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Page1專題08探究與設(shè)計(jì)型力學(xué)試驗(yàn)考點(diǎn)01:力學(xué)物理量及物理規(guī)律的試驗(yàn)探究:此考點(diǎn)主要是對(duì)力學(xué)中幾個(gè)重要的物理量及物理規(guī)律進(jìn)行探究。如1:探究影響滑動(dòng)摩擦力的兩個(gè)因素。2:探究影響壓力作用效果的兩個(gè)因素。3:探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的兩個(gè)因素3:探究影響浮力大小的兩個(gè)因素。4:探究杠桿的平衡條件?!編湍銡w納】“探究型”試驗(yàn)題通常是給出某個(gè)試驗(yàn)的主要的試驗(yàn)操作步驟,要求補(bǔ)充沒(méi)有完成的試驗(yàn)步驟,并指出試驗(yàn)中的錯(cuò)誤,或?qū)е碌钠?;考查的學(xué)問(wèn)點(diǎn)也主要是對(duì)一些測(cè)量物體“密度”的方法或影響某一個(gè)物理量的某些因素進(jìn)行探究。在完成此類試驗(yàn)題的過(guò)程中通常,必需先弄清此試驗(yàn)的目的,或要探究的內(nèi)容,并且要按編者的意圖,補(bǔ)充所須要的試驗(yàn)步驟,而不能“另辟蹊徑”與原題的設(shè)計(jì)思略“南轅北轍”。例1:(2024·廣元)如圖所示是小王“探究杠桿的平衡條件”的裝置,每個(gè)鉤碼重為0.5N(鉤碼個(gè)數(shù)若干),彈簧測(cè)力計(jì)量程為0~5N。(1)將該裝置置于水平桌面上,靜止時(shí)處于甲圖所示狀態(tài)。為使杠桿在水平位置平衡,小王應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向________(選填“左”或“右”)移,這樣做的好處是便于干脆測(cè)量________。(2)乙圖中杠桿恰好處于水平平衡,若在A點(diǎn)下方再掛一個(gè)相同的鉤碼,為使杠桿保持水平平衡,則需將B點(diǎn)的鉤碼向右移動(dòng)________格。(3)丙圖中杠桿每個(gè)小格長(zhǎng)度均為5cm,在C點(diǎn)豎直懸掛4個(gè)重為0.5N的鉤碼,當(dāng)在D點(diǎn)用如丙圖所示動(dòng)力F拉杠桿。使杠桿在水平位置平衡,此時(shí)動(dòng)力臂為_(kāi)_______cm,動(dòng)力F為_(kāi)_______N?!敬鸢浮浚?)左;力臂(2)1(3)10;3【解析】(1)為使杠桿在水平位置平衡,小王應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向左移。在試驗(yàn)中也必需使杠桿在水平位置平衡是為了便于測(cè)量力臂。(2)如圖乙所示,設(shè)一格的長(zhǎng)度為l,依據(jù)杠桿的平衡條件可得:4G×2L=2G×nL,解得:n=4,故應(yīng)當(dāng)將B處所掛鉤碼向右移動(dòng)4?3=1格(3)當(dāng)動(dòng)力在D點(diǎn)斜向下拉(與水平方向成30°角)動(dòng)力臂是L1=OD/2=4×5cm×0.5=10cm.依據(jù)杠桿的平衡條件FL1=4GL可得,動(dòng)力為F=4GL2/L1=4×5cm×0.5×3/10cm=3N?!久麕燑c(diǎn)睛】(1)試驗(yàn)前,應(yīng)首先進(jìn)行杠桿平衡調(diào)整,依據(jù)杠桿的平衡條件,杠桿左、右兩端的螺母(或一端的螺母)向杠桿上翹的一端調(diào)整;杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)都為杠桿的平衡狀態(tài);在試驗(yàn)中也必需使杠桿在水平位置平衡是為了便于測(cè)量力臂;(2)依據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算即可;(3)當(dāng)動(dòng)力在D點(diǎn)斜向下拉(與水平方向成30°角)動(dòng)力臂是OD/2,依據(jù)杠桿的平衡條件求出動(dòng)力大小?!咀兪?-1】(2024·鹽城)小明做“探究杠桿平條件”試驗(yàn):(1)試驗(yàn)前,杠桿靜止時(shí)的位置如圖甲所示。要使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向________調(diào)整;(2)運(yùn)用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí),首先進(jìn)行的操作是________;(3)如圖乙所示,在杠桿左側(cè)掛2個(gè)鉤碼,每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為50g,為了便于在杠桿上干脆讀出力臂的大小,在A點(diǎn)沿________向下方向拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),直至杠桿在________位置平衡。并將第一次數(shù)據(jù)記錄在表格中,表中F1大小為彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù),F(xiàn)2大小為鉤碼的重力,l1、l2分別為F1、F2對(duì)應(yīng)的力臂;(4)接下來(lái),小明又進(jìn)行了三次試驗(yàn),將數(shù)據(jù)填在表中,最終總結(jié)得出律。每次試驗(yàn)總是在前一次基礎(chǔ)上變更F2、l1、l2中的一個(gè)量。小華分析數(shù)據(jù)后發(fā)覺(jué),第________次試驗(yàn)與前一次變更的量相同,須要調(diào)整的試驗(yàn)步驟是________。序號(hào)FI/Nl1/cmF2/Nl2/cm11.510.01.015.0.23.010.02.015.031.520.02.015.041.030.02.015.0【答案】(1)右(2)校零(3)豎直;水平(4)4;保持F2和l1不變,變更l2的大小【解析】(1)杠桿的右端上翹,要使它在水平位置平衡,平衡螺母向上翹的右端移動(dòng)。(2)運(yùn)用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí),須要先將指針調(diào)到零刻度線處。(3)由圖可知,在杠桿左側(cè)掛2個(gè)鉤碼,為了便于在杠桿上干脆讀出力臂的大小,由于力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離,所以在A點(diǎn)沿豎直向下方向拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),直至杠桿在水平位置平衡。(4)由試驗(yàn)序號(hào)2、3可知,F(xiàn)2和l2不變,l1增大10cm,由序號(hào)4、3可知,F(xiàn)2和l2不變,l1增大10cm,所以第4次次試驗(yàn)與前一次變更的量相同。由于變更F2、l1、l2中的一個(gè)量,所以須要保持F2和l1不變,變更l2的大小。
【名師點(diǎn)睛】(1)調(diào)整杠桿平衡,杠桿的哪一端高就把平衡螺母往哪端調(diào);(2)當(dāng)拉力為零時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)當(dāng)為零,假如不為零,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行調(diào)零;(3),用來(lái)測(cè)量外力的大小,測(cè)量力的大小時(shí),彈簧軸線方向與外力應(yīng)在同始終線上;(4)多次試驗(yàn)探究普遍規(guī)律,避開(kāi)偶然性,使結(jié)論更具有普遍性。【變式1-2】(2024河北中考試題)探究杠桿的平衡條件(1)杠桿兩端的螺母作用是_________________。(2)小明用如圖15所示裝置,進(jìn)行試驗(yàn)并收集了下表中的數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)可知,杠桿的平衡條件是________________。試驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力/N動(dòng)力臂/m阻力/N阻力臂/m10.50.21.00.121.00.151.50.133.00.12.00.15(3)小明又用如圖16所示裝置進(jìn)行試驗(yàn),請(qǐng)?jiān)趫D中畫出拉力F的力臂,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)是______N。(一個(gè)鉤碼重0.5N)(4)如圖17所示,小紅試驗(yàn)時(shí)在一平衡杠桿的兩端放上不同數(shù)量的相同硬幣,杠桿仍在水平位置平衡。她用刻度尺測(cè)出L1和L2,則2L1___3L2《選填”“<”或“=”)【拓展】探究了杠桿的平衡條件后,小紅對(duì)天平上游碼的質(zhì)量進(jìn)行了計(jì)算,她用刻度尺測(cè)出L1和L2(如圖18所示),則游碼的質(zhì)量為_(kāi)______g【答案】(1)調(diào)整杠桿在水平位置平衡(2)動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂(3)如下圖19所示;(4)>,5L2/2L1。?!窘馕觥?1)在杠桿的兩端各有一個(gè)平衡螺母,在試驗(yàn)前調(diào)整平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡,消退杠桿自重對(duì)試驗(yàn)的影響,同時(shí)便于測(cè)量力臂;(3)彈簧測(cè)力計(jì)施加的拉力與杠桿成300角,動(dòng)力臂為支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離,等于支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)距離的一半,為3個(gè)格的長(zhǎng)度,利用杠桿平衡條件可得:F×3=1.5N×4,計(jì)算出動(dòng)力為2N。設(shè)每個(gè)硬幣的重為G,半徑為r,依據(jù)杠桿平衡條件,知2G×(L1+r)=3G×(L2+r),即2L1+2r=3L2+3r,故2L1>3L2?!就卣埂恐辉谧蟊P中放置一個(gè)質(zhì)量m1=5g的物體時(shí),壓力通過(guò)托盤作用在橫梁上,作用點(diǎn)到橫梁支點(diǎn)的距離為L(zhǎng)2/2;質(zhì)量為m的游碼從最左端零刻度處移動(dòng)到最右端5g刻度處,天平恰好平衡,游碼對(duì)橫梁的壓力的力臂向右變更了L1,有m1g×L2/2=mgL1可解得:m=(5L2/2L1)g?!久麕燑c(diǎn)睛】(3)中利用直角三角形中300角對(duì)的直角邊為斜邊的一半,可求解對(duì)應(yīng)的新力臂及對(duì)應(yīng)的拉力;(4)中對(duì)兩側(cè)的力和力臂進(jìn)行分析,利用杠桿平衡條件列出方程,可求解;【拓展】中利用杠桿平衡條件,對(duì)于一個(gè)平衡杠桿,支點(diǎn)兩側(cè)增加的力和力臂的乘積相等,可列出對(duì)應(yīng)的平衡方程,即可求解游碼的質(zhì)量。例2:(2024岳陽(yáng)中考)在“探究滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”試驗(yàn)中,試驗(yàn)裝置圖如下:如圖,將長(zhǎng)方體木塊置于水平木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊,滑動(dòng)摩擦力大小
______(填“大于”“小于”或“等于”)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。(2)試驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如下表:序號(hào)木塊放置狀況挾觸面壓力F/N彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N1平放木板41.22平放木板61.83平放木板82.44側(cè)放木板82.45平放木板上鋪棉布62.66平放木板上鋪毛巾63.2(2)分析2、5、6三組試驗(yàn)數(shù)據(jù),可得到相關(guān)結(jié)論,下列實(shí)例與結(jié)論相符的是______。(填字母代號(hào))A.用力壓黑板擦擦去黑板上的粉筆字
B.汽車輪胎上有凹凸不平的花紋
(3)分析______(填序號(hào))兩組數(shù)據(jù)可得:滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面的面積無(wú)關(guān)。
(4)分析1、2、3三組試驗(yàn)數(shù)據(jù),可以寫出滑動(dòng)摩擦力f與壓力F的關(guān)系式為:f=______?!敬鸢浮浚?)等于;(2)①B;②3、4;③0.3F?!窘馕觥浚?)用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊時(shí),木塊處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則木塊在水平方向上受到的滑動(dòng)摩擦力和測(cè)力計(jì)的拉力是一對(duì)平衡力,所以滑動(dòng)摩擦力大小等于彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù);(2)①分析序號(hào)2、5、6三組數(shù)據(jù)可知:壓力相同,接觸面越粗糙,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越大,摩擦力越大;A、用力壓黑板擦擦去黑板上的粉筆字,是通過(guò)增大壓力來(lái)增大摩擦力的,故A不符合題意;B、汽車輪胎上有凹凸不平的花紋,是通過(guò)增加接觸面的粗糙程度來(lái)增加摩擦力的,故B符合題意。故選:B。(3)要探究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面的面積無(wú)關(guān),須要限制接觸面的粗糙程度相同、壓力大小相同,變更接觸面的大小,所以需分析3、4兩組數(shù)據(jù);(4)分析1、2、3三組試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,接觸面的粗糙程度相同,壓力越大,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越大,摩擦力越大,且滑動(dòng)摩擦力與壓力成正比,即f/F=1.2N/4N=0.3,由此可以得出:f=0.3F?!咀兪?-1】(2024·綏化)某同學(xué)用下列器材探究“液體內(nèi)部的壓強(qiáng)”。(1)他向圖甲的U形管內(nèi)注入適量的紅墨水,紅墨水靜止時(shí),U形管兩側(cè)液面高度。(2)圖乙壓強(qiáng)計(jì)通過(guò)U形管兩側(cè)液面的來(lái)反映橡皮膜所受壓強(qiáng)的大小,用手指按壓橡皮膜發(fā)覺(jué)U形管中的液面升降敏捷,說(shuō)明該裝置。(填“漏氣”或“不漏氣”)(3)他把探頭放入水面下6cm處,探頭受到水的壓強(qiáng)是Pa;接著向下移動(dòng)探頭,會(huì)看到U形管兩側(cè)液面的高度差變大,說(shuō)明液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體的有關(guān)。(4)為了檢驗(yàn)“液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體密度有關(guān)”這一結(jié)論,他用圖丙的裝置,在容器的左右兩側(cè)分別裝入深度相同的不同液體,看到橡皮膜向左側(cè)凸起,則側(cè)液體的密度較大。(填“左”或“右”)【答案】(1)相同;(2)高度差;不漏氣;(3)600;深度;(7)右。【解析】(1)他向圖甲的U形管內(nèi)注入適量的紅墨水,紅墨水靜止時(shí),依據(jù)連通器原理,U形管兩側(cè)液面高度相同;(2)依據(jù)轉(zhuǎn)換法,圖乙壓強(qiáng)計(jì)通過(guò)U形管兩側(cè)液面的高度差來(lái)反映橡皮膜所受壓強(qiáng)的大小,用手指按壓橡皮膜發(fā)覺(jué)U形管中的液面升降敏捷,說(shuō)明該裝置不漏氣;(3)他把探頭放入水面下6cm處,探頭受到水的壓強(qiáng)是:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa;接著向下移動(dòng)探頭,會(huì)看到U形管兩側(cè)液面的高度差變大,說(shuō)明液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān);(4)在容器的左右兩側(cè)分別裝入深度相同的不同液體,看到橡皮膜向左側(cè)凸起,則右側(cè)液體壓強(qiáng)大,依據(jù)p=ρgh,右側(cè)液體的密度較大。例3:(2024·天津)在探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素時(shí),小明提出了如下猜想:猜想一:滑輪組機(jī)械效率與被提升物體所受的重力有關(guān);猜想二:滑輪組機(jī)械效率與動(dòng)滑輪所受的重力有關(guān);為了驗(yàn)證猜想,打算的器材如下:兩個(gè)相同的滑輪、一根細(xì)繩、鉤碼若干、刻度尺和彈簧測(cè)力計(jì);小明把兩個(gè)滑輪分別作為定滑輪和動(dòng)滑輪組裝成滑輪組,用該滑輪組提升不同數(shù)量的鉤碼進(jìn)行了三次試驗(yàn),數(shù)據(jù)如下表所示:試驗(yàn)次數(shù)鉤碼所受的重力G/N提上升度h/m拉力F/N蠅瑞移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率??12.00.11.00.366.7%24.00.11.80.374.1%36.00.12.50.3請(qǐng)你解答如下問(wèn)題:(1)表中第3次試驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_______:依據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中畫出該滑輪組的繞線方式________;(2)分析表中數(shù)據(jù)可知:用同一滑輪組提升不同的物體,物體越重,滑輪組的機(jī)械效率________(選填“越高”“越低”或“不變”);(3)為了驗(yàn)證猜想二,還需增加的試驗(yàn)器材是________?【答案】(1)80.0%;(2)越高(3)自重不同的滑輪?!窘馕觥?1)第3次試驗(yàn)中,有用功W有=Gh=6.0N×0.1m=0.6J通過(guò)滑輪組所做的總功W總=Fs=2.5N×0.3m=0.75J,滑輪組的機(jī)械效率η=W有用/W總=(0.6J/0.75J)×100%=80%。因?yàn)槔K子端移動(dòng)的距離是物體提上升度的3倍,所心滑輪組承重繩子的根數(shù)為3,那么滑輪組的繞線如圖:(2)分析表格數(shù)據(jù)知,用同一滑輪組提升不同的物體,物體越重,滑輪組的機(jī)械效率越高。(3)猜想二,要驗(yàn)證滑輪組機(jī)械效率與動(dòng)滑輪所受的重力有關(guān),換用自重不同的動(dòng)滑輪進(jìn)行試驗(yàn)?!久麕燑c(diǎn)睛】(1)力和距離的乘積計(jì)算功的大小,有用功和總功的比值計(jì)算機(jī)械效率,依據(jù)繩子移動(dòng)的距離和物體移動(dòng)距離的關(guān)系計(jì)算繩子股數(shù),并繞線;(2)相同滑輪組,物體越重,機(jī)械效率越高;(3)滑輪組機(jī)械效率與動(dòng)滑輪的重力有關(guān)時(shí),變更動(dòng)滑輪重力。例5:(2024·四川樂(lè)山)物理愛(ài)好小組在進(jìn)行“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”試驗(yàn)中,用彈簧測(cè)力計(jì)掛著一實(shí)心圓柱體,以下圖a、b、c、d、e分別為試驗(yàn)情景。(g取10N/kg)(1)通過(guò)a、c兩次試驗(yàn),可知物體浸沒(méi)在水中所受浮力大小是______N;(2)通過(guò)______兩次試驗(yàn),可探究物體所受浮力大小與浸沒(méi)深度的關(guān)系;(3)通過(guò)c、e兩次試驗(yàn),可探究物體所受浮力大小與______的關(guān)系;(4)在某種液體中進(jìn)行探究的過(guò)程中,記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù),得到如圖f所示彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)與圓柱體下表面浸入深度的關(guān)系圖像,則該液體的密度為_(kāi)_____kg/m3?!敬鸢浮浚?)0.5;(2)c、d;(3)液體密度;(4)0.8×103?!窘馕觥?1)由a、c兩次試驗(yàn)中測(cè)力計(jì)示數(shù)可知,物體浸沒(méi)在水中所受的浮力為F浮水=G-Fc=2N-1.5N=0.5N.(2)由圖c、d所示試驗(yàn)可知,物體排開(kāi)液體的種類與物體排開(kāi)液體的體積都相同而物體浸入液體的深度不同,這兩次試驗(yàn)可以探究物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力大小與浸沒(méi)深度是否有關(guān)。(3)由圖c、e所示試驗(yàn)可知,物體排開(kāi)液體的體積相同而液體密度不同,該試驗(yàn)可以探究浮力大小與液體密度的關(guān)系。(4)試驗(yàn)步驟c中,物體受到的浮力為:F浮c=G-Fc=2N-1.5N=0.5N試驗(yàn)步驟e中,物體受到的浮力為:F浮e=G-Fe=2N-1.6N=0.4N,因物體均浸沒(méi),所以V排水=V排液依據(jù)阿基米德原理,所以該液體的密度為:??键c(diǎn)02:力學(xué)物理量的測(cè)量及物理規(guī)律的猜想與驗(yàn)證:此考點(diǎn)通常有兩種題型1:是題目中給出某些試驗(yàn)操步隧然后,然后補(bǔ)充題目中的試驗(yàn)操作,對(duì)某些物理量進(jìn)行測(cè)量,如利用題中給出試驗(yàn)器材并運(yùn)用題目中已給出的操作步驟對(duì)某些固體或液體的密度進(jìn)行測(cè)量。2:在題目中先對(duì)力學(xué)中某些物理量或物理規(guī)律提出猜想,然后通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證或否定某此猜想的合理性,然后得出正確的結(jié)論;如對(duì)影響斜面的機(jī)械效率的幾個(gè)因素提出猜想,然后通過(guò)試驗(yàn)去驗(yàn)證,并得出正確的結(jié)論。例1:(2024包頭中考)下圖是“利用杠桿測(cè)量石塊密度”的試驗(yàn)。(ρ水(1)在試驗(yàn)前,杠桿靜止在圖甲所示的位置,此時(shí)杠桿處于(選填“平衡”或“不平衡”)狀態(tài);要使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向調(diào)整,這樣做的目的是,并消退杠桿自重對(duì)試驗(yàn)的影響。(2)在溢水杯中裝滿水,如圖乙所示,將石塊緩慢浸沒(méi)在水中,讓溢出的水流入小桶A中,此時(shí)小桶A中水的體積石塊的體積。(3)將石塊從溢水杯中取出,擦干后放入另一相同小桶B中,將裝有水和石塊的A、B兩個(gè)小桶分別掛在調(diào)好的杠桿兩端,移動(dòng)小桶在杠桿上的位置,直到杠桿在水平位置回復(fù)平衡,如圖丙所示。此時(shí)小桶A、B的懸掛點(diǎn)距支點(diǎn)O分別為13cm和5cm,若不考慮小桶重力,則石塊密度的測(cè)量值為kg/m【答案】(1)平衡,右,便于在杠桿上讀出力臂(2)等于(3)2.6×103【解析】本題考查杠桿學(xué)問(wèn)和密度測(cè)量。杠桿靜止的時(shí)候,處于平衡狀態(tài)。要使杠桿在水平位置平衡,須要把平衡螺母向右調(diào)。杠桿水平平衡之后,可以在杠桿上讀出力臂大小,并消退杠桿自重對(duì)試驗(yàn)的影響。(2)溢水杯中裝滿水,放入石塊,石塊和排出水的體積相等。(3)依據(jù)杠桿平衡原理,GAL1=GBL2,L1=13cm,L2=5cm,所以GB=2.6GA,假如不考慮小桶的重力,則有ρ石V石=2.6ρ水V水而依據(jù)前文,V水=ρ石V石,所以ρ石=2.6ρ水=2.6×103kg/m3。假如考慮小桶重力,則有G石+G桶=2.6(G水+G桶),即G石=2.6G水+1.6G桶,所以所測(cè)得石頭的密度會(huì)更大。【變式1-1】【2020河北滄州一模試題).小宇同學(xué)要測(cè)量木塊的密度。試驗(yàn)器材有:木塊、彈簧測(cè)力計(jì)(0~5N)、底部固定有滑輪的水槽、細(xì)線及足量的水。(ρ水=1.0×103kg/m3)(1)先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)木塊的重力,如圖甲,示數(shù)為_(kāi)_______N;再用細(xì)線繞過(guò)滑輪將木塊與測(cè)力計(jì)連接起來(lái),接著往水槽倒入適量的水,使木塊浸沒(méi)在水中,如圖乙,木塊在水中靜止時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.6N,木塊的密度為_(kāi)_______kg/m3;(2)小明分析發(fā)覺(jué),假如把水換成其他液體,測(cè)力計(jì)的示數(shù)就會(huì)不同,于是他把測(cè)力計(jì)的刻度改成相應(yīng)的密度值,將該裝置改裝為測(cè)量液體密度的“密度計(jì)”。原測(cè)力計(jì)的1.0N刻度處應(yīng)標(biāo)注為_(kāi)_______kg/m3.【答案】(1)2.4;0.6×103(2)0.85×103。【解析】(1)圖甲中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,木塊在空氣中的重力即彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.4N。圖乙所示的木塊浸沒(méi)水中時(shí)木塊共受到重力、拉力、浮力三個(gè)力的作用,圖乙中彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F拉=1.6N,木塊受到的浮力F浮=G+F拉=2.4N+1.6N=4N,木塊的體積V=V排=F?。阉纾剑矗危?.0×103kg/m3×10N/kg=4×10-4m3.木塊的密度ρ=m/V=2.4N/10N/kg×4×10-4m3=0.6×103kg/m3.(2)當(dāng)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1N時(shí),所受浮力F浮′=G+F′=2.4N+1N=3.4N,由F浮=ρ液gV排可得液體的密度ρ液=F浮`/gV排=3.4N/10N/kg×4×10-4m3=0.85×103kg/m3。?!久麕燑c(diǎn)睛】(1)依據(jù)測(cè)力計(jì)指針位置測(cè)量力的大??;利用浮力和液體密度計(jì)算體積;依據(jù)質(zhì)量和體積的比值計(jì)算密度;(2)依據(jù)浮力和排開(kāi)的體積計(jì)算液體密度。例3:(2024·河北)斜面是一種簡(jiǎn)潔機(jī)械,在生活和生產(chǎn)中運(yùn)用斜面的好處是可以省力,(1)如:________。(2)那么斜面的省力狀況與哪些因素有關(guān)呢?(運(yùn)用斜面的省力狀況可以通過(guò)比較沿斜面拉力F與物體重力G的比值大小來(lái)判定,比值越小,越省力)小明做了如下猜想:猜想1:與斜面的表面材料有關(guān);猜想2:與斜面的傾斜程度有關(guān);猜想3:與物體受到的重力大小有關(guān)。小明為驗(yàn)證上述猜想,利用如圖所示的裝置進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)中所用的物塊材料及其表面粗糙程度相同,在沿斜面拉力的作用下,在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。試驗(yàn)中相關(guān)的記錄如表。試驗(yàn)序號(hào)123456斜面傾角θθθθθ1(θ1>θ)θ2(θ2>θ1)斜面的表面材料木板毛巾木板木板木板木板物塊重G/N2.02.04.06.02.02.0沿斜面拉力F/N1.351.522.704.051.521.70回答下列問(wèn)題:通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)________中的數(shù)據(jù)可知,運(yùn)用斜面省力的狀況與斜面的表面材料有關(guān);(3)通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)1、5、6中的數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是:在其他條件相同時(shí),________;(4)為驗(yàn)證猜想3,小明做了試驗(yàn)________(填寫試驗(yàn)序號(hào)),分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)后,小明認(rèn)為這幾次試驗(yàn)省力狀況相同,依據(jù)是________。(5)(拓展)完成試驗(yàn)后,小明沿斜面用1.8N的拉力,將重為4.5N的物體從斜面底端勻速拉到了頂端。已知斜面長(zhǎng)1.2m、高0.3m,則斜面的機(jī)械效率是________%。(把重物干脆提升0.3m所做的功作為有用功)【答案】(1)盤山馬路(2)1和2(3)斜面的傾斜程度越小,提升物體越省力
(4)1、3、4;依據(jù)1、3、4的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,物體的重力變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍,拉力會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍,即沿斜面的拉力F與物體的重力G的比值大小相等(5)62.5?!窘馕觥浚?)斜面是一種簡(jiǎn)潔機(jī)械,運(yùn)用斜面可以省力。當(dāng)斜面的高度確定時(shí),斜面越長(zhǎng),則坡度越緩,則越省力;如:盤山馬路。(2)探究斜面省力的狀況與斜面的表面材料有關(guān)時(shí),采納的是限制變量法,試驗(yàn)中須要限制物重、傾角相同,表面材料不同,所以應(yīng)當(dāng)對(duì)比1和2的數(shù)據(jù)。(3)對(duì)比試驗(yàn)1、5、6中的數(shù)據(jù)可知,在斜面的表面材料、物重相同的狀況下,傾角越小,拉力越小,故結(jié)論是:在其他條件相同時(shí),斜面的傾斜程度越小,提升物體越省力。(4)探究斜面省力的狀況與重力大小有關(guān)時(shí),依據(jù)限制變量法可知,試驗(yàn)中須要限制傾角相同、表面材料相同,物體的重力不同;所以須要對(duì)比1、3、4的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。依據(jù)1、3、4的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,物體的重力變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍,拉力會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍,即沿斜面的拉力與物體的重力G的比值大小相等。(5)有用功為W有=Gh=4.5N×0.3m=1.35J拉力做的總功W總=Fs=1.8N×1.2m=2.16J斜面的機(jī)械效率【名師點(diǎn)睛】(1)運(yùn)用斜面可以省力,盤山馬路是斜面的一種;(2)斜面的材料不同,摩擦力不同,省力狀況不同;(3)在物體重力確定時(shí),斜面的傾斜程度越小越省力;(4)相同斜面上,拉力和物體的重力的比值確定;(5)依據(jù)物體的重力和高度計(jì)算有用功,利用拉力和斜面長(zhǎng)度計(jì)算總功,有用功和總功的比值計(jì)算機(jī)械效率?!咀兪?-1】(2024?岳陽(yáng))“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:試驗(yàn)次數(shù)物重G(N)物體上上升度h(m)拉力F(N)繩子自由端移動(dòng)距離S(m)機(jī)械效率η140.12.00.366.7%250.10.369.4%360.12.60.3(1)試驗(yàn)時(shí),應(yīng)沿豎直向上的方向拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。(2)第2次試驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示為N。(3)第3次試驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率是(保留一位小數(shù))。(4)假如用這個(gè)滑輪組提升7N的重物,則它的機(jī)械效率可能是(選填序號(hào))。A.60%B.70%C.80%【答案】(1)勻速;(2)2.4;(3)76.9%;(4)C?!窘馕觥浚?)試驗(yàn)時(shí),應(yīng)沿豎直向上的方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。物體勻速運(yùn)動(dòng),物體受平衡力的作用。(2)第2次試驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示為2.4N。(3)第3次試驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率是η=(W有/W總)×100%=(6N×0.1m/2.6N×0.3m)×100%=76.9%。(4)假如用這個(gè)滑輪組提升7N的重物,則它的機(jī)械效率可能是80%,相同的滑輪組,所做額外功確定時(shí),增大有用功,可提高機(jī)械效率,即相同的滑輪組,增大提升物質(zhì),可以提高機(jī)械效率??键c(diǎn)03:力學(xué)物理量及規(guī)律的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證:此考點(diǎn)主要考查初中物理中的某些重要的“概念”如:物體的“質(zhì)量”、“體積”,及物體的“密度”進(jìn)行測(cè)量與探究;或者對(duì)某些物理規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證或提出某種猜想,然后通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證或?qū)ι钪械囊恍┈F(xiàn)象用物理試驗(yàn)去驗(yàn)證其中包涵的某些物理原理。此種考點(diǎn)中的學(xué)問(wèn)通常取材于課本,來(lái)源于生活,要精確解答此種題型,一:要對(duì)課本上全部的小試驗(yàn)及插圖進(jìn)行探討,弄清其中包涵的物理原理。二:對(duì)生活中一些常見(jiàn)的現(xiàn)象留意視察與思索,把從物理課本中學(xué)到的學(xué)問(wèn)應(yīng)用于生活,把理論與實(shí)際生活相結(jié)合,便可輕松解答此類題型。此考點(diǎn)主要有三種考查方法:1:給出某些器材,要求“設(shè)計(jì)”試驗(yàn)步驟,對(duì)某些物理規(guī)律或物理學(xué)問(wèn),進(jìn)行驗(yàn)證;還可能是先對(duì)某個(gè)問(wèn)題提出合理的猜想再“設(shè)計(jì)”試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。2:對(duì)力學(xué)中某些物理量,如某物體的“密度”或“固、液體壓強(qiáng)”通過(guò)設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案進(jìn)行某些數(shù)據(jù)的測(cè)量從而得出相對(duì)應(yīng)的數(shù)值。3:用物理規(guī)律說(shuō)明生活中的一些物理現(xiàn)象?!編湍銡w納】在解答此類題時(shí),語(yǔ)言敘述要精確簡(jiǎn)練,且在總結(jié)試驗(yàn)結(jié)論時(shí),要留意限制變量,有時(shí)還要考慮試驗(yàn)中的某些誤差問(wèn)題或要求對(duì)不同的試驗(yàn)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。例1:(2024·天津)“停課不停學(xué)”期間,小明在“云課堂”中學(xué)習(xí)了密度計(jì)的相關(guān)學(xué)問(wèn)后,想用家中可用器材(如圖所示),測(cè)出一枚簇新雞蛋的密度?已知水的密度為,請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量雞蛋密度的試驗(yàn)方案?要求:(1)寫出主要的試驗(yàn)步驟及所需測(cè)量的物理量:________;(2)寫出雞蛋密度的數(shù)學(xué)表達(dá)式________(用已知量和測(cè)量量表示)?【答案】(1)①用刻度尺測(cè)出塑料管的長(zhǎng)度為L(zhǎng)0;②將裝有適量鹽的塑料管豎直漂移在水中,測(cè)出塑料管露出液面的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1;③將雞蛋放入水中,向水中加鹽使雞蛋懸浮,再測(cè)出塑料管露出液面的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2..(2)ρ雞蛋=(L0—L1)ρ水/L0—L2。【解析】(1)①用刻度尺測(cè)出塑料管的長(zhǎng)度為;②將裝有適量鹽的塑料管豎直漂移在水中,測(cè)出塑料管露出液面的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1;③將雞蛋放入水中,向水中加鹽使雞蛋懸浮,再測(cè)出塑料管露出液面的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2(2)因塑料管在水中漂移,塑料管受到的浮力等于其重力即F?。紾,塑料管排開(kāi)水的體積為V排=S(L0—L1),依據(jù)阿基米德原理,則有ρ水gS(L0——L1)=G
①,因塑料管在鹽水中漂移,所受浮力等于其重力,即F?。啵紾,塑料管排開(kāi)鹽水的體積為V排鹽水=S(L0—L2)。依據(jù)阿基米德原理,則有ρ鹽水gS(L0—L3)=G.
②聯(lián)立①②解得ρ鹽水=(L0—L1)ρ水/L0-L2.因雞蛋懸浮于鹽水中,依據(jù)物體沉浮條件知,此時(shí)雞蛋的密度等于鹽水的密度,即ρ雞蛋=ρ鹽水=(L0—L1)ρ水/L0-L2?!久麕燑c(diǎn)睛】(1)利用物體懸浮時(shí),測(cè)量液體密度,物體的密度和液體密度相等;(2)依據(jù)漂移時(shí)浮力等于重力,可以計(jì)算物體密度大小?!咀兪?-1】(2024河北中考)形態(tài)規(guī)則、質(zhì)量分布勻稱的物體,它的重心在它的上。圖所示為質(zhì)量分布勻稱但形態(tài)不規(guī)則帶有小孔的薄木板,請(qǐng)用細(xì)棉線、刻度尺、筆和鐵架臺(tái)來(lái)確定它的重心。(1)操作方法:①②(2)推斷方法:即為簿木板的重心。(3)試驗(yàn)中沒(méi)有利用到的物理學(xué)問(wèn):(填寫序號(hào))①二力平衡的條件②重力的方向是豎直向下的③重力的大小跟物體質(zhì)量成正比【答案】幾何中心;(1)用細(xì)棉線系住小孔將不規(guī)則的薄木板懸掛起來(lái),當(dāng)木板靜止時(shí),用筆和刻度尺在木板上畫出重力的作用線AB;②利用同樣的方法再畫出另一重力作用線CD;(2)AB、CD的交點(diǎn);(3)③?!窘馕觥啃螒B(tài)規(guī)則且質(zhì)量分布勻稱的物體,其重心才在物體的幾何中心上。(1)①用細(xì)棉線系住小孔將不規(guī)則的薄木板懸掛起來(lái),當(dāng)木板靜止時(shí),用筆和刻度尺在木板上畫出重力的作用線AB;②利用同樣的方法再畫出另一重力作用線CD;AB、CD的交點(diǎn)就是薄木板的重心。木板靜止時(shí),依據(jù)二力平衡學(xué)問(wèn)可知,受到的拉力和重力是一對(duì)平衡力,作用在同始終線上,由于重力的方向是豎直向下的,這樣可保證重心確定在所畫的線上,而兩條線的交點(diǎn)就是重心的位置。綜上所述,本試驗(yàn)沒(méi)有用到的物理學(xué)問(wèn)的③。【名師點(diǎn)睛】本題是利用懸掛法來(lái)找尋不規(guī)則物體的重心,考查重心、找重心的操作方法及所用到二力平衡等的學(xué)問(wèn),有確定難度。形態(tài)規(guī)則的重心就是物體所受的重力集中的作用于一點(diǎn);重心分布于質(zhì)量、幾何形態(tài)有關(guān)。質(zhì)量分布勻稱的物體的重心確定在物體的幾何中心上;(1)(2)懸掛法找重心的過(guò)程,主要步驟是要在物體的不同點(diǎn)上懸掛并畫線,最終取交點(diǎn)便是要找的重心;(3)懸掛法是找尋不規(guī)則物體的重心的最簡(jiǎn)便好用的方法,其主要依據(jù)是二力平衡條件和重力的方向是豎直向下。【變式2-1】(2024河北中考)給出一個(gè)厚壁玻璃瓶、一個(gè)帶有細(xì)玻璃管的膠塞、一個(gè)容器及水,設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)驗(yàn)證玻璃瓶可以發(fā)生微小的形變。試驗(yàn)儀器的組裝:。操作方法:。發(fā)生的現(xiàn)象:。玻璃瓶發(fā)生微小形變的緣由:.【答案】(1)在厚玻璃瓶?jī)?nèi)注滿水,并塞緊帶細(xì)管的塞子。(2)用力擠壓厚玻璃瓶并視察細(xì)玻璃管內(nèi)水面的變更。(3)會(huì)看到玻璃管內(nèi)水面上升且高于瓶?jī)?nèi)水面。(4)力可以使物體發(fā)生形變(或力可以變更物體的形態(tài))。【解析】(1)依據(jù)題所給的器材,要驗(yàn)證在力的作用下琉璃杯可發(fā)生微小形變,無(wú)法視察郱子本身的形變,但可以通過(guò)視察細(xì)玻璃管內(nèi)水面的變更,所以先組裝琉璃瓶與細(xì)管,即)在厚玻璃瓶?jī)?nèi)注滿水,并塞緊帶細(xì)管的塞子。(2)必需用力壓擠壓玻璃瓶,在力的作用,由于瓶會(huì)發(fā)生微小形變,必定會(huì)使水面從琉璃管內(nèi)上升,從面證明結(jié)論。(3)在壓力的作用下假如玻璃瓶發(fā)生微小形跡,會(huì)看到玻璃管內(nèi)水面上升且高于瓶?jī)?nèi)水面。(4)因?yàn)榱Φ淖饔眯Ч且词刮矬w的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變更,要么使物體發(fā)生形變,此試驗(yàn)玻璃瓶沒(méi)有變更運(yùn)動(dòng)狀態(tài),確定是在力的作用下發(fā)生了形變。【名師點(diǎn)睛】此題給出了器材和要求驗(yàn)證的問(wèn)題,要求:組裝儀器,并寫出操作方法,依據(jù)現(xiàn)象并寫出對(duì)應(yīng)現(xiàn)象的緣由。此題必需依據(jù)題目要求驗(yàn)證要求驗(yàn)證的問(wèn)題,依據(jù)所給的器材和要求,只需把所給的器材連接即可,然后依據(jù)力的效果,要使玻璃瓶發(fā)生微小的形變,用力擠壓連接后的玻璃瓶,并通過(guò)視察細(xì)管內(nèi)液面的變更即可。1:(2024·揚(yáng)州)某學(xué)習(xí)小組利用空礦泉水瓶、燒杯、量筒、剪刀、記號(hào)筆、細(xì)線和足量的水(已知水的密度為ρ)測(cè)量了一塊小礦石的密度,試驗(yàn)過(guò)程如下:(1)試驗(yàn)步驟:A.向量筒中加入適量的水,登記體積(如圖1);B.燒杯中注入適量的水,將石塊放入剪下的礦泉水瓶?jī)?nèi),使礦泉水瓶漂移在燒杯中,并用記號(hào)筆在燒杯上標(biāo)記此時(shí)液面的位置(如圖2);C.取出礦泉水瓶,將量筒中的水緩慢倒入燒杯至________,量筒中剩余水的體積(如圖3);D.再用細(xì)線拴住小礦石緩慢放入量筒中,此時(shí)總體積(如圖4)。(2)小礦石的密度表達(dá)式ρ石=________(用題中物理量符號(hào)表示);(3)由于礦泉水瓶有質(zhì)量,會(huì)導(dǎo)致小礦石密度測(cè)量值________,有同學(xué)指出只要在步驟C進(jìn)行適當(dāng)修改就可以,該同學(xué)修改的內(nèi)容是________。【答案】(1)標(biāo)記處。(2)(V1—V2)ρ/V3—V2(3)偏大;取出礦泉水瓶,取出小礦石,再把礦泉水瓶放入燒杯中,將量筒中的水緩慢倒入燒杯至標(biāo)記處,量筒中剩余水的體積V2.【解析】(1)C取出礦泉水瓶,將量筒中的水緩慢倒入燒杯至標(biāo)記處,則礦石的質(zhì)量等于量筒倒入燒杯中水的質(zhì)量,量筒中剩余水的體積V2;礦石的質(zhì)量為m石=m水=ρ(V1—V2)。再用細(xì)線拴住小礦石緩慢放入量筒中,此時(shí)總體積V3。礦石的體積為V石=V3—V2。(2)礦石的密度為ρ石=m石/V石=(V1—V2)ρ/V3-V2.(3)由于礦泉水瓶有質(zhì)量,瓶子有重力,當(dāng)瓶子在水中漂移時(shí),瓶子和礦石的重等于瓶子排開(kāi)水的重力,瓶子和礦石的總質(zhì)量等于排開(kāi)水的質(zhì)量,計(jì)算時(shí)把瓶子和礦石的質(zhì)量誤認(rèn)為是礦石的質(zhì)量,導(dǎo)致礦石質(zhì)量測(cè)量值偏大,密度偏大;取出礦泉水瓶,取出小礦石,再把礦泉水瓶接著放入燒杯中,將量筒中的水緩慢倒入燒杯至標(biāo)記處,量筒中剩余水的體積V2。2:(2024河北省中考試題)制作簡(jiǎn)易氣壓計(jì),視察大氣壓隨高度的變更。(1)如圖14所示,在玻璃瓶中倒入適量紅色的水,將插有玻璃管的橡皮塞塞緊瓶口,當(dāng)水升到玻璃管確定的高度,但高度不夠,你應(yīng)__________使水上升到瓶口以上適當(dāng)位置,制成了簡(jiǎn)易氣壓計(jì)。(2)將簡(jiǎn)易氣壓計(jì)從四樓移到一樓過(guò)程中,發(fā)覺(jué)玻璃管內(nèi)水柱__________說(shuō)明_______________。(3)小明將簡(jiǎn)易氣壓計(jì)放在陽(yáng)光下,過(guò)一會(huì)兒,他發(fā)覺(jué)玻璃管內(nèi)水柱發(fā)生了變更,這一現(xiàn)象說(shuō)明,簡(jiǎn)易氣壓計(jì)的測(cè)量結(jié)果會(huì)受到____________影響?!敬鸢浮浚?)向瓶?jī)?nèi)吹適量的氣(2)下降,大氣壓隨高度增加而減?。?)溫度。【解析】(1)當(dāng)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)較小時(shí),玻璃管內(nèi)水柱的高度較小,此時(shí)可以向瓶?jī)?nèi)吹適量的氣,以增大瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng),從而使水上升到瓶口以上適當(dāng)位置;(2)由于大氣壓隨高度增大而減小,所以簡(jiǎn)易氣壓計(jì)從四樓移到一樓過(guò)程中,由于外界大氣壓增大,而內(nèi)部壓強(qiáng)不變,所以液柱會(huì)下降,說(shuō)明白大氣壓隨高度增加而減小。(3)將簡(jiǎn)易氣壓計(jì)放在陽(yáng)光下,過(guò)一會(huì)兒,他發(fā)覺(jué)玻璃管內(nèi)水柱發(fā)了變更,是因?yàn)槠績(jī)?nèi)氣體受熱膨脹,氣壓增大,而導(dǎo)致液柱上升,說(shuō)明白簡(jiǎn)易氣壓計(jì)的測(cè)量結(jié)果會(huì)受到溫度的影響。3:(2024湖北咸寧中考)小敏同學(xué)參與研學(xué)旅行時(shí),在湖邊撿到一塊美麗的小石塊,她用家中常見(jiàn)物品與刻度尺奇妙地測(cè)出了小石塊的密度,她的測(cè)量方案如下:①用細(xì)繩將始終桿懸掛,調(diào)整至水平位置平衡,登記細(xì)繩在直桿上的結(jié)點(diǎn)位置O;②將一重物懸于結(jié)點(diǎn)O左側(cè)的A點(diǎn),小石塊懸于結(jié)點(diǎn)O的右側(cè),調(diào)整小石塊的位置,如圖所示,當(dāng)小石塊懸于B點(diǎn)時(shí),直桿在水平位置平衡;③用刻度尺測(cè)量OA的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,OB的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2;④保持重物的懸點(diǎn)位置A不變,將結(jié)點(diǎn)O右側(cè)的小石塊浸沒(méi)在盛水的杯中(且未與杯底、杯壁接觸),調(diào)整小石塊的懸點(diǎn)位置,當(dāng)小石塊懸于C點(diǎn)時(shí),直桿在水平位置平衡;⑤用刻度尺測(cè)量OC的長(zhǎng)度為L(zhǎng)3。請(qǐng)依據(jù)她的測(cè)量方案回答以下問(wèn)題(1)試驗(yàn)中三次調(diào)整了直桿在水平位置平衡。其中,第一次調(diào)整水平平衡是,其次次調(diào)整水平平衡是 ;(選填“a”或“b”)a.消退直桿自重的影響b.便于測(cè)量力臂(2)試驗(yàn)中長(zhǎng)度 (選填“L1”、“L2”或“L3”)的測(cè)量是多余的。(3)C點(diǎn)應(yīng)當(dāng)在B點(diǎn)的(選填“左”或“右”)側(cè)。(4)小石塊密度的表達(dá)式為ρ=(選用字母ρ木、L1、L2、L3表示)?!敬鸢浮浚?)a、b(2)L1(3)右(4)L3ρ水/(L3-L2)?!窘馕觥浚?)第一次還沒(méi)有懸掛物體,調(diào)整平衡的目的是為了消退直桿自重對(duì)試驗(yàn)的影響故選a;懸掛物體后,必需測(cè)量力臂,而水平常力臂恰好在杠桿上,所以其次次調(diào)整水平平衡是為了便于測(cè)量力臂,所以選b.因?yàn)樵谡麄€(gè)試驗(yàn)過(guò)程中,重物始終沒(méi)有移動(dòng),在列方程時(shí)L1始終是相等的,對(duì)求解石塊的密度無(wú)任何影響,所以長(zhǎng)度L1的測(cè)量是多余的。(3)依據(jù)F1L1=F2L2,F(xiàn)1為動(dòng)力L1為動(dòng)力臂在杠桿的左側(cè),而G石為阻力L2為阻力臂,當(dāng)石塊浸沒(méi)在水中相當(dāng)于右側(cè)對(duì)杠桿的拉力變小,在左側(cè)的重物及L1不變的狀況下,要使杠桿仍平衡,應(yīng)增加阻力臂所以石塊應(yīng)右移,故C點(diǎn)應(yīng)在B點(diǎn)的右側(cè)。(4)依據(jù)G×L1=G石L2①及G×L1=(G石—F浮)=G(1—ρ水/ρ物)L3②,兩式聯(lián)立可得出ρ物=L3ρ水/(L3-L2)。4:(2024·貴州黔南)小強(qiáng)同學(xué)在家中自主學(xué)習(xí),他利用家庭試驗(yàn)室的器材欲測(cè)一小石塊的密度,他可用的器材有:托盤天平(含砝碼)、燒杯、細(xì)線、水和小石塊:(1)將托盤天平放在水平桌面上,將游碼移至標(biāo)尺左端零刻線處,發(fā)覺(jué)天安靜止時(shí)橫梁右端高,則應(yīng)將橫梁右端的平衡螺母向_______(選填“左”或“右”)調(diào)整,使橫梁平衡;(2)在燒杯中放入適量的水,用細(xì)線拴住小石塊,將小石塊浸沒(méi)水中,在水面到達(dá)的位置上作標(biāo)記,用天平測(cè)出水和燒杯總質(zhì)量m1;(3)將小石塊從水中取出,用天平測(cè)出剩余水和燒杯的總質(zhì)量m2;(4)向燒杯中加水到標(biāo)記處,再用天平測(cè)出此時(shí)水和燒杯的總質(zhì)量m3;(5)上述試驗(yàn)過(guò)程可簡(jiǎn)化為圖,小石塊的質(zhì)量m石=_______;(6)設(shè)水的密度為ρ水,則小石塊體積的表達(dá)式:V石=_______(用所測(cè)物理量的字母表示),小石塊密度的表達(dá)式:ρ石=_______(用所測(cè)物理量的字母表示);(7)如步驟(3)中取出小石塊時(shí)帶走了一些水,小強(qiáng)所測(cè)的小石塊質(zhì)量_______(選填“大于”“小于”“等于”)小石塊的真實(shí)質(zhì)量。【答案】(1)右;(2)m1-m2;(3);(4);(5)大于?!窘馕觥?1)由題可知,橫梁靜止時(shí),橫梁右端高,所以為使橫梁在水平位置平衡,應(yīng)將橫梁右端的平衡螺母向右調(diào)。(5)由題知,水和燒杯和石子總質(zhì)量為m1,剩余水和燒杯的總質(zhì)量m2,則小石子的質(zhì)量:m石=m1-m2。(6)向燒杯中加水到標(biāo)記處,所加的水的體積等于小石子體積,則所加水的質(zhì)量為:所加水的體積為:則小石子的體積為:小石子的密度為:.(7)取出小石塊時(shí)帶走了一些水,即m2偏小,則通過(guò)計(jì)算,m石=m1-m2,計(jì)算得出m石偏大。5:(2024·江蘇連云港)密度是物質(zhì)的重要屬性,生產(chǎn)、生活中經(jīng)常須要測(cè)量各種液體的密度。某同學(xué)在綜合實(shí)踐活動(dòng)中自制了測(cè)量液體密度的杠桿密度計(jì),可以從杠桿上的刻度干脆讀出液體密度的數(shù)值,受到了老師的確定和表?yè)P(yáng),結(jié)構(gòu)如圖所示。所用器材:輕質(zhì)杠桿(自身重力忽視不計(jì))、兩種規(guī)格的空桶(100mL和200mL)、質(zhì)量為m的物體A、細(xì)線。設(shè)計(jì)過(guò)程如下:(1)將杠桿在O點(diǎn)懸掛起來(lái),空桶懸掛在B點(diǎn),質(zhì)量為m的物體A懸掛在C點(diǎn)時(shí),杠桿水平平衡。測(cè)出B點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為L(zhǎng),C點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為L(zhǎng)0,此時(shí)C點(diǎn)的密度刻度線應(yīng)標(biāo)注為_(kāi)_____;(2)在B點(diǎn)的空桶內(nèi)注滿液體,空桶容積為V,移動(dòng)物體A至C1位置,使杠桿在水平位置平衡;C1點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為L(zhǎng)1,此時(shí)C1點(diǎn)的密度值為_(kāi)_____(用題中所給的字母表示);(3)已知密度為1.0×103kg/m3刻度線與零刻度線之間的距離為4cm,則密度為0.8×103kg/m3刻度線與零刻度線之間的距離為_(kāi)_____cm;(4)要使制作的杠桿密度計(jì)測(cè)量精度更高一些應(yīng)選擇___規(guī)格的空桶(選填“100mL”或“200mL”)?!敬鸢浮浚?)0;(2)m(L1-L0)/VL;(3)3.2;(4)200mL?!窘馕觥?1)空桶懸掛在B點(diǎn),質(zhì)量為m的物體A懸掛在C點(diǎn)時(shí),杠桿水平平衡,桶中沒(méi)有液體,液體的密度為零,此時(shí)C點(diǎn)的密度刻度線應(yīng)標(biāo)注為0。(2)設(shè)空桶的質(zhì)量為m桶,由杠桿的平衡條件可知:m桶gl=mgl0桶的質(zhì)量:m桶=在B點(diǎn)的空桶內(nèi)注滿液體,依據(jù)杠桿的平衡條件可得:(m桶+m)gl=mgl1,則得:(m桶+ρV)gl=mgl1(+ρV)gl=mgl1可得此時(shí)C1點(diǎn)的密度值:ρ=。由(2)中的公式可知ρ與(l1-l0)成正比,密度為1.0×103kg/m3刻度線與零刻度線之間的距離為4cm,則密度為0.8×103kg/m3刻度線與零刻度線之間的距離為l2,由:可解得:l2=3.2cm。要使制作的杠桿密度計(jì)測(cè)量精度更高一些,分度值小一些,由ρ=m(L1-L0)/VL可知增大液體的體積可以使密度小一些,分度值小一些,所以選擇200mL規(guī)格的空桶,精度更高一些。6:6:(2024·寧夏)75%的醫(yī)用酒精可以有效滅活新型冠狀病毒,小剛從網(wǎng)上購(gòu)置了兩瓶某品牌75%的醫(yī)用酒精,說(shuō)明書如圖甲所示,小剛查到75%的醫(yī)用酒精密度為0.87g/cm3,于是想通過(guò)測(cè)量該酒精的密度來(lái)鑒定其產(chǎn)品是否合格∶(1)小剛?cè)∵m量該酒精進(jìn)行試驗(yàn)∶①為使測(cè)量結(jié)果更精確,以下試驗(yàn)操作步驟合理依次是____(用字母表示)?A.計(jì)算酒精的密度B.用天平測(cè)出燒杯的質(zhì)量52.4gC.在燒杯中盛適量的酒精,用天平測(cè)出酒精和燒杯的總質(zhì)量D.調(diào)整天平平衡E.將燒杯中的酒精倒入量筒中,讀出其體積,如圖乙所示②測(cè)量酒精和燒杯總質(zhì)量時(shí),砝碼和游碼的位置如圖丙所示,則總質(zhì)量為_(kāi)___g,該酒精的密度是______?③依據(jù)測(cè)量結(jié)果,小剛能否鑒定該產(chǎn)品是否合格?并說(shuō)明理由。(2)在學(xué)完浮力的學(xué)問(wèn)后,小剛又想到可以利用彈簧測(cè)力計(jì),水?燒杯?細(xì)線和小石塊來(lái)測(cè)量該酒精的密度,試驗(yàn)操作步驟如下∶a.用細(xì)線將小石塊綁好,掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,讀出測(cè)力計(jì)示數(shù)F1b.在燒杯中倒入適量的水,將小石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下使其浸沒(méi)在水中,讀出測(cè)力計(jì)示數(shù)F2c.算出小石塊的體積V石d.在擦干水的燒杯中倒入適量的酒精,將已擦干的小石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,使其浸沒(méi)在酒精中,讀出測(cè)力計(jì)示數(shù)F3,依據(jù)上述操作步驟,請(qǐng)你幫助小剛推導(dǎo)出該酒精密度的表達(dá)式______(表達(dá)式用測(cè)量量的字母表示,水的密度用表示,推導(dǎo)過(guò)程要有必要的文字說(shuō)明)?【答案】(1)DCEBA;(2)105.2;(3)0.88g/cm3;(4)依據(jù)測(cè)量結(jié)果,小剛能鑒定該產(chǎn)品是合格的,理由是:在試驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),該酒精密度的測(cè)量值0.88g/cm3與75%的醫(yī)用酒精密度為0.87g/cm3的標(biāo)準(zhǔn)相符合;(5)ρ水?!窘馕觥?1)為使測(cè)量結(jié)果更精確,試驗(yàn)操作步驟合理依次是:DCEBA;測(cè)量酒精和燒杯總質(zhì)量時(shí),砝碼和游碼的位置如圖丙所示,則總質(zhì)量為105.2g,所以酒精的質(zhì)量為:m=105.2g-52.4g=52.8g,由圖乙知酒精的體積為60cm3,所以酒精的密度為:===0.88g/cm3,依據(jù)測(cè)量結(jié)果,小剛能鑒定該產(chǎn)品是合格的,理由是:在試驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),該酒精密度的測(cè)量值0.88g/cm3與75%的醫(yī)用酒精密度為0.87g/cm3的標(biāo)準(zhǔn)相符合。(2)小石塊在水中的浮力為:F水=F1-F2=ρ水gV排=ρ水gV石,小石塊的體積為:V石=,小石塊在酒精中的浮力為:F酒=F1-F3=ρgV排=ρgV石=ρg,所以酒精的密度為:ρ=ρ水。7:(2024·四川雅安)小明在“探究物體的動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān)”的試驗(yàn)中,他用質(zhì)量不同的兩個(gè)鋼球m和M(M的質(zhì)量大于m),分別從不同的高度h和H(H>h)靜止起先滾下,視察木塊B被撞擊后移動(dòng)的距離,試驗(yàn)過(guò)程如圖所示。(1)小明通過(guò)視察木塊B移動(dòng)的距離長(zhǎng)短,來(lái)推斷小球動(dòng)能的大小,這種探討方法是________(選填“限制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”)。若水平面確定光滑,本試驗(yàn)將_____(選填“能”或“不能”)達(dá)到探究目的。(2)由甲、乙兩圖可得試驗(yàn)結(jié)論:物體的動(dòng)能大小與______有關(guān)。(3)小麗依據(jù)甲、丙兩圖得出結(jié)論:物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量有關(guān),她的看法是否正確?_____(選填“正確”或“錯(cuò)誤”),理由是:_________________。(4)另同學(xué)用圖所示的方法探究動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系,他將相同質(zhì)量的小球從不同高度(h2>h1)由靜止起先釋放,通過(guò)視察木塊在鐵板和毛巾上滑行的距離來(lái)推斷小球動(dòng)能的大小,這種方法是_____(選填“正確的”或“錯(cuò)誤的”)?!敬鸢浮浚?)轉(zhuǎn)換法;(2)不能;(3)速度;(4)錯(cuò)誤(4)沒(méi)有限制速度確定(5)錯(cuò)誤的?!窘馕觥?1)試驗(yàn)中通過(guò)視察木塊B移動(dòng)的距離長(zhǎng)短,來(lái)推斷小球動(dòng)能的大小,這里用到的物理學(xué)探討問(wèn)題的方法是轉(zhuǎn)換法;若水平面確定光滑,則木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)不受摩擦力作用,撞擊后將保持勻速直線運(yùn)動(dòng),不能通過(guò)木塊移動(dòng)的距離長(zhǎng)短來(lái)推斷小球動(dòng)能的大小,所以本試驗(yàn)將不能達(dá)到探究目的。(2)由甲、乙兩圖可得試驗(yàn)結(jié)論:物體的動(dòng)能大小與速度有關(guān)。(3)小麗的看法是錯(cuò)誤的,因?yàn)橐骄縿?dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系,須要保證小球的速度不變,甲、丙兩圖中小球下落的高度不同,則到達(dá)水平面的速度不同,故不能得出動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系。(4)圖所示的方法中為限制水平面的粗糙程度相同,故結(jié)論是錯(cuò)誤的。8:(2024·張家口橋東模擬)現(xiàn)有大燒杯、水以及空的小硬塑料藥瓶,請(qǐng)你添加一種器材,探討液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與深度的關(guān)系。(1)你添加的器材是_。(2)寫出試驗(yàn)步驟:(3)得到試驗(yàn)結(jié)論:通過(guò)試驗(yàn),小明發(fā)覺(jué)液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而___。(4)舉出一個(gè)生產(chǎn)、生活中應(yīng)用這個(gè)結(jié)論的實(shí)例____?!敬鸢浮浚?)橡皮膜、細(xì)線,(2)將橡皮膜用細(xì)線綁在小藥瓶口,將小藥瓶帶橡皮膜的一側(cè)浸入水中不同深度,視察橡皮膜凹進(jìn)藥瓶?jī)?nèi)的程度。(3)增大(4)攔河大壩修成上窄下寬的形態(tài)(合理即可)。【解析】此題要探討液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與深度的關(guān)系,依據(jù)題中所給的器材,還可以添加橡皮膜、細(xì)線,然后不斷向小硬塑料藥瓶注水,視察當(dāng)水的深度增加時(shí),橡皮膜的凹陷程度,當(dāng)凹陷程度增加時(shí),則表示壓強(qiáng)增大;所以答案應(yīng)是:(1)橡皮膜、細(xì)線,(2)將橡皮膜用細(xì)線綁在小藥瓶口,將小藥瓶帶橡皮膜的一側(cè)浸入水中不同深度,視察橡皮膜凹進(jìn)藥瓶?jī)?nèi)的程度(3)增大;(4)攔河壩修成上窄下寬的形態(tài)就是因?yàn)殡S著水深度的增加,水對(duì)大壩的壓強(qiáng)增大,為了防止將河壩沖垮,所以攔河大壩修成上窄下寬的形態(tài)。9:(2024·四川甘孜州)在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”試驗(yàn)中,有同學(xué)認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力大小除了跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)外,還與接觸面大小有關(guān)。(1)為了探究這個(gè)問(wèn)題,須要選擇合適的木塊,你認(rèn)為他應(yīng)當(dāng)選擇________A.各面粗糙程度相同的正方體木塊B.各面粗糙程度不相同的正方體木塊
C.各面粗糙程度相同、長(zhǎng)寬高各不相等的長(zhǎng)方體木塊D.各面粗糙程度不相同、長(zhǎng)寬高各不相等的長(zhǎng)方體木塊(2)在測(cè)量摩擦力前,除了視察彈簧測(cè)力計(jì)的量程和分度值外,還應(yīng)將彈簧測(cè)力計(jì)在________(選填“水平”或“豎直")方向調(diào)零。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)沿水平方向拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí),滑動(dòng)摩擦力的大小_________(選填“大于”
“等于”或“小于”)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。
(3)該同學(xué)正確選擇木塊后,將木塊分別平放、豎放、側(cè)放在同一水平面上,沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊,發(fā)覺(jué)三次彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)均相等,由此得到的結(jié)論是∶滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面大小_________(
選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。【答案】(1)C;(2)水平;(3)等于;(4)無(wú)關(guān)。【解析】(1)在探究摩擦力大小與接觸面積大小的關(guān)系,必須要保證壓力與接觸面的粗糙程度不變,只變更接觸面積的大小,因此,只有選項(xiàng)C符合題意。(2)因?yàn)樵囼?yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)是在水平方向運(yùn)用的,所以試驗(yàn)前除了要視察彈簧測(cè)力計(jì)的量程和分度值外,還應(yīng)將彈簧測(cè)力計(jì)在水平方向調(diào)零。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)沿水平方向拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)木塊處于平衡狀態(tài),滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。(3)試驗(yàn)中變更了接觸面大小,但是彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)均相等,即說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面大小無(wú)關(guān)。10:(2015河北中考試題)小明利用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量石塊的密度,(ρ水=1.0g/m3,g=10N/kg)(1)用細(xì)線將石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)上,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖15所示,則石塊的重G=N。(2)將石塊浸沒(méi)在水中,彈簧力計(jì)的示數(shù)如圖16所示石塊受到的浮力為F浮=N。(3)石塊的體積V=cm3.(4)石塊的密度ρ石=g/cm3【拓展】完成上述試驗(yàn)后,小明又將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的石塊浸沒(méi)在不同液體中,收集了下表中的數(shù)據(jù)。彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)N3.22.61.91.2液體的密度g/cm30.81.11.8(1)將表格補(bǔ)充完整。(2)分析上表小明得出此裝置可用做“密度計(jì)”,此“密度計(jì)”的分度值是g/cm3?!敬鸢浮浚?)4.8(2)2(3)200(4)2.4【拓展】(1)1.45,(2)0.05g/cm3.【解析】(1)由圖15可知:彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4.8N,故石塊的重力G=4.8N。(2)石塊浸沒(méi)在水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.8N,則石塊的浮力F浮=4.8N-2.8N=2N。(3)因?yàn)镕浮=ρ液gV排所以石塊的體積V石=V排=F浮/ρ液g=200cm3。(4)因?yàn)槭瘔K的質(zhì)量m=480g所以石塊的密度ρ石=m/V=480g/200cm3=2.4g/cm3?!就卣埂?1)當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.9N時(shí),石塊受到的浮力F浮2=4.8N-1.9N=2.9N.則液體的密度ρ液=F浮2/gV石=1.45×103kg/m3。(2)由題圖可知:彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N,彈簧測(cè)力計(jì)上從2.6N到3.2N共6個(gè)小格,則此密度計(jì)的分度值為1.1g/cm3-.8g/cm3/6=0.05g/cm3.。11:(2024·武漢)在探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素的試驗(yàn)中,某同學(xué)所用器材如圖甲所示其中長(zhǎng)木板B的表面比A的表面更粗糙,物塊各表面的粗糙程度均相同,它的長(zhǎng)、寬和高分別是10cm、8cm和6cm。將物塊放在水平放置的長(zhǎng)木板上,再把砝碼放在物塊上,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)物塊,沿長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),試驗(yàn)記錄如下表:試驗(yàn)次數(shù)物塊放置狀況接觸面壓力狀況彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N1平放A一物塊100g的砝碼放在物塊上2平放B一物塊100g的砝碼放在物塊上2.23平放B一物塊200g的砝碼放在物塊上2.44側(cè)放B-物塊100g的砝碼放在物塊上(1)第1次試驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖乙所示,該示數(shù)是_____________N;(2)由1、2兩次試驗(yàn)可知:壓力相同時(shí),物塊與長(zhǎng)木板的接觸面越粗糙,物塊受到的滑動(dòng)摩擦力______(填“越小”或“越大”
);由2、3兩次試驗(yàn)可知:增加物塊上砝碼的質(zhì)量,從而增大______(填“砝碼對(duì)物塊”“砝碼對(duì)長(zhǎng)木板”或“物塊對(duì)長(zhǎng)木板”)的壓力,這樣就可以探究接觸面粗糙程度相同時(shí),滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力的關(guān)系。(3)第4次試驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)是___________N?!敬鸢浮浚?)1.8;(2)越大;(3)物塊對(duì)長(zhǎng)木板;(4)2.2?!窘馕觥?1)由圖乙知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,示數(shù)為1.8N。(2)由1、2兩次試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析知,當(dāng)壓力相同時(shí),物塊與長(zhǎng)木板的接觸面越粗糙,物塊受到的滑動(dòng)摩擦力越大。由2、3兩次試驗(yàn)可知:增加物塊上砝碼的質(zhì)量,從而增大物塊對(duì)長(zhǎng)木板的壓力。(3)[4]由2、4兩次試驗(yàn)可知,物塊對(duì)長(zhǎng)木板的壓力相同,接觸面的粗糙程度相同,故木塊兩受到摩擦力相同,故彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)是2.2N。12:(2024石家莊40中一模試題)小明在試驗(yàn)室發(fā)覺(jué)兩個(gè)大小差不多的正方體銅塊和鐵塊,他想比較兩個(gè)金屬塊的表面哪個(gè)更光滑,請(qǐng)你幫他完善相關(guān)的試驗(yàn)步驟。(1)他須要添加一個(gè)測(cè)量工具(2)請(qǐng)你幫忙描述試驗(yàn)步驟:(也可選擇畫圖說(shuō)明)(3)若出現(xiàn)現(xiàn)象,說(shuō)明銅塊表面光滑,若出現(xiàn)現(xiàn)象,說(shuō)明鐵塊表面光滑?!敬鸢浮浚?)彈簧測(cè)力計(jì)(2)試驗(yàn)步驟:①先將銅塊放在鐵塊上,彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速直線拉動(dòng)鐵塊,測(cè)出拉力F1②再將鐵塊放在銅塊上,彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速直線拉動(dòng)銅塊,測(cè)出拉力為F2(3)F1>F2,F(xiàn)1<F2.【解析】要比較兩個(gè)金屬塊的表面哪個(gè)更光滑,即是比較接觸面的粗糙程度,必須要限制對(duì)接觸面的壓力相同,而正方體銅塊和鐵塊質(zhì)量不同,對(duì)接觸面的壓力也不同,但相互疊加后壓力相同,然后用彈簧測(cè)力計(jì)在同一水平面上勻速拉動(dòng)兩個(gè)相互疊加的金屬塊,比較拉力大小依據(jù)二力平衡的原理可知,那次拉力大,那次滑動(dòng)摩擦力大,下面的物體確定會(huì)較粗糙,故答案應(yīng)是:(1)彈簧測(cè)力計(jì)(2)試驗(yàn)步驟:①先將銅塊放在鐵塊上,彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速直線拉動(dòng)鐵塊,測(cè)出拉力F1②再將鐵塊放在銅塊上,彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速直線拉動(dòng)銅塊,測(cè)出拉力為F2(3)F1>F2,F(xiàn)1<F2。13:(2024·湘潭)圖所示是探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素的試驗(yàn)裝置。長(zhǎng)方體小木塊正面和側(cè)面面積不同而粗糙程度相同,長(zhǎng)木板一面為較光滑的木板面,另一面是粗糙的布面。選擇不同的接觸面,變更木塊對(duì)木板的壓力,依次試驗(yàn),將每次測(cè)量結(jié)果填入下表。(1)拉著長(zhǎng)木板水平向左做運(yùn)動(dòng),當(dāng)測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定時(shí),測(cè)力計(jì)的拉力(選填“等于”或“不等于”)小木塊受到的滑動(dòng)摩擦力。試驗(yàn)序號(hào)木塊與木板的接觸面壓力測(cè)力計(jì)示數(shù)1木塊正面與木板面2.0N0.6N2木塊正面與木板面4.0N1.2N3木塊正面與木板面6.0N1.8N4木塊側(cè)面與木板面2.0N0.6N5木塊側(cè)面與布面2.0N1.0N6木塊正面與布面2.0N(2)測(cè)力計(jì)運(yùn)用前要視察量程、分度值,以及指針是否指在。(3)由試驗(yàn)1、4可知,滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的面積(選填“有關(guān)”或無(wú)關(guān)“),則試驗(yàn)6空格中的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)是N。(4)由試驗(yàn)4、5可知,其他條件相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越。(5)由試驗(yàn)1、2、3可知,其他條件相同時(shí),滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小成比,這里主要采納的硏究方法是(選填“限制變量法”或“志向試驗(yàn)法”)?!敬鸢浮浚?)勻速直線;等于;(2)零刻度線處;(3)無(wú)關(guān);1.0;(4)大;(5)正;限制變量法?!窘馕觥浚?)只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體在水平方向上受到平衡力的作用,依據(jù)二力平衡,當(dāng)測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定時(shí),測(cè)力計(jì)的拉力等于小木塊受到的滑動(dòng)摩擦力;(2)測(cè)力計(jì)運(yùn)用前要視察量程、分度值,以及指針是否指在零刻度線處。(3)由試驗(yàn)1、4可知,壓力和接觸面粗糙程度相同,而接觸面積大小不同,滑動(dòng)摩擦力相同,故得出滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的面積無(wú)關(guān);依據(jù)試驗(yàn)5中的數(shù)據(jù),由這個(gè)結(jié)論可知,試驗(yàn)6空格中的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)是1.0N。(4)由試驗(yàn)4、5可知壓力相同,接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。(5)由試驗(yàn)1、2、3可知,在接觸面粗糙程度相同時(shí),壓力增大為原來(lái)的幾倍,滑動(dòng)摩擦力增大為原來(lái)的幾倍,即滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小成正比,這里主要采納的硏究方法是限制變量法(限制了接觸面的粗糙程度相同)。14:(2021河北中考模擬試題)如圖所示是小夢(mèng)從市場(chǎng)上買來(lái)的磁鐵魔術(shù)玩具,它呈橄欖球形,兩個(gè)橄欖球形磁鐵拋起來(lái)后,在空中就會(huì)相互吸引、碰撞,發(fā)出嘹亮的響聲,故又名“響尾蛇蛋”。小幻想知道這種磁鐵的磁極在哪兒?請(qǐng)你設(shè)計(jì)試驗(yàn)幫助小夢(mèng)解決問(wèn)題:(1)寫出你選用的試驗(yàn)器材:。(2)簡(jiǎn)述試驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象:?!敬鸢浮浚?)橄欖球形磁鐵,一盒大頭針。(2)把橄欖球形磁鐵放在大頭針盒中翻轉(zhuǎn)幾下,拿出來(lái)視察,吸引大頭針個(gè)數(shù)最多的兩個(gè)部位就是橄欖球形磁鐵的磁極?!窘馕觥看盆F具有吸引鐵、鈷、鎳等輕小磁性物體的性質(zhì),因此可通過(guò)視察橄欖球形磁鐵是否吸引大頭針等輕小的磁性物體來(lái)驗(yàn)證它的磁性,且磁體的磁極部分磁性較強(qiáng),因此可通過(guò)視察吸引大頭針的個(gè)數(shù)來(lái)確定橄欖球形磁鐵的磁極。15:(2024·河北)小明用如圖所示的裝置探究“影響浮力大小的因素”,(已知ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)(1)小明利用圖1甲所示的試驗(yàn)裝置,將圓柱體合金塊漸漸浸入水中時(shí),依據(jù)測(cè)得的試驗(yàn)數(shù)據(jù),作出了彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F示與合金塊下表面所處深度h的關(guān)系圖象(如圖2中①所示)。試驗(yàn)過(guò)程中合金塊所受浮力的變更狀況是。請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出F浮隨h變更的關(guān)系圖象,分析圖象可知,浸在水中的物體所受浮力的大小跟它排開(kāi)水的體積成。(2)將合金塊分別浸沒(méi)在水和某液體中(如圖1乙、丙所示),比較圖1甲、乙、丙可知:。(3)合金塊的密度為ρ合金=g/cm3。(4)若用此合金塊制成一空心合金球,當(dāng)合金球恰好能懸浮于圖1丙所示液體中時(shí),空心部分的體積是cm3?!敬鸢浮浚?)先變大后不變;如上圖所示;正比;(2)浸沒(méi)在液體中的物體所受浮力大小與液體的密度有關(guān);(3)4;(4)400?!窘馕觥浚?)由彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F示與合金塊下表面所處深度h的關(guān)系圖象可以知道:彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)隨著深度的增加是先變小后不變的,而測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于合金塊的重力減去合金塊浸在液體中受到的浮力。所以此試驗(yàn)過(guò)程中浮力先變大后不變。由圖象可知,合金塊完全浸沒(méi)在水中時(shí)所受的浮力:F?。紾﹣F′=4N﹣3N=1N;則F浮隨h的變更的關(guān)系圖象,如下圖所示:由圖象可知,當(dāng)h≤6cm時(shí),浸在水中的物體所受浮力的大小與浸入水中的深度成正比,而排開(kāi)水的體積與浸入水中的深度成正比,所以浸在水中的物體所受浮力的大小跟它排開(kāi)水的體積成正比。(2)分析比較甲、乙、丙可知,合金塊排開(kāi)液體的體積相同,液體的密度不同,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同,即受到的浮力不同,說(shuō)明浮力大小跟液體的密度有關(guān)。(3)由圖甲可知,合金塊的重力G=4N,合金塊的質(zhì)量:m合金=G/g=4N/10N/kg=0.4kg,由圖乙可知,合金塊浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F′=3N,則合金塊完全浸沒(méi)在水中時(shí)所受的浮力:F?。紾﹣F′=4N﹣3N=1N;因物體浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)液體的體積和自身的體積相等,由F?。溅阉甮V排可得,合金塊的體積:V合金=V排=F浮/ρ水g=1N/1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10﹣4m3,則合金塊的密度:ρ合金=m/V=0.4kg/1×10-4m3=4×103kg/m3=4g/cm3。(4)①由圖丁可知,金屬塊浸沒(méi)在某液體中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F″=3.2N,則合金塊完全浸沒(méi)在某液體中時(shí)所受的浮力:F浮′=G﹣F″=4N﹣3.2N=0.8N,因物體浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)液體的體積和自身的體積相等,所以,由F浮=ρgV排可得:F浮/ρ水g=F?。?ρ液g,則:ρ液=(F?。?F浮)ρ水=(0.8N/1N)×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3。②合金球懸浮在某液體中時(shí)所受的浮力:F浮″=G=4N,由F?。溅阉甮V排可得,合金球的體積:V球=V排′=F浮``/ρ液g=4N/0.8×103kg/m3×10N/kg=5×10﹣4m3,則空心部分的體積:V空=V球﹣V=5×10﹣4m3﹣1×10﹣4m3=4×10﹣4m3=400cm3。16:(2024·江蘇泰州)在“探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”試驗(yàn)中:(1)小明調(diào)試試驗(yàn)裝置時(shí),將小車從斜面上A處滑下,如圖甲所示,小車滑出水平木板右端而掉落下去。為讓小車不滑出木板,下列做法不行行的是_______;小車仍從斜面A處滑下,換一個(gè)更長(zhǎng)的木板B.增大斜面的傾角,小車仍從斜面上A處滑下C.斜面傾角不變,小車從斜面上A處以下位置滑下D.減小斜面的傾角,小車仍從斜面上A處滑下(2)調(diào)試勝利后,小明每次均將小車從斜面上同一高度處滑下,讓小車分別在毛巾、棉布和木板表面運(yùn)動(dòng),最終小車靜止時(shí)的位置如圖乙所示。由此可得:小車受到的阻力越小,運(yùn)動(dòng)的路程越________。進(jìn)一步推理可知:若小車運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力為零,小車將保持________(填運(yùn)動(dòng)狀態(tài));(3)在上述試驗(yàn)中,小車在毛巾表面運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度變更量________(選填“大于”、“等于”或“小于”)在木板表面運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度變更量;(4)上述試驗(yàn)結(jié)論是小明在分析試驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)科學(xué)推理得出的。下列得出試驗(yàn)結(jié)論的過(guò)程與該試驗(yàn)相同的是________。A.探究影響壓力作用效果的因素B.用小磁針探究磁體四周的磁場(chǎng)C.探究聲音能否在真空中傳播D.探究動(dòng)能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系【答案】(1)B;(2)長(zhǎng);(3)勻速直線運(yùn)動(dòng);(4)等于;(5)C.【解析】(1)將小車從斜面上A處滑下,小車滑出水平木板右端而掉落,說(shuō)明小車到達(dá)水平面的動(dòng)能較大,速度較大,通過(guò)的路程比較大,所以為讓小車不滑出木板,可以換一個(gè)更長(zhǎng)的木板;或者將小車從高度較低處滑下,或者可以減小斜面的傾角,從而減小小車到達(dá)水平面的動(dòng)能,減小小車在水平面的速度,減小小車通過(guò)的路程;故不行行的方法是增大斜面的傾角,小車仍從斜面上A處滑下。故選B。(2)由圖示可知,小車受到的阻力越小,小車速度減小得越慢,運(yùn)動(dòng)的路程越遠(yuǎn);進(jìn)一步推理可知,當(dāng)阻力為零時(shí)(即小車不受摩擦力),則小車會(huì)在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(3)由題意可知,小車從斜面上同一高度處滑下,所以小車到達(dá)毛巾表面和木板表面的水平面時(shí)的速度相等,而且小車最終在毛巾表面和木板表面上都會(huì)停下來(lái);所以小車在毛巾表面運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度變更量等于在木板表面運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度變更量。(4)上述試驗(yàn)結(jié)論是小明在分析試驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)科學(xué)推理得出的。所用的方法是志向是試驗(yàn)法;A.探究影響壓力作用效果的因素用的方法是限制變量法,故A不符合題意;B.用小磁針探究磁體四周的磁場(chǎng)用的方法是轉(zhuǎn)換法,故B不符合題意;C.探究聲音能否在真空中傳播用的方法是志向試驗(yàn)法,故C符合題意;D.探究動(dòng)能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系用的方法是限制變量法,故D不符合題意。故選C。17:(2024年河北中考模擬試題)如圖,底面積為的圓筒形容器內(nèi)裝有適量的水,放在水平桌面上;底面積為60m2、高為12cm的實(shí)心圓柱形物體A用細(xì)線拴好并懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下.小王要探究圓柱形物體A漸漸浸人圓筒形容器內(nèi)的水中時(shí)(水沒(méi)有溢出容器),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與圓柱形物體A下表面離水面的距離h的關(guān)系.(不計(jì)細(xì)線重,g取10N/kg)(1)除圖中的器材外,還須要的測(cè)量工具是.(2)小王從圓柱體接觸水面至接觸容器底之前,分別登記上h和F,并將測(cè)量的結(jié)果填寫在下面的表格中.試驗(yàn)次序123456789h/cm0346810121416F/N9.07.86.65.44.23.01.81.81.8①分析表中數(shù)據(jù)、可以得出結(jié)論:在物體A沒(méi)有浸沒(méi)之前,當(dāng)h增大時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F;在物體A浸沒(méi)后,當(dāng)增大h時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F.(均選填“增大”、“減小”或“不變”)②從表格中可知:在做次序3的試驗(yàn)時(shí),物體A受到的浮力為N.(3)物體A在容器內(nèi)浸沒(méi)后與未放人物體A前比較,水對(duì)容器底產(chǎn)生的壓強(qiáng)增加了Pa.【答案】:(1)刻度尺;(2)①減小;不變;②2.4;(3)900.【解析】(1)依據(jù)題意及圖可知還須要的測(cè)量工具是
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