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专题六 力学实验
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课标解读
《义务教育初中物理课程标准（2022年版）》
力学 测量类学生必做实验 4.1.1用托盘天平测量物体的质量 例1用托盘天平测量小木块和杯中水的质量。
4.1.2测量固体和液体的密度 例2用天平、量筒等测量小石块和盐水的密度。
4.1.4用刻度尺测量长度、用表测量时间 例4用刻度尺测量物理教科书的长和宽，利用具有秒表功能的设备测量自己脉搏跳动30次所用的时间。
4.1.5测量物体运动的速度 例5用秒表和刻度尺，测量小球通过某段距离的速度。
4.1.6用弹簧测力计测量力 例6用手拉动弹簧测力计体验1N、2 N、4N力的大小，测量一本物理教科书所受的重力。
探究类学生必做实验 4.2.2探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 例2用弹簧测力计、平板、细绳、长方体物块、棉布、毛巾等，探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
4.2.3探究液体压强与哪些因素有关 例3用水、盐水、压强计等，探究液体压强与哪些因素有关。
4.2.4探究浮力大小与哪些因素有关 例4用水、盐水、金属块、弹簧测力计等，探究金属块所受浮力与哪些因素有关。
4.2.5探究杠杆的平衡条件 例5用杠杆、铁架台、钩码和弹簧测力计，探究杠杆平衡时动力、动力臂与阻力、阻力臂之间的定量关系。
根据《义务教育初中物理课程标准（2022年版）》的要求，力学实验一共包括九大实验，其中测量类学生必做实验一共有五个，包括用托盘天平测量物体的质量、测量固体和液体的密度、用刻度尺测量长度、用表测量时间、测量物体运动的速度、用弹簧测力计测量力。探究类实验一共有四个，包括探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关、探究液体压强与哪些因素有关、探究浮力大小与哪些因素有关、探究杠杆的平衡条件。每个实验的要求如上图所示。
由于4.1.1用托盘天平测量物体的质量一般会结合4.1.2测量固体和液体的密度的实验进行考查，所以将两者设置为一个考点，即考点一 测量固体与液体的密度；由于4.1.4用刻度尺测量长度、用表测量时间的实验一般会结合4.1.5测量物体运动的速度的实验进行考查，所以将两者设置为一个考点，即考点二、测量物体运动的速度；由于4.1.6用弹簧测力计测量力与4.2.2、4.2.3、4.2.4、4.2.5结合在一起考查，所以将其设置为如下图所示的考点三、考点四、考点五以及考点六，共六大考点。
类型 实验 考点分类
力学 测量类学生必做实验 4.1.1用托盘天平测量物体的质量 考点一 测量固体和液体的密度
4.1.2测量固体和液体的密度
4.1.4用刻度尺测量长度、用表测量时间 考点二 测量物体运动的速度
4.1.5测量物体运动的速度
4.1.6用弹簧测力计测量力 考点三 探究滑动摩擦力的影响因素
探究类学生必做实验 4.2.2探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
4.2.3探究液体压强与哪些因素有关 考点四 探究液体压强的影响因素
4.2.4探究浮力大小与哪些因素有关 考点五 探究浮力大小的影响因素
4.2.5探究杠杆的平衡条件 考点六 探究杠杆的平衡条件
课堂精讲
01考点一 测量固体和液体的密度
1．我省某金矿新勘查出金属储量200t，成为国内最大单体金矿床。为研究该金矿矿石，小明利用天平和量筒测量了一小块矿石的密度。
（1）把天平放在水平台上，将游码移至称量标尺左端的零刻度线上，指针的位置如图甲所示，此时应向 （选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平平衡；
（2）天平平衡后，所用砝码及游码在称量标尺上的位置如图乙所示，则矿石的质量为 g；
（3）向量筒中倒入60mL的水，用细线拴住矿石并放入量筒中后，量筒中的水面如图丙所示，则实验所测矿石的密度为 kg/m3；
（4）因矿石具有吸水性，实验所测矿石的密度值 （选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 右 48.8 2.44×103 偏大
【详解】（1）[1]由图甲可知，指针偏向分度盘的左侧，天平的左端下沉，右端上翘，平衡螺母应向上翘的右端移动，使天平平衡。
（2）[2]由图乙可知，矿石的质量
（3）[3]由图丙可知，水和矿石的总体积为80mL，则矿石的体积
故实验所测矿石的密度
（4）[4]在测量矿石与水的总体积时，因矿石具有吸水性，测出的总体积会变小，测出矿石的体积也会变小，由可知，实验所测矿石的密度值会偏大。
2．豆浆是汉族传统饮品，其营养丰富，且易于消化吸收，老少皆宜。小明想知道豆浆的密度是多少，于是用天平、量筒和小烧杯测量豆浆的密度。
（1）将天平放在水平台上，把游码移至标尺左端的 处，此时指针的指向如图甲所示，应向 （选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平平衡；
（2）在烧杯中倒入适量豆浆，用调好的天平测出烧杯和豆浆的总质量如图乙所示，烧杯和豆浆的总质量m1= g；把烧杯中一部分豆浆倒入量筒中如图丙所示，量筒中豆浆的体积V= cm3；再测出烧杯和杯中剩余豆浆的总质量m2=38.8g；
（3）小明所测豆浆的密度ρ豆浆= kg/m3；
（4）小明将烧杯中的豆浆倒入量筒时，量筒壁上沾有较多豆浆，则他所测豆浆的密度将会 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】 零刻度线 右 80.4 40 1.04×103 偏大
【详解】（1）[1][2]使用天平时，将天平放在水平台上，把游码移至标尺左端的零刻度线处，由图甲可知，指针向左偏，右边重，需要将平衡螺母向左移动。
（2）[3][4]由图乙可知，烧杯和豆浆的总质量
m1=50g+20g+10g+0.4g=80.4g
由图丙可知，量筒中豆浆的体积
V=40mL=40cm3
（3）[5]豆浆的密度
（4）[6]在将豆浆倒入量筒时，量筒壁上沾上了部分豆浆，这会导致测量的豆浆的体积偏小，根据可知密度偏大。
3．在学完密度的相关知识后，兴趣小组的同学课后测量了雨花石（不吸水）的密度。
（1）天平放在水平桌面上，将 移到标尺左端的零刻度线处，发现指针指在分度盘的右侧，应将平衡螺母向 （选填“右”或“左”）调节，直到天平平衡；
（2）将雨花石放在天平左盘，往右盘加减砝码，并移动游码，测量结果如图甲，雨花石的质量为 g；
（3）如图乙所示，往量筒中倒入适量的水，再将雨花石放入量筒中，液面变化后如图丙，则雨花石的密度是 kg/m3；
（4）小明只用烧杯和天平也测出了雨花石的密度，具体操作如图丁所示：
①测出雨花石质量m1；
②往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面位置做上标记；
③取出小石块，测得烧杯和水的总质量为m2；
④往烧杯中加水，直到标记处，再测出此时烧杯和水的总质量为m3；
⑤小石块的密度为 （用m1、m2、m3、ρ水表示）；
⑥由于从水中取出小石块表面上有小水滴，这样导致测量的密度值 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
【答案】 游码 左 22.4 2.24×103 偏小
【详解】（1）[1][2]根据天平的使用方法，先将天平放在水平桌面上，将游码移至零刻度，然后调节平衡螺母，使其在水平位置平衡；此时指针指在分度盘的右侧，表示天平左侧高，此时应将平衡螺母向左调节，至横梁平衡。
（2）[3]雨花石的质量为
m=20g+2.4g=22.4g
（3）[4]由图乙丙可得，雨花石的体积为
V=40mL-30mL=10mL=10cm3
雨花石的密度是
（3）[5]测出雨花石质量m1；往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面位置做上标记；取出小石块，测得烧杯和水的总质量为m2；往烧杯中加水，直到标记处，再测出此时烧杯和水的总质量为m3；，则后加入水的质量为
m水加=m3-m2
后加入水的体积等于雨花石的体积，为
雨花石的密度表达式
（4）[6]取出泰山石时沾了很多的水，则取出泰山石，测出烧杯和水的质量为m2会偏小，而当倒入水时泰山石带出的水又补充到烧杯中，即后加入水的体积变大，因此计算出的泰山石的体积偏大，根据可知，所以算得的密度值与泰山石实际密度值相比偏小。
4．小明和小华想测量木块（表面经处理，不吸水）的密度。
（1）下面是小明的测量步骤，请你帮他填写完整：
①天平调平衡后，将砝码盒中最小的砝码放入右盘后，指针位置如图甲所示，接下来应该 （选填序号）；
A．向左调节平衡螺母
B．直接向右移动游码
C．取下最小的砝码，然后移动游码
②在量筒中加适量的水，如图丙（a）所示，读出其体积为40mL；
③用细线系住一小铁块，浸没在量筒的水中，如图丙（b）所示，读出其总体积为60mL；
④将铁块挂在木块的下面，一起浸没在量筒的水中，如图丙（c）所示。木块的体积为 cm3；
⑤根据上述数据计算出该木块的密度为 g/cm3。
（2）小华没有使用天平与量筒，设计了如图丁所示的方法，借助于水（密度已知ρ水），利用所学过的浮力知识也测出了木块的密度，实验过程如下：
①向容器内倒入适量的水，如图丁（a）所示，水的体积记作Va；
②将木块轻轻放入容器中，如图丁（b）所示，液面上升至Vb；
③用细针将木块按压，使木块浸没于水中，如图丁（c）所示，液面上升至Vc；
④请用所测物理量，写出木块密度表达式的推导过程（必须有适当的文字说明）：木块的密度ρ木块= （用测量值表示，ρ水已知）。
【答案】 C 40 0.55
【详解】（1）①[1]用天平测量木块的质量时，将砝码盒中最小的砝码放入右盘后，横梁指针如图甲所示，指针向右偏，说明右盘中加入的砝码质量偏大；
A．应该在测量前调节平衡螺母使天平平衡，测量过程中不能调节平衡螺母，故A不符合题意；
B．此时右盘中加入的砝码质量偏大，若再直接向右移动游码相当于再往右盘加砝码，天平不可能再次平衡，故B不符合题意；
C．此时右盘中加入的砝码质量偏大，应该取下最小的砝码，然后移动游码直到天平平衡，故C符合题意。
故选C。
④[2]如图丙（c）量筒中水面刻度为；木块的体积
⑤[3]木块的质量
木块的密度
（2）[4]由图丁可知，木块漂浮于水中，其受到的浮力等于自身重力，此时木块漂浮时，排开水的体积
木块的重力
由可知，木块的质量
因为物体浸没时，排开液体的体积等于其自身体积，故木块的体积
木块的密度
02考点二 测量物体运动的速度
5．如图所示，在测量小车运动的平均速度的实验中，让小车从斜面的 A 点由静止开始下滑并开始计时，分别测出小车到达 B 点和 C 点的时间，即可算出小车在各段的平均速度。
（1）实验中，测得时间 tAB =1.6s，则 AB 段的平均速度 vAB= m/s ；
（2）如果小车过了 B 点才停止计时，则测得的平均速度 vAB会偏 ；
（3）实验中全程平均速度 v1，上半程的平均速度v2，下半程的平均速度 v3，三者间的大小关系为 。
【答案】 0.25 小
【详解】（1）[1] 刻度尺的分度值为1cm，AB 段的路程为
则AB 段的平均速度为
（2）[2] 如果小车过了 B 点才停止计时，则测得AB 段的时间会偏大，根据，测得的平均速度 vAB会偏小。
（3）[3] 小车从A到C的过程中做加速运动，速度越来越大，所以全程平均速度 v1、上半程的平均速度v2、下半程的平均速度 v3，三者间的大小关系为
6．如图所示，让小车从斜面的A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。
（1）该实验的原理是 ；实验中所需的测量工具是刻度尺和 ；
（2）实验时应保持斜面的倾角 （选填“较大”或“较小”），目的是 ；
（3）小车通过AB段时，测得时间tAB=1.6s，则AB段的平均速度VAB= m/s；小车通过AC段的时间为tAC=2.6s，则BC段的平均速度VBC= m/s；
（4）在测量小车到达B点的时间时，如果小车过了B点才停止计时，测得AB段的平均速度会偏 （选填“大”或“小”）；
（5）由实验看出，小车下滑过程中速度越来越 ；
（6）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学让小车从B点由静止释放，测出小车到达C点的时间，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗？ （选填“正确”或“不正确”）。
【答案】 秒表 较小 便于测量时间 0.25 0.4 小 大 不正确
【详解】（1）[1][2] 本实验通过测量物体运动路程与运动时间之比，来间接测量平均速度，所以实验原理是，由于实验中需要测量物体运动路程和运动时间，所以需要运动路程的工具是刻度尺，测量时间的工具是秒表。
（2）[3][4] 斜面坡度越大，小车在斜面上运动时间较少，过某点的时间会越短，计时会越困难，所以为使计时方便，减小测量时间时造成的误差，应保持斜面的倾角较小。
（3）[5][6] 刻度尺分度值为1cm，则AB段的路程为
测得时间，则AB段的平均速度为
BC段的路程，BC段的时间为
则BC段的平均速度为
（4）[7] 在测量小车到达B点的时间时，如果小车过了B点才停止计时，所测时间偏大，根据可知测得AB段的平均速度会偏小。
（5）[8] ，小车通过上半程的速度小于小车通过下半程的速度，所以小车的速度越来越大，小车做加速运动。
（6）[9] 若让小车从B点由静止释放，测出小车到达C点的时间，所测的时间不是运动过程中下半程的时间；小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0；小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间，因此该做法不正确。
03考点三 探究滑动摩擦力的影响因素
7．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，同学们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：①接触面所受的压力；②接触面的粗糙程度；③接触面积的大小。根据猜想，同学们设计了如图甲、乙、丙、丁所示的实验：
（1）用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做 运动；
（2）甲、丙两图是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系；
（3）根据甲、乙两图可得结论是： ；
（4）比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是 （选填“正确”或“错误”）的．原因是 ；
（5）交流评估时，某实验小组提出：实验过程中，弹簧测力计的示数不容易稳定。小明同学将实验装置改进为如图所示的装置：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动。当他向右拉出木板的过程中， （选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动，则此时通过弹簧测力计示数可知木块受到的摩擦力，读数为 N。
【答案】 匀速直线 接触面粗糙程度 接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 错误 未控制压力相同 不一定 2.4
【详解】（1）[1]弹簧测力计拉动木块时，弹簧测力计显示拉力大小，木块水平方向上受到水平向左的滑动摩擦力和水平向右的拉力，木块进行匀速直线运动时，这两个力是一对平衡力，大小相等，滑动摩擦力等于弹簧测力计示数。
（2）[2]甲、乙实验中，接触面粗糙程度相同，而压力不同，两图是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
（3）[3]比较甲、丙两图可知，当压力一定时，丙中接触面更粗糙，测力计示数较大，故探究的是滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，可得结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（4）[4][5]研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，要控制压力和接触面粗糙程度相同，将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验，压力大小改变了，这种做法是错误的，理由是没有控制压力大小相同。
（5）[6]实验时拉着长木板沿水平地面向右运动，木块与木板接触面之间存在相对运动，则木块受到的是滑动摩擦力；当他向右拉出木板的过程中，木块相对于地面处于静止状态，水平方向受到拉力和摩擦力的作用，摩擦力与拉力属于一对平衡力，与木板的运动状态无关，故木板不一定要匀速拉动。
[7]当他向右拉出木板的过程中，木块相对于地面处于静止状态，水平方向受到拉力和摩擦力的作用，摩擦力与拉力属于一对平衡力，大小相等，方向相反，弹簧测力计示数如图所示，分度值为0.1N，示数为2.4N；故木块所受的滑动摩擦力为2.4N，木块受到的摩擦力方向是水平向右。
8．小明用不同的力将手掌压在各种不同物体表面上向前推，发现感受不同，猜想滑动摩擦力的大小可能与下列因素有关：①压力的大小、②接触面的粗糙程度、③接触面的材料种类，为了验证猜想是否正确，他进行了以下探究：
（1）为了测量滑动摩擦力的大小，小明将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做 ，此时滑动摩擦力大小 弹簧测力计的示数（选填“大于”“小于”或“等于”）；
（2）比较甲、乙两图的实验可知：滑动摩擦力的大小与 有关；
（3）如图甲、丙所示，小明将同一木块分别放在粗糙程度不同的木板一、木板二上测量滑动摩擦力的大小，此过程控制不变的影响因素是：压力大小和 ；
（4）实验中发现弹簧测力计示数不易稳定，改用如图丁所示的装置水平拉动长木板，这样做的好处是： 。
【答案】 匀速直线运动 等于 压力大小 接触面的材料种类 不需要匀速拉动长木板
【详解】（1）[1][2]将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使木块做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
（2）[3]甲、乙两图的实验可知，接触面粗糙程度相同，压力越大，弹簧测力计示数越大，所以是探究滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
（3）[4]实验在探究过程中，猜想滑动摩擦力的大小可能与下列因素有关：①压力的大小、②接触面的粗糙程度、③接触面的材料种类，故探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度关系时，控制不变的影响因素是：压力的大小和接触面的材料种类。
（4）[5]木块相对地面处于静止状态，受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，故不需要匀速拉动长木板。
9．小天在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，用同一木块分别做了如图所示的实验，木块表面较光滑，棉布表面较粗糙。
（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做 运动，根据 知识，弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力的大小；
（2）通过对比 （填写实验序号）两次实验可知：在压力相同时，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越大；对比甲、乙两次实验可知，在接触面的粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与 有关；
（3）比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小天得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，他的结论是 的（选填“正确”或“错误”）。理由是 。
【答案】 匀速直线 二力平衡 乙、丙 压力大小 错误 没有控制压力相同
【详解】（1）[1][2]在实验过程中，应用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡原理可知，木块受到的摩擦力等于弹簧测力计对其的拉力。
（2）[3]探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，要控制压力大小相同，故分析比较乙、丙两次实验可知，压力大小相同，其中棉布表面较为粗糙，木板表面较为光滑，此时弹簧测力计的示数不同，说明两次实验中木块受到的摩擦力不同，由此可得出结论：压力大小相同时，滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关，且接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
[4]由图甲、乙两次实验可知，两次实验中，接触面的粗糙程度相同，而乙中压力较大，其弹簧测力计示数较大，即木块受到的滑动摩擦力较大，由此可得出结论：在接触面的粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小于压力大小有关
（3）[5][6]研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同，丁实验中木块切去二分之一，则接触面的面积变化的同时，接触面的受到压力也变小了，故他的结论是错误的，原因是没有控制压力相同。
10．为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，哲哲设计了如图所示的实验，其中A是物块，B是木板，C是铺了毛巾的垫板。
（1）为了测出物体所受滑动摩擦力的大小，弹簧测力计应先在 方向调零，根据 可知，弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做 运动，此时，滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数，弹簧测力计示数已标出；
（2）甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与 大小的关系；而 两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系；
（3）比较甲、丁两次实验，哲哲得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。他这次实验存在的问题是 ；
（4）哲哲用原有的实验装置进行改动，如图戊所示。当拉力F为5N时，木板B刚好做匀速直线运动。当拉力F为8N时，弹簧测力计的示数为 N，此时木板受到地面的摩擦力为 N。
【答案】 水平 二力平衡 匀速直线 压力 乙丙 没有控制压力相同 1.3 3.7
【详解】（1）[1]为了测出物体所受滑动摩擦力的大小，测力计要测量水平方向的拉力，所以弹簧测力计应先在水平方向调零。
[2][3]根据二力平衡可知，弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时物块受力平衡，滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数。
（2）[4]由图可知，甲、乙两次实验，接触面粗糙程度相同，但压力大小不同，所以是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
[5]由图可知，乙、丙两次实验压力大小相同而接触面的粗糙程度不同，可用于探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
（3）[6]将A切去一半，同时改变了接触面积和压力大小，没有控制变量，所以得出了错误的结论，即存在的问题是没有控制压力大小相同。
（4）[7]当拉力F为5N时，木板B刚好做匀速直线运动，此时A和B间的滑动摩擦力与图甲中相同，所以滑动摩擦力为1.3N，滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，所以测力计的示数为1.3N。当拉力F为8N时，接触面粗糙程度和压力大小没有发生变化，所以摩擦力大小不变，则弹簧测力计的示数仍为1.3N。
[8]木块给木板一个水平向右的摩擦力，大小为1.3N，木板受到一个水平向左大小为5N的拉力，做匀速直线运动，此时木板受力平衡，所以木板受到地面给的水平向右的摩擦力，大小为
当拉力F为8N时，木板与地面间的粗糙程度及压力大小均不变，所以摩擦力不变，仍为3.7N，木板在拉力作用下做加速运动。
04考点四 探究液体压强的影响因素
11．如图所示为探究“影响液体内部压强大小的因素”实验。
（1）如图甲所示，压强计上的U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器；
（2）实验前，用手指按压橡皮膜，发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置 （选填“漏气”或“不漏气”）；如图甲所示，小明发现压强计U形管左侧液面比右侧液面低，接下来的操作是 （填字母），使U形管左右两侧的液面相平；
A．将右侧管中高出的液体倒出
B．取下软管重新安装
（3）为了提高压强计的精确度，当U形管足够长时，U形管内应该选用密度 （选填“大”或“小”）的液体；
（4）比较图中 两图中的现象，可初步得出结论：同种液体内部的压强随深度的增加而增大；因此，拦河大坝要做成 （选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状；
（5）比较丙、丁两图，可探究液体压强与 的关系。
【答案】 不属于 不漏气 B 小 乙丙 上窄下宽 液体密度
【详解】（1）[1]连通器是上端开口、底部连通的容器，而压强计的U形管一端和空气连通，另一端是封闭的，不符合连通器的特点，所以不是连通器。
（2）[2]用手轻轻按压几下橡皮膜，如果发现U形管两侧液面发生灵活变化，说明该压强计不漏气。
[3]如图甲所示，小明发现压强计U形管左侧液面比右侧液面低，说明两侧液面上方气压不同，所以应取下软管重新安装，使得两侧液面上方气压均等于大气压，使U形管左右两侧的液面相平。故选B。
（3）[4]根据，U形管内选用密度较小的液体时，压强相同时产生的高度差较大，压强计更灵敏，精确度更高。
（4）[5][6]比较图乙、丙，探头在液体的深度越深，U形管两边液面的高度差就越大，表示探头处液体的压强越大，故可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而最大，因此为了抵挡更大的压强，拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
（5）[7]比较丙、丁两图，只有液体的密度不同，根据控制变量法，可探究液体压强与液体密度的关系。
12．小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强。
（1）图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强，放在液体里的薄膜就会 ，U形管左右两侧液面就会产生 ；
（2）根据图2、图3所示现象可以研究：液体内部压强大小与 的关系；
（3）如图3、图4所示，保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，观察U形管左右两侧液面的变化，得出结论： ；
（4）为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关，小彬接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中（液体未溢出、探头位置不变），静置待均匀混合后，观察到U形管左右两侧液面发生了变化，得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。小彬得出结论的实验过程是 （选填“正确”或“错误” 的，判断的依据是： ；
（5）通过学习，小彬利用掌握的液体压强知识测量实验所用盐水的密度，过程如下：
①向如图5所示容器中的左侧倒入适量的水，橡皮膜向右凸起；
②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水，直至橡皮膜 ；
③测得水面到橡皮膜中心的深度为；
测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为；
④可推导出该盐水密度的表达式为 （用、、表示）。
【答案】 发生形变 高度差 液体深度 同种液体、同一深度，液体向各个方向的压强相等 错误 没有控制探头所在深度一定 变平
【详解】（1）[1][2]当将探头放在液体里时，由于液体内部存在压强，金属盒上的薄膜就会发生形变，U形管左右两侧液面就会产生高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小，U形管液面的高度差越大，液体内部的压强越大，这用到了转换法。
（2）[3]分析图2、图3的实验现象知道，两次实验中液体的种类相同而探头所处的深度不同，图3中U形管左右两侧液面高度差较大，这就说明图3中探头所受的压强较大，由此我们可以得出初步结论：在同种液体中，液体压强随着液体深度的增加而增大。
（3）[4]通过U形管左右两侧液面的高度差反映薄膜所受压强的大小，这是应用了转换法；如图3、图4所示，保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，观察U形管两侧液面的高度差，发现高度差不变；这表明：同种液体、同一深度，液体向各个方向的压强相等。
（4）[5][6]小彬保持图3中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，液体的深度增大，液体的密度增大，U形管左右液面差增大，没有控制探头所在深度一定，不能探究液体压强跟液体的密度的关系。
（5）[7][8]在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到观察到橡皮膜变平，则左右液体产生的压强相同，测得水面到橡皮膜中心的深度为h1，测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为h2，根据知道，液体的密度的表达式
13．小明用如图所示的装置“研究液体内部的压强”的实验。
（1）本实验是通过比较U形管内两侧液面的 来表示橡皮膜所受压强大小的，其中的U形管 （选填“是”或“不是”）连通器；
（2）对比图乙和图丙可得出结论： ；
（3）1648年物理学家帕斯卡做了著名的“帕斯卡裂桶实验”，如图丁所示，实验中帕斯卡只用了几杯水就让装满水的木桶向四周裂开，图中 （选填甲、乙、丙中的两个）两幅图对比可以解释这个现象；
（4）实验结束后，粗心的小明没有收拾器材便离开了，一段时间后，图丙中盐水的水分蒸发，则剩余盐水对容器底部的压力 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；剩余盐水对容器底部的压强 （选填“变大”、“不变”或“变小”），你的判断依据是 ；
（5）小聪在家里利用如图戊所示的实验装置来比较液体密度的大小。他先向隔板左侧倒入一定量的水，然后向隔板右侧倒入一定量的某种液体，橡皮膜恰好不发生形变，则这种液体的密度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）水的密度。
【答案】 高度差 不是 见详解 甲乙 变小 变小 见详解 大于
【详解】（1）[1]根据转换法，可知压强计是通过观察U形管两侧液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小。
[2]连通器应具备上端开口、底部连通的结构，而压强计的U形管有一端口是封闭的，所以压强计不是连通器。
（2）[3]对比乙和丙两图可知，液体的深度相同，液体的密度不相同，且液体的密度越大，U形管的高度差越大，液体的压强越大。
（3）[4]帕斯卡只用了几杯水，就把木桶压裂了，该实验证明了液体的压强与液体的深度有关，图中的甲乙对比液体密度相等而压强计所处深度不同，可以解释这个现象。
（4）[5][6][7]因为盐水中水分蒸发，所以容器中水减少，而盐的质量不变， 因为容器为规则柱体，所以容器底部所受压力等于盐水的重力，由于水分蒸发，盐水的重力减小，对容器底压力减小，根据可知，液体对容器底的压强变小。
（5）[8]如图所示，水对橡皮膜有向右的压强，液体对橡皮膜有向左的压强，压强相等时，橡皮膜不发生凸起，此时两侧压强相等，即， 由图戊知，所以。
05考点五 探究浮力大小的影响因素
14．在探究影响浮力大小的因素的实验中，小清根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：
①可能与物体浸入在液体中的深度有关；
②可能与物体排开液体的体积有关；
③可能与液体的密度有关；
④可能与物体的密度有关。
（1）请你写出能够支持猜想②的一个生活现象： ；
（2）分析 三次实验，可知浮力大小与物体排开液体的体积有关；
（3）分析a、d、e三次实验，可知在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力 （选填“越大”或“越小”）；
（4）为了探究猜想④，小清同学用两块体积相同但密度不同的物体A和B进行了如图f、g的实验，发现弹簧测力计示数不同，由此得出的结论是：浮力的大小与物体的密度有关，小珍同学认为该结论不正确，主要原因是： 。
【答案】 人在水中下沉，而在死海中却能漂浮 a、b、c/a、b、d 越大 弹簧测力计示数不是浮力大小
【详解】（1）[1]人在水中下沉，而在死海中却能漂浮，由此说明浮力大小与液体的密度有关。
（2）[2]要得出浮力大小与物体排开液体的体积有关的结论，应控制液体的密度相同，改变排开液体的体积，所以应分析a、b、c（或a、b、d）三次实验。
（3）[3]分析a、d、e三次实验，物体排开液体的体积相同，在水中受到的浮力为
在盐水中受到的浮力为
即浮力大小与液体的密度有关，且在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大。
（4）[4]该实验中物体所受浮力的大小应等于
弹簧测力计示数是浮力大小，因此弹簧测力计示数不同不能得出浮力的大小与物体的密度有关。
15．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验，小明先用弹簧测力计测出于金属块的重力如图A所示，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度（液体均未溢），并记录弹簧测力计的示数。
（1）金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N；
（2）分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体 有关；分析实验步骤A、E、F可知：浮力的大小还与 有关；
（3）分析实验数据可知，F中液体密度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）水的密度；
（4）D、E两图，弹簧测力计示数不变，说明 ；
（5）实验中选用不同液体进行了多次实验，其目的是 （选填“寻求普遍规律”或“多次实验求平均值减小误差”）。
【答案】 1 排开液体的体积 液体密度 小于 浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关 寻求普遍规律
【详解】（1）[1]由A图知，弹簧测力计的分度值为0.1N，其示数为2.7N，即G=2.7N，金属块金属块浸没在水中时，受到的浮力是
（2）[2]分析比较A、B、C、D可知，液体的密度相同时，物体排开液体的体积不同，浮力不同，所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[3]分析比较A、E、F可知：图知，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，浮力大小不同，故可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
（3）[4]根据称重法可知，金属块在另一液体中受到的浮力为
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，受到的浮力越大，故F中液体密度小于水的密度。
（4）[5]D、E两图中改变了物体浸没的深度，弹簧测力计示数不变，说明浮力没有变，所以说明浮力的大小无物体浸没的深度无关。
（5）[6]该实验主要运用的科学探究方法是控制变量法，实验中选用不同液体进行了多次实验的目的是得出普遍规律。
16．在“探究影响浮力大小的因素”实验中，小明根据生活经验，提出了浮力的大小可能与下列因素有关的猜想。
A．与物体浸入液体中的深度有关；
B．与物体排开液体的体积有关；
C．与液体的密度有关。
（1）进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图1所示。其中序号c中物体P所受浮力的大小为 N，物体P的密度为 kg/m3（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）；
（2）分析 三次实验，可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关；分析a、d、e三次实验，液体密度越大，物体受到的浮力 （选填“越大”或“越小”）；
（3）小明接着又探究了“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”，过程如图2所示，其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4；
①探究操作的最合理顺序是 （将字母排序），若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式 成立，就可得出结论F浮=G排；
②图2中会影响该探究结论能否正确得出的是 （选填字母）。
A．c中水面未到达溢水杯的溢水口
B．c中物体没有全部浸入在水中
【答案】 2 2.4×103 a、b、c 越大 bacd F1﹣F3=F4﹣F2 A
【详解】（1）[1]比较图1a、c两次实验可知，物体P受到的浮力
F浮=G﹣F示=4.8N﹣2.8N=2N
[2]物体P浸没，根据浮力公式F浮=ρ液V排g得物体体积
物体P的质量
物体P的密度
（2）[3]分析图1a、b、c三次实验，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计示数越小，物体所受浮力越大，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
[4]分析a、d、e三次实验，物体排开液体的体积相同，盐水密度大于水的密度，物体在盐水中受到的浮力大于在水中的浮力，可知，液体密度越大，物体受到的浮力越大。
（3）①[5]为了减小误差，在小桶接水前，应先测出其重力，所以合理的实验顺序bacd；
[6]由图2中的a、c两次实验，根据称重法，得出物体受到的浮力
F浮=F1﹣F3
由图2中的b、d实验，得出物体排开液体的重力
G排=F4﹣F2
若
F1﹣F3=F4﹣F2
即可得出阿基米德原理，即F浮=G排；
②[7]要想测出物体排开的水的重力，溢水杯内水的液面必须到达溢水杯杯口，若不到达，则测得的排开的液体的重力会变小，与物体有没有完全浸入在水中无关，故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
06考点六 探究杠杆的平衡条件
17．物理兴趣小组的同学，利用如图所示的装置，来“探究杠杆的平衡条件”
（1）如图甲所示，以杠杆的中心作为支点的目的是 ；
（2）在实验前应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是 ；若实验前杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节，以使杠杆在水平位置平衡；
（3）调节完毕后，当在杠杆B点挂3个质量相同的钩码，如图乙所示，那么在杠杆的D点挂 个质量相同的钩码，才能使杠杆恢复在水平位置平衡。当杠杆平衡后，将B、D两点下方所挂的钩码同时向支点靠近1个格，那么杠杆 （填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡；
（4）实验中若不在D点挂钩码，而在杠杆的A点或C点使用弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡，为使弹簧测力计的示数最小，应使弹簧测力计挂 点，且拉力的方向是 。
【答案】 消除杠杆自重对实验的影响 便于测量力臂 右 4 不能 A 竖直向上
【详解】（1）[1]将杠杆的中点作为支点，杠杆的重心通过支点，其目的是消除杠杆自重对实验的影响。
（2）[2]实验前，通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，此时杠杆力臂在杠杆上，因此能更方便于测量力臂大小。
[3]由图甲可知，杠杆左端下沉，右端上翘，说明此时重心偏左，所以应将杠杆两端的平衡螺母向右端移动，直至杠杆在水平位置平衡。
（3）[4]设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，根据杠杆平衡条件
可得
解得
n=4
则为了保持杠杆在水平位置平衡，应在D点挂上4个质量相同的钩码。
[5]由题意知，当杠杆平衡后，将B、D两点所挂钩码，同时向支点O靠近1个格，则杠杆左端
杠杆右端
即
所以杠杆不能在水平位置保持平衡。
（4）[6][7]根据杠杆平衡条件
可知，在阻力和阻力臂一定时，要使动力最小，动力臂要最大；由图可知，在杠杆的A点或C点中A点的力臂最长，所以在A点施加的力最小，重物对杠杆的拉力向下，所以要使杠杆平衡，在A点施加的拉力的方向应竖直向上。
18．如题图在探究“杠杆平衡的条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆（每小格等长）、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为的钩码。
（1）实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，目的是 ；
（2）杠杆调节好后，进行了三次实验，实验情景如图甲、乙、丙所示，两边钩码的重力分别为动力和阻力，对应的力臂为和，由此可得杠杆的平衡条件为： ，若将图丙所示的杠杆两边的钩码各撤掉1个，则杠杆 （选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；
（3）在图丁中，去掉右边的钩码，改用细绳竖直向上拉，如图丁所示，使杠杆在水平位置平衡，则拉力F为 N；保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力F大小将 （选填“变大”、“不变”或“变小”），原因是 ；
（4）实验中进行多次实验的目的是 。
【答案】 避免杠杆自身重力对实验的影响 F1L1=F2L2 左端下沉 1 变大 见解析 为了得出普遍性结论，避免偶然性
【详解】（1）[1]节杠杆在水平位置平衡，此时杠杆的重心过支点，其力臂为0，所以这是为了避免杠杆自身重力对实验的影响。
（2）[2]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G=1N，由甲图可得
2G×3L=1G×6L
由乙图可得
2G×3L=3G×2L
由丙图可得
3G×4L=2G×6L
分析上述数据，可得出的杠杆的平衡条件是
F1L1=F2L2
[3]如在图丙杠杆两边的钩码各撤掉1个，因
2G×4L>G×6L
所以杠杆左端下沉。
（3）[4]如图丁所示，用细绳竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件有
2×1N×2L=F×4L
解得
F=1N
[5][6]保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力的方向不再与杠杆垂直，动力臂变小，根据杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，动力变大。
（4）[7]本题为探究性实验，实验中多次实验，是为了得出普遍性结论，避免偶然性。
19．某同学学习了杠杆的平衡条件后，兴趣盎然，意犹未尽，对杠杆又做了进一步研究。（杠杆刻度均匀，所用钩码重均相同）
（1）杠杆静止时的位置如图甲所示，此时杠杆 （填“是”或“不是”）处于平衡状态。为了使杠杆静止时处于水平位置，接下来的操作是将杠杆的平衡螺母向 （填“左”或“右”）移动。使杠杆处于水平平衡的目的是便于测量 。
（2）如图乙所示，在杠杆上的A处挂4个钩码，在B处施加力F拉杠杆，使其水平平衡，此时杠杆的类型与 （填字母）的类型相同。
A．托盘天平 B．钓鱼竿 C．钳子
（3）撤掉图乙中的力F，需要在B处挂 个钩码才能使杠杆仍水平平衡，杠杆水平平衡后，若在A、B两处各增加一个钩码，则杠杆会 （填“顺时针”或“逆时针”）旋转。
（4）如图丙所示，用弹簧测力计沿位置1的方向拉杠杆的C处，使其水平平衡，当弹簧测力计由位置 1转至位置2（竖直方向）的过程中，使杠杆仍水平平衡，则弹簧测力计的拉力 ，其原因是此拉力的力臂 。（均填“变大”或“变小”）
【答案】 是 左 力臂 A 2 顺时针 变小 变大
【详解】（1）[1]杠杆处于静止或者匀速转动时，都属于平衡状态，由图甲所示，此时杠杆静止，则其处于平衡状态。
[2][3]杠杆的左端上翘，右端下沉，说明右端重，要使杠杆平衡在水平位置，需要将平衡螺母向左移动，直至使杠杆在水平位置平衡。调节杠杆在水平位置平衡，目的是便于从杠杆上测量力臂大小，同时是为了让杠杆的重心在支点上，可避免杠杆自重的影响。
（2）[4]由图乙可知，设杠杆每一小格长为L，当动力在B点斜向下拉（与水平方向成30°角）动力臂是
此时阻力臂为
故此时杠杆为等臂杠杆，与天平同类型。
故选A。
（3）[5]由图乙可知，设每个砝码重力为G，杠杆每一小格长为L，在B处挂的砝码数量为n，根据杠杆平衡条件
可得
解得
撤掉力F，如要使在水平位置平衡，需要在B处挂上2个砝码。
[6]由题意知，在A、B两处各增加一个钩码时，杠杆左端
杠杆右端
所以杠杆的右端下沉，杠杆会顺时针旋转。
（4）[7][8]由图丙可知，测力计竖直向上拉杠杆的C点时，弹簧测力计在位置2时（竖直方向），此时OC为最长力臂，由此可知，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂变大，而杠杆在水平位置始终保持平衡，阻力大小不变，阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，动力将变小，即测力计的拉力将变小。
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专题六 力学实验
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课标解读
《义务教育初中物理课程标准（2022年版）》
力学 测量类学生必做实验 4.1.1用托盘天平测量物体的质量 例1用托盘天平测量小木块和杯中水的质量。
4.1.2测量固体和液体的密度 例2用天平、量筒等测量小石块和盐水的密度。
4.1.4用刻度尺测量长度、用表测量时间 例4用刻度尺测量物理教科书的长和宽，利用具有秒表功能的设备测量自己脉搏跳动30次所用的时间。
4.1.5测量物体运动的速度 例5用秒表和刻度尺，测量小球通过某段距离的速度。
4.1.6用弹簧测力计测量力 例6用手拉动弹簧测力计体验1N、2 N、4N力的大小，测量一本物理教科书所受的重力。
探究类学生必做实验 4.2.2探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 例2用弹簧测力计、平板、细绳、长方体物块、棉布、毛巾等，探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
4.2.3探究液体压强与哪些因素有关 例3用水、盐水、压强计等，探究液体压强与哪些因素有关。
4.2.4探究浮力大小与哪些因素有关 例4用水、盐水、金属块、弹簧测力计等，探究金属块所受浮力与哪些因素有关。
4.2.5探究杠杆的平衡条件 例5用杠杆、铁架台、钩码和弹簧测力计，探究杠杆平衡时动力、动力臂与阻力、阻力臂之间的定量关系。
根据《义务教育初中物理课程标准（2022年版）》的要求，力学实验一共包括九大实验，其中测量类学生必做实验一共有五个，包括用托盘天平测量物体的质量、测量固体和液体的密度、用刻度尺测量长度、用表测量时间、测量物体运动的速度、用弹簧测力计测量力。探究类实验一共有四个，包括探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关、探究液体压强与哪些因素有关、探究浮力大小与哪些因素有关、探究杠杆的平衡条件。每个实验的要求如上图所示。
由于4.1.1用托盘天平测量物体的质量一般会结合4.1.2测量固体和液体的密度的实验进行考查，所以将两者设置为一个考点，即考点一 测量固体与液体的密度；由于4.1.4用刻度尺测量长度、用表测量时间的实验一般会结合4.1.5测量物体运动的速度的实验进行考查，所以将两者设置为一个考点，即考点二、测量物体运动的速度；由于4.1.6用弹簧测力计测量力与4.2.2、4.2.3、4.2.4、4.2.5结合在一起考查，所以将其设置为如下图所示的考点三、考点四、考点五以及考点六，共六大考点。
类型 实验 考点分类
力学 测量类学生必做实验 4.1.1用托盘天平测量物体的质量 考点一 测量固体和液体的密度
4.1.2测量固体和液体的密度
4.1.4用刻度尺测量长度、用表测量时间 考点二 测量物体运动的速度
4.1.5测量物体运动的速度
4.1.6用弹簧测力计测量力 考点三 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
探究类学生必做实验 4.2.2探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
4.2.3探究液体压强与哪些因素有关 考点四 探究液体压强与哪些因素有关
4.2.4探究浮力大小与哪些因素有关 考点五 探究浮力大小与哪些因素有关
4.2.5探究杠杆的平衡条件 考点六 探究杠杆的平衡条件
课堂精讲
01考点一 测量固体和液体的密度
1．我省某金矿新勘查出金属储量200t，成为国内最大单体金矿床。为研究该金矿矿石，小明利用天平和量筒测量了一小块矿石的密度。
（1）把天平放在水平台上，将游码移至称量标尺左端的零刻度线上，指针的位置如图甲所示，此时应向 （选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平平衡；
（2）天平平衡后，所用砝码及游码在称量标尺上的位置如图乙所示，则矿石的质量为 g；
（3）向量筒中倒入60mL的水，用细线拴住矿石并放入量筒中后，量筒中的水面如图丙所示，则实验所测矿石的密度为 kg/m3；
（4）因矿石具有吸水性，实验所测矿石的密度值 （选填“偏大”或“偏小”）。
2．豆浆是汉族传统饮品，其营养丰富，且易于消化吸收，老少皆宜。小明想知道豆浆的密度是多少，于是用天平、量筒和小烧杯测量豆浆的密度。
（1）将天平放在水平台上，把游码移至标尺左端的 处，此时指针的指向如图甲所示，应向 （选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平平衡；
（2）在烧杯中倒入适量豆浆，用调好的天平测出烧杯和豆浆的总质量如图乙所示，烧杯和豆浆的总质量m1= g；把烧杯中一部分豆浆倒入量筒中如图丙所示，量筒中豆浆的体积V= cm3；再测出烧杯和杯中剩余豆浆的总质量m2=38.8g；
（3）小明所测豆浆的密度ρ豆浆= kg/m3；
（4）小明将烧杯中的豆浆倒入量筒时，量筒壁上沾有较多豆浆，则他所测豆浆的密度将会 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
3．在学完密度的相关知识后，兴趣小组的同学课后测量了雨花石（不吸水）的密度。
（1）天平放在水平桌面上，将 移到标尺左端的零刻度线处，发现指针指在分度盘的右侧，应将平衡螺母向 （选填“右”或“左”）调节，直到天平平衡；
（2）将雨花石放在天平左盘，往右盘加减砝码，并移动游码，测量结果如图甲，雨花石的质量为 g；
（3）如图乙所示，往量筒中倒入适量的水，再将雨花石放入量筒中，液面变化后如图丙，则雨花石的密度是 kg/m3；
（4）小明只用烧杯和天平也测出了雨花石的密度，具体操作如图丁所示：
①测出雨花石质量m1；
②往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面位置做上标记；
③取出小石块，测得烧杯和水的总质量为m2；
④往烧杯中加水，直到标记处，再测出此时烧杯和水的总质量为m3；
⑤小石块的密度为 （用m1、m2、m3、ρ水表示）；
⑥由于从水中取出小石块表面上有小水滴，这样导致测量的密度值 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
4．小明和小华想测量木块（表面经处理，不吸水）的密度。
（1）下面是小明的测量步骤，请你帮他填写完整：
①天平调平衡后，将砝码盒中最小的砝码放入右盘后，指针位置如图甲所示，接下来应该 （选填序号）；
A．向左调节平衡螺母
B．直接向右移动游码
C．取下最小的砝码，然后移动游码
②在量筒中加适量的水，如图丙（a）所示，读出其体积为40mL；
③用细线系住一小铁块，浸没在量筒的水中，如图丙（b）所示，读出其总体积为60mL；
④将铁块挂在木块的下面，一起浸没在量筒的水中，如图丙（c）所示。木块的体积为 ；
⑤根据上述数据计算出该木块的密度为 。
（2）小华没有使用天平与量筒，设计了如图丁所示的方法，借助于水（密度已知），利用所学过的浮力知识也测出了木块的密度，实验过程如下：
①向容器内倒入适量的水，如图丁（a）所示，水的体积记作；
②将木块轻轻放入容器中，如图丁（b）所示，液面上升至；
③用细针将木块按压，使木块浸没于水中，如图丁（c）所示，液面上升至；
④请用所测物理量，写出木块密度表达式的推导过程（必须有适当的文字说明）：木块的密度 （用测量值表示，已知）。
02考点二 测量物体运动的速度
5．如图所示，在测量小车运动的平均速度的实验中，让小车从斜面的 A 点由静止开始下滑并开始计时，分别测出小车到达 B 点和 C 点的时间，即可算出小车在各段的平均速度。
（1）实验中，测得时间 tAB =1.6s，则 AB 段的平均速度 vAB= m/s ；
（2）如果小车过了 B 点才停止计时，则测得的平均速度 vAB会偏 ；
（3）实验中全程平均速度 v1，上半程的平均速度v2，下半程的平均速度 v3，三者间的大小关系为 。
6．如图所示，让小车从斜面的A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。
（1）该实验的原理是 ；实验中所需的测量工具是刻度尺和 ；
（2）实验时应保持斜面的倾角 （选填“较大”或“较小”），目的是 ；
（3）小车通过AB段时，测得时间，则AB段的平均速度 ；小车通过AC段的时间为，则BC段的平均速度 ；
（4）在测量小车到达B点的时间时，如果小车过了B点才停止计时，测得AB段的平均速度会偏 （选填“大”或“小”）；
（5）由实验看出，小车下滑过程中速度越来越 ；
（6）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学让小车从B点由静止释放，测出小车到达C点的时间，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗？ （选填“正确”或“不正确”）。
03考点三 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
7．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，同学们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：①接触面所受的压力；②接触面的粗糙程度；③接触面积的大小。根据猜想，同学们设计了如图甲、乙、丙、丁所示的实验：
（1）用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做 运动；
（2）甲、丙两图是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系；
（3）根据甲、乙两图可得结论是： ；
（4）比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是 （选填“正确”或“错误”）的．原因是 ；
（5）交流评估时，某实验小组提出：实验过程中，弹簧测力计的示数不容易稳定。小明同学将实验装置改进为如图所示的装置：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动。当他向右拉出木板的过程中， （选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动，则此时通过弹簧测力计示数可知木块受到的摩擦力，读数为 N。
8．小明用不同的力将手掌压在各种不同物体表面上向前推，发现感受不同，猜想滑动摩擦力的大小可能与下列因素有关：①压力的大小、②接触面的粗糙程度、③接触面的材料种类，为了验证猜想是否正确，他进行了以下探究：
（1）为了测量滑动摩擦力的大小，小明将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做 ，此时滑动摩擦力大小 弹簧测力计的示数（选填“大于”“小于”或“等于”）；
（2）比较甲、乙两图的实验可知：滑动摩擦力的大小与 有关；
（3）如图甲、丙所示，小明将同一木块分别放在粗糙程度不同的木板一、木板二上测量滑动摩擦力的大小，此过程控制不变的影响因素是：压力大小和 ；
（4）实验中发现弹簧测力计示数不易稳定，改用如图丁所示的装置水平拉动长木板，这样做的好处是： 。
9．小天在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，用同一木块分别做了如图所示的实验，木块表面较光滑，棉布表面较粗糙。
（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做 运动，根据 知识，弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力的大小；
（2）通过对比 （填写实验序号）两次实验可知：在压力相同时，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越大；对比甲、乙两次实验可知，在接触面的粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与 有关；
（3）比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小天得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，他的结论是 的（选填“正确”或“错误”）。理由是 。
10．为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，哲哲设计了如图所示的实验，其中A是物块，B是木板，C是铺了毛巾的垫板。
（1）为了测出物体所受滑动摩擦力的大小，弹簧测力计应先在 方向调零，根据 可知，弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做 运动，此时，滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数，弹簧测力计示数已标出；
（2）甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与 大小的关系；而 两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系；
（3）比较甲、丁两次实验，哲哲得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。他这次实验存在的问题是 ；
（4）哲哲用原有的实验装置进行改动，如图戊所示。当拉力F为5N时，木板B刚好做匀速直线运动。当拉力F为8N时，弹簧测力计的示数为 N，此时木板受到地面的摩擦力为 N。
04考点四 探究液体压强与哪些因素有关
11．如图所示为探究“影响液体内部压强大小的因素”实验。
（1）如图甲所示，压强计上的U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器；
（2）实验前，用手指按压橡皮膜，发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置 （选填“漏气”或“不漏气”）；如图甲所示，小明发现压强计U形管左侧液面比右侧液面低，接下来的操作是 （填字母），使U形管左右两侧的液面相平；
A．将右侧管中高出的液体倒出
B．取下软管重新安装
（3）为了提高压强计的精确度，当U形管足够长时，U形管内应该选用密度 （选填“大”或“小”）的液体；
（4）比较图中 两图中的现象，可初步得出结论：同种液体内部的压强随深度的增加而增大；因此，拦河大坝要做成 （选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状；
（5）比较丙、丁两图，可探究液体压强与 的关系。
12．小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强。
（1）图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强，放在液体里的薄膜就会 ，U形管左右两侧液面就会产生 ；
（2）根据图2、图3所示现象可以研究：液体内部压强大小与 的关系；
（3）如图3、图4所示，保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，观察U形管左右两侧液面的变化，得出结论： ；
（4）为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关，小彬接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中（液体未溢出、探头位置不变），静置待均匀混合后，观察到U形管左右两侧液面发生了变化，得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。小彬得出结论的实验过程是 （选填“正确”或“错误” 的，判断的依据是： ；
（5）通过学习，小彬利用掌握的液体压强知识测量实验所用盐水的密度，过程如下：
①向如图5所示容器中的左侧倒入适量的水，橡皮膜向右凸起；
②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水，直至橡皮膜 ；
③测得水面到橡皮膜中心的深度为；
测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为；
④可推导出该盐水密度的表达式为 （用、、表示）。
13．小明用如图所示的装置“研究液体内部的压强”的实验。
（1）本实验是通过比较U形管内两侧液面的 来表示橡皮膜所受压强大小的，其中的U形管 （选填“是”或“不是”）连通器；
（2）对比图乙和图丙可得出结论： ；
（3）1648年物理学家帕斯卡做了著名的“帕斯卡裂桶实验”，如图丁所示，实验中帕斯卡只用了几杯水就让装满水的木桶向四周裂开，图中 （选填甲、乙、丙中的两个）两幅图对比可以解释这个现象；
（4）实验结束后，粗心的小明没有收拾器材便离开了，一段时间后，图丙中盐水的水分蒸发，则剩余盐水对容器底部的压力 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；剩余盐水对容器底部的压强 （选填“变大”、“不变”或“变小”），你的判断依据是 ；
（5）小聪在家里利用如图戊所示的实验装置来比较液体密度的大小。他先向隔板左侧倒入一定量的水，然后向隔板右侧倒入一定量的某种液体，橡皮膜恰好不发生形变，则这种液体的密度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）水的密度。
05考点五 探究浮力大小与哪些因素有关
14．在探究影响浮力大小的因素的实验中，小清根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：
①可能与物体浸入在液体中的深度有关；
②可能与物体排开液体的体积有关；
③可能与液体的密度有关；
④可能与物体的密度有关。
（1）请你写出能够支持猜想②的一个生活现象： ；
（2）分析 三次实验，可知浮力大小与物体排开液体的体积有关；
（3）分析a、d、e三次实验，可知在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力 （选填“越大”或“越小”）；
（4）为了探究猜想④，小清同学用两块体积相同但密度不同的物体A和B进行了如图f、g的实验，发现弹簧测力计示数不同，由此得出的结论是：浮力的大小与物体的密度有关，小珍同学认为该结论不正确，主要原因是： 。
15．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验，小明先用弹簧测力计测出于金属块的重力如图A所示，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度（液体均未溢），并记录弹簧测力计的示数。
（1）金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N；
（2）分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体 有关；分析实验步骤A、E、F可知：浮力的大小还与 有关；
（3）分析实验数据可知，F中液体密度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）水的密度；
（4）D、E两图，弹簧测力计示数不变，说明 ；
（5）实验中选用不同液体进行了多次实验，其目的是 （选填“寻求普遍规律”或“多次实验求平均值减小误差”）。
16．在“探究影响浮力大小的因素”实验中，小明根据生活经验，提出了浮力的大小可能与下列因素有关的猜想。
A．与物体浸入液体中的深度有关；
B．与物体排开液体的体积有关；
C．与液体的密度有关。
（1）进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图1所示。其中序号c中物体P所受浮力的大小为 N，物体P的密度为 kg/m3（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）；
（2）分析 三次实验，可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关；分析a、d、e三次实验，液体密度越大，物体受到的浮力 （选填“越大”或“越小”）；
（3）小明接着又探究了“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”，过程如图2所示，其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4；
①探究操作的最合理顺序是 （将字母排序），若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式 成立，就可得出结论F浮=G排；
②图2中会影响该探究结论能否正确得出的是 （选填字母）。
A．c中水面未到达溢水杯的溢水口
B．c中物体没有全部浸入在水中
06考点六 探究杠杆的平衡条件
17．物理兴趣小组的同学，利用如图所示的装置，来“探究杠杆的平衡条件”
（1）如图甲所示，以杠杆的中心作为支点的目的是 ；
（2）在实验前应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是 ；若实验前杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节，以使杠杆在水平位置平衡；
（3）调节完毕后，当在杠杆B点挂3个质量相同的钩码，如图乙所示，那么在杠杆的D点挂 个质量相同的钩码，才能使杠杆恢复在水平位置平衡。当杠杆平衡后，将B、D两点下方所挂的钩码同时向支点靠近1个格，那么杠杆 （填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡；
（4）实验中若不在D点挂钩码，而在杠杆的A点或C点使用弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡，为使弹簧测力计的示数最小，应使弹簧测力计挂 点，且拉力的方向是 。
18．如题图在探究“杠杆平衡的条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆（每小格等长）、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为的钩码。
（1）实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，目的是 ；
（2）杠杆调节好后，进行了三次实验，实验情景如图甲、乙、丙所示，两边钩码的重力分别为动力和阻力，对应的力臂为和，由此可得杠杆的平衡条件为： ，若将图丙所示的杠杆两边的钩码各撤掉1个，则杠杆 （选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；
（3）在图丁中，去掉右边的钩码，改用细绳竖直向上拉，如图丁所示，使杠杆在水平位置平衡，则拉力F为 N；保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力F大小将 （选填“变大”、“不变”或“变小”），原因是 ；
（4）实验中进行多次实验的目的是 。
19．某同学学习了杠杆的平衡条件后，兴趣盎然，意犹未尽，对杠杆又做了进一步研究。（杠杆刻度均匀，所用钩码重均相同）
（1）杠杆静止时的位置如图甲所示，此时杠杆 （填“是”或“不是”）处于平衡状态。为了使杠杆静止时处于水平位置，接下来的操作是将杠杆的平衡螺母向 （填“左”或“右”）移动。使杠杆处于水平平衡的目的是便于测量 。
（2）如图乙所示，在杠杆上的A处挂4个钩码，在B处施加力F拉杠杆，使其水平平衡，此时杠杆的类型与 （填字母）的类型相同。
A．托盘天平 B．钓鱼竿 C．钳子
（3）撤掉图乙中的力F，需要在B处挂 个钩码才能使杠杆仍水平平衡，杠杆水平平衡后，若在A、B两处各增加一个钩码，则杠杆会 （填“顺时针”或“逆时针”）旋转。
（4）如图丙所示，用弹簧测力计沿位置1的方向拉杠杆的C处，使其水平平衡，当弹簧测力计由位置 1转至位置2（竖直方向）的过程中，使杠杆仍水平平衡，则弹簧测力计的拉力 ，其原因是此拉力的力臂 。（均填“变大”或“变小”）
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