2026年中考物理二轮复习:力学实验专练(测量性实验)
2026-04-21
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 力学 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 620 KB |
| 发布时间 | 2026-04-21 |
| 更新时间 | 2026-05-28 |
| 作者 | xtfcp |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57449705.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
力学重点实验专练(测量性实验)
——2025~2026学年中考二轮复习
(满分:100分)
1.(7分)如表所示是某同学“测量小球运动的速度”的实验报告,请你将报告内容补充完整。
实验目的
测量小球运动的速度
实验原理
_____________
实验器材
小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机
实验步骤
(1)一小球在水平桌面上沿直线运动,如图所示是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹,频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。
(2)分别测出小球通过的路程:sAB=_________cm,sBC=31.10cm,sCD=19.70cm;记录这三段路程所对应的时间:tAB=1.0s,tBC=1.0s,tCD=1.0s。
(3)分别计算小球通过这三段路程的平均速度。
实验结论
(1)小球在这三段路程的平均速度分别为:vAB=_________cm/s,vBC=31.10cm/s,vCD=________cm/s。
(2)vAB__________vCD(选填“>”“<”或“=”),小球在水平桌面上做_______(选填“匀速”或“变速”)运动。
安全提示
小球运动时的速度不宜过快,以免小球动能过________,从桌面掉落时伤人。
2.(4分)在同一粗糙水平面固定两个表面粗糙程度不同、倾角相同的斜面,小华同学研究相同的两个小球A、B分别沿不同的斜面运动,用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小球滚动时的不同位置,图上数字为闪光时刻编号,位置间距如图所示。
(1)比较甲、乙两图,A、B两小球可能做匀速直线运动的是__________(A/B)球;乙图中B小球从位置1到达位置4整个过程的平均速度为___________m/s。
(2)乙图中小球B沿斜面运动过程中的机械能__________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞,经分析碰撞之后图__________(甲/乙)中木块运动距离较大。
3.(6分)为了测量某液体的密度,小李进行了如下实验。
(1)如图1所示,将天平放在水平桌面上,调节天平时应先将游码移到标尺的 零刻度线 处,若指针静止时位置如图2所示,则应再将平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)端调节。
(2)在烧杯中装入适量待测液体,用天平正确测量其总质量。当天平平衡时,右盘中的砝码和游码位置如图3所示,其总质量为_________g。
(3)将烧杯中的部分液体倒入量筒,图4中读数视线正确的是________(选填“①”、“②”或“③”),量筒中液体的体积为__________mL。
(4)测出烧杯和剩余液体的总质量为104g,则液体的密度为___________g/cm3。
4.(6分)在全面推进乡村振兴中,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.(5分)实践活动:测量“平底塑料瓶的容积”。
(1)用刻度尺测容积。
①小明用两个三角板、一把直尺测量瓶子的直径,如图甲所示,则直径D=_________cm;
②将瓶子装适量水正放在水平桌面上,用刻度尺测量水面高度h1。再将瓶子倒放如图乙所示,测出_______________的距离h2,算出瓶子容积;
小华认为这样测量的结果不准确,原因是__________________________________。
(2)用天平测容积。
①小华用最大测量值为200g的天平测量空瓶的质量如图丙所示,则m1=_______________g;
②装满水后,测量发现总质量超出天平最大测量值;
③倒掉瓶中约一半的水,用天平测出瓶和剩余水的总质量为m2;
④根据测得的质量,结合小明的方法重新测量h'1、h'2的值,得到瓶子的容积V=_______________________(用h'1、h'2、m1、m2、ρ水表示)。
6.(6分)一次课外活动中,物理老师让学生自选器材“测量液体密度”。
(1)一小组测量某液体的密度,选择天平及量筒等器材。
①天平是利用杠杆平衡条件来工作的,它属于____________(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。天平置于水平台面上,游码移到标尺左端的零刻度线处,指针位置如图甲所示,应该向__________旋动平衡螺母,直到天平横梁平衡。
②向烧杯中倒入适量待测液体,用天平测出烧杯和液体的总质量m1,右盘中砝码及游码位置如图乙所示,则m1=__________g。
③将烧杯中液体倒入一部分在量筒中如图丙,量筒中液体体积V=_________cm3;再用天平测得烧杯和剩余液体的总质量为133.2g。
④待测液体的密度ρ=_____________g/cm3。
(2)二小组测量橙汁饮料的密度,选择天平和容积为V的两个完全相同瓶子等器材。两个瓶子分别装满水和橙汁,放在已平衡的天平左右两盘,移动游码使天平平衡。游码示数为m0,如图丁。则橙汁的密度ρ=______________(用字母V、m0和ρ水来表示)。
7.(5分)小明同学在学校复习了“测量盐水的密度”实验,步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的右侧,向___________调节平衡螺母,使天平横梁平衡。
(2)先用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为53.8g。然后将烧杯中部分盐水倒入空量筒中,如图甲所示,则倒出盐水的体积为__________cm3。再用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量,当天平横梁平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则盐水的密度为__________g/cm3。
(3)小明同学回家后经过思考,发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外部底面积为10cm2,水的密度为1g/cm3,g取10N/kg。步骤如下:
①将金属片固定在空柱形容器底部,测出金属片和柱形容器总质量为108g。将它们放入水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丙所示,则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为_________cm3。测出此时柱形容器露出水面的高度为5cm。
②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丁所示,测出此时柱形容器露出液面高度为5.8cm。
③根据以上信息,可以求出在家配制盐水的密度为___________g/cm3。
8.(8分)小明在测量花生油和实心物体A密度的实验中:
(1)把天平_________放置,游码放在标尺左端的零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,则应将平衡螺母向__________调节(选填“左”或“右”),直到横梁平衡;
(2)将花生油倒入空烧杯,用天平测得其总质量为79g;再将烧杯中的花生油倒入量筒中,测得量筒中油的体积为60cm3;用天平测量剩余花生油和烧杯的总质量时,如图乙所示,用手拿砝码的做法_________(选填“规范”或“不规范”),当横梁再次平衡时如图丙所示,则剩余花生油和烧杯的总质量为_________g,花生油的密度为____________kg/m3。
(3)在测量A的密度时,不慎碰坏了量筒,于是利用矿泉水瓶(图丁)代替量筒继续进行实验,实验步骤如下:
①测出A的质量m1;
②往矿泉水瓶中灌满水,拧紧瓶盖后擦干瓶子,测出其总质量m2;
③____________________________________________,测出其总质量m3;
④求得A的密度为ρ=______________(用ρ水、m1、m2和m3来表示)。
9.(5分)小华在喝完口服液后,想通过实验测出空瓶材质的密度,但是他只找到了量筒,于是进行了如下实验操作:
如图甲,在量筒中注入适量的水,读出量筒的示数V1=70mL;
如图乙,将空瓶放入水中,空瓶漂浮在水面上,读出量筒的示数V2=80mL;
如图丙,将空瓶压至水下,空瓶被量筒中的水注满后沉底,读出量筒的示数V3。
(1)空瓶漂浮时浮力_________重力,沉底后浮力__________重力。(填“>”“<”或“=”)
(2)V3=_________mL,空瓶材质所占的体积为__________mL。
(3)空瓶材质的密度为__________kg/m3。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
10.(4分)学习了功率的知识后,小科和几位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动:
(1)他需要的测量工具分别是:测量身体质量m的磅秤、测量爬楼的高度h的___________和测量时间t的_____________(填写测量器材)。
(2)利用所测物理量计算功率的表达式是P=_____________。(用上述符号表达)
(3)测得小科的质量是50kg,他从一楼登上三楼(每层楼高3m)用了20s的时间,则小科登楼的功率是____________W(g取10N/kg)。
11.(4分)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如图所示,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V1,操作③量杯中水的体积为V2,水的密度为ρ0,请写出橡皮泥密度的表达式ρ=____________;
(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”)。
12.(7分)制作简易的密度计,器材有:长度为20cm的吸管一根,铁屑、石蜡、小瓶、记号笔、刻度尺、天平。(g取10N/kg)
(1)如图甲所示,用刻度尺和记号笔在吸管上标出长度刻度,用石蜡将标0cm的一端封闭,添加铁屑至管内,使其总质量为10g,能竖直漂浮在液体中。
①当将它放入密度为1.0g/cm3的水中时,浸入的深度为H。若放入密度为0.8g/cm3的酒精中,密度计所受的浮力大小为_________N,浸入的深度为________H。
②将它放入密度为0.8~1.2g/cm3 的不同液体中,浸入的深度h与液体密度ρ液之间的关系应符合图乙中__________(选填“a”“b”或“c”)。
③为使该简易密度计测量水和酒精的密度时,两条刻度线间的距离大一些,利用现有器材,合理的做法是:______________________________________________________________________
________________________________________________________________________________。
(2)如图丙所示,在吸管下方安装一个小瓶,将铁屑装入瓶中,制成另一支简易密度计,使其总质量为30g,放入液体后能竖直漂浮,小瓶完全浸没。放入水中,在密度计上标记出水面位置M,密度计排开水的体积为_________cm3,从水中取出擦干后,放入待测盐水中,M比液面高2cm。取出密度计擦干,倒出部分铁屑,使其总质量为27g,再放入水中,液面距离M为3cm。则吸管的横截面积为________cm2,盐水的密度为___________g/cm3(保留2位小数)。
13.(8分)《墨经》中记录了一种斜面引重车,如图甲所示,该车前轮矮小,后轮高大,前后轮之间装上木板,在后轮轴上系紧绳索,通过斜板高端的滑轮将绳索的另一端系在斜面重物上,只要轻推车子前进,就可以将重物推到一定高度。
(1)在图甲中画出物体所受的力。
(2)图乙是斜面引重车后轮示意图,当人手沿后轮边缘推车将重物推高时,可以_________(选填“省力”或“省距离”);
(3)为了研究斜面相关问题,探究小组用图丙所示装置,用力F沿斜面M匀速拉动同一物体,改变斜面M的倾斜程度,多次实验,记录如下数据:
实验次序
倾斜程度
物重G/N
斜面高度h/n
拉力F/N
斜面长度s/m
有用功W/有J
总功W总/J
机械效率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1.0
1.0
2.4
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1.0
2.5
3.2
78.1%
3
最陡
5
0.8
4.3
1.0
由表格数据可知,第1次实验的额外功为__________J;物体所受的摩擦力f为_________N。
(4)倾斜程度“最陡”时,有用功为__________J,机械效率为__________,(保留一位小数)。
(5)假如要你来设计该车,为了拉动质量更大的重物时比较省力,图甲中的斜面引重车的前轮应该向________(选填“左”或“右”)移动。
14.(6分)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30kg的物体沿斜面向上匀速运动了1m,升高了30cm,斜面的机械效率为90%,则该物体所受摩擦力的大小为___________N。(取g=10N/kg)
15.(6分)物理兴趣小组的同学们在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”实验时,提出如下猜想:
猜想一:滑轮组的机械效率与物体提升的高度有关;
猜想二:滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关;
猜想三:滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关。
根据猜想,利用如图甲、乙、丙所示的装置进行实验探究,测得的实验数据如表所示。请你完成下列内容:
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
0.90
0.3
74.1%
2
4.0
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4.0
0.1
1.25
0.4
4
4.0
0.2
1.50
0.6
88.9%
(1)小欣同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止时读数,他的想法是_________(选填“正确”或“错误”)的。
(2)分析表中数据可知:第3次实验是利用了图___________(选填“甲”、“乙”或“丙”)的装置完成的,它的机械效率η=____________。
(3)比较2、4两次实验数据,可以验证猜想一是_____________(选填“正确”或“错误”)的。
(4)通过比较__________(选填实验序号)两次实验数据得出结论:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越___________。(选填“高”或“低”)
16.(7分)“漏刻”是古代一种滴水计时的工具。项目式学习小组制作了一个漏刻,装置如图1,播水壶不断滴水,受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后,通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间。
(1)测滴水量:播水壶装满水后,计划用烧杯接取滴水。为了减小误差,测量滴水的质量应选择以下方案中的_________(填写序号)。
①先测空烧杯质量,接水后再测滴水和烧杯的总质量。
②先测滴水和烧杯的总质量,倒去水后再测烧杯质量。
测得1min滴水的质量为80g,则1刻钟(15min)滴水的体积为__________cm3。
(2)分析测算:圆筒形受水壶内部底面积600cm2,浮箭总重6N,长方体浮块的底面积300cm2、高3cm。受水壶内无水时,指针对应标尺的位置标记为“←开始滴水”。滴水后,当浮箭刚浮起时,受到的浮力为_________N,此时受水壶内的水面高度为_________cm。
(3)标尺定标:图2的标尺上每一格表示1cm,请你在标尺上对应位置标出“←3刻钟”。
(4)成品试测:经检测,漏刻每1刻钟的实际时间均超出15min,发现随着播水壶内水量减少,滴水间隔时间越来越长。为使滴水间隔时间相同,小组讨论后,将滴水壶装置改进成如图3所示,依据的物理知识是_____________________________________________________。
17.(6分)实践小组查阅资料知道蜡柱在水中由静止释放,很快就做匀速直线运动。他们猜想蜡柱做匀速直线运动速度的大小可能与蜡柱的形状有关,探究如下:
(1)取底面积1cm2、高10cm的蜡柱,用天平测出蜡柱的质量,如图1甲所示,为_________g,计算出蜡柱的密度为_________g/cm3。
(2)如图1乙,在蜡柱上截取一段,将其头部做成流线型,测量其质量为3.6g。为得到等质量的圆柱形蜡柱,需在余下蜡柱上再截取一段________cm的蜡柱。
(3)将做好的蜡柱分别放入装满水的透明管中,从底部由静止释放,蜡柱的底端经过适当高度的A点时开始计时,每隔5s在管壁刻度尺上标记其位置。某次标记如图1丙所示,读数为____________cm。
(4)根据实验数据绘制出s﹣t图像,如图2,由图像可知:其他条件相同时,流线型蜡柱上升的速度___________圆柱形蜡柱上升的速度。
(5)提出一个继续探究的其他相关问题:________________________________________。
【答案与解析】
1.v= 42.40 42.40 19.70 > 变速 大
【解析】(1)实验原理:v=;
(2)实验步骤:由图知刻度尺的分度值为0.1cm,A点在零刻度线处,B点数值为42.40cm,则sAB=42.40cm;
(3)实验结论:vAB===42.40cm/s,
vCD===19.70cm/s;
vAB>vCD,小球在水平桌面上做变速运动;
(4)物体动能的大小与质量和速度有关,在质量不变时,速度越大,动能越大,能够做的功越多;小球运动时的速度不宜过快,以免小球动能过大,从桌面掉落时伤人。
2.(1)A;0.6;(2)减小;(3)乙。
3.(1)零刻度线;右;(2)128; (3)②;30;(4)0.8。
【解析】(1)调节天平时,天平应置于水平桌面上,先将游码移到标尺左端的零刻线处,指针静止时左偏,为使天平平衡,应将平衡螺母向右调节;
(2)如图3所示,烧坏和待测液体总质量为m总=100g+20g+5g+3g=128g;
(3)图乙中读数的时候,视线要与液柱的上表面保持相平,故②正确;量筒中液体的体积为V=30mL=30cm3;
(4)量筒中液体的质量m=m总﹣m剩=128g﹣104g=24g,则液体的密度为ρ===0.8g/cm3。
4.(1)游码未移到称量标尺左端的零刻度线上 (2)32.6 (3)0.912 用烧杯测量净化后的水的体积误差太大 (4)45 大于
【解析】(1)在调节天平平衡时,应先将游码移至标尺的零刻线处,再调节平衡螺母;如图甲所示,指针偏向分度盘的右侧,说明左侧高,应向左调节平衡螺母;但始终未能将天平调平衡,说明游码未移到称量标尺左端的零刻度线上;
(2)空烧杯的质量m1=20g+10g+2.6g=32.6g;
(3)水的质量m=m2−m1=78.2g−32.6g=45.6g,则水的密度ρ===0.912g/cm3;烧杯上的刻度分度值一般较大,用烧杯测量净化后的水的体积误差太大,故测量值误差太大;
(4)由丙图知,量筒的分度值为1mL,水的体积为45mL;由于将烧杯中的水倒入量筒中时,烧杯壁粘水而使量筒中水的体积偏小,故在质量一定时,体积偏小,则密度偏大,所以计算出净化后的水的密度大于其真实值。
5.(1)①5.45 ②水面到瓶底 瓶壁有一定厚度,测出的容积偏大 (2)①22.2 ④
【解析】(1)①根据图甲可知,用三角板和刻度尺测量瓶的直径,刻度尺的分度值为0.1cm,并且瓶的直径为7.45cm﹣2.00cm=5.45cm;
②将瓶子装适量水正放在水平桌面上,用刻度尺测量水面高度h1。再将瓶子倒放如图乙所示,测出水面到瓶底的距离h2,瓶的容积等于水的容积和瓶中空出部分的体积之和,但由于瓶壁有一定厚度,测出的容积偏大;
(2)①由丙图知空瓶的质量:m1=10g+10g+2.2g=22.2g;
③倒掉瓶中约一半的水,用天平测出瓶和剩余水的总质量为m2,则瓶内水的质量为:m水=m2﹣m1,则水的体积为:V水==,
④根据测得的质量,结合小明的方法重新测量h'1、h'2的值,则瓶子的容积为:V=×V水=。
6.(1)①等臂 右 ②165 ③30 ④1.06 (2)
【解析】(1)①天平动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆;
调节天平平衡时,如图甲指针指在分度盘中央左侧,应该将平衡螺母向右调节;
②由图乙可知,烧杯和液体的总质量m1=100g+50g+10g+5g=165g;
③由图丙可知,量筒中待测液体的体积V=30mL=30cm3,
量筒中待测液体的质量:
m=m1﹣m2=165g﹣133.2g=31.8g;
④待测液体的密度:ρ===1.06g/cm3;
(2)根据密度公式ρ=知,一瓶子水的质量:
m水=ρ水V水=ρ水V,
则一瓶子橙汁的质量:m橙=m水+m0=ρ水V+m0,
所以橙汁的密度:ρ橙==。
7.(1)左 (2)20 1.1 (3)①108 ③1.08
【解析】(1)指针右偏说明右盘质量偏大,则平衡螺母应向左调节,才能使天平水平平衡;
(2)将烧杯中的部分盐水倒入量筒;根据图丙可知,量筒的分度值为2mL,则盐水体积为V=20mL=20cm3;
如图乙所示,烧杯和剩余盐水的质量为:m1=20g+10g+1.8g=31.8g;
烧杯和盐水的总质量为m=53.8g,
则倒进量筒的盐水的质量为m2=m﹣m1=53.8g﹣31.8g=22g,
所以盐水的密度为 ρ盐===1.1g/cm3;
(3)①由图得,金属片和柱形容器漂浮在水面上,则金属片和柱形容器受到的浮力等于金属片和柱形容器的总重力,
由F浮=G排=m排g和G=mg 得,金属片和柱形容器排开水的质量等于金属片和柱形容器的总质量,为108g,
由ρ=得此时金属片和柱形容器排开水的总体积为:V排===108cm3,
依题意得,金属片和柱形容器排开水的总体积比金属片和柱形容器排开盐水的总体积多ΔV排=SΔh=10cm2×(5.8cm﹣5cm)=8cm3,
金属片和柱形容器排开盐水的总体积为V′排=V排﹣ΔV排=108cm3﹣8cm3=100cm3,
将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后处于竖直漂浮状态,
如图丁所示,漂浮在盐水表面上,则金属片和柱形容器受到的浮力等于金属片和柱形容器的总重力,
由F浮=G排=m排g和G=mg得金属片和柱形容器排开盐水的质量等于金属片和柱形容器的总质量,测出此时柱形容器露出液面高度为5.8cm;
由ρ=得,金属片和柱形容器排开盐水的质量m排盐水=ρ盐水V排=108g,
则配制盐水的密度为ρ盐水===1.08g/cm3。
8.(1)水平 右 (2)不规范 25 0.9×103 (3)③将物体A放入瓶中,待水不溢出后,拧紧瓶盖后擦干瓶子 ④
【解析】(1)把天平水平放置,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,则应将平衡螺母向右调节,直到横梁平衡;
(2)如图乙所示,用手拿砝码的做法不规范,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20g+5g=25g,量筒内花生油的质量为:m=79g﹣25g=54g;
花生油的密度为:。
(3)③将物体A放入瓶中,待水不溢出后,拧紧瓶盖后擦干瓶子,测出其总质量质量m3。
溢出的水的质量为m3﹣m2﹣m1;排开水的体积等于物体A的体积,则有;A的密度为:。
9.(1)= < (2)74 4 (3)2.5×103
【解析】
(1)空瓶漂浮时浮力等于重力,沉底后浮力小于重力。
(2)由图知量筒的分度值为1mL,则V3=74mL,空瓶材质所占的体积为V=V3﹣V1=74mL﹣70mL=4mL。
(3)根据甲、乙可知瓶子漂浮时排开水的体积V排=V2﹣V1=80mL﹣70mL=10mL=10cm3,
空瓶的重力G=F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×10×10﹣6m3=0.1N,
空瓶的质量m===0.01kg,
根据密度公式可知空瓶材质的密度ρ===2.5×103kg/m3。
10.(1)刻度尺 秒表 (2) (3)150
【解析】(1)实验时需要用磅秤测出身体质量m、用刻度尺测出爬楼的高度h的、用秒表测出爬楼时间t。
(2)爬楼时要克服重力做功,上楼的功率P===,功率的表达式为P=。
(3)从一楼上到3楼,上升的高度h=3m×2=6m,
小科上楼的功率P===150W。
11.(1)体积 质量 (2) (3)不变
【解析】(1)操作①是为了获得橡皮泥的体积,操作③是为了获得橡皮泥的质量;
(2)G=F浮,G=mg=ρV1g,F浮=ρ0V2g,ρV1g=ρ0V2g,可得ρ=;
(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,虽然“空心碗”排开水的体积增大了,但根据漂浮条件可知进入“空心碗”中水的体积等于“空心碗”多排开水的体积,所以溢出水的体积V2不变,且V1不受影响,则由(2)的密度表达式可知橡皮泥密度的测量结果不变。
12.(1)①0.1 1.25 ②a ③适当增大密度计的重力,则密度计浸入水中的深度增大,即H增大,密度计放入酒精中漂浮时,浸入酒精中的深度为1.25H,也随之增大,则两条刻度线间的距离会变大 (2)30 1 1.07
【解析】(1)①密度计在酒精中漂浮,其受到的浮力等于重力,则浮力为F浮=G物=mg=10×10﹣3kg×10N/kg=0.1N;由于密度计在水中和酒精中均漂浮,在水中和酒精中受到的浮力均等于其重力,则密度计在水中受到的浮力等于其在酒精中受到的浮力,所以有ρ水gSH=ρ酒gSH′,可得H′===1.25H;
②密度计在液体中漂浮,则有G密度计=F浮=ρ液gSh,可得h=,当密度计重力,吸管的横截面积一定时,h与ρ液成反比,故a图线符合h随ρ液变化的规律;
③适当增大密度计的重力,则密度计浸入水中的深度增大,即H增大,密度计放入酒精中漂浮时,浸入酒精中的深度为1.25H,也随之增大,则两条刻度线间的距离会变大;
(2)当密度计总质量为30g时,仍能漂浮在水中,则受到的浮力为F′浮=G物=m密度计g,由阿基米德原理有F′浮=ρ水gV排,则有m密度计g=ρ水gV排,解得密度计排开水的体积为V排===30cm3;与上同理,当密度计质量为27g时,排开水的体积为V′排===27cm3,此时水面刻度比M低3cm,由此可知吸管的横截面积为S==1cm2;当密度计的质量为30g时,浸入盐水中的深度比M低2cm,由此可知在盐水中浸入的(排开盐水)体积为V排盐=30cm3﹣2cm×1cm2=28cm3,由前面分析结论m密度计g=ρ水gV排,同理,当密度计在盐水中漂浮时有m密度计g=ρ盐水gV′排,则盐水的密度为ρ盐水===1.07g/cm3。
13.(1)如图所示:
(2)省力 (3)1.4 1.4 (4)4.0 93.0% (5)右
解:(1)物体受到沿绳子向上的拉力、垂直于斜板的支持力、竖直向下的重力、沿斜板向下的摩擦力,四力的作用点都画在物体的重心。
(2)由图及题意可得,当人手沿后轮边缘推车将重物推高时,引重车后轮相当于一个杠杆,且该杠杆的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,可以省力。
(3)由题意及表中数据可得,第一次实验的额外功:W额1=W总1-W有用1=2.4J-1J=1.4J,由W额=fs可得摩擦力:f==1.4N;
(4)由表中数据可得,倾斜程度“最陡”时,有用功为:W有用3=Gh3=5N×0.8m=4.0J,W总3=F3s3=4.3N×1.0m=4.3J,机械效率为:η3=×100%≈93.0%;
(5)由上述分析可得,要使拉动相同重物时,拉力更小,需要斜面倾斜程度更缓,所以要使拉动质量更大的重物时更省力,甲中的斜面引重车的前轮应该向右移动,这样可以使前后轮之间木板的倾斜程度更缓。
14.(1)如图所示:
(2)1、4、7或2、5、8或3、6、9 (3)相同 (4)越小 (5)10
【解析】(1)由表格数据可知,斜面倾角为15°时物体A对斜面的压力F=9.66N,方向垂直斜面向下,作用点在物体与斜面接触面的中点。
(2)若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系,需要保持物体的重力相同,改变斜面倾角,
所以选择1、4、7,或2、5、8,或3、6、9,这三组数据均可。
(3)分析1、2、3实验数据可得,
分析4、5、6实验数据可得,
分析7、8、9实验数据可得,
由此得出结论: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相同。
(4)分析实验数据1、4、7可得同一物体静止在不同斜面上时,斜面倾角不同,物体对木板的压力与该物体重力的比值分别为、、;
分析实验数据2、5、8,可得同一物体静止在不同斜面上时,斜面倾角不同,物体对木板的压力与该物体重力的比值分别为、、;
分析实验数据3、6、9,可得同一物体静止在不同斜面上时,斜面倾角不同,物体对木板的压力与该物体重力的比值分别为、、;
由此可知,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越小。
(5)物体的重力G=mg=30kg×10N/kg=300N,
克服物体重力做的有用功:
W有用=Gh=300N×0.3m=90J;
由η=可得拉力做的总功:
W总===100J,
因为W总=W有用+W额,
所以克服摩擦做的额外功:
W额=W总﹣W有用=100J﹣90J=10J,
由W额=fs得物体受到的摩擦力:
f===10N。
15.(1)错误 (2)丙 80% (3)错误 (4)1、2 (5)低
【解析】(1)小欣同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,他的想法不正确,因为他没有考虑到绳子与轮之间的摩擦对滑轮组机械效率的影响,导致测力计示数偏小;
(2)由表中数据可得,钩码移动的距离为0.1m时,绳子端移动的距离为0.4m,则绳子的股数为:n==4,即动滑轮上有4股绳,所以丙图符合题意;
由表中数据可得,有用功为:W有=G3h3=4N×0.1m=0.4J;
总功为:W总=F3S3=1.25N×0.4m=0.5J;
机械效率为:η==×100%=80%;
(3)对比2、4的数据发现,其它条件不变,只改变物体提升的高度,机械效率是不变的,所以猜想一是错误的;
(4)要想得到同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高的结论,需要保证滑轮组不变,重物提升的高度也不变,只改变重物的重力,所以表中1、2号实验符合条件;
(5)对比2、3次实验可以发现,重物的重力不变,提升的高度也不变,但滑轮组中动滑轮的个数增多了,且动滑轮个数越多,机械效率越低,所以可得结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
16.(1)① 1200 (2)6 2 (3)如图所示:
(4)根据 p=ρgh,水的深度保持不变,出水口的液体压强不变。
【解析】(1)如选择方案②先测滴水和烧杯的总质量,倒去水后再测烧杯质量,烧杯壁容易挂水,会产生误差;故选:①;
测得1min滴水的质量为80g,则1刻钟(15min)滴水的质量:m=15×80g=1200g,
根据密度公式得,其体积为V==1200cm3;
(2)物体漂浮时,物体受到的浮力等于其重力;滴水后,当浮箭刚浮起时,受到的浮力为F浮=G=6N;
根据F浮=ρ水gV排得,V排==6×10﹣4m3=600cm3,
此时受水壶内的水面高度为h=;
(3)3刻钟等于45min,
3刻钟滴水的质量:m'=45×80g=3600g,根据密度公式得,其体积为V'==3600cm3;
此时受水壶内的水面高度为:h'=;
浮箭上浮时,受水壶内的水面高度为h''=;
“←3刻钟”在标尺上对应位置为6cm﹣1cm=5cm。
(4)根据p=ρgh,水的深度变化,出水口的液体压强变化,水的流速变化;如图3所示,为使滴水间隔时间相同,依据的物理知识是:根据 p=ρgh,水的深度保持不变,出水口的液体压强不变。
17.(1)9 0.9 (2)4 (3)26.55 (4)大于 (5)蜡柱上升的速度还与什么因素有关?
【解析】(1)取底面积1cm2、高10cm的蜡柱,用天平测出蜡柱的质量,如图1甲所示,游码的刻度值为4g,质量为4g+5g=9g,计算出蜡柱的密度为ρ==0.9g/cm3
(2)如图1乙,在蜡柱上截取一段,将其头部做成流线型,测量其质量为3.6g。为得到等质量的圆柱形蜡柱,即质量为3.6g,因蜡烛密度保持不变,故需在余下蜡柱上再截取蜡柱的体积为V′===4cm3,长度为L===4cm。
(3)将做好的蜡柱分别放入装满水的透明管中,从底部由静止释放,蜡柱的底端经过适当高度的A点时开始计时,每隔5s在管壁刻度尺上标记其位置。某次标记如图1丙所示,分度值为0.1cm,读数为26.55cm。
(4)根据s﹣t图像知,其他条件相同时,相同时间,流线型蜡柱上升的距离大,故流线型蜡柱上升的速度大于圆柱形蜡柱上升的速度。
(5)提出一个继续探究的其他相关问题:蜡柱上升的速度还与什么因素有关?
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