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中考物理力学综合题实验题
2016中考试题—力学综合
一、实验探究
1.在“测量盐水密度”的实验中:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,发现分度盘指针如图甲所示,这时应通过向________(填“左”或“右”)调节平衡螺母使天平平衡.
(2)小明进行了下列实验操作:
A.用天平测出空烧杯的质量m0=20g;
B.用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m1=29g;
C.将待测盐水倒入烧杯中,用天平测出烧杯和盐水的总质量m2,右盘所加砝码和游码位置如图乙所示,天平平衡;
D.将烧杯中盐水的一部分倒入量筒,测出这部分盐水的体积V,量筒中液面位置如图丙所示.
小明同学的操作中有一个步骤是没有必要的,请你帮他找出来,并帮他把必要的步骤正确排序.不必要的步骤是________;正确操作步骤顺序为________(填字母代号).
(3)请你帮助小明利于实验中的数据计算出盐水的密度:
ρ盐水=________kg/m3.
答案
(1)左
(2)A C、D、B (3)1.1×103kg/m3
2.一天,物理课上老师引导我们完成如下实验:
首先让我们用天平称一个苹果的质量:
(1)在调节天平时发现指针如图甲所示,应将平衡螺母向________调,直到天平横梁平衡.
(2)用天平称出苹果质量是________(如图乙).
(3)接下来老师把苹果放在水中,苹果静止时刚好悬浮.然后老师从水中取出苹果,用小刀将苹果切成大、小两块如图丙;老师再将小块苹果放入水中,发现小块苹果沉入水底;老师请同学们想办法测出大块苹果的密度.器材有水、量杯(苹果可放入)、长钢针.写出测量大块苹果密度的主要步骤和表达式.(切开的苹果不吸水)
答案
(1)右
(2)156.4g(3)步骤:
第一步:
在量杯内放入适量的水记下体积V1;
第二步:
将大块苹果放入量杯漂浮在水面,记下体积V2;
第三步:
用大钢针将大块苹果全部按入水中,记下体积V3.
表达式:
ρ=
ρ水或ρ=
3.张望同学在测量盐水密度时,进行了以下操作:
(1)把天平放在水平桌面上,游码放到了标尺的0刻线处,发现分度盘的指针如图13甲所示,此时应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)端调。
(2)将天平调好后,正确测出了烧杯和盐水的总质量95.4g。
(3)把盐水倒入量筒中一部分,烧杯和剩余盐水的质量如图13乙,量筒中盐水的体积如图13丙所示,则烧杯和剩余盐水的质量为g,通过计算可知盐水的密度为g/cm3。
(4)测量盐水密度为ρ盐水后,张望随手将早晨带的鸡蛋放入装有此盐水的量杯中,发现在清水里会沉底的鸡蛋现在浮在了盐水面上,于是张望灵机一动,又想出了一种利用量杯、水和已知密度的盐水测量鸡蛋密度的好方法。
(如图13丁)
①将适量的水倒入量杯中,测量水的体积V1,②,
③将水倒掉,将适量的盐水倒入量杯中,测量盐水的体积V3,④。
表达式:
ρ鸡蛋=
答案
(1)右(3)47.4;1.2(4)②把鸡蛋浸没在量杯中清水里,记下总体积V2,④把鸡蛋漂浮在量杯中盐水里,记下总体积V4,ρ鸡蛋=(V4-V3)×ρ盐水/(V2-V1)
4.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)如图甲所示,用弹簧测力计拉木块在水平木板上做匀速直线运动,这时木块受到的摩擦力的大小________(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数.
(2)为探究“滑动摩擦力的大小与压力的关系”,在甲实验的基础上,下一步应进行的操作是________,然后用弹簧测力计拉木块在水平木板上做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数.
(3)为探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”,实验室提供的器材有:
a.表面平整的长木板;b.天平;c.带钩的长方体木块;d.带钩的正方体木块;e.弹簧测力计.应选用以上器材中的_
_______进行实验探究.(
填器材前面的字母代号)
(4)在山东省第一届物理创新实验大赛上,莱芜一同学对该实验进行了改进,其实验方法如图乙所示,请你说明这种改进的好处是________.
答案
(1)等于
(2)在木块上放一砝码(3)a、c、e(4)弹簧测力计示数稳定,便于读值
5.汽车大量增加,给人们的生活带来方便,但交通事故也随之增加,交通事故发生的一个重要原因是汽车从制动到完全停下来需要前进一段距离,这段距离的大小与轮胎和地面之间的摩擦力有直接的关系,同学们以“探究摩擦力大小与哪些因素有关”为课题进行了如下探究:
下表是某小组同学利用长木板、毛巾、2块完全相同的带钩立方体木块、弹簧测力计等器材,在实验探究时得到的一组实验数据:
实验次数
与木块的摩擦面
木块的放置方式
弹簧测力计的示数/N
1
木板表面
一木块平放
1.8
2
木板表面
一木块平放
2.9
3
毛巾表面
一木块平放
2.4
4
木板表面
两木块叠放
3.6
(1)你认为表中哪个数据是不合理的,并指出在弹簧测力计正常使用下导致数据不合理的原因:
________;____
____________
________.
(2)分析第1和第4两次实验数据,在________相同时,________越大,摩擦力越大.这种研究问题的方法通常叫控制变量法.
(3)小丽同学提出了一个问题:
摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关呢?
然后她将木块沿竖直方向截取一半
后,测得木块所受摩擦力变为原来的一半,她由此得出:
摩擦力的大小随接触面积的减小而减小,你认为她的探究过程存在的缺陷是________.要“探究摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关”应该选择一个________(填“长方体”或“正方体”)木块,至少需要通过做________次实验才能得出较为准确的结论.
(4)人们雪后常在汽车轮胎上缠绕防滑链,这样可以减少交通事故的发生,请你从影响摩擦力大小的因素角度说明此做法的道理________________________________.
(1)2.9(2.9N或第2次实验) 是由于没有匀速拉动木块造成的
(2)接触面的粗糙程度 压力(3
)没有控制变量(或没有控制压力不变) 长方体 2
(4)增大了接触面的粗糙程度,增大摩擦力
6.回顾实验和探究:
(1)晓丽在水平面上用木块、木板等研究“影响摩擦力大小的因素”时,记录数据如下:
实验次数
接触面
压力F/N
测力计示数/N
1
木板
7
2.1
2
棉布
7
2.6
3
毛巾
7
3.5
4
木板
9
2.7
比较表中第_________次实验数据得知:
压力越大,摩擦力越大。
一辆小车分别以相同的速度驶向这三种表面,直到停止,则在___________表面行驶的距离最远。
由此推测若平面完全光滑,小车将做__________________运动。
(2)如图所示,在研究“液体内部压强规律”时,将液体看作一
框苹果,再将其中一只苹果当作自己,自己的感受是:
越在下层感
到挤压越厉害。
根据这种感受,提出液体压强规律的对应假说是:
液体压强随__________增加而增大。
再进行实验。
上述过程中将苹果当作自己是运用了_____________法。
本探究过程的思维程序是:
提出问题→___________→形成假说→实验检验。
答案
(1)1、4木板匀速直线
(2)深度拟人类比类比
7.如图所示是探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
实验过程中用测力计沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡的条件,这时测力计的读数等于。
如果探究摩擦力与压力的关系,可以选用两图实验,图中的木块对桌面压强较大;利用甲和丙实验,可以探究滑动摩擦力的大小还与有关。
答案:
(1)摩擦力;甲乙;乙质量;接触面粗糙程度。
8.在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出以下几种猜想:
A.与压力大小有关;
B.与接触面的粗糙程度有关;
C.与接触面积大小有关。
(1)如图所示是小芳同学的实验操作,其错误之处是____________________。
(2)小芳在老师指导下纠正了操作,拉动弹簧测力计,使木块沿水平方向做______直线运动,并记录实验数据。
(3)在木块上分别放不同的砝码,重复
(2)的操作,记录的实验数据如下表所示。
次数
粗糙程度
接触面积
压力/N
拉力F/N
1
木块与木板
40cm2
2
0.4
2
木块与木板
40cm2
4
0.8
3
木块与木板
40cm2
6
1.2
(4)本实验用了控制变量法,控制的变量是接触面的粗糙程度和_________,变量是________。
小芳同学的实验可以验证了猜想__________(选填上述猜想的字母序号)。
答案:
(1)拉力方向不水平
(2)匀速(4)接触面积压力A
9.如图15所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
铜块和木块的大小,形状完全相同的,实验时弹簧测力计拉着物体没水平方向以速度v做匀速直线运动。
⑴比较甲、乙两图,可得出的结论是在粗糙程度相同时, 。
⑵图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使 相同。
⑶图甲中弹簧测力计的读数是 N。
若图甲铜块以2v速度做匀速直线运动,则弹簧测力计的示数将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
答案:
⑴压力越大,滑动摩擦力越大 ⑵压力大小 ⑶2 不变
10.在探究“影响浮力大小的因素”时,某同学做了如下实验(实验装置及相关数据如图),请你回答以下问题:
(1)物体A在图③中受浮力大小为_____________N。
(2)对比实验图①、②、③可得出结论:
浮力大小与_____________有关。
(3)在图③中,若物体A完全浸没到盐水中后,继续向下移动(没触底),则弹簧测力计示数_____,说明物体浸没后,受浮力大小与__________无关。
烧杯底部所受的液体压强会______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
答案:
(1)1.8
(2)液体密度(3)不变深度不变
11.王庆在验证“浸在液体中的物体受到浮力的大小与排开液体受到的重力的关系”时,用弹簧测力计、金属块、烧杯、小桶等进行实验操作实验,如图a、b、c是其中的三个步骤示意图,还差一个步骤d(图)才能完成,则d是测
量的。
设a、b、c、d四个步骤中弹簧测力计的读数依次为F1、F2、F3、F4。
则金属块受到的浮力=_________,被排开液体受到的重力=________;如果关系式________________成立,就可以得到著名的阿基米德原理。
答案:
空桶受到的重力F1-F2F3-F4F1-F2=F3-F4
12.小明探究“浮力大小与深度的关系”,探究过程及有关数据如图所示。
(1)物体(圆柱体)所受的重力是_____N。
(2)物体受到的最大浮力是_____N。
(3)图乙中正确反映弹簧测力计示数F和物体下表面在水中的深度h关系的图象是_____。
(物体未接触容器底)
(4)图甲的弹簧测力计_____(选填“能”或“不能”)用来测量一个大西瓜的重力。
答案:
(1)4
(2)0.8(3)D(4)不能
13.(5分)在“研究杠杆平衡条件”实验中:
(1)在做实验时,要求杠杆在水平位置平衡的目的是。
小王同学把杠杆放在支架后,如图15所示,他应将
平衡螺母向调节(选填“左”或“右”)。
(2)小王的实验数据如下表:
根据实验数据分析,可得出杠杆的平衡条件:
。
(3)小王所做实验仍存在不足。
同一物理实验中,经常需要测多组数据。
以下四个实验中测多组数据目的相同的有(选填序号)。
①探究杠杆平衡的条件②伏安法测定值电阻的阻值
③探究串联电路中的电流规律④探究重力大小与质量的关系
这些实验测多组数据目的都是为了。
答案:
(1)便于测量力臂左
(2)动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2)
(3)①③④寻找一般规律,避免实验的偶然性
14.在探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”的实验中,将一条长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,还有毛巾、棉布.用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速拉动,记录的数据如下表:
实验次数
斜面材料
斜面的倾斜角度
木块重G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率%
1
木板
30°
2
0.50
1.50
1.00
1.00
1.50
66.7
2
棉布
30°
2
0.50
1.70
1.00
1.00
1.70
58.8
3
毛巾
30°
2
0.50
1.85
1.00
4
毛巾
20°
2
0.34
1.75
1.00
0.68
1.75
38.9
(1)请计算第3次实验的机械效率是________.
(2)分析第________次实验数据,得出的结论是:
在其它条件相同时,斜面越粗糙,机械效率越低.
(3)分析第3、4次实验数据,得出的结论是:
________________________.
(4)分析实验数据还发现,在其它条件相同时,斜面倾角________(填“越大”或“越小”)越费力.
答案
(1)54.1%
(2)1、2或1、3或2、3或1、2、3
(3)在其它条件相同时,斜面倾角越大(或陡)机械效率越高(1分)(说法正确就可得分)(4)越大
15.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图8所示的
同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:
(1)写出表中标有编号①、②和
的空格处的数据?
(2)在实验操作中应该怎样拉动弹簧测力计?
(3)分析实验数据,同一滑轮组的机械效率主要与什么因素有关?
为什么?
(4)不同滑轮组的机械效率又与其它哪些因素有关呢?
(列举一例)
答案
(1)①88.9%,②约22,③30。
……
(2)竖直匀速向上
(3)主要与所吊物重有关。
(1分)因为,用同一滑轮组对不|司物体做功盯,其额外功基本小变
,
根据
可知,物重越重其
越大,而
越大…(2分)
(4)动滑轮重…·(1分)
16.小明在测一滑轮组机械效率的实验中,记录的数据如下表:
(1)在图中画出本实验的滑轮组绕绳方法。
(2)将表格中空白处的数据补充完整。
(3)测滑轮组的机械效率时,多次改变提升的物重,目的是为了(选填字母)。
A.多次测量取平均值减小误差B.获得多组数据归纳出物理规律
(4)通过表中数据(选填“能”或“不能”)计算出克服动滑轮重所做的额外功,理由。
答案:
(1)如图所示(2)028 75%(3)B(4)不能其他的额外功不确定(每空1分)
17.运用知识解决问题:
(1)行驶的火车不容易停下来,因为火车有____________,要
保持原来的运动状态。
(2)将氢气球用细线系住,让风从右方水平吹来。
清在右边框
内画出气球保持静止时的受力示意图。
(3)泥水含有泥沙,我们将单位体积泥水中泥沙的质量称作含
沙量。
若用ρ泥水、ρ水、ρ沙(ρ水<ρ沙)、H分别表示泥水的密度、
清水的密度、干燥泥沙的密度、含沙量,请推导出ρ泥水、ρ水、ρ沙、H的关系式:
ρ泥水=______________________;以下图像中__________反映了这一关系。
(4)如图所示,要求滑轮组由4股绳子承担物重,请用笔画线代替绳子将
滑轮组绕好。
当滑轮组提起重200N的物体时,机械效率为50%;若要使这个滑
轮组省力,则提起的重物应该超过多重?
(不考虑滑轮与轴之间的摩擦及绳重)
答案:
(1)惯性(1分)
(2)如图(2分)
每画对对2个力得1分,画对1个力不得分。
(3)各1分,计2分
[或:
]甲
(4)计3分
绕线如图(1分)
解:
由题意
G0=200N(1分)
(1分)
答:
重物应该超过66.7N
18.李明猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计如图甲、乙所示的实验,探究动能的大小与哪些因素有关。
Ⅰ.如甲图所示,让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止。
Ⅱ.如图乙图所示,让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止。
(1)乙图让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是:
两球到达水平面时,具有相同的____________。
(2)选用甲图探究的是动能与__________的关系,理由是两球________相等,得出的结论是:
_______________
________________________________,动能越大。
(3)选用乙图探究的是动能与__________的关系,得出的结论是:
_____________________,动能越大。
(4)物理研究方法有很多,如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法、转换法等。
本实验运用了两种:
一是___________法;二是转换法。
答案:
1)速度2)速度,质量相同,物体质量一定时,速度越大。
3)质量,物体运动速度一定时,质量大。
4)控制变量法
19.为了探究“弹性势能的大小跟哪些因素有关”,小明同学有如下猜想:
猜想一:
弹性势能的大小与弹簧的材料有关;
猜想二:
弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。
为探究猜想一是否正确,小明同学设计了如图13甲所示的实验装置,探究方案如下(以下所有弹簧被压缩后都未超过其弹性限度):
①将A、B两根外形完全相同,材料不同的弹簧分别按图13甲安装好;
②将小球置于弹簧A的右端,使弹簧被压缩的长度为3cm(见图13乙),放手后小球被弹出,并与一木块相碰,木块被推动了一段距离S1;
③将小球置于弹簧B的右端,使弹簧被压缩的长度为3cm,放手后小球被弹出,并与在同一位置的同一木块
相碰,木块被推动了一段距离S2;
④比较S1、S2得出结论。
(1)比较以上实验数据,若,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关;若,说明弹性势能的大小与弹簧的材料无关。
(2)由于弹性势能的大小不便用仪器测量,本实验中把弹性势能的大小转换为观察木块被推动的距离,这种研究方法叫转换法。
请你按要求举出两个在探究中用转换法的实例:
①热学:
;
②电学:
。
(3)请将探究猜想二的方案补充完整。
①将弹簧A按如图13甲安装好;
②将小球置于弹簧A的右端,使弹簧被压缩的长度为2cm,放手后小球被弹出,并与一木块相碰,木块被推动了一段距离S3;
③。
④。
答案:
(1)S1不等于S2(大于、小于均可)(1分);S1等于S2。
(1分)
(2)热学:
在清水中滴入红墨水,通过扩散现象证明大量分子做无规则运动(其它实例只要合理均可得分)。
(1分)
电学:
通过磁铁吸引大头针的多少来说明磁性的强弱(其它实例只要合理均可得分)。
(1分)
(3)③将小球置于弹簧A的右端,使弹簧被压缩的长度改变(不等于3cm均可),放手后小球被弹出,并与在同一位置的同一木块相碰,木块被推动了一段距离S4;(1分)④比较S3和S4得出结论。
(1分)
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