人教版物理中考总复习 核心考点解析 必考实验专题02 力学实验Word文件下载.docx
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③老师认为表格中有一组数据是人为编造的,你认为是物体 (1/2/3/4)的这组,理由是 。
④分析表中有效实验数据,得出的结论是:
3.小秋为探究“运动与力的关系”,设计了如图的斜面实验。
让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的 滑下,这种研究问题的方法是 法(选填“微小量放大”、“模型”或“控制变量”)。
(2)比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越 (选填“远”或“近”),说明小车运动的速度改变得越 (选填“快”或“慢”)。
(3)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:
如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上 。
说明运动的物体 力来维持(选填“需要”、“不需要”)。
(4)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。
该定律
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
4.如图甲,浩浩为探究“阻力对物体运动的影响”,每次都让小车从斜面顶端由静止开始下滑,改变水平面的粗糙程度,测量小车在水平面上滑行的距离。
(1)如图乙,小车在木板上滑行的距离为 cm。
(2)实验时,小车每次都滑到水平面上运动,小车在竖直方向上受一对 ,其作用效果相互抵消,相当于小车只受阻力(f)的作用。
(即合外力F合=f)
(3)对比甲图可知:
小车所受阻力越小,运动的距离就越远,速度减小的就越 ,如果阻力为零,小车将 。
(4)浩浩评估实验时发现,本实验还可以探究物体速度变化快慢与阻力(合外力)的定量关系,在老师的指导下,他用类比的方法联想到:
物体运动的快慢等于路程与时间之比,用速度v来表示,那么速度变化快慢就等于速度的变化量与时间之比,用加速度a来表示,他重新实验对这个问题进行了研究,得到下表所示数据:
物理量
次数
水平
接触面
小车质量
m/(kg)
初速度
v0(m/s)
末速度
v1(m/s)
减速所用
时间t(s)
速度减小快慢a(m/s2)
阻力
f(N)
1
毛巾
0.04
10
0.4
2
棉布
0.2
5
3
木板
对数据进行定量研究,分析可知:
同一物体速度变化快慢(a)与阻力(f)的关系式为 。
(5)交流讨论时,薇薇说:
高速路上,满载的大货车很难停下来,而小轿车却容易得多。
试猜想,速度变化的快慢(a)可能还与 有关。
5.在“探究二力平衡的条件”活动中。
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于 状态,说明这两个力是相互平衡的。
由此,小明提出,能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件?
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的 和 的大小来进行比较。
研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出 的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去。
(3)为此,两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示,请你判断出他们改进的先后顺序:
(用字母表示),这样的改进是为了减小 对实验的影响。
(4)如图丙,是最终确认的实验方案。
此方案中,由于 ,故卡片的重力可忽略不计。
6.在探究“二力平衡的条件”的实验中,小明采用的实验装置如图所示。
(1)实验时,小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块两边所受的拉力 (填“相等”或“不相等”),木块处于静止状态。
小明再把右盘中的砝码换成一个质量较大的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 ,于是他把木块换成小车,并选择较 (填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面,继续完成实验。
(2)在左右两盘放入质量相等的砝码,再将小车水平 ,松手后,观察小车运动状态,这样做的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否能平衡。
(3)小明用轻质硬纸片代替图中的木块,两端的小盘中加质量相等的砝码时,硬纸片保持静止,用剪刀将硬纸片从中间剪开,发现分开后的硬纸片向相反方向运动,由此可以得到二力平衡的又一个条件:
7.针对“滑动摩擦力大小是与压力有关,还是与重力有关?
”这一问题,某物理兴趣小组的同学利用如图所示装置进行了探究,实验步骤和数据记录如表:
实验步骤
台式测力计示数F/N
金属盒重力G/N
弹簧测力计示数f/N
①
把金属盒放在质量不计的白纸上,在拉动白纸的过程中读出测力计的示数
4.8
1.9
②
将质量不计的氢气球系在金属盒上,重复步骤①的实验
3.2
1.2
③
氢气球仍系在金属盒上,往金属盒加入适量的沙子,使台式测力计的示数为4.8N,再重复步骤步骤①的实验
6.4
(1)此实验是根据二力平衡原理 (选填“间接地”或“直接地”)测出摩擦力大小;
(2)实验步骤②使用氢气球是为了改变 (选填“金属盒对纸的压力”或“金属盒的重力”);
(3)根据实验步骤②、③的数据 (选填“能”或“不能”)说明摩擦力大小与压力有关;
(4)要分析摩擦力大小与重力大小是否有关,应选择 两组数据进行分析;
(5)与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比,拉动白纸进行实验有许多优点,以下说法中不是其优点的是 (选填字母序号)。
A.不需要匀速拉动白纸
B.测力计位置和示数较稳定
C.拉动白纸时所用拉力较小,能省力
8.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,实验过程如图所示。
(1)在实验中应水平匀速直线拉动物体A,根据 原理测出滑动摩擦力的大小。
(2)比较甲、丙两次实验可以得出结论:
在 相同时,接触面越 ,滑动摩擦力越大。
(3)在甲、乙两次匀速直线拉动物体的过程中,如果速度相同,甲、乙两次的拉力功率P甲
(填“>”、“=”或“<”)P乙,乙图中物体B (填“受”或“不受”)摩擦力。
(4)将实验进行了如图丁所示的改进:
水平向左拉木板,木板相对于地面向左运动,物体A相对于地面保持静止,此时弹簧测力计的示数为0.8N,则物体A受到的滑动摩擦力是 N,方向 (填“向左”或
向右”),此过程中木板 (填“必须”或“不必”)匀速运动。
9.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。
如图所示。
(1)实验中小明是通过观察 来比较压力作用效果的,这种科学探究方法是 法。
(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 和 所示实验。
(4)小明同学实验时将物体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 。
10.老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。
小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。
(1)该同学通过观察 来反映压力的作用效果。
(2)如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制 大小相同,改变受力面积的大小。
从该实验中得出的结论是 。
以下实例中应用该结论的有 。
(选填字母)
A.菜刀要经常磨一磨B.书包要用宽的背带
C.汽车限重D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
(3)接下来小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,他的操作步骤是:
11.如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U型管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是 (选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得到;
液体的压强与 有关。
(4)比较 两图,可以得液体的压强与液体密度有关。
(5)已知图丁中U型管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa.(ρ水=1.0×
103kg/m3,ρ盐水=1.1×
103kg/m3,g=10N/kg)。
12.如图1所示,用微小压强计探究液体内部压强的特点。
(ρ盐水>ρ水)
(1)实验中,将液体内部的压强大小转换为用U型管两侧液面的 来表示。
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用 (选填“有色”或“无色”)。
(3)将探头放在图2所示液体内部的A、B位置,观察到U型管两侧液面的高度差hB>hA,经过多次实验观察到同样的现象,这说明同种液体內部的压强随 的增加而增大。
(4)将探头放在图2中所示液体内部等深的B、C位置,观察到U型管两侧液面的高度差hC hB(选填“<”、“=”或“>”),这是为了研究液体压强与液体 关系。
(5)由以上实验可知图2所示液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置 。
13.小明用2mL的注射器、量程为0~10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值,本实验的原理是二力平衡和p= 。
步骤一:
把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步骤二:
如图所示安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为5.2N。
步骤三:
用刻度尺测出注射器 长度为4.00cm
步骤四:
算出大气压强值为 Pa。
同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:
①将步骤一改为:
先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样便于 。
②取下橡皮帽,重复步骤二的操作,读得弹簧测力计的示数为0.3N由此可知,此时活塞所受到的 (摩擦力/大气压力)为0.3N。
小华根据改进后测得的数据,重新计算大气压的值。
14.物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。
测量方案如下:
A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
B.如图甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
请根据他们设计的方案回答以下问题:
(1)测量中,分析研究的是大气对 (选填“针筒”或“活塞”)的压力,当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物,研究对象处于 状态。
若不考虑其它因素,根据 的知识可知,研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。
(2)实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
同学们联想到去医院打针的情景,可采取简单的办法将注射器内空气排尽。
你的方法是 。
(3)测量前,有同学建议在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处:
一是活塞的密封性好;
二是可以 。
实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小 对实验的影响,从而提高实验的精确程度。
(4)若同学们用图乙中B注射器在测量时,弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动。
可改用图乙中的 (选填“A”或“C”)注射器。
用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p= 。
15.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下猜想:
①可能跟物体浸没在液体中的深度有关
②可能跟物体的密度有关
③可能跟物体的体积有关;
④可能跟物体浸在液体中的体积有关;
⑤可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想,某小组同学利用下列器材做了如图所示的实验:
(g取10N/kg,水的密度为1.0×
103kg/m3)
(1)分析比较实验C与D,可以验证猜想 是错误的;
分析比较实验C与E,可以验证猜想 是正确的。
(选填猜想序号①②③④⑤)
(2)根据A与C两图所标的实验数据,可知A物体浸没在水中所受的浮力为 N,物体的体积为 m3,物体的密度为 kg/m3。
16.小明学习了浮力知识后,利用家中的物品做了几个小实验。
(1)小明把小萝卜放入水中,小萝卜漂浮在水面上,此时它受到的浮力为F浮,重力是G萝,那么F浮 G萝(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)小明把小萝卜从水里捞出擦干,再放入足够多的白酒中,小萝卜沉底了,此时排开白酒的体积V排与小萝卜的体积V萝的关系是V排 V萝(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)小明还想测量小萝卜的密度,于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔。
具体做法如下:
①如图甲所示,在茶杯中倒入适量的水,在水面处用记号笔做好标记,用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0;
②如图乙所示,将小萝卜轻轻地放入水中静止后,用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1;
③将茶杯中的水全部倒出,取出小萝卜擦干,再向杯中慢慢地倒入白酒直至 为止;
④如图丙所示,将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后,用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2。
(4)水的密度用ρ水来表示,请你用ρ水、h0、h1、h2写出小萝卜的密度表达式ρ萝= 。
17.图甲是探究“影响动能大小因素”的实验装置。
(1)本实验中小球A的动能大小通过木块B在水平桌面上 来体现。
若不用木块B,在桌面上铺一条毛巾, (填”可以”或“不可以”)用小球A在毛巾表面滚动的距离来体现。
(2)将小球A放在同一斜面上 (填“相同”或“不同”)高度处由静止释放,目的是使小球在撞击木块B时速度不同,通过实验现象可以得出结论:
质量相同的物体, ,动能越大。
(3)善于动脑的小明设计了如图乙所示的方案:
用同一个钢球两次将同一弹簧压到不同程度,两次实验弹簧具有的弹性势能 (填“相同”或“不同”),放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同,从而验证了动能与速度的关系。
接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度,放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块,这样做 (填“能”或“不能”)验证动能与质量的关系。
18.小夏同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想。
猜想一:
物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二:
物体的重力势能与物体的下落高度有关
猜想三:
物体的重力势能与物体的运动路径有关
为此小夏设计了如图所示的实验:
用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放,其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。
实验数据如下表:
实验序号
铅球代号
铅球质量/g
下落高度/m
陷入沙中的深度/m
A
200
0.5
B
400
C
④
D
(1)本实验中,采用的研究问题的方法是 。
(写出一种方法即可)
(2)本实验中,铅球的重力势能大小是通过 来反映的。
(3)为验证猜想二,应比较 (填实验序号),得到的结论是:
当物体质量相同时, 。
(4)比较③④,得到的结论是 。
(5)经进一步实验和分析,小夏大胆给出重力势能(Ep)的表达式“Ep=mgh”,并去办公室询问了老师,得以证实,小夏高兴不已,回到教室后,根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能,其中B球的动能为 J.(忽略空气阻力,g=10N/kg)
19.探究杠杆的平衡条件
(1)杠杆两端的螺母作用是 。
(2)小明用如图甲所示装置,进行实验并收集了下表中的数据,分析数据可知,杠杆的平衡条件是 。
(3)小明又用如图乙所示装置进行实验,请在图中画出拉F的力臂,弹簧测力计的读数应是 N.(一个钩码重0.5N)
(4)如图丙所示,小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币,杠杆仍在水平位置平衡。
她用刻度尺测出L1和L2,则2L1 (选填“>”“<”或“=”)3L2。
实验次数
动力/N
动力臂/m
阻力/N
阻力臂/m
0.15
1.5
3.0
2.0
【拓展】探究了杠杆的平衡条件后,小红对天平上游码的质量进行了计算,她用刻度尺测出L1和L2(如图丁所示),则游码的质量为 g。
20.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲,把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点,其目的是消除 对实验的影响。
为了方便直接测出力臂,实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,当在A处挂上钩码后杠杆转动,说明力能改变物体的 。
(2)图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡,若在A处下方再挂一个相同的钩码,为使杠杆保持水平平衡,需将挂在B处的钩码向右移动 格。
当杠杆平衡、钩码静止时,挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对 力。
(3)如图丙,小明取下B处钩码,改用弹簧测力计钩在C处,使杠杆再次在水平位置平衡,弹簧测计示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)1N,如果竖直向上拉动弹簧测力计,它是 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)(每个钩码重0.5N)。
(4)小明经过多次实验,分析实验数据后得出了杠杆平衡条件 。
21.如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。
测得的实验数据如表。
物重G/N
物体上升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
0.6
0.3
55.6%
66.7%
4
1.8
(1)实验过程中,应竖直向上 拉动弹簧测力计。
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是 。
(3)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重 ,滑轮组的机械效率越高。
(4)若在第三次实验中,物体上升的速度为0.1m/s,则拉力F的功率为 W
(5)创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是 。
(填字母)
A.测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方
B.弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C.所使用的动滑轮的重力小于智慧小组
22.在日常生活和工农业生产中,提高机械效率有着重要的意义。
提高机械效率,要从研究影响机械效率的因素出发,寻求办法。
(1)为了探究影响机械效率的因素,小明选取了大小相同的滑轮,利用图甲和图乙装置进行实验,并把数据整理记录在下表中。
实验
滑轮
材质
钩码重G/N
提升的高
度h/m
有用功
W有用/J
拉力
F/N
绳端移动
的距离s/m
总功
W总/J
机械效率。
η
铝
0.18
56%
67%
塑料
0.8
0.48
83%
2.1
0.42
95%
①比较1和2两次实验发现:
在所用滑轮组一定时,提升的钩码 ,机械效率越高。
②比较3和4两次实验发现:
滑轮组的机械效率还与 有关。
③比较 两次实验发现:
在所用滑轮组一定时,机械效率与提升钩码的高度无关。
④第5次实验室利用了图 的装置完成的,判断依据是 。
⑤利用图甲的装置,把重4N的物体用2.5N的拉力迅速拉起,滑轮组的机械效率为 。
可见如果没有刻度尺,只有测力计,也可以测量出滑轮组的机械效率。
(2)小明利用图丙装置实验发现:
斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。
保持斜面倾斜程度不变,可以采用 的方法减小摩擦,从而提高斜面的机械效率。
(3)实验表明:
额外功越小,总功越接近有用功:
进一步推理得出:
假设没有额外功,总功等于有用功;
可见使用任何机械都 。
下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是 。
A、焦耳定律
B、牛顿第一定律
C、阿基米德原理
D、欧姆定律
考点解析
1.形状规则、质量分布均匀的物体,它的重心在它的 几何中心 上。
图所示为质量分布均匀但形状不规则带有小孔的薄木板,请用细棉线、刻度尺、笔和铁架台来确定重心。
①用细棉线系住小孔将不规则的薄木板悬挂起来,当木板静止时,用笔和刻度尺在木板上画出重力的作用线AB;
②利用同样的方法再画出另一重力作用线CD 。
AB、CD的交点 即为薄木板的重心。
③ (填写序号)
解:
形状规则且质量分布均匀的物体,其重心才在物体的几何中心上。
(1)①用细棉线系住小孔将不规则的薄木板悬挂起来,当木板静止时,用笔和刻度尺在木板上画出重力的作用线AB;
②利用同样的方法再画出