力学实验专题.docx
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力学实验专题
力学试验专题
一．解答题（共25小题）
1．（2013•宁夏）某同学收藏有一块精美的“太白醉酒”贺兰石工艺品，如图所示．为测量这块贺兰石的密度，他进行如下实验：
（g取10N/kg）
（1）将贺兰石挂在弹簧测力计下，如图甲所示，测得它的质量为 _________ g；
（2）接着利用图乙所示的方法将贺兰石没人水中，收集它排出的水，倒入量筒中，如图丙．这块贺兰石的体积为 _________ ml，由此测出贺兰石的密度为 _________ kg/m3．
（3）上述测量体积的方法，产生误差的主要原因是什么？
（4）请你说出一种更好的测这块贺兰石体积的具体方法
2．（2013•铁岭）下面是小丽同学测量合金块密度的实验，请你将实验过程补充完整．
（1）她把天平放在水平台上，发现指针偏向分度盘中线右侧，马上调节平衡螺母，你认为小丽在操作上的明显错误是； _________ ．改正错误后，若指针偏向分度盘中线的左侧，她应该向 _________ 调节平衡螺母．
（2）如图甲所示，用调好的天平测出合金块的质量为 _________ g．
（3）如图乙、丙所示，用量筒测合金块的体积，从而算出合金块的密度为 _________ kg/m3．
（4）实验结束后，她还想测量一个小笔帽的密度，由于笔帽很小，无法用天平和量筒直接测量它的质量和体积．但是善于观察的小丽发现笔帽在水中下沉，而在老师给定的盐水中却漂浮．她经过认真思考，在没有使用量筒的前提下，利用合金块（合金块的体积可以用V金表示，质量用m金表示，密度用ρ金表示）就测出了笔帽的密度．请你帮她完成实验．
①将笔帽放入装有适量盐水的烧杯中，缓慢倒入适量的水并搅拌使盐水均匀，待盐水稳定后，根据笔帽的浮沉情况，不断加水或加盐水，经反复调试，使笔帽最终恰好能在盐水中 _________ ．
②取出笔帽，将 _________ 放在天平的左盘测出其质量为m1．
③用细线将合金块系住 _________ ，天平再次平衡时，右盘砝码的总质量加游码所对的刻度值m2．
④笔帽密度表达式；ρ笔帽= _________ （用物理量的符号表示）．
3．（2012•株洲）小军利用天平、水和烧杯来测量一不规则小石块的密度，请将他的实验步骤补充完整．
（1）把托盘天平放在水平台面上，将标尺上的游码移到零刻度处，调节天平的 _________ 使天平平衡．
（2）用天平测量小石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码如图1所示，则小石块的质量为 _________ g．
（3）如图2所示：
a．往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面到达的位置上作标记；
b．取出小石块，测得烧杯和水的总质量为153g；
c．往烧杯中加水，直到标记处，再测出此时烧杯和水的总质量为183g；
d．计算出小石块的体积为 _________ cm3．
（4）用密度公式计算出小石块的密度为 _________ g/cm3．
4．（2013•株洲）用以下器材：
足够的待测液体，带砝码的托盘天平，一个空玻璃杯，足够的水，测量某液体的密度．请将以下实验步骤补充完整：
（1）用天平称出空玻璃杯的质量为150g，往玻璃杯中倒满水，用天平测出玻璃杯和水的总质量为200g，求出玻璃杯的容积为 _________ cm3；
（2）将水全部倒出，再注满待测液体，待天平平衡后，右盘中的砝码和标尺的刻度如图所示，读出玻璃杯和液体的总质量为 _________ g；
（3）用密度公式计算出待测液体的密度为 _________ g/cm3；
（4）在实验的过程中，下列做法可能会引起实验误差的是 _________ ．
A．天平应该水平放置；
B．天平使用前要调节平衡螺母使衡量平衡；
C．先测量盛满水的杯子总质量，倒出水后，再测出空玻璃杯的质量．
5．（2013•牡丹江）在学习了测量物质密度后，爱探究的小明想测出某种未知液体的密度，具体操作如下：
（1）测液体质量：
天平平衡时，放在右盘中的砝码大小和游码的位置如图甲所示，则称得烧杯和液体的质量m为 _________ g．
（2）测液体体积：
将烧杯中的液体全部倒入量筒中，液面达到的位置如图乙所示，则该液体的体积V为 _________ mL，尽管体积测量方法正确，但大家对他的实验过程及结果进行评估时，发现液体的体积测量值比它的实际值要 _________ （选填“偏大”或“偏小”）．
（3）小明对测量方法进行修正后，测出了几组实验数据，并根据测量结果作出了“m﹣V”图象，如图丙所示，由图象可知该液体的密度为 _________ g/cm3．
6．（2012•漳州）在“测量食用油密度”的实验中：
（1）小方所在的实验小组的实验方案如下：
①用调节好的托盘天平测出烧杯和食用油的总质量m1为42.6g；
②将烧杯中的一部份食用油倒入量筒，量筒中食用油的体积V如图甲所示；
③再用调节好的托盘天平，测出烧杯和剩余食用油的质量m2，天平平衡时，右盘砝码和游码的示数如图乙所示．
请将实验数据及测量结果填入表中：
烧杯和食用油的
总质量m1/g
烧杯和剩余食用油的
质量m2/g
量筒中食用油的
体积V/cm3
食用油的密度
ρ/（g•cm﹣3）
42.6
_________
_________
_________
（2）小宇所在的实验小组的实验方案如下：
①用调节好的托盘天平测出空烧杯的质量m1′；
②向烧杯中倒入一些食用油，测出烧杯和食用油总质量m2′；
③将烧杯中的食用油倒入量筒，测出食用油的体积V′；
④根据测量结果计算出食用油的密度ρ′．
你认为小宇所在实验小组测出的食用油密度值比真实值偏 _________ （选填“大”或“小”），原因是 _________ ．
7．（2012•重庆）在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，某小组同学用如图所示的装置，将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中，为了便于操作和准确收集数据，用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积．他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积．实验数据记录在下表中．
液体种类
实验序号
物体重力
G物（N）
弹簧测力计示数F（N）
物体受到浮力F浮（N）
排开液体体积V排（cm3）
水
ρ水=1.0g/cm3
1
2
1.5
50
2
1.0
1.0
100
3
0.5
1.5
150
酒精
ρ酒精=0.8g/cm3
4
2
1.6
0.4
50
5
1.2
0.8
100
6
0.8
1.2
150
（1）分析表中数据，实验所用物体的重力为 _________ N，第一次实验中物体所受的浮力F浮= _________ N．
（2）分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）可初步得出结论：
当液体的种类相同时，排开液体的体积越 _________ ，浸在液体中的物体受到的浮力越大；分析比较实验序号 _________ 可初步得出结论：
当排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大．
（3）请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G排= _________ N．通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系，还可以验证 _________ 原理．
（4）本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是为了 _________ （选填字母序号）．
A．寻找普遍规律
B．取平均值减小误差
（5）实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越 _________ ．于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物块，如图甲所示；当他把物块浸没在水中时，如图乙所示，弹簧测力计的读数为0.5N，他就在0.5N处对应标上1.0g/cm3的字样；当他把物块浸没在酒精中时，如图丙所示，应该在弹簧测力计刻度盘的 _________ N处对应标上0.8g/cm3字样，聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤．
8．（2012•枣庄）小李同学为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中（水足够深），如图1所示，在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的深度h和相应的弹簧测力计示数F，实验数据如表：
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
h（cm）
0
2
4
6
8
10
12
14
F（N）
7.75
7.25
6.75
6.25
5.75
5.25
5.25
5.25
（1）分析上表数据及相关条件，可知物体重 _________ N；
（2）第4次实验时，物体受到的浮力是 _________ N；
（3）金属块完全浸没在水中时所受浮力为 _________ N；
（4）分析表中第1列到第8列数据及相关条件，可知弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h的关系可用图2中的图象 _________ 来反映．
9．（2007•武汉）小明想：
浮力是液体对物体向上的托力，而物体间力的作用是相互的，所以物体对液体一定有向下的压力，那么浮力的大小和物体对液体压力的大小有什么关系呢？
（1）小明和小红利用烧杯、水、天平、合金圆柱体、细线和弹簧测力计，进行了如下探究：
①在烧杯中盛适量水，用天平测出烧杯和水的总质量m1；
②用弹簧测力计测出圆柱体的重力G；
③如图所示，将圆柱体部分浸入烧杯的水中，静止在某一深度，记下弹簧测力计的示数F，则圆柱体所受水的浮力为 _________ （用弹簧测力计所测得的量来表示）；此时向天平的右盘加上适量的砝码，使天平重新平衡，记下天平的读数m2，则圆柱体对水的压力为 _________ （用天平所测得的量来表示）．
（2）下表为小明和小红记录的实验数据：
（表中h2＞h1）
圆柱体的位置
圆柱体的重力G/N
弹簧测力计的示数F/N
烧杯和水的总质量m1/g
天平的读数m2/g
圆柱体部分浸入
2.6
2.4
180
200
圆柱体浸没深度h1
2.6
2.2
180
220
圆柱体浸没深度h2
2.6
2.2
180
220
①通过分析表格中数据，可得出：
浮力的大小 _________ （选填“大于”、“小于”或“等于”）物体对液体压力的大小；此外你还可以得出的结论有：
_________ （写出一条即可）．
②由表格中的数据可知，该圆柱体的密度为 _________ ．
10．（2012•宿迁）在探究“影响液体内部压强大小的因素“实验中：
（1）如图甲用手按压强计的橡皮膜，U型管内水面出现高度差；将橡皮膜放入酒精中，U型管内水面也出现高度差，这说明 _________ ；这种研究问题的方法是 _________ 法；
（2）若在使用压强计前发现U型管中有高度差，通过 _________ 方法可以进行调节①从U型管内向外倒出适量水；②拆除软管重新安装；③向U型管内加适量水；
（3）比较乙、丙实验可知，液体内部压强与液体的 _________ 有关；比较丙、丁实验可知，液体内部压强与液体的 _________ 有关．
11．（2009•攀枝花）某小组同学用水、盐水、两种不同形状的容器和指针式压强计验证液体内部压强的规律．压强计指针顺时针偏转的角度越大，表示压强越大．他们的研究情况如图（a）、（b）、（c）、（d）所示．
（1）根据图 _________ 可验证：
当深度相同时，同种液体内部压强与容器形状无关．
（2）根据图（b）、（c）可验证：
同种液体，液体内部压强随 _________ 的增大而增大．
（3）根据图（b）、（d）可验证：
当深度相同时，液体密度越大压强 _________ ．
（4）若在图 _________ 中的容器内轻轻放入一木块，压强计指针偏转的角度会增大．（选填“（a）”、“（b）”、“（c）”或“（d）”）
12．（2012•贵州）在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，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，通过观察图（a）、（b）后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论．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．
请你根据已学过的压强知识分析：
（1）小明和小华是根据 _________ 来比较压力的作用效果的．
（2）造成前后两个结论不一致的原因是 _________ ．
（3）设图（b）中小桌对海棉的压强是Pb，图（c）中小桌对木板的压强是Pc，则Pb _________ Pc（小于/等于/大于）．
（4）比较图（b）和图（c）可知，根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是：
_________ ．
13．（2011•襄阳）小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验．如图1所示．
（1）实验中小明是通过观察 _________ 来比较压力作用效果的．
（2）比较甲、乙两图所示实验，能够得到的结论是 _________ ．
（3）若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应通过比较图 _________ 所示实验．
（4）小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，如图2所示．他发现它们对泡沫的压力作用效果相同，由此他得出的结论是：
压力作用效果与受力面积无关．你认为他在探究过程中存在的问题是 _________ ．
14．（2011•芜湖）人类对“运动和力的关系”的认识就经历了一个曲折漫长的探索过程．
（1）古希腊哲学家亚里士多德认为：
_________ ．这一根据生活经验和事物表象得出的错误观点被人们沿用了近2000年．
（2）十七世纪，伽利略通过理想斜面实验，正确地揭示了“运动和力的关系”．如图所示，伽利略的斜面实验有如下步骤：
①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度．
②两个对接的斜面，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面．
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去．
上述步骤中，有的属于可靠事实，有的则是科学推论．将这些事实和推论进行分类排序，以下正确的是 _________
A．事实②→事实①→推论③→推论④
B．事实②→推论①→推论③→推论④
C．事实②→推论①→推论④→推论③
D．事实②→推论③→推论①→推论④
（3）伽利略得出：
运动物体如果不受其它物体的作用，将会 _________ ．伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法．
15．小宇骑车不踩踏脚板，在水平路面上也能滑行一段距离．于是他猜想滑行的距离不仅与路面的粗糙程度有关还可能与初始速度有关．为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度，请你观察小车由斜面滑下后在水平面上滑行的实验现象思考后回答：
（1）为了探究滑行距离与小车初速度的关系，他先后三次将小车从 _________ 处释放，比较小车在 _________ 面上滑行的路程长短（选填“同一粗糙”或“不同粗糙”）．
（2）为了探究与水平面的粗糙程度关系．①三次实验是将小车从斜面上的 _________ 处释放；②三次实验中，小车在 _________ 表面上运动时受到的摩擦力最大，小车速度改变越 _________ （选填“快”或“慢”）；③进一步推理可知，若水平面光滑无摩擦，则小车会在水平面上做 _________ 运动．
（3）在上述
（2）的三次实验中，若毛巾的摩擦力对小车做的功为W1，木板的摩擦力对小车做的功为W2，则W1 _________ W2（选填“＞”、“=”或“＜”）、
（4）实验后小宇猜想：
小车在水平面上的滑行距离，除了与上述两个因素有关外，还可能与质量有关．为了验证这一猜想，小宇又做了如下实验：
在小车上加放数量不等的钩码后，让小车从同一高度由静止滑到水平的木板上，记录小车和钩码的总质量m和它在水平面的滑行距离S，记录数据如下：
质量m/kg
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
滑行距离s/m
0.42
0.41
0.43
0.42
0.43
0.42
0.42
①从上述数据分析，可以得到的结论是：
在初速度和接触面粗糙程度相同的条件下，物体在水平面上滑行的距离与物体的质量大小 _________ ；
②小宇同学反思上述实验后认为：
在上述（4）的实验探究中，加砝码后，压力增大导致摩擦力也随之增大、若是在初速度和所受到的摩擦阻力大小相同的条件下，物体的质量越大在水平面上滑行的距离将越远，因为在速度相同时，质量越大的物体具有的 _________ 越多．
16．在探究二力平衡的条件实验中，同学们设计了如图1所示实验．
（1）实验中需要通过调整 _________ 来改变小车受到的拉力F1、F2的大小．
（2）实验中，当小车处于 _________ 状态时，表明其处于平衡状态．
（3）实验中，保持F1与F2大小相等，将小车扭转一个角度．松手后，小车 _________ 保持平衡（选填“能”或“不能”）．
（4）部分同学还设计了如图2所示实验方案．图1和图2两种方案中， _________ 方案更合理．原因是：
该设计较好地排除了 _________ 对实验的影响．
17．（2011•莱芜）在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中：
（1）如图甲所示，用弹簧测力计拉木块在水平木板上做匀速直线运动，这时木块受到的摩擦力的大小 _________ （填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数．
（2）为探究“滑动摩擦力的大小与压力的关系”，在甲实验的基础上，下一步应进行的操作是 _________ ，然后用弹簧测力计拉木块在水平木板上做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数．
（3）为探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”，实验室提供的器材有：
a．表面平整的长木板；b．天平；c．带钩的长方体木块；d．带钩的正方体木块；e．弹簧测力计．应选用以上器材中的 _________ 进行实验探究．（填器材前面的字母代号）
（4）在山东省第一届物理创新实验大赛上，莱芜一同学对该实验进行了改进，其实验方法如图乙所示，请你说明这种改进的好处是 _________ ．
18．（2008•莆田）如图是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的三种情况．
实验记录如下：
实验过程
木板受到的压力/N
测力计示数/N
滑动摩擦力/N
甲
5
1
乙
2
丙
5
1.5
1.5
（1）请你把表格填完整；
（2）甲、乙实验结果表明相互接触的两物体间的压力越大，滑动摩擦力越 _________ ；
（3） _________ 实验结果表明滑动摩擦力的大小与两物体接触面的粗糙程度 _________ 关．
19．（2013•锦州）在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用两组滑轮组进行了5次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测定前4组数据，用二个动滑轮和二个定滑轮得第5组数据，测得数据如表：
实验次数
动滑轮重G动/N
物重G/N
钩码上升高度h/m
动力F/N
动力作用点移动距离s/m
滑轮组的机械效率η/%
1
0.5
1
0.1
0.7
0.3
47.6
2
0.5
1
0.2
0.7
0.6
47.6
3
0.5
2
0.1
1.1
0.3
60.6
4
0.5
4
0.1
2
0.3
①
5
1
4
0.1
②
0.5
（1）请根据前四组数据，在图甲中画出实验中滑轮组的绕绳方法．
（2）实验中应沿竖直方向 _________ 拉动弹簧测力计．
（3）表格中变化①处数据应为 _________ ；根据图乙中弹簧测力计可知编号②数据应为 _________ N．
（4）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 _________ 无关．
（5）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和 _________ 有关．
（6）有的同学认为：
“机械越省力，它的机械效率越高”．你认为这句话是 _________ 的（填“正确”或“错误”）．你是用小明收集的数据中 _________ 两组数据对比分析来判断的．
20．（2007•河北）小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图a所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：
实验
次数
物重
G/N
物体上升的高度h/cm
测力计的示数F/N
测力计移动的距离s/cm
1
6
3
2.5
9
2
6
5
2.5
17
3
6
8
2.5
24
（1）分析表中数据，回答以下问题：
①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是 _________ ；
②第3次实验中滑轮组的机械效率是 _________ ；
③滑轮组的机械效率与 _________ 无关．
（2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图b所示．
①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变 _________ ；
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率 _________ （选填“相同”或“不相同”），理由是：
_________ ．
21．（2010•龙岩）某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表：
实验次数
动滑轮重G动/N
钩码重
G物/N
钩码上升
高度h物/m
直接将钩码
举高做的功
W有用/J
动力
F动/N
动力作用点移动距离
S动/m
使用滑轮组动力做的功
W总/J
滑轮组的机械效率
η
1
0.53
1
0.1
0.1
0.7
0.3
0.21
47.6%
2
2
0.1
0.2
1.1
0.3
0.33
60.6%
3
4
0.1
0.4
2
0.3
0.6
66.6%
（1）请你在图中画出本实验的绕绳方法．
（2）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：
克服动滑轮的重所做的额外功 _________ （填“相同”或“不同”）；提升的物重增加时，克服摩擦和绳重所做的额外功变 _________ ，滑轮组的机械效率变 _________ ．
（3）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了 _________ ．（填字母）
A．减小摩擦B．多次测量取平均值减小误差C．获得多组数据归纳出物理规律
（4）由本实验 _________ （填“能”或“不能”）推断：
任何机械的机械效率跟物重均有关．
22．（2013•大连）在“探究杠杆平衡条件”实验中，利用在杠杆两端挂钩码的方法做实验，实验装置如图所示．
（1）调节杠杆在水平位置平衡时
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