第二讲。力学综合拓展。
1．（2015江都市模拟）小明想测量大米的密度，但由于大米容易吸水，导致体积明显变化，因此用排水的方法测量大米的体积是不合理的．于是小明进行了如下实验和思考．
实验一：按图甲和图乙的方法分别测量大米的质量和体积，由此计算出大米的密度．
1）使用托盘天平称取5克大米．称量过程中发现天平指针偏向右边（如图甲），接下来小明应如何操作？ ．
2）由于米粒间存在较大间隙，按图乙的方式用量简直接测量大米体积，则会导致测得的体积值偏 ．
小明思考：能否用排空气的方法测量大米的体积呢？他设想将大米与空气密封在一个注射器内，只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积，其差值就是大米的体积．但如何测出空气的体积呢？
查阅资料得知：温度不变时，一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值．于是进行了实验二：称取5克大米并装入注射器内（如图丙），从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积，通过压强传感器测出此时注射器内空气压强为p；而后将注射器内的空气缓慢压缩，当空气压强增大为2p时，再读出此时的总体积（压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变），整理相关数据记录如表．
3）由实验二测得大米的密度为克/厘米3．（计算结果精确到0.01）
2．（2015苏州模拟）小明同学测量一种易溶于水且形状不规则的固体颗粒物质的密度，测量的部分方法和结果如图所示．
1）小明将天平放在桌面上，游码移至标尺的零刻度处，发现天平的指针静止在分度盘**红线的左侧，这时他应该将平衡螺母向 （左/右）调节，使天平平衡．接着，小明用调节好的天平测量适量小颗粒的质量．当天平平衡时，右盘中的砝码和游码位置如图甲所示，则称量的颗粒的质量是 g．
2）因颗粒易溶于水，小组同学采用图乙所示方法测量体积，所称量的颗粒的体积是 cm3．
3）该物质的密度是 kg/m3．
4）在c步操作中，若摇动不够充分，则测出的密度值比实际密度偏 （大/小）．
3．（2014温岭市模拟）小明发现教室内的日光灯都是由两条竖直平行的吊链吊在天花板上的（图甲所示），两条吊链竖直平行除了美观外，是不是还能减小灯对吊链的拉力呢？
1）甲图中a、b是挂日光灯的吊链．若以吊链a的固定点o作为支点，分析吊链b对灯的拉力时，可将日光灯视作 （选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆．
2）比较甲图、乙图两种悬挂方式，甲图吊链受到的拉力大小为f甲，乙图吊链受到的拉力大小为f乙，则f甲 f乙（选填“＜”或“＞”
4．（2015新昌县模拟）为了**滑动摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的滑动摩擦力的大小，某实验小组设计了如图所示的实验装置．整个装置放在水平桌面上，其中长木板a和木块b叠放在一起，两个轻质弹簧测力计c、d的一端分别与a、b相连，c的另一端固定在铁架台上．
1）在理想情况下，b对a的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数（填“c”或“d”）
2）实验中．使木板a保持静止，木块b处于 （选填“匀速运动”或“静止”）状态，读取两个弹簧测力计的示f1、f2．
3）分析实验数据，若 ，则滑动摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的滑动摩擦力大小相等．
5．（2015春建湖县期中）为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关．小明做了一系列实验：以下是部分实验步骤（实验过程中保持长木板水平且固定，并保证所有实验步骤操作规范．）．
第一次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块（如图1），读出弹簧测力计的示数，并记入表中；
第二次：把木块侧放在长木板上，用同样的方法拉木块（如图2），记下相应的示数；
第三次：把两块相同木块叠在一起平放在长木板上，再用同样的方法拉木块（如图3），记下相应的示数．
1）实验中，应将弹簧测力计沿方向拉动，使木块做运动；
2）请你帮助小明填全**内的数据；
3）比较两次实验数据，可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积的大小 ；（填有关/无关）
4）在此实验**中，应用的研究物理问题的方法是 ．
a．类比法 b．控制变量法c．推理法 d．等效替代法。
5）比较次数据，可以得出滑动摩擦力的大小与有关；
6）另一组的小华同学也准备**“接触面积的大小对滑动摩擦力的影响”，他将木块沿竖直方向截去一半后，用弹簧测力计拉着另一半做如图所示的实验，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来的一半．他由此得出：“滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小”．你认为他的**过程正确吗？ 你做出这种评价的理由是：
．6．（2015金平区模拟）生活中处处有物理．我们可以利用矿泉水瓶做小实验来说明一些物理知识：
1）双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形，如果施加的力增大，瓶子变形程度就加大，这表明力的作用效果跟有关；
2）手握空矿泉水瓶并对准瓶口吹气时发出“嗡嗡”的响声同时感到瓶子微微的颤动，这表明 ；
3）往空矿泉水瓶内注入少量的热水，摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖，过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷，这表明了的存在；
4）将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上，用力向它的侧面吹气它会滚动，但用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动，这表明 ．
7．（2015中山模拟）生活中处处有物理．我们可以利用矿泉水瓶做一些小实验来说明一些物理知识：
1）双手挤压空矿泉水瓶可使瓶子变形，施加的力增大，瓶子变形程度就加大，这表明力的作用效果跟力的有关；
2）在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方钻出上、下两个小孔，往矿泉水瓶里面倒满水，可以观察到水从两个小孔流了出来，其中下孔流出的水喷得更急，这表明： ；
3）往空的矿泉水瓶内注入少量的热水，摇晃后倒掉水并立即盖紧瓶盖，过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷，这表明了的存在；
4）如图，放在正在水平方向匀速运动的传送带上的矿泉水箱子竖直方向受到一对平衡力的作用，分别是力、 力，水平方向摩擦力的作用（选填“受到”或“不受”）．
5）让阳光垂直照在装满水的矿泉水瓶上，在瓶子另一侧放一张白纸，白纸上会出现一条亮线．这是因为装满水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，它对光线有作用．
8．（2012宜昌模拟）图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上．图甲是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动．请回答以下问题：
1）设计图甲实验的目的是研究钢球动能的大小与的关系；设计图乙实验的目的是研究运动的小车与所受的关系．
2）图甲实验是通过的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；图乙实验是通过小车在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果 ，将永远做匀速直线运动．
3）请在图乙中画出小车所受到的阻力．
4）我们知道物体的质量和它的速度都能影响物体的动能，请在下面的横线上写出怎样研究物体的动能与质量的关系？ ．
9．（2015房山区一模）图甲所示，杠杆mn可绕固定点o在竖直平面内转动，om：on=1：3，物体a用细绳挂在杠杆m端，某同学在杠杆n端通过细绳用f=150n竖直向下的力使物体a离开地面，杠杆在水平位置平衡；如图乙所示，卷扬机固定在工作台上，通过细绳与滑轮组相连，工作时可将滑轮组匀速提升，滑轮组自由端固定在地面上（杠杆和细绳的质量不计，绳与滑轮轴之间的摩擦不计，g取10n/kg）．
求：（1）物体a所受到的重力；
2）把物体a挂在滑轮组下提升3m时，卷扬机上绳子移动的距离；
3）若每个滑轮的重力为30n，提升物体a时，卷扬机的机械效率．
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