全国中考物理真题汇编专题17 力学实验第二期.docx
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全国中考物理真题汇编专题17力学实验第二期
2021年全国中考物理真题全解全析汇编(第二期)
专题20力学实验
一、第一期汇编试题来源:
2021年江苏连云港、2021年四川乐山、2021年四川泸州、2021年四川遂宁、2021年云南、2021年浙江湖州、2021年浙江金华、2021年浙江丽水、2021年安徽、2021年浙江嘉兴、2021重庆A卷年、2021年重庆B卷等12套试卷。
二、本期汇编试题来源:
2021年浙江温州、2021年浙江宁波、2021年四川内江、2021年四川南昌、2021年四川成都、2021年甘肃武威、2021年江苏扬州、2021年陕西、2021年山东临沂、2021年山东泰安、2021年上海等12套试卷。
三、第二期试题赏析:
1、(2021·浙江温州·T8)离瘪塑料袋的袋口一定距离向袋内吹气,塑料袋会鼓起(如图甲)。
小明认为塑料袋中的气体都由口中吹出。
为了验证猜想,他用瘪塑料袋做了如下实验:
①取口径相同、长度分别为30厘米、60厘米、90厘米的瘪塑料袋各两个,分别标为A1、A2,B1、B2和C1、C2。
②微微张开塑料袋A1的袋口,将袋口紧贴嘴(如图乙),将口中的气体一次性吹入袋中,直至人不能吹气时迅速扎紧袋口,塑料袋呈筒状(如图丙),过程中保证不漏气。
用刻度尺粗略测量并估算袋中气体的体积在塑料袋容积中的占比。
③微微张开塑料袋A2的袋口,将袋口距嘴10厘米,向袋内快速吹一口气,然后迅速扎紧袋口,用刻度尺粗略测量并估算袋中气体的体积在塑料袋容积中的占比。
④换用塑料袋B1、B2和C1、C2,重复步骤②和③,获得结果如表所示。
吹气方式
实验组别
第1组
第2组
第3组
嘴贴袋口吹气
A1中充满气体
B1中气体体积约占容积的1/2
C1中气体体积约占容积的1/3
嘴距袋口10厘米吹气
A2中充满气体
B2中充满气体
C2中充满气体
(1)根据实验结果,可以否定小明猜想的实验组别是______。
(2)实验中,塑料袋C1中的气体并未充满,如何用刻度尺粗略测量并估算袋中气体体积在C1容积中的占比?
______。
(3)说明“嘴距袋口10厘米吹气,能使塑料袋充满气体”的原因:
______。
2、(2021·浙江宁波·T9)水对容器侧壁有压强,水从小孔水平射出的速度与哪些因素有关?
(提出猜想)
水从小孔水平射出的速度可能与小孔在水中的深度有关。
(查阅资料和思考)
如图甲所示,h表示小孔在水中的深度,v表示水流从小孔水平射出的速度,H表示小孔到桌面的高度,s表示水流射程(小孔到落点的水平距离)。
查阅资料可知,当H一定时,s随v的增大而增大。
要研究v和h的关系,由于v无法直接测量,转为研究s、H、h的关系。
(实验步骤)
①将容器置于木块上,如图乙所示。
②堵住三个小孔,往容器中加入适量的水。
记录h和H。
③打开小孔,同时测量并记录从三个小孔水平射出的水流射程s。
④换高度不同的本块,重复步骤①-③。
(实验数据及分析)
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小孔
a
b
c
a
b
c
a
b
c
h/cm
10
20
30
10
20
30
10
20
30
H/cm
30
20
10
40
30
20
50
40
30
s/cm
35
41
35
40
49
50
45
58
59
(1)分析表中数据可知,当小孔在水中的深度h一定时,水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而______(填“增大”或“减小”);
(2)采用控制变量的方法,通过比较实验序号为______的三组数据,可以得出:
水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关;
(3)小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验,目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与_______有关。
3、(2021·四川内江·T23)如图甲所示,是课外兴趣小组的同学们在探究“滑动摩擦力的大小与压力大小有什么关系”的实验装置图。
跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧测力计相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在木块上方放置砝码。
缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧测力计的示数即等于木块受到的滑动摩擦力的大小。
则:
(1)定滑轮的作用是改变力的方向,但不能改变力的___________;
(2)弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力大小的依据是:
木块在水平方向上受到的力是一对___________(选填“平衡力”或“非平衡力”):
(3)如图乙,是在某次实验中弹簧测力计的读数示意图,由此可知,木块与木板间的滑动摩擦力的大小是___________N;
(4)多次改变砝码的质量,探究得出:
接触面粗糙程度相同时,压力越大,木块与木板间的滑动摩擦力___________(选填“越大”、“越小”或“不变”)。
4、(2021·四川南充·T15)如图所示,在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中。
(1)实验中测量滑动摩擦力大小的原理是___________;
(2)甲、丙两图是为了研究滑动摩擦力大小与___________的关系,实验中采用的研究方法是___________;
(3)根据甲、乙两图可得结论是:
___________;
(4)小华同学将甲图测量摩擦力大小装置改为丁图装置的好处是:
___________。
5、(2021·四川成都·T31)小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材,探究浮力的大小跟哪些因素有关。
小虹提出如下猜想,设计并进行了实验。
猜想a:
浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关:
猜想b:
浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想c:
浮力大小与液体的密度有关。
(1)小虹确定了测量浮力的方法:
用弹簧测力计先测出物体的重力G,接着将物体浸入液体中静止时,读出测力计对物体的拉力
,可计算出物体所受的浮力
。
其测量原理利用了______;
A.
与G是一对平衡力
B.
与G是相互作用力
C.
与
是相互作用力
D.
、
和G是一组平衡力
(2)小虹的操作步骤及测量数据如图所示。
由测量数据可得:
B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为______N;
(3)分析图中A步骤与______步骤的数据,可以验证猜想a是错误的;(填出步骤的序号)
(4)进一步学习了阿基米德原理之后,利用图的测量数据,还可以计算出其它一些物理量(水的密度已知)。
下列物理量中不能计算出的是______。
A.物块的体积B.物块的密度C.盐水的体积D.盐水的密度
6、(2021·陕西·T20)同学们在学完弹黄测力计的相关知识后,自制了一个“橡皮筋测力计”,将橡皮筋不挂重物时下端对应位置标为零刻度线:
挂1N重物时,下端对应位置标为1N;将这段距离等分为20格,每格表示0.05N。
用此测力计测量物体重力时,发现测量值不准确。
为了弄清其中的原因,同学们探究了橡皮筋的伸长与受到外力的关系。
他们利用规格为0.05N的螺母若干、刻度尺、橡皮筋白板等进行了实验探究。
不挂重物时,使橡皮筋下端与刻度尺的零刻度线对齐;挂不同重物时,橡皮筋下端对应不同的刻度值,作出标记,如图所示。
(1)螺母挂在橡皮筋下静止时,受到橡皮筋的拉力______(选填“大于”“等于”或“小于”)它受到的重力;
(2)同学们在橡皮筋下依次挂上个数不等的螺母,实验数据记录如下表。
试验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
螺母个数n/个
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
螺母总重G/N
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
刻度尺读数L/mm
0
5
11
20
30
45
60
75
90
110
135
158
①分析实验数据可初步得出:
橡皮筋下所挂重物越重,橡皮筋的伸长越______;
②进一步分析数据发现:
每增加1个螺母时,刻度尺读数的变化量总体上是不同的,但中间有部分读数的变化量是相同的。
若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的70.0mm处,推测橡皮筋下所挂的物体重约为______N(结果保留两位小数);若挂另一重物,静止时橡皮筋下端对应刻度尺的15.0mm处。
此时______(选填“能”或“不能”)确定此物体的重;
(3)同学们根据实验数据,用此橡皮筋重新制作一个刻度均匀的测力计,橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不变。
若使测力计的量程最大,零刻度线应标在刻度尺的______mm刻度处,此测力计的最大量程为______;
(4)同学们更换不同的橡皮筋进行探究,发现其它橡皮筋的特点均与此相似,他们由此总结出,若要用橡皮筋制作测力计,受橡皮筋材料影响,刻度均匀部分可测量范围______,整体上测量不准确,所以橡皮筋不适合做测力计。
7、(2021·陕西·T18)在:
“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)为方便测量力臂,实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母,使之在______位置平衡;
(2)如图-1,此时杠杆处于平衡状态,如果在杠杆两端各挂一个相同的钩码,杠杆将______(选填“保持平衡”“顺时针转动”或“逆时针转动”);
(3)如图-2是一个加宽的杠杆装置,此时杠杆处于平衡状态。
若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点,力臂是线段______(选填“OA”“OB”或“AB”),此时杠杆______(选填“仍能”或“不能”)保持平衡。
8、(2021·陕西·T16)小明做了鉴别水和盐水的实验(ρ水<ρ盐水)。
如图-1,用相同烧杯盛装体积相同的水和盐水,分别放在已调平的天平两托盘上,右侧烧杯中盛装的是______。
如图-2,将同一压强计的金属盒分别放人水和盐水中同一深度处,右侧容器中盛装的是______。
如图-3,用同一测力计挂着相同的铝球分别放人水和盐水中,盛装水的容器对应的测力计示数较______(选填“大”或“小”)。
9、(2021·山东临沂·T30)2021年初夏,我市部分山区在精准扶贫政策扶持下种植的大樱桃喜获丰收,小明想知道大樱桃的密度,他用天平和量筒进行了如下实验。
(1)把天平放在水平桌面上,先将____________后,再调节天平横梁平衡。
(2)测量大樱桃的质量时,将最小为5g的砝码放在天平右盘中后,分度盘指针如图甲所示。
此时应____________,使横梁平衡,横梁平衡后,所用砝码和游码的位置如图乙所示,则大樱桃的质量为_________g。
(3)用细线拴住大樱桃并放入装有适量水的量筒中,水面上升到如图丙所示位置。
接着将大樱桃提出后,量筒中的水面下降到60mL刻度线处,则大樱桃的体积为________cm3,大樱桃的密度为_________kg/m3。
(4)小明所测大樱桃的密度_________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
10、(2021·江西·T20)【探究名称】探究杠杆的平衡条件
【猜想与假设】
猜想一:
动力×动力臂=阻力×阻力臂;
猜想二:
动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。
【设计实验与进行实验】
(1)如图甲所示,应将杠杆两端的螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,小明同学挂上钩码并调节钩码的位置,使杠杆水平平衡,记录的数据如下表:
(3)改变钩码的______和钩码的位置,重复上述实验两次,记录的数据如下表:
实验次数
动力
间距离/
阻力
间距离/
小明
1
1.0
5
0.5
10
2
1.5
10
1.0
15
3
1.0
10
2.0
5
小红和小明
4
0.8
15
1
0
10
5
1.4
15
1.0
10
【分析与论证】
根据小明同学的数据可验证猜想______(选填“二”或“一和二”)是正确的。
而小红同学则认为小明同学每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离,具有一定的特殊性,还应改变动力或阻力的______进行实验;
于是,小红同学协助小明同学按图丙方式进行实验,获得表中后两组数据。
综合分析表中数据可验证猜想______是错误的。
若要验证另一种猜想是否正确,必须添加的测量工具是______。
通过以上研究,小明同学真正理解了力臂是支点到______的距离。
11、(2021·江西·T18)亲爱的同学,请你根据自己掌握的实验操作技能,回答下列问题:
(1)如图所示是一个测量___________大小的仪表,它的分度值是___________。
(2)如图甲所示,小红同学用自制的刻度尺(刻度准确)来测量大拇指和食指之间的距离,她的刻度尺存在的缺陷是___________,测得大拇指和食指之间的距离是___________。
(3)用天平测量物体质量前,观察到水平桌面上的天平指针在虚线范围内摆动(如图乙所示),接下来的操作是___________。
(4)实验室常用的温度计是利用___________的性质来测量温度的。
如图丙所示是一种新型温度计,从温度计上可知,人体感觉比较舒适的温度范围是___________。
1、【答案】第2、3组见解析见解析
【解析】
(1)[1]由实验数据表格可知,第1组实验结果相同,均充满气体,无法否定小明猜想,第2、3组实验结果不同,可以否定小明猜想。
(2)[2]将袋内气体挤压到底部,用刻度尺测出鼓起部分的长度,计算出与袋子长度的比值。
(3)[3]吹出气体进入袋内,袋口内气体流速大于周围气体,气压小于外界气压,周围空气进入袋中。
2、【答案】增大1、5、9液体密度
【解析】
(1)[1]由第1、4、7(或2、5、8或3、6、9)次实验可知,当小孔在水中的深度h一定时,小孔距桌面的高度H越大,水流射程s越大。
故可得当小孔在水中的深度h一定时,水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而增大。
(2)[2]因为射程与水流射出的速度和距地面的高度有关,所以在探究水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h之间的关系时,应保持H相同,又因为射程s随水流射出的速度增大而增大,由第1、5、9次实验可知,当H一定时,小孔在水中的深度h越大,水流射程s越大,即水从小孔水平射出的速度v越大,故水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关。
(3)[3]小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验,只改变液体的种类,其它条件不变,目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与液体密度有关。
3、【答案】大小平衡力2.7越大
【解析】
(1)[1]定滑轮相当于等臂杠杆,不省力、也不费力,其作用是改变力的方向,但不能改变力的大小。
(2)[2]弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力大小的依据是:
木块在水平方向上受到绳的拉力、木板对木块的摩擦力,木块和砝码相对桌面静止,因此两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,是一对平衡力,弹簧测力计的示数等于绳的拉力、等于木块受到的滑动摩擦力。
(3)[3]弹簧测力计的分度值为0.1N,读数为2.7N,由此可知;木块与木板间的滑动摩擦力的大小是2.7N。
(4)[4]控制接触面的粗糙程度不变,多次改变砝码的质量,探究得出:
接触面粗糙程度相同时,压力越大,木块与木板间的滑动摩擦力越大。
4、【答案】二力平衡压力大小控制变量法当压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大不需要匀速拉动弹簧测力计,可方便读数,减小误差(其他有理的答案也可)
【解析】
(1)[1]观察甲、乙、丙三图可知,都有一个弹簧测力计拉着木块,木块都受到了底面的摩擦力,匀速拉动,水平方向上处于平衡状态,二力平衡,两个力大小相等,那么从测力计的示数大小就得知摩擦力的大小,所以实验中测量滑动摩擦力大小的原理是二力平衡。
(2)[2][3]观察甲、丙两图,都是木板表面,但是丙图比甲图还多了个砝码,那么两图中的压力不同,这时再观察测力计的示数,可研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系;这实验过程中,控制其中一个物理量接触面的粗糙程度相同,探究另外两个变量滑动摩擦力大小与压力大小的关系,这种研究方法是控制变量法。
(3)[4]观察甲、乙两图,都只是一个木块,压力相同,但甲图的是木板表面,乙图的是毛巾表面,接触面的粗糙程度不同,然后再对比测力计的示数,可知当压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
(4)[5]从丁图可以看到,传送带转动,木块静止不动,不管传送带是否匀速转动,木块与传送带的接触面粗糙程度不变,木块对传送带的压力不变,则滑动摩擦力不变,通过弹簧测力计可以显示摩擦力大小,所以小华同学将甲图测量摩擦力大小装置改为丁图装置的好处是不需要匀速拉动弹簧测力计,可方便读数,减小误差。
5、【答案】D0.4CDC
【解析】
(1)[1]浸入液体中静止的物体受竖直向下的重力,竖直向上的浮力和竖直向上的拉力保持平衡,拉力、浮力和重力平衡,是一组平衡力,故选D。
(2)[2]由A图读出物体重力G=2.4N,B图弹簧测力计的示数FB=2N,物体受到的浮力
(3)[3]分析A、C、D三次实验,物体浸在水中的深度增加,但所受浮力保持不变,由此验证猜想a是错误的。
(4)[4]A.由A图读出物体重力G=2.4N,C图读出物体完全浸没在水中时弹簧测力计的示数FC=1.4N,物体此时所受浮力
又根据阿基米德原理的推导式
,计算出此时排开的水的体积
由于物体完全浸没,物体的体积就等于排开的水的体积
B.物体的密度
C.不能算出的是盐水的体积;
D.排开的盐水的体积
由E图读出物体浸没在盐水中时弹簧测力计的示数FE=1.3N,此时受到的浮力
盐水的密度
故选C。
6、【答案】等于越长0.33不能300.2N较小
【解析】
(1)[1]由平衡条件得,受到橡皮筋的拉力等于它受到的重力。
(2)[2]分析实验数据可初步得出:
橡皮筋下所挂重物越重,橡皮筋的伸长越长。
[3]由表格可知,螺母个数从4~8之间,刻度尺读数是均匀变化的,若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的70.0mm处,推测橡皮筋下所挂的物体重约为
[4]由表格可知,螺母个数从0~4之间,刻度尺读数不是均匀变化的,所以静止时橡皮筋下端对应刻度尺的15.0mm处。
此时不能确定此物体的重。
(3)[5][6]由表格可知,螺母个数从4~8之间,刻度尺读数是均匀变化的,所以零刻度线应该标在刻度尺的30mm刻度处。
此测力计的最大量程为90mm刻度处的示数,应该标为
(4)[7]若要用橡皮筋制作测力计,受橡皮筋材料影响,刻度均匀部分可测量范围较小,整体上测量不准确,所以橡皮筋不适合做测力计。
7、【答案】水平顺时针转动OA仍能
【解析】
(1)[1]实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母,使其在水平位置平衡,以便于测量力臂。
(2)[2]由于左边的力臂小于右边的力臂,加上相同的钩码后,左边力臂与钩码重力之积小于右边力臂与钩码重力之积,故杠杆顺时针转动。
(3)[3][4]力臂仍然为OA,因为力臂是支点到力臂的作用线的距离,故力臂是OA;由于力臂大小不变,钩码重力不变,右边的力臂和钩码的重力之积不变,故仍然平衡。
8、【答案】水盐水大
【解析】
[1]水的密度比盐水的密度小,相同烧杯盛装体积相同的水和盐水,水的质量比盐水小。
从图中可以看出,左盘向下倾斜,右盘向上倾斜,右盘上的液体质量比较小,因此右侧烧杯中盛装的是水。
[2]由
得,当深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
从图2中可以看出,测量右侧容器液体的U形压强计两边液面高度差较大,说明此时右侧容器液体压强比较大,因此右侧容器中液体密度比较大。
[3]从图3可以看出,铝球分别浸没在水和盐水中,铝球排开的水和盐水的体积一样大,由
得排开液体的体积相同时,液体密度越大,铝球受到浮力越大,盐水密度比水密度大,所以铝球在盐水中的浮力较大。
由二次称重法得,铝球在水中的弹簧测力计的示数比较大。
9、【答案】游码移到标尺的零刻线处取下5g砝码并向右移动游码10.410
小于
【解析】
(1)[1]将天平放在水平台面上,调平衡螺母前,先把游码移到标尺的零刻线处。
(2)[2]测量质量时加入最小的5g砝码后,指针偏向右侧,说明砝码的总质量较大,接下来的下来的操作是取下5g砝码并向右移动游码,直至天平平衡。
[3]大樱桃的质量为
m=10g+0.4g=10.4g
(3)[4]大樱桃的体积为
V=70cm3-60cm3=10cm3
[5]大樱桃的密度为
(4)[6]大樱桃提出后,会带出水,导致测得樱桃体积偏大,根据
,密度偏小。
10、【答案】
(1).左
(2).数量(3).一和二(4).方向(5).二(6).刻度尺(7).力的作用线
【解析】
(1)[1]如图甲所示,杠杆的右端下沉,说明杠杆的重心在支点的右端,故应将杠杆的重心向左调节,即两端的螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡。
(3)[2]小明的实验中,动力和阻力均为钩码的重力,第3次实验数据和第1次数据相比,动力和阻力及OB、OA间的距离都发生了改变,即改变钩码的数量和钩码的位置,重复上述实验两次,记录的数据如下表。
[3]小明的实验中,因杠杆始终在水平位置平衡,由重力的方向竖直向下和力臂的定义,动力臂即
间距离,阻力臂即
间距离,在第1次实验中
第2次和第3次实验中
故小明同学的数据可验证猜想一和二是正确的。
[4]而小红同学则认为小明同学每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离,具有一定的特殊性,当动力或阻力的方向与杠杆不垂直时,力臂则不等于支点到力的作用点的距离,故还应改变动力或阻力的方向进行实验。
[5]小红同学协助小明同学按图丙方式进行实验,根据
故可验证猜想二是错误的。
[6]若要验证另一种猜想是否正确,即力的方向与杠杆不垂直的情况,因此时动力臂不等于支点到力的作用点的距离,为了测量动力臂的大小,故必须添加测量长度的工具是刻度尺。
[7]通过以上研究可知力臂不是支点到力的作用点的距离,小明同学真正理解了力臂是支点到力的作用线的距离。
11、【答案】
(1).电流
(2).
(3).漏标单位(4).17.0cm左右(5).将游码归零(6).液体热胀冷缩(7).
【解析】
(1)[1][2]表盘中间有mA字样,是电流的单位,因此该表是测电流的,0~2mA,有4小格,每一小格表示0.5mA,即为分度值。
(2)[3]刻度尺上应有数字、刻度、单位,图中刻度尺没有标单位。
[4]由图大拇指和食指之间的距离,起点为20.0cm,终点为37.0cm,因此这个距离为
(3)[5]用天平测量物体质量前需调横梁水平平衡,应先将游码调回0刻度线,再调平衡螺母。
(4)[6][7]常用温度计里装的测温物质是液体,是利用液体热胀冷缩的原理来工作的,如图所示,18°C以下叫寒冷,24°C以上叫炎热,因此人体感觉比较舒适的温度范围是18°C~24°C。
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