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(共47张PPT)
浙教版 九年级上
专题七 力学实验
实验1-1 （七上·P136）测定小石块密度
1.实验步骤
（1）用天平称出小石块质量m；
（2）在量筒中盛上适当的水,记下水的体积V1；
（3）用细线系住小石块,轻轻放入量筒中,记下水和小石块的总体积V2；
（4）计算小石块的密度ρ= 。
2.反思
（1）若先测石块的体积，后测石块的质量，则石块密度的测量值会 ，原因是测得的质量 ；
（2）若考虑石块吸水，则所测得的密度 ，原因是测得的体积 。
类型一 测量密度
m/(V2-V1)
偏大
偏大
偏小
偏大
教材实验
实验1-2 （七上·P136）测定盐水密度
1.实验步骤
（1）用天平称出盐水和烧杯的总质量m1；
（2）将烧杯中盐水的一部分倒入量筒中,记下量筒中水的体积V；
（3）用天平称出 的总质量m2；
（4）计算盐水密度ρ= 。
2.反思
（1）若先测盐水的体积，后将量筒中的盐水倒入烧杯测盐水的质量，则盐水密度的测量值会 ；
（2）如先测盐水的质量，后将烧杯中的盐水倒入量筒测盐水的体积，则盐水密度的测量值会 。
(m1-m2)/V
教材实验
烧杯和剩余盐水
偏小
偏大
考题演练
考题1-1 （2020·陕西）小明想知道消毒酒精的密度,用家用电子秤、玻璃杯、注射器等进行测量:给玻璃杯中倒入适量酒精,测得玻璃杯和酒精的总质量为109.4 g;用注射器从玻璃杯中抽取部分酒精,如图乙所示,其体积为 　　　　mL;剩余酒精和玻璃杯的总质量为92.2 g。则酒精的密度为　　　　g/cm3。测量结束整理器材时,小明发
现电子秤显示的剩余酒精和玻璃杯的总质量减小为91.9 g,
其原因是酒精易　　　　(填物态变化名称)。测量过程中闻
到酒精的气味表明分子在不停地　　　　　　　　　 。
20
0.86
汽化
做无规则运动
考题1-2 (2019·金华丽水)归纳与演绎是科学学习中非常重要的科学方法，下表是兴趣小组归纳“根据ρ=m/V，运用浮力知识间接测量固体密度”的方法，请回答：
方法 实验器材 操作过程 思维过程 数据处理 适用范围
一 弹簧测力计烧杯水 ∵m＝G/gV 物 ＝V 排＝F 浮/ρ水g ∴ρ物＝m/V 物 ＝G ρ水/F 浮 ＝F1 ρ水/ (F1-F2) （1）ρ物= 千克/米 3 ρ物>ρ液
二 量筒细铁丝水 …… （2）ρ物= （用V1、V2、V3、ρ水表示） …… ρ物<ρ液
(V2-V1)ρ水/(V3-V1)
3×103
考题演练
考题1-3 小科利用塑料瓶、定滑轮、量筒和水设计了测量黄蜡石密度的实验．如图甲所示，细线两端各系一个完全相同的空塑料瓶，线的右端再系上黄蜡石，向左瓶中逐渐加水至13毫升时装置恰好平衡；接着用排水法测黄蜡石的体积，量筒读数如图乙所示，细线右端系一个空塑料瓶的目的是___________________________________________________，黄蜡石的密度是____________克/厘米3.（不考虑黄蜡石的吸水性和装置的摩擦）
避免细线左端塑料瓶对测定黄蜡石质量的影响
2.6
考题演练
【解析】
左瓶内水的质量m=ρV=1.0g/cm3×13cm3=13g； 定滑轮是一个等臂杠杆，细线两端各系一个完全相同的空塑料瓶，线的右端再系上黄蜡石，向左瓶中逐渐加水至13毫升时装置恰好平衡，G左=G右， 即G瓶+G水=G瓶+G石，G水=G石，所以细线右端系一个空塑料瓶的目的是避免细线左端塑料瓶对测定黄蜡石质量的影响，使实验更准确； 因为G=mg，G水=G石， 所以m石=m水=13g； 黄蜡石的体积：V=25ml-20ml=5ml=5cm3， 黄蜡石的密度：ρ石=m石/V=13g/5cm3=2.6g/cm3。
故答案为：避免细线左端塑料瓶对测定黄蜡石质量的影响，使实验更准确；2.6。
考题1-4 （2021·海南）如图所示，根据左杆的平衡条件测量某和液体的密度，所用器材：轻质杯杆(自身重力忽略不计)、容积为100mL的空桶、重为0.5N的物体M、刻度尺、细线。
(1)如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 调节；调节杠杆在水平位置平衡的目的是 。
(2)把空桶悬挂在A点，物体M悬挂在B点时，杠杆再次在水平位置平衡，测得OA的长度为10cm，OB的长度为20cm，则空桶重为 N。
(3)若此时，往A点的空桶内注满某种胶体，调节物体M到C点时，杠杆在水平位置重新平衡，测得OC的长度为42cm，则桶内液体的密度为 kg/m3。
左
便于测量力臂的大小
1
1.1×103
考题演练
【解析】
(1) 甲图中杠杆向右偏，应将平衡螺母向左调，是杠杆在水平位置平衡，这样的目的是：便于测量力臂的大小。 故答案为：左；便于测量力臂的大小。
(2) 根据杠杆平衡条件：F1l1=F2l2可得： G桶×OA=GM×OB，即G桶×10cm=0.5N×20cm，G桶=1N。 故答案为：1。
(3)由于实验前，杠杆在水平位置平衡，排除了装置自重的干扰， 由杠杆平衡条件得：
G液×OA=GM×BC，即G液×10cm=0.5N×22cm，G液=1.1N，m液=G液/g=0.11kg； 液体的密度： ρ=m/V=0.11kg/(1×10 4m3)=1.1×103kg/m3。 故答案为：1.1×103。
教材实验
类型二 阻力对物体运动的影响
实验2 （七下·P105）在水平木板上分别铺上棉布和丝绸，如图甲和乙，让小车从斜面的顶端由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离，并将结果记录在表中。水平木板上不铺任何材料，如图丙，重复上述实验。
水平面的材料 小车受到的阻力（大，较大，小） 小车运动的距离（大，较大，小）
棉布
丝绸
木板
（1）让小车从同一高度滑下，是为了控制小车在水平面上的初速度 。
（2）实验表明：水平面越光滑，小车运动时所受的阻力越 ______，运动的距离越 _____，速度减小得越 ______。
（3）如果不受外力作用时，原来运动的物体将作 。
（4）牛顿第一定律是在 得出的。
相同
小
大
慢
匀速直线运动
实验+推理
考题演练
考题2 [2020·湖州]力能使物体的运动状态发生改变,运动状态的改变包括运动速度的改变和运动方向的改变。某科学兴趣小组为探究物体运动速度改变的快慢(单位时间内运动速度的改变量)与物体受力大小的关系,在创新实验室做了如下的实验:
如图 甲所示,水平桌面上固定了一个导轨。导轨上的小车用细绳跨过定滑轮(摩擦不计)与重物相连,小车上固定一个宽为d=1 cm的挡光片。在导轨上A、B两个位置各固定一个光电门,如图乙所示。光电门内有一束光从N射向M,M处装有光传感器,当有物体经过NM之间把光挡住时,传感器能记录光被挡住的时间t,这样就可求得挡光片经过光电门时的速度vA和vB,两个光电门配合使用还能测出挡光片从A运动到B的时间tAB。
实验步骤:
①保持重物P质量不变,让小车从OA间任意点释放,分别测出挡光片经过A、B两位置的挡光时间tA和tB,以及挡光片从A运动到B的时间tAB,计算出单位时间运
动速度的改变量(用a1表示),即a1=。重复实验,a1近似相等。
②增大重物质量且保持不变,让小车从OA间任意点释放,按照①的操作,计算出单位时间运动速度的改变量(用a2表示)。重复实验,a2近似相等,且a2>a1。
考题演练
(1)在实验①时,某次挡光片经过A位置的挡光时间tA为0.025 s,则挡光片穿过光束的速度vA为　　 　　。
(2)该实验中为什么用重物P来提供拉力 　　　　　　　 　　。
(3)由实验可得出的结论是___________________________________　 　 　　　。
(4)上述结论可以解释汽车在行驶过程中　　　　(选填字母)的现象。
A.制动力(阻力)越大,汽车越容易停下来
B.质量越大,汽车越难停下来
C.速度越大,汽车越难停下来
0.4 m/s　
使物体受到的拉力恒定不变
在小车的质量不变的情况下,拉力越大,小车的速度改变越快
A
考题演练
类型三 探究二力平衡的条件
实验3 （七下·P110）用如图的装置探究二力平衡的条件。
（1）在两边的绳套上挂等重的钩码，此时塑料板两侧受到的拉力大小相等。放开塑料板后，可看到塑料板将__________。
（2）如图 甲，在两边的绳套上挂不等重的钩码，此时塑料板两侧受到的拉力大小不相等。放开塑料板后，可看到塑料板将会向钩码 ____（填“重”或“轻”）的一侧运动。由1、2步验证二力平衡的条件之一是 。
教材实验
静止　
重　
力的大小相等　
实验3 （七下·P110）用如图的装置探究二力平衡的条件。
（3）如图 乙，在两边绳套上挂等重的钩码，将塑料板稍向下移动，此时塑料板两侧受到的拉力虽然大小相等，但方向并非严格相反。放开塑料板后，可看到塑料板会 __________________。此步验证了二力平衡的条件之二是 。
（4）如图 丙，在两边的绳套上挂等重的钩码，并将塑料板扭转一个角度，使塑料板两侧绳子相互平行，此时塑料板两侧受到的拉力虽然大小相等、方向相反，却不在一条直线上。放开塑料板后，可看到塑料板会 。此步验证了二力平衡的条件之二是 。
教材实验
向上运动
二力方向相反
转动
二力在同一直线
考题演练
考题3 [2020·台州]为探究作用在物体上的两个力满足什么条件时,才能使物体处于平衡状态,进行如下实验。
(1)选用轻薄塑料片作为如图甲所示实验的研究对象的原因是________________________________。
(2)将图甲中静止的探究对象转到虚线位置,松手后发现探究对象发生转动。据此可以得出结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是　　　　　　 　,物体才处于静止状态。
(3)如图乙所示,若启动电动机继续进行探究:当弹簧测力
计示数与物体重力大小相等时,观察物体的运动状态;当
弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,再观察物体的
运动状态。继续这项探究的目的是___________________
____________________________________________ 。
减小研究对象的自重对实验的影响
在同一直线上
探究作用在物体上的
两个力满足什么条件时,物体才能保持匀速直线运动状态
类型四 探究摩擦力大小与哪些因素有关
教材实验
实验4 （七下·P113）探究摩擦力的相关因素。
（1）如图甲所示，在水平放置的长木板上放一块木块，用弹簧测力计拉木块，使它在长木板上做匀速直线运动，测出木块运动时受到的摩擦力，并将结果记录在表中。
（2）如图 乙所示，在木块上放砝码，增大木块与长木板之间的压力，测出木块运动时受到的摩擦力，并将结果记录在表中。
（3）在长木板上铺上棉布，以增大接触面的粗糙程度，按图丙的方式测出木块运动时受到的摩擦力，并将结果记录在表中。
实验次数 实验条件 摩擦力（牛）
压力大小 接触面粗糙程度 1 木块的重 较光滑 2.4
2 木块和砝码的总重 较光滑 2.8
3 木块的重 较粗糙 3.2
问题：
①木块在水平放置的长木板上作直线 运动，根据 原理，使摩擦力和拉力大小相等；实验运用的科学方法是 。
②比较甲乙，得出实验的结论是 ；
比较甲丙，得出实验的结论是 。
③若要研究滑动摩擦力大小与接触面积的关系，则如何实验？ ，滑动摩擦力大小与接触面积的大小 关。
④用图甲实验，木块在长木板上作加速运动时，摩擦力为 牛。
匀速
二力平衡
控制变量法
接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大
压力相同时，接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大
将木块侧方
无
2.4
教材实验
考题4 [2018·温州乐清模拟]影响摩擦力大小的因素除了压力大小和接触面的粗糙程度之外,还有哪些呢 某同学作出了如下猜想:
猜想一:摩擦力的大小可能与接触面面积大小有关。
猜想二:摩擦力的大小可能与物体所受重力大小有关。
为了验证猜想一,该同学用如图甲所示的实验装置进行如下操作:
①把长、宽、高分别为15 cm、10 cm、5 cm且各表面粗糙程度相同的金属块平放在质量不计的白纸上,读出压力传感器的示数,拉动白纸的过程中读出拉力传感器的示数。
②把金属块侧放在质量不计的白纸上,读出压力传感器的示数,拉动白纸的过程中读出拉力传感器的示数。
③把金属块竖放在质量不计的白纸上,读出压力传感器的示数,拉动白纸的过程中读出拉力传感器的示数。
考题演练
（图甲）
实验相关数据如下表所示:
(1)分析表中数据,你可得出的结论是:_______________________
　　　　　　　　　 　　　。
实验 序号 压力传感器 示数F1/N 接触面面 积S/cm2 拉力传感器
示数F2/N
① 20 150 8
② 20 75 8
③ 20 50 8
在压力和接触面粗糙程度不变时,滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关
考题演练
解:(2)选用的器材:沙子、氢气充气机(氢气球可充气);①在图丙中,在金属盒中装入适量的沙子,记下压力传感器的示数F压,拉动白纸的过程中读出拉力传感器的示数F拉1;②在金属盒中增加沙子的质量,并用氢气充气机往氢气球内充气,直到压力传感器的示数再次等于F压,拉动白纸的过程中读出拉力传感器的示数F拉2;③比较F拉1与F拉2大小关系,得出结论(合理即可)
猜想二:摩擦力的大小可能与物体所受重力大小有关。
(2)为了验证猜想二,现提供水、沙子、氢气充气机(氢气球可充气)等器材。请你任选上述器材,参照图乙或图丙装置(任选其中一个)设计一个实验方案。
（图乙）
（图丙）
考题演练
类型五 探究压力效果的相关因素
实验5 压力产生的效果可能跟压力的大小有关，还跟受力面积的大小有关。按如图的程序进行实验，观察实验的结果，并比较各次实验中海绵的凹陷程度。
（1）实验通过观察 来比较压力的作用效果，科学上用 表示压力的作用效果。
（2）比较甲乙，得出实验结论： ；
比较甲乙，得出实验结论： 。
教材实验
受力面积一定，压力越大，压力作用效果越明显
压力一定，受力面积越小，压力作用效果越明显
海绵的凹陷程度
压强
考题5 李东和王芳在海边沙滩上游玩时发现，游客们走路时在沙地上留下的脚印有深有浅。
（1）李东观察发现小孩的脚印一般较浅，成人的脚印一般较深。他猜想脚印的深浅可能与人的重力有关，重力越大，脚印越深。两人按以下步骤进行操作：
①在地面上铺上一层足够厚的松软细沙，把一长方体砖块轻轻放置在沙面上，稳定后移开砖块；
②用沙子堆成一个倾角较小的斜坡，将砖块轻轻放置在沙子上，
稳定后，移开砖块；
③用沙子堆成一个倾角较大的斜坡，将砖块轻轻放置在沙子上，
稳定后，移开砖块。上述实验过程中，下列哪种测量工具是必不
可少的？______。 A.天平 B.弹簧测力计 C.刻度尺 D.量角器
三次实验的现象分别如图所示：
从实验结果可知，李东的猜想是不科学的，影响印痕深浅的另一个物理量不是施压物体的重力而是______。
（2）李东和王芳通过对实验现象的进一步分析，发现重力一定的物体，放在倾角不同的斜面上，斜面越陡，斜面受到的 越小。
压力
C
压力
考题演练
实验6 （七下P120）液体内部压强的大小跟哪些因素有关？利用1只压强计、1只盛有水的杯子、1把刻度尺，按表所列的步骤进行实验，并将测量数据填入表中。
教材实验
类型六 探究液体内部压强的特点
序号 橡皮膜朝向 橡皮膜中心在水下的深度（厘米） U形管左、右两管内液面的高度差（厘米）
1 朝上 3 3
2 朝上 6 6
3 朝上 9 9
4 朝下 9 9
5 朝侧面 9 9
（1）实验前，要通过调试，保证压强计两边玻璃管中的液面________。实验用U形管左、右两管内液面的 来比较液体内部压强大小。
（2）结论：在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小_______；在同一液体内部，深度越深，压强越 。
相平
高度差
相等
大
考题6 [2019·桐庐]小桐用自制的 “液体重力对容器底部压力测试仪”(如图甲所示)来探究液体对容器底部压力与液体重力之间的关系。调节好电子秤的零刻度,将一定量的水倒入装在两侧板之间定制的塑料袋内,分别调节侧板的位置如图乙所示,
考题演练
测得有关的实验数据如表所示。
组别 液体重 力/N 侧壁 朝向 深度/ cm 电子秤 示数/kg 压力大 小/N 压强
大小
1 33 向外 12 2.434 23.65 1 060
2 33 竖直 15 3.328 32.61 1 450
3 33 向内 17 3.698 36.24 1 611
4 35 向内 17 3.698 36.24 1 611
(1)实验中小桐将侧板分别向里或向外调节的目的是　　　 　　 　　　。
(2)分析1、2、3三组实验,判断并说明能否得出液体对容器底部的压强随液体深度增加而增大的结论 并说明理由。
改变液体的深度
解:(2)可以,1、2、3组实验中,液体重力保持不变,深度改变,液体对底部的压强也变化,并且深度越深,压强越大。
考题演练
(3)分析实验数据,你能初步得出的实验结论是
　 。
组别 液体重 力/N 侧壁 朝向 深度/ cm 电子秤 示数/kg 压力大 小/N 压强
大小
1 33 向外 12 2.434 23.65 1 060
2 33 竖直 15 3.328 32.61 1 450
3 33 向内 17 3.698 36.24 1 611
4 35 向内 17 3.698 36.24 1 611
液体对容器底部的压力不一定等于液体重力(合理即可)
考题演练
类型七 探究浮力大小与什么因素有关
教材实验
实验7 （八上·P12）浮力的大小可能跟哪些因素有关呢？
1.定性实验：用图甲所示的实验装置进行实验，分别测出弹簧测力计的示数F和物体A的下表面浸入水中的深度h，实验数据如表：
（1）分析表中的数据，可以得出物重为4.5N，物体浸没在水中时，
所受的浮力为 N。
（2）物体A浸没在水中之前，弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度的增加而减小，说明浮力与 有关，由表中数据还可知浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度 关。
（3）将物体A浸没在浓盐水中，如图乙所示，所受的浮力为 N，说明浸没在液体中的物体所受的浮力与 有关。
序号 1 2 3 4 5 6 7
h/cm 0 2 4 6 8 10 12
F/N 4.5 4 3.5 3 2.5 2.5 2.5
2
排开液体的体积
无
2.5
液体的密度
教材实验
2.定量实验：
（1）用弹簧测力计测出物体浸没在水中所受的浮力，用量筒测出 的体积，溢水杯中的水必须 。
（2）实验数据如表：
（3）结论： 。
实验次数 物体排开液体的体积V/cm3 物体排开液体的重力G排/N 物体的重力G/N 测力计的示数F/N 浮力
F浮/N
1 40 0.4 2 1.6 0.4
2 50 0.5 2 1.5 0.5
3 60 0.6 2 1.4 0.6
F 浮 =G 排液 =ρ 液 gV 排液
排开水
装满
考题7-1 在“探究浮力大小与排开液体体积的关系”实验中，如图甲所示，用弹簧测力计测出长方体物块所受的重力，然后将物块逐渐浸入水中。
(1)在图乙位置时，物块受到的浮力是 N。
(2)将物块逐渐浸入水中时，发现弹簧测力计的示数逐渐变小，
甲乙说明物体所受浮力大小随其排开液体的体积增大而 。
(3)继续将物块逐渐浸入水中，发现弹簧测力计的示数逐渐变小后
保持不变，最后突然变为0，示数为0时物块处于 (选填
字母)。
A.漂浮状态 B.悬浮状态 C.沉底状态
0.6
排开水
B
考题演练
考题7-2 [2021·杭州模拟]为了直观验证阿基米德原理,小明利用如图所示实验装置,把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上,在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下面放一小杯。铁架台的支架上放置一只溢水杯,溢水杯跟金属块、粗铁丝框、小杯都不接触。
考题演练
(1)首先平稳缓慢地抬高放有溢水杯的支架,使金属块完全浸没入水中,但不与溢水杯底部接触,(如图甲→乙→丙所示),在此过程中,弹簧测力计示数F甲　　　(选填“>”“=”或“<”)F丙。
=
考题演练
(2)然后再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图丁所示),可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为　　　N,此时浮力的测量数值将比真实数值　　　(选填“偏大”或“偏小”)。
1.2
偏大
考题演练
类型八 动能大小与什么因素有关
实验8 （九上·P77） 如图是研究动能大小于哪些因素有关的实验。A、B是两个质量不同的小球（mA＜mB），让小球从同一斜面由静止滚下，撞击水平面上的小木块。
（1）实验研究对象是 ，通过观察 可以知道动能的大小。
（2）实验中将甲乙两球放在同一高度的目的是为了小球到达水平面能获得 。
（3）结论：
比较甲、乙两图，得出的结论是 。
比较甲、丙两图，得出的结论是 。
（4）水平面不能绝对光滑，理由是 。
小球推动木块的距离
相同速度
小球
速度相同时，质量越大，动能越大
质量相同时，速度越大，动能越大
木块做匀速直线运动，不能停下来
教材实验
考题8 [2020·金华一模改编]探究动能大小与哪些因素有关的实验如图所示。
(1)如图甲所示,小红先探究动能大小与质量关系,让质量不同的
小车从斜面的同一高度下滑,实验结论为
　　　 　 　。
(2)小磊认为去掉木块,利用粗糙且足够长的木板,通过比较小车
在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小,这样设计的依据
是_________________________________________________________
_____________________________________________________ 　　　　　　 　　 　　　
______________。
速度相同时,质量越大,动能越大
小车的动能越大,克服摩擦力做功越多,摩擦力做功W=fs, 其中,摩擦力f大小不变,小车运动的距离越远说明物体的动能越大
考题演练
(3)于是小磊通过在小车上加砝码来改变质量,得到如图乙所示的实验情形,据此他得出在速度相同的条件下,物体的动能与质量　　 (选填“有关”或“无关”),
该结论是____　　选填“正确”或“错误”)的。
(4)小磊探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成
如图丙所示,利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度由静止
释放,撞击同一木块。该实验方案是否可行并说明理由
　 。
不可行,没有控制铁球的速度相同
无关　
错误
考题演练
实验9 （九上·P78）如图是“探究重力势能大小与哪些因素有关的实验。在一个铝盘中放入约 20 厘米厚的细沙，将一根米尺竖直立在细沙上。
1.实验过程：
（1）从不同的高度自由释放同一个金属小球，观察被金属小球所
撞出的 ，并将结果记录下来。
（2）抹平盘中的沙，从相同的高度自由释放不同质量的金属小球，
观察并记录结果。
（3）分析比较表中数据。
2. 实验得出的结论是 ； 。
类型九 重力势能大小与什么因素有关
实验序号 金属小球质量m/g 下落初始高度H/cm 下陷深度d/cm
1 50 60 1.6
2 50 100 2.0
3 100 100 4.1
下陷深度
质量相同时，高度越大，重力势能越大
高度相同时，质量越大，重力势能越大
教材实验
实验序号 金属小球质量m/g 下落初始高度H/cm 下陷深度d/cm
1 50 60 1.6
2 50 100 2.0
3 100 100 4.1
3.实验用的金属小球必须保持 相同。
4.小球下落时，重力势能转化为 能，细砂陷得越深，说明小球做的功 。第1次实验小球陷入细沙中重力做功 焦。
体积
动
越多
0.008
教材实验
考题9 如图所示是研究重力势能的大小与哪些因素有关的一种实验。某小组同学每次都让重锤从高处由静止下落，砸到铁钉上，他们观察到不同情况下，铁钉进入泡沫塑料的深度不同，深度越大，表明重锤对铁钉做的功越大，即重锤具有的重力势能越大．他们用m表示重锤的质量，h表示重锤升起的高度，x表示铁钉进入泡沫塑料的深度，并将实验数据详细记录在下面的表格中。为了进一步探究重锤的重力势能跟重锤做功本领的关系，他们还进行了适量的运算，计算的一部分数据也记录在表格的后两列中。
实验序号 重锤质量m（千克） 重锤升起高度h（米） 铁钉进入泡沫塑料深度x （米） x2（米2）
1 0.1 0.6 0.024 0.0006
2 0.1 0.9 0.030 0.0009
3 0.2 0.3 0.024 0.0006
4 0.2 0.6 0.035 0.0012
5 0.3 0.3 0.030 0.0009
6 0.3 0.4 0.035 0.0012
考题演练
（1）分析比较实验序号1与2（或3与4或5与6）的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：在质量相同的情况下，物体举得___________，具有的重力势能就越大。
（2）分析比较实验序号1和3、2和5、4和6中的数据，可初步得出：
①物体的质量与举起的高度的乘积相等时，________________________________________________。
②物体的_______________的乘积越大，具有的重力势能越大，做的功也越大。
实验序号 重锤质量m（千克） 重锤升起高度h（米） 铁钉进入泡沫塑料深度x （米） x2（米2）
1 0.1 0.6 0.024 0.0006
2 0.1 0.9 0.030 0.0009
3 0.2 0.3 0.024 0.0006
4 0.2 0.6 0.035 0.0012
5 0.3 0.3 0.030 0.0009
6 0.3 0.4 0.035 0.0012
越高
物体具有相同的重力势能，对铁钉做的功也相同
质量与高度
考题演练
（3）为进一步探究重锤具有的重力势能跟重锤做功本领的关系，可综合分析、比较表中记录的数据，以及经运算得到的数据，同时结合观察到的现象，归纳并得出结论：物体的质量与其举起的高度的乘积是__________________________________的整数倍。
实验序号 重锤质量m（千克） 重锤升起高度h（米） 铁钉进入泡沫塑料深度x （米） x2（米2）
1 0.1 0.6 0.024 0.0006
2 0.1 0.9 0.030 0.0009
3 0.2 0.3 0.024 0.0006
4 0.2 0.6 0.035 0.0012
5 0.3 0.3 0.030 0.0009
6 0.3 0.4 0.035 0.0012
铁钉进入泡沫塑料的深度x2
考题演练
类型十　杠杆平衡条件
实验10 （九上·P89）在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
（1）实验前，调节两端平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是 ；实验时，使杠杆在水平位置平衡，目的是 。
（2）多次实验的目的是 。
（3）实验结论： 。
（4）实验中，将图中B点的钩码去掉，在B点用弹簧测力计不同方
向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的示数 ，这
是为了正确认识力臂，力臂是 。
不同
支点到力的作用点的垂直距离
排除杠杆自重的干扰
便于直接读出力臂
找出普遍规律
动力×动力臂=阻力×阻力臂
教材实验
考题10 [2021·湖州]下列是某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程:(本实验均使用轻质杠杆)
实验1:在直杠杆水平平衡时(如图甲所示)进行实验,记录多组数据,得出F1s1=F2s2(注:s1和s2分别表示支点O到F1和F2的作用点的距离)。在直杠杆倾斜平衡时(如图乙所示)进行实验,也得到了同样的结论。该结论适用于所有平衡时的杠杆吗
实验2:科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验,移动钩码,并改变钩码的数量,记录数据如下表所示,分析表格数据发现上述结论并不成立,但发现一个新的等量关系,即:
　　 　　。
考题演练
实验次数 F1/N s1/cm F2/N s2/cm l2/cm
1 1.0 10.0 0.5 21.3 20.1
2 1.5 20.0 1.0 31.7 29.8
3 2.0 30.0 2.5 25.5 24.0
s和l(支点到力的作用线的距离)这两个量在研究杠杆平衡条件时,哪个量才是有价值的呢 研究小组的同学又进行了实验。
实验3:
①移动钩码,使杠杆　　▲　　,并使杠杆处于平衡状态。
②记录F1、s1、l1和F2、s2、l2。
③改变钩码数量,移动钩码,记录杠杆处于平衡状态时的多组F1、s1、l1和F2、s2、l2。
④分析实验数据,得出弯杠杆的平衡条件。
考题演练
最后,通过科学思维,得出所有杠杆的平衡条件都是F1l1=F2l2。杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆的应用。用如图甲所示方式提升物体比用图乙方式省力,就可用杠杆的平衡条件作出合理解释。
请回答:
(1)在研究一侧弯曲的杠杆时,发现的一个新的等量关系是
　　　　 　　。
(2)将实验3中的①应填写　　　　　　。
①移动钩码,使杠杆　　▲　　,并使杠杆处于平衡状态。
F1 ×s1=F2 ×l2
倾斜或转动　
(3)“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为　　　　　。通过探究杠杆平衡条件的实验,使我们深深认识到建立这一科学量的价值。
(4)用如图甲所示方式提升该物体比用图乙方式省力的原因是__________________
　　　　　　　　 　　　　　　　　　。
力臂
图甲中的动力臂大于阻力臂,而图乙中的动力臂等于阻力臂
考题演练
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php专题七 力学实验 强化训练
1.小科骑自行车时发现，在不同的路面上，停止踩脚踏板，车都能继续运动一段距离。于是小科作出了以下猜想 。
猜想一：车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关；
猜想二：车运动的距离可能与车速有关。
为验证猜想，他用丝绸、棉布、小球、斜面和长木板进行模拟实验，如图所示。
（1）验证猜想一，应分别将丝绸、棉布铺在 (选填“斜面”“长木板”或“斜面
和长水板”）上，并完成实验。
（2）请用所给的器材，设计一个验证猜想二的实验方案（要求简要叙述实验步骤和预期
实验结果）
（3）小科实验结束后反思，若探究“阻力对物体运动的影响”，那么可以通过比较起始
速度相同的同一小球，在不同水平面上运动的距离或 来判断阻力对物
体运动的影响。
2.（2020·铜仁）小明在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图所示的两种实验方案。
（1）通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是________________。
（2）该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是________________________________。
（3）保持两盘中砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，放手后观察到小车
转动，最后恢复到静止状态。这个实验现象说明:作用在同一物体上的两个力，大
小相等，方向相反，并且_________________________，这两个力才能彼此平衡。
（4）小明在探究完“二力平衡”条件的实验后，又利用该装置进行探究，剪断小车左边
的细线后，小车由静止向右运动，此现象说明力可以改变物体的_____________。
3.[2020·武汉]在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,某同学所用器材如图甲所
示,其中长木板B的表面比A的表面更粗糙,物块各表面的粗糙程度均相同,物块的长、宽
和高分别是10 cm、8 cm和6 cm。将物块放在
水平放置的长木板上,再把砝码放在物块上,用
弹簧测力计水平拉动物块,使物块沿长木板做
匀速直线运动,实验记录如下表所示。
实验次数 物块放置情况 接触面 压力情况 弹簧测力计示数/N
1 平放 A—物块 100 g的砝码放在物块上
2 平放 B—物块 100 g的砝码放在物块上 2.2
3 平放 B—物块 200 g的砝码放在物块上 2.4
4 侧放 B—物块 100 g的砝码放在物块上
（1）第1次实验中,弹簧测力计指针位置如图乙所示,其示数是　　　　N。
（2）①由1、2两次实验可知:压力相同时,物块与长木板的接触面越粗糙,物块受到的滑动
摩擦力　　　　(选填“越小”或“越大”)。
②由2、3两次实验可知:增加物块上砝码的质量,从而增大　　　　　(选填“砝码对物
块”“砝码对长木板”或“物块对长木板”)的压力,这样就可以探究接触面粗糙程度相同
时,滑动摩擦力大小跟压力的关系。
（3）第4次实验中,弹簧测力计示数是　　　　N。
4.某兴趣小组利用厚纸板来探究杠杆的平衡条件,厚纸板上每间隔相同距离有一个小孔。现
用细绳将纸板悬挂起来,如图甲所示。
（1）实验中,小明在A点挂了1个钩码(如图乙),则需在B点挂　　　　个同样的钩码才
能使杠杆(或纸板)平衡。
（2）小红认为:在力臂大小不变时,改变力的作用点到支点的距离,不会影响杠杆平衡。
要验证这一观点,在完成图乙实验后,需要进行的下一步实验操作是
。
（3）小军进行如图丙实验,松手后发现杠杆不能保持水平平衡。请分析其原因是
。
5.[2020·咸宁]同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强的规律”,进行了如下的操作。
（1）在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图T12-5甲所示),接下来的
操作是　　　　(选填字母)。
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体 B.拆除胶管重新安装
（2）正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强
随液体深度的增加而　　　,因此拦河大坝要做成　　　　　(选填“上窄下宽”或
“上宽下窄”)的形状。
（3）玲玲保持图丙中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧
液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强
越大”的结论。她的操作不可靠,原因是加入浓盐水后液面位置改变了,正确操作是
应将探头适当　　　　(选填“上移”或“下移”)。
（4）红红用图丁所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入
待测液体,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有　　　　。(多选)
A.右侧待测液体到容器底的深度h1 B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3 D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
6.（2021·金华）某校“制作浮力秤”项目研究小组，制成如图所示浮力秤。使用过程中，发现称量范围较小，有待提升改造。
【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时F浮＝G物的原理工作的；浮力大小与液体密度和物
体排开液体的体积有关。
【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系？
【方案设计】
器材：悬挂式电子秤、金属块（4.0N）、大烧杯、水以及各种
不同密度的溶液等。
步骤：①将金属块挂在电子秤下，读取电子秤示数并记录；
②将金属块浸没在盛水的烧杯中，读取电子秤示数并记录，然后取出金属块擦干；
③按照步骤②的操作，换用不同密度的溶液，多次重复实验。
【数据处理】
实验编号 1 2 3 4 5 6 7
液体密度ρ液（g/cm3） — 0.8 1.0 1.2 1.4 1.9 2.0
电子秤示数F拉（N） 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 2.6 3.0
浮力大小F浮（N） — 0.4 0.5 x 0.7 1.4 1.0
【交流分析】
（1）表格中x的数据是________；
（2）实验过程中，除步骤①外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，其目的是________；
（3）小组同学对实验数据进行了分析讨论，认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工
作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是
；
【得出结论】……
【知识应用】
（4）根据以上探究，写出一种增大浮力秤称量范围的方法________。
7.（2021·衢州）将酒敞口放置,酒精度(酒中酒精的体积百分比)会变化吗 小科认为:只要
确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品,
动手制作“密度秤”来测量酒的密度。
步骤Ⅰ:如图甲所示制作好秤杆,然后提起提纽,移动秤砣(小
螺母),当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为
“0”刻度(单位:g/cm3)。
步骤Ⅱ:如图乙所示,将大螺母浸没在水中(大螺母必须浸没
且不碰底),提起提纽,移动秤砣,当秤杆水平平衡时用笔将此
时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间分
为10等份。
步骤Ⅲ:测量酒的密度。
（1）应用:小科用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度分别约为
0.92 g/cm3和0.96 g/cm3,已知酒精密度为0.8 g/cm3,
应用密度知识可判断出其酒精度________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
（2）反思:在制作和测量过程中,大螺母必须浸没的目的是　　　　　　　　　。
（3）拓展:小科若要测量食盐水的密度,他应先在密度秤上增加大于1的刻度,请你写出
利用直尺和笔标定刻度的过程:______________________________。
8.[2016·杭州下城一模]借助斜面可以开展许多实验探究,阅读并回答下列问题:
（1）为了模拟探究汽车超载和超速带来的安全隐
患,小乐同学设计了如图甲、乙、丙所示的实
验。将A、B、C三个小球(mA=mB一装置的高度分别为hA、hB、hC(hA=hC>hB)
的三个位置由静止滚下,推动小木块运动一段
距离后静止,实验结果如图所示。则:
①选择甲、乙两图所示实验进行比较,是用来探
究　　　　带来的安全隐患。
②选择甲、丙两图所示实验进行比较,可以得到的结论是
________________________________ 。
（2）如图1所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止。斜面和水平
面平滑连接,且两者的粗糙程度相同。图2中v、p、f和s分别表示物体速度大小、
对接触面的压强大小、摩擦力大小和路程。则下列选项中对这一过程描述正确的
是　　　　。
9.用如图所示的实验装置测杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,弹簧测力计的示数F为　　　N,钩码总重G为1.0 N,钩码上升高度h为0.1 m,弹簧测力计升高的距离s为0.3 m,则杠杆的机械效率约为　 　%
(精确到0.1%)。请写出使用该杠杆做
额外功的一个原因:　　　　 　。
(2)钩码从A点改挂在B点后,拉力作用点及拉力方向都不变,此时把相同的钩码匀速提升相同的高度,则所测机械效率将　　　　(选填“变大”“变小”或
“不变”)。
参考答案
1．（1）长木板
（2）先后三次将小球从斜面的不同高度处静止释放，测量并记录小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离（2分）。如果三次小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离不同，说明小球在水平面上的运动距离与速度有关（1分）。
（3）时间或小球速度改变的快慢
2.（1）滚动摩擦力小于滑动摩擦力，减小了摩擦力对实验的影响；
（2）能改变作用力的方向；
（3）作用在同一条直线上；
（4）运动状态。
3.1.8 越大 物块对长木板 2.2
4.3 将A或B悬挂的点竖直向上或向下移动 纸板存在自重)
5.B 增大 上窄下宽 上移 BD
6．（1）0.6
（2）控制排开液体的体积相等
（3）金属块碰到烧杯底部
（4）换用密度比水大的液体
7.变小 控制排开液体的体积相等 先测每小格的长度,以C点为起点向左画出与前面每小格等距的刻度(合理即可)
8.超速 速度一定时,物体的质量越大,动能越大(或汽车的载重越大,安全隐患越大) C
9.0.5 66.7 杠杆存在自重 变大中小学教育资源及组卷应用平台
专题七 力学实验 学案
教材实验·考题演练
类型一 测量密度
实验1-1 （七上·P136）测定小石块密度
1.实验步骤
（1）用天平称出小石块质量m；
（2）在量筒中盛上适当的水,记下水的体积V1；
（3）用细线系住小石块,轻轻放入量筒中,记下水和小石块的总体积V2；
（4）计算小石块的密度ρ= 。
2.反思
（1）若先测石块的体积，后测石块的质量，则石块密度的测量值会 ，原因
是测得的质量 ；
（2）若考虑石块吸水，则所测得的密度 ，原因是测得的体积 。
实验1-2 （七上·P136）测定盐水密度
1.实验步骤
（1）用天平称出盐水和烧杯的总质量m1；
（2）将烧杯中盐水的一部分倒入量筒中,记下量筒中水的体积V；
（3）用天平称出 的总质量m2；
（4）计算盐水密度ρ= 。
2.反思
（1）若先测盐水的体积，后将量筒中的盐水倒入烧杯测盐水的质量，则盐水密度的测量
值会 ；
（2）如先测盐水的质量，后将烧杯中的盐水倒入量筒测盐水的体积，则盐水密度的测量
值会 。
考题1-1 （2020·陕西）小明想知道消毒酒精的密度,用家用电子秤、玻璃杯、注射器等进
行测量:给玻璃杯中倒入适量酒精,测得玻璃杯和酒精的总质量为109.4 g;用注射器从玻
璃杯中抽取部分酒精,如图乙所示,其体积为 　　　　mL;剩余酒精和玻璃杯的总质量为
92.2 g。则酒精的密度为　　　　g/cm3。测量结束整理器材时,小明发现电子秤显示的剩
余酒精和玻璃杯的总质量减小为91.9 g,其原因是酒精易　　　　(填物态变化
名称)。测量过程中闻到酒精的气味表明分子在不停地　　　　　　 。
考题1-2 (2019·金华丽水)归纳与演绎是科学学习中非常重要的科学方法，下表是兴趣小
组归纳“根据ρ=m/V，运用浮力知识间接测量固体密度”的方法，请回答：
考题1-3 小科利用塑料瓶、定滑轮、量筒和水设计了测量黄蜡石密度的实验。如图甲所
示，细线两端各系一个完全相同的空塑料瓶，线的右
端再系上黄蜡石，向左瓶中逐渐加水至13毫升时装置
恰好平衡；接着用排水法测黄蜡石的体积，量筒读数
如图乙所示，细线右端系一个空塑料瓶的目的是
_______________________________________，黄蜡石
的密度是____________克/厘米3。（不考虑黄蜡石的
吸水性和装置的摩擦）
考题1-4 （2021·海南）如图所示，根据左杆的平衡条件测量某和液体的密度，所用器材：
轻质杯杆(自身重力忽略不计)、容积为100mL的空桶、重为0.5N的物体M、刻度尺、细
线。
（1）如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 调
节；调节杠杆在水平位置平衡的目的是 。
（2）把空桶悬挂在A点，物体M悬挂在B点时，杠杆再次在水平位置平衡，测得OA的
长度为10cm，OB的长度为20cm，则空桶重为 N。
（3）若此时，往A点的空桶内注满某种胶体，调节物体M到C点时，杠杆在水平位置重
新平衡，测得OC的长度为42cm，则桶内液体的密度为 kg/m3。
类型二 阻力对物体运动的影响
实验2 （七下·P105）在水平木板上分别铺上棉布和丝绸，如图甲和乙，让小车从斜面的
顶端由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离，并将结果记录在表中。水平木
板上不铺任何材料，如图丙，重复上述实验。
水平面的材料 小车受到的阻力（大，较大，小） 小车运动的距离（大，较大，小）
棉布
丝绸
木板
（1）让小车从同一高度滑下，是为了控制小车在水平面上的初速度 。
（2）实验表明：水平面越光滑，小车运动时所受的阻力越 ______，运动的距离越 _____，
速度减小得越 ______。
（3）如果不受外力作用时，原来运动的物体将作 。
（4）牛顿第一定律是在 得出的。
考题2 [2020·湖州]力能使物体的运动状态发生改变,运动状态的改变包括运动速度的改
变和运动方向的改变。某科学兴趣小组为探究物体运动速度改变的快慢(单位时间内运动
速度的改变量)与物体受力大小的关系,在创新实验室做了如下的实验:
如图甲所示,水平桌面上固定了一个导轨。导轨上的小车用细绳跨过定滑轮(摩擦
不计)与重物相连,小车上固定一个宽为d=1 cm的挡光片。在导轨上A、B两个位置各固
定一个光电门,如图乙所示。光电门内有一束光从N射向M,M处装有光传感器,当有物体
经过NM之间把光挡住时,传感器能记录光被挡住
的时间t,这样就可求得挡光片经过光电门时的速
度vA和vB,两个光电门配合使用还能测出挡光片
从A运动到B的时间tAB。
实验步骤:
①保持重物P质量不变,让小车从OA间任意点释
放,分别测出挡光片经过A、B两位置的挡光时
间tA和tB,以及挡光片从A运动到B的时间tAB,计算出单位时间运动速度的改变量(用
a1表示),即a1=（vB vA）/tAB。重复实验,a1近似相等。
②增大重物质量且保持不变,让小车从OA间任意点释放,按照①的操作,计算出单位时间
运动速度的改变量(用a2表示)。重复实验,a2近似相等,且a2>a1。
（1）在实验①时,某次挡光片经过A位置的挡光时间tA为0.025 s,则挡光片穿过光束的
速度vA为　　 　　。
（2）该实验中为什么用重物P来提供拉力 　　　　　　　 　　。
（3）由实验可得出的结论是_____________________________　。
（4）上述结论可以解释汽车在行驶过程中　　　　(选填字母)的现象。
A.制动力(阻力)越大,汽车越容易停下来
B.质量越大,汽车越难停下来
C.速度越大,汽车越难停下来
类型三 探究二力平衡的条件
实验3 （七下·P110）用如图的装置探究二力平衡的条件。
（1）在两边的绳套上挂等重的钩码，此时塑料板两侧受到的拉力大小相等。放开塑料板
后，可看到塑料板将__________。
（2）如图 甲，在两边的绳套上挂不等重的钩码，此时塑料板两侧受到的拉力大小不相
等。放开塑料板后，可看到塑料板将会向钩码 ____（填“重”或“轻”）的一侧
运动。由1、2步验证二力平衡的条件之一是 。
（3）如图 乙，在两边绳套上挂等重的钩码，将塑料板稍向下移动，此时塑料板两侧受
到的拉力虽然大小相等，但方向并非严格相反。放开塑料板后，可看到塑料板会 ____________。此步验证了二力平衡的条件之二是 。
（4）如图 丙，在两边的绳套上挂等重的钩码，并将塑料板扭转一个角度，使塑料板两
侧绳子相互平行，此时塑料板两侧受到的拉力虽然大小相等、方向相反，却不在一
条直线上。放开塑料板后，可看到塑料板会______。此步验证了二力平衡的条件之
二是 。
考题3 [2020·台州]为探究作用在物体上的两个力满足什么条件时,才能使物体处于平衡状
态,进行如下实验。
（1）选用轻薄塑料片作为如图甲所示实验的研究
对象的原因是____________________。
（2）将图甲中静止的探究对象转到虚线位置,松
手后发现探究对象发生转动。据此可以得出
结论:作用在物体上的两个力需要满足的条
件是　　　　　　 　,物体才处于静止状态。
（3）如图乙所示,若启动电动机继续进行探究:当弹簧测力计示数与物体重力大小相等
时,观察物体的运动状态;当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,再观察物体
的运动状态。继续这项探究的目的是__________________ 。
类型四 探究摩擦力大小与哪些因素有关
实验4 （七下·P113）探究摩擦力的相关因素。
（1）如图甲所示，在水平放置的长木板上放一块木块，用弹簧测力计拉木块，使它在长
木板上做匀速直线运动，测出木块运动时受到的摩擦力，并将结果记录在表中。
（2）如图 乙所示，在木块上放砝码，增大木块与长木板之间的压力，测出木块运动时
受到的摩擦力，并将结果记录在表中。
（3）在长木板上铺上棉布，以增大接触面的粗糙程度，按图丙的方式测出木块运动时受
到的摩擦力，并将结果记录在表中。
实验次数 实验条件 摩擦力（牛）
压力大小 接触面粗糙程度
1 木块的重 较光滑 2.4
2 木块和砝码的总重 较光滑 2.8
3 木块的重 较粗糙 3.2
问题：
①木块在水平放置的长木板上作直线 运动，根据 原理，使摩擦
力和拉力大小相等；实验运用的科学方法是 。
②比较甲乙，得出实验的结论是 ；
比较甲丙，得出实验的结论是 。
③若要研究滑动摩擦力大小与接触面积的关系，则如何实验？ ，滑动
摩擦力大小与接触面积的大小 关。
④用图甲实验，木块在长木板上作加速运动时，摩擦力为 牛。
考题4 [2018·温州乐清模拟]影响摩擦力大小的因素除了压力大小和接触面的粗糙程度之
外,还有哪些呢 某同学作出了如下猜想:
猜想一:摩擦力的大小可能与接触面面积大小有关。
猜想二:摩擦力的大小可能与物体所受重力大小有关。
为了验证猜想一,该同学用如图甲所示的实验装置进行如下
操作:
①把长、宽、高分别为15 cm、10 cm、5 cm且各表面粗糙程度相同的金属块平放在质量
不计的白纸上,读出压力传感器的示数,拉动白纸的过程中读出拉力传感器的示数。
②把金属块侧放在质量不计的白纸上,读出压力传感器的示数,拉动白纸的过程中读出拉
力传感器的示数。
③把金属块竖放在质量不计的白纸上,读出压力传感器的示数,拉动白纸的过程中读出拉
力传感器的示数。
实验相关数据如下表所示:
实验序号 压力传感器示数F1/N 接触面面积S/cm2 拉力传感器示数F2/N
① 20 150 8
② 20 75 8
③ 20 50 8
（1）分析表中数据,你可得出的结论是:_______________________
猜想二:摩擦力的大小可能与物体所受重力大小有关。
（2）为了验证猜想二,现提供水、沙子、氢气充气机(氢气球可充气)等器材。请你任选
上述器材,参照图乙或图丙装置(任选其中一个)设计一个实验方
案。　　　　 。
类型五 探究压力效果的相关因素
实验5 压力产生的效果可能跟压力的大小有关，还跟受力面积的大小有关。按如图的程序
进行实验，观察实验的结果，并比较各次实验中海绵的凹陷程度。
（1）实验通过观察 来比较压力的作用效果，科学上用 表示
压力的作用效果。
（2）比较甲乙，得出实验结论： ；
比较甲乙，得出实验结论： 。
考题5 李东和王芳在海边沙滩上游玩时发现，游客们走路时在沙地上留下的脚印有深有浅。
（1）李东观察发现小孩的脚印一般较浅，成人的脚印一般较深。他猜想脚印的深浅可能
与人的重力有关，重力越大，脚印越深。两人按以下步骤进行操作：
①在地面上铺上一层足够厚的松软细沙，把一长方体砖块轻轻放置在沙面上，稳定
后移开砖块；
②用沙子堆成一个倾角较小的斜坡，将砖块轻轻放置在沙子上，稳定后，移开砖块；
③用沙子堆成一个倾角较大的斜坡，将砖块轻轻放 置在沙子上，稳定后，移开砖
块。上述实验过程中，下列哪种测量工具是必不可少的？______。
A.天平 B.弹簧测力计 C.刻度尺 D.量角器
三次实验的现象分别如图所示：
从实验结果可知，李东的猜想是不科学的，影响印痕深浅的另一个物理量不是施压
物体的重力而是______。
（2）李东和王芳通过对实验现象的进一步分析，发现重力一定的物体，放在倾角不同的
斜面上，斜面越陡，斜面受到的 越小。
类型六 探究液体内部压强的特点
实验6 （七下P120）液体内部压强的大小跟哪些因素有关？利用1只压强计、1只盛有水
的杯子、1把刻度尺，按表所列的步骤进行实验，并将测量数据填入表中。
序号 橡皮膜朝向 橡皮膜中心在水下的深度（厘米） U形管左、右两管内液面的高度差（厘米）
1 朝上 3 3
2 朝上 6 6
3 朝上 9 9
4 朝下 9 9
5 朝侧面 9 9
（1）实验前，要通过调试，保证压强计两边玻璃管中的液面________。实验用U形管左、
右两管内液面的 来比较液体内部压强大小。
（2）结论：在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小_______；在同一液体
内部，深度越深，压强越 。
考题6 [2019·桐庐]小桐用自制的 “液体重力对容器底部压力测试仪”(如图甲所示)来
探究液体对容器底部压力与液体重力之间的关系。调节好电子秤的零刻度,将一定量的水
倒入装在两侧板之间定制的塑料袋内,分别调节侧板的位置如图乙所示,
测得有关的实验数据如表所示。
组别 液体重力/N 侧壁朝向 深度/cm 电子秤示数/kg 压力大小/N 压强大小
1 33 向外 12 2.434 23.65 1 060
2 33 竖直 15 3.328 32.61 1 450
3 33 向内 17 3.698 36.24 1 611
4 35 向内 17 3.698 36.24 1 611
（1）实验中小桐将侧板分别向里或向外调节的目的是　　　 　　 　　　。
（2）分析1、2、3三组实验,判断并说明能否得出液体对容器底部的压强随液体深度增
加而增大的结论 并说明理由。
（3）分析实验数据,你能初步得出的实验结论是　 。
类型七 探究浮力大小与什么因素有关
实验7 （八上·P12）浮力的大小可能跟哪些因素有关呢？
1.定性实验：用图甲所示的实验装置进行实验，分别测出弹簧测力计的示数F和物体A的下
表面浸入水中的深度h，实验数据如表：
序号 1 2 3 4 5 6 7
h/cm 0 2 4 6 8 10 12
F/N 4.5 4 3.5 3 2.5 2.5 2.5
（1）分析表中的数据，可以得出物重为4.5N，物体浸没
在水中时，所受的浮力为 N。
（2）物体A浸没在水中之前，弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度的增加而减
小，说明浮力与 有关，由表中数据还可知浸没在水中的物体所受的
浮力与它浸没在水中的深度 关。
（3）将物体A浸没在浓盐水中，如图乙所示，所受的浮力为 N，说明浸没在
液体中的物体所受的浮力与 有关。
2.定量实验：
（1）用弹簧测力计测出物体浸没在水中所受的浮力，用量筒测出
的体积，溢水杯中的水必须 。
（2）实验数据如表：
实验次数 物体排开液体的体积V/cm3 物体排开液体的重力G排/N 物体的重力G/N 测力计的示数F/N 浮力 F浮/N
1 40 0.4 2 1.6 0.4
2 50 0.5 2 1.5 0.5
3 60 0.6 2 1.4 0.6
（3）结论： 。
考题7-1 在“探究浮力大小与排开液体体积的关系”实验中，如图甲所示，用弹簧测力
计测出长方体物块所受的重力，然后将物块逐渐浸入水中。
（1）在图乙位置时，物块受到的浮力是 N。
（2）将物块逐渐浸入水中时，发现弹簧测力计的示数逐渐变小，甲
乙说明物体所受浮力大小随其排开液体的体积增大而 。
（3）继续将物块逐渐浸入水中，发现弹簧测力计的示数逐渐变小后
保持不变，最后突然变为0，示数为0时物块处于 (选
填字母)。
A.漂浮状态 B.悬浮状态 C.沉底状态
考题7-2 [2021·杭州模拟]为了直观验证阿基米德原理,小明利用如图所示实验装置,把弹
簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上,在粗铁丝框
上端悬吊一个金属块,下面放一小杯。铁架台的支架上放置一只溢水杯,溢水杯跟金属块、
粗铁丝框、小杯都不接触。
（1）首先平稳缓慢地抬高放有溢水杯的支架,使金属块完全浸没入水中,但不与溢水杯底
部接触,(如图甲→乙→丙所示),在此过程中,弹簧测力计示数F甲　　　(选填“>”
“=”或“<”)F丙。
（2）然后再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图丁所示),可以计算
出图丙中金属块所受到的浮力约为　　 　N,此时浮力的测量数值将比真实数
值　　　(选填“偏大”或“偏小”)。
类型八 动能大小与什么因素有关
实验8 （九上·P77） 如图是研究动能大小于哪些因素有关的实验。A、B是两个质量不同
的小球（mA＜mB），让小球从同一斜面由静止滚下，撞击水平面上的小木块。
（1）实验研究对象是 ，通过观察 可以知道动能的大小。
（2）实验中将甲乙两球放在同一高度的目的是为了小球到达水平面能获得 。
（3）结论：
比较甲、乙两图，得出的结论是 。
比较甲、丙两图，得出的结论是 。
（4）水平面不能绝对光滑，理由是 。
考题8 [2020·金华一模改编]探究动能大小与哪些因素有关的实验如图所示。
（1）如图甲所示,小红先探究动能大小与质量关
系,让质量不同的小车从斜面的同一高度下
滑,实验结论为　　 。
（2）小磊认为去掉木块,利用粗糙且足够长的木
板,通过比较小车在木板上运动的距离也能
比较小车动能的大小,这样设计的依据是
。
（3）于是小磊通过在小车上加砝码来改变质量,得
到如图乙所示的实验情形,据此他得出在速
度相同的条件下,物体的动能与质量　 　
(选填“有关”或“无关”),该结论是 选填“正确”或“错误”)的。
（4）小磊探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图丙所示,利用质量不
同的铁球将弹簧压缩相同程度由静止释放,撞击同一木块。该实验方案是否可行并
说明理由 。
类型九 重力势能大小与什么因素有关
实验9 （九上·P78）如图是“探究重力势能大小与哪些因素有关的实验。在一个铝盘中
放入约 20 厘米厚的细沙，将一根米尺竖直立在细沙上。
1.实验过程：
（1）从不同的高度自由释放同一个金属小球，观察被金属小球所撞
出的 ，并将结果记录下来。
（2）抹平盘中的沙，从相同的高度自由释放不同质量的金属小球，
观察并记录结果。
（3）分析比较表中数据。
实验序号 金属小球质量m/g 下落初始高度H/cm 下陷深度d/cm
1 50 60 1.6
2 50 100 2.0
3 100 100 4.1
2. 实验得出的结论是 ； 。
3.实验用的金属小球必须保持 相同。
4.小球下落时，重力势能转化为 能，细砂陷得越深，说明小球做的功 。
第1次实验小球陷入细沙中重力做功 焦。
考题9 如图所示是研究重力势能的大小与哪些因素有关的一种实验。某小组同学每次都让
重锤从高处由静止下落，砸到铁钉上，他们观察到不同情况下，
铁钉进入泡沫塑料的深度不同，深度越大，表明重锤对铁钉做的
功越大，即重锤具有的重力势能越大．他们用m表示重锤的质量，
h表示重锤升起的高度，x表示铁钉进入泡沫塑料的深度，并将
实验数据详细记录在下面的表格中。为了进一步探究重锤的重力
势能跟重锤做功本领的关系，他们还进行了适量的运算，计算的
一部分数据也记录在表格的后两列中。
实验序号 重锤质量m（千克） 重锤升起高度h（米） 铁钉进入泡沫塑料深度x（米） x2（米2）
1 0.1 0.6 0.024 0.0006
2 0.1 0.9 0.030 0.0009
3 0.2 0.3 0.024 0.0006
4 0.2 0.6 0.035 0.0012
5 0.3 0.3 0.030 0.0009
6 0.3 0.4 0.035 0.0012
（1）分析比较实验序号1与2（或3与4或5与6）的数据及观察到的现象，可得出的
初步结论是：在质量相同的情况下，物体举得________，具有的重力势能就越大。
（2）分析比较实验序号1和3、2和5、4和6中的数据，可初步得出：
①物体的质量与举起的高度的乘积相等时，_____________________________。
②物体的_______________的乘积越大，具有的重力势能越大，做的功也越大。
（3）为进一步探究重锤具有的重力势能跟重锤做功本领的关系，可综合分析、比较表中
记录的数据，以及经运算得到的数据，同时结合观察到的现象，归纳并得出结论：
物体的质量与其举起的高度的乘积是__________________________的整数倍。
类型十　杠杆平衡条件
实验10 （九上·P89）在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
（1）实验前，调节两端平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是 ；实验
时，使杠杆在水平位置平衡，目的是 。
（2）多次实验的目的是 。
（3）实验结论： 。
（4）实验中，将图中B点的钩码去掉，在B点用弹簧测力计不
同方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的示
数 ，这是为了正确认识力臂，力臂是 。
考题10 [2021·湖州]下列是某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程:(本实验均使
用轻质杠杆)
实验1:在直杠杆水平平衡时(如图甲所示)进行实验,记录多组数据,得出F1s1=F2s2(注:s1
和s2分别表示支点O到F1和F2的作用点的距离)。在直杠杆倾斜平衡时(如图乙所示)进行
实验,也得到了同样的结论。该结论适用于所有平衡时的杠杆吗
实验2:科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验,移动钩码,并改变钩码的
数量,记录数据如下表所示,分析表格数据发现上述结论并不成立,但发现一个新的等量
关系,即:　　▲ 　　。
实验次数 F1/N s1/cm F2/N s2/cm l2/cm
1 1.0 10.0 0.5 21.3 20.1
2 1.5 20.0 1.0 31.7 29.8
3 2.0 30.0 2.5 25.5 24.0
s和l(支点到力的作用线的距离)这两个量在研究杠杆平衡条件时,哪个量才是有价值的呢 研究小组的同学又进行了实验。
实验3:
①移动钩码,使杠杆　　▲　　,并使杠杆处于平衡状态。
②记录F1、s1、l1和F2、s2、l2。
③改变钩码数量,移动钩码,记录杠杆处于平衡状态时的多组F1、s1、l1和F2、s2、l2。
④分析实验数据,得出弯杠杆的平衡条件。
最后,通过科学思维,得出所有杠杆的平衡条件都是F1l1=F2l2。杠杆的平衡条件可用
于解释许多杠杆的应用。用如图甲所示方式提升物体比用图乙方式省力,就可用杠杆的平
衡条件作出合理解释。
请回答:
（1）在研究一侧弯曲的杠杆时,发现的一个新的等量关系是
　 　　。
（2）将实验3中的①应填写　　　　　　。
（3）“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为　　　　　。通过探究杠杆平衡条件
的实验,使我们深深认识到建立这一科学量的价值。
(4)用如图甲所示方式提升该物体比用图乙方式省力的原因是__________________。
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