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期末冲刺卷(实验题30道)
1.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中。
(1)如图所示,为测出滑动摩擦力大小,三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块A,弹簧测力计的示数F1<F2<F3,图中F3为 N;
(2)丙图中,若增大弹簧测力计的拉力,此时木块A所受滑动摩擦力 ;
(3)比较 两幅图,可得出:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【答案】 匀速 2.4 不变 甲乙
【详解】(1)[1]利用二力平衡原理测摩擦力,物体匀速直线运动时,拉力与摩擦力大小相等,故要匀速拉动。
[2]由丙图可以看出弹簧测力计分度值0.2N,根据指针位置读出弹簧测力计示数2.4N。
(2)[3]滑动摩擦力大小只受压力大小和接触面粗糙程度影响,与拉力大小无关,所以增大拉力,木块A所受滑动摩擦力大小不变。
(3)[4]由图可得压力相同,接触面粗糙程度不同的是甲乙两图,故甲乙两图可得出:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
2.小强同学利用小桌、海绵及砝码“探究影响压强大小的因素”。
(1)小强通过观察海绵的 来比较压强大小;
(2)比较图乙和丙实验可知:压强大小与 大小有关;
(3)小强还想探究液体压强大小和哪些因素有关,他在中间带有隔板的容器中装入不同深度的水,如图丁所示。通过观察橡皮膜的形状,可以得出:液体压强的大小和 有关。小强还想探究和液体压强有关的另一个因素,他应该在这个容器中两侧分别装入 相同, 不同的液体。
【答案】 凹陷程度 受力面积 液体深度 深度 密度
【详解】(1)[1]实验中,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,压强也就越大。
(2)[2]分析比较图乙和丙的实验现象可知,两图的压力大小相同,受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,故可以得出:当压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)[3]容器中隔板两侧水的深度不一样,而橡皮膜向深度比较浅的一侧凸出去,说明了液体压强大小与液体的深度有关。
[4] [5]液体压强大小除了与液体的深度有关,还与液体的密度有关,要探究液体压强大小与密度的关系,就应该在容器两侧装入密度不同深度相同的液体。
3.小明利用托盘天平、量筒和水测量一颗新鲜杏的密度,收集的实验数据记录在下表中,则杏的密度ρ= g/cm3,杏在水中受到的浮力F浮= N。(g取10N/kg)
步骤
①用托盘天平测杏的质量
②向量筒中倒入适量水,读示数
③将杏放入量筒中,读示数
数据
21.2g
40mL
60mL
【答案】 1.06 0.2
【详解】[1]由表格可知,杏的体积为
V=60mL﹣40mL=20mL=20cm3
杏的密度为
[2]杏在水中受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3=0.2N
4.如图所示是小明用溢水杯、水、小桶、弹簧测力计、铁块等实验器材验证阿基米德原理的实验过程,F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计示数,整个实验过程操作合理、测量准确。请根据所学知识回答下列问题:
(1)实验中铁块的重力为 ;图B中,铁块受到的浮力F浮= ;(用弹簧测力计示数对应字母表示)
(2)若F1、F2、F3、F4存在 的关系,则说明本次实验结论符合阿基米德原理;
(3)如果铁块未完全浸入水中,则实验 (选填“能”或“不能”)完成。
【答案】 F1 F1﹣F2 F1﹣F2=F4﹣F3 能
【详解】(1)[1][2]弹簧测力计在空气中的示数即为物体重力F1,物体放入水中后弹簧测力计的示数为F2,所以,根据称重法可知:物体受到的浮力F浮=F1﹣F2。
(2)[3]物块排开的液体受到的重力G排液=F4﹣F3;若F1﹣F2=F4﹣F3,则表明物体受到的浮力等于其排开的液体的重力,说明本次实验结果符合阿基米德原理。
(3)[4]物体没有完全浸没在水中,受到水的浮力还是能用称重法测量,排开水的重力也能测量,所以,按照上面的方法,能用实验验证阿基米德原理。
5.小金在做“验证阿基米德原理”的实验,实验步骤如下:
①用细线绑住石块,测出石块重力,记录测力计的示数F1;
②用弹簧测力计测小桶的重力,记录测力计的示数F2;
③将石块缓慢浸没在装满水的烧杯中(液面与杯口齐平),用小桶接住从烧杯里溢出的水,记录测力计的示数F3;
④用弹簧测力计测量 ,记录测力计的示数F4;
测量的量
F1
F2
F3
F4
测力计示数
1.5N
0.5N
1N
(1)将实验步骤④补充完整。
(2)根据示数F1和F3可得石块所受浮力大小为 。
(3)根据表中数据,F4的值为 ,可得石块所受浮力等于排开液体的重力。
(4)分析数据,还可求得石块密度为 kg/m3。
【答案】 接水后小桶的重力 0.5N 1N 3×103
【详解】(1)[1]利用阿基米德原理计算石块浸没后所受浮力,需测量排开水的重力,故用弹簧测力计测量接水后小桶的重力,记录为F4。
(2)[2]由①可知
由③可知,石块浸没在水中,受重力、浮力和弹簧测力计的拉力,根据平衡条件可知
所以石块所受的浮力
(3)[3]根据阿基米德原理可知,石块所受浮力等于排开液体的重力,所以
则
(4)[4]根据
可得
又因为浸没时石块的体积等于排开液体的体积,所以
由石块的重力
可得,石块的质量
所以石块的密度
6.如图所示,利用一个海绵、小桌、砝码以及肥皂“探究影响压力作用效果的因素”:
(1)对比 两次实验得出的结论可以用来解释“磨刀不误砍柴工”;
(2)如图丁,小明将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,发现无论是大块还是小块肥皂对海绵的作用效果与之前一样,他经过分析、论证得到的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为小强的方法是: (选填“正确”或“错误”),理由是: 。
【答案】 乙、丙 错误 没有控制压力相同
【详解】(1)[1]磨刀不误砍柴工是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,要想探究压力作用效果与受力面积之间的关系,应控制压力相同,因此应选择乙、丙两图的实验来进行比较。
(2)[2][3]要探究压力的作用效果与受力面积有关系,应在压力一定时,改变受力面积的大小,而实验中在改变受力面积的同时也改变了压力的大小,所以探究方法错误。
7.在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车由静止开始沿斜面滑下,小车在阻力不同的水平面上运动一段距离后分别停在如图所示的位置。
(1)进行实验时,需要控制的条件是 ;
(2)根据小车在不同的水平面上运动一段距离的远近来判断阻力对物体运动的影响大小,这种方法叫 ;
(3)分析小车运动情况可知:小车受到的阻力越小,小车滑行的距离就越远,速度减小得越 (选填“快”或“慢”);由此推理:如果水平面光滑,小车运动时不受阻力作用,它将在水平面上做 运动;说明物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持;
(4)牛顿在伽利略等人的研究成果上推理概括出了牛顿第一定律,经受住了实践的检验,但该定律 (选填“能”或“不能”)用实验直接验证。
【答案】 小车在水平面上的初速度 转换法 慢 匀速直线 不需要 不能
【详解】(1)[1]由控制变量法可知,是为了保证小车在进入平面时的速度相同,需要控制的条件是让同一小车从斜面的同一高度由静止开始滑下。
(2)[2]小车受到的阻力的大小无法直接观察,可以通过小车在不同的水平面上运动一段距离的远近来判断阻力对物体运动的影响大小,这种方法叫转换法。
(3)[3]由图可知,小车在木板表面运动的距离最长,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车滑行的距离就越远,速度减小得越慢。
[4][5]如果运动的物体不受任何阻力的作用,那么就没有阻力可以改变物体的运动状态了,则物体将做匀速直线运动,这说明物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。
(4)牛顿第一定律是在实验的基础上进行科学的推理得出的,所以该定律不能用实验直接验证。
8.用烧杯和试管装水进行“研究水的沸腾”实验。
(1)为了测量水沸腾时的温度并观察现象,必须采用图 (甲/乙)所示的装置,应按 (自上而下/自下而上)的顺序安装。
(2)根据实验测得的数据画出如图丙所示图像:
①用初温很高的热水来做实验是为了 ,为达此目的还可以采取的措施有 。
②加热 分钟后,水开始沸腾,此时的情景是下图丁中的 ;
③由图丙可知,实验中水的沸点是 ,说明此地气压 (高于/低于/等于)标准大气压。
【答案】(1) 甲 自下而上
(2) 缩短液体到达沸腾的时间 加盖子 4 C 99℃ 低于
【详解】(1)[1]要“探究水沸腾时温度变化特点”只能选用如图甲所示装置,乙图装置中烧杯中的水可以沸腾,试管中的水与烧杯中水有相同的沸点,当试管中的水达到沸点后烧杯中水处于沸腾状态,温度与试管中水的温度相同,试管中的水不能吸热,不会沸腾。不能用乙装置中试管中的水来探究水沸腾现象。
[2]实验中需要使用酒精灯的外焰加热,所以先去固定酒精灯的位置,即实验装置的器材安装都应按照“自下而上”的顺序来进行。
(2)[1][2]用初温很高的热水来做实验是为了节省实验时间。为达此目的还可以采取的措施有加盖子,适当减少水的质量等。
[3][4]由图丙可知,加热4min后水开始沸腾,水沸腾时的现象是内部产生大量的气泡、上升、变大、到水面处破裂开来。所以水开始沸腾时的情景是下图丁中的C。
[5][6]由图丙可知,实验中水的沸点是99℃,而一标准大气压下水的沸点是100℃,气压越大水的沸点越高,气压越小水的沸点越低,所以实验时此地气压小于一标准大气压。
9.在探究“阻力对运动的影响”中,在水平桌面上铺上不同的材料,让小车自斜面顶端从静止开始滑下,三次实验现象如下图所示,比较小车沿水平面运动的距离。请你观察实验现象并回答:
(1)三次实验中应使小车从斜面上的 高度处释放,目的是让小车到斜面底端时具有 的速度;[两空均选填:“相同”或“不同”]
(2)三次实验中,小车在水平面上受到的摩擦力最大的是第 次,这说明接触面越粗糙,阻力越大,小车速度减小的越 ;(选填“快”、“慢”)
(3)推理可知,若水平面绝对光滑(即小车不受摩擦阻力),则小车会在水平面上做 运动。
【答案】 相同 相同 1 快 匀速直线运动
【详解】(1)[1][2]为了比较小车运行的距离与阻力的关系,根据控制变量法知:应该使小车在斜面的底端具有相同的速度,故使小车从斜面上的相同高度处释放。
(2)[3][4]在这三次实验中,第1次实验小车在毛巾表面上运动的距离最短,这表明小车在毛表面上受到的摩擦力最大,毛巾表面要比棉表面和木板表面粗糙,所以这说明接触面越粗糙,阻力越大,小车速度减小的越快。
(3)[5]三次实验中,小车在木板表面运动的距离最远,这是因为大板表面比较光滑,小车受摩擦力较小的缘故,由此我们可以推理得出:若水平面绝对光滑(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做匀速直线运动。
10.如图是探究“液体内部压强与哪些因素有关“的实验。
(1)使用前发现U形管压强计两侧的水面如图甲所示,要使U形管两侧的水面相平,最简单的调节方法是 ;
A.从U形管内向外倒出适量水
B.取下软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(2)U形管压强计是通过两侧水面的 来反映被测压强大小;
(3)比较图中的乙、丙两图可得:液体的压强与 有关;
(4)比较 两图可得:液体的压强与液体的密度有关;
(5)丁图中压强计橡皮软管内的气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压;
(6)如果要探究同一液体在同一深度朝各个方向的压强是否相等,接下来你的具体操作是: 。
【答案】 B 高度差 深度 丙、丁 大于 在同种液体中,探头所处深度相同,只改变探头的方向,观察U形管液面的高度差
【详解】(1)[1]若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故B正确,AC错误。
故选B。
(2)[2]液体内部压强难以直接观察,压强计是通过U形管中水面高度差来反映被测压强大小的,这用到了转换法。
(3)[3]比较乙图、丙图,在相同液体中的不同深度处,U形管两侧的液面高度差不相等,液体的压强不同,可得出液体的压强与液体的深度有关。
(4)[4]要研究液体的压强与液体密度的关系,要控制液体的深度相同,改变液体的密度,故比较图中丙、丁两图,可以得出液体的压强与液体密度有关。
(5)[5]丁图中与橡皮管相连的U形管左端的液面低,说明橡皮管内的气压大于大气压。
(6)[6]为了探究在同一深度处液体向各个方向的压强是否相等,需要控制深度相同,液体密度相同,根据控制变量法,接下来的操作:在同种液体中,探头所处深度相同,只改变探头的方向,观察U形管液面的高度差。
11.小明在“观察水的沸腾实验”中,用如图甲所示的装置进行实验。
(1)在图甲中小明违背操作规范的是 ;
(2)小明纠正了错误,继续实验。当水温上升到80℃时,每隔1min读一次温度计的示数,其数据记录如表所示。其中第9分钟的温度计的示数如图乙所示,请将表格内数据补充完整。
t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
T/℃
80
82
84
86
88
90
92
94
96
98
98
98
(3)请根据表格中的数据,在图丙中画出水温随时间变化的图像。( )
(4)从表格数据可知水的沸点是 ℃。
(5)为了把这次探究活动留个纪念,小明拍了两张照片如图丁、图戊。其中图 是水在第10分钟时的情景。
(6)小明在与其它小组同学交流时发现,他的实验时间比较长,你认为他如何改进才能缩实验的时间: (写出一条即可)。
【答案】 玻璃泡碰到烧杯底部 98 见解析所示 98 丁 减少水量(也可提高水的初温)
【详解】(1)[1]在甲图实验中,温度计的玻璃泡接触到了烧杯的底部,烧杯的温度影响到了玻璃泡的温度从而导致测温不准确,这是一种不规范的操作。
(2)[2]乙图温度计的分度值为1℃,读出在第9min时温度为98℃。
(3)[3]根据表格中的时间和温度的数据在图丙中进行描点并连接,做出水温随时间变化的图像如下:
(4)[4]水沸腾时持续吸热且温度不变,由表格的数据可知,当水的温度到达98℃时一直保持不变,所以水的沸点为98℃。
(5)[5]在第10min时,水已经沸腾,水受热均匀,此时因液体压强的缘故,深度越大,液体压强越大,气泡越小;深度越小,液体压强越小,气泡越大,所以丁图中的气泡情况符合水沸腾时气泡的大小情况。
(6)[6]为了缩短实验时间,可以减少水量或者提高水的初温。
12.在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,实验装置如图所示。
(1)实验过程中,让同一小车从同一斜面、同一高度由静止滑下,其目的是使小车进入水平面时的 相同;
(2)让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动,最终小车静止时的位置如图所示,可观察到小车在 表面滑行的距离最远,由此可得出:小车受到的阻力越 ,速度减小越慢。进一步推理可得:如果小车运动时受到的阻力为零,速度就不会减小,小车将保持 运动状态;
(3)冰雪天气路面湿滑,阻力 ,结合该实验结论,开车时应 才能保证行车安全(写出一个合理答案即可)。
【答案】(1)速度
(2) 木板 小 匀速直线
(3) 较小 减速慢行
【详解】(1)实验中,为了使小车到达水平面时速度相同,让同一小车在同一斜面上从同一高度由静止滑下。
(2)[1][2][3]在不同材料的表面上,小车滑行的距离是不同的,在表面光滑的木板上滑行的距离最长,在最粗糙的毛巾上滑行的距离最短,可见小车在毛巾上运动受到的摩擦力最大,在木板上运动受到的摩擦力最小,以上实验表明:小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,运动的距离越远;进一步推理可得:如果小车运动时受到的阻力为零,速度就不会减小,小车将保持匀速直线运动状态。
(3)[1][2]冰雪天气路面湿滑,导致路面阻力较小,开车时应减速慢行才能保证行驶安全,否则刹车时汽车运动的距离较大,容易发生追尾事故。
13.弹弓是人们常玩的一种玩具,弹弓上橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度、宽度有关吗?小乔和同学们对此进行了探究:
步骤一:准备实验器材:小石块、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条;
步骤二:如图所示,依次将三根橡皮条固定在弹弓上,在弹性范围内,拉伸相同的伸长量,将小石块在同一位置沿水平方向弹射出去,用刻度尺测出小石块弹射的水平距离,并将数据记录在如下表格中。
实验次数
橡皮条
橡皮条宽/cm
橡皮条长/cm
小石块弹射的水平距离/m
1
a
0.50
20.00
10.10
2
b
0.50
30.00
8.20
3
c
1.00
20.00
14.00
(1)弹弓弹射的过程中,弹弓的 能转化为小石块的 能;
(2)比较表格中第1、2次实验数据,发现橡皮条a弹射小石块的水平距离长。由此得出的结论是: ;
(3)选用材料、厚度相同的橡皮条,分别拉伸相同的伸长量,其中弹性势能最大的橡皮条是 (选填“窄而长的”“宽而长的”或“宽而短的”)。
【答案】(1) 弹性势 动
(2)伸长量和宽度都相同的橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关
(3)宽面短的
【详解】(1)[1][2]弹弓弹射的过程中,弹弓的弹性形变量减小,弹性势能减小,小石块的速度增加,所以小石块的动能增加,弹弓的弹性势能转化为小石块的动能。
(2)根据第1、2次实验数据可知,橡皮条宽相同,伸长量相同,橡皮条越长,弹射小石块的水平距离长,即弹性势能大,所以可以得出的结论是伸长量和宽度都相同的橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关。
(3)由以上可知,弹性势能的大小与宽度、长度有关;在拉伸相同的伸长量时,宽度越宽,弹性势能越大,长度越短,弹性势能越大,即弹性势能最大的橡皮条是宽而短的。
14.如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。
(1)该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体 的关系(物体A、B质量不变),所以要把小球从 高度释放,目的是 ;
(2)该实验中所探究物体的动能是指物体 (选填“A”或“B”)的动能;
(3)该实验中物体动能的大小是通过 来反映的,这种方法在物理上称为 (选填“控制变量法”或“转换法”);
(4)该实验能得到的结论是 ;
(5)在探究小球动能与质量的关系时,有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度,分别弹出质量不同的小球去撞击木块(如图所示),撞击木块时小球的动能 (选填“相等”或“不相等”),该方案 (选填“正确”或“错误”)。
【答案】(1) 速度 不同 使小球达到水平面时的速度不同
(2)A
(3) 物体B被撞击后移动的距离 转换法
(4)见解析
(5) 相等 错误
【详解】(1)[1]图中只有一个小球,且小球的质量不变,所以探究的是动能与速度的关系。
[2][3]为了改变小球到达水平面时的速度,实验时要让小球从斜面的不同高度由静止开始释放。
(2)实验中小球A从不同高度由静止释放,小球达到水平面时的动能不同,所以实验探究的是小球A的动能大小。
(3)[1][2]小球A的动能大小不易观察,实验时通过更易观察的物体B被撞击后移动的距离来反映小球A的动能大小,采用了转换法,物体B被撞击后移动的距离越远,说明小球A的动能越大。
(4)实验中让小球A从更高的位置滑下,小球A到达水平面的速度更大,物体B被撞击后移动的距离更远,故可得:在质量一定时,物体的速度越大,动能越大。
(5)[1][2]在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度,弹簧的弹性势能相同,释放后小球的动能相同,小球的动能大小与质量和速度有关,小球质量不同,则速度也不同,存在两个变量,所以是错误的。
15.学了摩擦力后,在学校拔河比赛中大家都尽量选穿新运动鞋,军军猜想:鞋与地面间摩擦力的大小可能跟鞋底花纹的深度有关。于是他找来了两只同品牌同规格的运动鞋进行探究(一只鞋鞋底花纹没有磨损,另一只鞋底花纹磨损较大)。
序号
种类
重力G/N
拉力F/N
①
新鞋
5.7
2.3
②
旧鞋
5.4
1.7
③
旧鞋插在新鞋中
11.1
4.5
④
新鞋插在旧鞋中
11.1
3.5
实验步骤如下:
(1)军军测出新鞋的重力如表格序号①所示,按照如图所示用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋子在桌面上做 运动,读出了弹簧测力计的示数并填入表中;
(2)将新鞋子换成旧鞋子在同一个桌面上重新实验,测出了重力和拉力填在表格序号②中。由此得出结论:鞋底花纹越深,与地面摩擦力越大。兰兰认为他的做法不妥,不妥之处是 ;
(3)为了得出正确的结论,军军采纳了兰兰的意见,将两个鞋子插在对方中进行实验,得出的数据如表格序号③、④中:
对比序号 的两组实验数据可知,摩擦力的大小与鞋底花纹的深度有关;
对比序号 的两组实验数据可知,摩擦力的大小与压力大小有关。
【答案】 匀速直线 没有控制压力相同 ③④ ①③或②④
【详解】(1)[1]鞋子在水平面上进行匀速直线运动,鞋子在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(2)[2]探究滑动摩擦力大小跟花纹深度的关系,控制压力大小不变,新鞋和旧鞋的压力不同,所以得出的实验结论不准确,所以实验中没有控制压力大小不变。
(3)[3]实验③和④,压力相同,花纹深度越深,滑动摩擦力越大,所以实验③和④探究摩擦力的大小与鞋底花纹的深度有关。
[4]实验①、③或②、④,花纹深度相同,压力越大,滑动摩擦力越大,所以实验①、③或②、④探究滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
16.探究“动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示,A为小球,B为木块。
(1)小球从斜面滚下的过程中,它的 能主要转化为动能,其动能大小可以通过观察木块 来判断;
(2)为了探究小球动能与速度的关系,应控制小球的 相同,当小球从斜面上释放的位置越高时,它到达水平面时的速度越 ;
(3)记录的实验数据如下表所示,分析第1、2、3三次数据,可以得出结论: ;
实验次数
1
2
3
4
5
小球的质量m/g
10
20
30
10
10
小球释放的高度h/cm
5
5
5
10
15
木块移动的距离s/cm
10
18
29
38
86
(4)交通事故中汽车发生碰撞时,动能越大造成伤害越大。根据表格数据分析可知,从安全考虑,高速公路上大卡车限制的最高速度应该比小汽车限制的最高速度 ;
(5)若木板完全光滑,则 (选填“能”或“不能”)完成本实验。
【答案】 重力势 移动的距离 质量 大 速度一定时,物体的质量越大,动能越大 小 不能
【详解】(1)[1]实验中,小球从高处滑下,小球的质量不变,高度降低,重力势能减小,小球运动速度越来越快,动能增大,故球从斜面上滚下的过程中,小球的重力势能转化为动能。
[2]小球动能越大,对木块做的功越多,木块被推开的距离就越大,所以小球动能可以通过观察木块移动的距离来判断。
(2)[3][4]要研究动能与速度的关系,根据控制变量法,则需要控制小球的质量相同,当小球从斜面上释放的位置越高时,小球重力势能减少的越多,小球达水平面时的动能越大,速度越大。
(3)[5]分析第1、2、3三次实验数据可知,小球的下落高度相同,即达到斜面底端的速度相同,而小球的质量不同,通过比较数据可得:物体速度一定时,物体的质量越大,动能越大。
(4)[6]根据表格数据分析可知,速度一定时,物体质量越大动能越大,所以从安全考虑,高速公路上质量大的大卡车限制的最高速度应该比质量小的小汽车限制的最高速度小。
(5)[7]若木板完全光滑,则碰撞后木块都是做匀速直线运动,不会停下来,因此不能通过观察木块移动的距离来判断小球的动能大小,故不能完成本实验。
17.实验小组在探究弹簧伸长量(x)与弹簧受到拉力(F)关系的实验中,得到如图甲所示的关系图象(图线记为a)。
(1)分析图甲的数据,得到实验结论:(设为k),则比值k的单位是 ,这根弹簧k的大小为 ;
(2)把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的k是否会发生变化?实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想:
甲同学:因为是同一根弹簧,所以k不变;
乙同学:因为弹簧变短了,所以k变小;
丙同学:因为弹簧变短了,所以k变大;
为验证猜想,他们对剩余部分弹簧进行如下探究:
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁,静止时如图乙,则此时弹簧长度为 ;
②在弹簧下端挂上钩码,某次弹簧静止时如图丙所示,每个钩码的重力为,则弹簧下端受到钩码的拉力 ,此时弹簧的伸长量 ;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如表;
弹簧受到的拉力F⁄N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的伸长量x⁄cm
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
④根据表中的数据,可以判断 (选填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想是正确的;
⑤若某同学手边有一个k=60N/m的弹簧,已知该弹簧在弹性形变限度内的最大伸长量为5cm,则用这个弹簧制作成的弹簧测力计的最大测量值是 N。
【答案】(1) 0.5N/m
(2) 3.50 2.5 2.50 丙 3
【详解】(1)[1]拉力的单位是N,弹簧的伸长量单位是cm,则比值k的单位是N/cm。
[2]由图甲可知,弹簧伸长量为3cm时,弹簧受到拉力为1.5N,则这根弹簧k的大小为
(2)①[1]由图乙可知,刻度尺的分度值为1mm,弹簧的一端对齐刻度为12.00cm,弹簧的另一端对齐刻度为8.50cm,所以此时弹簧长度为l=12.00cm-8.50cm=3.50cm
②[2]由图丙可知,弹簧下端悬挂5个钩码,每个钩码的重力为,则弹簧下端受到钩码的拉力
[3]由图丙可知,弹簧的一端对齐刻度为12.00cm,弹簧的另一端对齐刻度为6.00cm,则此时弹簧长度为l1=12.00cm-6.00cm=6.00cm
所以此时弹簧的伸长量
④[4]分析表中的数据可知,把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的k的大小为
由于,所以可以判断丙同学的猜想是正确的。
⑤[5]有一个k=60N/m的弹簧,已知该弹簧在弹性形变限度内的最大伸长量为5cm,则用这个弹簧制作成的弹簧测力计的最大测量值
18.小明利用2.5mL。注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线来估测本地的大气压值。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是 。
(2)如图甲,拔去橡皮帽,将活塞推至注射器筒的底端,用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为0.6N,则活塞与注射器筒间的摩擦力为 N。实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,该地的大气压约为标准大气压。若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用 (选填“甲”或“乙”)注射器。
(3)他重新将活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,弹簧测力计示数为6.6N;如图乙用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为 cm,则本地大气压强的测量值为 Pa。
(4)若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 排尽筒内空气,防止空气进入 0.6 甲 4.00 9×104 偏小
【详解】(1)[1]将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,为了排尽注射器内的空气,防止外面的空气进入。
(2)[2]用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为0.6N;活塞水平方向受到两个力的作用:拉力和摩擦力,这两个力为一对平衡力,故活塞与针筒间的摩擦力为0.6N。
[3]当大气压约为105Pa,当面积为2cm2,即0.0002m2时,大气压力为
F压=pS=105Pa×0.0002m2=20N
因为已知弹簧测力计量程为0~10N,超过了测力计的量程,所以实验时应选用甲注射器。
(3)[4][5]当活开始滑动时,此时弹簧测力计示数为6.6N,则大气产生的压力为
F=6.6N-0.6N=6N
由图乙知,注射器有刻度部分的长度为L=4.00cm,注射器的横截面积为
S
大气产生的压强为
(4)[6]若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,拉力的测量值会偏小,根据公式可知,导致测得的大气压值偏小。
19.某小组在做“探究水的沸腾”的实验时,实验装置如图甲所示。
(1)图甲中A、B、C三种读温度计示数的方法正确的是 ;图乙中,表示水在沸腾前的现象是图乙中的 (选填“左”或“右”)图。
(2)根据实验记录的数据,作出了水的温度随时间变化的图像,如图丙所示,由图像可知,在当时条件下,水的沸点是 ℃,说明此时的大气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)1标准大气压。
(3)为了说明水沸腾过程中是否需要吸热,应 ,观察水是否继续沸腾。
(4)水沸腾时,杯口附近出现大量“白气”,“白气”是水蒸气遇冷 (填物态变化名称)形成的。
【答案】(1) B 右
(2) 99 小于
(3)停止加热,待石棉网和烧杯的温度降低到水的沸点以下后
(4)液化
【详解】(1)[1]图甲中在使用温度计测量液体温度时,温度计读数的时候,视线要与液柱的上表面保持相平,故AC错误,B正确。
故选B。
[2]由图乙可知,左图气泡在上升过程中体积逐渐变大,是沸腾时的现象,右图中气泡在上升过程中体积逐渐变小,是沸腾前的现象。
(2)[1][2]由图丙可知,随着时间的增加,水的温度逐渐升高,当温度升高到99℃时,温度保持不变,水沸腾的特点是持续吸热、温度不变,这个不变的温度即为沸点,所以水的沸点为99℃;1标准大气压下,水的沸点为100℃,水的沸点随气压的增大而升高,说明此时的大气压低于1标准大气压。
(3)为了说明水沸腾过程中是否需要吸热,应将酒精灯熄灭停止加热,稳定之后观察水是否继续沸腾。若不能沸腾则说明水沸腾时需要吸热。
(4)水沸腾时,杯口附近出现大量“白气”,“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴。
20.小丽实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
物理量名称
实验1
实验2
实验3
钩码量G/(N)
4
4
6
钩码上升高度h(m)
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F(N)
1.8
1.4
2.4
绳端移动距离s(m)
0.3
0.5
0.3
机械效率η(%)
74
57
机械效率平均值
(1)小玲同学认为表格设计有问题,请你指出问题所在: ;(不说明理由)在实验中,弹簧测力计应竖直向上 提升重物;
(2)通过表中数据可分析出实验1是用 (选填“甲”或“乙”)图滑轮组做的实验;
(3)3次实验后得出表中的数据,请将第3次测量的效率补充在表中的空白处 ;
(4)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率 ;
(5)比较实验 两个实验的数据可得出结论:使用同组滑轮组,增大物重可以提高滑轮组的机械效率。
【答案】(1) 设计机械效率的平均值 匀速
(2)甲
(3)83.3%
(4)越小
(5)1、3
【详解】(1)[1]不同滑轮组的机械效率一般不同,同一滑轮组的机械效率与提升的物重有关,故不能将机械效率取平均值,即表格中不应设计机械效率的平均值。
[2]在实验中,为了使拉力大小不变,弹簧测力计应竖直向上匀速提升重物。
(2)通过表中数据可分析出实验1的
是用甲图滑轮组做的实验。
(3)第3次测量的效率为
(4)实验1利用图甲提升重物,实验2的滑轮组的
则实验2利用的是乙装置进行实验,由实验1、2的数据可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率小。
(5)由表格中数据得,实验1、3使用的滑轮组相同,均为甲装置,比较实验1、3两个实验的数据可得出结论:使用同组滑轮组,增大物重可以提高滑轮组的机械效率。
21.小宇用如图所示实验装置,探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)要正确完成三次实验,实验前应在 (选填“水平”或“竖直”)方向对测力计进行校零,实验时应用弹簧测力计沿水平方向拉木块做 运动;
(2)比较 (选填“甲”、“乙”、“丙”中的两项)两次实验可知:压力相同时, ;
(3)利用图乙所示装置完成实验时,木块在运动过程中受到弹簧测力计的示数突然变大,可能原因是 ;(填字母)
A.木板太长
B.木板的粗糙程度不均匀
C.测力计的分度值太大
此时木块受到的滑动摩擦力 (选填“不变”、“变大”或“变小”)。
(4)同组的小扬同学又想用弹簧测力计改装成测量液体密度的密度秤。如图丁所示,小扬一组用同一小桶分别盛满不同的液体,用弹簧测力计测出小丁桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,再装满另一液体时示数为4.4N,则液体密度为 kg/m3;该密度秤的“0”刻度线应标注在 N刻度线处,所测液体密度最大值为 。
【答案】(1) 水平 匀速直线
(2) 乙、丙 接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3) B 变大
(4) 1.7×103 1 2×103kg/m3
【详解】(1)[1][2]根据二力平衡的条件分析,实验中,弹簧测力计应在水平位置调零,每次用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动。
(2)[1][2]根据控制变量法的思想,要想探究滑动摩擦力与压力的关系,应控制接触面的粗糙程度相同,压力不同,故应比较乙、丙两次实验,压力相同,接触面的粗糙程度不同,且接触面越粗糙弹簧测力计的示数越大,可知压力大小相同,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1][2]木块在运动过程中受到弹簧测力计的拉力突然变大,可能是接触面的粗糙程度变大,摩擦力增大,木板太长或测力计的分度值太大都不会影响摩擦力的变化,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)[1]用弹簧测力计测出小丁桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,故水的重力为G水=3N-1N=2N
再装满另一液体时示数为4.4N,故液体的重力为G=4.4N-1N=3.4N
两次液体的体积不变,根据可得,
即
可得ρ液=1.7×103kg/m3。
[2]因为没有液体时,小丁桶的重力为1N,故该密度秤的“0”刻度线应标注在1N位置处合理。
[3]弹簧测力计的最大值是5N,故所测液体的最大重力为4N,根据可得,
即
可得ρ液′=2×103kg/m3,则所测液体密度最大值为2×103kg/m3。
22.兴趣小组设计了如图所示的实验来探究阿基米德原理.
(1)该实验的目的是用实验定量研究,浸没在液体中的物体受到的浮力与 之间的关系;
(2)实验的合理步骤是 (填字母);
(3)若图中四个测量值、、、满足关系式 ,则该原理将得到验证;
(4)以下情况会影响结论的是_________;
A.图B中水面未到达溢水杯的溢水口 B.图B中物体未全部浸没在水中
(5)小红利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中 (填“A”“B”“C”或“D”)步骤不需要弹簧测力计;
(6)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐 ,B的示数逐渐 ,且A、B示数的变化量 (填“相等”或“不相等”)。
【答案】(1)见解析
(2)DABC
(3)F1-F2=F3-F4
(4)A
(5)B
(6) 变小 变大 相等
【详解】(1)该实验探究阿基米德原理,研究浸没在液体中的物体受到的浮力与物体排开液体所受重力的关系。
(2)根据实验目的及尽量减小误差,需要先测量空桶的重力,然后测量石块的重力,再测量石块浸没水中的拉力,最后测量桶和溢出水的总重力,合理顺序应是DABC。
(3)物体所受浮力
F浮=F1-F2
排开液体所受重力
G排=F3-F4
然后进行比较,若
F1-F2=F3-F4
则该原理将得到验证。
(4)A.图B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,影响结论,故A符合题意;
B.图B中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。
故选A。
(5)漂浮在液面上的物体所受浮力等于物体所受重力,故B图中不需要测力计。
(6)[1][2][3]如图2所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法F浮=G-F′可知弹簧测力计A的示数变小;重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时,由阿基米德原理可知,弹簧测力计A、B示数的变化量相等。
23.小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1 N的弹簧测力计,底面积为5 cm2、高度为6 cm的实心铜圆柱体,相同的大烧杯若干、水、密度未知的某种液体、细线等。(水的密度为1.0×103 kg/m3)
(1)小冉进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.60
2.50
2.40
2.40
2.34
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮= N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟 有关;
(4)步骤D中铜块的上表面刚好与水面相平,则铜块下表面受到水的压强是 Pa,并发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐 (选填“增大”或“减小”或“不变);
(5)小冉结合实验操作步骤,并利用表格中的数据算出了某种液体的密度约是 kg/m3。
【答案】 2.7 0.1 排开液体的体积 液体的密度 600 增大 1.2×103
【详解】(1)[1]如图所示,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.7N。
(2)[2] 在实验步骤B中铜块所受浮力
F浮=G-F=2.7N-2.6N=0.1N
(3)[3] 分析实验步骤A、B、C、D,液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,由表可知,弹簧测力计示数不同,即物体受到的浮力大小不同,可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
[4] 分析实验步骤A、E、F,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,由表可知,弹簧测力计示数不同,即物体受到的浮力大小不同,可以说明浮力大小跟液体的密度有关。
(4) [5] 步骤D中铜块的上表面刚好与水面相平,则铜块下表面受到水的压强是
[6]液体压强随深度增大而增大,所以,会发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐增大。
(5)[7]物体浸没于某液体中时,受到的浮力
物体排开液体的体积
液体的密度为
24.在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明利用一个长方体木块、弹簧测力计、两个相同的砝码和海绵等器材做了下图所示的实验。
(1)同学们是根据海绵的 来比较压力的作用效果的;
(2)观察比较图甲、乙所示的情况可以得到的结论:受力面积一定时, ,压力的作用效果越明显;
(3)要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,比较甲、丙两图,应在图丙木块上放 个砝码,结论: 一定,受力面积越小,压力的作用效果越 ;
(4)以下实例中应用(3)结论的有 (填字母);
A.书包背带做宽些 B.菜刀要经常磨一磨 C.铁轨铺在枕木上
(5)该实验主要运用的科学方法是 (选填“类比法”或“控制变量法”)。
【答案】(1)凹陷程度
(2)压力越大
(3) 1 压力大小 明显
(4)B
(5)控制变量法
【详解】(1)根据转换法,同学们是根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的。
(2)比较图甲、乙,受力面积相同,乙中压力较大,海绵的凹陷程度较大,可得:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[1][2][3]比较甲、丙两图来探究压力的作用效果跟受力面积的关系,应控制压力相同,改变受力面积,所以应在图丙木块上放1个砝码,丙中受力面积较小,海绵的凹陷程度较大,可得:压力大小一定,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)A.书包要用宽的背带,是通过增大受力面积来减小压力的作用效果,故A不符合题意;
B.菜刀要经常磨一磨,是通过减小受力面积来增大压力的作用效果,故B符合题意;
C.铁轨铺在枕木上,是通过增大受力面积来减小压力的作用效果,故C不符合题意。
故选B。
(5)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,探究压力的作用效果与其中一个因素的关系时,要控制剩余因素不变,所以实验时应采用控制变量法。
25.某同学想探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关,他采用了如图的装置,用弹簧测力计水平拉着各面粗糙程度相同的长方体木块在水平木板上运动,已知木块的重力是10N,钩码的质量为200g,实验过程中记录了如下表中的实验数据。根据表中数据回答下列问题:
实验情况
木块放置方式
压力F压/N
弹簧测力计示数F/N
滑动摩擦力f/N
甲
平放
10
2.0
2.0
乙
平放
12
2.4
2.4
丙
竖放
10
2.0
2.0
(1)实验中为了测出木块所受滑动摩擦力的大小,应使木块沿水平木板做 直线运动;
(2)分析表中甲、乙实验数据,可得到结论:滑动摩擦力的大小与 有关;
(3)分析表中甲、丙实验数据,可得到结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小 。(选填“有关”或“无关”)
【答案】 匀速 压力大小 无关
【详解】(1)[1]用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块做匀速直线运动,滑动摩擦力与拉力是平衡力,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小。
(2)[2]分析表中甲、乙实验数据,接触面积大小相等、接触面的粗糙程度相同,压力越大,滑动摩擦力越大,说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)[3]分析表中甲、丙实验数据,压力相同、接触面的粗糙程度相同,接触面积大小不同,滑动摩擦力大小相等,说明滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
26.小菲同学为探究“运动与力的关系”,设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验时让小车从斜面的同一高度由静止释放,目的是 。
(2)比较甲、乙、丙三次实验,发现水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车滑行的距离就越远,说明小车运动的速度改变得越 (选填“快”或“慢”)。
(3)进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上 ,说明运动的物体 (选填“需要”或“不需要”)力来维持。
【答案】(1)使小车运动到斜面底端时速度相同
(2)慢
(3) 做匀速直线运动 不需要
【详解】(1)实验时,为了使小车运动到斜面底端时速度相同,应让小车从斜面的同一高度由静止释放。
(2)小车在水平面的压力相同,木板表面的接触面粗糙程度最小,受到的阻力越小,比较甲、乙、丙三次实验得,小车在木板表面运动的距离最远,说明发现水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的速度改变得越慢,小车滑行的距离就越远。
(3)[1][2]进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车的速度不变,将在水平面上做匀速直线运动,说明运动的物体不需要力来维持。
27.如图所示,是小华和小明两同学探究“二力平衡条件”的实验。
(1)如图甲所示,小华将木块放置于水平桌面上,两边各用一段细绳通过定滑轮悬挂钩码,每个钩码的质量都相同,当左边悬挂三个钩码,右边悬挂两个钩码时,木块A保持静止,出现这种现象的原因是 ,针对此现象,小明认为将木块A换成带轮子的小车,会排除干扰因素;
(2)小华将系于轻质小卡片两个对角的细线分别跨过支架上滑轮,在细线两端挂上钩码,使作用在小卡片的两个拉力方向相反,实验选用轻质小卡片目的是 ;
(3)小华将图乙中A的小卡片转过一个角度,如图乙B所示,松开手后的瞬间小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡;这一步骤说明二力平衡要满足两个力的方向在 上的条件;
(4)当小卡片平衡时,小明用剪刀沿虚线剪断小卡片(如图乙C所示),发现小卡片不能保持平衡。这说明: 的力一定不平衡。
【答案】(1)木块受到桌面的摩擦力
(2)减少(忽略)卡片重力对实验的影响
(3) 不能 同一直线
(4)没有作用在同一物体上
【详解】(1)左边悬挂三个钩码,右边悬挂两个钩码时,发现木块仍然处于静止状态,木块还受平衡力的作用;此时木块有向左运动的趋势,木块和桌面之间产生了向右的摩擦力的作用,向右的拉力和摩擦力与向左的拉力是平衡力,所以出现这种现象的原因是木块受到桌面的摩擦力。
(2)由于小卡片的质量很小,重力远小于卡片受到的拉力,所以选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响。
(3)[1][2]本实验运用了控制变量法,将图中的小卡片转过一个角度,这两个力就不在一条直线上了,所以松开手后小卡片不能平衡,说明二力平衡需要两个力在同一条直线上。
(4)根据实验现象分析,当小卡片平衡时,用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片,发现小卡片不能保持平衡,这说明平衡力要作用在同一物体上。
28.学习了液体压强的特点,小聪想要探究液体内部压强的大小与什么因素有关,他与其所在的实验小组进行了如图所示的实验。
(1)实验前,用手轻压探头的橡皮膜是为了检查实验装置的 ,压强计通过 来反映液体内部压强的大小, 压强计 (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)比较图中甲、乙、丙,可得出结论:在同种液体,同一深度处,液体向各个方向的压强 。
(3)比较图中丙、丁、戊可得出结论: 。
(4)比较图中 两图说明液体压强的大小还与液体密度有关。
【答案】(1) 气密性 U形管液面高度差 不是
(2)相等
(3)在同种液体中,深度越深,压强越大
(4)丙、己
【详解】(1)[1]U形管压强计使用前用手轻压橡皮膜,可以通过液面高度差的变化情况来检查实验装置的气密性是否良好。
[2]压强计是通过液面高度差来反映压强大小的,高度差越大,液体内部压强越大。
[3]压强计并非两端开口,故不是连通器。
(2)比较甲乙丙三个图可知深度相同且液体种类相同,探头朝向不同,U形管液面高度差相同,故可得出结论,在同一深度处,液体向各个方向的压强都相等。
(3)丙丁戊三图探头所处位置为同种液体不同深度,U形管中液面高度差相同,故可知在同种液体中,深度越大,压强越大。
(4)比较图丙己可知两图探头在不同种液体的相同深度,可以探究液体压强大小与液体密度的关系。
29.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A、可能跟物体浸入液体的深度有关; B、可能跟物体的密度有关;
C、可能跟物体浸入液体的体积有关; D、可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想,小明做了如图所示的实验:他在弹簧测力计下端挂一个木块,依次把它们缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:
(1)本实验中,计算物体所受浮力的大小的公式是F浮= 。木块浸没在盐水中受到的浮力是 N。
(2)木块从位置的过程中,弹簧测力计的示数减小,可以验证猜想 是正确的;
(3)从位置的过程中,弹簧测力计的示数不变,说明木块受到的浮力不变,可以验证猜想 (选填“A”“B”“C”或“D”)是错误的。
(4)分析比较实验a、d、e,可以验证猜想 (选填“A”“B”“C”或“D”)是正确的。
(5)要想探究B,你还需要增加的器材是 ;
如果能说明如何操作,请写出步骤:
() ;
() 。
结论:物体所受浮力的大小跟物体的密度 。
【答案】 1.1 C A D 体积与铁块相同的铜块 把铜块挂在弹簧测力计下,读出弹簧测力计的示数 用弹簧测力计挂着铜块,慢慢将铜块浸入水中,读出弹簧测力计的示数 无关
【详解】(1)[1]由a、d可得,铁块浸没在水中受到的浮力
所以计算物体所受浮力的大小的公式为
[2]由a、e可得,铁块浸没在盐水中受到的浮力
(2)[3]铁块从位置的过程中,浸入液体中的体积变大,测力计的示数变小,说明铁块受到的浮力变大,则浮力的大小跟物体排开液体的体积有关,故可验证上述猜想C是正确的。
(3)[4]从位置过程中,铁块都是完全浸没,排开的液体体积不再变化,只改变其深度,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变,即浮力的大小与浸入液体的深度无关,故A猜想错误。
(4)[5]根据a、d、e中弹簧测力计的示数可知,同一物体铜块在盐水中受到的浮力大于在水中受到的浮力,由此可得,浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关,所以可以验证猜想D。
(5)[6][7][8]探究浮力的大小可能跟物体的密度有关时,根据控制变量法可知,实验中需要控制物体排开的液体的体积相同,液体的密度相同,物体的密度不同,故需要增加一个体积与铁块相同的铜块;第一步需要把铜块挂在弹簧测力计下,读出弹簧测力计的示数;第二步用弹簧测力计挂着铜块,慢慢将铜块浸入水中,读出弹簧测力计的示数;
[9]根据称重法求出浮力的大小,然后与铁块浸没在水中时受到的浮力做对比,发现铁块受到的浮力与铜块受到的浮力相同,故物体所受浮力的大小跟物体的密度无关。
30.小强同学为了证明“浸在水中的物体所受的浮力大小与物体体积无关”,他利用如图所示的两个底面积相同、高度不同的金属圆柱体A、B(圆柱体上每格体积相等)和符合实验要求的弹簧测力计、烧杯、水等器材进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整;
①用调好的弹簧测力计分别测量金属块A、B重力G并记录;
②在烧杯中装入适量的水,用弹簧测力计悬挂着金属块B,使金属块B完全浸没到水中,且不接触容器,静止时读出弹簧测力计的示数F并记录;
③ ,静止时读出弹簧测力计的示数F并记录;
④用公式 计算金属块所受浮力并记录。
(2)画出实验数据记录表格;
(3)若 (选填“=”或“≠”),则可以证明小强的观点是对的;
(4)实验中小强同学还观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越小。于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重。1.5N的物体,如图甲所示。当他把物体浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的示数为0.5N,他就在0.5N处对应标上“”的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的 N处对应标上“”字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度计。
【答案】 用弹簧测力计悬挂着金属块A,使金属块A五格体积浸入到水中,且不接触容器 F浮=G-F
实验编号
物体编号
物体的重力G/N
浸入的体积V/格
测力计示数F/N
受到的浮力F浮/N
1
A
2
B
= 0.7
【详解】(1)③[1]为控制变量,故应用弹簧测力计悬挂着金属块A,使金属块A五格体积浸入到水中,且不接触容器;
④[2]根据称重法计算F浮=G-F,计算F浮A、F浮B。
(2)[3]根据题意表格中需要测量的物理量有:物体的重力G、浸入液体的体积V、弹簧测力计的示数F和物体受到的浮力F浮,制定的表格如下所示:
实验编号
物体编号
物体的重力G/N
浸入的体积V/格
测力计示数F/N
受到的浮力F浮/N
1
A
2
B
(3)[4]由于A、B浸入到水中的体积相同即排开液体的体积相同,根据F浮=ρ液gV排,则F浮A=F浮B;已知A、B是两个底面积相同、高度不同的金属块A、B,A、B两物体的体积不同,故浮力的大小与物体的体积是无关的,与物体排开液体的体积有关。
(4)[5]依题意得,重1.5N物体浸没在水中,受到的浮力为
由得,此时排开液体体积为
则当该物体浸没在酒精中时,排开液体体积不变,物体在酒精中受到的浮力为
此时测力计的示数为
则应该在弹簧测力计刻度盘的0.7N处对应标上字样。
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期末冲刺卷(实验题30道)
1.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中。
(1)如图所示,为测出滑动摩擦力大小,三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块A,弹簧测力计的示数F1<F2<F3,图中F3为 N;
(2)丙图中,若增大弹簧测力计的拉力,此时木块A所受滑动摩擦力 ;
(3)比较 两幅图,可得出:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
2.小强同学利用小桌、海绵及砝码“探究影响压强大小的因素”。
(1)小强通过观察海绵的 来比较压强大小;
(2)比较图乙和丙实验可知:压强大小与 大小有关;
(3)小强还想探究液体压强大小和哪些因素有关,他在中间带有隔板的容器中装入不同深度的水,如图丁所示。通过观察橡皮膜的形状,可以得出:液体压强的大小和 有关。小强还想探究和液体压强有关的另一个因素,他应该在这个容器中两侧分别装入 相同, 不同的液体。
3.小明利用托盘天平、量筒和水测量一颗新鲜杏的密度,收集的实验数据记录在下表中,则杏的密度ρ= g/cm3,杏在水中受到的浮力F浮= N。(g取10N/kg)
步骤
①用托盘天平测杏的质量
②向量筒中倒入适量水,读示数
③将杏放入量筒中,读示数
数据
21.2g
40mL
60mL
4.如图所示是小明用溢水杯、水、小桶、弹簧测力计、铁块等实验器材验证阿基米德原理的实验过程,F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计示数,整个实验过程操作合理、测量准确。请根据所学知识回答下列问题:
(1)实验中铁块的重力为 ;图B中,铁块受到的浮力F浮= ;(用弹簧测力计示数对应字母表示)
(2)若F1、F2、F3、F4存在 的关系,则说明本次实验结论符合阿基米德原理;
(3)如果铁块未完全浸入水中,则实验 (选填“能”或“不能”)完成。
5.小金在做“验证阿基米德原理”的实验,实验步骤如下:
①用细线绑住石块,测出石块重力,记录测力计的示数F1;
②用弹簧测力计测小桶的重力,记录测力计的示数F2;
③将石块缓慢浸没在装满水的烧杯中(液面与杯口齐平),用小桶接住从烧杯里溢出的水,记录测力计的示数F3;
④用弹簧测力计测量 ,记录测力计的示数F4;
测量的量
F1
F2
F3
F4
测力计示数
1.5N
0.5N
1N
(1)将实验步骤④补充完整。
(2)根据示数F1和F3可得石块所受浮力大小为 。
(3)根据表中数据,F4的值为 ,可得石块所受浮力等于排开液体的重力。
(4)分析数据,还可求得石块密度为 kg/m3。
6.如图所示,利用一个海绵、小桌、砝码以及肥皂“探究影响压力作用效果的因素”:
(1)对比 两次实验得出的结论可以用来解释“磨刀不误砍柴工”;
(2)如图丁,小明将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,发现无论是大块还是小块肥皂对海绵的作用效果与之前一样,他经过分析、论证得到的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为小强的方法是: (选填“正确”或“错误”),理由是: 。
7.在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车由静止开始沿斜面滑下,小车在阻力不同的水平面上运动一段距离后分别停在如图所示的位置。
(1)进行实验时,需要控制的条件是 ;
(2)根据小车在不同的水平面上运动一段距离的远近来判断阻力对物体运动的影响大小,这种方法叫 ;
(3)分析小车运动情况可知:小车受到的阻力越小,小车滑行的距离就越远,速度减小得越 (选填“快”或“慢”);由此推理:如果水平面光滑,小车运动时不受阻力作用,它将在水平面上做 运动;说明物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持;
(4)牛顿在伽利略等人的研究成果上推理概括出了牛顿第一定律,经受住了实践的检验,但该定律 (选填“能”或“不能”)用实验直接验证。
8.用烧杯和试管装水进行“研究水的沸腾”实验。
(1)为了测量水沸腾时的温度并观察现象,必须采用图 (甲/乙)所示的装置,应按 (自上而下/自下而上)的顺序安装。
(2)根据实验测得的数据画出如图丙所示图像:
①用初温很高的热水来做实验是为了 ,为达此目的还可以采取的措施有 。
②加热 分钟后,水开始沸腾,此时的情景是下图丁中的 ;
③由图丙可知,实验中水的沸点是 ,说明此地气压 (高于/低于/等于)标准大气压。
9.在探究“阻力对运动的影响”中,在水平桌面上铺上不同的材料,让小车自斜面顶端从静止开始滑下,三次实验现象如下图所示,比较小车沿水平面运动的距离。请你观察实验现象并回答:
(1)三次实验中应使小车从斜面上的 高度处释放,目的是让小车到斜面底端时具有 的速度;[两空均选填:“相同”或“不同”]
(2)三次实验中,小车在水平面上受到的摩擦力最大的是第 次,这说明接触面越粗糙,阻力越大,小车速度减小的越 ;(选填“快”、“慢”)
(3)推理可知,若水平面绝对光滑(即小车不受摩擦阻力),则小车会在水平面上做 运动。
10.如图是探究“液体内部压强与哪些因素有关“的实验。
(1)使用前发现U形管压强计两侧的水面如图甲所示,要使U形管两侧的水面相平,最简单的调节方法是 ;
A.从U形管内向外倒出适量水
B.取下软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(2)U形管压强计是通过两侧水面的 来反映被测压强大小;
(3)比较图中的乙、丙两图可得:液体的压强与 有关;
(4)比较 两图可得:液体的压强与液体的密度有关;
(5)丁图中压强计橡皮软管内的气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压;
(6)如果要探究同一液体在同一深度朝各个方向的压强是否相等,接下来你的具体操作是: 。
11.小明在“观察水的沸腾实验”中,用如图甲所示的装置进行实验。
(1)在图甲中小明违背操作规范的是 ;
(2)小明纠正了错误,继续实验。当水温上升到80℃时,每隔1min读一次温度计的示数,其数据记录如表所示。其中第9分钟的温度计的示数如图乙所示,请将表格内数据补充完整。
t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
T/℃
80
82
84
86
88
90
92
94
96
98
98
98
(3)请根据表格中的数据,在图丙中画出水温随时间变化的图像。( )
(4)从表格数据可知水的沸点是 ℃。
(5)为了把这次探究活动留个纪念,小明拍了两张照片如图丁、图戊。其中图 是水在第10分钟时的情景。
(6)小明在与其它小组同学交流时发现,他的实验时间比较长,你认为他如何改进才能缩实验的时间: (写出一条即可)。
12.在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,实验装置如图所示。
(1)实验过程中,让同一小车从同一斜面、同一高度由静止滑下,其目的是使小车进入水平面时的 相同;
(2)让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动,最终小车静止时的位置如图所示,可观察到小车在 表面滑行的距离最远,由此可得出:小车受到的阻力越 ,速度减小越慢。进一步推理可得:如果小车运动时受到的阻力为零,速度就不会减小,小车将保持 运动状态;
(3)冰雪天气路面湿滑,阻力 ,结合该实验结论,开车时应 才能保证行车安全(写出一个合理答案即可)。
13.弹弓是人们常玩的一种玩具,弹弓上橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度、宽度有关吗?小乔和同学们对此进行了探究:
步骤一:准备实验器材:小石块、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条;
步骤二:如图所示,依次将三根橡皮条固定在弹弓上,在弹性范围内,拉伸相同的伸长量,将小石块在同一位置沿水平方向弹射出去,用刻度尺测出小石块弹射的水平距离,并将数据记录在如下表格中。
实验次数
橡皮条
橡皮条宽/cm
橡皮条长/cm
小石块弹射的水平距离/m
1
a
0.50
20.00
10.10
2
b
0.50
30.00
8.20
3
c
1.00
20.00
14.00
(1)弹弓弹射的过程中,弹弓的 能转化为小石块的 能;
(2)比较表格中第1、2次实验数据,发现橡皮条a弹射小石块的水平距离长。由此得出的结论是: ;
(3)选用材料、厚度相同的橡皮条,分别拉伸相同的伸长量,其中弹性势能最大的橡皮条是 (选填“窄而长的”“宽而长的”或“宽而短的”)。
14.如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。
(1)该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体 的关系(物体A、B质量不变),所以要把小球从 高度释放,目的是 ;
(2)该实验中所探究物体的动能是指物体 (选填“A”或“B”)的动能;
(3)该实验中物体动能的大小是通过 来反映的,这种方法在物理上称为 (选填“控制变量法”或“转换法”);
(4)该实验能得到的结论是 ;
(5)在探究小球动能与质量的关系时,有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度,分别弹出质量不同的小球去撞击木块(如图所示),撞击木块时小球的动能 (选填“相等”或“不相等”),该方案 (选填“正确”或“错误”)。
15.学了摩擦力后,在学校拔河比赛中大家都尽量选穿新运动鞋,军军猜想:鞋与地面间摩擦力的大小可能跟鞋底花纹的深度有关。于是他找来了两只同品牌同规格的运动鞋进行探究(一只鞋鞋底花纹没有磨损,另一只鞋底花纹磨损较大)。
序号
种类
重力G/N
拉力F/N
①
新鞋
5.7
2.3
②
旧鞋
5.4
1.7
③
旧鞋插在新鞋中
11.1
4.5
④
新鞋插在旧鞋中
11.1
3.5
实验步骤如下:
(1)军军测出新鞋的重力如表格序号①所示,按照如图所示用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋子在桌面上做 运动,读出了弹簧测力计的示数并填入表中;
(2)将新鞋子换成旧鞋子在同一个桌面上重新实验,测出了重力和拉力填在表格序号②中。由此得出结论:鞋底花纹越深,与地面摩擦力越大。兰兰认为他的做法不妥,不妥之处是 ;
(3)为了得出正确的结论,军军采纳了兰兰的意见,将两个鞋子插在对方中进行实验,得出的数据如表格序号③、④中:
对比序号 的两组实验数据可知,摩擦力的大小与鞋底花纹的深度有关;
对比序号 的两组实验数据可知,摩擦力的大小与压力大小有关。
16.探究“动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示,A为小球,B为木块。
(1)小球从斜面滚下的过程中,它的 能主要转化为动能,其动能大小可以通过观察木块 来判断;
(2)为了探究小球动能与速度的关系,应控制小球的 相同,当小球从斜面上释放的位置越高时,它到达水平面时的速度越 ;
(3)记录的实验数据如下表所示,分析第1、2、3三次数据,可以得出结论: ;
实验次数
1
2
3
4
5
小球的质量m/g
10
20
30
10
10
小球释放的高度h/cm
5
5
5
10
15
木块移动的距离s/cm
10
18
29
38
86
(4)交通事故中汽车发生碰撞时,动能越大造成伤害越大。根据表格数据分析可知,从安全考虑,高速公路上大卡车限制的最高速度应该比小汽车限制的最高速度 ;
(5)若木板完全光滑,则 (选填“能”或“不能”)完成本实验。
17.实验小组在探究弹簧伸长量(x)与弹簧受到拉力(F)关系的实验中,得到如图甲所示的关系图象(图线记为a)。
(1)分析图甲的数据,得到实验结论:(设为k),则比值k的单位是 ,这根弹簧k的大小为 ;
(2)把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的k是否会发生变化?实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想:
甲同学:因为是同一根弹簧,所以k不变;
乙同学:因为弹簧变短了,所以k变小;
丙同学:因为弹簧变短了,所以k变大;
为验证猜想,他们对剩余部分弹簧进行如下探究:
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁,静止时如图乙,则此时弹簧长度为 ;
②在弹簧下端挂上钩码,某次弹簧静止时如图丙所示,每个钩码的重力为,则弹簧下端受到钩码的拉力 ,此时弹簧的伸长量 ;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如表;
弹簧受到的拉力F⁄N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的伸长量x⁄cm
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
④根据表中的数据,可以判断 (选填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想是正确的;
⑤若某同学手边有一个k=60N/m的弹簧,已知该弹簧在弹性形变限度内的最大伸长量为5cm,则用这个弹簧制作成的弹簧测力计的最大测量值是 N。
18.小明利用2.5mL。注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线来估测本地的大气压值。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是 。
(2)如图甲,拔去橡皮帽,将活塞推至注射器筒的底端,用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为0.6N,则活塞与注射器筒间的摩擦力为 N。实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,该地的大气压约为标准大气压。若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用 (选填“甲”或“乙”)注射器。
(3)他重新将活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,弹簧测力计示数为6.6N;如图乙用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为 cm,则本地大气压强的测量值为 Pa。
(4)若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
19.某小组在做“探究水的沸腾”的实验时,实验装置如图甲所示。
(1)图甲中A、B、C三种读温度计示数的方法正确的是 ;图乙中,表示水在沸腾前的现象是图乙中的 (选填“左”或“右”)图。
(2)根据实验记录的数据,作出了水的温度随时间变化的图像,如图丙所示,由图像可知,在当时条件下,水的沸点是 ℃,说明此时的大气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)1标准大气压。
(3)为了说明水沸腾过程中是否需要吸热,应 ,观察水是否继续沸腾。
(4)水沸腾时,杯口附近出现大量“白气”,“白气”是水蒸气遇冷 (填物态变化名称)形成的。
20.小丽实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
物理量名称
实验1
实验2
实验3
钩码量G/(N)
4
4
6
钩码上升高度h(m)
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F(N)
1.8
1.4
2.4
绳端移动距离s(m)
0.3
0.5
0.3
机械效率η(%)
74
57
机械效率平均值
(1)小玲同学认为表格设计有问题,请你指出问题所在: ;(不说明理由)在实验中,弹簧测力计应竖直向上 提升重物;
(2)通过表中数据可分析出实验1是用 (选填“甲”或“乙”)图滑轮组做的实验;
(3)3次实验后得出表中的数据,请将第3次测量的效率补充在表中的空白处 ;
(4)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率 ;
(5)比较实验 两个实验的数据可得出结论:使用同组滑轮组,增大物重可以提高滑轮组的机械效率。
21.小宇用如图所示实验装置,探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)要正确完成三次实验,实验前应在 (选填“水平”或“竖直”)方向对测力计进行校零,实验时应用弹簧测力计沿水平方向拉木块做 运动;
(2)比较 (选填“甲”、“乙”、“丙”中的两项)两次实验可知:压力相同时, ;
(3)利用图乙所示装置完成实验时,木块在运动过程中受到弹簧测力计的示数突然变大,可能原因是 ;(填字母)
A.木板太长
B.木板的粗糙程度不均匀
C.测力计的分度值太大
此时木块受到的滑动摩擦力 (选填“不变”、“变大”或“变小”)。
(4)同组的小扬同学又想用弹簧测力计改装成测量液体密度的密度秤。如图丁所示,小扬一组用同一小桶分别盛满不同的液体,用弹簧测力计测出小丁桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,再装满另一液体时示数为4.4N,则液体密度为 kg/m3;该密度秤的“0”刻度线应标注在 N刻度线处,所测液体密度最大值为 。
22.兴趣小组设计了如图所示的实验来探究阿基米德原理.
(1)该实验的目的是用实验定量研究,浸没在液体中的物体受到的浮力与 之间的关系;
(2)实验的合理步骤是 (填字母);
(3)若图中四个测量值、、、满足关系式 ,则该原理将得到验证;
(4)以下情况会影响结论的是_________;
A.图B中水面未到达溢水杯的溢水口 B.图B中物体未全部浸没在水中
(5)小红利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中 (填“A”“B”“C”或“D”)步骤不需要弹簧测力计;
(6)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐 ,B的示数逐渐 ,且A、B示数的变化量 (填“相等”或“不相等”)。
23.小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1 N的弹簧测力计,底面积为5 cm2、高度为6 cm的实心铜圆柱体,相同的大烧杯若干、水、密度未知的某种液体、细线等。(水的密度为1.0×103 kg/m3)
(1)小冉进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.60
2.50
2.40
2.40
2.34
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮= N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟 有关;
(4)步骤D中铜块的上表面刚好与水面相平,则铜块下表面受到水的压强是 Pa,并发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐 (选填“增大”或“减小”或“不变);
(5)小冉结合实验操作步骤,并利用表格中的数据算出了某种液体的密度约是 kg/m3。
24.在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明利用一个长方体木块、弹簧测力计、两个相同的砝码和海绵等器材做了下图所示的实验。
(1)同学们是根据海绵的 来比较压力的作用效果的;
(2)观察比较图甲、乙所示的情况可以得到的结论:受力面积一定时, ,压力的作用效果越明显;
(3)要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,比较甲、丙两图,应在图丙木块上放 个砝码,结论: 一定,受力面积越小,压力的作用效果越 ;
(4)以下实例中应用(3)结论的有 (填字母);
A.书包背带做宽些 B.菜刀要经常磨一磨 C.铁轨铺在枕木上
(5)该实验主要运用的科学方法是 (选填“类比法”或“控制变量法”)。
25.某同学想探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关,他采用了如图的装置,用弹簧测力计水平拉着各面粗糙程度相同的长方体木块在水平木板上运动,已知木块的重力是10N,钩码的质量为200g,实验过程中记录了如下表中的实验数据。根据表中数据回答下列问题:
实验情况
木块放置方式
压力F压/N
弹簧测力计示数F/N
滑动摩擦力f/N
甲
平放
10
2.0
2.0
乙
平放
12
2.4
2.4
丙
竖放
10
2.0
2.0
(1)实验中为了测出木块所受滑动摩擦力的大小,应使木块沿水平木板做 直线运动;
(2)分析表中甲、乙实验数据,可得到结论:滑动摩擦力的大小与 有关;
(3)分析表中甲、丙实验数据,可得到结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小 。(选填“有关”或“无关”)
26.小菲同学为探究“运动与力的关系”,设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验时让小车从斜面的同一高度由静止释放,目的是 。
(2)比较甲、乙、丙三次实验,发现水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车滑行的距离就越远,说明小车运动的速度改变得越 (选填“快”或“慢”)。
(3)进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上 ,说明运动的物体 (选填“需要”或“不需要”)力来维持。
27.如图所示,是小华和小明两同学探究“二力平衡条件”的实验。
(1)如图甲所示,小华将木块放置于水平桌面上,两边各用一段细绳通过定滑轮悬挂钩码,每个钩码的质量都相同,当左边悬挂三个钩码,右边悬挂两个钩码时,木块A保持静止,出现这种现象的原因是 ,针对此现象,小明认为将木块A换成带轮子的小车,会排除干扰因素;
(2)小华将系于轻质小卡片两个对角的细线分别跨过支架上滑轮,在细线两端挂上钩码,使作用在小卡片的两个拉力方向相反,实验选用轻质小卡片目的是 ;
(3)小华将图乙中A的小卡片转过一个角度,如图乙B所示,松开手后的瞬间小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡;这一步骤说明二力平衡要满足两个力的方向在 上的条件;
(4)当小卡片平衡时,小明用剪刀沿虚线剪断小卡片(如图乙C所示),发现小卡片不能保持平衡。这说明: 的力一定不平衡。
28.学习了液体压强的特点,小聪想要探究液体内部压强的大小与什么因素有关,他与其所在的实验小组进行了如图所示的实验。
(1)实验前,用手轻压探头的橡皮膜是为了检查实验装置的 ,压强计通过 来反映液体内部压强的大小, 压强计 (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)比较图中甲、乙、丙,可得出结论:在同种液体,同一深度处,液体向各个方向的压强 。
(3)比较图中丙、丁、戊可得出结论: 。
(4)比较图中 两图说明液体压强的大小还与液体密度有关。
29.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A、可能跟物体浸入液体的深度有关; B、可能跟物体的密度有关;
C、可能跟物体浸入液体的体积有关; D、可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想,小明做了如图所示的实验:他在弹簧测力计下端挂一个木块,依次把它们缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:
(1)本实验中,计算物体所受浮力的大小的公式是F浮= 。木块浸没在盐水中受到的浮力是 N。
(2)木块从位置的过程中,弹簧测力计的示数减小,可以验证猜想 是正确的;
(3)从位置的过程中,弹簧测力计的示数不变,说明木块受到的浮力不变,可以验证猜想 (选填“A”“B”“C”或“D”)是错误的。
(4)分析比较实验a、d、e,可以验证猜想 (选填“A”“B”“C”或“D”)是正确的。
(5)要想探究B,你还需要增加的器材是 ;
如果能说明如何操作,请写出步骤:
() ;
() 。
结论:物体所受浮力的大小跟物体的密度 。
30.小强同学为了证明“浸在水中的物体所受的浮力大小与物体体积无关”,他利用如图所示的两个底面积相同、高度不同的金属圆柱体A、B(圆柱体上每格体积相等)和符合实验要求的弹簧测力计、烧杯、水等器材进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整;
①用调好的弹簧测力计分别测量金属块A、B重力G并记录;
②在烧杯中装入适量的水,用弹簧测力计悬挂着金属块B,使金属块B完全浸没到水中,且不接触容器,静止时读出弹簧测力计的示数F并记录;
③ ,静止时读出弹簧测力计的示数F并记录;
④用公式 计算金属块所受浮力并记录。
(2)画出实验数据记录表格;
(3)若 (选填“=”或“≠”),则可以证明小强的观点是对的;
(4)实验中小强同学还观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越小。于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重。1.5N的物体,如图甲所示。当他把物体浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的示数为0.5N,他就在0.5N处对应标上“”的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的 N处对应标上“”字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度计。
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