劉永樹(shù) 李文星
近年來(lái),測(cè)量型和探究型力學(xué)實(shí)驗(yàn)成為中考物理的熱點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)題主要考查同學(xué)們對(duì)科學(xué)方法和科學(xué)探究環(huán)節(jié)的理解程度,以及同學(xué)們的思維能力。我們以2道中考力學(xué)實(shí)驗(yàn)真題為例介紹如下。
一、 測(cè)量型力學(xué)實(shí)驗(yàn)
例1(2020·青?!の鲗帲┠硨W(xué)校實(shí)驗(yàn)小組想知道某品牌菜籽油的密度,于是他們?nèi)×诉m量的菜籽油,帶入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)量。
(1)將天平放在 桌面上,把游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻度線(xiàn)處,此時(shí)指針偏向分度盤(pán)左側(cè),應(yīng)該向 (選填“左”或“右”)側(cè)調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡。
(2)先用天平稱(chēng)出空燒杯的質(zhì)量為31.2 g,然后將適量菜籽油倒入燒杯,放在天平左盤(pán)上稱(chēng)量,右盤(pán)中的砝碼和游碼的位置如圖1甲所示,則燒杯和菜籽油的總質(zhì)量為 。
(3)將燒杯中的菜籽油倒入量筒,其示數(shù)如圖1乙所示,菜籽油的體積為 cm3。
(4)根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù),所測(cè)菜籽油的密度為 g/cm3。
(5)有同學(xué)聯(lián)想到家中做湯時(shí),菜籽油漂浮在水面上,同學(xué)們?cè)诮?jīng)小組討論交流后認(rèn)為所測(cè)的菜籽油的密度偏大,其原因是 。
<E:\8月數(shù)據(jù)\初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·提升版202108? ?飛翔\8期八年級(jí)物理56頁(yè)換圖.psd><E:\8月數(shù)據(jù)\初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·提升版202108? ?飛翔\8期八年級(jí)物理56頁(yè)換圖.psd>[乙][甲][圖1]
解析:(1)天平要平放在水平桌面上,游碼歸零,用平衡螺母調(diào)節(jié)天平平衡,指針左偏右調(diào),右偏左調(diào)。(2)天平讀數(shù)時(shí)一方面要注意分度值,另一方面要注意讀數(shù)時(shí)以游碼的左邊緣為準(zhǔn),其示數(shù)為砝碼與游碼在標(biāo)尺上的示數(shù)之和,故燒杯和菜籽油的總質(zhì)量為62 g。(3)使用量筒也要注意三點(diǎn),一是視線(xiàn)要與液體凹液面的最低處保持水平,二是視線(xiàn)要與刻度線(xiàn)垂直,三是注意分度值。菜籽油的體積為28 cm3。(4)測(cè)量物質(zhì)密度的原理是[ρ=mV],菜籽油的質(zhì)量m = 62 g - 31.2 g = 30.8 g,菜籽油的體積V = 28 cm3,[ρ=mV=30.8 g28 cm3=1.1 g/cm3]。(5)燒杯中的菜籽油無(wú)法全部倒入量筒中,杯壁上會(huì)有殘留,所測(cè)菜籽油的體積偏小,密度偏大。
答案:(1)水平 右 (2)62 g (3) 28 (4) 1.1 (5)燒杯中的菜籽油無(wú)法全部倒入量筒中,杯壁上會(huì)有殘留,使得所測(cè)菜籽油的體積偏小,密度偏大。
二、 探究型力學(xué)實(shí)驗(yàn)
例2(2020·湖南·株洲)如圖2所示,在水平地面上有一物體A。
(1)如圖2甲所示,用輕彈簧測(cè)力計(jì)水平向右勻速拉物體A,測(cè)力計(jì)的示數(shù)放大后如圖2乙,可讀得為 N,物體所受地面給它的滑動(dòng)摩擦力的大小與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) (填“相等”或“不相等”)。
(2)若我們只有一個(gè)量程為2.5 N的輕彈簧測(cè)力計(jì),則可把方案改為如圖2丙所示。物體A用輕繩與一輕滑輪相連,輕滑輪上還繞著另一根輕繩,該輕繩一端B固定在豎直墻上,另一端C與彈簧測(cè)力計(jì)相連后,水平向左勻速地拉著物體A運(yùn)動(dòng)(不計(jì)滑輪的摩擦)。此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于輕繩D對(duì)物體A的拉力大小的 (填“一半”“一倍”或“兩倍”)。
(3)圖2丙中,若物體A向左勻速運(yùn)動(dòng)的距離為1 m,則此過(guò)程中輕繩D對(duì)物體A的拉力做的功為 J。結(jié)合所學(xué)的動(dòng)滑輪的有關(guān)知識(shí),可知彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩的端點(diǎn)C做的功與輕繩D拉物體A做的功 (填“相等”或“不相等”)。
解析:(1)由圖2乙可知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2 N,測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4.6 N,由于物體A做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),物體A所受的力是平衡力,故物體所受地面給它的滑動(dòng)摩擦力的大小與彈簧測(cè)力計(jì)拉力大小相等。(2)圖2丙中的滑輪為動(dòng)滑輪,動(dòng)滑輪能省一半的力,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于輕繩D對(duì)物體A的拉力大小的一半。(3)圖2丙中,若物體A向左勻速運(yùn)動(dòng)的距離為1 m,對(duì)比圖2甲和圖2丙,物體A對(duì)地面的壓力和接觸面的粗糙程度均不變,物體A受到的滑動(dòng)摩擦力仍為4.6 N,輕繩D對(duì)物體A的拉力為4.6 N,則[W=Fs物=4.6 N×1 m=4.6 J]。動(dòng)滑輪雖然能省一半的力,但移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的2倍,所以彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩的端點(diǎn)C做的功與輕繩D拉物體A做的功相等。
答案: (1) 4.6 相等? ? (2) 一半? ? (3)4.6 相等