抢分07 实验题(力学实验类)(抢分专练)(江苏南京专用)2026年中考物理终极冲刺讲练测
2026-05-14
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2份
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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 | - |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.87 MB |
| 发布时间 | 2026-05-14 |
| 更新时间 | 2026-05-14 |
| 作者 | 教物理的n老师 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-05-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57856550.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
抢分07 实验题(力学实验类)(南京专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
概述:
2023 - 2025年南京中考物理试卷中,力学实验题共9题,总分38分,占实验题总分(96分)的39.6%,占全卷满分(300分)的12.7%。命题紧扣课标核心素养,突出“真实情境—问题驱动—证据推理”逻辑链;以教材基础实验为母本,融合生活器具(紫砂壶、土豆、门、蜡烛、刻度尺等)创设跨单元综合任务;强调多步测量与误差控制意识,注重图像读取、数据补全、表达式推导等能力考查;回避复杂计算,重在物理建模与过程思辨,体现“做中学、评中悟”的实践导向。
试题难度呈现清晰三级梯度:基础层聚焦单一操作规范与读数技能;进阶层要求多步逻辑衔接与原理迁移;高阶层考查系统性设计能力与变量控制思维,无纯记忆性内容,所有难点均源于对物理本质的深度理解。
命题趋势,从“验证型”加速转向“探究型”与“工程实践型”融合:①器材日益生活化、非标准化,弱化仪器依赖,强化建模能力;②任务结构模块化,同一题干承载多个子实验;③评价维度立体化,同步考查操作规范、数据处理、误差归因、方案优化;④跨学科渗透增强,与社会、生活、工程技术形成隐性关联。
3年考情
抢分依据
2026中考命题预测
2023T22、2024T23、
2025T23、
掌握压强计的使用方法;深刻理解液体压强的特点;必备的实验数据处理能力和归纳分析能力。
探究液体压强的影响因素实验:将更加注重对学生核心素养的考查,强调实验探究能力和创新思维的培养,题目难度会适当增加,对学生的综合能力要求会更高。
2023T23、
2024T24、
2025T25
①测量题必写单位与准确估读;②原理填空须用教材原词;③杠杆计算必须明确支点、力臂几何关系、列平衡方程再代入化简;④解释类答案需含因果链;⑤比较类须同步说明“力臂比恒定”这一本质依据。
杠杆应用综合类:预计延续“生活化杠杆”主线,可能引入斜面-杠杆复合装置、非均匀材质重心偏移分析;测量类将增加多次测量取平均或误差归因;第(4)问或升级为含摩擦力矩的临界分析;新增“设计验证类”微开放设问,考查科学论证素养。
2023T25
得分关键在于:所有答案必须严格源自实验原理(二力平衡)、变量定义(压力=垂直作用力,粗糙程度=接触面属性)及控制变量法本质,任何经验性、模糊性表达均不得分。
探究影响滑动摩擦力的因素:2026年该题大概率延续3分单题结构,但将嵌入微型创新情境:例如改用电子传感器替代弹簧测力计,考查数据读取与误差归因;或增设“木块侧放 vs 平放”对比,深度考查压力本质;第(3)问或升级为“双变量叠加判断”,要求同步分析压力与粗糙程度变化效应。答案形式或引入简答式补全理由,强化因果表述规范性,进一步挤压机械刷题空间,倒逼真实实验理解。
2025T24、2024T25、
测密度实验得分关键在“四准”:①调平方向判断准;②质量读数准;③体积识别准;④表达式推导,每空独立赋分,单位、符号、括号不可缺。
利用浮力测密度(体积)抢分要点:(1)据生活经验比物体尺寸;(2)依实验目的设计测量步骤;(3)实验步骤表述要严谨;(4)用“称重法”测浮力,依阿基米德原理求体积和密度,公式推导要规范。
测量物质的密度实验:2026南京中考预计延续“生活化载体+原理深挖+表达高阶”路径;增设误差归因分析;第二问或升级为三状态设计,考查密度梯度认知;引入简易数据表格补全或图像;表达式书写为最简分式形式。
利用浮力测密度的实验:预计2026年将出现“双情境嵌套”新题型;增设1分开放性设问,如“指出本实验一处系统误差并提出改进方案”;表达式推导可能引入比例思想;题干图示将增加局部放大细节,考查信息提取深度;难度系数微升至0.55左右,但基础操作分保持稳定,确保区分度落在高阶建模环节。
【考向一】探究液体压强的影响因素实验题
紧扣U形管压强计“液面高度差”这一核心现象,牢记“高度差反映压强大小”。作答时必答三组控制变量操作:①同种液体、同一深度、不同方向→验证各向同性;②同种液体、不同深度→得出p∝h;③相同深度、不同液体(如水与盐水)→得出p∝ρ。务必强调“金属盒橡皮膜朝向需多次改变”“深度指液面到橡皮膜中心的竖直距离”,避免写成“到容器底距离”。图像题中若出现h-h′折线图,斜率即为ρg/2;文字表述禁用“压力越大压强越大”等错误因果,须始终围绕“单位面积受力”本质。
【考向二】杠杆平衡及应用综合类实验题
聚焦“平衡条件F1L1=F2L2”的动态验证与故障诊断。作答分三步:①调平必写“右端下沉→左调平衡螺母”(南京卷近年强调操作细节);②实验中“钩码位置改变后需重新调平”是高频扣分点,必须明确指出;③故障分析重点抓“力臂测量偏差”——若弹簧测力计斜拉,L1变小导致F1偏大,此时应答“改用垂直拉动”而非简单重做。南京卷近三年中考有两年考到杠杆动态分析的表达式,有一年考查利用杠杆平衡条件说理。
【考向三】探究影响滑动摩擦力的因素实验题
牢牢抓住“二力平衡原理转换测量”本质:水平匀速拉动时,弹簧测力计示数=滑动摩擦力。三变量必须对应三组操作:①压力变化→增减砝码(接触面不变);②接触面粗糙程度→换铺砂纸/毛巾(压力不变);③接触面积→侧放木块(压力、粗糙度不变)。易错点:“匀速”是前提,若加速拉动则F示>f;“压力”指垂直作用在接触面上的力,不是物体重力(斜面情形除外)。创新实验考法近年常考“木板运动而木块静止”的新装置,此时仍用二力平衡,但需说明“木块相对地面静止,受静摩擦力平衡拉力”。
【考向四】测量物质的密度及利用浮力测密度实验题
1. 测量固体密度必用“天平+量筒(排水法)”,液体必用“天平+烧杯+量筒(差量法)”。关键细节:①测小石块密度时,“先测质量后测体积”,防吸水导致m偏小;
2. 测液体密度时,严禁“将烧杯内液体全部倒入量筒”,须写“倒部分入量筒测V,再称剩余液体+烧杯总质量”,否则误差较大。公式必须写原始式ρ=m/V,代入数据时保留小数位数与测量工具一致。南京卷2025年考查真实情境,测尺寸较大的土豆密度,采用两种不同方案,分别利用溢水杯和浮沉条件进行特殊测量,要求熟练掌握密度和浮力知识,并根据实际情境设计测量步骤。
3. 利用浮力测密度,以“称重法(F浮=G-F′)”为基准,延伸至轮船排水量、潜水艇压载水舱、气球热胀冷缩三大模型。答题核心是区分“决定因素”(ρ液、V排)与“影响因素”(物体密度、形状无关)。典型陷阱:木块上浮过程F浮减小(因V排减小),非恒定;悬浮与漂浮都满足F浮=G,但V排不同。南京卷特别关注特殊测量方法中测量结果的表达式推导。
题型一 探究液体压强的影响因素实验题
1.(2025·江苏南京·一模)小明用如图甲所示的装置探究液体内部的压强;
(1)实验中,液体内部的压强大小可以用压强计U形管两侧液面的__________来显示;
(2)在探究液体密度对液体内部压强大小的影响时,应将金属盒的橡皮膜分别放在图乙中________(选填字母)两个位置处进行实验;
(3)图丙中,竖放的1号、2号两根玻璃管底部口径相同,且两管下端所封橡皮膜情况完全相同,在两管中分别装入12g和20g的水,薄膜鼓起的程度不同。据此小明猜想:液体的压强可能与管内液体的质量有关;进行如下____ ____(选填字母)所述操作后,对比1号、2号管橡皮膜的鼓起程度可知小明的猜想错误。(操作时两管底面始终在同一高度)
A.仅将2号管倾斜,直至水面与1号管水面相平
B.仅向1号管中加入适量水,直至两管水面相平
C.仅向1号管中加入8g水,使两管中水质量相等
D.将2号管中的水全部倒出后竖放,再装入盐水直至液面与1号管水面相平
2.(2025·江苏南京·一模)在探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)实验前,压强计出现了如图甲所示的情景,接下来正确的操作是 。
A.将U形管右侧高出部分的液体倒出
B.向U形管中继续盛装液体
C.取下橡皮管,重新进行安装
(2)压强计是通过观察U形管两端液面的___________来显示橡皮膜所受压强大小的仪器。
(3)比较图中_________两个实验,可探究液体压强与液体深度的关系,依据得出的结论,拦河大坝要做成_____________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
3.(2026·江苏南京·模拟预测)在“探究影响液体内部压强因素”实验中:
(1)实验中使用的压强计如图甲所示。使用前用手指压橡皮膜,是为了检查压强计的气密性。实验中,通过U形管两侧液面的______来反映液体内部压强的大小。
(2)比较乙、丙两图,可得结论:不同液体的相同深度处,______越大,液体压强越大。
(3)换用五根一端蒙有相同橡皮膜的玻璃管(粗细相同),探究影响液体压强大小的因素。管中加入适量的水,如图丁所示。
①根据图丁中1、2和3号管的现象,可得液体压强大小与______有关。
②为了探究液体长度对液体压强有无影响,用______号两管进行实验。由图示实验现象可知,液体压强与液体长度______。
4.(2025·江苏南京·一模)如图甲所示,用微小压强计探究液体内部压强的特点(ρ盐水>ρ水,B、C位置深度相同):
(1)实验中,根据U形管中液面高度差来反映液体内部压强的大小,其用到的实验方法是_________;
A.控制变量法 B.模型法 C.转换法 D.等效替代法
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用的_________(选填“有色”或“无色”);
(3)将探头分别放在图乙所示_________(选填“A、B”或“B、C”)位置,可以探究液体压强与深度的关系;
(4)在乙图清水中再加入适量清水后使B、C两个位置液体压强相等,则清水对容器底部压强_________浓盐水对容器底部压强(选填“>”、“=”或“<”)。
5.(2025·江苏南京·一模)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)甲图中压强计完好,用手轻按橡皮膜,U形管内_________侧液面会上升。
(2)如图所示,在乙、丙两个相同容器中分别盛有水和盐水,各点及液面到容器底的距离已标出。
①将橡皮膜盒分别置于a、b两点,根据观察到的现象可初步得出_________________________________。
②要想探究液体内部压强与液体密度的关系,应把压强计探头分别置于_________两处。
③若想使盐水中e点所受液体压强变大,有以下方法:A.在丙杯中加盐;B.在丙杯中加水;C.将丙杯中的盐水倒出一部分。以上方案可行的有_________(填字母)。
6.(2025·江苏南京·一模)完成对压强计的测试和调整后,做“探究液体压强与哪些因素有关”实验:
(1)图甲中,金属盒所处位置的深度为________cm;
(2)乙图中的两个压强计完全相同,画出右侧 U 形管两侧液面的大致位置,在答题卡上作图;
(3)两个压强计的 U 形管内装有不同液体 A、B,其他方面均相同,将它们通过 T 形管连接在同一金属盒上,实验现象如图丙,则液体密度ρA________ρB。
7.(2026·江苏南京·模拟预测)如图所示,探究液体内部压强影响因素的实验。
(1)在制作压强计时,小明手头有两块形状相同的橡皮膜,将相同的小球放在两种橡皮膜上时形变程度不同,如图甲,则小明应选择橡皮膜________(选填“A”或“B”)覆盖在压强计金属盒表面;使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置________;
(2)实验中液体压强大小的变化是通过比较________来判断的;
(3)比较图乙、丙、丁可知,液体内部的压强大小与________无关;小明还比较图丁、戊得出:液体压强和液体密度有关,同组小华认为这样比较得出结论是不正确的,她的理由是________;
(4)小华在做图戊实验后,保持金属盒在盐水中的位置不变,向盐水中加入少量的清水与盐水均匀混合后(液体未溢出),则烧杯底部受到液体的压强会________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
题型二 杠杆平衡及应用综合类实验题
8.(2025·江苏南京·一模)利用手边材质均匀的刻度尺和长方体木块可以做以下实验:
(1)甲图中,木块的长为_________cm。
(2)乙图中,用相同的力推长方体木块的最上、最下部位,两次木块所倒的方向不同,说明力的作用效果与力的_________有关,将木块平放在水平面桌面上用力一推,木块就滑出桌面,说明力可以改变物体_________。
(3)丙图中,用细线将刻度尺悬挂起来,并用细线将长方体木块吊在刻度尺的右端,移动两线的位置,使刻度尺在水平位置平衡。若长方体木块的质量为m1,刻度尺的质量为m2,刻度尺的长度为l1,吊木块细线离刻度尺最右端的距离为l2。则两线之间的距离为_________(用m1、m2、l1、l2表示)。
9.(2025·江苏南京·一模)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)如图甲所示,安装杠杆时,为了使杠杆在水平位置平衡,应调节杠杆右端的平衡螺母向________移动。
(2)如图乙所示,在杠杆左边挂钩码,保持杠杆仍在水平位置平衡,当弹簧测力计由a转向b时,其示数将________。
(3)如图丙所示,在杠杆左侧挂一轻质小桶,桶里装满水,测力计示数为0.8N时,杠杆平衡,则水的质量为________g,若保持小桶和弹簧测力计的位置不变,改装满另一种液体时,测力计示数变为1N,则这种液体的密度为_________g/cm3。根据此原理,可以制作杠杆密度计,要使其测量精度更高一些,应选择容积更_________的空桶。
10.(2025·江苏南京·三模)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲,杠杆是否处于平衡状态?__________.调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于__________;
(2)如图乙,小明在杠杆位置挂一个弹簧测力计,在位置挂两个钩码,现将弹簧测力计从位置移到C位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数__________(填变化情况);
(3)实验结束后,小明制作了如图丙所示的杆秤,若固定、的位置以及小桶的质量,则杆秤上质量的刻度__________(选填“均匀”“左密右疏”或“左疏右密”).经测试发现其能够称量物体的最大质量太小.下列操作中,可以使该杆秤的最大称量值变大的有__________。
A.将a点向左移 B.将点向左移
C.将、点都向右移动等长距离 D.换一个质量更大的秤砣
11.(2026·江苏南京·模拟预测)某小组用杠杆、带挂钩的重物A(质量为10g)、水和两个可读取液体体积的相同容器等,制作了可测算液体密度的装置。使用前,需将两容器挂在杠杆两端固定10cm刻度线处的位置,如图甲,调节两端平衡螺母使杠杆水平平衡,使用中,小明向左侧容器中倒入体积的水,再向右侧容器中倒入相同体积的待测液体,通过在右边悬挂重物A,使杠杆再次水平平衡,如图乙。他根据相关数据,算出了该液体的密度。
(1)图甲中要使杠杆水平平衡,应将平衡螺母向________调节;
(2)小明测出的待测液体密度为________;
(3)依照他的做法,不同的待测液体密度与重物A距支点O的距离l满足一定的函数关系,图丙中图线________符合此关系;
(4)若要提高该密度秤测量液体密度时的精确度,可换用质量更________(选填“大”或“小”)的重物A。
12.(2025·江苏南京·一模)做“探究杠杆平衡条件”实验:
(1)杠杆在图甲位置静止,是否处于平衡状态?______。为使杠杆在水平位置平衡,应向______调节平衡螺母;
(2)实验数据如下表所示,表中漏填的数据为______N;
实验次数
动力 F1/N
动力臂 l1/cm
阻力 F2/N
阻力臂 l2/cm
1
1
20
2
10
2
2
15
1.5
20
3
3
5
15
(3)小明发现路口悬挂设备的横杆,越靠外侧越细,如图乙,将其简化为如图丙的杠杆模型,假定只有 A、O 两点是焊接点,进行如下探究:
①找来由同种材料制成的等高实心圆柱体和薄壳空心圆台,如图丁,下底面直径D相同;
②询问 DeepSeek,对话如图戊。根据回答,判断薄壳空心圆台上底面逐渐减小,下底面和 h 不变,重心到下底面的距离变化情况是__________________;
③使用弹簧测力计进行了三次测量,拉力方向均竖直向上,物体保持静止时,三次示数如图己。实心圆柱 A 点拉力 F1 和空心圆台 A 点拉力 F2 之比F1 ∶ F2 =______。
题型三 探究影响滑动摩擦力的因素实验题
13.(2025·江苏南京·一模)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中.
(1)如图所示,为测出滑动摩擦力大小,三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向_________拉动木块 A,弹簧测力计的示数 F1<F2<F3,图中 F3 为_________N.
(2)丙图中,若增大弹簧测力计的拉力,此时木块 A 所受滑动摩擦力_______变大/变小/不变),木块 A 上面的砝码____________(受/不受)摩擦力.
(3)比较__________两幅图,可得出:压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大.
14.(2025·江苏南京·一模)用长方体木块、木板、弹簧测力计、金属块等器材做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)甲图中,用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做_________运动,由此可知,此时木块所受的滑动摩擦力为_________N;
(2)小明在实验的过程中发现木块的底面和侧面的粗糙程度不同,他想知道哪一个面更粗糙,做了图乙实验与甲对比发现两次示数相差不大,若要增加实验效果下列方法不可行的有_________(填序号)。
①增大甲、乙两图拉力
②加大甲、乙两图拉动木块的速度
③在甲、乙两图木块上加金属块
15.(2025·江苏南京·三模)如图,在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中
(1)小龙在水平的长木板上,用弹簧测力计水平向左拉动木块A,并使其做匀速直线运动,此时弹簧测力计读数是______N。
(2)他测得的实验数据如表。
序号
接触面
压力/N
滑动摩擦力/N
1
木块与木板
4.0
0.8
2
木块与木板
5.0
1.0
3
木块与砂纸
4.0
1.2
若要探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,应该比较第______两次实验数据;
(3)小华将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力为变为原来的一半。她由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小,你认为她的探究过程存在什么问题:______。
(4)小勇想到改进这个实验方法,将弹簧测力计圆环固定在墙上,挂钩挂着木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平向左运动,这样长木板______(“一定”或“不一定”或“一定不”)要作匀速运动,此时木块受到的摩擦力方向是水平向______(选填“左”或“右”)。
16.(2025·江苏南京·一模)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小明利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图所示的4次实验。
(1)每次操作均用弹簧测力计沿水平方向匀速向右拉动木块,这样操作的目的是利用______________知识来测量________力;
(2)比较2、3两次实验可得:在接触面粗糙程度相同时,__________________________;
(3)比较3、4两次实验可知滑动摩擦力大小与接触面积__________(选填“有关”或“无关”)。
17.(2025·江苏南京·二模)在“探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度、压力大小的关系”实验中,设计了如下表格,并记录了部分实验数据。
序号
支持面
木块对支持面的压力/N
滑动摩擦力/N
①
毛巾
2
②
棉布
4
③
木板
6
④
(a)
(b)
(1)为完成实验,表格中至少还需要补充的一组内容是:(a)__________;(b)__________;
(2)如图,用测力计拉动木块在同一长木板上做匀速直线运动(木块A、B完全相同),甲、丙两图中A所受摩擦力的大小关系是__________,乙、丙两图中所受摩擦力的大小关系是__________。
18.(2025·江苏南京·一模)在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中:
(1)图甲中,将一个木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做_______运动,根据_______知识可知木块所受滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)图乙中,在木块上放一重物,重复上面的操作。比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数,可探究滑动摩擦力大小与_______的关系;以下事例中,用到了该探究结论的是_______。
A.鞋底的槽纹 B.机器转轴处加润滑油
C.体操运动员在手上涂镁粉 D.自行车刹车时用力捏闸
19.(2025·江苏南京·一模)如图探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,小明将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做__________运动;
(2)比较甲、乙两图的实验可知:滑动摩擦力的大小与__________有关;
(3)如图甲、丙所示,小明将同一木块分别放在粗糙程度不同的木板一、木板二上正确测量滑动摩擦力的大小,可知木板__________上表面更粗糙;
(4)为了探究滑动摩擦力大小与物体的相对运动速度是否有关,小明利用图丁装置,仅改变传送带的转速,根据______________现象,可知滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关。
20.(2025·江苏南京·一模)如图甲所示,水平面上重为16N的木块受到水平向右拉力的作用,拉力大小随时间变化的情况如图乙所示(t1~t2时间段内图像未画出),木块在0~t1时间段内静止,t2时刻后处于匀速直线运动状态。
(1)拉力F=4N时,木块所受摩擦力为___ N。该木块在匀速直线运动过程中,将水平向右的拉力变为6N时,木块所受摩擦力为___ N;
(2)为验证滑动摩擦力大小与压力大小的关系,在前面实验基础上,每次在木块上增加一个相同的钩码,再分别用水平拉力使木块做匀速直线运动,如图丙,实验数据如表格。分析可知实验中所用钩码重为___ N。以下事例利用该结论的是___。
钩码个数n/个
1
2
3
4
5
水平拉力F/N
5.1
5.4
5.7
6.0
6.3
A.在瓶盖上做出细条纹
B.压路机装质量很大的碾子
C.用更大的力压住橡皮擦字
21.(2025·江苏南京·三模)如图所示的两个实验中都用到了毛巾、棉布和木板。
(1)图甲是小华在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验情景,实验中使用毛巾、棉布和木板,是为了改变______;在此实验器材基础上仅添加______就可探究动能大小与速度的关系;
(2)图乙是小胜在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验情景,实验中也使用了毛巾、棉布和木板,由此实验得出的结论是______;
(3)在实验交流评估时,同桌小峰提出,可采用图丙的方法对“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验加以改进,当拉动木板时,两个弹簧测力计的读数如图丙所示,则此时木块所受的滑动摩擦,大小为______N。
题型四 测量物质的密度及利用浮力测密度实验题
22.(2025·江苏南京·一模)使用天平和量筒测量金属块的密度时,将天平放在水平桌面上,发现指针指在分度标盘中央刻度线的左侧,此时应将天平的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节.用调好的天平测金属块的质量时,砝码及游码的位置如图甲所示,则金属块的质量是_______g;放入金属块前量筒内水的体积为10ml,放入金属块后量筒内水面位置如图乙所示,则金属块的密度为_________kg/m3.若金属块有磨损后,它的密度_______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
23.(2025·江苏南京·二模)测量物质的密度,进行了如下实验:
(1)测盐水的密度
①水平桌面上的天平,指针静止时如图甲所示,为使天平横梁平衡,应向________调节平衡螺母;
②用天平测得烧杯和盐水的质量为165.2g;将部分盐水注入量筒,示数如图乙所示;
③烧杯及剩余盐水如图丙,用天平测其质量,砝码及游码在标尺上的位置如图丁所示,该质量m为________g。测出该盐水的密度为________。
(2)在测石块密度的实验中,小明忘记了测石块的质量,直接将石块浸没在图丙烧杯中,也完成了实验,以下为他接下来的操作:
①在图丙液面处作标记,用天平测出此时的总质量为;
②将石块从盐水中取出,用天平称出剩余盐水和烧杯的总质量为;
③向烧杯中加盐水到标记处,再用天平称出此时盐水和烧杯的总质量为。
为使所测密度更准确,以上物理量中不需测量的是__________(用符号表示,下同),石块密度的表达式为__________。
24.(2025·江苏南京·二模)小华在周末郊游时捡到一块漂亮的雨花石,他想知道雨花石的密度,于是在实验室进行了测量。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,此时指针静止位置如图甲所示,应向_________调节平衡螺母,直到天平平衡;
(2)用调好的天平测雨花石的质量,当天平重新平衡时,右盘砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示;
(3)向量筒中装适量水,用细线系住雨花石浸没在量筒的水中,前后液面静止时的位置如图丙所示;通过计算,得出雨花石的密度是_________kg/m3;
(4)实验完成后,小华利用天平、烧杯和雨花石的密度(ρ石)测出了未知液体的密度,如图丁所示,请将实验方案补充完整。
①在烧杯中放入适量的液体,用细线拴住雨花石,将雨花石浸没于液体中,在烧杯上标记此时液面的位置,用天平测出液体、雨花石和烧杯的总质量m1;
②将雨花石从液体中取出,用天平测出剩余液体和烧杯的总质量m2;
③向烧杯中加液体到_________处,再用天平测出此时液体和烧杯的总质量m3;
④液体密度的表达式:ρ液=_________(用m1、m2、m3和ρ石表示)。
以上方案测出的未知液体密度与真实值相比_________。
25.(2025·江苏南京·三模)劳动课上,同学们学习用盐水腌制成鸭蛋,经查阅资料得知:盐水浓度过高会导致鸭蛋过咸影响口感,过低则腌制不成功,常温常压下浓度为(密度约)的盐水较为合适,于是需要通过测量盐水密度来检测所配制盐水的浓度是否合适.
(1)检测并配制浓度合适的盐水:
①把天平放在__________台面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,指针指在如图甲所示的位置,此时应将平衡螺母向__________调节,使天平平衡;
②在烧杯中装入适量的盐水,用天平测量烧杯和盐水的总质量,天平平衡时右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则__________g;
③将烧杯中的盐水倒出一部分到量筒中,读出量筒中盐水的体积.用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量.计算出盐水的密度.根据测量结果可知,添加适量的__________(选填“水”或“盐”)才能得到浓度合适的盐水.
(2)进一步测量鸭蛋的密度;①用天平测出鸭蛋的质量;②向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量;③将鸭蛋浸没在水中(水未溢出),在水面处做标记;④取出鸭蛋,向烧杯中加水至标记处,测出此时烧杯和水的总质量.②③④步操作如图丙所示.鸭蛋密度为__________(用题中字母表示,已知水的密度为).
26.(2025·江苏南京·一模)小明利用所学知识测量水龙头的密度。
(1)将天平放在________桌面上,发现天平指针正好指在刻度盘中央(如图甲),此时他应将游码移至零刻度线处,并将平衡螺母向________调节,重新使天平平衡。
(2)将水龙头放在天平左盘,向右盘加减砝码并移动游码,天平平衡时如图乙所示,测得水龙头质量为________g;然后用溢水杯、水、小烧杯、细线和天平测出水龙头的体积为,并算出密度是__________。
(3)小华提出用弹簧测力计测量密度更方便,她先用弹簧测力计测出水龙头的重力,然后将水龙头浸没在水中静止,发现弹簧测力计的示数减小了2小格,此时弹簧测力计的示数如图丙所示,小华计算出水龙头的密度是________。
(4)对上述实验进行交流评估,________同学测得的密度误差较大。
27.(2026·江苏南京·一模)小明设计了以下实验测量某合金块的密度。
①如图甲所示,取一个烧杯装适量水,置于已调零的电子秤上;
②如图乙所示,小明将合金块用细线系住(细线的体积、质量忽略不计),悬挂在弹簧测力计上,浸没于水中,合金块与烧杯底部未接触;
③如图丙所示,将合金块用细线系住,悬挂在弹簧测力计上,浸没于水中,合金块与烧杯底部接触,此时弹簧测力计的示数如图丙。
从以上图文可知:合金块的体积为________,合金块的密度为________,丙图中电子秤的示数为________kg。
28. (2026·江苏南京·一模)用图1所示的实心陶瓷材质的冰墩墩模型来估测镇江香醋的密度。
(1)将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图2所示,则应将平衡螺母向 ___________(选填“左”或“右”)端调节;
(2)用天平测量冰墩墩质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和游码位置如图3所示,其质量为 ___________g,体积为 ___________cm3;(陶瓷材料的密度为2.7×103kg/m3)
(3)如图4所示,在甲、乙两只烧杯中分别倒入适量香醋后,用天平测出烧杯乙和香醋的总质量m1=135.2g;
(4)如图5所示,将冰墩墩用细线系住后放入烧杯甲中,在烧杯壁上标记液面的位置;
(5)将冰墩墩取出,___________,测出烧杯乙及剩余香醋的总质量m2=102.8g;
(6)根据以上实验数据,求得镇江香醋的密度,ρ=___________g/cm3,与真实值相比,用本方案所测出的香醋密度 ___________(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
29.(2025·江苏南京·一模)以下是测量物质密度的实验。
(1)用天平和量筒等器材测较大口径玻璃杯所用玻璃的密度,实验步骤如下:
①测量前,天平指针静止在图甲所示位置,应将平衡螺母向________调。用调好的天平测杯子质量,砝码和游码情况如图乙所示,则杯子质量为________g;
②在大烧杯中倒入适量的水,将玻璃杯浸没在水中,标记出水面在大烧杯上对应的位置a,如图丙所示;
③取出玻璃杯,用量筒量取50mL水,将量筒中的水倒入大烧杯,直到水面到达标记a处,再读出量筒中剩余水的体积如图丁所示。
④测得玻璃的密度为__________kg/m3。由于取出玻璃杯时带走了部分水,导致所测密度偏__________。
(2)用天平、玻璃杯等器材测盐水密度,实验步骤如下:
①用天平测出玻璃杯的质量m1;
②将玻璃杯漂浮在水面上,标记出水面在玻璃杯上对应的位置b,如图戊;
③将大烧杯内的水换为适量的盐水,仍使玻璃杯漂浮。向玻璃杯中缓慢加水,直到________。取出玻璃杯并擦干外面的盐水,用天平测出其总质量为m2;
④盐水密度表达式ρ盐水=____________。 (用以上所测物理量符号表示,水的密度为ρ水)
30.(2025·江苏南京·三模)为了去除草莓表面残留的农药、细菌和果虫,利用盐水清洗草莓是一种有效的方法。小明想用密度为1.15g/cm3的盐水清洗草莓,为检验配制的盐水是否合格,设计了实验方案并进行了如下操作。
(1)将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线上,发现指针的位置如图甲,则需将平衡螺母向_________调节。
(2)用天平测出空烧杯的质量为15g,往烧杯中倒入适量盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量如图乙;将烧杯中的盐水倒入量筒中,液面位置如图丙;则盐水的密度为_________g/cm3。
(3)按照此方案测得盐水的密度与真实值相比_________。
(4)小明洗草莓时发现草莓会漂浮在盐水上,于是采用了图丁所示的方法测量了草莓的密度:
①用天平测出草莓的质量为m;
②将草莓轻轻放入盛满盐水的烧杯中,用细针将草莓压入盐水中浸没,盐水溢出;擦干烧杯外壁,取走细针,测出此时草莓、烧杯和盐水的总质量为m1;
③再取走草莓,将烧杯中盐水加满,测出烧杯和盐水的总质量为m2,则草莓的密度ρ草莓=_________。(用ρ盐水、m、m1、m2表示)
31. (2025·江苏南京·一模)实践活动:
(一)测量“平底塑料瓶的容积”:
①小华用最大测量值为200g的天平测量空瓶的质量m1,如图甲所示;
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;
⑤根据测得的数据,得到瓶子的容积V=___________(用h1、h2、m1、m2、表示)。
(二)测盐水密度:
①柱形杯里,装入适量盐水,测出杯中盐水的深度为h1;
②将密度为的木块漂浮在盐水中,测出此时杯中盐水的深度为h2;
③用_______(粗/细)铁丝将木块全部压入盐水中,测出此时杯中盐水的深度为h3;
以上实验中盐水均未溢出;
④盐水密度的表达式=__________(用h1、h2、h3和表示)。
32.(2025·江苏南京·一模)同学们用手边的铅笔可以做很多物理小实验,如图所示:
(1)图甲中铅笔的长度是_______cm;
(2)图乙中插入水中的铅笔看起来弯折了,这是光从____进入_____发生的折射现象;
(3)图丙中,用手指分别顶在铅笔的两端时,两只手指的凹陷程度和感觉不同,是由于压力的作用效果与_______有关;
(4)将一些细铜丝绕在铅笔下端,制成一个简易密度计,如图丁所示。如将此密度计先后放入水和某液体中,浸入部分长度之比为4:5,则该液体的密度为_______kg/m3(细铜丝体积忽略不计)。
33.(2025·江苏南京·二模)如图所示是“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验:
(1)比较图甲、__________可知:浮力大小与液体密度有关;
(2)比较图甲、乙、丙可以得到结论:__________;
(3)图丙中金属块所受浮力为__________,该金属块密度是__________;
(4)小明仅使用天平、刻度尺和该金属块(体积为),测量出凉茶密度,操作步骤如下:
①用天平测出空烧杯质量为;
②在圆柱形烧杯中加入适量的凉茶,测得凉茶和烧杯的总质量为,此时凉茶液面高度为;
③将金属块浸没在凉茶中,测出此时凉茶液面高度为;
则凉茶密度的表达式__________(用字母表示)。
题型五 其他类力学实验题
34.(2025·江苏南京·二模)如图所示,利用手边的铅笔可以做很多物理小实验。
(1)如图甲所示,铅笔的长度为________cm;
(2)如图乙所示,手指压铅笔尖感到疼,因为力的作用是________;
(3)如图丙所示,用一橡皮筋水平匀速拉动放在桌面上的一本书,然后在书下垫几支圆铅笔,再匀速拉动,得出用滚动代替滑动可减小摩擦的结论。支持该结论的实验现象是________;
(4)如图丁所示,将两个圆柱形铅笔放在光滑桌面上,把吸管管口放在O点位置,用平行于铅笔方向,向笔尖用力吹气,则两个铅笔将彼此________(选填“靠近”或者“远离”)。
35.(2026·江苏南京·一模)小明的学习小组对初中物理力学实验进行了整理:
(一)如图是探究同一直线上的两个力的合成实验出现的情景。
(1)图中表示正在探究同一直线上、方向________的两个力的合力与这两个力的大小关系;
(2)在乙图中连接上方钩码的细绳,其下端连接在橡皮筋的________(选填“上”或“下”)端;
(3)图中可见___________现象,所以力F的作用效果与力和的效果相同,故力F是它们的合力。
(二)小明发现利用“木块”可以设计很多力学实验,如图:
(4)利用图甲和图乙可以探究滑动摩擦力的大小与________的关系,实验时要求木块在水平方向做________运动。
(5)利用图丙和图丁可以探究动能的大小与________的关系,细心的小明发现实验中木块的初始位置(如图中虚线所示)摆放不当,应将木块的左边沿对齐图丙中________(选填“A”或“B”)点摆放,实验效果更佳。
(6)利用改进后的图丙和图丁________(选填“能”或“不能”)完成实验探究“重力势能的大小与什么因素有关”。
(7)在上述实验中,木块在实验中的作用________(选填“相同”或“不相同”)。
36.(2026·江苏南京·一模)如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。
(1)该实验中所探究物体的动能是指物体________(选填“A”或“B”)的动能,物体动能的大小是通过________________来反映的;
(2)实验表明,同一物体A从斜面高处滚下,高度越大,物体B被A推得越远,可以得出结论物体质量一定,___________越大,动能越大;
(3)若要研究物体动能与质量的关系,则需不同质量的物体从斜面_________(选填“相同”或“不同”)高度由静止滚下,并观察记录;
(4)有同学用图乙装置来探究物体动能大小与哪些因素有关的实验,设计了以下二个实验方案:方案一:用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度,静止释放,推动相同位置的同一木块,比较木块被推动后移动的距离;方案二:用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度,静止释放,推动相同位置的同一木块,比较木块移动的距离。该同学的两个方案中,能完成动能影响因素探究的是方案_________(选填“一”、“二”)。
37.(2026·江苏南京·一模)在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,已知重物A、B、C的底面积相同,质量关系为mA=mB<mC,三个完全相同的木桩和三个从不同高度处释放时的重物位置如图甲所示,木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示,重物B、C将木桩打入沙中的深度相同;
(1)让重物自由下落打击在木桩上,通过观察木桩陷入沙中的深度判断________(选填“重物”“木桩”)的重力势能大小,这种研究方法是______________(选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)比较________两个重物将木桩打入沙中的深度,可判断重力势能的大小和高度的关系,得出的结论是:在________一定时,物体的高度越________,重力势能越大;
(3)结合(2)中的实验结论,通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度,我们________(选填“能”或“不能”)得出物体的重力势能与其质量有关的结论。
38.(2025·江苏南京·二模)利用玉米面团和装有水的饮料瓶完成以下两个实验:
实验甲:“探究影响压力作用效果的因素”;
实验乙:“探究影响重力势能大小的因素”;
(1)步骤①②③是为了完成实验__________(填实验代号);
(2)两实验中,改变饮料瓶中的水量是为了改变__________(选填“相同”或“不同”)的物理量;
(3)“高空抛物”危害大的原因,可通过分析步骤_____(填序号)得出的结论来解释;
(4)两实验均通过饮料瓶陷入玉米面团的深度来完成探究,下列实验也用到此研究方法的是__________。
A.探究平面镜成像的特点
B.探究不同物质吸热升温的现象
C.探究电流与电压、电阻的关系
39.(2026·江苏南京·二模)探究影响动能大小因素的实验如图所示,小球从同一斜面由静止释放,碰撞静止在同一水平长木板上同一位置的同一木块。
(1)比较甲、乙实验,可以探究动能大小与____________的关系。
(2)比较乙、丙实验,可初步得到的结论是___________________________________。
(3)依据实验中__________________这一现象,可知C球刚到水平面时具有的动能最大。
(4)__________两图所示的实验可以用图丁所示的弹簧替换斜面完成。
40.(2026·江苏南京·一模)某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,相关数据记录在下表中.
实验次数
钩码重/N
钩码上升的高度/m
绳端的拉力/N
绳端移动的距离/m
机械效率
1
4
0.10
1.8
0.3
2
6
0.10
2.5
0.3
3
6
0.15
2.5
(1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应________拉动弹簧测力计。
(2)第二次实验中,2s内钩码上升的高度为0.1m,则拉力的功率为________W。
(3)第三次实验中,绳端移动的距离为________m,滑轮组的机械效率为________。
(4)分析比较第一、二两次实验数据,有用功W1有________W2有,滑轮组的机械效率η1_______η2(两空均选填“>”“=”或“<”)。由此可知,可采用____________________的方法来提高滑轮组的机械效率。
(5)分析二、三两次实验数据,说明滑轮组的机械效率与_____________无关。
41.(2025·江苏南京·三模)小明用相同的矿泉水瓶做“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。(瓶中均为水,且B、C、F中装满水)
(1)实验通过观察______来比较压力的作用效果;
(2)通过A、B两次实验______(选填“能”或“不能”)比较压力作用效果与压力大小的关系;
(3)将图F所示的两个矿泉水瓶紧靠在一起放在海绵上,压力作用效果与图______(填字母)一致;
(4)同组的小华还想知道:在B、C两次实验中水对瓶底和瓶盖的压力的大小关系,你认为。
42.(2025·江苏南京·一模)小明利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a.如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
b.如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
c.如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是_______(选填“a”、“b”或“c”);
(2)对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越_________;
(3)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将做____________运动;
(4)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:______________________________________________________;
(5)在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力_______(“是”或“不是”)一对平衡力;
(6)通过本实验推理可知力________(选填“是”或“不是”)维持物体运动的原因;
(7)下列关于牛顿第一定律的叙述正确的是________。
A.牛顿第一定律是直接由实验得出的
B.牛顿第一定律是没有事实依据凭空想象的
C.牛顿第一定律是牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出的一条重要规律
D.牛顿第一定律认为物体没有惯性
43.(2025·江苏南京·二模)如图所示,可从中选择合适的器材,完成课本的三个实验;实验甲“探究阻力对物体运动的影响”,实验乙“探究滑动摩擦力大小与压力的关系”,实验丙“探究动能大小与质量、速度的关系”。
(1)为完成实验甲,还需添加的器材有________________。
(2)可以选用木块为研究对象的是实验___________(选填“甲”、“乙”、“丙”,下同)。用弹簧替代斜面可完成的实验有________________。
(3)图中器材,三个实验都用到的是_________(选填序号,下同),仅有一个实验用到的是_________。
44.(2025·江苏南京·二模)用注射器可完成以下实验:
(1)如图甲,用注射器向两个漂浮在水中的乒乓球之间快速喷水时,两个乒乓球会相互__________(选填“靠近”或“远离”);
(2)如图乙,注射器内装有乙醚蒸气,向内推活塞会出现液态乙醚,这是通过__________的方式使乙醚液化的;
(3)用注射器、铁丝、试管、塑料管、胶管和水等,制作如图丙所示的潜水艇模型,向内推注射器活塞可实现潜水艇__________(选填“上浮”或“下沉”);
(4)用注射器估测大气压的值:
①如图丁,用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为__________cm;
②如图戊,用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒.当注射器中的活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数为11N,则测得大气压的值p=_________Pa.考虑到活塞与筒壁之间有摩擦,则大气压的测量值偏__________。
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抢分07 实验题(力学实验类)(南京专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
概述:
2023 - 2025年南京中考物理试卷中,力学实验题共9题,总分38分,占实验题总分(96分)的39.6%,占全卷满分(300分)的12.7%。命题紧扣课标核心素养,突出“真实情境—问题驱动—证据推理”逻辑链;以教材基础实验为母本,融合生活器具(紫砂壶、土豆、门、蜡烛、刻度尺等)创设跨单元综合任务;强调多步测量与误差控制意识,注重图像读取、数据补全、表达式推导等能力考查;回避复杂计算,重在物理建模与过程思辨,体现“做中学、评中悟”的实践导向。
试题难度呈现清晰三级梯度:基础层聚焦单一操作规范与读数技能;进阶层要求多步逻辑衔接与原理迁移;高阶层考查系统性设计能力与变量控制思维,无纯记忆性内容,所有难点均源于对物理本质的深度理解。
命题趋势,从“验证型”加速转向“探究型”与“工程实践型”融合:①器材日益生活化、非标准化,弱化仪器依赖,强化建模能力;②任务结构模块化,同一题干承载多个子实验;③评价维度立体化,同步考查操作规范、数据处理、误差归因、方案优化;④跨学科渗透增强,与社会、生活、工程技术形成隐性关联。
3年考情
抢分依据
2026中考命题预测
2023T22、2024T23、
2025T23、
掌握压强计的使用方法;深刻理解液体压强的特点;必备的实验数据处理能力和归纳分析能力。
探究液体压强的影响因素实验:将更加注重对学生核心素养的考查,强调实验探究能力和创新思维的培养,题目难度会适当增加,对学生的综合能力要求会更高。
2023T23、
2024T24、
2025T25
①测量题必写单位与准确估读;②原理填空须用教材原词;③杠杆计算必须明确支点、力臂几何关系、列平衡方程再代入化简;④解释类答案需含因果链;⑤比较类须同步说明“力臂比恒定”这一本质依据。
杠杆应用综合类:预计延续“生活化杠杆”主线,可能引入斜面-杠杆复合装置、非均匀材质重心偏移分析;测量类将增加多次测量取平均或误差归因;第(4)问或升级为含摩擦力矩的临界分析;新增“设计验证类”微开放设问,考查科学论证素养。
2023T25
得分关键在于:所有答案必须严格源自实验原理(二力平衡)、变量定义(压力=垂直作用力,粗糙程度=接触面属性)及控制变量法本质,任何经验性、模糊性表达均不得分。
探究影响滑动摩擦力的因素:2026年该题大概率延续3分单题结构,但将嵌入微型创新情境:例如改用电子传感器替代弹簧测力计,考查数据读取与误差归因;或增设“木块侧放 vs 平放”对比,深度考查压力本质;第(3)问或升级为“双变量叠加判断”,要求同步分析压力与粗糙程度变化效应。答案形式或引入简答式补全理由,强化因果表述规范性,进一步挤压机械刷题空间,倒逼真实实验理解。
2025T24、2024T25、
测密度实验得分关键在“四准”:①调平方向判断准;②质量读数准;③体积识别准;④表达式推导,每空独立赋分,单位、符号、括号不可缺。
利用浮力测密度(体积)抢分要点:(1)据生活经验比物体尺寸;(2)依实验目的设计测量步骤;(3)实验步骤表述要严谨;(4)用“称重法”测浮力,依阿基米德原理求体积和密度,公式推导要规范。
测量物质的密度实验:2026南京中考预计延续“生活化载体+原理深挖+表达高阶”路径;增设误差归因分析;第二问或升级为三状态设计,考查密度梯度认知;引入简易数据表格补全或图像;表达式书写为最简分式形式。
利用浮力测密度的实验:预计2026年将出现“双情境嵌套”新题型;增设1分开放性设问,如“指出本实验一处系统误差并提出改进方案”;表达式推导可能引入比例思想;题干图示将增加局部放大细节,考查信息提取深度;难度系数微升至0.55左右,但基础操作分保持稳定,确保区分度落在高阶建模环节。
【考向一】探究液体压强的影响因素实验题
紧扣U形管压强计“液面高度差”这一核心现象,牢记“高度差反映压强大小”。作答时必答三组控制变量操作:①同种液体、同一深度、不同方向→验证各向同性;②同种液体、不同深度→得出p∝h;③相同深度、不同液体(如水与盐水)→得出p∝ρ。务必强调“金属盒橡皮膜朝向需多次改变”“深度指液面到橡皮膜中心的竖直距离”,避免写成“到容器底距离”。图像题中若出现h-h′折线图,斜率即为ρg/2;文字表述禁用“压力越大压强越大”等错误因果,须始终围绕“单位面积受力”本质。
【考向二】杠杆平衡及应用综合类实验题
聚焦“平衡条件F1L1=F2L2”的动态验证与故障诊断。作答分三步:①调平必写“右端下沉→左调平衡螺母”(南京卷近年强调操作细节);②实验中“钩码位置改变后需重新调平”是高频扣分点,必须明确指出;③故障分析重点抓“力臂测量偏差”——若弹簧测力计斜拉,L1变小导致F1偏大,此时应答“改用垂直拉动”而非简单重做。南京卷近三年中考有两年考到杠杆动态分析的表达式,有一年考查利用杠杆平衡条件说理。
【考向三】探究影响滑动摩擦力的因素实验题
牢牢抓住“二力平衡原理转换测量”本质:水平匀速拉动时,弹簧测力计示数=滑动摩擦力。三变量必须对应三组操作:①压力变化→增减砝码(接触面不变);②接触面粗糙程度→换铺砂纸/毛巾(压力不变);③接触面积→侧放木块(压力、粗糙度不变)。易错点:“匀速”是前提,若加速拉动则F示>f;“压力”指垂直作用在接触面上的力,不是物体重力(斜面情形除外)。创新实验考法近年常考“木板运动而木块静止”的新装置,此时仍用二力平衡,但需说明“木块相对地面静止,受静摩擦力平衡拉力”。
【考向四】测量物质的密度及利用浮力测密度实验题
1. 测量固体密度必用“天平+量筒(排水法)”,液体必用“天平+烧杯+量筒(差量法)”。关键细节:①测小石块密度时,“先测质量后测体积”,防吸水导致m偏小;
2. 测液体密度时,严禁“将烧杯内液体全部倒入量筒”,须写“倒部分入量筒测V,再称剩余液体+烧杯总质量”,否则误差较大。公式必须写原始式ρ=m/V,代入数据时保留小数位数与测量工具一致。南京卷2025年考查真实情境,测尺寸较大的土豆密度,采用两种不同方案,分别利用溢水杯和浮沉条件进行特殊测量,要求熟练掌握密度和浮力知识,并根据实际情境设计测量步骤。
3. 利用浮力测密度,以“称重法(F浮=G-F′)”为基准,延伸至轮船排水量、潜水艇压载水舱、气球热胀冷缩三大模型。答题核心是区分“决定因素”(ρ液、V排)与“影响因素”(物体密度、形状无关)。典型陷阱:木块上浮过程F浮减小(因V排减小),非恒定;悬浮与漂浮都满足F浮=G,但V排不同。南京卷特别关注特殊测量方法中测量结果的表达式推导。
题型一 探究液体压强的影响因素实验题
1.(2025·江苏南京·一模)小明用如图甲所示的装置探究液体内部的压强;
(1)实验中,液体内部的压强大小可以用压强计U形管两侧液面的__________来显示;
(2)在探究液体密度对液体内部压强大小的影响时,应将金属盒的橡皮膜分别放在图乙中________(选填字母)两个位置处进行实验;
(3)图丙中,竖放的1号、2号两根玻璃管底部口径相同,且两管下端所封橡皮膜情况完全相同,在两管中分别装入12g和20g的水,薄膜鼓起的程度不同。据此小明猜想:液体的压强可能与管内液体的质量有关;进行如下____ ____(选填字母)所述操作后,对比1号、2号管橡皮膜的鼓起程度可知小明的猜想错误。(操作时两管底面始终在同一高度)
A.仅将2号管倾斜,直至水面与1号管水面相平
B.仅向1号管中加入适量水,直至两管水面相平
C.仅向1号管中加入8g水,使两管中水质量相等
D.将2号管中的水全部倒出后竖放,再装入盐水直至液面与1号管水面相平
【答案】(1)高度差;(2)bc;(3)AB。
【详解】(1)探究液体内部的压强时,由于不能直接判断液体内部压强的大小,所以运用转换法,通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断液体内部压强的大小,U形管两边液体高度差越大,说明此时的液体压强越大。
(2)在探究液体密度对液体内部压强大小的影响时,由控制变量法可知,应控制液体深度相同,改变液体密度,所以应将金属盒的橡皮膜分别放在图乙中bc两个位置处进行实验。
(3)A.由于液体压强与液体深度有关,所以仅将2号管倾斜,直至水面与1号管水面相平,则液体深度相同,则两管下端所封橡皮膜鼓起程度相同,即液体压强相同,此时管中液体质量不同,所以液体的压强与管内液体的质量无关,故A符合题意;
B.仅向1号管中加入适量水,直至两管水面相平,则液体深度相同,则两管下端所封橡皮膜鼓起程度相同,即液体压强相同,由图可知,加水后管中液体的质量不同,所以液体的压强与管内液体的质量无关,故B符合题意;
C.仅向1号管中加入8g水,使两管中水质量相等,液体深度不同,则两管下端所封橡皮膜鼓起程度不同,即液体压强不同,仅能说明液体的压强与深度有关,不能说明液体压强与管内液体的质量无关,故C不符合题意;
D.将2号管中的水全部倒出后竖放,再装入盐水直至液面与1号管水面相平,则液体深度相同,液体密度不同,即液体质量不同,两管下端所封橡皮膜鼓起程度不同,即液体压强不同,所以不能说明液体的压强与管内液体的质量无关,故D不符合题意。
故选AB。
2.(2025·江苏南京·一模)在探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)实验前,压强计出现了如图甲所示的情景,接下来正确的操作是 。
A.将U形管右侧高出部分的液体倒出
B.向U形管中继续盛装液体
C.取下橡皮管,重新进行安装
(2)压强计是通过观察U形管两端液面的___________来显示橡皮膜所受压强大小的仪器。
(3)比较图中_________两个实验,可探究液体压强与液体深度的关系,依据得出的结论,拦河大坝要做成_____________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
【答案】(1)C;(2)高度差;(3)乙、丙;上窄下宽。
【详解】(1)实验前U形管两侧出现高度差,说明橡皮管内压强和外界压强不相等,将U形管右侧高出部分的液体倒出或向U形管中继续盛装液体,都不能使U形管两侧液面相平,正确的操作是拆开橡皮管,重新安装,
故选C。
(2)液体内部压强的大小不能直接看出,压强计是通过U形管两端的液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小的仪器,U形管两侧液面高度差越大,表示探头处的压强越大。
(3)[1][2]要探究压强的与液体深度的关系,要控制除深度不同外的其它因素变量都相同,比较图中丙、乙两个实验中,所用的液体都是水,丙图探头所处的深度深,液体的压强大,可探究液体压强与液体深度的关系;由丙、乙可得结论:在同种液体中,液体深度增大,压强越大,大坝越深处承受的压强越大,故修建拦河大坝时做成上窄下宽的形状。
3.(2026·江苏南京·模拟预测)在“探究影响液体内部压强因素”实验中:
(1)实验中使用的压强计如图甲所示。使用前用手指压橡皮膜,是为了检查压强计的气密性。实验中,通过U形管两侧液面的______来反映液体内部压强的大小。
(2)比较乙、丙两图,可得结论:不同液体的相同深度处,______越大,液体压强越大。
(3)换用五根一端蒙有相同橡皮膜的玻璃管(粗细相同),探究影响液体压强大小的因素。管中加入适量的水,如图丁所示。
①根据图丁中1、2和3号管的现象,可得液体压强大小与______有关。
②为了探究液体长度对液体压强有无影响,用______号两管进行实验。由图示实验现象可知,液体压强与液体长度______。
【答案】(1)高度差;(2)液体的密度;(3)液体深度;4、5;无关。
【详解】(1)利用转换法,压强计将液体内部压强的大小通过U形管两侧液面的高度差直观地展现出来,所以,如图甲所示,实验中通过U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小。
(2)分析乙、丙两图,采用控制变量法,发现两图中所用的液体不同,探头所处的深度相同,U形管两侧两管中液面的高度差不同,可得出结论:不同液体的相同深度处,液体的密度越大,压强越大。
(3)[1]由丁图1、2和3号管可知,管内都装有水,即液体的密度相同,但液体的深度不同,发现橡皮膜凸出的程度也不同,因此可得液体压强大小与液体的深度有关。
[2][3]由丁图4和5号管可知,液体的长度不同,但两根玻璃管液面相平,即深度相同,且管内都是水,液体的密度相同,根据图示现象发现橡皮膜凸出的程度相同,因此可得液体压强与液体长度无关。
4.(2025·江苏南京·一模)如图甲所示,用微小压强计探究液体内部压强的特点(ρ盐水>ρ水,B、C位置深度相同):
(1)实验中,根据U形管中液面高度差来反映液体内部压强的大小,其用到的实验方法是_________;
A.控制变量法 B.模型法 C.转换法 D.等效替代法
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用的_________(选填“有色”或“无色”);
(3)将探头分别放在图乙所示_________(选填“A、B”或“B、C”)位置,可以探究液体压强与深度的关系;
(4)在乙图清水中再加入适量清水后使B、C两个位置液体压强相等,则清水对容器底部压强_________浓盐水对容器底部压强(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)C;(2)有色;(3)A、B;(4)<。
【详解】(1)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(2)为了使实验现象更明显,看得清左右液柱高度,U形管内应选有色液体更明显。
(3)探究液体压强与深度的关系时,由控制变量法知道,要控制液体的密度相同,应将探头分别放在图乙所示A、B不同的位置,可以探究液体压强与深度的关系。
(4)在乙图清水中再加入适量清水后使B、C两个位置液体压强相等;由知道,B、C两个位置以下液体,盐水产生的压强大,此时液体对容器底部产生的压强等于B、C两个位置液体压强与B、C两个位置以下液体产生的压强之和,则清水对容器底部压强<浓盐水对容器底部压强。
5.(2025·江苏南京·一模)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)甲图中压强计完好,用手轻按橡皮膜,U形管内_________侧液面会上升。
(2)如图所示,在乙、丙两个相同容器中分别盛有水和盐水,各点及液面到容器底的距离已标出。
①将橡皮膜盒分别置于a、b两点,根据观察到的现象可初步得出_________________________________。
②要想探究液体内部压强与液体密度的关系,应把压强计探头分别置于_________两处。
③若想使盐水中e点所受液体压强变大,有以下方法:A.在丙杯中加盐;B.在丙杯中加水;C.将丙杯中的盐水倒出一部分。以上方案可行的有_________(填字母)。
【答案】(1)右;(2)同种液体的压强随深度的增加而增大;a、c;AB。
【详解】(1)甲图中压强计完好,用手轻按橡皮膜,U形管内左侧液面下降,右侧液面会上升。
(2)①[1]实验中通过U形管中液面的高度差来判断液体压强的大小,将橡皮膜盒分别置于a、b两点,根据观察到的现象可初步得出同种液体的压强随深度的增加而增大。
②由图知水的总深度为20cm,a点距离容器底为12cm,则a点的深度为20cm-12cm=8cm
盐水的总深度为18cm,c点距离容器底为10cm,则c点的深度为18cm-10cm=8cm
即a、c两点的深度相同,液体的密度不同,故要探究液体内部的压强与液体密度的关系,选用a、c两处即可。
③A.往烧杯里加盐水,e点液体的深度增加,根据知e点的压强也增加,故A符合题意;
B.往烧杯里加清水,液体的质量增加,液体对容器底的压力也增加,容器底的面积不变,根据知液体对容器底的压强增加,故B符合题意;
C.将丙杯中的盐水倒出一部分,盐水的深度减小,压强减小,故C不符合题意。
故选AB。
6.(2025·江苏南京·一模)完成对压强计的测试和调整后,做“探究液体压强与哪些因素有关”实验:
(1)图甲中,金属盒所处位置的深度为________cm;
(2)乙图中的两个压强计完全相同,画出右侧 U 形管两侧液面的大致位置,在答题卡上作图;
(3)两个压强计的 U 形管内装有不同液体 A、B,其他方面均相同,将它们通过 T 形管连接在同一金属盒上,实验现象如图丙,则液体密度ρA________ρB。
【答案】(1)5;(2);(3)>。
【详解】(1)由图甲可知,金属盒所处位置的深度h=11cm-6cm=5cm
(2)乙图中,探头在液面的深度相同,浓盐水的密度大于酒精的密度,根据p=ρgh可知,金属盒在浓盐水中受到的压强大于在酒精中受到的压强,故浓盐水中U形管液面高度差大于酒精中的,右侧U形管两侧液面的大致位置如图所示:
(3)由图丙可知,U形管内装有不同液体A、B,将它们通过T形管连接在同一金属盒上,U形管两侧液面高度差B大于A,但此时的压强是相同的,根据p=ρgh可知,B液体密度较小,即ρA>ρB。
7.(2026·江苏南京·模拟预测)如图所示,探究液体内部压强影响因素的实验。
(1)在制作压强计时,小明手头有两块形状相同的橡皮膜,将相同的小球放在两种橡皮膜上时形变程度不同,如图甲,则小明应选择橡皮膜________(选填“A”或“B”)覆盖在压强计金属盒表面;使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置________;
(2)实验中液体压强大小的变化是通过比较________来判断的;
(3)比较图乙、丙、丁可知,液体内部的压强大小与________无关;小明还比较图丁、戊得出:液体压强和液体密度有关,同组小华认为这样比较得出结论是不正确的,她的理由是________;
(4)小华在做图戊实验后,保持金属盒在盐水中的位置不变,向盐水中加入少量的清水与盐水均匀混合后(液体未溢出),则烧杯底部受到液体的压强会________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】(1)A;不漏气;(2)U形管液面高度差;(3)方向;没有控制液体的深度相同;(4)变大。
【详解】(1)[1]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强的大小,橡皮膜形变程度明显,误差小,如图甲小明应选择橡皮膜A。
[2]使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气。
(2)探究影响液体压强大小的因素,根据转换法,通过U形管两侧液面高度差来反映液体压强大小。
(3)[1]乙、丙、丁三次实验中,液体密度相同,橡皮膜所处深度相同,朝向不同,U形管两侧液面高度差相同,说明在同种液体内部,同一深度处,液体向各个方向的压强相等;
[2]探究液体压强和液体密度的关系时,应控制液体密度不同,深度相同,丁、戊两次实验橡皮膜所处深度不同,不能完成实验目的。
(4)向盐水中加入少量的清水与盐水均匀混合后(液体未溢出),因为液体重力增大,即液体对容器底的压力增大,由可知,液体对容器底的压强变大。
题型二 杠杆平衡及应用综合类实验题
8.(2025·江苏南京·一模)利用手边材质均匀的刻度尺和长方体木块可以做以下实验:
(1)甲图中,木块的长为_________cm。
(2)乙图中,用相同的力推长方体木块的最上、最下部位,两次木块所倒的方向不同,说明力的作用效果与力的_________有关,将木块平放在水平面桌面上用力一推,木块就滑出桌面,说明力可以改变物体_________。
(3)丙图中,用细线将刻度尺悬挂起来,并用细线将长方体木块吊在刻度尺的右端,移动两线的位置,使刻度尺在水平位置平衡。若长方体木块的质量为m1,刻度尺的质量为m2,刻度尺的长度为l1,吊木块细线离刻度尺最右端的距离为l2。则两线之间的距离为_________(用m1、m2、l1、l2表示)。
【答案】(1)3.00;(2)作用点;运动状态;(3)。
【详解】(1)由图知:刻度尺的分度值位1mm; 木块左侧与3.50cm对齐,右侧与6.50cm对齐,所以木块的长度为L=6.50cm-3.50cm=3.00m
(2)[1][2]用相同的力推长方体木块的最上、最下部位,作用点不同,两次木块所倒的方向不同,说明力的作用效果与力的作用点有关,将木块平放在水平面桌面上用力一推,木块就滑出桌面,由静止变为运动,说明力可以改变物体运动状态。
(3)此时可以把刻度尺看成是杠杆,支点在杠杆中间,右边的动力,两线之间的距离即为动力的力臂假设为l,左边的阻力为刻度尺的重力,重力的作用点在刻度尺的重心,此时重力的力臂是,根据杠杆平衡条件可知:
即
解得两线之间的距离
9.(2025·江苏南京·一模)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)如图甲所示,安装杠杆时,为了使杠杆在水平位置平衡,应调节杠杆右端的平衡螺母向________移动。
(2)如图乙所示,在杠杆左边挂钩码,保持杠杆仍在水平位置平衡,当弹簧测力计由a转向b时,其示数将________。
(3)如图丙所示,在杠杆左侧挂一轻质小桶,桶里装满水,测力计示数为0.8N时,杠杆平衡,则水的质量为________g,若保持小桶和弹簧测力计的位置不变,改装满另一种液体时,测力计示数变为1N,则这种液体的密度为_________g/cm3。根据此原理,可以制作杠杆密度计,要使其测量精度更高一些,应选择容积更_________的空桶。
【答案】(1)右;(2)变大;(3)100;1.25;大。
【详解】(1)如图甲,杠杆左侧偏低,说明杠杆左侧偏重,应调节杠杆右端的平衡螺母向右移动,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙,在杠杆左边挂钩码,保持杠杆仍在水平位置平衡,当弹簧测力计由a转向b时,杠杆左侧力和力臂的乘积不变,右侧拉力的力臂变小,由杠杆的平衡条件可知,拉力将变大,其弹簧测力计的示数将变大。
(3)[1]设每个小格的长度为L,由杠杆的平衡条件可得,
则水的质量
[2]小桶的容积等于水的体积,小桶的容积
改装满另一种液体时,杠杆平衡时,液体的质量
这种液体的密度为
[3]根据此原理制作密度计,改变小桶中液体的密度,由以上计算可得,拉力F的值密度表达式
当拉力一定时,小桶的体积越大,液体的密度越小,其测量精度更高一些,故制作杠杆密度计,要使其测量精度更高一些,应选择容积更大的空桶。
10.(2025·江苏南京·三模)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲,杠杆是否处于平衡状态?__________.调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于__________;
(2)如图乙,小明在杠杆位置挂一个弹簧测力计,在位置挂两个钩码,现将弹簧测力计从位置移到C位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数__________(填变化情况);
(3)实验结束后,小明制作了如图丙所示的杆秤,若固定、的位置以及小桶的质量,则杆秤上质量的刻度__________(选填“均匀”“左密右疏”或“左疏右密”).经测试发现其能够称量物体的最大质量太小.下列操作中,可以使该杆秤的最大称量值变大的有__________。
A.将a点向左移 B.将点向左移
C.将、点都向右移动等长距离 D.换一个质量更大的秤砣
【答案】(1)是;测量力臂;(2)变大;(3)均匀;BD。
【详解】(1)[1]杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态,由图可知此时的杠杆处于平衡状态。
[2]调节杠杆使其在水平位置平衡,目的是使杠杆挂上钩码后作用在杠杆上的力的力臂和杠杆重合,可以直接从杠杆的刻度读出力臂的大小,便于测量力臂。
(2)将弹簧测力计从D位置移到C位置,拉力的力臂将变小,根据杠杆平衡条件,要使杠杆始终在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力将变大。
(3)[1]若固定、的位置以及小桶的质量,则根据杠杆的平衡条件,物体的质量为m时,有,即,即可知m和Lbc成一次函数关系,故杆秤上质量的刻度是均匀的。
[2]A.将a点向左移,阻力臂增大,动力臂和动力不变,由杠杆平衡条件可知,阻力变小,称量的最大质量变小,量程变小,故A不符合题意;
B.将b点向左移,阻力臂变小,动力不变,动力臂增大,由杠杆平衡条件可知,阻力变大,称量的最大质量变大,量程变大,故B符合题意;
CD.杆秤使用时,有,将a、b点都向右移动等长距离,不变,变小,秤砣重力不变,可见物体重力变小,即所称量物体的质量变小,量程变小,而换一个质量较大的秤砣,动力变大,动力臂不变,阻力臂不变,同样由杠杆平衡条件可知阻力变大,称量的最大质量变大,量程变大,故C不符合题意D符合题意。
故选BD。
11.(2026·江苏南京·模拟预测)某小组用杠杆、带挂钩的重物A(质量为10g)、水和两个可读取液体体积的相同容器等,制作了可测算液体密度的装置。使用前,需将两容器挂在杠杆两端固定10cm刻度线处的位置,如图甲,调节两端平衡螺母使杠杆水平平衡,使用中,小明向左侧容器中倒入体积的水,再向右侧容器中倒入相同体积的待测液体,通过在右边悬挂重物A,使杠杆再次水平平衡,如图乙。他根据相关数据,算出了该液体的密度。
(1)图甲中要使杠杆水平平衡,应将平衡螺母向________调节;
(2)小明测出的待测液体密度为________;
(3)依照他的做法,不同的待测液体密度与重物A距支点O的距离l满足一定的函数关系,图丙中图线________符合此关系;
(4)若要提高该密度秤测量液体密度时的精确度,可换用质量更________(选填“大”或“小”)的重物A。
【答案】(1)右;(2)0.7;(3)b;(4)小。
【详解】(1)由图甲可知,杠杆静止时,左端低、右端高,要使杠杆水平平衡,应将平衡螺母向右调节。
(2)如图乙,杠杆在水平位置静止时,根据杠杆的平衡条件可知,左侧水重与力臂的乘积等于右侧物体A的重力与对应力臂乘积和液体重力与对应力臂的乘积之和。即
可得
水的密度为,水和液体的体积为。则液体的密度为
(3)由可知,水的体积、液体的体积、水的密度、l液、l水、物体A的质量一定,所以待测液体密度ρ液与重物A距支点O的距离lA满足一定的函数关系,且lA越大,对应待测液体密度ρ液越小,所以图丙中图线b符合此关系。
(4)由
可得
可得
在液体密度变化量一定时,物体A的质量越小,则越大,使用该密度秤测量液体密度时的精确度越高。
12.(2025·江苏南京·一模)做“探究杠杆平衡条件”实验:
(1)杠杆在图甲位置静止,是否处于平衡状态?______。为使杠杆在水平位置平衡,应向______调节平衡螺母;
(2)实验数据如下表所示,表中漏填的数据为______N;
实验次数
动力 F1/N
动力臂 l1/cm
阻力 F2/N
阻力臂 l2/cm
1
1
20
2
10
2
2
15
1.5
20
3
3
5
15
(3)小明发现路口悬挂设备的横杆,越靠外侧越细,如图乙,将其简化为如图丙的杠杆模型,假定只有 A、O 两点是焊接点,进行如下探究:
①找来由同种材料制成的等高实心圆柱体和薄壳空心圆台,如图丁,下底面直径D相同;
②询问 DeepSeek,对话如图戊。根据回答,判断薄壳空心圆台上底面逐渐减小,下底面和 h 不变,重心到下底面的距离变化情况是__________________;
③使用弹簧测力计进行了三次测量,拉力方向均竖直向上,物体保持静止时,三次示数如图己。实心圆柱 A 点拉力 F1 和空心圆台 A 点拉力 F2 之比F1 ∶ F2 =______。
【答案】(1)是;左;(2)1;(3)减小;25∶4。
【详解】(1)[1][2]挂钩码前杠杆处于静止,此时杠杆能达到平衡状态;杠杆的左端高,右端低,因此要想使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左调节,使杠杆水平位置平衡。
(2)由杠杆平衡条件得到3N×5cm=F2×15cm
则F2=1N。
(3)[1]由图戊可知,薄壳空心圆台的重心到下地面的距离为
薄壳空心圆台上底面逐渐减小,下底面和 h 不变,即R、h不变,r减小,由上式可知重心到下底面的距离减小。
[2]实心圆柱的重心距下底面的距离是,如图所示:
由图己可知,左边的图中拉力是10N,根据三角形相似得到,由杠杆平衡条件得到FL1=G1L2
所以
空心圆台,设长为h,重心到下底面的距离为L,中间的图中拉力是2N,重力为G2,如图所示:
由三角形相似得到,由杠杆平衡条件得到,得到
右边的图中拉力是1.6N,如图所示:
则,由杠杆平衡条件得到
得到
所以
即
得到,所以
图丙中,左边图,O为支点,A点的拉力水平向左,由杠杆平衡条件得到
则
右图中,由杠杆平衡条件得到
则
所以
题型三 探究影响滑动摩擦力的因素实验题
13.(2025·江苏南京·一模)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中.
(1)如图所示,为测出滑动摩擦力大小,三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向_________拉动木块 A,弹簧测力计的示数 F1<F2<F3,图中 F3 为_________N.
(2)丙图中,若增大弹簧测力计的拉力,此时木块 A 所受滑动摩擦力_______变大/变小/不变),木块 A 上面的砝码____________(受/不受)摩擦力.
(3)比较__________两幅图,可得出:压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大.
【答案】 匀速直线 2.4 不变 受 甲、乙
【详解】匀速直线拉动时,弹簧测力计示数为摩擦力,读出F3示数为2.4N;滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关,改变拉力大小,摩擦力不变,增大拉力做加速运动,则砝码受到向右的摩擦力,比较 甲、乙仅接触面粗糙程度不同,可得出压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大.
14.(2025·江苏南京·一模)用长方体木块、木板、弹簧测力计、金属块等器材做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)甲图中,用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做_________运动,由此可知,此时木块所受的滑动摩擦力为_________N;
(2)小明在实验的过程中发现木块的底面和侧面的粗糙程度不同,他想知道哪一个面更粗糙,做了图乙实验与甲对比发现两次示数相差不大,若要增加实验效果下列方法不可行的有_________(填序号)。
①增大甲、乙两图拉力
②加大甲、乙两图拉动木块的速度
③在甲、乙两图木块上加金属块
【答案】(1)匀速直线;1.2;(2)①②。
【详解】(1)[1]实验中,必须沿水平方向匀速直线拉动木块,拉力和摩擦力是平衡力,由二力平衡条件可知,木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数。
[2]由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,示数为1.2N,由于拉力和摩擦力是平衡力,则木块所受的滑动摩擦力为1.2N。
(2)图乙实验与甲对比发现两次示数相差不大,应该增大滑动摩擦力;
①②滑动摩擦力的影响因素是压力和接触面的粗糙程度,增大拉力或速度,不能改变摩擦力的大小,则①②不可行,故①②符合题意;
③在甲、乙两图木块上加金属块,接触面的粗糙程度相同,增大压力,增大摩擦力,则③可行,故③不符合题意。
故选①②。
15.(2025·江苏南京·三模)如图,在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中
(1)小龙在水平的长木板上,用弹簧测力计水平向左拉动木块A,并使其做匀速直线运动,此时弹簧测力计读数是______N。
(2)他测得的实验数据如表。
序号
接触面
压力/N
滑动摩擦力/N
1
木块与木板
4.0
0.8
2
木块与木板
5.0
1.0
3
木块与砂纸
4.0
1.2
若要探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,应该比较第______两次实验数据;
(3)小华将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力为变为原来的一半。她由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小,你认为她的探究过程存在什么问题:______。
(4)小勇想到改进这个实验方法,将弹簧测力计圆环固定在墙上,挂钩挂着木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平向左运动,这样长木板______(“一定”或“不一定”或“一定不”)要作匀速运动,此时木块受到的摩擦力方向是水平向______(选填“左”或“右”)。
【答案】(1)2.8;(2)1和3;(3)没有控制压力相同;(4)不一定;左。
【详解】(1)由图知,测力计的分度值为0.1N,示数为2.8N。
(2)若要探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,需要控制压力相同,接触面的粗糙程度不同,所以应该比较第1和3两次实验数据。
(3)研究摩擦力与接触面积大小关系时,要控制压力和接触面粗糙程度相同,只改变接触面积大小,将木块切去一半,则木块对桌面的压力也变为一半,即没有控制压力大小不变,实验结论是不科学的。
(4)[1]图乙中,将弹簧测力计圆环固定在墙上,挂钩挂着木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿着水平向左运动,无论木板是否匀速直线运动,木块处于静止状态,摩擦力等于拉力大小,所以不一定要木板做匀速直线运动。
[2]木块处于静止状态,在水平方向上受力平衡,受到摩擦力和拉力的作用,拉力是水平向右的,所以摩擦力是水平向左的。
16.(2025·江苏南京·一模)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小明利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图所示的4次实验。
(1)每次操作均用弹簧测力计沿水平方向匀速向右拉动木块,这样操作的目的是利用______________知识来测量________力;
(2)比较2、3两次实验可得:在接触面粗糙程度相同时,__________________________;
(3)比较3、4两次实验可知滑动摩擦力大小与接触面积__________(选填“有关”或“无关”)。
【答案】(1) 二力平衡 滑动摩擦
(2)压力越大,滑动摩擦力越大
(3)无关
【详解】(1)[1][2]每次操作均用弹簧测力计沿水平方向匀速向右拉动木块,此时木块处于平衡状态,
这样操作的目的是利用二力平衡知识来测量滑动摩擦力。
(2)比较2、3两次实验可得:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,测力计的示数越大,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)比较3、4两次实验可知,在接触面粗糙程度和压力相同时,接触面积不同,测力计的示数相同,说明滑动摩擦力大小与接触面积无关。
17.(2025·江苏南京·二模)在“探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度、压力大小的关系”实验中,设计了如下表格,并记录了部分实验数据。
序号
支持面
木块对支持面的压力/N
滑动摩擦力/N
①
毛巾
2
②
棉布
4
③
木板
6
④
(a)
(b)
(1)为完成实验,表格中至少还需要补充的一组内容是:(a)__________;(b)__________;
(2)如图,用测力计拉动木块在同一长木板上做匀速直线运动(木块A、B完全相同),甲、丙两图中A所受摩擦力的大小关系是__________,乙、丙两图中所受摩擦力的大小关系是__________。
【答案】(1)毛巾;6;(2)=;<。
【详解】(1)[1][2]滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,在探究滑动摩擦力的大小与其中一个量的关系时,要控制另外的量不变,故可以是(a)处为毛巾,(b)处为6;或者(a)处为棉布,(b)处为6。
(2)[1]滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,甲、丙两图中A对木板压力相等,接触面粗糙程度也相同,均做匀速直线运动,故
[2]乙图中相对于静止,且无相对运动趋势,故为0,乙图中相对木板做匀速直线运动,且木板不是绝对光滑,故大于0,故。
18.(2025·江苏南京·一模)在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中:
(1)图甲中,将一个木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做_______运动,根据_______知识可知木块所受滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)图乙中,在木块上放一重物,重复上面的操作。比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数,可探究滑动摩擦力大小与_______的关系;以下事例中,用到了该探究结论的是_______。
A.鞋底的槽纹 B.机器转轴处加润滑油
C.体操运动员在手上涂镁粉 D.自行车刹车时用力捏闸
【答案】(1)匀速直线;二力平衡;(2)压力大小;D。
【详解】(1)[1][2]本实验中摩擦力的测量是间接测量的,必须在水平方向上匀速直线拉动木块才能测出摩擦力的大小,根据二力平衡的知识可知,弹簧测力计水平方向匀速拉动木块时,弹簧测力计示数与摩擦力的大小相等。
(2)[1][2]由图甲、乙可知,粗糙程度不变,压力改变,所以探究的是滑动摩擦力大小与压力大小的关系。以下事例中:
A.运动鞋底部有凹凸不平的槽纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大有益摩擦力,故A不符合题意;
B.加润滑油,是通过使接触面脱离来减小摩擦力,故B不符合题意;
C.体操运动员在手上涂镁粉,增大接触面粗糙程度增大摩擦,故C不符合题意;
D.骑自行车刹车时用力捏闸,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故D符合题意。
故选D。
19.(2025·江苏南京·一模)如图探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,小明将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做__________运动;
(2)比较甲、乙两图的实验可知:滑动摩擦力的大小与__________有关;
(3)如图甲、丙所示,小明将同一木块分别放在粗糙程度不同的木板一、木板二上正确测量滑动摩擦力的大小,可知木板__________上表面更粗糙;
(4)为了探究滑动摩擦力大小与物体的相对运动速度是否有关,小明利用图丁装置,仅改变传送带的转速,根据______________现象,可知滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关。
【答案】(1)匀速直线;(2)压力大小;(3)二;(4)测力计示数不变。
【详解】(1)为了测量滑动摩擦力的大小,小明将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,根据二力平衡,弹簧测力计的拉力等于木块所受的滑动摩擦力的大小。
(2)比较甲、乙两图,只有压力大小不同,测力计示数不同,说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)如图甲、丙所示,小明将同一木块分别放在粗糙程度不同的木板一、木板二上正确测量滑动摩擦力的大小,压力大小不同,丙中测力计示数较大,则滑动摩擦力较大,所以木板二上表面更粗糙。
(4)如图丁,仅改变传送带的转速,木块与传送带的相对运动速度改变,发现测力计示数不变,因为木块相对地面静止,受力平衡,拉力等于摩擦力,则木块所受的滑动摩擦力不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关。
20.(2025·江苏南京·一模)如图甲所示,水平面上重为16N的木块受到水平向右拉力的作用,拉力大小随时间变化的情况如图乙所示(t1~t2时间段内图像未画出),木块在0~t1时间段内静止,t2时刻后处于匀速直线运动状态。
(1)拉力F=4N时,木块所受摩擦力为___ N。该木块在匀速直线运动过程中,将水平向右的拉力变为6N时,木块所受摩擦力为___ N;
(2)为验证滑动摩擦力大小与压力大小的关系,在前面实验基础上,每次在木块上增加一个相同的钩码,再分别用水平拉力使木块做匀速直线运动,如图丙,实验数据如表格。分析可知实验中所用钩码重为___ N。以下事例利用该结论的是___。
钩码个数n/个
1
2
3
4
5
水平拉力F/N
5.1
5.4
5.7
6.0
6.3
A.在瓶盖上做出细条纹
B.压路机装质量很大的碾子
C.用更大的力压住橡皮擦字
【答案】(1)4;4.8;(2)1;C。
【详解】(1)[1]由题意和图乙知道,0~t1时间内木块静止,当拉力达到4.8N时,木块才开始滑动,所以,拉力F=4N时,木块仍然静止,则木块所受的摩擦力与拉力平衡,所以
[2]由乙图知道,当木块做匀速直线运动时,拉力F=4.8N,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,所以木块受到的滑动摩擦力
当F=6N时(拉力大于滑动摩擦力),物体将做加速运动,由于压力的大小和接触面的粗糙程度均不变,所以木块所受摩擦力仍为4.8N。
(2)[1]在研究滑动摩擦力f滑与接触面受到压力F压大小的关系时,应该用水平拉力F使木块做匀速直线运动,所以滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,则
由表格中数据知道,拉力与压力大小的比值不变,设钩码的重力的重力为G,所以①
②
两式联立解得,G=1N
[2]由表格数据可知,接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大,改变摩擦力大小的方法与该因素有关的是用更大的力压住橡皮擦字,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
21.(2025·江苏南京·三模)如图所示的两个实验中都用到了毛巾、棉布和木板。
(1)图甲是小华在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验情景,实验中使用毛巾、棉布和木板,是为了改变______;在此实验器材基础上仅添加______就可探究动能大小与速度的关系;
(2)图乙是小胜在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验情景,实验中也使用了毛巾、棉布和木板,由此实验得出的结论是______;
(3)在实验交流评估时,同桌小峰提出,可采用图丙的方法对“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验加以改进,当拉动木板时,两个弹簧测力计的读数如图丙所示,则此时木块所受的滑动摩擦,大小为______N。
【答案】(1) 接触面的粗糙程度 木块
(2)压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3)3.4
【详解】(1)[1]实验中使用毛巾、棉布和木板,是为了改变接触面的粗糙程度,达到提供不同阻力的目的。
[2]在此实验器材基础上仅添加木块就可探究动能大小与速度的关系,实验中通过对木块被推动的距离的观察和比较来反映动能的大小,这是物理研究中经常用到的科学方法之一称为转换法。
(2)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时,实验中为了测出滑动摩擦力的大小,需要用弹簧测力计拉动木块匀速滑动,根据二力平衡原理,读出弹簧测力计的示数即为滑动摩擦力的大小。毛巾表面最粗糙,匀速拉动木块时测力计示数最大即滑动摩擦力最大,故得出结论:在压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(3)木块A相对地面静止,受力平衡,拉力等于摩擦力,由图可知,拉力为3.4N,故A受到的摩擦力为3.4N。
题型四 测量物质的密度及利用浮力测密度实验题
22.(2025·江苏南京·一模)使用天平和量筒测量金属块的密度时,将天平放在水平桌面上,发现指针指在分度标盘中央刻度线的左侧,此时应将天平的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节.用调好的天平测金属块的质量时,砝码及游码的位置如图甲所示,则金属块的质量是_______g;放入金属块前量筒内水的体积为10ml,放入金属块后量筒内水面位置如图乙所示,则金属块的密度为_________kg/m3.若金属块有磨损后,它的密度_______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】右;32.4;1.62×103;不变。
【分析】(1)使用天平测量质量之前要调平,调平的原则是相对指针,平衡螺母“左偏右调,右偏左调”.
(2)被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和.读取游码所对刻度时,以左侧为准.
(3)用量筒测量液体体积时,先要明确量筒的分度值,读数时视线与最凹处相平.
已知金属块的质量和体积,用公式计算其密度.
(4)密度是物质的固有属性,与物体的质量、体积没有关系.
【详解】(1)已知指针偏向分度盘左侧,应向右移动平衡螺母使天平平衡.
(2)金属块的质量为m=20g+10g+2.4g=32.4g.
(3)由图知,放入金属块后体总积为30cm3,
金属块的体积为V=30cm3﹣10cm3=20cm3
金属块的密度为ρ===1.62/cm3=1.62×103kg/m3;
(4)金属块有磨损,金属块质量变小,体积变小,它的密度不变。
23.(2025·江苏南京·二模)测量物质的密度,进行了如下实验:
(1)测盐水的密度
①水平桌面上的天平,指针静止时如图甲所示,为使天平横梁平衡,应向________调节平衡螺母;
②用天平测得烧杯和盐水的质量为165.2g;将部分盐水注入量筒,示数如图乙所示;
③烧杯及剩余盐水如图丙,用天平测其质量,砝码及游码在标尺上的位置如图丁所示,该质量m为________g。测出该盐水的密度为________。
(2)在测石块密度的实验中,小明忘记了测石块的质量,直接将石块浸没在图丙烧杯中,也完成了实验,以下为他接下来的操作:
①在图丙液面处作标记,用天平测出此时的总质量为;
②将石块从盐水中取出,用天平称出剩余盐水和烧杯的总质量为;
③向烧杯中加盐水到标记处,再用天平称出此时盐水和烧杯的总质量为。
为使所测密度更准确,以上物理量中不需测量的是__________(用符号表示,下同),石块密度的表达式为__________。
【答案】(1)左;121.2;1.1;(2)m2;。
【详解】(1)[1]水平桌面上的天平,指针静止时如图甲所示,指针偏向右边,为使天平横梁平衡,应向左调节平衡螺母。
[2]如图丁所示,示数为
[3]量筒中盐水质量
如图乙,量筒中盐水体积为
盐水密度
(2)[1]操作②中取石块时,石块上会有盐水被带出,为使所测密度更准确,以上物理量中不需测量的是m2。
[2]石块质量为
石块体积等于加入盐水的体积
石块密度为
24.(2025·江苏南京·二模)小华在周末郊游时捡到一块漂亮的雨花石,他想知道雨花石的密度,于是在实验室进行了测量。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,此时指针静止位置如图甲所示,应向_________调节平衡螺母,直到天平平衡;
(2)用调好的天平测雨花石的质量,当天平重新平衡时,右盘砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示;
(3)向量筒中装适量水,用细线系住雨花石浸没在量筒的水中,前后液面静止时的位置如图丙所示;通过计算,得出雨花石的密度是_________kg/m3;
(4)实验完成后,小华利用天平、烧杯和雨花石的密度(ρ石)测出了未知液体的密度,如图丁所示,请将实验方案补充完整。
①在烧杯中放入适量的液体,用细线拴住雨花石,将雨花石浸没于液体中,在烧杯上标记此时液面的位置,用天平测出液体、雨花石和烧杯的总质量m1;
②将雨花石从液体中取出,用天平测出剩余液体和烧杯的总质量m2;
③向烧杯中加液体到_________处,再用天平测出此时液体和烧杯的总质量m3;
④液体密度的表达式:ρ液=_________(用m1、m2、m3和ρ石表示)。
以上方案测出的未知液体密度与真实值相比_________。
【答案】 右 2.18×103 标记 偏大
【详解】[1]由甲图可知,指针偏转,说明左端沉,应将平衡螺母向右调节,直到天平平衡。
[2]由乙图控制,标尺的分度值为0.2g,雨花石的质量为m=20g+20g+3.6g=43.6g
由丙图可知,量筒的分度值为1mL,雨花石的体积为V=40mL-20mL=20mL=20cm3
雨花石的密度为
[3][4]根据步骤①②可知,石块的质量为m石=m1-m2
向烧杯中加液体到烧杯上标记处,加入液体的体积等于石块的体积,为
根据步骤②③可知,加入液体的质量为m液=m3-m2
液体密度为
[5]将石块取出的过程中,会粘有部分水,使得加入的液体质量偏大,体积准确,根据可知,测出的未知液体密度与真实值相比偏大。
25.(2025·江苏南京·三模)劳动课上,同学们学习用盐水腌制成鸭蛋,经查阅资料得知:盐水浓度过高会导致鸭蛋过咸影响口感,过低则腌制不成功,常温常压下浓度为(密度约)的盐水较为合适,于是需要通过测量盐水密度来检测所配制盐水的浓度是否合适.
(1)检测并配制浓度合适的盐水:
①把天平放在__________台面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,指针指在如图甲所示的位置,此时应将平衡螺母向__________调节,使天平平衡;
②在烧杯中装入适量的盐水,用天平测量烧杯和盐水的总质量,天平平衡时右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则__________g;
③将烧杯中的盐水倒出一部分到量筒中,读出量筒中盐水的体积.用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量.计算出盐水的密度.根据测量结果可知,添加适量的__________(选填“水”或“盐”)才能得到浓度合适的盐水.
(2)进一步测量鸭蛋的密度;①用天平测出鸭蛋的质量;②向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量;③将鸭蛋浸没在水中(水未溢出),在水面处做标记;④取出鸭蛋,向烧杯中加水至标记处,测出此时烧杯和水的总质量.②③④步操作如图丙所示.鸭蛋密度为__________(用题中字母表示,已知水的密度为).
【答案】(1) 水平 右 174 盐
(2)
【详解】(1)[1]天平使用时需放置在水平台面上,确保测量准确性。
[2]指针偏向分度盘左侧,说明左侧偏重,应将平衡螺母向右调节,使横梁平衡。
[3]烧杯和盐水的总质量为砝码质量(100g+50g+20g=170g)加上游码示数(4g),故m=174g。
[4]量筒中盐水质量m盐水=174g-111g=63g
体积V=60cm³,计算密度
小于目标密度1.15g/cm³,需加盐以提高浓度。
(2)鸭蛋质量为m1直接由天平测得。体积是通过等效替代法测得,鸭蛋浸没时排开水体积等于其体积V蛋,加水至标记处后,加入水的质量m加水=m3-m2
故
鸭蛋密度
26.(2025·江苏南京·一模)小明利用所学知识测量水龙头的密度。
(1)将天平放在________桌面上,发现天平指针正好指在刻度盘中央(如图甲),此时他应将游码移至零刻度线处,并将平衡螺母向________调节,重新使天平平衡。
(2)将水龙头放在天平左盘,向右盘加减砝码并移动游码,天平平衡时如图乙所示,测得水龙头质量为________g;然后用溢水杯、水、小烧杯、细线和天平测出水龙头的体积为,并算出密度是__________。
(3)小华提出用弹簧测力计测量密度更方便,她先用弹簧测力计测出水龙头的重力,然后将水龙头浸没在水中静止,发现弹簧测力计的示数减小了2小格,此时弹簧测力计的示数如图丙所示,小华计算出水龙头的密度是________。
(4)对上述实验进行交流评估,________同学测得的密度误差较大。
【答案】(1)水平;右;(2)181.4;4.56;(3)4.5;(4)小华。
【详解】(1)[1][2]使用天平时,将天平放在水平桌面上,将游码调至标尺左端零刻度线处,图甲中没有将游码调至标尺左端零刻度线处,指针在分度盘的中央。当把游码归零后,指针会左偏,此时应将平衡螺母向右调节。
(2)[1]图乙中标尺的分度值为0.2g,水龙头的质量m=100g+50g+20g+10g+1.4g=181.4g
[2]水龙头的密度
(3)图丙中测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为1.4N。浸没在水中弹簧测力计少了两个格,可知水龙头的重力G=1.4N+0.4N=1.8N
由称重法测浮力可知水龙头受到的浮力F浮=G-F=1.8N-1.4N=0.4N
水龙头的体积等于排开水的体积
水龙头的密度
(4)弹簧测力计的分度值较大,测量的质量偏差较大,测量的密度值偏差较大,所以小华同学测得的密度值误差较大。
27.(2026·江苏南京·一模)小明设计了以下实验测量某合金块的密度。
①如图甲所示,取一个烧杯装适量水,置于已调零的电子秤上;
②如图乙所示,小明将合金块用细线系住(细线的体积、质量忽略不计),悬挂在弹簧测力计上,浸没于水中,合金块与烧杯底部未接触;
③如图丙所示,将合金块用细线系住,悬挂在弹簧测力计上,浸没于水中,合金块与烧杯底部接触,此时弹簧测力计的示数如图丙。
从以上图文可知:合金块的体积为________,合金块的密度为________,丙图中电子秤的示数为________kg。
【答案】 30 1.05
【详解】[1]乙图中合金块悬挂在弹簧测力计上,合金块受到水对它竖直向上的浮力,物体间力的作用是相互的,合金块给水一个竖直向下的压力作用在容器底部,导致电子秤的示数增大,增大的压力和浮力相等,所以
因为物体完全浸没,所以合金块的体积为
[2]由乙图可知,弹簧测力计的示数为F拉=1.8N,图乙中,合金块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力,合金块静止,这三个力平衡,故合金块的重力为
由可得,合金块的质量为
由可得,合金块的密度为
[3]由甲图可知,烧杯和水的总重力为
由丙图可知,弹簧测力计的示数为,丙图中烧杯受的支持力为
由于物体间作用力是相互的,烧杯对电子秤的压力为
所以丙图中电子秤的示数为
28. (2026·江苏南京·一模)用图1所示的实心陶瓷材质的冰墩墩模型来估测镇江香醋的密度。
(1)将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图2所示,则应将平衡螺母向 ___________(选填“左”或“右”)端调节;
(2)用天平测量冰墩墩质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和游码位置如图3所示,其质量为 ___________g,体积为 ___________cm3;(陶瓷材料的密度为2.7×103kg/m3)
(3)如图4所示,在甲、乙两只烧杯中分别倒入适量香醋后,用天平测出烧杯乙和香醋的总质量m1=135.2g;
(4)如图5所示,将冰墩墩用细线系住后放入烧杯甲中,在烧杯壁上标记液面的位置;
(5)将冰墩墩取出,___________,测出烧杯乙及剩余香醋的总质量m2=102.8g;
(6)根据以上实验数据,求得镇江香醋的密度,ρ=___________g/cm3,与真实值相比,用本方案所测出的香醋密度 ___________(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
【答案】 ①. 左 ②. 81 ③. 30 ④. 将乙烧杯中的香醋倒入甲烧杯直至标记处 ⑤. 1.08 ⑥. 偏大
【解析】
【详解】(1)[1]将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图2所示,此时指针右偏,则应将平衡螺母向左调节,使天平平衡。
(2)[2]游码在标尺上对应的刻度值为1g,冰墩墩的质量为
m=50g+20g+10g+1g=81g
[3]陶瓷材料的密度为
ρ=2.7×103kg/m3=2.7g/cm3
由密度公式可得冰墩墩的体积为
(5)[4]算出从乙烧杯倒入甲烧杯香醋的质量和香醋的体积(冰墩墩的体积),由密度公式可算出香醋的密度。将冰墩墩取出,将乙烧杯中的香醋倒入甲烧杯直至标记处,乙烧杯内减少的香醋的体积就是冰墩墩的体积,即
V醋=V=30cm3
乙烧杯减小的香醋的质量为
m醋=m1﹣m2=135.2g﹣102.8g=32.4g
香醋的密度为
(6)[5][6]将冰墩墩从香醋中取出时会带出一部分香醋,会使烧杯乙及剩余香醋的总质量偏小,根据
m醋=m1﹣m2
可知测量的香醋质量偏大,由密度公式可知用本方案所测出的香醋密度偏大。
29.(2025·江苏南京·一模)以下是测量物质密度的实验。
(1)用天平和量筒等器材测较大口径玻璃杯所用玻璃的密度,实验步骤如下:
①测量前,天平指针静止在图甲所示位置,应将平衡螺母向________调。用调好的天平测杯子质量,砝码和游码情况如图乙所示,则杯子质量为________g;
②在大烧杯中倒入适量的水,将玻璃杯浸没在水中,标记出水面在大烧杯上对应的位置a,如图丙所示;
③取出玻璃杯,用量筒量取50mL水,将量筒中的水倒入大烧杯,直到水面到达标记a处,再读出量筒中剩余水的体积如图丁所示。
④测得玻璃的密度为__________kg/m3。由于取出玻璃杯时带走了部分水,导致所测密度偏__________。
(2)用天平、玻璃杯等器材测盐水密度,实验步骤如下:
①用天平测出玻璃杯的质量m1;
②将玻璃杯漂浮在水面上,标记出水面在玻璃杯上对应的位置b,如图戊;
③将大烧杯内的水换为适量的盐水,仍使玻璃杯漂浮。向玻璃杯中缓慢加水,直到________。取出玻璃杯并擦干外面的盐水,用天平测出其总质量为m2;
④盐水密度表达式ρ盐水=____________。 (用以上所测物理量符号表示,水的密度为ρ水)
【答案】(1)左;54;2.7×103;小;(2)玻璃杯杯外(盐水)液面到达b位置;。
【详解】(1)[1]甲图中天平的指针向右偏,说明天平右侧沉,因此需要将平衡螺母向左调节至天平平衡。
[2]乙图中天平标尺的分度值是0.2g,杯子质量为
[3]丁图中量筒的分度值是2mL,补入水,即玻璃杯的体积为
玻璃的密度为
[4]由于取出玻璃杯时带走了部分水,导致补入水的体积变大,即测量玻璃杯的体积偏大,由可知,密度偏小。
(2)[1][2]实验值为了保证玻璃被在水和盐水中的体积相等,因此向玻璃杯中缓慢加水,直到玻璃杯杯外(盐水)液面到达b位置,此时玻璃杯在盐水和水中的体积相等,即
由于,可得
解得。
30.(2025·江苏南京·三模)为了去除草莓表面残留的农药、细菌和果虫,利用盐水清洗草莓是一种有效的方法。小明想用密度为1.15g/cm3的盐水清洗草莓,为检验配制的盐水是否合格,设计了实验方案并进行了如下操作。
(1)将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线上,发现指针的位置如图甲,则需将平衡螺母向_________调节。
(2)用天平测出空烧杯的质量为15g,往烧杯中倒入适量盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量如图乙;将烧杯中的盐水倒入量筒中,液面位置如图丙;则盐水的密度为_________g/cm3。
(3)按照此方案测得盐水的密度与真实值相比_________。
(4)小明洗草莓时发现草莓会漂浮在盐水上,于是采用了图丁所示的方法测量了草莓的密度:
①用天平测出草莓的质量为m;
②将草莓轻轻放入盛满盐水的烧杯中,用细针将草莓压入盐水中浸没,盐水溢出;擦干烧杯外壁,取走细针,测出此时草莓、烧杯和盐水的总质量为m1;
③再取走草莓,将烧杯中盐水加满,测出烧杯和盐水的总质量为m2,则草莓的密度ρ草莓=_________。(用ρ盐水、m、m1、m2表示)
【答案】(1)左;(2)1.12;(3)偏大;(4)。
【详解】(1)[1]如图甲,将天平放在水平桌面上,把游码放在零刻度线处,发现指针指在分度盘的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调。
(2)[2] 标尺上1g被分成5小格,天平的分度值为0.2g;盐水和烧杯的总质量m总=50g+5g+4.8g=59.8g
量筒中盐水的体积为V盐水=40mL=40cm3
量筒中盐水的质量m盐水=m总-m杯=59.8g-15g=44.8g
盐水的密度
(3)[3]将烧杯中的盐水倒入量筒中时,由于烧杯内壁粘有少量盐水,测量出的盐水体积V偏小,根据密度公式可知,质量不变,体积偏小,密度偏大。
(4)[4]由题意可知,草莓排开盐水的质量m排=m+m2-m1
则草莓排开盐水的体积
因为草莓浸没在盐水中,所以草莓的体积等于草莓排开盐水的体积
故草莓的密度
31. (2025·江苏南京·一模)实践活动:
(一)测量“平底塑料瓶的容积”:
①小华用最大测量值为200g的天平测量空瓶的质量m1,如图甲所示;
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;
⑤根据测得的数据,得到瓶子的容积V=___________(用h1、h2、m1、m2、表示)。
(二)测盐水密度:
①柱形杯里,装入适量盐水,测出杯中盐水的深度为h1;
②将密度为的木块漂浮在盐水中,测出此时杯中盐水的深度为h2;
③用_______(粗/细)铁丝将木块全部压入盐水中,测出此时杯中盐水的深度为h3;
以上实验中盐水均未溢出;
④盐水密度的表达式=__________(用h1、h2、h3和表示)。
【答案】 ①. 水面到瓶底的 ②. ③. 细 ④.
【详解】(一)④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。
⑤瓶内水的质量为
瓶内水的体积为
瓶底的面积为
瓶子倒放后,水面到瓶底的体积为
瓶子的容积
(二)③为避免铁丝的体积对实验产生影响,应用细铁丝将木块全部压入饮料中。
④设杯子的截面积为S,由图丙可知,第2图时物体处于漂浮状态,根据平衡法,物块受到的浮力等于其重力,结合阿基米德原理可得
物块的体积为
物体的重力为
因此盐水密度的表达式
32.(2025·江苏南京·一模)同学们用手边的铅笔可以做很多物理小实验,如图所示:
(1)图甲中铅笔的长度是_______cm;
(2)图乙中插入水中的铅笔看起来弯折了,这是光从____进入_____发生的折射现象;
(3)图丙中,用手指分别顶在铅笔的两端时,两只手指的凹陷程度和感觉不同,是由于压力的作用效果与_______有关;
(4)将一些细铜丝绕在铅笔下端,制成一个简易密度计,如图丁所示。如将此密度计先后放入水和某液体中,浸入部分长度之比为4:5,则该液体的密度为_______kg/m3(细铜丝体积忽略不计)。
【答案】(1)3.00;(2)水;空气;(3)受力面积;(4)0.8×103。
【详解】(1)由甲图可知,刻度尺的分度值为1mm,铅笔的左边缘对准0刻度线,右端对准3.00cm,所以铅笔的长度是3.00cm。
(2)[1][2]图乙中插入水中的铅笔看起来弯折了,这是光的折射现象,是由于水中的铅笔反射的光从水中进入空气中时,发生了偏折引起的折射现象。
(3)图丙中,用手指分别顶在铅笔的两端时,两只手指的凹陷程度和感觉不同,是由于两端的压力是相等,但两端的受力面积不同,可以说明压力的作用效果与受力面积有关。
(4)密度计在水中和某液体中,都漂浮,根据物体的浮沉条件可知,密度计在水中和液体中受到的浮力相等,故有ρ水gV排水=ρ液gV排液,由于在水中和某液体中浸入部分长度之比为4:5,所以有ρ水gSh水=ρ液gSh液,代入数据解得
33.(2025·江苏南京·二模)如图所示是“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验:
(1)比较图甲、__________可知:浮力大小与液体密度有关;
(2)比较图甲、乙、丙可以得到结论:__________;
(3)图丙中金属块所受浮力为__________,该金属块密度是__________;
(4)小明仅使用天平、刻度尺和该金属块(体积为),测量出凉茶密度,操作步骤如下:
①用天平测出空烧杯质量为;
②在圆柱形烧杯中加入适量的凉茶,测得凉茶和烧杯的总质量为,此时凉茶液面高度为;
③将金属块浸没在凉茶中,测出此时凉茶液面高度为;
则凉茶密度的表达式__________(用字母表示)。
【答案】(1)丙、丁;(2)当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力越大;(3)0.7;3;(4)。
【详解】(1)实验中要探究浮力大小与液体密度有关,根据控制变量法,需控制金属块排开液体的体积不变,液体密度不同,因此可比较图甲、丙、丁。
(2)比较图甲、乙、丙,液体密度相同,金属块排开液体的体积不同,测力计的示数不同,根据称重法可知,金属块受到的浮力不同,丙中金属块排开水的体积大于乙中金属块排开水的体积,结合称重法,丙中金属块受到的浮力大于乙中金属块受到的浮力,可得到结论为:当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力越大。
(3)[1]图甲中,此时测力计测量的是金属块的重力,分度值为0.1N,示数为2.1N。根据称重法,图丙中金属块所受浮力为
[2]金属块浸没在水中,排开的水的体积等于金属块的体积,根据阿基米德原理可得,金属块的体积为
金属块的质量为
所以,金属块的密度为
(4)设烧杯的底面积为S,金属块的体积,所以
凉茶的体积为
凉茶的质量为
所以,凉茶密度的表达式
题型五 其他类力学实验题
34.(2025·江苏南京·二模)如图所示,利用手边的铅笔可以做很多物理小实验。
(1)如图甲所示,铅笔的长度为________cm;
(2)如图乙所示,手指压铅笔尖感到疼,因为力的作用是________;
(3)如图丙所示,用一橡皮筋水平匀速拉动放在桌面上的一本书,然后在书下垫几支圆铅笔,再匀速拉动,得出用滚动代替滑动可减小摩擦的结论。支持该结论的实验现象是________;
(4)如图丁所示,将两个圆柱形铅笔放在光滑桌面上,把吸管管口放在O点位置,用平行于铅笔方向,向笔尖用力吹气,则两个铅笔将彼此________(选填“靠近”或者“远离”)。
【答案】(1)6.00;(2)相互的;(3)见解析;(4)靠近。
【详解】(1)由图甲可知,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;铅笔左侧与1.00cm对齐,右侧与7.00cm对齐,所以铅笔的长度为L=7.00cm-1.00cm=6.00cm
(2)手指压铅笔尖,手给铅笔尖一个力的作用,因为力的作用是相互的,铅笔尖会给手一个反作用力,所以手指感到疼。
(3)根据图书两次运动时橡皮筋伸长的长度变化,比较两种情况下摩擦力的大小。书在桌面上时,受到的摩擦力是滑动摩擦力,书在铅笔上时,书受到的摩擦力是滚动摩擦力,书在铅笔上运动时,橡皮筋的长度短,说明在其它条件相同时,滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
(4)向两个铅笔中间吹气时,两个铅笔中间空气流速大,压强变小,两个铅笔外侧大气压不变,两个铅笔外侧压强大于内侧压强,所以两个铅笔向中间靠近。
35.(2026·江苏南京·一模)小明的学习小组对初中物理力学实验进行了整理:
(一)如图是探究同一直线上的两个力的合成实验出现的情景。
(1)图中表示正在探究同一直线上、方向________的两个力的合力与这两个力的大小关系;
(2)在乙图中连接上方钩码的细绳,其下端连接在橡皮筋的________(选填“上”或“下”)端;
(3)图中可见___________现象,所以力F的作用效果与力和的效果相同,故力F是它们的合力。
(二)小明发现利用“木块”可以设计很多力学实验,如图:
(4)利用图甲和图乙可以探究滑动摩擦力的大小与________的关系,实验时要求木块在水平方向做________运动。
(5)利用图丙和图丁可以探究动能的大小与________的关系,细心的小明发现实验中木块的初始位置(如图中虚线所示)摆放不当,应将木块的左边沿对齐图丙中________(选填“A”或“B”)点摆放,实验效果更佳。
(6)利用改进后的图丙和图丁________(选填“能”或“不能”)完成实验探究“重力势能的大小与什么因素有关”。
(7)在上述实验中,木块在实验中的作用________(选填“相同”或“不相同”)。
【答案】(1)相反;(2)下;(3)橡皮筋的伸长量相同;(4)压力;匀速直线;(5)质量;A;(6)能;(7)不同。
【详解】(1)图乙中,在力F1向下拉橡皮筋,F2向上拉橡皮筋,橡皮筋在这两个力的共同作用下被拉伸,所以探究的是同一直线上方向相反的两个力的合力与这两个力的大小关系。
(2)如图乙,橡皮筋的上端固定在支架上,下方的钩码通过细绳作用在橡皮筋的下端,其效果使橡皮筋伸长,由于实验是探究方向相反的两个力的合力,则连接上方钩码的细绳作用的效果应是使橡皮筋缩短,所以其下端连接在橡皮筋的下端,两个力作用在同一点,且与图甲中拉力作用点相同。
(3)图甲中,力F单独作用把橡皮筋拉长到O点,图乙中,在力 F1、F2的共同作用下,橡皮筋被拉长到与图甲相同的长度,即橡皮筋的伸长量相同,表示力F的作用效果和力F1、F2的共同作用效果相同。故力F是它们的合力。
(4)[1]图乙在木块上增加了砝码,增大了对水平面的压力,而接触面粗糙程度不变,因此是探究滑动摩擦力与压力大小的关系。
[2] 根据二力平衡,只有当木块做匀速直线运动时,拉力才等于滑动摩擦力。故实验时要求木块在水平方向做匀速直线运动。
(5)[1]图丙和图丁中,小车从相同高度滑下,到达水平面时的速度相同,而质量不同,因此探究的是动能与质量的关系。
[2]为了保证小车刚到水平面就立刻能沿水平方向撞击木块,几乎没有额外的动能损耗,同时确保两次实验中木块位置相同,应将木块的左边对齐图丙中的A点摆放,实验结果更准确。
(6)改进后的图丙和图丁中,可通过控制小车的高度相同(探究重力势能与质量的关系)或质量相同(探究重力势能与高度的关系),并通过木块被推动的距离来反映重力势能的大小,因此能完成重力势能影响因素的探究。
(7)在探究滑动摩擦力的实验(甲、乙)中,木块是研究对象;而在探究动能或重力势能的实验(丙、丁)中,木块是被撞物体,用来反应小车动能或势能的大小(转换法)。因此,木块在实验中的作用不相同。
36.(2026·江苏南京·一模)如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。
(1)该实验中所探究物体的动能是指物体________(选填“A”或“B”)的动能,物体动能的大小是通过________________来反映的;
(2)实验表明,同一物体A从斜面高处滚下,高度越大,物体B被A推得越远,可以得出结论物体质量一定,___________越大,动能越大;
(3)若要研究物体动能与质量的关系,则需不同质量的物体从斜面_________(选填“相同”或“不同”)高度由静止滚下,并观察记录;
(4)有同学用图乙装置来探究物体动能大小与哪些因素有关的实验,设计了以下二个实验方案:方案一:用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度,静止释放,推动相同位置的同一木块,比较木块被推动后移动的距离;方案二:用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度,静止释放,推动相同位置的同一木块,比较木块移动的距离。该同学的两个方案中,能完成动能影响因素探究的是方案_________(选填“一”、“二”)。
【答案】(1)A;木块在水平面上被撞击的距离;(2)速度;(3)相同;(4)一。
【详解】(1)[1][2]该实验中通过比较木块在同一水平面被撞击的距离来比较小球到达水平面的动能大小,探究物体的动能是指物体A的动能。
(2)同一物体A从斜面高处滚下,质量不变,高度越大,到达水平面时的速度越大,物体B被撞得越远,说明动能越大,可得结论为:当物体质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
(3)为了研究物体动能与物体质量的关系,实验中多次让不同质量的物体从斜面同一高度上静止滚下时,控制了小球的速度相同,应改变物体A的质量,则需不同质量的物体从斜面相同高度由静止滚下,并观察记录。
(4)方案一:质量相同的钢球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,可以研究铁球的动能大小与速度的关系;方案二:若用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹性势能相同,转化成的动能相同,因此,木块最终移动的距离相同,这样是不能完成实验的,因此该同学的两个方案中,能完成动能影响因素探究的是方案一。
37.(2026·江苏南京·一模)在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,已知重物A、B、C的底面积相同,质量关系为mA=mB<mC,三个完全相同的木桩和三个从不同高度处释放时的重物位置如图甲所示,木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示,重物B、C将木桩打入沙中的深度相同;
(1)让重物自由下落打击在木桩上,通过观察木桩陷入沙中的深度判断________(选填“重物”“木桩”)的重力势能大小,这种研究方法是______________(选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)比较________两个重物将木桩打入沙中的深度,可判断重力势能的大小和高度的关系,得出的结论是:在________一定时,物体的高度越________,重力势能越大;
(3)结合(2)中的实验结论,通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度,我们________(选填“能”或“不能”)得出物体的重力势能与其质量有关的结论。
【答案】 重物 转换法 A、B 质量 高 能
【详解】(1)[1][2]让重物自由下落打击在木桩上,通过观察木桩陷入沙中的深度判断重物的重力势能大小,运用了转换法;
(2)[3][4][5]由图可知:A、B的质量是相同的,物块B的高度大于A的高度,B撞击木桩的深度大于A撞击木桩的深度,所以结论为:物体的质量一定时,物体的高度越大,具有的重力势能就越大;
(3)[6]若B和C的质量相同,B的高度大于C的高度,则由(2)中结论可知,B的重力势能大于C的重力势能,而此时木桩陷入沙中的深度相同,重力势能是相同的,B与C的质量不同,则说明重力势能还与质量有关。所以能得出结论。
38.(2025·江苏南京·二模)利用玉米面团和装有水的饮料瓶完成以下两个实验:
实验甲:“探究影响压力作用效果的因素”;
实验乙:“探究影响重力势能大小的因素”;
(1)步骤①②③是为了完成实验__________(填实验代号);
(2)两实验中,改变饮料瓶中的水量是为了改变__________(选填“相同”或“不同”)的物理量;
(3)“高空抛物”危害大的原因,可通过分析步骤_____(填序号)得出的结论来解释;
(4)两实验均通过饮料瓶陷入玉米面团的深度来完成探究,下列实验也用到此研究方法的是__________。
A.探究平面镜成像的特点
B.探究不同物质吸热升温的现象
C.探究电流与电压、电阻的关系
【答案】(1)甲;(2)不同;(3)⑤⑥;(4)B。
【详解】(1)由图可知,①②中,受力面积相同,而压力不同,可研究压力作用效果与压力大小的关系,而②③中压力相同,受力面积不同,可研究压力作用效果与受力面积的关系,故步骤①②③是为了完成实验甲。
(2)甲实验中改变水量为了改变压力的大小,乙实验中改变水量是为了改变质量大小,故两实验中,改变饮料瓶中的水量是为了改变不同的物理量。
(3)“高空抛物”危害大的原因是相同质量的物体,高度越高,重力势能越大,⑤⑥实验中,质量相同,而⑥中物体的高度大,下落后玉米面团的形变程度更大,故得出在质量相同时,高度越高,重力势能越大,故“高空抛物”危害大的原因,可通过分析步骤⑤⑥得出的结论来解释。
(4)A.两实验均通过饮料瓶陷入玉米面团的深度来完成探究,采用了转换法。探究平面镜成像的特点时,采用了等效替代法确定像的位置,故A不符合题意;
B.探究不同物质吸热升温的现象时,通过温度计示数的变化来显示它们吸热能力的,采用了转换法,故B符合题意;
C.探究电流与电压、电阻的关系时,采用了控制变量法,故C不符合题意。
故选B。
39.(2026·江苏南京·二模)探究影响动能大小因素的实验如图所示,小球从同一斜面由静止释放,碰撞静止在同一水平长木板上同一位置的同一木块。
(1)比较甲、乙实验,可以探究动能大小与____________的关系。
(2)比较乙、丙实验,可初步得到的结论是___________________________________。
(3)依据实验中__________________这一现象,可知C球刚到水平面时具有的动能最大。
(4)__________两图所示的实验可以用图丁所示的弹簧替换斜面完成。
【答案】(1)速度;(2)当速度一定时,物体的质量越大,动能越大;(3)丙实验中木块移动的距离最远;(4)甲、乙。
【详解】(1)甲、乙实验中,A、B小球的质量相同,从斜面不同高度由静止释放,两小球到达斜面底端的速度不同,B小球的速度大,碰撞木块后木块滑行的距离更远。故比较甲、乙实验可以探究动能大小与速度的关系。
(2)乙、丙实验中,B、C小球从斜面的同一高度由静止释放,到达水平面时的速度相同,但两小球的质量不同,丙实验中C小球的质量更大,推动木块滑行的距离更远,说明C小球的动能更大。故比较乙、丙实验,可初步得出结论:当速度一定时,物体的质量越大,动能越大。
(3)实验中通过木块移动的距离来反映小球动能的大小,丙实验中C小球推动木块移动的距离最远,说明C小球刚到水平面时具有的动能最大。
(4)如图丁所示,小球的动能由弹簧的弹性势能转化而来,弹簧压缩的程度越大,转化成小球的动能就越大,可以通过改变弹簧压缩程度改变速度,探究与速度的关系,但改用不同质量的小球不能控制速度相同,所以甲、乙两实验可以使用图丁替换。
40.(2026·江苏南京·一模)某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,相关数据记录在下表中.
实验次数
钩码重/N
钩码上升的高度/m
绳端的拉力/N
绳端移动的距离/m
机械效率
1
4
0.10
1.8
0.3
2
6
0.10
2.5
0.3
3
6
0.15
2.5
(1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应________拉动弹簧测力计。
(2)第二次实验中,2s内钩码上升的高度为0.1m,则拉力的功率为________W。
(3)第三次实验中,绳端移动的距离为________m,滑轮组的机械效率为________。
(4)分析比较第一、二两次实验数据,有用功W1有________W2有,滑轮组的机械效率η1_______η2(两空均选填“>”“=”或“<”)。由此可知,可采用____________________的方法来提高滑轮组的机械效率。
(5)分析二、三两次实验数据,说明滑轮组的机械效率与_____________无关。
【答案】(1)匀速竖直向上;(2)0.375;(3)0.45;80%;(4)<;<;增加物重;(5)重物提升高度。
【详解】(1)使用滑轮组提升重物时,应匀速竖直向上拉动弹簧测力计,这样才能保证拉力大小恒定,测量结果准确。
(2)第二次实验中,绳端移动的速度
拉力的功率
(3)[1]第三次实验中,绳端移动的距离为
[2]滑轮组所作有用功为
拉力所做功为
故滑轮组的机械效率
(4)[1][2][3]分析第一、二两次实验数据可知,
所以。第一次实验中,拉力所做功为
此时滑轮组的机械效率
第二次实验中,拉力所做功为
此时滑轮组的机械效率
所以,由此可知,可采用增加物重的方法来提高滑轮组的机械效率。
(5)分析二、三两次实验数据,说明滑轮组的机械效率与重物提升高度无关。
41.(2025·江苏南京·三模)小明用相同的矿泉水瓶做“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。(瓶中均为水,且B、C、F中装满水)
(1)实验通过观察______来比较压力的作用效果;
(2)通过A、B两次实验______(选填“能”或“不能”)比较压力作用效果与压力大小的关系;
(3)将图F所示的两个矿泉水瓶紧靠在一起放在海绵上,压力作用效果与图______(填字母)一致;
(4)同组的小华还想知道:在B、C两次实验中水对瓶底和瓶盖的压力的大小关系,你认为。
【答案】(1)海绵的凹陷程度;(2)不能;(3)B;(4)大于/>。
【详解】(1)压力的作用效果不易观察,实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,采用了转换法。
(2)实验A中使用的是砖块,形变量不明显,B中使用的是海绵,形变量明显,所以不能通过实验A、B比较压力作用效果与压力大小的关系。
(3)图F的压力是图B的两倍,受力面积也是B的两倍,由可知,图F的压力作用效果与图B的压力效果相同。
(4)B、C中水的灌满的,液体深度相同,液体密度相同,由可知,液体对容器底部的压强相同,图B中容器底面积更大,由可知,容器底部受到的液体压力更大,。
42.(2025·江苏南京·一模)小明利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a.如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
b.如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
c.如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是_______(选填“a”、“b”或“c”);
(2)对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越_________;
(3)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将做____________运动;
(4)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:______________________________________________________;
(5)在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力_______(“是”或“不是”)一对平衡力;
(6)通过本实验推理可知力________(选填“是”或“不是”)维持物体运动的原因;
(7)下列关于牛顿第一定律的叙述正确的是________。
A.牛顿第一定律是直接由实验得出的
B.牛顿第一定律是没有事实依据凭空想象的
C.牛顿第一定律是牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出的一条重要规律
D.牛顿第一定律认为物体没有惯性
【答案】(1)b;(2)远;(3)匀速直线;(4)使小车到达水平面时的速度相同;(5)不是;(6)不是;(7)C。
【详解】(1)实验中,斜面的粗糙程度不能改变,只需要改变水平面的粗糙程度,所以操作b中,将棉布铺在斜面上是错误的,故错误的一次是b。
(2)小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,通过的距离越远。
(3)根据实验进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它的速度将不会减小,将做匀速直线运动。
(4)三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,是为了使小车到达水平面时的初速度相同。
(5)在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力方向相同,不作用在同一物体上,不是一对平衡力。
(6)由实验推理可知,物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,因此力不是维持物体运动的原因。
(7)牛顿第一定律不是直接由实验得出的,也不是凭空想象出来的,是牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出的一条重要规律,牛顿第一定律中明确指出一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,即惯性,因此选项C正确,ABD错误,故选C。
43.(2025·江苏南京·二模)如图所示,可从中选择合适的器材,完成课本的三个实验;实验甲“探究阻力对物体运动的影响”,实验乙“探究滑动摩擦力大小与压力的关系”,实验丙“探究动能大小与质量、速度的关系”。
(1)为完成实验甲,还需添加的器材有________________。
(2)可以选用木块为研究对象的是实验___________(选填“甲”、“乙”、“丙”,下同)。用弹簧替代斜面可完成的实验有________________。
(3)图中器材,三个实验都用到的是_________(选填序号,下同),仅有一个实验用到的是_________。
【答案】(1)毛巾、棉布;(2)乙;甲;(3)⑥;③。
【详解】(1)探究“阻力对物体运动的影响”实验,让小车从同一斜面相同高度由静止滑下,使小车到达水平面时的速度相同,改变水平面的粗糙程度,所以还需要添加的器材有毛巾、棉布。
(2)[1][2]实验甲“探究阻力对物体运动的影响”小车从同一斜面相同高度由静止滑下,通过小车在水平面上移动的距离反映阻力对运动物体的影响,研究对象是小车;本实验用压缩的弹簧代替斜面,用小车把弹簧压缩到相同长度,脱离弹簧时小车的速度相同;
实验乙“探究滑动摩擦力大小与压力的关系”用弹簧测力计水平拉动木块,使木块在木板上做匀速直线运动,研究对象是木块,本实验不需要斜面;
实验丙“探究动能大小与质量、速度的关系”小车从斜面由静止滑下撞击木块,通过木块移动的距离反映小车动能的大小,研究对象是小车;本实验用压缩的弹簧代替斜面,用同一小车将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧的弹性势能不相同,小车与弹簧分开后获得的初速度不同,而小车的质量相同,故可以研究小车的动能大小与速度的关系;若小车上放钩码,改变小车的质量,将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧弹性势能相同,转化出的动能相同,如果按此方案操作,可以观察到的现象是木块最终移动的距离相同,不能探究动能与质量的关系。
所以选用木块为研究对象的是实验乙;用弹簧替代斜面可完成的实验有甲。
(3)[1][2]探究阻力对物体运动的影响,小车在长木板上运动;探究滑动摩擦力大小与压力的关系,木块在长木板上运动;探究动能大小与质量、速度的关系,小车撞击木块在长木板上运动,三个实验都用到长木板;“探究滑动摩擦力大小与压力的关系”用弹簧测力计水平拉动木块,使木块在木板上做匀速直线运动,此实验用到弹簧测力计,其它两个实验没有用到弹簧测力计。
44.(2025·江苏南京·二模)用注射器可完成以下实验:
(1)如图甲,用注射器向两个漂浮在水中的乒乓球之间快速喷水时,两个乒乓球会相互__________(选填“靠近”或“远离”);
(2)如图乙,注射器内装有乙醚蒸气,向内推活塞会出现液态乙醚,这是通过__________的方式使乙醚液化的;
(3)用注射器、铁丝、试管、塑料管、胶管和水等,制作如图丙所示的潜水艇模型,向内推注射器活塞可实现潜水艇__________(选填“上浮”或“下沉”);
(4)用注射器估测大气压的值:
①如图丁,用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为__________cm;
②如图戊,用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒.当注射器中的活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数为11N,则测得大气压的值p=_________Pa.考虑到活塞与筒壁之间有摩擦,则大气压的测量值偏__________。
【答案】(1)靠近;(2)压缩体积;(3)上浮;(4)10.00;;大。
【详解】(1)根据液体压强与流速的关系,用注射器向两个漂浮在水中的乒乓球之间快速喷水时,中间液体流速变大,压强变小,两个乒乓球会相互靠近。
(2)气体液化有两种方式,降温或压缩体积,向内推活塞会出现液态乙醚,这是通过压缩体积的方式使乙醚液化的。
(3)潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮下沉的,向内推注射器活塞,试管内的水被排出,自身重力减小,小于浮力,可实现潜水艇上浮。
(4)[1]如图所示,刻度尺的分度值为0.1cm,注射器10mL=10cm3对应的长度读数为10.00cm。
[2]注射器的横截面积为
测得大气压的值为
[3]当向右拉动注射器筒的部分时,活塞受到筒的摩擦力向右,大气对活塞的压力也向右,弹簧测力计的读数为摩擦力与大气对活塞的压力之和,故会导致弹簧测力计的拉力变大,计算出的大气压强变大。
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