初中物理力学实验试题及答案

初中物理力学实验试题及答案一、单项选择题（共10题，每题1分，共10分）在使用弹簧测力计测量力的大小时，下列操作正确的是？A.使用前，指针可以不在零刻度线，只要读数时减去初始值即可。B.测量时，弹簧测力计可以倾斜，只要拉力方向与弹簧轴线方向一致。C.所测的力可以超过弹簧测力计的最大测量值，只要不超过太多。D.使用前，应检查指针是否指在零刻度线，若不在，应进行调零。答案：D解析：正确选项D是弹簧测力计使用的基本规范。使用前必须调零，以保证测量结果的准确性。A选项错误，因为未调零直接测量会引入系统误差，虽然可以减去初始值，但这不是规范操作，且增加了操作复杂性和出错可能。B选项错误，弹簧测力计应沿其轴线方向施加拉力，倾斜会导致拉力方向与弹簧伸长方向不一致，产生分力，导致测量值小于实际拉力。C选项错误，超过量程会损坏弹簧的弹性，甚至导致弹簧无法恢复原状，使测力计报废。在“探究阻力对物体运动的影响”实验中，让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，目的是为了？A.使小车到达斜面底端时具有相同的速度。B.使小车在斜面上运动的时间相同。C.使小车在水平面上运动的初速度相同。D.使小车在水平面上运动的距离相同。答案：C解析：该实验采用控制变量法。让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，是为了控制小车每次到达水平面时的初速度相同，这是为了探究在不同粗糙程度的水平面上，阻力（唯一变量）对小车的运动距离（因变量）产生的影响。A和B选项描述的是在斜面上的情况，但实验关注的是水平面上的运动。D选项是实验要观察的现象（结果），而不是控制变量的目的。在“探究二力平衡条件”的实验中，将系于小车两端的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在线端挂上钩码。实验中选用小车而不用木块，主要是为了？A.减小小车与桌面的接触面积。B.减小小车与桌面之间的摩擦力。C.增加小车的质量，使实验现象更明显。D.方便观察小车的运动状态。答案：B解析：二力平衡的条件之一是“作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上”。实验中，若存在较大的摩擦力，它会成为影响小车平衡的第三个力，干扰实验观察。使用小车，并将车轮与桌面接触改为滚动摩擦，可以大大减小摩擦力对实验的影响，使小车在近似不受摩擦力的条件下进行实验，更容易观察到二力平衡的条件。A、C、D选项均不是主要目的。在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，其目的是？A.使木块受到的拉力和摩擦力大小相等。B.使木块的运动速度保持不变。C.使弹簧测力计的示数稳定，便于读数。D.以上说法均正确。答案：D解析：根据二力平衡原理，当木块在水平方向上做匀速直线运动时，它在水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。因此，弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小。A选项是原理核心。B选项是匀速直线运动的定义，也是实现A的条件。C选项是实际操作中的好处，因为示数稳定便于准确读数。所以A、B、C三个选项从不同角度描述了这一操作的目的，都是正确的。在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，这种研究方法属于？A.控制变量法。B.等效替代法。C.转换法。D.理想模型法。答案：C解析：压力的作用效果（压强）本身不易直接观察和测量。实验中通过观察受力物体（海绵）的形变程度（凹陷深度）来间接反映压力的作用效果，这种将不易观察的物理量转换为容易观察的现象的研究方法，称为转换法。A选项控制变量法在本实验中也有应用，例如探究压力作用效果与压力大小的关系时，需控制受力面积不变，但题干问的是“观察凹陷程度”这一具体做法所体现的方法。在“探究液体内部压强特点”的实验中，使用U形管压强计。当金属盒的橡皮膜受到压强时，U形管两边的液面会出现高度差。关于这个高度差，下列说法正确的是？A.液面高度差越大，表示金属盒处液体的压强越大。B.液面高度差与金属盒在液体中的深度无关。C.液面高度差与金属盒橡皮膜的朝向有关。D.液面高度差与U形管内所装液体的密度无关。答案：A解析：U形管压强计是利用连通器原理，将液体内部的压强转换为U形管两侧液柱的高度差来显示的。在U形管内液体密度不变的情况下，高度差越大，说明金属盒橡皮膜处受到的液体压强越大。B选项错误，根据液体压强公式，深度越大，压强越大，高度差也越大。C选项错误，在同种液体同一深度，液体向各个方向的压强相等，所以朝向改变，高度差不变。D选项错误，根据p=ρgh，在压强p一定时，U形管内液体密度ρ越小，高度差h会越大，所以高度差与所装液体密度有关。在托里拆利实验中，测得大气压强的值等于多少毫米汞柱产生的压强？A.玻璃管内外水银面的高度差。B.玻璃管内水银柱的长度。C.玻璃管顶端到水银槽液面的竖直高度。D.玻璃管插入水银槽的深度。答案：A解析：托里拆利实验的原理是：玻璃管内水银柱产生的压强等于管外大气压强。水银柱产生的压强由其高度决定，即从水银槽内水银面到玻璃管内水银柱顶端的竖直高度。这个高度差与玻璃管的粗细、倾斜程度、是否上提或下压玻璃管（管口不离开水银面）均无关。B选项“长度”不一定是竖直高度；C选项包含了可能存在的真空部分上方的空间；D选项与大气压值无关。在“探究杠杆的平衡条件”实验中，杠杆在水平位置平衡，这样做的好处不包括？A.方便直接从杠杆上读出力臂的数值。B.消除杠杆自重对实验的影响。C.使杠杆重心落在支点上。D.便于测量力臂。答案：C解析：实验前调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，此时杠杆的重心不一定在支点上，但杠杆的重力作用线通过支点，其力臂为零，因此重力不会影响杠杆的平衡。所以，B选项是好处之一。A和D选项是同一个意思，因为当杠杆在水平位置平衡时，挂钩码后，力臂与杠杆上的刻度重合，可以直接读出，方便测量。C选项说法不准确，调节水平平衡的目的是使杠杆自身重力不影响平衡（力臂为零），而非一定要让重心落在支点上。在“测量滑轮组机械效率”的实验中，需要测量的物理量不包括？A.钩码上升的高度。B.弹簧测力计移动的距离。C.钩码所受的重力。D.滑轮组自身的重力。答案：D解析：测量滑轮组机械效率的公式为：η=(W有用/W总)×100%=(G物h)/(Fs)×100%。其中，G物是钩码重力，h是钩码上升高度，F是绳子自由端的拉力（弹簧测力计示数），s是拉力移动的距离。因此，A、B、C都是需要直接测量的量。滑轮组自身的重力（动滑轮重）是影响机械效率的重要因素，但在测量具体某一次提升的机械效率时，它不是一个需要直接测量的量，它的影响会体现在拉力F的大小上。若要探究机械效率与动滑轮重的关系，则需要改变并测量动滑轮重，但就单次测量计算而言，不需要直接测滑轮重力。在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，将物体浸没在液体中，弹簧测力计示数变小的原因是？A.物体在液体中变轻了。B.物体受到了液体向上的压力。C.物体受到了液体对它竖直向上的浮力。D.物体在液体中失去了部分重力。答案：C解析：物体浸入液体中时，受到液体对它各个方向的压力，其中向上的压力大于向下的压力，这个压力差就是浮力，方向竖直向上。浮力的存在使得弹簧测力计对物体的拉力减小，因此示数变小。A和D选项是错误的，物体的质量（轻重）和所受重力（地球吸引产生）并不会因为浸入液体而改变。B选项描述不完整，只说了受到压力，未指出压力差是浮力的本质。二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分）关于误差和错误，下列说法正确的是？A.测量时出现误差，则说明测量过程中一定出现了操作错误。B.改进实验方法、选用更精密的仪器可以减小误差。C.认真细致地测量可以避免误差。D.误差是测量值与真实值之间的差异，是不可避免的。E.错误是由于不遵守测量仪器的使用规则或读数粗心造成的，是可以避免的。答案：BDE解析：误差是测量过程中不可避免的，它来源于测量工具、测量方法、环境因素以及观察者本身，只能减小，不能消除。B和D选项正确描述了误差的特性和减小方法。错误是由于实验者的操作失误、方法不当或粗心导致的，如看错刻度、记错数据、违反操作流程等，是可以且应该避免的。E选项正确。A选项混淆了误差和错误，有误差不一定有错误。C选项错误，再认真也只能减小误差，不能避免。在“探究重力大小跟质量的关系”实验中，下列做法正确的是？A.需要测量多组钩码的质量和对应的重力。B.实验时，钩码必须静止悬挂在弹簧测力计下。C.为了得到普遍规律，可以换用形状不规则的石块进行测量。D.处理数据时，通常以质量为横坐标，重力为纵坐标描点作图。E.实验结论是：物体的重力与其质量成正比，比值约为9.8N/kg。答案：ABCDE解析：A正确，测量多组数据是为了寻找普遍规律，避免偶然性。B正确，只有当钩码静止或匀速直线运动时，弹簧测力计的示数才等于其重力。C正确，换用不同材料、不同形状的物体进行实验，是为了使结论更具普遍性，避免特殊性。D正确，这是处理该实验数据的标准方法，得到的图像是一条过原点的直线，说明正比关系。E正确，这是实验得出的核心结论，g值约为9.8N/kg，称为重力常数。在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，以下哪些操作是为了使滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数？A.将木块放在水平长木板上。B.用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块。C.在木块上添加砝码以改变压力。D.在长木板上铺上毛巾以改变接触面粗糙程度。E.实验前，对弹簧测力计进行调零。答案：AB解析：根据二力平衡，只有当木块在水平方向上做匀速直线运动时，拉力才等于摩擦力。A选项确保拉力和摩擦力在一条水平线上。B选项是核心操作，使拉力与摩擦力平衡。C和D选项是实验中改变自变量（压力、接触面粗糙程度）的操作，目的是探究它们对摩擦力大小的影响，而不是为了“使摩擦力等于拉力”。E选项是任何测量前的准备工作，为了保证读数的准确性，但与“使摩擦力等于拉力”这一力学原理无直接关系。关于连通器，以下说法正确的是？A.连通器内装同种液体，当液体不流动时，各部分中的液面总保持相平。B.船闸是利用连通器原理工作的。C.锅炉水位计是利用连通器原理来显示锅炉内水位高低的。D.茶壶的壶嘴高度低于壶盖，这是连通器原理的应用。E.U形管压强计是一个连通器。答案：ABCE解析：连通器的定义是上端开口、底部相连通的容器。其原理是：同种液体在连通器内静止时，各容器中的液面保持相平。A正确。船闸的闸室和上下游通过阀门构成连通器，B正确。锅炉水位计和锅炉本体构成连通器，C正确。D错误，茶壶是连通器，但壶嘴高度应与壶身高度大致相同，如果壶嘴低于壶盖（应指壶身顶部），则无法装满水，且不是连通器正常工作状态的要求。E正确，U形管压强计的U形管部分是一个连通器。在“探究浮力大小与排开液体重力的关系”实验中，下列测量步骤和顺序合理的是？A.测出空桶的重力。B.测出物体所受的重力。C.将物体浸没在盛满水的溢水杯中，读出弹簧测力计示数。D.测出桶和排开水的总重力。E.上述步骤顺序可以任意调换，不影响结果。答案：ABCD解析：这是阿基米德原理实验的经典步骤。合理的顺序是：A（测空桶重）→B（测物重）→C（物体浸没，测拉力，同时用空桶接溢出的水）→D（测桶与水的总重）。这样，浮力F浮=G物F拉，排开水的重力G排=G总G桶。通过比较F浮和G排得出阿基米德原理。E选项错误，步骤顺序不能任意调换，否则可能导致水未接全、测量对象混淆等问题，影响结果的准确性。使用简单机械可以（）。A.省力。B.省功。C.改变力的方向。D.省距离。E.提高机械效率。答案：ACD解析：使用简单机械（如杠杆、滑轮、斜面等）可以达到省力（如省力杠杆、动滑轮）或省距离（如费力杠杆）的目的，也可以改变力的方向（如定滑轮）。A、C、D正确。B选项错误，根据功的原理：使用任何机械都不省功。E选项错误，机械效率是有用功与总功的比值，使用机械通常会因为摩擦等因素产生额外功，机械效率往往小于1（100%），使用机械本身并不能保证“提高”效率，效率高低取决于机械本身的设计和使用情况。在“探究杠杆平衡条件”的实验中，若杠杆右端下沉，则下列调节方法正确的是？A.将左端的平衡螺母向右调。B.将右端的平衡螺母向左调。C.将左端的平衡螺母向左调。D.将右端的平衡螺母向右调。E.将杠杆两端的平衡螺母同时向杠杆下沉的一端相反方向调。答案：BE解析：实验前调节杠杆水平平衡，原则是“左偏右调，右偏左调”。杠杆右端下沉，说明右側较重，应将平衡螺母向左调节，可以调节右端的螺母向左，也可以调节左端的螺母向左（因为螺母向左旋出，相当于增加了左侧的力臂，使左侧力矩增大）。所以B正确，C也正确（但C选项表述为“左端螺母向左调”也是可行的，虽然通常更习惯调下沉一侧）。A和D是向加重下沉方向调节，错误。E选项描述的是通用且正确的操作方法：螺母向“上翘”的一端调，即下沉端的相反方向。关于大气压，下列说法正确的是？A.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在。B.标准大气压的数值约为1.01×10^5Pa。C.大气压的值随高度的增加而均匀增大。D.用吸管喝饮料是利用了大气压的作用。E.高压锅通过增大锅内气压来提高水的沸点。答案：ABDE解析：A正确，是证明大气压存在的著名实验。B正确，是标准大气压的常用值。C错误，大气压随高度增加而减小，且不是均匀减小，在低空减小得快，高空减小得慢。D正确，吸饮料时，吸管内气压减小，大气压将饮料压入管内。E正确，液体沸点随气压增大而升高，高压锅利用此原理使食物在更高温度下煮熟，更快更烂。在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，以下说法体现了控制变量法思想的是？A.探究压力作用效果与压力大小的关系时，保持受力面积不变。B.探究压力作用效果与受力面积的关系时，保持压力大小不变。C.通过观察海绵凹陷的深度来比较压力作用效果。D.分别用长方体的不同侧面与海绵接触来改变受力面积。E.实验中使用海绵而不用木板，是为了使实验现象更明显。答案：ABD解析：控制变量法是指在研究多个因素关系时，控制其他因素不变，只改变其中一个因素，观察其影响。A和B选项明确表述了控制变量法的应用。D选项中，用同一长方体，压力（重力）不变，通过改变接触面来改变受力面积，也体现了控制变量法。C选项描述的是转换法。E选项描述的是材料选择对实验现象的影响，与控制变量法无直接关系。下列关于机械能及其转化的实验中，观察到的现象或结论正确的是？A.滚摆下降时，重力势能转化为动能，速度越来越快。B.滚摆上升到最高点时，动能为零，重力势能最大。C.单摆摆动时，如果不计空气阻力，机械能总和保持不变。D.从斜面滑下的小车，撞击木块并将其推得越远，说明小车初始的重力势能越大。E.皮球从高处落下，每次弹起的高度都比前一次低，说明机械能守恒。答案：ABCD解析：A正确，滚摆下降，高度降低重力势能减小，速度增加动能增大，是重力势能向动能的转化。B正确，最高点瞬间速度为零，动能为零，高度最大，重力势能最大。C正确，单摆在不计阻力时，只有动能和重力势能相互转化，总量守恒。D正确，这是“探究动能大小与哪些因素有关”实验的推论，木块被推得越远，说明小车的动能越大，而小车动能来源于斜面顶端的重力势能，初始重力势能越大，转化成的动能也越大。E错误，皮球弹起高度越来越低，是因为在碰撞和空气阻力过程中，一部分机械能转化成了内能，机械能不守恒，总量在减少。三、判断题（共10题，每题1分，共10分）在测量物体长度时，读数应估读到分度值的下一位。答案：正确解析：这是长度测量的基本规则。分度值是刻度尺相邻两刻度线所代表的长度。估读到分度值的下一位，可以减小测量误差，使测量结果更精确。例如，用分度值为1毫米的刻度尺测量，读数应记录到毫米的下一位，即0.1毫米位。弹簧测力计是根据“在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比”的原理制成的。答案：正确解析：弹簧测力计的工作原理就是胡克定律在弹性限度内的表现形式：弹簧的伸长量（或压缩量）与所受的拉力（或压力）成正比。利用这个正比关系，可以在弹簧上标刻均匀的刻度来测量力的大小。物体间力的作用是相互的，施力物体同时也一定是受力物体。答案：正确解析：这是牛顿第三定律的核心内容，也是力学的基本原理之一。力是物体对物体的作用，这种作用是相互的，成对出现的。一个物体对另一个物体施加力的同时，也受到另一个物体对它的反作用力。物体的运动状态发生改变，一定是因为受到了力的作用。答案：正确解析：根据牛顿第一定律（惯性定律），力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因。物体运动状态改变包括速度大小改变或运动方向改变，这些都意味着物体产生了加速度，而力是产生加速度的原因。摩擦力总是阻碍物体的运动，因此它总是有害的。答案：错误解析：摩擦力有时阻碍物体的相对运动或相对运动趋势，但并非总是有害的。例如，人走路靠的是鞋底与地面的静摩擦力，汽车行驶靠的是轮胎与地面的静摩擦力，手握笔写字需要摩擦力。这些情况下摩擦力是有益的。当然，在机器运转中，摩擦导致零件磨损和能量损耗，此时是有害的，需要减小。液体压强的大小只与液体的深度有关，与液体的密度和重力无关。答案：错误解析：根据液体压强公式p=ρgh，液体压强大小与液体的密度ρ、重力常数g和深度h三个因素有关。在同一个星球上，g值恒定，但液体压强仍与密度和深度有关。例如，在同一深度，盐水的压强大于淡水的压强。托里拆利实验中，若将玻璃管倾斜放置，则管内水银柱的长度会变长，但竖直高度不变。答案：正确解析：玻璃管倾斜后，水银柱的长度会增加，以填充更大的空间。但根据液体压强公式p=ρgh，大气压p支持的是竖直方向的水银柱高度h。由于大气压值不变，水银密度不变，所以水银柱的竖直高度h（从槽内水银面到管内水银柱顶端的垂直距离）保持不变。使用定滑轮可以省一半的力。答案：错误解析：定滑轮的本质是一个等臂杠杆，它可以改变力的方向，但不能省力。在不计摩擦和绳重时，使用定滑轮拉起重物所需的拉力等于物重。只有动滑轮在理想情况下可以省一半的力。机械效率越高的机械，使用时一定越省力。答案：错误解析：机械效率是有用功占总功的百分比，反映的是机械对能量利用的有效程度。省力与否是机械的力特性，由机械的力臂关系或滑轮组绕法决定。两者没有必然联系。例如，一个设计复杂的省力滑轮组可能因为摩擦大而效率低；而一个简单的定滑轮效率可能很高，但它并不省力。浸在液体中的物体受到的浮力方向总是竖直向上的。答案：正确解析：浮力是由于液体对物体上下表面的压力差产生的，下表面深度大压强大，上表面深度小压强小（如果上表面在液体中），因此压力的合力方向总是竖直向上的。无论物体在液体中处于何种方位，浮力的方向总是竖直向上的。四、简答题（共5题，每题6分，共30分）简述“探究阻力对物体运动的影响”实验的主要步骤和结论。答案：第一，实验主要步骤：让同一辆小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，使其在水平面上开始运动时的速度相同；分别观察小车在毛巾、棉布、木板等粗糙程度不同的水平面上滑行的距离。第二，实验现象：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，它滑行的距离就越远。第三，实验推论：如果运动物体不受任何阻力（理想情况），它将保持匀速直线运动一直运动下去。第四，实验结论：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。运动的物体在不受力时，会保持匀速直线运动状态（牛顿第一定律的雏形）。在使用弹簧测力计时，有哪些注意事项？答案：第一，观察量程和分度值：所测力的大小不能超过弹簧测力计的量程，以免损坏弹簧；明确分度值便于准确读数。第二，校零：使用前，应检查指针是否指在零刻度线。如果没有，需要调节指针或进行读数修正。第三，方向：测量时，要使弹簧测力计内弹簧的轴线方向与所测力的方向在一条直线上，避免弹簧与外壳发生摩擦。第四，读数：视线要与指针所指刻度线垂直，待指针稳定后再读数。读数时应估读到分度值的下一位。第五，维护：弹簧测力计不能倒挂使用，以免自重影响测量。不用时，应使弹簧处于自由松弛状态，避免长期拉伸。在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，为什么很难做到让木块严格地做匀速直线运动？这对实验结果有何影响？如何改进？答案：第一，原因：用手拉动弹簧测力计很难保证速度绝对均匀、恒定，人的操作存在不可避免的微小抖动和速度变化。第二，影响：如果拉动不是匀速的，木块受到的拉力和滑动摩擦力就不是一对平衡力，弹簧测力计的示数就会波动，不能准确等于滑动摩擦力的大小，导致测量误差。第三，改进方法：可以将弹簧测力计固定，拉动长木板（水平放置）运动。这样，木块相对于地面保持静止，处于平衡状态。无论长木板运动是否匀速，只要木块静止，弹簧测力计的示数就等于木块受到的滑动摩擦力。这种方法更容易操作和读数。简述连通器原理及其在生活中的两个应用实例。答案：第一，连通器原理：上端开口、底部相连通的几个容器叫做连通器。当连通器内装入同一种液体，且液体不流动时，各容器中的液面总是相平的。第二，应用实例一：锅炉水位计。锅炉本身是一个封闭容器，在旁边安装一个透明玻璃管，其底部与锅炉连通，顶部开口。根据连通器原理，玻璃管内的水面与锅炉内的水面总是相平的，从而可以随时观察锅炉内水位的高低，确保安全。第三，应用实例二：船闸。船闸是帮助船舶通过有水位落差的河流、水库的设施。通过打开和关闭闸门，调节闸室内的水位，使其分别与上游或下游水位相平，从而让船平稳地“上楼梯”或“下楼梯”，其核心工作原理就是连通器原理。在“探究杠杆平衡条件”实验中，为什么要进行多次测量？通常改变哪些条件来获得多组数据？答案：第一，多次测量的目的：避免实验的偶然性，寻找普遍规律。只测一组数据得出的结论可能具有特殊性，通过改变条件进行多次测量，分析多组数据，才能总结出可靠的、具有普遍性的物理规律（如F1×L1=F2×L2）。第二，改变的条件：通常通过改变杠杆一侧或两侧的力（钩码数量）和力臂（钩码悬挂位置）来获得多组不同的数据。具体操作可以是：a.保持阻力和阻力臂不变，改变动力和动力臂；b.保持动力和动力臂不变，改变阻力和阻力臂；c.

同时改变动力、动力臂、阻力、阻力臂中的多个量，但最终都满足平衡条件。通过分析这些不同组合下的数据，得出杠杆平衡的普遍条件。五、论述题（共3题，每题10分，共30分）请结合“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验，详细论述浮力大小与物体排开液体体积及液体密度之间的关系，并设计一个实验方案来验证你的结论。答案：论点：浸在液体中的物体所受浮力的大小，与它排开液体的体积和液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大，物体所受的浮力就越大。论据与理论支撑：根据阿基米德原理，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力，即F浮=G排=ρ液gV排。从公式可以看出，浮力F浮与液体密度ρ液和排开液体的体积V排的乘积成正比。因此，当ρ液一定时，V排越大，F浮越大；当V排一定时，ρ液越大，F浮越大。实例与实验方案设计：为了验证这一结论，可以设计如下对比实验：第一，探究浮力与排开液体体积的关系（控制ρ液不变）。用弹簧测力计测出金属块在空气中的重力G。将金属块部分浸入盛满水的烧杯中，记录此时弹簧测力计的示数F1，则F浮1=GF1。同时用量筒收集溢出的水，体积记为V排1。再将金属块浸没得更深（但仍未完全浸没，以改变V排），记录示数F2，则F浮2=GF2，收集溢出水体积V排2。最后将金属块完全浸没，记录示数F3，则F浮3=GF3，收集溢出水体积V排3。比较V排1、V排2、V排3和对应的F浮1、F浮2、F浮3。会发现V排增大，F浮也增大。第二，探究浮力与液体密度的关系（控制V排不变）。用弹簧测力计测出金属块在空气中的重力G。将金属块完全浸没在盛满水的烧杯中，记录示数F水，则F浮水=GF水。将金属块擦干，再完全浸没在盛满浓盐水的相同烧杯中，记录示数F盐水，则F浮盐水=GF盐水。比较F浮水和F浮盐水。由于金属块都是完全浸没，V排相等，而盐水密度大于水，会发现F浮盐水>F浮水。结论：通过以上两组控制变量的实验，可以验证浮力大小确实与物体排开液体的体积和液体的密度有关，且符合阿基米德原理的规律。试论述“探究动能大小与哪些因素有关”实验中，如何通过实验设计体现“转换法”和“控制变量法”这两种重要的物理研究方法。答案：论点：在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，通过观察木块被撞击后滑行的距离来比较动能大小，体现了“转换法”；通过分别控制质量和速度两个变量进行实验，体现了“控制变量法”。论据与实例分析：第一，转换法的体现与应用。动能的大小无法直接测量或观察。该实验创造性地将“小车动能的大小”转换为“木块被撞击后滑行的距离”来间接比较。这里，小车具有的动能通过做功转化为木块的动能，进而克服摩擦力做功，最终转化为内能。木块滑行得越远，说明小车对它做的功越多，也就意味着小车初始具有的动能越大。这种将不易观测的物理量（动能）转换为易于观测的现象（木块移动距离）的方法，就是转换法。它使抽象的概念变得直观可测。第二，控制变量法的体现与应用。动能可能同时与物体的质量和速度两个因素有关。为了清晰揭示每一个因素的影响，必须采用控制变量法。探究动能与速度的关系（控制质量不变）：让同一辆小车从斜面的不同高度（如高、中、低）由静止滑下，撞击水平面上同一位置的木块。小车质量不变，从越高处滑下，到达水平面时的速度越大。实验现象是：速度越大，木块被撞得越远。结论：质量相同时，速度越大，动能越大。探究动能与质量的关系（控制速度不变）：换用质量不同的小车，让它们从斜面的同一高度由静止滑下，撞击木块。这样，不同质量的