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三、计算题(共13分)
23. (6分)研究人员曾发现普氏野马在沙地上站立时留下的足印,总面积为$4×10^{-2}\ \mathrm{m}^2$,深度达1.2 cm。为了计算野马的质量,研究人员把一个底面积为$1×10^{-2}\ \mathrm{m}^2$的容器放在足印附近的沙地上,再慢慢往容器里倒入铅粒,测量出铅粒和容器的总质量以及容器使地面下陷的深度,如表所示。
(1)求实验序号1中,倒入铅粒和容器的总重力$G_1$。
(2)为了计算普氏野马的质量,应选择哪次实验中的数据,并说明理由。
(3)求野马的质量$m_1$。
23. (6分)研究人员曾发现普氏野马在沙地上站立时留下的足印,总面积为$4×10^{-2}\ \mathrm{m}^2$,深度达1.2 cm。为了计算野马的质量,研究人员把一个底面积为$1×10^{-2}\ \mathrm{m}^2$的容器放在足印附近的沙地上,再慢慢往容器里倒入铅粒,测量出铅粒和容器的总质量以及容器使地面下陷的深度,如表所示。
(1)求实验序号1中,倒入铅粒和容器的总重力$G_1$。
(2)为了计算普氏野马的质量,应选择哪次实验中的数据,并说明理由。
(3)求野马的质量$m_1$。
答案
23.【点拨】本题考查压强的公式的应用、重力的计算。
【解析】(1)实验序号1中,倒入铅粒和容器的总重力:$G_1 = m_1 g = 70\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 700\ \mathrm{N}$;
(2)当地面下陷的深度相同时,容器和野马对地面的压强相同,根据$p = \frac{F}{S}$可得野马对地面的压力,根据$F=G=mg$可得野马的质量,故为了计算普氏野马的质量,应选择实验序号2中的数据;
(3)根据$p = \frac{F}{S} = \frac{G}{S} = \frac{mg}{S}$可得:$\frac{m_2 g}{S_{容}} = \frac{m_{马} g}{S_{马}}$,代入数据可得:$\frac{90\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}}{1 × 10^{-2}\ \mathrm{m}^2} = \frac{m_{马} × 10\ \mathrm{N/kg}}{4 × 10^{-2}\ \mathrm{m}^2}$,解得野马的质量:$m_{马} = 360\ \mathrm{kg}$。
【解析】(1)实验序号1中,倒入铅粒和容器的总重力:$G_1 = m_1 g = 70\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 700\ \mathrm{N}$;
(2)当地面下陷的深度相同时,容器和野马对地面的压强相同,根据$p = \frac{F}{S}$可得野马对地面的压力,根据$F=G=mg$可得野马的质量,故为了计算普氏野马的质量,应选择实验序号2中的数据;
(3)根据$p = \frac{F}{S} = \frac{G}{S} = \frac{mg}{S}$可得:$\frac{m_2 g}{S_{容}} = \frac{m_{马} g}{S_{马}}$,代入数据可得:$\frac{90\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}}{1 × 10^{-2}\ \mathrm{m}^2} = \frac{m_{马} × 10\ \mathrm{N/kg}}{4 × 10^{-2}\ \mathrm{m}^2}$,解得野马的质量:$m_{马} = 360\ \mathrm{kg}$。
解析
【分析】
要解决本题，需利用“沙地下陷深度相同时，物体对沙地的压强相等”的原理。第(1)问直接通过重力公式计算实验1的总重力；第(2)问需匹配野马足印的下陷深度，选择深度相同的实验数据，因为压强相等时才能通过容器的压力推算野马的压力；第(3)问利用压强相等的关系，结合压强公式和重力公式，通过比例计算野马的质量。
【解析】
(1) 实验序号1中，总质量$m_1=70\ \mathrm{kg}$，取$g=10\ \mathrm{N/kg}$，根据重力公式$G=mg$，总重力：
$G_1 = m_1g = 70\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 700\ \mathrm{N}$；
(2) 应选择实验序号2中的数据。理由：野马足印下陷深度为$1.2\ \mathrm{cm}$，与实验2中容器使地面下陷的深度相同，此时容器和野马对沙地的压强相等，可利用压强相等的关系计算野马的压力；
(3) 设容器对沙地的压强为$p_2$，野马对沙地的压强为$p_{马}$，因下陷深度相同，故$p_2=p_{马}$。根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，且$F=G=mg$，可得：
$\frac{m_2 g}{S_{容}} = \frac{m_{马} g}{S_{马}}$
约去$g$后代入数据：
$\frac{90\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}}{1×10^{-2}\ \mathrm{m}^2} = \frac{m_{马} × 10\ \mathrm{N/kg}}{4×10^{-2}\ \mathrm{m}^2}$
解得：$m_{马} = 360\ \mathrm{kg}$。
【答案】
(1)700N；(2)应选择实验序号2的数据，理由是野马足印下陷深度为1.2cm，与实验2中容器使地面下陷深度相同，此时压强相等；(3)360kg
【知识点】
压强公式应用、重力计算
【点评】
本题结合实际场景考查压强知识的应用，核心是利用“相同下陷深度对应压强相等”的转换法，将不易直接测量的野马压力转换为容器的压力，体现了物理知识在生活中的应用，需掌握压强与重力的关系及比例计算方法。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需利用“沙地下陷深度相同时，物体对沙地的压强相等”的原理。第(1)问直接通过重力公式计算实验1的总重力；第(2)问需匹配野马足印的下陷深度，选择深度相同的实验数据，因为压强相等时才能通过容器的压力推算野马的压力；第(3)问利用压强相等的关系，结合压强公式和重力公式，通过比例计算野马的质量。
【解析】
(1) 实验序号1中，总质量$m_1=70\ \mathrm{kg}$，取$g=10\ \mathrm{N/kg}$，根据重力公式$G=mg$，总重力：
$G_1 = m_1g = 70\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 700\ \mathrm{N}$；
(2) 应选择实验序号2中的数据。理由：野马足印下陷深度为$1.2\ \mathrm{cm}$，与实验2中容器使地面下陷的深度相同，此时容器和野马对沙地的压强相等，可利用压强相等的关系计算野马的压力；
(3) 设容器对沙地的压强为$p_2$，野马对沙地的压强为$p_{马}$，因下陷深度相同，故$p_2=p_{马}$。根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，且$F=G=mg$，可得：
$\frac{m_2 g}{S_{容}} = \frac{m_{马} g}{S_{马}}$
约去$g$后代入数据：
$\frac{90\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}}{1×10^{-2}\ \mathrm{m}^2} = \frac{m_{马} × 10\ \mathrm{N/kg}}{4×10^{-2}\ \mathrm{m}^2}$
解得：$m_{马} = 360\ \mathrm{kg}$。
【答案】
(1)700N；(2)应选择实验序号2的数据，理由是野马足印下陷深度为1.2cm，与实验2中容器使地面下陷深度相同，此时压强相等；(3)360kg
【知识点】
压强公式应用、重力计算
【点评】
本题结合实际场景考查压强知识的应用，核心是利用“相同下陷深度对应压强相等”的转换法，将不易直接测量的野马压力转换为容器的压力，体现了物理知识在生活中的应用，需掌握压强与重力的关系及比例计算方法。
【难度系数】
0.5
24. (7分)如表是某型号自行车的主要技术参数,某同学的质量是60 kg,则该同学骑车上学时:(g取10 N/kg)
(1)该同学的重力是多少?
(2)自行车对地面的压强是多少?
(3)自行车后座最多能携带物体的重力是多少?
(1)该同学的重力是多少?
(2)自行车对地面的压强是多少?
(3)自行车后座最多能携带物体的重力是多少?
答案
24.【点拨】本题考查重力公式和压强公式的应用。
【解析】(1)该同学的重力:$G_{人} = m_{人} g = 60\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 600\ \mathrm{N}$;
(2)该同学骑车上学时,自行车对地面的压力:$F = G_{人} + G_{车} = 600\ \mathrm{N} + 120\ \mathrm{N} = 720\ \mathrm{N}$,该同学骑车上学时,自行车对地面的压强:$p = \frac{F}{S} = \frac{720\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m}^2} = 7.2 × 10^4\ \mathrm{Pa}$;
(3)由$p = \frac{F}{S}$可得,自行车的最大重力:$G_{大} = F_{大} = p_{大} S = 1.4 × 10^5\ \mathrm{Pa} × 0.01\ \mathrm{m}^2 = 1\ 400\ \mathrm{N}$,自行车能携带物体的最大重力:$G_{物} = G_{大} - G_{车} - G_{人} = 1\ 400\ \mathrm{N} - 120\ \mathrm{N} - 600\ \mathrm{N} = 680\ \mathrm{N}$。
【解析】(1)该同学的重力:$G_{人} = m_{人} g = 60\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 600\ \mathrm{N}$;
(2)该同学骑车上学时,自行车对地面的压力:$F = G_{人} + G_{车} = 600\ \mathrm{N} + 120\ \mathrm{N} = 720\ \mathrm{N}$,该同学骑车上学时,自行车对地面的压强:$p = \frac{F}{S} = \frac{720\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m}^2} = 7.2 × 10^4\ \mathrm{Pa}$;
(3)由$p = \frac{F}{S}$可得,自行车的最大重力:$G_{大} = F_{大} = p_{大} S = 1.4 × 10^5\ \mathrm{Pa} × 0.01\ \mathrm{m}^2 = 1\ 400\ \mathrm{N}$,自行车能携带物体的最大重力:$G_{物} = G_{大} - G_{车} - G_{人} = 1\ 400\ \mathrm{N} - 120\ \mathrm{N} - 600\ \mathrm{N} = 680\ \mathrm{N}$。
解析
【分析】
本题分为三个小问，解题思路如下：
1. 求同学的重力：利用重力公式$G=mg$，已知同学的质量和$g$，直接代入计算即可。
2. 求自行车对地面的压强：压强公式为$p=\frac{F}{S}$，这里的压力是总重力，即同学的重力与自行车净重之和，再结合题目给出的接触面积，代入公式计算压强。
3. 求后座最多携带物体的重力：先根据最大压强和接触面积算出地面能承受的最大总压力（等于最大总重力），再减去自行车净重和同学的重力，得到物体的最大重力。
【解析】
解：(1) 该同学的重力：
$G_{人}=m_{人}g=60\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=600\ \mathrm{N}$；
(2) 该同学骑车时，自行车对地面的压力等于总重力：
$F=G_{人}+G_{车}=600\ \mathrm{N}+120\ \mathrm{N}=720\ \mathrm{N}$，
自行车对地面的压强：
$p=\frac{F}{S}=\frac{720\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m}^2}=7.2×10^4\ \mathrm{Pa}$；
(3) 由$p=\frac{F}{S}$可得，地面能承受的最大总压力：
$F_{大}=p_{大}S=1.4×10^5\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m}^2=1400\ \mathrm{N}$，
则自行车后座最多能携带物体的重力：
$G_{物}=F_{大}-G_{车}-G_{人}=1400\ \mathrm{N}-120\ \mathrm{N}-600\ \mathrm{N}=680\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1) 600 N；(2) $7.2×10^4$ Pa；(3) 680 N
【知识点】
重力公式应用、压强公式应用
【点评】
本题是力学基础计算题，考查重力与压强公式的实际应用，解题关键是明确压力为总重力，步骤清晰，属于学生易掌握的常规题型。
【难度系数】
0.6
本题分为三个小问，解题思路如下：
1. 求同学的重力：利用重力公式$G=mg$，已知同学的质量和$g$，直接代入计算即可。
2. 求自行车对地面的压强：压强公式为$p=\frac{F}{S}$，这里的压力是总重力，即同学的重力与自行车净重之和，再结合题目给出的接触面积，代入公式计算压强。
3. 求后座最多携带物体的重力：先根据最大压强和接触面积算出地面能承受的最大总压力（等于最大总重力），再减去自行车净重和同学的重力，得到物体的最大重力。
【解析】
解：(1) 该同学的重力：
$G_{人}=m_{人}g=60\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=600\ \mathrm{N}$；
(2) 该同学骑车时，自行车对地面的压力等于总重力：
$F=G_{人}+G_{车}=600\ \mathrm{N}+120\ \mathrm{N}=720\ \mathrm{N}$，
自行车对地面的压强：
$p=\frac{F}{S}=\frac{720\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m}^2}=7.2×10^4\ \mathrm{Pa}$；
(3) 由$p=\frac{F}{S}$可得，地面能承受的最大总压力：
$F_{大}=p_{大}S=1.4×10^5\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m}^2=1400\ \mathrm{N}$，
则自行车后座最多能携带物体的重力：
$G_{物}=F_{大}-G_{车}-G_{人}=1400\ \mathrm{N}-120\ \mathrm{N}-600\ \mathrm{N}=680\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1) 600 N；(2) $7.2×10^4$ Pa；(3) 680 N
【知识点】
重力公式应用、压强公式应用
【点评】
本题是力学基础计算题，考查重力与压强公式的实际应用，解题关键是明确压力为总重力，步骤清晰，属于学生易掌握的常规题型。
【难度系数】
0.6
四、实验题（共39分）
25.（6分）早餐吃鸡蛋时，小林将鸡蛋按不同方式放置在桌面上拍打，发现有的部位蛋壳“脆弱”，有的部位蛋壳“坚硬”。他想蛋壳能够承受压力的大小与什么因素有关呢？于是找来一张大的纸板模拟蛋壳进行探究，并作出以下猜想：
猜想1：纸板承受压力的大小可能与纸板的形状有关；
猜想2：纸板承受压力的大小可能与纸板的大小有关。
为了验证猜想是否正确，小林在这张大纸板上分别裁出两张大小为40 cm×10 cm的小纸板A、B和一张大小为40 cm×20 cm的小纸板C，并准备了弹簧测力计、两个相同的木块、若干重物。设计了以下实验方案：
步骤一：将纸板A用两木块支撑起来，如图1甲所示，在中间不断增加重物，直到它塌下去，用弹簧测力计测量此时重物的重力$G_1$，如图2所示；
步骤二：保持两木块的距离不变，将纸板B弯成拱形，如图1乙所示，在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力$G_2$；
步骤三：保持两木块的距离不变，将纸板C用两木块支撑起来，如图1丙所示，在纸板的中间不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力$G_3$。
(1)由图2可知，步骤一中重物的质量为
(2)比较数据发现$G_2 ＞ G_1$，可以验证猜想
(3)比较实验数据$G_3$与
(4)小林受步骤二现象的启发又提出新的猜想：拱形纸板承受压力的大小可能与拱形纸板拱起来的程度有关。为了验证猜想，请你帮助小林在上述操作的基础上继续设计实验方案，在这张大纸板上再裁出一张40 cm ×
25.（6分）早餐吃鸡蛋时，小林将鸡蛋按不同方式放置在桌面上拍打，发现有的部位蛋壳“脆弱”，有的部位蛋壳“坚硬”。他想蛋壳能够承受压力的大小与什么因素有关呢？于是找来一张大的纸板模拟蛋壳进行探究，并作出以下猜想：
猜想1：纸板承受压力的大小可能与纸板的形状有关；
猜想2：纸板承受压力的大小可能与纸板的大小有关。
为了验证猜想是否正确，小林在这张大纸板上分别裁出两张大小为40 cm×10 cm的小纸板A、B和一张大小为40 cm×20 cm的小纸板C，并准备了弹簧测力计、两个相同的木块、若干重物。设计了以下实验方案：
步骤一：将纸板A用两木块支撑起来，如图1甲所示，在中间不断增加重物，直到它塌下去，用弹簧测力计测量此时重物的重力$G_1$，如图2所示；
步骤二：保持两木块的距离不变，将纸板B弯成拱形，如图1乙所示，在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力$G_2$；
步骤三：保持两木块的距离不变，将纸板C用两木块支撑起来，如图1丙所示，在纸板的中间不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力$G_3$。
(1)由图2可知，步骤一中重物的质量为
0.22
kg。（$g$取10 N/kg）(2)比较数据发现$G_2 ＞ G_1$，可以验证猜想
1
是正确的。由此小林判断，在冬天容易下暴雪的地区，仓库的房顶建成图中A
（选填字母序号）比较合适。(3)比较实验数据$G_3$与
$G_1$
可验证猜想2。(4)小林受步骤二现象的启发又提出新的猜想：拱形纸板承受压力的大小可能与拱形纸板拱起来的程度有关。为了验证猜想，请你帮助小林在上述操作的基础上继续设计实验方案，在这张大纸板上再裁出一张40 cm ×
10
cm的小纸板D，将其弯成拱形，缩小两个木块之间的距离，在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力$G$。比较实验数据$G$与$G_2$
的大小，从而验证该猜想。答案
25. (1)0.22 (2)1 A (3)$G_1$ (4)10 $G_2$
【点拨】本题考查根据弹簧测力计计算物体质量,根据数据总结规律并应用于生活。
【解析】(1)由图2可知,弹簧测力计的分度值为0.2 N,读数为2.2 N。步骤一中重物的质量为$m_1 = \frac{G_1}{g} = \frac{2.2\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 0.22\ \mathrm{kg}$;
(2)甲图和乙图纸板的大小相同,而形状不同,是探究纸板承受压力的大小与纸板形状的关系,若$G_2 ＞ G_1$,就说明在纸板大小一定时,纸板拱起来(向上凸)所承受的压力比较大,从而验证了猜想1是正确的。在冬天容易下暴雪的地区,仓库的房顶要承受巨大的压力,根据上面的实验结论,房顶要做成拱形能承受更大的压力,故选A;
(3)要验证猜想2,即拱形纸板承受压力的大小与纸板大小的关系,就要控制纸板的形状一定,纸板的大小不同,图甲和图丙符合题意,所以要比较$G_3$和$G_1$的大小关系,从而得出结论;
(4)要探究纸板承受压力的大小与拱形纸板拱起程度的关系,就要控制纸板的大小(即再裁出一张40 cm × 10 cm的小纸板D和纸板B大小一样的纸板)、形状相同(和纸板B一样向上拱起),而纸板拱起的程度不同(通过移动两木块的距离来改变纸板的拱起程度)。在拱形纸板的上面不断增加重物,直到它塌下去,记录此时重物的重力G。比较实验数据G与$G_2$的大小,从而验证该猜想。
【点拨】本题考查根据弹簧测力计计算物体质量,根据数据总结规律并应用于生活。
【解析】(1)由图2可知,弹簧测力计的分度值为0.2 N,读数为2.2 N。步骤一中重物的质量为$m_1 = \frac{G_1}{g} = \frac{2.2\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 0.22\ \mathrm{kg}$;
(2)甲图和乙图纸板的大小相同,而形状不同,是探究纸板承受压力的大小与纸板形状的关系,若$G_2 ＞ G_1$,就说明在纸板大小一定时,纸板拱起来(向上凸)所承受的压力比较大,从而验证了猜想1是正确的。在冬天容易下暴雪的地区,仓库的房顶要承受巨大的压力,根据上面的实验结论,房顶要做成拱形能承受更大的压力,故选A;
(3)要验证猜想2,即拱形纸板承受压力的大小与纸板大小的关系,就要控制纸板的形状一定,纸板的大小不同,图甲和图丙符合题意,所以要比较$G_3$和$G_1$的大小关系,从而得出结论;
(4)要探究纸板承受压力的大小与拱形纸板拱起程度的关系,就要控制纸板的大小(即再裁出一张40 cm × 10 cm的小纸板D和纸板B大小一样的纸板)、形状相同(和纸板B一样向上拱起),而纸板拱起的程度不同(通过移动两木块的距离来改变纸板的拱起程度)。在拱形纸板的上面不断增加重物,直到它塌下去,记录此时重物的重力G。比较实验数据G与$G_2$的大小,从而验证该猜想。
解析
【分析】
本题是探究纸板承受压力大小影响因素的力学实验题，解题思路如下：
1. 第(1)题：先读取弹簧测力计的示数，再利用重力与质量的关系公式计算重物质量；
2. 第(2)题：对比甲、乙两组实验，控制纸板大小相同、改变形状，根据两组重物重力的大小关系判断猜想1是否正确，再结合实验结论选择适合暴雪地区的房顶形状；
3. 第(3)题：验证猜想2（与纸板大小有关），需控制纸板形状相同、改变大小，找到对应实验的数据进行对比；
4. 第(4)题：探究拱形纸板承受压力与拱起程度的关系，需控制纸板大小、形状相同，仅改变拱起程度，据此设计实验并对比数据。
【解析】
(1) 由图2可知，弹簧测力计分度值为0.2N，示数为2.2N，即重物重力$G_1=2.2\ \mathrm{N}$，根据$G=mg$，重物质量$m=\frac{G_1}{g}=\frac{2.2\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.22\ \mathrm{kg}$；
(2) 甲、乙两图中纸板大小相同，仅形状不同，是探究承受压力与形状的关系，$G_2＞G_1$说明拱形纸板承受压力更大，验证猜想1正确；暴雪地区房顶需承受更大压力，拱形结构更合适，故选A；
(3) 验证猜想2（与纸板大小有关），需控制形状相同、改变大小，甲（40 cm×10 cm平纸板）和丙（40 cm×20 cm平纸板）符合要求，故比较$G_3$与$G_1$；
(4) 探究拱形程度的影响，需控制纸板大小、形状相同，仅改变拱起程度，故裁出40 cm×10 cm的纸板D（与B大小相同），弯成拱形后缩小两木块距离改变拱起程度，记录重物重力$G$，与$G_2$对比验证猜想。
【答案】
(1)0.22；(2)1；A；(3)$G_1$；(4)10；$G_2$
【知识点】
弹簧测力计的使用、重力与质量的关系、控制变量法
【点评】
本题为力学实验探究题，重点考查控制变量法的应用，结合生活实际问题，引导学生运用实验结论解决实际问题，注重实验设计思路的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题是探究纸板承受压力大小影响因素的力学实验题，解题思路如下：
1. 第(1)题：先读取弹簧测力计的示数，再利用重力与质量的关系公式计算重物质量；
2. 第(2)题：对比甲、乙两组实验，控制纸板大小相同、改变形状，根据两组重物重力的大小关系判断猜想1是否正确，再结合实验结论选择适合暴雪地区的房顶形状；
3. 第(3)题：验证猜想2（与纸板大小有关），需控制纸板形状相同、改变大小，找到对应实验的数据进行对比；
4. 第(4)题：探究拱形纸板承受压力与拱起程度的关系，需控制纸板大小、形状相同，仅改变拱起程度，据此设计实验并对比数据。
【解析】
(1) 由图2可知，弹簧测力计分度值为0.2N，示数为2.2N，即重物重力$G_1=2.2\ \mathrm{N}$，根据$G=mg$，重物质量$m=\frac{G_1}{g}=\frac{2.2\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.22\ \mathrm{kg}$；
(2) 甲、乙两图中纸板大小相同，仅形状不同，是探究承受压力与形状的关系，$G_2＞G_1$说明拱形纸板承受压力更大，验证猜想1正确；暴雪地区房顶需承受更大压力，拱形结构更合适，故选A；
(3) 验证猜想2（与纸板大小有关），需控制形状相同、改变大小，甲（40 cm×10 cm平纸板）和丙（40 cm×20 cm平纸板）符合要求，故比较$G_3$与$G_1$；
(4) 探究拱形程度的影响，需控制纸板大小、形状相同，仅改变拱起程度，故裁出40 cm×10 cm的纸板D（与B大小相同），弯成拱形后缩小两木块距离改变拱起程度，记录重物重力$G$，与$G_2$对比验证猜想。
【答案】
(1)0.22；(2)1；A；(3)$G_1$；(4)10；$G_2$
【知识点】
弹簧测力计的使用、重力与质量的关系、控制变量法
【点评】
本题为力学实验探究题，重点考查控制变量法的应用，结合生活实际问题，引导学生运用实验结论解决实际问题，注重实验设计思路的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6
