專練14實(shí)驗(yàn)探究題(力學(xué))一、物質(zhì)密度測量1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)測量工具：密度測量的常用工具是量筒(量杯)、天平。用量筒測量固體和液體的體積；用天平測量物體質(zhì)量。(2)天平的使用：用天平測量物體的質(zhì)量。天平的使用及注意事項(xiàng)：測量時(shí)，應(yīng)將天平放在水平桌面上；先將游碼撥回標(biāo)尺左端的零刻線處(歸零)，再調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針指到分度盤的中央刻度(或左右擺動(dòng)幅度相等)，表示橫梁平衡；將物體放在左盤，砝碼放在右盤，用鑷子加減砝碼并調(diào)節(jié)游碼，使天平重新平衡；被測物體的質(zhì)量=右盤中砝碼的總質(zhì)量+游碼在標(biāo)尺上的指示值。2.液體密度的測量：液體密度的測量步驟如下：(1)用天平稱出燒杯的質(zhì)量m1；(2)將適量的液體倒入燒杯中，用天平稱出燒杯與液體的總質(zhì)量m2；(3)將燒杯中的液體倒入量筒中，讀出量筒中液體的體積V；(4)計(jì)算液體的密度：。3.固體密度的測量：固體密度的測量步驟如下：(1)用天平測量固體的質(zhì)量m；(2)在量筒中倒入適量的水，讀出水的體積V1；(3)用細(xì)線拴住固體，輕放浸沒在水中，讀出固體與水的總體積V2；(4)計(jì)算固體的密度：QUOTE。2.考查方向考查方向解答思路天平調(diào)平衡移動(dòng)平衡螺母(指針左偏，平衡螺母右移；指針右偏，平衡螺母左移)天平使用把天平放在水平桌面上，游碼放在“零”位，調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡，左盤放被測物體，右盤放砝碼，不得用手夾取砝碼求被測量物體質(zhì)量物體總質(zhì)量等于砝碼總質(zhì)量加上游碼讀數(shù)液體體積測量視線要與液面相平，1mL=1cm3被測物體密度用密度公式進(jìn)行計(jì)算即可被測物質(zhì)密度誤差燒杯或被測固體均粘有部分液體，由實(shí)驗(yàn)步驟可知被測質(zhì)量偏小時(shí)，密度偏小；被測質(zhì)量偏大時(shí)，密度偏大靠增減砝碼無法使天平平衡時(shí)取下最小砝碼，調(diào)節(jié)往右調(diào)節(jié)游碼實(shí)驗(yàn)評價(jià)根據(jù)測量過程確定測量值偏大還是偏小并分析實(shí)驗(yàn)過程中存在問題【典例】(2020?淄博)在勞動(dòng)實(shí)踐活動(dòng)中，物理興趣小組的同學(xué)用大豆、核桃、花生等食材制作營養(yǎng)豆?jié){，并測量營養(yǎng)豆?jié){的密度。(1)小明的實(shí)驗(yàn)過程：①用調(diào)好的天平測量燒杯和豆?jié){的總質(zhì)量，所加砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示，總質(zhì)量為g；②把燒杯中的豆?jié){倒入量筒中一部分，如圖乙所示，記下量筒中豆?jié){的體積為cm3；③測出燒杯和剩余豆?jié){的質(zhì)量為30g。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，計(jì)算豆?jié){的密度為kg/m3。(2)小亮的方法：①用調(diào)好的天平測量空燒杯的質(zhì)量m1；②向空燒杯中倒入適量豆?jié){，測量燒杯和豆?jié){的總質(zhì)量m2；③將燒杯中的豆?jié){倒入量筒中，記下量筒中豆?jié){的體積V。你認(rèn)為(填“小明”或“小亮”)的實(shí)驗(yàn)方法所測密度誤差較大，理由是。(3)測量結(jié)束后，小明把核桃放入水中，發(fā)現(xiàn)核桃漂浮在水面上，他想測量核桃的密度，于是挑選了一個(gè)不透水的核桃(如圖丙)，卻發(fā)現(xiàn)無法放入量筒中。聰明的小明利用彈簧測力計(jì)、小桶、細(xì)線、細(xì)鐵絲、裝滿水的溢水杯，也測出了核桃的密度。實(shí)驗(yàn)步驟：①用彈簧測力計(jì)測出小桶所受的重力G；②；③。請補(bǔ)全主要步驟，用所測物理量的符號(hào)寫出核桃密度的表達(dá)式ρ＝(水的密度用ρ水表示)【答案】(1)①71.6；②40；③1.04×103；(2)小亮；將燒杯中的豆?jié){全部倒入量筒中，會(huì)有一部分的豆?jié){粘在燒杯上而倒不干凈，因此所測的體積會(huì)偏小；(3)②把核桃輕輕放入裝滿水的溢水杯中，核桃漂浮，用彈簧測力計(jì)測出小桶和溢出水的總重力G1；③用細(xì)鐵絲把核桃壓入水中，使核桃全部浸沒，用彈簧測力計(jì)測出小桶和溢出水的總重力G2；?ρ水?！窘馕觥?1)①燒杯和豆?jié){的總質(zhì)量為：m1＝50g+20g+1.6g＝71.6g；②量筒中液面位置如圖乙所示，則量筒中豆?jié){的體積V＝40mL＝40cm3，③量筒內(nèi)豆?jié){的質(zhì)量m＝m1﹣m2＝71.6g﹣30g＝41.6g，豆?jié){的密度為：ρ＝＝＝1.04g/cm3＝1.04×103kg/m3；(2)小亮將燒杯中的豆?jié){全部倒入量筒中，會(huì)有一部分的豆?jié){粘在燒杯上而倒不干凈，因此所測的體積會(huì)偏小，根據(jù)公式ρ＝得測得的密度比真實(shí)值偏大，所以小亮所測密度誤差較大；(3)當(dāng)核桃浸沒時(shí)，溢出水的體積等于核桃的體積，利用排水法測量出核桃的體積，故步驟為：①用彈簧測力計(jì)測出小桶所受的重力G；②把核桃輕輕放入裝滿水的溢水杯中，核桃漂浮，用彈簧測力計(jì)測出小桶和溢出水的總重力G1，③用細(xì)鐵絲把核桃壓入水中，使核桃全部浸沒，用彈簧測力計(jì)測出小桶和溢出水的總重力G2，漂浮時(shí)溢出水的重力為：G排＝G1﹣G，根據(jù)漂浮時(shí)浮力等于重力以及阿基米德原理知，核桃的重力為：G核桃＝G排＝G1﹣G，核桃全部浸沒時(shí)，溢出水的重力為：G排′＝G2﹣G，根據(jù)阿基米德原理知此時(shí)的浮力為：F?。紾排′＝G2﹣G，核桃的體積為：V＝V排′＝＝，核桃的密度為：ρ＝＝＝＝＝?ρ水。故答案為：(1)①71.6；②40；③1.04×103；(2)小亮；將燒杯中的豆?jié){全部倒入量筒中，會(huì)有一部分的豆?jié){粘在燒杯上而倒不干凈，因此所測的體積會(huì)偏??；(3)②把核桃輕輕放入裝滿水的溢水杯中，核桃漂浮，用彈簧測力計(jì)測出小桶和溢出水的總重力G1；③用細(xì)鐵絲把核桃壓入水中，使核桃全部浸沒，用彈簧測力計(jì)測出小桶和溢出水的總重力G2；?ρ水?！靖櫨毩?xí)】1.(2020?阜新)小明把一小塊瑪瑙石和一個(gè)小木塊帶到實(shí)驗(yàn)室，測量它們的密度：(1)如圖甲所示，小明忘記把游碼歸零就調(diào)節(jié)天平平衡了，及時(shí)改正后，他應(yīng)將平衡螺母向側(cè)移動(dòng)(選填“左”或“右”)，天平才能重新平衡。(2)在實(shí)驗(yàn)過程中，小明測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖乙、丙所示，瑪瑙石的質(zhì)量是g，瑪瑙石的體積是cm3，瑪瑙石的密度是kg/m3。(3)小明把瑪瑙石做成一件小工藝品后，其質(zhì)量減少，瑪瑙石的密度(填“變大”“不變”或“變小”)。(4)小明嘗試只用量筒和水測量小木塊的密度，如圖丁所示操作如下：①向量筒內(nèi)倒入適量的水，體積記為V1；②將小木塊輕輕放入量筒內(nèi)，靜止后，水面對應(yīng)的體積記為V2；③再用細(xì)鋼針將小木塊浸沒在水中，水面所對應(yīng)的體積記為V3，由此得到木塊密度的表達(dá)式ρ＝。(用ρ水和所測物理量符號(hào)表示)【答案】(1)右；(2)51；20；2.55×103；(3)不變；(4)?！窘馕觥?1)游碼歸零就調(diào)節(jié)天平平衡了，游碼歸零后指針偏向分度盤中心左側(cè)，應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母；(2)由圖乙可知，瑪瑙石的質(zhì)量：m＝50g+1g＝51g；由圖丙可知，瑪瑙石的體積：V＝70ml﹣50ml＝20ml＝20cm3；瑪瑙石的密度：ρ＝＝＝2.55g/cm3＝2.55×103kg/m3；(3)密度是物質(zhì)的一種特性，瑪瑙石質(zhì)量變小、體積也會(huì)變小，密度不變；(4)在量筒內(nèi)倒入適量的水，記下水的體積V1，將小木塊輕輕放入量筒內(nèi)，穩(wěn)定后水面上升至V2；小木塊排開水的體積：V排＝V2﹣V1，根據(jù)物體的浮沉條件可知，物體漂浮時(shí)浮力等于重力，則漂浮時(shí)物體的質(zhì)量等于排開水的質(zhì)量，即小木塊得質(zhì)量：m＝ρ水V排＝ρ水(V2﹣V1)；用鋼針壓小木塊，將小木塊浸沒入水，記下此時(shí)量筒的讀數(shù)V3，小木塊的體積V＝V3﹣V1；則小木塊的密度：ρ＝＝。故答案為：(1)右；(2)51；20；2.55×103；(3)不變；(4)。2．(2020?鞍山)如圖所示為小聰同學(xué)利用未知液體來測量小石塊密度的實(shí)驗(yàn)操作：(1)如圖甲所示，小聰在調(diào)節(jié)天平橫梁平衡過程中的錯(cuò)誤操作是。(2)小聰糾正錯(cuò)誤后，正確測量出了小石塊的質(zhì)量m石(如圖乙所示)，并由圖丙測出了小石塊的體積V石＝cm3，則小石塊的密度ρ石＝g/cm3。(3)小聰還想測出量筒中未知液體的密度，他利用彈簧測力計(jì)只增加一個(gè)操作步驟，便完成了該實(shí)驗(yàn)。新增操作步驟：。讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F。未知液體密度的表達(dá)式：ρ液＝(用字母表示，不必代入數(shù)值)?！敬鸢浮?1)沒有將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處；(2)20；2.8；(3)用彈簧測力計(jì)吊著小石塊，將小石塊浸沒在裝有未知液體的量筒內(nèi)，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F；。【解析】(1)調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時(shí)，應(yīng)先把游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度，再調(diào)節(jié)平衡螺母，由圖甲可知，小聰在調(diào)節(jié)天平橫梁平衡過程中的操作錯(cuò)誤是游碼沒有移到標(biāo)尺左端的零刻線處；(2)由圖乙知，天平標(biāo)尺的分度值為0.2g，小石塊的質(zhì)量：m＝50g+5g+1g＝56g；由圖丙知，量筒的分度值為2mL，小石塊放入量筒前讀數(shù)為60ml，小石塊放入量筒后讀數(shù)為80ml，小石塊的體積：V＝80ml﹣60ml＝20ml＝20cm3；小石塊的密度：ρ＝＝＝2.8g/cm3；(3)要測量未知液體的密度，可增加步驟為：用彈簧測力計(jì)吊著小石塊，將小石塊浸沒在裝有未知液體的量筒內(nèi)，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F；物體受到的浮力為F?。紾﹣F，小石塊的體積V＝V2﹣V1；由F?。溅岩篻V排得，液體的密度：ρ液＝＝。故答案為：(1)沒有將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處；(2)20；2.8；(3)用彈簧測力計(jì)吊著小石塊，將小石塊浸沒在裝有未知液體的量筒內(nèi)，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F；。3．(2020?葫蘆島)小琪非常喜歡吃大櫻桃，很想知道它的密度，于是進(jìn)行了如下測量：(1)將天平放在水平臺(tái)上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻線處，指針的位置如圖甲所示，則應(yīng)將平衡螺母向(填“左”或“右”)端調(diào)節(jié)，使橫梁平衡。(2)他取來一顆大櫻桃，用天平測出了大櫻桃的質(zhì)量如圖乙所示為g。(3)將一顆大櫻桃，放入裝有30mL水的量筒中，水面上升到圖丙所示的位置，大櫻桃的體積為cm3，密度為g/cm3。(4)小琪將大櫻桃放入量筒中時(shí)，筒壁上濺了幾滴水，所測的大櫻桃密度會(huì)(填“偏大”或“偏小”)。(5)小琪還想利用大櫻桃(已知密度為ρ0)、平底試管、刻度尺測量家里消毒液的密度，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①在平底試管中倒入適量的消毒液，用刻度尺測量試管中液面的高度h1。②將大櫻桃放入試管內(nèi)的消毒液中，大櫻桃處于漂浮狀態(tài)，用刻度尺測量試管中液面的高度h2。③取出大櫻桃，在其內(nèi)部插入一根細(xì)鐵絲(忽略大櫻桃體積的變化)，重新放入試管內(nèi)的消毒液中，由于浸沒在消毒液中時(shí)重力(填“大于”“小于”或“等于”)浮力，大櫻桃沉入試管底部，用刻度尺測量試管中液面的高度h3。④消毒液密度的表達(dá)式為ρ消毒液＝?！敬鸢浮?1)左；(2)8.4；(3)8；1.05；(4)偏大；(5)③大于；④ρ0?！窘馕觥?1)如圖，指針偏右，說明天平的右端下沉，左端上翹，平衡螺母向上翹的左端移動(dòng)。(2)大櫻桃的質(zhì)量：m＝5g+3.4g＝8.4g。(3)大櫻桃的體積：V＝38ml﹣30ml＝8ml＝8cm3，大櫻桃的密度：ρ＝＝＝1.05g/cm3。(4)當(dāng)大櫻桃放入水中，筒壁上濺了幾滴水，導(dǎo)致大櫻桃和水的總體積減小，大櫻桃體積減小，密度偏大。(5)③大櫻桃在消毒液中下沉，大櫻桃受到的重力大于浮力。④設(shè)平底試管的底面積為S，大櫻桃的重力，G＝mg＝ρ0Vg＝ρ0S(h3﹣h1)g，大櫻桃漂浮在消毒液中，大櫻桃受到的浮力：F浮＝ρ消毒液gV排＝ρ消毒液gS(h2﹣h1)，大櫻桃漂浮在消毒液中，重力等于浮力，所以，ρ0S(h3﹣h1)g＝ρ消毒液gS(h2﹣h1)，解得，消毒液的密度：ρ消毒液＝ρ0。故答案為：(1)左；(2)8.4；(3)8；1.05；(4)偏大；(5)③大于；④ρ0。二、探究影響摩擦力大小的因素實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄坑绊懩Σ亮Υ笮〉囊蛩亍！緦?shí)驗(yàn)器材】彈簧測力計(jì)，長木板，棉布，毛巾，帶鉤長方體木塊，鉤碼?！緦?shí)驗(yàn)原理】(1)二力平衡條件：作用在物體上的兩個(gè)力，如果大小相等、方向相反并作用在一條直線上，這兩個(gè)力就是平衡力；(2)用彈簧測力計(jì)拉著木塊在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)就等于摩擦力大小，這樣就測出了摩擦力大小。【實(shí)驗(yàn)步驟】實(shí)驗(yàn)裝置如圖。一、用彈簧測力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊，讓木塊在長木板上做勻速滑動(dòng)，讀出彈簧測力計(jì)讀數(shù)，即木塊與長木板之間的摩擦力；數(shù)據(jù)計(jì)入表格；二、改變放在木塊上的鉤碼，從而改變木塊對長木板的壓力，重復(fù)步驟一進(jìn)行試驗(yàn)；三、把棉布、毛巾鋪在長木板上，改變接觸面的粗糙程度，重復(fù)上述試驗(yàn)。四、實(shí)驗(yàn)表格試驗(yàn)次數(shù)接觸面壓力大小彈簧測力計(jì)讀數(shù)/N1木塊與長木板無鉤碼2木塊與長木板有鉤碼3木塊與棉布無鉤碼4木塊與毛巾無鉤碼五、整理器材?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】(1)摩擦力大小跟作用在物體表面的壓力有關(guān)，壓力越大，摩擦力越大：(2)摩擦力大小跟接觸面粗糙程度有關(guān)，接觸面越粗糙，摩擦力越大；(3)摩擦力大小跟接觸面大小無關(guān)；(4)摩擦力大小跟運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)。2.考查內(nèi)容考查方向解答思路要測出摩擦力大小物體應(yīng)做什么運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)如何確定摩擦力大小勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測力計(jì)讀數(shù)與摩擦力大小相等可說明摩擦力大小與壓力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)步驟1和2摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關(guān)的實(shí)驗(yàn)步驟1和3或1和4之間測量誤差產(chǎn)生原因很難做到勻速運(yùn)動(dòng)、彈簧測力計(jì)在運(yùn)動(dòng)中讀數(shù)會(huì)有誤差根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論找出生活中利用摩擦力的例子汽車輪胎、自行車把、膠鞋等添加鉤碼的目的為了探究摩擦力大小與壓力的關(guān)系探究實(shí)驗(yàn)的物理方法控制變量法【典例】(2020·臨夏分)小宇要探究“影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”，他猜想影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素可能有：A．接觸面所受的壓力大小；B．接觸面的粗糙程度；C．物體運(yùn)動(dòng)的速度。接下來小宇通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)操作開展探究。(1)進(jìn)行甲、乙、丙圖實(shí)驗(yàn)時(shí)，彈簧測力計(jì)必須沿水平方向拉著物體做運(yùn)動(dòng)；(2)要驗(yàn)證猜想B，需按照兩個(gè)圖(選填“甲”、“乙”、“丙”)進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)；(3)比較甲、乙圖的實(shí)驗(yàn)，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是；(4)在本次實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用的研究方法是轉(zhuǎn)換法和；(5)小潁發(fā)現(xiàn)小宇上述實(shí)驗(yàn)操作中彈簧測力計(jì)的示數(shù)并不穩(wěn)定，于是改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)裝置，如圖丁所示。改進(jìn)后長木板(選填“一定”或“不一定”)要做勻速直線運(yùn)動(dòng)。【答案】(1)勻速直線；(2)甲、丙；(3)接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；(4)控制變量；(5)不一定?！窘馕觥?1)進(jìn)行甲、乙、丙圖實(shí)驗(yàn)時(shí)，彈簧測力計(jì)必須沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體在水平方向上受到平衡力的作用，由二力平衡的條件，拉力大小才等于摩擦力的大小。(2)要驗(yàn)證猜想B，即與接觸面的粗糙程度的關(guān)系，要控制壓力大小相同和速度大小相同，需按照甲、丙兩個(gè)圖進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)；(3)比較甲、乙圖的實(shí)驗(yàn)，接觸面粗糙程度相同，乙中壓力大，乙受到的滑動(dòng)摩擦力也大，故實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；(4)在本次實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用的研究方法是轉(zhuǎn)換法和控制變量法；(5)如圖丁所示，木塊相對地面處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的測力計(jì)拉力與受到的摩擦力為一對平衡力，大小相等，故改進(jìn)后長木板不一定要做勻速直線運(yùn)動(dòng)。故答案為：(1)勻速直線；(2)甲、丙；(3)接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；(4)控制變量；(5)不一定。【跟蹤訓(xùn)練】1．(2020·湘西)如圖，為了探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”，請你完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該用彈簧測力計(jì)水平拉動(dòng)木塊在長木板上運(yùn)動(dòng)(選填“勻速”或“加速”)。(2)由甲和乙實(shí)驗(yàn)可知，在壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越。(3)由和丙實(shí)驗(yàn)可知，在接觸面的粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大?！敬鸢浮?1)勻速；(2)大；(3)甲?！窘馕觥?1)用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉木塊，使木塊依次在水平放置的木板表面和毛巾表面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2)由圖甲和乙可知，壓力相同，而接觸面粗糙程度不同，因此實(shí)驗(yàn)探究的是滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面粗糙程度的關(guān)系，可得結(jié)論：壓力大小相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；(3)探究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的關(guān)系，應(yīng)控制接觸面的粗糙程度相同，而物體間的壓力不同，由圖示可知，圖甲與圖丙接觸面粗糙程度相同而壓力不同，因此圖甲、丙所示實(shí)驗(yàn)探究的是滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力的關(guān)系。2.(2020·本溪)在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”的實(shí)驗(yàn)中，小平完成了如圖所示的甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)。測量滑動(dòng)摩擦力時(shí)，小平用彈簧測力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，使它沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(1)甲實(shí)驗(yàn)中木塊受到的摩擦力為______N，如果水平拉動(dòng)木塊向右做加速運(yùn)動(dòng)，木塊受到的摩擦力將______(填“變大”“變小”或“不變”)；(2)比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，是為了探究滑動(dòng)摩擦力的大小與______的關(guān)系；(3)比較甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，______(填“能”或“不能”)得出滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度有關(guān)的結(jié)論，判斷依據(jù)是______；(4)小平得出滑動(dòng)摩擦力與壓力和接觸面粗糙程度的關(guān)系后，還想探究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面受到壓強(qiáng)的關(guān)系，他選擇了一個(gè)長、寬、高不等且各表面粗糙程度相同的木塊，設(shè)計(jì)了兩種方案，你認(rèn)為合理的是______(填“A”或“B”)。A．木塊平放在木板上，在木塊上加不同質(zhì)量的砝碼，拉動(dòng)木塊，比較兩次滑動(dòng)摩擦力的大小B．把木塊分別平放、側(cè)放在木板上，拉動(dòng)木塊，比較兩次滑動(dòng)摩擦力的大小【答案】(1)1.2；(2)不變；(3)壓力；(4)不能；(5)沒有控制壓力一定(或甲、丙的壓力不同)；(6)B?！窘馕觥?1)由圖甲可知，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是1.2N，木塊受到的摩擦力為1.2N，如果水平拉動(dòng)木塊向右做加速運(yùn)動(dòng)，木塊對木板的壓力和接觸面的粗糙程度不變，木塊受到的摩擦力將不變。(2)比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)，接觸面的粗糙程度不變，壓力不同，是為了探究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的關(guān)系。(3)甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)，壓力不同，接觸面的粗糙程度不同，不能得到滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度有關(guān)的結(jié)論。(4)探究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面受到壓強(qiáng)的關(guān)系，控制壓力和接觸面的粗糙程度不變，改變壓強(qiáng)的大小。A．木塊平放在木板上，在木塊上加不同質(zhì)量的砝碼，壓力改變了，不符合題意；B．把木塊分別平放、側(cè)放在木板上，壓力不變，改變受力面積，壓強(qiáng)改變，符合題意。故選B。3．(2020·濰坊)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)。實(shí)驗(yàn)器材：粗糖程度不同的長木板甲和乙、滑塊(質(zhì)量已知)、破碼、測力計(jì)。實(shí)驗(yàn)步驟：①將滑塊放在水平長木板甲上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過改變滑塊上砝碼的個(gè)數(shù)改變滑塊的壓力；記錄多組滑動(dòng)摩擦力F及壓力FN的大??；作出摩擦力F隨壓力FN變化的圖象，如圖象中甲所示；②換用木板乙重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出摩擦力F隨壓力FN變化的圖象，如圖象中乙所示。(1)如下圖所示，______(選填“A”或“B”)操作更便于測量滑動(dòng)摩擦力的大小。(2)由圖象可知：①在接觸面一定的情況下滑動(dòng)摩擦力與壓力成______比；②長木板______(選填“甲”或“乙”)的接觸面更粗糙?！敬鸢浮?1)A；(2)正；(3)甲。【解析】(1)由圖知，用A方案，無需勻速拉動(dòng)木板，當(dāng)彈簧測力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定后，滑塊相對于地面是靜止的，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)，等于木板對對木塊的摩擦力。用B方案，需勻速拉動(dòng)滑塊，再實(shí)際操作中很難做到勻速拉動(dòng)。故選A。(2)①由圖象可知：在接觸面一定的情況下，當(dāng)壓力增大時(shí)，滑動(dòng)摩擦力增大，故滑動(dòng)摩擦力與壓力成正比。②由圖像可知，當(dāng)壓力一定時(shí)，接觸面粗糙程度越大，滑動(dòng)摩擦力越大，故在壓力一定時(shí)，甲受到的摩擦力更大，則甲的接觸面更粗糙。三、運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄窟\(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系?！緦?shí)驗(yàn)器材】小車、斜面、長木板、直尺、毛巾、棉布、木塊?！緦?shí)驗(yàn)原理】(1)任何物體都具有慣性，物體慣性大小與質(zhì)量有關(guān)；(2)當(dāng)物體不受力或受到平衡力作用時(shí)，物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)?！緦?shí)驗(yàn)步驟】一、實(shí)驗(yàn)裝置如圖。二、在長木板上鋪上毛巾，讓小車從A位置由靜止開始自由下滑，靜止后測出斜面底端到小車停下位置路程，數(shù)據(jù)計(jì)入表格。三、在長木板上鋪上棉布，讓小車從A位置由靜止開始自由下滑，靜止后測出斜面底端到小車停下位置路程，數(shù)據(jù)計(jì)入表格。四、讓小車在長木板上從A位置由靜止開始自由下滑，靜止后測出斜面底端到小車停下位置路程，數(shù)據(jù)計(jì)入表格。五、讓小車在長木板上從B位置由靜止開始自由下滑，靜止后測出斜面底端到小車停下位置路程，數(shù)據(jù)計(jì)入表格。六、實(shí)驗(yàn)表格(參考數(shù)據(jù))實(shí)驗(yàn)步驟運(yùn)動(dòng)表面開始位置斜面底端到停止位置距離/cm1毛巾A2棉布A3木板A204木板B七、整理器材?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】力是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，物體所受阻力(摩擦力)越大，小車越容易停下來。2.考查內(nèi)容考查方向解答思路小車從斜面的同一高度滑下的目的當(dāng)小車到達(dá)水平面時(shí)，使小車的速度相同小車在三個(gè)水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平面越光滑，小車運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)由此推斷，當(dāng)小車不受摩擦力作用時(shí)小車將做勻速直線運(yùn)動(dòng)此實(shí)驗(yàn)正確地揭示了：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因?qū)嶒?yàn)方法控制變量法表面越光滑小車受到的摩擦力越小這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒苤苯域?yàn)證牛頓第一定律不能小車運(yùn)動(dòng)的長短與它受到的阻力有什么關(guān)系阻力越大，運(yùn)動(dòng)越短讓小車從不同高度滑下還可以探究重力勢能與高度、動(dòng)能與速度關(guān)系【典例】(2020?百色)某次探究實(shí)驗(yàn)中，小明依次將毛巾、棉布分別鋪在水平木板上，讓小車分別從斜面上滑下，再觀察和比較小車在水平面上滑行的距離，實(shí)驗(yàn)情景如圖所示。(1)實(shí)驗(yàn)中每次讓小車從斜面同一高度由靜止滑下，目的是使小車在水平面上開始滑行時(shí)的速度大小(選填“相等”或“不相等”)。(2)分析小車運(yùn)動(dòng)情況可知：小車受到的阻力越小，速度減小得越(選填“快”或“慢”)；由此推理：如果水平面光滑，小車運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力作用，它將在水平面上；說明物體的運(yùn)動(dòng)(選填“需要”或“不需要”)力來維持。(3)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(選填“能”或“不能”)用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證?！敬鸢浮?1)相等；(2)慢；做勻速直線運(yùn)動(dòng)；不需要；(3)不能。【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車到達(dá)水平面上的速度相同，需使小車從斜面的同一高度處由靜止自由滑下；(2)分析小車運(yùn)動(dòng)情況可知：毛巾、棉布、棉布表面越來越光滑，小車通過的距離增大，可知小車受到的阻力越小，速度減小得越慢，小車運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)；由此進(jìn)一步推想：如果運(yùn)動(dòng)小車不受阻力，它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這說明物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持；(3)牛頓在伽利略等人的研究成果上通過進(jìn)一步推理而概括出了牛頓第一定律，該定律不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。故答案為：(1)相等；(2)慢；做勻速直線運(yùn)動(dòng)；不需要；(3)不能。【跟蹤訓(xùn)練】1.(2020?呼倫貝爾)在探究“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的斜面實(shí)驗(yàn)。讓同一小車滑到接觸面分別為毛巾、棉布和木板的水平面上，觀察小車子在水平面上滑行的距離。(1)為了使小車滑到水平面時(shí)的初速度相同，實(shí)驗(yàn)應(yīng)讓小車從同一斜面的滑下，這種研究問題的方法是(選填“轉(zhuǎn)換法”、“模型法”或“控制變量法”)。(2)伽利略對類似的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析并進(jìn)一步推測：如果水平面光滑，小車在運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力，則小車將在水平面上。說明物體的運(yùn)動(dòng)(填“需要”或“不需要”)力來維持。(3)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。A．能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證B．不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，所以不能確定這個(gè)定律是否正確C．是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步的推理概括得出的【答案】(1)同一高度由靜止自由；控制變量法；(2)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；不需要；(3)C?！窘馕觥?1)為了使小車滑到水平面時(shí)的初速度相同，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)讓小車從同一斜面的同一高度由靜止自由滑下，這種研究問題的方法是控制變量法；(2)伽利略對類似的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析并進(jìn)一步推測：如果水平面光滑，小車在運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力，則小車將在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)；從而說明物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持；(3)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，通過進(jìn)一步的推理概括得出的，故選C。故答案為：(1)同一高度由靜止自由；控制變量法；(2)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；不需要；(3)C。2．(2020?瀘州)小聰將一根橡皮筋左端固定在墻上，用彈簧測力計(jì)拉其右端來“探究兩個(gè)分力與合力的關(guān)系”。(1)實(shí)驗(yàn)中使用的彈簧測力計(jì)如圖甲所示，其分度值為N；(2)小聰用兩個(gè)彈簧測力計(jì)一起沿相同方向作用于橡皮筋上拉到A點(diǎn)，此時(shí)兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別為F1＝3.0N、F2＝4.0N；小聰只用一個(gè)彈簧測力計(jì)把橡皮筋也拉到A點(diǎn)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)F＝7.0N，如圖乙所示。F的作用效果F1、F2共同作用的效果相同，即F為F1和F2的合力，這種探究物理規(guī)律的方法是(選填“控制變量法”或“等效替代法”)；(3)小聰在實(shí)驗(yàn)中突發(fā)奇想，將兩彈簧測力計(jì)相互垂直作用在橡皮筋上拉到B點(diǎn)，記下兩彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別為F1＝3.0N、F2＝4.0N；然后只用一個(gè)彈簧測力計(jì)把橡皮筋也拉到B點(diǎn)，如圖丙所示，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)F′＝N。根據(jù)你對合力與分力的理解，判斷F′(選填“是”或“不是”)F3、F4的合力。【答案】(1)0.2；(2)等效替代法；(3)5；是?！窘馕觥?1)由圖可知，測力計(jì)的量程為0～10N，分度值為0.2N；(2)實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)的作用效果F1、F2共同作用的效果相同，即F為F1和F2的合力，該實(shí)驗(yàn)方法為等效替代法；(3)由圖可知，彈簧測力計(jì)分度值為0.2N，示數(shù)為5N；由圖可知，F(xiàn)3、F4的合力的作用效果與F'的力的作用效果相同，所以F'是F3、F4的合力。故答案為：(1)0.2；(2)等效替代法；(3)5；是。3．(2020?泰州)在“探究阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響”實(shí)驗(yàn)中：(1)小明調(diào)試實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，將小車從斜面上A處滑下，如圖甲所示，小車滑出水平木板右端而掉落下去。為讓小車不滑出木板，下列做法不可行的是；A．小車仍從斜面A處滑下，換一個(gè)更長的木板B．增大斜面的傾角，小車仍從斜面上A處滑下C．斜面傾角不變，小車從斜面上A處以下位置滑下D．減小斜面的傾角，小車仍從斜面上A處滑下(2)調(diào)試成功后，小明每次均將小車從斜面上同一高度處滑下，讓小車分別在毛巾、棉布和木板表面運(yùn)動(dòng)，最終小車靜止時(shí)的位置如圖乙所示。由此可得：小車受到的阻力越小，運(yùn)動(dòng)的路程越。進(jìn)一步推理可知：若小車運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力為零，小車將保持(填運(yùn)動(dòng)狀態(tài))；(3)在上述實(shí)驗(yàn)中，小車在毛巾表面運(yùn)動(dòng)過程中的速度變化量(選填“大于”、“等于”或“小于”)在木板表面運(yùn)動(dòng)過程中的速度變化量；(4)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論是小明在分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，經(jīng)過科學(xué)推理得出的。下列得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的過程與該實(shí)驗(yàn)相同的是。A．探究影響壓力作用效果的因素B．用小磁針探究磁體周圍的磁場C．探究聲音能否在真空中傳播D．探究動(dòng)能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系【答案】(1)B；(2)長；勻速直線運(yùn)動(dòng)；(3)等于；(4)C。【解析】(1)將小車從斜面上A處滑下，小車滑出水平木板右端而掉落，說明小車到達(dá)水平面的動(dòng)能較大，速度較大，通過的路程比較大，所以為讓小車不滑出木板，可以換一個(gè)更長的木板；或者將小車從高度較低處滑下，或者可以減小斜面的傾角，從而減小小車到達(dá)水平面的動(dòng)能，減小小車在水平面的速度，減小小車通過的路程；故不可行的方法是增大斜面的傾角，小車仍從斜面上A處滑下。故選B。(2)由圖示可知，小車受到的阻力越小，小車速度減小得越慢，運(yùn)動(dòng)的路程越遠(yuǎn)；進(jìn)一步推理可知，當(dāng)阻力為零時(shí)(即小車不受摩擦力)，則小車會(huì)在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(3)由題意可知，小車從斜面上同一高度處滑下，所以小車到達(dá)毛巾表面和木板表面的水平面時(shí)的速度相等，而且小車最后在毛巾表面和木板表面上都會(huì)停下來；所以小車在毛巾表面運(yùn)動(dòng)過程中的速度變化量等于在木板表面運(yùn)動(dòng)過程中的速度變化量。(4)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論是小明在分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，經(jīng)過科學(xué)推理得出的。所用的方法是理想實(shí)驗(yàn)法；A．探究影響壓力作用效果的因素用的方法是控制變量法，故A不符合題意；B．用小磁針探究磁體周圍的磁場用的方法是轉(zhuǎn)換法，故B不符合題意；C．探究聲音能否在真空中傳播用的方法是理想實(shí)驗(yàn)法，故C符合題意；D．探究動(dòng)能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系用的方法是控制變量法，故D不符合題意。故選C。故答案為：(1)B；(2)長；勻速直線運(yùn)動(dòng)；(3)等于；(4)C。四、影響液體壓強(qiáng)大小的因素探究課題：探究影響液體壓強(qiáng)大小的因素實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)方法控制變量法，轉(zhuǎn)換法實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)U形管內(nèi)兩管液面高度差來判斷液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小探究過程1.根據(jù)如圖甲所示，按照組裝U形管壓強(qiáng)計(jì)2.將水倒入燒杯，如圖乙，控制探頭在水下深度不變，調(diào)節(jié)旋鈕改變探頭的朝向，觀察并測出U形管中液面的高度差，將數(shù)據(jù)填入下表；3.如圖乙、丙，控制橡皮膜的朝向不變，改變探頭浸入水中的深度，觀察并測出U形管中液面的高度差，將數(shù)據(jù)填入下表；4.如圖丙、丁，控制探頭在水和鹽水下的深度相同，觀察并測出U形管中液面的高度差，將數(shù)據(jù)填入下表；記錄表格實(shí)驗(yàn)內(nèi)容液體物質(zhì)探頭浸入水下深度橡皮膜朝向U形管兩端液面高度差(cm)a水相同(5cm)向下相同(5cm)向前相同(5cm)向上b水不同(3cm)向下不同(5cm)不同(7cm)向下向下c水相同(5cm)向下鹽水相同(5cm)向下實(shí)驗(yàn)結(jié)論液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，壓強(qiáng)隨液體深度的增加而增加；同種液體在同深度的各處，各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等；不同的液體，在同一深度產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小與液體的密度有關(guān)，密度越大，液體的壓強(qiáng)越大。考查方向器材作用U形管壓強(qiáng)計(jì)的作用？通過U形管內(nèi)兩管液面高度差來判斷液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小注意事項(xiàng)1.液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是：液體受到重力作用；液體有流動(dòng)性2.實(shí)驗(yàn)前的兩個(gè)操作：(1)先檢查U型管左右兩邊的液面是否相平。(2)檢查裝置的氣密性：(用手壓金屬盒上的橡皮膜，觀察U型管中液面是否發(fā)生變化，若變化明顯，則氣密性良好)3.實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)U型管內(nèi)高度差沒變化原因是什么？怎么解決？答：氣密性不好，拆下來重新安裝4.使用的U型管是不是連通器？答：不是5.此實(shí)驗(yàn)U型管內(nèi)液體為什么要染成紅色？答：使實(shí)驗(yàn)效果明顯，便于觀察5.實(shí)驗(yàn)需要多次進(jìn)行，目的是：總結(jié)普通規(guī)律6.比較乙、丙實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：液體密度一定時(shí)，深度越深，液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大7.比較丙、丁實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：當(dāng)液體深度相同時(shí)，液體密度越大，液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大【典例】(2020?煙臺(tái))在“探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)前，小明利用U形管、軟管、扎緊橡皮膜的探頭等組裝成壓強(qiáng)計(jì)后，發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面不相平，如圖甲所示，他應(yīng)做的調(diào)節(jié)是(選填“A”或“B”)。A．取下軟管重新安裝B．將右側(cè)管中高出的液體倒出(2)調(diào)整好壓強(qiáng)計(jì)后，小明按圖乙所示開始實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如表：序號(hào)液體深度/cm橡皮膜方向壓強(qiáng)計(jì)左右液面高度差/cm①水5朝上4.9②水5朝下4.9③水5朝側(cè)面4.9④水10朝側(cè)面9.7⑤水15朝側(cè)面14.6⑥鹽水15朝側(cè)面16.7①比較序號(hào)1、2、3三組數(shù)據(jù)，探究的問題是什么？②比較序號(hào)三組數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：同種液體中，深度越大，液體的壓強(qiáng)越大。③比較序號(hào)5、6兩組數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是什么？(3)1648年，物理學(xué)家帕斯卡做了著名的“帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)”，如圖丙所示。實(shí)驗(yàn)中帕斯卡只用了幾杯水就讓裝滿水的木桶向四周裂開，這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能夠驗(yàn)證液體壓強(qiáng)的哪些特點(diǎn)？【答案】(1)A；(2)①在同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)是否相等；②3、4、5；③在同一深度處，不同液體的壓強(qiáng)與密度有關(guān)；(3)液體壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大；液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)?！窘馕觥?1)當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒在空氣中時(shí)，如果U形管中的液面不相平，則不能正常使用，應(yīng)該取下軟管重新安裝，故A正確；故選：A；(2)①序號(hào)1、2、3次實(shí)驗(yàn)中，將壓強(qiáng)計(jì)的探頭放在水中5cm深處，使橡皮膜朝向不同的方向，是研究在同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)是否相等；②若要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系，應(yīng)將壓強(qiáng)計(jì)金屬盒放入水中不同深度，符合要求的是3、4、5三組數(shù)據(jù)；③比較實(shí)驗(yàn)⑤⑥中將探頭放進(jìn)不同密度液體中同一深度處，發(fā)現(xiàn)探頭在鹽水中時(shí)壓強(qiáng)計(jì)兩邊液面高度差大，壓強(qiáng)大，可得出的結(jié)論是：在同一深度處，不同液體的壓強(qiáng)與密度有關(guān)；(3)灌了幾杯水后，細(xì)管中水的深度增加的很多，根據(jù)液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)可知：液體壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大；由圖知水桶里的水各個(gè)方向流出，說明液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。故答案為：(1)A；(2)①在同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)是否相等；②3、4、5；③在同一深度處，不同液體的壓強(qiáng)與密度有關(guān)；(3)液體壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大；液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。【跟蹤訓(xùn)練】1．(2020?咸寧)同學(xué)們利用壓強(qiáng)計(jì)等裝置“探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)”的規(guī)律，進(jìn)行了如下的操作：(1)在使用壓強(qiáng)計(jì)前，發(fā)現(xiàn)U形管中兩側(cè)液面已有高度差(如圖甲所示)，接下來的操作是(選填字母)。A．直接從U形管右側(cè)中倒出適量液體B．拆除膠管重新安裝(2)正確操作后，分析乙、丙兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，初步得出的結(jié)論是：同種液體中，液體壓強(qiáng)隨液體深度的增加而，因此攔河大壩要做成的形狀(選填“上窄下寬”或“上寬下窄”)；(3)玲玲保持丙圖中探頭的位置不變，并向容器內(nèi)加入適量的濃鹽水，她發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面的高度差又變大了，于是得出了“在同一深度，液體的密度越大，其內(nèi)部的壓強(qiáng)越大”的結(jié)論。她的操作不可靠，原因是加入鹽水后液面位置改變了，正確操作是應(yīng)將探頭適當(dāng)(選填“上移”或“下移”)；(4)紅紅用丁裝置測量未知液體的密度，在左側(cè)加入適量的水，在右側(cè)緩慢倒入待測液體，直到觀察到橡皮膜相平，需要測量的物理量有(多選)；A．右側(cè)待測液體到容器底的深度h1；B．右側(cè)待測液體到橡皮膜中心的深度h2；C．左側(cè)水到容器底的深度h3；D．左側(cè)水到橡皮膜中心的深度h4；根據(jù)你選用的物理量推導(dǎo)出待測液體密度的表達(dá)式為ρ＝(用題中字母和ρ水表示)?！敬鸢浮?1)B；(2)增大；上窄下寬；(3)上移；(4)BD；×ρ水。【解析】(1)在使用壓強(qiáng)計(jì)前，發(fā)現(xiàn)U形管中兩側(cè)液面已有高度差(如圖甲所示)，接下來的操作是，只需要將軟管取下，再重新安裝，這樣的話，U形管中兩管上方的氣體壓強(qiáng)就是相等的(都等于大氣壓)，當(dāng)橡皮膜沒有受到壓強(qiáng)時(shí)，U形管中的液面就是相平的；選B；(2)正確操作后，分析乙、丙兩圖知，液體密度相同，乙中深度較大，液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)較大，初步得出的結(jié)論是：同種液體中，液體壓強(qiáng)隨液體深度的增加而增大，因此攔河大壩要做成上窄下寬的形狀；(3)研究液體壓強(qiáng)與密度的關(guān)系，要控制液體的深度相同；保持丙圖中探頭的位置不變，并向容器內(nèi)加入適量的濃鹽水，密度增大的同時(shí)，液體深度也增大了，沒有控制液體的深度不變；為控制深度相同，正確操作是應(yīng)將探頭適當(dāng)上移；(4)①在左側(cè)加入適量的水，在右側(cè)緩慢倒入待測液體，直到觀察到橡皮膜相平，則左右液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)相同，即ρ水gh4＝ρ液gh2；ρ液＝×ρ水，故需要測量的物理量是：右側(cè)待測液體到橡皮膜中心的深度h2，左側(cè)水到橡皮膜中心的深度h4；選BD；②液體的密度的表達(dá)式：ρ液＝×ρ水。故答案為：(1)B；(2)增大；上窄下寬；(3)上移；(4)BD；×ρ水。2．(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。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?。徊襟E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)隨著深度的增加而增大。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；(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ρ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)生的壓力大小等于該液柱的重力。根據(jù)壓強(qiáng)公式p＝，推導(dǎo)出a點(diǎn)所在橫截面受到的液體壓強(qiáng)pa與深度h之間的關(guān)系式是pa＝?！敬鸢浮?1)AB；(2)裝置漏氣；(3)得出普遍性的結(jié)論；(4)ρgh?！窘馕觥?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；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，選A、B；(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ρ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＝ρVg＝ρShg，因橫截面上方的液柱對橫截面產(chǎn)生的壓力大小等于該液柱的重力，根據(jù)壓強(qiáng)公式p＝，a點(diǎn)所在橫截面受到的液體壓強(qiáng)pa與深度h之間的關(guān)系式是：pa＝＝＝ρgh。故答案為：(1)AB；(2)裝置漏氣；(3)得出普遍性的結(jié)論；(4)ρgh。3．(2020·天水)在“探究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，小明進(jìn)行了如下的猜想：猜想一：液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小可能與液體深度有關(guān)。猜想二：液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小可能與液體密度有關(guān)。猜想三：液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小可能與方向有關(guān)。為了驗(yàn)證以上猜想，小明進(jìn)行了如圖所示的操作：(1)實(shí)驗(yàn)過程中探頭受到的液體壓強(qiáng)大小是通過反映的。(2)為了驗(yàn)證猜想一，應(yīng)選擇兩組實(shí)驗(yàn)對比，可初步驗(yàn)證出猜想一是正確的。(3)探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系時(shí)，對比乙、丙兩組實(shí)驗(yàn)，小明可得出的結(jié)論是：當(dāng)液體深度相同時(shí)，液體的密度越大，液體的壓強(qiáng)就越?！敬鸢浮?1)U形管兩邊液面的高度差；(2)甲、乙；(3)大。【解析】(1)根據(jù)轉(zhuǎn)換法，實(shí)驗(yàn)過程中探頭受到的液體壓強(qiáng)大小是通過U形管兩邊液面的高度差反映的；(2)為了驗(yàn)證猜想一，即研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小可能與液體深度有關(guān)，要控制液體密度相同，故應(yīng)選擇甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)對比，可初步驗(yàn)證出猜想一是正確的；(3)探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系時(shí)，對比乙、丙兩組實(shí)驗(yàn)，丙中U形管兩邊液面的高度差大，小明可得出的結(jié)論是：當(dāng)液體深度相同時(shí)，液體的密度越大，液體的壓強(qiáng)就越大。故答案為：(1)U形管兩邊液面的高度差；(2)甲、乙；(3)大。五、探究影響浮力大小因素實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄坑绊懜×Υ笮〉囊蛩??！緦?shí)驗(yàn)器材】彈簧測力計(jì)、燒杯2個(gè)、水、圓柱體(A)、鹽水?！緦?shí)驗(yàn)原理】(1)浸在液體中的物體都會(huì)受到向上的浮力；(2)浮力大小遵循阿基米德原理?！緦?shí)驗(yàn)步驟】一、實(shí)驗(yàn)裝置如圖。甲乙丙丁戊二、用彈簧測力計(jì)測量圓柱體受到的重力，如圖甲所示，數(shù)據(jù)計(jì)入實(shí)驗(yàn)表格。三、用彈簧測力計(jì)掛著物體A慢慢部分(一半)浸入水中，如圖乙所示，此時(shí)彈簧測力計(jì)讀數(shù)計(jì)入表格。四、用彈簧測力計(jì)掛著物體A，使其全部浸入水中(A在水中上半部)，如圖丙所示，此時(shí)彈簧測力計(jì)讀數(shù)計(jì)入表格。五、用彈簧測力計(jì)掛著物體A，使其全部浸入水中(A在水中下半部)，如圖丁所示，此時(shí)彈簧測力計(jì)讀數(shù)計(jì)入表格。六、用彈簧測力計(jì)掛著物體A，使其全部浸入鹽水中，如圖戊所示，此時(shí)彈簧測力計(jì)讀數(shù)計(jì)入表格。七、實(shí)驗(yàn)表格(參考數(shù)據(jù)，圖中所示)實(shí)驗(yàn)步驟浸入液體內(nèi)體積彈簧測力計(jì)讀數(shù)/N1082V73V64V65V5.6八、整理器材?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】力是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，物體所受阻力(摩擦力)越大，小車越容易停下來。2.考查內(nèi)容考查方向解答思路浮力大小與浸入液體內(nèi)部體積關(guān)系物體浸入液體內(nèi)部體積不變，浮力不變(步驟3、4)；浸入液體的體積增大，浮力增大(步驟2、3)浮力大小與浸入液體內(nèi)部深度關(guān)系物體全部浸入液體內(nèi)部，浮力與深度無關(guān)(步驟3、4)浮力大小與液體密度的關(guān)系體積不變時(shí)，液體密度越大，浮力越大(步驟4、5)浮力大小和物體形狀的關(guān)系浸入液體內(nèi)體積不變，浮力不變，和物體形狀無關(guān)浮力的計(jì)算F浮=G-F彈(G是重力，F(xiàn)彈是彈簧測力計(jì)讀數(shù))探究方法控制變量法物體所受浮力大小規(guī)律等于物體排開液體所受到的重力【典例】(2020?青海)如圖所示，是某實(shí)驗(yàn)小組“探究浮力大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)過程中彈簧測力計(jì)掛著同一金屬塊的示數(shù)。(1)金屬塊浸沒在鹽水中時(shí)，受到的浮力是N。(2)分析圖乙、丙可知，浮力的大小跟有關(guān)。(3)分析兩圖可知，浸在液體中的物體所受的浮力大小跟液體的密度有關(guān)。(4)由實(shí)驗(yàn)可知，該金屬塊的密度是kg/m3?！敬鸢浮?1)2.4；(2)排開液體的體積；(3)丙?。?4)2.4×103?！窘馕觥?1)由圖甲知，彈簧測力計(jì)的分度值為0.2N，示數(shù)為4.8N，即物體的重力為4.8N；金屬塊浸沒在鹽水中時(shí)，受到的浮力：F?。紾﹣F拉?。?.8N﹣2.4N＝2.4N；(2)分析乙、丙兩圖知，液體的密度相同，排開液體的體積不同，彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同，根據(jù)稱重法測浮力：F?。紾﹣F拉知浮力不同，說明浮力與排開液體的體積有關(guān)；(3)要探究浸在液體中的物體所受的浮力大小跟液體的密度的關(guān)系，需要控制排開液體的體積相同，改變液體的密度，圖丙丁符合題意；(4)金屬塊浸沒在水中受到的浮力：F浮水＝G﹣F拉丙＝4.8N﹣2.8N＝2N，根據(jù)阿基米德原理F?。溅阉甮V排得金屬塊的體積：V＝V排水＝＝＝2×10﹣4m3，金屬塊的質(zhì)量：m＝＝＝0.48kg，金屬塊的密度：ρ＝＝＝2.4×103kg/m3。故答案為：(1)2.4；(2)排開液體的體積；(3)丙?。?4)2.4×103?！靖櫽?xùn)練】1．(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：F1＞F2＞F3，F(xiàn)3＜F4，水的密度用ρ水表示。(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ρ物＝。(4)深入分析丙、丁兩圖，比較水對燒杯底的壓強(qiáng)p水和某液體對燒杯底的壓強(qiáng)p液的大小關(guān)系，則p水p液。【答案】(1)乙丙；(2)液體的密度；(3)F1﹣F3；；(4)＞?！窘馕觥?1)要探究浮力的大小跟物體排開液體體積的關(guān)系，需要控制液體的密度相同，改變排開液體的體積，圖乙丙符合題意；(2)由丙丁圖知排開液體的體積都等于物體的體積，保持不變，排開液體的密度不同，物體受到的浮力不同，所以，比較圖丙丁可知，物體受到的浮力大小與液體的密度有關(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?。紽1﹣F3，由F浮＝ρ液gV排可知，物體的體積：V＝V排＝＝，根據(jù)G＝mg得，物體的質(zhì)量為：m＝＝，物體的密度為：ρ物＝＝＝；(4)根據(jù)稱量法知水中浮力為：F浮水＝F1﹣F3，液體中浮力為：F浮液＝F1﹣F4，因?yàn)镕3＜F4，所以：F浮水＞F浮液，根據(jù)F?。溅岩篻V排可知，在排開液體體積相同時(shí)，水的密度大于液體的密度，由圖知丙丁的深度相同，根據(jù)壓強(qiáng)公式p＝ρgh判斷出p水＞p液。故答案為：(1)乙丙；(2)液體的密度；(3)F1﹣F3；；(4)＞。2．(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；(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)系圖象，則該液體的密度為kg/m3?！敬鸢浮?1)0.5；(2)c、d；(3)液體密度；(4)0.8×103?！窘馕觥?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浮水＝G﹣Fc＝2N﹣1.5N＝0.5N；(2)研究物體所受浮力的大小與浸沒的深度的關(guān)系時(shí)采用的是控制變量法，需要控制排開液體的密度和體積相同，所以應(yīng)該對比cd；(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：F浮c＝G﹣Fc＝2N﹣1.5N＝0.5N；實(shí)驗(yàn)步驟e中，物體受到的浮力為：F浮e＝G﹣Fe＝2N﹣1.6N＝0.4N；因物體均浸沒，所以V排水＝V排液；根據(jù)阿基米德原理可知：＝；所以該液體的密度為：ρ液＝×ρ水＝×1×103kg/m3＝0.8×103kg/m3。故答案為：(1)0.5；(2)c、d；(3)液體密度；(4)0.8×103。3．(2020?達(dá)州)同學(xué)們在探究影響浮力大小的因素時(shí)，發(fā)現(xiàn)手中的彈簧測力計(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ρ鹽水＝kg/m3(ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg)【答案】(1)右；(5)物體排開液體的體積；物體排開液體的密度；10﹣4；1.125×103kg/m3?！窘馕觥?1)將杠桿安裝在支架上，靜止時(shí)如圖1所示，杠桿左端下沉，則杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；(2)根據(jù)阿基米德原理：F?。溅岩篻V排，實(shí)驗(yàn)(3)(4)(5)中，物體作用在杠桿的動(dòng)力為：FA＝G﹣F浮＝G﹣ρ液gV排，根據(jù)杠桿的平衡條件，F(xiàn)A×OA＝2G×L阻，即(G﹣F浮)×OA＝1N×L阻，故F浮＝ρ液gV排＝G﹣﹣﹣﹣﹣﹣①①中，G和OA為定值，L阻越大(小)，物體受到浮力F浮越小(大)，(3)、(4)實(shí)驗(yàn)中，物體排開液體的密度相同，(4)中排開液體的體積較大，L阻較小，物體受到浮力較大，故比較(2)、(3)、(4)實(shí)驗(yàn)可得：物體G所受浮力大小與排開液體的體積有關(guān)；(4)、(5)實(shí)驗(yàn)中，排開液體的體積相同，而(5)中排開液體的密度大于(4)中排開液體的密度，(5)中對應(yīng)的阻力臂最小，則受到的浮力最大，故分析比較(2)、(4)、(5)可得：物體G所受浮力大小與排開液體的密度有關(guān)；由圖知：OA＝4L，OE＝3.5L，OD＝4L，OC＝6L，OB＝8L，由(2)，杠桿的平衡條件，G×OA＝2G鉤×OB＝1N×OB；G＝＝2N；G浸沒于水中時(shí)，將已知量代入①得：ρ水gV排＝2N﹣＝1N，V排＝＝10﹣4m3；因物體浸沒，所以物體G的體積：V＝V排＝10﹣4m3；由(5)，將已知量和求出的量代入①有：ρ鹽水g×10﹣4m3＝2N﹣＝N，鹽水的密度：ρ鹽水＝1.125×103kg/m3。故答案為：(1)右；(5)物體排開液體的體積；物體排開液體的密度；10﹣4；1.125×103kg/m3。六、探究影響物體動(dòng)能大小的因素1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄坑绊憚?dòng)能大小的因素。【實(shí)驗(yàn)器材】木板，長方形木塊，質(zhì)量不同的小球。【實(shí)驗(yàn)原理】運(yùn)動(dòng)的小球碰到水平桌面上的木塊，木塊被推的越遠(yuǎn)，說明小球?qū)δ緣K做的功越多，小球動(dòng)能越大?！緦?shí)驗(yàn)步驟】一、實(shí)驗(yàn)裝置如圖。二、讓小球A從斜面頂端自由滾下，小球碰到木塊B后，將B推動(dòng)一段路程，記錄路程大小s1，并計(jì)入表格。三、讓小球A從斜面中間位置自由滾下，小球碰到木塊B后，將B推動(dòng)一段路程，記錄路程大小s2，并計(jì)入表格。四、換另一個(gè)質(zhì)量不同的小球，重復(fù)上述兩步實(shí)驗(yàn)，并記錄路程s3、s4；數(shù)據(jù)并計(jì)入表格。五、實(shí)驗(yàn)表格實(shí)驗(yàn)步驟小球A實(shí)驗(yàn)步驟小球B次數(shù)路程s/cm次數(shù)路程s/cm斜面頂端s11斜面頂端s312233斜面中間s21斜面中間s412233六、整理器材?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】物體動(dòng)能與質(zhì)量有關(guān)，與速度有關(guān)。質(zhì)量越大、速度越大的物體，動(dòng)能越大。2.考查內(nèi)容考查方向解答思路研究方法轉(zhuǎn)換法(動(dòng)能大小轉(zhuǎn)換成木塊移動(dòng)距離)如果水平面絕對光滑能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟荒埽诠饣矫嫔?，木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)比較哪兩步可以看出動(dòng)能與速度有關(guān)步驟二、三比較哪兩步可以看出動(dòng)能與物體質(zhì)量有關(guān)步驟二、四判斷動(dòng)能和質(zhì)量有關(guān)必須控制小球到水平面時(shí)速度相同判斷動(dòng)能和速度有關(guān)必須使用相同小球起點(diǎn)位置越高小球達(dá)到斜面底端速度越大木塊運(yùn)動(dòng)距離越大動(dòng)能越大【典例】(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m、2m兩個(gè)鋼球，木塊和斜面等。實(shí)驗(yàn)過程如圖：(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。?！敬鸢浮?1)木塊移動(dòng)距離；(2)乙丙；(3)不同高度；大；超速；(4)不能，木塊將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，無法停下來。【解析】(1)該實(shí)驗(yàn)中鋼球動(dòng)能的大小是通過木塊被撞距離的遠(yuǎn)近體現(xiàn)的，木塊被撞得越遠(yuǎn)，說明鋼球的動(dòng)能越大，這里采用了轉(zhuǎn)換法的思想；(2)為了探究物體動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中采用的是控制變量法，需要控制速度相同，質(zhì)量不同，即使質(zhì)量不同的鋼球從相同斜面的相同高度由靜止自由滾下；故選用乙丙進(jìn)行對比；(3)實(shí)驗(yàn)中為了探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系，應(yīng)控制質(zhì)量相同，速度不同，即應(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，推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，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)水平面是光滑的，則木塊在水平方向上受力為0，豎直方向上受到平衡力作用，根據(jù)牛頓第一定律，運(yùn)動(dòng)的物體在沒有受到力的作用時(shí)，將一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，無法通過木塊移動(dòng)的距離來判定動(dòng)能的大小。故答案為：(1)木塊移動(dòng)距離；(2)乙丙；(3)不同高度；大；超速；(4)不能，木塊將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，無法停下來?！靖櫽?xùn)練】1.(2020?營口)在探究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小欣同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙、丙所示的三次實(shí)驗(yàn)，讓鐵球從同一斜面上某處由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，然后與放在水平面上的紙盒相碰，鐵球與紙盒在水平面上共同移動(dòng)一段距離后靜止。(1)要探究動(dòng)能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)保證鐵球達(dá)到水平面的相同，為了達(dá)到這一目的所采取的具體操作方法是使小球；(2)選用甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是：物體質(zhì)量相同時(shí)，。(3)三次實(shí)驗(yàn)中，碰撞前動(dòng)能最小的是圖(填“甲”、“乙”或“丙”)中的小球，原因是；(4)小欣同學(xué)聯(lián)想到“探究阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響”時(shí)，也用到了斜面，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，比較在不同表面滑行的距離(如表)，小車在三個(gè)表面克服摩擦力做功(選填“相等”或“不相等”)，若水平面絕對光滑，小車將做運(yùn)動(dòng)。表面毛巾棉布木板摩擦力最大較大最小小車運(yùn)動(dòng)距離最近較遠(yuǎn)最遠(yuǎn)【答案】(1)速度；從斜面的同一高度由靜止?jié)L下；(2)速度越大，動(dòng)能越大；(3)丙；紙盒被推動(dòng)的距離最??；(4)相等；勻速直線?！窘馕觥?1)要探究動(dòng)能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)保持小球的速度相同，質(zhì)量不同，所以應(yīng)使質(zhì)量不同的小球從斜面的同一高度由靜止?jié)L下，保證鐵球達(dá)到水平面的速度相同；(2)由圖示實(shí)驗(yàn)可知，甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)，球的質(zhì)量相同，甲滾下的高度大于丙滾下的高度，甲到達(dá)斜面底端時(shí)的速度較大，甲將紙盒推動(dòng)得更遠(yuǎn)，說明甲的動(dòng)能更大，由此可得：質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)速度越大，它具有的動(dòng)能就越大；(3)三次實(shí)驗(yàn)中，是通過觀察紙盒被撞擊后移動(dòng)的距離來比較鐵球動(dòng)能的大小的，這種方法是轉(zhuǎn)換法，丙圖中紙盒被推動(dòng)的距離最小，故碰撞前動(dòng)能最小；(4)讓小車從同一高度(由靜止)下滑，根據(jù)決定重力勢能大小的因素，小車的重力勢能相同，下滑到水平面時(shí)的動(dòng)能也相同，在不同的材料表面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，最終停下來后，動(dòng)能全部轉(zhuǎn)為內(nèi)能，克服摩擦力做了多少功就有多少動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以，在三個(gè)表面克服摩擦力做功相同；鐵球從斜面上滾下，若水平面絕對光滑，鐵球不受摩擦力作用，鐵球所受合力為0，所以鐵球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)。故答案為：(1)速度；從斜面的同一高度由靜止?jié)L下；(2)速度越大，動(dòng)能越大；(3)丙；紙盒被推動(dòng)的距離最??；(4)相等；勻速直線。2.(2020?鎮(zhèn)江)“探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示：將小車從斜面上高h(yuǎn)處由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)至木板上后與木塊碰撞。通過改變小車釋放時(shí)高度h、在小車中增加鉤碼和在木板上鋪墊棉布的方法，得到了圖2虛線框內(nèi)的四個(gè)實(shí)驗(yàn)場景。(1)為探究小車動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)選用場景①和(選填“②”、“③”或“④”)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；選用場景③和④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可探究小車動(dòng)能與的關(guān)系。(2)在實(shí)驗(yàn)中，小車動(dòng)能越大，發(fā)生碰撞時(shí)對木塊所做的功就越，木塊被碰撞后在木板上。(3)若將場景①和②中的木塊均移走，利用這兩個(gè)場景可探究對物體運(yùn)動(dòng)的影響。為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)論的準(zhǔn)確性，還需再增加一次實(shí)驗(yàn)，為此，在場景①的基礎(chǔ)上，你所作的調(diào)整是：?！敬鸢浮?1)③；速度；(2)多；滑行的距離越長；(3)阻力(摩擦力)；在木板上鋪設(shè)玻璃板(或毛巾)。【解析】(1)為探究小車動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)讓兩質(zhì)量不相同小車分別從同一斜面同高度由靜止滑下，小車的質(zhì)量不同，初速度相同，所以可探究動(dòng)能與小車的質(zhì)量的關(guān)系；應(yīng)選場景①和③。選用場景③和④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，控制了兩小車的質(zhì)量相同，初速度不同，所以可探究動(dòng)能與小車的速度的關(guān)系。(2)在實(shí)驗(yàn)中，小車動(dòng)能越大，發(fā)生碰撞時(shí)對木塊所做的功就越多，木塊被碰撞后在木板上滑行的距離越長。(3)若將場景①和②中的木塊均移走，完全相同的兩小車到達(dá)水平面時(shí)初速度相同，水平面的粗糙程度不同，小車的滑行距離不同，據(jù)此場景可以探究摩擦力對物體運(yùn)動(dòng)的影響。為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)論的準(zhǔn)確性，應(yīng)改變水平面的粗糙程度進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到普遍性規(guī)律，還需再增加一次實(shí)驗(yàn)；為此，在場景①的基礎(chǔ)上，所作的調(diào)整是：在木板上鋪設(shè)玻璃板(或毛巾)。故答案為：(1)③；速度；(2)多；滑行的距離越長；(3)阻力(摩擦力)；在木板上鋪設(shè)玻璃板(或毛巾)。3．(2020?雅安)小明在“探究物體的動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，他用質(zhì)量不同的兩個(gè)鋼球m和M(M的質(zhì)量大于m)，分別從不同的高度h和H(H＞h)靜止開始滾下，觀察木塊B被撞擊后移動(dòng)的距離，實(shí)驗(yàn)過程如圖1所示。(1)小明通過觀察木塊B移動(dòng)的距離長短，來判斷小球動(dòng)能的大小，這種研究方法是(選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”)。若水平面絕對光滑，本實(shí)驗(yàn)將(選填“能”或“不能”)達(dá)到探究目的。(2)由圖1甲、乙兩圖可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體的動(dòng)能大小與有關(guān)。(3)小麗根據(jù)圖1甲、丙兩圖得出結(jié)論：物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量有關(guān)，她的看法是否正確？(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)，理由是：。(4)某同學(xué)用圖2所示的方法探究動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系，他將相同質(zhì)量的小球從不同高度(h2＞h1)由靜止開始釋放，通過觀察木塊在鐵板和毛巾上滑行的距離來判斷小球動(dòng)能的大小，這種方法是(選填“正確的”或“錯(cuò)誤的”)。【答案】(1)轉(zhuǎn)換法；不能；(2)速度；(3)錯(cuò)誤；沒有控制速度一定；(4)錯(cuò)誤的【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊B移動(dòng)的距離長短，來判斷小球動(dòng)能的大小，這里用到的物理學(xué)研究問題的方法是轉(zhuǎn)換法；若水平面絕對光滑，則木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)不受摩擦力作用，撞擊后將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，不能通過木塊移動(dòng)的距離長短來判斷小球動(dòng)能的大小，所以本實(shí)驗(yàn)將不能達(dá)到探究目的。(2)甲、乙兩圖中小球的質(zhì)量一定，初始高度不同，到達(dá)水平面的時(shí)的速度不同，對木塊做功多少不同，故可以得出結(jié)論：物體的動(dòng)能大小與速度有關(guān)。(3)小麗的看法是錯(cuò)誤的，因?yàn)橐骄縿?dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，需要保證小球的速度不變，甲、丙兩圖中小球下落的高度不同，則到達(dá)水平面的速度不同，故不能得出動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系。(4)圖2所示的方法探究動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系，應(yīng)改變小球撞擊木塊前的速度，控制其它因素相同，而實(shí)驗(yàn)中沒有控制水平面的粗糙程度相同，故錯(cuò)誤的。故答案為：(1)轉(zhuǎn)換法；不能；(2)速度；(3)錯(cuò)誤；沒有控制速度一定；(4)錯(cuò)誤的。七、杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹扛軛U平衡條件實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證?！緦?shí)驗(yàn)器材】鐵架臺(tái)、帶刻度的杠桿、鉤碼?！緦?shí)驗(yàn)原理】動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂?。【實(shí)驗(yàn)步驟】一、組裝、調(diào)節(jié)杠桿，使橫梁平衡(調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母)。二、用細(xì)線在左右兩端懸掛數(shù)量不同的鉤碼，左為動(dòng)力，右為阻力。固定動(dòng)力臂和動(dòng)力不變，選取適當(dāng)?shù)淖枇?鉤碼個(gè)數(shù))，移動(dòng)阻力位置，直至杠桿平衡。分別記錄動(dòng)力、動(dòng)力臂和阻力、阻力臂，并計(jì)入表格。三、重復(fù)上述步驟兩次(要求每次必須改變動(dòng)力和動(dòng)力臂)，并計(jì)入表格。四、分別計(jì)算每次試驗(yàn)的動(dòng)力×動(dòng)力臂和阻力×阻力臂，填入表格。五、實(shí)驗(yàn)表格次數(shù)動(dòng)力動(dòng)力臂動(dòng)力×動(dòng)力臂阻力阻力臂阻力×阻力臂123六、整理器材?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。2.考查內(nèi)容考查方向解答思路試驗(yàn)前杠桿不平衡應(yīng)如何調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)兩端平衡螺母橫梁不在水平位置，左端翹起平衡螺母左移杠桿的支點(diǎn)在中間位置目的為了消除杠桿自重影響兩側(cè)掛上鉤碼后判斷是否平衡根據(jù)平衡條件判斷力或力臂的計(jì)算根據(jù)杠桿平衡條件進(jìn)行計(jì)算【典例】(2020?十堰)如圖是小明“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)：(1)在水平靜止的杠桿上A、B處，掛5個(gè)質(zhì)量均為50g的鉤碼，如圖甲所示，杠桿平衡。他猜想杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂；(2)改變鉤碼數(shù)量與位置，數(shù)據(jù)記錄如下表，分析表中數(shù)據(jù)，杠桿平衡條件應(yīng)為。實(shí)驗(yàn)次數(shù)左側(cè)鉤碼數(shù)(個(gè))左側(cè)鉤碼距離支點(diǎn)O(格)右側(cè)鉤碼數(shù)(個(gè))右側(cè)鉤碼距離支點(diǎn)O(格)123322163232634(3)某次實(shí)驗(yàn)如圖乙，使杠桿恢復(fù)水平平衡的最簡單操作是。(4)圖丙是小明驗(yàn)證結(jié)論的實(shí)驗(yàn)，E點(diǎn)彈簧測力計(jì)示數(shù)是N(g取10N/kg)?！敬鸢浮?2)F1l1＝F2l2；(3)左側(cè)鉤碼向左移動(dòng)一個(gè)小格；(4)1?！窘馕觥?2)設(shè)每個(gè)鉤碼重G，每個(gè)小格長為L，實(shí)驗(yàn)1：2G×3L＝3G×2L，實(shí)驗(yàn)2：G×6L＝3G×2L，實(shí)驗(yàn)3：2G×6L＝3G×4L，杠桿平衡調(diào)節(jié)：F1l1＝F2l2。(3)杠桿左端：G×3L＝3GL，杠桿右端：2G×2L＝4GL，所以杠桿的左端下沉，要使杠桿水平位置平衡，2G×2L＝G×nL，所以n＝4(格)，使杠桿恢復(fù)水平平衡的最簡單操作是左側(cè)鉤碼向左移動(dòng)一個(gè)小格。(4)根據(jù)杠桿的平衡條件可得E點(diǎn)彈簧測力計(jì)示數(shù)：F×5L＝5G×2L，解得：F＝2G＝2×mg＝2×0.05kg×10N/kg＝1N。故答案為：(2)F1l1＝F2l2；(3)左側(cè)鉤碼向左移動(dòng)一個(gè)小格；(4)1?！靖櫽?xùn)練】1.(2020?廣安)在探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，所用的器材有：每格長度等距的杠桿、支架、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線、每個(gè)重力都為0.5N的鉤碼若干個(gè)。(1)實(shí)驗(yàn)前將杠桿中點(diǎn)置于支架上，調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置靜止的目的是：和消除杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響。(2)如甲圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)。若從杠桿的兩側(cè)同時(shí)減掉一個(gè)鉤碼，那么杠桿的，(選填“右”或“左“)端下沉。(3)在乙圖中，將彈簧測力計(jì)由豎直方向旋轉(zhuǎn)至沿虛線方向，如果要繼續(xù)保持杠桿在水平方向靜止，測力計(jì)的示數(shù)要(選填“變小”“不變”或“變大”)。(4)如果忽略杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響，則在丙圖中要使杠桿在水平位置保持平衡，彈簧測力計(jì)對杠桿的最小拉力為。【答案】(1)便于測量力臂；(2)右；(3)變大；(4)1.2N?！窘馕觥?1)實(shí)驗(yàn)前將杠桿中點(diǎn)置于支架上，調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置靜止的目的是：便于測量力臂和消除杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響。(2)設(shè)一個(gè)鉤碼的重為G，一個(gè)格為L，支點(diǎn)兩側(cè)同時(shí)各減掉一個(gè)鉤碼，支點(diǎn)左邊力與力臂的乘積為：G×6L＝6GL，右邊力與力臂的乘積為：2G×4L＝8GL，左邊力與力臂的乘積小于右邊力與力臂的乘積，則杠桿右邊，即右端將向下傾斜；(3)彈簧測力計(jì)斜拉時(shí)，阻力及阻力臂不變，拉力力臂變小，根據(jù)杠桿平衡條件可知拉力變大。(4)彈簧測力計(jì)若在杠桿上施加最小的力F，使杠桿在水平位置平衡，該力在杠桿的最左側(cè)，力的方向應(yīng)該垂直杠桿向下，使動(dòng)力臂最長，在阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂最長時(shí)最省力，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：F×10L＝4G×6L，解得，F(xiàn)＝2.4G＝2.4×0.5N＝1.2N。故答案為：(1)便于測量力臂；(2)右；(3)變大；(4)1.2N。2．(2020?隨州)小紅在探究杠桿的平衡條件時(shí)，找來一個(gè)量程為5N的彈簧測力計(jì)和若干個(gè)重均為0.5N的鉤碼，實(shí)驗(yàn)前測得杠桿上相鄰刻度線間的距離都等于2cm。請回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)前，小紅先將杠桿調(diào)至水平位置平衡，這樣操作的目的是。(2)小紅在實(shí)驗(yàn)中測得一組數(shù)據(jù)如下表，于是他立即得出了杠桿的平衡條件：“F1×L1＝F2×L2”，你認(rèn)為是否合理，并說明理由：F1/NL1/cmF2/NL2/cm2634(3)某次實(shí)驗(yàn)如圖所示，杠桿平衡，則以下生活中，相關(guān)杠桿的應(yīng)用與此圖中杠桿類型相同的是(選填“托盤天平”、“核桃夾”或“筷子”)。(4)在圖中，保持彈簧測力計(jì)的位置及拉力的方向和鉤碼的個(gè)數(shù)不變，鉤碼向左移動(dòng)，若要保持杠桿平衡，則鉤碼到支點(diǎn)的距離不應(yīng)超過cm。【答案】(1)便于測量(或讀出)力臂；(2)不合理；只測量了一組數(shù)據(jù)便得出結(jié)論，結(jié)論具有片面性；(3)核桃夾；(4)10?！窘馕觥?1)實(shí)驗(yàn)前，小紅先將杠桿調(diào)至水平位置平衡，這樣操作的目的是：杠桿所受重力的作用線通過支點(diǎn)，重力的力臂為零，重力對杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)不產(chǎn)生影響，便于測量(或讀出)力臂；(2)不合理，該同學(xué)只測量了一組數(shù)據(jù)便得出結(jié)論，結(jié)論具有片面性；(3)某次實(shí)驗(yàn)如圖所示，杠桿平衡，動(dòng)力臂大于阻力臂；我們在使用核桃夾時(shí)是為了省力，并且在使用的過程中動(dòng)力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿；(4)根據(jù)杠桿的平衡條件，已知一個(gè)鉤碼重0.5N，彈簧測力計(jì)的量程為5N，F(xiàn)×3L＝6G×nL，F(xiàn)＝2nG，n＝＝＝5，實(shí)驗(yàn)前測得杠桿上相鄰刻度線間的距離都等于2cm，要保持杠桿平衡，則鉤碼到支點(diǎn)的距離不應(yīng)超過5×2cm＝10cm。故答案為：(1)便于測量(或讀出)力臂；(2)不合理；只測量了一組數(shù)據(jù)便得出結(jié)論，結(jié)論具有片面性；(3)核桃夾；(4)10。3．(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)圖甲中的A點(diǎn)懸掛4個(gè)鉤