北京初三物理各区二模试题力学设计性实验题汇总.docx
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北京初三物理各区二模试题力学设计性实验题汇总
2011年北京初三物理各区二模试题力学设计性实验题汇总
1.（2011昌平二模34题）如图19甲所示是用液体压强计测液体压强的实验，小华认为图19甲中使用的压强计不能直观比较液体中某两个液面的压强，为了同时观察、比较液体中某两个液面的压强大小，小华自己设计了一个实验装置，装置如图19乙所示，玻璃容器A的上、下表面分别用橡皮膜C和D封住，玻璃管B与玻璃容器A连通，B的上端配有一个密封小塞子E。
小华做实验前用塞子E塞住B的上端，当把装置至于水面下某一深度时，橡皮膜D向上突起，橡皮膜C也向上突起，如图19丙所示，请你简要分析出现橡皮膜C向液体一面凸起的这种现象的原因，并简述在不增加器材的情况下，如何简单改进此装置，就可以同时观察液体中某两个液面的压强大小了。
【答案】
原因：
实验前塞上塞子E时，容器中有一定量的气体，（1分）橡皮膜C上方的液体压强小于橡皮膜C下方气体产生压强；（1分）
改进措施：
测液体压强实验时，拔掉密封小塞子E，使容器内气体压强与外界大气压相等。
（1分）
2．（2011朝阳二模36题）小阳在一次实验中发现把一个铁块用细线系好挂在弹簧测力计下缓慢放入烧杯里的水中时，弹簧测力计的示数逐渐变小，于是小阳认为：
物体在液体中受到的浮力随物体浸入液体深度的增加而增大（实验装置如图23所示）。
可是一旁的小刚同学对他说，浮力的大小与物体浸入液体的深度无关。
要求：
只利用图示的装置，通过实验证明小阳的观点是错误的。
请你写出主要实验步骤和相应的实验现象。
（3分）
【答案】
（1）把挂在弹簧测力计下的小铁块浸没在水中，继续增加深度（但不接触烧杯的底部）（1分）
（2）弹簧测力计的示数保持不变，说明浮力的大小与深度无关（1分）
3．（2011朝阳二模37题）实验桌上有如下器材：
烧杯、系有细线的石块、六种密度小于石块且密度值不等的液体、密度计、弹簧测力计，请利用上述器材设计实验，证明“在排开液体的体积保持不变时，物体浸入液体所受到的浮力与液体密度成正比”。
要求：
（1）写出实验步骤；
（2）画出实验数据记录表
格。
（5分）
【答案】
（1）实验步骤：
（1）用调节好的弹簧测力计测量石块在空气中的重记为G并记入表格中；（1分）
（2）用密度计测量第一种液体的密度记为ρ1并记入表格中；用弹簧测力计提着石块，使石块浸没液体中，记下弹簧测力计的示数F1并记入表格中；（1分）
（3）用密度计测量第二种液体的密度记为ρ2并记入表格中；用弹簧测力计提着石块，使石块浸没液体中，记下弹簧测力计的示数F2并记入表格中；（1分）
（4）重复步骤（3），分别将ρ3——ρ6和F3——F6记入表格中；
（5）根据F浮=G-F计算石块所受浮力F浮1——F浮6；（1分）
（6）整理实验器材。
（2）实验记录表：
（1分）
4．（2011大兴二模34题）小明在探究了“杠杆平衡条件”后，认为：
杠杆的平衡条件是，动力乘以支点到动力作用点的距离等于阻力乘以支点到阻力作用点的距离。
请利用图22中的实验器材证明小明的观点是错误的。
写出简要的实验步骤及实验现象。
【答案】
用弹簧测力计斜向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，此时动力乘以支点到动力作用点的距离不等于阻力乘以支点到阻力作用点的距离。
所以小明的观点是错误的。
5．（2011大兴二模36题）实验台上有组装好的实验装置，如图24所示，其中弹簧测力计的量程为0～5N。
另外还有质量均为100g的钩码六个，秒表一块（图中未画出）。
要求利用上述实验装置和钩码、秒表设计一个实验证明：
用动滑轮提升重物时，如果拉力不变，则拉力的功率与速度成正比。
（1）
写出主要实验步骤。
（2）设计实验表格
【答案】
（1）1、在动滑轮下挂两个钩码………1分
2、用调好的弹簧测力计以不同的速度匀速竖直向上提升6次，用弹簧测力计测出拉力F，用刻度尺测出绳端移动的距离S，用秒表测出时间t，并把每次的F、S、t的数据记录在表格中。
………2分
3、利用V=S/t、P=FS/t分别计算出每次的速度和功率，并把V、P的数据记录在表格中。
………1分
（2）………1分
S/m
t/s
V/m·s-1
F/N
P/w
图21
6．（2011东城二模34题）小亮认为：
滑轮组的机械效率由滑轮组本身决定，与被提升的重物无关。
请利用如图21所示的实验装置和若干个质量已知的钩码设计实验，证明小亮的看法是不正确的。
【答案】
在动滑轮下挂1个钩码，用已调零的弹簧测力计竖直向上匀速拉绳端，记录绳端移动距离s和钩码移动距离h，所挂钩码的质量m,弹簧测力计的示数F，利用公式η=W有/W总=mgh/Fs求滑轮组的机械效率η1；增加钩码，仿照上述方法测机械效率η2。
η1不等于η2，说明小亮的看法不正确。
7．（2011东城二模35题）如图22所示，在一个已经调平衡、有刻度的杠杆右侧挂重力为G0的钩码，钩码的位置B固定不动；左侧挂重力未知的金属圆柱体，悬挂点A的位置可以在杠杆上移动，细线长短可以调整，此时杠杆在水平位置平衡；量筒中盛有适量的水。
要求利用上述实验装置和器材，探究“浸在水里的物体所受浮力大小与物体浸入水中的体积成正比”。
写出主要实验步骤，设计实验数据记录表。
【答案】
实验步骤：
（1）记录杠杆平衡时OB的距离L0，AO的距离L，钩码的重力G0；水面对应的量筒的刻度V0在表格中；（1分）
（2）把量筒移到圆柱体下方，调整细线长度，使部分圆柱体浸入水中，此时水面对应的量筒的刻度V1，向左调整杠杆左侧悬点位置至A1，使杠杆在水平位置平衡，A1O的距离L’1，并
把L’1、V1记录在表格中；（1分）
（3）依次改变圆柱体浸入水中的体积，仿照步骤2，再做5次实验，并将各次V2、V3、V4、V5、V6和L’2、L’3、L’4、L’5、L’6记录在表格中；（1分）
（4）根据
，根据杠杆平衡条件G圆柱体=
；（1分）
，解得
，计算出圆柱体所受F浮1、F浮2、F浮3、F浮4、F浮5、F浮6，并记录在表格中。
（1分）
（其他答案正确的，均可相应得分）
实验数据记录表（1分）
G0/N
V0/m3
V/m3
V排/m3
L0/m
L/m
L‘/m
F浮/N
8．（2011丰台二模35题）盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种挑选种子的方法，刘鑫同学在选种过程中看到将稻种倒入盐水后，饱满的谷粒沉入水底，空瘪的谷粒浮在水面上，于是刘鑫猜想“浮力的大小可能和物体的重力有关”，目前，他手中只有一块橡皮泥、烧杯和水，请你利用这几种实验器材，证明刘鑫的说法是不正确的。
【答案】
把橡皮泥捏成小船放入水中，漂浮在水面上，说明浮力等于重力；（1分）
取出橡皮泥擦干后捏成团放入水中，沉入水底，说明浮力小于重力；（1分）
橡皮泥重力不变，浮力改变，说明浮力的大小与物体的重力无关。
（1分）
9．（2011丰台二模36题）张梦同学认为物体浸没在水中之前，物体受到的浮力跟它浸在水中的深度有关，浸在水中的深度越深，受到的浮力越大。
请你利用提供的器材设计一个实验证明张梦的观点是正确的。
提供的器材有：
弹簧测力计、带挂钩的圆柱形金属块、烧杯、刻度尺、适量的水。
【答案】
（1）简要写出实验步骤。
⑴实验步骤：
烧杯中倒入适量的水，将圆柱形金属块挂在调好的弹簧测力计下方，读出并记录金属块重力G；
将金属块浸在水中但不浸没，测量并记录金属块浸入水中的深度h和弹簧测力计的示数F；
改变金属块浸在水中的深度4次但仍不浸没，测量并记录各次金属块浸入水中的深度h和弹簧测力计的示数F；
利用公式F浮=G-F分别计算出金属块受到的浮力记入表格。
⑵实验表格：
G/N
F/N
h/m
F浮/N
10．（2011海淀二模35题）小芳用如图22所示的装置研究杠杆的平衡条件。
小芳在杠杆左端第四格处挂了两个钩码，左端第二个格处用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆水平平衡。
测得此时弹簧测力计的示数为4N。
她反复做了几次实验，分析得出杠杆的平衡条件为：
动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离。
请你只利用这套装置设计实验说明小芳的说法是不准确的。
请你写出实验步骤和实验现象。
【答案】
组装好器材，调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡后，在杠杆左端第四格处挂了两个钩码，左端第二个格处用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆水平平衡，记录弹簧测力计的示数为F1；
再保持弹簧测力计悬挂点不变，将弹簧测力计斜向上拉，杠杆水平平衡时，记录弹簧测力计的示数为F2，F1弹簧测力计斜向上拉，杠杆水平平衡时，动力支点到动力作用点的距离≠阻力支点到阻力作用点的距离。
所以小芳的说法是不正确的。
11．（2011怀柔二模35题）一个物体只受重力作用的情况，在实际中是不存在的。
物理学中有时为了研究问题的方便，可以忽略一些对研究问题影响不大的因素。
小梅同学在学习了有关力和运动的知识后做出一个判断，她认为一个物体如果只受重力作用，一定会竖直向下运动。
请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验，说明小梅的结论是不正确的。
（1）写出你选用的物品或实验器材：
（2）简述实验过程、实验现象：
（3）结论：
【答案】
（1）实验器材：
一个小球（1分）
（2）实验过程、实验现象：
将小球竖直向上抛出，松手后忽略小球受空气阻力时，小球只受重力作用，但是仍可继续向上运动。
（1分）
（3）结论：
一个物体如果只受重力作用，一定会竖直向下运动是不正确的。
（1分）
（其他设计合理均可得分）
12．（2011怀柔二模36题）实验桌上有如下器材：
细长平底试管一支（已知底面积为S）、小汤匙一个、刻度尺一把、大水槽一个（水槽的高度大于小试管的高度）、足量的水、足量的细沙子、天平及配套砝码。
要求从实验桌上选择适当的器材，设计一个实验证明：
当液体的密度保持不变时，液体内部的压强与液体的深度成正比。
要求：
写出主要的实验步骤,画出实验数据记录表。
【答案】
（1）在试管中装入适量的沙子，用天平测出试管和沙子的总质量为m，将数据记录在表格中；（1分）
（2）将试管放入装有水的大水槽中，使其直立漂浮在水面上，测出浸入水中的深度h，将数据记录在表格中；（1分）
（3）5次改变试管中的沙子，分别测出试管和沙子的总质量m，并测出试管浸入水中的相应深度h，分别记录在表格中；（1分）
1
（4）用p=
，依次算出水对试管底部的压强p。
（1分）
实验数据记录表：
（1分）
m/kg
h/m
p/pa
13．（2011密云二模36题）将锤柄在地板上撞击几下，松动的锤头就安紧了。
小英认为是因为锤头有惯性。
而小刚认为这个现象主要原因不是锤头有惯性，而是因为锤头受重力，因为重力方向是竖直向下的。
请你用实验证明小刚的观点是错误的。
（3分）
【答案】
将锤柄沿水平方向在竖直的墙壁上撞击几下，也能将松动的锤头安紧，在这个过程中，锤头的重力方向是竖直向下的，对安紧锤头不起作用，能将锤头安紧，完全是利用了锤头的惯性，所以，小刚的观点是错误的。
评分说明：
实验方法2分；理论分析与解释1分。
14．（2011平谷二模34题）在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，小明同学认为滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关。
请你利用下列器材设计一个实验证明小明的观点是错误的。
实验器材：
一端装有定滑轮的长木板、带挂钩的木块一个、细线、弹簧测力计一个。
写出实验步骤和结论。
（3分）
【答案】
①调节弹簧测力计使指针指零刻线。
②将系好细线的木块放在水平放置的长木板上，细线绕过定滑轮，用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动绳端，使木块在长木板上做匀速直线运动，此时，f=F1。
在表格中记录弹簧测力计的示数。
（1分）
③改变拉动木块的速度，重复步骤2，读出弹簧测力计的示数为F2（1分）
结论：
F1＝F2，弹簧测力计两次示数不变，说明小明的观点是错误的。
（1分）
（其他答案正确均可得分）
15．（2011平谷二模35题）如图22甲所示，在一个已经调节平衡的有刻度的杠杆左端A位置挂一个金属圆柱体（位置A固定不变，但悬挂金属圆柱体的细线长度可调），杠杆右端挂一个重力为G的钩码，（悬挂钩码的细绳套可以在杠杆上左右移动），此时杠杆在水平位置平衡；如图22乙所示，另有一个已知底面积为S的圆柱形容器、刻度尺和足量的水。
要求利用上述实验装置和器材，设计实验证明：
“浸在水中的物体所受浮力的大小与排开水的体积成正比。
”请写出主要实验步骤，设计出实验数据记录表。
（7分）
图22甲
图22乙
【答案】
（1）实验步骤：
①在圆柱形容器中倒入适量的水，放在铝块的下方，用刻度尺测出水面的高度为h0,OA用L1表示，挂钩码的绳套到支点O的距离OB用L2表示，将h0、L1、L2、钩码的重力G和圆柱形容器的底面积S记录在表格中；—————1分
②调整细线的长度，使铝块有一小部分浸入圆柱形容器的水中，调整钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，用刻度尺测出水面升高后的高度为h1，挂钩码的绳套到支点O的距离为L’2－1，把h1、L’2－1记录在表格中；—————2分
③继续调整细线的长度，改变铝块浸入水中的体积，仿照步骤②再做5次实验，并将各次圆柱形容器中水面升高后的刻度h2――h6、杠杆平衡后挂钩码的绳套到支点O的距离L’2－2－－L’2－6记录在表格中；—————2分
④用公式 计算出浮力F浮1――F浮6，V排＝S（h－h0）
计算出V排1――V排6记录在表格中。
—————1分
（2）实验表格：
（1分）
h0/m
L1/m
L2/m
G/N
S/m2
h/m
L’2/m
V排/m3
F浮/N
（其他答案正确的，均可相应得分）
16．（2011石景山二模37题）实验桌上提供了6个50g的钩码，0～5N的弹簧测力计一个，适量的水和满足实验要求的量筒。
请你利用提供的实验器材，设计实验证明：
水对物体的浮力与物体排开水的体积成正比。
写出实验步骤并设计实验数据的记录表格。
（5分）
【答案】
（1）量筒中倒入适量的水，记录此时量筒液面对应的刻度V0，用调好的弹簧测力计测出6个钩码的总重力记做G。
（2）将6个钩码挂在测力计的挂钩上，手提测力计，使其中的一个钩码没入量筒的水中，记录此时测力计的示数为F1、量筒液面对应的刻度为V1。
（3）仿照步骤
（2）分别将2个、3个、4个、5个、6个钩码没入水中，测力计的示数分别为F2、F3、F4、F5、F6；量筒中液面对应的刻度分别为V2、V3、V4、V5、V6。
（4）计算物体受到的浮力：
F浮1=G―F1、F浮2=G―F2、
F浮3=G―F3、F浮4=G―F4、F浮5=G―F5、F浮6=G―F6；
计算物体排开水的体积：
V排1=V1―V0、V排2=V2―V0、
V排3=V3―V0、V排4=V4―V0、V排5=V5―V0、V排6=V6―V0
G/N
F/N
V/m3
V排/m3
F浮/N
数据记录表:
17．（2011顺义二模37题）李明用如图22所示的实验装置和质量分别为
、
、
的小铁块3个（图中未画出）、细线3条。
要求利用上述实验装置和小铁块等设计一个实验，探究“使用同一滑轮组提升物体时，滑轮组的机械效率与所提升的物体重力大小的关系”，请写出实验步骤、画出实验数据记录表。
（弹簧测力计的量程为0~5N）（7分）
【答案】
（1）将弹簧测力计调零，按示意图组装实验器材，用细线分别将三个铁块系好，并将细线的另一端系一个套。
（1分）
（2）在滑轮组下挂质量为m1的铁块，用弹簧测力计拉住绳端，竖直向上缓慢匀速拉动，使铁块m1匀速上移一段距离，将绳端移动距离S和铁块移动距离h，所挂钩码的质量m1和弹簧测力计的示数F1分别记录在表格中。
（1分）
（3）仿照步骤
（2），在滑轮组下分别挂质量为m2、m3的铁块，进行实验并记录S、h，质量m2、m3及拉力F2、F3等实验数据；（1分）
（4）在滑轮组下分别挂质量为
、
、
的铁块，进行实验并记录S、h，质量
及拉力
等实验数据；（1分）
（5）利用公式
，分别计算出六次滑轮组的机械效率
，并将数据记录在表格中。
（1分）
实验数据记录表：
（2分）
m/kg
mg/N
F/N
S/m
h/m
W总/J
W有用/J
η
18．（2011通州二模33题）学习液体压强知识前，小勇认为：
如果容器底面积相同，则液体越重，液体对容器底部的压强越大。
学习相关知识后，小勇认识到自己的观点是错误的。
现在请你设计一个实验，说明小勇的观点是错误的。
要求写出实验步骤和实验现象。
要求实验具有安全性和可操作性。
【答案】
实验步骤：
向两个底面积相同、开口面积不同的容器内分别倒入深度相同的水，把调好的压强计金属盒放入其中一个容器的底部，读出此时压强计U形管内液面的高度差h1。
重新调整压强计，把压强计金属盒放入另一个容器的底部，读出压强计U形管内液面的高度差h2。
实验现象：
金属盒分别在两个不同容器底部时，U形管内液面的高度差h1、h2相等。
说明：
其它方法正确给分。
19．小华同学想设计一个实验证明：
当液体的密度不变时，液体内部的压强跟液体的深度成正比。
实验桌上有如下实验器材：
已知底面积为S的平底小试管一支、装有足量水的水槽一个（水槽高度大于小试管长度）、天平一架、配套砝码一盒、足量细沙、小勺一把、面巾纸一盒。
（1）请你写出应补充的实验器材。
（2）请写出主要实验步骤。
（3）请画出实验数据记录表。
【答案】
（1）刻度尺
（2）①将天平调平，用刻度尺测量小试管的高度h0并将h0的数值
记入实验数据记录表。
②用小勺向小试管中装入适量细沙，将装有细沙的小试管放在
水槽中使其竖直漂浮，用刻度尺测量小试管露出水面部分的
高度h1；从水中取出小试管，用纸擦干后用天平称量小试管
和细沙的总质量m。
将h1、m的数值记入实验数据记录表。
③向小试管中再加入适量细沙，仿照步骤②再进行5次测量，
并将h1、m的数值记入实验数据记录表。
④用h=h0-h1和
计算试管底在水中的深度和试管底受到的压强。
（3）
h0/cm
h1/cm
h/cm
m/g
p/Pa
20．（2011西城二模35题）小刚认为：
“作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等，且作用在同一直线上，则这两个力互为平衡力”。
小丽认为这种说法是不正确的。
请你利用身边的物品，设计一个简易实验证明小刚的认识是不正确。
要求：
设计的实验具有可行性，要符合安全规则。
（1）请写出实验所需要的器材；
（2）根据实验现象简要说明小刚的认识是不正确的。
【答案】
（1）实验器材：
小车一个，规格相同的钩码两个，细绳两段，一端装有定滑轮的长木板一块。
（1分）
（2）实验现象与简要说明：
将小车放在水平长木板上，用手按住小车，分别把两细绳的一端拴住小车，将两细绳绕过木板一端的定滑轮，在两细绳的另一端分别挂上两个相同的钩码。
松开按小车的手，观察到小车在大小相等且作用在同一直线上的两个力F1和F2的作用下，立刻在木板上加速运动，即小车处于“非平衡态”。
这说明F1、F2并不是一对平衡力，小刚的认识不正确。
（2分）
21．（2011燕山二模35题）实验桌上提供了100g的钩码6个，0~10N的弹簧测力计一个，适量的水，一个玻璃杯．请你利用提供的实验器材，设计实验证明水对物体的浮力与物体排开水的体积成正比．写出实验步骤及数据记录表格．
【答案】
（1）在调节好的弹簧测力计的挂钩上，挂上6个钩码，将6个钩码的总重G记录在表格中；
（2）手提弹簧测力计，使其中的一个钩码浸没水中，且不碰杯壁和杯底，测出钩码所受拉力F1，将F1的示数和V记录在表格中；
（4）手提弹簧测力计，使其中的两个钩码浸没水中，且不碰杯壁和杯底，测出金属块所受拉力F2，将F2的示数和2V记录在表格中；
（5）仿照步骤（4），将3～6个钩码依次浸没水中，且不碰杯壁和杯底，分别测出为F3～F6；读出此时量筒中水的体积分别为3V～6V，并记录数据在表格中；
F浮=G－F拉分别计算钩码所受的浮力F浮1~F浮6并将数据记录在表格中；
浮力大小与排液体积成正比的数据记录表
V
G/N
F拉/N
F浮/N
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