人教版物理力学实验带答案

人教版物理力学实验（挑战）

学校:姓名：班级：

一、实验题

1.某小组同学在用杠杆测定机械效率的实验中

（-）小敏用如图所示的实验装置测定杠杆的机械效率.实验时，竖直向上匀速拉动弹

簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升.

WU

（1）实验中，测力计的示数F为N,钩码总重G为LON,钩码上升高度人为0.1

m时，C点上升了30cm,则杠杆的机械效率为%.

（2）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8,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”）.

（二）小王用如图所示的另一实验装置测量杠杆的机械效率.。为杠杆的转轴，不计摩

擦.实验时，给B端施加竖直向下的力，使挂在杠杆A端的钩码缓缓上升.（图中杠杆

为质量分布均匀的直棒）下表是提升物体时采集到的数据：

实验序A端上升的高度B端下降的高

物重G（N）拉力（N）杠杆的效率

号him度s/m

1250.040.02

2490.040.0289%

3250.060.0380%

46130.040.0292%

(1)第①组实验中，杠杆的机械效率为.

(2)由________三组实验，可以初步得出的结论:相同的杠杆，提升的物体越重效率越

高.

(3)该实验中杠杆的效率总小于100%的原因是杠杆有自重，分析实验数据可知道杠杆

的自重为N.

2.小云在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关时，提出了以下猜想。

猜想一：滑动摩擦力的大小与压力大小有关；

猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；

猜想三：滑动摩擦力的大小与物体的面积有关。

据此她设计了下面的实验验证上述猜想。如图所示，A、B是材料和各面粗糙程度均相

同，但体积大小不同的长方体。

(1)她用弹簧测力计拉动物体A,应使物体A沿水平方向做___________直线运动；根

据的知识可知此时物体A所受摩擦力大小等于弹簧测力计示数。

(2)由图甲、乙可知，小云验证的是猜想。(选填“一”、“二”或“三”)

(3)实验中小云发现，提升弹簧测力计时很难保持匀速，弹簧测力计示数始终不稳定,

为了能得到相对准确的数据，你有什么改进意见吗?(可以适当增加或改进器

材)

3.小明利用如图装置研究做功与能量的转化关系。重物通过细绳与木块相连，细绳不

可伸长，AQ为水平面，AP段长为L表面光滑；段粗糙，实验开始时，木块的

细绳拉直，质量为M的木块位于P点，质量为利的重物恰好置于地面，将木块从P向

右拉至A,放手后木块向左运动，最终停在3点，PB长为X。不计空气阻力、滑轮摩

擦。

（1）木块在A3段运动过程中，重物的重力做功为（用字母表示）；木块经

过P8段内能（选填“不变”、“增大”或“减小”）；

（2）观察实验并联系生活实际，小明提出猜想：重物和木块获得的总动能与重物重力做功

多少有关。他提出猜想的生活依据是：;

（3）为了验证猜想，小明做了以下实验，重物根=100g,木块M=900g,改变木块从

P点右移的距离L,测得一组数据，记录如下：（g取10N/kg）

序号123456

PA的长L/m0.10.150.20.350.450.5

木块在P点的速度平

0.20.30.40.70.91.0

方v2/（m-s-1）2

①已知物体动能的表达式为二加一,分析重物和木块获得的总动能与重物的重力做功的

多少，可知猜想是（选填“正确”或“错误”）的，得出的结论是

。在AP段滑行的过程中，该系统（重物和木块）的机械能（选

填“守恒”或“不守恒”）；

②利用实验信息分析，当L=0.7m时，木块M在P点获得的动能是

__________________J;

（4）如果上述结论具有普遍性，则一个物体从高为〃的光滑斜面顶端，由静止开始滑下，

不计空气阻力，物体滑到斜面底端时的速度丫=（用字母表示）。

4.某物理实验小组想测量一块鹅卵石的密度，但是手边的测量工具只有量筒，他们利

用一个空的水瓶设计了如图所示的实验装置。

①在定滑轮两端用细线一端系空水瓶，另一端将待测鹅卵石系好放入装有适量水的烧杯

中；

②用量筒向水瓶中逐渐加水，待鹅卵石在烧杯中处于状态时，记录量筒加入水

的体积为％;

③将鹅卵石从烧杯中取出，并擦干鹅卵石表面附着的水分，继续用量筒向瓶中加水，待

处于如图乙所示的位置平衡后，记录加入水的体积为V2；

④根据实验列出鹅卵石的密度表达式。

(1)本实验中定滑轮的作用与(实验工具)相同；

(2)第二次向水瓶中加水的目的是

(3)鹅卵石的密度表达式是：；

(拓展)用此装置测出来鹅卵石的密度比实际密度(选填“偏大”、“偏小”

或“不变”)，原因是«

5.某小组同学发现在物体浸入液体过程中，液体密度。、物体浸入液体体积％及溢

出液体体积匕益都会对液体压强变化量阴夜产生影响.为了研究柱形容器中液体对容器

底部压强增加量△联与P、％、%的关系，他们用底面积相同但溢水口高度不同的

若干柱形容器、体积为0.017米，的物体、密度为四、02的液体及DIS压强传感器等器

材进行实验.他们先在一个容器中装入密度为月的液体，并将该物体慢慢浸入，过程

如图所示，测得的实验数据记录在表一中.接着他们在三个不同的容器中装入体积不同、

密度为夕2的液体，再将该物体分别浸入，测得的实验数据记录在表二中.(P\<P。

表一表二

蜡

液体竭Mi实V盘

号

序

击度序号密度

（米D《米D（帕）《米D《米（帕）

10.01!0.0017840400080.0025880

A20.0120.002784050.0100.0027840

30.0140.004784060.0120.0029800

（1）分析比较实验序号1、2与3中的和%、乂/的数据及相关条件，可得出的

结论是：当物体浸入同种液体中，时，同一柱形容器内液体对容器底部压强

变化量△心是相同的.

（2）分析比较实验序号4、5与6中的和/、匕董的数据及相关条件，可得出的

结论是：当物体浸入同种液体中时，

（3）将该物体浸没在密度为夕2的液体中，溢出0.002米，的液体，则/；为

帕.

6.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中（如图所示），小田先用弹簧测力

计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、

E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：

实验步骤BCDEF

弹簧测力计示数/N2.22.01.71.71.9

（1）小田进行了如图所示的实验：A步骤所示弹簧测力计的示数为—N；用弹簧测力

计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F（液体均未溢出）,

并将其示数记录在上表中；

（2）在实验步骤B中金属块所受浮力Fn=一N；

（3）分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟排开液体的一有关；分析实验步

骤A、E、F,可以说明浮力大小跟液体的一有关;

（4）小田用表格中的数据算出了某种液体的密度是—kg/m3,金属块a的密度为

—kg/m3,若将A放至最后一步，则会使得金属块a的密度的测量值（选填“偏

大”或“偏小”“不变”）;

（5）同组的小超只有刻度尺这一测量工具，于是他进行了如下操作：

甲乙丙

①在圆柱形容器中装有适量的水，将另一平底烧杯放入圆柱形容器的水中，烧杯静止

时容器中水的深度乩为12cm,如图甲所示；

②将待测金属块b吊在烧杯底部（金属块未触底），测量出烧杯静止时露出水面的高度

hi为6cm,容器中水的深度H2为18cm,如图乙所示。

③将金属块b放在烧杯中，烧杯静止时露出水面的高度h2为2cm,如图丙所示。已知

圆柱形容器底面积为烧杯底面积的3倍。则金属块b的密度为—kg/n?。

7.小明想测一个体积为200cm3的长方体物体的密度（己知物体的密度小于水的密度）,

准备的器材有：刻度尺。量筒、水、形状规则的容器。如图所示，小明将长方体物体放

人容器中，向容器内倒入体积为丫的水并记录，用刻度尺测量倒入容器中水的深度力并

记录，如表所示。（g取10N/kg）

InI

次数123456

水量Wcm360120180240300360

水深h/cm515192225

（i）根据题意将表中空缺处的数据补充完整；

⑵第4次倒人水后，从表格数据中发现，此时物体对容器底（填“有”或“无”）

压强;

（3）容器底面积为cm2,物体高度为cm；

（4）物体的密度为g/cm3；

（拓展）在第6次倒人水之后，将物体露出水面的部分切去，剩余的部分静止后，露出

水面的体积与浸入水中的体积之比是。

8.在综合实践活动中，小明利用图示装置来测量烧杯中液体的密度，已知物块的体积

是50cm3,图1、2中物块均处于静止状态，弹簧测力计示数如图所示，g取10N/kg.

（1）图2中，物块受到的浮力为N,烧杯中液体的密度为g/cm3.

（2）小明对本实验原理进行了进一步分析，从而得到弹簧测力计的示数与被测液体的

密度之间的函数关系，则符合此关系的应是图3中的图线（选填“①”、“②”或

“③”）；

（3）根据上述结论，小明对弹簧测力计刻度进行重新标度，将图2装置改装成一个密

度秤，它的零刻度应标在N处，用它测量时，待测液体密度p浓应不超过

______g/cm；

（4）用此密度秤测量时，若物块未完全浸没，则测得液体密度值将偏;

（5）原物块质量、体积和密度分别记为mo、Vo,po,将原物块更换为下列哪些物块后，

可以提高该密度秤测量液体密度秤测量液体密度时的精确度？你选择的是：（选

填选项前的字母）

A.质量为m。、密度比po小的物块

B.质量为mo，密度比po大的物块

C.质量比mo大而密度比po小的物块

D.体积比Vo小的物块.

9.将物体放入盛有水的柱形容器后，容器对桌面压强的增加量DP闷、水对容器底部压

强的增加量DP池与哪些因素有关呢？某小组同学依据P=F/S猜想：DP附、DP液与力的

变化量有关.于是他们将若干不同物体放入盛有水的足够高的薄壁柱形容器中进行实

验，并分别测出了DPM、DP»实验数据记录在表一、表二中.

表一表二

实验序DP固实验序DP液

G物（牛）F浮（牛）G物（牛）F浮（牛）

号（帕）号（帕）

11453506145125

21654007:165125

31854508146150

41463509166150

516640010186150

①分析比较表一中1、4或2、5的数据可得出：DP附与F浮（选填“有关”或“无

关”）；分析比较表一中的数据还可得出结论：.

②分析比较表二中实验序号的数据可得出：DP浪与G物（选填”有

关”或“无关”）；分析比较表二中的数据还可得出结论：.

10.小希外出游玩时捡到一块漂亮的鹅卵石，他想测出这块鹅卵石的密度.他在家中准

备了刻度尺、口大底小的塑料碗、圆柱形玻璃水盆和适量的水.利用这些物品进行实验

并记录了下面的实验步骤，但步骤不完整.请你帮助小希把实验步骤补充完整.

图图圈

甲乙丙

⑴在水盆内放入适量水，再将塑料碗轻轻放入水中漂浮，如图甲所示.用刻度尺测出此

时水盆内水的深度为4,记入表格.

⑵将鹅卵石放在塑料碗中，装有鹅卵石的塑料碗仍在水中漂浮，如图乙所示.用刻度尺

测出此时水盆内水的深度为灰，记入表格.

⑶将塑料碗中的鹅卵石放入水盆中，如图丙所示，

（）.

⑷已知水的密度为o水，利用上述测量的物理量和已知条件，写出鹅卵石密度的表达式

11.小明在选用弹簧测力计的过程中，发现测量大小相同的力时，用不同规格的测力计,

弹簧伸长的长度不一样。哪些因素会影响弹簧的伸长量呢？小明提出以下三种猜想：

猜想1：弹簧的材料可能影响弹簧的伸长量；

猜想2；弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量；

猜想3：弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。

小明为探究自己的某个猜想，设计出一个实验方案并进行了实验：

甲乙

①取两根完全一样的弹簧，测出每根弹簧的原长均为公

②先用一根弹簧（称作弹簧A）进行实验，将弹簧A的一端固定于竖直墙上，另一端用

一水平力拉弹簧，如图甲所示，测出此时弹簧的长度为〃；

③将两根弹簧串接起来得到一根新的弹簧（称作弹簧B）再进行实验，实验时同样将弹

簧B的一端固定于竖直墙上，另一端用与前面相同的水平力拉弹簧，如图乙所示，测出

此时弹簧B的长度是LB；

④改变拉力的大小，重复实验步骤②③，记录实验数据如下表。

L=10.0cm

F/N12345

LA/CTYX10.811.612.413.214.0

—)/cm0.81.62.43.24.0

L/cm21.623.224.826.428.0

(L&2L)/cm1.63.24.86.48.0

现请回答下列有关问题：

(1)该实验方案研究的是猜想(填写序号)；

(2)实验方案中将“两根弹簧串接起来得到弹簧B"，这样做便控制了弹簧的和

______相同；

(3)从表中可以发现，在拉力大小相同的情况下，弹簧B的伸长量总是弹簧A的伸长量

的倍，这表明弹簧的伸长量与原长有关，弹簧原长越长，它的伸长量就越。

进一步的实验表明，在其它因素一样的情况下，弹簧的伸长量与其原长成正比；

(4)从表中还可以看出，对于同一根弹簧，在弹性限度内，它的伸长量x与所受的拉力厂

成正比，写成数学表达式％=’・尸即，其中常数％与弹簧的材料、原长及粗细有关。设

K

弹簧A的常数为心，那么弹簧B的常数依=;若把弹簧A剪成长度相等的两半，

则与每半根弹簧相对应的常数k'=；

12.如图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程.

(1)根据图中情景可以判断以下说法正确的是—.

A.①是假设，②③是实验事实，④是实验推论

B.①②③④都是实验事实

C.①②是实验事实，③④是实验推论

D.①②③是实验事实，④是实验推论

(2)每次让小车从斜面同一高度由静止滑下，目的是；记下小

车最终停在水平面上的位置.可知小车受到的阻力越小，小车运动的路程越.

(3)其中运动的小车在木板上最终停下来，是因为小车在水平方向上受.

13.小德在探究“影响浮力大小的因素”时，做了如图(。)所示的实验：

.

一

-二

二

：

二

一

二

-5

rh=r6N

l-

E.-»

y

\

1

1,

一

一

-

IA.-水

~]上-

-

--

--

(1)对比A、B、C、D四个步骤，可得出浮力的大小随排开水体积的增大而(选填

“增大”、“减小”或“不变”),当物体完全浸没在水中后，浮力的大小与浸没后的

深度(选填“有关”或"无关”)；

(2)在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与的关系；根据A

与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为N；

(3)根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为kg/m3；

(4)若容器的底面积为200cm\A的高度为4cm,则从步骤B到步骤C,A向下移动的

距离为cm；

(5)同班的小霞设计了如图(力)所示的装置来测量一金属块的密度，其中轻质杠杆OAB

nA।

支点为0，—她做了如下操作：

0B3

步骤一：用细绳将金属块悬挂于A点，使杠杆0A8在水平位置静止，读出弹簧测力计

此时的读数为1.5N；

步骤二：然后向容器中加水，使金属块浸没在水中(金属块不与烧杯接触)；

步骤三：使杠杆在水平位置静止，读出弹簧测力计的示数与步骤一相比变化了

0.5N；

根据小霞记录的结果，可以得到金属块的重力为N,待测金属块的密度为

_______g/cm\

14.(1)比较水和牛奶密度的大小，实验方案有如下两种：

甲方案乙方案

②如图，AOB为轻质杠杆，A、。处细线位置固定。

①如图，用测力计测出石块的重力为G,然后把

把相同体积的水、牛奶先后倒入小桶中，移动B的

石块先后浸没在水、牛奶中，静止后读出测力计的

位置使杠杆水平平衡，然后用刻度尺测出0B的长

示数分别为a、6；

度分别为小/2;

尸I、&中，示数越大，对应液体密度越。

。8的长度越大，对应的液体密度越。

AB

4o

二小榻5*一

（2）已知水的密度为〃水，利用现有的测量数据，能计算出牛奶密度的方案是

方案，牛奶的密度为2如=o

15.小雯同学想知道酱油的密度，用天平和量筒做了如下实验：

（1）将天平放在水平台上，把游码移到左端处，发现指针指在分度标尺的左侧，

要使横梁平衡，应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调。

（2）用天平测出空烧杯的质量为17g,在烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯的酱油的

总质量如图甲所示，将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，酱油的体积如图乙所示.则烧杯

中酱油的质量为g,酱油的体积为mL,酱油的密度为。

（3）小雯用这种方法测出的酱油密度偏（选填“大”或“小”）。

（4）某物理兴趣小组尝试用刻度尺测量某液体的密度：如图丙所示，将带有阀门的

“U”型管竖直倒置，两个管口分别插入盛有水和某液体的烧杯中；打开阀门，从抽气

口抽出适量的空气，待两管中的液面升高到一定高度时，关闭阀门，测量出管内外水的

高度差、某液体的高度差.若当时外界大气压为，实验中“U”型管内的气体压强为P,

则P(选填或),待测液体的密度为液=

16.甲、乙两个完全相同的柱状容器内分别装有体积相等的两种不同液体，先将一个U

型管压强计改装为两端都装上扎有相同橡皮膜的金属盒(且两管液面齐平)，分别放至

两容器的底部，如图所示，据此可发现U型管的左边管内液面位置相对较—(选填

“高”或"低”),这说明—容器底部的液体压强较大；然后再将两个金属盒在液体

中的深度同时都减少一半，则U型管两管液面高度差将(选填“变大”、“不

变”或“变小”)

甲乙

17.为了测量椰奶的密度，丽丽从实验室找来了天平和量筒进行以下实验:

甲乙丙

(1)如图甲，将待测榔奶倒入烧杯中，将天平放在一台面上，用已调好的天平测量烧杯和

椰奶的总质量―g;

(2)将烧杯中的椰奶倒入一部分到量筒中，如图乙,量筒中椰奶的体积是cm3；

(3)用天平测量剩余椰奶和烧杯的总质量，如图丙厕倒出的椰奶的质量为_g,由此可知椰

奶的密度是—kg/m?；

(4)若在步(2)中，量筒内整上沾了几滴椰奶，则丽丽测得椰奶的密度将(选填“偏

大”、“偏小”、“不变”)；

(5)同桌小敏看到实验室有溢水杯，她想利用溢水杯和量筒，泡沫，还有某复合材料做成的

物块A(密度为来测量椰奶的密度.

步骤如图：

a、在溢水杯中装满椰奶；

b、把一泡沫块轻轻放入溢水杯中使之漂浮在液面上，收集排开的液体，用量筒测出溢出的

椰奶的体积为Vi；

c、继续进行实验，用细线拴住复合材料物块轻轻放入溢水杯中,直至物块下沉至杯底，继

续收集溢出的椰奶，全部倒入量筒中，量筒内椰奶的体积增大至匕；

d、取出物块A并轻轻放置在泡沫块上方,泡沫块和物块A漂浮在液面上，继续收集溢出

的椰奶，并全部倒入量筒中，量筒内椰奶的体积增大至匕，根据上述实验过程，请完成下列

问题：

①椰奶的密度为（用题目给出的字母表示）；

②在步骤d中，将复合材料物块A从椰奶中取出，放在泡沫上方时，若该物块A沾上了一些

椰奶，则会导致测得的椰奶密度（选填“偏大""偏小''或”不变”）.

18.为了研究容器底部受到液体的压力增加量△「与哪些因素有关，小明用一个重为10

牛的球体，先后放入盛有等质量液体的底面积大小不同的甲、乙、丙圆柱形容器中，待

球体静止后测取容器底部受到液体的压力增加量△尸实验数据和实验学校见下表

实给序号1234$6

S3甲乙为Z乙乙

滑体王度

（千克米S00S00S00100011001200

>>

S8101010

（牛）

支检现象

①观察序号I或2或3中的实验现象并比较△尸和容器底面积S的大小关系，得出初步

结论是：当球体在密度相等液体中沉底时，容器底部所受液体的压力增加量与容器底部

面积大小（选填“有关”或“无关”）

口口H9HH

②观察序号_______________中的实验现象并比较△产和液体密度〃浓的对应变化，得出

初步结论是：当球体浸没在液体中静止不动时，液体密度P浓越大，容器底部所受液体

的压力增加量AF越大

③为了进一步研究容器底部所受液体的压力增加量△产与球体重力G琰大小的关系，小

明同学认为：“除了上述容器和测力计外，还需要添加儿只重力不同的实心金属球进行

实验且将这些重力不同的金属球分别浸没在水中，测取容器底部所受水的压力增加量

AF，并分析测得的△尸是否随金属球重力G,#的变化而变化”

小明同学设计的这一实验方案能否达成实验目标？若能达成，请你对实验可能出现的现

象，预估判断△产与G球是否有关若不能达成，请你完善小明同学设计的方案，并对

实验可能出现的现象，预估判断△尸与G球是否有关

19.某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口A和8,然后套上橡皮

筋，做成了一个会跳的卡片（如图所示）。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关，

该兴趣小组提出了以下猜想：

A.与卡片的质量有关

B.与橡皮筋的形变量有关

C.与橡皮筋的条数有关

为了验证猜想，小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同的卡片进行实验。

（1）小明将图中的卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松

开手，观察到的现象是,这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片

,因此它具有能。

（2）为了探究卡片跳起高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，控制其他实验

条件相同，操作中将卡片反过来，每次把它在桌面上用手压平的目的是

，实验中若观察到不同质量的卡片跳起的高度不同，则

说明跳起高度与质量（选填有关或无关）。

（3）探究卡片跳起高度与橡皮筋形变量是否有关，请你为该小组提供使橡皮筋的形变

量不同的两种方法：①;②o

20.小明利用2.5mL注射器、0〜10N的弹簧测力计、刻度尺和细线来估测本地的大气

压值。

必怙1柚怙W柚I柚柚1柚植.叫“1人

Ocm12345)

乙

(1)实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔。这

样做的目的是；

(2)如图甲，拔去橡皮帽，将活塞推至注射器筒的底端，用手沿水平方向慢慢地拉动注射

器筒，当活塞开始滑动时，此时弹簧测力计示数为0.6N,则活塞与注射器筒间的摩擦

力为N。若增加拉动注射器筒的拉力，当注射器筒水平向右加速运动过程中，

弹簧测力计的示数将(选填“增大”、“减小”或“不变”)；

(3)他重新将活塞推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔。水平向右慢慢拉动注射器

筒，当活塞开始滑动时，此时弹簧测力计示数为6.6N。然后，如图乙用刻度尺测出注

射器有刻度部分的长度为cm,则本地大气压强的测量值为Pa；

(4)若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值(选填“偏

大“、“偏小”或“不变”)；

(5)实验室还有10mL注射器，其活塞的横截面积为2cm1小明认为不能采用10mL注射

器来估测大气压的值，其理由是。

参考答案

1.0.566.7%杠杆的重力变大80%1、2、42

【详解】

(-)(1)由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N,所以它的示数是0.5N.在实验过程中，

有用功是：％用=6〃=1.(^*0.101=0.11,总功是：Wg=Fs=0.5Nx0.3m=0.15J,所以杠

杆的机械效率是：〃=粤、100%=鲁2*100%*66.7%；

叫0.15J

(2)有用功是提升钩码所做的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，影响机械效率的因

素主要是有用功和总功所占的比例；提升的钩码重一定说明有用功一定，所以影响杠杆机械

效率的主要因素是杠杆自身的重力；

(3)钩码的悬挂点在A点移到8点时，。点C点位置不变，仍将钩码提升相同高度，有用

功不变；额外功是提升杠杆做的功，悬挂点A移到8后杠杆实际提升高度变小，所以额外

功变小，总功变小，因此杠杆的机械效率变大.

(-)(1)第①组实验中，杠杆的机械效率为：

Gh2N9

片上x100%=—x100%=-.............x100%=80%

叱aFs5N?

(2)根据控制变量法思想，为了比较同一杠杆在提升物体时机械效率与物重大小的关系，

应保持物重大小不同，但提升物体高度必须相同的三组实验进行比较，所以只有1、2、4

三组实验符合题意；

(3)假设杠杆臼重为6杆，因为杠杆为质量分布均匀的直棒，所以它重心。'在杆的几何

中心处，则以第三组实验数据为例，W(l=G/2A=2NX0.06m=0.12J,

=F/7B=5NX0.03m=0.15J,W额=Wm-Wr,=0.15J-0.12J=0.03J；

根据04与。8所在的两个三角形相似的几何关系可知LOA：LOB=/?A：/?B=2:1,,所以其重心在

杆的中点位置处，因为LOA：AOB=2:1,可以设L°A=2/,L°B=/，又所以可推知该重心O'到

。的距离为0.5/,则“，o：LOB=0.5/：/=1:2,根据几何关系可知重心。'垂直上升高度为B

下降高度的一半即0.015m,则W颜=0.015mXG杆=0.03J,所以G"=2N：

2.匀速二力平衡一见解析

【解析】

【详解】

她用弹簧测力计拉动物体A,应使物体A沿水平方向做匀速直线运动，根据二力平

衡的知识可知此时物体A所受摩擦力大小等于弹簧测力计示数；

(2)⑶从图甲、乙可以看到，接触面的粗糙程度相同，物体的面积也相同，只是正压力不同,

图甲的是物体A的重力，图乙的是物体A和B的重力之和，所以小云验证的是猜想一；

(3)［4］可以把弹簧测力计的一端固定在墙壁，另一端与物体A相连，在物体A下端垫一块相

同的木板，用手抽出木板，那么不管木板移动的速度如何，弹簧测力计的示数都是等于滑动

摩擦力的大小，这样就可以进行实验探究。

3.mgL增大物体下落过程中速度越来越快正确重物和木块获得的总动能

与重物重力做功的多少相等守恒0.63y/2gh

【详解】

由题意可知，重物的重力是G=〃吆，木块在4B段运动过程中，重物下降的高度是L

那么重物的重力做功大小是

%=海

［2］木块经过段由于受到摩擦力的作用，内能会增大。

(2)［3］重物和木块获得的总动能与重物重力做功多少有关，随着重物重力做功越来越大，速

度也越来越大，所以这个依据是物体下落过程中速度越来越快。

(3)⑷由表中数据可看到，PA的数值越大，木块在尸点的速度越大，动能越大，所以猜想

是正确的。

［5］由表中数据可知，第1次实验中重物和木块获得的总动能是

12

%动能］=—x(0.1kg+0.9kg)x0.2(m-s-1=0.1J

重物的重力做功是

叱何力］=mgk=0.1kgxl0N/kgx0.1m=0.1J

第2次实验中重物和木块获得的总动能是

%动能2=；x(0.1kg+0.9kg)x0.3(m•s"丫=0.15J

重物的重力做功是

叱良力2=mgj=O.lkgxlON/kgxO.15m=O.15J

同理，第3、4、5、6次实验也可以得到这样的数据，所以可得出结论：重物和木块获得的

总动能与重物重力做功的多少相等。

[6]AP段是光滑的，所以势能完全转化为动能，系统机械能守恒。

[7]比较表中数据可知，F与乙成正比，当L=O」m时，v2=0.2（m-s'）2,那么

0.2（m-s'）2=A：xO.lm

解得上=2m/s2,可得到/=2m/s2xL，当L=0.7m时

v2-2mzs2x0.7m=1,4m2/s2

所以可知木块M在尸点获得的动能是

W=^Mv2=1x0.9kgx1.4m2/s2=0.63J

（4）[8]一个物体从高为/?的光滑斜面顶端，由静止开始滑下，不计空气阻力，则机械能是守

恒的，物体重力所做的功转化为动能，可以得到关系式

mgh-；mv1

解得v=

（匕+K）0k

4.悬浮弹簧测力计测量鹅卵石的重力和鹅卵石的体积P石二卫「吐』生

偏小忽略了水瓶的质量

【详解】

本实验利用浮力法测量鹅卵石的密度，实验装置中只有量筒，利用定滑轮来代替弹簧测力计,

测量出鹅卵石受到的拉力，在装置甲中对鹅卵石进行受力分析可知，受到向上的浮力、向上

的拉力和向下的重力，当鹅卵石处于悬浮状态时，即：尸淳+尸拉|=6①，接着将烧杯去掉,

由乙图所示处于平衡状态可知，F及2=G②，可知尸拉2=/浮+尸拉1③，由③式可知，则第二

次加入水的重力即为鹅卵石所受到的浮力，根据阿基米德原理/浮=p木gH”，可知，鹅卵石

的体积为V=Vfll-V2）再结合②式，即可得到该液体的密度计算公式为p〃=

*2

因为在实验中忽略了水瓶的质量，因此在第②步中的总质量偏小，即可知所测的鹅卵石的密

度偏小.

5.V筏-V溢的值相同V就相同，VM越大，不同柱形容器内液体对容器底部压强变化量△/

越大14700

【解析】

(1)分析比较实验序号1、2与3中的△舄攵和%、%的数据，可以发现三次实验V峻-V潞

的值相同，相同，故得出的结论是：当物体浸入同种液体中，V&-V*的值相同时，同

一柱形容器内液体对容器底部压强变化量温是相同的.(2)分析比较实验序号4、5与6

中的温和七、%的数据，可以发现三次实验

上逐渐增大，%相同，蜴殳逐渐增大，故得出的结论是：当物体浸入同种液体中时，

V海相同，V葭越大，不同柱形容器内液体对容器底部压强变化量/越大.(3)由表二可

知，V泡=0.002米3时，然攵与V设成正比，因此当丫设=丫物=0.017米3时，

人力35880P。

M夜=0.01711?x-------=14700Pa.

点睛：应用控制变量法分析即可得出结论，进一步分析表二可得出△联与V&成正比，根据

其比例关系解题.

6.2.70.5体积密度O.8xlO32.7xlO3偏小4.5xlO3

【详解】

(1)[”由图像可知弹簧测力计的分度值为0.1N,此时示数为2.7N。

(2)⑵根据称重法可知：在实验步骤B中金属块所受浮力

F浮B=G-FB=2.7N-2.2N=0.5N

(3)[3]研究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积关系，要控制排开液体的密度相同，

由分析比较A、B、C、D可知，液体的密度相同时，物体排开液体的体积不同，浮力不同,

所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。

[41由分析比较A、E、F可知，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，浮力大小

不同，故可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关。

(4)[5J⑹物块浸没在水中受到的浮力为

Fi?=G-F=2.7N-1.7N=lN

因为浸没，所以金属块的体积

=i(r*m3

gp水lO/kgxl.OxlO'kg/n?

金属块的质量

噜以卫L=0.27kg

gION/kg

金属块的密度

T播=2人.M

金属块浸没在未知液体中受到的浮力为

2.7N-1.9N=0.8N

未知液体的密度为

0.8N

=O.8xlO3kg/m3

lOFxlON/kg

［7］若将A放至最后一步则物块表面沾有水，会导致测得的重力偏大，由上述分析可知计算

金属密度的计算式

p旦0=足

七水G-F—

G

测得金属的重力增大，浸没时弹簧测力计示数不受影响，则计算式中分母增大，分子不变,

所以会使得金属块a的密度的测量值偏小。

（5）［8］比较甲乙两图可知，都是漂浮，受到的浮力都等于自重，则两图中浮力的变化量等于

金属块重力，两图中浮力的变化量

即浮二夕水g△/=Q水g（”2-S容

所以金属块b的重力为

G=p，Kg（H2-H）S容

金属块的质量

__。水虱/-兄）S容_万（"f.\弋

m-———Z7水（凡一"Ps容

gg

比较乙丙可知，都是漂浮，烧杯和金属块的总重不变，总浮力不变；则乙图中金属块受到的

浮力等于这两次烧杯受到的浮力变化量，金属块b受到的浮力

2逐、排=夕，遥％=。水g（九一七）S烧杯

所以金属块b的体积为

K=(九_为)s烧杯

b的密度为

m_（也一乜）0水S容_（0.18m-0.12m）x1x103kg/m3x3

=4.5xl03kg/m3

匕一（4—H）S烧杯-0.06m-0.02m

7.10无20250.73：7

【分析】

本题考查密度的测量，综合应用浮力知识求解，关键是根据水深的变化和倒入水量的关系分

析注入水柱的底面积与容器底面积的关系，即物体漂浮时的排水量。

【详解】

根据表中数据可知，第一次和第三倒水量与水的深度关系成正比，第三次倒入水的量

为第一次得3倍，水的深度也为第一次得3倍，所以当到水量为120cm3时，倒入水的深度

为10cm。

(2)⑵物体的密度小于水的密度，当物体漂浮时，物体排开水的体积不变，所以倒入相同的

水量时，液面上升的高度小。由前3次实验数据可知，倒水量每增加60cm3,水深增加5cm,

而第4次实验时倒水量每增加60cm3,水深增加4cm,第5和第6次实验时倒水量每增加

60cm3,水深增加3cm,说明第4次倒水后，物体漂浮,此时物体对容器底部无压强。

(3)[3]第5和第6次实验时，物体漂浮，此时容器的底面积等于容器中液柱底面积，则

△③

%_60cm2

S容=5液==20cm

秋夜3cm

[4]第1和第2次实验时,当物体漂浮前，容器中液柱底面积