專題12力學(xué)實(shí)驗(yàn)

考慮概覽

力學(xué)是初中物理重要的組成部分，力學(xué)實(shí)驗(yàn)是中考中各省市中考的必考實(shí)驗(yàn)。力學(xué)實(shí)

驗(yàn)包含的較多，?？嫉闹饕獙?shí)驗(yàn)有：探究影響滑動(dòng)摩擦力的因素、探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)

及影響因素、探究影響浮力大小的因素、探究浮力大小與排開液體所受重力的關(guān)系、探究

杠桿平衡條件、測量滑輪組機(jī)械效率、探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)，同時(shí)探究二力平

衡的條件、阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響、探究影響壓力作用效果的因素、探究影響重力大小的

因素等也偶爾會(huì)考查。

r~—

知識(shí)原精析

一、探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素：

1、實(shí)驗(yàn)裝置圖：

2、實(shí)驗(yàn)原理：二力平衡。

3、實(shí)驗(yàn)方法：

(1)控制變量法：

①研究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的關(guān)系時(shí)，控制接觸面的粗糙程度不變，改變壓力的大小

(如甲、乙兩次實(shí)驗(yàn))；

②研究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系時(shí)，控制壓力的大小不變，改變接觸

面的粗糙程度(如甲、丙兩次實(shí)驗(yàn))。

(2)轉(zhuǎn)換法：通過彈簧測力計(jì)示數(shù)的大小來反映滑動(dòng)摩擦力的大小。

4、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：

①實(shí)驗(yàn)中要緩慢勻速拉動(dòng)木塊，因?yàn)橹挥袆蛩倮瓌?dòng)時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)才等于滑動(dòng)摩擦

力的大小。

5、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。當(dāng)接觸面

1

的粗糙程度不變時(shí)，接觸面上的壓力越大，滑動(dòng)摩擦力就越大；當(dāng)接觸面上的壓力不變

時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力就越大。

6、交流與反思：

（1）實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)中，很難保持物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可以將裝置做如下改進(jìn)：如圖，將

彈簧測力計(jì)固定，拉動(dòng)物體下面的長木板，這樣不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)長木板，便于準(zhǔn)確地讀出

彈簧測力計(jì)的示數(shù)，更為準(zhǔn)確地測出摩擦力的大小。

（2）將長方體木塊平放、側(cè)放或立放可以研究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積大小的關(guān)系，

得出的結(jié)論是：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積大小無關(guān)。在甲圖實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將木塊沿

豎直方向切下一半，不能探究滑動(dòng)摩擦力大小于接觸面面積的關(guān)系，因?yàn)榍腥ヒ话?，接觸

面積減小一半，同時(shí)壓力也減小一半，即沒有控制壓力不變。

（3）改變拉動(dòng)測力計(jì)的速度大小，可以探究滑動(dòng)摩擦力的大小與運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系，得出的

結(jié)論是：滑動(dòng)摩擦力的大小與運(yùn)動(dòng)速度大小無關(guān)。

（4）另外，實(shí)驗(yàn)還會(huì)考查表格的設(shè)計(jì)、根據(jù)數(shù)據(jù)畫圖、對物體進(jìn)行受力分析、摩擦力大小

的變化等內(nèi)容。

二、探究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)器材與裝置圖：U形管、微小壓強(qiáng)計(jì)

（2）實(shí)驗(yàn)前裝置氣密性的檢查的方法：用手按壓橡皮膜，觀察U形管中的液柱是否變化，

若變化，則氣密性良好。

（3）實(shí)驗(yàn)方法：

①轉(zhuǎn)換法：利用U形管兩邊液面高度差來反映液體壓強(qiáng)大小，這也是壓強(qiáng)計(jì)工作原理。

②控制變量法：

a.探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與方向的關(guān)系：讓金屬盒在同種液體、相同的深度處，改變金屬盒的

方向；

②探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系：讓金屬盒在同種液體、相同的方向、不同的深度進(jìn)行

2

實(shí)驗(yàn)；

③探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系：讓金屬盒在相同的深度、相同的方向、不同種液體中

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，同種液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而增大；在深度相同的情

況下，液體壓強(qiáng)的大小與液體的密度有關(guān)，液體的密度越大，液體的壓強(qiáng)越大。

（5）交流反思：

①若實(shí)驗(yàn)前發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面已有高度差，應(yīng)進(jìn)行的操作是：拆下探頭，重新組裝；

②為了實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性，應(yīng)換用不同密度的液體重復(fù)實(shí)驗(yàn)；

③根據(jù)U形管液面高度差可以計(jì)算橡皮膜處液體壓強(qiáng)的大小、管內(nèi)外壓強(qiáng)差。

三、探究浮力大小跟哪些因素有關(guān)

1、實(shí)驗(yàn)器材及裝置圖：彈簧測力計(jì)、裝有水和其他液體的大燒杯、各種形狀、材料、體積

不同的物體。

莖至W

2、實(shí)驗(yàn)原理：用稱重法計(jì)算浮力F^nG—F..；

3、主要實(shí)驗(yàn)方法——控制變量法

（1）探究浮力與物體浸在液體中的體積關(guān)系一一用彈簧測力計(jì)吊著同一個(gè)物體，浸在同種

液體中，改變物體浸在液體中的體積；

（2）探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系------用彈簧測力計(jì)吊著同一個(gè)物體，分別浸沒在

不同密度的液體中；

（3）探究浮力大小與浸沒的深度的關(guān)系一一用彈簧測力計(jì)吊著同一個(gè)物體，使物體浸沒

在同種液體的不同深度處；

（4）探究浮力與物體密度的關(guān)系一一用彈簧測力計(jì)吊著體積相同、不同密度的物體，使物

體浸沒在同種液體中；

（5）探究浮力與物體形狀的關(guān)系一一用彈簧測力計(jì)吊著體積、密度相同但形狀不同的物

體，使物體浸沒在同種液體中。

4、圖像法處理數(shù)據(jù)：

3

同一個(gè)物體逐漸浸入某一種液體中時(shí)，測力計(jì)示數(shù)不斷減小，浮力增大；物體浸沒在

液體中后，測力計(jì)示數(shù)不變，浮力不變，測力計(jì)拉力與浸入深度的關(guān)系F—h圖象如圖甲所

示，浮力與浸入深度的關(guān)系F譚一h圖象如圖乙所示：

5、交流反思

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用不同的物體和液體多次實(shí)驗(yàn)的目的是使結(jié)論具有普遍性；

（2）物體慢慢浸入到完全浸沒，繼續(xù)往下時(shí)不能接觸杯底；

6、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體在液體中所受浮力的大小，與它浸在液體中的體積、液體的密度有關(guān)，

物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大；與物體的形狀、物體的密度

和浸沒的深度無關(guān)。

四、探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系一一驗(yàn)證“阿基米德原理”

1、實(shí)驗(yàn)器材及裝置圖：彈簧測力計(jì)、盛有液體的溢水杯、小桶、物體（密度大于水、不吸

水）

甲乙丙丁

2、實(shí)驗(yàn)過程：

（1）測出空小桶的重力G。；

（2）測出物體的重力G；

（3）將物體浸沒在溢水杯中，液體流入小桶中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，根據(jù)F#G-F示

計(jì)算浮力：

（4）測出小桶和水的總重力G總；

（5）浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系：Fi?=G-F?=G,fe-G0,

注意：測量物體排開液體的重力是先測出空桶的重力G”再測出桶和溢出液體的總重力G

總，則排開的液體所受重力G『G總一G。，如果順序顛倒，測出的排開液體的重力變小。

3、注意事項(xiàng):

4

（1）溢水杯中的液體要達(dá)到溢水口，否則排開液體的重力變小；

（2）物體排開的液體確保全部流入小桶，不能撒到外面；

（3）當(dāng)溢水杯不再向小桶中溢出液體時(shí)，再測量小桶和液體的總重力。

4、交流反思

（1）選用不同的液體和物體并進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，讓實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具更具普遍性；

（2）利用阿基米德原理計(jì)算物體的體積、密度（物體完全浸沒時(shí)物體密度

。液g

。淞g

5、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：浸在液體中的物體所受浮力大小等于它排開的液體所受的重力。

五、探究杠桿平衡條件：

1、實(shí)驗(yàn)器材與裝置圖：杠桿、鉤碼、彈簧測力計(jì)等

2、實(shí)驗(yàn)操作：

（1）調(diào)節(jié)杠桿平衡：調(diào)節(jié)杠桿的平衡螺母，使杠桿不掛鉤碼時(shí)在水平位置平衡；杠桿

平衡的調(diào)節(jié)方法：實(shí)驗(yàn)前平衡螺母左高左調(diào)，右高右調(diào)；

（2）在杠桿的左、右兩端分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿在水

平位置再次平衡；

（3）根據(jù)鉤碼的質(zhì)量，分別算出左、右兩端鉤碼對杠桿的拉力K、F2,量出杠桿平

衡時(shí)的動(dòng)力臂L和阻力臂L2,填入表格；

（4）改變鉤碼個(gè)數(shù)或改變鉤碼在杠桿上的位置繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，再做兩次并分別將數(shù)據(jù)記

錄在表格中；

（5）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。

3、交流反思

（1）實(shí)驗(yàn)前讓支點(diǎn)處于杠桿中央，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的是避免杠桿自身重力

5

對實(shí)驗(yàn)造成的影響；

（2）實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的是便于直接從杠桿上讀取力臂：

（3）平衡螺母的作用是實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，實(shí)驗(yàn)過程中不能再調(diào)節(jié)平衡螺

母；

（4）多次實(shí)驗(yàn)的目的是避免偶然性，使結(jié)論具有普遍性；

（5）將杠桿一端的鉤碼換成彈簧測力計(jì)的好處是能直接測出拉力的大小，實(shí)驗(yàn)操作更方

便，但一定要注意沿豎直方向拉動(dòng)，以便測量力臂；如果測力計(jì)從豎直拉杠桿變成傾斜拉

杠桿，仍保持杠桿平衡，測力計(jì)的示數(shù)會(huì)變大，因?yàn)榱Ρ蹠?huì)變??；

（6）數(shù)據(jù)分析時(shí)，要注意不同的物理量不能進(jìn)行加減計(jì)算，但可以進(jìn)行乘除法計(jì)算，如不

能進(jìn)行F.+L,的計(jì)算，可以進(jìn)行F,L,的計(jì)算。

4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：杠桿的平衡條件：動(dòng)力X動(dòng)力臂=阻力X阻力臂，數(shù)學(xué)表達(dá)式：F,1,-F212

或互=七（動(dòng)力臂是阻力臂的n倍，動(dòng)力就是阻力的工）

F2k?

六、測量滑輪組的機(jī)械效率：

1、實(shí)驗(yàn)器材和裝置圖：刻度尺、彈簧測力計(jì)、鉤碼2m長的細(xì)繩、滑輪組

2、實(shí)驗(yàn)原理：有用功Wm/Gh,總功W%=Fs,機(jī)械效率。

3、實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法

（1）探究滑輪組的機(jī)械效率與物重的關(guān)系時(shí)，使用相同的滑輪組，改變所掛鉤碼的數(shù)量；

（2）探究滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪重力的關(guān)系時(shí)，控制所掛鉤碼的數(shù)量相同，改變滑輪

組中動(dòng)滑輪的重力；

4、實(shí)驗(yàn)操作

（1）按照圖示安裝滑輪組，測鉤碼重力G并記鉤碼和繩端的位置；

（2）用彈簧測力計(jì)緩慢拉動(dòng)繩端，使鉤碼勻速上升，讀出拉力F的值，并測出鉤碼上升的

6

高度h和繩端移動(dòng)的距離S；記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格中；

次鉤碼重鉤碼上升的高有用功彈簧測力計(jì)繩子自由端移總功W總機(jī)械

數(shù)G/N度h/mWm/J示數(shù)F/N動(dòng)的距離s/m/J效率n

（3）多次改變鉤碼的數(shù)量，重復(fù)步驟（2）實(shí)驗(yàn)；

（4）改變繩子的繞法，重復(fù)步驟（2）實(shí)驗(yàn)；

（5）用動(dòng)滑輪質(zhì)量不同的兩個(gè)滑輪組吊相同的構(gòu)碼，重復(fù)步驟（2）實(shí)驗(yàn)；

（6）分別計(jì)算出機(jī)械效率，分析測量結(jié)果，討論影響機(jī)械效率的因素。

5、注意事項(xiàng)：

（1）實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)沿豎直方向勻速拉動(dòng)，目的是保證拉力等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)；

（2）繩子自由端移動(dòng)的距離和物體上升高度的關(guān)系s=nh（n為作用在動(dòng)滑輪上繩子的股

數(shù)）；

（3）在讀數(shù)時(shí)，不能停住，要在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)度測力計(jì)示數(shù)，因?yàn)殪o止時(shí)讀數(shù)小于勻速運(yùn)動(dòng)

時(shí)的讀數(shù)；

（4）沒有刻度尺也能完成實(shí)驗(yàn)，可以通過繞繩的方式即n'的股數(shù)來確定物體上升的高度

和繩端移動(dòng)距離的倍數(shù)關(guān)系。

6、交流反思：

（1）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)滑輪組機(jī)械效率的影響因素：物體重力、動(dòng)滑輪重力；

（2）提高滑輪組機(jī)械效率的方法：減少機(jī)械間的摩擦、減小動(dòng)滑輪的重力、增加物重；

（3）滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度及滑輪組的繞線方式無關(guān)；

（4）物重增大，額外功也變大，是因?yàn)殡S著物重的增加，滑輪與軸之間的摩擦力增大，克

服摩擦力做的額外功增加。

7、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

在其他條件相同時(shí)，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低；在繩子所能承受的范圍內(nèi)，所吊物體越

重，機(jī)械效率越高。

七、探究影響動(dòng)能大小的因素：

1、實(shí)驗(yàn)裝置：

7

2、實(shí)驗(yàn)方法：

（1）轉(zhuǎn)化法：通過觀察鋼球A推動(dòng)木塊B移動(dòng)的距離來反映鋼球A動(dòng)能大小的。

（2）控制變量法：

①探究動(dòng)能與速度的關(guān)系時(shí)，控制小球質(zhì)量相同，改變小球下落的高度；

②探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，控制小球下落的高度相同，改變小球的質(zhì)量。

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

（1）質(zhì)量一定時(shí)，速度越大動(dòng)能越大。

（2）速度一定時(shí)，質(zhì)量越大動(dòng)能越大。

4、交流反思：

（1）將鐵球在斜面的同一高度由靜止釋放目的是使鐵球到達(dá)水平面的初始速度相同。

（2）如果水平面絕對光滑，將不能完成此實(shí)驗(yàn)，因?yàn)槟緣K通過的距離無法確定。

（3）影響動(dòng)能大小的因素中，速度對物體的動(dòng)能影響更大。

一、中考題型分析

在中考試卷中，力學(xué)實(shí)驗(yàn)是必考的知識(shí)點(diǎn)，主要以實(shí)驗(yàn)形式考查，給點(diǎn)分布在實(shí)驗(yàn)原

理、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)過程、誤差分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等，分值在4分一8分左右。

二、典例精析

★考點(diǎn)一：探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素

?典例一：（2020陜西）為探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素，實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖1所

示的裝置和器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）將木塊平放在水平長木板上，用彈簧測力計(jì)沿_____方向拉動(dòng)，使其做______運(yùn)動(dòng)，

此時(shí)彈簧測力計(jì)示數(shù)等于木塊所受滑動(dòng)摩擦力的大??；

（2）在木塊上加放祛碼，是為了探究滑動(dòng)摩擦力大小與的關(guān)系；在長木板上鋪上棉

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布或毛巾，是為了探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面的關(guān)系；

（3）實(shí)驗(yàn)中，大家發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)示數(shù)很難穩(wěn)定，于是設(shè)計(jì)了如圖2所示的裝置來進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)。水平傳送帶的速度可以調(diào)節(jié)，定滑輪摩擦忽略不計(jì)；

①啟動(dòng)傳送帶，當(dāng)彈資測力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定后，木塊相對于地面，此時(shí)彈簧測力計(jì)示

數(shù)等于木塊所受滑動(dòng)摩擦力的大小，木塊所受滑動(dòng)摩擦力的方向沿水平向;

②某次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)彈簧測力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定后，改變傳送帶的速度大小，大家發(fā)現(xiàn)彈簧測力

計(jì)的示數(shù)沒有改變，說明木塊所受滑動(dòng)摩擦力的大小與傳送帶的速度大小。

【答案】（1）水平（或水平向右）勻速直線（2）壓力大?。ɑ驂毫Γ┐植诔潭龋?）①靜

止左②無關(guān)

【解析】（1）只有用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉著木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊在水平方向

上受到平衡力的作用，拉力大小才等于滑動(dòng)摩擦力的大小。

（2）采用控制變量法在接觸面粗糙程度一定時(shí)，在木塊上加放祛碼，是為了探究滑動(dòng)摩擦

力大小與壓力的關(guān)系；采用控制變量法在壓力一定時(shí)，在長木板上鋪上棉布或毛巾，是為

了探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系。

（3）①啟動(dòng)傳送帶，當(dāng)彈資測力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定后，木塊相對于地面靜止，這時(shí)木塊受到彈

簧測力計(jì)的拉力與木塊受到的滑動(dòng)摩擦力是一對平衡力，彈簧測力計(jì)示數(shù)等于木塊所受滑

動(dòng)摩擦力，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力方向與拉力方向相反，即水平向左。

②滑動(dòng)摩擦力的大小只與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與傳送帶速度的大小無關(guān)。

★考點(diǎn)二：探究浮力大小跟哪些因素有關(guān)

?典例二：（2020樂山）物理興趣小組在進(jìn)行“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)

中，用彈簧測力計(jì)掛著一實(shí)心圓柱體，以下圖a、b、c、d、e分別為實(shí)驗(yàn)情景。（g取

10N/kg）

（1）通過a、c兩次實(shí)驗(yàn)，可知物體浸沒在水中所受浮力大小是N；

（2）通過兩次實(shí)驗(yàn)，可探究物體所受浮力大小與浸沒深度的關(guān)系;

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（3）通過c、e兩次實(shí)驗(yàn)，可探究物體所受浮力大小與的關(guān)系；

（4）在某種液體中進(jìn)行探究的過程中，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到如圖f所示彈簧測力計(jì)讀數(shù)與

圓柱體下表面浸入深度的關(guān)系圖像，則該液體的密度為kg/m\

【答案】（1）0.5（2）c、d（3）液體密度（4）0.8X10：'

【解析】（1）由a、c兩次實(shí)驗(yàn)中測力計(jì)示數(shù)可知，物體浸沒在水中所受的浮力為F浮kG-

Fc=

2N-1.5N=0.5N；

（2）由圖c、d所示實(shí)驗(yàn)可知，物體排開液體的種類與物體排開液體的體積都相同而物體

浸入液體的深度不同，這兩次實(shí)驗(yàn)可以探究物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力大小與浸沒深度

是否有關(guān)。

（3）由圖c、e所示實(shí)驗(yàn)可知，物體排開液體的體積相同而液體密度不同，該實(shí)驗(yàn)可以探

究浮力大小與液體密度的關(guān)系。

（4）實(shí)驗(yàn)步驟c中，物體受到的浮力為Fi?.=G-F=2N-1.5N=0.5N,實(shí)驗(yàn)步驟e中，物體受

到的浮力為F浮0=G-F0=2NT.6N=0.4N,因物體均浸沒，所以丫桂水與做，根據(jù)阿基米德原理

,所以該液體的密度為?

★考點(diǎn)三：探究杠桿平衡條件：

?典例三：（2020自貢）小明利用刻度均勻的輕質(zhì)杠桿進(jìn)行探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)，已

知每個(gè)鉤碼重0.5N。

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，這時(shí)應(yīng)將平

衡螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡。你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中

讓杠桿在水平位置平衡的好處是；

（2）在圖甲中的A點(diǎn)懸掛4個(gè)鉤碼，要使杠桿仍保持水平位置平衡，需在B點(diǎn)懸掛—

個(gè)鈞碼；

10

（3）如圖乙所示，取走懸掛在B點(diǎn)的鉤碼，改用彈簧測力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉，仍使杠桿

水平位置平衡，測力計(jì)的拉力為N：若在C點(diǎn)改變彈簧測力計(jì)拉力的方向，使之斜向

右上方，杠桿仍然水平位置平衡，則測力計(jì)的讀數(shù)將（選填“變大”或“變小”或

“不變”），若此時(shí)斜向右上方的測力計(jì)與豎直方向間的夾角為60°,杠桿在水平位置平

衡時(shí)，測力計(jì)的讀數(shù)為No

【答案】（1）右便于測量力臂（2）2（3）1變大2

【解析】（1）杠桿靜止時(shí)，杠桿左端下沉，說明右端偏高，平衡螺母需向右調(diào)節(jié)，直到杠

桿在水平位置平衡。杠桿只有在水平位置平衡時(shí)，力臂才正好在杠桿上，這樣測量起來會(huì)

比較方便。

（2）設(shè)杠桿每個(gè)格的長度為每個(gè)鉤碼的重力為G,根據(jù)杠桿的平衡條件FLFFJB，

4GX27=FBX47,FB=2G,即需在B點(diǎn)處掛2個(gè)鉤碼。

（3）取走懸掛在B點(diǎn)的鉤碼，改用彈簧測力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上的拉力，根據(jù)杠桿的平衡條

件得到4Gx2/=FcX4J,Fc=2G=2X0.5N=1N；如改變彈簧測力計(jì)拉力的方向，使之斜向右上

方，阻力和阻力臂不變，動(dòng)力臂減小，動(dòng)力要增大，所以彈簧測力計(jì)示數(shù)變大，才能使杠

桿仍然水平平衡；從支點(diǎn)0到動(dòng)力作用線做垂線，支點(diǎn)與垂足之間的距離即為力臂，如

圖所示：

由杠桿的平衡條件得到=4GX2/,,F=2N。

★考點(diǎn)四：測量滑輪組的機(jī)械效率：

?典例四：（2020哈爾濱）提高機(jī)械效率，能夠更充分地發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用，“測量機(jī)

械效率”實(shí)驗(yàn)裝置如圖（每個(gè)動(dòng)滑輪重相同，忽略摩擦及繩重）。

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)拉動(dòng)彈簧測力計(jì)。

（2）實(shí)驗(yàn)過程中收集到a、b、c三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下。

裝置鉤碼重/N鉤碼上升的高度/m彈簧測力計(jì)示數(shù)/N繩子自由端移動(dòng)的距離/m

a20.11.50.2

11

b20.11.00.3

C50.12.00.3

計(jì)算出a組實(shí)驗(yàn)的：有用功J,機(jī)械效率。

(3)比較a、b兩組的機(jī)械效率，它們的關(guān)系是：q,n2O若提升相同物重到相同高

度，與a裝置相比，b裝置的優(yōu)勢是。

比較b、C滑輪組，它們機(jī)械效率的關(guān)系是：n,n2,影響它們機(jī)械效率高低的因素

是o

【答案】(1)豎直向上勻速(2)0.266.7%(3)=省力〈提升物體的重力不同

【解析】(1)在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，這樣彈簧測力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，便

于讀數(shù)：

(2)由第三組數(shù)據(jù)知道，有用功W和尸Gh=2NX0.lm=0.2J,總功W慫nFs=1.5NX

0.2m=0.3J,則機(jī)械效率為；

(3)b的有用功為W.=Gh=2NX0.lm=0.2J，總功W.B=FS=1.ONX0.3m=0.3J,

a、b的有用功和總功相同，機(jī)械效率相同，根據(jù)數(shù)據(jù)可知，a的拉力大于b的拉力，所

以b的優(yōu)勢是省力；c的有用功為W的=G'hz=5NX0.lm=0.5J,總功為W#=F'

s'=2.ONXO.3m=0.6J,則機(jī)械效率為；

b、C滑輪組，它們機(jī)械效率的關(guān)系是其原因是提升物體的重力不同。

1、(2020鞍山)在探究“影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。選

取三個(gè)相同的木塊分別放在不同的接觸面上，其中甲、乙兩圖的接觸面是相同的木板，丙

12

圖的接觸面是棉布。

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該用彈簧測力計(jì)拉著木塊在水平接觸面上做運(yùn)動(dòng)，根據(jù)知識(shí)可

知，木塊所受摩擦力大小等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)。

（2）如果想探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，

比較兩圖可得出的結(jié)論是0

（3）某同學(xué)猜想：滑動(dòng)摩擦力大小可能與接觸面積大小有關(guān)。于是他將甲圖中木塊切去一

半（如圖丁所示），重復(fù)甲圖的實(shí)驗(yàn)操作。他比較圖甲和圖丁的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：滑

動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān)。你認(rèn)為他探究過程中存在的問題是，改進(jìn)

方法是。

【答案】（1）勻速直線二力平衡（2）乙丙壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙滑動(dòng)摩擦力越大

（3）沒有控制壓力相同見解析

【詳解】（1）應(yīng)該用彈簧測力計(jì)拉著木塊在接觸面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊受到的拉力和

摩擦力是平衡力，根據(jù)二力平衡知識(shí)可知，木塊所受摩擦力大小等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)。

（2）要探究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面粗糙程度的關(guān)系，需要控制壓力大小相同，接觸面粗

糙程度不同，圖乙丙符合題意；可以看出丙中接觸面比較粗糙，彈簧測力計(jì)的示數(shù)較大，

摩擦力較大，可以得到壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙滑動(dòng)摩擦力越大。

（3）要探究摩擦力大小與接觸面積的大小的關(guān)系，需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相

同，改變接觸面積的大小，而將木塊切去一半，則在接觸面積變化的同時(shí)，壓力也發(fā)生了

變化，所以得出錯(cuò)誤結(jié)論。可以將切下的木塊疊放在被拉木塊上面，重復(fù)甲的操作過程，

比較它和甲的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論。

2、（2020吉林）在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)過程如圖所示，

其中彈簧測力計(jì)示數(shù)的大小關(guān)系是：F,>F2>F3,F3<F4O水的密度用P水表示。

13

甲乙丙丁

（1）比較兩圖可知，浮力的大小跟物體排開液體的體積有關(guān)。

（2）比較丙、丁兩圖可知，浮力的大小跟有關(guān)。

（3）分析甲、丙兩圖可得，物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力F,；,物體的密度P的

（4）深入分析丙、丁兩圖，比較水對燒杯底的壓強(qiáng)P次和某液體對燒杯底的壓強(qiáng)P超的大小

關(guān)系，則P*____PSo

【答案】（1）乙、丙（2）液體密度（3）F,-F3（4）大于（或＞）

【解析】（1）要探究浮力的大小跟物體排開液體體積的關(guān)系，需保證液體密度相同、物體

排開液體體積的大小不等，故可以選擇乙、丙兩圖中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

（2）丙、丁兩圖中，物體排開液體的體積相等，液體的密度不等，故選擇丙、丁兩圖中的

實(shí)驗(yàn)，可以探究浮力的大小跟液體密度大小的關(guān)系。

（3）利用“稱重法”可得物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力-根據(jù)物體受到有浮

力，可計(jì)算出物體的體積"=%=&=c,甲圖中，彈簧測力計(jì)的數(shù)值等于物體

。水g。水g

重力大小，故物體的質(zhì)量切物=蛋=左，由密度公式可得物體的密度

gg

乙

。=僧物=g=F\0

物_/TH3P水。

06

（4）因?yàn)镕：；＜F”由“稱重法”可得物體在水中和未知液體中所受浮力的大小關(guān)系F浮木〉

F浮旅①，根據(jù)丙、丁兩圖可判斷出物體排開水和排開未知液體的體積大小相等丫推水川聯(lián)②

p

由“阿基米德”原理可得液體的密度「液=--③，由①②③三式可得P女〉P蝦又因?yàn)?/p>

g/

丙、丁兩圖中，杯底所處深度相等，故由液體內(nèi)部壓強(qiáng)的公式P=P池gh可得p,k＞P泄。

14

3、（2020桂林）如圖甲所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材

有：杠桿、支架、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)。

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，此時(shí)，應(yīng)把杠

桿兩端的平衡螺母向________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持

—并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)。這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測量。

（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼杠桿恰好在

原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件為：。他這樣得出的結(jié)論是否合

理？_;為什么？

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：”若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí).，杠桿的平衡條

件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同

位置，用彈簧測力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測出的拉力大小都與杠桿平衡條

件不相符。其原因是：。

【答案】（1）左水平力臂（2）動(dòng)力X動(dòng)力臂=阻力X阻力臂（F,L,=F2L2）（3）不合理實(shí)驗(yàn)

次數(shù)過少杠杠有自重

【解析】（1）杠桿右端下沉，重心靠右，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，直至重心移到支點(diǎn)處，

使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實(shí)驗(yàn)的影響；力臂等于支點(diǎn)到力的作

用線的距離，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度

上直接讀出來。

（2）杠桿的平衡條件是：動(dòng)力X動(dòng)力臂=阻力X阻力臂（或FL=F?L2），只通過一次測

量，數(shù)據(jù)具有偶然性，不具備普遍性。

（3）杠桿自重的影響。

4、（2020湘潭）測量如圖所示滑輪組的機(jī)械效率，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。

鉤碼上升高繩端移動(dòng)距

實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重力G/N拉力F/N機(jī)械效率n

度h/cm離s/cm

11.051555.6%

15

21.550.815

32.051.01566.7%

42.0101.03066.7%

(1)實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)緩慢拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使鉤碼豎直向上做運(yùn)動(dòng)。第1次實(shí)驗(yàn)

時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖所示，為N。

(2)第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)所做的有用功為J,滑輪組的機(jī)械效率是。

(3)分析1、2、3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時(shí)，重物重力越

(選填“大”或“小”)，滑輪組的機(jī)械效率越高；分析3、4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，滑輪

組的機(jī)械效率與鉤碼上升的高度(選填"有關(guān)”或“無關(guān)”)。

(4)結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際，用滑輪組提升重物時(shí)，下列選項(xiàng)中也可提高機(jī)械效率的

是o

A.增大繩重B.減輕動(dòng)滑輪重C.加快物體提升的速度

【答案】(1)勻速0.6(2)0.07562.5%(3)大無關(guān)(4)B

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)緩慢拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使鉤碼豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)，測力計(jì)

分度值為0.1N,第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖所示，為0.6N；

(2)第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)所做的有用功W有=Gh=L5NX0.05m=0.078J,第2次做的總功W

=Fs=10.8NX0.15m=0.12J,滑輪組的機(jī)械效率是

〃=區(qū)=0075Jx100%=62.5%.

%0.12J'

(3)分析1、2、3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時(shí)，重物重力越，滑輪組

的機(jī)械效率越高；分析3、4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升的高度無

關(guān)；

(4)各選項(xiàng)的分析如下：增大繩重，增大了額外功，有用功與總功的比值變小，機(jī)械效率

變小，A錯(cuò)誤；減輕動(dòng)滑輪重，減小了額外功，有用功與總功的比值變大，機(jī)械效率大，B

正確；由(3)知，滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升的高度無關(guān)，根據(jù)u=),機(jī)械效率與物

t

16

體提升的速度無關(guān)，C錯(cuò)誤。故選B。

5、（2020天津）在探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素時(shí)，小明提出了如下猜想：

猜想一：滑輪組機(jī)械效率與被提升物體所受的重力有關(guān)；

猜想二：滑輪組機(jī)械效率與動(dòng)滑輪所受的重力有關(guān)；

為了驗(yàn)證猜想，準(zhǔn)備的器材如下：兩個(gè)相同的滑輪、一根細(xì)繩、鉤碼若干、刻度尺和彈簧

測力計(jì)?；小明把兩個(gè)滑輪分別作為定滑輪和動(dòng)滑輪組裝成滑輪組，用該滑輪組提升不同數(shù)

量的鉤碼進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)鉤碼所受提升高拉力繩端移動(dòng)機(jī)械效

次數(shù)的重力G/N度h/mF/N的距離s/m率

12.00.11.00.366.7%

24.00.11.80.374.1%

36.00.12.50.3

請你解答如下問題：

（1）表中第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為______：根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中畫出該滑輪組的

繞線方式；

（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：用同一滑輪組提升不同的物體，物體越重，滑輪組的機(jī)械效率

______（選填“越高”“越低”或“不變”）；

（3）為了驗(yàn)證猜想二，還需增加的實(shí)驗(yàn)器材是_____。

【答案】（1）80.0%見解析（2）越高（3）自重不同的滑輪

【解析】（1）第3次實(shí)驗(yàn)中，有用功『'產(chǎn)Gh=6.0NX0.lm=0.6J,通過滑輪組所做的總功

%0.6J

W小Fs=2.5NX0.3m=0.75J,滑輪組的機(jī)械效率〃80%因?yàn)槔K子端移動(dòng)

可-0.75J

的距離是物體提升高度的3倍，所心滑輪組承重繩子的根數(shù)為3,那么滑輪組的繞線如

17

圖:

（2）分析表格數(shù)據(jù)知，用同一滑輪組提升不同的物體，物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越

高。

（3）猜想二，要驗(yàn)證滑輪組機(jī)械效率與動(dòng)滑輪所受的重力有關(guān)，換用自重不同的動(dòng)滑輪進(jìn)

行實(shí)驗(yàn)。

6、（2020金華）在游泳時(shí)，小金發(fā)現(xiàn)越往深水區(qū)走，越感到胸悶，由此猜想液體內(nèi)部壓

強(qiáng)可能與液體的深度有關(guān)。于是用液體壓強(qiáng)計(jì)對此進(jìn)行了探究。

甲乙

步驟一：將金屬盒放入水中深度5厘米處，觀察現(xiàn)象；

步驟二：將金屬盒放入水中深度15厘米處時(shí)，發(fā)現(xiàn)金屬盒的位置不動(dòng)，但U形管兩側(cè)的液

面高度差逐漸減??；

步驟三：調(diào)整好器材后，重新實(shí)驗(yàn)。在深度5厘米處觀察到現(xiàn)象如圖（甲）A所示，在深

度15厘米處觀察到現(xiàn)象如圖（甲）B所示。

得出結(jié)論：同種液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨著深度的增加面增大。

請完成下列問題：

（1）該實(shí)驗(yàn)過程用到的科學(xué)方法有（填字母）；

A.轉(zhuǎn)換法B.控制變量法C.類比法

（2）步驟二中金屬盒在水里的位置不動(dòng)，但U形管兩側(cè)的液面高度差逐漸減小的原因是

_____?

（3）小金反思：只進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)就得出結(jié)論，結(jié)論是不可靠的。還需改變深度更換液體進(jìn)

行多次實(shí)驗(yàn)，其目的是:

18

（4）對液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小與深度關(guān)系的進(jìn)一步思考。圖（乙）為一圓柱形容器，容器內(nèi)裝

有密度為P的液體，a點(diǎn)在深度為h處的水平橫截面上，橫截面上方的液柱對橫截面產(chǎn)生

F

的壓力大小等于該液柱的重力。根據(jù)壓強(qiáng)公式夕=不，推導(dǎo)出a點(diǎn)所在橫截面受到的液體

壓強(qiáng)P“與深度h之間的關(guān)系式是p“=____。

【答案】AB裝置漏氣得出普遍性的結(jié)論P(yáng)gh

【解析】（1）液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小是通過液體壓強(qiáng)計(jì)U形管兩邊液面的高度差來判斷的，

高度差越大說明此時(shí)的液體壓強(qiáng)越大，采用了轉(zhuǎn)換法；液體壓強(qiáng)與液體的深度和密度有

關(guān)，根據(jù)控制變量法，研究與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要控制另外一個(gè)因素不變；即該實(shí)

驗(yàn)過程用到的科學(xué)方法有轉(zhuǎn)換法和控制變量法。

故選AB。

（2）步驟二中金屬盒在水里的位置不動(dòng)，但U形管兩側(cè)的液面高度差逐漸減小的原因是裝

置漏氣。

（3）改變深度更換液體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，其目的是得出普遍性的結(jié)論。

（4）圖（乙）為一圓柱形容器，容器內(nèi)裝有密度為P的液體，a點(diǎn)在深度為h處的水平橫

截面上，高為h的液柱的重力G=mg=pVg=PShg,因橫截面上方的液柱對橫截面產(chǎn)生的

F

壓力大小等于該液柱的重力，由p=—知道，a點(diǎn)所在橫截面受到的液體壓強(qiáng)p,與深度h

S

之間的關(guān)系式P=（=￡=等=2菖=08/?。

7、（2020綏化）某同學(xué)用下列器材探究“液體內(nèi)部的壓強(qiáng)”。

隔板

橡皮膜

甲乙丙

（1）他向圖甲的U形管內(nèi)注入適量的紅墨水，紅墨水靜止時(shí)，U形管兩側(cè)液面高度

（2）圖乙壓強(qiáng)計(jì)通過U形管兩側(cè)液面的來反映橡皮膜所受壓強(qiáng)的大小，用手指按壓

橡皮膜發(fā)現(xiàn)U形管中的液面升降靈活，說明該裝置_____；（填“漏氣”或“不漏氣”）

（3）他把探頭放入水面下6cm處，探頭受到水的壓強(qiáng)是_____Pa；繼續(xù)向下移動(dòng)探頭，會(huì)

19

看到U形管兩側(cè)液面的高度差變大，說明液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體的_____有關(guān)；

（4）為了檢驗(yàn)“液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體密度有關(guān)”這一結(jié)論，他用圖丙的裝置，在容器的

左右兩側(cè)分別裝入深度相同的不同液體，看到橡皮膜向左側(cè)凸起，則側(cè)液體的密度

較大。（填“左”或“右”）

【答案】（1）相同或相等或相平（2）高度差不漏氣（3）600深度（4）右

【解析】（1）由圖甲可知，向U形管內(nèi)注入適量的紅墨水，當(dāng)管內(nèi)的紅墨水靜止時(shí)，根據(jù)

連通器原理，U形管左右兩側(cè)液面相平。

（2）圖乙壓強(qiáng)計(jì)通過U形管兩側(cè)液面的高度差來反映橡皮膜所受壓強(qiáng)的大小，液面的高度

差越大，說明橡皮膜所受壓強(qiáng)較大；用手指按壓橡皮膜發(fā)現(xiàn)U形管中的液面升降靈活，說

明該裝置不漏氣，如果裝置漏氣，擠壓橡皮膜，U形管兩邊也不會(huì)出現(xiàn)高度差。

（3）探頭放入水面下6cm處，探頭受到水的壓強(qiáng)

p=Pgh=lXlO'kg/m'X10N/kgX0.06m=600Pa；向下移動(dòng)探頭，看到U形管兩側(cè)液面的高度

差變大，說明液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān)，深度越深，壓強(qiáng)越大。

（4）相同深度，液體的密度越大，壓強(qiáng)越大，在容器左右兩部分分別裝入深度相同的不同

液體，橡皮膜向左側(cè)凸起，說明橡皮膜右側(cè)的液體壓強(qiáng)較大，右側(cè)液體的密度較大。

8、（2020鄂爾多斯）某實(shí)驗(yàn)小組在“探究影響動(dòng)能大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，準(zhǔn)備的器材

有：質(zhì)量分別為小2次兩個(gè)鋼球，木塊和斜面等。實(shí)驗(yàn)過程如圖：

丙

（1）本實(shí)驗(yàn)是通過來反映鋼球動(dòng)能大小的；

（2）為了探究物體動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析；

（3）實(shí)驗(yàn)中為了探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系，應(yīng)讓質(zhì)量相同的鋼球，從同一斜面—

（填“相同高度”或“不同高度”）由靜止?jié)L下。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明：當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，鋼球速

度越大，動(dòng)能越_____。這個(gè)結(jié)論可用解釋汽車_______（填“超速”或“超載”）帶來的

危害；

（4）實(shí)驗(yàn)裝置中，如果水平面光滑，能否完成本實(shí)驗(yàn)的探究內(nèi)容?并說明理由。o

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【答案】（1）木塊移動(dòng)距離（2）乙丙（3）不同高度大超速（4）見解析

【解析】（1）本實(shí)驗(yàn)采用轉(zhuǎn)換法，是通過木塊移動(dòng)距離來反映鋼球動(dòng)能大小的。

（2）根據(jù)控制變量法的思想，為了探究物體動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)控制鋼球從相同高

度滾下，即選擇乙丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。

（3）實(shí)驗(yàn)中為了探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系，應(yīng)讓質(zhì)量相同的鋼球，從同一斜面不同高度

由靜止?jié)L下，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明：當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，鋼球速度越大，木塊被撞擊后移動(dòng)距離越

大，動(dòng)能越大；這個(gè)結(jié)論可用解釋汽車超速帶來的危害。

（4）實(shí)驗(yàn)裝置中，如果水平面光滑，根據(jù)牛頓第一定律，木塊將一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，無

法停下來，不能測出距離，故不能完成本實(shí)驗(yàn)的探究內(nèi)容。

9、（2020云南）在一次物理興趣小組活動(dòng)中，某組同學(xué)給大家展示了“探究阻力對物體

運(yùn)動(dòng)的影響”實(shí)驗(yàn)，如圖所示。

木板表面

（1）實(shí)驗(yàn)中每次都使同一輛小車從斜面的高度由靜止自由滑下，目的是使小車到

達(dá)水平面時(shí)具有相同的?

（2）按照圖甲、乙、丙的順序?qū)嶒?yàn)時(shí)記錄的內(nèi)容如下表：

接觸面材料小車受摩擦力情況小車在水平面運(yùn)動(dòng)的距離s/cm

毛巾大20.2

棉布較大40.0

木板小90.1

分析表中內(nèi)容，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在其他條件相同時(shí)，小車受到的摩擦力越小，運(yùn)動(dòng)的

距離越：進(jìn)一步推理出的結(jié)論是：運(yùn)動(dòng)的小車不受阻力作用時(shí)，

將。早在300多年前，意大利物理學(xué)家就通過實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理的方法

研究過“力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”。本實(shí)驗(yàn)所運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)方法和科學(xué)推理的方法還可用于研究—

（填寫實(shí)驗(yàn)名稱即可）。

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（3）上述實(shí)驗(yàn)除用到實(shí)驗(yàn)推理的方法外，還用到了控制變量法和法。

（4）實(shí)驗(yàn)中若再添加一小木塊，就可用圖丙裝置來探究“動(dòng)能與速度的關(guān)系”。具體的操

作是讓同一小車從斜面的由靜止自由滑下，去撞擊置于木板表面相同位置的木

塊并進(jìn)行比較。

【答案】（1）同一速度（2）遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)伽利略研究聲音的傳播需要介質(zhì)（3）轉(zhuǎn)換

法（4）不同高度

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中為了保證變量唯一，要讓小車從斜面的同一位置由靜止釋放，這樣做

可以使小車進(jìn)入水平面后具有相同的速度。

（2）根據(jù)表格可以看出，在其他條件相同時(shí)，小車受到的摩擦力越小，運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)；

如果小車不受阻力，那么小車在水平面上將會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；意大利物理學(xué)家伽利略就

通過理想斜面實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理的方法證明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；本實(shí)驗(yàn)所運(yùn)用

的實(shí)驗(yàn)方法和科學(xué)推理的方法還可用于研究聲音的傳播需要介質(zhì)。

（3）本實(shí)驗(yàn)小車在水平面上所受的阻力使通過小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離間接知道的，我

們把這種方法稱為轉(zhuǎn)換法。

（4）動(dòng)能與速度的關(guān)系時(shí)要改變小車到達(dá)水平面時(shí)的速度，即通過改變下滑高度來改變，

所以應(yīng)該讓同一小車從斜面的不同位置由靜止下滑。

10、（2020常德）在探究“二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，向左盤和右盤同時(shí)放入等重的祛碼，這時(shí)木塊保持