浙江省2018届中考科学复习第2部分物质科学一第20课时力学实验探究专题精讲试题.docx

第20课时力学实验探究专题科学探究实验的形式多样，其中的力学实验探究是初中科学教学中以及中考题中的一个重要的类型。近几年中考力学实验探究题可分为研究科学量影响因素类，如：研究压力的作用效果、滑动摩擦力、液体的压强、动能的因素；研究科学原理类，如：阿基米德原理、杠杆平衡原理等；测量科学类，如测大气压的值、密度、平均速度等。研究科学量的影响因素类【例1】(2017自贡中考)在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，实验装置如图所示，选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上，其中甲、乙两图的接触面是相同的木板，丙图的接触面是棉布。(1)实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做_运动。根据_条件可知，木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。(2)由_图可以探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系。(3)若乙装置中，木块在运动过程中拉力突然变大，滑动摩擦力将_。(选填“不变”“变大”或“变小”)(4)评估此实验方案的不足之处是_。(答出一条即可)【分析】(1)要使拉力与摩擦力相等，需沿水平方向拉动木块做匀速直线运动。(2)要探究摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，需使压力大小相同，接触面粗糙程度不同。(3)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与拉力大小无关。(4)实验中很难拉动木块做匀速直线运动。【解析】(1)实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力平衡，根据二力平衡条件可知，木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。(2)图乙和图丙，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，可探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。(3)由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，即使拉力增大，滑动摩擦力也不变。(4)实验中需拉动木块做匀速直线运动时进行读数，但很难保证其一直做匀速直线运动，会造成测力计的读数困难。【答案】(1)匀速直线；二力平衡；(2)乙、丙；(3)不变；(4)不能保证木块一直做匀速直线运动【点评】本题是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验，主要考查了摩擦力的测量方法及控制变量法的应用，要正确测量滑动摩擦力的大小，需充分利用二力平衡条件。1(2017湘潭中考)利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素，如图1至图3所示。,图1),图2),图3)(1)图中压力的作用效果是通过海绵发生_形变_(选填“形变”或“运动状态改变”)来体现的，我们_可以_(选填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验。(2)通过比较图1和图2，说明受力面积一定时，压力_越大_(选填“越大”或“越小”)，压力的作用效果越明显，通过比较图_2_(填序号)和图3，说明压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。(3)实验中主要采用的研究方法是_控制变量法_(选填“控制变量法”或“理想实验法”)。2(2017庆阳中考)在“探究影响浮力大小因素”的实验中，一组同学提出了4种猜想。小华：浮力大小与液体密度有关。小红：浮力大小与物体浸入液体的体积有关。冬冬：浮力大小与物体所受的重力有关。玲玲：浮力大小与物体的形状有关。他们找来了体积相同的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器。按照图中所示规范地完成了实验，记录了如表所示的实验数据。次数金属块物体重力(N)液体密度(g/cm3)物体浸在液体中的体积(cm3)测力计的示数(N)1A51.0204.82A51.0604.43A51.01004.04A51.21005B31.21001.8观察表中数据，回答下列问题：(1)根据表格中实验数据可知，A物体浸在液体中的体积为60 cm3时，物体A所受浮力大小为_0.6_N；表格中标有“”的位置的数据应该是_3.8_。(2)通过分析比较第_3、4_次实验数据，能够说明小华同学的猜想是正确的；分析比较第_1、2、3_次实验数据，能够说明小红同学的猜想是正确的。(3)为了验证冬冬同学的猜想，他们选择了第_4、5_次实验数据，他们发现浮力大小与物体所受的重力_无关_(选填“无关”或“有关”)。(4)要验证玲玲的猜想，同学们又找来了一块橡皮泥，他们把橡皮泥捏成不同形状，先后放入水中，发现有的漂浮在水面上，有的下沉。他们由此得出结论：浮力的大小与物体的形状有关。请指出他们实验方法的错误之处：_没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同_。研究科学原理类【例2】(2017浦东新区二模)小华做“验证阿基米德原理”的实验中，用图(a)所示的溢杯和小桶收集石块排开的水，他的实验过程分别如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。,(a)溢杯和小桶),(b)测小桶的重力),(c)测),(d)测石块浸在水中的重力),(e)测小桶和排开水的重力)(1)图(c)所示，是小华在使用_测量石块的_。(2)若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式_，该原理将得到验证。(3)以下关于实验过程中的操作，会影响验证结果的是_。A图(a)中溢杯内未盛满水B图(b)中小桶内有少量水C图(d)中石块未浸没水中【分析】(1)弹簧测力计能直接测出物体的重力。(2)由图可知，根据cd两图可测出物体浸在液体中受到的浮力，根据be两图可测出物体排开液体的重力，再根据阿基米德原理的内容进行解答。(3)根据石块受到的浮力和排开的水的重力分析。【解析】(1)由图(c)可知，弹簧测力计下竖直挂着石块，是用测力计测量石块的重力。(2)由图可知，图(c)测出了石块的重力，图(d)测出了石块浸没在液体中时测力计的拉力，图(b)测出空桶的重力，图(e)测出桶和石块排开液体的重力；则物体浸入液体时受到的浮力为F2F3，物体排开液体的重力为F4F1，如果F2F3F4F1时，即物体浸在液体中受到的浮力等于物体排开液体的重力，阿基米德原理就成立。(3)A.图(a)中溢杯内未盛满水，则测得排开水的重力会偏小，会影响验证结果；B.图(b)中小桶内有少量水，石块排开水后，小桶重力的两次示数之差仍为排开水的重力，不影响实验结果；C.图(d)中石块未浸没水中，此时浮力小，排开的水的体积也小，不影响实验结果。【答案】(1)弹簧测力计；重力；(2)F2F3F4F1；(3)A【点评】本题是验证阿基米德原理实验，充分考查了学生对基础知识的掌握程度，关键是掌握阿基米德原理的内容。3(2017衢州中考)如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点(螺母)转动，OA0.2 m，OB0.1 m，G12 N，杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。,甲),乙)(1)当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为_4_N。(2)松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB(B点对应B点)，保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动到_C_。AB点处B点处C点处 D点处4(2017红桥中考模拟)小明和小雨通过实验探究将物体浸入液体的过程中，容器底部受到液体压力的变化情况。如图所示，他们将重力分别为30 N和40 N的甲、乙两个柱形物体，先后挂在弹簧测力计下，并将其逐渐浸入同一薄壁柱形容器的液体中(液体不溢出)。他们读出测力计示数F，并测得容器底部受到的液体压力为F底，然后根据相关物理量计算出物体所受浮力F浮，将数据记录在表一、表二中。表一物体甲的重力为30 N实验序号F(N)F浮(N)F底(N)120103021614343121838482242542242表二物体乙的重力为40 N实验序号F(N)F浮(N)F底(N)63010307251535818224291030501083050(1)小明分析比较实验序号_1与6(或4与8或5与8)_后得出结论：不同柱形物体浸入液体中，物体所受浮力相同，容器底部受到液体的压力相同。(2)小雨分析比较实验序号1、2、3、4或6、7、8、9后得出初步结论：同一柱形物体浸入液体中，_物体所受浮力_越大，容器底部受到液体的压力越大。(3)分析实验序号4与5(或9与10)的数据，发现测力计示数F不同时，物体所受浮力F浮和容器底部受到液体的压力F底均相同，出现这种情况的原因是：_柱形物体与容器底接触后，容器底对物体有支持力_。(4)两位同学仔细分析表一(或表二)的数据，并通过一定的计算，可知容器内液体的重力为_20_N。(5)分析实验序号2和7可以得出，容器底部受到液体压力的增加量分别为_14_N和_15_N。测量科学量类【例3】(2017乌鲁木齐中考)小明在实验室里测量一金属圆柱体的密度。(1)在调节托盘天平横梁平衡时，小明发现指针在分度盘中央刻线右侧摆动，他应向_调节平衡螺母，依据的原理是_(选填“杠杆”或“二力”)平衡。(2)天平平衡时，右盘中砝码和游码的位置如图甲所示，则圆柱体的质量是_g，将圆柱体放入盛有70 cm3水的量筒中，量筒中的水面如图乙所示，则圆柱体的密度是_kg/m3，若圆柱体与量筒底部接触紧密，圆柱体放入量筒后水对量筒底部的压力_(选填“大于”“小于”或“等于”)圆柱体放入量筒前水对量筒底部的压力。,甲),乙)【分析】(1)调节天平横梁平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动。(2)砝码与游码示数之和是天平的示数；金属块与水的体积之和与水的体积之差是金属块的体积；由密度公式可以求出金属块的密度；圆柱体放入量筒后，圆柱体与量筒底部接触紧密，则圆柱体下方没有水，圆柱体会承担一部分水的重力，据此分析压力的变化。【解析】(1)指针在分度盘中央刻线右侧摆动，说明右侧力与力臂的乘积大于左侧力与力臂的乘积，根据杠杆平衡原理可知，他应向左调节平衡螺母。(2)由图甲可知，金属块的质量m20 g5 g2 g27 g；由图乙量筒可知，金属块的体积V80 mL70 mL10 mL10 cm3；金属块的密度2.7 g/cm32.7103 kg/m3。圆柱体放入量筒后，圆柱体与量筒底部接触紧密，则圆柱体下方没有水，圆柱体会承担一部分水的重力，所以水对量筒底部的压力减小。【答案】(1)左；杠杆；(2)27；2.7103；小于【点评】本题考查了天平的读数、量筒的读数、求金属块的密度，是一道基础题，掌握天平与量筒的读数方法，应用密度公式即可正确解题。5(2017宜宾中考)利用容积为10 cm3的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值。(1)实验的原理是_p_。(2)