力学实验（解析版）-2021年全国中考物理真题全解全析汇编（第三期）

2021年全国中考物理真题全解全析汇编（第三期）

专题18力学实验

一、第一期汇编试题来源：2021年江苏连云港、2021年四川乐山、2021年四川泸州、2021年四川遂宁、

2021年云南、2021年浙江湖州、2021年浙江金华、2021年浙江丽水、2021年安徽、2021年浙江嘉兴、2021

重庆A卷年、2021年重庆B卷等13套试卷。

二、第二期试题来源：2021年浙江温州、2021年浙江宁波、2021年四川内江、2021年四川南昌、2021年

四川成都、2021年甘肃武威、2021年江苏扬州、2021年陕西、2021年山东临沂、2021年山东泰安、2021

年上海等12套试卷。

三、第三期试题来源：2021年北京、2021年福建、2021年广东、2021年海南、2021年河北、2021年河南、

2021年吉林、2021年宁夏、2021年青海、2021年山西、2021年天津、2021年新疆、2021年云南等12套

试卷。欢迎各位下载。

1、（2021•北京•T19）小敏用托盘天平和量筒测量金属块的密度。她在调节天平时，发现指针偏向分度盘

中央刻度线的右侧，如图甲所示，为使天平横梁水平平衡，她应将平德螺母向端移动。天平平

衡后，用天平测出金属块的质量为27g。然后，小敏将金属块用细线系好放进盛有50mL水的量筒中，最简

中的水面升高到如图乙所示的位置，则金属块的体积为该金属块的密度为

cnPg/cm3,

根据下表中数据可判断组成该金属块的物质可能是。

甲乙

物质密度(kgm3)

银10.5X103

铜8.9X103

铁7.9X103

铝2.7x|03

2、（2021•福建・T30）科学选种是提高粮食产量的关键环节。小华想测量稻谷种子的密度，具体做法如下:

100g50g

6a

[o]3L45gl

甲

（1）用调好的天平测量适量稻谷种子的总质量如，天平平衡时右盘祛码质量和游码在标尺上的位置如图甲

所示，，"尸g;

（2）往量筒中加入适量的水，测得其体积匕为300mL,将上述种子放入量筒中，种子全部沉入水中，如

图乙所示，此时水和种子的总体积丫2=niL；

（3）种子的密度p=g/cnP,与真实值相比?偏,理由是；

（4）小华经过反思后改进了实验方案：将量筒中种子倒出，用纸巾吸干种子表面的水后，再次测得种子总

质量为机2,则种子密度0=,（用p）k和测得的物理量符号表示）

3,（2021•广东•T19）小明在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，如图所示。

甲乙

（1）根据条件，当弹簧测力计沿水平方向拉着木块做运动时，木块所受滑动摩擦力的大小等

于拉力的大小，如图甲所示;

（2）小明在图甲实验中发现较难保持木块匀速运动，弹簧测力计示数不稳定。于是，他与同学们一起改进

实验，如图乙所示，固定弹簧测力计，通过拉动长木板进行实验，实验记录如下表，则木块所受的滑动摩

擦力大小为N；

实验次数长木板运动情况弹簧测力计示数/N

1匀速2.0

2由慢到快2.0

3由快到慢2.0

（3）写出用图乙装置的一条优点：

4、（2021•海南•门9）如图所示，根据杠杆的平衡条件测量某种液体的密度，所用器材：轻质杠杆（自身

重力忽略不计）、容积为100mL的空桶、重为0.5N的物体M、刻度尺、细线。

（1）如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向调节；调节杠杆在

水平位置平衡的目的是。

（2）把空桶悬挂在A点，物体M悬挂在8点时;杠杆再次在水平位置平衡，测得04的长度为10cm,OB

的长度为20cm，则空桶重为N»

（3）若此时，往4点的空桶内注满某种液体，调节物体M到C点时，杠杆在水平位置重新平衡，测得OC

的长度为42cm,则桶内液体的密度为kg/m3.

5、（2021•河北•T15）小明和小红对具有吸水性的小石块的密度进行了测量。水己知）

（1）小明的实验过程如下：

①将天平放置于水平桌面上，游码放到标尺左端的零刻度线处，天平上指针的位置如图所示，下一步的操

作是:

②用调节好的天平测出小石块的质量为m；

③往量筒中倒入适量的水，读出水面对应的刻度值为匕；

④用细线系好小石块将其浸没在量筒里的水中，读出水面对应的刻度值为匕；

⑤小石块的密度：必=;

（2）小红的实验过程如下：

①将用细线系好的小石块挂在弹簧测力计下，测出小石块重为G；

②将挂在弹簧测力计下的小石块在水中，读出弹簧测力计示数为F-.

③小石块的密度：呢=;

（3）对小明和小红的实验进行分析与论证，可知小明实验的测量值比小石块密度的真实值（选填“偏

大”或“偏小”）。为了使测量结果更准确，可以在完成小明的实验步骤②后，将，再继续进行实验。

6、（2021•河南•T18）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与物体浸入液体中的深度有关2与物体排开液体的体积有关3与液体的密度有

关。

些水

P:二水p::盐水

（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所示。其中序号b中物体P所受浮力大小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/m\（已知

=1.0xl03kg/m3,g取10N/kg）

7、（2021•吉林•T26）小明想利用天平测量木块的密度（不考虑木块吸水），如图所示，实验方法如下：

（1）测量前，在调节天平平衡时，发现指针位置如图甲所示，应向端调节平衡螺母，使天平

横梁平衡，然后利用调好的天平测出木块的质量为18g。

（2）如图乙所示，在杯子中倒入适量的水，测出杯子和水的总质量为g。

（3）如图丙所示，将一个金属块放在木块上，一起放入杯子中，使木块恰好浸没在水中，测出此时的总质

量为132g,木块受到的浮力为N,木块的密度为g/cnf。（g取i（）N/kg）

8、（2021•吉林•T24）研究影响滑动摩擦力大小因素的实验，如图所示。

（1）用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做运动，比较甲、乙两图可知，滑动摩

擦力的大小跟接触面所受的有关。

（2）当甲图中弹簧测力计示数增大到2.8N时，木块受到的滑动摩擦力为No

9、（2021•宁夏•T20）某同学学习了密度知识后，对测量物质的密度产生了浓厚的兴趣。

（1）他利用天平和量筒测量土豆的密度。具体过程如下：

①用调好的天平测量土豆的质量，天平平衡时如图甲所示，则土豆的质量是g。

②他用一个大烧杯自制溢水杯，将土豆缓慢浸没在大烧杯中，同时用小桶收集溢出的水，将小桶收集的水

倒入量筒后如图乙所示，则土豆的密度为kg/m3,测出的土豆密度值__________（选填“偏大”

或“偏小”）。（结果保留2位小数）

（2）他想知道胡麻油的密度，于是找来了透明容器、普通玻璃杯A、适量的水、一瓶胡麻油、刻度尺、滴

管、记号笔和一个面积为S粗细均匀的玻璃杯B。测量过程如下：

标记1

乙丙

①在透明容器中加入适量的水，将A杯放入透明容器中如图甲所示。

②在B杯中加入适量的水，用刻度尺测量出水柱的高度九°,并标记水面位置如图乙所示。

③将B杯中适量的水倒入A杯中，用记号笔标记出A杯与水面相交的位置如图丙所示，并用刻度尺量出B

杯中剩余水柱的高度人;

④接下来他的操作是：

则胡麻油的密度表达式是：P=。(用测量量和已知量的符号表示，已知水的密度为「水)推导过

程是：。

10、(2021•宁夏・T18)如图所示，在“探究液体内部压强”的实验中：

(I)图A所示压强计在使用前，需观察U形管两边液面是否相平，要检查装置的气密性。请简述检查气密

性的方法：。实验中通过_________显示液体内部压强的大小。

(2)某同学实验的情形如图B、C、D所示。

①比较图B和图C可以探究的问题是。

②保持探头在水中的深度不变，改变它的方向如图C、D所示,根据实验现象可以初步得出结论:.

(3)该同学在实验过程中发现：在同种液体内部同一深度处，使用不同的压强计，U形管两侧液面的高度

差不完全相同。他认为可能与探头橡皮膜安装的松紧有关。请你设计实验证明他的观点

11、（2021•青海•T28）下列是“用托盘天平和量筒探究小石块密度”的实验，请完成以下实验步骤:

（1）把天平放在桌面上，将游码移至标尺零刻度线处，调节平衡螺母使天平横梁平衡;

（2）把待测小石块放在天平的盘中，往______盘中加减并移动游码，直至天平横梁平衡，所

加祛码和游码的位置如图甲所示，则该小石块的质量是g；

（3）用细铜丝代替细线系好小石块，将其浸没在量筒的水中，如图乙所示。小石块的体积为mL,由

公式可求出该小石块的密度为kg/m3,这样测出小石块的密度值与真实值相比（选填“偏

大“、“偏小”或“不变”

12、（2021•山西・T12）小伟在地质公园进行研学活动时，捡到一块形状不规则的小矿石，他想知道小矿

石的密度，设计如下实验方案。

甲

（1）实验时，应将天平放在台上。图甲是小伟在调节天平时的情景，请你指出他在操作上的错误之

处；

（2）纠正上述错误后，小伟用调好的天平测小矿石的质量。当右盘中所加祛码和游码位置如图乙所示时，

天平横梁平衡，则小矿石的质量为g»

（3）在量筒内先倒入适量的水，然后将小矿石放入量筒中，如图丙所示，则小矿石的体积是cn?,

小矿石的密度是kg/cm3。

（4）小伟将小矿石放人量筒中时，在量筒壁上溅了几滴水，所测的矿石密度会（选填“偏大”、“偏

小”或“不变”）

13、（2021•天津•T24）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）实验前，若使如图所示的杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）

调节；

（2）实验时，在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置

平衡，三次实验获得的数据如下表所示。分析可得杠杆的平衡条件是：

动力

次数B/N动力臂/i/cm阻力尸2/N阻力臂/2/cm

11.015.01.510.0

21.020.02.010.0

32.015.03.010.0

（3）为了进一步验证实验结论，又做了图所示的实验，在杠杆水平平衡时；

①已知每个钩码的质量均为50g,则此次实验中阻力尸2大小为N,阻力臂b为cm；（g取10N/kg）

②请你在图中画出动力Q的力臂。（）

..........,.•…-…T............丁-:

14、（2021•天津•T23）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如

下探究:

（提出问题）汽车的动能大小跟什么因素有关?

（猜想假设）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟有关；

由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟有关。

（进行实验）他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始

滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。

物块被撞得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越;

（分析论证）分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：:

（实践应用）用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车（选填“超载”或“超速”）

行驶时危险性大的原因。

15、（2021•新疆・T19）在测量水和酒精混合物的密度的实验中，将22mL水全部倒入盛有20mL酒精的烧

杯中，充分混合后用天平测出烧杯和混合液的总质量如图甲所示，接着将烧杯中的混合液全部倒入量筒中，

体积如图乙所示，然后用天平测出空烧杯的质量为24g。

1111>11■11।।■1111।11i।

Io1L145艮I

甲

（1）水和酒精混合后总体积减小，说明分子之间存在:

（2）用天平测物体的质量时，应在天平（填“左”或“右”）盘中加减祛码；由图甲可知烧杯和混

合液的总质量为g;

（3）该实验测得水和酒精混合液的密度为g/cnP。

16、（2021•云南昆明•T22）如图是一辆停在水平地面上的四轮轿车，轮子上的气嘴如图甲所示，通过它

可以对轮胎充气和测量胎压。现有一个胎压表如图乙，通过气嘴可测量胎压、一把毫米刻度尺、两张白纸。

请利用这些器材，估测这辆车的重力。设当地的大气压为po,轮子与地面接触的橡胶部分的重力和轮胎内

气体的重力忽略不计。

甲乙

（1）需要测出的量是、（不需要描述具体的测量方法，并用字母表示这些量）。

（2）通过必要的分析，写出估测这辆车重力G的表达式o（用已知量和测量量表示）

1、【答案】左102.7铝

【解析】

⑴天平指针指向分度盘右侧，说明右侧偏重，为使天平横梁水平平衡，她应将平德螺母向左端移动。

⑵量筒的分度值为2mL,读数为60mL,金属块的体积为

V=60mL-50mL=10cm，

⑶该金属块的密度为

二=27.=27目cn?=2.7x103m3

V10cm3

[4]根据下表中数据可判断组成该金属块的密度与铝的密度相同，金属块物质可能是铝。

2、【答案】1534001.53大种子浸没水中，由于吸水，测得其体积偏小

仍夕水

/一町+化-乂）「水

【解析】

（1）[1]稻谷种子的总质量

nn=\00g+50g+3g=153g

（2）[2]由图可知，此时水和种子的总体积为400mL。

（3）[3][4][5]种子的密度

"4153g,一/3

p=---!—=---------；---------=1.53g/cm

匕-匕400cm3-300cm3

m

因为稻谷会吸水，所以测得其体积偏小，质量准确，根据夕=一，密度偏大。

（4）[6]种子吸水质量为

=m,-m.

吸水体积

y二，乙二m「叫

「水。水

种子密度

1nl7nl团1。水

吗—m1

+%—x恤一犯+(%一K)0K

P水

3、【答案】二力平衡匀速直线2.0不需要匀速拉动长木板，更易操作

【解析】

(1)口］⑵弹簧测力计拉着木块运动，若木块匀速直线运动，则根据二力平衡条件，能得出拉力与摩擦力大

小相等、方向相反。

(2)⑶由数据可得，滑动摩擦力与运动速度大小无关，因此滑动摩擦力大小为2.0N。

(3)⑷用图乙装置实验时，因为滑动摩擦力与运动速度大小无关，因此不用控制长木板匀速直线运动，更

易操作，弹簧测力计示数稳定，易于读数。

4、【答案】左便于测量力臂的大小I1.1X103

【解析】

(1)IW2］杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，要使其在水平位置平衡，应将杠杆平衡螺母向左调

节，杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆匕便于测量力臂大小，直接读出力臂的长度，同时杠杆的重心通

过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响。

(2)［3］根据杠杆平衡条件可得

G)XOA=GMXOB

可得

GMXOBO.5NxO.2m

=1N

OA0.1m

（3）［4］根据杠杆平衡条件可得

GXOA=GMXOC

可得

_GxOC_0.5Nx0.42m

r—M——1.II、

OA0.1m

所以液体质量

G-G2.1N-1N

nm=--------=-=---0--.1--1-k--g--

g10N/kg

桶内液体的密度为

5、【答案】向左调节平衡螺母，使天平平衡京与完全浸没偏大具有吸水性

匕一匕G-F

的小石块浸没在水中吸足水

【解析】

（1）［11从图中可以看出分度尺向右偏，说明右边更重，左边轻，所以需要将平衡螺母向左边调节，使得左

右两边平衡，天平水平平衡。

⑵根据题意，小石块的质量宜接由天平测出，质量为相，而体积是使用量筒将固体浸入液体中间接测出,

易知，小石块的体积为

匕-K

根据密度计算公式夕=‘可得，小石块的密度为

_m_m

(2)[3]因为测量密度时需要测量质量和密度，质量可以根据测量出来的重力进行计算获得，所以还需要体

积，因为物体在完全浸没时排开液体体积与物体体枳相等，所以在只有弹簧测力计的情况下，可以通过测

量完全浸没时的浮力来进行体积计算，所以应该将小石块完全浸没在水中。

[4]根据G=mg可知，物体的质量为

G

m=—

g

因为物体完全浸没时弹簧测力计的示数为凡根据称重法计算浮力可知，此时物体受到的浮力为

%=G-尸

根据阿基米德原理/=P液g%F可得，物体排开液体的体积也即物体体积为

E浮=G-F

W。水g

根据密度计算公式夕=生可得，小石块的密度为

G

%=£=以

VG-FG-F

P水g

(3)[5]因为干燥的石头具有吸收性，能够吸收水分，所以测量体积时由于石头吸收掉一部分水分，从而使

得测得的匕偏小，所以计算出来的石块体积偏小，密度偏大。

⑹因为密度的偏差来源于石块吸收水分使得体积偏小，所以在测量完质量后，应该让石块充分吸收水分，

然后再进行体积测量。

6、【答案】在死海里可以躺着看书1.4无关a、b、c越大2.4xlO3

【解析】

(1)[1]死海的水密度大，在死海里可以躺着看书。

(2)[2]序号b中物体P所受浮力大小

%=G—F=4.8N-3.4N=1.4N

则b中物体P所受浮力大小为1.4N。

(3)[3][4][5]分析c、d实验，深度变深，浮力不变，故浮力与深度无关；分析a、b、c实验，排开液体的

体积变化，浮力与排开液体的体枳有关；分析a、d、e三次实验，密度变大，弹簧测力计示数变小，故浮力

越大。

(4)[6]物体P的质量为

G4.8N

m=一=-----=0.48kg

g1ON/kg

物体的体积为

F浮G-F4.8N-2.8N

=2x10"n?

pg1x103kg/m3x1ON/kg1x103kg/m3x1ON/kg

物体P的密度为

m_0.48kg

=2.4xl03kg/m3

V-2xl04m3

物体P的密度为2.4xl()3kg/m3。

7、【答案】右1020.30.6

【解析】

(1)[I]当天平指针指向分度盘的左侧时，左边偏重，要向右移动平衡螺母。

(2)[2]杯子和水的总质量为

/w=100g+2g=102g

(3)[3][4]因为漂浮，所以浮力等于木块和金属总重力，木块和金属总质量为

g=132g-102g=30g

浮力为

FM=G=m1g=0.03kgx10N/kg=0.3N

木块体积

V==——---------------=3x10-3=30cm3

p水g103kg/mxlON/kg

木块的密度为

/?=-=18g-0.6g/cm3

V30cm36

8、【答案】匀速直线压力2.2

【解析】

(I)UJ只有沿水平方向拉着物体做匀速宜线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于

摩擦力的大小。

[2]比较甲、乙两图可知，粗糙程度一定，乙压力大，测力计示数大，摩擦力大，故粗糙程度一定时，滑动

摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关。

(2)⑶因为压力和粗糙程度不变，所以滑动摩擦力不变，所以此时木块受到的滑动摩擦力仍为一开始匀速

时测力计示数，即2.2N。

9、【答案】127.51.27X103偏大将B中水倒出，将胡麻油装入杯中，直至标记处，将A中的

水倒出，从B杯中往A杯倒入胡麻油，直至标记2,测出此时B杯中剩余胡麻油的高度为M'业"一")

%一4

见解析

【解析】

(1)川⑵⑶土豆的质量是祛码的质量125g,加上游码的所指的示数2.2g,故为127.2g；如图土豆的体积

为100mL,则土豆的密度为

m_127.2g

=1.272g/mL=1.27x103kg/m3

V-100mL

故土豆的密度为1.27xl()3kg/m3；将小桶收集的水倒入量筒后，水桶内水有残留，故体积偏小，故密度偏

大。

(2)[4J15J16J将B中水倒出，将胡麻油装入杯中，直至标记处，将A中的水倒出，往A杯倒入胡麻油，直

至标记2,此时根据排开水的体积相同，故浮力相同，漂浮，液体的重力相同，故胡麻油和水的质量相同，

此时水的质量为0水5(%一%),则胡麻油的质量为2Ks(%—4)；测出此时B杯中剩余胡麻油的高度为

加,则胡麻油的体积为5(%一4)

则胡麻油的密度为

加—P水s(4p--4-)--_--夕--水--(-4-----%--)------------------

VS也一%)

故胡麻油的密度为"儿:");推理过程见前两空。

k-%

10、【答案】用大拇指轻压橡皮膜，若U形管液面有高度差，则气密性良好U形管液面有高度差同

种液体，液体压强与深度的关系在同种液体内部同一深度处，各个方向压强相等两个相同的压强

计，一个橡皮膜比较松，一个比较紧，同时伸入同一种液体，同一深度，观察两压强计U形管液面高度差

的区别

【解析】

(1)”][2]用大拇指轻压橡皮膜，若U形管液面有高度差，则气密性良好；U形管液面有高度差，高度差越

大，液体内部压强越大。

(2)[3][4]图B和图C深度不同，故探究的是同种液体，液体压强与深度的关系；如图C、D所示，同种液

体，水中的深度不变，U形管液面有高度差相同，故结论为在同种液体内部同一深度处，各个方向压强相等。

(3)[5]变量为橡皮膜安装的松紧程度，两个相同的压强计，一个橡皮膜比较松，一个比较紧，同时伸入同

一种液体，同一深度，观察两压强计U形管液面高度差的区别。

m

11、【答案】水平左端左右祛码27.410p=—2.74X103偏小

【解析】

(1)口][2]天平使用前要调节平衡，先把天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻度线处，调节平衡

螺母使天平横梁平衡。

(2)⑶[4J⑸⑹测质量时，遵守“物左码右”的原则。把待测小石块放在天平的左盘中，往右盘中加减祛

码并移动游码，直至天平横梁平衡，如图甲所示，标尺的分度值0.2g,游码对应的刻度值为2.4g,则该小

石块的质量

m=5g+20g+2.4g=27.4g

(3)⑺[8][9][10]量筒的分度为1mL,读数时应以凹液面的底部为准，原来水的体积为20mL,用细铜丝代

替细线系好小石块，将其浸没在水中时，水和小石块的总体积为30mL,小石块的体积为

V=30mL-20mL=10mL

ni

由公式P=M可求出该小石块的密度为

p='==2.74g/cm3=2.74x103kg/m3

V10cm

因细铜丝在水中占有一定的体积，故得出的水和小石块的总体积偏大，求出的小石块的体积偏大，根据

P=生，这样测出小石块的密度值与真实值相比偏小。

12、【答案】水平没有把游码放到标尺左端零刻度线处52202.6x103偏大