专题19 实验探究题（力学）（讲练）- 中考物理大二轮复习讲义及练习

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考点一 测量物体运动的速度4
【真题研析·规律探寻】 4
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】 5
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 5
考点二 测量固体和液体的密度8
【真题研析·规律探寻】 8
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】 10
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 13
考点三 探究影响滑动摩擦力大小的因素19
【真题研析·规律探寻】 19
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】21
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 22
考点四 探究阻力对物体运动的影响27
【真题研析·规律探寻】 27
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】28
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 29
考点五 探究影响压力作用效果的因素32
【真题研析·规律探寻】 32
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】 33
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 33
考点六 探究液体内部的压强35
【真题研析·规律探寻】 35
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】 38
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 39
考点七 探究影响浮力大小的因素46
【真题研析·规律探寻】 46
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】50
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 51
考点八 探究浮力大小跟它排开液体所受重力的关系56
【真题研析·规律探寻】 56
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】59
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 59
考点九 探究影响动能大小的因素65
【真题研析·规律探寻】 65
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】 67
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 68
考点十 探究杠杆的平衡条件72
【真题研析·规律探寻】 72
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】75
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 75
考点十一 测量滑轮组的机械效率81
【真题研析·规律探寻】 81
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】84
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 84
考点一 测量物体运动的速度
1.（2023·四川广元·中考真题）某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中，他们将小车从带刻度（分度值为1cm）的斜面顶端A点静止释放，并同时按下电子停表开始计时，图中圆圈内显示了小车位于A、B、C三点的时刻（数字分别表示“时：分：秒”）。

（1）由图中的实验数据可知，小车下滑过程中做 运动（选填“减速”“匀速”或“加速”）；
（2）根据图中信息，小车在下滑过程中BC段的平均速度大小是 cm/s；
（3）如果在A点时，先释放小车，后按下停表开始计时，B、C两点都准确计时，则会使所测AB段的平均速度 （选填“偏大”“不变”或“偏小”）。
【答案】（1）加速；（2）50.0；（3）偏大
【详解】（1）由图可知AB段的路程为sAB=10.00dm-6.00dm=4.00dm=40.0cm
AB段的时间为tAB=2s，AB段的平均速度为
BC段的路程为 sBC=6.00dm-1.00dm=5.00dm=50.0cm
BC段的时间为tBC=1s，则BC段的平均速度为
因为vBC>vAB，所以小车下滑过程中做加速运动。
（2）由（1）可知小车在下滑过程中BC段的平均速度大小是50.0cm/s。
（3）如果在A点时，先释放小车，后按下停表开始计时，则计时晚了，时间变短，会使所测AB段的平均速度vAB偏大。
1. 如图所示，在“测量小车的平均速度”实验中，让小车从斜面A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同段路程的平均速度。
（1）该实验原理是 ；
（2）需要的测量工具有刻度尺和 ；
（3）小车通过AB段时测得时间tAB＝1.6，则小车在AB段的平均速度vAB＝ m/s；
（4）在测量AB段的平均速度时，如果小车过了B点才停止计时，则vAB会 （选填“偏大”或“偏小”）；
（5）若将斜面的倾角增大，小车仍由静止释放，通过相同的路程，小车的平均速度将 （选填“不变”、“变大”或“变小”）；
（6）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，小华让小车从中点B由静止释放，测出小车到达底端的时间，从而计算出小车下半程的平均速度。他的这种做法正确吗？理由 。
【答案】v=s/t 停表 0.25 偏小 变大 不正确，所测时间不是下半程的时间
【详解】（1）实验时需要测量路程和时间，用v=s/t 计算速度，该实验的原理是v=s/t。
（2）该实验需要用秒表测量时间，用刻度尺测量路程，故需要的测量工具是秒表和刻度尺。
（3）AB段的路程sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm
小车通过AB段的平均速度 vAB=sABtAB=
（4）如果让小车过了B点才停止计时，会导致时间的测量结果偏大，由公式v=s/t 知，测得AB段的平均速度会偏小。
（5）实验时，斜面的倾角增大，小车仍由静止释放，小车沿斜面顶端下滑到斜面底端的时间会变短，由公式v=s/t 知，小车的平均速度将变大。
（6）做法不正确；让小车从中点由静止释放，测出小车到达斜面底端的时间，测出的时间比下半程的时间长；由于所测的时间不是运动过程中下半程的时间，所以不能计算出小车运动过程中下半程的平均速度。
2．小明用如图装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶A处静止释放，测出小车从A滑到坡底C处的时间t1＝2.6s；再次将小车从A处静止释放，测出小车从A滑到中点B处的时间t2＝1.8s。
（1）通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度 全程的平均速度。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（2）小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，他应该将小车从 处静止释放，并在B处开始计时，在C处停止计时。（选填“A”或“B”）
（3）物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来．位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在不同位置的速度（如中图）。屏幕图象如右图所示，横轴为时间，纵轴为速度，通过图象可以看出小车在斜面上滑下时是 （选填“匀速”或“加速”）运动的；小车到达坡底时的速度为 m/s。
【答案】 小于 A 加速 0.8
【详解】（1）设全程路程为L，则小车运动的距离sAC＝L，sAB＝L/2，又因为所用的时间是：tAC＝2.6s，tAB＝t2＝1.8s，所以，小车在前半程的平均速度是：
小车运动全程的平均速度是：
即vAB＜vAC，所以AB段的平均速度小于全程的平均速度；
（2）在测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，他应该将小车从A处静止释放，并在B处开始计时，在C处停止计时；
（3）由于匀加速直线运动的v﹣t图象是一条向上倾斜的直线，所以，小车在斜面上滑下时是加速运动的；小车到达坡底时的时间是25s，对应的速度为0.8m/s．
3. 如下图所示，用照相机所拍摄的气泡从充满油的玻璃管底端向上运动的一张频闪照片，气泡从点A开始运动，频闪点B、C、D是每隔2s拍摄气泡位置，分析照片可知。

（1）CD间的距离为 cm，气泡在AD段做 （填“匀速”或“变速”）直线运动。
（2）气泡在BD段运动的平均速度为 m/s。
（3）该气泡在 两点间的平均速度最大。
（4）如图中四个速度随时间的关系图像，能反映出该气泡运动情况的是 。（填字母）
【答案】 30.0 变速 0.125 CD C
【详解】（1）由图知，气泡从A到D点共三段路程AB=10.0cm，BC=20.0cm，CD=30.0cm
时间间隔均为2s，可知气泡做加速运动，且速度均匀增加。
（2）相同时间CD段路程最长，所以CD段速度最大，BD段平均速度
（3）气泡做加速运动，且速度均匀增加。相同时间CD段路程最长，所以CD段速度最大。
（4）由照片中气泡的运动轨迹可知，气泡运动的速度随着时间的推移逐渐变大，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
考点二 测量固体和液体的密度
1．（2023·江苏淮安·中考真题）用托盘天平和量筒测量金属块的密度。
（1）将天平放在水平台面上，游码移至标尺左端“0”刻度线处，指针静止时的位置如图甲所示，应将平衡螺母向 调节，使指针对准分度盘中央的刻度线；
（2）将金属块放在左盘，向右盘中加、减砝码，并移动游码，当天平再次平衡时，所加砝码的质量及游码的位置如图乙所示，该金属块的质量为 g；
（3）将金属块放入装有40mL水的量筒中，液面位置如图丙所示，则金属块的密度为 g/cm3。
【答案】 左 158.0 7.9
【详解】（1）此时指针偏向分度盘中央刻度线的右侧，由“右偏左调，左偏右调”的规则可知，应将平衡螺母向左调节，使指针对准分度盘中央的刻度线。
（2）游码对应的刻度值为3.0g，物体的质量=砝码的质量+游码对应的刻度值，则金属块质量
m=100g+50g+5g+3.0g=158.0g
（3）由题意和图丙可知，金属块的体积V=60mL-40mL=20mL=20cm3
则金属块的密度
ρ=mV=158.0g20cm3=7.9g/cm3
2.（2023·湖南湘潭·中考真题）用天平和量筒测量某种饮料的密度。

（1）将天平放在水平台上，游码归零， 发现指针指在分度盘的右侧，如图甲所示，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节使天平平衡；
（2）如图乙所示，测得烧杯和饮料的总质量为 g；向量筒中倒入部分饮料，如图丙所示，量筒中饮料的体积为 mL；用天平测得烧杯和剩余饮料的总质量为 40g，则饮料的密度为 kg/m3；
（3）只利用天平、两个完全相同的空烧杯和适量的水也能测量出饮料的密度，步骤如下：
①调好天平，测出一个烧杯的质量m0：
②将一个烧杯装入适量的水，测出烧杯和水的总质量m1；
③另一个烧杯装同样高度的饮料，测出烧杯和饮料的总质量m2；
则烧杯内饮料的体积V= ，密度ρ= （两空均用已知量的字母表示，ρ水已知）。
【答案】 左 71.2 30 1.04×103
【详解】（1）此时指针指在分度盘的右侧，天平右侧沉，所以平衡螺母需要向左调节。
（2）根据天平的读数为砝码加游码，可知烧杯和饮料的总质量为
50g+20g+1.2g=71.2g
据图可知量筒中饮料的体积为30mL=30cm3，倒出饮料的质量为
则饮料的密度为
（3）同一个烧杯装满水或饮料，饮料的体积等于水的体积为
则饮料的质量为
饮料的密度为
1. 菜籽油是人们的主要食用油，不溶于水。请帮助小绵同学测定菜籽油密度。
（1）初步判断菜籽油密度与水密度的大小关系。向水中滴入几滴菜籽油，菜籽油最终漂浮在水面上，小绵据此判断菜籽油的密度 （选填“小于”“等于”或“大于”）水的密度；
（2）测定菜籽油密度。进行如下操作：
①把托盘天平放在水平桌面上，先将游码放到零刻度线处，再调节平衡螺母使横梁平衡；
②用托盘天平测得装有菜籽油的烧杯总质量m0=63g；
③将烧杯中的部分菜籽油倒入量筒中，油面位置如图甲所示；
④再将装有剩余菜籽油的烧杯置于托盘天平左盘，横梁平衡后，放在右盘中的砝码和游码位置如图乙所示，则倒入量筒中的菜籽油质量m= g；
⑤测得菜籽油密度ρ= ×103kg/m3。
【答案】 小于 36 0.9
【详解】（1）由物体浮沉条件可知，菜籽油漂浮在水面上，说明菜籽油的密度小于水的密度。
（2）④烧杯和剩余菜籽油的总质量为20g+5g+2g=27g
量筒中菜籽油的体积V=40mL=40cm3
量筒中菜籽油的质量m=63g-27g=36g
⑤菜籽油的密度
2. 小明使用天平和量筒测量石块的密度。
（1）将天平放在水平台面上，如图甲所示，是小明刚调节完天平平衡的情形。请你指出他调节过程中遗漏的操作步骤： 。补上遗漏步骤后，为使天平重新平衡，应将平衡螺母向 调节；
（2）用调好的天平称石块的质量，测量结果如图乙所示，则石块的质量为 g，接着他在量筒中倒入30mL的水，再将石块浸没在水中，水面位置如图丙所示，则石块的密度为 g/cm3；
（3）以下操作会导致石块密度的测量值偏大的有： （多选，填字母序号）
A．读取量筒示数时视线俯视液面
B．先测石块的体积后测石块的质量
C．石块放入量筒时有部分水溅起附在筒壁上

【答案】 将游码移至零刻度线处 右 28.4 2.84 BC
【详解】（1）调节天平平衡时，应先将游码归零。他遗漏的步骤是：将游码归零。
甲图中没有将游码归零，横梁就平衡了，如果将游码归零，则指针就将偏向分度盘左侧，此时要使天平平衡，应将平衡螺母向右调节。
（2）用调好的天平称石块的质量，测量结果如图乙所示，天平标尺分度值为0.2g，标尺上游码在3.4g处，砝码质量和是25g，则石块的质量为 m=25g+3.4g=28.4g
接着他在量筒中倒入30mL的水，再将石块浸没在水中，水面位置上升至如图丙所示40mL处，则石块的体积 V=40mL-30mL=10mL=10cm3
则石块的密度
（3）A．读取量筒示数时视线俯视液面，读数比实际偏大，计算出的体积偏大，质量不变，根据密度公式可知，测得质量将偏小，故A不符合题意；
B．先测石块的体积后测石块的质量，从水中取出石块时，上面附有水珠，接着测量质量，会导致测得的质量偏大，体积不变，根据密度公式可知，测得质量将偏大，故B符合题意；
C．石块放入量筒时有部分水溅起附在筒壁上，则小明测得的石块和水的总体积偏小，计算出的石块体积偏小，质量不变，根据密度公式可知，测得质量将偏大，故C符合题意。故选BC。
3. 物理兴趣小组测量物质的密度。
第一小组测量豆浆的密度：
（1）将天平放在水平桌面上，指针静止时如图1甲所示。要使天平横梁平衡，首先将游码移到标尺左端的 处，再向 （选填“左”或“右”）调节平衡螺母，直至天平平衡；
（2）测量实验步骤如下：
①用天平测出烧杯的质量为20g；
②在烧杯中倒入适量的被测豆浆，测出它们的总质量为 g（如图1乙所示）；
③将烧杯中的豆浆倒入量筒中，读出豆浆的体积如图1丙所示；
④利用密度公式计算出豆浆的密度为 kg/m3；
⑤上述实验中计算出的豆浆密度值偏大，为减小误差，可将测量步骤的序号排列顺序调整为 。
第二组同学测一小石块的密度（如图2），器材有：托盘天平（含砝码）、烧杯、细线、水和小石块。
（1）在烧杯中放入适量的水，用细线拴住小石块，将小石块浸没水中，用天平测出水、石块和烧杯总质量m1；
（2）将小石块从水中取出，用天平测出剩余水和烧杯的总质量m2；
（3）向烧杯中加水到标记处，再用天平测出此时水和烧杯的总质量m3；
（4）上述实验过程可简化为如图2所示，设水的密度为ρ水；
则小石块密度的表达式：ρ石= （用所测物理量的字母表示）。
【答案】 零刻度线 右 41.4 1.07×103 ②③①④
【详解】（1）调节天平的主要步骤是：首先将天平放在水平桌面上，最后调节平衡螺母。
如图甲所示，分度盘中指针向左偏转，则向右调节平衡螺母，天平水平平衡。
（2）②由图1乙知，烧杯及豆浆的质量m总=20g+20g+1.4g=41.4g
④由步骤①②可知豆浆的质量m=m总-m杯=41.4g-20g=21.4g
由图1丙知，量筒的分度值为1mL，豆浆的体积为20mL=20cm3，豆浆的密度
⑤将烧杯中的豆浆倒入量筒中时，不可能把烧杯内的豆浆全部倒入量筒内，由公式ρ=mV，根据测量液体密度的步骤可知，应该先用天平称出盛有豆浆的烧杯的总质量，记下量筒中豆浆的体积；所以合理的实验顺序是②③①④。
小石块的质量为m石=m1-m2 加入的水的质量m水=m3-m2
根据等效替代法，加入水的体积即为石块的体积
石块的密度为
4．小非在野外找到大小不同的两块矿石，为了测量它们的密度，展开了如图所示的实验。
（1）把天平放在 桌面上，将游码移至标尺左端零刻度线处，发现天平指针指在如图所示位置，接下来应将平衡螺母向 （填“左”或“右”）调使横梁平衡；
（2）用调节好的天平测量小矿石的质量，天平平衡时，砝码质量及游码在标尺上的示数如图乙所示，用量简测得小矿石的体积如图丙所示，该小矿石的密度为 g/cm3；
（3）小非实验过程中，将小石放入量筒中时有部分水被溅出，则测得小矿石的密度将 （填“偏大”或“偏小”）；
（4）实验结束后，小非还想测量大矿石密度，可是发现因为石块太大，无法将其放入量衡中测量体积。小非改进了方法按照图乙中步骤测量大矿石的体积，矿石的体积是 cm3，这种测量方法使用了下列研究方法中的 。
A．控制变量法 B．等景替代法 C．类比法
【答案】 水平 右 2.9 偏大 70 B
【详解】（1）托盘天平放在水平桌面上，游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针静止时指在分度盘中线的左侧，天平左端下沉，应该将平衡螺母向右调节，使横梁平衡。
（2）据图可知，此时小矿石的质量是m=5g+4g+20g=29g
根据丙图可知，小矿石的体积V=40mL-30mL=10mL=10cm3
小矿石的密度
（3）将小矿石放入量筒中时有部分水被溅出，导致测量小矿石的体积偏小，由密度公式可知，测得小矿石的密度偏大。
（4）由图丙得取出大矿石后，向烧杯中添加水的体积即为大矿石的体积，故大矿石的体积
V=200mL-130mL=70mL=70cm3
此方法是等量替代法，故B符合题意，AC不符合题意。故选B。
5．小明同学想测酱油的密度，但家里只有托盘天平、一个小空瓶，而没有量筒。他思考后按照自己设计的实验步骤进行了如下测量，测量的部分数据如图所示，请你帮助小明完成下列问题：
（1）小明第三次测量物体的质量m3时，右盘中的砝码和称量标尺上游码如图乙所示，则其结果m3 = g；
（2）小明按照图甲的顺序进行如下的实验操作，
第一步：调节好托盘天平，测出小空瓶的质量m1记为14g；
第二步：在小空瓶中装满水，并测出水和小空瓶的总质量m2记为44g；
第三步：倒出瓶中水，在瓶中装满酱油，并测出酱油和小空瓶的总质量m3；
（3）老师说小明的方法并不是十分精确的，经老师提示后，小明一想的确如此，请你写出造成实验不够精确的主要原因是 ；
（4）根据上述实验数据可以计算出所测酱油的密度为 kg/m3（保留两位小数）；已知水的密度小于酱油的密度，则小明所测得酱油的密度 （选填“大于”“小于”或“等于”）其实际的密度。
【答案】 47.4 瓶中水有残留 1.11×103 小于
【详解】（1）由图乙可知 m3=20g+20g+5g+2.4g=47.4g
（3）当把瓶中的水倒出来时，小瓶中会有残留的水分，对后面酱油的测量就会有误差。
（4）瓶中水的体积为
铜一个小瓶，水的体积和酱油的体积相等，则酱油的密度为
酱油瓶中混有少量水，水的密度小于酱油的密度，故测出酱油的密度偏小。
6．小明在学习了“测量液体密度”的实验后，想测量家里酱油的密度，他做了如下实验：
（1）测量前，小明将天平放到 上，并将游码归零后，发现天平的指针如图甲指向分度盘的左边，此时他应将天平的平衡螺母向 调节；
（2）小明先测量烧杯质量为10g，在测量酱油和烧杯总质量时，砝码和游码的位置如图乙所示，酱油质量为 g；
（3）将烧杯中的酱油全部倒入图丙量筒中，读出酱油的体积 mL；
（4）计算酱油的密度为 g/cm3，其物理意义是 ；
（5）若采用上述方法，酱油密度的测量结果将 （选填“偏大”“不变”或“偏小”）；
（6）小王告诉小明，不用量筒，只需添加一个完全相同的烧杯和适量的水如图丁，也可以完成该实验。实验步骤如下：
①用已调好的天平测出空烧杯的质量，记为m0；
②在一个烧杯中倒入适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；
③在另一个相同的烧杯中倒入等体积的酱油，用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2；
④求酱油的密度ρ酱油= （用m0、m1、m2、ρ水表示）。
【答案】 水平桌面 右 25.6 20 1.28 1cm3酱油的质量是1.28g 偏大 EQ \F(m2﹣m0, m1﹣m0)ρ水
【详解】（1）测量前，将天平放到水平桌面上，游码调到零刻线处，指针偏向左边，说明右盘偏轻，应将平衡螺母向右调节。
（2）酱油汁和烧杯的总质量为20g+10g+5g+0.6g=35.6g 酱油的质量m=35.6g﹣10g=25.6g
（3） 酱油的体积V=20mL=20cm3
（4）酱油的密度

1.28g/cm3的意义是1cm3酱油的质量是1.28g
（5）由于酱油倒入量筒后，烧杯中仍有残留酱油，使酱油的体积测量值偏小，由密度公式可知，测得酱油的密度偏大。
（6）由题意可知，烧杯中水的质量m水=m1﹣m0
水的体积 V= EQ \F(m1﹣m0, ρ水)
用另一个烧杯盛等体积的酱油，则酱油质量m酱油=m2﹣m0
由于水的体积等于酱油的体积，则酱油的密度
考点三 探究影响滑动摩擦力大小的因素
1.（2023·江苏泰州·中考真题）小明用不同的力将手掌压在各种不同物体表面上向前推，发现感受不同，猜想滑动摩擦力的大小可能与下列因素有关：①压力的大小；②接触面的粗糙程度；③接触面的材料种类。为了验证猜想是否正确，他进行了以下探究：

（1）为了测量滑动摩擦力的大小，小明将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做 ，此时滑动摩擦力大小 弹簧测力计的示数；
（2）比较甲、乙两图的实验可知：滑动摩擦力的大小与 有关；
（3）如图甲、丙所示，小明将同一木块分别放在粗糙程度不同的木板一、木板二上测量滑动摩擦力的大小，此过程控制不变的影响因素是：压力的大小和 ；
（4）实验中发现弹簧测力计示数不易稳定，改用如图丁所示的装置水平拉动长木板，发现弹簧测力计的示数仍不稳定，可能的原因是： 。
【答案】（1）匀速直线运动，等于/=；（2）压力的大小；（3）接触面的材料种类；（4）长木板表面粗糙程度不同.
【详解】（1）滑动摩擦力的大小不能直接测量，为测量其大小，可将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，则木块受到测力计的拉力与滑动摩擦力平衡，此时滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
（2）比较甲、乙两图的实验发现，接触面粗糙程度相同，压力大小不同，测力计示数不同，可知：滑动摩擦力的大小与压力的大小有关。
（3）实验在探究过程中，猜想滑动摩擦力的大小可能与下列因素有关：①压力的大小、②接触面的粗糙程度、③接触面的材料种类，故探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时，控制不变的影响因素是：压力的大小和接触面的材料种类。
（4）改用图丁所示的装置水平拉动长木板，弹簧测力计的示数仍不稳定，即滑动摩擦力大小发生了变化，因为压力不变，可能原因是长木板表面粗糙程度不同。
2.（2023·四川雅安·中考真题）小雨在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时，结合生活中的现象，猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：
猜想一：接触面所受的压力大小
猜想二：接触面的粗糙程度
……
（1）如图甲所示，将一个木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动，根据 可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小；
（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）如图丙所示，将木块放在毛巾上，重复上面的操作。比较甲、丙两图可得出：压力大小相同时， ，滑动摩擦力越大；
（4）小雨猜想滑动摩擦力大小还与速度大小有关。她设计了如图a所示的实验装置，传送带速度可以自由调节，物块始终相对地面静止，拉力传感器可以显示拉力大小。改变传送带速度，根据实验数据分别绘制出传送带的速度与时间（v-t）和拉力与时间（F-t）的关系图象。分析图b、c两图可知，滑动摩擦力的大小与物体相对传送带运动速度的大小 （选填“有关”或“无关”），理由是： 。

【答案】（1）匀速直线，二力平衡；（2）接触面所受的压力大小；（3）接触面粗糙程度越大；（4）无关，见解析。
【详解】（1）根据二力平衡的知识，若物体做匀速直线运动，此时物体受到的摩擦力和弹簧测力计对它的拉力在水平方向是一对平衡力，两者大小相等、方向相反，在一条直线上，读出弹簧测力计的示数，就等于摩擦力。
（2）比较甲乙两幅图可知，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，可探究滑动摩擦力与接触面所受压力大小的关系。
（3）比较甲、丙两图可知，接触面所受压力大小相同时，丙图中接触面比较粗糙，弹簧测力计的示数较大，滑动摩擦力较大，可以得到压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（4）根据图像可知，在速度不同时，木块所受的拉力不变的，木块相对于地面处于静止状态，此时拉力等于滑动摩擦力，所以摩擦力的大小是不变的，即滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关，当速度发生变化时，压力和接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力的大小不变。
1．在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动。

（1）甲图中，弹簧测力计示数为 N，根据 原理可得，此时木块受到的滑动摩擦力与木块受到的拉力大小相等；
（2）比较甲、乙两图可得：在接触面粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大；
（3）通过比较 两图可探究：滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
【答案】 2.6 二力平衡 压力 乙、丙
【详解】（1）如图甲所示，测力计分度值为0.2N，测力计示数为2.6N，根据二力平衡原理可知，木块做匀速直线运动时受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反。
（2）比较甲、乙两图，两次实验的接触面相同，乙图中木块对木板的压力较大，测力计的示数也较大；这说明在接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大。
（3）比较乙、丙两图，两次实验的压力相同，乙图木块在光滑的木板上滑动，丙图木块在粗糙的毛巾上滑动，丙图中测力计示数较大。这说明滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
2. 小宁和同学们在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，水平桌面上的器材有弹簧测力计、长方体木块、砝码、长木板和毛巾，实验过程如图所示。
（1）实验中，用弹簧测力计水平拉动长方体木块，沿长木板做匀速直线运动，根据 知识可知，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力的大小 ；
（2）第一次测量过程中弹簧测力计的示数如图甲所示，F1＝ N；
（3）比较甲、乙两次实验可研究滑动摩擦力大小与 的关系；
（4）比较 两次实验所得的结论，可以解释鞋底做得凹凸不平的原因；
（5）从本实验的器材中，选取长方体木块和 ，再添加 还可以做“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
【答案】 二力平衡 相等 1.2 压力大小 乙、丙 砝码 海绵
【详解】（1）实验中，木块沿水平方向做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡知识可知，弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力的大小。
（2）由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为1.2N。
（3）甲、乙实验中，接触面的粗糙程度相同，压力不同，故两次实验可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
（4）由乙、丙两次实验可知，压力大小相同，接触面越粗糙，弹簧测力计的示数越大，滑动摩擦力就越大，所以鞋底做得凹凸不平。
（5）选取本次实验中的长方体木块和砝码，再添加海绵可以做“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
3．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，设计了如图所示的实验：
（1）甲、乙、丙三次实验中沿水平方向 拉动木块，根据二力平衡知识，弹簧测力计的示数与木块所受滑动摩擦力的大小 （选填“相等”或“不相等”）；
（2）通过对比甲、乙两次实验可知：在 相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；鞋底上有花纹，可根据 两次实验的结论进行解释；
（3）兴趣小组的同学利用图甲实验装置继续探究滑动摩擦力的大小与物体的速度的关系，改变拉动木块的速度，进行实验，发现弹簧测力计的示数相同，分析得出结论：滑动摩擦力的大小与物体的速度 （选填“有关”或“无关”）；
（4）如图丁为改进的实验装置，不需要匀速拉动长木板B，也能测出A所受的滑动摩擦力的大小。当拉动木板B向右运动时，A所受的滑动摩擦力的方向向 （选填“左”或“右”）。
【答案】 匀速 相等 接触面的粗糙程度 乙、丙 无关 右
【详解】（1）测量滑动摩擦力大小时，要沿水平方向匀速拉动木块，使木块做匀速直线运动，此时木块受力平衡，拉力等于摩擦力，这样间接的测出滑动摩擦力的大小。
（2）图中甲乙接触面粗糙程度相同而压力大小不同，测得的摩擦力大小也不同，通过对比甲、乙两次实验可得：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
鞋底上有花纹，说明鞋底与地面间的接触面粗糙程度较大，是通过增大接触面间的粗糙程度来增大摩擦力的，图中乙丙两次实验压力大小相同而接触面粗糙程度不同，丙的粗糙程度更大，摩擦力更大，所以可用图中乙、丙两次实验的结论进行解释。
（3）改变物体运动的速度，但测得的摩擦力大小相同，说明滑动摩擦力的大小与物体的速度无关。
（4）当拉动木板B向右运动时，A给木板B一个向左的摩擦力，由于力的作用是相互的，所以木板给A一个水平向右的摩擦力，即A所受的滑动摩擦力的方向向右。
4. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
（1）测量前，发现弹簧测力计指针不在零刻度线上，实验前应该先在 （选填“竖直”或“水平”）方向对弹簧测力计的指针调零；
（2）比较图中 两次实验说明：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）比较图中丙、丁两次实验，可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小 （选填“有关”或“无关”），图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时，则木块B受到的摩擦力为 N；
（4）小明对实验装置进行了改进，如图所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与 的关系；实验过程中， （选填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板。
【答案】 水平 甲、乙 无关 0 压力 不需要
【详解】（1）实验中木块沿物板在水平方向上前进，则拉力方向必须与物块前进的方向一致：即沿水平方向匀速拉动物块。
（2）甲、乙两次实验中，物体对水平压力的相同，木板比玻璃粗糙，木板对物块的摩擦力大，这说明：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）丙、丁两次实验，物体对木板的压力相等，接触面间的粗糙程度相同，只是两次实验中物块与木板的接触面积不等，两次实验中测力计的示数相同。这说明：在其他情况相同时，摩擦力大小与接触面积无关。
B与A叠放在一起，共同做匀速直线运动，二者之间没有相对运动或者相对运动的趋势，故它们之间的摩擦力为0。
（4）通过改变小桶中沙子的多少，改变铜块受到向上的拉力，从而改变了铜块对木板的压力，这可以用来探究摩擦力与压力的关系。
实验中，无论木板如何运动，铜块均静止，处于平衡状态，它受到的拉力与摩擦力平衡。所以不需让木板匀速运动。
5. 小华想探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，他猜想滑动摩擦力的大小可能与压力大小、接触面的粗糙程度、接触面积的大小有关并设计了如下实验。
（1）如图甲，弹簧测力计沿水平方向匀速拉动铁块，依据 原理可知：铁块受到的滑动摩擦力大小为 N；
（2）通过比较甲、乙两次实验可知：在接触面的 相同时， 越大，滑动摩擦力越大；
（3）下列选项中改变摩擦力的方法可由乙、丙两次实验证明的是
【答案】 二力平衡 0.8 粗糙程度 压力 A
【详解】（1）如图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为0.8N，弹簧测力计沿水平方向匀速拉动铁块，铁块做匀速直 线运动，根据二力平衡条件可知，铁块受到的摩擦力和弹簧测力计的拉力相等，所以铁块受到的摩擦力为0.8N。
（2）甲、乙两图，接触面粗糙程度相同，乙比甲的压力大，乙弹簧测力计的示数大，滑动摩擦力大，故可以得到结论：当 接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）比较乙、丙两图实验可知：在压力一定时，接触面粗糙程度越粗糙，滑动摩擦力越大；
A．在手上涂镁粉增大接触面粗髓程度，压力不变，滑动摩擦力变大。故A符合题意；
B．滚动轴承是变滑动为滚动，减小摩擦，与压力大小无关，故B不符合题意；
C．气垫船，使接触面分离来减小摩擦，故C不符合题意。
故选A。
6. 冰壶运动被称为“冰上围棋”，比赛充满了智慧。冰壶比赛时， 运动员有时要不断地擦冰，这是为了改变冰壶受到的滑动摩擦力。为此，小兰和小海一起对影响滑动摩擦力大小的因素进行探究。

（1）小兰和小海分别采用如图甲、乙所示方式， 使木块沿水平长木板做匀速直线运动。木块受到的滑动摩擦力大小 Ff1与弹簧测力计示数相等的是图 的方式， 依据的是 知识；
（2）按图甲的做法， 在木块上加放砝码， 改变木块对长木板的压力， 测出此种情况下的滑动摩擦力 Ff2，发现Ff2>Ff1。这说明接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越 ；
换用材料相同但表面更粗糙的长木板，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的滑动摩擦力 Ff3，发现Ff3>Ff2，这说明接触面越 ，滑动摩擦力越大；
（3）冰壶运动员在比赛过程中不断地擦冰，这是通过改变接触面的粗糙程度来 摩擦的，目的是使冰壶在冰面上运动的距离更 一些。
【答案】 甲 二力平衡 大 粗糙 减小 远
【详解】（1）图甲中，木块受到的摩擦力与拉力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上，是平衡力，大小相等；图乙中，木块受到的摩擦力与拉力作用不在同一直线上，不是平衡力，大小不相等。
（2）按图甲的做法， 在木块上加放砝码，使木块对水平面的压力变大，接触面粗糙程度不变，测出此种情况下的滑动摩擦力 Ff2，发现Ff2>Ff1
说明接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。
换用材料相同但表面更粗糙的长木板，保持木块上的砝码不变，控制压力大小不变，测出此种情况下的滑动摩擦力 Ff3，发现Ff3>Ff2
这说明接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）冰壶运动员在比赛过程中不断地擦冰，使冰熔化成水，使接触面粗糙程度减小，这是通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦的，目的是使冰壶在冰面上运动的距离更远一些。
考点四 探究阻力对物体运动的影响
1.（2022·辽宁大连·中考真题）两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
（1）使小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验，实验现象如图所示。
①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下，目的是使小车每次到达水平面时 相同；
②根据实验现象可以得出：小车受到的阻力越小，运动的距离 。
（2）十六世纪末，伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。因此，物体运动 （选填“需要”或“不需要”）力来维持。如图是伽利略的实验和推理示意图，属于推理的是 （选填“甲”或“乙）；
（3）后来，笛卡尔进一步完善了伽利略的观点：如果运动的物体不受力的作用，它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初，牛顿在他们研究的基础上，提出了“牛顿第一定律”，相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点有什么不足？
（4）上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是 。（将正确说法前的字母写在横线上）
A．科学定律都可以通过实验直接得出 B．科学推理是科学研究的方法之一
C．大多数人认同的观点就是正确的观点 D．普通人观点可以质疑，科学家观点不可以质疑
【答案】 速度 越远 不需要 甲 见解析 B
【详解】（1）①每次小车从斜面顶端由静止滑下，小车不变、斜面的状况不变，小车每次到达水平面时速度相同。
②由三次实验可看出，小车受到的阻力越小，在水平面上运动的距离长，速度减小的越慢。
（2）伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去；说明物体的运动不需要力来维持。
属于推理的是甲图，让小球从斜面的左端自由滚下，如果小球不受阻力，每次它都能滚上与起始时同样的高度，如果斜面变成水平面，小球将在水平面上一直运动下去。
（3）笛卡尔的观点只总结出了运动的物体不受力时怎样运动，没有说明静止的物体不受力时，处于哪种状态。牛顿第一定律指出，一切物体在不受力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。
（4）A．科学定律不一定都可以通过实验直接得出，牛顿第一定律不能用实验来验证，故A不符合题意；
B．科学推理是科学研究的方法之一，牛顿第一定律就是在大量实验的基础上推理得出的，故B符合题意；
C．大多数人认同的观点不一定就是正确的观点，真理有时在少数人手里，故C不符合题意；
D．普通人观点可以质疑，科学家观点也可以质疑，质疑求证才能促进事物的发展，故D不符合题意。故选B。
1．某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
（1）两次实验中让同一辆小车从同一斜面 滑下，目的是使小车进入水平面的初速度相同；
（2）由实验可以看出，运动的小车所受的阻力 ，向前滑行的距离变大。伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果物体受到的阻力 ，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去；
（3）两次实验中，小车在水平面上最终都会静止下来，说明力可以改变物体的 。
【答案】 顶端由静止 越小 为零 运动状态
【详解】（1）两次实验中让同一辆小车从同一斜面顶端（或同一高度）静止滑下，控制小车开始时的重力势能相同，目的是使小车进入水平面的初速度相同。
（2）分析实验现象可知，运动的小车所受的阻力越小，速度减小的越慢，滑行的距离越大。
如果物体受到的阻力为零，直线运动的物体速度不再变化，运动状态就不会改变，小车将做匀速直线运动。
（3）两次实验中，小车在水平面上最终都会因为受摩擦力的作用而停下来，说明力可以改变物体的运动状态。
2. 在学习牛顿第一定律时，同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验，如图所示。

（1）实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的 ；
（2）按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见下表：
同学们分析表中内容，得到的实验结论是：在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，运动的距离越远；进一步推理得出的结论是：不受阻力作用时，运动的小车将 ；
（3）上述实验除了用到实验推理的方法外，还用到了控制变量法和 法。
【答案】 速度 做匀速直线运动 转换
【详解】（1）探究阻力对物体运动的影响实验时，应控制速度相同，改变接触面粗糙程度，所以使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达水平面时速度相同。
（2）通过实验发现，在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，运动的距离越远，所以可以进一步推理，小车在不受阻力作用时，将保持原来的运动状态，做匀速直线运动。
（3）实验中通过改变接触面的材料来改变小车受到的阻力大小，所以还运用了转换法。
3．为探究物体不受力时怎样运动，我们做了如图所示的斜面小车实验。
（1）三次实验时必需使小车从斜面的同一高度滑下，这是为了使小车在三种平面上开始运动时的 相同；实验发现小车受到的阻力越小，它前进的距离就 （选填“越长”或“越短”），速度减小 （选填“越快”或“越慢”）。由此我们可以推断：假如小车受到的阻力为零，它将做 运动；
（2）通过此实验我们得出牛顿第一定律，所涉及的物理方法是 ；
A．控制变量法 B．转换法 C．理想模型法 D．科学推理法
（3）在实验中，我们通过改变 ，来改变阻力的大小。小车从斜面上滑下，从能量角度来看，是 能转化为动能，三次实验中小车到达平面时动能 （选填“相同”或“不同”）。
【答案】 速度 越长 越慢 匀速直线 D 接触面的粗糙程度 重力势 相同
【详解】（1）实验中，每次使小车从斜面的同一高度滑下，这是为了使小车在三种平面上开始运动时的速度相同；实验发现小车受到的阻力越小，它前进的距离就越长，速度减小越慢；由此我们可以推断：假如小车受到的阻力为零，它将做匀速直线运动。
（2）牛顿第一定律无法通过实验直接验证，通过此实验我们得出牛顿第一定律，用到的物理方法是科学推理法，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
（3）在实验中，我们通过改变接触面的粗糙程度，来改变阻力的大小；小车从斜面上滑下，质量不变，高度减小，速度增大，因此，从能量角度来看，是重力势能转化为动能；三次实验中小车到达平面时的速度相同，因此动能相同。
4．小舟骑自行车时发现，猛踩脚踏板提升车速后，车子能滑行的距离比不踩时远，车子在较光滑路面上滑行的距离比粗糙的路面上滑行要远。基于上述生活经验，小舟想影响物体运动的因素有哪些呢？他进行如下研究，装置如图。
【建立猜想】①……；②物体运动可能与阻力大小有关。
【设计方案】
方案一：在水平木板上不铺材料，让小车从斜面的不同高度由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离。
方案二：在水平木板上分别铺上毛巾、棉布和不铺材料，让小车从斜面顶端由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离。
【交流反思】
（1）方案一的设计，小舟基于的猜想是 ；
（2）方案二中观察到小车在毛巾表面滑行距离最近，木板表面最远，由此现象可知：小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。进一步推理可得，不受阻力的小车将 ；
（3）很多运动项目都需要助跑，如跳远、跳高、标枪等，目的是提高成绩，其原因是 。
【答案】 物体运动可能与速度大小有关 做匀速直线运动 见解析
【详解】（1）方案一中，在水平木板上不铺材料，接触面不变，让小车从斜面的不同高度由静止开始滑下，则小车到达斜面底端的速度不同，小车在水平面上滑行的距离可能不同，所以方案一的设计小舟基于的猜想是物体运动可能与速度大小有关。
（2）方案二中，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，滑行的距离越远。据此推理，当不受阻力的时候，小车不再减小速度，小车将一直匀速直线运动下去。
（3）助跑可以获得较大的初始速度，由于惯性，运动员或标枪等会保持原来的运动状态，可以运动到更远的位置。
考点五 探究影响压力作用效果的因素
1．（2023·宁夏·中考真题）某同学利用小桌、海绵、砝码等实验器材，探究“影响压力作用效果的因素”的实验，探究过程如图所示：

（1）实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果。
（2）对比 两图，可以探究压力作用效果与受力面积的关系。
（3）对比甲、乙两图可以得出结论：当受力面积一定时， ，压力作用效果越明显。请列举一个生产生活中应用该结论的事例： 。
【答案】 凹陷程度 乙、丙 压力越大 压路机的碾子很重
【详解】（1）本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的，采用了转换法。
（2）探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变，通过比较图乙、丙，说明压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
（3）比较图甲、乙所示的实验可知，受力面积相同，乙的压力较大，乙的压力作用效果较明显，则可得出结论：当受力面积一定时压力越大，压力的作用效果越明显。
生产生活中应用当受力面积一定时压力越大，压力的作用效果越明显的例子：压路机的碾子很重是在受力面积一定时，增大压力，增大压强。
2．（2022·四川凉山·中考真题）在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中，某同学利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
（1）实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果；
（2）由 两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系；
（3）对比乙、丙两图可以得出：当压力一定时， 越小，压力作用效果越明显；
（4）对比甲、丙两图，该同学认为压力作用效果与压力大小无关，他的观点是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 。
【答案】凹陷程度 甲、乙 受力面积 错误 比较时没有控制受力面积相同
【详解】（1）凹陷程度越大，压力的作用效果越明显，故可以根据海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果。
（2）探究压力的作用效果与压力的大小关系，故需要改变压力的大小，控制受力面积相同，故选择甲、乙两次实验。
（3）对比乙、丙两图可以看出，乙的受力面积比丙小，海绵的凹陷程度深，乙的压力作用效果明显，故结论为当压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。
（4）探究压力作用效果与压力大小关系，需要控制受力面积相同，而甲、丙两组实验，压力不同，受力面积也不同，故得出的结论是错误的。
1．在探究“影响压力作用效果的因素”实验中，某小组同学利用小桌、砝码、海绵等物品在水平桌面上进行探究。
（1）比较甲、乙两图的实验，可以得出 ；比较丙图和 图，可以得出压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；
（2）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p p′（选填“>”、“=”或“<”）；
（3）实验时，小明将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，如图戊所示，发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 ；
（4）实验结束后，同学们做了进一步的交流讨论，分析静止在水平桌面上的固体，它对桌面的压力和它受到的重力大小相等，这是因为它对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对 力。
【答案】 在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显 乙 = 没有控制压力相同 相互作用
【详解】（1）比较甲、乙两图的实验，可以看出受力面积相同，压力不同，压力的作用效果不同，得出结论：在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。
比较丙图和乙图，压力相同，受力面积不同，压力的作用效果不同，可以得出结论：压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
（2）图丙中海绵受到的压力和图丁中木板受到的压力相同，受力面积相同，所以压力的作用效果相同，即压强相同，p=p′。
（3）在探究压力的作用效果与受力面积的关系时，应控制压力相同，将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，它们对桌面的压力不同，因为没有控制压力相同，所以无法探究压力的作用效果与受力面积的关系。
（4）因为物体间力的作用是相互的，静止在水平桌面上的固体对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对相互作用的力，大小相等，支持力和重力又是一对平衡力，大小相等，所以压力和它的重力相等。
2．在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中，小明同学利用木板、橡皮泥、包扎带和钩码进行探究活动。
（1）将橡皮泥做成长方体平放于木板上方，把包扎带剪出两段，并将两段包扎带分别绕过橡皮泥，且在包扎带下方挂上不同数量的钩码，如图所示，通过观察对比橡皮泥的变化可以得出实验结论；小明同学可得出的结论是：在 相同时， 越大，压力的作用效果越明显；
（2）小明同学想继续探究压力的作用效果跟受力面积的关系，应进行的操作是：将橡皮泥恢复原状，把包扎带撕成 宽度的两条，两包扎带下方挂 数量的钩码；（均选填“相同”或“不同”）；
（3）实验过程中，小明同学在包扎带下方挂了2个50g的钩码，并测得包扎带与橡皮泥的接触面积为250cm2，包扎带的质量忽略不计，则包扎带对橡皮泥的压力是 N，压强是 Pa。（取g=10N/kg）
【答案】 受力面积 压力 不同 相同 1 40
【详解】（1）由图可知，此时受力面积相同，钩码的个数不同，即压力的大小不同，且压力越大，橡皮泥凹陷的程度越大，因此得出的结论为：当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。
（2）要探究压力的作用效果与受力面积之间的关系，需要控制压力相同，改变受力面积的大小，所以需要把包扎带撕成不同宽度，且包扎带下方挂相同数量的钩码。
（3）包扎带对橡皮泥的压力为
压强为
考点六 探究液体内部的压强
1.（2023·四川巴中·中考真题）下图是探究“影响液体内部压强大小因素”的实验过程。

（1）图中所示压强计中的U形管 （选填“是”或“不是”）连通器；使用前需检查装置是否漏气，用手轻轻按压几下橡皮膜，观察到U形管中的液体能灵活升降，则说明 （选填“漏气”或“不漏气”）；
（2）接着在烧杯中加入适量的水，将压强计的探头放入水中不同深度，如图甲、乙丙所示，可以初步得出结论：当液体密度相同时， 越大，液体压强越大；
（3）除了上述探究（2）以外，你认为还有哪些因素可能会影响液体内部压强大小呢？请在下述选项中选择合适的猜想和与之对应的实验方案： （填写猜想和实验方案对应的字母，只需选择一组）；
猜想：A．可能与液体的密度有关
B．可能与液体的体积有关
实验方案：
C．分别装入体积相同的不同液体，将探头放入相同深度，观察U形管液面高度差
D．分别装入体积相同的同种液体，将探头放入不同深度，观察U形管液面高度差
E．分别装入体积不同的同种液体，将探头放入相同深度，观察U形管液面高度差
F．分别装入体积不同的不同液体，将探头放入相同深度，观察U形管液面高度差
（4）为了更好的探究“液体压强与液体密度的关系”，利用如图丁所示的装置进行改进实验，当注入水和盐水的深度相同时，若橡皮膜向左凸起，则隔板左侧的液体是 。整个实验过程用到的实验方法有 法和 法。
【答案】 不是 不漏气 深度 AC 水 控制变量 转换
【详解】（1）图中所示压强计左边有橡皮密封，而连通器两端开口，故U形管不是连通器。
使用前需检查装置是否漏气，用手轻轻按压几下橡皮膜，如果没有明显变化则表明漏气，如果观察到U形管中的液体能灵活升降，则说明不漏气。
（2）如图甲、乙丙所示，液体密度相同，深度越深，U形管液面高度差越大，可以初步得出结论：当液体密度相同时，深度越大，液体压强越大。
（3）根据控制变量法， 如果探究A．可能与液体的密度有关，则要求密度不同，深度和体积相同，实验方案C符合；如果探究B．可能与液体的体积有关，则要求体积不同，深度和密度相同，实验方案E符合。所以AC或BE均可。
（4）当注入水和盐水的深度相同时，若橡皮膜向左凸起，表明右边的液体产生的压强大，根据液体压强公式p=ρgh可知，则隔板左侧的液体密度较小，左侧是水。
由于液体内部压强不易直接观察，是通过U形管高度差来间接观察的，此处应用了转换法，液体内部压强大小与液体密度、深度等因素有关，每次只能探究一个因素，此处应用了控制变量法。
2.（2023·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强。

（1）图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强，放在液体里的薄膜就会 ，U形管左右两侧液面就会产生 ；
（2）根据图2、图3所示现象可以研究：液体内部压强大小与 的关系。根据研究得出的结论，拦河坝应设计成 （选填“下宽上窄”或“下窄上宽”）的形状；
（3）如图3、图4所示，保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，观察U形管左右两侧液面的变化，得出结论： ；
（4）为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关，小彬接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中（液体未溢出、探头位置不变），静置待均匀混合后，观察到U形管左右两侧液面发生了变化，得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。小彬得出结论的实验过程是 （选填“正确”或“错误”）的，判断的依据是： ；
（5）通过学习，小彬利用掌握的液体压强知识测量实验所用盐水的密度，过程如下：
①向如图5所示容器中的左侧倒入适量的水，橡皮膜向右凸起；
②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水，直至橡皮膜 ；
③测得水面到橡皮膜中心的深度为h1；
测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为h2；
④可推导出该盐水密度的表达式为ρ盐水= （用h1、h2、ρ水表示）。
【答案】 发生形变 高度差 液体深度 下宽上窄 同种液体、同一深度，液体向各个方向的压强相等 错误 没有控制探头所在深度一定 恢复原状 h1h2ρ水
【详解】（1）当探头放进液体里时，由于液体内部存在压强，故探头上的橡皮膜会受到压强，在受力面积一定时，即受到压力的作用，在压力的作用下，橡皮膜发生形变，导管以及U形管左侧的玻璃管内的空气被压塑，因此U形管左右两侧液面会产生高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受的压强大小，液面高度差越大，液体的内部压强就越大。
（2）根据图2、图3所示现象可知，橡皮膜所处的液体都是水，即液体的密度相同，深度不同，U形管液面的高度差不同，图3橡皮膜所处的深度大于图2橡皮膜所处的深度，图3U形管的液面高度差大于图2的液面高度差，即图3探头受到的液体的压强大于图2探头受到的液体压强，由此可得：在液体密度相同时，深度越深，液体内部的压强就越大。因此拦河大坝因为液体内部的压强的大小随深度的增加而增大而做成上窄下宽的。
（3）如图3、图4所示，探头所处的液体都是水，液体密度相同，深度相同，橡皮膜的朝向不同，U形管液面高度差相同，即探头所受的液体的压强相同，故得出结论是：同种液体、同一深度，液体向各个方向的压强相等。
（4）小彬保持图3中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，液体的深度增大，密度增大，U形管左右液面高度差增大，由于没有控制深度不变，所以不能探究液体压强跟液体密度的关系，故结论是错误的。
（5）②图5中容器左侧是水，橡皮膜受到水的压强，因此橡皮膜会向右凸；当向容器中的右侧缓慢倒入盐水，当盐水浸过橡皮膜后，橡皮膜也会受到盐水的压强，且盐水深度越大，橡皮膜受到的压强就越大，橡皮膜会向左凸，如果橡皮膜受到水的压强刚好等于其受到盐水的压强，即左右两边的压强相等，那么橡皮膜受到的压力相等，橡皮膜会变平，即恢复原状。因此②步骤为再向容器中的右侧缓慢倒入盐水，直至橡皮膜恢复原状。
④若橡皮膜左右两侧压强不相等，橡皮膜将左凸或右凸，只有橡皮膜左侧和右侧的压强相等时，橡皮膜相平，根据液体压强公式p=ρgh可得，由p左=p右，得ρ水gh1=ρgh2
解得，盐水密度的表达式为 h1h2ρ水
1．（2023·辽宁朝阳·中考真题）小明在研究“液体内部的压强”实验中：
（1）如图甲所示，从结构上看，压强计 （选填“属于”或“不属于”）连通器；
（2）他通过比较乙、丙两图可以得出：同种液体， ，压强越大；
（3）若丙图中，探头在水中的深度为5cm时，请你计算该处水的压强为 pa；
（4）小明还想研究液体内部压强与液体密度的关系，于是他向丙图烧杯中多次加盐水，发现U形管两侧液面高度差不断的增大，于是得出液体密度越大，压强越大的结论。他的结论是 （选填“正确”或“错误” ）的，理由是 。
【答案】 不属于 深度越深 500 错误 没有控制液体的深度相同
【详解】（1）上端开口，下端连通的容器叫连通器，液体压强计的左端是密闭的，所以不属于连通器。
（2）比较乙、丙两图可知，液体密度相同，丙中探头深度大，U形管两侧液面的高度差大，液体压强也大，故可以得出的结论是：同种液体，深度越大，液体压强越大。
（3）探头在水中的深度为5cm时的压强为
（4）向丙图烧杯中多次加盐水，改变了液体密度的同时也改变了液体深度，没有控制液体的深度相同，故结论错误。
2．（2023·湖北襄阳·中考真题）在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中。
（1）图甲中压强计气密性良好，则U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器；
（2）小冯同学由乙图到丙图的操作是为了探究在同一液体中液体压强与液体 的关系；
（3）在图丙中，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形管两侧液面的高度差 （选填“变大”、“变小”或“不变” ；
（4）小冯同学对比乙、丙两图，得出一个猜想：在同一液体中，探头距离烧杯底部距离越小，液体压强越大。小俊同学只利用图丙中现有器材，保持探头位置不动，进行了简单操作后跟图乙对比（若图乙中探头的深度为h，就验证了小冯同学的猜想是错误的。小俊同学的操作是： 。
【答案】 不属于 深度 变大 抽出丙图中的水，使得探头深度小于图乙中探头的深度为h即可
【详解】（1）U形管与压强计的探头连接后，一端被封闭，不符合“上端开口，底部连通”这一特点，因此，U形管不属于连通器。
（2）比较乙图、丙图，在相同液体的不同深度处，而U形管两侧的液面高度差不等，可以得探究液体压强与深度的关系；
（3）在图丙中，若只将烧杯中的水换成同深度的盐水，其他条件不变，控制了深度不变，把水换成盐水，液体密度变大，液体压强变大，则可以观察到U形管两边液面的高度差将变大。
（4）小俊同学的操作是保持探头位置不变，抽出丙图中的水，使得探头深度小于图乙中探头的深度为h即可。
3. 我国研制的“海斗一号”全海深自主遥控潜水器取得世界级成果，刷新了我国潜水 器最大下潜深度记录。我国的科技进步激发了小强同学探究液体内部压强的兴趣，他的实验过程如图所示。
（1）使用前用手指按压金属盒的橡皮膜，观察到U形管中液面发生明显变化，说明该装置 （选填“漏气”或“不漏气”）。小强在实验过程中通过观察U形管 来比较液体内部压强的大小；
（2）比较乙、丙两次实验可知：同种液体内部压强随深度的增加而 这是拦河大坝要做成 形状的原因（选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）；
（3）在乙图中，若将烧杯中的水换成盐水，其他条件不变，则可以观察到U形管两边液面的高度差将 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）“海斗一号”深潜到10000m 时每平方米的舱体上受到海水的压力为 N（g取10N/kg，ρ海水=1.03×103kg/m2）。
【答案】 不漏气 两边液面的高度差 增大 上窄下宽 变大 1.03×108
【详解】（1）使用前用手指按压金属盒的橡皮膜，观察到U形管中液面发生明显变化，说明管内气压大于大气压，装置不漏气。
本装置利用了转换法，通过观察U形管内液面的高度差来比较液体压强的大小。
（2）比较乙、丙两次实验深度变深U形管内液面的高度差越大，可得处结论：同种液体内部压强随深度的增加而增大。
因为液体内部压强随深度的增加而增大，故拦河大坝的下部受到水的压强大，因此要做成上窄下宽的形状。
（3）若将烧杯中的水换成盐水，深度不变，液体密度越大，压强越大，因此U形管两边液面的高度差将变大。
（4）“海斗一号”深潜到10000m时每平方米的舱体上受到海水的压力
F=ρ海水ghS=1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m×1m2=1.03×108N
4. 在研究液体压强的实验中。

（1）若在使用前，当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U形管两边液面的高度几乎不变化，如图（b）所示。则出现这种情况的原因是 。
（2）压强计调节正常后，小明将金属盒先后浸入到两杯液体中，如图（c）和（d）所示，他发现图（d）中U形管两边的液柱高度差较大，于是认为图（d）杯子中盛的是盐水。你认为，小明的结论是 （填“可靠的”或“不可靠的”）；理由是： ；
（3）比较表格中序号为 的三组数据，可得出的结论是：同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强都相等。
（4）比较序号3，4，5的三组数据，可得出的结论是：同种液体，深度越深，液体压强越 。
（5）比较序号为 的两组数据，可得出的结论是：在同一深度处，液体的压强与液体密度有关。
【答案】 橡皮管漏气 不可靠的 没有控制金属盒浸入的深度相同 1、2、3 大 5、6
【详解】（1）当和橡皮管连接的软管出现漏气，无论橡皮管是否受到压强，软管中的气体压强都等于大气压，压强计中液面就不会出现高度差。
（2）由图（c）和（d）可知，小明在实验时两杯中液体的密度，金属盒浸没的深度均不相同，因此得出的结论是不可靠的，根据控制变量法的要求，应控制金属盒浸入的深度相同。
（3）由1、2、3三组数据可知，在同种液体中，橡皮膜在液体中深度相同时，橡皮膜不同方向受到的压强相同，由此可得出结论：在同一深度，液体向各个方向压强相等。
（4）由3、4、5三组数据可知，在同种液体中，橡皮膜在液体中的深度越大，橡皮膜受到的压强越大，由此可得出结论：液体的压强随深度增加而增大。
（5）由5、6两组数据可知，橡皮膜浸没的深度相同时，受到的压强与液体密度有关，液体密度越大，压强越大。
5. 小明做探究“液体内部压强与哪些因素有关”的实验。
（1）实验中通过观察U形管左右 反映出液体压强大小，手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜，观察到U形管中液面不发生变化，说明该装置 ；
（2）对比甲、乙两图所示实验，可得出结论：液体内部的压强随 的增大而增大；
（3）为了探究液体内部同一深度不同方向压强大小，小明手应直接转动装置的 （选填①、②、③或④）；
（4）在探究液体内部压强与液体密度的关系时，同组的小华认为两烧杯中液面必须相平，你 此观点（选填“赞同”还是“不赞同”）；
（5）小红利用如图丙所示装置测量未知液体的密度：在左侧加入适量的水，在隔板右侧缓慢倒入待测液体，直到观察到橡皮膜相平，测出左侧水面到橡皮膜中心的深度为h1，测出右侧液面到橡皮膜中心的深度为h2，橡皮膜则待测液体密度的表达式ρ= （用题中物理量符号和ρ水表示）。
【答案】 液面高度差 漏气 深度 ① 不赞同 h1h2ρ水
【详解】（1）实验中液体的压强越大，U形管两侧液面高度差越大，故实验中通过观察U形管左右液面高度差反映出液体压强大小。
若实验装置气密性较好，则手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜，U形管两侧液面高度会发生变小，若手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜，观察到U形管中液面不发生变化，说明该装置漏气。
（2）由甲、乙两图可知，探头在液体中的深度越大，U形管两侧液面高度差越大，故可得出结论：液体内部的压强随深度的增大而增大。
（3）为了探究液体内部同一深度不同方向压强大小，应使探头在液体中的深度不变，改变探头的方向，故小明手应直接转动装置的①。
（4）在探究液体内部压强与液体密度的关系时，应控制探头在液体中的深度不变，即只需控制探头到液面的深度相同，而不必使两烧杯中的液面必须相平。
（5）橡皮膜相平时，橡皮膜左右两侧液体对橡皮膜的压强相等，由p=ρgh可知，只要测出橡皮膜在两种液体中的深度，即可测出待测液体的密度，故可知还要测量的物理量为右侧待测液面到橡皮膜中心的深度h2。由p=ρgh可得，橡皮膜受到水的压强和待测液体的压强相等，即
ρ水gh1=ρ液gh2
解得待测液体的密度为
6. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，小亮同学取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底（其中B、C、D三个粗细相同），在瓶嘴上扎橡皮膜，将其倒置，如图所示向A、B、C瓶中装入水，D瓶中装入盐水。

（1）瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小，此研究方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
（2）根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同，可知：液体的压强与液体的质量 （选填“有关”或“无关”）；
（3）根据B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同，可知：液体的压强与液体的 有关；
（4）为了探究液体压强与液体密度的关系，要通过比较 两个瓶子橡皮膜鼓起的程度，得出的结论是：液体压强与液体的密度有关；
（5）实验后，该同学自制如图E装置继续探究，已知隔板在容器的中央。他向隔板左侧倒水，发现橡皮膜向右侧凸起，这说明液体对容器 有压强（选填“底部”或“侧壁”）。他再向隔板右侧倒入另一种液体，当加到一定程度时，橡皮膜恢复原状，如图F所示，则此液体密度 （选填“大于”“等于”或“小于”）水的密度。
【答案】 转换法 无关 深度 C、D 侧壁 小于
【详解】（1）由于实验过程中液体压强大小不易于直接比较，因此在实验中，通过瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度来反映压力作用效果，这种研究方法是转换法。
（2）由题意可知，A、B两瓶子所装的都是水，由图可知，A瓶子所装水的体积大于B瓶子所装水的体积，则A瓶子水的质量大于B瓶子水的质量，两瓶子所装水的质量不同，深度相同，但橡皮膜鼓起的程度相同，即液体的压强相同，因此说明液体的压强与液体的质量无关。
（3）由题意可知，B、C两瓶子所装的都是水，且两瓶子粗细相同，由图可知，C瓶子所装水的深度大于B瓶子所装水的深度，两瓶子水的深度不同，橡皮膜鼓起的程度不同，即液体的压强不同，因此说明液体的压强与液体的深度有关。
（4）为了探究液体压强与液体密度的关系，根据控制变量法可知，需控制液体的密度不同，液体的深度相同，由题图可知，C、D两瓶子符合题意。C、D两瓶子液体的密度不同，液体深度相同，橡皮膜鼓起的程度不同，得出的结论是：液体压强与液体的密度有关。
（5）如图E所示，隔板左侧倒水，橡皮膜在侧壁上，发现橡皮膜向右凸起，表明橡皮膜所在的位置有压强，这说明液体对容器的侧壁有压强。
在图F中，水对橡皮膜有向右的压强，右侧液体对橡皮膜有向左的压强，橡皮膜恢复原状，不再凸起，说明橡皮膜左右两侧压强相等，则有
ρ水gh水=ρ液gh液
因为h液>h水，所以ρ液<ρ水。
7．（2023·重庆·中考真题）小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中，在U形管接头处加装了一个“三通接头”，如图甲所示。
（1）U形管与探头连接时，阀门K应处于 （选填“打开”或“关闭”）状态，以确保U形管内的水面相平；组装完成后，轻压探头的橡皮膜到一定程度，U形管内液面有明显的高度差并保持稳定，说明装置 （选填“漏气”或“不漏气”）；
（2）比较图乙与 两图，可得出液体压强随深度的增加而增大；比较图丙与丁两图，还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强 ；
（3）若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系，应将图戊中的探头向 移动适当的距离；移动探头后，观察到U形管水面高度差为Δh，此时探头受到盐水的压强为p盐，小婷取出探头放回水中，当U形管水面高度差再次为Δh时，测出探头在水中的深度为0.2m，则p盐= Pa；
（4）小婷发现探头所处深度较浅时，U形管两液面的高度差不明显，可将U形管中的水换成密度更 的液体以方便读数；探究过程中，保持探头所处深度不变，将U形管逐渐向后倾斜，偏离竖直方向，U形管中两液面所对刻度线间的距离将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 打开 不漏 丙 相等 上 2000 小 变大
【详解】（1）U形管与探头连接时，需要保持U形管两侧的压强相同，因此需要把阀门K打开。
压探头的橡皮膜时，U形管内液面有明显的高度差并保持稳定，说明装置的气密性较好，装置不漏气。
（2）探究液体压强与深度的关系，需要控制液体的密度相同，改变探头所处的深度，故乙、丙两图符合题意。
丙与丁两图中，同种液体，探头所处的深度相同，只改变探头的方向，U形管液面的高度差几乎相同，说明：同种液体、同一深度各个方向的压强大小相等。
（3）若要通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系，需要控制探头所处的深度相同，因此图戊中的探头需要向上移动。
当U形管液面的高度差相同时，则探头受到的压强大小相等，所以探头受到盐水的压强为
（4）U形管两液面的高度差不明显，根据p=ρgh可知，可将U形管中的水换成密度更小的液体进行实验；将U形管逐渐向后倾斜，偏离竖直方向，U形管中两液面所对刻度线间的距离将会变大。
考点七 探究浮力的大小跟哪些因素有关
1．（2023·黑龙江哈尔滨·中考真题）在探究“浮力大小与什么因素有关”实验中：
（1）东宝测量物体A在水中所受浮力的方法如图，由图可知，物体受到的重力为 N，物体受到的浮力为 N，浮力的方向是 ；

（2）伟鹏同学在实验中获得如下的数据，分析表中的数据能否得到浮力大小与物体排开液体体积的定量关系？若能，请写出主要分析过程（可省略计算步骤）及结论；若不能，请说明理由 。
【答案】 3 1 竖直向上 见解析
【详解】（1）弹簧测力计的分度值是0.2N，称量物体A的质量时弹簧测力计的指针指在3.0处，即物体受到的重力为3N。
将A浸没到水中后，弹簧测力计的示数变为2N，则物体受到的浮力
浮力的方向竖直向上。
（2）由表中数据能得到浮力大小与物体排开液体体积的定量关系，推导过程如下：
①由1、3、5三次实验数据可知
由阿基米德原理可得
可得结论：物体排开液体的体积相同时，物体所受到的浮力大小与液体的密度成正比。由此结论可得，若第2次实验液体的密度为1.0g/cm3，则F浮2'=1.0N。若第4次实验液体的密度为1.0g/cm3，则F浮4'=2.0N。
③由第3次实验数据及②中的两组数据可知
由阿基米德原理有如下关系式
可得结论：液体密度相同时，物体所受浮力大小与物体排开液体的体积成正比。
2．（2023·江西·中考真题）【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关

【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。
【证据】该同学用一块橡皮泥（不吸水）、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。
①如图a所示，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 N；
②如图b所示，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
③如图c所示，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
④如图d所示，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。
【解释】
（1）图b中橡皮泥受到的浮力大小为 N；
（2）由以上实验可知，浮力大小与物体的形状 ；
【交流】
（3）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为 ；
（4）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，橡皮泥所受浮力大小 （选填“变大”“变小”或“不变”），说明浮力大小与 无关；
（5）若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？
【答案】 4 2 无关 控制变量法 不变 深度 能
【详解】由图a可知，弹簧测力计的所示是4N，所以橡皮泥的重力为4N。
（1）由图b可知，橡皮泥受到的浮力F浮=G-Fb=4N-2N=2N
（2）由实验现象可知，同一块橡皮泥捏成不同形状物体浸没在水中，弹簧测力计的示数相同，由称重法可知浮力相同，说明浮力的大小与物体的形状无关。
（3）探究浮力的大小与物体的形状的关系，保持其它因素都相同，只改变物体的形状，用到控制变量法。
（4）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，排开水的体积不变，由阿基米德原理可知浮力大小不变，说明浮力大小与深度无关。
（5）用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中，记录橡皮筋的长度，比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小，从而比较浮力的大小，能完成本实验的探究。
3．（2023·黑龙江·中考真题）如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因索”的实验，根据他的实验探究数据，请你回答下列问题：（ρ水=1.0×103kg/m3）

（1）由图可知物体浸没在水中受到的浮力F浮= N；
（2）由图ACD可知，浮力大小与物体浸没深度 （选填“无关”或“有关”）；
（3）分析此实验可得出：物体受到的浮力大小与 和 有关；
（4）经进一步计算可知物体体积V= m3，物体的密度ρ= kg/m3。
【答案】 0.5 无关 液体的密度 物体排开液体的体积 5×10-5 4×103
【详解】（1）由图A可知物体的重力是2N，由图C可知物体浸没在水中的拉力是1.5N，物体浸没在水中受到的浮力
F浮=G-F3=2N-1.5N=0.5N
（2）由图ACD可知，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，在水中的深度不同，弹簧测力计示数相同，浮力的大小相同，则浮力的大小与深度无关。
（3）由图ABC可知，液体的密度不变，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，浮力大小不同，说明浮力大小与排开液体的体积有关；由ADE可知，物体排开液体的体积相同，只有液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，浮力大小不同，由此可得：物体在液体中所受浮力的大小跟液体的密度有关。
（4）物体的体积
物体的密度
4.（2022·辽宁朝阳·中考真题）小文利用如图所示的实验装置，进行了如下实验：
（1）通过 三个图进行比较，说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关；
（2）物体A浸没在水中时受到的浮力是 N，物体A的体积是 m3；
（3）由图示实验数据得出盐水的密度是 kg/m3；
（4）他还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”，于是找来薄铁片、烧杯和水进行实验，实验步骤如下：
步骤一，将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底；
步骤二，将铁片弯成“碗状”再放入盛水的烧杯中，让它漂浮在水面上。
①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）第二次铁片受到的浮力；
②小文得到的结论是：物体受到的浮力大小与其形状有关，他得出错误结论的原因是 。
【答案】甲、丙、丁 4 4×10﹣4 1.1×103 小于 没有控制物体排开液体的体积相同
【详解】（1）探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，应控制液体种类相同，深度不同，故应选择甲、丙、丁图。
（2）由图甲、丙可知，物体浸没在水中时受到的浮力F浮=G－F=5N－1N=4N
即物体A浸没在水中时受到的浮力是4N。
物体排开水的体积等于物体的体积，由F浮=ρgV排可得，物体排开水的体积

物体排开水的体积等于物体的体积，即V物体= V排水=4×10-4m3
即物体A的体积是4×10﹣4 m3。
（3）由图甲、戊可知，物块浸没在盐水中所受浮力F浮盐水=G－F'=5N－0.6N=4.4N
此时物体排开盐水的体积V排盐水=V物体=4×10-4m3
由F浮=ρgV排可得，盐水的密度

即盐水的密度是1.1×103kg/m3。
（4）①由物体的浮沉条件可知，铁片下沉时F浮1则F浮1②探究浮力与物体形状是否有关，应控制物体排开液体的体积和液体密度相同。铁片下沉，铁片排开液体的体积等于自身体积，铁片做成碗状漂浮在水面上，它排开液体的体积小于自身体积，两次铁片排开液体的体积不同，错误原因就是没有控制物体排开液体的体积相同。
1. 如图是小明“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。
（1）物块未浸入水中时，弹簧测力计示数如图甲所示，物块的重力为 N；
（2）小明将物块从图甲下降至图乙的过程中，发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时，还观察到
由此初步分析得出：物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关；
（3）继续增大物块所处的深度，当它与容器底部接触后，弹簧测力计示数如图丙所示，此时物块受到的浮力为 N；
（4）为探究浮力与液体密度的关系，小明又把物块浸没到事先配制好的盐水中，这样操作的目的是为了控制 相同；他发现液体密度改变，而物块受到的浮力变化却不明显。小明想出下列四种实验改进方案，其中不可行的是 ；
A．换用体积更大的同种物块 B．换用密度比水小得多的液体
C．换用精确程度更高的测力计 D．利用现有器材进行多次实验
【答案】 1.8 水面上升 0.8 排开液体的体积 D
【详解】（1）如图甲，没有浸入水中，利用悬挂法测量物体的重力，此时重力为1.8N。
（2）图甲下降至图乙的过程中，发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时，观察到烧杯内水面在上升，排开水的体积慢慢变大。
（3）如图乙和丙，液体是水，而且都浸没，浮力的的大小不变为
F浮=G-F=1.8N-1N=0.8N
（4）小明又把物块浸没到事先配制好的盐水中，浸没后，物体排开液体的体积等于物体的体积，都是浸没在液体中，排开液体的体积相同。
A．换用体积更大的同种物块，浮力比较大，弹簧测力计示数变化明显，故A不符合题意；
B．换用密度比水小得多的液体，浮力变化比较大，故B不符合题意；
C．换用精确程度更高的测力计，微量的浮力变化就可以测量出来，也可行，C不符合题意；
D．利用现有器材进行多次实验，浮力的大小不变，两次浮力的变化不明显，故不可行，故D符合题意。
故选D。
2.（2022·贵州黔西·中考真题）小明与同学一起利用弹簧测力计、玻璃杯、金属块、水、浓盐水等实验器材，探究浮力的大小与哪些因素有关。他们正确的进行了如图所示的实验操作：
（1）根据以上实验，把表中数据填写完整：
（2）分析实验②③可得：液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越 ；
（3）分析实验③④可得：金属块排开液体的体积相同，液体密度越大，浮力越 ；
（4）结论：浮力的大小与 和 有关；
（5）用这种实验方法，还可以测量 的密度；
（6）小明完成上述实验后，找来合适的玻璃杯，倒入足够深的水，将挂在测力计上的金属块逐渐下降，但不接触容器底。绘制出了实验中测力计的示数F随物体下表面至水面深度h变化的F-h图像（图⑤）。分析图像可知：当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数 ，这表明：浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度 。
【答案】1.2 大 大 物体排开的液体的体积 液体密度 金属块（或浓盐水） 不变 无关
【详解】（1）由图①④可知，金属块的重力为2.7N，在浓盐水中弹簧测力计的示数为1.5N，则金属块在浓盐水中受到的浮力为F浮=G-F示=2.7N-1.5N=1.2N
（2）分析实验②③可知，物体浸入水中的体积越大，弹簧测力计的示数越小，则物体受到的浮力越大，即液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越大。
（3）分析实验③④可知，物体排开不同的液体的体积相同，弹簧测力计示数不同，液体密度越大，弹簧测力计示数越小，浮力越大，即金属块排开液体的体积相同，液体密度越大，浮力越大。
（4）由（2）、（3）可知，浮力的大小与物体排开的液体的体积和液体密度有关。
（5）根据表中第三次实验数据得到金属块的重力和浸没在水中的浮力，根据G=mg求出金属块的质量，根据阿基米德原理求出物体排开的水的体积，即是物体的体积；利用密度公式算出金属块的密度；或根据表中第四次实验数据得到金属块浸没在浓盐水中受到的浮力，而排开浓盐水的体积等于物体的体积，再利用F浮=ρ液gV排求浓盐水的密度，故用这种实验方法，还可以测量金属块（或浓盐水）的密度。
（6）由F-h图像可知，当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数不变，说明当金属块完全浸没在水中后继续下降过程中浮力不变，即浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度无关。
3. 在“探究浮力大小影响因素实验”中，器材有：烧杯、电子台秤、气球、合金块、细线，实验的步骤如下：
A．在大烧杯中装入适量的水，电子秤的示数如图甲所示；
B．将合金块和一个气球用轻质细绳连接在一起后，将合金块浸没在水中，读出电子秤的示数如图乙所示：
C．将合金块和气球一起浸没在水中，电子秤的示数如图丙所示；
D．将合金块和气球继续往下放，电子秤的示数如图丁所示。
（1）乙图中，合金块所受水的浮力大小为 N；
（2）对比丙、丁两图可知，物体受到浮力大小和 有关。
【答案】 0.08 物体排开液体的体积
【详解】（1）对比图甲、乙两图，乙图中电子秤示数增加值为Δm=218g-210g=8g=0.008kg
合金块所受的浮力F浮=Δmg=0.008kg×10N/kg=0.08N
（2）对比丙、丁两图可知，当液体的密度一定时，随着气球所处的位置下降，气球所处的深度增大，气球受到的液体压强增大，气球的体积因液体压强的增大而变小，气球和合金块的排开水的体积变小，电子秤示数变小，浮力变小，可以得到物体受到浮力大小和排开液体的体积有关。
4．小宇和同学们做了下面几个力学实验，请你和他们共同完成下列实验。
（1）在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，小宇使用的是如图甲所示的实验装置（物体为实心长方体），实验结束后，根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与物体A的下表面浸入水中的深度的关系图像（如图乙），根据图像回答下列问题：
①物体A的重力为 N；
②物体A浸没在水中之前，弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度的增加而减小，这一现象说明浮力与 （选填“物体体积”或“排开液体体积”）有关。物体A浸没在水中后，所受的浮力为 N，且保持不变，说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度 （选填“有关”或“无关”）；
③物体A的密度为 kg/m3。

（2）小宇和同学们采用如下方法测量B液体的密度，请你将实验数据补充完整；
①用天平测出烧杯和B液体的总质量为154.4g；
②将B液体倒入量筒中一部分，读出量筒内液体体积为10mL；
③测量烧杯和剩余B液体的总质量时，天平平衡后，砝码和游码在标尺上所对的刻度值如图丙所示，量筒中液体的质量为 g，则B液体的密度为 g/cm3；
④将B液体倒入量筒中时，不小心使得量筒内壁上溅有少许液体，则测出的密度值将偏 （选填“大”或“小”）。
【答案】 1.2 排开液体体积 1 无关 1.2×103 15 1.5 大
【详解】（1）①由图乙可知，h=0时，弹簧测力计的示数F=1.2N，根据二力平衡条件，物体的重力G=1.2N。
②弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度h的增加而减小，由F浮=G-F示可得出物体A浸没在水中之前受到浮力与物体排开液体的体积有关；由图乙知，水平线表示物体浸没在水中时弹簧测力计的示数，故物体浸没时受到的浮力大小F浮=1.2N-0.2N=1.0N
此时浮力大小为1.0N保持不变，说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度无关。
③物体的体积
物体A的密度
（2）③量筒和剩余液体的质量为m2=100g+20g+10g+5g+4.4g=139.4g
量筒中液体的质量为m=m1-m2=154.4g-139.4g=15g
所以，B液体的密度
④将B液体倒入量筒中时，不小心使得量筒内壁上溅有少许液体，测量余下液体质量时不包含这部分少许液体，所以，剩余液体质量测算准确，而量筒内壁上溅有的少许液体没有计入测量的体积，导致液体的体积V测量偏小，则求出液体的密度偏大。
5．（2020·四川乐山·中考真题）物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，以下图a、b、c、d、e分别为实验情景。（g取10N/kg）
(1)通过a、c两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是 N；
(2)通过 两次实验，可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系；
(3)通过c、e两次实验，可探究物体所受浮力大小与 的关系；
(4)在某种液体中进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像，则该液体的密度为 kg/m3。
【答案】 0.5 c、d 液体密度 0.8×103
【详解】（1）由a、c两次实验知，物体浸没在水中所受浮力F浮水=G-Fc=2N-1.5N=0.5N
（2）由图c、d所示实验可知，物体排开液体的种类与物体排开液体的体积都相同而物体浸入液体的深度不同，这两次实验可以探究物体浸没在水中时受到的浮力大小与浸没深度是否有关。
（3）由图c、e所示实验可知，物体排开液体的体积相同而液体密度不同，该实验可以探究浮力大小与液体密度的关系。
（4）实验步骤c中，物体受到的浮力为F浮c=G-Fc=2N-1.5N=0.5N
实验步骤e中，物体受到的浮力为F浮e=G-Fe=2N-1.6N=0.4N
因物体均浸没，所以V排水=V排液
根据阿基米德原理

所以该液体的密度为
考点八 探究浮力大小跟它排开液体所受重力的关系
1．（2022·内蒙古包头·中考真题）兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计）
（1）使用弹簧测力计前，要将指针调在 位置。
（2）实验中所用物块的重力为 N。
（3）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力 （填“偏大”或“偏小”）。
（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为 N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 。
（5）继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现F5>F3，说明物块受到的浮力大小与 有关。换用酒精再次实验的目的是 （填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
【答案】零刻度线 4 偏小 1 相等 液体密度（液体种类） 寻找普遍规律
【详解】（1）使用弹簧测力计前，要先看测力计的指针是否指0，不指示零刻线，要将指针调在零刻度线的位置。
（2）由甲图可知，左侧弹簧测力计的示数为4N，即实验中所用物块的重力等于4N。
（3）溢水杯中未装满水，当物块浸入时，水先要充满溢水杯才会溢出，这样溢出的水的体积小于物块浸入液体的体积，实验会使测得的溢出水的重力偏小。
（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为
F浮=F1-F3=4N-3N=1N
它排开水所受的重力大小
G排=F4-F3=1.5N-0.5N=1N
物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小相等。
（5）将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，由于酒精的密度小于水的密度，会发现F5>F3，即物块在酒精中受到的浮力变小，说明物块受到的浮力大小与液体的密度有关。
换用酒精再次实验的目的是多次测量寻找浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体所受重力之间的普遍规律，避免只用一种液体实验得到结论的偶然性。
2．（2022·山东枣庄·中考真题）小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验步骤如图（a）所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，物体受到的浮力F浮 ；
（2）小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表：
分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是： ；
（3）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因： ；
（4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图（b）所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐 ，弹簧测力计B的示数逐渐 ，若弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA，弹簧测力计B的示数变化量为ΔFB，则它们的大小关系是ΔFA ΔFB（选填“>”、“＝”或“<”）；
（5）针对两种实验方案，小张实验装置的优点是 （填答案标号）。
A．弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
【答案】 F1-F3 物体浸在液体（或水）中所受浮力大小等于它排开液体（或水）所受的重力（或F浮=G排） 将物体c浸入水中之前，溢水杯没有加满水 变小 变大 = B
【详解】（1）实验步骤如图（a）所示，甲、丙中的弹簧测力计的示数分别为F1、F3，甲中的弹簧测力计的示数即为物体的重力大小F1，由称重法测浮力，物体受到的浮力
F浮=F1-F3
分析表中物体a、b的实验数据可知
F浮1=0.5N=G排1=0.5N
F浮2=0.6N=G排2=0.6N
小李得出的结论是：物体浸在液体（或水）中所受浮力大小等于它排开液体（或水）所受的重力。
（3）排除各种测量误差因素的影响，将物体c浸入水中之前，若溢水杯中没有装满水，则实际溢出水的体积小于应排出水的实际体积，则会导致物体排开液体受到的重力小于物体受到的浮力。
（4）逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，由称重法测浮力F浮=G-F′
可知弹簧测力计A的示数逐渐变小；而重物排开水的体积越大时，薄塑料杯内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数逐渐越大，薄塑料杯的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等，即它们的大小关系是
ΔFA=ΔFB
（5）A．由称重法测浮力可知，弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力，故A不符合题意；
B．薄塑料杯不计质量，能同步观察测力计A、B示数的变化，从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系，故B符合题意。
故选B。
1．小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验的最佳顺序是 ；
A、甲、乙、丙、丁 B、丁、甲、乙、丙 C、乙、甲、丁、丙
（2）图乙中物体受到的浮力是 N；通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它 ；
（3）将图乙中的水换成酒精（ρ酒精=0.8×103kg/m3），物体受到的浮力 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 B 1 它排开液体的重力 变小
【详解】（1）最合理的实验顺序是：测出空桶的重力、测出物体所受到的重力、把物体浸在装满水的溢杯中，测出测力计的示数、测出桶和排开的水受到的重力。正确顺序为：丁、甲、乙、丙，故ACD不符合题意，B符合题意。
（2）由称重法测浮力，图乙中物体受到的浮力是F=G-F示=2N-1N=1N
排开液体的重力为G排=1.5N-0.5N=1N
通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它排开液体的重力。
（3）将图乙中的水换成酒精，液体的密度减小，由于全部浸没，排开液体的体积等于物体的体积，保持不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知浮力变小。
2. 小宇同学利用如图所示的实验装置，验证阿基米德原理，溢水杯已经装满水，当物块浸入水中时，水会流入小空桶内；
（1）用弹簧测力计提着物块缓慢下降，在物块从接触水面到刚好浸没在水中的过程中，左侧弹簧测力计的示数 ，物块受到水的浮力 ，水对溢水杯底部的压强 ；（三空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）由实验中的数据可知，物块浸没在水中时受到的浮力为 N，排开水的重力是 N；根据实验中所测的物理量可列等式 （用图中字母表示），从而验证了阿基米德原理；
（3）如果实验前溢水杯未装满水，实验测得的 （选填“浮力”或“排开水的重力”）将会 （选填“偏大”或“偏小”）；
（4）小宇同学用酒精代替水继续实验，他发现此时的F3变大，说明浮力的大小与 有关；用酒精继续实验的目的是 （选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
【答案】 变小 变大 不变 0.5 0.5 F1-F3=F4-F2 排开水的重力 偏小 液体密度 寻找普遍规律
【详解】（1）用弹簧测力计提着物块缓慢下降，在物块从接触水面到刚好浸没在水中的过程中，物块浸没在水中的体积逐渐增大，则物块受到的浮力逐渐增大，所以弹簧测力计对物块的拉力逐渐减小，故左侧弹簧测力计的示数减小。
由于物块浸没在水中的体积逐渐增大，物块排开的水从溢水杯流出，所以溢水杯中水的深度保持不变，由液体压强特点可知，水对溢水杯底部的压强不变。
（2）由左图可知，左侧弹簧测力计的示数为2N，即物块的重力为2N；由右图可知，左侧弹簧测力计示数为1.5N，则物块浸没在水中时，弹簧测力计的拉力为1.5N，由称重法可知，物块浸没在水中时受到的浮力 F浮=F1-F3=2N-1.5N=0.5N
由左图可知，右侧弹簧测力计的示数为0.2N，即空桶的重力为0.2N；由右图可知，右侧弹簧测力计示数为0.7N，所以排开水的重力G排=F4-F2=0.7N-0.2N=0.5N
根据实验数据可知，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小相等，F1-F3=F4-F2
（3）溢水杯中未装满水，当物块浸入时，水先要充满溢水杯才会溢出，这样溢出的水的体积小于物块浸入液体的体积，实验会使测得的溢出水的重力偏小。
（4）将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，由于酒精的密度小于水的密度，发现F3变大 ，即物块在酒精中受到的浮力变小，说明物块受到的浮力大小与液体的密度有关。
换用酒精再次实验的目的是多次测量寻找浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体所受重力之间的普遍规律，避免只用一种液体实验得到结论的偶然性。
3. 某同学在“探究浮力大小与什么有关”时，做了如下图所示的实验。
甲：在空气中测石块所受的重力G；
乙：石块浸入水中后，弹簧测力计的示数F；
丙：测石块排开水所受的重力G排；根据要求完成下列探究过程；
（1）石块的重力G= N；
（2）由图可得石块所受浮力F浮= N；
（3）石块排开水所受到的重力G排= N；
（4）比较F浮和G排的大小，可以发现：F浮 G排（选填“>”、“<”或“=”）。
【答案】 3 1.4 1.4 =
【详解】（1）由图甲知，指针指在3N刻度上，所以石块的重力G=3N
（2）由图乙可知，石块浸入水中后，弹簧测力计的指针指在1N下面第3个小格上，示数为1.6N，则石块在水中所受浮力F浮=G-F=3N-1.6N=1.4N
（3）由图丙可知，空桶的重力为0.4N，空桶和石块排开的水总重力为1.8N，所以石块排开水所受的重力G排=1.8N-0.4N=1.4N
（4）比较浮力和排开的水的重力发现，浮力的大小等于排开的水所受的重力，即F浮=G排
4.（2023·湖南常德·中考真题）小霞同学按照如图1所示的操作，探究影响浮力大小的因素。

（1）物体全部浸没在水中时，受到的浮力是 N；
（2）观察A、B、C、D四幅图，可得出金属块受到的浮力大小与 有关；
（3）由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与 有关；
（4）小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理：
①将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，小明发现随着重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，此时弹簧测力计乙的示数会 （选填“变大”、“变小”、“不变”），若它们的变化量相等，则证明F浮＝G排；
②在图2中，已知重物是底面积为100cm2，高为8cm，重为10N的实心长方体，从重物刚接触水面开始，将升降台缓慢上升6cm，则重物最终浸入的深度为 cm（弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm）。
【答案】 1 排开液体体积 液体密度 变大 4
【详解】（1）由图A可知，金属块的重力G＝4N，由图D可知金属块浸没时弹簧测力计的示数F′＝3N，则金属块浸没在水中所受的浮力F浮＝G-F′＝4N-3N＝1N
（2）由A、B、C、D四个图可知，金属块排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，受到的浮力不同，据此可得出金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
（3）由A、D、E三图可知，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不相同，故可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
（4）①如图2，小明将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度，当小明逐渐调高升降台，重物浸入水中的体积变大，排开水的体积变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，重物受到的浮力变大，所以弹簧测力计甲的示数F′＝G﹣F浮变小。又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计乙的示数变大。
根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计甲示数的变化量和弹簧测力计乙的示数变化量相等，从而证明了F浮＝G排；
②因平台又上升后，由于物体受浮力，弹簧测力计示数会减小，且弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm，所以，设物体静止时弹簧缩短了hcm，此时物体浸入水中的深度为（6﹣h）cm，弹簧测力计示数为
即F＝G﹣2N/cm×h
此时弹簧测力计拉力、浮力与物体重力平衡，所以F+F浮＝G
即（10N﹣2N/cm×h）+1.0×103kg/m3×10N/kg×100×（6﹣h）×10﹣6m3＝10N
解得h＝2cm；所以重物浸入深度为6cm﹣2cm＝4cm
5. 在学习浮力时，小明在家里做了一些有趣的小实验。
（1）把鸡蛋放入清水中，发现它会沉在水底，不断在清水中加盐，下沉的鸡蛋会浮到水面上。根据这个现象，我们可以猜想，物体受到的浮力大小可能跟 有关；
（2）将浮于水面的盆子向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多（如图乙）。针对这一现象，小明做了如下猜想：“物体在水中所受浮力大小可能与 有一定关系”；
（3）经过进一步思考后发现，盆子浸入水中的部分越多，盆子排开的水就越多，排开水的重力就越大。浮力大小与排开水的重力有什么关系呢？在老师的帮助之下，小明又继续进行了实验。图丁是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的情景。请根据图示完成下面的填空。
①石块排开的水所受的重力G排= N；
②实验结果表明：浸在水中的物体受到的浮力 物体排开水所受到的重力；（选填“大于”、“等于”或“小于”）
③在实验中，小明发现石块排开水的重力明显小于所受的浮力，排除测量误差因素的影响，造成这种结果的原因可能是： 。（写出一种即可）
（4）这次实验完成后，还应 才能得出普遍性结论。
【答案】 液体密度 排开液体的体积有关 1.2 等于 见解析 见解析
【详解】（1）鸡蛋放入清水会沉在水底，此时浮力小于重力。不断在清水中加盐，盐水的密度逐渐增大，下沉的鸡蛋会浮到水面上，此时浮力等于重力，重力不变，故这个过程中浮力变大，根据这个现象，我们可以猜想，物体受到的浮力大小可能跟液体密度有关。
（2）将浮于水面的盆子向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多时，手感受到的反作用力越大，故猜想物体所受浮力可能与物体排开液体的体积有关。
（3）排开水的重力为 G排=G总-G桶=2.2N-1N=1.2N
物体在水中所受浮力F浮＝G-F拉＝3N-1.8N＝1.2N 所以，浮力等于排开水所受重力。
小明发现石块排开水的重力明显小于所受的浮力，可能是因为溢水杯中没装满水，石块开始进入水中时排开的水没有溢出来。
（4）为了避免偶然性，得出普遍性结论，还应换用不同种类的液体，重复实验。
6．（2023·天津·中考真题）在学习“阿基米德原理”时，可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究；请你完成下列任务：
【实验探究】
通过下图所示的实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，由实验可得结论 ，这就是阿基米德原理；

【理论探究】
第一步：建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究，如图所示；
第二步：理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理；
请你写出推导过程，提示：推导过程中所用物理量需要设定（可在图中标出）；
【原理应用】
水平桌面上有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器，内装质量为m的液体；现将一个底面积为S2的金属圆柱体放入液体中，圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没（与容器底接触但不密合），整个过程液体未溢出；金属圆柱体静止时所受浮力F浮= 。
【答案】 F浮＝G排 见解析 EQ \F(S2, （S1-S2）) mg
【详解】由实验数据得F甲-F乙=F丙-F丁，即物体受到的浮力等于排开液体的重力F浮＝G排。
设长方体底面积为S、高为h，液体密度为ρ液，长方体上、下表面所处的深度及受力情况如图所示：

由于同种液体中，深度越深，液体的压强越大，长方体的上下面表面积相同，由F=pS可得，液体对长方体向上的压力大于液体对它向下的压力，两者之差即为浮力
由阿基米德原理可得，金属圆柱体静止时所受浮力
考点九 探究影响动能大小的因素
1．（2023·甘肃兰州·中考真题）近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为m1和m2（m1（1）分析甲、乙两图可知， （选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大；
（2）比较甲、乙两图可知，在 一定时，小钢球的 越大，动能越大。
（3）比较 两图可以模拟汽车超载带来的危害；
（4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项 。

【答案】 乙 质量 速度 乙、丙 见解析
【详解】（1）分析甲、乙两图可知，实验用小球质量相同，乙图水平面上的纸盒移动的距离较大，说明乙图中小球的动能较大，则乙图中钢球在刚到达水平面时的速度更大。
（2）比较甲、乙两图可知，小球质量相同，h1＜h2，则乙图中小球速度较大，纸盒移动的距离较大，故可得出结论：在质量一定时，小钢球的速度越大，动能越大。
（3）乙丙两图钢球在斜面高度相同，则到达水平面的速度相同，丙图的质量较大，纸盒移动的距离较大，说明丙图钢球的动能较大，则可以模拟汽车超载带来的危害。
（4）在安全行车方面需要注意的是不要超速和超载，无论是超速还是超载，都会使车的动能增大，遇到交通事故时，其破坏程度就很大。
2．（2022·广西玉林·中考真题）如图1所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过 （选填“高度h”或“距离”）大小来反映的；
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越 ；
（3）分析比较 两组实验可得，物体速度相同时，质量越大，动能越大；
（4）综合上述可知，如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高 ；
（5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】 距离s 大 甲、丙 速度 减小
【详解】（1）小钢球从斜面滚下过程中，其动能大小是通过小木块移动距离s的大小来反映的，小木块移动距离越大，说明小钢球的动能越大。
（2）分析比较甲和乙两组实验可知，小球的质量相同，而小球在斜面上释放时的高度不同，甲图中小球释放时的高度大，到达水平面时的速度大，推动木块滑行的距离远，故可得出结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）探究动能大小与质量的关系，保持速度相同，钢球的质量不同，故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系。
（4）图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高速度，质量越大的车，限速越低。
（5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，木块受到的阻力增大，则木块移动的距离将减小。
1． 汽车超载、超速行驶很容易造成交通事故。小晋和小组同学决定对超载、超速问题进行模拟研究，即探究动能大小与质量、速度的关系，如图是他们的实验探究过程（s1>s2>s3）。
（1）实验通过观察木块被小球撞击后移动的距离来判断 （选填“小球”或“木块”）的动能大小。
（2）下表是小晋为本实验设计的记录数据的表格，请你帮他把表格补充完整。
（3）分析甲、丙两图，根据实验现象得到的结论可解释汽车 （选填“超载”或“超速”）带来的危害。
（4）在探究动能大小与物体质量的关系时，若两次木块移动的距离变化较小，实验现象不明显，在不更换小球的前提下，可采取的措施是 。（写出一条即可）
【答案】 小球 小球由静止释放的高度h/m 木块被撞后移动的距离s/m 超速 减小木块的质量（或在更光滑的水平面上进行实验等）
【详解】（1）根据题意，由实验原理可知，实验通过观察木块被小球撞击后移动的距离来判断小球的动能大小。
（2）]根据题意，由图可知，实验过程中，除了记录小球的质量m/g，还需记录小球由静止释放的高度h/m和木块被撞后移动的距离s/m。
（3）分析甲、丙两图可知，实验过程中，小球的质量相同，下滑的高度不相同，根据实验现象得到的结论可解释汽车超速带来的危害。
（4）在探究动能大小与物体质量的关系时，若两次木块移动的距离变化较小，实验现象不明显，在不更换小球的前提下，可以减小木块的质量或在更光滑的水平面上进行实验等。
2. 如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。
（1）实验中研究的是 （选填“小车”或“木块”）的动能，通过比较 来判断其动能大小，这种研究问题的物理方法叫 ；
（2）图甲、乙是在探究动能大小与 关系的实验，通过实验现象得出结论： ；有同学提出在图乙实验的基础上，让木块留在位置a处完成图丙实验，比较乙、丙实验也可探究动能大小与速度的关系 。（选填“可行”或“不可行”）
【答案】小车 木块移动的距离 转换法 速度 物体的质量一定时，速度越大，动能越大 可行
【详解】（1）由题意可知，实验中探究小车动能大小与哪些因素有关；水平面上木块受到小车撞击，发生运动，故实验中可以通过比较木块移动的距离来反映小球动能的大小；这种研究问题的物理方法叫转换法。
（2）由甲乙两图可知：让质量相同的小球从斜面的不同高度滚下，两球到达水平面时速度不相等，因此可以通过甲乙探究物体动能与物体速度的关系，观察水平面上木块运动的距离可以得出结论：物体的质量一定时，速度越大，动能越大。
有同学提出在图乙实验的基础上，小车在水平方向上移动的距离越长，撞击木块移动的距离越小，可以探究动能大小与速度的关系。
3. 小燕用测力计、长方体木块A、砝码、木板、斜面、小车等器材完成下列实验：
（1）实验一：图甲探究“滑动摩擦力的影响因素”：实验中匀速直线拉动木块是为了使物体受到的 与拉力大小相等，若实验中F1＜F2，则可总结出实验结论是： ；
（2）实验二：图乙探究“动能与哪些因素有关”：若要探究物体的动能与速度关系，则可选择 （填写序号：c、d、e）两组实验来达到；实验中动能的大小是通过 来反映；
（3）实验三：图丙“探究阻力对运动的影响”：实验中为了使小车滑下来的速度相同，其必要的实验操作是 ；若实验中小车在毛巾表面和木板表面克服摩擦力做的功分别是W1、W2，则W1 W2。
【答案】 摩擦力 接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大 cd 木块移动的距离 让小车在同一高度滑下 等于
【详解】（1）实验中，需用测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，所以两个力大小相等。
图甲中，接触面的粗糙程度相同，木块上面加上砝码，接触面的压力大，没有砝码压力小，若实验中F1＜F2，则说明接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（2）若要探究物体的动能与速度关系，需要控制速度改变，其他量不变，需要用相同的小车在不同的高度释放，以保证到达斜面底端的初速度不同，故选cd。
实验中动能的大小是通过木块移动的距离来反映的，应用了转换法。
（3）当相同的小车从同一高度释放，小车的动能相同，到达斜面底端时转换成的动能相同，因为质量相同，所以速度相同。实验中为了使小车滑下来的速度相同，其必要的实验操作是让小车在同一高度滑下。因为小车到达水平面上速度相同，小车慢慢停下来，是克服摩擦力做功，动能转化为内能，小车的动能相同，小车的全部的动能转化为内能，故克服摩擦力做功相同，则W1与W2相等。
4.（2022·贵州贵阳·中考真题）“十次事故九次快”说明汽车超速会带来危害，汽车“多拉快跑”更是追尾事故中的罪魁祸首，超速与超载严重危害了道路交通安全。
小明通过实验探究货车超速与超载在追尾事故中的危害，用到的器材有：小车（模拟货车）、木块（模拟被追尾车辆）、砝码若干、坡度固定的斜面。将小车从如图甲所示的A处自由释放，小车在水平面上运动一段距离s0后停止，s0可视为刹车后运动的距离。将木块静置于小车右侧所在的位置B处，表明符合核载量并在限速内的货车不会对前车追尾。
请回答下列问题：
（1）探究货车超速的危害：如图乙所示，木块置于B处，小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，这表明货车超速 （选填“会”或“不会”）产生追尾的危害。本实验可用木块运动的 反映追尾的危害程度；
（2）探究货车超载的危害：如图丙所示，木块置于B处，将砝码固定在小车上，仍从A处释放小车，观察小车的运动情况。逐次增加砝码个数重复实验，发现小车在水平面上运动的距离几乎都为s0，均未与木块撞击。小明猜想：小车每次到达斜面底端时，虽其动能随 的逐次增大而增大，但仍未追尾，原因可能是小车此时 还不够大；
（3）由（2）问中的实验看出小车超载几乎不会追尾前车，但生活中货车超载引起的追尾事故却频频发生。请你在上述实验的基础上再设计一步实验操作（木块仍置于B处），证明货车追尾前车会因超载带来危害；
①操作： ；
②请你对可能产生的现象进行合理预设，并指出仅因超载造成追尾的危害程度在实验结果中是如何体现的？ 。
【答案】 会 距离 质量 速度 见详解 见详解
【详解】（1）小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，说明速度越大的物体具有动能越大，动能过大的货车会造成追尾事故。
危害程度不能直观体现，只能运用转换法，用木块被撞击的距离间接体现。
（2）逐次增加砝码个数重复实验，增加砝码质量越大，造成小车的动能越大。
影响动能的因素除了质量，还有速度，所以考虑可能是速度还不够大。
（3）将装有砝码的小车放在斜面顶端释放，观察木块被撞击后运动的距离。若木块运动的距离比乙图中木块运动的距离更远，则木块两次运动距离之差即可体现仅因超载带来的危害程度。
5．（2022·天津·中考真题）热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。
问题一：压力作用效果跟哪些因素有关
问题二：重力势能大小跟哪些因素有关
（1）做实验①②③是为了探究 （选填“问题一”或“问题二”）；
（2）利用实验④⑤可探究重力势能大小与 是否有关；
（3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为，“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论 。
【答案】 问题一 质量 质量相同的物体，位置越高，重力势能越大
【详解】（1）由图中可知，实验①②中，压力不同，而受力面积相同，实验②③中，压力相同，而受力面积不同，故可知做实验①②③是为了探究问题一。
（2）由实验④⑤可知，瓶子下落的高度相同，而瓶子和水的总质量不同，故可探究重力势能大小与质量是否有关。
（3）由实验⑤⑥中可知，瓶子和水的质量相同，而瓶子下落的高度不同，面团的凹陷程度不同，故可知“高空抛物”危害性大的原因是：质量相同的物体，位置越高，重力势能越大。
考点十 探究杠杆的平衡条件
1．（2023·菏泽·中考题）用相同规格的钩码做“探究杠杆的平衡条件”实验，完成下列问题。

（1）实验前杠杆状态如图甲所示，应当向 调节平衡螺母使杠杆呈水平状态；
（2）如图乙所示，在杠杆支点的左侧A点悬挂若干钩码，在支点的右侧悬挂1个钩码，发现无论怎样调节右边钩码的位置，都不能使杠杆呈水平。为使杠杆水平，可以通过 （只填一种可行的操作即可）来实现；
（3）调整后继续实验，从支点处缓慢向右移动钩码，直到杠杆再次呈水平，同时记录左、右两侧悬挂的钩码 和 的大小。
（4）杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图丙所示某杆秤的0刻度距离提纽1cm，秤钩到提纽的水平距离为5cm，秤砣的质量为0.5kg。则提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为
kg。
【答案】 右 见解析 重力 力臂 0.4
【详解】（1）由图可知，杠杠左端下沉，说明杠杆的重心偏左，应将平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平衡。
（2）如乙图所示，在杠杆支点的左侧A点悬挂4个钩码，在支点的右侧只悬挂1个相同规格的钩码，则左端钩码的重是右端钩码重的4倍，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，则杠杆右端的力臂应为左端力臂的4倍，所以为使杠杆水平平衡，可以通过将左侧的钩码向右移动2格，右端的钩码悬挂在右侧距支点第4格的位置，即可满足杠杆的平衡条件，杠杆能水平平衡。
（3）根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，在做“探究杠杆的平衡条件”实验中，要测量动力、动力臂、阻力、阻力臂，因此从支点处缓慢向右移动钩码，直到杠杆再次呈水平，同时记录左、右两侧悬挂的钩码重力和力臂的大小。
（4）由题可知，秤砣的重力为G秤砣=m秤砣g=0.5kg×10N/kg=5N
根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，则有G秤钩×5cm=G秤砣×1cm
则G秤钩×5cm=5N×1cm 解得G秤钩=1N，
提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值时，有(G秤钩+G物)×5cm=G秤砣×5cm
即(1N+G物)×5cm=5N×5cm
解得G物=4N，由G=mg可以，物体的质量为
即提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为0.4kg
2.（2023·山东青岛·中考真题）天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小海用图甲所示装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。
（1）实验中，杠杆在 位置平衡最便于测量力臂；
（2）如图乙所示，杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，杠杆都将失去平衡。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的 和力臂有关；

（3）小海在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了4次实验。杠杆平衡时的部分数据已填入表中，其中图丙是第4次杠杆平衡时的情景，请将杠杆右侧的阻力数值填入表中；

分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是F1l1 F2l2；
（4）小海与小兰对实验过程进行交流，产生了一个新的问题：若支点不在杠杆的中点，并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力，会出现什么现象？于是他们共同进行了如图丁的探究。
①画出图丁中F1的动力臂l1；（ ）
②多次改变拉力F1的作用点在杠杆上的位置进行实验，发现杠杆平衡时，F1l1都是大于F2l2，其原因可能是 。

【答案】 水平 大小 1.0 = 见下图 见详解
【详解】（1）实验中，由于作用力是竖直方向上的，如果杠杆在水平位置平衡则力臂刚好在杠杆上，最便于测量力臂。
（2）杠杆已经平衡，如果在左侧钩码下增加一个钩码会改变杠杆受力的大小，杠杆失去平衡，表明与力的大小有关，如果将左侧钩码向右移动5cm，力臂会变小，杠杆失去平衡，表明杠杆平衡与力臂大小有关。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的大小和力臂有关。
（3）如图所示，阻力相当2个钩码重力，每个钩码重0.5N，所以阻力为1N。
分析第1次实验数据可得

可知F1l1=F2l2，同理计算其它3次实验的数据，获得相同的结论，可归纳出杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2。
（4）①力臂是支点到力的作用线的垂线段，如图所示

②由于支点不在中点处，杠杆自重会产生一个向下的作用力，则F1需要比原来更大才能使杠杆平衡，故其它条件不变，杠杆平衡时，F1l1都是大于F2l2。
1．小新利用如图所示实验装置进行“探究杠杆的平衡条件”实验。

（1）如图甲所示已静止的杠杆，将平衡螺母向 调节，使其在水平位置平衡；
（2）多次改变钩码的个数和位置，并使杠杆在水平位置平衡（如图乙所示），得到如下实验数据。分析数据可总结出杠杆的平衡条件是 ；
（3）实验中多次改变力和力臂的大小，目的是 ；
（4）如图丙所示的剪刀属于 杠杆，工人师傅用该剪刀修剪树枝时，应把树枝放在剪刀的 位置，树枝最容易被剪断（选填“A”“B”或“C”）。
【答案】 左 动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F1l1=F2l2） 寻找普遍规律（避免偶然性） 省力 C
【详解】（1）杠杆如图甲所示，右端向下倾斜，则重心应向左移动，故应向左调节平衡螺母，使杠杆处于水平位置平衡。
（2）根据表格中的实验数据，第1组数据1.0N×10cm=0.5N×20cm
第2组数据1.5N×10cm=1.0N×15cm
第3组数据2.0N×15cm=1.5N×20cm
由以上分析可得：杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂，写成公式F1l1=F2l2。
（3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是：避免实验数据太少得到的结论具有偶然性，寻找普遍规律。
（4）如图丙所示的剪刀，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力小于阻力，所以属于省力杠杆；为了树枝更容易被剪断，应尽量减小阻力臂，所以应把树枝放在距离支点较近的C位置。
2. 如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置（杠杆刻度均匀，每个钩码重0. 5N）。

（1）挂钩码前，杠杆如图甲所示，此时正确的操作是向 （选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡；
（2）接下来，在A、B两处挂上如图乙所示的钩码后，杠杆重新在水平位置平衡，若将A处的钩码拿掉一个，要便杠杆在水平位置再次平衡，则应将B处所挂钩码向 （选填“左”或“右”）移动 个格；
（3）某同学用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置，在旋转过程中，要使杠杆始终在水平位置平衡，则弹测力计的示数将逐渐 （选填“变大”或“变小”），原因是 。
【答案】 右 左 2 变大 动力臂逐渐减小
【详解】（1）此时杠杆左端重，右端轻，应向右调节杠杆的平衡螺母，使杠杆水平平衡。
（2）设杠杆每格的长度为l，每个钩码的重力为G，杠杆重新在水平位置平衡，若将A处的钩码拿掉一个，要便杠杆在水平位置再次平衡，则此时杠杆左端的力臂为FA=6l，杠杆右端钩码的重力为GB=3G，杠杆水平平衡时，由杠杆的平衡条件可得G×6l=3G×lB
解得杠杆B端力臂的长度为
故可知应将B处所挂钩码向左移动2个格。
（3）由图丙可知，在旋转过程中，杠杆保持水平平衡，动力臂逐渐减小，而阻力与阻力臂不变，故由杠杆的平衡条件可知，动力逐渐增大，即弹簧测力计的示数将逐渐变大。
3. 在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止。选取若干个质量均为50g的钩码，在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码，使杠杆重新在水平位置平衡，分别记下F1、F2、l1、l2的数值。重做几次实验，部分实验数据如下表所示。
由表中数据可得，F1、F2、l1、l2之间的关系式是 ；
（2）①在第（1）问的某次实验中，杠杆右侧挂了4个钩码，左侧用弹簧测力计竖直向下拉，当杠杆在如图甲所示位置静止时，弹簧测力计的示数是 N；
②保持杠杆右侧所挂4个钩码的位置不变，取下弹簧测力计，在杠杆右侧用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，当杠杆再次水平并静止时，弹簧测力计对杠杆的拉力为F=1.5 N，请在图乙中画出弹簧测力计对杠杆的拉力F的示意图及其力臂l。

【答案】 F1l1=F2l2 3N 见下图
【详解】（1）分析数据可得，第一次试验
第二次实验
由此可知，F1、F2、l1、l2之间的关系式为F1l1=F2l2
（2）由题意知，杠杆右侧挂了4个钩码，总质量为200g，由G=mg得，四个钩码重力为
杠杆右侧受到向下拉力的大小等于砝码重力大小，即 F拉=G=2N
根据图甲可知，由F1l1=F2l2可知，弹簧测力计的大小为
（3）由F1l1=F2l2得，杠杆再次平衡状态为 2N×15cm=1.5N×l2
解得l2=20cm。根据力与力臂的关系进行画图，即过支点作力的作用线的垂线段，如图所示：

4．（2023·四川泸州·中考真题）小明有一件重约15N的工艺品，用细线悬挂两端点A、B处于静止状态，如图甲所示。他想用平衡的知识，通过计算在A、B连线上找出O点的位置，以便用一根细线系在O点将工艺品悬挂起来，静止时如图乙所示，并计算出工艺品的重力。小明身边只有一把弹簧测力计（0～10N）、一把刻度尺和若干细线，他设计了如下实验，请完成以下实验步骤：

（1）取下工艺品，用刻度尺测出工艺品长度LAB＝ cm，如图丙所示；
（2）用弹簧测力计拉住A端，B端用细线悬挂，平衡时如图丁所示，此时弹簧测力计读数F1＝8.0N；
（3）交换弹簧测力计和细线的位置，平衡时工艺品的位置也如图丁所示，弹簧测力计读数F2＝6.0N；
（4）由此可以计算出该工艺品的重力G＝ N。
（5）计算出O点到端点A间的距离LOA＝ cm。
（6）反思：要准确找出O点的具体位置，除准确测量外，关键实验条件是 （只须写出一个条件即可）。
【答案】 35.0 14 15 杠杆平衡条件
【详解】（1）刻度尺的分度值是1cm，所以工艺品的长度为35.0cm，故读数为35.0cm。
（4）（5）当以A端为动力作用点时，根据杠杆平衡条件知
F1·LBA＝G·LOB
即8N×35.0cm＝G×（35.0cm﹣LOA） ①
当以B端为动力作用点时，根据杠杆平衡条件知
F1·LAB＝G·LOA
即6N×35.0cm＝G×LOA ②
由①②得，G＝14N，LOA＝15cm。
（6）当要准确找出O点的具体位置，除准确测量外，关键实验条件利用杠杆平衡条件。
5. 小明在超市买了一个哈密瓜，回到家用弹簧测力计测量其重力时，发现哈密瓜的重力超出了弹簧测力计的量程，身边又找不到其它合适的测量工具，于是他找来了一些细绳（不计重力）、一把米尺等物品按如下示意图进行了改进：
步骤一：将细绳系在米尺的50cm刻度线处，米尺刚好能在水平位置平衡。
步骤二：将弹簧测力计在竖直方向调零（如图甲左）。
步骤三：在米尺45cm刻度线处挂上哈密瓜，用细绳把弹簧测力计的拉环系在75cm刻度线处，并竖直向下拉挂钩，使米尺在水平位置平衡，如图甲所示。

（1）小明是利用 （选填“二力”或“杠杆”）平衡的条件相关知识来计算哈密瓜的重力。
（2）在步骤一中使米尺在水平位置平衡是为了避免 对测量结果的影响。
（3）当小明在操作步骤三时，他父亲指出弹簧测力计的使用存在问题，你认为小明这样使用弹簧测力计会使测量结果 （选填“偏大”或“偏小”）。
（4）小明分析后改用如图乙所示的正确方法操作：他将弹簧测力计倒置使挂钩朝上后，重新调零（如图乙左），并重新测出拉力为3N，最后计算出哈密瓜的重力为 N。
（5）小明发现：如图乙和图丙所示，先后竖直向下和斜向下拉弹簧测力计，均使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计两次的示数分别为F和F′，你认为F F′（选填“>”“<”或“=”）。
（6）如图丁所示，小明又在米尺40cm刻度线处挂了一个重力为2.5N的苹果，当杠杆再次在水平位置平衡时，弹簧测力计示数为4N。若将弹簧测力计、系哈密瓜的细绳、系苹果的细绳对米尺的拉力分别用F1、F2、F3表示，它们的力臂分别为L1、L2、L3，于是小明猜想F1L1= 也能使杠杆平衡。
【答案】 杠杆 米尺（杠杆）自身重力 偏小 15 < F2L2+F3L3
【详解】（1）小明将细绳系在米尺的50cm刻度线处，米尺刚好能在水平位置平衡，将哈密瓜挂在米尺的左侧，用弹簧测力计拉着米尺的右侧，此时的米尺相当于一根杠杆，哈密瓜对杠杆施加的力为阻力，弹簧测力计对杠杆施加的力为动力，使米尺在水平位置平衡，这是利用杠杆平衡的条件相关知识来计算哈密瓜的重力。
（2）在步骤一中使米尺在水平位置平衡，使米尺的重心落在支点上，可以避免米尺（杠杆）自身重力对测量结果的影响。
（3）当小明在操作步骤三时，用细绳把弹簧测力计的拉环系在75cm刻度线处，并竖直向下拉挂钩，这样会使弹簧测力计自身的重量加重杠杆右侧的重量，使弹簧测力计所需要施加的拉力变小，导致测量结果偏小。
（4）哈密瓜施加的阻力的阻力臂长度为L阻=50cm-45cm=5cm=0.05m
弹簧测力计施加的动力的动力臂长度为L动=75cm-50cm=25cm=0.25m
根据杠杆的平衡条件可得
代入数据得 G瓜×0.05m=3N×0.25m 解得哈密瓜的重力为G瓜=15N。
（5）当先沿竖直向下拉弹簧测力计，再斜向下拉弹簧测力计时，弹簧测力计施加的拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可得，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越短，则所需要的动力就越大，所以弹簧测力计两次的示数F（6）小明又在米尺40cm刻度线处挂了一个重力为2.5N的苹果，则苹果对杠杆施加的力的力臂为
苹果对杠杆施加的力和力臂的乘积为
弹簧测力计对杠杆施加的力和力臂的乘积为
哈密瓜对杠杆施加的力和力臂的乘积为
由①②③三式可得
因此小明猜想
也能使杠杆平衡。
考点十一 测量滑轮组的机械效率
1．（2022·内蒙古呼和浩特·中考真题）在学习机械效率概念后，小娟和小玉同学探讨：在不计绳重和摩擦，同一滑轮组匀速提升不同货物，提升相同高度，动滑轮重力不变，额外功不变的条件下，机械效率是否变化的问题。小娟认为：“物重增加，有用功增加，总功也增加，所以机械效率可能变也可能不变”；小玉认为：“物重增加，有用功增加，总功也增加，那么额外功在总功中所占比例减小，则机械效率一定增加。”俩人争执不下，决定实验验证。下表是他们利用一个滑轮组实验时，收集到的有关数据：
（1）请分析表中数据，在图中画出此实验中滑轮组绕绳方法 ；
（2）表中第3次实验时，滑轮组的机械效率为 ；
（3）实验验证， （选填“小娟”或“小玉”）的说法是正确的。

【答案】（1）见右图；（2）88.9%；（3）小玉
【详解】（1）由表格中数据可以看出，绳子末端移动的距离为物体提升高度的3倍，所以连接动滑轮的绳子的股数为3，滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，绕线时应从动滑轮的挂钩处挂起，如图所示：
（2）由表格中数据得，第三次实验，有用功为W有=Gh=4N×0.1m=0.4J
总功为W=Fs=1.5N×0.3m=0.45J
滑轮组的机械效率为
η=W有W×100%=×100%≈88.9%
（3）由表中数据得，同一滑轮组，提升的重物重力越大，机械效率越大，故小玉的说法正确。
2.（2022·江苏南通·中考真题）用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如表。
（1）每次实验绳端移动距离为 cm；
（2）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为 N，第2次实验滑轮组的机械效率为 %。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越 ；
（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将 ；
（4）本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例
（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 30 2.5 80 低 不变 变小
【详解】（1）从图甲可以看出，绳子承重股数为n=3，因此绳端移动距离为
（2）测力计的分度值为0.1N，从图乙看出，其读数为2.5N。
第2次实验中，滑轮组的机械效率为
分析数据可知，在物重不变的情况下，从实验1至实验4，动滑轮的重力逐渐变大，滑轮组的机械效率逐渐变小，故动滑轮越重滑轮组的机械效率越低。
（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，根据
可知，滑轮组的机械效率将不变。
（4）四次实验中，物体上升的高度为h=10cm=0.1m
有用功为
第1次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功
总功为
摩擦引起的额外功为
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为
第3次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功
总功为
摩擦引起的额外功为
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为
第4次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功
总功为
摩擦引起的额外功为
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为
由此可知，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例变小。
1．如图所示，小明设计了“探究滑轮组的机械效率”的实验，小明选用了几乎没有摩擦的滑轮组，他先用弹簧测力计测出物块的重力G，然后用弹簧测力计缓慢竖直向下拉动绳子的自由端，示数记为F，同时记下提升物块的高度h和绳子自由端移动的距离s。数据记录及运算结果如表。
请将表中空白部分补充完整。
【答案】 1.6 2.5 0.80 80%
【详解】第3次实验的有用功为W有=Gh=8N×0.20m=1.6J
绳子的有效股数n=4，绳端移动的距离为s=4×0.20m=0.80m
由W总=Fs得拉力为
机械效率为
2．（2022·海南·中考真题）小明发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面，且不同的斜面通道的倾斜程度有所不同，这引发了小明对斜面的兴趣。他想了解斜面的机械效率是否与倾斜程度有关，便与实验小组的小伙伴们用如图所示装置进行实验探究。
（1）测量斜面的机械效率，需要的测量工具是 、 。
（2）请设计出实验数据记录表。 （把表格画在答题卡的方框里面）
（3）准备动手实验时，有小伙伴提出，斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度有关。则他们要探究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关时，应当保持 不变，这里采用的科学研究方法是 。
【答案】 弹簧测力计 刻度尺 斜面的粗糙程度 控制变量法
【详解】（1）测量机械效率需要知道做的有用功和总功，功的多少要通过公式W=Fs计算得出，所以需要测量的物理量有长度的大小和力的大小，需要的测量工具为弹簧测力计和刻度尺。
（2）需要测量的物理量有：斜面的倾斜程度、物体重力、拉力大小、斜面高度和斜面长度，需要计算的物理量有有用功和总功、机械效率，设计表格如下图所示：
（3）因为本实验中认为影响机械效率的因素有两个，所以在探究机械效率与斜面的倾斜程度的关系时，要控制斜面的粗糙程度一定，采用了控制变量法。
3．小南用如图所示的装置甲“测量滑轮组的机械效率”实验，可以使用的相同钩码若干，每个钩码重0.5N，甲、乙两图动滑轮重相同。
（1）实验时要 竖直向上拉动弹簧测力计；
（2）实验中得到的实验数据如表所示：
①第2次实验的机械效率是 ；
②分析表中第1、2次实验数据，得出的结论是 ；
（3）小南同学想进一步探究“滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关”，根据探究目的，结合图甲，在图乙中画出下一步实验所需的组装图 ，并写出实验思路 。
【答案】 匀速缓慢 83.3% 同一滑轮组提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高 见下图 见解析
【详解】（1）实验时要匀速缓慢竖直向上拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。
（2）①第2次实验的机械效率是
②纵向分析表中第1、2次实验数据，同一滑轮组提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高。
（3）探究“滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关”，要控制提升物体的重力相同，而绳子的绕法不同，结合图甲（绳子的有效段数为3），故乙是提升钩码的数量为4个，绳子的有效段数为2，实验所需的组装图如下所示：
沿竖直向下的方向匀速拉动测力计使物体上升0.1m，记下测力计的示数F和绳端移动距离s，求出此时的机械效率η'，若η'=66.7%，则说明滑轮组的机械效率与滑轮组中细绳的绕法无关，若η'≠66.7%，则说明滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关。
4．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图。
（1）从表中数据可分析出实验2是用 （“甲”或“乙”）图做的实验，机械效率为 ；
（2）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时。动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率 ；
（3）比较实验1和实验3可得结论：同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率 ；
（4）在测拉力时，某同学觉得很难使测力计做匀速直线运动，不便于读数，就让弹簧测力计处于静止状态时才读数，测力计的读数变小，测得机械效率 。说明滑轮组的机械效率还与 有关。
【答案】 乙 57.1% 越低 越高 变高 摩擦
【详解】（1）由表中实验数据可知，实验2中绳子自由端移动的距离是钩码上升高度的5倍，承重绳的股数为5，由图示可知，实验用的是乙图所示滑轮组；机械效率为
（2）由表中实验1与实验2的实验数据可知，两次实验时，滑轮组提升的重物相同而滑轮组动滑轮的个数不同，动滑轮的个数越多，滑轮组的效率越低，由此可得：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的效率越低。
（3）由表中实验1和实验3的实验数据可知，使用同一滑轮组，增加吊起物体的重力，可以提高滑轮组的机械效率。
（4）要正确测量拉力，弹簧测力计需要做匀速运动，而当弹簧测力计静止读数时，便不会存在摩擦力对拉力的影响，所以所测拉力偏小，根据η=GnF可知机械效率偏高；说明滑轮组的机械效率还与摩擦有关。考点
要求
课标要求
命题预测
力学
4.1.1用托盘天平测量物体的质量。
4.1.2测量固体和液体的密度。
4.1.5测量物体运动的速度。
4.1.6用弹簧测力计测量力。
4.2.2探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
4.2.3探究液体压强与哪些因素有关。
4.2.4探究浮力大小与哪些因素有关。
4.2.5探究杠杆的平衡条件。
（1）测量固体和液体的密度。主要命题点有：天平的调节与使用、量筒的使用、实验器材、实验步骤、特殊方法测密度、数据处理和误差分析等。
（2）测量物体运动的速度。主要命题点有：实验装置、小车运动时间的测量、数据处理、误差分析等。
（3）探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。主要命题点有：实验装置、影响因素、实验改进、力的平衡、有关应用等。
（4）探究液体压强与哪些因素有关。主要命题点有：液体压强计的使用与调节、探究方法、实验步骤、实验结论归纳等。
（5）探究浮力大小与哪些因素有关。主要命题点有：探究方法、浮力的测量、结论的归纳、相关密度计算、与压强结合等。
（6）探究杠杆的平衡条件。主要命题点有：杠杆的调节、实验装置、相关计算、归纳结论、力臂变化问题、有关应用等。
考点
核心知识提炼
测量物体运动的速度
实验装置
实验原理
v=s/t
实验器材
斜面：坡度要适中，不至于让小车下滑太快，以便于测量时间；
刻度尺：根据“头对头”或“尾对尾”测量小车运动的路程；
金属片：便于确定小车的终点位置；便于测量时间。
操作要点
（1）每次测量时必须让小车从同一位置由静止开始下滑；
（2）测量下半程所需时间，应用小车从斜面顶端滑到底端的总时间减去小车从斜面顶端滑到中间的时间。
评估
（1）小车过了终点才停止计时或小车未开始运动时计时，测量时间偏大，平均速度偏小；
（2）小车未达终点停止计时或小车运动后才开始计时，测量时间偏小，平均速度偏大。
一、测量固体和液体的密度
考点
核心知识提炼
测量固体的密度
图示过程
实验原理
ρ=m/V
实验器材
天平：测量小石块的质量；
量筒：利用“排水法”测量小石块的体积（适量的水既要能浸没小石块，又不能超过量筒的量程）。
操作要点
（1）天平的两次平衡调节：①称量前，通过平衡螺母调节；②测量时，通过加减砝码及移动游码位置调节；
（2）测量时应先测质量再测体积。
评估
（1）质量测量误差：①砝码磨损或缺角，所测质量偏大；②砝码生锈或粘有杂物，所测质量偏小；
（2）体积测量误差：①俯视读数时，所测体积偏大；②仰视读数时，所测体积偏小；
（3）操作不当误差：①先测体积再测质量，小石块会沾水而使所测质量偏大，密度偏大；②测体积时，若有水溢出，会使所测体积偏小，密度偏大。
测量盐水的密度
图示过程
实验原理
ρ=m/V
实验器材
天平：利用“间接法”测量盐水的质量；
量筒：测量盐水的体积。
操作要点
测量时先测量烧杯和盐水的总质量；再将烧杯中的部分盐水倒入量筒中，测其体积；最后再用天平利用“间接法”测出所倒出盐水的质量。
二、特殊方法测密度
考点
核心知识提炼
一、‘标记法’测固体密度
图示过程
操作步骤
（1）将小石块浸没在烧杯水中，在水面到达的位置上作标记，用天平测出水、石块和烧杯总质量m1；
（2）将小石块从水中取出，用天平测出剩余水和烧杯的总质量m2；
③向烧杯中加水到标记处，再用天平测出此时水和烧杯的总质量m3。
数据处理
（1）小石块的质量m石=m1－m2
（2）小石子的体积V石＝V加水=（m3-m2）/ρ水
（3）小石子的密度
ρ石 =m石V石 =m1-m2m3-m2ρ水
二、“等体积法”测液体密度
图示过程
实验步骤
①用已调好的天平测出空烧杯的质量，记为m0；
②在烧杯中倒入适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；
③在另一个相同的烧杯中倒入等体积的酱油，用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2。
数据处理
（1）水的体积
V=m水ρ水=m1-m0ρ水
（2）酱油的密度
三、“漂浮法”测密度
图示
实验步骤
①如图甲，将小石块放入空碗中，再把碗放入盛有水的水盆中，用油性笔在碗外壁上标记水面的位置；
②如图乙，往量筒内倒入适量的水，记下量筒中水的体积V1；
③如图丙，取出碗中的小石块并放入量筒中，记下小石块和水的总体积V2；
④如图丁，将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内，直到标记处与碗外水面相平，记下量筒中小石块和剩余水的总体积V3。
数据处理
（1）小石块的体积为V=V2-V1
（2）小石块的质量等于量筒中减小的水的质量
小石块密度为
考点
核心知识提炼
探究影响滑动摩擦力大小的因素
图示过程
实验方法
（1）转换法
用弹簧测力计的示数来反映滑动摩擦力的大小（其原理是匀速直线运动状态下的二力平衡）。
（2）控制变量法
甲乙两图控制接触面粗糙程度不变，改变压力大小；乙丙两图控制压力大小不变，改变接触面粗糙程度。
实验结论
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关。压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
评估
实验方案的改进：
把木块位于长木板上，用弹簧测力计拉住木块的一端，弹簧测力计的另一端固定。
改进后，水平向左拉动长木板，当木块保持静止时，木块处于平衡状态，此时无论长木板是否做匀速直线运动，都可以保证拉力的大小始终等于滑动摩擦力的大小。
考点
核心知识提炼
探究阻力对物体运动的影响
图示过程
实验方法
（1）转换法
通过观察小车在水平面上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响大小，阻力越小，速度减小越慢，运动越远。
（2）控制变量法
控制小车从斜面上同一高度处由静止释放，目的是使小车到斜面底端时具有相同的初速度。
（3）科学推理法
若小车不受阻力时，小车的速度将不会减小，将永远做匀速直线运动。
实验结论
运动物体受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动得越远。若运动的物体不受阻力，物体的运动速度将不会减小，将保持做匀速直线运动。
接触面材料
小车受阻力情况
小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾
大
23.2
棉布
较大
45.3
木板
小
97.5
考点
核心知识提炼
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
图示过程
实验方法
（1）转换法：压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来体现。
（2）控制变量法：甲乙两图，控制受力面积不变，改变压力，探究压力的作用效果与压力的大小的关系；乙丙两图，控制压力不变，改变受力面积，探究压力的作用效果与受力面积的关系。
实验结论
压力的作用效果与压力大小和受力面积有关；压力越大，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
考点
核心知识提炼
探究液体内部的压强
图示过程
实验方法
（1）转换法：通过观察U形管两液柱的高度差来比较压强的大小。
（2）控制变量法：探究液体内部的压强与方向的关系；探究液体内部压强与深度的关系；探究液体内部压强与液体密度的关系。
实验结论
在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等；深度越深，压强越大；液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同处，液体的密度越大，压强越大。
评估
用其它器材也可以研究液体内部的压强：
优点是器材简单、现象明显，便于操作。甲图可以比较液体压强与深度的关系；乙图可以比较液体密度大小。

甲 乙
序号
液体
深度
橡皮膜方向
压强计液面高度差
1
水
5
朝上
4.8
2
水
5
朝下
4.8
3
水
5
朝前
4.8
4
水
10
朝前
9.5
5
水
15
朝前
14.2
6
盐水
15
朝前
16.4
实验次数
浮力F浮/N
液体密度ρ液 /（g/cm3）
排开液体体积V排/cm3
1
0.4
0.8
50
2
0.9
0.9
100
3
0.5
1.0
50
4
2.2
1.1
200
5
0.6
1.2
50
考点
核心知识提炼
探究浮力的大小跟哪些因素有关
图示过程
实验方法
（1）转换法
用弹簧测力计的示数变化量来反映浮力的大小（F浮=F1-F2）。
（2）控制变量法
探究浮力大小与固体的密度、液体的密度、固体浸入液体中的体积和固体浸入液体的深度这几个量的关系，在检验浮力与其中某一个量的关系时，必须使其他量保持不变，或者确认浮力跟这些量无关。
实验结论
影响浮力大小的因素：
物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
实验
次数
液体
种类
金属块的
重力/N
金属块
浸入情况
金属块在液体中时
测力计的示数/N
金属块所受浮力/N
1
——
2.7
——
——
——
2
水
2.7
部分
2.0
0.7
3
水
2.7
全部
1.7
1.0
4
浓盐水
2.7
全部
1.5

物体
物重G/N
物体浸没在水中测力计的示数F/N
浮力
空桶重
桶与排开水的总重G1/N
排开水重G排/N
a
1.2
0.7
0.5
0.6
1.1
0.5
b
2
1.4
0.6
0.6
1.2
0.6
c
2.4
1.7
0.7
0.6
1.2
0.6
考点
核心知识提炼
探究浮力大小跟它排开液体所受重力的关系
图示过程
测量原理
（1）测量浮力的方法（称重法） ：F浮=F1-F3（如图甲、丙所示）。
（2）测量排开液体所受的重力（溢水法） ：G排=F4-F2（如图乙、丁所示）。
操作要点
溢水杯中必须盛满水，其目的是保证物体排开的液体全部流入小桶。溢水杯盛满水的方法：缓慢往溢水杯中注水，直到溢水杯内有水溢出。
实验结论
浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开的液体所受重力的大小。
考点
核心知识提炼
探究影响动能大小的因素
图示过程
实验方法
（1）转换法：通过被撞物体B运动的距离s来反映动能的大小。
（2）控制变量法：
让同一钢球从斜面不同高度由静止滚下（使钢球到达水平面的速度不同）；让质量不同的钢球从斜面同一高度由静止滚下（使钢球到达水平面的速度相同）。
实验结论
物体动能的大小跟速度、质量有关。质量越大，运动速度越大，它的动能越大。
实验序号
小球的质量m/g
①
②
1
2
3
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1.0
0.20
2.0
0.10
2
2.0
0.15
2.0
0.15
3
2.0
0.15
1.5
0.20
4
1.5
0.10
（ ）
0.15
考点
核心知识提炼
探究杠杆的平衡条件
图示过程
操作要点
（1）使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂；
（2）选择杠杆中点为支点，以消除杠杆自重对平衡的影响；
（3）实验前：调节“平衡螺母”，调节原则“左高左调，右高右调”；实验时：调节钩码的位置或改变钩码的数量。
（4）动力和阻力：等于所挂钩码的重力；
（5）动力臂和阻力臂：通过杠杆上的刻度值直接读出。
实验结论
杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
10
0.5
20
2
1.5
10
1.0
15
3
2.0
15
1.5
20
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
3.0
5.0
1.5
10.0
2
2.0
15.0
2.0
15.0
3
1.0
25.0
2.5
10.0
……
……
……
……
……
动滑轮重
G动/N
物重
G/N
物体上升
距离h/m
拉力
F/N
拉力作用点
移动距离s/m
滑轮组机械
效率η
1
0.5
1
0.1
0.5
0.3
66.7%
2
0.5
2.5
0.1
1.0
0.3
81.5%
3
0.5
4
0.1
1.5
0.3
次数
G物/N
G动/N
F/N
η/%
1
6.0
0.3
2.2
90.9
2
6.0
1.0
3
6.0
1.9
2.9
69.0
4
6.0
3.2
3.4
58.8
考点
核心知识提炼
测量滑轮组的机械效率
图示过程
测量原理
η＝ EQ \F(W有,W总)＝ EQ \F(Gh,Fs)
实验方法
控制变量法：（1）滑轮组不变，改变钩码的个数；（2）控制绕线方式不变、钩码个数不变，改变动滑轮的重力。
实验结论
（1）同一滑轮组，提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高；
（2）不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高。
次数
物块的重力G/N
提升的
高度h/m
有用功W有/J
拉力F/N
绳端移动
的距离s/m
总功
W总/J
机械效率η
1
2
0.20
0.4
1.0
0.80
0.8
50%
2
6
0.20
1.2
2.0
0.80
1.6
75%
3
8
0.20
2.0
实验
序号
斜面的倾斜程度
物体重力G/N
拉力F/N
斜面高度h/m
斜面长度s/m
W有/J
W总/J
机械
效率η
1
2
3
实验次数
钩码个数
钩码上升高度h/m
弹簧测力计示数F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
1
4
0.1
1.0
0.36
66.7%
2
6
0.1
1.2
0.3
3
4
0.2
1.0
0.6
66.7%
实验次数
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升高度h/ m
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.4
2.4
绳端移动距离s/m
0.3
0.5
0.3
机械效率：η/%
74.1
83.3