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中考物理力学实验提升复习
2021年中考物理力学实验提升复习
1.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为_____N;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为_____,石块排开的水所受的重力可由____(填字母代号)两个步骤测出;
(3)由以上步骤可初步得出结论:
浸在水中的物体所受浮力的大小等于___________;
(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是_____;
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则_____(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论;
(6)石块的密度是________kg/m3;(g取10N/kg,结果保留一位小数)
(7)小芳同学进一步探究,她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中,桶A浸入水中的深度为h1,浸入另一液体中的深度为h2,设水的密度为ρ水,则另一液体的密度表达式为_____。
(用题中所给和所测物理量的字母表示)
2.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小明测出金属块a的底面积为
,用弹簧测力计测出金属块a的重力,然后将金属块a缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中。
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)小明进行了如图所示的实验:
A步骤所示弹簧测力计的示数为______N;用弹簧测力计挂着金属块a缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F(液体均未溢出),并将其示数记录在上表中;
(2)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟排开液体的______有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟液体的______有关;
(3)在实验步骤B中金属块下表面受到水的压强______Pa;
(4)小明用表格中的数据算出了某种液体的密度是______
,金属块a的密度为______
。
若将A放至最后一步,则会使得金属块a的密度的测量值______(选填“偏大”或“变小”“不变”);
(5)小明接着进行了如下操作:
①在圆柱形容器中装有适量的水,将另一平底烧杯放入圆柱形容器的水中,烧杯静止时容器中水的深度
为12cm,如图甲所示;
②将待测金属块b吊在烧杯底部(金属块未触底),测量出烧杯静止时露出水面的高度
为6cm,容器中水的深度
为18cm,如图乙所示;
⑧将金属块b放在烧杯中,烧杯静止时露出水面的高度
为2cm,如图丙所示。
已知圆柱形容器底面积为烧杯底面积的3倍。
则金属块b的密度为______
。
3.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小敏有以下的器材:
杠杆、已调零的弹簧测力计、若干个质量相等的钩码。
(1)如图甲所示的杠杆,它的两个平衡螺母都位于最左端,小敏为了把杠杆调至水平位置平衡,他把杠杆右边的平衡螺母向右旋,小敏这样的操作能否使杠杆在水平位置平衡?
______(选填“能”或“不能”)
(2)小敏把杠杆右边的平衡螺母旋下后安装到了左边,调至适当位置后,杠杆实现水平位置平衡,如图乙所示。
小敏尝试用这样的操作调节杠杆实现水平位置平衡是否可行?
______(选填“可行”或“不可行”)
(3)小敏用一个已在水平位置平衡的杠杆进行实验,在D点加挂四个钩码,每只钩码的重力为0.5N,小敏用弹簧测力计使杠杆重新在水平位置平衡,如图丙所示。
得到所需的实验数据,弹簧测力计可以作用于杠杆上的______。
(填写序号)
①A点②B点③C点④D点
(4)小敏继续进行实验,他用弹簧测力计在E点沿虚线用一个拉力F使杠杆在水平位置平衡,清在图丁中画出这个拉力F的示意图及它的力臂l。
______
4.小明用如图甲所示的装置,探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
实验时,小明将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动。
改变放在木块上的砝码,从而改变木块与长木板之间的压力;把棉布、毛巾等铺在长木板上,从而改变接触面的粗糙程度。
(1)观察三个实验,比较甲图和______图所示实验,说明滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关;
(2)观察三个实验,比较甲图和丙图所示实验,说明了滑动摩擦力的大小与______有关;
(3)小明在进行乙图中实验时,改变放在木块上的砝码,通过多次实验得到滑动摩擦力F摩与作用在物体表面的压力F压的关系得到图线如图丁所示,由图可知:
F摩=______F压。
乙图中当木块与砝码对地面的压力变为12N时,木块在长木板上匀速滑动时受到的拉力为______N;
(4)小明某次拉动木块由静止变为匀速运动时,拉力F随时间t的变化关系如图戊所示(其中0~3s木块处于静止状态)。
分析图象可知:
要使木块由静止到开始运动,至少要用______N的水平拉力;若木块所受的拉力F=4N,则木块所处的状态是______;
A.静止
B.匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动
D.条件不足,无法判断
(5)交流评估时,某实验小组提出:
实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定。
可能的原因是______。
A.木板的长度太长
B.木板的粗糙程度不均匀
C.弹簧测力计的分度值太大
D.木块与木板的接触面积太大
5.小铭在学校期间,使用一种医用免洗洗手液对手部进行消毒过程中,闻到了浓浓的酒精味,看到该液体流动性较差。
查看瓶身上的说明后,确定这种洗手液主要成分为
的酒精。
于是,小铭所在的兴趣小组对这种洗手液的密度进行了测量。
(1)实验前,将托盘天平放在______工作台上,游码移到标尺的“0”刻度线处,指针静止在如图1甲所示位置,此时应将右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右)调节,使天平平衡;
(2)将盛有适量洗手液的烧杯放在天平的左盘,天平重新平衡时,右盘所加砝码及游码位置如图1乙所示,将烧杯中的部分洗手液沿量筒壁倒入量筒,测得烧杯和剩余洗手液的总质量为42.4g;经过一段时间后,观察到量筒内的液面如图1丙所示,则这种洗手液的密度为______kg/m3;
(3)小铭对洗手液的密度测量结果有疑惑,回到家后利用电子秤、烧杯、细线和一个实心铝块等器材再次对这种洗手液的密度进行测量。
具体做法如下:
①在烧杯中倒入适量洗手液放置在电子秤(如图2甲);
②将系好细线的铝块缓缓浸没到洗手液中保持静止(如图2乙),洗手液未溢出;
③将铝块缓慢沉底后松开细线(如图2丙)。
则这次测得洗手液的密度为______kg/m3。
对前后两次实验进行分析,发现在______(选“学校”或“家”)所测洗手液密度的结果更接近真实值,造成另一次密度测量结果与真实值的差异较大的原因可能是______。
(已知铝块的密度为2.7×103kg/m3,不计细线质量,细线和正方体均不吸收洗手液)
6.在研究液体压强实验中∶
(1)图(甲)所示仪器叫______。
这个仪器______连通器;(选填属于/不属于)
(2)图(乙)是某研究小组探究液体内部的压强与______的关系的实验情景;
(3)若想继续研究液体压强与液体密度是否有关,某同学设计了如下所示三个方案,你认为方案______可以到达实验目的;
A.将仪器的金属盒分别放入水和盐水中的同一深度处,观察比较
B.将仪器的金属盒分别放入水和盐水中的不同深度处,观察比较
C.将仪器的金属盒放入盐水中的同一深度处,观察比较
(4)若将调节好的仪器移到海拔三千多米高山研究液体压强特点,你认为是否需要对仪器进行重新调节______,(选填需要/不需要)理由是______;
(5)研究小组利用三叉型塑料胶管对实验进行改进,如图所示,实验中当U型管两边液柱调平后,封口夹应______(选填打开/卡住)。
你认为添加三叉型塑料胶管的好处是______。
7.“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示:
将小车从斜面上高h处由静止释放,运动至水平木板上后与木块碰撞。
(1)此实验是研究______(选填“碰撞前小车”、“碰撞后小车”或“碰撞后木块”)的动能,通过_____来反映动能的大小。
(2)比较场景①和②,可探究动能大小与______的关系,结论可用来解释汽车_____(选填“超速”或“超载”)的危害。
(3)移去木块后,进行场景③和④实验时,小车在水平木板上滑行距离相同,此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为W1、W2,则W1______W2(选填“>”、“=”或“<”),选用这两个场景______(选填“能”或“不能”)说明小车动能与质量的关系。
8.“瓢泼大雨”以很大的速度落到地面,“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面。
这是这么回事呢?
原来从高空下落的物体,开始时的速度会越来越大,所受空气阻力也会随速度的增大而增大,当速度增大到一定程度,空气阻力增大到与物体的重力相等时,这时物体将以这一速度做匀速直线运动,通常把这个速度称为收尾速度,所以轻重和大小不同的雨滴收尾速度不同。
受此启发,小明认为可以通过测量不同的小球的收尾速度等,得出最大空气阻力跟球的半径和速度的关系,部分实验数据如下表所示。
(g=10N/kg)
小球编号
1
2
3
4
5
小球质量m(g)
2
5
45
40
小球半径r(cm)
0.5
0.5
1.5
2
3
小球的收尾速v(m/s)
16
40
40
20
(1)从图中可以看出该小球在BC段做______运动,理由______;
(2)实验中,测量出小球受到最大空气阻力大小的原理是______;编号为1的小球在B处所受空气阻力为______;(g=10N/kg)
(3)通过比较______号和______号小球可以初步得出结论:
半径相同时,小球受到的最大空气阻力与速度成正比;
(4)通过比较2号和3号小球可以初步得出结论是:
速度相同时,小球受到的最大空气阻力与______;
(5)如果上述规律具有普遍性,为了与4号小球作对比,再次探究最大空气阻力与小球半径的关系,5号小球的质量应设置为______g。
9.小红利用托盘天平、量筒、水(ρ水=1.0×103kg/m3)、食盐,烧杯、白纸、滴管、勺子等器材配置盐水,步骤如下:
(1)调节天平时,将天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端的“0”刻度线处,若此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,应将平衡螺母向______调节,使指针对准分度盘中央的刻度线。
(2)为称量出2g盐,小红先将一张白纸放在天平左盘上,仅移动游码,天平再次平衡时,游码示数如图甲所示,则白纸的质量为______g;接下来,应该先将游码移至______g处,再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐,直至天平再次平衡。
(3)用量筒量取50mL的水,并全部倒入烧杯中,再将2g盐全部倒入烧杯中(假设加盐后烧杯中水的体积不变),则小红所配置的盐水密度为______g/cm3。
(4)小婷同学在登山时拾到一块漂亮的心型石块,为了知道石块的密度,她利用电子秤、水杯、记号笔等工具进行了如下的测量。
①用电子秤测出装有适量水的杯子总质量m1,示数如图乙所示;
②将石块缓慢浸没在杯中,测得杯、水、石块的总质量m2,示数如图丙所示。
石块浸没足够长时间后,在水面到达的位置上做标记,然后取出石块(忽略石块表面带出的水);
③向杯中缓慢加水,让水面上升至标记处,测得杯和水的总质量m3,示数如图丁所示。
根据以上测量,可得石块的体积表达式为V石=______(用所测物理量的符号表示,水的密度用
水表示)。
④在测量完成后,小婷发现石块吸水,则以上步骤所测得的石块密度与真实值相比______(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
若已知该石块每50cm3最多能吸水的体积2.5cm3,则未吸水时石块的密度为______g/cm3。
10.下面是小明同学测量物体密度的实验。
(1)实验原理是___________;
(2)首先,小明利用天平和量筒测合金球密度,做了如下实验:
①把天平放在水平工作台上,游码移至标尺左端的___________处,发现指针偏向分度盘中线的左侧如图甲,他应向___________(填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至横梁平衡;
②如图乙,用天平测出合金球的质量为___________g;
③小明将合金球放入装有30mL水的量筒中,水面上升到图丙所示的位置,由以上数据可知,该合金球的密度为___________
;
(3)接着,小明又测量台球的密度(已知
),天平被其他小组借走了,于是他找到如图丁所示盛有水的玻璃容器,并借助保鲜盒、细线和记号笔,设计了如下实验步骤:
①将空保鲜盒放在容器中,使其竖直漂浮在水面上,标记出水面的位置A;
②将台球放入保鲜盒中,使其竖直漂浮在水面上,标记出水面的位置C;
③用细线拴住台球,将台球浸没在水中(保鲜盒仍然漂浮),标记出水面的位置B;
④将保鲜盒和台球取出,向玻璃容器中加水至标记点C;
⑤打开阀门向量筒中放水,待水面下降到B点时,读出量筒中水的体积为
,继续向该量筒中放水,待水面下降到A点时,再次读出量筒中水的体积为
;
⑥小明测得台球的质量为___________g,台球的密度
___________
;
(4)在步骤③中,从保鲜盒里取出台球,保鲜盒重新漂浮时,盒外壁上粘有水珠,你认为这会使台球密度测量值___________(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
11.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图1所示的实验。
(1)实验中应水平向右拉动弹簧测力计,使物体A做_______,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较图甲、乙所示的实验,是为了研究滑动摩擦力大小与________有关;比较图乙、丙所示的实验,是为了研究滑动摩擦力与________有关;
(3)在拉动物体A的过程中,若将拉力增大时,滑动摩擦力的大小_______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)比较图甲、丁所示的实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,于是小明得出结论:
滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是_______(选填“正确”或“错误”)的,理由是___________;
(5)爱动脑筋的小飞同学对实验装置进行了改进,如图2所示,在测物体滑动摩擦力时,从减少实验误差等方面作比较,你认为更优化的装置是________的(选填“小明”、“小飞”)。
12.小明用如图甲所示的装置,探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
实验时,小明将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动。
改变放在木块上的砝码,从而改变木块与长木板之间的压力;把棉布、毛巾等铺在长木板上,从而改变接触面的粗糙程度。
(1)观察三个实验,比较甲图和乙图所示实验是探究___________与___________的关系。
(2)观察三个实验,比较甲图和丙图所示实验,说明了滑动摩擦力的大小与___________有关。
(3)小明在进行乙图中实验时,改变放在木块上的砝码,通过多次实验得到滑动摩擦力f与作用在物体表面的压力F压的关系得到图线如丁图所示,当乙图中木块与砝码对地面的压力为12N时,木块在长木板上匀速滑动时受到的拉力为___________N。
(4)小明某次拉动木块由静止变为匀速运动时,拉力F随时间t的变化关系如图戊所示(0~3s木块处于静止状态)。
分析图像可知:
要使木块由静止到开始运动,至少要用___________N的水平拉力;若木块所受的拉力F=4N,则木块所处的状态是___________(选择)。
A.静止B.匀速直线运动C.静止或匀速直线运动D.条件不足,无法判断
(5)交流评估时,某实验小组提出:
实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,可能的原因是:
_________。
13.科技小组在实验室测量酸奶的密度。
小明准备了量筒(如图所示)和天平。
(1)他将托盘天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的“0”刻度线处,观察指针的指示情况如图甲所示,此时应将平衡螺母向___________调;天平横梁调平衡后,在称物体的质量时,他在天平右盘中加、减砝码后,指针的情况如图乙所示,这时他应进行的操作是___________。
(2)他先用天平测出空烧杯质量为30g,接着他将酸奶倒入烧杯,用天平测量烧杯和液体的总质量,天平平衡时的情景如图丙所示,则烧杯和酸奶的总质量m1=___________g。
然后他打算将烧杯中的酸奶倒入量筒中,由于酸奶比较粘稠且不透明,容易粘在筒壁上,对测量影响较大;于是他找到了5mL针筒(如图丁所示),用针筒抽取5mL酸奶,测量烧杯和剩余酸奶的总质量m2=57.6g;则酸奶的密度为___________kg/m3
(3)同组的小华同学在实验中发现了一个“问题”,他发现5mL针筒的刻度线前的尖端还是有一点小“空隙”,这会导致测得的酸奶密度比实际值___________(选填“偏大”“不变”或“偏小”);于是,小华和小明重新设计实验方案:
将此时抽满酸奶的针筒中的一部分酸奶返回烧杯,测量烧杯和剩余酸奶的总质量m3,记下此时___________,则酸奶密度表达式:
___________。
14.某物理兴趣小组计划测量实验室常用钩码的密度。
他们选用的器材有托盘天平、细线、装有适量水的小烧杯和待测钩码。
(1)请将实验步骤补充完整:
①用已调平的托盘天平测出装有适量水的小烧杯的质量记为m0,并记入表格;
②用细线栓好钩码,___________,在右盘中加减砝码并移动游码使天平平衡,读出此时砝码和游码的总质量记为m1,并记入表格;
③___________,继续在右盘中加减砝码并移动游码使天平平衡,读出此时砝码和游码的总质量记为m2,并记入表格。
(2)请用测出的物理量m0、m1和m2,写出钩码密度的表达式ρ=___________。
(已知水的密度为ρ水)
15.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小文和小超利用小桌、海绵、砝码、木板,设计了如图甲、乙两个实验。
(1)小文和小超是根据海绵________来比较压力的作用效果的;
(2)根据图甲、乙两个实验得出的结论是:
____________;
(3)后来小文又把小桌放到木板土,并把砝码放在小桌上,如图丙,发现小桌对木板的压力效果不够明显。
于是通过对比图乙、丙两个实验,得出“受力面积相同时,压力越小,压力的作用效果越明显”的结论,你认为他的结论合理吗?
________(选填“合理”、“不合理”),并请说明你认为合理或者不合理的原因是:
____________;
(4)如果图丙中小桌对木板的压强是p,把相同的砝码也放一个在乙图的小桌上,则此时小桌对海绵的压强p乙_______p。
(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
16.在“探究二力平衡的条件”活动中。
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于静止或匀速直线运动状态,说明这两个力是相互平衡的。
小明和小红两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图甲所示,请你判断出他们改进的先后顺序:
______________(用字母ABC表示),这样的改进是为了减小______________对实验的影响;
(2)如图乙是最终确认的实验方案。
此方案中由于_________________,故卡片的重力可以忽略不计;
(3)将图乙中的小卡片旋转一个角度,并保持两个拉力方向相反,松开手后小卡片不能平衡了,本次实验探究的是:
_____________________;
(4)小明又提出,利用如图丙所示的实验装置来探究物体做匀速直线运动时二力平衡的条件。
那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?
在已知钩码的重力前提下,小明提出了自己的实验方案:
用弹簧测力计拉着钩码在______(选填“水平方向”或“竖直方向”、“任意方向”)做匀速直线运动,根据观察到__________且等于钩码重力的现象,可以得出结论:
物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态;
(5)如图丁,小红尝试在匀速直线运动状态下进行研究:
在右边绳端挂2N重的钩码,然后通过弹簧测力计向左水平匀速拉动木块,此时弹簧测力计的示数为2.2N,从而得出“相互平衡的两个力大小不相等”,此结论是____(选填“正确”或“错误”)的;此时若让木块水平匀速向右运动,则弹簧测力计的示数应该为____N。
17.如图是用注射器估测大气压值的实验。
(1)实验中,分析研究的对象是大气对______(选填“针筒”、“活塞”)的压力。
当活塞相对于针筒开始滑动时,可以近似看成研究对象在水平方向所受拉力F与所受的大气压力是一对______(选填“平衡力”或“相互作用力”);
(2)在测量大气压的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置,将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向质量为100g的烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得烧杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得烧杯中水的质量为460g,活塞面积为7×10-5m2,g=10N/kg,轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压的值应为多少______?
18.对“斜面的机械效率与什么因素有关”这一课题,小明提出了如下一些值得探究的猜想:
①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关;
②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关;
③斜面的机械效率与斜面的长度有关;
④斜面的机械效率与物体的重力有关。
如图所示,小明用弹簧测力计沿同一斜面匀速向上拉动物块,收集了下表中的实验数据。
实验
次数
斜面的倾
斜程度
物块重
力G/N
斜面高
度h/m
拉力
F/N
斜面长
度s/m
机械效
率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%
(1)小明探究的是猜想________(填序号)。
分析表中的数据可得出:
在其他条件一定时,斜面越缓越________(选填“省”或“费”)力;斜面越陡,机械效率越________(选填“高”或“低”)。
(2)小明又进行了第4次实验,他在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为4.5N,小明测得这种情况下斜面的机械效率为________(保留一位小数),把第4次与第________次测量结果相比较,还能得出:
在其他条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低。
(3)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力________(选填“大于”“小于”或“等于”)物块所受的摩擦力。
19.小明用如图所示装置探究“斜面的机械效率”。
实验前他有如下猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关;
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
(1)实验中,沿斜面拉动物体时,应使其做_____运动;
(2)下表是小明探究过程中记录的两次
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