人教版物理中考总复习资料 二轮复习专题09 力学实验题.docx
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人教版物理中考总复习资料二轮复习专题09力学实验题
专题（九） 力学实验题
能力点1:
重视实验技能,突出综合分析、探究过程的考查。
八上力学:
测量物体的平均速度和密度;八下力学:
运动和力的关系,液体压强特点及其实验探究,浮力、阿基米德原理、浮沉条件的结合——测量密度,杠杆、滑轮及动能实验。
能力点2:
获取材料信息——与高中知识衔接,考查学生理解、运用知识解决问题的能力（单摆、动能与势能、力的分解等）。
强化训练
类型一 课内力学测量型实验
1.【测平均速度】小梦利用如图T2-1所示的装置,测量小车运动的平均速度。
让小车从斜面上的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出小车在不同阶段的平均速度。
图T2-1
（1）应选择较小坡度的斜面,这样设计的目的是在实验中便于测量 。
（2）图中BC段的路程sBC= cm,如果测得小车通过BC段所用时间tBC=2s,则小车在BC段的平均速度vBC= cm/s。
（3）在测量小车到达B点所用的时间时,如果小车还没有到达B点时就停止计时,则测出AB段的平均速度vAB会偏 （选填“大”或“小”）。
（4）实验中应该多次测量,每次测量时必须让小车从 由静止开始下滑。
（5）vAC （选填“>”“<”或“=”）vAB。
2.【测密度】小丽同学在“测量鸡蛋的密度”实验中,进行了以下操作:
（1）将天平放在 桌面上,在天平托盘中分别放入不吸水的纸,把游码移到零刻度线处后指针静止时的情形如图T2-2甲所示,要使横梁平衡,应将横梁上的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节,直至天平水平平衡。
接着将鸡蛋放在天平左盘,在右盘中加减砝码并移动游码,直到天平重新恢复平衡,所加砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示,则被测鸡蛋的质量为 g。
图T2-2
（2）因可供选择的量筒口径较小,鸡蛋无法放入,小丽自制了一个溢水杯,采用如图丙所示的方法测量鸡蛋的体积,其具体做法是:
先在溢水杯中加水,直到水面恰好与溢水口 ,把量筒放在溢水口下方,将鸡蛋缓慢放入溢水杯中,鸡蛋最终沉入水底,量筒收集完从溢水杯溢出的水后,量筒内水面位置如图丙所示。
她所使用量筒的分度值为 mL,在读取量筒中水的体积时,视线应与液面 （选填“相平”或“不相平”）,鸡蛋的体积为 cm3。
（3）被测鸡蛋的密度为 g/cm3。
（4）若小丽用上述方法先测出鸡蛋的体积V,再取出溢水杯中的鸡蛋,放在天平的左盘,称出它的质量m,然后利用ρ=
计算出鸡蛋的密度。
用这种方法测得鸡蛋的密度与真实值相比会 。
3.【测密度】学习了密度知识后,张磊尝试利用身边的器材测量盐水和小石块的密度。
他找到一个圆柱形的硬质薄壁塑料茶杯,杯壁上标有间距相等的三条刻度线,最上端刻度线旁标有“600mL”字样。
他用这些器材进行了如下操作:
（g取10N/kg）
（1）他用刻度尺量出最上端刻度线距离杯底的高度如图ZT-3甲所示,则刻度尺示数为 cm,将空茶杯放在厨房电子秤上,厨房电子秤显示的示数为0.10kg。
图T2-3
（2）向杯中注入配制好的盐水直到液面到达最下端刻度线,此时厨房电子秤显示的示数为0.32kg,则可求得盐水密度为 kg/m3。
（3）向杯中轻放入一小石块,小石块沉到杯底,继续放入小石块,直到液面到达中间刻度线处,此时小石块全部在液面以下,此时厨房电子秤示数为0.82kg,则小石块的密度为 kg/m3。
（4）根据以上操作还可求得放入小石块后茶杯对厨房电子秤的压强为 Pa,盐水在杯底处产生的压强为
Pa。
4.【测滑轮组机械效率】在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用同一滑轮组提升不同钩码,分别做了如图T2-4所示的甲、乙、丙3次实验,实验数据记录如下表:
图T2-4
物理量
次数
钩码所受的重
力G/N
钩码上升高度
h/m
拉力F/N
绳端移动的距
离s/m
机械效
率η
1
2
0.05
1.0
0.15
66.7%
2
4
0.05
1.7
0.15
78.4%
3
6
0.05
①
0.15
②
（1）实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计,使钩码升高。
（2）表格中编号①处数据应为 ,编号②处数据应为 。
（3）分析以上实验数据可以得出如下结论:
同一滑轮组的机械效率主要与 有关。
（4）若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
类型二 课内力学探究类实验
5.【探究滑动摩擦力的影响因素】在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图T2-5甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板,实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
图T2-5
（1）同组的小芳发现小英在第1次实验中出现了如图乙所示的操作,小英操作中的错误是 。
（2）比较第1、2两次实验,是为了探究 对滑动摩擦力大小的影响。
（3）比较第 （填图甲中实验序号）两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
（4）小英刚做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图丙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丁所示,则木块在第7s时受到的摩擦力为 N。
（5）小芳同学将实验方法进行了改进,实验装置如图戊所示,将弹簧测力计一端固定,另一端通过细线拉住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,实验中长木板 （选填“需要”或“不需要”）做匀速直线运动。
此时木块受到的摩擦力大小为 N。
6.【探究力与运动关系实验】小宇骑车时发现,不踩脚踏板,车也能滑行一段距离,他在不同的路面上多次尝试后猜想:
车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。
为探究其中的奥秘,他在水平桌面上搭成一斜面,用小球做实验,并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度,如图T2-6甲所示。
图T2-6
（1）为了探究小球在水平面上的运动距离与速度的关系,小宇应先后三次将小球从斜面的 （选填“同一”或“不同”）高度处由静止释放,比较小球在 （选填“同一”或“不同”）粗糙面上运动的距离。
（2）为探究小球在水平面上运动距离与水平面粗糙程度的关系,小宇应先后三次将小球从斜面上的 （选填“同一”或“不同”）高度处由静止释放;小宇认为,通过进一步推理可以得出结论:
运动的物体如果不受阻力作用,将 。
（3）在上述
（2）的三次实验中,若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1,克服木板的摩擦力做的功为W2,则W1_________ （选填“大于”“等于”或“小于”）W2。
（4）为了模拟探究汽车超速带来的安全隐患,李斌同学设计了如图乙所示的探究实验:
将A、B两个小球先后从同一装置上高分别为hA、hB的位置滚下（mAhB）,推动小木块运动一段距离后静止。
同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题,理由是 。
7.【探究浮力大小的影响因素】喜欢书法的小明同学用压纸石块进行了如图T2-7所示的测量与探究活动。
图T2-7
（1）小明在学校用天平和量筒测量压纸石块的密度:
①将托盘天平置于水平桌面上,游码移至零刻度线处,发现指针偏向分度盘右侧,他应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节,直至横梁平衡;
②将石块放在天平的 （选填“左”或“右”）盘,在另一盘中增减砝码并移动游码,直至横梁再次平衡,此时所加砝码质量和游码位置如图甲所示,则石块的质量m= g;
③他向量筒中倒入40mL的水,将石块缓慢浸没在水中,如图乙所示,则石块的体积V= cm3,
根据密度公式ρ=
可算出它的密度。
（2）小明回家后用操作方便、精确度高的电子秤和同一块压纸石块探究影响浮力大小的因素:
①他将搅匀的糖水倒入柱形杯中,置于电子秤上,如图丙所示;
②用体积不计的细线系好石块,并缓慢浸入糖水中直至刚好浸没的过程中,电子秤示数逐渐增大,则糖水对杯底的压力 （选填“逐渐增大”“保持不变”或“逐渐减小”）,说明石块所受浮力大小与 有关,当石块处于如图丁所示位置时,石块所受浮力的大小为 N。
（g取10N/kg）
③他在石块沉入杯底,松开细线,如图戊所示,便开始写探究报告;
④完成探究报告后,他将石块从糖水中缓慢提升。
细心的小明发现石块离开杯底至露出液面前,电子秤示数一直减小,这说明石块在放置一段时间的糖水中受到的浮力大小与浸没深度 （选填“有关”或“无关”）,造成这个结果的主要原因可能是 。
8.【探究浮力与排开液体重力的关系】如图T2-8A、B、C、D、E所示是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。
图T2-8
（1）由 两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力,且F浮= N。
由 两步骤可得出物块排开水所受的重力G排。
比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。
（2）如图T2-9所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据绘制出的弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像。
图T2-9
分析图像可得:
在物块没有浸没之前,h增大时,弹簧测力计示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
当h=4cm时,物块所受的浮力为 N;浸没后,h继续增大时,弹簧测力计示数为 N,该圆柱体物块的高度是 cm。
9.【探究杠杆的平衡条件】学习了杠杆知识后,小明和小红想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T2-10甲所示装置进行了实验,并收集了如下表所示的数据,分析数据可知,杠杆的平衡条件是 。
（用字母表示）
图T2-10
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力l2臂/m
1
0.5
0.2
1.0
0.1
2
1.0
0.15
1.5
0.1
3
3.0
0.1
2.0
0.15
（3）小明又用如图乙所示装置进行实验。
请在图乙中画出拉力F的力臂l,弹簧测力计的示数应为 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。
她用刻度尺测出硬币边缘到支点O'的距离分别为L1和L2,则2L1 （选填“>”“<”或“=”）3L2。
类型三 课内力学设计实验
10.[2019·河北]形状规则、质量分布均匀的物体,它的重心在它的 上。
如图T2-11所示为质量分布均匀但形状不规则且带有三个小孔的薄木板,请用细棉线、刻度尺、笔和铁架台来确定它的重心。
图T2-11
（1）操作方法:
。
（2）判断方法:
即为薄木板的重心。
（3）实验中没有用到的物理知识有 。
①二力平衡的条件
②重力的方向是竖直向下的
③重力的大小跟物体质量成正比
11.学习了液体压强的知识后,小明想利用生活中的矿泉水瓶来探究液体压强与深度的关系,请你帮他设计实验并写出实验步骤、现象和结论。
实验步骤:
。
实验现象:
。
实验结论:
。
若在矿泉水瓶的相同高度扎数个小孔,是为了探究 。
12.用一根较长的软透明塑料管判断家里的窗台是否水平。
（1）实验步骤:
。
（2）实验结论:
①若窗台水平, 。
②若窗台不水平, 。
（3）实验中利用的物理知识是 原理。
类型四 课外力学新情景实验
13.如图T2-12甲所示是科技迷小明制作的“真空炮”模型。
在一根两端开口、内壁光滑、水平放置的透明塑料管左端管口处,放置一枚弹丸,管口两端各有一块可自由开合的挡板,靠近管口右端连接一抽气机。
抽气一段时间后,迅速将挡板1打开,弹丸便可冲开挡板2从右端管口射出。
弹丸从管口射出的出口速度与哪些因素有关呢?
小明提出了如下猜想:
A.与弹丸的形状有关;
B.与弹丸的直径有关;
C.与塑料管的长度有关。
小明在塑料管壁两侧安装了多套光电传感计时器,用于测量弹丸在管中不同位置的运动速度。
图T2-12
（1）抽出挡板1时,弹丸冲出管口的动力来自于其两侧气体的 。
（2）探究猜想A时,控制其他因素相同,分别用球形与弹头形弹丸进行实验,测得弹丸速度大小随运动位置变化关系的图像如图乙所示,则出口速度较大的是 弹丸。
（3）探究猜想B时,小明仅换用底面直径不同的两枚弹头形弹丸重复上述实验,发现直径越小的弹丸,出口速度越小。
分析产生上述实验现象的原因,小明认识到:
外界气体对弹丸的压强 （选填“变大”“变小”或“不变”）,直径越小,弹丸受力面积越小,产生的推力越 ,因此出口速度越小。
14.实验表明:
密度大于液体的固体球浸没在液体中,开始时是竖直加速下沉,但随着下沉速度变大,其所受的阻力也变大,到一定深度后开始匀速下沉。
下表是某兴趣小组在探究固体球在水中竖直匀速下沉时的速度与固体球的半径、密度的关系时记录的数据。
（g取10N/kg）
次序
固体球的半径r/（10-3m）
固体球的密度ρ/（kg·m-3）
固体球匀速下沉的速度v/（m·s-1）
1
0.5
2.0×103
0.55
2
1.0
2.0×103
2.20
3
1.5
2.0×103
4.95
4
0.5
3.0×103
1.10
5
1.0
3.0×103
4.40
6
0.5
4.0×103
1.65
7
1.0
4.0×103
6.60
（1）固体球浸没在水中竖直匀速下沉时受到的力 （选填“是”或“不是”）平衡力;若固体球的体积为0.1cm3、密度为2.0×103kg/m3,则此球质量m= g,浸没在水中竖直匀速下沉时所受到的浮力F浮= N,阻力f= N。
（2）由第1、2、3三组数据可知:
密度相同的固体球浸没在水中匀速下沉时的速度与固体球 成正比。
（3）结合表格数据分析,若固体球的半径为1.5×10-3m,密度为3.0×103kg/m3,则其浸没在水中匀速下沉的速度是
m/s。
类型五 课外初高衔接类实验
15.同学们课余要做一个周期为1s的摆,即在一条长绳的一端系一个小铁块,让铁块来回摆动（如图T2-13所示）,摆动一个来回所用的时间为1s。
小梦做好绳长为40cm的摆后,当摆动幅度为10cm时测得周期为1.3s,小梦调整了绳子的长度后仍然让摆动幅度为10cm继续做实验,实验数据记录如下表:
图T2-13
实验次数
1
2
3
4
绳子长度/cm
20
40
60
摆动周期/s
0.9
1.3
1.5
（1）分析表格中数据,小梦第4次实验时绳子的长度应该比第3次实验时的 。
（2）（多选）做完实验后,小梦觉得摆的周期较短,用停表不易准确测量,于是想到测铁块来回摆动10次的时间再除以10作为周期就准确得多,小梦的这种测量方法与图T2-14所示 （填选项前字母）的方法使测量结果准确的原理相同。
图T2-14
A.如图甲所示,用游标卡尺测量一张纸的厚度
B.如图乙所示,测量形状不规则小固体的密度
C.用图丙所示的方法测量细金属丝的直径
D.三个同学测量同一支铅笔的长度后取平均值作为铅笔长度的测量值
（3）小梦在用以上方法测量摆的周期时又发现,第10次的摆动幅度明显比第1次的摆动幅度小。
她想:
摆动幅度变小,摆的周期会不会也变短?
对测量结果会不会产生影响?
就这一问题你的猜想是 。
你作出这一猜想的依据是 。
16.小明在玩“水枪”玩具时,发现“水枪”水平放置,如果推动活塞的速度越快、水枪离地面的高度越高,水就会射得越远,据此,他提出了如下猜想:
在空中水平抛出的物体,落地的水平距离与抛出的初速度及抛出点离地面的高度有关。
为验证猜想,小明找来了如图T2-15所示装置进行实验。
图T2-15
（1）让小球从斜槽上自由滚下,是为了使小球到达水平槽时具有一定的 ;小球从斜槽上滚下时,重力势能
（选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）保持 不变,分别让同一小球从斜槽上A、B、C位置由静止自由滚下,测出小球落地的水平距离分别为sA、sB、sC,发现sA>sB>sC,这表明:
空中水平抛出的物体,落地的水平距离与 有关。
（3）逐步降低抛出点离地面的高度,分别记为h1、h2、h3,每次都让同一小球从斜槽上A位置由静止自由滚下,分别测出小球落地的水平距离s1、s2、s3,发现s1>s2>s3。
这表明:
空中水平抛出的物体,落地的水平距离与_______
有关。
（4）若在水平槽上铺上毛巾,使抛出点离地面的高度为h3,让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下,测出小球落地的水平距离为s4。
根据上述实验的结果,则s4 （选填“>”“<”或“=”）s3。
【参考答案】
1.
（1）小车的运动时间
（2）40.0 20
（3）大
（4）同一位置
（5）>
2.
（1）水平 右 42
（2）相平 2 相平 40
（3）1.05 （4）偏大
[解析]
（1）由图甲可知,天平指针静止时指向中央刻度线的左侧,则横梁右侧上翘,需将平衡螺母向上翘的右端调节,使天平重新平衡。
鸡蛋质量等于砝码质量与游码在标尺上所对刻度值之和,即m鸡蛋=20g+20g+2g=42g。
（2）为使鸡蛋放入溢水杯后溢出水的体积等于鸡蛋的体积,则放入鸡蛋前应向溢水杯加水至溢水口处。
由图丙可知,量筒的分度值为2mL,在读取量筒中水的体积时,视线应与液面相平,鸡蛋的体积等于量筒中水的体积,为40cm3。
（3）被测鸡蛋的密度为ρ鸡蛋=
=1.05g/cm3。
（4）取出溢水杯中的鸡蛋时,鸡蛋表面会沾有水,所测质量会偏大,故测得鸡蛋的密度也会偏大。
3.
（1）15.00
（2）1.1×103 （3）2.5×103
（4）2.05×103 1.1×103
[解析]
（1）由图甲可知,刻度尺的分度值为0.1cm,刻度尺示数为L=15.00cm。
（2）向杯中注入配制好的盐水直到液面到达最下端刻度线,则此时盐水的体积V盐水=200mL=200cm3=2×10-4m3,杯中盐水质量m盐水=m总-m杯=0.32kg-0.10kg=0.22kg,则盐水的密度为ρ盐水=
=1.1×
。
（3）不断向杯中轻放入小石块,直到液面到达中间刻度线处,且小石块均在液面下,则小石块的体积为V石=400mL-200mL=200mL=2×10-4m3,小石块质量m石=m总'-m总=0.82kg-0.32kg=0.5kg,则小石块密度ρ石=
=2.5×103kg/m3。
（4）放入小石块后茶杯对厨房电子秤的压力F=m总'g=0.82kg×10N/kg=8.2N,
茶杯的底面积S=
=40cm2=4×10-3m2,则茶杯对厨房电子秤的压强p=
=2.05×103Pa。
因杯上三刻度线间距离相同,则此时液面高度为h=10cm=0.1m,盐水在杯底处产生的压强为p盐水=ρ盐水gh
=1.1×103kg×10N/kg×0.1m=1.1×103Pa。
4.
（1）匀速
（2）2.4 83.3%
（3）所提物体的重力
（4）不变
[解析]
（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使弹簧测力计示数稳定,便于读数。
（2）由题图丙知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则弹簧测力计示数为2.4N;第3次实验中,滑轮组的机械效率η3=
≈83.3%。
（3）实验选用的是同一滑轮组,动滑轮的重力不变;由表中实验数据可知,同一滑轮组提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高,所以同一滑轮组的机械效率主要与提起物体的重力有关。
（4）若将此滑轮组换一种绕绳方法,动滑轮的重力不变,不计摩擦及绳重,由η=
可知,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率不变。
5.
（1）没有水平匀速拉动木块
（2）压力 （3）2、3 （4）3 （5）不需要 2.8
6.
（1）不同 同一
（2）同一 做匀速直线运动
（3）等于
（4）没有控制两个小球的质量相等
[解析]
（1）为了探究小球在水平面上的运动距离与速度的关系,应控制小球的速度不同,接触面粗糙程度相同,所以应让小球从不同高度处由静止释放,比较小球在相同粗糙面上运动的距离。
（2）为探究小球运动距离与水平面粗糙程度的关系,应控制小球的初速度相等,小宇应先后三次将小球从斜面上的同一高度处由静止释放。
由实验结果可知,接触面越光滑,摩擦力越小,小球运动的距离越大;若水平面光滑无摩擦,则小球不受阻力作用,运动速度的大小和方向不变,即做匀速直线运动。
（3）在本实验中,小球的动能都用来克服摩擦力做功,由于小球质量和速度相同,所以三次实验中小球的动能相同,做的功也相同。
（4）要模拟探究汽车超速带来的安全隐患,应使速度不同而质量相同的小球撞击木块,由题意知,小球的质量不同,这种设计不合理。
7.
（1）①左 ②左 53.4 ③20
（2）②逐渐增大 石块排开糖水的体积 0.214
④有关 放置一段时间后,糖水密度分布不均匀
8.
（1）B、D 1.2 A、E
（2）变小 0.8 3 6
[解析]
（1）由题图B知,圆柱体物块的重力G=4.2N,由图D知,物块完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数F示=3N,则物块浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F示=4.2N-3N=1.2N,所以由B、D两步骤可计算出物块浸没在水中时受到的浮力大小;物块排开水所受的重力G排等于桶和排开水的总重减去空桶的重力,故由A、E两步骤可得出物块排开水所受的重力G排。
（2）由题图知,物块在浸没前的下降过程中,即h<6cm时,弹簧测力计的示数逐渐变小,当h=4cm时,弹簧测力计的示数为3.4N,此时物块受到的浮力F浮'=G-F示'=4.2N-3.4N=0.8N;物块浸入的深度h≥6cm时,弹簧测力计的示数保持3N不变,所以,物块的高度为6cm。
9.
（1）调节杠杆在水平位置平衡
（2）F1l1=F2l2
（3）如图所示 2
（4）>
10.几何中心
（1）用细棉线系住薄木板的一个小孔,悬挂在铁架台上,用笔和刻度尺沿细棉线画出过小孔的竖直线L1,用同样的方法画出过另一小孔的竖直线L2
（2）两条直线L1、L2的交点 （3）③
11.实验步骤:
在矿泉水瓶的侧壁不同高度扎3个孔,向瓶内装满水,观察小孔喷出水的距离
实验现象:
小孔与液面间的距离越大,喷出水的距离越远
实验结论:
液体内部压强随深度的增加而增大
同一深度,液体向各个方向压强的大小关系
12.
（1）向塑料管中注入部分水,并将塑料管弯曲成U形,然后将U形塑料管的一侧软管中的水面与窗台一侧对齐,观察另一侧软管中的水面与窗台另一侧是否在同一水平面上
（2）①U形塑料管的另一侧软管中的水面与窗台另一侧在同一水平面上
②U形塑料管的另一侧软管中的水面与窗台另一侧不在同一水平面上
（3）连
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