04 力学实验专题（一）

力学实验专题（一）复习目标1.掌握天平的使用方法，能正确测量固体和液体的质量；2.掌握测量固体和液体的密度的方法；3.理解弹簧的弹力产生的原因，掌握探究弹簧弹力和拉力的关系的实验；4.理解重力G=mg，掌握探究物重与物体质量的关系实验；5.理解牛顿第一定律，掌握探究牛顿第一定律实验；6.理解二力平衡条件，掌握探究二力平衡的条件实验；实验梳理实验一用天平测固体和液体的质量1.天平的使用技巧：一放平，二调零，三调横梁成水平，指针偏哪哪边重，螺母反向高处动，称物体，先估计，左物右码方便自己；夹砝码需心细，加减对应盘高低2.注意事项：（1）被测物体的质量不能超过天平的称量；（2）横梁平衡的标志是指针指在分度盘的中央刻度线处或指针在中央刻度线左右摆动幅度相等；（3）已经调节好的天平，当移动后应重新调节横梁平衡；（4）潮湿的物体和化学物品不能直接放入天平托盘里，应将它们装入容器中，再进行称量；（5）向盘里加砝码时要用镊子，不能用手直接接触砝码，要轻拿轻放.（6）测量粉末状物体的质量时，可以在天平两盘各垫一张大小适中的相同纸片，再进行称量．典例引领【典例1】（2023·江西赣州·统考一模）如图甲所示，正确使用天平时，将天平放在水平台面上，先将取下，然后移动游码至零刻度线处，发现天平指针仍然偏向分度盘左侧，接下来应将天平右边的平衡螺母向右调，也可将左边的平衡螺母向调；小林用已调好的天平测量一小块鹅卵石质量时，天平平衡后，右盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示，则物体的质量是g。即时检测【即时检测1】（2023·安徽·校联考模拟预测）小军和小林分别利用托盘天平练习测量物体的质量：（1）小军将天平调节平衡后，测量空烧杯的质量。当他在右盘中放入砝码后天平如图甲所示，接下来他的操作应是，使天平再次平衡，读出空烧杯的质量；（2）小林将天平调节平衡后，测量液体和烧杯的总质量，当天平再次平衡后如图乙所示，则液体和烧杯的总质量是g。【即时检测2】（2023·四川成都·统考二模）在“使用天平测量液体质量”的实验中：（1）将天平放置于水平台面上，将游码拨至标尺左端零刘度线处，分度盘指针如图甲所示，则应将平衡螺母向调节，直到指针静止时指在分度盘的中线处；（2）正确调节后，将空烧杯放在左盘，用镊子向右盘加减砝码，当把砝码盒里最小的砝码放在右盘，发现指针指向分度盘的右侧，接下来正确的操作是：取下最小砝码，并，直到天平再次平衡，测得空烧杯质量为28g；（3）测得烧杯和液体的总质量如图乙所示，则杯中液体的质量为g；（4）若两次测量中使用的那个20g的砝码磨损了一点，则测得的液体的质量（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。实验二测量固体和液体的密度1.测固体物质密度的方法：（1）用天平测出固体的质量m。（2）在量筒中倒入适量的水，测出水的体积为V1（3）将固体完全浸入量筒中，测二者的总体积为V2。（4）固体的密度2.测液体物质密度的方法：（1）用天平测出液体和烧杯的总质量m1。（2）把烧杯中适量液体倒入量简中，用天平测出剩余液体和烧杯的总质量m2读出量筒中液体的体积V。（3）液体的密度典例引领【典例2】（2023·湖北十堰·统考中考真题）如图是小赵测量自制果汁密度的实验：（1）他用已调好的天平测量空烧杯质量时，添加最小砝码后，天平的指针仍略左偏，于是他进行了如图甲的操作，他的错误是：；（2）纠正错误后，完成了下列实验步骤：①测得空烧杯的质量是49.4g；②取适量的果汁倒入烧杯中，用天平测果汁和烧杯的总质量，天平平衡时，右盘中砝码及游码的位置如图乙所示；③将烧杯中的果汁全部倒入量筒中，如图丙所示；④计算果汁的密度为g/cm3；（3）小组内交流发现：将上述实验步骤①②③④顺序调整为，可以减小误差。即时检测【即时检测1】（2023·辽宁阜新·统考模拟预测）阜新有“玛瑙之都”的美誉，小福想了解玛瑙石的密度，于是来到玛瑙城找到两块大小不同的玛瑙原石，来到实验室完成如下操作：准备实验器材：托盘天平、量筒、烧杯、水、细线。（1）用托盘天平测得小块玛瑙石的实验数据如图甲所示，则其质量为g；（2）将小块玛瑙石放入装有20ml水的量筒中后液面位置如图乙所示，则小玛瑙石的体积为cm3。根据实验原理计算出小玛瑙石的密度是kg/m3；（3）小福想用同样的方法测出大块玛瑙石的密度，发现大玛瑙石不能直接放入量筒，于是聪明的小新进行了如下的操作：①用天平测量大玛瑙石的质量m1；②将大玛瑙石放入盛水烧杯后测量烧杯质量m2，并标记水面位置；③捞出大玛瑙石，再补水到标记处后测量烧杯的质量m3。根据测得质量值得出大块玛瑙石的密度表达式为：ρ玛瑙=；（用符号表示）（4）小福再次完成（4）中测量过程，发现第二次取出大玛瑙石时沾了更多的水，经他的分析认为再次测量后算得到的密度值与前者密度值相比（选填“偏大”“偏小”或“仍然不变”）。【即时检测2】（2023·山东东营·统考二模）2022年黄河干流全线水质持续改善，某环保小组在黄河边取适量黄河水样品，分别进行了水密度的测量。（1）小薇把黄河水样品带回学校，用天平和量筒做了如下实验：①将天平放在水平台上，游码归零后，发现指针指向零刻度线的左边，此时应将平衡螺母向（选填“右”或“左”）调，才能使天平横梁水平平衡；②用天平测出空烧杯的质量为20g，在烧杯中倒入适量的黄河水样品，测出烧杯和水的总质量如图甲所示，则水质量为g，然后将烧杯中的水倒入量筒（如图乙），读出水的体积为40mL，则水的密度为；③小薇用这种方法测出的黄河水密度比真实值（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。（2）小亮把黄河水样品带回家，用家里的一台电子秤（如图丙所示）和没喝完的半瓶纯净水，做了如下实验，请把实验步骤补充完整，并写出表达式。①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为，并用笔在瓶身水面位置标记；②把瓶中的水全部用来浇花，然后吹干，用电子秤测出空瓶的质量为；③；④则黄河水的密度表达式（纯净水的密度用表示）。实验三探究弹簧的伸长跟拉力的关系1.在弹性限度内弹性力的大小与弹性形变量成正比，在设计实验时要测量力和弹性形变量，因此所选的测量工具为：弹簧测力计、刻度尺2.除此之外在实验时往往采用在弹簧或橡皮筋下加挂重物的方法来使其伸长稳定的长度，因此还需要选择对应的勾码、沙桶等重物。 3.注意事项（1）弹簧测力计在使用时要沿力的方向使用，一般选择竖直方向或水平方向使用以减小实验误差。（2）弹性形变量即物体原长与受力之后长度的差值，伸长时即为伸长量，压缩时即为压缩量，与物体本身长度无关。（3）实验时要考虑物体的弹性限度，若实验数据或图像末端出现弹性力的大小与弹性形变量不成正比的情况，则考虑已经超出了弹性限度。典例引领【典例3】（2021·陕西·统考中考真题）同学们在学完弹簧测力计的相关知识后，自制了一个“橡皮筋测力计”，将橡皮筋不挂重物时下端对应位置标为零刻度线：挂1N重物时，下端对应位置标为1N；将这段距离等分为20格，每格表示0.05N。用此测力计测量物体重力时，发现测量值不准确。为了弄清其中的原因，同学们探究了橡皮筋的伸长与受到外力的关系。他们利用规格为0.05N的螺母若干、刻度尺、橡皮筋白板等进行了实验探究。不挂重物时，使橡皮筋下端与刻度尺的零刻度线对齐；挂不同重物时，橡皮筋下端对应不同的刻度值，作出标记，如图所示。（1）螺母挂在橡皮筋下静止时，受到橡皮筋的拉力（选填“大于”“等于”或“小于”）它受到的重力；（2）同学们在橡皮筋下依次挂上个数不等的螺母，实验数据记录如下表。试验次数123456789101112螺母个数n/个01234567891011螺母总重G/N00.050.10.150.20.250.30.350.40.450.50.55刻度尺读数L/mm0511203045607590110135158①分析实验数据可初步得出：橡皮筋下所挂重物越重，橡皮筋的伸长越；②进一步分析数据发现：每增加1个螺母时，刻度尺读数的变化量总体上是不同的，但中间有部分读数的变化量是相同的。若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的70.0mm处，推测橡皮筋下所挂的物体重约为N（结果保留两位小数）；若挂另一重物，静止时橡皮筋下端对应刻度尺的15.0mm处。此时（选填“能”或“不能”）确定此物体的重；（3）同学们根据实验数据，用此橡皮筋重新制作一个刻度均匀的测力计，橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不变。若使测力计的量程最大，零刻度线应标在刻度尺的mm刻度处，此测力计的最大量程为；（4）同学们更换不同的橡皮筋进行探究，发现其它橡皮筋的特点均与此相似，他们由此总结出，若要用橡皮筋制作测力计，受橡皮筋材料影响，刻度均匀部分可测量范围，整体上测量不准确，所以橡皮筋不适合做测力计。即时检测【即时检测1】（2023·广东·统考模拟预测）实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋测力计，将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量Δx，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。（1）当在橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时，橡皮筋A的伸长量为cm；（2）分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，用橡皮筋制成的测力测量的精确程度高（选填“A”或“B”）；（3）将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧秤，能够测量力的最大值为N。【即时检测2】（2023·广东东莞·东莞市厚街海月学校校考模拟预测）小华在课外探究弹簧的伸长量跟拉力的变化关系，记录了相应实验数据，如下表所示。弹簧下方所挂钩质量/g0100200300400500600700指针的位置/cm2345677.57.5（1）分析实验数据，可得到结论：在弹性限度内，弹簧伸长量与拉力成；（2）小华利用完全相同的小桶分别盛满四种液体，再用最大量程为5N的弹簧测力计分别称出液体和小桶的总重力，记录的部分数据见下表。液体种类酒精水盐水蜂蜜弹簧测力计的示数F/N2.62.83.0①通过分析比较上表，小华推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律，下列图像中能正确反映这一规律的图像是；②若酒精的密度为0.8g/cm3，根据表格中的数据计算出盐水的密度为g/cm3，小桶的重量为N；若查到蜂蜜的密度为1.4g/cm3，则上表空格中数据应为N；（3）小华又利用相同的弹簧测力计及小桶，将弹簧测力计改装成可以直接读取液体密度的弹簧密度计，该弹簧密度计能用于测量液体密度的最大值为g/cm3。实验四探究物重与物体质量的关系1.由重力公式G=mg可知，物体所受重力大小与物体质量成正比，即验证重力与质量的比值为一定值（或G-m图像为正比例函数图像）。因此在设计实验时应分别测量物体的质量与重力，所选取的测量工具为：弹簧测力计、托盘天平2.注意事项（1）验证一个量与另一个量之间的关系是典型的探究实验设计类型，因此在设计实验时应注重控制无关变量相同。逐次改变所测物体的质量，并记录对应的重力值，进行多次试验以得到普遍规律。（2）在太空中或月球等位置进行实验时，注意g值会发生相应的变化，但同一位置物体所受重力大小与物体质量成正比这一结论不发生改变。3.变形实验验证重力大小与形状、体积等无关变量的关系，实验时一定要注意控制质量大小相同，牢牢把握重力与质量成正比这一概念。典例引领【典例4】（2023·湖南长沙·统考中考真题）小明用家里的器材探究重力的大小与质量的关系。如图甲、乙所示，小明用布袋装着质量不同的米，用电子秤测其质量，用液晶屏拉力器测其重力，实验数据记录如下表：实验次数12345电子秤的示数/g100.0200.0300.0400.0500.0拉力器的示数/N0.981.962.943.924.90（1）在图乙中，当米袋静止时，拉力器的示数与这袋米所受重力的大小；（2）分析上表数据可得：物体所受重力的大小与它的质量成，下列数据处理方法可以得到此结论的是。A．计算每一次实验中重力的大小与质量的比值B．计算每一次实验中重力的大小与质量的乘积即时检测【即时检测1】（2023·四川成都·校考模拟预测）在“探究重力与质量的关系”实验中；（1）同学们所用的弹簧测力计如图所示，在使用它测量力前，应先进行的操作是；（2）将物体挂在弹簧测力计下，并让它处于静止状态，忽略弹簧自重；根据原理可知：此时弹簧测力计的示数等于物体的重力；（3）在“探究重力的大小与质量的关系”实验中，同学们的实验数据记录如下表所示；质量m/kg0.060.100.180.220.320.34重力G/N0.61.01.82.23.23.4分析表中实验数据可得出的结论是；（4）小红用质量不同的苹果，小木块、小铁球各一个，并分别测出了它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小红的做法。A．不合理，因为他没有用同种物质的物体做实验B．不合理，因为他没有使物体的质量成倍变化C．合理，因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系D．合理，因为他的操作比甲同学更简便【即时检测2】（2023·四川内江·威远中学校校考一模）在探究“重力与质量的关系”实验中，采用的实验装置如图甲所示。实验中，以钩码作为被测物体，每个钩码的质量m均为50g。实验步骤如下：A．将弹簧测力计在竖直方向上调零，使指针对准零刻度线；B．把钩码挂在弹簧测力计上，当钩码时，读出弹簧测力计的示数。此时弹簧测力计的示数（选填“大于”、“小于”或“等于”）钩码所受的重力；C．逐渐增加所挂钩码的个数，测出相应钩码的重力，并记录在下面的表格中。钩码数/个12345质量m/kg0.050.100.150.200.25重力G/N0.490.971.471.972.45请你在乙图坐标纸上，用描点法作出G﹣m图像。并根据图像得出结论：物体所受的重力与它的质量成。实验五探究牛顿第一定律1.牛顿第一定律是理想定律，实验室无法完成。故要验证牛顿第一定律，则只能去验证平衡力；2.本实验，往往和摩擦力的实验相结合，采用逐步逼近的方法验证，接触面光滑时，物体将做匀速直线运动典例引领【典例5】（2023·内蒙古呼和浩特·统考中考真题）自古以来，就有很多人认为，力是维持物体运动的原因。后来，伽利略提出，物体的运动不需要力来维持。我们通过实验来研究：如图所示，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，保证小车到达水平面的速度相同，结果发现，随着小车受到的阻力减小，小车在水平面上滑行的距离变大。分析，思考，推理，得出正确结论：（1）如果小车静止，不受力，小车将保持静止状态；（2）如果小车运动，不受力，小车将保持匀速直线运动状态。进而思考得出：（1）如果一个物体不受力，这个物体将保持；（2）力（选择“是”或“不是”）改变物体运动状态的原因；（3）牛顿第一定律（选填“能”或“不能”）由实验直接验证。即时检测【即时检测1】（2023·广东惠州·惠州一中校联考一模）在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止自由滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中。接触面毛巾棉布木板小车受到的阻力大小大较大小小车运动的距离s/cm18.3026.83（1）每次实验均让小车从斜面顶端由静止自由下滑，目的是使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小（选填：“相等”或“不相等”）；本实验是通过观察小车在水平面上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响，这种研究问题的方法叫法；小车到达水平面的初始动能是由势能转化而来的：（2）第三次实验中，小车在水平木板上滑行后，停下来的位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填写在上面表中相应空格处：；（3）分析表中内容可知：水平面阻力越小，小车滑行的距离就越远，则小车的速度；进一步推理得出：如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，物体的速度将不会减小，则物体将在水平面上做运动。【即时检测2】（2023·辽宁沈阳·沈阳市第一三四中学校考模拟预测）小毅为探究“运动与力的关系”，设计了如图所示的斜面实验。让同一小车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）为了使小车滑到水平面时的相同，实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，这种研究问题的方法是（填“转换法”“模型”或“控制变量”）法。（2）比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越（填“远”或“近”），说明小车运动的速度改变得越（填“快”或“慢”）。（3）伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将在水平面上。这就说明物体的运动（填“需要”或“不需要”）力来维持。（4）牛顿在1687年他的巨著《自然哲学的数学原理》中，表述了自己的运动和力的关系，后人称之为“牛顿第一定律”，上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是。（将正确说法前的字母填写在横线上）A．科学定律都可以通过实验直接得出B．科学推理是科学研究的方法之一C．大多数人认同的观点就是正确的观点D．普通人观点可以质疑，科学家观点不可以质疑实验六二力平衡的条件1.实验器材表面光滑的桌子(带滑轮)、小车等质量的吊盘(带两根细线)、砝码若干。2.实验步骤（1）如图所示，将小车放在光滑的水平桌面上，其左、右挂钩上拴好细绳，并跨过滑轮，下端各拴一等质量的吊盘吊盘内各放一个等质量的砝码，观察小车是否能静止。（2）向其中一盘里加砝码，观察小车是否还能静止。（3）保持两盘里的砝码质量相等，把小车扭转一个角度，使拉力F1F2不在一条直线上，观察小车的情况。（4）若将右侧的吊盘也挂在左侧，观察小车的运动情况。（5）另取一个相同的小车将一个吊盘挂在左边小车的左侧，将另一个吊盘挂在右边小车的右侧，观察小车的运动情况。3.实验结论一个物体在两个力作用下保持静止的条件是：这两个力必须大小相等，方向相反，并且在同一条直线上。4.注意事项（1）用小车而不用木块进行实验，能够有效地减小摩擦，更方便观察小车的运动情况;（2）实验前，滑轮要加一点润滑油，桌面要比较光滑，尽量减小摩擦力对实验的影响;（3）通过观察小车是否静止在桌面上来判断小车是否处于平衡状态。（4）在向已处于平衡的吊盘中加砝码时所加砝码的质量不能太小，避免因摩擦而使小车不能向质量大的砝码一端运动.造成理解上的麻烦。典例引领【典例6】（2023·贵州·统考中考真题）汽车在通过起伏路段的凸起路面时，经验丰富的司机往往慢速平稳适过。若快速通过会让乘客有“腾飞”的感觉，且安全隐患很大，这一现象是因为凸起路面与车之间竖直方向的相互作用力在变大吗？小明猜想：汽车通过凸起路面时的速度越大，可能路面与车之间的相互作用力越大。为了探究这一问题他选用小球（模拟小车）、轨道、弧面支架（模拟凸起路面）、电子秤等器材进行了如图所示的实验。释放位置ABCDF/N1.561.511.471.38（1）先测小球静止时对电子秤的（选填“压力”或“摩擦力”）来反映小球与弧面顶部相互作用力F的大小。他将小球置于水平放置的电子秤上时，示数为0．17kg，则力F=N（g取10N/kg）。（2）在秤上安放弧面支架并调零，将小球从轨道的A点由静止释放，沿轨道经弧面运动到右侧轨道，记录小球通过弧面顶部O点时小球与弧面的作用力F，再依次将小球从高于A点的B、C、D点由静止释放，目的是逐次增大小球通过O点时的，各次实验F的大小记录如表，分析数据可知小明的猜想（选填“成立”或“不成立”）。（3）根据上述实验现象推理：若小球速度足够大，通过弧面顶部时，电子秤的示数将显示kg。进一步推理：当汽车通过凸起路面顶部的速度足够大，若路面前方突发状况，结合本实验判断是否可以紧急刹车避让并说明理由：。即时检测【即时检测1】（2023·黑龙江绥化·校考三模）图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验装置。（1）小华将系于小纸片两端的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂钩码，使作用在小纸片上的两个拉力方向相反，并通过调整来改变拉力的大小。当细线两端钩码相同时，小纸片静止不动，说明两个力平衡时的大小相等；（2）当小纸片静止不动时，小华将小纸片扭转过一个角度，松手后小纸片（选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在上的两个力能否平衡。【即时检测2】（2023·广西防城港·统考模拟预测）小明在“探究二力平衡的条件”的实验中，设计了如图所示的两种实验方案。（1）通过实验比较，小明发现采用方案（选填“甲”或“乙”）实验效果更好，原因是；（2）当两个盘中分别放上两个相同的砝码后，小车静止在桌面上；这说明二力平衡时，两个力的大小；（3）保持两盘中砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，放手后观察到小车转动，最后恢复到静止状态。这个实验现象说明：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且上，这两个力才能彼此平衡；（4）在完成探究实验后：小明剪断小车左边的细线，小车由静止变为向右运动，此现象说明力可以改变物体的。好题冲关基础过关1．小瑜同学用天平测物体的质量：（1）把天平放在水平桌面上，用镊子将游码拨至标尺左端的处，发现指针如图甲所示，此时他应向（选填“左”、“右”）调节平衡螺母；（2）天平调节平衡后，小瑜按图乙所示的方法来称量物体的质量，同桌指出他操作的错误有：①砝码和物体位置放反了；②；（3）改正错误后，在称量过程中，小瑜在加减砝码时，将最小的砝码放上指针偏向分度盘的右侧，取下最小砝码又出现图甲所示的情况，那么此时小瑜应该先取下最小砝码，再。（1）将天平放在桌面上，取下两侧的垫圈，指针就开始摆动。稳定后，指针指在分度盘的位置如图甲所示。则接下来的调节过程为：把移到横梁标尺左端零刻度线处，若指针仍未指向分度盘中央，再调节，使指针对准分度盘中央；（2）调节天平横梁平衡后，将物体放在盘中，用镊子由大到小在盘中加减砝码，当放入的砝码时，指针偏向分度盘的右侧，如图乙所示。则接下来的操作是，直到横梁恢复平衡。3．小明想知道在家炒菜时所用酱油的密度。于是他利用实验室的天平、量筒、烧杯等器材进行测量。（1）实验前，将天平放在水平桌面上，游码拨至标尺左端零刻度处，调节使天平平衡；（2）小明先测出空烧杯的质量为32g，再将酱油倒入烧杯中，测出烧杯和酱油的总质量，如图甲，则酱油的质量为g；（3）如图乙，把酱油倒入量筒中，读数方法正确的是，测出酱油的体积40cm3，则酱油的密度ρ酱油＝kg/m3；（4）把酱油倒入量筒中的过程中，烧杯壁上会残留少量的酱油，使得测量的酱油密度与酱油的真实密度比偏；（5）小明回家后想进一步知道醋的密度，但是家中只有一个电子秤，他设计如下步骤：①取一个干净的调料瓶，测出它的质量记为m0；②调料瓶内装满水，测出它的质量为m1；③倒掉调料瓶内的水，，测出它的质量为m2；已知水的密度为ρ水，写出醋的密度表达式ρ醋＝。4．某同学家中有一个紫砂壶，他特想知道紫砂壶的密度，于是将此壶带到学校实验室进行了测量。（1）将天平放置于水平台面上，刻度盘指针如图甲所示，则应将平衡螺母往调节；（2）将壶盖放在左盘中，在右盘增减砝码并移动游码直至横梁在水平位置平衡。当天平再次平衡时，右盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示，则壶盖的质量是g；（3）测量壶盖的体积时，他发现壶盖放不进量筒，于是设计了如图2所示的步骤：a、往烧杯中加入适量的水，把壶盖浸没，在水面到达的位置上作标记；b、然后取出壶盖；c、先往量筒装入40mL的水，然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中，使水面到达标记处，量筒里剩余水的体积如图所示，则壶盖的体积为；（4）则该紫砂壶密度是kg/m3；（5）根据以上步骤，你认为这个同学测出的紫砂壶密度比真实值（选填“偏大”或“偏小”）。5．某兴趣小组用如图1装置探究弹簧（橡皮筋）的伸长量与拉力的关系，已知两根橡皮筋长度和材料相同，粗细不同；（1）实验时，在弹簧和橡皮筋下方挂上不同质量的钩码，用刻度尺测出弹簧和橡皮筋的伸长量，并绘制拉力（F）与伸长量（Δl）的图像（如图2），其中图线Ⅱ为弹簧的图线；由图可知：拉力越大，弹簧（或橡皮筋）的伸长量；在弹性范围内，弹簧的伸长量与拉力成；粗橡皮筋的实验图像是图2中的图线（选填“Ⅰ”或“Ⅲ”）；（2）若用实验中的弹簧制作弹簧测力计，为了保证刻度分布均匀，则该测力计的最大测量值是N；（3）如图3，小明用图线Ⅰ所对应的橡皮筋制作测力计，步骤如下：①不挂钩码时，在回形针上端位置标上“0”刻度线；②挂上重5N的钩码，在回形针上端位置标上“5”刻度线；③用刻度尺测出0～5N刻度线之间的距离，等分标出其它刻度线；若用此测力计进行测量，除“5N”外，其它测量值将（选填“偏大”、“偏小”或“都有可能”）；若测量值为2N，则准确值为N。6．某同学在探究弹簧的特点时，得出了弹簧受到的拉力与弹簧的长度的关系如图，请回答下列问题：（1）这根弹簧的原长是cm；（2）弹簧在受到6N的拉力时，弹簧比原来伸长了cm，此时弹簧发生了形变，它具有能；（3）分析图像及有关数据，你可得出的结论是；（4）用此弹簧制作的弹簧测力计的测量范围是。7．某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验中，进行了如下的实验探究。（1）在探究物体所受重力大小与物体质量关系时，实验记录如表：①在探究过程中，需要的测量工具有、。②分析表中实验数据，得出的结论是：。③分析表中实验数据，图甲中能正确描述物体所受的重力大小G与质量m关系的图像是（选填字母符号）。被测物体质量m（kg）重力G（N）（N/kg）物体10.10.989.8物体20.21.969.8物体30.32.949.8（2）该组同学在探究重力方向时，实验装置如图乙所示，操作如下：①将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA的方向不变，剪断悬线OA，小球（选填“竖直”或“垂直于木板M”）下落。②从以上实验现象分析得到：重力的方向总是。8．在“探究物重与物体质量关系”的实验中，小华测量并记录相关数据如下表。实验次数123456质量m/g40100160200240300重力G/N0.41.4▲2.02.33.0（1）实验前，应将弹簧测力计在方向调零。（2）第3次测量的弹簧测力计指针位置如图甲所示，表中空缺的实验数据“▲”是。（3）由图乙可知，第次数据测量有误，故应将其舍去。请在图乙中利用剩余数据画出物体所受重力大小与质量的关系图像，由图像可知：物体所受的重力大小跟它的质量成。9．在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，实验用的器材有：斜面、平直木板、毛巾、棉布各一块、小车一个。（1）为了使小车到达水平面时的初速度相等而所受阻力不等，要让小车从斜面上的（选填“同一位置”“任意位置”或“不同位置”）由静止开始滑下，斜面上（选填“应该”或“不应该”）铺上毛巾或棉布。（2）下表中记录了三次实验的现象，分析现象得到的实验结论是：小车受到的阻力越小，速度减小得越（选填“快”或“慢”）。由此可以推理：如果运动的物体不受力，它将。实验序号水平部分材料小车所受阻力的情况小车运动的路程毛巾较大较近棉布较小较远木板最小最远10．如图所示是探究阻力对物体运动状态的影响的实验方案。（1）为了使小车在三种平面上开始运动时的速度相同，三次实验时要使小车从斜面的自由滑下；（2）实验中，是通过小车运动的距离来反应小车所受阻力对小车运动的影响，这种研究方法叫；（3）如图所示，在（选填“毛巾”“棉布”或“木板”）表面上小车运动状态改变的最慢。11．在“探究二力平衡的条件”实验中，小明选择了如图的装置，把小卡片两端细线绕过滑轮，并挂上钩码。（1）实验中选择小卡片的目的是（选填“考虑”或“不考虑”）小卡片的重力对实验的影响；（2）为了探究相互平衡的两个力是否在同一条直线上，进行如下操作：（选填“下拉”、“翻转”或“旋转”）小卡片，松手后观察小卡片是否平衡；（3）为了探究相互平衡的两个力是否在同一物体上，进行如下操作：小卡片，松手后观察小卡片是否平衡。12．如图所示是“探究二力平衡条件实验”的情景。（1）实验前同学们讨论图甲和图乙两种实验方案，认为更科学的是方案（选“甲”或“乙”）。为了方便操作和判断，应当使小车处于状态作为平衡状态。（2）经过多次实验，发现两边所挂重物的质量不相等时小车不能保持平衡状态，质量相等时小车保持平衡状态，这说明二力平衡的两个力大小。保持两边所挂重物的质量相等，把两个重物挂在小车的同一侧，放手后小车动，两个力的方向必须（选填“相同”或“相反”）。（3）保持两边所挂重物的质量相等，然后将小车扭转一个角度，如图丙所示（选填“能”或“不能”）保持平衡状态。（4）[拓展]小明将图甲中的木块换成弹簧测力计，左右两侧各挂重3N的钩码（弹簧测力计的重力不计），则弹簧测力计的示数为N。能力提升1．（2024·辽宁·统考模拟预测）下面是物理实验中常用的测量工具，请回答下面的问题：（1）图甲是三位同学用温度计测量水的温度时的情景，其中操作正确的是（填序号）。（2）如图乙，弹簧测力计的量程为0~N，若直接用此弹簧测力计测量物体所受重力大小，读出的数据比真实值（3）将天平放到水平桌面上，游码归零后，指针静止的位置如图丙①所示，应将平衡螺母向调节，直至横梁平衡。使用调节好的天平测量烧杯和盐水的总质量，横梁平衡时，如图丙②所示，则烧杯和盐水的总质量是g。2．（2023·河南郑州·校考模拟预测）“考古中国”重大项目开封北宋州桥遗址取得重要进展。其中，大量来自不同时代的景德镇瓷器进入了人们的视线。工作人员想利用下列器材测量陶瓷碎片的密度，请你帮他完成实验。器材：天平、圆柱形溢水杯、适量的水、细线等器材。（1）图甲是在调节天平时的情景，请指出他在操作上的错误；（2）纠正错误后调节好天平，按照以下步骤继续实验：①将碎片放在天平左盘，天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示，则碎片的质量为g；②在溢水杯中装满水，用细线系住碎片缓慢地放入水中，使之浸没。利用排水法，测出溢出水的体积20cm3；③同测出陶瓷碎片的密度是g/cm3；（3）若陶瓷碎片吸水则测得的密度（选填“偏大”或“偏小”）；（4）工作人员不用天平，利用弹簧测力计、细线、盛有水的大烧杯等器材，也巧妙测出了陶瓷碎片的密度。请你将他的测量步骤补充完整，已知水的密度为ρ水。①用弹簧测力计测出陶瓷碎片的重力G；②；③碎片密度的表达式为ρ瓷=（用测出的物理量和已知量的字母表示）。3．（2023·河南信阳·校考三模）小岩同学用如图所示的装置测量某品牌酸奶的密度。（1）将天平置于水平桌面，把游码移到标尺左端零刻度线处，天平分度盘的指针静止在如图甲所示的位置，接下来应进行的操作是，使天平平衡；（2）他将盒中酸奶倒入烧杯一小部分，用天平测量烧杯和酸奶的总质量，天平平衡时的情景如图乙所示，则烧杯和酸奶的总质量m1=g；（3）由于酸奶比较容易附着在量筒壁上，对体积的测量影响较大，于是小岩利用如图丙所示的注射针筒测体积，他先从酸奶盒中抽取酸奶刚好到5mL的位置；抽酸奶时，发现酸奶中有少量的空气泡，如何排出空气泡呢？请你写出排出空气泡的方法：；（4）接着他把注射针筒中的酸奶推入烧杯，使针筒中酸奶刚好到1mL的位置，再次测量烧杯和酸奶的总质量m2=68.8g，则酸奶的密度为g/cm3；（5）细心的小岩发现，在步骤（4）中，有少许的酸奶溅到烧杯壁上，这（选填“会”或“不会”）影响质量测量的准确度，请你分析并判断：。4．（2023·吉林白城·校联考三模）物理学习小组测量某种液体的密度，他们的实验器材有：托盘天平配有砝码和镊子、玻璃杯、细线和一个体积为、密度为的实心铁块。请完成下列问题：（1）把天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻度线处，天平指针静止时在分度盘上的位置如图甲所示，应将横梁上平衡螺母向调节，直到横梁平衡；（2）在玻璃杯中倒入适量的该液体，放在天平左盘中，用向右盘中加减砝码，并调节游码，直到横梁恢复平衡，测量玻璃杯和液体的总质量；（3）用细线拴住铁块使其浸没在液体中，铁块不接触玻璃杯，液体无溢出，进行再次测量，测量数据如图乙所示，测量值g；（4）计算该种液体的密度。5．（2023·湖南株洲·统考模拟预测）小明用如图甲所示的装置探究“弹簧的伸长跟拉力的关系”，弹簧的一端固定在木板上，他先在木板上标上0~7.00cm的刻度，把木板竖直放置，在弹簧下端挂钩码（每个钩码的质量为50g），实验数据记录如下表；（g＝10N/kg）钩码个数012345678弹簧长度/cm2.002.503.004.004.505.005.506.00伸长量/cm00.501.002.002.503.003.504.50（1）当挂3个钩码时，指针所对刻度如图乙，此时弹簧长度是cm；（2）分析表中数据可知：在弹性限度内，弹簧的伸长量和拉力成（填“正比”或“反比”）；（3）小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度秤”，他找来一个质量为50g的小桶，挂在弹簧下面的挂钩上，测量时，在桶中加满待测液体，根据指针指示的刻度，就能直接读出液体的密度；①该“密度秤”的零刻度线应在cm刻度处；②在桶中加满水时指针指在3.00cm刻度处，如图丙，可求得该桶的容积是50cm3；③该“密度秤”能测量的最大密度是g/cm3。6．（2023·贵州·校联考模拟预测）某实验小组的同学对A、B两根原长都为8cm、粗细不同的橡皮筋进行研究，并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码，如图甲所示，记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量Δx，根据多组测量数据作出的图线如图乙所示。（1）橡皮筋下悬挂钩码时，橡皮筋伸长，这说明力的作用效果是改变物体的；（2）当在橡皮筋A下悬挂重力为6N的物体时，橡皮筋A的伸长量为cm；（3）分别用这两根橡皮筋制成了如图丙所示的两个测力计，它们外壳相同，刻度线分布情况相同，则用橡皮筋（选填“A”或“B”）制成的测力计测量的精确程度较高；（4）若将本实验中A、B两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计，能够测量力的最大值为N；（5）实验小组同学想利用图丙中A橡皮筋测力计制作一个直接测量液体密度的“密度计”。他们用同一小桶分别盛满了两种液体，用A橡皮筋测力计分别测出液体和小桶的总重力，两次橡皮筋测力计的示数及对应液体的密度如表所示，则该密度计的零刻度线应标记在A橡皮筋测力计划度板上N的位置。（g取10N/kg）液体种类酒精植物油橡皮脂制力计的示数/N2.62.7液体密度ρ/（×103kg•m﹣3）0.80.97．（2022·江苏扬州·校考二模）2022年春晚舞蹈《只此青绿》走红，爱好舞蹈的小慧在看完节目后便迫不及待的模仿起了青绿腰的动作如图甲，可是每次当她尝试把身体的重心往后移的时候总感觉会要摔倒的感觉，于是小慧对物体稳定度的影响因素产生了兴趣。小慧通过对日常生活中一些物品的观察提出了自己的猜想：猜想一：物体的稳定度与物体的重心高度有关猜想二：物体的稳定度与物体的底面积有关接着小慧找来了一个透明的大号奶茶杯子，一根吸管和一些橡皮泥，将吸管的一端粘在奶茶杯底部让吸管的长度刚好和杯身一样高，再用橡皮泥穿在吸管上。然后用一个稳定的力沿水平方向缓慢的推动杯子，观察杯子摔倒时的位置，如图乙所示：（1）可通过调整橡皮泥在吸管上的位置来改变。（2）由图b、c、d可以得到结论：底面积相同时，重心高度越，物体的稳定度越高。（3）由图可知在重心高度相同时，底面积越大，物体的稳定度越。（4）由实验结论可知在做青绿腰这个动作时，身体重心后移，膝盖前移的同时，另一只脚应用力往（选填“前”“后”）伸可提高身体的稳定度（5）细心的小慧还发现，瓶子总是在重力作用线刚刚超过底面范围时翻倒，由此可知迈克杰克逊（选填“能”“不能”）在不借助任何外力时做到如图丙这样前倾45°的动作。8．（2022·江苏盐城·校考三模）某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”的实验中，进行了如下实验探究。（1）实验记录如下表：实测物体物质质量m（kg）重力G（N）G与m的比值（N/kg）物体10.1110物体20.2210物体30.33①在探究过程中，需要的测量工具有、；②在探究过程中，实验记录如表：表中空缺的地方应填N/kg；（2）根据上表中测量的实验数据分析，下列图像中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图像是； A B C D（3）该组同学利用身边的器材，取了质量不同的课本、文具盒、压卷石各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小明同学的做法合理吗？理由是；A．不合理，因为他没有用同种物质的物体做实验B．不合理，因为他没有使物体的质量成倍变化C．合理，因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系D．合理，因为他的操作比甲同学更简便（4）现查资料发现，火星上重力与质量的比值为，则一块质量为10kg的金属，在火星上的重力为N。9．（2023·山东济宁·统考二模）许多实验器材在物理实验中能被重复利用，斜面就是其中之一。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容：（1）图甲所示实验中，为便于测量小车在斜面上的运动时间，应使斜面保持（选填“较大”或“较小”）的坡度；（2）图乙所示实验中，对于同一个球A，要改变A撞击木块前的动能大小，可进行的操作是；（3）图丙所示实验中，斜面倾斜角为，物体B重为4N。用弹簧测力计沿斜面匀速拉动B时，实验中弹簧测力计示数如图所示，则所测斜面的机械效率为。（4）图丁所示实验中，让小车从同一斜面的由静止自由滑下，进入粗糙程度不同的水平面。由实验现象进一步推理可知：。10．（2023·内蒙古赤峰·校考三模）两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。我们可以通过实验和推理来判断这个观点是否正确，如图所示：（1）让小车在同一斜面顶端由静止自由滑下，是为了使小车到达水平面时的相同；（2）对比三次实验现象，发现小车沿表面滑行距离最长，所受阻力最小；（3）通过对实验现象的分析，推理可知：若小车运动时不受阻力，小车将做运动。由此可知物体的运动不需要力来维持。11．（2023·山东青岛·校考模拟预测）小明在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图1方案：（1）如图1，在左右托盘中放入质量的砝码，小车将；（2）若把小车扭转一个角度，放手后发现小车会（填“静止”或“转回”），这说明：两个力必须，才能彼此平衡；（3）小明将实验装置进行如图2改装，在托盘中放入适量的砝码，使木块做匀速直线运动。①为了测量木块受到的滑动摩擦力，需测量的物理量是；A．木板的质量m1 B．木块的质量m2C．砝码的质量m3 D．托盘和砝码的总质量m4②根据步骤①中测得的质量，则木块受的滑动摩擦力大小的表达式F=。12．（2023·广西玉林·统考模拟预测）（1）小明在探究某物质的熔化规律时，绘制出该物质熔化过程中，其温度随其加热时间变化的图像，如图所示。根据图像可知：该物质熔化的时间为min。该物质在BC段处于态。（填“固”“液”或“固液共存”）（2）在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象，由此可以得到二力平衡的一个条件是。（3）如图（b）是在两细线端挂上相同钩码后的稳定状态，此时小卡片处于（选填“平衡状态”或“非平衡状态”）。（4）第二小组的同学将木块放在水平桌面上，设计了如图（c）所示的实验，操作中发现：当在左侧挂100g的钩码，右侧挂200g的钩码时，木块可向右做匀速直线运动。如果原有钩码都不变，使木块最终可向左做匀速直线运动，需要在左侧中再挂g的钩码（滑轮处的摩擦不计）。（5）实验后，各组同学都认为第一组的实验要优于第二组的实验，其主要原因是。真题感知1．（2023·江苏无锡·统考中考真题）要配制密度为的盐水，器材有：托盘天平（砝码有各1个，2个）、水（密度为）、盐、烧杯等。水加入盐后体积变化忽略不计。（1）称量所需水的质量，将天平放在水平台面上，把游码移到标尺的处，调节天平平衡，将烧杯放在天平左盘，在右盘中加减砝码并移动游码，天平再次平衡后，所加砝码和游码的位置如图所示。则烧杯质量为g。保持游码位置不变，接下来的具体操作是：，然后向烧杯中加水直至天平再次平衡；（2）称量所需盐的质量，在天平左、右盘中，各放入一张纸片，调节天平平衡；在右盘中加入砝码，将游码移到标尺的g刻度线处，在天平左盘中加盐，直至天平再次平衡。2．（2023·江苏宿迁·统考中考真题）小明利用托盘天平和图甲所示的注射器测量鸡蛋清的密度。（1）将天平放在台面上，把移至标尺的零刻度线处，发现指针静止时的位置如图乙所示，应将平衡螺母向端调节，直至天平横梁平衡；（2）接下来进行了如下操作：A．用天平测出注射器的质量为10g；B．用注射器吸取部分蛋清，从注射器上读出体积为16mL；C．用天平测出蛋清和注射器的总质量为m，如图丙所示，m=g。（3）根据以上数据可知，蛋清的密度ρ=g/cm3。实验后，小明发现注射器的尖端还有一点小“空隙”，“空隙”里也充满了蛋清，这会导致测得的密度比真实值偏。3．（2023·辽宁阜新·统考中考真题）阜新有“玛瑙之都”的美誉。小新为了解玛瑙石的密度，将两块不同大小的玛瑙石带到实验室，准备用天平、量筒、烧杯和水等器材进行如下操作：（1）小新用正确的方法测小玛瑙石的质量时，所用的砝码及游码的位置如图甲所示，其质量为g；（2）将小玛瑙石放入装有40mL水的量筒中后，液面位置如图乙所示，则小玛瑙石的体积为cm3.，根据公式，计算出小玛瑙石的密度是kg/m3；（3）小新想用同样方法测出大玛瑙石的密度，当他用天平测出大玛瑙石的质量m后，发现大玛瑙石不能直接放入量筒，于是聪明的小新进行了如图丙所示的操作：①将大玛瑙石浸没在装有水的烧杯中，标记水面位置后取出玛瑙石；②在量筒中装入适量水，记下水的体积为V1，用量筒往烧杯中加水至标记处；③记下量筒中剩余水的体积为V2.；④大玛瑙石的密度表达式为：ρ玛瑙=（用物理量符号表示）。⑤此方法测出大玛瑙石的密度可能比实际密度（选填“偏大”或“偏小”）。4．（2023·辽宁锦州·统考中考真题）下面是小明测量盐水密度的实验。（1）小明将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针指在如图甲所示位置，此时他应将平衡螺母适当向（选填“左”或“右”）调节，使天平平衡；再将装有盐水的烧杯放在天平的左盘，在右盘中放入50g、20g、10g砝码各一个时，天平刚好再次平衡；（2）将杯中的一部分盐水倒入量筒中，盐水的体积如图乙所示为cm3；（3）用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量如图丙所示为g，则所测盐水的密度是kg/m3；（4）上述实验结束后，小明利用刚刚测出了密度的盐水和其他一些工具，又想测量一个木块的密度，请帮他将实验步骤补充完整：①用调好的天平测出木块的质量m1；②容器内装有适量的盐水，将木块和一个空瓶叠加在一起漂浮，如图丁所示；③向瓶中倒入适量的水，直到木块，用天平测出瓶和水的总质量m2；④木块密度表达式。（用字母表示，盐水密度用表示）5．（2022·江苏扬州·统考中考真题）利用一根长橡皮筋自制简易测力计，装置如图1所示。在制作测力计刻度面板时，小明和小华的方法不同。小明：在回形针上挂6个50g的钩码，记下指针静止时的位置，等分刻度，画出的刻度线如图2所示。小华：在回形针上每次加挂一个50g的钩码，分别记下指针静止时的位置，画出相应的刻度线如图3所示。（1）实际操作后发现两人的刻线并不完全重合，你认为图的刻度较准确；若采用小明的测力计测力，读数为2.0N，则测量值真实值；（2）小华想在原有刻度基础上进一步画出分度值是0.1N的刻线，但未找到10g的钩码。他注意到拉力越大，橡皮筋形变，于是想通过探寻形变与拉力的定量关系进行细分刻度。他测量了每根刻线到零刻线的距离L，数据记录在下表中；拉力F/N0.51.01.52.02.53.0刻线到零刻线的距离L/cm1.002.203.605.207.009.00他在坐标纸上画出对应的F-L图像如图4所示，请你利用图像信息在图5中标出2.2N力对应的刻度线；()（3）小华将钩码逐个取下，测量每次指针到零刻线的距离L，画出拉力逐渐减小过程的F-L图像，如图6中图线②所示，与拉力逐渐增大过程的图线①不重合。若用此测力计连续不间断测量两个大小不等的拉力（小于3N），为使测量准确，请针对此橡皮筋的特性提出操作要求。6．（2019·湖南·中考真题）用一把刻度尺和一支弹簧测力计探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系．如图甲所示，A、B分别为处于原长的一根弹性细绳的左右两端，R1和R2是固定在细绳上的两个标识．现将A端固定，用弹簧测力计将B端沿着细绳所在直线向右拉，R1、R2和B三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙、丁所示．已知细绳始终处于弹性限度内．（1）据甲图可知弹性细绳原长为cm；乙图中测力计读数为N．（2）分析实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是（填“均匀”或“不均匀”）伸长的；伸长量与所受拉力（填“成正比”或“不成正比”）．（3）当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm位置时，R1位于刻度尺上cm位置．现手持细绳两端，A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R2不动，则A、B两端的速度之比为．7．（2021·湖北黄石·统考中考真题）小明同学在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中，得到下表中的实验数据（1）实验中，需要的测量工具包括弹簧测力计，以及；实验次数被测物体物体质量m（kg）重力G（N）比值G/m（N/kg）1物体10.10.999.92物体20.43.889.73物体30.5（2）第3次实验“物体3”的重力如图a所示（物体处于静止状态），根据实验结果完成表格中第3次实验的有关数据。（3）根据上面实验结果可知：同一物体重力与质量的比值为N/kg；（4）月球对它表面附近的物体也有引力，这个引力是地球对地面附近同一物体引力的1/6。若一个连同随身装备共90kg的航天员到达月球表面，根据上面实验结果，月球对他的引力是N；（5）小明对太空中的星球比较感兴趣，他从网上查得：甲、乙两个星球表面上物体的重力（G）与其质量（m）的关系如图b所示，从图中信息可知，相同质量的物体在甲星球表面上的重力（选填“大于”“等于”或“小于”）其在乙星球表面上的重力。8．（2020·湖南衡阳·统考中考真题）在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中，实验小组的同学们测量了相关数据并记录在如表中：次数123456质量40100160200240300重力0.41.4▲2.02.33.0(1)测量前，要检查弹簧测力计的指针是否指在上；(2)第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示，表中空缺的实验数据“▲”是N；(3)根据表中的数据得到如图乙所示的对应点，请画出物体受到重力的大小跟质量关系的图象；(4)由图象可知，物体所受的重力跟它的质量。9．（2023·山东日照·统考中考真题）小明“五一”假期到游乐场体验了一项惊险刺激的游戏项目“过山车”，满载游客的“过山车”从轨道的最高端飞驰而下，到达大回环的顶端，再疾驰而下、体验了“过山车”的惊险刺激后，小明做了以下的实验探究。（1）小明设计了如图甲所示的装置，右侧斜面上可以铺设不同材质的面料，右侧的斜面倾角可以调节：①保持右侧斜面倾角不变，在斜面铺上毛巾，让小球从左端等高线A处自由下滑，小球（选填“能”或“不能”）到达右侧等高线处；②更换较光滑的棉布面，重复刚才的操作，发现滑到右侧斜面最高点比第一次距离等高线（选填“远”或“近”）；③继续更换成更光滑的面料，重复上述操作……；通过以上实验现象，小明进一步推理得出：当右侧斜面时，小球将到达右侧等高线处；（2）小明在上述第①次实验中，取下毛巾，其他条件不变，只减小了右侧斜面的倾角。他发现倾角越小，小球在右侧斜面上运行的距离越大；进一步推理得出：当倾角为0°时，如图乙，如果小球在水平面运动时受到的阻力为0，则小球将做运动。英国科学家牛顿在此类研究成果上，概括总结出一条重要的物理规律“牛顿第一定律”；（3）通过以上实验，小明发现物体接触表面的粗糙程度是影响滑动摩擦力大小的因素之一，为了验证是否还有其他影响因素，小明进一步设计了以下实验进行探究。如图丙、丁、戊所示，A、B是完全相同的两个物块，与木板的接触面的粗糙程度不变：①实验要求拉动物块时均需要保持物块做运动，此时物块受力平衡，拉力大小等于物块受到的滑动摩擦力大小；②由图丙、图丁两次实验测得（物块AB一起运动），可得出结论：当接触面的粗糙程度相同时，接触面受到的越大，滑动摩擦力越大；③由图丁和图戊两次实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系（物块AB一起运动），实验测得。可得出结论：。10．（2023·甘肃金昌·统考中考真题）物理兴趣小组在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，分别通过水平面上的毛巾、棉布、木板表面，如图所示。（1）让小车从同一斜面上的同一高度处，沿斜面从静止开始运动，目的是使小车到达水平面时的相同；（2）小车在表面速度减小的最慢（选填“毛巾”“棉布”或“木板”）；（3）我们可以推断：如果水平面绝对光滑，运动的物体将保持状态；（4）根据以上结论，关于运动和力的判断，下列说法正确的是（填选项符号）；A．沿水平方向没有推动桌子，是桌子受到的推力小于摩擦力B．轮船漂在水面上，是因为轮船受到的浮力等于轮船和货物总共受到的重力C．地面上滚动的足球最终会停下来，是因为受到的阻力大于向前的惯性作用（5）三组实验中小车在水平面上从运动到静止消耗的机械能大小（选填“相等”或“不相等”）。11．（2023·黑龙江绥化·统考中考真题）如图是“探究二力平衡条件”的实验装置。（1）把小车放在比较光滑的水平桌面上，用手按住小车不动，在两托盘中放入质量相等的砝码，放手后小车静止；在两托盘中放入质量不相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力。用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同一侧，放入质量相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力；（2）把小车放在水平桌面上，保持两托盘砝码质量相等，使小车静止，将小车扭转一个角度后释放，观察到小车，这说明相互平衡的两个力作用在；（3）实验中为了减小摩擦力对实验的影响，应选择质量较的砝码进行实验。（选填“大”或“小”）12．（2021·湖南衡阳·统考中考真题）小华同学用下面的装置探究二力平衡的条件，具体操作如下：（1）如图甲所示，用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮、、分别钉在木板上，木板竖直挂起待用，用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过，并在紧靠塑料块的两侧各打一线结，使塑料块与细线固定在一起，且塑料块不与木板接触。将塑料块由静止开始运动，实验表明，作用在同一个物体上的两个力，方向相反，但不相等，则这两个力不平衡。（2）按住塑料块，把跨过轮的细线移到轮上，在两线端挂上相同质量的钩码，松手后塑料块由静止开始转动，如图乙所示。按住塑料块，把跨过轮的细线移到轮上，把塑料块转过，松手后塑料块由静止开始转动，如图丙所示。由此表明，作用在同物体上的两个力，如果仅仅大小相等，方向成某一角度或方向相反但，这两个力不平衡。（3）在探究同一问题时，另一同学将木块放在水平桌面上，设计了如图丁所示的实验，同学们认为小华的实验优于此实验，其主要原因是。A．塑料块容易扭转B．塑料块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

力学实验专题（一）复习目标1.掌握天平的使用方法，能正确测量固体和液体的质量；2.掌握测量固体和液体的密度的方法；3.理解弹簧的弹力产生的原因，掌握探究弹簧弹力和拉力的关系的实验；4.理解重力G=mg，掌握探究物重与物体质量的关系实验；5.理解牛顿第一定律，掌握探究牛顿第一定律实验；6.理解二力平衡条件，掌握探究二力平衡的条件实验；实验梳理实验一用天平测固体和液体的质量1.天平的使用技巧：一放平，二调零，三调横梁成水平，指针偏哪哪边重，螺母反向高处动，称物体，先估计，左物右码方便自己；夹砝码需心细，加减对应盘高低2.注意事项：（1）被测物体的质量不能超过天平的称量；（2）横梁平衡的标志是指针指在分度盘的中央刻度线处或指针在中央刻度线左右摆动幅度相等；（3）已经调节好的天平，当移动后应重新调节横梁平衡；（4）潮湿的物体和化学物品不能直接放入天平托盘里，应将它们装入容器中，再进行称量；（5）向盘里加砝码时要用镊子，不能用手直接接触砝码，要轻拿轻放.（6）测量粉末状物体的质量时，可以在天平两盘各垫一张大小适中的相同纸片，再进行称量．典例引领【典例1】（2023·江西赣州·统考一模）如图甲所示，正确使用天平时，将天平放在水平台面上，先将取下，然后移动游码至零刻度线处，发现天平指针仍然偏向分度盘左侧，接下来应将天平右边的平衡螺母向右调，也可将左边的平衡螺母向调；小林用已调好的天平测量一小块鹅卵石质量时，天平平衡后，右盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示，则物体的质量是g。【答案】橡胶垫圈右18.4【详解】[1][2]如图甲中测量前调节天平时，将天平放在水平台面上，先将其橡胶垫圈取下，然后将游码移至标尺左端的“0”刻度线处，根据指针左偏右调，右偏左调的原则可知当天平指针仍然偏向分度盘左侧，接下来应将天平右边的平衡螺母向右调，也可将左边的平衡螺母向右调，直到天平平衡。[3]用天平测物体质量时，物体的质量为m＝10g+5g+3.4g＝18.4g即时检测【即时检测1】（2023·安徽·校联考模拟预测）小军和小林分别利用托盘天平练习测量物体的质量：（1）小军将天平调节平衡后，测量空烧杯的质量。当他在右盘中放入砝码后天平如图甲所示，接下来他的操作应是，使天平再次平衡，读出空烧杯的质量；（2）小林将天平调节平衡后，测量液体和烧杯的总质量，当天平再次平衡后如图乙所示，则液体和烧杯的总质量是g。【答案】减少放入的小砝码（5g），如指针偏左，要向右移动游码136【详解】（1）[1]由图甲知，指针偏右说明右盘砝码太重，接下来他的操作应是：减少放入的小砝码（5g），如指针偏左，要向右移动游码，直到天平横梁重新平衡。（2）[2]由图乙知，此天平标尺的分度值是0.2g，游码在标尺上的示数为4g，烧杯在右盘，此时，砝码的质量等于液体和烧杯的总质量与游码示数之和，故此时液体和烧杯的总质量是m总=m砝码-m示=(100g+20g+20g)-4g=136g【即时检测2】（2023·四川成都·统考二模）在“使用天平测量液体质量”的实验中：（1）将天平放置于水平台面上，将游码拨至标尺左端零刘度线处，分度盘指针如图甲所示，则应将平衡螺母向调节，直到指针静止时指在分度盘的中线处；（2）正确调节后，将空烧杯放在左盘，用镊子向右盘加减砝码，当把砝码盒里最小的砝码放在右盘，发现指针指向分度盘的右侧，接下来正确的操作是：取下最小砝码，并，直到天平再次平衡，测得空烧杯质量为28g；（3）测得烧杯和液体的总质量如图乙所示，则杯中液体的质量为g；（4）若两次测量中使用的那个20g的砝码磨损了一点，则测得的液体的质量（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】右向右适当移动游码54.4不变【详解】（1）[1]图中显示指针向左偏，应将平衡螺母向指针偏动的反方向，即向右调，直到指针静止时指在分度盘的中线处。（2）[2]将空烧杯放在左盘，用镊子向右盘加减砝码，当把砝码盒里最小的砝码放在右盘，发现指针指向分度盘的右侧，说明砝码质量偏大，则应先取下最小砝码，向右适当移动游码，使横梁平衡。（3）[3]由图乙可知，标尺的分度值为0.2g，游码在标尺上对应的刻度值为2.4g，烧杯和液体的总质量m总=50g+20g+10g+2.4g=82.4g烧杯中液体的质量m液=m总-m杯=82.4g-28g=54.4g（4）[4]若两次测量中使用的那个20g的砝码磨损了一点，砝码自身质量变小。当测量同一物体时，需要多增加砝码或移动游码，才能使天平重新平衡，此时所读数值大于物体实际质量，由于两次读数值与物体实际质量的差值相同，所以烧杯和液体的总质量与烧杯的质量之差仍然等于烧杯中液体的质量，测得的液体的质量不变。实验二测量固体和液体的密度2.测固体物质密度的方法：（1）用天平测出固体的质量m。（2）在量筒中倒入适量的水，测出水的体积为V1（3）将固体完全浸入量筒中，测二者的总体积为V2。（4）固体的密度2.测液体物质密度的方法：（1）用天平测出液体和烧杯的总质量m1。（2）把烧杯中适量液体倒入量简中，用天平测出剩余液体和烧杯的总质量m2读出量筒中液体的体积V。（3）液体的密度典例引领【典例2】（2023·湖北十堰·统考中考真题）如图是小赵测量自制果汁密度的实验：（1）他用已调好的天平测量空烧杯质量时，添加最小砝码后，天平的指针仍略左偏，于是他进行了如图甲的操作，他的错误是：；（2）纠正错误后，完成了下列实验步骤：①测得空烧杯的质量是49.4g；②取适量的果汁倒入烧杯中，用天平测果汁和烧杯的总质量，天平平衡时，右盘中砝码及游码的位置如图乙所示；③将烧杯中的果汁全部倒入量筒中，如图丙所示；④计算果汁的密度为g/cm3；（3）小组内交流发现：将上述实验步骤①②③④顺序调整为，可以减小误差。【答案】在测量过程中调节平衡螺母1.2②③①④【详解】（1）[1]由图甲可以看出，在测量的过程中，调节平衡螺母，这是错误的。（2）[2]果汁和烧杯的总质量是m′＝50g＋20g＋20g＋5g＋2.4g＝97.4g果汁的质量为m＝97.4g－49.4g＝48g由丙图知，量筒的分度值为2mL，所以果汁的体积为V＝40mL＝40cm3果汁的密度为（3）[3]当把烧杯内的果汁全部倒入量筒内时，不可能把烧杯内的果汁全部倒入量筒内，导致测量的果汁的体积偏小，由公式知，密度测量结果偏大，所以先用天平称出盛有果汁的烧杯的总质量；再把烧杯中的果汁倒入量筒中一部分，记下量筒中果汁体积；最后用天平称出剩余果汁和烧杯的总质量；所以合理的实验顺序是②③①④。即时检测【即时检测1】（2023·辽宁阜新·统考模拟预测）阜新有“玛瑙之都”的美誉，小福想了解玛瑙石的密度，于是来到玛瑙城找到两块大小不同的玛瑙原石，来到实验室完成如下操作：准备实验器材：托盘天平、量筒、烧杯、水、细线。（1）用托盘天平测得小块玛瑙石的实验数据如图甲所示，则其质量为g；（2）将小块玛瑙石放入装有20ml水的量筒中后液面位置如图乙所示，则小玛瑙石的体积为cm3。根据实验原理计算出小玛瑙石的密度是kg/m3；（3）小福想用同样的方法测出大块玛瑙石的密度，发现大玛瑙石不能直接放入量筒，于是聪明的小新进行了如下的操作：①用天平测量大玛瑙石的质量m1；②将大玛瑙石放入盛水烧杯后测量烧杯质量m2，并标记水面位置；③捞出大玛瑙石，再补水到标记处后测量烧杯的质量m3。根据测得质量值得出大块玛瑙石的密度表达式为：ρ玛瑙=；（用符号表示）（4）小福再次完成（4）中测量过程，发现第二次取出大玛瑙石时沾了更多的水，经他的分析认为再次测量后算得到的密度值与前者密度值相比（选填“偏大”“偏小”或“仍然不变”）。【答案】2910仍然不变【详解】（1）[1]如图甲所示，砝码质量为25g，标尺的分度值为0.2g，读数为4g，所以小块玛瑙石的质量为（2）[2][3][4]如图乙所示，量筒的分度值为2mL，示数为30mL。根据排水法，小块玛瑙石的体积为所以根据，小块玛瑙石的密度为（3）[5]依题意得，烧杯和水的质量为补充的水的质量为补充水的体积即为大玛瑙石的体积，所以大玛瑙石的体积为所以大玛瑙石的密度为（4）[6]补水到标记处后水的体积就是原本的水和大玛瑙石的总体积，所以无论第二次取出大玛瑙石时沾了多少的水，都不影响求大玛瑙石的体积，测量结果仍然不变。【即时检测2】（2023·山东东营·统考二模）