【备考2021】中考物理 二轮复习 高频考点剖析力学专题 专题十二：力学实验探究问题学案（考点扫描+考点剖析+问题原卷+问题解析）
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| 名称 | 【备考2021】中考物理 二轮复习 高频考点剖析力学专题 专题十二：力学实验探究问题学案（考点扫描+考点剖析+问题原卷+问题解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 4.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-01-08 08:38:01 | ||
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文档简介
力学部分
专题十二：力学实验探究问题
考点扫描☆名师点拨
一、考点解析
科学实验与探究是物理学习的重要内容，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。
力学实验探究问题共分为以下几个方面：
1.密度测量实验探究问题
主要考查学生了解密度知识，天平、量筒使用方法和正确读数，了解质量、体积与密度三者之间的关系；理解测量物质密度的常用方法等知识，培养学生科学态度和科学方法。
2.影响摩擦力大小的因素实验探究问题
主要考查影响摩擦力大小的因素，通过实验探究活动，加深对摩擦力知识的理解；让学生了解控制变量法在物理学实验中的地位，培养学生科学态度和科学方法。
3.影响浮力大小因素实验探究问题
主要考查影响浮力大小的因素，加深对浮力概念的理解，验证阿基米德原理等方面知识；让学生了解控制变量法在物理学实验中的地位，培养学生科学态度和科学方法。
4.运动和力的关系的实验探究问题
主要考查对力的知识的理解，知道力是改变物体运动状态的原因，通过力的实验进一步验证牛顿第一定律；让学生了解控制变量法在物理学实验中的地位，培养学生科学态度和科学方法。
5.机械能实验探究问题
主要考查对机械能、动能和重力势能的知识的理解。尤其是动能和物体运动有关，机械能的相互转换；一般动能探究实验较多。让学生了解控制变量法在物理学实验中的地位，培养学生科学态度和科学方法。
解答此类问题要注意以下问题：
1.研究方法的运用：控制变量法、理想实验法。
2.注意结论的叙述。
3. 多次测量的目的，有的是为了取平均值减小误差，有的是为了得到普遍结论。
二、考点复习
（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。
（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：
（1）用天平称出烧杯的质量m1；
（2）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m2；
（3）将烧杯中的液体倒入量筒中，读出量筒中液体的体积V；
（4）计算液体的密度：\* MERGEFORMAT。
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：\* MERGEFORMAT 。
（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。【版权所有：21教育】
（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V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。
（三）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受到的重力。如图（3）所示。
图（3）验证阿基米德原理
2. 公式表示：\* MERGEFORMAT；
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。【出处：21教育名师】
3. 适用条件：液体（或气体）。
（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)。
（五）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.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。21
考点剖析☆聚焦高频
高频考点一：密度测量实验探究问题
【典例1】（2020?荆门）为了测量某金属块的密度进行了如下操作：
（1）由于手中没有天平，现利用杠杆平衡原理测物体的质量。如图甲所示，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时保持水平并静止，达到平衡状态。将待测金属块用细线挂在杠杆左侧A点，用完全相同的细线将若干钩码挂在杠杆右侧B点，使杠杆重新在水平位置保持静止。已知右侧钩码的总质量为52g，则该金属块的质量为 g。
（2）将水倒入量筒中，液面位置如图乙所示，再把金属块完全浸没在量筒的水中，液面升高，如图丙所示，则该金属块的体积为 m3。
（3）由（1）、（2）步可求得金属块的密度为 kg/m3。
（4）若在第（2）步中先进行图丙所示操作，再进行图乙所示操作，则所测得金属块的密度相对于第（3）步 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【解析】（1）由图甲知，左侧力臂为20cm，右侧力臂为15cm，根据杠杆的平衡条件：
m左g?L左=m右g?L右
即：m左×10N/kg×20cm=52g×10N/kg×15cm
解得：m左=39g；
（2）由图乙知，水的体积为25ml，水和金属块的总体积为30ml，所以金属块的体积为：
V=30cm3-25cm3=5cm3=5×10-6m3；
（3）物体的密度为：ρ=mV=39×10-3kg5×10-6m3=7.8×103kg/m3。
（4）先进行图丙所示操作，再进行图乙所示操作，将金属块从水中拿出时，由于上面会沾有水，会使得金属块的体积测量偏大，根据ρ=mV可知，密度测量偏小。
【答案】（1）39；（2）5×10-6；（3）7.8×103；（4）偏小。
高频考点二：影响摩擦力大小因素的实验探究问题
【典例2】（2020?本溪）在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小平完成了如图所示的甲、乙、丙三次实验。测量滑动摩擦力时，小平用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平方向做匀速直线运动。
（1）甲实验中木块受到的摩擦力为 N，如果水平拉动木块向右做加速运动，木块受到的摩擦力将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）比较甲、乙两次实验数据，是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。
（3）比较甲、丙两次实验数据， （填“能”或“不能”）得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论，判断依据是 。
（4）小平得出滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系后，还想探究滑动摩擦力大小跟接触面受到压强的关系，他选择了一个长、宽、高不等且各表面粗糙程度相同的木块，设计了两种方案，你认为合理的是 （填“A”或“B”）。
A．木块平放在木板上，在木块上加不同质量的砝码，拉动木块，比较两次滑动摩擦力的大小
B．把木块分别平放、侧放在木板上，拉动木块，比较两次滑动摩擦力的大小。
【解析】（1）弹簧测力计匀速拉着木块沿长木板匀速滑动，木块所受的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，弹簧测力计分度值为0.2N，此时示数为1.2N，故滑动摩擦力为1.2N；
水平拉动木块向右做加速运动时，木块对水平面压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变；
（2）甲、乙两实验压力大小不同，接触面的粗糙程度相同，所以甲、乙两次实验是为了探究摩擦力与压力大小的关系；
（3）比较如图甲和丙两次实验可知，两次实验中压力大小和接触面的粗糙程度都不相同，不能得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论；
（4）要想探究滑动摩擦力大小跟接触面受到压强的关系，需要控制压力和接触面的粗糙程度相同，改变受力面积，来改变压强，故B方案合理。
【答案】（1）1.2；不变；（2）压力；（3）不能；没有控制压力大小一定；（4）B。
高频考点三：影响浮力大小的实验探究问题
【典例3】（2020?莱芜区）小明用如图所示装置来验证“浸在液体中的物体受到浮力的作用”。
①由图甲可知，小明选用的石块的重力是 N。
②如图乙、丙所示，挂在弹簧测力计挂钩上的石块浸入水中时，小明通过观察发现 ，则说明“浸在水中的石块受到浮力的作用“。
③小明要得出“浸在液体中的物体受到浮力的作用”的实验结论，他还要选用 来继续做更多次的实验。
【解析】（1）由弹簧测力计示数知：石块的重力G=3N；
（2）如图乙、丙所示，挂在弹簧测力计挂钩上的石块浸入水中时，小明通过观察发现弹簧测力计的示数减小，说明“浸在水中的石块受到竖直向上的浮力的作用“；
（3）小明要得出“浸在液体中的物体受到浮力的作用”的实验结论，应选用不同物体并进行了多次实验的目的是减小偶然性，使实验得出的实验规律更具有普遍性，所以本实验的目的是寻找普遍规律。
【答案】（1）3；（2）弹簧测力计的示数减小；（3）不同物体。
高频考点四：运动和力关系的实验探究问题
【典例4】（2020?海南）如图所示，是“探究阻力对运动的影响”的实验情景。
（1）让小车三次从同一斜面上的同一高度处，沿斜面从静止开始运动，目的是使小车到达水平面时的 相同；
（2）水平面越光滑，运动小车受到的阻力越 ，运动的时间越长，运动的距离越远；
（3）进一步推理，如果水平面足够光滑，小车不受阻力，它将 运动下去。
【解析】（1）根据控制变量法知，让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下，这样小车在进入平面时的运动速度相同；
（2）由实验知表面越光滑，阻力就越小，速度减小得越慢，小车运动的距离就越长；
（3）由（2）实验事实可以推知：如果水平面足够光滑，小车不受阻力，小车的运动速度不变，小车将做匀速直线运动，这一过程中运用了实验推理法。
【答案】（1）速度；（2）小；（3）匀速直线。
高频考点五：机械能实验探究问题
【典例5】（2020?孝感）如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。
（1）原理：运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s。在同样的水平面上，B被撞得越远，A对B做的功就越多，A的动能就越大，通过B被撞的远近来反映物体A动能大小的方法在物理学中属于 （选填“控制变量法”或“转换法”）。
（2）步骤：①让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越 ，木块B被撞得越远；
②改变钢球的质量，让不同的钢球从 （选填“同一”或“不同”）高度由静止开始滚下，质量越大的钢球将木块B撞得越远。
（3）结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能 。
【解析】（1）该实验中小球动能的大小是通过物体B移动的距离体现的，B被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这里采用了转换法的思想；
（2）①同一钢球从不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越大，把木块推得越远，则钢球对木块做的功多，钢球的动能大，说明了物体的动能与物体的速度有关，由此得出结论：在质量一定时，速度越大，物体的动能就越大。
②要保证不同质量的钢球运动到水平面时的速度相同，应该让不同质量的钢球从同一高度滚下，质量大的把木块推的远，说明了动能的大小和质量有关，在速度一定时，质量越大，动能也就越大。
（3）结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
【答案】（1）转换法；（2）①大；②同一；（3）越大。
考点过关☆专项突破
类型一.密度测量实验探究问题
right3505201．（2020?凉山州）初二年级某班一位同学用调好的天平测量一体积为8cm3的小石块的质量，当天平重新平衡时，天平右盘中的砝码和游码位置如图所示，该小石块的密度为 ；而另一位同学测得乙物体的质量是甲物体质量的3倍，若甲、乙两物体的体积比为4：3，则甲、乙两物体的密度比为 。
2．（2020?通辽）小亮想测量一个小木块（不吸水）的密度，他有天平、圆柱形玻璃杯、适量的水、细针等器材，经过思考，想出了如下的实验方法。
（1）图甲是小亮在调节天平时的情景，小丽指出了他在操作上的错误，你认为错误之处是： 。
（2）小亮纠正错误后调节好天平，按照以下步骤继续实验：
①将小木块放在天平左盘，右盘加砝码并移动游码，天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示，则小木块的质量为 g。
②在玻璃杯中装满水，用细针缓慢地将木块压入水中，使之浸没，利用排水法，测出溢出水的质量为30g，则小木块的体积为 cm3．（已知ρ水＝1.0g/cm3）
③算出小木块的密度：ρ木＝ kg/m3。
（3）受小亮实验的启发，小丽在实验时除了利用原有的圆柱形玻璃杯、适量的水和细针外，又找了一把刻度尺，不用天平也测出了木块的密度，请你将下列测量步骤补充完整：
①在玻璃杯中装入适量的水，用刻度尺测出杯中水的深度为h0。
②将木块轻轻放入玻璃杯中，待它漂浮时， 。
③用细针缓慢地把木块压入水中，使之浸没，用刻度尺测出杯中水的深度为hm。
④写出小木块密度的表达式：ρ木＝ （用测量的物理量和已知量的符号表示）。
3．（2020?无锡）小红利用托盘天平（最大测量值200g。分度值0.2g）、量筒、水（ρ水＝1.0×103kg/m3）、食盐，烧杯、白纸、滴管、勺子等器材配置盐水，步骤如下：
（1）调节天平时，将天平放在水平台面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线处，若此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，应将平衡螺母向 调节，使指针对准分度盘中央的刻度线。
（2）为称量出2g盐，小红先将一张白纸放在天平左盘上，仅移动游码，天平再次平衡时，游码示数如图甲所示，则白纸的质量为 g；接下来，应该先将游码移至 g处，再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐，直至天平再次平衡。
（3）用量筒量取50mL的水，并全部倒入烧杯中，再将2g盐全部倒入烧杯中（假设加盐后烧杯中水的体积不变），则小红所配置的盐水密度为 g/cm3。
（4）小红发现可以用实验中的天平和烧杯制作“密度计”。她测出空烧杯的质量为50g。然后在烧杯中加水，使烧杯和水的总质量为100g，并在水面位置处做好标记，如图乙所示。测量液体密度时，将待测液体加至“标记”处，用天平称量出烧杯和液体的总质量m。为方便使用该“密度计“，小红做了如下的使用说明：
①图丙中横坐标表示m，纵坐标表示待测液体密度ρ．请在图丙的坐标系中画出ρ﹣m图象，并在坐标轴上标出ρ的最大值。
②理论上，该“密度计”可以鉴别密度差异不小于 g/cm3的液体。
4．（2020?荆门）为了测量某金属块的密度进行了如下操作：
（1）由于手中没有天平，现利用杠杆平衡原理测物体的质量。如图甲所示，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时保持水平并静止，达到平衡状态。将待测金属块用细线挂在杠杆左侧A点，用完全相同的细线将若干钩码挂在杠杆右侧B点，使杠杆重新在水平位置保持静止。已知右侧钩码的总质量为52g，则该金属块的质量为 g。
（2）将水倒入量筒中，液面位置如图乙所示，再把金属块完全浸没在量筒的水中，液面升高，如图丙所示，则该金属块的体积为 m3。
（3）由（1）、（2）步可求得金属块的密度为 kg/m3。
（4）若在第（2）步中先进行图丙所示操作，再进行图乙所示操作，则所测得金属块的密度相对于第（3）步 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
5．（2020?黔西南州）用天平（含砝码）、量筒、水和细线，测量矿石的密度，实验过程如图所示。
（1）在测量矿石质量前，将游码移到0刻线，天平指针指在分度盘的位置如图甲所示，此时应该向 （填“左”或“右”）旋动横梁右端的螺母，直到指针指在分度盘的 。
（2）接下来的实验操作顺序应该是： 、 、 （填写图乙中的标号）。
right196850（3）测量质量时，矿石放在天平左盘，右盘中所放砝码如图A所示，再将游码移动到图示位置时，天平平衡。则矿石的质量为 g。
（4）实验测得该矿石的密度为 kg/m3。
类型二. 影响摩擦力大小因素的实验探究问题
37103052819401．（2020?无锡）如图所示，在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，将木块置于水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，下列说法中错误的是（ ）
A．实验时，先在水平方向对弹簧测力计校正“0”点
B．在木块上加放钩码，可探究压力对滑动摩擦力大小的影响
C．木块做匀速直线运动时，弹簧测力计对木块的拉力等于木块所受滑动摩擦力的大小
D．实验中难以做到匀速拉动木块，这会导致木块所受滑动摩擦力的大小发生变化
2．（2020?自贡）下列四幅图呈现的是小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时设计的几种实验方案，则下列说法中正确的是（ ）
A．通过甲、乙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B．通过乙、丙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
C．通过乙、丙对比，可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
D．通过乙、丁对比，可探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响
3．（2020?本溪）在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小平完成了如图所示的甲、乙、丙三次实验。测量滑动摩擦力时，小平用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平方向做匀速直线运动。
（1）甲实验中木块受到的摩擦力为 N，如果水平拉动木块向右做加速运动，木块受到的摩擦力将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）比较甲、乙两次实验数据，是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。
（3）比较甲、丙两次实验数据， （填“能”或“不能”）得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论，判断依据是 。
（4）小平得出滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系后，还想探究滑动摩擦力大小跟接触面受到压强的关系，他选择了一个长、宽、高不等且各表面粗糙程度相同的木块，设计了两种方案，你认为合理的是 （填“A”或“B”）。
A．木块平放在木板上，在木块上加不同质量的砝码，拉动木块，比较两次滑动摩擦力的大小
B．把木块分别平放、侧放在木板上，拉动木块，比较两次滑动摩擦力的大小
4．（2020?盘锦）汽车急刹车时车轮经常处于抱死（车轮不转）状态，物理小组猜想可能是滑动摩擦和滚动摩擦大小不同，因而对汽车运动的影响不同。于是做了如下模拟实验。
实验一：比较滑动摩擦和滚动摩擦的大小
（1）为测量滚动摩擦的大小，将小车置于水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做 运动。读数时发现弹簧测力计示数很小，无法准确读数。
（2）于是将毛巾铺在长木板上，重复（1）中的操作，如图甲所示，此时弹簧测力计示数为 N。
（3）为测量滑动摩擦的大小，将车轮 （填“卡住”或“拆下”），在毛巾表面重复（1）中的操作，此时弹簧测力计示数为0.8N。
（4）实验表明：同一表面上，小车受到的滑动摩擦比滚动摩擦大。
实验二：探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响
（1）如图乙所示，让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平木板上运动的距离。请在图乙中画出：小车在木板上运动时，水平方向的受力示意图（以O为作用点，不计空气阻力）。
（2）通过实验一还发现，小车运动时接触面越粗糙，滚动摩擦越大。于是将毛巾铺在 （填“斜面”、“木板”或“斜面和木板”）表面，再次让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平面上运动的距离。
（3）实验发现，小车在毛巾表面上运动的距离较小，这表明：小车运动时所受摩擦阻力越大，速度减小得越 （填“快”或“慢”）。
综合两个实验可知：急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。
5．（2020?鞍山）在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，实验装置如图所示。选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上，其中甲、乙两图的接触面是相同的木板，丙图的接触面是棉布。
（1）实验中应该用弹簧测力计拉着木块在水平接触面上做 运动，根据 知识可知，木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
（2）如果想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，应选择 两图进行实验，比较两图可得出的结论是 。
（3）某同学猜想：滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关。于是他将甲图中木块切去一半（如图丁所示），重复甲图的实验操作。他比较图甲和图丁的实验结果，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他探究过程中存在的问题是 ，改进方法是 。
6．（2020?河池）如图是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
（1）实验过程中，用弹簧测力计拉动木块A，使它沿水平方向做 ，可得出木块A与接触面之间的滑动摩擦力大小；在图甲中，若拉力变为1.8N，则木块A所受的滑动摩擦力为 N。
（2）比较甲、乙两次实验，可知滑动摩擦力的大小与接触面的 有关。
（3）比较乙、丙两次实验，可知滑动摩擦力的大小与 有关。
7．（2020?阜新）小明在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，进行了如图所示的操作：
次数
1
2
3
接触面
木板
木板
毛巾
压力/N
1.0
1.5
1.0
弹簧测力计示数/N
0.4
0.6
0.6
实验数据如表格所示，回答下列问题：
（1）实验中，小明每次都用弹簧测力计沿 方向拉着木块做匀速直线运动，此时木块受到的拉力与木块受到的滑动摩擦力是 力。
（2）比较第1、2两次实验数据可知，在接触面的粗糙程度相同时，接触面受到的压力越 ，滑动摩擦力越大。
（3）比较第 两次实验数据可知，在接触面受到的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（4）若在第1次实验中，木块以更大的速度做匀速直线运动，则弹簧测力计的示数 0.4N（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（5）第2次实验中，砝码受到的摩擦力是 N。
8．（2020?葫芦岛）下面是岳岳探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。
（1）如图甲所示，将一个木块放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动，根据 原理可以测出木块受到的滑动摩擦力为 N。
（2）如图乙所示，在木块上放一个重物，重复上面的操作，比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与 的关系。
（3）为了操作方便，岳岳对实验进行了如图丙所示的改进，将弹簧测力计固定，拉动木块下的毛巾，木块相对地面保持静止，这样改进后 （填“需要”或“不需要”）匀速拉动毛巾。比较甲、丙两图可得出：压力相同时， 滑动摩擦力越大。
9．（2020?金昌）小宇要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：
A．接触面所受的压力大小 B．接触面的粗糙程度 C．物体运动的速度
接下来小宇通过如图所示的实验操作开展探究。
（1）进行甲、乙、丙图实验时，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做 运动；
（2）要验证猜想B，需按照 两个图（选填“甲”、“乙”或“丙”）进行对比实验；
（3）比较甲，乙图的实验，得到的实验结论是 ；
（4）在本次实验中运用的研究方法是转换法和 ；
（5）小颖发现小宇上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定，于是改进了实验装置，如图丁所示。改进后长木板 （选填“一定”或“不一定”）要做匀速直线运动。
10．（2020?潍坊）某同学通过实验探究滑动摩擦力与哪些因素有关。
实验器材：粗糙程度不同的长木板甲和乙、滑块（质量已知）、砝码、测力计。
实验步骤：①将滑块放在水平长木板甲上进行实验，通过改变滑块上砝码的个数改变滑块的压力；记录多组滑动摩擦力F及压力FN的大小；作出摩擦力F随压力FN变化的图象，如F﹣FN图象中甲所示；
②换用木板乙重复上述实验，作出摩擦力F随压力FN变化的图象，如F﹣FN图象中乙所示。
（1）如图所示， （选填“A”或“B”）操作更便于测量滑动摩擦力的大小。
（2）由F﹣FN图象可知：①在接触面一定的情况下滑动摩擦力与压力成 比；②长木板 （选填“甲”或“乙”）的接触面更粗糙。
11．（2020?大庆）在探究“滑动摩擦力和压力关系”的实验中，小明同学设计了如图所示的实验装置（各接触面均粗糙，物块B足够长）。增加物块C的质量，使A、B发生相对滑动，然后保持物块C的质量不变，两弹簧秤示数稳定后，读数分别为F1和F2。
right62865（1）AB之间的滑动摩擦力等于 （选填“F1”或“F2”）。
（2）为了达到实验目的，物块B （选填“一定”或“不一定”）做匀速直线运动。
（3）如果继续增加C的质量，则AB间的滑动摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
类型三. 影响浮力大小的实验探究问题
1．（2020?青岛）探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示，其中所用金属块a和塑料块b的密度不同，但重力均为1.6N．下列分析正确的是（ ）
A．金属块a浸没在水中时，受到浮力的大小为0.3N
B．利用甲、乙，可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C．利用乙、丙，可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D．利用丙、丁，可以探究浮力的大小与液体密度的关系
48818802133602．（2020?无锡）如图所示，某同学正在探究影响浮力大小的因素。
（1）为了探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，接下来的操作是 ，并观察弹簧测力计示数的变化。
（2）将水换成酒精，比较物体浸没时弹簧测力计的示数，可探究物体所受浮力大小与 的关系。
3．（2020?莱芜区）小明用如图所示装置来验证“浸在液体中的物体受到浮力的作用”。
①由图甲可知，小明选用的石块的重力是 N。
②如图乙、丙所示，挂在弹簧测力计挂钩上的石块浸入水中时，小明通过观察发现 ，则说明“浸在水中的石块受到浮力的作用“。
③小明要得出“浸在液体中的物体受到浮力的作用”的实验结论，他还要选用 来继续做更多次的实验。
4．（2020?绵阳）小明等几位同学设计不同实验探究浮力。
（1）他们找了一段较细的红线，将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部，再向烧杯缓慢注水，直到水将乒乓球浸没，发现红线在竖直方向被拉直，如图甲所示；然后，将大烧杯倾斜，发现红线仍旧在竖直方向被拉直，如图乙所示。根据两次观察到的现象，小明他们认为：乒乓球受到的浮力 （选填序号）。
A．大小与乒乓球的体积有关 B．大小与水的密度有关
C．方向可能竖直向上也可能斜向上 D．方向竖直向上
（2）在弹簧测力计下悬挂一个铝块，弹簧测力计示数是4.0N．然后，将铝块慢慢浸入水中，当铝块部分浸入水中，弹簧测力计示数如图丙所示，弹簧测力计示数是 N；当铝块全部浸没在水中，弹簧测力计示数如图丁所示，此时铝块受到浮力大小是 N．实验结果表明：铝块浸在水中的体积越大，受到浮力越大。
5．（2020?南宁）盛有液体的圆柱形容器里，放入物体后容器底部受到液体压力会増大，那么，容器底部受到液体压力的増加量△F液与哪些因素有关？某实验创新小组对此问题进行实验探究。
（1）他们猜想：△F液与放入物体的重力G物有关。他们将三个重力不同、体积相同的物体先后放入盛有相等质量水的相同容器中，并测得容器底部受到水的压力増加量△F水，实验示意图及相应数据见下表。
实验序号
1
2
3
实验示意图
G物（N）
4.0
4.8
5.6
△F水（N）
2.8
2.8
2.8
①三次实验中，容器中的水面升高的高度 （选填“相等”或“不相等“）。
②分析比较实验1、2与3，可得：△F水与G物 （选填“有关”或“无关”）。
（2）他们提出新的猜想：△F液与放入物体的体积V物有关。于是他们选用不同物体，先后放入盛有相等质量水的相同容器中，待物体静止，测得△F水．实验示意图及相应数据见表。
实验序号
4
5
6
7
8
实验示意图
V物（×10﹣4m3）
0
1.8
2.4
2.8
2.8
2.8
△F水（N）
0
1.8
2.4
2.8
2.4
2.0
①分析比较实验4、5与6，得到：V物越大，△F水越 。
②进一步分析比较实验6、7与8，发现：△F水与V物 （选填“有关”或“无关”）。
③再通过计算比较实验4、5与6，发现：物体受到的浮力F浮 △F水（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
④综合分析比较实验4﹣8，可得初步结论：影响液体对容器底部压力的増加量△F液的因素是物体 的体积。
（3）为了使实验结论更有普遍性，还应 继续实验。
6．（2020?河池）在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小月做了如图所示实验。
（1）分析 （填实验序号）两次实验数据，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
（2）分析③⑤两次实验，可知浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关。
（3）若先完成实验②，再完成实验①，则测得的浮力将 （选填“偏大”或“偏小”）。
（4）根据图中实验数据计算出物体的密度为 kg/m3。
7．（2020?十堰）为了检验“浸没在液体中的固体所受浮力与固体形状有关”的猜想是否正确，小明选用了弹簧测力计、细线、装有适量水的大烧杯和50g橡皮泥块。
（1）将橡皮泥块捏成长方体，用细线系住挂在弹簧测力计上，并浸没于水中。弹簧测力计示数为0.3N，这时橡皮泥块受到水的浮力为 N（g取10N/kg）。
（2）取出橡皮泥块捏成圆柱体，再浸没于水中的不同深度，弹簧测力计示数均为0.3N，说明：浮力的大小与物体浸没的深度 （选填“有关”或“无关”）。
（3）小明的实验证明，上述猜想是 （选填“错误”或“正确”）的。
8．（2020?鄂州）在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中，小芳设计的实验步骤如图所示，按照A、B、C、D的顺序进行测量。小华认为，为了减小实验误差，可以进一步优化实验步骤，他将A、B、C、D重新排序。你认为小华的测量顺序应该是 ，此实验得出的结论是 。
。
类型四. 运动和力关系的实验探究问题
1．（2020?江西）在探究运动和力的关系实验中，让同一小车从同一斜面同一高度自行滑下，其目的是使小车滑行至水平面时的初始速度 ；此小车在粗糙程度不同的水平面上滑行的距离不同，说明力的作用效果与力的 有关。
2．（2020?无锡）如图所示，在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中。
（1）需将小车从斜面的同一位置由静止释放，以保证小车到达水平面时的 相同。
（2）让小车先后在铺有棉布、木板和玻璃板的水平面上滑行，最后所停的位置分别如图中的小旗1、2、3所示。由此可知，小车受到的阻力越小，小车运动的路程 ；我们可以通过小车所受阻力减小时其运动路程变化的趋势，推理出阻力减小到零时，运动的小车将 。
3．（2020?百色）某次探究实验中，小明依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上，让小车分别从斜面上滑下，再观察和比较小车在水平面上滑行的距离，实验情景如图所示。
（1）实验中每次让小车从斜面同一高度由静止滑下，目的是使小车在水平面上开始滑行时的速度大小 （选填“相等”或“不相等”）。
（2）分析小车运动情况可知：小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）；由此推理：如果水平面光滑，小车运动时不受阻力作用，它将在水平面上 ；说明物体的运动 （选填“需要”或“不需要”）力来维持。
（3）牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 （选填“能”或“不能”）用实验直接验证。
4．（2020?呼伦贝尔）在探究“运动和力的关系”实验中，设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车子在水平面上滑行的距离。
（1）为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验应让小车从同一斜面的 滑下，这种研究问题的方法是 （选填“转换法”、“模型法”或“控制变量法”）。
（2）伽利略对类似的实验进行了分析并进一步推测：如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将在水平面上 。说明物体的运动 （填“需要”或“不需要”）力来维持。
（3）牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 。
A．能用实验直接验证
B．不能用实验直接验证，所以不能确定这个定律是否正确
C．是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的
5．（2020?海南）如图所示，是“探究阻力对运动的影响”的实验情景。176530356235
（1）让小车三次从同一斜面上的同一高度处，沿斜面从静止开始运动，目的是使小车到达水平面时的 相同；
（2）水平面越光滑，运动小车受到的阻力越 ，运动的时间越长，运动的距离越远；
（3）进一步推理，如果水平面足够光滑，小车不受阻力，它将 运动下去。
6．（2020?宜昌）利用如图所示的装置来研究阻力对运动的影响。小车从斜面顶端由静止滑下，第一次在木板上铺上棉布，第二次去掉棉布。实验发现小车在木板表面运动了更远的距离才停下来。
（1）两次实验中小车受到阻力较小的是第 次。实验表明小车受到的阻力越小，速度减小得越 。
right390525（2）从能量转化的角度看，小车在水平面上克服阻力所做的功 （选填“在棉布上更多”“在木板上更多”或“两次一样多”），小车的动能转化为 能。如果完全没有阻力时，小车的动能将不变，所以小车将做 运动。
7．（2020?泰州）在“探究阻力对物体运动的影响”实验中：
（1）小明调试实验装置时，将小车从斜面上A处滑下，如图甲所示，小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板，下列做法不可行的是 ；
A．小车仍从斜面A处滑下，换一个更长的木板
B．增大斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下
C．斜面倾角不变，小车从斜面上A处以下位置滑下
D．减小斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下
（2）调试成功后，小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下，让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动，最终小车静止时的位置如图乙所示。由此可得：小车受到的阻力越小，运动的路程越 。进一步推理可知：若小车运动时所受阻力为零，小车将保持 （填运动状态）；
right177165（3）在上述实验中，小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）在木板表面运动过程中的速度变化量；
（4）上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上，经过科学推理得出的。下列得出实验结论的过程与该实验相同的是 。
A．探究影响压力作用效果的因素
B．用小磁针探究磁体周围的磁场
C．探究声音能否在真空中传播
D．探究动能大小与物体质量的关系
8．（2020?衢州）小科骑自行车时发现，在不同的路面上，停止踩脚踏板，车都能继续运动一段距离。于是小科作出了以下猜想。
猜想一：车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关；
猜想二：车运动的距离可能与车速有关。
为验证猜想，他用丝绸、棉布、小球、斜面和长木板进行模拟实验，如图所示。
（1）验证猜想一，应分别将丝绸、棉布铺在 （选填“斜面”“长木板”或“斜面和长木板”）上，并完成实验。
（2）请用所给的器材，设计一个验证猜想二的实验方案（要求简要叙述实验步骤和预期实验结果）： 。
（3）小科实验结束后反思，若探究“阻力对物体运动的影响”，那么可以通过比较起始速度相同的同一小球，在不同水平面上运动的距离或 来判断阻力对物体运动的影响。
。
类型五. 机械能实验探究问题
1．（2020?广西）如图所示，在动能大小与质量的关系的实验研究中，下列分析正确的是（ ）
A．实验中不需要控制钢球在同一高度由静止滚下
B．当木块最终静止时，木块的惯性也会随之消失
C．如果木块滑行时所受的外力全部消失，木块将做匀速直线运动
D．木块滑行一段距离后停止运动，说明物体的运动需要力来维持
2．（2020?无锡）用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量m1＝m2＜m3，实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示，木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越 ，比较a、b可知：物体重力势能的大小与物体的 有关；比较 可知：物体重力势能的大小与物体的质量有关。
3．（2020?鄂尔多斯）某实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为m、2m两个钢球，木块和斜面等。实验过程如图：
（1）本实验是通过 来反映钢球动能大小的。
（2）为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择 两图进行实验分析。
（3）实验中为了探究动能大小与速度的关系，应让质量相同的钢球，从同一斜面 （填“相同高度”或“不同高度”）由静止滚下。实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，动能越 。这个结论可用解释汽车 （填“超速”或“超载”）带来的危害。
（4）实验装置中，如果水平面光滑，能否完成本实验的探究内容？并说明理由。 。
4．（2020?营口）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验，让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
（1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球达到水平面的 相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球 ；
（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：物体质量相同时， 。
（3）三次实验中，碰撞前动能最小的是图 （填“甲”、“乙”或“丙”）中的小球，原因是 ；
（4）小欣同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离（如表），小车在三个表面克服摩擦力做功 （选填“相等”或“不相等”），若水平面绝对光滑，小车将做 运动。
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
5．（2020?孝感）如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。
（1）原理：运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s。在同样的水平面上，B被撞得越远，A对B做的功就越多，A的动能就越大，通过B被撞的远近来反映物体A动能大小的方法在物理学中属于 （选填“控制变量法”或“转换法”）。
（2）步骤：
①让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越 ，木块B被撞得越远；
②改变钢球的质量，让不同的钢球从 （选填“同一”或“不同”）高度由静止开始滚下，质量越大的钢球将木块B撞得越远。
（3）结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能 。
6．（2020?大连）某同学猜想重力势能的大小与物体的质量和高度有关，在探究“重力势能的大小与高度是否有关”时，所用的实验器材有：金属球、尖桌腿的小桌、细沙和塑料盆。实验装置如图甲所示。
（1）该实验可以通过判断 来判断出金属球重力势能的大小。依据是：金属球对小桌 越多，金属球具有的重力势能就越大。
（2）请设计出记录实验数据的表格，表中要有必要的信息。
（3）实验时，该同学发现：由于金属球的撞击点偏离桌面中央较大，使小桌倾斜较大，甚至被撞翻。于是他改进了实验装置，如图乙所示，较好地解决了这个问题。他的主要操作是：每次实验时，先拉起金属球，将沙面抹平； ；由静止开始释放金属球，观察实验现象。
7．（2020?镇江）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞。通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景。
（1）为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和 （选填“②”、“③”或“④”）进行实验；选用场景③和④进行实验时，可探究小车动能与 的关系。
（2）在实验中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越 ，木块被碰撞后在木板上 。
（3）若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究 对物体运动的影响。为提高实验结论的准确性，还需再增加一次实验，为此，在场景①的基础上，你所作的调整是： 。
8．（2020?温州）在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？
（1）图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是 。
（2）小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。
10°
20°
30°
40°
50°
60°
大钢球
2.67
2.67
2.67
2.75
2.88
2.97
小钢球
2.67
2.67
2.67
2.75
2.88
2.97
木球
2.67
2.67
2.67
2.67
2.74
2.89
分析表中数据可知：要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是 。
A.15° B.25° C.35° D.45°
（3）小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小（图中未画出固定塑料软片的装置）。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是 。
考点过关☆专项突破☆解析
类型一.密度测量实验探究问题
1．【解答】
（1）由图知，称量标尺的分度值为0.2g，游码显示的示数为2.6g，物体的质量为：
m＝10g+5g+2.6g＝17.6g；
甲的密度为：
ρ甲＝＝＝2.2g/cm3；
（2）由题知，m甲：m乙＝1：3，V甲：V乙＝4：3，
甲、乙两物体的密度：
ρ甲：ρ乙＝：＝×＝×＝1：4。
故答案为：2.2g/cm3；1：4。
2．【解答】（1）在调节天平平衡时，应先将天平放在水平台上，并将游码拨到标尺左端的零刻线处，该同学未将游码拨到标尺左端的“0”刻度线处；
（2）①如图乙所示，则小木块的质量m＝10g+5g+3.6g＝18.6g；
②根据公式ρ＝得，排开水的体积V水＝V木＝＝＝30cm3；
③所以木块的密度ρ木＝＝＝0.62g/cm3＝0.62×103kg/m3；
（3）实验步骤：
①将适量的水倒入烧杯中，测出烧杯中水的深度h0。
②将木块轻放入玻璃杯中，待它漂浮时，用刻度尺测出杯中水的深度为h；
③用细针缓慢地把木块压入水中，使之完全浸没，用刻度尺测出杯中水的深度为hm；
④因为木块漂浮在水面上受到的浮力等于重力，所以G＝F浮＝ρ水gV排，
设烧杯的底面积为S，木块排开水的体积为：V排＝S（h﹣h0），
所以G＝F浮＝ρ水gS（h﹣h0），
木块的质量：m＝＝ρ水S（h﹣h0），
当木块压入烧杯中，用刻度尺测出此时烧杯中水的深度hm，小木块的体积为：V＝S（hm﹣h0）
小木块的密度：ρ＝＝＝。
故答案为：（1）游码未移至标尺左端的零刻度线处；（2）①18.6；②30；③0.62×103；（3）②用刻度尺测出杯中水的深度为h；④?ρ水。
3．【解答】（1）由题意可知，天平放在水平台面上且将游码移至标尺左端的“0”刻度线处，此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，
由“右偏左调，左偏右调”的规则可知，应将平衡螺母向右调节，使指针对准分度盘中央的刻度线；
（2）由甲可知，标尺的分度值为0.2g，则白纸的质量为0.4g，
要称量出2g盐，可以先将游码移至2.4g处，再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐，直至天平再次平衡；
（3）水的体积V水＝50mL＝50cm3，由ρ＝可得，水的质量m水＝ρ水V水＝1.0g/cm3×50cm3＝50g，
则盐水的质量m盐水＝m水+m盐＝50g+2g＝52g，则小红所配置的盐水密度ρ盐水＝＝＝1.04g/cm3；
（4）①由题意可知，空烧杯的质量m0＝50g，然后在烧杯中加水，使烧杯和水的总质量m1＝100g，
则烧杯内水的质量m水＝m1﹣m0＝100g﹣50g＝50g，烧杯内水的体积V水＝50cm3，
测量液体密度时，将待测液体加至“标记”处，用天平称量出烧杯和液体的总质量m，则液体的体积V液＝V水＝50cm3，
则烧杯内液体的质量m液＝m﹣m0＝m﹣50g，液体的密度ρ液＝＝＝﹣1.0g/cm3，
所以，待测液体的密度ρ液与烧杯和液体的总质量m的关系为一次函数，
当烧杯内没有液体时，m＝50g，液体的密度ρ液＝0g/cm3，
当烧杯和水的总质量为100g时，液体的密度ρ液＝1.0g/cm3，
当托盘天平称量达到最大测量值200g时，液体的密度最大，即ρ液＝3.0g/cm3，
则ρ﹣m图象如下图所示：
②由托盘天平的分度值0.2g可知，该“密度计”可以鉴别液体质量的差异为0.2g，
则该“密度计”可以鉴别密度差异△ρ＝＝＝0.004g/cm3。
故答案为：（1）右；（2）0.4；2.4；（3）1.04；（4）①如上图所示；②0.004。
4．【解答】（1）由图甲知，左侧力臂为20cm，右侧力臂为15cm，根据杠杆的平衡条件：
m左g?L左＝m右g?L右
即：m左×10N/kg×20cm＝52g×10N/kg×15cm
解得：m左＝39g；
（2）由图乙知，水的体积为25ml，水和金属块的总体积为30ml，所以金属块的体积为：
V＝30cm3﹣25cm3＝5cm3＝5×10﹣6m3；
（3）物体的密度为：
ρ＝＝＝7.8×103kg/m3。
（4）先进行图丙所示操作，再进行图乙所示操作，将金属块从水中拿出时，由于上面会沾有水，会使得金属块的体积测量偏大，根据ρ＝可知，密度测量偏小。
故答案为：（1）39；（2）5×10﹣6；（3）7.8×103；（4）偏小。
5．【解答】
（1）由图甲可知，指针向左偏，说明右边高，平衡螺母向右调节直到指针静止时指在分度盘的中线处；
（2）为了减小实验误差，应先测量矿石的质量，后测量它的体积，这样可避免矿石上沾有水而测不准它的质量，因此最佳的实验操作顺序是：ABC；
（3）矿石的质量m＝100g+20g+20g+2g＝142g；
（4）矿石的体积V＝70mL﹣50mL＝20mL＝20cm3，
矿石的密度：
ρ＝＝＝7.1g/cm3＝7.1×103kg/m3。
故答案为：（1）右；中线处；（2）A；B；C；（3）142；（4）7.1×103。
类型二. 影响摩擦力大小因素的实验探究问题
1．【解答】
A、因实验中要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，且在水平方向上读数，故实验前要把弹簧测力计在水平方向上调零，故A正确；
B、在木块上加放钩码，来增大压力，此时接触面的粗糙程度不变，是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，故B正确；
C、用弹簧测力计拉动木块在水平方向做匀速直线运动时，拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，故C正确；
D、滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与物体是否做匀速直线运动无关，故D错误。
故选：D。
2．【解答】A、通过甲、乙对比，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，通过簧测力计示数表现摩擦力的大小，由此可知，通过甲、乙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响，故A正确；
BC、通过乙、丙对比，接触面的粗糙程度不相同，压力大小不同，两个变量，因此不能探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响，故BC错误；
D、通过乙、丁对比，接触面积的大小不同，压力大小不同，两个变量，因此不能探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响，故D错误；
故选：A。
3．【解答】
（1）弹簧测力计匀速拉着木块沿长木板匀速滑动，木块所受的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，弹簧测力计分度值为0.2N，此时示数为1.2N，故滑动摩擦力为1.2N；
水平拉动木块向右做加速运动时，木块对水平面压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变；
（2）甲、乙两实验压力大小不同，接触面的粗糙程度相同，所以甲、乙两次实验是为了探究摩擦力与压力大小的关系；
（3）比较如图甲和丙两次实验可知，两次实验中压力大小和接触面的粗糙程度都不相同，不能得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论；
（4）要想探究滑动摩擦力大小跟接触面受到压强的关系，需要控制压力和接触面的粗糙程度相同，改变受力面积，来改变压强，故B方案合理。
故答案为：（1）1.2；不变；（2）压力；（3）不能；没有控制压力大小一定；（4）B。
4．【解答】
（1）为测量滚动摩擦的大小，将小车置于水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做匀速直线运动，读数时发现弹簧测力计示数很小，无法准确读数；
（2）于是将毛巾铺在长木板上，重复（1）中的操作，如图甲所示，测力计分度值为0.1N，此时弹簧测力计示数为0.4N；
（3）当一个物体在另一个物体表面滑动时，产生的摩擦力叫滑动摩擦，为测量滑动摩擦的大小，将车轮卡住，在毛巾表面重复（1）中的操作，此时弹簧测力计示数为0.8N；
实验二：
（1）小车在木板上运动时，受到沿水平向左的摩擦阻力的作用，受力示意图如下所示：；
（2）探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响，要控制小车到达水平面的速度相同，使小车在粗糙程度不同的水平面上运动。故应将毛巾铺在木板表面，再次让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平面上运动的距离；
（3）小车在毛巾表面受到的阻力最大，小车毛巾在上运动的距离较小，这表明：小车运动时所受摩擦阻力越大，速度减小得越快，综合两个实验可知：急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。
故答案为：实验一：
（1）匀速直线；（2）0.4；（3）卡住；
实验二：
（1）如上所示；
（2）木板；
（3）快。
5．【解答】（1）实验中应该用弹簧测力计拉着木块在水平接触面上做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡知识可知，木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数；
（2）如果想探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，应选择乙丙两图进行实验，比较两图可得出的结论是：压力相同时，接触越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）研究滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关，要控制压力和接触面粗糙程度相同，他将甲图中木块切去一半（如图丁所示），则压力变小，故他探究过程中存在的问题是：没有控制压力大小相等；为控制压力相同，改进方法是将切除的一半叠放在剩余的一半之上。
故答案为：
（1）匀速直线；二力平衡；
（2）乙丙；压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）没有控制压力大小相等；将切除的一半叠放在剩余一半之上。
6．【解答】（1）如图，将长方体木块置于水平木板上，用弹簧测力计在水平方向上匀速拉动木块，读出弹簧测力计示数，根据二力平衡知识即可知滑动摩擦力的大小；
在图甲中，若拉力变为1.8N，由于压力、接触面的粗糙程度不变，则摩擦力不变，仍为1.2N；
（2）比较甲乙两次实验，压力相同，而接触面粗糙程度不相同，接触面越粗糙，测力计示数越大，故可知滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；
（3）比较甲乙两次实验，接触面粗糙程度相同，压力不同，压力越大，滑动摩擦力越大，即滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
故答案为：（1）匀速直线运动；1.2；（2）粗糙程度；（3）压力大小。
7．【解答】（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时物块处于平衡状态，由平衡条件可知，此时木块受到的拉力与木块受到的滑动摩擦力是平衡力。
（2）比较第1、2两次实验数据可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，弹簧测力计的示数不同，可得在接触面的粗糙程度相同时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）比较第1、3两次实验数据可知，物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同，弹簧测力计的示数不同，可得在接触面受到的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（4）若在第1次实验中，木块以更大的速度做匀速直线运动，木块仍处于平衡状态，压力不变，接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，弹簧测力计的示数等于0.4N。
（5）第2次实验中，砝码与木块之间没有相对运动，砝码不受摩擦力。
故答案为：（1）水平；平衡；（2）大；（3）.1、3；（4）等于；（5）0。
8．【解答】（1）实验时，小明将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，并使木块做匀速直线运动，根据二力平衡可知，弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等，可以测出木块在木板上滑行时受到的摩擦力，由图知弹簧测力计的示数为2.6N，所以木块受到的滑动摩擦力也为2.6N；
（2）在木块上放一个重物，接触面的粗糙程度不变，改变压力的大小，是探究滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力的关系；
（3）如图丙所示的实验装置中，木块与弹簧测力计固定不动，拉动木板运动，该装置的优点是：不需要控制木板做匀速直线运动，方便实验操作；
需要控制图甲、乙两图符合题意；
甲图和丙图所示实验，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，测力计的示数不同，且毛巾表面粗糙，弹簧测力计的示数大，滑动摩擦力大，说明了滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
故答案为：（1）匀速； 二力平衡；2.6；（2）压力大小；（ 3 ）不需要； 接触面越粗糙。
9．【解答】
（1）进行甲、乙、丙图实验时，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，此时物体在水平方向上受到平衡力的作用，由二力平衡的条件，拉力大小才等于摩擦力的大小；
（2）要验证猜想B，即滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，要控制压力大小相同和速度大小相同，改变接触面的粗糙程度，需按照甲、丙两个图进行对比实验；
（3）比较甲、乙图的实验知，接触面粗糙程度相同，乙中压力大，弹簧测力计的示数大，乙受到的滑动摩擦力也大，故实验结论是：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（4）由（2）（3）知，本实验采用了控制变量法，所以在本次实验中运用的研究方法是转换法和控制变量法；
（5）如图丁所示，木块相对地面处于静止状态，受到的测力计拉力与受到的摩擦力为一对平衡力，大小相等，故改进后长木板不一定要做匀速直线运动。
故答案为：（1）匀速直线；（2）甲、丙；（3）接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（4）控制变量法；（5）不一定。
10．【解答】（1）由图知，用A方案，无需匀速拉动木板，当弹簧测力计的示数稳定后，滑块相对于地面是静止的，此时弹簧测力计的示数，等于木板对木块的摩擦力。用B方案，需匀速拉动滑块，再实际操作中很难做到匀速拉动。
故选A。
（2）①由F﹣FN图象可知：在接触面一定的情况下，当压力增大时，滑动摩擦力增大，故滑动摩擦力与压力成正比。
②由F﹣FN图象可知，当压力一定时，接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大，故在压力一定时，甲受到的摩擦力更大，则甲的接触面更粗糙。
故答案为：（1）A； （2）正；甲。
11．【解答】（1）图中，A相对桌面处于静止状态，水平方向上受到的测力计的拉力与B施加的摩擦力为一对平衡力，大小相等，故AB之间的滑动摩擦力等于F1；
（2）A相对桌面处于静止状态，测力计示数与B的运动状态无关，故因为了达到实验目的，物块B不一定做匀速直线运动。
（3）如果继续增加C的质量，则增大了对B的拉力大小，则能改变B的运动状态，则AB间的滑动摩擦力不变。
故答案为：（1）F1；（2）不一定；（3）不变。
类型三. 影响浮力大小的实验探究问题
1．【解答】
A、金属块a浸没在水中时，根据称重法测浮力可知，受到浮力的大小为F浮＝G﹣F乙＝1.6N﹣1.0N＝0.6N，故A错误；
B、根据甲、乙可知，物体浸在液体的体积不同，排开的液体的体积不同，所以可以探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，故B错误；
C、根据乙、丙可知，物体的重力相同、物体的密度不同、物体的体积不同，浸没在同种液体中时排开的液体的体积不同，测力计示数不同，探究浮力与密度关系时，需要控制物体的体积相同（排开液体的体积相同），物体的密度不同，故C错误；
D、根据丙、丁可知，同一个物体浸没在不同液体中，排开的液体的体积相同，液体的密度不同，所以可以探究浮力的大小与液体密度的关系，故D正确。
故选：D。
2．【解答】
（1）为了探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，要控制排开液体的密度相同，只改变物体排开液体的体积，故接下来的操作是减小物体排开水的体积，并观察弹簧测力计示数的变化。
（2）将水换成酒精，比较物体浸没时弹簧测力计的示数，可探究物体所受浮力大小与液体的密度的关系。
故答案为：减小物体排开水的体积；液体的密度。
3．【解答】（1）由弹簧测力计示数知：石块的重力G＝3N；
（2）如图乙、丙所示，挂在弹簧测力计挂钩上的石块浸入水中时，小明通过观察发现弹簧测力计的示数减小，说明“浸在水中的石块受到竖直向上的浮力的作用“；
（3）小明要得出“浸在液体中的物体受到浮力的作用”的实验结论，应选用不同物体并进行了多次实验的目的是减小偶然性，使实验得出的实验规律更具有普遍性，所以本实验的目的是寻找普遍规律。
故答案为：（1）3；（2）弹簧测力计的示数减小；（3）不同物体。
4．【解答】（1）在甲、乙图中，红线都是在竖直方向被拉直，乒乓球受到竖直向下的重力和绳子竖直向下的拉力及向上的浮力作用，小球处于静止状态，由力的平衡，小球受到竖直向下力的合力与浮力为一对平衡力，由二力平衡，这个合力与受到的浮力大小相等，方向相反，故乒乓球受到的浮力方向竖直向上，选D；
（2）在弹簧测力计下悬挂一个铝块，弹簧测力计示数是4.0N，然后，将铝块慢慢浸入水中，当铝块部分浸入水中，弹簧测力计示数如图丙所示，测力计分度值为0.1N，弹簧测力计示数是3N；
当铝块全部浸没在水中，弹簧测力计示数如图丁所示，测力计示数为2.5N，由称重法测浮力，此时铝块受到浮力大小是：
F浮＝G﹣F＝4N﹣2.5N＝1.5N；
实验结果表明：铝块浸在水中的体积越大，受到浮力越大。
故答案为：（1）D；（2）3；1.5.
5．【解答】（1）①将体积相同的物体先后放入盛有相等质量水的相同容器中，排开的水体积相同，故水面上升高度相同；
②三个物体重力不同，而容器底部受到液体压力的増加量相同，故△F水与G物无关；
（2）①比较实验4、5与6，可知V物越大，△F水越大；
②由实验6、7与8，可知△F水与V物无关；
③由阿基米德原理可以算出实验4、5与6中的浮力正好等于容器底部受到液体压力的増加量，故可得物体受到的浮力F浮与△F水相等。
④综上可得，影响液体对容器底部压力的増加量△F液的因素是物体排开液体的体积。
（3）为了使实验结论更有普遍性，还应换用不同的液体，多次测量找普遍规律。
故答案为：（1）①相等；②无关；（2）①大；②无关；③＝；④浸入（或排开）液体；（3）换用不同的液体。
6．【解答】（1）要探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关，需要控制液体的密度和排开液体的体积相同，改变物体所处的深度，③④两次实验符合要求；
（2）分析比较③⑤两次实验数据知排开液体的体积和所处深度相同，液体的密度不相同，弹簧测力计的示数不同，根据称量法F浮＝G﹣F示知浮力不同，所以可以得出浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关；
（3）若先完成实验②，再完成实验①，由于物体上沾有一部分水，使得重力偏大，根据F浮＝G﹣F示知则测得的浮力将偏大；
（4）根据重力公式G＝mg得物体的质量为：
m＝＝＝0.4kg；
浸没在水中的浮力：F浮＝G﹣F示＝4N﹣3N＝1N，
由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排得物体的体积为：
V＝V排＝V＝＝＝1×10﹣4103m3，
物体的密度为：
ρ＝＝＝4×103kg/m3。
故答案为：（1）③④；（2）液体的密度；（3）偏大；（4）4×103。
7．【解答】（1）橡皮泥的重力G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，
橡皮泥块受到水的浮力F浮＝G﹣F拉＝0.5N﹣0.3N＝0.2N，
（2）取出橡皮泥块捏成圆柱体，再浸没于水中的不同深度，弹簧测力计的示数不变，而物体浸没在水中的深度不同，得出浮力和浸没深度无关；
（3）将橡皮泥块捏成圆柱体，形状改变，弹簧测力计示数不变，浮力不变，因此小明的实验证明，上述猜想是错误的。
故答案为：（1）0.2；（2）无关；（3）错误。
8．【解答】在这个探究中，应先测出空小桶的重力，再测物体的重力，然后将物体浸入溢水杯的水中，用小桶接住排出的水，最后测出小桶和接入水的总重力。所以重新排序应为：DABC。
此实验的结论是：物体浸在液体中所受的浮力等于物体排开的液体所受的重力。
故答案为：DABC；物体浸在液体中所受的浮力等于物体排开的液体所受的重力。
类型四. 运动和力关系的实验探究问题
1．【解答】
（1）同一小车从同一斜面同一高度自行滑下的过程中，小车受到的阻力与重力均相同，运动的距离相同，则小车到达水平面时的速度相同。
（2）接触面的粗糙程度不同，小车滑行时受到的阻力大小不同，小车滑行的距离不同，说明力的作用效果与力的大小有关。
故答案为：相同；大小。
2．【解答】
（1）实验中每次均让小车从斜面的同一位置由静止释，是为了使小车运动到斜面底端时的速度相等；
（2）让小车先后在铺有锦布、木板和玻璃板的水平面上滑行，小车通过的距离不同，由实验知：接触面越光滑，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；如果运动的小车不受力时，小车的运动状态将不会改变，则它将做匀速直线运动。
故答案为：（1）速度；（2）越远；匀速直线运动。
3．【解答】（1）实验中应使小车到达水平面上的速度相同，需使小车从斜面的同一高度处由静止自由滑下；
（2）分析小车运动情况可知：毛巾、棉布、棉布表面越来越光滑，小车通过的距离增大，可知小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，小车运动的距离越远；
由此进一步推想：如果运动小车不受阻力，它将做匀速直线运动，这说明物体的运动不需要力来维持；
（3）牛顿在伽利略等人的研究成果上通过进一步推理而概括出了牛顿第一定律，该定律不能用实验直接验证。
故答案为：（1）相等；（2）慢；做匀速直线运动；不需要；（3）不能。
4．【解答】
（1）为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，这种研究问题的方法是控制变量法；
（2）伽利略对类似的实验进行了分析并进一步推测：如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将在水平面上做匀速直线运动；从而说明物体的运动不需要力来维持；
（3）牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律，该定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的，故选C。
故答案为：
（1）同一高度由静止自由；控制变量法；（2）做匀速直线运动；不需要；（3）C。
5．【解答】（1）根据控制变量法知，让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下，这样小车在进入平面时的运动速度相同；
（2）由实验知表面越光滑，阻力就越小，速度减小得越慢，小车运动的距离就越长；
（3）由（2）实验事实可以推知：如果水平面足够光滑，小车不受阻力，小车的运动速度不变，小车将做匀速直线运动，这一过程中运用了实验推理法。
故答案为：（1）速度；（2）小；（3）匀速直线。
6．【解答】（1）由实验现象可知，小车在棉布表面（即第2次实验）运动的距离近，在木板表面运动的距离远，说明受到的阻力小，据此可得出“阻力越小，运动速度减小得越慢”的结论；
（2）在上述两次实验中，小车的动能都用来克服摩擦力做功了，由于小车质量和速度相同，所以两次实验的初动能相同，克服做的功也相同；
小车克服摩擦阻力做功将机械能转化为内能；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。
故答案为：（1）2；慢；（2）两次一样多；内；匀速直线。
7．【解答】
（1）将小车从斜面上A处滑下，小车滑出水平木板右端而掉落，说明小车到达水平面的动能较大，速度较大，通过的路程比较大，所以为让小车不滑出木板，可以换一个更长的木板；或者将小车从高度较低处滑下，或者可以减小斜面的倾角，从而减小小车到达水平面的动能，减小小车在水平面的速度，减小小车通过的路程；故不可行的方法是增大斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下。故选B。
（2）由图示可知，小车受到的阻力越小，小车速度减小得越慢，运动的路程越远；进一步推理可知，当阻力为零时（即小车不受摩擦力），则小车会在水平面上做匀速直线运动。
（3）由题意可知，小车从斜面上同一高度处滑下，所以小车到达毛巾表面和木板表面的水平面时的速度相等，而且小车最后在毛巾表面和木板表面上都会停下来；所以小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量等于在木板表面运动过程中的速度变化量。
（4）上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上，经过科学推理得出的。所用的方法是理想实验法；
A．探究影响压力作用效果的因素用的方法是控制变量法，故A不符合题意；
B．用小磁针探究磁体周围的磁场用的方法是转换法，故B不符合题意；
C．探究声音能否在真空中传播用的方法是理想实验法，故C符合题意；
D．探究动能大小与物体质量的关系用的方法是控制变量法，故D不符合题意。
故选C。
故答案为：（1）B；（2）长；匀速直线运动；（3）等于；（4）C。
8．【解答】（1）探究车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关时，采用的是控制变量法，实验中需要改变接触面的粗糙程度，通过小球在水平面上运动的距离来得出结论，所以需要把丝绸、棉布铺在长木板上；
（2）探究车运动的距离可能与车速有关时，需要控制接触面的粗糙程度相同，速度不同，所以实验步骤为：
先后三次将小球从斜面的不同高度处静止释放，测量并记录小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离；如果三次小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离不同，说明小球在水平面上的运动距离与速度有关；
（3）若探究“阻力对物体运动的影响”，那么可以通过比较起始速度相同的同一小球，在不同水平面上运动的距离或运动的时间、小球速度的变化的快慢来判断阻力对物体运动的影响。
故答案为：（1）长木板；（2）先后三次将小球从斜面的不同高度处静止释放，测量并记录小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离；如果三次小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离不同，说明小球在水平面上的运动距离与速度有关；（3）时间或小球速度改变的快慢。
类型五. 机械能实验探究问题
1．【解答】
A、研究动能大小与质量的关系的实验中，要控制速度相同，故要控制钢球在同一高度由静止滚下，A错误；
B、一切物体在任何情况下都有惯性，当木块最终静止时，木块的惯性不会随之消失，B错误；
C、如果木块滑行时所受的外力全部消失，由牛顿第一定律，木块将做匀速直线运动，C正确；
D、木块滑行一段距离后停止运动，说明力是改变物体运动的原因，D错误。
故选：C。
2．【解答】
（1）物体下落过程中，物体的重力势能转化为动能，物体的重力势能就越大，对木桩做功越多，木桩陷入沙坑越深，所以我们可以通过木桩陷入沙坑的深度观察来判断重力势能的大小，这用到了转换法；
（2）由a、b两图可知，物体的质量m1＝m2，从不同高度落下，落下的位置越高，木桩被打得越深，物体的重力势能越大，说明重力势能与高度有关；
比较a、c两图可知，物体的质量m1＜m3，物体从同一高度落下，质量越大，木桩被打得越深，说明重力势能与质量有关。
故答案为：多；高度；a、c。
3．【解答】（1）该实验中钢球动能的大小是通过木块被撞距离的远近体现的，木块被撞得越远，说明钢球的动能越大，这里采用了转换法的思想；
（2）为了探究物体动能大小与质量的关系，实验中采用的是控制变量法，需要控制速度相同，质量不同，即使质量不同的钢球从相同斜面的相同高度由静止自由滚下；故选用乙丙进行对比；
（3）实验中为了探究动能大小与速度的关系，应控制质量相同，速度不同，即应让质量相同的钢球，从同一斜面不同高度由静止滚下；实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，推动木块移动的距离越远，动能越大；这个结论可用解释汽车超速带来的危害；
（4）水平面是光滑的，则木块在水平方向上受力为0，竖直方向上受到平衡力作用，根据牛顿第一定律，运动的物体在没有受到力的作用时，将一直做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来判定动能的大小。
故答案为：（1）木块移动距离；（2）乙丙；（3）不同高度；大；超速；（4）不能，木块将做匀速直线运动，无法停下来。
4．【解答】
（1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，保证铁球达到水平面的速度相同；
（2）由图示实验可知，甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲到达斜面底端时的速度较大，甲将纸盒推动得更远，说明甲的动能更大，由此可得：质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大；
（3）三次实验中，是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的，这种方法是转换法，丙图中纸盒被推动的距离最小，故碰撞前动能最小；
（4）让小车从同一高度（由静止）下滑，根据决定重力势能大小的因素，小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相同；
铁球从斜面上滚下，若水平面绝对光滑，铁球不受摩擦力作用，铁球所受合力为0，所以铁球将做匀速直线运动。
故答案为：（1）速度；从斜面的同一高度由静止滚下；（2）速度越大，动能越大；（3）丙；纸盒被推动的距离最小；（4）相等；匀速直线。
5．【解答】（1）该实验中小球动能的大小是通过物体B移动的距离体现的，B被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这里采用了转换法的思想；
（2）①同一钢球从不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越大，把木块推得越远，则钢球对木块做的功多，钢球的动能大，说明了物体的动能与物体的速度有关，由此得出结论：在质量一定时，速度越大，物体的动能就越大。
②要保证不同质量的钢球运动到水平面时的速度相同，应该让不同质量的钢球从同一高度滚下，质量大的把木块推的远，说明了动能的大小和质量有关，在速度一定时，质量越大，动能也就越大。
（3）结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
故答案为：（1）转换法；（2）①大；②同一；（3）越大。
6．【解答】（1）金属球质量一定时，金属球所处的位置越高，金属球的重力势能越大，金属球下落到小桌时动能越多，金属球对小桌做功越多，小桌进入细沙的深度越深。
（2）探究重力势能和高度的关系，保持物体的质量不变，改变物体的高度，表格中要记录物体不同的高度；
观察小桌进入细沙的深度，需要记录；
为了使实验结论具有普遍性，要进行多次实验。
由实验现象得到的实验结论也要记录，表格如下：
实验次数
金属球高度h/cm
小桌进入细沙的深度h’/cm
重力势能和高度关系
1
2
3
（3）为了防止小桌撞翻，使金属球在小桌中心的正上方，由静止自由释放，观察小桌进入细沙的深度。
故答案为：（1）小桌进入细沙的深度；做功；（2）如上表；（3）使金属球在小桌中心的正上方。
7．【解答】（1）为探究小车动能与质量的关系，应让两质量不相同小车分别从同一斜面同高度由静止滑下，小车的质量不同，初速度相同，所以可探究动能与小车的质量的关系；应选场景①和③。
选用场景③和④进行实验时，控制了两小车的质量相同，初速度不同，所以可探究动能与小车的速度的关系。
（2）在实验中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越多，木块被碰撞后在木板上滑行的距离越长。
（3）若将场景①和②中的木块均移走，完全相同的两小车到达水平面时初速度相同，水平面的粗糙程度不同，小车的滑行距离不同，据此场景可以探究摩擦力对物体运动的影响。
为提高实验结论的准确性，应改变水平面的粗糙程度进行重复实验，得到普遍性规律，还需再增加一次实验；为此，在场景①的基础上，所作的调整是：在木板上铺设玻璃板（或毛巾）。
故答案为：（1）③；速度；（2）多；滑行的距离越长；（3）阻力（摩擦力）；在木板上铺设玻璃板（或毛巾）。
8．【解答】
（1）图A中挡板水平放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差相同，图B中挡板与斜面垂直放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差不同，为来控制大小不同的两个小球在斜面上从起始位置到水平位置的高度差相同，实验时选择A方案而不能选择B方案；
（2）根据表中数据可知，斜面倾角为10°、20°、30°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度相同，斜面倾角为40°、50°、60°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度不同，所以要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是40°以上，故D符合题意；
（3）体积大的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力大，即体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量关系”。
故答案为：（1）B方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同；（2）D；（3）塑料软片对不同体积的小球的阻力不同。
专题十二：力学实验探究问题
考点扫描☆名师点拨
一、考点解析
科学实验与探究是物理学习的重要内容，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。
力学实验探究问题共分为以下几个方面：
1.密度测量实验探究问题
主要考查学生了解密度知识，天平、量筒使用方法和正确读数，了解质量、体积与密度三者之间的关系；理解测量物质密度的常用方法等知识，培养学生科学态度和科学方法。
2.影响摩擦力大小的因素实验探究问题
主要考查影响摩擦力大小的因素，通过实验探究活动，加深对摩擦力知识的理解；让学生了解控制变量法在物理学实验中的地位，培养学生科学态度和科学方法。
3.影响浮力大小因素实验探究问题
主要考查影响浮力大小的因素，加深对浮力概念的理解，验证阿基米德原理等方面知识；让学生了解控制变量法在物理学实验中的地位，培养学生科学态度和科学方法。
4.运动和力的关系的实验探究问题
主要考查对力的知识的理解，知道力是改变物体运动状态的原因，通过力的实验进一步验证牛顿第一定律；让学生了解控制变量法在物理学实验中的地位，培养学生科学态度和科学方法。
5.机械能实验探究问题
主要考查对机械能、动能和重力势能的知识的理解。尤其是动能和物体运动有关，机械能的相互转换；一般动能探究实验较多。让学生了解控制变量法在物理学实验中的地位，培养学生科学态度和科学方法。
解答此类问题要注意以下问题：
1.研究方法的运用：控制变量法、理想实验法。
2.注意结论的叙述。
3. 多次测量的目的，有的是为了取平均值减小误差，有的是为了得到普遍结论。
二、考点复习
（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。
（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：
（1）用天平称出烧杯的质量m1；
（2）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m2；
（3）将烧杯中的液体倒入量筒中，读出量筒中液体的体积V；
（4）计算液体的密度：\* MERGEFORMAT。
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：\* MERGEFORMAT 。
（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。【版权所有：21教育】
（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V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。
（三）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受到的重力。如图（3）所示。
图（3）验证阿基米德原理
2. 公式表示：\* MERGEFORMAT；
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。【出处：21教育名师】
3. 适用条件：液体（或气体）。
（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)。
（五）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.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。21
考点剖析☆聚焦高频
高频考点一：密度测量实验探究问题
【典例1】（2020?荆门）为了测量某金属块的密度进行了如下操作：
（1）由于手中没有天平，现利用杠杆平衡原理测物体的质量。如图甲所示，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时保持水平并静止，达到平衡状态。将待测金属块用细线挂在杠杆左侧A点，用完全相同的细线将若干钩码挂在杠杆右侧B点，使杠杆重新在水平位置保持静止。已知右侧钩码的总质量为52g，则该金属块的质量为 g。
（2）将水倒入量筒中，液面位置如图乙所示，再把金属块完全浸没在量筒的水中，液面升高，如图丙所示，则该金属块的体积为 m3。
（3）由（1）、（2）步可求得金属块的密度为 kg/m3。
（4）若在第（2）步中先进行图丙所示操作，再进行图乙所示操作，则所测得金属块的密度相对于第（3）步 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【解析】（1）由图甲知，左侧力臂为20cm，右侧力臂为15cm，根据杠杆的平衡条件：
m左g?L左=m右g?L右
即：m左×10N/kg×20cm=52g×10N/kg×15cm
解得：m左=39g；
（2）由图乙知，水的体积为25ml，水和金属块的总体积为30ml，所以金属块的体积为：
V=30cm3-25cm3=5cm3=5×10-6m3；
（3）物体的密度为：ρ=mV=39×10-3kg5×10-6m3=7.8×103kg/m3。
（4）先进行图丙所示操作，再进行图乙所示操作，将金属块从水中拿出时，由于上面会沾有水，会使得金属块的体积测量偏大，根据ρ=mV可知，密度测量偏小。
【答案】（1）39；（2）5×10-6；（3）7.8×103；（4）偏小。
高频考点二：影响摩擦力大小因素的实验探究问题
【典例2】（2020?本溪）在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小平完成了如图所示的甲、乙、丙三次实验。测量滑动摩擦力时，小平用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平方向做匀速直线运动。
（1）甲实验中木块受到的摩擦力为 N，如果水平拉动木块向右做加速运动，木块受到的摩擦力将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）比较甲、乙两次实验数据，是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。
（3）比较甲、丙两次实验数据， （填“能”或“不能”）得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论，判断依据是 。
（4）小平得出滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系后，还想探究滑动摩擦力大小跟接触面受到压强的关系，他选择了一个长、宽、高不等且各表面粗糙程度相同的木块，设计了两种方案，你认为合理的是 （填“A”或“B”）。
A．木块平放在木板上，在木块上加不同质量的砝码，拉动木块，比较两次滑动摩擦力的大小
B．把木块分别平放、侧放在木板上，拉动木块，比较两次滑动摩擦力的大小。
【解析】（1）弹簧测力计匀速拉着木块沿长木板匀速滑动，木块所受的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，弹簧测力计分度值为0.2N，此时示数为1.2N，故滑动摩擦力为1.2N；
水平拉动木块向右做加速运动时，木块对水平面压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变；
（2）甲、乙两实验压力大小不同，接触面的粗糙程度相同，所以甲、乙两次实验是为了探究摩擦力与压力大小的关系；
（3）比较如图甲和丙两次实验可知，两次实验中压力大小和接触面的粗糙程度都不相同，不能得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论；
（4）要想探究滑动摩擦力大小跟接触面受到压强的关系，需要控制压力和接触面的粗糙程度相同，改变受力面积，来改变压强，故B方案合理。
【答案】（1）1.2；不变；（2）压力；（3）不能；没有控制压力大小一定；（4）B。
高频考点三：影响浮力大小的实验探究问题
【典例3】（2020?莱芜区）小明用如图所示装置来验证“浸在液体中的物体受到浮力的作用”。
①由图甲可知，小明选用的石块的重力是 N。
②如图乙、丙所示，挂在弹簧测力计挂钩上的石块浸入水中时，小明通过观察发现 ，则说明“浸在水中的石块受到浮力的作用“。
③小明要得出“浸在液体中的物体受到浮力的作用”的实验结论，他还要选用 来继续做更多次的实验。
【解析】（1）由弹簧测力计示数知：石块的重力G=3N；
（2）如图乙、丙所示，挂在弹簧测力计挂钩上的石块浸入水中时，小明通过观察发现弹簧测力计的示数减小，说明“浸在水中的石块受到竖直向上的浮力的作用“；
（3）小明要得出“浸在液体中的物体受到浮力的作用”的实验结论，应选用不同物体并进行了多次实验的目的是减小偶然性，使实验得出的实验规律更具有普遍性，所以本实验的目的是寻找普遍规律。
【答案】（1）3；（2）弹簧测力计的示数减小；（3）不同物体。
高频考点四：运动和力关系的实验探究问题
【典例4】（2020?海南）如图所示，是“探究阻力对运动的影响”的实验情景。
（1）让小车三次从同一斜面上的同一高度处，沿斜面从静止开始运动，目的是使小车到达水平面时的 相同；
（2）水平面越光滑，运动小车受到的阻力越 ，运动的时间越长，运动的距离越远；
（3）进一步推理，如果水平面足够光滑，小车不受阻力，它将 运动下去。
【解析】（1）根据控制变量法知，让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下，这样小车在进入平面时的运动速度相同；
（2）由实验知表面越光滑，阻力就越小，速度减小得越慢，小车运动的距离就越长；
（3）由（2）实验事实可以推知：如果水平面足够光滑，小车不受阻力，小车的运动速度不变，小车将做匀速直线运动，这一过程中运用了实验推理法。
【答案】（1）速度；（2）小；（3）匀速直线。
高频考点五：机械能实验探究问题
【典例5】（2020?孝感）如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。
（1）原理：运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s。在同样的水平面上，B被撞得越远，A对B做的功就越多，A的动能就越大，通过B被撞的远近来反映物体A动能大小的方法在物理学中属于 （选填“控制变量法”或“转换法”）。
（2）步骤：①让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越 ，木块B被撞得越远；
②改变钢球的质量，让不同的钢球从 （选填“同一”或“不同”）高度由静止开始滚下，质量越大的钢球将木块B撞得越远。
（3）结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能 。
【解析】（1）该实验中小球动能的大小是通过物体B移动的距离体现的，B被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这里采用了转换法的思想；
（2）①同一钢球从不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越大，把木块推得越远，则钢球对木块做的功多，钢球的动能大，说明了物体的动能与物体的速度有关，由此得出结论：在质量一定时，速度越大，物体的动能就越大。
②要保证不同质量的钢球运动到水平面时的速度相同，应该让不同质量的钢球从同一高度滚下，质量大的把木块推的远，说明了动能的大小和质量有关，在速度一定时，质量越大，动能也就越大。
（3）结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
【答案】（1）转换法；（2）①大；②同一；（3）越大。
考点过关☆专项突破
类型一.密度测量实验探究问题
right3505201．（2020?凉山州）初二年级某班一位同学用调好的天平测量一体积为8cm3的小石块的质量，当天平重新平衡时，天平右盘中的砝码和游码位置如图所示，该小石块的密度为 ；而另一位同学测得乙物体的质量是甲物体质量的3倍，若甲、乙两物体的体积比为4：3，则甲、乙两物体的密度比为 。
2．（2020?通辽）小亮想测量一个小木块（不吸水）的密度，他有天平、圆柱形玻璃杯、适量的水、细针等器材，经过思考，想出了如下的实验方法。
（1）图甲是小亮在调节天平时的情景，小丽指出了他在操作上的错误，你认为错误之处是： 。
（2）小亮纠正错误后调节好天平，按照以下步骤继续实验：
①将小木块放在天平左盘，右盘加砝码并移动游码，天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示，则小木块的质量为 g。
②在玻璃杯中装满水，用细针缓慢地将木块压入水中，使之浸没，利用排水法，测出溢出水的质量为30g，则小木块的体积为 cm3．（已知ρ水＝1.0g/cm3）
③算出小木块的密度：ρ木＝ kg/m3。
（3）受小亮实验的启发，小丽在实验时除了利用原有的圆柱形玻璃杯、适量的水和细针外，又找了一把刻度尺，不用天平也测出了木块的密度，请你将下列测量步骤补充完整：
①在玻璃杯中装入适量的水，用刻度尺测出杯中水的深度为h0。
②将木块轻轻放入玻璃杯中，待它漂浮时， 。
③用细针缓慢地把木块压入水中，使之浸没，用刻度尺测出杯中水的深度为hm。
④写出小木块密度的表达式：ρ木＝ （用测量的物理量和已知量的符号表示）。
3．（2020?无锡）小红利用托盘天平（最大测量值200g。分度值0.2g）、量筒、水（ρ水＝1.0×103kg/m3）、食盐，烧杯、白纸、滴管、勺子等器材配置盐水，步骤如下：
（1）调节天平时，将天平放在水平台面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线处，若此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，应将平衡螺母向 调节，使指针对准分度盘中央的刻度线。
（2）为称量出2g盐，小红先将一张白纸放在天平左盘上，仅移动游码，天平再次平衡时，游码示数如图甲所示，则白纸的质量为 g；接下来，应该先将游码移至 g处，再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐，直至天平再次平衡。
（3）用量筒量取50mL的水，并全部倒入烧杯中，再将2g盐全部倒入烧杯中（假设加盐后烧杯中水的体积不变），则小红所配置的盐水密度为 g/cm3。
（4）小红发现可以用实验中的天平和烧杯制作“密度计”。她测出空烧杯的质量为50g。然后在烧杯中加水，使烧杯和水的总质量为100g，并在水面位置处做好标记，如图乙所示。测量液体密度时，将待测液体加至“标记”处，用天平称量出烧杯和液体的总质量m。为方便使用该“密度计“，小红做了如下的使用说明：
①图丙中横坐标表示m，纵坐标表示待测液体密度ρ．请在图丙的坐标系中画出ρ﹣m图象，并在坐标轴上标出ρ的最大值。
②理论上，该“密度计”可以鉴别密度差异不小于 g/cm3的液体。
4．（2020?荆门）为了测量某金属块的密度进行了如下操作：
（1）由于手中没有天平，现利用杠杆平衡原理测物体的质量。如图甲所示，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时保持水平并静止，达到平衡状态。将待测金属块用细线挂在杠杆左侧A点，用完全相同的细线将若干钩码挂在杠杆右侧B点，使杠杆重新在水平位置保持静止。已知右侧钩码的总质量为52g，则该金属块的质量为 g。
（2）将水倒入量筒中，液面位置如图乙所示，再把金属块完全浸没在量筒的水中，液面升高，如图丙所示，则该金属块的体积为 m3。
（3）由（1）、（2）步可求得金属块的密度为 kg/m3。
（4）若在第（2）步中先进行图丙所示操作，再进行图乙所示操作，则所测得金属块的密度相对于第（3）步 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
5．（2020?黔西南州）用天平（含砝码）、量筒、水和细线，测量矿石的密度，实验过程如图所示。
（1）在测量矿石质量前，将游码移到0刻线，天平指针指在分度盘的位置如图甲所示，此时应该向 （填“左”或“右”）旋动横梁右端的螺母，直到指针指在分度盘的 。
（2）接下来的实验操作顺序应该是： 、 、 （填写图乙中的标号）。
right196850（3）测量质量时，矿石放在天平左盘，右盘中所放砝码如图A所示，再将游码移动到图示位置时，天平平衡。则矿石的质量为 g。
（4）实验测得该矿石的密度为 kg/m3。
类型二. 影响摩擦力大小因素的实验探究问题
37103052819401．（2020?无锡）如图所示，在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，将木块置于水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，下列说法中错误的是（ ）
A．实验时，先在水平方向对弹簧测力计校正“0”点
B．在木块上加放钩码，可探究压力对滑动摩擦力大小的影响
C．木块做匀速直线运动时，弹簧测力计对木块的拉力等于木块所受滑动摩擦力的大小
D．实验中难以做到匀速拉动木块，这会导致木块所受滑动摩擦力的大小发生变化
2．（2020?自贡）下列四幅图呈现的是小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时设计的几种实验方案，则下列说法中正确的是（ ）
A．通过甲、乙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B．通过乙、丙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
C．通过乙、丙对比，可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
D．通过乙、丁对比，可探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响
3．（2020?本溪）在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小平完成了如图所示的甲、乙、丙三次实验。测量滑动摩擦力时，小平用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平方向做匀速直线运动。
（1）甲实验中木块受到的摩擦力为 N，如果水平拉动木块向右做加速运动，木块受到的摩擦力将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）比较甲、乙两次实验数据，是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。
（3）比较甲、丙两次实验数据， （填“能”或“不能”）得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论，判断依据是 。
（4）小平得出滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系后，还想探究滑动摩擦力大小跟接触面受到压强的关系，他选择了一个长、宽、高不等且各表面粗糙程度相同的木块，设计了两种方案，你认为合理的是 （填“A”或“B”）。
A．木块平放在木板上，在木块上加不同质量的砝码，拉动木块，比较两次滑动摩擦力的大小
B．把木块分别平放、侧放在木板上，拉动木块，比较两次滑动摩擦力的大小
4．（2020?盘锦）汽车急刹车时车轮经常处于抱死（车轮不转）状态，物理小组猜想可能是滑动摩擦和滚动摩擦大小不同，因而对汽车运动的影响不同。于是做了如下模拟实验。
实验一：比较滑动摩擦和滚动摩擦的大小
（1）为测量滚动摩擦的大小，将小车置于水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做 运动。读数时发现弹簧测力计示数很小，无法准确读数。
（2）于是将毛巾铺在长木板上，重复（1）中的操作，如图甲所示，此时弹簧测力计示数为 N。
（3）为测量滑动摩擦的大小，将车轮 （填“卡住”或“拆下”），在毛巾表面重复（1）中的操作，此时弹簧测力计示数为0.8N。
（4）实验表明：同一表面上，小车受到的滑动摩擦比滚动摩擦大。
实验二：探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响
（1）如图乙所示，让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平木板上运动的距离。请在图乙中画出：小车在木板上运动时，水平方向的受力示意图（以O为作用点，不计空气阻力）。
（2）通过实验一还发现，小车运动时接触面越粗糙，滚动摩擦越大。于是将毛巾铺在 （填“斜面”、“木板”或“斜面和木板”）表面，再次让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平面上运动的距离。
（3）实验发现，小车在毛巾表面上运动的距离较小，这表明：小车运动时所受摩擦阻力越大，速度减小得越 （填“快”或“慢”）。
综合两个实验可知：急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。
5．（2020?鞍山）在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，实验装置如图所示。选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上，其中甲、乙两图的接触面是相同的木板，丙图的接触面是棉布。
（1）实验中应该用弹簧测力计拉着木块在水平接触面上做 运动，根据 知识可知，木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
（2）如果想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，应选择 两图进行实验，比较两图可得出的结论是 。
（3）某同学猜想：滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关。于是他将甲图中木块切去一半（如图丁所示），重复甲图的实验操作。他比较图甲和图丁的实验结果，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他探究过程中存在的问题是 ，改进方法是 。
6．（2020?河池）如图是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
（1）实验过程中，用弹簧测力计拉动木块A，使它沿水平方向做 ，可得出木块A与接触面之间的滑动摩擦力大小；在图甲中，若拉力变为1.8N，则木块A所受的滑动摩擦力为 N。
（2）比较甲、乙两次实验，可知滑动摩擦力的大小与接触面的 有关。
（3）比较乙、丙两次实验，可知滑动摩擦力的大小与 有关。
7．（2020?阜新）小明在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，进行了如图所示的操作：
次数
1
2
3
接触面
木板
木板
毛巾
压力/N
1.0
1.5
1.0
弹簧测力计示数/N
0.4
0.6
0.6
实验数据如表格所示，回答下列问题：
（1）实验中，小明每次都用弹簧测力计沿 方向拉着木块做匀速直线运动，此时木块受到的拉力与木块受到的滑动摩擦力是 力。
（2）比较第1、2两次实验数据可知，在接触面的粗糙程度相同时，接触面受到的压力越 ，滑动摩擦力越大。
（3）比较第 两次实验数据可知，在接触面受到的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（4）若在第1次实验中，木块以更大的速度做匀速直线运动，则弹簧测力计的示数 0.4N（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（5）第2次实验中，砝码受到的摩擦力是 N。
8．（2020?葫芦岛）下面是岳岳探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。
（1）如图甲所示，将一个木块放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动，根据 原理可以测出木块受到的滑动摩擦力为 N。
（2）如图乙所示，在木块上放一个重物，重复上面的操作，比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与 的关系。
（3）为了操作方便，岳岳对实验进行了如图丙所示的改进，将弹簧测力计固定，拉动木块下的毛巾，木块相对地面保持静止，这样改进后 （填“需要”或“不需要”）匀速拉动毛巾。比较甲、丙两图可得出：压力相同时， 滑动摩擦力越大。
9．（2020?金昌）小宇要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：
A．接触面所受的压力大小 B．接触面的粗糙程度 C．物体运动的速度
接下来小宇通过如图所示的实验操作开展探究。
（1）进行甲、乙、丙图实验时，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做 运动；
（2）要验证猜想B，需按照 两个图（选填“甲”、“乙”或“丙”）进行对比实验；
（3）比较甲，乙图的实验，得到的实验结论是 ；
（4）在本次实验中运用的研究方法是转换法和 ；
（5）小颖发现小宇上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定，于是改进了实验装置，如图丁所示。改进后长木板 （选填“一定”或“不一定”）要做匀速直线运动。
10．（2020?潍坊）某同学通过实验探究滑动摩擦力与哪些因素有关。
实验器材：粗糙程度不同的长木板甲和乙、滑块（质量已知）、砝码、测力计。
实验步骤：①将滑块放在水平长木板甲上进行实验，通过改变滑块上砝码的个数改变滑块的压力；记录多组滑动摩擦力F及压力FN的大小；作出摩擦力F随压力FN变化的图象，如F﹣FN图象中甲所示；
②换用木板乙重复上述实验，作出摩擦力F随压力FN变化的图象，如F﹣FN图象中乙所示。
（1）如图所示， （选填“A”或“B”）操作更便于测量滑动摩擦力的大小。
（2）由F﹣FN图象可知：①在接触面一定的情况下滑动摩擦力与压力成 比；②长木板 （选填“甲”或“乙”）的接触面更粗糙。
11．（2020?大庆）在探究“滑动摩擦力和压力关系”的实验中，小明同学设计了如图所示的实验装置（各接触面均粗糙，物块B足够长）。增加物块C的质量，使A、B发生相对滑动，然后保持物块C的质量不变，两弹簧秤示数稳定后，读数分别为F1和F2。
right62865（1）AB之间的滑动摩擦力等于 （选填“F1”或“F2”）。
（2）为了达到实验目的，物块B （选填“一定”或“不一定”）做匀速直线运动。
（3）如果继续增加C的质量，则AB间的滑动摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
类型三. 影响浮力大小的实验探究问题
1．（2020?青岛）探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示，其中所用金属块a和塑料块b的密度不同，但重力均为1.6N．下列分析正确的是（ ）
A．金属块a浸没在水中时，受到浮力的大小为0.3N
B．利用甲、乙，可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C．利用乙、丙，可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D．利用丙、丁，可以探究浮力的大小与液体密度的关系
48818802133602．（2020?无锡）如图所示，某同学正在探究影响浮力大小的因素。
（1）为了探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，接下来的操作是 ，并观察弹簧测力计示数的变化。
（2）将水换成酒精，比较物体浸没时弹簧测力计的示数，可探究物体所受浮力大小与 的关系。
3．（2020?莱芜区）小明用如图所示装置来验证“浸在液体中的物体受到浮力的作用”。
①由图甲可知，小明选用的石块的重力是 N。
②如图乙、丙所示，挂在弹簧测力计挂钩上的石块浸入水中时，小明通过观察发现 ，则说明“浸在水中的石块受到浮力的作用“。
③小明要得出“浸在液体中的物体受到浮力的作用”的实验结论，他还要选用 来继续做更多次的实验。
4．（2020?绵阳）小明等几位同学设计不同实验探究浮力。
（1）他们找了一段较细的红线，将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部，再向烧杯缓慢注水，直到水将乒乓球浸没，发现红线在竖直方向被拉直，如图甲所示；然后，将大烧杯倾斜，发现红线仍旧在竖直方向被拉直，如图乙所示。根据两次观察到的现象，小明他们认为：乒乓球受到的浮力 （选填序号）。
A．大小与乒乓球的体积有关 B．大小与水的密度有关
C．方向可能竖直向上也可能斜向上 D．方向竖直向上
（2）在弹簧测力计下悬挂一个铝块，弹簧测力计示数是4.0N．然后，将铝块慢慢浸入水中，当铝块部分浸入水中，弹簧测力计示数如图丙所示，弹簧测力计示数是 N；当铝块全部浸没在水中，弹簧测力计示数如图丁所示，此时铝块受到浮力大小是 N．实验结果表明：铝块浸在水中的体积越大，受到浮力越大。
5．（2020?南宁）盛有液体的圆柱形容器里，放入物体后容器底部受到液体压力会増大，那么，容器底部受到液体压力的増加量△F液与哪些因素有关？某实验创新小组对此问题进行实验探究。
（1）他们猜想：△F液与放入物体的重力G物有关。他们将三个重力不同、体积相同的物体先后放入盛有相等质量水的相同容器中，并测得容器底部受到水的压力増加量△F水，实验示意图及相应数据见下表。
实验序号
1
2
3
实验示意图
G物（N）
4.0
4.8
5.6
△F水（N）
2.8
2.8
2.8
①三次实验中，容器中的水面升高的高度 （选填“相等”或“不相等“）。
②分析比较实验1、2与3，可得：△F水与G物 （选填“有关”或“无关”）。
（2）他们提出新的猜想：△F液与放入物体的体积V物有关。于是他们选用不同物体，先后放入盛有相等质量水的相同容器中，待物体静止，测得△F水．实验示意图及相应数据见表。
实验序号
4
5
6
7
8
实验示意图
V物（×10﹣4m3）
0
1.8
2.4
2.8
2.8
2.8
△F水（N）
0
1.8
2.4
2.8
2.4
2.0
①分析比较实验4、5与6，得到：V物越大，△F水越 。
②进一步分析比较实验6、7与8，发现：△F水与V物 （选填“有关”或“无关”）。
③再通过计算比较实验4、5与6，发现：物体受到的浮力F浮 △F水（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
④综合分析比较实验4﹣8，可得初步结论：影响液体对容器底部压力的増加量△F液的因素是物体 的体积。
（3）为了使实验结论更有普遍性，还应 继续实验。
6．（2020?河池）在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小月做了如图所示实验。
（1）分析 （填实验序号）两次实验数据，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
（2）分析③⑤两次实验，可知浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关。
（3）若先完成实验②，再完成实验①，则测得的浮力将 （选填“偏大”或“偏小”）。
（4）根据图中实验数据计算出物体的密度为 kg/m3。
7．（2020?十堰）为了检验“浸没在液体中的固体所受浮力与固体形状有关”的猜想是否正确，小明选用了弹簧测力计、细线、装有适量水的大烧杯和50g橡皮泥块。
（1）将橡皮泥块捏成长方体，用细线系住挂在弹簧测力计上，并浸没于水中。弹簧测力计示数为0.3N，这时橡皮泥块受到水的浮力为 N（g取10N/kg）。
（2）取出橡皮泥块捏成圆柱体，再浸没于水中的不同深度，弹簧测力计示数均为0.3N，说明：浮力的大小与物体浸没的深度 （选填“有关”或“无关”）。
（3）小明的实验证明，上述猜想是 （选填“错误”或“正确”）的。
8．（2020?鄂州）在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中，小芳设计的实验步骤如图所示，按照A、B、C、D的顺序进行测量。小华认为，为了减小实验误差，可以进一步优化实验步骤，他将A、B、C、D重新排序。你认为小华的测量顺序应该是 ，此实验得出的结论是 。
。
类型四. 运动和力关系的实验探究问题
1．（2020?江西）在探究运动和力的关系实验中，让同一小车从同一斜面同一高度自行滑下，其目的是使小车滑行至水平面时的初始速度 ；此小车在粗糙程度不同的水平面上滑行的距离不同，说明力的作用效果与力的 有关。
2．（2020?无锡）如图所示，在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中。
（1）需将小车从斜面的同一位置由静止释放，以保证小车到达水平面时的 相同。
（2）让小车先后在铺有棉布、木板和玻璃板的水平面上滑行，最后所停的位置分别如图中的小旗1、2、3所示。由此可知，小车受到的阻力越小，小车运动的路程 ；我们可以通过小车所受阻力减小时其运动路程变化的趋势，推理出阻力减小到零时，运动的小车将 。
3．（2020?百色）某次探究实验中，小明依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上，让小车分别从斜面上滑下，再观察和比较小车在水平面上滑行的距离，实验情景如图所示。
（1）实验中每次让小车从斜面同一高度由静止滑下，目的是使小车在水平面上开始滑行时的速度大小 （选填“相等”或“不相等”）。
（2）分析小车运动情况可知：小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）；由此推理：如果水平面光滑，小车运动时不受阻力作用，它将在水平面上 ；说明物体的运动 （选填“需要”或“不需要”）力来维持。
（3）牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 （选填“能”或“不能”）用实验直接验证。
4．（2020?呼伦贝尔）在探究“运动和力的关系”实验中，设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车子在水平面上滑行的距离。
（1）为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验应让小车从同一斜面的 滑下，这种研究问题的方法是 （选填“转换法”、“模型法”或“控制变量法”）。
（2）伽利略对类似的实验进行了分析并进一步推测：如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将在水平面上 。说明物体的运动 （填“需要”或“不需要”）力来维持。
（3）牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 。
A．能用实验直接验证
B．不能用实验直接验证，所以不能确定这个定律是否正确
C．是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的
5．（2020?海南）如图所示，是“探究阻力对运动的影响”的实验情景。176530356235
（1）让小车三次从同一斜面上的同一高度处，沿斜面从静止开始运动，目的是使小车到达水平面时的 相同；
（2）水平面越光滑，运动小车受到的阻力越 ，运动的时间越长，运动的距离越远；
（3）进一步推理，如果水平面足够光滑，小车不受阻力，它将 运动下去。
6．（2020?宜昌）利用如图所示的装置来研究阻力对运动的影响。小车从斜面顶端由静止滑下，第一次在木板上铺上棉布，第二次去掉棉布。实验发现小车在木板表面运动了更远的距离才停下来。
（1）两次实验中小车受到阻力较小的是第 次。实验表明小车受到的阻力越小，速度减小得越 。
right390525（2）从能量转化的角度看，小车在水平面上克服阻力所做的功 （选填“在棉布上更多”“在木板上更多”或“两次一样多”），小车的动能转化为 能。如果完全没有阻力时，小车的动能将不变，所以小车将做 运动。
7．（2020?泰州）在“探究阻力对物体运动的影响”实验中：
（1）小明调试实验装置时，将小车从斜面上A处滑下，如图甲所示，小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板，下列做法不可行的是 ；
A．小车仍从斜面A处滑下，换一个更长的木板
B．增大斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下
C．斜面倾角不变，小车从斜面上A处以下位置滑下
D．减小斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下
（2）调试成功后，小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下，让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动，最终小车静止时的位置如图乙所示。由此可得：小车受到的阻力越小，运动的路程越 。进一步推理可知：若小车运动时所受阻力为零，小车将保持 （填运动状态）；
right177165（3）在上述实验中，小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）在木板表面运动过程中的速度变化量；
（4）上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上，经过科学推理得出的。下列得出实验结论的过程与该实验相同的是 。
A．探究影响压力作用效果的因素
B．用小磁针探究磁体周围的磁场
C．探究声音能否在真空中传播
D．探究动能大小与物体质量的关系
8．（2020?衢州）小科骑自行车时发现，在不同的路面上，停止踩脚踏板，车都能继续运动一段距离。于是小科作出了以下猜想。
猜想一：车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关；
猜想二：车运动的距离可能与车速有关。
为验证猜想，他用丝绸、棉布、小球、斜面和长木板进行模拟实验，如图所示。
（1）验证猜想一，应分别将丝绸、棉布铺在 （选填“斜面”“长木板”或“斜面和长木板”）上，并完成实验。
（2）请用所给的器材，设计一个验证猜想二的实验方案（要求简要叙述实验步骤和预期实验结果）： 。
（3）小科实验结束后反思，若探究“阻力对物体运动的影响”，那么可以通过比较起始速度相同的同一小球，在不同水平面上运动的距离或 来判断阻力对物体运动的影响。
。
类型五. 机械能实验探究问题
1．（2020?广西）如图所示，在动能大小与质量的关系的实验研究中，下列分析正确的是（ ）
A．实验中不需要控制钢球在同一高度由静止滚下
B．当木块最终静止时，木块的惯性也会随之消失
C．如果木块滑行时所受的外力全部消失，木块将做匀速直线运动
D．木块滑行一段距离后停止运动，说明物体的运动需要力来维持
2．（2020?无锡）用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量m1＝m2＜m3，实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示，木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越 ，比较a、b可知：物体重力势能的大小与物体的 有关；比较 可知：物体重力势能的大小与物体的质量有关。
3．（2020?鄂尔多斯）某实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为m、2m两个钢球，木块和斜面等。实验过程如图：
（1）本实验是通过 来反映钢球动能大小的。
（2）为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择 两图进行实验分析。
（3）实验中为了探究动能大小与速度的关系，应让质量相同的钢球，从同一斜面 （填“相同高度”或“不同高度”）由静止滚下。实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，动能越 。这个结论可用解释汽车 （填“超速”或“超载”）带来的危害。
（4）实验装置中，如果水平面光滑，能否完成本实验的探究内容？并说明理由。 。
4．（2020?营口）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验，让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
（1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球达到水平面的 相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球 ；
（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：物体质量相同时， 。
（3）三次实验中，碰撞前动能最小的是图 （填“甲”、“乙”或“丙”）中的小球，原因是 ；
（4）小欣同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离（如表），小车在三个表面克服摩擦力做功 （选填“相等”或“不相等”），若水平面绝对光滑，小车将做 运动。
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
5．（2020?孝感）如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。
（1）原理：运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s。在同样的水平面上，B被撞得越远，A对B做的功就越多，A的动能就越大，通过B被撞的远近来反映物体A动能大小的方法在物理学中属于 （选填“控制变量法”或“转换法”）。
（2）步骤：
①让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越 ，木块B被撞得越远；
②改变钢球的质量，让不同的钢球从 （选填“同一”或“不同”）高度由静止开始滚下，质量越大的钢球将木块B撞得越远。
（3）结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能 。
6．（2020?大连）某同学猜想重力势能的大小与物体的质量和高度有关，在探究“重力势能的大小与高度是否有关”时，所用的实验器材有：金属球、尖桌腿的小桌、细沙和塑料盆。实验装置如图甲所示。
（1）该实验可以通过判断 来判断出金属球重力势能的大小。依据是：金属球对小桌 越多，金属球具有的重力势能就越大。
（2）请设计出记录实验数据的表格，表中要有必要的信息。
（3）实验时，该同学发现：由于金属球的撞击点偏离桌面中央较大，使小桌倾斜较大，甚至被撞翻。于是他改进了实验装置，如图乙所示，较好地解决了这个问题。他的主要操作是：每次实验时，先拉起金属球，将沙面抹平； ；由静止开始释放金属球，观察实验现象。
7．（2020?镇江）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞。通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景。
（1）为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和 （选填“②”、“③”或“④”）进行实验；选用场景③和④进行实验时，可探究小车动能与 的关系。
（2）在实验中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越 ，木块被碰撞后在木板上 。
（3）若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究 对物体运动的影响。为提高实验结论的准确性，还需再增加一次实验，为此，在场景①的基础上，你所作的调整是： 。
8．（2020?温州）在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？
（1）图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是 。
（2）小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。
10°
20°
30°
40°
50°
60°
大钢球
2.67
2.67
2.67
2.75
2.88
2.97
小钢球
2.67
2.67
2.67
2.75
2.88
2.97
木球
2.67
2.67
2.67
2.67
2.74
2.89
分析表中数据可知：要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是 。
A.15° B.25° C.35° D.45°
（3）小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小（图中未画出固定塑料软片的装置）。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是 。
考点过关☆专项突破☆解析
类型一.密度测量实验探究问题
1．【解答】
（1）由图知，称量标尺的分度值为0.2g，游码显示的示数为2.6g，物体的质量为：
m＝10g+5g+2.6g＝17.6g；
甲的密度为：
ρ甲＝＝＝2.2g/cm3；
（2）由题知，m甲：m乙＝1：3，V甲：V乙＝4：3，
甲、乙两物体的密度：
ρ甲：ρ乙＝：＝×＝×＝1：4。
故答案为：2.2g/cm3；1：4。
2．【解答】（1）在调节天平平衡时，应先将天平放在水平台上，并将游码拨到标尺左端的零刻线处，该同学未将游码拨到标尺左端的“0”刻度线处；
（2）①如图乙所示，则小木块的质量m＝10g+5g+3.6g＝18.6g；
②根据公式ρ＝得，排开水的体积V水＝V木＝＝＝30cm3；
③所以木块的密度ρ木＝＝＝0.62g/cm3＝0.62×103kg/m3；
（3）实验步骤：
①将适量的水倒入烧杯中，测出烧杯中水的深度h0。
②将木块轻放入玻璃杯中，待它漂浮时，用刻度尺测出杯中水的深度为h；
③用细针缓慢地把木块压入水中，使之完全浸没，用刻度尺测出杯中水的深度为hm；
④因为木块漂浮在水面上受到的浮力等于重力，所以G＝F浮＝ρ水gV排，
设烧杯的底面积为S，木块排开水的体积为：V排＝S（h﹣h0），
所以G＝F浮＝ρ水gS（h﹣h0），
木块的质量：m＝＝ρ水S（h﹣h0），
当木块压入烧杯中，用刻度尺测出此时烧杯中水的深度hm，小木块的体积为：V＝S（hm﹣h0）
小木块的密度：ρ＝＝＝。
故答案为：（1）游码未移至标尺左端的零刻度线处；（2）①18.6；②30；③0.62×103；（3）②用刻度尺测出杯中水的深度为h；④?ρ水。
3．【解答】（1）由题意可知，天平放在水平台面上且将游码移至标尺左端的“0”刻度线处，此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，
由“右偏左调，左偏右调”的规则可知，应将平衡螺母向右调节，使指针对准分度盘中央的刻度线；
（2）由甲可知，标尺的分度值为0.2g，则白纸的质量为0.4g，
要称量出2g盐，可以先将游码移至2.4g处，再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐，直至天平再次平衡；
（3）水的体积V水＝50mL＝50cm3，由ρ＝可得，水的质量m水＝ρ水V水＝1.0g/cm3×50cm3＝50g，
则盐水的质量m盐水＝m水+m盐＝50g+2g＝52g，则小红所配置的盐水密度ρ盐水＝＝＝1.04g/cm3；
（4）①由题意可知，空烧杯的质量m0＝50g，然后在烧杯中加水，使烧杯和水的总质量m1＝100g，
则烧杯内水的质量m水＝m1﹣m0＝100g﹣50g＝50g，烧杯内水的体积V水＝50cm3，
测量液体密度时，将待测液体加至“标记”处，用天平称量出烧杯和液体的总质量m，则液体的体积V液＝V水＝50cm3，
则烧杯内液体的质量m液＝m﹣m0＝m﹣50g，液体的密度ρ液＝＝＝﹣1.0g/cm3，
所以，待测液体的密度ρ液与烧杯和液体的总质量m的关系为一次函数，
当烧杯内没有液体时，m＝50g，液体的密度ρ液＝0g/cm3，
当烧杯和水的总质量为100g时，液体的密度ρ液＝1.0g/cm3，
当托盘天平称量达到最大测量值200g时，液体的密度最大，即ρ液＝3.0g/cm3，
则ρ﹣m图象如下图所示：
②由托盘天平的分度值0.2g可知，该“密度计”可以鉴别液体质量的差异为0.2g，
则该“密度计”可以鉴别密度差异△ρ＝＝＝0.004g/cm3。
故答案为：（1）右；（2）0.4；2.4；（3）1.04；（4）①如上图所示；②0.004。
4．【解答】（1）由图甲知，左侧力臂为20cm，右侧力臂为15cm，根据杠杆的平衡条件：
m左g?L左＝m右g?L右
即：m左×10N/kg×20cm＝52g×10N/kg×15cm
解得：m左＝39g；
（2）由图乙知，水的体积为25ml，水和金属块的总体积为30ml，所以金属块的体积为：
V＝30cm3﹣25cm3＝5cm3＝5×10﹣6m3；
（3）物体的密度为：
ρ＝＝＝7.8×103kg/m3。
（4）先进行图丙所示操作，再进行图乙所示操作，将金属块从水中拿出时，由于上面会沾有水，会使得金属块的体积测量偏大，根据ρ＝可知，密度测量偏小。
故答案为：（1）39；（2）5×10﹣6；（3）7.8×103；（4）偏小。
5．【解答】
（1）由图甲可知，指针向左偏，说明右边高，平衡螺母向右调节直到指针静止时指在分度盘的中线处；
（2）为了减小实验误差，应先测量矿石的质量，后测量它的体积，这样可避免矿石上沾有水而测不准它的质量，因此最佳的实验操作顺序是：ABC；
（3）矿石的质量m＝100g+20g+20g+2g＝142g；
（4）矿石的体积V＝70mL﹣50mL＝20mL＝20cm3，
矿石的密度：
ρ＝＝＝7.1g/cm3＝7.1×103kg/m3。
故答案为：（1）右；中线处；（2）A；B；C；（3）142；（4）7.1×103。
类型二. 影响摩擦力大小因素的实验探究问题
1．【解答】
A、因实验中要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，且在水平方向上读数，故实验前要把弹簧测力计在水平方向上调零，故A正确；
B、在木块上加放钩码，来增大压力，此时接触面的粗糙程度不变，是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，故B正确；
C、用弹簧测力计拉动木块在水平方向做匀速直线运动时，拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，故C正确；
D、滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与物体是否做匀速直线运动无关，故D错误。
故选：D。
2．【解答】A、通过甲、乙对比，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，通过簧测力计示数表现摩擦力的大小，由此可知，通过甲、乙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响，故A正确；
BC、通过乙、丙对比，接触面的粗糙程度不相同，压力大小不同，两个变量，因此不能探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响，故BC错误；
D、通过乙、丁对比，接触面积的大小不同，压力大小不同，两个变量，因此不能探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响，故D错误；
故选：A。
3．【解答】
（1）弹簧测力计匀速拉着木块沿长木板匀速滑动，木块所受的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，弹簧测力计分度值为0.2N，此时示数为1.2N，故滑动摩擦力为1.2N；
水平拉动木块向右做加速运动时，木块对水平面压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变；
（2）甲、乙两实验压力大小不同，接触面的粗糙程度相同，所以甲、乙两次实验是为了探究摩擦力与压力大小的关系；
（3）比较如图甲和丙两次实验可知，两次实验中压力大小和接触面的粗糙程度都不相同，不能得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论；
（4）要想探究滑动摩擦力大小跟接触面受到压强的关系，需要控制压力和接触面的粗糙程度相同，改变受力面积，来改变压强，故B方案合理。
故答案为：（1）1.2；不变；（2）压力；（3）不能；没有控制压力大小一定；（4）B。
4．【解答】
（1）为测量滚动摩擦的大小，将小车置于水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做匀速直线运动，读数时发现弹簧测力计示数很小，无法准确读数；
（2）于是将毛巾铺在长木板上，重复（1）中的操作，如图甲所示，测力计分度值为0.1N，此时弹簧测力计示数为0.4N；
（3）当一个物体在另一个物体表面滑动时，产生的摩擦力叫滑动摩擦，为测量滑动摩擦的大小，将车轮卡住，在毛巾表面重复（1）中的操作，此时弹簧测力计示数为0.8N；
实验二：
（1）小车在木板上运动时，受到沿水平向左的摩擦阻力的作用，受力示意图如下所示：；
（2）探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响，要控制小车到达水平面的速度相同，使小车在粗糙程度不同的水平面上运动。故应将毛巾铺在木板表面，再次让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平面上运动的距离；
（3）小车在毛巾表面受到的阻力最大，小车毛巾在上运动的距离较小，这表明：小车运动时所受摩擦阻力越大，速度减小得越快，综合两个实验可知：急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。
故答案为：实验一：
（1）匀速直线；（2）0.4；（3）卡住；
实验二：
（1）如上所示；
（2）木板；
（3）快。
5．【解答】（1）实验中应该用弹簧测力计拉着木块在水平接触面上做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡知识可知，木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数；
（2）如果想探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，应选择乙丙两图进行实验，比较两图可得出的结论是：压力相同时，接触越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）研究滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关，要控制压力和接触面粗糙程度相同，他将甲图中木块切去一半（如图丁所示），则压力变小，故他探究过程中存在的问题是：没有控制压力大小相等；为控制压力相同，改进方法是将切除的一半叠放在剩余的一半之上。
故答案为：
（1）匀速直线；二力平衡；
（2）乙丙；压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）没有控制压力大小相等；将切除的一半叠放在剩余一半之上。
6．【解答】（1）如图，将长方体木块置于水平木板上，用弹簧测力计在水平方向上匀速拉动木块，读出弹簧测力计示数，根据二力平衡知识即可知滑动摩擦力的大小；
在图甲中，若拉力变为1.8N，由于压力、接触面的粗糙程度不变，则摩擦力不变，仍为1.2N；
（2）比较甲乙两次实验，压力相同，而接触面粗糙程度不相同，接触面越粗糙，测力计示数越大，故可知滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；
（3）比较甲乙两次实验，接触面粗糙程度相同，压力不同，压力越大，滑动摩擦力越大，即滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
故答案为：（1）匀速直线运动；1.2；（2）粗糙程度；（3）压力大小。
7．【解答】（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时物块处于平衡状态，由平衡条件可知，此时木块受到的拉力与木块受到的滑动摩擦力是平衡力。
（2）比较第1、2两次实验数据可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，弹簧测力计的示数不同，可得在接触面的粗糙程度相同时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）比较第1、3两次实验数据可知，物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同，弹簧测力计的示数不同，可得在接触面受到的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（4）若在第1次实验中，木块以更大的速度做匀速直线运动，木块仍处于平衡状态，压力不变，接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，弹簧测力计的示数等于0.4N。
（5）第2次实验中，砝码与木块之间没有相对运动，砝码不受摩擦力。
故答案为：（1）水平；平衡；（2）大；（3）.1、3；（4）等于；（5）0。
8．【解答】（1）实验时，小明将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，并使木块做匀速直线运动，根据二力平衡可知，弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等，可以测出木块在木板上滑行时受到的摩擦力，由图知弹簧测力计的示数为2.6N，所以木块受到的滑动摩擦力也为2.6N；
（2）在木块上放一个重物，接触面的粗糙程度不变，改变压力的大小，是探究滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力的关系；
（3）如图丙所示的实验装置中，木块与弹簧测力计固定不动，拉动木板运动，该装置的优点是：不需要控制木板做匀速直线运动，方便实验操作；
需要控制图甲、乙两图符合题意；
甲图和丙图所示实验，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，测力计的示数不同，且毛巾表面粗糙，弹簧测力计的示数大，滑动摩擦力大，说明了滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
故答案为：（1）匀速； 二力平衡；2.6；（2）压力大小；（ 3 ）不需要； 接触面越粗糙。
9．【解答】
（1）进行甲、乙、丙图实验时，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，此时物体在水平方向上受到平衡力的作用，由二力平衡的条件，拉力大小才等于摩擦力的大小；
（2）要验证猜想B，即滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，要控制压力大小相同和速度大小相同，改变接触面的粗糙程度，需按照甲、丙两个图进行对比实验；
（3）比较甲、乙图的实验知，接触面粗糙程度相同，乙中压力大，弹簧测力计的示数大，乙受到的滑动摩擦力也大，故实验结论是：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（4）由（2）（3）知，本实验采用了控制变量法，所以在本次实验中运用的研究方法是转换法和控制变量法；
（5）如图丁所示，木块相对地面处于静止状态，受到的测力计拉力与受到的摩擦力为一对平衡力，大小相等，故改进后长木板不一定要做匀速直线运动。
故答案为：（1）匀速直线；（2）甲、丙；（3）接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（4）控制变量法；（5）不一定。
10．【解答】（1）由图知，用A方案，无需匀速拉动木板，当弹簧测力计的示数稳定后，滑块相对于地面是静止的，此时弹簧测力计的示数，等于木板对木块的摩擦力。用B方案，需匀速拉动滑块，再实际操作中很难做到匀速拉动。
故选A。
（2）①由F﹣FN图象可知：在接触面一定的情况下，当压力增大时，滑动摩擦力增大，故滑动摩擦力与压力成正比。
②由F﹣FN图象可知，当压力一定时，接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大，故在压力一定时，甲受到的摩擦力更大，则甲的接触面更粗糙。
故答案为：（1）A； （2）正；甲。
11．【解答】（1）图中，A相对桌面处于静止状态，水平方向上受到的测力计的拉力与B施加的摩擦力为一对平衡力，大小相等，故AB之间的滑动摩擦力等于F1；
（2）A相对桌面处于静止状态，测力计示数与B的运动状态无关，故因为了达到实验目的，物块B不一定做匀速直线运动。
（3）如果继续增加C的质量，则增大了对B的拉力大小，则能改变B的运动状态，则AB间的滑动摩擦力不变。
故答案为：（1）F1；（2）不一定；（3）不变。
类型三. 影响浮力大小的实验探究问题
1．【解答】
A、金属块a浸没在水中时，根据称重法测浮力可知，受到浮力的大小为F浮＝G﹣F乙＝1.6N﹣1.0N＝0.6N，故A错误；
B、根据甲、乙可知，物体浸在液体的体积不同，排开的液体的体积不同，所以可以探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，故B错误；
C、根据乙、丙可知，物体的重力相同、物体的密度不同、物体的体积不同，浸没在同种液体中时排开的液体的体积不同，测力计示数不同，探究浮力与密度关系时，需要控制物体的体积相同（排开液体的体积相同），物体的密度不同，故C错误；
D、根据丙、丁可知，同一个物体浸没在不同液体中，排开的液体的体积相同，液体的密度不同，所以可以探究浮力的大小与液体密度的关系，故D正确。
故选：D。
2．【解答】
（1）为了探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，要控制排开液体的密度相同，只改变物体排开液体的体积，故接下来的操作是减小物体排开水的体积，并观察弹簧测力计示数的变化。
（2）将水换成酒精，比较物体浸没时弹簧测力计的示数，可探究物体所受浮力大小与液体的密度的关系。
故答案为：减小物体排开水的体积；液体的密度。
3．【解答】（1）由弹簧测力计示数知：石块的重力G＝3N；
（2）如图乙、丙所示，挂在弹簧测力计挂钩上的石块浸入水中时，小明通过观察发现弹簧测力计的示数减小，说明“浸在水中的石块受到竖直向上的浮力的作用“；
（3）小明要得出“浸在液体中的物体受到浮力的作用”的实验结论，应选用不同物体并进行了多次实验的目的是减小偶然性，使实验得出的实验规律更具有普遍性，所以本实验的目的是寻找普遍规律。
故答案为：（1）3；（2）弹簧测力计的示数减小；（3）不同物体。
4．【解答】（1）在甲、乙图中，红线都是在竖直方向被拉直，乒乓球受到竖直向下的重力和绳子竖直向下的拉力及向上的浮力作用，小球处于静止状态，由力的平衡，小球受到竖直向下力的合力与浮力为一对平衡力，由二力平衡，这个合力与受到的浮力大小相等，方向相反，故乒乓球受到的浮力方向竖直向上，选D；
（2）在弹簧测力计下悬挂一个铝块，弹簧测力计示数是4.0N，然后，将铝块慢慢浸入水中，当铝块部分浸入水中，弹簧测力计示数如图丙所示，测力计分度值为0.1N，弹簧测力计示数是3N；
当铝块全部浸没在水中，弹簧测力计示数如图丁所示，测力计示数为2.5N，由称重法测浮力，此时铝块受到浮力大小是：
F浮＝G﹣F＝4N﹣2.5N＝1.5N；
实验结果表明：铝块浸在水中的体积越大，受到浮力越大。
故答案为：（1）D；（2）3；1.5.
5．【解答】（1）①将体积相同的物体先后放入盛有相等质量水的相同容器中，排开的水体积相同，故水面上升高度相同；
②三个物体重力不同，而容器底部受到液体压力的増加量相同，故△F水与G物无关；
（2）①比较实验4、5与6，可知V物越大，△F水越大；
②由实验6、7与8，可知△F水与V物无关；
③由阿基米德原理可以算出实验4、5与6中的浮力正好等于容器底部受到液体压力的増加量，故可得物体受到的浮力F浮与△F水相等。
④综上可得，影响液体对容器底部压力的増加量△F液的因素是物体排开液体的体积。
（3）为了使实验结论更有普遍性，还应换用不同的液体，多次测量找普遍规律。
故答案为：（1）①相等；②无关；（2）①大；②无关；③＝；④浸入（或排开）液体；（3）换用不同的液体。
6．【解答】（1）要探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关，需要控制液体的密度和排开液体的体积相同，改变物体所处的深度，③④两次实验符合要求；
（2）分析比较③⑤两次实验数据知排开液体的体积和所处深度相同，液体的密度不相同，弹簧测力计的示数不同，根据称量法F浮＝G﹣F示知浮力不同，所以可以得出浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关；
（3）若先完成实验②，再完成实验①，由于物体上沾有一部分水，使得重力偏大，根据F浮＝G﹣F示知则测得的浮力将偏大；
（4）根据重力公式G＝mg得物体的质量为：
m＝＝＝0.4kg；
浸没在水中的浮力：F浮＝G﹣F示＝4N﹣3N＝1N，
由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排得物体的体积为：
V＝V排＝V＝＝＝1×10﹣4103m3，
物体的密度为：
ρ＝＝＝4×103kg/m3。
故答案为：（1）③④；（2）液体的密度；（3）偏大；（4）4×103。
7．【解答】（1）橡皮泥的重力G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，
橡皮泥块受到水的浮力F浮＝G﹣F拉＝0.5N﹣0.3N＝0.2N，
（2）取出橡皮泥块捏成圆柱体，再浸没于水中的不同深度，弹簧测力计的示数不变，而物体浸没在水中的深度不同，得出浮力和浸没深度无关；
（3）将橡皮泥块捏成圆柱体，形状改变，弹簧测力计示数不变，浮力不变，因此小明的实验证明，上述猜想是错误的。
故答案为：（1）0.2；（2）无关；（3）错误。
8．【解答】在这个探究中，应先测出空小桶的重力，再测物体的重力，然后将物体浸入溢水杯的水中，用小桶接住排出的水，最后测出小桶和接入水的总重力。所以重新排序应为：DABC。
此实验的结论是：物体浸在液体中所受的浮力等于物体排开的液体所受的重力。
故答案为：DABC；物体浸在液体中所受的浮力等于物体排开的液体所受的重力。
类型四. 运动和力关系的实验探究问题
1．【解答】
（1）同一小车从同一斜面同一高度自行滑下的过程中，小车受到的阻力与重力均相同，运动的距离相同，则小车到达水平面时的速度相同。
（2）接触面的粗糙程度不同，小车滑行时受到的阻力大小不同，小车滑行的距离不同，说明力的作用效果与力的大小有关。
故答案为：相同；大小。
2．【解答】
（1）实验中每次均让小车从斜面的同一位置由静止释，是为了使小车运动到斜面底端时的速度相等；
（2）让小车先后在铺有锦布、木板和玻璃板的水平面上滑行，小车通过的距离不同，由实验知：接触面越光滑，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；如果运动的小车不受力时，小车的运动状态将不会改变，则它将做匀速直线运动。
故答案为：（1）速度；（2）越远；匀速直线运动。
3．【解答】（1）实验中应使小车到达水平面上的速度相同，需使小车从斜面的同一高度处由静止自由滑下；
（2）分析小车运动情况可知：毛巾、棉布、棉布表面越来越光滑，小车通过的距离增大，可知小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，小车运动的距离越远；
由此进一步推想：如果运动小车不受阻力，它将做匀速直线运动，这说明物体的运动不需要力来维持；
（3）牛顿在伽利略等人的研究成果上通过进一步推理而概括出了牛顿第一定律，该定律不能用实验直接验证。
故答案为：（1）相等；（2）慢；做匀速直线运动；不需要；（3）不能。
4．【解答】
（1）为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，这种研究问题的方法是控制变量法；
（2）伽利略对类似的实验进行了分析并进一步推测：如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将在水平面上做匀速直线运动；从而说明物体的运动不需要力来维持；
（3）牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律，该定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的，故选C。
故答案为：
（1）同一高度由静止自由；控制变量法；（2）做匀速直线运动；不需要；（3）C。
5．【解答】（1）根据控制变量法知，让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下，这样小车在进入平面时的运动速度相同；
（2）由实验知表面越光滑，阻力就越小，速度减小得越慢，小车运动的距离就越长；
（3）由（2）实验事实可以推知：如果水平面足够光滑，小车不受阻力，小车的运动速度不变，小车将做匀速直线运动，这一过程中运用了实验推理法。
故答案为：（1）速度；（2）小；（3）匀速直线。
6．【解答】（1）由实验现象可知，小车在棉布表面（即第2次实验）运动的距离近，在木板表面运动的距离远，说明受到的阻力小，据此可得出“阻力越小，运动速度减小得越慢”的结论；
（2）在上述两次实验中，小车的动能都用来克服摩擦力做功了，由于小车质量和速度相同，所以两次实验的初动能相同，克服做的功也相同；
小车克服摩擦阻力做功将机械能转化为内能；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。
故答案为：（1）2；慢；（2）两次一样多；内；匀速直线。
7．【解答】
（1）将小车从斜面上A处滑下，小车滑出水平木板右端而掉落，说明小车到达水平面的动能较大，速度较大，通过的路程比较大，所以为让小车不滑出木板，可以换一个更长的木板；或者将小车从高度较低处滑下，或者可以减小斜面的倾角，从而减小小车到达水平面的动能，减小小车在水平面的速度，减小小车通过的路程；故不可行的方法是增大斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下。故选B。
（2）由图示可知，小车受到的阻力越小，小车速度减小得越慢，运动的路程越远；进一步推理可知，当阻力为零时（即小车不受摩擦力），则小车会在水平面上做匀速直线运动。
（3）由题意可知，小车从斜面上同一高度处滑下，所以小车到达毛巾表面和木板表面的水平面时的速度相等，而且小车最后在毛巾表面和木板表面上都会停下来；所以小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量等于在木板表面运动过程中的速度变化量。
（4）上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上，经过科学推理得出的。所用的方法是理想实验法；
A．探究影响压力作用效果的因素用的方法是控制变量法，故A不符合题意；
B．用小磁针探究磁体周围的磁场用的方法是转换法，故B不符合题意；
C．探究声音能否在真空中传播用的方法是理想实验法，故C符合题意；
D．探究动能大小与物体质量的关系用的方法是控制变量法，故D不符合题意。
故选C。
故答案为：（1）B；（2）长；匀速直线运动；（3）等于；（4）C。
8．【解答】（1）探究车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关时，采用的是控制变量法，实验中需要改变接触面的粗糙程度，通过小球在水平面上运动的距离来得出结论，所以需要把丝绸、棉布铺在长木板上；
（2）探究车运动的距离可能与车速有关时，需要控制接触面的粗糙程度相同，速度不同，所以实验步骤为：
先后三次将小球从斜面的不同高度处静止释放，测量并记录小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离；如果三次小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离不同，说明小球在水平面上的运动距离与速度有关；
（3）若探究“阻力对物体运动的影响”，那么可以通过比较起始速度相同的同一小球，在不同水平面上运动的距离或运动的时间、小球速度的变化的快慢来判断阻力对物体运动的影响。
故答案为：（1）长木板；（2）先后三次将小球从斜面的不同高度处静止释放，测量并记录小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离；如果三次小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离不同，说明小球在水平面上的运动距离与速度有关；（3）时间或小球速度改变的快慢。
类型五. 机械能实验探究问题
1．【解答】
A、研究动能大小与质量的关系的实验中，要控制速度相同，故要控制钢球在同一高度由静止滚下，A错误；
B、一切物体在任何情况下都有惯性，当木块最终静止时，木块的惯性不会随之消失，B错误；
C、如果木块滑行时所受的外力全部消失，由牛顿第一定律，木块将做匀速直线运动，C正确；
D、木块滑行一段距离后停止运动，说明力是改变物体运动的原因，D错误。
故选：C。
2．【解答】
（1）物体下落过程中，物体的重力势能转化为动能，物体的重力势能就越大，对木桩做功越多，木桩陷入沙坑越深，所以我们可以通过木桩陷入沙坑的深度观察来判断重力势能的大小，这用到了转换法；
（2）由a、b两图可知，物体的质量m1＝m2，从不同高度落下，落下的位置越高，木桩被打得越深，物体的重力势能越大，说明重力势能与高度有关；
比较a、c两图可知，物体的质量m1＜m3，物体从同一高度落下，质量越大，木桩被打得越深，说明重力势能与质量有关。
故答案为：多；高度；a、c。
3．【解答】（1）该实验中钢球动能的大小是通过木块被撞距离的远近体现的，木块被撞得越远，说明钢球的动能越大，这里采用了转换法的思想；
（2）为了探究物体动能大小与质量的关系，实验中采用的是控制变量法，需要控制速度相同，质量不同，即使质量不同的钢球从相同斜面的相同高度由静止自由滚下；故选用乙丙进行对比；
（3）实验中为了探究动能大小与速度的关系，应控制质量相同，速度不同，即应让质量相同的钢球，从同一斜面不同高度由静止滚下；实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，推动木块移动的距离越远，动能越大；这个结论可用解释汽车超速带来的危害；
（4）水平面是光滑的，则木块在水平方向上受力为0，竖直方向上受到平衡力作用，根据牛顿第一定律，运动的物体在没有受到力的作用时，将一直做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来判定动能的大小。
故答案为：（1）木块移动距离；（2）乙丙；（3）不同高度；大；超速；（4）不能，木块将做匀速直线运动，无法停下来。
4．【解答】
（1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，保证铁球达到水平面的速度相同；
（2）由图示实验可知，甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲到达斜面底端时的速度较大，甲将纸盒推动得更远，说明甲的动能更大，由此可得：质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大；
（3）三次实验中，是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的，这种方法是转换法，丙图中纸盒被推动的距离最小，故碰撞前动能最小；
（4）让小车从同一高度（由静止）下滑，根据决定重力势能大小的因素，小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相同；
铁球从斜面上滚下，若水平面绝对光滑，铁球不受摩擦力作用，铁球所受合力为0，所以铁球将做匀速直线运动。
故答案为：（1）速度；从斜面的同一高度由静止滚下；（2）速度越大，动能越大；（3）丙；纸盒被推动的距离最小；（4）相等；匀速直线。
5．【解答】（1）该实验中小球动能的大小是通过物体B移动的距离体现的，B被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这里采用了转换法的思想；
（2）①同一钢球从不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越大，把木块推得越远，则钢球对木块做的功多，钢球的动能大，说明了物体的动能与物体的速度有关，由此得出结论：在质量一定时，速度越大，物体的动能就越大。
②要保证不同质量的钢球运动到水平面时的速度相同，应该让不同质量的钢球从同一高度滚下，质量大的把木块推的远，说明了动能的大小和质量有关，在速度一定时，质量越大，动能也就越大。
（3）结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
故答案为：（1）转换法；（2）①大；②同一；（3）越大。
6．【解答】（1）金属球质量一定时，金属球所处的位置越高，金属球的重力势能越大，金属球下落到小桌时动能越多，金属球对小桌做功越多，小桌进入细沙的深度越深。
（2）探究重力势能和高度的关系，保持物体的质量不变，改变物体的高度，表格中要记录物体不同的高度；
观察小桌进入细沙的深度，需要记录；
为了使实验结论具有普遍性，要进行多次实验。
由实验现象得到的实验结论也要记录，表格如下：
实验次数
金属球高度h/cm
小桌进入细沙的深度h’/cm
重力势能和高度关系
1
2
3
（3）为了防止小桌撞翻，使金属球在小桌中心的正上方，由静止自由释放，观察小桌进入细沙的深度。
故答案为：（1）小桌进入细沙的深度；做功；（2）如上表；（3）使金属球在小桌中心的正上方。
7．【解答】（1）为探究小车动能与质量的关系，应让两质量不相同小车分别从同一斜面同高度由静止滑下，小车的质量不同，初速度相同，所以可探究动能与小车的质量的关系；应选场景①和③。
选用场景③和④进行实验时，控制了两小车的质量相同，初速度不同，所以可探究动能与小车的速度的关系。
（2）在实验中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越多，木块被碰撞后在木板上滑行的距离越长。
（3）若将场景①和②中的木块均移走，完全相同的两小车到达水平面时初速度相同，水平面的粗糙程度不同，小车的滑行距离不同，据此场景可以探究摩擦力对物体运动的影响。
为提高实验结论的准确性，应改变水平面的粗糙程度进行重复实验，得到普遍性规律，还需再增加一次实验；为此，在场景①的基础上，所作的调整是：在木板上铺设玻璃板（或毛巾）。
故答案为：（1）③；速度；（2）多；滑行的距离越长；（3）阻力（摩擦力）；在木板上铺设玻璃板（或毛巾）。
8．【解答】
（1）图A中挡板水平放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差相同，图B中挡板与斜面垂直放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差不同，为来控制大小不同的两个小球在斜面上从起始位置到水平位置的高度差相同，实验时选择A方案而不能选择B方案；
（2）根据表中数据可知，斜面倾角为10°、20°、30°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度相同，斜面倾角为40°、50°、60°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度不同，所以要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是40°以上，故D符合题意；
（3）体积大的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力大，即体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量关系”。
故答案为：（1）B方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同；（2）D；（3）塑料软片对不同体积的小球的阻力不同。
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