期末题型分类特训:实验探究题2024-2025学年物理八年级下册人教版(2024)
2025-06-20
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内容正文:
期末题型分类特训:实验探究题
1.小明利用U形管压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”,如图所示。
(1)U形管压强计在空气中时,U形管两侧液面应该相平,而小明却观察到如图甲所示的情景,接下来小明应___________(填字母)。
A.将高液面一侧的液体倒出一些 B.取下软管重新安装
(2)压强计是通过观察形管两侧液面的 来显示橡皮膜所受压强大小。
(3)比较图乙中A、B、D三次实验,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部同一深度同各个方向的压强 。
(4)比较图乙中 两次实验,可以初步得出结论:液体的压强随深度的增加而 。
(5)比较图乙中 两次实验,可以初步得出结论:液体的压强与液体的密度 (选填“有关”或“无关”)。
2.小渝用图甲所示仪器探究液体压强与哪些因素有关。
(1)该仪器探头由空金属盒蒙上橡皮膜构成,探头通过橡胶管连在U形管上,将探头放在液体里橡皮膜就会发生 ,U形管左右液面就会产生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受 的大小。
(2)小渝将支架固定在透明桶上,向桶中缓慢加水至如图乙所示位置,观察到U形管左右液面高度差逐渐变大,分析表明,同种液体内部压强随深度的增加而 ;只改变图乙中探头方向,观察到U形管左右液面高度差不变,说明同种液体内部同一深度,向各个方向的压强大小 。
(3)观察图乙、丙,为保持探头所处深度相同,应将图丙中探头向 移动,移动后发现U形管左右液面的高度差比图乙大,可初步得出液体内部压强与液体的 有关。
(4)如图丁,为了便于测量探头所处的深度,小渝在探头支架上以橡皮膜平面所在位置作为起点标刻度,并将仪器改进为双探头,将左侧探头始终固定在水下深处,调节右侧探头在盐水()中的位置,使U形管左右液面再次相平,读出深度,通过计算发现 (选填“>”“=”或“<”);小渝将右侧盐水换成另一液体,当U形管左右液面再次相平时,右侧探头所处深度,通过进一步分析可以计算该液体密度为 。
3.小满在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:弹簧测力计、实心圆柱体金属块、大烧杯若干、水、盐水、细线等。
(1)小满进行了如图(a)所示的实验:按A步骤所示测出金属块重为4N。用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图(a)B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在下表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
3.8
3.6
3.5
3.5
3.4
在实验步骤D中金属块所受浮力是 N;
(2)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 有关;分析实验步骤 可以说明浮力大小跟排开液体的密度有关;
(3)小满还想利用溢水杯、量筒、密度为的小石块(密度用表示)以及常见生活材料,来测量盐水的密度,实验步骤如图(b)所示。
①把泡沫块轻轻放入装满盐水的溢水杯中使其漂浮,盐水溢出且全部流入量筒中,读出量筒中盐水的体积为V1;
②用细线系住小石块将其轻放入溢水杯底,读出此时量筒中盐水的体积为V2;
③再将小石块轻放在泡沫块上方,使小石块和泡沫块共同漂浮在盐水表面,读出量筒中盐水的体积为V3;
④盐水密度的表达式ρ盐水= (用V1、V2、V3和ρ石表示),第③步骤时石头放在泡沫上会带有盐水,则测得的盐水密度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
4.同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强”的规律,进行了如下的操作:
(1)压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)压强计是通过U形管中两侧液面 来反映被测压强大小的。在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是( )(选填字母)。
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体
B.拆除胶管重新安装
(3)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 (选填“变大”、“变小”或“不变”),因此拦河大坝要做成 的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(4)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,搅拌均匀后发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。但她的操作并不可靠,原因是加入盐水后液面位置改变了,正确操作是应将探头适当 (选填“上移”或“下移”);
(5)若在步骤(3)时,图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为 Pa。
5.如题图是在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前杠杆静止时如图甲所示,此时杠杆处在 状态(选填“平衡”或“非平衡”),为使杠杆处在水平位置平衡状态,应将平衡螺母向左调。
(2)杠杆平衡后,小英同学在图乙所示的A位置挂上2个钩码,可在B位置(支点往右第二格)挂上 个钩码,使杠杆在水平位置平衡;
(3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图丙),测力计示数如何变化 (选填“A”“B”“C”或“D”);
A.一直变大 B.一直变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
(4)在该实验的探究过程中,我们需要测量和记录动力、动力臂、阻力,阻力臂四个物理量,在进行多次实验的过程中,我们 (选填“可以”或“不可以”)同时改变多个量,进行探究测量;
(5)完成实验后,小英利用杠杆的平衡条件来测量杠杆的质量
①若以杠杆上的B位置为支点,在B的右侧挂质量为m的钩码,左右移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡(如图丁);
②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置F到B的距离L1和O到B的距离L2;
③根据杠杆的平衡条件,可以计算出杠杆的质量m杆= (用题目中所给物理量表示)。
6.按要求完成下列实验题;
(1)小明从实验室借来一把弹簧测力计如图甲所示,在测量物体重力前,应进行的操作是 ;正确操作后,小明和小红分别按乙、丙两图测量物体A和物体B的重力,则物体A重力 2.2N,物体B的重力 (均填“大于”、“等于”或“小于”)2.2N。
(2)小明接着找来木块和木板,测量木块在木板上滑动时受到的滑动摩擦力大小,如图丁所示。用弹簧测力计水平匀速拉动木块,根据 原理,此时木块受到的滑动摩擦力大小 (>/</=)弹簧测力计的示数;
(3)小明在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图戊所示的方式测量木块受到的滑动摩擦力效果更好。图戊木块受到的摩擦力方向水平向 ,图丁装置中测量木块受到的滑动摩擦力时 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
7.小明在社会实践中观察到修理汽车的叔叔使用扳手时,还在扳手手柄上加了一个套筒,如图甲所示,于是小明设计了如图乙所示的装置,探究轻质杠杆的动力大小与动力臂的关系:
(1)实验前杠杆在图乙所示的位置不动,此时杠杆 (填(“是”或“否”)平衡的;
(2)改变动力臂,多次测量,根据记录的数据画出如图丁所示的动力随动力臂变化的图像,则杠杆左端所挂重物的重力大小是 N(杠杆上每一小格长度为1cm);
(3)小明发现图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积(如图丁中阴影部分)总相等,这说明:当阻力和阻力臂一定时, 。
8.小宁和同学们在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,水平桌面上的器材有弹簧测力计、长方体木块、砝码、长木板和毛巾,实验过程如图所示。
(1)实验中,根据 知识,用弹簧测力计拉动长方体木块时需使长木块做 运动,我们才可知木块受到的滑动摩擦力的大小,涉及研究方法为 ;
(2)第一次测量过程中弹簧测力计的示数如图甲所示, N;
(3)比较甲、乙两次实验可研究滑动摩擦力大小与 的关系;
(4)比较 两次实验所得的结论,可以解释鞋底做得凹凸不平的原因;
(5)从本实验的器材中,选取长方体木块和砝码,再添加海绵,如图丁,还可以探究 实验。
9.小明用带刻度的均匀杠杆来探究“杠杆的平衡条件”,实验所用钩码质量相等。
(1)调节好杠杆平衡后,在A处挂上4个钩码(如图a所示),为使杠杆在水平位置平衡,应在B处挂 个钩码。取下钩码,又改用弹簧测力计在B处沿两个方向拉(如图b所示),小明设计了两种实验方案:沿竖直方向拉弹簧测力计F1,倾斜拉弹簧测力计F2。两次弹簧测力计读数F1 F2(选填“<”、“=”或“>”)。
(2)在实验中,小明不慎将杠杆右侧的平衡螺母遗失,导致杠杆无法在水平位置平衡,于是他在杠杆上右侧适当位置粘了块橡皮泥后杠杆恰好在水平位置平衡(如图c所示),此装置 (选填“能”或“不能”)继续用来完成探究实验。
(3)小刚用图d装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,测出的数据与小明得出的杠杆平衡条件不相符,其原因是: 。若只将测力计的悬挂点由A移至C点,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.在探究“影响浮力大小的因素”时,小明设计了如图所示的实验步骤:
(1)请在 b 步骤中作出此时物体所受浮力示意图 ,物体的体积为 m3。
(2)分析 a、c、d 三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”); 分析 两次实验可得:物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(3)小明发现物体浸没在不同液体中,测力计的示数会不同。可以把测力计的刻度改成相应的液体密度值,该“密度计”的刻度分布是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。
(4)小明探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他用薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤—:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底。
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
①分析可知,第一次铁片受到的浮力 第二次铁片受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)。
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,他得出错误结论的原因是:只关注了铁片形状的改变,忽视了 对浮力大小的影响。
11.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 运动,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小 弹簧测力计的示数;
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 (大小)有关; 两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的;
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好,图丁实验中 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
12.在学习液体压强时,老师让小明利用压强计探究液体内部压强的特点,进行了如下的操作。
(1)实验前,小明按要求安装好实验器材,如图甲所示,此时压强计 (选填“是”或“不是”)连通器;
(2)小明没有按压橡皮膜时,发现U形管两侧液面就存在高度差(如图甲所示),接下来的操作是( )(填字母选项);
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(3)小明要得到“液体深度相同时,液体密度越大,压强越大”的结论,他应该选图 (选填“乙和丙”或“丙和丁”)进行实验;
(4)正确操作后,分析图乙、图丙的实验现象,可以得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 ;
(5)在探究液体内部压强与液体的密度关系时,小华认为两烧杯中的液面必须相平,你 (选填“赞同”或“不赞同”)此观点,理由是 。
13.小伟学习小组利用如图所示的装置,探究液体的压强与哪些因素有关。
(1)组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,观察U形管中两侧液面是否出现高度差,若两侧液面没有高度差,则说明U形管压强计 (选填“漏气”或“不漏气”)。实验中,通过观察 来比较液体内部压强的大小。
(2)器材调节正常后,通过比较 (选填“甲、乙”“甲、丙“”或“乙、丙”)两图,可得出结论:同种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)若图乙中,探头在水中的深度为8cm ,请你计算该处水的压强为 Pa。
(4)从结构上看,压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
14.兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是他们进行了如下探究:(提出问题)汽车的动能大小跟什么因素有关?
(1)(进行实验)他们做了如图所示的三次实验:用金属球模拟汽车,让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,碰到水平面上的物块,将物块撞出一段距离。物块被撞得越远,实验中探究的动能是指______填序号。
A.小球在斜面上的动能 B.小球撞击木块前瞬间的动能
C.小球撞击木块后的动能 D.木块被小球撞击后的动能
(2)(分析论证)分析甲、丙两图的实验现象,可以初步得到的结论是: ;
(3)(交流评估)①小球从斜面上由静止下落,下滑过程中重力势能转化为 能。
②本实验中水平面若绝对光滑,将 (选填“能”或“不能”)达到实验探究目的。
(4)(实践应用)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车 (选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
(5)(知识拓展)木块在水平面上运动时,木块所受的重力与水平面对木块的支持力是 (选填“相互作用力”或“平衡力”)。
15.如图是小华用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验过程。
(1)图甲是U形管压强计,从结构来看,正常使用的U形管压强计 (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)比较图乙、丙两次实验,可以得到;在同种液体中,液体压强随 的增加而增大;比较 两次实验,可以得到:液体的压强与液体密度有关。
(3)小华利用U形管压强计改装成如图戊所示的测量某种未知液体的密度的密度计。A为固定支架,其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。U形管盛水,其右管标有刻度值,为了便于读数,在U形管右管有一个指示液面位置的红色轻质浮标。未测量时,U形管水面刚好与a相平。当橡皮膜放入某液体中时,浮标指示在b处,小华利用刻度尺测出a、b之间的距离为3.0cm,则该液体的密度为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)B
(2)高度差
(3)相等
(4) C、D 增大
(5) D、E 有关
【详解】(1)图甲中,压强计在空气中,U形管两侧液面高度不相平,这是因为压强计两侧液面上方的空气压强不一样,则需要取下软管,重新安装,确保U形管两侧的液面高度相平,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(2)压强计的橡皮膜所受压强不同,U形管两侧的液面则存在高度差,因此通过U形管两侧的液面高度差来反映压强的大小。
(3)图乙中A、B、D三次实验中,液体相同,压强计的橡皮膜方向不同,U形管两侧的液面高度差相同,因此说明在同种液体中,液体内部同一深度同各个方向的压强相等。
(4)[1]要探究液体压强与深度的关系,则需要控制液体和橡皮膜的方向相同,改变深度,因此选择图乙中的C、D两次实验。
[2]C实验的深度小于D实验的深度,但C实验中液面高度差小于D实验中液面高度差,因此同一液体的压强随深度的增加而增大。
(5)[1]要探究液体压强与液体密度的关系,则需要控制深度和橡皮膜的方向相同,改变液体密度,因此选择图乙中的D、E两次实验。
[2]D实验的水密度小于E实验的盐水密度,但D实验中液面高度差小于E实验中液面高度差,因此液体的压强与液体的密度有关。
2.(1) 形变 压强
(2) 增大 相等
(3) 下 密度
(4) = 0.8
【详解】(1)[1][2]该仪器探头由空金属盒蒙上橡皮膜构成,探头通过橡胶管连在U形管上,将探头放在液体里橡皮膜就会发生形变,U形管左右液面就会产生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小,这是转换法的应用。
(2)[1]小渝将支架固定在透明桶上,向桶中缓慢加水至如图乙所示位置,水面到探头的深度逐渐增大,观察到U形管左右液面高度差逐渐变大,说明探头受到水的压强变大,分析表明,同种液体内部压强随深度的增加而增大。
[2]只改变图乙中探头方向,观察到U形管左右液面高度差不变,说明橡皮膜受到水的压强不变,可得出:同种液体内部同一深度,向各个方向的压强大小相等。
(3)[1][2]观察图乙、丙,为保持探头所处深度相同,应将图丙中探头向下移动,移动后发现U形管左右液面的高度差比图乙大,说明探头受到盐水的压强大于受到水的压强,由于盐水和水的密度不同,可初步得出液体内部压强与液体的密度有关。
(4)[1]根据液体压强公式p=ρgh可知,当U形管左右液面再次相平,说明左右两侧液体对探头的压强相等,即
则
[2]将右侧盐水换成另一液体,当U形管左右液面再次相平时,右侧探头所处深度,由
可得
解得
3.(1)0.5
(2) 物体排开液体的体积 AEF
(3) 不变
【详解】(1)据称重法可得,金属块所受浮力是
(2)[1]实验步骤B、C、D,物体排开液体的体积逐渐变大,弹簧测力计的示数变小,由称重法可知物体受到的浮力逐渐变大,说明浮力大小跟排开液体的体积有关。
[2]探究物体受到的浮力与液体密度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同,改变液体的密度,因此选择实验步骤A、E、F。
(3)[1]①中泡沫块漂浮,则泡沫块重力为
由①②可知,石块的体积
则石块的重力为
③中石块和泡沫块共同漂浮时,根据阿基米德原理可知石块受到的浮力为
又因为漂浮,浮力等于重力,即
即
解得盐水的密度为
[2]进行第③步骤时石头放在泡沫上会带有盐水,虽然石头上会沾一些盐水,导致“溢水杯”中盐水的体积减小,但“沾盐水”的石头放在泡沫块上方时会多排开一些盐水,且“溢水杯”中盐水的体积减小量正好等于由于石头“沾盐水”而多排开盐水的体积,即V排不变,则测得的盐水密度不变。
4.(1)不属于
(2) 高度差 B
(3) 变大 上窄下宽
(4)上移
(5)500
【详解】(1)连通器是指上端开口,底部相互连通的容器,当连通器内装有同种液体且液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。而压强计的 U 形管的一端开口,一端不开口,不符合连通器的定义。
(2)[1]当压强计的金属盒放入液体中时,液体的压强会通过橡皮膜传递给 U 形管内的液体,使 U 形管两侧液面出现高度差。液体压强越大,U 形管两侧液面的高度差就越大,因此可以通过 U 形管中两侧液面的高度差来反映被测压强的大小。这里用到了转换法。
[2]在使用压强计前,发现 U 形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),说明U形管两边液面上方的压强不同。如果直接从 U 形管右侧中倒出适量液体,可能会导致 U 形管中液体的总量发生变化,影响测量的准确性。而拆除胶管重新安装,可以排除因胶管或其他连接部位可能存在的问题导致的液面高度差,使 U 形管两侧液面在初始状态下保持相平,以便进行准确的测量。故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[1]在乙、丙两图中,液体都是水(同种液体),丙图中压强计的金属盒所处深度更深,U 形管两侧液面高度差更大,说明液体压强更大。由此可初步得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而变大。
[2]因为液体深度越深,压强越大,所以为了保证拦河大坝能承受更大的压力,需要将大坝做成上窄下宽的形状,这样可以使大坝底部更坚固,能承受更大的压强。
(4)加入浓盐水后,液体密度增大,同时液面位置升高,导致深度增加,此时 U 形管两侧液面高度差变大可能是因为液体密度增大,也可能是因为深度增加,无法确定是哪个因素导致的压强变化。要探究 “在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大” 这一结论,需要控制深度不变。由于加入盐水后液面升高,为了保持探头在同一深度,应将探头适当上移。
(5)U形管左右两侧水面的高度差
橡皮管内气体的压强与大气压之差约为
5.(1)平衡
(2)3
(3)D
(4)可以
(5)
【详解】(1)杠杆处于静止或匀速转动状态时,杠杆平衡。实验前,杠杆处于如图甲所示的状态,杠杆静止,此时杠杆处于平衡状态。
(2)设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G,由杠杆平衡条件可得,,解得,即在B处挂3个钩码,使杠杆在水平位置平衡。
(3)由图可知,当OC作为力臂时是最长的力臂,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,动力臂先变长后变短,而杠杆在水平位置始终保持平衡,根据杠杆平衡条件可知,测力计示数将先变小后变大,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(4)实验通过比较力和力臂的乘积,从而得出杠杆平衡条件的规律,因此可以同时改变多个变量进行探究测量。
(5)已知钩码的质量m,用刻度尺测出此时钩码悬挂位置F到B的距离为动力臂L1,O为杠杆的重心,O到B的距离为阻力臂L2,根据杠杆平衡条件可得,则 。即杠杆的质量为。
6.(1) 调零 等于 小于
(2) 二力平衡 =
(3) 左 不一定
【详解】(1)[1]由图甲得,测力计测量前,指针没有在零刻度线上,测量物体重力时,弹簧测力计沿竖直方向使用,所以,测量物体重力前,应进行的操作是将其指针在竖直方向校零。
[2]乙图中,弹簧测力计使用方法正确,示数为2.2N,则物体A重力等于2.2N。
[3]丙图中,示数为2.2N,由于弹簧测力计自身重力对测量产生影响,则物体B重力小于2.2N。
(2)[1][2]实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,根据二力平衡的条件可知,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(3)[1]图戊中,木板向左运动,木块相对木板向右运动,说明木块受到的摩擦力方向水平向左。
[2]图丁中,拉动木板时,不管木板是否匀速,木块始终处于静止状态,受到的滑动摩擦力与测力计的拉力为一对平衡力,大小相等,故用图丁的方式测量滑动摩擦力时,不一定要匀速拉动长木板。
7.(1)是
(2)1.5
(3)动力与动力臂的乘积保持不变
【详解】(1)杠杆平衡状态:静止或匀速转动;实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图乙所示位置,此时杠杆处于平衡状态。
(2)由题意可知,只改变动力臂,多次测量,则阻力与阻力臂的乘积保持不变,根据杠杆平衡条件可知,利用图象中一组数据能得出动力与动力臂之积为F1l1=2N×0.03m=0.06N·m
由图丙可知,阻力臂l2=4cm=0.04m
由F1l1=F2l2可知,杠杆左端所挂重物的重力
(3)图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积是动力与动力臂的乘积,根据杠杆平衡条件可知F1l1=F2l2,而阻力与阻力臂的乘积保持不变,故动力与动力臂的乘积也不变,因此图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积总相等。
8.(1) 二力平衡 匀速直线 转换法
(2)1.2
(3)压力
(4)乙丙
(5)影响压力作用效果的因素
【详解】(1)[1][2]实验中,木块沿水平方向做匀速直线运动,木块处于平衡状态,由二力平衡知识可知,弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力的大小。
[3]实验中,将滑动摩擦力转换为弹簧测力计的拉力,涉及的研究方法是转换法。
(2)由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.2N,则。
(3)甲、乙实验中,接触面的粗糙程度相同,压力不同,故两次实验可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(4)由乙、丙两次实验可知,压力大小相同,接触面越粗糙,弹簧测力计的示数越大,滑动摩擦力就越大,所以鞋底做得凹凸不平。
(5)选取本次实验中的长方体木块和砝码,再添加海绵可以做“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
9.(1) 3 <
(2)能
(3) 杠杆存在自重 不变
【详解】(1)[1]设杠杆上一个小格长度为L,一个钩码重为G,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2知4G×3L=nG×4L
解得n=3,即应在B处挂3个钩码。
[2]当杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的拉力与杠杆垂直,能从杠杆上直接读力臂;因为第一方案的动力臂要大于第二种方案的动力臂,根据杠杆的平衡条件知道,在阻力和阻力臂都相同的情况下,动力臂越大的越省力,所以F1<F2。
(2)测量前杠杆平衡就能继续探究杠杆的平衡条件,故当平衡螺母遗失,粘了橡皮泥后杠杆恰好在水平位置平衡时,此装置能继续用来完成探究杠杆平衡条件的实验。
(3)[1]图d中,杠杆的重心不在支点上,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响,导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。
[2]杠杆提升钩码时,对钩码做有用功,克服杠杆重做额外功可得W有+W额=W总
设杠杆重心升高的距离为h,所以Gh1+G杠h=Fh2
G不变,h1不变,G杠不变,若只将测力计的悬挂点由A移至C点,钩码还升高相同的高度,杠杆上旋的角度不变,杠杆升高的距离h不变,所以Gh1+G杠h不变,所以Fh2也不变。根据可知,分母不变,分子不变,所以η不变。
10.(1) 1×10-4
(2) 无关 b、c
(3)均匀
(4) 小于 排开液体体积
【详解】(1) [1]由于物体浸在液体中,受到液体施加的向上的浮力,所以b步骤中物体所受浮力方向向上,作用点在重心上,如下图所示:
[2]由a步骤中,弹簧测力计示数为4N可知,物体的重力为4N,由c步骤中,弹簧测力计示数为3N可知,物体浸没时,受到的拉力为3N,则物体浸没时,受到的浮力为
由于物体浸没时,排开水的体积等于物体的体积,所以物体的体积
(2)[1]分析 a、c、d 三次实验发现,物体浸在水中的深度不同,弹簧测力计示数相同,由称重法可知,物体受到的浮力相同,所以可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[2]要探究物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积的关系,由控制变量法可知,应控制液体的密度相同,改变物体排开液体的体积,所以可以分析 b、c两次实验。
(3)把物体浸没在不同液体中,物体排开液体的体积不变,物体受到的浮力
物体的重力不变,则弹簧测力计示数
所以把测力计的刻度改成相应的液体密度值,该“密度计”的刻度分布是均匀的。
(4)[1]将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底,由沉浮条件可知,铁片受到的浮力小于铁片的重力;将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上,由沉浮条件可知,铁片受到的浮力等于铁片的重力,所以第—次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力。
[2]铁片下沉至杯底和铁片弯成“碗状”漂浮在水面上,铁片排开水的体积不同,所以只关注了铁片形状的改变,忽视了排开液体体积对浮力大小的影响,所以得出错误结论。
11.(1) 匀速 等于
(2) 压力 甲、丙
(3)错误
(4)不一定
【详解】(1)[1][2]将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[1]甲、乙两个实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,测力计示数不同,木块受到的摩擦力不同,说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
[2]研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,根据控制变量法可知,要控制压力大小相同、接触面粗糙程度不同,故甲、丙两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,根据控制变量法可知,要控制压力和接触面粗糙程度相同,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,接触面的面积改变了,压力大小也改变了,由于没有控制压力大小相同,所以这种做法是错误的。
(4)图丁中,木块处于静止状态,受到摩擦力与测力计的拉力为一对平衡力,故用如图丁的方式测量滑动摩擦力时不一定要匀速拉动长木板。
12.(1)不是
(2)B
(3)丙和丁
(4)增大
(5) 不赞同 控制金属盒在液体的深度相同
【详解】(1)U形管压强计的左侧上端封闭,不是上端开口底部连通的容器,因此不是连通器。
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的。故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)要探究液体的压强与液体密度的关系,根据控制变量法可知,需要控制液体的深度不变,改变液体的密度,实验丙和丁符合题意。
(4)分析图乙、图丙的实验现象,液体的密度相同,探头所处的深度越深,U形管液面的高度差越大,压强越大,可以得出结论为:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大。
(5)[1][2]不赞同,因为深度是指液体内某一点到液体自由面的距离,在探究液体内部压强与液体密度关系时,只改变液体密度,控制金属盒在液体的深度相同;所以不管两烧杯中液面是否相平,只要控制金属盒在液体的深度相同就可以。
13.(1) 漏气 U 形管两侧液面的高度差
(2)甲、乙
(3)800
(4)不属于
【详解】(1)[1][2]压强计比较液体压强的主要原理是液体内部压强作用在探头橡皮膜上,产生压力使橡皮膜产生形变,挤压压强计内部空气柱,与外界大气压形成压强差,从而形成高度差,来判断液体压强的大小,若手指无论重按还是轻按都没有高度差,说明装置气密性不好,装置漏气,压强计通过高度差比较液体内部压强大小。
(2)液体压强与液体密度以及所在液体内部深度有关,探究液体压强影响因素的实验需要利用控制变量法,所以比较和深度关系,要控制液体密度相同,选择甲、乙两图。
(3)根据题意得
(4)上端开口,底部连通的容器叫连通器,而压强计U形管的左端是封闭的,所以不属于连通器。
14.(1)B
(2)质量相同,物体的动能与速度有关
(3) 动 不能
(4)超载
(5)平衡力
【详解】(1)[1]实验中通过木块被撞击的距离去比较小球撞击木块前具有的动能的大小,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[1]图甲、丙中,小球的质量相同,下落高度不同,则碰撞时,小球的速度不同,物块在水平面移动的距离不同,则说明:质量相同时,物体的动能与速度有关。
(3)[1]小球从斜面上一定高度由静止下落,高度减小,水平距离增加,则将重力势能转化为动能。
[2]本实验中水平面若绝对光滑,木块将在水平面上做匀速直线运动,无法通过木块移动的距离去比较小球动能的大小。
(4)[1]图甲、乙中,小球下落的高度相同,则小球下滑到水平面时的速度相同,甲图中小球的质量大于乙图的,撞击后,甲图中物块移动的距离大于乙图的,则说明:速度一定时,物体的质量越大,物体的动能越大。则可以说明汽车超载行驶,危险性大。
(5)[1]木块运动时,木块所受的重力与地面对木块的支持力作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在一条直线,是一对平衡力。
15.(1)不是
(2) 液体深度 丙、丁
(3)
【详解】(1)连通器是上端开口,底部连通的容器,而U形管左端没有开口,所以不是连通器。
(2)[1]如图乙、丙可知,在液体的密度相同时,探头的深度越深,相应的U形管左右两侧液面高度差越大,说明液体的压强越大。
[2]如图丁、丙可知,在探头的深度相同时,但液体密度不同,相应的U形管左,右两侧液面高度差不同,说明液体的压强与液体密度有关。
(3)当橡皮膜放入某液体中深度为5cm,ab右管升高3cm,左管下降3cm,则左右两管水面高度差为6cm,根据液体压强计受到的压强等于左右两管水产生的压强差,所以
则有
则液体的密度
答案第1页,共2页
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