专题08 探究与设计型力学实验专题（解析版）-决胜2021年中考物理压轴题全揭秘.docxVIP

专题08—探究与设计型力学实验专题

考点01：力学物理量及物理规律的实验探究：

此考点主要是对力学中几个重要的物理量及物理规律进行探究。如1：探究影响滑动摩擦力的两个因素。2：探究影响压力作用效果的两个因素。3：探究影响液体内部压强的两个因素3：探究影响浮力大小的两个因素。4：探究杠杆的平衡条件。

【帮你归纳】“探究型”实验题通常是给出某个实验的主要的实验操作步骤，要求补充没有完成的实验步骤，并指出实验中的错误，或导致的偏差；考查的知识点也主要是对一些测量物体“密度”的方法或影响某一个物理量的某些因素进行探究。在完成此类实验题的过程中通常，必须先弄清此实验的目的，或要探究的内容，并且要按编者的意图，补充所需要的实验步骤，而不能“另辟蹊径”与原题的设计思略“背道而驰”。

例1：（2020·广元）如图所示是小王“探究杠杆的平衡条件”的装置，每个钩码重为0.5N（钩码个数若干），弹簧测力计量程为0~5N。

（1）将该装置置于水平桌面上，静止时处于甲图所示状态。为使杠杆在水平位置平衡，小王应将杠杆右端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）移，这样做的好处是便于直接测量________。

（2）乙图中杠杆恰好处于水平平衡，若在A点下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，则需将B点的钩码向右移动________格。

（3）丙图中杠杆每个小格长度均为5cm，在C点竖直悬挂4个重为0.5N的钩码，当在D点用如丙图所示动力F拉杠杆。使杠杆在水平位置平衡，此时动力臂为________cm，动力F为________N。

【答案】（1）左；力臂（2）1（3）10；3

【解析】(1)为使杠杆在水平位置平衡，小王应将杠杆右端的平衡螺母向左移。在实验中也必须使杠杆在水平位置平衡是为了便于测量力臂。(2)如图乙所示，设一格的长度为l，根据杠杆的平衡条件可得:4G×2L=2G×nL，解得：n=4，故应该将B处所挂钩码向右移动4?3=1格(3)当动力在D点斜向下拉（与水平方向成30°角）动力臂是L1=OD/2=4×5cm×0.5=10cm.根据杠杆的平衡条件FL1=4GL可得，动力为F=4GL2/L1=4×5cm×0.5×3/10cm＝3N。

【名师点睛】(1)实验前，应首先进行杠杆平衡调节，根据杠杆的平衡条件，杠杆左、右两端的螺母（或一端的螺母）向杠杆上翘的一端调节；杠杆处于静止状态或匀速转动状态都为杠杆的平衡状态；在实验中也必须使杠杆在水平位置平衡是为了便于测量力臂；(2)根据杠杆的平衡条件计算即可；(3)当动力在D点斜向下拉（与水平方向成30°角）动力臂是OD/2，根据杠杆的平衡条件求出动力大小。

【变式1-1】（2020·盐城）小明做“探究杠杆平条件”实验：

（1）实验前，杠杆静止时的位置如图甲所示。要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向________调节；

（2）使用弹簧测力计时，首先进行的操作是________；

（3）如图乙所示，在杠杆左侧挂2个钩码，每个钩码的质量为50g，为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小，在A点沿________向下方向拉动弹簧测力计，直至杠杆在________位置平衡。并将第一次数据记录在表格中，表中F1大小为弹簧测力计示数，F2大小为钩码的重力，l1、l2分別为F1、F2对应的力臂；

（4）接下来，小明又进行了三次实验，将数据填在表中，最后总结得出律。每次实验总是在前一次基础上改变F2、l1、l2中的一个量。小华分析数据后发现，第________次实验与前一次改变的量相同，需要调整的实验步骤是________。

序号

FI/N

l1/cm

F2/N

l2/cm

1

1.5

10.0

1.0

15.0.

2

3.0

10.0

2.0

15.0

3

1.5

20.0

2.0

15.0

4

1.0

30.0

2.0

15.0

【答案】（1）右（2）校零（3）竖直；水平（4）4；保持F2和l1不变，改变l2的大小

【解析】(1)杠杆的右端上翘，要使它在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的右端移动。(2)使用弹簧测力计时，需要先将指针调到零刻度线处。(3)由图可知，在杠杆左侧挂2个钩码，为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小，由于力臂是支点到力的作用线的距离，所以在A点沿竖直向下方向拉动弹簧测力计，直至杠杆在水平位置平衡。(4)由实验序号2、3可知，F2和l2不变，l1增大10cm，由序号4、3可知，F2和l2不变，l1增大10cm，所以第4次次实验与前一次改变的量相同。由于改变F2、l1、l2中的一个量，所以需要保持F2和l1不变，改变l2的大小。

【名师点睛】（1）调节杠杆平衡，杠杆的哪一端高就把平衡螺母往哪端调；（2）当拉力为零时，弹