2021年人教版物理中考总复习资料 二轮复习专题(09) 力学实验题

专题(九)力学实验题

能力点1:重视实验技能，突出综合分析、探究过程的考查。

八上力学:测量物体的平均速度和密度;八下力学:运动和力的关系，液体压强特点及其实验探究，浮力、阿基米德

原理、浮沉条件的结合——测量密度,杠杆、滑轮及动能实验。

能力点2:获取材料信息——与高中知识衔接，考查学生理解、运用知识解决问题的能力(单摆、动能与势能、力

的分解等)。

3虽化训练

类型一课内力学测量型实验

1.【测平均速度】小梦利用如图T2-1所示的装置,测量小车运动的平均速度。让小车从斜面上的A点由静止开

始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出小车在不同阶段的平均速度。

(1)应选择较小坡度的斜面，这样设计的目的是在实验中便于测量______________________o

(2)图中BC段的路程SBC=cm,如果测得小车通过BC段所用时间tBC=2s,则小车在BC段的平均速度

VBC=cm/so

(3)在测量小车到达B点所用的时间时,如果小车还没有到达B点时就停止计时，则测出AB段的平均速度WB会

偏(选填“大”或“小”)。

(4)实验中应该多次测量，每次测量时必须让小车从由静止开始下滑。

⑸(选填“或"=").

2.【测密度】小丽同学在“测量鸡蛋的密度”实验中，进行了以下操作：

(1)将天平放在桌面上，在天平托盘中分别放入不吸水的纸,把游码移到零刻度线处后指针静止时的情

形如图T2-2甲所示，要使横梁平衡，应将横梁上的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节，直至天平水平平

衡。接着将鸡蛋放在天平左盘，在右盘中加减祛码并移动游码，直到天平重新恢复平衡，所加祛码的质量和游码

在标尺上的位置如图乙所示，则被测鸡蛋的质量为________go

甲乙丙

图T2-2

(2)因可供选择的量筒口径较小，鸡蛋无法放入，小丽自制了一个溢水杯,采用如图丙所示的方法测量鸡蛋的体积,

其具体做法是:先在溢水杯中加水，直到水面恰好与溢水口，把量筒放在溢水口下方，将鸡蛋缓慢放入溢

水杯中，鸡蛋最终沉入水底，量筒收集完从溢水杯溢出的水后，量筒内水面位置如图内所示。她所使用量筒的分

度值为mL,在读取量筒中水的体积时,视线应与液面(选填"相平”或"不相平”),鸡蛋的体积

为cm3o

(3)被测鸡蛋的密度为g/cnA

(4)若小丽用上述方法先测出鸡蛋的体积匕再取出溢水杯中的鸡蛋，放在天平的左盘,称出它的质量札然后利用

计算出鸡蛋的密度。用这种方法测得鸡蛋的密度与真实值相比会。

3.【测密度】学习了密度知识后，张磊尝试利用身边的器材测量盐水和小石块的密度。他找到一个圆柱形的硬

质薄壁塑料茶杯，杯壁上标有间距相等的三条刻度线,最上端刻度线旁标有“600mL”字样。他用这些器材进行了

如下操作：(g取10N/kg)

(1)他用刻度尺量出最上端刻度线距离杯底的高度如图ZT-3甲所示，则刻度尺示数为cm,将空茶杯放在厨

房电子秤上，厨房电子秤显示的示数为0.10kg。

=-

=2

E=-

-

h

=

寸

E-I

E-.

图T2-3

(2)向杯中注入配制好的盐水直到液面到达最下端刻度线，此时厨房电子秤显示的示数为0.32kg,则可求得盐水

密度为kg/m3°

⑶向杯中轻放入一小石块，小石块沉到杯底，继续放入小石块，直到液面到达中间刻度线处,此时小石块全部在液

面以下，此时厨房电子秤示数为0.82kg,则小石块的密度为kg/m\

(4)根据以上操作还可求得放入小石块后茶杯对厨房电子秤的压强为Pa,盐水在杯底处产生的压强为

________Pa。

4.【测滑轮组机械效率】在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同钩码，分别做了如图T2-4

所示的甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如下表:

物理量钩码所受的重钩码上升高度拉力绳端移动的距机械效

力G/Nh/m离s/m率〃

120.051.00.1566.7%

240.051.70.1578.4%

360.05①0.15②

(1)实验中要竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码升高。

(2)表格中编号①处数据应为，编号②处数据应为。

(3)分析以上实验数据可以得出如下结论:同一滑轮组的机械效率主要与有关。

(4)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率(选填”变

大,，“变小,，或“不变

类型二课内力学探究类实验

5.【探究滑动摩擦力的影响因素】在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图T2-5甲所示的三

次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个祛码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板，实验中第

1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。

丙

(1)同组的小芳发现小英在第1次实验中出现了如图乙所示的操作，小英操作中的错误是。

(2)比较第1、2两次实验，是为了探究对滑动摩擦力大小的影响。

(3)比较第(填图甲中实验序号)两次实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。

(4)小英刚做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图丙所示，木块的速度随时间变化的图像如

图丁所示，则木块在第7s时受到的摩擦力为No

(5)小芳同学将实验方法进行了改进,实验装置如图戊所示，将弹簧测力计一端固定，另一端通过细线拉住木块，木

块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动，实验中长木板(选填“需要”或"不需要”)做

匀速直线运动。此时木块受到的摩擦力大小为N。

6.【探窕力与运动关系实验】小宇骑车时发现，不踩脚踏板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后

猜想:车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘,他在水平桌面上搭成一斜面，用小

球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度，如图T2-6甲所示。

4一Q-------------毛巾序、十得Fl

♦\黑一瓶I

甲乙

图T2-6

（1）为了探究小球在水平面上的运动距离与速度的关系，小宇应先后三次将小球从斜面的（选填“同一”或

“不同”）高度处由静止释放，比较小球在（选填“同一”或“不同”）粗糙面上运动的距离。

（2）为探究小球在水平面上运动距离与水平面粗糙程度的关系,小宇应先后三次将小球从斜面上的（选

填“同一”或"不同”）高度处由静止释放;小宇认为，通过进一步推理可以得出结论:运动的物体如果不受阻力作用,

将.

（3）在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为明,克服木板的摩擦力做的功为帆,则M

（选填“大于”“等于”或“小于”）电。

（4）为了模拟探究汽车超速带来的安全隐患，李斌同学设计了如图乙所示的探究实验:将A、B两个小球先后从同

一装置上高分别为自、包的位置滚下（叫〈，班也＞%）,推动小木块运动一段距离后静止。同组的小红认为他这样

设计实验得出的结论有问题，理由是o

7.【探究浮力大小的影响因素】喜欢书法的小明同学用压纸石块进行了如图T2-7所示的测量与探究活动。

50g

5

图T2-7

（1）小明在学校用天平和量筒测量压纸石块的密度:

①将托盘天平置于水平桌面上,游码移至零刻度线处，发现指针偏向分度盘右侧，他应将平衡螺母向.（选填

“左”或“右”）调节，直至横梁平衡;

②将石块放在天平的.（选填“左''或"右”）盘，在另一盘中增减祛码并移动游码，直至横梁再次平衡，此时所

加祛码质量和游码位置如图甲所示，则石块的质量根=.g；

③他向量筒中倒入40mL的水，将石块缓慢浸没在水中，如图乙所示，则石块的体积cm3.

根据密度公式可算出它的密度。

（2）小明回家后用操作方便、精确度高的电子秤和同一块压纸石块探究影响浮力大小的因素：

①他将搅匀的糖水倒入柱形杯中，置于电子秤上,如图丙所示；

②用体积不计的细线系好石块,并缓慢浸入糖水中直至刚好浸没的过程中，电子秤示数逐渐增大,则糖水对杯底

的压力（选填”逐渐增大”“保持不变”或“逐渐减小”）,说明石块所受浮力大小与有关,

当石块处于如图丁所示位置时，石块所受浮力的大小为N«（g取10N/kg）

③他在石块沉入杯底，松开细线，如图戊所示，便开始写探究报告；

④完成探究报告后,他将石块从糖水中缓慢提升。细心的小明发现石块离开杯底至露出液面前，电子秤示数一直

减小，这说明石块在放置一段时间的糖水中受到的浮力大小与浸没深度（选填“有关”或“无关”）,造成这

个结果的主要原因可能是。

8.【探究浮力与排开液体重力的关系】如图T2-8A、B、C、D、E所示是“探究浮力大小跟排开液体所受重力

的关系”实验的五个步骤。

图T2-8

（1）由两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力，且F斫No由两步骤可

得出物块排开水所受的重力G排。比较F浮与G%可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。

（2）如图T2-9所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时，根据实验数据绘制出的弹簧测力计示数F随物块浸入

深度〃变化的关系图像。

分析图像可得:在物块没有浸没之前,人增大时，弹簧测力计示数（选填“变大”“变小”或“不变”）。当h=4cm

时，物块所受的浮力为N;浸没后也继续增大时，弹簧测力计示数为—N,该圆柱体物块的高度是—cm。

9.【探究杠杆的平衡条件】学习了杠杆知识后，小明和小红想探究杠杆的平衡条件。

(1)杠杆两端的螺母作用是O

⑵小明用如图T2-10甲所示装置进行了实验，并收集了如下表所示的数据,分析数据可知，杠杆的平衡条件

是0(用字母表示)

甲乙丙

图T2-10

实验次数动力Fi/N动力臂/i/m阻力B/N阻力h臂/m

10.50.21.00.1

21.00.151.50.1

33.00.12.00.15

(3)小明又用如图乙所示装置进行实验。请在图乙中画出拉力尸的力臂/，弹簧测力计的示数应为N。(一

个钩码重0.5N)

(4)如图丙所示，小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币，杠杆仍在水平位置平衡。她用刻度尺

测出硬币边缘到支点0'的距离分别为h和则2Li(选填或』”)3人

类型三课内力学设计实验

10J2019•河北］形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的上。如图T2-11所示为质量分布均

匀但形状不规则且带有三个小孔的薄木板，请用细棉线、刻度尺、笔和铁架台来确定它的重心。

图T2-11

(1)操作方法:«

(2)判断方法:即为薄木板的重心。

(3)实验中没有用到的物理知识有o

①二力平衡的条件

②重力的方向是竖直向下的

③重力的大小跟物体质量成正比

11.学习了液体压强的知识后，小明想利用生活中的矿泉水瓶来探究液体压强与深度的关系，请你帮他设计实验

并写出实验步骤、现象和结论。

实验步骤:。

实验现象:。

实验结论:o

若在矿泉水瓶的相同高度扎数个小孔，是为了探究0

12.用一根较长的软透明塑料管判断家里的窗台是否水平。

(1)实验步骤:o

(2)实验结论:①若窗台水平«

②若窗台不水平,»

(3)实验中利用的物理知识是原理。

类型四课外力学新情景实验

13.如图T2-12甲所示是科技迷小明制作的“真空炮”模型。在--根两端开口、内壁光滑、水平放置的透明塑料

管左端管口处，放置一枚弹丸，管口两端各有一块可自由开合的挡板，靠近管口右端连接一抽气机。抽气一段时

间后，迅速将挡板1打开，弹丸便可冲开挡板2从右端管口射出。弹丸从管口射出的出口速度与哪些因素有关呢?

小明提出了如下猜想：

A.与弹丸的形状有关；

B.与弹丸的直径有关；

C.与塑料管的长度有关。

小明在塑料管壁两侧安装了多套光电传感计时器，用于测量弹丸在管中不同位置的运动速度。

Mms-1)弹头形

挡板1弹丸挡婢林弹丸

透明塑料管接抽气机而”

甲乙

图T2-12

(1)抽出挡板1时,弹丸冲出管口的动力来自于其两侧气体的。

(2)探究猜想A时，控制其他因素相同，分别用球形与弹头形弹丸进行实验，测得弹丸速度大小随运动位置变化关

系的图像如图乙所示，则出口速度较大的是弹丸。

(3)探究猜想B时，小明仅换用底面直径不同的两枚弹头形弹丸重复上述实验,发现直径越小的弹丸，出口速度越

小。分析产生上述实验现象的原因，小明认识到:外界气体对弹丸的压强(选填“变大”“变小”或“不变”),

直径越小，弹丸受力面积越小，产生的推力越因此出口速度越小。

14.实验表明:密度大于液体的固体球浸没在液体中，开始时是竖直加速下沉,但随着下沉速度变大，其所受的阻

力也变大，到一定深度后开始匀速下沉。下表是某兴趣小组在探究固体球在水中竖直匀速下沉时的速度与固体

球的半径、密度的关系时记录的数据。(g取10N/kg)

次序固体球的半径”(10-3m)固体球的密度〃(kg.m-3)固体球匀速下沉的速度W(m・sJ)

10.52.0x1030.55

21.02.0x1032.20

31.52.0x1034.95

40.53.0x1031.10

51.03.0x1034.40

60.54.0x1031.65

71.04.0x1036.60

(1)固体球浸没在水中竖直匀速下沉时受到的力(选填"是''或"不是”)平衡力;若固体球的体积为0.1cn?、

密度为2.0x103kg/n?,则此球质量"=g,浸没在水中竖直匀速下沉时所受到的浮力尸产N,阻力

f=No

(2)由第1、2、3三组数据可知:密度相同的固体球浸没在水中匀速下沉时的速度与固体球成正比。

(3)结合表格数据分析，若固体球的半径为1.5xl(y3m,密度为3.0x103kg/nP,则其浸没在水中匀速下沉的速度是

________m/s,.

类型五课外初高衔接类实验

15.同学们课余要做一个周期为1s的摆,即在一条长绳的一端系一个小铁块，让铁块来回摆动(如图T2-13所示)，

摆动一个来回所用的时间为1s«小梦做好绳长为40cm的摆后，当摆动幅度为10cm时测得周期为1.3s,小梦

调整了绳子的长度后仍然让摆动幅度为10cm继续做实验，实验数据记录如下表：

图T2-13

实验次数1234

绳子长度/fcm204060

摆动周期/s0.91.31.5

(1)分析表格中数据,小梦第4次实验时绳子的长度应该比第3次实验时的。

(2)(多选)做完实验后，小梦觉得摆的周期较短,用停表不易准确测量，于是想到测铁块来回摆动10次的时间再除

以10作为周期就准确得多，小梦的这种测量方法与图T2-14所示(填选项前字母)的方法使测量结果准

确的原理相同。

A.如图甲所示，用游标卡尺测量一张纸的厚度

B.如图乙所示，测量形状不规则小固体的密度

C.用图内所示的方法测量细金属丝的直径

D.三个同学测量同一支铅笔的长度后取平均值作为铅笔长度的测量值

(3)小梦在用以上方法测量摆的周期时又发现，第10次的摆动幅度明显比第1次的摆动幅度小。她想:摆动幅度

变小，摆的周期会不会也变短?对测量结果会不会产生影响?就这一问题你的猜想是

你作出这一猜想的依据是o

16.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T2-15所示装置进行实验。

图T2-15

(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;小球从斜槽上滚下时，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4、B、C位置由静止自由滚下，测出小球落地的

水平距离分别为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，分别记为加、/?2、角,每次都让同一小球从斜槽上A位置由静止自由滚下，分

别测出小球落地的水平距离SI、S2、S3,发现S>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)若在水平槽上铺上毛巾，使抛出点离地面的高度为〃3,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，则54(选填“>或"=”)S3。

【参考答案】

1.(1)小车的运动时间

(2)40.020

⑶大

(4)同一位置

(5)>

2.(1)水平右42(2)相平2相平40

⑶1.05(4)偏大

［解析］(1)由图甲可知，天平指针静止时指向中央刻度线的左侧，则横梁右侧上翘，需将平衡螺母向上翘的右端调

节，使天平重新平衡。鸡蛋质量等于祛码质量与游码在标尺上所对刻度值之和，即m哂=20g+20g+2g=42g。

(2)为使鸡蛋放入溢水杯后溢出水的体积等于鸡蛋的体积，则放入鸡蛋前应向溢水杯加水至溢水口处。由图内可

知，量筒的分度值为2mL,在读取量筒中水的体积时，视线应与液面相平，鸡蛋的体积等于量筒中水的体积，为40

3

cm%

⑶被测鸡蛋的密度为"奸警=f与=L05g/cm3o

V鸡蛋4Ucm

(4)取出溢水杯中的鸡蛋时，鸡蛋表面会沾有水，所测质量会偏大，故测得鸡蛋的密度也会偏大。

3.(1)15.00(2)1.1x103(3)2.5x103

(4)2.05x1031.1X103

［解析］(1)由图甲可知，刻度尺的分度值为01cm,刻度尺示数为L=15.00cm。

43

(2)向杯中注入配制好的盐水直到液面到达最下端刻度线，则此时盐水的体积Vtt*-200mL=200cmMxWm,

杯中盐水质量m松水=抗&-m杯=0.32kg-0.10kg=0.22kg,则盐水的密度为p靛水=°22kg=1.1xlO3kg/m3.

t水2x10m

(3)不断向杯中轻放入小石块，直到液面到达中间刻度线处,且小石块均在液面下，则小石块的体积为V,=400

mr

mL-200mL=200mL=2x］O_4n?,小石块质量m^=m总加总=0.82kg-0.32kg=0.5kg,则小石块密度p石二者=

v石

(4)放入小石块后茶杯对厨房电子秤的压力F-m总炉=0.82kgxlON/kg=8.2N,

茶杯的底面积5=匕詈=黑”=40c,"2=4xl(y3病,则茶杯对厨房电子秤的压强pJ-=h蹩［=2.05x103

rPao

L15.00cmS4x10-31n2

因杯上三刻度线间距离相同，则此时液面高度为力=10cm=0.1m,盐水在杯底处产生的压强为p截水=0标水gh

=l.lxlO3kgxlON/kgxO.lm=l.lxl03Pao

4.(1)匀速(2)2.483.3%

(3)所提物体的重力

(4)不变

［解析］(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使弹簧测力计示数稳定，便于读数。

(2)由题图丙知，弹簧测力计的分度值为0.2N,则弹簧测力计示数为2.4N;第3次实验中，滑轮组的机械效率

3=皿6Nx0.05m-83.3%o

W&3F3s32.4NxO.15m

(3)实验选用的是同一滑轮组,动滑轮的重力不变;由表中实验数据可知，同一滑轮组提起的物体越重，滑轮组的机

械效率越高，所以同一滑轮组的机械效率主要与提起物体的重力有关。

(4)若将此滑轮组换一种绕绳方法，动滑轮的重力不变，不计摩擦及绳重，由J「可

W&卬有额G/1+G动hG+G动

知，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率不变。

5.(1)没有水平匀速拉动木块(2)压力(3)2、3(4)3(5)不需要2.8

6.(1)不同同一

(2)同一做匀速直线运动

(3)等于

(4)没有控制两个小球的质量相等

［解析］⑴为了探究小球在水平面上的运动距离与速度的关系，应控制小球的速度不同,接触面粗糙程度相同，所

以应让小球从不同高度处由静止释放，比较小球在相同粗糙面上运动的距离。

(2)为探究小球运动距离与水平面粗糙程度的关系，应控制小球的初速度相等，小宇应先后三次将小球从斜面上

的同一高度处由静止释放。由实验结果可知,接触面越光滑，摩擦力越小，小球运动的距离越大;若水平面光滑无

摩擦，则小球不受阻力作用，运动速度的大小和方向不变,即做匀速直线运动。

(3)在本实验中,小球的动能都用来克服摩擦力做功，由于小球质量和速度相同，所以三次实验中小球的动能相同,

做的功也相同。

(4)要模拟探究汽车超速带来的安全隐患,应使速度不同而质量相同的小球撞击木块，由题意知，小球的质量不同,

这种设计不合理。

7.⑴①左②左53.4③20

(2)②逐