人教版中考物理三轮复习 专题二　题型二、力学实验课件

中考三轮专项复习
物理人教版
题型二、力学实验
力学的范围比较广泛,中考命题的变数也比较大,这一部分的探究题难度不大,但是比较灵活。中考试题中力学探究题主要考查牛顿第一定律的探究、二力平衡的条件的探究、摩擦力、动能势能的影响因素,杠杆的平衡条件、各种简单机械的机械效率的探究等。解力学探究题首先要深入了解课本上实验的原理和方法,做到了如指掌,才能对探究实验题做到万无一失;其次是掌握探究的方法,要熟练运用“控制变量法”“等效替代法”“类比法”等方法。
实验1　测量固体的密度
例1(2019·四川绵阳中考)测量小石块的密度。实验室器材有:托盘天平、量筒、细线、装有适量水的烧杯和待测小石块。请按以下实验步骤完成实验:
(1)调节天平平衡。将天平放在水平桌面上,把游码放在标尺左端的零刻度线处,发现指针在分度盘的位置如图甲所示,应将右边平衡螺母向　　(选填“左”或“右”)调节。?
(2)用调节好的天平称小石块质量。三次测量结果记录在下表中。
(3)在量筒中装入60 mL的水,把小石块放入量筒内,量筒中的水面如图乙所示,则小石块的体积是　　　　　　 cm3。?
(4)小石块的密度是　　　　　 g/cm3(小数点后保留两位数字)。?
(5)设计上,小石块要吸水,本实验测得的小石块的密度　　　　(选填“大于”或“小于”或“等于”)小石块的真实密度。?
答案:(1)右　(3)20　(4)2.62　(5)大于
解析:(1)天平要放在水平台上或水平桌面上,先将游码移到标尺左端零刻线处;图甲中指针指在分度盘中央的左侧,应将平衡螺母向其反方向调节,故将平衡螺母向右调节;
(2)由表格数据可知,第一次测量结果是错误的,则小石块质量m=52.4 g;
(3)由题图知,石块和水的总体积V2=80 cm3,则石块的体积V=V2-V1=80 cm3-60 cm3=20 cm3;
实验2　测量液体的密度
例2(2019·湖南怀化中考改编)小强同学为了测量某种液体的密度。他取了适量的这种液体的样品倒入烧杯中,进行实验:
(1)调节横梁平衡时,发现指针位置如图甲所示,则他应该将平衡螺母向　　　　(选填“左”或“右”)端移动。?
(2)首先他用天平测出烧杯和液体的总质量m1=72.0 g。再将烧杯中的部分液体倒入到量筒中(如图乙所示)。则倒入量筒中液体的体积为　　　　　 cm3。?
(3)最后用天平测出烧杯和剩余液体的质量(如图丙所示)
m2=　　　　 g。?
答案:(1)左　(2)30　(3)39　(4)1.1×103
解析:(1)实验前把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处;图甲中指针偏右,说明右侧质量大,因此应向左移动平衡螺母;
(2)量筒的分度值为1 cm3,量筒中液体的体积为V=30 cm3;
(3)剩余液体和烧杯的质量为m2=20 g+10 g+5 g+4 g=39 g;
(4)量筒中液体的质量为m=m1-m2=72.0 g-39 g=33 g,液体的密
实验3　探究二力平衡的条件
例3(2018·河池中考)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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
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
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。
实验4　探究影响滑动摩擦力大小的因素
例4(2019·山西中考)同学们利用如图甲所示的实验装置,测量物体所受的滑动摩擦力。
(1)实验中,应在水平方向拉着木块做　　　　直线运动;根据　　　　　　　　得出滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数。?
(2)“创新”小组在同一木板上,测量了不同压力下滑动摩擦力的大小,并根据测量数据作出了如图乙所示的图象,分析图象可以得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)“牛顿”小组在桌面上也做了同样的实验,记录实验数据如上表,请你根据表格中的数据,在图乙中描点作出图象。对比分析两组图象你的新发现是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案:(1)匀速　二力平衡　(2)同一木板,滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比　(3)木板和桌面的粗糙程度不同
解析:(1)实验中,应在水平方向拉着木块做匀速直线运动;根据二力平衡得出滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数;(2)多次实验,接触面粗糙程度相同,压力越大,而测力计的示数较大,说明受到的摩擦力较大,可得当接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大,分析图象可以得出的结论是同一木板,滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比;(3)“牛顿”小组在桌面上也做了同样的实验,记录实验数据如上表,请你根据表格中的数据,在图乙中描点作出图象。对比分析两组图象你的新发现是压力相同时,滑动摩擦力不同,可得结论:木板和桌面的粗糙程度不同。
实验5　探究杠杆的平衡条件
例5(2019·山东聊城中考改编)下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。
(1)实验前为方便测量力臂,应将杠杆调节到水平位置平衡,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向　　　(选“左”或“右”)端调节。?
(2)调节平衡后,在杠杆B点处挂6个钩码,如图甲所示,则在A点处应挂　　　个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡。?
(3)图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景,已知杠杆每格长5 cm,钩码每个重0.5 N,请将弹簧测力计的示数填入下表。
上述实验数据不符合杠杆平衡条件,出现问题的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案:(1)右　(2)4　(3)3.8　弹簧测力计没有竖直向下拉
解析:(1)实验前为方便测量力臂,应将杠杆调节到水平位置平衡,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,右端偏高,这时应将平衡螺母向右端调节。
(2)如图甲所示,在杠杆B点处挂6个钩码,设在A点处应挂n个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡;设每个钩码重为G,每个小格为L,根据杠杆的平衡条件F动l动=F阻l阻,则6G×2L=nG×3L,故n=4,即在A点处应挂4个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡。
(3)弹簧测力计每一个大格代表1 N,每一个小格代表0.2 N,示数为3.8 N。弹簧测力计没有竖直向下拉,当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,力臂小于动力点到支点的距离,动力臂变小。
实验6　测量滑轮组的效率
例6(2019·黑龙江绥化中考改编)如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表。
(1)第三次实验中滑轮组的机械效率是　　　。?
(2)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重　　　　,滑轮组的机械效率越高。?
(3)若在第三次实验中,物体上升的速度为0.1 m/s,则拉力F的功率为　　　　 W。?
(4)创新小组也利用重为1 N、2 N、4 N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是　　。(填字母)?
A.测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方
B.弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C.所使用的动滑轮的重力小于智慧小组
答案:(1)74.1%　(2)越大　(3)0.54　(4)C
1.(2019·江苏苏州中考改编)用不同的方法测量小石块的密度。
(1)天平放置于水平　工作台上,将游码移到标尺零刻线　处,调节平衡螺母使横梁平衡;?
(2)用此天平测量小石块的质量,右盘所加砝码和游码位置如图甲所示,则小石块的质量为17.4　 g。在量筒内放入适量的水,用细线绑好小石块,缓慢放入水中,如图乙所示,则小石块的密度为3.48×103　 kg/m3。?
解析:(1)天平调平之前,应先放在水平面上,并将游码归零,然后根据指针偏转方向,调节平衡螺母,左偏右旋、右偏左旋。天平分度值是0.2 g,右盘砝码质量是15 g,游码左侧指在标尺上2 g后面第2个小格上,所以小石块的质量为m=10 g+5 g+2.4 g=17.4 g;量筒中原有30 mL水,放入石块后,量筒液面上升到35 mL,因此石块体积V=35
2.(2019·甘肃武威中考)学完质量和密度后,小明和小军利用托盘天平和量筒测某种油的密度。
(1)他们把天平放在水平桌面上,当游码移至零刻度处时,指针偏向分度盘的右侧。这时他们应将平衡螺母向左　(选填“左”或“右”)调,使横梁平衡;?
(2)天平平衡后,他们开始测量,测量步骤如下:
A.用天平测出烧杯和剩余油的总质量;
B.将待测油倒入烧杯中,用天平测出烧杯和油的总质量;
C.将烧杯中油的一部分倒入量筒,测出倒出到量筒的这部分油的体积。
请根据以上步骤,写出正确的操作顺序:BCA　(填字母代号);?
(3)若在步骤B中测得烧杯和油的总质量为55.8 g,其余步骤数据如图所示,则倒出到量筒的这部分油的质量是18.4　 g,体积是20　 cm3。?
(4)根据密度的计算公式可以算出,该油的密度是0.92×103　 kg/m3。?
解析:(1)指针偏向分度盘的右侧,则应当将平衡螺母向左调,使横梁平衡;
(2)在测量时,需先测出烧杯和油的总质量,再将烧杯中的一部分油倒入量筒,测出这部分油的体积,并测出烧杯和剩余油的总质量,所以测量顺序为BCA;
(3)剩余油与烧杯的总质量m剩=20 g+10 g+5 g+2.4 g=37.4 g,倒入量筒中油的质量m=m总-m剩=55.8 g-37.4 g=18.4 g,量筒中油的体积V=20 mL=20 cm3;
3.(2019·江苏扬州中考改编)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中。
(1)如图所示,为测出滑动摩擦力大小,三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向匀速直线　拉动木块A,弹簧测力计的示数F1 (2)丙图中,若增大弹簧测力计的拉力,此时木块A所受滑动摩擦力不变　(选填“变大”“变小”或“不变”)。?
(3)比较甲乙　两幅图,可得出:压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。?
解析:(1)在此实验操作中必须让弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块A,这样做的目的是使拉力和摩擦力成为一对平衡力,大小相等,即弹簧测力计的示数就等于摩擦力;图中弹簧测力计的分度值为0.2 N,示数为2.4 N;(2)若增大弹簧测力计的拉力,但压力和接触面的粗糙程度不变,此时木块A所受滑动摩擦力不变,此时拉力大于摩擦力;(3)要探究压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大,需要控制压力相同,改变接触面的粗糙程度,图甲乙符合题意。
4.(2019·江苏苏州中考)利用杠杆开展相关实验探究:
(1)安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,如图甲所示。则应将平衡螺母向左　(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;?
(2)如图乙所示,在A点挂3个重力均为0.5 N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为2.0　 N;若在第(1)小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验,弹簧测力计的示数会偏小　(选填“偏大”“偏小”或“不变”);?
(3)始终竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙所示。此过程中,弹簧测力计拉力的力臂变小　(选填“变大”“变小”或“不变”),拉力的大小不变　(选填“变大”“变小”或“不变”)。?
解析:利用杠杆开展相关实验探究:(1)安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,左端上翘,如题图甲所示。则应将平衡螺母向左调节,直到杠杆在水平位置平衡;(2)由题图可知,根据杠杆平衡条件得:FA×LA=FB×LB,3×0.5 N×4L=FB×3L,所以FB=2.0 N;若在第(1)小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验,由于左侧已经存在杠杆的力与力臂的乘积,故弹簧测力计的示数会偏小;(3)题图丙使杠杆由水平位置时,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,G×4L=F2×3L,则F2= G;当转动到图中位置时,设杠杆与水平位置的夹角为α,物体的力臂、弹簧测力计拉力的力臂均变小;则根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,G×4L× cos α=F2'×3L× cos α,则F2'= G;所以,在此过程中拉力F的大小不变。
5.图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端,将重为4.5 N的物体从A位置提升到A'位置,同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B'位置,在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙。请你根据他们做的实验完成下列问题:
(1)实验中,应该在A　时,读取测力计示数;?
A.竖直匀速拉动 B.竖直加速拉动
C.静止
(2)根据图中数据可知,该滑轮组的机械效率η=75%　;?
(3)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙的装置,提升同一物体,则滑轮组的机械效率变小　(选填“变大”“变小”或“不变”)。?
谢谢
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