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(共23张PPT)
实验专题——力学实验(二)创新考查
类型4 探究浮力大小与哪些因素有关
1．某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)弹簧测力计使用前要先进行______。
(2)实验步骤如图1所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮＝__________。
调零
F1－F3
(3)以下选项中若_____成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A．F1－F2＝F3－F4　　
B．F1－F3＝F4－F2　　
C．F3－F2＝F1－F4
B
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进，装置如图2所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，观察到A的示数逐渐_______，B的示数逐渐_______，且A、B示数的变化量______(填“相等”或“不相等”)。
变小
变大
相等
(5)比较两种实验方案，改进后的优点是_____(可多选)。
A．测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B．实验器材生活化，测力计固定、示数更稳定
C．能同步观察测力A、B示数的变化
BC
2．某实验小组利用甲图所示的器材，来探究“浮力的大小与哪些因素有关”：
(1)选择器材，验证猜想：
探究一：只选择器材a、c、d、e，就可以探究“浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关”；
探究二：只选择器材_____________________________________(填器材编号)，就可以探究“浮力的大小是否与液体的密度有关”；
探究三：只选择器材a、b、d、e，就可以探究________________________________。
a、d、e、f(bdef或者cdef 均可以)
浮力的大小是否与物体的密度有关
(2)在上述过程中采用的研究方法主要是_____。
A．比值法 B．等效法
C．控制变量法 D．估算法
C
(3)完成以上探究后，他们又按乙图所示的步骤进行了测量物质密度的实验。
①称量出a金属块的重力G＝F1＝4.8 N；将它浸没在水中时，弹簧测力计的示数F2＝_____N，则此时物体所受浮力为F浮＝_______N；
②将a金属块浸没到煤油中，此时弹簧测力计的示数F3＝4.0 N，由此可知煤油的密度为ρ煤油＝__________kg/m3。
3.8
1.0
0.8×103
类型5 探究杠杆的平衡条件
3．如图所示，根据杠杆的平衡条件测量某种液体的密度，所用器材：轻质杠杆(自身重力忽略不计)、容积为100 mL的空桶、重为 0.5 N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____________
_____________________________________________。
左
消除杠杆自重
对实验结果的影响，并且方便测量力臂的长度
(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10 cm，OB的长度为20 cm，则空桶重为__N。
(3)若此时，往A点的空桶内注满某种液体，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42 cm，则桶内液体的密度为__________kg/m3。
1
1.1×103
4．(2023 泸州)小明有一件重约15 N的工艺品，用细线悬挂两端点A、B处于静止状态，如图甲所示。他想用平衡的知识，通过计算在A、B连线上找出O点的位置，以便用一根细线系在O点将工艺品悬挂起来，静止时如图乙所示，并计算出工艺品的重力。小明身边只有一把弹簧测力计(0～10 N)、一把刻度尺和若干细线，他设计了如下实验，请完成以下实验步骤：
(1)取下工艺品，用刻度尺测出工艺品长度lAB＝________cm，如图丙所示。
(2)用弹簧测力计拉住A端，B端用细线悬挂，平衡时如图丁所示，此时弹簧测力计读数F1＝8.0 N。
(3)交换弹簧测力计和细线的位置，平衡时工艺品的位置也如图丁所示，弹簧测力计读数F2＝6.0 N。
35.0
(4)由此可以计算出该工艺品的重力G＝____N。
(5)计算出O点到端点A间的距离lOA＝____cm。
(6)反思：要准确找出O点的具体位置，除准确测量外，关键实验条件是应用__________________。
14
15
杠杆平衡条件
类型6 测量机械效率
5．(2023 湘潭)用图所示装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表所示：
实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动距离s/cm 机械效率η
1 2.0 5 1.0 15 66.7%
2 4.0 5 1.8 15 74.1%
3 4.0 10 1.8 30 74.1%
4 6.0 5 2.5 15
(1)实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做________
运动。第1次实验时，钩码上升的时间为3 s，此过程中，绳子自由端上升的速度为______m/s。
(2)第4次实验时所做的有用功为_______J，滑轮组的机械效率为___%。
匀速直线
0.05
0.05
80
(3)分析1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越___(填“大”或“小”)，滑轮组的机械效率越高；分析2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度______(填“有关”或“无关”)。
大
无关
(4)用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是____。
A．换用更轻的动滑轮　　　　　
B．加快提升物体的速度
A
6．某综合实践小组为教学楼一楼的台阶设计了一个无障碍通道，如图1所示。它其实就是一个斜面。在设计的过程中，他们对斜面的省力情况与斜面的倾斜程度的关系进行了研究。他们利用重G1的木块1、重G2的木块2、刻度尺、长木板和弹簧测力计进行了如下探究；
(1)为了探究斜面的省力情况与它的倾斜程度的关系，该小组做了如图2所示的三个实验，在实验中他们是如何改变斜面的倾斜程度的？_____________________。
移动木块2的位置
(2)实验过程中他们要用弹簧测力计沿木板__________拉动木块，此时的拉力________(填“等于”或“不等于”)摩擦力。
(3)小组发现甲、乙、丙三次实验的拉力F1>F2>F3，所以他们得出了结论：__________________________________________________。
匀速直线
不等于
在木块重力一定时，斜面的倾斜程度越大，越费力
(4)在实验过程中，为了使实验更严谨，通过斜面高和长来确定斜面的倾斜程度，于是用刻度尺测量了斜面长为s，木块1长为a，三次实验的斜面高分别为h1、h2、h3，实验结束后他们发现，根据这些数据可以得出斜面的机械效率，请用所测量的物理量表示出乙图中斜面的机械效率：η＝________(用符号表示)。
(5)他们通过计算发现甲、乙、丙的机械效率依次变小，于是从理论的角度进行了论证：按甲、乙、丙三种情况将木块1拉到顶端时，有用功______(填“变大”“变小”或“不变”)。斜面越缓，木块对斜面的压力就越大，当斜面的粗糙程度一定时，滑动摩擦力就越_____，所以额外功就越_____，因此斜面的机械效率变小。
变小
大
大

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