【2019赢在中考】物理二轮专题解读与强化训练专题十三 力学实验探究题（原卷+解析卷 ）（全国版）

【2019赢在中考】物理二轮专题解读与强化训练
专题十三 力学实验探究题
实验探究是物理学习的一种重要方法，也是一种认识科学、应用科学的物理方法。进行科学探究活动的一般思维程序是：提出问题→建立假说（或猜想）→实验检验→归纳分析→解决问题（或得出结论）→实验修正。 探究性试题是考查学生综合分析能力、归纳总结能力、发散性思维和创造性思维能力的中考热点题型，是近年来中考必考内容。
探究性试题可分为：现象探究、方法探究、实验探究、数据探究、阅读情景探究等。解答此类试题要具备定的知识基础、能力基础、生活经验基础。思维方法是发掘物理现象与物理知识、物理过程与物理方法之间隐含的联系，找到物理知识、物理规律的应用原型，是学生能力得到锻炼与升华的过程。
实验探究题主要以选择、填空、解答、分析为主。
一、密度的测量
1.测量工具：密度测量的常用工具是量筒（量杯）、天平。用量筒测量固体和液体的体积；用天平测量物体质量。21·世纪*教育网
（1）量筒的使用：如图（1）所示，使用量筒时应注意以下几个方面：一、首先分清量筒的量程、单位和分度值（常见量筒单位是ml，1ml=1cm3，1l=1000ml=10-3m3；图（1）中，量筒量程 100 ml，分度值 2 ml）；二、量筒使用时应放在水平桌面上；三、当液面是凸面时，视线应与凸液面的顶部保持水平；当液面是凹面时，视线应与凹液面的底部保持水平，图（2）中，红线表示正确读数的视线方向，此时读数为7.0ml）。

图（1） 图（2）
（2）天平的使用：用天平测量物体的质量。
天平的使用及注意事项：测量时，应将天平放在水平桌面上；先将游码拨回标尺左端的零刻线处（归零），再调节平衡螺母，使指针指到分度盘的中央刻度（或左右摆动幅度相等），表示横梁平衡；将物体放在左盘，砝码放在右盘，用镊子加减砝码并调节游码，使天平重新平衡；被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上的指示值。
2.液体密度的测量：液体密度的测量步骤如下（该种方法误差较小）：
（1）将适量的液体倒入烧杯中，用天平称出烧杯与液体的总质量m1；
（2）将烧杯中的适量液体倒入量筒中，读出量筒中液体的体积V；
（3）用天平称出烧杯与剩余液体的总质量m2；
（4）计算液体的密度：。
3.固体密度的测量：固体密度的测量步骤如下：
（1）用天平测量固体的质量m；
（2）在量筒中倒入适量的水，读出水的体积V1；
（3）用细线拴住固体，轻放浸没在水中，读出固体与水的总体积V2；
（4）计算固体的密度： 。
二、摩擦力
1.摩擦力：两个互相接触的物体，当它们要发生或已发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。
（1）摩擦力的方向：摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反；摩擦力有时起阻力作用，有时起动力作用。
（2）摩擦力的大小：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
（3）滑动摩擦：相互接触的两个物体，当它们之间有相对运动时，产生的摩擦力。
（4）滚动摩擦：相互接触的两个物体，当一个物体在另一个物体上发生滚动时，产生的摩擦力。
（5）静摩擦力：相互接触的两个物体，当它们有相对运动趋势，但它们之间处于相对静止时产生的摩擦力。
2.摩擦力应用
（1）理论上增大摩擦力的方法有：增大压力、接触面变粗糙、变滚动为滑动。
（2）理论上减小摩擦的方法有：减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动（滚动轴承）、使接触面彼此分开（加润滑油、气垫、磁悬浮）。
（3）在相同条件（压力、接触面粗糙程度相同）下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
受到的重力。如图（3）所示。
四、运动与力的关系
1.内容：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2.牛顿第一定律的理解
（1）牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。
（2）牛顿第一定律对任何物体都适用，不论固体、液体、气体。
（3）力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动状态的原因。
（4）运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)。
（5）静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)。
三、探究压力的作用效果
1.压力的作用效果与力的大小、受力面积的大小有关，探究时要用控制变量法。
2.为使压力的作用效果明显，要将小桌放在沙子或海绵上，用沙子或海绵的形变大小来表示压力的作用效果，利用了转换法。
四、探究液体的压强
1.液体内部压强的大小与液体压强计来显示，这是用了转换法，用压强计中两液面的高度差大小来表示液体内部压强的大小。
2.液体内部压强与液体密度、液体深度有关，要用控制变量法来研究。
五、阿基米德原理
1. 阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体
图（3）验证阿基米德原理
2. 公式表示：；
从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
3. 适用条件：液体（或气体）。
六、机械能
1.动能
（1）什么是动能：物体由于运动而具有的能。
（2）影响动能的因素：物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小；具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。
（3）动能是“由于运动”而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”，不运动的物体也具有能量，但不具有动能。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。2-1-c-n-j-y
2.势能
（1）重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。
1）重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。
2）重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”，被举高的物体具有重力势能，同时也具有其他形式能量。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。
（2）弹性势能：物体由于发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能。
弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；形变程度越大，其弹性势能越大。
3.机械能
1.动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
2.动能与势能的相互转化
（1）在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高下落的过程中，先是动能转化为重力势能，后又是重力势转化为动能。
（2）在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。
（3）机械能守恒：如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变，这个规律叫做机械能守恒。
一、密度实验探究
【典例1】（2018?丹东）小明想知道小石块密度，做了如下实验：
（1）将天平放在水平台上，把游码放到标尺左端________处，发现指针指在分度盘左侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向________（填”左“或“右”）调。（2）天平调平衡后，把石块放在天平左盘中，天平再次平衡后，放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示，这个石块的质量是________g。（3）小明用量筒测石块体积，石块放入前后量筒中水面位置如图乙所示，则石块的体积是________cm3，石块的密度是________kg/m3。（4）为培养小明的创新能力，老师要求小明使用溢水杯（如图丙所示）、小烧杯、量筒、大烧杯、细线和水测小金属块密度，请将小明设计的方案及其实验结果补充完整。（表达式中水的密度用p水表示，其他各量用所测物理量字母表示）①将溢水杯装满水②把小烧杯放在溢水杯中漂浮，测出溢出水的体积为V1③再把小金属块轻轻放入小烧杯中，小烧杯仍漂浮，测出溢出水的体积为V2④小金属块质量的表达式m金=________⑤取出小烧杯和小金属块，将溢水杯________水⑥用细线拴住小金属块，将小金属块浸没在溢水杯中，测出溢出水的体积为V3⑦小金属块体积表达式V金=________⑧小金属块密度的表达式ρ金=________
【解析】（1）天平使用前要调平，先将游码移到标尺的零刻度线上，已知指针偏向分度盘左侧，因此要向右移动平衡螺母，直到指针指在分度盘的中间。（2）天平平衡时，左盘物体的质量等于右盘砝码的总质量与游码示数的和，即m=50g+2g=52g。（3）由图知，石块的体积为：V=80ml-60ml=20ml=20cm3，石块的密度为：；（4）由漂浮条件可知，开始小烧杯漂浮在水面上，浮力等于小烧杯的重力；将金属块放入小烧杯后，小烧杯仍然漂浮，浮力等于小烧杯和石块的总重力，所以放入金属块后增加的重力等于增加的浮力，即G金属=△F浮，m金属g=ρ水g（V2-V1），所以小金属块质量：m金=ρ水（V2-V1），因为金属块放入盛满水的溢水杯中，金属块的体积就是溢出水的体积，所以在溢水杯中重新装满水，金属块的体积：V=V3，小金属块密度的表达式：。【答案】（1）零刻度线；右；（2）52；（3）20；??2.6×103；（4）④ρ水（V2-V1）；⑤装满；⑦V3；⑧。
二、运动和力的关系实验探究
【典例2】（2018?湘潭）小明在观看冰壶比赛时猜想：如果水平冰面足够光滑，冰壶会永远运动下去吗？他用图所示装置来探究他的猜想：
（1）在实验过程中，小明让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑，这样做的目的是：使小车到达水平面的速度大小________。（2）小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有________。小车在毛巾上运动时受到了________个力。（3）小车在不同水平面上最后静止的位置，如图中虚线所示。从实验中可以看到：在同样条件下，水平面对小车的阻力越小，它的速度减小得越________（选填”快”或“慢”），前进得越________（选填“远”或“近”）。进一步推理可得：如果水平冰面绝对光滑，冰壶将做________。冰壶受到的重力和水平冰面对它的支持力是一对________（选填“A”或“B”）。A．平衡力???????B．相互作用力（4）本实验中主要用到的科学研究方法有________（写出一种即可）。
【解析】（1）实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了使小车到达水平面时具有相同的速度；（2）小车到达水平面后还能继续向前运动，是由于小车具有惯性。小车在毛巾上运动时受到了竖直向下当额重力、竖直向上的支持力、水平向左的摩擦力，共三个力；（3）（4）分析三次实验可知：水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，小车运动的越远；推理可知：如果水平冰面绝对光滑，冰壶不受阻力作用，将以恒定不变的速度永远运动下去，这种研究方法是科学推理法；当冰壶匀速运动时，冰壶处于平衡状态，在竖直方向上受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、都作用在冰壶上，是一对平衡力，不是相互作用力，故A正确。【答案】（1）相等；（2）惯性；3；（3）慢；远；匀速直线运动；A；（4）科学推理法。
三、影响摩擦力大小的因素实验探究
【典例3】（2018?盘锦）在探究“滑动摩擦力大小和哪些因素有关”的实验中：（1）此实验是根据________原理测出摩擦力大小的。（2）小明刚开始拉木块时，他的水平拉力逐渐增大，但木块仍静止，木块所受的摩擦力________（选填“变大”“变小”或“不变”）；木块被拉动，且越来越快，小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为2N，他认为这时摩擦力的大小为2N，他操作中的错误是________。（3）改正错误后，小明完成了探究过程，比较甲、丙两次实验可得出的结论是：________________。（4）小明把木块沿竖直方向截掉一部分后，继续图甲的操作，测得摩擦力减小，由此得出结论：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他探究过程中存在的问题是________，改进方法是________。（木块各表面粗糙程度相同）
【解析】（1）在实验中匀速拉动木块运动时，木块处于平衡状态，根据二力平衡条件，木块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，所以拉力与摩擦力的大小相等；（2）虽然水平拉力逐渐增大，但是木块始终处于静止状态，所以在水平方向受到的拉力与摩擦力相互平衡，大小相等；由于拉力在增大，所以摩擦力也在增大；木块未做匀速直线运动，所以此时拉力与摩擦力不相等；（3）甲、丙两次实验，压力大小相等，丙的接触面粗糙程度大于甲的接触面粗糙程度，拉力大于甲的压力，说明丙的摩擦力大于甲的摩擦力，可得压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（4）甲图中将木块沿竖直方向截去一半后，测得所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此得出结论：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为探究过程中存在的问题是没有控制压力相等。将木块的各个面放在木板上，做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数。【答案】（1）二力平衡；（2）变大；木块未做匀速直线运动；（3）压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（4）没有控制压力相等；将木块的各个面放在木板上，做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数。
四、影响压强的因素实验探究
【典例4】（2018?百色）如图所示，某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探
压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。
（1）本实验的科学探究方法是________和转换法。（2）小桌对海绵的压力改变了海绵的________（选填“形状”或“运动状态”）。（3）为了探究压力作用效果与压力大小的关系，因比较图甲和图乙的实验，可知受力面积相同时，压力________（选填“越大”“越小”），压力的作用效果越明显。（4）为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，应比较________两图的实验，可知压力大小相同时，受力面积________（选填“越大”或“越小”），压力的作用效果越明显。
【解析】（1）本实验的科学探究方法是控制变量法和转换法。（2）根据转换法，小桌对海绵的压力改变了海绵的形状。（3）为了探究压力作用效果与压力大小的关系，因比较图甲和图乙的实验，可知受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。（4）为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，要控制压力相同，故应比较乙丙两图的实验，可知压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
【答案】（1）控制变量法；（2）形状；（3）越大；（4）乙丙；越小。
五、影响液体内部压强的实验探究
【典例5】（2018?南充）在“研究影响液体内部压强”的实验中：
（1）压强计是通过观察U型管的两端液面的________来显示橡皮膜所受压强大小。（2）比较图甲和图乙，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随液体________的增加而增大。（3）如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关，应选择________进行比较。（4）已知乙图中U型管左侧液柱高为4cm，右侧液柱高为10cm，则U型管底部受到的液体的压强为________Pa（ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg）
【解析】（1）压强计测量液体压强时，就是靠U形管两侧液面高度差来体现压强大小的，液面高度差越大，说明液体压强越大；（2）比较图甲和图乙，两杯中的液体密度相同、金属盒所处的深度不相同，深度越深，高度差越大，压强越大，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随液体深度的增加而增大。（3）要讨论液体内部压强是否与液体密度有关，需要控制，液体的深度相同，金属盒的方向相同，液体的密度不同，故选乙、丙两次实验即可；（4）图乙中U形管的右侧与大气相通，则U型管底部受到的液体的压强为右侧液柱产生的压强：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
【答案】（1）高度差；（2）深度；（3）乙、丙；（4）1000。
六、阿基米德原理实验探究
【典例6】（2018?天门）如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验，其中桶A为圆柱形
（1）小沿同学用弹簧测力计分别测出了空桶A、B的重力，如图甲、乙所示，则桶A重________N，桶B重________N（2）将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如图丙所示。则空桶A受到的浮力为________N（3）测出桶B和溢出水的总重力，如图丁所示，则桶A排开水的重力为________N（4）接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第________次，实验中，随着加入沙子越多，桶A浸入水中就越________（选填“深”或“浅”）
次数
1
2
3
4
桶A与沙子的总重量/N
2.4
2.8
3.2
3.4
桶B与水的总重量/N
4.0
4.4
4.6
5.0
（5）分析以上探究过程可以得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于该物体________（6）小芳同学进一步探究，她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中，桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2，设水的密度为ρ水，则另一液体的密度表达式为________（用题中所给和所测物理量的字母表示）
【解析】（1）由图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，甲图中弹簧测力计的示数为2N，即桶A重为2N，乙图中弹簧测力计的示数为1.6N，即桶B重为1.6N，（2）如图丙，小桶A处于漂浮状态，由物体漂浮的条件可知，小桶A受到的浮力与小桶的重力相同，即F浮=GA=2N；（3）由图丁可知，小桶B和排开的水的总重力为G总=3.6N，所以，小桶A排开的水重：G排=G总-G桶=3.6N-1.6N=2N；（4）由表格数据可知，桶A与沙子的总重量从2.4N增加到2.8N，增加量△G沙=2.8N-2.4N=0.4N；桶A与水的总重量从4N增加到4.4N，增加量△G水=4.4N-4N=0.4N；即△G沙=△水，而第3次实验中桶A与沙子的总重量从2.8N增加到3.2N，增加量△G沙=3.2N-2.8N=0.4N；桶A与水的总重量从4.4N增加到4.6N，增加量△G水=4.6N-4.4N=0.2N；即△G沙≠△水，故错误的是第3次，随着加入沙子越多，桶A与沙子的总重力增大，因为漂浮，所以浮力增大，由F浮=ρ水gV排可知，排开水的体积增大，则桶A浸入水中就越深，比较木块排开水的重力和木块受到的浮力大小可知：漂浮在液面上的物体，其所受浮力等于它排开液体的重力。（5）由图丙可知，空桶A受到的浮力为2N，该物体排开的液体受到的重力G排=G总-G桶=3.6N-1.6N=2N；分析以上探究过程可以得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于该物体排开的液体受到的重力、（6）装有适量沙子的桶A始终处于漂浮状态，所受浮力等于本身的重力，则F浮水=F浮液=G，由于V排水=SH，V排液=Sh，根据F浮=ρ液gV排得：ρ水gSh1=ρ液gSh2，所以。【答案】（1）2；1.6；（2）2；（3）2；（4）3；深；（5）排开的液体受到的重力；（6）。
七、机械能实验探究
【典例7】（2018?本溪）图甲是探究“影响动能大小因素”的实验装置。（1）本实验中小球A的动能大小通过木块B在水平桌面上________来体现。若不用木块B，在桌面上铺一条毛巾，________（填”可以”或“不可以”）用小球A在毛巾表面滚动的距离来体现。（2）将小球A放在同一斜面上________（填“相同”或“不同”）高度处由静止释放，目的是使小球在撞击木块B时速度不同，通过实验现象可以得出结论：质量相同的物体，________，动能越大。（3）善于动脑的小明设计了如图乙所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能________（填“相同”或“不同”），放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做________（填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系。
【解析】（1）实验中，通过比较木块B在同一水平面上被撞击后移动的距离来比较小球A到达水平面时动能的大小，运用了转换法；若不用木块B，在桌面上铺一条毛巾，接触面的粗糙程度相同，小球A克服摩擦力做功，可以用小球A在毛巾表面滚动的距离来体现动能的大小；（2）让小球A从不同的高度由静止开始滚下，小球到达水平面时的速度不同，是为了研究小球动能的大小是否与速度有关；可以得出的结论是：当质量一定时，速度越大，动能越大；（3）用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，则两次实验弹簧具有的弹性势能不同；若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击放在同一位置的木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验的。【答案】（1）移动的距离；可以；（2）不同；速度越大；（3）不同；不能。
一、密度实验探究
1．（2018?遂宁）悠悠涪江水孕育了涪江两岸儿女，爱动脑筋的小红想知道涪江水的密度究竞有多大，于是她取了一些涪江水，在学校实验室找了下列器材：天平及砝码，量筒（刻度清晰但没有数字），烧杯，铜块（已知它的密度为ρ1），细线，利用这些器材按下列步骤测出了涪江水的密度，请你帮小红完善实验探究过程：
（1）把天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度线处，指针偏向分度盘中线左侧，此时应向________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平横梁平衡。
（2）用天平测出铜块的质量m1
（3）在量筒内倒入适量的涪江水，用细线拴住铜块，将它缓慢慢浸没在量筒内的水中并记下水面到达的刻度线A，然后取出铜块。
（4）在烧杯内倒入适量的涪江水，用天平测出水和烧杯的总质量m2。
（5）________。（请你写出这一步的操作方法）
（6）用天平测出烧杯内剩余涪江水和烧杯的总质量m3，砝码和游码位置如图，则m3＝________g。
（7）计算涪江水的密度，则涪江水密度的表达式为ρ＝________（物理量用符号表示）。根据以上实验方案，小红测出的涪江水密度比真实值________。（选填“偏大”或“偏小”）
2．（2018?岳阳）用天平和量筒测某品牌牛奶的密度。
（1）天平放在水平台上，将游码移到零刻度线处，指针位置如图甲，应向________（填“左”或“右”）调节平衡螺母，直至横梁平衡；
（2）往烧杯中倒入适量牛奶，测得烧杯和牛奶的总质量为106g；
（3）将烧杯中部分牛奶倒入量筒，如图乙。再测出烧杯和剩余牛奶的质量，如图丙；
（4）算出牛奶的密度为________g/cm3；
（5）若操作第（3）步时，不慎将少量牛奶附着在量筒内壁上，测得的牛奶密度将会________（选填“偏小”、“不变”或“偏大”）；
（6）用两个相同的杯子分别装满水和牛奶，总质量较大的是装________的杯子。（ρ水＝1g/cm3）
3．（2018?北京）下面是小阳同学测量食用油密度的主要实验步骤：
①用天平测出烧杯和食用油的总质量m1。
②将烧杯中的部分食用油倒入量筒中，并测出量筒中食用油的体积V。
③测出烧杯和杯内剩余食用油的总质量m2。
④计算出食用油的密度ρ油。
请根据以上实验完成下列问题：
（1）画出本次实验数据的记录表格。
（2）实验中m1、V的测量数值分别如图甲、乙所示，测出m2＝40g；则食用油的体积V＝________cm3，食用油的密度ρ油＝________g/cm3
4．（2018?临沂）小明所在的课外兴趣小组需要密度为1.15g/cm3的盐水，为检验配制的盐水是否合格。
（1）小明设计了如下方案：①用天平测出空烧杯的质量m1；②往烧杯中倒入适量盐水，测出烧杯和盐水的总质量m2；③将烧杯中的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V；④利用ρ＝计算得出盐水的密度。
（2）小组成员认为该方案会使测量结果________（选填“偏大”或“偏小”），原因是________。
（3）小组成员改进了实验方案并进行了如下操作：
①将天平放在水平桌面上，将游码移至称量标尺左端的“0”刻度线上，发现指针的位置如图甲所示，则需将平衡螺母向________调节。
②往烧杯中倒入适量盐水，测出烧杯和盐水的总质量为________g（如图乙所示）；
③将烧杯中的部分盐水倒入量筒中，读出盐水的体积（如图丙所示）；
④测出烧杯和剩余盐水的质量为15g；
⑤计算出盐水的密度为________g/cm3。
（4）为配制合格的盐水，需要继续向盐水中________（选填“加盐”或“加水”）。
5．（2018?重庆）小薇同学在测固体密度时操作步骤如下：
（1）在实验室，小薇把天平放在________工作台上，将游码归零，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应将平衡螺母向________调节（选填左”或“右”），使天平横梁平衡。
（2）小薇选用了一块小矿石，用调好的天平测它的质量，当右盘中所加砝码和游码的位置如图甲所示时，天平恢复平衡，则测得的矿石质量是________g。
（3）如图乙所示的量筒分度值为________cm3，在量筒中装入适量的水，将系了细线的矿石轻放入量筒，如图乙所示，读数时视线应与液面________（选填“相平”或“不相平”），测得矿石的体积是________cm3。
（4）实验后，小薇发现使用的20g砝码生锈了，由此导致测得的矿石密度会________（选填“偏大“偏小”或“不变”）。
（5）小薇回家后，想测出家里某个小饰品的密度，她找到家里的电子秤，称出饰品的质量是140g，又借助细线、水、玻璃杯，测出了饰品的体积，她的实验操作步骤如图丙丁所示，则饰品的密度是________g/cm3。
6．（2018?重庆）小丽同学在“测量鸡蛋的密度”实验中，进行了以下操作：
（1）将天平放在________桌面上，在天平托盘中分别放入不吸水的纸，把游码移到零刻度线处，指针静止后的情形如图（甲）所示。要使横梁平衡，应将横梁上的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调，直至天平平衡。接着将鸡蛋放在天平的左盘，在右盘加减砝码、移动游码直到天平重新恢复平衡，所加砝码的质量和游码的位置如图（乙）所示，则被测鸡蛋的质量为________g。
（2）因可供选择的量筒口径较小，鸡蛋无法放入，小丽自制了一个溢水杯，采用如图（丙）所示的方法测量鸡蛋的体积，其具体做法是：先在溢水杯中加水，直到水面恰好与溢水口相平，把量筒放在溢水口下方，将鸡蛋慢慢放入水杯中，鸡蛋最终沉入水底，量筒收集完从溢水杯溢出的水后，示数如图（丙）所示。他所使用量筒的分度值为________cm3，在读取量筒中水的体积时，视线应与液面________（选填”相平”或“不相平”），鸡蛋的体积为________cm3。
（3）被测鸡蛋的密度为________g/cm3。
（4）若小丽用上述方法先测出鸡蛋的体积V，再取出溢水杯中的鸡蛋，放在天平的左盘，称出它的质量为m，然后利用ρ＝计算出鸡蛋的密度。用种方法测得鸡蛋的密度与真实值相比会________。（选填“偏大”“偏小”或“一样”）。
7．（2018?威海）如图是生活中常用的小茶杯，请你在下列器材中选择合理的器材，利用浮力等相关知识设计一个测量小茶杯密度的实验。
备选器材：若干个量筒、溢水杯和烧杯，记号笔、足量水（小茶杯可以放入溢水杯、烧杯，但放不进量筒）
要求：
（1）简述实验步骤（如需将小茶杯放入水中，请明确表述小茶杯放入水中的具体操作）：用符号表示有关的物理量。
（2）利用测出的物理量写出小茶杯密度的表达式。（水的密度用ρ水表示）
8．（2018?宜宾）小王同学到宜宾翠屏山玩要时，在去哪吒洞的路上捡到一个形状奇特且不溶于水的物体，他想知道这个不明物体是由什么材料构成，于是在实验室进行了如下操作：
参考密度表
物质
密度（kg/m3）
大理石
（2.6﹣2.8）×103
石膏
（1.6﹣1.9）×103
硬塑料
（1.2﹣1.6）×103
铝合金
4.0×103
（1）已知空玻璃杯的质量为53.8g
（2）将该物体放入装有适量水的透明玻璃杯中，发现物体下沉至杯底，如图（甲），说明该物体的密度________水的密度，物体对杯底的压力________其重力（以上两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（3）往杯中逐渐加入食盐并搅拌，直至观察到物体悬浮如图（乙）；
（4）取出物体，用调好的天平测玻璃杯和盐水的总质量，如图（丙）总质量为________g；
（5）将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒，如图（丁）体积为________mL；
（6）通过以上实验，可以得到物体的密度为________kg/m3，这个物体是由________构成的。
9．（2018?恩施州）在实验课上，老师要求小明用一只量筒、一枚大头针和水，测量一个小木块的密度。下面是小明的有关实验步骤，请你帮他补充完整。
（1）在量筒内倒入适量的水，量筒的示数为V1。
（2）将小木块放入量筒中（木块漂浮），此时量筒的示数为V2。
（3）________________。（补充步骤）
（4）计算得出木块的密度ρ木＝________（写出最简表达式）。
10．（2018?天津）某校同学参加社会实践活动时，在山上发现一块很大的岩石，他们想测出这块岩石的密度。几位同学随身携带的工具和器材有：电子天平（附说明书）、购物用的弹簧秤、卷尺、喝水用的茶缸、铁锤、细线和一瓶饮用水（已知水的密度为ρ0）请你从中选用部分工具和器材，帮他们设计一种精确测量岩石密度的实验方案要求
（1）写出主要的实验步骤
（2）写出岩石密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）
二、运动和力的关系实验探究
11．（2018?扬州）在探究阻力对物体运动的影响时：
（1）如图甲所示让小车从同一个斜面的同一高度静止释放，目的是________。由图可知，小车受到的阻力越小，小车运动的路程________。如果小车在绝对光滑的水平面上运动，小车将________。
（2）在辨析图乙小明、小华的观点，研究力与运动的关系时，为什么设计探究阻力对物体运动的影响，而不设计探究推力对物体运动的影响，理由是________。
12．（2018?眉山）如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下，让小车分别从斜面顶端由静止下滑，研究小车在水平面上滑行的距离。
（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小________（填“相等”或“不相等”）。
（2）实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变________来实现的。
（3）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近；在棉布表面滑行的距离较远；在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越________（填“快”或“慢”）。
（4）推理：如果小车在水平面上滑行，受到的阻力越来越小，直到变为零，它将做________。
（5）在大量经验事实的基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律，所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的，但是通过符合逻辑的　推理　得出的正确结论。
（6）牛顿第一定律告诉了我们物体的运动________（填“需要”或“不需要”）力来维持，一切物体都有保持原来________不变的性质。
13．（2018?济宁）用如图1的实验装置，让静止的小车从斜面的同一高度滑下，观察并记录小车在三种不同木板水平面上运动的距离，探究阻力对物体运动的影响。
（1）图2是对在水平面上运动小车进行的受力分析，其中正确的是________；
（2）小易按照“毛巾一棉布一木板”的顺序进行实验，实验记录如下表。
分析比较表中内容，可得出的初步结论是：小车受到的摩擦力越小，运动距离________；
深入分析发现，小车受到的阻力越小，速度减小的越慢，由此进一步推理得出的结论是：________________；
接触面
小车受到摩擦力的大小
小车在水平面上的运动距离s/cm
毛巾
大
23.1
棉布
较大
37.5
木板
小
85.6
（3）早在17世纪初期，意大利物理学家________（填写科学家名字）就通过实验和科学推理的方法研究过力和运动的关系。
14．（2018?宿迁）如图所示，在“探究二力平衡的条件”实验中，
（1）实验中定滑轮的作用是________；
（2）选择轻质卡片的目的是________；
（3）用手将卡片转过一个角度，使卡片受到的大小相等、方向相反的两个拉力不在同一条直线上，然后由静止释放卡片，根据________（选填字母）状态，能够说明这两个拉力不是一对平衡力。
A．松手前卡片静止 B．松手瞬间卡片旋转 C．松手后卡片达到静止
15．（2018?绥化）小雯同学所在实验小组在“探究二力平衡的条件”实验中，发现在如图所示的情况下，木块仍然处于静止状态，经过和同学们分析讨论，他们认为是________对实验结果产生了影响。为了尽量减小这种情况对实验产生的影响，请你为实验小组提出改进建议________。
16．（2018?河池）为了探究二力平衡的条件，张三同学设计了如图甲的实验。
（1）实验中发现两边的钩码质量不相等时，木块运动，质量相等时，木块静止，说明二力平衡的一个条件是力的________。
（2）接着张三将木块扭转一个角度，松手后观察到小木块不能平衡，说明二力平衡时，两个力必须作用在________。
（3）在另一小组实验中，李四用小车代替木块，如图乙所示，同学们认为李四的实验装置优于张三的实验装置，其主要原因是________。
三、影响摩擦力大小的因素实验探究
17．（2018?广安）小君同学在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，做了如图所示的实验：
（1）用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动，根据________的原理，可知摩擦力与拉力大小相等。
（2）小君分析甲和乙，发现F甲小于F乙，说明滑动摩擦力的大小与接触面的________有关
（3）为了探究滑动摩擦力的大小与压力的大小有关，应比较________两图。
（4）小君在本次实验中运用的研究方法是________和转换法。
18．（2018?荆门）利用如图甲所示装置研究影响滑动摩擦力大小的因素。
（1）实验研究用到的物理方法是________。
（2）王利在实验中发现要保持木块匀速运动很困难，改用如图乙所示装置，在用力将木板向左拉出的过程中，弹簧测力计________（选填“A”或“B”）的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小。
（3）实验部分数据如下表，要研究滑动摩擦力与接触面压力的关系，应选用第①组和第________组数据；比较第①组和第④组数据，可以看出滑动摩擦力的大小与木板所受拉力的大小________
实验序号
木块质量m（g）
接触面粗糙程度
弹簧测力计的FA示数（N）
弹簧测力计的FB示数（N）
①
200
较粗糙
2.00
0.40
②
200
粗糙
2.00
0.70
③
300
较粗糙
2.00
0.60
④
200
较粗糙
2.40
0.40
19．（2018?邵阳）某物理实验小组做了下图所示的探究实验。
（1）实验中木块在弹簧测力计的拉力作用下做匀速直线运动，则木块所受滑动摩擦力的大小________ [选填“大于”、“小于”或“等于”）弹簧测力计的示数。
（2）比较甲图和________图中的弹簧测力计的示数可知，压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）比较甲图和丙图中的弹簧测力计的示数发现，接触面越粗糙，滑动摩擦力越________。运用控制变量法得出，影响滑动摩擦力的大小的因素是压力和接触面的粗糙程度。
20．（2018?玉林）为了探究“当接触面相同时，滑动摩擦力大小与压力的关系”，小明设计了如图所示的实验装置。
（1）实验过程中，弹簧测力计________（选填“必须”或“不必”）沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小________（选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。
（2）在同一次实验中，小明发现，当用不同的速度匀速拉物块A，弹簧测力计的示数不变，说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小________（选填“有关”或“无关”）。
次数
1
2
3
4
5
6
A的重力（N）
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
测力计读数（N）
0.8
1.3
1.6
1.9
2.4
2.8
（3）在实验中小明通过改变物块A的重力进行多次实验，记录的数据如上表。通过分析可知，当接触面粗糙程度不变时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越________；如果滑动摩擦力与接触面受到的压力的比值等于接触面的滑动摩擦系数，则该接触面的滑动摩擦系数为________。（结果保留1位小数）。
21．（2018?淮安）在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。
（1）实验中，为了测量滑动摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，应使其做________运动。图甲中木块与木板表面间滑动摩擦力大小为________N。
（2）比较甲、乙两图中弹簧测力计示数，结论是滑动摩擦力大小与　压力大小　有关；比较________两图中弹簧测力计示数，结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
（3）实验现象说明，如果要取得拔河比赛的胜利，组队时应选体重________（选填“大”或“小”）的。同学参加比赛，同时在比赛中选用图丁中________（选填“（a）”、“（b）”或“（c）”）类型的鞋。
四、压强实验探究
22．（2018?广州）白色感压纸受到的压强达到可测最小值时才变色，且颜色随压强变大而变深，大于可测最大值时颜色不再变深。感压纸A的规格如图所示。
实验1：用250N的压力垂直作用在A上，受力面积为0.25cm2，此压力对A的压强为________N/cm2。
实验2：仍用250N的压力垂直作用在与A规格相同的感压纸上，要使它变色且颜色深度与实验1不同，下列哪些受力面积符合要求？________。
①2cm2②0.8cm2③0.3cm2④0.1cm2⑤0.01cm2
23．（2018?宁夏）2017年11月30日，中国4500米载人潜水器一一“深海勇士”号正式验收交付，4500米深度已经覆盖整个南海的探测，下潜、开发等方面需求。这个消息激发了小芳对“探究液体内部的压强”的兴趣，她进行的实验操作如图1所示。请依据所学知识解决下面几个问题：
（1）实验前，应调整压强计（甲图），使U型管左右两边的液面________。
（2）比较丙、丁两图是探究液体压强与________的关系
（3）比较乙丙两图可以得出的结论是________。
（4）请举出生活中应用该实验结论的一个事例：________。
（5）小芳完成上述实验后，用一“T“形玻璃管对着形管左边管口吹气，如图2所示，可以看到　左　（填“左”或“右”）管中的液面较高，该实验说明了________。
三、阿基米德原理实验探究
24．（2018?衡阳）为了直观验证阿基米德原理，实验装置如图所示，把弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下端放一小杯。在金属块的正下方，有一个溢水杯，溢水杯放置在铁架台的支架上，溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。
（1）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸没入水中（如图甲→乙→丙），在此过程中。弹簧测力计示数：F甲________F乙（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）再平稳缓慢地降低溢水杯支架，使金属块完全离开水面（如图丁）。可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为________N，此时浮力的测量数值比真实数值将________（选填“偏大”或“偏小”）。
25．（2018?青岛）探究浮力的大小
数据
结论
如图，甲、乙、丙、丁是用同一金属块探究浮力大小跟哪些因素有关的实验。
图丙中金属块受到的浮力比图乙中金属块受到的浮力________（填“大”或“小”），说明浮力的大小与________有关
图丁中金属块受到的浮力大小等于________N
比较图________可知，浮力的大小与液体的密度有关。
数据
结论
如图，用木块、弹簧测力计、溢水杯和小桶进行实验：
木块受到的浮力F浮＝________N。
木块排开的水所受的重力G排水＝________N。
比较数据可知：浮在水上的木块受到的浮力大小________（填“大于”、“等于”或“小于”）它排开的水所受的重力。
26．（2018?淄博）小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。
（1）部分实验操作步骤如图所示，遗漏的主要步骤是________，若将遗漏的步骤标注为D，最合理的实验步骤顺序是________（用实验步骤对应的字母表示）。
（2）小明进行实验并把数据记录在下表中。从表中数据可知石块受到的浮力是
________N，排开液体的重力是________N．小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验，同组的小丽认为实验还没有结束，理由是________，接下来的实验操作应该是________。
实验步骤
A
B
C
D
弹簧测力计示数/N
1.6
1.8
0.5
0.3
（3）实验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，可取________相同的铁块和铝块，使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小。
27．（2018?河南）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为________N。
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为________N．石块排开的水所受的重力可由________（填字母代号）两个步骤测出。
（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于________。
（4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是________。
A．用原来的方案和器材多次测量取平均值
B．用原来的方案将水换成酒精进行实验
C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
（5）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则________（选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。
28．（2018?河池）如图所示，甲、乙、丙、丁是“探究浮力的大小与排开水的重力关系”的情景。下列四幅图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4．请回答下面的问题。
（1）为方便操作和减小测量误差，最合理的操作步骤应该是：丁→________。
（2）若以下等式________（填序号）成立，则可以验证阿基米德原理。
A．F2﹣F3＝F1﹣F4 B．F2﹣F1＝F3﹣F4 C．F3﹣F1＝F2﹣F4
（3）若物体体积为10﹣4m3，则当物体浸没在水中时受到的浮力为　1　N。
五、机械能实验探究
29．（2018?安徽）图为探究物体（钢球）动能大小跟哪些因素有关的实验装置。
（1）实验原理：
①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关。起点位置越高，该速度越________。
②钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，在水平木板上撞击木块，木块运动的距离越长，运动钢球所具有的动能越________。
（2）实验现象：
①同一钢球从斜面上不同高度处由静止向下运动。在水平木板上撞击木块，钢球开始向下运动的起点位置越________，木块运动的距离越长。
②同一高度由静止向下运动，在水平木板上撞击木块，钢球的质量越________，木块运动的距离越长。
30．（2018?攀枝花）小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同两个钢球m和M（M的质量大于m），分别不从同的高度h和H（H＞h）静止开始放下，观察木块B被撞击后移动的距离。实验过程如图所示。
（1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，他利用的研究方法是________（选填“控制变量法”或“转换法”）；若水平面绝对光滑，本实验将________（选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（2）由甲、乙图可得实验结论：物体的动能大小与________有关。
（3）小明根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？________（选填“正确”或“错误”），理由是：________。
31．（2018?金华）相关资料表明，大部分重大交通事故是因为汽车超载超速造成的。兴趣小组决定对超载超速问题进行一次模拟探究，经讨论后认为，可以用小球作为理想模型，代替汽车作为研究对象，如图，将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙三次实验，其中h1＝h3＞h2，mA＝mB＜mC
（1）把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制________相同。
（2）实验中超载超速带来的危害程度用________表示；
（3）研究超载带来的危害时，选择甲、乙、丙三次实验中的________进行比较；
（4）为比较超载超速带来的危害程度，兴趣小组利用上述器材进行定量研究。得到数据如下表：
小球
质量/克
高度/厘米
木块滑动距离/厘米
A
10
5
10
B
20
5
18
C
30
5
29
D
10
10
38
E
10
15
86
请根据上表数据分析，货车超载20%与超速20%两者相比，潜在危害较大的是________。
32．（2018?台州）将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑卷水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。
（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录________。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与________的关系。
（2）将两根塑料管按图乙连接验证“重力势能大小与质量的关系”请你写出实验步骤。________________________
33．（2018?潍坊）某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时，猜测弹性势能可能与形变量x成正比，也可能与形变量的平方x2成正比。用如图装置进行探究，将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上，刻度尺与杆平行，进行了如下操作：
①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平面的高度h0；
②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹簧上端到水平面的高度h1；
③释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平面的高度h2；
④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②③，将测出的数据记录在表格中，并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小铁块上升的距离△h
实验次数
h0/m
h1/m
h2/m
x/m
x2/m2
△h/m
1
0.50
0.40
0.55
0.10
0.01
0.15
2
0.50
0.30
0.90
0.20
0.04
0.60
3
0.50
0.20
1.55
0.30
0.09
1.35
4
0.50
0.15
2.00
0.35
0.12
1.85
（1）实验中弹簧的形变量x＝________（用所测物理量符号表示）；
（2）本实验中，弹簧弹性势能大小是通过________来间接反映的；
A．h1 B．h2C．h2﹣h0 D．h2﹣h1
（3）该同学根据表中数据分别做出图甲△h﹣x和图乙△h﹣x2图象，由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小与________成正比
34．（2018?广元）小苏同学的物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。
他们的实验装置如图所示，把弹簧放在水平面上，其左端固定在墙上，AO等于弹簧原长，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点，然后由静止释放，当物体M运动到O点与弹簧分开，最终运动到Q点静止。请补充完成他们的探究过程：
（1）弹簧弹性势能的大小是通过________来衡量的。
（2）探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系，应该选用________（选填“相同”或“不同”）弹簧进行实验，并先后改变________之间的距离，测出OQ的距离，重复实验，测量多组数据并记录。
（3）小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。在上面的实验中，他们运用到了转换法和________两种物理思想方法。
35．（2018?曲靖）某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球，它们的质量关系为m1＜m2＝m3，实验的情景如图所示。
（1）通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，应用的物理方法是________（选填“转换法“或“类比法”）。
（2）分析甲、乙两种情况可知，重力势能的大小与物体的________有关。
（3）小铁球m3落入细沙后，速度不断减小直至静止，它的机械能转化为________能。
（4）同学们还发现小球离地面越高，下落到地面所用的时间越长，他们测出了小球自由下落高度h和下落时间的平方t2的数据如下表，分析数据，写出h与t2的关系式为________。
实验次数
1
2
3
4
5
6
h/米
2.45
4.9
7.35
9.8
12.25
14.7
t2/秒2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
【2019赢在中考】物理二轮专题解读与强化训练
专题十三 力学实验探究题
实验探究是物理学习的一种重要方法，也是一种认识科学、应用科学的物理方法。进行科学探究活动的一般思维程序是：提出问题→建立假说（或猜想）→实验检验→归纳分析→解决问题（或得出结论）→实验修正。 探究性试题是考查学生综合分析能力、归纳总结能力、发散性思维和创造性思维能力的中考热点题型，是近年来中考必考内容。
探究性试题可分为：现象探究、方法探究、实验探究、数据探究、阅读情景探究等。解答此类试题要具备定的知识基础、能力基础、生活经验基础。思维方法是发掘物理现象与物理知识、物理过程与物理方法之间隐含的联系，找到物理知识、物理规律的应用原型，是学生能力得到锻炼与升华的过程。
实验探究题主要以选择、填空、解答、分析为主。
一、密度的测量
1.测量工具：密度测量的常用工具是量筒（量杯）、天平。用量筒测量固体和液体的体积；用天平测量物体质量。21·世纪*教育网
（1）量筒的使用：如图（1）所示，使用量筒时应注意以下几个方面：一、首先分清量筒的量程、单位和分度值（常见量筒单位是ml，1ml=1cm3，1l=1000ml=10-3m3；图（1）中，量筒量程 100 ml，分度值 2 ml）；二、量筒使用时应放在水平桌面上；三、当液面是凸面时，视线应与凸液面的顶部保持水平；当液面是凹面时，视线应与凹液面的底部保持水平，图（2）中，红线表示正确读数的视线方向，此时读数为7.0ml）。

图（1） 图（2）
（2）天平的使用：用天平测量物体的质量。
天平的使用及注意事项：测量时，应将天平放在水平桌面上；先将游码拨回标尺左端的零刻线处（归零），再调节平衡螺母，使指针指到分度盘的中央刻度（或左右摆动幅度相等），表示横梁平衡；将物体放在左盘，砝码放在右盘，用镊子加减砝码并调节游码，使天平重新平衡；被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上的指示值。
2.液体密度的测量：液体密度的测量步骤如下（该种方法误差较小）：
（1）将适量的液体倒入烧杯中，用天平称出烧杯与液体的总质量m1；
（2）将烧杯中的适量液体倒入量筒中，读出量筒中液体的体积V；
（3）用天平称出烧杯与剩余液体的总质量m2；
（4）计算液体的密度：。
3.固体密度的测量：固体密度的测量步骤如下：
（1）用天平测量固体的质量m；
（2）在量筒中倒入适量的水，读出水的体积V1；
（3）用细线拴住固体，轻放浸没在水中，读出固体与水的总体积V2；
（4）计算固体的密度： 。
二、摩擦力
1.摩擦力：两个互相接触的物体，当它们要发生或已发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。
（1）摩擦力的方向：摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反；摩擦力有时起阻力作用，有时起动力作用。
（2）摩擦力的大小：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
（3）滑动摩擦：相互接触的两个物体，当它们之间有相对运动时，产生的摩擦力。
（4）滚动摩擦：相互接触的两个物体，当一个物体在另一个物体上发生滚动时，产生的摩擦力。
（5）静摩擦力：相互接触的两个物体，当它们有相对运动趋势，但它们之间处于相对静止时产生的摩擦力。
2.摩擦力应用
（1）理论上增大摩擦力的方法有：增大压力、接触面变粗糙、变滚动为滑动。
（2）理论上减小摩擦的方法有：减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动（滚动轴承）、使接触面彼此分开（加润滑油、气垫、磁悬浮）。
（3）在相同条件（压力、接触面粗糙程度相同）下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
受到的重力。如图（3）所示。
四、运动与力的关系
1.内容：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2.牛顿第一定律的理解
（1）牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。
（2）牛顿第一定律对任何物体都适用，不论固体、液体、气体。
（3）力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动状态的原因。
（4）运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)。
（5）静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)。
三、探究压力的作用效果
1.压力的作用效果与力的大小、受力面积的大小有关，探究时要用控制变量法。
2.为使压力的作用效果明显，要将小桌放在沙子或海绵上，用沙子或海绵的形变大小来表示压力的作用效果，利用了转换法。
四、探究液体的压强
1.液体内部压强的大小与液体压强计来显示，这是用了转换法，用压强计中两液面的高度差大小来表示液体内部压强的大小。
2.液体内部压强与液体密度、液体深度有关，要用控制变量法来研究。
五、阿基米德原理
1. 阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体
图（3）验证阿基米德原理
2. 公式表示：；
从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
3. 适用条件：液体（或气体）。
六、机械能
1.动能
（1）什么是动能：物体由于运动而具有的能。
（2）影响动能的因素：物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小；具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。
（3）动能是“由于运动”而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”，不运动的物体也具有能量，但不具有动能。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。2-1-c-n-j-y
2.势能
（1）重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。
1）重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。
2）重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”，被举高的物体具有重力势能，同时也具有其他形式能量。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。
（2）弹性势能：物体由于发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能。
弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；形变程度越大，其弹性势能越大。
3.机械能
1.动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
2.动能与势能的相互转化
（1）在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高下落的过程中，先是动能转化为重力势能，后又是重力势转化为动能。
（2）在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。
（3）机械能守恒：如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变，这个规律叫做机械能守恒。
一、密度实验探究
【典例1】（2018?丹东）小明想知道小石块密度，做了如下实验：
（1）将天平放在水平台上，把游码放到标尺左端________处，发现指针指在分度盘左侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向________（填”左“或“右”）调。（2）天平调平衡后，把石块放在天平左盘中，天平再次平衡后，放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示，这个石块的质量是________g。（3）小明用量筒测石块体积，石块放入前后量筒中水面位置如图乙所示，则石块的体积是________cm3，石块的密度是________kg/m3。（4）为培养小明的创新能力，老师要求小明使用溢水杯（如图丙所示）、小烧杯、量筒、大烧杯、细线和水测小金属块密度，请将小明设计的方案及其实验结果补充完整。（表达式中水的密度用p水表示，其他各量用所测物理量字母表示）①将溢水杯装满水②把小烧杯放在溢水杯中漂浮，测出溢出水的体积为V1③再把小金属块轻轻放入小烧杯中，小烧杯仍漂浮，测出溢出水的体积为V2④小金属块质量的表达式m金=________⑤取出小烧杯和小金属块，将溢水杯________水⑥用细线拴住小金属块，将小金属块浸没在溢水杯中，测出溢出水的体积为V3⑦小金属块体积表达式V金=________⑧小金属块密度的表达式ρ金=________
【解析】（1）天平使用前要调平，先将游码移到标尺的零刻度线上，已知指针偏向分度盘左侧，因此要向右移动平衡螺母，直到指针指在分度盘的中间。（2）天平平衡时，左盘物体的质量等于右盘砝码的总质量与游码示数的和，即m=50g+2g=52g。（3）由图知，石块的体积为：V=80ml-60ml=20ml=20cm3，石块的密度为：；（4）由漂浮条件可知，开始小烧杯漂浮在水面上，浮力等于小烧杯的重力；将金属块放入小烧杯后，小烧杯仍然漂浮，浮力等于小烧杯和石块的总重力，所以放入金属块后增加的重力等于增加的浮力，即G金属=△F浮，m金属g=ρ水g（V2-V1），所以小金属块质量：m金=ρ水（V2-V1），因为金属块放入盛满水的溢水杯中，金属块的体积就是溢出水的体积，所以在溢水杯中重新装满水，金属块的体积：V=V3，小金属块密度的表达式：。【答案】（1）零刻度线；右；（2）52；（3）20；??2.6×103；（4）④ρ水（V2-V1）；⑤装满；⑦V3；⑧。
二、运动和力的关系实验探究
【典例2】（2018?湘潭）小明在观看冰壶比赛时猜想：如果水平冰面足够光滑，冰壶会永远运动下去吗？他用图所示装置来探究他的猜想：
（1）在实验过程中，小明让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑，这样做的目的是：使小车到达水平面的速度大小________。（2）小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有________。小车在毛巾上运动时受到了________个力。（3）小车在不同水平面上最后静止的位置，如图中虚线所示。从实验中可以看到：在同样条件下，水平面对小车的阻力越小，它的速度减小得越________（选填”快”或“慢”），前进得越________（选填“远”或“近”）。进一步推理可得：如果水平冰面绝对光滑，冰壶将做________。冰壶受到的重力和水平冰面对它的支持力是一对________（选填“A”或“B”）。A．平衡力???????B．相互作用力（4）本实验中主要用到的科学研究方法有________（写出一种即可）。
【解析】（1）实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了使小车到达水平面时具有相同的速度；（2）小车到达水平面后还能继续向前运动，是由于小车具有惯性。小车在毛巾上运动时受到了竖直向下当额重力、竖直向上的支持力、水平向左的摩擦力，共三个力；（3）（4）分析三次实验可知：水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，小车运动的越远；推理可知：如果水平冰面绝对光滑，冰壶不受阻力作用，将以恒定不变的速度永远运动下去，这种研究方法是科学推理法；当冰壶匀速运动时，冰壶处于平衡状态，在竖直方向上受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、都作用在冰壶上，是一对平衡力，不是相互作用力，故A正确。【答案】（1）相等；（2）惯性；3；（3）慢；远；匀速直线运动；A；（4）科学推理法。
三、影响摩擦力大小的因素实验探究
【典例3】（2018?盘锦）在探究“滑动摩擦力大小和哪些因素有关”的实验中：（1）此实验是根据________原理测出摩擦力大小的。（2）小明刚开始拉木块时，他的水平拉力逐渐增大，但木块仍静止，木块所受的摩擦力________（选填“变大”“变小”或“不变”）；木块被拉动，且越来越快，小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为2N，他认为这时摩擦力的大小为2N，他操作中的错误是________。（3）改正错误后，小明完成了探究过程，比较甲、丙两次实验可得出的结论是：________________。（4）小明把木块沿竖直方向截掉一部分后，继续图甲的操作，测得摩擦力减小，由此得出结论：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他探究过程中存在的问题是________，改进方法是________。（木块各表面粗糙程度相同）
【解析】（1）在实验中匀速拉动木块运动时，木块处于平衡状态，根据二力平衡条件，木块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，所以拉力与摩擦力的大小相等；（2）虽然水平拉力逐渐增大，但是木块始终处于静止状态，所以在水平方向受到的拉力与摩擦力相互平衡，大小相等；由于拉力在增大，所以摩擦力也在增大；木块未做匀速直线运动，所以此时拉力与摩擦力不相等；（3）甲、丙两次实验，压力大小相等，丙的接触面粗糙程度大于甲的接触面粗糙程度，拉力大于甲的压力，说明丙的摩擦力大于甲的摩擦力，可得压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（4）甲图中将木块沿竖直方向截去一半后，测得所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此得出结论：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为探究过程中存在的问题是没有控制压力相等。将木块的各个面放在木板上，做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数。【答案】（1）二力平衡；（2）变大；木块未做匀速直线运动；（3）压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（4）没有控制压力相等；将木块的各个面放在木板上，做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数。
四、影响压强的因素实验探究
【典例4】（2018?百色）如图所示，某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探
压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。
（1）本实验的科学探究方法是________和转换法。（2）小桌对海绵的压力改变了海绵的________（选填“形状”或“运动状态”）。（3）为了探究压力作用效果与压力大小的关系，因比较图甲和图乙的实验，可知受力面积相同时，压力________（选填“越大”“越小”），压力的作用效果越明显。（4）为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，应比较________两图的实验，可知压力大小相同时，受力面积________（选填“越大”或“越小”），压力的作用效果越明显。
【解析】（1）本实验的科学探究方法是控制变量法和转换法。（2）根据转换法，小桌对海绵的压力改变了海绵的形状。（3）为了探究压力作用效果与压力大小的关系，因比较图甲和图乙的实验，可知受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。（4）为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，要控制压力相同，故应比较乙丙两图的实验，可知压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
【答案】（1）控制变量法；（2）形状；（3）越大；（4）乙丙；越小。
五、影响液体内部压强的实验探究
【典例5】（2018?南充）在“研究影响液体内部压强”的实验中：
（1）压强计是通过观察U型管的两端液面的________来显示橡皮膜所受压强大小。（2）比较图甲和图乙，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随液体________的增加而增大。（3）如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关，应选择________进行比较。（4）已知乙图中U型管左侧液柱高为4cm，右侧液柱高为10cm，则U型管底部受到的液体的压强为________Pa（ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg）
【解析】（1）压强计测量液体压强时，就是靠U形管两侧液面高度差来体现压强大小的，液面高度差越大，说明液体压强越大；（2）比较图甲和图乙，两杯中的液体密度相同、金属盒所处的深度不相同，深度越深，高度差越大，压强越大，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随液体深度的增加而增大。（3）要讨论液体内部压强是否与液体密度有关，需要控制，液体的深度相同，金属盒的方向相同，液体的密度不同，故选乙、丙两次实验即可；（4）图乙中U形管的右侧与大气相通，则U型管底部受到的液体的压强为右侧液柱产生的压强：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
【答案】（1）高度差；（2）深度；（3）乙、丙；（4）1000。
六、阿基米德原理实验探究
【典例6】（2018?天门）如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验，其中桶A为圆柱形
（1）小沿同学用弹簧测力计分别测出了空桶A、B的重力，如图甲、乙所示，则桶A重________N，桶B重________N（2）将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如图丙所示。则空桶A受到的浮力为________N（3）测出桶B和溢出水的总重力，如图丁所示，则桶A排开水的重力为________N（4）接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第________次，实验中，随着加入沙子越多，桶A浸入水中就越________（选填“深”或“浅”）
次数
1
2
3
4
桶A与沙子的总重量/N
2.4
2.8
3.2
3.4
桶B与水的总重量/N
4.0
4.4
4.6
5.0
（5）分析以上探究过程可以得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于该物体________（6）小芳同学进一步探究，她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中，桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2，设水的密度为ρ水，则另一液体的密度表达式为________（用题中所给和所测物理量的字母表示）
【解析】（1）由图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，甲图中弹簧测力计的示数为2N，即桶A重为2N，乙图中弹簧测力计的示数为1.6N，即桶B重为1.6N，（2）如图丙，小桶A处于漂浮状态，由物体漂浮的条件可知，小桶A受到的浮力与小桶的重力相同，即F浮=GA=2N；（3）由图丁可知，小桶B和排开的水的总重力为G总=3.6N，所以，小桶A排开的水重：G排=G总-G桶=3.6N-1.6N=2N；（4）由表格数据可知，桶A与沙子的总重量从2.4N增加到2.8N，增加量△G沙=2.8N-2.4N=0.4N；桶A与水的总重量从4N增加到4.4N，增加量△G水=4.4N-4N=0.4N；即△G沙=△水，而第3次实验中桶A与沙子的总重量从2.8N增加到3.2N，增加量△G沙=3.2N-2.8N=0.4N；桶A与水的总重量从4.4N增加到4.6N，增加量△G水=4.6N-4.4N=0.2N；即△G沙≠△水，故错误的是第3次，随着加入沙子越多，桶A与沙子的总重力增大，因为漂浮，所以浮力增大，由F浮=ρ水gV排可知，排开水的体积增大，则桶A浸入水中就越深，比较木块排开水的重力和木块受到的浮力大小可知：漂浮在液面上的物体，其所受浮力等于它排开液体的重力。（5）由图丙可知，空桶A受到的浮力为2N，该物体排开的液体受到的重力G排=G总-G桶=3.6N-1.6N=2N；分析以上探究过程可以得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于该物体排开的液体受到的重力、（6）装有适量沙子的桶A始终处于漂浮状态，所受浮力等于本身的重力，则F浮水=F浮液=G，由于V排水=SH，V排液=Sh，根据F浮=ρ液gV排得：ρ水gSh1=ρ液gSh2，所以。【答案】（1）2；1.6；（2）2；（3）2；（4）3；深；（5）排开的液体受到的重力；（6）。
七、机械能实验探究
【典例7】（2018?本溪）图甲是探究“影响动能大小因素”的实验装置。（1）本实验中小球A的动能大小通过木块B在水平桌面上________来体现。若不用木块B，在桌面上铺一条毛巾，________（填”可以”或“不可以”）用小球A在毛巾表面滚动的距离来体现。（2）将小球A放在同一斜面上________（填“相同”或“不同”）高度处由静止释放，目的是使小球在撞击木块B时速度不同，通过实验现象可以得出结论：质量相同的物体，________，动能越大。（3）善于动脑的小明设计了如图乙所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能________（填“相同”或“不同”），放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做________（填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系。
【解析】（1）实验中，通过比较木块B在同一水平面上被撞击后移动的距离来比较小球A到达水平面时动能的大小，运用了转换法；若不用木块B，在桌面上铺一条毛巾，接触面的粗糙程度相同，小球A克服摩擦力做功，可以用小球A在毛巾表面滚动的距离来体现动能的大小；（2）让小球A从不同的高度由静止开始滚下，小球到达水平面时的速度不同，是为了研究小球动能的大小是否与速度有关；可以得出的结论是：当质量一定时，速度越大，动能越大；（3）用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，则两次实验弹簧具有的弹性势能不同；若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击放在同一位置的木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验的。【答案】（1）移动的距离；可以；（2）不同；速度越大；（3）不同；不能。
一、密度实验探究
1．（2018?遂宁）悠悠涪江水孕育了涪江两岸儿女，爱动脑筋的小红想知道涪江水的密度究竞有多大，于是她取了一些涪江水，在学校实验室找了下列器材：天平及砝码，量筒（刻度清晰但没有数字），烧杯，铜块（已知它的密度为ρ1），细线，利用这些器材按下列步骤测出了涪江水的密度，请你帮小红完善实验探究过程：
（1）把天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度线处，指针偏向分度盘中线左侧，此时应向________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平横梁平衡。
（2）用天平测出铜块的质量m1
（3）在量筒内倒入适量的涪江水，用细线拴住铜块，将它缓慢慢浸没在量筒内的水中并记下水面到达的刻度线A，然后取出铜块。
（4）在烧杯内倒入适量的涪江水，用天平测出水和烧杯的总质量m2。
（5）________。（请你写出这一步的操作方法）
（6）用天平测出烧杯内剩余涪江水和烧杯的总质量m3，砝码和游码位置如图，则m3＝________g。
（7）计算涪江水的密度，则涪江水密度的表达式为ρ＝________（物理量用符号表示）。根据以上实验方案，小红测出的涪江水密度比真实值________。（选填“偏大”或“偏小”）
【解析】（1）调节天平横梁平衡时，指针偏向分度盘的左侧，此时应该将平衡螺母向右调节，直到指针指在分度盘的中央；
（5）铜块放入水中排开液体的体积等于铜块的体积，根据V＝表示出物体的体积，也就是排开水的体积，将烧杯中的水倒入量筒中的标记处，烧杯中水减少的质量等于铁块排开水的质量，故用天平测出水和烧杯的总质量m2后，需要将烧杯中的水倒入量筒中的标记A处；
（6）从图读出剩余涪江水和烧杯的总质量m3：m3＝20g+20g+5g+2.4g＝47.4g，
（7）铜块的体积等于排开水的体积，即V排＝V铜＝；
烧杯倒入量筒中水的质量为：m＝m2﹣m3；
涪江水密度的表达式为ρ＝＝＝；
由于取出铜块时带着水，使得体积偏大，倒入的水偏多，使得水的质量偏大，根据ρ＝知密度的偏大。
【答案】（1）右；（5）将烧杯中的水倒入量筒中的标记A处；（6）47.4；（7）；偏大。
2．（2018?岳阳）用天平和量筒测某品牌牛奶的密度。
（1）天平放在水平台上，将游码移到零刻度线处，指针位置如图甲，应向________（填“左”或“右”）调节平衡螺母，直至横梁平衡；
（2）往烧杯中倒入适量牛奶，测得烧杯和牛奶的总质量为106g；
（3）将烧杯中部分牛奶倒入量筒，如图乙。再测出烧杯和剩余牛奶的质量，如图丙；
（4）算出牛奶的密度为________g/cm3；
（5）若操作第（3）步时，不慎将少量牛奶附着在量筒内壁上，测得的牛奶密度将会________（选填“偏小”、“不变”或“偏大”）；
（6）用两个相同的杯子分别装满水和牛奶，总质量较大的是装________的杯子。（ρ水＝1g/cm3）
【解析】（1）天平放在水平台上，将游码移到零刻度线处，指针偏向分度盘的右侧，此时应该将右边的平衡螺母向左移动，直到指针指在分度盘的中央；
（4）烧杯和剩余牛奶的总质量：m1＝50g+10g+2g＝62g，
根据图示可知，量筒中牛奶的体积为V＝40mL＝40cm3；
量筒中牛奶的质量m＝m总﹣m1＝106g﹣62g＝44g
其密度表达式ρ＝═＝1.1g/cm3；
（5）若将烧杯中部分牛奶倒入量筒时，不慎将少量牛奶附着在量筒内壁上，则测得的体积偏小，根据ρ＝可知测得的牛奶密度将会偏大；
（6）用两个相同的杯子分别装满水和牛奶，则水和牛奶的体积相同都等于杯子的容积，由上题知，牛奶的密度大于水的密度，故由m＝ρV可知装满牛奶的质量大；
【答案】（1）左；（4）1.1；（5）偏大；（6）牛奶
3．（2018?北京）下面是小阳同学测量食用油密度的主要实验步骤：
①用天平测出烧杯和食用油的总质量m1。
②将烧杯中的部分食用油倒入量筒中，并测出量筒中食用油的体积V。
③测出烧杯和杯内剩余食用油的总质量m2。
④计算出食用油的密度ρ油。
请根据以上实验完成下列问题：
（1）画出本次实验数据的记录表格。
（2）实验中m1、V的测量数值分别如图甲、乙所示，测出m2＝40g；则食用油的体积V＝________cm3，食用油的密度ρ油＝________g/cm3
【解析】实验的表格为：
烧杯和油的总质量质量m1/g
量筒中油的体积V/cm3
烧杯和杯内剩余食用油总质量m2/g
量筒中油的质量m/g
油的密度ρ/g/cm3



如图甲、乙所示，m1＝50g+20g+20g+4g＝94g；
量筒中油的体积V＝60ml＝60cm3；
量筒中油的质量m＝m1﹣m2＝94g﹣40g＝54g；
食用油的密度ρ油＝＝＝0.9g/cm3；
【答案】（1）见上图；（2）60；0.9
4．（2018?临沂）小明所在的课外兴趣小组需要密度为1.15g/cm3的盐水，为检验配制的盐水是否合格。
（1）小明设计了如下方案：①用天平测出空烧杯的质量m1；②往烧杯中倒入适量盐水，测出烧杯和盐水的总质量m2；③将烧杯中的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V；④利用ρ＝计算得出盐水的密度。
（2）小组成员认为该方案会使测量结果________（选填“偏大”或“偏小”），原因是________。
（3）小组成员改进了实验方案并进行了如下操作：
①将天平放在水平桌面上，将游码移至称量标尺左端的“0”刻度线上，发现指针的位置如图甲所示，则需将平衡螺母向________调节。
②往烧杯中倒入适量盐水，测出烧杯和盐水的总质量为________g（如图乙所示）；
③将烧杯中的部分盐水倒入量筒中，读出盐水的体积（如图丙所示）；
④测出烧杯和剩余盐水的质量为15g；
⑤计算出盐水的密度为________g/cm3。
（4）为配制合格的盐水，需要继续向盐水中________（选填“加盐”或“加水”）。
【解析】（2）把烧杯中的盐水全部倒入量筒中，由于烧杯内壁粘有液体所以体积V偏小，根据密度公式ρ＝可知，密度偏大。
（3）将天平放在水平上，把游码放在零刻度线处，发现指针指在分度盘的右侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向左调；
盐水和烧杯的总质量m2＝50g+5g+4.8g＝59.8g，
则量筒中盐水的质量m＝m2﹣m1＝59.8g﹣15g＝44.8g；量筒中盐水的体积为V＝40mL＝40cm3，
盐水的密度ρ＝＝＝＝1.12g/cm3；
（4）因为测得盐水的密度小于1.15g/cm3，需要加盐以增大密度。
【答案】（2）偏大；烧杯内壁粘有液体所以体积V偏小；（3）左；59.8；1.12；（4）加盐。
5．（2018?重庆）小薇同学在测固体密度时操作步骤如下：
（1）在实验室，小薇把天平放在________工作台上，将游码归零，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应将平衡螺母向________调节（选填左”或“右”），使天平横梁平衡。
（2）小薇选用了一块小矿石，用调好的天平测它的质量，当右盘中所加砝码和游码的位置如图甲所示时，天平恢复平衡，则测得的矿石质量是________g。
（3）如图乙所示的量筒分度值为________cm3，在量筒中装入适量的水，将系了细线的矿石轻放入量筒，如图乙所示，读数时视线应与液面________（选填“相平”或“不相平”），测得矿石的体积是________cm3。
（4）实验后，小薇发现使用的20g砝码生锈了，由此导致测得的矿石密度会________（选填“偏大“偏小”或“不变”）。
（5）小薇回家后，想测出家里某个小饰品的密度，她找到家里的电子秤，称出饰品的质量是140g，又借助细线、水、玻璃杯，测出了饰品的体积，她的实验操作步骤如图丙丁所示，则饰品的密度是________g/cm3。
【解析】（1）把天平放在水平工作台上，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应将平衡螺母向右调节，使天平横梁水平平衡。
（2）用调好的天平测矿石的质量，当右盘中所加砝码和游码位置如图甲所示时，天平平衡，标尺的分度值为0.2g，则此矿石的质量是20g+20g+3.4g＝43.4g；
（3）如图乙所示的量筒分度值为2cm3，量筒读数，视线应该与量筒内凹液面的底部相平，由图乙所示量筒可知，测得矿石的体积V＝38cm3﹣20cm3＝18cm3；
（4）所使用的20g的砝码生锈了，砝码生锈后质量会增大，这样用较少的砝码或少移动游码就可以使天平横梁水平平衡，因此，测得的质量会偏小，根据ρ＝知，他所测量的矿石密度将比实际矿石的密度偏小。
（5）由图丙、丁可知，饰品排开水的质量m排＝686.0g﹣636.0g＝50g，
由ρ＝可得，排开水的体积V排＝＝＝50cm3，
因为浸没，所以V＝V排＝50cm3，
则饰品的密度ρ＝＝＝2.8g/cm3。
【答案】（1）水平；右；（2）43.4；（3）2；相平；18；（4）偏小；（5）2.8。
6．（2018?重庆）小丽同学在“测量鸡蛋的密度”实验中，进行了以下操作：
（1）将天平放在________桌面上，在天平托盘中分别放入不吸水的纸，把游码移到零刻度线处，指针静止后的情形如图（甲）所示。要使横梁平衡，应将横梁上的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调，直至天平平衡。接着将鸡蛋放在天平的左盘，在右盘加减砝码、移动游码直到天平重新恢复平衡，所加砝码的质量和游码的位置如图（乙）所示，则被测鸡蛋的质量为________g。
（2）因可供选择的量筒口径较小，鸡蛋无法放入，小丽自制了一个溢水杯，采用如图（丙）所示的方法测量鸡蛋的体积，其具体做法是：先在溢水杯中加水，直到水面恰好与溢水口相平，把量筒放在溢水口下方，将鸡蛋慢慢放入水杯中，鸡蛋最终沉入水底，量筒收集完从溢水杯溢出的水后，示数如图（丙）所示。他所使用量筒的分度值为________cm3，在读取量筒中水的体积时，视线应与液面________（选填”相平”或“不相平”），鸡蛋的体积为________cm3。
（3）被测鸡蛋的密度为________g/cm3。
（4）若小丽用上述方法先测出鸡蛋的体积V，再取出溢水杯中的鸡蛋，放在天平的左盘，称出它的质量为m，然后利用ρ＝计算出鸡蛋的密度。用种方法测得鸡蛋的密度与真实值相比会________。（选填“偏大”“偏小”或“一样”）。
【解析】（1）将天平放在水平台面上，把游码移到标尺的零刻线处，调节天平横梁平衡时，指针指在分度盘中央刻度线的左侧，说明左盘较重，应当将横梁上的平衡螺母向右调节，直至平衡。
图乙中天平标尺的分度值为0.2g，盐水和烧杯的总质量为20g+20g+2g＝42g；
（2）如图丙所示的量筒分度值为2cm3，量筒读数，视线应该与量筒内凹液面的底部相平，由图丙所示量筒可知，鸡蛋排开水的体积V排＝40cm3，
因为鸡蛋沉底，所以鸡蛋的体积V＝V排＝40cm3，
（3）鸡蛋的密度ρ＝＝＝1.05g/cm3，
（4）若先测出鸡蛋的体积V，再用天平测其质量，这样鸡蛋上会沾有水，使得鸡蛋质量的测量值偏大，由密度公式ρ＝可知，密度的测量值偏大。
【答案】（1）水平；右；42；（2）2；相平；40；（3）1.05；（4）偏大。
7．（2018?威海）如图是生活中常用的小茶杯，请你在下列器材中选择合理的器材，利用浮力等相关知识设计一个测量小茶杯密度的实验。
备选器材：若干个量筒、溢水杯和烧杯，记号笔、足量水（小茶杯可以放入溢水杯、烧杯，但放不进量筒）
要求：
（1）简述实验步骤（如需将小茶杯放入水中，请明确表述小茶杯放入水中的具体操作）：用符号表示有关的物理量。
（2）利用测出的物理量写出小茶杯密度的表达式。（水的密度用ρ水表示）
【解析】（1）实验步骤
①在溢水杯中装满水，小茶杯慢慢放在水表面时可以漂浮于水面上，溢出的水流入量筒中，记下排出的水的体积V1；如下左所示：
②在溢水杯中装满水，将小茶杯慢慢压入水中，使其沉浸在水中，溢出的水流入量筒中，记下排出的水的体积V2，如上右所示：
（2）由题意可知，当漂浮于水面时，茶杯受到的浮力与茶杯的重力相等，根据阿其米德原理，浮力等于排开水的重力，即F浮＝G＝ρ水V1g，故茶杯的质量：m＝＝ρ水V1，
当茶杯全部浸没时，排开水的体积，即为茶杯的体积V＝V2，
小茶杯密度：ρ＝＝＝ρ水。
【答案】（1）如上；（2）ρ＝ρ水。
8．（2018?宜宾）小王同学到宜宾翠屏山玩要时，在去哪吒洞的路上捡到一个形状奇特且不溶于水的物体，他想知道这个不明物体是由什么材料构成，于是在实验室进行了如下操作：
参考密度表
物质
密度（kg/m3）
大理石
（2.6﹣2.8）×103
石膏
（1.6﹣1.9）×103
硬塑料
（1.2﹣1.6）×103
铝合金
4.0×103
（1）已知空玻璃杯的质量为53.8g
（2）将该物体放入装有适量水的透明玻璃杯中，发现物体下沉至杯底，如图（甲），说明该物体的密度________水的密度，物体对杯底的压力________其重力（以上两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（3）往杯中逐渐加入食盐并搅拌，直至观察到物体悬浮如图（乙）；
（4）取出物体，用调好的天平测玻璃杯和盐水的总质量，如图（丙）总质量为________g；
（5）将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒，如图（丁）体积为________mL；
（6）通过以上实验，可以得到物体的密度为________kg/m3，这个物体是由________构成的。
【解析】（2）物体在水中下沉，说明此时物体密度大于水；
物体沉在水底时，受到竖直向上的浮力、支持力和竖直向下的重力作用，所以支持力小于重力，又因为支持力和压力是相互作用力，大小相等，所以对底部的压力小于重力；
（4）由图丙知，天平的读数为m＝100g+20g+1g＝121g。
（5）由图丁知，量筒的分度值为1ml，量筒的读数为45mL＝45cm3。
（6）盐水的质量m＝121g﹣53.8g＝67.2g，
盐水的密度ρ＝＝≈1.5g/cm3＝1.5×103kg/m3。
因为物体在盐水中悬浮，所以物体的密度等于盐水的密度，为1.5×103kg/m3，在（1.2﹣1.6）×103之间；
由表格知：这个物体是由硬塑料构成的。
【答案】（2）大于；小于；（4）121；（5）45；（6）1.5×103；硬塑料。
9．（2018?恩施州）在实验课上，老师要求小明用一只量筒、一枚大头针和水，测量一个小木块的密度。下面是小明的有关实验步骤，请你帮他补充完整。
（1）在量筒内倒入适量的水，量筒的示数为V1。
（2）将小木块放入量筒中（木块漂浮），此时量筒的示数为V2。
（3）________________。（补充步骤）
（4）计算得出木块的密度ρ木＝________（写出最简表达式）。
【解析】补充完整。
（1）在量筒内倒入适量的水，量筒的示数为V1。
（2）将小木块放入量筒中（木块漂浮），此时量筒的示数为V2。
（3）用大头针将木块压入水中，读出体积V3。
（4）表达式：木块受到的浮力F浮＝ρ水g（V2﹣V1），木块的重力G木＝ρ木块（V3﹣V1）g，由于木块漂浮，它受到的浮力等于重力，即：F浮＝ρ水g（V2﹣V1）＝G木＝ρ木块（V3﹣V1）g，所以木块的密度ρ木块＝×ρ水。
【答案】（3）用大头针将木块压入水中，读出体积V3；（4）×ρ水。
10．（2018?天津）某校同学参加社会实践活动时，在山上发现一块很大的岩石，他们想测出这块岩石的密度。几位同学随身携带的工具和器材有：电子天平（附说明书）、购物用的弹簧秤、卷尺、喝水用的茶缸、铁锤、细线和一瓶饮用水（已知水的密度为ρ0）请你从中选用部分工具和器材，帮他们设计一种精确测量岩石密度的实验方案要求
（1）写出主要的实验步骤
（2）写出岩石密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）
【解析】（1）测物体密度所依据的实验原理是ρ＝，所以要测出岩石的密度，就需要知道岩石的质量和岩石的体积，
故设计实验步骤如下：
①用铁锤敲击岩石，取下适当体积的小岩石块；
②用电子天平称出小岩石块的质量，记为m0；
③在茶缸中倒入适量水，称出茶缸和水的总质量，记为m1；
④用细线系好小岩石块，提着细线的一端，将小岩石块浸没在水中保持静止（小岩石块不与茶缸接触），读出此时天平的示数，记为m2；
（2）小岩石块浸没在水中，V＝V排，
排开水的质量m排＝m2﹣m1，
则其排开水的重力为G排＝（m2﹣m1）g，
根据阿基米德原理可知，F浮＝G排＝（m2﹣m1）g，
又因为F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV，
故V＝＝，
所以岩石的密度表达式ρ＝＝＝?ρ0。
【答案】（1）主要的实验步骤见解答；
（2）岩石密度的数学表达式为ρ＝?ρ0。
二、运动和力的关系实验探究
11．（2018?扬州）在探究阻力对物体运动的影响时：
（1）如图甲所示让小车从同一个斜面的同一高度静止释放，目的是________。由图可知，小车受到的阻力越小，小车运动的路程________。如果小车在绝对光滑的水平面上运动，小车将________。
（2）在辨析图乙小明、小华的观点，研究力与运动的关系时，为什么设计探究阻力对物体运动的影响，而不设计探究推力对物体运动的影响，理由是________。
【解析】（1）让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是，当小车到达水平面时，使小车的速度相同；毛巾、棉布、木板粗糙程度变小，阻力变小，根据实验现象，可以得出结论，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，在水平面上运动的距离越远；如果水平面绝对光滑，对小车没有阻力，则小车将做匀速直线运动；
（2）研究阻力对小车运动的影响，需要改变接触面的粗糙程度，且对于同一接触面摩擦力一定，不同接触面，摩擦力不同，容易探究摩擦力对物体的影响，而推力，不易控制其大小且不便于测量推力的大小。
【答案】（1）小车到达水平面时的速度相同；越远；匀速直线运动；（2）同一接触面摩擦力一定，容易探究摩擦力对物体的影响，而推力，不易控制其大小且不便于测量推力的大小。
12．（2018?眉山）如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下，让小车分别从斜面顶端由静止下滑，研究小车在水平面上滑行的距离。
（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小________（填“相等”或“不相等”）。
（2）实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变________来实现的。
（3）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近；在棉布表面滑行的距离较远；在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越________（填“快”或“慢”）。
（4）推理：如果小车在水平面上滑行，受到的阻力越来越小，直到变为零，它将做________。
（5）在大量经验事实的基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律，所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的，但是通过符合逻辑的　推理　得出的正确结论。
（6）牛顿第一定律告诉了我们物体的运动________（填“需要”或“不需要”）力来维持，一切物体都有保持原来________不变的性质。
【解析】（1）每次都从斜面上同一位置释放，使小车运动到斜面底端时的速度相等；
（2）在做“斜面小车实验”时，给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，目的是探究阻力对物体运动的影响，由毛巾表面到棉布再到木板，接触面的粗糙程度减小，小车受到的阻力也减小；
（3）表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；
（4）假如小车受到的阻力为零，即小车不受力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动；
（5）由上分析可知，牛顿第一定律是在实验的基础上，通过推理得出的，不是用实验直接得出的；
（6）牛顿第一定律的内容为：一切物体在不受外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；这反映了力和运动的关系，表明了物体的运动不需要力来维持，而力是改变物体运动状态的根本原因。
【答案】（1）相等；（2）水平面的粗糙程度；（3）慢；（4）匀速直线运动；（5）推理；（6）不需要；运动状态。
13．（2018?济宁）用如图1的实验装置，让静止的小车从斜面的同一高度滑下，观察并记录小车在三种不同木板水平面上运动的距离，探究阻力对物体运动的影响。
（1）图2是对在水平面上运动小车进行的受力分析，其中正确的是________；
（2）小易按照“毛巾一棉布一木板”的顺序进行实验，实验记录如下表。
分析比较表中内容，可得出的初步结论是：小车受到的摩擦力越小，运动距离________；
深入分析发现，小车受到的阻力越小，速度减小的越慢，由此进一步推理得出的结论是：________________；
接触面
小车受到摩擦力的大小
小车在水平面上的运动距离s/cm
毛巾
大
23.1
棉布
较大
37.5
木板
小
85.6
（3）早在17世纪初期，意大利物理学家________（填写科学家名字）就通过实验和科学推理的方法研究过力和运动的关系。
【解析】（1）小车水平面上做减速运动的物体，受非平衡力的作用，在竖直方向上受重力和支持力，水平方向只受水平向左的摩擦力，故B正确；
（2）小车在三个水平面上运动时，水平面越光滑，说明水平面粗糙程度越小，小车受到的摩擦阻力越小，小车运动的距离越远。
由上述实验可推理得：如果运动的物体在没有受到力的作用时，将做匀速直线运动。
（3）意大利物理学家伽利略通过实验和科学推理的方法研究力和运动的关系。
【答案】（1）B；（2）远；如果运动的物体在没有受到力的作用时，将做匀速直线运动；（3）伽利略。
14．（2018?宿迁）如图所示，在“探究二力平衡的条件”实验中，
（1）实验中定滑轮的作用是________；
（2）选择轻质卡片的目的是________；
（3）用手将卡片转过一个角度，使卡片受到的大小相等、方向相反的两个拉力不在同一条直线上，然后由静止释放卡片，根据________（选填字母）状态，能够说明这两个拉力不是一对平衡力。
A．松手前卡片静止 B．松手瞬间卡片旋转 C．松手后卡片达到静止
【解析】（1）实验中定滑轮的作用是改变力的方向；
（2）卡片的重力相对于钩码大不大，因为卡片的重力远小于钩码的拉力，所以卡片的重力可忽略不计，影响不大。故选择轻质卡片的目的是消除或忽略卡片重力对实验的影响。
（3）该同学把卡片转过一个角度，则小卡片受到的两个力就不在同一直线上，因为小卡片此时不能保持平衡，然后由静止释放卡片，松手瞬间卡片旋转所以说明了不在同一直线上的两个力不能平衡，故选B；
【答案】（1）改变力的方向；（2）消除或忽略卡片重力对实验的影响；（3）B
15．（2018?绥化）小雯同学所在实验小组在“探究二力平衡的条件”实验中，发现在如图所示的情况下，木块仍然处于静止状态，经过和同学们分析讨论，他们认为是________对实验结果产生了影响。为了尽量减小这种情况对实验产生的影响，请你为实验小组提出改进建议________。
【解析】小雯在木块两侧挂不同数量的钩码时，发现木块仍然处于静止状态，木块还受平衡力的作用；此时木块有向左运动的趋势，木块和桌面之间产生了向右的摩擦力的作用，向右的拉力和摩擦力与向左的拉力是平衡力；要避免这种现象，需要减小木块与桌面之间的摩擦力的作用，可以用小车代替木块，或用光滑的水平面代替桌面等。
【答案】摩擦力；将木块换成小车，减小与桌面之间的摩擦力。
16．（2018?河池）为了探究二力平衡的条件，张三同学设计了如图甲的实验。
（1）实验中发现两边的钩码质量不相等时，木块运动，质量相等时，木块静止，说明二力平衡的一个条件是力的________。
（2）接着张三将木块扭转一个角度，松手后观察到小木块不能平衡，说明二力平衡时，两个力必须作用在________。
（3）在另一小组实验中，李四用小车代替木块，如图乙所示，同学们认为李四的实验装置优于张三的实验装置，其主要原因是________。
【解析】（1）当实验中发现两边的钩码质量不相等时，木块运动，质量相等时，木块处于静止状态，说明二力平衡时，两个力的大小必须相等；
（2）把木块扭转一个角度，放手后观察，木块将发生转动，说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线上；
（3）如图甲所示的实验，木块在桌面上受摩擦力作用，摩擦力对实验影响较大，而乙实验小车的滚动摩擦力远远小于滑动摩擦力，因此乙实验优于甲实验。
【答案】（1）大小相等；（2）同一直线上；（3）滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
三、影响摩擦力大小的因素实验探究
17．（2018?广安）小君同学在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，做了如图所示的实验：
（1）用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动，根据________的原理，可知摩擦力与拉力大小相等。
（2）小君分析甲和乙，发现F甲小于F乙，说明滑动摩擦力的大小与接触面的________有关
（3）为了探究滑动摩擦力的大小与压力的大小有关，应比较________两图。
（4）小君在本次实验中运用的研究方法是________和转换法。
【解析】（1）要使物体所受的摩擦力与拉力平衡，应用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动，此时滑动摩擦力等于测力计的拉力，因此，这里是利用了二力平衡的知识；
（2）比较甲、乙两图，压力相同，乙图中接触面粗糙，乙弹簧测力计的示数大，即摩擦力大，说明滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关；
（3）探究滑动摩擦力的大小与压力的大小有关时，应控制压力不同，接触面的粗糙程度相同，故应选择乙和丙；
（4）探究影响滑动摩擦大小的因素时采用了控制变量法；根据测力计示数的大小来表示摩擦力的大小，采用的是转换法。
【答案】（1）二力平衡；（2）粗糙程度；（3）乙丙；（4）控制变量法。
18．（2018?荆门）利用如图甲所示装置研究影响滑动摩擦力大小的因素。
（1）实验研究用到的物理方法是________。
（2）王利在实验中发现要保持木块匀速运动很困难，改用如图乙所示装置，在用力将木板向左拉出的过程中，弹簧测力计________（选填“A”或“B”）的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小。
（3）实验部分数据如下表，要研究滑动摩擦力与接触面压力的关系，应选用第①组和第________组数据；比较第①组和第④组数据，可以看出滑动摩擦力的大小与木板所受拉力的大小________
实验序号
木块质量m（g）
接触面粗糙程度
弹簧测力计的FA示数（N）
弹簧测力计的FB示数（N）
①
200
较粗糙
2.00
0.40
②
200
粗糙
2.00
0.70
③
300
较粗糙
2.00
0.60
④
200
较粗糙
2.40
0.40
【解析】（1）实验研究用到的物理方法是控制变量法。
（2）分析木块与木板间的滑动摩擦力大小，因图中木块处于静止状态，受到的测力计拉力与木板对其的摩擦力为平衡力，大小相等，故弹簧测力计B的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小；
（3）实验部分数据如下表，要研究滑动摩擦力与接触面压力的关系，要控制接触面粗糙程度相同，故应选用第①组和第③组数据；
比较第①组和第④组数据，压力和接触面粗糙程度相同，而拉力不同但测力计示数相同，即滑动摩擦力大小相同，故可以看出滑动摩擦力的大小与木板所受拉力的大小无关。
【答案】（1）控制变量法；（2）B；（3）③；无关。
19．（2018?邵阳）某物理实验小组做了下图所示的探究实验。
（1）实验中木块在弹簧测力计的拉力作用下做匀速直线运动，则木块所受滑动摩擦力的大小________ [选填“大于”、“小于”或“等于”）弹簧测力计的示数。
（2）比较甲图和________图中的弹簧测力计的示数可知，压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）比较甲图和丙图中的弹簧测力计的示数发现，接触面越粗糙，滑动摩擦力越________。运用控制变量法得出，影响滑动摩擦力的大小的因素是压力和接触面的粗糙程度。
【解析】（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小；
故实验中木块在弹簧测力计的拉力作用下做匀速直线运动，则木块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；
（2）研究滑动摩擦力与压力大小关系，要控制接触面粗糙程度相同，故比较甲图和乙图中的弹簧测力计的示数可知，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）比较甲图和丙图中的弹簧测力计的示数发现，接触面越粗糙，测力计示数越大，滑动摩擦力越大。运用控制变量法得出，影响滑动摩擦力的大小的因素是压力和接触面的粗糙程度。
【答案】（1）等于；（2）乙；（3）大。
20．（2018?玉林）为了探究“当接触面相同时，滑动摩擦力大小与压力的关系”，小明设计了如图所示的实验装置。
（1）实验过程中，弹簧测力计________（选填“必须”或“不必”）沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小________（选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。
（2）在同一次实验中，小明发现，当用不同的速度匀速拉物块A，弹簧测力计的示数不变，说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小________（选填“有关”或“无关”）。
次数
1
2
3
4
5
6
A的重力（N）
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
测力计读数（N）
0.8
1.3
1.6
1.9
2.4
2.8
（3）在实验中小明通过改变物块A的重力进行多次实验，记录的数据如上表。通过分析可知，当接触面粗糙程度不变时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越________；如果滑动摩擦力与接触面受到的压力的比值等于接触面的滑动摩擦系数，则该接触面的滑动摩擦系数为________。（结果保留1位小数）。
【解析】（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小。故实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）在同一次实验中，小明发现，当用不同的速度匀速拉物块A，弹簧测力计的示数不变，说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关；
（3）通过表中数据分析可知，当接触面粗糙程度不变时，接触面受到的压力越大，测力计示数越大，滑动摩擦力越大；如果滑动摩擦力与接触面受到的压力的比值等于接触面的滑动摩擦系数，则该接触面的滑动摩擦系数为 ＝0.4。
【答案】（1）必须；等于；（2）无关；（3）大；0.4。
21．（2018?淮安）在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。
（1）实验中，为了测量滑动摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，应使其做________运动。图甲中木块与木板表面间滑动摩擦力大小为________N。
（2）比较甲、乙两图中弹簧测力计示数，结论是滑动摩擦力大小与　压力大小　有关；比较________两图中弹簧测力计示数，结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
（3）实验现象说明，如果要取得拔河比赛的胜利，组队时应选体重________（选填“大”或“小”）的。同学参加比赛，同时在比赛中选用图丁中________（选填“（a）”、“（b）”或“（c）”）类型的鞋。
【解析】（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小。
故实验中，为了测量滑动摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，应使其做匀速直线运动。图甲中测力计分度值为0.2N，木块与木板表面间滑动摩擦力大小为3.6N。
（2）比较甲、乙两图，接触面粗糙程度相同，压力越大，测力示数越大，滑动摩擦力越大，结论是滑动摩擦力大小与压力大小有关；研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系要控制压力大小相同，故比较甲丙两图中弹簧测力计示数，结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
（3）根据影响滑动摩擦力大小的因素，压力越大，接触面越粗糙滑动摩擦力越大，故要取得拔河比赛的胜利，组队时应选体重大的。同学参加比赛，同时在比赛中选用图丁中类型的鞋。
【答案】（1）匀速直线；3.6；（2）压力大小；甲丙；（3）大；（a）。
四、压强实验探究
22．（2018?广州）白色感压纸受到的压强达到可测最小值时才变色，且颜色随压强变大而变深，大于可测最大值时颜色不再变深。感压纸A的规格如图所示。
实验1：用250N的压力垂直作用在A上，受力面积为0.25cm2，此压力对A的压强为________N/cm2。
实验2：仍用250N的压力垂直作用在与A规格相同的感压纸上，要使它变色且颜色深度与实验1不同，下列哪些受力面积符合要求？________。
①2cm2②0.8cm2③0.3cm2④0.1cm2⑤0.01cm2
【解析】实验1：用250N的压力垂直作用在A上，受力面积为0.25cm2，则此压力对A的压强为：p＝＝＝1000N/cm2；实验2：由图知，可测最大压强值为1000N/cm2，结合实验1可知，压力为250N时对应的受力面积为0.25cm2；
用250N的压力垂直作用在与A规格相同的感压纸上，要使它变色且颜色深度与实验1不同，由题意和图示可知，应使该压力对A的压强处于250N/cm2和1000N/cm2之间；
由p＝可知，当最小压强为250N/cm2时的受力面积为：S'＝＝＝1cm2，
故使它变色且颜色深度与实验1不同，受力面积的范围为：0.25cm2～1cm2，故②③符合要求。
【答案】1000；②③。
23．（2018?宁夏）2017年11月30日，中国4500米载人潜水器一一“深海勇士”号正式验收交付，4500米深度已经覆盖整个南海的探测，下潜、开发等方面需求。这个消息激发了小芳对“探究液体内部的压强”的兴趣，她进行的实验操作如图1所示。请依据所学知识解决下面几个问题：
（1）实验前，应调整压强计（甲图），使U型管左右两边的液面________。
（2）比较丙、丁两图是探究液体压强与________的关系
（3）比较乙丙两图可以得出的结论是________。
（4）请举出生活中应用该实验结论的一个事例：________。
（5）小芳完成上述实验后，用一“T“形玻璃管对着形管左边管口吹气，如图2所示，可以看到　左　（填“左”或“右”）管中的液面较高，该实验说明了________。
【解析】（1）实验前，应调整压强计（甲图），使U型管左右两边的液面相平；
（2）选用丙、丁两图进行比较，控制深度相同、容器的形状相同，液体的密度不同，要探究液体压强与密度的关系；
（3）比较乙丙两图可知，在液体密度相同时，深度不同，液体内部的深度越深产生的压强越大，可以得出的结论是在液体密度相同时，液体内部的深度越深产生的压强越大，或液体压强与液体的深度有关；
（4）在液体密度相同时，液体内部的深度越深产生的压强越大，举例：水塔建得高，人吊液体时药瓶要举得高些，水箱要放置在高处，拦河坝上窄下宽等；
（5）小芳完成上述实验后，用一“T“形玻璃管对着形管左边管口吹气，如图2所示，可以看到左管中的液面较高，该实验说明气体流速越大的位置，压强越小。
【答案】（1）相平； （2）液体密度；（3）在液体密度相同时，液体内部的深度越深产生的压强越大，或液体压强与液体的深度有关；（4）水塔建得高；（5）左；说明气体流速越大的位置，压强越小。
三、阿基米德原理实验探究
24．（2018?衡阳）为了直观验证阿基米德原理，实验装置如图所示，把弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下端放一小杯。在金属块的正下方，有一个溢水杯，溢水杯放置在铁架台的支架上，溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。
（1）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸没入水中（如图甲→乙→丙），在此过程中。弹簧测力计示数：F甲________F乙（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）再平稳缓慢地降低溢水杯支架，使金属块完全离开水面（如图丁）。可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为________N，此时浮力的测量数值比真实数值将________（选填“偏大”或“偏小”）。
【解析】（1）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸没入水中（如图甲→乙），由阿基米德原理可知，在此过程中甲受到的浮力等于排开液体所受的重力，故F甲＝F乙；
（2）由图丙、丁可知，弹簧测力计的分度值，0.2N，图丁G＝4.4N，图丙F示＝3.2N，
图丙中金属块所受到的浮力约为：F浮＝G﹣F示＝4.4N﹣3.2N＝1.2N；
金属块完全离开水面时要带一些小水滴，使重力G测的数值偏大，根据F浮＝G﹣F示可知，此时浮力的测量数值比真实数值将偏大。
【答案】（1）等于；（2）1.2；偏大。
25．（2018?青岛）探究浮力的大小
数据
结论
如图，甲、乙、丙、丁是用同一金属块探究浮力大小跟哪些因素有关的实验。
图丙中金属块受到的浮力比图乙中金属块受到的浮力________（填“大”或“小”），说明浮力的大小与________有关
图丁中金属块受到的浮力大小等于________N
比较图________可知，浮力的大小与液体的密度有关。
数据
结论
如图，用木块、弹簧测力计、溢水杯和小桶进行实验：
木块受到的浮力F浮＝________N。
木块排开的水所受的重力G排水＝________N。
比较数据可知：浮在水上的木块受到的浮力大小________（填“大于”、“等于”或“小于”）它排开的水所受的重力。
【解析】①由图知，丙中物体排开水的体积更大，弹簧测力计的示数更小，说明受到的浮力更大，且浮力大小与物体排开液体的体积有关；
②由甲图知，物体的重力G＝3.6N，由图丁知，弹簧测力计的示数为3.3N，可知物体受到的浮力为：F浮＝G﹣F＝3.6N﹣3.3N＝0.3N；
③图丙丁，物体都是完全浸没，排开液体的体积相同，液体的密度不同，测力计的示数不同，即所受浮力不同，可知浮力的大小与液体的密度有关；
④由图甲知，木块的重力G＝1.2N，因为木块漂浮，所以F浮＝G＝1.2N；
⑤空桶的重力为0.4N，桶和水的总重为1.6N，可知排开水的重力为G排＝G总﹣G桶＝1.6N﹣0.4N＝1.2N；
⑥由④⑤数据可知，浮在水上的木块受到的浮力大小等于它排开的水所受的重力。
【答案】①大；物体排开液体的体积；②0.3；③丙、丁；④1.2；⑤1.2；⑥等于。
26．（2018?淄博）小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。
（1）部分实验操作步骤如图所示，遗漏的主要步骤是________，若将遗漏的步骤标注为D，最合理的实验步骤顺序是________（用实验步骤对应的字母表示）。
（2）小明进行实验并把数据记录在下表中。从表中数据可知石块受到的浮力是
________N，排开液体的重力是________N．小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验，同组的小丽认为实验还没有结束，理由是________，接下来的实验操作应该是________。
实验步骤
A
B
C
D
弹簧测力计示数/N
1.6
1.8
0.5
0.3
（3）实验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，可取________相同的铁块和铝块，使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小。
【解析】（1）探究浮力大小与排开液体的重力的关系，需要测出物体排开水的重力，需要先测出空桶的重力，由图示实验可知，实验遗漏的步骤是：测量空桶的重力；实验时，先测出空桶的重力，然后测出物体的重力，再将物体浸在溢水杯中，读出弹簧测力计的示数，根据F浮＝G﹣F示得出物体受到的浮力，最后测出小桶和水的总重力，从而测出物体排开水的重力，因此合理的实验步骤是：D、B、A、C；
（2）由实验步骤AB可知，物体浸在液体中时受到的浮力：F浮＝FB﹣FA＝1.8N﹣1.6N＝0.2N；由实验步骤CD可知，物体排开液体的重力：G排＝FC﹣FD＝0.5N﹣0.3N＝0.2N；
由于只测了一组实验数据，这样得出的结论会具有片面性或偶然性，所以为了寻找普遍规律，做完一次实验后，需要换用不同液体重新实验；
（3）想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，需要选用体积相同、密度不同的物体，使其浸没在同种液体中（保证了液体密度相同、排开液体的体积相同），比较浮力的大小。
【答案】（1）测量空桶的重力；D、B、A、C；（2）0.2；0.2；通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性；换用不同液体重新实验；（3）体积。
27．（2018?河南）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为________N。
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为________N．石块排开的水所受的重力可由________（填字母代号）两个步骤测出。
（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于________。
（4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是________。
A．用原来的方案和器材多次测量取平均值
B．用原来的方案将水换成酒精进行实验
C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
（5）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则________（选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。
【解析】（1）由图B可知，弹簧测力计的示数为3.8N，即物体对弹簧测力计的拉力为3.8N，因为物体间力的作用是相互的，弹簧测力计对物体的拉力也为3.8N；因为物体处于平衡状态，受拉力和重力是一对平衡力，大小相等，故物体的重力是3.8N；（2）由称重法：知：F浮＝G﹣F示＝3.8N﹣2.4N＝1.4N；液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力，由图中AD两个步骤测出；（3）根据（2）知F浮＝1.4N；排开液体的重力：G排＝F桶和水﹣F桶＝2.6N﹣1.2N＝1.4N，故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力，即F浮＝G排；（4）本实验是“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验，多次测量找普遍规律。A．测量型实验多次测量取平均值减小误差，此实验为探究型，不能求平均值，故A不合理；B．用原来的方案将水换成酒精进行多次实验，找出普遍规律，故B合理；C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验，找出普遍规律，故C合理；故选A；
（5）只将石块的一部分浸入水中，排开水的体积减小，排开水的重力减小，浮力减小，仍能得出；F浮＝G排。
【答案】（1）3.8；（2）1.4；AD；（3）排开液体的重力；（4）A；（5）能。
28．（2018?河池）如图所示，甲、乙、丙、丁是“探究浮力的大小与排开水的重力关系”的情景。下列四幅图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4．请回答下面的问题。
（1）为方便操作和减小测量误差，最合理的操作步骤应该是：丁→________。
（2）若以下等式________（填序号）成立，则可以验证阿基米德原理。
A．F2﹣F3＝F1﹣F4 B．F2﹣F1＝F3﹣F4 C．F3﹣F1＝F2﹣F4
（3）若物体体积为10﹣4m3，则当物体浸没在水中时受到的浮力为　1　N。
【解析】（1）实验时，先测出空桶的重力，然后测出物体的重力，再物体浸没在溢水杯中，读出弹簧测力计的示数，根据F浮＝G﹣F示得出受到的浮力，最后测出小桶和水的总重力，因此合理的实验步骤是：丁→乙→甲→丙；（2）由实验过程可知，物体浸没液体中受到的浮力：F浮＝F2﹣F1，物体排开液体的重力：G排＝F3﹣F4。若：F2﹣F1＝F3﹣F4．说明：F浮＝G排，阿基米德原理成立。故B正确；（3）根据阿基米德原理公式知：物体受到的浮力：F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣4m3＝1N。
【答案】（1）乙→甲→丙；（2）B；（3）1。
五、机械能实验探究
29．（2018?安徽）图为探究物体（钢球）动能大小跟哪些因素有关的实验装置。
（1）实验原理：
①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关。起点位置越高，该速度越________。
②钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，在水平木板上撞击木块，木块运动的距离越长，运动钢球所具有的动能越________。
（2）实验现象：
①同一钢球从斜面上不同高度处由静止向下运动。在水平木板上撞击木块，钢球开始向下运动的起点位置越________，木块运动的距离越长。
②同一高度由静止向下运动，在水平木板上撞击木块，钢球的质量越________，木块运动的距离越长。
【解析】（1）①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，重力势能转化为动能，起点位置越高，重力势能越大，到达斜面底端时的动能越大，速度越大；②实验中是通过钢球撞击木块移动的距离来观察钢球动能大小的，利用了转换法；被撞木块的运动距离越长，说明钢球对被撞物体所做的功就越多，钢球原来所具有的动能就越大；
（2）①质量一定的钢球开始向下运动的起点位置越高，到达水平面时的速度越大，因此动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离越长；②不同质量的钢球从同一高度由静止向下运动，到达水平面时的速度一定，质量越大，所具有的动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离越长。
【答案】（1）大；大；（2）高；大。
30．（2018?攀枝花）小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同两个钢球m和M（M的质量大于m），分别不从同的高度h和H（H＞h）静止开始放下，观察木块B被撞击后移动的距离。实验过程如图所示。
（1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，他利用的研究方法是________（选填“控制变量法”或“转换法”）；若水平面绝对光滑，本实验将________（选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（2）由甲、乙图可得实验结论：物体的动能大小与________有关。
（3）小明根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？________（选填“正确”或“错误”），理由是：________。
【解析】（1）实验中通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是转换法；若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，所以本实验将不能达到探究目的；（2）由甲、乙图可知，小球的质量相同，小球从同一斜面的不同高度由静止滑下，到达斜面底部时的速度不同，撞击木块后木块移动的距离不同，说明小球的动能不同，所以得出的实验结论为：物体的动能大小与速度有关；（3）要探究小球动能与质量的关系，需要控制小球到达水平面时的速度相同，即不同质量的小球从同一高度由静止滑下，而甲、丙两图没有让小球从同一高度滚下，没有控制小球的速度相同，所以小明的看法错误。
【答案】（1）转换法；不能；（2）速度；（3）错误；没有控制小球到达水平面时的速度相同。
31．（2018?金华）相关资料表明，大部分重大交通事故是因为汽车超载超速造成的。兴趣小组决定对超载超速问题进行一次模拟探究，经讨论后认为，可以用小球作为理想模型，代替汽车作为研究对象，如图，将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙三次实验，其中h1＝h3＞h2，mA＝mB＜mC
（1）把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制________相同。
（2）实验中超载超速带来的危害程度用________表示；
（3）研究超载带来的危害时，选择甲、乙、丙三次实验中的________进行比较；
（4）为比较超载超速带来的危害程度，兴趣小组利用上述器材进行定量研究。得到数据如下表：
小球
质量/克
高度/厘米
木块滑动距离/厘米
A
10
5
10
B
20
5
18
C
30
5
29
D
10
10
38
E
10
15
86
请根据上表数据分析，货车超载20%与超速20%两者相比，潜在危害较大的是________。
【解析】（1）把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制小球到达斜面底端时的速度大小相等；（2）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大，将木块推动得越远，说明动能越大，故实验中超载超速带来的危害程度用木块被推动的距离来表示；（3）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大，将木块推动得越远，说明动能越大，故需要需要高度相同，质量不同的小球，图中甲丙符合要求；（4）表格中对应的实验数据可知速度对物体的动能影响更大，当超速20%发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
【答案】（1）速度；（2）小木块移动的距离；（3）甲、丙；（4）超速20%。
32．（2018?台州）将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑卷水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。
（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录________。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与________的关系。
（2）将两根塑料管按图乙连接验证“重力势能大小与质量的关系”请你写出实验步骤。________________________
【解析】（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的一口放入后，静止释放。通过观察滑块被撞击后移动的距离来表示钢球动能的大小，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，在质量相同时，改变滑块的高度，可验证动能大小与速度大小的关系；（2）研究重力势能与质量关系时控制高度一定，使用质量不同的钢球；实验步骤：将一钢球从管②的一口放入后，静止释放，观察滑块被撞击后移动的距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。
【答案】（1）滑块被撞击后移动的距离；速度大小；（2）将一钢球从管②的一口放入后，静止释放，观察滑块被撞击后移动的距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。
33．（2018?潍坊）某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时，猜测弹性势能可能与形变量x成正比，也可能与形变量的平方x2成正比。用如图装置进行探究，将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上，刻度尺与杆平行，进行了如下操作：
①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平面的高度h0；
②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹簧上端到水平面的高度h1；
③释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平面的高度h2；
④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②③，将测出的数据记录在表格中，并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小铁块上升的距离△h
实验次数
h0/m
h1/m
h2/m
x/m
x2/m2
△h/m
1
0.50
0.40
0.55
0.10
0.01
0.15
2
0.50
0.30
0.90
0.20
0.04
0.60
3
0.50
0.20
1.55
0.30
0.09
1.35
4
0.50
0.15
2.00
0.35
0.12
1.85
（1）实验中弹簧的形变量x＝________（用所测物理量符号表示）；
（2）本实验中，弹簧弹性势能大小是通过________来间接反映的；
A．h1 B．h2C．h2﹣h0 D．h2﹣h1
（3）该同学根据表中数据分别做出图甲△h﹣x和图乙△h﹣x2图象，由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小与________成正比
【解析】（1）弹簧的形变量x等于弹簧的原长度h0减去弹簧被压缩后的长度h1，即x＝h0﹣h1；（2）实验中弹性势能的大小时通过铁块被弹起的高度来间接的反应，即铁块到达的最高点h2减去弹簧被压缩的最低点h1，即h2﹣h1，故D正确；（3）由表可知△h＝15x2，△h与x2成正比例函数关系，图象为过原点的直线，即弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。
【答案】（1）h0﹣h1；（2）D；（3）形变量的平方。
34．（2018?广元）小苏同学的物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。
他们的实验装置如图所示，把弹簧放在水平面上，其左端固定在墙上，AO等于弹簧原长，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点，然后由静止释放，当物体M运动到O点与弹簧分开，最终运动到Q点静止。请补充完成他们的探究过程：
（1）弹簧弹性势能的大小是通过________来衡量的。
（2）探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系，应该选用________（选填“相同”或“不同”）弹簧进行实验，并先后改变________之间的距离，测出OQ的距离，重复实验，测量多组数据并记录。
（3）小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。在上面的实验中，他们运用到了转换法和________两种物理思想方法。
【解析】（1）实验中弹性势能的大小时通过物体M被弹出的距离来间接的反应，这用到了转换法；
（2）探究的是弹性势能和弹簧长度变化量之间的关系，必须控制弹簧的螺纹圈直径、弹簧的材料相同（即相同的弹簧），改变弹簧长度变化量，即AP间的距离；弹性势能通过弹簧推动物体在粗糙表面上运动的距离远近来体现，所以必须测出OQ间的距离；为了使结论具有普遍性，应改变弹簧长度变化量，即AP间的距离，多测几组数据；
（3）通过以上分析可以看出，本实验通过弹簧推动物体在粗糙表面上运动的距离远近来体现弹性势能的大小，用到了转换法；同时，探究与多个量的关系时，还用到了控制变量法。
【答案】（1）物体M被弹出的距离；（2）相同；AP；（3）控制变量法。
35．（2018?曲靖）某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球，它们的质量关系为m1＜m2＝m3，实验的情景如图所示。
（1）通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，应用的物理方法是________（选填“转换法“或“类比法”）。
（2）分析甲、乙两种情况可知，重力势能的大小与物体的________有关。
（3）小铁球m3落入细沙后，速度不断减小直至静止，它的机械能转化为________能。
（4）同学们还发现小球离地面越高，下落到地面所用的时间越长，他们测出了小球自由下落高度h和下落时间的平方t2的数据如下表，分析数据，写出h与t2的关系式为________。
实验次数
1
2
3
4
5
6
h/米
2.45
4.9
7.35
9.8
12.25
14.7
t2/秒2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
【解析】（1）由题意知，实验中通过观察小球陷入细沙的深度来间接判断物体重力势能大小的，运用了转换法；（2）由题知m1＜m2，即图甲和图乙中物体的质量不同，但从同一高度落下，且乙图中小球进入细砂中的深度更深，因此可知重力势能与物体的质量有关；（3）当小球陷入沙中，与沙子摩擦，最终静止，将机械能转化为内能；（4）根据表中实验数据可知，小球下落高度与所需时间之间的关系为：h＝4.9t2。
【答案】（1）转换法；（2）质量；（3）内；（4）h＝4.9t2。