必考点07 期末实验题（第10-12章）（解析版）

必考点07期末实验题（第10-12章）题型一浮力例题1.小丽和小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时，操作如下：（1）图甲是小丽把一个饮料罐慢慢按入水中，感觉所需用力越来越大，由此猜想“浮力的大小可能与排开水的体积有关”，根据图乙所示实验步骤的______（填写字母序号）两图可以验证她的猜想是否正确；（2）通过观察B、E两图，得出了“浮力的大小与液体密度有关”的结论，你认为这样得出结论是否合理：______（选填“是”或“否”），请你说出理由______；（3）通过观察C、D图的实验数据，可知物体浸没后，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度______（选填“有关”或“无关”）；（4）用图乙所示实验数据可计算盐水的密度是______kg/m3；（5）小红又利用实验桌上的薄铝片、烧杯和水进行了如下的实验：步骤一：将铝片放入盛水的烧杯中，铝片下沉至杯底；步骤二：将铝片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上；通过分析可知，步骤一中铝片受到的浮力______步骤二中铝片受到的浮力（选“大于”、“等于”或“小于”）。【答案】

B、C（或B、D）

否

没有保证排开液体的体积相等

无关

1.2×103

小于【解析】（1）[1]要验证浮力大小和物体排开液体体积的关系，就要控制液体的密度一定而物体排开液体的体积不同，故图B、C或B、D符合题意。（2）[2][3]因为研究浮力大小与液体的密度的关系，要控制排开液体的体积相等；观察B、E两图可知，物体排开液体的体积不同，液体的密度也不同，所以，不能得出物体受到的浮力大小与液体的密度有关。（3）[4]观察C、D图及实验数据可知，物体排开的液体的体积和液体的密度相同，深度不同，弹簧测力计示数相同，则浮力相同，所以，浮力的大小与深度无关。（4）[5]由图A、C可知，物体在水中受到的浮力F浮＝G﹣F＝10N﹣7N＝3N由F浮＝ρ液gV排可得物体排开水的体积为根据A、E可知物体全部浸没在盐水中所受浮力F浮′＝G﹣F′＝10N﹣6.4N＝3.6N物体排开盐水的体积等于物体排开水的体积，所以盐水的密度为（5）[6]步骤一：铝片下沉说明F浮1＜G，步骤二：铝片漂浮说明F浮2＝G，所以F浮1＜F浮2，即步骤一中铝片受到的浮力小于步骤二中铝片受到的浮力。题型二功和机械能例题1．如图所示，是“探究物体动能跟哪些因素有关”的实验过程。（1）图1实验中要判断研究对象的动能大小需要比较___________；（2）图1甲、乙两图是为了探究动能与___________的关系，得出的结论是：在速度相同时，___________越大动能越大；（3）如图2将一弹簧固定在水平轨道末端，钢球下滑到水平面压缩弹簧后又被弹簧弹开，若想增大弹簧最大压缩量，提出两点可行的做法：___________、___________；（4）将图2中末端的挡板和弹簧取掉，并将OB向上弯折形成如图3的轨道，再次将钢球沿轨道AOB到达B点后离开轨道，钢球在B点的机械能___________（选填“大于”“等于”或“小于”）在A点的机械能。若离开B点后钢球不受外力，通过B点后的运动轨迹是___________（选填字母序号）。【答案】

木块移动的距离

质量

质量

见解析

见解析

小于

c【解析】（1）[1]动能越大，对外做功的本领越大，动能大小可以通过对外做功的多少来反映，实验时小球推动木块对它做功，所以可以通过木块被撞后移动的距离来比较动能的大小。（2）[2]图-1甲、乙两图中，小球滚下的高度相同，到达水平面时的速度相同，小球的质量不同，根据控制变量法可知，探究的是动能大小与质量的关系。[3]由图可知，小球的质量越大，推动木块移动的距离越远，动能越大，故结论为：物体的速度相同时，质量越大，动能越大。（3）[4][5]若想增大弹簧最大压缩量，即增大弹簧的弹性势能，就需要更多的钢球动能转化为弹簧的弹性势能，可以采取的方法有：①在其他条件不变时，换用质量更大的小球，增大小球动能；②在其他条件不变时，提高小球的初始高度，使小球进入水平面时具有更大的速度，增大小球动能。（4）[6]钢球沿轨道AOB到达B点时要克服钢球与轨道之间的摩擦做功，将部分机械能转化为内能，机械能减少，故钢球在B点的机械能小于在A点的机械能。[7]小球到达B点时的速度方向沿着轨道方向斜向上，若此时小球受到的力消失，根据牛顿第一定律可知，小球将会以现在的速度做匀速直线运动，故通过B点后的运动轨迹是c。题型三简单机械例题1.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：（1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端平衡螺母向______边旋一些（选填“左“或“右”）。（2）调好后，第一组按图乙进行实验，第二组按图丙进行实验，你认为第______组实验更好，理由是______。杠杆平衡时F1________F1′（填“>”、“=”或“<”）。（3）以测力计拉力为动力F1，钩码重力为阻力F2，多次调整力与力臂的大小来进行测量，得出的数据如表所示：实验次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm1210210212021032.510125分析表中三次数据得出：杠杆的平衡条件是______。（4）在本实验中需要进行多次测量的目的是()A．减小误差

B．求平均值

C．使结论具有普遍性【答案】

右

二

方便测量力臂

>

动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1l1=F2l2）

C【解析】（1）[1]甲图中杠杆左端下沉，平衡螺母应向右边调整。（2）[2][3]力臂是支点到力的作用线的距离，乙图中弹簧测力计方向不是竖直方向，力臂与杠杆方向不重合，而丙图中弹簧测力计与杠杆垂直，此时力臂与杠杆重合，力臂的大小可由杠杆的刻度直接读出，故丙组实验更好。[4]由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，乙图中力臂减小而力与力臂的乘积不变，故乙图中拉力大于丙图中拉力，即F1>F1′。（3）[5]第一组数据满足2N×10cm=2N×10cm第二组数据有1N×20cm=2N×10cm第三组数据有2.5N×10cm=1N×25cm可知杠杆的平衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2。（4）[6]本次实验中进行多次测量的目的是为了通过多次实验避免实验结论的偶然性，使结论具有普遍性。题型一浮力1.某物理兴趣小组做了如图所示的实验来探究浮力的大小：（1）铜块浸没在盐水中时受到的浮力是_______N；（2）由①③④⑤四个步骤可知，发现浮力的大小有时与深度有关，有时又与深度无关，对此正确的解释是探究浮力的大小与______有关，与_______无关；（3）比较①④⑦三幅图可得出的结论是_______；（4）要探究物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关，应选取图中_______（选填图中数字代号）步骤进行对比分析；（5）探究完浮力大小的影响因素后，同学们想进一步探究浮力的大小与物体排开液体所受到的重力的关系，进行了如下实验操作：此实验操作的正确顺序是________（用a、b、c、d表示），通过分析数据并进行比较发现：________（用图中符号G1、G2、G3、G4表示），从而得出结论：浮力的的大小等于物体排开液体所受到的重力。【答案】

1.2

物体排开液体的体积

深度

当物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，物体受到的浮力越大

①②④⑥

dabc

【解析】（1）[1]由①⑦可知，铜块浸没在水中时受到的浮力为（2）[2][3]由图③④，物体在水中的深度变大，弹簧测力计示数变小，根据，物体受到的浮力变大，因没有控制排开液体的体积相等，因此不能得出浮力大小与深度有关的结论。物体在水中的深度变大的同时，排开液体的体积变大，则说明了物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大；由图④⑤可知，物体浸没后，物体排开液体的体积不变，弹簧测力计的示数相同，物体受到浮力大小相同，则说明浸没在液体中的物体浮力大小与物体的深度无关。综上，物体受到的浮力的大小与物体排开的液体体积有关。（3）[4]比较①④⑦三幅图可知，物体排开液体的体积相同，液体密度不同，弹簧测力计示数不同，由此可知，浮力大小与液体密度有关，故结论为：在排开的液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。（4）[5]要验证物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关，要控制物体排开液体的体积和液体的密度相同。他应选取图中①②④⑥等步骤进对比分析；根据称重法，铜块所受到的浮力铝块所受浮力为由此可以得出：物体所受的浮力大与物体的密度无关。（5）[6]为了减小误差，在小桶接水前，应先测出其重力，再测出物重，利用称重法，读出物体静止在液体中的弹簧测力计示数，最后测出排开水和桶的总重，计算出浮力大小，所以合理的实验顺序为dabc。[7]通过分析数据并进行比较发现浮力排开液体的重力即有从而得出结论：浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力。题型二功和机械能1.如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。表面毛巾棉布木板摩擦力最大较大最小小车运动距离最近较远最远（1）小球滚下斜面的过程中，它的______能主要转化为动能。（2）分析比较______两次实验，可探究出的结论是：质量相同的物体，速度越大，动能越大。分析比较甲、丙两次实验，可以得出的结论是：______。（3）如果水平面光滑，则______（选填“能”或“不能”）完成本实验。他联想到以前探究牛顿第一定律时，也用到了斜面，让小车从同一高度下滑，在不同表面，看滑行的距离远近，最终停下来后，小车在三个表面克服摩擦力做功是否相等？______（选填“相等”或“不相等”）。【答案】

重力势

甲乙

速度相同的物体，质量越大，动能越大

不能

相等【解析】（1）[1]小钢球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程。（2）[2]由控制变量法，要探究动能与速度的关系，需要控制小球的质量相同，改变小球的速度，可以让相同的小球从斜面的不同高度滑下来，图甲、乙两次符合题意。[3]由甲乙实验知，小球质量相同，而甲中小球下滑的高度更大，到达水平面时的速度大，推动木块通过的距离也大，故可探究出的结论是：质量相同的物体，速度越大，动能越大；由甲丙实验知，小球在斜面的高度相同，而丙中小球的质量更大，推动木块通过的距离也大，故可探究出的结论是：速度相同的物体，质量越大，动能越大。（3）[4]如果水平面光滑，由牛顿第一定律，小球在水平面上将做匀速直线运动，则不能完成本实验。[5]让小车从同一高度（由静止）下滑，根据决定重力势能大小的因素，小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相同。题型三简单机械1．提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用，“测量机械效率”的实验装置如图.（每个动滑轮重力相同，忽略摩擦及绳重）（1）实验中应_____拉动弹簧测力计；（2）实验过程中收集到的a、b、c装置的实验数据如表，并可以计算出机械效率；装置钩码重/N钩码上升的高度/m弹簧测力计示数/N绳子自由端移动的距离/ma20.11.50.2b20.11.00.3c50.12.00.3（3）用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮组的机械效率η与所提升物体的重力G的关系图像正确的是（不计绳重和摩擦）_____。A．B．C．

D．【答案】

竖直向上匀速

A【解析】（1）[1]在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样弹簧测力计示数稳定，便于读数。（3）[2]使用滑轮组，设提升物重的高度为h，做的有用功不计绳重和摩擦总功滑轮组的机械效率同一滑轮组动滑轮重一定，由此可知，提起重物越重，其机械效率越高，并且G的变化大于G+G动的变化，所以η的变化小于G的变化.A．图像表示，η随G增大而增大，且η变化小于G的变化，故A正确；B．图像表示，η随G增大而减小，且η变化大于G的变化，故B错误；C．图像表示，η与G成正比，故C错误；D．图像表示，η与G成反比，故D错误。故选A。一、实验题1．物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，以图a、b、c、d、e分别为实验情景。（g取10N/kg）（1）通过a、c两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是_______N；（2）分析a、b、c三图可得出结论：金属块受到的浮力大小与_______有关；分析实验步骤a、d、e可知：浮力的大小还与_______有关；分析_______（填字母代号）三图可得出结论：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。（3）在某种液体中进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面没入深度的关系图象，则该液体的密度为_______kg/m3。【答案】

0.5

物体排开液体的体积

液体密度

a、c、d

0.8×103【解析】（1）[1]由a、c两次实验中测力计示数可知，物体的重力G=Fa=2N物体浸没在水中所受的浮力为F浮水=G-Fc=2N-1.5N=0.5N（2）[2]比较a、b、c三次实验知道，液体的密度相同，但物体排开液体的体积不同，弹簧测力计示数不同，所以，可探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积的关系。[3]比较a、d、e三次实验知道，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，说明物体排开相同体积的液体时，所受浮力大小跟被浸入液体的密度有关[4]比较a、c、d三次实验知道，液体密度相同、物体排开液体的体积相同，深度不同，弹簧测力计的示数相同，浮力相同，即浮力大小与深度无关。（3）[5]实验步骤c中，物体受到的浮力为F浮c=G-Fc=2N-1.5N=0.5N实验步骤e中，物体受到的浮力为F浮e=G-Fe=2N-1.6N=0.4N因物体均浸没，所以V排水=V排液根据阿基米德原理知道所以该液体的密度为2．为了探究“物体的浮沉条件”，灵灵同学在老师的指导下完成了以下实验，如图所示。步骤一、用弹簧测力计测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力，如图甲所示；步骤二、用手拿着这个空玻璃瓶浸没在水中，放手后发现玻璃瓶上浮；步骤三、将一个铁块装入玻璃瓶并盖上盖子，放入水中放手后发现玻璃瓶下沉；步骤四、取出玻璃瓶并擦干瓶上的水，挂在弹簧测力计上，保持玻璃瓶竖直，然后从图乙位置慢慢浸入水中，并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与玻璃瓶下表面浸入水中深度h的关系如图丙所示。（1）装有铁块的玻璃瓶全部浸没时受到的浮力是_______N；（2）图丙中AB段表示玻璃瓶受到的浮力逐渐_______，这说明物体所受浮力大小与_______有关；BC段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度_______（选填“有关”、“无关”）；（3）步骤二中空玻璃瓶浸没时受到的浮力为_______N；（4）灵灵认真分析以上实验数据和现象后发现，物体的沉浮与物体的重力和所受浮力有关，分析可得出结论：物体上浮的条件是_______；（5）当玻璃瓶刚好浸没时，下表面受到水的压强为_______Pa；（6）细心的灵灵同学发现玻璃瓶上还标有100ml的字样，请教后得知这表示玻璃瓶的容积，于是他灵机一动，在装有铁块的玻璃瓶内装满水，再用弹簧测力计测出总重力，如图丁所示，此时弹簧测力计示数为3.1N，根据以上数据他算出了铁块的密度为_______kg/m3。【答案】

1.6

变大

物体排开液体的体积

无关

1.6

浮力大于物体重力

600

8×103【解析】（1）[1]由图丙知，当瓶子浸入深度为0时，弹簧测力计示数为瓶子和铁块的总重力，即当瓶子浸入深度达到6cm后弹簧测力计不再减小，说明瓶子浸没在水中，示数为0.6N，所以受到的浮力为（2）[2][3][4]由图象知，AB段随着瓶子进入水中体积的增大，瓶子受到的弹簧测力计拉力逐渐减小，根据瓶子受到的浮力增大，说明物体受到的浮力大小与排开水的体积有关；BC段为物体浸没后，随着深度的增加，其排开水的体积并未改变，浮力不变，可知浮力的大小与浸没的深度无关。（3）[5]浮力的大小与液体密度和物体浸入液体的体积有关，空玻璃瓶浸没在水中与装有铁块的瓶子浸没在水中时浸入水中体积相等，所以受到的浮力相等，都为1.6N，故在第②操作步骤中空玻璃瓶浸没在水中时到的浮力为1.6N。（4）[6]物体上浮的条件是物体受到浮力大于物体重力，即。（5）[7]由图丙可知，当时，玻璃瓶刚好浸没，此时瓶底受到的压强为（6）[8]由图甲知，空瓶的重力，瓶子和铁块的总重力，铁块重力为由题知，图丁中时弹簧测力计示数，即瓶子、水和铁块的总重力，所以装入水的重力为加入水的体积铁块的体积所以铁块密度3．在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，某小组同学用如图所示的装置，将一个体积为150cm3的物体分别逐渐浸入到水和盐水中。为了便于操作和准确收集数据，用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。实验数据记录在下表中。（g＝10N/kg）液体种类实验序号物体重G/N弹簧测力计示数F/N物体受到浮力F浮/N

排开液体体积V排/cm3水①1.81.30.550②0.81.0100③0.31.5150盐水④1.81.20.650⑤0.61.2100⑥01.8150（1）分析处理序号①、②和③（或④、⑤和⑥）的数据发现：______，由此得出，当液体的密度相同时，物体受到的浮力与排开液体的体积成______比；（2）为了方便验证阿基米德原理，表格最后一列的项目名称是______；（3）得出结论后，第⑥次实验中将绳子剪断，物体在盐水中将______（填浮沉情况）；（4）本装置可改装成测液体密度的密度秤，小明在弹簧测力计刻度盘的0.3N处对应标上1.0g/cm3，在刻度盘的______N处对应标上0.8g/cm3，该密度秤的最大测量值是______g/cm3。【答案】

液体种类相同

正

排开液体的重力

悬浮

0.6

1.2【解析】（1）[1][2]分析比较实验序号①、②和③（或④、⑤和⑥）可知，液体种类相同，故密度相同，物体浸入液体中的体积越大，弹簧测力计的示数越小，即所受的浮力变大，故得出物体受到的浮力与排开液体的体积成正比。（2）[3]阿基米德原理，为了方便验证阿基米德原理，故表格最后一列的项目应该为排开液体的重力。（3）[4]第⑥次实验中物体的重力等于物体在液体中所受的浮力，又因为物体此时排开的体积等于物体的体积大小，故此时物体处于悬浮状态。（4）[5]根据和可得，液体的密度为由题可知，物块重力为1.8N，物体浸没在液体中时，排开体积相同，当弹簧测力计刻度盘的0.3N处对应标上1.0g/cm3，故可得出当时，弹簧测力计示数为[6]由[5]可知，液体的密度为故可知当最小为0时，测量液体密度最大，最大密度为4．在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，小兵同学根据图所示实验操作，从中选出一些图，针对某一个因素进行研究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明他的探究结果。（1）在图B水中物块受到的浮力是_______N；（2）探究浮力与物体排开液体的体积的关系时，可选用_______三个图，可得出结论：________；（3）探究浮力与液体密度的关系时，可选用_______三个图。以上探究浮力与物体排开液体的体积、浮力与液体密度的关系时，所利用的实验方法叫________法；（4）小兵同学想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他找来薄铁片，烧杯和水进行实验，实验步骤如下：步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底；步骤二：将铁片弯成“碗”状再放入水中，它漂浮在水面上。①分析可知，第一次铁片受到的浮力________（选填“大于”“等于”或“小于”）第二次铁片受到的浮力；②小兵同学得出：物体受到的浮力与其形状有关，小兵同学得出错误结论的原因是：_______。【答案】

0.4

ABC

在相同密度液体中，物体所受浮力随物体排开液体的体积增大而增大

ADE

控制变量

小于

在改变铁片形状的同时，没有控制排开水的体积不变【解析】（1）[1]由图A可知，物体受重力与拉力平衡，说明在图B中，物体在重力、浮力与拉力作用下平衡，在竖直方向上合力为零，所以物块受到的浮力是（2）[2]探究浮力与物体排开液体的体积的关系时，根据控制变量法可知，需要保证物体排开液体的体积为单一变量，液体密度相同，可以选用图ABC。[3]图C中物体所受浮力比图B中大，可知，在相同密度液体中，物体所受浮力随物体排开液体的体积增大而增大。（3）[4]探究浮力与液体密度的关系时，根据控制变量法可知，需要保证液体密度为单一变量，物体排开液体的体积相同，可以选用图ADE。[5]在探究浮力与物体排开液体的体积的关系时，需要控制液体密度相同；在探究浮力与液体密度的关系时，需要控制物体排开液体的体积相同，所以这种实验方法为控制变量法。（4）①[6]将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底，铁片受到的浮力小于铁片的重力；将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上，“碗状”铁片受到的浮力等于铁片的重力；铁片弯成碗状，形状变化，重力不变，所以第一次受到的浮力小于第二次受到的浮力。②[7]小兵同学探究过程中，只注意铁片形状的改变，没有控制铁片排开液体的体积的变化，实验过程中有两个自变量。5．小虹利用弹簧测力计、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．小虹提出如下猜想，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）小虹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______；（2）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）（3）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（水的密度已知）。下列物理量中不能计算出的是______；A．物块的体积B．物块的密度C．盐水的体积D．盐水的密度（4）当物体从接触水面开始，到浸没于水中，直至浸没到更深位置（未触底），在下图中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图像是______（选填“①”或“②”）。【答案】

0.4N

CD

C

②【解析】（1）[1]A步骤中弹簧测力计的分度值是0.2N，圆柱体的重力为2.4N，所以B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为（2）[2]CD步骤中物体浸没在液体中的深度不同，但是弹簧测力计的示数相同，说明CD步骤中圆柱体受到的浮力是相同的，证明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关，所以可以验证猜想a是错误的。（3）[3]A．C步骤中物体完全浸没在水中时，物体受到的浮力是所以物体排开水的体积是此时物体的体积等于排开水的体积，即故A可以计算出，A不符合题意；B．物体的密度为故B可以计算出，B不符合题意；C．盐水的体积与浮力等没有直接关系，根据目前的数据无法计算出，故C符合题意；D．盐水的密度是故D可以计算出，D不符合题意。故选C。（4）[4]当物体从接触水面开始，到浸没于水中，物体受到的浮力慢慢增大，当物体浸没时达到最大值，然后随着物体浸没到更深位置，物体受到的浮力不变，应该选择②图像。6．为了验证阿基米德原理，小明利用石头、弹簧测力计、溢水杯、小桶、细绳做了如下图所示实验：（1）在步骤A中向溢水杯内注水，使水面恰好与溢水口______；（2）上图实验中漏掉了一个步骤，请写出该步骤的内容：______，此时弹簧测力计的示数是F4；（3）若F1、F2、F3、F4之间满足关系式______，则说明“阿基米德原理”成立；（4）验证出“阿基米德原理”后，小明为了验证浮力的大小跟物体形状是否有关时，将橡皮泥放入盛水的烧杯中，发现橡皮泥沉至杯底，他又将橡皮泥捏成小船形状放入水中，发现其漂浮在水面上，因此他认为：浮力的大小与物体形状有关。你认为他的观点是______的（选填“正确”或“错误”），理由是：______。【答案】

相平

测量石头的重力

F4-F1=F2-F3

错误

没有控制排开液体的体积相同【解析】（1）[1]向溢水杯内注水，使水面恰好与溢水口相平，以保证物体排开水的质量等于溢出水的质量。（2）[2]为了验证阿基米德原理，需要测量的量有四个：石头的重力、物体浸没时弹簧测力计的示数、空桶的重力、小桶和溢出水的总重力，由图示可知，该实验漏掉一个步骤是用弹簧测力计测出石头的重力。（3）[3]验证阿基米德原理时，石块浸没在水中受到的浮力为F浮=F4-F1石头浸没水中排开水的重力为G排=F2-F3如果F4-F1=F2-F3即说明F浮=G排就可以说明“阿基米德原理”成立。（4）[4][5]探究浮力的大小可能跟物体的形状有关时，需要控制液体的密度和排开液体的体积不变，改变物体的形状，而小明实验中没有控制橡皮泥排开水的体积相同，所以小明的观点是错误的。7．小明利用图所示实验探究“浮力大小和哪些因素有关”。他把同一金属块挂在弹簧测力计上，将它分别浸入水和酒精中的不同位置：（1）四种情况中，______（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）图中金属块所受到的浮力最小；（2）做丙、丁两次实验，是为了探究浮力大小与______是否有关；（3）做______和______两次实验（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”），是为了探究金属块浸没在液体中时，受到的浮力与深度无关；（4）图戊中能正确反映浮力F和金属块下表面在水中的深度关系的图像是______（选填“A”“B”“C”或“D”）；（金属块未接触容器底）（5）小明想继续探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他又找来薄铁片进行实验，实验步骤如下：步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底；步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力______第二次铁片受到的浮力（选填“大于”“等于”或“小于”）；②小明得出：物体受到的浮力与其形状有关。这个结论是______（选填“正确”或“错误”）的，因为______。【答案】

甲

液体密度

乙

丙

C

小于

错误

没有控制物体浸在液体中的体积相同【解析】（1）[1]该实验利用称重法计算浮力，即浮力等于物体重力减去物体浸在液体中时弹簧测力计的示数，公式为由以上公式可知，物体重力不变，物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F示越大，浮力越小，比较甲、乙、丙、丁四图可得，甲图中弹簧测力计示数最大，金属块所受到的浮力最小。（2）[2]使用控制变量法进行实验探究时，每次只能有一个变量是不同的，因此分析实验中在探究哪一因素与被探究内容有关时，只要找到两组对比实验中的不同点即可。对比丙、丁两图可知，不同点是液体种类，即液体密度，因此丙、丁两次实验，是为了探究浮力大小与液体密度是否有关。（3）[3][4]同上分析，探究金属块浸没在液体中时，受到的浮力与深度的关系，实验操作中两组进行对比的实验应该在金属块浸没的前提下只有物体浸在液体中的深度不同，而其他条件都要相同，从甲、乙、丙、丁四图可得只有乙、丙满足条件。（4）[5]影响浮力大小的因素有两个：液体密度与物体浸在液体中的体积，液体密度不变时，物体浸在液体中的体积越大，物体所受浮力越大。金属块浸没在水中之前，随着浸在液体中的深度增加，金属块浸在液体中的体积增大，受到的浮力也增大；金属块浸没在水中以后，随着浸在液体中的深度增加，金属块浸在液体中的体积不变，受到的浮力也不变。因此浮力F随金属块下表面在水中的深度增加，呈先变大后不变的趋势。故选C。（5）①[6]根据物体浮沉条件中浮力与重力的关系可知，第一次铁片下沉，铁片受到的浮力小于铁片的重力，第二次铁片漂浮，铁片受到的浮力等于铁片的重力，由此可得，第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力。②[7][8]小明探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”的实验过程中改变了铁片的形状，但是没有控制铁片浸在液体中的体积相同，因此实验中存在两个变量，不满足控制变量法要求，无法确定铁片受到的浮力是与铁片形状有关还是与铁片浸在液体中的体积有关，所以小明得出：物体受到的浮力与其形状有关这个结论是错误的，综上分析其不能得出该结论的原因是没有控制铁片浸在液体中的体积相同。8．在语文课本上学习了“死海不死”的文章后，小敏想“探究浮力的大小与哪些因素有关”，她提出了如下猜想：猜想一：可能与液体的密度有关。猜想二：可能与物体排开液体的体积有关。猜想三：可能与物体浸没在液体中的深度有关。为了验证上述猜想，她按照图中字母顺序做了如下实验：（1）分析比较实验步骤A、C、D，可以验证猜想___________是错误的，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度___________关；（2）分析比较实验步骤A、B、C，可以验证猜想___________是正确的，并由此联想到，轮船的满载排水量越___________（选填“大”或“小”），它的承载能力就越强；（3）分析比较实验步骤___________，可以验证猜想一是正确的。分析图中提供的信息，可知图E中物体所受的浮力大小为___________N；（4）实验中采用了___________的研究方法。【答案】

三

无

二

大

A、C、E

1.2

控制变量【解析】（1）[1][2]分析比较实验步骤A、C、D实验知道，物体排开水的体积相同而物体浸没在水中的深度不同，根据F浮=G-F知道，物体受到的浮力相等，由此可知，物体受到的浮力与物体浸没在液体的深度无关，由此可知，猜想三是错误的。（2）[3][4]分析比较实验步骤A、B、C，实验可知，物体浸入液体中的体积不同，根据F浮=G-F知道，物体受到的浮力不同，由此可知，物体受到的浮力与物体浸入液体中的体积有关，由此可知，猜想二是正确的；并由此联想到，轮船的满载排水量越大，说明轮船受到的浮力越大，则它的承载能力就越强。（3）[5][6]物体在空气中时弹簧测力计示数2.8N，全部浸没在浓盐水中时弹簧测力计的示数为1.6N，因此物体在浓盐水中所受的浮力为F浮′=G-G′=2.8N-1.6N=1.2N由图A、C所示实验知道，物体浸没在水中受到的浮力F浮=2.8N-1.8N=1N由图A、E所示实验知道，物体浸没在盐水中受到的浮力F浮′=1.2N设物体体积为V，在水中受到的浮力为F浮=ρ水gV排

①在盐水中受到的浮力为F浮′=ρ盐水gV排

②①②联立，解得盐水的密度（4）[7]由于影响浮力的因素有多个，根据实验步骤知道，实验过程中采用了控制变量法。9．小王为了探究物体在水中不同深度所受浮力的情况，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表：次数12345678h/cm02468101214F/N76.565.554.54.5（1）由于粗心，第8次实验数据小王没有记录，请你在右侧横线上帮他填写：______；（2）分析表中实验数据，可得出物体重力是______N，第3次实验时，物体受到的浮力为______N，第7次实验时，物体受到的浮力为______N；（3）表中第1列到第6列数据，说明：______；（4）表中第7列到第8列数据，说明：______；A．B．C．D．（5）如图所示，能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面所处的深度h关系的是______，能正确反映圆柱体受到的浮力F和圆柱体下表面所处的深度h关系的是______。【答案】

4.5

7

1

2.5

液体密度相同时，物体浸入液体的体积越大，它受到的浮力越大

浸没在液体中的物体受到的浮力跟它浸没的深度无关

B

D【解析】（1）[1]分析数据变化可知，当第6次实验时，物体已完全浸没于水中，因为再增加深度，其排水的体积也不会改变，弹簧测力计的示数F仍为4.5N，第八次弹簧测力计示数为4.5N。（2）[2物体在空气中时，弹簧测力计的示数，就是它的重力，即第1次实验中的示数F=G=7N[3]第3次实验时，物体受到的浮力为F3=7N-6N=1N[4]第7次实验时，物体受到的浮力为F7=7N-4.5N=2.5N（3）[5]分析表中第1~6列数据，观察h和F的变化趋势可得，在同种液体里，物体受到浮力的大小随排开液体体积的增大而增大。（4）[6]第7、8列数据中h增大，但F不再改变，说明物体已完全浸没，因此可得：物体完全浸没在同种液体里，所受浮力的大小与浸没的深度无关。（5）[7]通过分析数据可知，当深度h增大时，弹簧测力计的示数先减小，后不变，故B符合题意，故ACD不符合题意。故选B。[8]浮力是先变大，后不变，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。10．小李在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：弹簧测力计，实心圆柱体金属块，相同的大烧杯若干，水，密度未知的某种液体，细线等。（1）小李进行了如图所示的实验，由A图可知该金属块的重力为__________N，用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中；实验步骤BCDEF弹簧测力计示数/N2.22.01.71.71.9（2）分析比较实验步骤A、D和__________可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；（3）分析实验步骤A、B、C、D，得出结论当液体密度一定时，__________越大，浮力越大；（4）分析实验数据，F图中液体的密度为__________kg/m3；（5）小李还想知道石块在水中所受浮力的大小等于什么，于是做了如图所示“甲、乙、丙、丁”四步操作进行探究：①以上操作的合理顺序是__________（只填“步骤代号”）；②小李通过一次实验，得出的结论F浮=G排，同学们认为他的做法不合理，理由是__________。【答案】

2.7

E

物体排开液体的体积

0.8×103

丁甲乙丙

实验次数太少，实验结论具有偶然性【解析】（1）[1]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为2.7N。（2）[2]由图可知，步骤A中弹簧测力计的示数就是物体的重力为2.7N，在实验步骤D和实验步骤E中弹簧测力计的示数相同，物体浸没在液体的深度不同，所以可以得出结论，浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。（3）[3]分析实验步骤A、B、C、D可知物体浸入液体的体积逐渐变大，弹簧测力计的示数逐渐变小，浮力逐渐增大，说明浮力的大小跟排开液体的体积有关。（4）[4]物体的重力为2.7N，在实验步骤D中弹簧测力计的示数为1.7N，所以此时物体受到的浮力为F浮=G-FD=2.7N-1.7N=1N根据公式F浮=ρ液gV排可知，金属块的体积为已知金属块的体积为1.0×10-4m3；金属块在液体中受到的浮力为F浮1=G-FF=2.7N-1.9N=0.8N根据公式F浮=ρ液gV排，可得液体的密度（5）[5]实验时，先测出石块和小桶的重力，再将石块浸没在溢水杯中，溢出的水流入小桶中，测量溢出水的重力，石块浸没在溢水杯中时，对石块受力分析可知，重力等于拉力加浮力，计算石块受到的浮力，比较浮力和排开液体的关系，所以合理的顺序是丁甲乙丙。[6]一次实验得出结论，具有偶然性，应该增加实验次数。11．图甲是探究“影响动能大小因素”的实验装置。（1）本实验中小球A的动能大小通过木块B在水平桌面上______来体现。若不用木块B，在桌面上铺一条毛巾，______（填“可以”或“不可以”）用小球A在毛巾表面滚动的距离来体现；（2）将小球A放在同一斜面上______（填“相同”或“不同”）高度处由静止释放，目的是使小球在撞击木块B时速度不同，通过实验现象可以得出结论：质量相同的物体，______，动能越大；（3）善于动脑的小明设计了如图乙所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能______（填“相同”或“不同”），放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做______（填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系；（4）小欣同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离（如下表），小车在三个表面克服摩擦力做功______（选填“相等”或“不相等”）；若水平面绝对光滑，小车将做______运动。表面毛巾棉布木板摩擦力最大较大最小小车运动距离最近较远最远【答案】

移动的距离

可以

不同

速度越大

不同

不能

相等

匀速直线【解析】（1）[1]小球A撞击木块B，对木块B做功，木块B与水平面间的摩擦力大小不变，木块B在水平桌面上移动的距离越远，说明小球A对木块B做的功越多，小球的动能越大。[2]若不用木块B，在桌面上铺一条毛巾，用小球A对毛巾表面的压力相同，小球A与毛巾表面的接触面的粗糙程度相同，小球A受到毛巾表面的摩擦力相同，小球A在毛巾表面克服摩擦力做功，小球A滚动的距离越远，说明小球A克服摩擦力做的功越多，小球A的动能越大，因此小球A的动能可以用小球A在毛巾表面滚动的距离来体现。（2）[3]将小球A放在同一斜面上不同高度处由静止释放，目的是使小球在撞击木块B时速度不同，高度越高，小球撞击木块B时的速度越大。[4]实验中使同一小球，控制小球的质量相同，小球从越高的高度下滑，小球撞击木块B时的速度越大，木块B移动的距离越远，说明质量相同的物体，速度越大，动能越大。（3）[5]弹簧的形变两越大，弹簧的弹性势能越大，故用同一个钢球两次将同一弹簧压到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能不同。[6]让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，弹簧的产生弹性势能相同，放手后，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，小球的动能相同，动能与质量和速度有关，动能相同时，质量不同，速度不同，因此将小球弹出去，撞击放在同一位置的木块，不能验证动能与质量的关系。（4）[7]让小车从斜面顶端由静止滑下，小车到达水平面的速度相同，小车到达水平面的动能相同，小车在水平面滑行过程中，小车克服摩擦力做功，小车最终静止，小车的动能全部用于克服摩擦力做功，因此小车在三个表面克服摩擦力做功相等。[8]若水平面绝对光滑，小车在水平面受到的合力为0，小车的运动状态不发生改变，小车将做匀速直线运动。12．小陆用质量相同的三种空心金属块，弹簧、光滑轨道等器材研究“影响重力势能大小的因素”，通过观察弹簧被压缩的程度来比较物体的重力势能大小。他将金属块分别从同一高度静止释放，实验现象如图（b）、（c）、（d）所示。再将同一金属块从高度以速度释放、高度以速度释放，已知，实验现象如图（e）、（f）所示。请根据实验过程及相关条件，仔细观察实验现象，回答下列问题。①比较图（a）、（b）、（c）、（d）的实验过程及相关条件，可得：当物体的______相同时，______相同；②小华比较图（a）、（e）、（f）的实验过程及相关条件，得到的初步结论是：当物体质量相同时，物体所具有的重力势能的大小与高度无关。请判断该结论是______（选填“错误”或“正确”），理由是______。【答案】

质量和高度

重力势能

错误

实验中没有控制物体的初速度相同【解析】[1][2]比较图(a)、(b)、(c)、(d)的实验过程及相关条件，可得物体重力势能的大小由物体的高度与质量决定，即物体高度和质量相同时重力势能相同；[3][4]要探究物体所具有的重力势能大小与高度的关系，应控制物体向下运动的初速度和质量相同，才能得出正确的结论，该实验中没有控制物体的初速度相同，故结论是错误的。13．如图是探究“物体的动能大小与那些因素有关”的实验装置，其中mA=mB<mC，hA=hC>hB。（1）在实验中，木块D被推动的距离能反映小球A、B、C动能的大小，理由是木块D被推动的距离越远，说明小球对物体_________越多；（2）为了探究动能的大小与质量的关系，应该选___________两个装置进行实验；（3）甲实验中木块D的重力为1N，沿水平方向移动的距离30cm，重力对木块做功_________J；（4）实验中，探究的动能是指___________（填序号）A．小球在斜面上时的动能

B．小球撞击木块时的动能C．小球撞击木块后的动能

D．木块的动能（5）小华同学通过比较甲、丙两图实验现象，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，你知道错误是什么吗？___________；记录表表面毛巾棉布木板摩擦力最大较大最小小车运动距离最近较远最远（6）在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小华设计了如图丁所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球_____，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等；（7）完成实验后，同学们还联想到以前探究牛顿第一定律时，也用到了斜面：让小车从同一斜面同一高度由静止下滑，在不同的表面上水平滑行的距离远近（如上表），最终停下来后，小车在三个表面克服摩擦力做功是否相等_______（选填“相等”或“不相等”），理由是________。【答案】

做功

乙、丙

0

B

没有控制小球速度相同

静止

相同

见解析【解析】（1）[1]木块B被推动的距离能反映小球A动能的大小，木块B被推动的距离越远，说明A小球的动能越大，就推动木块做的功越多。（2）[2]为了探究动能的大小与质量的关系，控制速度相同，只改变质量，所以应该选择乙、丙实验。（3）[3]甲实验中若木块的重力为1N，水平移动的距离是30cm，因重力的方向竖直向下，在重力的方向上没有移动距离，重力不做功，故重力对木块做做功为0J。（4）[4]实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。（5）[5]要探究小球动能与质量的关系，需要控制小球到达水平面时的速度相同，即不同质量的小球从同一高度自由滚下，而甲、丙两图没有让小球从同一高度滚下，没有控制小球到达水平面时的速度相同，所以小华的这一比较过程存在错误。（6）[6]让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若任一时刻两球的速度大小相等，即以任何一个小球为参照，另一个小球都是静止的，所以若C球相对于A球静止，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。[7]让小车从同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素可知，最初小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩檫力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩檫力做功相同。14．某同学在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，设计了如图所示的实验方案，并进行了如下的实验：步骤l：让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v1，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s1；步骤2：让钢球从斜面B点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v2，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s2；步骤3：改变钢球的质量让钢球从A点由静止开始下滑，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离S3。（1）比较v1、v2，可知vl______v2（选填“>”“<”或“=”）这是因为______；（2）设计步骤l和步骤2的目的是______；（3）比较步骤______和步骤3可以探究动能大小和物体______的关系。【答案】

>

小球在A点处具有的重力势能大于在B点处的重力势能

探究在质量一定时，物体动能的大小与速度的关系

1

质量【解析】（1）[1][2]A点高于B点，同一钢球在A点处具有的重力势能大于在B点处的重力势能；钢球从斜面上向下滚动时，重力势能转化为动能，所以钢球从A点释放时，滚动到水平面时的动能较大，速度也较大，即v1＞v2（2）[3]在步骤1和步骤2中，物体的质量相同，速度不同，因此是在质量相同的情况下，探究动能与速度的关系。（3）[4][5]步骤1和步骤3，钢球都从A点滑下，钢球从A点滑下时重力势能相同，转化成的动能也相同，所以速度相同，两者钢球质量不相同，所以是在速度相同的情况下，探究动能与质量的关系。15．如图所示，是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下．完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中，。（1）小钢球动能大小是通过______（选填高度h或距离s）大小来反映的；（2）小钢球不能立即停下，是因为小钢球具有______；（3）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，______，动能越大；（4）分析比较______两组实验可得出物体的动能与质量的关系；（5）综上可知，如图中所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高______。【答案】

距离s

惯性

速度越大

甲、丙

速度【解析】（1）[1]木块与水平面的摩擦力是相同的，小钢球推动木块移动的距离越远，做的功越多，故小钢球的动能大小是通过小木块移动的距离s大小来反映的，这是转换法的应用。（2）[2]一切物体都有保持原来运动状态的性质，称为惯性。小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有惯性，小木块最终会停下来是因为受到阻力的作用。（3）[3]由图甲、乙可知，两球质量相同，高度不同即速度不同，对木块做功不同，根据控制变量法，是为了研究动能与速度的关系，故在物体质量相同时，速度越大，动能越大。（4）[4]要研究物体的动能与质量的关系，根据控制变量法，要求质量不同，速度相同即高度相同，甲和丙两组实验满足要求。（5）[5]相同速度，质量越大，动能越大，各种车的质量不同，为了防止动能过大紧急情况下破坏作用过大，质量大的车要限制速度较小，故图乙所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高车速。16．小明在一条长线的一端系一个螺母做成了一个如图所示的单摆，小明发现螺母往返摆动过程中，每摆一个来回所用的时间几乎相等。于是小明想到这样一个问题：螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关呢？猜想A：可能跟螺母摆动的最大角度有关。猜想B：可能跟绳子的长度L有关（1）为验证猜想，除了铁架台、细线和螺母外，还需要的测量仪器有刻度尺、秒表和______。（2）小明在不同条件下，测出螺母来回摆动一次所用的时间t后，得到一些数据如下表序号细线长度L/cm螺母摆动的最大幅度/°螺母来回摆动一次的时间t/s1100202.02140202.43140302.4①对比1、2两次实验，可得出结论：螺母来回摆动一次的时间t与______有关。②对比2、3两次实验，可验证猜想______（填字母），得出的结论：螺母来回摆动一次的时间t与螺母摆动最大的角度______（选填“有关”或“无关”）。实验中我们采取的实验方法是______法。（3）综合分析实验数据可知，同一地点的单摆摆动一次的时间t只跟绳子的长度L有关，且绳子越长，螺母来回摆动一次的时间t越______，摆钟就是根据这个原理制成的；有一次小明发现家里的摆钟变慢了，要把它调准，小明应将摆钟的摆长调______（选填“长”或“短”）。【答案】

量角器

绳子的长度L

A

无关

控制变量

长

短【解析】【分析】（1）[1]实验中需要用量角器测量摆偏转角度的大小。（2）①[2]由1、2两次实验数据可知，螺母摆动的角度相同，细线的长度不同，螺母摆动一次的时间不同，因此螺母来回摆动一次的时间t与细线长度有关。②[3][4][5]由2、3两次实验数据可知，细线长度、螺母来回摆动一次的时间都相同，只有螺母摆动的角度不同，因此由2、3两次实验可验证猜想A，并且可得出螺母来回摆动一次的时间t与螺母摆动的角度无关。实验中采用的方法是控制变量法。（3）[6][7]由表中数据可知，在同一地点（即g一定），周期的大小只与摆长有关，摆长越长，周期越大，故绳子越长，螺母来回摆动一次的时间t越长；摆长越短，周期越小，钟表走时越快，因此应将摆钟的摆长调短。17．图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向___________（选填“左”或“右”）侧调节；（2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆___________（选填“左端下沉”、“仍然平衡“或“右端下沉”）；（3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是___________；（4）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为___________N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1l1总是___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）F2l2，其原因可能是___________。【答案】

平衡

左

左端下沉

排除实验偶然性，得出普遍结论

2.3

大于

杠杠所受重力作用对实验有影响【解析】（1）[1][2]从图中可以看出，甲中杠杆处于静止状态，也是处于平衡状态；杠杆左端上翘，表明左轻一些，想要使杠杆处于水平位置，杠杆的平衡螺母应该向左调节。（2）[3]由题意可知，当右侧钩码如图丙所示后，右侧钩码的力臂会变短，左侧的力臂和力不变，根据杠杆平衡条件，杠杆左端会下沉。（3）[4]实验中多次实验的目的是为了排除偶然事件的影响，方便找到普遍规律。（4）[5]测力计分度值为0.1N，读数为2.3N。[6][7]杠杆平衡时，F1l1总是大于F2l2的，这是因为支点不在杠杆中心后，杆两端的重力不相同了，杠杆自身的重力作用线不经过支点，杠杆自身的重力有了力臂，拉力与力臂乘积等于钩码的重力与杠杆自重与对应力臂乘积，从而使得实际阻力变大，使得根据杠杆平衡条件计算出来的结果F1l1总是大于F2l2。18．如图所示，是小阳探究“杠杆的平衡条件”实验装置，实验过程如下：（1）实验中首先要调节杠杆两端的平衡螺母，其作用是使杠杆在_______位置平衡。在调节杠杆平衡时发现如图所示的情况，那么要将右端的平衡螺母向_______调节（填“左”或“右”）；（2）调节杠杆水平平衡后，小阳在杠杆的A点挂上2个钩码（每个钩码重1N，杠杆上相邻刻线距离相等），如图所示。若使杠杆恢复水平平衡状态，可以在_______点挂上1个钩码；或者使用最大测量值为1N的弹簧测力计在_______点沿着竖直向上的方向拉住杠杆。（3）下面是小阳的实验记录：请将表格中的实验数据补充完整实验次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.5101_______212021031151.510（4）根据实验数据可以得到的结论是_______。【答案】

水平

左

E

C

15

F1l1=F2l2【解析】（1）[1]探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来。[2]由图可知，杠杆右端下沉，要将右端的平衡螺母向左调节，使杠杆水平位置平衡。（2）[3]设杠杆每一个小格代表L，根据杠杆平衡条件得2N×2L=1N×nLn=4所以钩码挂的E处。[4]根据杠杆平衡条件得2N×2L=1N×nLn=4所以弹簧测力计是C处竖直向上拉动杠杆。（3）[5]由杠杆平衡条件可知1.5N×10cm=1N×l2解得l2=15cm（4）[6]由表中数据可知，动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积，即F1l1=F2l219．小明和小红一同完成“探究杠杆的平衡条件”实验。【猜想与假设】猜想一：动力×动力臂=阻力×阻力臂猜想二：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离【设计实验与进行实验】（1）如图甲所示，杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆处于______状态（选填“平衡”或“不平衡”），为了使杠杆在水平位置平衡，应向______调节平衡螺母（选填“左”或“右”）；（2）如图乙所示，小明同学挂上钩码并调节钩码的位置，使杠杆水平平衡，这样做是为了方便测量______；同时，他将记录的数据填入下面的表格；（3）改变钩码的______和钩码的位置重复上述实验两次，记录的数据如表；实验次数动力F1（牛）O、B间距离（厘米）阻力F2（牛）O、A间距离（厘米）小明11.050.51021.5101.01531.0102.05小红和小明40.8151.01051.4151.010【分析与论证】根据小明同学的数据可验证猜想______（选填“一”、“二”或“一和二”）是正确的。而小红同学则认为小明同学每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离，具有一定的特殊性，还应改变动力或阻力的______进行实验；于是，小红同学协助小明同学按图丙方式进行实验，获得表中后两组数据。综合分析表中数据可验证猜想______是错误的，若要验证另一种猜想是否正确，必须添加的测量工具是______；通过以上探究，小明同学真正理解了力臂是支点到_______的距离。【答案】

平衡

左

力臂

数量

一和二

方向

二

刻度尺

力的作用线【解析】（1）[1]由图甲可知，此时杠杆处于静止状态，受力平衡，故可知此时杠杆处于平衡状态。[2]此时杠杆左边轻，右边重，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节。（2）[3]在杠杆上挂上钩码后，调节钩码的位置使杠杆水平平衡，可以从杠杆上直接读取刻度，便于测量力臂。（3）[4]为了使实验结论更具有普遍性，实验中应改变钩码的个数和钩码的位置重复上述实验。[5]由题意可知，小明所做的三次实验均是在杠杆在水平位置平衡时完成的，此时动力臂与O、B间距离相等，而阻力臂与O、A间距离相等，故由表中数据可知，猜想一和二均是正确的。[6]因小明同学每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离，具有一定的特殊性，为了验证猜想二是否正确，应改变动力或阻力的方向，使对应的力臂与杠杆有一定的角度。[7]由表中4、5组实验数据可知，此时动力×支点到动力作用点的距离不等于阻力×支点到阻力作用点的距离，故可知猜想二是错误的。[8]若要验证猜想一，就需要测出倾斜后的力臂，需要使用刻度尺进行测量，故必须添加的测量工具是刻度尺。[9]通过两人共同实验得出的数据可以验证猜想一是正确的，说明力臂是支点到