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21.（6分）小明发现用玩具小车可以探究多个实验，如图所示。
(1)图1可以用来探究“阻力对运动的影响”。根据实验现象，可以得出结论：小车受到的阻力越小，小车的速度减小得越
(2)图2中把小车转过一个角度，然后松手，观察小车能否保持
(3)图3中将完全相同的小车以A、B两种方式放在海绵上，通过观察到
(4)跟随小车一起向右运动的木块突然出现如图4的情况，可能是因为小车突然
(1)图1可以用来探究“阻力对运动的影响”。根据实验现象，可以得出结论：小车受到的阻力越小，小车的速度减小得越
慢
；运动的小车在木板上受非平衡
（选填“平衡”或“非平衡”）力的作用。(2)图2中把小车转过一个角度，然后松手，观察小车能否保持
静止
（选填“静止”或“匀速直线运动”）状态，他的这一操作是为了验证“两个力必须作用在同一直线上
才能平衡”这一条件。(3)图3中将完全相同的小车以A、B两种方式放在海绵上，通过观察到
B方式放置会使海绵形变更明显
的现象，可以得出压力作用效果与受力面积的关系。(4)跟随小车一起向右运动的木块突然出现如图4的情况，可能是因为小车突然
加速
（选填“加速”或“减速”）。答案
21. (1)慢 非平衡 (2)静止 作用在同一直线上 (3)B方式放置会使海绵形变更明显 (4)加速 【点拨】本题考查阻力对物体运动影响的探究、二力平衡条件的探究、压力作用效果影响因素的探究以及惯性现象分析。
【解析】(1)图1可以用来探究“阻力对运动的影响”,根据实验现象,可以得出结论:小车受到的阻力越小,小车的速度减小得越慢;运动的小车在木板上水平方向只受阻力的作用,即非平衡力的作用;
(2)图2中把小车转过一个角度,则作用在小车上的两个力不在同一直线上,然后松手观察小车能否保持静止状态,他的这一操作是为了验证“两个力必须作用在同一直线上才能平衡”这一条件;
(3)由转换法,根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,图3中将完全相同的小车以A、B两种方式放在海绵上,通过观察到B方式放置会使海绵形变更明显的现象,可以得出压力作用效果与受力面积的关系;
(4)小车和木块一起向右匀速运动,当小车突然向右加速运动时,木块的底部随小车向右加速运动,而木块的上部由于惯性,继续保持原来的运动状态,所以竖直放置的木块将会向左倾倒。
【解析】(1)图1可以用来探究“阻力对运动的影响”,根据实验现象,可以得出结论:小车受到的阻力越小,小车的速度减小得越慢;运动的小车在木板上水平方向只受阻力的作用,即非平衡力的作用;
(2)图2中把小车转过一个角度,则作用在小车上的两个力不在同一直线上,然后松手观察小车能否保持静止状态,他的这一操作是为了验证“两个力必须作用在同一直线上才能平衡”这一条件;
(3)由转换法,根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,图3中将完全相同的小车以A、B两种方式放在海绵上,通过观察到B方式放置会使海绵形变更明显的现象,可以得出压力作用效果与受力面积的关系;
(4)小车和木块一起向右匀速运动,当小车突然向右加速运动时,木块的底部随小车向右加速运动,而木块的上部由于惯性,继续保持原来的运动状态,所以竖直放置的木块将会向左倾倒。
解析
【分析】
本题围绕四个力学基础实验展开，需结合各实验的原理、操作目的及现象分析：(1)图1探究阻力对运动的影响，通过不同表面的阻力差异，分析速度变化及受力情况；(2)图2探究二力平衡条件，转角度操作是为验证力的共线条件；(3)图3探究压力作用效果与受力面积的关系，用转换法观察海绵形变；(4)图4分析惯性现象，根据木块倾倒方向判断小车运动状态变化。
【解析】
(1) 图1实验中，小车在毛巾、棉布、木板表面受到的阻力逐渐减小，滑行距离逐渐增大，说明小车速度减小得越慢；运动的小车在木板上水平方向仅受阻力作用，受力不平衡，因此受非平衡力。
(2) 图2中，将小车转过一个角度后，两个拉力不在同一直线上，松手后小车无法保持静止状态，该操作是为了验证“两个力必须作用在同一直线上才能平衡”的条件。
(3) 图3中，完全相同的小车对海绵的压力相同，A、B两种放置方式的受力面积不同，根据转换法，通过观察到B方式放置时海绵形变更明显的现象，可得出压力作用效果与受力面积的关系。
(4) 小车和木块原本一起向右运动，当小车突然加速时，木块底部随小车加速，而木块上部由于惯性保持原来的运动状态，因此出现图4中向左倾倒的情况，说明小车突然加速。
【答案】
(1)慢；非平衡 (2)静止；作用在同一直线上 (3)B方式放置会使海绵形变更明显 (4)加速
【知识点】
阻力对物体运动的影响、二力平衡的条件、压力的作用效果
【点评】
本题整合了力学中多个核心基础实验，涵盖实验结论推导、条件验证、现象分析等，注重控制变量法、转换法等物理实验方法的应用，是初中力学的典型基础考查题。
【难度系数】
0.6
本题围绕四个力学基础实验展开，需结合各实验的原理、操作目的及现象分析：(1)图1探究阻力对运动的影响，通过不同表面的阻力差异，分析速度变化及受力情况；(2)图2探究二力平衡条件，转角度操作是为验证力的共线条件；(3)图3探究压力作用效果与受力面积的关系，用转换法观察海绵形变；(4)图4分析惯性现象，根据木块倾倒方向判断小车运动状态变化。
【解析】
(1) 图1实验中，小车在毛巾、棉布、木板表面受到的阻力逐渐减小，滑行距离逐渐增大，说明小车速度减小得越慢；运动的小车在木板上水平方向仅受阻力作用，受力不平衡，因此受非平衡力。
(2) 图2中，将小车转过一个角度后，两个拉力不在同一直线上，松手后小车无法保持静止状态，该操作是为了验证“两个力必须作用在同一直线上才能平衡”的条件。
(3) 图3中，完全相同的小车对海绵的压力相同，A、B两种放置方式的受力面积不同，根据转换法，通过观察到B方式放置时海绵形变更明显的现象，可得出压力作用效果与受力面积的关系。
(4) 小车和木块原本一起向右运动，当小车突然加速时，木块底部随小车加速，而木块上部由于惯性保持原来的运动状态，因此出现图4中向左倾倒的情况，说明小车突然加速。
【答案】
(1)慢；非平衡 (2)静止；作用在同一直线上 (3)B方式放置会使海绵形变更明显 (4)加速
【知识点】
阻力对物体运动的影响、二力平衡的条件、压力的作用效果
【点评】
本题整合了力学中多个核心基础实验，涵盖实验结论推导、条件验证、现象分析等，注重控制变量法、转换法等物理实验方法的应用，是初中力学的典型基础考查题。
【难度系数】
0.6
22. (6分)爱研究的小宁分别做了如图所示的力学实验。
(1)如图甲,小宁自制了一个气压计,制作过程中在用塞子封闭瓶口后,应从玻璃管上端
(2)在一只轻薄透明塑料袋中装大半袋水,用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中,当测力计示数减小为零时(塑料袋不接触杯底),发现袋内外液面
(3)研究“同一直线上二力合成”,如图丙所示,实验中两个力$F_1$和$F_2$同时拉弹簧与一个力$F$单独拉弹簧,都要将弹簧右端点从位置$A$拉伸到位置$B$。这样做的目的是保证力的
(1)如图甲,小宁自制了一个气压计,制作过程中在用塞子封闭瓶口后,应从玻璃管上端
吹入
(选填“吹入”或“吸出”)少量气体,使水沿着玻璃管上升到瓶口以上,情景如图甲所示。拿着它从一楼爬到五楼,可以观察到玻璃管内水柱高度升高
(选填“升高”“降低”或“不变”)。(2)在一只轻薄透明塑料袋中装大半袋水,用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中,当测力计示数减小为零时(塑料袋不接触杯底),发现袋内外液面
相平
(选填“袋内高”“袋外高”或“相平”)。为了说明浮力的大小与液体的密度有关,在前面步骤的基础上,要求控制$V_{\mathrm{排}}$不变,只要把袋外
(选填“内”或“外”)液体换成密度更小
的液体。(3)研究“同一直线上二力合成”,如图丙所示,实验中两个力$F_1$和$F_2$同时拉弹簧与一个力$F$单独拉弹簧,都要将弹簧右端点从位置$A$拉伸到位置$B$。这样做的目的是保证力的
作用效果
相同。答案
22. (1)吹入 升高 (2)相平 外 小 (3)作用效果 【点拨】本题考查大气压与高度的关系、阿基米德原理的应用及浮力影响因素探究、力的合成实验中控制变量法的应用。
【解析】(1)气压计的制作过程中在用塞子封闭瓶口后,应从玻璃管上端吹入气体,使瓶内气压大于外界大气压,使水沿着玻璃管上升到瓶口以上;外界大气压随高度的增大而减小,拿着自制的气压计由一楼上到五楼,由于外界大气压变小,瓶内气压大于外界大气压,使玻璃管内的水柱高度升高;
(2)用弹簧测力计吊住装有大半袋水的塑料袋缓慢浸入水中,当测力计示数减小为零时,根据阿基米德原理F浮=G排可知,此时F浮=G水,即G排=G水,ρ水gV排=ρ水gV水,所以V排=V水,袋内外液面相平。要说明浮力大小与液体密度有关,控制V排不变,即袋内液体不变且所受浮力应小于自身重力,则把袋外液体换成密度更小的液体;
(3)实验中用两个力和一个力时都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B,是为了保证力的作用效果相同。
【解析】(1)气压计的制作过程中在用塞子封闭瓶口后,应从玻璃管上端吹入气体,使瓶内气压大于外界大气压,使水沿着玻璃管上升到瓶口以上;外界大气压随高度的增大而减小,拿着自制的气压计由一楼上到五楼,由于外界大气压变小,瓶内气压大于外界大气压,使玻璃管内的水柱高度升高;
(2)用弹簧测力计吊住装有大半袋水的塑料袋缓慢浸入水中,当测力计示数减小为零时,根据阿基米德原理F浮=G排可知,此时F浮=G水,即G排=G水,ρ水gV排=ρ水gV水,所以V排=V水,袋内外液面相平。要说明浮力大小与液体密度有关,控制V排不变,即袋内液体不变且所受浮力应小于自身重力,则把袋外液体换成密度更小的液体;
(3)实验中用两个力和一个力时都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B,是为了保证力的作用效果相同。
解析
【分析】
本题包含三个力学相关实验，需逐一梳理各实验的核心原理：
1. 自制气压计：制作时需使瓶内气压大于外界大气压，因此要从玻璃管上端吹入气体；高度升高时外界大气压减小，瓶内气压会推动水柱上升，故水柱高度变化可反映外界气压变化。
2. 装水塑料袋浸入水中：当测力计示数为零时，浮力等于袋内水的重力，结合阿基米德原理可判断袋内外液面关系；探究浮力与液体密度的关系时，需控制排开液体体积不变，改变液体密度，因此更换袋外液体。
3. 同一直线上二力合成：实验中两次拉伸弹簧到同一位置，目的是保证力的作用效果相同，这是控制变量法的应用，确保两次力的作用效果一致，才能探究合力规律。
【解析】
(1) 自制气压计制作时，封闭瓶口后从玻璃管上端吹入少量气体，使瓶内气压大于外界大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上；大气压随高度增加而减小，从一楼到五楼，外界大气压降低，瓶内气压大于外界大气压，将玻璃管内的水柱向上压，因此水柱高度升高。
(2) 当测力计示数为零时，塑料袋所受浮力等于袋内水的重力（$F_{\mathrm{浮}}=G_{\mathrm{水}}$），根据阿基米德原理$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$，$G_{\mathrm{水}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{水}}$，可得$V_{\mathrm{排}}=V_{\mathrm{水}}$，故袋内外液面相平；探究浮力与液体密度的关系时，需控制排开液体体积不变，因此将袋外液体换成密度更小的液体，此时浮力会发生变化，从而说明浮力与液体密度有关。
(3) 研究同一直线上二力合成时，将弹簧右端点从位置$A$拉伸到位置$B$，是为了保证力的作用效果相同，只有两次力的作用效果一致，才能比较两个力的合力与单个力的关系。
【答案】
(1)吹入；升高 (2)相平；外；小 (3)作用效果
【知识点】
大气压与高度的关系；浮力的影响因素；力的合成
【点评】
本题考查三个基础力学实验的原理，涵盖大气压、浮力、力的合成的核心知识点，注重实验操作目的和原理的理解，属于中等难度的基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
本题包含三个力学相关实验，需逐一梳理各实验的核心原理：
1. 自制气压计：制作时需使瓶内气压大于外界大气压，因此要从玻璃管上端吹入气体；高度升高时外界大气压减小，瓶内气压会推动水柱上升，故水柱高度变化可反映外界气压变化。
2. 装水塑料袋浸入水中：当测力计示数为零时，浮力等于袋内水的重力，结合阿基米德原理可判断袋内外液面关系；探究浮力与液体密度的关系时，需控制排开液体体积不变，改变液体密度，因此更换袋外液体。
3. 同一直线上二力合成：实验中两次拉伸弹簧到同一位置，目的是保证力的作用效果相同，这是控制变量法的应用，确保两次力的作用效果一致，才能探究合力规律。
【解析】
(1) 自制气压计制作时，封闭瓶口后从玻璃管上端吹入少量气体，使瓶内气压大于外界大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上；大气压随高度增加而减小，从一楼到五楼，外界大气压降低，瓶内气压大于外界大气压，将玻璃管内的水柱向上压，因此水柱高度升高。
(2) 当测力计示数为零时，塑料袋所受浮力等于袋内水的重力（$F_{\mathrm{浮}}=G_{\mathrm{水}}$），根据阿基米德原理$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$，$G_{\mathrm{水}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{水}}$，可得$V_{\mathrm{排}}=V_{\mathrm{水}}$，故袋内外液面相平；探究浮力与液体密度的关系时，需控制排开液体体积不变，因此将袋外液体换成密度更小的液体，此时浮力会发生变化，从而说明浮力与液体密度有关。
(3) 研究同一直线上二力合成时，将弹簧右端点从位置$A$拉伸到位置$B$，是为了保证力的作用效果相同，只有两次力的作用效果一致，才能比较两个力的合力与单个力的关系。
【答案】
(1)吹入；升高 (2)相平；外；小 (3)作用效果
【知识点】
大气压与高度的关系；浮力的影响因素；力的合成
【点评】
本题考查三个基础力学实验的原理，涵盖大气压、浮力、力的合成的核心知识点，注重实验操作目的和原理的理解，属于中等难度的基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
