專題08力學(xué)實(shí)驗(yàn)探究

專題08力學(xué)實(shí)驗(yàn)探究【解題技巧】一、研究物理量影響因素類滑動(dòng)摩擦力、壓強(qiáng)、液體的壓強(qiáng)、動(dòng)能、重力勢(shì)能等影響因素二、研究物理原理類彈簧測(cè)力計(jì)的原理、杠桿的原理、阿基米德原理、二力平衡原理三、測(cè)量物理量類測(cè)物體密度、測(cè)大氣壓的值、測(cè)杠桿、滑輪組和斜面的機(jī)械效率、測(cè)功率四、誤差分析1、測(cè)量誤差主要分為兩大類：系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差（1）系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因：①測(cè)量?jī)x器靈敏度和分辨能力較低；②實(shí)驗(yàn)原理和方法不完善等。（2）隨機(jī)誤差產(chǎn)生的原因：①環(huán)境因素的影響；②實(shí)驗(yàn)者自身?xiàng)l件等。2、減小誤差的方法（1）選用精密的測(cè)量?jī)x器；（2）完善實(shí)驗(yàn)原理和方法；（3）多次測(cè)量取平均值。【例題精析】一．阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)影響的探究實(shí)驗(yàn)1．在研究牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們已經(jīng)知道滑塊在水平面上滑行的距離與它剛滑到水平面上時(shí)的速度v0有關(guān)，與水平面的粗糙程度有關(guān)，有些同學(xué)還認(rèn)為與滑塊的質(zhì)量有關(guān)。下面是甲、乙、丙三位同學(xué)在探究“滑塊在水平面上滑行的距離與滑塊質(zhì)量是否有關(guān)”課題時(shí)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你也參與進(jìn)來。他們選擇的器材有：質(zhì)量相同、粗糙程度不同的木塊、鐵塊、銅塊、鋁塊各一個(gè)，斜面，木板，鉤碼若干。（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制滑到水平面上時(shí)的速度v、水平面粗糙程度不變。（2）甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟分別如下，你認(rèn)為符合本課題探究要求的是甲同學(xué)的（填選項(xiàng)前的編號(hào)）。甲：讓木塊從斜面的頂端由靜止滑下后沿水平木板滑行，觀察并記錄木塊在水平木板上滑行的距離和木塊的質(zhì)量；分別在木塊上放上數(shù)量不等的鉤碼，先后讓其從同一斜面的頂端由靜止滑下后沿同一水平木板滑行，觀察并記錄每次木塊在水平木板上滑行的距離和木塊及其上鉤碼的質(zhì)量。乙：先后讓木塊從同一斜面的不同高度處由靜止滑下后沿同一水平木板滑行，觀察并記錄每次木塊在水平木板上滑行的距離和木塊的質(zhì)量。丙：先后讓木塊、鐵塊、銅塊、鋁塊從同一斜面的頂端由靜止滑下后沿水平木板滑行，觀察并記錄它們分別在同一水平木板上滑行的距離和它們的質(zhì)量。（3）下表是按符合本探究課題要求的實(shí)驗(yàn)步驟操作后得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從中得出的結(jié)論是：滑塊在木板上滑行的距離與滑塊質(zhì)量無關(guān)。滑塊質(zhì)量/g200250300350在水平木板上滑行的距離/m0.6510.6510.6510.651（4）如右圖所示，讓小球從A點(diǎn)靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，若一切外力消失，則小球會(huì)沿哪條路線繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，并寫出你判斷的依據(jù)。b，牛頓第一定律。【解答】解：（1）保證靜止釋放高度使木塊滑到水平面上時(shí)的速度v相同、水平面粗糙程度不變，只改變滑塊質(zhì)量，記錄滑塊滑行的距離。（2）甲同學(xué)用加鉤碼的方式幾次改變木塊質(zhì)量，并記錄了木塊在木板上滑行的距離。（3）數(shù)據(jù)顯示：木塊質(zhì)量不斷增加，木塊在木板上滑行的距離不變，故可以得出滑塊在水平面上滑行的距離與滑塊質(zhì)量無關(guān)。（4）如右圖所示，讓小球從A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，若一切外力全部消失，根據(jù)牛頓第一定律則小球會(huì)沿b路線繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。故答案為：（1）滑到水平面上時(shí)的速度v、水平面粗糙程度；（2）甲；（3）滑塊在木板上滑行的距離與滑塊質(zhì)量無關(guān)；（4）b；牛頓第一定律。二．探究摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)2．在學(xué)過摩擦力知識(shí)后，小明想探究：摩擦力大小是否與壓力、重力都有關(guān)系？他利用如圖所示的裝置進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①把金屬盒放在質(zhì)量不計(jì)的白紙上，讀出臺(tái)式測(cè)力計(jì)示數(shù)；拉動(dòng)白紙的過程中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。②將質(zhì)量不計(jì)的氫氣球系在金屬盒上，讀出臺(tái)式測(cè)力計(jì)示數(shù)；拉動(dòng)白紙的過程中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。③再往金屬盒注入適量的沙子，使臺(tái)式測(cè)力計(jì)示數(shù)與步驟①中的示數(shù)相等，拉動(dòng)白紙的過程中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)臺(tái)式測(cè)力計(jì)示數(shù)F1/N金屬盒總重力G/N彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F2/N①4.84.81.8②3.24.81.2③4.86.41.8（1）此實(shí)驗(yàn)是根據(jù)二力平衡原理測(cè)出摩擦力大小的，實(shí)驗(yàn)過程中金屬盒受到的摩擦力的方向是水平向左。（2）與直接用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)金屬盒測(cè)量摩擦力相比，拉動(dòng)白紙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)具有容易操作的優(yōu)點(diǎn)，具體體現(xiàn)在：彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)（寫出一條即可）（3）請(qǐng)你補(bǔ)齊上表中空格處的數(shù)據(jù)，其值為4.8N。（4）實(shí)驗(yàn)中是通過向金屬盒內(nèi)添加沙子改變金屬盒總重力的。（5）比較實(shí)驗(yàn)步驟①、③（填序號(hào)）的數(shù)據(jù)，說明摩擦力大小與重力無關(guān)?！窘獯稹拷猓海?）利用二力平衡可知，當(dāng)水平勻速拉動(dòng)白紙時(shí)，摩擦力等于彈簧測(cè)力計(jì)的拉力大?。粚?shí)驗(yàn)過程中金屬盒相對(duì)于白紙是向右運(yùn)動(dòng)的，所以金屬盒受到的摩擦力的方向是水平向左的；（2）與直接用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)金屬盒測(cè)量摩擦力相比，拉動(dòng)白紙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)具有容易操作的優(yōu)點(diǎn)，具體體現(xiàn)在彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)；（3）第二次實(shí)驗(yàn)中，氫氣球系在金屬盒上，保持了總重力不變，而改變了壓力大小，來探究摩擦力與壓力大小的關(guān)系。所以第2次實(shí)驗(yàn)，金屬盒的總重力仍為4.8N；（4）實(shí)驗(yàn)中是通過向金屬盒內(nèi)添加沙子來改變總重力的；（5）探究摩擦力與重力的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持壓力不變，改變總重力，根據(jù)此要求，只有①、③能滿足。故答案為：（1）二力平衡；水平向左；（2）彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)；（3）4.8；（4）向金屬盒內(nèi)添加沙子；（5）①、③。3．在學(xué)習(xí)影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素后，小柯還是認(rèn)為：重力越大，滑動(dòng)摩擦力越大。于是張老師用如圖裝置與他一起實(shí)驗(yàn)。步驟一：將鐵塊放在木板上，往砂桶中加入一定量細(xì)沙，使壓力傳感器的示數(shù)為5.00牛，水平向左拉動(dòng)木板，讀出拉力傳感器的示數(shù)并記錄。步驟二：換用質(zhì)量不同、粗糙程度和底面積都相同的鐵塊，重復(fù)步驟一，記錄結(jié)果如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)質(zhì)量不同的鐵塊壓力傳感器示數(shù)（牛）拉力傳感器示數(shù)（牛）1小5.002.102中5.002.113大5.002.11請(qǐng)回答下列問題：（1）第1次實(shí)驗(yàn)中鐵塊受到的摩擦力為2.10牛；（2）實(shí)驗(yàn)中能否用鉤碼代替細(xì)沙？并說明理由；（3）通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的重力無關(guān)；（4）小柯認(rèn)為：該實(shí)驗(yàn)中壓力傳感器的上表面要盡量光滑，否則會(huì)使拉力傳感器的讀數(shù)偏大，你認(rèn)為他的說法是否合理，為什么？小柯的說法不合理；鐵塊與壓力傳感器不接觸，壓力傳感器與木板之間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)無影響。【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)中，水平向左拉動(dòng)木板時(shí)，鐵塊在水平方向受到向右的摩擦力和拉力傳感器向左的拉力處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知，水平方向受到的摩擦力和拉力大小相同，因此第1次實(shí)驗(yàn)中鐵塊受到的摩擦力為2.10N；（2）鉤碼的質(zhì)量是固定的不能連續(xù)變化，細(xì)沙的質(zhì)量可以連續(xù)變化，方便控制鐵塊對(duì)水平木板的壓力，實(shí)驗(yàn)中不能用鉤碼代替細(xì)沙；（3）三次實(shí)驗(yàn)中，鐵塊重力不同，木板受到的壓力和接觸面的粗糙程度相同，摩擦力大小相同，可得出結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的重力無關(guān)；（4）實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的摩擦力是鐵塊與木板之間的摩擦力，鐵塊與壓力傳感器不接觸，壓力傳感器與木板之間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)無影響，所以小柯的說法不合理。故答案為：（1）2.10；（2）實(shí)驗(yàn)不能用鉤碼代替細(xì)沙，鉤碼的質(zhì)量是固定的不能連續(xù)變化，細(xì)沙的質(zhì)量可以連續(xù)變化，方便控制鐵塊對(duì)水平木板的壓力；（3）滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的重力無關(guān)；（4）小柯的說法不合理；鐵塊與壓力傳感器不接觸，壓力傳感器與木板之間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)無影響。三．杠桿的平衡條件4．小明利用一根木筷、物體M、托盤和燒杯自制簡(jiǎn)易密度秤，主要制作步驟如下：①如圖所示，將燒杯放入A端的托盤中，改變物體M懸掛點(diǎn)的位置至B，使木筷在水平位置靜止；②在A端的燒杯內(nèi)注入體積為V0的水，改變物體M懸掛點(diǎn)的位置至C，使木筷在水平位置再次靜止，在C點(diǎn)標(biāo)注水的密度值為1.0g/cm3；③在A端的燒杯內(nèi)注入體積為V0的其它液體，重復(fù)步驟②，在密度秤上標(biāo)注刻度。（1）從制作的步驟上分析，小明制作密度秤的原理是F1L1＝F2L2；（2）B點(diǎn)所標(biāo)密度值為0；要在該密度秤上標(biāo)出密度為0.5g/cm3的刻度線，則所標(biāo)刻度線在（選填“在”或“不在”）BC的中間位置；（3）小明發(fā)現(xiàn)他所制成的密度秤相鄰兩刻度線之間的距離太小，導(dǎo)致用此密度秤測(cè)量液體密度時(shí)誤差較大。為此同學(xué)們提出了如下改進(jìn)方案，其中可行的是D；A．增大物體M的質(zhì)量B．換長(zhǎng)些的木筷制作密度秤C．換更輕的木筷制作密度秤D．標(biāo)密度秤的刻度線時(shí)，適當(dāng)增大裝入燒杯的液體的體積V0（4）小明最終所制成的密度秤，OA的長(zhǎng)度為4cm，OB的長(zhǎng)度為2cm，OD的長(zhǎng)度為10cm，物體M的質(zhì)量為100g，每次測(cè)量時(shí)，在A端燒杯內(nèi)均倒入體積為100cm3的液體，則該密度秤所能測(cè)量的液體的最大密度為多少？【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是F1L1＝F2L2；（2）燒杯中沒有放水時(shí)，即所裝液體的密度為零，改變物體M懸掛點(diǎn)的位置至B，使木筷在水平位置靜止，故此時(shí)B點(diǎn)所標(biāo)密度值0；設(shè)液體密度為ρ液，OB的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，根據(jù)杠桿平衡原理可得：（ρ液V0g+G燒杯）×AO＝GM×L，所以，ρ液=LOA×GMV0g-G燒杯V0g故得到被測(cè)液體的密度ρ液與OB的長(zhǎng)度L之間的函數(shù)關(guān)系，為一次函數(shù)關(guān)系，由函數(shù)關(guān)系知：液體密度與提鈕到秤舵的距離成正比，因此密度秤的刻度是均勻的；因?yàn)锽為0刻度線，C為1.0g/cm3，0.5g/cm3在0和1.0g/cm3之間，故0.5g/cm3的標(biāo)刻度線在BC的中間位置；（3）要想密度秤相鄰兩刻度線之間的距離變大，即增大動(dòng)力臂的長(zhǎng)度，根據(jù)杠桿的平衡條件，在阻力臂不變的情況下，可以增大阻力或減小秤砣的質(zhì)量，故選D；（4）由圖可知，當(dāng)所裝液體的密度為零，物體M懸掛點(diǎn)的位置在B，由杠桿的平衡條件可得：G燒杯×AO＝mMg×OB，即：G燒杯×4cm＝0.1kg×10N/kg×2cm，所以，G燒杯＝0.5N；當(dāng)物體M掛在杠桿上的D點(diǎn)時(shí)，該密度秤測(cè)量液體的密度最大，則（G液+G燒杯）×AO＝GM×OD，即：（G液+0.5N）×4cm＝0.1kg×10N/kg×10cm，解得G液＝2N，由G＝mg＝ρgV可得：液體的最大密度：ρ液最大=G液gV液=2N故答案為：（1）F1L1＝F2L2；（2）0；在；（3）D；（4）該密度秤所能測(cè)量的液體的最大密度為2×103kg/m3。5．王強(qiáng)同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中杠桿OAB支點(diǎn)為O（杠桿OAB質(zhì)量不計(jì)），OA：OB＝1：3．他實(shí)驗(yàn)的步驟如下：步驟一：用一細(xì)繩將體積為180cm3的金屬塊懸掛于A點(diǎn)，然后向容器中加水，使金屬塊浸沒在水中。步驟二：使杠桿OAB在水平位置靜止，讀出彈簧測(cè)力計(jì)此時(shí)的讀數(shù)為1.2N。（1）金屬塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力為1.8N。（2）被測(cè)金屬塊密度：ρ＝3×103kg/m3?！窘獯稹拷猓海?）金屬塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力為F浮＝ρ水gV排＝103kg/m3×10N/kg×180×10﹣6m3＝1.8N；（2）根據(jù)杠桿平衡條件得到：FB×OB＝FA×OA1.2N×3＝FA×1FA＝3.6N金屬塊的重力G＝F浮+FA計(jì)＝3.6N+1.8N＝5.4N；金屬塊的密度ρ=GgV=5.4N10N/kg×180×10-6故答案為：（1）1.8；（2）3g/cm3或3×103kg/m36．小科通過創(chuàng)新“杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)裝置，制作了僅需一個(gè)鉤碼的天平，如圖所示，輕質(zhì)橫梁AC（質(zhì)量忽略不計(jì)）可繞軸0在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)左側(cè)為懸掛在固定位置A的置物盤，右側(cè)是鉤碼，用細(xì)線掛在右側(cè)帶刻度線的橫梁上。當(dāng)置物盤內(nèi)沒有待測(cè)物體時(shí)鉤碼掛在B點(diǎn)，橫梁恰能水平平衡。（1）該天平的零刻度是橫梁上的B點(diǎn)。（2）已知AO＝8cm，OB＝6cm，BC＝24cm，鉤碼的質(zhì)量是50克，則該天平所能測(cè)量的待測(cè)物體的最大質(zhì)量是150克。【解答】解：（1）僅需一個(gè)鉤碼的天平是利用杠桿平衡條件制成的，當(dāng)置物盤內(nèi)沒有待測(cè)物體時(shí)鉤碼掛在B點(diǎn)，橫梁恰能水平平衡，所以B點(diǎn)是天平的零刻度線；（2）當(dāng)置物盤中沒有放物體時(shí)，鉤碼位于B處，根據(jù)杠桿平衡條件得：m盤g?OA＝mg?OB，天平測(cè)量最大質(zhì)量時(shí)，鉤碼的力臂最長(zhǎng)，位于C處，根據(jù)杠桿平衡條件得：（m盤+m物）g?OA＝mg?OC，綜合以上兩式得：m物g?OA＝mg?（OC﹣OB），即：m物×8cm＝50g×24cm，m物＝150g。故答案為：（1）B；（2）150。四．固體壓強(qiáng)大小比較7．如圖所示，在科普節(jié)目《加油，向未來》中，有一項(xiàng)對(duì)抗性實(shí)驗(yàn)，甲、乙兩人站在平衡板上?；喗M將平衡板提升至一定高度后。兩人在平衡板上挪動(dòng)，并保持平衡板平衡。若甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，平衡板質(zhì)量分布均勻，重心在O點(diǎn)。（1）當(dāng)平衡板在水平地面上時(shí)，甲、乙靜止站在平衡板上，甲、乙與板的接觸面積相等，則甲對(duì)平衡板的壓強(qiáng)大于（填“大于”、“小于”或“等于”）乙對(duì)平衡板的壓強(qiáng)。（2）甲、乙兩人豎直站在平衡板上，滑輪組將平衡板勻速提升至一定高度處，提升過程中平衡板始終保持水平平衡，在此過程中提高滑輪組的機(jī)械效率可行的是C。A.增加繩和滑輪摩擦B.增加繩子的重力C.減小動(dòng)滑輪的重力D.減小人和平衡板的重力（3）當(dāng)甲、乙兩人豎直站立在圖中A、B位置時(shí)，平衡板在空中處于水平平衡。接著甲向左，乙向右兩人同時(shí)沿同一直線緩慢挪動(dòng)相同距離時(shí)，平衡板將會(huì)C。A.仍然平衡B.左側(cè)下傾C.右側(cè)下傾【解答】解：（1）因?yàn)榧椎馁|(zhì)量大于乙的質(zhì)量，且甲、乙與板的接觸面積相等，根據(jù)p=FS知，當(dāng)S相同時(shí)，則p越大。故答案為：大于。（2）η=W有W總，且W總＝W有+W額，所以要提高滑輪組的機(jī)械效率要增大W有A、增大了W額，減小了η。故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。B、增大了W額，減小了η。故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。C、減小了W額，增大了η。故選項(xiàng)C正確。D、減小了W有，減小了η。故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。（3）因?yàn)榧椎馁|(zhì)量大于乙的質(zhì)量，可知F1＞F2，利用杠桿的平衡條件：F1l1＝F2l2，知l1＜l2，甲、兩人同時(shí)相向沿同一直線緩慢挪動(dòng)相同距離，再用極限法考慮，甲先到達(dá)支點(diǎn)，即右側(cè)下傾。故答案為：大于；C；C。五．探究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)8．某物理小組在“研究小球放入水中靜止時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增加量Δp水及容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)增加量Δp容與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，選取了體積相同、密度不同的若干小球放入水中（水深大于小球直徑，且水不溢出），如圖所示，測(cè)出水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增加量Δp水及容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)增加量Δp容，并將相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表中。實(shí)驗(yàn)序號(hào)123456ρ球（×103千克/米3）0.20.60.81.01.21.4Δp水（帕）98294392490490490Δp容（帕）98294392490588686①分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3中的數(shù)據(jù)，可知小球放入水中靜止時(shí)，小球處于漂?。ㄟx填“漂浮”、“懸浮”或“下沉”）狀態(tài)；②分析比較表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)4與5與6中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可知：浸入水中體積相同的小球，當(dāng)ρ球與ρ水的大小滿足ρ球≥ρ水關(guān)系時(shí)，Δp水與ρ球無關(guān)；③分析比較表中Δp容與ρ球的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可知：浸入水中的小球，當(dāng)小球體積相同時(shí)，Δp容跟ρ球成正比；④分析比較表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3、4中Δp水與Δp容的大小關(guān)系及相關(guān)條件可知：體積相同的小球浸入水中，當(dāng)ρ球≤ρ水時(shí)，Δp水＝Δp容。⑤若其它器材不變，換用體積相同，密度為2.0×103千克/米3小球做進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探究，由表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，小球放入水中靜止時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增加量Δp水＝490Pa，容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)增加量Δp容＝980Pa?！窘獯稹拷猓孩賹?shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3中的數(shù)據(jù)，小球的密度都小于水的密度，小球放在水中都會(huì)在水中漂浮。②分析實(shí)驗(yàn)4、5、6，當(dāng)ρ球≥ρ水時(shí)，小球沉入水底，Δp水與ρ球無關(guān)。③由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，浸入水中體積相同的小球，容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)增加量Δp容與ρ球的比值是0.49N?m/kg，故Δp容跟ρ球成正比。④由實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3、4數(shù)據(jù)知，浸入水中的小球，當(dāng)小球體積相同時(shí)，當(dāng)ρ球≤ρ水時(shí)，Δp水＝Δp容。⑤當(dāng)小球的密度大于水的密度時(shí)，小球浸沒在水中，由于小球的體積相同，小球的密度變大，水的深度增加量不變，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增加量不變，故小球放入水中靜止時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增加量Δp水＝490Pa。浸入水中體積相同的小球，容器底對(duì)水平面壓強(qiáng)增加量跟小球的密度成正比，容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)增加量Δp容與ρ球的比值是0.49N?m/kg，所以當(dāng)小球的密度是2.0×103千克/米3時(shí)，故容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)增加量是980Pa。故答案為：①漂??；②ρ球≥ρ水；③Δp容跟ρ球成正比；④當(dāng)ρ球≤ρ水時(shí)，Δp水＝Δp容；⑤490Pa；980Pa。9．某興趣小組用如圖所示裝置進(jìn)行探究“影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的因素”實(shí)驗(yàn)。已知：①a、b兩點(diǎn)壓強(qiáng)等于外界大氣壓（大氣壓保持不變）；②a點(diǎn)壓強(qiáng)等于a點(diǎn)上方液柱壓強(qiáng)與左管內(nèi)氣壓P1之和；③b點(diǎn)壓強(qiáng)等于b點(diǎn)上方液柱壓強(qiáng)與右管內(nèi)氣壓P2之和；④液體1和液體2密度不同。該小組同學(xué)先關(guān)閉K2打開K和K1，用抽氣機(jī)抽氣，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。再關(guān)閉K1打開K和K2，重復(fù)上述操作。具體數(shù)據(jù)記錄如表：液體種類液體1液體種類液體2實(shí)驗(yàn)次數(shù)123實(shí)驗(yàn)次數(shù)456液柱高度102030液柱高度102030左管內(nèi)氣體壓強(qiáng)（kPa）999795右管內(nèi)氣體壓強(qiáng)（kPa）1009998（1）通過比較第一次和第四次所測(cè)得的數(shù)據(jù)，可以研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系。（2）通過比較第四、第五、第六三次測(cè)得的數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是液體密度相同時(shí)，液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨液柱的升高而增大。（3）探究液體壓強(qiáng)與密度關(guān)系時(shí)，為了使結(jié)論更具普遍性，該小組同學(xué)還應(yīng)如何繼續(xù)實(shí)驗(yàn)（請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)思路，不需寫具體步驟）換不同密度的液體重復(fù)實(shí)驗(yàn)?！窘獯稹拷猓海?）由表格中的數(shù)據(jù)可知，第一次和第四次實(shí)驗(yàn)中液柱的高度相同，液體的密度不同，故探究的是液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系；（2）通過比較第四、第五、第六三次測(cè)得的數(shù)據(jù)可知，液體的種類是相同的，液柱高度越大，氣體壓強(qiáng)越小，則液體內(nèi)部的壓強(qiáng)越大，故結(jié)論為：液體密度相同時(shí)，液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨液柱的升高而增大；（3）為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性和代表性，應(yīng)換用其他液體多次實(shí)驗(yàn)。故答案為：（1）液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系；（2）液體密度相同時(shí)，液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨液柱的升高而增大；（3）換不同密度的液體重復(fù)實(shí)驗(yàn)。六．氣體壓強(qiáng)跟體積的關(guān)系10．氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)（氣壓）大小與哪些因素有關(guān)？某科學(xué)興趣小組同學(xué)了解到如下信息：①籃球充氣越多，越不易被壓扁；②自行車輪胎在烈日下暴曬易爆胎；③密封在針筒內(nèi)的空氣只能被壓縮在一定體積范圍內(nèi)。由此，他們猜想氣壓大小可能與氣體的質(zhì)量、溫度及體積有關(guān)。（1）信息①（填序號(hào)）可作為“氣壓大小可能與氣體質(zhì)量有關(guān)”的猜想依據(jù)。（2）小組同學(xué)對(duì)“氣壓大小與溫度的關(guān)系”進(jìn)行了探究，步驟如下：步驟一：取1m長(zhǎng)的一端封閉的細(xì)玻璃管，在室溫（20℃）下用水銀密封一段空氣柱，將其豎直固定，并標(biāo)出水銀柱下表面的位置（如圖a）；步驟二：將空氣柱浸入50℃的水中，水銀柱上升至圖b位置后靜止；步驟三：往玻璃管內(nèi)注入水銀，直到水銀柱下表面回到標(biāo)記處為止，如圖c；步驟四：將空氣柱浸入80℃的水中，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。①本實(shí)驗(yàn)用水銀柱的高度反映空氣柱氣壓的大??；②步驟三的目的是控制氣體的體積不變；③比較a、c，同學(xué)們得出了氣壓大小與溫度的關(guān)系。但細(xì)心的小明發(fā)現(xiàn)，上述實(shí)驗(yàn)還能得出氣壓大小與氣體體積的關(guān)系，請(qǐng)寫出小明的判斷依據(jù)及相應(yīng)結(jié)論：質(zhì)量一定的氣體，在溫度不變的情況下，體積變大，壓強(qiáng)會(huì)變小。【解答】解：（1）根據(jù)信息①知?dú)鈮捍笮】赡芘c氣體的質(zhì)量有關(guān)；（2）①p內(nèi)＝p水銀+p0，p0不變，水銀深度越大，則內(nèi)部氣體壓強(qiáng)越大，即用水銀柱的高度反應(yīng)空氣柱氣壓的大?。虎谔骄繗鈮捍笮∨c溫度的關(guān)系，需保持氣球的體積不變，往玻璃管內(nèi)注入水銀，就是為了在實(shí)驗(yàn)過程中保持氣體的體積不變；③小明的判斷依據(jù)是在氣體體積不變的情況下，溫度越高水銀柱越深；p內(nèi)＝p水銀+p0，溫度升高時(shí)后，封閉氣壓增大，水銀柱上升，最終平衡時(shí)氣體體積變大，但水銀深度不變，即封閉氣體壓強(qiáng)又減小回原來值，即質(zhì)量一定的氣體，在溫度不變的情況下，體積變大，壓強(qiáng)會(huì)變小；故答案為：（1）①；（2）①水銀柱的高度；②控制氣體的體積不變；③質(zhì)量一定的氣體，在溫度不變的情況下，體積變大，壓強(qiáng)會(huì)變小七．流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系11．如圖所示，當(dāng)硬幣上氣體的流速達(dá)到一定時(shí)，硬幣就會(huì)“飛”起來。小彭很好奇，決定探究“硬幣起飛”的條件。查閱資料：在地面附近同一高度或高度差不顯著的情況下，空氣流速v與壓強(qiáng)p的關(guān)系可表示為12ρV2+P＝K，式中K是一個(gè)常數(shù)，ρ根據(jù)上述關(guān)系式可知：（1）空氣流速與壓強(qiáng)的關(guān)系為流速越大（選填“大”或“小”），壓強(qiáng)越大；當(dāng)空氣流速v為0時(shí)，常數(shù)K表示該處正常大氣壓強(qiáng)。（2）設(shè)一個(gè)硬幣的重力為G，當(dāng)需要將硬幣吹起時(shí)，硬幣上下表面受到的壓力差△F需滿足的條件是G。（3）當(dāng)在水平桌面上放置一個(gè)硬幣并沿箭頭所示方向吹氣，由于氣流通過硬幣上部，而硬幣下面沒有氣流通過，硬幣上下表面就會(huì)產(chǎn)生差值為12ρV2設(shè)硬幣的表面積為S，請(qǐng)寫出剛好將硬幣吹起時(shí)吹氣速度v的表達(dá)式（用ρ、S、m或G表示）2GρS【解答】解：（1）由公式12ρv2+p＝K（式中K是常量，ρ表示空氣密度）可知：空氣流速越大，壓強(qiáng)??；空氣流速越小，壓強(qiáng)大。常量K表示空氣流速為0（2）在吹硬幣時(shí)，硬幣下方的空氣流速為0，代入公式12ρv2+p＝K中，得：12ρ×0+p下＝K，即：硬幣下方空氣壓強(qiáng)p下＝吹硬幣時(shí)，硬幣受到三個(gè)力的共同作用：硬幣上表面的壓力F上、下表面的壓力F下、硬幣的自重G；那么剛好被吹起時(shí)，F(xiàn)下＝F上+G，即：硬幣上、下表面的壓力差△F＝G。（3）剛好吹起硬幣時(shí)可看作硬幣受到平衡力的作用，即△F＝G。此時(shí)硬幣上方的壓強(qiáng)為：p上＝K-12ρv硬幣下方的壓強(qiáng)為：p下＝K（空氣流速為0）；那么硬幣上下方的壓強(qiáng)差為：p下﹣p上＝△p=12ρv因?yàn)椤鱂＝△p?S所以12ρv2?S＝G，即：v=故答案為：（1）大；0；（2）G；（3）v=2G八．阿基米德原理的應(yīng)用12．同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)“阿基米德原理”這節(jié)課上，仔細(xì)觀察了老師做的如圖甲所示的演示實(shí)驗(yàn)。物理興趣小組的同學(xué)們經(jīng)過討論，提出阿基米德原理的成立，是否一定要以物體全部浸入液體為前提條件，于是提出了一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)方案，并動(dòng)手制作出了如圖乙所示實(shí)驗(yàn)裝置，其中A、B為兩個(gè)規(guī)格相同的彈簧測(cè)力計(jì)，C為重物，D為薄塑料袋（質(zhì)量不計(jì)），E是自制的溢水杯，F(xiàn)是升降平臺(tái)（搖動(dòng)手柄，可使平臺(tái)高度緩慢上升、下降），G為鐵架臺(tái)。（1）實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們逐漸調(diào)高平臺(tái)F，使重物浸入水中的體積越來越大，觀察到彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)變小，彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)變大（選填“變大”、“變小”或“不變”），此過程說明物體所受浮力與物體排開液體的體積有關(guān)。（2）多次記錄彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)變化量FA′和彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)變化是FB′，并比較物體不同程度浸入液體時(shí)，以上兩個(gè)變化量之間的大小關(guān)系，發(fā)現(xiàn)FA′＝FB′（選填“＞”“＜”或“＝”），由此證明了阿基米德原理的成立不需要（選填“需要”或“不需要”）以物體全部浸入液體為前提條件，該新實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)點(diǎn)是隨時(shí)觀察比較彈簧測(cè)力計(jì)A、B示數(shù)的變化量的關(guān)系（寫出其中一條，合理即可）。（3）若在圖乙實(shí)驗(yàn)中物體C接觸水面前測(cè)力計(jì)A的示數(shù)為5N，物體C浸沒后測(cè)力計(jì)A的示數(shù)為3N，則物體的密度為2.5×103kg/m3。（g取10N/kg）【解答】解：（1）浸在水中物體C受豎直向下的重力G和豎直向上的浮力F浮及彈簧測(cè)力計(jì)A的拉力F，則彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)F＝G﹣F浮，當(dāng)物體浸入水中的體積越大，即V排增大，由F?。溅裧V排可知，F(xiàn)浮增大，則彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)F變??；彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)等于薄塑料袋D及排出水的重力，排出水越多，重力越大，因此彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)變大；（2）彈簧測(cè)力計(jì)A示數(shù)的變化量FA′等于物體C所受浮力的變化量，彈簧測(cè)力計(jì)B示數(shù)的變化量FB′等于排出水受重力的增大量，根據(jù)阿基米德原理可知FA′＝FB′，由此可知，阿基米德原理的成立不需要以物體全部浸入液體為前提；該實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)由隨時(shí)觀察比較彈簧測(cè)力計(jì)A、B示數(shù)的變化量的關(guān)系；（3）根據(jù)稱重法可知完全浸沒在水中的物體C所的浮力F浮＝G﹣F示＝5N﹣3N＝2N；由于物體C完全浸沒，因此V排＝V物，則V物=F浮ρ水g=2N1.0×1物體的質(zhì)量m物=Gg則物體的密度ρ物=m物V物=0.5kg2×1故答案為：（1）變??；變大；（2）＝；不需要；隨時(shí)觀察比較彈簧測(cè)力計(jì)A、B示數(shù)的變化量的關(guān)系；（3）2.5×103。九．探究影響浮力大小因素的實(shí)驗(yàn)13．如圖所示是小明自制的用來探究影響浮力大小因素的裝置：將彈簧和標(biāo)尺固定在支架上，用細(xì)線將一個(gè)金屬塊懸掛在彈簧下端，彈簧靜止時(shí)指針正對(duì)標(biāo)尺上的A位置（本裝置使用時(shí)，彈簧未超過彈性限度）。（1）向杯中緩慢注水，從金屬塊底部接觸水面，到金屬塊剛好浸沒水中的過程中，指針由標(biāo)尺上的A位置緩慢上移至C位置，說明物體所受浮力的大小跟排開液體的體積有關(guān)，此過程中支架上O點(diǎn)所受拉力的最大變化量為△F1；繼續(xù)向杯中注水，指針不動(dòng)（選填“上移”、“不動(dòng)”或“下移”）：當(dāng)注滿水時(shí)，金屬塊底部受到的壓強(qiáng)為p1。（2）將水倒盡，向杯中緩慢注入某種液體（ρ液≠ρ水），當(dāng)指針指在C位置時(shí)，金屬塊底部受到的壓強(qiáng)為p2，則p1＞p2（選填“＞”、“＝”或“＜”），分析推理可知：金屬塊所受浮力的大小還與排開液體的密度有關(guān)。（3）將液體倒盡，用等體積塑料塊（ρ水＜ρ塑料＜ρ金屬）替換金屬塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。向杯中緩慢注水，從塑料塊底部接觸水面，到塑料塊浸沒水中的過程中，支架上O點(diǎn)所受拉力的最大變化量為△F2，則△F1＝△F2（選填“＞”、“＝”或“＜”）?！窘獯稹拷猓海?）向杯中緩慢注水，從金屬塊底部接觸水面，到金屬塊剛好浸沒水中的過程中，指針由標(biāo)尺上的A位置緩慢上移至C位置，彈簧受到豎直向上的力變小，即測(cè)力計(jì)示數(shù)變小，根據(jù)稱重法，F(xiàn)示＝G﹣F浮，可得出物體受到的浮力增大，因排開液體的密度不變，故說明物體所受浮力的大小跟排開液體的體積有關(guān)；繼續(xù)向杯中注水，因排開液體的體積不變，由阿基米德原理，受到的浮力不變，由稱重法，測(cè)力計(jì)減小的示數(shù)不變，故指針不動(dòng)；（2）金屬塊剛好浸沒在水中時(shí)，可認(rèn)為上表面不受水的壓力（壓強(qiáng)），而只有下表面受到向上的壓力（壓強(qiáng)），此時(shí)向上的壓力即為浮力。設(shè)此時(shí)金屬塊下表面受到的壓強(qiáng)為p3，水加滿時(shí)的壓強(qiáng)為p1，根據(jù)p＝ρgh，p1＞p3；指針指在C位置時(shí)，彈簧的形變量相同，減小的力（△F）相同，因此，金屬塊在兩種液體中受到浮力相同，（減小的力等于浮力），也就是金屬塊受到的向上的壓力相同，壓強(qiáng)相同，（p2＝p3）故p1＞p2，又由于液體的水和密度不同，故此時(shí)金屬塊浸沒時(shí)指針一定不會(huì)指在C位置；因倒入液體時(shí)緩慢倒入的，指針慢慢上升，當(dāng)指針指在C位置時(shí)，金屬塊不會(huì)浸沒，因?yàn)榻]后浮力不變，指針不再上升，金屬塊在液體中一定不會(huì)浸沒，當(dāng)金屬塊浸沒時(shí)（與在水中實(shí)驗(yàn)相比，排開液體的體積相同），指針一定在C的上方，根據(jù)稱重法，金屬塊受到的浮力相同，而液體排開液體的密度不同，故金屬塊所受浮力的大小還與排開液體的密度有關(guān)；（3）在（1）中，當(dāng)金屬塊底部剛接觸水面時(shí)，支架上O點(diǎn)所受拉力大小為金屬塊的重力，當(dāng)金屬塊浸沒水中時(shí)，受到的浮力最大，此時(shí)支架上O點(diǎn)所受拉力最小，故支架上O點(diǎn)所受拉力的最大變化量為△F1＝G﹣（G﹣F金屬塊）＝F金屬塊，﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，因ρ水＜ρ塑料＜ρ金屬，故金屬塊會(huì)浸沒在液體中，同理當(dāng)用塑料塊做實(shí)驗(yàn)時(shí)，此過程的最大變化量為△F2＝G﹣（G﹣F浮塑料）＝F浮塑料，﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，由①②，因塑料塊體積等于金屬塊的體積，而排開液體的密度相同，根據(jù)阿基米德原理，F(xiàn)金屬塊＝F浮塑料故用等體積塑料塊替換金屬塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則△F1＝△F2。故答案為：（1）排開液體的體積，不動(dòng)；（2）＞；排開液體的密度；（3）＝。一十．物體的浮沉條件及其應(yīng)用14．小明按照教材中“綜合實(shí)踐活動(dòng)”的要求制作簡(jiǎn)易密度計(jì)。（1）取一根粗細(xì)均勻的飲料吸管，在其下端塞入適量金屬絲并用石蠟封口。塞入金屬絲的目的是使吸管能豎直漂浮在液體中。（2）將吸管放到水中的情景如圖（a）所示，測(cè)得浸入的長(zhǎng)度為H；放到另一液體中的情景如圖（b）所示，測(cè)得浸入的長(zhǎng)度為h。用ρ水、ρ液分別表示水和液體的密度，則ρ水＜ρ液（選填“＝”、“＞”、“＜”），用F水、F液分別表示吸管在水和液體中受到的浮力，則F水＝F液（選填“＝”、“＞”、“＜”），此外h與ρ水、ρ液及H的關(guān)系式為h＝ρ水H（3）小明根據(jù)圖（a）在吸管上標(biāo)出1.0刻度線（單位g/cm3，下同），再利用上述關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算，標(biāo)出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度線（圖中未畫出）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1.1刻線在1.0刻線的下（選填“上”、“下”）方，相鄰刻線的間距不均勻（選填“均勻”、“不均勻”）。（4）為檢驗(yàn)刻度誤差，小明取來食油，先用天平和量筒測(cè)量其密度，然后再用這個(gè)密度計(jì)測(cè)量。但操作時(shí)卻出現(xiàn)了圖（c）所示的情形，這讓他很掃興。難道實(shí)驗(yàn)就此終止了嗎，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或思考，在不更換食油的情況下，你認(rèn)為可以進(jìn)行怎樣的嘗試：向容器中加油（換成直徑較小的容器）。【解答】解：（1）為了讓飲料吸管能豎直的漂浮在液體中，吸管下端塞入一些金屬絲作為配重，這樣做目的是讓密度計(jì)豎直漂浮在液體中；（2）由于吸管在（a）、（b）圖中均漂浮，所以F?。紾，則在水和另一種液體中受到的浮力相等，所以F?。溅裧V排，V排a＞V排b，所以ρ水＜ρ液。設(shè)吸管的底面積為S，根據(jù)物體浮沉條件可知，F(xiàn)浮水＝F浮夜，即ρ水gSH＝ρ液gSh，h=ρ（3）根據(jù)（2）可知，將上端刻度與下端刻度進(jìn)行比較，得到刻度線的兩個(gè)特點(diǎn)是：上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密；即1.1刻線是在1.0刻線的下方，相鄰刻線的間距不均勻。（4）圖（c）所示的情形，說明密度計(jì)的重力過大，應(yīng)該使密度計(jì)漂浮在液體中，不能沉底，再向容器中加油或者將容器換成直徑細(xì)些的，以提高油的深度。故答案為：（1）豎直漂??；（2）＜；＝；ρ水Hρ液；（一十一．探究影響物體動(dòng)能大小的因素15．在做“探究動(dòng)能大小與質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明想：小球從相同高度滾下，若小球材質(zhì)和斜面傾角不同，到達(dá)水平位置時(shí)的速度會(huì)相同嗎？（1）圖甲是用擋板控制大小不同的兩個(gè)小球在斜面上起始位置的兩種方案，小明實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇A方案而不能選擇B方案的原因是B方案中兩球從起始位置到水平位置的高度差不同。（2）小明選擇大鋼球、小鋼球、木球以及可調(diào)整傾角的斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。分別讓球從斜面同一高度由靜止開始釋放，利用測(cè)速儀測(cè)出球到達(dá)水平位置時(shí)的速度如表所示。10°20°30°40°50°60°大鋼球2.672.672.672.752.882.97小鋼球2.672.672.672.752.882.97木球2.672.672.672.672.742.89分析表中數(shù)據(jù)可知：要使球到達(dá)水平位置時(shí)的速度與球是鋼質(zhì)或木質(zhì)無關(guān)，則斜面傾角不可能是D。A.15°B.25°C.35°D.45°（3）小明利用圖乙裝置做“探究動(dòng)能大小與質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過觀察球撞擊相同塑料軟片的數(shù)目來比較球的動(dòng)能大小（圖中未畫出固定塑料軟片的裝置）。老師指出此裝置不適合體積不同的兩個(gè)球做實(shí)驗(yàn)，原因是塑料軟片對(duì)不同體積的小球的阻力不同?！窘獯稹拷猓海?）圖A中擋板水平放置，兩小球從起始位置到水平位置的高度差相同，圖B中擋板與斜面垂直放置，兩小球從起始位置到水平位置的高度差不同，為了控制大小不同的兩個(gè)小球在斜面上從起始位置到水平位置的高度差相同，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇A方案而不能選擇B方案；（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，斜面傾角為10°、20°、30°時(shí)，大鋼球、小鋼球、木球達(dá)到水平面時(shí)的速度相同，斜面傾角為40°、50°、60°時(shí)，大鋼球、小鋼球、木球達(dá)到水平面時(shí)的速度不同，所以要使球到達(dá)水平位置時(shí)的速度與球是鋼質(zhì)或木質(zhì)無關(guān)，則斜面傾角不可能是40°以上，故D符合題意；（3）體積大的小球從塑料軟片下面通過時(shí)受到的阻力大，即體積大小不同的小球從塑料軟片下面通過時(shí)受到的阻力不同，無法“探究動(dòng)能大小與質(zhì)量關(guān)系”。故答案為：（1）B方案中兩球從起始位置到水平位置的高度差不同；（2）D；（3）塑料軟片對(duì)不同體積的小球的阻力不同。16．小柯利用圖甲裝置探究物體動(dòng)能大小的影響因素，在光滑的水平面右端固定一個(gè)強(qiáng)大磁鐵，一輛綁有磁鐵的小車從光滑斜面上靜止下滑后再?gòu)乃矫嫔舷蛴疫\(yùn)動(dòng)，確保不與強(qiáng)力磁鐵碰撞?，F(xiàn)從斜面頂端自由釋放小車，小車能夠距離強(qiáng)力磁鐵的最近位置為A點(diǎn)。小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離與受到的斥力的關(guān)系如圖乙所示。請(qǐng)回答下列問題：（1）為探究物體質(zhì)量大小對(duì)動(dòng)能的影響，小柯應(yīng)該選擇下圖的C裝置與圖甲進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)照。（2）圖乙中陰影面積表示的科學(xué)含義是：克服磁力做功；（3）該實(shí)驗(yàn)如何反映物體動(dòng)能大小？小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離?！窘獯稹拷猓海?）為探究物體質(zhì)量大小對(duì)動(dòng)能的影響，根據(jù)控制變量法的操作原則及要求，實(shí)驗(yàn)中只改變小車質(zhì)量大小，而其它條件相同，A中質(zhì)量改變了，但是車上沒有了磁體，小車與強(qiáng)磁體沒有相互作用，故