内容正文:
第7-12章综合复习实验探究题
一、实验探究题
1.小丽利用小桌、海绵、砝码等器材“探究压力作用效果”的实验如图的甲、乙、丙所示。
(1)甲、乙、丙实验中,根据 来显示压力的作用效果;
(2)通过 实验能够得到结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)比较乙、丙可知:压力的作用效果与 有关;
(4)如图丁实验将质量分布均匀的物体沿竖直方向切成大小不同的两块,将左边部分移开后发现海绵的凹陷程度不变。由此得出压力的作用效果与受力面积无关,你认为此探究过程中存在的问题是 。
2.小宇在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,进行了下列实验操作:
(1)如图(a)所示,将木块放在水平放置的长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动,读出弹簧测力计的示数 F1 = N 。
(2)在木块上放一个砝码后,重复(1)中的操作,如图(b)所示。实验时,发现此时弹簧测力计的示数F1 F2(选填“<”、“ >”或 “=” )。进行(a)、(b)两次实验是为了探究滑动摩擦力大小与 的关系。
(3)如图(c)所示,在长木板上铺上毛巾后,再次进行实验时,小宇发现弹簧测力计示数达到最大值时仍没拉动木块。在不增加或更换器材的情况下,请你想个办法,帮小宇顺利完成实验。你的办法是: ,读出弹簧测力计的示数 F3 ,再与 (选填“F1”或“ F2 ” ) 进行比较,这样就可探究滑动摩擦力大小与 的关系。
3.如图所示是某物理实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验过程,实验中所用钩码质量均50g。
(1)安装好杠杆,使其水平静止后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,如图甲所示,应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,直到杠杆在 位置平衡;
(2)如图乙所示,在实验中多次改变挂在支点O两侧钩码的数量和悬挂位置,并将每次实验的动力、动力臂和阻力、阻力臂的大小记录在表格中:
实验次数
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
0.5
10
0.5
10
2
1
15
3
5
3
2
15
1.5
20
根据实验数据可得出杠杆平衡条件 ;(写出字母表达式)
(3)本次探究经过多次实验的目的是____;
A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
(4)如图乙所示,将A、B位置的钩码个数都减少一个,杠杆将会 (选填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”);
(5)如图丙,保持C点所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕D点从①位置缓慢转到②位置,若在此过程中杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数 (填“变大”“变小”或“不变”),其示数大小与其力臂的乘积变化情况是 。
A.一直变小 B.一直变大
C.一直不变 D.先变小后变大
4.在研究物体重力跟质量的关系的实验中,某同学用量程是5N的弹簧测力计测重力,测得如下数据:
质量
100
200
300
400
500
600
弹簧测力计示数
无示数
(1)通过实验,得到重力G与质量m关系的图像正确的是 ;
(2)根据表中数据可知:重力和质量的比值是,意思是 。
A.
B.重1N的物体质量为
C. 质量为1kg的物体所受重力为
5.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。
6.期末非笔试测,同学们需在实验室中采取抽签方式确定测试题目。首先是常见测量工具的使用。例如:天平、量筒以及弹簧测力计。
(1)把天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线处后,发现指针位置如图甲所示,此时应将左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到指针对准分度盘中央的刻度线;
(2)将适量盐水装入小烧杯中,放在天平的左盘上,加减砝码天平平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,烧杯和盐水总质量为 g;
(3)将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,液面到达的位置如图丙所示盐水体积是 cm3;
(4)使用弹簧测力计前,先要在所测力的 进行调零。如图丁所示的弹簧测力计示数是 牛。
7.如图所示,探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)用弹簧测力计沿水平方向拉木块,木块没有运动,水平方向受到的摩擦力大小 (选填“大于”、“小于”或“等于”)拉力大小;
(2)比较甲、丙两次实验数据, (选填“能”或“不能”)得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”的结论,理由是 。
8.如图所示钢条下端固定。现分别用不同的力去推它,发生 A、B、C、D 四种形变,F1=F2=F3>F4,则
(1)能说明力的作用效果跟力的大小有关的图是 。
(2)能说明力的作用效果跟力的作用点有关的图是 。
(3)能说明力的作用效果跟力的方向有关的图是 。
9.小明同学用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)小明首先利用甲图的装置探究二力平衡的条件;实验时,发现当左右两盘同时装入2个相等质量的砝码时,物体处于静止状态,此时物体在水平方向受到两个力的作用,这些力是平衡的。再在右侧的盘中加入一个2g的砝码时,发现物体仍然处于静止状态,经过讨论,同学们发现产生这一现象的原因是桌面会对木块有静摩擦力,这时物体在水平方向受到的力 (选填“平衡”或“不平衡”);
(2)为了避免这一现象,小明同学选择如图乙所示的装置继续实验。在左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后;小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在 上;
(3)小明对同一问题又进行了探究,他在左右支架上配两个滑轮时没有安装在相同的高度,如图丙所示,该装置 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
10.小明在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中,进行了如下过程:
(1)实验中必须先检验压强计的气密性。若用手指按压橡皮膜,不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两侧液柱的高度差变化都很小,则说明该压强计的气密性 (选填“好”“差”)。如图甲中的U形管 (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)为探究液体内部压强与深度的关系,将压强计的探头先后放在图乙所示烧杯的a、b位置处,可以观察到探头在 (选填“a”“b”)位置时U形管两侧液面的高度差较大,由此可初步得出结论:同种液体, 。
(3)如图丙所示,将探头放入另一烧杯的液体中(液面与图乙中水面相平),使U形管两侧液面的高度差与图乙中相同(均为Δh),则烧杯丙中的液体密度ρ液 ρ水(选填“>”“<”或“=”)。
11.利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图甲、乙、丙所示:
(1)图中压力的作用效果是通过观察 来比较的;
(2)通过比较图 (填序号)和图丙,说明一压力定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'的大小关系为p p'(填“>”“<”或“=”)
(4)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示。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:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
12.小伟要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小。
接下来小伟通过如图所示实验操作验证他的猜想:
(1)实验中小伟应该用弹簧测力计水平 拉动木块在长木板上滑动,这样做是根据 的原理得出拉力大小等于滑动摩擦力,从而测出木块所受摩擦力的大小;
(2)如果小伟要探究猜想②,他应该选择 两幅图所示的实验步骤来操作;
(3)小伟要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。小伟在实验中存在的问题是 。
13.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,装置如图所示。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做 运动;
(2)比较甲、乙两次实验,可以得出:在压力相同时, 滑动摩擦力越大;
(3)图丙中,弹簧测力计的示数为 N;若此时增大拉力F3,使A与上面的物块一起运动,木块A受到毛巾表面的滑动摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.探究“二力平衡的条件”的实验装置如图所示。
(1)把小车放在较 (选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,对实验的结论得出更有利;
(2)实验中,通过调整 来改变F1和F2的大小;
(3)实验中,保持F1与F2大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后下车 (选填“能”或“不能”)保持平衡状态。
15.小洁利用沙子、一个小桌和象棋子若干进行实验, 探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,图记录了她进行第①、②、③步实验操作后观察到的现象。
(1)小洁通过 来显示压力的作用效果;
(2)根据实验现象可得结论:在 一定时, ,压力的作用效果越明显。
16.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验中,小哈做了如图所示的实验。
(1)实验前需要将弹簧测力计沿 方向调零;对比①②③三次实验可得,液体密度一定时, 越大,物体所受浮力越大;
(2)小哈又利用身边的小桶探究了“浮力大小与排开液体的关系”如上面的图。步骤:
a、测出实心合金块所受的重力G物
b、把合金块浸没在装满水的溢水杯中,测出拉力F拉,并收集合金块排开的水
c、测出桶和排开的水所受的总重力G总
d、测出空桶所受的重力G桶
考虑到使操作步骤最简单,你觉得最合理的实验顺序是 ;
(3)选用其他液体多次实验并处理数据后,发现G物,F拉,G总,G桶四个量之间存在一个等量关系是: ,根据这个关系则可得出结论:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,且所受的浮力大小等于它排开液体的重力,这就是著名的阿基米德原理;
(4)如果B步骤中,合金块未浸没,(3)中的结论是否还成立 ;(选填“成立”“不成立”)
(5)小哈同学深受启发,他发现实验室正好有一个物块,很好奇它是什么东西,如图是他用量筒、小玻璃杯来测量小物块密度的实验操作图:
步骤:(水的密度用ρ水表示)
A.往量筒中注入适量水,读出体积为V1;
B.将物块放入量筒中,物块漂浮,静止后读出量筒的示数V2;
C.用细针将物块轻轻压入水中,使其浸没,读出量筒的示数V3;
则此物块的密度表达式为ρ= 。
17.在“探究二力平衡条件”的活动中,学习小组设计了如图甲、乙所示的两种实验方案。
(1)当物体处于 状态或匀速直线运动状态时,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 方案更好,理由是 。
(3)乙实验中向两端的小盘里加砝码,当两盘砝码质量 时,小卡片静止。
(4)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 。
(5)在小卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,再松手时,小卡片运动,由此说明两个力必须作用在 才能彼此平衡。
18.科技小组同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,目的是 ,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔;
(2)如图甲,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,绳另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动,当注射器中活塞 时,记下弹簧测力计的示数为6.4N;
(3)如图乙所示,注射器有刻度部分的容积为 ,用刻度尺测出注射器刻度部分的长度,计算活塞的横截面积为 cm2 ,所测大气压的值应为 Pa;
(4)针对摩擦带来的误差,该小组同学对该实验进行了改进,采用了图丙装置,将该注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,空杯质量50g,向烧杯中缓慢加水,当注水的质量为600g时活塞刚开始向左滑动;然后从烧杯中向外缓慢抽水,当抽出100g水时,活塞又开始向右滑动,则活塞受到大气压力 N。
19.在日常生活中我们常常可以利用矿泉水瓶进行小实验,来说明一些物理知识。
(1)如图1甲,在矿泉水瓶中装入少量的水,盖上盖子,正立在海绵上,再往瓶中加水,盖上盖子(如图乙),再把图乙的矿泉水倒立在海绵上(如图丙),可以观察到三次海绵的凹陷程度不相同,比较 两图可以说明压力的作用效果与压力大小有关;比较乙丙两图,说明了压力一定时, 越小,压力的作用效果越明显;
(2)在矿泉水瓶的侧壁同一高度不同位置扎出多个小孔,往瓶内加水,可以看到水向四周喷出的距离都相同,如图2所示。此现象表明:同种液体在同一深度向各个方向的压强 (选填“相等”或“不相等”)。随着水的流出,可以看出水喷出的距离逐渐减小。这是因为水产生的压强随水的深度的减小而 ;
(3)把两矿泉水上半部分截去,分别装上两种液体,在木筷子的一端缠绕一些铜丝做成个密度计,把同一支密度计放在两种液体中,密度计的位置如题3图所示,则密度计在两液体中受到的浮力关系是FA FB,两液体的密度关系是 (以上两空选填“>”“=”或“<”)。
20.某兴趣小组为了验证阿基米德原理,设计并开展了如下的实验:
(1)使用弹簧测力计前,应在 (选填“竖直”或“水平”)方向上调零;
(2)如图甲,若溢水杯中未装满水,会导致测得的 (填序号)数据出现错误;
A.物体重力 B.物体受到的浮力 C.物体排开液体的重力
(3)如图乙,溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,此时物块受到的浮力为 N,物块受到的浮力大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)它排开水所受的重力大小;
(4)如图对比乙、丙两图,可以说明物块受到的浮力大小与 有关。换用酒精再次实验的目的是 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”);
(5)该物块的密度为 g/cm3。(=,g取10N/kg)
21.判断或计算液体密度大小有如下方法:
(1)自制简易密度计,如图所示将其先后放入盛有甲、乙液体中,所受浮力分别是F甲、F乙,甲、乙两种液体的密度分别是、,可以判断F甲 F乙, (选填“>”“=”或“<”);
(2)质量为m0的试管能竖立在水槽中,先后分别装上适量的水和某液体,使它们漂浮水面,只要确保它们受到相同的浮力,再用量筒量出它们的体积,分别记为和,则液体的密度可用(已知)求出。
①请根据题意,推导式子成立;
②利用如图所示的器材与油性笔,设计实验:使试管中的水和液体受到相同的浮力。写出实验步骤(可画图说明)。
22.小明利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)轻质杠杆静止时如图甲所示,可将左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使其在水平位置平衡,这样操作的目的是便于测量 ;
(2)为探究杠杆的平衡条件,小明设计了以下两种收集实验数据的方案,其中合理的是方案 (选填“一”或“二”);
实验次数
方案一
方案二
1
3
3
3
5
2
2
2
4
3
3
1
1
2
5
(3)小明分析合理方案中的实验数据,得出杠杆的平衡条件 (用公式表示);
(4)某次实验所挂钩码的个数和位置如图乙所示,此时将两侧所挂的钩码同时远离支点О一格,杠杆右端将会 。(选填“下降”或“上升”);
(5)杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用,是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易工具,由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成。如图丙所示,此杆秤有两个提纽,使用它称较重的物体时,常用离秤钩较 (选填“近”或”远”)的提纽。
23.“星耀”物理兴趣小组的同学们利用弹簧测力计、同一个长方体物块、烧杯、水和未知密度的液体“探究浮力大小与哪些因素有关”,实验装置和实验步骤,如图所示。请你回答下列问题:
(1)根据图甲、乙、丙所示的情形并分析弹簧测力计的示数可初步得到的实验结论为:在同种液体中,物体 ,物体所受的浮力就越大;
(2)为探究浮力大小与液体密度的关系,应选择步骤 ;
(3)根据步骤甲、丙、丁,可探究出物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”),并可算出该长方体物块体积为 。
24.小南同学用如图所示的装置研究液体内部的压强。
(1)图甲的装置中,将探头放入液体中,如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜 (选填“会”或“不会”)发生形变,U形管左右两侧液面就会产生 ;
(2)使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(3)比较图乙和图丙,可以得到:液体的压强与液体的 有关;
(4)保持丙中金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀(图丁),观察图丙和丁,小南得出了“在同一深度液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。你认为通过他这样的操作得到的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,原因是: ;
(5)已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差,则橡皮管内气体的压强与1标准大气压强之差为 Pa。(已知)
25.在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明同学的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示:
(1)该实验的原理是 ;
(2)若要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应选 两图的实验进行探究;
(3)若要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,应选 两图的实验进行探究;
(4)此实验所采用的研究方法是 法。
26.为探究影响滑动摩擦力大小的因素,实验小组的同学用如图甲所示的装置和器材进行实验。
(1)如图甲所示,出现了操作错误,他应 拉动弹簧测力计使木块做匀速直线运动;
(2)在图甲中纠正错误后再想探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系,将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来的一半。他后来发现没有控制压力一定,请你帮他提出改进措施: ;
(3)图丙、丁中根据弹簧测力计的读数可知, (选填“铜”或“木”)块的下表面更光滑;
(4)实验中,他发现弹簧测力计示数很难稳定,于是设计了如图乙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:
①启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面 (选填“静止”或“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,木块所受滑动摩擦力的方向为水平向 (选填“左”或“右”);
②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,大家发现弹簧测力计的示数没有改变,说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小 (选填“有关”或“无关”)。
27.小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与哪些因素有关的实验”,如图所示:
(1)实验中小明是通过观察 来比较压力作用效果的,这种探究方法称之为 ;
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是:在受力面积一定时, ;
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,图甲、乙、丙中应通过比较 两图来进行;能够得到的结论是:在压力大小一定时, ;
(4)小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示,他发现它们对泡沫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大小无关。小华同学作出的这个结论是 (选填:“正确”或“不正确”)的。
28.在研究影响滑动摩擦力大小因素的实验中:
(1)如图甲所示,小华将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块做 直线运动,根据 知识,读出弹簧测力计所示的拉力就可以得到木块与长木板之间的滑动摩擦力。
(2)由 两图可探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
(3)实验中弹簧测力计示数很难稳定,小华设计了如图丁所示的装置进行实验,细绳与滑轮的摩擦忽略不计。启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后如图所示,此时木块所受滑动摩擦力f1= N,方向水平向 ;若增大传送带的速度,此时木块所受滑动摩擦力为f2,则f2 f1。(选填“>”、“=”或“<”)
29.如图所示,置于水平桌面上的容器,底面积为200cm2,未装水时的质量为0.2kg。容器盛水后水面的高度为15cm,容器对桌面的压强为1.1×103Pa,(g取10N/kg,忽略容器壁的厚度)求:
(1)容器未装水时对桌面的压强;
(2)容器盛水后,水对容器底部的压强和压力;
(3)容器中水的质量。
30.在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)将装置放在水平桌面上,静止时如图1所示。为了使杠杆在水平位置平衡,可以将螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
实验中,三次的实验数据已填入表格。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2m
1
2.5
0.2
2
0.25
2
2
0.15
1.5
0.2
3
1.5
0.1
1
0.15
(2)分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件: 。
(3)图2是第3次杠杆平衡时的情景,若将两端的钩码同时向外移动一格,则杠杆 端会下降。
(4)某小组对实验过程交流、讨论后,按图3所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法,并指出用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性,在测量拉力F的力臂时,小组内有不同的意见,你认为拉力的力臂应为 (选填“OA”“OB”或“AB”)。
31.在“探究影响液体压强大小的因素”实验中,小强做了如图(a)所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)U形管压强计是通过U形管中两液面的 来反映橡皮膜所受压强大小的,将橡皮膜置于空气中,U形管两边的液面应该 。用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 (填“漏气”或“不漏气”);
(2)图(a)甲、乙实验表明:当液体深度相同时,液体压强与液体的 有关;图(a)乙、丙实验表明:同种液体,深度越小,液体的压强越 ;
(3)他结合液体压强的知识,设计了一个测量盐水密度的方案,请你将以下实验步骤补充完整:
①如图(b)中的A所示,用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,用刻度尺测出水面到下管口的距离记为h1;
②如图(b)中的B所示,在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至 ,用刻度尺测出盐水面到下管口的距离记为h2;
③盐水的密度表达式:ρ盐水= (利用ρ水、h1、h2等表示);
④按照图2所示实验过程,所测盐水的密度偏 (填大或小)。
32.在探究“液体内部压强特点”的实验时:
(1)用手指轻压金属盒上的橡皮膜,观察U形管液面高度差是否有明显变化,这是为了检查压强计的 ,若 (选填“有”或“无”)明显变化,表明压强计能正常使用;
(2)通过比较a、b、c三次实验可知,在液体内部 ,向各个方向的压强相等;比较d、e两图,可探究液体内部压强与 的关系;
(3)比较c、d两次实验可知,在同种液体中,液体深度越深,液体内部压强越 ,这一结论在生活中的实际应用是 。
33.在“探究水的沸腾”实验中:小华使用的实验装置如图甲所示,根据实验数据作出的“温度-时间”图像如图乙所示。
(1)小华在组装装置甲时,要分别调节铁夹M、铁圈N的高度,其中首先调节的是 (填“M”或“N”)的高度,由图乙可知,水面上方的气压 一个标准大气压;
(2)小华在实验中发现如图丁A、B所示的两种情形,其中 是水在沸腾时的情况,另外两位同学也选用相同的装置做该实验,他们大致绘制的温度-时间图像如图丙所示,a、b分别表示两位同学绘制的温度随时间变化的图像,由图像可知:两位同学所用水的质量: 。(填“<”、“>”或“=”)
34.在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小陈用如图所示的同一滑轮组提升不同重力的物体,将弹簧测力计悬挂绳子的自由端,实验数据记录如表所示:
实验次数
1
2
3
物体所受的重力G/N
6.0
12.0
18.0
提升高度h/m
0.1
0.1
0.1
拉力F/N
6.0
9.6
13.2
绳端移动的距离s/m
0.2
0.2
0.2
机械效率η
50.0%
62.5%
A
(1)实验中要竖直向下 拉动弹簧测力计,使物体升高;
(2)表格中编号A处数据应为 ;分析表中实验数据可以得出如下结论:同一滑轮组提升不同重物时,被提升的物体重力越大,滑轮组的机械效率越 ;
(3)小陈同学通过计算还发现,此滑轮组提升不同重力的物体时,绳子重力和摩擦力所对应的额外功与总功的比值总等于,则动滑轮的重力为 N。
35.小明利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧的 来判断的,实验前,小明发现压强计U形管两边红墨水的高度不相等,如图甲所示,他认为这种情况是由于装置漏气造成的,他的说法是 的,接下来的操作应该是 (填字母);
A.重新安装软管 B.多加一些红墨水
(2)比较图乙和图丙,可得出结论: ;
(3)如图丁所示,两个相同柱形容器中分别盛有A、B两种液体,将两个完全相同的U形管压强计的金属盒分别放入液体A、B中,U形管内液面的高度差相同,液体A、B的密度分别为ρA和ρB,则两者的大小关系为ρA ρB;若接着将两金属盒竖直向下移动相同的一段距离后,两U形管内液面的高度差分别为ΔH甲和ΔH乙两者的大小关系为:ΔH甲 ΔH乙;
(4)小明发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,可以采取的改进措施: 。
36.在学习了浮力知识后,小明利用一根吸管制作了一个简易的密度计。
(1)小明把一些细铜丝塞入吸管的下端,并用石蜡将吸管的下端封闭起来,使吸管能竖直地 在液体中。
(2)在两个相同的容器中分别盛有甲、乙两种液体,小明把这支吸管分别放入两种液体中,静止时如图甲、乙所示,则吸管在两种液体中所受的浮力 ,放入吸管后,两种液体对容器底部的压强的变化量 填“ ”“ ”或“ ”
(3)小明把这支吸管分别放入水、盐水和植物油中,在同一液面相平处分别标上这三种液液体的密度 ,则图丙中几种刻度的标示合理的是: 。
37.在学过摩擦力知识后,小明想探究:摩擦力大小是否与压力、重力都有关系?他利用如图所示的装置进行探究实验。实验步骤如下:
①把金属盒放在质量不计的白纸上,读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数。
②将质量不计的氢气球系在金属盒上,读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数。
③再往金属盒注入适量的沙子,使台式测力计示数与步骤①中的示数相等,拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数。
实验序号
台式测力计示数F1/N
金属盒总重力G/N
弹簧测力计示数F2/N
①
4.8
4.8
1.8
②
3.2
1.2
③
4.8
6.4
1.8
实验相关数据如下表:
(1)此实验是根据 原理测出摩擦力大小的。
(2)与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比,拉动白纸进行实验具有容易操作的优点,具体体现在: 。(写出一条即可)
(3)请你补齐上表中空格处的数据,其值为 N。
(4)实验中是通过 来改变金属盒总重力的。
(5)比较实验步骤 (填序号)的数据,说明摩擦力大小与重力无关。
38.“瓢泼大雨”以很大的速度落到地面,“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面。这是怎么回事呢?原来从高空下落的物体,开始时的速度会越来越大,空气阻力增大到与物体的重力相等时,这时物体将以这一速度做匀速直线运动,所以轻重和大小不同的雨滴收尾速度不同。受此启发,小白同学认为可以通过测量不同的小球的收尾速度等,得出空气阻力跟球半径和速度的关系,部分实验数据如表所示。()
小球编号
1
2
3
4
5
小球质量m(g)
2
5
45
40
小球半径r(cm)
0.5
0.5
1.5
2
3
小球的受尾速度v(m/s)
16
40
40
20
(1)从图中可以看出该小球在BC段做 运动,理由是 ;
(2)实验中,测量出小球受到最大空气阻力大小的原理是 ;编号为1的小球在BC段所受空气阻力为 N;
(3)通过比较 号(写数字序号即可)两个小球可以初步得出结论:半径相同时,小球受到的最大空气阻力与速度成正比;
(4)通过比较2、3号两个小球可以初步得出结论是:速度相同时,小球受到的最大空气阻力与 成正比;
(5)如果上述规律具有普遍性,为了与4号小球作对比,再次探究最大空气阻力与小球半径的关系,5号小球的质量应为g。
39. 小明在进行探究“重力的大小跟质量的关系”的实验。
(1)实验中,需要的测量工具是 和 ;
(2)下表是小明设计的实验数据记录表格,表格中已经记录了他3次实验的数据,则空白处横线上缺少的栏目是 。请你根据他的实验数据,在图中画出重力与质量之间的关系图线 ;
实验序号
物体质量m/kg
重力G/N
①
0.1
1
②
0.2
2
③
0.3
3
(3)分析数据,可以得到的结论是物体受到的重力跟质量成 比,若本实验转到月球上进行,则你得到的结论对于月球上的物体 (选填“仍成立”或“不成立”);
(4)小明的同桌小亮取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为小亮同学的做法 (选填“合理”或“不合理”)。
40.小明同学利用A、B两物体、砝码、海绵等器材探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验,
(1)小明首先用一支铅笔探究“压力作用效果与受力面积的关系”,他设计了如图甲、乙两种方案,你认为 (选填“甲”或“乙”)方案更合理一些。
(2)他接着又设计了如图a、b、c、d所示的实验来继续探究:
①实验中小明是通过观察 来比较压力作用效果的;这种探究方法称为 。
②比较图a、b两图所示实验,能够得到的结论是:在受力面积一定时, ;
③若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,图中a、b、c中应通过比较 两图实验来进行;
④小明同学实验时又将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图d所示,发现它们对泡沫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大小无关,小明同学作出的这个结论是 (选填:“正确”或“不正确”)的,原因是 ;
41.小明早餐常吃一个煮鸡蛋。他想知道一个生鸡蛋的密度,但发现实验室的量筒口径太小,无法测量鸡蛋的体积,他进行了下面的实验。
(1)请你按照小明的实验思路,将实验步骤补充完整。
①把天平放在水平桌面上,分度盘如图甲所示,他应该将平衡螺母向 调节,使天平平衡;
②用天平测出烧杯的质量为65.8g;
③在烧杯中装适量的水,把鸡蛋放入水中,鸡蛋下沉至杯底,如图乙;
④如图丙所示,小明的操作是 ;
⑤取出鸡蛋,用调好的天平测烧杯和盐水的总质量,如图丁所示,天平的读数为 g;
⑥将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图戊所示,量筒的读数为96mL;
⑦利用密度公式计算出盐水的密度为 kg/m3,即为鸡蛋的密度。
(2)小明利用上述方法测出的盐水密度 (选填“偏大”或“偏小”);小明同学很快想到,不需要增加器材,也不需要增加额外的步骤,只要将实验步骤的顺序稍加调整,就会大大减小上述误差。小明同学调整后的实验步骤顺序是 (填写实验步骤前的序号)。
(3)按照上面所述实验过程,请你帮助小明证明鸡蛋的密度等于盐水密度 。(推导过程要有必要的文字说明)
42.某项目式学习小组利用如图甲所示的装置做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验,A为金属块。
(1)实验前应将弹簧测力计在 (选填“水平”或“竖直”)方向上校零;
(2)实验中把测量摩擦力大小转换为测量弹簧测力计的拉力大小。为了保证转换的正确性,实验中采取的措施是沿水平方向拉着金属块A做 ;
(3)实验结果发现,由此可以得到探究结论:滑动摩擦力的大小与 和接触面的粗糙程度有关;
(4)为了研究滑动摩擦力与速度的关系,小组成员设计了如图乙所示的装置,传送带的速度可以调节。
①启动传送带,使传送带匀速运行,弹簧测力计的示数稳定为F3,金属块A所受滑动摩擦力的方向为水平向 (选填“左”或“右”);
②若减小传送带的速度,一段时间后,弹簧测力计的示数稳定为F4,小明发现F3 F4(选填“>”、“<”或“=”);
(5)如图丙所示,小组成员又利用金属块A设计了探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验。
①根据图中的实验数据,可计算出图d中盐水的密度是 g/cm3;
②若先完成步骤b,再完成步骤a,则测得金属块A在图b的水中受到的浮力将 ;如果c步骤中金属块A碰到了容器底,则测得的浮力 (两空均选填“偏大”或“偏小”)。
43. 为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,张强同学设计了如图所示实验(实验所用棉布比木板表面粗糙)。
(1)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物体A做 运动,根据二力平衡知识,可知滑动摩擦力的大小 弹簧测力计的示数;
(2)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;
(3)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,张强同学由此得出结论: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 的(选填“正确”或“错误”),理由是没有控制 相同。
44.如图甲是小柳同学探究二力平衡条件时的实验情景。
甲 乙
(1)小柳将系于小卡片(重力可忽略不计)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,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,小柳将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究什么? 。
(3)在探究同一问题时,小花将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小柳的实验优于小花的实验。其主要原因是( )
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小卡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
45.在“探究影响液体压强的因素”的实验中,用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,在5号管中装入盐水,其他管中装入水,如图所示。
(1)玻璃管下方薄膜鼓起的程度可反映液体 的大小;
(2)根据图甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度,猜想:液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或 有关;
(3)图乙中,4号管上段更粗,下段与2号管粗细相同,两管中水的总长度相同,发现两管薄膜鼓起的程度相同,可得:液体压强的大小与液体的质量、重力、体积都 ;
(4)图丙中,5号管和2号管的液柱长度相等,利用5号管和2号管可探究液体压强与 是否有关;
(5)为了探究液柱长度对液体压强的影响,选用2号管和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,实验时需控制两管水柱的 相等;
(6)用丁装置测量某液体密度,在左侧加入适量水,往右侧倒入待测液体,直到隔板中的橡皮膜相平,测出图中所示物理量。请选用图中适当的物理量,写出待测液体密度的表达式: (用图中字母和表示)。
46.实验台上有满足实验要求的器材:如图所示圆柱体A(已知ρA>ρ水,每格体积均为20cm3),已调零的弹簧测力计和装有适量水的烧杯。请你利用上述实验器材设计实验证明:浸在水中的物体,排开水的体积越大,所受浮力越大。
(1)将下面的实验步骤补充完整;
①将圆柱体悬挂在弹簧测力计下,静止时,用弹簧测力计测出 (填写物理量及符号),记入实验表格。
② ,圆柱体不接触烧杯,静止时,用弹簧测力计测出此时的拉力F,将圆柱体排开水的体积V排和F,记入实验表格。
③仿照步骤②,再做两次实验,每次分别将圆柱体下部的两格、三格浸入水中,将各次圆柱体排开水的体积V排和弹簧测力计的拉力F,记入实验表格。
④根据公式F浮= ,分别计算3次圆柱体所受浮力F浮,记入实验表格。
(2)小新同学设计了如下的实验数据记录表格,其中①的位置应该填入的是 。
1
2
3
G/N
F/N
V排/m3
①
47.如图所示是同学们探究杠杆的平衡条件的实验过程,实验中所用钩码的规格均相同。
(1)将安装好的杠杆放在水平桌面上,静止时如图甲所示,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
(2)为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡的目的是 。
(3)如图乙所示,在调节好的杠杆左端A点处挂三个钩码,为使杠杆继续在水平位置保持平衡,则应该在杠杆右端B点处挂 个钩码,杠杆平衡后,将杠杆两端的钩码向远离支点的方向同时移动一格,则杠杆将 (选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”)。
(4)如图丙所示,若将右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验,依次将弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加拉力,始终保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数会逐渐 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)如图丁所示,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当钩码悬挂在杠杆上 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)点,且杠杆在图示的位置处于平衡状态时,弹簧测力计的示数最小。
48.小明了解到“不倒翁”不易翻倒的原因是它有一个大而重的底座。于是他猜想:物体的稳定程度可能与物体的重心离地面的高度有关。为了验证他的猜想,小明制作了如图甲三块外形相同、质量相同,只有重心离地面的高度不同的圆柱体,一块长木板。
(1)实验目的:探究物体的稳定程度与 是否有关;
(2)小明设计的实验装置如图乙,请在图中画出圆柱体此时所受重力的示意图 ;
(3)实验步骤:
①将圆柱体A放在水平长木板上,逐渐抬高长木板的一端,记下圆柱体A刚好翻倒时,木板抬高的角度θ1。请将小明未填写的实验步骤补充完整:
② ;
③ ;
④比较 ,可验证猜想是否成立。
49.根据题意解答
(1)在探究牛顿第一定律的实验中,如图小林同学用同一小车从同样斜面的同一高度 (选填“自由”“轻推”)滑 下,使它在三种不同表面的水平轨道上继续运动.
(2)小林同学为什么要让小车从斜面同一高度滑下?
(3)小车在不同表面上运动的距离逐渐变长,是由于: 使速度变化越慢.
(4)小林同学换用玻璃板代替木板完成实验,结果小车滑到玻璃板末端还没有停下,冲了出去.这对实验进行 (选填“有”或“没有”)影响,理由是: .
(5)对这个实验作进一步推想,可以得出什么结论? .
50.小红和小华讨论盛有液体的容器在放入物体前、后容器底部所受液体压强的增加量与哪些因素有关时,有了两种不同的猜想,并分别进行了实验。
表一:
实验序号
1
2
3
实验示意图
G(N)
28
24
20
(Pa)
230
230
230
表二:
实验序号
4
5
6
7
8
9
实验示意图
G(N)32
32
32
32
32
32
32
F(N)
22
18
14
10
10
F浮(N)
10
14
18
22
22
(Pa)
250
350
450
550
550
(1)小红猜想:与放入的物体所受重力G有关,于是选择所受重力不同、体积相同的三个物体A、B、C先后放入盛有某种液体的同一容器中,并测得,实验示意图及相应数据见表一。分析比较表一中和相关条件,可得:与G (选填“有关”或“无关”);
(2)小华猜想:与放入的物体所受浮力F浮有关,于是将物体挂在测力计下,将其逐步浸入液体中,读出相应的测力计示数F,经计算得出F浮,并测得,实验示意图及相应数据见表二。根据表二的实验示意图和相关数据, (选填“可以”或“不可以”)验证与F浮有关的猜想,依据是:同一物体浸入盛有某种溶液的同一容器中,物体所受浮力F浮越大,越 ;
(3)请填写实验序号9中的相关数据:F浮= N,= Pa。根据4、5两次实验数据,可以得出浮力大小与 有关;根据 两次实验(填实验序号),可知浮力大小与物体浸没的深度无关。
答案解析
1.【答案】海绵的凹陷程度;甲、乙;受力面积;没有控制压力一定
2.【答案】(1)匀速直线;3.8
(2)<;压力大小
(3)取下砝码,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动;F1;接触面粗糙程度
【解析】【解答】1)物体做匀速直线运动,受到平衡力的作用,弹簧测力计示数为3.8N
综上第1空为匀速直线;第2空为3.8
2)物体压力越大,受到摩擦力越大,所以F1<F2, 滑动摩擦力大小 与压力大小的关系
综上;第1空为<;第2空为压力大小
3) 取下砝码,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动 ,再进行比较F1和F3,探究 滑动摩擦力大小与 接触面粗糙程度的关系
综上第1空为取下砝码,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动;第2空为F1;第3空为接触面粗糙程度
【分析】根据运动和力、滑动摩擦力影响因素、控制变量法填空
1、运动和力:物体所受平衡力,物体呈现静止或者匀速运动状态;
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,如摩擦力影响因素有:压力和接触面的光滑程度。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 滑动摩擦力大小与 接触面粗糙程度的关系,需要压力大小相同。
3.【答案】(1)左;水平
(2)
(3)B
(4)左端下沉
(5)变大;C
【解析】【解答】1) 安装好杠杆,使其水平静止后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,如图甲所示,应将平衡螺母向左调,直至杠杆水平方向调0
综上第1空为左;第2空为水平
2) 杠杆平衡条件 为
综上 第1空为
3)多次试验的目的时寻找普遍规律,B正确,A错误
综上选B
4) 将A、B位置的钩码个数都减少一个 ,左侧力和力臂的乘积2×3,右侧力和力臂的乘积4×1,所以左侧重,左端下沉
综上 第1空为左端下沉
5) 将弹簧测力计绕D点从①位置缓慢转到②位置,若在此过程中杠杆始终保持水平平衡 ,力臂变小,所以力一直变大,C正确,力和力臂的乘积不变
综上第1空为变大;第2空为C
【分析】根据杠杆平衡条件判识选项
1、杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力*动力臂=阻力*阻力臂
2、杠杆的调平:调平原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,当指针偏右表明右侧较重,所以需要增加左侧力和力臂
3、最小力的求法:据题可知, 将弹簧测力计绕D点从①位置缓慢转到②位置,若在此过程中杠杆始终保持水平平衡 ,力臂变小,所以力一直变大。
4.【答案】B;C
5.【答案】相等;让小车从较低高度下滑;慢;匀速直线运动;不是
6.【答案】左;86;60;方向;3.4
7.【答案】等于;不能;未控制压力大小相同
8.【答案】(1)AD
(2)AC
(3)AB
【解析】【解答】(1)AD在力的方向和作用点相同时,力越大,力的作用效果越大;
(2)AC在力的大小和方向相同时,作用点不同,力的作用效果不同;
(3)AB在力的大小和作用点相同时,方向不同,力的作用效果不同.
故答案为:(1)AD;(2)AC;(3)AB.
【分析】(1)力的作用效果:力改变物体的形状,力改变物体的运动状态;
(2)力的三要素:力的大小、方向、作用点.力的三要素同时影响力的作用效果;
(3)控制变量法研究力的三要素影响力的作用效果.
9.【答案】平衡;同一直线上;能
10.【答案】(1)差;不是
(2)b;液体压强随深度的增加而增大
(3)>
【解析】【解答】(1)、实验中必须先检验压强计的气密性。若用手指按压橡皮膜,不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两侧液柱的高度差变化都很小,则说明气密性差。U形管上端只有一端开口,不是连通器。
(2)、实验时可以观察到探头在b位置时U形管两侧液面的高度差较大,由此可初步得出结论:同种液体,液体压强随深度的增加而增大。
(3)、如图丙所示,橡皮膜在乙中深度比丙中深,U形管两侧液面的高度差与图乙中相同,说明橡皮膜处压强相等,由可知。
【分析】(1)、气密性差,则无论橡皮膜受到多大压强,U形管两侧液柱的高度差变化都很小。连通器必须是上端都开口,下端连通。
(2)、液体内部压强特点:同种液体,液体压强随深度的增加而增大。
(3)、由题意可知乙丙中橡皮膜受到的压强相等,可知液体和水的密度大小。
11.【答案】海绵的凹陷程度;乙;=;没有控制压力相同
12.【答案】匀速;二力平衡;甲、丙;没有控制压力大小不变
13.【答案】匀速直线;接触面越粗糙;2.4;不变
14.【答案】光滑;砝码的质量;不能
15.【答案】小桌陷入沙子的深浅;受力面积;压力越大
16.【答案】竖直;物体排开液体体积;dabc;G物-F拉=G总-G桶;成立;
17.【答案】静止;乙;乙方案中摩擦力对实验的影响较小;相等;二力平衡的条件是作用在同一直线上;同一物体上
18.【答案】排尽筒内空气;开始滑动;2.5mL;0.625;1.024×105;6
19.【答案】甲乙;受力面积;相等;减小;=;<
【解析】【解答】(1)要说明压力的作用效果与压力大小有关,需要控制受力面积相同,改变压力大小不同,图甲乙符合题意;比较乙、丙两图知,压力大小相同,丙图的受力面积小,下陷的深,压力的作用效果明显,说明了压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(2)在矿泉水瓶的侧壁同一高度不同位置扎出多个小孔,往瓶内加水,可以看到水向四周喷出的距离都相同,压强相同,此现象表明:同种液体在同、深度向各个方向的压强相等;随着水的流出,水的深度减小,水产生的压强减小,水喷出的距离逐渐减小,说明了液体产生的压强随深度的减小而减小;
(3)密度计在两种液体中都处于漂浮状态,受到的浮力都等于密度计自身的重力,所以,密度计在两种液体中受到的浮力相等,即FA=FB。即密度计在两种液体中所受浮力相等;由图可知,密度计排开液体的体积关系为又因为,且浮力相等,所以。
【分析】(1)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。据此分析回答;
(2)液体内部存在压强,液体的压强与液体的密度和深度有关,同种液体在同一深度向各个方向的压强相等;
(3)从图可知,密度计放在两种液体中都漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力,从而可以判断受到浮力的大小关系。从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。
20.【答案】竖直;C;1;等于;液体密度;寻找普遍规律;4
【解析】【解答】(1)要在竖直方向使用弹簧测力计,则使用前弹簧测力计,要在竖直方向上调零;
(2)溢水杯未装满水,则物体排开的液体有部分停留在溢水杯内,导致测得的物体排开液体的重力数据出现错误;
(3)由甲、乙两图可知:物块重力G=4N,浸没在水中弹簧测力计示数为3N,根据称重法可知:物块浮力大小为G-F示=4N-3N=1N;
物体排开水的重力为G排=G总-G桶=1.5N-0.5N=1N,物块受到的浮力大小等于它排开水所受的重力大小;
(4)对比乙、丙两图,物块排开液体的体积相同,但弹簧测力计的示数不相同,这说明物块受到的浮力大小与液体的密度有关;换用酒精再次实验的目的是寻找普遍规律,避免实验结论偶然性;
(5)已知物块重力为4N,浸没在水中时所受浮力大小为1N;根据阿基米德原理可有:物体排开水的体积为;
物体的密度为。
故答案为:(1)竖直;(2)C;(3)1;等于;(4)液体的密度;寻找普遍规律;(5)4。
【分析】 (1)弹簧测力计使用前要在使用方向上调零;
(2)溢水杯使用前要装满水;
(3)利用称重法可求出浮力的大小;阿基米德原理:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体的重力;
(4)对比乙、丙两图,控制物块排开液体的体积相同,弹簧测力计示数不相同,说明物块所受的浮力大小跟液体的密度有关;换用不同密度的酒精再次实验,目的是寻找普遍规律,避免实验结论偶然性;
(5)已知物块的重力、浸没时所受浮力大小,根据阿基米德原理可求出排开液体的体积,因浸没时物体的体积等于排开液体的体积,利用重力公式、密度公式即可求出物块的密度。
21.【答案】=;<;由漂浮可知,F浮=G,所以所以,由与得,则;;未加入水与液体时,试管漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,排开水的体积一定,当加入水或某液体时,试管排开水的体积相等时,管中水或液体排开水的体积相同,受到的浮力大小相同。将试管放入装有水的水槽中,利用滴管取适量水加入试管中,用油性笔标注水槽中水面在试管的位置,将试管取出,将水全部倒入量筒中,量出滴入的水的体积V水;再将试管放入水槽中,利用滴管取某液体加入试管中,一直加到试管进入水中的部分到达试管标注位置,将试管取出,将某液体全部倒入量筒中,量出滴入的液体的体积V液,此时试管中水和某液体受到的浮力大小相等
【解析】【解答】(1)自制简易密度计,在甲、乙液体中,均漂浮,受到的浮力均等于密度计的重力,所受浮力分别是;
密度计排开甲液体体积大于排开乙液体体积,由得;
(2)试管装上水或某液体时,均漂浮在水面上,则管中水受到水的浮力等于自身重力,管中水受到某液体的浮力等于自身重力,实验中确保它们受到相同的浮力,则管中
所以,由与得,
则;
未加入水与液体时,试管漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,排开水的体积一定,当加入水或某液体时,试管排开水的体积相等时,管中水或液体排开水的体积相同,受到的浮力大小相同。将试管放入装有水的水槽中,利用滴管取适量水加入试管中,用油性笔标注水槽中水面在试管的位置,将试管取出,将水全部倒入量筒中,量出滴入的水的体积V水;再将试管放入水槽中,利用滴管取某液体加入试管中,一直加到试管进入水中的部分到达试管标注位置,将试管取出,将某液体全部倒入量筒中,量出滴入的液体的体积V液,此时试管中水和某液体受到的浮力大小相等。
【分析】(1)密度计原理:;(2)根据漂浮时,浮力等于重力进行等量换算。
22.【答案】右;力臂;二;F1l1=F2l2;上升;近
23.【答案】排开液体的体积越大;甲、丁、戊;无关;5×10-5
24.【答案】会;高度差;不漏气;深度;错误;没有控制液体的深度相同;1600
25.【答案】二力平衡;甲乙;乙丙;控制变量
26.【答案】沿水平方向;将截去的部分叠上去再测摩擦力;铜;静止;左;无关
27.【答案】(1)泡沫的凹陷程度;转换法
(2)压力越大压力作用效果越明显
(3)甲、丙;受力面积越小压力作用效果越明显
(4)不正确
【解析】【解答】(1)实验中小明将泡沫的凹陷程度来转换为压力作用效果的。
综上 第1空、 泡沫的凹陷程度;第2空、转换法;
(2)甲、乙两图所示实验,乙中压力大,其余因素相同,泡沫的形变程度较大,所以在受力面积一定时,压力越大压力作用效果越明显。
综上 第1空、压力越大压力作用效果越明显;
(3)探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,变量为受力面积,其余因素相同,通过比较甲和丙两图来进行。根据实验现象,丙的受力面积较小,泡沫的形变程度较大,所以在压力大小一定时,受力面积越小压力作用效果越明显。
综上 第1空、 甲丙; 第2空、 受力面积越小压力作用效果越明显;
(4)研究压力作用效果与受力面积的关系,变量为受力面积,其余因素保持一致,小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,压力大小也发生了改变,所以小华判断错误,原因是没有控制压力大小不变。
综上 第1空、 不正确;
【分析】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。
(1)[1][2]根据转换法的思想,实验中小明是通过观察泡沫的凹陷程度(或形变程度)来比较压力作用效果的。
(2)比较甲、乙两图所示实验,压力的受力面积相同,乙中压力大,泡沫的形变程度较大,因此得到的结论是:在受力面积一定时,压力越大压力作用效果越明显。
(3)[1][2]根据控制变量法的思想,若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,要控制压力大小一定,因此应通过比较甲和丙两图来进行。根据实验现象,甲丙的压力一定,丙的受力面积较小,泡沫的形变程度较大,因此可以得出结论:在压力大小一定时,受力面积越小压力作用效果越明显。
(4)根据控制变量法,研究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小一定,小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,压力大小也发生了改变,所以小华判断错误,原因是没有控制压力大小不变。
28.【答案】匀速;二力平衡;乙、丙;1.1;左;=
29.【答案】(1)100Pa;(2)1.5×103Pa,30N;(3)2kg
30.【答案】右;;左;OB
31.【答案】高度差;相平;不漏气;密度;小;橡皮膜水平为止;;小
32.【答案】气密性;有;同一深度;液体密度;大;拦河大坝要做成上窄下宽的形状
33.【答案】(1)N;低于
(2)A;<
34.【答案】(1)匀速缓慢
(2)68.2%;高
(3)4
35.【答案】液面的高度差;错误;A;液体密度一定时,深度越深,压强越大;<;<;使U形管内液体密度更小
【解析】【解答】探究液体内部压强的特点时,(1)实验中,液体压强不同,U形管液面高度差不同,通过U形管液面高度差反应液体压强的大小;
实验前,压强计U形管两边红墨水的高度不相等,应该取下橡皮管重新安装,A符合题意。
故选A。故第1空:液面的高度差;第2空:错误;第3空:A;
(2)根据图乙和图丙,液体的密度相同,金属盒的深度不同,深度越深,U形管两侧液面的高度差越大,可得结论:液体密度一定时,深度越深,压强越大。
(3)图丁中,U形管内液面的高度差相同,液体的压强相等时,左侧探头的深度大,根据p=ρgh,液体A的密度小于液体B的密度,即ρA<ρB。
将两金属盒竖直向下移动相同距离后,深度增加相同,液体的压强增大,根据p=ρgh和ρA<ρB,则增加的压强ΔpA<ΔpB,探头处的液体压强:p1=ρg(h+Δh)=ρgh+ρgΔh=p+Δp,
原来压强相等,则有pA1<pB1,U形管内液面的高度差ΔH甲<ΔH乙。故第1空:<,第2空:<;
(4)当U形管左右两侧液面的高度差不明显时,为了使两侧液面高度差对比更加明显,应增大所测压强差或使U形管内液体密度更小,达到增大高度差的目的。
【分析】(1)通过比较U形管液面高度差,反应液体压强的大小;实验前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面相平;
(2)液体密度相同,深度不同时,可以探究液体压强和深度的关系;
(3)当液体压强相同时,深度越小,液体密度越大;改变相同深度,液体密度越大, 压强改变越大;
(4)压强相同时,减小液体的密度,可以使液面高度差更大,更明显。
36.【答案】(1)漂浮
(2)=;=
(3)
【解析】【解答】 (1)由密度计的原理:物体漂浮时浮力等于重力可知,吸管竖直地漂浮在液体中。(2)由图可知,吸管在甲、乙两液体中,因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,且同一吸管的重力不变,所以,吸管在两种液体中所受的浮力F甲浮=F乙浮=G;由阿基米德原理可知,吸管在两液体中排开甲、乙液体的重力相等,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且相同容器的底面积相等,所以,由p= 可知,压强的变化量相等,即△p甲=△p乙;(3)因为吸管是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,由G=F浮=ρgV排=ρgS吸管h可知,吸管浸入液体中的深度:h= ,因吸管是粗细均匀的,所以,吸管浸入液体中的深度与液体的密度成反比,所以刻度分布不均匀,且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大,等密度的变大时h液越变化越小,C符合题意 .
【分析】(1)密度计是根据物体漂浮时所受浮力等于重力的原理制成的,密度计应漂浮在液面;
(2)密度计漂浮时所受浮力等于重力,由阿基米德原理可知,它排开液体的体积不变,即液体的深度不变,根据液体压强公式分析两种液体对容器底部的压强的变化量的大小;
(3)由阿基米德原理可知,同一物体漂浮在不同液体上时,液体密度越小,物体排开液体的体积越大,即密度计的刻度值应“上小,下大”,吸管上下均匀,密度越大,浸入水中的体积变化越小。
37.【答案】(1)二力平衡
(2)弹簧测力计示数稳定,便于读数
(3)4.8
(4)向金属盒内添加沙子
(5)①③
【解析】【解答】(1)利用二力平衡可知,当水平匀速拉动白纸时,摩擦力等于弹簧测力计的拉力大小;
(2)与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比,拉动白纸进行实验具有容易操作的优点,具体体现在弹簧测力计示数稳定,便于读数;
(3)第二次实验中,氢气球系在金属盒上,保持了总重力不变,而改变了压力大小,来探究摩擦力与压力大小的关系。所以第2次实验,金属盒的总重力仍为4.8N;
(4)实验中是通过向金属盒内添加沙子来改变总重力的;
(5)探究摩擦力与重力的关系时,应保持压力不变,改变总重力,根据此要求,只有①③能满足。
故答案为:(1)二力平衡; (2)弹簧测力计示数稳定,便于读数; (3)4.8; (4)向金属盒内添加沙子;(5)①③。
【分析】探究摩擦力大小与压力、重力的关系,这里通过向金属盒内添加沙子来改变总重力大小,通过将氢气球系在金属盒上,减小对水平面的压力,其中台式测力计显示的是压力的大小,第二次实验中,氢气球系在金属盒上,总重力不变,改变了压力大小,探究摩擦力与压力大小的关系.
38.【答案】匀速直线,相等的时间内通过的路程相等,二力平衡,0.02,1、2,小球半径的平方,90
39.【答案】(1)弹簧测力计;天平
(2)重力与质量的比值/(N·kg-1);
(3)正;仍成立
(4)合理
【解析】【解答】 (1) 第1、2空、 实验中,需要的测量工具是重力的弹簧测力计和测量质量的天平。
故第1空填“ 弹簧测力计 ”,故第2空填“ 天平 ”;
(2) 第1空、 实验中需要得到重力与质量的比值,通过比值得到重力与质量的关系,则空白处横线上缺少的栏目是重力与质量的比值/ 。
故该空填“ 重力与质量的比值/(N·kg-1) ”;
第2空、 根据表格中数据在坐标轴中描点,再用直线将各个点连接起来。
故该空如图所示:
(3) 第1空、 比值为定值,说明物体受到的重力跟质量成正比。
故该空填“ 正 ”;
第2空、 若本实验转到月球上进行,在月球上,物体的质量不变,重力变为地球上的 则在月球上,物体的重力与质量的比值仍为定值,则实验得到的结论对于月球上的物体仍成立。
故该空填“ 仍成立 ”;
(4) 第1空、 小亮测量不同物体的重力与质量大小,可以使实验结论=更具有普遍性,则小亮同学的做法合理。
故该空填“ 合理 ”。
【分析】明确实验目的是探究重力与质量的关系,需要用弹簧测力计测量重力,用天平测量质量。为了得出重力与质量的关系,需要计算重力与质量的比值,通过在表格中增加相应栏目来体现。然后根据数据描点连线来直观呈现关系。从数据中发现比值为定值,得出重力跟质量成正比的结论。接着考虑到在月球上虽然重力变化但质量不变且比值仍为定值,所以结论对于月球上的物体仍成立。小亮测量不同物体来增强实验结论的普遍性,这种做法是合理的,从实验的科学性和严谨性角度进行了分析。
40.【答案】甲;海绵的凹陷程度;转换法;压力越大,压力作用效果越明显;a、c;不正确;没有控制压力大小相同
41.【答案】(1)右;向烧杯中加入盐水,直到鸡蛋刚好悬浮在盐水中;171.4;1.1×103
(2)偏大;①③④⑤⑥②⑦
(3)鸡蛋漂浮:G蛋=F浮即ρ蛋gV蛋=ρ盐水gV排由于鸡蛋浸没:V排=V蛋所以ρ蛋gV蛋=ρ盐水gV蛋即ρ蛋=ρ盐水。
【解析】【解答】(1)由图甲可知指针偏左,因此应向右调节平衡螺母,使指针指在刻度盘的中央;由图丙可知鸡蛋悬浮,受到的浮力相比于沉底时增大,由阿基米德原理 可知排开液体体积不变,浮力增大,因此液体密度增大,所以操作为向烧杯中加入盐水,直到鸡蛋刚好悬浮在盐水中;由图丁可知天平的读数为171.4g;盐水的质量为:171.4g-65.8g=105.6g,盐水的体积为96mL即96cm3,因此盐水的密度为: ;(2)将盐水倒入量筒中时,部分液体会沾在烧杯壁上,导致测量的体积偏小,由 可知,质量准确,体积偏小,因此测得的密度偏大;为了能精确测量盐水的质量,应先测烧杯加盐水的总质量①,将盐水倒入量筒后再测烧杯和烧杯中剩余盐水的总质量②,用①-②即可得倒出盐水的质量,可排除杯壁上沾有盐水的影响。因此正确操作顺序为①③④⑤⑥②⑦;(3)因为鸡蛋悬浮,所以G蛋=F浮,由阿基米德原理和重力的计算可得:ρ蛋gV蛋=ρ盐水gV排,由于鸡蛋浸没,所以V排=V蛋,即ρ蛋gV蛋=ρ盐水gV蛋,ρ蛋=ρ盐水。
【分析】(1)调节天平横梁平衡时,螺母向高的一端移动.
测量盐水的密度间接测量鸡蛋的密度,需要盐水的密度等于鸡蛋的密度,使鸡蛋悬浮在盐水中.
用天平测量物体质量时,物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值.
求出盐水的质量和体积,根据密度公式求出盐水密度.
(2)测量过程中先测量空烧杯的质量,称烧杯和盐水的总质量,烧杯中盐水全部倒入量筒中,这时烧杯上有残留的盐水,导致体积测量值偏小,密度测量值偏大.
(3)鸡蛋悬浮在盐水中,鸡蛋受到的重力等于浮力,展开即可推导.
42.【答案】水平;匀速直线运动;压力;左;=;1.1;偏大;偏大
43.【答案】(1)匀速直线;等于
(2)压力大小;接触面粗糙程度
(3)错误;压力大小
【解析】【解答】(1)弹簧测力计显示拉力大小,弹簧测力计水平拉动木块进行匀速直线运动时,水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小;(2)甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,故甲、乙实验是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关,图乙和丙实验中,压力相同,接触面的粗糙程度不同,探究的是滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)甲、丁两次实验,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,接触面积不同,即没有控制压力大小相等,无法探究滑动摩擦力跟接触面积的关系,故得到的结论是错误的;
故答案为:(1)匀速直线;等于;(2)压力大小;接触面粗糙程度;(3)错误;压力大小。
【分析】(1)弹簧测力计显示拉力大小,弹簧测力计水平拉动木块进行匀速直线运动时,木块受到平衡力作用,滑动摩擦力等于拉力;
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,利用控制变量法探究滑动摩擦力跟影响因素之间的关系;
(3)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,探究滑动摩擦力跟接触面积的关系时,控制压力大小和接触面粗糙程度不变。
44.【答案】(1)相反;钩码数量
(2)不能;不在同一直线上的两个力能否平衡
(3)A
【解析】【解答】(1)探究二力平衡的条件时,可以改变钩码的个数改变拉力的大小,作用在小卡片上的拉力方向相反;(2)若改变小卡片的角度,小卡片不能平衡,可以探究二力平衡时,两个力必须在同一直线上;(3)在探究二力平衡时,若利用木块在桌面上进行实验,由于摩擦力较大,对实验的影响大。
【分析】(1)探究二力平衡时,利用钩码个数改变力的大小;
(2)通过观察当两个力不在同一直线上时物体是否平衡,分析二力平衡时要在同一直线上;
(3)探究二力平衡实验时,要尽力减小摩擦力对实验的影响。
45.【答案】压强 ;深度 ;无关 ;液体密度 ;深度;
46.【答案】圆柱体重力G;将圆柱体下部的一格浸入水中;G-F;F浮/N
47.【答案】平衡;左;使杠杆的重心在支点,消除杠杆的自重对杠杆平衡产生影响和便于测量力臂;2;左端下沉;变小;A
48.【答案】物体的重心离地面的高度;;将圆柱体B放在木板上,记下让它刚好翻倒时,木板转过的角度θ2;将圆柱体C放在木板上,记下让它刚好翻倒时,木板转过的角度θ3;θ1、θ2、θ3
【解析】【解答】(1)实验图中, 外形相同、质量相同,只有重心离地面的高度不同的圆柱体,所以是为了探究的是物体稳定程度与重心离地面的高度关系。
(2)重力方向是竖直向下的,作用点在重心处,如图:
(3)本实验是为了探究稳定程度 与物体的重心离地面的高度,实验步骤 逐渐抬高长木板的一端,记下圆柱体A刚好翻倒时,木板抬高的角度θ1 ,第二次实验为逐渐抬高长木板的一端,记下圆柱体B刚好翻倒时,木板抬高的角度θ2,第三次实验为逐渐抬高长木板的一端,记下圆柱体C刚好翻倒时,木板抬高的角度θ3,比较θ1、θ2、θ3,比较问题的稳定程度以可验证猜想是否成立。
【分析】控制变量法探究实验,本题中探究稳定程度 与物体的重心离地面的高度的关系,要保证物体中心高度不同,控制其余因素相同,如物体的材料,重力、形状等
转换法:物体稳定程度不好直接观察,所以通过逐渐抬高长木板的一端,记下圆柱体A刚好翻倒时,木板抬高的角度θ1 ,同理按照相同步骤,进行实验
49.【答案】(1)自由
(2)使小车滑到斜面底端时,具有相等的速度
(3)阻力越小
(4)没有;因为小车受到的摩擦力越小,速度减少得越不明显
(5)如果小车在绝对光滑的水平面上运动,即不受到阻力作用,小车将永远沿直线运动
【解析】【解答】解:(1)让小车自斜面上同一高度从静止自由开始滑下,目的是使小车滑到水平面上时具有相同的初速度;(2)使小车从同一高度滑下,目的是为了让小车到达水平面就具有相同的速度;(3)小车在不同平面上同过的距离不等,就说明了小车受到的摩擦阻力不同,小车运动距离越长就说明摩擦阻力越小;即在小车速度相等的情况下,受到的阻力越小,滑行的距离越长;(4)玻璃板比木板更光滑,如果用玻璃板代替木板,小车受到的阻力更小,则小车运动的距离更远,所以小车滑到玻璃板末端还没有停下,冲了出去,对实验进行没有影响;(5)从实验可以得出,小车受到的阻力越小,小车滑行的距离越远;因此如果小车不受阻力作用,那么小车将保持原来的速度和方向永远运动下去;即运动的小车,当不受到阻力作用时,将保持匀速直线运动.
故答案为:(1)自由;(2)使小车滑到斜面底端时,具有相等的速度;(3)阻力越小;(4)没有;因为小车受到的摩擦力越小,速度减少得越不明显;(5)如果小车在绝对光滑的水平面上运动,即不受到阻力作用,小车将永远沿直线运动.
【分析】(1)实验时让小车从同一斜面的同一位置由静止下滑,小车到达水平面时获得的速度相等;(2)本实验影响小车运动距离远近的因素主要有两个:一是摩擦力的大小;二是小车到达水平面的速度大小.因此探究小车滑行的距离与摩擦力的关系时,就必须确保到达水平面时的速度相同;(3)根据接触面的粗糙程度和小车滑行的距离进行归纳;(4)实验现象:接触面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车速度减小得越慢,运动得越远;(5)在实验的基础上,加上科学的推理进行归纳:如果运动物体受到的阻力为零,它将会永远运动下去.
50.【答案】无关;可以;大;22;550;排开的液体的体积;7、8
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