初中物理力学实验.docx
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初中物理力学实验
力学实验探究题
实验一密度的测量
密度的测量在中考中常从以下几个方面考查:
考查点1.天平、量筒、弹簧测力计的使用;
考查点2.实验步骤的正确填写、排序;
考查点3.实验中误差、常见问题的分析处理;
考查点4.运用ρ=m/v计算密度;
考查点5.实验的评估及改进;
考查点6.运用特殊方法侧密度,如助沉法、累积法、饱和溶液法等。
例题:
钦州坭兴陶是中国四大名陶之一。
小刘取了一小块陶器样品,通过实验来测定坭兴陶的密度,过程如下:
(1)把天平放在水平台上,把游码移到标尺左端的零刻度处,发现指针的位置如图1所示,此时应将横梁右端的平衡螺母向左(选填“左”或“右”)调节,使天平横梁平衡。
(2)用调好的天平测量样品质量时,所用砝码和游码位置如图22乙所示,则样品质量为52g。
(3)用量筒测量样品体积时,样品放在量筒前后的水位情况如图22丙所示,则样品体积为20cm
(4)样品的密度:
2.6g/cm
。
15.(2014,福州)在课外实践活动中,小明做了以下实验:
调节天平时,发现指针位置如图甲所示,此时应将右端的平衡螺母向__右__调,使天平平衡。
测量李子质量时,天平右盘内砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示,则李子质量是__21.0__g。
往量筒中注入60mL的水,将该李子浸没在水中后,水面位置如图丙所示,则李子的体积是__20__cm3,密度是__1.05__g/cm3。
16.(2014,汕尾)在用天平和量筒测量一小块大理石密度的实验过程中:
(1)使用托盘天平前要对天平进行调节,步骤如下:
①组装好天平,把天平放在__水平__工作台面上;
②把游码置于标尺左端的__零刻度线__处;
③调节天平的平衡螺母,使天平横梁水平平衡。
(2)实验过程:
用调好的天平测大理石的质量,当右盘中所加砝码和游码位置如图甲所示时,天平平衡,则此大理石的质量是__43.2__g。
在量筒内装有一定量的水,该大理石放入前、后的情况如图乙所示,则大理石的体积是__15__cm3,此大理石的密度是2.88×103kg/m3。
(3)大理石放在水中时会吸水,由此判断,用此测量方法测得的密度值与它的真实值相比__偏大__(选填“偏大”“偏小”或“一样大”)。
实验二探究影响摩擦力大小的因素
本实验在中考试题中通常从以下几个方面考查:
考查点1.实验基本操作,如在水平方向上沿直线匀速拉动木块;
考查点2.控制变量法的理解和应用;
考查点3.实验数据的分析;
考查点4.实验结论:
滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力的大小有关。
例题:
如图2所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验.
(1)实验中为了测量滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块;
实验数据如下:
(2)分析1、3(选填序号)两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系;
(3)在第一次实验中如果用0.5N的力水平拉动木块,则木块受到的滑动摩擦力为0.4N.
18.(2014,武汉)某同学用下列器材研究影响滑动摩擦力大小的因素:
粗糙程度均匀的长木板一块,质量相等的木块和铝块各一个,弹簧测力计一只。
如图所示,4次实验中他都用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉动物块,使其在水平长木板上做匀速直线运动。
(1)甲、丙两图所示的实验说明:
接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与__压力大小__有关。
(2)图丙中,弹簧测力计的示数为__3.2__N,铝块受到的摩擦力大小为__0__N;
(3)图丁中铝块受到的摩擦力大小__等于__图乙中铝块受到的摩擦力大小(选填“大于”“等于”或“小于”)。
19.(2013,黔南州)某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的滑动摩擦力。
实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮,绳的另一端悬挂托盘。
实验时,在托盘中放入适量的砝码,使滑块做匀速直线运动。
回答下列问题。
(1)为了测量滑块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是__④__。
(选填选项前的编号)
①木板的质量m1 ②滑块的质量m2 ③砝码的质量m3 ④托盘和砝码的总质量m4
(2)滑块的滑动摩擦力表达式为f=__m4g__。
(用已知或测量的物理量符号表示)
(3)该实验的理论依据是__二力平衡(或滑块匀速滑动时,拉力等于摩擦力)__。
(4)该实验存在一些不足之处,请你写出其中的一点:
__难以控制滑块恰好做匀速直线运动(或砝码的质量不连续)__。
实验三探究二力平衡的条件
例题:
实验装置如图3所示。
实验目的是探究小车在水平方向上所受两个拉力F1、F2的关系。
(1)实验中,小车应该处于 静止 状态。
(2) 实验中,通过调整 钩码个数 来改变F1和F2的大小。
(3) 实验中,保持F1与F2大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后,小车将 转动 _。
图3
实验四探究杠杆的平衡条件
探究杠杆的平衡条件在中考试题中通常从以下几个方面考查:
考查点1.调节杠杆平衡;
考查点2.实验现象和实验数据的分析;
考查点3.实验结论的总结及应用,即:
F1L1=F2L2;
考查点4.对实验中出现的问题进行分析和处理。
例题:
在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)小丽把杠杆支在支架上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图4所示,在杠杆右边B处挂两个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆左边A处挂三个相同的钩码。
(3)如图5所示,用弹簧测力计在C
处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,杠杆仍然在水平位置平衡,
弹簧测力计的拉力F变大(填“变大”、“不变”或“变小”),原因是拉力F的力臂变小。
16.(2014,盐城)在探究杠杆平衡条件的实验中,保持杠杆在水平位置平衡,就可以直接从杠杆上读出__力臂__。
如图所示,在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码,右侧30cm刻度处用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆,使其水平平衡,此时弹簧测力计拉力为__1__N,保持弹簧测力计悬挂点的位置不变,使其拉力方向斜向右下方,仍使杠杆水平平衡,弹簧测力计示数变__大__。
实验五探究压力的作用效果和什么因素有关
探究压力的作用效果和什么因素有关,常从以下几个方面考查:
考查点1.转换法的应用:
受物体发生形变的大小反映压力作用效果的大小;
考查点2.控制变量法的应用;
考查点3.实验中常见问题的分析;
考查点4.实验结论:
压力的作用效果与压力和受力面积的大小有关。
压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越显著;受力面积一定,压力越大,压力作用效果越显著。
例题:
在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小周同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图6所示的一系列实验,请仔细观察,并分析回答下列问题:
(1)压力的作用效果的大小是通过比较海绵的凹陷程度来确定的。
(2)分析比较图乙和图丙的实验现象,可以得出结论:
当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)分析比较图乙、丁的实验现象,可以得出结论:
当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(4)进一步综合分析图6中甲、乙、丙和丁的实验现象,并归纳得出结论:
压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,压力越大,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
20.(2014,常德)某学习小组对“影响压力作用效果的因素”进行了探究,他们采取了如下的方法:
甲图把小桌放在海绵上;乙图在小桌上放一个砝码;丙图把小桌翻过来,桌面朝下并在它上面放一个砝码。
通过海绵压下的深浅显示压力作用效果。
(1)比较__甲、乙__两图可知,当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)此实验__不能__(选填“能”或“不能”)用硬纸板代替海绵,原因是__压力作用效果不明显__。
(3)此实验中运用到的主要科学方法是__控制变量法(转换法)__。
(写出一种)
实验六探究液体内部的压强
探究液体内部的压强通常从以下几个方面考查:
考查点1.液体压强计的原理及使用;
考查点2.控制变量法的应用;
考查点3.实验中故障的分析及实验过程的评估;
考查点4.实验结论:
①液体内部向各个方向都有压强;②同种液体在同一深度,各个方向压强都相等;③同种液体,深度越深,液体的压强越大;④液体的压强与密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。
21.(2014,达州)小李同学利用如图装置探究“液体内部压强的特点”。
(1)小李检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化__小__(选填“大”或“小”),表明其气密性差。
小李调节好压强计后,U形管两边液面相平。
(2)小李把金属盒分别浸入到甲、乙图中的两种液体(水和酒精)中,发现图甲中U形管两边液柱的高度差较小,他判断图甲中的液体是酒精,其结论不可靠,原因是没有控制金属盒在液体中的__深度相同__;他改变图乙中金属盒的深度,其探究情况如图丙所示。
(3)小李应该比较图__乙、丙__,得出金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,表示液体的压强就越__大__。
(4)小李发现在同种液体中,金属盒所处深度相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明__在同一种液体的同一深度处(或在相同条件下),液体内部向各个方向的压强相等__。
实验七探究影响浮力大小的因素
浮力的大小在中考试题中通常从以下几个方面考查:
考查点1.实验基本步骤;
考查点2.量筒、弹簧测力计的读数;
考查点3.阿基米德原理的运用;
考查点4.实验结论的总结:
物体浸在液体中受到的浮力大小等于物体排开液体所受的重力。
31.(7分)(2014•丹东)探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验
实验器材:
体积相同的甲、乙两物体(ρ甲>ρ乙>ρ盐水>ρ水),弹簧测力计,一杯水,一杯盐水,细绳.
小明利用上述器材完成实验,记录数据如下表:
实验次数
物体
物体
重力
/N
液体
密度
g/cm3
物体浸在
液体中的
体积/cm3
物体浸在液
体中时测力
计的示数/N
物体浸在液
体中所受的
浮力/N
1
甲
4
1.0
40
3.6
0.4
2
甲
4
1.0
60
3.4
0.6
3
甲
4
1.0
100
3.0
1.0
4
甲
4
1.2
100
①
②
5
乙
2
1.2
100
0.8
1.2
(1)在第4次实验中,弹簧测力计的示数如图所示.这个弹簧测力计的分度值为 0.2 N,表格中①的数据为 2.8 N,②的数据为 1.2 N.
(2)分析比较第1、2、3次实验,能够得到物体在液体中受到的浮力大小与 排开液体的体积 有关;分析比较第3、4次实验,能够得到物体在液体中受到的浮力大小与 液体的密度 有关.
(3)探究物体在液体中受到的浮力大小与物体本身密度的关系时,应分析比较 4、5 两次实验,根据实验数据可知物体在液体中受到的浮力大小与物体密度 无关 (选填“有关”或“无关”).
29.(6分)(2014•齐齐哈尔)在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,辰辰同学和他的上伙伴们做了如图所示的一系列实验.
(1)①②③三次实验是为了探究浮力的大小与 排开液体体积 的关系,得出的结论是 在液体密度一定时,躯体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大 .
(2)分析 ①③④ 三次的实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关.
(3)此实验还探究了浮力的大小与 液体密度 的关系,得出的结论是 在排开液体体积一定的情况下,液体密度越大,物体受到的浮力越大 .
(4)通过实验数据可知金属块的密度为 9000 kg/m3.
实验八探究滑轮组的机械效率
轮组的机械效率在中考试题中通常从以下几个方面考查:
考查点1.实验基本操作,如用弹簧测力计匀速拉动物体;
考查点2.对于实验现象、数据进行分析,确定实验的探究目的;
考查点3.控制变量法的理解与应用;
考查点4.运用功、机械效率的计算式进行简单计算。
例题:
如图11所示,在“探究滑轮组的机械效率”实验中,物体重为6N。
(1)实验时要竖直向上且匀速拉动弹簧测力计。
若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图11所示,是2.4N,则滑轮组的机械效率是83.3%。
(2)若增加物体的重,该滑轮组的机械效率将增大(选填“增大”、“减小”或“不变”)(不计摩擦)。
12.(2014,连云港)用如图所示装置测量动滑轮的机械效率。
实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升,实验数据如表所示:
序
号
动滑轮重
力G动/N
钩码重
力G/N
钩码上升
高度h/m
绳的拉
力F/N
绳端移动
距离s/m
机械效率
η
①
0.1
1
0.2
0.6
0.4
83.3%
②
0.1
2
0.2
1.1
0.4
③
0.2
2
0.2
1.2
0.4
83.3%
(1)第2次实验时,测得动滑轮的机械效率约为__90.9%__。
(2)分析表中数据可知,对于同一动滑轮,所提升钩码的重力增大,机械效率将__增大__;提升相同重力的钩码时,动滑轮的重力增大,其机械效率将__减小__。
(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(3)分析表中数据可知,F≠
,可能的原因是__滑轮与轴间有摩擦(或绳子有重力)__。
实验九探究斜面的机械效率
在中考试题中通常从以下几个方面考查:
考查点1.实验基本操作,如在斜面上匀速拉动物体;
考查点2.对于实验现象、数据的分析;
考查点3.控制变量法的理解与应用;
图12
考查点4.运用功、机械效率的计算式进行简单计算。
例题:
小佳用三块材质相同、长度相不同的木板,组装成三个高度相同的斜面来探究“斜面的特点”。
实验中,他用弹簧测力计拉着同一块木块沿斜面向上运动,如图12所示。
下表是他记录的有关实验数据。
实验次数
斜面倾斜程度
木块重力G/N
斜面高度
h/m
有用功
W有用/J
沿斜面拉力
F/N
斜面长
S/m
总功
W总/J
机械效率
η
1
较平
1.5
0.3
0.45
0.8
1.0
0.8
56%
2
较陡
1.5
0.3
0.45
0.9
0.8
0.72
63%
3
最陡
1.5
0.3
0.45
1.0
0.6
(1)实验过程中,应拉动木块做匀速(选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(2)由上表可知,当其他条件一定时,斜面越长,越省力(选填“省力”或“费力”)。
(3)在第3次实验中,拉力所做的总功是0.6J,斜面的机械效率是75%。
(4)实验中,有用功与总功不相等的原因是额外功存在。
(5)请举一个生产、生活中利用斜面的实例:
盘山公路。
14.(2014,曲靖)小红在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中,提出了以下猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关;
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
为了验证自己的猜想,小红用木板搭成了如图所示的装置进行探究,记录数据如表所示:
实验
次数
斜面
倾角
物重
G/N
拉力
F/N
斜面高
度h/m
斜面长
度s/m
有用功
W有用/J
总功
W总/J
斜面机械
效率η
①
30°
5
4.2
0.6
1.2
3
5.04
②
30°
3
2.5
0.6
1.2
1.8
3
60%
③
42°
3
2.8
0.8
1.2
2.4
3.36
71%
(1)在实验过程中,应沿斜面向上匀速拉动木块。
(2)第①次实验中斜面的机械效率η=__60%__。
(3)对比实验①②的数据可以用来验证猜想__A__;对比②③两次实验数据,可初步得出的结论是斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关。
实验十探究动能的大小与什么因素有关
本实验在中考试题中通常从以下几个方面考查:
考查点1.转换法的应用:
通过观察木块被撞的距离,判断动能的大小;
考查点2.控制变量法的应用:
①控制物体以同一高度,探究质量的大小对动能的影响;②控制质量的大小,探究速度的大小对动能的影响。
考查点3.实验结论:
质量一定时,速度越大,动能越大;速度一定时,质量越大,动能越大。
例题:
如图13是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。
图13
(1)该实验要探究的是物体动能的大小与物体速度和质量的关系。
(2)该实验物体动能是指物体A(选填“A”或“B”)。
(3)该实验物体动能的大小是通过B被撞的远近来反映的。
(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时碰前A(选填“碰前A”、“碰前B”或“碰后B”)的速度,它通过高度(选填“高度”或“质量”)来改变的。
(5)实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时,应改变物体A(选填“物体A”或“物体B”)的质量,这是为了研究物体动能与物体质量的关系。
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