中考物理复习考前提分练习：力学实验（解析版）

力学实验

一、实验题

I.如图甲、乙，分别是“探究动能大小与哪些因素有关''和"探究物体重力势能大

小与哪些因素有关”的实验装置。

(1)图甲中的钢球从斜面上由静止开始滚下，高度力越大，钢球推动木块移动

距离越______,对木块越多，说明钢球的______越大。经过多次实验，

探究出物体动能大小与关系。

(2)图乙中的木块从小桌正上方的不同高度，由静止自由落下。下落过程中，

【答案】大做功动能速度重力势能动能小桌下陷的深度

【详解】(1)[1][2][3][4]探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小

无法直接测量，可以通过观察钢球对木块做功的多少来体现钢球动能的大小，即

通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小；高度/?越大，钢球推动木块移动

距离越大，则小钢球对木块做功越多，说明钢球的动能越大。钢球的质量不变,

进行多次实验，通过改变钢球的高度位置来改变钢球到达水平面的速度大小，由

此探究出物体动能大小与速度关系。

(2)[5][6][7]图乙中的木块从小桌正上方的不同高度，由静止自由落下。下落过

程中，木块的质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小，则木

块的重力势能转化为动能；重力势能的大小无法直接测量，所以采用转换法，通

过观察方桌陷入沙中的深浅来判断重力势能的大小。

2.实验桌上有满足实验需要的如下器材：已调零的弹簧测力计1支、水平长木

板1块、带拉环的长方体木块(G片2N)1个、钩码1盒(每个钩码重0.5N),

小米利用上述器材设计一个实验证明：当接触面的粗糙程度一定时，接触面所受

的压力尸及越大，滑动摩擦力了济越大的实验。主要实验步骤如下：

①按照如图所示组装实验装置，把长木板放置在水平桌面上，木块放在水平长木

板上。记录木块重力G次，钩码重力G/

②用弹簧测力计水平匀速拉动木块，读取并记录弹簧测力计拉力尸奴大小。

③，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，读取并记录弹簧测力计拉力

F拉大小。

④仿照步骤③再做一次。

⑤利用GS=G次+G玛,Fff1=G点，f∕ff=F按计算压力和滑动摩擦力大小。

（1）请将步骤③补充完整；

（2）从受力分析角度，请你写出压力尸产G心的分析过程。要求：写出依据（可

画出受力分析图辅助说明）（）

【答案】用镒子夹一个钩码放在小车上见解析

【详解】（1）[1]由于本实验探究的是当接触面的粗糙程度一定时，接触面所受

的压力F,*越大，滑动摩擦力/游越大的实验，所以需要改变接触面所受的压力,

即需要逐渐往小车上增加钩码。

（2）[2]对木块受力分析如图所示：

由于木块做匀速直线运动，由二力平衡知识可知，则人尸产及，Fi=G.s;由于力

的作用是相互的，则尸士与尸厌是一对相互作用力，他们大小相等，方向相反，

作用在同一条直线上，即F∖=/7质，则∕7%=Gv°

3.在探究液体内部压强的特点时，小明用微小压强计进行实验。

甲乙

（I）①实验前，应调整压强计，使U型管两侧液面高度相平。实验中，用U型

管两侧液面来反映液体内部压强的大小；

②下列实验中，与上面所述实验方法一致的是;（选填选项前的符号）

A.用带箭头的直线表示光线；

B.将发声的音叉放入水中，水花四溅；

C.比较平面镜所成的像与物的大小关系时，用完全相同的蜡烛替代平面镜所成

的像。

（2）装置调整好后，若将探头先后放在甲、乙两个不同容器的同一深度的A、B

两处，容器中装有不同液体，实验现象如图所示，则小明探究的科学问题是：

【答案】高度差B液体压强是否与液体的密度有关

【详解】（1）⑴U型管两侧液面高度差越大，说明液体内部的压强越大，这里

用到了转换法。

[2]本实验用到了转换法，用一个明显的现象反映不明显的物理规律。用带箭头

的直线表示光线，用到的是理想模型法；用水花四溅体现音叉的振动，属于转换

法；比较平面镜所成的像与物的大小关系时，用完全相同的蜡烛替代平面镜所成

的像，用到了等效替代法。故AC不符合题意，B符合题意。

故选B。

（2）[3]图中所示，液体压强计所处的深度相同，液体的密度不同，因此探究的

是液体压强与液体密度的关系。

4.在探究物体从斜面上下滑时的速度怎样变化时，利用带有刻度的斜面、小车

完成“测量小车的平均速度”的实验。如图所示,将小车从80Cm刻度处静止释放，

先后通过AB、BC两段路程。

(2)实验时斜面坡度应较(选填“大”或“小”)，这样做的目的是减少测量

—(选填“路程”或“时间”)时所产生的误差；

(3)图中AB段距离s2=40.0cm;测得通过AB段的时间/2为2s,则小车通过

AB段的平均速度V2=m/s；下图中可准确反映整个AC段小车运动情况的

(4)小车通过AB段的时间四为2s,又测得通过全程AC段的时间力为3.5秒,

则小车通过BC段的平均速度为多少?(结果保留两位小数)

(5)若小车释放瞬间立即按下秒表开始计时，但当小车通过O刻度线处时，由

于测量者不够专注，提前按下秒表停止计时，则测得的平均速度跟真实值相比偏

O(选填"大域“小”)

【答案】vɪɪ秒表小时间0.2D0.27大

t

【详解】(1)[1]本实验通过测量路程和时间，用速度公式求平均速度，故该实

验的原理是V=2。

t

⑵为测量时间，本实验还需要用到秒表。

(2)[3]图实验时坡度要较小，这样小车运动的时间较长，能减少测量时间所引

起的误差。

(3)[5]小车通过AB段的平均速度为

SO0.4mCC,

U=上=---=0.2m∕s

t22s

⑹小车向下运动时，速度越来越大，做加速运动，故ABC不符合题意，D符合

题意。

故选D。

（4）[7]小车通过BC段的时间为

t3=rl-Z2=3.5S-2S=1.5S

所以BC段内的平均速度为

v=^-=^^≈0.27m∕s

t31.5s

（5）[8]若提前按下秒表停止计时，则测得的时间偏小，由V=；可知，测得的平

均速度大小比真实值偏大。

5.小竹想用烧杯、水和天平测量小金属块的密度，进行了如下实验：

（1）将天平放在_____上，游码放在标尺左端处。若发现指针静止时

偏左，应将天平的平衡螺母向端调，使横梁平衡；

（2）在烧杯中装满水，将烧杯放在天平上称出总质量为利”

（3）将小金属块放入烧杯的水中，溢出部分水，将烧杯放在天平上称出总质量

为加2；

（4）将小金属块,将烧杯放在天平上称出总质量为m3；

（5）小金属块的密度"=（用，"/、〃22、机3、"冰表示）。

【答案】水平桌面零刻度线右取出'十3P水

【详解】（1）[1][2][3]使用天平时，应先将天平放在水平桌面上，游码放在标尺

左端零刻度线处，由图甲可知，测量前指针偏向分度盘的左侧，说明左盘偏重,

应将天平的平衡螺母向右移动，直到指针指在分度盘的中央。

（4）[4][5]将小金属块取出，将烧杯放在天平上称出总质量为加3。根据实验步

骤可知，溢出水的质量

mFrnI-m3

小石块的质量

ιn=m2-m3

则根据0=日可得，溢出水的体积

-m2

海PKP水

由题知，小石块的体积等于溢出水的体积，即

则小石块的密度

mm-m.ιn-in.

p=—=—=1------=-1PM

网

Vg~~g-m3、

P水

6.小贾同学是一名石材收集爱好者，他收藏了一块“岩浆岩”，他想知道这块石

头的密度，恰逢物理课上学习了测量物体密度的知识，小贾同学就对这块“岩浆

岩”的密度进行了测量：

（1）他首先将天平放在___________桌面上，游码拨到零刻度线，发现指针偏向

分度盘的右侧，如图甲所示，此时他应向（选填“左”或“右”）调节

平衡螺母使天平平衡；

（2）当他称量时在右盘放入最小祛码后，发现指针仍右偏，接下来他的操作是

，移动游码直到天平水平平衡，祛码质量和游码对应刻度如图乙所

示，则“岩浆岩''的质量为g；

（3）小贾同学查阅资料发现“岩浆岩”具有吸水性，经思考后，他先将“岩浆岩”

放入盛水的烧杯中足够长时间（“岩浆岩”吸水后体积不变），再取出来擦干表面

的水，放入盛有60mL水的量筒中，水面升高至如图丙所示的位置；则小贾同学

测出“岩浆岩”的密度。行kg∕m3,他这样做可以避免因其吸水，而导

致密度测量值比真实值____________（选填“偏大”“偏小”或“准确”）；

（4）为了测量某液体的密度，他进行了如下实验：

A.将一烧杯装适量待测液体后，在液面处作上标记，称得它们的总质量为网,

如图丁所示，然后倒掉烧杯中液体；

B.将一块已知体积为V的“岩浆岩”放入盛有该液体的另一烧杯中足够长时间

（“岩浆岩”吸收该液体后体积不变），取出该“岩浆岩”擦干表面的液体，用天平

测量出它的质量为m2；

C.将该“岩浆岩”轻轻的放在步骤A的空烧杯中，缓慢向烧杯中加入待测液体直

至液面达到标记处，如图戊所示，用天平测量出它们的总质量为机3；则该液体

的密度"⅛F（用机/、加2、加3和V表示）。

【答案】水平左见解析623.1x103偏大町7+S

【详解】（1）［1］天平在使用时，应放在水平桌面上，才能调节横梁在水平位置

平衡。

⑵由图甲知，分度盘中指针向右偏，应向左调节平衡螺母，才能让天平在水平

位置平衡。

（2）［3］在测量过程，指针向右偏，说明右盘中祛码质量比左盘中物体的质量大，

应将质量最小的祛码取出，调节游码，直到天平在水平平衡。

［4］由图乙知，岩浆岩的质量

mz-=50g+10g+2g=62g

（3）［5］由图丙知，岩浆岩的体积为

Vz=80mL-60mL=20mL=20cm,

岩浆岩的密度

333

P岩==62.=3ig∕cm=3.1×10kg∕m

⅛fɪɪɪ

⑹岩浆岩有吸水性，直接放入量筒中，由于吸水，而导致测得的体积变小，质

量测量准确，据夕=/知，测量值比真实值偏大。

（4）［7］由题意知，a2是岩浆岩及其所吸液体的总质量，即

tm=m,fi+m液畋

，〃/是烧杯中液体及烧杯的总质量，即

mι=mflt+m林

加3是烧杯装有岩浆岩后再加部分液体、岩浆岩及其所吸液体和烧杯的总质量，

即

ιnj=m施》+〃？/ι+m灌期Tln杯

所以烧杯中装有岩浆岩后，所加的部分液体及烧杯的总质量

m4=m3-m2

体积为V的部分液体的质量

m=mι-ni4=mι-Qn3τn2)=mιτn3+ιn2

该液体的密度

_"7_町一W+"?2

夕淞=歹=y3

7.图甲是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关“实验的装置。

（1）实验中水平拉动物块B做匀速直线运动，根据知识，测出物

块B所受滑动摩擦力的大小，此运动过程中祛码（选填“受”或“不受”）摩

擦力；

（2）“创新小组”在实验过程中记录的数据如表:

接触面（粗糙程

次数压力FMN摩擦力EVN

度）

13木板1.2

24木板1.6

35木板2.0

45棉布2.5

55毛巾3.0

①比较3、4、5三次实验数据，可以得出结论:在_____相同时,接触面越_______,

滑动摩擦力越大；

②该组又将木板A组装成斜面，如图乙所示，将物块B和祛码的总重力增加到

10N,

在用F=9.2N的拉力沿斜面匀速将物块B由底端拉到顶端的过程中，物块B克

服摩擦力做功为J,物块B对斜面的压力为—No；（木板的厚度忽略不

计）

（3）由于图甲实验中较难保持物块B做匀速运动，弹簧测力计示数不稳定。“科

技小组''改为用图丙进行实验后，发现在拉动木板A，运动的过程中，测力计示数

变化明显，其原因可能是

不同

【详解】（1）口]弹簧测力计显示拉力大小，物块在水平面上进行匀速直线运动，

物块受到水平向左的滑动摩擦力和水平向右的拉力作用，这两个力是平衡力，大

小相等，从而间接测量滑动摩擦力大小。

⑵此运动过程中祛码相对于木块没有发生相对滑动，也没有发生相对滑动的趋

势，所以不受摩擦力。

（2）①[3][4]比较3、4、5三次实验数据，可以得出结论：在压力相同时，接触

面越粗糙，弹簧测力计示数越大，滑动摩擦力越大。

②⑸拉力做的总功

%=FΛ=9.2N×lm=9.2J

所做的有用功

%用=Gh=ION×0.6m=6J

则额外功为

卬就="-吗川=9∙2J-6J=3.2J

则摩擦力的大小为

∕=^⅛=-=3.2N

sIm

[6]根据表格中的数据可知，摩擦力与压力的关系为

7=04环；

则压力的大小为

.f3.2N

cF=—=------=8N

lll,f0.40.4

（3）[7]现在拉动木板A，运动的过程中，测力计示数变化明显，这说明此时的滑

动摩擦力发生了改变，原因可能是接触面的粗糙程度不同。

8.如图是小明探究杠杆平衡条件的实验装置图。（每个钩码重0.5N,杠杆为轻

质杠杆）

AOBo

甲乙丙丁

（1）该实验探究的问题是杠杆平衡时，动力、阻力及动力臂、之间的关

系；

（2）实验前，杠杆灵活转动后静止时如图甲，此时应向调左端的平衡螺

母，使杠杆在_____位置平衡，目的是实验时；

（3）如图乙所示是第三次实验时的操作，请结合下面表格中的数据，将表格中

的数据补充完整；

序号F//NIilcmF2∕Nh/cm

121045

2115115

3115—10

（4）小明根据数据，分析得出了杠杆的平衡条件后，还发现，上面三次实验中

动力和阻力的方向都是竖直向下，这是不是一条规律呢？他思考后用下面的实验

进行检验。利用图乙所示装置，保持实验中8点处钩码及其位置不变，去掉A

点处钩码，在杠杆B点所在的一侧用竖直向上大小为IN的力也能使杠杆再次在

水平位置平衡，从而进一步完善了对杠杆平衡条件的认识。请你在图丙中相应的

位置作出此动力的示意图o在这次操作中要用到的实验器材是o通

过实验说明：杠杆平衡时，动力和阻力的方向总是相同的，这句话是（选

填“正确”或“错误”）；

（5）把一实心银如意用一细线悬挂起来，正好在水平位置静止，如图丁。则O

点左侧银如意的质量______（选填“大于小于""等于''或"不能确定''）O点右侧

银如意的质量。

【答案】阻力臂右水平消除杠杆自重对杠杆平衡的影

响1.5弹簧测力计错误大于

【详解】（1）[1]探究杠杆平衡条件实验，其实质是探究动力、阻力及动力臂、

阻力臂之间的关系。

（2）⑵网⑷由图甲知道，杠杆左端下沉，其右端偏高，此时平衡螺母向上翘的

一端移动，即应将平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，这样可

消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。

（3）[5]根据第3次实验数据，由杠杆平衡条件知道

1N×15cm=F2×∖Ocm

解得外=1.5N

（4）[6]根据杠杆平衡条件知道

3×0.5N×2L=lN×nL

解得片3,在杠杆右侧第3个格处作出此动力的示意图，如下图

“F=∖N

OB

-oeɪɪɪnIIIIIIno-

I

⑺探究杠杆平衡的条件时，要利用弹簧测力计测量力的大小，所以，还需要实

验器材是弹簧测力计。

网杠杆平衡时，动力和阻力作用在支点的同侧，则二力的方向相反；如果动力

和阻力作用在支点的异侧，则二力的方向相同。

（5）[9]根据题意知道，如意用一细线悬挂起来，在水平位置静止时，动力、阻

力及动力臂、阻力臂如下图

以。为支点，左端的重心在尸处，右端的重心在。处，LP<LQ,即左端重力的力

臂小于右端重力的力臂。根据杠杆的平衡条件知道

Gp∙Lp=GQ∙LQ

因为4<L©,所以

GP>GQ

故。点左侧银如意的质量大于。点右侧银如意的质量。

9.用如图所示装置探究斜面省力大小及机械效率是否与斜面倾角、表面粗糙程

度有关。甲、乙斜面倾角相等，与丙的不相等；甲、丙斜面表面粗糙程度相同,

与乙的不相同。先用弹簧测力计竖直向上匀速缓慢提升重物0.24m高，弹簧测力

计示数Fα=20.0N;再分别在三个斜面上沿斜面向上匀速缓慢拉动这个重物到同

一高度，弹簧测力计示数和斜面长度如表所示。

弹簧测省力大小

斜面长机械效

次数斜面力计示JF/NQF=Fo

度L/m率ηo∕o

数F/N-F)

1甲17.40.30292.0

2乙18.20.301.887.9

3内14.00.406.09

根据表中数据回答下列问题：

(1)斜面甲省力大小//乎=N；

(2)斜面丙的机械效率η两=；

(3)比较甲、乙实验结果，可以认为；比较甲、丙实验结果，可以认为

(选填序号，有可能不止一项正确)。

A.斜面省力大小与斜面倾角有关

B.斜面省力大小与斜面表面粗糙程度有关

C.斜面省力大小与斜面倾角和表面粗糙程度都有关

D.斜面机械效率与斜面倾角有关

E.斜面机械效率与斜面表面粗糙程度有关

F.斜面机械效率与斜面倾角和表面粗糙程度都有关

甲乙丙

【答案】2.685.7%当斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，斜面的机

械效率越低AD

【详解】ɑ)口］斜面甲省力大小4⅞=3∕⅞=20N—17∙4N=2.6N

(2)⑵提升物体所做的有用功

Wii=庶〃=20NX0.24m=4.8J

沿斜面丙拉动物体所做的总功

Wii=。2内=14N×0.4m=5.6J

该斜面的机械效率

∕7=⅛×100%=-×1∞%≈85.7%

%5.6J

(3)［3］甲、乙两次实验过程中，斜面的倾斜程度相同，粗糙程度不同，由表中

数据可知，当斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。

［4］甲、丙两次实验过程中，斜面的粗糙程度相同，斜面的倾斜程度不同。分析

表中数据可知，斜面倾角越小越省力，机械效率越低，故AD正确；BCEF错误。

故选ADo

10.小明在厨房帮妈妈煮饺子，发现饺子刚入锅时沉在水底，一段时间后饺子鼓

起来，煮熟后漂浮在水面上。小明猜想，物体受到的浮力大小可能与它排开液体

的体积有关,于是设计实验进行探究。他把适量砂子装入气球,并充入少量空气，

制成一个“饺子”进行了如下实验。实验中充入“饺子”的空气质量忽略不计。

甲乙丙丁戊

(I)如图甲所示，用弹簧测力计测出“饺子”的重力G=N；

(2)如图乙所示，将“饺子”浸入水中，“饺子”沉底，它受到的浮力尸，与其重力

G的大小关系为FZG；

(3)用测力计把“饺子”竖直拉离水底，在水中静止，测力计的示数如图丙所示，

它受到的浮力/格N；

(4)向“饺子”中充入适量空气，体积变大，浸入水中，测力计的示数如图丁所

示，此时它受到的浮力为F厂，则尸厂与产为的大小关系为FJ-F用

(5)向“饺子”中充入更多的空气，浸入水中，“饺子”排开水的体积更大，最终

漂浮在水面上，如图戊所示。至此，小明验证了自己的猜想，即物体受到的浮力

大小与它排开液体的体积有关，且排开液体的体积越大，浮力越______O

【答案】1.6<0.6>大

【详解】(1)[1]测力计的分度值为0.2N,示数为1.6N；根据力的平衡，测力计

的示数等于“饺子”的重力大小，即G=I∙6N°

(2)[2]根据物质的浮沉条件可知，当物体在液体受到的浮力小于其重力时，物

体沉底,因此fz<G°

(3)⑶用测力计把“饺子”竖直拉离水底，在水中静止，“饺子”受到平衡力的作

用，根据受力分析可知，此时"饺子''受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和向

上的拉力作用，即

F丙+F拉I=G

测力计的示数如图丙所示，此时测力计的示数等于拉力的大小，即EQ=LON,

因此此时“饺子”受到的浮力为

F1^G-Fβ∣=l.6N-1.0N=0.6N

(4)[4]根据受力分析可知，此时“饺子”受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力

和向上的拉力作用，即

F,+FH2=G

测力计的示数如图丁所示，此时测力计的示数等于拉力的大小，即尸投2=0.7N,

因此此时“饺子”受到的浮力为

F/=G-F⅛2=1.6N-0.7N=0.9N

则F7与F为的大小关系为F7>F题

(5)[5]如图戊所示，“饺子”漂浮在水上，根据物体的浮沉条件可得，此时“饺子”

所受的浮力等于重力，即

"G=1.6N

因此有

F或>FJ>F丙

且从丙到戊，“饺子'’的体积在增大，由此可得，物体受到的浮力大小与它排开液

体的体积有关，且排开液体的体积越大，浮力越大。

11.用图甲所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验。

图5

(1)如图1,组装实验装置时，应当先根据调整固定铁圈的位置，再

根据要使完全浸没在水中且不能碰到容器底的原则来固定铁夹的位置；

(2)当温度上升到90℃后，每隔Imin读一次温度计的示数，直到水沸腾一段

时间后停止读数，测得实验数据如表所示，其中第3min时温度计的示数如图2

所示，此时温度计的示数是ro水银和酒精是液体温度计常用的测温物

质，已知标准大气压下，水银的凝固点和沸点分别为-39C和357C,酒精的凝固

点和沸点分别为-117°C和78℃,则本实验应选用作为温度计的测温物质;

时间∕minO12345678

温度/℃9092949898989898

根据表格中的数据，在如图5所示的方格纸上画出水的温度随加热时间变化的图

像o根据图像，总结水沸腾的特点是：；

(3)A、B两组同学采用完全相同的装置分别实验，图4是两组同学分别根据

实验数据绘制的水温随时间变化的图像，由图像可知：两组烧杯中水的质量大小

关系为：A中的水量______B中的水量（选填“大于”、“小于”或"等于”）；

（4）水沸腾后，还要继续加热一段时间的主要目的是（）

A.观察水沸腾后的温度变化B.验证水的沸点和液面上方气压大小有关

C.观察水沸腾后的体积变化D.验证水沸腾不仅要达到沸点，还要持续吸热

（5）如图6所示的四个图，表示在观察水在沸腾前后连续加热过程中出现的四

个现象，请将它们按照出现的前后顺序排列起来；

（6）兴趣小组还想探究“液体沸点与气压的关系”，设计实验如图7：当沸水温

度降低一些后，用注射器向外抽气，发现水再次沸腾，由此得出的结论是：

;若利用上述结论来验证“压力锅的原理”，当瓶内水沸腾后，该进行的

操作是：，能够观察到的现象是O

【答案】酒精灯的外焰温度计的玻璃泡96水

温度/°C

012345678910时间∕min见解析

压降低，沸点降低向内压活塞，向瓶内压入气体水停止沸腾

【详解】（1）因为酒精灯的外焰的温度高，所以在实验中需要用酒精灯的

外焰加热，并调整固定铁圈的位置，再根据温度计的玻璃泡完全浸没在水中且不

能碰到容器底，来固定铁夹的位置。

（2）[3]由图2可知，温度计的分度值是1C,温度计的示数是96C。

[4]1标准大气压下水的沸点是100℃,而酒精的沸点是78C,所以不能用酒精温

度计测量水的沸点，水银的沸点高于水的沸点，所以可以用水银温度计测量水的

沸点。

⑸根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示:

［6］由图像可知，从第4min开始，水的温度保持98C不变，所以水沸腾过程中，

吸收热量，温度不变。

（3）［7］由图4可知，A中水加热6min开始沸腾，0~6min升高的温度

ΔM=98OC-92OC=6°C

B中的水加热8min开始沸腾，0~8min升高的温度

Δ⅛=98°C-9O°C=8°C

相同的加热器单位时间内放出的热量相同，所以加热6min和8min,水吸收的热

量之比是

QA:QB=6：8=3：4

由Q=CinLt可知

cmλ∕itA:cniB^tB=3:4

niA×6°C:mβ×8°C=3:4

mA:mn=∖:1

所以A中水的质量等于B中水的质量。

（4）［8］本实验要探究水沸腾后温度的变化规律，所以，水沸腾后，还要继续加

热一段时间的主要目的是观察水沸腾后的温度变化规律，故选Ao

（5）［9］刚开始加热时，水的温度升高，水蒸气上升遇冷液化形成白雾，白雾较

少，当水的温度继续升高，水蒸气增多，产生的白雾较多，由于底部温度较高,

产生小的气泡，沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐变小，沸腾时，气泡在上升过

程中体积逐渐变大，故顺序为：CBDAo

（6）［10］当沸水温度降低一些后，向外拉注射器活塞，看到水重新沸腾，实验

表明气压降低，沸点降低。

口1］［⑵验证"压力锅的原理”，需要向内压活塞，向瓶内压入气体，这样烧瓶内

的气压增大，水的沸点升高，此时水的温度低于水的沸点，会看到水停止沸腾。

12.在探究性学习活动中，某学习小组做了以下系列实验探究。

（1）探究影响压力作用效果的因素，该小组用一块海绵、一张小桌和一个祛码，

做了如图所示实验。请根据两图中的情景，提出一个要探究的问题是：

0经过多次实验表明影响压力作用效果的因素是o根据实

验结论，建立了压强概念和压强的表达式P=（;

ɔ

-⅛~Jlq∏LM1∏∏⅛⅛-

A.----------------∣B.----------------∣C.---------------

（2）该小组取三个高度均为〃，密度同为"的实心均匀物体A、B、CoA、C

是圆柱体，B是长方体，A、B的底面积都为S,C的底面积为把它们放在

水平桌面的海绵上，如图乙所示,发现海绵被压下的深度相同-该小组结合在（1）

中得到的结论和表达式，分析出了A、B、C三个物体对海绵的压强均为

P=（只写出结果），解释了“海绵被压下的深度相同”的原因;

（3）该小组研究液体内部的压强，用图丙A所示的器材进行实验探究。他们利

用这些器材（选填“能”或“不能”）探究液体的压强跟液体的深度、液体

的密度有关。此过程用的实验方法是（只写出一种）；

该小组对液体压强的大小跟液体的深度、液体的密度之间的定量关系进一步思考。

在图乙B容器内装有密度为。的液体，他们受到上面实验的启发，要想得到液面

下深度。处的压强，可以设想这里有一个水平放置的“平面”，平面的面积为S。

这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。因此，液面下深度/7

处的压强为P=（写出推导过程）；

（4）由（3）推导出的表达式，（选填"能''或"不能”）应用于大气压强。

【答案】A、B压力的作用效果与压力的大小有关压力、受力面

积Pgh能转换法见解析不能

【详解】（I）U][2][3]根据A、B两幅图，压力的大小不同，受力面积相同，故

探究的是压力的作用效果与压力的大小有关；AB两图发现压力的作用效果与压

力的关系，BC两图说明压力的作用效果与受力面积有关。

（2）[4]A,B、C三个物体对海绵的压强均为

Pq=第=个=Pgh

ɔɔɔ

（3）⑸⑹[7]改变压强计在同一液体中的不同深度，就可以探究液体压强与深度

的关系，将压强计伸入不同液体的同一深度，就可以探究液体压强与液体密度的

关系，故本实验可以探究液体的压强跟液体的深度、液体的密度有关；由于液体

的密度和深度不同，多个变量影响实验现象，故采用控制变量法；液面下深度

处的压强为

£=丝=做皿

SSS

（4）18]大气压随着高度的变化而发生变化，大气的密度是变化的，故不可以运

用pg"十算。

13.在“探究二力平衡的条件''实验中，弹簧测力计使用之前需要o如图

所示，在弹簧测力计A和B的作用下，这时在水平桌面上的轻质木板C

（选填"能''或"不能”）静止。继续实验，当木板C转动起来最终静止时，分别记

下弹簧测力计A和B的示数B和尺，这时B=4牛，方向水平向左，放=4牛，

方向水平向右。事实表明：物体受到两个力的作用而静止时，这两个力的大小

，方向，且在o实验中，该同学是以

为研究对象的。

<¾∣!!!!∣∣∣∣∣l

B

【答案】调零不能相等相反同一直线上轻质木板C

【详解】[1]根据弹簧测力计的使用方法可知，在“探究二力平衡的条件''实验中,

弹簧测力计使用之前需要调零。

⑵如图所示，在弹簧测力计A和B的作用下，由于木板C受到的不是平衡力,

故此时的木板C不能静止。

[3][4][5]由实验可知，木板C最终静止，且其受到的两力B=B,两力方向相反，

且弹簧测力计都在同一条直线上，即两力在同一条直线上，由此可知：物体受到

两个力的作用而静止时，这两个力的大小相等，方向相反，且在同一条直线上。

[6]在“探究二力平衡的条件”实验中，木板C在两个大小相等、方向相反的力的

作用下处于静止状态，符合本探究实验的要求，因此该同学是以轻质木板C为

研究对象。

14.小强和小红利用图甲所示的装置探究二力平衡条件：

甲乙丙

（1）小强实验时发现，当分别往左、右两盘放入质量相等的祛码时，此时木块

A在水平方向上受左右拉力大小为尸右F方（选填或">”），木块

A处于静止状态。改变左、右两盘中硅码质量重复次实验，每次在左、

右两盘中放入的祛码质量都相等，木块一直保持静止状态。由此小强得出结论：

（2）小红在小强实验基础上。往右盘中增加一个小祛码，使两盘中祛码质量不

同，木块A仍处于静止状态。于是小红认为：相互平衡的力大小可能不相等。

分析后发现出现上述现象的原因可能是：;

（3）经过思考，小强和小红分别改进实验方案如图乙、丙所示。图乙所示方案

用小车B替换了木块A再进行实验：图丙所示方案用硬纸板C替换了木块A再

进行实验。请谈谈两种方案还各有哪些不足（每个方案说出一条，合理即可）

力案乙：O方案内：O

【答案】=2相互平衡的两个力大小相等桌面与木块间存在摩擦

力小车在桌面上仍会受到滚动摩擦力卡片重力会导致卡片受到的拉力不

在同一直线上

【详解】(1)[1]当祛码的质量相等时，受到的重力相等，木块A在水平方向上

受到的左右拉力大小相等，即F后F机

⑵⑶为得到普遍规律，至少要做三次实验。祛码质量相等时小车保持静止状态，

说明相互平衡的力大小相等。

(2)[4]往右盘中增加一个小祛码，使两盘中祛码质量不同，二力大小不相等，

木块仍处于平衡状态，是因为桌面与木块间存在摩擦力。

(3)⑸⑹方案甲变方案乙，变滑动摩擦为滚动摩擦，可减小摩擦，但木块在桌

面上仍会受到滚动摩擦力。方案甲变方案丙，硬纸板因为自身重力存在一个扭转

的趋势，会使卡片受到的拉力不在水平方向上。

15.如图所示是小明与小强同学探究牛顿第一定律的实验方案。

毛巾表面棉布表面木板表面

(1)每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下，是为了使小车滑到

斜面底端时相同；

(2)分别选择毛巾、棉布、木板铺在斜面底端的水平面上，发现从斜面相同高

度处由静止运动下来的小车在不同水平面上运动时速度都在减小，且水平面越光

滑，速度减小得越______，运动的距离越______；

(3)请大胆猜想：在水平面上运动的小车若不受阻力，将保持状态。

【答案】速度慢远匀速直线运动

【详解】(1)[1]实验中要控制小车到达水平面时的速度相同，所以让小车从斜

面同一高度滑下，这是控制变量法的要求。

(2)⑵[3]由实验现象可知，表面越光滑，小车受到的摩擦力越小，它前进的越

远，小车速度减小的越慢。

(3)[4]由实验可知，小车受到的摩擦力越小，小车滑行距离越远，速度改变越

慢，如果小车不受阻力作用，则小车速度保持不变，运动状态不变，将做匀速直

线运动。

16.(1)如图甲所示是小冉同学比较“A、B两种液体吸热升温现象”的实验装置。

①小冉应选用初温和（选填“质量”或“体积”）相同的A、B两种液体，并

用两支规格相同的电热棒进行实验，实验中通过（选填“加热时间''或"升

高温度”）来比较液体吸收的热量；

②如图乙所示是小冉根据实验数据画出两液体温度随加热时间变化的图像。由图

像可知，加热过程中温度升高较快的是（选填"A”或"B”）液体；

（2）如图所示是小莉同学探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，

两烧瓶中煤油的质量和初温均相同，且电阻丝的阻值RKR2;

①该实验装置是为了探究电流产生的热量与（选填“电流大小”、“通电时

间”或“电阻大小”）的关系；

②闭合开关，通电一段时间后，观察到乙烧瓶中温度计的示数比甲烧瓶中温度计

的示数高；

③由此可得出结论：当电流和通电时间相同时，导体电阻越大，电流产生的热量

越______（选填“多”或“少”）；该实验用到的物理探究方法有法（选填“控

制变量”或“等效替代”）和转换法。

【答案】质量加热时间A电阻大小多控制变量

【详解】①我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，

这种方法叫转换法；比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高

相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；

或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变

化，温度变化小的吸热能力强。根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同

物质的质量相同（不同物质密度不同，根据唐=Q匕体积相同的不同物质质量不

同）；根据转换法，用两支规格相同的电热棒进行实验，实验中通过加热时间来

比较液体吸收的热量。

②⑶根据图乙可知，加热相同时间，温度升高较快的是A液体。

（2）①⑷电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,

研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变。图丙中，两电阻串联，

通过两电阻的电流相等，通电时间也相等，而电阻丝的阻值该实验装置

是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系。

③⑸⑹电阻丝产生的热量不易直接观察，由转换法，可使等质量初温相同的煤

油吸收不同的热量，根据Q=Cm4有

Af=&

cm

煤油温度升高的越大，说明电阻丝产生热量越多，故由温度变化确定产生的热量

多少；根据②可知，闭合开关，通电一段时间后，观察到乙烧瓶中温度计的示数

比甲烧瓶中温度计的示数高，说明及产生的热量多，由此可得出结论：当电流

和通电时间相同时，导体电阻越大，电流产生的热量越多；该实验用到的物理探

究方法有控制变量和转换法。

17.小红陪奶奶就医时，看见如图甲所示竖直放置的静脉输液装置，观察到输液

管口的盐水一滴一滴地往下滴，于是，地提出一个问题：管口处水流出的速度大

小与哪些因素有关？并作出如下猜想：

猜想1：随着输液瓶中液面不断下降，速度变小

猜想2：换粗一些的输液管，速度变大

猜想3：增加图甲中输液管的长度力，速度变大

为检验上述猜想，她准备了如下器材进行探究：铁架台、锥形瓶、量杯、双孔软

木塞、橡胶软管、弹簧夹、秒表，4根粗细均匀的玻璃管：。管（长20cm、内孔

直径3mm）、匕管（长20cm、内孔直径6mm）、c管（长25cm、内孔直径3mm）,

长5cm的d管。

Ii1，6246810*∕s

甲乙丙

探究过程如下:

（1）如图乙所示，雏形瓶中装有红色的水，a、d管通过双孔软木塞插入瓶中,

两管上方端口接近瓶口并齐平，。管下端放入量杯，d管下端套有橡胶软管，并

用弹簧夹夹住，装置是竖直放置。此时，。管下端管口无水流出，这是由于

__________的作用；

（2）松开弹簧夹，水从。管口流出，用秒表测出量杯中的水分别达到20mL、

40mL、60mL、80mL、IoOmL水位时的时间3记录在表1中；

表I：

量杯中水的体积WmL020406080100

时间t/s0.002.004.006.008.0010.00

①依据所测数据，在图丙中画出量杯中水的体积V与时间t的图像；

②每秒钟从。管口流出的水量是mL；α管口处水流出的速度大小为

m/s（保留1位小数）；

（3）将α管换成b管，重复步骤（2）的操作，将所侧数据记录在表2中；

表2：

量杯中水的体积WmL020406080100

时间t/s0.000.501.001.502.002.50

分析表1和表2的数据，可知猜想2是（选填“正确”“错误”）的;

换成C管，重复步骤（2）的操作，将所测数据记录在表3中

【详解】（1）[1]用弹簧夹夹住橡胶管后，瓶内和外界大气不连通，大气压作用

在液体上，使液体不流出。

(2)[2]根据表中数据，描出对应的时间和液体体积，然后连线。

[3]根据表中数据可知，每秒钟从α管口流出的水量为

60mL

=10mL∕s

6s

每秒钟从α管口流出的水量为IOmLo

[4]水流速度

10mJL∕s一C.1..

匕二-----------——≈142C7%/S≈1.4m∕s

0.3cm¥

×π

2J

。管口处水流出的速度大小为L4m∕s0

(3)[5上管口处水流出的速度大小

IOOcm5,八,,.,

vk=------------7------------≈142cm∕s≈1.4m∕s=v,

f0.6cmY

×π×2.5s

【2J

。管口处水流出的速度大小等于α管口处水流出的速度大小，说明管口处水流出

的速度大小与管子粗细无关，则猜想2错误。

⑹若要探究管口处水流出的速度大小与管子长度的关系，应保持管粗细不变，

改变管长度进行实验，将α管换成C管，重复步骤(2)的操作，将所测数据记

录在表3中，分析管口处水流出的速度大小与管子长度是否有关。

18.小明与同学一起利用弹簧测力计、玻璃杯、金属块、水、浓盐水等实验器材，

探究浮力的大小与哪些因素有关。他们正确的进行了如图所示的实验操作：

⅞,⅛¾

Z

7N

n

o

-

o

-

∏

①⑤

金属块在

金属块的金属块浸液体中时金属块所受

实验次数液体种类

重力/N入情况测力计的浮力/N

示数/N

1—2.7———

2水2.7部分2.00.7

3水2.7全部1.71.0

4浓盐水2.7全部1.5—

（1）根据以上实验，把表中数据填写完整：

（2）分析实验②③可得：液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越

（3）分析实验③④可得：金属块排开液体的体积相同，液体密度越大，浮力越

（4）结论：浮力的大小与和有关；

（5）用这种实验方法，还可以测量的密度；

（6）小明完成上述实验后，找来合适的玻璃杯，倒入足够深的水，将挂在测力

计上的金属块逐渐下降，但不接触容器底。绘制出了实验中测力计的示数f随物

体下表面至水面深度变化的图像（图⑤）。分析图像可知：当金属块浸没

水中后继续下降过程中测力计的示数，这表明：浸没在水中的物体

受到的浮力跟浸没的深度o

【答案】1.2大大物体排开的液体的体积液体密度金属块（或

浓盐水）不变无关

【详解】（1）[1]由图①④可知，金属块的重力为2.7N,在浓盐水中弹簧测力计

的示数为L5N,则金属块在浓盐水中受到的浮力为

F行G-F汨2.7N-1.5N=1.2N

（2）[2]分析实验②③可知，物体浸入水中的体积越大，弹簧测力计的示数越小，

则物体受到的浮力越大，即液体密度相同，金属块排开液体