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(共48张PPT)
第二部分　专题突破
专题四　实验探究题
三、力学实验
1．[科学探究]溧阳市竹箦镇洙汤村的吕先生在农田捡到一块形状特殊的石头,经文物部门鉴定,竟然是新石器时代的石箭头,小组同学对其复制品展开密度测量.
(1)将天平放在水平桌面上,游码移至标尺的_________
处,发现指针指向分度盘左侧,如图甲所示,小明应该向
____(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至指针指
向分度盘中线处.
测量固体和液体的密度(高频考点,5年4考)
力学测量类学生必做实验
零刻度线
右
(2)在调好的天平左盘内放入石箭头,天平平衡时,右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,其质量是______g.
57.6
(3)用不吸水的细线拴住石箭头,使其浸没在装有
适量水的量筒中,量筒内水面位置如图丙所示,石
箭头的体积是____cm3.
20
(4)算得石箭头的密度是______g/cm3.
(5)石箭头的吸水性将导致密度的测量值______
(选填“小于”“等于”或“大于”)其真实密度.
2.88
大于
2．(2023·丹东)小潘和小明想知道鸭绿江水的密度.
(1)小潘利用天平和量筒进行了如下实验:
①将天平放在______桌面上,游码移到标尺左端零
刻度线处,此时指针位置如图甲所示,向____调节平
衡螺母,直到天平平衡.
水平
右
②向烧杯中倒入适量鸭绿江水,将装有江水的烧杯放在已调平的天平左盘,向右盘中加减砝码并调节游码,天平再次平衡后,右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则江水和烧杯的总质量为______g.
93.6
③将烧杯中的江水倒入量筒中一部分,如图丙所示,则
量筒中江水的体积为____cm3.
④用天平测出剩余江水和烧杯的总质量为 53.2 g,则所
测江水的密度为_________kg/m3.
⑤在把烧杯中的江水倒入量筒中时,如果有几滴江水
滴到桌面上,会导致所测江水密度值______(选填“偏
大”或“偏小”).
40
1.01×103
偏大
(2)在没有天平的条件下,小明使用不吸水的木块(已知木块的密度为ρ木)、细钢针和量筒,进行了如图丁所示的实验:
①向量筒中倒入适量的江水,体积记为V1;
②将木块轻轻放入量筒中,当木块静止时,液面对应的体积记为V2;
③用细钢针将木块压入江水中,使其浸没,静止
时液面对应的体积记为V3;
④鸭绿江水密度的表达式ρ=___________.
(用V1、V2、V3和ρ木表示)
ρ木
3．(2023·广元)某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”.实验中,他们将小车从带刻度(分度值为 1 cm)的斜面顶端A点静止释放,并同时按下电子停表开始计时,图中圆圈内显示了小车位于A、B、C三点的时刻(数字分别表示“时:分:秒”).
测量物体运动的速度[2021.25(3)、2019.26]
(1)由图中的实验数据可知,小车下滑过程中做______(选填“减速”“匀速”或“加速”)运动.
(2)根据图中信息,小车在下滑过程中BC段的平均速度大小是_____cm/s.
(3)如果在A点时,先释放小车,后
按下停表开始计时,B、C两点都
准确计时,则会使所测AB段的平
均速度______(选填“偏大”
“不变”或“偏小”).
加速
50.0
偏大
4．小明利用图甲装置进行“测量平均速度”的实验.
(1)该实验是根据公式______进行测量的.
(2)实验中所用的测量器材主要有刻度尺和______.
(3)为了更准确地测量小车下滑的时间,斜面应保持______(选填“较小”或“较大”)的坡度,并在终点处加装一块________.
甲
v=
停表
较小
金属片
(4)记录的实验数据如下表.请根据图乙和表格中已有的数据把表格补充完整.(停表显示的时间格式:时:分:秒)
乙
次数 路程 运动时间 平均速度
1 s1=30 cm t1=7 s v1=0.043 m/s
2 s2=30 cm t2=___s v2=0.10 m/s
3 s=60 cm t=10 s v=______m/s
(5)分析表中的数据,通过小明的测量数据可以判断,小车在前半程的平均速度______(选填“大于”“等于”或“小于”)全程的平均速度.
3
0.06
小于
【实验拓展】
(6)小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从____(选填“A”或“B”)处由静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时.如果小车从斜面顶端滑下撞击金属片过了一会儿才按下停表结束计时,会使最终测得的速度______(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
A
偏小
5．(2023·抚顺)小智发现妈妈购买的防滑地垫的A面比B面更粗糙,为了比较A、B两个面的防滑性,小智利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行了下列探究:
(1)如图甲、乙所示,分别
将B、A面与同一水平地
面接触,用弹簧测力计水
平__________拉动小块地垫,根据__________原理可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数.
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
力学探究类学生必做实验
匀速直线
二力平衡
(2)小智发现完成甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小,比较不出A、B两个面的防滑性,于是又找来一个铁块,在原水平地面上进行了如图丙所示的实验.通过比较甲、丙两次实验,发现当接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越____.
压力
大
(3)为了完成探究,保持其他条件不变,在丙图实验的基础上小智只将__________________,测出滑动摩擦力的大小为2.2 N,通过与丙图实验测得的滑动摩擦力相比,选择地垫____(选填“A”或“B”)面铺在地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动.
A、B两个面对调
A
6． 小明组探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”.
(1)用弹簧测力计水平拉着放在水平面的木块做匀速直线运动,根据__________原理可知,弹簧测力计示数等于木块受到的摩擦力大小.如果用弹簧测力计斜拉木块匀速直线运动,如图A所示,则此时木块受到的摩擦力________(选填“等于”或“不等于”)弹簧测力计的示数.
二力平衡
不等于
(2)比较图________两次实验可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
B、C
(3)探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关时,选图B与图____(选填“D”或“E”)进行比较更合理.
E
(4)探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系时,该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验,如图F所示,并与图B进行比较.你认为他们的做法是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是________________.
错误
没有控制压力相同
【拓展创新】
(5)小明实验时很难控制木块匀速运动,于
是他们对实验装置进行改进.如图G所示,
固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验.与
原实验方案相比,改进后的实验方案优点
是:________________________________
_____________________________________________________________________________________________.
运动,改进后,拉动长木板时不必保持匀速运动,更易于操作(或改进后,弹簧测力计示数较稳定,容易读出示数)
改进后,拉动长木板时不必保持匀速
7．在探究“液体压强的特点”实验中,进行了如图所示的操作:
探究液体压强与哪些因素有关
(1)实验前,应调整U形管压强计,使左、右两边玻璃管中的液面______.
(2)甲、乙两图是探究液体压强与______的关系.
相平
深度
(3)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择________两图进行对比,结论是:液体压强与盛液体的容器形状______.
(4)要探究液体压强与液体密度的关系,应选择________两图进行对比.
(5)在图丙中,固定U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位,这是为了探究在同一深度处,液体向__________的压强的大小关系.
丙、丁
无关
乙、丙
各个方向
8．(2023·齐齐哈尔)小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强.
(1)图甲装置是测量液体内部压强的仪器.它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的.如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会__________,U形管左、右两侧液面就会产生________.
发生形变
高度差
(2)根据图乙、图丙所示现象可以研究:液体内部压强大小与__________的关系.根据研究得出的结论,拦河大坝应设计成__________(选填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状.
(3)如图丙、图丁所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左、右两侧液面的变化,得出结论:________________________
_____________________.
液体深度
下宽上窄
同种液体、同一深度,液体
向各个方向的压强相等
(4)为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关,小彬接着将浓盐水缓慢倒入图丙所示容器的水中(液体未溢出、探头位置不变),静置待均匀混合后,观察到U形管左、右两侧液面发生了变化,得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论.小彬得出结论的实验过程是______(选填“正确”或“错误”)的,判断的依据是__________________________.
错误
没有控制探头所在深度一定
(5)通过学习,小彬利用掌握的液体压强知识测量实验所用盐水的密度,过程如下:
①向如图戊所示容器中的左侧倒入适量的水,橡皮膜向右凸起;
②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水,直至橡
皮膜______;
③测得水面到橡皮膜中心的深度为h1;测得
盐水液面到橡皮膜中心的深度为h2;
④可推导出该盐水密度的表达式为ρ盐水=______(用h1、h2、ρ水表示).
变平
ρ水
9．如图甲所示,是“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图.实验中保持物体处
于静止状态,物体重力为5 N,图甲
(a)、(d)中物体露出液面的体积相
等,弹簧测力计的示数分别是F1=
2 N、F2=F3=3 N、F4=3.5 N.
(1)物体在图甲(a)中受到水的浮力是___N.
探究浮力大小与哪些因素有关
3
(2)由图甲(a)和图甲(d)的探究可以得出的结论是:___________________
_____________________,受到的浮力越大.
(3)由图甲(b)和图甲(c)可探究“浮力的大小与__________的关系”.
物体排开液体的体积
相同时,液体密度越大
浸没深度
(4)根据所学的知识,小明课下继续探究,他把没有瓶盖的空矿泉水瓶子,分A、B、C、D四种情况先后放入水中,并使瓶子处在如图乙所示的位置,放置足够长的时间后,受到浮力最小的是____(填字母序号)种情况.
D
10．(2023·广东)在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)观察弹簧测力计的零刻度线、______和分度值.调零时,弹簧测力计应在______(选填“竖直”或“水平”)方向上调零.
量程
竖直
(2)如图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个高为6 cm的长方体物块(可塑),测出重力.将它缓慢浸入水中,记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置时弹簧测力计的示数和深度h.请根据实验数据,在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图象.
如图所示：
答案图
(3)分析图象可知:浸没前,h增加,F浮______;浸没后,h增加,F浮______.(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(4)若把此物块捏成高为6 cm的圆锥体,重复上述实验.两次实验所得的F浮随h变化的图象______(选填“相同”或“不同”).
(5)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,还需添加一种材料:________________.
变大
不变
不同
不同密度的液体
11．[科学探究]汽车动能越大,发生事故时破坏力越强,物体的动能跟哪些因素有关呢 小明看了图1所示交通标志牌
后,猜想物体的动能可能与物体的质量和速度
有关,于是设计了图2所示的甲、乙、丙三次
实验.斜面上由静止滚下的小球钻入水平面上
的纸盒,小球与纸盒共同移动一段距离后停下,
其h1=h3>h2,mA=mB探究物体的动能跟哪些因素有关(非必做实验,2023.24、2020.14)
(1)此实验研究的是______(选填“小球”或“纸盒”)的动能,通过__________________________来反映动能的大小.
(2)分析比较甲、乙两次实验可知:物体的质量相同时,速度越大,动能越____.
(3)分析比较________两次实验可知:物体的速度相同时,_____________
______.
(4)若水平面光滑,实验______(选填“能”或“不能”)正常进行.
小球
小球与纸盒共同移动的距离
大
甲、丙
质量越大,动能
越大
不能
12．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选用质量不同的两个钢球m和M(M的质
量大于m),分别从不同的高度h和
H(H>h)由静止开始释放,观察木
块被撞击后移动的距离.实验过程
如图所示.
(1)由甲、乙两图可得实验结论:
物体的动能大小与______有关.
速度
(2)小明根据甲、丙两图得出结论:物体的
动能大小与质量有关.他得出结论的方法
是否正确 ______(选填“正确”或“错
误”),理由是________________
______________________.
(3)钢球不能立即停下来是因为钢球具有
______,小木块最终会停下来是因为受到
________________作用.
(4)图乙、丙让不同质量的两个钢球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平面时具有相同的______,由图示现象可得出的结论是___________________
______________________.
错误
没有控制钢球
撞击木块前的速度相同
惯性
阻力(或摩擦力)
速度
当物体速度相同时,
质量越大,其动能越大
【拓展创新】
(5)小明根据实验现象认为:钢球推动木块移动一段距离后都要停下来,所以钢球和木块的机械能最终消失了,你认为他的观点正确吗 ________,理由是____________________________________________
____________.
不正确
钢球和木块克服摩擦力做功,机械能转化为内能,
并没有消失
13．(2023·通辽)如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置(杠杆刻度均匀,每个钩码重0.5 N).
(1)挂钩码前,杠杆如图甲所示,此时正确
的操作是向____(选填“左”或“右”)
调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位
置平衡.
探究杠杆的平衡条件(2019.15)
右
(2)接下来,在A、B两处挂上如图乙所示的钩码后,杠杆重新在水平位置平衡,若将A处的钩码拿掉一个,要使杠杆在水平位置再次平衡,则应将B处所挂钩码向____(选填“左”或“右”)移动___格.
左
2
(3)某同学用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度至如图丙所示的位置,在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐______(选填“变大”或“变小”),原因是________________.
变大
动力臂逐渐减小
14．[科学探究]小明利用如图所示实验装置探究“杠杆的平衡条件”.
(1)轻质杠杆静止时如图甲所示,可将左端的平衡螺母向____(选填“左”或“右”)调节,使其在水平位置平衡,这样操作的目的是便于测量______.
甲　　 　 　乙　　 　　丙
右
力臂
(2)小明多次实验并记录数据,如下表,总结数据可得出杠杆的平衡条件:_______________________________________.
次数 动力 F1/N 动力臂 l1/m 阻力 F2/N 阻力臂
l2/m
1 1 0.1 2 0.05
2 2 0.15 1.5 0.2
3 3 0.05 1.5 0.1
动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)
(3)第2次实验所挂钩码的个数和位置如图乙所示,此时将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆__________(选填“左侧下降”“右侧下降”或“仍水平平衡”).
(4)改变钩码的位置和个数,
使杠杆平衡,收集多组数据,
其目的是____(填序号).
A．取平均值,减小误差
B．避免偶然性,寻找普遍规律
甲　　 　乙　　 　　丙
右侧下降
B
(5)如图丙所示,用弹簧测力计在A处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,在弹簧测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中,保持杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”).
甲　　　 　乙　　 　　丙
变大
【拓展创新】
(6)看图丁的漫画,根据杠杆的平衡条件分析,小兔分得的萝卜质量______(选填“大于”“等于”或“小于”)小猴的.
丁
小于

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