期中物理实验专项训练(五)-2024-2025学年度人教版八年级物理下册(1)
2025-03-28
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内容正文:
2024-2025学年度人教版八年级物理下册
期中通关——考点.难点一次解决
期中物理实验专项训练(五)
实验:(1)探究二力平衡条件 (2道题)
实验:(2)探究影响滑动摩擦力大小的因素(2道题)
实验:(3)探究压力作用效果与哪些因素有关 (2道题)
实验:(4)探究液体压强与哪些因素有关(2道题)
实验:(5)探究浮力大小与哪些因素有关(2道题)
1、 实验题
1.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图所示,小明用卡片、细绳、钩码和带滑轮的支架等器材探究二力平衡条件。
(1)该实验中研究对象是 ,选择它的好处是 ;
(2)如图甲所示,小明将系于小卡片两端的细线分别跨过支架上的滑轮,挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整 来改变拉力大小。由此初步得到的结论是:二力平衡的条件必须满足 ;探究二力平衡的两个力是否一定要共线时,小明按图乙中的 (选填“a”或“b”)进行实验,观察松手瞬间小卡片能否平衡;
(3)实验中,将两侧的钩码换成A、B两个完全相同的弹簧测力计拉细线,卡片平衡时两个测力计的示数分别为,发现,其原因可能是 ;
(4)如图丙所示,如果将卡片换成轻质弹簧测力计,在左右两侧各挂2N重的砝码,忽略绳重和摩擦,则弹簧测力计的示数为 N。
2.(23-24八年级下·山东青岛·期中)如图所示是甲、乙、丙三位同学探究二力平衡条件时的实验装置。
(1)实验中,甲乙两位同学通过调整 来改变力的大小;
(2)实验中判断小车是否受力平衡依据是小车保持静止状态或 状态;
(3)实验时,甲同学发现当向左盘和右盘同时加入一个等重的砝码时,木块处于静止状态。甲同学再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 ,这时木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”、“不平衡”),你认为 (选填“甲”或“乙”)的装置更科学;
(4)实验中,乙同学保持与大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后小车 (选填“能”或“不能”)保持静止不动,设计此实验步骤的目的是为了证明相互平衡的两个力必须要 ;
(5)丙同学选择小纸片的目的是 (填“考虑”或“不考虑”)小纸片的重力,实验过程中丙同学用剪刀将小卡片从中间劈开,两个钩码都落到了地上,这说明相互平衡的两个力必须要 。
3.(23-24八年级下·内蒙古呼和浩特·期中)某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据 知识,弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力的大小;
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:其他条件相同时, 越大,滑动摩擦力越大;
(3)兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变木块的速度,进行实验,记录的实验数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
运动速度(m/s)
0.2
0.3
0.4
0.5
测力计的示数(N)
1.2
1.2
1.2
1.2
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 (选填“有关”或“无关”);
(4)小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小伟设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是 (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。
4.(23-24八年级下·甘肃定西·期中)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中;
(1)某同学用如图甲所示的方式匀速拉动木块,测量滑动摩擦力,这样操作是 (选填“正确”或“错误”)的。这种方法测量摩擦力的原理是 ;
(2)小明提出如下猜想:A.滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。小明以v1的速度匀速拉动木块,进行了正确的实验操作,实验探究过程如上所示。比较图 两次实验,可验证猜想A;比较图 两次实验,可验证猜想B;
(3)如图戊所示,小明以v2的速度匀速拉动木块再次进行实验。已知v2>v1,木块重4N,砝码共重2N,弹簧测力计的示数为2.4N,此时,毛巾对木块的摩擦力为 N。
5.(23-24八年级下·辽宁沈阳·期中)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明同学用海绵、小桌和砝码做了如图甲、乙、丙所示的一系列实验。
(1)实验中是通过观察海绵 来判断压力的作用效果的;若实验室没有海绵,则小明 (选填“能”或“不能”)用木板代替海绵进行实验;
(2)通过比较 两次实验,可以探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,得到的结论是:在压力相同时,受力面积越 ,压力的作用效果越明显;
(3)同桌小红用一支铅笔来探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,她设计了如图丁、戊所示的两种实验方案,你认为图 所示的方案更合理一些,另一种方案不足的原因是 。
6.(23-24八年级下·河北唐山·期中)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学用一块海绵、一张小桌子和一个砝码,做了如图所示的一系列实验,请注意观察、分析,回答下列问题:
(1)实验中小明是通过比较海绵的 程度来比较压力作用效果的大小;
(2)分析比较图甲、乙的实验现象,可初步得出结论:当 相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)分析比较图乙、丙的实验现象,可初步得出结论: ,压力的作用效果越明显;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,木板受到小桌子的压强 (选填“”“”或“”);
(5)将甲图中的小桌子换成一块平放的长方体肥皂,为了验证(3)中的结论,下面的操作合理的是:___________
A.沿竖直方向切下一块肥皂,观察剩余肥皂对海绵的作用
B.沿水平方向切下一块肥皂,观察剩余肥皂对海绵的作用
C.沿竖直方向切下一块肥皂,将切下的肥皂叠放在剩余的肥皂上,观察肥皂对海绵的作用
7.(23-24八年级下·西藏日喀则·期中)如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U形管 (填“属于”或“不属于”)连通器。使用前用手轻轻按压几下橡皮膜是检查装置的气密性,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置 (填“漏气”或“不漏气”);
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲所示,其调节的方法是 (填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平;
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(3)乙、丙两图是探究液体压强与 的关系;
(4)要探究液体压强与密度的关系,应选用 两图进行对比;
(5)已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa。(,g取)
8.(23-24八年级下·福建厦门·期中)如图所示,小明用U形管压强计探究液体的压强与哪些因素有关。
(1)实验前,用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)小明把压强计的探头浸入水中一定深度,把探头分别朝侧面、朝下、朝上(如图A、B、C),发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变,说明同种液体、同一深度,向 的压强都相等;
(3)小明利用图D和E两次实验,得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,请指出实验中存在的问题: ;
(4)小强在换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系时,当探头在液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,则下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是 (填序号)
①烧杯中换密度差更大的液体
②U形管中换用密度更小的酒精
③将U形管换成更细的
(5)小明自制了一个简易压强计,如图所示,把简易压强计浸入水中,橡皮膜将 (选填“向内凹”或“向外凸”),增加简易压强计在水中的深度,细玻璃管中液柱会 (选填“上升”或“下降”)。
9.(23-24八年级下·山东烟台·期中)如图所示是小明同学用铁块“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验。
(1)比较实验甲、乙、丙可得到结论: ;
(2)比较实验乙、戊, (选填“能”或“不能”)得到浮力大小与液体密度是否有关,原因是 ;
(3)比较实验 可知:物体受到浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关;
(4)小明还想探究物体所受浮力的大小跟物体的密度是否有关,下列实验方案中你认为合理的是______;
A.选两个质量相等,密度不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
B.选两个体积相等,密度不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
C.选两个密度相等,体积不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
(5)铁块的密度为 kg/m3;图戊中盐水的密度为 kg/m3;
(6)实验方案改进如图己所示,用弹簧测力计吊好物体,然后固定好弹簧测力计的位置,使物体处在空烧杯中,不接触烧杯底,然后缓慢往烧杯中注水,直至水面浸没物体一定高度。与原实验装置相比,此实验装置的优点: 。
10.(23-24八年级下·辽宁鞍山·期中)在“探究影响浮力大小因素”的实验中,同学们提出了下列3种猜想:
猜想1:浮力大小与液体的密度有关;
猜想2:浮力大小与物体的形状有关;
猜想3:浮力大小与物体所受的重力有关。
(1)如图所示,小明将同一石块分别浸没在水和盐水中,此实验为了验证猜想 。在实验中,观察到石块浸没在水中静止时弹簧测力计的示数大,则说明石块在水中受到的浮力 (选填“大”或“小”);
(2)为了验证猜想2,他找来薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)第二次铁片受到的浮力;
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,小明得出错误结论的原因是: ;
(3)为了验证猜想3,小明将重力相同而体积不同的铁块和铝块浸没在水中,观察到所受浮力大小不相等,由此得出结论:浮力的大小与物体的重力无关,请指出他的实验方法的错误:① ;② 。
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期中通关——考点.难点一次解决
期中物理实验专项训练(五)
实验:(1)探究二力平衡条件 (2道题)
实验:(2)探究影响滑动摩擦力大小的因素(2道题)
实验:(3)探究压力作用效果与哪些因素有关 (2道题)
实验:(4)探究液体压强与哪些因素有关(2道题)
实验:(5)探究浮力大小与哪些因素有关(2道题)
1、 实验题
1.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图所示,小明用卡片、细绳、钩码和带滑轮的支架等器材探究二力平衡条件。
(1)该实验中研究对象是 ,选择它的好处是 ;
(2)如图甲所示,小明将系于小卡片两端的细线分别跨过支架上的滑轮,挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整 来改变拉力大小。由此初步得到的结论是:二力平衡的条件必须满足 ;探究二力平衡的两个力是否一定要共线时,小明按图乙中的 (选填“a”或“b”)进行实验,观察松手瞬间小卡片能否平衡;
(3)实验中,将两侧的钩码换成A、B两个完全相同的弹簧测力计拉细线,卡片平衡时两个测力计的示数分别为,发现,其原因可能是 ;
(4)如图丙所示,如果将卡片换成轻质弹簧测力计,在左右两侧各挂2N重的砝码,忽略绳重和摩擦,则弹簧测力计的示数为 N。
【答案】(1) 卡片 见解析
(2) 钩码的数量 大小相等 a
(3)见解析
(4)2
【详解】(1)[1][2]图中的探究方案中卡片受到两个力的作用,研究对象是卡片;由于卡片重力较小,可以忽略其重力对实验的影响。
(2)[1][2][3]系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码的数量来改变拉力的大小,是为了探究二力平衡时,两个力大小是否相等,初步得到的结论是:二力平衡的条件必须满足大小相等;探究二力平衡的两个力是否一定要共线时,要控制两个力的大小相等、方向相反,图b中两个力的方向不相反,正确的操作是a。
(3)利用弹簧测力计代替图中的钩码时,由于测量工具、或测量的人或所用器材,都会造成误差的存在,形成差距的原因可能是读数误差 (或两个滑轮的摩擦不同,或测力计未校零)。
(4)由于力的作用是相互的,所以在左右两侧各挂2N重的砝码,忽略绳重和摩擦,则弹簧测力计受到的拉力为2N,即弹簧测力计的示数为2N。
2.(23-24八年级下·山东青岛·期中)如图所示是甲、乙、丙三位同学探究二力平衡条件时的实验装置。
(1)实验中,甲乙两位同学通过调整 来改变力的大小;
(2)实验中判断小车是否受力平衡依据是小车保持静止状态或 状态;
(3)实验时,甲同学发现当向左盘和右盘同时加入一个等重的砝码时,木块处于静止状态。甲同学再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 ,这时木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”、“不平衡”),你认为 (选填“甲”或“乙”)的装置更科学;
(4)实验中,乙同学保持与大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后小车 (选填“能”或“不能”)保持静止不动,设计此实验步骤的目的是为了证明相互平衡的两个力必须要 ;
(5)丙同学选择小纸片的目的是 (填“考虑”或“不考虑”)小纸片的重力,实验过程中丙同学用剪刀将小卡片从中间劈开,两个钩码都落到了地上,这说明相互平衡的两个力必须要 。
【答案】(1)砝码的质量
(2)匀速直线运动
(3) 木块受到摩擦力 平衡 乙
(4) 不能 作用在同一直线上
(5) 不考虑 作用在同一物体上
【详解】(1)实验中,木块受到的拉力大小等于砝码的重力大小,甲乙两位同学通过调整砝码的数量来改变力的大小。
(2)物体处于平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态。所以,实验中判断小车是否受力平衡依据是小车保持静止状态或匀速直线运动状态。
(3)[1][2][3]把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,木块受到向右的拉力大于向左的拉力,木块有向右运动的趋势,木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用,此时木块处于静止状态,受平衡力作用;图乙中,用小车替换木块,减小了物体与桌面之间的摩擦力作用,故乙装置更科学。
(4)[1][2]小车受到的两个力大小相等,用力将小车扭一个角度,两个力不在同一条直线上,小车不能处于静止状态,要发生转动,可以探究二力平衡二力是否必须作用在同一条直线上。
(5)[1]由于纸片的质量很小,重力很小,几乎可以忽略不计,丙同学选择小纸片的目的是不考虑小纸片的重力。
[2]实验过程中丙同学用剪刀将小卡片从中间劈开,两个钩码对纸片的拉力分别作用在两个相同的小纸片上,两个钩码都落到了地上,这说明相互平衡的两个力必须要作用在同一物体上。
3.(23-24八年级下·内蒙古呼和浩特·期中)某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据 知识,弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力的大小;
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:其他条件相同时, 越大,滑动摩擦力越大;
(3)兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变木块的速度,进行实验,记录的实验数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
运动速度(m/s)
0.2
0.3
0.4
0.5
测力计的示数(N)
1.2
1.2
1.2
1.2
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 (选填“有关”或“无关”);
(4)小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小伟设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是 (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。
【答案】(1)二力平衡
(2)见解析
(3)无关
(4)不需要
【详解】(1)实验中,沿水平方向匀速拉动木块,木块处于平衡状态,水平方向所受的拉力和摩擦力是一对平衡力。据二力平衡知,弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力的大小。
(2)图甲和乙中,接触面的粗糙程度相同,压力不同,乙的压力更大,测力计的示数更大,说明木块所受的滑动摩擦力更大。所以可得,在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)由表格数据知,其它条件不变,只改变木块的运动速度,测力计的示数不变,即所受的滑动摩擦力不变,所以滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。
(4)图丁中,木板的运动状态对木块的运动无影响,木块相对地面总是静止,处于平衡状态,水平方向所受的拉力和摩擦力是一对平衡力,弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力的大小,所以不需要长木板做匀速直线运动。
4.(23-24八年级下·甘肃定西·期中)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中;
(1)某同学用如图甲所示的方式匀速拉动木块,测量滑动摩擦力,这样操作是 (选填“正确”或“错误”)的。这种方法测量摩擦力的原理是 ;
(2)小明提出如下猜想:A.滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。小明以v1的速度匀速拉动木块,进行了正确的实验操作,实验探究过程如上所示。比较图 两次实验,可验证猜想A;比较图 两次实验,可验证猜想B;
(3)如图戊所示,小明以v2的速度匀速拉动木块再次进行实验。已知v2>v1,木块重4N,砝码共重2N,弹簧测力计的示数为2.4N,此时,毛巾对木块的摩擦力为 N。
【答案】(1) 错误 二力平衡
(2) 丙丁 乙丙
(3)2.4
【详解】(1)[1]图甲中,弹簧测力计沿斜向上方向匀速拉动木块,拉力与滑动摩擦力不在同一直线上,不是一对平衡力,故弹簧测力计的示数不等于木块所受的滑动摩擦力,操作是错误的。
[2]实验中运用二力平衡的原理,根据弹簧测力计的示数来得到滑动摩擦力的大小。
(2)[1]验证滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力的关系,应该控制接触面粗糙程度相同,改变压力大小,由图丙、丁可知,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,可以验证猜想A。
[2]验证滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,应该控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度,由图乙、丙可知,压力大小相同,接触面粗糙程度不同,可以验证猜想B。
(3)由题意可知,木块做匀速直线运动,所以木块受力平衡,水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以毛巾对木块的摩擦力为2.4 N。
5.(23-24八年级下·辽宁沈阳·期中)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明同学用海绵、小桌和砝码做了如图甲、乙、丙所示的一系列实验。
(1)实验中是通过观察海绵 来判断压力的作用效果的;若实验室没有海绵,则小明 (选填“能”或“不能”)用木板代替海绵进行实验;
(2)通过比较 两次实验,可以探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,得到的结论是:在压力相同时,受力面积越 ,压力的作用效果越明显;
(3)同桌小红用一支铅笔来探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,她设计了如图丁、戊所示的两种实验方案,你认为图 所示的方案更合理一些,另一种方案不足的原因是 。
【答案】(1) 凹陷程度 不能
(2) 乙、丙 小
(3) 戊 没有控制压力大小相同
【详解】(1)[1][2]该实验通过比较海绵凹陷程度来显示压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显;我们一般选择海绵、泡沫塑料等较易形变的材料,如果用木板代替海绵做此实验,则不能完成本次实验,这是因为木板的形变程度发生不明显。
(2)[1][2 根据控制变量法,由乙、丙两图所示实验现象可知,压力相同,乙图中受力面积较小,压力作用效果较明显,可以得到压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越显著。
(3)[1][2]探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,图戊中铅笔水平放置且处于静止状态,则两手指对铅笔的压力大小相等;而丁中因铅笔的重力作用,压力大小不同,故图丁的方法不合理,原因是没有控制压力大小相同。
6.(23-24八年级下·河北唐山·期中)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学用一块海绵、一张小桌子和一个砝码,做了如图所示的一系列实验,请注意观察、分析,回答下列问题:
(1)实验中小明是通过比较海绵的 程度来比较压力作用效果的大小;
(2)分析比较图甲、乙的实验现象,可初步得出结论:当 相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)分析比较图乙、丙的实验现象,可初步得出结论: ,压力的作用效果越明显;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,木板受到小桌子的压强 (选填“”“”或“”);
(5)将甲图中的小桌子换成一块平放的长方体肥皂,为了验证(3)中的结论,下面的操作合理的是:___________
A.沿竖直方向切下一块肥皂,观察剩余肥皂对海绵的作用
B.沿水平方向切下一块肥皂,观察剩余肥皂对海绵的作用
C.沿竖直方向切下一块肥皂,将切下的肥皂叠放在剩余的肥皂上,观察肥皂对海绵的作用
【答案】(1)形变(凹陷)
(2)受力面积
(3)当压力相同时,受力面积越小
(4)
(5)C
【详解】(1)海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越大,所以实验中小明是通过比较海绵的凹陷程度,来比较压力作用效果的大小。
(2)从图甲、乙可以看到,海绵的受力面积是相同的,乙图中有砝码,乙图小桌子对海绵的压力较大,乙图海绵的凹陷程度较大,可以得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)分析比较图乙、丙的实验现象,丙图中小桌子倒放,则丙图中海绵的受力面积较大,乙图中海绵的受力面积较小,乙图中海绵的凹陷程度较大,可以得出结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)图丙中海绵的受力面积和图丁中木板的受力面积是相同的,都是小桌子和一个砝码,对海绵和木板的压力是相同的,则海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强大小相等。
(5)验证压力相同时,受力面积与压强的关系,所以要改变受力面积,但要使压力不变。所以操作合理的是沿竖直方向切下一块肥皂,将切下的肥皂叠放在剩余的肥皂上,观察肥皂对海绵的作用。故选C。
7.(23-24八年级下·西藏日喀则·期中)如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U形管 (填“属于”或“不属于”)连通器。使用前用手轻轻按压几下橡皮膜是检查装置的气密性,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置 (填“漏气”或“不漏气”);
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲所示,其调节的方法是 (填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平;
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(3)乙、丙两图是探究液体压强与 的关系;
(4)要探究液体压强与密度的关系,应选用 两图进行对比;
(5)已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa。(,g取)
【答案】(1) 不属于 不漏气
(2)B
(3)深度
(4)丙丁
(5)1000
【详解】(1)[1] U形管压强计右端开口,左端是密闭的,所以不属于连通器。
[2]用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气。
(2)使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,为了使U形管左右两侧的液面相平,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选B。
(3)比较图乙、丙,液体密度相同,探头深度不同,所以是探究液体压强与液体深度的关系。
(4)根据控制变量法,探究液体压强和液体密度的关系,应控制金属盒在液体中深度相同,液体的密度不同,因此应选择图丙和图丁进行实验。
(5)橡皮管内气体的压强与大气压强之差为
8.(23-24八年级下·福建厦门·期中)如图所示,小明用U形管压强计探究液体的压强与哪些因素有关。
(1)实验前,用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)小明把压强计的探头浸入水中一定深度,把探头分别朝侧面、朝下、朝上(如图A、B、C),发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变,说明同种液体、同一深度,向 的压强都相等;
(3)小明利用图D和E两次实验,得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,请指出实验中存在的问题: ;
(4)小强在换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系时,当探头在液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,则下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是 (填序号)
①烧杯中换密度差更大的液体
②U形管中换用密度更小的酒精
③将U形管换成更细的
(5)小明自制了一个简易压强计,如图所示,把简易压强计浸入水中,橡皮膜将 (选填“向内凹”或“向外凸”),增加简易压强计在水中的深度,细玻璃管中液柱会 (选填“上升”或“下降”)。
【答案】(1)不漏气
(2)各个方向
(3)没有控制液体深度相同
(4)③
(5) 向内凹 上升
【详解】(1)压强计的橡皮膜受到压强时U形管两边液面有高度差,液面高度差越大,表示受到的压强越大;实验前,用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置气密性很好,不漏气。
(2)如图A、B、C所示,小明把压强计的探头浸入水中一定深度,把探头分别朝侧面、朝下、朝上,发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变,说明在同种液体的同一深度处,液体向各个方向都有压强,并且向各个方向的压强都相等。
(3)要探究液体密度与压强大小的关系,需要采用控制变量法将压强计的橡皮膜放到不同液体中的相同深度的位置,观察比较U形管左右两侧的液面高度差,根据实验现象得出结论;小明利用图D和E两次实验是不能得出实验结论的,因为在这两次实验中,没有控制液体深度相同。
(4)根据可知,当深度相同时,液体的密度越大压强越大,所以我们把烧杯中的液体换成密度更大的液体,U形管左右两侧液面的高度差变大;或者把U形管中的液体换成密度更小的液体,U形管左右两侧液面的高度差变大;在U形管内的同种液体中,压强的大小跟深度有关,与U形管内径的粗细无关,所以U形管内径的粗细变化不能使两侧液面的高度差对比更加明显,故选③。
(5)[1]如图,液体内部向各个方向都有压强,把简易压强计浸入水中,橡皮膜会受到向内的压强,所以橡皮膜将向内凹。
[2]根据可知,液体密度不变时,深度越深则压强越大;增加简易压强计在水中的深度时,橡皮膜受到的压强变大,橡皮膜将向内凹、压缩瓶内空气,则细玻璃管中液柱会上升。
9.(23-24八年级下·山东烟台·期中)如图所示是小明同学用铁块“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验。
(1)比较实验甲、乙、丙可得到结论: ;
(2)比较实验乙、戊, (选填“能”或“不能”)得到浮力大小与液体密度是否有关,原因是 ;
(3)比较实验 可知:物体受到浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关;
(4)小明还想探究物体所受浮力的大小跟物体的密度是否有关,下列实验方案中你认为合理的是______;
A.选两个质量相等,密度不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
B.选两个体积相等,密度不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
C.选两个密度相等,体积不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
(5)铁块的密度为 kg/m3;图戊中盐水的密度为 kg/m3;
(6)实验方案改进如图己所示,用弹簧测力计吊好物体,然后固定好弹簧测力计的位置,使物体处在空烧杯中,不接触烧杯底,然后缓慢往烧杯中注水,直至水面浸没物体一定高度。与原实验装置相比,此实验装置的优点: 。
【答案】(1)液体密度相同时,排开液体的体积越大,物体所受浮力越大
(2) 不能 没有控制排开液体体积相同
(3)丙、丁
(4)B
(5) 4×103 1.2×103
(6)操作方便,示数稳定,便于读数
【详解】(1)图、乙、丙中液体密度相同,丙中金属块排开液体的体积大,结果所受浮力更大,可知液体密度相同时,排开液体的体积越大,物体所受浮力越大。
(2)[1][2]乙和戊中液体密度和排开液体体积都不同,没有控制排开液体体积相同,所以无法探究浮力大小与液体密度的关系。
(3)图丙、丁中液体密度和金属块排开液体的体积相同,而金属块浸入液体中的深度不同,结果浮力相同,故可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(4)要探究物体所受浮力的大小跟物体的密度是否有关,需控制排开液体的体积相同,可以选用体积相同的不同材料的实心物体,浸没在液体中进行实验,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(5)[1] 铁块的质量为
金属块浸没在水中时的浮力为
F浮水=G-F水=8N-6N=2N
浸没在水中时,铁块的体积等于排开水的体积,即
所以铁块的密度为
[2] 铁块浸没在盐水中时的浮力为
F浮盐水=G-F盐水=8N-5.6N=2.4N
因为铁块浸没在水中和浸没在盐水中时排开液体的体积相等,由F浮=ρ液gV排知,浮力与液体密度成正比,即
代入数据得盐水的密度为
(6)该装置弹簧测力计悬挂在铁环上保持静止,示数稳定,便于读数,且不需要反复将物体拿出、浸入,操作方便。
10.(23-24八年级下·辽宁鞍山·期中)在“探究影响浮力大小因素”的实验中,同学们提出了下列3种猜想:
猜想1:浮力大小与液体的密度有关;
猜想2:浮力大小与物体的形状有关;
猜想3:浮力大小与物体所受的重力有关。
(1)如图所示,小明将同一石块分别浸没在水和盐水中,此实验为了验证猜想 。在实验中,观察到石块浸没在水中静止时弹簧测力计的示数大,则说明石块在水中受到的浮力 (选填“大”或“小”);
(2)为了验证猜想2,他找来薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)第二次铁片受到的浮力;
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,小明得出错误结论的原因是: ;
(3)为了验证猜想3,小明将重力相同而体积不同的铁块和铝块浸没在水中,观察到所受浮力大小不相等,由此得出结论:浮力的大小与物体的重力无关,请指出他的实验方法的错误:① ;② 。
【答案】(1) 1 小
(2) 小于 没有控制排开液体的体积相同
(3) 没有控制排开液体的体积相同 没有改变物体重力的大小
【详解】(1)[1]由图示实验知道,将同一块石头浸没在水和盐水中,石块排开液体的体积相同而液体密度不同,可以探究浮力与液体密度的关系,此实验可以验证猜想1。
[2]物体浸入液体时受到的浮力
F浮=G-F
物体的重力G一定,测力计示数F越小,物体受到的浮力F浮越大;在图示实验中,观察到石块浸没在水中静止时弹簧测力计的示数大,则说明石块在水中所受浮力小。
(2)[1]质量相同的物体在水中漂浮时,浮力等于重力;在水中下沉时,浮力小于重力;所以第一次受到的浮力要小于第二次受到的浮力。
[2]铁片的形状发生变化时,放入水中后,其排开的水的体积也会发生变化,所以他只关注了铁片形状的改变,忽视了铁片排开的水的体积对浮力大小的影响。
(3)[1][2]要想探究浮力大小是否与物体的重力有关,需要控制物体排开液体的体积相同、液体的密度相同而物体的重力不同,所以选用体积相同的铁块和铝块,将它们浸没在水中,比较浮力的大小;所以他的实验方法的错误是:①没有控制物体浸入水中的体积相同;②没有改变物体重力的大小。
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