【中考二轮】2024中考物理热点·重点·难点（广东专用）专题10 力学实验探究专题-专题训练.zip

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随着教育改革的深入和科技进步的影响，实验题将更加注重对学生实践能力和创新思维的考查。力学实验题注重对基础实验技能的考査。这包括实验器材的选择、实验步骤的设计以及实验数据的处理等方面。学生需要熟练掌握基本的实验操作技能，能够根据实验目的选择合适的器材,设计合理的实验步骤，并能够准确地处理和分析实验数据。同时也将更加注重对实验原理、物理公式的理解和应用，以及跨学科知识的考查。这将有助于培养学生的实践能力和创新精神，提高解决实际问题的能力。
1、探究弹簧测力计原理的实验
（1）弹簧测力计构造：弹簧、指针、刻度盘。
（2）弹簧测力计原理：在弹性限度内，弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比。
2、探究影响压力作用效果的因素
（1）实验原理：。
（2）实验方法：控制变量法、转换法。
（3）实验结论：受力面积一定时，压力越大，作用效果越明显；压力大小一定时，受力面积越小，作用效果越明显。
3、探究液体内部的压强大小
（1）实验方法：控制变量法。
（2） 实验猜想：液体内部压强可能与液体深度，液体的密度，液体重力，方向等有关。
（3）实验器材：压强计；烧杯；食盐；水；刻度尺。
（4）实验结论：液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增加；同种液体在同深度的各处，各个方向的压强大小相等；不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越大。
4、探究浮力的大小与哪些因素有关
（1）实验原理：F浮=G-F读。
（2）实验方法：称重法、控制变量法。
（3）实验器材：弹簧测力计、水、盐水、细线、烧杯、小石块。
（4）实验结论：浮力大小跟浸入液体（水）中的体积有关，浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟物体所在深度无关，浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟液体密度有关，密度大的浮力大。
5、探究物体动能大小与哪些因素有关
（1）实验原理：车在木板上移动的距离越远，小车对木块做的功越多，小车具的动能越大。
（2）实验方法：控制变量法、转换法。
（3）实验器材：斜槽、木板、长方体木块、质量不同的小球。
（4）实验结论：质量相同的物体，运动速度越大，动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，动能越大；动能与物体的质量和物体运动的速度有关。
6、探究杠杆平衡的条件
（1）杠杆、钩码盒一套、弹簧测力计、细线、刻度尺。
（2）实验结论：动力×动力臂=阻力×阻力臂 公式表示： F1L1=F2L2。
7、探究影响影响滑轮组机械效率与哪些因素有关
（1）实验原理：。
（2）实验方法：控制变量法。
（3）实验器材：钩码、滑轮组、铁架台、细线、弹簧测力计、刻度尺。
（4）实验结论：滑轮组机械效率与物体重力和动滑轮的个数有关；同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高；不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
一．实验探究题（共28小题）
1．（2023•潮南区模拟）如图，用相似的实验器材能研究不同的物理问题。
（1）如图甲是演示压力的作用效果的器材，用力握紧玻璃瓶，细管中的液面会 上升 （选填“上升”或“下降”）；握力相同时，细管越细，细管内液柱的高度变化越 大 （选填“大”或“小”）。
（2）该装置也可作为自制温度计使用，这是利用了液体 热胀冷缩 的性质；使用时应避免用手抓、按压等，目的是 避免对实验结果造成影响 。
（3）将瓶子内的液体倒出部分，制成自制气压计，如图乙。其他条件不变，外界气压降低时，细管中的液面会 上升 （选填“上升”或“下降”）。该装置的一个缺点是 没有刻度，不能准确进行读数 。
【答案】（1）上升；大；（2）热胀冷缩；避免对实验结果造成影响；（3）上升；没有刻度，不能准确进行读数
【解答】解（1）如图甲所示，玻璃瓶装满带颜色的水，把细玻璃管通过橡皮塞插入瓶中，如果用力捏玻璃瓶，细管中水面发生变化，玻璃瓶发生了变形，内部体积变小，细管中的液面会上升；握力相同时，细管越细，细管内液柱的高度变化越大；
（2）自制温度计利用了液体热胀冷缩的性质制成的；使用时应避免用手抓、按压等，目的是为了避免手对自制温度计热传递、做功导致温度计示数有变化，对实验结果造成影响；
（3）将瓶子内的液体倒出部分，制成自制气压计，瓶内气压等于外界大气压加上管内水柱产生的压强，其他条件不变，外界气压降低时，细管中的液面会上升；自制气压计只能大致反应气压的变化情况，没有刻度，不能准确进行读数。
故答案为：（1）上升；大；（2）热胀冷缩；避免对实验结果造成影响；（3）上升；没有刻度，不能准确进行读数。
2．（2023•广州）小明计划制作一个简易弹簧测力计，要求：
①测量范围为0～30N；
②分度值为1N；
③用木板M做刻度板；
④相邻两刻度线之间的距离相等且适当大一些。
为了满足上述要求，小明对已有的四根弹簧做了如下测试：如图1，把弹簧挂在竖直木板M上，测出弹簧原长l0，如图2，把30N的重物挂在弹簧下端，测出弹簧总长l。测试结果如表。请你帮小明选择一根最合适的弹簧，并说明不选其他三根的理由。 乙最合适，因为把30N的重物挂在弹簧下端，弹簧甲发生了塑性形变，不能恢复原状；弹簧丙会使刻度间距太小，不便读数；弹簧丁超过了最大测量范围。 。
【答案】乙最合适，因为把30N的重物挂在弹簧下端，弹簧甲发生了塑性形变，不能恢复原状；弹簧丙会使刻度间距太小，不便读数；弹簧丁超过了最大测量范围。
【解答】解：弹簧测力计的原理是：在弹性限度内，弹簧的伸长量和所受的拉力成正比；
把30N的重物挂在弹簧甲下端，取走重物后弹簧不能恢复原状，甲发生了塑性形变，故甲不合适；
把30N的重物挂在弹簧丙下端，弹簧总长l＝6.10cm，弹簧总长太小且会使单位刻度代表的数值不便计算，不符合相邻两刻度线之间的距离相等且适当大一些的要求，故丙不合适；
把30N的重物挂在弹簧丁下端，弹簧总长l＝35.00cm，超过了刻度板M的长度，不符合测量范围0～30N的要求，故丁不合适；
把30N的重物挂在弹簧乙下端，弹簧总长l＝22.00cm，符合需要制作的测力计4点要求，故乙合适。
故答案为：乙最合适，因为把30N的重物挂在弹簧下端，弹簧甲发生了塑性形变，不能恢复原状；弹簧丙会使刻度间距太小，不便读数；弹簧丁超过了最大测量范围。
3．（2023•广东）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中：
（1）观察弹簧测力计的零刻度线、 量程 和分度值。调零时，弹簧测力计应在 竖直 （选填“竖直”或“水平”）方向上调零。
（2）如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块（可塑），测出重力。将它缓慢浸入水中，记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h。请根据实验数据，在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图象。
（3）分析图象可知：浸没前，h增加，F浮 变大 ；浸没后，h增加，F浮 不变 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图象 不同 （选填“相同”或“不同”）。
（5）若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料： 不同密度的液体 。
【答案】（1）量程；竖直；（2）如图见解答；（3）变大；不变；（4）不同；（5）不同密度的液体。
【解答】解：（1）弹簧测力计使用前要观察零刻度线、量程和分度值。调零时，弹簧测力计所测力的方向上调零，测重力和拉力要竖直方向，则调零也竖直方向。
（2）根据F浮＝G﹣F；0cm、2cm、4cm、6cm、8cm、10cm时，受到的浮力分别为0、0.2N、0.4N、0.6N、0.6N、0.6N；由此在图像上描点画出图像，如图：
（3）根据图像知，浸没前，h增加，F浮变大；浸没后，h增加，F浮不变；
（4）若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，相同深度时，排开液体的体积不同，受到的浮力不同；重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图象是不同的；
（5）根据控制变量法，若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，需保持排开液体的体积不变，改变液体的密度，因而需要不同密度的液体。
故答案为：（1）量程；竖直；（2）如图见解答；（3）变大；不变；（4）不同；（5）不同密度的液体。
4．（2023•广东模拟）（1）如图﹣1所示，秒表的读数为 99.8 s；
（2）如图﹣2所示，弹簧测力计的量程为 0.2 N，读数为 2.6 N；
（3）使用天平测量物体质量前，要调节横梁左端的 平衡螺母 使天平横梁在水平位置平衡；天平平衡时，放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图﹣3所示，石块的密度为 3.05×103 kg/m3。
【答案】（1）99.8；（2）0.2；2.6；（3）平衡螺母；3.05×103
【解答】解：（1）图﹣1中，秒表小盘的分度值是0.5min，指针在1min和2min之间，偏过中线；大盘的分度值是0.1s，而大盘指针在39.8s，因此秒表读数为1min39.8s，即：99.8s；
（2）图﹣2中弹簧测力计0～1N之间是五个小格，所以每个小格就是它的分度值是0.2N，读数是2.6N；
（3）使用天平测量物体质量前，要调节横梁左端的平衡螺母使天平横梁在水平位置平衡；
图﹣3中甲图中标尺的分度值为0.2g，则甲图中石块的质量：m＝20g+20g+5g+3.8g＝48.8g，
乙图中量筒的分度值为2mL＝2cm3，水的体积为20mL，水和石块的总体积为36mL，
则石块的体积：V＝36mL﹣20mL＝16mL＝16cm3，
石块的密度：ρ＝＝3.05g/cm3＝3.05×103kg/m3。
故答案为：（1）99.8；（2）0.2；2.6；（3）平衡螺母；3.05×103。
5．（2023•广东一模）如图所示，用完全相同的玻璃瓶和细管制成甲、乙两个密封装置，甲中装满水，乙中水未装满。用力捏甲瓶，细管中水柱会 上升 ；将乙瓶拿到高山顶上，细管中的水柱会 上升 ；两装置中图 甲 装置可以做一个温度计。（前两空均选填“上升”或“下降”）
【答案】上升；上升；甲。
【解答】解：（1）用力捏甲瓶，在力的作用下，甲瓶会向内发生形变，瓶内的压强增加，细管内的水柱会随之上升。
（2）大气压会随着高的升高而减小，将乙瓶拿到高山顶上，由于外界大气压会降低，此时瓶内的气压大于外界大气压，因此瓶内的水会有一部分被压入细管中，最终水柱升高；
（3）甲中没有空气，受大气压影响较小，可以制成液体温度计。
故答案为：上升；上升；甲。
6．（2023•南海区校级模拟）在“小实验、小制作”比赛活动中，物理兴趣小组利用身边的小玻璃瓶、单孔橡皮塞、两端开口的透明吸管、水，展示了如下实验。
（1）“敲击实验”。如图甲，用笔杆敲击使空玻璃瓶发生 振动 ，产生声音，加大敲击的力量，声音的 响度 （选填“音调”、“响度”或“音色”）发生了改变；
（2）自制温度计。如图乙，将玻璃瓶放入热水中，观察到吸管中的液面 上升 （选填“上升”“下降”或“不变”），验证了温度计是根据液体 热胀冷缩 的规律制成的；
（3）自制水气压计。如图丙，提着瓶子从一楼走到四楼，观察到吸管中的液面上升，说明了大气压强随海拔高度升高而 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（4）自制“喷雾器”，如图丁，往B管中吹气，可以看到A管中的液面 上升 （选填“上升”、“下降”或“不变”）。这表明，在气体中，流速越大的位置压强越小。
【答案】（1）振动；响度；（2）上升；热胀冷缩；（3）减小；（4）上升。
【解答】解：（1）用笔杆敲击使空玻璃瓶，使玻璃瓶发生振动，从而产生声音，说明声音由物体的振动产生的；响度与发声体的振幅有关，振幅越大，响度越大，用更大的力敲击玻璃瓶，玻璃瓶振动的幅度改变，故声音的响度发生改变。
（2）将玻璃瓶放入热水中，玻璃瓶中液体吸收热量，体积膨胀，所以吸管中的液面上升，实验验证了温度计是根据液体的热胀冷缩的规律制成的。
（3）大气压不是固定不变的，随着高度的升高而减小，所以提着瓶子从一楼走到四楼，观察到吸管中的液面上升。
（4）往B管中吹气，可以看到A管中的水面上升，原因是：往B管中吹气，吸管A上方空气的流速变大，压强减小，A管中液体受到向上的压强大于向下的压强，所以A管水上升。表明在气体中，流速越大的位置压强越小。
故答案为：（1）振动；响度；（2）上升；热胀冷缩；（3）减小；（4）上升。
7．（2023•深圳模拟）如图所示，同学们利用饮料瓶设计了很多奇妙的物理实验。
（1）小车在喷水时能够向前运动，是利用了 物体间力的作用是相互的 原理。
（2）水从开口矿泉水瓶的小孔喷出，水面降低，水喷出的距离变短，说明水产生的压强与 水的深度 有关。
（3）用饮料瓶、透明胶带、螺母、塑料管按图制作了一只潜水艇模型。为使潜水艇下沉，则必须从进排气管处 吸气 （选填“吹气”或“吸气”），潜水艇从图中位置下沉的过程中所受到水的浮力 不变 （选填“减小”、“不变”或“增大”）。
【答案】（1）物体间力的作用是相互的；（2）水的深度；（3）吸气；不变。
【解答】解：（1）小车在喷水时，瓶子给水一个向后的力，物体间力的作用是相互的，水给瓶子一个向前的力推动瓶子向前运动；
（2）水从开口矿泉水瓶的小孔喷出，水面降低，水的密度不变，水的深度变小，水产生的压强变小，水喷出的距离变短，这是液体压强变化的结果；
（3）潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的；
为使潜水艇模型从图中位置下沉，则其重力应大于浮力，所以必须从进排气管处吸气，塑料瓶内的压强减小，水进入塑料瓶，总重力增大，大于浮力变会下沉；
根据F浮＝ρ水gV排，潜水艇在下沉的过程中，排开水的体积不变，所以所受到水的浮力不变。
故答案为：（1）物体间力的作用是相互的；（2）水的深度；（3）吸气；不变。
8．（2023•禅城区模拟）在“探究影响浮力大小的因素”实验中，小明根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：
A.与物体浸入液体中的深度有关；
B.与物体排开液体的体积有关；
C.与液体的密度有关。
（1）分析 a、b、c 三次实验，可知浮力大小与物体排开液体的体积有关；分析a、d、e三次实验。可知在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力 越大 （选填“越大”或“越小”）。
（2）进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图1所示。其中序号c中物体P所受浮力大小为 2 N，物体P的密度为 2.4×103 kg/m3（水的密度为1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（3）小明接着又探究了“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”，过程如图2所示，其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。
①探究操作的最合理顺序是 bacd （只填字母），若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式 F1﹣F3＝F4﹣F2 成立，就可得出结论F浮＝G排。
②图2中会影响该探究结论能否正确得出的是 A （只填字母）。
A.c中水面未到达溢水杯的溢水口
B.c中物体没有全部浸入在水中
【答案】（1）a、b、c；越大；（2）2；2.4×103；（3）①bacd；F1﹣F3＝F4﹣F2；②A。
【解答】解：（1）b、c实验中，液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，结合a实验，根据控制变量法可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关；d、e实验中，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，结合a实验，根据控制变量法可知，在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大；
（2）图1a物体在空气中时弹簧测力计示数4.8N，图1c物体浸没在水中时弹簧测力计的示数为2.8N，则物体浸没在水中所受浮力为：F浮＝G﹣F＝4.8N﹣2.8N＝2N；
由F浮＝ρ水gV排得物体的体积：V＝V排＝＝2×10﹣4m3；
根据G＝mg得物体的质量为：m＝＝0.48kg，
物体的密度为：ρ＝＝2.4×103kg/m3；
（3）①合理的实验顺序是：b、测出空桶所受的重力；a、测出物体所受的重力；c、把物体浸没在装满水溢水杯中，测出物体所受的浮力，收集物体排开的水；d、测出桶和排开的水所受的重力；故合理的顺序为b、a、c、d；
若四个力之间的关系式F1﹣F3＝F4﹣F2成立，就可得出结论F浮＝G排；
②要想测出物体排开的水的重力，溢水杯内水的液面必须到达溢水杯杯口，若达不到，则测得的排开的液体的重力会变小，与物体有没有全部浸入在水中无关，故选A；
故答案为：（1）a、b、c；越大；（2）2；2.4×103；（3）①bacd；F1﹣F3＝F4﹣F2；②A。
9．（2023•深圳）琴琴同学探究压强与受力面积的关系，得出了一个错误的结论。
（1）谁的压力大 两个相等 ，谁的受力面积大 海绵的大 。（选填“海绵的大”“沙坑的大”“两个相等”）
（2）改进这两个实验的意见： 选择海绵（或沙坑）做实验 。
（3）对比甲图选择下面的 A 对比探究压强和压力大小的关系。
【答案】（1）两个相等；海绵的大；（2）选择海绵（或沙坑）做实验；（3）A。
【解答】解：（1）本实验中，物体对海绵或沙子的压力大小等于物体的重力大小，压力大小相等；
受力面积即两物体的实际接触面积，故受力面积海绵的大；
（2）探究压强与受力面积的关系，要控制压力相同，只改变受力面积大小，甲、乙实验中，被压物质材料不同，故改进这两个实验的意见：选择海绵（或沙坑）做实验；
（3）探究压强和压力大小的关系，要控制受力面积相同，只改变压力大小，且受压面材料相同，故对比甲图选择A对比。
故答案为：（1）两个相等；海绵的大；（2）选择海绵（或沙坑）做实验；（3）A。
10．（2022•广东）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）小明安装好杠杆后，发现其左端下沉，如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 右 调节。
（2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重0.5N。如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，当方向为 竖直向下 时，拉力最小，大小为 2 N。
（3）课后，小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图丙所示，则力臂l1：l2＝ 2：1 ，若两边同时各取走—枚硬币，则杠杆的 右 端将下沉。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）如图甲所示，杠杆左端下沉，其右端偏高，应将平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡；
（2）根据杠杆的平衡条件，F1l1＝F2l2知要使力最小，需要使力臂最大，当力的方向竖直向下时，力臂最长，力最小；
在A点悬挂3个钩码，则由杠杆的平衡条件得：3G×4l＝FB×3l，
解得：最小的力FB＝4G＝4×0.5N＝2N；
（3）根据杠杆的平衡条件，F1l1＝F2l2
设每个硬币的重力为G，则由图可得，2Gl1＝4Gl2，
则l1：l2＝2：1；
若两边同时各取走—枚硬币，则左边为：Gl1＝2Gl2，右边为3Gl2，
由于2Gl2＜3Gl2，所以杠杆的右端将下沉。
故答案为：（1）右；（2）竖直向下；2；（3）2：1；右。
11．（2023•东莞市二模）某同学探究液体内部压强的特点，实验过程如图所示。
（1）从结构来看，压强计 不是 （选填“是”或“不是”）连通器。
（2）如图甲、乙、丙所示，将压强计的探头放在水中的 同一 深度处（选填“同一”或“不同”），使橡皮膜朝向不同的方向，观察到U形管内液面高度差 不变 （选填“不变”或“改变”）。
（3）若要探究液体压强与深度的关系，最合理应该根据 甲、丁 两个图的实验现象进行对比。
（4）若图丁的实验中U形管左右两侧水面的高度差为5cm，则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为 500 Pa。（U形管中液体密度ρ水＝1.0×103kg/m3）
（5）为了探究液体压强与液体密度的关系，该同学用水和盐水，利用图戊所示的装置进行实验，若橡皮膜出现图示情况，说明隔板 右 （选填“左”或“右”）侧的液体是盐水。
【答案】（1）不是；（2）同一；不变；（3）甲、丁；（4）500；（5）右。
【解答】解：（1）压强计一端被封闭，不符合“上端开口，底部连通”这一特点，因此，图甲压强计不是连通器；
（2）如图甲、乙、丙所示，将压强计的探头放在水中的同一深度处，使橡皮膜朝向不同的方向，观察到U形管内液面高度差不改变；
（3）若要探究液体压强与深度的关系，要控制液体的密度相同，故应根据甲、丁两个图的实验现象进行对比；
（4）U形管左右两侧水面的高度差为5cm，则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为p＝ρ水gh＝103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m＝500Pa；
（5）为了探究液体压强与液体密度的关系，该同学用水和盐水，利用图戊所示的装置进行实验，若橡皮膜出现图示情况，即橡皮膜向左凸出，说明隔板左侧的液体对橡皮膜压强小于隔板右侧的液体对橡皮膜压强，根据p＝ρgh知，右侧液体的密度大，则隔板右侧的液体是盐水。
故答案为：（1）不是；（2）同一；不变；（3）甲、丁；（4）500；（5）右。
12．（2023•宝安区模拟）为了探究“影响液体内部压强大小的因素”，依依采用U形管液体压强计装置进行实验。
（1）为了使压强计的金属盒在同种液体、同一深度处时，U形管内的液面高度差增大一点，U形管应 C ；
A．用内径更细的U形管
B．改注盐水
C．改注酒精
（2）如图丙所示，橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通，当向玻璃管中吹气时；U形管内液面较高的是 a （选填“a”或“b”）侧；
（3）小王自制另一套装置探究液体压强与什么因素有关。如图丁所示，在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水，然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中，内外液面相平，发现橡皮膜内凹，说明当深度相同时， 液体密度 越大，液体压强越大；
（4）学完了液体压强的知识后，小王想到可以用这套装置来测量液体密度。如图戊所示，将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中，使橡皮膜变平，然后测量了水面到橡皮膜中心的距离为h1，酒精液面到橡皮膜中心的距离为h2，则酒精的密度为 （用h1、h2、ρ水表示）。
【答案】（1）C；（2）a；（3）液体密度；（4）。
【解答】解：（1）在压强一定时，根据p＝ρgh，密度越小，高度越大，故应改用密度小的液体，从而增大U形管内液面高度差，酒精的密度最小，改注酒精，故选C。
（2）流体流速大位置压强小，如图丙所示，橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通，当向玻璃管中吹气时，U形管内左侧流速变大，压强变小，液面较高的是a侧。
（3）如图丁所示，在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水，然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中，内外液面相平，发现橡皮膜内凹，则盐水产生的压强大，而盐水密度大于水，说明当深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。
（4）如图戊所示，将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中，使橡皮膜变平，根据液体压强公式p＝ρgh得到ρ水gh1＝ρ酒精gh2，则酒精的密度为。
故答案为：（1）C；（2）a；（3）液体密度；（4）。
13．（2023•南山区校级三模）小明利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。实验前，他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上，如图甲所示。
（1）实验中液体内部压强的大小通过 U形管两边液柱的高度差 反映出来；
（2）使用前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置 不漏气 ；（选填“漏气”或“不漏气”）
（3）通过观察图乙、丙两次实验可知，液体内部的压强与 液体的深度 有关；
（4）小明还发现在同种液体中，金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差不变化，表明在相同条件下液体内部各个方向的压强 相等 ；
（5）已知丙图中U形管左侧液柱高为4cm，右侧液柱高为10cm，则U形管底部受到的液体压强为 1000 Pa；（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（6）小明保持图丙中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丁所示，比较丙、丁两次实验，小明得出了：液体的密度越大，其内部的压强越大的结论。你认为他的结论是否可靠？ 不可靠 ，原因是： 没有控制金属盒在水和盐水中的深度相同 。
【答案】（1）U形管两边液柱的高度差；（2）不漏气；（3）液体的深度；（4）相等；（5）1000；（6）不可靠；没有控制金属盒在水和盐水中的深度相同。
【解答】解：（1）压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。液面高度差越大，液体的压强越大；
（2）用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气；如果U形管中的液体没有升降或升降不灵活，说明装置是漏气的；
（3）比较乙、丙实验可知，液体的密度相同，金属盒在液体的深度不同，U形管内液面的高度差不同，说明液体内部压强与液体的深度有关；
（4）在同种液体中，金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差不变化，表明在相同条件下，液体内部各个方向的压强相同；
（5）由题意得，U形管左侧液柱高为4cm，右侧液柱高为10cm，因为左侧液柱上方的气压大于外界大气压，而右侧与大气相通，则U形管中液柱的高度应取10cm，
因此U形管底部受到的液体压强为：
p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m＝1000Pa；
（6）小明保持丙图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，液体是深度增大，密度增大，U形管左右液面差增大，没有控制深度不变，不能探究液体压强跟密度的关系。
故答案为：（1）U形管两边液柱的高度差；（2）不漏气；（3）液体的深度；（4）相等；（5）1000；（6）不可靠；没有控制金属盒在水和盐水中的深度相同。
14．（2023•东莞市校级模拟）如图为小明“探究液体内部压强的特点”的实验过程图。

（1）压强计上的U形管 不属于 （选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，通过方法 ② （填序号）可以进行调节。
①从U形管内向外倒出适量水
②拆除软管重新安装
③向U形管内加适量水
（3）比较图甲A、B、C，得出结论：同种液体，同一深度， 液体向各个方向的压强相等 。
（4）将图甲A中的探头逐渐下移，可观察到U形管内液柱的高度差逐渐变大，得出结论：液体密度一定， 深度越大，液体压强越大 。
（5）根据实验所得出的结论，在图乙中的a、b、c、d、e五个点中，压强最大的是 d 点。
（6）若图甲C实验中U形管左右两侧水面的高度差为5cm，则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为 500 Pa。
【答案】（1）不属于；（2）②；（3）液体向各个方向的压强相等；（4）深度越大，液体压强越大；（5）d；（6）500。
【解答】解：（1）因压强计一端封闭，故压强计U形管不属于连通器；
（2）进行调节时，只需要将软管取下，再重新安装，这样的话，U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，故选②；
（3）比较图甲A、B、C可知压强计U形管液面高度差相同，产生的压强相同，故得出结论：同种液体，同一深度，液体向各个方向的压强相等；
（4）将图甲A中的探头逐渐下移，液体深度变大，可观察到U形管内液柱的高度差逐渐变大，得出结论：液体密度一定，深度越大，液体压强越大；
（5）根据实验所得出的结论，在图乙中的a、b、c、d、e五个点中，d、e两点的深度最大，而盐水密度大于水的密度，根据p＝ρgh可知，压强最大的是 d点；
（6）实验中U形管左右两侧水面的高度差为5cm，即0.05m，根据p＝ρ水gh可知，橡皮管内气体的压强与管外大气压之差：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m＝500Pa。
故答案为：（1）不属于；（2）②；（3）液体向各个方向的压强相等；（4）深度越大，液体压强越大；（5）d；（6）500。
15．（2023•中山市模拟）图A、B、C、D、E是探究某圆锥形物体“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验步骤。
（1）由 A、E 两个步骤中可知物体浸没酒精中时受到的浮力是 0.8 N；
（2）由步骤A、B、C、D可得出结论：物体受到的浮力大小与 排开液体体积 有关；
（3）由步骤A、D、E可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的 密度 有关；
（4）圆锥体的密度为 4 g/cm3；（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（5）用弹簧秤拉着圆锥形物体从水面缓慢浸入水中，根据实验数据描绘的弹簧秤示数F随圆锥形物体浸入深度h变化的关系图像，最符合实际的是 B 。
【答案】（1）A、E；0.8；（2）排开液体体积；（3）密度；（4）4；（5）B
【解答】解：（1）由A可知，物体的重力为4N，由E可知，物体浸没在酒精中，弹簧测力计的拉力为3.2N，由称重法可知，物体浸没酒精中时受到的浮力
F浮＝G﹣F拉＝4N﹣3.2N＝0.8N
所以由A、E两个步骤可知物体浸没酒精中时受到的浮力。
（2）观察步骤A、B、C、D发现，物体逐渐浸入水中，排开水的体积逐渐增大，液体的密度不变，弹簧测力计示数逐渐减小，即浮力逐渐增大，所以可得出结论：物体受到的浮力大小与排开液体体积有关。
（3）观察步骤A、D、E发现，物体浸没在不同液体中，排开液体体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计示数不同，即物体受到的浮力不同，所以可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
（4）由A可知，物体的重力为4N，由D可知，物体浸没在水中，弹簧测力计的拉力为3N，由称重法可知，物体浸没水中时受到的浮力
F浮1＝G﹣F拉1＝4N﹣3N＝1N
则物体的体积等于排开水的体积
V物＝V水＝
则圆锥体的密度
ρ物＝
（5）因为圆锥形物体“下小上大”，所以随着圆锥形物体浸入水中的深度增加，排开水的体积也增加，但是排开水的体积增大的幅度在变大，根据F浮＝ρ液gV排知，浮力变大，且浮力增大的幅度在变大；
根据F浮＝G﹣F可知，测力计的示数变小，且测力计示数变小的幅度在变大（即图线逐渐变陡），到圆锥体完全浸没后，浮力不变，测力计的示数也不变，故B图符合题意。
故选B。
故答案为：（1）A、E；0.8；（2）排开液体体积；（3）密度；（4）4；（5）B。
16．（2023•惠城区模拟）如图所示为活动卡上的几个实验。
（1）图（a）所示实验过程是定量研究浸没在液体中的物体受到的浮力与 物体排开液体的重力 之间的关系，量筒中盛放的是水，物体受到的浮力可以用 F1﹣F2 表示，V2﹣V1表示 物体排开液体的体积 。
（2）如图（b）所示，在探究压力的作用效果与哪些因素有关时，将铅笔压在大拇指和食指之间，观察到手指肌肉下陷情况不同，这是在探究压力的作用效果与 受力面积 的关系。
（3）小明和小红同学利用U形管压强计来探究液体内部压强与深度的关系，如图（c）所示。小明在容器内装入水后，将U形管压强计的金属盒置于水中 不同 的深度处（选填“相同”或“不同”），并观察比较U形管压强计两边液面的 高度差 。
（4）图（d）所示实验中若玻璃管倾斜，管内水银柱的长度将 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。若倒插水槽后手指离开之前，管内水银柱上方有气泡，管外大气压将 不变 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】（1）物体排开液体的重力；F1﹣F2；物体排开液体的体积；
（2）受力面积；
（3）不同；高度差；
（4）变大；不变。
【解答】解：
（1）如图（a）所示实验过程是定量研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开液体所受重力的关系；
根据称量法测浮力可得，物体受到的浮力：F浮＝F1﹣F2，
由图可知，量筒示数的增加量V2﹣V1为物体排开液体的体积。
（2）将铅笔压在大拇指和食指之间时，两手指受到的压力相等，笔尖的受力面积小、笔尾的受力面积大，两手指的下陷程度不同，故图（b）实验是探究压力的作用效果与受力面积的关系。
（3）将压强计的金属盒置于水中不同深度处，通过观察U形管中液面高度差的变化，可得出液体压强的大小。
（4）如图（d）所示是托里拆利实验的过程，由于水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的，因此若玻璃管倾斜，管内外水银面的高度差不变，但长度会变大；
管外大气压只和海拔高度有关，和试管内气压及试管内有无气泡无关。
故答案为：
（1）物体排开液体的重力；F1﹣F2；物体排开液体的体积；
（2）受力面积；
（3）不同；高度差；
（4）变大；不变。
17．（2023•香洲区校级三模）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）如图甲所示的四个实验步骤，合理的实验顺序是 DBAC 。
（2）石块排开的水所受的重力可由 CD （填代号）两个步骤测出。
（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于 排开液体所受的重力 。
（4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是 A 。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成盐水进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
（5）另一实验小组在步骤甲的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则 能 （选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。
（6）小凰同学将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用弹簧秤挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图乙所示，在铝块刚进入水到刚好完全浸没的过程中，电子秤的读数将 不变 （选填“变大”或“变小”或“不变”）。
【答案】（1）DBAC；（2）CD；（3）排开液体所受的重力；（4）A；（5）能；（6）不变。
【解答】解：（1）本实验是探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系，为减小实验误差，先测量空桶的重力，然后测量完小石块重力后将小石块放入溢水杯中，最后测溢出水的重力，所以该实验步骤DBAC。
（2）石块排开水的重力等于桶与水的总重力减去空桶的重力，所以石块排开水的重力由CD两个步骤可测出。
（3）由图B知，测力计的分度值为0.2N，示数为3.8N。石块的重力为3.8N。据称重法可知，石块所受浮力F浮＝G﹣F示＝3.8N﹣2.4N＝1.4N，
由图CD得，石块排开的水的重力G排＝G总﹣G桶＝2.6N﹣1.2N＝1.4N，
石块排开水的重力等于石块所受的浮力。所以水中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力。
（4）为了避免实验的偶然性，应该用不同的液体或用不同的物体进行实验，以得到普遍性的实验结论。通过同样的方案及器材进行多次测量，不能避免实验的偶然性，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（5）石块部分浸入或全部浸没，排开水的体积不同，所受的浮力不同，排开水的重力总等于石块所受的浮力，所以另一小组也能得到相同的结论。
（6）铝块浸入水前，溢水杯底所受的压力等于水的重力。铝块浸入水中后，排开水的重力等于铝块所受的浮力，相当于溢水杯中的水的重力保持不变；电子秤的读数是溢水杯及水的质量，而杯中水的重力不变，溢水杯的重力不变，所以两者的总质量不变，读数不变。
故答案为：（1）DBAC；（2）CD；（3）排开液体所受的重力；（4）A；（5）能；（6）不变。
18．（2023•南山区校级三模）为了探究圆柱体在不同液体中受到的浮力，某同学进行了如图所示的实验（图A、B、C中的液体是水）。
（1）为了探究F浮与G排的关系，需要在图中操作的基础上增加一个步骤。请写出该步骤的内容：用弹簧测力计测量 圆柱体的重力 。
（2）由图中步骤B、E可知，浮力的大小跟 液体的密度 有关。
（3）圆柱体的体积为 1×10﹣4 m3；未知液体的密度为 0.8×103 kg/m3。
（4）若B步骤中的溢水杯放在电子秤上，如图F，在圆柱体浸入水的过程中（未接触容器底），电子秤的读数将 不变 。（选填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】（1）圆柱体的重力；（2）液体的密度；（3）1×10﹣4；0.8×103；（4）不变。
【解答】解：（1）要测量物体在水中受到的浮力，还需测出圆柱体的重力；
（2）B、E两图，物体排开液体的体积相等，液体的密度不同，可知，浮力大小与液体的密度有关；
（3）由题意知，在水中的浮力F浮＝G排＝1.2N﹣0.2N＝1N；
圆柱体排开液体的体积不变，由F浮＝ρ液gV排得，V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3；
根据F浮＝G﹣F知，G＝F+F浮＝1N+1.7N＝2.7N；
则物体在液体中所受浮力为F浮′＝G﹣F′＝2.7N﹣1.9N＝0.8N；
圆柱体排开液体的体积不变，由F浮＝ρ液gV排得，ρ液＝＝＝0.8×103kg/m3；
（4）圆柱体浸没在水中静止时，圆柱体受到重力、浮力以及拉力的作用。根据阿基米德原理可知圆柱体受到的浮力等于排开的水重，圆柱体对水的压力大小与浮力相等，所以溢水杯对电子秤的压力不变。
故答案为：（1）圆柱体的重力；（2）液体的密度；（3）1×10﹣4；0.8×103；（4）不变。
19．（2023•香洲区校级三模）汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图，其中h1＜h2。
（1）三次实验应让小球由静止开始滚下。实验中，动能的大小是通过 木块移动的距离 来反映的；
（2）甲、乙两次实验探究的是动能与 速度 的关系；
（3）进行图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，由此可推断A、B两球的质量关系是：mA ＜ mB，与乙图实验进行比较，可以得出： 速度 相同时，质量越大，动能越大。为了实验安全，需改进丙图实验，再与乙图实验对比，在不改变木板长度的情况下，以下可行的方法是 A （填写正确选项前的字母）。
A．换用质量更小的钢球
B．给水平木板铺上毛巾
C．适当降低钢球B的高度
D．换用一个较重的木块
（4）善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能 不同 （填“相同”或“不同”）。放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做 不能 （填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系。
【答案】（1）木块移动的距离；（2）速度；（3）＜；速度；A；（4）不同；不能。
【解答】解：（1）实验中，动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的，用到了转换法。
（2）甲、乙两次实验，小球的质量不变，而滚下的高度不同，到达水平面的速度不同，探究动能与速度的关系。
（3）由图乙和图丙可知，两个小球的质量不同，小球滚下的高度相同，到达水平面的速度相同，图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，说明丙图中B球的动能较大，B球的质量较大，可以得到速度相同时，质量越大，动能越大。
A．换用质量更小的钢球，在速度不变的情况下，动能更小，推动木块移动的距离变小，故A符合题意；
B．给水平木板铺上毛巾，不能与乙控制相同的接触面，故B不符合题意；
C．适当降低钢球B的高度，钢球的速度发生了变化，无法完成探究，故C不符合题意；
D．换用一个较重的木块，木块与木块受到的摩擦力不同，不能完成探究，故D不符合题意。
故选A。
（4）用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，弹簧的弹性形变不同，两次实验弹簧具有的弹性势能不同。
若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验的。
故答案为：（1）木块移动的距离；（2）速度；（3）＜；速度；A；（4）不同；不能。
20．（2023•中山市校级一模）许多实验器材在物理实验中都能重复利用，如图，是斜面在物理实验中多次使用。
甲：测量物体平均速度
乙：探究阻力对物体运动的影响
丙：探究动能大小的影响因素
①如图甲利用斜面和小车测量平均速度，实验时应保持斜面的倾斜角 较小 （选填“较大”或“较小”），从而减小测量时间时造成的误差；
②图乙、丙实验都有让物体（小车或小球）从斜面的同一高度静止下滑的操作步骤，这样操作的目的是使物体到达斜面底端的 速度 相同；
③图乙实验中阻力对物体运动的影响是通过 小车移动的距离 来反映的，由图乙可推理当向前运动的小车在水平面上所受阻力为零时，小车的运动情况是 做匀速直线运动 。
【答案】①较小；②速度；③小车移动的距离；做匀速直线运动。
【解答】解：（1）实验中，为了增长测量时间，方便计时，应使斜面的坡度较小，以减小测量时间的误差。
（2）乙、丙实验中，为了使物体到达水平面时的速度相同，物体都从斜面的同一高度静止滑下，这是控制变量法的应用。
（3）由于阻力无法直接得出，实验中通过小车运动的距离来反映阻力的大小，采用的转换法。
由乙实验可知，表面越光滑，小车速度减小的越慢，运动距离越远，由此可以推断，当运动的小车在水平面上所受阻力为零时，小车将一直做匀速直线运动。
故答案为：①较小；②速度；③小车移动的距离；做匀速直线运动。
21．（2023•南山区三模）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）小明安装好杠杆后，发现其左端下沉，如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 右 调节。（选填“左”或“右”）
（2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重0.5N。如果在B处施加一个拉力使杠杆在 水平 位置再次平衡，当力的方向为竖直向下时，拉力最 小 （选填“大”或“小”），大小为 2 N。
（3）课后，小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图丙所示，则力臂l1：l2＝ 2：1 ，若两边同时各取走一枚硬币，则杠杆的 右 端将下沉。
【答案】（1）右；（2）水平；小；2；（3）2：1；右。
【解答】解：（1）如图甲所示，杠杆左端下沉，其右端偏高，应将平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡；
（2）根据杠杆的平衡条件，F1l1＝F2l2知要使力最小，需要使力臂最大，当力的方向竖直向下时，力臂最长，力最小；
在A点悬挂3个钩码，则由杠杆的平衡条件得：3G×4l＝FB×3l，
解得：最小的力FB＝4G＝4×0.5N＝2N；
（3）根据杠杆的平衡条件，F1l1＝F2l2
设每个硬币的重力为G，则由图可得，2Gl1＝4Gl2，
则l1：l2＝2：1；
若两边同时各取走—枚硬币，则左边为：Gl1＝2Gl2，右边为3Gl2，
由于2Gl2＜3Gl2，所以杠杆的右端将下沉。
故答案为：（1）右；（2）水平；小；2；（3）2：1；右。
22．（2023•潮南区一模）如图1甲所示是2022北京冬奥会的滑雪大跳台，回答：
（1）运动员从起点下滑，过程中先后经过M、S两点，她在这两点的动能和重力势能如图1乙所示，则运动员在M点的动能为 5×103 J；在M、S两点相比，速度 S点大 ，重力势能 M点大 ，机械能 M点大 （均选填“M点大”、“S点大”或“一样大”）。
（2）小明制作大跳台的模型。把跳台滑道上段简化成如图2甲的杠杆，O是支点，A是这段滑道的重心，若模型支架对滑道的力F作用在B点，沿bc线；
①画出F和F的力臂l1。
②根据杠杆平衡条件可以判断，F 小于 滑道上段所受的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）用图2乙装置模拟建造滑道，被匀速提升的模型部件重3N，拉力F为2.5N，此过程的机械效率为 60% 。
【答案】（1）5×103；S点大；M点大；M点大；（2）①见解答图；②小于；（3）60%。
【解答】解：（1）由图乙可知，M点的动能为0.5×104J＝5×103J；M点比S点的动能小，由于物体的质量不变，由动能的影响因素可知，物体的速度在S点大；M点的动能和重力势能之和比S点的大，由于机械能等于动能与重力势能的总和，因此机械能是M点大；
（2）根据图2可知，F的方向沿cb方向斜向上，过支点O做F的力的作用线的垂线，该垂线段为力臂l1，如图所示：
；
②重力的方向是竖直向下的，重力的力臂如图所示：
由图可知，重力的力臂l2要小于F的力臂l1，即＜1根据杠杆的平衡条件有：G×l2＝F×l1，则＝＜1，因此F要小于滑道上段所受的重力G；
（3）由图可知n＝2，滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝60%。
故答案为：（1）5×103；S点大；M点大；M点大；（2）①见解答图；②小于；（3）60%。
23．（2023•福田区模拟）同学们在学校的花园里散步时，看到校工师傅在用剪刀修剪树枝（如图1所示），发现他在修剪较粗硬的树枝时，需要把树枝夹在离轴很近的地方，手放在剪刀离轴最远的末端用力就会很轻松的剪断粗树枝了。看到这里，同学们就讨论起来了：为什么这样使用，就会很容易剪断树枝呢？大家一致认为应该对杠杆平衡时需要满足的条件进行一下研究，于是同学们利用实验器材：杠杆、支架、钩码（每个重1N）、弹簧测力计开始了下面的实验：
（1）实验前的杠杆如图2甲所示，将左侧的平衡螺母向 右 端调节，使其在 水平 位置静止。
（2）小林组的同学按约定在支点O左侧挂了2个钩码作为阻力，如图2乙所示。在右侧的不同位置分别挂了数目不同钩码，进行了三次实验，记录数据如表一。分析表一数据，可以得到杠杆平衡需要的条件是：动力×动力臂＝ 阻力×阻力臂 。
表一
（3）如图2丙所示，小军组在杠杆右侧使用了弹簧测力计来施加动力，他们向下拉动测力计使杠杆水平静止，实验数据如表二。分析表中的数据后，小军发现自己组测出的动力可能有较大的误差且都偏小，如果忽略误差的影响，他也能得到和小林组同样的结论。但是同组的小群回顾了他们的实验过程，又仔细分析后，发现了他们每一次记在表格中的动力的数据都是错误的，理由是：按他们测量动力的方法，所记动力的大小应该是弹簧测力计的示数再加上 弹簧测力计的重力 。
表二：
（4）纠正错误后，综合分析表一和表二的数据，通过进一步分析得，当阻力一定且杠杆平衡时， 阻力臂越小、动力臂越大 ，则动力就越小。所以在修剪较粗硬的树枝时，像校工师傅那样使用剪刀就会更省力些。
【答案】（1）右；水平；（2）阻力×阻力臂；（3）弹簧测力计的重力；（4）阻力臂越小、动力臂越大。
【解答】解：（1）杠杆的左端下沉，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的螺母向右调；
（2）根据表格数据得出：杠杆的平衡条件是动力×动力臂＝阻力×阻力臂；
（3）为了使力臂在杠杆上，拉力的方向须与杠杆垂直，即沿竖直方向拉杠杆；
由于弹簧测力计有重力，使得杠杆平衡时动力每次都偏小，所以所记动力的大小应该是弹簧测力计的示数再加上弹簧测力计的重力；
（4）综合分析表一和表二的数据知，当阻力一定且杠杆平衡时，阻力臂越小、动力臂越大，则动力就越小。
故答案为：（1）右；水平；（2）阻力×阻力臂；（3）弹簧测力计的重力；（4）阻力臂越小、动力臂越大。
24．（2023•东莞市校级模拟）小华在课外探究弹簧的伸长量跟拉力的变化关系，记录了相应实验数据，如表1所示。
表1
（1）分析实验数据，可得到结论：在弹性限度内，弹簧伸长量与拉力成 正比 。
（2）小华利用完全相同的小桶分别盛满四种液体，再用最大量程为5N的弹簧测力计分别称出液体和小桶的总重力，记录的部分数据见表2。
表2
①通过分析比较表2，小华推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律，下列图象中能正确反映这一规律的图象是 C ；
②若酒精的密度为0.8g/cm3，根据表格中的数据计算出盐水的密度为 1.2 g/cm3，小桶的重量为 1.8 N；若查到蜂蜜的密度为1.4g/cm3，则表2空格中数据应为 3.2 N。
（3）小华又利用相同的弹簧测力计及小桶，将弹簧测力计改装成可以直接读取液体密度的弹簧密度计，该弹簧密度计能用于测量液体密度的最大值为 3.2 g/cm3。
【答案】（1）正比；（2）①C；②1.2；1.8；3.2；（3）3.2。
【解答】解：（1）由表中数据可知：在所挂物体质量在0∼500g的范围内，弹簧的长度随物体质量的增大而增加，且成正比；
当物体的质量超过500g后，不再有此规律，即：在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长和受到的拉力成正比；
（2）①根据表格数据可知，液体的密度越大，测得液体和小桶的总重力越大，且不装入液体时，测力计的示数不为0（此时测力计测空桶的重）；结合图乙中的图像可知，只有C图像符合题意，故选C。
②由表格中数据知，称出酒精和小桶的总重力为2.6N，
则G桶+ρ酒精Vg＝G1，即G桶+0.8×103kg/m3×10N/kg×V＝2.6N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
称出水和小桶的总重力为2.8N，
则G桶+ρ水Vg＝G2，即G桶+1.0×103kg/m3×10N/kg×V＝2.8N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
②﹣①解得：V＝10﹣4m3；G桶＝1.8N；
称出盐水和小桶的总重力为3.0N，
则G桶+ρ盐水Vg＝G3，即1.8N+ρ盐水×10N/kg×10﹣4m3＝3.0N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
解得：ρ盐水＝1.2×103kg/m3＝1.2g/cm3；
若小桶中盛满蜂蜜，ρ蜂蜜＝1.4g/cm3＝1.4×103kg/m3；
小桶中盛满蜂蜜时总重力：
G4＝G桶+ρ蜂蜜gV＝1.8N+1.4×103kg/m3×10N/kg×10﹣4m3＝3.2N；
（3）当桶内不加液体时，即相当于液体密度为0时，弹簧测力计的示数等于桶的重力1.8N，将弹簧测力计上1.8N刻度线延长，并标记为0g/cm3；
弹簧测力计的最大示数为5N，代入关系式G总＝G桶+ρ液gV，
即：5N＝1.8N+ρ液×10N/kg×1×10﹣4m3，
解得最大刻度处所对应的液体密度：ρ液＝3.2×103kg/m3＝3.2g/cm3。
故答案为：（1）正比；（2）①C；②1.2；1.8；3.2；（3）3.2。
25．（2023•东莞市一模）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 0.5 N。
（2）通过 c、d 三次实验，可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系。
（3）通过a、c、e三次实验，可探究物体所受浮力大小与 液体密度 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，则圆柱体的高度为 4 cm；该液体的密度 0.8×103 .kg/m3。
（5）若烧杯的底面积为80cm2，对比a、c两次实验，水对容器底部的压强增加了 62.5 Pa。
【答案】（1）0.5；（2）c、d；（3）液体密度；（4）4；0.8×103；（5）62.5。
【解答】解：（1）由a、c两次实验中测力计示数可知，圆柱体浸没在水中所受的浮力为：F浮水＝G﹣Fc＝2N﹣1.5N＝0.5N；
（2）研究物体所受浮力的大小与浸没的深度的关系时采用的是控制变量法，需要控制排开液体的密度和体积相同，所以应该对比c、d；
（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，根据控制变量法可知，该实验可以探究浮力大小与液体密度的关系；
（4）由图f可知，当圆柱体完全浸没时，进入液体的深度为4cm，故圆柱体的高度为4cm；
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；
根据阿基米德原理可知：＝；
所以该液体的密度为：
ρ液＝×ρ水＝×1.0×103kg/m3＝0.8×103kg/m3；
（5）由（1）可知，圆柱体浸没在水中所受的浮力为F浮水＝0.5N，
利用阿基米德原理F浮＝ρ液gV排得圆柱体的体积为：
V＝V排＝＝＝5×10﹣5m3，
由V＝Sh得浸入水中时水面升高的高度为：
Δh＝＝＝0.00625m，
水对容器底部的压强增加了：
Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.00625m＝62.5Pa。
故答案为：（1）0.5；（2）c、d；（3）液体密度；（4）4；0.8×103；（5）62.5。
26．（2023•中山市三模）某实验小组在做“探究杠杆的平衡条件”实验。
（1）实验前，某同学将杠杆置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，如图甲所示，为了在实验过程中方便测量力臂，接下来应将平衡螺母向 右 移动，直至杠杆在水平位置平衡；
（2）调节杠杆水平平衡后，在杠杆A点处挂3个钩码，如图乙所示，则在B点处挂 4 个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡。若将两端同时减少一个钩码，杠杆会 顺时针 （选填“顺时针”或“逆时针”）旋转；
（3）如图丙，将弹簧测力计从第一种位置改变到第二种位置，测力计的示数将 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）某同学在实验过程中发现当杠杆处于如图丁所示的状态时，杠杆也能保持水平平衡，此时杠杆属于 费力 （选填“省力”或“费力”）杠杆，请举出它在生活生产中的一个应用实例 钓鱼竿 。
【答案】（1）右；（2）4；顺时针；（3）变大；（4）费力；钓鱼竿（或镊子等）。
【解答】解：（1）当杠杆静止时，发现左端下沉，如图1所示，此时，应把杠杆的平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平衡；
（2）设一个钩码重力为G，杠杆每一格的长度为L，在B点处应挂n个钩码，
根据杠杆平衡条件可知：3G×4L＝nG×3L，所以n＝4，需在B点挂4个钩码；
将图乙中的杠杆两端同时减去一个钩码，
杠杆的左端：2G×4L＝8GL，
杠杆的右端：3G×3L＝9GL，
所以杠杆的右端下沉，杠杆会顺时针旋转；
（3）弹簧测力计在B处竖直向下拉时，拉力的方向竖直向下与杠杆垂直，动力臂等于支点到力的作用点的距离；弹簧测力计在逐渐旋转过程中，拉力的方向不再与杠杆垂直，动力臂变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件得，动力变大，则弹簧测力计的示数变大；
（4）由图丁可知此时L1＜L2，故为费力杠杆，生活中常见的镊子、钓鱼竿等都是费力杠杆。
故答案为：（1）右；（2）4；顺时针；（3）变大；（4）费力；钓鱼竿（或镊子等）。
27．（2023•惠城区校级一模）为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如下图所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下（mA＝mB＜mc，hA＝hC＞hB），推动小木块运动一段距离后停止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答：
（1）在图甲和图丙实验中，A球、C球刚滚到水平面时的速度 相等 。（选填“相等”或“不相等”）
（2）小球推动小木块运动的距离越大，表示安全隐患 越大 。（选填“越大”、“不变”或“越小”）
（3）用来研究超载安全隐患时，我们应选择 甲、丙 两个图所示实验进行比较。
（4）用来研究超速安全隐患时，我们应选择 甲、乙 两个图所示实验进行比较。
（5）实验中，小球碰撞木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑动一段距离后停下，设碰撞前一瞬间小球的动能为E0，木块克服摩擦力所做的功为W，则E0 ＞ W（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【答案】（1）相等；（2）越大；（3）甲、丙；（4）甲、乙；（5）＞。
【解答】解：（1）小球从同一高度释放，运动到水平面时，它们的速度相等；
（2）实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离，来比较小球动能的大小。在同样的平面上木块被撞得越远，小球的动能就越大，安全隐患越大；
（3）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大。选择到达水平面的速度相等，质量不同的AC小球进行实验。
（4）超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大。选择质量相等到达水平面速度不同的AB小球。
（5）球与木块碰撞的过程中，球对木块做功，由于碰撞后小球继续运动，仍具有动能，做功的大小小于球最初的动能；木块在运动过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，即木块克服摩擦做的功等于木块的动能大小，也就是小于碰撞前小球的动能。
故答案为：（1）相等；（2）越大；（3）甲、丙；（4）甲、乙；（5）＞。
28．（2023•南山区模拟）在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据。
（1）表格中第三次实验的机械效率为 70.6% （结果保留一位小数），分析表中信息可知该实验是探究 小聪 （选填“小明”或“小聪”）的猜想，结论是：在其他条件一定时，斜面 越陡 ，机械效率越高；
（2）另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤。
①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面；
②用弹簧测力计沿斜面把一木块 匀速 拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率；
③保持斜面的 倾斜程度 不变，改变斜面的 粗糙程度 ，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率；
④比较两次 机械效率 的大小，即可初步验证猜想是否正确。
【答案】（1）70.6%；小聪；越陡；（2）②匀速；③倾斜程度；粗糙程度；④机械效率。
【解答】解：（1）第三次实验的机械效率为：η＝＝≈70.6%。
由表中实验数据可知，斜面的粗糙程度相同而斜面的倾斜程度不同，因此该实验探究的是机械效率与斜面倾斜程度的关系，验证的是小聪的猜想；由表中实验数据可知，在其它条件不变的情况下，斜面越陡斜面的机械效率越高，斜面越陡越费力。
（2）小明要做验证他的猜想﹣﹣机械效率与粗糙程度的关系，就应控制物块重力和斜面倾斜程度不变而改变斜面的粗糙程度；实验步骤为：
①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面。
②用弹簧测力计沿斜面把一木块匀速拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率。
③保持斜面的倾斜程度不变，改变斜面的粗糙程度，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率。
④根据记录的数值，计算出机械效率的大小，即可验证猜想是否正确。
故答案为：（1）70.6%；小聪；越陡；（2）②匀速；③倾斜程度；粗糙程度；④机械效率。弹簧代号
甲
乙
丙
丁
l0/cm
2.00
4.00
4.00
8.00
l/cm
20.00
22.00
6.10
35.00
取走重物后弹簧能否恢复原状
不能
能
能
能
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
4
10
2
20
2
2
15
2
15
3
1
20
2
10
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
7.9
5
2
20
2
2.9
10
2
15
3
0.9
20
2
10
弹簧下方所挂钩质量/g
0
100
200
300
400
500
600
700
指针的位置/cm
2
3
4
5
6
7
7.5
7.5
液体种类
酒精
水
盐水
蜂蜜
弹簧测力计的示数F/N
2.6
2.8
3.0
实验
序号
斜面的
倾斜程度
物块的重力
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面的拉力
F/N
斜面长
s/m
机械效率
1
较缓
10
0.2
5.5
1
36.4%
2
较陡
10
0.4
7.0
1
57.1%
3
最陡
10
0.6
8.5
1