【期末押题预测】期末题型培优 实验探究题-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册

期末题型培优 实验探究题 一．实验探究题（共60小题） 1．如图1所示，是研究竖直悬挂的弹簧发生形变与外力关系的实验装置图。弹簧下挂一只钩码受到的外力是0.5N，实验获得的数据记录表中。 实验次数 1 2 3 4 5 6 悬挂钩码数/只 0 1 2 3 4 5 弹簧总长度/cm 6.00 6.80 7.60 8.40 9.20 10.00 （1）实验用到的测量工具是　 　 ，弹簧形变大小是用　 　 表示的。 （2）分析实验数据可知，弹簧每受到1N的外力，弹簧伸长　 　 。实验得到的结论是　 　 。 （3）画出弹簧的伸长量与外力的关系图（图2）。 2．某校物理实验兴趣小组的几位同学在探究“影响物体重力大小的因素”实验中，进行了如下的实验探究：第一组：探究“物体重力的大小跟物体形状的关系”，他们用橡皮泥为实验对象，用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验，实验数据如表一所示。 表一 被测物体 形状 重力 橡皮泥 正方形 4.8N 圆形 4.2N 三角形 3.6N 分析上述的实验数据，第一组的同学得出实验结论：物体重力的大小与物体的形状有关。请你对此实验过程与实验结论作出评价。 （1）评价： 结论是否正确：　 　 原因：　 　 第二组：探究“物体的重力的大小跟物体的质量的关系”，图1就是实验装置，实验过程中他将实验数据记录在设计的表二中。 表二 钩码的个数 1 2 3 4 5 钩码的质量（m/10﹣2kg） 5 10 15 20 25 弹簧测力计的读数（N） 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 （2）请你在方格纸中作出关于重力G（竖轴）与质量m（横轴）的关系图象图2。 （3）分析实验数据可以得出的结论：　 　 3．为了探究力的作用效果与哪些因素有关，小王同学做了如下实验。如图所示使一薄钢条上端固定，现分别用不同的力去推它，使其发生甲、乙、丙、丁各图所示的形变。如果F1＝F3＝F4＞F2，则： （1）小王同学在做实验前必须先分析问题，并做出猜测。从小王同学设计的实验来看，他认为力的作用效果与哪些因素有关？　 　 ； （2）小王同学通过甲、乙两次实验。比较实验现象，是为了验证猜想：　 　 ； （3）要得出“力的作用效果与力的作用点有关”的结论，小王同学须分析比较 　 　 两次实验； （4）小王同学能不能通过分析比较乙和丁两次实验的现象来得出结论？为什么？　 　 。 4．珍珍观察到电风扇、台灯等有个大而重的底座，可使它们不易翻倒。物体的稳定程度（稳度）与哪些因素有关呢？她猜想：可能与物体所受的重力大小、重心高低及支持面的大小有关。如何比较物体的稳度大小呢？她发现，让不同的物体倾斜相同的角度时，有的物体翻倒，有的物体不翻倒，翻倒的说明其稳度较小。于是，她将物体放在表面粗糙的水平木板上，让木板绕O点转动，通过观察物体刚好翻倒时木板转过的角度。的大小（物体不滑动），来比较物体稳度的大小，如图所示。在探究物体的稳度大小与物体重心高低的关系时，她制作了三块重相同、外形完全相同、重心高低不同的圆柱体，如图2中的甲、乙、丙所示。实验时，将它们依次放在木板上，分别记下让它们刚好翻倒时，木板转过的角度θ的大小。实验记录如表。 实验次数 1 2 3 重心离支持面高度 低 中 高 物体刚好翻倒时木板转过的角度θ 大 较大 小 稳度 大 较大 小 （1）物体刚好翻倒时木板转过的角度θ越小，间接反映了物体的稳度越　 　 （选填“大”或“小”）。 （2）在以上探究稳度大小与重心高低关系的实验中，应控制物体所受的重力大小和　 　 的大小不变，这种实验方法叫　 　 法。 （3）实验现象表明，物体的重心越　 　 ，其稳度　 　 。 （4）依据以上结论，卡车装货时，应把重的货物装在　 　 层（选填“上”或“下”），可使货物不易翻倒。 5．为了探究力能否使玻璃瓶发生形变。甲同学组装好的实验装置如图所示。 用力挤压玻璃瓶壁，发现细玻璃管内水面上升了。于是他得出结论：力使玻璃瓶发生了形变。 乙同学认为力使玻璃瓶发生的形变并不是水面上升的唯一原因，该装置不能实现实验目的。 丙同学却认为可以实现，只需修改实验步骤。主要步骤如下：用较大力挤压瓶壁，水面上升高度记为h1，松手，水面落回原处。再用较小力挤压瓶壁，水面上升高度记为h2．根据上述实验过程回答下列问题： （1）根据甲同学的操作，你认为使水面上升除了玻璃瓶形变还有可能是：　 　 。 （2）丙同学两次挤压需要控制　 　 相同。 （3）若实验结果能说明力的作用使玻璃瓶发生了形变，则h1和h2的关系是　 　 。 6．为了“探究重力的大小与质量的关系”，小明找来了三个质量不同的铁块甲、铁块乙、铁块丙。 （1）在实验过程中，需要的测量工具有　 　 和　 　 。 实验序号 物体 质量m/kg 重力G/N 1 铁块甲 0.1 1.0 2 铁块乙 0.4 4.0 3 铁块丙 0.2 2.0 （2）实验数据如右表所示，小明通过计算　 　 是一个定值从而得出结论：物体所受重力的大小与它的质量成正比。 （3）若要探究重力大小是否与物体的密度有关，应选取　 　 相同而　 　 不同的几个物体，分别测出它们的重力大小。 （4）以下四个图象中，关于物体所受重力的大小与其质量的关系，正确的是　 　 。 7．某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究，并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量Δx，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。 （1）当在两根橡皮筋上都悬挂重力为8N的物体时，橡皮筋A的伸长量为 　 　 cm，橡皮筋B的伸长量为 　 　 cm； （2）分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，则用橡皮筋 　 　 制成的测力计量程大，用橡皮筋 　 　 制成的测力计测量的精确程度高（均选填“A”或“B”）； （3）根据图象信息可知，若将两根A或两根B橡皮筋分别并联使用起来代替弹簧测力计，则能够测量力的最大值为 　 　 N。 8．小明通过观察身边的一些现象得出一个结论：物体只有接触时才有相互作用力，不接触就不会有相互作用力。请你利用身边物品或实验器材设计一个简单实验，说明小明的结论是不正确的。 （1）实验器材：　 　 （2）实验步骤：　 　 （3）人跳离地面后总会下落，　 　 （选填“能”或“不能”）说明小明的结论错误的。 9．小华同学在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时，找来一根弹簧以及几个相同质量的钩码，她先用弹簧来做实验，并记录了相应的数据，如下表： 钩码总重/N 0 0.5 1.0 1.5 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 弹簧的伸长量/cm 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3 3.3 3.3 （1）分析数据，小华可以得出的结论是：在弹簧的弹性范围内，弹簧的　 　 跟所受拉力成正比； （2）小华根据实验数据作出“弹簧长度与外力的变化关系”图象，如图所示的　 　 图（填序号） （3）弹簧测力计加一些小配件，你是否可以设计制造出一个能测出液体密度的“密度秤”呢？小亮看到这个课题后，经过论证和试验，在秤钩下挂一个容积为100mL、重为0.5N的容器，然后在测力计的某些刻度上标上密度值，就制成了一杆简单而实用的液体密度秤（如图D所示）。只要在容器中加100mL的待测液体，就可以直接“称”出该液体的密度。在这测力计上，密度为“0”刻度应标在原刻度　 　 N处。此“密度秤”的测量范围是　 　 g/cm3．（g＝10N/kg） 10．请按要求填空： （1）用托盘天平称量物体质量时，当在右盘放入最小砝码后，发现指针偏右，则应取出最小砝码，并　 　 ，使天平横梁　 　 。 （2）如图1所示，寒暑表的示数是　 　 ℃。 （3）如图2所示，弹簧测力计的示数为　 　 N。 11．学习了摩擦力，学习小组根据生活常识猜想“滑动摩擦力的大小可能与接触面粗糙程度和接触面所受压力大小有关”，为继续深入探究，学习小组选择了除如图所示器材外，还准备了毛巾、棉布，实验中： （1）测量木块在木板上受到滑动摩擦力的操作是：　 　 ，根据二力平衡知识可知：　 　 与木块受到的滑动摩擦力大小相等。 （2）若要探究“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”，选择木板、棉布、毛巾做接触面进行实验，请设计本探究记录数据和现象的表格，表中要有必要的实验信息。 （3）实验时，同学发现很难控制物体做匀速直线运动，并且弹簧测力计运动时读数也很困难。于是同学采用将木块拖动后，再停下来读数，这样操作是否正确？　 　 （选填“是”或“否”），理由是：　 　 。 12．为了探究滑动摩擦力跟哪些因素有关，小明设计了如图甲实验装置，进行了如下操作： （1）将表面平整的长木板放在水平桌面上，再把木块（质量为300g）放在木板上，小明沿水平方向缓慢地拉动弹簧测力计，使木块做 　 　 运动，这样做的目的是为了使拉力 　 　 摩擦力（选填“大于”“小于”或“等于”），读出弹簧测力计的示数为0.5N； （2）分别将此木块和所加钩码的总质量增至600g、900g进行实验，弹簧测力计的示数分别是1.0N和1.5N，初步得出的结论为 　 　 相同时，压力越 　 　 ，滑动摩擦力越大； （3）小明将长木板换成棉布进行了另一组实验，他将质量为300g的木块放在棉布上，重复（1）中的操作，读出弹簧测力计的示数大于0.5N，说明接触面越粗糙，滑动摩擦力越 　 　 ； （4）另一组同学小华对实验进行了改进，装置如图乙：将木块用测力计水平拉住，测力计另一端固定在桌上一侧，细线一端和砂桶连接，另一端跨过定滑轮和长木板相连。实验时砂桶中加砂，当桶和砂的总重为5N时，长木板匀速直线运动，木块相对地面静止，弹簧测力计示数如图丙所示，此时长木板受到桌面对它的摩擦力为 　 　 N，若在砂桶中继续加砂2N，弹簧测力计示数 　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 13．在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，实验小组的同学按图甲、乙、丙所示的步骤进行了实验。 （1）进行滑动摩擦力的测量时，利用了 　 　 的原理； （2）对比甲、乙两实验步骤，可以得出滑动摩擦力的大小与 　 　 有关； （3）图甲、乙、丙三中情形中，图 　 　 所示的情形受到的摩擦力最大。 14．如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。 （1）实验过程中，弹簧测力计沿 　 　 方向拉着物块做 　 　 运动，此时，滑动摩擦力的大小 　 　 （选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。 （2）在三次实验中，滑动摩擦力最大的是 　 　 （选填“甲”、“乙”或“丙”）。 （3）为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时，需要保持 　 　 不变。 15．学习了滑动摩擦力后，小聪和小明想用所学的知识比较浴室防滑垫的防滑效果。他们准备如图A、B两个防滑垫。 （1）他们设计的实验装置如图甲所示，为了准确地测量滑动摩擦力的大小，应该让防滑垫沿水平方向做 　 　 运动； （2）按图甲设计进行实验时，他们发现弹簧测力计示数已达到最大，仍未拉动防滑垫，此时桌面对防滑垫的摩擦力f与防滑垫受到的拉力F的大小关系为：f 　 　 F； （3）他俩决定借助木块来比较两个防滑垫的防滑效果。如图乙，将垫子的防滑面向上，拉动防滑垫，读出弹簧测力计的示数为 　 　 N，此时木块受到的摩擦力方向向 　 　 ； （4）换用另一品牌的防滑垫，仍用同一木块重复图乙实验过程，测出摩擦力的大小并比较。实验中比较“防滑效果”实际上是比较影响滑动摩擦力的因素中的哪一个？答：　 　 。使用同一木块的主要目的是 　 　 。 16．在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，选择如下器材：长木板和表面固定有棉布的长木板、长方体木块（各表面粗糙程度相同）、砝码、弹簧测力计等。 （1）实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木板上的物块，使其做 　 　 运动，此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小，这是应用了 　 　 原理。 （2）如图为完成本实验设计的操作方案，得到的实验数据记录如下表： 实验情景 甲 乙 丙 丁 测力计示数F/N 1.50 1.50 2.10 2.50 （3）比较甲、乙两次实验可知，滑动摩擦力大小与接触面积的大小 　 　 （填“有关”或“无关”）；比较 　 　 两次实验可知，在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越小，滑动摩擦力越小； （4）拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛，这是应用了 　 　 两次实验得出的结论。 （5）根据你在本实验中的收获，请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑的具体做法：　 　 。 17．如图所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 小华将系于小卡片两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，并通过调整 　 　 来改变拉力的大小；当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片 　 　 （选填“能”或“不能”）平衡，这说明只有当两个力作用在 　 　 上时，才能使物体保持平衡。 18．19班的同学探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置如图所示，铝块和木块的外形相同，一端带有定滑轮的长木板固定不动，铝块通过细线与弹簧测力计相连。 （1）图甲中，将铝块放在水平木板上，竖直向上拉测力计，当铝块沿水平方向做 　 　 时，铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1； （2）在图乙实验完成的基础上，将木块和铝块位置互换（即木块在下，铝块在上）后再次进行实验，对比两次结果；可以进一步探究滑动摩擦力大小与 　 　 有关； （3）实验中，同学们发现弹簧测力计的示数很难稳定，于是设计了如图丙所示的装置来进行实验。水平传送带的速度可以调节，定滑轮摩擦忽略不计。某次实验中，当弹簧测力计的示数稳定后，再增大传送带的速度，大家发现弹簧测力计的示数 　 　 。 19．如图a所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。 （1）实验过程中，要使弹簧测力计沿水平方向拉着物块做 　 　 运动，此时，滑动摩擦力的大小 　 　 （选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计示数。 （2）在三次实验中，滑动摩擦力最大的是 　 　 （选填“甲”、“乙”或“丙”）。 （3）比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与 　 　 的关系；比较乙、丙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与 　 　 的关系。（均选填“压力”或“接触面粗糙程度”） （4）小丽同学对实验装置进行改动，如图b所示，重复实验，发现效果更好。实验中，小丽同学 　 　 （选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板。 20．为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验。 （1）实验中，小明应将弹簧测力计沿 　 　 方向拉动木块，使木块在水平面上做 　 　 运动，并记下弹簧测力计的示数； （2）比较甲、乙实验，可以探究滑动摩擦力大小与 　 　 是否有关；比较 　 　 实验，可以探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关； （3）比较甲、丁实验，发现甲中弹簧测力计的示数大于丁中弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是 　 　 （选填“正确”或“错误”）的，原因是 　 　 ； （4）小明对实验装置进行改动，如图戊所示，重复实验发现效果更好。实验中，小明 　 　 （选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板，同时，小明还观察到图戊中弹簧测力计的示数 　 　 （选填“大于”“等于”或“小于”）图甲中弹簧测力计示数。 21．如图甲所示，小南想估测大气压的大小，她设计的实验方案如下： A.记录弹簧测力计的示数为F，这就是大气对吸盘的压力。 B.将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘。 C.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直到吸盘脱离玻璃板面。 D.量出吸盘与玻璃板接触面的直径，计算出吸盘与玻璃板的接触面积为S。 E.根据p，计算出大气压的大小p。 （1）小南由于疏忽，将前三项的顺序写颠倒了，正确的顺序是 　 　 。实验中小南将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘的目的：　 　 。 （2）吸盘拉脱前，吸盘除受到重力作用外，还受到 　 　 力的作用。要测出大气压的大小，如果实验中小南所用的弹簧测力计的量程是0～5N，吸盘与玻璃板的接触面积是10cm2，她 　 　 （选填“能”或“不能”）测出大气压的大小（当时大气压约为1.0×105Pa）。在不更换弹簧测力计的情况下，为了完成实验，改进措施是 　 　 。 （3）实验结束，小南将带有吸盘的塑料挂钩静止在墙壁上，将一个笔袋挂在挂钩上，挂钩仍处于静止状态。下列关于挂钩的说法正确的是 　 　 。 A.它受到的大气压力减小 B.它受到的重力增加 C.它对墙壁的压力增加 D.它与墙壁间的摩擦力增大 22．网上购物带动了快递业的发展，包裹的分捡常需借助传送带。 （1）传送带的表面往往比较粗糙，其目的是　 　 （2）包裹与传送带一起水平匀速直线运动时，包裹共受到　 　 个力的作用。 （3）已知长方体包裹长50厘米，宽30厘米，高10厘米，质量为15千克。则包裹平放在水平传送带上时（如图），与传送带接触面积是　 　 cm2，合　 　 m2，对传送带的压强为　 　 Pa（g取10N/kg）。 23．在学习了液体压强知识后，某小组同学想研究物体浸没在液体中后液体对容器底部压强的增加量与哪些因素有关。他们选择了一个柱形容器如图和几种液体，并找来体积、材料不同的若干实心金属球进行实验。实验中他们保持液体不溢出，分别查得液体的密度ρ液，金属球的体积V球和密度ρ球，并测得金属球浸没后液体对容器底部压强的增加量Δp液．实验数据记录如表： 表一 实验 序号 ρ液（千克/米3） ρ球（千克/米3） V球（厘米3） Δp液（帕） 1 1000 2700 200 196 2 1000 8900 200 196 3 800 2700 250 196 4 2000 2700 100 196 表二 实验 序号 ρ液（千克/米3） ρ球（千克/米3） V球（厘米3） Δp液（帕） 5 1000 2700 400 392 6 1000 7800 400 392 7 800 2700 500 392 8 2000 2700 200 392 ①分析比较实验序号　 　 的数据可以得出：相同体积的物体浸没在同种液体中，液体对柱形容器底部的压强增加量与物体的密度　 　 。（选填“有关”或“无关”） ②分析比较实验序号1、5（或3、7或4、8）的数据可以得出：　 　 。 ③进一步分析比较表一和表二中的数据可以得出： （1）比较表一或表二可得：　 　 ； （2）比较表一和表二可得：　 　 。 24．在某兴趣小组的同学观察到：①飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同；②飞机越大其机翼越大。他们想探究“机翼获得升力的大小与机翼仰角、机翼面积有什么关系？”（注：机翼仰角为机翼下表面与水平面的夹角，机翼面积指机翼在水平面上投影的面积） 他们利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型，把圆柱形空心笔穿过“机翼”并固定在“机翼”上，将一根金属杆从笔杆中穿过并上下固定，确保“机翼”能沿金属杆在竖直方向移动，将“机翼”挂在测力计的下方，实验装置如图所示。 （1）用鼓风机对着“机翼”吹风模拟飞机在空中飞行，当鼓风机向右吹风时，以气流为对照物，飞机向　 　 飞行； （2）为了研究“机翼”获得的升力与仰角的关系，他们对同一个“机翼”吹风，并保持风速不变，只改变“机翼”　 　 的大小，观察并记录测力计的示数，在其他条件相同时，更换面积不同的“机翼”重复上述实验，实验记录如表： （每次吹风前测力计示数均为3.5N） 机翼面积/cm2 测力计示数/N 机翼仰角 275 395 566 0°（水平） 3.2 3.0 2.6 较小 3.0 2.9 2.4 较大 2.9 2.8 2.3 最大 3.1 2.9 2.7 ①在上述实验中，吹风前后测力计示数的　 　 即为“机翼”获得升力的大小； ②通过分析数据可以得出结论：当质量、形状、机翼面积和风速相同时，仰角增大，获得的升力　 　 （选填“一定”或“不一定”）增大；当质量、形状、仰角和风速相同时，机翼面积越大，获得的升力　 　 ； ③实验时，“机翼”沿金属杆上升，金属杆对笔杆有向　 　 的摩擦力，因此测得的升力应　 　 “机翼”实际获得的升力。 25．如图所示，水平地面上的薄壁轻质圆柱形容器甲、乙分别盛有水和酒精，甲、乙底面积为S和2S，水和酒精的质量为2m和3m．（ρ酒精＝0.8×103千克/米3）求： ①若乙容器中酒精的体积为2×10﹣3米3，求酒精的质量m酒精。 ②若乙容器中有足够深的酒精，求乙容器中液面下0.1米深处酒精压强p酒精。 ③现将容器甲中的水或乙中的酒精倒出部分，使容器甲、乙对水平地面的压力相等或压强相等。若要使倒出液体的质量最小，则： 一，应倒出　 　 （选填“水”或“酒精”），使　 　 （选填“压力”或“压强”）相等。 二，倒出液体的最小质量Δm最小．（用字母m表示） 26．小伟和小李研究物体浸入液体的过程中容器底部所受压强增加量Δp与哪些因素有关。所用相同的柱形容器底部都装有压强传感器，他们在容器中分别倒入一定量的水和酒精（ρ水＞ρ酒），然后将高H为0.1米的实心柱体缓慢放入液体中，逐步改变其下表面距液面的距离h，如图甲所示，并将测量数据记录在表一和表二中。 表一：柱体浸入水中 表二：柱体浸入酒精中 表三：锥体浸入水中 序号 h（米） Ap（帕） 序号 h（米） Ap（帕） 序号 h（米） Ap（帕） 1 0.02 100 6 0.02 80 11 0.02 81.3 2 0.04 200 7 0.04 160 12 0.04 130.7 3 0.06 300 8 0.06 240 13 0.06 156.0 4 0.08 400 9 0.08 320 14 0.08 165.3 5 0.10 500 10 0.10 400 15 0.10 166.7 （1）分析比较表一或表二中液体对柱形容器底部压强增加量Δp与圆柱体浸入液体深度h的倍数关系及相关条件，可得出的初步结论是：当圆柱体浸入同种液体的过程中，压强增加量Δp与浸入液体深度h成　 　 。 （2）小李猜想：物体浸入同种液体中时，h的增加量相同，Δp的增加量也相同。小伟猜想：物体浸入同种液体中时，h的增加量相同，Δp的增加量与物体的形状有关。于是他们用等高的实心圆锥体在水中重复上述实验进行验证，如图乙所示，测得的数据记录在表三中。分析表三中的数据，　 　 的猜想正确，由表三中的数据及相关条件可得出初步结论是：实心锥体浸入柱形容器的水中时，h的增加量相同，Δp的增加量的变化情况是：　 　 。 （3）如果用实心球重复上述实验，根据上述结论，可推理得出：实心球体浸入柱形容器的水中时，h的增加量相同，Δp的增加量的变化情况是：　 　 。 27．科学源于生活又高于生活，日常生活中的许多现象，往往隐含着科学道理，学习科学要善于观察，善于发现。 【生活发现】①自行车在烈日下暴晒，车胎容易发生爆炸。 ②压缩一段封闭在注射器内的空气，发现越压缩越费力。 【提出问题】一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关？ 【建立假设】假设一：一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关； 假设二：一定质量的气体产生的压强可能与气体的　 　 有关。 【实验验证】为验证假设一，进行如下操作： 步骤一：取一根长约为1m一端封闭的细玻璃管，在室温（20℃）下用水银封闭一端空气住，将玻璃管竖直固定，并在玻璃管上标出水银下表面的位置如图所示。 步骤二：将空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不再上升后，往玻璃管内注入水银直到　 　 为止。 步骤三：将空气柱浸入80℃的水中，重复实验。 【现象描述】空气柱的温度越高，上方的水银柱也越长。 【得出结论】　 　 。 【评价交流】科学猜想往往需要一定的事实作为依据，请为猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”，例举一事实作为依据　 　 。 28．物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。当流体处于流动状态时，其内部各处的压强有什么规律呢？ 小李同学将粗细不同的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上，当水在玻璃管中流动时，可以看到两个竖直管中水面的高度并不相同，实验现象如图a所示。接着，小李同学又自制了一个飞机机翼模型，将其固定在托盘测力计上，观察测力计示数，如图b所示，在机翼模型正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流，观察到测力计的示数变小了。 （1）由图a所示的实验现象，可得出流体压强与流速之间的关系的初步结论是：　 　 。 （2）在图b所示的实验中，电扇转动后，托盘测力计的示数变小了，原因是：机翼上凸下平，相同时间内，上方气流通过机翼的路程　 　 下方气流通过机翼的路程，上方气流速度　 　 下方气流速度，造成机翼上方压强　 　 下方压强，所以机翼获得向上的升力，使测力计读数变小。（选填“大于”或“小于”） （3）在下列情形中，能够运用上述结论进行解释的是　 　 。（选填序号） A、将氢气球放手后，它会飘向空中B、大风吹过，未插住插销的窗户向外推开 C、直升飞机能够停在空中一定高度处 D、地铁站台上，人必须在警戒线外候车 E、船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进 29．在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下，空气流速V与压强p的关系可表示为ρυ2+p＝C（式中C是常量，ρ表示空气密度）。如图所示，在水平桌面上放置一个质量为m、底面积为S的硬币，并沿箭头所示方向吹气，气流通过硬币上部，由于硬币下面没有气流通过，从而产生压力差，给硬币一个向上的动力。 （1）根据上述关系式可知：空气流速越大，压强越　 　 。 （2）根据上述流速与压强的关系式可知，硬币下方空气压强p下＝　 　 。 （3）请推导出刚好将硬币吹起时吹气速度的表达式：υ＝　 　 （用ρ、S、m表示）。 30．如图所示，某课外活动小组为了估测大气压的大小，根据课本中的实验方案，在实验室进行了如下实验： A．记录弹簧测力计的示数为F，这就是大气对吸盘的压力。 B．将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘。 C．用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直到吸盘脱离玻璃板面。 D．量出吸盘与玻璃板接触面的直径，计算出吸盘与玻璃板的接触面积为S。 E．计算出大气压的大小p。 （1）由于疏忽，实验小组将前三项的顺序写颠倒了，正确的顺序应该是 　 　 。 （2）步骤E中，p＝ 　 　 。 （3）实验中将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上，蘸水的目的是 　 　 。 （4）如果实验中所用的弹簧测力计的量程是0～15N，为了测出大气压的大小，你认为实验中所选吸盘的面积应尽量 　 　 。（填“大一些”或“小一些”） （5）小组通过实验测出的大气压值与1标准大气压值相差很大。成员分析，可能是测得的吸盘的面积不准确；也可能是吸盘与玻璃板面脱离时，弹簧测力计的读数不准确；还可能是 　 　 。（写出一条） 31．小东在学习“阿基米德原理”时，发现老师研究的物体都是在液体里下沉的，于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮是否等于物体排开的液体所受重力的大小G排”。 （1）小东在设计实验时，通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下： 因为木块漂浮在水中，所以木块所受浮力的大小F浮等于木块所受重力的大小G木。 若要验证F浮是否等于G排，只需验证 　 　 ，又因为G＝mg，所以只需验证m木是否等于m排，于是，小东找来了电子秤（可直接显示物体质量）、溢水杯和小烧杯进行实验，实验步骤如下： a.用电子秤测量木块的质量m木； b.用电子秤测量小烧杯的质量m杯； c.把木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水； d.用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量m总。 （2）实验数据记录如表所示： 研究对象 木块质量m木/g 小烧杯质量m杯/g 杯、水总质量m总/g 排开水的质量m排/g 木块 80 38 118 　 　 分析表格中的实验数据，得出结论：漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮与物体排开的液体所受重力的大小G排　 　 。 （3）在和同学交流分享时，小华认为以上实验过程可以更加简化，如图乙所示，只需将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水，等溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，若观察到 　 　 ，即可得到F浮＝G排。 （4）小明梳理小东的推理过程时发现，下沉的物体不能通过“m物是否等于m排”间接验证“F浮是否等于G排”，原因是 　 　 。 32．小东实验时发现塑料块漂浮在水面而铁块沉入水底，他猜想“浮力的大小跟物体的密度有关”。现有满足实验要求的实验器材：体积相同的塑料块和铁块各一个、细线、已调零的弹簧测力计、量筒、烧杯、足够多的水。请你从中选用适当的器材帮助他设计实验，探究“浮力的大小跟物体的密度是否有关”。已知塑料块的密度为ρ塑料＝0.9×103kg/m3，铁块的密度为。请写出主要实验步骤。 33．乒乓球作为常见实验器材，可完成许多有趣的物理实验。请根据以下情境回答问题。 （1）如图a所示，当吹风机向水平管吹风时，乒乓球上方的气体流速 　 　 下方的气体流速，所以上方气体压强 　 　 （均选填“大于”“等于”或“小于”）下方的气体压强。 （2）小明将空矿泉水瓶在中部切开，拧去瓶盖，把瓶口倒放在桌面上，放入一个乒乓球在瓶颈处静止，现向瓶内快速倒满水如图b所示，乒乓球 　 　 （选填“会”或“不会”）浮起来，这是因为浮力产生的原因是上下表面的 　 　 。若在太空中把乒乓球按入水中，乒乓球 　 　 （选填“会”或“不会”）浮出水面。 34．小宇同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和酒精），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图表示探究过程及有关数据，请根据图示完成下列问题： （1）分析①、②、③、④四组图，说明物体所受浮力大小跟 　 　 有关。 （2）分析 　 　 三组图，说明浮力大小跟液体的密度有关，此过程所用的实验研究方法是：　 　 。 （3）物体完全浸没在酒精中所受的浮力是 　 　 N。 （4）根据图中的实验数据，该金属块的密度是 　 　 kg/m3，酒精的密度为 　 　 kg/m3。（g取10N/kg） 35．某物理兴趣小组利用如图所示的弹簧测力计、水、盐水、圆柱形物体（不吸水）、溢水杯、塑料小桶、细线、纸巾等实验器材来“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。 （1）小明先用水进行实验，根据图中的实验数据，弹簧测力计测出图乙中物体受到水的浮力是 　 　 N。 （2）小明将圆柱形物体换成密度比水小的木块（不吸水）继续实验探究，则至少还需使用 　 　 次弹簧测力计才能完成实验。 （3）实验结果表明，浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小 　 　 （选填“大于”“小于”或“等于”）它排开的液体所受的重力，这就是著名的 　 　 原理。 （4）小红仅将图中的水换成盐水重复上面的实验，若图乙中弹簧测力计的示数变为0.8N，则图丙中弹簧测力计的示数变为 　 　 N。 （5）如果图甲中的溢水杯装满水时，溢水杯对水平桌面的压强为p1，图乙中的溢水口不再有水溢出时，溢水杯对水平桌面的压强为p2，则p1　 　 （选填“＞”“＜”或“＝”）p2。 36．探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验，需要如下器材：分度值为0.1N的弹簧测力计，底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块，相同的大烧杯若干、水、密度未知的某种液体，细线等。 （1）主要实验操作包括：步骤A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 F/N 2.6 2.5 2.4 2.4 2.3 （2）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； （4）步骤D、E表明浮力大小跟 　 　 无关； （5）根据表格中的数据，可以推算出未知液体的密度是 　 　 g/cm3（结果保留一位小数），步骤B中铜块下表面受到水的压强是 　 　 Pa； （6）在步骤B的基础上继续探究：保持铜块下表面所处的位置不变，把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上，缓慢向烧杯内加水，发现弹簧测力计的示数逐渐 　 　 （选填“增大”或“减小”）；当所加水使铜块刚好浸没时（水未溢出），烧杯底部受到水的压强增加了 　 　 Pa。（已知在一定范围内，弹簧受到的拉力每减少0.1N，弹簧的长度缩短0.1cm，为简便计算，本空g取10N/kg） 37．如图所示是小李同学做“验证阿基米德原理”实验的情景。弹簧测力计的示数F1、F2，其中能表示物体重力大小是 　 　 ，由实验中弹簧测力计示数的变化可知物体所受浮力大小为 　 　 ，物体排开液体体积为 　 　 ，若用ρ液表示所用液体的密度，为验证阿基米德原理只需要比较浮力大小与 　 　 的大小关系（均用图中测得物理量的符号表示）。 38．在探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积是否有关”时，小明选用如图所示的实心圆柱体A（圆柱体体积已知，且每一格体积相等，ρ1＞ρ水）、弹簧测力计和装有适量水的烧杯等器材进行实验。 （1）以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整： ①用调好的弹簧测力计测出圆柱体A所受重力G，并记录数据； ②将圆柱体A的一格浸在水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数F，圆柱体排开水的体积V排； ③　 　 ，静止时记录弹簧测力计的示数F，圆柱体排开水的体积V排； ④根据公式　 　 （请用本题中已测量的物理量符号表示），计算该圆柱体受到的浮力大小F浮，并记录数据。 （2）若圆柱体两次所受的浮力大小不相等，可得出结论：浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积　 　 。 （3）请画出实验数据记录表格。 39．为了“探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”，小明做了如图的实验； （1）实验前弹簧测力计要调零。 （2）如图所示，石块的重力是 　 　 N，排开液体的重力是 　 　 N，得到的结论是：浸没在液体里的物体，所受到的浮力的大小 　 　 排开液体所受到的重力。 （3）另一实验小组在图C操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确则 　 　 （选填“能”或“不能”）得到以上结论。 （4）学习结束后，小组反复讨论，改进了老师的实验，改进后的实验装置如图，其中A、B是弹簧测力计，C是重物，D是薄塑料袋（质量不计），E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯，杯中加入红色的水，F是可升降平台，G是铁架台。 ①实验前，在选择A、B两个弹簧测力计时，很多同学认为选择任何规格的弹簧测力计都可以，而小军同学认为应选择规格 　 　 （选填“相同”或“不同”）的弹簧测力计； ②实验中，同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A的示数 　 　 （选填“增大”、“减小”或“不变”），比较弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB，它们的大小关系是ΔFA　 　 ΔFB。 40．某小组的同学用溢水杯、弹簧测力计、小烧杯、水、石块、铁架台及细线等设计了如图所示的实验装置“验证阿基米德原理”。（） （1）如图甲所示，若石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 　 　 （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 　 　 （用图中字母表示），从而验证了阿基米德原理。 （3）以下情况会影响实验结论成立的是 　 　 。（选填“A”、“B”或“C”） A．图甲中水面未到达溢水杯的溢水口 B．图乙中石块未全部浸没在水中 C．溢水杯装满的是盐水 （4）同学们用酒精代替水，将石块完全浸没，发现此时的F3变大，说明浮力的大小与 　 　 有关。 41．初三（1）班的谢亮同学学习完各种能量之后，对各种能量的大小特点产生了浓厚的兴趣并且深陷其中，不能自拔。 （一）她猜想同一根弹簧具有的弹性势能大小可能与其形变量（x）或者形变量的平方（x2）成正比。于是进行了如下实验： ①如图所示，把弹簧套在光滑竖直杆上，且底端固定在水平面上，用刻度尺读出并记录处于自由状态时弹簧上端距水平面的高度h0； ②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出并记录此时弹簧上端到水平面的高度h1； ③释放小铁块，读出并记录铁块上升到最大高度时，弹簧上端到水平面的高度h2； ④改变弹簧的压缩长度h1，重复以上步骤并根据表格中记录的数据计算出x、x2和小铁块上升的距离Δh．请你解答： 实验次数 h0/m h1/m h2/m x/m x2/m2 Δh/m 1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01 0.15 2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60 3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35 4 0.50 0.15 2.00 0.35 0.12 1.85 （1）弹簧每次被压缩时的形变量的表达式为x＝　 　 （用所测物理量的符号表示）； （2）弹簧弹性势能的大小是通过　 　 来间接反映的； （3）根据表中数据得到的结论是同一根弹簧弹性势能的大小与　 　 成正比。 （二）意犹未尽的谢亮又探究起了动能的大小。她在咨询了著名的物理专家邱敏后，得知物体动能Ek的计算公式是mv2，m表示物体的质量，v表示物体的速度。于是她让质量为m的物块以初速度v0在不光滑的水平面上运动，已知物体受到的滑动摩擦力大小为f，经过多次实验，测出多组不同的初速度v0与滑块在水平面上滑行对应的最大距离s，对数据进行分析后，谢亮同学得出结论：物块克服摩擦力做功的最大值等于物块初动能。老师说这个结论是成立的，根据这个结论解答下面的问题： （4）由动能Ek的计算公式mv2知，对动能影响较大的是　 　 （选填“质量”或“速度”）； （5）当物块的初速度为2m/s时，滑行的最大距离为1m，则当物块的初速度为4m/s时，滑行的最大距离是　 　 m； （6）已知在水平面上运动的物块受到的摩擦力大小与物块的重量成正比，即f＝km，k是为常数，则当物块初速度相同，增加物块的质量，物块滑行的最大距离　 　 。（选填“增大”、“减小”或“不变”） 42．为了模拟研究超载和超速带来的安全隐患，小野同学设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球从同一装置高度分别为hA、hB、hC的位置由静止滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），推动小木块运动一段距离后停止。 （1）该实验中所探究物体的动能是指 　 　 （选填“小球”或“小木块”）的动能。 （2）在甲、丙两图所示的实验中，A、C两球刚滚到水平面时的速度 　 　 （选填“相等”或“不相等”）。 （3）用来研究超速带来的安全隐患时，小野应选择 　 　 两图所示的实验进行比较；用来研究超载带来的安全隐患时，小野应选择 　 　 两图所示的实验进行比较。 （4）实验装置中，如果水平面光滑，能否完成本实验的探究内容？　 　 。理由是 　 　 。 （5）后来小野分别用B球和C球将弹性相同的弹簧压缩到相同程度后再放手，如图丁所示，则两球离开弹簧时的速度 　 　 （选填“相等”或“不相等”）。 43．小明在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H＞h）静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。 （1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是 　 　 （选填“控制变量法”或“转换法”）； （2）由图甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与 　 　 有关. （3）小丽根据图甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？　 　 （选填“正确”或“错误”），理由是：　 　 。 （4）在探究动能与物体质量的关系时，为了控制物体的速度，小明又设计了如图丁所示的实验方案：利用不同质量的小球将弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，假设若按此方案操作，在能量转化过程中没有能量损失。方案是否可行？答：　 　 ；若按此方案操作，他会看到的现象是 　 　 。 44．如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中，小球的质量关系是mA＝mB＜mC，小球在斜面上的高度关系是hA＝hC＞hB。 （1）甲、乙两实验是为了研究动能大小与 　 　 的关系； （2）比较乙、丙两图实验现象可知撞击木块前 　 　 （选填“B”或“C”）球的动能较大。 （3）完成实验后，同学们还联想到探究牛顿第一定律时也用到了斜面，让小车从斜面顶端静止滑下，观察比较小车在不同表面滑行的距离，实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最长。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 　 　 （选填“快”或“慢”），进一步推理得出：如果小车在水平面运动时受到的阻力为零，它将做 　 　 运动，小车在三个表面克服摩擦力做功 　 　 （选填“相等”或“不等”）。 45．如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。 （1）小球滚下斜面的过程中，它的 　 　 能转化为动能，其动能大小是通过 　 　 （选填“木块”或“小球”）移动的距离来反映的； （2）分析比较甲、乙两次实验，可得出的结论是：　 　 相同的物体，　 　 越大，动能越大； （3）分析比较 　 　 两次实验，可得出物体的动能与质量有关； （4）如果水平面光滑，则 　 　 （选填“能”或“不能”）完成本实验； （5）小球在撞击木块后没有立即停下来，是因为小球具有 　 　 。 46．如图所示，小月用绳子拴住一个锁头并悬挂起来，把锁头拉近自己的鼻子静止，松手后，锁头将向前摆去，接着又反向摆回来，小月在原地不动，请你根据小月这个实验回答下面问题： （1）锁头 　 　 （填“会”或“不会”）打到小月的鼻子。 （2）锁头在摆动过程中，是 　 　 能与 　 　 能在相互转化。 （3）锁头在摆动一段时间后，机械能的总量将 　 　 （填“变大”“变小”或“不变”）。 47．小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。 （1）如图1所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，探究重力势能的大小与哪些因素有关。 ①实验探究的是 　 　 （填“重物”或“小桌”）的重力势能； ②通过实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越 　 　 ，说明它的重力势能越 　 　 。 ③要进一步探究重力势能与质量的关系，应换用不同的重物，让它们从同一高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度； （2）上述探究过程中都通过小桌陷入沙子的深度来表示要探究的问题，下列实验中也用到这种研究方法的是 　 　 （填字母）。 A.测量物体运动的速度 B.探究物质的吸热能力 C.探究串联电路中的电流特点 48．如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB。 （1）实验中，探究的动能是指　 　 （填序号） A．小球在斜面上时的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块的动能 （2）比较A、B两图，使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与　 　 的关系。 （3）小华同学通过比较图中B、C两图，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，你知道错误是什么吗？ 49．如图在探究动能大小与 　 　 的关系。 50．某实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中.准备的器材有：质量分别为m、2m两个钢球，木块和斜面等。实验过程如图所示。 （1）本实验是通过 　 　 来反映钢球动能大小的。 （2）为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择 　 　 两图进行实验分析。 （3）实验中为了探究动能大小与速度的关系，应让质量相同的钢球，从同一斜面 　 　 （选填“相同高度”或“不同高度”）由静止滚下。实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，动能越 　 　 。 （4）实验小组的同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离（如表），小车在三个表面克服摩擦力做功 　 　 （选填“相等”或“不相等”），若水平面绝对光滑，小车将做 　 　 运动。 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 51．小强测量图中甲、乙两个滑轮组的机械效率，他匀速拉动弹簧测力计，正确操作并将实验数据记录在如表的表格中（绳重、摩擦以及弹簧测力计的重都不计）。 次数 物体重G/N 物体上升的 高度h/m 拉力F/N 绳端移动的 距离s/m 机械效率η 1 3 0.1 2 0.2 2 3 0.1 2 0.3 50% （1）第1次实验中，测出的滑轮组的机械效率是多少，请填入表格中 （2）第2次实验测的是滑轮组　 　 （选填“甲”或“乙”）的机械效率； （3）甲、乙两个滑轮组机械效率不同的原因是　 　 。 52．小张同学在探究斜面的机械效率是实验中，将重5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，移动1m（如图所示），改变斜面倾斜程度进行多次试验，记录数据如表： 倾斜程度 斜面高h/m 拉力F∕N 机械效率η 较缓 0.2 2.0 50.0% 较陡 0.3 2.4 62.5% 最陡 0.4 2.8 71.4% （1）小张同学探究的是斜面的机械效率与 　 　 的关系。 （2）有上表的数据看出：斜面越陡，越 　 　 （填省力或费力）。 （3）小张同学猜想斜面机械效率还可能跟物体的重有关。他设计的步骤如下： ①将长木板搭成斜面； ②用弹簧测力计测出木块的重力G； ③用刻度尺测出斜面的高度h和长度s； ④用弹簧测力计拉着木块沿斜面向上运动，读出弹簧测力计的拉力F； ⑤计算斜面的机械效率。 请你指出上述实验步骤的一处错误并改正：　 　 要验证小张同学的猜想，接下来进行的操作是； 　 　 小张同学认为：以更慢的速度沿斜面拉木块，机械效率会更低。你认为他的观点 　 　 （正确或错误），理由是：　 　 。 53．小华在“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。 实验次序 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 ① ② （1）实验中要竖直向上 　 　 拉动弹簧测力计，使物体升高。小华同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法 　 　 （填“正确”或“不正确”）。 （2）表格中，①②两处的数据应该是 　 　 和 　 　 。 （3）通过比较 　 　 （填实验次序）两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。 （4）通过比较 　 　 （填实验次序）两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 （5）有的同学认为，要测量绕法确定的滑轮组的机械效率，钩码上升的高度和绳端移动距离 　 　 （填“可以不测量”或“一定要测量”）； （6）如果第4次试验中，小组同学将钩码提升0.1m用时2s，在此过程中拉力F做功的功率是 　 　 W。 （7）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中可以提高机械效率的是 　 　 。 A、增加物体提升的高度 B、加快提升物体的速度 C、减小动滑轮的重力 D、减小物体的重力 54．小丽学习机械效率后，想知道不同的动滑轮提升相向重物的机械效率是否相同，于是她用三个自重不同的动滑轮，进行了如图所示的实验，测得数据如表所示： 序号 动滑轮自重 G0/N 被提钩码重力 G/N 弹簧测力计示数F/N 动滑轮的机械效率 ① 0.2 6 3.2 93.8% ② 0.5 6 3.4 88.2% ③ 1.5 6 4.0 （1）在实验中，弹簧测力计应竖直向上　 　 拉动； （2）第③次实验中，动滑轮的机械效率为　 　 %； （3）分析表中数据，可得出的结论是：当　 　 一定时，动滑轮越重，其机械效率越　 　 。 55．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小红用如图所示的滑轮组分别做了三次实验，第一次使用塑料滑轮，第二次使用铝制滑轮，第三次使用铁制滑轮，实验数据记录如下表： 实验次数 物重G/N 物体上升的距离h/cm 弹簧测力计的读数F/N 弹簧测力计上升的距离s/cm 机械效率η 1 3 10 1.6 30 62.5% 2 3 10 2 30 50% 3 3 10 2.5 30 （1）在表中第三次实验的机械效率为　 　 ； （2）从实验数据分析可知：　 　 。 56．小明想测出建筑工地上一块砖的质量。通过估测发现一块砖大约有几千克。但手边只有一只量程为5N的弹簧测力计、一把量程为20cm的刻度尺、几根细绳和一根长约1m的粗细均匀的硬质木棒（木棒的质量不可忽略）。 只利用现有器材请你帮他设计测量砖质量的方案，要求： （1）写出主要实验步骤和需测量的物理量； （2）写出砖质量的数学表达式（用测量的物理量表示）。 57．某班同学在探究“滑轮组的机械效率与哪些因素有关”的实验中，他们猜想滑轮组的机械能可能与动滑轮的个数、物重和物体上升的高度等因素有关，各小组利用如图所示的装置进行验证，杨阳那组得到的实验数据如下表： 实验次数 物重 （N） 物体上升的高度 （m） 拉力（N） 绳子自由端移动的距离（m） 机械效率（%） 1 1 0.1 0.6 0.2 83.3 2 1 0.1 0.4 0.4 62.5 3 2 0.1 0.65 0.4 76.9 4 1 0.2 0.6 0.4 83.3 （1）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量　 　 匀速向下拉动弹簧测力计； （1）分析比较第1、2次实验数据得出：用不同的滑轮组提升相同的物体，动滑轮个数越多，机械效率越　 　 ；比较第2、3次实验数据得出：同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越　 　 ；比较第1、4实验数据得出：同一个滑轮组的机械效率与物体上升的高度　 　 。 （3）有两个组所用的动滑轮重量相同，提升的物体也相同，测的机械效率却不同，原因可能是绳子与滑轮或滑轮轴之间的　 　 不同，影响了测量结果。所以，我们在生活中经常给各种机械加润滑油，是为了　 　 它的机械效率。 58．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”时，一位同学设计了如图所示的三个滑轮组，并将所测实验数据填入下表： 实验序号 动滑轮重/N 钩码重/N 动力/N 机械效率 1 1 2 1 66.7% 2 1 4 80.0% 3 2 4 2 （1）在表中填上第3次实验的机械效率。 （2）根据实验　 　 、　 　 两次实验可知，滑轮组的机械效率高低与被提物重　 　 。 （3）通过2、3两次实验可知：用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，机械效率越　 　 。（4）用同一滑轮组，提升相同重物到不同的高度，滑轮组的机械效率　 　 （填“改变”或“不变”）。 59．用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如表。 实验次数 物体种类 物重G/N 斜面高h/cm 沿斜面的拉力F/N 斜面长s/cm 机械效率η/% 1 木块 4 15 1.1 90 60.6 2 小车 4 15 90 （1）沿斜面拉动物体时，应使其做　 　 运动。 （2）根据图示测力计的示数，拉力为　 　 N，可知第2次实验的机械效率为　 　 %．由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，　 　 越小，机械效率越大。 （3）第1次实验中，木块所受摩擦力为　 　 N。 60．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。 （1）实验中应竖直向上 　 　 拉动弹簧测力计，使钩码上升。 （2）通过表中数据可分析出第2次实验是用 　 　 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验，2s内钩码上升的高度为0.1m，则拉力的功率为 　 　 W。 实验次数物理量 1 2 3 钩码重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 1.6 2.4 绳端移动距离s/n 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% （3）通过第1次实验和第2次实验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，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率 　 　 （选填“越高”、“不变”或“越低”）。 （4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验空缺的数据应为：绳端移动距离s＝　 　 m，机械效率η＝　 　 。 （5）比较第1次实验和第3次实验可得，采用 　 　 的方法可以提高滑轮组的机械效率。 期末题型培优 实验探究题 参考答案与试题解析 一．实验探究题（共60小题） 1．如图1所示，是研究竖直悬挂的弹簧发生形变与外力关系的实验装置图。弹簧下挂一只钩码受到的外力是0.5N，实验获得的数据记录表中。 实验次数 1 2 3 4 5 6 悬挂钩码数/只 0 1 2 3 4 5 弹簧总长度/cm 6.00 6.80 7.60 8.40 9.20 10.00 （1）实验用到的测量工具是　刻度尺　 ，弹簧形变大小是用　弹簧的伸长量　 表示的。 （2）分析实验数据可知，弹簧每受到1N的外力，弹簧伸长　1.6cm　 。实验得到的结论是　在一定限度内，弹簧的伸长量与所受到的外力成正比　 。 （3）画出弹簧的伸长量与外力的关系图（图2）。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）分析题目可知，实验中需要用刻度尺测量弹簧的长度，且弹簧形变大小是用弹簧的伸长量表示的； （2）分析表格中的1、3实验、2、4实验、3、6实验中的数据，可得出正确的结论； （3）据描点连线的方法作图即可。 【解答】解：（1）分析题目可知，实验中需要用刻度尺测量弹簧的长度，故实验用到的测量工具是刻度尺；且弹簧形变大小是用弹簧的伸长量表示的； （2）分析表格中的1、3实验、2、4实验、3、6实验中的数据可知，弹簧每受到1N的外力，弹簧伸长1.6cm。实验得到的结论是在一定限度内，弹簧的伸长量与所受到的外力成正比； （3）据表格中的数据，利用描点连线作图即可，如下图： 故答案为：（1）刻度尺；弹簧的伸长量；（2）1.6cm；在一定限度内，弹簧的伸长量与所受到的外力成正比；（3）见上图。 【点评】此题考查了弹簧发生形变与外力关系的实验探究过程，是一道综合性的实验题。 2．某校物理实验兴趣小组的几位同学在探究“影响物体重力大小的因素”实验中，进行了如下的实验探究：第一组：探究“物体重力的大小跟物体形状的关系”，他们用橡皮泥为实验对象，用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验，实验数据如表一所示。 表一 被测物体 形状 重力 橡皮泥 正方形 4.8N 圆形 4.2N 三角形 3.6N 分析上述的实验数据，第一组的同学得出实验结论：物体重力的大小与物体的形状有关。请你对此实验过程与实验结论作出评价。 （1）评价： 结论是否正确：　错　 原因：　用刀雕刻橡皮泥过程中质量变小　 第二组：探究“物体的重力的大小跟物体的质量的关系”，图1就是实验装置，实验过程中他将实验数据记录在设计的表二中。 表二 钩码的个数 1 2 3 4 5 钩码的质量（m/10﹣2kg） 5 10 15 20 25 弹簧测力计的读数（N） 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 （2）请你在方格纸中作出关于重力G（竖轴）与质量m（横轴）的关系图象图2。 （3）分析实验数据可以得出的结论：　同一地点物体的重力与其质量成正比　 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）在研究重力大小与形状的关系时，要控制质量一定； （2）利用描点法把表二中的数据作出图象； （3）根据表二中数据判断是正比还是反比关系。 【解答】解：（1）同学把橡皮泥用刀削成各种形状，没有控制橡皮泥的质量相等，所以这个结论不可靠； （2）据表格中的数据可知，描点连线做出图象即可，如图所示： （3）据同学的实验数据可以看出，重力增加的倍数和质量增加的倍数相同，是成正比的。 故答案为：（1）错；用刀雕刻橡皮泥过程中质量变小；（2）见上图；（3）同一地点物体的重力与其质量成正比； 【点评】注意控制变量法在具体实验操作中的应用；有根据数据判断出成正比还是反比的能力。 3．为了探究力的作用效果与哪些因素有关，小王同学做了如下实验。如图所示使一薄钢条上端固定，现分别用不同的力去推它，使其发生甲、乙、丙、丁各图所示的形变。如果F1＝F3＝F4＞F2，则： （1）小王同学在做实验前必须先分析问题，并做出猜测。从小王同学设计的实验来看，他认为力的作用效果与哪些因素有关？　大小、方向、作用点　 ； （2）小王同学通过甲、乙两次实验。比较实验现象，是为了验证猜想：　力的作用效果与力的大小有关　 ； （3）要得出“力的作用效果与力的作用点有关”的结论，小王同学须分析比较 　甲与丁　 两次实验； （4）小王同学能不能通过分析比较乙和丁两次实验的现象来得出结论？为什么？　不能，因为F2与F4的大小和作用点均不同，没有实现控制变量　 。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）力的三要素有：力的大小、方向、作用点，它们都影响力的作用效果； （2）要探究力的作用效果跟力的大小有关，就应该控制力的作用点、方向相同，而力的大小不同； 要探究力的作用效果跟力的作用点有关，就应该控制力的方向、大小相同，而力的作用点不同。 【解答】解：（1）通过甲、乙两次实验，力的作用点、方向相同，而力的大小（F1＞F2）不同；根据控制变量的思想，两图是探究力的作用效果跟力的大小有关； （2）要得出“力的作用效果与力的作用点有关”，就应该控制力的方向、大小相同，而力的作用点不同。故应分析图甲与丁； （3）分析比较乙和丁两次实验，力F2与F4的大小和作用点均不同，没有实现控制变量。 故答案为：（1）大小、方向、作用点； （2）力的作用效果与力的大小有关； （3）甲与丁； （4）不能，因为F2与F4的大小和作用点均不同，没有实现控制变量。 【点评】此题考查控制变量法在探究影响力的作用效果的因素，要认真分析四图中的异同条件。 4．珍珍观察到电风扇、台灯等有个大而重的底座，可使它们不易翻倒。物体的稳定程度（稳度）与哪些因素有关呢？她猜想：可能与物体所受的重力大小、重心高低及支持面的大小有关。如何比较物体的稳度大小呢？她发现，让不同的物体倾斜相同的角度时，有的物体翻倒，有的物体不翻倒，翻倒的说明其稳度较小。于是，她将物体放在表面粗糙的水平木板上，让木板绕O点转动，通过观察物体刚好翻倒时木板转过的角度。的大小（物体不滑动），来比较物体稳度的大小，如图所示。在探究物体的稳度大小与物体重心高低的关系时，她制作了三块重相同、外形完全相同、重心高低不同的圆柱体，如图2中的甲、乙、丙所示。实验时，将它们依次放在木板上，分别记下让它们刚好翻倒时，木板转过的角度θ的大小。实验记录如表。 实验次数 1 2 3 重心离支持面高度 低 中 高 物体刚好翻倒时木板转过的角度θ 大 较大 小 稳度 大 较大 小 （1）物体刚好翻倒时木板转过的角度θ越小，间接反映了物体的稳度越　小　 （选填“大”或“小”）。 （2）在以上探究稳度大小与重心高低关系的实验中，应控制物体所受的重力大小和　支持面　 的大小不变，这种实验方法叫　控制变量　 法。 （3）实验现象表明，物体的重心越　低　 ，其稳度　越高　 。 （4）依据以上结论，卡车装货时，应把重的货物装在　下　 层（选填“上”或“下”），可使货物不易翻倒。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）越容易翻倒，稳度越小，在质量、支持面相同的情况下，物体刚好翻倒时木板转过的角度θ越小，说明物体越容易翻倒，稳度越小。 （2）探究稳度大小与重心高低关系的实验中，应采用控制变量法，控制物体重力与支持面相等而物体重心高度不同进行实验。 （3）分析表中实验数据，根据实验现象得出实验结论。 （4）根据物体稳度与重心高度的关系，确定如何装货。 【解答】解： （1）物体刚好翻倒时木板转过的角度θ越小，间接反映了物体的稳度越小。 （2）在以上探究稳度大小与重心高低关系的实验中，应控制物体所受的重力大小和支持面的大小不变，这种实验方法叫控制变量法。 （3）由表中实验数据可知，物体的重心越低，其稳度越大。 （4）重心越低，稳度越大，物体越稳度，因此卡车装货时，应把重的货物装在下层，增加车的稳度，可使货物不易翻倒。 故答案为：（1）小；（2）支持面；控制变量；（3）低；越高；（4）下。 【点评】本题考查了影响物体稳度的因素，实验采用了控制变量法，应用控制变量法、认真分析实验数据即可正确解题。 5．为了探究力能否使玻璃瓶发生形变。甲同学组装好的实验装置如图所示。 用力挤压玻璃瓶壁，发现细玻璃管内水面上升了。于是他得出结论：力使玻璃瓶发生了形变。 乙同学认为力使玻璃瓶发生的形变并不是水面上升的唯一原因，该装置不能实现实验目的。 丙同学却认为可以实现，只需修改实验步骤。主要步骤如下：用较大力挤压瓶壁，水面上升高度记为h1，松手，水面落回原处。再用较小力挤压瓶壁，水面上升高度记为h2．根据上述实验过程回答下列问题： （1）根据甲同学的操作，你认为使水面上升除了玻璃瓶形变还有可能是：　水受热膨胀　 。 （2）丙同学两次挤压需要控制　力的作用点　 相同。 （3）若实验结果能说明力的作用使玻璃瓶发生了形变，则h1和h2的关系是　h1＞h2　 。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）力可以改变物体的形状；物体一般都有热胀冷缩的性质； （2）力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果，结合控制变量法进行解答； （3）其他条件相同时，力越大，力的作用效果越明显。 【解答】解： （1）物体一般都有热胀冷缩的性质，所以使水面上升除了玻璃瓶形变还有可能是水受热膨胀所致； （2）力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果，故丙同学两次挤压时，要控制力的作用点相同； （3）力的作用使玻璃瓶发生了形变，力越大则形变效果越明显；则h1和h2的关系是h1＞h2。 故答案为：（1）水受热膨胀；（2）力的作用点；（3）h1＞h2。 【点评】此题考查了物理实验中的多个方面，明确控制变量法的应用以及影响力的作用效果的因素；可解答此题。 6．为了“探究重力的大小与质量的关系”，小明找来了三个质量不同的铁块甲、铁块乙、铁块丙。 （1）在实验过程中，需要的测量工具有　天平　 和　弹簧测力计　 。 实验序号 物体 质量m/kg 重力G/N 1 铁块甲 0.1 1.0 2 铁块乙 0.4 4.0 3 铁块丙 0.2 2.0 （2）实验数据如右表所示，小明通过计算　重力和质量的比值　 是一个定值从而得出结论：物体所受重力的大小与它的质量成正比。 （3）若要探究重力大小是否与物体的密度有关，应选取　质量　 相同而　物质种类　 不同的几个物体，分别测出它们的重力大小。 （4）以下四个图象中，关于物体所受重力的大小与其质量的关系，正确的是　A　 。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）探究物体的重力和质量的关系，要用弹簧测力计测量重力，用天平测量质量。 （2）分析表中数据，根据重力和质量的比值得出结论； （3）用控制变量法来分析解答； （4）9.8N/kg为正比例函数，再结合选项进行判断。 【解答】解：（1）在实验过程中，要用弹簧测力计测量重力，用天平测量质量，故需要的测量工具有：天平、弹簧测力计； （2）分析表中数据，根据重力和质量的比值即10N/kg，得出物体的重力大小与物体的质量成正比； （3）要探究重力大小是否与组成物体的物质种类有关，应选取质量相同而物质种类不同的几个物体，分别测出它们的重力大小，用到了控制变量法。 （4）9.8N/kg为正比例函数，说明物体所受的重力跟它的质量成正比，图象过坐标原点，故选A图。 故答案为：（1）天平；弹簧测力计；（2）重力和质量的比值；（3）质量；物质种类；（4）A； 【点评】本题考查了重力的大小跟什么因素有关，考查了所需的实验器材、实验数据的分析以及重力与质量的关系图象。 7．某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究，并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量Δx，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。 （1）当在两根橡皮筋上都悬挂重力为8N的物体时，橡皮筋A的伸长量为 　16　 cm，橡皮筋B的伸长量为 　8　 cm； （2）分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，则用橡皮筋 　B　 制成的测力计量程大，用橡皮筋 　A　 制成的测力计测量的精确程度高（均选填“A”或“B”）； （3）根据图象信息可知，若将两根A或两根B橡皮筋分别并联使用起来代替弹簧测力计，则能够测量力的最大值为 　30　 N。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）根据图乙分别找出在一定范围内A、B橡皮筋伸长与受到的拉力的函数关系式，根据函数关系式作答； （2）根据弹簧测力计的测力原理确定测力范围；根据受同样的力（在测量范围内）伸长量大的，测量精确高； （3）将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时，根据力作用的相互性，求能够测量力的最大值。 【解答】解： （1）由图乙可知，A橡皮筋在受到的拉力不大于10N的情况下，B橡皮筋在受到的拉力不大于15N的情况下，橡皮筋伸长量Δx与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线，说明橡皮筋的伸长Δx与受到拉力F成正比例函数的关系，FA＝kAΔxA，FB＝kBΔxB； 由图知，当FA＝5N，ΔXA＝10cm，FB＝10N，ΔXB＝10cm， 将上面的数据分别代入FA＝kAΔxA、FB＝kBΔxB，得：kA＝0.5N/cm、kB＝1N/cm， 因此FA＝0.5ΔxA，FB＝ΔxB， 所以，当在两根橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时， 橡皮筋A的伸长量为ΔxAcm＝16cm，橡皮筋B的伸长量为ΔxBcm＝8cm； （2）测力计是根据在测量范围内，橡皮筋的伸长与受到的拉力成正比的原理制成的，由图乙知，A的量程为0﹣10N，B的量程为0﹣15N，则用橡皮筋 B制成的测力计量程大； 由图乙可知，在测量范围内，如F＝5N时，用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm，而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm，所以，用橡皮筋A制成的测力测量的精确程度高； （3）将两根A或两根B橡皮筋分别并联使用起来代替弹簧测力计，B的量程最大，应用两根B橡皮筋并联，每根橡皮筋最大受到15N的拉力，根据力的作用是相互的，两根橡皮筋并联起来的弹簧测力计能够测量力的最大值应为30N。 故答案为：（1）①16；②8； （2）①B；②A； （3）30。 【点评】本题考查弹簧测力计的原理、测力范围、测量准确程度、合力的知识，体现了数学知识在物理中的应用。 8．小明通过观察身边的一些现象得出一个结论：物体只有接触时才有相互作用力，不接触就不会有相互作用力。请你利用身边物品或实验器材设计一个简单实验，说明小明的结论是不正确的。 （1）实验器材：　条形磁铁、小铁钉　 （2）实验步骤：　用条形磁铁靠近小铁钉，但不接触，小铁钉被条形磁铁吸起来，说明条形磁铁对小铁钉有力的作用　 （3）人跳离地面后总会下落，　能　 （选填“能”或“不能”）说明小明的结论错误的。 【答案】见试题解答内容 【分析】此题要明确实验目的：相互作用的物体不一定直接接触；自选器材，设计实验方案，实验要证明：不直接接触的物体间也可以有力的作用。 【解答】解： （1）实验器材：条形磁铁、小铁钉； （2）实验步骤：用条形磁铁靠近小铁钉，但不接触，发现小铁钉被条形磁铁吸起来，说明条形磁铁对小铁钉有力的作用； 由此可见：小明的结论是错误的，不接触的物体间也可能有力的作用； （3）地面附近的物体都受到重力的作用，重力是非接触力，人跳离地面后由于受到重力的作用总会下落，能说明小明的结论错误的。 故答案为：（1）条形磁铁、小铁钉；（2）用条形磁铁靠近小铁钉，但不接触，小铁钉被条形磁铁吸起来，说明条形磁铁对小铁钉有力的作用；（3）能。 【点评】此题开放度大，考查了自选器材，实验方案的设计等，是综合性较强的题目。 9．小华同学在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时，找来一根弹簧以及几个相同质量的钩码，她先用弹簧来做实验，并记录了相应的数据，如下表： 钩码总重/N 0 0.5 1.0 1.5 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 弹簧的伸长量/cm 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3 3.3 3.3 （1）分析数据，小华可以得出的结论是：在弹簧的弹性范围内，弹簧的　伸长量　 跟所受拉力成正比； （2）小华根据实验数据作出“弹簧长度与外力的变化关系”图象，如图所示的　B　 图（填序号） （3）弹簧测力计加一些小配件，你是否可以设计制造出一个能测出液体密度的“密度秤”呢？小亮看到这个课题后，经过论证和试验，在秤钩下挂一个容积为100mL、重为0.5N的容器，然后在测力计的某些刻度上标上密度值，就制成了一杆简单而实用的液体密度秤（如图D所示）。只要在容器中加100mL的待测液体，就可以直接“称”出该液体的密度。在这测力计上，密度为“0”刻度应标在原刻度　0.5　 N处。此“密度秤”的测量范围是　0～4.5　 g/cm3．（g＝10N/kg） 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）从所给数据看：弹簧原长2.5cm，在拉力小于或等于3N以前，钩码拉力增加弹簧的伸长量也增加，且成正比； （2）明确横、纵坐标所代表的物理意义，然后抓住两个关键点进行解答：①当F＝0N时，弹簧长度2.5cm；②当F≥3.5N时，弹簧的长度不再变化； （3）容器中还没有倒入液体时，容器重力为0.5N，所以示数为0.5N时，即密度秤的零刻度； 当容器中倒入100ml的待测液体，测力计示数为最大值5N刻度处，求出待测液体的重力，再计算出质量，知道待测液体的体积，求出待测液体的密度。 【解答】解： （1）从表中数据知：钩码的拉力每增加0.5N，弹簧的伸长量也增加0.5cm，所以弹簧的伸长量与钩码的拉力是正比例关系，前提是钩码的拉力不能大于3.0N。 （2）结合表中数据读图象可知，弹簧的原长为2.5cm，所以横坐标应从2.5cm处开始，所以A错误；当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C错误；所以只有B符合题意。 （3）容器挂在秤钩上，示数为0.5N，容器的重力为0.5N，所以示数0.5N，即密度秤的零刻度； 容器中倒入100ml的待测液体，测力计示数为最大值5N时， 液体的重力为：G＝5N﹣0.5N＝4.5N， 液体的质量为：m0.45kg， 液体的体积：V＝100ml＝100cm3＝1×10﹣4m3， 液体的密度为：ρ4.5×103kg/m3＝4.5g/cm3。 所以，此“密度秤”的测量范围是0～4.5g/cm3。 故答案为：（1）伸长量；（2）B；（3）0.5；0～4.5。 【点评】本题考查了弹簧的性质及弹簧测力的原理，结合这一知识点还考查了学生的读图能力，要求学生能熟练的应用弹簧的性质和弹簧测力计解决实际问题。 10．请按要求填空： （1）用托盘天平称量物体质量时，当在右盘放入最小砝码后，发现指针偏右，则应取出最小砝码，并　向右移动游码　 ，使天平横梁　平衡　 。 （2）如图1所示，寒暑表的示数是　﹣12　 ℃。 （3）如图2所示，弹簧测力计的示数为　2.4　 N。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）调节横梁平衡时，要移动平衡螺母，在称量过程中不能再移动平衡螺母，要增减砝码或移动游码。使天平横梁再次平衡。 （2）寒暑表的示数是玻璃管内液柱液面显示的位置的刻线数值，同时注意它的分度值。 （3）使用弹簧测力计时，需要明确其分度值，读数时视线与指针所在刻度垂直。 【解答】解：（1）在称量物体质量时，当指针指在分度盘中线的右边时，说明右盘中的砝码的质量较大，此不能调节平衡螺母，应取出最小砝码，向右移动游码，使天平横梁平衡； （2）寒暑表的分度值是1℃，示数在零刻度以下，此温度计显示的温度是﹣12℃； （3）弹簧测力计上1N之间有5个小格，所以一个小格代表的是0.2N，即此弹簧测力计的分度值为0.2N；此时弹簧测力计的示数为2.4N。 故答案为：（1）向右移动游码；平衡；（2）﹣12；（3）2.4。 【点评】物理测量中有很多的测量工具，刻度尺、秒表、电流表、电压表、天平、量筒、弹簧测力计、温度计等，任何一种工具，一定要注意每一个大格和每一个小格各代表多少。刻度尺需要估读，其他的测量工具不需要估读，读出最接近的数值。 11．学习了摩擦力，学习小组根据生活常识猜想“滑动摩擦力的大小可能与接触面粗糙程度和接触面所受压力大小有关”，为继续深入探究，学习小组选择了除如图所示器材外，还准备了毛巾、棉布，实验中： （1）测量木块在木板上受到滑动摩擦力的操作是：　用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动　 ，根据二力平衡知识可知：　弹簧测力计示数　 与木块受到的滑动摩擦力大小相等。 （2）若要探究“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”，选择木板、棉布、毛巾做接触面进行实验，请设计本探究记录数据和现象的表格，表中要有必要的实验信息。 （3）实验时，同学发现很难控制物体做匀速直线运动，并且弹簧测力计运动时读数也很困难。于是同学采用将木块拖动后，再停下来读数，这样操作是否正确？　否　 （选填“是”或“否”），理由是：　拖动木块不能保证做匀速直线运动，二是停下来读数，测力计指针回零，仅根据原来的观察判断指针位置读数差别较大　 。 【答案】（1）弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动；弹簧测力计示数；（2）见上表；（3）否；拖动木块不能保证做匀速直线运动，二是停下来读数，测力计指针回零，仅根据原来的观察判断指针位置读数差别较大。 【分析】（1）根据二力平衡的条件分析； （2）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，据此设计表格； （3）拖动木块也不能保证木块做匀速直线运动，二是停下来读数，测力计指针回零，据此分析。 【解答】解：（1）沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡知识，弹簧测力计示数与木块受到的滑动摩擦力大小相等； （2）研究“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”，要控制压力大小相同，只改变接触面的粗糙程度，根据实验器材，让木块分别在毛巾、棉布和木板上做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数，即滑动摩擦力大小。如下表所示： 实验次数 压力大小 接触面粗糙程度 弹簧测力计示数F/N 摩擦力f/N 1 相同 毛巾 2 棉布 3 木板 （3）实验时，同学发现很难控制物体做匀速直线运动，并且弹簧测力计运动时读数也很困难。于是同学采用将木块拖动后，再停下来读数，这样操作不正确；拖动木块不能保证做匀速直线运动，二是停下来读数，测力计指针回零，仅根据原来的观察判断指针位置读数差别较大。 故答案为：（1）弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动；弹簧测力计示数；（2）见上表；（3）否；拖动木块不能保证做匀速直线运动，二是停下来读数，测力计指针回零，仅根据原来的观察判断指针位置读数差别较大。 【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用和对实验方案的评估，体现了对过程和方法的考查。 12．为了探究滑动摩擦力跟哪些因素有关，小明设计了如图甲实验装置，进行了如下操作： （1）将表面平整的长木板放在水平桌面上，再把木块（质量为300g）放在木板上，小明沿水平方向缓慢地拉动弹簧测力计，使木块做 　匀速直线　 运动，这样做的目的是为了使拉力 　等于　 摩擦力（选填“大于”“小于”或“等于”），读出弹簧测力计的示数为0.5N； （2）分别将此木块和所加钩码的总质量增至600g、900g进行实验，弹簧测力计的示数分别是1.0N和1.5N，初步得出的结论为 　接触面粗糙程度　 相同时，压力越 　大　 ，滑动摩擦力越大； （3）小明将长木板换成棉布进行了另一组实验，他将质量为300g的木块放在棉布上，重复（1）中的操作，读出弹簧测力计的示数大于0.5N，说明接触面越粗糙，滑动摩擦力越 　大　 ； （4）另一组同学小华对实验进行了改进，装置如图乙：将木块用测力计水平拉住，测力计另一端固定在桌上一侧，细线一端和砂桶连接，另一端跨过定滑轮和长木板相连。实验时砂桶中加砂，当桶和砂的总重为5N时，长木板匀速直线运动，木块相对地面静止，弹簧测力计示数如图丙所示，此时长木板受到桌面对它的摩擦力为 　1.6　 N，若在砂桶中继续加砂2N，弹簧测力计示数 　不变　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）匀速直线；等于；（2）接触面粗糙程度；大；（3）大；（4）1.6；不变。 【分析】（1）用弹簧测力计水平匀速拉动物块，物块做匀速直线运动，处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力等于测力计的示数； （2）（3）滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和物体间的压力有关，接触面越光滑、物体间的压力越小，滑动摩擦力越小； （4）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，压力大小不变，接触面粗糙程度不变时，滑动摩擦力大小不变，无论木板进行匀速、加速、减速时，木块受到木板的滑动摩擦力大小是不变的，木块相对桌子来讲是静止的，木块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，所以测力计示数不变。 【解答】解：（1）沿水平方向缓慢地拉动弹簧测力计，使木块做匀速直线运动，根据二力平衡可知，这样做的目的是为了使拉力等于摩擦力。 （2）根据题意可知，接触面的粗糙程度相同，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）根据题意可知，压力相同，接触面越粗糙，读出弹簧测力计的示数大于0.5N，说明接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （4）由题可知，此时长木板受到的拉力为5N，根据二力平衡条件可知，此时木块对长木板的摩擦力等于弹簧测力计的示数为3.4N，因此长木板受到桌面对它的摩擦力为：f＝5N﹣3.4N＝1.6N，砂桶中继续加砂2N，长木板受到的拉力变大，但是木块对长木板的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此木块对长木板的摩擦力不变，根据二力平衡条件可知，弹簧测力计示数不变。 故答案为：（1）匀速直线；等于；（2）接触面粗糙程度；大；（3）大；（4）1.6；不变。 【点评】本题考查了实验现象分析，知道实验原理、应用控制变量法分析清楚图示实验情景即可解题，熟练应用控制变量法是正确解题的关键。 13．在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，实验小组的同学按图甲、乙、丙所示的步骤进行了实验。 （1）进行滑动摩擦力的测量时，利用了 　二力平衡　 的原理； （2）对比甲、乙两实验步骤，可以得出滑动摩擦力的大小与 　压力大小　 有关； （3）图甲、乙、丙三中情形中，图 　乙　 所示的情形受到的摩擦力最大。 【答案】（1）二力平衡；（2）压力大小；（3）乙。 【分析】（1）做匀速直线运动的物体受到的力平衡力，此实验的思路是让木块保持匀速直线运动，利用二力平衡的条件，通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小； （2）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，结合控制变量法； （3）滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和物体间的压力有关，接触面越光滑、物体间的压力越小，滑动摩擦力越小。 【解答】解： （1）用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动时，则木块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用，这两个力平衡力，根据二力平衡的原理，滑动摩擦力大小等于拉力大小； （2）由甲、乙两图控制粗糙程度相同，改变接触面的压力大小，可得出摩擦力的大小跟接触面的压力大小有关； （3）在甲、乙，丙三次实验中，在实验乙中，物体间的压力最大，接触面粗糙程度最大，因此滑动摩擦力最大。 故答案为：（1）二力平衡；（2）压力大小；（3）乙。 【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用及推论的应用。 14．如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。 （1）实验过程中，弹簧测力计沿 　水平　 方向拉着物块做 　匀速直线　 运动，此时，滑动摩擦力的大小 　等于　 （选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。 （2）在三次实验中，滑动摩擦力最大的是 　丙　 （选填“甲”、“乙”或“丙”）。 （3）为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时，需要保持 　压力大小　 不变。 【答案】（1）水平；匀速直线；等于； （2）丙； （3）压力大小。 【分析】滑动摩擦力大小的影响因素是接触面间的压力和接触面粗糙程度，实验过程中弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动，实验原理是二力平衡。 【解答】解： （1）实验过程中弹簧测力计需要拉着木块做匀速直线运动，木块属于二力平衡状态，在二力平衡的条件下，摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）甲、乙、丙的摩擦力分别为1.5N、2N、2.5N，故丙的摩擦力最大。 （3）为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时，需要控制压力不变，这种方法叫做控制变量法。 故答案为： （1）水平；匀速直线；等于； （2）丙； （3）压力大小。 【点评】此题主要考查学生对影响滑动摩擦力大小的因素的掌握，实验方法是控制变量法，是中考常考题型。 15．学习了滑动摩擦力后，小聪和小明想用所学的知识比较浴室防滑垫的防滑效果。他们准备如图A、B两个防滑垫。 （1）他们设计的实验装置如图甲所示，为了准确地测量滑动摩擦力的大小，应该让防滑垫沿水平方向做 　匀速直线　 运动； （2）按图甲设计进行实验时，他们发现弹簧测力计示数已达到最大，仍未拉动防滑垫，此时桌面对防滑垫的摩擦力f与防滑垫受到的拉力F的大小关系为：f 　＝　 F； （3）他俩决定借助木块来比较两个防滑垫的防滑效果。如图乙，将垫子的防滑面向上，拉动防滑垫，读出弹簧测力计的示数为 　2.8　 N，此时木块受到的摩擦力方向向 　左　 ； （4）换用另一品牌的防滑垫，仍用同一木块重复图乙实验过程，测出摩擦力的大小并比较。实验中比较“防滑效果”实际上是比较影响滑动摩擦力的因素中的哪一个？答：　接触面的粗糙程度　 。使用同一木块的主要目的是 　保持压力不变　 。 【答案】（1）匀速直线；（2）＝；（3）2.8；左；（4）接触面的粗糙程度；保持压力不变。 【分析】（1）（2）当物体做匀速直线运动时，受平衡力，弹簧测力计的拉力与摩擦力相等； （3）根据弹簧测力计的分度值读出示数，对木块进行受力分析； （4）探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度时，应该控制压力大小不变。 【解答】解：（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小； （2）图甲中，测力计示数已达最大，仍未拉动防滑垫，说明防滑垫处于静止，防滑垫在水平方向所受的拉力与摩擦力是一对平衡力，所以f＝F； （3）图乙中，弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为2.8N。]木块防滑垫上向右运动，受到的摩擦力方向与运动方向相反，所以水平向左 （4）用同一木块在不同的防滑垫上运动，其实是在压力一定时，通过改变接触面的粗糙程度来改变摩擦力。所以比较“防滑效果”，实际上是比较影响滑动摩擦力因素中的接触面的粗糙程度，为了保持压力不变，使用同一木块。 故答案为：（1）匀速直线；（2）＝；（3）2.8；左；（4）接触面的粗糙程度；保持压力不变。 【点评】本题是测摩擦力大小的实验，考查了实验注意事项、原理等。 16．在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，选择如下器材：长木板和表面固定有棉布的长木板、长方体木块（各表面粗糙程度相同）、砝码、弹簧测力计等。 （1）实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木板上的物块，使其做 　匀速直线　 运动，此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小，这是应用了 　二力平衡　 原理。 （2）如图为完成本实验设计的操作方案，得到的实验数据记录如下表： 实验情景 甲 乙 丙 丁 测力计示数F/N 1.50 1.50 2.10 2.50 （3）比较甲、乙两次实验可知，滑动摩擦力大小与接触面积的大小 　无关　 （填“有关”或“无关”）；比较 　甲、丙　 两次实验可知，在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越小，滑动摩擦力越小； （4）拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛，这是应用了 　甲、丁　 两次实验得出的结论。 （5）根据你在本实验中的收获，请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑的具体做法：　在路面上撒炉渣；在路面上撒盐加速雪的熔化；换防滑轮；安装防滑链；在车上放重物等　 。 【答案】（1）匀速直线；二力平衡；（3）无关；甲、丙；（4）甲、丁；（5）在路面上撒炉渣；在路面上撒盐加速雪的熔化；换防滑轮；安装防滑链；在车上放重物等。 【分析】（1）用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，由二力平衡条件可知，匀速直线运动时，滑动摩擦力的大小与拉力相等； （3）（4）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，根据图中现象得出结论； （5）首先思考汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑的原因，再思考针对这种现象我们应该采取什么措施。 【解答】解：（1）实验中用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿长木板做水平匀速直线运动，木块处于平衡状态，木块受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，由二力平衡可得：木块受到摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数； （3）比较甲、乙两次实验可知，压力和接触面的粗糙程度相同，接触面积不同，弹簧测力计的示数相同，说明滑动摩擦力大小与接触面积的大小无关； 要得出“在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越小，滑动摩擦力越小”，需要控制接触面的粗糙程度相同，改变压力，比较甲、丙两次实验即可； （4）拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛，是通过增大接触面的粗糙程度来增加摩擦力的，是应用了甲、丁两次实验得到的结论的； （5）汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑是由于下雪后车轮与地面之间的摩擦力减小造成的，因此要避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象就要想办法增大两者之间的摩擦力，比如：在路面上撒炉渣；在路面上撒盐加速雪的熔化；换防滑轮；安装防滑链；在车上放重物，增大压力等。 故答案为：（1）匀速直线；二力平衡；（3）无关；甲、丙；（4）甲、丁；（5）在路面上撒炉渣；在路面上撒盐加速雪的熔化；换防滑轮；安装防滑链；在车上放重物等。 【点评】本题考查了实验注意事项与实验分析，把握住利用控制变量法分析实验结论的基本思路是解答此题的关键所在；要明确：滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟接触面积大小等没有关系。 17．如图所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 小华将系于小卡片两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，并通过调整 　钩码个数　 来改变拉力的大小；当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片 　不能　 （选填“能”或“不能”）平衡，这说明只有当两个力作用在 　一条直线上　 上时，才能使物体保持平衡。 【答案】钩码个数；不能；一条直线上。 【分析】（1）钩码由于重力的作用，会对小卡片施加一个拉力的作用，左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力，右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力，拉力的大小等于钩码的重力； （2）小卡片转过一个角度，小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上，是验证不在同一直线上两个力是否平衡。 【解答】解：小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大，通过调整钩码的个数来改变拉力的大小； 小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。 故答案为：钩码个数；不能；一条直线上。 【点评】此题探究的是二力平衡的条件，二力平衡是初中物理力学中的难点，也是一个重点需要掌握。 18．19班的同学探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置如图所示，铝块和木块的外形相同，一端带有定滑轮的长木板固定不动，铝块通过细线与弹簧测力计相连。 （1）图甲中，将铝块放在水平木板上，竖直向上拉测力计，当铝块沿水平方向做 　匀速直线运动　 时，铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1； （2）在图乙实验完成的基础上，将木块和铝块位置互换（即木块在下，铝块在上）后再次进行实验，对比两次结果；可以进一步探究滑动摩擦力大小与 　接触面粗糙程度　 有关； （3）实验中，同学们发现弹簧测力计的示数很难稳定，于是设计了如图丙所示的装置来进行实验。水平传送带的速度可以调节，定滑轮摩擦忽略不计。某次实验中，当弹簧测力计的示数稳定后，再增大传送带的速度，大家发现弹簧测力计的示数 　不变　 。 【答案】（1）匀速直线运动；（2）接触面粗糙程度；（3）不变。 【分析】（1）根据二力平衡的条件分析； （2）（3）滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，与其他因素无关。 【解答】解：（1）铝块沿水平方向做匀速直线运动时，铝块所受滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，所以块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1； （2）在图乙实验完成的基础上，将木块和铝块位置互换（即木块在下，铝块在上）后再次进行实验，两次实验控制了压力大小相同，改变了接触面粗糙程度，可以探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系； （3）某次实验中，当弹簧测力计的示数稳定后，改变传送带的速度大小，弹簧测力计的示数没有改变，则滑动摩擦力的大小不变，说明滑动摩擦力的大小与速度无关。 故答案为：（1）匀速直线运动；（2）接触面粗糙程度；（3）不变。 【点评】本题探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，难度不大。 19．如图a所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。 （1）实验过程中，要使弹簧测力计沿水平方向拉着物块做 　匀速直线　 运动，此时，滑动摩擦力的大小 　等于　 （选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计示数。 （2）在三次实验中，滑动摩擦力最大的是 　丙　 （选填“甲”、“乙”或“丙”）。 （3）比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与 　压力　 的关系；比较乙、丙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与 　接触面粗糙程度　 的关系。（均选填“压力”或“接触面粗糙程度”） （4）小丽同学对实验装置进行改动，如图b所示，重复实验，发现效果更好。实验中，小丽同学 　不一定　 （选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板。 【答案】（1）匀速直线；等于；（2）丙；（3）压力；接触面粗糙程度；（4）不一定。 【分析】（1）根据二力平衡的条件分析； （2）（3）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。当接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；当压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大； （4）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟物体的运动速度无关。 【解答】解：（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小。为了能准确地测量滑动摩擦力的大小，应该水平拉动物块，使其沿水平方向做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，滑动摩擦力等于拉力； （2）图甲、乙相比，接触面的粗糙程度相同，乙图的压力大，滑动摩擦力大，由乙、丙知，压力大小相同，丙图接触面更粗糙，滑动摩擦力更大，综合分析知丙图的滑动摩擦力最大； （3）比较甲、乙实验接触面粗糙程度相同，乙中压力大，滑动摩擦力也大，是为了研究滑动摩擦力大小与压力的关系； 比较乙、丙实验知，压力大小相等，接触面的粗糙程度不同，是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系； （4）物体相对于地面是静止的，物体受到弹簧测力计水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力作用，滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟物体的运动速度无关，所以不一定拉动木板进行匀速直线运动。 故答案为：（1）匀速直线；等于；（2）丙；（3）压力；接触面粗糙程度；（4）不一定。 【点评】掌握滑动摩擦力大小的影响因素，利用控制变量法探究滑动摩擦力大小跟各因素之间的关系。 20．为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验。 （1）实验中，小明应将弹簧测力计沿 　水平　 方向拉动木块，使木块在水平面上做 　匀速直线　 运动，并记下弹簧测力计的示数； （2）比较甲、乙实验，可以探究滑动摩擦力大小与 　压力大小　 是否有关；比较 　乙、丙　 实验，可以探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关； （3）比较甲、丁实验，发现甲中弹簧测力计的示数大于丁中弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是 　错误　 （选填“正确”或“错误”）的，原因是 　没有控制压力大小相同　 ； （4）小明对实验装置进行改动，如图戊所示，重复实验发现效果更好。实验中，小明 　不一定　 （选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板，同时，小明还观察到图戊中弹簧测力计的示数 　等于　 （选填“大于”“等于”或“小于”）图甲中弹簧测力计示数。 【答案】（1）水平；匀速直线；（2）压力大小；乙、丙；（3）错误；没有控制压力大小相同；（4）不一定；等于。 【分析】（1）根据二力平衡的条件分析； （2）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，据此分析回答； （3）研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，要控制压力大小和接触面粗糙程度相同； （4）A相对地面处于静止状态，由二力平衡条件分析； 根据影响滑动摩擦力大小的两个因素不变分析。 【解答】解：（1）实验中，小明用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）比较甲、乙实验，接触面粗糙程度相同，乙中压力大，可以探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关；探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，应控制压力大小，只改变接触面的粗糙程度，故选乙、丙两实验。 （3）研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，要控制压力大小和接触面粗糙程度相同，比较甲、丁实验可知，压力变小，发现甲中弹簧测力计的示数大于丁中弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。他的结论是错误的，理由是没有控制压力大小不变。 （4）图戊中水平拉动长木块时，木块受到弹簧测力计的拉力和木板对它的摩擦力而处于静止状态，所以拉力和力是一对平衡力，所以拉力大小等于摩擦力大小，因为木块一直处于静止状态，所以不一定要匀速拉动长木块。 比较甲、戊两图可知，压力和接触面粗糙程度都相同，木块受到的滑动摩擦力相同，因此图戊中弹簧测力计的示数等于图甲中弹簧测力计示数。 故答案为：（1）水平；匀速直线；（2）压力大小；乙、丙；（3）错误；没有控制压力大小相同；（4）不一定；等于。 【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用和对实验方案的改进，体现了对过程和方法的考查。 21．如图甲所示，小南想估测大气压的大小，她设计的实验方案如下： A.记录弹簧测力计的示数为F，这就是大气对吸盘的压力。 B.将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘。 C.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直到吸盘脱离玻璃板面。 D.量出吸盘与玻璃板接触面的直径，计算出吸盘与玻璃板的接触面积为S。 E.根据p，计算出大气压的大小p。 （1）小南由于疏忽，将前三项的顺序写颠倒了，正确的顺序是 　BCA　 。实验中小南将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘的目的：　排开吸盘内空气　 。 （2）吸盘拉脱前，吸盘除受到重力作用外，还受到 　大气压　 力的作用。要测出大气压的大小，如果实验中小南所用的弹簧测力计的量程是0～5N，吸盘与玻璃板的接触面积是10cm2，她 　不能　 （选填“能”或“不能”）测出大气压的大小（当时大气压约为1.0×105Pa）。在不更换弹簧测力计的情况下，为了完成实验，改进措施是 　选用面积小的吸盘　 。 （3）实验结束，小南将带有吸盘的塑料挂钩静止在墙壁上，将一个笔袋挂在挂钩上，挂钩仍处于静止状态。下列关于挂钩的说法正确的是 　D　 。 A.它受到的大气压力减小 B.它受到的重力增加 C.它对墙壁的压力增加 D.它与墙壁间的摩擦力增大 【答案】（1）BCA；排开吸盘内空气；（2）大气压；不能；选用面积小的吸盘；（3）D。 【分析】（1）整个实验是围绕原理p展开的，前三步求F，顺序当然不能颠倒； （2）用力挤压是为了排净吸盘内的空气，这一步非常重要；小量程的弹簧测力计是否能行，我们要根据公式F＝pS算一下，结果当然是相差甚远，这也给了我们一个启示：面积越大的吸盘受到的压力越大，所以我们选小一些的就更实用了； （3）结合大气压力、重力、压力、摩擦力的计算或决定因素的分析来判断。 【解答】解：（1）前三步的目的是为了测量拉力F的大小，所以应先挤压排气，再拉，再记数，正确顺序应为BCA； （2）蘸水和用力挤压吸盘都是为了尽量将吸盘内的空气排干净，这样里面没有气压，外面的大气压才能将其紧紧压在玻璃板上； 根据公式F＝pS＝1.0×105Pa×10×10﹣4m2＝100N，至少需要一个量程为100N的测力计，所以用量程0﹣5N的弹簧测力计是不能测出大气压的大小的；依据上面的计算，吸盘的面积越大，受到的压力越大，对弹簧测力计的量程要求越大，所以小一些的吸盘更切合实际； （3）实验结束，小王将带有吸盘的塑料挂钩静止在墙壁上，将一个笔袋挂在挂钩上，挂钩仍处于静止状态。受到平衡力的作用：竖直方向上的重力与墙壁对它的摩擦力是一对平衡力。第一次摩擦力只等于挂衣钩的重力；由于增加了笔袋，此时摩擦力等于挂衣钩的重力加上笔袋的重力，所以摩擦力增加。 故答案为：（1）BCA；排开吸盘内空气；（2）大气压；不能；选用面积小的吸盘；（3）D。 【点评】利用吸盘来测量大气压是一种较常见的方法，把握住几个关键环节才能使测量更准确有效。即：排净吸盘与玻璃板接触面之间的空气；准确读取吸盘脱离时瞬间的拉力大小；选择的器材要合适，比如吸盘不要太大，测力计的量程要够大等。 22．网上购物带动了快递业的发展，包裹的分捡常需借助传送带。 （1）传送带的表面往往比较粗糙，其目的是　压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力　 （2）包裹与传送带一起水平匀速直线运动时，包裹共受到　两　 个力的作用。 （3）已知长方体包裹长50厘米，宽30厘米，高10厘米，质量为15千克。则包裹平放在水平传送带上时（如图），与传送带接触面积是　1500　 cm2，合　0.15　 m2，对传送带的压强为　1000　 Pa（g取10N/kg）。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 （2）对包裹进行受力分析即可解答； （3）知道包裹的长和宽，根据S＝ab求出与传送带接触面积即为受力面积，包裹对传送带的压力等于其重力，根据F＝G＝mg求出其大小，利用p求出对传送带的压强。 【解答】解：（1）传送带的表面往往比较粗糙，其目的是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 （2）对包裹进行受力分析可知，包裹与传送带一起作用水平匀速直线运动时，不受摩擦力的作用，只受到竖直向下和的重力和支持力两个力的作用； （3）包裹与传送带接触面积： S＝50cm×30cm＝1500cm2＝0.15m2， 包裹对传送带的压力： F＝G＝mg＝15kg×10N/kg＝150N， 对传送带的压强： p1000Pa。 故答案为：（1）在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；（2）两；（3）1500；0.15；1000。 【点评】本题考查了增大摩擦的方法、对物体的受力分析和压强的大小计算，关键是知道包裹与传送带一起作用水平匀速直线运动时，不受摩擦力的作用。 23．在学习了液体压强知识后，某小组同学想研究物体浸没在液体中后液体对容器底部压强的增加量与哪些因素有关。他们选择了一个柱形容器如图和几种液体，并找来体积、材料不同的若干实心金属球进行实验。实验中他们保持液体不溢出，分别查得液体的密度ρ液，金属球的体积V球和密度ρ球，并测得金属球浸没后液体对容器底部压强的增加量Δp液．实验数据记录如表： 表一 实验 序号 ρ液（千克/米3） ρ球（千克/米3） V球（厘米3） Δp液（帕） 1 1000 2700 200 196 2 1000 8900 200 196 3 800 2700 250 196 4 2000 2700 100 196 表二 实验 序号 ρ液（千克/米3） ρ球（千克/米3） V球（厘米3） Δp液（帕） 5 1000 2700 400 392 6 1000 7800 400 392 7 800 2700 500 392 8 2000 2700 200 392 ①分析比较实验序号　1、2或5、6　 的数据可以得出：相同体积的物体浸没在同种液体中，液体对柱形容器底部的压强增加量与物体的密度　无关　 。（选填“有关”或“无关”） ②分析比较实验序号1、5（或3、7或4、8）的数据可以得出：　不同体积的物体浸没在同种液体中，液体对柱形容器底部的压强增加量与物体的体积成正比　 。 ③进一步分析比较表一和表二中的数据可以得出： （1）比较表一或表二可得：　不同物体浸没在不同液体中，当液体密度与物体体积的乘积相同时，液体对柱形容器底部的压强增加量相同　 ； （2）比较表一和表二可得：　不同物体浸没在不同液体中，当液体密度与物体体积的乘积不同时，液体对柱形容器底部的压强增加量不同，乘积越大，压强增加量越大　 。 【答案】见试题解答内容 【分析】①分析表一中1、2或5、6的数据，相同体积的物体浸没在不同种液体中，可得出液体对柱形容器底部的压强增加量与液体的密度的关系； ②分析表一中1、5或3、7或4、8的数据，可得出液体对柱形容器底部的压强增加量与排开液体的体积的关系； ③进一步分析比较表一和表二中的数据可以得出结论。 【解答】解： ①由表一中1、2或5、6的数据知，当液体的密度都为1000kg/m3，体积为200cm3或400cm3时，物体的密度不同，液体对柱形容器底部的压强增加量相同，故可以得出：液体对柱形容器底部的压强增加量与物体的密度无关； ②由表一中1、5的数据知，当液体的密度为1000kg/m3，物体的密度为2700kg/m3，体积分别为200cm3和400cm3时，液体对柱形容器底部的压强增加量分别为196Pa、392Pa，即体积为2倍，液体对柱形容器底部的压强增加量也为2倍，故可得出：不同体积的物体浸没在同种液体中，液体对柱形容器底部的压强增加量与物体的体积成正比； 由3、7或4、8的数据知，可得出同样的结论。 ③（1）由表一知：当1000kg/m3×200cm3＝800kg/m3×250cm3＝2000kg/m3×100cm3＝200000时，液体对柱形容器底部的压强增加量都为196Pa，即液体密度与物体体积的乘积相同，液体对柱形容器底部的压强增加量相同； 同理由表二可得出同样的结论，即：不同物体浸没在不同液体中，当液体密度与物体体积的乘积相同时，液体对柱形容器底部的压强增加量相同； （2）由表一得出液体密度与物体体积的乘积为200000，液体对柱形容器底部的压强增加量为196Pa，表二液体密度与物体体积的乘积为40000，液体对柱形容器底部的压强增加量为392Pa，故可以得出：不同物体浸没在不同液体中，当液体密度与物体体积的乘积不同时，液体对柱形容器底部的压强增加量不同，乘积越大，压强增加量越大。 故答案为：①1、2或5、6；无关； ②不同体积的物体浸没在同种液体中，液体对柱形容器底部的压强增加量与物体的体积成正比； ③（1）不同物体浸没在不同液体中，当液体密度与物体体积的乘积相同时，液体对柱形容器底部的压强增加量相同； （2）不同物体浸没在不同液体中，当液体密度与物体体积的乘积不同时，液体对柱形容器底部的压强增加量不同，乘积越大，压强增加量越大。 【点评】本题考查了分析实验数据得出结论的能力，分析时注意利用好控制变量法。 24．在某兴趣小组的同学观察到：①飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同；②飞机越大其机翼越大。他们想探究“机翼获得升力的大小与机翼仰角、机翼面积有什么关系？”（注：机翼仰角为机翼下表面与水平面的夹角，机翼面积指机翼在水平面上投影的面积） 他们利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型，把圆柱形空心笔穿过“机翼”并固定在“机翼”上，将一根金属杆从笔杆中穿过并上下固定，确保“机翼”能沿金属杆在竖直方向移动，将“机翼”挂在测力计的下方，实验装置如图所示。 （1）用鼓风机对着“机翼”吹风模拟飞机在空中飞行，当鼓风机向右吹风时，以气流为对照物，飞机向　左　 飞行； （2）为了研究“机翼”获得的升力与仰角的关系，他们对同一个“机翼”吹风，并保持风速不变，只改变“机翼”　仰角　 的大小，观察并记录测力计的示数，在其他条件相同时，更换面积不同的“机翼”重复上述实验，实验记录如表： （每次吹风前测力计示数均为3.5N） 机翼面积/cm2 测力计示数/N 机翼仰角 275 395 566 0°（水平） 3.2 3.0 2.6 较小 3.0 2.9 2.4 较大 2.9 2.8 2.3 最大 3.1 2.9 2.7 ①在上述实验中，吹风前后测力计示数的　变化量（或差值、减小量）　 即为“机翼”获得升力的大小； ②通过分析数据可以得出结论：当质量、形状、机翼面积和风速相同时，仰角增大，获得的升力　不一定　 （选填“一定”或“不一定”）增大；当质量、形状、仰角和风速相同时，机翼面积越大，获得的升力　越大　 ； ③实验时，“机翼”沿金属杆上升，金属杆对笔杆有向　下　 的摩擦力，因此测得的升力应　小于　 “机翼”实际获得的升力。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）物体间的运动是相对的，以气流为参照物，飞机沿气流相反的方向运动； （2）要研究“机翼”获得的升力与仰角的关系，就要保持其它条件不变，只改变“机翼”的仰角大小，根据现象得出相应的结论； ①本实验中，“机翼”获得升力的大小等于吹风前后测力计示数的变化量； ②分析表中数据，得出相应的结论； ③实验时，“机翼”沿金属杆上升，金属杆对笔杆有向下的摩擦力，用弹簧测力计测得的升力小于“机翼”实际获得的升力。 【解答】解： （1）当鼓风机向右吹风时，空气向右运动，以气流为参照物，飞机向左飞升； （2）为了研究“机翼”获得的升力与仰角的关系，他们对同一个“机翼”吹风，并保持风速不变，只改变“机翼”仰角的大小，观察并记录测力计的示数，在其他条件相同时，更换面积不同的“机翼”重复上述实验； ①在上述实验中，“机翼”获得升力的大小等于吹风前后测力计示数的变化量（或差值、减小量）； ②由表中数据可知，当质量、形状、机翼面积和风速相同时，仰角增大，获得的升力有时大、有时小，所以获得的升力不一定增大；当质量、形状、仰角和风速相同时，机翼面积越大，获得的升力越大； ③实验时，“机翼”受到向上的升力，沿金属杆上升，由于金属杆对笔杆有向下的摩擦力，用弹簧测力计测得的升力小于“机翼”实际获得的升力。 故答案为：（1）左；（2）仰角；①变化量（或差值、减小量）；②不一定；越大；③下；小于。 【点评】本题为信息给予题，考查了运动和静止的相对性、控制变量法的使用，要求认真审题，从中获取有用信息，因为考查的知识点不明确，属于难题！ 25．如图所示，水平地面上的薄壁轻质圆柱形容器甲、乙分别盛有水和酒精，甲、乙底面积为S和2S，水和酒精的质量为2m和3m．（ρ酒精＝0.8×103千克/米3）求： ①若乙容器中酒精的体积为2×10﹣3米3，求酒精的质量m酒精。 ②若乙容器中有足够深的酒精，求乙容器中液面下0.1米深处酒精压强p酒精。 ③现将容器甲中的水或乙中的酒精倒出部分，使容器甲、乙对水平地面的压力相等或压强相等。若要使倒出液体的质量最小，则： 一，应倒出　水　 （选填“水”或“酒精”），使　压强　 （选填“压力”或“压强”）相等。 二，倒出液体的最小质量Δm最小．（用字母m表示） 【答案】见试题解答内容 【分析】①已知乙容器中酒精的体积和酒精的密度，根据m＝ρV求酒精的质量； ②已知深度和酒精的密度，根据p＝ρgh求乙容器中液面下0.1米深处酒精压强； ③Ⅰ、容器对水平地面的等于容器和液体的重力之和，由题意，可知两容器对水平地面的压力大小分别为2mg和3mg，故若要使容器甲、乙对水平地面的压力相等，可从乙容器中倒出m的酒精； Ⅱ、根据p，写出容器原来对水平地面的压强表达式，并比较大小，要使容器甲、乙对水平地面的压强相等，应从对水平地面压强大的容器中倒出液体，根据p可求出倒出液体的质量。 【解答】解：①乙容器中酒精的体积为2×10﹣3米3，ρ酒精＝0.8×103千克/米3，酒精的质量： m酒精＝ρ酒精V＝0.8×103千克/米3×2×10﹣3米3＝1.6千克； ②乙容器中液面下0.1米深处酒精压强： p酒精＝ρ酒精gh酒精＝0.8×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米＝784帕； ③Ⅰ、容器对水平地面的压力属于固体产生的，等于容器和液体的重力之和，因题中为薄壁轻质圆柱形容器，即不计其重力，故两容器对水平地面的压力分别为2mg和3mg，故若要使容器甲、乙对水平地面的压力相等，要从乙容器中倒出m的酒精； Ⅱ、根据p， 原来甲、乙容器对水平地面的压强分别为（不计容器的质量和重力）： 即p′水和p′酒精1.5， 故原来甲对水平地面的压强更大，故要使容器甲、乙对水平地面的压强相等 应倒出部分水； 设倒出水后容器内剩余水的质量为m′，此时容器甲、乙对水平地面的压强相等， 根据p，有：， 即， 故m′＝1.5m， 故倒出水的质量为： Δm最小＝2m﹣1.5m＝0.5m， 由Ⅰ、Ⅱ可知，应倒出水，使压强相等，倒出液体的最小质量： Δm最小＝0.5m。 故答案为：①若乙容器中酒精的体积为2×10﹣3米3，酒精的质量m酒精＝1.6千克； ②若乙容器中有足够深的酒精，乙容器中液面下0.1米深处酒精压强p酒精＝784帕； ③水；压强；倒出液体的最小质量Δm最小＝0.5m。 【点评】本题考查m＝ρV、p＝ρgh及p的运用和分类讨论的思想，关键是明确p是计算压强的普遍适用的公式和容器对水平地面的等于容器和液体的重力之和。对学生的思维能力要求较高。有一定难度。 26．小伟和小李研究物体浸入液体的过程中容器底部所受压强增加量Δp与哪些因素有关。所用相同的柱形容器底部都装有压强传感器，他们在容器中分别倒入一定量的水和酒精（ρ水＞ρ酒），然后将高H为0.1米的实心柱体缓慢放入液体中，逐步改变其下表面距液面的距离h，如图甲所示，并将测量数据记录在表一和表二中。 表一：柱体浸入水中 表二：柱体浸入酒精中 表三：锥体浸入水中 序号 h（米） Ap（帕） 序号 h（米） Ap（帕） 序号 h（米） Ap（帕） 1 0.02 100 6 0.02 80 11 0.02 81.3 2 0.04 200 7 0.04 160 12 0.04 130.7 3 0.06 300 8 0.06 240 13 0.06 156.0 4 0.08 400 9 0.08 320 14 0.08 165.3 5 0.10 500 10 0.10 400 15 0.10 166.7 （1）分析比较表一或表二中液体对柱形容器底部压强增加量Δp与圆柱体浸入液体深度h的倍数关系及相关条件，可得出的初步结论是：当圆柱体浸入同种液体的过程中，压强增加量Δp与浸入液体深度h成　正比　 。 （2）小李猜想：物体浸入同种液体中时，h的增加量相同，Δp的增加量也相同。小伟猜想：物体浸入同种液体中时，h的增加量相同，Δp的增加量与物体的形状有关。于是他们用等高的实心圆锥体在水中重复上述实验进行验证，如图乙所示，测得的数据记录在表三中。分析表三中的数据，　小伟　 的猜想正确，由表三中的数据及相关条件可得出初步结论是：实心锥体浸入柱形容器的水中时，h的增加量相同，Δp的增加量的变化情况是：　h的增加量相同，Δp的增加量越来越小　 。 （3）如果用实心球重复上述实验，根据上述结论，可推理得出：实心球体浸入柱形容器的水中时，h的增加量相同，Δp的增加量的变化情况是：　h的增加量相同，Δp的增加量先变大后变小　 。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）分析压强的增加量与h的变化，得出正比例关系； （2）分析表格中数据压强增加量与深度增加的关系，得出结论； （3）根据表格中数据结合球体的特点与圆锥的关系进行对比分析。 【解答】解： （1）由表1或表2中数据知，深度增加，液体压强增加量也增大，且液体压强增加量与深度增加量的比值不变，可知对柱形容器底部压强增加量Δp与圆柱体浸入液体深度h成正比； （2）由表格3中数据知，同种液体，深度的增加量相同，物体的形状不同，增加量不同，说明物体浸入同种液体中时，h的增加量相同，Δp的增加量与物体的形状有关，即小伟的猜想正确； 计算压强增加量与深度增加量的比值可以发现，对于圆锥体，h的增加量相同，Δp的增加量越来越小； （3）实心球的横截面先由小到大再变小，对比（2），可以推测实心球体浸入柱形容器的水中时，h的增加量相同，Δp的增加量先变大后变小。 故答案为：（1）正比；（2）小伟；h的增加量相同，Δp的增加量越来越小；（3）h的增加量相同，Δp的增加量先变大后变小。 【点评】此题是探究物体在浸入液体中的过程中，底部压强增加量与深度增加量之间的关系，考查分析数据归纳结论的能力，并注意控制变量法和类比法的应用。为压轴题。 27．科学源于生活又高于生活，日常生活中的许多现象，往往隐含着科学道理，学习科学要善于观察，善于发现。 【生活发现】①自行车在烈日下暴晒，车胎容易发生爆炸。 ②压缩一段封闭在注射器内的空气，发现越压缩越费力。 【提出问题】一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关？ 【建立假设】假设一：一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关； 假设二：一定质量的气体产生的压强可能与气体的　体积　 有关。 【实验验证】为验证假设一，进行如下操作： 步骤一：取一根长约为1m一端封闭的细玻璃管，在室温（20℃）下用水银封闭一端空气住，将玻璃管竖直固定，并在玻璃管上标出水银下表面的位置如图所示。 步骤二：将空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不再上升后，往玻璃管内注入水银直到　水银柱下表面到达标记处　 为止。 步骤三：将空气柱浸入80℃的水中，重复实验。 【现象描述】空气柱的温度越高，上方的水银柱也越长。 【得出结论】　一定质量的气体，温度越高，产生的压强越大　 。 【评价交流】科学猜想往往需要一定的事实作为依据，请为猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”，例举一事实作为依据　越接近地球表面，空气的越稠密，相同体积空气质量越大，气压越大；越往高空空气越稀薄，相同体积的空气质量越小，气压越小　 。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）据生活实际可知，气体的压强可能和气体的温度、质量、体积等有关系； （2）据右图可知，水银柱下方的空气的压强恰好等于水银柱的压强和水银柱上方的气压之和，所以在外界大气压不变的情况下，水银柱越高，说明管中气体的压强越大，即在这里我们可以把比较气体的压强转化成比较水银柱的高度； （3）据实验现象得出结论即可； （4）据生活中常见的现象分析即可，如据气压随高度的增加而减小现象分析即可。 【解答】解：【建立假设】据生活常识可知，假设二：一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积或密度有关； 要探究气压与温度的关系，即需要选用相同质量的气体，改变温度，观察气体压强的变化，由于气体压强的大小不好比较，所以我们可以把比较气体的压强转化成比较水银柱的高度，故如下： 【实验检验】为验证假设一，逬行如下操作： 步骤一：取一根长度约为1米一端封闭的细玻璃管，在室温（20℃）下用水银密封一段空气柱，将玻璃管竖直固定，并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置，如图所示； 步骤二：将空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不再上升后，往玻璃管内注入水银，直到水银柱下表面到达标记处为止； 步骤三：将空气柱浸入80℃的水中，重复实验。 【现象描述】空气柱的温度越高，上方的水银柱也越长。故我们可以得出这样的结论：一定质量的气体，温度越高，其压强越大； 【评价交流】科学猜想往往需要一定的事实作为依椐，猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”，如：越接近地球表面，空气的越稠密，相同体积空气质量越大，气压越大；越往高空空气越稀薄，相同体积的空气质量越小，气压越小； 故答案为： 【建立建设】：体积； 【实验检验】：水银柱下表面到达标记处； 【得出结论】：一定质量的气体，温度越高，其压强越大； 【评价交流】：越接近地球表面，空气的越稠密，相同体积空气质量越大，气压越大；越往高空空气越稀薄，相同体积的空气质量越小，气压越小。 【点评】气体产生的压强（气压）大小与哪些因素有关，首先通过日常现象进行猜想，然后通过实验进行验证，在验证过程中采用了控制变量法和转换法，此题中控制体积不变的方法通过转换法来实现，是一个难点。 28．物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。当流体处于流动状态时，其内部各处的压强有什么规律呢？ 小李同学将粗细不同的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上，当水在玻璃管中流动时，可以看到两个竖直管中水面的高度并不相同，实验现象如图a所示。接着，小李同学又自制了一个飞机机翼模型，将其固定在托盘测力计上，观察测力计示数，如图b所示，在机翼模型正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流，观察到测力计的示数变小了。 （1）由图a所示的实验现象，可得出流体压强与流速之间的关系的初步结论是：　流速越大的位置压强越小　 。 （2）在图b所示的实验中，电扇转动后，托盘测力计的示数变小了，原因是：机翼上凸下平，相同时间内，上方气流通过机翼的路程　大于　 下方气流通过机翼的路程，上方气流速度　大于　 下方气流速度，造成机翼上方压强　小于　 下方压强，所以机翼获得向上的升力，使测力计读数变小。（选填“大于”或“小于”） （3）在下列情形中，能够运用上述结论进行解释的是　BDE　 。（选填序号） A、将氢气球放手后，它会飘向空中B、大风吹过，未插住插销的窗户向外推开 C、直升飞机能够停在空中一定高度处 D、地铁站台上，人必须在警戒线外候车 E、船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进 【答案】见试题解答内容 【分析】在流体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大。解答此题就要根据这个原理来回答。分析流体的流速如何变化从而得出压强的变化，或根据压强的变化来分析流速的变化。 【解答】解：（1）图a中，左端管比较粗，右端管较细。在流量一定时，管子越细，水的流速就越大。由图可知，左端管上方液柱高说明压强大，由此得出流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小。 （2）电扇转动后，气流会流经飞机机翼模型，机翼模型上方凸空气通过的路程长，流速大，向下的压强小；机翼模型下方凹空气通过的路程短，流速小，向上的压强大，从而形成了一个向上的压强差，是托盘测力计的示数减小。 （3）A、氢气球升空是受到浮力。与流体压强无关。故A错误。 B、大风吹过，未插住插销的窗户向外推开，是因为室外空气流速加快，压强减小，室内气压大于室外造成的，故B正确； C、直升飞机的螺旋桨的浆面是斜面，它高速旋转，下表面给空气一个向下的力，物体间力的作用是相互的，空气也给螺旋桨一个向上的力，这个力使直升飞机停在空中。故C错误。 D、地铁站台上，人必须在警戒线外候车，是为了防止火车速度快，造成周围空气流速加快，压强减小，在大气压的做一下，容易把人压入车底。故D正确； E、两船并排快速前行，可导致中间水流速变大，压强变小。水压着船向中间靠近，造成事故。所以船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进。故E正确。 故答案为： （1）流速越大的位置压强越小；（2）大于；大于；小于；（3）BDE。 【点评】此题考查的是流体压强与流速关系在生活中的应用，容易出错的是有些同学不能分析出流体流速的变化情况，这是因为对生活常识的了解太少所致。 29．在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下，空气流速V与压强p的关系可表示为ρυ2+p＝C（式中C是常量，ρ表示空气密度）。如图所示，在水平桌面上放置一个质量为m、底面积为S的硬币，并沿箭头所示方向吹气，气流通过硬币上部，由于硬币下面没有气流通过，从而产生压力差，给硬币一个向上的动力。 （1）根据上述关系式可知：空气流速越大，压强越　小　 。 （2）根据上述流速与压强的关系式可知，硬币下方空气压强p下＝　C　 。 （3）请推导出刚好将硬币吹起时吹气速度的表达式：υ＝　　 （用ρ、S、m表示）。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）流体流速越大的位置，压强越小； （2）由题意知，硬币下方没有空气通过，则速度为0，将这一数据代入公式中即可得出硬币下方空气的压强； （3）根据题意中的表达式，得出刚好吹起硬币时的压强差，再得出压力差，最后整理可计算速度的表达式。 【解答】解： （1）由公式ρv2+p＝C（式中C是常量，ρ表示空气密度）可知：空气流速越大，压强越小；空气流速越小，压强越大。 （2）硬币下方的空气流速为0，代入公式ρv2+p＝C中，得：ρ×0+p下＝C，则硬币下方空气压强p下＝C。 （3）吹硬币时，硬币受到三个力的共同作用：硬币上表面的压力F上、下表面的压力F下、硬币的自重G， 当硬币刚好被吹起时，有F下＝F上+G，则硬币上、下表面的压力差ΔF＝F下﹣F上＝G＝mg﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 刚好吹起硬币时，硬币上方的压强为：p上＝Cρv2， 硬币下方的压强为：p下＝C（空气流速为0）， 则硬币上下方的压强差为：Δp＝p下﹣p上ρv2； 由压强公式可得硬币上、下表面的压力差：ΔF＝Δp•Sρv2•S﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②可得ρv2•S＝mg， 所以v。 故答案为：（1）小；（2）C；（3）。 【点评】本题的解题关键有：一是掌握流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；二是理解空气流速V与压强p的关系表达式的真正含义，并会用平衡力进行近似计算。 30．如图所示，某课外活动小组为了估测大气压的大小，根据课本中的实验方案，在实验室进行了如下实验： A．记录弹簧测力计的示数为F，这就是大气对吸盘的压力。 B．将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘。 C．用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直到吸盘脱离玻璃板面。 D．量出吸盘与玻璃板接触面的直径，计算出吸盘与玻璃板的接触面积为S。 E．计算出大气压的大小p。 （1）由于疏忽，实验小组将前三项的顺序写颠倒了，正确的顺序应该是 　BCA　 。 （2）步骤E中，p＝ 　　 。 （3）实验中将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上，蘸水的目的是 　使吸盘与玻璃板接触紧密，防止空气进入吸盘　 。 （4）如果实验中所用的弹簧测力计的量程是0～15N，为了测出大气压的大小，你认为实验中所选吸盘的面积应尽量 　小一些　 。（填“大一些”或“小一些”） （5）小组通过实验测出的大气压值与1标准大气压值相差很大。成员分析，可能是测得的吸盘的面积不准确；也可能是吸盘与玻璃板面脱离时，弹簧测力计的读数不准确；还可能是 　吸盘漏气；或吸盘与接触面之间有杂质；或吸盘内空气没有排干净等（合理即可）　 。（写出一条） 【答案】（1）BCA；（2）；（3）使吸盘与玻璃板接触紧密，防止空气进入吸盘；（4）小一些；（5）吸盘漏气；或吸盘与接触面之间有杂质；或吸盘内空气没有排干净等（合理即可）。 【分析】（1）整个实验是围绕原理p展开的，前三步求F，顺序当然不能颠倒； （2）（3）根据公式p得F＝pS可知：面积越大的吸盘受到的压力越大，所以我们选小一些的就更实用了； （4）影响测量结果的因素有很多，我们应尽可能考虑周全，但不外乎测量时的误差和操作过程中吸盘与玻璃板能否紧密接触等几方面； （5）在各个方向都测出了相近的大气压值，说明向各个方向都存在大气压。 【解答】解：（1）前三步的目的是为了测量拉力F的大小，所以应先挤压排气，再拉，再记数，正确顺序应为BCA； （2）测量大气压的原理为p； （3）实验中将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上，其目的是使吸盘与玻璃板接触紧密，防止空气进入吸盘； （4）根据公式p得：S1.5×10﹣6m2＝1.5×10﹣2cm2，所以根据弹簧测力计的量程要求，吸盘的面积小一些的更切合实际； （5）造成实验结果相差很大的原因有很多，吸盘与玻璃板是否接触紧密是一个重要参考因素；所以可能是：吸盘漏气；或吸盘与接触面之间有杂质；或吸盘内空气没有排干净等（合理即可）。 故答案为：（1）BCA；（2）；（3）使吸盘与玻璃板接触紧密，防止空气进入吸盘；（4）小一些；（5）吸盘漏气；或吸盘与接触面之间有杂质；或吸盘内空气没有排干净等（合理即可）。 【点评】利用吸盘来测量大气压是一种较常见的方法，把握住几个关键环节才能使测量更准确有效。即：排净吸盘与玻璃板接触面之间的空气；准确读取吸盘脱离时瞬间的拉力大小；选择的器材要合适，比如吸盘不要太大，测力计的量程要够大等。 31．小东在学习“阿基米德原理”时，发现老师研究的物体都是在液体里下沉的，于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮是否等于物体排开的液体所受重力的大小G排”。 （1）小东在设计实验时，通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下： 因为木块漂浮在水中，所以木块所受浮力的大小F浮等于木块所受重力的大小G木。 若要验证F浮是否等于G排，只需验证 　木块的重力G木是否等于G排　 ，又因为G＝mg，所以只需验证m木是否等于m排，于是，小东找来了电子秤（可直接显示物体质量）、溢水杯和小烧杯进行实验，实验步骤如下： a.用电子秤测量木块的质量m木； b.用电子秤测量小烧杯的质量m杯； c.把木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水； d.用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量m总。 （2）实验数据记录如表所示： 研究对象 木块质量m木/g 小烧杯质量m杯/g 杯、水总质量m总/g 排开水的质量m排/g 木块 80 38 118 　80　 分析表格中的实验数据，得出结论：漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮与物体排开的液体所受重力的大小G排　相等　 。 （3）在和同学交流分享时，小华认为以上实验过程可以更加简化，如图乙所示，只需将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水，等溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，若观察到 　电子秤的示数保持不变　 ，即可得到F浮＝G排。 （4）小明梳理小东的推理过程时发现，下沉的物体不能通过“m物是否等于m排”间接验证“F浮是否等于G排”，原因是 　下沉的物体重力大于浮力　 。 【答案】（1）木块的重力G木是否等于G排；（2）80；相等；（3）电子秤的示数保持不变；（4）下沉的物体重力大于浮力。 【分析】（1）根据等量代换分析； （2）根据表格数据分析得出结论； （3）根据溢出水的质量与物块质量相等分析； （4）根据浮沉条件分析。 【解答】解：（1）因为木块漂浮在水中，所以木块所受浮力的大小F浮等于木块所受重力的大小G木。 若要验证F浮是否等于G排，只需验证木块的重力G木是否等于G排，又因为G＝mg，所以只需验证m木是否等于m排； （2）溢出水的质量等于总质量减去空杯的质量，即m排＝m总﹣m杯＝118g﹣38g＝80g，恰好等于木块的质量，故漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮与物体排开的液体所受重力的大小G排相等。 （3）只需将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水，等溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，溢出水的质量与物块质量相等，故电子秤的示数保持不变； （4）下沉的物体重力大于浮力，故不能通过“m物是否等于m排”间接验证“F浮是否等于G排”。 故答案为：（1）木块的重力G木是否等于G排；（2）80；相等；（3）电子秤的示数保持不变；（4）下沉的物体重力大于浮力。 【点评】本题考查浮力与排开液体重力关系分析，属于中档题。 32．小东实验时发现塑料块漂浮在水面而铁块沉入水底，他猜想“浮力的大小跟物体的密度有关”。现有满足实验要求的实验器材：体积相同的塑料块和铁块各一个、细线、已调零的弹簧测力计、量筒、烧杯、足够多的水。请你从中选用适当的器材帮助他设计实验，探究“浮力的大小跟物体的密度是否有关”。已知塑料块的密度为ρ塑料＝0.9×103kg/m3，铁块的密度为。请写出主要实验步骤。 【答案】（1）将铁块挂在塑料块的下方，用弹簧测力计测出塑料块和铁块的重力G、G'； （2）将铁块浸没，读数弹簧测力计的示数F，将塑料盒铁块同时浸没读出弹簧测力计的示数F'； （3）根据浮力等于G+G'﹣F计算铁块的浮力，根据F﹣F'计算塑料的浮力，比较大小得出结论。 【分析】根据控制变量法，探究浮力与物体的密度关系必须保证液体密度和排开液体的体积相等，而塑料块在水中漂浮，不能全部浸没，据此设计实验。 【解答】答：（1）将铁块挂在塑料块的下方，用弹簧测力计测出塑料块和铁块的重力G、G'； （2）将铁块浸没，读数弹簧测力计的示数F，将塑料盒铁块同时浸没读出弹簧测力计的示数F'； （3）根据浮力等于G+G'﹣F计算铁块的浮力，根据F﹣F'计算塑料的浮力，比较大小得出结论。 【点评】本题考查探究浮力的有关因素，关键是控制变量法和物体不能全部浸没，属于中档题。 33．乒乓球作为常见实验器材，可完成许多有趣的物理实验。请根据以下情境回答问题。 （1）如图a所示，当吹风机向水平管吹风时，乒乓球上方的气体流速 　大于　 下方的气体流速，所以上方气体压强 　小于　 （均选填“大于”“等于”或“小于”）下方的气体压强。 （2）小明将空矿泉水瓶在中部切开，拧去瓶盖，把瓶口倒放在桌面上，放入一个乒乓球在瓶颈处静止，现向瓶内快速倒满水如图b所示，乒乓球 　不会　 （选填“会”或“不会”）浮起来，这是因为浮力产生的原因是上下表面的 　压力差　 。若在太空中把乒乓球按入水中，乒乓球 　不会　 （选填“会”或“不会”）浮出水面。 【答案】（1）大于；小于；（2）不会；压力差；不会。 【分析】（1）流动的气体和液体都称为流体，流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大； （2）浮力产生的原因：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对物体向上的和向下的压力差。 【解答】解：（1）当吹风机向水平管吹风时，乒乓球上方的气体流速大于下方的气体流速，所以上方气体压强小于下方的气体压强，原本静止的乒乓球沿管上升； （2）由图b可知，向瓶内快速倒满水时，乒乓球的下面没有水，所以乒乓球只受到水向下的压力，不受水向上的压力，乒乓球此时不受浮力，不会浮起来，这是因为浮力产生的原因是上下表面的压力差； 太空中，水处于失重状态，不会对乒乓球的上下面产生压力，乒乓球不受浮力的作用，故乒乓球不会浮在水面。 故答案为：（1）大于；小于；（2）不会；压力差；不会。 【点评】本题考查了浮力产生的原因和流体压强与流速的关系，属于综合题。 34．小宇同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和酒精），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图表示探究过程及有关数据，请根据图示完成下列问题： （1）分析①、②、③、④四组图，说明物体所受浮力大小跟 　物体排开液体的体积　 有关。 （2）分析 　①④⑤　 三组图，说明浮力大小跟液体的密度有关，此过程所用的实验研究方法是：　控制变量法　 。 （3）物体完全浸没在酒精中所受的浮力是 　2.4　 N。 （4）根据图中的实验数据，该金属块的密度是 　3.33×103　 kg/m3，酒精的密度为 　0.8×103　 kg/m3。（g取10N/kg） 【答案】（1）物体排开液体的体积；（2）①④⑤；控制变量法；（3）2.4；（4）3.33×103；0.8×103。 【分析】（1）（2）浮力大小与排开液体的密度和体积有关，研究浮力大小与什么因素有关时，应找出不变的量和变化的量，研究浮力与变化量的关系； （3）金属块完全浸在水中或酒精所受的浮力是F浮＝G﹣F拉； （4）金属块的体积等于完全浸没排开的液体的体积；利用阿基米德原理求出金属块和酒精的密度。 【解答】解：（1）由图①、②、③、④分析可知，物体排开液体的密度不变，排开液体的体积不同，所以，比较图可知，物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关； （2）图①④⑤中，排开液体的体积都等于物体的体积，排开液体的体积保持不变，排开液体的密度不同，所以，比较图①④⑤可知，物体受到的浮力大小与液体的密度有关；此过程所用的实验研究方法是控制变量法； （3）①⑤金属块完全浸在酒精中所受的浮力是F浮酒精＝G﹣F拉＝10N﹣7.6N＝2.4N； （4）由图①④可得，V金属＝V排＝800mL﹣500mL＝300mL＝300×10﹣6m3＝3×10﹣4m3； 由图①可知，物体重力为10N； 根据阿基米德原理可知该金属块的密度：ρ金属3.33×103kg/m3； 根据阿基米德原理可知酒精的密度：ρ酒精0.8×103kg/m3。 故答案为：（1）物体排开液体的体积；（2）①④⑤；控制变量法；（3）2.4；（4）3.33×103；0.8×103。 【点评】本题探究影响浮力大小的因素，主要考查控制变量法和利用阿基米德原理公式求液体的密度的应用，属于一道常见题。 35．某物理兴趣小组利用如图所示的弹簧测力计、水、盐水、圆柱形物体（不吸水）、溢水杯、塑料小桶、细线、纸巾等实验器材来“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。 （1）小明先用水进行实验，根据图中的实验数据，弹簧测力计测出图乙中物体受到水的浮力是 　1.0　 N。 （2）小明将圆柱形物体换成密度比水小的木块（不吸水）继续实验探究，则至少还需使用 　3　 次弹簧测力计才能完成实验。 （3）实验结果表明，浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小 　等于　 （选填“大于”“小于”或“等于”）它排开的液体所受的重力，这就是著名的 　阿基米德　 原理。 （4）小红仅将图中的水换成盐水重复上面的实验，若图乙中弹簧测力计的示数变为0.8N，则图丙中弹簧测力计的示数变为 　1.5　 N。 （5）如果图甲中的溢水杯装满水时，溢水杯对水平桌面的压强为p1，图乙中的溢水口不再有水溢出时，溢水杯对水平桌面的压强为p2，则p1　＝　 （选填“＞”“＜”或“＝”）p2。 【答案】（1）1.0；（2）3；（3）等于；阿基米德；（4）1.5；（5）＝。 【分析】（1）根据称重法计算浮力； （2）根据漂浮的物体不需要测量拉力分析； （3）根据阿基米德原理分析； （4）根据浮力等于排开液体的重力分析； （5）根据力的作用是相互的和阿基米德原理分析。 【解答】解：（1）根据称重法计算浮力，F浮＝G﹣F＝2.0N﹣1.0N＝1.0N； （2）小明将圆柱形物体换成密度比水小的木块，放入水中漂浮，则不需要测量乙图中拉力F，则至少还需使用3次弹簧测力计才能完成实验。 （3）实验结果表明，浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力，这就是著名的阿基米德原理。 （4）小红仅将图中的水换成盐水重复上面的实验，若图乙中弹簧测力计的示数变为0.8N， F'浮＝G﹣F'＝2.0N﹣0.8N＝1.2N； 说明排开液体的重力也是1.2N；则图丙中弹簧测力计的示数变为0.3N+1.2N＝1.5N。 （5）如果图甲中的溢水杯装满水时，溢水杯对水平桌面的压强为p1，图乙中的溢水口不再有水溢出时，溢出水的重力等于浮力，而物体对烧杯和液体的压力与浮力是相互作用力，大小相等，故杯子对桌面的压力大小不变，则溢水杯对水平桌面的压强不变，即p1＝p2。 故答案为：（1）1.0；（2）3；（3）等于；阿基米德；（4）1.5；（5）＝。 【点评】本题考查浮力与排开液体的重力关系分析，属于中档题。 36．探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验，需要如下器材：分度值为0.1N的弹簧测力计，底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块，相同的大烧杯若干、水、密度未知的某种液体，细线等。 （1）主要实验操作包括：步骤A所示弹簧测力计的示数为 　2.7　 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 F/N 2.6 2.5 2.4 2.4 2.3 （2）步骤B中铜块所受浮力F浮＝ 　0.1　 N； （3）分析实验步骤A、B、C、D，可以说明浮力大小跟 　排开液体体积　 有关； （4）步骤D、E表明浮力大小跟 　物体浸没在液体中的深度　 无关； （5）根据表格中的数据，可以推算出未知液体的密度是 　1.3　 g/cm3（结果保留一位小数），步骤B中铜块下表面受到水的压强是 　200　 Pa； （6）在步骤B的基础上继续探究：保持铜块下表面所处的位置不变，把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上，缓慢向烧杯内加水，发现弹簧测力计的示数逐渐 　减小　 （选填“增大”或“减小”）；当所加水使铜块刚好浸没时（水未溢出），烧杯底部受到水的压强增加了 　420　 Pa。（已知在一定范围内，弹簧受到的拉力每减少0.1N，弹簧的长度缩短0.1cm，为简便计算，本空g取10N/kg） 【答案】（1）2.7；（2）0.1；（3）排开液体体积；（4）物体浸没在液体中的深度；（5）1.3；200；（6）减小；420。 【分析】（1）认清弹簧测力计的分度值，根据指针对应的刻度读数； （2）根据称重法求出在实验步骤B中铜块所受浮力； （3）根据控制变量法，找出不变的量和变化的量，确定浮力大小与变化量之间的关系； （4）根据浸没的深度改变，结合浮力是否改变分析； （5）根据水中和液体中的浮力，结合阿基米德原理计算液体的密度； 根据浮力产生的原因分析铜块下表面受到的压力变化，根据p分析铜块下表面受到水的压强。 （6）根据液体压强公式计算铜块浸入的深度，根据高度结合浸入深度得出增大的深度，计算压强的变化。 【解答】解：（1）由图A可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，弹簧测力计的示数为2.7N。 （2）由表中数据可知，弹簧测力计的示数为2.6N，则步骤B中铜块所受浮力 F浮＝G﹣F拉＝2.7N﹣2.6N＝0.1N （3）由图A、B、C、D可知，物体浸入液体中的体积逐渐增大，观察表中数据发现，弹簧测力计的示数逐渐减小，即物体受到的浮力逐渐增大，可以说明浮力大小与物体浸入液体中的体积有关。 （4）由图D、E可知，物体浸没在液体中，深度增大，排开液体的体积不变，观察表中数据发现，弹簧测力计的示数不变，即物体受到的浮力不变，所以表明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关。 （5）由图E、F中，物体在液体中受到的浮力 F浮1＝G﹣F拉1＝2.7N﹣2.4N＝0.3N； F浮液＝G﹣F拉2＝2.7N﹣2.3N＝0.4N； 由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可得：水中的浮力：0.3N＝ρ水gV排水； 由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可得：液体中的浮力：0.4N＝ρ液gV排液； 因物体均浸没，所以V排水＝V排液； 解得该液体的密度为： ρ液≈1.3×ρ水＝1.3×103kg/m3＝1.3g/cm3； 根据浮力产生的原因，步骤B中铜块下表面受到水的压力等于其受到的浮力 F浮＝0.1N； 步骤B中铜块下表面受到水的压强p200Pa。 （6）缓慢向杯内加水，铜块浸入液体中的体积逐渐增大，铜块排开液体的体积增大，铜块受到的浮力逐渐增大，所以弹簧测力计的示数逐渐减小。 在步骤B中，铜块浸入水中的深度为 ； 当所加水使铜块刚好浸没时（水未溢出），所加水的深度 h＝6cm﹣2cm＝4cm＝0.04m； 因此时排开水的体积为原来的2倍，浮力为原来的2倍 F′浮＝2×0.1N＝0.2N； 由于弹簧受到的拉力每减少0.1N，弹簧的长度就缩短0.1cm，故弹簧缩短了： 2×0.1cm＝0.2cm＝0.02m； 即铜块上升的高度 h升＝0.2cm＝2×10﹣3m； 故还应再加2×10﹣3m深的水，所以增加的水的深度共计 Δh＝0.04m+2×10﹣3m＝4.2×10﹣2m； 故烧杯底部受到水的压强增加了 Δp＝ρ水gΔh＝1×103kg/m3×10N/kg×4.2×10﹣2m＝420Pa。 故答案为：（1）2.7；（2）0.1；（3）排开液体体积；（4）物体浸没在液体中的深度；（5）1.3；200；（6）减小；420。 【点评】本题探究“浮力大小与哪些因素有关”，考查弹簧测力计的读数、称重法测浮力、液体压强的计算、控制变量法和阿基米德原理的应用，是一道综合题。 37．如图所示是小李同学做“验证阿基米德原理”实验的情景。弹簧测力计的示数F1、F2，其中能表示物体重力大小是 　F1　 ，由实验中弹簧测力计示数的变化可知物体所受浮力大小为 　F1﹣F2　 ，物体排开液体体积为 　V2﹣V1　 ，若用ρ液表示所用液体的密度，为验证阿基米德原理只需要比较浮力大小与 　ρ水g（V2﹣V1）　 的大小关系（均用图中测得物理量的符号表示）。 【答案】F1；F1﹣F2；V2﹣V1；ρ水g（V2﹣V1）。 【分析】（1）物体在空气中静止时处于平衡状态，受到的重力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力，二力大小相等； （2）物体的重力减去物体浸没时弹簧测力计的示数即为物体受到的浮力； （3）量筒内两次液面之差即为物体排开水的体积，根据阿基米德原理求出物体受到的浮力。 【解答】解：（1）物体在空气中静止时，物体受到的重力和弹簧测力计拉力是一对平衡力，所以弹簧测力计的示数F1表示物体的重力； （2）物体浸没在水中静止时，受到的重力等于物体受到的浮力和拉力之和，所以实验中弹簧测力计的两次示数差（F1﹣F2）表明了物体受到的浮力； （3）物体排开液体的体积为量筒中液面的两次示数差为：V2﹣V1； （4）浮力的大小F浮＝ρ水gV排＝ρ水g（V2﹣V1），为验证阿基米德原理只需要比较浮力大小与物体排开的液体的重力的大小。 故答案为：F1；F1﹣F2；V2﹣V1；ρ水g（V2﹣V1）。 【点评】该实验是验证阿基米德原理的实验，要搞清楚实验的目的，并掌握阿基米德原理的内容及称重法浮力的求法，难度不大，贵在理解。 38．在探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积是否有关”时，小明选用如图所示的实心圆柱体A（圆柱体体积已知，且每一格体积相等，ρ1＞ρ水）、弹簧测力计和装有适量水的烧杯等器材进行实验。 （1）以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整： ①用调好的弹簧测力计测出圆柱体A所受重力G，并记录数据； ②将圆柱体A的一格浸在水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数F，圆柱体排开水的体积V排； ③　将悬挂在弹簧测力计的圆柱体A浸没水中，且不接触容器。　 ，静止时记录弹簧测力计的示数F，圆柱体排开水的体积V排； ④根据公式　F浮＝G﹣F　 （请用本题中已测量的物理量符号表示），计算该圆柱体受到的浮力大小F浮，并记录数据。 （2）若圆柱体两次所受的浮力大小不相等，可得出结论：浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积　有关　 。 （3）请画出实验数据记录表格。 【答案】（1）③将悬挂在弹簧测力计的圆柱体A浸没水中，且不接触容器；④F浮＝G﹣F；（2）有关；（3）实验数据表见解答。 【分析】③根据控制变量法设计步骤，由步骤①②能求出圆柱体A浸入水中的浮力，接下来应求出柱体A浸入水中不同的体积时的浮力； ④根据称重法知，浮力的大小F浮＝G﹣F，F浮′＝G﹣F′； ⑤记录表格中应记录弹簧测力计拉力、圆柱体排开水的体积、圆柱体重力、和计算出的浮力等数据，用来进行对比分析，据此设计表格。 【解答】解：（1）③探究浮力大小跟物体排开水的体积是否有关，根据控制变量法，必须改变浸入的体积，保持液体的密度不变，故将A浸没水中，且不接触容器， ④根据称重法知，浮力的大小F浮＝G﹣F； （2）若圆柱体两次所受的浮力大小不相等，可得出结论：浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关； （3）根据实验需要记录的数据，设计表格如下： V 排/cm3 G/N F/N F 浮/N 故答案为：（1）③将悬挂在弹簧测力计的圆柱体A浸没水中，且不接触容器；④F浮＝G﹣F；（2）有关；（3）实验数据表见解答。 【点评】此题考查了关于探究浮力与物体排开水的体积的关系，属于一道中档题。 39．为了“探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”，小明做了如图的实验； （1）实验前弹簧测力计要调零。 （2）如图所示，石块的重力是 　3.2　 N，排开液体的重力是 　1.6　 N，得到的结论是：浸没在液体里的物体，所受到的浮力的大小 　等于　 排开液体所受到的重力。 （3）另一实验小组在图C操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确则 　能　 （选填“能”或“不能”）得到以上结论。 （4）学习结束后，小组反复讨论，改进了老师的实验，改进后的实验装置如图，其中A、B是弹簧测力计，C是重物，D是薄塑料袋（质量不计），E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯，杯中加入红色的水，F是可升降平台，G是铁架台。 ①实验前，在选择A、B两个弹簧测力计时，很多同学认为选择任何规格的弹簧测力计都可以，而小军同学认为应选择规格 　相同　 （选填“相同”或“不同”）的弹簧测力计； ②实验中，同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A的示数 　减小　 （选填“增大”、“减小”或“不变”），比较弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB，它们的大小关系是ΔFA　＝　 ΔFB。 【答案】（2）3.2；1.6；等于；（3）能；（4）①相同； ②减小；＝。 【分析】（1）为了准确测量实验数据，实验注意弹簧测力计要调零、避免指针和周边摩擦等； （2）由图甲可知物体的重力，根据称重法求出浮力；最后再测出桶和溢出水的重力得出排开水的重力；根据阿基米德原理进行解答； （3）浮力大小与排开液体所受重力大小根据力的分析进行解答； （4）①选择相同规格的弹簧测力计便于读数； ②根据阿基米德原理可知，重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大，根据称重法可知弹簧测力计A示数的变化；此时重物排开水的体积变大即溢出水的体积变大，据此可知弹簧测力计B示数的变化；再根据阿基米德原理判断弹簧秤A的示数变化量FA′和弹簧秤B的示数变化量FB′之间的关系。 【解答】解：（1）实验前注意弹簧测力计要调零； （2）由图甲B可知物体的重力G＝3.2N， 由图B、C可知，石块受到的浮力F浮＝G﹣F拉＝3.2N﹣1.6N＝1.6N， 由图D、F可知，排开液体的重力G排＝2.2N﹣0.6N＝1.6N。 由此可得出结论：浸在液体中的物体，所受浮力的大小等于排开液体所受重力； （3）只将石块的一部分浸入水中，排开水的体积减小，排开水的重力减小，浮力减小，仍能得出；F浮＝G排。 （4）①在选择A、B两个弹簧测力计时，应选择规格相同的，便于读数，也可以减小误差（分度值相同）； ②重物浸入水中的体积越来越大时，排开液体的体积变大， 根据F浮＝ρ液gV排可知，重物受到的浮力变大， 因为F浮＝G﹣F′ 所以弹簧测力计A的示数F′＝G﹣F浮变小； 又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计B的示数变大； 根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等， 所以弹簧测力计A示数的变化量FA'和弹簧测力计B示数的变化量FB′相等。 故答案为：（2）3.2；1.6；等于；（3）能；（4）①相同； ②减小；＝。 【点评】本题考查了阿基米德原理实验的改进，弄清楚实验装置中每一个仪器的作用，结合阿基米德原理，即可轻松解题。 40．某小组的同学用溢水杯、弹簧测力计、小烧杯、水、石块、铁架台及细线等设计了如图所示的实验装置“验证阿基米德原理”。（） （1）如图甲所示，若石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 　变小　 （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 　F1﹣F3＝F4﹣F2　 （用图中字母表示），从而验证了阿基米德原理。 （3）以下情况会影响实验结论成立的是 　A　 。（选填“A”、“B”或“C”） A．图甲中水面未到达溢水杯的溢水口 B．图乙中石块未全部浸没在水中 C．溢水杯装满的是盐水 （4）同学们用酒精代替水，将石块完全浸没，发现此时的F3变大，说明浮力的大小与 　液体密度　 有关。 【答案】（1）变小； （2）F1﹣F3＝F4﹣F2； （3）A； （4）液体密度。 【分析】（1）石块从接触水面到例好浸没水中的过程中，石块排开水的体积变大，受到的浮力变大，拉力变小，测力计示数变小；由F浮＝G﹣F拉即可求出浮力大小； （2）排开的水中应等于烧杯和排开水的总重减去空烧杯的重； （3）图中实验数据支持物体所受浮力等于排开的水重；图甲中水面未到达溢水杯的溢水口，会导致溢出的水少于排开的水，从而影响实验结论的成立； （4）用酒精代替水，两次石块完全浸没，保持了V排不变，而图中F3变大，是因为石块受到的浮力减小，说明浮力的大小与液体密度有关。 【解答】解：（1）石块从接触水面到例好浸没水中的过程中，V排变大，浮力变大，所以拉力变小，测力计示数变小； （2）图中实验数据可知，排开水的重量：G排＝F4﹣F2＝0.7N﹣0.2N＝0.5N；F浮＝G﹣F拉＝F1﹣F3＝0.5N；G排＝F4﹣F2＝0.7N﹣0.2N＝0.5N 物体所受浮力等于排开的水重，即：F1﹣F3＝F4﹣F2， （3）图甲中水面未到达溢水杯的溢水口，会导致溢出的水少于排开的水，从而影响实验结论的成立；而V排的不同、液体的不同不影响实验结论的成立；故选A。 （4）两次石块完全浸没，保持了V排不变，用酒精代替水，改变了液体的密度，浮力不同，说明说明浮力的大小与液体密度有关。 故答案为：（1）变小； （2）F1﹣F3＝F4﹣F2； （3）A； （4）液体密度。 【点评】探究浮力大小与排开液重的关系时，溢水杯要装满水，否则会导致溢出的水少于排开的水，从而影响实验结论的成立。 41．初三（1）班的谢亮同学学习完各种能量之后，对各种能量的大小特点产生了浓厚的兴趣并且深陷其中，不能自拔。 （一）她猜想同一根弹簧具有的弹性势能大小可能与其形变量（x）或者形变量的平方（x2）成正比。于是进行了如下实验： ①如图所示，把弹簧套在光滑竖直杆上，且底端固定在水平面上，用刻度尺读出并记录处于自由状态时弹簧上端距水平面的高度h0； ②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出并记录此时弹簧上端到水平面的高度h1； ③释放小铁块，读出并记录铁块上升到最大高度时，弹簧上端到水平面的高度h2； ④改变弹簧的压缩长度h1，重复以上步骤并根据表格中记录的数据计算出x、x2和小铁块上升的距离Δh．请你解答： 实验次数 h0/m h1/m h2/m x/m x2/m2 Δh/m 1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01 0.15 2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60 3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35 4 0.50 0.15 2.00 0.35 0.12 1.85 （1）弹簧每次被压缩时的形变量的表达式为x＝　h0﹣h1　 （用所测物理量的符号表示）； （2）弹簧弹性势能的大小是通过　铁块上升的高度（h2﹣h1）　 来间接反映的； （3）根据表中数据得到的结论是同一根弹簧弹性势能的大小与　形变量的平方　 成正比。 （二）意犹未尽的谢亮又探究起了动能的大小。她在咨询了著名的物理专家邱敏后，得知物体动能Ek的计算公式是mv2，m表示物体的质量，v表示物体的速度。于是她让质量为m的物块以初速度v0在不光滑的水平面上运动，已知物体受到的滑动摩擦力大小为f，经过多次实验，测出多组不同的初速度v0与滑块在水平面上滑行对应的最大距离s，对数据进行分析后，谢亮同学得出结论：物块克服摩擦力做功的最大值等于物块初动能。老师说这个结论是成立的，根据这个结论解答下面的问题： （4）由动能Ek的计算公式mv2知，对动能影响较大的是　速度　 （选填“质量”或“速度”）； （5）当物块的初速度为2m/s时，滑行的最大距离为1m，则当物块的初速度为4m/s时，滑行的最大距离是　4　 m； （6）已知在水平面上运动的物块受到的摩擦力大小与物块的重量成正比，即f＝km，k是为常数，则当物块初速度相同，增加物块的质量，物块滑行的最大距离　不变　 。（选填“增大”、“减小”或“不变”） 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）弹簧的形变量等于弹簧的原长度减去弹簧被压缩后的长度； （2）根据转换法，实验中弹性势能的大小是通过铁块被弹起的高度来间接反映的； （3）由表分析Δh与x2的关系得出结论； （4）通过物体质量、速度和动能的关系式可得出结论； （5）根据两次运动过程中，物体受到的摩擦力大小不变进行分析； （6）根据题目中给出的条件物块克服摩擦力做功的最大值等于物块初动能列出关系式进行分析。 【解答】解： （1）弹簧的形变量x等于弹簧的原长度h0减去弹簧被压缩后的长度h1，即x＝h0﹣h1； （2）实验中弹性势能的大小是通过铁块被弹起的高度来间接反映的，即铁块到达的最高点h2减去弹簧被压缩的最低点h1，即h2﹣h1； （3）由表中数据分析可知Δh＝15x2，即Δh与x2成正比例函数关系，即弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比； （4）由动能Ek的计算公式mv2可知，动能的大小与质量成正比、与速度的平方成正比，所以对动能影响较大的是速度； （5）由题可知，物块克服摩擦力做功的最大值等于物块初动能，即fs； 物块在同一水平面上以不同速度滑行，由影响摩擦力大小的因素可知，摩擦力大小不变， 当物块的初速度为2m/s时，滑行的最大距离为1.0m，则有： fs1① 当物块初速度为4m/s时，设滑行距离为s2，则有： fs2② 其中v1＝2m/s，v2＝4m/s，s1＝1.0m， 联立①②并代入数据可得，s2＝4m； （6）根据题意可知，f＝kmg﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ fsmv2﹣﹣﹣﹣﹣﹣④ ④÷③可得：s，由于k、g均为常数，所以物体运动的距离大小与物体的初速度有关，与物体的质量无关；则当物块初速度相同，增加物块的质量，物块滑行的最大距离不变。 故答案为：（1）h0﹣h1；（2）铁块上升的高度（h2﹣h1）；（3）形变量的平方；（4）速度；（5）4；（6）不变。 【点评】此题通过给出一些已知条件，让学生运用条件探究弹性势能大小与形变量的关系以及影响动能的大小的因素，考查转换法及数据分析的能力，以及学生接受新知识的能力，且涉及到了影响摩擦力大小的因素及动能定理，有一定难度。 42．为了模拟研究超载和超速带来的安全隐患，小野同学设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球从同一装置高度分别为hA、hB、hC的位置由静止滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），推动小木块运动一段距离后停止。 （1）该实验中所探究物体的动能是指 　小球　 （选填“小球”或“小木块”）的动能。 （2）在甲、丙两图所示的实验中，A、C两球刚滚到水平面时的速度 　相等　 （选填“相等”或“不相等”）。 （3）用来研究超速带来的安全隐患时，小野应选择 　甲、乙　 两图所示的实验进行比较；用来研究超载带来的安全隐患时，小野应选择 　甲、丙　 两图所示的实验进行比较。 （4）实验装置中，如果水平面光滑，能否完成本实验的探究内容？　不能　 。理由是 　木块将做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来比较小球动能的大小　 。 （5）后来小野分别用B球和C球将弹性相同的弹簧压缩到相同程度后再放手，如图丁所示，则两球离开弹簧时的速度 　不相等　 （选填“相等”或“不相等”）。 【答案】（1）小球；（2）相等；（3）甲、乙；甲、丙；（4）不能；木块将做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来比较小球动能的大小；（5）不相等。 【分析】（1）实验中采用转换法，通过木块被推动距离的大小，比较小球对木块做功的多少，判断小球动能的大小，这用到了转换法； （2）实验中为使小球运动到水平面时的速度相同，让小球从同一高度处由静止滚下； （3）动能跟质量和速度有关，同一个物体，下落到地面的速度取决于物体的高度，高度相同到达水平面的速度相同，越高到达水平面的速度越大； （4）物体受到平衡力时，会保持匀速直线运动状态或静止状态； （5）小球的动能相同，质量不同，速度不同。 【解答】解：（1））实验中让小球从斜面上某点由静止滚下，撞击在水平面上的木块，通过木块被推动距离s的大小，比较小球对木块做功的多少，判断小球动能的大小，这用到了转换法，实验中所探究物体的动能是指小球的动能； （2）小球从同一高度释放，运动到水平面时，它们的速度相等； （3）超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大，选择质量相等到达水平面速度不同的甲、乙两图进行实验； 超载是指汽车的速度一定，质量越大，动能越大，选择高度相等质量不相等的甲、丙两图进行实验； （4）水平面是光滑的，则木块在水平方向上受力为0，竖直方向上受到平衡力作用，根据牛顿第一定律，运动的物体在没有受到力的作用时，将一直做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来判定动能的大小； （5）用B球和C球将弹簧压缩到相同程度，弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，两小球的质量不同，所以速度不同。 故答案为：（1）小球；（2）相等；（3）甲、乙；甲、丙；（4）不能；木块将做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来比较小球动能的大小；（5）不相等。 【点评】影响动能大小的因素有物体的质量和速度，这是我们必须熟知的，再根据物理学中研究一个量与多个变量之间关系时常用的控制变量法来对该实验的过程进行分析。同时，本题中转换法的运用也是我们掌握的重点。 43．小明在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H＞h）静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。 （1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是 　转换法　 （选填“控制变量法”或“转换法”）； （2）由图甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与 　速度　 有关. （3）小丽根据图甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？　正确　 （选填“正确”或“错误”），理由是：　丙图中质量大的球到达水平面时的速度小，木块移动的距离反而大，即球的动能大，说明动能大小还和质量有关　 。 （4）在探究动能与物体质量的关系时，为了控制物体的速度，小明又设计了如图丁所示的实验方案：利用不同质量的小球将弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，假设若按此方案操作，在能量转化过程中没有能量损失。方案是否可行？答：　不可行　 ；若按此方案操作，他会看到的现象是 　木块移动的距离相同　 。 【答案】（1）转换法；（2）速度；（3）正确；丙图中质量大的球到达水平面时的速度小，木块移动的距离反而大，即球的动能大，说明动能大小还和质量有关；（4）不可行；木块移动的距离相同。 【分析】（1）掌握转换法在实验中的应用，实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小； （2）（3）动能大小跟质量和速度有关；在探究动能大小跟质量关系时，控制速度大小不变；在探究动能大小跟速度关系时，控制质量不变；影响动能大小的因素有物体的质量与速度，因此，在探究和分析结论时，一定要注意控制变量法的运用，并据此得出结论； （4）结合控制变量法的要求，看是否合理的控制了相关变量，并改变了要研究的变量，这样才能知道是否符合实验要求。 【解答】解：（1）实验中通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是转换法； 若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，所以本实验将不能达到探究目的。 （2）甲、乙两图中小球的质量一定，初始高度不同，到达水平面的时的速度不同，对木块做功多少不同，故可以得出结论：物体的动能大小与速度有关； （3）虽然甲、丙两图中没有控制小球到达水平面时的速度相同（没有控制小球下落的高度相同），但丙图中质量大的球到达水平面时的速度小，木块移动的距离反而大（s3＞s1），即球的动能大，说明动能大小还和质量有关，故小丽的看法是正确的； （4）观察图丁的装置可知，若用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验目的。 故答案为：（1）转换法；（2）速度；（3）正确；丙图中质量大的球到达水平面时的速度小，木块移动的距离反而大，即球的动能大，说明动能大小还和质量有关；（4）不可行；木块移动的距离相同。 【点评】掌握动能大小的影响因素，利用控制变量法和转换法，探究动能大小跟各因素之间的关系。 44．如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中，小球的质量关系是mA＝mB＜mC，小球在斜面上的高度关系是hA＝hC＞hB。 （1）甲、乙两实验是为了研究动能大小与 　速度　 的关系； （2）比较乙、丙两图实验现象可知撞击木块前 　C　 （选填“B”或“C”）球的动能较大。 （3）完成实验后，同学们还联想到探究牛顿第一定律时也用到了斜面，让小车从斜面顶端静止滑下，观察比较小车在不同表面滑行的距离，实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最长。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 　慢　 （选填“快”或“慢”），进一步推理得出：如果小车在水平面运动时受到的阻力为零，它将做 　匀速直线　 运动，小车在三个表面克服摩擦力做功 　相等　 （选填“相等”或“不等”）。 【答案】（1）速度；（2）C；（3）慢；匀速直线；相等。 【分析】（1）影响动能大小的因素有物体的质量与速度，根据控制变量法分析； （2）实验中通过观察木块被推动的距离的远近来判断物体所具有动能大小的； （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，速度减小得越慢推理得出小车不受到的阻力时的运动情况； 直接比较小车在三个表面上克服摩擦力做功是否相等不好确定，可根据重力势能大小关系及能量的转化分析。 【解答】解：（1）根据甲、乙两图可知，小球的质量是相同的，但滚下的高度不同，撞击木块时的速度是不同的，所以探究的是动能与速度的关系； （2）比较乙、丙两图实验现象可知，丙中的木块被推动的距离远，则丙中的小球C对木块做功多，丙中的小球C的动能大； （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； 假如小车受到的阻力为零，即小车不受力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动； 让小车从同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素可知，最初小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相同。 故答案为：（1）速度；（2）C；（3）慢；匀速直线；相等。 【点评】明确本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法，最后一问有难度。直接比较大小不易出出答案，要从能量转化角度分析。 45．如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。 （1）小球滚下斜面的过程中，它的 　重力势　 能转化为动能，其动能大小是通过 　木块　 （选填“木块”或“小球”）移动的距离来反映的； （2）分析比较甲、乙两次实验，可得出的结论是：　质量　 相同的物体，　速度　 越大，动能越大； （3）分析比较 　甲、丙　 两次实验，可得出物体的动能与质量有关； （4）如果水平面光滑，则 　不能　 （选填“能”或“不能”）完成本实验； （5）小球在撞击木块后没有立即停下来，是因为小球具有 　惯性　 。 【答案】（1）重力势；木块；（2）质量；速度；（3）甲、丙；（4）不能；（5）惯性。 【分析】（1）动能的大小与物体的质量、速度有关；重力势能的大小与物体的质量、高度有关；观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小，用到了转换法； （2）（3）影响物体动能大小的因素有质量和速度，找出相同的量和变化的量，分析得出动能大小与变化量的关系； （4）如果水平面绝对光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动； （5）物体具有保持运动状态不变的性质叫做惯性。 【解答】解：（1）小钢球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程；其动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的； （2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体的质量相同，而下滑的高度不同，甲图中下滑的高度大，运动到水平时速度大，推动木块滑行的距离大，故物体质量相同时，速度越大，动能越大； （3）探究物体动能的大小与物体质量的关系，控制速度不变，改变质量，故选甲、丙； （4）如果水平面是光滑的，没有阻力作用，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小； （5）物体具有保持原有运动状态不变的性质叫做惯性，小球在撞击木块后没有立即停下来，是因为小球具有惯性。 故答案为：（1）重力势；木块；（2）质量；速度；（3）甲、丙；（4）不能；（5）惯性。 【点评】本题考查了动能大小的影响因素，在探究过程中要用到控制变量法，实验中通过物块被推动的距离来反映小球动能的大小，用到了转换法。 46．如图所示，小月用绳子拴住一个锁头并悬挂起来，把锁头拉近自己的鼻子静止，松手后，锁头将向前摆去，接着又反向摆回来，小月在原地不动，请你根据小月这个实验回答下面问题： （1）锁头 　不会　 （填“会”或“不会”）打到小月的鼻子。 （2）锁头在摆动过程中，是 　动　 能与 　重力势　 能在相互转化。 （3）锁头在摆动一段时间后，机械能的总量将 　变小　 （填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）不会；（2）动；重力势；（3）变小。 【分析】（1）（2）动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关；动能和势能可以相互转化，在最高点时重力势能最大，在最低点时动能最大，物体在从最低点向最高点运动时，动能转化成重力势能，物体在从最高点向最低点运动时，重力势能转化成了动能； （3）锁头在运动的过程中，会克服空气阻力做功，机械能减少。 【解答】解： （1）（3）锁头从靠近鼻子处松手后，向下摆动的过程中，锁头的高度逐渐降低，速度加快，即重力势能转化为动能；同理，锁头由最低点到另一侧最高点的过程中动能转化为重力势能。锁头摆动的过程中，由于空气的阻力，还会有一部分机械能转化为内能，机械能变小，所以，最后摆回的高度不会高于原来松开的高度，故不会打到鼻子； （2）锁头在摆动过程中，高度、速度发生了变化，质量不变，所以是动能和重力势能的相互转化。 故答案为：（1）不会；（2）动；重力势；（3）变小。 【点评】本题考查了动能和重力势能的相互转化，理解各自的影响因素，可结合题意做出解答。 47．小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。 （1）如图1所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，探究重力势能的大小与哪些因素有关。 ①实验探究的是 　重物　 （填“重物”或“小桌”）的重力势能； ②通过实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越 　多　 ，说明它的重力势能越 　大　 。 ③要进一步探究重力势能与质量的关系，应换用不同的重物，让它们从同一高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度； （2）上述探究过程中都通过小桌陷入沙子的深度来表示要探究的问题，下列实验中也用到这种研究方法的是 　B　 （填字母）。 A.测量物体运动的速度 B.探究物质的吸热能力 C.探究串联电路中的电流特点 【答案】（1）①重物；②多；大； （2）B。 【分析】（1）①重物的重力势能大小通过桌腿陷入沙子的深度体现；②重力势能大小与物体质量和物体所在高度有关； （2）通过小桌陷入沙子的深度来反映重力势能的大小考查了转换法的应用。 【解答】解：（1）①实验中，重物从高处落下撞击小桌，通过小桌下陷的深度判定重物重力势能的大小； ②同一个重物的质量不变，从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越多，小桌下陷的深度越大，说明它的重力势能越大； （2）上述探究过程中都通过小桌陷入沙子的深度来显示要探究的问题，采用的是转换法； A.测量物体运动的速度时，采用的是公式法，故A错误； B.探究物质的吸热能力时，根据温度计升高的示数来显示吸热能力的大小，采用的是转换法，故B正确； C.探究串联电路中的电流特点，采用的是科学探究法，故C错误； 故选B。 故答案为：（1）①重物；②多；大； （2）B。 【点评】影响势能大小的因素有：物体的质量和物体所在的高度，本实验主要用了控制变量法和转换法。 48．如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB。 （1）实验中，探究的动能是指　B　 （填序号） A．小球在斜面上时的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块的动能 （2）比较A、B两图，使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与　速度　 的关系。 （3）小华同学通过比较图中B、C两图，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，你知道错误是什么吗？ 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）据题意可知，实验中探究小球的动能，即小球撞击木块时的动能； （2）小球速度的大小是通过改变小球在斜面上的高度来实现的，小球动能的大小是通过物体被推动移动的距离来反映的； （3）影响动能大小的因素有物体的质量与速度，因此，在探究和分析结论时，一定要注意控制变量法的运用，并据此得出结论。 【解答】解： （1）根据题意可知，实验中探究小球的动能，即小球撞击木块时的动能，故选B； （2）比较A、B两图，使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，则小球到达水平面时的速度不同，所以这是为了研究动能大小与速度的关系； （3）要探究小球动能与质量的关系，需要控制小球到达水平面时的速度相同，即不同质量的小球从同一高度自由滚下，而BC两图没有让小球从同一高度滚下，没有控制小球到达水平面时的速度相同，所以小华的这一比较过程存在错误。 故答案为：（1）B；（2）速度；（3）没有控制小球到达水平面时的速度相同。 【点评】本题考查影响物体动能大小的实验，通过实验考查了学生对控制变量法的运用，反映动能多少时运用了转换法，是中考的热点。 49．如图在探究动能大小与 　速度　 的关系。 【答案】速度。 【分析】物体动能的大小与质量和速度有关，进行实验探究时，要采用控制变量法。 【解答】解：比较图甲和图乙可知，小球质量相同，从斜面开始滚下时的高度不同，则小球即将撞击物块B时的速度是不同的，然后根据物块B移动的距离可以判断小球动能的大小，所以实验探究的是动能的大小与速度的关系。 故答案为：速度。 【点评】本题主要考查了控制变量法的应用，注意比较相同的量和不同的量，从而得知实验目的。 50．某实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中.准备的器材有：质量分别为m、2m两个钢球，木块和斜面等。实验过程如图所示。 （1）本实验是通过 　木块移动距离　 来反映钢球动能大小的。 （2）为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择 　乙、丙　 两图进行实验分析。 （3）实验中为了探究动能大小与速度的关系，应让质量相同的钢球，从同一斜面 　不同高度　 （选填“相同高度”或“不同高度”）由静止滚下。实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，动能越 　大　 。 （4）实验小组的同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离（如表），小车在三个表面克服摩擦力做功 　相等　 （选填“相等”或“不相等”），若水平面绝对光滑，小车将做 　匀速直线　 运动。 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 【答案】（1）木块移动距离；（2）乙、丙；（3）不同高度；大；（4）相等；匀速直线。 【分析】（1）根据转换法，本实验通过比较小球推动木块运动距离的大小，判断小球动能的大小； （2）（3）由于影响物体动能大小的因素有物体的质量和速度，所以在通过实验进行探究时，我们必须控制其中的一个量保持不变，每次只探究其中一个变量对动能大小的影响； （4）直接比较小车在三个表面上克服摩擦力做功是否相等不好确定，可根据重力势能大小关系及能量的转化分析；根据牛顿第一定律分析。 【解答】解：（1）该实验中钢球动能的大小是通过木块被撞距离的远近体现的，木块被撞得越远，说明钢球的动能越大，这里采用了转换法的思想； （2）为了探究物体动能大小与质量的关系，实验中采用的是控制变量法，需要控制速度相同，质量不同，即使质量不同的钢球从相同斜面的相同高度由静止自由滚下，故选用乙丙进行对比； （3）实验中为了探究动能大小与速度的关系，应控制质量相同，速度不同，即应让质量相同的钢球，从同一斜面不同高度由静止滚下；实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，推动木块移动的距离越远，动能越大； （4）让小车从斜面顶端由静止滑下，根据决定重力势能大小的因素，小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相同； 水平面是光滑的，则木块在水平方向上受力为0，竖直方向上受到平衡力作用，根据牛顿第一定律，运动的物体在没有受到力的作用时，将一直做匀速直线运动。 故答案为：（1）木块移动距离；（2）乙、丙；（3）不同高度；大；（4）相等；匀速直线。 【点评】影响动能大小的因素有物体的质量和速度，这是我们必须熟知的，再根据物理学中研究一个量与多个变量之间关系时常用的控制变量法来对该实验的过程进行分析。同时，本题中转换法的运用也是我们掌握的重点。 51．小强测量图中甲、乙两个滑轮组的机械效率，他匀速拉动弹簧测力计，正确操作并将实验数据记录在如表的表格中（绳重、摩擦以及弹簧测力计的重都不计）。 次数 物体重G/N 物体上升的 高度h/m 拉力F/N 绳端移动的 距离s/m 机械效率η 1 3 0.1 2 0.2 2 3 0.1 2 0.3 50% （1）第1次实验中，测出的滑轮组的机械效率是多少，请填入表格中 （2）第2次实验测的是滑轮组　甲　 （选填“甲”或“乙”）的机械效率； （3）甲、乙两个滑轮组机械效率不同的原因是　动滑轮重不同　 。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）根据η求出第1次实验中滑轮组的机械效率； （2）钩码上升的高度h，细线自由端移动的距离s，它们之间的关系是s＝nh，则n，n为与动滑轮相连的绳子股数，然后根据绳子的股数判断； （3）机械效率是有用功与总功之比。总功等于有用功与额外功之和，若有用功不变，额外功增加则机械效率降低；若额外功不变，有用功增加，则机械效率增大。 【解答】解： （1）第1次实验中，滑轮组的机械效率为：η100%＝75%； （2）根据表中第2次实验数据可知，与动滑轮相连的绳子段数：n3，所以第2次实验测的是甲滑轮组做的； （3）两滑轮组提升物体的重力相等，甲滑轮组的机械效率低，说明做的额外功多，在绳重、摩擦以及弹簧测力计的重都不计的情况下，说明甲滑轮组的动滑轮重力大于乙滑轮组的动滑轮的重力。 故答案为：（1）75%；（2）甲；（3）动滑轮重不同。 【点评】此题是测量滑轮组的机械效率实验，机械效率的计算，同时考查了影响机械效率的因素。 52．小张同学在探究斜面的机械效率是实验中，将重5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，移动1m（如图所示），改变斜面倾斜程度进行多次试验，记录数据如表： 倾斜程度 斜面高h/m 拉力F∕N 机械效率η 较缓 0.2 2.0 50.0% 较陡 0.3 2.4 62.5% 最陡 0.4 2.8 71.4% （1）小张同学探究的是斜面的机械效率与 　斜面倾斜程度　 的关系。 （2）有上表的数据看出：斜面越陡，越 　费力　 （填省力或费力）。 （3）小张同学猜想斜面机械效率还可能跟物体的重有关。他设计的步骤如下： ①将长木板搭成斜面； ②用弹簧测力计测出木块的重力G； ③用刻度尺测出斜面的高度h和长度s； ④用弹簧测力计拉着木块沿斜面向上运动，读出弹簧测力计的拉力F； ⑤计算斜面的机械效率。 请你指出上述实验步骤的一处错误并改正：　④中用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速向上运动时，读出弹簧测力计的拉力F，　 要验证小张同学的猜想，接下来进行的操作是； 　换用重力不同的物体重复上面的实验，　 小张同学认为：以更慢的速度沿斜面拉木块，机械效率会更低。你认为他的观点 　错误　 （正确或错误），理由是：　机械效率与物体的运动快慢无关　 。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）实验中控制物体的重力和斜面的长度不变，改变斜面的倾斜程度，探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系； （2）根据表中数据找出拉力大小与斜面倾斜程度之间的关系； （3）物体匀速运动时，受的拉力和摩擦力才是一对平衡力；实验中要进行多次测量，使得出的结论具有普遍性；机械效率的大小和物体的运动速度无关。 【解答】解：（1）实验中控制物体的重力和斜面的长度不变，改变斜面的倾斜程度，探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系； （2）由上表的数据看出：斜面越陡，所用的拉力越大； （3）实验步骤④是错误的；物体匀速运动时，受的拉力和摩擦力才是一对平衡力，大小相等，所以实验步骤的改正：用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速向上运动时，读出弹簧测力计的拉力F； 要验证小张同学的猜想，应进行多次测量，使得出的结论具有普遍性，所以接下来进行的操作是：换用重力不同的物体重复上面的实验； 他的观点是错误的；理由是：机械效率与物体的运动快慢无关。 故答案为：（1）斜面倾斜程度；（2）费力；（3）④中用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速向上运动时，读出弹簧测力计的拉力F；换用重力不同的物体重复上面的实验；错误；机械效率与物体的运动快慢无关。 【点评】此题主要考查的是学生对实验操作和实验数据的分析和处理能力，难度较大。 53．小华在“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。 实验次序 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 ① ② （1）实验中要竖直向上 　匀速　 拉动弹簧测力计，使物体升高。小华同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法 　不正确　 （填“正确”或“不正确”）。 （2）表格中，①②两处的数据应该是 　0.4　 和 　80%　 。 （3）通过比较 　1、2　 （填实验次序）两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。 （4）通过比较 　2、3　 （填实验次序）两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 （5）有的同学认为，要测量绕法确定的滑轮组的机械效率，钩码上升的高度和绳端移动距离 　可以不测量　 （填“可以不测量”或“一定要测量”）； （6）如果第4次试验中，小组同学将钩码提升0.1m用时2s，在此过程中拉力F做功的功率是 　0.5　 W。 （7）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中可以提高机械效率的是 　C　 。 A、增加物体提升的高度 B、加快提升物体的速度 C、减小动滑轮的重力 D、减小物体的重力 【答案】（1）匀速；不正确； （2）0.4；80%；（3）1、2；（4）2、3；（5）可以不测量；（6）0.5；（7）C。 【分析】（1）实验中应沿竖直方向匀速向上拉动弹簧测力计，使钩码上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小； 若静止读数，测力计没有测量出机械之间的摩擦，测量的拉力偏小； （2）根据s＝nh求出绳子自由端移动的距离；根据η100%100%求出第4次实验的机械效率； （3）研究滑轮组的机械效率与绳子段数的关系，要控制提升物体的重力相同和使用同一滑轮组，而绳子段数不同； （4）研究滑轮组的机械效率与物重的关系，要控制其它因素相同，只改变物重大小，据此分析。 （5）由图可知甲、乙两滑轮组绳子的有效股数，根据s＝nh比较两物体提升相同高度时滑轮组绳端移动的距离关系，根据η100%100%100%100%，钩码上升的高度和绳端移动距离不一定要测量； （6）根据功率公式计算即可； （7）滑轮组的机械效率与提升的重物、动滑轮重有关。 【解答】解：（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体匀速升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小； 小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，他的想法不正确，因为他没有考虑到绳子与轮之间的摩擦对测力计示数的影响，从而影响滑轮组的机械效率； （2）由图丁知，绳子的有效段数n＝4， 在第4次实验中，绳端移动的距离：s＝4h＝4×0.1m＝0.4m； 第4次实验测得的机械效率为：η100%100%100%＝80%； （3）根据绳子自由端移动的距离与物体升高的高度的关系：s＝nh，在实验1、2、3、4中，绳子的有效段数分别为2、3、3、4，即分别是用甲、乙、丙丁装置做的实验； 通过比较1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关； （4）通过比较2、3两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高； （5）根据η100%100%100%100%，钩码上升的高度和绳端移动距离不一定要测量； （6）绳端移动的距离s＝4h＝4×0.1m＝0.4m； 拉力做功W＝Fs＝2.5N×0.4m＝1J； 拉力F做功的功率P0.5W； （7）AB、可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据v可知，机械效率与物体提升的速度无关，故AB不符合题意； C、减小动滑轮重，减小了额外功，有用功与总功的比值变大，机械效率变大，故C符合题意； D、减小物重，减小了有用功，有用功与总功的比值变小，机械效率变小，故D不符合题意； 故选：C； 故答案为：（1）匀速；不正确； （2）0.4；80%；（3）1、2；（4）2、3；（5）可以不测量；（6）0.5；（7）C。 【点评】本题是“测滑轮组机械效率的实验”，考查注意事项、机械效率计算、控制变量法及数据分析归纳结论的能力。 54．小丽学习机械效率后，想知道不同的动滑轮提升相向重物的机械效率是否相同，于是她用三个自重不同的动滑轮，进行了如图所示的实验，测得数据如表所示： 序号 动滑轮自重 G0/N 被提钩码重力 G/N 弹簧测力计示数F/N 动滑轮的机械效率 ① 0.2 6 3.2 93.8% ② 0.5 6 3.4 88.2% ③ 1.5 6 4.0 （1）在实验中，弹簧测力计应竖直向上　匀速　 拉动； （2）第③次实验中，动滑轮的机械效率为　75　 %； （3）分析表中数据，可得出的结论是：当　被提升的钩码重力　 一定时，动滑轮越重，其机械效率越　低　 。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数； （2）根据η计算第③次实验中，动滑轮的机械效率； （3）根据滑轮组的影响因素：动滑轮重、物重以及机械效率得出结论。 【解答】解： （1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数； （2）通过图片可知，作用在动滑轮绳子的段数n＝2，第③次实验中，动滑轮的机械效率为： η100%＝75%； （3）根据表中数据可知，物重一定时，动滑轮越重，动滑轮的机械效率越小。 故答案为：（1）匀速；（2）75；（3）被提升的钩码重力；低。 【点评】此题通过分析动滑轮机械效率的因素以及实验数据，考查了对控制变量法的应用，在写结论时，不要漏掉控制的变量。 55．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小红用如图所示的滑轮组分别做了三次实验，第一次使用塑料滑轮，第二次使用铝制滑轮，第三次使用铁制滑轮，实验数据记录如下表： 实验次数 物重G/N 物体上升的距离h/cm 弹簧测力计的读数F/N 弹簧测力计上升的距离s/cm 机械效率η 1 3 10 1.6 30 62.5% 2 3 10 2 30 50% 3 3 10 2.5 30 （1）在表中第三次实验的机械效率为　40%　 ； （2）从实验数据分析可知：　提起相同的重物，动滑轮越重，机械效率越低　 。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）滑轮组效率为有用功与总功的比值，有用功为克服物体重力做的功，总功为拉力做的功；把第三次实验的数据代入求出机械效率； （2）要知道滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关，提升同一物体，所做有用功不变。动滑轮的越重，所做的额外功越多，滑轮组的机械效率越低 【解答】解：（1）因有用功为W有＝Gh，总功为W总＝Fs，所以第三次滑轮组的机械效率η100%100%100%＝40%； （2）提升同一物体，所做有用功相同，动滑轮越重，所做的额外功越多，总功越多，机械效率越低。 故答案为：（1）40%； （2）提起相同的重物，动滑轮越重，机械效率越低。 【点评】本题是测量滑轮组机械效率的实验，主要考查了滑轮组机械效率的计算和影响滑轮组机械效率的因素，要知道被提升的物体越重、动滑轮越轻，即有用功越大、额外功越小，滑轮组的机械效率越高。 56．小明想测出建筑工地上一块砖的质量。通过估测发现一块砖大约有几千克。但手边只有一只量程为5N的弹簧测力计、一把量程为20cm的刻度尺、几根细绳和一根长约1m的粗细均匀的硬质木棒（木棒的质量不可忽略）。 只利用现有器材请你帮他设计测量砖质量的方案，要求： （1）写出主要实验步骤和需测量的物理量； （2）写出砖质量的数学表达式（用测量的物理量表示）。 【答案】见试题解答内容 【分析】测力计的量程为5N小于砖块的重力，不能直接测量其重力；可利用省力的杠杆间接测量其重力，根据m求出其质量。 因木棒的质量不可忽略，在实际操作过程中，为消除重力对测量的影响，将木棒的中点作为支点， 用绳子将长约1m的粗细均匀的硬质木棒中点吊起，如下图所示，根据一块砖大约有几千克，最大不超过10千克，根据G最大＝m最大g，重 力不超过100N，因用量程为5N的弹簧测力计，根据杠杆的平衡条件，动力臂与阻力臂之比不能小于20，这样才能使杠杆平衡时的力不超过5N。 根据平衡条件写出砖质量的数学表达式。 【解答】解：（1）步骤：①用刻度尺量出硬质木棒的长度AB； ②因木棒的质量不可忽略，在实际操作过程中，为消除重力对测量的影响，将木棒的中点作为支点，用绳子将粗细均匀的硬质木棒在O点（中点）吊起；如下图所示： ③根据分析部分可知，应将砖用绳子吊在C处，支点O距C的距离为2厘米，在B端用竖直向下的力拉测力计，使杠杆在水平位置平衡，记下测力计的示数F。 （2）表达式的推导： 根据杠杆的平衡条件可得F×OB＝G砖×OC，即Fmg×2厘米， 则砖的质量：m； 故答案为：（1）步骤：①用刻度尺量出硬质木棒的长度AB； ②如上图所示，用绳子将长约1m的粗细均匀的硬质木棒在O（中点）吊起； ③将砖用绳子吊在C端，支点O距C的距离为2厘米，在B端用竖直向下的力拉测力计，使杠杆在水平位置平衡，记下测力计的示数F； （2）表达式：砖的质量m； 【点评】本题考查杠杆的平衡条件的应用及设计实验方案的能力。难点在实验步骤的设计，有难度。 57．某班同学在探究“滑轮组的机械效率与哪些因素有关”的实验中，他们猜想滑轮组的机械能可能与动滑轮的个数、物重和物体上升的高度等因素有关，各小组利用如图所示的装置进行验证，杨阳那组得到的实验数据如下表： 实验次数 物重 （N） 物体上升的高度 （m） 拉力（N） 绳子自由端移动的距离（m） 机械效率（%） 1 1 0.1 0.6 0.2 83.3 2 1 0.1 0.4 0.4 62.5 3 2 0.1 0.65 0.4 76.9 4 1 0.2 0.6 0.4 83.3 （1）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量　竖直　 匀速向下拉动弹簧测力计； （1）分析比较第1、2次实验数据得出：用不同的滑轮组提升相同的物体，动滑轮个数越多，机械效率越　低　 ；比较第2、3次实验数据得出：同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越　高　 ；比较第1、4实验数据得出：同一个滑轮组的机械效率与物体上升的高度　无关　 。 （3）有两个组所用的动滑轮重量相同，提升的物体也相同，测的机械效率却不同，原因可能是绳子与滑轮或滑轮轴之间的　摩擦　 不同，影响了测量结果。所以，我们在生活中经常给各种机械加润滑油，是为了　提高　 它的机械效率。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）实验中要匀速拉动弹簧测力计，这样示数才与拉力相同，并有利于准确读数。 （2）比较第1、2次实验数据可知机械效率与动滑轮个数的关系；比较第2、3次实验数据可知，机械效率与物重间的关系；比较1、4次实验数据可知机械效率与物体上升高度的关系； （3）从摩擦的大小方面进行分析。 【解答】解： （1）实验时要竖直匀速拉动弹簧测力计，这样示数才会稳定，所读出的数值才等于拉力的大小； （2）①由表格数据可知，第1次实验中，绳端移动的距离是物体上升高度的2倍，故使用的是甲滑轮组； 第2次实验中，绳端移动的距离是物体上升高度的4倍，故使用的是乙滑轮组； 第1、2次实验中实验提升的重物相同，乙滑轮组动滑轮的个数多，乙的机械效率低，所以，比较第1、2次实验数据得出：用不同的滑轮组提升相同的物体，动滑轮的个数越多，其机械效率越低； ②2、3两次实验，绳端移动的距离都是物体上升高度的4倍，故使用的都是乙滑轮组；并且第3次实验提升的物体更重一些，滑轮组的机械效率高；所以比较第2、3次实验数据得出：同一个滑轮组，提升的物体越重，它的机械效率越高； ③第1、4次实验，绳端移动的距离都是物体上升高度的2倍，故使用的都是甲滑轮组；提升的重物相同，提升的高度不同，而滑轮组的机械效率相同；所以，比较第1、4次实验数据可知：同一个滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关； （3）两个小组所用的动滑轮重量相同，提升的物体也相同，测得的机械效率却不同，原因可能是绳子与滑轮或滑轮轴之间的摩擦不同，影响了测量结果； 所以，我们在生活中经常给各种机械加润滑油，是为了减小摩擦，提高机械效率。 故答案为：（1）竖直；（2）低；高；无关；（3）摩擦；提高。 【点评】此题是“探究滑轮组的机械效率”实验，考查了滑轮组机械效率的计算，根据数据分析影响滑轮组效率的因素。 58．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”时，一位同学设计了如图所示的三个滑轮组，并将所测实验数据填入下表： 实验序号 动滑轮重/N 钩码重/N 动力/N 机械效率 1 1 2 1 66.7% 2 1 4 80.0% 3 2 4 2 （1）在表中填上第3次实验的机械效率。 （2）根据实验　1　 、　2　 两次实验可知，滑轮组的机械效率高低与被提物重　有关　 。 （3）通过2、3两次实验可知：用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，机械效率越　越低　 。（4）用同一滑轮组，提升相同重物到不同的高度，滑轮组的机械效率　不变　 （填“改变”或“不变”）。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）根据η计算第3次实验的机械效率； （2）要掌握控制变量法在实验中的应用，要探究滑轮组的机械效率与物重的关系，需要使物重不同，其它条件相同； （3）要探究机械效率与动滑轮重关系时，要使动滑轮重不同，其它条件相同，由此选择实验并由表格得出结论； （4）滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关，据此进行分析。 【解答】解： （1）由图第3次实验通过动滑轮绳子段数n＝3，所以机械效率：η100%＝66.7%； （2）要研究机械效率是否与物重有关，应在其它条件不变的情况下改变物重，1与2的动滑轮重力相同，其它条件都相同，所以由这两组数据可知，机械效率的高低与被提的物重有关； （3）要探究机械效率与动滑轮重关系，应在其它条件不变的情况下改变动滑轮，所以应选择2、3两次实验比较，由表格数据可得：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越低； （4）滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关，用同一滑轮组，提升相同重物到不同的高度，滑轮组的机械效率不变。 故答案为：（1）66.7%；（2）1；2；有关；（3）越低；（4）不变。 【点评】此题主要是探究滑轮组机械效率的影响因素及滑轮组机械效率的计算，要掌握效率的计算公式，知道使有用功与总功的比值。同时掌握控制变量法的应用，注意探究过程中应改变的量和不变的量。 59．用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如表。 实验次数 物体种类 物重G/N 斜面高h/cm 沿斜面的拉力F/N 斜面长s/cm 机械效率η/% 1 木块 4 15 1.1 90 60.6 2 小车 4 15 90 （1）沿斜面拉动物体时，应使其做　匀速直线　 运动。 （2）根据图示测力计的示数，拉力为　0.7　 N，可知第2次实验的机械效率为　95.2　 %．由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，　摩擦力　 越小，机械效率越大。 （3）第1次实验中，木块所受摩擦力为　0.43　 N。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）从实验操作方便的角度考虑，要测量沿斜面的拉力，就要让木块做匀速直线运动，因为只有这样，弹簧测力计的示数稳定，测量才够准确； （2）弹簧测力计读数时首先认清量程和分度值，然后再根据指针位置读出拉力示数；然后根据η求出机械效率；比较两次机械效率的大小即可判断； （3）先根据W有＝Gh和W总＝Fs分别求出有用功和总功，然后根据W额＝W总﹣W有求出额外功，克服摩擦力做功就是额外功，利用f求出摩擦力。 【解答】解： （1）沿斜面拉动物体时，为使弹簧测力计的示数稳定，便于读数，所以应尽量使物体做匀速直线运动； （2）由图可知：弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为0.7N， 则第2次实验斜面的机械效率η100%≈95.2%； 比较两次的机械效率可知，第2次机械效率大，斜面的倾斜程度相同，小车所受的摩擦力小，由此可得结论：斜面倾斜程度相同时，摩擦力越小，机械效率越大； （3）由第1次实验的数据可知， 沿斜面拉木块做的有用功W有＝Gh＝4N×0.15m＝0.6J， 拉力做的总功W总＝Fs＝1.1N×0.9m＝0.99J， 则额外功W额＝W总﹣W有＝0.99J﹣0.6J＝0.39J， 由W额＝fs得，木块所受摩擦力f0.43N。 故答案为：（1）匀速直线；（2）0.7；95.2；摩擦力；（3）0.43。 【点评】本题考查了实验注意事项、实验数据分析、以及斜面机械效率计算的掌握情况，应用控制变量法、认真分析实验数据即可正确解答，尤其要注意摩擦力的求法，是最容易出错的地方。 60．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。 （1）实验中应竖直向上 　匀速　 拉动弹簧测力计，使钩码上升。 （2）通过表中数据可分析出第2次实验是用 　乙　 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验，2s内钩码上升的高度为0.1m，则拉力的功率为 　0.32　 W。 实验次数物理量 1 2 3 钩码重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 1.6 2.4 绳端移动距离s/n 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% （3）通过第1次实验和第2次实验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，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率 　越低　 （选填“越高”、“不变”或“越低”）。 （4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验空缺的数据应为：绳端移动距离s＝　0.3　 m，机械效率η＝　83.3%　 。 （5）比较第1次实验和第3次实验可得，采用 　增加提升物体的重力　 的方法可以提高滑轮组的机械效率。 【答案】（1）匀速；（2）乙；0.32；（3）越低；（4）0.3；83.3%；（5）增加提升物体的重力。 【分析】（1）实验中要匀速拉动弹簧测力计，这样示数才与拉力相同，并有利于准确读数； （2）根据物体升高的距离和绳子自由端移动的距离，判断承担物体和动滑轮绳子的段数。通过绳子的段数进行判断；由表中数据可知2s内绳端移动的距离，知拉力的速度，根据PFv求拉力的功率； （3）比较实验1和2的实验数据和所选装置的不同，根据共同点和不同点得出正确结论； （4）知道物重、物体升高的距离、拉力、拉力移动的距离，求出有用功、总功和机械效率； （5）在不考虑绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关，在提起的物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低；在动滑轮重相同时，提起的物体越重，机械效率越高。 【解答】解： （1）实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计的，这样示数才会稳定，所读出的数值才等于拉力的大小； （2）实验2，物体升高0.1m，绳子自由端移动0.4m，说明物体和动滑轮有4段绳子承担，所以实验2数据是由乙滑轮组进行的； 第二次实验中，2s内绳端移动的距离为0.4m，则拉力的速度： v0.2m/s， 拉力的功率为： PFv＝1.6N×0.2m/s＝0.32W； （3）根据表中数据，由n可知，实验1中n＝3，实验2中n＝4，显然实验1选择甲图进行实验，实验2选择乙图进行实验，并且提升物体的重力相同，实验1的机械效率大于实验2的机械效率，故可得出的结论是：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低； （4）实验1中n＝3，用第1次实验中使用的装置做第3次实验，绳端移动距离s＝3×0.1m＝0.3m； 第3次试验的机械效率为：η100%≈83.3%； （5）由实验1和实验3可得：使用同一滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越高，所以增加物体的重力，可以提高滑轮组的机械效率。 故答案为：（1）匀速；（2）乙；0.32；（3）越低；（4）0.3；83.3%；（5）增加提升物体的重力。 【点评】在此实验中，对滑轮组的分析、机械效率公式的运用是实验的基础，同时，实验中分别探究了机械效率高低与动滑轮个数、提升物体重力等多个量的关系，因此运用控制变量法进行探究非常关键。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$