专题01 物体间的相互作用力、压强、浮力（考题猜想）--2024-2025学年八年级物理下学期期末考点大串讲（北师大版（北京）2024）

专题01 物体间的相互作用力、压强、浮力（原卷版） 考点1 重力与质量关系的探究 考点2 重心位置的变化问题 考点3 探究阻力对物体运动的影响 考点4 惯性现象分析 考点5 探究影响滑动摩擦力大小因素的实验 考点6 受力分析问题 考点7 探究压力作用效果与哪些因素有关实验 考点8 托里拆利实验的有关问题 考点9 阿基米德原理应用 考点10 浮力综合计算 考点1 重力与质量关系的探究 1．在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中， 实验小组的同学们测量了相关数据并记录在下表中： 次数 1 2 3 4 5 6 … 质量 40 100 160 200 240 300 … 重力 0.4 1.1 ▲ 2.0 2.3 3.0 … 甲                     乙 (1)测量前，要检查弹簧测力计的指针是否指在 上； (2)如图甲所示，利用弹簧测力计测量钩码重力时，使测力计的弹簧伸长的力是___________； A．钩码的重力 B．钩码和测力计的总重力 C．钩码对弹簧的拉力 D．弹簧对钩码的拉力 (3)第 3 次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示，表中空缺的实验数据“▲”是 N； (4)根据表中的数据，请在图乙中画出物体受到重力的大小跟质量关系的图像； (5)由图像可知，物体所受的重力跟它的质量成 。 2．为了研究重力，同学们进行了如下实验 (1)如图所示是同学们在老师指导下探究重力方向的实验装置。 ①将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板与桌面间的夹角α，会观察到悬线OA的方向 （选填“变化”或“不变”） ②从实验现象分析得到的结论是 ， (2)小强同学认为物体所受的重力大小与物体的质量有关，他用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究： 次数 1 2 3 4 5 6 质量m/g 40 140 160 200 240 300 重力G/N 0.4 1.4 1.6 2.0 2.3 3.0 ①如图甲是他实验中使用的弹簧测力计，实验前，该弹簧测力计除了轻拉两下，还需进行的操作是 ； ②实验中记录的数据如表所示，根据表格中的数据在图乙中描出了对应点，并画画出物体受到重力的大小与质量的关系图像，由图像可得出结论： ； ③本实验中，重力与质量的比值为g=10N/kg，它的物理意义为 。 ④探究中多次实验的目的是： 。 ⑤已知火星引力是地球引力的约40%。祝融号是天问一号任务火星车，高度有1米85，质量达到240kg。则祝融号火星车在火星上的质量为 kg，在火星所受引力约为 N。 3．某兴趣小组在探究“重力方向”和“影响物体重力大小的因素”实验中，进行了如下的实验探究： (1)该组同学在探究重力方向时，实验装置如图所示，操作如下：将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角，会观察到悬线OA的方向 （填“变化”或“不变”）；若要进一步验证重力方向竖直向下的结论，还可进行的操作是剪断悬线OA，观察到小球 （填“竖直”或“垂直”）下落。 (2)在探究物体所受重力大小与物体质量关系时，实验数据如下表。 实测物体 物体的质量m/kg 重力G/N G与m的比值关系/（N·kg-1） 物体1 0.2 2.0 物体2 0.24 2.4 物体3 0.34 物体4 0.56 5.6 ①如图乙所示，表格中的物体3的重力应该是 N。 ②老师认为表格中有一组数据是编造的，你认为是物体 （填“1”、“2”、“3”或“4”）的这组，理由是 。 ③分析表中有效实验数据，得出的结论是 。 4．在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中，得到如表数据： 质量m/kg 0.1 0.2 0.3 0.5 重力G/N 1 2 3 5 (1)本实验中用到的测量器材有天平和 ； (2)测量物体重力时，应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于 状态，而且发现细线被竖直拉直，这说明重力的方向是 的； (3)分析表中实验数据，可得出的结论是：物体重力的大小跟它的质量成 ； (4)下列四个图像中，关于物体重力的大小与其质量的关系，正确的是 。 A． B． C． D． 5．在“探究重力的大小跟什么因素有关系”的实验中，按照图甲所示，把钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力，并记录在下面的表格中。 质量m/g 100 200 300 500 重力G/N 1 2 3 4 5 (1)把表格中的空格填写完整； (2)图甲中弹簧测力计的示数为 N； (3)根据表格中的实验数据，在图乙中画出重力与质量的关系图象； (4)由此可知物体所受的重力跟质量成 ； (5)若干年后，你在我国建成的太空站工作时，你认为用同样的器材 （选填“能”或“不能”）完成该探究； (6)小明取了质量不同的苹果、小木块、小铁球、小玻璃球、小桔子各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小明的做法______（选填字母）。 A．不合理，因为他没有用同种物质的物体做实验 B．不合理，因为他没有使物体的质量成整数倍变化 C．合理，因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系 D．合理，因为他的操作比更简便 6．在“探究重力的大小与质量关系”的实验中，A、B两组同学利用弹簧测力计、钩码等器材进行实验。 (1)如图甲所示，此时钩码所受重力是 N； (2)A组同学利用钩码多次实验后根据实验数据绘制了如图乙所示的G-m图像，由图像可知：物体所受重力与质量比值约为 N/kg； (3)B组同学则利用文具袋、书本、桔子等不同质量的物品作为研究对象，分别测量出它们的质量与重力，分析数据从而得出物重与物体质量关系。请分析B组同学的实验方案 （选填“可行”或“不可行”），理由是： 。 考点2 重心位置的变化问题 7．利用一瓶矿泉水，我们可以探究很多物理问题： (1)小超将矿泉水瓶如图A、B两种方式放置，用手推A的上部，瓶会跌倒，而推B的下部，则瓶会移动，这表明力的作用效果跟力的 有关。按照如图所示的方式分别吹A 和B，发现B比A更容易被吹动，这说明在相同条件下 。 (2)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变瘪，这说明力能改变物体的 。 (3)小董将空矿泉水瓶竖立在水平桌面上，并且向空瓶内加水直至加满。则整瓶水的重心位置变化情况是 ___________。 A．上升 B．下降 C．先上升后下降 D．先下降后上升 8．小明发现电风扇、落地灯等都有个大而重的底座，使它们更稳定，不易翻倒。经查阅：支撑面上物体的稳定程度叫做稳度。他思考：物体的稳度跟什么因素有关呢？为了弄清这个问题。他提出猜想： 猜想1：物体的稳度可能与物体重心的高低有关； 猜想2：物体的稳度可能与物体支撑面大小有关； 为了验证猜想1，他将三块完全相同的橡皮泥分别固定在三个完全相同的长方体的底部、中部和顶部（其重心位置如图甲所示），分别将它们放在表面粗糙的水平木板上，让木板在力F的作用下绕A点转动，长方体刚好翻倒时（物体始终不发生滑动），木板转过的角度θ越大，则物体的稳度越大（如图乙所示），实验记录如表。 实验次数 1 2 3 重心高低 低 中 高 角度θ 大 较大 小 (1)他将三块完全相同的橡皮泥分别固定在三个完全相同的长方体的底部、中部和顶部的目的是为了改变重心的 ； (2)分析表格信息可知，小明得出结论；物体的重心越低，稳度越 。为了使他的结论更准确，还应给结论补充一个前提条件： ； (3)验证猜想2时，小明将三个完全相同长方体上粘黏的橡皮泥去除干净，再分别将三个长方体平放、侧放和竖放进行实验（如图丙），但是这一方案并不可行，理由是： ； (4)发现上述问题之后，小明又找来了三个底面积不同但 相同的的均匀圆柱体，将它们分别竖放到木板上进行实验，顺利验证了猜想2； (5)根据实验结论，你认为在向卡车上装载货物时，应把较重的货物放在卡车的 （选填“上层”或“下层”）。 9．小红的爸爸准备购买一辆SUV型（运动型多用途）轿车，可是上网搜索后发现有人说这种车重心较高，汽车容易翻倒。小红通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度（即稳定性）后，提出疑问“物体的稳度与哪些因素有关呢？”，她进行如下猜想： 猜想①：与物体的质量分布有关； 猜想②：与重心高低有关； 猜想③：与支持面的大小有关； 为验证自己的猜想，小红设计并进行了如下实验：她首先制作了几块重力相同、底面积不相同、重心高低不同的圆柱体，然后将它们依次放在木板上（物体不滑动），慢慢转动木板，直至圆柱体翻倒，记录此时木板转过的角度θ，记录结果如下表。 实验次数 圆柱体的半径大小r/m 重物的重心高度h/m 木板转过的角度θ/° 1 0.4 0.5 30 2 0.6 0.5 45 3 0.8 0.5 60 4 0.6 0.75 35 5 0.6 1.0 25 (1)小红是通过 来判断物体的稳度； (2)小红发现卡车装载货物时，重物太靠前，前轮负荷过大，转向就费劲；重物太靠后，又会导致转向发飘，高速行驶时易造成事故。可知猜想①是 的；（选填“正确”或“错误”） (3)为验证猜想②，应选择2、4、5三组数据，得出的结论是：在其他条件一定时，圆柱体的重心越低，稳定性越 （选填“好”或“差”）； (4)分析1、2、3三组数据可验证猜想 （选填“①”、“②”或“③”），得出的结论是： ； (5)依据以上结论，卡车装货时为了卡车不易翻倒，应把轻的货物（如泡沫塑料）装在 （填“A”或“B”）层； (6)设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S（如图2），汽车的重心离地面高度为h，现有汽车甲和乙，重力G相同，结合小红的探究结果，你认为通过简单比较 （写出表达式）的大小，就可初步比较甲、乙两辆汽车的稳度。 10．小明了解到“不倒翁”不易翻倒的原因是它有一个大而重的底座。于是他猜想：物体的稳定程度可能与物体的重心离地面的高度有关。为了验证他的猜想，小明制作了如图甲三块外形相同、质量相同，只有重心离地面的高度不同的圆柱体，一块长木板。    （1）实验目的：探究物体的稳定程度与 是否有关； （2）小明设计的实验装置如图乙，请在图中画出圆柱体此时所受重力的示意图 ； （3）实验步骤： ①将圆柱体A放在水平长木板上，逐渐抬高长木板的一端，记下圆柱体A刚好翻倒时，木板抬高的角度θ1。请将小明未填写的实验步骤补充完整： ② ； ③ ； ④比较 ，可验证猜想是否成立。 11．如图（a）、（b）所示，小强用形状不规则的薄板、重垂线、大头针、直尺和记号笔等器材进行实验。 （1）观察图中的实验过程及现象可知，小强同学的实验目的是用悬挂法找不规则薄板的 ；根据图（b），说明他的判断方法是、两线的 即所求的位置。 （2）该实验所应用的物理知识有：重力的方向始终 、二力 。 12．学习了重心知识后，小明发现不同物体的重心有的高，有的低，其稳定程度也不一样。于是小明想探究物体的稳定程度与什么因素有关，并做了以下猜想： 猜想一：和物体的重心高度有关； 猜想二：和物体与接触面的接触面积有关 （1）小明从实验室中找出几个形状体积均相同的铁棒和铝棒以及一个硬质轻薄底座，组合成如题21图甲所示的三种装置（已知铁的密度大约是铝密度的三倍，各组合粘连可靠），对比装置①和②，装置 的重心比较高，先后将三种装置放在图乙所示的木板上。 （2）从水平位置开始缓慢地增大木板与水平方向的夹角，当物体刚好翻倒时，测量并记录此时角的大小。得到的实验数据如表： 实验序号 装置编号 装置刚好翻倒时木板与水平方向的夹角 1 ①     18.4 2 ②     11.3 ③     33.7 ①实验中是通过 来反映物体的稳定程度； ②分析1.2组数据可得：物体与接触面的接触面积一定时，重心位置越高，稳定程度越 ③分析 组数据可得：物体重心位置一定时，物体与接触面的接触面积越大，稳定程度越高。 （3）实验结束后，同组的小红指出，本实验的结论存在偶然性，为了使实验结果更可靠，你对本实验的改进建议是 （4）从稳定性的角度考想，货车在装货物时，应将重的货物 （选填“上”或“下”）层，以减小货车在转弯时发生侧翻的风险 考点3 探究阻力对物体运动的影响 13．小明在观看冰壶比赛时猜想：如果水平冰面足够光滑，冰壶会永远运动下去，他用下图所示的实验装置来检验猜想是否正确。 (1)如图所示，通过观察小车在不同水平面上的运动情况，可以发现：当小车到达水平面的速度相同时，水平面对小车的阻力越小，它运动得越 ，进一步推理可知，若水平面绝对光滑，小车将做 运动，从而检验了小明的猜想。 (2)由上述实验的结论可知，运动员在冰壶前方刷冰的主要目的是为了 阻力，可以使冰壶运动得更远。 14．在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，小明进行了如图甲所示的实验操作： 第一步：在水平面上铺上阻力较大的毛巾； 第二步：将小车放在水平面的初始位置（如图甲所示），用手轻轻向右推动一下小车； 第三步：待小车静止后，记录小车的初始位置与末位置之间的距离为s1； 第四步：为了减小阻力，依次在水平面上更换棉布和塑料板，重复上述步骤，记录测量距离为s2、s3； 第五步：比较s1、s2、s3，得出结论。 （1）分析小明的实验步骤，你觉得小明的实验操作是否科学，其原因是 。 （2）小刚则选用了如图乙所示的装置进行实验。为了确保实验的科学性，小刚决定在水平面上依次铺上毛巾、棉布、塑料板，再使用数据采集器，采集小车在3次实验中，从斜面同一高度由静止下滑至斜面底端，其速度大小的变化如乙所示。 （3）小刚继续采集小车从斜面底部滑行至静止，其速度随时间的变化的图像（如图丙）。分析该图象： ①小车在三种不同的接触面上从运动到静止，速度的减小量 （选填“相同”或“不相同”），在塑料板上运动所需的时间 （选填“长”或“短”）； ②由此可得，小车所受的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）； ③小刚进一步思考：倘若小车所受的阻力继续减小，小车速度减小到0所需的时间就越 （选填“长”或“短”）。 ④进一步推理：若小车所受阻力减小为0时，请在图丁中作出小车从斜面底部开始运动，其速度v随时间t的变化图象 。 15．如图（a）所示，小明根据生活现象总结出关于“力和运动”的关系。 (1)他的观点是 （选填“正确”或“错误”）的。 (2)“真空不能传声”这一结论 （选填“能”或“不能”）通过图（b）的实验直接证明，我们通过步骤①不断抽出瓶内空气；步骤②听到的声音不断减弱，最终推理得到了“真空不能传声”的结论。 (3)利用图（c）的实验器材（小车、斜面、毛巾、棉布、玻璃板），仿照（2）中的研究方法可以得到结论：运动的物体不受阻力将保持匀速直线运动状态，其中与（2）中步骤①类似的做法是 ；与（2）中步骤②类似的现象是 。 16．小明利用如图所示的装置，探究阻力对物体运动的影响。他先后在水平桌面上铺上毛巾、棉布、木板，三次分别将同一小车放在同一斜面上的同一高度，然后用不同的力推一下小车，使其沿斜面向下运动，观察小车移动的距离，从而得出阻力和运动的关系。 (1)在实验操作中有一处明显的错误（不必解释错误的原因）： ； (2)小明用正确方法做了三次实验，小车分别停在如图所示的位置。由此可以得出结论：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的阻力越 ，小车运动的距离越 ； (3)实验结束后，小明疑惑：为什么在实验中不可能观察到小车在水平面上做匀速直线运动的情形呢？请你对此作出解释。 17．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾、纸板和玻璃板，让小车从相同斜面顶端由静止滑下，如图所示，观察和比较小车在不同表面滑行的距离。 （a）水平木板上铺毛巾 （b）水平木板上铺纸板 （c）水平木板上铺玻璃板 (1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 （选填“相等”或“不相等”）； (2)实验中是通过改变运动表面的 来改变小车所受阻力大小的； (3)实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在玻璃板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）； (4)推理：本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将 ； (5)在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问：牛顿第一定律 （选填“能”或“不能”）直接由实验得出； (6)通过上面的探究后，小明再思考如下的问题，如图所示，摆球从A点由静止释放摆到右端最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将 （选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”）； (7)汽车在快速行驶过程中，突然前方有行人横穿马路，司机紧急刹车，坐在副驾驶位置的人幸亏系着安全带，才没有破窗飞出，请你解释这一现象。 答：刹车前人和车都是 的，刹车后车速突然减慢，坐在副驾驶位置的人由于具有要保持原来的运动状态的性质，因此，若不系安全带就可能会破窗飞出。 18．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，如图甲所示，观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。 (1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 （选填“相等”或“不相等”）； (2)实验中是通过改变水平接触面的 来改变小车所受阻力大小的； (3)实验中发现小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）； (4)本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做 。此实验说明力不是维持运动的原因，而是改变物体 的原因； (5)在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问牛顿第一定律 （选填“能”或“不能”）直接由实验得出； (6)通过上面的探究后，小明再思考如下的问题，如图乙所示，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将 。（选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”）。 考点4 惯性现象分析 19．用蜡烛可以做物理小实验。 (1)如图甲，将三支点燃的蜡烛排列在音箱前方，当音箱播放音乐时，可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动，说明 ； (2)如图乙，快速抽出纸条后，发现蜡烛依然立在原处，说明 具有惯性； (3)如图丙，水平桌面上一根直蜡烛的重为G，重心为O，AB长为L，OB长为L1，不计蜡烛的粗细，将B端刚好拉起的最小力F1= ，继续向上缓慢提升蜡烛B端，同时保持拉力方向竖直向上，当蜡烛和桌面夹角为α（α<90°）时拉力大小为F2，则F1和F2的大小关系是F1 F2。 20．如图所示，把一叠棋子放在桌子上，用一根薄塑料尺贴着桌面迅速打击底部的棋子。 (1)实验结果是，被击中的棋子 ，其他棋子 ； (2)对上述实验现象有以下几种解释，这几种解释都有错，请你在错的地方画一条横线； A．最下面的棋子受到外力作用，克服惯性，飞出去了 B．上面的棋子没有惯性，所以静止不动 C．上面的棋子受到惯性作用，所以仍落在原处 (3)实验结果的正确解释是：这堆棋子原来都处于静止状态，被击中的棋子由于受到塑料尺的 的作用， 静止状态，飞了出去；而其他棋子在水平方向没有受到塑料尺的力的作用，由于 ，将保持原来的静止状态。 21．如图甲所示为探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置。 (1)实验过程中，应先后将毛巾、棉布平整地铺在 （选填“AB”或“BC”或“AC”）段； (2)每次实验都要让同一小车从斜面上的同一高度由静止开始下滑，是为了使小车每次进入水平面的 相同； (3)第二次实验，小车在棉布表面运动，刚好滑到了木板的最右端，最合理的操作方法是 　　； A．减轻小车的质量 B．降低小车释放的高度 C．增加木板的长度 D．增加木板的宽度 (4)第三次实验中，小车冲出木板边缘， （填“能”或“不能”）得到实验结论； (5)通过上面的探究，你认为图乙中的篮球，飞到空中A点时，若它受到的一切外力同时消失，则篮球的运动轨迹是 （选填图中数字）； (6)一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹，下列给出了几种炸弹落地前与飞机关系的情形，请你作出正确的选择：若不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为 图。 22．(1)如图1所示，一边长为0.1m的正方体木块在拉力和的作用下，分别沿粗糙程度相同的斜面以及水平面做匀速直线运动，拉力方向始终与运动方向一致。木块在斜面运动的路程和时间的关系图像以及在水平面运动的速度和时间的关系图像如图2、3所示。 ①木块在斜面运动时所受到的摩擦力为，在水平面运动时所受到的摩擦力为，则 （选填“=”或“≠”），你的依据是： ； ②木块在斜面上从A点运动到B点，所用的时间 ； (2)正在匀速向右直行的小车车厢的光滑地板上，放着质量不同的甲、乙两个球，如图所示，并且m甲>m乙，当小车突然减速时两个球相对于车 （选填“向左运动”、“向右运动”或“静止不动”），若不计空气阻力，并假设车厢足够长，两球间距离将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 23．补充设问 (1)[科学推理]根据实验推论判断，当悬挂小球的单摆运动到右侧最高点时，假设小球受到的力全部消失，小球处于怎样的运动状态？下列选项中正确的是________； A．做匀速圆周运动 B．做匀速直线运动 C．继续来回摆动 D．保持静止状态 (2)[联系生活]冰雪天气路面湿滑，阻力较小，结合实验结论，开车时应 才能保证行驶安全（写出一个合理答案即可）。 24．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中 (1)为了改变小车受到的阻力，应分别将毛巾、棉布铺在 （填“斜面”“长木板”或“斜面和长木板”）上； (2)每次实验都让小车从斜面相同高度由静止开始滑下的目的是让小车到达水平面 相同； (3)结论：表面越光滑，小车受到的阻力越 ，速度减小得越 （填“快”或“慢”）； (4)推理：如果运动的小车受到的阻力为零，它将做 ； (5)在大量类似实验基础上，牛顿概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一，在实际生活中有着广泛的应用，一架运输机参加某次抗震救灾时，在沿水平向右做匀速直线运动的过程中，间隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资，若不计空气阻力，且地面水平，那么，在地面上看，图中能正确表示物资在空中排列情况的是 （选填序号，下同）能正确表示物资着地位置的是 。 考点5 探究影响滑动摩擦力大小因素的实验 25．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，小明设计了如图甲所示的实验装置。 (1)实验过程中，弹簧测力计水平向右拉着物块A 做匀速直线运动，此时，物块A 受到的滑动摩擦力的大小 （大于/等于/小于）测力计的示数，方向水平向 ； (2)小明在同一木板上，测量了不同压力下滑动摩擦力的大小，并根据测量数据作出了如图乙所示的图线①，实验过程中需要控制的变量是 ； (3)在同一次实验中，如果小明用更大的速度匀速拉物块A，则根据测量数据作出的图线会是 ；在长木板上铺上毛巾再次实验，则根据测量数据作出的图线会是 ；（①/②/③） (4)对该实验进行改进，如图丙所示，用测力计C水平拉动木板，物块A 相对地面静止，物块A 受到的滑动摩擦力大小等于测力计 （B/C）的示数。 26．如图甲是“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置，木板表面粗糙程度相同，用弹簧测力计沿水平方向拉物体A，使其在水平木板表面做匀速直线运动。 (1)测量滑动摩擦力的原理是 ； (2)在完成探究实验后，某小组又进行了以下操作：用弹簧测力计沿水平方向拉着物体A和B做匀速直线运动，A、B是两个完全相同的物体，弹簧测力计的示数如图乙所示，则物体B受到的滑动摩擦力是 N。 27．如图所示是某同学“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置。 (1)实验时，木板和毛巾保持不动，应该使物块在弹簧测力计拉力作用下做 运动，此时弹簧测力计示数反映了物块受到的滑动摩擦力的大小。 (2)该同学正确操作，得出的弹簧测力计示数分别如图甲、乙、丙所示。比较甲、乙两次实验，可以得出的结论是 。 28．如图所示，是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。 (1)实验过程中，应拉着木块在木板上沿水平方向做 运动； (2)对比甲、乙两次实验（两图中木板相同），是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。在完成图甲所示实验时，小明先后进行了两次正确操作，木块运动的速度分别为va、vb，所受的摩擦力分别为fa、fb。已知va>vb，则fa fb（选填“>”、“<”或“=”）； (3)实验小组想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，又进行了如图丙所示的实验（木板表面粗糙程度与甲、乙相比较大），支持该小组得出正确结论的现象是： ； (4)如图的实验中弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的是 。 A．木块在水平面做匀速直线运动 B．调节桶内沙子，使木块在水平桌面做匀速直线运动，测出沙和桶的总重（不计绳重及滑轮摩擦） C．木块保持静止 D．木块沿斜面做匀速直线运动 29．用同一铝块和木块探究影响滑动摩擦力大小的因素，实验装置如图所示： (1)将长木板置于水平桌面上，每次都水平拉动铝块做 运动； (2)若探究压力对滑动摩擦力的影响，应选 两图进行对比； (3)甲、乙、丙三次实验中铝块所受滑动摩擦力分别为f1、f2、f3，则f1 f2、f2 f3（选填“＞”“＜”或“=”，下同）；乙、丙两次实验中木块所受摩擦力大小分别为f乙、f丙，则f乙 f丙。 30．为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明同学在如图所示的情景中，沿水平方向匀速拉动水平桌面上的木块，弹簧测力计的示数如图所示。 (1)能够用弹簧测力计的示数表示摩擦力的大小是根据 的原理； (2)小明同学刚开始拉木块时，木块没有被拉动，则木块所受摩擦力的大小 （选填“大于”“小于”或“等于”）拉力的大小。 (3)甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与 有关； (4)在图丙所示的情景中，木块恰好做匀速运动。当拉力增大为4N时，木块受到的滑动摩擦力的大小为 N； (5)小明同学发现，实验过程中很难控制木块保持稳定的匀速运动，于是对实验进行了改进，如图丁所示。水平拉动木板向左运动，A弹簧测力计的示数为 5.8N，B弹簧测力计的示数为2.6N，则木块受到的摩擦力方向为水平向 （选填“左”或“右”），木板与木块之间的摩擦力大小为 N。 考点6 受力分析问题 31．某小组同学研究同一直线上两个力的作用特点，他们先将橡筋的一端固定在竖直墙面上，然后在另一端用弹簧测力计沿同一方向拉伸橡筋，如图所示。请仔细观察比较图中（a）、（b）、（c）的操作和弹簧测力计的示数，然后归纳得出初步结论。 （1）本实验中图（a）与（b）两图的实验方法是： （选填“等效代替法”或“控制变量法”） （2）比较图（a）与（b）两图可得： 。 （3）比较图（b）与（c）两图可得 ： 。 32．如图所示为小王探究“阻力对物体运动的影响”的实验。 （1）实验中小王先后三次将同一小车放在同一斜面的 处，使小车由静止开始下落，这样做的目的是使三次实验中小车到达斜面底端时的 都相同； （2）逐渐减小图中水平面的粗糙程度，比较小车在不同水平表面滑行的距离，可以得出初步的结论：小车在水平面上受到的阻力越小，小车运动得越 ；进一步推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车会在水平面上做 。 （3）该实验可以说明物体的运动 （选填“需要”或“不需要”）力来维持。 （4）甲、乙、丙三次实验中，小车在水平面上运动到静止的过程中，速度变化量的大小排序为 。 A．                B．                C． （5）如图是对在水平面上运动的小车进行的受力分析，其中正确的是 。 A．   B．             C．            D． 33．如图所示为小明探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。 （1）如果小明在使用弹簧测力计时先在竖直方向调零，按如图1进行读数，测量结果将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”），根据二力平衡条件，当弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动时，木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。 （2）改进实验如图2所示，木板B放在水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上。用大小10N的水平恒力F向左拉动B，使B以0.2m/s的速度向左做匀速运动，A保持静止，此时木块A所受的滑动摩擦方向为水平 （选填“向左”或“向右”），若增大拉力F，木板B受到的摩擦力将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）按照图2的方法拉动木板B的过程中，发现弹簧测力计示数仍然不稳定，可能的原因是 A．木板的长度太长        B．木板的粗糙程度不均匀 C．弹簧测力计的分度值太大    D．木块与木板的接触面积太大 （4）拔河比赛前，老师向同学们展示了某团队拔河比赛时的情景，若甲、乙两队同学拔河，结果甲胜乙负，如果甲拉绳的力为，乙拉绳的力为，地面对甲的摩擦力为，地面对乙的摩擦力为，则 。 A．       B．   C．       D．   34．为了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”，某物理创新实验小组设计了如图所示的实验装置： （1）用电子秤测量甲、乙两个物体的重分别为和； （2）实验中除了要保持甲物体在电子秤上静止外，还需要控制( ) A．定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平 B．拉长木板时必须使长木板做匀速直线运动 C．A和B都需要控制 （3）正确操作的情况下读出电子秤示数为，则物体乙所受的摩擦力大小为 ； （4）若在乙物体上放一个，再次拉动长木板，则电子秤的示数会 （选填“变大”或“变小”）。 35．学习了同一直线上二力的合成知识后，小聪想如果作用在物体上的二力不在同一直线上，而是互成一定的夹角，那么合力F的大小与两个分力F1、F2的大小是否还有F=F1+F2的关系呢？于是他应用教材中学过的方法，对此进行了探究。 （1）如图所示，橡皮筋原长为AB，通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力F1和F2，使橡皮筋伸长到C，记录此时F1、F2的大小，撤去力F1和F2后，用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力F的作用，为了使这个力F的作用效果与力F1、F2的作用效果 ，应使橡皮筋 ，记录此时F的大小。 （2）先后两次改变F1和F2的夹角，重复步骤（1），得到三次实验的数据如下表所示： 实验序号 F1/N F2/N F1和F2的夹角 合力F/N 1 4 5 θ1 8.7 2 4 5 θ2 8.3 3 4 5 θ3 7.8 备注θ1＜θ2＜θ3＜90° 分析实验数据可知，当两个力不在同一直线上时，且在F1、F2大小不变的情况下，合力F的大小随着F1与F2夹角的增大而 。 36．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）三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块，通过对比甲、乙两次实验可知：在接触面的粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大； （2）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，改变拉动木块的速度，进行实验，记录的实验数据如表： 实验次数 1 2 3 4 运动速度（m/s） 0.3 0.4 0.5 0.6 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”）； （3）小华也进行了“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验：在如图丁所示的五种情景中，小华用弹簧测力计拉着木块使其沿平行接触面方向做匀速直线运动，其中不能用弹簧测力计测出小木块所受的摩擦力的有 （选填序号）。 考点7 探究压力作用效果与哪些因素有关实验 37．如图所示，小明利用物体A、物体B、海绵等器材探究压力的作用效果与哪些因素有关。 (1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果。 (2)对比 两图可以得出，在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 (3)对比（a）、（b）两图，可以得出 。 (4)实验时，小明将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，如图（d）所示。他发现它们对海绵的压力作用效果相同，由此得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。 38．如图所示是“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验。 (1)实验中，通过观察海绵的 来比较压力的作用效果。 (2)比较C、D、E图三次实验，得出结论：在受力面积相同时，压力的作用效果与 有关。 (3)你认为 （填“能”或“不能”）通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系；A图中水瓶对砖块的压强pA和B图中水瓶对海绵的压强pB的大小关系为pA pB。（选填“大于”“小于”或“等于”） (4)如图F所示，将两个完全相同的水瓶紧靠在一起，放在海绵上，海绵的凹陷程度与 图一样。 (5)通过实验可知压力的作用效果与压力，受力面积有关。如右图所示，甲、乙两个实心正方体，放在水平地面上时它们对水平地面的压强相等。如果在它们的上方沿水平方向切去相同厚度，则剩余部分的质量m甲 m乙；如果在它们的上方沿水平方向切去相同质量后，则剩余部分对地面的压强p甲 p乙。选填(“大于”、“小于”或“等于”） 39．小慧提袋子时感觉有点勒手，于是她用衣服垫一下就没有那么勒了。由此她产生了疑问：压力的作用效果与哪些因素有关呢？ (1)小慧根据生活经验提出了以下两个猜想，请你将猜想2的依据补充完整： 猜想1：压力的作用效果可能与受力面积有关。 猜想依据：提袋子时用衣服垫一下没有那么勒手了。 猜想2：压力的作用效果可能与压力大小有关。 猜想依据： 。 (2)为了验证猜想，小慧利用海绵、砝码、小桌设计了如图甲、乙、丙所示的实验。实验中通过 反映压力的作用效果。 (3)小慧通过甲、乙两次实验可以验证猜想 （填“1”或“2”），由实验现象可知： ，压力的作用效果越明显。 (4)通过乙、丙实验，可以初步得出：    当压力大小相等时， ，压力的作用效果越显著。 (5)小军将小桌换成了长方体木块，并将木块沿竖直方向切成大小不同的两块，如图丁所示。将左侧部分移开，发现实验现象无变化，他由此得出“压力的作用效果与受力面积无关”的结论。小慧发现后说他的结论不正确，是因为他没有 。请你帮小军改进实验： 。 (6)该实验中用到的实验方法是转换法和 。 (7)实验中 （填“可以”或“不可以”）用木板代替海绵。 40．如图所示是小芳同学探究影响压力作用效果的实验过程。 (1)比较乙、丙两组实验，可得出结论： ；下列实例应用中能用该结论解释的是 ； A．坦克的履带很宽； B．压路机的碾子质量很大； C．鞋底刻有很深的花纹； D．有些课桌的边缘设计成圆弧形状； (2)将该小桌和砝码放置在如图丁所示的木板上，发现木板基本不会凹陷下去，图丙所示海绵所受小桌的压强为p丙，图丁木板所受小桌的压强为p丁，则p丙 p丁（选填“＞”“＜”或“＝”）； (3)实验时，小芳将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，发现它们对海绵压力的作用效果相同，由此得出压力的作用效果与受力面积无关的结论，此探究过程存在的问题是 。 41．小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容器等实验器材，探究压力作用效果与哪些因素有关，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，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，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； (3)实验过程中，压力的作用效果是通过 表现出来的，这种研究问题的方法叫作 。 42．如图所示，通过观察 可以判断压力的作用效果。手指和手掌同时接触气球的两侧，与指尖接触的一侧比与手掌接触的那一侧形变大，表明压力作用的效果与 有关；并且用力越大，气球的形变越明显，表明压力的作用效果还与 有关。物理学中用来表示压力作用效果的物理量叫作 。 考点8 托里拆利实验的有关问题 43．如图所示，将长约1m、一端封闭的玻璃管灌满水银，用手指将管口堵住，管内水银面下降到一定高度就不再下降，这时管内外水银面高度差约750mm。 (1)实验中玻璃管内水银面的上方是 ，管外水银面的上方是空气，因此，是 支持这段水银柱不会落下，大气压的数值就等于 mm水银柱所产生的压强；通过计算可知当地的大气压为 Pa；（ρ水银=13.6×103kg/m3） (2)实验中选用水银而不是水来做实验，这是利用水银的 较大的特性；在实验过程中，若像图丁中一样将玻璃管倾斜，水银柱的竖直高度 ；如果将此装置拿到高山上，观察到的现象是水银柱的竖直高度将 。 44．在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，如图所示。 (1)为了测得大气压的值，这时必须测量 。 (2)实验中若将玻璃管倾斜放置，可以观察到玻璃管中的水银长度 ，高度 ；将玻璃管稍稍往上提起一些，但玻璃管口未离开水银面，玻璃管中的水银高度 。（均选填“变大”“不变”或“变小”） (3)实验中若管内残留有一些空气，则测得的大气压值将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 45．如图所示，在标准大气压下，用1m长的玻璃管做托里拆利实验，管中水银柱的高度为 mm； （1）玻璃管内的水银没有下降到与水银槽中水银面相平，是 作用的结果； （2）假定移动玻璃管的过程均不漏气，请描述玻璃管内水银柱高度的变化情况：①将玻璃管稍倾斜放置，水银柱高度将 ；②将玻璃管向上提升一点（管口未露出水银面），水银柱高度将 ；③改用粗一些的玻璃管做实验，水银柱高度将 ；（均选填“升高”“不变”或“降低”） （3）如果用水来代替水银做实验，水 （选填“会”或“不会”）充满玻璃管。 46．如图所示是托里拆利实验过程，根据图示完成下面的问题。 (1)通过计算可知当时的气压为 Pa（ρ水银=13.6g/cm3，g＝10N/kg）； (2)实验过程中，若将玻璃管倾斜，则水银柱的高度将 ，水银柱的长度将 ；（均选填“变长”、“变短”或“不变”） (3)实验过程中，若玻璃管中的水银没有装满，则测量的大气压值比真实值要 。（选填“偏大”或“偏小”） 47．如图所示，小华同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值。 (1)实验时他没有将玻璃管竖直放置，而是稍稍倾斜了，如图所示，则此时大气压强等于 mm高水银柱产生的压强，此时的大气压 （选填“大于”“等于”或“小于”）标准大气压； (2)将玻璃管下压一点，且管内水银面上方仍是真空，水银面的高度差将 （选填“升高”“不变”或“降低”）； (3)如果其他条件不变，用水来代替水银做实验， （选填“能”或“不能”）测出大气压的值。 48．如图所示是托里拆利实验过程，根据图示完成下面的问题。 (1)实验中测得玻璃管内水银柱的高度为 mm。 (2)通过计算可知当时的气压为 Pa（ρ水银=13.6g/cm3，g＝10N/kg）。 (3)实验过程中，若将玻璃管倾斜，则水银柱的高度将 ，水银柱的长度将 。（均选填“变长”、“变短”或“不变”） (4)实验过程中，若玻璃管中的水银没有装满，则测量的大气压值比真实值要 。（选填“偏大”或“偏小”） 考点9 阿基米德原理应用 49．小丽在家利用小桶、弹簧测力计、水、带溢水口的容器等器材探究阿基米德原理，其中桶是圆柱形。 (1)图中是小丽操作的各个步骤，你认为最佳的操作顺序是 ； (2)将空桶轻放入盛满水的溢水杯中，用桶接住溢出的水，如图丙所示，则空桶受到的浮力为 ；测出桶和溢出水的总重力，如图丁所示，可以得出的实验结论： ； (3)接着小丽往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第 次实验的数据；实验中，加入的沙子越多，桶A浸入水中就越深，说明在液体密度一定时， 越大，物体受到的浮力越大； 次序 1 2 3 4 桶A与沙子的总重力/N 2.4 2.8 3.2 3.4 桶B与水的总重力/N 4.0 4.4 4.6 5.0 (4)在图丙中，如果只将容器中的水取一部分加入桶A中，则容器中的水面和桶B中的水量的变化情况是 （选填“容器中水面下降”“桶B中水量增加”或“都不变”）。 50．小明利用如图所示的装置测量烧杯中液体的密度。实验步骤如下： ①用细线绑住一个体积为V的小球，挂在弹簧测力计下，当小球静止时读出测力计的示数为G； ②往烧杯中倒入适量的待测液体，用弹簧测力计拉着小球浸没在液体中，当小球静止时读出测力计的示数为F； 现有A、B、C三个小球，相关信息如下表。 球 A B C 体积 重力 约4N 约4N 约8N 在待测液体静止时的状态 漂浮 沉底 沉底 (1)根据表中信息，可以判断A球的密度 （选填“大于”“等于”“小于”）烧杯中液体的密度； (2)你会选择 （选填“A”“B”“C”）球用于实验，不选择其它两个小球的原因是 ； (3)小球浸没在待测液体中受到的浮力 ，液体密度的表达式 （用实验步骤中出现的物理量符号和重力常数g表示）。 51．小亮想利用如图1所示的密度计测量液体的密度，其测量单位为。 (1)如图2所示，小亮把密度计放进甲液体，密度计竖直 （选填“漂浮”或“悬浮”）在液体中，此时液面与密度计的A刻度刚好相平。若密度计的A刻度为0.7，则甲液体的密度为 ； (2)若将该密度计放入密度比甲液体大的乙液体中，静止时，液面与密度计的刻度刚好相平，则应该在A的 （选填“上方”或“下方”），此时密度计受到的浮力 （选填“＞”“＜”或“＝”）其在甲液体中受到的浮力； (3)小亮觉得密度计非常有趣，于是他利用一根直径为、长的圆柱形吸管、小铁珠、热熔胶枪等，制成如图3所示的简易密度计（其质量为）。小亮把自制的密度计竖直放进某种液体中，密度计出现如图4所示的沉底现象。于是，小亮重新制作了规格如表所示的另外4支密度计，其中有可能可以测出这种液体密度的是 （填编号）。 密度计编号 直径 长度 质量 ① 2 20 10 ② 0.5 20 10 ③ 1 20 20 ④ 1 20 5 52．密度计——综合实践活动课上，小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。制作时，小明先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（图甲），用笔在吸管上标记此时水面位置A；取出吸管，量出A点至封口端的距离H，通过分析与计算， 在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并标上密度值。 使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。 (1)A位置处的刻度值为 g/cm3； (2)吸管漂浮在其他液体中时（图乙），液面下方的深度h= （用ρ水、ρ液、H表示）； (3)管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离 （选填“相等”或“不相等”）； (4)小明突发奇想，将铁丝密绕在吸管外侧，其他没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果 （选填“偏大”、“偏小”或“无变化”）； (5)小明自制了三个密度计放置在同一种液体中（图丁），精确程度最高的是 。 53．某同学利用如图所示的装置探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。 (1)图中探究操作的最合理顺序是 （只填字母），选用其他液体多次实验后，就可得出结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小 （用文字表述）； (2)图中会影响该探究结论能否正确得出的是（　　）（只填字母）。 A．B中水面未到达溢水杯的溢水口； B．B中物体没有全部浸入在水中； C．将B中的水换成酒精。 (3)另一小组用相同的器材进行实验时，仅因为图A中溢水杯水未装满，导致图C中弹簧测力计示数变为1.3N。若柱形平底溢水杯（不计厚度）底面积为50cm2，从物体下表面刚接触水面到浸没（未触底）的过程中溢水杯对水平桌面的压强变化了 ； (4)他又将B中水换成了另一种液体，并将物块浸没其中（物块未触底），其他操作都正确，观察弹簧测力计的示数为1.2N，可知水与该液体的密度之比为 。 54．创新实验小组的同学设计了下图所示的实验装置验证“阿基米德原理”。（，取10N/kg） (1)如图所示，在物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中，左边弹簧测力计的示数 ，物块受到水的浮力 ，水对溢水杯底部的压强 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） (2)根据实验中所测的物理量可列等式 （用字母表示），从而验证了阿基米德原理。 (3)由实验中的数据可知，物块浸没在水中受到的浮力为 N，物块的体积为 cm3，物块的密度为 kg/m3。 (4)同学们用酒精代替水继续实验，发现此时的变大，说明浮力的大小与 有关；用酒精继续实验的目的是 （选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。 (5)小组的小明同学在学习过浮力相关知识后，利用圆柱形玻璃杯、适量的水和细针，又找了一把刻度尺，测出了木块的密度，请你将下列测量步骤补充完整。 ①在玻璃杯中装入适量的水，用刻度尺测出杯中水的深度为； ②将木块轻轻放入玻璃杯中，待它漂浮时， ； ③用细针缓慢地把木块压入水中，使之浸没，用刻度尺测出杯中水的深度为； ④写出木块密度的表达式 （用测量的物理量和已知量的符号表示）。 考点10 浮力综合计算 55．如图是小明利用容积为，质量为厚度不计的硬质饮料瓶做成的潜水艇模型，配重螺母质量为，体积不计；其余部件质量与体积均不计，取。求： (1)当饮料瓶内不装水时，模型受到的重力； (2)模型悬浮在水中时，饮料瓶中水的质量； (3)排尽瓶中水静止后，模型排开水的体积。 56．某实验小组自制了如图“浮力秤”的装置图。它主要是由浮体和外筒构成，浮体包括秤盘和长度为L0，底面积为S0的圆柱体，外筒是足够高的，底面积为S的圆柱形透明大筒。称量时向外筒中加入适量水，将浮体竖直放入外筒的水中，被称物体放在称盘上，测出浮体的圆柱体浸入水中的深度就可以“称”出物体的质量。已知水的密度为ρ，秤盘中未放物体时浮体的圆柱体浸入水中的深度为h0，求： (1)未称物体之前，浮体受到浮力的大小； (2)当某次称量时圆柱体浸入水中深度h，被称物体质量； (3)若ρ=1.0×103kg/m3，L0=0.2m，S0=5×10-3m2，S=1×10-2m2，求出要使此“浮力秤”能够达到最大称量值，应在外筒中至少加入的水的质量。 57．如图所示，用弹簧秤悬挂一物体，在空气中弹簧秤示数为6N，当物体浸没在水中弹簧秤的示数是4N，g取10N/kg，求： (1)物体的重力G。 (2)物体浸没在水中受到的浮力F浮。 (3)物体的密度ρ。 58．地面上放置一个容器，底面积为 160cm2，高32cm，质量为600g，将一个实心正方体，体积为1×10-3m3，重30N，用细绳吊着浸入盛水的容器中，有的体积浸入水中，容器水面高度为30cm，如图所示，（）求： (1)物体受到的浮力； (2)绳子的拉力； (3)剪断细绳后，正方体沉入水底，静止后容器对地面的压强。 59．小海用大塑料瓶（大瓶）和开口的小玻璃瓶（小瓶）制作了如图甲所示的“浮沉子”。装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气，通过挤压大瓶可实现小瓶的浮沉，挤压过程中，小瓶不接触大瓶瓶壁。小瓶可视为圆柱形容器，其底面积S=2cm2，高h=7.5cm，忽略其底和壁的厚度。第一次用适当大小的力挤压大瓶，小瓶仍漂浮，此时简化的模型如图乙所示，两瓶内水面的高度差h1=3.5cm，小瓶开口处到大瓶内水面的距离h2=7cm。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。求： (1)不装水时小瓶的质量； (2)第二次再用适当大小的力挤压大瓶，使小瓶恰好悬浮时小瓶内水增加的质量； (3)当“浮沉子”恰好在水中悬浮，与漂浮时相比较，小瓶内水对瓶口处压强的变化量。 60．如图甲所示，将装有某种液体的圆柱形平底容器置于水平桌面上，其底面积为250cm2。一底面积为100cm2的圆柱形物块沉在容器底部。现在用弹簧测力计竖直向上匀速提升该物块，弹簧测力计示数F随物块上升高度h的变化关系如图乙所示。（g取）求： (1)物体未露出液面前受到的浮力； (2)液体密度； (3)当物块完全离开液体后，容器中液体对该容器底部的压强。 1 / 37 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 物体间的相互作用力、压强、浮力（解析版） 考点1 重力与质量关系的探究 考点2 重心位置的变化问题 考点3 探究阻力对物体运动的影响 考点4 惯性现象分析 考点5 探究影响滑动摩擦力大小因素的实验 考点6 受力分析问题 考点7 探究压力作用效果与哪些因素有关实验 考点8 托里拆利实验的有关问题 考点9 阿基米德原理应用 考点10 浮力综合计算 考点1 重力与质量关系的探究 1．在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中， 实验小组的同学们测量了相关数据并记录在下表中： 次数 1 2 3 4 5 6 … 质量 40 100 160 200 240 300 … 重力 0.4 1.1 ▲ 2.0 2.3 3.0 … 甲                     乙 (1)测量前，要检查弹簧测力计的指针是否指在 上； (2)如图甲所示，利用弹簧测力计测量钩码重力时，使测力计的弹簧伸长的力是___________； A．钩码的重力 B．钩码和测力计的总重力 C．钩码对弹簧的拉力 D．弹簧对钩码的拉力 (3)第 3 次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示，表中空缺的实验数据“▲”是 N； (4)根据表中的数据，请在图乙中画出物体受到重力的大小跟质量关系的图像； (5)由图像可知，物体所受的重力跟它的质量成 。 【答案】(1)零刻度线 (2)C (3)1.6 (4) (5)正比 【详解】（1）使用弹簧测力计时候，首先要“调零”，即检查指针是否在零刻度线。 （2）利用弹簧测力计测量钩码重力时，使测力计的弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉力，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （3）由图甲知道，该测力计的分度值为0.2N，则弹簧测力计的示数是 （4）根据描点法作图，重力与质量的关系图像如下图 （5）由于重力与质量的关系图像为原过点的直线，且物体所受的重力随它的质量增大而增大，可以得出的结论是：物体所受的重力跟它的质量成正比。 2．为了研究重力，同学们进行了如下实验 (1)如图所示是同学们在老师指导下探究重力方向的实验装置。 ①将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板与桌面间的夹角α，会观察到悬线OA的方向 （选填“变化”或“不变”） ②从实验现象分析得到的结论是 ， (2)小强同学认为物体所受的重力大小与物体的质量有关，他用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究： 次数 1 2 3 4 5 6 质量m/g 40 140 160 200 240 300 重力G/N 0.4 1.4 1.6 2.0 2.3 3.0 ①如图甲是他实验中使用的弹簧测力计，实验前，该弹簧测力计除了轻拉两下，还需进行的操作是 ； ②实验中记录的数据如表所示，根据表格中的数据在图乙中描出了对应点，并画画出物体受到重力的大小与质量的关系图像，由图像可得出结论： ； ③本实验中，重力与质量的比值为g=10N/kg，它的物理意义为 。 ④探究中多次实验的目的是： 。 ⑤已知火星引力是地球引力的约40%。祝融号是天问一号任务火星车，高度有1米85，质量达到240kg。则祝融号火星车在火星上的质量为 kg，在火星所受引力约为 N。 【答案】(1) 不变 重力方向竖直向下 (2) 对测力计调零 物体所受重力与质量成正比 质量为1kg的物体在地球上所受的重力大小是10N 多次实验避免偶然性，得到普遍性 240 960 【详解】（1）[1][2]在该实验装置中，悬线 OA 所悬挂的重物受重力作用，无论木板M与桌面间的夹角α如何变化，悬线OA的方向始终保持不变，这表明物体所受重力的方向是固定的，总是竖直向下。 （2）[1]使用弹簧测力计前，除了轻拉两下，还需观察指针是否指在零刻度线上，如果不在，需要进行对测力计调零，确保测量的准确性。 [2]根据图像可知，重力与质量的关系图像是一条过原点的直线，说明物体受到的重力跟它的质量成正比。 [3]g=10N/kg表示质量为1kg的物体在地球上所受的重力大小是10N。 [4]多次实验可以排除偶然因素的影响，通过对多个数据的分析和总结，得出具有普遍性的规律，使实验结论更具科学性和可靠性。 [5]质量是物体的一种基本属性，不随物体的位置、状态等因素的改变而改变，所以祝融号火星车在火星上的质量仍为240kg。 [6]已知火星引力是地球引力的约40%，地球上g=10N/kg，则火星上 祝融号在火星上所受引力。 3．某兴趣小组在探究“重力方向”和“影响物体重力大小的因素”实验中，进行了如下的实验探究： (1)该组同学在探究重力方向时，实验装置如图所示，操作如下：将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角，会观察到悬线OA的方向 （填“变化”或“不变”）；若要进一步验证重力方向竖直向下的结论，还可进行的操作是剪断悬线OA，观察到小球 （填“竖直”或“垂直”）下落。 (2)在探究物体所受重力大小与物体质量关系时，实验数据如下表。 实测物体 物体的质量m/kg 重力G/N G与m的比值关系/（N·kg-1） 物体1 0.2 2.0 物体2 0.24 2.4 物体3 0.34 物体4 0.56 5.6 ①如图乙所示，表格中的物体3的重力应该是 N。 ②老师认为表格中有一组数据是编造的，你认为是物体 （填“1”、“2”、“3”或“4”）的这组，理由是 。 ③分析表中有效实验数据，得出的结论是 。 【答案】(1) 不变 竖直 (2) 3.4 4 物体所受的重力超过了弹簧测力计的量程 物体所受的重力跟它的质量成正比 【详解】（1）[1]由于重力的方向总是竖直向下，悬线OA在重力的作用下，方向不变，总是沿竖直方向。 [2]力可以改变物体的运动状态，重力的方向总是竖直向下，若要进一步验证重力方向竖直向下的结论，还可进行的操作是剪断悬线OA，观察到小球在重力的作用下竖直下落。 （2）[1]由表格中数据得，物体重力与质量的比值为10N/kg，如图乙所示，表格中的物体3的重力应该是 [2][3]由图乙得，测力计的最大测量范围为5N，第4组实验数据中物体所受的重力超过了弹簧测力计的量程，则物体4的实验数据是编造的。 [4]由表格中数据得，物体重力与质量的比值为定值，分析表中有效实验数据，得出的结论是 4．在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中，得到如表数据： 质量m/kg 0.1 0.2 0.3 0.5 重力G/N 1 2 3 5 (1)本实验中用到的测量器材有天平和 ； (2)测量物体重力时，应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于 状态，而且发现细线被竖直拉直，这说明重力的方向是 的； (3)分析表中实验数据，可得出的结论是：物体重力的大小跟它的质量成 ； (4)下列四个图像中，关于物体重力的大小与其质量的关系，正确的是 。 A． B． C． D． 【答案】(1)弹簧测力计 (2) 静止 竖直向下 (3)正比 (4)A 【详解】（1）分析表格数据可知，需要测量物体的质量和重力，故需要的测量工具有天平和弹簧测力计。 （2）[1][2]测量物体重力时，竖直提起弹簧测力计，将物体挂在弹簧测力计下，使物体处于静止状态，此时物体处于平衡状态，弹簧测力计的拉力等于物体的重力；发现悬挂物体的细线被竖直拉直，这说明重力的方向是竖直向下的。 （3）分析表中数据可得，重力与质量的比值为 重力与质量的比值为定值，由此可得出结论，物体重力的大小跟它的质量成正比。 （4）物体所受的重力跟它的质量成正比，则关系图像应为正比例函数图像，故选A。 5．在“探究重力的大小跟什么因素有关系”的实验中，按照图甲所示，把钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力，并记录在下面的表格中。 质量m/g 100 200 300 500 重力G/N 1 2 3 4 5 (1)把表格中的空格填写完整； (2)图甲中弹簧测力计的示数为 N； (3)根据表格中的实验数据，在图乙中画出重力与质量的关系图象； (4)由此可知物体所受的重力跟质量成 ； (5)若干年后，你在我国建成的太空站工作时，你认为用同样的器材 （选填“能”或“不能”）完成该探究； (6)小明取了质量不同的苹果、小木块、小铁球、小玻璃球、小桔子各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小明的做法______（选填字母）。 A．不合理，因为他没有用同种物质的物体做实验 B．不合理，因为他没有使物体的质量成整数倍变化 C．合理，因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系 D．合理，因为他的操作比更简便 【答案】(1)400 (2)2 (3) (4)正比 (5)不能 (6)A 【详解】（1）通过观察表格中的数据发现，每一栏中的重力与质量的比值都是固定的数值，设表格中空白处的物理量为m， 选任意一组数据与第五栏中的物理量建立等式，由 解得。 （2）观察图甲发现，弹簧测力计的量程是0~5N，弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计指针指示的数字是2，故图甲中弹簧测力计的示数为2N。 （3）根据表格中记录的数据在坐标系中描绘出相应的点，再连成线，如图所示： （4）根据表中数据可知，物体所受的重力跟质量的比值是一个定值，满足正比例函数关系，分析图像也能发现这两个量是成正比的，由此可知物体所受的重力跟质量成正比。 （5）太空处于失重状态故与重力有关的实验不能完成。 （6）质量不同的苹果、小木块、小铁球的材料也不同，要探究物体所受重力的大小与质量的关系，必须使物体的其它量相同，即物体的材料应相同，所以乙同学的做法不合理，故选A。 6．在“探究重力的大小与质量关系”的实验中，A、B两组同学利用弹簧测力计、钩码等器材进行实验。 (1)如图甲所示，此时钩码所受重力是 N； (2)A组同学利用钩码多次实验后根据实验数据绘制了如图乙所示的G-m图像，由图像可知：物体所受重力与质量比值约为 N/kg； (3)B组同学则利用文具袋、书本、桔子等不同质量的物品作为研究对象，分别测量出它们的质量与重力，分析数据从而得出物重与物体质量关系。请分析B组同学的实验方案 （选填“可行”或“不可行”），理由是： 。 【答案】(1)1N (2)10 (3) 可行 因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系，使实验结论具有普遍性 【详解】（1）实验中钩码保持静止时，钩码受力平衡，弹簧测力计的示数等于钩码所受拉力的大小，且大小与钩码的重力相等；由图甲知，弹簧测力计一大格表示1N，且中间有5条刻度线，所以两条相邻的刻度线的长度表示0.2N，即此弹簧测力计的分度值为0.2N，此时的示数为1N。 （2）因物体的重力随质量的变化关系图象为过原点的直线，故可得结论：物体所受重力跟它的质量成正比，由图像可得 （3）[1][2]由于重力大小与质量的比值是一个定值，该定值与物质的种类无关；所以B组同学用质量不同的文具袋、书本、桔子等各做一次做实验，使结论更具有普遍性，所以此方案是可行的。 考点2 重心位置的变化问题 7．利用一瓶矿泉水，我们可以探究很多物理问题： (1)小超将矿泉水瓶如图A、B两种方式放置，用手推A的上部，瓶会跌倒，而推B的下部，则瓶会移动，这表明力的作用效果跟力的 有关。按照如图所示的方式分别吹A 和B，发现B比A更容易被吹动，这说明在相同条件下 。 (2)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变瘪，这说明力能改变物体的 。 (3)小董将空矿泉水瓶竖立在水平桌面上，并且向空瓶内加水直至加满。则整瓶水的重心位置变化情况是 ___________。 A．上升 B．下降 C．先上升后下降 D．先下降后上升 【答案】(1) 作用点 滚动代替滑动可以减小摩擦（滚动摩擦小于滑动摩擦） (2)形状 (3)D 【详解】（1）[1]力的三要素分别是力的大小、方向和作用点，它们都影响力的作用效果。当用手推A的上部，瓶会跌倒，而推B的下部，则瓶会移动，这里力的大小和方向相同，但作用点不同，导致力的作用效果不同，所以这表明力的作用效果跟力的作用点有关。 [2]当吹A和B时，A和桌面之间是滑动摩擦，B和桌面之间是滚动摩擦。在相同条件下，滚动摩擦小于滑动摩擦，所以吹A和B时，会发现B很容易被吹动，这说明在相同条件下滚动代替滑动可以减小摩擦。 （2）双手挤压空矿泉水瓶，瓶子的形状发生了改变，而力的作用效果之一就是力可以使物体发生形变，所以这说明力能改变物体的形状。 （3）未加水时，瓶子重心较高，当开始向空矿泉水瓶加水时，水主要集中在瓶子底部，此时整体的重心会随着水的增多而下降。当水加到一定程度后，继续加水，上面部分的水增多，质量分布发生变化，重心又会开始上升。所以则整瓶水的重心位置变化情况是是先下降后上升。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8．小明发现电风扇、落地灯等都有个大而重的底座，使它们更稳定，不易翻倒。经查阅：支撑面上物体的稳定程度叫做稳度。他思考：物体的稳度跟什么因素有关呢？为了弄清这个问题。他提出猜想： 猜想1：物体的稳度可能与物体重心的高低有关； 猜想2：物体的稳度可能与物体支撑面大小有关； 为了验证猜想1，他将三块完全相同的橡皮泥分别固定在三个完全相同的长方体的底部、中部和顶部（其重心位置如图甲所示），分别将它们放在表面粗糙的水平木板上，让木板在力F的作用下绕A点转动，长方体刚好翻倒时（物体始终不发生滑动），木板转过的角度θ越大，则物体的稳度越大（如图乙所示），实验记录如表。 实验次数 1 2 3 重心高低 低 中 高 角度θ 大 较大 小 (1)他将三块完全相同的橡皮泥分别固定在三个完全相同的长方体的底部、中部和顶部的目的是为了改变重心的 ； (2)分析表格信息可知，小明得出结论；物体的重心越低，稳度越 。为了使他的结论更准确，还应给结论补充一个前提条件： ； (3)验证猜想2时，小明将三个完全相同长方体上粘黏的橡皮泥去除干净，再分别将三个长方体平放、侧放和竖放进行实验（如图丙），但是这一方案并不可行，理由是： ； (4)发现上述问题之后，小明又找来了三个底面积不同但 相同的的均匀圆柱体，将它们分别竖放到木板上进行实验，顺利验证了猜想2； (5)根据实验结论，你认为在向卡车上装载货物时，应把较重的货物放在卡车的 （选填“上层”或“下层”）。 【答案】(1)高低 (2) 大 支撑面积大小相同 (3)重心高低不同 (4)高低 (5)下层 【详解】（1）将三块完全相同的橡皮泥分别固定在三个完全相同的长方体的底部、中部和顶部，可以改变重心的高低，从而探究物体的稳度与重心高低的关系。 （2）[1]根据表格信息分析可知：物体刚好翻倒时木板转过的角度θ越大，间接反映了物体的稳度越大；物体的重心越低，角度θ越大，说明稳度越大。 [2]在以上探究稳度大小与重心高低关系的实验中，应控制物体支持面的大小不变，这种实验方法叫控制变量法。 （3）为了验证猜想2：物体的稳度可能与支承面的大小有关，根据控制变量法原则可知要控制物体的重心高度相同，而小明将三个相同长方体上粘黏的橡皮泥去除干净，再分别将三个长方体平放、侧放和竖放到木板上进行实验，这样将导致三块长方体的重心高度不同，因此实验方案不可行。 （4）要验证物体的稳度可能与物体支撑面大小有关，根据控制变量法，需控制物体的重心的高低不变，而物体的支撑面大小不同，因此可找来三个高度相同、底面积不同的均匀圆柱体来进行实验。 （5）依据以上结论，卡车装货时，应把重的货物装在下层，这样可以降低重心，提高稳度。 9．小红的爸爸准备购买一辆SUV型（运动型多用途）轿车，可是上网搜索后发现有人说这种车重心较高，汽车容易翻倒。小红通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度（即稳定性）后，提出疑问“物体的稳度与哪些因素有关呢？”，她进行如下猜想： 猜想①：与物体的质量分布有关； 猜想②：与重心高低有关； 猜想③：与支持面的大小有关； 为验证自己的猜想，小红设计并进行了如下实验：她首先制作了几块重力相同、底面积不相同、重心高低不同的圆柱体，然后将它们依次放在木板上（物体不滑动），慢慢转动木板，直至圆柱体翻倒，记录此时木板转过的角度θ，记录结果如下表。 实验次数 圆柱体的半径大小r/m 重物的重心高度h/m 木板转过的角度θ/° 1 0.4 0.5 30 2 0.6 0.5 45 3 0.8 0.5 60 4 0.6 0.75 35 5 0.6 1.0 25 (1)小红是通过 来判断物体的稳度； (2)小红发现卡车装载货物时，重物太靠前，前轮负荷过大，转向就费劲；重物太靠后，又会导致转向发飘，高速行驶时易造成事故。可知猜想①是 的；（选填“正确”或“错误”） (3)为验证猜想②，应选择2、4、5三组数据，得出的结论是：在其他条件一定时，圆柱体的重心越低，稳定性越 （选填“好”或“差”）； (4)分析1、2、3三组数据可验证猜想 （选填“①”、“②”或“③”），得出的结论是： ； (5)依据以上结论，卡车装货时为了卡车不易翻倒，应把轻的货物（如泡沫塑料）装在 （填“A”或“B”）层； (6)设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S（如图2），汽车的重心离地面高度为h，现有汽车甲和乙，重力G相同，结合小红的探究结果，你认为通过简单比较 （写出表达式）的大小，就可初步比较甲、乙两辆汽车的稳度。 【答案】(1)物体刚好翻倒时木板转过的角度θ (2)正确 (3)好 (4) ③ 在其他条件一定时，支持面越大，稳定性越好 (5)A (6)或 【详解】（1）根据实验现象或数据表可以知道，圆柱体刚好翻倒时转过的角度越小，说明越容易翻倒，即稳定程度小，所以实验中用物体刚好翻倒时木板转过的角度θ来判断物体的稳度。 （2）装载货物时，重物太靠前，前轮负荷过大，转向就费劲；重物太靠后，又会导致转向发飘，高速行驶时易造成事故，重物的重心高度相同，只有质量分布不同，所以探究的是物体的稳度与物体的质量分布的关系，由此可知，物体的稳度与物体的质量分布有关，故猜想①正确。 （3）探究稳度大小与重心高低关系的实验中，应控制圆柱体的半径大小不变，改变重心高度，所以要分析2、4、5次的实验数据，由此可知，在其他条件一定时，圆柱体的重心越低，稳定性越好。 （4）[1][2]分析1、2、3三组数据可知，圆柱体的半径大小不同，则支持面不同，在其他条件一定时，支持面越大，稳定性越好；故猜想③正确。 （5）由2、4、5知，其他条件相同时，重心越低，木板转过的角度θ越大，稳度越大，所以卡车装货时，应把重的货物装在下层，重心低，稳定大，可使卡车不易翻倒，因此为了卡车不易翻倒，应把轻的货物（如泡沫塑料）装在A层。 （6）通过4次实验我们发现t，物体的稳度与物体的底面积S和重心的高度h有关，物体的底面积越大、重心的高度越小，稳度越大。即S和h的大小对稳度的影响是相反的。所以我们可以通过简单比较或，就可以初步比较甲、乙两辆汽车的稳度。 10．小明了解到“不倒翁”不易翻倒的原因是它有一个大而重的底座。于是他猜想：物体的稳定程度可能与物体的重心离地面的高度有关。为了验证他的猜想，小明制作了如图甲三块外形相同、质量相同，只有重心离地面的高度不同的圆柱体，一块长木板。    （1）实验目的：探究物体的稳定程度与 是否有关； （2）小明设计的实验装置如图乙，请在图中画出圆柱体此时所受重力的示意图 ； （3）实验步骤： ①将圆柱体A放在水平长木板上，逐渐抬高长木板的一端，记下圆柱体A刚好翻倒时，木板抬高的角度θ1。请将小明未填写的实验步骤补充完整： ② ； ③ ； ④比较 ，可验证猜想是否成立。 【答案】 物体的重心离地面的高度    将圆柱体B放在木板上，记下让它刚好翻倒时，木板转过的角度θ2 将圆柱体C放在木板上，记下让它刚好翻倒时，木板转过的角度θ3 θ1、θ2、θ3 【详解】（1）[1]实验甲图中，圆柱体质量相同，只有重心离地面的高度不同的圆柱体，改变了重心离地面的高度，探究的是物体稳定程度与重心离地面的高度关系。 （2）[2]圆柱体受到的重力方向是竖直向下的，作用点在重心处，如图：    （3）②[3]在此探究实验中是通过物体刚好翻转时木板转过的角度比较物体的稳度大小的。在以上探究稳度大小与重心高低关系的实验中，应控制物体的重力的大小和支持面的大小不变，为了探究普遍规律，第二次应将圆柱体B放在木板上，记下让它刚好翻倒时，木板转过的角度θ2，来避免实验的偶然性。 ③[4]改变重心，第三次应将圆柱体C放在木板上，记下让它刚好翻倒时，木板转过的角度θ3，来避免实验的偶然性。 ④[5]比较θ1、θ2、θ3，比较问题的稳定程度以可验证猜想是否成立。 11．如图（a）、（b）所示，小强用形状不规则的薄板、重垂线、大头针、直尺和记号笔等器材进行实验。 （1）观察图中的实验过程及现象可知，小强同学的实验目的是用悬挂法找不规则薄板的 ；根据图（b），说明他的判断方法是、两线的 即所求的位置。 （2）该实验所应用的物理知识有：重力的方向始终 、二力 。 【答案】 重心 交点 竖直向下 平衡 【详解】（1）[1][2]由图中可以看出，小强是分两次用细绳悬挂物体，并在静止时沿悬线方向画出直线，并找处两直线的交点，这是用悬挂法找不规则薄板的重心的操作过程，在该实验中，两次所画直线的交点即为薄板物体重心，即题中l1、l2的交点处。 （2）[3][4]该实验中薄板物体处在静止状态下时受力平衡，根据二力平衡可知悬线拉力与物体重力在同一条直线上；又根据细线拉直时拉力沿着细线所在直线方向可得，重力沿着细线所在直线方向，重心是重力的等效作用点，其一定处在等效重力所在直线上，即重心处在细线所在直线上，故而两次细线所在直线的焦点即为重心位置。 12．学习了重心知识后，小明发现不同物体的重心有的高，有的低，其稳定程度也不一样。于是小明想探究物体的稳定程度与什么因素有关，并做了以下猜想： 猜想一：和物体的重心高度有关； 猜想二：和物体与接触面的接触面积有关 （1）小明从实验室中找出几个形状体积均相同的铁棒和铝棒以及一个硬质轻薄底座，组合成如题21图甲所示的三种装置（已知铁的密度大约是铝密度的三倍，各组合粘连可靠），对比装置①和②，装置 的重心比较高，先后将三种装置放在图乙所示的木板上。 （2）从水平位置开始缓慢地增大木板与水平方向的夹角，当物体刚好翻倒时，测量并记录此时角的大小。得到的实验数据如表： 实验序号 装置编号 装置刚好翻倒时木板与水平方向的夹角 1 ①     18.4 2 ②     11.3 ③     33.7 ①实验中是通过 来反映物体的稳定程度； ②分析1.2组数据可得：物体与接触面的接触面积一定时，重心位置越高，稳定程度越 ③分析 组数据可得：物体重心位置一定时，物体与接触面的接触面积越大，稳定程度越高。 （3）实验结束后，同组的小红指出，本实验的结论存在偶然性，为了使实验结果更可靠，你对本实验的改进建议是 （4）从稳定性的角度考想，货车在装货物时，应将重的货物 （选填“上”或“下”）层，以减小货车在转弯时发生侧翻的风险 【答案】 ② 物体刚好翻倒时木板与水平方向的夹角 差 1、3 改变物体的重心高度和接触面积，多做几次实验 下 【详解】（1）[1]由题知，铁的密度大约是铝密度的三倍，各组合粘连可靠，则铝棒的质量小，重力小，重心低，所以装置②的重心比较低。 （2）[2]实验中是通过物体刚好翻倒时木板与水平方向的夹角大小来反映物体的稳定程度，夹角越小，稳定程度越差。 [3]分析1、2组数据可得：物体与接触面的接触面积一定时，重心位置越高，稳定程度越差。 [4]要探究物体重心位置一定时，物体与接触面的接触面积越大，稳定程度越高，应控制重心高度相同，改变接触面积，故应分析1、3组数据。 （3）[5]为了使实验结果更可靠，应多次实验，得出普遍规律，故应改变物体的重心高度和接触面积，多做几次实验。 （4）[6]从稳定性的角度考虑，货车在装货物时，应将重的货物放在下层，以减小货车在转弯时发生侧翻的风险。 考点3 探究阻力对物体运动的影响 13．小明在观看冰壶比赛时猜想：如果水平冰面足够光滑，冰壶会永远运动下去，他用下图所示的实验装置来检验猜想是否正确。 (1)如图所示，通过观察小车在不同水平面上的运动情况，可以发现：当小车到达水平面的速度相同时，水平面对小车的阻力越小，它运动得越 ，进一步推理可知，若水平面绝对光滑，小车将做 运动，从而检验了小明的猜想。 (2)由上述实验的结论可知，运动员在冰壶前方刷冰的主要目的是为了 阻力，可以使冰壶运动得更远。 【答案】(1) 远 匀速直线 (2)减小 【详解】（1）[1][2]当小车到达水平面的速度相同时，水平面对小车的阻力越小，小车的速度减小得越慢，它运动得越远，进一步推理可知，若水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，小车的速度不会减小，小车将做匀速直线运动，从而检验了小明的猜想。 （2）由上述实验的结论可知，运动员在冰壶前方刷冰的主要目的是为了通过减小接触面粗糙程度来减小冰壶受到的阻力，可以使冰壶运动得更远。 【点睛】 14．在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，小明进行了如图甲所示的实验操作： 第一步：在水平面上铺上阻力较大的毛巾； 第二步：将小车放在水平面的初始位置（如图甲所示），用手轻轻向右推动一下小车； 第三步：待小车静止后，记录小车的初始位置与末位置之间的距离为s1； 第四步：为了减小阻力，依次在水平面上更换棉布和塑料板，重复上述步骤，记录测量距离为s2、s3； 第五步：比较s1、s2、s3，得出结论。 （1）分析小明的实验步骤，你觉得小明的实验操作是否科学，其原因是 。 （2）小刚则选用了如图乙所示的装置进行实验。为了确保实验的科学性，小刚决定在水平面上依次铺上毛巾、棉布、塑料板，再使用数据采集器，采集小车在3次实验中，从斜面同一高度由静止下滑至斜面底端，其速度大小的变化如乙所示。 （3）小刚继续采集小车从斜面底部滑行至静止，其速度随时间的变化的图像（如图丙）。分析该图象： ①小车在三种不同的接触面上从运动到静止，速度的减小量 （选填“相同”或“不相同”），在塑料板上运动所需的时间 （选填“长”或“短”）； ②由此可得，小车所受的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）； ③小刚进一步思考：倘若小车所受的阻力继续减小，小车速度减小到0所需的时间就越 （选填“长”或“短”）。 ④进一步推理：若小车所受阻力减小为0时，请在图丁中作出小车从斜面底部开始运动，其速度v随时间t的变化图象 。 【答案】 见解析 相同 长 慢 长 见解析 【详解】（1）[1]不科学。在此实验中要控制小车的初始速度相同。但用手推使小车运动起来，无法控制小车的初始速度相同。 （3）[2]小车的速度由相同的初始速度减小到0，速度的减小量相同。 [3]读图丙可知，小车以相同的初始速度在不同接触面上开始运动，在塑料板上运动距离最大，需要时间最长。 [4]三种接触面，塑料板对小车的阻力最小，速度减小到0需要的时间最长，故其速度减小得最慢。 [5]接触面对小车阻力越小，以相同初始速度运动的小车运动的时间越长。 [6]由实验现象可以推理得出：当阻力为0时，小车运动无限长距离，运动无限长时间，即其速度大小不变，做匀速直线运动 ，运动时间变化，其速度不变，为一条直线。 15．如图（a）所示，小明根据生活现象总结出关于“力和运动”的关系。 (1)他的观点是 （选填“正确”或“错误”）的。 (2)“真空不能传声”这一结论 （选填“能”或“不能”）通过图（b）的实验直接证明，我们通过步骤①不断抽出瓶内空气；步骤②听到的声音不断减弱，最终推理得到了“真空不能传声”的结论。 (3)利用图（c）的实验器材（小车、斜面、毛巾、棉布、玻璃板），仿照（2）中的研究方法可以得到结论：运动的物体不受阻力将保持匀速直线运动状态，其中与（2）中步骤①类似的做法是 ；与（2）中步骤②类似的现象是 。 【答案】(1)错误 (2)不能 (3) 在水平面先后铺上毛巾、棉布和玻璃板，让小车从斜面的同一高度分别滑向铺上毛巾、棉布和玻璃板的水平面上 小车受到的阻力越小，小车运动的路程越远 【详解】（1）运动的物体在不受力作用时，总保持匀速直线运动，则他的观点是错误。 （2）生活中无法得到真空环境，“真空不能传声”这一结论不能通过图（b）的实验直接证明，我们通过步骤①不断抽出瓶内空气，步骤②听到的声音不断减弱，最终推理得到了“真空不能传声”的结论。 （3）[1]（2）中的步骤①是为了创造实验环境，则与（2）中步骤①类似的做法是：在水平面先后铺上毛巾、棉布和玻璃板，让小车从斜面的同一高度分别滑向铺上毛巾、棉布和玻璃板的水平面上。 [2]（2）中步骤②是总结实验现象，与（2）中步骤②类似的现象是小车受到的阻力越小，小车运动的路程越远。 16．小明利用如图所示的装置，探究阻力对物体运动的影响。他先后在水平桌面上铺上毛巾、棉布、木板，三次分别将同一小车放在同一斜面上的同一高度，然后用不同的力推一下小车，使其沿斜面向下运动，观察小车移动的距离，从而得出阻力和运动的关系。 (1)在实验操作中有一处明显的错误（不必解释错误的原因）： ； (2)小明用正确方法做了三次实验，小车分别停在如图所示的位置。由此可以得出结论：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的阻力越 ，小车运动的距离越 ； (3)实验结束后，小明疑惑：为什么在实验中不可能观察到小车在水平面上做匀速直线运动的情形呢？请你对此作出解释。 【答案】(1)分别用不同的力推了一下小车 (2) 小 远 (3)小车受到阻力（摩擦力）作用 【详解】（1）探究“阻力对物体运动影响”的实验时，要控制小车到达水平面时速度相等，用不同的力推小车，使其沿斜面向下运动，小车到达水平面时速度不同，因此该操作是错误的，应使小车从同一高度由静止自由滑下。 （2）[1][2]棉布比毛巾光滑，小车在棉布上受的阻力比在毛巾上受的阻力小，木板比棉布光滑，小车在木板上受的阻力比在棉布上受的阻力小，由图甲、乙、丙知道，小车以相同的速度在木板上滑行最远，在毛巾上滑行距离最近，由此可知，在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远。 （3）由于小车在水平面上总是受到阻力作用，小车受力不平衡，处于非平衡状态，不能做匀速直线运动。 17．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾、纸板和玻璃板，让小车从相同斜面顶端由静止滑下，如图所示，观察和比较小车在不同表面滑行的距离。 （a）水平木板上铺毛巾 （b）水平木板上铺纸板 （c）水平木板上铺玻璃板 (1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 （选填“相等”或“不相等”）； (2)实验中是通过改变运动表面的 来改变小车所受阻力大小的； (3)实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在玻璃板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）； (4)推理：本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将 ； (5)在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问：牛顿第一定律 （选填“能”或“不能”）直接由实验得出； (6)通过上面的探究后，小明再思考如下的问题，如图所示，摆球从A点由静止释放摆到右端最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将 （选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”）； (7)汽车在快速行驶过程中，突然前方有行人横穿马路，司机紧急刹车，坐在副驾驶位置的人幸亏系着安全带，才没有破窗飞出，请你解释这一现象。 答：刹车前人和车都是 的，刹车后车速突然减慢，坐在副驾驶位置的人由于具有要保持原来的运动状态的性质，因此，若不系安全带就可能会破窗飞出。 【答案】(1)相等 (2)粗糙程度 (3)慢 (4)做匀速直线运动 (5)不能 (6)静止 (7)运动 【详解】（1）每次都从斜面上同一位置释放小车，是为了使小车运动到斜面底端时的速度相等，体现了控制变量法的思想。 （2）在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾、纸板和玻璃板，这是通过改变水平面的粗糙程度来改变小车受到的阻力大小，水平面越粗糙，受到的阻力越大。 （3）毛巾表面最粗糙，玻璃板表面最光滑，小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在玻璃板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动的距离越远。 （4）由实验现象可推理得出，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，速度将不再减小，将做匀速直线运动。 （5）因为生活中不存在不受力的物体，牛顿第一定律不能直接由实验得出，是在本实验的基础上通过科学推理得出的。 （6）摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，瞬间速度为零，如果摆球所受的力忽然全部消失，根据牛顿第一定律可判断摆球将一直保持静止状态。 （7）刹车前人和车都是运动的，刹车后车速突然减慢，车停下了，但是副驾驶位置的人由于具有惯性，会保持原有的速度，因此，若不系安全带就可能会破窗飞出。 18．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，如图甲所示，观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。 (1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 （选填“相等”或“不相等”）； (2)实验中是通过改变水平接触面的 来改变小车所受阻力大小的； (3)实验中发现小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）； (4)本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做 。此实验说明力不是维持运动的原因，而是改变物体 的原因； (5)在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问牛顿第一定律 （选填“能”或“不能”）直接由实验得出； (6)通过上面的探究后，小明再思考如下的问题，如图乙所示，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将 。（选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”）。 【答案】(1)相等 (2)粗糙程度 (3)慢 (4) 匀速直线运动 运动状态 (5)不能 (6)静止 【详解】（1）每次都从斜面上同一位置由静止释放，使小车运动到斜面底端时的速度大小相等。 （2）给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，由毛巾表面到棉布再到木板，水平面的粗糙程度减小，小车受到的阻力也减小，因此是通过改变水平接触面的粗糙程度来改变小车所受阻力大小的。 （3）表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。 （4）[1][2]假如小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，即小车运动方向不受力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动，由此可以得出力不是维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。 （5）由上分析可知，牛顿第一定律是在实验的基础上，通过推理得出的，不是用实验直接得出的。 （6）当摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，此时小球的动能全部转化为重力势能，速度为零，若不受任何外力，根据牛顿一定律可知，小球将保持静止状态不变。 考点4 惯性现象分析 19．用蜡烛可以做物理小实验。 (1)如图甲，将三支点燃的蜡烛排列在音箱前方，当音箱播放音乐时，可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动，说明 ； (2)如图乙，快速抽出纸条后，发现蜡烛依然立在原处，说明 具有惯性； (3)如图丙，水平桌面上一根直蜡烛的重为G，重心为O，AB长为L，OB长为L1，不计蜡烛的粗细，将B端刚好拉起的最小力F1= ，继续向上缓慢提升蜡烛B端，同时保持拉力方向竖直向上，当蜡烛和桌面夹角为α（α<90°）时拉力大小为F2，则F1和F2的大小关系是F1 F2。 【答案】(1)声音能够传递能量 (2)蜡烛 (3) = 【详解】（1）声音可以传递信息和能量，音箱播放音乐时，可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动，说明声音能够传递能量，该能量使烛焰晃动。 （2）如图乙，快速抽出纸条后，发现蜡烛由于惯性保持原来的静止状态，则依然立在原处，说明蜡烛具有惯性。 （3）[1]如图丁，水平桌面上一根直蜡烛的重为G，重心为O，AB长为L，OB长为L1，不计蜡烛的粗细，由杠杆平衡条件可得，将B端刚好拉起的最小力 [2]向上缓慢提升蜡烛B端，同时保持拉力方向竖直向上，重力的方向竖直竖直向下，故力臂始终在水平方向，当蜡烛和桌面夹角为α时（α<90°），拉力大小为F2，由于力臂之比等于杠杆长度的比，两个力的力臂比值不变，所以拉力不变，故两个力相等。 20．如图所示，把一叠棋子放在桌子上，用一根薄塑料尺贴着桌面迅速打击底部的棋子。 (1)实验结果是，被击中的棋子 ，其他棋子 ； (2)对上述实验现象有以下几种解释，这几种解释都有错，请你在错的地方画一条横线； A．最下面的棋子受到外力作用，克服惯性，飞出去了 B．上面的棋子没有惯性，所以静止不动 C．上面的棋子受到惯性作用，所以仍落在原处 (3)实验结果的正确解释是：这堆棋子原来都处于静止状态，被击中的棋子由于受到塑料尺的 的作用， 静止状态，飞了出去；而其他棋子在水平方向没有受到塑料尺的力的作用，由于 ，将保持原来的静止状态。 【答案】(1) 飞出 静止 (2)见解析 (3) 击打力 改变 具有惯性 【详解】（1）[1]被击中的棋子因受力，运动状态发生改变，因此会飞出去。 [2]其他棋子由于具有惯性，会保持原来的静止状态，因此静止不动。 （2）A.最下面的棋子受到外力作用，克服惯性，飞出去了；惯性是物体的属性，不能被克服，因此错误； B.上面的棋子没有惯性，所以静止不动；一切物体都具有惯性，上面的棋子由于惯性，会静止不动，因此错误； C.上面的棋子受到惯性作用，所以仍落在原处；惯性是物体的属性，不是力，不能描述为受到惯性的作用，应改为上面的棋子由于具有惯性。 （3）[1][2][3]这堆棋子原来都处于静止状态，被击中的棋子由于受到塑料尺的击打力，运动状态发生改变，由静止状态变为运动状态，飞了出去，而其他棋子由于具有惯性会保持原来的静止状态，静止不动。 21．如图甲所示为探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置。 (1)实验过程中，应先后将毛巾、棉布平整地铺在 （选填“AB”或“BC”或“AC”）段； (2)每次实验都要让同一小车从斜面上的同一高度由静止开始下滑，是为了使小车每次进入水平面的 相同； (3)第二次实验，小车在棉布表面运动，刚好滑到了木板的最右端，最合理的操作方法是 　　； A．减轻小车的质量 B．降低小车释放的高度 C．增加木板的长度 D．增加木板的宽度 (4)第三次实验中，小车冲出木板边缘， （填“能”或“不能”）得到实验结论； (5)通过上面的探究，你认为图乙中的篮球，飞到空中A点时，若它受到的一切外力同时消失，则篮球的运动轨迹是 （选填图中数字）； (6)一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹，下列给出了几种炸弹落地前与飞机关系的情形，请你作出正确的选择：若不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为 图。 【答案】(1)BC (2)速度 (3)C (4)能 (5)2 (6)b 【详解】（1）如图所示，探究阻力对物体运动的影响时，通过观察小车在不同平面的运动情况，所以在实验过程中应将毛巾、棉布平整地铺在水平面上，也即是BC段。 （2）为了使小车到达水平面的速度相同，需要让同一小车从斜面上的同一高度由静止开始下滑。 （3）实验中需要让同一小车从同一斜面的同一高度滑下，改变水平面的粗糙程度，当小车在棉布表面运动，刚好滑到了木板最右端，说明木板不够长，只能增加木板的长度，小车的质量和小车释放的高度不能改变，而增加木板的宽度不能完成实验，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （4）第三次实验中，小车冲出木板边缘，仍然能够说明因为木板比较光滑，对小车的阻力较小，所以小车运动的距离较远，速度的变化较慢，因此小车冲出木板边缘，能得到实验结论。 （5）当篮球飞到空中A点时，若它受到的一切外力同时消失，根据牛顿第一定律，篮球将沿原来方向做匀速直线运动，即沿2的方向做匀速直线运动。 （6）如图所示，不计空气对炸弹的阻力，因为炸弹具有惯性，炸弹在水平方向保持之前和飞机一样的运动状态，所以炸弹与飞机的位置关系为b图。 22．(1)如图1所示，一边长为0.1m的正方体木块在拉力和的作用下，分别沿粗糙程度相同的斜面以及水平面做匀速直线运动，拉力方向始终与运动方向一致。木块在斜面运动的路程和时间的关系图像以及在水平面运动的速度和时间的关系图像如图2、3所示。 ①木块在斜面运动时所受到的摩擦力为，在水平面运动时所受到的摩擦力为，则 （选填“=”或“≠”），你的依据是： ； ②木块在斜面上从A点运动到B点，所用的时间 ； (2)正在匀速向右直行的小车车厢的光滑地板上，放着质量不同的甲、乙两个球，如图所示，并且m甲>m乙，当小车突然减速时两个球相对于车 （选填“向左运动”、“向右运动”或“静止不动”），若不计空气阻力，并假设车厢足够长，两球间距离将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】(1) ≠ 见解析 2.5s (2) 向右运动 不变 【详解】（1）[1][2]斜面和水平面粗糙程度相同，木块对斜面的压力小于对水平面的压力，木块在斜面上的摩擦力较小，即。 [3]由图1可知，木块在斜面上从A点运动到B点的路程是 由图2可知，木块的速度是 所用的时间是 （2）[1][2]当小车匀速直线运动时，两个小球和小车以相同的速度随车一起运动，当小车突然减速时，两个小球由于惯性要保持原来的运动状态，由于地板是光滑的，水平方向上两个小球都没有受到力的作用，运动状态都不会改变，都保持原来的运动状态，因二者速度相等，故二者间距离不变。但由于小车在减速，所以小球的速度大于车前进的速度，所以小球相对与小车向右运动。 23．补充设问 (1)[科学推理]根据实验推论判断，当悬挂小球的单摆运动到右侧最高点时，假设小球受到的力全部消失，小球处于怎样的运动状态？下列选项中正确的是________； A．做匀速圆周运动 B．做匀速直线运动 C．继续来回摆动 D．保持静止状态 (2)[联系生活]冰雪天气路面湿滑，阻力较小，结合实验结论，开车时应 才能保证行驶安全（写出一个合理答案即可）。 【答案】(1)D (2)减速慢行 【详解】（1）小球到达右侧最高点的瞬间，速度为0，若受到的力全部消失，小球由于惯性，将保持静止状态，故D正确，ABC错误。 故选D。 （2）阻力较小，速度越快减速到零所花时间越长，所以要减速慢行。 24．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中 (1)为了改变小车受到的阻力，应分别将毛巾、棉布铺在 （填“斜面”“长木板”或“斜面和长木板”）上； (2)每次实验都让小车从斜面相同高度由静止开始滑下的目的是让小车到达水平面 相同； (3)结论：表面越光滑，小车受到的阻力越 ，速度减小得越 （填“快”或“慢”）； (4)推理：如果运动的小车受到的阻力为零，它将做 ； (5)在大量类似实验基础上，牛顿概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一，在实际生活中有着广泛的应用，一架运输机参加某次抗震救灾时，在沿水平向右做匀速直线运动的过程中，间隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资，若不计空气阻力，且地面水平，那么，在地面上看，图中能正确表示物资在空中排列情况的是 （选填序号，下同）能正确表示物资着地位置的是 。 【答案】(1)长木板 (2)初速度 (3) 小 慢 (4)匀速直线运动 (5) ① ⑥ 【详解】（1）在探究阻力对物体运动的影响时，要控制物体达到水平面时的初速度相同，所以要让物体从接触面粗糙程度相同的斜面的同一高度由静止释放，阻力大小与接触面的粗糙程度有关，实验时为了改变阻力大小，可在长木板上铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布。 （2）为了控制变量，使物体到达水平面时的初速度相同，每次实验都让小车从斜面相同高度由静止开始滑下。 （3）[1][2]木板表面最光滑，小车在木板表面受到的阻力最小，运动状态改变得最慢，在木块表面移动的距离最远，故可得：表面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动状态改变得越慢。 （4）如果运动的小车受到的阻力为零，它的运动状态将不会发生改变，所以将做匀速直线运动。 （5）不受阻力，物资水平方向不受力，物资由于惯性在水平方向上将保持的原来运动状态继续向右做匀速直线运动，所以在地面上看，物资在空中排列情况为在同一直线上，即图中①所示情景。第一个抛出的物体先掉落在地面上，由于间隔时间相同，速度相同，所以物资间间隔相同，即图中⑥所示情景。 考点5 探究影响滑动摩擦力大小因素的实验 25．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，小明设计了如图甲所示的实验装置。 (1)实验过程中，弹簧测力计水平向右拉着物块A 做匀速直线运动，此时，物块A 受到的滑动摩擦力的大小 （大于/等于/小于）测力计的示数，方向水平向 ； (2)小明在同一木板上，测量了不同压力下滑动摩擦力的大小，并根据测量数据作出了如图乙所示的图线①，实验过程中需要控制的变量是 ； (3)在同一次实验中，如果小明用更大的速度匀速拉物块A，则根据测量数据作出的图线会是 ；在长木板上铺上毛巾再次实验，则根据测量数据作出的图线会是 ；（①/②/③） (4)对该实验进行改进，如图丙所示，用测力计C水平拉动木板，物块A 相对地面静止，物块A 受到的滑动摩擦力大小等于测力计 （B/C）的示数。 【答案】(1) 等于 左 (2)接触面的粗糙程度 (3) ① ③ (4)B 【详解】（1）[1][2]物块A做匀速直线运动，水平方向所受的两个力：弹簧测力计的拉力和所受的滑动摩擦力是一对平衡力，据二力平衡可知，A受到的滑动摩擦力的大小等于测力计的示数。拉力水平向右，则滑动摩擦力水平向左。 （2）滑动摩擦力的大小与压力及接触面的粗糙程度有关，测量不同压力下滑动摩擦力的大小，即要探究滑动摩擦力与压力的关系，需要控制接触面的粗糙程度不变，改变压力的大小。所以需要控制的变量是接触面的粗糙程度不变。 （3）[1]同一次实验中，压力及接触面的粗糙程度相同，用更大的速度匀速拉动物块A，则其所受的滑动摩擦力不变，得出的图线是图乙中的①。 [2]在长木板上铺上毛巾再次实验，则接触面的粗糙程度变大，在压力不变时，滑动摩擦力变大，所以作出的图线是③。 （4）图丙中，物块A在水平方向上受到测力计B的拉力及滑动摩擦力的作用相对地面静止，A所受的两个力是平衡力，所以A受到的滑动摩擦力等于测力计B的示数。 26．如图甲是“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置，木板表面粗糙程度相同，用弹簧测力计沿水平方向拉物体A，使其在水平木板表面做匀速直线运动。 (1)测量滑动摩擦力的原理是 ； (2)在完成探究实验后，某小组又进行了以下操作：用弹簧测力计沿水平方向拉着物体A和B做匀速直线运动，A、B是两个完全相同的物体，弹簧测力计的示数如图乙所示，则物体B受到的滑动摩擦力是 N。 【答案】(1)二力平衡 (2)1.3 【详解】（1）实验时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，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）由图乙可知弹簧测力计的每一个大格代表1N，每一个小格代表0.2N，此时测力计的示数为2.6N，A、B一起向右做匀速直线运动，AB受到的摩擦力为2.6N，A、B是两个完全相同的物体，压力和接触面的粗糙程度相同，则A、B受到的摩擦力大小相同，所以木块B受到的摩擦力大小为 27．如图所示是某同学“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置。 (1)实验时，木板和毛巾保持不动，应该使物块在弹簧测力计拉力作用下做 运动，此时弹簧测力计示数反映了物块受到的滑动摩擦力的大小。 (2)该同学正确操作，得出的弹簧测力计示数分别如图甲、乙、丙所示。比较甲、乙两次实验，可以得出的结论是 。 【答案】(1)匀速直线 (2)在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 【详解】（1）使物块在弹簧测力计拉力作用下做匀速直线运动，此时物块受到的拉力大小等于物块受到的摩擦力大小，所以此时弹簧测力计示数反映了物块受到的滑动摩擦力的大小。 （2）甲乙两次实验中，接触面的粗糙程度相等，但甲中物块受到的压力小于乙中物块受到的压力，由图可知，甲物块受到的摩擦力小于乙物块受到的摩擦力，所以得出的结论是：在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 28．如图所示，是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。 (1)实验过程中，应拉着木块在木板上沿水平方向做 运动； (2)对比甲、乙两次实验（两图中木板相同），是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。在完成图甲所示实验时，小明先后进行了两次正确操作，木块运动的速度分别为va、vb，所受的摩擦力分别为fa、fb。已知va>vb，则fa fb（选填“>”、“<”或“=”）； (3)实验小组想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，又进行了如图丙所示的实验（木板表面粗糙程度与甲、乙相比较大），支持该小组得出正确结论的现象是： ； (4)如图的实验中弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的是 。 A．木块在水平面做匀速直线运动 B．调节桶内沙子，使木块在水平桌面做匀速直线运动，测出沙和桶的总重（不计绳重及滑轮摩擦） C．木块保持静止 D．木块沿斜面做匀速直线运动 【答案】(1)匀速直线 (2) 压力大小 = (3)丙中测力计示数大于乙中测力计示数 (4)B 【详解】（1）实验过程中，应拉着木块做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件可知，拉力大小等于滑动摩擦力的大小。 （2）[1]分析比较甲、乙两次实验可知，接触面粗糙程度相同，乙中压力大，测力计示数大，滑动摩擦力大，故可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关。 [2]在完成图甲所示实验时，小明先后进行了两次正确操作，木块运动的速度分别为va、vb，所受的摩擦力分别为fa、fb。已知va>vb，由于影响滑动摩擦力大小的因素有两个，压力大小和接触面的粗糙程度，二者都不变，所以木块所受摩擦力的大小不变。 （3）比较乙丙，压力大小相同，丙中接触面粗糙程度较大，若丙中测力计示数大于乙中测力计示数，则丙中受到的滑动摩擦力较大，可得：滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关，压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （4）A．木块受到的摩擦力和弹簧测力计对木块的拉力不在同一直线上，不是一对平衡力，弹簧测力计的示数不等于木块所受滑动摩擦力，故A不符合题意； B．实验中，沙桶和木块都做匀速直线运动，所以处于平衡状态，依据二力平衡的知识可知滑动摩擦力大小和沙桶总重相等，故B符合题意； C．木块保持静止，产生的是静摩擦力，弹簧测力计的示数等于静摩擦力大小，故C不符合题意； D．木块沿斜面做匀速直线运动，拉力和摩擦力不是平衡力，两个力的大小不相等，故D不符合题意。 故选B。 29．用同一铝块和木块探究影响滑动摩擦力大小的因素，实验装置如图所示： (1)将长木板置于水平桌面上，每次都水平拉动铝块做 运动； (2)若探究压力对滑动摩擦力的影响，应选 两图进行对比； (3)甲、乙、丙三次实验中铝块所受滑动摩擦力分别为f1、f2、f3，则f1 f2、f2 f3（选填“＞”“＜”或“=”，下同）；乙、丙两次实验中木块所受摩擦力大小分别为f乙、f丙，则f乙 f丙。 【答案】(1)匀速直线 (2)甲丙 (3) = ＜ ＞ 【详解】（1）只有水平拉动铝块做匀速直线运动时，铝块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力才是一对平衡力，根据二力平衡条件，此时弹簧测力计的示数大小才等于滑动摩擦力的大小，才能准确测量滑动摩擦力。 （2）探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时，应控制接触面的粗糙程度相同，改变压力大小，故选甲、丙两图。 （3）[1]滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，甲、乙两图铝块对水平桌面的压力大小和接触面粗糙程度均相同，故。 [2]乙、丙两实验，接触面粗糙程度相同，丙图铝块对木板的压力大，故所受摩擦力大，故。 [3]丙中木块与铝块处于相对静止状态，故木块摩擦力为0，乙图中的木块与木板接触，有滑动摩擦力，故图乙中的摩擦力大于图丙，即故。 30．为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明同学在如图所示的情景中，沿水平方向匀速拉动水平桌面上的木块，弹簧测力计的示数如图所示。 (1)能够用弹簧测力计的示数表示摩擦力的大小是根据 的原理； (2)小明同学刚开始拉木块时，木块没有被拉动，则木块所受摩擦力的大小 （选填“大于”“小于”或“等于”）拉力的大小。 (3)甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与 有关； (4)在图丙所示的情景中，木块恰好做匀速运动。当拉力增大为4N时，木块受到的滑动摩擦力的大小为 N； (5)小明同学发现，实验过程中很难控制木块保持稳定的匀速运动，于是对实验进行了改进，如图丁所示。水平拉动木板向左运动，A弹簧测力计的示数为 5.8N，B弹簧测力计的示数为2.6N，则木块受到的摩擦力方向为水平向 （选填“左”或“右”），木板与木块之间的摩擦力大小为 N。 【答案】(1)二力平衡 (2)等于 (3)压力大小 (4)3.2 (5) 左 2.6 【详解】（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时物块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）小明同学刚开始拉木块时，木块没有被拉动，木块处于静止状态，由二力平衡条件可知，此时木块所受摩擦力大小等于拉力的大小。 （3）比较甲、乙两次实验，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，弹簧测力计示数不同，因此是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小有关。 （4）由题意可知，丙图中木块在毛巾表面做匀速直线运动，根据二力平衡条件的条件可知，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数3.2N。当拉力增大为4N时，木块的重力不变，木块对水平毛巾表面的压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，因此木块受到的滑动摩擦力大小不变，仍为3.2N。 （5）[1]木块相对于地面静止，处于平衡状态，弹簧测力计B的示数为2.6N，则弹簧测力计B对木块的拉力为2.6N，方向水平向右；木块在水平方向上受拉力和摩擦力作用，由二力平衡可得，摩擦力与拉力应大小相等，方向相反，故摩擦力大小为2.6N，摩擦力方向水平向左。 [2]根据力的作用是相互的可知，木板与木块之间的摩擦力大小等于木块受到木板的摩擦力大小，因此，木板与木块之间的摩擦力大小为2.6N。 考点6 受力分析问题 31．某小组同学研究同一直线上两个力的作用特点，他们先将橡筋的一端固定在竖直墙面上，然后在另一端用弹簧测力计沿同一方向拉伸橡筋，如图所示。请仔细观察比较图中（a）、（b）、（c）的操作和弹簧测力计的示数，然后归纳得出初步结论。 （1）本实验中图（a）与（b）两图的实验方法是： （选填“等效代替法”或“控制变量法”） （2）比较图（a）与（b）两图可得： 。 （3）比较图（b）与（c）两图可得 ： 。 【答案】 等效替代法 同一直线上方向相同的两个力的合力等于这两个力的大小之和，方向与这两个力的方向相同 橡皮筋的伸长量越长，两个测力计的拉力越大，二力的合力越大 【详解】（1）[1]本实验中图（a）与（b）两图都把橡皮筋拉到同一位置，使两次实验作用力的效果相同，采用的实验方法是等效替代法。 （2）[2]比较图（a）与（b）两图，（a）图圆筒测力计刻度线显示出6格，（b）图两个圆筒测力计的刻度线共显示为6个格，可得结论：同一直线上方向相同的两个力的合力等于这两个力的大小之和，方向与这两个力的方向相同。 （3）[3]比较图（b）与（c）两图，（c）图橡皮筋被拉的更长，两个测力计的读数更大，合力更大，可得结论：橡皮筋的伸长量越长，两个测力计的拉力越大，二力的合力越大。 32．如图所示为小王探究“阻力对物体运动的影响”的实验。 （1）实验中小王先后三次将同一小车放在同一斜面的 处，使小车由静止开始下落，这样做的目的是使三次实验中小车到达斜面底端时的 都相同； （2）逐渐减小图中水平面的粗糙程度，比较小车在不同水平表面滑行的距离，可以得出初步的结论：小车在水平面上受到的阻力越小，小车运动得越 ；进一步推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车会在水平面上做 。 （3）该实验可以说明物体的运动 （选填“需要”或“不需要”）力来维持。 （4）甲、乙、丙三次实验中，小车在水平面上运动到静止的过程中，速度变化量的大小排序为 。 A．                B．                C． （5）如图是对在水平面上运动的小车进行的受力分析，其中正确的是 。 A．   B．             C．            D． 【答案】 同一高度 速度 远 匀速直线运动 不需要 B B 【详解】（1）[1][2]根据控制变量法，在实验过程中，小王先后三次将同一小车放在同一斜面的同一高度处，使小车由静止开始下落，这样做的目的是使三次实验中小车到达斜面底端时的速度都相同。 （2）[3][4]由毛巾到棉布到木板，逐渐减小图中水平面的粗糙程度，小车滑行的距离增大，可以得出初步的结论：小车在水平面上受到的阻力越小，小车运动得越远，速度减小的越慢，进一步推理可知，若水平面绝对光滑，小车在水平方向上不受力的作用，小车速度不会变小，则运动的小车会在水平面上做匀速直线运动。 （3）[5]木板表面最光滑，小车运动时受到的阻力最小，小车在木板表面上通过的距离最长，速度减小得最慢，若小车在水平方向上不受力的作用，小车速度不会变小，将做匀速直线运动，该实验可以说明物体的运动不需要力来维持。 （4）[6]小车到达斜面底端时的速度都相同，甲、乙、丙三次实验中，小车在水平面上运动到静止的过程中，速度变化量相同，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （5）[7]小车在水平面上运动时受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力及水平向左的摩擦力作用，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 33．如图所示为小明探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。 （1）如果小明在使用弹簧测力计时先在竖直方向调零，按如图1进行读数，测量结果将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”），根据二力平衡条件，当弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动时，木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。 （2）改进实验如图2所示，木板B放在水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上。用大小10N的水平恒力F向左拉动B，使B以0.2m/s的速度向左做匀速运动，A保持静止，此时木块A所受的滑动摩擦方向为水平 （选填“向左”或“向右”），若增大拉力F，木板B受到的摩擦力将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）按照图2的方法拉动木板B的过程中，发现弹簧测力计示数仍然不稳定，可能的原因是 A．木板的长度太长        B．木板的粗糙程度不均匀 C．弹簧测力计的分度值太大    D．木块与木板的接触面积太大 （4）拔河比赛前，老师向同学们展示了某团队拔河比赛时的情景，若甲、乙两队同学拔河，结果甲胜乙负，如果甲拉绳的力为，乙拉绳的力为，地面对甲的摩擦力为，地面对乙的摩擦力为，则 。 A．       B．   C．       D．   【答案】 偏小 匀速直线 向左 不变 B A 【详解】（1）[1]弹簧测力计显示的是挂钩上的拉力，在使用弹簧测力计时先在竖直方向调零，水平拉动时，指针回缩，弹簧测力计的示数小于对滑块的拉力，则所测结果偏小。 [2]实验中，应在水平方向拉着木块做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡，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]用大小为10N的水平恒力F向左拉动木板B，木板B相对于木块A向左运动，存在相对运动，是滑动摩擦力，因此木板B受到木块A对它向右的摩擦力，由于力的作用是相互的，因此木板B对木块A的摩擦力水平向左。 [4]摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，木板B受到的压力不变，而且接触面的粗糙程度不变，只增加拉力对摩擦力没有影响，因此摩擦力不变。 （3）[5]根据影响摩擦力的因素可知，在压力不变的情况下，弹簧测力计的示数不稳定，即摩擦力是变化的，说明木板表面的粗糙程度不均匀。 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （4）[6]摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关；在压力一定时，接触面的粗糙程度越大，摩擦力越大；甲、乙两同学拔河，结果甲胜乙负，甲拉绳的力为F甲，F甲和绳子拉甲的力为作用力和反作用力，大小相等；同理，乙拉绳的力为F乙和绳子拉乙的力大小相等，因同一绳子上的力相同，故F甲=F乙，甲胜乙负是因为地面对甲的摩擦力为f甲大于地面对乙的摩擦力为f乙。 故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 34．为了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”，某物理创新实验小组设计了如图所示的实验装置： （1）用电子秤测量甲、乙两个物体的重分别为和； （2）实验中除了要保持甲物体在电子秤上静止外，还需要控制( ) A．定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平 B．拉长木板时必须使长木板做匀速直线运动 C．A和B都需要控制 （3）正确操作的情况下读出电子秤示数为，则物体乙所受的摩擦力大小为 ； （4）若在乙物体上放一个，再次拉动长木板，则电子秤的示数会 （选填“变大”或“变小”）。 【答案】 A 变小 【详解】（1）探究滑动摩擦力大小跟压力大小关系时，控制接触面粗糙程度不变，改变压力大小，所以用电子秤测量甲、乙两个物体的重分别为G1和G2，以方便计算压力大小。 （2）[1]本实验要保证甲物体在电子秤上保持静止，乙物体才能保持静止；当长木板运动时，乙物体受到的摩擦力大小就等于乙物体的拉力，所以长木板不一定要匀速运动，但是乙物体受到的拉力方向必须是水平向右的，否则乙物体受到的拉力就不等于摩擦力，所以实验除了要保证甲物体在电子秤上保持相对静止外，还需控制的条件是：定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平，故A正确，BC错误。故选A。 （3）对乙物体进行受力分析可知，乙物体通过细绳对它的拉力等于滑块受到的摩擦力F，故此时乙物体受到细绳对它向下的拉力大小也为F。对甲物体进行受力分析可知，甲物体除了受到细绳对它向上的拉力F（物体间力的作用是相互的，所以绳子的拉力大小也为F）外，还受到竖直向下的重力G1和竖直向上的支持力，甲物体受到竖直向上的支持力大小和电子秤的读数一样，为G3。因甲物体静止，受力平衡，所以此时绳子的拉力 F= G1- G3 则物体乙所受的摩擦力大小 f=F=G1- G3 （4）若在乙物体上放一个物体，再次拉动长木板，则乙物体对长木板的压力变大，滑动摩擦力f变大，由 f=F=G1- G3 可知，在甲物体的重力G1不变的情况下， 电子秤的示数G3会变小；故电子秤的示数会变小。 35．学习了同一直线上二力的合成知识后，小聪想如果作用在物体上的二力不在同一直线上，而是互成一定的夹角，那么合力F的大小与两个分力F1、F2的大小是否还有F=F1+F2的关系呢？于是他应用教材中学过的方法，对此进行了探究。 （1）如图所示，橡皮筋原长为AB，通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力F1和F2，使橡皮筋伸长到C，记录此时F1、F2的大小，撤去力F1和F2后，用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力F的作用，为了使这个力F的作用效果与力F1、F2的作用效果 ，应使橡皮筋 ，记录此时F的大小。 （2）先后两次改变F1和F2的夹角，重复步骤（1），得到三次实验的数据如下表所示： 实验序号 F1/N F2/N F1和F2的夹角 合力F/N 1 4 5 θ1 8.7 2 4 5 θ2 8.3 3 4 5 θ3 7.8 备注θ1＜θ2＜θ3＜90° 分析实验数据可知，当两个力不在同一直线上时，且在F1、F2大小不变的情况下，合力F的大小随着F1与F2夹角的增大而 。 【答案】 相同 伸长到C点 减小 【详解】（1）[1][2]因为探究合力F与分力F1、F2的大小，需要使合力F与分力F1、F2的作用效果相同，因此当两个互成角度的力作用在橡皮筋上时，橡皮筋伸长到C；当撤去这两个力后，用一个力作用在弹簧测力计时，橡皮筋仍然要伸长到C位置。 （2）[3]通过表中数据计算出F1、F2二力之和，即三次实验中F1+F2均为9N，而合力F随角度的增大分别是：8.7N、8.3N和7.8N，显然合力F大小不等于F1＋F2，并且合力F的大小随着F1与F2夹角的增大而减小。 36．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）三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块，通过对比甲、乙两次实验可知：在接触面的粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大； （2）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，改变拉动木块的速度，进行实验，记录的实验数据如表： 实验次数 1 2 3 4 运动速度（m/s） 0.3 0.4 0.5 0.6 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”）； （3）小华也进行了“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验：在如图丁所示的五种情景中，小华用弹簧测力计拉着木块使其沿平行接触面方向做匀速直线运动，其中不能用弹簧测力计测出小木块所受的摩擦力的有 （选填序号）。 【答案】 压力 无关 1、5 【分析】滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度和压力大小有关，使用平衡力知识去判断摩擦力大小。 【详解】（1）[1] 三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块，由甲、乙两次实验可知，图乙中木块对木板的压力比图甲中木块对木板的压力大，图乙中弹簧测力计的示数比图甲中弹簧测力计的示数大，即图乙中木块受到的摩擦力比图甲中木块受到的摩擦力大，因此由甲、乙两次实验可知，在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （2）[2] 从表格中的数据可知，四次实验中木块运动的速度越来越大，而拉力的大小始终不变，即摩擦力大小不变，因此滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。 [3] ①中拉力和摩擦力不在同一条直线上，所以不是一对平衡力，不能用弹簧测力计测出小木块所受的摩擦力； ②中水平匀速直线拉着木块运动，木块处于平衡状态，水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，竖直方向上受到的重力和支持力也是一对平衡力，能用弹簧测力计测出小木块所受的摩擦力； ③中水平匀速直线拉着木块运动，木块处于平衡状态，水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，竖直方向上受到向下的重力和压力与向上的支持力平衡，所以能用弹簧测力计测出小木块所受的摩擦力； ④中水平匀速直线拉着木块运动，木块处于平衡状态，水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，竖直方向上受到向下的重力和压力与向上的支持力平衡，能用弹簧测力计测出小木块所受的摩擦力； ⑤中木块沿斜面匀速上升，在竖直方向上，小木块所受重力和木板对小木块的支持力不在同一直线上，不是一对平衡力，受到的拉力和摩擦力不是一对平衡力，不能用弹簧测力计测出小木块所受的摩擦力。 所以不能用弹簧测力计测出小木块所受的摩擦力的有①⑤。 【点睛】本题使用控制变量法探究滑动摩擦力的影响因素，注意找准变量，利用平衡力原理去测量滑动摩擦力大小。 考点7 探究压力作用效果与哪些因素有关实验 37．如图所示，小明利用物体A、物体B、海绵等器材探究压力的作用效果与哪些因素有关。 (1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果。 (2)对比 两图可以得出，在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 (3)对比（a）、（b）两图，可以得出 。 (4)实验时，小明将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，如图（d）所示。他发现它们对海绵的压力作用效果相同，由此得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。 【答案】(1)海绵的凹陷程度 (2)（a）、（c） (3)在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显 (4)没有控制压力大小相同 【详解】（1）力可以使物体发生形变，物体的形变量越大，力的作用效果越明显，实验中小明是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。 （2）探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应控制压力大小相同而受力面积不同，图（a）和（c）所示实验中用同一物体进行探究，压力大小相同，受力面积不同，所以应通过比较图（a）和（c）所示实验探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”。 （3）由图（a）、（b）所示实验可知，物体间的受力面积相同而压力大小不同，压力的作用效果不同，（b）所示实验中压力大，海绵的凹陷程度比（a）所示实验中明显，由此可得，在受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显。 （4）将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，它们对海绵的压力大小不同，由图（d）可知，它们对海绵的压力的作用效果相同，根据控制变量法可知，实验没有控制压力大小相同，所以得出的结论是错误的。 38．如图所示是“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验。 (1)实验中，通过观察海绵的 来比较压力的作用效果。 (2)比较C、D、E图三次实验，得出结论：在受力面积相同时，压力的作用效果与 有关。 (3)你认为 （填“能”或“不能”）通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系；A图中水瓶对砖块的压强pA和B图中水瓶对海绵的压强pB的大小关系为pA pB。（选填“大于”“小于”或“等于”） (4)如图F所示，将两个完全相同的水瓶紧靠在一起，放在海绵上，海绵的凹陷程度与 图一样。 (5)通过实验可知压力的作用效果与压力，受力面积有关。如右图所示，甲、乙两个实心正方体，放在水平地面上时它们对水平地面的压强相等。如果在它们的上方沿水平方向切去相同厚度，则剩余部分的质量m甲 m乙；如果在它们的上方沿水平方向切去相同质量后，则剩余部分对地面的压强p甲 p乙。选填(“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】(1)凹陷程度 (2)压力大小 (3) 不能 等于 (4)B (5) 大于 大于 【详解】（1）本实验采用转换法，实验中，通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。 （2）比较C、D、E图三次实验，可发现三个图都是瓶盖与海绵接触，受力面积相同，瓶中水的质量不同，重力不同，因此瓶子对海绵的压力不同。因此可得出结论：在受力面积相同时，压力的作用效果与压力大小有关。 （3）[1]A图中砖块比较坚硬，无法观察到其形变程度，因此无法比较压力的作用效果，并且两图中瓶子对砖块和海绵的压力大小相等，所以不能通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系。 [2]两图中瓶子对砖块和海绵的压力大小等于瓶子和水的总重力，大小相等，都是瓶底与砖块和海绵接触，受力面积相等，根据可知，水瓶对砖块的压强pA等于水瓶对海绵的压强pB。 （4）如图F所示，将两个完全相同的水瓶紧靠在一起，放在海绵上，与B图相比，压力增大2倍，受力面积也增大2倍，由可知，压强不变，因此海绵的凹陷程度与B图一样。 （5）[1]设甲正方体的边长为h甲，乙正方体的边长为h乙，切去的厚度为h，因为甲乙均为实心正方体，放在水平地面上时它们对水平地面的压强相等，所以有即，可得。由图可知h甲＞h乙，则ρ甲＜ρ乙， 若在它们的上方沿水平方向切去相同厚度，剩余部分的质量分别为m甲'和m乙'， 则 因为h甲＞h乙，则h甲-h＞h乙-h； 故， 所以剩余部分的质量m甲'大于m乙'。 [2]沿水平方向切去相同的质量时，减小的压力相同，因S甲＞S乙，所以Δp甲＜Δp乙； 又因为甲，乙两个实心正方体放置在水平地面上，它们对地面的压强相同，所以甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部分对地面的压强。 39．小慧提袋子时感觉有点勒手，于是她用衣服垫一下就没有那么勒了。由此她产生了疑问：压力的作用效果与哪些因素有关呢？ (1)小慧根据生活经验提出了以下两个猜想，请你将猜想2的依据补充完整： 猜想1：压力的作用效果可能与受力面积有关。 猜想依据：提袋子时用衣服垫一下没有那么勒手了。 猜想2：压力的作用效果可能与压力大小有关。 猜想依据： 。 (2)为了验证猜想，小慧利用海绵、砝码、小桌设计了如图甲、乙、丙所示的实验。实验中通过 反映压力的作用效果。 (3)小慧通过甲、乙两次实验可以验证猜想 （填“1”或“2”），由实验现象可知： ，压力的作用效果越明显。 (4)通过乙、丙实验，可以初步得出：    当压力大小相等时， ，压力的作用效果越显著。 (5)小军将小桌换成了长方体木块，并将木块沿竖直方向切成大小不同的两块，如图丁所示。将左侧部分移开，发现实验现象无变化，他由此得出“压力的作用效果与受力面积无关”的结论。小慧发现后说他的结论不正确，是因为他没有 。请你帮小军改进实验： 。 (6)该实验中用到的实验方法是转换法和 。 (7)实验中 （填“可以”或“不可以”）用木板代替海绵。 【答案】(1)提的东西越重，越勒手 (2)海绵的形变程度 (3) 2 当受力面积相同时，压力越大 (4)受力面积越小 (5) 控制压力大小相等 将长方体立起来放在海绵上 (6)控制变量法 (7)不可以 【详解】（1）压力的作用效果与压力大小有关，在生活中，当我们提的袋子重量（即压力）不同时，手被勒的感觉也不同。比如，提一个装满书的重袋子时，手会感觉比提一个装少量轻物的袋子更勒手，这就说明压力越大，压力的作用效果越明显。所以猜想2的依据可以是：提不同重量的袋子时，较重的袋子对手的勒痛感更明显。 （2）在实验中，通过观察海绵的形变程度（凹陷）程度来反映压力的作用效果。海绵凹陷得越深，说明压力的作用效果越明显。 （3）[1]由图可知，甲、乙两次实验中，小桌对海绵的压力不同（乙实验中在小桌上放了砝码，压力增大），而受力面积相同，所以通过甲、乙两次实验可以验证猜想2。 [2]从图可看出，乙实验中海绵的形变程度比较大，则由实验现象可知，压力越大，海绵凹陷得越深，即压力的作用效果越明显。 （4）乙、丙两次实验中，小桌对海绵的压力相同（都放了砝码），而受力面积不同（丙实验中小桌倒放，受力面积增大），通过实验现象可知，当压力大小相等时，受力面积越小，海绵凹陷得越深，即压力的作用效果越显著。 （5）[1]小军将小桌换成了长方体木块，并将木块沿竖直方向切成大小不同的两块，此时木块对接触面的压力也发生了变化（因为木块被切开后，自身重力减小，对接触面的压力也减小），没有控制压力大小不变，所以不能得出“压力的作用效果与受力面积无关”的结论。 [2]可以将长方体木块平放、侧放、立放在海绵上，这样在改变受力面积的同时，木块对海绵的压力始终等于木块的重力，保持压力大小不变，从而探究压力的作用效果与受力面积的关系。 （6）该实验中用到的实验方法是转换法（通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果）和控制变量法（探究压力的作用效果与受力面积的关系时，控制压力大小不变；探究压力的作用效果与压力大小的关系时，控制受力面积不变）。 （7）实验中不可以用木板代替海绵。因为木板发生的是弹性形变，形变不明显，难以通过观察木板的形变程度来比较压力的作用效果，而海绵发生的是塑性形变，形变明显，便于观察和比较。 40．如图所示是小芳同学探究影响压力作用效果的实验过程。 (1)比较乙、丙两组实验，可得出结论： ；下列实例应用中能用该结论解释的是 ； A．坦克的履带很宽； B．压路机的碾子质量很大； C．鞋底刻有很深的花纹； D．有些课桌的边缘设计成圆弧形状； (2)将该小桌和砝码放置在如图丁所示的木板上，发现木板基本不会凹陷下去，图丙所示海绵所受小桌的压强为p丙，图丁木板所受小桌的压强为p丁，则p丙 p丁（选填“＞”“＜”或“＝”）； (3)实验时，小芳将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，发现它们对海绵压力的作用效果相同，由此得出压力的作用效果与受力面积无关的结论，此探究过程存在的问题是 。 【答案】(1) 在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显/在压力相同时，受力面积越大，压力的作用效果越不明显 AD (2)＝ (3)没有控制压力大小不变 【详解】（1）[1]乙、丙两组实验中，压力大小相等，受力面积不同，海绵的凹陷程度不同，乙图中，受力面积小，海绵的凹陷程度更大，说明压力的作用效果与受力面积的大小有关。所以可得出结论：压力相同时，受力面积越小（或越大），压力的作用效果越明显（或不明显）。 [2]A．坦克的履带很宽，是在压力相同时，受力面积越大，压力作用效果越不明显，应用了“压力大小相同时，受力面积越大，压力作用效果越不明显”这一结论，故A符合题意； B．压路机装上质量很大的碾子，是在受力面积相同时，压力越大，压路机对地面压力作用效果越明显，没有应用了“压力大小相同时，受力面积越大，压力作用效果越不明显”这一结论，故B不合题意； C．鞋底刻有很深的花纹，是为了增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力，没有应用了“压力大小相同时，受力面积越大，压力作用效果越不明显”这一结论，故C不合题意； D．有些课桌的边缘设计成圆弧形状，是在压力相同时，受力面积越大，压力的作用效果越不明显，应用了“压力大小相同时，受力面积越大，压力作用效果越不明显”这一结论，故D符合题意； 故选AD。 （2）丙、丁两图对比，压力大小相等，受力面积等，根据可知，丙、丁两图对接触面的压强相等，即p丙=p丁。 （3）要研究压力的作用效果与受力面积的关系时，要控制压力相同。实验时，小芳将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，受力面积发生变化的同时，压力也发生了变化，此探究过程中存在的问题是没有控制压力大小不变。 41．小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容器等实验器材，探究压力作用效果与哪些因素有关，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，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，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； (3)实验过程中，压力的作用效果是通过 表现出来的，这种研究问题的方法叫作 。 【答案】(1)受力面积 (2)压力的大小 (3) 小桌陷入沙子的深浅 转换法 【详解】（1）实验中应用控制变量法，保持小桌对沙子的压力不变，只改变小桌与沙子的接触面积，发现接触面积越大，小桌陷入沙子越浅，由转换法知道，沙子凹陷的深度越大，压力作用效果越明显，说明压力的作用效果与受力面积的大小有关。 （2）由控制变量法知道，保持小桌与沙子的接触面积不变，只改变小桌对沙子的压力，发现压力越大，小桌陷入沙子越深，由转换法知道，压力的作用效果与压力的大小有关。 （3）实验过程中，沙子凹陷的深度越大，压力作用效果越明显，所以，压力的作用效果是通过沙子的形变程度表现出来的，属转换法的运用。 42．如图所示，通过观察 可以判断压力的作用效果。手指和手掌同时接触气球的两侧，与指尖接触的一侧比与手掌接触的那一侧形变大，表明压力作用的效果与 有关；并且用力越大，气球的形变越明显，表明压力的作用效果还与 有关。物理学中用来表示压力作用效果的物理量叫作 。 【答案】 气球的形变程度 受力面积大小 压力大小 压强 【详解】[1]如图所示，实验中通过受压面的形变程度来表示压力的作用效果，通过观察气球的形变程度可以判断压力的作用效果。 [2]手指和手掌同时接触气球的两侧，气球静止，其受到手掌和手指对它的压力大小相等，气球与指尖接触一侧的受力面积比与手掌接触的那一侧的受力面积小，气球与指尖接触的那部分的形变比其与手掌接触时的形变要大，表明压力大小相等，压力作用的效果与受力面积大小有关。 [3]用力越大，气球的形变越明显，表明压力的作用效果还与压力大小有关。 [4]物理学中用来表示压力作用效果的物理量叫作压强。 考点8 托里拆利实验的有关问题 43．如图所示，将长约1m、一端封闭的玻璃管灌满水银，用手指将管口堵住，管内水银面下降到一定高度就不再下降，这时管内外水银面高度差约750mm。 (1)实验中玻璃管内水银面的上方是 ，管外水银面的上方是空气，因此，是 支持这段水银柱不会落下，大气压的数值就等于 mm水银柱所产生的压强；通过计算可知当地的大气压为 Pa；（ρ水银=13.6×103kg/m3） (2)实验中选用水银而不是水来做实验，这是利用水银的 较大的特性；在实验过程中，若像图丁中一样将玻璃管倾斜，水银柱的竖直高度 ；如果将此装置拿到高山上，观察到的现象是水银柱的竖直高度将 。 【答案】(1) 真空 大气压 750 0.9996×105 (2) 密度 不变 变小 【详解】（1）[1][2][3][4]实验装置最早测出大气压的值，开始要在水银管内灌满水银，这样可以将管内空气全部排出，保证管内水银上方为真空；玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持；首先测出大气压值的是意大利的科学家托里拆利，此实验测量的当地大气压支持的水银柱的高度 此时的大气压值为 （2）[1][2][3]做托里拆利实验时应选用密度大的汞液，而不是水来做实验，是为了操作方便；水银柱的竖直高度与玻璃管的粗细、长短、倾斜，以及水银槽中水银的多少无关，因此若像图丁中一样将玻璃管倾斜，水银柱的竖直高度不变；大气压随高度的增加而减小，将此装置拿到高山上，外界大气压减小，实验观察到的现象是水银柱高度变小。 44．在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，如图所示。 (1)为了测得大气压的值，这时必须测量 。 (2)实验中若将玻璃管倾斜放置，可以观察到玻璃管中的水银长度 ，高度 ；将玻璃管稍稍往上提起一些，但玻璃管口未离开水银面，玻璃管中的水银高度 。（均选填“变大”“不变”或“变小”） (3)实验中若管内残留有一些空气，则测得的大气压值将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)玻璃管内外水银面的高度差 (2) 变大 不变 不变 (3)偏小 【详解】（1）为了测得大气压的值，必须测量管内外水银面的高度差。管里边的水银柱产生的向下的压强与大气压强相平衡，通过计算管内水银面的高度差，可以得出大气压的值。 （2）[1][2]由于大气压不变，则玻璃管内外水银面的高度差不变，如果将玻璃管倾斜放置，可以观察到玻璃管中的水银面长度变大，玻璃管中的水银高度不变。 [3]由于大气压不变，则玻璃管内外水银面的高度差不变，将玻璃管稍稍往上提起一些，但玻璃管口未离开水银面，玻璃管中的水银高度不变。 （3）实验时，玻璃管顶部空白处应该为真空；实验时管中不慎进入少量空气，则空气会产生一定的向下的压强，使管中水银柱高度将偏小，则测得的大气压值将偏小。 45．如图所示，在标准大气压下，用1m长的玻璃管做托里拆利实验，管中水银柱的高度为 mm； （1）玻璃管内的水银没有下降到与水银槽中水银面相平，是 作用的结果； （2）假定移动玻璃管的过程均不漏气，请描述玻璃管内水银柱高度的变化情况：①将玻璃管稍倾斜放置，水银柱高度将 ；②将玻璃管向上提升一点（管口未露出水银面），水银柱高度将 ；③改用粗一些的玻璃管做实验，水银柱高度将 ；（均选填“升高”“不变”或“降低”） （3）如果用水来代替水银做实验，水 （选填“会”或“不会”）充满玻璃管。 【答案】 760 大气压 不变 不变 不变 会 【详解】[1]根据托里拆利实验可知，标准大气压能够支撑760mm高的水银柱。 （1）[2]进行托里拆利实验时，玻璃管内的水银不会降到与水银槽的水银面相平，是因为管内为真空，而水银槽上有空气，在大气压的作用下将管内水银压起来。 （2）[3]玻璃管倾斜放置，水银柱高度不会发生变化，因为管内外大气压不变。 [4]将玻璃管向上提升一点，由于管内外大气压也不变，水银高度不变。 [5]改用粗一些的玻璃管做实验，此时管内外大气压不变，玻璃管内水银柱高度不变。 （3）[6]由于标准气压值不变，根据可知，水的密度为，则可支撑水柱的高度为 因此水会充满玻璃管。 46．如图所示是托里拆利实验过程，根据图示完成下面的问题。 (1)通过计算可知当时的气压为 Pa（ρ水银=13.6g/cm3，g＝10N/kg）； (2)实验过程中，若将玻璃管倾斜，则水银柱的高度将 ，水银柱的长度将 ；（均选填“变长”、“变短”或“不变”） (3)实验过程中，若玻璃管中的水银没有装满，则测量的大气压值比真实值要 。（选填“偏大”或“偏小”） 【答案】(1)1.03×105 (2) 不变 变长 (3)偏小 【详解】（1）据图可知，大气压能够支撑760mm高的水银柱，则当时的气压为 （2）[1][2]由最后一图可知，玻璃管倾斜，管中水银柱长度将变长，但是高度不变。 （3）若实验过程中，玻璃管中的水银没有装满，当倒插入水银槽中时，玻璃管中会存在少量空气，空气会产生一定的向下的压强，使管中水银柱高度减小，则测量的大气压值比真实值要偏小。 47．如图所示，小华同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值。 (1)实验时他没有将玻璃管竖直放置，而是稍稍倾斜了，如图所示，则此时大气压强等于 mm高水银柱产生的压强，此时的大气压 （选填“大于”“等于”或“小于”）标准大气压； (2)将玻璃管下压一点，且管内水银面上方仍是真空，水银面的高度差将 （选填“升高”“不变”或“降低”）； (3)如果其他条件不变，用水来代替水银做实验， （选填“能”或“不能”）测出大气压的值。 【答案】(1) 750 小于 (2)不变 (3)不能 【详解】（1）[1]由图可知，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm，因此，当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强。 [2]一个标准大气压为760mm水银柱产生的压强，750mm高水银柱产生的压强小于760mm水银柱产生的压强，所以此时的大气压小于一个标准大气压。 （2）将玻璃管下压一点，且管内水银面上方仍是真空，由于外界大气压不变，所以水银面的高度差将不变。 （3）由可得，一标准大气压支撑水柱的高度 因玻璃管的长度1m远小于10.2m，所以如果用水来代替水银做实验，水会充满玻璃管，不能测出大气压的值。 48．如图所示是托里拆利实验过程，根据图示完成下面的问题。 (1)实验中测得玻璃管内水银柱的高度为 mm。 (2)通过计算可知当时的气压为 Pa（ρ水银=13.6g/cm3，g＝10N/kg）。 (3)实验过程中，若将玻璃管倾斜，则水银柱的高度将 ，水银柱的长度将 。（均选填“变长”、“变短”或“不变”） (4)实验过程中，若玻璃管中的水银没有装满，则测量的大气压值比真实值要 。（选填“偏大”或“偏小”） 【答案】(1)760 (2)1.03×105 (3) 不变 变长 (4)偏小 【详解】（1）由图中数据可知，水银柱的高度为760mm。 （2）当时的气压为 （3）[1][2]由最后一图可知，玻璃管倾斜，管中水银柱长度将变长，但是高度不变。 （4）若实验过程中，玻璃管中的水银没有装满，当倒插入水银槽中时，玻璃管中会存在少量空气，空气会产生一定的向下的压强，使管中水银柱高度减小，则测量的大气压值比真实值要偏小。 考点9 阿基米德原理应用 49．小丽在家利用小桶、弹簧测力计、水、带溢水口的容器等器材探究阿基米德原理，其中桶是圆柱形。 (1)图中是小丽操作的各个步骤，你认为最佳的操作顺序是 ； (2)将空桶轻放入盛满水的溢水杯中，用桶接住溢出的水，如图丙所示，则空桶受到的浮力为 ；测出桶和溢出水的总重力，如图丁所示，可以得出的实验结论： ； (3)接着小丽往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第 次实验的数据；实验中，加入的沙子越多，桶A浸入水中就越深，说明在液体密度一定时， 越大，物体受到的浮力越大； 次序 1 2 3 4 桶A与沙子的总重力/N 2.4 2.8 3.2 3.4 桶B与水的总重力/N 4.0 4.4 4.6 5.0 (4)在图丙中，如果只将容器中的水取一部分加入桶A中，则容器中的水面和桶B中的水量的变化情况是 （选填“容器中水面下降”“桶B中水量增加”或“都不变”）。 【答案】(1)乙甲丙丁 (2) 2 桶A受到的浮力等于桶A排开水受到的重力 (3) 3 排开液体的体积 (4)都不变 【详解】（1）实验中为了减小测量误差，因此应先测量空小桶B的重力、再测量空桶A的重力，将桶A浸在水中，用桶B接排出的水，最后测量桶B的总重力，因此正确的顺序是乙甲丙丁。 （2）[1][2]甲图中弹簧测力计的分度值是0.2N，读数为2N，丙图中通A漂浮，受到的浮力与其重力相等，则桶A受到的浮力为2N；乙图中空桶B的重力为1.6N，丁图中桶B与排出水的总重力为3.6N，则排出水的重力为 因此可得结论为：桶A受到的浮力等于桶A排开水受到的重力。 （3）[1]桶A中加入沙子进行实验时，装有沙子的桶A在水中仍然处于漂浮状态，则排开水的重力等于桶A受到的浮力，也等于桶A和沙子受到的总重力，第3组数据中不等于桶A与沙子的总重力3.2N，则该组数据是错误的。 [2]加入的沙子越多，桶A浸入水中就越深，排开水的体积越多，物体受到的浮力越大，因此可得结论为：在液体密度一定时，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。 （4）在图丙中，如果只将容器中的水取一部分加入桶A 中，容器中水减小G水，设取出水的重力为G水，桶A中的重力增大G水，桶A漂浮状态，浮力等于重力，浮力增大G水，由阿基米德原理可知排开水的重力增大G水，相当于容器中水没有减小，容器中的水面和桶B 中的水量都不变。 50．小明利用如图所示的装置测量烧杯中液体的密度。实验步骤如下： ①用细线绑住一个体积为V的小球，挂在弹簧测力计下，当小球静止时读出测力计的示数为G； ②往烧杯中倒入适量的待测液体，用弹簧测力计拉着小球浸没在液体中，当小球静止时读出测力计的示数为F； 现有A、B、C三个小球，相关信息如下表。 球 A B C 体积 重力 约4N 约4N 约8N 在待测液体静止时的状态 漂浮 沉底 沉底 (1)根据表中信息，可以判断A球的密度 （选填“大于”“等于”“小于”）烧杯中液体的密度； (2)你会选择 （选填“A”“B”“C”）球用于实验，不选择其它两个小球的原因是 ； (3)小球浸没在待测液体中受到的浮力 ，液体密度的表达式 （用实验步骤中出现的物理量符号和重力常数g表示）。 【答案】(1)小于 (2) B 见解析 (3) G-F 【详解】（1）根据物体的浮沉条件，当物体在液体中漂浮时，物体的密度小于液体的密度。A 球在待测液体中漂浮，所以ρA<ρ液。 （2）[1][2]因为A球漂浮在液体中，其排开液体的体积小于其自身的体积，故无法用公式计算出液体的密度；而C球因为重力约为8N，超过了弹簧测力计的测量范围，所以无法准确测量出重力，所以选择B球进行实验。 （3）[1]由称重法可得小球受到的浮力F浮=G-F。 [2]因为小球浸没在液体中，所以小球排开液体的体积等于小球的体积，所以 51．小亮想利用如图1所示的密度计测量液体的密度，其测量单位为。 (1)如图2所示，小亮把密度计放进甲液体，密度计竖直 （选填“漂浮”或“悬浮”）在液体中，此时液面与密度计的A刻度刚好相平。若密度计的A刻度为0.7，则甲液体的密度为 ； (2)若将该密度计放入密度比甲液体大的乙液体中，静止时，液面与密度计的刻度刚好相平，则应该在A的 （选填“上方”或“下方”），此时密度计受到的浮力 （选填“＞”“＜”或“＝”）其在甲液体中受到的浮力； (3)小亮觉得密度计非常有趣，于是他利用一根直径为、长的圆柱形吸管、小铁珠、热熔胶枪等，制成如图3所示的简易密度计（其质量为）。小亮把自制的密度计竖直放进某种液体中，密度计出现如图4所示的沉底现象。于是，小亮重新制作了规格如表所示的另外4支密度计，其中有可能可以测出这种液体密度的是 （填编号）。 密度计编号 直径 长度 质量 ① 2 20 10 ② 0.5 20 10 ③ 1 20 20 ④ 1 20 5 【答案】(1) 漂浮 (2) 下方 ＝ (3)①④ 【详解】（1）[1][2]密度计在液体中是竖直漂浮的。因为密度计的刻度是按照液体密度与水的密度的比例来标注的，已知A刻度为0.7，其单位是，换算单位可得甲液体的密度为 （2）[1][2]根据阿基米德原理，密度计在不同液体中都是漂浮状态，浮力都等于重力，所以密度计在乙液体中受到的浮力 因为乙液体密度比甲液体大，由可知，在浮力相等时，液体密度越大，排开液体的体积越小，所以密度计在乙液体中浸入的深度较浅，B应该在A的下方。对于自制密度计，根据物体的浮沉条件，当密度计沉底时，说明液体密度小于密度计的平均密度。原密度计的体积 其质量m=10g，则原密度计的平均密度 要使密度计能漂浮在液体中从而测量液体密度，需要减小密度计的平均密度。根据减小质量；或在质量不变的情况下增加体积来实现。 （3）①号密度计直径变为原来的2倍，则体积变为原来的4倍，质量不变，其平均密度变为原来的，有可能可以测出这种液体密度。②号密度计直径变为原来的，则体积变为原来的，质量不变，其平均密度变为原来的4倍，不能测出这种液体密度。③号密度计质量变为原来的2倍，体积不变，其平均密度变为原来的2倍，不能测出这种液体密度。④号密度计质量变为原来的，体积不变，其平均密度变为原来的，有可能可以测出这种液体密度。故有可能可以测出这种液体密度的是①④。 52．密度计——综合实践活动课上，小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。制作时，小明先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（图甲），用笔在吸管上标记此时水面位置A；取出吸管，量出A点至封口端的距离H，通过分析与计算， 在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并标上密度值。 使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。 (1)A位置处的刻度值为 g/cm3； (2)吸管漂浮在其他液体中时（图乙），液面下方的深度h= （用ρ水、ρ液、H表示）； (3)管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离 （选填“相等”或“不相等”）； (4)小明突发奇想，将铁丝密绕在吸管外侧，其他没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果 （选填“偏大”、“偏小”或“无变化”）； (5)小明自制了三个密度计放置在同一种液体中（图丁），精确程度最高的是 。 【答案】(1)1 (2) (3)不相等 (4)偏大 (5)② 【详解】（1）将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态，此时密度计测量的是水的密度，用笔在吸管上标记此时水面位置A；取出吸管，量出A点至封口端的距离H，则A位置处的刻度值为1g/cm3。 （2）吸管漂浮在其他液体中时，由于始终漂浮，浮力不变，即，由于 则 解得 （3）由可知，h和ρ液是反比例函数，刻度分布不均匀。 （4）缠绕到底部外侧，其它没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，密度计重力不变，受到的浮力不变，排开液体的总体积不变，但由于铁丝排开了一部分液体的体积，吸管排开液体的体积变小，则吸管会上浮一些，导致h偏小，测量结果偏大。 （5）图丁中，②密度计浸在液体中长度长，刻线间隔较大，读数更准确。 53．某同学利用如图所示的装置探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。 (1)图中探究操作的最合理顺序是 （只填字母），选用其他液体多次实验后，就可得出结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小 （用文字表述）； (2)图中会影响该探究结论能否正确得出的是（　　）（只填字母）。 A．B中水面未到达溢水杯的溢水口； B．B中物体没有全部浸入在水中； C．将B中的水换成酒精。 (3)另一小组用相同的器材进行实验时，仅因为图A中溢水杯水未装满，导致图C中弹簧测力计示数变为1.3N。若柱形平底溢水杯（不计厚度）底面积为50cm2，从物体下表面刚接触水面到浸没（未触底）的过程中溢水杯对水平桌面的压强变化了 ； (4)他又将B中水换成了另一种液体，并将物块浸没其中（物块未触底），其他操作都正确，观察弹簧测力计的示数为1.2N，可知水与该液体的密度之比为 。 【答案】(1) DABC 等于排开液体受到的重力 (2)A (3)40Pa (4)5∶4 【详解】（1）[1][2]根据先测小桶的重力，再测石块重力，后测量拉力，计算溢出液体的重力，故顺序是DABC；由图A和B得到物体受到的浮力F浮=G-F=2N-1N=1N 由图C和D得到物体排开水的重力G排=1.5N-0.5N=1N 所以F浮=G排，即浮力的大小等于排开液体受到的重力。 （2）A．图中水面未到达溢水杯的溢水口，物体放入溢水杯时，先要使溢水杯满了才可以向外排水，故在此过程中，物体受到的浮力大于排出的水的重力，故A符合题意； B．物体未全部浸没在水中，物体排开液体的体积小，排开液体的重力小，浮力也小，仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力，对实验没有影响，故B不符合题意； C．将B中的水换成酒精，浮力的大小等于排开液体受到的重力，故C不符合题意。 故选A。 （3）因为图A中溢水杯水未装满，导致图C中弹簧测力计示数变为1.3N。因而溢水杯增大的重力为1.5N-1.3N=0.2N 增大的压强 （4）水中时弹簧测力计的示数为1N，则物体浸没在水中所受浮力为F浮=G-F=2N-1N=1N B中水换成了另一种液体，并将物块浸没其中（物块未触底），其他操作都正确，观察弹簧测力计的示数为1.2N，受到的浮力F'浮=G-F'=2N-1.2N=0.8N 根据F浮=ρ液gV排；排开液体的体积一定时，浮力与液体密度成正比，故水与该液体的密度之比等于浮力之比，即1N∶0.8N=1N∶0.8N=5∶4 54．创新实验小组的同学设计了下图所示的实验装置验证“阿基米德原理”。（，取10N/kg） (1)如图所示，在物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中，左边弹簧测力计的示数 ，物块受到水的浮力 ，水对溢水杯底部的压强 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） (2)根据实验中所测的物理量可列等式 （用字母表示），从而验证了阿基米德原理。 (3)由实验中的数据可知，物块浸没在水中受到的浮力为 N，物块的体积为 cm3，物块的密度为 kg/m3。 (4)同学们用酒精代替水继续实验，发现此时的变大，说明浮力的大小与 有关；用酒精继续实验的目的是 （选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。 (5)小组的小明同学在学习过浮力相关知识后，利用圆柱形玻璃杯、适量的水和细针，又找了一把刻度尺，测出了木块的密度，请你将下列测量步骤补充完整。 ①在玻璃杯中装入适量的水，用刻度尺测出杯中水的深度为； ②将木块轻轻放入玻璃杯中，待它漂浮时， ； ③用细针缓慢地把木块压入水中，使之浸没，用刻度尺测出杯中水的深度为； ④写出木块密度的表达式 （用测量的物理量和已知量的符号表示）。 【答案】(1) 变小 变大 不变 (2) (3) 0.5 50 (4) 液体的密度 寻找普遍规律 (5) 用刻度尺测出杯中水的深度为h 【详解】（1）[1][2]如图所示，在物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中，物块排开水的重力不断增大，则左边弹簧测力计的示数变大；物块排开水的体积变大，由得，物块受到水的浮力变大。 [3]此过程中，水的深度不变，由得，水对溢水杯底部的压强不变。 （2）由实验中数据得，物块受到的浮力为 物块排开水的重力为 可得 而验证了阿基米德原理。 （3）[1]由实验中的数据可知，物块浸没在水中受到的浮力为 [2]物块浸没在水中，物块的体积等于排开水的体积，由得，物块的体积为 [3]物块的密度为 （4）[1]同学们用酒精代替水继续实验，酒精的密度大于水的密度，物块排开液体的体积不变，物块的重力不变，发现此时的变大，则物块受到的浮力变小，说明浮力的大小与液体密度有关。 [2]用酒精继续实验的目的是避免偶然性，寻找普遍规律。 （5）[1][2]①在玻璃杯中装入适量的水，用刻度尺测出杯中水的深度为；②将木块轻轻放入玻璃杯中，待它漂浮时，用刻度尺测出杯中水的深度为h；设玻璃杯的底面积为S，则木块漂浮在水面上排开水的体积 此时木块所受浮力 木块浸没后水的深度为，此时木块排开水的体积等于木块的体积，木块的体积为 则木块的重力 又因为木块漂浮时 则 故木块的密度 考点10 浮力综合计算 55．如图是小明利用容积为，质量为厚度不计的硬质饮料瓶做成的潜水艇模型，配重螺母质量为，体积不计；其余部件质量与体积均不计，取。求： (1)当饮料瓶内不装水时，模型受到的重力； (2)模型悬浮在水中时，饮料瓶中水的质量； (3)排尽瓶中水静止后，模型排开水的体积。 【答案】(1)1N (2)0.3kg (3)1×10-4m3 【详解】（1）当饮料瓶内不装水时，模型的总质量m=0.02kg+0.08kg=0.1kg 模型的总重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N （2）饮料瓶的容积 当模型悬浮时，排开水的体积 悬浮时受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N 模型的总重力 模型的总质量 饮料瓶中水的质量 （3）排尽水后，悬浮时，因为，所以模型排尽水后，在水中上浮，静止时漂浮，此时浮力等于重力为1N，根据阿基米德原理可知，模型排开水的体积 56．某实验小组自制了如图“浮力秤”的装置图。它主要是由浮体和外筒构成，浮体包括秤盘和长度为L0，底面积为S0的圆柱体，外筒是足够高的，底面积为S的圆柱形透明大筒。称量时向外筒中加入适量水，将浮体竖直放入外筒的水中，被称物体放在称盘上，测出浮体的圆柱体浸入水中的深度就可以“称”出物体的质量。已知水的密度为ρ，秤盘中未放物体时浮体的圆柱体浸入水中的深度为h0，求： (1)未称物体之前，浮体受到浮力的大小； (2)当某次称量时圆柱体浸入水中深度h，被称物体质量； (3)若ρ=1.0×103kg/m3，L0=0.2m，S0=5×10-3m2，S=1×10-2m2，求出要使此“浮力秤”能够达到最大称量值，应在外筒中至少加入的水的质量。 【答案】(1)ρS0h0g (2)ρS0(h-h0) (3)1kg 【详解】（1）未秤物体之前，浮体受到的浮力F浮=ρgV排=ρgS0h0 （2）称量时圆柱体处于漂浮状态，重力等于浮力，物体的重力等于排开液体的增加量，所以被测物体的重力G=ΔF浮=ρgΔV=ρgS0(h-h0) 所以被秤物体的质量 （3）浮力秤能够到达最大称量值时，此时浮体浸入高度等于L0，外筒中至少加水质量是浮体下表面恰好浮起，此时容器中水的体积V水=(S-S0)L0=(1×10-2m2-5×10-3m2)×0.2m=1×10-3m3 外筒中至少加水的质量m水=ρV水=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg 57．如图所示，用弹簧秤悬挂一物体，在空气中弹簧秤示数为6N，当物体浸没在水中弹簧秤的示数是4N，g取10N/kg，求： (1)物体的重力G。 (2)物体浸没在水中受到的浮力F浮。 (3)物体的密度ρ。 【答案】(1)6N (2)2N (3)3×103kg/m3 【详解】（1）由题意可知，弹簧秤在空气中测量物体重力时，其示数就等于物体所受重力的大小，所以可得G=6N （2）物体浸没在水中时，受到弹簧秤对它的拉力、自身的重力以及水对它的浮力的作用，因为物体处于静止状态，所以由力的平衡条件可得G=F拉+F浮，代入数据可解得其所受浮力大小为F浮=G-F拉=6N-4N=2N （3）物体浸没在水中，排开水的体积等于物体的体积，又因为其受到的浮力大小为2N，所以由阿基米德原理可得物体的体积为，物体的质量为，则物体的密度为 58．地面上放置一个容器，底面积为 160cm2，高32cm，质量为600g，将一个实心正方体，体积为1×10-3m3，重30N，用细绳吊着浸入盛水的容器中，有的体积浸入水中，容器水面高度为30cm，如图所示，（）求： (1)物体受到的浮力； (2)绳子的拉力； (3)剪断细绳后，正方体沉入水底，静止后容器对地面的压强。 【答案】(1)4N (2)26N (3) 【详解】（1）物体排开水的体积为 则物体受到的浮力 （2）对物体受力分析可知，物体受竖直向下的重力，竖直向上的浮力和竖直向上的绳子拉力处于静止状态，绳子的拉力为 （3）容器的容积为 容器中水与正方体的总体积为 所以剪断细绳后，正方体沉入水底，会有部分水溢出，此时容器中水的体积为 此时容器中水的重力为 容器重力为 则剪断细绳后，正方体沉入水底，静止后容器对地面的压强为 59．小海用大塑料瓶（大瓶）和开口的小玻璃瓶（小瓶）制作了如图甲所示的“浮沉子”。装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气，通过挤压大瓶可实现小瓶的浮沉，挤压过程中，小瓶不接触大瓶瓶壁。小瓶可视为圆柱形容器，其底面积S=2cm2，高h=7.5cm，忽略其底和壁的厚度。第一次用适当大小的力挤压大瓶，小瓶仍漂浮，此时简化的模型如图乙所示，两瓶内水面的高度差h1=3.5cm，小瓶开口处到大瓶内水面的距离h2=7cm。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。求： (1)不装水时小瓶的质量； (2)第二次再用适当大小的力挤压大瓶，使小瓶恰好悬浮时小瓶内水增加的质量； (3)当“浮沉子”恰好在水中悬浮，与漂浮时相比较，小瓶内水对瓶口处压强的变化量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）小瓶在水中漂浮时，浮力等于重力，则小瓶的重力为 则不装水时小瓶的质量为 （2）小瓶恰好悬浮时，浮力等于重力，则小瓶内增加的水的重力为 则小瓶内增加的水的质量为 （3）当“浮沉子”恰好在水中悬浮，与漂浮时相比较，小瓶内水深度增加了 同一液体同一深度处的压强相等，所以当“浮沉子”恰好在水中悬浮，与漂浮时相比较，小瓶内水对瓶口处压强的变化量为 60．如图甲所示，将装有某种液体的圆柱形平底容器置于水平桌面上，其底面积为250cm2。一底面积为100cm2的圆柱形物块沉在容器底部。现在用弹簧测力计竖直向上匀速提升该物块，弹簧测力计示数F随物块上升高度h的变化关系如图乙所示。（g取）求： (1)物体未露出液面前受到的浮力； (2)液体密度； (3)当物块完全离开液体后，容器中液体对该容器底部的压强。 【答案】(1)9N (2)0.9×103kg/m3 (3)1440Pa 【详解】（1）由图像可知，当圆柱形物体上升高度在0~10cm之间时，弹簧测力计示数不变，说明物体完全浸没在液体中；当物体完全离开液体后，弹簧测力计示数不变，此时弹簧测力计的示数为15N，即物体的重力G=15N 物体未露出液面前受到的浮力 （2）由图像乙可知，圆柱形物块开始露出水面到完全露出水面，上升的高度为h=6cm，圆柱形物体在露出的同时液面下降，液面下降下降的高度为∆h，由于圆柱形物体露出液面的体积与液体减小的体积相等，即 即 代入数据得 解得∆h=4cm 则圆柱体的高度是h柱=6cm+4cm=10cm 圆柱体的体积是 当圆柱形物体完全浸没时受到的浮力为9N，根据可得，液体的密度 （3）由图像可知，当圆柱形物体上升高度在0~10cm之间时，弹簧测力计示数不变，即所受浮力不变，则物块上升高度为10cm时，上表面到达液面，则圆柱体浸没在液体中时液面的高度 则圆柱形物体全部浸没在液体中时的总体积是 液体的体积是 物块离开液体后，液体的深度是 故当物块完全离开液体后，容器中的液体对该容器底部的压强为 1 / 37 学科网（北京）股份有限公司 $$