中考物理力学实验专题
1.如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景．
（1）小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 ，并通过调整 来改变拉力的大小．
（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）平衡.设计此实验步骤的目的是为了探究 ．
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是： ．
（4）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，没计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验．其主要原因是 ．
A．减少摩擦力对实验结果的影响 B．小书片是比较容易获取的才料
C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭转
2. 为了探究滑动摩擦力跟哪些因素有关，小明设计了如图甲实验装置，进行了如下操作：
（1）将表面平整的长木板放在水平桌面上，再把木块（质量为200克）放在木板上，小明沿水平方向缓慢地拉动弹簧测力计，使木块做 运动，这样做的目的是为了使拉力等于摩擦力，读出弹簧测力计的示数为0.5N；
（2）分别将此木块和所加钩码的总质量增至400克、600克进行实验．弹簧测力计的示数分别为1.0 N和1.5 N，初步得出的结论为 ．
（3）另一组同学小华对实验进行了改进，装置如图乙：将木块用测力计水平拉住，测力计另一端固定在桌上一侧，细线一端和砂桶连接，另一端跨过定滑轮和长木板相连．实验时在砂桶中加砂，当桶和砂的总重为5N时，弹簧测力计示数如图丙所示，长木板做匀速运动，此时木块和长木板之间的滑动摩擦力大小为 N，长木板受到桌面对它的摩擦力为 N．若在砂桶中继续加砂3N，长木板将做 （选填“匀速”、“加速”或“减速”）运动，弹簧测力计示数 （选填“变大”、“变小”、“不变”）．【不计绳重和绳与轮之间的摩擦】
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（4）小刚同学认为把长木板改成海绵，还可以探究压力的作用效果与压力大小和受力面积之间的关系．小刚是通过 来判断出压力作用效果是否明显．小刚在探究压力作用效果与受力面积的关系时，把质量和底面积小的小木块换成了质量和底面积大的大木块来进行对比试验，你觉得小刚的做法正确吗？为什么？ ，
．
3.小宇骑车时发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关.为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度.
(1) 为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系,小宇应先后三次将小球从斜面的
(同一/不同)高度处释放,比较小球在 (同一/不同)粗糙面上滑行的距离.
(2) 为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系，小宇先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放，三次实验结果如图甲所示，由此得到结论：
；小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，将 .
(3)在上述(2)的三次实验中,若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1,小球克服木板的摩擦力做的功为W2,则W1 W2(选填“>”、“<”或“﹦”).
(4)为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患,李斌同学设计了如图乙所示的探究实验：将A. B两个小球先后从同一装置,高分别为hA、hB的位置滚下(mA
hB),推动小木块运动一段距离后静止,同组的小红认为他的实验设计有问题,问题是： .更正后完成实验,在如图乙所示的两次实验中,木块移动过程中受到的摩擦力分别为f甲、f乙,则f甲 f乙(选填“>”、“<”或“﹦”).
4.如图甲、乙、丙所示，小明同学利用重锤、小桌、泡沫塑料等实验器材，做探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验.
(1) 实验过程中，压力的作用效果是通过
表现出来的.
(2) 甲、乙两图所示的实验是为了说明： .
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(3) 与 两图所示的实验是为了说明：在压力相同时， ，压力的作用效果越明显.
(4)小明将小桌和重锤又放到一块木板上,如图丁所示,比较丙、丁两种情况,丙图中泡沫塑料受到的压强 (选填“小于”、“等于”或“大于”)丁图中木板受到的压强，说明压力的作用效果还与 有关.
(5)这个实验主要的探究方法是： .
5.小明利用如图所示的装置探究液体压强特点，已知隔板在容器的中央．
（1）小明向隔板的左侧倒入水，橡皮膜向右凸起，如图甲所示，倒入的水越多，橡皮膜凸起的越明显，说明液体的压强随深度的增加而 ．小明又向隔板的右侧倒入某种液体，当左、右两侧的液面如图乙所示时，橡皮膜恰好变平，则ρ液 ρ水．
（2）在图乙中，小明把两个质量相同的小球A、B分别放入水和液体中，两球都浸没且都沉在底部，液体都不溢出，此时观察到橡皮膜向左凸起，则两个金属球的密度ρA ρB．
（3）在图乙中，若把A、B两个物体分别放入水和液体中，两物体都漂浮，且液体都不溢出，此时观察到橡皮膜向左凸起，则两个物体的质量mA mB．
6.水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺和装有适量水的A. B两个烧杯.小明和同学们学习了液体内部压强跟哪些因素有关的知识后，提出新的猜想，为此同学们利用提供的实验器材进行了如下实验探究.
(1)①将微小压强计的探头放入A烧杯的水中,用刻度尺测得探头到烧杯底的距离L为6cm,如图甲所示,记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h1；
②将微小压强计的探头放入B烧杯的水中,探头到烧杯底的距离L为10cm,如图乙所示,记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h2；
(2)有同学发现h1大于h2，于是得出结论“液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离L有关”，小明认为这个结论是错误的，并设计了如下的实验来验证.
实验步骤：
①微小压强计的探头放入烧杯的水中,用刻度尺分别测出探头到水面的距离H,以及
,读出压强计U型管两侧的液面高度差h1，记录数据.
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② ,调整探头所在的位置,使得探头到水面的距离仍为H,压强计U型管两侧的液面高度差h2=h1，重复上一步的步骤，记录数据.
实验结论：通过数据可发现 ，由此可以验证明上述观点不合理.
(3)小明又取了一根饮料吸管，将一些铜丝从吸管的下端塞入作为配重，并用石蜡将吸管的下端封起来，做成一支密度计，如图丙所示.为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验.
①将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3；
②将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3;刻度0.9应该在 点(选填“p”或“q”);小明用刻度尺测出密度计1.0 g/cm3与0.9 g/cm3刻度线间的距离为0.80cm，则该密度计竖直漂浮时浸入水中的深度 cm.
【拓展】像标示弹簧测力计刻度的方法一样,小明以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3,将整个吸管均匀标上刻度.你认为这样均匀标示刻度 (选填“合理”或“不合理”)，理由是 .
7.如图甲所示,小明依据课本的实验方案测量本地的大气压值,所用一次性注射器的最大刻度为2mL.实验中记下弹簧测力计的示数为4.5N,注射器全部刻度的长度为4cm.
(1)根据实验数据计算出的大气压强为 Pa.
(2)为判断实验结果的准确性，小明利用自家汽车里的“胎压计”测量实际的大气压，示数如图乙所示，其值为 Pa.
(3)对比两次实验结果，小明认为实验中存在下列原因，其中一定不可能的是 .
A. 弹簧测力计的示数没有读准 B. 注射器中有空气未全部排尽
C. 活塞与注射器筒壁间摩擦较大
V/mL
8
12
16
20
24
p/kPa
120
80
60
48
40
(4)小明还发现：如果在针筒内吸入一定质量的空气，然后用橡皮帽将气体封闭起来，在推活塞的过程中，越推越费力.由此小明猜想：其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越 .
(5)为了验证自己的猜想，小明用一个30mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上，通过推拉活塞，测得数据记录如表：
①根据表中的数据可得出封闭气体的压强p与体积V的数学关系式为：p= .
②当小明不推拉活塞时，注射器内的空气体积为 mL.
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(6)你认为封闭气体的压强还可能与哪些因素有关，写出一个猜想以及你的依据.
①猜想： .
②依据： .
8.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
A：可能与物体浸没在液体中的深度有关； B：可能与物体的密度有关；
C：可能与物体的体积有关； D：可能与物体浸在中液体的体积有关；
E：可能与液体的密度有关.
为了验证上述猜想，小明利用下列器材做了如图17所示的实验.
器材：体积相等的铁块、铜块，弹簧测力计，一杯水，一杯盐水，细绳.
（1）分析比较实验③④，可以验证猜想 是正确的；分析比较实验④⑤，可以验证猜想 是错误的（选填“A、B、C、D、E”）.
（2）分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想 是错误的（选填“A、B、C、D、E”）.
（3）分析比较实验 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.
（4）该实验探究主要运用的科学探究方法是： .
9.小胜用如图1所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素.
一些物体的动能
行走的牛
约60J
跑百米的运动员
约3×103J
飞行的步枪子弹
约5×103J
(1) 本实验运用的物理研究方法是 、 ;
(必填两种)
(2)小胜通过实验探究,发现质量和速度都是影响动能大小的因素,得出实验结论后,又提出了新的问题：物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗?小胜查阅了相关资料,收集了一些物体的动能(如表所示)，结合生活经验分析表中数据，你认为在“质量”和“速度”这两个因素中，对物体动能影响较大的是 .
(3)如图2为某段道路的标志牌，请结合所学知识解释：对不同车型限定不一样的最高行驶速度： .
(4)用如图1中的使用装置和器材探究阻力对物体运动的影响,必须增加的器材是
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A. 倾斜程度不同的斜面 B、粗糙程度不同的水平面 C、质量不同的钢球
10.在探究“杠杆平衡条件”实验中：
(1)将杠杆的中点O挂在支架上，调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是
.
(2)杠杆平衡后，小英同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上 个钩码，使杠杆在水平位置平衡.
(3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,使杠杆在水平位置保持平衡.当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙)，测力计示数将 .
（4）在探究过程中，我们需要测量和记录动力、动力臂、阻力和阻力臂四个物理量，爱进行多次实验的过程中，我们 （选填“可以”、“不可以”）同时改变多个量，进行探究测量.
(5)完成实验后，小英利用杠杆的平衡条件来测量杠杆的质量
①将杠杆的B位置挂在支架上,在B的右侧挂质量为m的钩码,前后移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡(如图丙).
②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离L1和 的距离L2.
③根据杠杆的平衡条件,可以计算出杠杆的质量m杆= (用题目中所给物理量表示)
11.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下：
次数
钩码重/N
动滑轮重/N
钩码上升
的距离/cm
弹簧测力计
的示数/N
弹簧测力计
上升的距离/cm
机械效率
1
2
0.8
5
1
15
66.7%
2
4
0.8
5
1.7
15
11
3
6
0.8
5
15
83.3%
(1)在实验操作中应该使钩码 (选填“快速”或“缓慢”)上升；
(2)进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为 (保留三位有效数字)；
(3)进行第3次测量时，弹簧测力计示数为 N，滑轮组做的有用功是 J；
(4)分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与 有关；
(5)分析表中数据可知,F≠，可能的原因是： ；
(6)某次实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G’，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h.则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中错误的是 .
A. η= B.η= C.η= D.η=1−.
12.在湛江港码头,小华看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：
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．
小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图12 所示的装置进行 了实验探究，记录的实验数据如下表：
试验次数
斜面倾角θ
物块重量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
斜面的机械效率
1
30°
5.0
0.6
4.2
1.2
3.0
5.0
2
30°
3.0
0.6
2.5
1.2
1.8
60%
3
45°
3.0
0.8
2.8
1.2
2.4
3.4
71%
（1） 在实验操作过程中，应沿斜面向上 拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向 移动（填“左”或“右”）．
（2） 根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为 %，第②次实验中总功为 J．
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（1） 通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想 （填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是： ．
（2） 此实验主要用到的研究方法是 ．
（5）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与 （写出一个）有关．
13.某同学制作了直接测量液体密度的“密度天平”．其制作过程和原理如下：如图甲所示，选择一个长杠杆，调节两边螺母使杠杆在水平位罝平衡；在左侧离支点10cm的位罝A用细线固定一个质量为110g、容积为50mL的容器．右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码（细线的质量忽略不计）．
【测量过程】将下对实验空白处补充完整：
（1）调节杠杆平衡时，发现杠杆左端下沉，需将平衡螺母向 端调节（填“左”或“右”）；测量液体时往容器中加满待测液体，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，在钩码悬挂位罝直接读出液体密度．
（2）当容器中没有液体时，钩码所在的位置即为“密度天平”的“零刻度”，“零刻度”距离支点O cm．
（3）若测量某种液体的密度时，钩码在距离支点右侧31cm处，则此种液体的质量为 g，液体的密度为 g/cm3．
（4）若此“密度天平“的量程不够大，可以采用 的方法增大量程（写出一种方法即可）．
【拓展应用】若杠杆足够长，用此“密度天平”还可以测量固体的密度．先在容器中加满水，再将待测固体轻轻浸没在水中，溢出部分水后，调节钩码的位置，使杠杆水平平衡，测出钩码离支点O的距离为56cm；用量筒测出溢出水的体枳如图乙所示，则固体的密度为 g/cm3（已知ρ水=1.0 g/cm3）．
14.小明的自行车上脱落一个小金属零件，他很想知道这个零件的密度，就把他带回学校利用天平和量筒来测定这个零件的密度，具体操作如下：
（1） 把天平放在水平台上，并将游码移至标尺左端零刻线处；调节天平横梁平衡时，发现指针在分度盘标尺上的位置如甲所示，此时应将平衡螺母向 （选填”左“或”右“）调节．
（2） 用调节好的天平测零件的质量，天平平衡时，砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示，则零件的质量为 g．
（3） 用量筒测量零件的体积如图丙所示，则零件的体积为 cm3．
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（1） 由此可算得小金属零件的密度为 kg/m3．
（2） 实验中小明发现量筒损坏，他巧妙的使用刻度尺和一个正方体木块也测量出零件的体积，并求出了密度．请你帮助他完成实验．
①测量出木块的边长为a；
②如图a所示，将零件粘到木块的上表面，放入盛有水的烧杯中，测量出木块露出水面的高度为h1；
③如图b所示，将粘有零件的木块颠倒放入水中， ；
④如果零件的质量用m表示，则此方案中零件密度的表达式为ρ= ．
15.江浙两省居民的食用油以大豆油、菜籽油为主．然而有些不法商家为了获取暴利，大量购买地沟油用来加工各种食品，严重危害消费者的身心健康，为探究地沟油的检测方法，同学们进行了多种尝试．
(1)小明查阅资料发现：菜籽油的密度是0.91×103 kg/m3～0.92×103 kg/m3，大豆油的密度是0.92×103 kg/m3～0.94×103 kg/m3．他质疑：地沟油的密度与大豆油、菜籽油的密度会有明显差异吗?于是，小明利用简易器材展开了实验测量，如图所示：
(a)实验测得地沟油的密度是多少?(请完整书写解题过程)
(b)用密度测量法来检测地沟油是 (有效/无效)的．
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(2)小华查阅资料发现：菜籽油的凝固点是﹣10℃，大豆油的凝固点是﹣18℃，她质疑：地沟油的凝固点与大豆油、菜籽油的凝固点会有明显差异吗?于是，小华利用实验室制冷设备展开地沟油的冷冻、观察实验，实验数据如下表所示：
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
2
0
﹣2
﹣4
﹣4
﹣4
﹣4
﹣6
﹣8
﹣10
状态
液
液
液
固液混合
固液混合
固液混合
固液混合
固
固
固
(c)小华在实验室测得地沟油的凝固点是 ℃．
(d)用凝固点测量法来检测地沟油是 (有效/无效)的．
(3)小丽走访有关部门，得知：长期食用地沟油，会明显增加脂肪肝、高血脂、高血压、胆囊炎、胃病、肥胖、心脏病和多种癌症的发病率；不法商贩通常会把地沟油与合格菜籽油、大豆油勾兑，手段更为隐蔽；江苏化工学院已摸索出新型检测方法，能让勾兑于菜籽油、大豆油中的地沟油“暴露踪迹”，只是检测较为繁复、成本也较高；地沟油其实是生产高级润滑油以及清洁柴油的优质原料，关于地沟油的整治和利用，请向有关部门提出合理化建议：
(一条即可)．
16.小明进行科学实验.
（1）如图16所示筷子提米.小明在杯子里加了少许水，可使米粒发胀发涩，从而增大筷子、米粒、杯子之间的 ，实现筷子提米.
（2）测量大米密度.
① 小明想用托盘天平称取5g大米，称量过程中发现天平指针偏向右边（如图17甲所示）.接下来小明应如何操作？ .
② 由于米粒间存在较大间隙，按图17乙的方式用量筒直接测量大米体积，则会导致测得的体积值偏 .
③ 由于大米吸水膨胀，小明想用排空气法来测量大米的体积.他设想将大米与空气密封在一个注射器内，只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积，其差值就是大米的体积.但如何测出空气的体积呢？
小明查阅资料得知，温度不变时，一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值.
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于是进行了如下实验：
称取5g大米并装入注射器内（如图丙），从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积，通过压强传感器（气压计）测出此时注射器内空气压强为p，设此时注射器内空气体积为V；而后将注射器内的空气缓慢压缩，当空气压强增大为2p时，再读出此时的总体积（压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变）.整理相关数据记录如表：
注射器内空气压强
注射器内空气
和大米的总体积
注射器内空气体积
压缩前
p
23mL
V
压缩后
2p
13 mL
④ 当空气压强增大为2p时，请将注射器内空气体积填入上面表格空白处.
⑤ 由实验测得大米的密度为 g/cm3.（计算结果精确到0.01）
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