力学实验1.docx

力学实验题
1.小明家买的某品牌的牛奶喝着感觉比较稀，因此他想试着用学过的知识测量一个这种牛奶的密度。他先上网查询了牛奶的密度应该为1.03g/cm3，然后他找来一根粗细均匀的直细木棒，在木棒的表面均匀地涂上一层蜡，并在木棒的一端绕上一段金属丝(体积不计)，做成了一枝“密度计”，小明又找来一个足够深的盛水容器和一把刻度尺。请你按照小明的实验思路，将实验步骤补充完整。
实验原理：漂浮条件、阿基米德原理。
实验器材：刻度尺、粗细均匀的直细木棒、一段金属丝、烧杯、水、牛奶。
实验步骤：
(1) 将一段金属丝绕在木棒的一端，制成“密度计”，用刻度尺测出其长度L；
(2) 将“密度计”放入盛水的容器中，使其竖直漂浮在水中，用刻度尺测出密度计露出水面的高度h水；
(3) ；
(4) 已知水的密度为ρ水，利用上述测量出的物理量和已知量计算牛奶密度的表达式

为： 。

2.张小清同学捡到一块不知名的金属块，将它放到水中可以沉没，现在，小清同学想测出它的密度，但身边只有一支弹簧测力计、一个烧杯及足量的水，请你帮她想一想，替她设计一个测量金属块密度的实验过程，写出实验步骤。
实验原理：阿基米德原理
实验器材：一支弹簧测力计、一个烧杯及足量的水、金属块、线。
实验步骤：

A
O
B
图26
3.某同学要测一个金属块的密度，他手中的测量工具只有一只量程较小的弹簧测力计，当他用此弹簧测力计测量该金属块的重力时，发现已超过弹簧测力计的最大量程，于是他设计了如图26所示的装置去测量。图26中OA:OB=1:3，杠杆OAB质量不计。他实验的步骤如下：
（1）用细绳把金属块悬挂于A点，用弹簧测力计在B点作用一个竖直向上的力，使杠杆OAB在水平位置静止，金属块静止在空中，读出弹簧测力计此时的读数F1；
（2）向容器中加水， ；
（3）被测金属块密度的表达式：ρ = 。
4.小东同学想测出液体B的密度，他手边只有：一个弹簧测力计、一根细线、一个小石块、两个烧杯和足量的水。小东同学根据这些器材设计出了下面的实验步骤，但不完整。请你将小东的实验步骤补充完整：
（1）用细线系住小石块，将适量的水与液体B分别倒入两个烧杯中；
（2） ；
（3）用弹簧测力计测出小石块浸没在水中（不碰壁）受到的拉力F；
（4） 。
请根据小东测量的物理量表示出液体B的密度：ρB＝ 。

5.设计两种测量牛奶密度的方法，所需器材请在以下提供的器材中选择。
器材：天平(含砝码)、刻度尺、两端开口的直玻璃管(一端扎有橡皮膜)、烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、细线。
实验器材：刻度尺、两端开口的直玻璃管(一端扎有橡皮膜)、烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、细线。
h水
图乙
h奶

图甲
实验步骤：

表达式：

6.小东想估测出某种油的密度ρ油，他手边的 测量工具只有刻度尺。小东利用身边的器材设计出一个实验方案。首先找一根直硬棒，用细线系在O点吊起，硬棒在水平位置平衡，然后将已知密度为ρ的金属块B挂在硬棒左端C处，另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为E，如图所示。下面是小东测出ρ油的部分实验步骤，请你按照小东的实验思路，将实验步骤补充完整。
（1）用刻度尺测出OE的长度Lo；
（2）把金属块B浸没在油中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡；
（3） ；
（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知 量计算ρ油的表达式为： 。

7. 实验桌上有如下器材：细长平底试管一支（已知底面积为S）、小汤匙一个、刻度尺一把、大水槽一个（水槽的高度大于小试管的高度）、足量的水、足量的细沙子、天平及配套砝码。要求从实验桌上选择适当的器材，设计一个实验证明：当液体的密度保持不变时，液体内部的压强与液体的深度成正比。要求：
（1）写出主要的实验步骤。

（2）设计表格

8.在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，小雨同学猜想：浮力的大小可能与物体的形状有关，请你设计并帮助小雨完成该探究实验。（橡皮泥的密度大于水的密度）
实验室提供的器材有：托盘天平及砝码、橡皮泥、烧杯、细线和水。
(1)实验步骤(需要测量的物理量用字母表示)：

(2)根据探究过程中观察到的现象或获得的数据进行分析与论证：

9.实验台上有如下实验器材：一个带支架的杠杆、一个量程为0～5N的弹簧测力计、六个质量均为100g的钩码和两段细绳。请利用上述实验器材设计一个实验，证明“在杠杆平衡时，如果动力臂和阻力臂保持不变，则动力跟阻力成正比”。
O
（1）在你所设计的实验中，如果用点A表示钩码作用在杠杆上的位置，用点B表示弹簧测力计作用在杠杆上的位置，请在图19中的杠杆上标出A点和B点。
（2）写出主要实验步骤。

10.设计实验证明，固体具有保持原有运动状态的性质，即具有惯性。
要求：（1）写清所用的实验器材。（2）简述实验过程及实验现象并分析得出结论：
器材：实验室用的实验小车、长方体小木块。
过程及现象：

11.为了探究力能否使物体发生形变，小林把玻璃瓶装满水，然后用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口，组装好的实验装置如图20所示。其中，细玻璃管上有刻度，便于观察细玻璃管内水面的变化。小林用力挤压玻璃瓶壁，发现细玻璃管内水面上升了。于是他得出结论：细玻璃管内水面上升，表明力使玻璃瓶发生了形变。小华却认为：细玻璃管内水面上升，可能是由于手挤压玻璃瓶壁时，瓶内水的温度升高所致，因此不能说明力使玻璃瓶发生了形变。要求只利用图20所示的装置，通过实验证明力能使玻璃瓶发生形变。
请你写出主要实验步骤和相应的实验现象。

力学实验探究题答案
1.小明家买的某品牌的牛奶喝着感觉比较稀，因此他想试着用学过的知识测量一个这种牛奶的密度。他先上网查询了牛奶的密度应该为1.03g/cm3，然后他找来一根粗细均匀的直细木棒，在木棒的表面均匀地涂上一层蜡，并在木棒的一端绕上一段金属丝(体积不计)，做成了一枝“密度计”，小明又找来一个足够深的盛水容器和一把刻度尺。请你按照小明的实验思路，将实验步骤补充完整。
实验原理：漂浮条件、阿基米德原理。
实验器材：刻度尺、粗细均匀的直细木棒、一段金属丝、烧杯、水、牛奶。
实验步骤：
(1) 将一段金属丝绕在木棒的一端，制成“密度计”，用刻度尺测出其长度L；
(2) 将“密度计”放入盛水的容器中，使其竖直漂浮在水中，用刻度尺测出密度计露出水面的高度h水；
(3) 将“密度计”放入盛牛奶的容器中，使其竖直漂浮在牛奶中，用刻度尺测出密度计露出牛奶面的高度h牛奶；
(4) 已知水的密度为ρ水，利用上述测量出的物理量和已知量计算牛奶密度的表达式为： 。
2.张小清同学捡到一块不知名的金属块，将它放到水中可以沉没，现在，小清同学想测出它的密度，但身边只有一支弹簧测力计、一个烧杯及足量的水，请你帮她想一想，替她设计一个测量金属块密度的实验过程，写出实验步骤。
实验原理：阿基米德原理
实验器材：一支弹簧测力计、一个烧杯及足量的水、金属块、线。
实验步骤：
（1）用细线系住金属块，在烧杯中倒入适量的水；
（2）用调好的弹簧测力计测出金属块受到的重力G；
（3）用弹簧测力计测出金属块浸没在水中受到的拉力F。
表达式：
A
O
B
图26
3.某同学要测一个金属块的密度，他手中的测量工具只有一只量程较小的弹簧测力计，当他用此弹簧测力计测量该金属块的重力时，发现已超过弹簧测力计的最大量程，于是他设计了如图26所示的装置去测量。图26中OA:OB=1:3，杠杆OAB质量不计。他实验的步骤如下：
（1）用细绳把金属块悬挂于A点，用弹簧测力计在B点作用一个竖直向上的力，使杠杆OAB在水平位置静止，金属块静止在空中，读出弹簧测力计此时的读数F1；
（2）向容器中加水，待金属块浸没在水中（未接触到容器底）后，读出当OAB水平静止后，弹簧测力计的读数F2；

（3）被测金属块密度的表达式： 。
4.小东同学想测出液体B的密度，他手边只有：一个弹簧测力计、一根细线、一个小石块、两个烧杯和足量的水。小东同学根据这些器材设计出了下面的实验步骤，但不完整。请你将小东的实验步骤补充完整：
（1）用细线系住小石块，将适量的水与液体B分别倒入两个烧杯中；
（2）用调好的弹簧测力计测出小石块受到的重力G ；
（3）用弹簧测力计测出小石块浸没在水中（不碰壁）受到的拉力F；
（4）用弹簧测力计测出小石块浸没在液体B 中受到的拉力F＇。
请根据小东测量的物理量表示出液体B的密度： 。

5.设计两种测量牛奶密度的方法，所需器材请在以下提供的器材中选择。
h水
图乙
h奶

图甲
器材：天平(含砝码)、刻度尺、两端开口的直玻璃管(一端扎有橡皮膜)、烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、细线。
实验器材：刻度尺、两端开口的直玻璃管(一端扎有橡皮膜)、烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、细线。
实验步骤：
1.烧杯中倒入适量的水；
2.将适量的牛奶倒入直玻璃管中，让扎有橡皮膜的一端放在水平桌面上，如图甲，用刻度尺测出牛奶的高度h牛；
3.将直玻璃管缓缓放入烧杯的水中，观察橡皮膜的凹陷程度，直到橡皮膜呈水平状态时为止。用刻度尺测出橡皮膜到水面的高度h水，如图乙。
表达式：

6.小东想估测出某种油的密度ρ油，他手边的 测量工具只有刻度尺。小东利用身边的器材设计出一个实验方案。首先找一根直硬棒，用细线系在O点吊起，硬棒在水平位置平衡，然后将已知密度为ρ的金属块B挂在硬棒左端C处，另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为E，如图所示。下面是小东测出ρ油的部分实验步骤，请你按照小东的实验思路，将实验步骤补充完整。
（1）用刻度尺测出OE的长度Lo；
（2）把金属块B浸没在油中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡；
（3）用刻度尺测出OD的长度L1；
（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρ油的表达式为：ρ油=（L0-L1）ρ/ L0。

7. 实验桌上有如下器材：细长平底试管一支（已知底面积为S）、小汤匙一个、刻度尺一把、大水槽一个（水槽的高度大于小试管的高度）、足量的水、足量的细沙子、天平及配套砝码。要求从实验桌上选择适当的器材，设计一个实验证明：当液体的密度保持不变时，液体内部的压强与液体的深度成正比。要求：写出主要的实验步骤。
（1）在试管中装入适量的沙子，将天平放在水平桌面上，游码归零，调平衡，测出试管的长度h0，试管和沙子的总质量m1；
（2）将试管放入装有水的大水槽中，使其竖直漂浮在水面上，不触水槽壁，测出露出水面的长度h1；将测量结果记录在表格中。
（3）再增加试管中的沙子，测出试管和沙子的总质量m2；重复步骤2，测出露出水面的长度h2；将测量结果记录在表格中。
（4）重复实验步骤3，再测出4组数据m3、h3；m4、h4；m5、h5；m6、h6；将测量结果记录在表格中。
（5）用p=，依次算出水对试管底部的压强p1、p2、p3、p4、p5、p6。将计算结果记录在表格中。
次数
项目
1
2
3
4
5
6
质量m/kg

总重G/N

露出长度h/m

液体中长度（h0-h)/m

压强p/pa

探究液体内部压强与深度关系实验数据记录表

8.在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，小雨同学猜想：浮力的大小可能与物体的形状有关，请你设计并帮助小雨完成该探究实验。（橡皮泥的密度大于水的密度）
实验室提供的器材有：托盘天平及砝码、橡皮泥、烧杯、细线和水。
(1)实验步骤(需要测量的物理量用字母表示)：
（1）将天平放在水平桌面上，游码归零，调平衡，烧杯中装适量水，放在天平左盘上，称出其质量m1；
（2）把橡皮泥捏成任意实芯形状，用细线系好，浸没在水中，不触烧杯壁，待天平重新平衡后读出示数m2。
（3）改变橡皮泥的实芯形状，浸没在水中，不触烧杯壁，待天平重新平衡后读出示数m3。
(2)根据探究过程中观察到的现象或获得的数据进行分析与论证：
m2 –m1 =m3 –m1，说明浮力的大小与物体的形状无关。

9.实验台上有如下实验器材：一个带支架的杠杆、一个量程为0～5N的弹簧测力计、六个质量均为100g的钩码和两段细绳。请利用上述实验器材设计一个实验，证明“在杠杆平衡时，如果动力臂和阻力臂保持不变，则动力跟阻力成正比”。
（1）在你所设计的实验中，如果用点A表示钩码作用在杠杆上的位置，用点B表示弹簧测力计作用在杠杆上的位置，请在图19中的杠杆上标出A点和B点。
（2）写出主要实验步骤。
O
①用细绳做成两个绳套，分别拴牢在杠杆的A点和B点处，调节杠杆使其在水平位置平衡。将弹簧测力计的指针调节到零刻度线位置。 …………（1分）
②在A点处依次挂1个、2个、3个、4个、5个、6个钩码， ……（1分）
在B点处依次竖直向上拉弹簧测力计，分别使杠杆在水平位置平衡。 …（1分）
把每次操作过程中挂在杠杆上的钩码的总质量和相应的弹簧测力计示数记录在表格中。………（1分）
10.设计实验证明，固体具有保持原有运动状态的性质，即具有惯性。
要求：（1）写清所用的实验器材。（2）简述实验过程及实验现象并分析得出结论：
(1)写出你选用的物品或实验器材：____________________________
(2) 简述实验过程及实验现象并分析得出结论：______
器材：实验室用的实验小车、长方体小木块。
过程及现象：
（1） 在水平桌面上推着小车运动，当撤去推力后，小车继续运动一段距离。
（2） 将长方体小木块立放在静止的小车上，用力拉动小车，小木块反向倒下
结论：运动的小车和静止的小木块都能保持原有的状态，这说明固体具有保持原有运动状态的性质，即具有惯性。
11.为了探究力能否使物体发生形变，小林把玻璃瓶装满水，然后用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口，组装好的实验装置如图20所示。其中，细玻璃管上有刻度，便于观察细玻璃管内水面的变化。小林用力挤压玻璃瓶壁，发现细玻璃管内水面上升了。于是他得出结论：细玻璃管内水面上升，表明力使玻璃瓶发生了形变。小华却认为：细玻璃管内水面上升，可能是由于手挤压玻璃瓶壁时，瓶内水的温度升高所致，因此不能说明力使玻璃瓶发生了形变。要求只利用图20所示的装置，通过实验证明力能使玻璃瓶发生形变。请你写出主要实验步骤和相应的实验现象。
解答：用力挤压玻璃瓶壁，可以看到细玻璃管内水面上升，水面上升的高度记为h1，松手后细玻璃管内的水面迅速回到原位置。再用较小的力挤压玻璃瓶壁，可以看到细玻璃管内的水面也上升，水面上升的高度记为h2；h2小于h1。这说明力的作用使玻璃瓶发生了形变。
a.有对比实验（自变量改变），实验现象正确，但无法判断是否控制变量（温度）。
例如：用力挤压玻璃瓶壁，可以看到玻璃管内的水柱液面上升。不挤压玻璃瓶壁时（或松手后），玻璃管内的水柱液面回落。这说明力的作用使玻璃瓶发生了形变。
b.有对比实验（自变量改变），有控制变量（温度），实验现象没描述清楚（没明确管内的水面上升的高度不同。
例如：用力F1挤压玻璃瓶壁，可以看到玻璃管内的水柱液面上升h1。用力F2挤压玻璃瓶壁，可以看到玻璃管内的水柱液面上升h2。这说明力的作用使玻璃瓶发生了形变。

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