挑战17实验题（力学综合26题）（解析版）-2022年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编

年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（解析版）挑战17实验题（力学综合26题）1．（2022•铜仁市）课后延时服务社团活动中，“勇创”兴趣小组计划探究“影响滑轮组机械效率的因素”的实践活动，提出如下科学猜想：猜想一：滑轮组机械效率可能与被提升物体的重力大小有关；猜想二：滑轮组机械效率可能与被提升物体的高度有关。现有实验器材支架、细绳、轻质滑轮2个、弹簧测力计（量程合适）、规格2N的钩码多个，实验装置如图所示。请你协助“勇创”兴趣小组完成实验。（1）除上述实验器材，完成该实验还需要的测量工具是刻度尺。（2）实验数据记录如下表：次数物体重力（N）物体上升的高度（cm）弹簧测力计的示数（N）绳子自由端移动的距离（cm）机械效率12101.03066.7%24101.730…36102.43083.3%①根据表格中的数据，第二次实验时滑轮组的机械效率为78.4%；②分析实验数据可得出结论同一滑轮组，物体提升相同高度，物体越重，机械效率越高；③若要验证猜想二，你的关键操作是控制物体的重力、动滑轮的重力都相同，且绕绳方法相同，改变物体被提升的高度。【答案】（1）刻度尺；（2）①78.4%；②物体越重；③控制物体的重力、动滑轮的重力都相同，且绕绳方法相同，改变物体被提升的高度。【解答】解：（1）根据η＝＝×100%知实验中需要用弹簧测力计测量物体的重力和拉力，用刻度尺测量绳子自由端和物体上升的高度，因此实验中还需要刻度尺；（2）①第二次实验滑轮组的机械效率是：η＝＝×100%＝≈78.4%；②分析表中数据可知：同一滑轮组，物体提升相同高度，物体越重，滑轮组的机械效率越高；③若要验证猜想二，即验证滑轮组机械效率可能与被提升物体的高度有关，需要控制物体的重力、动滑轮的重力都相同，且绕绳方法相同，改变物体被提升的高度。故答案为：（1）刻度尺；（2）①78.4%；②物体越重；③控制物体的重力、动滑轮的重力都相同，且绕绳方法相同，改变物体被提升的高度。2．（2022•鄂尔多斯）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，根据二力平衡知识，测出物块B所受滑动摩擦力的大小，此运动过程中砝码不受（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：次数压力F压/N接触面（粗糙程度）摩擦力Ff/N13木板1.224木板1.635木板2.045棉布2.555毛巾3.0①比较3、4、5三次实验数据，可以得出结论：在压力相同时，接触面越粗糙，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3.2J，物块B对斜面的压力为8N。（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，其原因可能是接触面的粗糙程度不同。【答案】（1）二力平衡；不受；（2）①压力；粗糙；②3.2；8；（3）接触面的粗糙程度不同。【解答】解：（1）弹簧测力计显示拉力大小，物块在水平面上进行匀速直线运动，物块受到水平向左的滑动摩擦力和水平向右的拉力作用，这两个力是平衡力，大小相等，从而间接测量滑动摩擦力大小；此运动过程中砝码相对于木块没有发生相对滑动，也没有发生相对滑动的趋势，所以不受摩擦力；（2）①比较3、4、5三次实验数据，可以得出结论：在压力相同时，接触面越粗糙，弹簧测力计示数越大，滑动摩擦力越大；②拉力做的总功：W总＝Fs＝9.2N×1m＝9.2J；所做的有用功：W有用＝Gh＝10N×0.6m＝6J，则额外功为：W额＝W总﹣W有用＝9.2J﹣6J＝3.2J，则摩擦力的大小为：f＝＝＝3.2N；根据表格中的数据可知，摩擦力与压力的关系为：f＝0.4F压，则压力的大小为：F压＝＝＝8N；（3）现在拉动木板A'运动的过程中，测力计示数变化明显，这说明此时的滑动摩擦力发生了改变，原因可能是接触面的粗糙程度不同。故答案为：（1）二力平衡；不受；（2）①压力；粗糙；②3.2；8；（3）接触面的粗糙程度不同。3．（2022•青岛）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＝1.6N。（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＝0.6N。（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，浮力越大。【答案】（1）1.6；（2）＜；（3）0.6；（4）＞；（5）大。【解答】解：（1）由图甲可知：弹簧测力计的分度值为0.2N，读出“饺子”的重力G＝1.6N；（2）“饺子”沉底，由物体的浮沉条件可知，它受到的浮力F乙与其重力G的大小关系为F乙＜G；（3）由图丙读出F示丙＝1.0N，则F丙＝G﹣F示丙＝1.6N﹣1.0N＝0.6N；（4）由图丁读出F示丁＝0.7N，则F丁＝G﹣F示丁＝1.6N﹣0.7N＝0.9N；由此可知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，浮力增大，由此可知，物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关，液体密度不变时，物体排开液体的体积越大，浮力越大。故答案为：（1）1.6；（2）＜；（3）0.6；（4）＞；（5）大。4．（2022•淄博）小明用木块、木板、毛巾、玻璃板、砝码、弹簧测力计等器材探究影响滑动摩擦力大小的因素。（1）木块在水平面上被拉动时所受滑动摩擦力的大小无法直接测量，可依据二力平衡的条件，拉动木块做匀速直线运动，则滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块拉力的大小。（2）实验过程如图所示（木块均做匀速直线运动），其中F5＜F1＜F4＜F2＜F3。①相比甲实验，乙、丙实验中木块上增加砝码是为了增大木块对木板的压力（选填“砝码对木块”“木块对木板”或“木板对桌面”）。对比甲、乙、丙三次实验可知：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。②对比甲、丁、戊三次实验可知：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（3）要探究滑动摩擦力大小跟物体运动速度是否有关，需要保持压力大小和接触面的粗糙程度不变，只改变物体运动的速度。（4）本实验主要运用的研究方法是控制变量法，下列实验中也用到了这种方法的是A。A.探究压力的作用效果跟什么因素有关B.探究杠杆的平衡条件C.测量固体的密度【答案】（1）弹簧测力计对木块拉力；（2）①木块对木板；越大；②接触面越粗糙；（3）压力大小；接触面的粗糙程度；物体运动的速度；（4）A。【解答】解：（1）用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，木块受到的摩擦力大小等于弹簧测力计对木块拉力的大小；（2）①相比甲实验，乙、丙实验中木块上增加砝码，木块对水平面的压力大小等于木块和砝码的总重力，从而增大木块对木板的压力；对比甲、乙、丙三次实验可知，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，滑动摩擦力大小不同，故对比甲、乙、丙三次实验可知：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；②对比甲、丁、戊三次实验可知：压力相同，接触面粗糙程度不同，且接触面越粗糙，测力计的示数越大，故压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（3）探究滑动摩擦力是否和物体运动速度有关，应保持压力大小和接触面的粗糙程度一定，使物体在不同的速度下做匀速直线运动；（4）本实验探究主要运用的科学探究方法是控制变量法：A、压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关，实验探究时应采用控制变量法；B、探究杠杆的平衡条件，采用多次测量寻找普遍规律，没有采用控制变量法；C、测量固体的密度多次测量取平均值，为了减小误差，没有采用控制变量法；故选A。故答案为：（1）弹簧测力计对木块拉力；（2）①木块对木板；越大；②接触面越粗糙；（3）压力大小；接触面的粗糙程度；物体运动的速度；（4）A。5．（2022•巴中）小明在超市买了一个哈密瓜，回到家用弹簧测力计测量其重力时，发现哈密瓜的重力超出了弹簧测力计的量程，身边又找不到其它合适的测量工具，于是他找来了一些细绳（不计重力）、一把米尺等物品按示意图进行了改进：步骤一：将细绳系在米尺的50cm刻度线处，米尺刚好能在水平位置平衡。步骤二：将弹簧测力计在竖直方向调零（如图甲左）。步骤三：在米尺45cm刻度线处挂上哈密瓜，用细绳把弹簧测力计的拉环系在75cm刻度线处，并竖直向下拉挂钩，使米尺在水平位置平衡，如图甲所示。（1）小明是利用杠杆（选填“二力”或“杠杆”）平衡的条件相关知识来计算哈密瓜的重力。（2）在步骤一中使米尺在水平位置平衡是为了避免米尺自身重力对测量结果的影响。（3）当小明在操作步骤三时，他父亲指出弹簧测力计的使用存在问题，你认为小明这样使用弹簧测力计会使测量结果偏小（选填“偏大”或“偏小”）。（4）小明分析后改用如图乙所示的正确方法操作：他将弹簧测力计倒置使挂钩朝上后，重新调零（如图乙左），并重新测出拉力为3N，最后计算出哈密瓜的重力为15N。（5）小明发现：如图乙和图丙所示，先后竖直向下和斜向下拉弹簧测力计，均使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计两次的示数分别为F和F'，你认为F＜F'（选填“＞”、“＜”或“＝”）。（6）如图丁所示，小明又在米尺40cm刻度线处挂了一个重力为2.5N的苹果，当杠杆再次在水平位置平衡时，弹簧测力计示数为4N。若将弹簧测力计、系哈密瓜的细绳、系苹果的细绳对米尺的拉力分别用F1、F2、F3表示，它们的力臂分别为L1、L2、L3，于是小明猜想F1L1＝F2L2+F3L3也能使杠杆平衡。【答案】（1）杠杆；（2）米尺自身重力；（3）偏小；（4）15；（5）＜；（6）F2L2+F3L3。【解答】解：（1）该实验中米尺能绕悬挂点转动，则米尺可看做杠杆，所以小明是利用杠杆平衡的条件相关知识来计算哈密瓜的重力；（2）将细绳系在米尺的50cm刻度线处，使米尺刚好能在水平位置平衡，是为了防止米尺自身重力对测量结果的影响；（3）用细绳把弹簧测力计的拉环系在75cm刻度线处，弹簧测力计自身有一定的重力，只需较小的拉力作用在米尺的右侧就能使杠杆平衡，所以这样使用弹簧测力计会使测量结果偏小；（4）根据杠杆平衡条件得：G×（50cm﹣45cm）＝3N×（75cm﹣50cm），解得：G＝15N；（5）将弹簧测力计斜向下拉时，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂将变短，根据杠杆平衡条件可知，杠杆在水平位置平衡时，拉力变大，所以F＜F′；（6）如图丁，将弹簧测力计、系哈密瓜的细绳、系苹果的细绳对米尺的拉力分别用F1、F2、F3表示，它们的力臂分别为L1、L2、L3，杠杆左侧的两个拉力可看做阻力，则阻力与阻力臂乘积之和为F2L2+F3L3；杠杆右侧的拉力F1可看做动力，则动力与动力臂的乘积为F1L1，所以我们可以猜想：若满足F1L1＝F2L2+F3L3，也能使杠杆平衡。故答案为：（1）杠杆；（2）米尺自身重力；（3）偏小；（4）15；（5）＜；（6）F2L2+F3L3。6．（2022•东营）如图所示是“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。（1）小车的动能大小是通过木块被撞击后移动的距离来反映的；（2）小车从粗糙斜面滑下的过程中，它的重力势能转化为动能，机械能减小（选填“增大”“减小”或“不变”）；（3）物体的动能可能与运动的速度和质量有关。请你利用以上装置设计实验，探究同一个小车的动能大小与速度是否有关。【实验步骤】让同一个小车先后在斜面的不同高度由静止自由下滑，使小车到达水平面的速度不同，对比前后两次实验中木块被撞击后移动的距离。（4）【分析与论证】物体的动能与物体的速度有关，在质量一定时，速度越大，动能越大。。【答案】（1）木块被撞击后移动的距离；（2）重力势能；减小；（3）让同一个小车先后在斜面的不同高度由静止自由下滑，使小车到达水平面的速度不同，对比前后两次实验中木块被撞击后移动的距离；（4）物体的动能与物体的速度有关，在质量一定时，速度越大，动能越大。【解答】解：（1）由于小车的动能大小无法直接测量，所以运用了转换法，让小车撞击木块，通过观察小车推动木块运动距离的大小来反映小车动能的大小。（2）小车从粗糙斜面滑下的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以是将重力势能转化为动能；小车从粗糙斜面滑下的过程中，要克服摩擦做功，消耗掉部分机械能，所以机械能减小。（3）让同一个小车先后在斜面的不同高度由静止自由下滑，使小车到达水平面的速度不同，对比前后两次实验中木块被撞击后移动的距离。（4）如果小车从较高高度滑下时，木块移动的距离较远，则说明在质量一定时，速度越大，动能越大。故答案为：（1）木块被撞击后移动的距离；（2）重力势能；减小；（3）让同一个小车先后在斜面的不同高度由静止自由下滑，使小车到达水平面的速度不同，对比前后两次实验中木块被撞击后移动的距离；（4）物体的动能与物体的速度有关，在质量一定时，速度越大，动能越大。7．（2022•镇江）用图1所示的实心陶瓷材质的冰墩墩模型来估测镇江香醋的密度。（1）将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图2所示，则应将平衡螺母向左（选填“左”或“右”）端调节。（2）用天平测量冰墩墩质量，当天平平衡时，右盘中的砝码和游码位置如图3所示，其质量为81g，体积为30cm3。（陶瓷材料的密度为2.7×103kg/m3）（3）如图4所示，在甲、乙两只烧杯中分别倒入适量香醋后，用天平测出烧杯乙和香醋的总质量m1＝135.2g。（4）如图5所示，将冰墩墩用细线系住后放入烧杯甲中，在烧杯壁上标记液面的位置。（5）将冰墩墩取出，将乙烧杯中的香醋倒入甲烧杯直至标记处，测出烧杯乙及剩余香醋的总质量m2＝102.8g。（6）根据以上实验数据，求得镇江香醋的密度，ρ＝1.08g/cm3。与真实值相比，用本方案所测出的香醋密度偏大（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。【答案】（1）左；（2）81；30；（5）将乙烧杯中的香醋倒入甲烧杯直至标记处；（6）1.08；偏大。【解答】解：（1）将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图2所示，此时指针右偏，则应将平衡螺母向左调节，使天平平衡；（2）冰墩墩的质量为：m＝50g+20g+10g+1g＝81g；陶瓷材料的密度为ρ＝2.7×103kg/m3＝2.7g/cm3，由ρ＝可得冰墩墩的体积为：V＝＝＝30cm3；（5）（6）将冰墩墩取出，将乙烧杯中的香醋倒入甲烧杯直至标记处，乙烧杯内减少的香醋的体积就是冰墩墩的体积，即V醋＝30cm3，乙烧杯减小的香醋的质量为：m醋＝m1﹣m2＝135.2g﹣102.8g＝32.4g，香醋的密度为：ρ醋＝＝＝1.08g/cm3；将冰墩墩从香醋中取出时会带出一部分香醋，会使烧杯乙及剩余香醋的总质量偏小，根据m醋＝m1﹣m2知测量的香醋质量偏大，由ρ＝知用本方案所测出的香醋密度偏大。故答案为：（1）左；（2）81；30；（5）将乙烧杯中的香醋倒入甲烧杯直至标记处；（6）1.08；偏大。8．（2022•威海）在学习了浮力知识后，小明进一步探究浮力的有关问题。实验一：探究漂浮物体受到的浮力大小与物体排开液体重力的关系。（1）实验步骤如下（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）：步骤1：如图甲所示，用弹簧测力计测量物体的重力为0.96N；步骤2：如图乙所示，在量筒中倒入适量的水；步骤3：如图丙所示，将物体轻轻放入量筒中，发现物体漂浮在水面上，由此可知物体所受浮力大小为0.96N；步骤4：观察量筒中水面的变化情况，通过计算可知物体排开水的重力为0.96N。综合分析实验数据可得到的结论是物体受到浮力大小等于物体排开液体的重力。实验二：探究浮力大小与液体密度的关系。（2）小明又将该物体分别放入两种不同的液体中，得到的实验数据如表所示，他分析数据得出结论：液体密度越大，物体受到的浮力也越大。小红认为小明的实验不合理，她判断的理由是没有控制物体排开液体的体积相同。液体液体的密度（g/cm3）物体排开液体的体积（cm3）物体状态物体受到的浮力（N）液体10.85100沉底0.80液体21.280漂浮0.96（3）该物体在液体1中处于沉底状态，说明物体的密度大于（选填“大于”“小于”或“等于”）液体1的密度；若使该物体在液体1中上浮，你的方法是把物体做成空心的，降低物体的密度（写出一种即可）。【答案】（1）0.96；0.96；物体受到浮力大小等于物体排开液体的重力；（2）没有控制物体排开液体的体积相同；（3）大于；把物体做成空心的，降低物体的密度。【解答】解：（1）物体的重力为0.96N，如图丙所示，物体漂浮在水面上为平衡状态，由此可知物体所受浮力大小等于受到的重力大小为0.96N；观察图乙和图丙量筒中水面的变化情况，可知物体排开水的体积为296cm3﹣200cm3＝96cm3＝9.6×10﹣5m3，物体排开水的重力：G＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×9.6×10﹣5m3×10N/kg＝0.96N；综合上面分析实验数据可得到的结论是物体受到浮力大小等于物体排开液体的重力；（2）根据控制变量法知：探究浮力大小与液体密度的关系，必须保证排开液体的体积不变，实验中改变了液体的密度，但没有控制排开水的体积相同，故实验结论不可靠，不可靠的主要原因为没有控制排开液体的体积相同；（3）物体在液体1中处于沉底状态，物体的密度大于液体1的密度；要该物体在液体1中上浮，要使物体密度小于液体的密度，可以保持液体的密度不变，把物体做成空心的，降低的物体密度。故答案为：（1）0.96；0.96；物体受到浮力大小等于物体排开液体的重力；（2）没有控制物体排开液体的体积相同；（3）大于；把物体做成空心的，降低物体的密度。9．（2022•菏泽）甲、乙两位同学现要测定一小块不规则矿石的密度。实验室提供的器材有：托盘天平（带砝码）、量筒、弹簧测力计、细线和足量的水。（1）甲同学的实验过程如下：①把天平放在水平台面上，将游码移至标尺左端的零刻线处，发现指针指向如甲图所示，他应该向右调节平衡螺母使横梁平衡；②测量矿石质量时，右盘中的砝码和游码的位置如乙图所示，矿石的质量为84g；③用细线系住矿石放入盛水的量筒中，如丙图所示，则矿石的密度为4.2×103kg/m3。（2）乙同学认为水的密度ρ水通常可作为已知量，他设计了以下实验方案：①用弹簧测力计测出矿石的重力为G；②把用弹簧测力计挂着的矿石悬浮在水中，静止后读出弹簧测力计的示数为F，矿石在水中受到的浮力F浮＝G﹣F；③矿石的密度ρ＝（用ρ水、G和F表示）。【答案】（1）①右；②84g；③4.2×103；（2）②G﹣F；③。【解答】解：（1）①把天平放在水平台面上，将游码移至标尺左端的零刻线处，发现指针向左偏，则应将平衡螺母向右调节，直至横梁水平平衡。②矿石的质量＝砝码的质量+游码所对应的质量＝50g+20g+10g+4g＝84g。③由图丙可知，矿石的体积V＝40cm3﹣20cm3＝20cm3，则矿石的密度＝＝4.2g/cm3＝4.2×103kg/m3。（2）②已知矿石的重力G及用弹簧测力计挂着的矿石悬浮在水中静止时弹簧测力计的示数为F，可求得矿石所受的浮力为F浮＝G﹣F。③由阿基米德原理可得，矿石的体积为V＝＝，则矿石的密度为＝。故答案为：（1）①右；②84g；③4.2×103；（2）②G﹣F；③。10．（2022•资阳）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游码未归零；（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DCB（用步骤前的字母代号表示）；（3）小刚倒入量筒的盐水质量m＝23.0g；（4）步骤C中，三人对盐水体积的读数方式正确的是小明（选填“小刚”、“小明”或“小强”），测出的盐水体积V＝20.0mL；（5）小强根据实验数据和密度公式，求得盐水密度ρ＝1.15×103kg/m3。【答案】（1）游码未归零；（2）DCB；（3）23.0；（4）小明，20.0；（5）1.15×103。【解答】解：（1）调节天平横梁平衡时，先要把游码移到标尺左端的零刻度，再调节平衡螺母，由图甲可知，小杜在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是游码未归零；（2）实验准备阶段，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；为防止容器壁粘液体影响所测结果，要先测烧杯和盐水总质量，再将盐水倒入量筒中测出倒出的食用奶的体积，剩余盐水和烧杯的总质量，则倒出的盐水质量可求，盐水的密度可用倒出的盐水质量和倒出的盐水的体积求出，这样就可以减小误差的产生，所以实验顺序应是ADCB。（3）如图丁所示，烧杯和盐水的总质量M＝50g+1.4g＝51.4g，如图乙所示，烧杯与剩余盐水的质量M'＝20g+5g+3.4g＝28.4g，则量筒中盐水的质量m＝M﹣M′＝51.4g﹣28.4g＝23.0g；（4）量筒读数时，视线要和液柱的凹面底部相平，故小明的读数方法是正确的；由图知，量筒分度值1L，盐水的体积：V＝20.0mL＝20.0cm3；（5）盐水的密度：ρ＝＝＝1.15g/cm3＝1.15×103kg/m3。故答案为：（1）游码未归零；（2）DCB；（3）23.0；（4）小明，20.0；（5）1.15×103。11．（2022•攀枝花）为了估测小强同学双脚站立时对水平地面的压强，课外活动小组实验过程如下：（ⅰ）用台秤称出小强同学的质量为55.5kg。（ⅱ）为了测量地面的受力面积，活动小组将小强同学的鞋底印在一张带有正方形方格的白纸上，通过鞋底印占有方格的个数（大于半个方格面积的计数，小于半个方格面积的不计数）及每个方格的面积计算出地面的受力面积。（ⅲ）根据压强公式计算出小强同学双脚站立时对地面的压强。请回答下列问题：（1）步骤（ⅱ）中得到的鞋底印如图所示，图中每个方格的面积为1cm2。小组同学在进行该步骤时发现图中鞋底印占有的方格个数太多，计数比较麻烦，分析图后发现可以根据图中方格的行、列数计算出图中全部方格的总数为260，再用步骤（ⅱ）的方法找出鞋底印外的方格个数为38，该鞋底印的面积为222cm2。（2）为方便计算，取g＝10N/kg，小强同学双脚站立时对地面的压强为1.25×104Pa。（3）为了使结果更加的精确，请提出你的建议选用边长更小的方格纸。【答案】（1）260；38；222；（2）1.25×104；（3）选用方格边长更小的方格纸。备注：g＝9.8N/kg也可以。【解答】解：（1）根据图中方格的行、列数计算出图中全部方格的总数为26×10＝260；鞋底印外的方格个数为38，该鞋底印的面积为（260﹣38）×1cm2＝222cm2；（2）小强同学双脚站立时对地面的压力等于自身的重力，即F＝G＝mg＝55.5kg×10N/kg＝555N，小强同学双脚站立时对地面的压强：p＝＝＝1.25×104Pa；（3）为了使结果更加的精确，可选用方格边长更小的方格纸，使鞋底印面积更加准确。故答案为：（1）260；38；222；（2）1.25×104；（3）选用方格边长更小的方格纸。备注：g＝9.8N/kg也可以。12．（2022•江西）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衣架，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。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是否作用在同一物体上大小方向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是请将表格中①的内容补充到横线上：①否。【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，必须大小相等，方向相反，并作用在同一直线上。【交流与评估】（1）本实验中的晾衣架起到了改变拉力的方向的作用，它类似于简单机械中的定滑轮；（2）静止在水平桌面上的剪刀，它受到的重力和支持力是一对平衡力。【答案】（1）方向；定滑轮；（2）重；支持。【解答】解：（4）图4中，使小卡片扭转一定的角度。左右两端对小卡片的力就不在同一直线上了；结论：根据实验的四个步骤，发现改变了力的大小，力的方向以及不作用在同一物体上，都会让小卡片的运动状态发生改变；故二力平衡的条件：作用在一个物体上的两个力大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上。交流与评估：（1）晾衣架类似于定滑轮，不改变力的大小，只改变力的方向。（2）静止在水平桌面上的剪刀，受到重力和支持力。故答案为：（4）①否；相等；同一直线；交流与评估：（1）方向；定滑轮；（2）重；支持。13．（2022•绍兴）在“研究动能大小与速度关系”实验中，小敏利用图甲中的装置进行研究，在水平面铺上材料A制成的粗糙平板，同一小球从斜面不同高度静止释放，运动一段距离后停止，位置如图。（1）根据图甲实验结果，可得出的结论是：质量相同时，物体的速度越大，动能越大。（2）图乙中，水平面铺上不同材料的平板，其中材料A、B、C粗糙程度依次减小。小敏先后三次将同一小球从同一高度静止释放，刚到底部时用频闪相机（间隔相同时间自动拍摄）开始记录小球在平板上的位置情况。请在材料C平板上画出第2、3次频闪相机拍摄到小球的大致位置。（3）小敏调节图甲中的平板呈不同角度，重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失，下列最符合实际的现象是B。【答案】（1）动能越大；（2）如图所示；（3）B。【解答】解（1）图甲实验分析，随着小球放置在静止位置的高度变高时，则小球到达水平面的速度变大。小球在水平面上运动的距离变得更远，说明小球的动能更大。（2）材料越光滑，阻力越小，小球在平面上速度减小得越慢，相同时间内移动的距离越长，大致位置如图；；（3）小敏调节图甲中的平板呈不同角度，重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失，材料A制成的粗糙平板，由于摩擦力做功，部分能量转化为为内能，达不到一开始静止位置的高度，故A、C错误，B正确；故答案为：（1）动能越大；（2）如图所示；（3）B。14．（2022•泸州）小明在家庭实验室里对一方形物块的密度进行探究。（1）他先将物块拿在手中掂量了一下，感觉比较轻；再将物块放入水中，发现能漂浮在水面且不吸水，从而表明了该物块的密度小于（选填“大于”“小于”或“等于”）水的密度。（2）他从家庭实验室找来烧杯、量筒、记号笔、足够的水（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）、细针，来测量该物块的密度。其操作步骤如下：①向烧杯中注入适量的水，将物块放入水中，静止时如图甲所示，用记号笔在烧杯水面处作标记A。②用细针将物块全部压入水中，用记号笔在此时烧杯水面处作标记B，如图乙所示。③从水中取出物块，在量筒中倒入90mL的水。④将量筒中的水缓慢倒入烧杯中至标记A处，此时量筒内剩余水的水面如图丙所示，则量筒内剩余水的体积为50mL，由此可计算出该物块的质量为40g。⑤继续将量筒内的水倒入烧杯至标记B处，量筒内剩余水的体积为40mL，由此可计算出该物块的密度为0.8×103kg/m3。（3）小明反思其探究过程，在确认读数准确的情况下，从水中取出物块会带出少量水，导致测得物块的体积偏大，质量偏大（均选填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】（1）小于；（2）50；40；0.8×103；（3）偏大；偏大。【解答】解：（1）物块漂浮在水面上，根据物体的沉浮条件可知，漂浮的物体浮力等于重力，且ρ物＜ρ液。（2）由图丙可知，量筒内剩余水的体积为50mL，则倒出水的体积V排＝90mL﹣50mL＝40mL＝40cm3，由F浮＝G排＝G可得，m排g＝mg，则m排＝m，因此物体质量m＝ρ水V排＝1.0g/cm3×40cm3＝40g，继续将量筒内的水倒入烧杯至标记B处，量筒内剩余水的体积为40mL，则物块的体积为V＝90mL﹣40mL＝50mL＝50cm3，物块的密度ρ＝＝＝0.8g/cm3＝0.8×103kg/m3。（3）在确认读数准确的情况下，从水中取出物块带出少量水，导致测得物块排开水的体积偏大，根据（2）的分析可知，其质量变大。故答案为：（1）小于；（2）50；40；0.8×103；（3）偏大；偏大。15．（2022•浙江）小舟骑自行车时发现，猛踩脚踏板提升车速后，车子能滑行的距离比不踩时远，车子在较光滑路面上滑行的距离比粗糙的路面上滑行要远。基于上述生活经验，小舟想影响物体运动的因素有哪些呢？他进行如下研究，装置如图。【建立猜想】①……；②物体运动可能与阻力大小有关。【设计方案】方案一：在水平木板上不铺材料，让小车从斜面的不同高度由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离。方案二：在水平木板上分别铺上毛巾、棉布和不铺材料，让小车从斜面顶端由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离。【交流反思】（1）方案一的设计，小舟基于的猜想是物体运动可能与速度大小有关。（2）方案二中观察到小车在毛巾表面滑行距离最近，木板表面最远，由此现象可知：小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。进一步推理可得，不受阻力的小车将做匀速直线运动。（3）很多运动项目都需要助跑，如跳远、跳高、标枪等，目的是提高成绩，其原因是助跑会增大动能，通过转化为更多的其他形式的能来提高成绩。【答案】（1）物体运动可能与速度大小有关；（2）做匀速直线运动；（3）助跑会增大动能，通过转化为更多的其他形式的能来提高成绩。【解答】解：（1）让小车从斜面的不同高度由静止开始滑下，则小车到水平面时候的速度不相同，小车在水平面上运动的距离也会不同，所以小舟的猜想是物体运动可能与速度大小有关；（2）小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。所以当不受阻力的时候，小车不再减小速度，小车将匀速直线运动下去。（3）助跑会增大动能，将更多的动能转化为其他形式的能来提高成绩。故答案为：（1）物体运动可能与速度大小有关；（2）做匀速直线运动；（3）助跑会增大动能，通过转化为更多的其他形式的能来提高成绩。16．（2022•重庆）小晨同学买了一个小吊坠（如图甲所示）作为母亲节的礼物送给妈妈，他利用天平和量筒测量小吊坠的密度进行鉴定。（取g＝10N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）（1）将天平放在水平桌面上，拨动游码至标尺左端零刻度线，此时指针偏向分度盘中线左侧，他应该将平衡螺母向右（选填“左”或“右”）移动，直至天平平衡；（2）将解去挂绳的小吊坠放在左盘，往右盘加减砝码，当最后放入5g的砝码时，发现指针指在分度盘中线的右侧，则他下一步的操作是C。A.向右移动游码B.向左移动平衡螺母C.取出5g的砝码（3）天平再次平衡后，砝码和游码的位置如图乙所示，则该小吊坠的质量为24g；（4）先向量筒中加入30mL的水，将重新系好挂绳的小吊坠轻放入量筒中，水面如图丙所示，则小吊坠的体积为8cm3；（5）小晨将测得的密度和表格中数据进行对比，发现小吊坠可能是和田玉制作而成的，他仔细分析了自己的测量过程发现，小吊坠密度的测量值与真实值相比偏小（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。材质翡翠和田玉玻璃有机玻璃密度/g•cm﹣3约3.3～3.36约2.95～3.172.51.18【答案】（1）水平桌面；游码；右；（2）C；（3）24；（4）8；（5）和田玉；偏小。【解答】解：（1）正确使用天平：应先把天平放在水平桌面上，然后将游码移到标尺左端零刻度线位置上，此时指针偏向分度盘中线左侧，应将平衡螺母向右调，才能使天平平衡；（2）天平平衡后，把小吊坠放在左盘，用镊子向右盘加减砝码，当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后，发现指针偏向分度盘的右侧，接下来正确的操作步骤是把天平右盘的最小的砝码拿走，并向右移游码，使天平平衡，故C正确；（3）由图乙知，标尺的分度值为0.2g，所以吊坠的质量为m＝20g+4g＝24g；（4）由图丙知，水和吊坠的体积为38mL，所以吊坠的体积为：V＝38mL﹣30mL＝8mL＝8cm3；（5）小吊坠的密度为；ρ＝＝＝3g/cm3，和表格中数据进行对比，发现小吊坠可能是和田玉制作而成的；根据题意当吊坠放入量筒中的水时，吊坠中间的孔可能会有部分气泡，挂绳（浸在水中的部分）也有一定的体积，使测量的总体积V偏大，根据V物＝V﹣V0可知测得吊坠的体积偏大，由密度公式ρ＝可知测得吊坠的密度将偏小。故答案为：（1）水平桌面；游码；右；（2）C；（3）24；（4）8；（5）和田玉；偏小。17．（2022•南充）某同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中：（1）实验前，发现杠杆如图甲所示，则应将杠杆左端平衡螺母向右（选填“左”或“右”）端适当调节，使杠杆水平平衡；（2）该同学通过如图乙所示实验得到相关数据如下表，由表中数据推测出杠杆的平衡条件是：F1l1＝F2l2（用F1、F2、l1、l2表示）；序号动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.015.01.510.021.020.01.020.033.010.02.015.0……（3）若将乙图右侧钩码换成弹簧测力计，如图丙所示，保持杠杆水平平衡，弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变为方向b后，弹簧测力计的示数将增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）；（4）该同学在科技创新实验中将此装置改装成了一个杠杆液体密度计，该装置可测量小桶内液体的密度。如图丁所示，将容积为20mL的小桶挂在M点，调节平衡螺母使杠杆水平平衡，已知OM＝OA＝5cm，则杠杆密度计的“0刻度”线应在O（选填“O”或“A”）点，将待测液体倒满小桶，在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时，杠杆刚好水平平衡。重物质量10g，ON＝15cm，N点位置应标注的密度刻度值是1.5g/cm3，改装后杠杆右端的密度刻度线是（选填“是”或“不是”）均匀分布的。（g＝10N/kg）【答案】（1）右；（2）F1l1＝F2l2；（3）增大；（4）O；1.5；是。【解答】解：（1）杠杆左端下沉，应将左端的平衡螺母向右调节；（2）根据表格数据归纳可得：F1l1＝F2l2；（3）弹簧测力计的拉力方向改变后，拉力的力臂会随之变小，根据杠杆平衡条件可知，要想使杠杆仍在水平位置保持平衡，应使拉力增大；（4）小桶内没有液体时：根据杠杆平衡条件可知，当右侧挂上重物时杠杆不可能在水平位置平衡，只有重物在O点是杠杆才能在水平位置平衡，故密度计的“0刻度”在O点；小桶内装入液体时：根据杠杆平衡条件可知，当杠杆处于水平平衡状态时，G液×lOM＝G物×lON，小桶内所装液体的重力为G液＝ρ液gV，整理可得，代入数据可得：ρ液＝1.5g/cm3。由于G物、gV和lOM都是定值，故ρ液与lON成正比，故改装后杠杆右端的密度刻度线是均匀分布的。故答案为：（1）右；（2）F1l1＝F2l2；（3）增大；（4）O；1.5；是。18．（2022•金华）项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准备制作一个刻度均匀的密度计。【小组讨论】液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式ρ＝，想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具（如图甲），刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。（1）杆秤的工作原理是杠杆平衡原理；【产品制作】器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）。步骤：①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”；②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时（如图乙），将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度；③杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点B标记为“1.0”刻度（单位g/cm3）；④以AB两点之间长度的为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度。（2）在制作过程中，秤杆出现左低右高现象（如图丙），要调至水平位置平衡，秤砣应往右侧移动；（3）步骤③中，秤砣悬挂点B标记的刻度值应为1.0；【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。【产品升级】（4）为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是AB。A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动B.减小秤砣的质量C.减少加入杯中的液体体积D.换用更细的秤杆【答案】（1）杠杆平衡原理；1；（2）右；（3）1；（4）AB。【解答】解：（1）通过图示的模型结合杠杆的定义，即可确定它用到的相关知识，杆秤的工作原理是杠杆平衡原理；（2）秤杆出现左低右高现象，根据杠杆平衡原理，右侧的动力和动力臂的乘积小于左侧阻力和阻力臂的乘积，所以向右移动秤砣，增大动力臂，可以达到水平平衡；（3）密度秤测量水的密度，水的密度是1.0g/cm3；故在B的位置标记为1.0；（4）A、把秤纽位置往远离秤钩一侧移动，说明阻力臂增大，根据杠杆平衡原理F1L1＝F2L2，动力和阻力不变，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，密度秤会更精确，故A正确；B、减小秤砣的质量，说明动力减小，根据杠杆平衡原理F1L1＝F2L2，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，密度秤会更精确，故B正确；C、杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，G0×L1＝G陀×LA；杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，（G0+G水）×L1＝G陀×LB；联立两式可得G水＝；杯中加某种液体至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在AB中某一点C处，水平位置平衡时，可得G液＝；＝；当液体体积和水的体积相同时，液体和水的密度比就是重力比，也为长度比；如果减少加入杯中的液体体积，则不能通过密度秤得到液体的密度大小，故C错误；D、由上述计算可知，秤杆的重力不影响最后的密度结果，故D错误；故答案为：（1）杠杆平衡原理；1；（2）右；（3）1；（4）AB。19．（2022•无锡）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高度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，锥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，装置呈竖直放置。此时，a管下端管口无水流出，这是由于大气压的作用。（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：量杯中水的体积V/mL020406080100时间t/s0.002.004.006.008.0010.00①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10mL；a管口处水流出的速度大小为1.4m/s（保留1位小数）。（3）将a管换成b管，重复步骤（2）的操作，将所测数据记录在表2中。表2：量杯中水的体积V/mL020406080100时间t/s0.000.501.001.502.002.50分析表1和表2的数据，可知猜想2是错误（选填“正确”“错误”）的。（4）若要检验猜想3，请简要写出你的操作：将a管换成c管，重复步骤（2）的操作，将所测数据记录在表3中。【答案】（1）大气压；（2）如图所示；10；（3）1.4；错误；（4）将a管换成c管，重复步骤（2）的操作，将所测数据记录在表3中。【解答】解：（1）a管口大气压强大于液体压强，所以a管下端管口无水流出；（2）①根据表格描点连线，如图所示；；②由表格可知V和t成正比关系，即每秒钟从a管口流出的水量是定值V＝10mL＝10cm3；a管的底面积S＝π×（）2＝3.14×（）2≈0.071cm2；a管口处水流出的速度v＝＝＝140.8cm/s＝1.4m/s；（3）由表2分析可知，每秒钟从b管口流出的水量是定值V'＝40mL＝40cm3；b管的底面积S'＝π×（）2＝3.14×（）2≈0.2826cm2；b管口处水流出的速度v'＝＝＝140.8cm/s＝1.4m/s；速度不变，故猜想2错误；（4）猜想3是增加图甲中输液管的高度h，速度变大，所以改变输液管的高度，将a管换成c管，重复步骤（2）的操作，将所测数据记录在表3中。故答案为：（1）大气压；（2）如图所示；10；（3）1.4；错误；（4）将a管换成c管，重复步骤（2）的操作，将所测数据记录在表3中。20．（2022•绥化）如图为“探究杠杆的平衡条件”的实验，使用的钩码规格相同。（1）挂钩码前杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆处于平衡状态。（选填“平衡”或“不平衡”）（2）为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡，可以将右侧平衡螺母向右调节。（选填“左”或“右”）（3）实验时，在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使其在水平位置重新平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂。收集实验数据如表所示，经分析可得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1×l1＝F2×l2）。次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.015.01.510.021.020.04.05.032.015.03.010.0（4）为了进一步验证实验结论，又做了图乙所示的实验，现将弹簧测力计从a位置移动到b位置，在此过程中杠杆始终在水平位置平衡，弹簧测力计示数将变大。（选填“变大”“不变”或“变小”）【答案】（1）平衡；（2）右；（2）便于测量力臂；动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1×l1＝F2×l2）；（4）变大。【解答】解：（1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，所以图甲中的杠杆处于平衡状态；（2）杠杆左端下沉，应将杠杆重心向右移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节；（3）测量过程中使杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，所以使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂；分析表格中的数据知1.0N×15.0cm＝1.5N×10.0cm，1.0N×20.0cm＝4.0N×5.0cm，2.0N×15.0cm＝3.0N×10.0cm，故可得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1×l1＝F2×l2）；（4）图乙中，当将弹簧测力计从a位置逆时针移动到b位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则拉力F将变大，这是因为，当拉力由垂直变成倾斜时，阻力、阻力臂不变，拉力F力臂变小，相应的力会变大，这样才能继续平衡。故答案为：（1）平衡；（2）右；（2）便于测量力臂；动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1×l1＝F2×l2）；（4）变大。21．（2022•广东）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：（1）小明安装好杠杆后，发现其左端下沉，如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节。（2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重0.5N。如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，当方向为竖直向下时，拉力最小，大小为2N。（3）课后，小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图丙所示，则力臂l1：l2＝2：1，若两边同时各取走―枚硬币，则杠杆的右端将下沉。【答案】（1）右；（2）竖直向下；2；（3）2：1；右。【解答】解：（1）如图甲所示，杠杆左端下沉，其右端偏高，应将平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡；（2）根据杠杆的平衡条件，F1l1＝F2l2知要使力最小，需要使力臂最大，当力的方向竖直向下时，力臂最长，力最小；在A点悬挂3个钩码，则由杠杆的平衡条件得：3G×4l＝FB×3l，解得：最小的力FB＝4G＝4×0.5N＝2N；（3）根据杠杆的平衡条件，F1l1＝F2l2设每个硬币的重力为G，则由图可得，2Gl1＝4Gl2，则l1：l2＝2：1；若两边同时各取走―枚硬币，则左边为：Gl1＝2Gl2，右边为3Gl2，由于2Gl2＜3Gl2，所以杠杆的右端将下沉。故答案为：（1）右；（2）竖直向下；2；（3）2：1；右。22．（2022•晋中）暑假，小明和同学们到灵石红崖大峡谷旅游。导游介绍说，峡谷泉水富含矿物质，密度比普通水大很多。小明装回一瓶泉水，和同学们一起设计实验，测量泉水的密度并与普通水进行比较。（1）把天平放到水平台上，将游码移到标尺左端零刻度线处，调节平衡螺母使横梁平衡。（2）①用天平测出空烧杯质量m1；②将适量泉水倒入烧杯中测出总质量m2；③将烧杯中的泉水全部倒入量筒中测出体积V；④泉水的密度表达式ρ＝（用所测物理量符号表示）。你认为这样测出的泉水密度值与真实值相比会偏大（选填“偏大”或“偏小”）。（3）其他小组的同学用同一个瓶子先后装满泉水和普通水，分别测出它们的质量，这也能判断它们的密度是否相同。【答案】（1）水平台上；零刻度线；（2）；偏大；（3）质量。【解答】解：（1）天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻度线处，调节平衡螺母使天平横梁在水平位置平衡。（2）由题意可知，量筒内泉水的质量：m＝m2﹣m1，则泉水的密度表达式：ρ＝＝；由于将水从烧杯中倒入量筒时有一部分水沾在烧杯壁上，倒入量筒内水的体积偏小，由ρ＝可知，质量m一定，体积V偏小，密度ρ偏大；（3）由题意可知，同一瓶子内泉水和普通水的体积相同，由ρ＝可知，可以通过测量它们的质量，来判断它们的密度是否相同，质量相等则它们的密度相等，否则密度不相等。故答案为：（1）水平台上；零刻度线；（2）；偏大；（3）质量。23．（2022•晋中）六一儿童节前夕，小明妹妹所在的幼儿园将要举办“亲子滑草”比赛，比赛须知如图甲所示。如何赢得比赛呢？小明邀请学习小组的同学们一起进行专题项目研究，并制定参赛方案。（1）通过对“比赛须知”的分析可知，要取得胜利，关键是从草坡上滑到坡底所用时间要短。同学们提出两个观点：①体重越大，用时越短；②斜坡越陡，用时越短。针对以上两个观点，大家讨论：需用木块和木板搭建斜面，如图乙所示；除用大块橡皮泥改变物重；下滑的物体是选“小车”还是“木块”呢？请你选择并说明理由。选择木块，因为滑草板下滑过程中与草坡之间是滑动摩擦。（2）实验中，除用停表测时间外，同学们还可以借鉴“测量物体运动的平均速度”实验中的器材挡板，便于更准确测量物体滑到斜面底端所用时间。（3）请你从上述两个观点中任选一个，帮助他们设计实验步骤，并陈述你对参赛方案的建议。答案一：选择“斜坡越陡，用时越短”的观点设计实验。实验步骤：1、用一木块和木板搭一个斜面，将挡板固定在斜面底端；2、用停表测出另一木块从斜面的某一高度由静止滑下到撞击挡板所用时间t1；3、增大斜面的坡度，用停表测出同一木块从斜面的同一高度由静止滑下到撞击挡板所用时间t2。。答案二：选择“体重越大，用时越短”的观点设计实验。实验步骤：1、用一木块和木板搭一个斜面，将挡板固定在斜面底端；2、用停表测出另一木块从斜面的顶端由静止滑下到撞击挡板所用时间t1；3、将大块橡皮泥粘在下滑木块尾部，重复上一实验步骤，测出木块下滑所用时间t2。。【答案】（1）选择木块，因为滑草板下滑过程中与草坡之间是滑动摩擦；（2）挡板；（3）①实验步骤：1、用一木块和木板搭一个斜面，将挡板固定在斜面底端；2、用停表测出另一木块从斜面的某一高度由静止滑下到撞击挡板所用时间t1；3、增大斜面的坡度，用停表测出同一木块从斜面的同一高度由静止滑下到撞击挡板所用时间t2。参赛建议：若t1＞t2，选择较陡的滑草坡参赛；若t1＝t2，任选一滑草坡参赛；若t1＜t2，选择较缓的滑草坡参赛。②实验步骤：1、用一木块和木板搭一个斜面，将挡板固定在斜面底端；2、用停表测出另一木块从斜面的顶端由静止滑下到撞击挡板所用时间t1；3、将大块橡皮泥粘在下滑木块尾部，重复上一实验步骤，测出木块下滑所用时间t2。参赛建议：若t1＜t2，选择体重较轻的人和妹妹参赛；若t1＝t2，任选一人和妹妹参赛；若t1＞t2，选择体重较重的人和妹妹参赛。【解答】解：（1）因为滑草板下滑过程中与草坡之间是滑动摩擦，所以下滑的物体应选木块；（2）在“测量物体运动的平均速度”的实验中，便于更准确测量物体滑到斜面底端所用时间，要在底端装上挡板；（3）①选择“斜坡越陡，用时越短”的观点设计实验，实验步骤：1、用一木块和木板搭一个斜面，将挡板固定在斜面底端；2、用停表测出另一木块从斜面的某一高度由静止滑下到撞击挡板所用时间t1；3、增大斜面的坡度，用停表测出同一木块从斜面的同一高度由静止滑下到撞击挡板所用时间t2。参赛建议：若t1＞t2，选择较陡的滑草坡参赛；若t1＝t2，任选一滑草坡参赛；若t1＜t2，选择较缓的滑草坡参赛。②选择“体重越大，用时越短”的观点设计实验，实验步骤：1、用一木块和木板搭一个斜面，将挡板固定在斜面底端；2、用停表测出另一木块从斜面的顶端由静止滑下到撞击挡板所用时间t1；3、将大块橡皮泥粘在下滑木块尾部，重复上一实验步骤，测出木块下滑所用时间t2。参赛建议：若t1＜t2，选择体重较轻的人和妹妹参赛；若t1＝t2，任选一人和妹妹参赛；若t1＞t2，选择体重较重的人和妹妹参赛。故答案为：（1）选择木块，因为滑草板下滑过程中与草坡之间是滑动摩擦；（2）挡板；（3）①实验步骤：1、用一木块和木板搭一个斜面，将挡板固定在斜面底端；2、用停表测出另一木块从斜面的某一高度由静止滑下到撞击挡板所用时间t1；3、增大斜面的坡度，用停表测出同一木块从斜面的同一高度由静止滑下到撞击挡板所用时间t2。参赛建议：若t1＞t2，选择较陡的滑草坡参赛；若t1＝t2，任选一滑草坡参赛；若t1＜t2，选择较缓的滑草坡参赛。②实验步骤：1、用一木块和木板搭一个斜面，将挡板固定在斜面底端；2、用停表测出另一木块从斜面的顶端由静止滑下到撞击挡板所用时间t1；3、将大块橡皮泥粘在下滑木块尾部，重复上一实验步骤，测