專題68 力學(xué)冷門創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)（原卷版+解析版）--【奪分寶典】中考物理冷門創(chuàng)新探究實(shí)驗(yàn)（專練）

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1. 物理實(shí)踐小組設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量固體密度的方案（僅用于不吸水、不溶于水的固體）。如圖甲所示，將適量的配重顆粒裝入粗細(xì)均勻的薄壁圓筒中并封閉筒口，將圓筒放入盛有適量水的薄壁大容器中，大容器的橫截面積是圓筒的橫截面積的5倍。圓筒靜止后用記號(hào)筆在圓筒對(duì)應(yīng)水面位置標(biāo)記“0”，在大容器的水面位置標(biāo)出初始水位線。

（1）請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的圖中畫出圓筒受到的重力的示意圖。（答題卡圖中的O點(diǎn)為圓筒的重心）______
（2）為使圓筒靜止后豎直漂浮在水面，在沙粒、泡沫粒中應(yīng)選擇_______作為圓筒的配重顆粒。
（3）將待測(cè)金屬塊用細(xì)線掛在圓筒下方，放入水中靜止后（細(xì)線的質(zhì)量、體積忽略不計(jì)，金屬塊始終不觸底）如圖乙所示，與圖甲相比圓筒所受的浮力______（選填“變大”、“不變”或“變小”）。分別測(cè)出圓筒靜止后水面到“0”點(diǎn)和到初始水位線的距離h1和h2，則該金屬塊的密度表達(dá)式為ρ金屬=_______（用h1、h2和ρ水表示）。
【答案】（1） （2）沙粒 （3）變大
【解析】（1）從圓筒的重心沿豎直向下的方向畫出一條帶箭頭的線段，由G表示，如圖所示：

（2）要使圓筒靜止后豎直漂浮在水面，選擇質(zhì)量較大的物體放到圓筒中，相同體積的沙粒和泡沫粒相比，沙粒的質(zhì)量較大，選擇沙粒作為圓筒的配重顆粒。
（3）將待測(cè)金屬塊用細(xì)線掛在圓筒下方，放入水中靜止后，總重力增大，處于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力，浮力增大，與圖甲相比圓筒所受的浮力變大。
設(shè)圓筒浸入水中的深度為h，圓筒的橫截面積為S，原來(lái)水位為H，大容器的橫截面積
S容=5S
根據(jù)金屬塊用細(xì)線掛在圓筒下方前后，容器內(nèi)的水體積不變可知
5SH-Sh=5S(H+ h2)- V金- S (h+ h1)
金屬塊的體積為
V金=5Sh2-Sh1
原來(lái)圓筒處于漂浮，浮力等于重力，即
G筒=F浮=ρ水gSh①
將金屬塊和圓筒看成整體，處于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力，即
G筒+G金=F浮總=ρ水gS(h+h1)+ρ水gV金②
②-①得到
G金=ρ水gSh1+ +ρ水gV金
金屬的體積代入
G金=ρ水gSh1+ +ρ水g（5Sh2-Sh1）=5ρ水gSh2
金屬塊的密度
2. 小紅陪奶奶就醫(yī)時(shí)，看見(jiàn)如圖甲所示豎直放置的靜脈輸液裝置，觀察到輸液管口的鹽水一滴一滴地往下滴，于是，地提出一個(gè)問(wèn)題：管口處水流出的速度大小與哪些因素有關(guān)？并作出如下猜想：
猜想1：隨著輸液瓶中液面不斷下降，速度變小
猜想2：換粗一些的輸液管，速度變大
猜想3：增加圖甲中輸液管的長(zhǎng)度h，速度變大
為檢驗(yàn)上述猜想，她準(zhǔn)備了如下器材進(jìn)行探究：鐵架臺(tái)、錐形瓶、量杯、雙孔軟木塞、橡膠軟管、彈簧夾、秒表，4根粗細(xì)均勻的玻璃管：a管（長(zhǎng)20cm、內(nèi)孔直徑3mm）、b管（長(zhǎng)20cm、內(nèi)孔直徑6mm）、c管（長(zhǎng)25cm、內(nèi)孔直徑3mm），長(zhǎng)5cm的d管。
探究過(guò)程如下：
（1）如圖乙所示，雛形瓶中裝有紅色的水，a、d管通過(guò)雙孔軟木塞插入瓶中，兩管上方端口接近瓶口并齊平，a管下端放入量杯，d管下端套有橡膠軟管，并用彈簧夾夾住，裝置是豎直放置。此時(shí)，a管下端管口無(wú)水流出，這是由于__________的作用；
（2）松開(kāi)彈簧夾，水從a管口流出，用秒表測(cè)出量杯中的水分別達(dá)到20mL、40mL、60mL、80mL、100mL水位時(shí)的時(shí)間t，記錄在表1中；
表1：
①依據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在圖丙中畫出量杯中水的體積V與時(shí)間t的圖像_________；
②每秒鐘從a管口流出的水量是__________mL；a管口處水流出的速度大小為_(kāi)_________m/s（保留1位小數(shù)）；
（3）將a管換成b管，重復(fù)步驟（2）的操作，將所側(cè)數(shù)據(jù)記錄在表2中；
表2：
分析表1和表2的數(shù)據(jù)，可知猜想2是__________（選填“正確”“錯(cuò)誤”）的；
（4）若要檢驗(yàn)猜想3，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出你的操作：__________。
【答案】 （1）大氣壓 （2） 10 1.4 （3）錯(cuò)誤 （4）將a管換成c管，重復(fù)步驟（2）的操作，將所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在表3中
【解析】（1）用彈簧夾夾住橡膠管后，瓶?jī)?nèi)和外界大氣不連通，大氣壓作用在液體上，使液體不流出。
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，描出對(duì)應(yīng)的時(shí)間和液體體積，然后連線。
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，每秒鐘從a管口流出的水量為
每秒鐘從a管口流出的水量為10mL。
水流速度
a管口處水流出的速度大小為1.4m/s。
（3）b管口處水流出的速度大小
b管口處水流出的速度大小等于a管口處水流出的速度大小，說(shuō)明管口處水流出的速度大小與管子粗細(xì)無(wú)關(guān)，則猜想2錯(cuò)誤。
若要探究管口處水流出的速度大小與管子長(zhǎng)度的關(guān)系，應(yīng)保持管粗細(xì)不變，改變管長(zhǎng)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將a管換成c管，重復(fù)步驟（2）的操作，將所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在表3中，分析管口處水流出的速度大小與管子長(zhǎng)度是否有關(guān)。
3．我國(guó)乒乓球制造企業(yè)已經(jīng)研制生產(chǎn)出了無(wú)縫乒乓球。據(jù)廠家宣傳，與有縫乒乓球相比無(wú)縫乒乓球彈性更強(qiáng)。小明選擇同一廠家生產(chǎn)的材料、大小相同的有縫和無(wú)縫乒乓球各一個(gè)，在同一個(gè)臺(tái)面上，探究其彈性的強(qiáng)弱。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。
（1）當(dāng)釋放高度相同時(shí)，可根據(jù) 比較兩種乒乓球的彈性。對(duì)比兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知 （選填“有縫”或“無(wú)縫” 乒乓球彈性更強(qiáng)。
（2）請(qǐng)根據(jù)無(wú)縫乒乓球的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在如圖的坐標(biāo)系中描點(diǎn)作出圖象。分析圖象可以得出結(jié)論： 。
【答案】（1）乒乓球彈起的高度；無(wú)縫；（2）見(jiàn)上圖；在同一臺(tái)面上，同一無(wú)縫乒乓球彈起的高度與由靜止釋放的高度成正比。
【解析】（1）當(dāng)釋放高度相同時(shí)，可根據(jù)乒乓球彈起的高度判斷出兩種乒乓球的彈性，這用到了轉(zhuǎn)換法；對(duì)比兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)釋放高度相同時(shí)，無(wú)縫乒乓球彈起高度更高，說(shuō)明無(wú)縫乒乓球的彈性更強(qiáng)；
（2）請(qǐng)根據(jù)無(wú)縫乒乓球的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫出圖象，如下圖所示：
由圖象知在同一臺(tái)面上，同一無(wú)縫乒乓球彈起的高度與由靜止釋放的高度成正比。
4. （2023湖南郴州）小明通過(guò)下面的實(shí)驗(yàn)，研究“動(dòng)能的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)”的問(wèn)題。質(zhì)量相同的小球，從斜面上不同高度處自由滾下，小球到達(dá)水平面時(shí)的速度是__________的。（選填“相同”或“不同”）。

（1）實(shí)驗(yàn)1將小球從斜面頂端自由滾下（圖甲），觀察到木塊被撞出了一段距離。
（2）實(shí)驗(yàn)2將小球從斜面中間自由滾下（圖甲乙），觀察到木塊被撞出的距離比實(shí)驗(yàn)1的距離_______（選填“短”、“長(zhǎng)”或“相等”）由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，我們可以得出結(jié)論；同一物體，______，動(dòng)能越大。
（3）實(shí)驗(yàn)3將小球從一光滑斜槽軌道（OAB）O點(diǎn)自由滾下（圖丙），依次經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)（忽略空氣阻力），設(shè)A、B兩點(diǎn)的機(jī)械能分別為和，則______（選填“>”、“=”或“θ2
【解析】本體利用圖像法研究問(wèn)題。（1）直接分析圖乙的圖像走勢(shì)，語(yǔ)言描述出來(lái)即可；
（2）根據(jù)題意可以由兩種方式改變飛行速度即改變電風(fēng)扇的檔位來(lái)改變風(fēng)速大小（改變電風(fēng)扇與飛機(jī)模型的距離）
（3）飛機(jī)迎角一定時(shí)，飛行速度越大升力也越大，飛機(jī)以500km/h做水平勻速直線飛行，以800km/h做水平勻速直線飛行時(shí)，根據(jù)二力平衡升力都等于重力，因此這兩種情況下升力相等，再結(jié)合第一小題的結(jié)論得出θ1>θ2。
6. 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_(kāi)_____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_(kāi)_____；
（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】 ①等于 ②越長(zhǎng) ③0.33 ④不能 ⑤30 ⑥ 0.2N ⑦較小
【解析】（1）由平衡條件得，受到橡皮筋的拉力等于它受到的重力。
（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)。
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
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）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）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)。
7. 小金同學(xué)為了制作彈簧測(cè)力計(jì)，對(duì)一根彈簧進(jìn)行了探究：將彈簧的一端固定，另一端懸掛鉤碼，記錄彈簧的長(zhǎng)度與它受到的拉力之間的關(guān)系。如表所示：
若用此彈簧制作彈簧測(cè)力計(jì)，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）從表格信息可得，它的最大稱量是______ N。
（2）若該彈簧測(cè)力計(jì)的最小刻度為，則相鄰刻度線之間的距離為_(kāi)__ cm。
（3）當(dāng)該彈簧測(cè)力計(jì)懸掛75g的重物時(shí)，彈簧將伸長(zhǎng)______ cm。
【答案】
【解析】由表格數(shù)據(jù)可知當(dāng)拉力為0時(shí)，彈簧原長(zhǎng)為，拉力在以內(nèi)，拉力與彈簧伸長(zhǎng)量成正比，故彈簧測(cè)力計(jì)的最大稱量是；
由表格數(shù)據(jù)分析可知在內(nèi)彈簧受到的拉力每增加彈簧伸長(zhǎng)1cm，即拉力與伸長(zhǎng)量之比為，若該彈簧測(cè)力計(jì)的最小刻度為，
則相鄰刻度線之間的距離為；
當(dāng)懸掛75g的重物時(shí)，彈簧受到的拉力，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量。
8.小李在課外探究彈簧的長(zhǎng)度跟外力的變化關(guān)系，利用如圖的實(shí)驗(yàn)裝置記錄了相應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：
（1）這項(xiàng)研究在實(shí)際中的應(yīng)用是 ；
（2）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)你可得到的結(jié)論 ；
（3）該彈簧原長(zhǎng)是 cm，若用該彈簧制作一只彈簧測(cè)力計(jì)，其量程為 N.
（4）小李作出了下圖所示的三個(gè)圖像，其中正確的是_______（填序號(hào)）
【答案】（1）彈簧測(cè)力計(jì)（2）在一定范圍內(nèi)，彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與外力成正比
（3） 2、 2.5（4）B
【解析】（1）這項(xiàng)研究在實(shí)際中的應(yīng)用是彈簧測(cè)力計(jì)。
（2）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)我們看出來(lái)：不掛鉤嗎時(shí)，指針位置在2cm處，說(shuō)明彈簧原長(zhǎng)為2cm.
當(dāng)在彈簧下掛50g鉤碼時(shí)，指針位置在3cm處，說(shuō)明彈簧伸長(zhǎng)量為1cm.
當(dāng)在彈簧下掛100g鉤碼時(shí)，指針位置在4cm處，說(shuō)明彈簧伸長(zhǎng)量為2cm.
當(dāng)在彈簧下掛150g鉤碼時(shí)，指針位置在5cm處，說(shuō)明彈簧伸長(zhǎng)量為3cm.
當(dāng)在彈簧下掛200g鉤碼時(shí)，指針位置在6cm處，說(shuō)明彈簧伸長(zhǎng)量為4cm.
當(dāng)在彈簧下掛250g鉤碼時(shí)，指針位置在7cm處，說(shuō)明彈簧伸長(zhǎng)量為5cm.
說(shuō)明彈簧受到的拉力增大幾倍，伸長(zhǎng)量也增大幾倍。
當(dāng)在彈簧下掛300g鉤碼時(shí)，指針位置在7.5cm處，說(shuō)明彈簧伸長(zhǎng)量為5.5cm.這時(shí)就不符合
彈簧受到的拉力增大幾倍，伸長(zhǎng)量也增大幾倍的結(jié)論了。
根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以歸納總結(jié)出：在一定范圍內(nèi)，彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與外力成正比
說(shuō)明彈簧原長(zhǎng)為2cm.量程為2.5N.
（4）分析ABC三個(gè)圖像，知道B符合題意。
9.某實(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（圖甲所示）,記錄橡皮筋受到的拉力大小 F 和橡皮筋的伸長(zhǎng)量Δx,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)在兩根橡皮筋上都懸掛重力為 8 N 的物體時(shí)，橡皮筋 A 的伸長(zhǎng)量為_(kāi)___cm，橡皮筋 B 的伸長(zhǎng)量為_(kāi)___cm。
（2）分別用這兩根橡皮筋制成的測(cè)力計(jì)代替彈簧秤，則用橡皮筋____制成的測(cè)力計(jì)量程大，用橡皮筋____制成的測(cè)力計(jì)測(cè)量的精確程度高。（均選填“A”或“B”）
（3）將與本實(shí)驗(yàn)中相同的兩根細(xì)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_(kāi)___N。
【答案】（1）16 8（2）B A （3）22.5
【解析】（1）由圖乙可知，A橡皮筋在受到的拉力不大于10N的情況下，B橡皮筋在受到的拉力不大于15N的情況下，橡皮筋伸長(zhǎng)量△x與橡皮筋受到的拉力大小F變化關(guān)系為一直線，說(shuō)明橡皮筋的伸長(zhǎng)△x與受到接力F成正比例函數(shù)的關(guān)系，F(xiàn)A=kA△xA，F(xiàn)B=kB△xB；由圖知，當(dāng)FA=5N，△xA=10cm，F(xiàn)B=10N，△xB=10cm，將上面的數(shù)據(jù)分別代入FA=kA△xA、FB=kB△xB，得：kA=0.5N/cm、kB=1N/cm，因此FA=0.5△xA，F(xiàn)B=△xB，
所以，當(dāng)在兩根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
橡皮筋B的伸長(zhǎng)量為
（2）測(cè)力計(jì)是根據(jù)在測(cè)量范圍內(nèi)，橡皮筋的伸長(zhǎng)與受到的接力成正比的原理制成的，由圖乙知，A的量程為0-10N，B的量程為0-15N，則用橡皮筋 B制成的測(cè)力計(jì)量程大；由圖乙可知，在測(cè)量范圍內(nèi)，如F=5N時(shí)，用橡皮筋A(yù)制成的測(cè)力計(jì)伸長(zhǎng)10cm，而用橡皮筋B制成的測(cè)力計(jì)伸長(zhǎng)5cm，所以，用橡皮筋A(yù)制成的測(cè)力測(cè)量的精確程度高；0
（3）將將兩根A或兩根B橡皮筋分別并聯(lián)使用起來(lái)代替彈簧測(cè)力計(jì)，B的量程最大，應(yīng)用兩根橡皮筋并聯(lián)，由圖像得，橡皮筋的伸長(zhǎng)量為15 cm時(shí)，每根橡皮筋受到的拉力分別為15N和7.5N，根據(jù)力合成規(guī)律，兩根橡皮筋并聯(lián)起來(lái)的彈簧測(cè)力計(jì)能夠測(cè)量力的最大值應(yīng)為15N+7.5N=22.5N．
10. 學(xué)完大氣壓之后，老師布置了用帶掛鉤的塑料吸盤估測(cè)大氣壓的大小的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示。小剛實(shí)驗(yàn)小組現(xiàn)有帶掛鉤的塑料吸盤、量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)、玻璃板。
（1）他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：
A．記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F，這就是大氣對(duì)吸盤的壓力
B．小剛將蘸水的塑料掛衣鉤的吸盤放在光滑玻璃板上，用力擠壓吸盤
C．用彈簧測(cè)力計(jì)鉤著掛鉤緩慢向上拉，直至吸盤剛要離開(kāi)玻璃板
D．測(cè)量吸盤與玻璃板接觸面的直徑d，計(jì)算吸盤與玻璃板的接觸面積
E.根據(jù) ，計(jì)算出大氣壓的大小P
你認(rèn)為合理的實(shí)驗(yàn)步驟順序應(yīng)該是________（選填“①”或“②”）；
①：DBACE ②：BDCAE
（2）排好序后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)彈簧測(cè)力計(jì)拉至最大讀數(shù)，吸盤仍未脫離玻璃板。若大氣壓按照約為 計(jì)算，彈簧測(cè)力計(jì)量程至少要大于________N；
（3）因?yàn)闆](méi)有多余的大量程彈簧測(cè)力計(jì)，小剛運(yùn)用其它器材結(jié)合所學(xué)物理知識(shí)設(shè)計(jì)了如圖乙所示方案測(cè)量，保持輕桿水平，在吸盤剛要離開(kāi)玻璃板時(shí)，彈簧秤讀數(shù)是______N，可計(jì)算出大氣壓值為_(kāi)_____ ；
（4）他們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯比真實(shí)氣壓值小，其中的原因可能是________。（答1條即可）
【答案】 （1）②（2）10（3）2.6；（4）吸盤內(nèi)的氣體沒(méi)有排干凈
【解析】大氣壓強(qiáng)的測(cè)量方法。（1）（2）（3）當(dāng)吸盤剛好與玻璃板脫離時(shí)，此時(shí)外界對(duì)吸盤的壓力等于彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)吸盤的拉力，已知大氣壓對(duì)吸盤的壓力除以吸盤的面積即為大氣壓強(qiáng)； （4）為了使實(shí)驗(yàn)更精確，應(yīng)該控制吸盤內(nèi)沒(méi)有氣體；如果吸盤內(nèi)進(jìn)入少量氣體，會(huì)使得測(cè)得的壓強(qiáng)減小。
（1）選②，因?yàn)榫徛瓌?dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，直至剛剛脫落時(shí)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才是大氣壓力。
（2）此時(shí)的大氣壓力為
故彈簧測(cè)力計(jì)量程至少要大于 。
（3）如圖所示，倒著讀數(shù)，分度值為0.2N，故讀數(shù)為2.6N，根據(jù)杠桿平衡，可以繩子的拉力為
故此時(shí)的大氣壓力為7.8N，則大氣壓強(qiáng)為

故大氣壓強(qiáng)為 。
（4） 他們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯比真實(shí)氣壓值小，因?yàn)槲P內(nèi)的空氣不可能全部排干凈。
11. （2023四川內(nèi)江）在“探究相互作用力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，取A、B兩個(gè)相同的彈資測(cè)力計(jì)，平放在水平桌面上，讓它們互相鉤掛在一起。
實(shí)驗(yàn)一：用兩只手水平向左右兩邊拉A和B；
實(shí)驗(yàn)二：固定B，用手水平向左拉A；
如圖所示，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)均靜止時(shí)，觀察彈簧測(cè)力計(jì)所顯示的拉力大小，則：

（1）由圖可知，所選彈簧測(cè)力計(jì)分度值為_(kāi)_______N；
（2）彈簧測(cè)力計(jì)A在豎直方向上受到的合力為_(kāi)________N；
（3）在第一次實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)A顯示的是B對(duì)A的作用力F1，彈簧測(cè)力計(jì)B顯示的是A對(duì)B的作用力F2，這兩個(gè)相互作用力的關(guān)系是F1_______F2（選填“”或“=”）；
（4）如果每只手的拉力均相同，那么，在兩次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)________（選填“相等”或“不相等”）。
【答案】 （1）0.1 （2）0 （3） = （4）相等
【解析】（1）由圖可知，1N里面有10個(gè)小格，每小格代表0.1N，則所選彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N。
（2）由于彈簧測(cè)力計(jì)靜止，處于平衡狀態(tài)，故在豎直方向受到平衡力的作用，合力為0N。
（3）由于物體間力的作用是相互的，B對(duì)A有力的作用的同時(shí)，A對(duì)B也有力的作用，這兩個(gè)力符合作用力與反作用力的要求，因此這兩個(gè)力是一對(duì)相互作用力，大小相等，即F1=F2。
（4）每只手的拉力均相同，故兩次實(shí)驗(yàn)手對(duì)A的拉力相等；由于A處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平方向上受到的是平衡力作用，即手對(duì)A的拉力大小等于B對(duì)A的拉力大小，故兩次實(shí)驗(yàn)B對(duì)A的拉力大小相等。根據(jù)物體間力的作用是相互的可知，A對(duì)B的拉力大小等于B對(duì)A的拉力大小，則A對(duì)B的拉力大小相等，即在兩次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)相等。
12. （2023無(wú)錫）小華發(fā)現(xiàn)，壓縮一個(gè)已經(jīng)充氣的氣球感到很容易，但想把它壓縮得很小卻又很困難。由此她猜想被封閉的一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)與體積可能有關(guān)。為此她準(zhǔn)備了的注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)繩等，進(jìn)行探究，步驟如下

（1）如圖甲所示，用刻度尺測(cè)出注射器刻度部分的長(zhǎng)度為_(kāi)____，則活塞的橫截面積為_(kāi)____；
（2）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排盡筒內(nèi)的空氣，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，為了檢驗(yàn)是否漏氣，不增加器材，方法是______；
（3）如圖乙所示，用細(xì)繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，彈簧測(cè)力計(jì)一端固定并水平放置，然后水平向右慢慢地拉動(dòng)注射器筒，當(dāng)注射器活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示為_(kāi)_____N，此時(shí)外界大氣壓的數(shù)值為_(kāi)____；
（4）取下橡皮帽，拉動(dòng)活塞，讓活塞的底端位于注射器刻度處，用橡皮帽封住注射器的小孔，確保不漏氣，此時(shí)注射器內(nèi)被封閉的氣體體積為．再按照?qǐng)D乙的方式操作，水平向右慢慢地拉動(dòng)注射器筒，當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積變?yōu)闀r(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為，繼續(xù)向右慢慢地拉動(dòng)注射器筒，記下注射器內(nèi)氣體體積與對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)、將所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在下表中。
①當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積為時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為_(kāi)____N；
②當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積為時(shí)，注射器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為_(kāi)____。
【答案】 （1）10.00 2 （2）用手拉動(dòng)注射器活塞，根據(jù)難易程度判斷氣密性
（3）20 （4） 12
【解析】（1）如圖甲所示，注射器刻度部分左端對(duì)準(zhǔn)零刻線，右端對(duì)準(zhǔn)10cm刻線，刻度尺的分度值為0.1mm，刻度尺測(cè)出注射器刻度部分的長(zhǎng)度為10.00cm，則活塞的橫截面積為
（2）排盡筒內(nèi)的空氣，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，為了檢驗(yàn)是否漏氣，不增加器材，方法是：用手拉動(dòng)注射器的活塞，如果比較容易拉動(dòng)，則證明氣密性不好，如果不容易被拉動(dòng)，則證明氣密性良好。
（3）如圖乙，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，讀數(shù)為20N。
此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力等于外界大氣壓對(duì)活塞的壓力，外界大氣壓的數(shù)值
（4）①注射器內(nèi)被封閉的氣體體積為，再用測(cè)力計(jì)拉動(dòng)活塞時(shí)，測(cè)力計(jì)的拉力與注射器內(nèi)氣體對(duì)活塞的壓力之和等于外界大氣壓對(duì)活塞的壓力
由以上步驟（3）可知，外界大氣壓對(duì)活塞的壓力為20N，由此得到下表
觀察表中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)：注射器內(nèi)的氣體變化為原來(lái)體積的2倍時(shí)，注射器內(nèi)氣體對(duì)活塞的壓力減半，由上表可知，注射器內(nèi)氣體為20mL時(shí)注射器內(nèi)氣體對(duì)活塞的壓力為4N，因此注射器內(nèi)氣體為10mL時(shí)注射器內(nèi)氣體對(duì)活塞的壓力為8N，當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積為時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為
②當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積為時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為16N，外界大氣壓對(duì)活塞的壓力為20N，則注射器內(nèi)氣體對(duì)活塞的壓力為
注射器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為
13.制作簡(jiǎn)易氣壓計(jì)，觀察大氣壓隨高度的變化。

（1）如圖所示在玻璃瓶中倒入適量紅色的水。將插有玻璃管的橡皮塞塞緊瓶口，紅水升到玻璃管一定的高度。但高度不夠，你應(yīng) ， 使水上升到瓶口以上適當(dāng)位置。制成了簡(jiǎn)易氣壓。
（2）將簡(jiǎn)易氣壓計(jì)從四樓移到一樓過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)水柱 ，說(shuō)明 。（3）小明將簡(jiǎn)易氣壓計(jì)放在陽(yáng)光下，過(guò)一會(huì)兒，他發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)水柱發(fā)生了變化，這一現(xiàn)象說(shuō)明，簡(jiǎn)易氣壓計(jì)的測(cè)量結(jié)果會(huì)受到 影響。
【答案】見(jiàn)解析。
【解析】(1)管中液面的高低取決于瓶?jī)?nèi)氣壓，要想讓紅水升到玻璃管一定的高度，只需增大瓶?jī)?nèi)氣壓即可，所以應(yīng)向瓶?jī)?nèi)吹氣。
越往高處氣壓越低，越向低處氣壓越高，所以從四樓移到一樓過(guò)程中外界氣壓升高
當(dāng)外界氣壓增大是h就會(huì)減小，所以管內(nèi)水柱下降，說(shuō)明越向低處氣壓越大。
(3) 氣壓計(jì)放在陽(yáng)光下，過(guò)一會(huì)兒，玻璃管內(nèi)水柱發(fā)生了變化，是因?yàn)闇囟葘?duì)氣壓的影響。
14.如圖所示，小華想估測(cè)大氣壓的大小，她設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下：
A．記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 F，這就是大氣對(duì)吸盤的壓力；
B．將蘸水的塑料掛衣鉤的吸盤放在光滑玻璃板上，用力擠壓吸盤；
C．用彈簧測(cè)力計(jì)鉤著掛鉤緩慢向上拉，直到吸盤剛脫離玻璃板面；
D．量出吸盤與玻璃板接觸面的直徑，計(jì)算出吸盤與玻璃板的接觸面積為 S；
E.根據(jù) p=，計(jì)算出大氣壓的大小p；
（1）小華由于疏忽，將前三個(gè)步驟的順序?qū)戭嵉沽?，正確的順序是________ ；
（2）實(shí)驗(yàn)中小華將蘸水的吸盤放在光滑玻璃板上，用力擠壓吸盤的目的是_______；
（3）如果實(shí)驗(yàn)中小華所用的彈簧測(cè)力計(jì)的量程是 0～5N，吸盤與玻璃板的接觸面積是 10cm2，她____（選填“能”或“不能”）測(cè)出大氣壓的大小（設(shè)大氣壓約為 1.0×105Pa）；
（4）小華又把玻璃板分別斜放、立放，使彈簧測(cè)力計(jì)向不同方向拉吸盤，也都測(cè)出了大氣壓的值，這說(shuō)明大氣 .
【答案】 （1）BCA；（2）排盡吸盤內(nèi)部空氣；（3）不能；（4）向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。
【解析】（1）前三步的目的是為了測(cè)量拉力F的大小，所以應(yīng)先擠壓排氣，再拉，再記數(shù)，正確順序應(yīng)為BCA。
蘸水和用力擠壓吸盤都是為了盡量將吸盤內(nèi)的空氣排干凈，這樣里面沒(méi)有氣壓，外面的大氣壓才能將其緊緊壓在玻璃板上。
(3)根據(jù)p=可得F=pS=1.0×105Pa×10×10?4m2=100N
至少需要一個(gè)量程為100N的測(cè)力計(jì)，所以用量程0～5N的彈簧測(cè)力計(jì)是不能測(cè)出大氣壓的大小的。
(4)大氣壓強(qiáng)也像液體的壓強(qiáng)一樣，是向各個(gè)方向都有的。因此小華又把玻璃板分別斜放、立放，使彈簧測(cè)力計(jì)向不同方向拉吸盤，也都測(cè)出了大氣壓的值。
15. 小明利用2mL注射器、彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺估測(cè)本地的大氣壓值。
（1）如圖甲所示，小明將活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，沿水平方向慢慢地拉動(dòng)注射器筒，當(dāng)活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為4.9N。然后利用刻度尺測(cè)出注射器筒刻度部分的長(zhǎng)度為4cm，則本地大氣壓強(qiáng)的測(cè)量值為_(kāi)_______Pa。
（2）為判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，小明利用自家汽車?yán)锏摹疤河?jì)”測(cè)量實(shí)際的大氣壓，示數(shù)如圖乙所示，其值為_(kāi)_______Pa。
（3）對(duì)比兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，小明認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中存在下列原因，其中一定不可能的是______。
A.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)沒(méi)有讀準(zhǔn)
B.注射器中有空氣未全部排盡
C.活塞與注射器筒壁間摩擦較大
（4）小明發(fā)現(xiàn)：如果在針筒內(nèi)吸入一定質(zhì)量的空氣，然后用橡皮帽將氣體封閉起來(lái)，在推活塞的過(guò)程中，越推越費(fèi)力，由此小明猜想：其他條件一定時(shí)，封閉氣體的體積越小，壓強(qiáng)越大。為了驗(yàn)證自己的猜想，小明用一個(gè)20mL的注射器吸入一定質(zhì)量的空氣后連接到胎壓計(jì)上，通過(guò)推拉活塞，測(cè)得數(shù)據(jù)記錄如表：
根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得出封閉氣體的壓強(qiáng)p與體積V的數(shù)學(xué)關(guān)系式為：p=________（不要求換算和書寫單位），當(dāng)小明不推拉活塞時(shí)，注射器內(nèi)的空氣體積為_(kāi)_______mL。
【答案】 （1）9.8×104；（2）1×105；（3）C；（4）；4.8 .
【解析】（1）活塞的橫截面積為
.
本地大氣壓強(qiáng)的測(cè)量值為

(2)如圖乙所示，壓強(qiáng)為100kPa=1×105Pa。
(3)對(duì)比兩次數(shù)據(jù)，甲圖測(cè)量值偏小，可能是彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)沒(méi)有讀準(zhǔn)或注射器中有空氣未全部排盡，活塞與注射器筒壁間摩擦較大會(huì)導(dǎo)致拉力變大，壓強(qiáng)變大，故不可能是C。
(4)由表中數(shù)據(jù)可知pV=480，故P=。當(dāng)小明小明不推拉活塞時(shí)，注射器內(nèi)的空氣體積為 。
16. 為了測(cè)量大氣壓強(qiáng)，某同學(xué)選擇的器材有：2.5ml的注射器、0～10N的彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺和細(xì)線，實(shí)驗(yàn)步驟如下
（1）如圖甲，用刻度尺測(cè)出注射器有刻度部分的長(zhǎng)度L= cm。
（2）如圖乙，把注射器活塞推推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，水平向右慢慢拉動(dòng)注射器簡(jiǎn)，當(dāng)注射器中的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F= N。
（3）該同學(xué)所測(cè)得的大氣壓強(qiáng)值為 Pa。
【答案】（1）4.00；（2）6.4；（3）1.024×105Pa。
【解析】（1）由刻度尺可直接看出注射器全部刻度的長(zhǎng)度；
（2）根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的分度值讀出拉力的大??；
（3）根據(jù)公式p=F/S求出大氣壓強(qiáng)。
（1）從圖中可以看出，注射器可容納的藥水容積為2.5ml=2.5cm3，這2.5cm3的刻度長(zhǎng)度由刻度尺可看出為4.00cm；
（2）彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.2N，所以拉力大小是6.4N；
（3）故活塞的橫截面積為S=V/h=2.5cm2/4cm=0.625cm2=6.25×10﹣5m2，
p=F/S=6.4N/(6.25×10-5m2) =1. 024×105Pa。
17. 密度是物質(zhì)的重要屬性，生產(chǎn)、生活中常常需要測(cè)量各種液體的密度。某同學(xué)在綜合實(shí)踐活動(dòng)中自制了測(cè)量液體密度的杠桿密度計(jì)，可以從杠桿上的刻度直接讀出液體密度的數(shù)值，受到了老師的肯定和表?yè)P(yáng)，結(jié)構(gòu)如圖所示。
所用器材：輕質(zhì)杠桿（自身重力忽略不計(jì)）、兩種規(guī)格的空桶（100mL和200mL）、質(zhì)量為m的物體A、細(xì)線。
設(shè)計(jì)過(guò)程如下：
(1)將杠桿在O點(diǎn)懸掛起來(lái)，空桶懸掛在B點(diǎn)，質(zhì)量為m的物體A懸掛在C點(diǎn)時(shí)，杠桿水平平衡。測(cè)出B點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為l，C點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為l0，此時(shí)C點(diǎn)的密度刻度線應(yīng)標(biāo)注為_(kāi)_____；
(2)在B點(diǎn)的空桶內(nèi)注滿液體，空桶容積為V，移動(dòng)物體A至C1位置，使杠桿在水平位置平衡。C1點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為l1，此時(shí)C1點(diǎn)的密度值為_(kāi)_____（用題中所給的字母表示）；
(3)已知密度為1.0×103kg/m3刻度線與零刻度線之間的距離為4cm，則密度為0.8×103kg/m3刻度線與零刻度線之間的距離為_(kāi)_____cm；
(4)要使制作的杠桿密度計(jì)測(cè)量精度更高一些，應(yīng)選擇______規(guī)格的空桶（選填“100mL”或“200mL”）。
【答案】 (1) 0 (2) (3) 3.2 (4) 200mL
【解析】(1)空桶懸掛在B點(diǎn)，質(zhì)量為m的物體A懸掛在C點(diǎn)時(shí)，杠桿水平平衡，桶中沒(méi)有液體，液體的密度為零，此時(shí)C點(diǎn)的密度刻度線應(yīng)標(biāo)注為0。
(2)設(shè)空桶的質(zhì)量為m桶，由杠桿的平衡條件可知m桶gl=mgl0
桶的質(zhì)量m桶=
在B點(diǎn)的空桶內(nèi)注滿液體，根據(jù)杠桿的平衡條件可得
(m桶+m)gl=mgl1
(m桶+ρV)gl=mgl1
(+ρV)gl=mgl1
ρ=
(3)由(2)中的公式可知ρ與(l1-l0)成正比，密度為1.0×103kg/m3刻度線與零刻度線之間的距離為4cm，則密度為0.8×103kg/m3刻度線與零刻度線之間的距離為l2
l2=3.2cm
(4)要使制作的杠桿密度計(jì)測(cè)量精度更高一些，分度值小一些，由ρ=可知增大液體的體積可以使密度小一些，分度值小一些，所以選擇200mL規(guī)格的空桶，精度更高一些。
18. 同學(xué)們?cè)谔骄坑绊懜×Υ笮〉囊蛩貢r(shí)，發(fā)現(xiàn)手中的彈簧測(cè)力計(jì)損壞了，聰明的小強(qiáng)同學(xué)利用刻度均勻的杠桿和鉤碼（每只重0.5N）替代彈簧測(cè)力計(jì)順利地完成了該實(shí)驗(yàn)。以下是小強(qiáng)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作，請(qǐng)你幫他完善該實(shí)驗(yàn)探究。
(1)將杠桿安裝在支架上，靜止時(shí)如圖1所示，應(yīng)將平衡螺母向______（選填“右”或“左”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；
(2)如圖2甲所示，將重2N的物體G掛在A點(diǎn)，兩只鉤碼掛在B點(diǎn)時(shí)，杠桿在水平位置平衡；
(3)將物體G部分浸入水中（如圖2乙所示），兩只鉤碼移到C點(diǎn)時(shí)，杠桿在水平位置平衡；
(4)將物體G浸沒(méi)于水中（如圖2丙所示），兩只鉤碼移到D點(diǎn)時(shí)，杠桿在水平位置平衡；
(5)將物體G浸沒(méi)于鹽水中（如圖2丁所示），兩只鉤碼移到E點(diǎn)時(shí)，杠桿在水平位置平衡。
分析與論證：分析比較(2)、(3)、(4)可得：物體G所受浮力大小與______有關(guān)；分析比較(2)、(4)、(5)可得：物體G所受浮力大小與有______關(guān)；由題中信息計(jì)算物體G的體積V=______m3，鹽水的密度______kg/m3。（，g=10N/kg）
【答案】(1)右 (5)物體排開(kāi)液體的體積 液體的密度 1.0×10-4 1.125×103
【解析】杠桿在如圖1位置平衡后，要使杠桿在水平位置重新平衡，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)。
步驟(2)、(3)、(4)是讓物體未浸入、部分浸入和浸沒(méi)于水中，而鉤碼逐漸靠近支點(diǎn)，說(shuō)明物體G所受的浮力逐漸變大，所以可得物體G所受的浮力大小與排開(kāi)液體的體積有關(guān)。
步驟(4)(5)是讓物體G分別浸沒(méi)在水中和鹽水中，所以比較的是浮力大小與液體密度的關(guān)系。
由步驟(4)及杠桿的平衡條件得
(G物-F浮)?4L=1N?4L，(2N-F浮)?4L=1N?4L
所以F浮=1N
由阿基米德原理有，物體的體積
由步驟(5)及杠桿的平衡條件得
(2N-F?。??4L=1N?3.5L
所以F浮＇=1.125N
由阿基米德原理有，鹽水的密度
19. “停課不停學(xué)”期間，小明在“云課堂”中學(xué)習(xí)了密度計(jì)的相關(guān)知識(shí)后，想用家中可用器材（如圖所示），測(cè)出一枚新鮮雞蛋的密度?已知水的密度為，請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量雞蛋密度的實(shí)驗(yàn)方案?要求：
(1)寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟及所需測(cè)量的物理量：______；
(2)寫出雞蛋密度的數(shù)學(xué)表達(dá)式______（用已知量和測(cè)量量表示）?
【答案】 (1) ①用刻度尺測(cè)出塑料管的長(zhǎng)度為；②將裝有適量鹽的塑料管豎直漂浮在水中，測(cè)出塑料管露出液面的長(zhǎng)度為；③將雞蛋放入水中，向水中加鹽使雞蛋懸浮，再測(cè)出塑料管露出液面的長(zhǎng)度為 (2)
【解析】(1)①用刻度尺測(cè)出塑料管的長(zhǎng)度為；②將裝有適量鹽的塑料管豎直漂浮在水中，測(cè)出塑料管露出液面的長(zhǎng)度為；③將雞蛋放入水中，向水中加鹽使雞蛋懸浮，再測(cè)出塑料管露出液面的長(zhǎng)度為
(2)因塑料管在水中漂浮，塑料管受到的浮力等于其重力，即
塑料管排開(kāi)水的體積為
根據(jù)阿基米德原理，則有 ①
因塑料管在鹽水中漂浮，所受浮力等于其重力，即
塑料管排開(kāi)鹽水的體積為
根據(jù)阿基米德原理，則有 ②
聯(lián)立①②解得
因雞蛋懸浮于鹽水中，根據(jù)物體沉浮條件知，此時(shí)雞蛋密度等于鹽水的密度，即
20.小莉利用輕質(zhì)杠桿、刻度尺、金屬塊甲、小石塊乙、圓柱形塑料容器、細(xì)線和適量的水測(cè)量未知液體的密度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．以下是小莉設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你按照她的實(shí)驗(yàn)思路，將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整．
（1）將金屬塊甲和小石塊乙用細(xì)繩分別懸掛在杠桿A和D端，用細(xì)線做好的繩套系住杠桿某處后，移動(dòng)繩套到O點(diǎn)時(shí)，杠桿恰好在水平位置平衡．
（2）將小石塊乙完全浸沒(méi)在水中，且不與塑料容器相接觸，金屬塊甲移至B點(diǎn)，杠桿再次在水平位置平衡．用刻度尺測(cè)出AB間的距離為l1．
（3）將小石塊乙完全浸沒(méi)在待測(cè)液體中，且不與塑料容器相接觸，金屬塊甲移至C點(diǎn)，杠桿再次在水平位置平衡． ．
（4）用水的密度ρ水及測(cè)量出的物理量寫出待測(cè)液體的密度ρ液的表達(dá)式：ρ液= ．
【答案】（3）用刻度尺測(cè)出AC間的距離為l2；（4）ρ水L2/L1
【解析】掌握杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂．據(jù)杠桿兩次平衡列出等式，可知需要測(cè)量AC的長(zhǎng)度．
根據(jù)杠桿兩次平衡列出等式是解決此題的關(guān)鍵．杠桿第二次平衡時(shí)要用到浮力知識(shí)：把小石塊乙浸沒(méi)在待測(cè)液體中，A點(diǎn)所受的拉力等于金屬塊的重力減去金屬塊所受到的浮力．將所列等式進(jìn)行變形，即可得出液體的密度的表達(dá)式．
（1）根據(jù)杠桿平衡條件可知：將金屬塊甲和小石塊乙用細(xì)繩分別懸掛在杠桿A和D端，用細(xì)線做好的繩套系住杠桿某處后，移動(dòng)繩套到O點(diǎn)時(shí)，杠桿恰好在水平位置平衡．則可得出：m甲g?OA=m乙g?OD．約去g得，m甲?OA=m乙?OD…①
（2）將小石塊乙完全浸沒(méi)在水中，且不與塑料容器相接觸，金屬塊甲移至B點(diǎn)，杠桿再次在水平位置平衡．用刻度尺測(cè)出AB間的距離為l1．則可得出：
m甲g?（OA﹣L1）=（m乙﹣m排水）g?OD．
約去g得，m甲?OA﹣m甲?L1=m乙?OD﹣m排水?OD，
將①代入化簡(jiǎn)得，m排水?OD=m甲?L1，
由ρ=m/V得，m=ρV，代入公式，
ρ水?V乙?OD=ρ甲?V甲?L1，
V乙?OD=ρ甲?V甲?L1/ρ水…②
（3）將小石塊乙完全浸沒(méi)在待測(cè)液體中，且不與塑料容器相接觸，金屬塊甲移至C點(diǎn)，杠桿再次在水平位置平衡．則此時(shí)應(yīng)該用刻度尺測(cè)出AC間的距離l2．
（4）由杠桿平衡條件可得：m甲g?（OA﹣L2）=（m乙﹣m排液）g?OD．
約去g得，m甲?OA﹣m甲?L2=m乙?OD﹣m排液?OD，
將①代入化簡(jiǎn)得，m排液?OD=m甲?L2，
將m=ρV，代入公式得，ρ液?V乙?OD=ρ甲?V甲?L2，
將②代入得，ρ液=ρ水L2/L1
21．如圖是“利用杠桿測(cè)量石塊密度”的實(shí)驗(yàn)。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）在實(shí)驗(yàn)前，杠桿靜止在圖甲所示的位置，此時(shí)杠桿處于 （選填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)；要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向 調(diào)節(jié)，這樣做的目的是 ，并消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
（2）在溢水杯中裝滿水，如圖乙所示，將石塊緩慢浸沒(méi)在水中，讓溢出的水流入小桶A中，此時(shí)小桶A中水的體積 石塊的體積。
（3）將石塊從溢水杯中取出，擦干后放入另一相同小桶B中，將裝有水和石塊的A、B兩個(gè)小桶分別掛在調(diào)好的杠桿兩端，移動(dòng)小桶在杠桿上的位置，直到杠桿在水平位置回復(fù)平衡，如圖丙所示。此時(shí)小桶A、B的懸掛點(diǎn)距支點(diǎn)O分別為13cm和5cm，若不考慮小桶重力，則石塊密度的測(cè)量值為 kg/m3；若考慮小桶重力，石塊的實(shí)際密度將比上述測(cè)量值 。
【答案】（1）平衡；右；便于從杠桿上測(cè)量力臂；（2）等于；（3）2.6×103；偏大。
【解析】（1）杠桿靜止在如圖甲所示位置，杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)；
調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，目的是便于從杠桿上測(cè)量力臂，同時(shí)是為了讓杠桿的重心在支點(diǎn)上，可避免杠桿自重的影響；杠桿的右端上翹，平衡螺母向上翹的右端移動(dòng)；
（2）在溢水杯中裝滿水，如圖乙所示，將石塊緩慢浸沒(méi)在水中，讓溢出的水流入小桶A中，此時(shí)小桶A中水的體積等于石塊的體積；
（3）將裝有水和石塊的A、B兩個(gè)小桶分別掛在調(diào)好的杠桿兩端，移動(dòng)小桶在杠桿上的位置，直到杠桿在水平位置回復(fù)平衡，如圖丙所示。此時(shí)小桶A、B的懸掛點(diǎn)距支點(diǎn)O分別為13cm和5cm，若不考慮小桶重力，根據(jù)杠桿平衡條件可知，
G石L1＝G水L2，
即m石gL1＝m水gL2，
ρ石V石gL1＝ρ水V水gL2，
ρ石V石L1＝ρ水V水L2，
因?yàn)榈钩龅乃捏w積就是石塊的體積，即V石＝V水，
則石塊的密度ρ石＝?ρ水＝×1×103kg/m3＝2.6×103kg/m3；
當(dāng)將石塊從水中拿出時(shí)，石片上會(huì)沾有水，因?yàn)轶w積沒(méi)變，質(zhì)量偏大。由ρ＝可知，測(cè)量結(jié)果偏大。
22.小明同學(xué)在探究重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)時(shí)，提出了如下猜想：
猜想一：物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)
猜想二：物體的重力勢(shì)能與物體所在高度有關(guān)
為了驗(yàn)證上述猜想，他計(jì)劃利用小桌、沙子、質(zhì)量不同的鐵塊和刻度尺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：如圖所示，將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放，撞擊在桌面的中心部位，記錄桌腿進(jìn)入沙子的深度。
按上述方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。
（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)比較______來(lái)判斷物體重力勢(shì)能的大小；
（2）為了驗(yàn)證猜想一，需選擇表中______（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；
（3）分析表中①②③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：______。
【答案】桌腿進(jìn)入沙子的深度 ①④⑤ 質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢(shì)能越大
【解析】（1）通過(guò)小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)可以知道，他是通過(guò)比較桌腿進(jìn)入沙子的深淺來(lái)比較重力勢(shì)能的大小的。桌腿進(jìn)入沙堆越深說(shuō)明物體做的功越多，它原來(lái)具有的重力勢(shì)能越大；
（2）根據(jù)控制變量法，要驗(yàn)證物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)，應(yīng)控制物體的高度相同，改變物體質(zhì)量的大小，故小明要完成探究，需要找數(shù)個(gè)質(zhì)量不同的物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
故①④⑤三組數(shù)據(jù)符合，所以應(yīng)利用①④⑤三組數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。
（3）比較表中①②③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，高度相同，③中桌腿進(jìn)入沙子的深度更深，所以，③中的物體具有重力勢(shì)能大，即可以得出的初步結(jié)論是：質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢(shì)能越大。
23．某學(xué)?！芭ｎD小組”的同學(xué)在探究重力勢(shì)能的實(shí)驗(yàn)中用到三個(gè)體積相同的小球，它們的質(zhì)量關(guān)系為m1＜m2＝m3，實(shí)驗(yàn)的情景如圖所示。
（1）通過(guò)觀察小球陷入細(xì)沙的深度來(lái)反映重力勢(shì)能的大小，應(yīng)用的物理方法是________（選填“轉(zhuǎn)換法“或“類比法”）。
（2）分析甲、乙兩種情況可知，重力勢(shì)能的大小與物體的________有關(guān)。
（3）小鐵球m3落入細(xì)沙后，速度不斷減小直至靜止，它的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能。
（4）同學(xué)們還發(fā)現(xiàn)小球離地面越高，下落到地面所用的時(shí)間越長(zhǎng)，他們測(cè)出了小球自由下落高度h和下落時(shí)間的平方t2的數(shù)據(jù)如下表，分析數(shù)據(jù)，寫出h與t2的關(guān)系式為_(kāi)_______。
【答案】（1）轉(zhuǎn)換法；（2）質(zhì)量；（3）內(nèi)；（4）h＝4.9t2。
【解析】（1）由題意知，實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察小球陷入細(xì)沙的深度來(lái)間接判斷物體重力勢(shì)能大小的，運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法；
（2）由題知m1＜m2，即圖甲和圖乙中物體的質(zhì)量不同，但從同一高度落下，且乙圖中小球進(jìn)入細(xì)砂中的深度更深，因此可知重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)；
（3）當(dāng)小球陷入沙中，與沙子摩擦，最終靜止，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（4）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小球下落高度與所需時(shí)間之間的關(guān)系為：h＝4.9t2。
24. 小蘇同學(xué)的物理興趣小組準(zhǔn)備探究“彈簧彈性勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)”。他們猜想：彈簧彈性勢(shì)能可能與彈簧長(zhǎng)度變化量、彈簧螺紋圈直徑、彈簧的材料等因素有關(guān)。
他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，把彈簧放在水平面上，其左端固定在墻上，AO等于彈簧原長(zhǎng)，水平面O點(diǎn)左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙。將物體M從O點(diǎn)壓縮彈簧到P點(diǎn)，然后由靜止釋放，當(dāng)物體M運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)與彈簧分開(kāi)，最終運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)靜止。請(qǐng)補(bǔ)充完成他們的探究過(guò)程：
（1）彈簧彈性勢(shì)能的大小是通過(guò)________來(lái)衡量的。
（2）探究彈簧彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度變化量的關(guān)系，應(yīng)該選用________（選填“相同”或“不同”）彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并先后改變________之間的距離，測(cè)出OQ的距離，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量多組數(shù)據(jù)并記錄。
（3）小蘇的實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)得出了結(jié)論。在上面的實(shí)驗(yàn)中，他們運(yùn)用到了轉(zhuǎn)換法和________兩種物理思想方法。
【答案】（1）物體M被彈出的距離；（2）相同；AP；（3）控制變量法。
【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中彈性勢(shì)能的大小時(shí)通過(guò)物體M被彈出的距離來(lái)間接的反應(yīng)，這用到了轉(zhuǎn)換法；
（2）探究的是彈性勢(shì)能和彈簧長(zhǎng)度變化量之間的關(guān)系，必須控制彈簧的螺紋圈直徑、彈簧的材料相同（即相同的彈簧），改變彈簧長(zhǎng)度變化量，即AP間的距離；彈性勢(shì)能通過(guò)彈簧推動(dòng)物體在粗糙表面上運(yùn)動(dòng)的距離遠(yuǎn)近來(lái)體現(xiàn)，所以必須測(cè)出OQ間的距離；為了使結(jié)論具有普遍性，應(yīng)改變彈簧長(zhǎng)度變化量，即AP間的距離，多測(cè)幾組數(shù)據(jù)；
（3）通過(guò)以上分析可以看出，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)彈簧推動(dòng)物體在粗糙表面上運(yùn)動(dòng)的距離遠(yuǎn)近來(lái)體現(xiàn)彈性勢(shì)能的大小，用到了轉(zhuǎn)換法；同時(shí)，探究與多個(gè)量的關(guān)系時(shí)，還用到了控制變量法。
25．某同學(xué)在探究彈性勢(shì)能大小與形變量的關(guān)系時(shí)，猜測(cè)彈性勢(shì)能可能與形變量x成正比，也可能與形變量的平方x2成正比。用如圖裝置進(jìn)行探究，將彈簧套在光滑豎直桿上且底端固定在水平面上，刻度尺與桿平行，進(jìn)行了如下操作：
①?gòu)椈商幱谧杂蔂顟B(tài)時(shí)，讀出其上端距水平面的高度h0；
②將中間有孔的小鐵塊套在光滑桿上放于彈簧上端，豎直向下按壓鐵塊，讀出此時(shí)彈簧上端到水平面的高度h1；
③釋放小鐵塊，當(dāng)鐵塊上升到最大高度時(shí)，讀出鐵塊下端到水平面的高度h2；
④改變彈簧的壓縮長(zhǎng)度，重復(fù)步驟②③，將測(cè)出的數(shù)據(jù)記錄在表格中，并計(jì)算出彈簧的形變量x、形變量的平方x2和小鐵塊上升的距離△h
（1）實(shí)驗(yàn)中彈簧的形變量x＝________（用所測(cè)物理量符號(hào)表示）；
（2）本實(shí)驗(yàn)中，彈簧彈性勢(shì)能大小是通過(guò)________來(lái)間接反映的；
A．h1 B．h2C．h2﹣h0 D．h2﹣h1
（3）該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分別做出圖甲△h﹣x和圖乙△h﹣x2圖象，由此得到的結(jié)論是彈簧彈性勢(shì)能的大小與________成正比
【答案】（1）h0﹣h1；（2）D；（3）形變量的平方。
【解析】（1）彈簧的形變量x等于彈簧的原長(zhǎng)度h0減去彈簧被壓縮后的長(zhǎng)度h1，即x＝h0﹣h1；（2）實(shí)驗(yàn)中彈性勢(shì)能的大小時(shí)通過(guò)鐵塊被彈起的高度來(lái)間接的反應(yīng)，即鐵塊到達(dá)的最高點(diǎn)h2減去彈簧被壓縮的最低點(diǎn)h1，即h2﹣h1，故D正確；（3）由表可知△h＝15x2，△h與x2成正比例函數(shù)關(guān)系，圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線，即彈簧彈性勢(shì)能的大小與形變量的平方成正比。
26. 某同學(xué)在體育活動(dòng)中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況猜想到：物體的重力勢(shì)能可能與物體的質(zhì)量、下落高度和運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)。于是設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)鉛球，其中A、C、D三球的質(zhì)量為m，B球質(zhì)量為2m，讓A、B兩球從距沙表面高H靜止下落，C球從距沙表面高2H靜止下落，D球從距沙表面高2H的光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直地落下（球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)的能量損失不計(jì)）。實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B兩球陷入沙深度分別為h1和h2，C、D兩球陷入沙深度均為h3，且h1＜h2＜h3
（1）本實(shí)驗(yàn)中，鉛球的重力勢(shì)能大小是通過(guò)___________________來(lái)反映的。
（2）比較A、B兩球，發(fā)現(xiàn)B球陷入沙深度更大，由此可得出結(jié)：當(dāng)下落高度一定時(shí)，_______________。
（3）比較_________兩球，發(fā)現(xiàn)C球陷入沙深度更大，由此可得出結(jié)論：當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí)，下落的高度越高，物體的重力勢(shì)能越大。
（4）比較C、D兩球，發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動(dòng)的路徑不同，但陷入沙深度相同，由此可得出結(jié)論：物體的重力勢(shì)能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑______________（選填：“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。
（5）小球在下列過(guò)程陷入沙面前，將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，陷入沙中后到小球靜止過(guò)程中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為_(kāi)____________能。
【答案】（1）球陷入沙中的深度（2）質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大（3）A、C（4）無(wú)關(guān)（5）內(nèi)。
【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)球陷入沙面的深度來(lái)反映鉛球重力勢(shì)能的大小，用到轉(zhuǎn)換法
（2）比較A、B兩個(gè)球，高度相同，B球質(zhì)量大于A球質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)B陷入沙子更深，說(shuō)明重力勢(shì)能大。
（3）比較A、C兩球，C球陷入沙深度更大，比較知，C球下落的高度最大，要研究重力勢(shì)能與高度的關(guān)系，需要保持球的質(zhì)量一定，所以選擇的是A、C兩球
（4）比較C、D兩球，兩球的質(zhì)量相同，下落高度也相同，兩球的運(yùn)動(dòng)路徑不同，發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動(dòng)的路徑不同，但陷入沙深度相同，由此可得出結(jié)論：物體的重力勢(shì)能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)
（5）球在下落過(guò)程中，高度減小，速度增大，所以將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；當(dāng)球陷入沙中，與沙子摩擦，最終靜止，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
27. 水對(duì)容器側(cè)壁有壓強(qiáng)，水從小孔水平射出的速度與哪些因素有關(guān)？
【提出猜想】
水從小孔水平射出的速度可能與小孔在水中的深度有關(guān)。
【查閱資料和思考】
如圖甲所示，h表示小孔在水中的深度，v表示水流從小孔水平射出的速度，H表示小孔到桌面的高度，s表示水流射程小孔到落點(diǎn)的水平距離。查閱資料可知，當(dāng)H一定時(shí)，s隨v的增大而增大。
要研究v和h的關(guān)系，由于v無(wú)法直接測(cè)量，轉(zhuǎn)為研究s、H、h的關(guān)系。

【實(shí)驗(yàn)步驟】
將容器置于木塊上，如圖乙所示。
堵住三個(gè)小孔，往容器中加入適量的水記錄h和H。
打開(kāi)小孔，同時(shí)測(cè)量并記錄從三個(gè)小孔水平射出的水流射程s。
換高度不同的木塊，重復(fù)步驟。
【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析】
（1）分析表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)小孔在水中的深度h一定時(shí)，水流射程s隨小孔距桌面的高度H增大而______ 填“增大”或“減小”。
（2）采用控制變量的方法，通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)為_(kāi)_____ 的三組數(shù)據(jù)，可以得出：水從小孔水平射出的速度v與小孔在水中的深度h有關(guān)。
（3）小寧再分別用食鹽水和酒精替換水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，目的是為了探究液體從小孔水平射出的速度v是否與______ 有關(guān)。
【答案】增大 1、5、9 液體種類
【解析】分析1、4、7或2、5、8或3、6、9三次實(shí)驗(yàn)，當(dāng)小孔在水中的深度h一定時(shí)，水流射程s隨小孔距桌面的高度H增大而增大；
分析1、5、9三實(shí)驗(yàn)，當(dāng)小孔距桌面的高度H相同時(shí)，水流射程s隨小孔在水中的深度h的增大而增大，說(shuō)明水從小孔水平射出的速度v與小孔在水中的深度h有關(guān)；
再分別用食鹽水和酒精替換水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以探究液體從小孔水平射出的速度v與液體種類是否有關(guān)。
28. 桿秤（如圖甲）是我國(guó)古老的衡量工具，現(xiàn)今人們?nèi)匀辉谑褂?。某興趣小組在老師的指導(dǎo)下，動(dòng)手制作量程為20克的桿秤（如圖乙）。

【制作步驟】
做秤桿：選取一根筷子，在筷子左端選擇兩點(diǎn)依次標(biāo)上“A”、“B”；
掛秤盤：取一個(gè)小紙杯，剪去上部四分之三，系上細(xì)繩，固定在秤桿的“A”處；
系秤紐：在秤桿的“B”處系上繩子；
標(biāo)零線：將5克的砝碼系上細(xì)繩制成秤砣，掛到秤紐的右邊，手提秤紐，移動(dòng)秤砣，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤砣所掛的位置標(biāo)上“0”；
定刻度：
【交流評(píng)價(jià)】
（1）桿秤是一種測(cè)量______ 的工具；
（2）當(dāng)在秤盤上放置物體稱量時(shí)，秤砣應(yīng)從“0”刻度向______ 側(cè)移動(dòng)；
（3）步驟標(biāo)零線的目的是______ ；
（4）根據(jù)杠桿平衡條件可知，桿秤的刻度是均勻的。定刻度時(shí)，小科和小思采用不同的方法，你認(rèn)為_(kāi)_____ 的方法更合理。
小科：先在秤盤上放1克物體，移動(dòng)秤砣，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤砣所掛的位置標(biāo)上1；然后在秤盤上放2克物體；按上述方法直到標(biāo)出所有刻度。
小思：在秤盤上放20克物體，移動(dòng)秤砣，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤砣所掛的位置標(biāo)上20，0和20之間分為20等份，依次標(biāo)上相應(yīng)刻度。
【答案】物體質(zhì)量 右 避免桿秤自身重力對(duì)稱量的干擾 小思
【解析】（1）桿秤是一種測(cè)量物體質(zhì)量的工具；
（2）當(dāng)在秤盤上沒(méi)有放置物體時(shí)，秤桿在水平位置平衡后，秤砣所掛的位置為“0”；
當(dāng)在秤盤上放置物體稱量時(shí)，由杠桿的平衡條件可知，在秤砣質(zhì)量和AB不變的情況下，要使秤桿在水平位置平衡，應(yīng)增大BO的大小，即秤砣應(yīng)從“0”刻度向右側(cè)移動(dòng)；
（3）圖乙中，B點(diǎn)是支點(diǎn)，當(dāng)在秤盤上沒(méi)有放置物體時(shí)，秤砣掛在“0”點(diǎn)與桿秤自重平衡，所以步驟標(biāo)零線的目的是避免桿秤自身重力對(duì)稱量的干擾；
（4）根據(jù)杠桿平衡條件可知，桿秤的刻度是均勻的，所以定刻度時(shí)，小科的方法比較麻煩，而小思的方法比較簡(jiǎn)單，更合理。
29. 空氣對(duì)運(yùn)動(dòng)物體有阻礙作用，這就是我們常說(shuō)的空氣阻力（f）。空氣阻力的大小與哪些因素有關(guān)呢？根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：無(wú)風(fēng)的環(huán)境中，人散步時(shí)幾乎感受不到空氣阻力，快跑時(shí)就明顯感受到空氣阻力。由此猜想:空氣阻力的大小可能與物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)。
為了驗(yàn)證這一猜想，準(zhǔn)備了如下器材：充氣的氣球、無(wú)彈性細(xì)線、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、鐵架臺(tái)、帶連拍照相功能的手機(jī)（該手機(jī)每隔相同時(shí)間對(duì)物體拍攝一次）。
如圖甲所示以氣球?yàn)檠芯繉?duì)象，在氣球下方用細(xì)線懸掛鉤碼，保持鉤碼底部與刻度尺的某一刻度線相平，釋放氣球并用手機(jī)記錄鉤碼豎直下落過(guò)程的位置。（氣球和鉤碼的運(yùn)動(dòng)情況相同，可將兩者視為一個(gè)整體）
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
（1）將刻度尺固定在水平放置的鐵架臺(tái)上時(shí)，如何檢驗(yàn)刻度尺是否豎直？寫出你的辦法：______；
（2）用不同質(zhì)量的鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，選取相同時(shí)間間隔的多張照片組合對(duì)比：第一次記錄鉤碼位置如圖乙所示，可判斷鉤碼從位置______（填序號(hào)）開(kāi)始勻速下落；增加鉤碼質(zhì)量繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，再次記錄鉤碼位置如圖丙所示。對(duì)比乙、丙兩圖可知：在圖______中，氣球勻速下落的速度較大；
（3）若不考慮氣球所受的浮力，氣球和鉤碼勻速下落時(shí)，其重力和空氣阻力是一對(duì)平衡力，于是用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量氣球和鉤碼靜止時(shí)的總重，便可推導(dǎo)阻力大小。由上述實(shí)驗(yàn)可得：氣球運(yùn)動(dòng)的速度越大，受到的空氣阻力______；
（4）以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程均沒(méi)有考慮氣球所受浮力，那么氣球受到的浮力對(duì)空氣阻力大小的推導(dǎo)結(jié)果是否產(chǎn)生影響? ______請(qǐng)?jiān)诖痤}卡虛線框中分別畫出測(cè)量它們重力和勻速下落時(shí)的受力情況______、______，并結(jié)合受力情況寫出理由。______（不考慮空氣對(duì)鉤碼的作用力）
【答案】 ①. 用重垂線，觀察細(xì)線與刻度尺是否平行 ②. 3 ③. 乙 ④. 越大 ⑤. 沒(méi)有影響 ⑥. ⑦. ⑧. 見(jiàn)解析
【解析】（1）在氣球下方用細(xì)線懸掛鉤碼可視為重垂線，因重力的方向豎直向下，用重垂線觀察細(xì)線與刻度尺是否平行。
（2）根據(jù)圖乙可知，前三次實(shí)驗(yàn)時(shí)間間隔通過(guò)的距離越來(lái)越大，從序號(hào)3開(kāi)始相同的時(shí)間間隔內(nèi)通過(guò)的路程保持不變，即可判斷鉤碼從位置3開(kāi)始勻速下落。
對(duì)比乙、丙兩圖可知，在相同時(shí)間間隔內(nèi)，圖丙中物體通過(guò)的距離較大，根據(jù)，在圖丙中，氣球勻速下落的速度較大。
（3）若不考慮氣球所受的浮力，氣球和鉤碼勻速下落時(shí)，其重力和空氣阻力是一對(duì)平衡力，重力大小等于阻力大小。根據(jù)題意知，丙圖中物體的質(zhì)量較大，物體的重力較大，丙圖中物體受到的阻力較大，而圖丙中氣球勻速下落的速度較大，由上述實(shí)驗(yàn)可得：氣球運(yùn)動(dòng)的速度越大，受到的空氣阻力越大；
（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中均沒(méi)有考慮氣球所受浮力，氣球受到的浮力對(duì)空氣阻力大小的推導(dǎo)結(jié)果沒(méi)有影響。
用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量它們（處于靜止?fàn)顟B(tài)）重力時(shí)，物體受到測(cè)力計(jì)豎直向上的拉力和豎直向上的浮力作用及豎直向下的重力作用，如下圖所示：
勻速下落時(shí)受到豎直向上的阻力作用和豎直向上的浮力作用及豎直向下的重力作用，如下右圖所示：
兩次實(shí)驗(yàn)受到的浮力大小不變，第1個(gè)圖中物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到平衡力的作用
……①
第2個(gè)圖中，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體受到平衡力的作用
……②
由①②兩式可得
f=F拉
而F拉即為彈簧測(cè)力計(jì)所測(cè)重力的大小，因此，氣球受到的浮力對(duì)空氣阻力大小的推導(dǎo)結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生影響。
30. （2023廣東省廣州市）小明計(jì)劃制作一個(gè)簡(jiǎn)易彈簧測(cè)力計(jì)，要求：
①測(cè)量范圍為0~30N；②分度值為1N；③用木板M做刻度板；④相鄰兩刻度線之間的距離相等且適當(dāng)大一些。
為了滿足上述要求，小明對(duì)已有四根彈簧做了如下測(cè)試：
如圖1，把彈簧掛在豎直木板M上，測(cè)出彈簧原長(zhǎng)l0，如圖2，把30N的重物掛在彈簧下端，測(cè)出彈簧總長(zhǎng)l。測(cè)試結(jié)果如下表。請(qǐng)你幫小明選擇一根最合適的彈簧，并說(shuō)明不選其他三根的理由。

【答案】見(jiàn)解析
【解析】應(yīng)選用乙彈簧制作一個(gè)簡(jiǎn)易彈簧測(cè)力計(jì)。不選用其他三根彈簧的理由是：
（1）彈簧測(cè)力計(jì)在取走重物后需恢復(fù)形變，即發(fā)生退行性變，而甲測(cè)力計(jì)不能，所以甲不能選取。
（2）丙彈簧原長(zhǎng)4.00cm，把30N的重物掛在彈簧下端后，彈簧總長(zhǎng)l=6.10cm，形變量太小，不能滿足鄰兩刻度線之間的距離適當(dāng)大一些的要求。
（3）丁彈簧最終長(zhǎng)度為35cm，大于木板長(zhǎng)度30cm，所以丁不可以。
31. （2023廣西）某小組在測(cè)量液體密度的實(shí)驗(yàn)中

（1）調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時(shí)，先把_______移到標(biāo)尺左端零刻度線處，若指針靜止時(shí)指在分度盤中央刻度線的左側(cè)，則應(yīng)向________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母，使橫梁平衡。
（2）用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量，如圖甲所示，質(zhì)量為_(kāi)______g。用天平稱量時(shí)，天平是_______（選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”）杠桿。
（3）將花生油倒入空燒杯，測(cè)出其總質(zhì)量，再將燒杯中的花生油倒入量筒中測(cè)出其體積，但花生油太多，無(wú)法全部倒入量簡(jiǎn)中。經(jīng)小組討論，只需增加一個(gè)步驟用天平測(cè)出______的質(zhì)量，即可求出花生油的密度。
（4）受《天工開(kāi)物》中枯棒汲水（圖乙）啟發(fā)，小組自制了“杠桿密度計(jì)”如圖丙，將一輕質(zhì)細(xì)硬桿用細(xì)線固定在0點(diǎn)并懸掛起來(lái)，物塊固定懸掛在A點(diǎn)，把不計(jì)質(zhì)量的礦泉水瓶裝滿水，用細(xì)線懸掛在桿上，將懸掛點(diǎn)移至B點(diǎn)，使桿在水平位置平衡。換用相同的礦泉水瓶裝滿不同液體，重復(fù)以上操作，在桿上可標(biāo)出懸掛點(diǎn)B1、B2、B3……對(duì)應(yīng)密度的刻度值。
① 若B1點(diǎn)在B點(diǎn)的左側(cè)，則B1點(diǎn)對(duì)應(yīng)的密度ρ1與水的密度ρ水水的關(guān)系是ρ1_______ρ水（選填“