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1、力学实验探究目录u专题一声u专题二光的反射和折射u专题三凸透镜成像规律u专题四运动和力u专题五压强u专题六浮力基础（一）u专题七浮力提高（二）u专题八浮力液面变化问题（三）u专题九功能的转化与计算u专题十杠杆滑轮斜面u专题十一滑轮、斜面等简单机械的综合分析计算u专题十二欧姆定律u专题十三电路的分析计算u专题十四测量小灯泡额定电功率u专题十五力学实验探究u专题十六电路动态分析（一）u专题十七电路动态分析（二）u专题十八电热档位与图像分析计算u专题十九电磁继电器、电动机等分析计算u专题二十物理说理证明题（一）2一、弹簧的长度跟外力的变化关系热点搜寻：弹簧的长度与外力的变化关系以及应用，也是考试中常
2、出现的题。要注意的是，与外力大小成正比的是弹簧的伸长量而非总长31.小肖在课外探究弹簧伸长的长度跟外力的变化关系，利用如图所示实验装置记录了相应实验数据如下：(1)这项研究在实际中的应用是；(2)分析实验数据你可得到的结论：；(3)小肖根据表格相关数据作出了如图三个图象，其中正确的是。4钩码质量/g050100150200250300400指针位置/cm2345677.57.5分析：（1）此实验研究的是弹簧长度和外力（重力）的变化的联系，在弹性限度内，弹簧的伸长跟受到的拉力成正比；（2）明确横、纵坐标所代表的物理意义，然后抓住两个关键点进行解答：当F=0N时，弹簧长2cm；当F0.3kg10N
3、/kg=3N时，弹簧的长度不再变化为7.5cm。解答：(1)实验研究的是弹簧长度和重力的关系，在已学的物理仪器中，弹簧测力计符合该实验的实际应用；(2)由表中数据可知：在50250g的范围内，弹簧的长度随物体质量的增大而加长，即：弹簧的长度和受到的重力(拉力)成正比；(3)由表中数据知：当m=0g，即F=G=0N时，弹簧的长度s=2cm；当m300g，即F=G0.3kg10“N/kg=3N，时，弹簧的长度s=7.5cm；符合这两个条件的只有B图，因此正确的是B；故答案为：(1)弹簧测力计(测力计)；(2)在一定范围内,弹簧伸长的长度与弹簧的长度和受到的重力(拉力)成正比；(3)B。52.图示为
4、小乐用一根弹簧(允许承受的最大拉力为5N)、秤钩、指针和硬纸板等自制的弹簧测力计。(1)现提供一个1N的钩码、一个刻度尺，请写出确定5N刻度线所在位置的方法。(2)小乐进一步完善弹簧测力计的刻度，把ON刻度线与5N刻度线之间的距离25等分。若再提供一把轻质米尺、细线，要测出重约8N的物体的准确重力，请画出实验方案图并写出物重G的表达式。6【解析】(1)根据弹簧测力计原理，在弹性限度内，弹簧伸长量与拉力成正比，首先竖直提起弹簧测量，静止时标记指针位置0；然后挂上1N的钩码，静止时标记指针位置为1N，用刻度尺量出01N的距离L；最后5N的位置是距离0刻度线5L处。(2)根据弹簧测力计不能直接测量,
5、用米尺设计一个省力杠杆间接测量物体重力如图所示,将米尺一端固定,设为O点,重物挂在米尺中点处,弹簧测力计在米尺末端,当米尺水平静止时,读出测力计示数F.由杠杆平衡条件F1L1=F2L2，得G=2F。7二、探究摩擦力大小实验3.小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来，而在下过雨的路面上不容易停下来。（1）小刚猜想：摩擦力的大小可能与有关。于是小刚利用长木板、毛巾、木块A、以及弹簧测力计做了如图所示的实验；（2）实验时，应使弹簧测力计水平拉动木块A；（3）小刚通过比较两图的弹簧测力计示数，可以验证他的猜想；（4）小明进一步探究了滑动摩擦力与压力大小的关系，由甲图和丙图可得结论。8【分析】（1）可以根据
6、题目给出的情境“柏油马路”“冰雪路面”的区别来猜想；（2）根据平衡力的知识来分析；（3）要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系，需要控制压力的大小一定，从甲、乙、丙中找出符合条件的；（4）分析图甲和图丙控制的变量和改变的量，得出结论。【解答】解：（1）由题目情境可知：柏油马路与雨后路面的粗糙程度不同，故可猜想到摩擦力的大小可能与接触面粗糙程度有关；（2）摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力，若物体匀速直线运动，匀速直线运动状态就是一对平衡状态，此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力，读出弹簧测力计的示数，就等于摩擦力；（3）要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙
7、程度的关系，需要控制压力的大小不变，改变接触面的粗糙程度，由三幅图中可知甲乙符合要求；（4）由图甲、丙所示实验可知，物体间接触面的粗糙程度相同，物体间的压力越大，弹簧测力计所示越大，物体受到的滑动摩擦力越大。故答案为：（1）接触面粗糙程度；（2）匀速直线；（3）甲、乙；（4）当接触面粗粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。94.某物理小组为了测量滑块与木板之间的滑动摩擦力。设计的实验装置如图所示。把一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮，绳的另一端悬挂托盘。实验时，在托盘中放入适量的砝码，使滑块做匀速直线运动。回答下列问题：(1)为了测量滑块受到的滑动摩擦力,需要
8、测量的物理量是(填选项前的编号)A.滑块的质量m1B.托盘和砝码的总质量m2.(2)滑块受到的滑动摩擦力表达式为f=。(用已知或测量的物理量符号表示)(3)该实验存在一些不足之处，请你写出其中的一点：。10【分析】：（1）根据二力平衡条件进行分析；（2）摩擦力等于物体的重力，根据公式G=mg得出表达式；（3）通过向盘中加砝码使滑块做匀速直线运动，由于钩码时不连续的，所以拉力的大小不能连续变化。【解答】：(1)此题通过砝码和托盘对滑块的拉力使滑块做匀速直线运动,所以实验中应测量托盘和砝码的总质量m2；(2)滑动摩擦力大小等于托盘和砝码的总重力,则f=G=m2g；(3)当盘对滑块的拉力恰好等于滑动
9、摩擦力时，滑块做匀速直线运动，由于钩码的质量不连续，可能难以使木块做匀速直线运动。故答案为：(1)B;(2)m2g;(3)钩码的质量不连续,可能难以使木块做匀速直线运动(或难以控制木块做匀速直线运动)。115.为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关？甲乙两个实验小组做了一系列实验：以下是甲实验小组的部分实验步骤（实验过程中保持长木板水平且固定，并保证所有实验步骤操作规范。）第一次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计拉动木块（如a图），读出弹簧测力计的示数，并记入表中；第二次：把木块侧放在长木板上，用同样的方法拉木块（如b图），记下相应的示数；第三次：把两块相同木块叠在一起平放在长木板上，再用同
10、样的方法拉木块（如c图），记下相应的示数。（1）实验中，甲实验小组应将弹簧测力计沿方向拉动，使木块做运动；（2）请你帮助甲实验小组填全表格内的数据；（3）比较两次实验数据（填实验次数），可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积的大小；（4）比较1、3次数据，可以得出的结论是：。（5）甲实验小组的某位同学也思考了探究“接触面积的大小对滑动摩擦力的影响”，他将木块沿竖直方向截去一半后，用弹簧测力计拉着另一半做实验，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来的一半。他由此得出：“滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小”。你认为他的探究过程正确吗？你做出这种评价的理由是：。（6）若甲实验小组的同学拉木块匀速前进的速度
11、由0.04m/s变为0.08m/s，在其他情况不变时木块受到的滑动摩擦力将（变大/不变/变小）。13（7）为了更好测定木块所受到的滑动摩擦力，乙实验小组在甲实验小组的实验基础上改进了实验方案。（如图d为乙实验小组的设计方案）乙小组方案：将木板放在水平实验桌面上，用线通过弹簧测力计水平地拉住木块，沿木板方向只要水平拉动木板，使木板在木块下面滑动，此时弹簧测力计的示数即为滑动摩擦力大小。从实验操作方面或实验误差考虑，应选择方案较好。（填“甲小组”或“乙小组”），简述你选择的理由：。（8）小明在用e图实验时还发现：在木块没有被拉动时，弹簧测力计也有示数，且示数会变化。他请教老师，知道可用F-t图象表
12、示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图象如图f所示，其中04s木块处于静止状态，分析图象可知：要使木块由静止开始运动，至少要用N的水平拉力拉木块；如果实验时木块所受的拉力是2N，则下列对木块所处状态的判断，正确的是。A静止 B匀速直线运动C静止或匀速直线运动D条件不足，无法判断1415三、动能、势能大小与什么因素有关热点搜寻：探究动能、势能大小与什么因素有关。用到了控制变量法和转换法，在写结论的时候要注意变量的表述，不能用转换后的量代替控制变量166.借助斜面可以展开许多实验探究，阅读并回答下列问题：(1)为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,小乐同学设计
13、了如图甲、乙、丙所示的实验。将A.B.C三个小球(mA=mBhB)，推动小木块运动一段距离后静止，实验结果如图所示则：选择甲、乙两图所示实验进行比较，是用来研究带来的安全隐患；选择甲、丙两图所示实验进行比较，可以得到的结论是。(2)如图丁所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止。斜面和水平面平滑连接，且两者的粗糙程度相同。选项图中v、p、f和s分别表示物体速度大小、对接触面的压强大小、摩擦力大小和路程。则选项中对这一过程描述正确的是。图丁【解析】(1)甲、乙两图中的小车质量相同，速度不同，该实验说明在质量不变时，速度越大，汽车的动能越大，安全隐患越大；甲、丙两图是选择到达水平面
14、的速度相等，质量不同的AC小球进行实验，该实验是研究超载带来的危害，超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大；(2)A、根据物体的受力情况，可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动，到达水平面上之后，做匀减速运动，所以物体运动的速度时间的图象应该是倾斜的直线，故A错误；B.在整个运动的过程中，由于在斜面上时的压力、在水平面上时的压力不变，且在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小，所以在斜面上时和在水平面上时压强也不变，且在斜面上时的压强比在水平面上的小，故B错误；C.在整个运动的过程中，物体受到的都是滑动摩擦力，所以摩擦力的大小是不变的，并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小，所以
15、滑动摩擦力也比在水平面上的小，故C正确；D.物体沿斜面由静止滑下是加速运动的，不是匀速的，所以物体的路程和时间的关系不应该是直线，应该为抛物线，故D错误。故选C.故答案为：(1)超速;在速度相同时,质量越大,汽车的动能越大,安全隐患越大;(2)C。197.在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示。（1）在此实验中，研究对象是（选填“铁块”或“木桩”），我们是通过观察来比较研究对象重力势能的大小。（2）若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hAhB。（3）若A、C两铁块下落的高度相同，则两铁块的质量关系是mAmC。（
16、4）下列实验用到的方法和问题（1）中相同的是。A研究滑动摩擦力跟什么因素有关；B探究正在发声的音叉放入水中溅起水花；C探究杠杆的平衡条件；D牛顿第一定律的得出。21四、杠杆平衡条件8.在探究杠杆平衡条件的时候,小明在均匀木板中间挖孔,孔中插一金属杆固定在铁架台上,木板可以圈绕中间自由转动。图中B处每个钩码的质量为100g,A、B.C.D.E.F为挂钩,已知AB=BO=OC=CD=DE=DF=1cm,ABOCD的连接与EDF的连接垂直,现在B处挂两个钩码,小明应D处挂个100g的钩码或在F处挂个100g的钩码,可使木板在水平位置平衡(如图所示)；若小明在A点沿竖直向_施加一个拉力，可使木板在水平
17、位置平衡。22已知AB=BO=OC=CD=DE=DF=1cm，设每个钩码的重力为G.在B挂2个钩码时，左侧力臂为1cm，右侧D处的力臂为2cm，根据杠杆的衡条件可得2G1cm=nG2cm，解得n=1，故在D处挂1个钩码可以使木板平衡；力臂是从支点到力的作用线的距离，把钩码挂在E处、F处杠杆水平平衡时，力臂均和钩码挂在D处的力臂相等，故在F处和在D处一样挂1个钩码可以使木板平衡；为了使杠杆能够平衡，两个力应使得杠杆转动方向相反，因为B点的力使杠杆逆时针转动，故A点的力应使杠杆顺时针转动，所以小明应在A点沿竖直向上施加一个拉力，可使木板在水平位置平衡。故答案为：1；1；上。239.在“探究杠杆平衡
18、条件的实验”中：（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将两端的平衡螺母向（左/右）调节，直到杠杆在水平位置平衡。（2）如图乙所示挂上钩码后，杠杆恰好在水平位置平衡，当将A、B两点下方所挂钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆（左/右）端将下沉。（3）某同学根据如图乙所示的这第一组实验数据，猜想杠杆的平衡条件可能是：动力+动力臂=阻力+阻力臂，分析可知他的这个猜想不科学，原因是：。（4）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将。（5）某同学用图丁装置进行探究，发现总是无法得到课本上所给出的平衡条件，
19、原因是。242510.小明用如图所示的实验装置探究杠杆的平衡条件。(1)调节杠杆的平衡时，如果杠杆右侧高左侧低，应将两端的平衡螺母向调节，使其在水平位置平衡。使杠杆在水平位置平衡的好处是。(2)图中的杠杆上的每小格长为1.5cm，在支点左侧的A点挂4个重均为0.5N的钩码，在支点右侧的B点，用弹簧测力计拉杠杆，使其在水平位置平衡。这时弹簧测力计的示数应为N。如果保持B点不动，弹簧测力计的方向向右倾斜，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变。原因是。分析：（1）使杠杆在水平位置平衡，一方面可以消除杠杆自重的影响，另一方面便于测量力臂（2）根据杠杆平衡条件可求出弹簧测力计的示数；根据动力臂
20、的大小变化可判断弹簧测力计的示数变化解答：(1)杠杆不在水平位置，左端低，则重心应向右移动，故应向右调节左端或右端的平衡螺母，杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离等于力臂，这样更便于测量力臂；(2)由图可知,FA=0.5N4=2N，LA=1.5cm3=4.5cm，LB=1.5cm2=3cm，根据杠杆平衡条件得：FALA=FBLB，即：2N4.5cm=FB3cm，所以FB=3N；如果保持B点不动，弹簧测力计的方向向右倾斜，使杠杆仍在水平位置平衡，弹簧测力计拉力的力臂变小了，支点左侧力与力臂不变，由杠杆平衡条件可知，弹簧测力计的拉力变大，即弹簧测力计示数变大。故答案为：(1)右;便于测量力
21、臂;(2)3；大；力臂变小。2711.在探究“杠杆的平衡条件”实验后，学习小组进一步进行如下探究：（1）某小组在实验过程中保持钩码个数和位置不变，弹簧测力计的作用点固定，只改变测力计与水平方向的角度，如下图所示，则能描述测力计示数F与关系的图象是。（2）另一小组利用如下图甲所示装置进行探究，在杠杆D点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态，此时弹簧测力示数如图甲所示，测力计读数为N；再将图中弹簧测力计拉力的作用点从C点移到E点，使杠杆仍在水平位置平衡，如图乙所示，请推算：此时弹簧测力计的拉力是N。（3）第三组利用如图丙所示装置探究杠杆机械效率，每个钩码的质量
22、为m，O为支点。（支点处摩擦忽略不计）将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为=。（用物理量的符号表示）。将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h2，则弹簧测力计的示数将（选填“大于”、“等于”或“小于”，下同）F1，此次弹簧测力计做的功将第一次做的功。30五、滑动与机械效率12.小明同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中。（1）实验中应匀速拉动弹簧测力计，为了能准确测量绳子自由端的拉力F，应该在弹簧测力计（填“缓慢匀速提升”或“静止”）时读数。（2）小明同学实验时，
23、记录的数据在表格中，请认真填写所缺少的部分（3）同学小丽观察并分析了小明的实验后，认为小明的实验中，可少用一种测量工具，也能测出滑轮组的机械效率。答：去掉；此时滑轮组的机械效率的表达式为（依据实验装置图和所测物理量）。（4）小华在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验（滑轮的规格相同），如图所示。小华多使用一个滑轮，目的是为了改变。当小华和小明使用各自的滑轮提升相同的钩码时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率（选填“相同”或“不相同”）。313213.在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如表：（1）实验时，弹簧测力计应在_方向上拉动钩码
24、做匀速直线运动。（2）完成表格中第3次数据（a）（b）（c）处的计算，填在下面的横线上：（a）_；（b）_；（c）_。（3）通过比较_两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重_（“有关”、“无关”）。（4）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较_两次实验数据（选填实验序号），可知他的观点是_的（选填“正确”或“错误”）333414.实验小组的同学用如图甲所示装置探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”改变斜面倾角（斜面与水平面的夹角）和木块的重力，用弹簧测力计沿斜面向上匀速拉动木块，记录的部分实验数据如表所示。（1）试验中调整斜面的倾斜程度时，要使斜面倾角
25、由30变为45应将垫块向（选填“左”或“右”）移动。（2）第2次试验中，斜面的机械效率为%；木块和斜面的内能增加了约J。（3）第1、2次试验是为了探究斜面的机械效率与的关系；分析3次实验的数据，可知在其他条件一定时，。（4）如果对原实验装置做如图乙所示的改进，与原实验装置相比，用带滑轮的斜面做实验的好处是。353615.小马同学用如图所示的滑轮组做“测量滑轮组的机械效率”的实验。请你完成以下任务：（1）写出实验步骤以及需要测量的物理量；（2）设计记录实验数据的表格。3738六、探究浮力大小与什么因素有关16.在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出了如下的猜想：（1）可能与物
26、体浸没在液体中的深度有关；（2）可能与液体的密度有关；（3）可能与物体浸在液体中的体积有关。为了验证上述猜想，小智选用了物块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材，做了如图所示的实验。分析比较实验甲、丁，可以知道物体浸没在水中时所受到的浮力是。分析比较实验甲、丙、丁，可以验证猜想是错误的；分析比较实验，可以验证猜想（3）是正确的分析比较实验可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。综合以上分析，得出最后的实验结论是：浸在液体中的物体所受浮力的大小与有关。39401.弹簧的长度跟外力的变化关系2.探究摩擦力大小实验3.动能、势能大小与什么因素有关4.杠杆平衡条件5.滑轮与机械效率6.探究浮力大小与什么因素有关本节重点41