2024四川中考物理二轮重难题型精讲练 专题四 力学重点实验（含答案）

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第1题图
(1)他设计了下列实验步骤：
①用调节好的天平测出鹅卵石的质量m；
②向量筒中倒入适量的水，读出水的体积V1；
③根据密度的定义式，算出鹅卵石的密度ρ；
④将鹅卵石浸没在量筒内的水中，读出鹅卵石和水的总体积V2.
他应采用的操作顺序为________(选填下列选项前的字母)．
A. ①②④③ B. ①②③④
C. ②③④① D. ②③①④
(2)根据图乙、图丙，计算出鹅卵石的密度为________g/cm3.
(3)若鹅卵石缺损后，它的密度将________(选填“变大”“变小”或“不变”)．
2. 小明发现橙子在水中下沉，他用实验测量它的密度．
第2题图
(1)将托盘天平放在水平桌面上，把游码放到标尺左端的零刻度线处，调节________直到指针指在分度盘中线处．
(2)用调节好的天平称橙子的质量，当天平重新平衡时，所用砝码和游码在标尺上的位置如图所示，则橙子的质量是________g．利用排水法测出橙子体积是150 cm3，则橙子的密度为________g/cm3.
(3)做完实验整理器材时，小明发现天平上的砝码有一个生锈了，这会导致测量的质量______．(选填“偏大”或“偏小”)
(4)小明换了一种测量方法，在薄壁透明小水槽中注入适量的水，将其置于水平桌面上．让空烧杯漂浮在水面上，测出水的深度为h0；再将橙子放入烧杯中，此时烧杯仍漂浮在水面上，测出水深为h1；最后将橙子取出放入水槽中，烧杯仍漂浮在水面上，橙子沉底后，浸没在水中，测出水深为h2，由此可求出橙子密度ρ橙＝________(用字母表示)．(整个过程中水没有溢出，且橙子不吸水)
3. “沉睡三千年，一醒惊天下”，三星堆遗址在2021年3月出土了大量文物，如图所示是其中的金面具残片，文物爱好者小张和小敏同学制作了一个金面具的模型，用实验的方法来测量模型的密度．
第3题图
(1)小张把天平放在水平台上，将游码拨到________________， 此时指针偏向分度标尺中线的左侧，应向________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母，使横梁在水平位置平衡．
第3题图
(2)调好后小张将模型放在左盘，在右盘加减砝码，并调节游码使天平再次水平平衡，砝码和游码如图甲所示，则模型的质量为________g.
(3)小张又进行了如图乙所示的三个步骤：
①烧杯中加入适量水，测得烧杯和水的总质量为145 g.
②用细线拴住模型并________在水中 (水未溢出)，在水面处做标记．
③取出模型，用装有40 mL水的量筒往烧杯中加水，直到水面达到________处，量筒中的水位如图丙所示．
(4)旁边的小敏发现取出的模型沾了水，不能采用量筒的数据，于是测出图乙③中烧杯和水的总质量为155 g，小敏计算出模型的密度为________g/cm3.
(5)若只考虑模型带出水产生的误差，则实验过程中模型带出水的体积为________cm3，小敏计算出的密度值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)．
实验2测量液体的密度eq \a\vs4\al\c1()
4. 实验小组利用天平、量筒和烧杯等器材测量牛奶的密度．
第4题图
(1)天平调平衡后，将适量的牛奶倒入烧杯中，并用天平测量烧杯和牛奶的总质量，通过加减砝码的一番操作，当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后，横梁指针如图甲所示，接下来他应该________(选填序号)；
A. 向左调节平衡螺母
B. 移动游码
C. 取下最小的砝码后移动游码
(2)测出烧杯和牛奶的总质量为116 g后，将烧杯中的一部分牛奶倒入量筒，液面位置如图乙所示，则量筒中牛奶的体积为________cm3；
(3)测量烧杯和剩余牛奶的总质量，天平横梁平衡时如图丙所示，则烧杯和剩余牛奶的总质量为________g；
(4)小明测量的牛奶密度为________kg/m3；
(5)在向量筒倒入牛奶时，如果不慎有牛奶溅出，则测出的牛奶密度会________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．
5.一题多设问 端午节家庭聚会后，小鹏的父亲将喝剩的白酒交给他，要他利用所学的物理知识测出白酒的密度．家中没有量筒，只找到了一个弹簧测力计和一个废旧的铁块，于是他在两只玻璃杯中分别装入水和白酒，进行了如下操作：
①将铁块悬挂在弹簧测力计下方，读出测力计的示数F1，如图甲所示；
②把铁块浸没在水中，读出测力计示数F2；
③把铁块浸在白酒中，读出测力计示数F3.请你回答下列问题：
(1)弹簧测力计示数F1＝________N；
(2)图中他有操作错误的是图________(选填“甲”“乙”或“丙”)，请指出错误之处_____________；
(3)更正错误操作后，测力计的示数变成F4，请你帮小鹏推导出白酒密度的表达式ρ酒＝________．(用字母符号表示，水的密度为ρ水)
第5题图
拓展设问
(4)请你帮小鹏推导出铁块密度的表达式ρ铁块＝________．
实验3 研究影响滑动摩擦力大小的因素
6. 一题多设问 为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关，小夏设计了如图所示实验(实验所用棉布比木板表面粗糙)．
第6题图
(1)实验过程中，弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做________运动，根据________知识，可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数．
(2)在这四次实验中，滑动摩擦力最小的是________ (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)．
(3)比较甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与____________是否有关；比较乙、丙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与____________是否有关．
(4)比较甲、丁两次实验，发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数，小夏由此得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关．你认为他的结论是________的 (选填“正确”或“错误”)，理由是___________________________________________．
第6题图戊
(5)小夏对实验装置进行改进后，如图戊所示，当他再进行实验时， 发现效果更好．请你说出改进后的优点：________________________________________________(写出一条即可)．
拓展设问
(6)图甲、乙两次实验探究的结论应用到下列生活实例的是________(选填序号)．
A. 机器转轴处加润滑油
B. 体操运动员在手上涂镁粉
C. 自行车刹车时用力捏闸
(7)实验中仅由甲、乙两次实验得出滑动摩擦力与压力的关系，为了使实验结论具有普遍性，应进行的操作是____________________，实验中小夏得出了滑动摩擦力与压力成正比的结论，他是如何得出的：_____________________________________________________________．
(8)在同一次实验中，小夏发现，当用不同的速度匀速拉同一物块，弹簧测力计的示数不变，说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小________(选填“有关”或“无关”)．
实验4 探究阻力对物体运动的影响
7.一题多设问 在“探究阻力对物体运动的影响”实验中：
甲

乙
第7题图
(1)小明调试实验装置时，将小车从斜面上A处滑下，如图甲所示，小车滑出水平木板右端而掉落下去．为让小车不滑出木板，下列做法不可行的是( )
A. 小车仍从斜面A处滑下，换一个更长的木板
B. 增大斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下
C. 斜面倾角不变，小车从斜面上A处以下位置滑下
D. 减小斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下
(2)调试成功后，小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下，让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动，最终小车静止时的位置如图乙所示．由此可得：小车受到的阻力越小，运动的路程越________．进一步推理可知：若小车运动时所受阻力为零，小车将保持__________(填运动状态)．
(3)在上述实验中，小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量________(选填“大于”“等于”或“小于”)在木板表面运动过程中的速度变化量．
(4)上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上，经过科学推理得出的．下列得出实验结论的过程与该实验相同的是( )
A. 探究影响压力作用效果的因素
B. 用小磁针探究磁体周围的磁场
C. 探究声音能否在真空中传播
D. 探究动能大小与物体质量的关系
拓展设问
(5)实验中通过改变____________________来改变小车所受阻力大小．小车从斜面上滑下，从能量角度来看，是________能转化为动能，三次实验中小车到达水平面时动能________(选填“相等”或“不相等”)．
(6)通过本实验推理可知，下述________(选填序号)观点是正确的．
A. 力是维持物体运动的原因
B. 物体的运动不需要力来维持
C. 力能改变物体的形状
实验5 研究液体内部压强的特点eq \a\vs4\al\c1()
8. 一题多设问 2020年11月10日，“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，创造了10 909 m的中国载人深潜新纪录，标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平．这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣，实验如图所示．
第8题图
(1)图甲是U形管压强计，金属盒上的橡皮膜应该选用________(选填“薄”或“厚”)一些的较好，从结构来看，压强计________(选填“是”或“不是”)连通器．
(2)比较图乙、丙两次实验可知：同种液体内部压强随深度的增加而________；比较乙、丁两次实验可初步判断：液体内部压强与液体密度________(选填“有关”或“无关”)．
(3)根据液体内部压强的规律可知，“奋斗者”号深潜到10 000 m时每平方米的舱体受到的海水压力为________N(取ρ海水＝1.03×103 kg/m3)，相当于质量为________t的物体受到的重力．
(4)若图丁的实验中U形管左右两侧水面的高度差为5 cm，则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为________Pa；在图乙的实验中，保持金属盒位置不变，在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出)，橡皮膜受到的液体压强将________(选填“变大”“变小”或“无法判断”)．
拓展设问
(5)小杨在刚开始探究时，发现U形管中的液面高度差不变，说明______________________．
(6)为了研究液体内部同一深度处向各个方向压强大小关系，接下来的操作是把金属盒放入液面下同一深度处，将金属盒________________．
(7)小杨在探究该实验时，将透明塑料瓶底部剪去，蒙上橡皮膜并扎紧，将瓶压入水中，橡皮膜向内凹，如图戊所示，说明水对橡皮膜有压强，将瓶向下压，橡皮膜内凹的程度变大，说明液体内部压强与液体的________有关；接着将某液体缓慢倒入瓶中，当内外液面相平时，橡皮膜仍向内凹，说明倒入液体的密度________(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度，继续向瓶中注入该液体，当橡皮膜的形状恢复水平时，用________分别测出橡皮膜在该液体和水中的深度h1和h2，则该液体的密度为ρ＝________．

戊 己
第8题图
(8)对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考．图己为一圆柱形容器，容器内装有密度为ρ的液体，a点在深度为h处的水平横截面上，横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力．根据压强公式p＝eq \f(F,S)，推导出a点所在横截面受到的液体压强pa与深度h之间的关系式是pa＝________．
实验6 探究浮力的大小跟哪些因素有关
9. 一题多设问 在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：
①与物体浸没液体中的深度有关；②与物体排开液体的体积有关；③与液体的密度有关．
第9题图甲
(1)请你写出能够支持猜想③的一个生活现象：_______________________________________．
(2)进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图甲所示．其中序号b中物体P所受浮力大小为________N.
(3)分析a、c、d三次实验，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度________(选填“有关”或“无关”)；分析________三次实验，可知浮力大小与物体排开液体的体积有关；分析a、d、e三次实验，可知在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力________(选填“越大”或“越小”)．
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素，从实验数据还可求出物体P的密度为________kg/m3.(已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
拓展设问
(5)实验中由于握着测力计的手臂易晃动，导致测力计示数不稳定，读数困难．请你写出一种改进措施：________________________________．
(6)为了探究浮力的大小与物体形状的关系，某同学用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图乙所示的实验，由此该同学得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为该结论不可靠，主要原因是__________________________．
第9题图乙
(7)实验结束后，如果在c图中测力计2.8 N的位置标出水的密度值，就可以把这个装置改装成一个密度秤．该密度秤的零刻度应标在______N处，该密度秤的刻度是________(选填“均匀”或“不均匀”)的．
实验7 探究物体的动能跟哪些因素有关
10.一题多设问 小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他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)静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图1所示．

图1 图2
第10题图
(1)小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是________(选填“控制变量法”或“转换法”)．若水平面绝对光滑，本实验将________(选填“能”或“不能”) 达到探究目的．
(2)由图1甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与________有关．
(3)小明根据图1中甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，他的看法是否正确？________(选填 “正确”或“错误” )，理由是：____________．
(4)另一同学用图2所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度(h2>h1)由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是________(选填 “正确的”或“错误的”)．
拓展设问
(5)要探究动能大小与物体质量的关系时，应保证钢球到达水平面的________相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球________________________________．
(6)针对汽车的“超载”“超速”问题，请你从物理的角度写一条安全标语：______________.
(7)若斜面光滑，钢球从斜面顶端由静止滚到斜面底部的过程中，其机械能________(选填序号)．
A. 变大 B. 变小 C. 不变
实验8 eq \a\vs4\al(探究杠杆的平衡条件)
11. 一题多设问 图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置．
第11题图
(1)挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)侧调节．
(2)图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示)，就会发现杠杆________(选填“左端下沉”“仍然平衡”或“右端下沉”)．
(3)在探究过程中，需要进行多次实验的目的是______________．
第11题图丁
(4)某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为________N．以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1L1总是________(选填“大于”“等于”或“小于”)F2L2，其原因可能是____________________．
(5)图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于______(选填“省力”或“费力”)杠杆，请举出它在生活生产中的一个应用实例：______________．
拓展设问
(6)若在图乙中左侧钩码下方再挂一个相同的钩码，同时将左侧钩码________，杠杆将保持水平平衡．
(7)将杠杆调节到水平位置平衡后开始实验．杠杆两侧挂上钩码后，发现杠杆倾斜，为使杠杆重新在水平位置平衡，实验小组的小明采用调节平衡螺母的方法，这种做法是__________(选
填“正确”或“错误”)的．
(8)在误差分析时，某同学整理了以下两个因素，其中不会带来实验误差的是________．
A. 支架的自身重力较大 B. 钩码磨损程度不同
(9)实验小组在实验中，改变动力F1和动力臂l1的大小，相应调节阻力F2和阻力臂l2进行多次实验．杠杆平衡时测得的数据如表所示．
分析实验数据，得到的结论是：____________________________________．
实验9 测量滑轮组的机械效率
12. 测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表．
第12题图
(1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做________运动. 第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为________N.
(2)第2次实验时所做的有用功为______J．滑轮组的机械效率是______．
(3)分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越________(选填“大”或“小”)，滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度________(选填“有关”或“无关”)．
(4)结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是________．
A. 增大绳重
B. 减轻动滑轮重
C. 加快物体提升的速度
实验10 测量斜面机械效率
13. 斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，如：________．那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？(使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力)
第13题图
小明做了如下猜想：
猜想1：与斜面的表面材料有关；
猜想2：与斜面的倾斜程度有关；
猜想3：与物体受到的重力大小有关．
小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验．实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做匀速直线运动．实验中相关的记录如下表．
回答下列问题：
(1)通过对比实验________中的数据可知， 使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关；
(2)通过对比实验1、5、6中的数据，得出的结论是：在其他条件相同时，___________________________；
(3)为验证猜想3，小明做了实验________(填写实验序号)，分析实验数据后，小明认为这几次实验省力情况相同，依据是___________________________________________________．
【拓展】完成实验后，小明沿斜面用1.8 N的拉力，将重为4.5 N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端．已知斜面长1.2 m、高0.3 m，则斜面的机械效率是________%.(把重物直接提升0.3 m所做的功作为有用功)
参考答案
1. (1)A (2)2.7 (3)不变 2. (1)平衡螺母 (2)162 1.08 (3)偏小 (4)eq \f(（h1－h0）ρ水,h2－h0) 3. (1)标尺的零刻度线处 右 (2)84 (3)②浸没 ③标记 (4)8.4 (5)2 相等 4. (1)C (2)40 (3)72 (4)1.1×103 (5)偏大
5. (1)3.8 (2)丙 没有将铁块完全浸没在白酒中 (3)eq \f(ρ水（F1－F4）,F1－F2) 【拓展设问】(4)eq \f(ρ水F1,F1－F2)
6. (1)匀速直线 二力平衡 (2)丁 (3)压力大小 接触面的粗糙程度 (4)错误 没有控制压力大小不变 (5)不用控制长木板做匀速直线运动，便于操作(或弹簧测力计示数稳定，便于读数) 【拓展设问】(6)C (7)改变砝码质量多次实验 记录摩擦力和压力大小，通过描点作图可以得到滑动摩擦力与压力成正比 (8)无关 7. (1)B (2)远 匀速直线运动 (3)等于 (4)C 【拓展设问】(5)接触面的粗糙程度 重力势 相等
(6)B 8. (1)薄 不是 (2)增大 有关 (3)1.03×108 1．03×104 (4)500 变大 【拓展设问】(5)装置气密性不好 (6)朝向不同的方向 (7)深度 小于 刻度尺 eq \f(ρ水h2,h1) (8)ρgh 9. (1)人在水中下沉，而在死海中却能漂浮(或鸡蛋在清水中下沉，而在盐水中可以漂浮等) (2)1.4 (3)无关 a、b、c(或a、b、d) 越大 (4)2.4×103 (5)将弹簧测力计固定在铁架台上，通过改变铁夹的高度来改变物体浸入水中的体积 (6)没有控制排开液体的体积相同 (7)4.8 均匀 10. (1)转换法 不能 (2)速度 (3)错误 没有控制速度一定 (4)错误的 【拓展设问】(5)速度 从斜面的同一高度由静止滚下 (6)为了您和他人的安全，请勿超速超载 (7)C 11. (1)平衡 左 (2)左端下沉 (3)寻找普遍规律 (4)2.3 大于 杠杆自重对实验有影响 (5)费力
钓鱼竿 【拓展设问】(6)向右移动1格 (7)错误 (8)A (9)动力×动力臂＝阻力×阻力臂(F1l1＝F2L2)
12. (1)匀速直线 0.6 (2)0.075 62.5% (3)大 无关 (4)B 13. 盘山公路(答案合理即可) (1)1、2 (2)斜面倾斜程度越小，越省力 (3)1、3、4 拉力F与物体重力G的比值相等 【拓展】62.5
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1
10
0.5
20
2
1.5
6
2
4.5
3
2
20
2
20
4
3
10
1.5
20
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率η
1
1.0
5
15
55.6%
2
1.5
5
0.8
15
3
2.0
5
1.0
15
66.7%
4
2.0
10
1.0
30
66.7%
实验序号
1
2
3
4
5
6
斜面倾角
θ
θ
θ
θ
θ1(θ1>θ)
θ2(θ2>θ1)
斜面的表面材料
木板
毛巾
木板
木板
木板
木板
物块重G/N
2.0
2.0
4.0
6.0
2.0
2.0
沿斜面拉力F/N
1.35
1.52
2.70
4.05
1.52
1.70