2020年中考物理高频考点精解精练专题29光和力实验专题含解析

2020年中考物理高频考点精解精练专题29光和力实验专题含解析

专题29光和力实验专题 ‎★考点一：探究光的反射 ‎1．（2019•盘锦）为了探究光反射时的规律，同学们进行如图所示的实验。‎ ‎（1）为了完成实验，需要的测量工具是　　。‎ ‎（2）把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF　　地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。‎ ‎（3）如图甲所示，使一束光贴着纸板射到O点，经平面镜反射后，沿另一方向射出。图中∠r是　　（填“入射”或“反射”）角。‎ ‎（4）当入射角增大时，反射光线　　（填“靠近”或“远离”）平面镜。‎ ‎（5）下表是实验中记录的数据：‎ 次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎∠i ‎20°‎ ‎30°‎ ‎40°‎ ‎50°‎ ‎60°‎ ‎70°‎ ‎∠r ‎20°‎ ‎30°‎ ‎40°‎ ‎50°‎ ‎60°‎ ‎70°‎ 分析实验数据可知：反射角　　入射角。‎ ‎（6）如图乙，把纸板NOF向前折或向后折，在纸板上都不能看到反射光线，说明：反射光线、入射光线和法线　　。‎ ‎2．（2019•苏州）“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD，能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。‎ 33‎ ‎（1）实验前，应将纸板　　放置于平面镜上移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿　　时针方向转动；‎ ‎（2）移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°．由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处？　　；‎ ‎（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了：　　；‎ ‎（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，此时反射光束　　。‎ A．仍在纸板上呈现 B．被纸板挡住 C．在纸板前方 ‎【解析】（1）白色纸板ABCD应垂直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现；‎ 如图甲，移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，则入射角增大，反射角也增大，则反射光线会远离法线，即反射光线将会顺时针转动；‎ ‎（2）因为一次实验具有有很大的偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验。‎ ‎（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内；‎ ‎（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，而法线始终垂直于平面镜，则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜，所以可知反射光束在纸板前方，故应选C。‎ 故答案为：（1）垂直；顺；（2）一次实验得到的结论具有偶然性；（3）反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（4）C ‎★考点二: 探究平面镜成像的特点 ‎3．（2019•常州）同学们探究“平面镜成像特点”。‎ ‎（1）小华在竖直的玻璃板前A位置放置点燃的蜡烛，看到玻璃板后出现蜡烛的像，如图甲所示，用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间，她在图甲所示位置观察　　（选填“仍然”或“不能”）看到蜡烛的像。这说明像是由于光的　　（选填“缩小”“反射”或“折射”）形成的。‎ ‎（2）撤去不透明纸，小华又拿另一支大小相同的蜡烛放到玻璃板后像的位置，发现它跟 33‎ 像完全重合，由此可知平面镜成　　（选填“等大”或“放大”）的像。记录物像的位置A、A′。‎ ‎（3）经过三次实验得到三组物、像位置点，如图乙所示，由此可知　　。‎ ‎（4）小明自备器材做该实验，在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛，看到玻璃板后出现蜡烛的两个像，这是因为　　。‎ ‎【解析】（1）平面镜成的像是虚像，是由光的反射形成的，故用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间，她在图甲所示位置观察仍然看到蜡烛的像。‎ ‎（2）另外一支相同的蜡烛B与前面的蜡烛A的像完全重合，则说明平面镜所成的像与物体是等大的；‎ ‎（3）根据图乙可知，A和A′、B和B′、C和C′都是关于玻璃板所在位置对称的，则可得到：像和物体到平面镜的距离相等；‎ ‎（4）太厚的玻璃板有两个反射面，两个反射面都成虚像，前面一个反射面成的虚像较后面一个反射面而成的虚像清晰。‎ 故答案为：（1）仍然；反射；（2）等大；（3）像和物体到平面镜的距离相等；（4）玻璃板太厚导致玻璃板前后两个面都发生了反射，两个表面都成虚像 ‎4．（2019•通辽）某同学为了探究“平面镜成像时，像与物到平面镜的距离的关系”，所用的实验器材有：单面镀膜的玻璃板、支架、两个相同的跳棋、白纸和刻度尺。实验装置如图（甲）所示。‎ ‎（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，使玻璃板　　那一面的下边线与直线重合（选填“有膜”或“无膜”）。‎ ‎（2）用镀膜玻璃板和跳棋做实验，实验环境有：①几乎无光的实验室，②有阳光的实验窒，在　　（选填“①”或“②”）中进行实验效果好。‎ ‎（3）在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，主要原因是：　　。‎ 33‎ ‎（4）在白纸上沿跳棋A和B的边缘画圈，测出物距u和像距v的值如下表：‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ 物距u/cm ‎3.39‎ ‎5.11‎ ‎6.39‎ 像距v/cm ‎5.22‎ ‎6.51‎ ‎①如图乙所示，第1次实验测量的物距是A的右端到直线的距离，则像距v1＝　　cm。‎ ‎②该同学发现三次实验的像距都比物距略大一些，原因是：　　（只有一个正确选项，将正确选项的字母填在横线上）‎ A．刻度尺测量像距时存在误差 B．玻璃板有一定厚度 C．物和像的标记点不对应 D．玻璃板没有竖直放置 ‎【解析】（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，有膜的一面作为反射面，使玻璃板那一面的下边线与有膜直线重合；‎ ‎（2）用镀膜玻璃板和跳棋做实验，实验环境在有阳光的实验进行实验效果好；几乎无光的实验室不能完成实验；‎ ‎（3）在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，主要原因是：镀膜增强了对光的反射；‎ ‎（4）①由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm，即此刻度尺的分度值为1mm；‎ 物体左侧与0对齐，右侧略偏过3.5cm，估读为0.00cm，所以物体的长度为L＝3.50cm﹣0cm＝3.50cm。‎ ‎②玻璃板有一定厚度，有两个反射面，测量时测量了玻璃板厚度，三次实验的像距都比物距略大一些。‎ 故答案为：（1）有膜；（2）②；（3）镀膜增强了对光的反射；（4）①3.50；②B 33‎ ‎★考点三：探究凸透镜成像规律 ‎5．（2019•莱芜区）如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置。‎ ‎（1）实验前老师为同学们准备了焦距分别为10cm和30cm两个凸透镜，为了顺利完成实验，你应该选择焦距为 ‎　　cm的凸透镜；‎ ‎（2）将点燃的蜡烛和光屏分别放在如图所示的位置，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，像的性质是倒立的 ‎　　（选填“放大”或“缩小”）的实像，　　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是根据这一原理工作的；如果此时将蜡烛和光屏对调，光屏上　　（选填“能”或“不能”）呈现烛焰清晰的像；‎ ‎（3）若小华在做实验时，不小心让凸透镜和自己的衣服发生了摩擦带了静电，将一小片碎纸片吸附到了凸透镜上面，将凸透镜的镜面遮挡住了一部分，此时光屏上　　（选填“烛焰的像不完整”、“会有纸片的像”或“烛焰的像变暗了些”）。‎ ‎【解析】（1）若选择焦距为30cm的凸透镜，则凸透镜的2倍焦距为60cm，光具座刻度尺的量程为100cm，将凸透镜放在光具座50cm处会无法完成实验，故应选焦距为10cm的凸透镜；‎ ‎（2）如题图所示，此时蜡烛到凸透镜的距离是15cm，像到凸透镜的距离为30cm，物距小于像距，此时凸透镜成倒立放大的实像，应用这一原理可制成投影仪；在折射现象中光路是可逆的，如果此时将蜡烛和光屏对调，光屏上会出现倒立缩小的实像；‎ ‎（3）凸透镜被遮住一部分，光屏上仍然会出现完整的像，但是通过凸透镜的光线减少，所成的像会变暗一些；‎ 故答案为：（1）10；（2）放大；投影仪；能；（3）烛焰的像变暗了些 ‎6．（2019•齐齐哈尔）小伟用如图甲所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”，所用凸透镜的焦距为10cm 33‎ ‎（1）小伟在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一水平直线上，这样做的目的是：　　。‎ ‎（2）实验过程中，凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处。当蜡烛距离凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、　　的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）。‎ ‎（3）接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离，为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像，他应将光屏向　　透镜方向移动（选填“靠近”或“远离”）此时的像与步骤（2）中的像相比，大小将变　　。‎ ‎（4）如图乙所示，小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处，移动光屏，再次得到烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是　　（选填“放大镜”投影仪”或“照相机”）。小伟发现，随着蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像会向　　移动。‎ ‎【解析】（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在在同一水平直线上。其目的是使像成在光屏的中央；‎ ‎（2）实验过程中，凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处。当蜡烛距离凸透镜15cm时，f＜u＜2f，凸透镜成倒立放大的实像，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、放大的实像；‎ ‎（3）接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离，为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像，根据凸透镜成实像时，物近远像近像变小，他应将光屏向靠近透镜方向移动此时的像与步骤（2）中的像相比，大小将变小；‎ ‎（4）如图乙所示，小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处，此时物距大于2倍焦距时，成倒立缩小实像，移动光屏，再次得到烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是照相机；‎ 实验一段时间蜡烛变短，由于凸透镜成的是倒立的实像，所以成的像将移动到光屏的上方。‎ 故答案为：（1）使像成在光屏的中央；（2）放大；（3）靠近；小；（4）照相机；上 33‎ ‎★考点四：测量物体运动的平均速度 ‎7．（2019•百色）小明用小车、长木板、刻度尺、秒表、木块等器材探究小车沿斜面滑下时速度的变化，实验设计如图甲所示，让小车从斜面的A点由静止滑下并开始记时，分别测出小车到达B点和C点的时间tB、tC．‎ ‎（1）实验前要学会正确使用刻度尺和秒表，如图乙所示木块的长度为　　cm。‎ ‎（2）经测量，AB、BC段长度均为40.0cm，tB＝3.0s，tC＝5.0s，则小车在BC段的平均速度为　　cm/s。‎ ‎（3）由以上可知：小车从斜面上A点滑下的过程是做　　直线运动，小车的重力势能　　，动能　　（后两空选填“增大”、“不变”或“减小”）。‎ ‎【解析】（1）图中刻度尺1cm又分为10个小刻度，故最小刻度值为1mm；起始端刻度值为13.00cm，末端刻度值为15.70cm，物体长度为15.70cm﹣13.00cm＝2.70cm；‎ ‎（2）由图知，BC段的路程sBC＝40.00cm，‎ 小车通过BC段的时间：tBC＝tAC﹣tAB＝5.0s﹣3.0s＝2.0s，‎ 小车通过BC段的平均速度：vBC＝＝＝20cm/s；‎ ‎（3）因为小车从斜面上向下运动时，速度越来越快，因此小车在整个运动过程中作变速直线运动；‎ 小车质量不变，高度降低，重力势能减小；小车速度变大，动能增大。‎ 故答案为：（1）2.70；（2）20；（3）变速；减小；增大 ‎8．（2019•丹东）小明同学利用斜面、小车，刻度尺，停表测量小车沿斜面下滑时的平均速度。‎ ‎（1）该实验的原理是　　。‎ ‎（2）实验中小车从A位置运动到C位置的路程如图所示，并测得小车在这段路程内运动的时间为2s，则小车在这段时间内的平均速度为　　m/s。‎ ‎（3）实验过程中，由于小车的运动时间较短，不便于计时，可以通过使斜面的倾斜程度变　　（填“陡”或“缓”）的方式，改变小车的运动时间，达到便于测量时间的目的。‎ 33‎ ‎（4）完成上述实验后，他在斜面底端放置了一个小木块，想继续探究小车的动能与速度的关系，他应将同一小车从斜面　　（填“相同”或“不同”）的高度由静止释放，可以通过观察小木块　　得到结论；若再探究小车的动能与质量的关系，他应将质量不同的小车从斜面　　（填“相同”或“不同”）的高度由静止释放，目的是　　。‎ ‎【解析】（1）平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值，所以测小车平均速度的实验原理为v＝；‎ ‎（2）由图可知：小车通过的路程：s＝80.0cm﹣0.0cm＝80.0cm＝0.8m；‎ 小车的平均速度：v＝＝＝0.4m/s。‎ ‎（3）斜面越陡，小车的重力势能转化的动能越多，小车运动的速度越大，为了方便计时，斜面应该缓一些；‎ ‎（4）探究小车的动能与速度的关系，要改变小车到达水平面的初速度，改变小车下滑的高度，他应将同一小车从斜面不同高度由静止释放，可以通过观察小木块移动的距离得到结论；若再探究小车的动能与质量的关系，改变小车的质量，保持速度不变，应将质量不同的小车从斜面相同的高度由静止释放，目的是小车到达水平面的初速度相同；‎ 故答案为：（1）v＝；（2）0.4；（3）缓；（4）不同；移动的距离；相同；小车到达水平面的初速度相同 ‎★考点五：测量物体密度 ‎9．（2019•滨州）在测量不规则小物块的密度实验中，某实验小组的实验步骤如下：‎ ‎（1）将天平放在　　桌面上，游码归零后发现指针的位置如图甲所示，则需将平衡螺母向　　调节使橫梁平衡（选填“左”或“右”）。‎ ‎（2）天平调好后，测量小物块的质量。天平平衡时，游码位置和所加砝码如图乙所示，则小物块的质量是　　g。‎ ‎（3）在量筒中倒入适量的水，记下水的体积为40cm3；再用细钢针将小物块浸没在量筒的水中，这时的总体积为60cm3，则小物块的体积为　　cm3。‎ ‎（4）小物块的密度ρ＝　　g/cm3。‎ 33‎ ‎（5）该小组尝试用另一种方法测量该物块的密度，如图丙所示，他们做了如下的操作：‎ ‎①向量筒内倒入适量的水，记下水的体积V1为20cm3。‎ ‎②将小物块轻轻放入量筒内，稳定后水面上升至V2为36cm3。‎ ‎③再用细钢针将小物块浸没在量筒的水中时，水面上升至V3为40cm3。‎ 由以上测量数据可知：物块的质量m＝　　g，物块的体V＝　　cm3，物块的密度ρ＝　　g/cm3。‎ ‎【解析】（1）将天平放在水平桌面上，游码归零后，调节天平平衡，由图甲可知，指针向左偏转，应向右调节平衡螺母，使天平平衡；‎ ‎（2）由图乙可知，天平横梁标尺的分度值是0.2g，游码示数是1.2g，物体的质量是10g+5g+1.2g＝16.2g；‎ ‎（3）由图丙可知，量筒的分度值是2ml，此时量筒示数是60ml，物体的体积是60ml﹣40ml＝20ml＝20cm3；‎ ‎（4）物体的密度ρ＝＝＝0.81g/cm3；‎ ‎（5）在量筒内倒入适量的水，记下水的体积V1＝20cm3，将小物块轻轻放入量筒内，稳定后水面上升至V2为36cm3；V排＝36cm3﹣20cm3＝16cm3，漂浮时物体的质量等于排开水的质量m＝ρ液V排＝1.0×103kg/m3×16×10﹣6m3＝16×10﹣3kg＝16g；‎ 将物体放入量筒的水中，用细针压物体，将物体浸没入水，记下此时量筒的读数V3＝40cm3，则物体的体积V＝V＝V3﹣V1＝40cm3﹣20cm3＝20cm3；‎ 根据公式得，＝0.8g/cm3。‎ 故答案为：（1）水平；右；52；（2）16.2；（3）20；（4）0.81；（5）16；20；0.8‎ 33‎ ‎10．（2019•恩施州）小明同学为了测量某品牌酱油的密度，进行了如下实验：‎ ‎（1）把天平放在水平台面上，将游码移到标尺的零刻度线处，发现指针静止时如图甲所示。此时应将平衡螺母向　　（选填“左”或“右”）调节，使天平平衡；‎ ‎（2）用天平测出烧杯的质量m1＝20.6g；‎ ‎（3）取适量酱油倒入烧杯，用天平测烧杯和酱油的总质量，当天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示；‎ ‎（4）然后将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，量筒中酱油的体积如图丙所示。请你帮小明同学计算出酱油的密度是　　g/cm3．以上方法测出的密度测量值会　　（填“偏大”或“偏小”）。‎ ‎【解析】（1）根据图甲所示。为使横梁在水平位置平衡，应将横梁右端的平衡螺母向右端移动；‎ ‎（4）如图乙所示，量筒的分度值为2mL，则量筒中酱油的体积为40cm3；‎ 烧杯和酱油的总质量为m＝50g+10g+3g＝63g；‎ 由于空烧杯的质量m1＝20.6g，则酱油的质量为m′＝63g﹣20.6g＝42.4g 因此酱油的密度为：ρ′＝＝＝1.06g/cm3＝1.06×103kg/m3；‎ 由题意可知，将烧杯中的酱油全部倒入量筒中时，烧杯壁会沾有一部分酱油，使量筒中酱油的体积变小，则由ρ＝可知，体积质量，偏小准确，所以密度测量结果偏大。‎ 故答案为：（1）左；（4）1.06；偏大 ‎★考点六：探究阻力对物体运动影响 ‎11．（2019•抚顺）在探究“阻力对物体运动的影响”实验中。‎ 33‎ ‎（1）小悦用如图所示的实验装置进行实验时，让小车从斜面的同一位置由静止滑下，目的是使小车到达水平面时的　　相同。‎ ‎（2）小车在粗糙程度不同的平面上静止时的位置如图甲、乙、丙所示。可以得出，物体受到的阻力越　　（填“大”或“小”），速度减小得越慢。由此推理得出：如果运动的物体不受力时，将保持　　运动状态。‎ ‎（3）小悦还想探究“动能的大小与速度的关系”，并进行了如图丁所示实验。‎ ‎①让小车从斜面上的　　（填“相同”或“不同”）高度由静止滑下，撞击木块。观察木块移动的距离，并得出结论。‎ ‎②实验中发现两次木块移动距离都较近，于是用木板代替毛巾进行实验。这样就可以在　　相同时，通过减小接触面的　　来减小木块与平面的滑动摩擦力，使木块移动距离较远，实验现象更明显。‎ ‎【解析】（1）实验中每次均让小车从同一斜面顶端由静止滑下，是为了使小车运动到斜面底端时的速度相等；‎ ‎（2）由实验知：接触面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；如果运动的物体不受力时，物体的运动状态将不会改变，则它将做匀速直线运动；‎ ‎（3）①为了探究动能大小与速度的关系，应控制质量不变，改变速度，可以让同一小车从同一斜面的不同高度由静止开始释放，使得小车到达斜面底部时的速度不同；‎ ‎②用木板代替毛巾进行实验，是在压力一定时，减小了接触面的粗糙程度，从而减小了摩擦力使木块移动距离较远，实验现象更明显。‎ 故答案为：（1）速度；（2）小；匀速直线；（3）①不同；②压力；粗糙程度 ‎12．（2019•宜宾）关于“阻力对物体运动的影响”问题，某学习小组进行了如下探究实验：‎ 33‎ 依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上，让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑，观察小车在水平面上滑行的最大距离，三种情况下的运动如图所示。‎ ‎（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑，目的是使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小　　（选填“相等”或“不相等”），本实验中的“阻力”是指小车受到的　　；‎ ‎（2）分析图运动情况可知：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，说明小车受到的阻力越大，速度减小得越　　（选填“快”或“慢”）；‎ ‎（3）牛顿在伽利略等人的研究基础上，概括出牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持　　状态或　　状态；‎ ‎（4）牛顿第一定律　　（选填“是”或“不是”）直接由实验得出的，其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法。‎ ‎【解析】（1）每次都从斜面上同一位置释放，使小车运动到斜面底端时的速度相等；‎ 本实验中的“阻力”是指小车受到的摩擦力；‎ ‎（2）根据图中运动情况可知：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，说明毛巾表面最粗糙，阻力最大，小车运动的距离就越近，这说明小车受到的阻力越大，速度减小得越快；‎ ‎（3）牛顿第一定律的内容为：一切物体在不受外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；‎ ‎（4）牛顿第一定律是在实验的基础上，通过推理得出的，不是用实验直接得出的。‎ 故答案为：（1）相等；摩擦力；（2）快；（3）静止；匀速直线运动；（4）不是 ‎★考点七：探究二力平衡的条件 ‎13．（2019•铜仁市）小明在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图所示的两种实验方案。‎ ‎（1）通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是　　。‎ 33‎ ‎（2）该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是　　。‎ ‎（3）保持两盘中砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，放手后观察到小车转动，最后恢复到静止状态。这个实验现象说明：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且　　，这两个力才能彼此平衡。‎ ‎（4）小明在探究完“二力平衡”条件的实验后，又利用该装置进行探究，剪断小车左边的细线后，小车由静止向右运动，此现象说明力可以改变物体的　　。‎ ‎【解析】（1）通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是滚动摩擦力小于滑动摩擦力，减小了摩擦力对实验的影响；‎ ‎（2）该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是能改变作用力的方向；‎ ‎（3）保持两盘砝码质量相等（即让两边的拉力相等），把木块扭转一个角度，使拉力F1和F2不再同一条直线上，观察到木块发生转动，当木块重新恢复到原来的静止状态时，拉力F1和F2作用在同一条直线上；这个实验现象说明：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上，这两个力才能彼此平衡。‎ ‎（4）小明在探究完“二力平衡”条件的实验后，又利用该装置进行探究，剪断小车左边的细线后，小车由静止向右运动，小车受力不再平衡，此现象说明力可以改变物体的运动状态。‎ 故答案为：（1）滚动摩擦力小于滑动摩擦力，减小了摩擦力对实验的影响；（2）能改变作用力的方向；（3）作用在同一条直线上；（4）运动状态 ‎14．（2018•河池）为了探究二力平衡的条件，张三同学设计了如图甲的实验。‎ ‎（1）实验中发现两边的钩码质量不相等时，木块运动，质量相等时，木块静止，说明二力平衡的一个条件是力的　　。‎ ‎（2）接着张三将木块扭转一个角度，松手后观察到小木块不能平衡，说明二力平衡时，两个力必须作用在　　。‎ ‎（3）在另一小组实验中，李四用小车代替木块，如图乙所示，同学们认为李四的实验装 33‎ 置优于张三的实验装置，其主要原因是　　。‎ ‎【解析】（1）当实验中发现两边的钩码质量不相等时，木块运动，质量相等时，木块处于静止状态，说明二力平衡时，两个力的大小必须相等；‎ ‎（2）把木块扭转一个角度，放手后观察，木块将发生转动，说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线上；‎ ‎（3）如图甲所示的实验，木块在桌面上受摩擦力作用，摩擦力对实验影响较大，而乙实验小车的滚动摩擦力远远小于滑动摩擦力，因此乙实验优于甲实验。‎ 故答案为：（1）大小相等；（2）同一直线上；（3）滚动摩擦力小于滑动摩擦力 ‎★考点八：探究影响摩擦力大小的因素 ‎15．（2019•朝阳）在探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”实验中，小明选取了如下实验器材：长木板、木块、砝码、棉布、毛巾、弹簧测力计。‎ ‎（1）在此实验中，运用的研究方法是　　。‎ ‎（2）开始拉木块时，水平拉力逐渐增大，但木块仍然静止，木块所受的摩擦力　　（填“变大”、“变小”或“不变”）‎ ‎（3）匀速直线拉动木块，弹簧测力计的示数如图甲所示，为　　N。‎ ‎（4）在木块上放上一个砝码，然后匀速直线拉动木块，弹簧测力计示数如图乙所示。通过甲、乙两次实验得出的初步结论是　　。‎ ‎（5）根据所提供的实验器材还可探究下列哪个实验　　‎ A．探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系 B．探究二力平衡的条件 ‎【解析】（1）滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关，要探究“滑动摩擦力的大小与压力大小是否有关，应控制接触面的粗糙程度和接触面积大小相同，只改变压力大小，要探究“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关”时，应控制压力大小相同，改变接触面的粗糙程度，这用到了控制变量法；‎ ‎（2）物体处于静止状态受平衡力的作用，即摩擦力等于拉力，当拉力逐渐增大时，摩擦 33‎ 力也增大；‎ ‎（3）图中弹簧测力计的分度值为0.5N，示数为2N；‎ ‎（4）在木块上放上一个砝码，压力增大，弹簧测力计的示数增大，摩擦力也增大，所以可以得出：然后匀速直线拉动木块，弹簧测力计示数如图乙所示。通过甲、乙两次实验得出的初步结论是在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；‎ ‎（5）实验中提供的器材有长木板、棉布、毛巾三种不同接触面材料，所以还可以完成“探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系”的探究，故A符合题意。‎ 故选：A。‎ 故答案为：（1）控制变量法；（2）变大；（3）2；（4）在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（5）A ‎16．（2019•辽阳）红红用质量相等的木块和小车进行了以下力学实验。‎ ‎（1）红红在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中，每次她都应用弹簧测力计沿水平方向拉物体做　　运动，测力计的示数分别如图甲所示，分析A、B两次实验数据可知，　　（填“木块”或“小车”）的表面更粗糙。根据A、C两次实验得出：接触面粗糙程度一定时，压力越　　，滑动摩擦力越大。‎ ‎（2）在C实验中，若红红将拉力增加到3N（小车仍随木块一起运动），此时木块受到地面的摩擦力为　　N，小车　　（填“不受”或“受”）摩擦力的作用。‎ ‎（3）如图乙所示，红红又进行了D、E、F三次实验。将小车在同一斜面同一高度由静止释放，分别在毛巾、棉布和木板三个表面水平运动，发现小车在木板表面运动的最远，说明阻力越　　，速度减小的越慢。由此推论出：如果运动的物体不受力，它将　　。‎ 33‎ ‎【解析】（1）红红在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中，每次她都应用弹簧测力计沿水平方向拉物体做匀速运动，使拉力与物体所受摩擦力二力平衡；测力计的示数分别如图甲所示，分析A、B两次实验数据可知，压力相同，B的拉力大，即滑动摩擦力大，小车的表面更粗糙。根据A、C两次实验得出：接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。‎ ‎（2）如果突然将拉力增加到3N，因压力大小和接触面粗糙程度不变，故则此时木块受到桌面的摩擦力大小不变，为2.8N，因拉力大于滑动摩擦力，故木块必做加速运动，小车仍随木块一起运动，所以受摩擦力作用。‎ ‎（3）摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力越大；反之接触面越光滑，则摩擦力越小。当摩擦力越小时，小车运动的距离越远；‎ 推理：如果运动物体不受力，它将做匀速直线运动。‎ 故答案为：（1）匀速直线；小车；大；（2）2.8；受；（3）小；做匀速直线运动 ‎★考点九：探究压力作用效果 ‎17．（2019•鄂州）在探究“影响压力作用效果的因素”实验中，某小组同学利用小桌、砝码、海绵等物品在水平桌面上进行探究。‎ ‎（1）实验中用　　反映压力的作用效果，采用了转换法。‎ ‎（2）比较甲、乙两图的实验可以得出　　；比较丙图和　　图，可以得出压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。‎ ‎（3）本实验还采用了　　的研究方法。‎ ‎【解析】（1）该实验是通过海绵的凹陷程度来显示压力作用效果的，这用到了转换法；‎ ‎（2）图甲和图乙，物体的受力面积相同而压力不同，乙图压力大，乙图力的作用效果明显，由此可得：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；‎ 图乙和图丙，桌子和海绵间的压力相同而受力面积不同，乙图受力面积小，乙图压力作用效果明显，由此可知：压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。‎ ‎（3）影响压力作用效果的因素是压力和受力面积，研究压力的作用效果与受力面积的关系时需要控制压力相同；在研究压力的作用效果与压力大小的关系时需要控制受力面积 33‎ 相同，这用到了控制变量法。‎ 故答案为：（1）海绵凹陷程度；（2）受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；乙；（3）控制变量 ‎18．（2018•百色）如图所示，某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。‎ ‎（1）本实验的科学探究方法是　　和转换法。‎ ‎（2）小桌对海绵的压力改变了海绵的　　（选填“形状”或“运动状态”）。‎ ‎（3）为了探究压力作用效果与压力大小的关系，因比较图甲和图乙的实验，可知受力面积相同时，压力　　（选填“越大”“越小”），压力的作用效果越明显。‎ ‎（4）为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，应比较　　两图的实验，可知压力大小相同时，受力面积　　（选填“越大”或“越小”），压力的作用效果越明显。‎ ‎【解析】（1）本实验的科学探究方法是控制变量法和转换法。‎ ‎（2）根据转换法，小桌对海绵的压力改变了海绵的形状。‎ ‎（3）为了探究压力作用效果与压力大小的关系，因比较图甲和图乙的实验，可知受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。‎ ‎（4）为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，要控制压力相同，故应比较乙丙两图的实验，可知压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。‎ 故答案为：（1）控制变量法；（2）形状；（3）越大；（4）乙丙；越小 ‎★考点十：探究液体内部压强大小 ‎19．（2019•菏泽）小明用微小压强计探究“液体内部压强的特点”时的实验情形，如图所示。‎ ‎（1）小明安装好实验仪器后，发现U型管两侧的液面不相平，如图A所示，实验前需要将U型管两侧液面调整相平，方法是　　。‎ 33‎ ‎（2）小明调整好仪器，将探头放入水中同一深度并多次调整探头方向，如图B、C、D所示，其探究的问题是　　。‎ ‎（3）根据D、E两个图中的现象可以看出：　　。‎ ‎【解析】（1）实验前需要将U型管两侧液面调整相平，方法是重新安装；‎ 如图比较液体内部压强大小的仪器名称是U形管压强计，实验中判断压强大小是通过观察U形管两边液面的高度差实现的；‎ ‎（2）由图B、C、D所示现象知，压强计的探头处于同种液体的同一深度，但朝向不同，而U形管压强计两管液面高度差相等，故探究的问题是：同种液体，在同一深度，液体内部向各个方向的压强均相等；‎ ‎（3）液体密度相同，如果改变压强计的探头在水中的深度，即只改变深度的大小，根据D、E两个图中的现象可以知液体内部压强与深度的关系，同种液体，液体压强随深度的增加而增加。‎ 故答案为：（1）重新安装；（2）同种液体，在同一深度，液体内部向各个方向的压强均相等；（3）同种液体，液体压强随深度的增加而增加 ‎20．（2019•枣庄）如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。‎ ‎（1）压强计上的U型管　　（选填“属于”或“不属于”）连通器。‎ ‎（2）在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲，其调节的方法是　　（选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平。‎ A．将右侧支管中高出的水倒出 B．取下软管重新安装 ‎（3）比较图乙和图丙，可以得到；液体的压强与　　有关。‎ ‎（4）比较　　两图，可以得液体的压强与液体密度有关。‎ ‎（5）已知图丁中U型管左右两侧水面的高度差h＝10cm，则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为　　Pa．（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ盐水＝1.1×103kg/m3，g＝10N/kg）。‎ ‎【解析】（1）这是测量液体压强的压强计；它的左端是密闭的，所以不是连通器。‎ 33‎ ‎（2）若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，只需要将软管取下，再重新安装，这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，则B正确；故选B；‎ ‎（3）比较乙图、丙图，在相同液体中的不同深度处，U形管两侧的液面高度差不相等，液体的压强不同，故可以得到：在不同深度，液体内部压强与液体的深度有关，液体深度越深，压强越大；‎ ‎（4）在丁图中，若将烧杯中的水换成同深度的盐水，其他条件不变，控制了深度不变，把水换成盐水，液体密度变大，液体压强变大，则可以观察到U形管两边液面的高度差将变大，故比较丙、丁两图。‎ ‎（5）图丁中U形管左右两侧盐水面的高度差h＝10cm，‎ 则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa。‎ 故答案为：（1）不属于；（2）B；（3）液体的深度；（4）丙、丁；（5）1000‎ ‎★考点十一：探究影响浮力大小因素 ‎21．（2019•呼伦贝尔）在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想：‎ ‎①可能跟物体浸没在液体中的深度有关 ‎②可能跟物体的密度有关 ‎③可能跟物体的体积有关；‎ ‎④可能跟物体浸在液体中的体积有关；‎ ‎⑤可能跟液体的密度有关。‎ 为了验证上述猜想，某小组同学利用下列器材做了如图所示的实验：‎ ‎（g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3）‎ ‎（1）分析比较实验C与D，可以验证猜想　　是错误的；分析比较实验C与E，可以验证猜想　　是正确的。（选填猜想序号①②③④⑤）‎ 33‎ ‎（2）根据A与C两图所标的实验数据，可知A物体浸没在水中所受的浮力为　　N，物体的体积为　　m3，物体的密度为　　kg/m3。‎ ‎【解析】（1）由图可知，实验C与D的弹簧测力计的示数相同，物体浸没在液体中的深度不同，由F浮＝G﹣F可得，浮力相同，‎ 由此可知浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关，则猜想①是错误的；‎ 由C与E所示实验可知，物体排开液体的体积相同而液体密度不同，物体受到的浮力不同，由此可得，浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关，则猜想⑤是正确的；‎ ‎（2）由图A与C可知，A在水中受到的浮力：F浮＝G﹣F＝8N﹣6N＝2N；‎ 由F浮＝ρ液gV排可知，物体A的体积：V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3；‎ 由图A知，物体的重力G＝8N，则m＝＝＝0.8kg；‎ A的密度：ρA＝＝＝4×103kg/m3；‎ 故答案为：（1）①；⑤；（2）2；2×10﹣4；4×103‎ ‎22．（2019•阜新）在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，主要实验步骤如下：‎ a．将一个金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下，按如图甲所示组装器材。‎ b．向空烧杯中缓慢注入清水，直到没过金属体一段距离（烧杯未加满水），如图乙中①～⑤所示，待示数稳定后分别读取弹簧测力计的示数F1～F5。‎ c．如图乙中⑥所示，再向烧杯中加入适量盐，并轻轻搅拌，直至弹簧测力计示数稳定后读数为F6。‎ 33‎ ‎（1）图乙中　　（选填①～⑥序号）可以得出浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。在图⑤中，金属体所受到的浮力F浮＝　　（用测量量的字母来表示）。‎ ‎（2）图乙中　　（选填①～⑥序号）可以得出浮力的大小跟物体浸没的深度无关。金属体的体积V＝　　（用已知量ρ水、g和测量量的字母来表示）。‎ ‎（3）因为浮力的大小跟液体的密度有关，可知图⑤、⑥中，F5　　F6（选填“＞、＝、＜”），图⑥中盐水密度：ρ盐水＝　　（用已知量ρ水和测量量的字母来表示）。‎ ‎【解析】（1）根据控制变量法知，要探究浮力的大小跟物体排开液体的体积的关系，需要控制液体的密度不变，改变排开液体的探究，图①②③④符合题意；根据称量法知，在图⑤中，金属体所受到的浮力F浮＝F1﹣F5；‎ ‎（2）要探究浮力的大小跟物体浸没的深度的关系需要控制液体的密度和排开液体的体积相同，改变深度，图①④⑤符合题意；‎ 根据阿基米德原理F浮＝F1﹣F5＝ρ水gV排，‎ 则金属体的体积V＝V排＝；‎ ‎（3）浮力的大小跟液体的密度有关，液体的密度越大，浮力越大，因为盐水的密度大于水的密度，物体在盐水中的浮力大，根据称量法F浮＝G﹣F知盐水中的弹簧测力计的拉力小，即F5＞F6；‎ 图⑥中物体受到的浮力为：F盐水＝F1﹣F6，‎ 根据阿基米德原理知F盐水＝ρ盐水V排g＝F1﹣F6，‎ 33‎ 盐水密度：ρ盐水＝＝•ρ水。‎ 故答案为：（1）①②③④；F1﹣F5；（2）①④⑤；；（3）＞；•ρ水 ‎★考点十二：验证阿基米德原理 ‎23．（2019•福建）如图，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：‎ ‎①用弹簧测力计测出物体所受的重力G（图甲）；‎ ‎②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时测力计的示数F（图乙）；‎ ‎③测出接水后小桶与水所受的总重力G1（图丙）；‎ ‎④将小桶中的水倒出，测岀小桶所受的重力G2（图丁）；‎ ‎⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）物体浸没在水中，受到水的浮力F浮＝　　，被排开的水所受的重力G排＝　　。（用上述测得量的符号表示）‎ ‎（2）指出本实验产生误差的原因（写出两点）：‎ ‎（a）　　；‎ ‎（b）　　。‎ ‎（3）物体没有完全浸没在水中，　　（选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理。‎ ‎【解析】（1）根据称重法测浮力：物体浸没在水中，受到水的浮力：‎ F浮＝G﹣F；‎ 33‎ 被排开的水所受的重力：‎ G排＝G1﹣G2；‎ ‎（2）实验产生误差的原因：‎ ‎（a）测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等；‎ ‎（b）小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等。‎ ‎（3）物体没有完全浸没在水中，按照上面的方法，能用实验验证阿基米德原理。‎ 故答案为：（1）G﹣F；G1﹣G2；‎ （2） ‎（a）测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等；（b）小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等；（3）能 ‎24．（2017•达州）如图所示，小李在实验室中做了如下实验：‎ ‎①用弹簧测力计测出物体A受到的重力；‎ ‎②用弹簧测力计测出物体A浸没在水中时受到的拉力；‎ ‎③用天平称量出酒精和容器的总质量；‎ ‎④物体A仍然挂在弹簧测力计下，浸没在酒精中，但不触底，容器中的酒精也未溢出，通过增减砝码和移动游码，仍使天平保持平衡。根据以上实验步骤回答下列问题：‎ ‎（1）物体浸没在水中所受的浮力F1＝　　N；浸设在酒精中所受的浮力F2＝　　N；‎ ‎（2）当物体A浸没在酒精中，天平仍保持平衡时，右盘中只有两个砝码，其质量分别为　　、　　g，此时游码在标尺上指示的质量值是　　g．（已知酒精的密度为0.8×103kg/m3，g取10N/kg）‎ ‎【解析】（1）物体A在水中受到的浮力F浮＝G﹣F拉＝2.2N﹣1.8N＝0.4N；‎ 由F浮＝ρ水gV排得：‎ 物体体积V＝V排＝＝＝4×10﹣5m3，‎ 33‎ 则此时物体A在酒精中受到的浮力F浮酒精＝ρ酒精gV排＝0.8×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3＝0.32N；‎ ‎（2）物体A仍然挂在弹簧测力计下，浸没在酒精中，但不触底，容器中的酒精也未溢出，此时天平左盘中增大的压力等于物体受的浮力为0.32N，可知右盘中应增加的砝码的重力为0.32N，根据G＝mg可得，增加砝码的质量m＝＝＝0.032kg＝32g，‎ 图4中酒精和容器的总质量为74.4g，又增加了32g，砝码总质量为106.4g，且盘中只有两个砝码，所以盘中砝码应为100g和5g的两个，游码示数为1.4g。‎ 故答案为：（1）0.4；0.32；（2）100g；5；1.4‎ ‎★考点十三：探究杠杆平衡条件 ‎25．（2019•百色）在探究“杠杆平衡的条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆（每小格均等长）、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为1N的钩码。‎ ‎（1）为了便于测量力臂要将如图甲所示杠杆调节在水平位置平衡，应将平衡螺母适当往　　（选填“左”或“右”）调；‎ ‎（2）杠杆调节好后，进行了三次实验，实验情景如图乙、丙、丁所示，以两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2，对应的力臂为L1和L2，由此可得杠杆的平衡条件为：　　。实验中进行多次实验的目的是　　（选填“A”或“B”）：‎ A．取平均值减少误差 B．使实验结论具有普遍性 ‎（3）将如图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个，则杠杆　　（选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；‎ ‎（4）如图1所示，用细绳竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，则拉力F为　　N；保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力F大小将　　（选填“变大”、“不变”或“变小”）；‎ 33‎ ‎（5）在生活、生产中经常应用到杠杆的平衡条件，例如用天平测量物体的质量。某次用天平测量物体质量时，如图2所示，则物体的质量为　　g。‎ ‎【解析】（1）由图知，右端偏高，为使杠杆在水平位置平衡，需要将平衡螺母向右调节；‎ ‎（2）杠杆调节好后，进行了三次实验，实验情景如图乙、丙、丁所示，以两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2，对应的力臂为L1和L2，分析上述数据，可得出的杠杆的平衡条件是：F1l1＝F2l2（或动力×动力臂＝阻力×阻力臂）；‎ 本题为探究性实验，实验中多次实验，是为了得出普遍性结论，避免偶然性，故选B；‎ ‎（3）如图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个，‎ 左端：2G×4L＝8GL，右端：G×6L＝6GL，‎ 左端大于右端，故左端下沉；‎ ‎（4）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G＝1N，根据杠杆的平衡条件：‎ F1L1＝F2L2，2G•2L＝F•4L，解得F＝G＝1N，‎ 保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力F向左倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大；‎ ‎（5）在天平的标尺上，1g之间有5个小格，一个小格代表的质量是0.2g，被测物体的质量为50g+20g+2g＝72g。‎ 故答案为：（1）右；（2）F1L1＝F2L2（动力×动力臂＝阻力×阻力臂）； B；（3）左端下沉；（4）1；变大；（5）72。‎ ‎26．（2019•阜新）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：‎ 33‎ ‎（1）如图甲，把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点，其目的是消除　　对实验的影响。为了方便直接测出力臂，实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，当在A处挂上钩码后杠杆转动，说明力能改变物体的　　。‎ ‎（2）图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，需将挂在B处的钩码向右移动　　格。当杠杆平衡、钩码静止时，挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对　　力。‎ ‎（3）如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，弹簧测计示数　　（选填“大于”、“小于”或“等于”）1N，如果竖直向上拉动弹簧测力计，它是　　杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）（每个钩码重0.5N）。‎ ‎（4）小明经过多次实验，分析实验数据后得出了杠杆平衡条件　　。‎ ‎【解析】（1）把质量分布均匀的杠杆中点置于支架上，杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；‎ 为了方便直接测出力臂，实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，当在A处挂上钩码后杠杆转动，说明力能改变物体的运动状态；‎ ‎（2）设一个钩码重为G，一格的长度为L；‎ 根据杠杆的平衡条件可得：4G×2L＝2G×nL，‎ 解得：n＝4，‎ 故应该将B处所挂钩码须向右移动4﹣3＝1格；‎ 静止的钩码处于平衡状态，受到的重力和测力计对钩码的拉力是一对平衡力。‎ ‎（3）如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件，弹簧测计示数：‎ F＝＝2G＝2×0.5N＝1N，‎ 由于弹簧测力计拉力F的力臂小于4L，故F大于1N；‎ 33‎ 如果竖直向上拉动弹簧测力计，弹簧测力计力的力臂大于钩码的力臂，故它是省力杠杆；‎ ‎（4）杠杆的平衡条件为F1l1＝F2l2（或动力×动力臂＝阻力×阻力臂）。‎ 故答案为：（1）杠杆自重；运动状态；（2）1；平衡；（3）大于；省力；（4）F1l1＝F2l2（或动力×动力臂＝阻力×阻力臂）。‎ ‎★考点十四：探究动能和重力势能影响因素 ‎27．（2019•西宁）小李同学想要利用如图13所示的装置来探究“物体动能大小与什么因素有关”。‎ ‎（1）在探究“动能的大小与速度的关系”时，应保持小车的　　相同，让小车从斜面上　　（选填“相同”或“不同”）的高度滑下，以不同的速度推动木块移动。‎ ‎（2）本实验运用了两种研究方法：一是　　，二是转换法。就本题来说用木块　　来反映小车动能大小的方法就是转换法。‎ 他在实验的过程中又发现只要去掉木块，就可以探究“阻力对物体运动的影响”。如图2所示，他将毛巾、棉布和玻璃分别铺在水平面上，让小车分别从斜面上由静止滑下，观察小车在水平面上运动的距离。‎ ‎（3）每次均让同一小车从斜面同一高度由静止滑下的目的是：使小车到达水平面时具有相同的　　。‎ ‎（4）实验发现，小车在玻璃面上运动的距离最远，说明小车受到的阻力最　　，进一步推理得出：如果小车运动时不受阻力，小车将做　　运动。‎ ‎【解析】（1）在探究动能与速度的关系时，要保持小车的质量不变，让小车从斜面的不同高度滑下，那么小车到达水平面时的速度就不同，小车推动木块做功，运动距离越远，做功越多，动能越大；‎ ‎（2）动能的大小与质量和速度有关，实验时用控制变量法分别探究；由小车推动木块移动距离的远近来体现球的动能多少，是一种转换法；‎ ‎（3）小车从同一高度滑下的目的是：小车到达水平面时的速度相等，即具有相同的初速度；‎ 33‎ ‎（4）实验现象表明：玻璃表面最光滑，受到的阻力最小，小车运动的距离最远，速度减小得越慢；由实验现象可以推理：假如水平表面绝对光滑，该平面上运动的物体在水平方向上不受力，它将做匀速直线运动。‎ 故答案为：（1）质量；不同；（2）控制变量法；木块移动的距离；（3）初速度；（4）小；匀速直线。‎ ‎28．（2019•绥化）如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。‎ ‎（1）小球滚下斜面的过程中，它的　　能转化为动能，其动能大小是通过木块移动的距离来反映的。‎ ‎（2）分析比较　　两次实验，可探究出的结论是：质量相同的物体，速度越大，动能越大。‎ ‎（3）甲实验中若木块的重力为1N，水平移动的距离是30cm，则重力对木块做功　　J。‎ ‎（4）如果水平面光滑，则　　（选填“能”或“不能”）完成本实验。‎ ‎【解析】（1）小钢球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程；其动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的；‎ ‎（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体的质量相同，而下滑的高度不同，甲图中下滑的高度大，运动到水平时速度大，推动木块滑行的距离大，故物体质量相同时，速度越大，动能越大；‎ ‎（3）木块水平移动，在重力的方向上没有移动距离，重力不做功，重力对木块做功0J；‎ ‎（4）如果水平面是光滑的，没有阻力作用，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小。‎ 故答案为：（1）重力势；（2）甲、乙；（3）0；（4）不能。‎ ‎29．（2019•天津）小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想：‎ 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关 33‎ 猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关 为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。‎ 按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。‎ 实验 序号 铁块质量 m/g 铁块距桌面高度 H/cm 桌腿进入沙子 的深度h/cm ‎①‎ ‎20‎ ‎20‎ ‎1.9‎ ‎②‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎2.9‎ ‎③‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎3.8‎ ‎④‎ ‎30‎ ‎20‎ ‎2.9‎ ‎⑤‎ ‎40‎ ‎20‎ ‎4.1‎ ‎（1）实验中通过比较　　来判断物体重力势能的大小；‎ ‎（2）为了验证猜想一，需选择表中　　（填实验序号）三组数据进行分析；‎ ‎（3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：　　。‎ ‎【解析】（1）通过小明设计的实验可以知道，他是通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重力势能的大小的。桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大；‎ ‎（2）根据控制变量法，要验证物体的重力势能与物体的质量有关，应控制物体的高度相同，改变物体质量的大小，故小明要完成探究，需要找数个质量不同的物体进行实验；‎ 故①④⑤三组数据符合，所以应利用①④⑤三组数据分析得出结论。‎ ‎（3）比较表中①②③的实验数据，可以发现，高度相同，③中桌腿进入沙子的深度更深，所以，③中的物体具有重力势能大，即可以得出的初步结论是：质量相同的物体，高度 33‎ 越大，重力势能越大。‎ 故答案为：（1）桌腿进入沙子的深度；（2）①④⑤；（3）质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。‎ ‎30．（2018•曲靖）某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球，它们的质量关系为m1＜m2＝m3，实验的情景如图所示。‎ ‎（1）通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，应用的物理方法是　　（选填“转换法“或“类比法”）。‎ ‎（2）分析甲、乙两种情况可知，重力势能的大小与物体的　　有关。‎ ‎（3）小铁球m3落入细沙后，速度不断减小直至静止，它的机械能转化为　　能。‎ ‎（4）同学们还发现小球离地面越高，下落到地面所用的时间越长，他们测出了小球自由下落高度h和下落时间的平方t2的数据如下表，分析数据，写出h与t2的关系式为　　。‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ h/米 ‎2.45‎ ‎4.9‎ ‎7.35‎ ‎9.8‎ ‎12.25‎ ‎14.7‎ t2/秒2‎ ‎0.5‎ ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ ‎2.5‎ ‎3.0‎ ‎【解析】（1）由题意知，实验中通过观察小球陷入细沙的深度来间接判断物体重力势能大小的，运用了转换法；‎ ‎（2）由题知m1＜m2，即图甲和图乙中物体的质量不同，但从同一高度落下，且乙图中小球进入细砂中的深度更深，因此可知重力势能与物体的质量有关；‎ ‎（3）当小球陷入沙中，与沙子摩擦，最终静止，将机械能转化为内能；‎ ‎（4）根据表中实验数据可知，小球下落高度与所需时间之间的关系为：h＝4.9t2。‎ 故答案为：（1）转换法；（2）质量；（3）内；（4）h＝4.9t2。‎ ‎★考点十五：测量机械效率 33‎ ‎31．（2019•丹东）小明在做测量滑轮组的机械效率的实验中，用同一滑轮组进行了3次实验，如图所示，实验数据记录如表。‎ 次数 钩码重/N 购码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率 ‎1‎ ‎2‎ ‎10‎ ‎0.8‎ ‎30‎ ‎83.8%‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎10‎ ‎1.5‎ ‎30‎ ‎？‎ ‎3‎ ‎6‎ ‎10‎ ‎？‎ ‎30‎ ‎90.9%‎ ‎（1）第2次实验中滑轮组的机械效率为　　（结果保留一位小数）。‎ ‎（2）如图丙所示，第3次实验中弹簧测力计的示数为　　N。‎ ‎（3）分析表格中的数据得出结论同一滑轮组，　　。‎ ‎（4）在第2次实验时，如果拉力方向与竖直方向有一定夹角，那么所测得的滑轮组的机械效率将会　　（填“变大”、“变小”或“不变”）。‎ ‎【解析】（1）第2次实验中滑轮组的机械效率为：‎ η＝＝＝≈88.9%；‎ ‎（2）如图丙所示，第3次实验中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.2N；‎ ‎（3）纵向分析表格中的数据得出结论：同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高；‎ ‎（4）弹簧测力计拉动方向偏离了竖直方向，拉力F变大，拉下的距离s不变，总功变大，有用功不变，则滑轮组效率变小。‎ 故答案为：（1）88.9%；（2）2.2；（3）提升物体的重力越大，机械效率越高；（4）变小。‎ ‎32．（2019•淄博）在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。‎ 33‎ ‎（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。‎ 实验 次数 滑轮 材质 钩码重G/N 提升的高 度h/m 有用功 W有用/J 拉力 F/N 绳端移动 的距离s/m 总功 W总/J 机械效率。η ‎1‎ 铝 ‎1‎ ‎0.1‎ ‎0.1‎ ‎0.6‎ ‎0.3‎ ‎0.18‎ ‎56%‎ ‎2‎ 铝 ‎2‎ ‎0.1‎ ‎0.2‎ ‎1.0‎ ‎0.3‎ ‎0.3‎ ‎67%‎ ‎3‎ 铝 ‎2‎ ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎1.0‎ ‎0.6‎ ‎0.6‎ ‎67%‎ ‎4‎ 塑料 ‎2‎ ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎0.8‎ ‎0.6‎ ‎0.48‎ ‎83%‎ ‎5‎ 塑料 ‎2‎ ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎2.1‎ ‎0.2‎ ‎0.42‎ ‎95%‎ ‎①比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码　　，机械效率越高。‎ ‎②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与　　有关。‎ ‎③比较　　两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。‎ ‎④第5次实验室利用了图　　的装置完成的，判断依据是　　。‎ ‎⑤利用图甲的装置，把重4N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为　　。可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。‎ ‎（2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用　　的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。‎ ‎（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功：进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都　　。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是　　。‎ A、焦耳定律 33‎ B、牛顿第一定律 C、阿基米德原理 D、欧姆定律 ‎【解析】（1）①比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组相同，提升物体的重力越大，机械效率越高，即所用滑轮组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率越高；‎ ‎②比较3和4两次实验知，提升物体的重力相同，两滑轮的材质不同，而体积相同，根据G＝mg＝ρVg，两滑轮的重力不同，发现：滑轮组的机械效率还与动滑轮的重力有关；‎ ‎③比较 2、3两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。‎ ‎④第5次实验室利用了图乙的装置完成的，判断依据是n＝＝＝1，绳子的效段数为1；‎ ‎⑤利用图甲的装置，把重4N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为：‎ η＝＝＝＝＝×100%≈53.3%；‎ 可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。‎ ‎（2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用减小接触面粗糙程度的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。‎ ‎（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功：进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械不省功（采用了理想化推理法）：‎ ACD、焦耳定律、阿基米德原理、欧姆定律可通过实验直接验证，‎ B、而牛顿第一定律不能用实验直接验证，是在实验的基础下推理得出的，‎ 故选B。‎ 故答案为：（1）①重力越大；②动滑轮的重力；③2、3；④乙；绳子的效段数为1；⑤53.3%；（2）减小接触面粗糙程度；（3）不省功；B。‎ 33‎