2023北京版物理中考復(fù)習(xí)題-題型十力學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題

2023北京版物理中考

題型十力學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題

題型精練

1.(2021朝陽一模)在學(xué)習(xí)浮力的知識時(shí)，小陽觀察生活現(xiàn)象發(fā)現(xiàn):浸沒在水中的木塊松手后會上浮，而浸沒在

水中的石塊松手后會下沉;他由此猜想浸入液體中的物體所受浮力的大小跟物體的密度有關(guān)。請你利用彈簧

測力計(jì)、燒杯、水和細(xì)線，并選用如圖所示的物體,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證小陽的猜想。寫出實(shí)驗(yàn)步驟并畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)

據(jù)記錄表格。

(0銅=8.9x103kg/fT)3,Q鐵=7.9x103kg/fn3)

20cm'l0cm?10cm1

銅塊鐵塊銅塊

ARC

答案實(shí)驗(yàn)步驟

(1)用細(xì)線拴住鐵塊B并懸掛在彈簧測力計(jì)下，靜止時(shí)測出B的重力G將B的重力G及鐵塊的密度p

記入表格中。

(2)將鐵塊B浸沒在水中且不接觸燒杯，靜止時(shí)記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)尸于表中。

(3)用細(xì)線拴住銅塊C并懸掛在彈簧測力計(jì)下，靜止時(shí)測出C的重力G將C的重力G及銅塊的密度p

記入表格中。

(由將銅塊C浸沒在水中且不接觸燒杯，靜止時(shí)記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)尸于表中。

⑸根據(jù)公式尸浮=G-尸分別計(jì)算并記錄物體受到的浮力。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格

p/kgnr3

G/N

F/N

尸浮/N

解析為了探究浸入液體中的物體所受浮力的大小跟物體的密度是否有關(guān),需要改變自變量物體的密度，可以通過

改變物體種類來改變，即選用不同材質(zhì)的物體力空制的變量為液體密度和排開液體的體積，可以選用同種液體^相同

體積的物體，當(dāng)物體浸沒在液體中時(shí)才非開液體的體積和物體體積相等。浮力的大小通過實(shí)驗(yàn)法來測量，物體所受浮

力大小等于物體在空中測力計(jì)的示數(shù)減去物體浸沒在水中時(shí)測力計(jì)的示數(shù)，即尸浮=實(shí)驗(yàn)表格設(shè)計(jì)的原則是

先記錄自變量物體密度，因變量的中間量，即物體重力G和拉力￡最后記錄因變量下浮。表頭物理量應(yīng)配有相應(yīng)的

單位.

2.(2021門頭溝一模)如圖所示，是小強(qiáng)同學(xué)用壓強(qiáng)計(jì)探究"液體內(nèi)部壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)"的實(shí)驗(yàn)裝置。

甲乙

（1）實(shí)驗(yàn)中，通過觀察微小壓強(qiáng)計(jì)u形管兩端液面的高度差來顯示橡皮膜所受壓強(qiáng)大小。

（2）比較圖甲、乙,探究的問題是"液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度是否有關(guān)"。

（3）如圖甲、丙實(shí)驗(yàn)中，他保持探頭在兩種液體中的位置不變,觀察到U形管兩端液面的高度差不同。該實(shí)驗(yàn)

可以驗(yàn)證"液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度（液體種類）有關(guān)”.

解析（1）圖中微小壓強(qiáng)計(jì)U形管兩端的液面高度差可以反映壓強(qiáng)大小的變化。（2）圖甲、乙實(shí)驗(yàn)中液

體密度相同（不變），探頭所在深度不同，因此通過比較這兩幅圖可知,探究的問題是"液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深

度是否有關(guān)"。（3）如圖甲、丙實(shí)驗(yàn)中探頭所在深度相同，液體密度不同，因此甲、丙實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證"液

體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度有關(guān)"。

3.（2021豐臺一模）小豐用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究"杠桿平衡條件"時(shí),使用的每個鉤碼質(zhì)量均相等，杠桿

上相鄰刻度線間的距離相等。

（1）掛鉤碼前,杠桿在如圖甲所示位置靜止，此時(shí)杠桿選填"處于"或"不處于"）平衡狀態(tài);實(shí)驗(yàn)時(shí),

我們通常會調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿處于水平平衡，其目的是方便測量力臂；

（2）杠桿水平平衡后，小豐在如圖乙的/處掛2個鉤碼，為了使杠桿再次處于水平平衡，應(yīng)在8處掛3個鉤

碼；

（3）小豐多次實(shí)驗(yàn)后，根據(jù)所得數(shù)據(jù)及杠桿平衡條件月/1=月/2繪制成如圖丙所示的乙和￡的關(guān)系圖像。他

發(fā)現(xiàn)這和數(shù)學(xué)課上學(xué)過的反比例函數(shù)片:的圖像很相似。為了進(jìn)一步確定和萬的函數(shù)關(guān)系，他應(yīng)該利用

以上數(shù)據(jù)作A和白之間的關(guān)系圖像。

解析（1）杠桿處于靜止時(shí)為杠桿的平衡狀態(tài)，杠桿在甲所示的位置靜止，此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)

時(shí)，杠桿處于水平平衡時(shí),力臂的大小正好是沿著桿所在方向，可以直接從帶刻度的桿上讀出，方便測量力

臂。（2）根據(jù)杠桿的平衡條件:動力X動力臂=阻力X阻力臂可知，在8點(diǎn)應(yīng)該掛3個鉤碼。（3）根據(jù)杠桿

的平衡條件可知22=等，為了進(jìn)一步確定乙和￡的函數(shù)關(guān)系，他應(yīng)該利用以上數(shù)據(jù)作乙和

2之間的關(guān)系圖像。

F2

4.（2021東城二模）小東利用如圖所示器材，做"使用動滑輪是否省功”的實(shí)驗(yàn)。請將他的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完

整并回答相應(yīng)的問題。

甲乙

（1）實(shí)驗(yàn)步驟：

①如圖甲所示，用彈簧測力計(jì)將鉤碼緩慢地勻速向上提升一定高度，同時(shí)用刻度尺測量〃記錄拉力A與高度

〃根據(jù)公式144=Rh，計(jì)算拉力所做的功%;

②如圖乙所示，用彈簧測力計(jì)并借助一個動滑輪將同樣的鉤碼緩慢地勻速向上提升相同高度〃記錄拉力￡,

計(jì)算拉力所做的功144;

③比較必和必的大小關(guān)系，得出結(jié)論。

（2）該實(shí)驗(yàn)中明和吸的大小關(guān)系應(yīng)該是明<此（選填"="或），其原因是受動滑輪

重力及摩擦的影響，需要克服動滑輪重力和有害摩擦多做功。

5.（2021平谷二模）如圖是某同學(xué)探究物體動能大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置，第一次他將鋼球從斜槽上

高力處由靜止?jié)L下，在水平面上運(yùn)動，運(yùn)動的鋼球A碰上木塊B后，能將B撞出一段距離si。第二次讓同一

鋼球從斜槽上高1.5/7處由靜止?jié)L下，運(yùn)動的鋼球A碰上同一位置的木塊B后，能將B撞出一段距離s2o根

據(jù)實(shí)驗(yàn)回答下列問題：

（2）該實(shí)驗(yàn)中，物體動能大小用木塊運(yùn)動距離來反映。

（3）在兩次實(shí)驗(yàn)中木塊移動時(shí)受到的摩擦力第一次為/I,第二次為啟則（等于應(yīng)選填"大于""等于"

或"小于"于

解析（1）通過兩次實(shí)驗(yàn)對比可知，使用同一個小球的目的是保持小球質(zhì)量不變，兩次實(shí)驗(yàn)小球最初所在

高度不同，目的是讓小球到達(dá)水平面時(shí)的速度不同。（2）小球動能的大小通過木塊被撞移動的距離遠(yuǎn)近

來比較。（3）木塊在水平面上滑動時(shí)的滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度和對接觸面壓力大小有關(guān)，兩

次實(shí)驗(yàn)中這兩個因素都沒有發(fā)生改變,所以木塊受到的滑動摩擦力不變。

6.（2020西城二模）在探究"影響滑動摩擦力大小的因素"實(shí)驗(yàn)中，如圖甲、乙所示裝置是小蕾設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)

方案;如圖丙、丁所示裝置是小華設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案。

丙丁

（1）小蕾先懸掛好彈簧測力計(jì)使其靜止在彈簧測力計(jì)的掛鉤下拴一細(xì)線，細(xì)線繞過定滑輪水平拉住木塊A,用

水平拉力廠拉動長木板B,使其在桌面上水平向左運(yùn)動，木塊A相對桌面保持靜止，此過程中彈簧測力計(jì)示數(shù)

等于木塊A所受到的滑動摩擦力大小。這是由于木塊A保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),A受到細(xì)線水平向右的拉力和A

受到的滑動摩擦力，二力平衡。

（2）小蕾利用圖甲、乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，她探究的問題是:滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力大小是否有

關(guān)。

（3）小華利用圖丙、丁進(jìn)行實(shí)驗(yàn),用彈簧測力計(jì)水平拉動木塊A,使它沿長木板B做勻速直線運(yùn)動。此過程中

彈簧測力計(jì)示數(shù)等于木塊A所受的滑動摩擦力大小。你認(rèn)為小蕾和小華兩人誰的實(shí)驗(yàn)方案較好?請說明理

由：見解析.（寫出兩條即可）

解析（1）物體A相對地面是靜止的，受力平衡，豎直方向上物體A受到重力和支持力，二力平衡;水平方

向上受力也應(yīng)該是平衡的，物體A受到細(xì)繩水平向右的拉力,一定受到水平方向向左的摩擦力。（2）甲、

乙中物體A與木板B間接觸面的粗糙程度是相同的,物體A對木板B的壓力不同,所以探究的問題是：

滑動摩擦力的大小與壓力大小是否有關(guān)。（3）小蕾實(shí)驗(yàn)方案較好，理由:①彈簧測力計(jì)的示數(shù)比較穩(wěn)定，容

易讀數(shù);②裝置能保證木塊A受到的拉力沿水平方向;③木塊A受到滑動摩擦力的大小跟運(yùn)動的木板B

是否保持勻速無關(guān);④木塊A受到滑動摩擦力的大小跟木板B受到的拉力廠的大小無關(guān)。（或小華實(shí)驗(yàn)

方案較好，理由:①實(shí)驗(yàn)裝置較簡單，組裝簡便;②不用克服定滑輪的軸摩擦力）

7.（2020豐臺二模）為了探究“浸在水中的物體所受浮力的大小跟物體排開水所受重力的大小是否有關(guān)"，

小明利用如圖所示的金屬圓柱體A（0＞。水）、彈簧測力計(jì)、溢水杯、小桶、鐵架臺、細(xì)線和適量的水進(jìn)行

實(shí)驗(yàn)。

（1）以下是他的部分實(shí)驗(yàn)步驟,請你幫他補(bǔ)充完整：

①將空小桶懸掛在彈簧測力計(jì)下，靜止時(shí)記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)為月。

②將圓柱體A懸掛在彈簧測力計(jì)下，靜止時(shí)記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)為

③把圓柱體A下部的一格浸入盛滿水的溢水杯中，圓柱體A不接觸容器，靜止時(shí)記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)6。

同時(shí)，用小桶收集圓柱體A排開的水。

④將盛有水的小桶懸掛在彈簧測力計(jì)下，靜止時(shí)記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)為

⑤改變圓柱體A浸入水中的體積，仿照步驟③④再做一次，記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

⑥利用公式6排=FA-R和尸浮=上反—計(jì)算出物體排開水所受重力的大〃廂物體受到浮力的大小并

記錄。

（2）畫出本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄表格。

答案（2）

解析（1）⑤為了探究"浸在水中的物體所受浮力的大小跟物體排開水所受重力的大小是否有關(guān)"，需

要改變自變量物體排開水的重力,可以通過改變A浸入水的體積大小來改變;⑥排開水的重力等于桶和

水的總重減去空桶的重力，即3排=A所受浮力大小等于A未浸入水中時(shí)測力計(jì)的示數(shù)減去A浸

在水中時(shí)測力計(jì)的示數(shù)，即尸浮=&6；（2）實(shí)驗(yàn)表格設(shè)計(jì)的原則是先記錄自變量的中間量&、&自變

量G排;再記錄因變量的中間量￡、凡因變量F浮。

8.小華探究滑動摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系時(shí)，使用的器材有:一端帶有定滑輪的長木板、長方體木

塊、彈簧測力計(jì)、細(xì)線和質(zhì)量為50g的鉤碼若干。

⑴請你幫助小華將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：

①用調(diào)好的彈簧測力計(jì)測量木塊重力G記錄在表格中；

②依據(jù)圖組裝實(shí)驗(yàn)器材；

③豎直向上拉彈簧測力計(jì)，使木塊在水平木板上做運(yùn)動，記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)尸撈

④在木塊上加放一個鉤碼，仿照③進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將木塊和鉤碼總重力G和此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)尸拉記入

表格中;

⑤仿照步驟④再做4次實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中；

⑥依據(jù)尸壓=6計(jì)算出各次實(shí)驗(yàn)中木板所受到的壓力下壓，根據(jù)二力平衡（或6尸拉），計(jì)算出各次實(shí)驗(yàn)

中木塊受到的滑動摩擦力/將尸壓和尸記錄在表格中。

（2）如表是小華記錄的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)作出滑動摩擦力「與壓力尸壓的關(guān)

系圖像。

Fs/N1.52.02.53.03.54.0

0.81.21.41.82.22.4

(3)小華在某次數(shù)據(jù)處理時(shí),將滑動摩擦力"乍為縱坐標(biāo)，鉤碼的總重力G鉤作為橫坐標(biāo)，畫出了鉤圖像。

該圖像與如圖所示

0&八C

答案(2)如圖所示

解析(1)③⑥只有當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動時(shí)，拉力與滑動摩擦力才平衡，才能根據(jù)兩個力大小相等得到

滑動摩擦力的數(shù)值。(2)根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)可得到相應(yīng)的圖像。(3)當(dāng)接觸面粗糙程度一定時(shí),滑動摩擦力與

壓力成正比，但是此時(shí)壓力的大小等于鉤碼和木塊的總重，所以當(dāng)鉤碼重力為0時(shí)，壓力不是0,對應(yīng)的滑

動摩擦力的大小不為0,故選擇A圖像。

9.(2022福建中考)在探究影響液體壓強(qiáng)因素的實(shí)驗(yàn)中，用幾根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)，在5號管中裝入鹽水，其他管中裝入水,如圖。

(1)玻璃管下方薄膜鼓起的程度可反映液體雇的大小。

(2)根據(jù)圖甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度，猜想:液體的壓強(qiáng)可能與液體的質(zhì)量、重力、體積或_

深度有關(guān)。

(3)圖乙中,4號管上段更粗，下段與2號管粗細(xì)相同，兩管中水的總長度相同,發(fā)現(xiàn)兩管薄膜鼓起的程度相

同，可得:液體壓強(qiáng)的大小與液體的質(zhì)量、重力、體積都無關(guān).

(4)圖丙中,5號管和2號管的液柱長度相等，利用5號管和2號管可探究液體壓強(qiáng)與液體的空心是

否有關(guān)。

(5)為了探究液體長度對液體壓強(qiáng)的影響，選用2號管和6號管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),6號管水柱比2號管水柱長，實(shí)

驗(yàn)時(shí)需控制兩管水柱的相等。

解析(1)通過橡皮膜鼓起的程度反映液體壓強(qiáng)的大小，利用的方法是轉(zhuǎn)換法。

(2)題圖甲中相同的1、2、3號管中裝的液體種類相同,且管內(nèi)液體的深度逐漸增加，則橡皮膜鼓起的程

度逐漸增大,說明液體的壓強(qiáng)與深度有關(guān)，同理液體質(zhì)量、體積、重力也逐漸增大，所以猜想:液體的壓強(qiáng)

與液體的質(zhì)量、重力、體積或深度有關(guān)。

⑶題圖乙中通過2號管和4號管的比較可見,4號管中液體的質(zhì)量、體積、重力都大于2號管中的，但

二者橡皮膜鼓起的程度相同，說明液體的壓強(qiáng)與質(zhì)量、重力、體積均無關(guān)，只與深度有關(guān)。

(4)探究液體的壓強(qiáng)與液體的密度是否有關(guān),利用控制變量法:題圖丙中5號管中鹽水和2號管中的水比

較，二者的深度相同，由于鹽水的密度大于水的密度,5號管橡皮膜鼓起的程度更大，說明液體的壓強(qiáng)與液

體的密度有關(guān)。

(5)為了探究液體長度對液體壓強(qiáng)的影響，利用控制變量法，題圖丙中2號管和6號管是兩支相同的玻璃

管，兩管內(nèi)液體的種類相同、深度相同、長度不同時(shí)，橡皮膜鼓起的程度相同，表明液體的壓強(qiáng)跟液體的

長度無關(guān)。

10.(2022江西中考)疫情期間,停課不停學(xué)。某同學(xué)在媽媽的協(xié)助下，利用家中物品探究二力平衡的條件。

【實(shí)驗(yàn)器材】晾衣架兩個、相同的礦泉水瓶若干、小卡片若干、細(xì)線、水、剪刀等

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】如圖1所示

Q)將小卡片兩側(cè)各系一根細(xì)線，再把細(xì)線的另一端分別穿過晾衣架；

(2)將兩個礦泉水瓶分別綁在細(xì)線兩端，請媽媽用兩手各提起一個晾衣架，按照以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察并

記錄小卡片的受力及運(yùn)動情況。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

(1)如圖1所示提起兩個裝有水量不等的礦泉水瓶；

(2)如圖2所示才是起兩個裝有水量相等的礦泉水瓶;再將其中一只手逐漸放低,使小卡片傾斜至如圖3所

示；

⑶用剪刀把圖3中的小卡片從中間剪斷；

(4)更換小卡片，重新組裝。如圖4所示,使小卡片扭轉(zhuǎn)一定的角度。

AA

H

BU

圖4

小卡片所受二力情況

實(shí)驗(yàn)

小卡片的運(yùn)動狀態(tài)是否改變

步驟是否作用在同一物體上大小方向是否作用在同一直線上

Q)是不等相反是是

(2)是相等相反是否

⑶否是

(4)是相等相反①是

請將表格中①的內(nèi)容補(bǔ)充到橫線上:①3。

【結(jié)論】上述實(shí)驗(yàn)表明，二力平衡的條件是:作用在同一物體上的兩個力，必須大小方向相反，并

作用在同一直線上。

【交流與評估】

(1)本實(shí)驗(yàn)中的晾衣架起到了改變拉力的方向的作用，它類似于簡單機(jī)械中的定滑輪；

(2)靜止在水平桌面上的剪刀，它受到的重力和支持力是一對平衡力。

解析【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的第(4)步中，使小卡片扭轉(zhuǎn)一定的角度，此時(shí)小卡片受到的拉力不在同

一直線上，小卡片的運(yùn)動狀態(tài)將發(fā)生改變。【結(jié)論】從表格中第(2)步實(shí)驗(yàn)可知，此時(shí)小卡片的運(yùn)動狀態(tài)

不變,處于平衡狀態(tài)，表中信息顯示小卡片所受二力情況為:作用在同一物體上，大小相等、方向相反、作

用在同一直線上?！窘涣髋c評估】(1)本實(shí)驗(yàn)中的晾衣架使小卡片的受力方向由豎直方向變?yōu)樗椒较?

改變了小卡片的受力方向，與定滑輪類似。(2)靜止在水平桌面上的剪刀受到重力和桌面對它的支持力，

剪刀靜止，由力與運(yùn)動關(guān)系可知:這兩個力是一對平衡力，作用在同一個物體上，大小相等，方向相反，作用

在同一直線上。

11.(2022江蘇蘇州中考)興趣小組探究影響浮力大小的因素。

Q)提出如下猜想

猜想1：與物體浸在液體中的深度有關(guān)

猜想2:與物體浸在液體中的體積有關(guān)

猜想3:與液體的密度有關(guān)

小組為驗(yàn)證上述猜想，用彈簧測力計(jì)、4個相同的小長方體磁力塊、2個分別盛有水和鹽水的燒杯等，按

圖甲步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

ABCDE

甲

①利用磁力將4個磁力塊組合成長方體物塊；

②根據(jù)圖A、B、C的測量結(jié)果，小明認(rèn)為猜想1是正確的，小華卻認(rèn)為不一定正確。你覺得小華的理由

是未控制物體浸在液體中的體積相同；

③小華為了證明自己的想法，利用上述器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)D,根據(jù)A、B、D的測量結(jié)果,可得:浮力大小與物

體浸在液體中的深度無關(guān),請?jiān)趫DD中畫出她實(shí)驗(yàn)時(shí)長方體物塊的放置圖；

④興趣小組進(jìn)一步研究得出浮力大小與物體浸在液體中的體積有關(guān)；

⑤根據(jù)A、C、E