内容正文:
2024北京初二下期末物理强化提升
实验探究
一、填空题。
1. 如图,分别在A、B处用扳手拧开螺丝,在____处用的力更小,这说明力的作用效果跟力的_____有关。
2. 汽车在平直公路上匀速前进时,受到的阻力为4×103N,则汽车所受的牵引力为______N,若汽车的功率为80kW,则汽车的行驶速度为______m/s。
3. 如图所示,是小丽为家中盆景设计的一个自动供水装置,用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出。此时,瓶内气体压强______大气压。(选填“大于”、“等于”或“小于”)。你认为塑料瓶与盆景盘______(选填“是”或“不是”)连通器。
4. 质量为1kg的木块漂浮在酒精中,木块所排开酒精的质量为_____kg;若将该木块放入水中(),待木块静止时,木块所排开水的体积为_____m3。
二、实验探究题
5. 如图所示,木块静止在斜面上,此时木块所受重力的方向是沿图中______的方向。(选填“OA”“OB”或“OC”。其中,OA垂直于斜面,OB平行于斜面向下,OC垂直于水平面。)
6. 如图所示,OA是以O点为支点的杜杆,F是作用在杠杆A端的拉力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OBAN;线段OCAC。则线段______表示拉力F的力臂。(选填“AB”、“OB”、“OA”、“AC”或“OC”)
7. 组装如图所示滑轮组,使绳自由端拉力F最小.
8. 如图所示,弹簧测力计的示数为______N。
9. 小刚做“探究阻力对物体运动的影响”的实验。每次都让小车从斜面上同一位置由静止开始自由滑下,观察小车在不同材料的水平面上滑行的距离,如图所示。请回答下列问题:
(1)小刚三次让小车从同一斜面的同一高度由静止开始自由下滑,目的是为了使小车到达水平面的______;该实验的自变量是______,小刚采用改变______的方法实现自变量的改变;
(2)由上述实验可以进一步科学推理:若小车在水平面上所受阻力为零,小车速度就______(选填“不会减小”或“会减小”),小车将做______(选填“匀速”或“变速”)直线运动。
10. 小娟利用微小压强计做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)小娟将压强计的探头放入水中,如图所示。当探头浸入水中的深度不断增大,观察到U形管左右两侧液面高度差将逐渐______(选填“变大”、“变小”或“不变”),由此现象可得结论______;
(2)保持压强计的探头在水中的深度不变,向水中加入适量的食盐,观察到U形管左右两侧液面高度差将______(选填“变大”、“变小”或“不变”),这说明:液体内部压强与______。
11. 为了“探究影响滑动摩擦力大小的因素”,实验小组的同学用如图所示的装置和器材进行实验,其中长方体木块各个面的粗糙程度相同。
(1)将木块平放在水平长木板上,测量滑动摩擦力的大小时,应在长木板上用弹簧测力计沿水平方向,拉着木块做______运动。
(2)在木块上加放砝码,再重复上述步骤,是为了探究滑动摩擦力大小与______的关系;在长木板上铺上棉布或毛币,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面______的关系。
(3)在实验过程中,有的同学认为:木块在长木板上运动时,所受滑动摩擦力大小与接触面积大小有关。为验证此猜想是否正确,请你简述实验方案______。
12. 小萱做“探究杜杆的平衡条件”实验。使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)在开始实验前,杠杆静止,如图甲所示,此时杠杆______(选填“是”或“不是”)平衡状态;为了在实验中便于______,小蓝调节杠杆在水平位置平衡,她应将杠杆左端的平衡螺母向______调节(选填“左”或“右”);
(2)在实验中,为使图乙中杠杆在水平位置平衡,应在B处挂______个钩码;
(3)小蓝采用如图丙所示的方式再次实验,此时杠杆处于水平位置平衡。若将弹簧测力计在C点斜向上拉,使杠杆仍处于水平平衡,则弹簧测力计的示数将______(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
13. 如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,小明将一个钢球从高为h的斜槽上由静止释放,钢球滚至水平面后碰撞木块,将木块撞出一段距离s。
(1)实验中,钢球的动能是由______能转化而来的,其大小通过______来反映。
(2)小明将同一钢球分别从斜槽不同高度由静止开始滚下,可以探究动能大小跟物体的______是否有关。
(3)若要探究动能大小跟物体的质量是否有关,需要添加的实验器材是:______。
14. 在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重为2N,测得的实验数据如下表:
钩码总重
G/N
钩码上升的高度
h/m
绳端的拉力
F/N
绳端移动距离
s/m
机械效率
4
0.1
1.4
0.5
(1)此滑轮组的机械效率为______%;(保留两位有效数字)
(2)请你写出一种提高滑轮组机械效率的方法:______。
15. 实验桌上有弹簧测力计、大烧杯、水、细线、各种符合要求的实心金属块。小军同学利用这些实验器材通过实验证明:浸没在水中的金属块所受浮力的大小与金属块所受重力无关。他进行了如下实验:
①将弹簧测力计调零,在大烧杯中装入适量的水。
②找两个质量相等的铜块和铁块,将它们分别悬挂在弹簧测力计下,测量铜块和铁块受到的重力G,并记录。
③分别把悬挂在弹簧测力计下的铜块和铁块浸没在水中,不触碰烧杯,静止时记录弹簧测力计的示数F。
④利用公式,分别计算两个金属块所受的浮力F浮并记录。
小军分析实验现象:经过计算,他发现两个金属块所受重力G浮相等,但所受浮力F浮不相等,于是他认为通过实验已经证明:浸没在水中的金属块所受浮力的大小与金属块所受重力无关。
(1)请指出在小军的实验中存在的问题:______。
(2)请针对小军实验步骤中存在的问题写出改正的步骤,并对实验现象进行简要分析。______
(3)请画出实验数据记录表。______
3、 实验探究题
1. (1)如图所示,弹簧测力计的示数为___________N。
(2)如图所示,O点为杠杆的支点,拉力F作用在杠杆上的A点,图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且。线段___________表示力F的力臂。(选填“OB”或“AB”)
2. 在探究压力的作用效果与哪些因素有关时,小阳利用泡沫塑料、小桌、形状与体积都相同的木块和铁块进行实验,如图所示。
(1)实验中采用泡沫塑料作为受压材料,是为了___________;
(2)甲图与乙图对比可知:压力的作用效果与___________有关;
(3)丙图和丁图对比可以探究:压力的作用效果与___________是否有关。
3. 在探究杠杆的平衡条件时,小阳准备了铁架台、杠杆(每一小格的距离相等)、多个质量均为50g的钩码、弹簧测力计等器材,如图所示。
(1)为使甲图中杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向___________侧调节;
(2)将杠杆调节为水平平衡后,小阳在杠杆右侧的A处悬挂三个钩码,如乙图所示。为使杠杆仍在水平位置平衡,可在B处悬挂___________个钩码;
(3)在铁架台的底座上固定一个滑轮,将细绳的一端系于B处,再绕过滑轮与弹簧测力计相连,如丙图所示。弹簧测力计竖直向上对细绳施加拉力,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数可能为___________。
A.1.2N B.1.0N C.0.8N
4. 在“探究二力平衡的条件”实验中,小阳选择如图所示的装置进行实验。
(1)小阳的实验步骤如下:
①如甲图所示,小卡片两端系上细线绕过滑轮,细线另一端系着完全相同的小托盘;
左右两侧托盘中各放置一个质量相等的砝码,松手后小卡片处于静止状态;
②分别改变两侧托盘中砝码的总质量,发现只有当两侧托盘中砝码的总质量相等时,松手后小卡片才处于静止状态;
根据实验现象可得:两个相互平衡的力一定________;
(2)在上面实验结论的基础上,如乙图所示继续探究。用手将小卡片扭转一个角度,松手后,小卡片无法在此位置平衡。此实验是为了探究二力平衡时_________;
(3)满足以上二力平衡的条件后,再用剪刀把纸片从中间剪成两半,小卡片向两侧运动,如丙图所示。此实验说明二力平衡时还应满足的条件是:___________。
5. 在探究物体的动能大小跟哪些因素有关时,选用的实验装置如图所示。质量为m的小球在斜面上高度为h处由静止释放,到达水平面后撞击一个木块,木块在水平面上移动一段距离s后静止。
(1)实验中,改变小球在斜面上的高度h,是为了改变小球到达水平面时的___________;
(2)在探究物体的动能跟它的质量是否有关的实验中,自变量是___________。
6. 如图所示,为了探究阻力对物体运动的影响,小阳做了如下实验:取一辆小车,使它三次都从同一斜面顶端由静止释放,小车沿斜面滑下并运动到水平面上。三次实验中水平面分别为毛巾表面、棉布表面和木板表面,观察每次小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中小车均从同一斜面顶端释放,其目的是___________;
(2)实验中运动的小车所受阻力越小,向前滑行的距离越___________;
(3)进一步推理总结得出:如果运动的小车___________,它将永远运动下去;
(4)以上述实验及大量经验事实为基础,概括出的牛顿第一定律___________(选填“可以”或“不可以”)用实验直接验证,这是因为___________。
7. 为了探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关,小阳设计了如图所示的实验。其中长木板放置在水平桌面上,物体A的各表面粗糙程度相同。
(1)实验中,测力计水平拉物体A做___________运动,此时滑动摩擦力大小等于拉力大小;
(2)设计甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与___________是否有关。
(3)如丙图所示,将棉布铺在长木板上,测出物体A受到的滑动摩擦力大小为f1,将物体A切去一部分,把剩余部分物体B放在棉布表面上,如丁图所水,测出物体B受到的滑动摩擦力大小为f2,发现f1>f2,小阳得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关。你认为小阳的结论是否正确?请说明理由。_________
8. 如图所示,一枚鸡蛋悬浮在浓盐水中,请你结合运动和力的知识分析说明这枚鸡蛋所受浮力的方向。
9. 实验桌上有小铝块、分别盛有纯净水()和酒精()的大烧杯、弹簧测力计等实验器材,利用这些器材可以探究浸在液体中的物体受到的浮力大小与液体密度是否有关。请你写出主要的实验步骤,并画出实验数据记录表。
10. 小阳想探究液体压强与哪些因素有关,他利用如图所示的微小压强计、柱形容器,适量的水和酒精等进行如下实验:
(1)实验中,逐渐增加探头在水中的深度,观察到U形管中液面高度差___________;(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)再将容器中的水换成酒精,保持探头的深度不变,观察现象可得:液体压强与___________有关;
(3)为了进一步研究液体压强与上述因素的定量关系,设想在液体中深度为h的位置有一个水平放置的“平面”,面积为S,如图所示,假设液体密度为。请你由压强的定义推导出液体压强的公式。( )
四、实验探究题
1. 如图所示,体温计的示数为___________。
2. 如上右图所示,MM为平面镜,AO为入射光线,ON为法线,入射角AON等于60.已知NOB等于30,NOC等于45,NOD等于60.则入射光线AO的反射光线将沿着________方向射出.(选填“OB”、“OC”或“OD”)
3. 根据图中给出的入射光线和折射光线,虚线框内的透镜是______(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
4. 某同学探究水在沸腾前后温度变化特点的实验时,进行了如下实验:用如图甲所示的装置给一定质量的水加热,当水温为89℃时,每隔一分钟记录一次水的温度。根据实验数据得到了水的温度随加热时间变化的关系图像,如图乙所示。
(1)应通过观察_______判断水是否沸腾;
(2)由图像可得出的实验结论:水在沸腾过程中,________;
(3)根据图像可以推断,如果在其它条件不变的情况下继续对水加热1min,则水的温度是_______℃。
5. 某同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中,进行了如下操作:
(1)将杠杆悬挂在支点О上,如图甲所示,要使杠杆在水平位置平衡.需将杠杆左端的平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节;
(2)如图乙所示,每个钩码重2N,现在用量程为0~5N的弹簧测力计在B点竖直向上施加拉力,使杠杆水平平衡,此时拉力F=_______N;
(3)保持杠杆水平平衡,在弹簧测力计的拉力由竖直向上缓慢变为沿杠杆所在竖直平面内的虚线斜向上的过程中,弹簧测力计的示数______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
6. 地球上,海水朝夕涨落,江河日夜奔腾;有时微风拂面,有时狂风劲吹。从能量的角度来看,自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源.我们的祖先很早就开始利用水能和风能了。请你举一个人类利用水能或风能的实例:_____。(如:用水流冲击水轮转动,用来汲水、磨粉;船靠风力鼓起帆来推动它们航行。)
7. 某同学利用如图所示的实验装置探究凸透镜成像规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使蜡烛在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数据如下表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
(1)凸透镜的焦距为______cm;
(2)从第1次实验到第5次实验,蜡烛在光屏上成的像越来越______(选填“大”或“小”);
(3)当u=45cm时,移动光屏,可在光屏上成______、______的实像;
(4)第五次实验后,在凸透镜与蜡烛之间某处放一镜片,光屏上原来清晰的像变模糊了,向右移动光屏,光屏上又呈现烛焰清晰的像,则镜片对光线有_____(选填“会聚”或“发散”)作用。
8. 在“测滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行三次实验,实验所记录的数据如下表所示。
次数
钩码重力
G/N
钩码上升高度
h/m
绳子自由端拉力
F/N
绳子自由端移动距离
s/m
1
1
0.1
0.5
0.3
2
1
0.2
0.5
0.6
3
2
0.2
0.9
0.6
(1)测滑轮组的机械效率时,使用的器材除滑轮组、钩码、铁架台、刻度尺及约2m长的细绳外,还应有______;
(2)实验时,动滑轮上承担物重的绳子的段数为______;
(3)计算第2次实验时的机械效率η=______(结果保留一位小数)。分析比较次数1和2可得出:滑轮组的机械效率与______无关。
9. 实验桌上有两个质量不同的实心小球、两个高度不同的圆筒、撞针、泡沫、刻度尺,如图所示。实验时,让小球从圆筒顶端自由下落,撞击撞针,使撞针陷入泡沫中。请利用上述实验器材设计一个实验证明:物体的重力势能与物体所处位置的高度有关。
(1)该实验是通过比较____________来判断重力势能大小;
(2)写出实验步骤___________;
(3)画出实验数据记录表格___________。
五、实验解答题
1.(6分)如图所示是用弹簧测力计测量物块受到的重力时的情境。
(1)图中所用弹簧测力计的量程是 ,分度值是 。
(2)图中所示弹簧测力计的示数是 N。
(3)测量物块所受重力时,应当使物块 时才开始读数。
2.沿斜面加速下滑的木块,它所受重力的方向是沿图中 (选填“OA”“OB”或“OC”)方向。
3.穿着轮滑鞋的小朋友用力向前推墙壁,小朋友便向后退,如图所示。这个现象表明 。
4.(3分)细线的一端系一个重物,另一端悬挂起来,便制成了一个“重垂线”。如图所示,是建筑工人利用“重垂线”检测墙体是否竖直的情境,从图中可以看出墙体 (选填“是”或“不是”)竖直的,判断依据是 。
5.(5分)(1)在水平桌面上有一个平板小车,小车上有一个物块,物块随小车一起向右运动,如图1所示。如果小车撞击到障碍物后立即停止运动,则车上的物块可能 (选填“立即停止运动”“向右倾倒”或“向左倾倒”),这是因为 。
(2)如图2所示,为在公路上行驶的载满钢材的货车。请你写出有两条利于货车安全的措施(或建议)。① ;
② 。
6.(6分)小明利用小桌、海绵和砝码等器材探究压力的作用效果与哪些因素有关,实验过程如图所示。
(1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果。
(2)为了探究压力的作用效果跟压力大小的关系,应该通过图中的 两次实验进行比较得出结论。
(3)比较乙、丙两次实验可以得到的实验结论是 。
7.(8分)小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验中,实验过程如图甲、乙、丙、丁所示。图中A为木块,B为重物,C为沿竖直方向将A切去一半的木块,在甲、乙和丁中使木块在同一个木板上滑动,丙图中使木块在更粗糙的棉布表面滑动。
(1)实验时,小明应使弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块做 运动,此时弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力大小。
(2)利用甲、乙两图,可以探究滑动摩擦力的大小与 是否有关。
(3)利用 两图,可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关。
(4)小明根据甲图和丁图测得的木块所受滑动摩擦力的大小,认为滑动摩擦力的大小跟接触面积的大小有关。则他的探究过程中存在的问题是 。
8.(6分)小明在实验室探究二力平衡的条件时,进行了如下操作:
①他将系于轻质长方形小卡片两个对角的细线分别跨过桌边上的定滑轮,在细线两端各挂上一个50g的钩码,使作用在小卡片上的两个拉力在同一直线上,如图甲所示,松手后发现小卡片能够保持静止状态;
②然后他用手扭转卡片,使作用在小卡片的两个拉力仍然平行但不在同一直线上,如图乙所示,松手后发现小卡片不能保持原来的静止状态;
③他再将细线的右端增加一个50g的钩码,仍使作用在小卡片上的两个拉力在同一直线上,如图丙所示,松手后发现小卡片不能保持静止状态。
(1)根据①和②的操作和观察到的现象,可以得出初步结论:作用在同一物体上的两个力平衡时,这两个力的大小相等、方向相反、 。
(2)根据①和③的操作可知,小明探究的问题是 。
(3)实验中选用轻质卡片的目的是 。
9.(10分)小明在实验室用微小压强计(如图1所示)探究液体内部压强的规律。
(1)实验前,要使橡皮膜在自然状态时,压强计U形管两边的液面 (选填“在”或“不在”)同一水平面上。开始实验时,将探头放入液体中,液体在探头处产生的压强大小通过U形管液面高度差反映,U形管液面高度差越大表示液体在探头处产生的压强越 (选填“大”或“小”)。
(2)小明的某次探究过程中,实验情形如图2中甲、乙、丙所示,则小明在此次探究过程中的自变量是 。
(3)小白认为液体在内部某处产生的压强跟该点到容器底部的距离有关,请你帮助小明设计实验,证明小白的说法是错误的。要求:
①简要写出实验步骤 ;
②画出记录实验数据的表格。
6、 实验解答题
1. (1)图所示的是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛中运动员在空中运动时的情境,此时他所受重力的方向是沿图中___________向下的方向。(选填“OA”“OB”或“OC”。其中,OA垂直于滑雪板,OB沿竖直方向,OC平行于滑雪板。)
(2)如图所示,弹簧测力计的示数为______N。
(3) 如图所示,画出作用在开瓶器上动力F的力臂L。
2. 生活中利用身边的物品可以完成一些物理小实验,这些实验中蕴含着一些物理知识。
(1)如图甲所示,用水平向右的力推动矿泉水瓶底部,瓶子沿桌面平稳地移动;用等大的水平向右的力推瓶盖处,瓶子翻倒,这说明力的作用效果与力的______有关;
(2)如图乙所示,将纸杯装满水后,用薄塑料片盖严杯口并倒置,发现塑料片不掉,水不流出,发生这种现象的原因是有______存在;
(3)如图丙所示,手握两张大小相同、彼此正对且自然下垂的纸张,在两张纸的中间向下吹气,两张纸将会互相靠拢,这是由于在气体中,流速越大的位置,压强______。
3. 为了探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”,小东设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中竖直向上拉动弹簧测力计使物体A在水平拉力作用下沿水平方向做______运动,利用______(选填“平衡力”或“相互作用力”)知识可知弹簧测力计的示数大小等于物体A受到的滑动摩擦力的大小;
(2)通过如图所示甲、乙两次实验,可以探究“滑动摩擦力的大小与______是否有关”。
4. 小东在验证杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的重力均为2N,杠杆上相邻刻线间的距离相等。如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节。杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了2个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,在B点施加的最小拉力为______N,拉力的方向为______(选填“竖直向上”或“竖直向下”)。
5. 在探究“液体内部压强的特点”实验时,小东用微小压强计进行实验,如图所示。
(1)实验前小东用手指无论是重压还是轻压探头的橡皮膜时,发现U形管两侧液面的高度差不变,造成这一现象的原因可能是_________;
(2)装置调整好后,他将探头先后放在水和盐水的相同深度h处,U形管两侧液面高度差情况分别如图甲、乙所示,探头所在位置的压强分别为p甲和p乙,可以判断出p甲________p乙(选填“大于”“等于”或“小于”)。由此可知液体内部的压强与________有关。
6. 小东在一根均匀木杆的一端缠上少许铜丝,使得木杆放在液体中能竖直漂浮,从而制成一支简易密度计。小东将它分别放入甲、乙两种不同液体中,静止后如图所示。若两种液体的密度分别为、,则可甲乙以判断________(选填“大于”“等于”或“小于”),并写出判断的依据:___________。
7. 实验桌上有质量不同的小球A、B(质量分别为m和2m)、斜面一个、粗糙程度相同的平面、刻度尺、木块。小东想利用以上器材探究“小球的动能大小与速度大小是否有关”,设计的主要实验步骤如下:
①将小球A从斜面上高为2h处由静止释放,与水平面上的木块相碰,测量木块移动的距离s并记录,如图甲所示;
②将小球B从同一斜面上高为h处由静止释放,与水平面上同一位置的木块相碰,测量木块移动的距离s并记录,如图乙所示。
请根据以上描述,回答以下问题:
(1)实验中小球的动能大小可以通过_______间接反映出来;
(2)小东在探究过程中存在的问题:__________;
(3)请你针对小东探究过程中存在的问题,写出改正措施________。
8. 实验室有弹簧测力计、量筒、细线和两块体积已知的金属块A、B,且金属块B的体积是金属块A的体积的2倍。小东想利用以上实验器材探究“浸在水中的物体所受浮力的大小与物体的体积大小是否有关”,主要实验步骤如下,请你帮他补充完整。
(1)用细线分别将金属块系好,并将金属块A、B的体积V物记录在表格里;
(2)用调好的弹簧测力计测量出金属块A的重力G,量筒中倒入50mL的水,将金属块A浸没在量筒的水中且不触及容器底和壁,静止时弹簧测力计的示数为F,量筒中水面所对的刻度值为60mL,并将G、F记录在表格里;
(3)用调好的弹簧测力计测量出金属块B的重力G,量筒中仍倒入50mL的水,_______;
(4)根据_______分别计算出金属块A、B受到水的浮力F浮,并记录在表格里;
(5)请你画出实验记录表格。_______
七、实验探究
1. 如图为小明同学在体育测试中“原地掷实心球”的场景,图中虚线描绘的是实心球离开人手后运动的路径,请画出实心球在最高点时的受力示意图(不计空气阻力)。( )
2. 如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在同一条直线上,且,表示力F的力臂的线段是:______。
A.OA B.AB C.OB
3. 小红想用图中的滑轮组装一个滑轮组提升重物,请你在下图中画出使用这个滑轮组提升重物最省力的绕线方法。
4. 小红用如下图所示的轻质杠杆探究杠杆平衡条件,杠杆上刻有等间距的刻度线,点为杠杆的支点,另外还有数量足够的质量相同的钩码。
(1)在调节杠杆前,发现杠杆静止时如图甲所示,此时她应将杠杆右端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,才能使杠杆在水平位置平衡。
(2)调节杠杆水平平衡后,把3个钩码挂在杠杆点左侧的刻线处,如图乙所示。此时为使杠杆能再次在水平位置平衡,则应在杠杆点右侧的刻线处挂________个钩码。
5. 小利在探究影响压力作用效果的因素时,做了如图所示的实验,其中木块与铁块的体积和形状完全相同。甲、乙两次实验控制了影响压力作用效果因素中的________保持不变,是为了探究压力作用效果与________是否有关;通过比较________两次实验可以说明压力的作用效果与受力面积有关。
6. 小红在测量滑轮组机械效率的实验中,用图所示的装置竖直向上匀速提升重物,并记录了部分实验数据如下表所示:
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
弹簧测力计拉力F/N
测力计拉动绳端移动的距离s/m
6
0.05
0.15
(1)上表中弹簧测力计的示数如图所示,则此时拉力的测量值为________N;
(2)本次实验中滑轮组的机械效率为_________%(计算结果保留1位小数);
(3)若此装置中的绳重和滑轮的摩擦均可忽略,则动滑轮所受重力为_________N;
(4)对于用此滑轮组提升重物,如果想提高机械效率,请你给出一条可行的建议。_______
7. 某学习小组利用一木块和一铁块探究影响滑动摩擦力大小的因素,其实验方案如图所示。
(1)实验中,应沿水平方向拉着木块做_________运动;根据_________可知,在水平方向上滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数;
(2)由__________两图实验现象可知,在接触面粗糙程度相同的情况下,滑动摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关;
(3)设计甲、丙两组实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与_________是否有关。
8. 实验小组在探究液体内部压强规律的过程中,进行了如下的实验。
(1)小红同学用如图所示装置进行实验,记录的实验数据如下表所示,请根据要求回答下列问题:
①由表中的实验数据可知:当微小压强计探头的橡皮膜朝下浸入水中深时,微小压强计形管两侧液面高度差为_________;保持探头橡皮膜所在的深度不变,当探头的橡皮膜方向由朝下改为朝上时,微小压强计形管两侧液面高度差__________(选填“增大”“不变”或“减小”);
②根据第5组和第6组的数据可知,微小压强计探头在水和酒精中的深度相同时,水产生的压强__________酒精所产生的压强;(选填“大于”或“小于”)
(2)小利所在的实验小组利用压强传感器,较精细的研究了某种液体内部压强随其深度变化的关系,并根据所测得的多组数据绘制出了压强变化的关系,并根据所测得的多组数据绘制出了压强随深度变化的图像,如图所示。根据图像可知,这种液体的密度为__________,在该种液体内深处,液体产生的压强为__________。(取)
No.
液体
深度/cm
橡皮膜方向
形管两侧液面高度差/cm
1
水
5
朝上
4.8
2
水
5
朝下
4.8
3
水
5
朝侧面
4.8
4
水
10
朝侧面
9.6
5
水
15
朝侧面
14.4
6
酒精
15
朝侧面
11.6
9. 为了探究二力平衡的条件,实验小组的同学们设计出了不同的实验方案。
小伟同学设计了如图甲所示的实验:将小木块放在水平桌面的中央,木块的两侧分别通过轻细绳绕定滑轮与钩码相连,木块与定滑轮之间的细绳与水平桌面平行。小文同学设计的方案略有不同,她把小伟设计方案中的木块换成了与木块质量相近的小车,其他的实验装置相同,如图所示。
(1)小伟实验中发现两侧的钩码质量不相等时,木块运动;质量相等时,木块静止。这说明二力平衡的一个条件是:作用在同一物体上的两个力大小________;
(2)在两侧的钩码质量相等、木块静止的情况下,小伟将木块在水平桌面内转过一定的角度,松手后观察到木块不能在所转过的位置保持平衡,说明二力平衡时,作用在同一物体上的两个力必须________;
(3)在小组之间交流实验方案时,同学们认为小文的实验方案优于小伟的实验方案,其主要原因是________。
10. 小龙同学用水平方向的力推动原来静止在水平桌面的一块橡皮:发现向左推橡皮时它就向左运动;向右推橡皮时它就向右运动。于是小龙得出一个结论:“物体的运动方向一定与物体所受的合力方向一致”。小龙的结论是否正确?请你只利用上述器材设计一个实验加以说明,写出主要的实验现象和分析说明的过程。
11. 在探究物体所受浮力的大小与物体排开液体所受重力关系的实验中,同学们设计了如图1和如图2所示两种不同的方案。
(1)在如图1所示的实验方案中:
①若实验步骤甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为、、、,则可知实验中测得物体受到的浮力________。(用测量量的符号表示)
②若、、、之间满足________的关系,则可以得出浮力的大小等于排开液体所受重力的结论。(用测量量的符号表示)
(2)在如图2所示的实验方案中,和两个弹簧测力计完全相同,薄塑料袋的质量忽略不计。
①调节升降台使其上表面向上缓慢移动,重物便会缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到弹簧测力计的示数逐渐________,弹簧测力计的示数逐渐________。(选填“减小”或“增大”)。
②比较弹簧测力计的示数变化量的大小和弹簧测力计的示数变化量的大小,若它们的大小关系满足_______(选填“>”“<”或“=”),则说明物体所受的浮力等于物体排开液体所受的重力。
③与如图1所示的实验方案相比,你认为图2所示的实验方案有哪些优点或缺点?请写出任意一条即可。________
八、实验探究题
1.(4分)(1)如图1所示,平行于主光轴的入射光线经过透镜后,其折射光线过该透镜的焦点F。则该透镜为 。(选填“凸透镜”或“凹透镜”)
(2)图2所示温度计的示数为 ℃。
(3)图3为汽油机工作时某冲程的示意图,该冲程是 冲程。
(4)如图4所示,两个相同瓶子的瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后,可以看到,两个瓶中的气体会混合在一起,最后颜色变得均匀,这属于 现象。
2.(3分)为了比较水和煤油比热容的大小,小明用完全相同的两个烧杯分别装上初温、质量相同的水和煤油,用两个相同的酒精灯给两个烧杯加热相同的时间,实验装置如图1所示。实验过程中,水和煤油的温度随时间变化的图象如图2所示。请回答如下问题:
(1)加热相同的时间,煤油和水吸收的热量 ;(选填“相同”或“不同”)
(2)由图象得出:加热相同的时间,温度升高较多的是 ;(选填“煤油”或“水”)
(3)分析得出:煤油的比热容 水的比热容。(选填“大于”或“小于”)
3.如图所示,用酒精灯给试管中的水加热,水温上升,直至沸腾一段时间后,会看到试管口的橡皮塞被冲出。此过程中,水蒸气对橡皮塞做功,水蒸气的内能 。(选填“增加”或“减少”)
4.小明用图中所示装置,探究“滑轮组的机械效率与被提升钩码重力的关系”,该实验数据如下表所示:
钩码的
重力
G/N
钩码被提
升的高度
h/m
自由端
的拉力
F/N
自由端移
动的距离
s/m
滑轮组的
机械效率
η
2
0.1
0.8
0.3
83.3%
4
0.1
1.5
0.3
88.9%
6
0.1
2.2
0.3
90.9%
(1)实验中应 竖直向上拉动弹簧测力计使钩码上升;
(2)分析表中数据可得到的结论是: 。
5.(4分)在探究光的反射定律时,小波将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板(分E、F两个面)垂直放置在平面镜上,如图甲所示。
(1)图甲中,E、F在同一平面上,让光线沿纸板E上的AO射向镜面,则在纸板F上得到沿OB的反射光线,测得AO、OB与法线的夹角均为40°,于是小波得出结论:反射角等于入射角。你认为小波得出结论的过程 (选填“合理”或“不合理”),原因是
(2)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图乙所示,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内,纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
6.(4分)水平实验桌上有如图所示的实验装置,其中用支架固定的透明薄玻璃板作为平面镜,还提供了A、B、C三只粗细相同的蜡烛,其中A、B长度相同,C较短。小明想用这些器材探究物体通过平面镜所成像的大小与哪些因素有关。
(1)如图所示,小明在实验中将蜡烛A竖直立在玻璃板前适当位置,将蜡烛B竖直置于玻璃板后方,调节它的位置,发现无论怎样沿桌面移动蜡烛B的位置,在玻璃板前面透过玻璃板观察时,都不能使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。发生这一现象的原因可能是 (选填“A”或“B”)。
A.玻璃板与白纸面不垂直 B.透明玻璃板太薄
(2)小明调整好实验装置后,再次将蜡烛B竖直置于玻璃板后方,调整它的位置,并在玻璃板前面透过玻璃板从不同角度观察,使其都能与蜡烛A的像完全重合,这说明此时物体通过平面镜所成像的大小与物体的大小 (选填“相等”或“不相等”)。将蜡烛B从上述调整好的位置移开,将一光屏放在刚才蜡烛B的位置,光屏上观察不到蜡烛A的像,这说明物体通过平面镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像。
(3)用图中所示的实验器材及刻度尺,小明还可以探究的问题是 (写出一个即可)。
7.(4分)如图所示,水平桌面的光具座上有电子蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏和刻度尺。
(1)为验证“凸透镜成实像时,物距越小,像的高度越大”,小明设计了如下实验:
请将该实验步骤补充完整:
①按图中所示装置组装实验器材,调节凸透镜、烛焰和光屏的中心在 。
②将发光的电子蜡烛放在10cm刻线处,移动光屏,直至光屏上观察到烛焰清晰的像,用刻度尺测量像的高度h,并将物距u和像的高度h记录在表格中。
③ ,移动光屏,直至光屏上观察到烛焰清晰的像,用刻度尺测量像的高度h,并将物距u和像高h记录在表格中。
④仿照步骤③,再做一次。
(2)请你为上述实验设计一个实验数据记录表。
十、实验解答题
1. 图中弹簧测力计的示数为___________N。 画出篮球所受重力的示意图。(O点为篮球的重心)
2. 图中,使杠杆OA保持静止,画出F1的力臂L1和阻力F2的力臂L2。
3. 请在图中画出最省力的滑轮组的绕线方式。
4. 如图是研究“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滑下,在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题:
(1)同一辆小车从同一个斜面的同一高度滑下,可使小车到达平面时的初速度______(选填“相同”“不相同”)
(2)平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动的距离越______。(选填“远”或“近”)
(3)通过观察木块在粗糙程度不同的平面上运动的远近,可以推理得出:在理想情况下,运动的物体如果不受力,将永远做______。
5. 如图所示,是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)实验时,为了让滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数,必须在水平面上沿水平方向拉着物块做__________运动;
(2)比较甲、乙两次实验,可知滑动摩擦力大小与______有关;
(3)比较______两次实验,可知滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。
6. 如图所示,两个相同的容器均装满水,在探究液体内部压强的特点时,小阳用微小压强计进行实验。
(1)装置调整好后,若将同一探头先后放在两个容器的A、B两处,实验现象分别如图甲、乙所示,则可以判断出A、B两处的压强PA_____PB(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)由此可以得到的结论是:液体内部的压强与_____有关。
7. 小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容器等实验器材,做“探究压力作用的效果”实验,如图所示。
(1)保持小桌对沙子的压力不变,改变小桌与沙子的接触面积,小明发现接触面积越大。小桌陷入沙子越浅,说明压力的作用效果与________有关;
(2)保持小桌与沙子的接触面积不变,改变小桌对沙子的压力,小明发现压力越大,小桌陷入沙子越深,说明压力的作用效果与________有关。
8. 小平想用弹簧测力计、物块、烧杯和水,探究“浮力的大小与哪些因素有关”,如图所示。(己知ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力是______N;
(2)由图中的甲、丙、丁三图可知,浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度______(选填“有关”或“无关”);
(3)由图甲、乙、丙三图可知,浮力大小与__________有关。
9. 钢球从斜面上由静止滑下,撞击到一个小木块上,能将木块撞出一段距离。木块被撞得越远,表示钢球的动能越大。现如图甲、乙、丙所示:
(1)通过比较甲、丙两次实验,可以探究物体的动能与______之间的关系;
(2)通过比较______两次实验,可以探究物体的动能与质量之间的关系。
10. 小丽探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)小丽将如图甲所示的装置放在水平桌面上,发现杠杆的左端高于右端,则应调节杠杆两端的螺母向________(选填“左”或“右”)移动,直到杠杆水平平衡;
(2)杠杆平衡后,若在图乙中的B位置挂2个钩码,则应在A位置挂________个相同的钩码,才能使杠杆保持在水平位置平衡.
11. 图甲是小刚测动滑轮的机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子自由端,将重为3N钩码从A位置匀速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的A′位置匀速竖直上升到B′位置,在这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图乙所示。则动滑轮的机械效率是______。
12. 小明发现了爷爷珍藏的一个杆秤,并对它很感兴趣。通过爷爷的讲解,小明知道了杆秤的基本原理:将拉环A或B悬挂固定,将被测物体放到托盘上,调节秤砣位置使秤杆水平平衡,此时就可以通过秤砣悬挂点所对应的秤杆上的刻度读出被测物体的质量了。
(1)秤砣上标有“5kg”字样,但秤砣本身质量明显小于5kg,请简要说明秤砣上所标注的“5kg”的含义;
(2)如果被测物体质量较大,需要用杆秤的大量程进行称量,那么应该选择悬挂拉环A还是B?并请你利用杠杆原理说明选择的理由。
十一、实验选择题
20.如图12所示,弹簧测力计的示数为( )
A.3N B.3.8N C.4N D.4.2N
(
图1
2
) 图13
装饰穗
图14
D
C
A
B
G
G
G
G
21.孔明灯是中国一种古老的手工艺品,如图13所示是放飞在空中的孔明灯,图14中能正确表示孔明灯装饰穗所受重力方向的是
22.如图15所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在同一条直线上,且OA⊥AB、AC⊥OB。则表示力F的力臂的线段为
图15
O
A
F
B
C
A.OA B.OB C.AB D.AC
23.用相同的滑轮组装成如图16所示的滑轮组,用它们提起相同的物体时最省力的绕绳方法是
图16
F
A
F
C
F
D
F
B
24. 如图17所示为一可绕中点转轴转动的轻质细杆,杆上相邻刻度线之间的距离都是相等的。使杆在水平位置平衡后,在杆的A刻线处挂1个钩码,为了使杆在水平位置重新平衡,可以
C图14
A
B
D
木板
图17
C
A.在B刻线处挂2个相同的钩码 B.在C刻线处挂2个相同的钩码
C.在C刻线处挂3个相同的钩码 D.在D刻线处挂2个相同的钩码
25.图18为中国科技馆“探索与发现A厅”中的一件展品,它以一段平直的铁路为场景,由可以匀速行驶并装有抛球装置的火车模型以及操作平台构成。在火车匀速行驶过程中,小球从火车顶上A窗口沿竖直向上的方向被抛出,小球向上运动一段距离后,开始下落。关于小球下落的位置,下列说法中正确的是
图18
A窗口
前
后
A. 小球会落回A窗口 B.小球会落到A窗口的前方
C.小球会落到A窗口的后方 D.以上情况都可能出现
26.根据实验事实和合理的理论推理来揭示自然规律是科学研究的重要方法。如图19所示,从斜面上同一高度释放一个小车,观察小车在水平面上的运动情况,并做出合理的推理,小明同学给出了如下的一些表述:
①在木板表面的水平面上,小车运动路程较长 ②如果在没有摩擦的水平面上,小车将做匀速直线运动
③如果在较光滑的水平面上,小车运动路程很长 ④在铺有棉布的水平面上,小车运动路程较短
⑤在铺有毛巾的水平面上,小车运动路程很短
为揭示小车以一定的速度在水平面滑行的规律,下面的判断和排列次序正确的是
图19
棉布表面
毛巾表面
木板表面
A.事实①④⑤,推论②③ B.事实⑤④①,推论③②
C.事实①②③,推论④⑤ D.事实①③②,推论⑤④
27.为研究二力平衡的条件,小明将一块长方形硬纸板在对角的顶点附近各开一个小孔,用细线系住,细线的另一端绕过桌边的滑轮各悬挂一个托盘,盘中各放两个钩码,如图20所示。关于这个实验,下列说法中正确的是
图20
A.本实验的研究对象是硬纸板
B.为使实验效果明显,应选用质量较大的硬纸板
C.调整两边的所挂钩码的数量,可以改变作用在硬纸板上两个力的大小
D.将硬纸板扭转一个角度后释放,可以使作用在硬纸板上的两个力不在同一直线上
28.探究影响浮力大小的因素时,小红做了如图21所示的实验,根据她的实验数据判断下列说法中正确的是
A.比较图甲和乙可知,物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关丁
B.比较图乙和丁可知,物体受到的浮力大小与液体的密度有关
C.比较图乙和丙可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关
D.比较图甲和乙可知,物体受到的浮力大小与物体的体积有关
29.如图22所示,使用微小压强计探究液体内部压强的规律。实验中将探头与微小压强计按图示方式连接,并将探头浸入液体内部。对于该实验,下列说法中正确的是
A.可以用U形管两侧液面的高度差反映探头所在位置处液体压强的大小图22
B.微小压强计安装好后,用力按压金属盒上的薄膜,U形管两侧液面保持相平,由此可以判断压强计连接处不漏气
C.U形管两侧液面的高度稳定后,右管中的液体受到非平衡力的作用
D.探头伸入液体越深,U形管两侧液面高度差越大,表明探头所在位置处液体压强越大
四、实验解答题
30.如图23所示,小明用微小压强计探究液体内部压强与深度的关系。下表是他记录的实验数据,根据表格中的数据可以得出结论:液体压强的大小随深度的增加而 (选填“增大”或“减小”)。
图23
序号
液体
深度/cm
橡皮膜方向
玻璃管两侧液面高度差/cm
1
水
5
朝侧面
4.9
2
水
10
朝侧面
9.7
3
水
15
朝侧面
14.6
31.如图24所示,用导管将自来水龙头与玻璃管相连,在玻璃管粗细不同的位置上分别有竖直玻璃细管C、D与其连通。打开水龙头,待水流稳定后,C管中的水面 于D管中的水面(选填“高”或“低”)。
图24
32.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用同一滑轮组提升不同的钩码,分别做了三次实验,实验数据记录在表中。
实验次数
钩码所受重力G/N
钩码被提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4
0.1
1.7
0.3
78.4%
3
6
0.1
2.4
0.3
(1)在实验过程中,应沿竖直方向 拉动弹簧测力计(选填“匀速”或“加速”);
(2)在第3次测量中,滑轮组的机械效率为 ;
(3)分析表中数据可知:同一滑轮组,提升钩码越重,机械效率越 (选填“高”或“低”)。
33.小组同学用如图25所示装置探究滑动摩擦力与压力的关系,实验中得到了下表所示的实验数据。请根据表格中的数据归纳出滑动摩擦力f和压力F的关系式:f = 。
图25
次数
接触面
物重G/N
压力F/N
弹簧测力计示数/N
滑动摩擦力f/N
1
木板
2
2
0.4
0.4
2
木板
3
3
0.6
0.6
3
木板
4
4
0.8
0.8
4
木板
6
6
1.2
1.2
5
木板
8
8
1.6
1.6
6
木板
10
10
2.0
2.0
34.如图26所示,轻弹簧一端固定,在保证撤去拉力后,弹簧可以恢复原来形状的前提下,小明用手拉弹簧的自由端,弹簧伸长。当他用更大的力拉弹簧时,弹簧伸长更多。请根据此情景,提出一个可以探究的科学问题: 。
图26
35.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小强和小敏利用如图27所示的器材(小桌、海绵、砝码、木板)设计了图28所示的实验,通过观察甲、乙实验现象,小强得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论。此后小敏把小桌挪放到一块木板上,如图28丙所示,她发现小桌对木板的压力作用效果不够明显。小敏通过对图28甲、丙的比较,又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论。
甲
乙
丙
图28
请分析:
(1)小强是根据 的现象来比较压力的作用效果的;
(2)小强和小敏实验结论不一致的原因是: 。
36.在开放性实践课上,为了巩固在课堂上学习的“杠杆的平衡条件”的相关知识,物理老师带来了一个自制杠杆AB,在B点挂一个重物,如图29所示,小刚依次在杠杆上的A1、A2、A三点施加竖直向下的动力,当杠杆水平平衡时,发现用力越来越小。你认为这个探究实验过程中的控制变量是 ,自变量是 。
37.实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳,另外还有钩码一盒,质量不等的滑轮2个。小华选用这些器材,探究“利用动滑轮提升重物时,总功与动滑轮所受的重力是否有关”。小华的主要实验步骤如下:
①用调好的弹簧测力计分别测出几个钩码和一个动滑轮所受的重力,分别用G和G动表示。如图30所示组装实验器材,用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端,绳子自由端所受拉力用F表示,绳子自由端移动的距离用s表示,钩码上升的高度用h表示。用弹簧测力计测出F,用刻度尺分别测出s、h。并把测量数据记录在表格中。
(
0
1
N
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
图30
)
②改变动滑轮下所挂钩码的数量,保证动滑轮和钩码上升的高度h不变,仿照步骤①分别测量对应的F、s,用弹簧测力计测出动滑轮下所挂钩码的重力G,并把测量数据记录在表格中。
③根据W总=Fs 算出总功,并将W总记录在表格中。
根据以上叙述,回答下列问题。(滑轮的轮与轴之间的摩擦很小,可忽略不计):
(1)小华的探究过程中存在的问题: 。
(2)请你针对小华探究过程中存在的问题,写出改正措施: 。
38.实验桌上有满足实验需要的如下器材:调好的弹簧测力计、铝块、细线、两个分别装有适量水和酒精的大烧杯(水和酒精的密度已知)。请你利用上述器材设计一个实验证明:浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。
请写出实验步骤,画出实验数据记录表格。
2024北京初二下期末物理强化提升
实验探究 答案解析
一、填空题
1. 【答案】 ①. B ②. 作用点
【详解】[1][2]由生活经验知,分别在A、B处用扳手拧开螺丝,在A处用的力更大,在B处用的力更小,这说明力的作用效果跟力的作用点有关。
2. 【答案】 ①. 4×103 ②. 20
【详解】[1]汽车在水平公路上匀速前进时,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,即牵引力为
F=F阻=4×103N
[2]根据
可知,汽车的行驶速度为
3. 【答案】 ①. 小于 ②. 不是
【详解】[1]瓶中的水不再流出时,瓶内气体压强与瓶内液体产生的压强之和等于大气压,所以瓶内气体压强小于大气压。
[2]塑料瓶上端封闭,不是连通器。
4. 【答案】 ①. 1 ②. 1×10-3
【详解】[1]质量为1kg的木块漂浮在酒精中,受到的浮力等于木块的重力,由与得,木块所排开酒精的质量为[2]木块在酒精中漂浮,木块的密度小于酒精密度,水的密度大于酒精密度,所以木块的密度小于水的密度,待木块在水中静止时,木块在水中漂浮,木块受到水的浮力等于木块的重力,木块所排开水的质量为
由得,木块所排开水的体积为
二、实验探究题。
5. 【答案】OC 【详解】重力的方向是竖直向下,与水平方向垂直,所以沿OC的方向。
6. 【答案】OB 【详解】由图可知,O点为支点,AB是力F的作用线,OB⊥AB,则OB为支点到力F的作用线的距离,所以线段OB表示力F的力臂。
7. 【答案】
【详解】对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,可绕线方法有两股和三股两种,两种方法都达到了省力的目的,但拉力的方向不同,有三股绕线的方法拉力方向向上;有两股绕线的方法拉力方向向下,在不计滑轮自重及摩擦的情况下,动滑轮和重物由几股绳子承担,拉力就是滑轮组提升物重的几分之一.由此可知绳子股数越多越省力,根据题意滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多,即三股绕线的方法.
8. 【答案】【详解】由图可知,该弹簧测力计刻度中一个小格代表0.2N,即分度值为0.2N,图中弹簧测力计的指针对应2N的刻度线,所以弹簧测力计的示数为2N。
9. 【答案】 ①. 速度相同 ②. 在水平面受到的阻力大小 ③. 接触面粗糙程度 ④. 不会减小 ⑤. 匀速 【详解】(1)[1]根据控制变量法,小刚三次让小车从同一斜面的同一高度由静止开始自由下滑,目的是为了使小车到达水平面的速度相同。
[2][3]小车在水平面上受到的阻力越大,小车通过的距离越小,该实验的自变量是小车在水平面受到的阻力大小;木板表面粗糙程度最小,小车运动时受到的阻力最小,小刚采用改变接触面粗糙程度的方法实现自变量的改变。
(2)[4][5]由上述实验可知,小车在木板表面受到的阻力最小,通过的距离最长,速度改变最慢,可以进一步科学推理:若小车在水平面上所受阻力为零,小车速度就不会减小,小车将做匀速直线运动。
30. 【答案】 ①. 变大 ②. 同种液体的压强随深度的增大而变大 ③. 变大 ④. 液体密度大小有关 【详解】(1)[1][2]液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;小娟将压强计的探头放入水中,如图所示。当探头浸入水中的深度不断增大,观察到U形管左右两侧液面高度差将逐渐变大,根据转换法,由此现象可得结论:同种液体的压强随深度的增大而变大。
(2)[3][4]保持压强计的探头在水中的深度不变,向水中加入适量的食盐,观察到U形管左右两侧液面高度差将变大,因盐水的密度大于水的密度,这说明:液体内部压强与液体密度大小有关。
31. 【答案】 ①. 匀速直线 ②. 压力大小 ③. 粗糙程度 ④. 先将木块正放在长木板上匀速直线拉动,读出弹簧测力计示数;然后再将木块侧放在长木板上匀速直线拉动,读出弹簧测力计示数。最后对比两次弹簧测力计读数,如果两次读数大小相等说明滑动摩擦力与接触面积无关。
【详解】(1)[1] 将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿着水平方向拉动,使其做匀速直线运动,根据二力平衡,此时弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力大小。
(2)[2] 在木块上加放砝码,增大了压力,是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
[3]在长木板上铺上棉布或毛币,改变了接触面的粗糙程度,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)[4] 探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关,在实验过程中需要控制变量。保持木块对接触面的压力和接触面的粗糙程度一定,改变接触面积。对同一块木块正放和侧放既控制了压力一定,又改变的接触面积,可以实现该实验探究的目的。
32. 【答案】 ①. 是 ②. 从杠杆上直接读出力臂 ③. 左 ④. 3 ⑤. 变大
【详解】(1)[1]杠杆静止或匀速转动叫杠杆平衡。甲图中,杠杆静止,所以杠杆是处于平衡状态。
[2]当杠杆水平平衡时,悬挂钩码的点到支点之间的距离即为力臂,为了便于从杠杆上直接读出力臂,需调节杠杆在水平位置平衡。
[3]由甲图可知,杠杆的左端上翘,说明左端轻,为使杠杆在水平位置平衡,需将平衡螺母向左调节。
(2)[4]乙图中,设1个格的长度为l,1个钩码的重力为G,当杠杆在水平位置平衡时,应有2G×3l=nG×2l
解得,n=3,即在B处挂3个钩码。
(3)[5]若将弹簧测力计在C点斜向上拉,动力臂变小,阻力和阻力臂不变,要使杠杆仍处于水平平衡,根据杠杆平衡条件可知,动力变大。
33. 【答案】 ①. 重力势
②. 高度 ③. 物体的速度大小 ④. 不同质量的铁球 【详解】(1)[1][2]重力做正功会把重力势能转化为动能,高度越高势能越大,动能越大。
(2)[3]让同一钢球分别从不同的高度由静止开始滚下,钢球的质量相同,滚下的高度不同,到达水平面时的速度不同,探究的问题是物体的动能大小跟速度是否有关。
(3)[4]让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下撞击纸盒,观察木块移动的距离。
34. 【答案】 ①. 57.14 ②. 增大提升重物的重力
【详解】(1)[1]滑轮组的有用功
总功
此滑轮组的机械效率为
(2)[2]当提升重物的重力增大时,提升的距离不变,则滑轮组的有用功增大,额外功不变,有用功占据总功的比值变大,滑轮组的机械效率变大,即可以通过增大重物的重力提升机械效率。
35. 【答案】 ①. 步骤②中选择了两个质量相等的金属块,这样两个金属块的体积不同,所以应选用体积相同的金属块 ②. 见解析 ③. 见解析
【详解】(1)[1]步骤②中选择了两个质量相等的金属块,这样两个金属块的体积不同,所以应选用体积相同的金属块。
(2)[2] A.将体积相同铜块和铁块用细线系住,挂在弹簧测力计下,读出弹簧测力计的示数G1和G2。
B.将测力计下的铜块和铁块浸没水中,读出测力计的示数F1和F2。
实验现象:观察G1和G2和F1和F2的大小。
实验分析与结论:比较、的大小,若
则金属块浸没在水中时受到的浮力与金属块重力无关;
若
则金属块浸没在水中时受到的浮力与金属块的重力有关。
(3)[3]根据实验要求可知,实验数据记录表如下表所示
实验次数
物体浸入水中的体积
物体的重力G/N
测力计的示数F/N
浮力F浮/N
三、实验探究题(共48 分)
21.(1)2.8 (2)OB (4 分)
22.(1)便于观察受压材料形变的大小
(2)压力大小
(3)受力面积 (6 分)
23.(1)左 (2)2 (3)A (6 分)
24.(1)大小相等
(2)两个力是否作用在一条直线上
(3)两个力作用在一个物体上 (6 分)
25.(1)速度
(2)小球的质量 分)
26.(1)小车到达水平面时的速度相同
(2)大 (3)不受阻力 (4)不可以 我们周围不存在不受力的物体 (5 分)
27.(1)匀速直线 (2)压力大小
(3)不正确 没有控制压力大小不变 (4 分)
28.鸡蛋悬浮时,受到的浮力与重力平衡,则浮力的方向与重力的方向相反。
因为重力的方向竖直向下,所以浮力的方向竖直向上。 (3 分)
29.实验步骤:
(1)用弹簧测力计测出小铝块受到的重力G 并记录。
(2)将小铝块浸没在盛有纯净水的大烧杯中(不碰烧杯),记录弹簧测力计的示数 F。 (3)再将小铝块浸没在盛有酒精的大烧杯中(不碰烧杯),记录弹簧测力计的示数 F。 (4)利用F 浮 = G-F 计算出浮力并记录。
实验数据记录表:
ρ/ kg﹒m-3
G/N
F/N
F 浮/N
(5 分)
30. (1)变大 (2)液体密度
(3)p=F/s=G/s=ρgsh/s=ρgh (5 分)
三、实验探究题
16. 【答案】36.5
【分析】
【详解】体温计的分度值为1,体温计的示数,36.5。
17. 【答案】OD
【详解】光反射时,反射角等于入射角,所以图中入射角∠AON等于60°,故反射角也等于60°,而∠NOD等于60°,故OD 为反射光线,故入射光线AO的反射光线将沿着OD方向射出.
18. 【答案】凸透镜
【详解】平行光线经透镜折射后变得会聚,因此该透镜为会聚透镜,即为凸透镜。
19. 【答案】 ①. 气泡的大小变化 ②. 继续吸热,温度不变 ③. 99
【详解】(1)[1]水沸腾前,产生少量的气泡,气泡上升时逐渐变小;水沸腾后,产生大量气泡,气泡上升时逐渐变大,上升至水面破裂。在实验的过程中应通过观察气泡的大小变化,判断水是否沸腾。
(2)[2]由图像可看出,水沸腾时温度保持在99℃不变,同时需要一直用酒精灯对水进行加热,所以可得出结论为:水沸腾时继续吸热,温度不变。
(3)[3]水沸腾的特点是不断吸收热量,温度保持不变,如果在其它条件不变的情况下继续对水加热1min,水的温度保持99℃不变。
20. 【答案】 ①. 左 ②. 3 ③. 变大
【详解】(1)[1]由图甲可知,杠杆的右端下沉,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向左调节。
(2)[2]假设杠杆上每小格的长度为L,由杠杆平衡条件可得
则拉力为
(3)[3]弹簧测力计的拉力由竖直向上缓慢变为沿杠杆所在竖直平面内的虚线斜向上的过程中,拉力的力臂减小,要使杠杆仍然保持水平平衡,当阻力和阻力臂的乘积不变时,根据杠杆平衡条件可知,拉力将变大,即测力计的示数变大。
21. 【答案】见解析
【详解】人类利用水的重力势能进行水力发电。
22. 【答案】 ①. 10 ②. 大 ③. 倒立 ④. 缩小 ⑤. 发散
【详解】(1)[1]由表格数据可知,当物距u=20cm时,像距v=20cm,则
所以焦距为10cm。
(2)[2]由表格数据可知,从第1次实验到第5次实验,物距始终大于焦距,物距变小,像距变大,像变大。
(3)[3][4]当u=45cm时,此时物距大于两倍焦距,移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像。
(4)[5]第五次实验后,在凸透镜与蜡烛之间某处放一镜片,光屏上原来清晰的像变模糊了,向右移动光屏,光屏上又呈现烛焰清晰的像,这说明像推迟会聚了,可知放入的镜片为凹透镜,对光线起发散作用。
23. 【答案】 ①. 弹簧测力计 ②. 3 ③. 66.7% ④. 物体上升的高度
【详解】(1)[1]在测量滑轮组的机械效率时,需要测量物体的重力、物体上升的高度、拉力、绳端移动的距离;因此测滑轮组的机械效率时,使用的器材除滑轮组、钩码、铁架台、刻度尺及约2米长的细绳外,还应有弹簧测力计。
(2)[2]动滑轮绕绳子的段数
(3)[3]第2次实验时的机械效率
[4] 分析比较次数1和2,物体上升的高度不同,弹簧测力计的示数和物体的重力相同,
根据
得到机械效率相同,滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关。
24. 【答案】 ①. 撞针陷入泡沫的深度 ②. 见解析 ③.
实验次数
小球
小球下落的高度s/cm
撞针陷入泡沫的深度h/cm
1
1
2
1
3
2
4
2
【详解】(1)[1]由于物体的重力势能不易于直接观察,即不易于直接比较重力势能的大小,故在该实验中,是通过比较撞针陷入泡沫的深度来判断重力势能的大小。
(2)[2]实验步骤如下:
①将A圆筒竖直放置,把圆筒内的撞针的尖端刚好碰到泡沫表面,让球1从圆筒的顶端自由下落,用刻度尺测量圆筒A的高度(即小球1下落的高度)以及撞针陷入泡沫的深度,并记录数据;
②将B圆筒竖直放置,把圆筒内的撞针的尖端刚好碰到泡沫表面,让球1从圆筒的顶端自由下落,用刻度尺测量圆筒B的高度(即小球1下落的高度)撞针陷入泡沫的深度,并记录数据;
③换用球2重复以上的实验,并记录实验测得的数据。
(3)[3]根据实验步骤设计实验数据记录表格如下:
实验次数
小球
小球下落的高度s/m
撞针陷入泡沫的深度h/m
1
1
2
1
3
2
4
2
三、实验解答题(
21.【分析】(1)使用弹簧测力计时,首先要看清其量程;
(2)测量前要看清楚弹簧测力计的分度值,以便测量时读数.
(3)测量前要检查指针是否指在零刻度线;
(4)使用前,要轻轻地来回拉动弹簧测力计的挂钩,以免指针被卡住,给测量带来较大的误差;
(5)测量时,拉弹簧测力计挂钩的力要和测力计的外壳平行,避免扭曲和摩擦,尽量减小由于摩擦产生的测量误差;
(6)要等到示数稳定后再读数,读数时视线要与刻度板表面垂直。
【解答】解:(1)图中所用弹簧测力计的量程是0~5N,分度值是0.2N;
(2)图中所示弹簧测力计的示数是2.6N;
(3)测量物块所受重力时,应当使物块稳定后时才开始读数。
故答案为:(1)0~5N;0.2N;(2)2.6;(3)稳定后。
【点评】本题考查了确定弹簧测力计的分度值及读数等,是一道基础题。
22.【分析】重力的方向始终是竖直向下的。
【解答】解:物体所受的重力的方向是竖直向下的,所以斜面上的物体所受的重力是沿OB向下的。
故答案为:OB。
【点评】本题考查了同学们对重力方向的理解,非常简单。
23.【分析】力是物体对物体的作用,要产生力的作用,至少有两个物体;物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的作用的同时,受到另一个物体的反作用力。
【解答】解:穿着轮滑鞋的小朋友用力向前推墙壁,对墙壁有力的作用,小女孩会感受到墙壁对她的反作用力,使小女孩向后退。这个现象表明力的作用是相互的。
故答案为:力的作用是相互的。
【点评】解决本题的关键知道力是物体对物体的作用,力的作用是相互的。
24.【分析】根据重力的方向总是竖直向下的进行分析重垂线的原理。
【解答】解:重锤线是利用重力的方向总是竖直向下的原理制成的,由图可知,墙体在竖直方向与重锤线平行,说明墙体是竖直的。
故答案为:是;重力的方向总是竖直向下。
【点评】知道重力的方向总是竖直向下的,会根据重力的方向分析。
25.【分析】(1)先分析车突然停止前,物块和小车的运动状态,然后根据惯性和牛顿第一定律分析物块的运动状态。
(2)根据惯性、动能大小的影响因素分析解答。
【解答】解:(1)如果物块与小车之间十分光滑,不受阻力,那么物块可能向右做匀速直线运动;
如果物块与小车之间不光滑,小车撞击到障碍物后立即停止运动,物块的下半部分随之停止运动,而其上半部分由于具有惯性,仍要保持原来运动状态,继续向右运动,所以物块会向右倾倒;
(2)惯性大小只跟物体的质量大小有关,质量越大,惯性越大,物体的运动状态越难改变;
动能的大小与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大,动能越大,物体的运动状态越难改变。
所以利于货车安全的措施有:①不超载;②不超速。
故答案为:(1)向右倾倒;物块具有惯性;(2)①不超载;②不超速。
【点评】此题主要考查学生对惯性、动能的理解和应用,和我们的生活密切相关,学习中要注意联系实际,用所学惯性知识解决生活中的实际问题。
26.【分析】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)(3)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。
【解答】解:(1)根据转换法,图中压力的作用效果是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的;
(2)为了探究压力的作用效果跟压力大小的关系,应该控制受力面积一定,改变压力大小,故应该通过图中的甲、乙两次实验进行比较得出结论;
(3)比较乙、丙两次实验可知,压力大小相同,乙图中受力面积小,海绵凹陷程度明显,故可以得出:在压力大小一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;(2)甲、乙;(3)在压力大小一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
27.【分析】(1)水平运动拉动木块,木块做匀速直线运动,处于平衡状态,滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力;
(2)影响滑动摩擦力大小的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度;在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力就越大;
(3)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,实验中采用的是控制变量法;
(4)将木块沿竖直方向截去一半后,接触面积减小一半的同时,压力也减小了一半,无法比较,需要采取控制变量法。
【解答】解:(1)应用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力,大小相等,弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的摩擦力;
(2)比较甲、乙实验可知:两此实验的接触面的粗糙程度不变,压力的大小不同,弹簧测力计的示数不同,可以探究滑动摩擦力的大小与压力的大小是否有关;
(3)若要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,需要控制接触面的粗糙程度不同,压力大小相同,所以应该比较乙、丙两图的实验;
(4)因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时,应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变,小明将木块沿竖直方向截去一半后,虽然接触面的粗糙程度没变,但木块对接触面的压力减小了一半,所以得出了错误的结论。
故答案为:(1)匀速直线;(2)压力的大小;(3)乙、丙;(4)没有控制压力相同。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用和平衡力的知识。
28.【分析】(1)分析实验现象可知,当两个力大小相等、方向相反时、作用在同一直线上、作用在同一物体上时,两个力平衡;
(2)小车在水平面上受到两个水平拉力作用,当两侧砝码质量相等时,小车受到的拉力相等,小车静止;
(3)小卡片重力比较小,可以忽略小卡片的重力。
【解答】解:(1)保持两盘砝码质量相等(即让两边的拉力相等),把小车扭转一个角度,使拉力不在同一条直线上,观察到小车发生转动,当小车重新恢复到原来的静止状态时,拉力作用在同一条直线上;这个实验现象说明:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上,这两个力才能彼此平衡;
(2)当两个盘中分别放上两个相同的砝码后,小车静止在桌面上,当右端增加一个50g的钩码,仍使作用在小卡片上的两个拉力在同一直线上,松手后发现小卡片不能保持静止状态,此时改变了两边的拉力大小,说明彼此平衡的两个力大小相等;
(3)实验中选择轻卡片,轻卡片的重力很小,减小了重力对实验的影响。
故答案为:(1)作用在同一条直线上;(2)平衡的两个力大小是否相等;(3)减小了重力对实验的影响。
【点评】本题探究二力平衡的条件,明确应用控制变量法探究问题,要清楚实验过程中的每一个细节的目的,根据二力平衡的条件和运动与力的关系分析解答。
29.【分析】(1)实验前,要使压强计两边的液面相平;
开始实验时,将探头放入液体中,液体在探头处产生的压强大小通过U形管液面高度差反映,U形管液面高度差越大表示液体在探头处产生的压强越大;
(2)比较如图2中甲、乙、丙三图,发现液体的密度相同,探头浸入液体的深度不同,故变量是探头浸入液体的深度;
(3)探究液体在内部某处产生的压强跟该点到容器底部的距离有关,故变量是该点到容器底部的距离不同,控制液体的密度相同,液面到探头的深度相同,据此设计实验;
需要观察记录的数据:探头距离容器底部的距离,探头距离液面的距离,U形管液面的高度差。
【解答】解:(1)实验前,要使压强计两边的液面相平;
开始实验时,将探头放入液体中,液体在探头处产生的压强大小通过U形管液面高度差反映,U形管液面高度差越大表示液体在探头处产生的压强越大;
(2)比较如图2中甲、乙、丙三图,发现液体的密度相同,探头浸入液体的深度不同,故变量是探头浸入液体的深度;
(3)探究液体在内部某处产生的压强跟该点到容器底部的距离有关,故变量是该点到容器底部的距离不同,控制液体的密度相同,液面到探头的深度相同,故实验步骤:
①将微小压强计的探头放入烧杯的水中,用刻度尺分别测量探头到烧杯底的距离L1,探头到水面的距离H,读出压强计U形管两侧的液面高度差h1,将数据记录在表格中。
②向烧杯中倒入适量的水,调整探头所在的位置,使探头到水面的距离仍为H,用刻度尺测量探头到烧杯底部的距离L2,读出压强计U形管两侧的液面高度差h2,将数据记录在表格中;
③继续向烧杯中倒入适量的水,调整探头所在的位置,使探头到水面的距离仍为H,用刻度尺测量探头到烧杯底部的距离L3,读出压强计U形管两侧的液面高度差h3,将数据记录在表格中;
④重复以上步骤;
实验次数
1
2
3
探头距离液面的深度H/cm
H
探头距离容器底的距离L/cm
L1
L2
L3
U形管的液面高度差h/cm
实验现象:通过数据可发现当H相同时,L1≠L2≠L3,h1=h2=h3。
由此证明液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离L无关,所以小白的观点是错误的。
故答案为:(1)在;大;(2)探头浸入液体的深度;(3)①将微小压强计的探头放入烧杯的水中,用刻度尺分别测量探头到烧杯底的距离L1,探头到水面的距离H,读出压强计U形管两侧的液面高度差h1,将数据记录在表格中。
②向烧杯中倒入适量的水,调整探头所在的位置,使探头到水面的距离仍为H,用刻度尺测量探头到烧杯底部的距离L2,读出压强计U形管两侧的液面高度差h2,将数据记录在表格中;
③继续向烧杯中倒入适量的水,调整探头所在的位置,使探头到水面的距离仍为H,用刻度尺测量探头到烧杯底部的距离L3,读出压强计U形管两侧的液面高度差h3,将数据记录在表格中;
④重复以上步骤;
实验次数
1
2
3
探头距离液面的深度H/cm
H
探头距离容器底的距离L/cm
L1
L2
L3
U形管的液面高度差h/cm
【点评】本题考查压强计的工作原理和使用注意事项,控制变量法、转换法的运用及对实验实验方案的设计和数据的记录,难度较大。
三、实验解答题(
16(1)【答案】OB
(2)【答案】3
(3)【答案】
17【答案】 ①. 作用点 ②. 大气压 ③. 越小
18【答案】 ①. 匀速直线 ②. 平衡力 ③. 压力
19.【答案】 ①. 右 ②. 2.4 ③. 竖直向上
20【答案】 ①. 气密性不好 ②. 小于 ③. 液体密度
21【答案】 ①. 小于
②密度计在甲、乙两种液体中处于漂浮状态所以,因此,由于,根据可以得到。
22.(1)木块移动的距离
(2)没有控制小球质量相同
(3)在步骤②中将小球A从同一斜面上高为h处由静止释放,与水平面上同一位置的木块相碰,测量木块移动的距离s并记录。
23.(3)将金属块B浸入到量筒的水中且不触及容器的底和壁,使量筒中的水面所对的刻度值仍为60mL,记录静止时弹簧测力计的示数为F,并将G、F记录在表格里
(4)
(5)
G/N
F/N
三、实验解答题
21.【答案】
【详解】小球在最高点时,若不计空气阻力,则只受重力,作用点在小球的重心,方向竖直向下,重力用G表示,画出一条带箭头的线段。所求力的示意图如下
22. 【答案】A
【详解】由题知,O点为支点,AB是力F的作用线,,则OA为支点到力F的作用线的距离,即线段OA表示力F的力臂。
故选A。
23. 【答案】
【详解】一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,可以有2段和3段绳子承担重物,由于没有要求绳子拉力端的方向,要最省力选3段绳子,如图所示:
24. 【答案】 ①. 右 ②. 2
25. 【答案】 ①. 受力面积 ②. 压力大小 ③. 丙、丁
【详解】[1][2]由题意可知,木块和铁块的体积和形状完全相同,因此甲、乙两图中,塑料泡沫的受力面积相同,由可知,体积相同的铁块和木块质量不同,因此对塑料泡沫的压力不同,故甲、乙两次实验控制了影响压力作用效果因素中的受力面积保持不变,是为了探究压力作用效果与压力大小是否有关。
[3]为了探究压力的作用效果与受力面积有关,需要控制压力相同,受力面积不同,因此可以通过比较丙、丁两次实验来探究。
26. 【答案】 ①. 2.4 ②. 83.3% ③. 1.2 ④. 增大提升物体所受的重力
【详解】(1)[1]由图可知,测力计的分度值为0.2N,所以此时拉力的测量值为2.4N。
(2)[2]使用滑轮组做的有用功为
W有=Gh=6N×0.05m=0.3J
总功为
W总=Fs=2.4N×0.15m=0.36J
滑轮组的机械效率为
(3)[3]绳重和滑轮的摩擦均可忽略,则克服动滑轮重力所做的功为额外功,额外功的大小为
W额=W总-W有=0.36J-0.3J=0.06J
所以动滑轮的重力为
(4)[4]对于同一个滑轮组,可以增大物重,在提升相同高度时,所做的有用功增大,额外功不变,根据可知,滑轮组的效率将会提高。
27. 【答案】 ①. 匀速直线 ②. 二力平衡 ③. 甲、乙 ④. 接触面粗糙程度
【详解】(1)[1][2]实验中,应在水平方向拉着大块做匀速直线运动;此时木块处于平衡状态,受到平衡力的作用,根据二力平衡知识,得出滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数。
(2)[3]要探究滑动摩擦力与压力的关系,必须采用控制变量法,保持接触面的粗糙程度相同而压力不同,则应选择甲、乙两图进行实验并分析,得出结论。
(3)[4]甲、丙两组实验,木块对平面的压力没有变,接触面粗糙程度变了,拉力也变了,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
28. 【答案】 ①. 4.8 ②. 不变 ③. 大于 ④. ⑤.
【详解】(1)①[1]由表中第2组可知当微小压强计探头的橡皮膜朝下浸入水中5cm深时,微小压强计U形管两侧液面高度差为4.8cm;
[2]由表中第3组可知当微小压强计探头的橡皮膜浸入水中5cm深时,保持探头橡皮膜所在的深度不变,当探头的橡皮膜方向由朝下改为朝上时,微小压强计U形管两侧液面高度差为4.8cm没有变化;
②[3]根据第5组和第6组的数据可知,微小压强计探头在水和酒精中的深度相同时,水中U形管两侧液面高度差为14.4cm,酒精中U形管两侧液面高度差为11.6cm,表明水产生的压强大于酒精所产生的压强。
(2)[4]由图可知,当时,由可知液体的密度为
[5]在该种液体内0.1m深处,液体产生的压强为
29. 【答案】 ①. 相等 ②. 作用在同一直线上 ③. 在相同条件下,滚动摩擦力小于滑动摩擦力,减小了摩擦力对实验的影响
【详解】(1)[1]两边的钩码质量不相等,则木块两边受到的拉力大小不相等,木块运动说明木块受力不平衡;质量相等则木块两边受到的拉力大小相等,木块处于静止状态说明木块受力平衡,说明二力平衡时,两个力的大小相等。
(2)[2]把木块扭转一个角度则木块受到的两个力不在同一直线上,松手后观察,木块将发生转动说明木块受力不平衡,说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线上。
(3)[3]图甲所示的实验中,木块在桌面上受滑动摩擦力作用,滑动摩擦力对实验影响较大,而乙实验中小车的滚动摩擦力远远小于滑动摩擦力,因此乙实验优于甲实验。
30. 【答案】小龙的结论是错误的
【详解】将橡皮竖直向上抛起,橡皮竖直向上运动,所受的重力竖直向下,空气阻力竖直向下,合力方向竖直向下,合力的方向与运动方向相反。所以小龙的结论是错误的。
31. 【答案】 ①. ②. ③. 减小 ④. 增大 ⑤. = ⑥. 优点:物体所受浮力大小和物体排开液体的重力大小关系对比明显,容易得出结论;缺点:升降台上升时,塑料袋下降,操作难度大;
【详解】(1)①[1]由图甲可知,图丁可知,由二次称重法可知物体受到的浮力
②[2] 由图乙可知,图戊可知
则排开水的重力为
若
即,则可以得出浮力的大小等于排开液体所受重力的结论。
(2)①[3][4]重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中时,物体受到方向向上的浮力逐渐增大,弹簧测力计A的示数逐渐减小;同时物体排开的水逐渐流入塑料袋,塑料袋的重力逐渐增加,弹簧测力计B的示数逐渐增大;
②[5]根据二次称重法可知物体受到的浮力,物体排开液体所受重力所以,当也就是时,说明物体所受的浮力等于物体排开液体所受的重力;
③[6]对比两个实验方案,图2实验的优点:①物体所受浮力大小和物体排开液体的重力大小关系对比明显,容易得出结论;②铁架台固定,弹簧测力计示数更稳定,便于观察,便于讲解;缺点:①升降台上升时,塑料袋下降,操作难度大;②整合度高,理解起来难度大。
三、实验探究题
16.【分析】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;
(2)根据温度计的分度值读数,注意是0℃上还是0℃下;
(3)根据气门和闭合情况和活塞的运动方向可判断是哪个冲程;
(4)不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散。
【解答】解:(1)平行于主光轴的入射光线经过透镜后,其折射光线过该透镜的焦点F,光线向主轴靠拢而会聚了,则该透镜为凸透镜。
(2)图中温度计的 分度值是1℃,刻度在0℃以上,读数为39℃;
(3)由题中示意图可知:两气门关闭、活塞下移,气缸容积变大,是做功冲程;
(4)抽掉玻璃板后,可看到两种气体逐渐混合在一起,颜色变得均匀,这是分子运动的结果,是扩散现象。
故答案为:(1)凸透镜;(2)39;(3)做功;(4)扩散。
17.【分析】(1)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
(2)由图2回答;
(3)使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。
【解答】解:(1)根据转换法,加热相同的时间,煤油和水吸收的热量相同;
(2)由图2可知:加热相同的时间,温度升高较多的是煤油;
(3)因加热相同的时间,温度升高较多的是煤油;故煤油的比热容小于水的比热容。
故答案为:(1)相同; (2)煤油;(3)小于。
18.【分析】物体对外做功,内能会减少。
【解答】解:水蒸气膨胀对橡皮塞做功,将水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能,水蒸气的内能减少,温度降低。
故答案为:减少。
19.【分析】(1)只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计,拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定;
(2)分析机械效率的变化及前面物理量的变化得出结论。
【解答】解:(1)实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定;
(2)比较实验数据可得出结论:使用同一滑轮组,重物越重,机械效率越高。
故答案为:(1)匀速;(2)使用同一滑轮组,重物越重,机械效率越高。
20.【分析】(1)为避免实验的偶然性,应多做几次试验,然后才可以得出结论;
(2)实验要探究反射角和入射角的关系,还要探究反射光线、入射光线、法线是否共面。
【解答】解:
(1)他这样得出结论不合理;不能只由一组数据就得出结论,凭一次实验数据得出结论有偶然性,应进行多次实验;
(2)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),则法线不在E、F板所在平面内,反射光线也不在该平面内,所以看不见反射光线。
故答案为:(1)不合理;凭一次实验数据得出结论有偶然性,应进行多次实验;
(2)在;不能。
21.【分析】(1)玻璃板没有竖直放置时,像会偏上或偏下,使玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面蜡烛的像不能完全重合;
(2)(3)平面镜成的是虚像,像与物大小相等,像到平面镜的距离与物到平面镜的距离相等,它们的连线与镜面垂直。
【解答】解:(1)玻璃板竖直放在白纸面上,像在白纸面上,玻璃板没有竖直放置时,像会偏上或偏下,所以如果无论怎样移动蜡烛都无法与像重合,则原因玻璃板没有竖直放置,即玻璃板与白纸面不垂直,故选:A;
(2)在玻璃板前面透过玻璃板从不同角度观察,蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明此时物体通过平面镜所成像的大小与物体的大小相等;
平面镜成的是虚像,虚像不能用光屏承接,故将一光屏放在刚才蜡烛B的位置,光屏上观察不到蜡烛A的像;
(3)用刻度尺可以测量图中像到平面镜的距离和物到平面镜的距离,故小明还可以探究的问题是:像到平面镜的距离与物到平面镜的距离是否相等。
故答案为:(1)A;(2)虚;(3)像到平面镜的距离与物到平面镜的距离是否相等。
22.【分析】(1)①组装实验器材,为了使像成在光屏中央,应调节凸透镜、烛焰和光屏的中心在同一高度;
③本题目的是设计实验证明“物体通过凸透镜成实像时,物距越小,像的高度越大”,由于所成实像的高度(大小)与物距大小有关系,所以须采用控制变量的方法,控制凸透镜的位置不变,改变物体到凸透镜的距离;
(2)根据像的高度与物距的关系设计表格。
【解答】解:(1)①组装实验器材,为了使像成在光屏中央,应调节凸透镜、烛焰和光屏的中心在同一高度;
③本题目的是设计实验证明“物体通过凸透镜成实像时,物距越小,像的高度越大”;由于所成实像的高度(大小)与物距大小有关系,所以须采用控制变量的方法,控制凸透镜的位置不变,改变物体到凸透镜的距离,重复②的步骤,即将发光的电子蜡烛放在距离透镜比第②次再近点;
(2)由题可知,测量的物理量为:物距u和像高h,故设计表格如下:
次数
1
2
3
物距u/cm
像高h/cm
三、实验解答题(20、29题2分;21、22、23、26题6分;24、25、27、28、30题4分,共48分)
20. 【答案】3.6
【详解】由图可知,该弹簧测力计的分度值为0.2N,整数刻度在3N,指针在3N以下第3小格处,为0.6N,所以,示数为3.6N。
21. 【答案】
【详解】篮球所受重力的方向竖直向下,作用点在几何中心上
22. 【答案】
【详解】过O点向F1的作用下作垂线,该垂线段即为动力臂L1;过F2的作用点沿F2的方向做出阻力作用线,然后过O点作阻力作用线的垂线,该垂线段即为阻力臂L2;作图如下:
23. 【答案】
【详解】图中滑轮组有两种绕线方法,一种是由两根绳子承担重物,另一种是由三根绳子承担重物;要想最省力,应选用三根绳子承担的绕法,即从动滑轮开始缠绕,如图所示
24. 【答案】 ①. 相同 ②. 远 ③. 匀速直线运动
【详解】(1)[1]小车从斜面滑下的高度越高,到底面时的速度越大,所以,让同一辆小车从同一个斜面的同一高度滑下,目的是使小车到达平面时的初速度相同。
(2)[2]平面越光滑,则小车受到的阻力越小,小车的速度就减小得越慢,运动的距离越远。
(3)[3]通过观察木块在粗糙程度不同的平面上运动的远近,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,由此推理,若小车不受力,则小车的速度就不会减小,将永远做匀速直线运动。
25. 【答案】 ①. 匀速直线 ②. 压力大小 ③. 乙、丙
【详解】(1)[1]拉着物体在水平面上运动时,物体受到拉力和摩擦力作用,当物体做匀速直线运动时,根据二力平衡知识可知,摩擦力等于拉力的大小。所以为了让滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数,必须在水平面上沿水平方向拉着物块做匀速直线运动。
(2)[2]甲、乙两次实验中,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,测力计示数不同,说明摩擦力大小不同,所以比较甲、乙两次实验,可知滑动摩擦力大小与压力大小有关。
(3)[3]要探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系,需控制接触面的压力相同,改变接触面的粗糙程度,由图可知,需比较乙、丙两次实验。
26. 【答案】 ①. < ②. 深度
【详解】(1)[1]由甲、乙图知,乙图的液面差大于甲图的液面差,所以可以判断出A、B两处的压强
(2)[2]甲图A和乙图B探头所在深度不同,两处压强不同由此可以得到的结论是:液体内部的压强与深度有关。
27. 【答案】 ①. 受力面积 ②. 压力
【详解】(1)[1]当保持压力不变,受力面积变化时,压力的作用效果也跟着变化,说明压力的作用效果与受力面积有关。
(2)[2]当保持受力面积不变,压力的大小变化时,压力的作用效果也跟着变化,说明压力的作用效果与压力大小有关。
28. 【答案】 ①. 2 ②. 无关 ③. 物体排开的液体体积
【详解】(1)[1]由甲图可知,物块的重力G=3N;由丙图可知,物块完全浸没在水中弹簧测力计的示数F示=1N,由称重法可知,物块受到的浮力为
F浮=G-F示=3N-1N=2N
(2)[2]甲、丙、丁三图中,物块排开水的体积相同,浸入水中的深度不同,测力计示数相同,根据称重法可知,浮力相同,所以由图中的甲、丙、丁三图可知,浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度无关。
(3)[3]甲、乙、丙三图中,物块浸在水中的体积不同即物块排开的水的体积不同,浸入液体密度相同,测力计示数不同,根据称重法可知,浮力不同,所以由图甲、乙、丙三图可知,浮力大小与物体排开的液体体积有关。
29. 【答案】 ①. 速度 ②. 甲、乙
【详解】(1)[1]分析甲、丙两图可知,物体的质量相等,在斜面的高度不同,到达水平面的速度不同,甲图小球到达水平面的速度大,物体被撞得更远,因此对比甲、丙两次实验,探究的是动能与速度的关系。
(2)[2]分析甲、乙两图可知,物体在斜面的高度相同,到达水平面的初始速度相同,物体的质量不相同,甲图小球的质量大,物体被撞击得更远,则钢球的动能更大。因此比较甲、乙两图可以探究动能大小与质量的关系。
30. 【答案】 ①. 左 ②. 4
【详解】(1)杠杆的左端高于右端,平衡螺母向上翘的左端移动;当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来;
(2)设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G,
因为,F1l1=F2l2,所以,nG×2L=2G×4L,
所以,n=4,所以在A处挂4个钩码.
31. 【答案】50%
【详解】由甲图可知,物体上升的高度为
h=0.5cm=0.005m
有用功为
W有=Gh=3N×0.005m=0.015J
由乙图可知,绳端的拉力F=2N,由甲图可知,绳端上升的距离为
s=1.5cm=0.015m
总功为
W总=Fs=2N×0.015m=0.03J
动滑轮的机械效率为
32. 【答案】(1)见解析;(2)见解析
【详解】(1)秤砣上标注的“5kg”表示的是该秤砣所适用的称量范围,并不表示秤砣本身的质量。秤砣的作用是用来校准或者检验杆秤的准确度,以确保能够准确地测量物体质量。因此,秤砣上标注的“5kg”含义是指该秤砣适用于校准在5kg范围内的称重装置的准确性。
(2)由图示可知,使用提纽B时,秤砣的质量不变,力臂变大,物体的力臂变小,由
可知,杆秤的最大称量变大。用杆秤的大量程进行称量时,应选择悬挂拉环B。
三、实验选择题
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
C
C
A
C
C
A
B
ACD
AB
AD
四、实验解答题
30.增大 (2分)
31.高 (2分)
32. (1)匀速 (2分)
(2)83.3% 或83% (2分)
(3)高 (2分)
33. 0.2F (2分)
34.弹簧的伸长量与拉力大小是否有关? (2分)
35.(1)海绵的形变程度 (2分)
(2)小强选择了相同的支撑物体,小敏没有选择相同的支撑物体。 (2分)
(说明:其他说法正确同样得分。)
36.(1)阻力和阻力臂或阻力和阻力臂的乘积 (2分) (2)动力臂(2分)
(说明:其他说法正确同样得分。)
37.(1)没有改变“动滑轮所受重力”, (1分)
没有控制“被提升的物重”(或“钩码所受重力”)不变(1分)
(2)将第②步改为:换用另一个动滑轮,用测力计测出该动滑轮所受的重力G动,按如图30所示组装实验器材,保证所挂钩码数量和钩码上升高度h不变,仿照步骤①分别测量对应的F、s。并把G动、F、s的数据记录在表格中。 (2分)
(说明:其他说法正确同样得分。)
38.(1)将铝块用细线系好,挂在弹簧测力计下,测出铝块所受重力G。将G以及水和酒精的密度记在实验数据记录表格中。 (1分)
(2)将步骤(1)中用细线系好的铝块浸没在烧杯内的水中,铝块不接触烧杯,记录此时测力计的示数F,将F记录在实验数据记录表格中。 (1分)
(3)将铝块从水中拿出擦干,仿照步骤(2)再将铝块浸没在另一烧杯内的酒精中,做实验,并将F的数据记录在实验数据记录表格中。 (1分)
(4)根据F浮=G-F,分别计算出2次F浮的数据,并记在实验数据记录表中。
ρ液/kg·m-3
G/N
F/N
F浮/N
1
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