初中科学2022年中考二轮复习专题：6力学探究实验

在同一粗糙水平面固定两个不同斜面，小华同学研究相同的两个小球A、B分别沿不同的斜面运动，用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小球滚动时的不同位置，图上数字为闪光时刻编号，位置间距如图所示。

为了研究摆锤的摆动，小明用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤从A点静止释放，利用频闪照相技术拍摄摆锤在相同时间间隔的位置(如图)。

为了探究力的作用效果与那些因素有关，小王同学做了如下实验。如图所示使一薄钢条下端固定，现分别用不同的力去推它，使其发生甲、乙、 丙、丁各图所示的形变。如果 F₁=F₃=F₄>F₂ ， 则：

为什么要引入力臂的概念，为了探究此课题，小白制作了一个“杠杆力臂演示仪”。杠杆后衬一张硬纸板，上面画等距的同心圆，最小圆半径为 1 厘米，外侧的圆半径依次增加1 厘米，杠杆的支点在圆心上，左边与支撑架之间连接一条橡皮筋，用弹簧测力计在杠杆的右边拉，让其在水平位置平衡。

如图( A)所示，将一根原长为L₀的弹簧一端固定在墙面上，分别用大小或方向不同的力作用在弹簧的另一端，实验现象如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。

小明和小亮同学利用橡皮筋、硬纸板、带指针的挂钩、弹簧测力计等器材，制作一个简易测力计。标注刻度方案一：让橡皮筋在竖直方向自由下垂，当指针稳定时，在指针所指位置标注“0”刻度；再用弹簧测力计拉动挂钩，拉力分别显示为1 N、2 N、3 N、4 N时，在指针所指位置分别标注对应的刻度；实验相关数据记录如下表。

拉力F/N	0	1	2	3	4
橡皮筋伸长△L/cm	0	1.2	3.4	6.1	9.9

在探究重力与质量的关系时：

小林在探究“重力的大小的相关因素”实验，得到以下数据。

测量对象	质量m (kg)	重力G(N)	比值g (N/kg)
物体1	0.1	0.98	9.8
物体2	0.2	1.96	9.8
物体3	0.3	2.94	9.8

小科经常开展家庭小实验，他用如图所示的其中一种或多种器材，分别完成了三个指定实验。 请根据要求，将表格中的空白填写完整。

序号	实验内容	选用的器材	操作方法	发生现象
1	探究：压力的作用效果与受力面积是否有关	锥子、橡皮泥	分别用锥子的两端用相同的力压橡皮泥	凹陷明显的是用（选填“尖端”或“柄”）部位
2	探究：物体是否具有惯性	小石块、一张白纸	将小石块静止放在白纸上，快速水平移动下方白纸
3	探究：液体对侧壁压强与是否有关	锥子、塑料瓶及水		有水喷出，且深度越 深喷出的水越远

北京时间4月28日凌晨4点41分，北京开往青岛的T195次列车运行到胶济铁路周村至王村之间时脱轨，与上行的烟台至徐州5034次列车相撞。某网站报道“火车为何频频出轨”的一篇文章，文中叙述：“高速行驶是近一年来火车出轨的重要原因。现在世界各国都在实施火车提速计划，火车速度越大，惯性也就越大。火车提速后，必将面临类似出轨的安全问题。”

学习了牛顿第一定律后，某小组同学想通过实验探究静止的物体具有什么性质。他们把质量不同的物体A，B（m_A＞m_B）放在水平桌面的白纸上，然后向右迅速抽掉白纸，A物体仍然静止，B物体向左倾倒，实验现象如图5所示。

图甲是小明同学探究二力平衡条件时的实验情景。

在实验中经常会出现实验现象与理论的“不配合”，理性思考这些现象有助于提高我们的科学素养。

小金为了测量滑动摩擦力的大小，设计了如图所示的实验装置。实验中，小桶内装入适量的沙子，滑块恰好做匀速直线运动。（轻绳与滑轮的摩擦不计）

甲乙两位同学在学习了滑动摩擦力之后采用完全相同的器材各自设计了两种不同的实验方案来测定滑动摩擦力的大小。

甲方案：木板通过细线与墙相连，通过弹簧测力计水平拉动木块，如图甲所示。

乙方案：木块与弹簧测力计相连，弹簧测力计水平固定于左端墙面处，通过细绳水平拉动木板，如图乙所示。

古希腊学者亚里士多德认为：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用。而伽利略则认为：物体的运动并不需要力来维持。到底谁说得对呢？为了探究这个问题，小明和同学们设计了如图所示的实验。

某兴趣小组在老师的指导下做了水火箭升空实验．实验器材有：饮料瓶、气筒、自行车气门、铁丝、橡皮塞、水等．水火箭构造如图所示．根据老师的介绍，同学们了解到水火箭升空工作过程如下：在瓶中装适量的水，塞好瓶塞后放在发射架上，用气筒向瓶内打气，瓶内上方气体压强达到一定程度，高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出的同时，瓶飞向高空．

小明在学完浮力后认识了密度计，将其放入液体中，当它竖立静止时，与液面相交的读数即为待测液体的密度。

某小组探究“滑动摩擦力大小与压力、重力两个因素是否有关。”

[实验器材]氢气充气机(可给氢气球充气)、台式测力计、弹簧测力计、白纸、金属盒、细线若干

[实验步骤]

实验1：金属盒放在质量不计的白纸上(如图1)，读出台式测力计示数；拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。

实验2：将质量不计的氢气球系在金属盒上(如图2)，读出台式测力计示数；拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。

实验3：再往金属盒里注入适量的沙子，用氢气充气机往氢气球中充气，     ， 在拉动白纸的过程中读出相关数据。

实验次数	金属盒总重力G/N	台式测力计示数F1/N	弹簧测力计示数F2/N
1	4.8	4.8	1.8
2	4.8	3.2	1.2
3	6.4

[实验结论]接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小与重力无关，与压力有关，压力越大，摩擦力越大。

用绳子拉着一个小球在光滑的水平桌面上做圆周运动，绳子拉力大小与什么因素有关呢？小明认为与小球的运动速度有关。于是他用一根橡皮筋连接一个小球，让小球在光滑的水平桌面上以一定速度做圆周运动(如图所示)。改变小球的运动速度，多做几次实验，记录数据如下表。

探究“浮力的大小等于什么”时，实验进行了如图所示的步骤。

回答下列问题：

在自主学习探究过程中，

为探究影响浮力大小的因素，小明用量程是0~5N的弹簧测力计做了如图所示的实验：

小科从课外资料中看到庄子的一句话：如果河中的水积得不够多， 那么承载大 船就没有力量。也就是说浮力的大小与河中液体的多少有关。庄子的说法有道理吗？

两位同学分别用图1和图2装置探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。

小柯同学探究浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系时，用到了下列器材：弹簧测力计、金属块(4.0N)、 大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。

实验步骤：

①如图甲，     ；

②如图乙，将金属块浸没在盛水的烧杯中，读出测力计示数并记录，然后取出金属块擦干；

③按照步骤②的操作，换用不同密度的溶液重复实验，数据如下表。

实验编号	1	2	3	4	5	6	7
液体密度ρ液( g/cm3 )	-	0.8	1.0	1.2	1.4	1.8	2.0
测力计示数F拉(N)	4.0	3.6	3.5	3.4	3.3	3.1	3.0
浮力大小F浮(N)	-	0.4	0.5	0.6	0.7	X	1.0

某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳、橡皮帽等器材来测量大气压。