期末复习专题：力相关实验题-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册

期末复习专题：力相关实验题-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册 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 5．某物理兴趣小组在探究“弹簧的伸长与外力的关系”的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图甲所示。 (1)由甲图可知，该弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长增加 cm。 (2)该图线不过原点的原因是 ，接下来，该组同学在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时，利用如图乙所示的实验装置来做实验，并记录了相应的数据，如下表： 钩码总重/N 0 0.5 1.0 1.6 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 指针位置/cm 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 5.8 5.8 (3)分析数据，可以得出的结论是 。 (4)根据本次实验数据所作的“弹簧长度与外力的变化关系”的图像如图丙所示，是 图（填序号）所示的图像。最后，同学们准备自己动手制作弹簧测力计，他们选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试，绘出如图丁所示的图像，图像中只有OA段和OB段是弹性形变。 (5)若要制作精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧 ，与这个相比，用另一个弹簧做成的测力计的优势是 。 (6)本实验中，使得弹簧伸长的力是_____ A．钩码的重力 B．地球对弹簧的吸引 C．钩码对弹簧的拉力 D．弹簧对钩码的拉力 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： 。 7．小明在学习重力知识时，分别探究了“重力的方向”和“重力的大小跟质量的关系”。 (1)如图甲是探究重力方向的实验装置，将小球用细线悬挂在支架上，并让其自由下垂。如图乙，为进一步研究重力的方向，小明缓慢改变支架与桌面的夹角，观察到悬线的方向 （选填“改变”或“不变”）如图丙，为判断悬线的方向，需要创设一个水平面，小明在烧杯内倒入适量的水，将小球浸入水中，待水面静止，缓慢改变支架与桌面的夹角，用量角器可测出悬线与水面的夹角始终为 °，由此可判定悬线的方向； (2)建筑工人砌墙时，也常利用铅垂线来检查墙砌得是否竖直。一堵墙上所挂铅垂线如下图所示，则这堵墙一定是向 倾斜。（选填“东”或“西”） (3)小明准备了规格为50g的钩码一盒，得到表中数据： m/g 50 100 150 200 250 300 G/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 ①本实验中还需用到的测量器材是 ； ②根据表中数据，可得重力与质量的比值为 N/kg； ③小明漏记最后一组数据中的钩码重力，根据表中数据规律可知：钩码质量为300g时，所测得的重力是 N； ④图丁中的图线表示物体所受重力与质量的关系的是 （填序号）；另一个小组成员小华在探究重力与质量的关系时，由于弹簧测力计未调零（指针指在0.2N刻度处），则小华描绘的图线应该是图丁中的图线 （填序号）。 (4)利用弹簧测力计测量物体的重力时，使测力计内弹簧伸长的力是___________。（填序号） A．物体的重力 B．物体和测力计的总重力 C．物体对弹簧的拉力 D．弹簧对物体的拉力 8．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，如图1所示，记录结果如下表。 实验次数 圆柱体的半径大小/cm 圆柱的重心高度/m 木板转过的角度θ/° 1 6 0.2 35 2 8 0.2 45 3 10 0.2 60 4 6 0.35 30 5 6 0.45 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，又会号致转向发飘，高速行驶时易造成事故，可知猜想①是 （选填“正确”或“错误”）的； (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，如图2所示，应把轻的货物（如泡沫塑料）装在 （选填“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，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。 9．下表是小轩在探究“重力大小与质量的关系”中得到的实验数据。 实验次序 物体的质量m 物体的重力G 重力与质量的比值G/m 1 0.1 1 10 2 0.2 2 10 3 0.3 3 10 (1)实验中需要的测量工具是 和 。 (2)该实验表格设计有一个缺陷是 。 (3)根据表中的数据及所绘的图像可知：物体所受重力的大小与其质量成 。（填“正比”或“反比”）如果此实验拿到月球去做，该实验结论 （填“仍成立”或“不成立”） (4)本实验中，多次测量的目的是 。 (5)为了让实验结论更具有普遍性，小轩同学应该（    ） A．用相同质量的钩码，通过改变钩码个数，继续进行实验探究 B．选用质量各不相同的苹果、木块、铁球等不同物体继续进行实验探究 10．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。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《期末复习专题：力相关实验题-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册》参考答案 1．(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．(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．(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．(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。 5．(1)0.5 (2)当弹簧被竖直悬挂自然下垂时，由于弹簧自身受重力而伸长 (3)在弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力成正比 (4)B (5) 甲 乙弹簧在弹性限度内能够承受的拉力较大，用乙做的测力计量程大 (6)C 【详解】（1）弹簧未挂重物时的形变量为1.5cm，拉力为1N时，弹簧的伸长量 拉力为2N时，弹簧的伸长量 所以弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长增加0.5cm。 （2）实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，当弹簧被竖直悬挂自然下垂时，由于弹簧自身受重力而伸长，因此该图线不过原点。 （3）从表中数据知：钩码对弹簧的拉力每增加1N，弹簧的伸长量增加1cm，所以弹簧的伸长量与钩码的拉力是正比例关系；当钩码对弹簧的拉力大于3.0N时，超过了弹簧的弹性限度，拉力与伸长量不在成正比；可得结论：在弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力成正比。 （4）结合表中数据可知，弹簧的原长为2.5cmm，当钩码重力为0时，横坐标应为2.5cm；在弹性限度内，弹簧的伸长与拉力成正比，若超过弹簧的弹性限度，即使再增加物体的重力，弹簧也不会再伸长，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （5）[1][2]由图像可知，在相同拉力作用下，弹簧甲的伸长量大，拉力改变较小时，甲弹簧的伸长量角大，因此甲弹簧可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计；另一个乙弹簧的优势是：在弹性限度内能够承受的拉力较大，可以做成量程较大的测力计。 （6）本实验中，使得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。 6．(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。 7．(1) 不变 90 (2)西 (3) 弹簧测力计 9.8 2.94 ② ③ (4)C 【详解】（1）[1][2]为研究重力的方向，缓慢改变支架与桌面的夹角，发现悬线的方向不变，为判断悬线的方向，在烧杯内倒入适量的水，将小球浸入水中，待水面静止，缓慢改变支架与桌面的夹角，用量角器可测出悬线与水面的夹角始终为 90°，此时重力的方向与水平面的方向垂直，说明重力的方向是竖直向下的。 （2）由图可知重垂线上端与墙紧靠，下端垂线的位置在墙的西侧，故墙向西倾斜。 （3）①[1]从表格中可看出，需要测量物体的重力，故还需用到弹簧测力计。 ②[2]分析表中的数据可知，重力和质量的比值为 ③[3]钩码质量为300g时，所测得的重力是G=m×9.8N/kg=0.3kg×9.8N/kg=2.94N ④[4][5]重力和质量成正比，质量为零，重力为零，所以图丁中②图线表示重力和质量的关系；由于弹簧测力计未调零，指针指在 0.2N刻度处，当质量为0时，G不为零，根据重力与质量的关系成正比，则该小组描绘的图线应该是图丁中的图线③。 （4）利用弹簧测力计测量物体重力时，物体对弹簧有向下的拉力，使得弹簧伸长，使测力计内弹簧伸长的力是物体对弹簧的拉力，故选C。 8．(1)木板转过的角度 (2)正确 (3)好 (4) ③ 其他条件相同时，支持面越大，物体的稳度越好 (5)A (6) 【详解】（1）小红是通过木板转动到翻倒时，木板转过的角度来判断物体的稳度，若木板转过的角度越大，说明越不容易翻倒，即稳定程度大，说明物体的稳度越好。 （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，重物的重心高度不同，只有质量分布不同，所以探究的是物体的稳度与物体质量分布的关系，由此可知，物体的稳度与物体的质量分布有关，可知猜想①是正确的。 （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，由应选择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，木板转过的角度越大，稳定性越好。 （4）[1][2]分析1、2、3三组数据可得，当圆柱体重心高度相同时，圆柱体的半径越大，圆柱体的支持面越大， 木板转过的角度越大，说明其他条件相同时，支持面越大，物体的稳度越好，可以验证猜想③。 （5）据以上结论，卡车装货时为了卡车不易翻倒，如图2所示，应把轻的货物（如泡沫塑料）装在A层，将重的货物装在B层，通过降低重心，提高稳度。 （6）由表格中数据得，当其他因素相同时，物体的底面积越大、重心高度越小，稳度越大，则通过简单比较就可初步比较甲、乙两辆汽车的稳度。 9．(1) 弹簧测力计 天平 (2)原表格中没有标注单位 (3) 正比 仍成立 (4)避免偶然性，使实验结论更具有普遍规律 (5)B 【详解】（1）[1][2]实验中，需要的测量物体的质量和重力，所以工具是弹簧测力计和天平。 （2）在物理实验数据记录表格中，物理量必须带有单位，原表格中没有标注单位，这是表格设计的缺陷。 （3）[1]由表格可知 重力和质量比值为定值，由图像可知：G—m图是一条过原点的直线，所以物体所受重力的大小与其质量成正比。 [2]若本实验转到月球上进行，在月球上，物体的质量不变，重力变为地球上的，则在月球上，物体的重力与质量的比值仍为定值，则实验得到的结论对于月球上的物体仍成立。 （4）本实验中，多次测量的目的是避免偶然性，使实验结论更具有普遍规律。 （5）A．用相同质量的钩码，通过改变钩码个数继续探究，本质上还是同种材质的物体，质量改变方式单一，不能充分体现不同物体的特性对重力与质量关系的影响，无法很好地使结论更具普遍性，故A不符合题意； B．选用质量各不相同的苹果、木块、铁球等不同物体继续进行实验探究，这些物体材质不同，涵盖了多种类型，能更全面地探究重力与质量的关系，使实验结论更具普遍性，故B符合题意。 故选B。 10．(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 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$