初中物理力學(xué)實驗題專題訓(xùn)練(答案)

初中物理力學(xué)實驗題專題訓(xùn)練(答案)1、在學(xué)習(xí)“運動和力的關(guān)系”時，我們設(shè)計了一種名為“斜面”的實驗。實驗中，每次都讓小車從斜面滑下后沿水平面運動，這是因為小車在水平面運動時，豎直方向的重力等于支持力，相當(dāng)于小車只受水平方向向上的摩擦力。同時，每次都讓小車從同一斜面的同一位置由靜止開始自由滑下，是為了使小車到達(dá)水平面運動時的速度相同。通過分析圖中水平面的粗糙程度，并觀察比較小車在不同表面滑行的最大距離，可以得出：在初速度相同的條件下，水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車運動的距離越遠(yuǎn)。進(jìn)一步推理可知，若水平面絕對光滑小車不受任何阻力，則小車會在水平面上做勻速直線運動。此實驗中采用了控制變量和科學(xué)推理方法。2、在“探究力和運動的關(guān)系”的實驗中，讓木塊由靜止開始沿斜面滑下，木塊在三種不同水平面上運動一段距離后分別停留在不同位置。實驗需要木塊從同一斜面的同一位置開始下滑，目的是使木塊到斜面底端的速度相同。木塊進(jìn)入水平面后，在運動過程中受到的一對平衡力是重力和支持力。實驗結(jié)論是：平面越光滑，木塊受到的阻力越小，速度減小得越慢。推論是：如果木塊在水平面受到的阻力為零，木塊將保持勻速直線運動。若要探究滑行距離與小車初速度的關(guān)系，應(yīng)先后將小車從斜面上相同粗糙的位置釋放，比較小車在不同粗糙的水平面上滑行的路程長短。牛頓第一定律是建立在實驗和科學(xué)推理相結(jié)合的基礎(chǔ)上。1.在實驗中，小明觀察泡沫的凹陷程度來比較壓力作用效果。通過比較甲、乙兩圖所示實驗，可以得出結(jié)論：受力面積一定時，壓力作用效果與壓力大小有關(guān)。若要探究“壓力的作用效果與受力面積大小的關(guān)系”，應(yīng)通過比較甲、丙圖所示實驗。小明還發(fā)現(xiàn)，將物體B沿豎直方向切成大小不同的兩塊，對泡沫的壓力作用效果不變。但由于沒有控制壓力相同，這個結(jié)論可能存在問題。實驗采用的方法是控制變量法。2.小亮用海綿和兩瓶完全相同的礦泉水探究“壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”。他通過觀察海綿的變形來反映壓力的作用效果。將兩瓶完全相同的礦泉水分別正立和倒立放在海綿上，可以控制壓力大小相同，改變受力面積的大小。從實驗中得出的結(jié)論是，壓力作用效果與受力面積大小有關(guān)。可以應(yīng)用該結(jié)論來解釋為什么要經(jīng)常磨菜刀、使用寬的書包背帶、限制汽車重量等。小亮接下來要探究“壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系”，他的操作步驟是什么未給出。（1）實驗操作中，要注意保持壓強計的____________，使壓強計兩側(cè)的液體高度差能夠準(zhǔn)確反映液體內(nèi)部的壓強。（2）實驗中，通過改變液體深度和液體密度，探究液體內(nèi)部壓強的變化規(guī)律。實驗結(jié)果表明，液體內(nèi)部壓強隨著深度的增加而__________，隨著密度的增加而__________。（3）在實驗中，還可以通過改變?nèi)萜餍螤詈鸵后w種類等條件，探究液體內(nèi)部壓強的影響因素，從而深入理解液體的壓力性質(zhì)。【答案】（1）水平（2）增大；增大（3）是的，可以探究液體的壓強性質(zhì)。(1)實驗步驟的合理順序為B→A→C→D，步驟C和D可以測出物塊浸沒在水中時受到的浮力F浮=______N，步驟B和A可以測出物塊排開的水所受重力G排；比較F浮與G排，可以得到結(jié)論是物體所受的浮力大小等于排開的液體重量。（2）圖乙是物塊緩慢浸入水中時，彈簧測力計示數(shù)F隨浸入深度h變化的關(guān)系圖象。分析圖象，可得關(guān)于浮力大小的初步結(jié)論：物塊浸沒前，所受的浮力大小隨著深度的增加而增加，物塊所受的浮力越大；物塊浸沒后，所受的浮力大小與深度無關(guān)。（3）此物塊的密度是1g/cm3。(1)當(dāng)壓強計的金屬盒在空氣中時，U形管兩邊的液面應(yīng)當(dāng)相平，而小明同學(xué)卻觀察到如圖a所示的情景，出現(xiàn)這種情況的原因是：U形管左支管液面上方的氣壓大于大氣壓；調(diào)節(jié)的方法是將此時右邊支管中高出的液體倒出取下軟管重新安裝。(2)小明做了如圖b所示的檢查，當(dāng)用手指按壓橡皮膜時，發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度幾乎不變化。出現(xiàn)這種情況的原因是探頭漏氣。(3)比較c、d圖實驗，可以說明在液體密度相同時，液體壓強的大小與深度有關(guān)，深度越深，壓強越大。(4)比較d、e圖實驗，可以說明液體內(nèi)部在同一深度，向各個方向的壓強相等。(5)為了進(jìn)一步研究在同一深度，液體的壓強與液體的密度是否有關(guān)，他應(yīng)該取一杯鹽水和一杯清水，將壓強計的金屬盒放在同一深度處，觀察U型管中的液面高度差來比較壓強。(6)小莉同學(xué)在學(xué)了液體壓強公式后，用公式對以上實驗的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算（g=10N/kg），得出金屬盒在30mm深處水的壓強是300Pa，而從壓強計測出的壓強為280Pa（壓強計左右兩管中水的液面高度差為28mm）。(1)實驗步驟的合理順序為B→A→C→D，步驟C和D可以測出物塊浸沒在水中時受到的浮力F浮=______N，步驟B和A可以測出物塊排開的水所受重力G排；比較F浮與G排，可以得到結(jié)論是物體所受的浮力大小等于排開的液體重量。(2)圖乙是物塊緩慢浸入水中時，彈簧測力計示數(shù)F隨浸入深度h變化的關(guān)系圖象。分析圖象，可得關(guān)于浮力大小的初步結(jié)論：物塊浸沒前，所受的浮力大小隨著深度的增加而增加，物塊所受的浮力越大；物塊浸沒后，所受的浮力大小與深度無關(guān)。(3)此物塊的密度是1g/cm3。9、小明使用彈簧測力計、圓柱體和兩個相同的圓柱形容器，分別裝有一定量的水和鹽水，探究浸在液體中的物體所受的浮力。根據(jù)圖甲、乙、丙的分析，浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)。為了探究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有無關(guān)系，可選用丙、丁圖的裝置進(jìn)行操作。當(dāng)圓柱體浸沒在水中時，受到的浮力是4N，圓柱體的體積是4×10-4m3（g=10N/kg）。根據(jù)圖示實驗數(shù)據(jù)測出鹽水的密度是1.1×103kg/m3。10、小紅猜想動能的大小可能與物體質(zhì)量和運動速度有關(guān)，因此設(shè)計了圖甲、乙所示的實驗，探究動能的大小與哪些因素有關(guān)。讓質(zhì)量相同的兩個小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示。讓不同質(zhì)量的兩個小球沿同一光滑斜面分別從B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示。在上述甲、乙兩組實驗中，乙圖中讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下的目的是讓兩球到達(dá)水平面時具有相同的速度。選用圖甲探究的是動能與速度的關(guān)系，得出的結(jié)論是：當(dāng)物體的質(zhì)量相同時，速度越大，具有的動能越大。選用圖乙探究得出的結(jié)論是：當(dāng)物體速度一定時，質(zhì)量越大動能越大。11、如圖所示是探究“物體動能的大小與什么因素有關(guān)”的實驗裝置示意圖。(1)該實驗裝置旨在研究物體的動能與速度之間的關(guān)系，其中物體A和B的質(zhì)量不變。(2)在該實驗中，所研究的物體動能是指物體A的動能。(3)該實驗中物體的動能大小是通過物體B移動的距離來反映的。(4)物體的速度是指物體A從斜面上滾下時的速度，它是通過高度來改變的。(5)實驗結(jié)果表明，當(dāng)物體的質(zhì)量相同時，物體的速度越大，動能也越大，因此可以得出結(jié)論：同一物體A從斜面高處滾下，高度越大，物體B被撞得越遠(yuǎn)。(6)要研究物體動能與質(zhì)量的關(guān)系，需要使用不同質(zhì)量的物體從斜面相同高度由靜止?jié)L下，并觀察記錄。12、在探究“杠桿的平衡條件”實驗中，小明需要進(jìn)行以下步驟：(1)在實驗前，將杠桿中點置于支架上，并調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的好處是便于測量力臂。如果杠桿左端下沉，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)。(2)首先應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在不掛鉤碼時處于水平平衡狀態(tài)。這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響，這時杠桿重力的力臂為杠桿長度的一半。(3)在杠桿平衡后，小明在圖甲所示的A位置掛上兩個鉤碼，可在B位置掛上4個鉤碼，使杠桿在水平位置平衡。(4)如果再在A、杠桿的左端將會下沉。小紅經(jīng)過多次實驗，得出杠桿的平衡條件是F1L1=F2L2。(5)小明改用彈簧測力計在圖乙所示的C位置斜向下拉，若每個鉤碼重1N，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時，測力計的示數(shù)將大于1N。13、在探究“杠桿的平衡條件”的實驗中，我們需要回答以下問題：（1）實驗前，杠桿靜止在圖甲所示位置，此時的杠桿是平衡的。（2）實驗前調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，其目的是便于測量力臂。（3）如圖乙所示，杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，杠桿上每格均勻等距，每個鉤碼都相同。下列四項操作中，會使杠桿左端下傾的是B選項，即在兩側(cè)鉤碼下同時各加掛一個相同的鉤碼。（4）某次實驗時測力計拉伸方向如圖丙，則F1的數(shù)值將變大。14、在“測量滑輪組的機械效率”實驗中，小麗用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3次實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如表：（1）實驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼升高。（2）表格中編號①處數(shù)據(jù)應(yīng)為2.48N，編號②處數(shù)據(jù)應(yīng)為3.3%。（3）分析以上實驗數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論：同一滑輪組的機械效率主要與提起物體受到的重力有關(guān)。（4）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，提升相同的物體時，滑輪組的機械效率不變。15、如圖所示是某同學(xué)探究“斜面機械效率”的裝置圖。他在實驗時用彈簧測力計拉著同一小車沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運動，分別進(jìn)行了三次實驗，并記錄實驗數(shù)據(jù)如下：（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可求得在第2次實驗中，有用功是0.12J，做的總功是0.20J，斜面的機械效率是0.6。(2）由上表可知，當(dāng)其他條件一定時，斜面的傾斜程度越小，機械效率越高。(3）如果把斜面高度變?yōu)?.05m而其他條件不變，那么再做一次實驗，機械效率會小于第1次實驗的值。16次實驗數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：使用不同滑輪組提升同一重物時，滑輪組的機械效率存在差異，機械效率高的滑輪組需要較小的力才能提升同一重物。在“測滑輪組機械效率的實驗”中，某小組進(jìn)行了實驗，實驗裝置如圖所示。實驗中應(yīng)該沿豎直方向緩慢拉動彈簧測力計。小組同學(xué)想要靜止讀數(shù)，這個想法是不正確的，因為他沒有考慮到邊拉動邊讀數(shù)會對滑輪組機械效率產(chǎn)生影響。使用丁圖裝置進(jìn)行實驗，