专项训练13 课标规定4探究3测量力学重点实验问题-2026年中考物理二轮复习热亮点重难点专项训练(全国通用)(解析版和原卷版)

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专项训练13 课标规定4探究3测量力学重点实验问题-2026年中考物理二轮复习热亮点重难点专项训练(全国通用)(解析版和原卷版)

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2026年中考物理二轮复习47个热亮点重难点专项训练(全国通用)
专项训练13 课标规定4探究3测量力学重点实验问题
1.(2025·海南)小海想测量物理课本的宽度,应选择的测量工具是(  )
A.体温计 B.秒表
C.刻度尺 D.弹簧测力计
2. 如图所示,A、B两位同学在测量一段铅笔的长度,A同学的测量结果为 cm,B同学的测量是存在 (误差/错误)的。
3. 如图所示,秒表的读数为 s;如图所示,物体的长度为 cm。
4.(2025·四川攀枝花)攀枝花芒果,果形好,色泽鲜,含糖多,风味可口,已成为攀枝花的一张名片,对果农增收,实现共同富裕起着积极作用。农科人员在某次对芒果的研究中,需要用皮尺测量一个芒果的周长,其结果如图甲所示;用调好的天平测其质量,其结果如图乙所示。则该芒果的周长为 cm,质量为 g。
5.(2025·陕西)在“测量物体运动的速度”实验中,使用了小车、带有刻度的长木板、秒表、挡板等实验器材。
(1)该实验的原理是 ;
(2)实验中,为了使小车运动的时间长一些,可以将斜面的坡度调整得较 (选填“大”或“小”)些;
(3)将小车从O点由静止释放,同时用秒表计时,测得小车到达A点所用的时间为3s,则小车在OA段运动的平均速度大小为 m/s;
(4)将小车从O点由静止释放,若小车运动后才开始计时,则所测得的小车在OA段的平均速度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
6.(2025·四川南充)用图甲所示装置测量“小车运动的平均速度”,每次实验小车都从斜面顶端自由释放,金属片可置于斜面的任意位置,用刻度尺测量路程,停表测量时间,图乙是第5次记录的时间。下表是实验中收集的数据。
实验次数 1 2 3 4 5
路程s/cm 20 40 60 80 100
时间t/s 2.0 2.8 3.5 4.0
(1)表格空白处的时间为 s;
(2)根据上表数据,可判断小车在斜面下滑的过程中做 直线运动;
(3)利用表格中数据,计算小车在第5次实验的平均速度为 m/s(保留两位小数)。
7.如图所示,小明做了“测量物体运动的平均速度”的实验。
路程 运动时间 平均速度
sAB=0.3m tAB=0.5s vAB=0.6m/s
sAC=1.2m tAC=1s vBC=
sAD=2.7m tAD=1.5s vCD=3m/s
(1)如图所示,小球从A处沿斜面由静止开始滚下,频闪照相机每隔0.5s拍摄一次,由图可知,小球在做 (选填“加速”“减速”或“匀速”)运动,判断的方法是相同时间比 。
(2)实验数据如表所示,小球在BC段的平均速度vBC= m/s。
(3)若只将斜面的倾斜度变 (选填“大”或“小”),则AD段的平均速度会变小。
8. 以下是某同学“测量小球运动的速度”的实验报告,请你将报告内容补充完整。
实验目的 测量小球运动的速度
实验原理 ___________
实验器材 小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机
实验步骤 (1)一小球在水平桌面上沿直线运动,下图是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹,频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。 (2)分别测出小球通过的路程:_______,,;记录这三段路程所对应的时间:。 (3)分别计算小球通过这三段路程的平均速度。
实验结论 (1)小球在这三段路程的平均速度分别为:________,,_______。 (2)______(选填“>”“<”或“=”),小球在水平桌面上做_______(选填“匀速”或“变速”)运动。
安全提示 小球运动时的速度不宜过快,以免小球动能过大,从桌面掉落时伤人。
9. 小致和同学们用如图所示的实验装置测量小车运动的平均速度。
路段 路程s/ cm 时间t/s 平均速度 v/m/s
AC 600 3.0 0.2
AB 30.0 2.0
(1)实验需要测量的工具:_______、______;实验的实验原理是________;
(2)小致调整好器材后进行实验,实验数据如下表所示。则小车在AB段运动的平均速度为________m/s, BC段的平均速度为______m/s;
(3)下列能正确表示小车在AC段运动情况的图像是 ;
A. B. C.
(4)另一组同学在进行上述实验时,小车过了C点才停止计时,则他们测得的AC段的平均速度与真实值相比_____(选填“偏大”、 “偏小”或“准确”)。
10.(2025·海南)海南五月荔枝红,小海发现“妃子笑”和“荔枝王”两个品种的荔枝在水中都有下沉的现象。这两个品种荔枝的密度一样大吗?他设计方案测量两个品种的荔枝密度。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码调到零刻线处,发现指针偏转情况如图甲所示,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平横梁水平平衡;
(2)用天平和量筒分别测量同一颗“妃子笑”的质量和体积,如图乙和图丙所示。请在表中完成实验数据的记录;
品种 质量 体积 密度
妃子笑 ① ② ③
(3)小海接着测一颗“荔枝王”的密度,但该荔枝体积过大,无法放入量筒。现有电子秤、溢水杯、烧杯和足够多的水(已知水的密度为),如图丁所示。请帮小海设计测量该荔枝密度的简要实验方案,并写出该荔枝密度的表达式(用相应的物理量符号表示) 。
11.用天平和量筒测量某种饮料的密度。
(1)将天平放在水平台上,游码归零, 发现指针指在分度盘的右侧,如图甲所示,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节使天平平衡;
(2)如图乙所示,测得烧杯和饮料的总质量为______ g;向量筒中倒入部分饮料,如图丙所示,量筒中饮料的体积为_______ mL;用天平测得烧杯和剩余饮料的总质量为 40g,则饮料的密度为_____ kg/m3;
(3)只利用天平、两个完全相同的空烧杯和适量的水也能测量出饮料的密度,步骤如下:
①调好天平,测出一个烧杯的质量m0:
②将一个烧杯装入适量的水,测出烧杯和水的总质量m1;
③另一个烧杯装同样高度的饮料,测出烧杯和饮料的总质量m2;
则烧杯内饮料的体积V=________,密度ρ=________(两空均用已知量的字母表示,ρ水已知)。
12. 小一和小中想测未知液体的密度。他们准备了天平、量筒等实验器材,天平配备的砝码规格为。
(1)将天平放置于______工作台上,将游码归零后,调平衡时发现刻度盘指针如图甲所示,此时应将平衡螺母往______调节;
(2)小一和小中的实验步骤有以下几个:
①用调好的天平测得烧杯质量为;
②在烧杯中倒入适量待测液体进行称量;
③将杯中的液体轻轻倒入量筒之中,测得体积为。
小一提出,为了减少误差,上述实验步骤顺序应为______(填写步骤序号)。步骤②中天平测量如图乙所示,则杯中液体的质量为______g,最终计算出液体的密度是______;
(3)为了验证小一的测算结果,小中对实验进行了重复,但在①步骤的称量中,他在放置砝码时,突然发现天平的右盘有缺损,于是他立刻找来一个完好的同款托盘替换,然后继续放置砝码进行测量。完成全部步骤后,小中还发现的砝码有磨损。他的其余操作都正确,综合考虑,他测算的密度将______(选填“偏大”、“偏小”、“无影响”或“无法确认”);
(4)经查证,他们发现这种液体是煤油(已知密度为),并了解到煤油可以用来保存金属钠(已知密度为),方法是将钠块浸没在煤油中以隔绝空气。某天化学老师拿出了一瓶浸泡着钠块的煤油,想知晓里面剩余钠的质量,但由于钠易与空气发生化学反应而变质,因此不能将其随意拿出称量。于是,小一和小中找来了一个相同的密封瓶倒入煤油,如图丙,两瓶液面相平,测得其总质量分别为,则瓶中金属钠的质量为______(用表示)。若在称量过程中测量值偏大,则计算出的______(选填“偏大”、“偏小”或“无法确认”)。
13. 为了测量一个金属零件的密度,小明进行了以下实验:
(1)实验步骤:
①把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻线处,发现指针在分度盘上位置如图甲所示,为使横梁平衡应将平衡螺母向______调节(选填“左”或“右”);
②用天平测出零件的质量,如图乙所示;
③用量筒测出零件的体积,如图丙所示;
(2)实验数据处理:
请将实验数据及计算结果填入下表。
零件质量 量筒中水的体积 量筒中水和零件总体积 零件体积 零件密度
____ ____ ____ ____ ____
14.(2025·黑龙江绥化)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小轩设计了如下实验。(实验所用铁块的长、宽、高不同,每个面的粗糙程度都相同;两小车材料相同)
步骤一:如图甲所示,小轩用水平向左的拉力F拉动放在水平面上的平板小车1,观察并记录4s内拉力传感器的示数,绘制了如图乙所示的图象;
步骤二:将同一铁块以同种方式放置在平板小车2上,如图丙,用电动机向左水平拉动放在水平面上的平板小车2,再用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读出弹簧测力计和拉力传感器的示数,记录在表格中。
实验次数 铁块重力/N 弹簧测力计示数/N 拉力传感器示数/N
1 5 0 1.5
2 5 1.0 1.2
3 5 2.0 0.9
(1)在步骤一中,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为 N。
(2)步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s内拉力传感器的示数小,由此可知滑动摩擦力的大小与 有关。
(3)通过分析表中数据,可得出结论: 。
(4)若用该铁块探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,他的操作应是 。
(5)小轩认为:该实验中水平面应尽量光滑,否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法 (选填“合理”或“不合理”),请说明理由: 。
15. 如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置。
(1)如图甲、乙、丙所示三种情况下,木板和毛巾保持不动,物块在弹簧测力计拉力作用下均做匀速直线运动。则物块所受滑动摩擦力大小_______(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与_______的关系;比较乙、丙实验是为了研究滑动摩擦力大小与_______的关系(均选填“压力”或“接触面的粗糙程度”);
(3)小萌同学对实验装置进行改进,如图丁所示,用力拉动长木板向左运动,物块保持静止时弹簧测力计的示数_______物块所受滑动摩擦力的大小。改进后的实验中小萌同学_______(填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
16. 摩擦在日常生产生活中无处不在。某兴趣小组用弹簧测力计、长方体木块、粗糙程度不同的两块长木板、砝码等器材“探究影响滑动摩擦力大小的因素”。按照图所示进行实验,收集实验数据如表所示。
序号 接触面受到的压力/N 接触面的粗糙程度 接触面积/ 弹簧测力计的示数/N
① 2.0 较光滑 20 0.6
② 2.0 较光滑 40 0.6
③ 2.0 较粗糙 40 0.8
④ 3.0 较粗糙 40 1.2
(1)某同学用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速直线,根据______的条件可知,滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数相等;
(2)对比______(填表中的序号)两次实验数据,可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)分析表实验数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力和接触面的粗糙程度有关,与______无关;
(4)请你利用本实验结论写一条冰雪路面的防滑措施:______
17.(2025·广东)在探究液体压强与哪些因素有关时,小明提出如下猜想:
①与深度有关;②与液体密度有关;③与容器大小有关。
(1)实验前,U形管两侧液面如图甲,应重新安装橡胶管使两侧液面 。
(2)调好器材后,探究猜想①和②比较图乙、丙可知:同种液体, ,压强越大;已知,比较图丙、 可知:深度相同时,液体密度越大,压强越大。
(3)将探头放入图戊的盐水中,U形管两侧液面高度差与图丙一致。已知,根据实验结论推测,探头的位置可能在 (选填“a”“b”或“c”)处。
(4)探究猜想③,如图,在大小不同的容器中装入深度相同的水,将探头分别放入容器底,观察U形管两侧液面,得出结论。此实验设计不合理的地方是 。
(5)完成实验后,针对猜想①的探究,为了使结论具有普遍性,除了在水中多次实验外,还应该进行的实验是 。
18. 小遥同学在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)安装完实验器材后,小遥发现U形管两侧液面出现高度差,如图甲所示,接下来的操作:__________;
(2)如图乙所示,从结构上看,压强计__________(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(3)通过比较丙、丁两图得出结论:同种液体,_________,压强越大;
(4)若图丁中,探头在水中的深度为8cm,请你计算该处水的压强为______Pa;
(5)小遥还想探究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向图丁烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断增大,于是得出“液体密度越大,压强越大”的结论。他的结论是错误的,理由是_________。
19. 小明在得出浸在液体中的物体受到的浮力大小跟物体本身因素无关的结论后,进一步探究“浮力的大小跟哪些因素有关”;
表一
实验次序 液体种类 物体下表面浸入水中的深度/cm 弹簧测力计的示数/N
1 水 0 2.7
2 2 2.2
3 4 1.7
4 6 1.7
… … …
(1)如图甲所示,小明将装有适量水的烧杯放在盘中,用手把空的饮料罐沿竖直方向逐渐按入水中。此过程中,手感受到饮料罐受到的浮力逐渐增大。小明通过分析现象提出猜想,浮力大小可能跟物体浸入液体的深度或物体浸在液体中的___________有关。通过其他生活经验,小明还猜想浮力的大小可能跟液体密度有关;
(2)小明用图乙的实验装置进行实验。将盛有适量水的容器放置在桌面上,正确使用弹簧测力计,将一个长方体铝块(高为)用细线悬挂在弹簧测力计下。使铝块沿竖直方向逐渐下降,缓慢浸入水中。实验过程中,保持弹簧测力计的轴线与铝块的竖直轴线在同一直线上。获取触底前的多组实验数据并记录在表一中;
①分析实验数据可知,铝块受到的重力是_______N,第2组实验中铝块受到的浮力是________N;
②分析第1、3、4三组实验数据可知,浮力大小跟物体浸入液体的深度___________(选填“有关”或“无关”);
③分析第1、2、3三组实验数据可得出初步结论:___________;
(3)小明根据实验的初步结论,设计了用图丙所示装置测量某液体密度的方案:
①将3个空的相同厚底薄壁圆柱形玻璃容器(高为)放入足够深的水槽中,待稳定后,容器A、B、C都保持竖直静止,测得容器A、B、C浸入水中的深度均为;
②向容器B、C中分别缓慢装入___________(选填“质量”或“体积”)相等的某液体和水。待稳定后,容器A、B、C保持竖直静止,且未触底。测量容器B、C浸入水中的深度,将容器A、B、C浸入水中的深度记录在表二中;
③分析表二中的数据,通过计算可知,液体的密度________。
表二
容器 A B C
容器浸入水中的深度/cm 6 12 11
20. 同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示(,g取10N/kg)
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是________N。
(2)为了验证猜想①,分析A与C、D三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度________(选填“有”或“无”)关。
(3)为了验证猜想②,分析A与________三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样操作是________(选填“正确”或“错误”)的,理由是________。
(5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是________。
21. 如图,小王在“研究杠杆平衡条件”实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为50克的钩码若干个(g取10N/kg)。
(1)如图甲所示,实验前杠杆左侧下沉,则可将左端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)在图乙中杠杆平衡时,若在杠杆左右两边所悬挂的钩码下同时增加一个相同的钩码,则杠杆______(选填“左”或“右”)端下沉;
(3)如图丙所示,在A点悬挂3个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置再次平衡,则拉力大小为______N。若保持杠杆平衡状态不变,将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中,其示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
22. 某小组在参观古代科技展时,看到一汲水装置——辘轳,如图(a)所示。讲解员介绍:辘轳是古人利用他们的智慧发明创造的工具,解决了提水费力问题。它是主要由大轮和小轮组成的轮轴装置。使用它能够实现“四两拨千斤”。辘轳静止时满足杠杆的平衡条件。
【质疑与验证】
(1)某同学质疑辘轳静止时满足杠杆的平衡条件,该同学自制了一部分器材,进行验证。
(2)该同学先在质量分布均匀的圆形薄硬板上画一条直径MN,并标出圆心O和均匀的刻度,再以O为圆心过MN上的L点画一个圆。接下来,在圆心处挖一个洞,然后将圆板安装在铁架台的固定的光滑转轴上,转轴水平且与圆板平面垂直,如图(b)所示。
(3)将一组钩码(钩码重均为0.5N)通过细线悬挂在L点,另一组钩码悬挂在N点。调整右侧钩码个数直至MN处于水平且静止,如图(c)所示。规定能使圆板顺(逆)时针转动的力为动(阻)力。由图(c)中的信息得到:动力×动力臂____阻力×阻力臂。
(4)多次调整力和力臂,反复进行实验,记下每一次MN水平且静止时的数据。
(5)处理数据后,发现每次圆板静止时都满足杠杆的平衡条件。
(6)实验中,每次均使MN在水平位置静止,MN应与悬挂钩码的细线____(填“垂直”或“平行”);目的是便于测量____。
【反思】
(7)古人之所以把井绳缠在小轮上,是因为这样做可以____力。
(8)制造辘轳时,把小轮和大轮半径之比变____,可以达到更省力的目的。(不计机械自重和轴的摩擦)
【发现与探索】
(9)该同学想起辘轳的大轮上不止一个手柄,两名同学可以一起提水,于是继续探究两个动力作用下杠杆的平衡条件。多次实验,数据表格如下:
数据序号 动力 动力臂 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 0.5 0.4 1.5 0.2 2.5 0.2
2 0.5 0.4 1.0 0.3 2.5 0.2
3 1.0 0.3 1.0 0.2 2.5 0.2
分析表中数据,得出结论:=____。(用表中字母表示)中小学教育资源及组卷应用平台
2026年中考物理二轮复习47个热亮点重难点专项训练(全国通用)
专项训练13 课标规定4探究3测量力学重点实验问题
1.(2025·海南)小海想测量物理课本的宽度,应选择的测量工具是(  )
A.体温计 B.秒表
C.刻度尺 D.弹簧测力计
【答案】C
【解析】A.体温计是测量温度的工具,故A不符合题意;
B.秒表是测量时间的工具,故B不符合题意;
C.刻度尺是测量长度的工具,能用来测量物理课本的宽度,故C符合题意;
D.弹簧测力计是测量力的大小的工具,故D不符合题意。故选C。
2. 如图所示,A、B两位同学在测量一段铅笔的长度,A同学的测量结果为 cm,B同学的测量是存在 (误差/错误)的。
【答案】 4.39 错误
【解析】图中刻度尺的分度值是0.1cm,A同学的测量结果为
误差是受到仪器精度、环境因素等的影响,导致测量值和真实值存在一定的差距,误差不可避免也不能消除;错误是由于不遵守测量仪器的使用规则,或读取、记录测量结果时粗心等原因造成的,可以避免,图B中读数是不遵守测量仪器的使用规则,导致的错误。
3. 如图所示,秒表的读数为 s;如图所示,物体的长度为 cm。
【答案】337.5 2.50
【解析】秒表中间小表盘代表分钟,周围大表盘代表秒。小表盘指针在 5 分钟到 6分钟之间,且超过 5.5 分钟,故小盘读数为300s,大表盘读数为 37.5 s。所以秒表读数为

该刻度尺的分度值是1mm,物体左侧与1.00cm对齐,右侧与3.50cm对齐,所以物体的长度为。
4.(2025·四川攀枝花)攀枝花芒果,果形好,色泽鲜,含糖多,风味可口,已成为攀枝花的一张名片,对果农增收,实现共同富裕起着积极作用。农科人员在某次对芒果的研究中,需要用皮尺测量一个芒果的周长,其结果如图甲所示;用调好的天平测其质量,其结果如图乙所示。则该芒果的周长为 cm,质量为 g。
【答案】 19.85 357.2
【解析】皮尺的分度值为0.1 cm,测量起点为0.00 cm,终点刻度为19.85 cm,因此芒果的周长为19.85 cm。
天平的砝码质量
天平标尺的分度值为0.4g,游码示数为,总质量
5.(2025·陕西)在“测量物体运动的速度”实验中,使用了小车、带有刻度的长木板、秒表、挡板等实验器材。
(1)该实验的原理是 ;
(2)实验中,为了使小车运动的时间长一些,可以将斜面的坡度调整得较 (选填“大”或“小”)些;
(3)将小车从O点由静止释放,同时用秒表计时,测得小车到达A点所用的时间为3s,则小车在OA段运动的平均速度大小为 m/s;
(4)将小车从O点由静止释放,若小车运动后才开始计时,则所测得的小车在OA段的平均速度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) (2)小 (3)0.4 (4)偏大
【解析】(1)速度等于路程除以时间,该实验所依据的原理是。
(2)实验时应使斜面的坡度较小,小车运动的速度较慢,所用时间较长,便于准确测量小车运动的时间。
(3)图中刻度尺分度值为1cm,OA段长度为120.0cm,则小车在OA段运动的平均速度大小为
(4)将小车从O点由静止释放,若小车运动后才开始计时,则所测得的小车在OA段的时间偏短,根据,测得的小车在OA段的平均速度偏大。
6.(2025·四川南充)用图甲所示装置测量“小车运动的平均速度”,每次实验小车都从斜面顶端自由释放,金属片可置于斜面的任意位置,用刻度尺测量路程,停表测量时间,图乙是第5次记录的时间。下表是实验中收集的数据。
实验次数 1 2 3 4 5
路程s/cm 20 40 60 80 100
时间t/s 2.0 2.8 3.5 4.0
(1)表格空白处的时间为 s;
(2)根据上表数据,可判断小车在斜面下滑的过程中做 直线运动;
(3)利用表格中数据,计算小车在第5次实验的平均速度为 m/s(保留两位小数)。
【答案】(1)4.4 (2)变速 (3)0.23
【解析】(1)由图乙可知分针在0和1之间,且没有过半格;大盘分度值为0.1s,秒针指在4.4s处,所以表格空白处的时间为4.4s。
(2)分析表格数据可知小车从斜面下滑后,第一个20m所用的时间为2.0s,第二个20m所用的时间为0.8s,第三个20m所用的时间为0.7s,第四个20m所用的时间为0.5s,第五个20m所用的时间为0.4s,则可以得出通过相同的路程,所用的时间越来越短,即小车运动速度越来越快,所以小车在斜面下滑的过程中做变速直线运动。
(3)小车在第5次实验的平均速度为
7.如图所示,小明做了“测量物体运动的平均速度”的实验。
路程 运动时间 平均速度
sAB=0.3m tAB=0.5s vAB=0.6m/s
sAC=1.2m tAC=1s vBC=
sAD=2.7m tAD=1.5s vCD=3m/s
(1)如图所示,小球从A处沿斜面由静止开始滚下,频闪照相机每隔0.5s拍摄一次,由图可知,小球在做 (选填“加速”“减速”或“匀速”)运动,判断的方法是相同时间比 。
(2)实验数据如表所示,小球在BC段的平均速度vBC= m/s。
(3)若只将斜面的倾斜度变 (选填“大”或“小”),则AD段的平均速度会变小。
【答案】(1)加速;路程;(2)1.8;(3)小
【解析】(1)[1][2]因为频闪照相机每隔0.5s拍摄一次,由题中图可知,在相同时间内,小球通过的路程在变大,根据速度公式可判断,小球在做加速运动,判断方法是相同时间比路程。
(2)由题意得,小球通过BC段所用时间为,由实验数据表可得,BC段的距离为
所以,由速度计算公式可得,小球在BC段的平均速度为
(3)由题意得,AD段的路程不变,根据速度计算公式可知,若使AD段的平均速度会变小,需使小球的运动时间变长,所以,只将斜面的倾斜度变小,使小球通过AD段的时间变长,则AD段的平均速度会变小。
8. 以下是某同学“测量小球运动的速度”的实验报告,请你将报告内容补充完整。
实验目的 测量小球运动的速度
实验原理 ___________
实验器材 小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机
实验步骤 (1)一小球在水平桌面上沿直线运动,下图是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹,频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。 (2)分别测出小球通过的路程:_______,,;记录这三段路程所对应的时间:。 (3)分别计算小球通过这三段路程的平均速度。
实验结论 (1)小球在这三段路程的平均速度分别为:________,,_______。 (2)______(选填“>”“<”或“=”),小球在水平桌面上做_______(选填“匀速”或“变速”)运动。
安全提示 小球运动时的速度不宜过快,以免小球动能过大,从桌面掉落时伤人。
【答案】 实验原理: 实验步骤: 42.40
实验结论:(1)42.40 19.70 (2) > 变速
【解析】实验原理:测量小球运动的速度,实验原理为。
实验步骤:(2)该刻度尺分度值为0.1cm,故SAB读数为42.40cm。
实验结论:
(1)
(2)从上一问中得出,故小球在水平桌面上做变速运动。
9. 小致和同学们用如图所示的实验装置测量小车运动的平均速度。
路段 路程s/ cm 时间t/s 平均速度 v/m/s
AC 600 3.0 0.2
AB 30.0 2.0
(1)实验需要测量的工具:_______、______;实验的实验原理是________;
(2)小致调整好器材后进行实验,实验数据如下表所示。则小车在AB段运动的平均速度为________m/s, BC段的平均速度为______m/s;
(3)下列能正确表示小车在AC段运动情况的图像是 ;
A. B. C.
(4)另一组同学在进行上述实验时,小车过了C点才停止计时,则他们测得的AC段的平均速度与真实值相比_____(选填“偏大”、 “偏小”或“准确”)。
【答案】(1) 刻度尺 秒表 (2)0.15 0.3 (3)C (4)偏小
【解析】(1)测量平均速度的实验原理是利用公式来进行的,根据实验原理可知,需要测量路程和时间,因此需要的测量工具是刻度尺和秒表。
(2)根据表格数据可知,小车在AB段运动的平均速度为
BC段的路程为
BC段的平均速度为
(3)根据上述分析可知,小车在斜面上做加速运动,即速度随时间增加,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(4)小车过了C点才停止计时,导致测量的时间偏大,根据可知,测量的速度偏小。
10.(2025·海南)海南五月荔枝红,小海发现“妃子笑”和“荔枝王”两个品种的荔枝在水中都有下沉的现象。这两个品种荔枝的密度一样大吗?他设计方案测量两个品种的荔枝密度。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码调到零刻线处,发现指针偏转情况如图甲所示,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平横梁水平平衡;
(2)用天平和量筒分别测量同一颗“妃子笑”的质量和体积,如图乙和图丙所示。请在表中完成实验数据的记录;
品种 质量 体积 密度
妃子笑 ① ② ③
(3)小海接着测一颗“荔枝王”的密度,但该荔枝体积过大,无法放入量筒。现有电子秤、溢水杯、烧杯和足够多的水(已知水的密度为),如图丁所示。请帮小海设计测量该荔枝密度的简要实验方案,并写出该荔枝密度的表达式(用相应的物理量符号表示) 。
【答案】(1)左 (2) 22 20 1.1 (3) 见解析
【详解】(1)天平调平的原则是 “左偏右调,右偏左调”。由图甲可知,指针偏向右侧,说明右侧较重,因此应向左调节平衡螺母,使天平横梁水平平衡。
(2)由图乙可知,砝码质量为20g,游码示数(注意游码读左侧对应的刻度)为2g,因此荔枝的质量
由图丙可知,水的体积为40mL,水和荔枝的总体积为60mL,因此荔枝的体积
荔枝的密度
(3)由于 “荔枝王” 体积过大无法放入量筒,需用溢水杯和水间接测量其体积(排开水的体积等于荔枝的体积)。实验方案如下:
① 用电子秤测出 “荔枝王” 的质量和空烧杯的质量;
② 将溢水杯装满水,把 “荔枝王” 放入溢水杯中,用烧杯收集溢出的水;
③ 用电子秤测出烧杯和溢出水的总质量,则溢出水的质量为
④ 由可得,溢出水的体积,即荔枝的体积
⑤ 因此,“荔枝王” 的密度
11.用天平和量筒测量某种饮料的密度。
(1)将天平放在水平台上,游码归零, 发现指针指在分度盘的右侧,如图甲所示,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节使天平平衡;
(2)如图乙所示,测得烧杯和饮料的总质量为______ g;向量筒中倒入部分饮料,如图丙所示,量筒中饮料的体积为_______ mL;用天平测得烧杯和剩余饮料的总质量为 40g,则饮料的密度为_____ kg/m3;
(3)只利用天平、两个完全相同的空烧杯和适量的水也能测量出饮料的密度,步骤如下:
①调好天平,测出一个烧杯的质量m0:
②将一个烧杯装入适量的水,测出烧杯和水的总质量m1;
③另一个烧杯装同样高度的饮料,测出烧杯和饮料的总质量m2;
则烧杯内饮料的体积V=________,密度ρ=________(两空均用已知量的字母表示,ρ水已知)。
【答案】①左;②71.2;③30;④;⑤;⑥。
【解析】(1)由图可知,此时指针指在分度盘的右侧,天平右侧沉,所以平衡螺母需要向左调节。
(2)根据天平的读数为砝码加游码,可知烧杯和饮料的总质量为
据图可知量筒中饮料的体积为,倒出饮料的质量为
则饮料的密度为
(3)同一个烧杯装满水或饮料,饮料的体积等于水的体积为
则饮料的质量为
饮料的密度为

12. 小一和小中想测未知液体的密度。他们准备了天平、量筒等实验器材,天平配备的砝码规格为。
(1)将天平放置于______工作台上,将游码归零后,调平衡时发现刻度盘指针如图甲所示,此时应将平衡螺母往______调节;
(2)小一和小中的实验步骤有以下几个:
①用调好的天平测得烧杯质量为;
②在烧杯中倒入适量待测液体进行称量;
③将杯中的液体轻轻倒入量筒之中,测得体积为。
小一提出,为了减少误差,上述实验步骤顺序应为______(填写步骤序号)。步骤②中天平测量如图乙所示,则杯中液体的质量为______g,最终计算出液体的密度是______;
(3)为了验证小一的测算结果,小中对实验进行了重复,但在①步骤的称量中,他在放置砝码时,突然发现天平的右盘有缺损,于是他立刻找来一个完好的同款托盘替换,然后继续放置砝码进行测量。完成全部步骤后,小中还发现的砝码有磨损。他的其余操作都正确,综合考虑,他测算的密度将______(选填“偏大”、“偏小”、“无影响”或“无法确认”);
(4)经查证,他们发现这种液体是煤油(已知密度为),并了解到煤油可以用来保存金属钠(已知密度为),方法是将钠块浸没在煤油中以隔绝空气。某天化学老师拿出了一瓶浸泡着钠块的煤油,想知晓里面剩余钠的质量,但由于钠易与空气发生化学反应而变质,因此不能将其随意拿出称量。于是,小一和小中找来了一个相同的密封瓶倒入煤油,如图丙,两瓶液面相平,测得其总质量分别为,则瓶中金属钠的质量为______(用表示)。若在称量过程中测量值偏大,则计算出的______(选填“偏大”、“偏小”或“无法确认”)。
【答案】(1) 水平 右 (2) ②③① 16 0.8
(3)无法确认 (4) 偏大
【解析】(1)用天平测量物体的质量,需将天平放在水平桌面上。
由图甲可知天平指针往左偏,则应将平衡螺母向右调节,使指针指在分度盘中央刻度线。
(2)由题可知把烧杯中的液体倒入量筒时,烧杯壁上残留有液体,所以为了减小误差,正确的顺序应为②③①。
由图乙可知此时烧杯和液体的质量为
液体的质量为
液体的密度为
(3)天平的右盘有缺损,于是他立刻找来一个完好的同款托盘替换,所换托盘质量偏大;的砝码有磨损,则砝码的实际质量偏小,但读数时仍按读,但由于所换托盘增加的质量与砝码减少的质量未知,所以测量结果有可能偏大,有可能偏小,有可能刚好正确,综合考虑,他测算的密度将无法确认。
(4)如图丙,设空密封瓶的质量为m,测得其总质量分别为,两瓶液面相平,则体积相等,根据题意有

解得;若在称量过程中测量值偏大,可知钠的质量偏大。
13. 为了测量一个金属零件的密度,小明进行了以下实验:
(1)实验步骤:
①把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻线处,发现指针在分度盘上位置如图甲所示,为使横梁平衡应将平衡螺母向______调节(选填“左”或“右”);
②用天平测出零件的质量,如图乙所示;
③用量筒测出零件的体积,如图丙所示;
(2)实验数据处理:
请将实验数据及计算结果填入下表。
零件质量 量筒中水的体积 量筒中水和零件总体积 零件体积 零件密度
____ ____ ____ ____ ____
【答案】 (1)右 (2) 27 30 40 10 2.7
【解析】(1)指针指在分度盘左侧,由左偏右调可知,应将平衡螺母向右调节,使天平横梁平衡。
(2)观察乙图可知,游码对应刻度为2g,零件质量等于砝码质量与游码对应刻度值之和,所以零件质量
m=20g+5g+2g=27g
观察丙图可知,左边量筒中只有水,量筒的分度值为2mL,量筒中水的体积为30mL,即30cm3。
观察丙图可知,右边量筒中有水和零件,量筒中水和零件的体积为40mL,即40cm3。
零件的体积
V=V2-V1=40cm3-30cm3=10cm3
零件密度
14.(2025·黑龙江绥化)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小轩设计了如下实验。(实验所用铁块的长、宽、高不同,每个面的粗糙程度都相同;两小车材料相同)
步骤一:如图甲所示,小轩用水平向左的拉力F拉动放在水平面上的平板小车1,观察并记录4s内拉力传感器的示数,绘制了如图乙所示的图象;
步骤二:将同一铁块以同种方式放置在平板小车2上,如图丙,用电动机向左水平拉动放在水平面上的平板小车2,再用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读出弹簧测力计和拉力传感器的示数,记录在表格中。
实验次数 铁块重力/N 弹簧测力计示数/N 拉力传感器示数/N
1 5 0 1.5
2 5 1.0 1.2
3 5 2.0 0.9
(1)在步骤一中,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为 N。
(2)步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s内拉力传感器的示数小,由此可知滑动摩擦力的大小与 有关。
(3)通过分析表中数据,可得出结论: 。
(4)若用该铁块探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,他的操作应是 。
(5)小轩认为:该实验中水平面应尽量光滑,否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法 (选填“合理”或“不合理”),请说明理由: 。
【答案】(1)2 (2)接触面的粗糙程度 (3)在接触面的粗糙程度相同时,压力越小(大),滑动摩擦力越小(大)(4)在其它条件相同时,换用面积不同的侧面进行实验 (5) 不合理 理由是平板小车与水平面之间的摩擦力不影响铁块与平板小车间的摩擦力
【解析】(1)步骤一中,拉动平板小车1时,铁块相对地面静止(拉力传感器拉铁块,铁块受的摩擦力与拉力平衡)。由图乙,1s后拉力传感器示数稳定在2N,此时滑动摩擦力等于拉力,故铁块受到的摩擦力为。
(2)步骤一:铁块放置在平板小车1上,拉力传感器示数对应铁块与小车1间的滑动摩擦力;步骤二第1次实验:同一铁块以相同方式放置在平板小车2上,弹簧测力计示数为0(即铁块对小车的压力仍为重力5N,与步骤一相同)。小车1与小车2虽“材料相同”,但实验中未明确两者表面粗糙程度完全一致(如加工工艺、磨损程度等可能不同),而拉力传感器示数不同(步骤一1~4s示数为2N,步骤二第1次为1.5N)。压力相同的情况下,滑动摩擦力大小变化,说明变量为接触面粗糙程度(即小车1与小车2的表面粗糙程度存在差异)。因此,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)在步骤二的实验里,我们要探究滑动摩擦力大小的变化规律。实验中,铁块自身重力是固定的,这是初始的压力相关因素。当用弹簧测力计竖直向上拉铁块时,根据力的平衡,铁块对平板小车的实际压力等于铁块重力减去弹簧测力计的拉力,所以弹簧测力计拉力越大,铁块对小车的实际压力就越小。而拉力传感器示数反映的是铁块受到的滑动摩擦力大小(因为铁块相对静止,拉力与摩擦力平衡)。从表格数据能看到,随着弹簧测力计拉力增大(即实际压力减小),拉力传感器示数变小,也就是滑动摩擦力减小。又因为整个实验中,铁块与小车接触面的粗糙程度始终不变(题目说每个面粗糙程度相同,且实验中接触面不变),所以可以得出结论:在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越小,滑动摩擦力越小。
(4)控制压力、接触面粗糙程度不变,改变接触面积。操作:将铁块不同面(长/宽/高对应面)朝下,放同一平板小车,用相同方式拉小车,比较拉力传感器示数。
(5)拉力传感器测的是铁块与小车之间的摩擦力,与“水平面(小车与地面)的光滑程度”无关。故小轩说法不合理,理由:实验中拉力传感器示数反映的是铁块与小车间的摩擦,水平面光滑不影响该摩擦力,因此不影响示数。
15. 如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置。
(1)如图甲、乙、丙所示三种情况下,木板和毛巾保持不动,物块在弹簧测力计拉力作用下均做匀速直线运动。则物块所受滑动摩擦力大小_______(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与_______的关系;比较乙、丙实验是为了研究滑动摩擦力大小与_______的关系(均选填“压力”或“接触面的粗糙程度”);
(3)小萌同学对实验装置进行改进,如图丁所示,用力拉动长木板向左运动,物块保持静止时弹簧测力计的示数_______物块所受滑动摩擦力的大小。改进后的实验中小萌同学_______(填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
【答案】 (1)等于 (2) 压力 接触面粗糙程度 (3)等于 不需要
【解析】(1)物块做匀速直线运动,故在水平方向上二力平衡,则物块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计拉力的大小。
(2)甲乙两图,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,故可以研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系;乙丙两图压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,故可以研究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系。
(3)物块相对地面保持静止,受力平衡,故弹簧测力计示数等于摩擦力大小;改进后物块始终保持静止,故不需要匀速拉动长木板。
16. 摩擦在日常生产生活中无处不在。某兴趣小组用弹簧测力计、长方体木块、粗糙程度不同的两块长木板、砝码等器材“探究影响滑动摩擦力大小的因素”。按照图所示进行实验,收集实验数据如表所示。
序号 接触面受到的压力/N 接触面的粗糙程度 接触面积/ 弹簧测力计的示数/N
① 2.0 较光滑 20 0.6
② 2.0 较光滑 40 0.6
③ 2.0 较粗糙 40 0.8
④ 3.0 较粗糙 40 1.2
(1)某同学用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速直线,根据______的条件可知,滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数相等;
(2)对比______(填表中的序号)两次实验数据,可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)分析表实验数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力和接触面的粗糙程度有关,与______无关;
(4)请你利用本实验结论写一条冰雪路面的防滑措施:______
【答案】(1)二力平衡 (2)②③ (3)接触面积 (4)撒灰渣
【解析】(1)用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速直线滑动,木块处于平衡状态,水平方向受到滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力两个力的作用,这两个力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可知,滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数相等。
(2)对比②③两次实验数据,压力相同,接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计示数不同,可知滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,所以可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)分析表中③④实验数据,压力不同,接触面的粗糙程度相同,弹簧测力计示数不同,可知滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力有关。分析表中①②实验数据,压力相同,接触面的粗糙程度相同,接触面积不同,弹簧测力计示数相同,可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
(4)冰雪路面较滑,为了防滑,可以在路面撒灰渣,增大接触面的粗糙程度,在压力一定时,增大了摩擦力。
17.(2025·广东)在探究液体压强与哪些因素有关时,小明提出如下猜想:
①与深度有关;②与液体密度有关;③与容器大小有关。
(1)实验前,U形管两侧液面如图甲,应重新安装橡胶管使两侧液面 。
(2)调好器材后,探究猜想①和②比较图乙、丙可知:同种液体, ,压强越大;已知,比较图丙、 可知:深度相同时,液体密度越大,压强越大。
(3)将探头放入图戊的盐水中,U形管两侧液面高度差与图丙一致。已知,根据实验结论推测,探头的位置可能在 (选填“a”“b”或“c”)处。
(4)探究猜想③,如图,在大小不同的容器中装入深度相同的水,将探头分别放入容器底,观察U形管两侧液面,得出结论。此实验设计不合理的地方是 。
(5)完成实验后,针对猜想①的探究,为了使结论具有普遍性,除了在水中多次实验外,还应该进行的实验是 。
【答案】(1)相平 (2) 深度越深 丁 (3)a (4)见解析 (5)见解析
【解析】(1)实验前,U形管两侧液面如图甲,还没有按压橡皮膜前U形管两侧液面就存在一定的高度差,可知两管气压不相等,接下来的操作是拆除软管重新安装,则两管气体与大气连通,液面就是相平的。
(2)比较图乙、丙可知,同种液体,丙图中探头的深度较大,U形管两侧液面的高度差较大,液体压强较大,可以得到同种液体,深度越大,压强越大。
要得到深度相同时,液体密度越大,压强越大,需要控制液体的深度相同,改变液体的密度,比较图丙和图丁。
(3)深度相同,液体的密度越大,液体压强越大,盐水的密度大于水的密度,将探头放入图戊的盐水中,U形管两侧液面高度差与图丙一致,盐水和水产生的压强相等,盐水的深度较小,探头的位置可能在a处。
(4)探究液体压强与容器大小有关,要控制液体的种类以及深度相同,在大小不同的容器中装入深度相同的水,将探头分别放入容器底,排开液体的体积相同,大容器的底面积大于小容器的底面积,由可知,水升高的高度不同,最终水的深度不同。
(5)探究液体压强与深度的关系,为了使结论具有普遍性,除了在水中多次实验外,还需要更换密度不同的液体重复操作。
18. 小遥同学在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)安装完实验器材后,小遥发现U形管两侧液面出现高度差,如图甲所示,接下来的操作:__________;
(2)如图乙所示,从结构上看,压强计__________(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(3)通过比较丙、丁两图得出结论:同种液体,_________,压强越大;
(4)若图丁中,探头在水中的深度为8cm,请你计算该处水的压强为______Pa;
(5)小遥还想探究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向图丁烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断增大,于是得出“液体密度越大,压强越大”的结论。他的结论是错误的,理由是_________。
【答案】 (1)取下软管再重新安装 (2)不属于 (3)深度越深 (4) 800 (5) 没有控制液体的深度相同
【解析】(1)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强,当使用前发现U形管内水面已有高度差,只需要取下软管再重新安装,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的调节压强计时。
(2)上端开口,下端连通的容器叫连通器,液体压强计的左端是密闭的,所以不属于连通器。
(3)比较乙、丙两图可知,液体密度相同,丙中探头深度大,形管两侧液面的高度差大,液体压强也大,故可以得出的结论是:同种液体,深度越大,液体压强越大。
(4)探头在水中的深度为8cm时的压强为
(5)向丙图烧杯中多次加盐水,改变了液体密度的同时也改变了液体深度,没有控制液体的深度相同,故结论错误。
19. 小明在得出浸在液体中的物体受到的浮力大小跟物体本身因素无关的结论后,进一步探究“浮力的大小跟哪些因素有关”;
表一
实验次序 液体种类 物体下表面浸入水中的深度/cm 弹簧测力计的示数/N
1 水 0 2.7
2 2 2.2
3 4 1.7
4 6 1.7
… … …
(1)如图甲所示,小明将装有适量水的烧杯放在盘中,用手把空的饮料罐沿竖直方向逐渐按入水中。此过程中,手感受到饮料罐受到的浮力逐渐增大。小明通过分析现象提出猜想,浮力大小可能跟物体浸入液体的深度或物体浸在液体中的___________有关。通过其他生活经验,小明还猜想浮力的大小可能跟液体密度有关;
(2)小明用图乙的实验装置进行实验。将盛有适量水的容器放置在桌面上,正确使用弹簧测力计,将一个长方体铝块(高为)用细线悬挂在弹簧测力计下。使铝块沿竖直方向逐渐下降,缓慢浸入水中。实验过程中,保持弹簧测力计的轴线与铝块的竖直轴线在同一直线上。获取触底前的多组实验数据并记录在表一中;
①分析实验数据可知,铝块受到的重力是_______N,第2组实验中铝块受到的浮力是________N;
②分析第1、3、4三组实验数据可知,浮力大小跟物体浸入液体的深度___________(选填“有关”或“无关”);
③分析第1、2、3三组实验数据可得出初步结论:___________;
(3)小明根据实验的初步结论,设计了用图丙所示装置测量某液体密度的方案:
①将3个空的相同厚底薄壁圆柱形玻璃容器(高为)放入足够深的水槽中,待稳定后,容器A、B、C都保持竖直静止,测得容器A、B、C浸入水中的深度均为;
②向容器B、C中分别缓慢装入___________(选填“质量”或“体积”)相等的某液体和水。待稳定后,容器A、B、C保持竖直静止,且未触底。测量容器B、C浸入水中的深度,将容器A、B、C浸入水中的深度记录在表二中;
③分析表二中的数据,通过计算可知,液体的密度________。
表二
容器 A B C
容器浸入水中的深度/cm 6 12 11
【答案】(1)体积 (2) 2.7 0.5 无关 液体密度一定时,浮力的大小与物体浸在液体中的体积成正比 (3) 体积
【解析】(1)用手把空的饮料罐沿竖直方向逐渐按入水中,除了浸入液体的深度发生了变化,还有物体浸入液体的体积发生了变化,故浮力大小可能跟物体浸入液体的深度或物体浸在液体中的体积有关。
(2)根据第一组数据可知,物体下表面浸入水中的深度为0cm,物体悬挂在空气中,根据悬挂法测量铝块的重力,故铝块的重力为2.7N。
第2组实验中铝块受到的浮力是
分析第1、3、4三组实验数据可知,物体浸入液体的深度变大,拉力的大小不变,浮力的大小不变,故浮力大小跟物体浸入液体的深度无关。
分析第1、2、3三组实验数据,液体的密度一定,物体浸入液体的体积变大,物体所受的浮力变大,且物体所受的浮力与物体浸入液体的体积比值是一个定值,可得出初步结论液体密度一定时,浮力的大小与物体浸在液体中的体积成正比。
(3)由于三容器始终漂浮在水面上,浮力始终等于物体所受的重力,若在向容器B、C中分别缓慢装入等质量的不同液体,则容器浸入的深度相同,无法根据浮力计算出待测液体的密度。
由于三容器始终漂浮在水面上,浮力始终等于物体所受的重力,故
设容器的底面积为S,向容器B、C中分别缓慢装入液体和水的体积为V,容器B浸入的深度变化为
则浮力的变化量为
B容器的重力变化量为
经整理可知①
同理C浸入的深度的变化量为
则浮力的变化量为
C容器的重力变化量为
经整理可知②
联立①②可知,液体的密度为
20. 同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示(,g取10N/kg)
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是________N。
(2)为了验证猜想①,分析A与C、D三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度________(选填“有”或“无”)关。
(3)为了验证猜想②,分析A与________三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样操作是________(选填“正确”或“错误”)的,理由是________。
(5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是________。
【答案】(1)4 (2)无关 (3)B、C (4)错误 没有控制排开液体的体积相等 (5)
【解析】(1)由图可知,物体的重力为6N,浸没在水中时弹簧测力计的示数为2N,根据称重法测浮力可知,物体浸没在水中受到的浮力大小为
(2)A与C、D三次实验中物体浸入液体的深度不同,根据称重法测浮力可知,A与C、D三次实验中弹簧测力计的示数相等,则浮力大小相等,故可以得出的结论:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度无关。
(3)验证浮力大小与物体排开液体的体积有关,则需要保持液体的密度相同,改变物体排开液体的体积,故选择A与B、C三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(4)验证浮力大小与液体的密度有关,则需要保持物体排开液体的体积相等,改变液体的密度,A与B、E三次实验中,液体的密度不同,物体排开液体的体积也不同,未控制单一变量,故该操作时错误的,无法得出该结论。
(5)由(1)可知,物体浸没在水中时浮力为4N,则物体的体积为
物体在盐水中所受的浮力为
则步骤E中所用盐水的密度
21. 如图,小王在“研究杠杆平衡条件”实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为50克的钩码若干个(g取10N/kg)。
(1)如图甲所示,实验前杠杆左侧下沉,则可将左端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)在图乙中杠杆平衡时,若在杠杆左右两边所悬挂的钩码下同时增加一个相同的钩码,则杠杆______(选填“左”或“右”)端下沉;
(3)如图丙所示,在A点悬挂3个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置再次平衡,则拉力大小为______N。若保持杠杆平衡状态不变,将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中,其示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 (1)右 (2) 右 (3) 2 变大
【解析】(1)如图甲所示,实验前杠杆左侧下沉,说明左端重,则可将左端的平衡螺母向右调节,给右端增重,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)每个钩码重力
设杠杆上一格长度为,则若在杠杆左右两边所悬挂的钩码下同时增加一个相同的钩码,则杠杆左端为
右端为
右端较大,所以右端下沉。
(3)如图丙所示,在A点悬挂3个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置再次平衡,根据杠杆平衡条件,则有
解得,即拉力大小为2N。
若保持杠杆平衡状态不变,将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中,阻力、阻力臂不变,拉力的力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,测力计示数变大。
22. 某小组在参观古代科技展时,看到一汲水装置——辘轳,如图(a)所示。讲解员介绍:辘轳是古人利用他们的智慧发明创造的工具,解决了提水费力问题。它是主要由大轮和小轮组成的轮轴装置。使用它能够实现“四两拨千斤”。辘轳静止时满足杠杆的平衡条件。
【质疑与验证】
(1)某同学质疑辘轳静止时满足杠杆的平衡条件,该同学自制了一部分器材,进行验证。
(2)该同学先在质量分布均匀的圆形薄硬板上画一条直径MN,并标出圆心O和均匀的刻度,再以O为圆心过MN上的L点画一个圆。接下来,在圆心处挖一个洞,然后将圆板安装在铁架台的固定的光滑转轴上,转轴水平且与圆板平面垂直,如图(b)所示。
(3)将一组钩码(钩码重均为0.5N)通过细线悬挂在L点,另一组钩码悬挂在N点。调整右侧钩码个数直至MN处于水平且静止,如图(c)所示。规定能使圆板顺(逆)时针转动的力为动(阻)力。由图(c)中的信息得到:动力×动力臂____阻力×阻力臂。
(4)多次调整力和力臂,反复进行实验,记下每一次MN水平且静止时的数据。
(5)处理数据后,发现每次圆板静止时都满足杠杆的平衡条件。
(6)实验中,每次均使MN在水平位置静止,MN应与悬挂钩码的细线____(填“垂直”或“平行”);目的是便于测量____。
【反思】
(7)古人之所以把井绳缠在小轮上,是因为这样做可以____力。
(8)制造辘轳时,把小轮和大轮半径之比变____,可以达到更省力的目的。(不计机械自重和轴的摩擦)
【发现与探索】
(9)该同学想起辘轳的大轮上不止一个手柄,两名同学可以一起提水,于是继续探究两个动力作用下杠杆的平衡条件。多次实验,数据表格如下:
数据序号 动力 动力臂 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 0.5 0.4 1.5 0.2 2.5 0.2
2 0.5 0.4 1.0 0.3 2.5 0.2
3 1.0 0.3 1.0 0.2 2.5 0.2
分析表中数据,得出结论:=____。(用表中字母表示)
【答案】 (3) = (6) 垂直 力臂 (7) 省 (8) 小 (9)
【解析】(3)由图(c)中的信息得到:MN左边动力与动力臂的乘积为
MN右边阻力与阻力臂的乘积为

(6)为了使力臂落在杠杆上,便于力臂的测量,MN应与悬挂钩码的细线垂直。
(7)古人之所以把井绳缠在小轮上,是因为这样做可以通过轮轴省力。
(8)由得
不计机械自重和轴的摩擦时,制造辘轳时,小轮和大轮半径之比为阻力臂与动力臂之比,则把小轮和大轮半径之比变小,可以达到更省力的目的。
(9)分析表中数据可得
0.5N×0.4m+1.5N×0.2m=2.5N×0.2m,
0.5N×0.4m+1.0N×0.3m=2.5N×0.2m,
1.0N×0.3m+1.0N×0.2m=2.5N×0.2m
故,可得出结论

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