浙教版2020年-中考科學(xué)總復(fù)習(xí)專題共40專題-專題15-力學(xué)實驗探究-課件

力學(xué)實驗探究目錄專題一聲專題二光的反射和折射

專題三凸透鏡成像規(guī)律

專題四運(yùn)動和力

專題五壓強(qiáng)專題六浮力基礎(chǔ)（一）專題七浮力提高（二）專題八浮力液面變化問題（三）專題九功能的轉(zhuǎn)化與計算專題十杠桿滑輪斜面專題十一滑輪、斜面等簡單機(jī)械的綜合分析計算專題十二歐姆定律專題十三電路的分析計算專題十四測量小燈泡額定電功率專題十五力學(xué)實驗探究專題十六電路動態(tài)分析（一）專題十七電路動態(tài)分析（二）專題十八電熱檔位與圖像分析計算專題十九電磁繼電器、電動機(jī)等分析計算專題二十物理說理證明題（一）2一、彈簧的長度跟外力的變化關(guān)系熱點搜尋：彈簧的長度與外力的變化關(guān)系以及應(yīng)用，也是考試中常出現(xiàn)的題。要注意的是，與外力大小成正比的是彈簧的伸長量而非總長31.小肖在課外探究彈簧伸長的長度跟外力的變化關(guān)系，利用如圖所示實驗裝置記錄了相應(yīng)實驗數(shù)據(jù)如下：(1)這項研究在實際中的應(yīng)用是

；(2)分析實驗數(shù)據(jù)你可得到的結(jié)論：

；(3)小肖根據(jù)表格相關(guān)數(shù)據(jù)作出了如圖三個圖象，其中正確的是

。4鉤碼質(zhì)量/g050100150200250300400指針位置/cm2345677.57.5分析：（1）此實驗研究的是彈簧長度和外力（重力）的變化的聯(lián)系，在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長跟受到的拉力成正比；（2）明確橫、縱坐標(biāo)所代表的物理意義，然后抓住兩個關(guān)鍵點進(jìn)行解答：①當(dāng)F=0N時，彈簧長2cm；②當(dāng)F≥0.3kg×10N/kg=3N時，彈簧的長度不再變化為7.5cm。解答：(1)實驗研究的是彈簧長度和重力的關(guān)系，在已學(xué)的物理儀器中，彈簧測力計符合該實驗的實際應(yīng)用；(2)由表中數(shù)據(jù)可知：在50～250g的范圍內(nèi)，彈簧的長度隨物體質(zhì)量的增大而加長，即：彈簧的長度和受到的重力(拉力)成正比；(3)由表中數(shù)據(jù)知：當(dāng)m=0g，即F=G=0N時，彈簧的長度s=2cm；當(dāng)m?300g，即F=G?0.3kg×10“N/kg=3N，時，彈簧的長度s=7.5cm；符合這兩個條件的只有B圖，因此正確的是B；故答案為：(1)彈簧測力計(測力計)；(2)在一定范圍內(nèi),彈簧伸長的長度與彈簧的長度和受到的重力(拉力)成正比；(3)B。52.圖示為小樂用一根彈簧(允許承受的最大拉力為5N)、秤鉤、指針和硬紙板等自制的彈簧測力計。(1)現(xiàn)提供一個1N的鉤碼、一個刻度尺，請寫出確定5N刻度線所在位置的方法。(2)小樂進(jìn)一步完善彈簧測力計的刻度，把ON刻度線與5N刻度線之間的距離25等分。若再提供一把輕質(zhì)米尺、細(xì)線，要測出重約8N的物體的準(zhǔn)確重力，請畫出實驗方案圖并寫出物重G的表達(dá)式。6【解析】(1)根據(jù)彈簧測力計原理，在彈性限度內(nèi)，彈簧伸長量與拉力成正比，首先豎直提起彈簧測量，靜止時標(biāo)記指針位置0；然后掛上1N的鉤碼，靜止時標(biāo)記指針位置為1N，用刻度尺量出0?1N的距離L；最后5N的位置是距離0刻度線5L處。(2)根據(jù)彈簧測力計不能直接測量,用米尺設(shè)計一個省力杠桿間接測量物體重力如圖所示,將米尺一端固定,設(shè)為O點,重物掛在米尺中點處,彈簧測力計在米尺末端,當(dāng)米尺水平靜止時,讀出測力計示數(shù)F.由杠桿平衡條件F1L1=F2L2，得G=2F。7二、探究摩擦力大小實驗3.小剛發(fā)現(xiàn)汽車在柏油馬路上容易停下來，而在下過雨的路面上不容易停下來。（1）小剛猜想：摩擦力的大小可能與

有關(guān)。于是小剛利用長木板、毛巾、木塊A、以及彈簧測力計做了如圖所示的實驗；（2）實驗時，應(yīng)使彈簧測力計水平

拉動木塊A；（3）小剛通過比較

兩圖的彈簧測力計示數(shù)，可以驗證他的猜想；（4）小明進(jìn)一步探究了滑動摩擦力與壓力大小的關(guān)系，由甲圖和丙圖可得結(jié)論

。8【分析】（1）可以根據(jù)題目給出的情境“柏油馬路”“冰雪路面”的區(qū)別來猜想；（2）根據(jù)平衡力的知識來分析；（3）要探究滑動摩擦力的大小和接觸面粗糙程度的關(guān)系，需要控制壓力的大小一定，從甲、乙、丙中找出符合條件的；（4）分析圖甲和圖丙控制的變量和改變的量，得出結(jié)論?！窘獯稹拷猓海?）由題目情境可知：柏油馬路與雨后路面的粗糙程度不同，故可猜想到摩擦力的大小可能與接觸面粗糙程度有關(guān)；（2）摩擦力和彈簧測力計的拉力是水平方向上一對方向相反的力，若物體勻速直線運(yùn)動，勻速直線運(yùn)動狀態(tài)就是一對平衡狀態(tài)，此時摩擦力和彈簧測力計的拉力就是水平方向的一對平衡力，讀出彈簧測力計的示數(shù)，就等于摩擦力；（3）要探究滑動摩擦力的大小和接觸面粗糙程度的關(guān)系，需要控制壓力的大小不變，改變接觸面的粗糙程度，由三幅圖中可知甲乙符合要求；（4）由圖甲、丙所示實驗可知，物體間接觸面的粗糙程度相同，物體間的壓力越大，彈簧測力計所示越大，物體受到的滑動摩擦力越大。故答案為：（1）接觸面粗糙程度；（2）勻速直線；（3）甲、乙；（4）當(dāng)接觸面粗粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大。94.某物理小組為了測量滑塊與木板之間的滑動摩擦力。設(shè)計的實驗裝置如圖所示。把一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑塊通過輕繩繞過定滑輪，繩的另一端懸掛托盤。實驗時，在托盤中放入適量的砝碼，使滑塊做勻速直線運(yùn)動?；卮鹣铝袉栴}：(1)為了測量滑塊受到的滑動摩擦力,需要測量的物理量是

(填選項前的編號)A.滑塊的質(zhì)量m1

B.托盤和砝碼的總質(zhì)量m2.(2)滑塊受到的滑動摩擦力表達(dá)式為f=

。(用已知或測量的物理量符號表示)(3)該實驗存在一些不足之處，請你寫出其中的一點：

。10【分析】：（1）根據(jù)二力平衡條件進(jìn)行分析；（2）摩擦力等于物體的重力，根據(jù)公式G=mg得出表達(dá)式；（3）通過向盤中加砝碼使滑塊做勻速直線運(yùn)動，由于鉤碼時不連續(xù)的，所以拉力的大小不能連續(xù)變化?！窘獯稹浚?1)此題通過砝碼和托盤對滑塊的拉力使滑塊做勻速直線運(yùn)動,所以實驗中應(yīng)測量托盤和砝碼的總質(zhì)量m2；(2)滑動摩擦力大小等于托盤和砝碼的總重力,則f=G=m2g；(3)當(dāng)盤對滑塊的拉力恰好等于滑動摩擦力時，滑塊做勻速直線運(yùn)動，由于鉤碼的質(zhì)量不連續(xù)，可能難以使木塊做勻速直線運(yùn)動。故答案為：(1)B;(2)m2g;(3)鉤碼的質(zhì)量不連續(xù),可能難以使木塊做勻速直線運(yùn)動(或難以控制木塊做勻速直線運(yùn)動)。115.為了研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)？甲乙兩個實驗小組做了一系列實驗：以下是甲實驗小組的部分實驗步驟（實驗過程中保持長木板水平且固定，并保證所有實驗步驟操作規(guī)范。）第一次：把木塊平放在長木板上，用彈簧測力計拉動木塊（如a圖），讀出彈簧測力計的示數(shù)，并記入表中；第二次：把木塊側(cè)放在長木板上，用同樣的方法拉木塊（如b圖），記下相應(yīng)的示數(shù)；第三次：把兩塊相同木塊疊在一起平放在長木板上，再用同樣的方法拉木塊（如c圖），記下相應(yīng)的示數(shù)。（1）實驗中，甲實驗小組應(yīng)將彈簧測力計沿

方向拉動，使木塊做

運(yùn)動；（2）請你幫助甲實驗小組填全表格內(nèi)的數(shù)據(jù)；（3）比較兩次實驗數(shù)據(jù)（填實驗次數(shù)），可以發(fā)現(xiàn)滑動摩擦力的大小與接觸面積的大??；（4）比較1、3次數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是：

。（5）甲實驗小組的某位同學(xué)也思考了探究“接觸面積的大小對滑動摩擦力的影響”，他將木塊沿豎直方向截去一半后，用彈簧測力計拉著另一半做實驗，測得木塊所受的滑動摩擦力變?yōu)樵瓉淼囊话?。他由此得出：“滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小”。你認(rèn)為他的探究過程正確嗎？你做出這種評價的理由是：

。（6）若甲實驗小組的同學(xué)拉木塊勻速前進(jìn)的速度由0.04m/s變?yōu)?.08m/s，在其他情況不變時木塊受到的滑動摩擦力將

（變大/不變/變?。?。13（7）為了更好測定木塊所受到的滑動摩擦力，乙實驗小組在甲實驗小組的實驗基礎(chǔ)上改進(jìn)了實驗方案。（如圖d為乙實驗小組的設(shè)計方案）乙小組方案：將木板放在水平實驗桌面上，用線通過彈簧測力計水平地拉住木塊，沿木板方向只要水平拉動木板，使木板在木塊下面滑動，此時彈簧測力計的示數(shù)即為滑動摩擦力大小。從實驗操作方面或?qū)嶒炚`差考慮，應(yīng)選擇

方案較好。（填“甲小組”或“乙小組”），簡述你選擇的理由：

。（8）小明在用e圖實驗時還發(fā)現(xiàn)：在木塊沒有被拉動時，彈簧測力計也有示數(shù)，且示數(shù)會變化。他請教老師，知道可用F-t圖象表示拉力隨時間的變化情況。若某次實驗開始拉動木塊直到木塊勻速滑動的F-t圖象如圖f所示，其中0～4s木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析圖象可知：要使木塊由靜止開始運(yùn)動，至少要用

N的水平拉力拉木塊；如果實驗時木塊所受的拉力是2N，則下列對木塊所處狀態(tài)的判斷，正確的是

。A．靜止

B．勻速直線運(yùn)動

C．靜止或勻速直線運(yùn)動

D．條件不足，無法判斷1415三、動能、勢能大小與什么因素有關(guān)熱點搜尋：探究動能、勢能大小與什么因素有關(guān)。用到了控制變量法和轉(zhuǎn)換法，在寫結(jié)論的時候要注意變量的表述，不能用轉(zhuǎn)換后的量代替控制變量166.借助斜面可以展開許多實驗探究，閱讀并回答下列問題：(1)為了模擬研究汽車超載和超速帶來的安全隱患,小樂同學(xué)設(shè)計了如圖甲、乙、丙所示的實驗。將A.B.C三個小球(mA=mB<mc)先后從同一裝置,高度分別為hA、hB、hC的位置滾下(hA=hC>hB)，推動小木塊運(yùn)動一段距離后靜止，實驗結(jié)果如圖所示則：①選擇甲、乙兩圖所示實驗進(jìn)行比較，是用來研究

帶來的安全隱患；②選擇甲、丙兩圖所示實驗進(jìn)行比較，可以得到的結(jié)論是

。(2)如圖丁所示，物體沿斜面由靜止滑下，在水平面上滑行一段距離后停止。斜面和水平面平滑連接，且兩者的粗糙程度相同。選項圖中v、p、f和s分別表示物體速度大小、對接觸面的壓強(qiáng)大小、摩擦力大小和路程。則選項中對這一過程描述正確的是

。圖丁【解析】(1)①甲、乙兩圖中的小車質(zhì)量相同，速度不同，該實驗說明在質(zhì)量不變時，速度越大，汽車的動能越大，安全隱患越大；②甲、丙兩圖是選擇到達(dá)水平面的速度相等，質(zhì)量不同的AC小球進(jìn)行實驗，該實驗是研究超載帶來的危害，超載是指汽車的速度一定時，質(zhì)量越大動能越大；(2)A、根據(jù)物體的受力情況，可以判斷出物體先是在斜面上做勻加速直線運(yùn)動，到達(dá)水平面上之后，做勻減速運(yùn)動，所以物體運(yùn)動的速度時間的圖象應(yīng)該是傾斜的直線，故A錯誤；B.在整個運(yùn)動的過程中，由于在斜面上時的壓力、在水平面上時的壓力不變，且在斜面上時的壓力比在水平面上時的壓力小，所以在斜面上時和在水平面上時壓強(qiáng)也不變，且在斜面上時的壓強(qiáng)比在水平面上的小，故B錯誤；C.在整個運(yùn)動的過程中，物體受到的都是滑動摩擦力，所以摩擦力的大小是不變的，并且由于在斜面上時的壓力比在水平面上時的壓力小，所以滑動摩擦力也比在水平面上的小，故C正確；D.物體沿斜面由靜止滑下是加速運(yùn)動的，不是勻速的，所以物體的路程和時間的關(guān)系不應(yīng)該是直線，應(yīng)該為拋物線，故D錯誤。故選C.故答案為：(1)①超速;②在速度相同時,質(zhì)量越大,汽車的動能越大,安全隱患越大;(2)C。197.在研究物體的重力勢能與哪些因素有關(guān)的實驗中，三個相同的木樁被從空中靜止釋放的鐵塊撞擊，陷入沙坑中的情況如圖所示。（1）在此實驗中，研究對象是

（選填“鐵塊”或“木樁”），我們是通過觀察

來比較研究對象重力勢能的大小。（2）若A、B兩鐵塊質(zhì)量相等，則兩鐵塊下落高度的關(guān)系是hA

hB。（3）若A、C兩鐵塊下落的高度相同，則兩鐵塊的質(zhì)量關(guān)系是mA

mC。（4）下列實驗用到的方法和問題（1）中相同的是

。A．研究滑動摩擦力跟什么因素有關(guān)；B．探究正在發(fā)聲的音叉放入水中濺起水花；C．探究杠桿的平衡條件；D．牛頓第一定律的得出。21四、杠桿平衡條件8.在探究杠桿平衡條件的時候,小明在均勻木板中間挖孔,孔中插一金屬桿固定在鐵架臺上,木板可以圈繞中間自由轉(zhuǎn)動。圖中B處每個鉤碼的質(zhì)量為100g,A、B.C.D.E.F為掛鉤,已知AB=BO=OC=CD=DE=DF=1cm,ABOCD的連接與EDF的連接垂直,現(xiàn)在B處掛兩個鉤碼,小明應(yīng)D處掛

個100g的鉤碼或在F處掛

個100g的鉤碼,可使木板在水平位置平衡(如圖所示)；若小明在A點沿豎直向___施加一個拉力，可使木板在水平位置平衡。22已知AB=BO=OC=CD=DE=DF=1cm，設(shè)每個鉤碼的重力為G.在B掛2個鉤碼時，左側(cè)力臂為1cm，右側(cè)D處的力臂為2cm，根據(jù)杠桿的衡條件可得2G×1cm=nG×2cm，解得n=1，故在D處掛1個鉤碼可以使木板平衡；力臂是從支點到力的作用線的距離，把鉤碼掛在E處、F處杠桿水平平衡時，力臂均和鉤碼掛在D處的力臂相等，故在F處和在D處一樣掛1個鉤碼可以使木板平衡；為了使杠桿能夠平衡，兩個力應(yīng)使得杠桿轉(zhuǎn)動方向相反，因為B點的力使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動，故A點的力應(yīng)使杠桿順時針轉(zhuǎn)動，所以小明應(yīng)在A點沿豎直向上施加一個拉力，可使木板在水平位置平衡。故答案為：1；1；上。239.在“探究杠桿平衡條件的實驗”中：（1）如圖甲所示，實驗前，杠桿左端下沉，則應(yīng)將兩端的平衡螺母向

（左/右）調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡。（2）如圖乙所示掛上鉤碼后，杠桿恰好在水平位置平衡，當(dāng)將A、B兩點下方所掛鉤碼同時朝遠(yuǎn)離支點O方向移動一小格，則杠桿

（左/右）端將下沉。（3）某同學(xué)根據(jù)如圖乙所示的這第一組實驗數(shù)據(jù)，猜想杠桿的平衡條件可能是：動力+動力臂=阻力+阻力臂，分析可知他的這個猜想不科學(xué)，原因是：

。（4）如圖丙所示，若不在B點掛鉤碼，改用彈簧測力計在B點向下拉杠桿，使杠桿仍在水平位置平衡，當(dāng)測力計從a位置轉(zhuǎn)到b位置時，其示數(shù)大小將

。（5）某同學(xué)用圖丁裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)總是無法得到課本上所給出的平衡條件，原因是

。242510.小明用如圖所示的實驗裝置探究杠桿的平衡條件。(1)調(diào)節(jié)杠桿的平衡時，如果杠桿右側(cè)高左側(cè)低，應(yīng)將兩端的平衡螺母向

調(diào)節(jié)，使其在水平位置平衡。使杠桿在水平位置平衡的好處是

。(2)圖中的杠桿上的每小格長為1.5cm，在支點左側(cè)的A點掛4個重均為0.5N的鉤碼，在支點右側(cè)的B點，用彈簧測力計拉杠桿，使其在水平位置平衡。這時彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)為

N。如果保持B點不動，彈簧測力計的方向向右傾斜，使杠桿仍在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將變

。原因是

。分析：（1）使杠桿在水平位置平衡，一方面可以消除杠桿自重的影響，另一方面便于測量力臂．（2）根據(jù)杠桿平衡條件可求出彈簧測力計的示數(shù)；根據(jù)動力臂的大小變化可判斷彈簧測力計的示數(shù)變化．解答：(1)杠桿不在水平位置，左端低，則重心應(yīng)向右移動，故應(yīng)向右調(diào)節(jié)左端或右端的平衡螺母，杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離等于力臂，這樣更便于測量力臂；(2)由圖可知,FA=0.5N×4=2N，LA=1.5cm×3=4.5cm，LB=1.5cm×2=3cm，根據(jù)杠桿平衡條件得：FA×LA=FB×LB，即：2N×4.5cm=FB×3cm，所以FB=3N；如果保持B點不動，彈簧測力計的方向向右傾斜，使杠桿仍在水平位置平衡，彈簧測力計拉力的力臂變小了，支點左側(cè)力與力臂不變，由杠桿平衡條件可知，彈簧測力計的拉力變大，即彈簧測力計示數(shù)變大。故答案為：(1)右;便于測量力臂;(2)3；大；力臂變小。2711.在探究“杠桿的平衡條件”實驗后，學(xué)習(xí)小組進(jìn)一步進(jìn)行如下探究：（1）某小組在實驗過程中保持鉤碼個數(shù)和位置不變，彈簧測力計的作用點固定，只改變測力計與水平方向的角度θ，如下圖所示，則能描述測力計示數(shù)F與θ關(guān)系的圖象是

。（2）另一小組利用如下圖甲所示裝置進(jìn)行探究，在杠桿D點處掛上2個鉤碼，用彈簧測力計在C點處豎直向上拉使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，此時彈簧測力示數(shù)如圖甲所示，測力計讀數(shù)為N；再將圖中彈簧測力計拉力的作用點從C點移到E點，使杠桿仍在水平位置平衡，如圖乙所示，請推算：此時彈簧測力計的拉力是

N。（3）第三組利用如圖丙所示裝置探究杠桿機(jī)械效率，每個鉤碼的質(zhì)量為m，O為支點。（支點處摩擦忽略不計）①將2只鉤碼懸掛在B點，在A點豎直向上勻速拉動彈簧測力計，拉力為F1，測得A、B兩點上升的高度分別為h1、h2，則此次杠桿的機(jī)械效率為η=

。（用物理量的符號表示）。②將2只鉤碼懸掛在C點，在A點豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使C點上升高度仍為h2，則彈簧測力計的示數(shù)將

（選填“大于”、“等于”或“小于”，下同）F1，此次彈簧測力計做的功將

第一次做的功。30五、滑動與機(jī)械效率12.小明同學(xué)在做“測定滑輪組機(jī)械效率”的實驗中。（1）實驗中應(yīng)

勻速拉動彈簧測力計，為了能準(zhǔn)確測量繩子自由端的拉力F，應(yīng)該在彈簧測力計

（填“緩慢勻速提升”或“靜止”）時讀數(shù)。（2）小明同學(xué)實驗時，記錄的數(shù)據(jù)在表格中，請認(rèn)真填寫所缺少的部分

（3）同學(xué)小麗觀察并分析了小明的實驗后，認(rèn)為小明的實驗中，可少用一種測量工具，也能測出滑輪組的機(jī)械效率。答：去掉

；此時滑輪組的機(jī)械效率的表達(dá)式為

（依據(jù)實驗裝置圖和所測物理量）。（4）小華在小明實驗的基礎(chǔ)上多使用一個滑輪也做了實驗（滑輪的規(guī)格相同），如圖所示。①小華多使用一個滑輪，目的是為了改變

。②當(dāng)小華和小明使用各自的滑輪提升相同的鉤碼時，若忽略繩重及摩擦，它們的機(jī)械效率

（選填“相同”或“不相同”）。313213.在“探究動滑輪的機(jī)械效率”時，某小組利用自重不同的兩個動滑輪進(jìn)行了如圖所示的三次測量，數(shù)據(jù)記錄如表：（1）實驗時，彈簧測力計應(yīng)在______方向上拉動鉤碼做勻速直線運(yùn)動。（2）完成表格中第3次數(shù)據(jù)（a）（b）（c）處的計算，填在下面的橫線上：（a）______；（b）______；（c）______。（3）通過比較______兩次實驗數(shù)據(jù)（選填實驗序號），可知動滑輪的機(jī)械效率與動滑輪的自重______（“有關(guān)”、“無關(guān)”）。（4）小明認(rèn)為“同一個機(jī)械，它的機(jī)械效率是一個定值”，通過比較______兩次實驗數(shù)據(jù)（選填實驗序號），可知他的觀點是______的（選填“正確”或“錯誤”）．333414.實驗小組的同學(xué)用如圖甲所示裝置探究“斜面的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)”改變斜面傾角（斜面與水平面的夾