2023年上海市中考物理复习-专题9 数据表格 题型3 力

题型三：力学数据表格例6.例6.（★★★）某物理小组的同学在学习了固体压强和液体压强的初步知识后，提出推测：既然固体对支持面有压强，那么液体对容器底面或者一部分液体对另一部分液体也会有压强，应该也可用公式P=F/S计算液体的压强．于是他们对液体内部的压强的计算方法进行了探究。如图（a）、（b）、（c）他们用形状不同的玻璃管（一端开口，一端用橡皮膜封口，橡皮膜面积均为25×10-4米2）、密度为0.8×103千克/米3酒精、盛水容器等器材进行实验。他们每次都先将玻璃管插入水中，然后在管内装入酒精使橡皮膜变平，再测出橡皮膜在水中的深度h1、橡皮膜受到水对它的压强以及管内酒精高度h2和管内酒精的重力G。实验数据记录在表格中。表一实验序号橡皮膜在水中的深度h1（米）管内液体高度h2（米）橡皮膜受到的压强P（帕）管内液体重力G（牛）10.040.053920.9820.080.107841.9630.120.1511762.94表二实验序号橡皮膜在水中的深度h1（米）管内液体高度h2（米）橡皮膜受到的压强P（帕）管内液体重力G（牛）40.040.053921.150.080.107842.460.120.1511763.6

表三表三实验序号橡皮膜在水中的深度h1（米）管内液体高度h2（米）橡皮膜受到的压强P（帕）管内液体重力G（牛）70.040.053920.880.080.107841.890.120.1511762.5(1)分析表一中的实验序号1或2或3（表二中的4或5或6）（表三中的7或8或9）的实验数据及相关条件得出的初步结论是：_______________________。(2)分析比较实验序号____可得出初步结论：_______________。(3)小华同学分析比较表一的最后两列数据得出：液体对容器底部的压强与容器内液体的重力有关。而小明同学通过分析比较____________，判断小华的结论是____（选填“正确”或“错误”）。(4)小华和小明同学再次仔细分析实验数据，有了新的发现：杯形容器与柱形容器相比，在相同条件下，要使液体的压强相同，b图容器中的液体的重力要大些，而c图容器中的液体的重力要小些。通过比较和计算，他们得出了初步结论：液体对容器底面的压强大小等于___________________________与容器底面积的比值。【考点】液体内部压强【分析】（1）分析表一中的实验序号1或2或3（表二中的4或5或6）（表三中的7或8或9）的实验数据，压强相同，液体密度越小，深度越大；

（2）分析比较表一的1、2、3或表二的4、5、6或表三的7、8、9几组数据，同种液体，深度增大几倍，压强也增大几倍，可得同种液体，压强与液体的深度成正比；

（3）小华同学认为液体对容器底部的压强与容器内液体的重力有关，则压强相同，深度应相同，由但又表中的1、4、7或2、5、8或3、6、9得，虽然压强相等，但液体的重力不同，所以可判断小华的结论是错误的；

（4）a图中，液体对容器底的压力等于重力；b图中液体对容器底的压力小于液体的重力；c图中液体对容器底的压力大于液体的重力，根据F=PS，几种情况下压强相同，虽然液体的重力不同，但由于底面积相同，所以液体对底面的压力相等，可得液体对容器底面的压强大小等于液体对容器底的压力与容器底面积的比值。

【答案】（1）压强相同，液体密度越小，深度越大（2）表一的1、2、3或表二的4、5、6或表三的7、8、9；同种液体，压强与液体的深度成正比（3）1、4、7或2、5、8或3、6、9；错误（4）液体对容器底的压力【教学建议】本题涉及的知识点是：液体对容器底的压力和液体的重力关系随着容器形状不同而不同。柱形容器:液体对容器底的压力和液体重力相等；底小口大的容器：液体对容器底的压力小于液体重力；底大口小的容器：液体对容器底的压力大于液体的重力。对于题目较长，信息量较大的实验题分析数据总结结论时，可以直接面对要解决的问题，采用逆推法找出需要的已知条件。同时注意控制变量法在实验中的应用。例7.例7.（★★★）某小组同学研究金属球在水中受到浮力的大小时，提出不同的猜想。猜想Ⅰ：金属球在水中所受的浮力F浮跟金属球的密度有关；猜想Ⅱ：金属球在水中所受的浮力F浮跟金属球浸入水中的深度有关。于是他们将半径均为5厘米但密度不同的金属球甲、乙分别挂在测力计下，将其逐步浸入水中进行实验。他们通过测出球心到水面的距离h来表示金属球浸入水中的深度、并读出相应的测力计示数F且计算得出F浮，实验数据分别见表一、二。（1）该小组所进行的序号为1、7实验的示意图是图中的。（选填“a”“b”）（2）分析比较实验序号2～6或8～12的实验数据及相关条件，可初步得出的结论是：同一金属球浸入水中的深度增加时，所受到水的浮力。（3）分析比较实验序号2和8、3和9、4和10或5和11的实验数据及相关条件，可初步得出的结论是：。并由此可知，金属球在水中所受的浮力F浮跟金属球的密度无关。（4）他们进一步提出问题：金属球在水中所受最大的浮力跟哪些因素有关？为继续研究，最需要添加的实验器材是：跟甲（或乙）不同的金属球。（选填“半径”、“密度”或“质量”）【考点】浮力【解析】（1）由1、7数据知，两金属球受到的浮力均为零，说明此时物体还没有浸入到水中，应为（a）图所示的情况；（2）2～6或8～12的实验数据，浸入水中的深度逐渐增加，随着深度的增加，开始受到的浮力逐渐增大，当完全浸没后受到的浮力大小不变；

（3）分析比较实验序号2和8、3和9、4和10或5和11的实验数据及相关条件，球浸入水中的深度相同，球的密度不同，但受到的浮力相同，可知当浸入水中深度相等时，半径相同、密度不同的金属球所受浮力的大小相等；（4）由（2）（3）知，浮力大小与物体浸入液体中的体积有关，与物体的密度无关，所以要探究金属球在水中所受最大的浮力跟哪些因素有关，应换用不同体积的金属球进行实验。【答案】（1）a（2）先变大，达到最大后保持不变（3）当浸入水中深度相等时，半径相同、密度不同的金属球所受浮力的大小相等（4）半径【教学建议】根据F浮=ρ液gV排，浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，此题不像以往的实验，直接探究浮力的影响因素，而是通过实验数据的分析，逐步向影响因素递进，在分析过程中，要注意控制变量法的应用，通过比较相同点和不同点及相应的现象得出结论。例8.例8.（★★★）为了探究影响物体对支持面压力大小的有关因素，小汇同学用形状大小相同、质量不同的重物进行实验，实验中他将重物放在水平面上，如图所示。改变重物与支持面的接触面积，用传感器测出压力大小，实验数据记录在表一中。观察分析实验数据，归纳得出结论：（1）分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9），得到的结论是：。（2）分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9），得到的结论是：。（3）小汇将重物放在一块长薄板上，观察到图（a）所示的现象，将薄板的一端抬高，使支持面倾斜，观察到图（b）所示的现象。根据上述实验现象，可初步判断：物体对支持面的压力大小可能与支持面的倾角（选填“有关”或“无关”）。（4）在进一步的实验探究中，小汇测出了斜面的倾角θ（注：倾斜的支持面称为斜面），如图（c）所示，并改变θ继续实验，同时用力传感器测出相应的压力大小，实验数据记录在表二中。分析比较实验序号10、11、12，得到的结论是。【考点】探究影响物体对支持面压力大小的有关因素【解析】（1）由表中实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据可知，接触面的面积相同而物体质量不同，水平面受到的压力不同，物体对水平面的压力与物体的质量成正比，由此可得：在接触面积相同时，物体对水平面的压力与物体的质量成正比。（2）由表中实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）的实验数据可知，物体质量相同而接触面的面积不同，物体对水平面的压力相等，由此可得：物体对水平面的压力与接触面积无关。（3）由图（a）和图（b）所示的现象可知，物体质量和与接触面的面积相同而斜面的倾角不同，物体的形变程度不同，物体受到的压力不同，由此可知：物体对支持面的压力大小可能与支持面的倾角有关。（4）由实验序号10、11、12的实验数据可知，物体质量和与接触面的面积相同而斜面的倾角不同，物体对接触面的压力不同，倾角越大，压力越小，由此可得：质量相同的物体对斜面的压力与斜面的倾角有关，倾角越大，压力越小。【答案】（1）在接触面积相同时，物体对水平面的压力与物体的质量成正比（2）物体对水平面的压力与接触面积无关（3）有关（4）质量相同的物体对斜面的压力与斜面的倾角有关，倾角越大，压力越小【教学建议】本题考查压力大小的影响因素：1.放在水平面上的物体的压力和物体的重力相等（没有外加竖直方向的力）。2.放在斜面上的物体的压力随着倾角的增大而减小。这虽然在初中没讲，学生也可以根据自己的生活经验回答出来，这个题目还是比较容易的。例9.例9.（★★★）在探究了水平拉动物体时拉力的大小和接触面大小无关后，某小组同学继续研究水平拉力和其他因素的关系，他们将质量不同的物块分别放置在水平的木板和橡胶板上，并用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块，如图所示。实验数据分别记录在表一、表二中。（1）分析比较实验序号1与2与3或4与5与6的数据及相关条件，可得出的初步结论是：在同一水平面上，沿水平方向匀速拉动物体，。（2）分析比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据及相关条件，可得出的初步结论是：。（3）为了继续探究拉动物体时拉力大小与拉力方向的关系，他们把质量为600克的物块放在木板上继续实验，并用更精密的仪器测量拉力。如图所示，实验中逐渐增大拉力与水平面的夹角α，匀速拉动木块，数据记录在表三中。分析表三中数据，可得初步结论：。根据表三中的数据，他们认为当夹角α为某一角度时，拉力可能最小，为了找到这一角度，还应该在夹角α为度的范围内进一步探究。（4）他们还猜想拉力最小时的角度α可能与水平面的粗糙程度有关，为验证这一猜想，他们应设计的实验步骤是：（请选填下列各项中的字母）。A.将质量不同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上B.将质量相同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上C.将质量不同的物块放置在粗糙程度相同的水平面上D.用力沿水平方向匀速拉动物块E.用力沿不同方向匀速拉动物块F.记录数据【考点】探究水平拉力的影响因素【解析】（1）比较实验次数1、2、3或4、5、6的数据可知：接触面积和粗糙程度相同，物体质量不同，则产生的压力不同，测力计的示数是逐渐变大，所以可得出的初步结论是：在同一水平面上，沿水平方向匀速拉动物体，压力越大，拉力也越大；（2）比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据可知：压力相同，物体在不同的表面上运动，则接触面的粗糙程度不同；所以可得出的初步结论是：在水平面上，沿水平方向匀速拉动物体，接触面越粗糙，拉力越大；（3）分析表三实验结论，接触面积、粗糙程度和压力都相同，但拉力与水平面的夹角增大时，拉力先减小后增大；根据上面结论可判断：拉力与水平面的夹角最小为30度时，拉力为最小；所以为了找到这一角度，还应该在夹角α为20～40度的范围内进一步探究。（4）根据控制变量法可知：应控制接触面积和压力不变，观察角度α为30度时，拉力在粗糙程度不同的水平面上匀速运动，拉力是否为最小。【答案】（1）拉力大小与物体（物块）的质量成正比（2）沿水平方向匀速拉动质量相同的物体（物块），接触面的材料不同，拉力的大小不同（3）在同一水平面上匀速拉动同一物体，拉力方向与水平面夹角增大时，拉力先减小后增大；20°～30°。（填20°～40°或30°～40°也给分）（4）B、E、F【教学建议】本题中第一问必须回答到：拉力与质量成正比，否则没有分，所以讲话要到位，正比的标志是每个量都有具体数据，且具有相同的倍数关系。本题的另一个知识点是：关于在水平运动的物体的所受的最小拉力的问题，这是高中知识，但是题目降低了难度，只要仔细看表格中的数据，就会看到在夹角α为20～40度的范围内拉力先变小后变大，所以要在这个范围内拉力有最小值，同时评分标准也很宽松，因为学生没学这个知识点，填20°～30°或填20°～40°或30°～40°都给分，所以在讲解实验表格题时，重点是教会学生怎么解答，不要死记结论。例10.例10.（★★★）在探究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照图（a）中所示的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同（摩擦力可忽略不计）。甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图（a）所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图（b）、（c）所示。各小组的实验数据记录在表格中。（1）甲小组同学分析比较了实验序号1、2、3的数据和相关条件，得出动滑轮使用特点的初步结论是：使用动滑轮匀速提起重物，。（2）同学们查阅相关资料得知：若不计动滑轮自身的重力，使用动滑轮匀速提升重物时，可以省一半力……由此，他们分析了表一中的实验数据，求出滑轮的重力为牛。（3）分析比较表一、表二、表三中的实验数据和观察到的现象，初步分析甲小组、乙小组、丙小组的实验数据都不相同的原因是：。（4）分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件，得出的初步结论是：。【考点】动滑轮的特点【解析】比较弹簧测力计示数的大小，可得出拉力小于物重，即使用动滑轮时省力，若不计动滑轮自身的重力，使用动滑轮匀速提升重物时，可以省一半力，所以可得滑轮的重力为0.2N。【答案】（1）可以省力，不能改变用力方向（2）0.2（3）拉力方向不同（3）使用动滑轮匀速提起同一重物，可以省力，测力计与竖直方向夹角越大，拉力也越大【教学建议】本题考查动滑轮的使用特点，解答动滑轮、斜面、杠杆的题目时，一定要注意写出：匀速拉动物体，否则结论不对。这个题目的重点是：1.动滑轮的省一半力的前提是不计动滑轮重力，实际的拉力肯定大于重力的一半。所以是省力，而不是省一半力。2.动滑轮匀速提升同一重物时，用力大小随用力方向的变化而变化，竖直方向用力最小。例11.例11.（★★★）小张同学在做实验时发现使用斜面能省力但费距离。于是他猜想利用斜面做功和不用斜面直接对物体做功可能相等。为了验证猜想，他用木块作为研究物体，在相同材质、不同倾角的斜面上进行实验，其实验过程如图所示。先用测力计测出木块的重力G，并竖直向上使木块匀速上升一段高度h；再将木块放在斜面底端，沿斜面用测力计将木块匀速拉到相同高度h。读出每次实验的拉力F的大小，量出木块上升的高度h和斜面的长度L，并把实验数据分别记录在表一、表二、表三中。（1）实验结果表明：利用斜面对物体做功不用斜面直接对物体做功（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（1）实验结果表明：利用斜面对物体做功不用斜面直接对物体做功（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（2）请进一步综合分析表一、表二、表三中的最后两列相关数据并归纳得出结论：分析表一或表二或表三中WG和WF的数据及相关条件，可得出的初步结论是：。(b)分析表一和表二和表三中WG和WF的数据及相关条件，可得出的初步结论是：。（3）小张同学为寻找更普遍性的实验结论，应该选择继续进行实验。【解析】（1）根据表格中最后两列相关数据可知，如果对重物做同样的功，利用斜面做功大于不用斜面直接对物体做功；

（2）①分析表一或表二或表三中WG和WF的数据及相关条件，可得出的初步结论是：沿相同材质、相同倾角的斜面拉物体，拉力所做的功与直接提起重物所做的功的比值相同；

②分析表一和表二和表三中WG和WF的数据及相关条件，可得出的初步结论是：沿相同材质、不同倾角的斜面拉同一物体，拉力做的功与直接提起重物所做的功的比值不同，斜面倾角越大，WF与WG比值越小。（3）为了寻找更普遍性的实验结论，还应该选择不同的物体，不同材质的斜面，不同倾角的斜面继续实验。【答案】（1）大于（2）(a)沿相同材质、相同倾角的斜面拉物体，拉力所做的功与直接提起重物所做的功的比值相同（b）沿相同材质、不同倾角的斜面拉同一物体，拉力做的功与直接提起重物所做的功的比值不同，斜面倾角越大，WF与WG比值越小（3）不同的物体，不同材质的斜面，不同倾角的斜面【教学建议】此题考查的是斜面机械效率的计算和影响因素，虽然题目没有出现机械效率这一概念，但探究过程包含了利用物重、斜面的材料、倾角对效率高低的影响，考查的是我们发现规律、总结规律的能力，有一定的难度。例12.例12.（★★★）当物体从高空下落时，所受到的空气阻力会随物体的速度增大而增大，因此经过一段距离后，物体将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度。研究发现，在相同环境的条件下，球形物体下落的终极速度v仅与球的半径r和质量m有关，下表是某次研究的实验数据。小球编号ABCDEF小球的半径r（×10-3米）0.50.50.51.02.04.0小球的质量m（×10-6千克）2.04.06.04.04.04.0小球的终极速度v（米/秒）16324882（1）根据表中的数据，可知A球与B球在达到终极速度时所受的空气阻力之比为。根据表中小球A、B、C的实验数据及相关条件可知：在相同环境下，当时，。（2）根据表中小球的实验数据及相关条件，可得出球形物体下落的终极速度与球的半径的关系。（3）请填写表中小球F的相关数据：v为米/秒。【考点】下落物体的所受阻力的影响因素【解析】（1）球在达到终极速度时为平衡状态，有f=mg，则fA：fB=mA：mB，代入数据得：fA：fB=1：2（2）根据表中小球A、B、C的实验数据及相关条件可知，在相同环境下，当小球半径r相同时，小球的质量m增大2倍，小球的终极速度v也随着增大2倍；当小球半径r相同时，小球的质量m增大3倍，小球的终极速度v也随着增大3倍，所以可以得出：在相同环境下，当小球半径r相同时，小球下落的终极速度v与质量m成正比；（3）要想得出球形物体下落的终极速度与球的半径的关系，必须控制小球的质量相等，改变球的半径，分析速度的变化，由此B、D、E三组实验可满足要求；（4）由表中数据分析可知：在相同环境下，当小球质量相同时，小球下落的终极速度v与球半径r的二次方成反比，故由E、F两组数据可以得出小球F的小球的终极速度v=0.5m/s。【答案】（1）1：2；小球半径r相同；小球下落的终极速度v与质量m成正比（2）B、D、E（3）0.5【教学建议】下落物体所受的阻力的大小的影响因素，初中没讲，涉及的知识点是：当物体从高空下落时，空气阻力随着速度的增大而增大，因此经过一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度。已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v，且正比于球半径r，即阻力Ff=krv，k是