2024年中考物理专题训练——力学实验

这是一份2024年中考物理专题训练——力学实验，共17页。试卷主要包含了利用杠杆开展相关实验探究如图，同学们共同研究滑轮的特点等内容，欢迎下载使用。

（1）安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿逆时针方向转动，如图甲所示，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）如图乙，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N；若将弹簧测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在图示位置平衡，弹簧测力计的示数会 （选填“变大“、“变小”或“不变”）；
（3）如图丙所示，始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂 （选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），拉力的大小 ；
（4）如图丁，当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆在水平位置平衡为了使杠杆在水平位置平衡，在不更换弹簧测力计的情况下，你认为接下来的操作是 （写出一条即可）。
2．图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。（g取10N/kg）
（1）使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，正确测量B点高度，结果如图乙为 cm；
（2）选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作：
①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N，则小车的质量是 g；
②将弹簧测力计与斜面平行放置并 ，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为 N；
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为 J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为 ；
（3）在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出拉小车从A点到B点所做的功W1；计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出W1和W2与小车总重G的关系图像，分别如图丙中的线段a和b；
①由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重 （选填“有关”或“无关”）；
②若这位母亲的质量为56kg，所坐的轮椅质量为20kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，力的大小为 N。
3．小明同学在用天平和量筒测固体合金球密度的实验中，首先取来天平放在水平桌面上，发现分度盘如图所示。
（1）他应采取的措施是：将天平的平衡螺母向 移动；
（2）天平调节平衡后，小明按图所示的方法来称量合金球的质量，小华立即对小明说：“你操作时至少犯了两个错误。”小华所说的两个错误是：①用手拿砝码了；② ；
（3）改正错误后，小明正确测出了合金球的质量，所用的砝码和游码位置如图所示，合金球的体积如图所示，则合金球的密度为 g/cm3；
（4）之后小明又改进了方案，利用电子秤来测量合金球的密度，他进行了以下实验操作：
①如图（a），用电子秤测得合金球质量为84.0g；
②将合金球放入溢水杯中，然后向溢水杯中注满水，如图（b），测得杯、水、合金球的总质量为100.0g；
③取出合金球，向溢水杯中补满水，如图（c），测得杯和水的总质量为25.6g；根据以上数据，计算出合金球的密度= g/cm3，该实验中取出合金球会带出水，则由此造成测得的合金球密度 （偏大/不变/偏小）。若测量后才发现此电子秤的每次测量值均比真实值大1g，则由此造成测得的合金球密度（偏大/不变/偏小） 。
4．如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或者“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡；
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码，杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为： （用字母表示）。他这样得出的结论 （选填“合理”或“不合理”）；原因是： ；
（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是： ；
（4）小明接着利用杠杆研究机械效率，如图丙所示。实验的主要步骤如下：
a．用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；
b．竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。
请你帮小明完成下列问题：
①杠杆机械效率的表达式为η= （用已知或测量的物理量符号表示）；
②本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是： ；
③若只将钩码的悬挂点由A移至C，而O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
5．同学们共同研究滑轮的特点：
（1）研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮不能省力， （能/不能）改变力的方向；
（2）他们研究动滑轮特点时，如乙图所示。为了读数方便，小明在弹簧测量计静止时读数，他的操作是 （正确/错误）的，乙图中数据与“动滑轮最多省一半力”的结论不相符的主要原因是 ；
（3）他们组装了滑轮组，发现使用滑轮组提升重物时能省力，于是他们想：利用滑轮组提升重物能否省功呢？为此，他们进行了如图丙所示的实验并记录部分数据填入相应表格中；
由实验数据可知，用该滑轮组提升钩码时克服钩码重力所做的功为 J，拉力做的功为 J，由此可得出的结论是： ；
（4）另一小组的同学实验时没有竖直向上拉绳子，而是用如图所示的方法操作，则绳子自由端拉力F （大于/小于/等于）。
6．如图所示，让小车从斜面的A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。
（1）该实验的原理是 ；实验中所需的测量工具是刻度尺和 ；
（2）实验时应保持斜面的倾角 （填“较大”或“较小”），目的是 ；
（3）为了测量小年运动过程中下半程的平均速度，某同学让小军从B点出静止释放，测出小车到达C点的时间，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗？ （填“正确”或“不正确”），理由是 ；
（4）小车通过AB段时通过的路程 ，测得时间，则AB段的平均速度 ；小车通过AC段的时间为，则BC段的平均速度 ；
（5）以下能够反映小车在整个过程中的运动情况的是 ；
（6）由于小军对测量仪器的使用不够熟练，在测量小车到达B点的时间时，小车过了B点才停止计时，测得AB段的平均速度会偏 （填“大”或“小”）。
7．小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验：

（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，发现杠在如图甲所示的位置保持静止，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态；
（2）如图乙所示，A位置挂2个钩码，为使杠杆再次平衡，应该在B位置挂上 个同样的钩码，当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时向着靠近支点的方向各移动一小格，则杠杆 端（选填“左”或“右”）会下沉；
（3）如图丙所示，为改变力的方向，小红在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉，当测力计由竖直方向逐渐向左转，杠杆始终保持水平平衡，测力计的示数将 （“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）该实验中，要多次测量动力F1动力臂l1，阻力F2阻力臂l2的数据，其目的是 （减小误差/得出普遍规律）；
（5）如图丁所示，O为杠杆的中点，若以杠杆上的C位置为支点，在D位置挂质量为m的钩码时，杠杆恰好在水平位置平衡，用刻度尺测出此时钩码悬挂位置D点到C点的距离l，根据杠杆平衡条件，可以估算出杠杆的质量m杆= （用给出的字母符号表示）；
（6）若图戊中B点悬挂的钩码总重为G，在A点弹簧测力计用拉力大小为F使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2；则：
（a）拉力所做的有用功W有= （用测量的物理量符号表示）。
（b）若只将钩码的悬挂点由B移至C点，O、A位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
8．如图所示，图甲、图乙分别是“观察水的沸腾”和探究“冰的熔化特点”的实验装置，小明将这两个实验进行对比研究，图丙、图丁是实验后画出的图像。
（1）两个实验装置用到的共同的测量工具有温度计和 ；
（2）甲实验中，按规范要求调节铁圈2的高度时， （选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯。实验过程中，发现温度计示数上升较慢，为了使温度计示数上升得快些，他应 ；
（3）根据甲实验数据描绘的图像丁，图甲所示的情况下温度计的示数可能为 （填字母）；
A．78℃ B．98℃ C．100℃
（4）乙实验中，需要观察试管内物质的温度和物质的状态，并记录相关数据描绘图像，由图像丙可知冰是 （选填“晶体”或“非晶体”）；
（5）通过实验并结合图丙、图丁的图像可知：冰的熔化过程和水的沸腾过程具有的共同特点是吸收热量，温度 ；
（6）为了拓展研究，小明在实验时往水中加了适量盐，在相同的条件下，获得了与其他同学不同的沸点值。为了探究盐水的浓度与沸点的关系，同学们通过实验得出不同浓度的盐水在标准大气压下的沸点，数据记录如下：
分析表中数据可知，当盐水浓度增大时其沸点会 ，根据以上探究得到的结果，我们煮食物时要想让汤汁尽快沸腾，最好选择 （选填“先”或“后”）放盐；
（7）小明在实验后查阅资料得知水的沸点还会随气压的增大而升高。如图戊所示，在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水，使之能浮在一水槽中，将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下。按入槽内水中，并固定位置，在标准大气压下，对槽内水加热到沸腾时 。
A．槽内甲、乙瓶内水温都不能达到100℃ B．甲、乙瓶中水都不沸腾
C．甲瓶内水沸腾，乙瓶内水不沸腾 D．甲瓶内水不沸腾，乙瓶内水沸腾
9．小明在“测量小车的平均速度”实验中，使小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑，如图所示。

（1）该实验的原理是 ；
（2）小车在AC段平均速度 m/s；
（3）如果不小心让小车过了A点才开始计时，则所测AC段的平均速度 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（4）由实验看出，小车下滑过程中是在做 直线运动（选填“变速”或“匀速”），下列图象中能正确反映小车在斜面上运动情况的是图 ；
A． B． C． D．
（5）小球在AC段运动过程中，经过时间中点时的速度为，经过路程AC中点时的速度为，则 （选填“”“”或“”）；
（6）实验完成后，学习小组分别得到了小车全程的运动速度，上半段路程的平均速度为和下半程的平均速度。根据学过的运动学知识可知道、、从大到小依次是： ；
（7）小明进一步实验测得小车斜面上运动时，前半程平均速度为，后半程平均速度为，则小车全程平均速度 （用字母和表示）。
10．为了研究将物体浸没在水中时水对容器底部压强的增加量与物体体积、质量的关系，小李和小华两位同学将质量和体积不同的物体分别浸没在盛有水的同一圆柱形容器中，并分别进行了实验。
（1）小李探究：与放入物体质量m的关系，于是选择质量不同、体积相同的三个物体，先后浸没在盛有水的同一圆柱形容器中，并测得。实验示意图及相应数据见表一。
分析比较表一中和相关条件，可得：与m （选填“有关”或“无关”）；
（2）小华探究：与放入的物体的体积V的关系，于是选择质量相同、体积不同的合金物块先后浸没在盛有水的同一圆柱形容器，并测得。实验数据记录在表二中。
①分析比较表二中的第三行和第四行的数据及相关条件，可得出的初步结论是：当物体浸没在盛有水的同一圆柱形容器中， ；
②小华继续实验，实验数据记录在表三中。发现测得的实验数据与表二中的结论不符合，原因可能是 。请填写实验序号6中的相关数据：为 帕；
③若容器的容积为V容，底面积为S，在该容器中倒入水的体积为V水，将体积为V物的合金物块浸没在水中，则水对容器底部压强增加量所能达到的最大值= 。（涉及的物理量均用字母表示）
11．下图是小明利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。

（1）实验前没挂钩码，杠杆静止的位置如图甲，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节；
（2）在杠杆调整到水平位置平衡后，利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂的大小，测得的数据如下表：由表中实验数据，可得出杠杆的平衡条件是 ；
（3）进行3次实验的目的是 ；
A．取平均值减小误差B．归纳出物理规律C．使每组数据更准确
（4）如图乙，由杠杆的平衡条件可知杠杆失去平衡；要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下，仅需把左侧钩码 ；
（5）如图丙，用同一弹簧测力计两次挂在杠杆的同一位置用力拉（不超过弹簧测力计的量程），均使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计第二次的示数比第一次的示数 （选填“大”或“小”）；
（6）如图丁，有一左粗右细的直木棒，悬挂使其水平平衡，仍利用钩码和刻度尺，使用该直木棒 （选填“能”或“不能”）探究“杠杆平衡条件”；
（7）如图戊，杆秤是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。根据杠杆平衡条件，杆秤的刻度应是 （选填“均匀”或“非均匀”）的。
12．小庆在用压强计探究液体内部压强规律时，用了改进后的液体压强计（如图甲），在软管与U形管的交接处连入了一个三通管，可以通过控制K的打开和关闭实现与外界大气的通和断。
（1）若压强计在使用前出现如图甲中的情形，说明三通管K处于 状态（选填“打开”或“关闭”）；
（2）我们用U形管两侧液面的高度差来反应液体压强的大小，这是运用了 （填写科学研究方法）；连接U形管和软管时，打开K使其与大气相通，此时U形管 （选填“是”或“不是”）连通器；
（3）图乙、丙、丁中是压强计金属盒放在水中不同位置时的情形，对比U形管中的液柱高度差，可得到的结论是：在同种液体中，液体深度越深，液体压强越 ；
（4）若将压强计的金属盒放入水和未知液体两种不同液体中，如图丁和戊，对比U形管中的液柱高度差，得出戊烧杯中的液体密度一定大于水。这个结论 （选填“可靠”或“不可靠”），理由是 ；
（5）为进一步探究液体压强与液体密度关系，将金属盒放在两种液体的相同深度，发现U形管左右两侧高度差变化不明显，下面的操作能使高度差对比更明显的是 ；
A．换用横截面积更大的U形管
B．U形管内换成密度较小的液体
C．U形管内换成密度较大的液体
（6）小庆同学用糖水继续探究液体压强的特点，他发现糖水浓度随着深度的增加而增大。当他将金属盒浸没在液体中逐渐下降过程中，在接触到容器底部之前，容器底部受到液体的压强将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
13．小明通过如图所示的步骤进行了“浮力的大小可能与哪些因素有关”的实验，请完成以下问题：
（1）由B、C两图可知，物体受到的浮力大小与 有关；由C、D两图可知，物体所受浮力与它浸没在液体中的深度 （选填“有关”或“无关”）；
（2）小明另取一杯盐水用弹簧测力计吊着该金属块浸没于盐水中，如图E所示，根据弹簧测力计示数可以计算出盐水的密度为 g/cm3；
（3）课后，爱思考的小明根据所学知识自制液体密度的测量工具：
方案A：利用图甲所示装置，将被测液体倒入小塑料桶至标记处，用量程为5N的弹簧测力计称出液体和小桶的总重力，即可知被测液体的密度；图乙是已经标注好的一些数据，由数据可知小桶的重力为 N，被测液体的体积为 cm3；
方案B：利用家里的吸管和细铜丝自制密度计，操作如下
①将适量细铜丝塞入吸管下部；
②将制作好的吸管轻轻放入水中，发现吸管倾倒在水中，应 细铜丝的量（选填“增加”或“减少”），直至吸管能竖直漂浮在水中；在水面处做上标记（如图丙所示），并标上刻度值为1g/cm3；
③用刻度尺测出标记到吸管底部的距离为H，按0.1g/cm3的分度值刻画刻度并标上对应刻度值，0.8g/cm3的刻度线距离底部的距离为 H；
小明想：用即将用完的水笔笔芯（如图丁）作为密度计，直接按上面②③步进行刻度划分；请你判断所标刻度是否准确，并写出原因： 。
14．小明发现力学中有很多相似实验，他找了如下器材：①表面平整的长木板（带斜面）；②刻度尺；③弹簧测力计；④小车；⑤木块；⑥毛巾；⑦棉布；⑧钩码。
（1）探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，在丙图实验的基础上只需要再选择序号⑤的器材就可以探究动能的大小与 的关系；
（2）若在实验中，由于木板较短，木块碰后滑出木板，如何保证碰后木块能始终在木板上滑行？下列方法一定不可行的是 ；
A．降低小车开始在斜面上的高度 B．在斜面上辅上一块毛巾
C．增大小车的质量 D．在木块上放两个钩码
（3）小明探究该实验时选择用小车来撞击木块，通过你的分析你觉得探究该实验时选择用 较好（选填“小车”或“小球”）。为什么？ ；
（4）若水平面绝对光滑且不计空气阻力，该实验还能成功吗 ？为什么；
（5）小明为了探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”，他选择了序号①、⑤、⑧以及 （填序号）的器材。下列事例中，可用到上述探究结论解释的是 。
A．在行李箱下安装滚轮 B．装满书的书橱难以推动 C．自行车刹车时用力捏闸
15．小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中：
（1）小明实验前发现杠杆右端低，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是 ；
（2）如图甲所示，在杠杆左边A处挂3个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码 个；
（3）做实验时，当杠杆由图乙的位置变成图丙的位置时，弹簧测力计施加拉力的力臂将 ，弹簧秤的示数将 ；（均填“变大”、“变小”或“不变”，设杠杆质地均匀，支点恰好在杠杆的中心，并且不计支点处摩擦）
（4）调节杠杆在水平位置平衡后，进行如图戊所示的实验，用量程为0~5N的弹簧测力计在A点竖直向上拉（如图丁M所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为2.5N。若弹簧测力计斜向上拉（如图丁N所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数 （大于/小于）2.5N；
（5）该小组同学在A点施加一个始终水平向左的拉力F，发现无论用多大的力，都不能使杠杆在水平位置平衡，你认为原因是 ；
（6）小欢利用所学制作了杆秤如图戊所示。（A处挂物体，B处挂秤砣）若秤砣下吸附一小块吸铁石，则该杆秤所示的质量值 （填“大于”、“等于”或“小于”）被测物的真实质量；若将提钮O向右移动两格，其余条件不变，则杆秤的量程 。（填“变大”、“变小”或“不变”）
16．如下图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA=mBhB。

（1）实验中，探究的动能是指 （填序号）；
A．小球在斜面上的动能 B．小球到达水平面时的动能
C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击的动能
（2）实验中通过观察 来判断钢球的动能大小，这种研究问题的物理方法叫 ；
（3）由甲乙两图可知，使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与 的关系；
（4）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，则f1 f2（选填“>”“=”或“”“=”或“F2，则α β（选填“>”、“=”或“