最新中考物理三轮冲刺提分练专题22 第20题《力学实验》

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中考物理复习大致可分为三阶段，即第一轮全面复习、第二轮专题复习和第三轮模拟题练习。
第三轮模拟题练习——这一阶段是检查学生整体复习情况，查漏补缺，提高应试能力，提高学生成绩的关键阶段。
这段时间教师主要任务是从试卷中发现复习中存在的问题，及时评讲，同时要注意增强学生自主学习能力，让学生学会自我反思、总结解题方法和应试技巧。
押第20题—力学实验
2023年新中考物理考前100天题号押题终极提分练
一、实验题
1．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h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，木块的______转化为______。该实验通过______反映物体重力势能大小。
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木=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F压越大，滑动摩擦力f滑越大的实验。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木，钩码重力G码。
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F拉大小。
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G总=G木+G码，F压=G总，f滑=F拉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F压=G总的分析过程。要求：写出依据（可画出受力分析图辅助说明）( )
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。
（1）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：___________。
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。
（1）该实验的原理是______；所需的测量工具还有 ______；
（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t2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段小车运动情况的是______；
（4）小车通过AB段的时间t2为2s，又测得通过全程AC段的时间t1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0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______。（选填“大”或“小”）
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m1；
（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m2；
（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ρ=______（用m1、m2、m3、ρ水表示）。
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砝码后，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，砝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ρ岩=___________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m1，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m3；则该液体的密度ρ液=___________（用m1、m2、m3和V表示）。
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，此运动过程中砝码______（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：
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和砝码的总重力增加到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____N。；（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________。
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）
（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；
（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B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1N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______。在这次操作中要用到的实验器材是______。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。
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F0＝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。
根据表中数据回答下列问题：
（1）斜面甲省力大小ΔF甲＝_______N；
（2）斜面丙的机械效率η丙＝_______；
（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
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。
（1）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F乙与其重力G的大小关系为F乙______G；
（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F丙=______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丁，则F丁与F丙的大小关系为F丁______F丙；
（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______。
11．用图甲所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验。
（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1min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________℃。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-39℃和357℃，酒精的凝固点和沸点分别为-117℃和78℃，则本实验应选用________作为温度计的测温物质；
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________。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________。
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、一张小桌和一个砝码，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：_______。经过多次实验表明影响压力作用效果的因素是____________。根据实验结论，建立了压强概念和压强的表达式；
A．B．C．（2）该小组取三个高度均为h，密度同为ρ的实心均匀物体A、B、C。A、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h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h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。
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________。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F1和F2，这时F1=4牛，方向水平向左，F2=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_______。实验中，该同学是以_________为研究对象的。
14．小强和小红利用图甲所示的装置探究二力平衡条件：
（1）小强实验时发现，当分别往左、右两盘放入质量相等的砝码时，此时木块A在水平方向上受左右拉力大小为F左_______F右（选填“<”、“＝”或“>”），木块A处于静止状态。改变左、右两盘中砝码质量重复 _______次实验，每次在左、右两盘中放入的砝码质量都相等，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砝码，使两盘中砝码质量不同，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）
方案乙：_______。方案丙：_______。
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。
（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。
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R1①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。
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h，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：a管（长20cm、内孔直径3mm）、b管（长20cm、内孔直径6mm）、c管（长25cm、内孔直径3mm），长5cm的d管。
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，a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，a管下端管口无水流出，这是由于__________的作用；
（2）松开弹簧夹，水从a管口流出，用秒表测出量杯中的水分别达到20mL、40mL、60mL、80mL、100mL水位时的时间t，记录在表1中；
表1：
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a管口流出的水量是__________mL；a管口处水流出的速度大小为__________m/s（保留1位小数）；
（3）将a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：
分析表1和表2的数据，可知猜想2是__________（选填“正确”“错误”）的；
（4）若要检验猜想3，请简要写出你的操作：__________。
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：
（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h变化的F-h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 ___________。
19．在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小伟同学让同一钢球分别从不同的高度由静止开始滚下，观察木块被撞击后移动的距离s。
（1）实验中，小伟控制了钢球的______相同，分析甲、乙图，得到的实验结论是：______；
（2）若水平面绝对光滑，本实验将______（选填“能”或“不能”）达到探究目的；
（3）今年来，为减少因车辆刹车失灵造成的危害，许多高速公路设置了紧急避险车道，如图丙所示，该车道是在公路右侧设一个冲向高出的大斜坡，路面是砂砾，车辆遇上紧急刹车失灵可以冲上去，可以避免惨剧的发生。请从能量转化的角度解释汽车驶入避险车道后迅速减速的原因______。
20．疫情期间，停课不停学，某同学在妈妈的协助下，利用家中物品探究二力平衡的条件。
【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等。
【设计实验】如图1所示
（1）将小卡片两侧各系一根细线，再把细线的另一端分别穿过晾衣架；
（2）将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端，请妈妈用两手各提起一个晾农架，按照以下步骤进行实验，观察并记录小卡片的受力及运动情况。
【进行实验】
（1）如图1所示，提起两个装有水量不等的矿泉水瓶；
（2）如图2所示，提起两个装有水量相等的矿泉水瓶，再将其中一只手逐渐放低，使小卡片倾斜至如图3所示；
（3）用剪刀把图3中的小卡片从中间剪断；
（4）更换小卡片，重新组装，如图4所示，使小卡片扭转一定的角度。
请将表格中①的内容补充到横线上：①______；
【结论】上述实验表明，二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小______，方向相反，并作用在______上；
【交流与评估】
（1）本实验中的晾衣架起到了改变拉力的______的作用，它类似于简单机械中的______；
（2）静止在水平桌面上的剪刀，它受到的______力和______力是一对平衡力。
次数
压力F压/N
接触面（粗糙程度）
摩擦力Ff/N
1
3
木板
1.2
2
4
木板
1.6
3
5
木板
2.0
4
5
棉布
2.5
5
5
毛巾
3.0
序号
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
2
10
4
5
2
1
15
1
15
3
1
15
____
10
次数
斜面
弹簧测力计示数F/N
斜面长度L/m
省力大小ΔF/N（ΔF＝F0﹣F）
机械效率η%
1
甲
17.4
0.30
？
92.0
2
乙
18.2
0.30
1.8
87.9
3
丙
14.0
0.40
6.0
？
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
98
98
98
98
98
量杯中水的体积V/mL
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
量杯中水的体积V/mL
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
实验次数
液体种类
金属块的重力/N
金属块浸入情况
金属块在液体中时测力计的示数/N
金属块所受浮力/N
1
——
2.7
——
——
——
2
水
2.7
部分
2.0
0.7
3
水
2.7
全部
1.7
1.0
4
浓盐水
2.7
全部
1.5
___________
实验步骤
小卡片所受二力情况
小卡片的运动状态是否改变
大小
方向
是否作用在同一物体上
是否作用在同一直线上
（1）
是
不等
相反
是
是
（2）
是
相等
相反
是
否
（3）
否
——
——
——
是
（4）
是
相等
相反
①
是