期中冲刺2025-2026学年八年级物理下册(2024五四学制沪科版)(实验题30道)
2026-04-05
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2份
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46页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(五四学制)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.58 MB |
| 发布时间 | 2026-04-05 |
| 更新时间 | 2026-04-06 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57191200.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
期中冲刺 (实验题30道)
1.小明在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中,设计了如图所示的实验方案。
(1)实验中,探究的动能是指( )
A.小球在斜面上的动能 B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能 D.木块被小球撞击的动能
(2)小明让同一小车从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块,木块两次分别移动了一段距离。则该操作的目的是研究小车的动能大小与_______(逸埃“质量”、“高度”或“速度”)的关系。
2.在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示,杠杆上相邻刻度间的距离相等。
(1)杠杆在如图甲所示的位置静止时___________(选填“是”或“不是”)处于杠杆平衡状态的;
(2)如图乙所示,杠杆水平位置平衡后,在A点挂了2个钩码,每个钩码重0.5N。在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆保持水平平衡,此时弹簧测力计的示数应为___________N。
3.如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作。
(1)让小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的______;
(2)实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s 来判断小球具有动能的大小,木块 B 被推得越远,表明小球的动能越______;
(3)比较______两图进行的实验,可以探究小球动能大小与速度有关;
(4)由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样,______(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是80km/h。
4.如图所示,在探究“动能大小跟哪些因素有关”的实验中,分别让质量不同的A、B两个小钢球从斜面上由静止自由滚下,撞击静止在同一水平面上的同一木块后,并与木块共同运动一段距离后静止。
(1)实验表明,小钢球的质量越大,将木块撞得越远,小钢球具有的动能越______;
(2)实验过程中,小钢球具有的机械能是______(选填“守恒”或“不守恒”)的。
5.小明在研究“液体内部的压强”实验中:
(1)如图甲所示,从结构上看,压强计______(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)小明通过比较乙、丙两图可以得出:液体的压强随______的增加而增大。根据研究得出的结论,拦河坝应设计成______(选填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状;
(3)小明还想研究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向丙图烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断的增大,于是得出液体密度越大,压强越大的结论。他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的。
6.如图装置是探究“动能大小与质量的关系”。
(1)实验时,把质量不同的钢球从相同的高度滚下,使钢球到达水平面时获得相同的 ______。
(2)实验中发现选用质量较大的钢球时,木块B在水平面上滑行的距离更远些,该实验得出 的结论是:_____
(3)如果水平面绝对光滑,该实验装置_______(填“能”或“不能”)达到探究目的。
7.某同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时;选用下列实验器材:一块厚泡沫,三个相同的铁钉,三个铝块m1、m2和m3(m1=m2<m3)他做了如下实验:将铁钉插入泡沫的相同深度,分别将三个铝块由空中静止释放撞击铁钉、铁钉进入泡沫深度如图所示。
(1)在这个实验中,铝块在下落的过程中,它的___________能转化为动能,可以通过观察ac两次实验来比较铝块重力势能的大小;
(2)a、b两次实验可得到的结论是___________,比较___________两次实验的情况,说明铝块高度相同时,质量越大,铝块的重力势能越大。
(3)铝块落在铁钉上不能立即停下,是因为铝块具有___________,铁钉最终停下来是因为受到___________的作用。
8.小强利用如下图所示的装置“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。用弹簧测力计提着体积为的柱状物体将其缓慢浸入水中,观察并记录物体浸入水中的体积和对应弹簧测力计的示数,将数据填入下表。(水的密度为,g取)。
实验次数
1
2
3
4
5
6
物体浸入水中的体积
0
弹簧测力计的示数
4.8
4.6
4.4
4.2
4.0
3.8
(1)在图中画出物体所受重力示意图。
(2)物体浸没后,继续缓慢向下运动,观察到弹簧测力计的示数不变,则说明浸没时物体所受浮力的大小与浸没的深度_____关。
(3)根据表中的数据,初步得出结论:物体所受浮力的大小与_____有关。
(4)由表可知,当弹簧测力计的示数为时,物体浸入水中的体积为_____V。
(5)小强在实验中使用的柱状物体的密度为_____。
9.在“探究杠杆平衡条件”实验中∶
(1)支点在杠杆的中点,是为了消除杠杆______对平衡的影响;
(2)实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向______调节,实验中杠杆在水平位置平衡的好处是______;
(3)如图乙所示,实验中为使杠杆水平平衡,在支点O左侧挂了2个钩码作为阻力(位置可调),然后在支点右侧的不同位置分别挂上不同数量的钩码,进行了三次实验,数据如下表所示。分析表中数据可知,杠杆平衡的条件是______,进行多次实验的目的是______;
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
4
0.1
2
0.2
2
2
0.15
2
0.15
3
1
0.2
2
0.1
(4)实践课上,某兴趣小组同学制作了一个如图所示的简易杆秤,用一根较长的木制筷子作为秤杆,用细线把小盆系在A处作为秤盘,用细线系一个钩码作为秤砣,在O处系一根细线作为提纽。当不挂秤砣且秤盘中不放物体时,提起提纽,秤杆水平平衡。在秤盘中放100g砝码,手提提纽,调节秤砣使秤杆再次水平平衡,标记此时秤砣细线在秤杆上的位置B并记为100g,下列说法正确的是__________。
A.秤砣的质量等于100g
B.若在O到B之间均匀地画上50条刻度线,则每一格表示2g
C.称某物体质量时若秤杆右端翘起,应将秤砣适当向左移动才能使秤杆水平平衡
D.要使杆秤的最大称量质量变大,秤砣质量不变时,可以想办法将提纽适当向左移动
10.学习了杠杆知识后,小红利用身边的物品来探究杠杆平衡条件。如图所示,她选择的器材有:铅笔、橡皮块若干(每块橡皮重力为0.1N)、细线、刻度尺等。
(1)她将细线大致系在铅笔的中部位置,铅笔静止后如图甲所示,此时铅笔______ (选填“是”或者“不是”)处于平衡状态,若想调节铅笔水平平衡,她应将细线向______ (选填“左”成“右”)移动;
(2)调节水平平衡后,她用细线绑定数量不等的橡皮块挂在杠杆支点两侧,移动其位置,使杠杆仍在水平位置平衡,如图乙所示,并将所测数据记录在下表中。
动力
支点到动力作用点的距离
阻力
支点到阻力作用点的距离
记录数据后,小红便分析得出了如下结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。你认为小红实验中的不足之处是______,为了进一步完善实验,得到正确的结论,接下来的做法还应该多次改变______和______并进行实验;
(3)在实验过程中,铅笔水平平衡后(如图乙),小红不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙),她立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到左端细线上方固定(如图丁),则松手后铅笔______。
A.左端下沉
B.右端下沉
C.仍然水平平衡
11.如图所示,某小组在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中。
(1)实验中是通过比较海绵的_______来比较压力作用效果的大小。这种实验方法叫做________法。
(2)通过比较图甲和图乙两次实验,探究压力的作用效果与________的关系;通过比较图乙和图丙两次实验,探究压力的作用效果与_______的关系,这种实验方法是________法。
12.按要求完成下列实验;
(1)如图甲所示,点为杠杆的支点(转轴),为作用在端的力。图中的沿杆的方向、沿力的方向、与垂直,其中表示力对支点的力臂的是_________。(选填“”、“”或“”)
(2)如图乙所示是小石在滑梯上的情景,其中,垂直于滑梯,垂直于水平地面,平行于滑梯),此时他所受重力方向是沿图中________(选填“”、“”或“”)的方向。
(3)如图丙所示,弹簧测力计的读数为_______N。
13.小李利用压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。
(1)实验前,他需要______(写操作),并观察U形管两边的液面是否处在同一水平线上,来检查压强计的气密性;
(2)实验中是通过观察______,判断液体内部压强情况,这种研究问题的方法是转换法。小李在做实验时,不小心让橡胶管从U形管上脱落。橡胶管脱落后,U形管中液面______,原因是______。小李将实验器材重新组装好后,完成所有实验探究,如图甲、乙、丙、丁、戊所示;
(3)分析甲、乙、丙三次实验,可得出液体内部______都有压强且压强都______;
(4)分析______两次实验,可得出液体内部压强随深度的增加而增大;
(5)分析______两次实验,可得出液体内部压强还与液体的密度有关。
14.小刘和同学们在济南华山公园游玩时,观察到山体是近似圆锥体的石头山。好学的小刘想与同学们估算华山的质量。要想估算出华山的质量,需要首先测出山石的密度。于是他们用山上的小石块进行“密度的测量”实验。
(1)如图甲所示,测量前小刘将天平放在水平桌面上,将横梁调节平衡.他的操作存在的问题是________。
(2)重新调节天平水平平衡,进行实验。小刘将石块放在左盘,用镊子向右盘中由大到小的加减砝码,当放入最小的5g砝码时,指针偏向分度盘的右侧,则接下来的操作是________,直到横梁恢复水平平衡.这时砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示,则石块的质量为________g。
(3)他们在量筒中倒入40ml水,用细线系住石块,轻轻放入量筒中浸没,待液面稳定后如图丙所示,测得石块的体积为________cm3,算出石块的密度为_________g/cm3(结果保留一位小数)。小刘和同学们通过查阅资料得到华山高度和山体的底面积,利用圆锥体体积公式和密度公式顺利计算出了华山山体的质量。
(4)完成实验后,同组的小胡同学提出自己的看法:石块可能有一定吸水性,这样测出的石块密度比真实值________(选填“偏大”或“偏小”),请你帮助小胡同学设计一个判断石块是否具有吸水性的方法:________。
15.在探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”实验中,某实验小组用图甲所示的装置进行实验。
(1)用图甲所示的实验步骤进行实验,为减小测量误差并使操作最简便,最合理的操作步骤是______(填字母)。
(2)如图甲所示,物体受到的浮力F浮=______,物体排开液体的重力G排=______。若有______,则阿基米德原理成立(三空均用F1、F2、F3、F4表示)。
(3)在实验过程中,若F浮≠G排,造成这种结果的原因不可能是 ______(填字母)。
A.最初溢水杯中的水未装至溢水口
B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有调零
C.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯的底部
(4)另一实验小组设计了方案二,如图乙所示。将装满水的溢水杯放在升降台G上,缓慢调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计E的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”),且弹簧测力计E示数的变化量______F示数的变化量(选填“大于”、“小于”或“等于”),从而证明了F浮=G排,为了多次实验得到普遍规律,方案 ______(选填“一”或“二”)的操作更加简便。
16.小明将两个铅棒底面削平紧压在一起,一段时间后,两铅棒就会结合起来,如图所示。在铅棒下悬挂一个5kg的重物不能把两铅棒拉开。小明得出结论:两铅棒没被重物拉开,主要是因为铅棒分子之间存在引力的作用。小伟则认为:两铅棒没被重物拉开,主要是靠大气压强的作用。请你设计一个实验验证小伟的说法是否正确。
(1)补充器材:______。
(2)实验步骤:______。
(3)实验结论:______。
17.根据图所示实验回答下列问题。
如图所示,将一个两端开口的塑料筒倾斜放置,下端对着盘内的乒乓球,用吹风机向塑料筒上端开口处吹气,乒乓球会像“炮弹”一样射出。这说明空气流速越快,压强越_______(选填“大”或“小”)。请写出一个日常生活中运用此原理的实例:_________;
18.2024年新年伊始,我省多地迎来了新年的第一场雪。小伟观察到雪地里留下一排排行人的脚印,有的大小相同的脚印深浅却不同,小伟认为大小相同的脚印,较深的脚印是体重大的人留下的。请你设计一个实验方案验证小伟的观点是否正确。(温馨提示:注意实验方案的可操作性)
(1)实验器材:______。
(2)实验步骤:______。
(3)实验结论:______。
19.2025年11月,第十五届全运会在广东、香港、澳门举办,如图所示,某同学收藏了一枚全运会纪念币(直径为38mm),请用所学的物理知识,测量其密度。
(1)写出使用的器材________。
(2)写出实验步骤:_____。
交流评估:
(3)密度表达式________。(用已知的测量量)
20.高空抛物具有极大的安全隐患,看起来很轻的物体,从高空坠下也会具有很大的杀伤力;如图所示,即使是一个鸡蛋、一个苹果或一个空易拉罐,也可能成为“杀人凶器”;请你选择适当的器材,设计一个实验方案来说明高空抛物的危害与高度的关系;(温馨提示:注意实验方案的可操作性)
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______;
(3)实验结论:______。
21.周末,小丽帮妈妈洗水果的时候发现枣漂浮在水面上,而小番茄沉入水底,于是猜想:浸在液体中的物体受到的浮力大小可能与物体的密度有关?请选择合适的物品帮小丽设计实验并探究她所提出的问题:
所选物品:______;
实验步骤:______;
现象及结论:______。
22.端午节小明与父母外出旅行,观察到公路上不仅对汽车限速,而且对小客车、大客车、大货车的限速不同,小明猜想是由于动能的大小与物体的质量有关,请你设计一个实验方案,验证他的猜想是否正确。
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______;
(3)实验结论:______。
23.跳绳是初中毕业生体育测试的项目之一,小亮想知道自己一次跳绳测试过程中克服自身重力做功的平均功率。请你帮他设计测量方案,现有自带计数器的跳绳。
(1)还需要的测量器材:________________;
(2)实验步骤:__________;
(3)平均功率的表达式:________________(用符号表示)。
24.如图所示,将粗细和长度均相同的木棒和铁棒安装在金属支架上,在这两根棒上与O距离相同的位置处分别用凡士林粘上一根牙签。用酒精灯加热金属支架A端,观察哪根牙签先落下。
(1)实验中发现,粘在铁棒上的牙签落下时,木棒上的牙签还牢牢地粘在上面。这说明铁棒的________比木棒好。
(2)请结合第(1)问的探究结果,解释为什么家里的炒菜锅用铁制成,而锅柄用木头制成。
25.如图所示,无摩擦的轨道装置固定在水平桌面上。轨道前半部分是弧形的,后半部分是水平的。装置配套有三个质量不同、体积相同的金属球(),把一个金属球从轨道上方某处由静止释放后,它会沿轨道一直运动到末端,离开轨道后,球会在空中继续飞行,最后掉到水平地面上。(忽略空气阻力)
(1)金属球从A运动到B的过程中,它的______能转化为______能;
(2)小明猜想:
猜想一:金属球的质量越大,它落地时离C点距离越大;
猜想二:球静止释放时的高度越高,它落地时离C点距离越大;
设计实验(可自选测量器材),验证猜想一是否正确;
①写出实验步骤(可画图说明);____
②设计表格记录实验数据。____
26.小明去学校做实验时,他统计到实验室有这些实验器材:一盒钩码、一个带挂钩的长方体木块、一只弹簧测力计、一块海绵、一条毛巾、一个水平长木板、一张纸、一根透明塑料吸管、一根橡皮筋、一瓶矿泉水、一个小锥子。请帮小明选择部分实验器材设计一个实验,并写出实验步骤和实验结果。
(1)实验目的:______;
(2)实验器材:______;
(3)实验步骤及现象:______;
(4)实验结论:______。
27.如图所示是妈妈刚从超市买来的小瓶饮料,小明想知道饮料的密度。现有以下器材:①一个与图中完全相同的干净空瓶(带盖);②电子秤;③足量的水(水的密度为ρ0);④干抹布;⑤有刻度的水杯;⑥刻度尺。请你从中选用合适的器材,在不打开瓶装饮料的情况下帮他设计一个测量饮料密度的实验方案。
要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出饮料密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
28.如图所示,无摩擦的轨道装置固定在水平桌面上。轨道前半部分是弧形的,后半部分是水平的。装置配套有三个质量不同、体积相同的金属球,把一个金属球从轨道上方某处由静止释放后,它会沿轨道一直运动到末端,离开轨道后,球会在空中继续飞行,最后掉到水平地面上。(忽略空气阻力)
请完成:
(1)金属球从A运动到B的过程中,它的___________能转化为___________能;
(2)小明猜想:
猜想一:金属球的质量越大,它在空中运动的水平距离s就越大;
猜想二:球静止释放时的高度越高,它在空中运动的水平距离s就越大。
设计实验(可自选测量器材),验证猜想一是否正确。
①写出实验步骤(可图文结合);__________
②验证猜想是否正确的依据。__________
29.地球周围被厚厚的大气层包裹着,但大气看不到,摸不着;兴趣小组的同学想设计一个实验证明大气压的存在,请你选择合适的器材帮他们完成实验。
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______;
(3)实验现象:______。
30.如图甲、乙,为本学期学习的两个探究性实验装置图,探究性实验即为研究某一物理量与多个物理量之间的关系,因此我们常用的实验方法为控制变量法,请回答以下问题:
(1)甲图为探究“________影响因素”的实验装置图;
(2)A、B两图研究的问题是:________。
(3)若想探究该物理量和体积的关系,请写出详细的实验步骤,以及需要补充的实验器材。
①补充器材:________
②实验步骤:________。
(4)图乙中,B、C探究问题的结论是:________。
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期中冲刺 (实验题30道)
1.小明在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中,设计了如图所示的实验方案。
(1)实验中,探究的动能是指( )
A.小球在斜面上的动能 B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能 D.木块被小球撞击的动能
(2)小明让同一小车从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块,木块两次分别移动了一段距离。则该操作的目的是研究小车的动能大小与_______(逸埃“质量”、“高度”或“速度”)的关系。
【答案】(1)B
(2)速度
【详解】(1)该实验中探究的动能是小球撞击木块时的动能,小球撞击木块时对木块做功,推动木块运动,木块运动越远,小球的动能越大,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)实验中,让同一小车从斜面的不同高度由静止释放,控制了小车的质量相同,小车到达斜面底端的速度不同,是探究小车动能的大小与速度的关系。
2.在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示,杠杆上相邻刻度间的距离相等。
(1)杠杆在如图甲所示的位置静止时___________(选填“是”或“不是”)处于杠杆平衡状态的;
(2)如图乙所示,杠杆水平位置平衡后,在A点挂了2个钩码,每个钩码重0.5N。在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆保持水平平衡,此时弹簧测力计的示数应为___________N。
【答案】(1)是
(2)1.5
【详解】(1)杠杆在如图甲所示的位置静止时受到平衡力作用,是处于杠杆平衡状态的。
(2)设杠杆上相邻刻度间的距离为L,则根据杠杆平衡条件可得
2×0.5N×3L=F×2L
解得F=1.5N,此时弹簧测力计的示数应为1.5N。
3.如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作。
(1)让小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的______;
(2)实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s 来判断小球具有动能的大小,木块 B 被推得越远,表明小球的动能越______;
(3)比较______两图进行的实验,可以探究小球动能大小与速度有关;
(4)由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样,______(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是80km/h。
【答案】 速度 大 甲、丙 大客车
【详解】(1)[1]为了使小球到达水平面时的速度相同,所以让不同质量的两个小球从同一高度由静止滚下。
(2)[2]木块B被小球撞击后移动的距离s越大,说明小球对木块做的功越多,也反映了小球具有的动能越大; 通过木块移动的距离反映了物体动能的大小,木块B被推得越远,表明小球的动能越大。
(3)[3]由图知,实验步骤甲和丙的质量相同,小球下落的高度不同,可以探究动能大小与速度的关系。
(4)[4]物体动能的大小与物体质量和速度有关,质量越大,速度越大,动能越大,所以从安全的角度考虑,大客车质量大,则需速度小,小轿车质量小,速度可大,则某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样,大客车的限速应该是80km/h。
4.如图所示,在探究“动能大小跟哪些因素有关”的实验中,分别让质量不同的A、B两个小钢球从斜面上由静止自由滚下,撞击静止在同一水平面上的同一木块后,并与木块共同运动一段距离后静止。
(1)实验表明,小钢球的质量越大,将木块撞得越远,小钢球具有的动能越______;
(2)实验过程中,小钢球具有的机械能是______(选填“守恒”或“不守恒”)的。
【答案】(1)大
(2)不守恒
【详解】(1)在探究“动能大小跟哪些因素有关”的实验中,运用转换法,通过木块被撞击后移动的距离来反映小钢球动能大小,木块被撞后移动的距离越远,说明小钢球对木块做的功多,则小钢球具有的动能就越大。
如图甲、乙所示,两个小钢球从相同的高度由静止自由滚下,到达斜面底端是的速度相同,B球的质量较大,木块被撞击后被推动的距离越远,即B球具有的动能较大,可得出结论:小钢球的速度相同时,质量越大,动能越大。
(2)实验中,钢球从斜面滑下的过程中,需要克服摩擦力做功,一部分机械能会转化为其它形式的能,机械能减小,钢球撞击木块的过程机械能也有损失,故钢球的机械能不守恒。
5.小明在研究“液体内部的压强”实验中:
(1)如图甲所示,从结构上看,压强计______(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)小明通过比较乙、丙两图可以得出:液体的压强随______的增加而增大。根据研究得出的结论,拦河坝应设计成______(选填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状;
(3)小明还想研究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向丙图烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断的增大,于是得出液体密度越大,压强越大的结论。他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的。
【答案】 不属于 深度 下宽上窄 错误
【详解】(1)[1]上端开口,下端连通的容器叫连通器;而压强计的一端是密闭的,所以不是连通器。
(2)[2]乙、丙两图,液体的密度相同,丙图压强计探头所处的深度更深,U形管两边液面的高度差更大,则压强更大,说明液体的压强随深度的增加而增大。
[3]由于液体的压强随深度的增加而增大,所以为了保护大坝,拦河坝应设计成下宽上窄的形状。
(3)[4]乙、丙两图,压强计探头所处的深度不同,若直接向丙图烧杯中多次加盐水,改变乙、丙两图中液体的密度,没有控制两组实验深度相同,不符合控制变量法,不能用来探究液体内部压强与液体密度的关系,故小明的实验结论也是错误的。
6.如图装置是探究“动能大小与质量的关系”。
(1)实验时,把质量不同的钢球从相同的高度滚下,使钢球到达水平面时获得相同的 ______。
(2)实验中发现选用质量较大的钢球时,木块B在水平面上滑行的距离更远些,该实验得出 的结论是:_____
(3)如果水平面绝对光滑,该实验装置_______(填“能”或“不能”)达到探究目的。
【答案】 速度 当物体速度一定时,物体质量越大动能越大 不能
【详解】(1)[1]为了探究物体的动能与质量的关系,应该让不同质量的小球沿斜面同一高度静止滚下,使它们到达斜面底端的速度相等。
(2)[2]让不同质量的小球沿斜面的同一高度由静止滚下撞击水面上的木块,这是控制速度相同,目的是探究物体的动能与质量的关系,选用质量较大的钢球时,木块B在水平面上滑行的距离更远些,故可得结论:当物体速度一定时,物体质量越大动能越大。
(3)[3]实验中通过观察木块被撞击后运动距离的大小来间接判断小球动能的大小,这种研究问题的方法是转换法;因物体的动能与质量和速度有关,所以当研究与其中一个因素关系时,应采取控制变量法;若水平面绝对光滑,小球和木块将做匀速直线运动,本实验将不能达到探究目的。
7.某同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时;选用下列实验器材:一块厚泡沫,三个相同的铁钉,三个铝块m1、m2和m3(m1=m2<m3)他做了如下实验:将铁钉插入泡沫的相同深度,分别将三个铝块由空中静止释放撞击铁钉、铁钉进入泡沫深度如图所示。
(1)在这个实验中,铝块在下落的过程中,它的___________能转化为动能,可以通过观察ac两次实验来比较铝块重力势能的大小;
(2)a、b两次实验可得到的结论是___________,比较___________两次实验的情况,说明铝块高度相同时,质量越大,铝块的重力势能越大。
(3)铝块落在铁钉上不能立即停下,是因为铝块具有___________,铁钉最终停下来是因为受到___________的作用。
【答案】 重力势 铁钉进入泡沫的深度 a、c 惯性 阻力
【详解】(1)[1]铝块下落的过程中质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变大,动能增大,重力势能转化为动能。
(2)[2][3]a、b中,铝块的质量相同,高度不同,铁钉进入泡沫深度不同,所以,可得到的结论:在质量相同时,物体被举得越高,重力势能越大。探究重力势能与质量的关系,保持高度相同,质量不同,选择a、c两次实验。
(3)[4][5]因为铝块具有惯性,所以,铝块落在铁钉上不能立即停下,还会向下运动一段距离;力能改变物体的运动状态,铁钉最终停下来是因为受到阻力的作用。
8.小强利用如下图所示的装置“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。用弹簧测力计提着体积为的柱状物体将其缓慢浸入水中,观察并记录物体浸入水中的体积和对应弹簧测力计的示数,将数据填入下表。(水的密度为,g取)。
实验次数
1
2
3
4
5
6
物体浸入水中的体积
0
弹簧测力计的示数
4.8
4.6
4.4
4.2
4.0
3.8
(1)在图中画出物体所受重力示意图。
(2)物体浸没后,继续缓慢向下运动,观察到弹簧测力计的示数不变,则说明浸没时物体所受浮力的大小与浸没的深度_____关。
(3)根据表中的数据,初步得出结论:物体所受浮力的大小与_____有关。
(4)由表可知,当弹簧测力计的示数为时,物体浸入水中的体积为_____V。
(5)小强在实验中使用的柱状物体的密度为_____。
【答案】(1)
(2)无
(3)物体排开液体的体积
(4)0.5
(5)
【详解】(1)重力的作用点在物体的重心,方向竖直向下,从重心沿竖直向下画一带箭头的线段表示重力G,由实验1可知,大小为4.8N,如下图所示:
(2)物体浸没后,继续缓慢向下运动,弹簧测力计示数不变,根据,重力G不变,F不变,则浮力不变,说明浸没时物体所受浮力的大小与浸没的深度无关。
(3)由表中数据,物体浸入水中的体积越大,弹簧测力计示数越小,根据,浮力越大,所以初步得出结论:物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(4)由表中数据,弹簧测力计示数每减小0.2N,物体浸入水中的体积增加0.2V。当时,;当时,物体浸入水中的体积为
(5)由实验1,物体重力,根据G=mg,可得物体的质量为
由实验6可知,物体浸没时,物体受到的浮力为
根据,物体的体积为
物体密度为
9.在“探究杠杆平衡条件”实验中∶
(1)支点在杠杆的中点,是为了消除杠杆______对平衡的影响;
(2)实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向______调节,实验中杠杆在水平位置平衡的好处是______;
(3)如图乙所示,实验中为使杠杆水平平衡,在支点O左侧挂了2个钩码作为阻力(位置可调),然后在支点右侧的不同位置分别挂上不同数量的钩码,进行了三次实验,数据如下表所示。分析表中数据可知,杠杆平衡的条件是______,进行多次实验的目的是______;
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
4
0.1
2
0.2
2
2
0.15
2
0.15
3
1
0.2
2
0.1
(4)实践课上,某兴趣小组同学制作了一个如图所示的简易杆秤,用一根较长的木制筷子作为秤杆,用细线把小盆系在A处作为秤盘,用细线系一个钩码作为秤砣,在O处系一根细线作为提纽。当不挂秤砣且秤盘中不放物体时,提起提纽,秤杆水平平衡。在秤盘中放100g砝码,手提提纽,调节秤砣使秤杆再次水平平衡,标记此时秤砣细线在秤杆上的位置B并记为100g,下列说法正确的是__________。
A.秤砣的质量等于100g
B.若在O到B之间均匀地画上50条刻度线,则每一格表示2g
C.称某物体质量时若秤杆右端翘起,应将秤砣适当向左移动才能使秤杆水平平衡
D.要使杆秤的最大称量质量变大,秤砣质量不变时,可以想办法将提纽适当向左移动
【答案】(1)自重
(2) 右 便于测量力臂
(3) 动力×动力臂=阻力×阻力臂 避免实验偶然性,得出普遍规律
(4)BD
【详解】(1)当支点在杠杆的中点时,杠杆自身的重力作用线通过支点,可消除了杠杆自身重力对杠杆平衡的影响。
(2)[1]观察图甲,杠杆左端下沉,说明左端较重,根据杠杆平衡螺母的调节原则“左沉右旋”,应将杠杆两端的平衡螺母向右调节。
[2]实验中杠杆在水平位置平衡时,力臂与杠杆重合,此时可以直接从杠杆上读出力臂的大小,便于测量力臂。
(3)[1]根据表格数据发现:动力与动力臂的乘积总是等于阻力与阻力臂的乘积,故杠杆的平衡条件是F1l1=F2l2。
[2]进行多次实验的目的是避免实验的偶然性,使得到的结论具有普遍性。
(4)A. 根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,可知,力臂越大,力越小,由图可知OA<OB,所以秤砣的质量小于砝码的质量,即秤砣的质量小于100g,故A错误;
B. 当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时,秤杆再次水平平衡,则在B点所示的质量为物体的质量,在O到B两条刻线之间均匀地画上50条刻度线,从O到B点共50个小格每一小格表示的质量为
故B正确;
C. 称量物体质量时,若秤杆右端翘起,说明右边的力和力臂的乘积小于左边的力和力臂的乘积,而左边的力和力臂、右边的力一定,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,应该增大右边的力臂,即应将秤砣向右移动使杠杆水平平衡,故C错误;
D. 如果向左移动提纽,会使右端的力臂变大,在秤砣质量不变的情况下,右端的力和力臂的乘积变大,左端的力臂变小,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,物体的质量变大,所以将提纽适当向左移动,会增大杆秤的最大称量质量,故D正确。
故选BD。
10.学习了杠杆知识后,小红利用身边的物品来探究杠杆平衡条件。如图所示,她选择的器材有:铅笔、橡皮块若干(每块橡皮重力为0.1N)、细线、刻度尺等。
(1)她将细线大致系在铅笔的中部位置,铅笔静止后如图甲所示,此时铅笔______ (选填“是”或者“不是”)处于平衡状态,若想调节铅笔水平平衡,她应将细线向______ (选填“左”成“右”)移动;
(2)调节水平平衡后,她用细线绑定数量不等的橡皮块挂在杠杆支点两侧,移动其位置,使杠杆仍在水平位置平衡,如图乙所示,并将所测数据记录在下表中。
动力
支点到动力作用点的距离
阻力
支点到阻力作用点的距离
记录数据后,小红便分析得出了如下结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。你认为小红实验中的不足之处是______,为了进一步完善实验,得到正确的结论,接下来的做法还应该多次改变______和______并进行实验;
(3)在实验过程中,铅笔水平平衡后(如图乙),小红不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙),她立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到左端细线上方固定(如图丁),则松手后铅笔______。
A.左端下沉
B.右端下沉
C.仍然水平平衡
【答案】 是 左 见解析 力的大小 改变力的方向,让力臂不在杠杆上 B
【详解】(1)[1][2]由图可知,铅笔静止在如图甲所示位置,铅笔处于静止状态,所以此时铅笔处于平衡状态;铅笔静止后左端下沉,若想调节铅笔水平平衡,应将支点向左移动,即细线向左移动。
(2)[3][4][5]“动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离”,是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的,也就是实验过程中通过一次实验得出实验结论,很具有偶然性;为了进一步完善实验,得到普遍规律,改变力的大小、改变力的方向,让力臂不在杠杆上继续进行探究。
(3)[6]由乙图可知,把折断的铅笔芯放到左端细线下方固定,对于杠杆来说,杠杆两侧的重力不变,但是杠杆左侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知
杠杆不能在水平位置平衡,杠杆右端下沉,故选B。
11.如图所示,某小组在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中。
(1)实验中是通过比较海绵的_______来比较压力作用效果的大小。这种实验方法叫做________法。
(2)通过比较图甲和图乙两次实验,探究压力的作用效果与________的关系;通过比较图乙和图丙两次实验,探究压力的作用效果与_______的关系,这种实验方法是________法。
【答案】(1) 凹陷程度/形变程度 转换
(2) 压力大小 受力面积 控制变量
【详解】(1)[1]压力的作用效果是使物体发生形变,在这个实验中,海绵的形变程度可以直观反映压力的作用效果。所以实验中是通过比较海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的大小。
[2]这种将不容易直接测量或观察的物理量(压力作用效果 ),通过容易测量或观察的物理量(海绵凹陷程度 )来体现的实验方法叫做转换法。
(2)[1]图甲和图乙中,海绵的受力面积是相同的(受力面积由小桌的放置方式决定,甲、乙中都是小桌腿朝下,受力面积相同 ),而乙图中增加了砝码,压力增大。所以通过比较图甲和图乙两次实验,探究压力的作用效果与压力大小的关系。
[2]图乙和图丙中,压力大小是相同的(都有砝码,压力等于小桌和砝码的总重力 ),但受力面积不同(乙图是小桌腿朝下,受力面积小,丙图是小桌桌面朝下,受力面积大 )。所以通过比较图乙和图丙两次实验,探究压力的作用效果与受力面积的关系。
[3]在整个探究过程中,每次只改变一个因素(压力大小或受力面积 ),而保持其他因素不变,这种实验方法是控制变量法。
12.按要求完成下列实验;
(1)如图甲所示,点为杠杆的支点(转轴),为作用在端的力。图中的沿杆的方向、沿力的方向、与垂直,其中表示力对支点的力臂的是_________。(选填“”、“”或“”)
(2)如图乙所示是小石在滑梯上的情景,其中,垂直于滑梯,垂直于水平地面,平行于滑梯),此时他所受重力方向是沿图中________(选填“”、“”或“”)的方向。
(3)如图丙所示,弹簧测力计的读数为_______N。
【答案】(1)OB
(2)OB
(3)3.8
【详解】(1)支点到力F的作用线的距离是OB,故力F的力臂是OB。
(2)重力的方向竖直向下,故沿着OB的方向。
(3)此弹簧测力计的分度值是0.2N,故读数是3.8N。
13.小李利用压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。
(1)实验前,他需要______(写操作),并观察U形管两边的液面是否处在同一水平线上,来检查压强计的气密性;
(2)实验中是通过观察______,判断液体内部压强情况,这种研究问题的方法是转换法。小李在做实验时,不小心让橡胶管从U形管上脱落。橡胶管脱落后,U形管中液面______,原因是______。小李将实验器材重新组装好后,完成所有实验探究,如图甲、乙、丙、丁、戊所示;
(3)分析甲、乙、丙三次实验,可得出液体内部______都有压强且压强都______;
(4)分析______两次实验,可得出液体内部压强随深度的增加而增大;
(5)分析______两次实验,可得出液体内部压强还与液体的密度有关。
【答案】 用手指轻轻按探头的橡皮膜 U形管两端液面高度差 相平 构成了连通器 朝各个方向 相等 丙丁 丙戊
【详解】(1)[1] 实验前,需要用手指轻轻按压探头的橡皮膜,检查装置的气密性,若U形管两侧液面有高度差,则装置气密性良好;否则,装置气密性差。
(2)[2] 橡皮膜受到的压强越大,U形管中液面的高度差就越大,实验中通过U形管内液面高度差反映液体内部压强的大小。
[3][4] 小李在做实验时,不小心让橡胶管从U形管上脱落。橡胶管脱落后,U形管两端与大气连通,构成连通器,U形管中液面相平。
(3)[5][6] 分析甲、乙、丙三次实验,液体密度相同,探头所处的深度相同,但是探头的朝向不同,发现U形管中均存在液面的高度差,且高度差相同,说明液体内部朝各个方向都有压强且压强都相等。
(4)[7] 分析丙丁两次实验,只有深度不同,U形管中液面的高度差不同,对比高度差可得:液体内部压强随深度的增加而增大。
(5)[8] 分析丙戊两次实验,只有液体密度不同,U形管中液面的高度差不同,对比高度差可得:液体内部压强还与液体的密度有关。
14.小刘和同学们在济南华山公园游玩时,观察到山体是近似圆锥体的石头山。好学的小刘想与同学们估算华山的质量。要想估算出华山的质量,需要首先测出山石的密度。于是他们用山上的小石块进行“密度的测量”实验。
(1)如图甲所示,测量前小刘将天平放在水平桌面上,将横梁调节平衡.他的操作存在的问题是________。
(2)重新调节天平水平平衡,进行实验。小刘将石块放在左盘,用镊子向右盘中由大到小的加减砝码,当放入最小的5g砝码时,指针偏向分度盘的右侧,则接下来的操作是________,直到横梁恢复水平平衡.这时砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示,则石块的质量为________g。
(3)他们在量筒中倒入40ml水,用细线系住石块,轻轻放入量筒中浸没,待液面稳定后如图丙所示,测得石块的体积为________cm3,算出石块的密度为_________g/cm3(结果保留一位小数)。小刘和同学们通过查阅资料得到华山高度和山体的底面积,利用圆锥体体积公式和密度公式顺利计算出了华山山体的质量。
(4)完成实验后,同组的小胡同学提出自己的看法:石块可能有一定吸水性,这样测出的石块密度比真实值________(选填“偏大”或“偏小”),请你帮助小胡同学设计一个判断石块是否具有吸水性的方法:________。
【答案】(1)未将游码移到标尺的零刻度线处
(2) 见解析 73.4
(3) 28 2.6
(4) 偏大 见解析
【详解】(1)如图甲所示,调节平衡螺母直至天平平衡,小刘同学的操作存在的问题是没有把游码移到标尺的零刻度线处。
(2)[1][2]调节天平横梁平衡后,将物体放在左盘中,用镊子由大到小在右盘中加减砝码,当放入5g的砝码时,指针偏向分度盘的右侧,则接下来的操作:用镊子取下5g的砝码,再向右移动游码,直到天平横梁恢复平衡; 由图乙可知,标尺分度值为0.2g,小石块的质量m=50g+20g+3.4g=73.4g
(3)[1]将石块放入量筒前水的体积为40mL,由图丙可知,量筒的分度值为2mL,将石块放入量筒后总体积为68mL,所以石块的体积V=68mL-40mL=28mL=28cm3
[2]石块的密度为
(4)[1]石块放入水中后,因其具有吸水性,导致液面下降,所测体积偏小,由密度公式可知,密度的测量值偏大。
[2]取一小块石块,用天平测出其质量为m1,将石块浸没在水中,等待一会取出,擦干表面的水分,再次测出石块的质量为m2,比较m1和m2的大小,如果m1=m2,说明石块没有吸水性,如果m1<m2,说明石块具有吸水性。
15.在探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”实验中,某实验小组用图甲所示的装置进行实验。
(1)用图甲所示的实验步骤进行实验,为减小测量误差并使操作最简便,最合理的操作步骤是______(填字母)。
(2)如图甲所示,物体受到的浮力F浮=______,物体排开液体的重力G排=______。若有______,则阿基米德原理成立(三空均用F1、F2、F3、F4表示)。
(3)在实验过程中,若F浮≠G排,造成这种结果的原因不可能是 ______(填字母)。
A.最初溢水杯中的水未装至溢水口
B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有调零
C.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯的底部
(4)另一实验小组设计了方案二,如图乙所示。将装满水的溢水杯放在升降台G上,缓慢调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计E的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”),且弹簧测力计E示数的变化量______F示数的变化量(选填“大于”、“小于”或“等于”),从而证明了F浮=G排,为了多次实验得到普遍规律,方案 ______(选填“一”或“二”)的操作更加简便。
【答案】 BACD F1﹣F3 F4﹣F2 F1﹣F3=F4﹣F2 B 变小 等于 二
【详解】(1)[1]为了减小误差并使操作最简便,可以先测量小桶的重力,再测量物体的重力,故顺序为BACD。
(2)[2]根据 可知,如图甲,A步骤中测的小石块的重力为F1,C步骤中小石块浸没在液体中时,弹簧秤的读数为F2,石块浸没在液体中受到的浮力
[3][4]由B、D两图可知,石块排开液体的重力
若它们相等,即
F1﹣F3=F4﹣F2
则阿基米德原理成立。
(4)[5] A.最初溢水杯中的液体未装至溢水口,会使测得的减小,出现,故A不符合题意;
B.若弹簧测力计都没有校零,那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数,那么所得浮力与排开液体的重力大小应不变,故B符合题意;
C.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯的底部,不影响的大小,但会使F4的值减小,的值增大,出现,故C不符合题意。
故选B。
(4)[6][7]方案二:重物浸入液体中的体积越来越大时,重物排开液体的体积变大,物体受到的浮力越大,弹簧测力计E的示数变小;重物排开液体的体积变大,随着小桶中液体的增多弹簧测力计E的示数增大,而且弹簧测力计E示数的变化量等于F示数的变化量,从而证明了。
[8]为了多次实验得到普遍规律,方案二可以直接调节装置上升的高度,就能快速读数得出浮力与重力的大小,方案一需要取下物块再测量小桶和液体的重力,所以方案二操作更加简便。
16.小明将两个铅棒底面削平紧压在一起,一段时间后,两铅棒就会结合起来,如图所示。在铅棒下悬挂一个5kg的重物不能把两铅棒拉开。小明得出结论:两铅棒没被重物拉开,主要是因为铅棒分子之间存在引力的作用。小伟则认为:两铅棒没被重物拉开,主要是靠大气压强的作用。请你设计一个实验验证小伟的说法是否正确。
(1)补充器材:______。
(2)实验步骤:______。
(3)实验结论:______。
【答案】 见解析 见解析 见解析
【详解】(1)[1]小伟则认为:两铅棒没被重物拉开,主要是靠大气压强的作用,要验证小伟的说法可以人为创造一个真空环境,观察两铅棒是否被重物拉开,所以补充器材是真空罩和抽气机。
(2)[2]实验步骤:将两个已对接的铅棒挂在真空罩的顶部,铅棒下悬挂着5kg的重物,用抽气机持续向外抽气,观察两铅棒是否被重物拉开。
(3)[3]用抽气机持续向外抽气后,发现两铅棒始终不会被重物拉开,说明两铅棒没被重物拉开,不是靠大气压强作用。
17.根据图所示实验回答下列问题。
如图所示,将一个两端开口的塑料筒倾斜放置,下端对着盘内的乒乓球,用吹风机向塑料筒上端开口处吹气,乒乓球会像“炮弹”一样射出。这说明空气流速越快,压强越_______(选填“大”或“小”)。请写出一个日常生活中运用此原理的实例:_________;
【答案】 小 飞机的机翼
【详解】[1][2]用吹风机向塑料筒上端开口处吹气,塑料筒上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,产生向上的压强差,将乒乓球吸入塑料筒中射出。生活中飞机的机翼就是靠机翼上下表面空气流速不同获得升力。
18.2024年新年伊始,我省多地迎来了新年的第一场雪。小伟观察到雪地里留下一排排行人的脚印,有的大小相同的脚印深浅却不同,小伟认为大小相同的脚印,较深的脚印是体重大的人留下的。请你设计一个实验方案验证小伟的观点是否正确。(温馨提示:注意实验方案的可操作性)
(1)实验器材:______。
(2)实验步骤:______。
(3)实验结论:______。
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)需要的实验器材为:沙子、两个相同的小凳子、物理课本。
(2)将两个小凳子正放在平整的沙面上,在其中一个凳子上放置一物理课本(则凳子和物理课本的重力变大),比较两种情况下沙子的凹陷深度。
(3)发现放置一物理课本的小凳子时,沙子凹陷的深度较大,说明受力面积相同时,重力大的物体产生的压强大,大小相同的脚印,较深的脚印是体重大的人留下的。
19.2025年11月,第十五届全运会在广东、香港、澳门举办,如图所示,某同学收藏了一枚全运会纪念币(直径为38mm),请用所学的物理知识,测量其密度。
(1)写出使用的器材________。
(2)写出实验步骤:_____。
交流评估:
(3)密度表达式________。(用已知的测量量)
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【详解】(1)测量纪念币的密度,需要测量其质量和体积,用到测量工具是天平和量筒,其它器材有水和细线。
(2)①用调节好的天平测出纪念币的质量m;
②向量筒中倒进适量的水,读出水的体积V1;
④用细线系上纪念币浸没在量筒内的水中,读出纪念币和水的总体积V2。
③根据密度的公式算出纪念币的密度ρ。
(3)纪念币的密度
20.高空抛物具有极大的安全隐患,看起来很轻的物体,从高空坠下也会具有很大的杀伤力;如图所示,即使是一个鸡蛋、一个苹果或一个空易拉罐,也可能成为“杀人凶器”;请你选择适当的器材,设计一个实验方案来说明高空抛物的危害与高度的关系;(温馨提示:注意实验方案的可操作性)
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______;
(3)实验结论:______。
【答案】 见详解 见详解 见详解
【详解】高空抛物的危害主要是因为物体被举高时具有较大的重力势能,在下落时可以对物体做功,研究高空抛物的危害与高度的关系,要控制质量相同。
设计步骤和选择器材如下:
(1)[1]实验器材:小球、细沙;
(2)[2]实验步骤:将同一小球分别举到不同的高度,让其自由落到细沙上,通过观察和比较小球下陷的深度来判定小球的重力势能的大小;
(3)[3]实验结论:在质量一定时,高度越高,物体的重力势能越大。
21.周末,小丽帮妈妈洗水果的时候发现枣漂浮在水面上,而小番茄沉入水底,于是猜想:浸在液体中的物体受到的浮力大小可能与物体的密度有关?请选择合适的物品帮小丽设计实验并探究她所提出的问题:
所选物品:______;
实验步骤:______;
现象及结论:______。
【答案】 见解析 见解析 见解析
【详解】[1]实验器材:要探究浮力大小与物体的密度是否有关,要控制物体排开液体的体积相同,因此需要体积相同的铜块和铁块,以及弹簧测力计、水、烧杯、细棉线。
[2]实验步骤:
1、用弹簧测力计测出铜块和铁块的重力为 G1、G2;
2、用弹簧测力计分别挂着铜块和铁块浸没在水中,记录弹簧测力计的示数分别为 F1、F2。
[3]现象及结论:
若G1-F1=G2-F2,说明其它条件相同时,铜块和铁块的浮力相同,即浮力的大小与物体的密度无关;若G1-F1≠G2-F2,说明其它条件相同时,铜块和铁块的浮力不同,说明浮力的大小与物体的密度有关。
22.端午节小明与父母外出旅行,观察到公路上不仅对汽车限速,而且对小客车、大客车、大货车的限速不同,小明猜想是由于动能的大小与物体的质量有关,请你设计一个实验方案,验证他的猜想是否正确。
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______;
(3)实验结论:______。
【答案】 见解析 见解析 速度相同时,质量越大,物体的动能越大
【详解】(1)[1] 实验器材:不同质量的小球、斜面、木板、木块、测度尺。
(2)[2] 实验步骤:①让小球从斜面的某一高度由静止滑下,测量其撞击放置在斜面底端的木块后木块在水平木板上滑行的距离;
②改变小球的质量,让小球从斜面相同的高度由静止滑下,测量其撞击放置在斜面底端的木块后木块在水平木板上滑行的距离;
③重复步骤②,多次实验并记录数据。
(3)[3] 根据实验数据和现象可知,小球的质量越大,木块在水平木板上滑行的距离越远,可得:速度相同时,质量越大,物体的动能越大。
23.跳绳是初中毕业生体育测试的项目之一,小亮想知道自己一次跳绳测试过程中克服自身重力做功的平均功率。请你帮他设计测量方案,现有自带计数器的跳绳。
(1)还需要的测量器材:________________;
(2)实验步骤:__________;
(3)平均功率的表达式:________________(用符号表示)。
【答案】 磅秤(电子秤)、秒表、刻度尺 见解析
【详解】(1)[1]由得,小亮想知道自己一次跳绳测试过程中克服自身重力做功的平均功率,需要测量质量的磅秤(电子秤)、测量时间的秒表、测量长度的刻度尺。
(2)[2]实验步骤:实验步骤:①用磅秤测出自己的质量m,可得自己的重力为
②测自己平均每次跳起的高度h(即人的重心上升的高度,即脚离开地面的距离)
③用秒表记录跳n次所用的时间t,每次跳绳所用的时间为
(3)[3]每次克服重力所做的功
则跳绳的平均功率为
24.如图所示,将粗细和长度均相同的木棒和铁棒安装在金属支架上,在这两根棒上与O距离相同的位置处分别用凡士林粘上一根牙签。用酒精灯加热金属支架A端,观察哪根牙签先落下。
(1)实验中发现,粘在铁棒上的牙签落下时,木棒上的牙签还牢牢地粘在上面。这说明铁棒的________比木棒好。
(2)请结合第(1)问的探究结果,解释为什么家里的炒菜锅用铁制成,而锅柄用木头制成。
【答案】(1)导热性
(2)见详解
【详解】(1)粘在铁棒上的牙签落下时,木棒上的牙签还牢牢地粘在上面,说明铁棒上的凡士林吸收热量先熔化,所以铁棒的导热性比木棒好。
(2)炒菜时,锅需要快速传递热量,由于铁的导热性好,所以炒菜锅用铁制成;锅柄需要防止热量传递烫伤手,由于木头的导热性差,所以锅柄用木头制成。
25.如图所示,无摩擦的轨道装置固定在水平桌面上。轨道前半部分是弧形的,后半部分是水平的。装置配套有三个质量不同、体积相同的金属球(),把一个金属球从轨道上方某处由静止释放后,它会沿轨道一直运动到末端,离开轨道后,球会在空中继续飞行,最后掉到水平地面上。(忽略空气阻力)
(1)金属球从A运动到B的过程中,它的______能转化为______能;
(2)小明猜想:
猜想一:金属球的质量越大,它落地时离C点距离越大;
猜想二:球静止释放时的高度越高,它落地时离C点距离越大;
设计实验(可自选测量器材),验证猜想一是否正确;
①写出实验步骤(可画图说明);____
②设计表格记录实验数据。____
【答案】 重力势 动 见解析 见解析
【详解】(1)[1][2]金属球从A运动到B的过程中,它的质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变大,动能增大,重力势能转化为动能。
(2)①[3]实验步骤:让质量为m1的金属球在轨道装置某一高度静止释放,用卷尺测出金属球离开轨道末端到刚接触地面之间的水平距离s1;再换用质量(不同)为m2、m3的金属球在轨道装置同一高度静止释放,用卷尺测出金属球离开轨道末端到刚接触地面之间的水平距离s2、s3。
②[4]根据实验步骤,设计的记录表格如下所示
实验次数
金属球释放的高度h/m
金属球的质量m/kg
金属球离开轨道末端到刚接触地面之间的水平距离s/m
1
h0
m1
s1
2
h0
m2
s2
3
h0
m3
s3
26.小明去学校做实验时,他统计到实验室有这些实验器材:一盒钩码、一个带挂钩的长方体木块、一只弹簧测力计、一块海绵、一条毛巾、一个水平长木板、一张纸、一根透明塑料吸管、一根橡皮筋、一瓶矿泉水、一个小锥子。请帮小明选择部分实验器材设计一个实验,并写出实验步骤和实验结果。
(1)实验目的:______;
(2)实验器材:______;
(3)实验步骤及现象:______;
(4)实验结论:______。
【答案】 探究流体压强与流速的关系 一张纸 把纸撕成两半,让两半纸自由下垂,保持一定间距,从两半张纸中间向下吹气。看到两半纸靠拢 流体流速大的地方压强小
【详解】(1)[1]根据实验器材可探究,流体压强与流速的关系;液体压强与深度之前的关系;摩擦力的影响因素等。
(2)[2]流体压强与流速的关系实验,需要的实验器材有一张纸;液体压强与深度之前的关系需要的实验器材有一瓶矿泉水、一个小锥子;摩擦力的影响因素需要的实验器材有一盒钩码、一个带挂钩的长方体木块、一只弹簧测力计、一条毛巾、一个水平长木板。
(3)[3]流体压强与流速的关系实验:把纸撕成两半,让两半纸自由下垂,保持一定间距,从两半张纸中间向下吹气。看到两半纸靠拢;
液体压强与深度的关系实验:用小锥子在装水的矿泉水瓶不同的高度各扎小孔,发现越靠下的水射出的距离越远;
摩擦力的影响因素:将木块分别放在毛巾和木板上,用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,发现当压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大;
(4)[4]流体压强与流速的关系的结论为:流体流速大的地方压强小;
液体压强与深度的关系实验结论为:同种液体深度越深,压强越大;
摩擦力的影响因素实验结论为:当压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
27.如图所示是妈妈刚从超市买来的小瓶饮料,小明想知道饮料的密度。现有以下器材:①一个与图中完全相同的干净空瓶(带盖);②电子秤;③足量的水(水的密度为ρ0);④干抹布;⑤有刻度的水杯;⑥刻度尺。请你从中选用合适的器材,在不打开瓶装饮料的情况下帮他设计一个测量饮料密度的实验方案。
要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出饮料密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【详解】(1)①用电子秤测出空瓶质量,记为;
②用电子秤测出带饮料的瓶和饮料的总质量,记为;
③向空瓶中倒入水,直至水面高度与饮料瓶中饮料的液面高度相同(保证体积相等),用电子秤测出瓶和水的总质量,记为。
(2)饮料的质量为
水的质量为
水的体积即饮料的体积为
则饮料的密度为
28.如图所示,无摩擦的轨道装置固定在水平桌面上。轨道前半部分是弧形的,后半部分是水平的。装置配套有三个质量不同、体积相同的金属球,把一个金属球从轨道上方某处由静止释放后,它会沿轨道一直运动到末端,离开轨道后,球会在空中继续飞行,最后掉到水平地面上。(忽略空气阻力)
请完成:
(1)金属球从A运动到B的过程中,它的___________能转化为___________能;
(2)小明猜想:
猜想一:金属球的质量越大,它在空中运动的水平距离s就越大;
猜想二:球静止释放时的高度越高,它在空中运动的水平距离s就越大。
设计实验(可自选测量器材),验证猜想一是否正确。
①写出实验步骤(可图文结合);__________
②验证猜想是否正确的依据。__________
【答案】 重力势 动 见解析 见解析
【详解】(1)[1][2]金属球从A运动到B的过程中,它的质量不变,高度变小,速度变大,重力势能转化为动能。
(2)①[3]实验步骤:让质量为的小钢球在轨道装置某一高度静止释放,用卷尺测出小钢球离开轨道末端到刚接触地面之间的水平距离再换用质量为、的小钢球在轨道装置同一高度静止释放,用卷尺测出小钢球离开轨道末端到刚接触地面之间的水平距离、;
②[4]判断依据:若,则猜想正确,否则不正确。
29.地球周围被厚厚的大气层包裹着,但大气看不到,摸不着;兴趣小组的同学想设计一个实验证明大气压的存在,请你选择合适的器材帮他们完成实验。
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______;
(3)实验现象:______。
【答案】 见详解 见详解 见详解
【详解】(1)[1]我们可以通过覆杯实验来证明大气压的存在,因此需要玻璃杯、轻质硬纸片、足量的水。
(2)[2]将玻璃杯内装满水,用一块轻质硬纸片盖住玻璃杯的杯口,用手按住硬纸片后将玻璃杯倒置,然后放开按硬纸片的手,观察实验现象。
(3)[3]整杯水被硬纸片托住,硬纸片没有掉下来,证明了大气压的存在。
30.如图甲、乙,为本学期学习的两个探究性实验装置图,探究性实验即为研究某一物理量与多个物理量之间的关系,因此我们常用的实验方法为控制变量法,请回答以下问题:
(1)甲图为探究“________影响因素”的实验装置图;
(2)A、B两图研究的问题是:________。
(3)若想探究该物理量和体积的关系,请写出详细的实验步骤,以及需要补充的实验器材。
①补充器材:________
②实验步骤:________。
(4)图乙中,B、C探究问题的结论是:________。
【答案】 动能大小 见解析 三个质量相等,体积不同的小球 见解析 见解析
【详解】(1)[1]实验研究小球动能的大小,通过观察木块被推动的距离的远近来判断动能的大小。
(2)[2]A、B两图小球的质量相同,小球到达水平面的速度不同(下滑的高度不同),这是探究动能的大小与速度的关系。
(3)[3][4]若想探究动能和体积的关系,需要三个质量相等,体积不同的小球,将小球由同一斜面,同一高度静止释放,撞击水平面同一位置的木块,用刻度尺测量木块移动距离,比较木块移动距离。
(4)[5]B、C两图中接触面都是较光滑,则控制了接触面的粗糙程度一定,而两图中压力大小不同,这是探究滑动摩擦力的大小与压力的关系,由此可得出结论:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
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