物理中考冲刺：力学实验（提高）巩固练习

选师无忧/达分课 15 年教育品牌 专业选师平台 免费咨询热线：400-612-5351 【巩固练习】【巩固练习】 1、 （2016南京一模）在探究滑动摩擦力的实验中： （1）小明将粘在一起的两长方体木块（只有底面各部分的粗糙程度相同）平放于水平桌面上，用弹簧 测力计沿 方向拉木块（如图所示） ，木块的运动状态和弹簧测力计的示数如表所示（每次木 块与桌面的接触面相同，对桌面的压力相同） 。由表可知，木块受到的滑动摩擦力的大小为 N； 在这三次实验中，木块受到的摩擦力大小应该有 次是相同的。 （2）小明将木块取下一块后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来的一半他由此得出：滑动摩擦力 的大小随接触面积的减小而减小你认为他的探究过程存在的问题： 。 只利用现有的器材，探究“滑动摩擦力的大小是否与接触面积的大小有关”简要说明你的做法： 。 2、 （2016仙游县一模）2015 年我市油菜获得大面积的丰收，种植大户王师傅家的长 10m，宽 8m 的仓 库中堆了 1m 厚的小圆粒状菜籽，王师傅请小明帮他估算这些菜籽质量。小明将菜籽样品带到学校，进 行下面的实验： A将托盘天平放到水平台上，把 ，再调节横梁右端的平衡螺母，使天平平衡。 B在左右两盘中分别放一张大小相同的纸，将菜籽倒入左盘中，在右盘中加减砝码并使用游码，使天 平平衡，结果如图所示，菜籽质量为 g。 C将菜籽全部倒入量筒中，轻敲量筒壁，使菜籽表面 ，读出体积为 80cm3。 D计算出菜籽密度为 kg/m3，王师傅家仓库菜籽总质量为 kg。 E、用该方法测得的密度比真实值偏 。原因： 。 3、以下四组器材中，能测出一个形状不规则石块密度的是（ ） （1）刻度尺、天平和砝码； （2）天平和砝码、量筒、水、细线 （3）弹簧测力计、刻度尺、细线； （4）弹簧测力计、水、细线、烧杯。 A（2）（4） B（2）（3） C（1）（2）（3） D（2）（3）（4） 4、如图所示的三个高度相同的实心铁块放在水平桌面上，已知正方体铁块 A 最重，圆柱体铁块 C 的底 面积最小。哪个铁块对桌面的压强最大呢？同学们提出了以下三种猜想： 猜想一：正方体铁块 A 最重，所以它对桌面的压强最大。 猜想二：圆柱体铁块 C 的底面积最小，所以它对桌面的压强最大。 猜想三：三铁块的高度相同，所以它们对桌面的压强相等。 （1）以图中长方体铁块 B 为研究对象，推导它对桌面的压强大小的表达式，根据表达式分析判断上述 哪一个猜想是正确的。 （已知铁的密度为 ，长方体铁块的高度为 h，底面积为 S）压强表达式的推 导：P= 。分析判断：由上面压强的表达式可知，铁块对桌面的压强只与 有关， 次数木块运动状态弹簧测力计示数 F/N 1加速0.8 2匀速0.7 3减速0.5 选师无忧/达分课 15 年教育品牌 专业选师平台 免费咨询热线：400-612-5351 所以猜想 是正确的。 （2）利用海绵或其他简易器材，设计一个实验粗略验证上面的猜想。 5、小明家买的某品牌的牛奶喝着感觉比较稀，因此他想试着用学过的知识测量这种牛奶的密度。他先 上网查询了牛奶的密度应该为 1.03g/cm3。然后他找来一根粗细均匀的细木棒，在木棒的表面均匀地涂 上一层蜡，并在木棒的一端绕上一段金属丝(体积不计)，做成了一支“密度计” 。小明又找来一个足够 深的盛水容器和一把刻度尺。请你帮助小明利用这些器材设计一个测量牛奶密度的方案。要求写出实 验原理、实验器材和主要的测量步骤，并推导出计算牛奶密度的公式(有足量的水和牛奶)。 6、小红家距离学校大约 2km 左右的距离，请测出小红从家里出发以正常的骑车速度运动到学校的平均 速度，写出测量步骤。(所给的器材有：2m 的钢卷尺一把、手表一块。) 7、小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图所示的实验装置，她们分别记下了 钩码和弹簧测力计的位置。 (1)小红_向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为 0.5N；同时小 雪用刻度尺测出钩码提升的高度为 0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表。 (2)小雪和小红测得滑轮组的机械效率为 100 %，她们意识到出现了错误，请你帮他们找出原因： _。 (3)该滑轮组的机械效率实际为_。 (4)若提升的钩码重增加到 6N，则该滑轮组的机械效率将_。(选填“变大” 、 “变小”或 “不变”) 8、(2016东城区二模)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，使用了如图甲所示的液体压强 计。小芳猜想：液体的压强可能与液体的密度、深度、容器形状等因素有关。 （1）使用前应检查装置是否漏气，在保证橡皮管与 U 形管导通良好的情况下，当用手指按压（不论轻 压还是重压）橡皮膜时，发现 U 形管两边液面的高度几乎不变，则说明装置_（选填“漏气” 选师无忧/达分课 15 年教育品牌 专业选师平台 免费咨询热线：400-612-5351 或“不漏气” ） 。 （2）由丙、丁两图进行实验对比，得出液体压强与盛液体的容器形状 （选填“有关”或 “无关” ） 。 （3）要探究液体压强与液体密度的关系，应选用 、丙两图进行对比。 （4）在图甲中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位 时，两玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大 小 。 9、学习了阿基米德定律之后，小静认为：一定量的水不可能产生大于水自身重力的浮力。请说明怎样 只利用一瓶已冻结成冰的矿泉水来证明小静的观点是错误的。 10、实验桌上有如下器材：如图所示的金属圆柱体（底面积为S，侧面带有间距均为 2cm 的刻线） ，已 调零的弹簧测力计、足够深的水槽、足量的水。请你利用上述器材设计一个实验证明：“水内部 的压强跟水的深度成正比” 。要求：（1）请写出实验步骤。 （2）画出实验数据记录表。 【答案与解析】【答案与解析】 1、 【答案】 （1）水平；0.7；3；（2）没有控制压力不变；将取下的木块叠放在剩下的木块上进行实验 【解析】 （1）实验中，用测力计沿水平方向拉木块，此时拉力与摩擦力方向相反，才是一对平衡 力；表中第 4 次实验时木块匀速运动，拉力与摩擦力平衡，所以为 0.7N；实验中，至少三次测量获得 同一结果，其总结出的结论才更可靠；（2）为了探究滑动摩擦力的大小是否与接触面积的大小有关， 必须控制压力大小、接触面的粗糙程度不变，因此，将取下的木块叠放在剩下的半块木块上进行实 验。 2、 【答案】游码移到标尺左端的零刻度线处；72；水平；0.9103；7.2104；小；在用量筒测量菜籽的 体积时，由于菜籽之间有间隙，故造成测量的体积偏大，计算出的密度偏小 【解析】a使用天平时，首先把天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻度，调节平衡螺母使横 梁平衡。 b用天平测质量时，物体的质量为砝码质量加游码对应的刻度值，所以放入左盘菜籽的质量 m=50g+20g+2g=72g； c用量筒测液体体积时应平视凹液面最低处读数，测菜籽的体积是特例，其上表面必须是平面； d所测菜籽的质量 m=72g，体积 V=80cm3，菜籽密度=0.9g/cm3=0.9103kg/m3。= m V 王师傅家菜籽总体积：V总=10m8m1m=80m3，菜籽总质量 m总=V总 =0.9103kg/m380m3=7.2104kg。 在测量菜籽体积的过程中，由于菜籽之间有间隙，造成测得的体积偏大，计算出的密度偏小。 3、 【答案】A 【解析】 （1）刻度尺不能测算出不规则石块的体积，不能选； （2）这组器材可以测量出石块的密度，是最基本的方法，步骤如下： 用天平和砝码测出石块的质量 m； 量筒中倒入适量水，体积为 V1； 用细线拴住石块浸没在盛水的量筒中，水面上升到 V2； 选师无忧/达分课 15 年教育品牌 专业选师平台 免费咨询热线：400-612-5351 石块密度的表达式为。 （3）和（1）的问题一样，刻度尺不能测出石块体积； （4）这组器材也可以测出石块体积，利用了阿基米德原理，步骤如下： 用弹簧测力计测出石块在空气中的重力 G1； 烧杯中倒入适量水，用弹簧测力计测出石块浸没入水中的重力 G2； 推导及表达式：石块质量，石块所受浮力 F浮=G1-G2，根据阿基米德原理，石块体积为 g G m 1 ，所以石块密度表达式为。 4、 【答案】 （1）gh 铁块的高度和密度 三 （2）将三个正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放置海绵上，观察比较海绵被压陷的深度，若深度相 同，则可验证猜想三正确。 【解析】 （1）铁块放在水平桌面上，F=G， 所以，。所以，p=gh。 由公式 p=gh 知，正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放在水平桌面上，对桌面压强大小跟铁块的高度 和密度有关。 （2）将三个正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放置海绵上，观察比较海绵被压陷的深度，若深度相 同，则可验证猜想三正确。 5、 【答案】实验原理：漂浮条件、阿基米德原理。 实验器材：刻度尺、粗细均匀的细木棒、一段金属丝、烧杯、水、牛奶。 实验步骤： (1)将一段金属丝绕在木棒的一端，制成“密度计” ，用刻度尺测出其长度 L； (2)将“密度计”放入盛有水的烧杯中，使其漂浮在水中，用刻度尺测出“密度计”露出水面的高 度；h水 (3)将“密度计”放入盛有牛奶的烧杯中，使其漂浮在牛奶中，用刻度尺测出“密度计”露出牛奶 液面的高度。h奶 实验结论：牛奶的密度为：。 Lh Lh 水 奶水 奶 【解析】(1)因为“密度计”在水中和牛奶中均处于漂浮状态，所以“密度计”在水中和牛奶中受到 的浮力都等于“密度计”的重力。由于“密度计”的重力不变，所以两次浮力相等，即。根FF 奶水 据阿基米德原理可得：，即gVgV 奶奶排水水排 。gShgV 奶奶排水水排 ，hLh 奶排奶 hLh 水排水 选师无忧/达分课 15 年教育品牌 专业选师平台 免费咨询热线：400-612-5351 。()()LhLh 奶奶水水 故牛奶的密度为：。 Lh Lh 水 奶水 奶 (2)从给定的器材来看，无量筒，也无天平，此时解题的着眼点就不能局限于利用天平、量筒测出 质量、体积来测密度，应该展开丰富的联想。题中给出的“密度计”是和浮力有关的，就要联想到利 用浮力测液体的密度。这种利用两次浮力相等来测密度，我们简称它为“等浮力法” 。 6、 【答案与解析】 由于小红家距离学校的距离较远，因此直接用钢卷尺测量这段距离非常困难，因此本实验可以利 用“滚轮法”和“替代法”来测量距离，具体方法如下： (1)用钢卷尺测出自行车轮子的周长 L。 (2)在自行车的前车轮上做一个显著的记号。 (3)测量小红从家出发到学校自行车车轮转过的圈数 n，同时利用手表测量这段距离所用的时间 t。 根据以上的测量数据就不难算出小红骑车上学的平均速度为：vnL/t。 7、 【答案】(1)匀速 (2)弹簧测力计提升的高度值有错误，砝码和动滑轮的总重力由 5 段绳子承担， 弹簧测力计升高的高度是物体升高高度的 5 倍，s5h50.1m0.5m (3)80 (4)变大 【解析】在实验中应匀速、竖直向上拉动弹簧测力计；从图中可以看出物体是由 5 段绳子拉起的， 所以测力计移动的距离应为物体移动距离的 5 倍，而表中的数据所反映的只是其 4 倍，很明显测力计 移动的距离错了，应为 0.5m，总功应为 0.25J。由公式可求出其效率。若提升货物重力变大， Gh Fs 则有用功变大，在额外功不变时， 变大。对于同一滑轮组而言，所拉重物的重力改变了，其机械效率 也改变了，但不变的是 s 和 h 的比值，总是等于承重的绳子段数。 8、 【答案】(1)漏气 (2)无关 (3)乙 (4)相等 【解析】 （1）若压强计的气密性不好，橡皮管的气体和大气相通，等于大气压强，橡皮膜受到压强 时，橡皮管内的气体压强不会发生变化，U 形管中的液面就不会出现高度差； （2）丙和丁液体密度相同，探头在液体中的深度相同，容器形状不同，U 型管中液面的高度差相 同，说明液体压强与盛液体的容器形状无关；（3）要探究压强与液体密度的关系，应使探头深度相 同，液体密度不同，所以应选择乙、丙两图；（4）在图甲中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度，使 金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，两玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一 深度处，液体向各个方向的压强大小相等。 9、 【答案】当少量的冰化成水后，观察剩余的冰漂浮在水面上，此时水的重力（质量）小于冰的重力 （质量） 。漂浮时冰的重力等于冰所受的浮力，所以水能产生大于水自身重力的浮力。证明小静的观点 是错误的。 【解析】当少量的冰熔化时，冰块会漂浮在水面上，根据两者之间的重力关系和物体漂浮的条件进 行分析，从而证明小静的观点是错误的。 10、 【答案】 （1）实验步骤： 用弹簧测力计测量金属圆柱体的重力G，并将圆柱体底面积S和重力G的 数据记录在表格中。 将挂在弹簧测力计下的金属圆柱体部分体积竖直浸在大水槽的水中，静止 时由