暑假综合提升实验探究题(巩固复习.培优卷)-2024-2025学年八年级下册物理人教版(2024)
2025-07-14
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内容正文:
巩固复习实验探究题
一、实验探究题
1.小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验:
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,发现杠杆在如图甲所示的位置保持静止,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态;
(2)如图乙所示,A位置挂2个钩码,为使杠杆再次平衡,应该在B位置挂上 个同样的钩码,当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时向着靠近支点的方向各移动一小格,则杠杆 端(选填“左”或“右”)会下沉;
(3)如图丙所示,为改变力的方向,小红在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉,当测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡,测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)如图丁所示,O为杠杆的中点,若以杠杆上的C位置为支点,在D位置挂质量为m的钩码时,杠杆恰好在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件,可以估算出杠杆的质量m杆= (用给出的字母符号表示)。
2.小明用弹簧测力计探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,实验装置如图所示。
①比较A、B两图中弹簧测力计的示数,可得出实验结论结是: ,滑动摩擦力越大;
②小明利用图C继续进行探究时,突然拉动下面木块,观察到上面的小木块向后倾倒,则上面小木块受到摩擦力 (选填“向左”、“为零”或“向右”)。
3.某兴趣小组在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,用同一木块分别做了如图甲、乙、丙所示的三次实验。
(1)实验中需要水平匀速直线拉动木块,滑动摩擦力的大小 弹簧测力计对木块的拉力大小;
(2)分析甲、乙两次实验数据可以初步得出结论,滑动摩擦力大小与 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.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
4.小阳在“探究流体压强与流速的关系”的实验中,当打开水龙头阀门时,观察与横管C相连的细玻璃管A和B中液柱的高度如图所示。
(1)该探究问题中的自变量是 。
(2)已知水管C中较细的地方水的流速快,由实验现象可知水中流速快的地方压强 。
5.彭彭在老师的指导下观察和使用弹簧测力计。以下是他的实验过程,请你帮助他一起完成。
观察弹簧测力计的量程和分度值。使用前调零:把弹簧测力计竖直放置,让挂钩自然下垂,不挂重物,把指针调节到零刻度线上,如图甲所示
(1)彭彭把文具袋挂在弹簧测力计的挂钩上,如图乙所示,待文具袋静止时,记录弹簧测力计的读数F1= ,文具袋所受重力大小是 ;
(2)然后他把文具袋和弹簧测力计都放水平桌面上,直接用弹簧测力计沿着水平方向拖动文具袋,其操作过程俯视图如图丙、丁所示。则此时文具袋受到的拉力 1.2N(选填“大于”、“小于”、“等于”)。
6.如图所示是小明在探究“影响液体内部压强的因素”时设计的实验装置,容器中间用隔板分开,隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。
(1)他在容器两侧分别加水,水面均超过橡皮膜,且左侧水面较低,此时观察到橡皮膜向左侧凸出,说明液体压强与 有关;
(2)倒出水后,接着他在容器两侧分别加满水和酒精,观察到橡皮膜向右侧凸出,说明液体压强与 有关,他将水和酒精均加满的目的是
7.探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”时,小明设计了如图所示的实验:
(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,通过弹簧测力计的示数得出滑动摩擦力大小,利用了 (选填“作用力与反作用力”或“二力平衡”);
(2)比较甲、乙两次实验,说明滑动摩擦力大小与 有关;可以解释图戊中的生活现象的两个实验是 ;
(3)比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,于是小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。这个结论错误的原因是: 。
8.小礼利用铁架台、杠杆、钩码等器材探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均为50g,杠杆上每
格长度均相等。
(1)杠杆静止在如图甲所示位置,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)小礼在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,进行了3次实验,杠杆水平平衡时记录的数据如表:
次数
动力F/N
动力臂I1/cm
阻力F/N
阻力臂I2/cm
1
0.5
20.0
1.0
10.0
2
1.0
15.0
1.5
10.0
3
1.5
10.0
0.5
30.0
分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是: (用F1、I1、F2、I2表示);
(3)如图乙所示,将A、B位置的钩码个数都再增加一个,杠杆将会 (选填“仍然平衡”或“左端下沉”或“右端下沉”)。
9.学习小组利用小桌、砝码、海绵探究“压力的作用效果跟哪些因素有关”,实验过程如图所示,请仔细观察并回答下列问题。
(1)该实验使用海绵而不用木板的原因是 ,通过 来显示压力的作用效果。
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时, 越大,压力作用效果越 。
(3)由 两图所示实验现象可得出:压力一定时,受力面积 ,压力作用效果越明显。
(4)小明用一木块代替小桌子放在海绵上,实验时将木块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。小明发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为小明在探究过程中,存在的问题是:
10.在“探究影响液体压强大小的因素”的实验中,小华用压强计做了甲、乙、丙所示的三次实验:
(1)如图所示压强计在使用过程中是通过观察U形管中两端液面的 来反映被测压强大小的,这种方法是我们物理实验中常用到的 (选填:控制变量法、转换法)。
(2)图甲、乙、丙表示探究过程中的三个情景,容器中的液体、金属盒插入的深度以及U形管中液面情况,都可以从图上看出。比较实验甲和 可知液体压强与液体的 有关;比较实验乙、丙可知:同种液体中,随着液体 的减小,压强逐渐变 。
11.某实验小组用图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)实验中,老师发现某小组的温度计玻璃泡碰到了烧杯的底部,则该组测得水的温度比实际温度偏 ;
(2)水中气泡如图乙所示时,水 (填“没有沸腾”或“已经沸腾”);
(3)分析图丙图像可知,在沸腾过程中水的温度 (填“升高”、“不变”或“降低”),本次实验中水的沸点为 ℃,该地气压 标准大气压(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)撤去酒精灯后,同学们发现水很快停止沸腾,说明水在沸腾过程中需要不断 。
12.(1)如图甲是“探究影响液体内部压强因素”的实验装置,转动金属盒,使金属盒的橡皮膜朝不同方向,观察到U形管两边液面的高度差h保持不变,说明液体内部同一深度向各个方向的压强 ;将金属盒向下移动,发现h变大,说明液体内部压强随液体深度的增大而 ;
(2)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小豪同学采用如图乙所示的装置进行实验。向右抽长木板,当木块相对地面 时(选填“静止”或“运动”)时,弹簧测力计的示数等于木块受到的摩擦力大小;该实验中 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动下面的长木板。
13.冰壶运动被称为“冰上围棋”,比赛充满了智慧。冰壶比赛时,运动员有时要不断地擦冰,这是为了改变冰壶受到的滑动摩擦力。为此,小兰和小海一起对影响滑动摩擦力大小的因素进行探究。
(1)小兰和小海分别采用如图1、图2所示方式,使木块沿水平长木板做匀速直线运动。木块受到的滑动摩擦力大小与弹簧测力计示数相等的是图 的方式,依据的是 知识;
接下来他俩设计了如图所示的实验(实验所用棉布比木板表面粗糙)。
(2)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”);
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关;比较乙、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关;
(4)比较甲、丁两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数,小钟由此得出结论:滑动摩擦力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,理由是 。
14.萍萍姐姐在探究“动能的影响因素”时,进行了如图所示的实验:将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置自静止滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB),推动放置在同一位置的小木块运动一段距离后静止。请根据生活经验和所学的物理探究方法,对以下问题进行判断:
(1)三次实验中, 球到达斜面底部时具有的动能最大;(选填“A”、“B”和“C”)
(2)选择 两个图所示实验进行比较,可用来研究超载安全隐患;
(3)甲、乙两次实验中,木块移动时受到的摩擦力分别为f甲、f乙,则f甲 f乙。(选填“>”、“<”“=”)
15.在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,用质量不同的钢球m和M(M的质量大于m),分别从不同的高度h和H(H>h)由静止开始滚下,观察木块被撞击后移动的距离,实验过程如图所示。
(1)本实验是通过 来反映 (选填“木块”或“钢球”)动能的大小;
(2)甲、乙两图实验中,让质量相同的钢球从斜面的不同高度处由静止滚下,可以探究钢球动能大小与 的关系;
(3)乙、丙两图实验中,让不同质量的钢球从斜面同一高度由静止滚下,是为了使两球达到水平面时具有相同的 ;如图丁所示是高速公路上的交通标志牌,对不同车型设定通过该路段的最高速度,由实验结论可知,大客车限速应是 km/h。
16.如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下,让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动。
(1)实验中小明每次均让小车从同一高度由静止滑下的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 (相等/不相等);
(2)实验中,小明发现小车滑出水平木板右端而掉落下去,为让小车不滑出木板,在不更换实验器材的前提下,可行的调整方法是 ;
(3)调整完成后,小明重新进行实验,发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在棉布表面滑行的距离较远,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 (快/慢);
(4)推理:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力减小为零,它将做 ;
(5)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了牛顿第一定律。牛顿第一定律 (是/不是)直接由实验得出的,但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.如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的 滑下,这种研究问题的科学方法是 法;
(2)比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车在水平面上滑行的距离就越 (填“远”或“近”),说明小车运动的速度改变得越 (选填“快”或“慢”);
(3)对类似的实验进行分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上做 。说明物体的运动 (填“需要”或“不需要”)力来维持。
18.小明在探究杠杆的平衡条件时,用到了铁架台、带有均匀刻度的轻质杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干(每个钩码重0.5N)等实验器材。
(1)实验操作中,为了便于测量,常把杠杆调至水平位置平衡。若调节时发现杠杆的右端下落,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2)如图-1,杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码,改变钩码所挂位置,使杠杆重新在水平位置平衡,多次实验并记录数据,如下表所示。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
15
1.5
10
2
1.5
10
1.5
10
3
2.0
5
0.5
20
…
分析实验数据可以得出,杠杆的平衡条件是 。
(3)小明进一步改进了实验方案,增加了弹簧测力计,并将固定挂钩改为可移动的挂环,如图-2所示。这样做的优点是 。
(4)如图-3,园林工人操作车载起重机拉起一棵大树,绳端作用在 (选填“A”或“B”)处更省力。
19.小明用压强计探究“影响液体内部压强的因素”。
(1)压强计是通过U形管内两侧液面 来显示橡皮膜所受压强的大小。手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜,观察到U形管中液面变化显著,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)如图所示,小明不改变金属盒的深度,将橡皮膜转向下方,观察到Δh (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)为了研究液体内部压强是否和液体密度有关,不改变金属盒的位置,小明往烧杯中加入一些浓盐水,观察Δh的变化。你觉得小明的做法是否正确? ,理由是 。
20.小勇同学在“探究影响滑轮组机械效率”的实验中,所用装置如图所示,每个钩码重,测得的数据如表:
实验次数
钩码总重
钩码上升的高度
弹簧测力计示数
弹簧测力计移动的距离
机械效率
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
(2)分析表中数据可知:第3次实验是用 (选填“a”“b”或“c”)图装置做的。
(3)分析第1、2次实验数据可知:在使用同一滑轮组时, ,可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:在使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮总重越重,滑轮组的机械效率 (选填“越大”“越小”或“不变”)。
(4)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 (选填“有关”或“无关”)。
(5)如图所示,用下列装置提升同一重物。若每个滑轮的重力相同,不计绳重及摩擦,则机械效率最高的装置是 。
(6)若实验时弹簧测力计没有沿竖直方向拉动,则测出的机械效率 (选填“变大”“变小”或“不变”)
21.小李利用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”,如图甲所示。将探头放进盛有不同液体的烧杯中,相关实验数据记录在表格中。
序号
液体
深度/cm
橡皮膜方向
压强计左右液面高度差/cm
①
水
5
朝上
4.9
②
水
5
朝下
4.9
③
水
5
朝左
4.9
④
水
5
朝右
4.9
⑤
水
10
朝下
9.7
⑥
水
15
朝下
14.6
⑦
酒精
15
朝下
11.8
⑧
盐水
15
朝下
15.9
(1)实验前,小李用手按压探头的橡皮膜,发现U形管两边液面处在同一水平线上,则这套实验装置可能出现的问题是: 。
(2)将实验装置存在的问题解决后,小李将探头全部放入水中,发现,探头的橡皮膜会向 (选填“内凹”或“外凸”),这是因为液体对橡皮膜的压强 (选填“大于”“等于”或“小于”)金属盒内气体对橡皮膜的压强,从而使橡皮膜发生形变。
(3)比较 (填序号)实验,可得结论:液体的压强随深度的增加而增大。
(4)比较①②③④四次实验探究,可得结论:在同种液体中,同一深度处,液体 。
(5)比较⑦⑧两次实验探究,可以初步得出结论:液体的压强还与 有关。
(6)小李又自制了如图乙所示的容器,容器中间的隔板将容器分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭,若在容器的左侧装水,在容器的右侧装有等高度的酒精,则橡皮膜 。
A.向右侧凸起 B.向左侧凸起
C.保持相平,没有凸起 D.无法判断向哪侧凸起
22.在生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用。
(1)为了探究“杠杆的平衡条件”,小明用图1的装置进行实验。实验前,杠杆左端下沉,应将右端的平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量 ;
(2)小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如表。
实验次数
滑轮材质
钩码的重
钩码提升的高
有用功
拉力
绳端移动的距离
总功
机械效率
1
铝
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56
2
铝
2
0.1
0.2
0.3
0.3
67
3
铝
2
0.2
0.4
1.0
0.6
0.6
4
塑料
2
0.2
0.4
0.8
0.6
0.48
83
5
塑料
2
0.2
0.4
2.1
0.2
0.42
95
①由图2可知,第2次实验中弹簧测力计示数为 ;
②第3次实验中滑轮组的机械效率为 %(结果保留一位小数);
③分析实验数据可得:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
23.在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,这时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡,此时杠杆自身重力的力臂为 ;
(2)实验前将杠杆的中点置于支架上,目的是 ;并调节杠杆在水平位置平衡,目的是 ;
(3)杠杆平衡后,小明同学在图甲所示的A位置挂上2个钩码,可在B位置挂上 个钩码,使杠杆在水平位置平衡;
(4)某同学在杠杆左、右两侧分别挂上不同数量的钩码,同时调节平衡螺母使杠杆平衡,你认为他的做法是 (选填“正确”或“错误”)的;
(5)小明改用弹簧测力计在图乙中的C位置斜下拉,若每个钩码重2N,当杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计示数将 (选填“大于”“等于”或“小于”)2N。
24.用如图所示的实验装置“探究浮力大小跟哪些因素有关”,实验过程如下。请回答下列问题:
(1)分析图A、C、D可知:正方体物块所受的浮力大小与 无关。
(2)对比分析A、C两图实验过程及其数据可得到物体的体积为 。
(3)根据图A、D、E可计算出图E中所盛的未知液体的密度为 。
(4)如图F所示,将盛满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线挂着铝块,将其由空气中缓慢浸入该溢水杯中,在铝块浸入水的过程中(未接触杯底和杯壁),电子秤的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)
25.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A.可能跟物体浸入液体的深度有关 B.可能跟物体排开液体的体积有关
C.可能跟液体的密度有关 D.可能跟物体的密度有关
为了验证上述猜想,李明同学做了如图甲所示的实验:
他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一过程中:,,,;
(1)铁块从位置的过程中,弹簧测力计的示数 ,说明铁块受到的浮力 ;从位置的过程中,弹簧测力计的示数 ,说明铁块受到的浮力 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)通过以上实验可以验证上述猜想 是正确的。(填上面猜想的字母)
(3)如图,同学们利用这些器材还可以测出牛奶的密度,实验步骤如下,请你将实验步骤补充完整。
①将挂在弹簧测力计下的铁块从水中取出擦干;
②铁块挂在弹簧测力计下,测拉力;
③取适量牛奶装在烧杯中,将挂在弹簧测力计下的铁块浸没在牛奶中,在弹簧测力计的示数;
④计算铁块体积 ;
⑤计算牛奶密度为 (已知密度为);
(4)如图乙所示,把新鲜的鸡蛋放在水中会下沉,向水中加盐并轻轻搅拌,你会发现 ,这种现象说明了上述猜想 是正确的(填上面猜想的字母)。
26.小明按图甲、乙、丙步骤探究“影响滑动摩擦力大小的因素”:
(1)该实验中应该沿水平方向 拉动小木块,根据 原理测量滑动摩擦力的大小;
(2)由图中甲、丙两图可知:增加物块上砝码的质量,从而增大 (填“砝码对物块”“砝码对长木板”或“物块对长木板”)的压力,这样就可以探究接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小跟压力的关系;以下各种现象中,利用甲、丙两次实验得到的结论的是 (选填字母代号);
A.要让自行车更快地停下来,可以用力捏车闸
B.冰壶比赛时,运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,而滑行脚的鞋底为塑料制成
C.给门轴上的合页加润滑剂
D.轮滑鞋的底部装有滚珠
(3)在丙图实验中砝码随着木块一起做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为1.4N,若将弹簧测力计示数增大到1.8N,砝码仍然在木块上并随着木块一起运动,此时的木块与长木板之间的滑动摩擦力是 N;
(4)实验后小组交流时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如丁图所示的实验装置,其优点是 (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。
27.兴趣小组探究“弹簧的伸长与外力的关系探究实验”。先将弹簧平放在水平桌面上,用刻度尺测出弹簧的自然长度,再将弹簧的上端挂在铁架台上,使弹簧处于竖直状态,如图(a)所示。然后将钩码逐个挂在弹簧的下端,测出相应的弹簧总长度L,算出弹簧伸长量,记录实验数据,作出拉力F与弹簧伸长量x的图像,如图(b)所示。
(1)图(b)中,直线没过坐标原点的原因可能是_____;
A.坐标标度选取不合理
B.弹簧本身的长度
C.弹簧自身重力的影响
(2)该同学用实验中的弹簧制作了一个弹簧测力计,弹簧测力计的工作原理是 ;将该弹簧秤竖直放置,未挂重物时,指针与零刻度对齐,悬挂某一重物时,如图(c)所示读数为 N,此时弹簧总长为 cm;
(3)如图(d)所示是A、B两根弹簧所受拉力F与伸长量的关系图像,若想制作精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (选填“A”或“B”)
28.利用吸管可以做很多物理小实验。
(1)用吸管“取”水,如图甲所示,要求用这根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些,移到另一只空杯中,现有以下四个动作:
a.用手指封住上端管口;b.将吸管移出水面到空杯上方:c.将吸管插入水中:d.松开封住管口的手指。
以上四个动作合理的顺序是 (填字母)。这个实验成功的说明了大气压的存在。
(2)如图乙所示,往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面上升,以下现象中涉及的物理原理与之不同的有 (填序号).
①水面上行驶的两船之间不能靠的太近;②在火车站的站台上,人要与行驶的列车保持适当距离:③通过拍打窗帘去除它上面的浮尘。
29.小杨同学探究液体内部压强的实验如图所示。
(1)图(甲)是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好,从结构来看,压强计 (选填“是”或“不是”)连通器;
(2)若在使用装置前发现U形管内水面有高度差,应通过下述方法 (填序号)进行调节;
①从U形管内倒出适量的水
②拆除软管重新安装
③向U形管内加适量的水
(3)比较图(乙)、(丙)两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而 ;比较(乙)、(丁)两次实验可初步判断:液体内部压强与液体密度 (选填“有关”或“无关”);
(4)根据液体内部压强的规律可知,“奋斗者”号深潜到10000m时每平方米的舱体受到的海水压力为 N;(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
(5)若图(丁)的实验中U形管左右两侧水面的高度差为5cm,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为 Pa。
30.小婷同学为了测量一种醋的密度,进行了以下实验。请你完成下列内容:
(1)将天平放在水平台上,把游码放在 处,发现指针指在分度盘的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 (选填“右”或“左”)调;
(2)接下来进行以下三项操作:
A.用天平测量烧杯和剩余老醋的总质量m1;
B.将烧杯中的一部分老醋倒入量筒,测出这部分老醋的体积V;
C.将待测老醋倒入烧杯中,用天平测出烧杯和老醋的总质量m2;
以上操作的正确顺序是 。(填字母序号)
(3)由图1可知,老醋的体积为 cm3,老醋的密度为 kg/m3;
(4)小婷同学善于思考:浮力是液体对物体向上的托力,而物体间力的作用是相互的,所以物体对液体一定有向下的压力,那么浮力的大小和物体对液体压力的大小有什么关系呢?于是她又进行了如下实验的探究:
①在烧杯中盛适量水,用天平测出烧杯和水的总质量m1;
②用弹簧测力计测出圆柱体的重力G;
③如图2所示,将圆柱体部分浸入烧杯的水中,静止在某一深度,记下弹簧测力计的示数F,此时向天平的右盘加上适量的砝码,使天平重新平衡,记下天平的读数m2。
圆柱的位置
圆柱体的重力G/N
弹簧测力计的示数F/N
烧杯和水的总质量m1/g
天平的读数m2/g
部分浸入
180
200
完全浸没
180
220
通过分析表格中的数据,可以得出:浮力的大小 (选填“大于”、“小于”或“等于”)物体对液体压力的大小;由表格中的数据可知,该圆柱体的密度为 kg/m3。
31.小明和小刚设计了如图甲、乙所示两种滑轮组来提升同一重物,在讨论滑轮组机械效率时两人产生了分歧,小明认为:“甲滑轮组的动滑轮个数少,机械效率高”;小刚却认为:“乙滑轮组更省力,机械效率高”,两人谁也说服不了谁,于是决定进行实验来验证自己的猜想是否正确(所用每个滑轮的重相同,绳重和摩擦忽略不计),他们在实验中得到的数据如表所示:
装置甲
装置乙
钩码重
4
4
钩码上升的高度
0.1
0.1
绳端拉力
1.6
1.4
绳端移动的距离
0.3
0.4
机械效率
71.4%
(1)实验中,沿竖直方向 拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升,且在 (填“静止”或“拉动”)时读数;
(2)甲滑轮组的机械效率是 (保留一位小数)。由计算结果可以确定 的说法是正确的(填“小明”或“小刚”);
(3)随后小明又设计了一个方案,如图丙所示,你认为和图甲装置对比,在提升同一重物时,装置丙的机械效率 (填“大于”、“等于”或“小于”)装置甲的机械效率。
32.小明探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)如图1所示,用弹簧测力计水平拉动木块A使其沿水平桌面做 运动,此时弹簧测力计的示数等于木块A所受滑动摩擦力的大小,其依据是 ;
(2)如图2所示,在木块A上叠放木块B后进行与(1)相同的操作,与图1进行对比,可探究滑动摩擦力的大小与 之间的关系;图2中木块A所受滑动摩擦力比图1中木块A所受滑动摩擦力 (填“大”或“小”),此时木块B (填“受”或“不受”)摩擦力;
(3)如图3所示,在木块A下面装轻质滚轮后进行与(1)相同的操作,与图1比较,弹簧测力计的示数会 (填“增大”或“减小”)。
33.如图所示是某小组研究浮力问题的装置图,请根据图示回答下面的问题.
(1)A、B两图中,B图中测力计的示数变小,说明了物体受到向上的 ,A、B两图中测力计示数之差等于 .
(2)比较B、C两图能说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与 有关.
(3)C、D两图中,弹簧测力计的示数不同,说明物体排开相同体积的液体时,所受浮力大小跟液体 有关.
(4)比较图 和图 可说明物体浸在同种液体中,所受浮力大小与浸入液体的深度无关.
34.如图所示,在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸入液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关。
(1)a、b、c三次实验,是为了探究浮力大小与 的关系,采用的物理实验方法是 法;
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中实验b中物体P所受浮力大小为 N;
(3)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 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的密度有关;
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据中还可求出物体P的密度为 。
35.为了验证阿基米德定律,给你:(1)一个铁架台,(2)一个有指针的弹簧,(3)一个金属圆筒(上有提环、下有挂钩),(4)一个小铁块,(5)一个溢水杯,(6)一个盛有水的烧杯,(7)一只小玻璃杯,(8)一根线。如图所示。
实验步骤是:
第一步:在弹簧下挂小金属圆筒,筒下吊小铁块,放在空气中,记下 ;
第二步:将水倒入溢水杯中,应使水面 ;
第三步:将铁块浸入溢水杯中,弹簧将 ,铁块排开的水从溢水管流到小玻璃杯中;
第四步:将流到小玻璃杯中的水,全部倒入金属圆筒中,这时弹簧 ;
结论为 。
36.小明想用学过的摩擦力的知识比较两种品牌的运动鞋的防滑性能,设计了如图所示实验。
(1)在跑步机的传送带上按图甲所示摆放实验用品,将弹簧测力计正确调零后,其一端固定在跑步机上,另一端钩住鞋子。启动跑步机,待弹簧测力计示数稳定后记录弹簧测力计示数,根据 原理可知,该示数 (填“大于”、“等于”或“小于”)鞋子受到的摩擦力;
(2)图乙是测量其中一只鞋子时弹簧测力计的示数,此时鞋子受到的摩擦力为 N,逐渐增大跑步机的速度,弹簧测力计的示数将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)将两种品牌的运动鞋甲、乙各取一只,用弹簧测力计分别称出它们的重力,然后不断地在鞋子上添加砝码,启动跑步机,测量摩擦力,记录压力和摩擦力的数据绘制图像如丙图所示。根据图像可知 (选填“甲”或“乙”)运动鞋的防滑性能好一些,理由是 。
37.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
物理量
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升的高度h/m
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.4
2.4
绳端移动的距离s/m
0.3
0.5
0.3
机械效率η
74.1%
57.1%
(1)本实验原理是 ;实验中应沿竖直方向 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”)图所示装置的实验;
(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次试验,表中第3次实验的机械效率为= 。额外功为 J;
(5)比较第1次实验和第3 次实验可得出结论:使用同一滑轮组 。
38.小安在“探究影响浮力大小的影响因素”的实验时,用到了弹簧测力计、圆柱体G、两个相同的圆柱形容器,一定量的水和盐水,其实验装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)圆柱体G浸没在水中时所受浮力为 N;
(2)分析比较图A、B、C,说明浮力的大小与 有关,分析比较图A、D、E,说明浮力的大小与 有关;
(3)圆柱体G的体积是 ;用图示实验数据可以测出盐水的密度是 (保留一位小数);
(4)如图B所示,将物体缓慢浸入水中,下列选项中能正确反映物体接触容器底之前,弹簧测力计示数F和物体下表面到水面距离h关系的图像是 (填选项字母);
(5)完成上述实验后,小安想利用浮力知识来测量金属块的密度,于是找来了刻度尺、水、水槽、柱形的薄壁玻璃杯等器材,进行如图所示的实验:
①玻璃杯漂浮在盛有水的玻璃水槽中,如上图甲所示,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为;
②金属块轻轻放入水槽中,如上图乙所示,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为;
③将金属块从水槽中取出平稳放在烧杯中,如上图丙所示,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为;
④已知水的密度为,则小明测出金属块的密度表达式为 ;(用已知的物理量字母表示)
⑤同组的小南对小安的实验过程提出质疑,认为将金属块从水中取出时会沾水,导致测量的密度会产生误差。你认为由于金属块沾水会导致小安测出金属块的密度将 (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
39.小宇和小明在老师的指导下,对浮力大小与哪些因素有关进行了实验探究。
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2:浮力的大小可能与液体的重力有关
猜想3:浮力的大小可能与排开液体的体积有关
猜想4:浮力的大小可能与物体的形状有关
(1)如图甲所示,小宇在家里利用身边的物品做实验,他用手把饮料罐按入水中,水面上升的越高,人会感到越吃力,这个事实可以支持猜想 (填序号):
(2)他们为了猜想1和猜想2,选用了体积相同,重力不同的三个圆柱形物体A、B、C,并测出了它们的重力分别是4N、4.5N和5N,然后进行了如图所示的实验。
物体A浸没在水中时所受浮力为 N,比较图中序号为a、b、c的三次实验,得出的结论是:浮力的大小与物体的重力 (填“有关”或“无关”);
(3)比较图中序号为 的三次实验可以得出初步结论:浮力的大小与液体的密度有关,液体的密度越大,物体所受浮力也 ;
(4)为了研究猜想4,小明将同一块橡皮泥依次捏成圆锥体和圆柱体分别进行实验,实验现象如图所示,根据此实验现象,小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小宇认为小明的结论不可靠,主要原因是 。
40.小明学习了浮力知识后,利用家中的物品做了几个小实验。
(1)小明把小萝卜放入水中,小萝卜漂浮在水面上,此时它受到的浮力为F浮,重力是G萝,那么F浮 (选填“>”“<”或“=”)G萝;
(2)小明把小萝卜从水里捞出擦干,再放入足够多的酒精中,小萝卜沉底了,此时排开酒精的体积V排与小萝卜的体积V萝的关系是V排 (选填“>”“<”或“=”)V萝;
(3)小明还想测量小萝卜的密度,于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔,具体做法如下:
①如图甲所示,在茶杯中倒入适量的水,在 用记号笔做好标记,用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0;
②如图乙所示,将小萝卜轻轻地放入水中静止后,用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1;
③将茶杯中的水全部倒出,取出小萝卜擦干,再向杯中慢慢地倒入酒精,直至 为止;
④如图丙所示,将小萝卜轻轻地放入酒精中静止后,用刻度尺测量出此时 的竖直距离为h2。水的密度用ρ水来表示,请你用ρ水、h0、h1、h2写出小萝卜的密度表达式ρ= 。
41.在探究液体压强特点实验中,小明猜想液体压强可能与液体密度和液体深度有关。实验器材有:U形管压强计(如图所示)、刻度尺、烧杯、酒精、水、盐水。
(1)U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用 一些的为好(选填“薄”或“厚”)。
(2)在探究“液体压强与液体深度的关系”时,容器中液体总深度是15cm。关于液体深度的取值,有如下几种实验方案,应该选择____方案更好。
A.3cm、6cm、9cm
B.3cm、9cm、14cm
C.3cm 、5cm、7cm、9cm、11cm、13cm
(3)实验中,橡皮膜在水下改变深度,压强计液面高度差不变,原因可能是 。
(4)探究中测得的数据如下表
次数
液体种类
液体密度ρ
液体深度h/cm
U形管两液面高度差h/cm
液体压强p
1
水
相同
2
1.8
小
2
6
2.1
中
3
10
2.3
大
根据表格中的数据,得到的实验结论是液体压强与液体深度有关,需要在实验表格中提取的实验信息是 。
(5)在探究“液体压强与液体密度的关系”时,如果U形管压强计的橡皮膜在酒精、水、盐水的深度都是6cm,分别得到的液面高度差是4格、5格、5格,试分析原因: ,提供一条合理的改进措施: 。
42.
(1)如图甲,体温计的示数为 ℃,若没有甩就用这个体温计去测体温为37.5℃的人的体温,测得的读数为 ℃;如图乙,测得一枚纽扣的直径为 cm;如图丙,弹簧测力计的示数为 N。
(2)为确定某种矿石的密度,用天平测量一小块矿石的质量时天平右盘中的砝码及游码的示数如图甲,则小矿石的质量为 g;用量筒测小矿石的体积如图乙所示,该小矿石的体积为 cm3。根据测量结果可知,该矿石的密度为 kg/m3。
43.如图所示,是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。如图将一石块挂于弹簧测力计上,并将其慢慢浸入烧杯内的液体中。图甲、乙、丙烧杯中装的液体是水,图丁烧杯中装的液体是酒精,F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题:
(1)图甲中,弹簧测力计的示数F1= N;
(2)石块完全浸没在水中时所受的浮力为 N;
(3)分析图中乙、丙两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与 有关;分析图中 两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与液体密度有关;
(4)图乙中石块浸入水中的体积是 m3;
(5)实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到,称为 法;
(6)由实验数据可得石块的密度为 kg/m3。
44.某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是 ;
(2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为 kg/m3;(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮 G排(选填“>”、“<”或“=”),从而验证了阿基米德原理的正确性;
(4)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强 (选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”);
(5)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图 步骤中可不使用弹簧测力计;
(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮 G排(小桶中液体所受重力)的结论。(选填“>”、“<”或“=”)
45.老李利用如图的器材进行“探究浮力的大小跟物体浸入液体的深度是否有关?”的实验.
(1)老李用弹簧测力计测出物块重 N(如图所示),并把它慢慢放入水中.根据测力计的实验数据,他绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水深度变化的图像(如图所示).小钰分析图像可知:图像 (选填:“a”或“b”)是描述物块所受浮力随浸入水中深度的变化图像.
(2)根据如图的图像信息,请写出:
①如图测力计示数是 (选填:“F1”、“F2”和“F3”)的大小;
②F1、F2和F3这三个力大小之间的等式关系式是: .
(3)水的密度用ρ水表示,利用所测物理量的符号,得到实心物块密度的表达式为:ρ物= .
(4)根据图像分析,本次实验的结论是: .
46.小明用如图1所示的装置探究“影响浮力大小的因素”(已知ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)
(1)小明利用图1甲所示的实验装置,将圆柱体合金块慢慢浸入水中时,根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象(如图2①所示)。实验过程中合金块所受浮力的变化情况是 ;请在图2中画出F浮随h变化的关系图象 。
分析图象可知,浸没在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成 。
(2)将合金块分別浸没在水和某液体中(如图1乙、丙所示),比较图1甲、乙、丙可知: ;
(3)合金块的密度为ρ合金 g/cm3;
(4)若用此合金块制成一个空心合金球,当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时,空心部分的体积是 cm3。
47.小明学习了浮力知识后,利用家中的物品做了几个小实验。
(1)小明把小萝卜放入水中,小萝卜漂浮在水面上,此时它受到的浮力为F浮,重力是G萝,那么F浮 G萝(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)小明把小萝卜从水里捞出擦干,再放入足够多的白酒中,小萝卜沉底了,此时排开白酒的体积V排与小萝卜的体积V萝的关系是V排 V萝(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)小明还想测量小萝卜的密度,于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔。具体做法如下:
①如图甲所示,在茶杯中倒入适量的水,在水面处用记号笔做好标记,用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0;
②如图乙所示,将小萝卜轻轻地放入水中静止后,用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1;
③将茶杯中的水全部倒出,取出小萝卜擦干,再向杯中慢慢地倒入白酒直至 为止;
④如图丙所示,将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后,用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2。
(4)水的密度用ρ水来表示,请你用ρ水、h0、h1、h2写出小萝卜的密度表达式ρ萝= 。
48.地球附近物体都要受到重力,小考同学认为物体的重力大小与物体的质量有关,他用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究。
(1)你 (选填“同意”或“不同意”)物体的重力大小与物体的质量有关,依据是 。
(2)如图甲是他第2次测量弹簧测力计的读数,该测力计的量程是 N,分度值是 N,请将此时测力计的示数填入上表的空格处 。
(3)请你根据表格中的实验数据,在图乙中作出重力随质量变化的图象。
(4)由图象可知:物体的重力跟物体的质量成 。
(5)若干年后,小考在我国建成的太空站工作时,你认为他用同样的器材 (选填“能”或“不能”)完成该探究。
49.小华使用图甲装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验中,应沿水平方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上作 运动。
(2)某次正确实验中,弹簧测力计的指针位置如图乙所示,木块受到的滑动摩擦力大小为 N,方向为 。
(3)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的路程一时间图像如图丁所示。若用和分别表示和时间内弹簧测力计的示数,则可判断 (填“>”“=”或“<”)。
答案解析
1.【答案】是;4;左;变大;
2.【答案】压力一定时,接触面越粗糙;向右
3.【答案】等于;压力大小;B
4.【答案】(1)流体流速
(2)小
5.【答案】1.9N;1.9N;大于
6.【答案】深度;液体密度;使橡皮膜处左右两边液体深度相同
7.【答案】二力平衡;压力大小;乙、丙;没有控制压力大小相等
8.【答案】(1)右
(2)F1l1=F2l2
(3)左端下沉
9.【答案】(1)海绵更易形变;海绵凹陷程度
(2)压力;明显
(3)乙丙;越小
(4)没有控制压力大小不变
【解析】【解答】1) 实验使用海绵而不用木板的原因是海绵容易形变,可以通过 海绵凹陷程度 显示力的作用效果
综上第1空为海绵更易形变;第2空为海绵凹陷程度
2) 由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时, 压力越大, 压力作用效果越 明显
综上第1空为压力;第2空为明显
3)由乙丙可知, 压力一定时,受力面积 越小, 压力作用效果越明显
综上第1空为乙丙;第2空为越小
4)由于变量有两个受力面积和压力,所以不能得出有效结论
综上 第1空为没有控制压力大小不变
【分析】根据压力的作用效果影响因素填空
1、转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中 压力作用效果 难以直接测量,所以需要通过海绵的凹陷程度进行测量;
2、压强的影响因素:公式为P=F/S,所以压强的大小和压力大小成正比,和受力面积成反比;压强大小于接触面材料无关,所以在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
10.【答案】高度差;转换法;乙;密度;深度;小
11.【答案】(1)高
(2)已经沸腾
(3)不变;98;小于
(4)吸热
【解析】【解答】(1) 温度计玻璃泡碰到了烧杯的底部 ,底部是由于加热装置进行加热,所以温度会变高。综上 第1空、 高。
(2) 水中气泡如图乙所示时 ,此时处于沸腾状态,原因为水蒸气不断进入气泡中。
综上 第1空、 已经沸腾。
(3) 在沸腾过程中水的温度 不变,沸点为98℃,原因为气压低于标压,导致沸点降低。
综上 第1空、不变; 第2空、98; 第3空、小于。
(4)撤去酒精灯后,水停止沸腾,说明水的沸腾需要持续吸热。
综上 第1空、 吸热。
【分析】1、水沸腾的温度时间特性:水到达沸点时的特点为加热但温度保持不变,气泡由小变大;标准大气压下水的沸点为100℃,低于标准气压,沸点低于100℃
2、探究水沸腾温度时间曲线试验:实验仪器的安装遵循从下而上、从左至右的安装顺序,所以安装顺序为铁架台、酒精灯、铁圈、烧杯、温度计,以酒精灯外焰加热物体,使用仪器还有秒表,记录液体的温度时间曲线.
(1)酒精灯给烧杯加热,烧杯将热量传递给水,所以烧杯的温度高于水的温度,则若温度计玻璃泡碰到了烧杯的底部,则该组测得水的温度比实际温度偏高。
(2)水在沸腾时气泡自下而上逐渐变大,由图乙可知,此时水已经沸腾。
(3)[1][2][3]由图丙可知,从第4min开始,水的温度就保持在98℃不再发生改变,说明水的沸点为98℃,且水在沸腾时温度不变,此时水的沸点低于1标准大气压下水的沸点,所以此时的气压小于1标准大气压。
(4)撤去酒精灯后,水不能继续吸热,水停止沸腾,说明水的沸腾需要持续吸热。
12.【答案】相等;增大;静止;不需要
13.【答案】1;二力平衡;丁;压力大小;接触面粗糙程度;错误;没有控制压力大小相同
14.【答案】C;甲、丙;=
15.【答案】木块移动的距离;钢球;速度;速度;80
16.【答案】相等;让小车从较低高度下滑;慢;匀速直线运动;不是
17.【答案】同一高度;控制变量;远;慢;匀速直线运动;不需要
18.【答案】(1)左
(2)动力×动力臂=阻力×阻力臂
(3)方便操作,使结论更具有普遍性
(4)A
【解析】【解答】(1)右端下移,为了杠杆保持平衡,应该向左移动平衡螺母。
(2)分析表格数据可知,动力臂和动力的乘积与阻力和阻力臂的乘积相同,即F1L1=F2L2,
(3) 将固定挂钩改为可移动的挂环 可以方便的读数以及改变力臂的大小,使得结论更具有普遍性。
(4)在A处的力臂更大,阻力阻力臂不改变的情况下,根据杠杆平衡可知,此时动力最小。
【分析】1、 探究杠杆平衡的条件 ,原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,首先对杠杆进行调平:调平原理为动力×动力臂=阻力×阻力臂,当指针偏左表明左侧较重,所以需要增加右侧力和力臂;调平的原因为:减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响。
2、其次不断改变钩码重力以及钩码的位置,记录多组试验数据,分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系;其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆,反之属于在省力杠杆;
3、最后,使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析,改变拉力的方向,实质为改变动力臂的大小,动力臂变小,则动力变大。
19.【答案】高度差;不漏气;不变;不正确;没有控制金属盒在液体中的深度相同
【解析】【解答】(1)压强计是通过U形管内两侧液面高度差显示橡皮膜所受压强的大小,手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜,若观察到U形管中液面变化显著,说明该装置不漏气。
(2)将橡皮膜转向下方,观察到Δh不变,原因为当液体密度不变时,液体内同一深度向各个方向的压强都相等
(3)往烧杯中加入一些浓盐水,液体的密度、金属盒在液体中的深度均变大,变量不唯一,所以小明的做法不正确。
综上 第1空、 高度差;第2空、不漏气; 第3空、不变; 第4空、不正确; 第5空、 没有控制金属盒在液体中的深度相同。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同;
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变;
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
20.【答案】匀速;c;增加物重;越小;无关;A;变小
21.【答案】橡皮膜漏气;内凹;大于;②、⑤、⑥;向各个方向的压强相等;密度;A
22.【答案】右;力臂;1;66.7;变大
23.【答案】(1)左;零
(2)消除杠杆自重对实验的影响;便于测量力臂
(3)4
(4)错误
(5)大于
24.【答案】物体浸没在液体中的深度;;;不变
25.【答案】变小;变大;不变;不变;B;;;鸡蛋上浮;C
26.【答案】匀速直线;二力平衡;物块对长木板;A;1.4;不需要
27.【答案】(1)C
(2)在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比;3;10
(3)A
28.【答案】c、a、b、d;③
29.【答案】薄;不是;②;增大;有关;;500
30.【答案】标尺左端的零刻线;左;CBA;;;等于;
31.【答案】匀速;拉动;83.3%;小明;等于
32.【答案】匀速直线;二力平衡;压力大小;大;不受;减小
33.【答案】浮力;浮力;排开液体的体积;密度;D;E
34.【答案】排开液体的体积;控制变量;1.4;无关;a、d、e;2.4
35.【答案】指针的位置;与溢水杯出水口相平;缩短;将恢复到第一步所记的位置;浸在水中物体所受的浮力大小等于它排开的水的重力
36.【答案】二力平衡;等于;2.4;不变;甲;甲的接触面更粗糙,所以甲的摩擦力越大
【解析】【解答】(1)鞋子处于静止状态,根据二力平衡远离可知受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以该示数等于鞋子受到的摩擦力。
(2)由图可知:弹簧测力计示数为2.4N,所以摩擦力为2.4N。由于接触面间的压力和接触面粗糙程度都不变,滑动摩擦力不变,弹簧测力计的示数不变。
(3)由图像知在压力大小相同时,甲的接触面更粗糙,所以甲的摩擦力越大,说明甲防滑性能好一些。
综上 第1空、二力平衡; 第2空、等于; 第3空、 2.4; 第4空、 不变; 第5空、甲; 第6空、 甲的接触面更粗糙,所以甲的摩擦力越大。
【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,所以拉力等于摩擦力;
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。
37.【答案】;匀速向上;乙;越低;83.3%;0.12;所拉的物体越重,滑轮组的机械效率越高
38.【答案】2.8;物体排开液体的体积;液体密度;2.8×10-4;1.1×103;D;;无影响
【解析】【解答】(1)由图甲可知,即物体的重力为4.8N;物体完全浸没时的弹簧测力计的示数为2N,根据称重法计算可知物体浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F'=4.8N-2N=2.8N;
(2)图A、B、C,变量为物体排开水的体积,其余因素相同,弹簧测力计的示数不同,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。图A、D、E,变量为液体的密度,弹簧测力计的示数不同,说明:浮力的大小与液体密度有关。
(3)根据浮力公式计算可知圆柱体G的体积;根据称重法计算可知物体浸没在盐水中时受到的浮力F浮'=G-F''=4.8N-1.8N=3N,根据浮力公式计算盐水的密度
。
(4)浸没前,物体浸入水中的体积越大,受到的浮力越大;浸没后,物体浸没的体积不变,所以浮力的大小是先变大再不变;根据称重法可知,拉力F(弹簧测力计示数)先变小再不变,故图D正确。
(5)①玻璃杯漂浮在盛有水的玻璃水槽中,此时水槽中水的深度为h1;
②金属块轻轻放入水槽中,此时水槽中水的深度为h2,金属块的体积为V=S容(h2-h1);
③将金属块从水槽中取出,此时水槽中水的深度为h3,且物体漂浮,故F浮=G,由F浮=G排,可得金属块质量m=m排=ρ水V排=ρ水S容(h2-h1);结合密度公式计算可知金属块的密度表达式为
。整体处于漂浮状态,带出来的水的重力为ΔG,所以浮力会增加ΔG,刚开始水槽中的水减小了ΔG,故水面的高度不变,根据密度公式计算可知, 金属块沾水对密度测量没有影响。
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力;
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大
3、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
4、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度.
39.【答案】(1)3
(2)1;无关
(3)ade;越大
(4)没有控制排开液体的体积相同
40.【答案】=;=;水面处;标记处;液面到茶杯底;
41.【答案】(1)薄
(2)B
(3)橡皮膜在水下改变深度,压强计液面高度差不变,可能是橡皮管弯折,内部气体不流通。
(4)在液体密度相同时,液体深度改变,U形管两侧液面高度差改变,液体压强改变
(5)盐水的密度和水的密度比较接近;增大盐水密度(或增大深度等其它合理答案)
【解析】【解答】(1)在实验中,U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的为好,这样在测量时会较灵敏,实验效果明显。
(2)A.容器中液体总深度是15cm,选项中的三次取值没有充分利用液体的总深度,三个深度均较小,实验效果不是最好的,A不符合题意;
B.选项中选取了三个数值,有一定间隔,且充分利用了液体的总深度,实验效果好,B符合题意;
C.选取的数值间隔太近,效果不明显,C不符合题意。
故答案为:B。
(3)橡皮膜在水下改变深度,压强计液面高度差不变,可能是橡皮管弯折,内部气体不流通。
(4)要探究液体压强与液体深度的关系,需要控制液体的密度相同,深度不同,由表格数据知液体的密度相同,当深度增大时,高度差也增大,即液体的密度相同,深度越大,液体压强越大。
(5)橡皮膜在水中和盐水中的高度差相同,可能是盐水的密度和水的密度近似相等,故可以用多加盐来增大盐水的密度来增加U形管液面的高度差。
【分析】(1)用压强计测量液体内部压强,通过U形管左右液面出现高度差来反映压强的大小,所以U形管压强计金属盒上的橡皮膜应较薄,这样压强计较灵敏。
(2)在探究“液体压强与液体深度的关系”时,应充分利用液体的深度,且一般实验次数要达到三次。
(3)压强计液面高度差不变说明橡皮管内部的气流不流通。
(4)液体的压强可能跟液体的深度有关,探究液体压强跟深度关系时,保持液体的密度、方向、容器形状相同。
(5)从盐水密度和水的密度大小方面,结合液体压强公式分析解答。
42.【答案】(1)36.9;37.5;1.25;2. 8
(2)26;10;2. 6× 103
【解析】【解答】(1)由图可知,体温计的分度值为0.1℃,示数为36.9℃。用示数是36.9℃的体温计测量体温37.5℃的病人时,水银会从液泡内膨胀上升,使示数增加到37.5℃,所以体温计的读数为37.5℃。由图知:此刻度尺的分度值是0.1cm,左边的三角板对应的刻度是2.00cm,右边的三角板对应的刻度是3.25cm,因此纽扣的直径为3.25cm−2.00cm=1.25cm弹簧测力计的分度值是0.2N,则示数是2.8N。(2)砝码质量是25g,游码对应的标尺刻度是1g,所以小矿石的质量为m=25g+1g=26g
矿石的体积V=V2−V1=40mL−30mL=10mL=10cm3矿石的密度
【分析】(1)根据温度计中液柱位置测量温度,体温计中的液柱不会自行下落,根据物体对应的刻度尺上的位置测量长度,根据弹簧测力计的指针位置测量力的大小;
(2)利用天平上砝码和游码位置测量质量,根据量筒中液面差计算固体体积,质量和体积的比值计算密度。
43.【答案】4.8;2;排开液体的体积;丙、丁;1×10-4;控制变量;2.4×103
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,弹簧测力计分度值为0.2N,弹簧测力计的示数F1=4N+0.2N×4=4.8N。
(2)根据甲图和丙图可知,石块完全浸没在水中时所受的浮力为;
(3)①乙、丙中只有排开液体的体积不同,测力计示数不同说明受到的浮力不同,那么得到:物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关。
②研究物体所受的浮力大小与液体密度的关系,要控制排开液体的体积相同,故选择丙、丁。
(4)图乙中石块受到的浮力F浮'=G-F'=4.8N-3.8N=1N;
则石块浸入水中的体积。
(5)实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到,称为控制变量法。
(6)由实验数据可得,石块的体积为:;
石块的密度。
【分析】(1)根据图片确定测力计的分度值,根据指针位置度成测力计的示数;
(2)根据甲和丙图,利用称量法计算石块浸没水中受到的浮力;
(3)①根据图片分析乙和丙中哪个因素不同即可;
②根据控制变量法的要求选择对照实验。
(4)首先根据F浮'=G-F'计算乙中石块受到的浮力,然后根据计算此时石块浸入的体积;
(5)探究某个因素对物理量的影响时,控制其它因素相同,这就是控制变量法;
(6)首先根据计算石块的体积,再根据计算石块的密度。
44.【答案】(1)丙、甲、丁、乙
(2)2.8×103
(3)=
(4)一直不变
(5)丁
(6)>
【解析】【解答】(1)为避免石块沾水导致测量石块质量偏大,应先在空气中测出石块的质量,再将石块浸入水中;在测石块重力后为避免取下石块测空小桶的重力,在测石块重力之前先测出小桶的重力。则实验顺序为:先测空小桶的重力,再测小石块的重力,然后用弹簧测力计提着小石块放入液体中读出测力计的示数,最后测出小桶和溢出水的总重力。即最科学的实验顺序是丙、甲、丁、乙。
(2)由公式F浮=ρ水gV排可得石块的体积
石块的质量
则石块的密度为
(3)由实验步骤甲丁可知,物体浸在液体中时受到的浮力F浮=2.8N-1.8N=1N
由实验步骤乙丙可知,物体排开液体的重力G排=2N-1N=1N
所以可得出F浮=G排,即浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力。
(4)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中,容器中的液面始终与溢水口齐平,液面的高度不变,由p=ρgh可知,液体对容器底的压强一直不变。
(5)如果换用密度小于液体密度的物体,物体放入液体中后,物体静止时漂浮,物体所受浮力与其重力大小相等,弹簧测力计的示数将变为0,因此图丁可不使用弹簧测力计。
(6)每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,则会导致溢出的水偏少,即G排偏小,而用测重法测得的浮力与液体是否装满无关,因此会出现F浮>G排。
【分析】(1)探究浮力和排开液体重力关系时,先测量空桶、物体的重力,再测量物体浸入液体中的拉力和排开液体的重力;
(2)根据物体的重力计算质量,利用浮力和液体密度计算排开液体的体积;利用质量和体积的比值, 计算密度;
(3)根据多次实验可以探究浮力和排开液体的重力相等;
(4)物体在液体中受到的浮力和深度无关;液体压强和液体密度、深度有关;
(5)当物体在液体中漂浮时,不用测力计拉动物体;
(6)溢水杯若没满,排开液体的重力偏小。
45.【答案】(1)2;b
(2)F1;F1=F2+F3
(3)
(4)物体浸没前,物体浸入液体的深度越深,物体所受浮力越大;物体浸没后,物体所受浮力大小与物体浸入液体的深度无关
【解析】【解答】(1)由图13可知,弹簧测力计的分度值为0.5N,所以物体的重力为G=2N.
图14中,图象b表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的浮力开始越来越大,当物体浸没在水中后,浮力保持不变。图象a表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的拉力开始越来越小,最后保持不变。所以描述浮力与深度关系的是b.
根据题目图象信息可知:①在图14中,图象a表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的拉力越来越小,在没有浸入水中时,弹簧测力计的示数即为图中F1的大小.②图象a中的F3表示物体全部浸没后弹簧测力计的拉力。图象b中的F2表示物体全部浸没后,物体所受的浮力;又知道物体全部浸没后受到三个力的作用,向下的重力和向上的浮力、拉力,此时物体处于静止状态,受的是平衡力,即重力等于浮力与拉力之和,所以F1=F2+F3
物体的质量
当物体完全浸没时,受到的浮力
因为 ,所以物体的体积
物体的密度
(4)根据图象可知,物块在完全浸没前,物块排开水的体积随浸入水深度的增大而增大,根据公式F浮=ρ水gV排可知浮力逐渐变大;物块在完全浸没后,物块排开水的体积不再改变,物体所受浮力大小与物体浸入液体的深度无关.
【分析】(1)弄清楚弹簧测力计的分度值和量程,再根据指针所指示刻度来读数;物块在完全浸没前,物块排开水的体积随浸入水深度的增大而增大,根据公式F浮=ρ水gV排分析浮力变化;物块在完全浸没后,物块排开水的体积不再改变,所以浮力不再变化;
(2)读懂图象中物体受到的拉力(浮力)与所在水的深度的关系,就能得出正确的答案;
(3)测量铁块密度的基本原理是ρ= .利用弹簧测力计可以得到铁块的重力,利用m= 得到质量;铁块可以浸没在水中,由图象知道铁块受到的浮力,利用公式得到铁块浸入水中的体积,也就是铁块的体积.
(4)读懂图象中物体受到的浮力与所在水的深度的关系,就能得出正确的结论.
46.【答案】(1)先变大后不变;;正比
(2)浸没在液体中的合金块所受浮力大小与液体的密度有关
(3)4
(4)400
【解析】【解答】(1)由弹簧测力计的示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象可以知道:弹簧测力计的示数随着深度的增加是先变小后不变,而测力计的示数等于合金块的重力减去合金块浸在液体中受到的浮力。所以此实验过程中浮力先变大后不变。由图象可知,合金块完全浸没在水中时所受的浮力:F浮=G-F′=4N-3N=1N;则F浮随h的变化的关系图象,如下图所示:
由图象可知,当h≤6cm时,浸在水中的物体所受浮力的大小与浸入水中的深度成正比,而排开水的体积与浸入水中的深度成正比,所以浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成正比;(2)分析比较甲、乙、丙可知,合金块排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,即受到的浮力不同,说明浮力大小跟液体的密度有关;(3)由图甲可知,合金块的重力G=4N,合金块的质量:m合金= =0.4kg,
由图乙可知,合金块浸没在水中时弹簧测力计的示数F′=3N,
则合金块完全浸没在水中时所受的浮力:F浮=G-F′=4N-3N=1N;
物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,合金块的体积:V合金=V排= =1×10-4m3,
则合金块的密度:ρ合金= =4×103kg/m3=4g/cm3。(4)①由图丁可知,金属块浸没在某液体中时弹簧测力计的示数F″=3.2N,
则合金块完全浸没在某液体中时所受的浮力:F浮′=G-F″=4N-3.2N=0.8N,
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=ρgV排可得: ,则:ρ液= ρ水= ×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3。②合金球悬浮在某液体中时所受的浮力:F浮″=G=4N,
合金球的体积:V球=V排′= =5×10-4m3,
合金球实心部分的体积:V实= V合金=1×10-4m3,
则空心部分的体积:V空=V球-V实=5×10-4m3﹣1×10-4m3=4×10-4m3=400cm3。
【分析】(1)物体进入液体中深度变化时排开的体积变化,则浮力变化,若深度增大排开的体积不变,则浮力不变,浮力和排开液体的体积成正比;(2)当排开液体的体积相同时,受到的浮力和液体密度成正比;(3)利用物体的重力计算质量,根据浮力计算物体体积,利用质量和体积的比值计算密度;(4)利用浮力计算排开的体积,结合材料体积可以计算空心体积。
47.【答案】(1)=
(2)=
(3)标记处
(4) ρ水
【解析】【解答】(1)当萝卜漂浮时,浮力和重力相等;(2)由于萝卜浸没,排开的体积等于物体的体积;(3)利用容器中水面和萝卜漂浮时的液面差计算萝卜排开的水的体积,从而计算萝卜的质量,根据萝卜浸没时排开酒精的体积计算萝卜的体积;(4)萝卜的密度为。
【分析】(1)漂浮的物体根据二力平衡,浮力等于重力;
(2)沉底的物体排开的液体体积和物体的体积相等;
(3)根据漂浮时物体排开的液体质量计算物体质量,根据物体排开的液体体积计算物体体积;
(4)利用质量和体积的比值计算密度。
48.【答案】(1)同意;质量增大为原来的几倍,重力也增大为原来的几倍
(2)0~5;0.2;2
(3)
(4)正比
(5)不能
【解析】【解答】(1)分析表数据可以知道,重力大小随质量的增大而增大,并且增大的倍数相等,从而得出重力与质量的关系;(2)观察图象发现,弹簧测力计的量程是0~5N,弹簧测力计的分度值是0.2N;读图可以知道,此时弹簧测力计的示数为2N;(3)根据表中的数据先画点,再描线,如右图所示; (4)由表中数据可见:质量增大几倍,重力也相应的增大几倍,但是重力和质量的比值是不变的,比值的大小是一定值,因此可以得出的结论是:物体的重力和质量成正比;(5)太空处于失重状态,故与重力有关的实验不能完成。
【分析】(1)根据测量的物体的质量和重力,说明重力和质量有关;
(2)观察测力计,最大刻度值是量程, 最小刻度是分度值,根据指针位置读出力的大小;
(3)根据测量的力在坐标图像中描点连线;
(4)根据图像是过原点的直线判断,重力和质量成正比;
(5)太空中是失重状态,不能测量重力的大小,实验不能进行。
49.【答案】(1)匀速直线
(2)3.4;水平向左
(3)=
【解析】【解答】(1)当用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在长木板上做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,根据二力平衡知识,此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2) 由图可知,用弹簧测力计水平向右匀速拉动木块,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数大小为3.4 N,木块受到的滑动摩擦力大小为3.4N,摩擦力方向水平向左;
(3)由图可知,木块和内运动的路程和时间均成正比,说明木块在和内均做匀速直线运动,同一木块在粗糙程度相同的水平面上运动,压力不变,接触面的粗糙程度相同,所以木块受到的滑动摩擦力相同,木块做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,所以拉力也相等,即
故答案为:(1)匀速直线;(2)3.4;水平向左;(3)=。
【分析】(1)根据滑动摩擦力在物体的接触面上,所以摩擦力的大小无法直接测量,可借助于平衡力的条件,将摩擦力的大小转化成测力计示数的大小进行测量;
(2) 明确弹簧测力计的分度值,读出弹簧测力计的示数;摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;
(3)滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
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