2022年天津市各地中考物理模拟试题分类：力学实验题

2022年天津市各地中考物理模拟试题分类选编：力学实验题1．（2022·天津西青·一模）如图甲、乙是同学们做过的两个物理实验．甲的现象：“从B管右端向管内吹气，A管水面上升”；说明的原理是________，乙现象：“迅速击打硬纸板，鸡蛋不会随硬纸板飞出”；说明的原理________．2．（2022·天津红桥·二模）如图所示是“探究影响重力势能大小因素”的实验，装置：由沙子，铁块，铁钉组成（，），下面是猜想：猜想一：重力势能大小与物体质量有关；猜想二：重力势能大小与物体所处高度有关；（1）物体重力势能大小通过______反映；（2）验证猜想一可选择______两幅图，得出的结论是______。3．（2022·天津和平·三模）某实验小组在“研究杠杆平衡条件”的实验中。（1）实验前若出现图情况，应该将杠杆的平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）调节；（2）表格中是该小组在实验中记录杠杆平衡的部分数据，空缺处的数据应为__________。次数F1/Nl1/mF2/Nl2/m130.120.15220.330.2320.050.14．（2022·天津东丽·一模）小明在探究“二力平衡条件"的实验中，设计组装的实验装置如图所示，实验中每个钩码重力相同。（1）老师指出实验桌面越光滑越好，其原因是___________；（2）小明在线的两端挂上钩码，并通过调整________来改变拉力的大小；如图甲装置，当左右两端同时各挂两个钩码时，小车静止；当左右两端同时取下一个钩码时，如图乙，小车仍静止；当右端再挂上一个钩码时，如图丙，小车将做变速运动，说明了平衡的两个力要满足：大小_________，方向________；（3）在图甲实验的基础上，将小车扭转一个角度，松手后小车_________（选填“能”或“不能”）平衡，观察到小车会发生_________，恢复到原来位置处于静止状态，这样做的目的是用于探究_______的两个力对物体平衡的影响。5．（2022·天津东丽·一模）如图所示，是小明清洗的家里景观水池底部的鹅卵石，他想测量一下鹅卵石的密度。找来了一个薄壁柱形容器、烧杯、刻度尺和水（已知水的密度为ρ水）。请你帮他设计一个测量鹅卵石密度的实验方案。要求：（1）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量；（2）写出鹅卵石密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。6．（2022·天津河北·一模）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。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（结果保留两位小数），测出的土豆密度值______（选填“偏大”或者“偏小”）。7．（2022·天津南开·一模）小丽在家中发现某瓶液体没有标签，想通过观察颜色，闻气味和测密度的方法推测此液体的种类，她找来一根粗细均匀的细木棒，在木棒的表面均匀地涂上一层蜡，并将钉子钉在细木棒的一端（体积不计），做成了一支“密度计”，小丽又准备了一个足够深的盛水容器和一把刻度尺，以及足量的水，请你帮助小丽利用这些器材设计出测量此液体密度的方案。要求：（1）写出主要的测量步骤；（2）推导出计算此液体密度的公式。（水的密度为ρ水）8．（2022·天津南开·一模）小明同学为了测量家中酱油的密度，进行以下实验。（1）测量物体质量时，将天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端零刻线处，若此时发现指针未指在分度盘的中线，要使横梁平衡，应调节______（选填“平衡螺母”或“游码”），使横梁平衡；（2）如图是实验的三个步骤，实验的正确顺序是______（填序号）；（3）根据测量数据计算出酱油的密度是______g/cm3；（4）实验结束后发现天平左边托盘下一直沾着一点小污垢，这对测得的酱油密度______（选填“有”或“没有”）影响。9．（2022·天津和平·三模）在测量某种形状不规则的石块密度时，小明与兴趣小组的同学在老师指导下进行如图所示的实验。（1）把天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻线处，调节横梁上的平衡螺母使天平横梁平衡；（2）甲图出现的错误是__________；（3）在测量石块质量时，小明依次将砝码放在天平的右盘，当他在右盘内加入最小的5g砝码时，发现天平的指针静止在分度盘中线的右侧，则他接下来应该进行的操作是__________；（4）如乙图所示，石块的质量是__________，如丙图所示，石块的体积是__________，石块的密度是_________；（5）如果小明先测量体积再测量质量，会导致实验结果__________（选填“偏大”或“偏小”）。10．（2022·天津滨海新·二模）某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时，提出了猜想：猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关；猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关；猜想三：重力势能的大小可能与物体运动路径有关。为了验证猜想，他们准备了如下实验器材：细沙、刻度尺、一些体积相同但质量不同的小球。用上述器材做了图所示的四次实验（小球在光滑管道中运动时无能量损失）。实验时让小球从某高度自由下落，小球陷入沙子中静止后，用刻度尺测出小球陷入沙子的深度。请根据图中实验情景完成下列内容：（1）本实验是通过观察____________来判断重力势能大小的；（2）为了验证猜想一，需通过____________（填序号）两次实验进行分析；（3）通过对①、③两次实验进行分析，可得出结论：当物体____________相同时，高度越高，物体具有的重力势能越大；（4）通过对四次实验的分析，我们可得出的结论是：物体的重力势能与物体的高度和____________有关，与物体____________无关。11．（2022·天津滨海新·二模）小明在物理实验室找到两个体积完全相同的实心球，一个为木球（在水中漂浮，表面经处理后不吸水），一个为铁球，他想测出木球的密度。除两球外，老师还给小明提供了如下器材：足够大的量筒和足量的水（已知水的密度为ρ水）。请你仅利用上述器材帮小明设计测量这个木球密度的实验方案。要求：（1）写出实验步骤及所需测量的物理量；（2）写出木球密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。12．（2022·天津南开·二模）很多同学都喜欢玩橡皮泥，是因为橡皮泥可以捏成各种形状。小红和小丽想知道橡皮泥的密度，于是决定用身边的物品进行粗略地测量。她们找来了一把刻度尺、一个圆柱形的薄壁玻璃杯、足量的水（已知橡皮泥的密度大于水，水的密度为ρ0）。请你利用上述器材，根据所学的物理知识帮她们设计测量橡皮泥密度的方案，要求：（1）写出实验步骤及所需测量的物理量；（2）写出橡皮泥密度的表达式（用已知量和测量量表示）。13．（2022·天津南开·二模）某实验小组同学观察到滑雪者和步行者在雪地里行走的情景，如图所示。为了“探究压力的作用效果与那些因素有关”，他们用海绵、小桌、砝码进行模拟研究，如图甲、乙、丙所示。（1）实验中，是通过观察________来比较压力作用效果的；（2）若图中滑雪者和步行者的体重相差不大，此情景与实验中_______两图原理相同，由此两图可以得出结论：________；（3）实验时某同学将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，如图丁所示。发现它们对海绵的压力作用效果相同，由此他得出的结论是：压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是_______。14．（2022·天津和平·三模）小明在探究压力作用效果与哪些因素有关的实验中，做了如图所示的三组实验：（1）实验中通过观察__________来比较压力作用效果；（2）分析乙、丙两组实验，可得到的结论是__________；（3）若探究压力作用效果与压力大小的关系，应控制__________不变，可以分析__________两组实验，得到的结论是__________；（4）小红利用两个相同的木块和一块海绵，做了如图所示的实验，得出压力的作用效果与压力大小无关的结论，此结论错误的原因是____________________。15．（2022·天津西青·二模）某同学按照如图所示的操作，探究影响浮力大小的因素。（1）物体受到的重力为___________N；（2）物体全部浸没在水中时，受到的浮力是___________N；（3）由___________三图可得出结论：物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关；（4）物体的体积为___________m3；（5）由A、D、E三图可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的___________有关。16．（2022·天津和平·二模）小明在家想测量圆柱形厚底玻璃杯的玻璃密度，找到的器材有：透明的柱形水槽，刻度尺，水。请你帮他设计实验方案，要求：（1）写出实验步骤和需要测量的物理量：（2）写出用已知量和测量量表示玻璃密度的字母表达式。17．（2022·天津和平·二模）在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小明所用器材如图甲中所示，其中长木板B的表面比A的表面更粗糙，物块各表面的粗糙程度均相同，它的长、宽、高分别是10cm，8cm，6cm。（1）小明将物块放在水平放置的长木板上，再把砝码放在物块上，用弹簧测力计水平拉动物块，沿长木板做______运动；第1次实验中，弹簧测力计示数如图乙所示，则物块受到的摩擦力是______；实验情况记录如下表：实验次数物块放置情况接触面情况物块上放置砝码情况弹簧测力计示数F/N1平放长木板A—物块100g砝码2平放长木板B—物块100g砝码2.23平放长木板B—物块200g砝码2.44侧放长木板B—物块100g砝码（2）由第1、2两次实验可得结论是：______；（3）由第2、3两次实验可得结论是：______；（4）第4次实验中，弹簧测力计示数是______。18．（2022·天津市蓟州中学一模）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：（1）实验前，观察到杠杆的位置如图甲所示，应将左端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节；在某次实验过程中，杠杆处于水平位置平衡，如图乙所示。现将弹簧测力计顺时针缓慢转动到虚线位置，若仍使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______（选填“变大”“变小”或“不变”）；（2）下表是某同学在实验中记录的部分测量结果，请在空格中填入适当的值。实验次数动力动力臂阻力阻力臂10.58142261.583342______19．（2022·天津市蓟州中学一模）双减政策背景下，同学们在家里自主实践的时间更多了，小虎在家中帮妈妈洗米时，发现大米沉入到水底，他突然想要测量出大米的密度，于是，他找出来了妈妈买的一个烘焙电子秤（如图所示），又找到了一个矿泉水瓶和足量的水（已知水的密度为），请你使用这些器材，帮他设计一种测量大米密度的实验方案（大米吸水量忽略不计），要求：（1）写出主要的实验步骤；（2）写出大米密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。20．（2022·天津河东·一模）科技小组的同学们想利用实验室提供的器材（如图所示）制作一个测量液体密度的“密度天平”。实验室有如下器材：一根带刻度的均匀杠杆、一个质量为m的小桶、一个质量为m0的钩码、一个量筒、若干细线及足量的果汁。请你帮他们设计一个测量果汁密度的实验方案。要求：（1）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量；（2）写出果汁密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。21．（2022·天津河东·一模）实验小组在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，提出了如下猜想：猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关猜想二：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接触面积有关接着他们利用长方体木块（每个面的粗糙程度相同）、长木板、弹簧测力计、毛巾和钩码，设计并进行了如图所示的实验：实验中，应用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动。改变实验条件，他们收集到的信息如下表：序号木块放置方法接触面压力情况弹簧测力计示数/N①平放木块与木板木块2.0②平放木块与木板木块+1个钩码2.4③平放木块与毛巾2.8④侧放ab2.0（1）为验证猜想一，应选择表中________（填序号）的数据进行分析；（2）由②③两次实验可知：_________；（3）为验证猜想三，小明设计并完成了第④次实验，并分析表中的记录数据得出：滑动摩擦力的大小与接触面积无关。表中第④次实验a、b两处的信息他忘记填写了，请你帮他完成填写：a________、b________。22．（2022·天津河西·一模）物理小组在做“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，用质量为m、2m的两个钢球，分别从同一斜面的h、2h高度由静止开始滚下，观察木块被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。请你完成下列内容：（1）实验是通过比较木块被撞击后滑行的距离来反映______；（填写字母）A．钢球撞击木块后的动能B．钢球撞击木块前的动能C．木块被撞击后的动能（2）由图甲、乙实验表明，钢球从高处滚下，高度越高，钢球运动到水平面时速度越______（选填“大”或“小”），木块被撞得越远。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越______。这个结论可用来解释汽车______（选填“超速”或“超载”）带来的危害；（3）①由图乙、丙实验表明，钢球的速度相同时，质量越大，动能越______。②在同样的道路上，交通管理部门会对不同车型设定不同的最高行驶速度。大型客车、载货汽车最高行驶速度比小型客车最高行驶速度______（选填“小”或“大”）。23．（2022·天津河西·一模）物理兴趣活动课上，老师拿来一盒金属小图钉，如图所示，让同学们测出它的密度。除了图钉，老师还提供如下器材：一个量杯（如图所示）、一盒橡皮泥、足量的水（已知水的密度为ρ0）。请你利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案，测出图钉的密度。要求：（实验器材满足实验需求，已知ρ金>ρ泥>ρ0）（1）写出主要实验步骤及需要测量的物理量；（2）写出金属图钉密度的数学表达式。（用已知量和测得量表示）小资料一量杯量杯及量筒都是测量液体体积的器具。量杯的造型是一个上大下小的圆台体，可以盛装比量筒更多的液体。广泛用于科研、大专院校、医疗卫生、工矿企业等单位的化验室。小资料二橡皮泥新型橡皮泥主要以碳酸钙等为原料，以液体石蜡为油性成分，与甘油等配制而成，不仅具有极强的可塑性，同时具有不溶于水的特点，是幼儿学习的好工具。24．（2022·天津河西·一模）小金和小明在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时，提出了如下猜想：猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关；猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关。为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。小金把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如表所示：请你解答如下问题：实验次数钩码所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η12.00.11.00.366.7%24.00.11.80.374.1%36.00.12.50.3（1）表中第3次实验时滑轮组的机械效率为______。根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式______；（2）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率______（选填“越高”、“越低”或“不变”）；（3）利用提供的器材，______（选填“能”或“不能”）验证猜想二；（4）小明在实验中发现：一边拉动弹簧测力计一边读数，由于测力计示数不稳定，非常不方便。为了方便读数，他提出可以让弹簧测力计保持静止时读数，他的这种想法显然不合理，因为他没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响。如果让弹簧测力计保持静止时读数，则所测出的滑轮组机械效率比真实值______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。25．（2022·天津滨海新·一模）小丽同学在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中，作了以下猜想：A．可能与接触面的粗糙程度有关；B．可能与接触面间的压力大小有关；C．可能与产生摩擦力的两物体间接触面积的大小有关。为了检验上述有关猜想是否正确，她设计如图所示的三个实验步骤：（1）实验中，弹簧测力计显示的读数是拉力F的大小，根据________条件可知F等于摩擦力f；实验中关键是要保证木块做___________运动；（2）比较甲、乙两次实验可以得到：滑动摩擦力的大小与_________有关。要想验证猜想A可以比较实验乙和实验___________；（3）为了检验“猜想C”是否正确，可在上述实验甲的基础上在增加一个步骤，写出你所设计的这一实验步骤。步骤：__________________。26．（2022·天津滨海新·一模）新冠病毒疫情防控期间，酒精消毒液起到了很重要的作用。小红同学在中央电视台《实验现象》栏目中了解到，密度在0.8857~0.8888g/cm3区间的酒精消毒液消杀效果最好。小红想知道家里的酒精溶液的密度。于是她从厨房找出一台电子秤（附说明书如图所示）、系有细线的小石块、两只不同的杯子（一只杯子装有适量水，另一只杯子装有适量待测酒精。已知水的密度为ρ水）。请你利用上述器材帮她设计一个实验方案，精确测量该种酒精溶液的密度。要求：（1）写出主要实验步骤及所需测量的物理量；（2）写出酒精溶液密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。27．（2022·天津红桥·一模）小明利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有关。小明提出如下猜想，设计并进行了实验。猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关；猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关；猜想c：浮力大小与液体的密度有关。（1）小明确定了测量浮力的方法：用弹簧测力计先测出物体的重力G，接着将物体浸入液体中静止时，读出测力计对物体的拉力F拉，可计算出物体所受的浮力F浮。其测量原理利用了______；A．F浮与G是一对平衡力B．F浮与G是相互作用力C．F浮与F拉是相互作用力D．F浮、F拉和G是一组平衡力（2）小红的操作步骤及测量数据如图所示：由测量数据可得：B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为______N；（3）分析图中A步骤与______步骤的数据，可以验证猜想a是错误的；（填出步骤的序号）（4）进一步学习了阿基米德原理之后，利用图中的测量数据，还可以计算出其它一些物理量（g=10N/kg）。则该物块的密度为______，盐水的密度为_____。28．（2022·天津南开·一模）如图所示为某兴趣小组“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。（1）实验过程中，弹簧测力计沿水平方向拉着物块A，应做______运动，此时物块A所受滑动摩擦力的大小______（选填“大于”、“等于”或“小于”弹簧测力计的示数）；（2）比较______（选填“甲乙”、“甲丙”或“乙丙”）两次实验，得出的结论是：当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；在拔河比赛中，老师向同学们强调了以下三个技巧，其中______应用了此结论（选填序号）；①挑选体重大的同学参赛②穿较新的有花纹的橡胶底运动鞋③发力时，绳子一定要拉直，听到口号一起用力往后拉（3）同学们还发现，汽车速度越快，越不容易停下来。他想探究“滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系”。由此，该小组改进探究实验的装置，如图丁A所示，当电动传送带做匀速运动，木块相对地面静止时，弹簧测力计的示数如题图丁B所示；（忽略滑轮的摩擦）①木块相对地面静止时，木块受到的滑动摩擦力大小为______N；②改变传送带速度，根据实验数据绘制出物块相对于传送带的速度与时间（v-t）和物块所受拉力与时间（F-t）的关系图象，如图丁C、D所示，分析图象可知，滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小______（选填“有关”或“无关”）。29．（2022·天津河西·模拟预测）实验室备有以下器材：量筒、细线、质量约为200g的实心金属块（能放入量筒中）、弹簧测力计A、B和C（如图所示）。请你用上述器材设计一个实验测量未知液体的密度。要求：（1）写出实验步骤所选的测量工具及所需测量的物理量；（2）写出用已知量和测量量表示待测液体密度的表达式。30．（2022·天津河西·模拟预测）沈青同学在研究“杠杆平衡条件”的实验中，所用的器材有：质地均匀且有刻度的杠杆、支架、细线和若干个质量相同的钩码。请你帮他完成下列内容：（1）实验前，发现杠杆处于如左图所示的状态，此时杠杆___________（选填“已经”或“没有”）达到平衡状态；应将杠杆右端的平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）边调节，使杠杆在水平位置平衡，这样操作的目的是___________；（2）如图所示，杠杆上的刻度均匀，沈青同学在杠杆上A点处挂2个钩码，为使杠杆重新在水平位置平衡，应在B点挂___________个钩码。此时杠杆在水平位置平衡，这样操作的目的是___________；（3）在步骤（2）的基础上，若将两边各增加一个钩码，杠杆将___________（选填“仍然平衡”、“右端下降”或“左端下降”）。31．（2022·天津西青·二模）小丽在海边拾到一块漂亮的小石块，她想测出小石块的密度，做了下面的实验。（1）把托盘天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端零刻度处，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应该把平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，才能使天平平衡；（2）天平平衡后，把小石块放在左盘，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，再取回右盘中最小的砝码，接下来的操作步骤是移动______，直到天平再次平衡；（3）小丽测量小石块的质量和体积的读数如图所示，请你帮她完成下表。试验次数质量（g）体积（cm3）密度（g/cm3）1__________________32．（2022·天津河北·二模）在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，实验小组的同学用如图所示的装置和器材进行实验。（1）实验中应该用弹簧测力计水平______（填“匀速”或“加速”）直线拉动木块在长木板上运动。根据______知识可知，此时木块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数；（2）比较______两次实验可知，滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关；比较甲丙两次实验可知，滑动摩擦力的大小还跟______有关；（3）同学们猜想：滑动摩擦力的大小还与接触面的面积有关。他们在图甲的基础上，将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验，将测得的数据记录在如下的表格中，分析数据验证自己的猜想。这种做法是______（填“正确”或“错误”）的，理由是______；次数木块大小接触面积接触面摩擦力1整块90木板1.22三分之二块60木板0.83三分之一块30木板0.433．（2022·天津西青·一模）小宇要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：A．接触面所受的压力大小；B．接触面的粗糙程度；C．物体运动的速度。接下来小宇通过如图所示的实验操作开展探究。(1)进行甲、乙、丙图实验时，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做______运动；(2)要验证猜想B，需按照______两个图（选填“甲”、“乙”、“丙”）进行对比实验；(3)比较甲、乙图的实验，得到的实验结论是______；(4)在本次实验中运用的研究方法是转换法和______；(5)小颖发现小宇上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定，于是改进了实验装置，如图丁所示。改进后长木板______（选填“一定”或“不一定”）要做匀速直线运动。34．（2022·天津西青·一模）在一次课外活动中，老师让物理小组的同学们测葡萄酒的密度。除了葡萄酒，老师还提供的器材有：一个已经调零的弹簧测力计，一个烧杯，一个正方体木块（内部嵌有铁钉，其平均密度小于葡萄酒的密度，表面经处理后不吸水），一把刻度尺，若干细线。请你利用上述器材（器材均满足实验需求），帮助他们设计一个实验方案，测出葡萄酒的密度。要求：（1）写出主要实验步骤及需要测量的物理量；（2）写出葡萄酒密度的数学表达式。（用已知量和测得量表示）35．（2022·天津河北·二模）小明想知道胡麻油的密度，于是找来了透明容器、普通玻璃杯A（底厚能直立于水中）、足量的水、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（底薄不能直立于水中）。请你用下列物品帮他设计一个测量胡麻油密度的实验方案。要求：（1）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量；（2）写出胡麻油密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。36．（2022·天津和平·一模）小明同学想测量某种液体的密度，手边的器材有：量筒、金属块（已知密度为）、泡沫塑料块、细线。测量时发现金属块和泡沫塑料块放不进量筒中，他又找到了一个口径足够大的溢水杯来测量。请你帮助小明完成设计，要求：（1）写出实验步骤和需要测量的物理量；（2）写出待测液体密度的字母表达式（用已知量和测量量表示）。参考答案：1．

流体的流速越大压强越小

静止的物体也具有惯性或鸡蛋具有惯性【解析】甲图中从B管右端向管内吹气，会使A管上端的空气流速快；水面上升说明A管上端的压强小，该图涉及流体压强与流速的关系．乙图中鸡蛋不会随硬纸板飞出，说明鸡蛋保持原来的静止状态没变，该图涉及到惯性现象的知识．（1）从B管右端向管内吹气时，A管上端的空气流速快，压强小．由于大气压强的作用，液体从烧杯中压入A管中，A管中的水会上升．（2）鸡蛋原来是静止的，迅速击打硬纸板，硬纸板受力飞出，但鸡蛋由于惯性还要保持原来的静止状态，所以鸡蛋不会随硬纸板飞出，而是落入水中．此题考查学生的实验分析能力，要求学生对题目所涉及的内容要熟练掌握．2．

铁钉陷入沙子深度

①②

物体所处高度相同时，物体质量越大，重力势能越大【解析】（1）[1]物体重力势能大小通过对外做功的多少来体现的，即用转换法通过观察铁钉被打入沙子中的深度反映。（2）[2]验证猜想一，重力势能大小与物体质量有关，本实验采用控制变量法，即控制其它条件相同，只改变质量，所以可选择①②两幅图。[3]由图知，所处高度相同，但②幅图中铁钉被打入沙子中的深度更深，故结论物体所处高度相同时，物体质量越大，重力势能越大。3．

左

1【解析】（1）[1]实验前首先调节杠杆使其在水平位置平衡，以便消除杠杆自重对实验产生影响，由图知，左端较高，说明杠杆的重心偏左，所以应将平衡螺母向左端调节。（2）[2]根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得2N×0.05m=F2×0.1m解得F2=1N。4．

忽略摩擦力对本实验的影响

钩码个数

相等

相反

不能

旋转

不在同一直线上【解析】（1）[1]实验桌面越光滑越好，小车在光滑的水平桌面上受到的摩擦力小，摩擦力对实验的影响小，故实验桌面越光滑，可以忽略摩擦力对本实验的影响。（2）[2]实验中力的方向相反，作用在同一条线上，通过调整钩码的个数来改变拉力的大小；[3][4]当左右盘内放的砝码的数量不等时，则小车会运动，且沿拉力较大的一方加速运动，只有当小车受到向左向右的拉力相等时，小车才会保持静止，说明两个平衡的力要满足两个力的大小相等且两个力的方向相反。（3）[5][6][7]用手将小车扭转一个角度时，两个力不在同一直线上，松手后，小车不能保持平衡，小车会发生转动；设计这一步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力对物体平衡的影响。5．（1）见解析（2）见解析【解析】（1）①记录初始刻度：在薄壁柱形容器中加入适当的水，烧杯放在容器中，用刻度尺测量水面的高度h1；②测量适量鹅卵石的质量：在烧杯中加入适当的鹅卵石，放入柱形容器中使其漂浮，用刻度尺测量水面的高度h2，设烧杯的底面积为S，放入鹅卵石漂浮时排开水的总体积为S(h2-h1)，排开水的重力为鹅卵石和烧杯在水中处于漂浮的状态，所以鹅卵石的重力等于浮力；鹅卵石的质量为③测量鹅卵石的体积：将鹅卵石从烧杯用取出，缓慢放入薄壁柱形容器中，用刻度尺测量水面的高度h3，鹅卵石的体积为（2）鹅卵石的密度6．

127.2

1.12×103

偏大【解析】(1)[1]天平的右盘上放有100g、20g、5g的砝码各一个，游码所在位置对应的刻度值为2.2g，所以左盘中土豆的质量为(2)[2][3]将土豆完全浸没在溢水杯中，从溢水杯中溢出的水的体积就等于土豆的体积，所以将小桶中的水倒入量筒可以测出土豆的体积。由图知，量筒中水的体积为由此可求得土豆的密度为在将小桶中的水倒入量筒的过程中，会有部分水沾在水桶内侧而没有进入量筒中，所以会导致测得的水的体积偏小，即测得的土豆的体积偏小，这将导致求得的土豆密度偏大。7．见解析【解析】（1）利用同一密度漂浮在不同的液体中，重力不变，浮力不变，根据浮力测量出液体的密度，将钉有钉子的细木棒插入水中，测量出浸入的深度为h1，再将钉有钉子的细木棒插入待测液体中，测量出浸入的深度h2，计算待测液体的密度。（2）根据浮力相等列等式经整理可知8．

平衡螺母

③①②

没有【解析】（1）[1]测量前，调节游码归零后，指针没有指向分度盘中线，说明天平不平，故需要调节平衡螺母，使天平在水平位置平衡。（2）[2]测量液体的密度，为了避免烧杯中的酱油倒不干净，需要先测量烧杯和酱油的质量，倒入量筒后，最后测量空烧杯，故顺序为③①②。（3）[3]酱油的质量为酱油的密度是（4）[4]由于倒出的酱油的质量是准确的，体积也是准确的，天平左边托盘下一直沾着一点小污垢，对于实验结果没有影响。9．

直接用手拿砝码

取下5g的砝码，调节游码，使天平重新平衡

53g

20cm3

2.65g/cm3

偏大【解析】（2）[1]使用天平时，必须要用镊子拿取砝码，甲图出现的错误是直接用手拿砝码。（3）[2]测量过程中，当在右盘内加入最小的5g砝码时，发现天平的指针静止在分度盘中线的右侧，说明放入的5g砝码较重，所以应该取下5g的砝码，调节游码，使天平重新平衡。（4）[3]由图乙可知，石块的质量m=50g+3g=53g[4]由图丙可知，石块放入量筒前的示数为20mL，石块浸没后量筒的示数为40mL，故石块的体积V=40mL-20mL=20mL=20cm3[5]石块的密度（5）[6]若先测量体积，由于石块沾有水，会导致测得的质量偏大，根据密度公式可知，质量偏大，体积正常，则密度偏大。10．

小球陷入沙子的深度

①、②

质量

质量

运动路径【解析】（1）[1]由题意可得，实验是通过小球陷入沙子的深度来判断重力势能大小的，这利用了转换法。（2）[2]实验采用控制变量法，要验证重力势能是否与质量有关，则需要使质量不同，而高度路径都相同，故应选①②两次实验进行分析。（3）[3]观察图中①③两次实验，小球的高度不同，质量和路径相同，故探究的是质量和运动路径相同时，重力势能和高度的关系。（4）[4][5]实验①②可得重力势能与质量有关，实验①③得重力势能与高度有关，实验③④可得重力势能与运动路径无关。11．（1）见解析；（2）【解析】（1）①在量筒内倒入适量的水，记下水的体积为V0；②将铁球浸没量筒的水中，记下水和铁球的总体积为V1；③再将木球放入量筒的水中，木球漂浮在水面上，记下量筒水面的示数为V2。（2）根据上述实验操作及铁球与木球体积相同的特点可知，木球的体积为将木球放入量筒中，可得木球排开水的体积为木球受重力和浮力作用且处于漂浮状态，故木球的重力为因此，木球的密度为12．（1）见解析；（2）见解析【解析】（1）实验步骤如下：①取适量水倒入玻璃杯。用刻度尺量出水的高度为h1；②将橡皮泥捏成船形，放入杯中使其漂浮在水面上，测出水面高度为h2；③取出橡皮泥将它捏成实心体，放入杯中使其沉入水中，测出水面高度为h3。（2）设圆柱体的底面积为S，橡皮泥漂浮时受到的浮力与橡皮泥的重力相等，则橡皮泥的重力G=F浮=ρ水gV排=ρ水gS(h2-h1)橡皮泥的体积V=S(h2-h1)则橡皮泥的密度13．

海绵的形变程度

乙丙

当压力大小相同时，接触面越大，压力作用效果越小

两砖块对海绵的压力大小不同，受力面积大小也不同【解析】（1）[1]实验中，是利用转换法通过观察海绵的来比较压力程度作用效果的，海绵形变程度越大，表明压力作用效果越明显。（2）[2][3]滑雪者和步行者的体重相差不大，说明滑雪者和步行者对雪地的压力大小几乎相同，滑雪者与雪地的接触面积大于步行者与雪地的接触面积，雪地在滑雪者的作用下，形变较小，而在步行者的作用下，雪地形变很大，说明当压力大小相同时，接触面越大，压力作用效果越小。由图得，图乙丙压力相同，乙图受力面积较大，海绵的形变较小，故滑雪者和步行者在雪地里行走的情景与乙丙图的原理相同。（3）[4]图丁的操作中，两砖块对海绵的压力大小不同，受力面积大小也不同，没有控制变量，无法得到准确的结论。14．

沙子的凹陷程度

压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显

受力面积

甲、乙

受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显

没有控制受力面积相同【解析】（1）[1]实验中是通过观察沙子的凹陷程度来比较压力的作用效果的，这利用了转换法。（2）[2]乙、丙两图中，沙子受到的压力相同，受力面积不同，乙图受力面积更小，沙子的凹陷程度更明显，故可得到的结论是：压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显。（3）[3][4][5]若探究压力作用效果与压力大小的关系，应控制受力面积相同，压力不同，所以应选择甲、乙两组实验进行分析，乙图中海绵的凹陷程度更大，故可得出结论：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。（4）[6]探究压力的作用效果与压力大小的关系，应控制受力面积相同，压力大小不同，图中海绵的受力面积和海绵受到的压力都不相同，故此结论错误。15．

4

1

ABC或ABD

1×10-4

密度【解析】（1）[1]由图A可知，弹簧测力计的示数是4N，物体受到的重力为4N。（2）[2]由AC两图，根据称重法，物体全部浸没在水中时，受到的浮力是F浮=G-F示=4N-3N=1N（3）[3]研究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关，要控制排开液体的密度相同，排开液体的体积不同，选择ABC或ABD图。（4）[4]物体的体积为（5）[5]由A、D、E三图可知，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不相同，故可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关。16．见解析【解析】（1）实验步骤和需要测量的物理量①用刻度尺测量柱形水槽底的直径，计算出底面积大小，计算出柱形水槽容积为100mL的水槽的高度，将高度平均分为100等分，在水槽上做标记，将水槽做出测量水的体积的量筒。②先在柱形水槽放适量的水，记下此时的读数V。③把玻璃杯口朝上浮在量筒中水面上（瓶内没进水）记下此时读数V1。④把玻璃杯后朝下沉入水中（瓶内充满水）记下读数V2。（2）由②③可知玻璃杯漂浮，浮力等于重力，即G=F浮=ρ水gV排=ρ水g(V1-V)其质量为由②④得到玻璃杯的体积为V杯=V2-V玻璃的密度17．

匀速直线

1.8N

压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大

接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大

2.2N【解析】（1）[1]实验中，用测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，根据二力平衡，测力计示数等于摩擦力的大小。[2]第1次实验中，弹簧测力计示数如图乙所示，测力计分度值为0.2N，该示数是1.8N。（2）[3]长木板B的表面比A的表面更粗糙，由1、2两次实验可知，将物块分别放在A、B之上，压力相同，物块在B上时受到的滑动摩擦力较大，故得出压力相同时，物块与长木板的接触面越粗糙，物块受到的滑动摩擦力越大。（3）[4]由2、3两次实验中，物块都放在B之上，接触面粗糙程度相同，可知：增加物块上砝码的质量，从而增大物块对长木板的压力，可以得到接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。（4）[5]第4次实验中，物块放在B之上，与第2次实验相比，压力和接触面粗糙程度相同，接触面积大小不同，因影响滑动摩擦力大小的两个因素相同，故受到的摩擦力相同，故弹簧测力计示数是2.2N。18．

左

变大

6【解析】（1）[1]图甲可知，杠杆的左端上翘，应将杠杆的平衡螺母向左调节，使杠杆处于水平位置平衡，这样做便于测量力臂。[2]现将弹簧测力计顺时针缓慢转动到虚线位置，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，由杠杆平衡条件可知动力变大，弹簧测力计的示数将变大。（2）[3]由杠杆平衡条件可知F1l1=F2l23N×4cm=2N×l2l2=6cm19．（1）见详解；（2）【解析】（1）本次测量中最大难点是没有量筒，需要借助水的质量来计算体积，实验过程如下①先用烘焙电子秤测量适量的大米（体积最好接近瓶子的容积一半左右）的质量，记为m1；②将瓶内注满水，并将瓶盖拧好，擦干瓶外部水，测量出总质量m2；③向瓶内装入测量好的大米，将溢出的水擦干，并将瓶盖拧好，测出此时的总质量为m3。④计算大米的密度。（2）根据实验步骤，溢出水的体积即为大米的体积，即大米的体积为所以大米密度的数学表达式为20．（1）见解析；（2）【解析】（1）实验步骤：①量筒内装入一些果汁，记录果汁的体积V1；②将小桶和钩码用细线分别挂在调好的杠杆两侧，将量筒内的果汁倒入小桶一部分，调节小桶和钩码的位置，使杠杆水平平衡；③在杠杆上读取挂小桶一侧的力臂l1，挂钩码一侧的力臂l2，记录量筒内剩余果汁的体积V2。（2）由杠杠平衡条件可知即果汁的体积为V=V1-V2果汁的密度为21．

①②

压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大

木块与木板

木块【解析】（1）[1]验证滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关时，需控制压力大小不同，接触面的粗糙程度和接触面积大小相同，根据表格可知，应选①②的数据进行分析。（2）[2]②③两次实验，接触面的粗糙程度不同，③次实验，接触面更粗糙，弹簧测力计示数更大，滑动摩擦力更大，可得出的结论是，压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（3）[3][4]①④两次实验中，弹簧测力计示数相同，则猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面积无关是通过比较①④两次实验得出的，两次实验中除了接触面积不同，接触面的粗糙程度和压力大小应相同，则a、b两处的信息为木块与木板、木块。22．

B

大

大

超速

大

小【解析】（1）[1]根据转换法，实验时，探究的是钢球到达水平时的动力，即钢球撞击木块前的动能，通过比较木块被撞击后滑行的距离来反映钢球撞击木块前的动能。故AC不符合题意，B符合题意。故选B。（2）[2][3][4]甲乙实验对照，同一质量下，乙的高度高，乙推动的距离也越远，所以钢球到达水平面的速度也越大。质量相同，速度越大，动能越大。因此可以解释超速带来的危害。（3）[5]由图乙、丙可知，钢球从相同的高度下滑，到达水平面时的速度相同，丙实验中钢球的质量大于乙实验钢球的质量，s乙小于s丙，故可得结论钢球的速度相同时，质量越大，动能越大。[6]物体的动能与质量、速度有关。大型客车、载货汽车的质量比小型客车的质量大，故在同样的道路，大型客车、载货汽车以同样的行驶速度行驶，动能要比小型客车的大得多，所以大型车的最高速度要比小车最高行驶速度小。23．（1）见解析；（2）【解析】（1）实验步骤及需要测量的物理量如下：①把橡皮泥捏成碗状，使其漂浮在量杯的水中，记下总体积为V1；②把适量图钉放在橡皮泥做成的碗里，仍使其漂浮在量杯的水中，记下总体积为V2；③将橡皮泥碗里的图钉取出浸没于量杯的水中，记下总体积为V3。（2）由①②步可知，图钉排开液体的体积为V排=V2-V1由阿基米德原理和物体的浮沉条件可知，图钉的重力大小等于所受的浮力大小。故图钉重为G=F浮=ρ0V排g=ρ0(V2-V1)g则图钉的质量为由①③步可知，图钉的体积为V=V3-V1图钉的密度为24．

80%

越高

不能

摩擦力

偏大【解析】（1）[1]由表中数据可知，第3次实验时滑轮组的机械效率为[2]由提升高度和绳端移动的距离可得，承担物重绳子的股数为故绳子从动滑轮开始绕线，如图所示：（2）[3]由表中数据可知，从第1次实验到第3次实验，钩码所受的重力逐渐增大，滑轮组的机械效率逐渐增大。故用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率越高。（3）[4]为探究滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关，应该控制提升物体所受重力不变，改变动滑轮的重力，因此还需要的实验器材是自重不同的滑轮，而准备的是两个相同的滑轮，故不能验证猜想二。（4）[5][6]让弹簧测力计保持静止时读数时，绳子与滑轮之间的摩擦力与拉动时的摩擦力不同，会影响克服摩擦所做功的大小，因此他没有考虑摩擦力对滑轮组机械效率的影响。此时不需要克服摩擦力做功，故做的额外功减少，有用功不变，总功减少，由可知，所测出的滑轮组机械效率比真实值偏大。25．

二力平衡

匀速直线运动

压力

丙

将木块侧放，匀速拉动木块【解析】（1）[1][2]实验中拉动木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，木块受到的拉力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件可知F等于摩擦力f。（2）[3]甲、乙两次实验，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，拉力大小不同，即摩擦力不同，可得滑动摩擦力的大小与压力大小有关。[4]要验证摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关，需控制压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，应该比较乙和丙。（3）[5]为探究摩擦力大小是否与接触面积的大小有关，需保持压力大小和接触面粗糙程度相同，改变接触面积的大小，应将木块侧放，并用测力计拉动木块做匀速直线运动，读出测力计的示数。26．见解析【解析】（1）①将一只装有水的杯子放在电子秤上后，按下去皮键。②将石块用细线吊着浸没水中，石块不许接触杯底和杯壁，读出示数m1。③将另一只装酒精的杯子再次放在电子秤上后，按下去皮键；将石块用细线吊着浸没酒精中，同样的石块不许接触杯底和杯壁，读出示数m2。（2）前后两次水和酒精的体积相同，可得酒精溶液密度的数学表达式27．

D

0.4

C、D

2.4×103kg/m3

1.1×103kg/m3【解析】（1）[1]物体浸在水中受到三个力的作用：竖直向上的浮力、竖直向上的弹簧测力计的拉力和竖直向下的重力，当静止时，三力平衡，所以F浮、F拉和G是一组平衡力，故D符合题意，ABC不符合题意。（2）[2]由图可知，测力计的分度值为0.2N，所以测力计示数为2.4N。A步骤中测力计是示数等于物体的重力，为G=2.4N；B步骤中测力计的拉力F拉=2N，所以圆柱体物块受到水的浮力为F浮=G-F拉=2.4N-2N（3）[3]为验证浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关，需将物体浸没在同种液体的不同深度，所以选步骤A、C和D，通过测力计示数可知，物体浸没不同深度时，浮力相等，故说明猜想a是错误的。（4）[4][5]由步骤A可知，物体的重力G=2.4N，则物体的质量为由步骤C可知，物体的体积为所以物体的密度为盐水的密度为28．

匀速直线

等于

甲乙

①③

4

无关【解析】（1）[1][2]弹簧测力计沿水平方向拉着物块A，做匀速直线运动，拉力和摩擦力是平衡力，拉力的大小等于摩擦力，从而间接测量出摩擦力。（2）[3][4]接触面的粗糙程度相同，压力不同，摩擦力不同，故比较甲、乙两次实验；在拔河比赛中，要想赢得比赛，必须增大摩擦力，①挑选体重大的同学参赛，增大压力从而增大摩擦力，故①符合题意；②穿较新的有花纹的橡胶底运动鞋，增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦力，故②不符合题意；③发力时，绳子一定要拉直，听到口号一起用力往后拉，齐用力，并且保证所有的力在同一条直线上，从而增大总摩擦力，故③符合题意。故选①③。（3）[5][6]木块相对地面静止时，拉力等于摩擦力，拉力的大小不变，为4N，故木块所受的摩擦力为4N；从图D可以看出，速度发生了变化，但是滑动摩擦力的大小不变，故滑动摩擦力的大小与速度无关。29．（1）见解析；（2）【解析】（1）200g的金属块收到的重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2NA测力计量程太大，分度值大，测量不准确，C量程太小，不够用，所以选择B测力计。首先在量筒中装入一定量的待测液体，然后将金属块浸没在待测液体中，读出弹簧测力计两次读数之差，求出浮力；由于金属块可以放入量筒里，通过量筒中增加的体积，求出金属块的体积，然后根据阿基米德原理公式计算出液体的密度。具体步骤如下：①用细线系住金属块，挂在调好的弹簧测力计下，测出金属块的重力，记为G；②在量筒中倒入适量的待测液体，记下液体体积V1；③将测力计下的金属块慢慢浸没在量筒中的液体里，读出此时量筒中金属块和液体的总体积V2，同时读出测力计此时的示数F示。（2）金属块受到的浮力F浮=G-F示，金属块排开液体的体积V排=V金=V2-V1根据阿基米德原理可得，液体的密度。30．

已经

左

便于测量力臂

3

便与测量力臂

左端下降【解析】（1）[1]实验前发现杠杆静止时，左端高、右端低，此时处于平衡状态。[2][3]杠杆右端下沉，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向左调节，这时力臂在杠杆上，便于测量力臂。（2）[4]设一个钩码的重力为G，杠杆一格