第十四讲 +作图题和实验专题.docx
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第十四讲+作图题和实验专题
力学作图和实验专题
【知识梳理】
1、知道弹力、重力、摩擦力和压力的方向及画法
2、知道力学测量型实验和探究型实验
【力学作图】
1、如下面左图所示，小明用100N的力推墙壁，请画出该力的示意图
2、小华是一位喜欢运动的学生，他现在正在斜坡上滑雪，请在上面右图中作出他所受重力和支持力的示意图。
3、某同学在体育锻炼时，推出一个重为40牛顿的铅球，请在下面左图中作出这个铅球在空中运动时，所受各力的示意图（空气阻力不计）
4、传送带上有一个物体M，质量为2kg,它与传送带一起以lm/s的速度在水平方向向右匀速运动，不计空气阻力．请在上面右图中画出M受力情况的示意图．
5、画出图甲杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂．
6、玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来。
请你在图乙中画出此时“不倒翁”所受重力的示意图，并画出重力相对于O点的力臂。
（黑点表示“不倒翁”的重心）
7、画出使杠杆AB在图所示位置静止时，需在A点加一个力F，要使这个力最小，请在图上画出F的示意图，并标明它的力臂。
8、图丁中ABO可看成杠杆，O为支点，请在图中画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图。
9、下面左图中重为3N的玩具小车沿斜面向上运动，请画出小车所受重力的示意图。
10、一木块静止在斜面上，在上面中间的图中画出这个木块所受各力的示意图。
11、在上面右图中，用50N的水平向右的力作用在质量为2kg的砖块A上时，砖块处于静止。
在图中画出砖块在竖直方向所受各力的示意图。
12、上面右图为空中飞行的足球，请在图中画出球所受重力的示意图。
13、在下面左边的图中，重2N的水杯放在水平桌面上静止不动，试画出水杯对桌面压力的示意图。
14、如下面左图所示，在水平向右的2N拉力作用下,木块在水平桌面上向右作匀速直线运动，作出它受到的摩擦力的示意图.。
15、在上面中间的图中，电灯静止不动，画出电灯所受各力的示意图。
16、斜面上有一物体M，它受到的重力为60牛，它对斜面的压力为40牛，请在上面右图中画出这两个力的示意图。
17、在上面右图中,一个小球正在下沉，请用力的示意图画出木球所受到的各力。
18、上面左图为手拉小球做圆周运动的示意图，请在图中画出重4N的小球所受力的示意图。
19、画出上面图中斜面上小球所受重力的示意图。
20、如上图所示，试画出摆动的小球在A点时的受力示意图（不计空气阻力）。
21、如图所示，一根细绳把重为G的小球挂在墙上，试画出小球受力的示意图。
22、如图所示，一小球漂浮于盛水杯中，在图中画出小球所受各力的示意图。
23、、在水平地面上有一辆小车，甲用6N的力水平向右推车；乙用9N的力向右上方与水平面成30°角拉车，在下面的左图中作出这两个力的示意图。
24.在平直公路上匀速行驶的汽车受到了几对平衡力的作用，请你在上面中间的图中画出汽车受力的示意图。
25、上面右图是正在足球场上滚动的足球，请画出足球受力的示意图。
26、作出下面左图中的闸刀使用中的两个力臂，并标明L1和L2。
27、在上面右图中画出抽水机手柄A点所受动力F1的力臂l1和B点所受阻力F2的示意图。
28、如上面右图所示，画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图．
29、古代护城河上安装的吊桥可以看成一个杠杆，如图上面右图所示，请你在图中画出动力臂L1。
30、下面右图中杠杆B点挂着重物G，若在A点施加一个最小的力F使杠杆平衡在图中的位置，请画出此力的示意图和力臂
31、在上面中间的图中，用羊角锤拔木板上的钉子，请画出最省力的动力作用线和对应的动力臂。
32、你玩过“竹蜻蜒”（图）的玩具吗？
用手搓动它的杆部，它就能腾空而起。
请画出它在空中旋转时竖直方向上的受力示意图。
33、如图甲所示的是A、B两个磁滑环套在玻璃管上研究磁悬浮的装置，乙是它的截面图，图中已经标出了A滑环的N极，请你分别在乙图中的A滑环上标出磁极S，在B滑环上标出磁极；并在B环上作出它的受力示意图。
【力学实验专题】
1、为了探究“在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力的关系”。
所用的器材是：
一个铁架台、一根一端有环一端有钩的弹簧（能承受的最大拉力为4N）、重力是0.5N的钩码若干
（1）该实验还需要的器材是
（2）记录的实验数据见下表。
根据表中的实验
数据，画出弹簧的伸长△L与拉力F的关系图像弹簧原长L0=2.00cm
（3）根据图像。
可得出的探究结论是：
在弹性限度内，
（4）图中是实验所用的弹簧，如果用这根弹簧自制弹簧测量计，则测量计的指针应安装在点
（5）若使用前在竖直方向调零，再来测量水平运动问题的滑动摩擦力时，测量结果
将（‘偏大’“偏小’‘不变’）
（6）若将其倒过来使用，则测量结果将（‘偏大’“偏小’‘不变’）
2.在探究“物体所受的重力跟它的质量关系”的实验中，按照图4甲所示，把钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别读出钧码的质量和弹簧测力计相应的示数，并记录在下面的表格中。
质量m/㎏
100
200
300
400
500
重力G/N
1
2
3
4
5
在图4乙中，以质量为横坐标、重力为纵坐标描点．连接这些点，画出重力与质量之间关系的图线。
由此可写出重力G（N）和质量m（㎏）之间的关系式是：
__________________。
3、下图是探究影响滑动摩擦力的因素的实验（甲、乙两图中木块是在木板上运动,丙图中木块是在毛巾上运动）.实验时,弹簧秤测力计沿水平方向拉着木块匀速前进.
（1）由甲、乙两图可知,由_______两图可知,压力一定时,摩擦力和接触面的粗糙程度有关.
（2）由表可知，木块受到的滑动摩擦力的大小为N；在第一次试验中，木块受到的摩擦力的大小为N；在这五次试验中，木块受到的摩擦力大小应该有次是相同的。
试验次数
木块运动状态
弹簧测力计示数F/N
1
静止
0.5
2
静止
0.6
3
加速
0.8
4
匀速
0.7
5
减速
0
（3）小明发现上述实验中，物体很难保持在水平方向作匀速直线运动，他将实验进行了改装如下图所示，请说明利用该装置测木块与长木板之间的摩擦力时，拉力F一定要做匀速运动吗？
为什么？
（4）当他用F=6N的水平向右的拉力匀速拉动木块A时，木块B静止不动，此时弹簧测力计的示数为4N，则B受到的摩擦力为N，木块A与地面间的摩擦力是N。
（5）如图所示，小芳在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时，操作的错误是．纠正错误后，应拉动弹簧测力计使木块作运动．若在木块上再放一个砝码，则木块运动时受到的滑动摩擦力将（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
4.某小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的滑动摩擦力。
实验装置如图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮，绳的另一端悬挂托盘。
实验时，在托盘中放入适量的砝码，使滑块做匀速直线运动。
回答下列问题：
（1）为了测量滑块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是_______。
（填选项前的编号）
①木板的质量m1②滑块的质量m2
③砝码的质量m3④托盘和砝码的总质量m4
（2）滑块的滑动摩擦力表达式为f=____________。
（用已知或测量的物理量符号表示）
（3）该实验的理论依据是：
_________________。
（4）该
实验存在一些不足之处，请你写出其中的一点：
_____________________________
速度/m/s
反应距离/m
制动距离/m
停车距离/m
l
12.5
9
14
23
2
25
18
56
74
3
30
21.6
79.4
10l
5.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，
（1）小明和小华利用所提供的器材（小桌、海棉、砝码、木板）设计了图（a）、（b）两个实验，小明和小华是根据 的现象来比较压力的作用效果的。
通过观察图（a）、（b）后得出的结论。
（2）此后，小华把小桌挪放到一块木板上，发现小桌对木板的压力效果不够明显，如图（c）所示.通过对图（a）、（c）的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论.造成前后两个结论不一致的原因是 。
6、为探究液体的某些性质，小明设计了如图所示的玻璃装置。
首先向水槽里灌满水，松开铁夹后，水流入a、b两管，待稳定后，a、b两管中水面高度hahb，（填“＞”、“＜”或“＝”），其原因是；随后拔去右端的软木塞，装置中的水立即向外涌出，此时a、b两管中水面高度ha＇hb＇，（填“＞”、“＜”或“＝”），其原因是。
7、
（1）一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地浸入水中，一次瓶口朝上，一次瓶口朝下，这两次药瓶在水中的位置相同（如图所示）。
可以看到橡皮膜都向内凹，说明液体内部的压强______________________。
而且可以看到乙凹陷的程度更大些，由此说明________________________。
（2）若在进行以上实验甲时塑料药瓶能刚好悬浮在水中；则换成
乙种情况时塑料药瓶会________（上浮、悬浮、下沉），
原因是_____________________________________________。
8、某实验小组要自制一个水气压计，测量当地大气压强的变化。
取一个小瓶子，装上适量带色的水。
取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画
上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。
然后从管子上端吹入少量气体，其目的
是_________________________________________________________。
测量时，
只需观察玻璃管内水柱的变化情况，就可判断出大气压强的变化。
（1）若拿着这个气压计从山下到山上，水柱的高度_______（不变、变高、
变低）。
若用水银气压计，其示数应变________。
（2）若把该自制气压计放在室内，发现水柱变低，则说明当地大气压变___________。
（3）若某同学用双手捧着该气压计的侧壁进行实验，对结果的影响是_______________
_____________________。
9.学习了大气压的知识后，小勇对大气压强有1.0×105Pa这么大存有疑问，如图甲所示，他找来一个面积约为4×10-4m2的塑料吸盘，设计了如下的实验步骤测量大气压强：
①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上，挤出吸盘内的空气，测出吸盘与玻璃的接触面积为S；
②将装有适量细沙小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上；
③用小勺轻轻地向小桶内加沙，直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板，用天平测出这时小桶和沙的质量为m．
请完成下列问题（取g=10N/kg）；
（1）不计塑料挂钩和吸盘的质量，大气压数值的计算式是P=________________________
（2）如果吸盘内空气未挤尽，那么，测得的大气压值将比真实值小_________（选填“大“或“小”）．
（3）小刚准备用如图乙所示的弹簧测力计（量程为5N）钩着这个吸盘挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离玻璃板，测出入气对吸盘的压力，他的实验可行么？
____________________
不可行
（选填“可行”或“不可行”），请通过必要的计算说明理由：
__________________________________
10、.某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤
如下：
（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是_________________________
（2）如图所示，用细尼龙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，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为29.9N．
（3）如右图所示，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为6.00____________cm，计算出活塞的横截面积．
（4）计算得到大气压强的数值为0.9×105______________Pa
（5）同学们发现实验误差较大，请分析，该实验过程中导致误差的因素有（请写出两条）：
①__________________________________________________________
空气没有排尽
②___________________________________________________________
11.小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。
实验前，他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上，如图甲所示。
（1）当他将金属盒浸没于水中后，发现U形管两端液面如图乙所示的情景，则实验装置可能出现了___________________________问题。
（2）排除故障后，他重新将金属盒浸没于水中，发现随着金属盒没入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大，如图丙所示，由此可知液体内部的压强与__________有关。
（3）接着小强要探究液体内部压强与液体密度的关系，则应保持_______________不变。
（4）小强保持丙图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丁所示。
比较丙、丁两次实验，小强得出了：
在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大的结论。
你认为他的结论是否可靠？
_____________，原因是：
____________________________________________________。
12、通过实验认识了浮力后，小军和小民班的同学在老师的引导下，继续对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了实验探究。
首先，他们对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了猜想，在老师的帮助下将同学们的猜想归纳如下：
猜想l：
浮力的大小可能与物体的质量有关；
猜想2：
浮力的大小可能与液体的密度有关；
猜想3：
浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关；
猜想4：
浮力的大小可能与物体浸入液体的体积有关。
（1）小军所在组的同学为了验证猜想1和猜想2，选用了体积相同、质量不同的三个圆柱形物体A、B、C并测出了它们的重分别为4N、4.5N和5N，然后进行了下图所示的实验。
①比较图中序号为a、b、c的三次实验，得出的结论是：
浮力的大小与________。
②比较图中序号为________、________、________的三次实验可以得出结论：
浮力的大小与液体的密度有关；液体的密度越大，同一物体受到的浮力也越大。
（2）猜想3是小民所在组的同学提出的，请你举出一个生活中的实例来支持他们的猜想。
___________________________________________________________________________
（3）小民所在组的同学为了验证猜想3，选用了与小军所在组相同的圆柱形物体A，进行了下图所示的实验，得到的实验数据如下表：
物体A：
底面积20cm2、高5cm的圆柱体，液体：
酒精
序号
1
2
3
4
5
6
7
h／cm
0
2
4
6
8
10
12
F／N
6.5
6.0
5.5
5.0
4.5
4.5
4.5
①分析表中数据，可以得出物体重________N，第4次实验时，物体受到的浮力为________N。
②分析第1次到第5次实验数据，说明物体浸没于液体之前________________。
③分析第5次到第7次实验数据，说明__________________________。
④
下图中能正确反映浮力F浮和物体下表面到水面距离h关系的图象为________。
13、小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后，联想斜面也是一种机械，那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?
小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。
于是他们将一块长木板的一端垫高，构成长度一定、高度可调的斜面，用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动，如图所示。
下表是他们实验记录的有关数据。
（1）在第1、2、3次实验中，选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，是为了___________________________.
（2）在第2次实验中，拉力做的总功是____________J，斜面的机械效率是____________。
（3）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：
当其它条件一定时，_____________________。
（4）若通过分析第1、4、5次实验数据，得出斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越大。
你认为存在的问题是：
________。
（5）实验中还发现，斜面材料相同时，斜面倾角越小，越____________（选填“省力”或“费力”）。
摩擦力越
（6）第二次实验中,木板所到的摩擦力是N,木板的内能增加了J
（7）实验中保持弹簧测力计沿斜面向上且匀速拉动的目的是:
①②
14.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,
0.5
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66.7___________%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：
_________________
由于使用杠杆时需要克服摩擦做功
（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，能否得出“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？
答：
不能______________________
请简要说明两条理由：
①_____________________________
两次实验时钩码没有挂在同一位置
②_________________________________________________
（3）将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，该杠杆的机械效率为η2，则η2＞___________η1．（＜/=/＞）
（4）将同一物体分别悬挂在A、B两点匀速提高时的机械效率分别为ηA和ηB，则ηA_____________＜ηB．（＜/=/＞）
仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的
15、究动能的大小于什么因素有关的实验中，想探究动能大小跟
速度大小的关系。
实验装置如图甲所示，他先将小球从斜面的h1
的高度上由静止滑下，并记下小球推动木块移动的距离s1。
乙
甲
（1）他接下来的操作应该是：
______________________________________________
（2）在这个实验中怎样判断动能的大小：
____________________________________
下面的实验中也用了这种方法的是（）
A.通过水流的产生研究电流的产生
B.研究电流与电压的关系
C.通过扩散现象来研究分子的无规则运动
D.引入磁感线的概念
（3）通过分析可得到的结论是：
_________________________________________
（4）为什么可以通过这个依据来判断动能的大小呢？
同桌小伟对此提出了疑问，并进行了分析：
我们可以通过______的多少来量度动能的大小，而且______________越多动能越大；小球推动木块运动的过程中实际上是_________力在做功，而且因为_________________
所以这个力是不变的；所以做功的多少可以从木块移动的距离来判断。
（5）从能量的角度来看：
从AB____________________；从CD_______________.
并分析不同质量的小球从同一斜面的同一高度由静止下滑的目的和原因：
________________
________________________________________________。
（6）图乙的器材可研究_____________________的影响。
通过实验得到的结论是_______
______________________.
16.了解到“重力势能”知识的小东同学，想用身边的器材（铅球），来探究影响重力势能大小的因素，其探究程序如下：
（1）猜想：
影响重力势能大小的因素可能有：
a、重力势能大小可能与物体的质量有关
b、重力势能大小可能与物体的高度有关
（2）实验提供的实心铅球有2kg、2kg、3kg各一个，细沙（足够多）、刻度尺、两个相同大纸盒，请你利用上述器材，帮他设计实验方案、验证猜想、完成实验步骤：
A、将适量的沙子放进大纸盒里拨平；
B、取质量为_______________的铅球各一个，将两球分别对准纸盒位置提高到相同高度然后放手，用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较；
C、取质量为_______________的铅球各一个，将两球分别对准纸盒位置提高到不同高度然后放手，用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较.
（3）通过对该实验的探究，B步骤得到的结论是：
重力势能跟__________________有关；C步骤得出的结论是：
重力势能跟__________________________有关。
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