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20.在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：
①与物体浸入液体中的深度有关；②与物体排开液体的体积有关；③与液体的密度有关。
(1)请你写出能够支持猜想③的一个生活现象：
(2)进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力的大小为
(3)分析a、c、d三次实验，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素，从实验数据还可求出物体P的密度为
①与物体浸入液体中的深度有关；②与物体排开液体的体积有关；③与液体的密度有关。
(1)请你写出能够支持猜想③的一个生活现象：
种子在盐水中漂浮(悬浮)，在清水中沉底
。(2)进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力的大小为
1.4
N。(3)分析a、c、d三次实验，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度
无关
（选填“有关”或“无关”）；分析a、b、c(或a、b、d)
三次实验，可知浮力大小与物体排开液体的体积有关；分析a、d、e三次实验，可知在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大
（选填“越大”或“越小”）。(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素，从实验数据还可求出物体P的密度为
$2.4×10^3$
$\mathrm{kg/m}^3$。（已知$\rho_{水}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$，$g$取10 N/kg）答案
20.(1)种子在盐水中漂浮(悬浮)，在清水中沉底 (2)1.4
(3)无关 a、b、c(或a、b、d) 越大 (4)$2.4×10^3$
(3)无关 a、b、c(或a、b、d) 越大 (4)$2.4×10^3$
解析
【分析】
本题围绕“探究影响浮力大小的因素”展开，需结合称重法测浮力、控制变量法、阿基米德原理及密度公式分析解题：
（1）猜想③是浮力与液体密度有关，需选取同一物体在不同密度液体中浮力不同的生活实例；
（2）利用称重法（$F_{浮}=G-F_{拉}$）计算b中物体的浮力；
（3）探究浮力与某一因素的关系时，需控制其他因素不变，分析对应实验的变量与结果；
（4）先通过重力求物体质量，再利用浸没在水中的浮力结合阿基米德原理求物体体积，最后计算物体密度。
【解析】
（1）支持浮力与液体密度有关的生活现象：鸡蛋在清水中下沉，在盐水中漂浮（合理即可）；
（2）由图a知物体重力$G=4.8\ \mathrm{N}$，图b中弹簧测力计示数$F_{拉}=3.4\ \mathrm{N}$，根据称重法，b中物体所受浮力$F_{浮b}=G-F_{拉}=4.8\ \mathrm{N}-3.4\ \mathrm{N}=1.4\ \mathrm{N}$；
（3）a、c、d三次实验，物体均浸没在水中，深度不同但弹簧测力计示数相同，浮力相同，说明浮力与物体浸没在液体中的深度无关；探究浮力与排开液体体积的关系时，需控制液体密度相同、改变排开体积，故选a、b、c（或a、b、d）三次实验；a、d、e中，排开体积相同，盐水密度大于水，弹簧测力计示数更小，浮力更大，说明排开体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大；
（4）物体质量$m=\frac{G}{g}=\frac{4.8\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.48\ \mathrm{kg}$；物体浸没在水中时，浮力$F_{浮水}=G-F_{d}=4.8\ \mathrm{N}-2.8\ \mathrm{N}=2\ \mathrm{N}$，由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$得物体体积$V=V_{排}=\frac{F_{浮水}}{\rho_{水}g}=\frac{2\ \mathrm{N}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}}=2×10^{-4}\ \mathrm{m^3}$；则物体密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.48\ \mathrm{kg}}{2×10^{-4}\ \mathrm{m^3}}=2.4×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$。
【答案】
(1) 鸡蛋在清水中下沉，在盐水中漂浮（合理即可）
(2) $1.4$
(3) 无关；a、b、c(或a、b、d)；越大
(4) $2.4×10^3$
【知识点】
浮力的影响因素；称重法测浮力；密度计算
【点评】
本题是力学实验基础题，重点考查控制变量法的应用和浮力、密度的计算，需熟练掌握相关公式与实验方法，是中考常考题型。
【难度系数】
0.5
本题围绕“探究影响浮力大小的因素”展开，需结合称重法测浮力、控制变量法、阿基米德原理及密度公式分析解题：
（1）猜想③是浮力与液体密度有关，需选取同一物体在不同密度液体中浮力不同的生活实例；
（2）利用称重法（$F_{浮}=G-F_{拉}$）计算b中物体的浮力；
（3）探究浮力与某一因素的关系时，需控制其他因素不变，分析对应实验的变量与结果；
（4）先通过重力求物体质量，再利用浸没在水中的浮力结合阿基米德原理求物体体积，最后计算物体密度。
【解析】
（1）支持浮力与液体密度有关的生活现象：鸡蛋在清水中下沉，在盐水中漂浮（合理即可）；
（2）由图a知物体重力$G=4.8\ \mathrm{N}$，图b中弹簧测力计示数$F_{拉}=3.4\ \mathrm{N}$，根据称重法，b中物体所受浮力$F_{浮b}=G-F_{拉}=4.8\ \mathrm{N}-3.4\ \mathrm{N}=1.4\ \mathrm{N}$；
（3）a、c、d三次实验，物体均浸没在水中，深度不同但弹簧测力计示数相同，浮力相同，说明浮力与物体浸没在液体中的深度无关；探究浮力与排开液体体积的关系时，需控制液体密度相同、改变排开体积，故选a、b、c（或a、b、d）三次实验；a、d、e中，排开体积相同，盐水密度大于水，弹簧测力计示数更小，浮力更大，说明排开体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大；
（4）物体质量$m=\frac{G}{g}=\frac{4.8\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.48\ \mathrm{kg}$；物体浸没在水中时，浮力$F_{浮水}=G-F_{d}=4.8\ \mathrm{N}-2.8\ \mathrm{N}=2\ \mathrm{N}$，由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$得物体体积$V=V_{排}=\frac{F_{浮水}}{\rho_{水}g}=\frac{2\ \mathrm{N}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}}=2×10^{-4}\ \mathrm{m^3}$；则物体密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.48\ \mathrm{kg}}{2×10^{-4}\ \mathrm{m^3}}=2.4×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$。
【答案】
(1) 鸡蛋在清水中下沉，在盐水中漂浮（合理即可）
(2) $1.4$
(3) 无关；a、b、c(或a、b、d)；越大
(4) $2.4×10^3$
【知识点】
浮力的影响因素；称重法测浮力；密度计算
【点评】
本题是力学实验基础题，重点考查控制变量法的应用和浮力、密度的计算，需熟练掌握相关公式与实验方法，是中考常考题型。
【难度系数】
0.5
21.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,小红用下图所示的滑轮组分别做了三次实验:第一次使用塑料滑轮,第二次使用铝制滑轮,第三次使用铁制滑轮。实验数据记录见下表。
| 实验序号 | 物重$G/\mathrm{N}$ | 物体上升的距离$h/\mathrm{cm}$ | 弹簧测力计的读数$F/\mathrm{N}$ | 弹簧测力计上升的距离$s/\mathrm{cm}$ | 机械效率$\eta$ |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 3 | 10 |
| 30 | $62.5\%$ |
| 2 | 3 | 10 | 2 | 30 | $50\%$ |
| 3 | 3 | 10 | 2.5 | 30 |
(1)这个实验使用的测量工具是
(2)在实验操作中应竖直向上
(3)在上述表格中第三次实验的机械效率为
(4)由实验数据分析可知:提升同一物体,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越
(5)请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议(要求写两点):①
| 实验序号 | 物重$G/\mathrm{N}$ | 物体上升的距离$h/\mathrm{cm}$ | 弹簧测力计的读数$F/\mathrm{N}$ | 弹簧测力计上升的距离$s/\mathrm{cm}$ | 机械效率$\eta$ |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 3 | 10 |
| 30 | $62.5\%$ || 2 | 3 | 10 | 2 | 30 | $50\%$ |
| 3 | 3 | 10 | 2.5 | 30 |
40%
|(1)这个实验使用的测量工具是
刻度尺
和弹簧测力计
。(2)在实验操作中应竖直向上
匀速
(选填“匀速”或“加速”)拉动弹簧测力计。(3)在上述表格中第三次实验的机械效率为
40%
。(4)由实验数据分析可知:提升同一物体,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越
低
。(5)请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议(要求写两点):①
增大物重
;②减小动滑轮重
。答案
21.(1)刻度尺 弹簧测力计 (2)匀速 (3)40% (4)低
(5)①增大物重 ②减小动滑轮重
(5)①增大物重 ②减小动滑轮重
解析
【分析】
本题围绕“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验展开，需结合实验原理、操作要求、机械效率公式及影响因素逐一分析：
1. 测量工具：实验中需测量物体上升高度、绳端移动距离（用刻度尺），以及物重、拉力（用弹簧测力计）；
2. 操作要求：匀速拉动弹簧测力计时，拉力大小等于测力计示数，受力平衡，测量准确；
3. 机械效率计算：利用公式η=W有/W总=Gh/(Fs)代入数据计算；
4. 影响因素：提升同一物体时，动滑轮越重，额外功越多，机械效率越低；
5. 提高效率的方法：从有用功和额外功的角度，增大物重、减小动滑轮重等。
【解析】
(1) 实验中需要测量物体上升的高度和弹簧测力计移动的距离，用到刻度尺；还需要测量物重和拉力，用到弹簧测力计，故测量工具为刻度尺和弹簧测力计。
(2) 实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力与动滑轮重、摩擦力等平衡，测力计示数等于拉力大小，保证测量准确。
(3) 第三次实验的机械效率：η=W有/W总×100% = (Gh)/(Fs)×100% = (3N×0.1m)/(2.5N×0.3m)×100% = 40%。
(4) 三次实验提升同一物体，物重相同，动滑轮依次为塑料、铝制、铁制，越来越重，机械效率从62.5%降到50%再到40%，故动滑轮越重，机械效率越低。
(5) 提高滑轮组机械效率的建议：①增大提升物体的重力（增加有用功占比）；②减小动滑轮的重力（减少额外功）（合理即可）。
【答案】
(1) 刻度尺 弹簧测力计 (2) 匀速 (3) 40% (4) 低 (5) ①增大物重 ②减小动滑轮重
【知识点】
滑轮组机械效率、机械效率计算、实验操作要点
【点评】
本题是力学实验的基础题型，考查滑轮组机械效率实验的核心知识点，涵盖实验工具、操作规范、公式应用、影响因素及改进方法，注重对实验原理的理解和应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验展开，需结合实验原理、操作要求、机械效率公式及影响因素逐一分析：
1. 测量工具：实验中需测量物体上升高度、绳端移动距离（用刻度尺），以及物重、拉力（用弹簧测力计）；
2. 操作要求：匀速拉动弹簧测力计时，拉力大小等于测力计示数，受力平衡，测量准确；
3. 机械效率计算：利用公式η=W有/W总=Gh/(Fs)代入数据计算；
4. 影响因素：提升同一物体时，动滑轮越重，额外功越多，机械效率越低；
5. 提高效率的方法：从有用功和额外功的角度，增大物重、减小动滑轮重等。
【解析】
(1) 实验中需要测量物体上升的高度和弹簧测力计移动的距离，用到刻度尺；还需要测量物重和拉力，用到弹簧测力计，故测量工具为刻度尺和弹簧测力计。
(2) 实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力与动滑轮重、摩擦力等平衡，测力计示数等于拉力大小，保证测量准确。
(3) 第三次实验的机械效率：η=W有/W总×100% = (Gh)/(Fs)×100% = (3N×0.1m)/(2.5N×0.3m)×100% = 40%。
(4) 三次实验提升同一物体，物重相同，动滑轮依次为塑料、铝制、铁制，越来越重，机械效率从62.5%降到50%再到40%，故动滑轮越重，机械效率越低。
(5) 提高滑轮组机械效率的建议：①增大提升物体的重力（增加有用功占比）；②减小动滑轮的重力（减少额外功）（合理即可）。
【答案】
(1) 刻度尺 弹簧测力计 (2) 匀速 (3) 40% (4) 低 (5) ①增大物重 ②减小动滑轮重
【知识点】
滑轮组机械效率、机械效率计算、实验操作要点
【点评】
本题是力学实验的基础题型，考查滑轮组机械效率实验的核心知识点，涵盖实验工具、操作规范、公式应用、影响因素及改进方法，注重对实验原理的理解和应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
