期末复习题型练六、实验探究题（2）2023－·2024学年人教版八年级下册物理·

期末复习题型练六、实验探究题（2）（原卷版） 1．如图所示是探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。小华做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。 （1）在实验过程中小华用弹簧测力计沿 　 　方向匀速拉动木块，根据二力平衡知识可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。 （2）刚开始做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力为 　 　N。 （3）小宜同学将实验方法进行了改进，实验装置如图丁所示：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动，此时长木板受到的摩擦力方向 　 　。（选填“水平向左”或“水平向右”） 2．在探究“阻力对物体运动的影响”让同一小车从同一斜面的相同高度由静止开始下滑，小车在三种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置。 （1）让小车从同一斜面的相同高度由静止开始下滑，目的是让小车到达水平面的 　 　相同； （2）根据实验结果可以得出：水平面越光滑，小车运动路程越远，木块受到的阻力越小，速度减小的越慢；通过比较滑行距离来判定摩擦力大小这种实验方法是 　 　（选填“控制变量法”“转换法”“等效替代法”）。 （3）运动的小车最终停下来，因为受 　 　（选填“平衡”或“非平衡”）力的作用； （4）进一步推理可以得出：如果水平面绝对光滑，小车将 　 　； （5）在此实验基础上通过推理可知观点 　 　（填字母）是正确的。 A．物体的运动不需要力来维持 B．力是维持物体运动的原因 3．（2023•济南）小刚注意到很多公共场所都有类似图甲所示的提示牌。他想：摩擦力的大小与接触面的潮湿程度有什么关系呢？ 为了探究这一问题，他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器，设计了图乙所示的实验装置。 （1）为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小，小刚把长条形地板砖放在水平桌面上，用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做 　 　运动。根据 　 　可知，此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小。 （2）小刚用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度，通过实验得到表中的数据。 喷雾次数 0 2 4 6 8 10 12 摩擦力f/N 3.2 3.6 4.0 3.0 2.8 2.6 2.6 请描点，并用平滑曲线画出摩擦力f与喷雾次数的关系图象。 （3）小刚分析数据得出结论：摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大 　 　。 （4）小强了解了小刚的实验结论后说：“我知道超市里的收银员清点钞票时为什么手边总放一块湿海绵了。”小刚说：“你上次数作业本的页数时，还往手上沾唾液呢！”在这两个实例中，都是通过改变接触面的潮湿程度来 　 　的。 （5）驾车行驶在高速公路上，雨天因为摩擦减小容易造成交通事故。请针对这一现象为公路旁的警示牌设计一条警示语以提醒驾驶员谨慎驾驶。 　 　。 4．在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中，小江同学利用木板、橡皮泥、包扎带和钩码进行探究活动。 （1）将橡皮泥做成长方体平放于木板上方，把包扎带剪出两段，并将两段包扎带分别绕过橡皮泥，且在包扎带下方挂上不同数量的钩码，如图所示。实验过程中，小江同学是通过观察橡皮泥的 　 　来比较压力作用效果的。通过观察对比图中橡皮泥的变化可以得出实验结论是：在 　 　相同时，　 　越大，压力的作用效果越明显； （2）小江同学想继续探究压力的作用效果跟受力面积的关系，应进行的操作是：将橡皮泥恢复原状，把包扎带撕成 　 　宽度的两条，两包扎带下方挂 　 　数量的钩码进行实验（均选填“相同”或“不同”）。 5．小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验。 （1）实验中，她是通过观察海绵的 　 　来比较压力作用效果的。 （2）比较 　 　两图，可初步得到：受力面积相同时，压力越 　 　，压力作用效果越明显。 （3）通过实验，小红发现坦克设计成履带的原因可用 　 　两图实验所得结论解释。 （4）仅将丙图的海绵换成丁图的木板，则小桌对木板和海绵的压强 　 （相等/不相等）。 （5）质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半（图戊），分别留下序号为①②③的三个半块保持原有位置静止。三个半块对桌面的压力 　 　（相等/不相等），对桌面的压强最大的是 　 　（①/②/③）。 6．小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行测量，其实验步骤如下： a.先将活塞推至注射器筒的底端，目的是 　 　，再用橡皮帽封住注射器的小孔； b.用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，如图甲所示，当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为7.5N； c.测出注射器全部刻度的长度为4cm； d.根据测量数据，算出大气压的值； （1）实验所用的器材为：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽和 　 　； （2）根据实验数据计算出的大气压强是 　 　Pa； （3）小明发现，同学们在做此实验时测得大气压值误差较大，对此，小明与同学找出了下列可能的原因： ①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；②活塞与注射器筒壁间有摩擦； ③弹簧测力计的示数没有读准； ④活塞与注射器筒壁不完全密封。 上述原因一定会使测量值小于真实值的是 　 　（不定项选择，填写序号）； （4）为了消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，小明采用了如图乙所示的装置，将同一注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通过水平细线与烧杯相连，向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测得杯与水的总质量为0.8kg；然后从烧杯中向外缓慢抽水，当抽出0.4kg水时，活塞又开始向右滑动，则所测大气压的值应为 　 　Pa。（g取10N/kg，滑轮间的摩擦和绳重不计） 7．在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力关系”实验中，用弹簧测力计测出物体所受的浮力，利用溢水杯和弹簧测力计测出物体排开液体所受的重力，实验步骤如图甲、乙、丙、丁所示。 （1）利用溢水杯和小桶收集物体浸入时排开的液体，图甲存在的明显错误是　 　。 （2）纠正错误后，继续实验如图乙，物体受到的浮力为　 　N；物体从接触水面到刚浸没的过程中，水对溢水杯底的压强　 　（选填“逐渐变大”“先变大后不变”或“保持不变”）。 （3）将图乙中的水换成酒精，把物体浸没，其排开液体的体积　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）其中一同学提出图戊的改进装置，只需比较物体未浸入液体中时和浸入液体中稳定后电子秤的示数，若电子秤示数　 　（选填“变大”“变小”或“不变”），则也可以验证阿基米德原理。 8．小闽同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。探究过程及有关数据如图1所示。 （1）金属块浸没在水中所受的浮力是 　 　N； （2）观察A、B、C、D四个图（填图的序号）可得出金属块受到的浮力大小与 　 　有关； （3）小闽还想在实验室中验证阿基米德原理： ①方案一，小闽用石块按如图2甲实验步骤依次进行实验。由甲图可知，石块排开水的重力G排＝　 　N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因不可能是 　 　（填字母）； A．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 B．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部 ②方案二，如图2乙，小闽将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小闽逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了F浮＝G排。 9．汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图，其中h1＜h2。 （1）三次实验应让小球由静止开始滚下。动能的大小是通过 　 　来反映的。 （2）进行图丙实验，木块被撞后滑出木板掉落，需改进实验，再与乙图实验对比，在不改变木板长度的情况下，以下可行的方法是 　 　（填写正确选项前的字母）。 A.换用质量更小的钢球 B.给水平木板铺上毛巾 C.适当降低钢球B的高度 D.换用一个较重的木块 （3）善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，小球撞击时的速度 　 　（填“相同”或“不同”），从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做 　 　（填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系。 10．如图是探究“重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验。 （1）由甲图中实验情景可得结论：　 　。 （2）如图乙所示，C铅球由静止自由下落，D铅球沿光滑弯曲管道由静止滑下，实验表明，铅球重力势能的大小与球通过的路径 　 　（有关/无关）。 （3）若要探究物体重力势能与高度的关系，可选用 　 　（A/B/C/D）两个铅球，让两个铅球从 　 　落下，比较它们陷入沙子中的深度。 11．（2023•武汉）在探究杠杆平衡条件的实验中： （1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止。选取若干个质量均为50g的钩码，在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码，使杠杆重新在水平位置平衡，分别记下F1、F2、l1、l2的数值。重做几次实验，部分实验数据如表所示。 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 3.0 5.0 1.5 10.0 2 2.0 15.0 2.0 15.0 3 1.0 25.0 2.5 10.0 …… …… …… …… …… 由表中数据可得，F1、F2、l1、l2之间的关系式是 　 　。 （2）①在第（1）问的某次实验中，杠杆右侧挂了4个钩码，左侧用弹簧测力计竖直向下拉，当杠杆在如图甲所示位置静止时，弹簧测力计的示数是 　 　N。 ②保持杠杆右侧所挂4个钩码的位置不变，取下弹簧测力计，在杠杆右侧用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，当杠杆再次水平并静止时，弹簧测力计对杠杆的拉力为F＝1.5N，请在图乙中画出弹簧测力计对杠杆的拉力F的示意图及其力臂l。 12．（2023秋•九江期末）小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如表： 物理量实验次数 钩码总重G/N 钩码上升高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 2 6 0.1 2.4 0.3 83% 3 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 4 0.2 1.4 1.0 57% （1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上 　 　拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数. （2）第1次实验测得的机械效率为 　 　.（结果保留两位有效数字） （3）分析表中数据可知：第4次实验是用 　 　装置图做的。（填“a”“b”或“c”） （4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，　 　可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率 　 　。 （5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 　 　。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 期末复习题型练六、实验探究题（2）（解析版） 1．如图所示是探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。小华做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。 （1）在实验过程中小华用弹簧测力计沿 　 　方向匀速拉动木块，根据二力平衡知识可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。 （2）刚开始做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力为 　 　N。 （3）小宜同学将实验方法进行了改进，实验装置如图丁所示：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动，此时长木板受到的摩擦力方向 　 　。（选填“水平向左”或“水平向右”） 【答案】（1）水平；（2）3；（3）水平向左 【解析】（1）实验时为了使滑动摩擦力的大小等于拉力的大小，需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做匀速直线运动。 （2）由图丙知：2～6s物体做匀速运动，此时物体处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图乙知此过程的拉力为3N，所以滑动摩擦力为2N；6～8s物体做减速运动，但由于压力和接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，仍为3N，故第7s时，摩擦力为2N。 （3）木块相对地面处于静止状态，受到平衡力的作用，拉力和摩擦力大小相等，方向相反， 因测力计对木块的拉力方向水平向左，故木块受到的摩擦力方向为水平向右，力的作用是相互的，所以长木板受到水平向左的力。 2．在探究“阻力对物体运动的影响”让同一小车从同一斜面的相同高度由静止开始下滑，小车在三种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置。 （1）让小车从同一斜面的相同高度由静止开始下滑，目的是让小车到达水平面的 　 　相同； （2）根据实验结果可以得出：水平面越光滑，小车运动路程越远，木块受到的阻力越小，速度减小的越慢；通过比较滑行距离来判定摩擦力大小这种实验方法是 　 　（选填“控制变量法”“转换法”“等效替代法”）。 （3）运动的小车最终停下来，因为受 　 　（选填“平衡”或“非平衡”）力的作用； （4）进一步推理可以得出：如果水平面绝对光滑，小车将 　 　； （5）在此实验基础上通过推理可知观点 　 　（填字母）是正确的。 A．物体的运动不需要力来维持 B．力是维持物体运动的原因 【答案】（1）速度；（2）转换法；（3）非平衡；（4）做匀速直线运动；（5）A 【解析】（1）要研究小车在水平面上运动的距离，必须控制变量，让木块从斜面的同一高度滑下，使小车到达水平面的速度是相同的； （2）通过比较滑行距离来判定摩擦力大小这种实验方法是转换法； （3）运动的小车最终停下来，因为受非平衡力的作用； （4）如果水平面绝对光滑，阻力完全消失时，小车在水平方向上不再受到力的作用，速度将不再减小，因此将会做匀速直线运动； （5）在此实验基础上通过推理可知物体的运动不需要力来维持，故选A。 3．（2023•济南）小刚注意到很多公共场所都有类似图甲所示的提示牌。他想：摩擦力的大小与接触面的潮湿程度有什么关系呢？ 为了探究这一问题，他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器，设计了图乙所示的实验装置。 （1）为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小，小刚把长条形地板砖放在水平桌面上，用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做 　 　运动。根据 　 　可知，此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小。 （2）小刚用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度，通过实验得到表中的数据。 喷雾次数 0 2 4 6 8 10 12 摩擦力f/N 3.2 3.6 4.0 3.0 2.8 2.6 2.6 请描点，并用平滑曲线画出摩擦力f与喷雾次数的关系图象。 （3）小刚分析数据得出结论：摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大 　 　。 （4）小强了解了小刚的实验结论后说：“我知道超市里的收银员清点钞票时为什么手边总放一块湿海绵了。”小刚说：“你上次数作业本的页数时，还往手上沾唾液呢！”在这两个实例中，都是通过改变接触面的潮湿程度来 　 　的。 （5）驾车行驶在高速公路上，雨天因为摩擦减小容易造成交通事故。请针对这一现象为公路旁的警示牌设计一条警示语以提醒驾驶员谨慎驾驶。 　 　。 【答案】（1）匀速直线；二力平衡条件；（2）见解答图；（3）先增大后减小再不变；（4）增大摩擦力；（5）雨天路滑，小心慢行 【解析】（1）鞋子在水平面上进行匀速直线运动，鞋子在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等； （2）用描点法画出摩擦力f与喷雾次数的关系图象，如下图所示： （3）结合图象，分析数据得出结论：摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大而先增大后减小再不变； （4）小强和小刚的两个实例中，都是通过改变接触面的潮湿程度来增大摩擦力的； （5）警示语：雨天路滑，小心慢行。 4．在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中，小江同学利用木板、橡皮泥、包扎带和钩码进行探究活动。 （1）将橡皮泥做成长方体平放于木板上方，把包扎带剪出两段，并将两段包扎带分别绕过橡皮泥，且在包扎带下方挂上不同数量的钩码，如图所示。实验过程中，小江同学是通过观察橡皮泥的 　 　来比较压力作用效果的。通过观察对比图中橡皮泥的变化可以得出实验结论是：在 　 　相同时，　 　越大，压力的作用效果越明显； （2）小江同学想继续探究压力的作用效果跟受力面积的关系，应进行的操作是：将橡皮泥恢复原状，把包扎带撕成 　 　宽度的两条，两包扎带下方挂 　 　数量的钩码进行实验（均选填“相同”或“不同”）。 【答案】（1）凹陷程度；受力面积；压力；（2）不同；相同。 【解析】（1）根据转换法，小江同学是通过观察橡皮泥的凹陷程度来比较压力作用效果的；包扎带下方挂的钩码数量不同，对橡皮泥的压力不同，通过观察对比可以得出结论：受力面积相同时，压力作用效果与压力大小有关。 （2）小江想继续探究压力的作用效果跟受力面积的关系，要控制压力相同，故应进行的操作是：将橡皮泥恢复原状，把包扎带撕成宽度不同的两段，两包扎带下方挂数量相同的钩码进行实验。 5．小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验。 （1）实验中，她是通过观察海绵的 　 　来比较压力作用效果的。 （2）比较 　 　两图，可初步得到：受力面积相同时，压力越 　 　，压力作用效果越明显。 （3）通过实验，小红发现坦克设计成履带的原因可用 　 　两图实验所得结论解释。 （4）仅将丙图的海绵换成丁图的木板，则小桌对木板和海绵的压强 　 （相等/不相等）。 （5）质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半（图戊），分别留下序号为①②③的三个半块保持原有位置静止。三个半块对桌面的压力 　 　（相等/不相等），对桌面的压强最大的是 　 　（①/②/③）。 【答案】（1）凹陷程度；（2）甲、乙；大；（3）乙、丙；（4）相等；（5）相等；③。 【解析】（1）实验中，是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的，用到了转换法； （2）比较甲、乙两图可知看出，受力面积相同，而压力不同，故可初步得到：受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显； （3）坦克设计成履带的原因是在压力一定时，增大受力面积，来减小压力的作用效果，因此，可用 乙、丙两图实验所得结论解释； （4）仅将丙图的海绵换成丁图的木板，则小桌对木板和海绵的压力相同、受力面积也相同，则压强相等； （5）由题意知，用三种不同的方法切去一半后，所剩质量均为总质量的一半，则质量相等，对桌面的压力相等；图中③对桌面的受力面积最小，因此，对桌面的压强最大的是③。 6．小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行测量，其实验步骤如下： a.先将活塞推至注射器筒的底端，目的是 　 　，再用橡皮帽封住注射器的小孔； b.用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，如图甲所示，当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为7.5N； c.测出注射器全部刻度的长度为4cm； d.根据测量数据，算出大气压的值； （1）实验所用的器材为：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽和 　 　； （2）根据实验数据计算出的大气压强是 　 　Pa； （3）小明发现，同学们在做此实验时测得大气压值误差较大，对此，小明与同学找出了下列可能的原因： ①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；②活塞与注射器筒壁间有摩擦； ③弹簧测力计的示数没有读准； ④活塞与注射器筒壁不完全密封。 上述原因一定会使测量值小于真实值的是 　 　（不定项选择，填写序号）； （4）为了消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，小明采用了如图乙所示的装置，将同一注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通过水平细线与烧杯相连，向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测得杯与水的总质量为0.8kg；然后从烧杯中向外缓慢抽水，当抽出0.4kg水时，活塞又开始向右滑动，则所测大气压的值应为 　 　Pa。（g取10N/kg，滑轮间的摩擦和绳重不计） 【答案】a、排尽筒内空气；（1）刻度尺；（2）1.2×105；（3）①④；（4）9.6×104 【解析】a、将注射器的活塞推至注射器筒的底端，目的是排尽筒内的空气； b、当注射器中的活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，因此需要记录此时的示数； c、注射器为圆柱体形状，所以应量出其刻度部分的长度，再读出容积V，则活塞的面积S＝； （1）该实验的实验原理是p＝；实验中要测出注射器的长度，因此除了：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽，还要有刻度尺； （2）已知注射器容积为2.5mL＝2.5cm3，注射器全部刻度的长度L＝4cm，因为注射器为圆柱体，根据V＝SL可得，活塞面积：S＝＝＝0.625cm2；实验时，弹簧测力计的示数F＝7.5N，这就是大气对活塞的压力，则大气压强：p＝＝＝1.2×105Pa； （3）活塞与注射器筒壁不完全密封，橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体，都会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；活塞与注射器筒壁间有摩擦会导致测量值大于真实值；弹簧测力计的示数没有读准，测量结果可能偏大也可能偏小，故选①④； （4）当注射器中的活塞开始向左滑动时，G1＝0.8kg×10N/kg＝8N，此时活塞受水平向左的拉力F拉、水平向右的大气压力F和摩擦力f，活塞受到水平向左的拉力为：F拉＝G1＝8N，则有：F+f＝F拉＝8N； 当注射器中的活塞开始向右滑动时，F拉'＝G2＝（0.8kg﹣0.4kg）×10N/kg＝4N，此时活塞受水平向左的拉力F拉'、摩擦力f、水平向右的大气压力F，则：F﹣f＝F拉'＝4N，两式联立解得：F＝6N，f＝2N， 大气压强为：p＝＝＝9.6×104Pa。 7．在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力关系”实验中，用弹簧测力计测出物体所受的浮力，利用溢水杯和弹簧测力计测出物体排开液体所受的重力，实验步骤如图甲、乙、丙、丁所示。 （1）利用溢水杯和小桶收集物体浸入时排开的液体，图甲存在的明显错误是　 　。 （2）纠正错误后，继续实验如图乙，物体受到的浮力为　 　N；物体从接触水面到刚浸没的过程中，水对溢水杯底的压强　 　（选填“逐渐变大”“先变大后不变”或“保持不变”）。 （3）将图乙中的水换成酒精，把物体浸没，其排开液体的体积　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）其中一同学提出图戊的改进装置，只需比较物体未浸入液体中时和浸入液体中稳定后电子秤的示数，若电子秤示数　 　（选填“变大”“变小”或“不变”），则也可以验证阿基米德原理。 【答案】（1）溢水杯中的水未盛满 （2）1　；保持不变　（3）不变　（4）不变　 【解析】（1）实验前溢水杯内盛满水才能使溢出水的重力等于排开水的重力。 （2）测力计分度值为0.1N，图甲中物体的重力G＝F甲＝4N，图乙中测力计读数F乙＝3N，由称重法测浮力，故纠正错误后继续实验，在图乙中圆柱受到的浮力F浮＝G﹣F乙＝4N﹣3N＝1N；纠正错误后，即溢水杯中的水应该满的，物体从刚接触水面到全部浸没水中的过程，溢水杯中水的深度不变，由p＝ρgh分析水对溢水杯底的压强不变。 （3）根据题意物体在水中和酒精中均浸没，所以排开酒精的体积与排开水的体积相等。 （4）物体未浸入水中：G总＝G杯+G水，物体浸入水中后，F浮＝G排＝G物﹣F拉，G总′＝G杯+G水+G物﹣G排﹣F拉＝G杯+G水，G总＝G总′，则物体浸入前后总质量相等、电子秤的示数相等，大小不变。 8．小闽同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。探究过程及有关数据如图1所示。 （1）金属块浸没在水中所受的浮力是 　 　N； （2）观察A、B、C、D四个图（填图的序号）可得出金属块受到的浮力大小与 　 　有关； （3）小闽还想在实验室中验证阿基米德原理： ①方案一，小闽用石块按如图2甲实验步骤依次进行实验。由甲图可知，石块排开水的重力G排＝　 　N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因不可能是 　 　（填字母）； A．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 B．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部 ②方案二，如图2乙，小闽将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小闽逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了F浮＝G排。 【答案】（1）4；（2）排开液体体积；（3）①0.4；A；②减小；等于 【解析】（1）由图A可知，金属块的重力G＝10N，由图D可知金属块浸没时弹簧测力计示数F′＝6N， 则金属块浸没在水中所受的浮力为：F浮＝G﹣F′＝10N﹣6N＝4N； （2）由A、B、C、D四个图可知，金属块排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，受到的浮力不同，据此可得出金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关； （3）①方案一，小闽用石块按如图甲实验步骤依次进行实验。 由甲图可知，石块的重力F1＝2N，石块浸没时弹簧测力计的示数F3＝1.5N，则石块浸没在水中受到的浮力F浮＝F1﹣F3＝2N﹣1.5N＝0.5N；空小桶的重力F2＝0.5N，空小桶和排开水的总重力F4＝0.9N，则排开水的重力G排＝F4﹣F2＝0.9N﹣0.5N＝0.4N；发现F浮≠G排， A．若弹簧测力计都没有校零，那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数，那么所得浮力与排开水的重力大小应不变，故A不可能；B．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部，容器对石块有支持力，测的F3偏小，则利用F浮＝F1﹣F3偏大，所以B有可能。 ②方案二，如图乙，小闽将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。 当小闽逐渐调高升降台，重物浸入水中的体积变大，排开水的体积变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，重物受到的浮力变大，所以弹簧测力计A的示数F′＝G﹣F浮变小； 又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计B的示数变大； 根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等，从而证明了F浮＝G排。 9．汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图，其中h1＜h2。 （1）三次实验应让小球由静止开始滚下。动能的大小是通过 　 　来反映的。 （2）进行图丙实验，木块被撞后滑出木板掉落，需改进实验，再与乙图实验对比，在不改变木板长度的情况下，以下可行的方法是 　 　（填写正确选项前的字母）。 A.换用质量更小的钢球 B.给水平木板铺上毛巾 C.适当降低钢球B的高度 D.换用一个较重的木块 （3）善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，小球撞击时的速度 　 　（填“相同”或“不同”），从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做 　 　（填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系。 【答案】（1）木块移动的距离；（2）A；（3）不同；不能 【解析】（1）该实验中小车动能的大小是通过木块被推的距离体现的，木块被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这是转换法的应用； （2）A、换用质量更小的钢球，在速度不变的情况下，动能更小，推动木块移动的距离变小，故A符合题意；B、给水平木板铺上毛巾，不能与乙控制相同的接触面，故B不符合题意；C、适当降低钢球B的高度，钢球的速度发生了变化，无法完成探究，故C不符合题意；D、换用一个较重的木块，木块与木块受到的摩擦力不同，不能完成探究，故D不符合题意；故选：A； （3）用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，弹簧的弹性形变不同，两次实验弹簧具有的弹性势能不同，转化为钢球的动能不同，故放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同； 弹簧压缩相同的程度，具有的弹性势能相同，最终转化为小球的动能相同，木块移动的距离相同，故不能验证动能与质量的关系。 10．如图是探究“重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验。 （1）由甲图中实验情景可得结论：　 　。 （2）如图乙所示，C铅球由静止自由下落，D铅球沿光滑弯曲管道由静止滑下，实验表明，铅球重力势能的大小与球通过的路径 　 　（有关/无关）。 （3）若要探究物体重力势能与高度的关系，可选用 　 　（A/B/C/D）两个铅球，让两个铅球从 　 　落下，比较它们陷入沙子中的深度。 【答案】（1）当铅球下落的高度一定时，物体质量越大，重力势能越大 （2）无关 （3）A、C；不同高度 【解析】（1）当铅球下落的高度一定时，物体质量越大，重力势能越大； （2）C铅球由静止自由下落，D铅球沿光滑弯曲管道由静止滑下，实验表明，铅球重力势能的大小与球通过的路径无关； （3）A、C两个铅球质量一定，改变高度，可以探究重力势能与高度的关系。 11．（2023•武汉）在探究杠杆平衡条件的实验中： （1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止。选取若干个质量均为50g的钩码，在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码，使杠杆重新在水平位置平衡，分别记下F1、F2、l1、l2的数值。重做几次实验，部分实验数据如表所示。 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 3.0 5.0 1.5 10.0 2 2.0 15.0 2.0 15.0 3 1.0 25.0 2.5 10.0 …… …… …… …… …… 由表中数据可得，F1、F2、l1、l2之间的关系式是 　 　。 （2）①在第（1）问的某次实验中，杠杆右侧挂了4个钩码，左侧用弹簧测力计竖直向下拉，当杠杆在如图甲所示位置静止时，弹簧测力计的示数是 　 　N。 ②保持杠杆右侧所挂4个钩码的位置不变，取下弹簧测力计，在杠杆右侧用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，当杠杆再次水平并静止时，弹簧测力计对杠杆的拉力为F＝1.5N，请在图乙中画出弹簧测力计对杠杆的拉力F的示意图及其力臂l。 【答案】（1）F1l1＝F2l2；（2）①3.0；②见下图。 【解析】（1）分析表格中的数据可得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1×l1＝F2×l2）； （2）①根据图甲中的数据，结合杠杆的平衡条件可得：F1×0.1m＝4mg×0.15m，解得：F1＝3.0N； ②在杠杆右侧用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，要使杠杆平衡，应竖直向上拉，根据杠杆平衡条件得：1.5N×l1＝4mg×0.15m，解得：l1＝0.2m，根据力和力臂的画法，可画出拉力F和力臂l。 12．（2023秋•九江期末）小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如表： 物理量实验次数 钩码总重G/N 钩码上升高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 2 6 0.1 2.4 0.3 83% 3 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 4 0.2 1.4 1.0 57% （1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上 　 　拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数. （2）第1次实验测得的机械效率为 　 　.（结果保留两位有效数字） （3）分析表中数据可知：第4次实验是用 　 　装置图做的。（填“a”“b”或“c”） （4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，　 　可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率 　 　。 （5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 　 　。 【答案】（1）匀速；（2）74%；（3）c；（4）增加物重；越低；（5）无关 【解析】（1）在测绳端拉力时，需竖直向上匀速拉动测力计。 （2）由表中实验数据可知，第一次实验，有用功W有用＝Gh＝4N×0.1m＝0.4J， 总功W总＝Fs＝1.8N×0.3m＝0.54J，滑轮组效率η＝×100%＝×100%＝74%； （3）由数据知第4次实验中，s为h的5倍，所以滑轮组由5段绳子承担物重，由图示可知，第4次实验所用的装置是c； （4）分析第1、2次实验数据可知，使用的同一滑轮组，提升的钩码重力越大，机械效率越高，可得使用同一滑轮组，增加物重可以提高滑轮组的机械效率； 分析第1、3次实验数据，提升的物重相同，动滑轮重力越大，机械效率越低； （5）分析第3、4次实验数据可知，使用同一滑轮组提升相同的重物，物体被提升的高度改变，机械效率不变，可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。 学科网（北京）股份有限公司 $$