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文档简介
2026年中考物理二轮复习压轴题专练04力学实验命题预测力学实验是江苏中考物理压轴实验必考板块,分值4–8分,重点考查控制变量法、转换法、等效替代法,常结合图像、数据、装置改进、误差分析命题。高频方向:测量密度、探究浮力、探究杠杆平衡、测机械效率、探究影响滑动摩擦力因素、探究动能/势能影响因素。侧重实验设计、操作规范、结论推导、方案评价,是拉开实验分差的核心题型。高频考法1.测量物质的密度(固体/液体)2.探究影响滑动摩擦力大小的因素3.探究浮力的影响因素+阿基米德原理4.探究杠杆的平衡条件5.测量滑轮组的机械效率6.探究动能/重力势能的影响因素 一、力学实验核心思想(必背)1.控制变量法:探究某一因素影响时,控制其他因素不变。2.转换法:看不见的物理量用看得见的现象反映。3.等效替代法:用一个量替代另一个效果相同的量。4.实验+推理:真空不能传声、牛顿第一定律。二、高频实验核心表格1.测量密度实验原理m器材天平、量筒、烧杯、水、细线关键步骤①测质量②测体积③计算密度误差分析先测体积再测质量:质量偏大→p偏大2.探究滑动摩擦力原理二力平衡(f=F拉)操作木块匀速直线拉动影响因素压力大小、接触面粗糙程度拉力方向必须水平3.探究浮力·阿基米德原理原理F浮=G排=p液gv排影响因素液体密度、排开液体体积测量方法称重法:F浮=G−F示4.杠杆平衡条件公式F1L1=F2L2调平左高左调,右高右调力臂是支点到力作用线的垂直距离5.测滑轮组机械效率原理总总影响因素物重、动滑轮重、摩擦操作竖直匀速拉动弹簧测力计6.探究动能影响因素转换法木块被推动距离越远,动能越大影响因素质量、速度控制变量同一高度滑下→速度相同典例·靶向·突破核心考法:天平量筒使用、误差分析、特殊法测密度(缺量筒/缺天平)技巧:•先质量后体积→误差小•溢水法、配重法、针压法必考【典例1】(2026·江苏南京·模拟预测)测量土豆密度的实验。(1)小明用天平、量筒测量①如图甲是他实验前调平衡时的情景,其错误操作是:。②小明重新规范操作进行实验。测量土豆质量时,右盘砝码和游码位置如图乙所示,如图丙是测量土豆体积的情形,则土豆的密度为g/cm3。(2)小华用电子秤、塑料桶测量,如图丁。①用塑料桶装适量的水,放在电子秤上,电子秤读数为m1;②用细线系着土豆缓慢放入水中沉底,松手后在水面处做标记,电子秤读数为m2;③取出土豆,补水至标记处,电子秤读数为m3;④土豆的密度表达式为p=(用题中所给字母和p水表示⑤小华评估实验方案时,发现测质量时电子秤比天平更精准,但塑料桶的直径比较大,利用画线标记间接测土豆体积的方法误差比较大。为减小这一误差,小华认为需要把步骤②改为:用手慢慢提起细线,使土豆,但保持浸没在水中,并记下电子秤读数m4,即可算出土豆密度。(3)小海仅用小刀、口径较大的量筒和水测出了土豆的密度,在空白处填上适当内容。①在量筒内装入适量的水,读出水面对应的刻度值V1;②用小刀对土豆进行加工读出水面对应的刻度值V2;③____,读出水面对应的刻度值V3;④土豆密度的表达式p=____(用p水、V1、场题型02探究滑动摩擦力核心考法:匀速拉动、二力平衡、控制变量、改进装置(固定测力计拉木板)技巧:•拉木板不用匀速,读数更稳•,只与压力、粗糙程度有关【典例2】(2026·江苏扬州·一模)宁宁在“探究影响滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验中,他利用水杯、水、木板、毛巾、棉布、弹簧测力计等器材进行实验。(1)如图甲,用弹簧测力计拉着水杯在水平长木板上做匀速直线运动,拉力F(必须/不必)沿水平方向,此时测出滑动摩擦力为N。(2)为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,在长木板上分别铺上毛巾和棉布,保持水杯中的水质量一定进行实验,所采用的实验方法是;在水杯中添加适量的水,在相同的接触面上重复实验,发现弹簧测力计示数变大,说明。(3)实验中发现拉动水杯时较难保持匀速直线运动,导致弹簧测力计示数不稳定,读数不方便,于是他们改用如图乙的装置,固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验。实验过程(必须/不必)匀速拉动长木板,此时水杯受到的滑动摩擦力方向水平向(左/右拉动长木板过程中,长木板(受/不受)水杯的摩擦力。题型03探究浮力与阿基米德原理核心考法:称重法、排液法、图像分析、浮力计算技巧:•未浸没:v排越大,F浮越大•浸没:F浮与深度无关【典例3】(2026·江苏无锡·一模)如图1所示,是实验小组同学“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验装置。猜想1:与物体浸在液体中的深度有关猜想2:与物体浸在液体中的体积有关猜想3:与液体的密度有关(1)如图1,步骤B物体受到的浮力是N;根据步骤A、B、C的测量结果,小明认为猜想1是正确的,小华却认为不一定正确,理由是;为了验证猜想1,小华利用上述器材设计了步骤D,请在图D中画出他实验时长方体物块的位置。(2)比较图1中实验步骤A、B、C,可知猜想是正确的。(3)比较图1中实验步骤A、D、E,可知在物体浸在液体体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越。________(4)实验中小组同学发现,浸在液体中的物体排开液体的重力越大,受到的浮力也越大,为了验证这一发现,小组同学设计了如图2所示实验装置进行探究。①将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小明发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变化量与弹簧测力计乙的示数变化量始终相等,则可以得出F浮(选填“>”“=”或“<”)G排;②爱思考的小华又提出了一个新的问题,水产生的浮力能否比自身重力大?于是他取了两个相同的一次性塑料杯(p塑料<p水如图3,甲杯中装入50g水,乙杯中装入100g水,然后将乙杯放入甲杯50g水中,发现甲杯中水没有溢出,用手轻轻向下按,甲杯中才有水溢出,说明水产生的浮力(选填“能”或“不能”)比自身重力大。场题型04探究杠杆平衡条件核心考法:调平、力臂作图、计算、动态平衡技巧:•水平平衡:力臂=杆长•力臂越短,力越大【典例4】(2026·河北邯郸·一模)小明用如图所示装置来探究“杠杆的平衡条件”。(1)实验开始时,杠杆在图甲所示的位置静止,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动。(2)杠杆水平平衡后,小明完成了初步探究。为进一步探究杠杆的平衡条件,如图乙所示,将弹簧测力计从a位置旋转至b位置,在旋转过程中,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐(选填“变大”“变小”或“不变”)。(3)物理老师自制了一个“杠杆力臂演示仪”,如图a所示,O点为螺母位置,悬挂重物G1、G2并调节位置,使杠杆AB在水平位置平衡(杠杆自身重力和摩擦力不计)。保持杆OA不动、重物G,位置不变,松开螺母将杆OB向下折一个角度后拧紧螺母,如图b所示,若重物G2的悬挂位置保持不变,杠杆AB9将沿(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动,要使杠杆AB9在图示位置平衡,则重物G2的悬挂位置应移动到图中(选填“①”“②”或“③”)处。(4)回到家后,小明想用探究所得的“杠杆的平衡条件”解决问题:①为估算金属块的质量m和密度p,小明利用家中物品设计了如图所示装置。一把刻度均匀的均质刻度尺,用细线系于30cm刻度线处,恰能在水平位置平衡。在左侧20cm刻度线处挂上金属块,右侧挂一个质量可忽略不计的保鲜袋,袋内装有250g的矿泉水,移动保鲜袋到38cm刻度线处,刻度尺再次在水平位置平衡。则金属块的质量为m=______g。②将金属块浸没在装有水的杯中且不触底,只移动保鲜袋至37cm刻度线处,刻度尺仍在水平位置平衡,则金属块的密度p=g/cm3。(g取10N/kg,p场题型05测量滑轮组机械效率核心考法:绕线、读数、,计算、影响因素技巧:•物重越大,,越高•动滑轮越重,,越低【典例5】(2026·江苏南京·一模)某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,相关数据记录在下表中.实验次数钩码重/N钩码上升的高度/m绳端的拉力/N绳端移动的距离/m机械效率140.100.3260.102.50.3360.152.5(1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应_____拉动弹簧测力计。(2)第二次实验中,2s内钩码上升的高度为0.1m,则拉力的功率为_____W。(3)第三次实验中,绳端移动的距离为_____m,滑轮组的机械效率为_____。(4)分析比较第一、二两次实验数据,有用功W1有_____W2有,滑轮组的机械效率η1_____η2(两空均选填“>”“=”或“<ℽ)。由此可知,可采用_____的方法来提高滑轮组的机械效率。(5)分析二、三两次实验数据,说明滑轮组的机械效率与_____无关。场题型06探究动能/重力势能影响因素核心考法:转换法、控制变量、图像、结论表述技巧:•速度影响比质量更显著•重力势能:质量、高度【典例6】(2026·甘肃白银·一模)探究“物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,将木块放在水平面上的同一位置,用质量不同的两个钢球M和m(M的质量大于m分别从不同的高度H和h(H>h)由静止开始滚下,实验过程如图所示。(1)通过来判断小球动能的大小;(2)分析甲、乙两图可以得到的结论是;(3)分析乙、丙两图,该探究的结论可用来解释汽车(选填“超载”或“超速”)的安全隐患;最后进行图丙实验时,木块被撞出桌面范围,若要继续完成该探究,下列对图丙改进的措施可行的是:(选填字母A.降低小球释放的高度B.换用质量更小的钢球C.换用质量更大的木块(4)小华觉得利用如图丁的装置,也能探究小球的动能大小与质量的关系、只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块即可。小华的设计方案(选填“可行”或“不可12026·江苏无锡·一模)“白凤”和“湖景”并称无锡阳山水蜜桃的“双璧”。小明和小华发现这两个品牌的水蜜桃在水中都下沉。它们的密度一样大吗?各自设计方案,选择器材,完成测量。(1)小明用天平、量筒和大烧杯等测量“白凤”的密度,具体操作如下:①将天平放在水平台面上,将游码移至,此时指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,使横梁在水平位置平衡;②将“白凤”放在天平的左盘,在右盘加减砝码,移动游码,天平平衡时,右盘砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示,则“白凤”的质量为g;③将“白凤”浸没在水中,在水面位置处做标记,取出“白凤”,用装有250mL水的量筒往烧杯中缓慢加水,直到水面达到标记处如图乙所示,此时量筒中还剩余水90mL,则“白凤”的体积是cm3,密度是 g/cm3。(2)小华选择用电子秤测量“湖景”的密度,实验操作过程如图丙所示。①用电子秤称得“湖景”的质量为m1;②在大烧杯中装入适量的水,测出水和烧杯的总质量为m2;③用细线系住“湖景”慢慢放入水中,使其浸没但不接触烧杯底部,此时电子秤示数为m3;根据以上测量的物理量,算出“湖景”的密度ρ的表达式为ρ=(用ρ水和小华测得的物理量表示)。收拾器材时发现,电子秤使用前没有校零,导致每次测量值都比真实值小1g,则由此造成的密度测量值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。22026·江苏南京·模拟预测)小华在周末郊游时捡到一块漂亮的雨花石,他想知道雨花石的密度,于是在实验室进行了测量。(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,此时指针静止位置如图甲所示,应向______调节平衡螺母,直到天平平衡;(2)用调好的天平测雨花石的质量,当天平重新平衡时,右盘砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,雨花石的质量为______g;(3)向量筒中装适量水,用细线系住雨花石浸没在量筒的水中,前后液面静止时的位置如图丙所示;通过计算,得出雨花石的密度是______kg/m3。(4)在测量小石块密度时,他们还设计如图的实验方案进行测量:a.在圆柱形玻璃筒内加入适量的水,塑料碗漂浮在水面上,量出筒内水面的高度h1;b.将小石块放入碗中,碗仍漂浮在水面上,测出筒内水面的高度h2;c.将小石块放入筒内的水中,碗漂浮在水面上,测出筒内水面的高度h3;则小石块密度的表达式为p=(已知水的密度为ρ水,用所测量的符号表示)。若测量步骤中的b和c对调,测得的石块密度为p0,则p0p(选填“>”“=”“<”)。32026·江苏南京·一模)小明的学习小组对初中物理力学实验进行了整理:(一)如图是探究同一直线上的两个力的合成实验出现的情景。(1)图中表示正在探究同一直线上、方向的两个力的合力与这两个力的大小关系;(2)在乙图中连接上方钩码的细绳,其下端连接在橡皮筋的(选填“上”或“下”)端;(3)图中可见现象,所以力F的作用效果与力F1和F2的效果相同,故力F是它们的合力。(二)小明发现利用“木块”可以设计很多力学实验,如图:(4)利用图甲和图乙可以探究滑动摩擦力的大小与的关系,实验时要求木块在水平方向做运动。(5)利用图丙和图丁可以探究动能的大小与的关系,细心的小明发现实验中木块的初始位置(如图中虚线所示)摆放不当,应将木块的左边沿对齐图丙中(选填“A”或“B”)点摆放,实验效果更佳。(6)利用改进后的图丙和图丁(选填“能”或“不能”)完成实验探究“重力势能的大小与什么因素有关”。(7)在上述实验中,木块在实验中的作用(选填“相同”或“不相同”)。42026·北京昌平·一模)某同学进行了如下实验:(1)在水平桌面上用甲、乙两套实验装置测量滑动摩擦力的大小,实验中分别用大小为F1和F2的力水平拉动木块A和木板B,其中需要匀速拉动的装置是(选填“甲”“乙”或“甲和乙”)。实验过程中均正确操作,分析说明两次实验中能用弹簧测力计的示数表示木块A所受滑动摩擦力大小的依据是。(2)用装置乙和一个与木块A形状和体积相同但质量不同的铁块C,探究滑动摩擦力大小与接触面受到的压力大小是否有关,已知木块A与铁块C的重力分别为GA和GC,实验步骤如下:①拉动木板B使其水平向左运动,与木块A相连的细线保持水平,当木块A相对于地面静止不动时,读出弹簧测力计示数为F并记录F和GA;②将木块A换成铁块C,仿照步骤①再做一次实验,读出弹簧测力计示数为F并记录F和GC.实验过程中存在的问题请你针对实验过程中存在的问题,写出改正的措施:.52025·四川德阳·一模)学习了浮力和机械后,同学们发现了许多种利用生活中的物品来测量密度的特殊方法。I.小芳利用电子秤、柱形玻璃杯、长方体木块、长细针(质量和体积忽略不计)、抹布等测量木块的密度,主要步骤如下:①向柱形玻璃杯内倒入适量的水,电子秤示数如图1甲所示;②将木块放入柱形玻璃杯的水中漂浮,电子秤示数如图1乙所示;③用长细针将木块缓慢完全压入水中静止,电子秤的示数如图1丙所示;(1)根据图1中的甲、乙、丙,可以得出木块的质量为______g,木块的体积为______cm3;(2)如图1丙中,长细针对木块的压力为______N;Ⅱ.小婷则利用迷你手提电子秤、螺母等测量木块的密度。(1)操作步骤如下:①用细线将木块挂在电子秤下方,记下电子秤示数为F1;②按照如图2乙所示,将螺母挂在木块下方,并将螺母浸没在水中,记下电子秤示数为F2;③按照图2丙所示,将螺母和木块一起浸没在水中,记下电子秤示数为F3。(2)则木块密度的表达式为______(用已经测量的量和ρ水表示(3)如果交换乙、丙两步骤的顺序,木块密度测量值比真实值______(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”Ⅲ.小佳用一根粗细不均匀的筷子、刻度尺、细线、螺母、带盖塑料小瓶、水,制作杠杆密度计测量消毒液的密度。测量过程如下:(1)将带盖的小瓶系在筷子的细端P处,用细线把筷子悬挂起来,调整系细线的位置O,如图3甲所示,使筷子在水平位置平衡;(2)保持P、O的位置不变,在塑料小瓶中加满水,盖好盖子,调整螺母到A点时,筷子在水平位置平衡,如图3乙所示,测得OP、OA的长度分别为2.00cm、10.00cm;(3)把瓶中的水倒干净,加满消毒液,盖好盖子,调整螺母到B点时,筷子又在水平位置平衡,如图3丙所示,测得OB的长度为8.70cm,则消毒液的密度ρ消毒液=______kg/m3;(4)若小佳在步骤(3)中,出现下列两种情况:①瓶中没有加满消毒液就盖好盖子,调整螺母位置使筷子水平平衡,测得OB的值,则消毒液密度的测量值比真实值______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”②瓶中加满消毒液并盖好盖子,调整螺母位置,但在筷子右端偏高时就测出了OB的值,则消毒液密度的测量值比真实值______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”(5)小佳要给自己制作的杠杆密度计标刻度值,则A处应标______g/cm3,然后从A向左、向右标注,每隔0.1cm,密度变化g/cm3。62026·重庆沙坪坝·一模)八中物理小组的同学,在实验室中验证阿基米德原理。(1)实验前应将弹簧测力计沿方向调零;(2)如图甲所示,A、B、C、D四个实验步骤,最科学合理的操作顺序是;(3)小齐按最科学合理的操作顺序进行实验,发现F浮>G排,造成这种结果的原因不可能是;A.实验中,将物块缓慢放入水中时吸水B.最初溢水杯中的水未装至溢水口C.步骤B中,物块浸没后,碰到溢水杯底部(4)排除错误后,小齐继续进行正确实验,测量出C步骤中F3=N,则可以初步验证阿基米德原理成立;(5)小鲁找来另一个物块并利用如图乙所示的装置来验证阿基米德原理。当小鲁逐渐调高升降台,随着物块浸入水中的体积越来越大(不触底溢水杯对升降台的压强将(选填“变大”、“不变”或“变小”最终当物体浸没在水中时弹簧测力计A和B的示数恰好相等,则物块的密度为g/cm3;(p水=1.0g/cm3)(6)学习了阿基米德原理后的小洋利用透明薄壁厚底圆筒制作了测量液体密度的密度计,圆筒可以测量其内部液体的体积,先将圆筒放在装有足够多水的烧杯中,发现外部水面刚好与圆筒外零刻度线相平,如图丙a所示。现往圆筒内倒入待测液体,如图丙b所示,读出内外液面的刻度分别为V1和V2,即可求出液体密度表达式为p液=(用V1、V2和p水表示为了让测量结果更加精确,可以往圆筒内倒入尽量 (选填“多”或“少”)的液体。72026·山东济宁·一模)在探究“物体动能大小与质量是否有关”的实验中。(1)从相同斜面的同一高度由静止释放质量大小不同的两个钢块,如图甲所示,两钢块滑到水平面上时具有相同的。钢块与相同的木块撞击后静止,被撞击后的木块离开钢块开始在水平木板上滑行,这时,两木块(选填“运动速度”“具有的动能”或“受到的摩擦力”)相同;(2)若去除木块,直接让两个钢块在水平木板上滑行,用它们滑行距离的大小来显示它们各自具有动能的大小。这种做法(选填“可行”或“不可行”(3)图乙是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置。保持同一小车每次从斜面同一高度由静止滑下,若小车在毛巾表面和棉布表面运动过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2,则W1W2(选填82026·广东深圳·二模)如图甲,小光对冬奥会跳台滑雪很感兴趣,跳台滑雪成绩由飞行距离(起跳点C到落地点D之间的水平距离)和空中姿势两部分组成。于是他设计了图乙装置模拟比赛,让小球从A点沿光滑轨道自由滑下,撞击C处木块,并测量木块在斜面上移动的距离s。实验小球质量小球高度移动距离①②③(1)小球在A点时具有______能,到达C处撞击木块前主要转化为______能;(2)多次实验后,记录数据如图丙所示。小光发现数据可用来研究“影响动能大小的因素”,a.结合数据,可通过来判断小球动能的大小;b.比较①、②两次实验可用来研究动能与的关系;比较①、③两次实验可知,另一条件相同时,小球越大,其动能越大;c.根据上述实验小光推断:运动员飞行距离越远,说明其在C点处的动能(选填“越大”或“越小”(3)小光发现运动员均从同一位置A开始下滑,即影响动能大小仅剩质量一个因素。那为什么跳台滑雪运动员却普遍是偏瘦体型?请选择一个角度简要解释:。92026·江苏南京·模拟预测)某小组用杠杆、带挂钩的重物A(质量为10g)、水和两个可读取液体体积的相同容器等,制作了可测算液体密度的装置。使用前,需将两容器挂在杠杆两端固定10cm刻度线处的位置,如图甲,调节两端平衡螺母使杠杆水平平衡,使用中,小明向左侧容器中倒入体积V=30mL的水,再向右侧容器中倒入相同体积的待测液体,通过在右边悬挂重物A,使杠杆再次水平平衡,如图乙。他根据相关数据,算出了该液体的密度。(1)图甲中要使杠杆水平平衡,应将平衡螺母向调节;(2)小明测出的待测液体密度为g/cm3;(3)依照他的做法,不同的待测液体密度P液与重物A距支点O的距离l满足一定的函数关系,图丙中图线 符合此关系;(4)若要提高该密度秤测量液体密度时的精确度,可换用质量更(选填“大”或“小”)的重物A。102026·广东·二模)探究杠杆的平衡条件。实验序号动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m110.10.50.2210.110.130.330.15(1)图甲所示为实验前杠杆静止时的状态,此时杠杆______(选填“是”或“不是”)处于平衡状态;为使其在水平位置平衡,应向______(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母;调节完成后,若不计摩擦,则杠杆自重对实验______(选填“有”或“没有”)影响。(2)小明对杠杆的平衡条件提出如下两种猜想。猜想1:动力+动力臂=阻力+阻力臂猜想2:动力×动力臂=阻力×阻力臂用已调节完成的杠杆进行实验,所得的实验数据见表,分析数据可知,猜想是正确的。(3)小明继续探究“杠杆的平衡是否受支点到力的作用点的距离影响”。如图乙所示,他用薄片制作了一个圆盘(相当于杠杆圆盘可以绕着圆心O转动,直径AD上所标各点间距离相等(转轴阻力忽略不计)。①根据前面的探究结论,他在圆盘的A点挂上3个相同的钩码,在B点挂______个相同的钩码,可使圆盘在图示位置平衡。②保持A点所挂钩码不变,将挂在B点的钩码移动到C点,发现圆盘仍能在图示位置保持平衡,这一现象说明支点到力的作用点的距离______(选填“是”或“不是”)直接影响杠杆平衡的因素。③实验中小明发现悬挂和移动钩码很不方便,可采取的改进措施是______。112026·黑龙江绥化·一模)小明和小组同学进行了“测量滑轮组的机械效率”的实验。(1)利用如图所示的装置分别进行实验,将测得的实验数据记录在表中。实验序号钩码重力钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η140.10.274%240.10.374%340.20.674%480.13.20.383%580.10.4通过分析第1、2两次实验,可得出结论:使用相同滑轮组提升同一物体时,滑轮组的机械效率与绕绳方式;通过比较第2、4两次实验数据可得出结论:使用相同滑轮组提升物体时,物体越重,滑轮组的机械效率越(选填“大”或“小”(3)为提高滑轮组机械效率,根据以上结论和生活经验,不可采取的措施有(填字母)A.减轻动滑轮重B.增加所提物体C.机械加润滑油D.增加重物上升高度122026·山东淄博·模拟预测)在生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用。(1)为了探究“杠杆的平衡条件”,小明用图1的装置进行实验。实验前,杠杆左端下沉,应将右端的平衡螺母向调节(选填“左”或“右”使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量;(2)小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如表。实验次数物重G/N物体上升高度h/m测力计的示数F/N测力计移动的距离s/m机械效率η/%120.10.90.374.1240.10.3360.10.390.9①由图3可知,第2次实验中弹簧测力计示数为N;②由第2次实验中滑轮组的机械效率为%(结果保留一位小数③分析实验数据可得:同一滑轮组,提升的物体,滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率(选填“变大”、“变小”或“不变”(3)小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。保持斜面倾斜程度不变,可以采用的方法减小摩擦,从而提高斜面的机械效率。某次实验测得物重G=4N、斜面长s=1m、高h=0.2m,若机械效率η=80%,则物体在斜面上受到的摩擦力为 答案与解析命题预测力学实验是江苏中考物理压轴实验必考板块,分值4–8分,重点考查控制变量法、转换法、等效替代法,常结合图像、数据、装置改进、误差分析命题。高频方向:测量密度、探究浮力、探究杠杆平衡、测机械效率、探究影响滑动摩擦力因素、探究动能/势能影响因素。侧重实验设计、操作规范、结论推导、方案评价,是拉开实验分差的核心题型。高频考法1.测量物质的密度(固体/液体)2.探究影响滑动摩擦力大小的因素3.探究浮力的影响因素+阿基米德原理4.探究杠杆的平衡条件5.测量滑轮组的机械效率6.探究动能/重力势能的影响因素 一、力学实验核心思想(必背)1.控制变量法:探究某一因素影响时,控制其他因素不变。2.转换法:看不见的物理量用看得见的现象反映。3.等效替代法:用一个量替代另一个效果相同的量。4.实验+推理:真空不能传声、牛顿第一定律。二、高频实验核心表格1.测量密度实验原理m器材天平、量筒、烧杯、水、细线关键步骤①测质量②测体积③计算密度误差分析先测体积再测质量:质量偏大→p偏大2.探究滑动摩擦力原理二力平衡(f=F拉)操作木块匀速直线拉动影响因素压力大小、接触面粗糙程度拉力方向必须水平3.探究浮力·阿基米德原理原理F浮=G排=p液gv排影响因素液体密度、排开液体体积测量方法称重法:F浮=G−F示4.杠杆平衡条件公式F1L1=F2L2调平左高左调,右高右调力臂是支点到力作用线的垂直距离5.测滑轮组机械效率原理总总影响因素物重、动滑轮重、摩擦操作竖直匀速拉动弹簧测力计6.探究动能影响因素转换法木块被推动距离越远,动能越大影响因素质量、速度控制变量同一高度滑下→速度相同典例·靶向·突破核心考法:天平量筒使用、误差分析、特殊法测密度(缺量筒/缺天平)技巧:•先质量后体积→误差小•溢水法、配重法、针压法必考【典例1】(2026·江苏南京·模拟预测)测量土豆密度的实验。(1)小明用天平、量筒测量①如图甲是他实验前调平衡时的情景,其错误操作是:。②小明重新规范操作进行实验。测量土豆质量时,右盘砝码和游码位置如图乙所示,如图丙是测量土豆体积的情形,则土豆的密度为g/cm3。(2)小华用电子秤、塑料桶测量,如图丁。①用塑料桶装适量的水,放在电子秤上,电子秤读数为m1;②用细线系着土豆缓慢放入水中沉底,松手后在水面处做标记,电子秤读数为m2;③取出土豆,补水至标记处,电子秤读数为m3;④土豆的密度表达式为p=(用题中所给字母和p水表示⑤小华评估实验方案时,发现测质量时电子秤比天平更精准,但塑料桶的直径比较大,利用画线标记间接测土豆体积的方法误差比较大。为减小这一误差,小华认为需要把步骤②改为:用手慢慢提起细线,使土豆,但保持浸没在水中,并记下电子秤读数m4,即可算出土豆密度。(3)小海仅用小刀、口径较大的量筒和水测出了土豆的密度,在空白处填上适当内容。①在量筒内装入适量的水,读出水面对应的刻度值V1;②用小刀对土豆进行加工读出水面对应的刻度值V2;③____,读出水面对应的刻度值V3;④土豆密度的表达式p=____(用p水、V1、【答案】【答案】(1)调节平衡螺母前未先将游码放至标尺左端零刻度线1.1(2)水与塑料桶底部无接触(3)使土豆漂浮在量筒内液面上使土豆浸没在量筒内水【详解】(1)根据图甲,其错误操作是:调节平衡螺母前未先将游码放至标尺左端零刻度线。图乙中,标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度值为1.0g,则土豆的质量m土豆=10g+1g=11g 量筒的分度值为2mL,土豆的体积V土豆=60mL-50mL=10mL=10cm3土豆的密度p土豆==1.1g/cm3(2)由题意知,土豆的质量为m=m2-m1补水质量为m水=m3-m1补水的体积即土豆的体积为V=V水=土豆密度为水需要把步骤②改为:用手慢慢提起细线,使土豆与塑料桶底部无接触,但保持浸没在水中,并记下电子秤读数读数m4,即可算出土豆密度。(3)用小刀对土豆进行加工,挖空土豆,做成船状,使土豆漂浮在水面,读出水面对应的刻度值V2,此时土豆受到的浮力等于自身重力;然后使土豆浸没在量筒内,读出水面对应的刻度值V3。根据阿基米德原土豆的质量土豆的体积V,=V3V1土豆密度的表达式场题型02探究滑动摩擦力核心考法:匀速拉动、二力平衡、控制变量、改进装置(固定测力计拉木板)技巧:•拉木板不用匀速,读数更稳•,只与压力、粗糙程度有关【典例2】(2026·江苏扬州·一模)宁宁在“探究影响滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验中,他利用水杯、水、木板、毛巾、棉布、弹簧测力计等器材进行实验。(1)如图甲,用弹簧测力计拉着水杯在水平长木板上做匀速直线运动,拉力F(必须/不必)沿水平方向,此时测出滑动摩擦力为N。(2)为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,在长木板上分别铺上毛巾和棉布,保持水杯中的水质量一定进行实验,所采用的实验方法是;在水杯中添加适量的水,在相同的接触面上重复实验,发现弹簧测力计示数变大,说明。(3)实验中发现拉动水杯时较难保持匀速直线运动,导致弹簧测力计示数不稳定,读数不方便,于是他们改用如图乙的装置,固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验。实验过程(必须/不必)匀速拉动长木板,此时水杯受到的滑动摩擦力方向水平向(左/右拉动长木板过程中,长木板(受/不受)水杯的摩擦力。【答案】【答案】(1)必须2.8(2)控制变量法接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大(3)不必左受【详解】(1)用弹簧测力计拉着水杯在水平长木板上做匀速直线运动时,拉力必须沿水平方向,这样才能保证拉力和滑动摩擦力在同一直线上,满足二力平衡的条件;弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指向2.8N的位置,所以滑动摩擦力为2.8N。((2)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,控制水杯的质量(即压力)不变,只改变接触面的粗糙程度,这种实验方法是控制变量法;在水杯中添加适量的水,压力增大,在相同接触面(粗糙程度不变)上重复实验,弹簧测力计示数变大,说明在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。(3)图乙的装置中,固定弹簧测力计,拉动长木板时,不必匀速拉动长木板,因为水杯相对于地面始终处于静止状态,受到的摩擦力和拉力始终是一对平衡力;长木板向左运动,水杯相对于长木板向右运动,所以水杯受到的滑动摩擦力方向水平向左;根据力的作用是相互的,水杯受到长木板的摩擦力,那么长木板受水杯的摩擦力。场题型03探究浮力与阿基米德原理核心考法:称重法、排液法、图像分析、浮力计算技巧:•未浸没:v排越大,F浮越大•浸没:F浮与深度无关【典例3】(2026·江苏无锡·一模)如图1所示,是实验小组同学“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验装置。猜想1:与物体浸在液体中的深度有关猜想2:与物体浸在液体中的体积有关猜想3:与液体的密度有关(1)如图1,步骤B物体受到的浮力是N;根据步骤A、B、C的测量结果,小明认为猜想1是正确的,小华却认为不一定正确,理由是;为了验证猜想1,小华利用上述器材设计了步骤D,请在图D中画出他实验时长方体物块的位置。(2)比较图1中实验步骤A、B、C,可知猜想是正确的。(3)比较图1中实验步骤A、D、E,可知在物体浸在液体体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越。________(4)实验中小组同学发现,浸在液体中的物体排开液体的重力越大,受到的浮力也越大,为了验证这一发现,小组同学设计了如图2所示实验装置进行探究。①将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小明发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变化量与弹簧测力计乙的示数变化量始终相等,则可以得出F浮(选填“>”“=”或“<”)G排;②爱思考的小华又提出了一个新的问题,水产生的浮力能否比自身重力大?于是他取了两个相同的一次性塑料杯(P塑料<P水如图3,甲杯中装入50g水,乙杯中装入100g水,然后将乙杯放入甲杯50g水中,发现甲杯中水没有溢出,用手轻轻向下按,甲杯中才有水溢出,说明水产生的浮力(选填“能”或“不能”)比自身重力大。【答案】(1)(2)2(3)大0.5没有控制物体浸在液体中的体积不变能【详解】(1)[1]根据称重法测浮力F浮=GF拉,步骤A中物体重力G=4N,步骤B中拉力FB=3.5N,因此步骤B物体受到的浮力是F浮B=GFB=4N3.5N=0.5N[2][3]探究浮力与物体浸在液体中的深度的关系,根据控制变量法,应只改变物体浸在液体中的深度。步骤A、B、C中,没有控制物体浸在液体中的体积不变,所以猜想1不一定正确。所以为了验证猜想1,应该让物体在水中浸没的深度不同,这样就可以控制物体浸在液体中的体积不变、物体浸在液体中的深度改变,如下图所示:(2)比较图-1中实验步骤A、B、C,只有物体浸在液体中的体积不同,测力计示数不同,根据称重法可知浮力不同,说明浸在液体中的物体所受浮力大小与物体浸在液体中的体积有关,可知猜想2是正确的。(3)步骤A、D、E中,物体排开液体的体积相同,液体密度不同(水的密度大于酒精物体在水中受到的浮力F浮水=GFD=4N3N=1N在酒精中受到的浮力F浮酒=GFE=4N3.2N=0.8N说明:在物体浸在液体体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。(4)[1]根据称重法可知弹簧测力计甲的示数变化量等于物体受到的浮力大小,弹簧测力计乙的示数变化量等于排开液体的重力的大小,当逐渐调高升降台时,小明发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变化量与弹簧测力计乙的示数变化量始终相等,则可以得出F浮=G排。[2]甲杯中只有50g水,乙杯(含100g水)漂浮在甲杯的水中,根据漂浮条件,乙杯受到的浮力等于乙杯的总重力(远大于甲杯中50g水的重力说明水产生的浮力能比自身重力大。题型04探究杠杆平衡条件核心考法:调平、力臂作图、计算、动态平衡技巧:•水平平衡:力臂=杆长•力臂越短,力越大【典例4】(2026·河北邯郸·一模)小明用如图所示装置来探究“杠杆的平衡条件”。(1)实验开始时,杠杆在图甲所示的位置静止,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动。(2)杠杆水平平衡后,小明完成了初步探究。为进一步探究杠杆的平衡条件,如图乙所示,将弹簧测力计从a位置旋转至b位置,在旋转过程中,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐(选填“变大”“变小”或“不变”)。(3)物理老师自制了一个“杠杆力臂演示仪”,如图a所示,O点为螺母位置,悬挂重物G1、G2并调节位置,使杠杆AB在水平位置平衡(杠杆自身重力和摩擦力不计)。保持杆OA不动、重物G,位置不变,松开螺母将杆OB向下折一个角度后拧紧螺母,如图b所示,若重物G2的悬挂位置保持不变,杠杆AB将沿(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动,要使杠杆AB在图示位置平衡,则重物G2的悬挂位置应移动到图中(选填“①”“②”或“③”)处。(4)回到家后,小明想用探究所得的“杠杆的平衡条件”解决问题:①为估算金属块的质量m和密度p,小明利用家中物品设计了如图所示装置。一把刻度均匀的均质刻度尺,用细线系于30cm刻度线处,恰能在水平位置平衡。在左侧20cm刻度线处挂上金属块,右侧挂一个质量可忽略不计的保鲜袋,袋内装有250g的矿泉水,移动保鲜袋到38cm刻度线处,刻度尺再次在水平位置平衡。则金属块的质量为m=______g。②将金属块浸没在装有水的杯中且不触底,只移动保鲜袋至37cm刻度线处,刻度尺仍在水平位置平衡,【答案】【答案】(1)右(2)变大(3)逆时针②(4)2008【详解】(1)实验前杠杆左低右高,平衡螺母向偏高的一侧调节,因此应将平衡螺母向右移动。(2)弹簧测力计从竖直a位置转到b位置,动力臂逐渐变小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件F=F2L2可知,动力变大,因此弹簧测力计示数变大。(3)原来杠杆平衡时有G1L1=G2L2;OB向下折后,G2的力臂(支点到重力作用线的垂直距离)变小,左侧G1L1大于右侧G2L,杠杆左端下沉,因此沿逆时针转动;要重新平衡,需要增大右侧力臂,②位置的力臂和原来水平时的力臂相等,满足平衡条件,因此G2应移到②处。(4)支点在30cm刻度处,金属块力臂L1=30cm—根据杠杆平衡有m金gL1=m水gL2,代入得=200g金属块浸没在水中后,拉力F=m金g—F浮=m金g—p水gV此时保鲜袋力臂此时保鲜袋力臂L=37cm—30cm=7cm,根据杠杆平衡有(m金g—P水gV)L1=m水gL,约去g代入数据得V=25cm3,因此金属块密度=8g/cm3题型05测量滑轮组机械效率核心考法:绕线、读数、,计算、影响因素技巧:•物重越大,,越高•动滑轮越重,,越低【典例5】(2026·江苏南京·一模)某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,相关数据记录在下表中.实验次数钩码重/N钩码上升的高度/m绳端的拉力/N绳端移动的距离/m机械效率140.100.3260.102.50.3360.152.5(1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应_____拉动弹簧测力计。(2)第二次实验中,2s内钩码上升的高度为0.1m,则拉力的功率为_____W。(3)第三次实验中,绳端移动的距离为_____m,滑轮组的机械效率为_____。(4)分析比较第一、二两次实验数据,有用功W1有_____W2有,滑轮组的机械效率η1_____η2(两空均选填“>”“=”或“<ℽ)。由此可知,可采用_____的方法来提高滑轮组的机械效率。(5)分析二、三两次实验数据,说明滑轮组的机械效率与_____无关。【答案】【答案】(1)匀速竖直向上(2)0.375(3)0.4580%(4)增加物重(5)重物提升高度【详解】(1)使用滑轮组提升重物时,应匀速竖直向上拉动弹簧测力计,这样才能保证拉力大小恒定,测量结果准确。(2)第二次实验中,绳端移动的速度=0.15m/s拉力的功率P=Fv绳=2.5N×0.15m/s=0.375W(3)[1]第三次实验中,绳端移动的距离为s=nh=3×0.15m=0.45m[2]滑轮组所作有用功为W有=Gh=6N×0.15m=0.9J拉力所做功为W总=Fs=2.5N×0.45m=1.12故滑轮组的机械效率故滑轮组的机械效率×100%=×100%=80%(4)[1][2][3]分析第一、二两次实验数据可知,W1有=G1h1=4N×0.10m=0.4JW6N×0.10m=0.6J所以W1有<W2有。第一次实验中,拉力所做功为W1总=F1s1=1.8N×0.3m=0.54J此时滑轮组的机械效率×100%=×100%≈74%第二次实验中,拉力所做功为W2总=F2s1=2.5N×0.3m=0.75J此时滑轮组的机械效率×100%=×100%=80%所以η1<η2,由此可知,可采用增加物重的方法来提高滑轮组的机械效率。(5)分析二、三两次实验数据,说明滑轮组的机械效率与重物提升高度无关。题型06探究动能/重力势能影响因素核心考法:转换法、控制变量、图像、结论表述技巧:•速度影响比质量更显著•重力势能:质量、高度【典例6】(2026·甘肃白银·一模)探究“物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,将木块放在水平面上的同一位置,用质量不同的两个钢球M和m(M的质量大于m分别从不同的高度H和h(H>h)由静止开始滚下,实验过程如图所示。(1)通过来判断小球动能的大小;(2)分析甲、乙两图可以得到的结论是;(3)分析乙、丙两图,该探究的结论可用来解释汽车(选填“超载”或“超速”)的安全隐患;最后进行图丙实验时,木块被撞出桌面范围,若要继续完成该探究,下列对图丙改进的措施可行的是:(选填字母A.降低小球释放的高度B.换用质量更小的钢球C.换用质量更大的木块(4)小华觉得利用如图丁的装置,也能探究小球的动能大小与质量的关系、只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块即可。小华的设计方案(选填“可行”或“不可【答案】(1)木块滑行的距离(2)当物体的质量一定时,速度越大,动能越大(3)超载B(4)不可行【详解】(1)由于钢球动能大小不容易直接测量,这里采用转换法,通过观察木块滑行的距离来判断钢球的动能大小:钢球动能越大,撞击木块做功越多,木块滑行的距离就越远。(2)甲、乙两图中钢球的质量相同,由静止释放的高度不同H>h即到达斜面底端的速度不同v2>v1,且钢球的速度越大,撞击木块移动的距离越远s2>s1,说明钢球的动能越大,因此可得结论:当物体的质量一定时,速度越大,动能越大。(3)[1]乙、丙两图中钢球由静止释放的高度相同即速度相同,钢球的质量不同M>m,速度相同的钢球,质量越大,撞击木块移动的距离越远s3>s2,说明钢球具有的动能越大,因此可得结论为:当物体的速度一定时,质量越大,动能越大。该结论可用来解释汽车超载的安全隐患:装载质量越大的汽车具有的动能越大,发生交通事故的危险越大。[2]AC.探究物体动能与质量的关系时,必须保持速度相同,必须用相同的木块在相同的桌面上滑行,因此不能改变钢球释放的高度,不能换用质量不同的木块,故AC不符合题意;B.丙实验时,木块被撞出桌面范围,说明钢球具有的动能过大,因此要减小动能,钢球的质量不能换成更大的,但可以换成更小的,与乙实验中钢球的质量不同即可,故B符合题意。(4)利用如图丁的装置,质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,钢球获得的动能相同,此时动能为定值不变,而质量不同的钢球其速度也不同,因此不能探究小球的动能大小与质量的关系,故小华的设计方案不可行。12026·江苏无锡·一模)“白凤”和“湖景”并称无锡阳山水蜜桃的“双璧”。小明和小华发现这两个品牌的水蜜桃在水中都下沉。它们的密度一样大吗?各自设计方案,选择器材,完成测量。(1)小明用天平、量筒和大烧杯等测量“白凤”的密度,具体操作如下:①将天平放在水平台面上,将游码移至,此时指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,使横梁在水平位置平衡;②将“白凤”放在天平的左盘,在右盘加减砝码,移动游码,天平平衡时,右盘砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示,则“白凤”的质量为g;③将“白凤”浸没在水中,在水面位置处做标记,取出“白凤”,用装有250mL水的量筒往烧杯中缓慢加水,直到水面达到标记处如图乙所示,此时量筒中还剩余水90mL,则“白凤”的体积是cm3,密度是 g/cm3。(2)小华选择用电子秤测量“湖景”的密度,实验操作过程如图丙所示。①用电子秤称得“湖景”的质量为m1;②在大烧杯中装入适量的水,测出水和烧杯的总质量为m2;③用细线系住“湖景”慢慢放入水中,使其浸没但不接触烧杯底部,此时电子秤示数为m3;根据以上测量的物理量,算出“湖景”的密度ρ的表达式为ρ=(用ρ水和小华测得的物理量表示)。收拾器材时发现,电子秤使用前没有校零,导致每次测量值都比真实值小1g,则由此造成的密度测量值(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。________【答案】【答案】(1)标尺左端的“0”刻度线处左1681601.05【详解】(1)①[1]天平使用前需将游码归零再调平衡。[2]指针偏向分度盘右侧,说明右侧质量偏大,根据“右偏左调”的原则,平衡螺母应向左调节。②[3]根据图甲,标尺分度值为0.2g,“白凤”的质量为m=100g+50g+10g+5g+3g=168g③[4]由题意得,水蜜桃体积等于取出后加入水的体积。故V=250mL一90mL=160mL=160cm3[5]水蜜桃的密度=1.05g/cm3(2)[1]由图可知水蜜桃质量为m1。水蜜桃浸没时排开水的质量为m排=m3一m2(排开水导致电子秤示数水蜜桃体积等于排开水的体积V桃=V排=水蜜桃的密度水[2]电子秤未校零,导致m1、m2、m3的测量值均比真实值小1g。m1测量值偏小;而m3一m2是两次测量的差值,准确,由P’=水可知计算出的密度值偏小。22026·江苏南京·模拟预测)小华在周末郊游时捡到一块漂亮的雨花石,他想知道雨花石的密度,于是在实验室进行了测量。(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,此时指针静止位置如图甲所示,应向调节平衡螺母,直到天平平衡;(2)用调好的天平测雨花石的质量,当天平重新平衡时,右盘砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,雨花石的质量为______g;(3)向量筒中装适量水,用细线系住雨花石浸没在量筒的水中,前后液面静止时的位置如图丙所示;通过计算,得出雨花石的密度是______kg/m3。(4)在测量小石块密度时,他们还设计如图的实验方案进行测量:a.在圆柱形玻璃筒内加入适量的水,塑料碗漂浮在水面上,量出筒内水面的高度h1;b.将小石块放入碗中,碗仍漂浮在水面上,测出筒内水面的高度h2;c.将小石块放入筒内的水中,碗漂浮在水面上,测出筒内水面的高度h3;则小石块密度的表达式为P=(已知水的密度为ρ水,用所测量的符号表示)。若测量步骤中的b和c对调,测得的石块密度为P0,则P0P(选填“>”“=”“<”)。【答案】【答案】(1)右(2)43.6(3)2.18×103【详解】(1)天平调平,指针偏左说明左侧偏重,根据左偏右调原则,平衡螺母应向右调节。(2)砝码总质量为20g+20g=40g,游码示数为3.6g,因此雨花石总质量m=40g+3.6g=43.6g(3)量筒中水的体积为20mL,放入雨花石后总体积为40mL,因此雨花石体积V=40mL-20mL=20mL=20cm3(4)[1]石块放在漂浮的碗中时,增加的浮力等于石块重力G石=ΔF浮=P水gS(h2-h1)石块质量=P水S石块沉到水中后,石块体积等于排开水的体积V石=S(h3-h1)石块密度[2]对调b、c步骤时,石块从水中取出会沾带少量水,沾的水原本来自玻璃筒,放入碗中后,沾的水导致的液面下降,和沾的水重力带来的排开体积增加恰好抵消,测量的h2、h3均不受影响,因此密度测量结果不变,即P0=P。32026·江苏南京·一模)小明的学习小组对初中物理力学实验进行了整理:(一)如图是探究同一直线上的两个力的合成实验出现的情景。(1)图中表示正在探究同一直线上、方向的两个力的合力与这两个力的大小关系;(2)在乙图中连接上方钩码的细绳,其下端连接在橡皮筋的(选填“上”或“下”)端;(3)图中可见现象,所以力F的作用效果与力F1和F2的效果相同,故力F是它们的合力。(二)小明发现利用“木块”可以设计很多力学实验,如图:(4)利用图甲和图乙可以探究滑动摩擦力的大小与的关系,实验时要求木块在水平方向做运动。(5)利用图丙和图丁可以探究动能的大小与的关系,细心的小明发现实验中木块的初始位置(如图中虚线所示)摆放不当,应将木块的左边沿对齐图丙中(选填“A”或“B”)点摆放,实验效果更佳。(6)利用改进后的图丙和图丁(选填“能”或“不能”)完成实验探究“重力势能的大小与什么因素有关”。(7)在上述实验中,木块在实验中的作用(选填“相同”或“不相同”)。【答案】【答案】(1)相反(2)下(3)橡皮筋的伸长量相同(4)压力匀速直线(5)质量A(6)能(7)不同【详解】(1)图乙中,在力F1向下拉橡皮筋,F2向上拉橡皮筋,橡皮筋在这两个力的共同作用下被拉伸,所以探究的是同一直线上方向相反的两个力的合力与这两个力的大小关系。(2)如图乙,橡皮筋的上端固定在支架上,下方的钩码通过细绳作用在橡皮筋的下端,其效果使橡皮筋伸长,由于实验是探究方向相反的两个力的合力,则连接上方钩码的细绳作用的效果应是使橡皮筋缩短,所以其下端连接在橡皮筋的下端,两个力作用在同一点,且与图甲中拉力作用点相同。(3)图甲中,力F单独作用把橡皮筋拉长到O点,图乙中,在力F1、F2的共同作用下,橡皮筋被拉长到与图甲相同的长度,即橡皮筋的伸长量相同,表示力F的作用效果和力F1、F2的共同作用效果相同。故力F是它们的合力。(4)[1]图乙在木块上增加了砝码,增大了对水平面的压力,而接触面粗糙程度不变,因此是探究滑动摩擦力与压力大小的关系。擦力与压力大小的关系。[2]根据二力平衡,只有当木块做匀速直线运动时,拉力才等于滑动摩擦力。故实验时要求木块在水平方向做匀速直线运动。(5)[1]图丙和图丁中,小车从相同高度滑下,到达水平面时的速度相同,而质量不同,因此探究的是动能与质量的关系。[2]为了保证小车刚到水平面就立刻能沿水平方向撞击木块,几乎没有额外的动能损耗,同时确保两次实验中木块位置相同,应将木块的左边对齐图丙中的A点摆放,实验结果更准确。(6)改进后的图丙和图丁中,可通过控制小车的高度相同(探究重力势能与质量的关系)或质量相同(探究重力势能与高度的关系并通过木块被推动的距离来反映重力势能的大小,因此能完成重力势能影响因素的探究。(7)在探究滑动摩擦力的实验(甲、乙)中,木块是研究对象;而在探究动能或重力势能的实验(丙、丁)中,木块是被撞物体,用来反应小车动能或势能的大小(转换法)。因此,木块在实验中的作用不相同。42026·北京昌平·一模)某同学进行了如下实验:(1)在水平桌面上用甲、乙两套实验装置测量滑动摩擦力的大小,实验中分别用大小为F1和F2的力水平拉动木块A和木板B,其中需要匀速拉动的装置是(选填“甲”“乙”或“甲和乙”)。实验过程中均正确操作,分析说明两次实验中能用弹簧测力计的示数表示木块A所受滑动摩擦力大小的依据是。(2)用装置乙和一个与木块A形状和体积相同但质量不同的铁块C,探究滑动摩擦力大小与接触面受到的压力大小是否有关,已知木块A与铁块C的重力分别为GA和GC,实验步骤如下:①拉动木板B使其水平向左运动,与木块A相连的细线保持水平,当木块A相对于地面静止不动时,读出弹簧测力计示数为F并记录F和GA;②将木块A换成铁块C,仿照步骤①再做一次实验,读出弹簧测力计示数为F并记录F和GC.实验过程中存在的问题请你针对实验过程中存在的问题,写出改正的措施:.【答案】【答案】(1)甲木块A处于平衡状态,水平方向滑动摩擦力与弹簧测力计拉力是一对平衡力,二力大小相等,因此滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数(2)没有控制接触面的粗糙程度相同将铁块C叠放在木块A上方,保持木块A与木板B的接触面不变,拉动木板B,记录弹簧测力计示数和总压力,即可在控制接触面粗糙程度不变的前提下改变压力,完成实验【详解】(1)甲装置需要拉动木块A,只有匀速拉动木块A,木块A才能处于平衡状态,让滑动摩擦力等于拉力,乙装置中无论木板B是否匀速运动,木块A始终相对地面静止,一直处于平衡状态,不需要匀速拉动,因此需要匀速拉动的只有甲;两个装置中木块A都处于平衡状态,水平方向的滑动摩擦力和弹簧测力计拉力满足二力平衡,大小相等,因此弹簧测力计示数等于木块力计拉力满足二力平衡,大小相等,因此弹簧测力计示数等于木块A滑动摩擦力的大小。(2)探究滑动摩擦力和压力大小的关系时,根据控制变量法,必须控制接触面粗糙程度相同,只改变压力,原实验直接将木块A换成铁块C,改变了接触面材料,导致接触面粗糙程度不同,变量不唯一,实验错误;改正的核心是控制接触面粗糙程度不变,通过叠放物体改变总压力,因此将铁块放在木块上,保持接触面不变,即可满足实验要求。52025·四川德阳·一模)学习了浮力和机械后,同学们发现了许多种利用生活中的物品来测量密度的特殊方法。I.小芳利用电子秤、柱形玻璃杯、长方体木块、长细针(质量和体积忽略不计)、抹布等测量木块的密度,主要步骤如下:①向柱形玻璃杯内倒入适量的水,电子秤示数如图1甲所示;②将木块放入柱形玻璃杯的水中漂浮,电子秤示数如图1乙所示;③用长细针将木块缓慢完全压入水中静止,电子秤的示数如图1丙所示;(1)根据图1中的甲、乙、丙,可以得出木块的质量为______g,木块的体积为______cm3;(2)如图1丙中,长细针对木块的压力为______N;Ⅱ.小婷则利用迷你手提电子秤、螺母等测量木块的密度。(1)操作步骤如下:①用细线将木块挂在电子秤下方,记下电子秤示数为F1;②按照如图2乙所示,将螺母挂在木块下方,并将螺母浸没在水中,记下电子秤示数为F2;③按照图2丙所示,将螺母和木块一起浸没在水中,记下电子秤示数为F3。(2)则木块密度的表达式为______(用已经测量的量和ρ水表示(3)如果交换乙、丙两步骤的顺序,木块密度测量值比真实值______(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”Ⅲ.小佳用一根粗细不均匀的筷子、刻度尺、细线、螺母、带盖塑料小瓶、水,制作杠杆密度计测量消毒液的密度。测量过程如下:(1)将带盖的小瓶系在筷子的细端P处,用细线把筷子悬挂起来,调整系细线的位置O,如图3甲所示,使筷子在水平位置平衡;(2)保持P、O的位置不变,在塑料小瓶中加满水,盖好盖子,调整螺母到A点时,筷子在水平位置平衡,如图3乙所示,测得OP、OA的长度分别为2.00cm、10.00cm;(3)把瓶中的水倒干净,加满消毒液,盖好盖子,调整螺母到B点时,筷子又在水平位置平衡,如图3丙所示,测得OB的长度为8.70cm,则消毒液的密度ρ消毒液=______kg/m3;(4)若小佳在步骤(3)中,出现下列两种情况:①瓶中没有加满消毒液就盖好盖子,调整螺母位置使筷子水平平衡,测得OB的值,则消毒液密度的测量值比真实值______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”②瓶中加满消毒液并盖好盖子,调整螺母位置,但在筷子右端偏高时就测出了OB的值,则消毒液密度的测量值比真实值______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”(5)小佳要给自己制作的杠杆密度计标刻度值,则A处应标______g/cm3,然后从A向左、向右标注,每隔0.1cm,密度变化______g/cm3。【答案】【答案】45900.45水偏小0.87×103偏小偏小10.01【详解】[1]由图甲和图乙可知木块的质量m木块=m乙-m甲=445.0g-400.0g=45g[2]由图甲和图丙可知,木块排开水的质量m排=m丙-m甲=490.0g-400.0g=90g则木块所受浮力F浮=G排=m排g=90×10-3kg×10N/kg=0.9N因为木块浸没在水中,所以木块的体积等于木块排开水的体积,即[3]木块的重力G木=m木g=45×10-3kg×10N/kg=0.45N由二力平衡可得长针对木块的压力F压=F浮-G木=0.9N-0.45N=0.45N[4]由图2甲可知,木块的重力为F1,由图2丙、丁知木块受到的浮力为F浮木=F2-F3因为木块浸没在水中,所以木块排开水的体积等于木块的体积,由阿基米德原理可得木块的体积木块的质量木块的质量则木块的密度水[5]如果交换乙、丙两步骤的顺序,则因乙中木块上沾有水,导致F2偏大,由密度的表达式可知,木块密度测量值比真实值偏小。代入数据得p水gV×2.00cm=G螺母×10.00cm,p消毒液gV×2.00cm=G螺母×8.70cm解得p消毒液=0.87×103kg/m3化简可得p消毒液=水根据此式,若瓶中没有加满消毒液就盖好盖子,调整螺母位置使筷子水平平衡,则B点的位置就会偏向支点,测得OB的长度就会偏小,因此p消毒液的值就会偏小。[8]加满消毒液并盖好盖子,调整螺母位置,但在筷子右端偏高时就测出了OB的长度,若要让筷子平衡,螺母就要向右移动,故右端偏高时,螺母位置偏左,读数偏小,即测量值OB的长度偏小,根据表达式p消毒液=水可知消毒液密度的测量值比真实值偏小。[9]A处对应的是p水,因此应标1g/cm3。因此从A向左、向右标注,每隔0.1cm,密度变化为=0.01g/cm3。62026·重庆沙坪坝·一模)八中物理小组的同学,在实验室中验证阿基米德原理。(1)实验前应将弹簧测力计沿方向调零;(2)如图甲所示,A、B、C、D四个实验步骤,最科学合理的操作顺序是;(3)小齐按最科学合理的操作顺序进行实验,发现F浮>G排,造成这种结果的原因不可能是;A.实验中,将物块缓慢放入水中时吸水B.最初溢水杯中的水未装至溢水口C.步骤B中,物块浸没后,碰到溢水杯底部(4)排除错误后,小齐继续进行正确实验,测量出C步骤中F3=N,则可以初步验证阿基米德原理成立;(5)小鲁找来另一个物块并利用如图乙所示的装置来验证阿基米德原理。当小鲁逐渐调高升降台,随着物块浸入水中的体积越来越大(不触底溢水杯对升降台的压强将(选填“变大”、“不变”或“变小”最终当物体浸没在水中时弹簧测力计A和B的示数恰好相等,则物块的密度为g/cm3;(P水=1.0g/cm3)(6)学习了阿基米德原理后的小洋利用透明薄壁厚底圆筒制作了测量液体密度的密度计,圆筒可以测量其内部液体的体积,先将圆筒放在装有足够多水的烧杯中,发现外部水面刚好与圆筒外零刻度线相平,如图丙a所示。现往圆筒内倒入待测液体,如图丙b所示,读出内外液面的刻度分别为V1和V2,即可求出液体密度表达式为P液=(用V1、V2和P水表示为了让测量结果更加精确,可以往圆筒内倒入尽量 (选填“多”或“少”)的液体。【答案】【答案】(1)竖直(2)DABC(3)A(4)1.8(5)不变2.0【详解】(1)弹簧测力计使用前应该在力的方向上调零,弹簧测力计是竖直使用的,因此实验前应沿竖直方向调零。(2)为了减小实验误差,为了使得操作简便,应先测出空桶的重力,再测出石块的重力,接着将石块浸入水中,待示数稳定后,读出测力计的示数,最后测量小桶和溢出水的总重力,这样可以减少更换弹簧测力计测量对象的次数,故最合理的操作步骤应该是DABC。故A符合题意;B.最初溢水杯中的水未装至溢水口,排出的水减少,G排偏小,会出现F浮>G排的可能,故B不符合题C.步骤B中,物块浸没后碰到溢水杯底部,杯底对物体有向上的支持力,导致测力计示数偏小,算出的F=FF2偏大,会出现F浮>G排的可能,故C不符合题意。故
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