专题18 力学实验（原卷版）

专题18力学实验力学1．（2023新疆乌鲁木乌市八中一模）在“测量平均速度”的实验中，某小组使用了一带有刻度尺的长木板作为斜面，搭建实验装置如图所示。（1）该实验的原理是______；（2）如上图所示，若小车从A到B用时0.9s，则小车AB段的平均速度为______m/s；（3）将金属片放到C点，测量出小车从A到C用时1.6s，则小车在AC段的速度______（填“大于”“小于”或“等于”）小车在AB段的速度；（4）小组的成员分别画出了小车从A到C的s-t图象的大致情况，其中与事实相符的是______（填字母）。A．B．C．D．2．（2023吉林松原一模）小红用烧杯、水和天平测量小石块的密度，进行了如下实验：（1）用调节好的天平测量小石块的质量，如图甲所示，读出小石块的质量m＝_______g；（2）用量筒和水测小石块的体积，如图乙所示，则小石块的密度为_______kg/m3；（3）若先测小石块的体积后测质量，则测出小石块的密度将_______（选填“偏大”或“偏小”）；（4）小明也想测量小石块的密度，但是手头的实验器材只有：一个塑料瓶、天平、水、细线和吸水纸，利用这些器材，他进行了如下实验：①用天平称出小石块的质量m；②在塑料瓶中装满水，用天平称出塑料瓶和水的总质量m1；③_______，用天平称出塑料瓶和瓶中剩余水的总质量m2；④小石块密度的表达式ρ石块＝_______（用所测物理量符号表示，水的密度为ρ水）。3．（2023内蒙古包头一模）物理实验小组为了测量小物块的密度，进行了以下操作：（1）把托盘天平放在水平台上，将游码移至标尺______（选填“左”或“右”）端的零刻度线处，发现指针静止在分度盘中线右侧（如图甲所示），此时应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使托盘天平平衡；（2）用调节好的天平测量小物块的质量，所用砝码和游码情况如图乙所示，则小物块的质量为______g；（3）如图丙所示量筒中水的体积是______mL，用细绳系住小物块沉入水中，待完全浸没后量筒中液面上升至80mL处，则小物块的体积为______cm3；（4）通过上述数据可求得小物块的密度为______g/cm3。4．（2023湖南长沙一模）为预防新冠肺炎，小红用密度为0.8g/cm3的纯酒精配制了浓度为75%的酒精。她查阅资料得知浓度为75%的医用酒精的密度为0.87g/cm3为检验自己配制的酒精是否合格，她进行了如下实验：（1）将天平放在水平台上，并将游码移至标尺左端的零刻度线处，横梁静止时分度盘上的指针如图（甲）所示，此时应将横梁右端的平衡螺母向___________调节，使横梁在水平位置平衡；（2）测出烧杯和酒精的总质量为98g后，将烧杯中的一部分酒精倒入量筒，如图（乙）所示，则量筒中酒精的体积为___________cm3；（3）测量烧杯和剩余酒精的总质量，天平横梁平衡时如图（丙）所示，则小红配制的酒精密度为___________g/cm3。5．（2023江苏一模）在“测量盐水的密度”实验中，小明、小刚和小强组成实验小组，小组进行了分工：小明负责天平的操作，小刚负责量筒的测量，小强负责实验数据记录及处理。他们根据实验室提供的实验器材，按照设计的实验方案进行了实验。如图所示，为实验过程的主要操作示意图。实验的主要步骤：A、实验准备阶段，小明将托盘天平放置在水平桌面上，按照如图甲的方式对天平进行调平；B、如图乙所示，小明用托盘天平测得烧杯与剩余盐水的质量之和M′；C、小刚将烧杯中的部分盐水倒入量筒，三人按照图丙所示的方式各自读出所测盐水的体积V；D、如图丁所示，小明将所测盐水倒入烧杯，并用托盘天平测出二者质量之和M；（1）步骤A中，小强发现小明有一处不当的操作是______；（2）改正不当操作后，继续按照正常的实验流程操作，后面三个实验步骤的顺序应该是______（用步骤前的字母代号表示）；（3）小刚倒入量筒的盐水质量m=______g；（4）步骤C中，三人对盐水体积的读数方式正确的是______（选填“小刚”、“小明”或“小强”），测出的盐水体积V=______mL；（5）小强根据实验数据和密度公式，求得盐水密度ρ=______kg/m3。6．（2023湖北黄冈一模）实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。（1）用调节好的天平测量矿石的质量。当天平平衡时，右盘中砝码和游码的位置如图1所示，矿石的质量是_____g；（2）因矿石体积较大放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按图2所示方法进行测量，矿石的体积是_____cm3；（3）经计算，矿石的密度是_____kg/m3，从图A到图B的操作引起的密度测量结果比真实值_____（偏大/偏小/不变）。（4）小明不小心把量筒摔破了，老师给小明一个烧杯，请完成以下实验步骤并测出矿石的密度：①用调节好的天平测出矿石的质量为m1②将适量的水倒入烧杯并称出总质量为m2③将矿石轻放入烧杯内，标记下此时水面位置④将石块取出后，加水至标记处，称出此时烧杯和水的总质量为m3⑤由此可得矿石的体积为_____（ρ水已知），得到矿石的密度表示式为_____；⑥由于矿石吸入部分水，所以测得的密度值_____（偏大/偏小/无影响）；⑦若此实验中将矿石拿出后带了一部分水，此过程对实验结果_____（有/无）影响。7．（2023江苏宿迁一模）为探究“力与运动的关系”，设计了如图所示的斜面实验，让小车从斜面滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。①实验中，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的___________相同。②比较甲、乙、丙三次实验，发现水平面阻力越小，小车滑行的速度改变的越_____（选填“快”或“慢”）；如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，则物体将在水平面上做___________（选填“匀速”或“变速”）直线运动。8．（2023山东济南一模）如图所示，小艾用完全相同的长方体木块，探究影响滑动摩擦力大小的因素。（1）他沿水平方向匀速直线拉动木块，使摩擦力与___________平衡；（2）比较甲、乙两图可知，滑动摩擦力的大小与___________有关；支持该结论的实验现象是___________；（3）比较甲、丙两次实验，可得正确实验结论：___________；（4）同组其他同学对实验进行评估时，下列说法正确的是___________A．滑动摩擦力的大小与重力有关B．在甲图中用2N的力拉木块时，摩擦力等于2NC．在甲图中水平向左加速拉动木块时，摩擦力大小不变D．在乙图中将木块侧放，再匀速直线拉动时，弹簧测力计示数会变大9．（2023山东济南一模）在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。（1）将木块放在水平木板上，用弹簧测力计水平______拉动木块，根据二力平衡知识可知，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数；（2）甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与______有关；______两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关；（3）小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，于是他在上述用实验的基础上，将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验，这种做法是______（正确/错误），理由______；（4）同学们在老师的指导下对实验装置进行改进，用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好。图丁实验中______（填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板；（5）在甲装置中，若木块所受拉力突然变大，木块做加速运动时，其所受摩擦力______。（填“变大”“变小”或“不变”）10．（2023黑龙江大庆一中一模）在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中。（1）如图1中甲、乙、丙所示，用弹簧测力计分别拉动木块A做匀速直线运动，比较弹簧测力计示数F1、F2、F3的大小关系为________；（2）若要探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小是否有关，将木块竖直切成大小不同的两块，这种做法合理吗？________，理由是________；（3）为了便于读数，将实验器材进行改进，如图丁所示，当F=3N时，木块A相对于地面静止且长木板B恰好做匀速直线运动，则木板B受到地面的摩擦力的大小是________N；（4）另一小组做了图2的实验，水平地面上的物体C受到方向不变的拉力的作用，F-t、v-t图像分别如图所示，那么物体C在第5秒时受到的摩擦力是________N。11．（2023江苏宿迁一模）如图甲是小华探究二力平衡条件时的实验情景。（1）小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整___________来改变拉力的大小。实验中选择小卡片的目的是___________（填“考虑”或“不考虑”）小卡片的重力；（2）为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，进行如下操作：___________（填“挤压”“翻转”或“旋转”）小卡片，松手后观察小卡片是否平衡；（3）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是___________。A．容易让小卡片在水平方向上保持平衡B．小卡片是比较容易获取的材料C．减少了摩擦力对实验结果的影响12．（2023湖南长沙一模）利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素，如图1至图3所示．（1）图中压力的作用效果是通过海绵发生_____（选填“形变”或“运动状态改变”）来体现的，我们_____（选填“可以”或“不可以”）用沙子代替海绵来完成实验．（2）通过比较图1和图2，说明受力面积一定时，压力_____（选填“越大”或“越小”），压力的作用效果越明显，通过比较图_____（填序号）和图3，说明压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显．（3）实验中主要采用的研究方法是_____（选填“控制变量法”或“理想实验法”）．13．（2023上海松江一模）某小组同学探究液体内部压强与哪些因素有关，作出以下猜想：猜想一：液体内部压强与所处液体的深度h有关；猜想二：液体内部压强与液体密度有关；猜想三：液体内部压强与所处位置离容器底部的距离d有关。他们选用两个完全相同的容器分别装有酒精和水（ρ酒精＜ρ水）。如图所示，他们改变压强计的金属盒在液体中的深度h和离容器底部的距离d，并观察U形管中液面高度差L。将实验数据记录在下表中：表一：酒精

表二：水序号h（厘米）d（厘米）L（格）序号h（厘米）d（厘米）L（格）1525365254210206710208315159815151242015129201516525151410251519（1）分析比较实验序号1与6（或2与7，或3与8，或4与9，或5与10）的数据及相关条件，得出结论：当所处液体中的深度h相同，离容器底部的距离d相同时，_________；（2）分析比较实验序号_________，得出结论：在同种液体内部，离容器底部的距离d相同，所处液体深度h越大，该处液体压强也越大；（3）为了探究猜想三，小组设计了记录表三，请完成表三空缺处的填写。表三：水序号h（厘米）d（厘米）L（格）11__________________/12__________________/14．（2023山东济南一模）如图是用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。（1）实验中，液体内部压强的大小通过观察________来反映；（2）在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲。其调节的方法是________（选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平；A．将右侧支管中高出的水倒出B．取下软管重新安装（3）比较图乙和图丙，可以得到结论________；比较________两图，可以得到：深度相同时，液体的压强与液体密度有关，液体密度越大，压强越大；（4）在图乙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变，使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时，U形管中液面高度差________（选填“不变”或“改变”）；（5）若保持丙图中金属盒的位置不变，将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，发现U形管两侧液面高度差变大。小芳由此得出结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大。你认为她的结论是否可靠？________。原因是________；（6）实验结束后，小芳猜想：液体的压强可能与容器形状有关。然后进行了两次实验，实验现象如图戊所示。由此可知，小芳的猜想是________（选填“正确”或“错误”）的。15．（2023江苏宿迁一模）用压强计“探究影响液体内压强大小的因素”，请你在认真思考、观察的基础上，回答下列问题：（1）如图甲压强计是通过U形管中液面的___________来反映被测液体内部压强大小的使用前要检查装置是否漏气。方法：用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明___________（选填“漏气”或“不漏气”）；（2）比较图乙的①②两图可以得出结论：当液体密度相同时，液体的___________越大，液体压强越大；（3）如图丙所示，两个完全相同的容器，分别盛有适量的水和浓盐水，某同学用压强计鉴别这两种液体，则图___________（选填“a”或“b”）中装的是浓盐水；（4）以上实验用的方法有转换法和___________法。16．（2023湖北黄冈一模）小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的烧杯，一定量的水和盐水，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究（ρ水=1.0×103kg/m3）；（1）若先完成实验乙，再完成实验甲，则测得的浮力将___________（选填“偏大”或“偏小”）；（2）分析___________（填实验序号）两次实验数据，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；（3）分析丙、戊两次实验可知浸在液体中的物体受到浮力的大小与___________有关；（4）根据图中实验数据计算出圆柱体的密度为___________kg/m3。（g取10N/kg）17．（2023上海崇明一模）在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，请你根据如图所示的实验操作，从中选出一些图，针对某一个因素进行研究，并通过弹簧测力计的示数，说明你的探究结果。（1）为了探究浮力大小与液体的密度有关，应选用的图是___________（选填图中的符合）；如果选用了图（a）、（c）、（d）进行实验，可以得出浮力与物体浸没在液体中的深度___________（选填“有”或“无”）关。（2）小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他找来薄铁片、烧杯和水进行实验，实验步骤如下：步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底；步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）第二次铁片受到的浮力；②小明得出：物体受到的浮力与其形状有关，小明得出错误结论的原因是：他只关注了铁片的形状改变，而忽略了___________对浮力大小的影响。18．（2023天津和平一模）在复习课《密度的测量专题》中，各学习小组交流了多种测量密度的方法，下面是交流的一部分实验。（1）第一组介绍“测量金属块的密度”：如图所示，量筒中原有水的体积是22mL，则金属块的密度为______kg/m3；（2）第二组介绍“测量花生油的密度”：实验室提供了下列器材：烧杯一个、弹簧测力计一个、实心铁块一个、细线、足量的水和花生油。请你写出测量花生油密度的实验步骤和需要测量的物理量，以及ρ油的数学表达式（用已知量和测量量表示）______；（3）在实际测量中，第二组同学发现铁块重力超出弹簧测力计的量程，尝试将铁块浸没水中时则发现测力计示数F在量程范围内，已知铁块的密度为ρ铁，请你写出铁块重力G的表达式______。19．（2023广西贵港一模）在实验室做实验时，爱动脑筋的菲菲找来了天平和量筒要测量三个小橘子的密度：（1）如图甲所示，菲菲将天平放在水平桌面上发现指针指向分度盘中央，是想要测量小橘子的质量，请你指出菲菲的错误之处：______；改正过后想要将天平调平需要向______（选填“左”或“右”）调节平衡螺母；（2）将天平调平后，测量三个小橘子的质量，天平平衡时，砝码及游码位置如图乙所示，则三个小橘子的质量为______g，然后将小橘子放入量筒中测小橘子的体积如图丙所示，则三个小橘子的体积为______cm3；（3）计算出小橘子的密度为______kg/m3；（4）菲菲发现在天平调平之前右盘有一个缺口，会导致测量结果______（选填“偏大”，“偏小”或“仍然准确”）；（5）菲菲在实验过后不小心在量筒中的水中混入少量食盐，于是菲菲想要利用密度为ρ的小橘子测量量筒中盐水的密度（如图丁）：①将少量盐水装在烧杯中，用天平测出盐水和烧杯的总质量m1；②用细线拴住三个小橘子放入烧杯中（不要碰到烧杯底和烧杯壁），此时天平的示数为m2；③松开细线使小橘子落入烧杯中，天平示数稳定后读出此时天平示数为m3；④盐水密度的表达式为______（用题中所给的物理量表示）。20．（2023广西桂林一模）如图是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中，。（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．小球撞击木块时的动能C．小球撞击木块后的动能D．木块被小球撞击时的动能（2）实验中，通过观察木块被钢球撞击后___________来判断钢球的动能大小；（3）甲、丙两次实验，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的___________；（4）对比___________两次实验，可以研究物体的动能与速度的关系；（5）甲、乙两次实验中，木块滑行过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1___________W2（选填“>”“=”或“＜”）；（6）本实验中水平面应该是相对___________的（选填“粗糙”或“光滑”）；（7）实验交流过程中，同学们联想到高速公路上的交通标志牌，汽车在行驶过程中，不允许超过最大限制速度。从物理角度来看，这样做的目的是限制汽车的___________。21．（2023江苏苏州一模）小明在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中，让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块。如图所示：（1）本实验的研究对象是__________；（2）小车放置的位置越低，木块被撞击得越__________（远/近）。该实验表明：_________；（3）甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为f甲、f乙，则_________。①f甲=f乙②f甲>f乙③f甲<f乙22．（2023广东佛山一模）小明在玩“水枪”玩具时，发现“水枪”水平放置，如果推动活塞的速度越快，水枪离地面的高度越高，水就会射得越远，据此，他提出了如下猜想：在空中水平抛出的物体，落地的水平距离与抛出的初速度及抛出点离地面的高度有关，为验证猜想，小明找来了如图所示装置进行实验。（1）让小球从斜槽上自由滚下，是为了使小球到达水平槽时具有一定的___；小球从斜槽滚下，重力势能____；（选填“增大”、“减小”或“不变”）（2）保持_____不变，分别让同一小球从斜槽上A、B、C位置由静止自由滚下，分别测出小球落地的水平距离SA、SB、SC，发现SA＞SB＞SC。这表明：空中水平抛出的物体，落地的水平距离与____有关；（3）逐步降低抛出点离地面的高度，分别为h1、h2、h3，每次都让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下，分别测出小球落地的水平距离s1、s2、s3，发现s1＞s2＞s3。这表明：空中水平抛出的物体，落地的水平距离与_____________有关；（4）若在水平槽铺上毛巾，使抛出点离地面的高度为h3，让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下，测出小球落地的水平距离为s4，根据上述实验的结果，应该有s4_____s3（选填“＞”、“＜”或“=”）。23．（2023陕西渭南一模）在探究杠杆平衡条件的实验中：（1）小明将杠杆中心做为支点放在支架上，发现杠杆左端低右端高，如图甲所示，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是______；（2）在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂，多次实验并把数据记录在表格中，小明根据表格中的数据得出杠杆平衡条件是：______；（用公式表示）次数F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm11102522101203215310（3）如图乙所示，在A处挂钩码，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计逐渐向虚线方向倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______（选填“变大”“不变”或“变小”），其原因是：______。24．（2023广东佛山一模）在“探究杠杆的平衡条件”实验中。（1）如图甲所示，挂钩码前，小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向_____调节，这样调节的主要目的是消除_____对实验的影响；（2）杠杆调节平衡后进行第1次实验，在杠杆两侧分别挂上钩码，移动钩码至杠杆在水平位置平衡，读取此时力和力臂的数值并计入表格中；（3）第2次实验，小明在杠杆一侧挂上钩码（视为阻力），动力由测力计来提供，如图丙所示，小明先将测力计在此状态下调零。在选定测力计作用位置时，应选择点_____（选填“C”或“D”），说明不选择另一处的理由：_____；（4）第3次实验中测力计的示数为2.0N，请在第3次实验图上画出测力计拉力的力臂L1。并将动力臂L1填入表中空格①处，数据如下。实验序号动力F1/N动力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m11.50.101.00.1521.00.302.00.1532.0①_____1.50.2025．（2023广西柳州一模）某实验小组在做“测量滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。次数钩码重