【衡水初中】人教版物理中考冲刺：力学实验(提高)巩固练习-精品

【巩固练习】1、天平调节时，出现了如图所示的情况，你应该将右边的平衡螺母向________调。

(选填“左”或“右”)2、用托盘天平测一块矿石的质量。

(1)先把天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻度线处，调节天平横梁平衡时，指针偏向平衡标盘的右侧，此时应该将右边的平衡螺母向移动，直到指针指在分度盘的中央。

(2)用调好的天平测量矿石质量，天平平衡后，游码刻度和砝码如图所示，则由此可知矿石的质量为______ g。

3、以下四组器材中，能测出一个形状不规则石块密度的是（）（1）刻度尺、天平和砝码；（2）天平和砝码、量筒、水、细线（3）弹簧测力计、刻度尺、细线；（4）弹簧测力计、水、细线、烧杯。

A．（2）（4） B．（2）（3） C．（1）（2）（3） D．（2）（3）（4）4、（2012•济宁）如图所示的三个高度相同的实心铁块放在水平桌面上，已知正方体铁块A最重，圆柱体铁块C的底面积最小。

哪个铁块对桌面的压强最大呢？同学们提出了以下三种猜想：猜想一：正方体铁块A最重，所以它对桌面的压强最大。

猜想二：圆柱体铁块C的底面积最小，所以它对桌面的压强最大。

猜想三：三铁块的高度相同，所以它们对桌面的压强相等。

（1）以图中长方体铁块B为研究对象，推导它对桌面的压强大小的表达式，根据表达式分析判断上述哪一个猜想是正确的。

（已知铁的密度为ρ，长方体铁块的高度为h，底面积为S）压强表达式的推导：P= 。

分析判断：由上面压强的表达式可知，铁块对桌面的压强只与有关，所以猜想是正确的。

（2）利用海绵或其他简易器材，设计一个实验粗略验证上面的猜想。

5、小明家买的某品牌的牛奶喝着感觉比较稀，因此他想试着用学过的知识测量这种牛奶的密度。

他先上网查询了牛奶的密度应该为1.03g/cm3。

然后他找来一根粗细均匀的细木棒，在木棒的表面均匀地涂上一层蜡，并在木棒的一端绕上一段金属丝(体积不计)，做成了一支“密度计”。

小明又找来一个足够深的盛水容器和一把刻度尺。

请你帮助小明利用这些器材设计一个测量牛奶密度的方案。

要求写出实验原理、实验器材和主要的测量步骤，并推导出计算牛奶密度的公式(有足量的水和牛奶)。

6、小红家距离学校大约2km左右的距离，请测出小红从家里出发以正常的骑车速度运动到学校的平均速度，写出测量步骤。

(所给的器材有：2m的钢卷尺一把、手表一块。

)7、小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图所示的实验装置，她们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。

(1)小红________向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N ；同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m ，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表。

(2)小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100 %，她们意识到出现了错误，请你帮他们找出原因：________。

(3)该滑轮组的机械效率实际为________________________。

(4)若提升的钩码重增加到6N ，则该滑轮组的机械效率将________。

(选填“变大”、“变小”或“不变”)8、测滑轮组的机械效率，动滑轮的质量为m ，照图中那样安装好滑轮组，记下钩码及弹簧测力计所在的位置。

拉动弹簧测力计使重为G 的钩码升高，读出弹簧测力计的示数F ，用刻度尺分别测出钩码被提升的高度h 和弹簧测力计移动的距离s ，并记录数据。

(1)Fs 表示________功。

(2)竖直向上拉动弹簧测力计，不考虑绳子的伸长，弹簧测力计移动的距离与钩码被提升的高度的关系是s ＝________h 。

(3)用下面①式计算机械效率的条件是________，它比用②式计算出的结果________ (选填“偏大”、“相同”或“偏小”)。

①()Gh mg G h η=+ ②Gh Fsη= (4)保持此装置不变，将提升的钩码重增加为2G ，滑轮组的机械效率将________。

(选填“增大”、“不变”或“减小”)9、学习了阿基米德定律之后，小静认为：一定量的水不可能产生大于水自身重力的浮力。

请说明怎样只利用一瓶已冻结成冰的矿泉水来证明小静的观点是错误的。

10、实验桌上有如下器材：如图所示的金属圆柱体（底面积为S ，侧面带有间距均为2cm 的刻线），已调零的弹簧测力计、足够深的水槽、足量的水。

请你利用上述器材设计一个实验证明：“水内部的压强跟水的深度成正比”。

要求：（1）请写出实验步骤。

（2）画出实验数据记录表。

【答案与解析】1、【答案】右【解析】调节横梁平衡时，指针向左偏，平衡螺母向右调；指针向右偏，平衡螺母向左调，即“反向调节”。

2、【答案】(1)左 (2)109.4【解析】本题考查的是天平的调节和质量的记录。

特别要强调的是，在进行天平的调节时要运用“左偏右调，右偏左调”的原则。

同时还要说明的是，标尺上要读游码左侧对应的数据。

3、【答案】A【解析】（1）刻度尺不能测算出不规则石块的体积，不能选；（2）这组器材可以测量出石块的密度，是最基本的方法，步骤如下：①用天平和砝码测出石块的质量m ；②量筒中倒入适量水，体积为V 1；③用细线拴住石块浸没在盛水的量筒中，水面上升到V 2；④石块密度的表达式为。

（3）和（1）的问题一样，刻度尺不能测出石块体积；（4）这组器材也可以测出石块体积，利用了阿基米德原理，步骤如下：①用弹簧测力计测出石块在空气中的重力G 1；②烧杯中倒入适量水，用弹簧测力计测出石块浸没入水中的重力G 2； ③推导及表达式：石块质量gG m 1=，石块所受浮力F 浮=G 1-G 2，根据阿基米德原理，石块体积为，所以石块密度表达式为。

4、【答案】（1）ρgh 铁块的高度和密度 三（2）将三个正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放置海绵上，观察比较海绵被压陷的深度，若深度相同，则可验证猜想三正确。

【解析】（1）铁块放在水平桌面上，F=G ， 所以，。

所以，p=ρgh。

由公式 p=ρgh 知，正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放在水平桌面上，对桌面压强大小跟铁块的高度和密度有关。

（2）将三个正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放置海绵上，观察比较海绵被压陷的深度，若深度相同，则可验证猜想三正确。

5、【答案】实验原理：漂浮条件、阿基米德原理。

实验器材：刻度尺、粗细均匀的细木棒、一段金属丝、烧杯、水、牛奶。

实验步骤：(1)将一段金属丝绕在木棒的一端，制成“密度计”，用刻度尺测出其长度L ；(2)将“密度计”放入盛有水的烧杯中，使其漂浮在水中，用刻度尺测出“密度计”露出水面的高度h 水；(3)将“密度计”放入盛有牛奶的烧杯中，使其漂浮在牛奶中，用刻度尺测出“密度计”露出牛奶液面的高度h 奶。

实验结论：牛奶的密度为：L h L h ρρ-=-水奶水奶。

【解析】(1)因为“密度计”在水中和牛奶中均处于漂浮状态，所以“密度计”在水中和牛奶中受到的浮力都等于“密度计”的重力。

由于“密度计”的重力不变，所以两次浮力相等，即F F =奶水。

根据阿基米德原理可得：gV gV ρρ=奶奶排水水排，即gSh gV ρρ=奶奶排水水排。

∵ h L h =-奶排奶，h L h =-水排水，∴ ()()L h L h ρρ-=-奶奶水水。

故牛奶的密度为：L h L h ρρ-=-水奶水奶。

(2)从给定的器材来看，无量筒，也无天平，此时解题的着眼点就不能局限于利用天平、量筒测出质量、体积来测密度，应该展开丰富的联想。

题中给出的“密度计”是和浮力有关的，就要联想到利用浮力测液体的密度。

这种利用两次浮力相等来测密度，我们简称它为“等浮力法”。

6、【答案与解析】由于小红家距离学校的距离较远，因此直接用钢卷尺测量这段距离非常困难，因此本实验可以利用“滚轮法”和“替代法”来测量距离，具体方法如下：(1)用钢卷尺测出自行车轮子的周长L 。

(2)在自行车的前车轮上做一个显著的记号。

(3)测量小红从家出发到学校自行车车轮转过的圈数n ，同时利用手表测量这段距离所用的时间t 。

根据以上的测量数据就不难算出小红骑车上学的平均速度为：v ＝nL/t 。

7、【答案】(1)匀速 (2)弹簧测力计提升的高度值有错误，砝码和动滑轮的总重力由5段绳子承担，弹簧测力计升高的高度是物体升高高度的5倍，s ＝5h ＝5×0.1m ＝0.5m (3)80％ (4)变大【解析】在实验中应匀速、竖直向上拉动弹簧测力计；从图中可以看出物体是由5段绳子拉起的，所以测力计移动的距离应为物体移动距离的5倍，而表中的数据所反映的只是其4倍，很明显测力计移动的距离错了，应为0.5m ，总功应为0.25J 。

由公式Gh Fsη=可求出其效率。

若提升货物重力变大，则有用功变大，在额外功不变时，η变大。

对于同一滑轮组而言，所拉重物的重力改变了，其机械效率也改变了，但不变的是s 和h 的比值，总是等于承重的绳子段数。

8、【答案】(1)总 (2)3 (3)忽略滑轮摩擦和绳重偏大 (4)增大【解析】(1)根据有用功和总功的定义可知，滑轮组对重物所做的功是有用功，弹簧测力计对滑轮组做的功是总功，因此Fs 表示总功。

(2)根据实验装置可知，有三段绳子与动滑轮连接，则弹簧测力计移动的距离与钩码被提升的高度的关系是s ＝3h 。

(3)滑轮组的额外功主要来源于两个方面：一是克服动滑轮的重力所做的功；二是克服滑轮摩擦所做的功。

式①中的总功包含了克服动滑轮重力的额外功和有用功，显然没有考虑克服滑轮摩擦和绳重所做的功，因此用式①计算机械效率的条件是忽略滑轮摩擦和绳重。

比较式①、②可知，式②的总功中包含了克服滑轮摩擦和动滑轮重力所做的额外功，对于同一滑轮组和提升相同的重物来说，这个总功要比式①中的总功大一些，因此用式①计算出的机械效率要比用式②计算出的大一些。

(4)从例题2可知，滑轮组的机械效率与提升的重物大小有关，因此将提升的钩码重力增加，则滑轮组的机械效率要增大。

9、【答案】当少量的冰化成水后，观察剩余的冰漂浮在水面上，此时水的重力（质量）小于冰的重力（质量）。

漂浮时冰的重力等于冰所受的浮力，所以水能产生大于水自身重力的浮力。

证明小静的观点是错误的。

【解析】当少量的冰熔化时，冰块会漂浮在水面上，根据两者之间的重力关系和物体漂浮的条件进行分析，从而证明小静的观点是错误的。

10、【答案】（1）实验步骤：① 用弹簧测力计测量金属圆柱体的重力G，并将圆柱体底面积S和重力G的数据记录在表格中。

② 将挂在弹簧测力计下的金属圆柱体部分体积竖直浸在大水槽的水中，静止时由金属圆柱体侧面的刻线读出它浸入水中的深度h，用弹簧测力计测出对金属圆柱体的拉力F拉，将h和F拉的数据记录在表格中；③ 仿照步骤②，再改变5次金属圆柱体浸在水中的深度，读出各次它浸入水中的深度h；用弹簧测力计分别测量各次金属圆柱体受到的拉力F拉；将各次相应的h和F拉的数据记录在表格中；④ 利用公式p＝FS＝G FS拉和测量数据分别计算出6次金属圆柱体下表面受到水的压强p，将数据记录在表格中。