人教版初中物理力学实验分类汇总知识分享

重力和质量的关系

1.下表是研究物体所受的重力跟物体的质量的关系实验得到的数据：

（1）研究过程中，所用的测量工具是和．

（2）分析表中实验数据，得出的结论是．

（3）在通常情况下，我们认为g=9.8N/kg，但经过科学家的精确测量，发现在不同的地点g值存在微小差异．下表为部分地点的g值大小：

分析表中数据，可以发现：

①g值最大的位置在．②影响g值大小的原因是．

测量物体的密度

一．测量固体的密度

例1小光和小红同学在实验室里测某种矿石的密度，选用天平、量筒、矿石样品、细线、烧杯和水进行实验．

(1)天平调节好后，小光将矿石样品放在天平左盘，在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡，此时右盘中所放砝码和游码在标尺上的位置如下图甲所示．接着，他利用量筒和水测量矿石样品的体积，量筒中放入矿石样品前后，水面静止时的位置如下图乙所示．

通过以上测量可知，矿石样品的质量为____ g，体积为_____cm3，密度为____________kg/m3.

(2)小红想：如果不用量筒．能否测出矿石样品的体积？她找来一个盛满水的溢水杯(图丙)，测出了矿石样品的体积。请将小红的实验步骤补充完整，写出矿石样品体积的表达式(用所测物理量表示)。

实验步骤：①用天平测出空烧杯质量m1;

②______________________________________________

③________________________________________

矿石样品体积的表达式__________________.

一．测量液体的密度

例2．明想知道酱油的密度，于是他和小华用天平和量筒做了如下实验：

(1)将天平放在水平台上，把游码放在____________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__________(填“右”或“左”)调．

(2)用天平测出空烧杯的质量为17 g，在烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示，将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，酱油的体积如图乙所示，则烧杯中酱油的质量为_______ g，酱油的密度为__________kg/m3.

(3)小明用这种方法测出的酱油密度会____(填“偏大”或“偏小”)．

(4)小华不小心将量筒打碎了，老师说只用天平也能测量出酱油的密度．于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤，请你补充完整．

①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0.

②将一个烧杯______，用天平测出烧杯和水的总质量为m1.

③用另一个烧杯装满酱油，用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2.

④则酱油的密度表达式____________(已知水的密度为ρ水)

变式训练

1．张胜同学到楚王墓景区游玩，在景区他捡到一个形状不规则、不溶于水的物体，在实验室他进行了如下操作．

（1）他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 _________物体的重力（以上两空选填“大于”、“等于”或“小于”）；

（2）张胜往杯中逐渐加盐并搅拌，直至观察到待测到物体悬浮，随即停止加盐，如图（乙）；（3）张胜取出待测物体，用调好的天平测杯子和盐水的总质量，如图（丙），天平的读数为_________g；

（4）将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒，如图（丁），量筒内盐水的体积为 _______ mL；（5）事先张胜用天平测出了空玻璃杯的质量为63.8 g ，通过以上实验，可以得到待测物体的密度为 ________ kg/m3．

2.小红物理学习小组在“测量物质的密度”的实验中，所用器材有：天平、小石块、烧杯、水、细线等，她的实验过程如下：

（1）调节天平平衡时，应将游码移至___________ 处，若发现天平的指针偏向分度盘

的右侧，应将平衡螺母向______调(填“左”或“右”)，直至天平平衡。

（2）用天平测出石块的质量

1m 。

（3）如图甲所示，将烧杯中装入适量的水，置于天平上，平衡时的读数为

2m 。

（4）如图乙所示，接着用细线将石块拴住，使之完全浸没在上述烧杯的水中，天平平衡时的读数为

3m （此时手向上拉住细线另一端，石块不触杯壁和杯底，水不外溢）。

（5）若水的密度为

ρ水

，则石块排开水的质量为 ______ ，石块的体积为 _____ 。

（6）石块的密度表达式为

ρ=

石 ______ 。

（7）此实验过程中若将（3）（4）顺序对换，则所测密度的误差是偏______ 。

3.在实验条件受限制的情况，创造性地设计实验能解决一些实际问题。

（1）小柯测量食盐水密度，能找到的器材有：两个相同的透明杯子、清水（ρ水=1克/厘米3）、食盐水、记号笔和托盘天平。因为没有量筒，液体体积无法直接测量，小柯想到借助于V 食盐水=V 水的方法，用天平测得m1=52.0克、m2=132.0克、m3=141.6克，利用三个数据完成了食盐水密度的测量。他的测量过程与方法如下图。

结合实验图解，ρ食盐水= _______ 克/厘米3。

4. 小芳家有一个装“开心果”年货用的、瓶身为圆柱体的塑料瓶（质量忽略不计），准备挪作他用。现要测量其体积（又称“容积”），请你设计其中一个与小芳不同的实验方案： （一）你的方案：

（1）写出所需要的物品和除量筒（杯）外的测量仪器；

_______________________________________________________________________________（2）实验步骤及测量的物理量（用符号表示）；

_______________________________________________________________________________（3）体积的表达式_____________________

图25 甲图26 乙

（二）小芳的方案：（请你帮她完善）

（1）实验所需要的物品和测量仪器：

一瓶标注了净含量555mL的怡宝纯净水，一把量程为40cm的刻度尺

（2）实验步骤及测量的物理量

①将纯净水全部倒入塑料瓶，如图26甲，瓶内水的体积为555mL，记为V水

②盖严盖子后倒放在水平桌面上，如图26乙，用刻度尺分别量出

和并用符号a、b表示。

③体积的表达式。

牛顿第一定律

阻力对运动的关系

1.图甲是探究阻力对物体运动影响的实验，图乙是探究动能大小与什么因素有关的实验．

请回答下列问题：

（1）图甲实验表明：平面越光滑，小车运动距离越．联想到在雨雪天驾驶汽车应适当（选填“增大”或“减小”）汽车之间的距离．

（2）在图乙所示的实验中通过观察的大小，来判断小球动能的大小．实验表明，钢球质量越大，动能越．联想到高速公路的限速牌上同时标明“120”和“100”字样，（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是100km/h．（3）由此看来，无论是保持车距还是限制车速，都是由于汽车具有，要保持原来的运动状态，刹车后不能立即停下来，所以要遵守交通规则．

2.如图所示，甲是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动；乙是探究“动能的大小与什么因素

有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上．请回答下列问题：

（1）进行甲实验时，让小车从斜面滑下后沿水平面运动，每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其目的是使小车在水平面运动的起始相同；通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上

来判断不同阻力对小车运动的影响，从而可以推理：如果运动的物体不受力，它

将．

（2）乙实验的目的是探究钢球动能的大小与的关系；实验时，它是通过观察

，从而判断钢球动能的大小，下列研究实例中也用到这种方法的是．

①探究电流与电压关系时，控制电阻不变；

②探究重力势能与哪些因素有关；

③探究杠杆平衡条件时，反复做实验，通过分析得出结论；

④探究电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关．

3.“境自远尘皆入咏，物含妙理总堪寻。”——物理规律往往隐藏在众多表象的茫茫迷雾之中，而科学探究就像穿透这迷雾的明灯，引导着探索者到达真理的彼岸。

人类对“运动和力的关系”的认识就经历了一个曲折漫长的探索过程。

（1）古希腊哲学家亚里士多德认为：。这一根据生活经验和事物表象得出的错误观点被人们沿用了近2000年。

（2）十七世纪，伽利略通过理想斜面实验，正确地揭示了“运动和力的关系”。如图所示，伽利略的斜面实验有如下步骤：

①减小第2个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要到达原来的高度。

②两个对接的斜面，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面。

③如果没有任何阻力，小球将上升到原来释放时的高度。

④继续减小第2个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去。

上述步骤中，有的属于可靠事实，有的则是科学推论。将这些事实和推论进行分类排序，以下正确的是。

A.事实②→事实①→推论③→推论④

B.事实②→推论①→推论③→推论④

C.事实②→推论①→推论④→推论③

D.事实②→推论③→推论①→推论④

（3）伽利略得出：运动物体如果不受其他物体的作用，将

会。伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法。

（4）1687年，牛顿在笛卡尔、伽利略等人工作的基础上，撰写《自然哲学的数学原理》，摆脱旧观念的束缚，把惯性定律作为第一原理正式提了出来：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。他提出了保持匀速直线运动状态和静止状态是物体的固有属性的观点，以及从中得出的惯性参照系的概念。为了探究“阻力对物体运动的影响,我们做了如图所示的实验(1)、(2)、(3)及推理(4).

(5)为了使小车在进入平面时初速度相同,在实验中应让小车从同一斜面、由静止开始滑下.其目的是．

(6)实验表明表面越光滑,小车运动的距离越 (选填“远”、或“近”)这说明小车受到的阻力越小,速度减小得 (选填“快”或“慢”).

(7)进而推理得出:如果运动物体不受力,它将。

二力平衡

如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景．

（1）小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的线分别跨过左右

支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方

向，并通过调整来改变拉力的大小．

（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片

（选填“能”或“不能”）平衡．设计此实验步骤的目的是为了探

究．

（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是：

（4）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验．其主要原因是

A．减少，摩擦力对实验结果的影响

B．小卡片是比较容易获取的才料

C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡

D．小卡片容易扭转．

（5）实验装置如图所示．实验目的是探究小车的运动状态与在水平方向上所受两个拉力F1、F2的关系．实验中，小车应该处于状态．

（6）实验中，保持F1与F2大小相等，用手将小车扭转一个角度，松手后，小车

将．

（7）在探究力的大小对二力平衡的影响时，利用了定滑轮能够的特点，并通过调整来改变F1和F2的大小．

（8）甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图所示．老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是：

滑动摩擦力的影响因素

下图所示是“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。

(1)在实验中，用弹簧测力计拉着木块时，应拉动，。根据条件可知，木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。

(2)将图(a)和图(b)的实验进行比较可知，滑动摩擦力的大小与有关。

(3)将图(a)和图(c)的实验进行比较可知，滑动摩擦力的大小与有关。

②若小华选用正确的实验装置进行实验得到下表所记录的实验数据，请根据数据在所给坐标

1.0 1.5

2.0 2.5

3.0

0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

中作出摩擦力的大小f与接触面受到的压力大小N之间的关系图象。

③根据图像可以得出f与N的关系是_____ __。

④小华和小辉同学在实验中都应使小车做___________运动。

（5）小明想验证“用滚动代替滑动能减小摩擦”的正确性。利用以下一些器材：质量不相等、带钩的木块A和木块B，弹簧测力计，砝码、棉布、圆柱状铅笔若干，进行实验探究。请完成以下填空：

实验步骤一：把木块A放在水平桌面上，用弹簧测力计拉动木块，记下弹簧测力计的示数F1。根据知识，可知F1的大小等于木块受到的摩擦力。

实验步骤二：把放在水平桌面上，将放在其上方，用步骤一的方法拉动木块，记下弹簧测力计示数F2。

实验分析：当满足的条件时，上述结论是正确的。

（6）在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，同学们提出了以下几种猜想：

A.与物体质量大小有关

B.与物体运动速度有关

C.与物体间的接触面积大小有关

D.与物体间接触面的粗糙程度有关

实验中有一较长的水平粗糙桌面、一个带构的长方体木块和一支弹簧测力计可供使用。（1）小方用弹簧测力计水平匀速拉动木Array块在桌面上进行了三次实验，实验数据如

右图所示，

表中数据可以验证猜想

（填序号），实验中采用控制变量法，则

该实验注意保持木块与桌面间的

不变，可得到的结论是。

（2）用上述器材还可以验证猜想（填序号），实验中要水平匀速拉动弹簧测

力计，是因为，若

实验中再提供一块长玻璃板，利用上述器材还可以验证猜想（填序号）。（7）为探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关，某中学的小刚和小明两个同学分别设计了如图甲和图乙所示的实验。按图甲实验时，小刚用手通过弹簧测力计匀速拉动木块A，读出弹簧测力计的示数即可测出木块和木板之间的滑动摩擦力：小明将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块B，木块B下面是长木板．实验时小明拖动长木板，然后读出弹簧测力计的示数，即可测出木块B和木板之间的摩擦力。

(1)请你画出木块A所受滑动摩擦力的示意图。

(2)你认为谁的实验设计更好，为什么?

。

（8））学校实践活动小组同学在利用如图所示装置探究“滑动摩擦力的大小与什么有关”时，得到如下实验数据：

长木板不同表面

木块的

放置方式

弹簧测力计的示数/N

一个木块两个木块叠放

光滑表面

平放1.8 3.6

平放2.9 3.6

粗糙表面

平放2.4 4.8

侧放2.4 4.8

(1)你认为表中哪个数据是不合理的，并指出导致数据不合理的原因；

(2)请你分析表格中的数据，得出实验结论；

固体压强的影响因素

1.在探究“压力的作用效果跟什么因素有关？”的实验中，小明同学用一块海绵、一张小桌子和一个砝码，做了如图所示的一系列实验，请注意观察，并分析回答下列问题：

（1）实验中小明是通过比较海绵的程度来确定压力作用效果的大小；

（2）分析比较图的实验现象，可以得出结论：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；

（3）分析比较图甲、乙的实验现象，可以得出结论：，压力的作用效果越明显．

2.为了探究实心圆柱体对水平地面压力的作用效果与哪些因素有关，某同学用若干个不同的圆柱体竖直放置在同一水平沙面上，进行了三组实验，并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示．实验时，他仔细观察沙面的凹陷程度，并通过比较，发现每一组沙面的凹陷程度

相同，而各组却不同，第一组凹陷程度最大，第二组其次，第三组最小．

表一（ρ铜=8.9×103千克/米3）表二（ρ铁=7.8×l03千克/米3）表三（ρ铜=8.9×103千克/米3）

（1）本实验为了比较压力的作用效果，是通过观察．

（2）分析比较实验序号的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当圆柱体的高度相同时，材料的密度越大，压力的作用效果越显著．

（3）分析比较实验序号1与7（或2与8、或3与9）的数据及观察到的现象，可得出的初步的结论：．

（4）甲、乙两位同学进一步综合分析了表一、表二、表三的数据和相关条件，甲同学分析比较了实验序号1、2、3（或4、5、6，或7、8、9）的数据及观察到的现象，由此得出结论：当圆柱体材料的密度和高度相同时，压力的作用效果与底面积无关；乙同学计算了三个表中的数据及实验观察到的现象，得出结论：当圆柱体的密度和高度的乘积相同时，压力的作用效果相同；当圆柱体的密度和高度的乘积越大时，压力的作用效果越显著．

液体压强

如图所示，是用压强计探究内部压强的情境

（1）把探头放入水中，通过观察U型管两边液面的高度差来判断探头处水的压强的大小，高度差越大，水的压强（选填“越大”或“越小”）；

（2）比较甲图、乙图和丙图，可以得到：在同一深度，液体内部向各个方向的压强；（3）在乙图中把探头慢慢下移，可以观察到U型管两边液体的高度差增大，从而得到：在同一种液体里，液体的压强随的增加而增大；

（4）在乙图中，若只将烧杯中的水换成盐水，其他条件不变，则可以观察到U型管两边液体的．

（5）（1）如图甲用手按压强计的橡皮膜，U型管内水面出现高度差；将橡皮膜放入酒精中，U型管内水面也出现高度差，这说明；这种研究问题的方法是法；（2）若在使用压强计前发现U型管中有高度差，通过方法可以进行调节①从U型管内向外倒出适量水；②拆除软管重新安装；③向U型管内加适量水；

（6）（3）其实压强计里装的是水，压强计左右液面高度差比深度小（装置不漏气）的原因是。

（4）若不考虑其他因素的影响，在甲实验中，金属盒在水面下5cm,压强计左右液面高度差为4cm，则压强计内液体的密度为kg/m3．

大气压强

1. 某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下：（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是．

（2）如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为29.9N．

（3）如右图所示，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为cm，计算出活塞的横截面积．

（4）计算得到大气压强的数值为Pa

（5）同学们发现实验误差较大，请分析，该实验过程中导致误差的因素有（请写出两条）：①；②．

2．做托里拆利实验时，用一根长约1m、一端开口的玻璃管，充满水银后，将开口堵住倒插于水银槽内，则管中的水银液面会下降，降到一定高度时水银柱将．如果将玻璃

管倾斜，管中水银柱的长度将，但水银柱液面所在的高度将．若用粗一点或细一点的玻璃管作这个实验，水银柱的高度将，这是因为在一定条件下，同一地区的大气压强，如果管顶破一小洞，管内水银将．

3.洋洋同学家的卫生间下水道堵塞了，他爸爸利用吸盘很快就将下水道疏通了，如图所示，为此他突然联想到所学过的大气压知识，于是，洋洋和瑞瑞同学合作利用吸盘设计了一个估测大气压强的实验方案

【方案设计】

（1）用刻度尺测出吸盘的直径D；

（2）将吸盘四周沾上水，挤出里面的空气压在光滑的水平地面上；

（3）用力竖直往上拉吸盘柄，直到吸盘脱离地面，根据经验估测拉托吸盘所需拉力的大小F；

（4）计算出当地大气压强

【评估交流】洋洋同学说：我们的实验原理是，操作过程规范，较方便地估测出了大气压强．

瑞瑞同学说：在操作过程中，我发现存在、

等问题，尽管我的操作规范，但估测的结果误差较大，洋洋认真思考后，同意了瑞瑞的意见，然后，他们继续一起探讨如何改进方案，尽量减少测量误差．

根据洋洋和瑞瑞同学的实验记录及自我评估情况，请你回答，洋洋和瑞瑞测出的大气压强

P= （用字母表示）；实验时洋洋同学将吸盘四周沾上水，这样做的目的

是．要准确测量，应该利用课本中介绍的进行测量．