专题19 力学实验-（解析版）-2021年全国中考物理真题全解全析汇编（第四期）

2021年全国中考物理真题全解全析汇编（第四期）专题19力学实验第一期汇编试题来源：2021年江苏连云港、2021年四川乐山、2021年四川泸州、2021年四川遂宁、2021年云南、2021年浙江湖州、2021年浙江金华、2021年浙江丽水、2021年安徽、2021年浙江嘉兴、2021重庆A卷年、2021年重庆B卷等13套试卷。第二期试题来源：2021年浙江温州、2021年浙江宁波、2021年四川内江、2021年四川南昌、2021年四川成都、2021年甘肃武威、2021年江苏扬州、2021年陕西、2021年山东临沂、2021年山东泰安、2021年上海等12套试卷。第三期试题来源：2021年北京、2021年福建、2021年广东、2021年海南、2021年河北、2021年河南、2021年吉林、2021年宁夏、2021年青海、2021年山西、2021年天津、2021年新疆、2021年云南等12套试卷。第四期试题来源：2021年湖北恩施州、2021湖北宜昌年、2021年湖南岳阳、2021年湖南衡阳、2021湖北邵阳年、2021年江苏苏州、2021年山东济宁、2021年山东潍坊、2021年山东枣庄、2021年四川广安、2021年四川凉山州、2021年浙江衢州等12套试卷。欢迎各位下载。1、（2021·江苏苏州·T22）在探究“阻力时物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车．（1）实验时要固定斜面，并将小车从斜面上______（同一/不同）位置由静止释放；（2）从实验现象可推理，若水平面绝对光滑，则运动的小车将在水平面上______；（3）如图，若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，是否需要重做本实验以获取可靠的证据？答：______（需要/不需要）

（4）在本实验中，“小车在水平面上运动的距离”反映的是______。A．小车在水平面上所受阻力大小B．阻力对小车运动的影响情况C．A、B选项均正确2、（2021·江苏苏州·T21）如图是小明利用V=2mL的注射器，弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。（1）利用刻度尺测量出______的长度l为10cm，即可算出活塞横截面积为______cm2；（2）把活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器小孔，再水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F=2.1N，据此可测得大气压值p=______Pa；（3）考虑到活塞与筒壁之间有摩擦，小明继续拉动一小段距离后，缓慢退回注射器筒，在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为，则大气压值______（用题中出现的物理量符号表示）；（4）实验时若筒内空气没有排尽，此因素将导致所测大气压值______（偏大/偏小/不变）。3．（2021·山东济宁·T20）在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，小明设计了如下方案。实验步骤实验条件弹簧测力计的示数压力情况接触面情况1木块木板2木板上放1个钩码3木板上放2个钩码4木板棉布5木板上放1个钩码6木板上放2个钩码7木板毛巾8木板上放1个钩码9木板上放2个钩码（1）通过表中2、5、8三次实验，可以探究滑动摩擦力大小与______的关系；（2）用弹簧测力计水平拉木块儿，在接触面上匀速滑动时，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等，依据是______；（3）实验过程中，当弹簧测力计的示数为0.6N时，木块未被拉动，此时木块所受的摩擦力______（选填“大于”“等于”或“小于”）0.6N。4、（2021·山东潍坊·T21）某同学到海边游玩时检到一块鹅卵石，他利用身边的细线、弹簧测力计、量杯进行了下列操作：①用细线系住石块，悬挂在测力计下，记录测力计示数为，②量杯中装入海水，记录此时水面刻度为。③将测力计悬挂的石块完全浸没在海水中（不接触杯底且海水不溢出），石块静止时，记录水面刻度值为V，测力计示数为。请回答下列问题（已知重力与物体质量的比值为g。）（1）鹅卵石的质量为_______，鹅卵石的密度为_______。（2）海水的密度为_______。5、（2021·山东枣庄·T22）在综合实践活动中，物理兴趣小组的同学们用大豆、花生等食材制作了美味豆浆。为测量豆浆的密度，他们从实验室借来相关实验器材进行了如下实验设计和实验操作。（1）将天平放在水平桌面上，指针静止时如图所示。要使天平水平平衡：首先将游码移到标尺左端的______处，再向______（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，直到指针指在______为止；（2）兴趣小组的同学们分别设计的实验方案如下：方案一：1.用天平测出空烧杯的质量；2.在烧杯中倒入适量的被测豆浆，测出它们的总质量m；3.将烧杯中的豆浆倒入量筒中，读出豆浆的体积V；4.利用密度公式计算出豆浆的密度。方案二：1.在烧杯中倒入适量的被测豆浆，测出它们的总质量m；2.将烧杯中的部分豆浆倒入量筒中，读出豆浆的体积V；3.测出烧杯和杯中剩余豆浆的质量；4.利用密度公式计算出豆浆的密度。方案三：1.在量筒中倒入适量的被测豆浆，读出豆浆的体积V；2.用天平测出空烧杯的质量；3.将量筒中的豆浆倒入烧杯，测出总质量m；4.利用密度公式计算出豆浆的密度。（3）分析以上三种方案，请写出你认为合理设计方案中豆浆的密度表达式______；你再任选其中一个不合理的设计方案，并分析不合理设计方案的原因：如方案______，是由于在测量豆浆的______时会产生较大的误差，使得计算出的豆浆密度值偏______。6、（2021·四川广安·T24）小李同学在探究“影响浮力大小的因素”时，依次做了如图甲所示实验。观察并分别比较图中有关数据可知：（1）当物体浸没在水中时，受到的浮力为_________N。（2）分析图A、C、D可得，物体在液体中所受浮力大小与_________有关。（3）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），在图乙中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图象是________（选填“①”或“②”）。（4）小李在实验中主要用到的科学探究方法是________。7、（2021·山东潍坊·T20）一同学从实验室借来带密封条的玻璃罩、抽气泵等器材，分别进行了下列探究，请你根据观察到的实验现象，选择“变大”、“变小”或“不变”填入空格中。（1）将图甲所示正在响铃的闹钟放入玻璃罩内，抽走罩内气体，闹铃的声音________；（2）将图乙所示盛有少量热水的烧杯放入玻璃罩内，抽走罩内气体，杯内的水沸腾，杯内水的温度值________；（3）将图丙所示的装置放入玻璃罩内，抽走罩内气体，试管内外水面的高度差________。8、（2021·四川凉山州·T26）小花同学在安宁河边检到一块漂亮的不溶于水也不吸水的小石块，她想测量这块小石块的密度，于是进行了如下的实验操作：（1）小花同学将天平放在水平台上，天平横梁调节平衡后开始称量石块的质量，称量过程中进行了如图甲所示的操作，其中有一处操作错误的是______；（2）改正错误后，小花同学重新进行测量。天平调节平衡后她将小石块放入天平的右盘并通过在左盘增减砝码和移动游码使天平恢复平衡，砝码的质量和游码对应的刻度值如图乙所示，记录好数据后小花立即发现自己的操作是错误的，但是也可以通过这种测量方法正确计算出小石块的质量。你认为小石块的质量应该是______g；（3）她发现小石块放不进量筒，改用如图丙所示的方法测量小石块的体积，步骤如下：a.将小石块轻轻放入空烧杯中，往烧杯中加入适量的水，使小石块浸没，在水面达到的位置上做标记，然后取出小石块；b.先往量筒中装入80mL的水，然后将量筒中的水慢慢倒入烧杯中，让水面到达标记处，量筒中剩余的水的体积如图所示，则小石块的体积为______cm3。（4）计算出小石块的密度为______kg/m3。9、（2021·湖南岳阳·T20）如图是“探究阿基米德原理”的实验，其步骤如下：（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出一满袋水的重力为2N（不计袋子厚度和重力）（2）乙图，将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2N，此时水袋所受浮力为________N；（3）丙图，继续让水袋下沉，但未浸没，水袋所受浮力________（选填“变小”、“不变”或“变大”）；（4）丁图，水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0N。由此________（选填“能”或“不能”）得到结论：此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力；（5）设丙图中水袋受到的浮力为，排开水所受到的重力为，则__________（选填“=”或“≠”）10、（2021·湖南邵阳·T31）在“探究杠平衡条件”的实验时：（1）先要调节好杠杆在水平位置平衡，目的是：①消除杠杆自重对平衡的影响；②方便直接读出______的长度；（2）如图甲所示，小刘同学在调节前发现杠杆静止时，左端下沉，可将杠杆右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置静止平衡；（3）如图乙所示，小刘同学在杠杆左侧挂了3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，在右侧A点处应挂______个同样规格的钩码。11、（2021·湖南衡阳·T23）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12、（2021·湖北宜昌·T24）端午节家庭聚会后，小鹏的父亲将喝剩的白酒交给他，要他利用所学的物理知识测出白酒的密度。家中没有量筒，只找到了一个弹簧测力计和一个废旧的铁块，于是他在两只玻璃杯中分别装入水和白酒，进行了如下操作:①将铁块悬挂在弹簧测力计下方，读出测力计的示数F1，如图甲所示；②把铁块浸没在水中，读出测力计示数F2；③把铁块浸在白酒中，读出测力计示数F3。请你回答下列问题:（1）弹簧测力计示数F1=______N；（2）图中他有操作错误的是图_______（选填“甲”、“乙”、“丙”），请指出错误之处______；（3）更正错误操作后，测力计的示数变成F4，请你帮小鹏推导出创洒密度的表达式ρ酒=______。（用字母符号表示，水的密度为ρ水）13、（2021·湖北宜昌·T23）小勇在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、细线、质量相同的钩码若干。

（1）实验装置如图甲所示静止在桌上，此时杠杆______（选填“是”或“不是”）平衡状态，为了调节杠杆在水平位置平衡，他应将两侧的平衡螺母向______边调；（2）小勇在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙所示，他应该在下列方法中选择______使杠杆重新在水平位置平衡；A．向左调节平衡螺母B．将左侧钩码向左移动C．增加右侧钩码个数（3）进行正确操作后测出力和力臂记录在如下表格中。实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L1/cm134432455435665小勇根据表中记录的多次实验数据分析得出如下结论：动力+动力臂=阻力+阻力臂。小华说他得出的结论是错误的，小华判断的依据是______。14、（2021·浙江衢州·T14）图甲所示容器，常用来研究容器内液体对容器侧壁的压强特点。（1）小科在容器中装满水，橡皮膜凸出，再将容器按图乙箭头方向，绕容器中轴线OO′在水平桌面上缓慢旋转一圈（水与容器壁一起转动且保持相对静止），发现在整个转动过程中橡皮膜凸出情况一直未变。上述操作及现象______（填“能”或“不能”）作为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据；（2）小科去掉图乙中3个小孔上的橡皮膜，发现并不是最下端的小孔喷水距离最大，难道不是水压越大喷水距离也越大吗？深入思考后他认为小孔喷水距离还可能与小孔离地高度有关。于是，他利用打孔器、大可乐瓶、干燥细沙、刻度尺和水等材料，重新设计实验进行探究：I．用打孔器在大可乐瓶同一高度不同位置打3个相同的小孔，用塞子堵住。Ⅱ．如图丙所示，在水平地面上均匀铺一层干燥细沙，将大可乐瓶加满水放在细沙中央。Ⅲ．拔出瓶上一个小孔的塞子让水喷出，一段时间后用塞子堵住小孔。Ⅳ．针对另外两个小孔，分别重复步骤Ⅲ。V．移去大可乐瓶，测出相关数据得出初步结论。①小科重新设计实验想探究的问题是______；②步骤Ⅲ中对“一段时间”的要求是______。15、（2021·湖北恩施·T22）某同学从路边拾来小石块想测出它的密度（1）首先将天平放在水平桌面上，立即调节平衡螺母使横梁平衡；（2）将小石块放入左盘，加减砝码并调节天平平衡。如图所示，石块的质量m=______g；（3）在量筒内装入适量的水，记下示数V1，再将石块轻轻浸没在量筒里，记下示数V2，则石块密度表达式为ρ=______（用所给字母表示）（4）以上实验过程中，可能缺失的步骤是______；（5）重新正确操作并得出实验结果后，有同学发现使用的砝码生了锈，则这次测量值比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。16、（2021·湖北恩施·T20）如图，在探究杠杆平衡条件的实验中，每个钩码重1N。（1）实验前需调节平衡螺母使杠杆处于水平位置，这样做的目的是______；（2）若在A点挂有2个钩码，则B点要挂______个钩码才能使杠杆水平平衡；（3）若A点钩码数不变，取下B点钩码，用测力计作用在C点，为使杠杆再次水平平衡，测力计上最小示数为______N，方向______。1、【答案】同一匀速直线运动不需要B【解析】（1）[1]根据控制变量法，小车达到水平面时的速度应相同，应将小车从斜面上同一位置由静止释放。（2）[2]由实验现象，阻力越小的轨道滑得越远，若水平面绝对光滑，即没有阻力，小车将作匀速直线运动。（3）[3]若公在木板上滑出右端，不需要重做本实验，因为已经得知在木板上滑行距离大于棉布和毛巾。（4）[4]本实验是探究阻力时物体运动的影响，小车在水平面时速度相同，滑行越远，说明阻力影响越小，滑行越近，说明阻力影响越大，因此在水平面上运动的距离反映阻力的影响情况。2、【答案】注射器刻度部分0.2偏小【解析】1）[1][2]利用刻度尺测量出注射器刻度部分的长度，活塞横截面积（2）[3]当注射器的活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力，大气对活塞水的压力等于弹簧测力计的示数，测得大气压值（3）[4]水平向右缓慢拉动注射器筒时，当活塞开始滑动时，活塞相对于筒壁向左运动，摩擦力的方向向右，设大气对活塞的压力为F0，则①小明继续拉动一小段距离后，缓慢退回注射器筒，在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为，活塞相对于筒壁向右运动，摩擦力的方向向左，则②由①②可得大气压值（4）[5]实验时若筒内空气没有排尽，拉力的测量值会偏小，由可知，导致测量的大气压值偏小。3、【答案】接触面的粗糙程度二力平衡等于【解析】（1）[1]通过表中2、5、8三次实验可以看出，都是木板上放1个钩码，即控制木块对接触面的压力不变，改变接触面的粗糙程度，可以探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系。（2）[2]用弹簧测力计水平拉木块儿，由于木块在接触面上做匀速滑动，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等、方向相反，是一对平衡力，依据是二力平衡。（3）[3]实验过程中，当弹簧测力计的示数为0.6N时，木块未被拉动，此时木块所受的摩擦力为静摩擦力，木块静止，拉力等于静摩擦力，是一对平衡力，故此时木块所受的摩擦力0.6N。4、【答案】【解析】（1）[1][2]由题可知，石块重力等于第一次测力计示数，所以鹅卵石的质量为浮力为石块体积V1=V-Va鹅卵石的密度为（2）[3]由阿基米德原理可得浮力为所以海水密度为5、【答案】零刻线右分度盘的中线一体积大【解析】（1）[1][2][3]天平在使用前应先调节横梁平衡，首先将游码移到标尺左端的零刻线处，再调节平衡螺母，直至指针指在分度盘的中线为止。由图可知，此时游码没有移到标尺左端的零刻线，且指针偏向分度盘的左端，更说明左侧质量偏大，因此应先将游码移到标尺左端的零刻线处，在将平衡螺母向右移动，直到指针指在分度盘的中线为止。（3）[4]方案二先测烧杯和的豆浆总质量m，再将豆浆倒入量筒测出体积V，最后测出剩余豆浆和烧杯的质量m1，此时倒入量筒中豆浆的质量是:m-m1；故豆浆的密度为ρ豆浆=。方案中避免了由于烧杯壁粘豆浆带来的实验误差，设计方案合理。[5][6][7]方案一在将豆浆倒入量筒中时，烧杯壁粘豆浆，导致豆浆不能全部倒入量筒，测得的体积V偏小，质量测量准确，由=计算出的豆浆密度值偏大。故该方案不合理。6、【答案】1液体密度②控制变量法【解析】（1）[1]由图，物体重力为4.2N，浸没在水中时，测力计示数3.2N，浮力为F浮=4.2N-3.2N=1N（2）[2]分析图A、C、D，均完全浸没，水和酒精密度不同，测力计示数不同，浮力不同，所以物体在液体中所受浮力大小与液体密度有关。（3）[3]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），排开液体体积先增大后不变，根据F浮=ρgV排，浮力先增大后不变，所以为②。（4）[4]存在多个变量，所以采用了控制变量法。7、【答案】变小不变变小【解析】（1）[1]声音的传播需要介质，将玻璃围罩内的空气抽走，闹钟的响铃将变小。（2）[2]抽走罩内空气，杯内热水将会沸腾，这是因为液体的沸点受到大气压的影响，抽走罩内空气，罩内气压变小，水的沸点变低，即使是较低温度的热水也开始沸腾了，而在这个过程中，水的温度不变。（3）[3]图丙所示装置是托里折利实验，试管内外水面高度差与管外大气压有关，将罩内气体抽走，则罩内气压减小，试管内水面会往下降，即高度差会变小。8、【答案】称量过程中调节平衡螺母52202.6×103【解析】（1）[1]天平在测量过程中，通过增减砝码和移动游码来调节天平平衡，不能移动平衡螺母。（2）[2]小花重新测量时，将小石块放入右盘，正确的测量应是左物右码，那么此情况下，小石块的质量m=m砝码-m游码=55g-3g=52g（3）[3]由图丙知，量筒的读数为60mL，小石块的体积V=80mL-60mL=20mL=20cm3（4）[4]小石块的密度9、【答案】0.8变大能=【解析】（2）[1]此时水袋所受浮力为则水所受的浮力为0.8N。（3）[2]继续让水袋下沉，但未浸没，排开液体的体积变大，浮力变大。（4）[3]能，当弹簧测力计的示数为零时，即浮力为2N，此时等于重力2N，也等于排开水的重力2N。（5）[4]根据阿基米德原理，浮力等于排开液体所受的重力。10、【答案】力臂右4【解析】（1）[1]先要调节好杠杆在水平位置平衡，一方面是消除杠杆自重对平衡的影响；另一方便面是方便直接读出力臂的长度。（2）[2]如图甲所示，杠杆静止时，左端下沉，杠杆向左偏，可将杠杆右端的平衡螺母向右调。（3）[3]如图乙所示，小刘同学在杠杆左侧第4个小格处挂了3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡的条件F1l1=F2l2，在杠杆右侧A点是杠杆右侧的第3个小格处应挂4个同样规格的钩码。11、【答案】(1).大小(2).不在同一直线上(3).C【解析】（1）[1]由图甲知道，作用在同一个物体上的两个力大小等于钩码的重力，方向相反，由于大小不相等，物体不能处于平衡态，所以，这两个力不平衡。（2）[2]由图乙、丙知道，两个大小相等，方向成某一角度或方向相反但不在同一直线上的力作用下，物体不能处于平衡态，即这两个力不是平衡力。（3）[3]两图相比知道，甲图可减小摩擦力对实验的影响，故选C。12、【答案】3.8丙没有将铁块完全浸没在白酒中【解析】（1）[1]由图甲可知，该弹簧测力计的分度值为0.2N，读出弹簧测力计的示数即F1=3.8N。（2）[2][3]如图乙，将铁块浸没在水中，读出此时弹簧测力计的示数，就可以计算出此时物体受到的浮力，在根据阿基米德原理推导式变形后可求出铁块的体积；再把铁块浸没在白酒中，读出此时弹簧测力计示数，计算出在白酒中受到的浮力，要计算出白酒密度，需知道排开的白酒的体积，当把铁块完全浸没在白酒中时，排开的白酒的体积就等于铁块的体积，所以必须要将铁块完全浸没在白酒中，由此判断图丙操作错误，错误之处就是没有将铁块完全浸没在白酒中。（3）[4]铁块浸没在水中时受到的浮力由阿基米德原理推导式可知铁块体积当把铁块浸没在白酒中时所受浮力则白酒的密度13、【答案】是左B不同的物理量不能相加【解析】（1）[1]实验装置如图甲所示静止在桌上，杠杆受到的力是平衡力，此时杠杆是平衡状态，处于静止或匀速直线运动状态的物体都是平衡状