2023年中考物理实验探究题专项训练：力
一、实验探究题
1．如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。实验中用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。
（1）将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块沿长木板做 运动，这样，根据同学们学习过的 知识，读出弹簧测力计所示的拉力就可以得到滑动摩擦力，这种研究问题的方法叫 ；
（2）在乙实验中砝码随着木块一起做匀速直线运动，此时砝码受到 个力作用；
（3）由甲、乙两次实验可以得出结论：滑动摩擦力的大小跟 有关；
（4）若顺利完成甲、乙两次实验后，在进行图丙所示的实验时，由于所用的弹簧测力计量程较小，某同学发现测力计示数达到最大时仍没拉动木块，为了用现有的器材顺利完成实验，应采取的措施是： 。
2．小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验，如图1所示，用相同的滑轮组提升不同数量的钩码，记录数据如表所示。
实验 次数 钩码的重力G/N 钩码提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 0.9 0.3 74%
2 4 0.1 1.6 0.3 83%
3 6 0.1 ① 0.3 ②
（1）在实验过程中，应 拉动弹簧测力计；
（2）第三次实验时，拉力的大小如图2所示，观察弹簧测力计的示数，则表格中编号①的数值是 ，②的数值是 ；
（3）小明通过分析表格中的数据，得到了提高滑轮组机械效率的方法，汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义，请你指出以下三种提高效率的方法中，方法 是与本实验同理的。
方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员
方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量
方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑
（4）小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系，于是他认为钩码数量一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率，小芳则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了，你认为 的看法是正确的。
3．科技小组在“制作橡皮筋测力计”的过程中发现：在一定的范围内，橡皮筋受到的拉力越大，橡皮筋的长度越长。根据这一现象，小明和小丽提出如图所示的猜想。究竟谁的猜想正确呢？他们决定一起通过实验来验证自己的猜想
（1）要完成实验，除了需要一根橡皮筋、若干个相同的钩码、铁架台和细线外，还需要的器材是 ；
（2）小明和小丽的实验记录数据如下表：
拉力（钩码总重）F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
橡皮筋的总长度L/cm 4.5 5.1 5.7 6.3 6.9 7.5
橡皮筋伸长的长度ΔL/cm 0 0.6 1.2
2.4 3.0
①表格中第3行缺失的数据是 ；
②分析表格中的数据，你认为实验能初步验证 的猜想是正确的，理由是 。
4．物理实验兴趣小组的几位同学探究“重力的大小与什么因素有关系”的实验，表中数据是记录的实验结果。
所测物品 金桔 香蕉 苹果 鸡蛋 西红柿
质量m/g 20 50 80 100 130
重力G/N 0.2 0.5 0.8 1 1.3
（1）在探究过程中，需要的测量工具有 、 。
（2）分析表中实验数据，得出的结论是 ；判断的依据是 。
（3）本实验需要多次测量，其目的是 。
5．课外学习小组在探究“弹簧的伸长与所受的拉力的关系”实验时，实验数据如表．
钩码重/N 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
指针位置 22 23 24 25 26 27 28 28.5 28.6
（1）在图1中画出弹簧伸长L与所受拉力F的关系图象．
（2）根据实验数据，你认为用这样的弹簧能做一个测量范围是 的测力计？理由是
（3）当悬挂物体后，指针指在25.5cm处，那么该物体向下拉弹簧的力是 N．
（4）如图2是两种材料在受到一定拉力作用下的伸长量与所受拉力图象．如果要制作精确度较高的弹簧测力计，应选用材料 （填“甲”或“乙”）制作的弹簧秤．
6．小明用如图甲所示的装置来探究“弹簧的伸长跟拉力的关系”。弹簧的一端固定在木板上，他先在木板上标上0~7.00cm的刻度。把木板竖直放置，在弹簧下端挂钩码（每个钩码的质量为50g）。实验数据记录如下表：
（1）当挂三个钩码时，指针所对刻度如图乙，请在表中填写此时弹簧的长度和弹簧的伸长量；
钩码个数 0 2 2 3 4 5 6 7 8 9 10
弹簧长度/cm 2.00 2.50 3.00 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00
弹簧的伸长/cm 0 0.50 1.00 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00
（2）分析表中弹簧的伸长跟拉力的数据，你能得到的结论是 ；
（3）小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度秤”，他找来一个质量为100g的小桶，挂在弹簧下面的挂钩上，测量时，在桶中加满待测液体，根据指针指示的刻度，就能直接读出液体的密度：
①该“密度秤”的零刻度线应在 cm刻度处；
②在桶中加满水，指针指在4cm刻度处，如图丙，则该小桶的容积是 cm3；
③该“密度秤”能测量的最大的密度是 g/cm3；
④利用现有的长度刻度线作为该“密度秤”的刻度线，则该“密度秤”的分度值是 g/cm3；
⑤小明想增大该“密度秤”的量程，在不更换弹簧的前提下，你的办法是 （只要一种即可）。
7．小红同学在研究弹簧的伸长量与拉力大小的关系实验时，得到如下数据：
拉力的大小F/N 0 3 6 9 12 15
弹簧的长度L/cm 15 16.5 18 19.5 21 23
弹簧的伸长ΔL/cm 0 1.5 3 4.5
8
（1）表格内缺少的数据应是 。
（2）根据表中数据可判断，当所加拉力为5N时，弹簧的长度应为
；
（3）测量结束后，如何根据实验数据判断弹簧的“伸长量”与所受“拉力大小”是否成正比 你认为下列方法可行的有______(填字母)
A．作出F-△L图象，若是一条过原点的直线，则说明二者成正比
B．计算拉力F和△L的比值，若为一定值，则说明二者成正比
C．每当拉力F增加3N时，弹簧的伸长量△L相应增加1.5 cm，则说明二者成正比
D．当拉力F变为原来的n倍时，伸长量△L也总是变为原来的n倍，则说明二者成正比
（4）在弹性限度范围内，弹簧的伸长△L与所受拉力F的关系可写成△L = F/k，则此处k=
。
8．某同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如下表：
次数 1 2 3 4
质量m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4
重力G/N 1.0
3.0 4.0
（1）研究过程中，所用的测量工具是 和 ；
（2）测量前，要检查弹簧测力计的指针是否指在 上；
（3）如图甲是他第2次测量中弹簧测力计的示数，请将此时弹簧测力计的示数填入表格的空格处；
（4）请你根据表格中的实验数据，在图乙中作出重力随质量变化的图象；
（5）由图象可知：物体的重力大小跟物体的质量成 。
9．某兴趣小组在探究“物体所受重力大小与物体质量关系”实验中，实验记录如表：
实测物体 物体质量m（kg） 重力G（N） G与m的比值（N/kg）
物体1 0.1 1.0
物体2 0.24 2.4
物体3 0.32
物体4 0.54 5.4
（1）在探究过程中，除了如图所示的测力计外，还需要的测量工具是 ；
（2）如图所示，表格中的物体3的重力应该是 N；
（3）老师认为表格中有一组数据是人为编造的，你认为是物体 （1/2/3/4）的这组，理由是 ；
（4）分析表中有效实验数据，得出的结论是： 。
10．2021年5月15日，随着“天问一号火星探测器成功着陆火星，我国火星探测计划正式开始，相信在不远的将来，中国的航天员一定能站在火星的表面上。假如小明就是这样一位登陆火星的中国航天员．登陆火星表面后，小明马上开始了他的探索任务：（已知： ， ， ）
（1）他首先取出从地球上带来的一个质量为 的钩码，用弹簧测力计测量它在火星上的重力如图甲所示，由此我们可以知道火星上的重力与质量的比值 = 。
（2）小明在飞往火星之前在地球上的实验室中做了托里拆利实验，测定了当地的大气压强是 水银柱。实验装置如图乙所示当装满水银的玻璃管插入水银槽中后，玻璃管有点倾斜，但试管口未露出管内液面未达到顶端，小明的该实验过程是否影响实验结果的准确性：答 （选填“影响”或“不影响”）。
（3）小明查阅了很多有关火星的资料，他知道火星的大气压强只有不到地球上大气压强的1%。因此，当他到达火星后，用水代替水银再做托里拆利实验，并且实验步骤同地球上一样，且均正确，如图甲所示，则小明测得火星上的大气压强是 = 。
（4）小明在火星上捡到一块岩石，他想知道这块岩石的质量，于是他拿出从地球上带来的杠杆和每个质量为 的钩码，当杠杆平衡后，如图乙所示，则这块岩石的质量为m= 。
（5）（拓展）若小明在火星上发现了一些液体，他设想用从地球上带来的密度计测量这种未知液体的密度，若密度计是准确的，测量方法也是正确的，则其测量值 （选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。
11．为了探究力的作用效果与力的三要素之间的关系，某同学做了如下实验：将一钢条的下端固定，然后分别用不同方向或不同大小的力作用在钢条的不同部位，使其发生如图中甲、乙、丙、丁所示的形变，各力的大小关系为：F1=F3=F4>F2。
（1）该同学是根据 来判断力的作用效果的；
（2）比较甲、丙两实验可以得出的结论是 ；
（3）通过比较 、 两次实验，该同学得出了“力的方向和作用点相同时，力越大，力的作用效果越明显”的结论；
（4）小明认为，因为丙丁两图中，丁图的效果明显，所以可以看出，力的作用效果与力的方向有关，他的说法是 的，因为 。
12．下表是小明在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中得到的实验数据。
实验序号 物体质量m/kg 重力G/N
① 0.1 1
② 0.2 2
③ 0.3 3
（1）实验中，需要的测量工具是 和 ；
（2）上表空白处缺少的栏目是 ；
（3）实验可得探究结论是： 。
13．为制作弹簧测力计，某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究．下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据．
表一：
甲弹簧受到的拉力/N 0
1 2 3 4 5 6
甲弹簧的长度/cm
8.0
10.0 12.0
14.0
16.0
18.0
表二：
乙弹簧受到的拉力/N 0
1 2 3 4 S 6
乙弹簧的长度/cm 6.0 7.0 8.0
9.0 10.0 11.0 12.0
（1）分析表一和表二数据可知：
①在一定条件下，弹簧伸长的长度与它所受的拉力成 ；
②在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度比乙弹簧 （选填“大“或“小”）．
（2）如图所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧，它们的外壳相同，刻度线分布情况相同．则量程较大的是 （选填“A”或“B”下同）测力计，精度较高的是 测力计．
（3）经实验探究发现：在表一中的空格中应填 cm．
14．小华在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中，得到数据如下表所示：
m/kg 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9
G/N 0.98 2.94 4.90 6.86
（1）测量物体重力前，除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计在 方向调零。
（2）如图所示，利用测力计测量码重力时，使测力计弹簧伸长的力是___________。
A．钩码的重力 B．钩码和测力计的总重力
C．钩码对弹簧的拉力 D．弹簧对钩码的拉力
（3）分析表中数据可知：物体的质量为0.9kg时，它受到的重力是 N。
（4）在如图所示的四个图像中，关于物体重力的大小与其质量的关系，正确的是___________。
A． B．
C． D．
15．用结实且弹力较好的橡皮筋、三个质量相等的钩码、铁架台和刻度尺探究橡皮筋的弹力与其伸长量的关系。
（1）操作方法： ；
（2）实验现象：
①若 ，说明橡皮筋的弹力与其伸长量成正比；
②若 ，说明橡皮筋的弹力与其伸长量不成正比；
（3）实验应用的物理知识：钩码静止时二力平衡即重力 弹力。
16．某物理小组在探究“物体所受重力大小与物体质量关系”和“探究重力方向”实验中，进行了如下的实验测量和操作：
（1）其中在探究“物体所受重力大小与物体的质量关系”时，记录的实验数据如下表所示：
实验次序 0 1 2 3 4 5
被测物体 无 物体1 物体2 物体3 物体4 物体5
物体质量m（kg） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
所受重力G（N） 0 1 2 3 4 5
比值（G/m）（N/kg） 0 10 10 10 10 10
①在该实验探究过程中，需要的测量工具有弹簧测力计和 ；
②分析上表中的实验数据可初步得出的实验结论是 ；
③根据上表中测量的实验数据分析图甲，其中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图象是 （字母）；
④本实验需要多次测量，其目的与下列实验中多次测量的实验目的相同的是 （选填字母）
A．探究物体质量和体积的关系 B．用刻度尺测量物理课本的长度
（2）在探究重力方向时，采用的实验装置如图乙所示，将该装置放在水平桌面上后，缓慢改变木板M与桌面的夹角a，会观察到悬线OA的方向不变；如果剪断悬线OM，则原来静止的小球将会 （选填“竖直”或“垂直于木板M”）下落。
答案解析部分
1．【答案】（1）匀速直线；二力平衡；转换法
（2）2
（3）压力的大小
（4）在进行图丙所示的实验时，由于所用的弹簧测力计量程较小，某同学发现测力计示数达到最大时仍没拉动木块，需要将丙实验中木块上的砝码取下，测出滑动摩擦力，再和甲实验进行比较。
2．【答案】（1）匀速竖直
（2）2.3；87%
（3）一
（4）小明
3．【答案】（1）刻度尺
（2）1.8；小明；橡皮筋所受的拉力和橡皮筋的伸长量的比值为常数
4．【答案】（1）天平；弹簧测力计
（2）物体受到的重力与它的质量成正比；不同物品受到的重力与它的质量的比值是一个定值，为10N/kg
（3）寻找普遍规律，避免结论的偶然性
5．【答案】（1）解：如图所示：
（2）0～3N；在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比
（3）1.75
（4）甲
6．【答案】（1）3.50；1.50
（2）在弹性限度内，弹簧的伸长与拉力成正比
（3）3.00；100；4；0.1；减小桶的质量
7．【答案】（1）6
（2）17.5
（3）A；B；C；D
（4）2N/cm
8．【答案】（1）天平；弹簧测力计
（2）零刻度线
（3）2.0
（4）
（5）正比
9．【答案】（1）天平
（2）3.2
（3）4；超出了弹簧测力计的量程，是不能测量的，故物体4是编造的。
（4）根据表格的数据，重力与对应的质量的比为定值，即物体所受重力大小与物体质量成正比。
10．【答案】（1）4
（2）不影响
（3）1000
（4）1.2
（5）等于
11．【答案】（1）钢条的形变
（2）力的作用效果与力的作用点有关
（3）甲；乙
（4）错误；没有控制力的作用点相同
12．【答案】（1）天平；弹簧测力计
（2）重力与质量的比值 （N/kg）
（3）物体所受的重力与它的质量成正比
13．【答案】（1）正比；大
（2）B；A
（3）6.0
14．【答案】（1）竖直
（2）C
（3）8.82
（4）B
15．【答案】（1）将橡皮筋上端固定在铁架台上，下端分别挂上1个、2个、3个钩码，并用刻度尺依次测出每增加1个钩码，橡皮筋的伸长量
（2）伸长量相等；伸长量不相等
（3）等于
16．【答案】（1）天平；物体所受的重力跟它的质量成正比；B；A
（2）竖直
