力学实验探究专项训练.docx
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力学实验探究专项训练
力学实验探究专项训练
一.有关质量和密度
1．小刚同学在物理实践活动中，利用物理知识对旅游鞋的防滑性能进行了研究。
他首先收集了十种品牌的新旅游鞋，根据鞋的轻重不同在鞋里放置了不同质量的砝码使其等重，然后把鞋放在水平放置的玻璃板上，用弹簧秤沿水平方向拉着鞋匀速滑动，他这样做是为了测出在_____条件下鞋受的摩擦力，此时，摩擦力的大小等于_____。
2．完成实验报告
目的：
测定矿石的密度。
器材：
一小块矿石、天平和砝码、盛满水的溢水杯、细线。
原理：
________________________（用公式表示）
步骤：
A．将天平放在水平桌面上，调节天平平衡B．用天平称出待测矿石的质量m石
C．用天平称出矿石、溢水杯和剩余水的总质量MD．用天平称出盛满水的溢水杯的总质量m
E．把矿石用细线系好，轻轻地放入盛满水的溢水杯中，溢出部分水上述操作步骤的正确顺序是______。
（只填操作步骤的序号）由以上测量结果得出：
（1）矿石排开水的质量＝m石+m-M
（2）矿石的体积＝
（3）矿石的密度＝________________________（用公式表示）
3．用天平、量筒和烧杯（烧怀的刻度值已模糊不清）测定某种液体的密度，实验步骤如下：
（1）调节天平平衡后，测得空烧杯的质量是24.9克。
（2）用量筒测该液体的体积，如图15（甲）所示，其体积是__________厘米3。
（3）把量筒中的液体全部倒入空烧杯中，用天平测烧杯和液体的总质量，待天平平衡时，天平右盘内的砝码和标尺上游码的位置如图15（乙）所示，则烧杯和液体的总质量是______克。
（4）计算出被测液体的密度是______千克/米3。
（5）如果上述实验器材中缺少量筒，而给净水，应如何测量该液体的密度?
请写出实验步骤：
__________________________________________________________图15
4．给你一只量筒和适量的水，请你设计一个实验，估测一块橡皮泥的密度。
要求：
（1）写出实验步骤及需要测量哪些物理量；
（2）导出用所测量的量表示的橡皮泥密度的数学表达式。
5．请测定一形状不规则的石蜡块的体积v（已知石蜡的密度为ρ，水的密度为ρ水，且ρ<ρ水）．所用器材不限．要求：
（1）写出使用的主要器材、简要步骤和需要测定的物理量，
（2）写出相应的体积表达式．
王强同学已设计出了一种方法（见方法一），请你再设计三种不同的方法，并按要求填在横线上．
方法一：
（1）用天平称出石蜡块的质量m．
（2）V＝m/ρ
方法二：
（1）_____________________________________________________________________.
（2）____________________.
方法三：
（1）______________________________________________________________________.
（2）____________________.
方法四：
（1）____________________________________________________________________.
（2）____________________.
6．小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。
（1）用调节好的天平测量矿石的质量，当天平平衡时，右盘中砝码和游码的位置如图28所示，矿石的质量是g。
（2）因体积较大，放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按图29所示方法进行测量，矿石的体积是cm
。
（3）矿石的密度是kg／m
，从图A到图B的操作引起的密度测量值比真实值（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（4）本实验中测矿石体积的方法在初中物理中经常用到，请举一例：
______________.
★7．测豆浆密度的实验步骤如下：
A.称物体质量前，调节好天平.B.用天平称出玻璃杯的质量m1.
C.将适量豆浆倒入杯中.D.用天平称出玻璃杯和豆浆的总质量m2.
E.将杯中豆浆倒入量筒中，测出豆浆的体积V.F.计算豆浆的密度ρ=（m2－m1）/V.
（1）若按上述步骤测量，所测出的豆浆密度（选填“偏大”或“偏小”）；
（2）你认为最合理的实验顺序是（请填写上述实验步骤的序号）；
（3）在称物体质量之前，应将天平放在水平工作台上，并将游码，若发现指针偏向分度盘中央红线左侧，应，待指针指在分度盘中央红线上即可进行称量.用天平称玻璃杯质量时，游码位置和所加砝码如图，则玻璃杯的质量为g.
8．学习了密度的知识后，同学们准备测量食用油的密度．他们选取的实验器材有：
食用油、量简、天平（带砝码）、烧杯．
【设计实验和进行实验】
小新和小杨同学分别设计了一种实验方案，请在方案中的空白处填空：
方案一：
（1）用调节好的天平测出空烧杯的质量m1；
（2）向烧杯中倒人一些食用油，测出它们的总质量m2，则这些食用油的质量为；（3）再将烧杯中的食用油倒人量筒中，测出食用油的体积V；（4）计算出食用油的密度ρ．
方案二:
（1）将天平置于水平台后，立即调节平衡螺母，使横梁平衡;
（2）用天平测出装有适量食用油的烧杯的总质量m1；（3）将烧杯中的一部分食用油倒人量筒中，记录量筒中食用油的体积V；（4）测出烧杯及剩下食用油的总质量m2；（5）计算出食用油的密度ρ=.
【评估与交流】
（1）请分别找出两种方案中的不足之处:
方案一：
；
方案二：
；
（2）你准备选择方案来做实验，为顺利完成该实验，该方案中不足之处应改为：
。
9、小钢在研究“物质的质量跟体积的关系”时，作出了如图12所示的图象，A、B、C表示三种不同的物质，由图可知：
A、B、C三种不同物质的密度关系是__________，比较A物质的密度和水的密度可得：
__________。
10、弹簧测力计下挂一个物体A，静止时弹簧测力计的示数如图21（甲）所示。
A浸没在装满某种液体的溢水杯中静止时，弹簧测力计的示数如图21（乙）所示。
把从溢水杯中溢出的液体，倒入量筒中，如图21（丙）所示。
由此可知，物体A的密度为_________g／cm3，液体的密度为_________g/cm3。
（g=10N／kg）
11．探究金属螺帽的密度：
有一个表面涂漆的金属螺帽（可放入量筒内），可能是铜、铁或铝制成。
请制定一个测定金属螺帽密度的实验计划：
（1）除被测的金属螺帽外，还需要选用的实验器材是：
__________________________。
（2）需要进行的实验操作步骤是：
（用适当的字母表示需要记录的物理量）
（3）金属螺帽密度的表达式：
ρ=__________________。
二.测平均速度
★12．两个同学做“测平均速度”实验，图8是小车滑下过程的示意图。
下表是他们未完成的实验记录。
（1）请你将表补填完整。
（2）由表中数据可知小车速度变化的特点是什么?
（3）简要说明其中的道理。
（3分）
路程（厘米）
运动时间（秒）
平均速度（厘米/秒）
S1＝80.00
t1＝2.8
v1≈28.6
S2＝40.00
t2＝2.0
v2＝20.0
S3＝S1-S2＝40.00
t3＝t1-t2＝0.8
v3＝
图8
三、滑动摩擦力大小
★13．如图15是研究滑动摩擦力大小和什么有关的示意图。
图15
（1）拉动弹簧秤时要注意什么？
________________为什么？
________________。
（2）比较a、c两图可以得到什么结论？
__________________________________________________。
四、压力的作用效果与哪些因素有关
★
14．在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小红利用图22所提供的器材（小桌、海绵、砝码、沙子）设计了图（a）和图（b）两个实验，通过观察图（a）和图（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。
此后小红把小桌挪放到沙子上，发现小桌对沙子的压力效果不够明显，如图（c）所示，通过对图（a）和图（c）的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果却不明显”的错误结论。
请你根据已学过的压强知识分析：
（1）比较图（a）和图（c）得出错误结论的原因是：
。
（2）比较图（b）和图（c）可知，根据物体形变的大小比较压力的作用效果，需要满足的条件是：
。
★15．在建立压强概念时，做了如图14所示“影响压力作用效果”的实验。
（1）甲、乙两图所示的实验是为了说明；
（2）丙、丁两图所示的实验是为了说明；
（3）根据
（1）、
（2）的结果可以看出，压力的作用效果跟有关。
图14
★16、如图10甲、乙、丙、丁是四个演示实验，其中
甲图实验表明：
物体具有_______________。
乙图实验表明：
力的作用效果与力的________________有关。
丙图实验表明：
液体的沸点跟_________________有关。
丁图实验表明：
分子间存在着相互作用的__________________。
17、王强同学想探究“影响压力作用效果的两个因素”。
他找到一块长方形木块、一个质量为100g的砝码和一大块厚泡沫塑料。
利用它们可以探究影响压力作用效果的两个因素。
请你帮他写出主要的实验探究步骤：
（1）____________________________
（2）_________________（3）___________________________________________
得到的探究结论是：
_______________________________________________
★18.如图3所示，同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个。
现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙，请你只利用一个量程满足要求的弹簧测力计，设计一个实验来验证你的猜想。
写出实验的步骤、现象和结论。
实验步骤：
。
根据现象
得到结论：
。
：
19．利用弹簧测力计、刻度尺、木块、铁块、细绳、钩码（质量已知、规格相同）等器材（数量有限），可以进行很多力学实验。
请选用其中的一些器材，设计一个力学实验。
要求写出：
（1）实验研究的问题：
。
（2）实验所需的器材：
。
（3）实验步骤和分析（包括要测量的物理量和数据处理）：
。
★20、如图2所示，给你一支削好的长铅笔，请用它设计两个物理小实验。
五、探究杠杆的平衡条件
21．张军做“探究杠杆的平衡条件”实验。
他把杠杆放在支架上，调节后的杠杆在水平位置平衡，如图21所示（每一小格为1cm）。
他先在右边离支点3cm处挂了2个相同钩码。
（1）要使杠杆再次在水平位置平衡，他应将3个相同钩码挂在左边离支点cm处。
（2）要使杠杆再次在水平位置平衡，若你使用调节好的弹簧测力计，你将怎样做？
简要写出做法（可以画图说明）。
（3）下表是“探究杠杆的平衡条件”实验中记录的部分测量结果，请你在空格中填入适当的数值。
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1.96
3
0.98
0.98
6
2.94
2
22、如图14所示，是小明探究“杠杆平衡条件”的步骤：
（1）实验中首先要调节杠杆两端的平衡螺母，其作用是_______________。
（2）下面是小明的实验记录：
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l1/m
1
0.5
0.4
1
0.1
2
1
0.08
2
0.04
这两组数据中，实验序号为_________的一组数据肯定是错误的。
经检查，发现是测量动力臂时读错了数，动力臂应该是__________m：
通过探究，应该得出的结论：
_____________________________。
23．下表是小王在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，记录的部分测量结果，请在空格中填入适当的值。
（每个钩码质量为50g）
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
8
1
4
2
6
1.5
8
在本次实验课的总结中，老师提出了这样一个问题：
如图14所示，杠杆处于平衡状态，若在两边钩码下方再各加挂一只相同的钩码，释放后观察到的现象将是什么？
小王认为，杠杆仍能保持平衡；小李认为，杠杆将顺时针转动；小赵认为，杠杆将逆时针转动。
你的观点是________________________。
；
六、压强
★24．为探究液体的某些性质，大强和小红在老师的帮助下设计制作了如图13所示的玻璃装置。
两人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，比较a、b两管中水面高度关系，将会发现__________，其原因是_____________________；随后他们拔去右端的软木塞，装置中的水立即向外涌出，此时再比较a、b两管中水面的高度关系，将会发现__________，原因是____________________。
图13
25.如图是某同学利用一端封闭的玻璃管探究气体体积与压强关系的实验装置图.实验时，用水银在管内封入一定质量的气体，将管倒插在水银槽中，使管内外水银面相平，此时管内空气柱的长度4㎝.每向上提起玻璃管时，管内水银面升高、空气柱增长，并作相应测量.下表是该同学在实验过程中记录的部分数据.（在实验过程中温度保持不变，外界压强始终为P0=76cmHg,玻璃管横截面积为2㎝2.）
实验次数
1
2
3
4
空气柱长度h//cm
4
16/3
8
16
空气的体积V/cm3
8
32/3
32
管内外液面差h/cm
0
19
38
气体压强p/cmHg
P0
3/4·P0
1/2·P0
1/4·P0
（1）第3次遗漏的数据应为㎝3，第4次遗漏的数据为㎝.
（3）通过上面实验数据的分析可得出一个结论：
一定质量的气体，温度不变时，
25、在上端开口的圆筒的不同高度处开三个小孔，当筒里灌有水时，各个小孔喷出水的情况如图11所示，这表明水对容器的________有压强，而且压强随______的增加而增大。
七、弹簧的长度跟外力的变化关系
★26．小华在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系，利用如图实验装置记录了相应实验数据如下：
钩码质量（克）
0
50
100
150
200
250
300
400
指针位置（厘米）
2
3
4
5
6
7
7.5
7.5
（1）这项研究在实际中的应用是
（2）分析实验数据你可得到的结论：
（3）小华作出了如下三个图象，其中正确的是（填序号）
八、机械效率
★27．测滑轮组的机械效率，先用调节好的天平测动滑轮的质量，当右盘中砝码及游码位置如图15所示时，天平重新平衡。
然后照图16那样安装好滑轮组，记下钩码及弹簧秤的位置。
拉动弹簧秤使重为G的钩码升高，读出弹簧秤的示数F，用刻度尺分别测出钩码提升的高度h和弹簧秤移动的距离S，记录数据。
（1）动滑轮的质量m＝__________克。
FS表示__________功。
（2）使钩码升高的过程中应向上__________拉动弹簧秤；不考虑绳子的伸长，S＝__________h。
（3）用式子η＝
计算机械效率的条件是________，它比用η＝
计算出的结果________（填：
“偏大”、“相同”或“偏小”）。
（4）保持此装置不变，将提升的钩码增加为2G，滑轮组的机械效率将__________。
（填：
“增大”、“不变”或“减小”）
图15图16
★28．小明学过后，提出了一个问题：
“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有没有关系，针对这个问题他也做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验。
并记录实验数据如下：
（1）通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：
_______________________________.
（2）如果小明还想要探究斜面机械效率与物重的关系，实验时应控制哪些条件不变？
________________________
★29．如图23所示是小亮同学测定斜面机械效率的装置图：
（1）在实验中为了减小实验误差，应注意保持物体沿斜面做直线运动。
（2）下表是实验时记录的数据，请把空白部分的数据补充完整。
实验数据表
斜面倾斜程度
物体重
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力
F/N
斜面长
s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
较缓
10
0.1
3
1
1
3
33%
较陡
10
0.2
4
1
最陡
10
0.3
5
1
3
5
60%
（3）分析表格中的实验数据，你能初步得到一些结论。
请写出一个结论：
。
30．在物理课的探究活动时，三个小组分别自行设计实验，测定滑轮组的机械效率。
每组分别自行组装滑轮组，保持滑轮组不变，做了两次实验，下面是三个小组的实验记录。
第一组的实验记录
序号
钩码重G/N
测力计示数F/N
机械效率
1
1
0.4
83.3%
2
1
0.4
83.3%
第二组的实验记录
序号
钩码重G/N
测力计示数F/N
机械效率
1
1
0.4
83.3%
2
4
1.5
88.9%
第三组的实验记录
序号
钩码重G/N
钩码上升高度h/cm
测力计示数F/N
绳端移动距离s/cm
1
2
5
0.6
25
2
4
8
1.1
（1）在第三组表格的空格处，填上缺少的数据；
（2）第三组实验承担动滑轮和钩码总重的绳子段数是段；
（3）根据表中已有的信息，计算第三组第一次实验时滑轮组的机械效率是；（保留整数）
（4）第一、二组用的实验装置与第三组相同吗？
。
（5）请简要写出你对各组实验数据表格的设计有什么看法。
。
（6）你从哪组实验数据可以看出提升的钩码重会影响机械效率？
就此请你写出一种提高滑轮组机械效率的办法。
。
31．张华同学用同一滑轮组进行两次实验，测量滑轮组机械效率，获得的数据填写表中。
实验次数
钩码重/N
钩码上升高度/cm
测力计示数/N
绳端移动距离/cm
1
2
10
0.8
40
2
5
5
1.5
20
根据张华同学的实验记录可以确定：
（1）实验装置所用滑轮的个数至少是______个，其中动滑轮_______个。
（2）第一次测得滑轮组的机械效率为_______，第二次测得的滑轮组机械效率______（选填“大于”、“小于”或“等于”）第一次测得的机械效率。
★32．交流与评估是科学探究的一个重要环节．光明中学八年级二班的同学，利用多组下图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后，进行了小组交流，下表是各小组的实验数据记录：
实验小组
钩码重G/N
动滑轮
/N
拉力
F/N
滑轮组的机械效率
%
1
0.5
0.4
0.35
47.6
2
0.5
0.4
0.38
43.9
3
1
0.6
0.62
53.8
4
1
0.8
0.71
46.9
5
2
0.6
0.98
68.0
6
2
0.8
1.06
62.9
请你对表中各小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题：
（1）比较3、5组或4、6组数据说明____________________________________________。
（2）1、2两个小组的动滑轮重力相同，提起的钩码重力也相同，测出的滑轮组机械效率却不同，可能的原因是什么？
_____________________________________________
（3）请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议。
九、其它
33.如图a，用刻度尺测量一透明胶带的宽度，该刻度尺的分度值是，胶带
的宽度是cm；图c中弹簧测力计的读数是N，
使用弹簧测力计测力时，要使弹簧伸长的方向与方向在一条直线上.
ac
34、（3分）在学习物理知识的过程中，经常应用的方法有：
（A）控制变量法、（B）等效
替代法、（C）类比法。
在研究下列问题时，我们应用的方法是（在空白处填入字母）：
（1）引入串联总电阻的概念时，应用_________；
（2）研究焦耳定律时，应用_________；
（3）对照水流的形成研究电流的形成时，应用_________。
35．经过一年半物理课的学习，你对于“生活中处处有物理，物理就在生活中”已经有了一些体会。
在初中物理实验中，常常用身边的器材，就可以进行物理问题的研究。
如用长方体木块作为实验器材来研究一些力学问题，现在请你以长方体木块作为实验器材之一，可以适当添加其它辅助器材，设计一个实验来研究或说明与力学相关的物理问题。
实验器材
主要实验过程
研究或说明的物理问题
示例
木块、细绳、小车
将木块竖放在小车上，用细绳突然拉动小车向前运动，木块向后倒下
木块具有惯性
36．图4展示了一个广为人知的历史故事——“曹冲称象”。
曹冲运用了等效替代的方法，巧妙地测出了大象的体重。
请你写出他运用的与浮力相关的知识。
（1）；
（2）。
图4
十、探究物体吸收的热量与哪些因素有关
★37．物理兴趣小组的同学们为了“探究物体吸收的热量与哪些因素有关”，进行了多种猜想。
（1）经过实验探究，证实了他们的三种猜想是正确的：
即物体吸收的热量除了与有关，还与物体的质量和温度变化量有关。
（2）为了验证“物体吸收热量的多少与物质种类有关”，他们设计了如图18所示的实验。
请你针对此实验写出应注意控制的条件：
。
例如：
实验用的两个烧杯、两只温度计及杯中的电加热器必须分别是相同的。
除此之外还必须加以控制的物理量是：
；。
（3）物理兴趣小组的同学们是通过在控制以上条件分别相同的情况下，比较水和煤油的不同，从而得知：
水和煤油吸收的热量是不同的。
★38．下图所示为探究物体比热容的实验装置，两个相同的烧杯中分别盛有质量相等、初温相同的水和煤油，用两个相同的“热得快”对其加热。
（1）实验时为比较水和煤油吸热本领的大小，我们可以加热相同的时间，观察______的不同，也可以________。
（2）实验中“热得快”通电时间的长短反映水和煤油______________的多少。
★39．某研究性学习小组成员想：
质量相同的不同晶体熔化成液体时吸收的热量是否相同呢？
他们在相同的烧杯中分别装上了100g的冰和萘，用同样的酒精灯加热，并用停表测出它们熔化过程所用的时
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