
特別說(shuō)明:典例主要是2023年的中考真題,即時(shí)檢測(cè)是最新的全國(guó)各地的模擬題,好題沖關(guān)中的基礎(chǔ)過(guò)關(guān)主要是2022年的期末考試題,能力提升主要是2023年的模擬考試題,真題感悟主要2023年的中考真題中,所有題型經(jīng)過(guò)多次篩選。知識(shí)點(diǎn)以挖空的形式設(shè)計(jì),便于學(xué)生提前預(yù)習(xí),考點(diǎn)通過(guò)方法總結(jié),知識(shí)加工,便于學(xué)生理解和記憶,好題沖關(guān)分層設(shè)計(jì),針對(duì)于不同的學(xué)生。
掌握天平的使用方法,能正確測(cè)量固體和液體的質(zhì)量;
掌握測(cè)量固體和液體的密度的方法;
理解彈簧的彈力產(chǎn)生的原因,掌握探究彈簧彈力和拉力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn);
理解重力G=mg,掌握探究物重與物體質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn);
理解牛頓第一定律,掌握探究牛頓第一定律實(shí)驗(yàn);
理解二力平衡條件,掌握探究二力平衡的條件實(shí)驗(yàn);
實(shí)驗(yàn)一 用天平測(cè)固體和液體的質(zhì)量
天平的使用技巧:一放平,二調(diào)零,三調(diào)橫梁成水平,指針偏哪哪邊重,螺母反向高處動(dòng),稱(chēng)物體,先估計(jì),左物右碼方便自己;夾砝碼需心細(xì),加減對(duì)應(yīng)盤(pán)高低
注意事項(xiàng):
(1)被測(cè)物體的質(zhì)量不能超過(guò)天平的稱(chēng)量;
(2)橫梁平衡的標(biāo)志是指針指在分度盤(pán)的中央刻度線處或指針在中央刻度線左右擺動(dòng)幅度相等;
(3)已經(jīng)調(diào)節(jié)好的天平,當(dāng)移動(dòng)后應(yīng)重新調(diào)節(jié)橫梁平衡;
(4)潮濕的物體和化學(xué)物品不能直接放入天平托盤(pán)里,應(yīng)將它們裝入容器中,再進(jìn)行稱(chēng)量;
(5)向盤(pán)里加砝碼時(shí)要用鑷子,不能用手直接接觸砝碼,要輕拿輕放.
(6)測(cè)量粉末狀物體的質(zhì)量時(shí),可以在天平兩盤(pán)各墊一張大小適中的相同紙片,再進(jìn)行稱(chēng)量.
【典例1】(2023·江西贛州·統(tǒng)考一模)如圖甲所示,正確使用天平時(shí),將天平放在水平臺(tái)面上,先將 取下,然后移動(dòng)游碼至零刻度線處,發(fā)現(xiàn)天平指針仍然偏向分度盤(pán)左側(cè),接下來(lái)應(yīng)將天平右邊的平衡螺母向右調(diào),也可將左邊的平衡螺母向 調(diào);小林用已調(diào)好的天平測(cè)量一小塊鵝卵石質(zhì)量時(shí),天平平衡后,右盤(pán)中砝碼的質(zhì)量和游碼的位置如圖乙所示,則物體的質(zhì)量是 g。
【答案】 橡膠墊圈 右 18.4
【詳解】[1][2]如圖甲中測(cè)量前調(diào)節(jié)天平時(shí),將天平放在水平臺(tái)面上,先將其橡膠墊圈取下,然后將游碼移至標(biāo)尺左端的“0”刻度線處,根據(jù)指針左偏右調(diào),右偏左調(diào)的原則可知當(dāng)天平指針仍然偏向分度盤(pán)左側(cè),接下來(lái)應(yīng)將天平右邊的平衡螺母向右調(diào),也可將左邊的平衡螺母向右調(diào),直到天平平衡。
[3]用天平測(cè)物體質(zhì)量時(shí),物體的質(zhì)量為m=10g+5g+3.4g=18.4g
【即時(shí)檢測(cè)1】(2023·安徽·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))小軍和小林分別利用托盤(pán)天平練習(xí)測(cè)量物體的質(zhì)量:
(1)小軍將天平調(diào)節(jié)平衡后,測(cè)量空燒杯的質(zhì)量。當(dāng)他在右盤(pán)中放入砝碼后天平如圖甲所示,接下來(lái)他的操作應(yīng)是 ,使天平再次平衡,讀出空燒杯的質(zhì)量;
(2)小林將天平調(diào)節(jié)平衡后,測(cè)量液體和燒杯的總質(zhì)量,當(dāng)天平再次平衡后如圖乙所示,則液體和燒杯的總質(zhì)量是 g。
【答案】 減少放入的小砝碼(5g),如指針偏左,要向右移動(dòng)游碼 136
【詳解】(1)[1]由圖甲知,指針偏右說(shuō)明右盤(pán)砝碼太重,接下來(lái)他的操作應(yīng)是:減少放入的小砝碼(5g),如指針偏左,要向右移動(dòng)游碼,直到天平橫梁重新平衡。
(2)[2]由圖乙知,此天平標(biāo)尺的分度值是0.2g,游碼在標(biāo)尺上的示數(shù)為4g,燒杯在右盤(pán),此時(shí),砝碼的質(zhì)量等于液體和燒杯的總質(zhì)量與游碼示數(shù)之和,故此時(shí)液體和燒杯的總質(zhì)量是
m總=m砝碼-m示=(100g+20g+20g)-4g=136g
【即時(shí)檢測(cè)2】(2023·四川成都·統(tǒng)考二模)在“使用天平測(cè)量液體質(zhì)量”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)將天平放置于水平臺(tái)面上,將游碼撥至標(biāo)尺左端零劉度線處,分度盤(pán)指針如圖甲所示,則應(yīng)將平衡螺母向 調(diào)節(jié),直到指針靜止時(shí)指在分度盤(pán)的中線處;
(2)正確調(diào)節(jié)后,將空燒杯放在左盤(pán),用鑷子向右盤(pán)加減砝碼,當(dāng)把砝碼盒里最小的砝碼放在右盤(pán),發(fā)現(xiàn)指針指向分度盤(pán)的右側(cè),接下來(lái)正確的操作是:取下最小砝碼,并 ,直到天平再次平衡,測(cè)得空燒杯質(zhì)量為28g;
(3)測(cè)得燒杯和液體的總質(zhì)量如圖乙所示,則杯中液體的質(zhì)量為 g;
(4)若兩次測(cè)量中使用的那個(gè)20g的砝碼磨損了一點(diǎn),則測(cè)得的液體的質(zhì)量 (選填 “偏大”、“偏小”或“不變”)。
【答案】 右 向右適當(dāng)移動(dòng)游碼 54.4 不變
【詳解】(1)[1]圖中顯示指針向左偏,應(yīng)將平衡螺母向指針偏動(dòng)的反方向,即向右調(diào),直到指針靜止時(shí)指在分度盤(pán)的中線處。
(2)[2]將空燒杯放在左盤(pán),用鑷子向右盤(pán)加減砝碼,當(dāng)把砝碼盒里最小的砝碼放在右盤(pán),發(fā)現(xiàn)指針指向分度盤(pán)的右側(cè),說(shuō)明砝碼質(zhì)量偏大,則應(yīng)先取下最小砝碼,向右適當(dāng)移動(dòng)游碼,使橫梁平衡。
(3)[3]由圖乙可知,標(biāo)尺的分度值為0.2g,游碼在標(biāo)尺上對(duì)應(yīng)的刻度值為2.4g, 燒杯和液體的總質(zhì)量
m總=50g+20g+10g+2.4g=82.4g
燒杯中液體的質(zhì)量m液=m總-m杯=82.4g-28g=54.4g
(4)[4]若兩次測(cè)量中使用的那個(gè)20g的砝碼磨損了一點(diǎn),砝碼自身質(zhì)量變小。當(dāng)測(cè)量同一物體時(shí),需要多增加砝碼或移動(dòng)游碼,才能使天平重新平衡,此時(shí)所讀數(shù)值大于物體實(shí)際質(zhì)量,由于兩次讀數(shù)值與物體實(shí)際質(zhì)量的差值相同,所以燒杯和液體的總質(zhì)量與燒杯的質(zhì)量之差仍然等于燒杯中液體的質(zhì)量,測(cè)得的液體的質(zhì)量不變。
實(shí)驗(yàn)二 測(cè)量固體和液體的密度
測(cè)固體物質(zhì)密度的方法:
(1)用天平測(cè)出固體的質(zhì)量m。
(2)在量筒中倒入適量的水,測(cè)出水的體積為V1
(3)將固體完全浸入量筒中,測(cè)二者的總體積為V2。
(4)固體的密度
2. 測(cè)液體物質(zhì)密度的方法:
(1)用天平測(cè)出液體和燒杯的總質(zhì)量m1。
(2)把燒杯中適量液體倒入量簡(jiǎn)中,用天平測(cè)出剩余液體和燒杯的總質(zhì)量m2讀出量筒中液體的體積V。
(3)液體的密度
【典例2】(2023·湖北十堰·統(tǒng)考中考真題)如圖是小趙測(cè)量自制果汁密度的實(shí)驗(yàn):
(1)他用已調(diào)好的天平測(cè)量空燒杯質(zhì)量時(shí),添加最小砝碼后,天平的指針仍略左偏,于是他進(jìn)行了如圖甲的操作,他的錯(cuò)誤是: ;
(2)糾正錯(cuò)誤后,完成了下列實(shí)驗(yàn)步驟:
①測(cè)得空燒杯的質(zhì)量是49.4g;②取適量的果汁倒入燒杯中,用天平測(cè)果汁和燒杯的總質(zhì)量,天平平衡時(shí),右盤(pán)中砝碼及游碼的位置如圖乙所示;③將燒杯中的果汁全部倒入量筒中,如圖丙所示;④計(jì)算果汁的密度為 g/cm3;
(3)小組內(nèi)交流發(fā)現(xiàn):將上述實(shí)驗(yàn)步驟①②③④順序調(diào)整為 ,可以減小誤差。
【答案】 在測(cè)量過(guò)程中調(diào)節(jié)平衡螺母 1.2 ②③①④
【詳解】(1)[1]由圖甲可以看出,在測(cè)量的過(guò)程中,調(diào)節(jié)平衡螺母,這是錯(cuò)誤的。
(2)[2]果汁和燒杯的總質(zhì)量是m′=50g+20g+20g+5g+2.4g=97.4g
果汁的質(zhì)量為m=97.4g-49.4g=48g
由丙圖知,量筒的分度值為2mL,所以果汁的體積為V=40mL=40cm3
果汁的密度為
(3)[3]當(dāng)把燒杯內(nèi)的果汁全部倒入量筒內(nèi)時(shí),不可能把燒杯內(nèi)的果汁全部倒入量筒內(nèi),導(dǎo)致測(cè)量的果汁的體積偏小,由公式知,密度測(cè)量結(jié)果偏大,所以先用天平稱(chēng)出盛有果汁的燒杯的總質(zhì)量;再把燒杯中的果汁倒入量筒中一部分,記下量筒中果汁體積;最后用天平稱(chēng)出剩余果汁和燒杯的總質(zhì)量;所以合理的實(shí)驗(yàn)順序是②③①④。
【即時(shí)檢測(cè)1】(2023·遼寧阜新·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))阜新有“瑪瑙之都”的美譽(yù),小福想了解瑪瑙石的密度,于是來(lái)到瑪瑙城找到兩塊大小不同的瑪瑙原石,來(lái)到實(shí)驗(yàn)室完成如下操作:準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材:托盤(pán)天平、量筒、燒杯、水、細(xì)線。
(1)用托盤(pán)天平測(cè)得小塊瑪瑙石的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖甲所示,則其質(zhì)量為 g;
(2)將小塊瑪瑙石放入裝有20ml水的量筒中后液面位置如圖乙所示,則小瑪瑙石的體積為 cm3。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理 計(jì)算出小瑪瑙石的密度是 kg/m3;
(3)小福想用同樣的方法測(cè)出大塊瑪瑙石的密度,發(fā)現(xiàn)大瑪瑙石不能直接放入量筒,于是聰明的小新進(jìn)行了如下的操作:①用天平測(cè)量大瑪瑙石的質(zhì)量m1;②將大瑪瑙石放入盛水燒杯后測(cè)量燒杯質(zhì)量m2,并標(biāo)記水面位置;③撈出大瑪瑙石,再補(bǔ)水到標(biāo)記處后測(cè)量燒杯的質(zhì)量m3。根據(jù)測(cè)得質(zhì)量值得出大塊瑪瑙石的密度表達(dá)式為:ρ瑪瑙= ;(用符號(hào)表示)
(4)小福再次完成(4)中測(cè)量過(guò)程,發(fā)現(xiàn)第二次取出大瑪瑙石時(shí)沾了更多的水,經(jīng)他的分析認(rèn)為再次測(cè)量后算得到的密度值與前者密度值相比 (選填“偏大”“偏小”或“仍然不變”)。
【答案】 29 10 仍然不變
【詳解】(1)[1]如圖甲所示,砝碼質(zhì)量為25g,標(biāo)尺的分度值為0.2g,讀數(shù)為4g,所以小塊瑪瑙石的質(zhì)量為
(2)[2][3][4]如圖乙所示,量筒的分度值為2mL,示數(shù)為30mL。根據(jù)排水法,小塊瑪瑙石的體積為
所以根據(jù),小塊瑪瑙石的密度為
(3)[5]依題意得,燒杯和水的質(zhì)量為
補(bǔ)充的水的質(zhì)量為
補(bǔ)充水的體積即為大瑪瑙石的體積,所以大瑪瑙石的體積為
所以大瑪瑙石的密度為
(4)[6]補(bǔ)水到標(biāo)記處后水的體積就是原本的水和大瑪瑙石的總體積,所以無(wú)論第二次取出大瑪瑙石時(shí)沾了多少的水,都不影響求大瑪瑙石的體積,測(cè)量結(jié)果仍然不變。
【即時(shí)檢測(cè)2】(2023·山東東營(yíng)·統(tǒng)考二模)2022年黃河干流全線水質(zhì)持續(xù)改善,某環(huán)保小組在黃河邊取適量黃河水樣品,分別進(jìn)行了水密度的測(cè)量。
(1)小薇把黃河水樣品帶回學(xué)校,用天平和量筒做了如下實(shí)驗(yàn):
①將天平放在水平臺(tái)上,游碼歸零后,發(fā)現(xiàn)指針指向零刻度線的左邊,此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向 (選填“右”或“左”)調(diào),才能使天平橫梁水平平衡;
②用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量為20g,在燒杯中倒入適量的黃河水樣品,測(cè)出燒杯和水的總質(zhì)量如圖甲所示,則水質(zhì)量為 g,然后將燒杯中的水倒入量筒(如圖乙),讀出水的體積為40mL,則水的密度為 ;
③小薇用這種方法測(cè)出的黃河水密度比真實(shí)值 (選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(2)小亮把黃河水樣品帶回家,用家里的一臺(tái)電子秤(如圖丙所示)和沒(méi)喝完的半瓶純凈水,做了如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)把實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整,并寫(xiě)出表達(dá)式。
①用電子秤測(cè)出半瓶純凈水的總質(zhì)量為,并用筆在瓶身水面位置標(biāo)記;
②把瓶中的水全部用來(lái)澆花,然后吹干,用電子秤測(cè)出空瓶的質(zhì)量為;
③ ;
④則黃河水的密度表達(dá)式 (純凈水的密度用表示)。
【答案】 右 偏大 把黃河水慢慢倒入空瓶中,直至液面與標(biāo)記處相平,再用電子秤測(cè)出瓶的總質(zhì)量為
【詳解】(1)①[1]圖甲中指針向左偏,應(yīng)把平衡螺母向右調(diào),直到使指針指在分度盤(pán)的中央,橫梁水平平衡。
②[2][3]由圖甲知,燒杯和水的總質(zhì)量為
所以水的質(zhì)量為
由圖乙知,量筒的分度值2mL,水的體積為
燒杯中水的密度
③[4]這種方法測(cè)量時(shí),水的質(zhì)量測(cè)量是準(zhǔn)確的,但是測(cè)量水的體積時(shí),由于燒杯中的水不能全部倒出,所以測(cè)得水的體積偏小,由可知,測(cè)得密度偏大。
(2)①用電子秤測(cè)出半瓶純凈水的總質(zhì)量為,并用筆在瓶身水面位置做上標(biāo)記;
②把瓶中的水全部用來(lái)澆花,然后吹干,用電子秤測(cè)出空瓶的質(zhì)量為;故瓶?jī)?nèi)水的質(zhì)量是
所以水的體積
③[5]把黃河水慢慢倒入空瓶中,直至液面與標(biāo)記處相平,再用電子秤測(cè)出瓶的總質(zhì)量為;故此時(shí)黃河水的質(zhì)量是
④[6]則黃河水的密度表達(dá)式
實(shí)驗(yàn)三 探究彈簧的伸長(zhǎng)跟拉力的關(guān)系
在彈性限度內(nèi)彈性力的大小與彈性形變量成正比,在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要測(cè)量力和彈性形變量,因此所選的測(cè)量工具為:彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺
除此之外在實(shí)驗(yàn)時(shí)往往采用在彈簧或橡皮筋下加掛重物的方法來(lái)使其伸長(zhǎng)穩(wěn)定的長(zhǎng)度,因此還需要選擇對(duì)應(yīng)的勾碼、沙桶等重物。
注意事項(xiàng)
(1)彈簧測(cè)力計(jì)在使用時(shí)要沿力的方向使用,一般選擇豎直方向或水平方向使用以減小實(shí)驗(yàn)誤差。
(2)彈性形變量即物體原長(zhǎng)與受力之后長(zhǎng)度的差值,伸長(zhǎng)時(shí)即為伸長(zhǎng)量,壓縮時(shí)即為壓縮量,與物體本身長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)要考慮物體的彈性限度,若實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或圖像末端出現(xiàn)彈性力的大小與彈性形變量不成正比的情況,則考慮已經(jīng)超出了彈性限度。
【典例3】(2021·陜西·統(tǒng)考中考真題)同學(xué)們?cè)趯W(xué)完彈簧測(cè)力計(jì)的相關(guān)知識(shí)后,自制了一個(gè)“橡皮筋測(cè)力計(jì)”,將橡皮筋不掛重物時(shí)下端對(duì)應(yīng)位置標(biāo)為零刻度線:掛1N重物時(shí),下端對(duì)應(yīng)位置標(biāo)為1N;將這段距離等分為20格,每格表示0.05N。用此測(cè)力計(jì)測(cè)量物體重力時(shí),發(fā)現(xiàn)測(cè)量值不準(zhǔn)確。為了弄清其中的原因,同學(xué)們探究了橡皮筋的伸長(zhǎng)與受到外力的關(guān)系。
他們利用規(guī)格為0.05N的螺母若干、刻度尺、橡皮筋白板等進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。不掛重物時(shí),使橡皮筋下端與刻度尺的零刻度線對(duì)齊;掛不同重物時(shí),橡皮筋下端對(duì)應(yīng)不同的刻度值,作出標(biāo)記,如圖所示。
(1)螺母掛在橡皮筋下靜止時(shí),受到橡皮筋的拉力 (選填“大于”“等于”或“小于”)它受到的重力;
(2)同學(xué)們?cè)谙鹌そ钕乱来螔焐蟼€(gè)數(shù)不等的螺母,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。
①分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可初步得出:橡皮筋下所掛重物越重,橡皮筋的伸長(zhǎng)越 ;
②進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):每增加1個(gè)螺母時(shí),刻度尺讀數(shù)的變化量總體上是不同的,但中間有部分讀數(shù)的變化量是相同的。若靜止時(shí)橡皮筋下端對(duì)應(yīng)刻度尺的70.0mm處,推測(cè)橡皮筋下所掛的物體重約為 N(結(jié)果保留兩位小數(shù));若掛另一重物,靜止時(shí)橡皮筋下端對(duì)應(yīng)刻度尺的15.0mm處。此時(shí) (選填“能”或“不能”)確定此物體的重;
(3)同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用此橡皮筋重新制作一個(gè)刻度均勻的測(cè)力計(jì),橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不變。若使測(cè)力計(jì)的量程最大,零刻度線應(yīng)標(biāo)在刻度尺的 mm刻度處,此測(cè)力計(jì)的最大量程為 ;
(4)同學(xué)們更換不同的橡皮筋進(jìn)行探究,發(fā)現(xiàn)其它橡皮筋的特點(diǎn)均與此相似,他們由此總結(jié)出,若要用橡皮筋制作測(cè)力計(jì),受橡皮筋材料影響,刻度均勻部分可測(cè)量范圍 ,整體上測(cè)量不準(zhǔn)確,所以橡皮筋不適合做測(cè)力計(jì)。
【答案】 等于 越長(zhǎng) 0.33 不能 30 0.2N 較小
【詳解】(1)[1]由平衡條件得,受到橡皮筋的拉力等于它受到的重力。
(2)[2]分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可初步得出:橡皮筋下所掛重物越重,橡皮筋的伸長(zhǎng)越長(zhǎng)。
[3]由表格可知,螺母?jìng)€(gè)數(shù)從4~8之間,刻度尺讀數(shù)是均勻變化的,若靜止時(shí)橡皮筋下端對(duì)應(yīng)刻度尺的70.0mm處,推測(cè)橡皮筋下所掛的物體重約為
[4]由表格可知,螺母?jìng)€(gè)數(shù)從0~4之間,刻度尺讀數(shù)不是均勻變化的,所以靜止時(shí)橡皮筋下端對(duì)應(yīng)刻度尺的15.0mm處。此時(shí)不能確定此物體的重。
(3)[5][6]由表格可知,螺母?jìng)€(gè)數(shù)從4~8之間,刻度尺讀數(shù)是均勻變化的,所以零刻度線應(yīng)該標(biāo)在刻度尺的30mm刻度處。此測(cè)力計(jì)的最大量程為90mm刻度處的示數(shù),應(yīng)該標(biāo)為
(4)[7]若要用橡皮筋制作測(cè)力計(jì),受橡皮筋材料影響,刻度均勻部分可測(cè)量范圍較小,整體上測(cè)量不準(zhǔn)確,所以橡皮筋不適合做測(cè)力計(jì)。
【即時(shí)檢測(cè)1】(2023·廣東·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)對(duì)A、B兩根長(zhǎng)度相同粗細(xì)不同的橡皮筋測(cè)力計(jì),將橡皮筋的一端固定,另一端懸掛鉤碼(圖甲所示),記錄橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸長(zhǎng)量Δ x,根據(jù)多組測(cè)量數(shù)據(jù)做出的圖線如圖乙所示。
(1)當(dāng)在橡皮筋上懸掛重力為8N的物體時(shí),橡皮筋A(yù)的伸長(zhǎng)量為 cm;
(2)分別用這兩根橡皮筋制成的測(cè)力計(jì)代替彈簧秤,用橡皮筋 制成的測(cè)力測(cè)量的精確程度高(選填“A”或“B”);
(3)將本實(shí)驗(yàn)中相同的兩根橡皮筋并聯(lián)起來(lái)代替彈簧秤,能夠測(cè)量力的最大值為 N。
【答案】 16 A 22.5
【詳解】(1)[1]如圖乙所示,橡皮筋A(yù)在伸長(zhǎng)量為20cm內(nèi)圖像是直線,說(shuō)明受到的拉力和伸長(zhǎng)量成正比,橡皮筋每受到1N的拉力伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)=2cm,當(dāng)在橡皮筋上懸掛重力為8N的物體時(shí),橡皮筋A(yù)的伸長(zhǎng)量為
(2)[2] 如圖乙所示,橡皮筋B在伸長(zhǎng)量為15cm內(nèi)圖像是直線,說(shuō)明受到的拉力和伸長(zhǎng)量成正比,橡皮筋B的拉力伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)=1cm時(shí)受到1N的拉力,橡皮筋A(yù)的拉力伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)=1cm時(shí)受到0.5N的拉力,所以用橡皮筋A(yù)制成的測(cè)力測(cè)量的精確程度高。
(3)[3]因?yàn)橄鹌そ預(yù)最大受力為10N,伸長(zhǎng)量為20cm,橡皮筋B最大受力為15N,伸長(zhǎng)量為15cm,如果將兩根并聯(lián)起來(lái)使用,A的伸長(zhǎng)量最大只能為15cm,能夠受到的最大的拉力為
根據(jù)合力的知識(shí)可得,兩根橡皮筋并聯(lián)使用代替彈簧秤能夠測(cè)量力的最大值為
【即時(shí)檢測(cè)2】(2023·廣東東莞·東莞市厚街海月學(xué)校??寄M預(yù)測(cè))小華在課外探究彈簧的伸長(zhǎng)量跟拉力的變化關(guān)系,記錄了相應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),如下表所示。
(1)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可得到結(jié)論:在彈性限度內(nèi),彈簧伸長(zhǎng)量與拉力成 ;
(2)小華利用完全相同的小桶分別盛滿(mǎn)四種液體,再用最大量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)分別稱(chēng)出液體和小桶的總重力,記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表。
①通過(guò)分析比較上表,小華推測(cè)在液體密度與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)之間有一定的規(guī)律,下列圖像中能正確反映這一規(guī)律的圖像是 ;
②若酒精的密度為0.8g/cm3,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)計(jì)算出鹽水的密度為 g/cm3,小桶的重量為 N;若查到蜂蜜的密度為1.4g/cm3,則上表空格中數(shù)據(jù)應(yīng)為 N;
(3)小華又利用相同的彈簧測(cè)力計(jì)及小桶,將彈簧測(cè)力計(jì)改裝成可以直接讀取液體密度的彈簧密度計(jì),該彈簧密度計(jì)能用于測(cè)量液體密度的最大值為 g/cm3。
【答案】 正比 C 1.2 1.8 3.2 3.2
【詳解】(1)[1]由表中數(shù)據(jù)可知:在所掛物體質(zhì)量在0~500g 的范圍內(nèi),所掛鉤碼質(zhì)量越大,彈簧所受拉力越大,彈簧的伸長(zhǎng)越長(zhǎng),且伸長(zhǎng)量與拉力成正比;當(dāng)物體的質(zhì)量超過(guò)500g后,不再有此規(guī)律,即:在彈簧的彈性限度內(nèi),彈簧的伸長(zhǎng)和受到的拉力成正比。
(2)①[2]根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,液體的密度越大,測(cè)得液體和小桶的總重力越大,且不裝入液體時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)不為0(此時(shí)測(cè)力計(jì)測(cè)空桶的重);故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
②[3][4]由表格中數(shù)據(jù)知,稱(chēng)出酒精和小桶的總重力為2.6N,則有
即
稱(chēng)出水和小桶的總重力為2.8N,則有
即
由以上式子解得,小桶的容積為V=10-4m3,小桶的重力為G桶=1.8N。
稱(chēng)出鹽水和小桶的總重力為3.0N,則有
即
解得,鹽水的密度為ρ鹽水=1.2×103kg/m3=1.2g/cm3
[5]蜂蜜的密度為ρ蜂蜜=1.4g/cm3=1.4×103kg/m3
若小桶盛滿(mǎn)蜂蜜,小桶和蜂蜜的總重力為
則上表空格中數(shù)據(jù)應(yīng)為3.2N。
(3)[6]當(dāng)桶內(nèi)不加液體時(shí),即相當(dāng)于液體密度為0時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于桶的重力1.8N,將彈簧測(cè)力計(jì)上1.8N刻度線延長(zhǎng),并標(biāo)記為0g/cm3;彈簧測(cè)力計(jì)的最大示數(shù)為5N,代入關(guān)系式
即
解得,最大刻度線處所對(duì)應(yīng)的液體密度為ρ液=3.2×103kg/m3=3.2g/cm3
即為該彈簧密度計(jì)能用于測(cè)量液體密度的最大值。
實(shí)驗(yàn)四 探究物重與物體質(zhì)量的關(guān)系
由重力公式G=mg可知,物體所受重力大小與物體質(zhì)量成正比,即驗(yàn)證重力與質(zhì)量的比值為一定值(或G-m圖像為正比例函數(shù)圖像)。因此在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)分別測(cè)量物體的質(zhì)量與重力,所選取的測(cè)量工具為:彈簧測(cè)力計(jì)、托盤(pán)天平
注意事項(xiàng)
驗(yàn)證一個(gè)量與另一個(gè)量之間的關(guān)系是典型的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類(lèi)型,因此在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注重控制無(wú)關(guān)變量相同。逐次改變所測(cè)物體的質(zhì)量,并記錄對(duì)應(yīng)的重力值,進(jìn)行多次試驗(yàn)以得到普遍規(guī)律。
在太空中或月球等位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),注意g值會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,但同一位置物體所受重力大小與物體質(zhì)量成正比這一結(jié)論不發(fā)生改變。
變形實(shí)驗(yàn)
驗(yàn)證重力大小與形狀、體積等無(wú)關(guān)變量的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要注意控制質(zhì)量大小相同,牢牢把握重力與質(zhì)量成正比這一概念。
【典例4】(2023·湖南長(zhǎng)沙·統(tǒng)考中考真題)小明用家里的器材探究重力的大小與質(zhì)量的關(guān)系。如圖甲、乙所示,小明用布袋裝著質(zhì)量不同的米,用電子秤測(cè)其質(zhì)量,用液晶屏拉力器測(cè)其重力,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表:
(1)在圖乙中,當(dāng)米袋靜止時(shí),拉力器的示數(shù)與這袋米所受重力的大小 ;
(2)分析上表數(shù)據(jù)可得:物體所受重力的大小與它的質(zhì)量成 ,下列數(shù)據(jù)處理方法可以得到此結(jié)論的是 。
A.計(jì)算每一次實(shí)驗(yàn)中重力的大小與質(zhì)量的比值
B.計(jì)算每一次實(shí)驗(yàn)中重力的大小與質(zhì)量的乘積
【答案】 相等 正比 A
【詳解】(1)[1]當(dāng)米袋靜止時(shí),拉力器對(duì)米袋的拉力和米袋的重力是平衡力,二力相等,米袋對(duì)拉力器的拉力(等于拉力器的示數(shù))與拉力器對(duì)米袋的拉力是相互作用力,二力相等,故拉力器示數(shù)等于米袋的重力。
(2)[2][3]由表格中的數(shù)據(jù)得,計(jì)算每一次實(shí)驗(yàn)中重力的大小與質(zhì)量的比值
物體所受的重力與其質(zhì)量的比值是定值,則結(jié)論為:物體所受的重力與其質(zhì)量成正比,故A符合題意,B不符合題意。
故選A。
【即時(shí)檢測(cè)1】(2023·四川成都·??寄M預(yù)測(cè))在“探究重力與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中;
(1)同學(xué)們所用的彈簧測(cè)力計(jì)如圖所示,在使用它測(cè)量力前,應(yīng)先進(jìn)行的操作是 ;
(2)將物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,并讓它處于靜止?fàn)顟B(tài),忽略彈簧自重;根據(jù) 原理可知:此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體的重力;
(3)在“探究重力的大小與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所示;
分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是 ;
(4)小紅用質(zhì)量不同的蘋(píng)果,小木塊、小鐵球各一個(gè),并分別測(cè)出了它們的質(zhì)量和重力,來(lái)探究物體所受重力大小與質(zhì)量的關(guān)系,你認(rèn)為小紅的做法 。
A.不合理,因?yàn)樗麤](méi)有用同種物質(zhì)的物體做實(shí)驗(yàn)
B.不合理,因?yàn)樗麤](méi)有使物體的質(zhì)量成倍變化
C.合理,因?yàn)樗瑯涌梢缘玫轿矬w所受重力大小與質(zhì)量的關(guān)系
D.合理,因?yàn)樗牟僮鞅燃淄瑢W(xué)更簡(jiǎn)便
【答案】 將指針調(diào)到零刻度 二力平衡 物體所受的重力與它的質(zhì)量成正比 C
【詳解】(1)[1]使用彈簧測(cè)力計(jì)前,應(yīng)先檢查指針是否指在零刻線位置,若不在此處,應(yīng)先將指針調(diào)到零點(diǎn)刻度在使用。
(2)[2]將物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,并讓它處于靜止?fàn)顟B(tài),忽略彈簧自重;此時(shí)彈簧對(duì)物體的拉力與物體重力是一對(duì)平衡力,根據(jù)二力平衡原理可知:此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體的重力。
(3)[3]分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),物體重力與質(zhì)量的比值都等于10N/kg,是一個(gè)定值,說(shuō)明物體所受的重力與它的質(zhì)量成正比。
(4)[4]要探究物體所受重力的大小與質(zhì)量的關(guān)系,必須改變物體的質(zhì)量,蘋(píng)果、小木塊、小鐵球的材料不同,不影響探究結(jié)果,所以乙同學(xué)的做法合理,故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
【即時(shí)檢測(cè)2】(2023·四川內(nèi)江·威遠(yuǎn)中學(xué)校??家荒#┰谔骄俊爸亓εc質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)中,以鉤碼作為被測(cè)物體,每個(gè)鉤碼的質(zhì)量m均為50g。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.將彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向上調(diào)零,使指針對(duì)準(zhǔn)零刻度線;
B.把鉤碼掛在彈簧測(cè)力計(jì)上,當(dāng)鉤碼 時(shí),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) (選填“大于”、“小于”或“等于”)鉤碼所受的重力;
C.逐漸增加所掛鉤碼的個(gè)數(shù),測(cè)出相應(yīng)鉤碼的重力,并記錄在下面的表格中。
請(qǐng)你在乙圖坐標(biāo)紙上,用描點(diǎn)法作出G﹣m圖像 。并根據(jù)圖像得出結(jié)論:物體所受的重力與它的質(zhì)量成 。
【答案】 靜止 等于 正比
【詳解】[1][2]把鉤碼掛在彈簧測(cè)力計(jì)上,當(dāng)鉤碼靜止時(shí),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);根據(jù)二力平衡,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于鉤碼所受的重力。
[3][4]根據(jù)表中數(shù)據(jù),采用描點(diǎn)法作出G﹣m圖象如圖所示:
。
根據(jù)圖象可知,物體所受的重力與它的質(zhì)量成正比。
實(shí)驗(yàn)五 探究牛頓第一定律
牛頓第一定律是理想定律,實(shí)驗(yàn)室無(wú)法完成。故要驗(yàn)證牛頓第一定律,則只能去驗(yàn)證平衡力;
本實(shí)驗(yàn),往往和摩擦力的實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,采用逐步逼近的方法驗(yàn)證,接觸面光滑時(shí),物體將做勻速直線運(yùn)動(dòng)
【典例5】(2023·內(nèi)蒙古呼和浩特·統(tǒng)考中考真題)自古以來(lái),就有很多人認(rèn)為,力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。后來(lái),伽利略提出,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究:如圖所示,讓同一小車(chē)從同一斜面的相同位置由靜止滑下,保證小車(chē)到達(dá)水平面的速度相同,結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著小車(chē)受到的阻力減小,小車(chē)在水平面上滑行的距離變大。分析,思考,推理,得出正確結(jié)論:(1)如果小車(chē)靜止,不受力,小車(chē)將保持靜止?fàn)顟B(tài);(2)如果小車(chē)運(yùn)動(dòng),不受力,小車(chē)將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。進(jìn)而思考得出:
(1)如果一個(gè)物體不受力,這個(gè)物體將保持 ;
(2)力 (選擇“是”或“不是”)改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因;
(3)牛頓第一定律 (選填“能”或“不能”)由實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。
【答案】 靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 是 不能
【詳解】(1)[1]由題意可知,如果一個(gè)物體不受力時(shí),原來(lái)靜止的物體將保持靜止?fàn)顟B(tài);原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度的大小和方向都不改變,故這個(gè)物體將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
(2)[2]由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,在其它條件不變的情況下,小車(chē)受到的阻力越小,小車(chē)在水平面上滑行的距離越遠(yuǎn);受到的阻力越大,其滑行的距離越近,根據(jù)推理,如果小車(chē)受到的阻力為0,則小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng),說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
(3)[3]牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析、推理、概括出來(lái)的科學(xué)結(jié)論,而不是直接通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的,所以不能由實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。
【即時(shí)檢測(cè)1】(2023·廣東惠州·惠州一中校聯(lián)考一模)在“探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)中,讓小車(chē)每次從斜面頂端處由靜止自由滑下,改變水平面的粗糙程度,測(cè)量小車(chē)在水平面上滑行的距離,結(jié)果記錄在下表中。
(1)每次實(shí)驗(yàn)均讓小車(chē)從斜面頂端由靜止自由下滑,目的是使小車(chē)在水平面上開(kāi)始滑行時(shí)獲得的速度大小 (選填:“相等”或“不相等”);本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察小車(chē)在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離來(lái)判斷阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響,這種研究問(wèn)題的方法叫 法;小車(chē)到達(dá)水平面的初始動(dòng)能是由 勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的:
(2)第三次實(shí)驗(yàn)中,小車(chē)在水平木板上滑行后,停下來(lái)的位置如圖所示,讀出小車(chē)在木板上滑行的距離并填寫(xiě)在上面表中相應(yīng)空格處: ;
(3)分析表中內(nèi)容可知:水平面阻力越小,小車(chē)滑行的距離就越遠(yuǎn),則小車(chē)的速度 ;進(jìn)一步推理得出:如果水平面絕對(duì)光滑,物體受到的阻力為零,物體的速度將不會(huì)減小,則物體將在水平面上做 運(yùn)動(dòng)。
【答案】 相等 轉(zhuǎn)換 小車(chē)的重力勢(shì)能 32.50 減小的越慢 勻速直線運(yùn)動(dòng)
【詳解】(1)[1][2][3]每次都從斜面上同一位置釋放,小車(chē)下滑時(shí),重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成小車(chē)的動(dòng)能,使小車(chē)運(yùn)動(dòng)到斜面底端時(shí)的速度相等;實(shí)驗(yàn)通過(guò)觀察小車(chē)在不同表面運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短,就可知道阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響,這里運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法。
(2)[4]由圖可知,刻度尺的分度值為0.1cm,第三次實(shí)驗(yàn)中,小車(chē)在水平木板上滑行時(shí)的停止位置到達(dá)32.50cm,則小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離是32.50cm。
(3)[5][6]分析表中數(shù)據(jù),由毛巾、棉布、到木板,接觸面阻力減小,小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離增大;由此可知:水平面阻力越小,小車(chē)滑行的距離就越遠(yuǎn),則小車(chē)的速度減小的越慢;進(jìn)一步推理得出:如果水平面絕對(duì)光滑,物體受到的阻力為零,物體的速度將不會(huì)減小,則物體將在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
【即時(shí)檢測(cè)2】(2023·遼寧沈陽(yáng)·沈陽(yáng)市第一三四中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))小毅為探究“運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系”,設(shè)計(jì)了如圖所示的斜面實(shí)驗(yàn)。讓同一小車(chē)滑到接觸面分別為毛巾、棉布和木板的水平面上,觀察小車(chē)在水平面上滑行的距離。
(1)為了使小車(chē)滑到水平面時(shí)的 相同,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)讓小車(chē)從同一斜面的同一高度由靜止滑下,這種研究問(wèn)題的方法是 (填“轉(zhuǎn)換法”“模型”或“控制變量”)法。
(2)比較甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)阻力越小,小車(chē)滑行的距離就越 (填“遠(yuǎn)”或“近”),說(shuō)明小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度改變得越 (填“快”或“慢”)。
(3)伽利略對(duì)類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析,并進(jìn)一步推測(cè):如果水平面光滑,小車(chē)在運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力,則小車(chē)將在水平面上 。這就說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng) (填“需要”或“不需要”)力來(lái)維持。
(4)牛頓在1687年他的巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中,表述了自己的運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系,后人稱(chēng)之為“牛頓第一定律”,上述實(shí)驗(yàn)及科學(xué)家研究成果給予我們的啟示是 。(將正確說(shuō)法前的字母填寫(xiě)在橫線上)
A.科學(xué)定律都可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接得出
B.科學(xué)推理是科學(xué)研究的方法之一
C.大多數(shù)人認(rèn)同的觀點(diǎn)就是正確的觀點(diǎn)
D.普通人觀點(diǎn)可以質(zhì)疑,科學(xué)家觀點(diǎn)不可以質(zhì)疑
【答案】 速度 控制變量法 遠(yuǎn) 慢 做勻速直線運(yùn)動(dòng) 不需要 B
【詳解】(1)[1][2]為了使小車(chē)在滑到水平面時(shí)的初速度相同,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)讓小車(chē)從同一斜面的同一高度由靜止開(kāi)始滑下,這里采取得的研究方法是控制變量法。
(2)[3][4]實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):小車(chē)在木板上滑行的距離最遠(yuǎn),說(shuō)明小車(chē)受到的阻力越小,速度減小得越慢,滑行的距離越遠(yuǎn)。
(3)[5][6]進(jìn)一步推理可知,若水平面絕對(duì)光滑,即小車(chē)不受阻力,則小車(chē)將做勻速直線運(yùn)動(dòng),說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。
(4)[7]牛頓在伽利略等人的研究成果上概括出了牛頓第一定律,該定律是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過(guò)進(jìn)一步的推理概括得出的。
故選B。
實(shí)驗(yàn)六 二力平衡的條件
1. 實(shí)驗(yàn)器材
表面光滑的桌子(帶滑輪)、小車(chē)等質(zhì)量的吊盤(pán)(帶兩根細(xì)線)、砝碼若干。
2. 實(shí)驗(yàn)步驟
(1)如圖所示,將小車(chē)放在光滑的水平桌面上,其左、右掛鉤上拴好細(xì)繩,并跨過(guò)滑輪,下端各拴一等質(zhì)量的吊盤(pán)吊盤(pán)內(nèi)各放一個(gè)等質(zhì)量的砝碼,觀察小車(chē)是否能靜止。
(2)向其中一盤(pán)里加砝碼,觀察小車(chē)是否還能靜止。
(3)保持兩盤(pán)里的砝碼質(zhì)量相等,把小車(chē)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,使拉力 F1F2不在一條直線上,觀察小車(chē)的情況。
(4)若將右側(cè)的吊盤(pán)也掛在左側(cè),觀察小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。
(5)另取一個(gè)相同的小車(chē)將一個(gè)吊盤(pán)掛在左邊小車(chē)的左側(cè),將另一個(gè)吊盤(pán)掛在右邊小車(chē)的右側(cè),觀察小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。
3. 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
一個(gè)物體在兩個(gè)力作用下保持靜止的條件是:這兩個(gè)力必須大小相等,方向相反,并且在同一條直線上。
4. 注意事項(xiàng)
(1)用小車(chē)而不用木塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn),能夠有效地減小摩擦,更方便觀察小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況;
(2)實(shí)驗(yàn)前,滑輪要加一點(diǎn)潤(rùn)滑油,桌面要比較光滑,盡量減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;
(3)通過(guò)觀察小車(chē)是否靜止在桌面上來(lái)判斷小車(chē)是否處于平衡狀態(tài)。
(4)在向已處于平衡的吊盤(pán)中加砝碼時(shí)所加砝碼的質(zhì)量不能太小,避免因摩擦而使小車(chē)不能向質(zhì)量大的砝碼一端運(yùn)動(dòng).造成理解上的麻煩。
【典例6】(2023·貴州·統(tǒng)考中考真題)汽車(chē)在通過(guò)起伏路段的凸起路面時(shí),經(jīng)驗(yàn)豐富的司機(jī)往往慢速平穩(wěn)適過(guò)。若快速通過(guò)會(huì)讓乘客有“騰飛”的感覺(jué),且安全隱患很大,這一現(xiàn)象是因?yàn)橥蛊鹇访媾c車(chē)之間豎直方向的相互作用力在變大嗎?
小明猜想:汽車(chē)通過(guò)凸起路面時(shí)的速度越大,可能路面與車(chē)之間的相互作用力越大。
為了探究這一問(wèn)題他選用小球(模擬小車(chē))、軌道、弧面支架(模擬凸起路面)、電子秤等器材進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。
(1)先測(cè)小球靜止時(shí)對(duì)電子秤的 (選填“壓力”或“摩擦力”)來(lái)反映小球與弧面頂部相互作用力F的大小。他將小球置于水平放置的電子秤上時(shí),示數(shù)為0.17kg,則力F= N(g取10N/kg)。
(2)在秤上安放弧面支架并調(diào)零,將小球從軌道的A點(diǎn)由靜止釋放,沿軌道經(jīng)弧面運(yùn)動(dòng)到右側(cè)軌道,記錄小球通過(guò)弧面頂部O點(diǎn)時(shí)小球與弧面的作用力F,再依次將小球從高于A點(diǎn)的B、C、D點(diǎn)由靜止釋放,目的是逐次增大小球通過(guò)O點(diǎn)時(shí)的 ,各次實(shí)驗(yàn)F的大小記錄如表,分析數(shù)據(jù)可知小明的猜想 (選填“成立”或“不成立”)。
(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理:若小球速度足夠大,通過(guò)弧面頂部時(shí),電子秤的示數(shù)將顯示 kg。進(jìn)一步推理:當(dāng)汽車(chē)通過(guò)凸起路面頂部的速度足夠大,若路面前方突發(fā)狀況,結(jié)合本實(shí)驗(yàn)判斷是否可以緊急剎車(chē)避讓并說(shuō)明理由: 。
【答案】 壓力 1.7 速度 不成立 0 不可以,理由:壓力減小為0,摩擦力減小為0,不能改變汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
【詳解】(1)[1]電子秤顯示了上方壓力的大小引起的示數(shù)變化,先測(cè)出小球靜止時(shí)對(duì)電子秤的壓力來(lái)反映小球與弧面頂部相互作用力F的大小。
[2]他將小球置于水平放置的電子秤上時(shí),示數(shù)為0.17kg,壓力等于物體質(zhì)量等于示數(shù)時(shí)受到的重力
F=G=mg=0.17kg×10N/kg=1.7N
(2)[3]依次將小球從高于A點(diǎn)的B、C、D點(diǎn)由靜止釋放,由于小球釋放位置升高,具有的重力勢(shì)能增大,下滑后獲得動(dòng)能增大,速度逐漸變大,故目的是逐次增大小球通過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度。
[4]從表格數(shù)據(jù)可知,速度越大,電子秤而對(duì)應(yīng)的示數(shù)逐步減小,說(shuō)明壓力逐漸減小,因而小明的猜想不成立。
(3)[5] [6]根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)知,速度越大,路面與車(chē)之間的相互作用力越小,當(dāng)速度足夠大時(shí),相互作用力減小為0,則壓力為0,顯示的示數(shù)為0。因而汽車(chē)與地面的摩擦力減小為0,不可以緊急剎車(chē)避讓?zhuān)菀壮霈F(xiàn)危險(xiǎn)。
【即時(shí)檢測(cè)1】(2023·黑龍江綏化·??既#﹫D甲是小華同學(xué)探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)小華將系于小紙片兩端的細(xì)線分別跨過(guò)左右支架上的滑輪,在線的兩端掛鉤碼,使作用在小紙片上的兩個(gè)拉力方向相反,并通過(guò)調(diào)整 來(lái)改變拉力的大小。當(dāng)細(xì)線兩端鉤碼相同時(shí),小紙片靜止不動(dòng),說(shuō)明兩個(gè)力平衡時(shí)的大小相等;
(2)當(dāng)小紙片靜止不動(dòng)時(shí),小華將小紙片扭轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,松手后小紙片 (選填“能”或“不能”)平衡。設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究不在 上的兩個(gè)力能否平衡。
【答案】 鉤碼數(shù)量 不能 同一直線
【詳解】(1)[1]小紙片兩端通過(guò)滑輪各掛一個(gè)鉤碼,兩個(gè)鉤碼由于重力通過(guò)繩子對(duì)小紙片施加了兩個(gè)向相反方向的拉力,拉力的大小等于鉤碼的重力,鉤碼的數(shù)量越多,拉力就越大,因此可通過(guò)調(diào)整鉤碼數(shù)量來(lái)改變拉力的大小。
(2)[2][3]小紙片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,小紙片兩端的拉力就不在一條直線上,紙片就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),說(shuō)明了不在同一直線上的兩個(gè)力不能平衡。故設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究不在同一直線上的兩個(gè)力能否平衡。
【即時(shí)檢測(cè)2】(2023·廣西防城港·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))小明在“探究二力平衡的條件”的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖所示的兩種實(shí)驗(yàn)方案。
(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較,小明發(fā)現(xiàn)采用方案 (選填“甲”或“乙”)實(shí)驗(yàn)效果更好,原因是 ;
(2)當(dāng)兩個(gè)盤(pán)中分別放上兩個(gè)相同的砝碼后,小車(chē)靜止在桌面上;這說(shuō)明二力平衡時(shí),兩個(gè)力的大小 ;
(3)保持兩盤(pán)中砝碼質(zhì)量相等,把小車(chē)在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,放手后觀察到小車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng),最后恢復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明:作用在同一物體上的兩個(gè)力,大小相等,方向相反,并且 上,這兩個(gè)力才能彼此平衡;
(4)在完成探究實(shí)驗(yàn)后:小明剪斷小車(chē)左邊的細(xì)線,小車(chē)由靜止變?yōu)橄蛴疫\(yùn)動(dòng),此現(xiàn)象說(shuō)明力可以改變物體的 。
【答案】 乙 減小了摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 相等 作用在同一條直線 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
【詳解】(1)[1][2]通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較,小明發(fā)現(xiàn)采用方案乙,實(shí)驗(yàn)效果更好,原因是滾動(dòng)摩擦小于滑動(dòng)摩擦,減小了摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
(2)[3]當(dāng)兩個(gè)盤(pán)中分別放上兩個(gè)相同的砝碼后,由于砝碼的重力相同,則兩側(cè)繩子對(duì)小車(chē)的拉力是一對(duì)平衡力,小車(chē)就能保持靜止?fàn)顟B(tài),說(shuō)明彼此平衡的兩個(gè)力大小相等。
(3)[4]保持兩盤(pán)砝碼質(zhì)量相等(即讓兩邊的拉力相等),把小車(chē)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,使拉力不在同一條直線上,觀察到小車(chē)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)小車(chē)重新恢復(fù)到原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),拉力作用在同一條直線上;這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明:作用在同一物體上的兩個(gè)力,大小相等,方向相反,并且作用在同一條直線上,這兩個(gè)力才能彼此平衡。
(4)[5]剪斷小車(chē)左邊的細(xì)線后,小車(chē)由靜止向右運(yùn)動(dòng),小車(chē)受力不再平衡,此現(xiàn)象說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
1.小瑜同學(xué)用天平測(cè)物體的質(zhì)量:
(1)把天平放在水平桌面上,用鑷子將游碼撥至標(biāo)尺左端的 處,發(fā)現(xiàn)指針如圖甲所示,此時(shí)他應(yīng)向 (選填“左”、“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母;
(2)天平調(diào)節(jié)平衡后,小瑜按圖乙所示的方法來(lái)稱(chēng)量物體的質(zhì)量,同桌指出他操作的錯(cuò)誤有:①砝碼和物體位置放反了;② ;
(3)改正錯(cuò)誤后,在稱(chēng)量過(guò)程中,小瑜在加減砝碼時(shí),將最小的砝碼放上指針偏向分度盤(pán)的右側(cè),取下最小砝碼又出現(xiàn)圖甲所示的情況,那么此時(shí)小瑜應(yīng)該先取下最小砝碼,再 。
【答案】 零刻度線 右 直接用手拿砝碼 移動(dòng)游碼
【詳解】(1)[1]在稱(chēng)量前,把天平放在水平桌面上,游碼歸零,即用鑷子將游碼撥至標(biāo)尺左端的零刻度線處。
[2]游碼撥至標(biāo)尺左端的零刻度線處后,發(fā)現(xiàn)指針如圖甲所示,即指針向左偏,說(shuō)明左盤(pán)的質(zhì)量較大,則應(yīng)把平衡螺母向右調(diào),直到橫梁水平平衡。
(2)[3]圖中的錯(cuò)誤有:①加減砝碼時(shí)不能直接用手拿砝碼,要用鑷子加減砝碼; ②物體和砝碼的位置放反了。
(3)[4]改正錯(cuò)誤后,在稱(chēng)量過(guò)程中,加最小砝碼時(shí),指針向右偏,說(shuō)明砝碼質(zhì)量太大,取下最小的砝碼,指針左偏,說(shuō)明物體的質(zhì)量偏大,則應(yīng)向右移動(dòng)游碼。
2.實(shí)驗(yàn)室用的托盤(pán)天平,砝碼盒中常配備的砝碼規(guī)格有:、、、、,現(xiàn)要測(cè)量一物體的質(zhì)量(約為)。
(1)將天平放在 桌面上,取下兩側(cè)的墊圈,指針就開(kāi)始擺動(dòng)。穩(wěn)定后,指針指在分度盤(pán)的位置如圖甲所示。則接下來(lái)的調(diào)節(jié)過(guò)程為:把 移到橫梁標(biāo)尺左端零刻度線處,若指針仍未指向分度盤(pán)中央,再調(diào)節(jié) ,使指針對(duì)準(zhǔn)分度盤(pán)中央;
(2)調(diào)節(jié)天平橫梁平衡后,將物體放在 盤(pán)中,用鑷子由大到小在 盤(pán)中加減砝碼,當(dāng)放入的砝碼時(shí),指針偏向分度盤(pán)的右側(cè),如圖乙所示。則接下來(lái)的操作是 ,直到橫梁恢復(fù)平衡。
【答案】 水平 游碼 平衡螺母 左 右 取下最小的砝碼,向右移動(dòng)游碼
【詳解】(1)[1]使用天平測(cè)量物質(zhì)質(zhì)量時(shí),要將天平放置在水平桌面上。
[2][3]天平在使用前要先調(diào)平,先用鑷子將游碼歸零,再調(diào)節(jié)兩側(cè)的平衡螺母,直至指針指示在分度盤(pán)中間。
(2)[4][5]使用天平稱(chēng)量物體質(zhì)量時(shí),要將物體放在左盤(pán),砝碼放在天平的右盤(pán)。
[6]放入的砝碼時(shí),指針偏向分度盤(pán)的右側(cè),說(shuō)明右側(cè)的砝碼總質(zhì)量偏大,應(yīng)先將的砝碼取出,再用鑷子向右移動(dòng)游碼,直至天平平衡。
3.小明想知道在家炒菜時(shí)所用醬油的密度。于是他利用實(shí)驗(yàn)室的天平、量筒、燒杯等器材進(jìn)行測(cè)量。
(1)實(shí)驗(yàn)前,將天平放在水平桌面上,游碼撥至標(biāo)尺左端零刻度處,調(diào)節(jié) 使天平平衡;
(2)小明先測(cè)出空燒杯的質(zhì)量為32g,再將醬油倒入燒杯中,測(cè)出燒杯和醬油的總質(zhì)量,如圖甲,則醬油的質(zhì)量為 g;
(3)如圖乙,把醬油倒入量筒中,讀數(shù)方法正確的是 ,測(cè)出醬油的體積40cm3,則醬油的密度ρ醬油= kg/m3;
(4)把醬油倒入量筒中的過(guò)程中,燒杯壁上會(huì)殘留少量的醬油,使得測(cè)量的醬油密度與醬油的真實(shí)密度比偏 ;
(5)小明回家后想進(jìn)一步知道醋的密度,但是家中只有一個(gè)電子秤,他設(shè)計(jì)如下步驟:
①取一個(gè)干凈的調(diào)料瓶,測(cè)出它的質(zhì)量記為m0;
②調(diào)料瓶?jī)?nèi)裝滿(mǎn)水,測(cè)出它的質(zhì)量為m1;
③倒掉調(diào)料瓶?jī)?nèi)的水, ,測(cè)出它的質(zhì)量為m2;
已知水的密度為ρ水,寫(xiě)出醋的密度表達(dá)式ρ醋= 。
【答案】 平衡螺母 48 B 1.2×103 大 用紙巾將瓶?jī)?nèi)的水抹干,再將瓶?jī)?nèi)裝滿(mǎn)醋
【詳解】(1)[1]根據(jù)天平的使用規(guī)則,測(cè)量前調(diào)節(jié)天平平衡時(shí),將天平放在水平桌面上,把游碼移至標(biāo)尺左端0刻度線處,調(diào)節(jié)平衡螺母使天平橫梁平衡。
(2)[2]由圖甲所示可知,醬油和瓶的總質(zhì)量m總=50g+20g+10g=80g
燒杯中醬油的質(zhì)量m=m總﹣m剩=80g﹣32g=48g
(3)[3]量筒讀數(shù)時(shí)視線與凹液面的底部相平,因此眼睛應(yīng)該在B位置。
[4]醬油的密度
(4)[5]小明不可能把量筒內(nèi)的醬油全部倒入燒杯內(nèi),導(dǎo)致測(cè)量的醬油的體積偏小,由公式知,密度測(cè)量結(jié)果偏大。
(5)③[6][7]倒掉調(diào)料瓶?jī)?nèi)的水,用紙巾將瓶?jī)?nèi)的水抹干,再將瓶?jī)?nèi)裝滿(mǎn)醋,測(cè)出其總質(zhì)量m2。小明實(shí)驗(yàn)中醋的體積
醋的密度
4.某同學(xué)家中有一個(gè)紫砂壺,他特想知道紫砂壺的密度,于是將此壺帶到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了測(cè)量。
(1)將天平放置于水平臺(tái)面上,刻度盤(pán)指針如圖甲所示,則應(yīng)將平衡螺母往 調(diào)節(jié);
(2)將壺蓋放在左盤(pán)中,在右盤(pán)增減砝碼并移動(dòng)游碼直至橫梁在水平位置平衡。當(dāng)天平再次平衡時(shí),右盤(pán)中砝碼的質(zhì)量和游碼的位置如圖乙所示,則壺蓋的質(zhì)量是 g;
(3)測(cè)量壺蓋的體積時(shí),他發(fā)現(xiàn)壺蓋放不進(jìn)量筒,于是設(shè)計(jì)了如圖2所示的步驟:
a、往燒杯中加入適量的水,把壺蓋浸沒(méi),在水面到達(dá)的位置上作標(biāo)記;
b、然后取出壺蓋;
c、先往量筒裝入40mL的水,然后將量筒的水緩慢倒入燒杯中,使水面到達(dá)標(biāo)記處,量筒里剩余水的體積如圖所示,則壺蓋的體積為 ;
(4)則該紫砂壺密度是 kg/m3;
(5)根據(jù)以上步驟,你認(rèn)為這個(gè)同學(xué)測(cè)出的紫砂壺密度比真實(shí)值 (選填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 右 43.4 14cm3 3.1×103 偏小
【詳解】(1)[1] 如圖甲所示,天平的指針偏向分度盤(pán)的左側(cè),說(shuō)明天平左側(cè)沉,此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向右,直到指針指向分度盤(pán)的中央。
(2)[2]標(biāo)尺一個(gè)大格表示1g,每一個(gè)小格表示0.2g,壺蓋的質(zhì)量
(3)[3]在量筒上,10mL之間有5個(gè)小格,一個(gè)小格代表2mL,即量筒的分度值為2mL量筒內(nèi)水的體積為26mL,則壺蓋的體積為
(4)[4]壺蓋的密度為
(5)[5]因?yàn)槿〕鰤厣w時(shí),壺蓋上會(huì)沾有水,因此倒入水的體積大于壺蓋的體積,由可知,測(cè)量結(jié)果偏小。
5.某興趣小組用如圖1裝置探究彈簧(橡皮筋)的伸長(zhǎng)量與拉力的關(guān)系,已知兩根橡皮筋長(zhǎng)度和材料相同,粗細(xì)不同;
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),在彈簧和橡皮筋下方掛上不同質(zhì)量的鉤碼,用刻度尺測(cè)出彈簧和橡皮筋的伸長(zhǎng)量,并繪制拉力(F)與伸長(zhǎng)量(Δl)的圖像(如圖2),其中圖線Ⅱ?yàn)閺椈傻膱D線;由圖可知:拉力越大,彈簧(或橡皮筋)的伸長(zhǎng)量 ;在彈性范圍內(nèi),彈簧的伸長(zhǎng)量與拉力成 ;粗橡皮筋的實(shí)驗(yàn)圖像是圖2中的 圖線(選填“Ⅰ”或“Ⅲ”);
(2)若用實(shí)驗(yàn)中的彈簧制作彈簧測(cè)力計(jì),為了保證刻度分布均勻,則該測(cè)力計(jì)的最大測(cè)量值是 N;
(3)如圖3,小明用圖線Ⅰ所對(duì)應(yīng)的橡皮筋制作測(cè)力計(jì),步驟如下:
①不掛鉤碼時(shí),在回形針上端位置標(biāo)上“0”刻度線;
②掛上重5N的鉤碼,在回形針上端位置標(biāo)上“5”刻度線;
③用刻度尺測(cè)出0~5N刻度線之間的距離,等分標(biāo)出其它刻度線;
若用此測(cè)力計(jì)進(jìn)行測(cè)量,除“5N”外,其它測(cè)量值將 (選填“偏大”、“偏小”或“都有可能”);若測(cè)量值為2N,則準(zhǔn)確值為 N。
【答案】 越長(zhǎng) 正比 Ⅰ 4 偏小 3
【詳解】(1)[1]圖線Ⅱ?yàn)閺椈傻膱D線;由圖可知:拉力越大,彈簧(或橡皮筋)的伸長(zhǎng)量越長(zhǎng)。
[2]由圖2可知,在彈性范圍內(nèi),彈簧的伸長(zhǎng)量與拉力成正比。
[3]粗橡皮筋的實(shí)驗(yàn)圖像是圖2中的Ⅰ圖線,因?yàn)橄鹌そ钌扉L(zhǎng)相同的長(zhǎng)度,Ⅰ比Ⅲ產(chǎn)生的拉力更大。
(2)[4]用實(shí)驗(yàn)中的彈簧制作彈簧測(cè)力計(jì),為了保證刻度分布均勻,根據(jù)圖線可知:則該測(cè)力計(jì)的最大測(cè)量值是4N。
(3)[5]根據(jù)圖線,若用此測(cè)力計(jì)進(jìn)行測(cè)量,除“5N”外,其它測(cè)量值將偏小。
[6]若測(cè)量值為2N,根據(jù)圖線知道:在彈性限度內(nèi),橡皮筋的拉力為1.5N時(shí),伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度為1cm;則準(zhǔn)確值為3N。
6.某同學(xué)在探究彈簧的特點(diǎn)時(shí),得出了彈簧受到的拉力與彈簧的長(zhǎng)度的關(guān)系如圖,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1) 這根彈簧的原長(zhǎng)是 cm;
(2)彈簧在受到6N的拉力時(shí),彈簧比原來(lái)伸長(zhǎng)了 cm,此時(shí)彈簧發(fā)生了 形變,它具有 能;
(3)分析圖像及有關(guān)數(shù)據(jù),你可得出的結(jié)論是 ;
(4)用此彈簧制作的彈簧測(cè)力計(jì)的測(cè)量范圍是 。
【答案】 2 4 彈性 彈性勢(shì) 見(jiàn)解析 0~6N
【詳解】(1)[1]由圖象可知,彈簧不受拉力作用時(shí),彈簧的長(zhǎng)度為2cm,則彈簧的原長(zhǎng)L0=2cm。
(2)[2]由圖象可知,彈簧在受到6N的拉力時(shí),彈簧長(zhǎng)L=6cm,則彈簧伸長(zhǎng)ΔL=L-L0=6cm-2cm=4cm
[3][4]由圖像可知,彈簧受到的拉力與彈簧的長(zhǎng)度為一條傾斜的直線,則彈簧受到的拉力與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比,此時(shí)彈簧發(fā)生了彈性形變,具有彈性勢(shì)能。
(3)[5]由圖象可知,在拉力不超過(guò)6N時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)跟它受到的拉力成正比,超過(guò)6N就不成正比了,故可得出結(jié)論:在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長(zhǎng)量跟它受到的拉力成正比。
(4)[6]根據(jù)(3)的分析可知,使彈簧發(fā)生彈性形變的力不能超過(guò)6N,若用這根彈簧制作彈簧測(cè)力計(jì),其測(cè)量范圍為0~6N。
7.某興趣小組在探究“影響物體重力大小的因素”和“判斷重力方向”的實(shí)驗(yàn)中,進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)探究。
(1)在探究物體所受重力大小與物體質(zhì)量關(guān)系時(shí),實(shí)驗(yàn)記錄如表:
①在探究過(guò)程中,需要的測(cè)量工具有 、 。
②分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是: 。
③分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),圖甲中能正確描述物體所受的重力大小G與質(zhì)量m關(guān)系的圖像是 (選填字母符號(hào))。
(2)該組同學(xué)在探究重力方向時(shí),實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示,操作如下:
①將該裝置放在水平桌面上后,逐漸改變木板M與桌面的夾角α,會(huì)觀察到懸線OA的方向不變,剪斷懸線OA,小球 (選填“豎直”或“垂直于木板M”)下落。
②從以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析得到:重力的方向總是 。
【答案】 彈簧測(cè)力計(jì) 天平 物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比 B 豎直 豎直向下
【詳解】(1)[1][2]由表格中記錄的數(shù)據(jù)來(lái)看,需要測(cè)量物體的質(zhì)量和重力,所以需要的測(cè)量工具有彈簧測(cè)力計(jì)和天平。
[3]根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,是一個(gè)定值,所以可得出結(jié)論:物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比。
[4]表中物體受到重力與質(zhì)量的比是一定值,即物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比,所以物體所受重力的大小與質(zhì)量的關(guān)系圖像是過(guò)原點(diǎn)傾斜向上的直線。
故選B。
(2)[5][6]因?yàn)橹亓Φ姆较蚩偸秦Q直向下的,所以懸線OA由于受重力的作用就保持豎直方向不變。剪斷懸線OA,小球在豎直向下的重力作用下就會(huì)豎直向下運(yùn)動(dòng)。
8.在“探究物重與物體質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,小華測(cè)量并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。
(1)實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)將彈簧測(cè)力計(jì)在 方向調(diào)零。
(2)第3次測(cè)量的彈簧測(cè)力計(jì)指針位置如圖甲所示,表中空缺的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)“▲”是 。
(3)由圖乙可知,第 次數(shù)據(jù)測(cè)量有誤,故應(yīng)將其舍去。請(qǐng)?jiān)趫D乙中利用剩余數(shù)據(jù)畫(huà)出物體所受重力大小與質(zhì)量的關(guān)系圖像 ,由圖像可知:物體所受的重力大小跟它的質(zhì)量成 。
【答案】 豎直 1.6 2 正比
【詳解】(1)[1]彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量重力,由于重力是豎直向下的,要使彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向上調(diào)零。
(2)[2] 第3次測(cè)量的彈簧測(cè)力計(jì)指針指示位置如圖甲所示,由圖可知,該測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,指針在1刻度線下方3格,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是F=1N+3×0.2N=1.6N
根據(jù)平衡力和相互作用力可知=F=1.6N
(3)[3] 由圖乙可知,第2次數(shù)據(jù)測(cè)量有誤,其值偏離數(shù)據(jù)的趨勢(shì)線,即其重力與質(zhì)量之比不是定值,所以是錯(cuò)誤的。
[4] 第2次測(cè)量結(jié)果是錯(cuò)誤的,故將其舍去,利用剩余數(shù)據(jù)畫(huà)出物體所受重力大小與質(zhì)量的關(guān)系圖像,根據(jù)描點(diǎn)法作圖,重力與質(zhì)量的關(guān)系圖像如下所示:
[5]由于重力與質(zhì)量的關(guān)系圖像為原過(guò)點(diǎn)的直線,可以得出的結(jié)論是:物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比。
9.在探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)用的器材有:斜面、平直木板、毛巾、棉布各一塊、小車(chē)一個(gè)。
(1)為了使小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)的初速度相等而所受阻力不等,要讓小車(chē)從斜面上的 (選填“同一位置”“任意位置”或“不同位置”)由靜止開(kāi)始滑下,斜面上 (選填“應(yīng)該”或“不應(yīng)該”)鋪上毛巾或棉布。
(2)下表中記錄了三次實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,分析現(xiàn)象得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:小車(chē)受到的阻力越小,速度減小得越 (選填“快”或“慢”)。由此可以推理:如果運(yùn)動(dòng)的物體不受力,它將 。
【答案】 同一位置 不應(yīng)該 慢 做勻速直線運(yùn)動(dòng)
【詳解】(1)[1]每次都要讓小車(chē)從斜面上的同一位置開(kāi)始下滑,是為了使小車(chē)每次進(jìn)入水平部分時(shí)速度大小相等,這是控制變量法的要求。
[2]根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍?,?shí)驗(yàn)中需要改變水平面的粗糙程度來(lái)改變阻力的大小,所以需要把毛巾、報(bào)紙鋪在水平位置表面上,斜面上不應(yīng)該鋪上毛巾或棉布。
(2)[3]實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明:平面越光滑,小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn),這說(shuō)明小車(chē)受到阻力越小,速度減小得越慢。
[4]由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以推理:假如水平表面絕對(duì)光滑,該平面上運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上不受力,它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
10.如圖所示是探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響的實(shí)驗(yàn)方案。
(1)為了使小車(chē)在三種平面上開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度相同,三次實(shí)驗(yàn)時(shí)要使小車(chē)從斜面的 自由滑下;
(2)實(shí)驗(yàn)中,是通過(guò)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離來(lái)反應(yīng)小車(chē)所受阻力對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的影響,這種研究方法叫 ;
(3)如圖所示,在 (選填“毛巾”“棉布”或“木板”)表面上小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的最慢。
【答案】 同一高度 轉(zhuǎn)換法 木板
【詳解】(1)[1]三次實(shí)驗(yàn)都讓小車(chē)從相同斜面的同一高度滑下,小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)的速度就相等。
(2)[2]本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較小車(chē)在水平面上運(yùn)動(dòng)距離的大小來(lái)反映阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響,這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法。
(3)[3]如圖所示,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,小車(chē)在光滑木板上受到的阻力最小,小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離最遠(yuǎn),即在木板表面上小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的最慢。
11.在“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中,小明選擇了如圖的裝置,把小卡片兩端細(xì)線繞過(guò)滑輪,并掛上鉤碼。
(1)實(shí)驗(yàn)中選擇小卡片的目的是 (選填“考慮”或“不考慮”)小卡片的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;
(2)為了探究相互平衡的兩個(gè)力是否在同一條直線上,進(jìn)行如下操作: (選填“下拉”、“翻轉(zhuǎn)”或“旋轉(zhuǎn)”)小卡片,松手后觀察小卡片是否平衡;
(3)為了探究相互平衡的兩個(gè)力是否在同一物體上,進(jìn)行如下操作: 小卡片,松手后觀察小卡片是否平衡。
【答案】 不考慮 旋轉(zhuǎn) 剪開(kāi)
【詳解】(1)[1]小卡片質(zhì)量小,重力很小,是為了不考慮小卡片的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
(2)[2]為了探究?jī)蓚€(gè)平衡力是否在同一條直線上,實(shí)驗(yàn)中把小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,目的是使小卡片受到的兩個(gè)拉力不在同一條直線上,但大小相等,方向相反,松手后觀察小卡片是否平衡,此時(shí)小卡片受到的兩個(gè)拉力不在同一直線上,因此松手后小卡片不能平衡。
(3)[3]先將紙片一分為二,然后觀察小卡片是否平衡,這是為了探究?jī)蓚€(gè)平衡力是否作用在同一物體上。
12.如圖所示是“探究二力平衡條件實(shí)驗(yàn)”的情景。
(1)實(shí)驗(yàn)前同學(xué)們討論圖甲和圖乙兩種實(shí)驗(yàn)方案,認(rèn)為更科學(xué)的是方案 (選“甲”或“乙”)。為了方便操作和判斷,應(yīng)當(dāng)使小車(chē)處于 狀態(tài)作為平衡狀態(tài)。
(2)經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)兩邊所掛重物的質(zhì)量不相等時(shí)小車(chē)不能保持平衡狀態(tài),質(zhì)量相等時(shí)小車(chē)保持平衡狀態(tài),這說(shuō)明二力平衡的兩個(gè)力大小 。保持兩邊所掛重物的質(zhì)量相等,把兩個(gè)重物掛在小車(chē)的同一側(cè),放手后小車(chē)動(dòng),兩個(gè)力的方向必須 (選填“相同”或“相反”)。
(3)保持兩邊所掛重物的質(zhì)量相等,然后將小車(chē)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,如圖丙所示 (選填“能”或“不能”)保持平衡狀態(tài)。
(4)[拓展]小明將圖甲中的木塊換成彈簧測(cè)力計(jì),左右兩側(cè)各掛重3N的鉤碼(彈簧測(cè)力計(jì)的重力不計(jì)),則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 N。
【答案】 乙 靜止 相等 相反 不能 3
【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)前同學(xué)們討論圖甲和圖乙兩種實(shí)驗(yàn)方案,認(rèn)為更科學(xué)的是方案乙,可以減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
[2]當(dāng)小車(chē)處于靜止平衡狀態(tài)時(shí),可以方便操作和判斷。
(2)[3]經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)兩邊所掛重物的質(zhì)量不相等時(shí)小車(chē)不能保持平衡狀態(tài),質(zhì)量相等時(shí)小車(chē)保持平衡狀態(tài),則小車(chē)所受的左右兩個(gè)拉力等于重物的重力,重物的質(zhì)量相等,則重力相等,則說(shuō)明二力平衡的兩個(gè)力大小相等。
[4]把兩個(gè)重物掛在小車(chē)的同一側(cè),即兩個(gè)力方向相同,放手后小車(chē)運(yùn)動(dòng),不能平衡,說(shuō)明:二力平衡時(shí),兩個(gè)力的方向必須相反。
(3)[5]將小車(chē)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,兩個(gè)力就不在同一條直線上了,松手后,說(shuō)明小車(chē)不能保持平衡狀態(tài)。
(4)[6]彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力的時(shí)候都是在靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的,靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是一種平衡狀態(tài);彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于掛鉤上受到的力,即彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上受到了3N的拉力。
1.(2024·遼寧·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))下面是物理實(shí)驗(yàn)中常用的測(cè)量工具,請(qǐng)回答下面的問(wèn)題:
(1)圖甲是三位同學(xué)用溫度計(jì)測(cè)量水的溫度時(shí)的情景,其中操作正確的是 (填序號(hào))。
(2)如圖乙,彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0~ N ,若直接用此彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體所受重力大小,讀出的數(shù)據(jù)比真實(shí)值
(3)將天平放到水平桌面上,游碼歸零后,指針靜止的位置如圖丙①所示,應(yīng)將平衡螺母向 調(diào)節(jié),直至橫梁平衡。使用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)量燒杯和鹽水的總質(zhì)量,橫梁平衡時(shí),如圖丙②所示,則燒杯和鹽水的總質(zhì)量是 g。
【答案】 ③ 5 偏小 左 74.4
【詳解】(1)[1] 在使用溫度計(jì)時(shí),溫度計(jì)的玻璃泡要完全浸沒(méi)在被測(cè)液體中,并且溫度計(jì)的玻璃泡不能碰到容器壁或容器底。故①②錯(cuò)誤;故③正確。
故選③。
(2)[2] [3] 根據(jù)圖乙可知,彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0~5N。由圖乙可知,彈簧測(cè)力計(jì)的指針未在零刻度線位置,若直接用此彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體所受重力大小,讀出的數(shù)據(jù)比真實(shí)值偏小。
(3)[4] [5] 根據(jù)圖丙中①所示,當(dāng)天平左端抬高時(shí)(指針偏向右),應(yīng)將天平平衡螺母向左調(diào)節(jié),直到指針指在分度盤(pán)的中線處;由圖丙可知,天平橫梁標(biāo)尺的分度值是0.2g,游碼示數(shù)是0.4g,則燒杯和鹽水的總質(zhì)量是
2.(2023·河南鄭州·??寄M預(yù)測(cè))“考古中國(guó)”重大項(xiàng)目開(kāi)封北宋州橋遺址取得重要進(jìn)展。其中,大量來(lái)自不同時(shí)代的景德鎮(zhèn)瓷器進(jìn)入了人們的視線。工作人員想利用下列器材測(cè)量陶瓷碎片的密度,請(qǐng)你幫他完成實(shí)驗(yàn)。器材:天平、圓柱形溢水杯、適量的水、細(xì)線等器材。
(1)圖甲是在調(diào)節(jié)天平時(shí)的情景,請(qǐng)指出他在操作上的錯(cuò)誤 ;
(2)糾正錯(cuò)誤后調(diào)節(jié)好天平,按照以下步驟繼續(xù)實(shí)驗(yàn):
①將碎片放在天平左盤(pán),天平平衡時(shí)右盤(pán)中所加砝碼和游碼的位置如圖乙所示,則碎片的質(zhì)量為 g;
②在溢水杯中裝滿(mǎn)水,用細(xì)線系住碎片緩慢地放入水中,使之浸沒(méi)。利用排水法,測(cè)出溢出水的體積20cm3;
③同測(cè)出陶瓷碎片的密度是 g/cm3;
(3)若陶瓷碎片吸水則測(cè)得的密度 (選填“偏大”或“偏小”);
(4)工作人員不用天平,利用彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、盛有水的大燒杯等器材,也巧妙測(cè)出了陶瓷碎片的密度。請(qǐng)你將他的測(cè)量步驟補(bǔ)充完整,已知水的密度為ρ水。
①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出陶瓷碎片的重力G;
② ;
③碎片密度的表達(dá)式為ρ瓷= (用測(cè)出的物理量和已知量的字母表示)。
【答案】 調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)游碼沒(méi)有置于標(biāo)尺的零刻線處 61.4 3.07 偏大 用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛碎片輕輕浸沒(méi)在水中,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F
【詳解】(1)[1]在調(diào)節(jié)天平平衡時(shí),應(yīng)先將天平放在水平臺(tái)上,并將游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻線處,該同學(xué)未將游碼撥到標(biāo)尺左端的“0”刻度線處。
(2)[2]由圖乙知,碎片的質(zhì)量為
[3]由實(shí)驗(yàn)步驟知,陶瓷碎片與溢出水的體積相等
陶瓷碎片的密度
(3)[4]陶瓷碎片吸水,測(cè)出的體積比真實(shí)值偏小,這樣測(cè)出的密度比真實(shí)值偏大。
(4)[5]用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出陶瓷碎片的重力G,陶瓷碎片的質(zhì)量
用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛碎片輕輕浸沒(méi)在水中,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F;陶瓷碎片受到的浮力為
陶瓷碎片浸沒(méi)在水中,陶瓷碎片的體積
陶瓷碎片的密度
3.(2023·河南信陽(yáng)·校考三模)小巖同學(xué)用如圖所示的裝置測(cè)量某品牌酸奶的密度。
(1)將天平置于水平桌面,把游碼移到標(biāo)尺左端零刻度線處,天平分度盤(pán)的指針靜止在如圖甲所示的位置,接下來(lái)應(yīng)進(jìn)行的操作是 ,使天平平衡;
(2)他將盒中酸奶倒入燒杯一小部分,用天平測(cè)量燒杯和酸奶的總質(zhì)量,天平平衡時(shí)的情景如圖乙所示,則燒杯和酸奶的總質(zhì)量m1= g;
(3)由于酸奶比較容易附著在量筒壁上,對(duì)體積的測(cè)量影響較大,于是小巖利用如圖丙所示的注射針筒測(cè)體積,他先從酸奶盒中抽取酸奶剛好到5mL的位置;抽酸奶時(shí),發(fā)現(xiàn)酸奶中有少量的空氣泡,如何排出空氣泡呢?請(qǐng)你寫(xiě)出排出空氣泡的方法: ;
(4)接著他把注射針筒中的酸奶推入燒杯,使針筒中酸奶剛好到1mL的位置,再次測(cè)量燒杯和酸奶的總質(zhì)量m2=68.8g,則酸奶的密度為 g/cm3;
(5)細(xì)心的小巖發(fā)現(xiàn),在步驟(4)中,有少許的酸奶濺到燒杯壁上,這 (選填“會(huì)”或“不會(huì)”)影響質(zhì)量測(cè)量的準(zhǔn)確度,請(qǐng)你分析并判斷: 。
【答案】 向右調(diào)節(jié)平衡螺母 64.2 用手指彈擊注射針筒,使氣泡從酸奶中溢出來(lái) 1.15 不會(huì) 見(jiàn)解析
【詳解】(1)[1]調(diào)節(jié)天平平衡時(shí),首先將天平置于水平桌面,把游碼移到標(biāo)尺左端“0”刻度處,如圖甲所示天平指針偏左,要使天平平衡,則應(yīng)將平衡螺母向右移,使指針指向分度盤(pán)中線處。
(2)[2]由圖乙可知,燒杯和酸奶的總質(zhì)量為
(3)[3]排除氣泡的方法可以用手指彈擊注射針筒,使氣泡從酸奶中溢出來(lái)。
(4)[4]由題意知,由注射針筒推出,酸奶的體積為
由注射針筒推出,酸奶的質(zhì)量為
酸奶的密度為
(5)[5]因?yàn)樗崮虨R到燒杯內(nèi)壁上,酸奶仍然在燒杯中,所以用天平稱(chēng)量此時(shí)燒杯和酸奶的總質(zhì)量就是準(zhǔn)確的,即少許的酸奶濺到燒杯壁上,不會(huì)影響質(zhì)量測(cè)量的準(zhǔn)確度
4.(2023·吉林白城·校聯(lián)考三模)物理學(xué)習(xí)小組測(cè)量某種液體的密度,他們的實(shí)驗(yàn)器材有:托盤(pán)天平配有砝碼和鑷子、玻璃杯、細(xì)線和一個(gè)體積為、密度為的實(shí)心鐵塊。請(qǐng)完成下列問(wèn)題:
(1)把天平放在水平桌面上,把游碼放在標(biāo)尺左端的零刻度線處,天平指針靜止時(shí)在分度盤(pán)上的位置如圖甲所示,應(yīng)將橫梁上平衡螺母向 調(diào)節(jié),直到橫梁平衡;
(2)在玻璃杯中倒入適量的該液體,放在天平左盤(pán)中,用 向右盤(pán)中加減砝碼,并調(diào)節(jié)游碼,直到橫梁恢復(fù)平衡,測(cè)量玻璃杯和液體的總質(zhì)量;
(3)用細(xì)線拴住鐵塊使其浸沒(méi)在液體中,鐵塊不接觸玻璃杯,液體無(wú)溢出,進(jìn)行再次測(cè)量,測(cè)量數(shù)據(jù)如圖乙所示,測(cè)量值 g;
(4)計(jì)算該種液體的密度 。
【答案】 左 鑷子 111.2
【詳解】(1)[1]如圖,指針靜止在分度盤(pán)中線的右側(cè),所以應(yīng)該向左調(diào)節(jié)平衡螺母,直到橫梁平衡。
(2)[2]向盤(pán)中加減砝碼要用鑷子,不能用手接觸砝碼。
(3)[3]由圖知,標(biāo)尺的分度值為,液體、鐵塊和玻璃杯的總質(zhì)量
(4)[4]金屬塊排開(kāi)的液體的質(zhì)量為
排開(kāi)的液體的體積
液體的密度
5.(2023·湖南株洲·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))小明用如圖甲所示的裝置探究“彈簧的伸長(zhǎng)跟拉力的關(guān)系”,彈簧的一端固定在木板上,他先在木板上標(biāo)上0~7.00cm的刻度,把木板豎直放置,在彈簧下端掛鉤碼(每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為50g),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表;(g=10N/kg)
(1)當(dāng)掛3個(gè)鉤碼時(shí),指針?biāo)鶎?duì)刻度如圖乙,此時(shí)彈簧長(zhǎng)度是 cm;
(2)分析表中數(shù)據(jù)可知:在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長(zhǎng)量和拉力成 (填“正比”或“反比”);
(3)小明想用該裝置設(shè)計(jì)一個(gè)直接測(cè)量液體密度的“密度秤”,他找來(lái)一個(gè)質(zhì)量為50g的小桶,掛在彈簧下面的掛鉤上,測(cè)量時(shí),在桶中加滿(mǎn)待測(cè)液體,根據(jù)指針指示的刻度,就能直接讀出液體的密度;
①該“密度秤”的零刻度線應(yīng)在 cm刻度處;
②在桶中加滿(mǎn)水時(shí)指針指在3.00cm刻度處,如圖丙,可求得該桶的容積是50cm3;
③該“密度秤”能測(cè)量的最大密度是 g/cm3。
【答案】 3.50 正比 2.50 9
【詳解】(1)[1]如圖乙中刻度尺的分度值為1mm,掛三個(gè)鉤碼后,此時(shí)彈簧長(zhǎng)度是3.50cm。
(2)[2]通過(guò)橫向分析表中數(shù)據(jù)可以看出,在彈性限度內(nèi),鉤碼個(gè)數(shù)變成原來(lái)的幾倍,即拉力變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍,彈簧的伸長(zhǎng)量也變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍,所以得出:在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長(zhǎng)量與拉力成正比。
(3)①[3]由甲、乙兩圖可知,當(dāng)掛3個(gè)鉤碼,即150g時(shí),彈簧伸長(zhǎng)為
由
可知,伸長(zhǎng)1cm時(shí)物體的質(zhì)量為100g,故當(dāng)質(zhì)量為50g的小桶掛在彈簧下面的掛鉤上時(shí),彈簧伸長(zhǎng)0.50cm,長(zhǎng)度變?yōu)?.50cm,即該“密度秤”的零刻度線在2.50cm處。
③[4]由②知該桶的容積是50cm3,木板上的刻度最大為7.00cm,所以“密度秤”能測(cè)量的最大質(zhì)量為
該“密度秤”能測(cè)量的最大的密度為
6.(2023·貴州·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)對(duì)A、B兩根原長(zhǎng)都為8cm、粗細(xì)不同的橡皮筋進(jìn)行研究,并做成橡皮筋測(cè)力計(jì)。將橡皮筋的一端固定,另一端懸掛鉤碼,如圖甲所示,記錄橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸長(zhǎng)量Δx,根據(jù)多組測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線如圖乙所示。
(1)橡皮筋下懸掛鉤碼時(shí),橡皮筋伸長(zhǎng),這說(shuō)明力的作用效果是改變物體的 ;
(2)當(dāng)在橡皮筋A(yù)下懸掛重力為6N的物體時(shí),橡皮筋A(yù)的伸長(zhǎng)量為 cm;
(3)分別用這兩根橡皮筋制成了如圖丙所示的兩個(gè)測(cè)力計(jì),它們外殼相同,刻度線分布情況相同,則用橡皮筋 (選填“A”或“B”)制成的測(cè)力計(jì)測(cè)量的精確程度較高;
(4)若將本實(shí)驗(yàn)中A、B兩根橡皮筋并聯(lián)起來(lái)代替彈簧測(cè)力計(jì),能夠測(cè)量力的最大值為 N;
(5)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)想利用圖丙中A橡皮筋測(cè)力計(jì)制作一個(gè)直接測(cè)量液體密度的“密度計(jì)”。他們用同一小桶分別盛滿(mǎn)了兩種液體,用A橡皮筋測(cè)力計(jì)分別測(cè)出液體和小桶的總重力,兩次橡皮筋測(cè)力計(jì)的示數(shù)及對(duì)應(yīng)液體的密度如表所示,則該密度計(jì)的零刻度線應(yīng)標(biāo)記在A橡皮筋測(cè)力計(jì)劃度板上 N的位置。(g取10N/kg)
【答案】 形狀 12 A 22.5 1.8
【詳解】(1)[1]橡皮筋下懸掛鉤碼時(shí),對(duì)橡皮筋產(chǎn)生拉力,橡皮筋會(huì)變長(zhǎng),橡皮筋在力的作用下發(fā)生了形變,說(shuō)明力可以改變物體的形狀。
(2)[2]由圖乙知,A橡皮筋在受到拉力不大于10N的情況下,橡皮筋伸長(zhǎng)量Δx與橡皮筋受到的拉力大小F變化關(guān)系為一條直線,說(shuō)明橡皮筋的伸長(zhǎng)Δx與受到拉力F成正比關(guān)系,即FA=kAΔx
由圖知道,當(dāng)FA=5N,ΔxA=10cm,代入數(shù)據(jù)得kA=0.5N/cm
在A橡皮筋上懸掛重力為6N的物體時(shí),橡皮筋A(yù)的伸長(zhǎng)量為
(3)[3]由圖乙知,在測(cè)量范圍為內(nèi),如F=5N時(shí),用橡皮筋A(yù)制成的彈簧測(cè)力計(jì)伸長(zhǎng)10cm,而用橡皮筋B制成的彈簧測(cè)力計(jì)伸長(zhǎng)5cm,所以,用橡皮筋A(yù)制成的測(cè)力計(jì)測(cè)量精確程度高。
(4)[4]將本實(shí)驗(yàn)中A、B兩根橡皮筋并聯(lián)起來(lái)代替彈簧測(cè)力計(jì)使用時(shí),兩根橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度相等,由圖知,在拉力作用下B先達(dá)到最大伸長(zhǎng)量15cm,A的伸長(zhǎng)量也為15cm;當(dāng)伸長(zhǎng)量為15cm時(shí),橡皮筋B上的拉力為15N,所以橡皮筋A(yù)上的力為
根據(jù)力的合成可得受到的最大拉力為15N+7.5N=22.5N
(5)[5]液體的重力為G液=mg=ρ液gV
測(cè)量液體密度時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=G液+G桶
測(cè)量酒精時(shí)G桶+0.8×103kg/m3×V×10N/kg=2.6N ①
測(cè)量植物油時(shí)G桶+0.9×103kg/m3×V×10N/kg=2.7N ②
將①②兩式聯(lián)立,解方程組得G桶=1.8N
該密度計(jì)的零刻度應(yīng)標(biāo)記在A橡皮筋測(cè)力計(jì)刻度板的1.8N位置。
7.(2022·江蘇揚(yáng)州·??级#?022年春晚舞蹈《只此青綠》走紅,愛(ài)好舞蹈的小慧在看完節(jié)目后便迫不及待的模仿起了青綠腰的動(dòng)作如圖甲,可是每次當(dāng)她嘗試把身體的重心往后移的時(shí)候總感覺(jué)會(huì)要摔倒的感覺(jué),于是小慧對(duì)物體穩(wěn)定度的影響因素產(chǎn)生了興趣。小慧通過(guò)對(duì)日常生活中一些物品的觀察提出了自己的猜想:
猜想一:物體的穩(wěn)定度與物體的重心高度有關(guān)
猜想二:物體的穩(wěn)定度與物體的底面積有關(guān)
接著小慧找來(lái)了一個(gè)透明的大號(hào)奶茶杯子,一根吸管和一些橡皮泥,將吸管的一端粘在奶茶杯底部讓吸管的長(zhǎng)度剛好和杯身一樣高,再用橡皮泥穿在吸管上。然后用一個(gè)穩(wěn)定的力沿水平方向緩慢的推動(dòng)杯子,觀察杯子摔倒時(shí)的位置,如圖乙所示:
(1)可通過(guò)調(diào)整橡皮泥在吸管上的位置來(lái)改變 。
(2)由圖b、c、d可以得到結(jié)論:底面積相同時(shí),重心高度越 ,物體的穩(wěn)定度越高。
(3)由圖 可知在重心高度相同時(shí),底面積越大,物體的穩(wěn)定度越 。
(4)由實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知在做青綠腰這個(gè)動(dòng)作時(shí),身體重心后移,膝蓋前移的同時(shí),另一只腳應(yīng)用力往 (選填“前”“后”)伸可提高身體的穩(wěn)定度
(5)細(xì)心的小慧還發(fā)現(xiàn),瓶子總是在重力作用線剛剛超過(guò)底面范圍時(shí)翻倒,由此可知邁克杰克遜 (選填“能”“不能”)在不借助任何外力時(shí)做到如圖丙這樣前傾45°的動(dòng)作。
【答案】 重心 低 a、b 高 后 不能
【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)中,可通過(guò)調(diào)整橡皮泥在吸管上的位置來(lái)改變重心的高低。
(2)[2]由圖b、c、d可以看出,物體的重心依次降低,于是可得到結(jié)論:底面積相同時(shí),重心高度越低,物體的穩(wěn)定度越高。
(3)[3][4]由圖a、b可知在重心高度相同時(shí),底面積越大,物體的穩(wěn)定度越高。
(4)[5]在做圖甲的動(dòng)作時(shí),身體重心后移,膝蓋前移的同時(shí),另一只腳應(yīng)用力往后伸,從而擴(kuò)大支撐面,這樣可提高身體的穩(wěn)定度。
(5)[6]由題意知,瓶子總是在重力作用線剛剛超過(guò)底面范圍時(shí)翻倒,由此可知邁克杰克遜不能在不借助任何外力時(shí)做到如圖丙這樣前傾的動(dòng)作。
8.(2022·江蘇鹽城·??既#┠撑d趣小組在探究“影響物體重力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究。
(1)實(shí)驗(yàn)記錄如下表:
①在探究過(guò)程中,需要的測(cè)量工具有 、 ;
②在探究過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)記錄如表:表中空缺的地方應(yīng)填 N/kg;
(2)根據(jù)上表中測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,下列圖像中能正確描述物體所受的重力G與質(zhì)量m關(guān)系的圖像是 ;
A. B. C. D.
(3)該組同學(xué)利用身邊的器材,取了質(zhì)量不同的課本、文具盒、壓卷石各一個(gè),并分別測(cè)出它們的質(zhì)量和重力,來(lái)探究物體所受重力大小與質(zhì)量的關(guān)系,你認(rèn)為小明同學(xué)的做法合理嗎?理由是 ;
A.不合理,因?yàn)樗麤](méi)有用同種物質(zhì)的物體做實(shí)驗(yàn)
B.不合理,因?yàn)樗麤](méi)有使物體的質(zhì)量成倍變化
C.合理,因?yàn)樗瑯涌梢缘玫轿矬w所受重力大小與質(zhì)量的關(guān)系
D.合理,因?yàn)樗牟僮鞅燃淄瑢W(xué)更簡(jiǎn)便
(4)現(xiàn)查資料發(fā)現(xiàn),火星上重力與質(zhì)量的比值為,則一塊質(zhì)量為10kg的金屬,在火星上的重力為 N。
【答案】 天平 彈簧測(cè)力計(jì) 10 B C 37.2
【詳解】(1)①[1][2]在探究物體所受重力大小與物體質(zhì)量關(guān)系時(shí),要測(cè)量物體受到的重力和物體的質(zhì)量,需要的測(cè)量工具分別是彈簧測(cè)力計(jì)和天平。
②[3]由表格數(shù)據(jù)可知,物體3的重力與質(zhì)量的比值為
(2)[4]因物體所受的重力與質(zhì)量成正比,故重力隨質(zhì)量的變化關(guān)系圖像為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線,故B符合題意,ACD不符合題意。
故選B。
(3)[5]重力與質(zhì)量的比值是一個(gè)定值,該值的大小與物質(zhì)的種類(lèi)無(wú)關(guān),用質(zhì)量不同的課本、文具盒、壓卷石各一次做實(shí)驗(yàn),使結(jié)論更具有普遍性,故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
(4)[6]質(zhì)量是物質(zhì)的一種屬性,不會(huì)隨位置、形狀、狀態(tài)的改變而改變,該金屬在火星上其質(zhì)量仍為10kg,則在火星上的重力為G火=mg火=10kg×3.72N/kg=37.2N
9.(2023·山東濟(jì)寧·統(tǒng)考二模)許多實(shí)驗(yàn)器材在物理實(shí)驗(yàn)中能被重復(fù)利用,斜面就是其中之一。請(qǐng)完成下列利用斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的有關(guān)內(nèi)容:
(1)圖甲所示實(shí)驗(yàn)中,為便于測(cè)量小車(chē)在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,應(yīng)使斜面保持 (選填“較大”或“較小”)的坡度;
(2)圖乙所示實(shí)驗(yàn)中,對(duì)于同一個(gè)球A,要改變A撞擊木塊前的動(dòng)能大小,可進(jìn)行的操作是 ;
(3)圖丙所示實(shí)驗(yàn)中,斜面傾斜角為,物體B重為4N。用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面勻速拉動(dòng)B時(shí),實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示,則所測(cè)斜面的機(jī)械效率為 。
(4)圖丁所示實(shí)驗(yàn)中,讓小車(chē)從同一斜面的 由靜止自由滑下,進(jìn)入粗糙程度不同的水平面。由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)一步推理可知: 。
【答案】 較小 改變A在斜面上靜止釋放的高度 同一高度 運(yùn)動(dòng)的物體不受力,將做勻速直線運(yùn)動(dòng)
【詳解】(1)[1]斜面傾角越小,小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng),為便于測(cè)量小車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,實(shí)驗(yàn)中,斜面應(yīng)保持較小坡度。
(2)[2]小球的動(dòng)能與小球的質(zhì)量和小球的速度有關(guān),對(duì)于同一個(gè)球A,質(zhì)量一定,要改變A撞擊木塊前的動(dòng)能大小,需要改變小球的速度,所以改變A在斜面上靜止釋放的高度,使小球到達(dá)斜面底端的速度不同。
(3)[3]在測(cè)量斜面機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,拉力的方向應(yīng)平行于斜面向上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面拉動(dòng)物體B做勻速直線運(yùn)動(dòng);由于斜面傾斜角為,所以
物體B在斜面通過(guò)的長(zhǎng)度為其被升高的高度的2倍,即
由圖丙知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.5N,則拉力為,由
可得,斜面的機(jī)械效率為
(4)[4][5]分別讓同一小車(chē)從同一斜面的同一高度由靜止滑下,其目的是使小車(chē)到達(dá)平面時(shí)的速度相同,小車(chē)在這三種材料上面滑行時(shí),由于是毛巾粗糙程度大于棉布粗糙程度,棉布粗糙程度大于木板粗糙程度,所以小車(chē)滑行距離的大小關(guān)系為s毛巾<s棉布<s木板
由此可以得出的結(jié)論是:小車(chē)受到的阻力越小,速度減小得越慢,進(jìn)一步推理可知,如果運(yùn)動(dòng)的物體受到的阻力為0,即不受力,則其將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
10.(2023·內(nèi)蒙古赤峰·??既#﹥汕Ф嗄昵埃瑏喞锸慷嗟抡J(rèn)為:力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)和推理來(lái)判斷這個(gè)觀點(diǎn)是否正確,如圖所示:
(1)讓小車(chē)在同一斜面頂端由靜止自由滑下,是為了使小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)的 相同;
(2)對(duì)比三次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)小車(chē)沿 表面滑行距離最長(zhǎng),所受阻力最??;
(3)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,推理可知:若小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力,小車(chē)將做 運(yùn)動(dòng)。由此可知物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。
【答案】 速度 木板 勻速直線
【詳解】(1)[1]由控制變量法可知,讓小車(chē)在同一斜面頂端由靜止自由滑下,是為了使小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)的速度相同,從而使小車(chē)在水平面上的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的速度減小量相同。
(2)[2]木板表面最光滑,對(duì)比三次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)小車(chē)沿木板表面滑行距離最長(zhǎng),所受阻力最小。
(3)[3]由(2)可知,小車(chē)所受阻力越小,滑行的距離越長(zhǎng),推理可知,若小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力,小車(chē)通過(guò)的距離無(wú)限長(zhǎng),即小車(chē)將做勻速直線運(yùn)動(dòng),由此可知物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。
11.(2023·山東青島·校考模擬預(yù)測(cè))小明在探究“二力平衡”條件的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖1方案:
(1)如圖1,在左右托盤(pán)中放入質(zhì)量 的砝碼,小車(chē)將 ;
(2)若把小車(chē)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,放手后發(fā)現(xiàn)小車(chē)會(huì) (填“靜止”或“轉(zhuǎn)回”),這說(shuō)明:兩個(gè)力必須 ,才能彼此平衡;
(3)小明將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行如圖2改裝,在托盤(pán)中放入適量的砝碼,使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
①為了測(cè)量木塊受到的滑動(dòng)摩擦力,需測(cè)量的物理量是 ;
A.木板的質(zhì)量m1 B.木塊的質(zhì)量m2
C.砝碼的質(zhì)量m3 D.托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m4
②根據(jù)步驟①中測(cè)得的質(zhì)量,則木塊受的滑動(dòng)摩擦力大小的表達(dá)式F= 。
【答案】 相等 靜止 轉(zhuǎn)回 作用在同一直線上 D m4g
【詳解】(1)[1][2]如圖1,在左、右托盤(pán)中放入質(zhì)量相等的砝碼,小車(chē)受到水平向右和水平向左的拉力相等,小車(chē)將靜止。
(2)[3][4]若把小車(chē)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,則小車(chē)在水平方向受到的兩個(gè)力不在同一直線上,放手后發(fā)現(xiàn)小車(chē)會(huì)轉(zhuǎn)回,恢復(fù)到原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),說(shuō)明兩個(gè)力必須作用在同一直線上,才能彼此平衡。
(3)①[5]當(dāng)托盤(pán)里放一定質(zhì)量的砝碼時(shí),木塊向右勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)木塊在水平方向上受到水平向右的拉力(大小等于托盤(pán)和砝碼的重力m4g)和水平向左的滑動(dòng)摩擦力為一對(duì)平衡力, 這兩個(gè)力大小相等,故為了測(cè)量木塊受到的滑動(dòng)摩擦力,要測(cè)量托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m4,故選D。
②[6]木塊受到水平向右的拉力是m4g,所以木塊受到水平向左的滑動(dòng)摩擦力大小為f=m4g
12.(2023·廣西玉林·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))(1)小明在探究某物質(zhì)的熔化規(guī)律時(shí),繪制出該物質(zhì)熔化過(guò)程中,其溫度隨其加熱時(shí)間變化的圖像,如圖所示。根據(jù)圖像可知:該物質(zhì)熔化的時(shí)間為 min。該物質(zhì)在BC段處于 態(tài)。(填“固”“液”或“固液共存”)
(2)在卡片平衡時(shí),用剪刀將卡片從中間剪開(kāi),并觀察隨之發(fā)生的現(xiàn)象,由此可以得到二力平衡的一個(gè)條件是 。
(3)如圖(b)是在兩細(xì)線端掛上相同鉤碼后的穩(wěn)定狀態(tài),此時(shí)小卡片處于 (選填“平衡狀態(tài)”或“非平衡狀態(tài)”)。
(4)第二小組的同學(xué)將木塊放在水平桌面上,設(shè)計(jì)了如圖(c)所示的實(shí)驗(yàn),操作中發(fā)現(xiàn):當(dāng)在左側(cè)掛100g的鉤碼,右側(cè)掛200g的鉤碼時(shí),木塊可向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。如果原有鉤碼都不變,使木塊最終可向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),需要在左側(cè)中再掛 g的鉤碼(滑輪處的摩擦不計(jì))。
(5)實(shí)驗(yàn)后,各組同學(xué)都認(rèn)為第一組的實(shí)驗(yàn)要優(yōu)于第二組的實(shí)驗(yàn),其主要原因是 。
【答案】 15 液 兩個(gè)力要作用在同一個(gè)物體上 平衡狀態(tài) 200 可以減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響
【詳解】(1)[1]根據(jù)圖1可知,在時(shí)間10min至25min內(nèi)為熔化的時(shí)間,所以該物質(zhì)的熔化時(shí)間為15min。
[2]該物質(zhì)在AB段熔化,在BC段應(yīng)處于液態(tài)。
(2)[3]用剪刀將卡片從中間剪開(kāi),可以觀察到兩側(cè)鉤碼將下落,說(shuō)明二力平衡其中的一個(gè)條件是兩個(gè)力需作用在同一個(gè)物體上。
(3)[4]如圖b所示,作用在卡片上的兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用在同一直線上,符合二力平衡條件,此時(shí)小卡片處于平衡狀態(tài)。
(4)[5]對(duì)圖c中的木塊受力分析,假設(shè)此時(shí)g=10N/kg,木塊受到向左的拉力等于左側(cè)鉤碼的重力,即
同理,木塊受到向右的拉力等于右側(cè)鉤碼的重力
由于小木塊可向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),小木塊處于力的平衡狀態(tài),則
可求得桌面對(duì)木塊向左的摩擦力為
要使得木塊能向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)桌面對(duì)木塊的摩擦力向右,故此時(shí)
此時(shí)左側(cè)鉤碼的重力為
左側(cè)鉤碼的質(zhì)量為
左側(cè)需加鉤碼的質(zhì)量為
所以需要在左側(cè)再掛200g的鉤碼。
(5)[6]把木塊放在水平桌面上,木塊會(huì)受到桌面的摩擦力,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響,第一組實(shí)驗(yàn)將卡片懸空,不受摩擦力,可以減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
1.(2023·江蘇無(wú)錫·統(tǒng)考中考真題)要配制密度為的鹽水,器材有:托盤(pán)天平(砝碼有各1個(gè),2個(gè))、水(密度為)、鹽、燒杯等。水加入鹽后體積變化忽略不計(jì)。
(1)稱(chēng)量所需水的質(zhì)量,將天平放在水平臺(tái)面上,把游碼移到標(biāo)尺的 處,調(diào)節(jié)天平平衡,將燒杯放在天平左盤(pán),在右盤(pán)中加減砝碼并移動(dòng)游碼,天平再次平衡后,所加砝碼和游碼的位置如圖所示。則燒杯質(zhì)量為 g。保持游碼位置不變,接下來(lái)的具體操作是: ,然后向燒杯中加水直至天平再次平衡;
(2)稱(chēng)量所需鹽的質(zhì)量,在天平左、右盤(pán)中,各放入一張紙片,調(diào)節(jié)天平平衡;在右盤(pán)中加入砝碼,將游碼移到標(biāo)尺的 g刻度線處,在天平左盤(pán)中加鹽,直至天平再次平衡。
【答案】 零刻度線
46 在天平右盤(pán)中加90g砝碼 4
【詳解】(1)[1]為了使用天平稱(chēng)量質(zhì)量時(shí),減小誤差,應(yīng)將天平放在水平臺(tái)面上,把游碼移到標(biāo)尺的零刻度線處,再調(diào)節(jié)天平平衡。
[2]燒杯質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量與游碼對(duì)應(yīng)刻度之和,由圖可知,標(biāo)尺上分度值為0.2g,游碼對(duì)應(yīng)刻度為1g,則燒杯質(zhì)量m杯=20g+20g+5g+1g=46g
[3]由于要配制90mL密度為1.1g/cm3的鹽水,水加入鹽后體積變化忽略不計(jì),則水的質(zhì)量
m水=ρV=1g/cm3×90cm3=90g
所以實(shí)驗(yàn)中需要水的質(zhì)量為90g,故接下來(lái)的具體操作是先在天平右盤(pán)中加90g砝碼,然后向燒杯中加水直至天平再次平衡。
(2)[4]由于實(shí)驗(yàn)中需要鹽的質(zhì)量m鹽=m鹽水-m水=ρ鹽水V鹽水-m水=1.1g/cm3×90cm3-90g=9g
所以需要稱(chēng)量9g鹽,由于右盤(pán)中加入了5g砝碼,故需要將游碼移到標(biāo)尺的4g刻度線處。
2.(2023·江蘇宿遷·統(tǒng)考中考真題)小明利用托盤(pán)天平和圖甲所示的注射器測(cè)量雞蛋清的密度。
(1)將天平放在 臺(tái)面上,把 移至標(biāo)尺的零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針靜止時(shí)的位置如圖乙所示,應(yīng)將平衡螺母向 端調(diào)節(jié),直至天平橫梁平衡;
(2)接下來(lái)進(jìn)行了如下操作:
A.用天平測(cè)出注射器的質(zhì)量為10g;
B.用注射器吸取部分蛋清,從注射器上讀出體積為16mL;
C.用天平測(cè)出蛋清和注射器的總質(zhì)量為m,如圖丙所示,m= g。
(3)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知,蛋清的密度ρ= g/cm3。實(shí)驗(yàn)后,小明發(fā)現(xiàn)注射器的尖端還有一點(diǎn)小“空隙”,“空隙”里也充滿(mǎn)了蛋清,這會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的密度比真實(shí)值偏 。
【答案】 水平 游碼 右 26.8 1.05 大
【詳解】(1)[1] [2]天平使用前,應(yīng)將天平放在水平臺(tái)面上,接下來(lái)調(diào)節(jié)游碼至零刻度線處。
[3]天平指針指在分度盤(pán)的左側(cè),說(shuō)明左側(cè)的質(zhì)量偏大,平衡螺母應(yīng)該向右邊調(diào)節(jié),直到天平平衡。
(2)[4]由丙圖可知,天平的分度值為0.2g,此時(shí)蛋清和注射器的總質(zhì)量為26.8g。
(3)[5]蛋清的質(zhì)量為
蛋清的體積為V=16mL=16cm3
蛋清的密度
[6]小明發(fā)現(xiàn)注射器的尖端還有一點(diǎn)小“空隙”,“空隙”里也充滿(mǎn)了蛋清,那么蛋清的體積會(huì)偏小,導(dǎo)致密度偏大。
3.(2023·遼寧阜新·統(tǒng)考中考真題)阜新有“瑪瑙之都”的美譽(yù)。小新為了解瑪瑙石的密度,將兩塊不同大小的瑪瑙石帶到實(shí)驗(yàn)室,準(zhǔn)備用天平、量筒、燒杯和水等器材進(jìn)行如下操作:
(1)小新用正確的方法測(cè)小瑪瑙石的質(zhì)量時(shí),所用的砝碼及游碼的位置如圖甲所示,其質(zhì)量為 g;
(2)將小瑪瑙石放入裝有40mL水的量筒中后,液面位置如圖乙所示,則小瑪瑙石的體積為 cm3.,根據(jù)公式 ,計(jì)算出小瑪瑙石的密度是 kg/m3;
(3)小新想用同樣方法測(cè)出大瑪瑙石的密度,當(dāng)他用天平測(cè)出大瑪瑙石的質(zhì)量m后,發(fā)現(xiàn)大瑪瑙石不能直接放入量筒,于是聰明的小新進(jìn)行了如圖丙所示的操作:
①將大瑪瑙石浸沒(méi)在裝有水的燒杯中,標(biāo)記水面位置后取出瑪瑙石;
②在量筒中裝入適量水,記下水的體積為V1,用量筒往燒杯中加水至標(biāo)記處;
③記下量筒中剩余水的體積為V2.;
④大瑪瑙石的密度表達(dá)式為:ρ瑪瑙= (用物理量符號(hào)表示)。
⑤此方法測(cè)出大瑪瑙石的密度可能比實(shí)際密度 (選填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 58 20 偏小
【詳解】(1)由圖可知,標(biāo)尺的分度值為0.2N,讀數(shù)為3g,金屬塊的質(zhì)量為
(2)[2]將小瑪瑙石放入裝有40mL水的量筒中后液面位置如圖乙所示,量筒的分度值是4mL,量筒中水和小瑪瑙石的體積為V=60mL,小瑪瑙石的體積為
[3][4]根據(jù)密度的公式計(jì)算密度,小瑪瑙石的密度為
(3)用天平測(cè)出大瑪瑙石的質(zhì)量m后;
①將大瑪瑙石浸沒(méi)在裝有水的燒杯中,標(biāo)記水面位置后取出瑪瑙石;
②在量筒中裝入適量水,記下水的體積為V1,用量筒往燒杯中加水至標(biāo)記處;
③記下量筒中剩余水的體積為V2.,由此可知,大瑪瑙石的體積
④[5]大瑪瑙石的密度表達(dá)式為
⑤[6]取出瑪瑙石帶出了部分水,因而添加的水的體積比瑪瑙石的體積大,根據(jù)知,測(cè)量的密度偏小。
4.(2023·遼寧錦州·統(tǒng)考中考真題)下面是小明測(cè)量鹽水密度的實(shí)驗(yàn)。
(1)小明將天平放在水平桌面上,把游碼移至標(biāo)尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針指在如圖甲所示位置,此時(shí)他應(yīng)將平衡螺母適當(dāng)向 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使天平平衡;再將裝有鹽水的燒杯放在天平的左盤(pán),在右盤(pán)中放入50g、20g、10g砝碼各一個(gè)時(shí),天平剛好再次平衡;
(2)將杯中的一部分鹽水倒入量筒中,鹽水的體積如圖乙所示為 cm3;
(3)用天平測(cè)出剩余鹽水和燒杯的總質(zhì)量如圖丙所示為 g,則所測(cè)鹽水的密度是 kg/m3;
(4)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明利用剛剛測(cè)出了密度的鹽水和其他一些工具,又想測(cè)量一個(gè)木塊的密度,請(qǐng)幫他將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:
①用調(diào)好的天平測(cè)出木塊的質(zhì)量m1;
②容器內(nèi)裝有適量的鹽水,將木塊和一個(gè)空瓶疊加在一起漂浮,如圖丁所示;
③向瓶中倒入適量的水,直到木塊 ,用天平測(cè)出瓶和水的總質(zhì)量m2;
④木塊密度表達(dá)式 。(用字母表示,鹽水密度用表示)
【答案】 右 40 38 1.05×103 剛好浸沒(méi)在鹽水中
【詳解】(1)[1]小明將天平放在水平桌面上,把游碼移至標(biāo)尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤(pán)的左側(cè),此時(shí)他應(yīng)將平衡螺母適當(dāng)向右調(diào)節(jié);鹽水和燒杯的總質(zhì)量為m總=50g+20g+10g=80g
(2)[2]量筒中鹽水的體積V=40mL=40cm3
(3)[3][4]由圖可知,天平標(biāo)尺的分度值為0.2g,游碼對(duì)應(yīng)的刻度值為3g,剩余鹽水與燒杯的質(zhì)量
m剩=20g+10g+5g+3g=38g
量筒中鹽水的質(zhì)量m=m總-m剩=80g-38g=42g
鹽水的密度
(4)③[5]向瓶中倒水,直到木塊剛好浸沒(méi)在鹽水中,用天平測(cè)出瓶和水的總質(zhì)量m2。
④[6]木塊剛好完全浸沒(méi)在鹽水中時(shí),木塊排開(kāi)鹽水的體積等于木塊的體積,即
因?yàn)槟緣K和瓶整體漂浮,所以整體受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木塊的總重力,所以
由此可得木塊的密度
5.(2022·江蘇揚(yáng)州·統(tǒng)考中考真題)利用一根長(zhǎng)橡皮筋自制簡(jiǎn)易測(cè)力計(jì),裝置如圖1所示。在制作測(cè)力計(jì)刻度面板時(shí),小明和小華的方法不同。
小明:在回形針上掛6個(gè)50g的鉤碼,記下指針靜止時(shí)的位置,等分刻度,畫(huà)出的刻度線如圖2所示。
小華:在回形針上每次加掛一個(gè)50g的鉤碼,分別記下指針靜止時(shí)的位置,畫(huà)出相應(yīng)的刻度線如圖3所示。
(1)實(shí)際操作后發(fā)現(xiàn)兩人的刻線并不完全重合,你認(rèn)為圖 的刻度較準(zhǔn)確;若采用小明的測(cè)力計(jì)測(cè)力,讀數(shù)為2.0N,則測(cè)量值 真實(shí)值;
(2)小華想在原有刻度基礎(chǔ)上進(jìn)一步畫(huà)出分度值是0.1N的刻線,但未找到10g的鉤碼。他注意到拉力越大,橡皮筋形變 ,于是想通過(guò)探尋形變與拉力的定量關(guān)系進(jìn)行細(xì)分刻度。他測(cè)量了每根刻線到零刻線的距離L,數(shù)據(jù)記錄在下表中;
他在坐標(biāo)紙上畫(huà)出對(duì)應(yīng)的F-L圖像如圖4所示,請(qǐng)你利用圖像信息在圖5中標(biāo)出2.2N力對(duì)應(yīng)的刻度線;( )
(3)小華將鉤碼逐個(gè)取下,測(cè)量每次指針到零刻線的距離L,畫(huà)出拉力逐漸減小過(guò)程的F-L圖像,如圖6中圖線②所示,與拉力逐漸增大過(guò)程的圖線①不重合。若用此測(cè)力計(jì)連續(xù)不間斷測(cè)量?jī)蓚€(gè)大小不等的拉力(小于3N),為使測(cè)量準(zhǔn)確,請(qǐng)針對(duì)此橡皮筋的特性提出操作要求。
【答案】 3 小于 越大 先測(cè)量較小的力,緊接著測(cè)較大的力
【詳解】(1)[1]由小華的方法可知,受到拉力時(shí),橡皮筋的實(shí)際伸長(zhǎng)量與受到的拉力不成正比,則刻度不均勻,所以,一次掛6個(gè)50g的鉤碼后,記下指針位置再等分刻度,誤差較大,故圖3的刻度較準(zhǔn)確。
[2]若采用小明的測(cè)力計(jì)測(cè)力,讀數(shù)為2.0N,由于橡皮筋受到的拉力越大,橡皮筋形變程度越大,則真實(shí)值要大于2.0N,故測(cè)量值小于真實(shí)值。
(2)[3]由圖3可知,拉力越大,刻度線的間距越大,說(shuō)明橡皮筋形變程度越大。
[4]由圖4可知,當(dāng)拉力F=2.2N時(shí),刻線到零刻線的距離為5.90cm,故作圖如下所示
(3)[5]由圖6可知,小華將鉤碼逐個(gè)取下,發(fā)現(xiàn)圖線②與圖線①不完全重合,說(shuō)明拉力減小時(shí),橡皮筋不能完全回復(fù)到原來(lái)的形狀。若用此測(cè)力計(jì)連續(xù)不間斷測(cè)量?jī)蓚€(gè)大小不等的拉力(小于3N),為使測(cè)量準(zhǔn)確,應(yīng)先測(cè)量較小的力,緊接著測(cè)較大的力。
6.(2019·湖南·中考真題)用一把刻度尺和一支彈簧測(cè)力計(jì)探究彈性細(xì)繩的伸長(zhǎng)量與所受拉力的定量關(guān)系.
如圖甲所示,A、B分別為處于原長(zhǎng)的一根彈性細(xì)繩的左右兩端,R1和R2是固定在細(xì)繩上的兩個(gè)標(biāo)識(shí).現(xiàn)將A端固定,用彈簧測(cè)力計(jì)將B端沿著細(xì)繩所在直線向右拉,R1、R2和B三點(diǎn)位置及彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)如圖乙、丙、丁所示.已知細(xì)繩始終處于彈性限度內(nèi).
(1)據(jù)甲圖可知彈性細(xì)繩原長(zhǎng)為 cm;乙圖中測(cè)力計(jì)讀數(shù)為 N.
(2)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,在彈性限度內(nèi),彈性細(xì)繩是 (填“均勻”或“不均勻”)伸長(zhǎng)的;伸長(zhǎng)量與所受拉力 (填“成正比”或“不成正比”).
(3)當(dāng)標(biāo)識(shí)R2剛好位于刻度尺上7.00cm位置時(shí),R1位于刻度尺上 cm位置.現(xiàn)手持細(xì)繩兩端,A端向左B端向右使它們沿繩所在直線同時(shí)勻速運(yùn)動(dòng),若發(fā)現(xiàn)標(biāo)識(shí)R2不動(dòng),則A、B兩端的速度之比為 .
【答案】 3.00 1.6 均勻 成正比 3.50 2:1
【詳解】第一空.由圖可知,刻度尺的分度值為1mm,由甲圖可知,彈性細(xì)繩原長(zhǎng)為3.00cm;
第二空.由圖可知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值0.2N,由乙圖可知,測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為1.6N;
第三、四空.圖乙中,彈性細(xì)繩長(zhǎng)度為6.00cm,伸長(zhǎng)了3.00cm,測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.6N,圖丙中,彈性細(xì)繩長(zhǎng)度為9.00cm,伸長(zhǎng)了6.00cm,測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.2N,丁圖中,彈性細(xì)繩長(zhǎng)度為12.00cm,伸長(zhǎng)了9.00cm,測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4.8N,由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,在彈性限度內(nèi),彈性細(xì)繩是均勻伸長(zhǎng)的,且伸長(zhǎng)量與所受拉力成正比;
第五空.由圖甲可知,R2位于3.00cm時(shí),R1位于1.00cm;由圖乙可知,R2位于4.00cm時(shí),R1位于2.00cm;由圖丙可知,R2位于6.00cm時(shí),R1位于3.00cm;由丁圖可知,R2位于8.00cm時(shí),R1位于4.00cm;綜上可知,R1的長(zhǎng)度是R2長(zhǎng)度的一半,則當(dāng)標(biāo)識(shí)R2剛好位于刻度尺上7.00cm位置時(shí),R1位于刻度尺上3.50cm位置;
第六空.由圖甲可知,R2左側(cè)彈性細(xì)繩長(zhǎng)度為2.00cm,右側(cè)彈性細(xì)繩的長(zhǎng)度為1.00cm;
由圖乙可知,R2左側(cè)彈性細(xì)繩長(zhǎng)度為4.00cm,右側(cè)彈性細(xì)繩的長(zhǎng)度為2.00cm;
由圖丙可知,R2左側(cè)彈性細(xì)繩長(zhǎng)度為6.00cm,右側(cè)彈性細(xì)繩的長(zhǎng)度為3.00cm;
由丁圖可知,R2左側(cè)彈性細(xì)繩長(zhǎng)度為8.00cm,右側(cè)彈性細(xì)繩的長(zhǎng)度為4.00cm;
綜上可知,R2左側(cè)彈性細(xì)繩長(zhǎng)度是右側(cè)彈性細(xì)繩長(zhǎng)度的2倍,則A端向左B端向右使它們沿繩所在直線同時(shí)勻速運(yùn)動(dòng),若發(fā)現(xiàn)標(biāo)識(shí)R2不動(dòng),由可知,A、B兩端的速度之比為2:1.
7.(2021·湖北黃石·統(tǒng)考中考真題)小明同學(xué)在探究“重力的大小跟質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,得到下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
(1)實(shí)驗(yàn)中,需要的測(cè)量工具包括彈簧測(cè)力計(jì),以及 ;
(2)第3次實(shí)驗(yàn)“物體3”的重力如圖a所示(物體處于靜止?fàn)顟B(tài)),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果完成表格中第3次實(shí)驗(yàn)的有關(guān)數(shù)據(jù)。
(3)根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知:同一物體重力與質(zhì)量的比值為 N/kg;
(4)月球?qū)λ砻娓浇奈矬w也有引力,這個(gè)引力是地球?qū)Φ孛娓浇晃矬w引力的1/6。若一個(gè)連同隨身裝備共90kg的航天員到達(dá)月球表面,根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)結(jié)果,月球?qū)λ囊κ? N;
(5)小明對(duì)太空中的星球比較感興趣,他從網(wǎng)上查得:甲、乙兩個(gè)星球表面上物體的重力(G)與其質(zhì)量(m)的關(guān)系如圖b所示,從圖中信息可知,相同質(zhì)量的物體在甲星球表面上的重力 (選填“大于”“等于”或“小于”)其在乙星球表面上的重力。
【答案】 天平 4.9 9.8 9.8 147 大于
【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)要探究“重力的大小跟質(zhì)量的關(guān)系”,需用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)物體的重力,用天平測(cè)物體的質(zhì)量,故需要的測(cè)量工具包括彈簧測(cè)力計(jì)和天平。
(2)[2]分析圖a可知,該彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N,讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為4.9N,即物體重力G=4.9N。
[3]G與m的比值
(3)[4]將表中三次測(cè)得的比值取平均值,即
(4)[5]地球?qū)υ撐矬w的吸引力
月球?qū)λ奈χ挥械厍驅(qū)λΦ?/6,所以月球?qū)λ囊?br>(5)[6]分析圖b可知,質(zhì)量相同的物體在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力。
8.(2020·湖南衡陽(yáng)·統(tǒng)考中考真題)在“探究重力的大小跟質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們測(cè)量了相關(guān)數(shù)據(jù)并記錄在如表中:
(1)測(cè)量前,要檢查彈簧測(cè)力計(jì)的指針是否指在 上;
(2)第3次測(cè)量的彈簧測(cè)力計(jì)指針指示位置如圖甲所示,表中空缺的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)“▲”是 N;
(3)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)得到如圖乙所示的對(duì)應(yīng)點(diǎn),請(qǐng)畫(huà)出物體受到重力的大小跟質(zhì)量關(guān)系的圖象;
( )
(4)由圖象可知,物體所受的重力跟它的質(zhì)量 。
【答案】 零刻度線 1.6 成正比
【詳解】(1)[1]使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)候,首先要“調(diào)零”,即檢查指針是否在零刻度線。
(2)[2]第3次測(cè)量的彈簧測(cè)力計(jì)指針指示位置如圖甲所示,由圖可知,該測(cè)力計(jì)的最小分度值為,指針在1刻度線下方3格,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是1.6N。
(3)[3]根據(jù)描點(diǎn)法作圖,重力與質(zhì)量的關(guān)系圖象如下所示。
(4)[4]由于重力與質(zhì)量的關(guān)系圖象知,可以得出的結(jié)論是:物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比。
9.(2023·山東日照·統(tǒng)考中考真題)小明“五一”假期到游樂(lè)場(chǎng)體驗(yàn)了一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激的游戲項(xiàng)目“過(guò)山車(chē)”,滿(mǎn)載游客的“過(guò)山車(chē)”從軌道的最高端飛馳而下,到達(dá)大回環(huán)的頂端,再疾馳而下、體驗(yàn)了“過(guò)山車(chē)”的驚險(xiǎn)刺激后,小明做了以下的實(shí)驗(yàn)探究。
(1)小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置,右側(cè)斜面上可以鋪設(shè)不同材質(zhì)的面料,右側(cè)的斜面傾角可以調(diào)節(jié):
①保持右側(cè)斜面傾角不變,在斜面鋪上毛巾,讓小球從左端等高線A處自由下滑,小球 (選填“能”或“不能”)到達(dá)右側(cè)等高線處;
②更換較光滑的棉布面,重復(fù)剛才的操作,發(fā)現(xiàn)滑到右側(cè)斜面最高點(diǎn)比第一次距離等高線 (選填“遠(yuǎn)”或“近”);
③繼續(xù)更換成更光滑的面料,重復(fù)上述操作……;
通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,小明進(jìn)一步推理得出:當(dāng)右側(cè)斜面 時(shí),小球?qū)⒌竭_(dá)右側(cè)等高線處;
(2)小明在上述第①次實(shí)驗(yàn)中,取下毛巾,其他條件不變,只減小了右側(cè)斜面的傾角。他發(fā)現(xiàn)傾角越小,小球在右側(cè)斜面上運(yùn)行的距離越大;
進(jìn)一步推理得出:當(dāng)傾角為0°時(shí),如圖乙,如果小球在水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力為0,則小球?qū)⒆? 運(yùn)動(dòng)。英國(guó)科學(xué)家牛頓在此類(lèi)研究成果上,概括總結(jié)出一條重要的物理規(guī)律“牛頓第一定律”;
(3)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn),小明發(fā)現(xiàn)物體接觸表面的粗糙程度是影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素之一,為了驗(yàn)證是否還有其他影響因素,小明進(jìn)一步設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。如圖丙、丁、戊所示,A、B是完全相同的兩個(gè)物塊,與木板的接觸面的粗糙程度不變:
①實(shí)驗(yàn)要求拉動(dòng)物塊時(shí)均需要保持物塊做 運(yùn)動(dòng),此時(shí)物塊受力平衡,拉力大小等于物塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小;
②由圖丙、圖丁兩次實(shí)驗(yàn)測(cè)得(物塊AB一起運(yùn)動(dòng)),可得出結(jié)論:當(dāng)接觸面的粗糙程度相同時(shí),接觸面受到的 越大,滑動(dòng)摩擦力越大;
③由圖丁和圖戊兩次實(shí)驗(yàn)可以探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積大小的關(guān)系(物塊AB一起運(yùn)動(dòng)),實(shí)驗(yàn)測(cè)得??傻贸鼋Y(jié)論: 。
【答案】 不能 近 絕對(duì)光滑 勻速直線 勻速直線 壓力 滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積大小無(wú)關(guān)
【詳解】(1)①[1]由于右側(cè)斜面鋪有毛巾,小球在其上面運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)受到阻力作用,故在小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,需要克服摩擦力做功,小球的機(jī)械能減小,小球不能到達(dá)右側(cè)等高線處。
②[2]更換較光滑的棉布面,小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功變少,機(jī)械能減小的少,故小球滑到右側(cè)斜面最高點(diǎn)更接近等高線,即比第一次距離等高線近。
③[3]根據(jù)以上分析可推理出:當(dāng)左側(cè)斜面絕對(duì)光滑時(shí),小球在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,不需要克服摩擦力做功,機(jī)械能守恒,小球?qū)⒌竭_(dá)右側(cè)等高線處。
(2)[4]由于力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,如果小球在水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力為0,因此沒(méi)有力改變運(yùn)動(dòng)的小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)。
(3)①[5]當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或者勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),物體處于平衡狀態(tài),受的是平衡力作用。因此該實(shí)驗(yàn)中,拉動(dòng)物塊時(shí)均需要保持物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)物塊受力平衡,拉力大小等于物塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小。
②[6]由圖丙、圖丁兩次實(shí)驗(yàn)可知,圖丁物塊對(duì)木板的壓力大于圖丙物塊對(duì)木板的壓力,物塊與木板的接觸面的粗糙程度相同,實(shí)驗(yàn)測(cè)得,故圖丁中物塊受到的摩擦力大于圖丙中物塊受到的摩擦力。故可得出結(jié)論:當(dāng)接觸面的粗糙程度相同時(shí),接觸面受到的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。
③[7]由圖丁和圖戊所示實(shí)驗(yàn)可知,物體間的壓力相等、接觸面的粗糙程度相同,接觸面積大小不同,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同,摩擦力相同,所以可以得出:滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積大小無(wú)關(guān)。
10.(2023·甘肅金昌·統(tǒng)考中考真題)物理興趣小組在“探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)中,讓同一小車(chē)從同一斜面的同一高度由靜止自由滑下,分別通過(guò)水平面上的毛巾、棉布、木板表面,如圖所示。
(1)讓小車(chē)從同一斜面上的同一高度處,沿斜面從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),目的是使小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)的 相同;
(2)小車(chē)在 表面速度減小的最慢(選填“毛巾”“棉布”或“木板”);
(3)我們可以推斷:如果水平面絕對(duì)光滑,運(yùn)動(dòng)的物體將保持 狀態(tài);
(4)根據(jù)以上結(jié)論,關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的判斷,下列說(shuō)法正確的是 (填選項(xiàng)符號(hào));
A.沿水平方向沒(méi)有推動(dòng)桌子,是桌子受到的推力小于摩擦力
B.輪船漂在水面上,是因?yàn)檩喆艿降母×Φ扔谳喆拓浳锟偣彩艿降闹亓?br>C.地面上滾動(dòng)的足球最終會(huì)停下來(lái),是因?yàn)槭艿降淖枇Υ笥谙蚯暗膽T性作用
(5)三組實(shí)驗(yàn)中小車(chē)在水平面上從運(yùn)動(dòng)到靜止消耗的機(jī)械能大小 (選填“相等”或“不相等”)。
【答案】 速度 木板 勻速直線運(yùn)動(dòng) B 相等
【詳解】(1)[1]根據(jù)控制變量法可知,讓小車(chē)從同一斜面、同一高度由靜止開(kāi)始滑下,這樣小車(chē)在進(jìn)入平面時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度相同。
(2)[2]從毛巾、棉布到木板,接觸面的粗糙程度變小,小車(chē)在三個(gè)水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),水平面越光滑,小車(chē)受到的摩擦阻力越小,速度減小的越慢,小車(chē)在木板表面速度減小的最慢。
(3)[3]此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析,并進(jìn)一步推測(cè):如果水平面絕對(duì)光滑,小車(chē)在運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力,則小車(chē)將運(yùn)動(dòng)的無(wú)限遠(yuǎn),小車(chē)在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(4)[4]A.沿水平方向沒(méi)有推動(dòng)桌子,桌子處于靜止?fàn)顟B(tài),桌子受到的推力等于摩擦力,故A錯(cuò)誤;
B.輪船漂在水面上,由漂浮條件可知,輪船受到的浮力等于輪船和貨物總共受到的重力,故B正確;
C.地面上滾動(dòng)的足球最終會(huì)停下來(lái),是因?yàn)樽闱蚴艿降淖枇?,慣性是物體的一種性質(zhì),慣性不是力,不能說(shuō)慣性作用,故C錯(cuò)誤。
故選B。
(5)[5]因小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)的初速度相同,故在水平面上開(kāi)始的動(dòng)能相同,最后速度為0,動(dòng)能為0,故本實(shí)驗(yàn)中小車(chē)在水平面上三次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中消耗的機(jī)械能大小相等。
11.(2023·黑龍江綏化·統(tǒng)考中考真題)如圖是“探究二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)把小車(chē)放在比較光滑的水平桌面上,用手按住小車(chē)不動(dòng),在兩托盤(pán)中放入質(zhì)量相等的砝碼,放手后小車(chē)靜止;在兩托盤(pán)中放入質(zhì)量不相等的砝碼,放手后小車(chē)運(yùn)動(dòng),這說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)力 。用手按住小車(chē)不動(dòng),把兩個(gè)托盤(pán)放在小車(chē)的同一側(cè),放入質(zhì)量相等的砝碼,放手后小車(chē)運(yùn)動(dòng),這說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)力 ;
(2)把小車(chē)放在水平桌面上,保持兩托盤(pán)砝碼質(zhì)量相等,使小車(chē)靜止,將小車(chē)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后釋放,觀察到小車(chē) ,這說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)力作用在 ;
(3)實(shí)驗(yàn)中為了減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,應(yīng)選擇質(zhì)量較 的砝碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(選填“大”或“小”)
【答案】 大小相等 方向相反 轉(zhuǎn)動(dòng) 同一直線上 大
【詳解】(1)[1]在兩托盤(pán)中放入質(zhì)量相等的砝碼,左右兩側(cè)拉力相等,小車(chē)平衡;在兩托盤(pán)中放入質(zhì)量不相等的砝碼,左右兩側(cè)拉力不相等,小車(chē)不能平衡, 說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)力大小相等;
[2]把兩個(gè)托盤(pán)放在小車(chē)的同一側(cè),放入質(zhì)量相等的砝碼,小車(chē)受到的這兩個(gè)力的方向相同,不能平衡,說(shuō)明這說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)力方向相反。
(2)[3][4]將已經(jīng)平衡的小車(chē)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后,小車(chē)受到的這兩個(gè)力就不在同一條直線上,結(jié)果小車(chē)會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),直到這兩個(gè)力在同一條直線上,說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)力作用在同一條直線上。
(3)[5]砝碼質(zhì)量越大,對(duì)小車(chē)的拉力就越大,摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響就會(huì)越小。
12.(2021·湖南衡陽(yáng)·統(tǒng)考中考真題)小華同學(xué)用下面的裝置探究二力平衡的條件,具體操作如下:
(1)如圖甲所示,用直徑略小于滑輪孔徑的鐵釘把三個(gè)滑輪、、分別釘在木板上,木板豎直掛起待用,用大號(hào)縫衣針把細(xì)線沿輕質(zhì)塑料塊的中心軸線穿過(guò),并在緊靠塑料塊的兩側(cè)各打一線結(jié),使塑料塊與細(xì)線固定在一起,且塑料塊不與木板接觸。將塑料塊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)表明,作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力,方向相反,但 不相等,則這兩個(gè)力不平衡。
(2)按住塑料塊,把跨過(guò)輪的細(xì)線移到輪上,在兩線端掛上相同質(zhì)量的鉤碼,松手后塑料塊由靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),如圖乙所示。按住塑料塊,把跨過(guò)輪的細(xì)線移到輪上,把塑料塊轉(zhuǎn)過(guò),松手后塑料塊由靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),如圖丙所示。由此表明,作用在同物體上的兩個(gè)力,如果僅僅大小相等,方向成某一角度或方向相反但 ,這兩個(gè)力不平衡。
(3)在探究同一問(wèn)題時(shí),另一同學(xué)將木塊放在水平桌面上,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們認(rèn)為小華的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于此實(shí)驗(yàn),其主要原因是 。
A.塑料塊容易扭轉(zhuǎn)
B.塑料塊是比較容易獲取的材料
C. 減少了摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
【答案】 大小 不在同一直線上 C
【詳解】(1)[1]由圖甲知道,作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力大小等于鉤碼的重力,方向相反,由于大小不相等,物體不能處于平衡態(tài),所以,這兩個(gè)力不平衡。
(2)[2]由圖乙、丙知道,兩個(gè)大小相等,方向成某一角度或方向相反但不在同一直線上的力作用下,物體不能處于平衡態(tài),即這兩個(gè)力不是平衡力。
(3)[3]兩圖相比知道,甲圖可減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,故選C。
實(shí)驗(yàn)
好題沖關(guān)
實(shí)驗(yàn)一:用天平測(cè)固體也液體的質(zhì)量(1典例+2即時(shí)檢測(cè))
基礎(chǔ)過(guò)關(guān)(12)
實(shí)驗(yàn)二:測(cè)固體液體的密度(1典例+2即時(shí)檢測(cè))
能力提升(12)
實(shí)驗(yàn)三:探究彈簧彈力跟拉力的關(guān)系(1典例+2即時(shí)檢測(cè))
真題感悟(12題)
實(shí)驗(yàn)四:探究物重與物體質(zhì)量的關(guān)系(1典例+2即時(shí)檢測(cè))
實(shí)驗(yàn)五:探究牛頓第一定律(1典例+2即時(shí)檢測(cè))
實(shí)驗(yàn)六:探究二力平衡的條件(1典例+2即時(shí)檢測(cè))
試驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
螺母?jìng)€(gè)數(shù)n/個(gè)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
螺母總重G/N
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
刻度尺讀數(shù)L/mm
0
5
11
20
30
45
60
75
90
110
135
158
彈簧下方所掛鉤質(zhì)量/g
0
100
200
300
400
500
600
700
指針的位置/cm
2
3
4
5
6
7
7.5
7.5
液體種類(lèi)
酒精
水
鹽水
蜂蜜
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N
2.6
2.8
3.0
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
電子秤的示數(shù)/g
100.0
200.0
300.0
400.0
500.0
拉力器的示數(shù)/N
0.98
1.96
2.94
3.92
4.90
質(zhì)量m/kg
0.06
0.10
0.18
0.22
0.32
0.34
重力G/N
0.6
1.0
1.8
2.2
3.2
3.4
鉤碼數(shù)/個(gè)
1
2
3
4
5
質(zhì)量m/kg
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
重力G/N
0.49
0.97
1.47
1.97
2.45
接觸面
毛巾
棉布
木板
小車(chē)受到的阻力大小
大
較大
小
小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離s/cm
18.30
26.83
釋放位置
A
B
C
D
F/N
1.56
1.51
1.47
1.38
被測(cè)物體
質(zhì)量m(kg)
重力G(N)
(N/kg)
物體1
0.1
0.98
9.8
物體2
0.2
1.96
9.8
物體3
0.3
2.94
9.8
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
6
質(zhì)量m/g
40
100
160
200
240
300
重力G/N
0.4
1.4
▲
2.0
2.3
3.0
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
水平部分材料
小車(chē)所受阻力的情況
小車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程
毛巾
較大
較近
棉布
較小
較遠(yuǎn)
木板
最小
最遠(yuǎn)
鉤碼個(gè)數(shù)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
彈簧長(zhǎng)度/cm
2.00
2.50
3.00
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
伸長(zhǎng)量/cm
0
0.50
1.00
2.00
2.50
3.00
3.50
4.50
液體種類(lèi)
酒精
植物油
橡皮脂制力計(jì)的示數(shù)/N
2.6
2.7
液體密度ρ/(×103kg?m﹣3)
0.8
0.9
實(shí)測(cè)物體
物質(zhì)質(zhì)量m(kg)
重力G(N)
G與m的比值(N/kg)
物體1
0.1
1
10
物體2
0.2
2
10
物體3
0.3
3
拉力F/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
刻線到零刻線的距離L/cm
1.00
2.20
3.60
5.20
7.00
9.00
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
被測(cè)物體
物體質(zhì)量m(kg)
重力G(N)
比值G/m(N/kg)
1
物體1
0.1
0.99
9.9
2
物體2
0.4
3.88
9.7
3
物體3
0.5
次數(shù)
1
2
3
4
5
6
質(zhì)量
40
100
160
200
240
300
重力
0.4
1.4
▲
2.0
2.3
3.0
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