【期末题型攻略】实验题易错精选题-2024-2025学年物理八年级下册苏科版(2024)
2025-06-23
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【期末题型攻略】实验题易错精选题-2024-2025学年物理八年级下册苏科版(2024)
一、实验探究题
1.某同学用托盘天平和量筒测量一小块岩石的密度。步骤如下:
(1)他将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺 ,发现横梁稳定时指针偏向分度盘的左侧(如图甲所示),要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往 (选填“左”或“右”)调;
(2)用调节好的天平测量岩石的质量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则岩石的质量为 g;
(3)将水倒入量筒,液面的位置如图丙所示,再把岩石放入量筒,液面的位置如图丁所示,则岩石的体积为 cm3,该岩石的密度为 g/cm3;
(4)如果把步骤(2)、(3)的顺序对调,会使测量的结果 (选填“偏小”“偏大”或“不变”),原因是 。
2.利用一个烧杯、天平和适量的水,小刚同学测出了一小块不规则小石块的密度。(已知)
(1)小刚同学使用天平称量物体质量,图甲是小刚在调节天平时的情景,请指出了他在操作上的错误之处是: ;
(2)小刚纠正错误后调节好天平,正确操作测得小石块的质量为 g(如图乙);
(3)如图丙所示,小刚按照以下步骤继续实验:
A.往烧杯中加入适量的水;
B.把小石块浸没,在水面到达的位置做上标记;
C.取出小石块,测出此时烧杯和水的总质量为130g;
D.往烧杯中加水,直到 ,再测出此时烧杯和水的总质量为140g;
(4)计算出小石块的体积为 cm3;
(5)计算出小石块的密度为 kg/m3,该实验中密度的测量值与真实值相比明显 (选填“偏大”或“偏小”),造成偏差的原因是 。
3.小明淘到一小块“陨石”,想鉴别它的真伪,于是利用学校物理实验课,小明对这块“陨石”的密度进行了测量,如图所示:
(1)他把天平放在水平桌面上,游码拨到零刻度线,调节 使天平平衡,然后将“陨石”放在左盘中,在右盘中增减砝码,当加入最小砝码时,发现指针指在盘中央刻度线如图甲所示,他接下来的操作是 ;
(2)天平平衡后,砝码质量和游码对应刻度如图乙所示,则“陨石”的质量m1为 g;
(3)往量筒中加入适量的水,测得其体积V1为20mL,将上述“陨石”放入量筒中,如图丙所示,此时水和“陨石”总体积为V2,则小明测出“陨石”的密度 ρ= kg/m3。小李查阅资料发现“陨石”有吸水性,说明小明测得的“陨石”密度与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)小明经反思后,改进了实验方案:将量筒中“陨石”倒出,用纸巾吸干其表面的水后,再次测得“陨石”的质量为m2,则“陨石”密度 ρ石= (用ρ水和测得的物理量符号表示)。
4.小芳同学在实验室测量酸奶的密度,他准备了量筒和天平。
(1)将天平放在水平桌面,把游码移至标尺左端零刻线处,调节天平横梁平衡.他先用天平测出空烧杯的质量为30g,接着他将酸奶倒入烧杯,用天平测量烧杯和液体的总质量,天平平衡时的情景如图甲所示,则烧杯和酸奶的总质量m1= g;
(2)接着他将烧杯中的酸奶倒入量筒中,由于酸奶比较粘稠且不透明,容易粘在筒壁上,对测量影响较大,于是他找到了针筒(如图丙所示),用针筒抽取V1=5mL酸奶,测量烧杯和剩余酸奶的总质量m2=56.6g;则酸奶的密度为 kg/m3;
(3)你认为用针筒测量酸奶的体积,还有一个优点是: ;
(4)同组的清清同学在实验中发现一个“问题”,她发现针筒的刻度线前的尖端还是有一点小“空隙”,这会导致测得的酸奶密度比实际值 (“偏大”“偏小”或“不变”);
(5)于是,他们想出了一种修正方法:将此时抽满酸奶的针筒中的一部分酸奶返回烧杯,测量烧杯和剩余酸奶的总质量m3,记下此时 ,则酸奶密度表达式为: (用所测物理量的符号表示)。
5.小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块鹅卵石的密度,实验步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左端的 ,发现横梁稳定时指针偏向分度盘的右侧,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往 (选填“左”或“右”)调。用天平分别测出鹅卵石的质量31.8g和空烧杯的质量是90g;
(2)如图甲,把鹅卵石放入烧杯中,往烧杯倒入适量的水,用笔在烧杯壁记下此时水面位置为M,然后放在天平左盘,如图丙,杯、水和鹅卵石的总质量为 g;
(3)将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M,如图乙所示,用天平测出杯和水的总质量为142g,此时杯中水的体积为 cm3;
(4)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为 g/cm3(计算结果保留一位小数);
(5)按照这样的方法测出来的密度值 (选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”);
(6)若小明在第(3)题的测量过程中,用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母,直到天平平衡,此错误操作将导致所测密度偏 ;
(7)整理实验器材时发现,天平的左盘有一个缺角,则质量的测量结果 (选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”)。
6.小明利用天平、烧杯、量筒等器材测量橙汁的密度;
(1)用调节好的天平测量质量的过程中,发现指针偏转如图甲所示,为了使天平在水平位置平衡,应 .
(2)下列实验步骤合理的顺序是 (用字母表示).
A .计算橙汁的密度
B .用天平测出空烧杯的质量为104.8g
C .烧杯中盛适量的橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量为m
D .调节天平平衡
E .将烧杯中的橙汁全部倒入量筒中,读出橙汁的体积为50mL
(3)测量橙汁和烧杯总质量时,砝码和游码的位置如图乙所示,则总质量m= g,橙汁的密度为 kg/m3.
(4)小华在本实验中不用量筒,只添加一个完全相同的烧杯和适量的水,也完成了该实验,实验步骤如下:
a.用已调好的天平测出空烧杯的质量,记为m0;
b.向一个烧杯倒入适量橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量,记为m1;
c.向另一个相同的烧杯中倒入与橙汁等深度的水(如图丙),用天平测出水和烧杯的总质量,记为m2;
d.计算出橙汁的密度ρ橙汁= (水的密度用ρ水表示).
7.如图是探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验情景。
(1)用弹簧测力计拉动木块在水平长木板上做 运动,根据 原理,可知木块受到的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)通过分析比较甲、乙两次实验,可知滑动摩擦力的大小与 有关;
(3)丙实验中,在长木板上铺上毛巾的目的是 。
8.如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。实验中小明用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。
(1)如图甲所示,小明把木块平放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块,此时弹簧测力计示数为 N。
(2)小明把砝码放在木块上,再把木块平放在长木板上进行实验,如图乙可所示,发现所用拉力F2>F1。分析甲、乙两次实验数据可以得出,滑动摩擦力与 有关。下列各种现象中,利用该实验结论的是 。
A.汽车在结冰的路面上行驶,在车轮上缠绕铁链。
B.移动很重的石块时,在地上铺设滚木。
C.用力压住橡皮,擦去写错的字。
(3)为了探究滑动摩擦力是否与接触面的粗糙程度有关,小明接着进行图丙所示的实验,由于所用的弹簧测力计量程较小,小明发现测力计示数达到最大时仍没拉动木块,为了用现有的器材顺利完成实验,可采取的措施是: ,测出滑动摩擦力,再和甲实验进行比较。
9.为了探究“当接触面相同时,滑动摩擦力大小与压力的关系”,小明设计了如图所示的实验装置。
(1)实验过程中,弹簧测力计 (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时根据 知识可知,物块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)在同一次实验中,小明发现,当分别用不同的速度匀速拉物块A,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小 (选填“有关”或“无关”);
(3)在实验中小明通过在物块A上面增减砝码,重复多次实验,记录的数据如下表。通过分析可知,当接触面粗糙程度不变时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越 ;
次数
1
2
3
4
5
6
物块A对水平表面的压力(N)
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
测力计读数(N)
0.8
1.3
1.6
1.9
2.4
2.8
(4)另一名同学认为滑动摩擦力大小还与接触面积的大小有关,于是他设计了一个实验方案,下面是该方案中的一个环节:将两个材质和平滑程度均相同体积不同的物块放在同一水平长木板上,让两个物块与水平长木板面的接触面积不同。他对这个环节的设计是 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 。
10.小明“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验如图所示:
(1)根据 条件,当弹簧测力计沿水平方向拉着滑块做 运动时,滑块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小,如图1所示;
(2)小明在图1实验中发现较难保持滑块匀速运动,弹簧测力计示数不稳定。于是,他与同学们一起改进实验,如图2所示,固定弹簧测力计,通过拉动长木板进行实验,实验记录如下表,分析数据可知。滑块所受的滑动摩擦力大小为 N。从实验记录表可知,滑块所受滑动摩擦力的大小与长木板运动情况 (选填“有关”“无关”);
实验次数
长木板运动情况
弹簧测力计示数/N
1
匀速
2.0
2
由慢到快
2.0
3
由快到慢
2.0
(3)如图3所示小明沿杆从高处匀速向下滑,小明在竖直方向上受到的合力 (选填“为零”“不为零”);在图4代表小明的圆点A上画出受到的摩擦力的示意图
。
11.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小红利用图中的器材进行实验。
(1)小红水平匀速直线拉动木块,利用 条件可知,木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。她分别做了如图甲、乙、丙所示三次实验。
(2)比较甲、乙两图可得:在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大。
(3)同一辆汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来,这可以用比较 两图得出的结论进行解释。
(4)本实验除了转换法,还使用的物理实验方法是 。
12.小明在探究“弹簧的伸长量与拉力关系”时,利用如图甲所示的实验装置进行实验,记录的数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
钩码的拉力/N
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
指针的位置/cm
2
3
4
5
6
7
8
伸长量/cm
0
1
2
3
4
5
6
(1)在图乙中作出“弹簧的伸长量与拉力关系”的图像 ;
(2)根据上面的数据可知:若把重为 N的重物挂在弹簧下端,则弹簧的伸长量为2.4cm;
(3)小明根据以上结论,认为:如果把重为5N的钩码挂在弹簧下端,则弹簧的伸长量一定是10cm。你认为小明的观点正确吗? ,理由是: 。
13.小芳用斜面、木板、毛巾、棉布和小车探究“阻力对物体运动的影响”,如图1甲所示。
(1)实验时要固定斜面,并让小车从斜面上同一位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度大小 。
(2)图1乙是小车在水板、毛巾、棉布表面上运动时,速度随时间的变化图像,其中表示小车在毛巾上运动的是 (选填“a”“b”或“c”);
(3)在斜面上滑行的小车受到的重力和斜面对小车的支持力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力,从二力平衡的条件来看,你这样判断的根据是 。
(4)在大量类似实验的基础上,经过科学推理可以得到 牛顿第一定律 ,采用这种研究方法的还有____;
A.探究影响压力作用效果的因素
B.探究影响滑动摩擦力大小的因素
C.探究声音能否在真空中传播
(5)牛顿第一定律在实际生活中有着广泛的应用,一架在空中水平向右匀速飞行的飞机上,自由落下了一颗炸弹。如图2所示是炸弹落地前与飞机位置关系的情形,不计空气对炸弹的阻力,炸弹与飞机的位置关系正确的是 图。
14.如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)实验图甲,选择轻质卡片的目的是不考虑重力对实验的影响,小华在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,并通过调整 来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小华将卡片旋转一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡;
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是____ 。
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小书片是比较容易获取的材料C. 容易让小卡片在水平方向上保持平衡D. 小卡片容易扭转
(4)图乙中,若左边挂2N的钩码,右边挂5N钩码时,木块保持静止,则此时木块受到的摩擦力是 N, 若再在右边增加3N的钩码时,恰好木块向右匀速直线运动,在此基础上若要使木块向左匀速直线运动,则在左边所挂钩码的总重力为 N。
15.为探究“二力平衡的条件”,小宇和小光两位同学分别设计了如图甲和乙两种实验方案。
(1)当物体处于静止状态或 状态时,它受到的力是相互平衡的。
(2)从实验效果的角度分析,你认为选择 (选填“甲”或“乙”)实验器材更加合理,理由是:可以减小 对实验带来的影响。
(3)在探究力的大小对二力平衡的影响时,通过调整 来改变F1和F2的大小。当两端的托盘里的砝码质量不相等时,小木块运动;当两端的托盘里的砝码质量相等时,小木块静止。这说明二力平衡时,两个力的大小 .
(4)如图乙所示,小光把小卡片转过一个角度,然后松手,观察到小卡片转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在 才能平衡。
16.关于“阻力对物体运动的影响”问题,同学们进行了如下探究实验:依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平面上滑行的最大距离,三种情况下的运动如图所示。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑,目的是使小车在水平面开始滑行时获得的速度大小 ,本实验中的“阻力”是指小车受到的 ;
(2)分析图中运动情况可知:小车在水平面上滑行的距离在毛巾上最短,在木板上最长,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 ;
(3)牛顿在伽利略等人得研究基础上,概括出牛顿第一定律:一切物体在不受外力作用时,总保持 状态;
(4)牛顿第一定律 (选填“是”或“不是”)直接由实验得出的,其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法。
17.物理兴趣小组的同学们利用如图所示的装置进行“二力平衡条件”的探究:
(1)小组利用图甲的装置进行探究,桌面两侧的定滑轮可起到 的作用。
(2)小组将相同质量的砝码放在左右两盘后,把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动一定角度后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在 才能平衡。
(3)某次实验中,当左盘砝码质量大于右盘时,小车两边的拉力大小 选填“相等”或“不相等”,但小车仍处于静止状态。此时小车受到的 选填“是”或“不是”平衡力,产生这一现象的原因可能是小车受到 的影响。
(4)为尽量减少以上影响,小敏提出将甲装置中的小车换成小卡片,如图乙所示。为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,小敏下一步操作是____:
A.左右各加一个钩码
B.把卡片剪成两半
C.把卡片扭转一个角度
(5)如果将小车换成轻质弹簧测力计,如图丙所示在左右两盘各放入重的砝码,忽略盘重和绳重,则弹簧测力计的示数为 。
18.小明在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下,观察小车在不同材料毛巾、棉布、木板的水平面上滑行的距离。
(1)同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,这样做的目的是为了使小车到达水平面的速度 。在下滑过程中,小车的 能转化为小车的动能;
(2)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 选填“快”或“慢”;
(3)在步骤的基础上进一步推理:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做 选填“匀速”或“变速”直线运动,说明物体的运动 选填“需要”或“不需要”力来维持。
19.丽宝同学在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)丽宝在调节压强计的过程中观察到U形管两边液面的高度差如图甲所示,这时压强计上橡皮软管内的气体压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压强;用手按压橡皮膜,U形管内液面高度差变化明显,说明压强计的密封性 (选填“好”或“差”);
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面不在同一水平面,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是____;
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)分析图乙A、B两图的实验现象,得出的结论是: ;
(4)在图乙B中保持探头的位置不变,只改变探头的方向,U形管两液面的高度差将 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(5)图乙中要探究液体压强与液体密度的关系,应选用 两图进行对比;
(6)为了测C图中盐水的密度,丽宝设计了图丙所示的装置。内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。丽宝进行了如下操作:
①在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向下突出;
②在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差,请你写出盐水的密度表达式: (用含有h、和的式子表示)。
20.小利用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与 有关;
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用 两图来进行操作;
(3)圆柱体的重力是 N,浸没在水中时受到的浮力是 N;
(4)根据实验测出圆柱体的体积是 m3,圆柱体的密度是 kg/m3,盐水的密度是 kg/m3。
21.如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过____(填写正确选项前的字母)方法可以进行调节。
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
(2)比较 两图,可以得到:在同一深度,同种液体内部向各个方向的压强都 。
(3)图乙中U形管左侧水面的高度为4cm,右侧水柱高度为10cmn,则U形管左侧气体的压强比外界大气压大 Pa。
(4)图乙中,若只将探头向水的深处放,其他条件不变,则产生的压强将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)把压强计的探头分别放入盐水和水两种液体中,得到p—h图象如图所示,则表示在水中压强随深度变化关系的是图线 。
22.探究影响压力作用效果的因素。
(1)如图甲、乙、丙,小明同学通过观察 来比较压力的作用效果。
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,可以得到的结论: 。
(3)小明采用如图丁方法挤压在两手指间的铅笔来进行实验,能验证压力作用效果是否与 有关。
(4)图丙中,砝码和小桌的质量分别为200g和100g,砝码的底面积和小桌桌面的面积分别为4cm2和30cm2,则砝码对小桌的压强与小桌对海绵的压强之比为 。
23.在探究影响压力作用效果的影响因素时,小红同学利用小桌、海绵和砝码(实验中砝码都相同)等器材进行了如图所示的实验:
(1)实验是通过观察 来比较压力的作用效果的,这种研究方法称为 ;
(2)比较 甲、乙两图,可以初步得出的结论是 ;
(3)小红联想到坦克车履带的设计,这可用比较 两组实验所得结论解释;
(4)如图丁所示,若将有砝码的小桌放在木板上,比较图丁与图丙,小桌对木板和海绵的 压力作用效果 (选填“相同”或“不相同”);
(5)为了能方便的比较任意情况下的压力作用的效果,我们就引入了 这一物理量。
24.在学习液体压强时,小聪用矿泉水瓶对液体压强特点进行了一系列探究。
(1)如图甲所示,在A、B两处开了两个大小相同的孔,发现从B孔喷出的水较急,这说明同种液体,液体的 越深,液体压强越大。
(2)如图乙所示,在瓶子同一高度的C、D、E开三个大小相同的孔,装满水后,发现水从这三个孔中喷出的距离一样远,此现象说明:同种液体在相同深度时,向各个方向的液体压强都 。
(3)若在一只透明的饮料瓶的侧壁上开一个圆孔,用万能胶将橡皮膜粘贴在圆孔上,并将水倒入瓶内,观察到橡皮膜向外凸(如图丙),将瓶子浸入一个盛有饱和食盐水的容器中,且瓶内外液面相平,此时橡皮膜变为向里凹(如图丁),此现象说明:同一深度,液体的 越大,液体压强越大。
(4)在图丁中,为了使橡皮膜变为向外凸,则应选下表中 (填液体的名称)取代容器中的食盐水。
液体名称
酒精
水
饱和食盐水
硫酸铜溶液
水银
密度()
答案解析部分
1.【答案】零刻度线处;右;71.4;20;3.57;偏大;先测体积,后测质量,岩石表面沾有水,导致测得的质量偏大,根据可知,测得的密度偏大。
【解析】【解答】 解:(1)把天平放在水平台上,先要把游码拨到标尺左端的零刻度线处,通过调节平衡螺母使天平平衡;
指针偏向分度盘的左侧,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往右调。
(2)由图知,岩石的质量:m=50g+20g+1.4g=71.4g;
(3)岩石的体积为:V=40mL-20mL=20mL=20cm3
该岩石的密度:;(4)如果把步骤(2)、(3)的顺序对调,先测体积,后测质量,因为岩石上沾有水,导致测得的质量偏大,由可知,会使测得的密度偏大。
故答案为:(1)零刻度线处;右;(2)71.4;(3)20;3.57;(4)偏大;先测体积,后测质量,岩石表面沾有水,导致测得的质量偏大,根据可知,测得的密度偏大。
【分析】(1)先将天平放在水平桌面上,然后将游码移至横梁标尺的左端零刻度处。
天平使用前的调节:若指针左偏,向右调平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;
(2)物体质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值;
(3)岩石的体积为V=40mL-20mL=20mL=20cm3;
(4)把步骤(2)、(3)的顺序对调,先测体积,后测质量,岩石上沾有水,导致质量偏大,由密度公式分析密度变化。
2.【答案】(1)未将游码置于最左端0刻度处
(2)28.6
(3)液面与标记对齐
(4)10
(5);偏小;石块沾水
【解析】【解答】(1)小刚在调节天平时,未将游码置于最左端0刻度处,就开始调节平衡螺母。则他在操作上的错误之处是:未将游码置于最左端0刻度处。
(2)如图乙所示,砝码总质量为
标尺上每一小格表示0.2g,则游码示数为3.6g,则小石块的质量为
(3)往烧杯中加入适量的水,石块浸没后在液面做标记,取出石块液面下降,这时只要往里加水直到标记处,就说明加入水的体积等于石块的体积。
(4)由题可知,加入水的质量为
加入水的体积等于石块的体积
(5)小石块的密度为
石块取出时会沾水,则需要加入更多的水才能到达标记处,则测得的体积偏大,根据可知,质量保持不变,则所测密度偏小。
【分析】(1)调节天平平衡时,游码先归零;
(2)根据天平上砝码和游码的位置,测量质量;
(3)根据烧杯中液面高度相同,测量体积相等;
(4)根据质量差计算液体质量,结合密度计算体积;
(5)根据物体的质量和体积的比值,计算密度;由于测量的质量偏大,计算的体积偏大,再计算物体的密度偏小。
3.【答案】(1)平衡螺母;取下最小砝码,向右移动游码,使横梁平衡
(2)62
(3)3.1×103;偏大
(4)
【解析】【解答】(1)根据托盘天平的使用规则可知,在称量之前,把天平放在水平桌面上,游码拨到零刻度线,调节平衡螺母使天平平衡。
当加入最小砝码时,发现指针指在盘中央刻度线如图甲所示,说明此时砝码质量偏大,此时应取下最小砝码,向右移动游码,使横梁平衡。
(2)由图乙可知,砝码的质量为60g,游码在称量标尺上对应的示数为2g,所以“陨石”的质量为
(3)根据图丙可知,“陨石”的体积为
根据密度公式可得“陨石”的密度为
查阅资料发现“陨石”有吸水性,如果直接将“陨石”放入水中,由于“陨石”吸水将导致水和“陨石”的总体积变小,所以会使测得“陨石”的体积偏小,根据可知,测得的“陨石”密度与真实值相比会偏大。
(4)根据题意可知,浸入水中“陨石”吸收的水的体积为
所以“陨石”的实际体积为
根据密度公式可得“陨石”的密度为
【分析】(1)调节天平平衡时,先放平,平衡螺母左偏右调;测量物体质量时,右侧偏重,取下小砝码,调节游码;
(2)根据天平上砝码和游码的位置测量质量;
(3)根据流体中液面位置,测量体积;利用质量和体积的比值, 计算密度;测量的体积偏小,计算的密度偏大;
(4)根据液体变化的质量和密度的比值,计算体积;结合体积的变化计算物体的实际体积,根据质量和体积的比值, 计算密度。
4.【答案】(1)62
(2)1.08×103
(3)分度值小测量误差小
(4)偏小
(5)针筒内酸奶的体积V2;ρ奶=
【解析】【解答】(1)由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,烧杯和酸奶的总质量m1=50g+10g+2g=62g
(2)用针筒抽取的酸奶质量m=m1-m2=62g-56.6g=5.4g
用针筒抽取的酸奶体积V=5mL=5cm3
则酸奶的密度
(3)由于针筒的分度值比量筒的分度值小,所以测量的体积更精确。
(4)由于针筒的刻度线前的尖端还是有一点小“空隙”,这部分酸奶体积无法测量,使测得抽到针筒内的酸奶的体积偏小,测量值偏大,根据密度公式可知,质量不变,密度会偏小。
(5)为了减小实验误差,可采取剩余法测量酸奶的密度,将此时抽满酸奶的针筒中的一部分酸奶返回烧杯,测量烧杯和剩余酸奶的总质量m3,进而得出针筒内返回烧杯酸奶的质量,记下此时针筒内酸奶的体积V,得出返回烧杯内酸奶的体积,根据密度公式求出酸奶密度表达式。针筒内返回烧杯酸奶的质量m′=m3-m2=m3-56.6g
针筒内返回烧杯酸奶的体积V′=5mL-V
则酸奶密度表达式
【分析】(1)根据天平上砝码和游码的位置,测量质量;
(2)根据物体的质量和体积的比值, 计算密度;
(3)测量仪器的分度值越小,测量越精确;
(4)测量体积偏大时,计算的密度偏小;
(5)测量物体的密度时,利用质量差和体积差,计算密度,结果更准确。
5.【答案】(1)零刻度处;左
(2)161.6
(3)52
(4)2.6
(5)仍然准确
(6)大
(7)仍然准确
【解析】【解答】(1)天平在使用之前需要调零,调平时的原则是“左偏右调、右偏左调”,将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺零刻线处,指针偏向分度盘的右侧,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往左调。
(2)由图丙知,标尺的分度值为0.2g,故烧杯、水和鹅卵石的总质量m=100g+50g+10g+1.6g=161.6g
(3)图乙中烧杯和水的总质量为142g,空烧杯的质量是90g,则烧杯中水的质量为m水=m杯+水-m杯=142g-90g=52g
水的体积为
(4)步骤(2)烧中杯、水和鹅卵石的总质量161.6g,取出鹅卵石再向烧杯中加水到记号M处时,烧杯和水的总质量为142g,鹅卵石的质量是31.8g,则向烧杯中缓慢加入水的质量m加水=m杯+水+m鹅-m=142g+31.8g-161.6g=12.2g
而鹅卵石的体积等于加入水的体积,所以鹅卵石的体积
所以鹅卵石的密度
(5)在测量的过程中,质量和体积的测量值都是准确的,所以密度是准确的。
(6)若小明在第(3)步骤测量过程中用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母,所加砝码少,测量水的质量偏小,水的体积偏小,根据知密度测量的偏大。
(7)天平的左盘有一个缺角,调节平衡螺母后,左右两盘质量相等,测量物体质量时,左右两盘质量也相等,不影响测量结果;即小明所测的密度值仍然准确。
【分析】(1)使用天平时,先放平,游码归零,平衡螺母左偏右调;
(2)根据天平上砝码的位置,测量质量;
(3)根据烧杯中液面位置,结合质量差计算液体质量,结合密度计算体积;
(4)根据物体的质量和体积的比值, 计算密度;
(5)根据质量差和密度的比值, 计算体积较准确,密度准确;
(6)测量质量时,平衡螺母向右调节,测量值偏小,计算的体积偏小,再计算密度时偏大;
(7)天平盘有缺损时,不会影响测量结果。
6.【答案】(1)取下最后添加的砝码,向右移动游码,直至天平平衡
(2)DCEBA
(3)159.8;1.1×103
(4)
【解析】【解答】(1)题中在测量质量的过程中指针右偏,所以应取下最后添加的砝码,向右移动游码,直至天平平衡;
(2)①测量质量先调节天平,用天平测出橙汁和烧杯的总质量减去空烧杯的质量,再测量体积,故为了测量结果更准确,下列实验步骤的合理顺序是DCEBA;
(3)砝码和游码的位置如图乙所示,则总质量为:100g+50g+5g+4.8g=159.8g;橙汁的质量为:m橙汁=159.8g—104.8g=55g,橙汁的体积为:V橙汁=50mL=50cm3,橙汁的密度为:
(4)橙汁的密度为:
【分析】(1)题中在测量质量的过程中指针右偏,所以应取下最后添加的砝码,向右移动游码,直至天平平衡;
(2)测量质量先调节天平,用天平测出橙汁和烧杯的总质量减去空烧杯的质量,再测量体积;
(3)天平称量质量,最后读数为:砝码加游码;看清量筒的分度值,结合对应刻度读数;根据公式,求出密度;
(4)根据公式,求出密度表达式。
7.【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)压力
(3)改变接触面的粗糙程度
【解析】【解答】(1)实验时,滑动摩擦力大小不能直接测出来,需要利用二力平衡知识,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,使滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)通过分析比较甲、乙两次实验,都是在木板表面,接触面粗糙程度相同,乙图中多了一个砝码,压力更大,滑动摩擦力更大,可知滑动摩擦力的大小与压力有关;
(3)探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,要控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度, 故丙实验中,在长木板上铺上毛巾的目的是改变接触面的粗糙程度。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)(3)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。
8.【答案】(1)匀速;4.2
(2)压力大小;C
(3)取下砝码
【解析】【解答】(1)在实验中,用弹簧测力计在水平方向上匀速直线拉动木块,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等;由图甲知,测力计的分度值为0.2N,所以其示数为4.2N;
(2)甲、乙接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,测力计的示数不同,可得滑动摩擦力与压力大小有关;
A.汽车在结冰的路面上行驶,在车轮上缠绕铁链是通过改变接触面粗糙程度来增大摩擦的;
B.移动很重的石块时,在地上铺设滚木是通过变滑动为滚动来减小摩擦的;
C.用力压住橡皮,擦去写错的字是通过增大压力来增大摩擦的;
故选C;
(3)丙是为了探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需使压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,由于摩擦力较大,测力计量程不够,可使丙的压力与甲相同进行探究,所以可以将丙试验中木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力,再和甲实验进行比较。
【分析】(1)在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,是运用二力平衡的原理,将摩擦力转换法弹簧测力计的拉力来进行测量的;
(2)分析甲、乙两图不变的量和改变的量,得出摩擦力与压力的大小关系;
(3)滑动摩擦力受压力和接触面的粗糙程度的影响,运用控制变量法进行分析。
9.【答案】必须;二力平衡;无关;大;错误;没有控制压力大小相等
【解析】【解答】(1)弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,根据二力平衡可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)当用不同的速度匀速拉物块A,弹簧测力计示数不变,即滑动摩擦力与物体运动速度无关。
(3)通过表中数据分析可知,其余因素相同时,接触面受到的压力越大,测力计示数越大,即滑动摩擦力越大。
(4)要探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小关系,变量为接触面积,其余因素相同;将两个材质和平滑程度均相同、体积不同的木块放在同一水平桌面上,两个木块的质量不同、所以压力不同,变量不唯一,故他对这个环节的设计是错误的。
综上 第1空、 必须; 第2空、二力平衡; 第3空、无关; 第4空、大; 第5空、错误; 第6空、 没有控制压力大小相等。
【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用;
2、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
3、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如影响摩擦力的因素有压力和接触面粗糙程度,在研究单一变量对试验结果的影响时,要保持非研究因素的相同。
10.【答案】二力平衡;匀速直线;2;无关;为零;
【解析】【解答】(1)根据二力平衡的条件分析;当弹簧测力计沿水平方向拉着滑块做匀速直线运动时,滑块所受拉力和摩擦力是一对平衡力,此时摩擦力大小和拉力大小相等。
故答案为:二力平衡;匀速直线。
(2)乙图中木块相对于地面保持静止状态,木块在水平方向上受力平衡,受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力;如图2所示,当拉长木板在水平面上向左运动时,滑块相对于长木板向右运动,所以滑块受到长木板对它水平向左的摩擦力,同时滑块又受水平向右的拉力,在这两个力的作用下相对于地面静止,所受摩擦力大小与拉力大小相等,即和弹簧测力计示数相等,由表中数据可知,滑块所受的滑动摩擦力大小为2N。当改变长木板的运动情况,弹簧测力计示数不变,则滑块所受滑动摩擦力的大小也不变,即滑块所受滑动摩擦力的大小与长木板运动情况无关。
故答案为:2;无关。
(3)物体处于平衡状态时合力为零,小明在竖直方向上做匀速直线运动,处于平衡状态,受平衡力作用,所以小明在竖直方向上受到的合力为零。小明沿杆从高处匀速向下滑,相对于杆在向下运动,受到杆对他的摩擦力方向竖直向上,如图所示:
故答案为:为零; 。
【分析】 (1)根据二力平衡的条件分析;
(2)木块相对于地面保持静止状态,木块在水平方向上受力平衡,受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力;
(3)根据二力平衡和摩擦力的方向进行分析。
11.【答案】(1)二力平衡
(2)压力
(3)乙、丙
(4)控制变量法
【解析】【解答】探究影响滑动摩擦力大小的因素时,
(1)实验时,水平匀速直线拉动木块,利用二力平衡条件,木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)根据甲、乙两图,受力面积相同,压力不同,压力越大,拉力越大,摩擦力越大,可得:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)同一辆汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来,说明路面的粗糙程度不同,受到的摩擦力不同,比较乙、丙两图,可以进行解释。
(4)实验中除了转换法,还使用了控制变量法。
【分析】(1)探究滑动摩擦力的影响因素时,根据二力平衡测量摩擦力的大小;
(2)接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)当压力相同时,接触面的粗糙程度越大, 摩擦力越大;
(4)改变被研究的物理量,其他保持不变,是控制变量法。
12.【答案】;1.2;不正确;拉力有可能超过了弹簧的弹性限度
【解析】【解答】(1)根据表格数据采用描点法,如图所示:
(2)由表格中数据可知,弹簧的伸长量与拉力成正比,比值k=0.5N/1cm,所以当伸长量为2.4cm,拉力为1.2N
(3)当5N的拉力超出弹簧弹性势能范围,则,弹簧的伸长量与拉力不成正比,所以观点错误
综上 第2空、 1.2; 第3空、不正确; 第4空、拉力有可能超过了弹簧的弹性限度
【分析】弹簧的拉力和弹簧的伸长量成正比,比值为弹簧的弹性系数,本题中,在不超出弹簧的弹性范围,弹性系数为0.5N/cm,据此计算当伸长量为2.4cm时,弹簧的弹力
当弹簧的弹力超出弹性范围后,弹力和弹簧伸长量不成正比
13.【答案】(1)相同
(2)c
(3)不是;两个力不在同一直线上
(4)C
(5)乙
【解析】【解答】(1)实验时要固定斜面,并让小车从斜面上同一位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度大小相同。
(2)小车在毛巾上运动时受到的阻力最大,速度减小得最快,由图乙可知,c图线的速度减小得最快,
表示小车在毛巾上运动。
(3)在斜面上滑行的小车受到的重力和斜面对小车的支持力不是一对平衡力,因为重力沿竖直向下的方向,斜面对小车的支持力垂直于斜面向上,两个力不在同一直线上。
(4)A. 压力作用效果与压力大小和受力面积有关,利用控制变量法进行探究,通过观察海绵垫凹陷程度来反映压力的作用效果,故A不符合题意;
B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,利用控制变量法进行探究,故B不符合题意;
C.将正在发声的闹钟放入真空罩,把真空罩内的空气抽出,听到的声音变小,但无法将真空罩内的空气完全抽出形成真空,所以在实验的基础上进行科学推理,得出声音不能在真空中传播,故C符合题意。
故选C。
(5)不计空气对炸弹的阻力,从飞机上落下的炸弹由于惯性会继续向前运动(水平方向的速度与飞机速度相同), 即飞机与落下的炸弹在水平方向上保持静止,但炸弹在重力的作用下会下落,所以炸弹与飞机的位置关系正确的是乙图。
【分析】(1)根据控制变量法可知,实验时要控制小车的速度相等;
(2)物体受到阻力越大,速度减小得越快;
(3)二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;
(4)根据控制变量法、转换法、科学推理法等物理常用研究方法进行分析判断;
(5)不计空气对炸弹的阻力,根据落下的炸弹具有惯性、受重力的角度进行分析。
14.【答案】(1)相反;钩码个数
(2)不能
(3)A
(4)3;14
【解析】【解答】(1)在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码的个数来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小华将卡片旋转一个角度,两个力作用不在同一直线上,松手后,小卡片不能平衡。
(3)图乙中小明用木块代替纸片做实验,木块在桌面上受摩擦力作用,对实验的影响较大,而小明用纸片做实验,可以减小摩擦力对实验结果的影响,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)图乙的木块保持静止,木块在水平方向受到水平向左的拉力F左=2N,水平向右的拉力F右=5N,木块有向右运动的趋势,木块还受到水平向左的摩擦力作用,三个力平衡,即F右=F左+f,所以此时木块受到的摩擦力为:
f=F右-F左=5N-2N=3N
若再在右边增加3N的钩码时,F'右=8N,恰好木块向右匀速直线运动,木块受到的滑动摩擦力水平向左,木块受力平衡,此时木块受到的滑动摩擦力大小为:
f'=F'右-F左=8N-2N=6N
要使木块向左匀速直线运动时,木块受力平衡,受到水平向右的滑动摩擦力,由于木块对桌面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,为6N,则左边所挂钩码的总重力为:
F'左=f'+F'右=6N+8N=14N
【分析】(1)实验时,由钩码的重力给卡片施加拉力,通过调整钩码个数来改变拉力大小;
(2)二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;
(3)木块在桌面上受摩擦力作用,对实验的影响较大;
(4)1.木块静止或作匀速直线运动时,木块受力平衡,根据平衡力的关系进行分析、计算;
2.摩擦力的方向与物体发生相对运动或相对运动的趋势方向相反;
3.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关。
15.【答案】(1)匀速直线运动
(2)乙;阻力
(3)砝码质量;相等
(4)同一直线
【解析】【解答】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它受到的力是相互平衡的;
(2)由图可知,甲图的设计中用小木块是滑动摩擦,乙图的设计用轻质小卡片,在空中可以减小摩擦对实验的影响,故乙图的实验设计好;
(3)小木块受到的拉力F1和F2分别等于水平桌面两端所放砝码的重力,可以通过调整砝码的质量来改变F1和F2的大小;
(4)保持F1与F2大小相等, 把小卡片转过一个角度,两个力不在同一条直线上,小车不能处于静止状态,要发生转动,可以探究二力平衡二力是否必须作用在同一条直线上。
【分析】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它受到的力是相互平衡的;
(2)实验时要减小摩擦对实验的影响,结合摩擦力的种类分析;
(3)(4)二力平衡的条件:两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;结合二力平衡条件分析。
16.【答案】相同;摩擦力;慢;静止或匀速直线运动;不是
【解析】【解答】(1)为了使小车到达水平面的初始速度大小相等,实验中每次均让小车从斜面相同的高度由静止下滑。
本实验中的“阻力”是指阻碍小车运动的力,即摩擦力。
(2)毛巾、棉布、木板表面的粗糙程度是,木板表面最光滑,棉布次之,毛巾最粗糙,说明木板的对小车的阻力最小,毛巾最大,小车在水平面上滑行的距离在毛巾上最短,在木板上最长,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小车运动的距离越远。
(3)由(2)可知,表面越光滑,速度减小得越慢,假如没有摩擦力,速度不会改变,于是概括出牛顿第一定律:一切物体在不受外力作用时,总保持原来的运动状态,即保持静止或匀速直线运动状态。
(4)牛顿第一定律不是直接由实验得出的,是在实验的基础上进行科学推理后得出的,其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法。
【分析】探究“阻力对物体运动的影响”的实验时,要利用控制变量的研究方法,因为影响阻力对物体运动的因素时要保持小车具有相同的速度,通过观察相同的速度的物体在不同的阻力作用线运动距离的长短来分析阻力对运动的影响。知道力是改变物体运动状态的原因。
17.【答案】(1)改变力的方向
(2)同一条直线上
(3)不相等;是;摩擦力
(4)B
(5)4
【解析】【解答】1) 小组利用图甲的装置进行探究,桌面两侧的定滑轮可起到 改变力的方向的作用
综上 第1空、改变力的方向
2) 小组将相同质量的砝码放在左右两盘后,把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动一定角度后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在 同一条直线上 才能平衡
综上 第1空、同一条直线上
3) 当左盘砝码质量大于右盘时,小车两边的拉力大小 不等,小车处于静止状态,所以小车受到平衡力,产生这样现象的原因为小车受到摩擦力
综上第1空、不相等;第2空、是;第3空、摩擦力
4) 了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,小敏下一步操作是 ,将小卡片剪成两半,AC错误,B正确
综上选B
【分析】1、探究二力平衡试验仪器,砝码、纸片、铁支架,选择卡片可以不考虑物体重力,不选择木块是可以减少摩擦力的影响,避免影响两侧砝码质量不同,带来错误结论
2、实验步骤: 在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个力方向 相反,调整砝码数量改变拉力大小, 为了探究平衡力是否在同一直线上,进行如下操作:当小卡片平衡后,小华将卡片 旋转 为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡 ,将卡片 一剪为二
二力平衡的条件为:大小相等、方向相反、作用在通过一个物体上、作用在同一条直线上,物体处于匀速直线运动或者静止状态时,受力平衡。
18.【答案】(1)相同;重力势
(2)慢
(3)匀速;不需要
【解析】【解答】(1)由控制变量法,同一小车从同一斜面的同一高度处由静止滑下,这样做的目的是使小车到达水平面的速度相同;在下滑过程中,小车的高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,重力势能转化为小车的动能;
(2)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,小车运动的越远,速度减小得越慢;
(3)在步骤(2)的基础上进一步推理:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它的速度不会变小,将做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持。
故答案为:(1)相同;重力势;(2)慢;增大;(3)匀速直线;不需要。
【分析】(1)根据控制变量法,在实验过程中,该同学让小车从斜面的同一位置静止释放,这一操作的目的是控制小车下滑到水平面的速度相同;根据速度变化确定动能变化,据此判断;
(2)根据实验现象,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动得越远;
(3)根据(2)推理回答,力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持。
19.【答案】(1)大于;好
(2)B
(3)同种液体内部,深度越深,压强越大
(4)不变
(5)BC
(6)
【解析】【解答】(1)在调节压强计的过程中观察到U形管两边液面的高度差如图甲所示,左侧液面低,这时压强计上橡皮软管内的气体压强大于外界大气压强。用手按压橡皮膜,U形管内液面高度差变化明显,说明压强计气密性好,如果U形管内液面高度差变化不明显,说明压强计漏气。
(2)使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,为了使U形管左右两侧的液面相平,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选B。
(3)飞行A、B两图的实验现象,液体都是水,金属盒的深度不同,U形管两侧的液面高度不同,B图中深度大,液面高度差大,产生的压强大,故可得出的结论是:同一液体中,深度越深,压强越大。
(4)在图乙B中保持探头的位置不变,只改变探头的方向,液体的密度和探头的深度都没有改变,因此U形管液面高度差不变。
(5)要探究压强与液体密度的关系,应使探头深度相同,液体密度不同,所以应选择B、C两图。
(6)当橡皮膜的表面相平时,盐水对其向上的压强与水对其向下的压强相等。即
p盐水=p水
利用测得的盐水的深度h和其密度ρ盐水,表示出p盐水,即
p盐水=ρ盐水gh
同理表示出p水,即
p水=ρ水g(Δh+h)
两者相等即
ρ盐水gh=ρ水g(Δh+h)
由此可以求得盐水的密度
【分析】(1)左侧液面低,这时压强计上橡皮软管内的气体压强大于外界大气压强。U形管内液面高度差变化明显,说明压强计气密性好。
(2)为了使U形管左右两侧的液面相平,只需要将软管取下,再重新安装。
(3)金属盒的深度不同,U形管两侧的液面高度不同。
(4)液体的密度和探头的深度都没有改变,因此U形管液面高度差不变。
(5)应使探头深度相同,液体密度不同。
(6)利用液体压强公式列出两个压强相等的等式,从而求解盐水密度。
20.【答案】(1)物体浸入液体中的体积有关
(2)丙丁
(3)5;2.2
(4)2.2×10-4m3;2.27×103Kg/m3;2×103Kg/m3
【解析】【解答】(1)分析图甲、乙、丙,物体排开的水的体积越大,测力计示数越小,受到的浮力越大,这说明浮力大小与物体排开的液体的体积有关;
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系,应该控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变物体的深度,丙、丁两图符合题意;
(3)由图甲可知:圆柱体的重力等于弹簧测力计的示数为5N,由图甲、丙所示实验可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力为:;
(4)由,得圆柱体的体积:,根据知圆柱体的质量为:,根据密度公式可求出圆柱体的密度为: 。根据图甲、戊可知圆柱体浸没在盐水中受到的浮力为,由浮力公式可求出盐水的密度为:
【分析】(1)(2)物体受到的浮力的大小与物体排开液体的密度和体积有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另一外一个因素不变;
(3)读甲图可知圆柱体的重力,根据公式:F浮=G-F示求出浮力的大小;
(4)根据阿基米德原理浮力公式求出圆柱体的体积,根据算出圆柱体的质量,由密度公式算出圆柱体的密度;根据甲、戊两图求出圆柱体在盐水中受到的的浮力,根据阿基米德原理浮力公式可求出盐水的密度;
21.【答案】(1)B
(2)乙、西;相等
(3)600
(4)变大
(5)b
【解析】【解答】(1)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故B正确;
(2)第1空,比较乙图、丙图,在相同液体的同一深度处,金属盒的朝向不同,而U形管两侧的液面高度差相等,液体的压强相同,第2空,故可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
(3)图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=10cm-4cm=6cm=0.06m,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa;
(4)在乙图中,若只将探头向水的深处放,其他条件不变,是控制液体密度相同,改变液体的深度,观察U形管两侧的液面高度差将变大;
(5)由图可知,把压强计的探头分别放入盐水和水两种液体中,当深度相同时,在盐水中受到的压强大于在水中受到的压强,故图象b表示在水中压强随深度的变化关系。
【分析】(1)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(2)在相同液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
(3)根据p=ρgh求出U形管中水面或液面高度差产生的压强即为橡皮管内气体的压强与大气压之差;
(4)在乙图中,若只将探头向水的深处放,其他条件不变,是控制液体密度相同,改变液体的深度,观察U形管两侧的液面高度差是否相等,得出液体内部压强是否和液体的深度有关;
(5)把压强计的探头分别放入盐水和水两种液体中,控制深度相同,比较压强大小,从而进行判断。
22.【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)受力面积
(4)5:1
【解析】【解答】(1)“探究影响压力作用效果的因素”实验中压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度体现出来的,这是转换法的典型应用;
(2)乙图相较于甲图,受力面积相同,压力更大,海绵的凹陷程度更大,所以可得结论:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)挤压两手指间的铅笔,两手指受到的压力相同,受力面积不同,所以可以验证压力作用效果是否与受力面积有关;
(4)砝码质量为200g,砝码的底面积为4cm2,根据压强的定义式,可知砝码对小桌的压强;小桌质量为100g,小桌的桌面面积为30cm2,根据压强的定义式,可知小桌对海绵的压强;所以砝码对小桌的压强与小桌对海绵的压强之比为p1:p2=5×103Pa :103Pa=5:1。
【分析】“探究影响压力作用效果的因素”实验中压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度体现出来的,这是转换法的典型应用;压力作用效果受多个因素影响,只改变其中一个因素,可判断该因素对压力作用效果的影响;小桌对海绵的压力是小桌和砝码所受重力导致的。
23.【答案】(1)海绵的凹陷程度(海绵形变程度);转换法
(2)当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)乙、丙
(4)相同
(5)压强
【解析】【解答】(1)实验中运用转换法,将压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来体现,凹陷越大,压力作用效果越明显。
(2)甲乙受力面积相同,乙中压力大,海绵凹陷更明显,说明当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)坦克车履带的设计是在压力一定时增大受力面积减小压强,因此可用比较乙、丙两组实验所得结论解释。
(4)丙丁压力相同,受力面积相同,因此压力作用效果相同。
(5)物理学中用压强来描述压力的作用效果。
【分析】(1)探究影响压力作用效果的因素时,用到了转化法,物体形变量越大,压力作用效果越明显,压强越大;
(2)压强与受力面积和压力大小有关系,压力越大,受力面积越小,力的作用效果越明显,压强越大;
(3)压强与受力面积和压力大小有关系,压力相同时,受力面积越小,力的作用效果越明显,压强越大;
(4)压力相同,受力面积也相同,压力的作用效果相同;
(5)利用压强来衡量压力的作用效果。
24.【答案】(1)深度
(2)相等
(3)密度
(4)酒精
【解析】【解答】1) 同种液体,液体的 深度越深,压强越大
综上 第1空为深度
2) 同种液体在相同深度时,向各个方向的液体压强都相等
综上 第1空为相等
3) 同一深度,液体的 密度越大,压强越大
综上 第1空为密度
4)要是的 橡皮膜变为向外凸 ,则跟换的液体密度小于水,所以为酒精
综上 第1空为酒精
【分析】根据液体压强的计算填空
液体压强的计算公式:P=ρgh,所以当液体的密度相同时,液体的深度越深,压强越大;当液体的深度相同时,液体的密度越大,压强越大
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