专项集训8力学实验题－备战2022年中考物理热门专项集训.docx

1、中考热门专项集训专项集训8 力学实验题类型1 测量固体和液体的密度1.在综合实践活动中,小明同学对肥皂的密度进行了测量.(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线处后,分度盘指针位置如图甲所示,接下来应_,直到横梁水平平衡.(2)在测量过程中,小明先用调节好的天平测量肥皂的质量,天平平衡时右盘中砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示,则肥皂的质量为_g；然后用量筒测量肥皂的体积,如图丙所示,则肥皂的密度是_kg/m3.(3)实验结束后,小明突然意识到肥皂易溶于水,会导致测量结果不准确.于是他改用天平、小刀和刻度尺测肥皂的密度,实验步骤如下：用小刀将肥皂切成正方体；用调好的天平测出

2、正方体肥皂块的质量m1；_；肥皂密度的表达式：_.(用测量的物理量表示)2.牛顿兴趣小组的同学们在汾河公园拾到几块鹅卵石,于是回到实验室测量了这些鹅卵石的密度.(1)小红将托盘天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,调节_,使横梁水平平衡.(2)她将鹅卵石轻放到天平的左盘上,先粗略估计了鹅卵石的质量,接着,根据所估计的值,往右盘_(选填“从大到小”或“从小到大”)增减砝码,并移动游码,直至天平再次平衡.天平平衡后,右盘上的砝码与标尺上的游码所对的刻度如图甲所示,由图可知,鹅卵石的质量为_g.(3)然后,她将鹅卵石放入盛有50mL水的量筒中,静止时液面如图乙所示,由此可算出鹅卵石的密

3、度为_kg/m3(4)另一组的小明发现自己的实验桌上没有量筒,而多了一个装满水的溢水杯和一个空烧杯.经过认真思考,他设计了测量方案：用天平分别测出鹅卵石的质量m和空烧杯的质量m1；将鹅卵石浸没在装满水的溢水杯中,用烧杯盛接从溢水杯中溢出的水,如图丙所示,然后用天平测量烧杯和溢出水的总质量,记为m2；结合水的密度(记为水),就能得出鹅卵石的密度.请写出鹅卵石密度的表达式_(用题中出现的物理量的符号表示).3.“营养早餐工程”惠及千家万户,上学的小明每天都能喝到学校发的一盒牛奶.下面是小明同学测量牛奶密度的主要实验步骤,请你和他一起完成实验.(1)将天平放在水平台上,把游码移到标尺左端的零刻度线处

4、,横梁静止时,指针位置如图甲所示,接下来应将平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节,直到横梁平衡.(2)天平调节平衡后,继续实验.用天平测出一盒牛奶的总质量m1218.4g；将盒中的部分牛奶倒入量筒中,如图乙所示,量筒中牛奶的体积V_cm3；如图丙所示,用天平测出盒与盒内剩余牛奶的质量m2_g(3)根据以上实验数据,计算出的牛奶的密度为_kg/m3.(4)若操作第步时,有少量牛奶附着在量筒液面上方的内壁上,则所测的牛奶的密度值将_(选填“偏大”或“偏小”).(5)请你为实验需要测量和计算的物理量设计一个实验数据的记录表格.4.小雪想知道妈妈做饭时所用的酱油的密度,于是带了一瓶酱油到实验室进行了

5、如下探究.(1)小雪把天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,然后调节_,使天平平衡.(2)将装有酱油的玻璃杯放在天平左盘,在右盘中适当加减砝码后,指针位置如图甲所示,接下来她应该进行的操作是_,当天平再次平衡时,读出玻璃杯和酱油的总质量为149g.(3)将玻璃杯中的酱油倒出一部分到量筒中,量筒中的液面位置如图乙所示,用天平测出剩余酱油和玻璃杯的总质量,右盘中砝码的质量和游码示数如图丙所示,则剩余酱油和玻璃杯的总质量为_g,酱油的密度为_kg/m3.(4)老师告诉小雪,不用量筒也能测出酱油的密度.具体方法是：用天平测出空玻璃杯的质量m0；在玻璃杯中装入适量的水,并在玻璃杯上标出水面

6、的位置A,用天平测出玻璃杯和水的总质量m1；将玻璃杯中的水倒掉并擦干玻璃杯,将酱油倒入玻璃杯直至液面到达位置_处,用天平测出玻璃杯和酱油的总质量m2；则酱油的密度_.(用测量的物理量和水的密度水表示)类型2 测量物体运动的速度 为了探究小车在斜面上的运动情况,小明用如图所示的装置分别测量了小车运动全程、上半段及下半段的平均速度.(1)实验中需用到的测量仪器有刻度尺、_(2)将长木板的一端用木块垫起,形成一个坡度较_(选填“大”或“小”)的斜面,目的是_(3)小明按如下步骤进行实验：把小车放在斜面顶端,记录该位置为A,金属片固定在斜面底端,测出车头到金属片的距离s1和小车从斜面顶端由静止滑下到撞

7、击金属片的时间t1；将金属片移至斜面的中部固定,再把小车放在斜面顶端A处,测出车头到金属片的距离s2和小车从斜面顶端由静止滑下到撞击金属片的时间t2；将测量数据代入公式_,分别计算出小车通过斜面全程的平均速度v1和小车通过斜面上半段的平均速度v2；计算小车通过斜面下半段的平均速度v3,v3_(用s1、t1、s2、t2表示).(4)若在上述步骤中,小明释放小车时轻推了一下小车,其他操作均正确,对v1、v2、v3的测量结果的影响是_。类型3 测量水平运动的物体所受的滑动摩擦力 1.小艾同学想探究滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度是否有关,她用完全相同的木块分别做了如图甲、乙、丙所示的三个

8、实验.(1)实验中她应用弹簧测力计沿直线水平_拉动木块,这样做的目的是让滑动摩擦力_(选填“大于”“等于”或“小于”)拉力,其物理依据是_(2)要探究滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度是否有关,应选择_两图所示的实验进行分析.(3)设计实验数据记录表格.2.小梦学习小组利用如图甲所示的实验装置,研究“影响滑动摩擦力大小的因素”.所需的实验器材：木块(各表面粗糙程度相同)、长木板、毛巾、砝码、细线和弹簧测力计等.(1)实验用到的物理方法是_(写出一个)(2)实验中木块在弹簧测力计的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动,则木块所受滑动摩擦力的大小_(选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示

9、数.(3)小梦进行了相关实验,记录的数据如下表：比较1、3两组数据,说明_。分析1、2两组数据可得出结论：在接触面粗糙程度相同时,_越大,滑动摩擦力越大.分析1、4两组数据可得出结论：_(4)实验结束后,小梦同学又在同一木板上,测量了不同压力下滑动摩擦力的大小,并根据测量数据作出了如图乙所示的图像,分析图像可以得出的结论是_。类型4 探究杠杆的平衡条件 1.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有：杠杆(每小格等长)、铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细线和质量相等的若干钩码等.(1)将装置放在水平桌面上,杠杆静止时如图甲所示,为了便于实验,要将图甲中的杠杆进行调节,使其在水平位置平衡,目的

10、是_和避免杠杆自重对实验的影响.(2)如图乙所示,杠杆处于平衡状态,若在杠杆的两侧所挂钩码下同时增加一个钩码,那么杠杆的_(选填“左”或“右”)端下沉.(3)在图丙中,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,若弹簧测力计的拉力是动力,生活中杠杆的应用与图中杠杆类型相同的是_(选填“托盘天平”“羊角锤”或“镊子”)；若用弹簧测力计在同一位置倾斜拉杠杆,如果要保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将_(选填“变小”“不变”或“变大”).2.在“探究杠杆的平衡条件”实验中：(1)在没有挂钩码时杠杆静止时的位置如图甲所示,此时杠杆_(选填“平衡”或“不平衡”).为使杠杆在水平位置平衡,应将

11、杠杆左端的平衡螺母向_调(选填“左”或“右”)(2)调好后,甲同学测得的数据如下表,通过分析测得的数据,该同学得出杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂.请你对该同学的分析进行评价：_(3)调好杠杆后,乙同学按图乙进行实验,丙同学按图丙进行实验.你认为_(选填“乙”或“丙”)同学的实验方案更好,理由是_如图乙、丙所示,两次弹簧测力计的读数F1_F(选填“大于”“等于”或“小于”).类型5 探究浮力大小与哪些因素有关 1.小芳想探究浮力的大小与哪些因素有关,她提出了如下猜想：猜想一：浮力的大小可能与液体的密度有关.猜想二：浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关.猜想三：浮力的大小可能与物体浸没在液

12、体中的深度有关.为了探究上述猜想,小芳找来金属块、弹簧测力计、玻璃杯等器材按照图中字母顺序做了如下实验.(1)分析比较实验步骤A、C、D,可以探究猜想_；分析比较实验步骤A、B、C,可以验证猜想_是正确的.(2)分析图中提供的信息,可知步骤E中金属块所受的浮力大小为_N.(3)实验中采用了_的研究方法,下列问题的研究中,也用到这种方法的是_(填序号).A.将乒乓球接触正在发声的音叉,通过乒乓球被弹开来显示音叉在振动B.在研究磁场时,引入“磁感线”的概念C.探究电流与电压、电阻的关系(4)实验结束后,同组的小华还想探究浮力的大小是否与物体的形状有关,于是他又找来了一块橡皮泥,把橡皮泥捏成不同形状

13、,先后放入水中,待橡皮泥静止后他发现有时橡皮泥漂浮在水面上,有时沉在水底.由此他得出结论：浮力的大小与物体的形状有关.请指出他实验的错误之处：_。2.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.可能与物体的体积有关；B.可能与物体排开液体的体积有关；C.可能与液体的密度有关.为了验证上述猜想,小明利用弹簧测力计、两只完全相同的烧杯、相等体积的水和盐水、细绳、铁块做了如图所示的实验.(1)使用弹簧测力计测铁块的重力前,发现弹簧测力计的指针不在“0”刻度处,应保持弹簧测力计_(选填“水平”或“竖直”)进行调零.(2)铁块的重力为_N；铁块浸没在水中时受到的浮力为_N.(3)对比,

14、可验证猜想_.对比,可得到的结论是_ _。(4)探究猜想A时,需要增加的器材：_。参考答案及解析类型1 测量固体和液体的密度 1.(1)向左调节平衡螺母 (2)42 2.1103 (3)用刻度尺测量出正方体肥皂块的棱长l 【解题思路】(1)调节平衡螺母的方法为“左偏右调,右偏左调”,题图甲中的指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,故应向左移动平衡螺母,直到横梁水平平衡.(2)由题图乙可知,标尺的分度值是0.2g,因此游码所对刻度值是2g,肥皂的质量m20g+20g+2g42g,肥皂的体积V40mL-20mL20mL20cm3,肥皂的密度2.1103kg/m3.(4)把肥皂切成正方体,就可以用刻度尺测

15、出肥皂块的棱长,则正方体肥皂块的体积为3,依据密度公式即可得出肥皂的密度2.(1)平衡螺母 (2)从大到小 27.4 (3)2.74103 (4)水【解题思路】(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母,使横梁水平平衡.(2)称鹅卵石质量时,根据所估计的值,用镊子按从大到小的顺序增减砝码,并移动游码,直至天平平衡；由题图甲知,天平标尺的分度值为0.2g,鹅卵石的质量m石20g+5g+2.4g27.4g.(3)由题图乙知,鹅卵石放在量筒中后读数为60mL,所以鹅卵石的体积V石60mL-50mL10mL10cm3,所以鹅卵石的密度石2.74g/cm32.74103

16、kg/m3.(4)鹅卵石排开水的质量m排水m2-m1,鹅卵石的体积大小等于排开水的体积,VV排水,鹅卵石的密度水3.(1)左 (2)60 152.4 (3)1.1103 (4)偏大 (5)如表所示.4.(1)平衡螺母 (2)向右移动游码 (3)86 1.05103 (4)A 水【解题思路】(3)剩余酱油和玻璃杯的总质量为85g+1g86g,倒入量筒中的酱油的质量为149g-86g63g,因为倒入量筒中的酱油的体积为60cm3,根据,可求出酱油的密度为1.05g/cm31.05103kg/m3.(4)依题意,V酱油V水,m酱油m2-m0,酱油的密度水类型2 测量物体运动的速度 (1)秒表(2)小

17、 使小车在斜面上运动的时间较长,便于准确测量时间(意思对即可)(3)v (4)v1无影响,v2偏大,v3偏小【解题思路】(1)为测量平均速度,需要用刻度尺测量小车运动的路程,用秒表测量小车运动的时间.(2)实验时应使斜面的坡度较小,小车能在斜面上运动更长的时间,可以减小时间测量值的误差.(3)已知小车运动全程和上半程的路程以及各自的运动时间,将数据代人公式v即可分别求出小车运动全程和上半程的平均速度；小车运动下半程的路程为s1-s2,所用时间为t1-t2,则小车通过下半程的平均速度为.(4)若在步骤中释放小车时轻推了一下小车,小车不是由静止开始运动,将导致小车经过上半程的时间t2偏小,因此V1

18、不受影响, V2将会偏大,v3将会偏小.类型3 测量水平运动的物体所受的滑动摩擦力 1.(1)匀速 等于 二力平衡 (2)甲、丙 (3)如表所示.【解题思路】(1)当水平拉动木块使木块在水平面上做匀速直线运动时,根据二力平衡的知识可知,木块所受的滑动摩擦力等于拉力.(2)要探究滑动摩擦力大小跟接触面的粗糙程度是否有关,应控制压力相同,改变接触面的粗糙程度,故应选择题图甲、丙所示的实验.2.(1)控制变量法(合理即可)(2)等于(3)压力相同,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关 压力 滑动摩擦力的大小与接触面的大小无关(4)接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比【解题思路】(

19、1)影响滑动摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度,实验中要探究滑动摩擦力与其中一个因素的关系时,应控制另外一个因素保持不变,用到了控制变量法.(2)实验中,木块在弹簧测力计的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动,此时拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,两个力的大小相等.(3)比较1、3两组数据,可知压力不变,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关系.分析1、2两组数据,可知接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.分析1、4两组数据,可知只改变接触面的大小,滑动摩擦力的大小不发生变化,可得出的结论是滑动摩擦力的大小与接触面的大小无关.(4)分析图像

20、可知,接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比.类型4 探究杠杆的平衡条件 1.(1)便于测量力臂 (2)右 (3)羊角锤 变大【解题思路】(2)设一个钩码的重力为G,杠杆上一小格的长度为L,杠杆两侧所挂钩码下同时各增加一个钩码,则支点左边力与力臂的乘积为4G2L8GL,右边力与力臂的乘积为3G3L9GL,左边力与力臂的乘积小于右边力与力臂的乘积,则杠杆右端将下沉.(3)题图丙中,杠杆平衡,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆；羊角锤在使用过程中动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,托盘天平是等臂杠杆,镊子在使用时是费力杠杆.若用弹簧测力计在同一位置倾斜拉杠杆,保持杠杆水平平衡,则阻力及阻力臂不

21、变,拉力力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,拉力变大,即弹簧测力计的示数变大.2.(1)平衡 右 (2)只通过一次实验得出的结论具有偶然性 (3)丙拉力的方向与杠杆垂直,便于测量力臂 大于【解题思路】(1)杠杆静止时处于平衡状态；为使题图甲中的杠杆在水平位置平衡,需使杠杆的重心右移,故应将平衡螺母向右调节.(2)只分析一组实验数据得出的结论具有偶然性,要进行多次实验总结得出杠杆的平衡条件.(3)丙实验中,弹簧测力计的拉力方向与杠杆垂直,便于测量力臂；题图乙和题图丙所示的杠杆水平平衡,阻力和阻力臂的乘积相等,但题图乙中弹簧测力计是倾斜拉的,动力臂较小,因此动力较大,故F大于F1.类型5 探究浮力大小

22、与哪些因素有关 1.(1)三 二 (2)1.2 (3)控制变量 C (4)没有控制橡皮泥浸入水中的体积相同【解题思路】(2)由题图可知,金属块的重力G2.8N,在实验步骤E中,金属块浸没在盐水中,此时金属块在重力、浮力和弹簧测力计拉力的作用下静止,弹簧测力计的拉力F1.6N,故金属块受到的浮力F浮G-F2.8N-1.6N1.2N；(3)在探究影响浮力大小的因素时需要用到控制变量法,“将乒乓球接触正在发声的音叉,通过乒乓球被弹开来显示音叉在振动”利用的是转换法,“在研究磁场时,引入磁感线的概念”利用的是理想模型法,“探究电流与电压、电阻的关系”实验中利用了控制变量法.2.(1)竖直(2)3 2(3)B 物体排开液体的体积相等时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大(4)体积大小不同的铁块和量筒(合理即可)【解题思路】(2)根据实验,可知铁块的重力为3N；根据实验可知,铁块浸没在水中时弹簧测力计对铁块的拉力为1,则铁块受到的浮力F浮G-F3N-1N2N.(3)根据可得在其他条件不变时,铁块排开水的体积改变,铁块受到水的浮力改变,可验证猜想B；对比可知,铁块排开液体的体积相同,而液体的密度不同,铁块受到的浮力不同,故可得出结论：物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大.