测出的是足球内气体的密度，而不是实验室内气体密度，请说出反驳的理由 　 　。 （4）另有同学用了一个质量可忽略的薄气球，在实验室内充入空气，想用灵敏电子秤测出气球内空气质量（如图），再通过排水法测体积来计算空气密度。实验中发现此方案无法测出气体质量，请指出原因 　 　。 【答案】（1）7；（2）偏大；（3）量筒内的气压等于外界大气压而不等于足球内气压；（4）气球受到空气的浮力的影响。 【解答】解： （1）图甲中，足球漂浮，则足球的重力： G1＝F浮1＝ρ水gV排1＝1×103kg/m3×10N/kg×427×10﹣6m3＝4.27N， 图丙中，足球漂浮，则足球的重力： G2＝F浮2＝ρ水gV排2＝1×103kg/m3×10N/kg×420×10﹣6m3＝4.2N， 则排出空气的质量： m气＝＝＝＝7×10﹣3kg＝7g； （2）连接足球和乳胶管排气时，难免会有部分气体溢出空气中，导致收集到空气的体积偏小，而足球内空气的质量测量值是准确的，则所测得的密度比实际偏大； （3）图乙中，保持量筒内水面和水槽内水面相平时停止排气，说明量筒内的气压等于外界大气压而不等于足球内气压，说明量筒中空气的密度等于实验室中空气的密度； （4）不计薄气球本身质量时，气球受到空气竖直向上的浮力，而且气球内空气的重力大小与受到的空气浮力大小很接近，所以气球对电子秤的压力接近为零，使电子秤无法测出气球内空气的质量。 故答案为：（1）7；（2）偏大；（3）量筒内的气压等于外界大气压而不等于足球内气压；（4）气球受到空气的浮力的影响。 11.小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升（支点和杠杆的摩擦不计）。问： （1）重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升0.3m时，动力作用点C上升0.5m，此时有用功为　 　J，总功为　 　J，机械效率η1为　 　。 （2）小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m。问：人的拉力F与第一次相比　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；有用功W有用与第一次相比　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；额外功W额外与第一次相比　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；比较此时的机械效率η2　 　η1（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】解：（1）有用功：W有用＝Gh＝5N×0.3m＝1.5J； 总功：W总＝Fs＝4N×0.5m＝2J， 机械效率：η100%100%＝75%； （2）钩码的悬挂点在A点时，由于杠杆的重力会阻碍杠杆转动， 则由杠杆的平衡条件得：G•OA+G杠杆•OC＝F•OC； 悬挂点移至B点时，由杠杆的平衡条件得G•OB+G杠杆•OC＝F′•OC， 观察比较可知，悬挂点移至B点时，OB＜OA，即钩码重力的力臂变小，所以拉力F也变小； 杠杆的机械效率：η； 因为杠杆升高的高度不变，所以克服杠杆自重所做的额外功不变（即W额＝G杠杆•h杠杆不变）；由于悬挂点B更接近支点，所以钩码提升的高度减小，根据W有用＝Gh可知，有用功减小； 从上面η的表达式可知：W有用减小、W额不变，所以变大，分母变大，η就减小；即η2＜η1。 故答案为：（1）1.5；2；75%； （2）变小；变小；不变；＜。 1 / 50 学科网（北京）股份有限公司 $ 第 2 讲 力学实验 专题简介 【命题重点】 力学实验内容是中考命题中的重点内容，一般重点考查测量物质的密度、阻力对物体运动的影响、探究摩擦力的大小与哪些因素有关、研究液体压强的大小与哪些因素有关、探究浮力大小的相关因素、探究动能势能与哪些因素有关等。 【核心方法】 常用实验方法：控制变量法、转换法 转换法：对于不易研究或不好直接研究的物理问题，而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。 回归课本 考查要点1:测量物质的密度实验 实验解读： 测量固体密度的实验： 1. 实验原理：ρ=m/v 2. 实验器材：天平、量筒、石块、水、细线。 3. 实验步骤： (1)将天平放在水平桌面上，调节天平平衡； (2)测出石块的质量为m; (3)向量筒中注入适量的水，测得水的体积为Vi; (4)将石块用细线拴好，完全浸没在水中，测出石块和水的总体积为Vz; (5)计算出石块的密度ρ=m/(V2-V1)。 注意： 1.要先测量质量再测量体积，固体上会沾水，所测固体密度会偏大 2.加入的水需要满足的要求是能把物体全部浸没，且加入固体后不能超过量筒的量程 3.若砝码生锈，则会导致测量物体的密度偏小 4.若砝码啊缺损，则会导致测量物体的密度偏大 5.量筒不正确读数引起的误差分析(仰视读数，体积偏小，密度偏大；俯视读数，体积偏大，密度偏小) 测量液体密度的实验： 1. 实验原理：ρ=m/v 2. 实验器材：天平、烧杯、量筒、盐水。 3. 实验步骤： (1)向量筒中注入适量的盐水，测得盐水的体积为V; (2)用天平测得空烧杯的质量为m1; (3)将量筒中的盐水全部倒入空烧杯中，测得烧杯和盐水的总质量为m2; (4)计算出盐水的密度ρ=(m2-m1)/V 注意： 测量液体密度不能贪方便直接把量筒放到天平上测量，必须放在烧杯中进行测量。 1．小金爬山时捡回来一块小岩石，他想知道这块小岩石的密度，就利用托盘天平和量筒进行测量。 （1）下列是小金在测量过程中的操作，其中操作错误的是 　 　。 （2）纠正错误后继续实验，盘中所加砝码和游码位置如图甲所示，在量筒内装有一定量的水，放入小岩石前、后的情况如图乙所示，根据上述实验结果，计算岩石的密度为 　 　g/cm3。 （3）若小金先测量岩石的体积，从量筒中取出后直接测量质量，最后得到的密度将 　 　（选填“偏大”或“偏小”）并解释原因：　 　。 2．（2025•义乌市一模）小科进行测量大米密度的科学实验。 （1）小科想用托盘天平称取5g大米（如图甲），称量过程中发现天平指针偏向右边，接下来小科应如何操作？ 　 　 。 （2）按图乙的方式用量筒直接测量大米体积，则会导致测得的体积比真实值 　 　 （“大”或“小”），其原因是 　 　 。 （3）由于大米吸水膨胀，小科想用排空气法来测量大米的体积。他设想将大米与空气密封在一个注射器内，只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积，其差值就是大米的体积。但如何测出空气的体积呢？小科查阅资料得知，温度不变时，一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值。于是进行了如下实验：称取5g大米并装入注射器内（如图丙），从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积，通过压强传感器（气压计）测出此时注射器内空气压强为p；而后将注射器内的空气缓慢压缩，当空气压强增大为2p时，再读出此时的总体积（压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变）。整理相关数据记录如表： 注射器内空气压强 注射器内空气和大米的总体积 压缩前 p 23mL 压缩后 2p 13mL 由实验测得大米的密度为 　 　 g/cm3。（计算结果精确到0.01） 3．（2025•萧山区校级一模）如图所示为“顶针”，是民间常用的缝纫用品，一般为铁质或铜制，套在手指上，能顶着针尾，手指发力来穿透衣物。小云发现妈妈的缝纫盒里也有一个顶针，刚学完密度知识的小云设计了两个不同的方案鉴定顶针的材料，查阅完资料得知ρ铜＝8.9×103kg/m3、ρ铁＝7.8×103kg/m3。 方案一：利用天平和量筒测量。实验操作如下： ①小云将顶针放在调节好的天平左盘，天平重新平衡时，砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示。 ②再将顶针放入倾斜的装满水的烧杯中，如图乙所示，用量筒测出小烧杯中溢出的水的体积，如图丙所示。（顶针大于量筒口） 方案二：利用电子秤测量。实验操作如下： ①给烧杯中装入适量水，按电子秤清零键，如图a。 ②用细线悬挂顶针，慢慢放入烧杯的水中，不接触烧杯底部，如图b，此时电子秤的示数为m1。 ③慢慢松开细线，使顶针沉底，如图c，此时电子秤的示数为m2。 （1）用顶针套在手指上推针的目的是通过 　 　 减小对手指的压强。 （2）方案一中测量的顶针的质量为 　 　 。方案二中测出顶针的密度ρ＝ 　 　 （用已知量和测量量表示，水的密度为ρ水） （3）你认为 　 　 （选填“方案一”或“方案二”）的测量方法更精确，理由是：　 　 。 回归课本 考查要点2:阻力对物体运动的影响 实验解读： 1.实验方法：控制变量法、转换法、理想实验法(因为生活中很难创造出“不受力的情况”) 2.转换法的应用(通过小车在水平面上运动的距离远近来比较阻力对小车运动的影响效果 ) 3.让小车从斜面同一高度由静止开始滑下的目的是使小车刚进入水平面时具有相同的速 度，这是控制变量法的具体应用 4.改变小车在水平面上运动时受到阻力大小的方法；(在水平面上铺粗糙程度不同的材料) 实验结论： 1.物体受到的阻力越小，物体的运动距离越大； 2.力是改变物体运动状态的原因； 3.牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过推理概括出来的；其内容为一切物体在 没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。 解读： 1.小球受到竖直向下的重力作用，小球受到的方向和运动方向相同，小球的速度越来越大。 2.因为小球在向上运动时受到竖直向下的重力作用，小球受到的力的方向与运动方向相反， 小球的速度越来越小。 3.沿斜向上方向抛出的小球，受到了竖直向下的重力作用，小球受到的力和物体运动的方向成某一夹角时，力将改变物体运动的方向，物体将做曲线运动。 4．在学习牛顿第一定律的时候，做了如下图中甲、乙、丙三次实验（斜面光滑）。下列有关叙述正确的是（　　） A．三次实验时斜面的倾角必须控制相同 B．实验需要比较相同时间内通过的距离 C．小车受到的摩擦力越小，运动状态改变得就越慢 D．运动的小车最终停下来是因为没有受到力的作用 5．小舟骑自行车时发现，猛踩脚踏板提升车速后，车子能滑行的距离比不踩时远，车子在较光滑路面上滑行的距离比粗糙的路面上滑行要远。基于上述生活经验，小舟想影响物体运动的因素有哪些呢？他进行如下研究，装置如图。 【建立猜想】①……；②物体运动可能与阻力大小有关。 【设计方案】 方案一：在水平木板上不铺材料，让小车从斜面的不同高度由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离。 方案二：在水平木板上分别铺上毛巾、棉布和不铺材料，让小车从斜面顶端由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离。 【交流反思】 （1）方案一的设计，小舟基于的猜想是 　 　。 （2）方案二中观察到小车在毛巾表面滑行距离最近，木板表面最远，由此现象可知：小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。进一步推理可得，不受阻力的小车将 　 　。 （3）很多运动项目都需要助跑，如跳远、跳高、标枪等，目的是提高成绩，其原因是 　 　。 6．在研究牛顿第一定律的实验中，同学们已经知道滑块在水平面上滑行的距离与它刚滑到水平面上时的速度v0有关，与水平面的粗糙程度有关，有些同学还认为与滑块的质量有关。下面是甲、乙、丙三位同学在探究“滑块在水平面上滑行的距离与滑块质量是否有关”课题时所设计的实验步骤，请你也参与进来。他们选择的器材有：质量相同、粗糙程度不同的木块、铁块、铜块、铝块各一个，斜面，木板，钩码若干。 （1）实验中应控制 　 　 不变。 （2）甲、乙、丙三位同学设计的实验步骤分别如下，你认为符合本课题探究要求的是 　 　 同学的（填选项前的编号）。 甲：让木块从斜面的顶端由静止滑下后沿水平木板滑行，观察并记录木块在水平木板上滑行的距离和木块的质量；分别在木块上放上数量不等的钩码，先后让其从同一斜面的顶端由静止滑下后沿同一水平木板滑行，观察并记录每次木块在水平木板上滑行的距离和木块及其上钩码的质量。 乙：先后让木块从同一斜面的不同高度处由静止滑下后沿同一水平木板滑行，观察并记录每次木块在水平木板上滑行的距离和木块的质量。 丙：先后让木块、铁块、铜块、铝块从同一斜面的顶端由静止滑下后沿水平木板滑行，观察并记录它们分别在同一水平木板上滑行的距离和它们的质量。 （3）下表是按符合本探究课题要求的实验步骤操作后得到的实验数据，从中得出的结论是：　 　 。 滑块质量/g 200 250 300 350 在水平木板上滑行的距离/m 0.651 0.651 0.651 0.651 （4）如右图所示，让小球从A点静止释放，运动到C点时，若一切外力消失，则小球会沿哪条路线继续运动，并写出你判断的依据。 　 　 。 回归课本 考查要点3:探究二力平衡条件 实验解读： 1.选择较轻的卡片是为了减小重力对实验的影响。 2.定滑轮作用是改变力的方向。 3.控制变量法的应用： (1)保持两个力在同一条直线上，改变小车两边所挂钩码的数量，研究力的大小关系。 (2)保持两边钩码质量相同，扭动小车或纸片，研究平衡力是否在一条直线上。 (3)保持两个力在同一条直线上，两边钩码质量相等，用剪刀剪开卡片的目的是研究 两力是否作用在同一物体上。 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、作用在同一直线上，则两个力彼此 平衡。 相关实验： 解读： 1.选择小车，而不选择木块的原因是为了减小摩擦力对实验造成的影响。 2.实验过程中选择静止状态作为研究状态是因为匀速直线运动状态不好控制，静止状态易于控制。 7．利用如图甲所示器材“探究二力平衡的条件”。 （1）将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上，并在两个线端分别挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反，且在一条直线上。当卡片平衡时，卡片两边所受的拉力大小　 　 （填“相等”或“不相等”）。 （2）为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片　 　 ，释放时观察其是否保持平衡。 （3）在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是　 　 。 （4）该实验在选择卡片时，选用较轻卡片的目的是　 　 。 （5）某同学将两个滑轮没有安装成相同高度如图乙所示，你认为能否用该装置进行实验　 　 （选填“能”或“不能”）。 8．为了探究二力平衡的条件，小李同学进行了如图实验。实验步骤如下： （1）如图A所示，保持两个拉力在同一直线上，调整细线两端的钩码，实验中发现两边的钩码质量不相等时，小卡片运动；质量相等时，小卡片静止，说明二力平衡的一个条件是力的 　 　； （2）将图A中的小卡片转过一个角度，并保持两个拉力方向相反，如图B所示，松开手后小卡片 　 　平衡（填“能”或“不能”）； （3）小郑同学将木块放在水平桌面上，设计了如图C所示的实验，实验时发现当两边所挂钩码不相等时，木块也能平衡，你认为出现这种情况的原因是 　 　。 回归课本 考查要点4:研究影响滑动摩擦力的因素 实验解读： 1. 实验方法：转换法、控制变量法。 2. 转换法本实验应用：将摩擦力转换为弹簧测力计的拉力) 3. 控制变量法的应用： (1)探究滑动摩擦力的大小与压力的关系(控制接触面的粗糙程度不变、改变物块对 接触面的压力大小，比较压力大小不同时滑动摩擦力的大小关系) (2)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系(控制压力不变、改变接触面粗 糙程度，比较接触面粗糙程度不同时滑动摩擦力的大小关系) 4. 用弹簧测力计水平拉动物块，使其做匀速直线运动(根据二力平衡原理，滑动摩擦力的 大小等于拉力的大小，即滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数) 注意： 1. 难以保证木块一直做匀速直线运动，容易导致弹簧测力计示数不稳定。 2. 弹簧测力计在运动中不方便读数，误差较大。 结论： 1. 滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力和接触面的粗糙程度有关； 2. 接触面所受的压力越大，接触面越粗糙，物体受到的滑动摩擦力就越大； 3. 滑动摩擦力的大小与相对运动速度、接触面面积大小等无关。 改进： 如图所示，将长木板放在水平桌面上，物块放在长木板上，弹簧测力计的一端固定， 一端挂 在物块上，拉动长木板。 不需要控制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。 9．（2026•浙江模拟）小科同学为验证压力大小对摩擦力大小的影响，选用了长木板、木块、弹簧测力计、细线和若干个相同的铁块，设计并开展了如图实验。请回答： （1）实验中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做 　 运动。 （2）在图1所示实验中，木块受到的摩擦力为 　 　 牛。 （3）小科完成了图1和图2所示的实验，又进行了图3实验，请用作图的方式把图3对应的实验补充完整。 （4）小科查阅资料获知滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关。于是他将同一木块放置在同一木板上，进行了如图4中的a、b、c所示的实验。拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和F3，推测F1、F2和F3的大小关系为 　 。 10．（2025•上城区一模）某机械厂在雨天用传送带运输物品时发现：部分区域货物打滑，另一些区域抓地更牢。为探究水量对摩擦力的影响，小金设计了如图所示的实验：在水平玻璃桌面滴上不同数量的水并涂匀，立即用弹簧测力计拉着一块用油漆漆过的木块在玻璃桌面上做匀速直线运动，测得摩擦力数据如表所示。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 水滴数/滴 4 8 12 16 20 24 28 摩擦力/N 3.2 3.3 ？ 3.9 3.0 2.9 2.8 （1）表格实验次数3中“？”的数据为如图弹簧测力计的示数　 　 N。 （2）小金在实验过程中匀速拉动木块的目的是：　 　 。 （3）通过表格数据可得出结论是：　 　 。 （4）若机械厂传送带表面有大量积水，为减少货物打滑，可采取的措施是：　 　 （写出一条）。 11．小明同学对影响滑动摩擦力大小的因素进行探究。 【实验器材】氢气充气机（氢气球可充气）、台式测力计、弹簧测力计、白纸、金属盒、细线若干。 【提出猜想】猜想一：接触面的粗糙程度相同时，重力越大，滑动摩擦力越大 猜想二：接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 【实验装置】 【操作步骤】 步骤①：金属盒放在质量不计的白纸上（如图1），读出台式测力计示数；拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。 步骤②：将质量不计的氢气球系在金属盒上（如图2），读出台式测力计示数；拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。 步骤③：再往金属盒注入适量的沙子，用氢气充气机继续往氢气球中充气，使台式测力计示数与步骤①中的示数相等，拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。 【实验数据】 实验次数 金属盒总重力G/N 台式测力计示数F1/N 弹簧测力计示数F2/N 1 4.8 4.8 1.8 2 4.8 3.2 1.2 3 6.4 4.8 1.8 （1）实验中 　 　（选填“需要”或“不需要”）匀速拉动白纸。 （2）实验中是通过 　 　来改变金属盒总重力的。 （3）步骤③中继续往氢气球充气的目的是 　 　。 （4）整个实验证明猜想 　 　正确。 回归课本 考查要点5:研究固体压强的大小与哪些因素有关 实验解读： 1. 实验原理：物体受到压力发生的形变量越大，压力的作用效果越明显。 2. 实验方法：控制变量法、转换法。 3. 控制变量法——分别控制压力和受力面积两个变量。 4. 转换法——用海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。 结论： 1. 受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。 2. 受力面积相同时，受力面积越小，压力的作用效果明显。 12．（2025秋•下城区校级期中）在探究“压强与哪些因素有关”的实验中，小明利用如图所提供的器材（小桌、海绵、砝码、木板）设计了图（a）、（b）两个实验。 （1）通过比较小桌在海绵表面的 　 　 反映小桌对海绵压强的大小； （2）从（a）、（b）两个实验可以得出结论：　 　 。 （3）此后小明把小桌放到一块木板上，发现小桌对木板压痕的深浅比图（a）中对海绵的压痕深浅小，如图（c）所示。比较图（a）、（c），能否得出“压力一定时，受力面积越小，压强越小”的结论？　 　 ，为什么？　 　 。 回归课本 考查要点6:研究液体压强的大小与哪些因素有关 实验解读 液体压强计：放在液体里的探头上的薄橡皮膜受到液体压强的作用发 生形变，U形管左右两侧液面就会产生高度差，液面高度差的大小反映了薄橡皮膜所受压 强的大小。 1.实验前要检查装置的气密性(用手按压金属盒上的橡皮膜，若液柱高度差变化小，则说明气密性差) 2.转换法的应用(根据U形压强计中两管液面的高度差来判断液体压强的大小) 3.控制变量法的应用： (1)探究液体内部压强与方向的关系(控制金属盒在同种液体的同一深度，改变金属盒 的方向，比较U形管液面的高度差) (2)探究液体内部压强与深度的关系(控制金属盒在同种液体中且金属盒方向相同，改 变金属盒在液体中的深度，比较U形管液面的高度差) (3)探究液体内部压强与液体密度的关系(控制金属盒在不同液体的同一深度，且金属 盒方向相同，比较U形管液面的高度差) 实验结论： 1.同种液体的同一深度处，液体向各个方向的压强相等； 2.同种液体内部，深度越深，液体压强越大； 3.不同液体中，深度相同时，液体的密度越大，压强越大。 13．如图所示，小金用U形管中装有水的压强计探究“影响液体压强大小的因素”。请回答： （1）保持金属盒位置和方向不变，图甲的烧杯中再注入一定量的水，那么U形管液面高度差将　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）小金通过比较图乙和图丙，可得出液体压强跟 　 　有关； （3）图丁和图戊是两个完全相同的圆柱形容器，分别装有种类不同的液体。在距离容器底同一高度处分别有M、N两点，若pM＝pN，则两容器底部受到的压强大小关系是p丁　 　p戊（填“大于”、“等于”或“小于”）。 14．（2024•宁波模拟）五一放假小科一家去野生动物园游玩，在路上车胎扎到了钉子，严重漏气需要换上备胎。小科爸爸利用千斤顶轻轻松松地将重达1500kg的汽车抬起，小科很是好奇，能否自己做一个简易的千斤顶呢？ 【探寻千斤顶原理】 （1）如图一所示用60N的水平推力去压图钉，石灰墙的墙面受到的压强较大，很快就出现了裂缝。已知图钉尖端的面积是0.3mm2，则墙面受到的压强是 　 帕。 （2）那么液体是否也有类似的效果呢？小科查阅资料发现，1648年帕斯卡在阳台上仅用几杯水通过细管就能将楼下密闭的木桶压裂（如图二所示）。从液体压强的角度解释，木桶被压裂的原因是 　 　 。小科进一步查阅后发现了液体传压的特点：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。 【初建千斤顶演示模型】 （3）小科思考后，组装了如图三所示的千斤顶模型，用来实现通过较小力来产生较大力的效果。若在B端用500N的力去抬起放置在A端1500kg的汽车，则大小活塞的面积之比为 　 　 。 （4）按照上述模型制作而成的千斤顶在实际使用中，可能存在的不足是 　 　 。（写出一条即可） 回归课本 考查要点7:探究浮力大小的相关因素 实验原理：二力平衡； 实验原理图 ： F浮 = F₁- F₂ 实 验 原 理 ： 称重法(F浮=G物 - F示) 实验解读 ： 4.(1)需要用弹簧测力计测量两次读数的差；需要测量排出水的重力。 (2)量筒可以用来 测量排出水的体积，进而求出排出水的重力；溢水杯是用来接排出来的水。 5.(1)实验中需要直接测量的量是物块的重力G。 (2)物体浸没在水中弹簧测力计的读数F。 (3)测出排出水的体积V排 实验数据登记表 ： 物块的重G 物块浸入水中的弹簧测力计读数F 物块排开的水的体积V排 物块受到水的浮力F浮=G物 - F示 物块排开的水受到的重力G排水=ρ水gV排 实验步骤： 1. 在溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢杯的出水口下方； 2. 将物块悬挂在弹簧测力计上，用弹簧测力计测出物块的重G; 3. 将物块浸没在溢杯的水中，读书弹簧测力计的读数F; 4. 将溢杯溢出的水注入量筒内，测出它的体积V 排； 5. 将上述数据填入实验数据登记表内。 15．（2025•浙江模拟）在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验时，小科同学提出了如下3个猜想： 猜想1：浮力大小可能与物体排开液体的体积有关； 猜想2：浮力大小可能与液体的密度有关； 猜想3：浮力大小可能与物体浸入液体的深度有关。 为了验证以上猜想是否正确，小科使用正方体金属铜块做了如图甲所示的一系列实验。请完成下列问题： （1）分析①③⑤三次实验，可得到的结论是：浮力的大小与　 　 有关。 （2）分析　 　 （填序号）三次实验的数据，可以判断猜想3是错误的。 小科还想探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”，他用橡皮泥进行如图乙所示实验。步骤如下：将橡皮泥揉成实心球放入盛水的烧杯中，橡皮泥沉至杯底；将橡皮泥捏成小船形状放入盛水的烧杯中，发现其漂浮在水面上。 （3）则橡皮泥前后两次受到的浮力F1　 　 （填“＞”“＜”或“＝”）F2。 （4）由此小科认为：物体受到的浮力与其形状有关。请判断小科的结论是否正确并说明理由：　 　 。 16．（2025•临安区一模）小安在学习“阿基米德原理”时，发现老师研究的物体在液体里都是下沉的，于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受的浮力F浮是否等于物体排开液体所受的重力G排”。 （1）小安在设计实验时，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，所以木块所受的浮力F浮等于木块所受的重力G木。若要验证F浮是否等于G排，只需验证　 　 。又因为G＝mg，所以只需验证m木是否等于m浮。于是，小安找来了电子秤、溢水杯和小烧杯进行实验，实验步骤如下： a.测量木块的质量，记为m木。 b.测量小烧杯的质量，记为m杯。 c.把木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集被木块排开的水。 d.测量小烧杯和排开的水的总质量，记为m总。 （2）实验数据记录如表所示： 研究对象 木块质量m木/g 小烧杯质量m杯/g 杯、水总质量m总/g 排开水的质量m排/g 木块 80 38 118 分析表格中的实验数据，得出结论：物体漂浮时，F浮与G排　 　 。 （3）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F浮＝G排。 （4）小明发现下沉的物体不能通过“m物是否等于m排”间接验证“F浮是否等于G排”，原因是　 　。 回归课本 考查要点8:探究物体的动能与哪些因素有关 实验解读： 1. 实验方法：控制变量法、转换法。 2. 控制变量法应用： (1)探究动能的大小与速度的关系[控制小球的质量相同(选用同一小球),改变小球的速 度大小(从斜面的不同高度释放),比较木块被碰后的移动距离] 探究动能的大小与质量的关系[控制小球的速度相同(从斜面的同一高度释放),改变小球 的质量，比较木块被碰后的移动距离] 3. 转换法：把小球的动能大小转换为木块移动的距离 注意： 题目中改变速度是通过改变释放高度实现的，但是结论中千万不能出现高度这个概念，要强调速度。 结论： 1.动能与质量和速度有关。 2.质量相同的物体，运动速度越大，它的动能越大。 3.运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 17．小文利用自制的实验器材来探究物体动能大小的影响因素，如图甲所示。实验过程如下。 ①取2条相同的带凹槽轨道，用双面胶将软尺粘在轨道上 ②将两条轨道平行放置在水平桌面上，钢球可以在轨道上自由滚动 ③取两个完全相同的小钢球，放在如图所示位置 ④一只手握住木尺的一端（O点）固定不动，另一只手向前推动木尺，使木尺绕着O点旋转 ⑤当木尺与轨道垂直（虚线位置）时停止推动，同时释放两个小球 ⑥读出圆柱体被小钢球推动的距离，比较小钢球动能的大小 （1）小文的实验基于的猜想是：　 　。 （2）图乙是教材中探究物体动能大小的影响因素的装置。相比较图乙装置，图甲装置的优点是 　 　。 （3）实验过程中，小文发现两个圆柱体在轨道上滑动的距离相同（均未滑出轨道），测量发现圆柱体1的质量大于圆柱体2的质量。请根据此现象，能否判断哪个小球动能大，并说明理由。 18．在“研究动能大小与速度关系”实验中，小敏利用图甲中的装置进行研究，在水平面铺上材料A制成的粗糙平板，同一小球从斜面不同高度静止释放，运动一段距离后停止，位置如图。 （1）根据图甲实验结果，可得出的结论是：质量相同时，物体的速度越大，　 　。 （2）图乙中，水平面铺上不同材料的平板，其中材料A、B、C粗糙程度依次减小。小敏先后三次将同一小球从同一高度静止释放，刚到底部时用频闪相机（间隔相同时间自动拍摄）开始记录小球在平板上的位置情况。请在材料C平板上画出第2、3次频闪相机拍摄到小球的大致位置。 （3）小敏调节图甲中的平板呈不同角度，重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失，下列最符合实际的现象是 　 　。 19．（2025•临平区二模）模拟实验有简化研究场景的作用。为探究跳台滑雪运动中，跳台高度与运动员落地速度之间的关系，科学兴趣小组开展了模拟实验，如图1所示。 [实验器材]①高度可调节的光滑斜面轨道（模拟跳台）；②小球（模拟运动员）；③水平光滑轨道（与斜面轨道底部平滑连接）；④两个光电门传感器（用于测量小球通过时间）。 [实验步骤] a.在水平轨道安装两个间距为s的光电门； b.将斜面轨道调整至高度h1 c.让小球从斜面顶端由静止释放，记录小球通过光电门1和光电门2的时间为t1和t2 d.计算小球在水平轨道上两光电门间的平均速度v3作为运动员落地速度； e.依次将斜面轨道高度调整为h2、h3（h1＜h2＜h3），重复步骤c和d； 请回答： （1）实验中，计算小球平均速度v的表达式是 　 　 。 （2）若用v1、v2、v3分别表示轨道高度为h1、h2、h3时对应的小球平均速度，则支持实验结论为“跳台高度越高，运动员的落地速度越大”的实验结果是 　 。 （3）从能量转化角度分析，“跳台高度越高，运动员的落地速度越大”的原因是 　 　 。 （4）如图2为跳台滑雪运动员在空中“飞行”的场景，采用“滑雪板并拢，人体呈拱形”的姿势可以让气体经过时，上方的气流速度相比下方会大一些，从而使运动员在空中滑行更远的距离。这其中蕴含的科学原理是 　 　 。 回归课本 考查要点9:探究物体的势能与哪些因素有关 实验解读： 1. 实验方法：控制变量法、转换法。 2. 控制变量法： (1)探究重力势能的大小与高度的关系[控制小球的质量相同(选用同一小球),改变小 球的速度大小(从斜面的不同高度释放),比较沙坑下陷深度] (2)探究重力势能的大小与质量的关系[控制小球的下降高度相同(选用体积大小相 同，质量不同的小球),比较沙坑下陷深度] 3. 转换法：通过比较沙坑下陷深度来反映重力势能大小 注意： 探究重力势能大小与重力关系的时候一定要选择两个体积相同的小球。 结论： 1. 重力势能与高度和质量有关； 2. 质量相同时，物体高度越高，重力势能越大； 3. 高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大。 20．为了探究物体重力势能大小与什么因素有关，小启和小正进行了如下实验。实验过程中不计空气阻力和碰撞过程中的能量损失。首先选择三个质量分别为m1、m2、m3物块（m1＝m2＜m3），和一个木桩；小启先将木桩固定在沙地上，小正将质量为m1、m3的物块从同一高度自由下落，观察沙地上的木桩下陷深度如图a、c所示。再将质量为m2的物块选择更高的位置自由下落观察木桩下陷深度如图b所示。 （1）本实验用到的探究方法有 　 　（写出两个）； （2）用W表示木桩在沙地里克服阻力做功的总和，三实验中分别记为W1、W2和W3，则它们的大小关系是 　 　。 （3）若物块下落的时候分为加速和减速两个阶段，请在答题卷上画出b组物块下落时重力势能Ep随时间t的变化图（不计物块厚度且物体在沙地表面的重力势能为零）。 21．（2025•浙江一模）学习能量守恒转化后，项目化学习小组利用钢球、棉线、塑料支架、定滑轮等器材制作了一辆重力小车，如图所示。使用时转动车轮，不断将棉线绕在长轴的绕线轮上，直至钢球上升到支架的最高点。然后松手，让钢球下落带动长轴转动从而驱动重力小车行驶。 【分析原理】 （1）支架上最高处的定滑轮作用为 　 　 。 （2）从能量转化的角度分析，钢球能驱动小车行驶的原因是 　 　 。 【装置调试】 ①调节2个前轮，重力小车能沿直线运动。 ②将钢球上升到支架的最高点，松手后小车能向前运动，但小车运动距离较短。 【项目改进】 （3）小组为了让重力小车行驶的路程更远，改进小车的方法有 　 　 。（写出两种） 22．在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想。 猜想一：与弹簧被压缩的程度有关 猜想二：与弹簧的材料有关 猜想三：与弹簧的长度有关 猜想四：与弹簧的粗细有关 （1）为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩不同的长度（未超过其弹性限度），将小球置于弹簧右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析，若　 　，说明弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。 （2）为验证猜想四，需选用 　 　两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩相同的长度，将小球置于弹簧的右端，松手后小球碰到同一位置的相同木块，对数据进行比较分析，得出弹性势能的大小与弹簧的粗细是否有关。 （3）小明根据实验现象认为小球和木块移动一段距离后都要停下来，是因为弹簧、小球和木块所具有的能量消失了，其实小明的观点是错误的，理由是，　 　。 回归课本 考查要点10:探究杠杆平衡实验 实验解读： 1. 支点处于杠杆中央的目的是避免杠杆自重对实验结果产生影响。 2. 杠杆在水平位置平衡是为了便于测量力臂。 3. 重复2-3次实验是为了避免偶然性，使结论更具有普遍性。 4. 实验步骤： (1)调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。 (2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。 这时杠杆两侧受到的作用力等于各自钩码所受的重力。 (3)设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2,测出 杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2。继续重复做2-3次实验。 注意： 1. 实验过程中不可以调节平衡螺母 2.调节杠杆在水平位置平衡，与调节天平平衡的方法一样，杠杆哪端高，就将平衡螺母向哪端调，即左高左调，右高右调。 实验改进： 把钩码换成弹簧测力计 23．学习了杠杆知识后，小敏利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量为10g）、细线、刻度尺、弹簧测力计等。 （1）将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲。若想调节铅笔水平平衡，应该将细线向　 　（选填“左”或“右”）移动。 （2）调节水平平衡后，用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示。做了几次实验后，将数据记录在如下表中。得出结论：“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”。 次数 动力F1（N） 支点到动力作用点的距离l1（m） 阻力F2（N） 支点到阻力作用点的距离l2（m） 1 0.2 0.04 0.4 0.02 2 0.2 0.04 0.1 0.08 3 0.3 0.05 0.3 0.05 小江认为该结论不正确，实验需进一步完善，则小江接下来的操作是 　 　。 A．改变力的大小，测出支点到作用点的距离，测多组数据 B．改变力的方向，测出支点到力的作用线的距离，测多组数据 上述实验中，测多组数据的目的是为了 　 　。 A．计算平均值，减小实验误差 B．减少实验偶然性，得到普遍规律 （3）铅笔水平平衡后，小敏不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙），她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到左端细线下方固定（如图丁），则铅笔 　 　。 A．右端下沉 B．左端下沉 C．仍然水平平衡 回归课本 考查要点11:探究机械效率实验 实验解读： 1. 匀速拉动是为了保证拉力是处于稳定状态，保持不变。 2. 改变斜面倾斜角度是为了探究斜面机械效率与倾斜角度的关系。 3. 重复实验是为了避免偶然性，使结论更具有普遍性。 注意： 不能认为在斜面上拉力等于摩擦力。 结论： 斜面倾斜角度越大，斜面的机械效率越大。 建模极限法分析 第一个图W有=0; 第二个图W有=Gh<Fs; 第三个图W有=Gh=Fs。 所以斜面倾斜角度越大，机械效率越大 24．（2024•慈溪市校级模拟）斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力）小明作了如下猜想： 猜想1：与斜面的表面材料有关。 猜想2：与斜面的倾斜程度有关。 猜想3：与物体受到的重力大小有关。 小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。 实验序号 1 2 3 4 5 6 斜面倾角 30 30 30 30 35 40 斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板 物块重G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0 沿斜面拉力F/N 1.25 1.45 2.50 3.75 1.35 1.48 得出结论：分析上述数据，斜面的省力情况与 　 　 有关。 拓展交流:已知实验中，斜面长均为1.2m、第1次实验中斜面高为0.6m，则第1次实验中斜面的机械效率是　 　% 25.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。 （1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为　 　N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为　 　（保留一位小数）。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：　 　。 （2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据： 次数 钩码悬挂点 钩码总重G/N 钩码移动距离 h/m 拉力F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η 1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4% 2 B点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3% 根据表中数据，不能得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？理由： ①　 　；②　 　。 若将同一重物先后挂在A、B两个悬挂点，提升相同高度，测得杠杆机械效率分别为ηA、ηB， 则ηA　 　ηB（填＜/＝/＞）。 课后巩固 1．用如图装置研究二力平衡时，在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码，手放开塑料片后，可观察到塑料片将（　　） A．向左下运动 B．向右上运动 C．仍静止不动 D．转过一定角度 2．在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。 （1）实验时，小车在相同斜面顶端由静止释放，是为了使小车到达水平面时的 　 　 相同。 （2）如图，若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，是否需要重做本实验以获取可靠的证据？ 答：　 　 （选填“需要”或“不需要”） （3）实验最终可得出“阻力越小，运动速度减小得越慢”的结论，支持该结论的证据是 　 　 。 （4）在本实验中，“小车在水平面上运动的距离”反映的是 　 　 。 A. 小车在水平面上所受阻力大小 B. 阻力对小车运动的影响情况 C. A、B选项均正确 3．（2025•游仙区校级模拟）在学习了《活动：密度应用交流会》后，某实验小组的同学利用家中的器材——电子秤、刻度杯、烧杯测量了牛奶的密度。实验前同学们不明白秤上的“清零”键是什么功能，在查看了说明书后了解到，不管秤上是否放有物体，只要按下“清零”键，其示数就会变成0，之后再往秤上添加物品时，电子屏上只显示所添加物品的质量。 （1）第一次测量的过程如图甲所示，则测得250mL牛奶的质量为　 　 g； （2）测量小组认为，利用电子秤的“清零”键可以直接读出牛奶的质量，下面的测量步骤，正确的实验顺序是 　 　 ； A．往烧杯中倒入牛奶，读出电子秤的示数为m B．按下电子秤的“清零”键 C．将烧杯放在电子秤上 （3）经过对第一次实验的分析，实验小组进行了如下的第二次实验，实验过程如图乙所示，计算出牛奶的密度为　 　 g/cm3；两次测量的牛奶密度略有不同，相较于第一次实验，第二次实验更准确点，原因是：第一次测量时，牛奶盒中的牛奶没有完全倒入烧杯中，使总质量测量值不准，从而导致密度测量值偏　 　 。（填“大”或“小”） 4．（2026•衢州一模）小科比较两种运动鞋的防滑性能，设计了图甲实验：将弹簧测力计的一端固定在跑步机上，另一端钩住鞋子，调零后启动跑步机，待弹簧测力计示数稳定后读数并记录。 （1）图乙中弹簧测力计的示数为　 　 N； （2）记录的弹簧测力计示数　 　 （填“大于”“等于”或“小于”）鞋子受到的摩擦力大小； （3）将甲、乙两种运动鞋各取一只，用弹簧测力计分别测出重力。然后在鞋子内添加不同质量的钩码，启动跑步机，测量摩擦力，记录摩擦力和压力的数据（图丙）。由数据可知　 　 （填“甲”或“乙”）运动鞋的防滑性能好一些； （4）请举出生产生活中“通过增大压力从而增大摩擦力”的一个事例　 　 。 5．（2025•龙湾区二模）如图甲所示，冰壶运动员用冰刷擦冰，使冰面表层熔化形成厚度不同的水膜，从而改变冰壶与冰面之间的摩擦力。利用如图乙实验装置来探究冰壶所受摩擦力大小与水膜厚度的关系。小龙在水平玻璃板上涂上不同厚度的均匀水膜，用弹簧测力计测出拉冰壶运动时拉力大小，得到冰壶受到的摩擦力大小，整理实验数据如表所示。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 水膜厚度（微米） 0 0.6 1.0 1.6 2.4 3.0 5.0 摩擦力（牛） 3.14 1.57 0.60 0.78 0.98 1.18 1.37 （1）实验时，用弹簧测力计拉冰壶，使它在玻璃板上做匀速直线运动，能测出冰壶运动时受到的摩擦力大小，该操作的原理是　 　 。 （2）本实验可得出的结论是：　 　 。 （3）擦冰会减小冰壶所受的摩擦力，但擦冰过快会导致摩擦力增大。结合实验结果和能量转化知识，解释擦冰过快导致摩擦力增大的原因。　 　 。 （4）小科认为拉动冰壶的速度太快会影响冰壶运动的稳定性，造成摩擦力大小变化。小龙不赞同此观点，于是他继续实验，将同一冰壶在水膜厚度为1.0微米的玻璃板上以不同的速度重复实验，获得数据如图丙。请从图像中找出说服小科的证据。　 　 。 6．（2025秋•浙江期末）学习小组的同学们开展项目化活动，利用废旧材料制作出一个固体压强计（如图），探头盒为无盖塑料饭盒改造而成，顶部覆盖弹性硅胶膜，侧面掏孔后与橡皮管相通，橡皮管另一头连接U形管。 （1）此固体压强计与实验室用的金属盒压强计的工作原理相同，探头盒的顶部受到的压强越大，U形管液面高度差越 　 　 ； （2）利用该自制的固体压强计、斜面和重物进行实验： 将探头盒放置在水平桌面或斜面上，以长方体形状的盒装牛奶作重物，改变放在探头盒上的牛奶的数量、放置方式，记录U形管液面高度差。实验数据记录如表。 实验序号 放置方式 牛奶数量/盒 U形管液面高度差/格 探头盒 牛奶盒 1 水平桌面 平放 1 6 2 水平桌面 平放 叠加2盒 12 3 水平桌面 侧放 1 8 4 水平桌面 竖放 1 10 5 斜面上 _____ 1 8 ①实验组 　 　 （填序号）的现象说明：固体压强的大小与受力面积有关，压力一定时，受力面积越小，压强越大； ②小科完成的第5组实验，证明了固体压强的大小与固体受到的重力无关、与其产生的压力有关。请将记录单的第5组牛奶盒的放置方式补充完整：　 　 ； ③该实验通过观察U形管液面高度差来比较压强大小，下列实验也运用了这种科学方法的有 　 　 。 A.通过两支完全相同的蜡烛，研究平面镜成像规律 B.通过观察大球被小球遮掩的过程，认识日全食过程 C.通过观察水波的传播，认识声音在空气中疏密相同的波动 D.通过悬挂小球的细线始终竖直的实验事实，认识重力的方向 7．（2025•舟山一模）根据生活常识，同学们对影响浮力大小的因素做出了猜想： 常识 猜想 常识一：木头浮在水面，铁钉沉在水底 猜想一：浮力大小可能与物体的密度有关 常识二：鸡蛋在清水中下沉，在浓盐水中上浮 猜想二：浮力大小可能与液体的密度有关 常识三：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻 猜想三： （1）根据常识三，请你提出猜想：　 　 ； （2）为了验证上述猜想，同学用装有沙子的密封玻璃瓶做了如下实验（实验步骤如图所示）： ①步骤A中弹簧测力计的读数为 　 　 牛； ②根据A、C、E三组实验，可以得出浮力的大小跟 　 　 有关； ③为验证猜想一，该同学将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度，接着仿照步骤D进行实验，发现测力计示数小于1.8N。依据此数据能否验证猜想一？并说明理由。 　 　 。 8．（2025•鹿城区校级二模）某学校科技节推出了一种新型保龄球游戏，参赛者将保龄球从一个斜坡上由静止释放，滚上另一个斜坡后撞击斜坡上的塑料瓶，撞倒塑料瓶数量多者获胜。小明提出疑问：保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小θ有关？于是设计了如图甲所示的装置。 （1）若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中机械能 　 　 （填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变，小明的做法是 　 　 。 （3）经过多次实验得到数据如图乙。小明判断将斜坡放平（θ＝0°），保龄球撞击的塑料瓶数量最多，其依据是 　 　 。 （4）若将保龄球置于Q点由静止释放，请分析是否能完成以上实验，并说明理由：　 　 。 9．（2024•余姚市校级模拟）小宁骑自行车时发现，骑车上陡坡要吃力些。坡路和斜面相似，那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？小宁做了如下猜想： 猜想1：与斜面的表面材料有关。 猜想2：与斜面的倾斜程度有关。 猜想3：与物体受到的重力大小有关。 为验证上述猜想，小宁利用如图甲所示的装置进行了实验，实验中用沿斜面向上的拉力F拉动物块在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面的拉力F与物块所受的重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力） 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 斜面倾角 θ θ θ θ θ θ1（θ1＞θ） θ2（θ2＞θ1） 斜面的表面材料 木板 棉布 毛巾 木板 木板 木板 木板 物块重G/N 2.0 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0 沿斜面拉力F/N 1.35 1.43 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70 （1）通过对比 　 　 （填写实验序号）三次实验中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关。 （2）通过对比1、6、7三次实验中的数据，得出的结论是：　 　 。 （3）为验证猜想3，小宁做了1、4、5三次实验，分析实验数据后，小宁认为这几次实验省力情况相同的依据是 　 　 。 【拓展练】 10．气体的密度与压强有关。为测量实验室内空气的密度，小明在实验室按如图所示步骤进行实验。 ①如图甲，将一无气的足球在实验室中打足气，放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为427毫升。 ②如图乙，将装满水的量筒倒置于水槽中，用气针和乳胶管将足球中的气体慢慢排入该量筒，上下移动量筒保持量筒内水面和水槽内水面相平，每次排气收集500毫升气体，共排气10次。 ③如图丙，拔除气针和乳胶管，把排气后的足球放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为420毫升。 （1）根据测得的数据，足球排出气体的总质量为 　 　克，体积为5000毫升，计算实验室中空气的密度。 （2）连接足球和乳胶管排气时，难免会有部分气体溢出空气中。如果考虑这部分误差，则所测得的密度比实际 　 　（填“偏大”或“偏小”或“不变”）。 （3）有同学认为按照上述步骤测出的是足球内气体的密度，而不是实验室内气体密度，请说出反驳的理由 　 　。 （4）另有同学用了一个质量可忽略的薄气球，在实验室内充入空气，想用灵敏电子秤测出气球内空气质量（如图），再通过排水法测体积来计算空气密度。实验中发现此方案无法测出气体质量，请指出原因 　 　。 11.小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升（支点和杠杆的摩擦不计）。问： （1）重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升0.3m时，动力作用点C上升0.5m，此时有用功为　 　J，总功为　 　J，机械效率η1为　 　。 （2）小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m。问：人的拉力F与第一次相比　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；有用功W有用与第一次相比　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；额外功W额外与第一次相比　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；比较此时的机械效率η2　 　η1（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 1 / 50 学科网（北京）股份有限公司 $