期末实验之重力的大小与质量的关系专项练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-05-22
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 重力 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.86 MB |
| 发布时间 | 2026-05-22 |
| 更新时间 | 2026-05-22 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57984492.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦重力与质量关系实验,通过基础操作、数据处理、图像分析及拓展应用,系统培养科学探究与数据处理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作|4题|弹簧测力计调零、量程、读数|从仪器使用规范到测量准确性,构建实验操作基础|
|数据处理|5题|表格填写、G/m比值计算|通过多组数据验证重力与质量正比关系,培养科学推理|
|图像分析|6题|描点连线、图像解读|将数据转化为图像,直观呈现物理规律,强化模型建构|
|误差分析|3题|未调零、数据编造判断|从误差来源分析实验可靠性,渗透科学论证思维|
|拓展应用|3题|密度秤改装、量程计算|结合重力公式拓展实际应用,提升知识迁移能力|
内容正文:
期末实验之重力的大小与质量的关系专项练习
1.在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中,小明同学在弹簧测力计的挂钩上逐次增挂钩码,分别测出它们所受的重力。
(1)弹簧测力计原理是:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的______(选填“长度”或“伸长量”)越长。
(2)测量钩码重力前,除了观察弹簧测力计的零刻度线、测量范围和______外,还应将弹簧测力计在竖直方向调零。
(3)某次实验测量钩码的重力如图甲所示,弹簧测力计的读数为______。
(4)小明根据实验数据画出重力与质量关系的图像如图乙所示,由此可知:物体所受重力跟它的质量成______。
(5)根据力的作用效果可以对力的大小进行测量,弹簧测力计能够测量力的大小,利用的是______(填字母)。
A.力可以改变弹簧的形状
B.力可以改变弹簧的运动方向
C.力可以改变弹簧的运动快慢
2.在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中,实验小组的同学们测量了相关数据并记录在如表中:
次数
1
2
3
4
5
6
质量m/g
40
100
160
200
240
300
重力G/N
0.4
1.4
▲
2.0
2.3
3.0
(1)测量前,要检查弹簧测力计的指针是否指在______________上;
(2)第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示,该弹簧测力计的量程是_____,分度值是_____,表中空缺的实验数据“▲”是_____N;
(3)根据表中的数据得到如图乙所示的对应点,请画出物体受到重力的大小跟质量关系的图像____________;
(4)由图像可知,物体所受的重力跟它的质量__________________。
3.在探究“重力的大小跟什么因素有关系”的实验中,按照图乙所示,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,并记录在下面的表格中。
质量m/g
100
200
300
400
500
重力G/N
1
①
3
4
5
(1)如甲图所示,弹簧测力计存在的问题是_________,问题解决后,第二组数据如乙图所示,则表格①中应填_________;
(2)根据表格中的实验数据,在图丙中画出重力与质量的关系图像_________;
(3)由此得出实验结论:物体所受重力与其质量成_________;
(4)如图丙所示是做“判断重力方向”的实验装置.将装置放在水平桌面上,逐渐改变木板M与桌面的夹角a,观察到悬线OA的方向_____________(选填“变化”或“不变”);从实验观察到的现象可以得出:重力的方向总是______________;
(5)题中表格在设计上存在不足的地方,你认为改进的方案为_________。
A.增加一栏重力与质量的比值
B.增加一栏质量与重力的比值
4.用弹簧测力计探究“重力的大小跟质量的关系”实验:
实验序号
钩码质量/kg
钩码重力/N
A
1
0.1
1
10
2
0.2
2
10
3
0.3
3
10
(1)选用钩码(每只钩码的质量为50g)进行实验探究,并将实验数据记录在下表中。请补全表格中A处应填的项目:___________;
(2)根据表中数据,得出的结论是:___________;
(3)某同学根据自己测量的数据,绘制出重力与质量的关系图像如图甲所示,你认为该同学在实验中存在的问题是什么?答:___________;
(4)某小组取质量不同的小铜块、小木块、小铁块各一个,并分别绘制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,你认为它们的做法 ___________(填“合理”或“不合理”);
(5)在测量钩码重力过程中,钩码不慎从弹簧测力计上掉下,把桌子砸出一个小坑,而桌子上放钩码的地方却没有小坑,说明被举高的钩码具有 ___________能。
5.在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,得到如表数据:
m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
G/N
1
2
3
4
5
(1)本实验中用到的测量器材有:___________和___________;
(2)根据所测数据在图示坐标系中描点并连线;
(3)分析图像可以得到的结论是:___________;
(4)如上图所示,在用弹簧测力计测量重力的过程中,其中没有应用到的物理知识是___________(填序号);
A.二力平衡的条件 B.物体的重力跟质量的关系
C.弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系 D.物体间力的作用是相互的
(5)月球对它表面附近的物体也有引力,这个力是月球表面物体所受的“重力”,它大约是同一个物体在地球上所受重力的,一位运动员质量为80kg,在地球上最多能举起重1800N的物体,则他到了月球后,他的质量为___________kg,最多能举起质量为___________kg的物体。
6.在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,老师给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸(如图甲),随机提供绿豆、红豆或黄豆一包(每组只有一种豆类),利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。
(1)分析图像是一条经过原点的直线,说明________;
(2)有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠后,观察绘制的图像,图线可能是图乙中________,以此判断重力与物质种类的关系。(已知
(3)经过一段时间的学习后,老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤。小明小组用同一小桶分别盛满不同的液体(图丙),用弹簧测力计测出小桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,再装满另一液体时示数为4N,则液体密度为________kg/m3,如果小明在装另一种液体时因为疏忽没有装满,则所测液体密度会________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
①该“密度秤”的零刻度线应在________N刻度处。
②如图丙,该“密度秤”能测量的密度范围是________g/cm3。
③通过分析比较此表,他推测:液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。如图所示的图像中能正确反映这一规律的图像是( )
A.B.
C.D.
④要减小该“密度秤”的分度值,可采取的方法有( )
A.增大桶的容积 B.减小桶的容积
C.减小桶的质量 D.增大桶的质量
7.【探究名称】探究重力大小跟质量的关系
【问题】八年级开学了,小强提着行李上楼时感觉吃力,而其他同学提着行李上楼时却很轻松,他便提出了疑问:物体的重力大小与什么因素有关呢?
【证据】小强在学校实验室借用了弹簧测力计和多个钩码(100g/个)做了以下研究:如图甲所示,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,并记录在表格中。
质量m/g
100
200
300
400
500
重力G/N
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
【解释】
(1)实验前,为了提高测量的准确程度,应在___________(选填“竖直”或“水平”)方向上对弹簧测力计进行调零;
(2)把钩码挂在弹簧测力计下保持___________时,根据___________原理,读出弹簧测力计的示数等于钩码受到的重力;
(3)根据表格中的实验数据,在图乙中画出重力与质量的关系图像;___________
(4)从实验图像可以得出的结论是:___________。
【交流】在通常情况下,g取9.8N/kg,但经过精确测量,发现在某些不同的地理位置,g值存在着微小差异,下表列出了一些城市和地区的g值大小。
地点
赤道
广州
武汉
上海
北京
纽约
莫斯科
北极
g值大小
9.780
9.788
9.794
9.794
9.801
9.803
9.816
9.832
地理纬度
0°
23°06′
30°33′
31°12′
39°56′
40°40′
55°45′
90°
根据表中提供的信息,回答下列问题:
(5)造成g值不同的原因可能是___________;
(6)我国与许多国家之间的贸易往来频繁,在这些往来的货物运输中,发货单上所标示的应该是货物的___________(选填“质量”或“重力”)。
8.在探究“物体的重力大小跟物体质量的关系”的实验中,实验数据记录如下:
钩码的个数
1
2
3
4
5
钩码的质量()
5
10
15
20
25
弹簧测力计的读数(G/N)
0.5
1
2
2.5
(1)分别用图甲、乙两种方式使用弹簧测力计测量钩码重力,正确的握持方式是______(选填“甲”或“乙”)。测量时弹簧测力计与钩码均处于______状态;
(2)第3次测量时弹簧测力计示数如图丙所示,则钩码重力是______N;
(3)请根据测量数据在图丁中作出物体所受重力G随质量m变化的图像______;
(4)分析实验数据和图像可以得出的结论是:______。
9.在地球表面附近的物体都受到重力,磊磊同学认为物体的重力大小与物体的质量有关,他和同学们用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究。
(1)如图甲所示是他第二次测量中弹簧测力计的读数,示数为______ N。
次数
1
2
3
4
质量m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
重力G/N
1
3
4
(2)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像。( )
(3)由图像可知:物体的重力跟物体的质量成______。
(4)若磊磊在我国建成的太空站探究,你认为他用同样的器材______(能、不能)完成该探究。
(5)课后同组阳阳同学想利用弹簧测力计制作一个测量液体密度的仪器——密度秤,于是他们找来了:弹簧测力计、圆柱形的薄壁塑料桶(重力为1N、底面积为10cm2、高度为12.5cm)、刻度尺、滴管。设计了如下二套方案
方案一:①将弹簧测力计在竖直方向调零,把塑料桶挂在弹簧测力计上(如图甲);
②在塑料桶侧壁做一标记,将水倒入桶内至标记处,此时弹簧测力计的示数为2N;
③将某种液体倒入桶内至标记处,此时弹簧测力计的示数为3N。
则∶
(Ⅰ)标记的高度h=______cm,某种液体的密度为______g/cm3;
(Ⅱ)该“密度秤”的分度值是______ g/cm3,若标记下移一些,“密度秤”的量程会______(选填“增大”“减小”或“不变”);
方案二:①把塑料桶挂在弹簧测力计上,向桶中缓慢注水,当弹簧测力示数为F(定位点)时停止注水,测出此时水面到桶底距离h0=5cm(如图乙);
②将桶中水全部倒出,向桶中缓慢注入待测液体,直至弹簧测力计示数仍为F,测出此时液面到桶底距离h;
③重复上述步骤,又用此密度秤对多种待测液体进行测量,得到多组ρ、h的数据。
(Ⅲ)由步骤②可得定位点F=______N,该“密度秤”能够测量的最小液体密度为______;
(Ⅳ)小明对塑料桶进行了改造,在桶壁上对应位置标上密度值。上述图像中,在塑料桶壁上刻度线ρ1和ρ2______(选填“上方”或“下方”),刻度线ρ1和ρ2间距______刻度线ρ2和ρ3间距(选填“>”、“<”或“=”)。
10.如图所示,在“探究重力的大小跟什么因素有关”的实验中,如图甲所示,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,并记录在表1中。
表1
质量
重力
100
1
200
2
300
3
400
4
500
5
(1)图甲所示的弹簧测力计的示数为________N;
(2)根据表1中的实验数据,在图乙中画出重力G与质量m的关系图像________,由图像可知,物体所受重力的大小与它的质量成________;
(3)在通常情况下,我们认为,但经过科学家的精确测量,发现在不同地点的g值存在微小差异。部分地点的g值大小及所处的纬度见表2。由表2可知,纬度越高,当地的g值越________;各个国家之间贸易往来的货物运输中,发货单上所标示的“货物重量”,实质上应该是货物的________。
表2
地点
纬度
地点
纬度
赤道
9.749
北极
9.832
北京
9.801
上海
9.780
莫斯科
9.816
纽约
9.803
11.下表是小华探究“重力大小与质量的关系”
测量对象
质量m/kg
重力G/N
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
(1)分析表中数据,可以得出的结论是:____________;
(2)小明同学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,你认为小明同学的做法( )
A.不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B.不合理,因为他没有使物体的质量成整数倍变化
C.合理,因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系
D.合理,因为他的操作比小华同学更简便
(3)根据表中数据,该小组作出的重力与质量的关系图像如图中图线__________(填图线序号,下同)所示;另一小组在测量前忘记调零,指针指在0.2N刻度处,则该小组描绘的图线应该是图中的图线__________。
12.下表是小明在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中得到的实验数据。
实测物体
物体质量m/kg
重力G/N
G与m的比值/(N/kg)
物体1
0.1
1.0
10
物体2
0.2
2.0
10
物体3
0.3
3.0
10
(1)实验中,需要的测量工具是________和弹簧测力计;
(2)在图中,根据上面表格中的数据画出重力与质量之间关系的图线;
(3)分析数据,可以得到的结论是:________。该结论对于月球上的物体________(选填“仍成立”或“不成立”);
(4)实验时,多次测量的目的是________;
(5)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________。
A.不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B.不合理,因为他没有使物体的质量成整数倍变化
C.合理,因为他的操作比小明同学更简便
D.合理,因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系
13.某活动小组利用天平、弹簧测力计和钩码等实验器材,探究“物体所受重力的大小跟质量的关系”。通过规范操作,测量数据如下表所示:
次数
1
2
3
4
5
质量m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
重力G/N
1
___________
3
4
5
(1)测量前,应先明确弹簧测力计的量程和分度值,还必须要___________,甲图是第2次测量中弹簧测力计的读数,为___________N;
(2)根据表中数据在乙图中画出图像 ;
(3)根据图像可得初步结论:___________;
(4)小明同学认为,也可以取质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,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,你认为小明同学的观点___________。
A.不合理,因为他没有用同种材料的物体做实验
B.不合理,因为他选用的物体的质量不一定成整数倍变化
C.合理,因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系
D.合理,因为他选择的物体都是固体
14.在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中,实验小组的同学们测量了相关数据并记录在下表中。
实验次数
1
2
3
4
5
6
…
质量m/g
40
100
160
200
240
300
…
重力G/N
0.4
1.0
▲
2.0
2.3
3.0
…
(1)测量前,要检查弹簧测力计的指针是否指在______上。
(2)第3次测量时,弹簧测力计指针指示的位置如图甲所示,表中空缺的实验数据“▲”是______N。
(3)请根据表中的数据在图乙中描出第3次实验对应的点并画出物体受到重力的大小跟质量关系的图像______。
(4)由图像可知,物体所受的重力跟它的质量______。
(5)若不是用钩码做实验,则实验中的测量工具除了弹簧测力计,还需要______。
(6)实验中需要多次测量不同物体的重力,这样操作的目的是_________。
(7)用同样的器材在空间站______(选填“能”或“不能”)完成该实验探究。
15.小明用如图所示的装置探究物体所受重力的大小跟质量的关系。
次数
1
2
3
4
5
质量m/
100
200
300
400
600
重力G/
1.0
2.0
3.0
4.0
6.0
(1)测量物体所受重力时,应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于________状态,这时弹簧测力计的示数(即拉力大小)就等于物体所受的重力大小。
(2)小明实验过程中记录的数据如表所示,老师认为表格中有一组数据是编造的,你认为是第________次。
(3)分析表格中的正确数据,可以得到结论:物体所受的重力跟它的质量成________。
(4)以下实验中,与本实验多次测量目的相同的是________。(填选项字母)
A.探究质量和体积的关系 B.用刻度尺测量物理课本的长度
(5)在中国空间站中,用同样的器材________(选填“能”或“不能”)完成该探究。
16.小明采用如图甲所示的实验装置“探究重力与质量的关系”。
(1)选用规格相同的钩码进行实验探究,并将实验数据记录在设计的表中。
实验序号
质量/kg
重力/N
重力/质量/(A)
1
0.05
0.5
10
2
0.10
1.0
10
3
0.15
1.5
10
4
0.20
2.0
10
①表格中A处的内容为:_______;
②请你根据实验数据,在乙图坐标纸上作出G﹣m图像__________;
③分析实验数据和图像可以得出的结论是:物体的________成正比。
(2)小华用天平、弹簧测力计分别测量钢笔、苹果、橡皮的质量和所受的重力。
①你认为她的做法:________(选填“合理”或“不合理”);
②小华也在图乙的坐标纸上准确绘制出了G﹣m图像,该图像与小明所绘制的图像基本_________(选填“重合” 或 “不重合”)。
(3)课后小明和小华想利用弹簧测力计制作一个测量液体密度的仪器——密度秤,于是他们找来了:弹簧测力计、重为1N的圆柱形薄壁塑料桶、刻度尺、滴管。
①将弹簧测力计在竖直方向调零,把塑料桶挂在弹簧测力计上(如图丙);
②在塑料桶侧壁做一标记,将水倒入桶内至标记处,此时弹簧测力计的示数为2N;
③将某种液体倒入桶内至标记处,此时弹簧测力计的示数为3N。
(Ⅰ)某种液体的密度为________g/cm3;
(Ⅱ)该“密度秤”的分度值是________g/cm3,若标记下移一些,“密度秤”的量程会_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《期末实验之重力的大小与质量的关系专项练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1.(1)伸长量
(2)分度值
(3)1.6N
(4)正比
(5)A
【详解】(1)弹簧测力计原理是:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长。
(2)测量前指针指在零刻度线处,如果没有指在零刻度线处,要进行调零,故测量钩码重力前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在竖直方向调零。
(3)弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.6N。
(4)分析图像发现,G与m的比值为,所以此物体所受重力与其质量是成正比的。
(5)弹簧测力计的工作原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。 弹簧受到拉力后会发生形变(伸长),这是力改变物体形状的效果。故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
2.(1)零刻度线
(2) 0~5N 0.2N 1.6
(3)
(4)成正比
【详解】(1)使用弹簧测力计时候,首先要“调零”,即检查指针是否在零刻度线上。
(2)[1][2][3]第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示,由图可知,该测力计最大测量值为5.0N,所以其量程为0~5N;其一大格代表1N,一大格有五小格,每小格代表0.2N,所以分度值为0.2N,指针在1刻度线下方3格,则弹簧测力计的示数是
1N+3×0.2N=1.6N
即为表中空缺的实验数据。
(3)根据描点法作图,作出重力与质量的关系图像,如图所示:
(4)由于重力与质量的关系图像为过原点的直线,可以得出的结论是:物体所受的重力跟它的质量成正比。
3. 没有调零 2 正比 不变 竖直向下 A
【详解】(1)[1]由图可知,弹簧测力计的指针不在零刻度线上,所以此弹簧测力计的问题是没有调零。
[2]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,测力计的指针指示在2N的位置,故弹簧测力计的示数为2N。
(2)[3]根据表格中记录的数据,在坐标系中描绘出点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示:
(3)[4]图形为一条倾斜直线,所以物体所受的重力跟质量成正比。
(4)[5][6]将装置放在水平桌面上,逐渐改变木板M与桌面的夹角a,观察到悬线OA的方向不变,从实验观察到的现象可以得出:重力的方向总是竖直向下。
(5)[7]表格中存在的不足是没有体现出物体重力G和质量m的比值;改进方案是在表格中增加G与m的比值,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
4.(1)重力与质量的比值(N/kg)
(2)物体所受重力大小与物体的质量成正比
(3)弹簧测力计没有校零
(4)合理
(5)重力势
【详解】(1)本实验是探究“重力的大小跟质量的关系”,表格中A处应填的项目:重力与质量的比值(N/kg)。
(2)根据表中数据,重力与质量的比值为一个定值,故能得出结论:物体所受重力大小与物体的质量成正比。
(3)绘制出重力与质量的关系图像如图甲所示,发现质量为0时,重力不为0,说明弹簧测力计没有校零。
(4)要探究物体所受重力的大小与质量的关系,根据知,重力与物质的质量有关。要探究物体所受重力的大小与质量的关系,必须改变物体的质量,所以小华的做法是合理的。
(5)钩码被举高后,被抬高一定高度,具有重力势能。
5.(1) 弹簧测力计 天平
(2)
(3)见解析
(4)B
(5) 80 1080
【详解】(1)[1][2]实验中,需要测量物体的质量和物体的重力,用到天平和弹簧测力计。
(2)横坐标对应质量,纵坐标对应重力,描出对应的各点,将各点连接起来,如图所示:
(3)由图像可知,质量增大几倍,对应的重力也增大几倍,物体所受重力与其质量成正比。
(4)A.把物体悬挂在弹簧测力计挂钩上,物体静止或做匀速直线运动时,由于二力平衡的条件可得,弹簧测力计示数等于物体重力,故A不符合题意;
B.物体的重力跟质量的关系,是探究两者的关系,目的不是测量重力,故B与弹簧测力计能测出物体的重力没有关系,故B符合题意;
C.弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系,是弹簧测力计的原理,故C不符合题意;
D.物体间力的作用是相互的,并且相互作用力的大小相等,用弹簧测力计拉物体的力与物体拉弹簧测力计的力是相互作用力,故D不符合题意。
故选B。
(5)[1]质量是物体的一种属性,与位置无关,他到了月球后,他的质量不变,为80kg。
[2]该运动员在地球上最多能举起重1800N的物体,在月球上他能举起的物体的重力也为1800N,则他在月球表面最多能举起的物体的质量
6.(1)物体所受重力大小与质量成正比
(2)C
(3) /1500 偏小 1 0~2 B A
【详解】(1)分析图像是一条经过原点的直线,说明物体所受重力大小与质量成正比。
(2)因物体所受重力大小与质量成正比,为一定值,故图线可能是图乙中C,以此判断重力与物质种类的关系。
(3)[1]装满水后,水的重力为
装满液体,液体的重力为
桶的容积
因桶的容积不变,则
[2]如果装另一种液体时没有装满,那么液体的实际体积,液体重力等于总重力减去桶重,可以求出没装满时的质量,但是液体体积却按桶容积算的,这就导致液体体积偏大,根据可知,所测液体密度会偏小。
[3]挂上小桶,弹簧测力计显示的刻度位置即为“密度秤”的零刻度,小桶的重力为1N,则密度秤零刻度处即为1N处。
[4]“密度秤””最大称量的密度则为弹簧测力计最大量程处,据此计算对应的密度值。密度最大时液体的重力为
密度最大时液体的质量
小桶的容积不变,则密度最大时液体的密度为
所以,该密度秤的量程为。
[5]液体密度为,液体重力为,弹簧测力计示数
F与是一次函数关系,且当时,,所以,图像是不过原点的倾斜直线,故图像B符合题意,故选B。
[6]由图知道,1N~5.0N之间有20个格,故该“密度秤”的分度值是,由以上[4]分析知道,该弹簧测力计称量范围一定,则对应着液体的最大重力一定,液体的最大质量一定,若增大桶的容积,可以减小该“密度秤”的分度值。结合公式,该密度秤的分度值是指弹簧测力计每变化 1 个小格对应的密度变化量。设弹簧测力计的分度值为ΔF(比如 0.2N),则对应的密度变化量,即密度秤的分度值为,当增大桶的容积V时,弹簧测力计的分度值ΔF是固定的(比如 0.2N),V越大,越小,即 “密度秤的分度值越小,故选A。
7. 竖直 静止 二力平衡 见解析 地理纬度不同 质量
【详解】(1)[1]因为重力的方向是竖直向下的,故调节实验前,为了提高测量的准确程度,应在竖直方向上对弹簧测力计进行调零。
(2)[2][3]测量物体重力时,当物体静止时,物体受到的重力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,弹簧测力计对钩码的拉力大小等于钩码受到的重力大小。
(3)[4]根据表格中数据,描点并连接起来,如图所示:
(4)[5]根据表中数据和画出的图像可知:物体受到的重力与物体的质量成正比。
(5)[6]由图表可知不同地理纬度的g值是不同的,故可判断g值不同可能与地理纬度有关。
(6)[7]贸易往来货物运输中,发货单上所标示的“货物重量”并不是指的重力,而是物体的质量,物体的质量是物体的固有属性,不会因为其他因素的改变而发生改变。
8.(1) 甲 静止
(2)1.5
(3)
(4)物体的重力的大小跟物体的质量成正比
【详解】(1)[1]弹簧测力计使用时,拉力的方向要和弹簧测力计的轴线在一条直线上,因重力的方向竖直向下,故握持方式是甲。
[2]为了测量的准确性,测量时弹簧测力计与钩码均处于静止状态。
(2)丙图中弹簧测力计的分度值是0.25N,读数为1.5N。
(3)根据表格数据,描点画线,可得物体所受重力G随质量m变化的图像,如下图所示:
(4)据丁图可知,物体受到的重力与其质量的关系图像是过原点倾斜的直线,说明物体的重力的大小跟物体的质量成正比。
9. 2 正比 不能 10 2.0 0.2 增大 1.5 0.4 上方 大于
【详解】(1)[1]图示测力计的分度值得为0.2N,示数为2N。
(2)[2]将第二次实验中测力计的示数补充到数据表格中,在图中描点,连线,当质量为0时,物体受到的重力为0,故图像连线应通过坐标原点,如图所示:
(3)[3]根据重力与质量关系图像,发现物体受到的重力与质量成正比。
(4)[4]在太空中物体不受重力,不能用测力计测出物体所受的重力,不能进行该实验探究。
(5)(Ⅰ)[5] [6]桶的底面积为
由前面探究的质量与重力关系可知
已知桶重1N,装水到标记处时,测力计示数为2N,即水和桶总重为2N。标记的高度为
装某种液体到标记处时,测力计示数为3N,即液体和桶总重为3N。由于所装液体的体积与水的体积相等,则有
(Ⅱ)[7] [8]由前面分析可知,此测力计测量值与液体密度的关系为
测力计的分度值为0.2N,则F-1N的最小值为0.2N,代入上式得改装后的密度秤的分度值为
由
S桶一定,当F最大为5N时,密度秤的测量值达到最大,若将标记下移一些,由上式可知密度秤的量程会增大。
(Ⅲ)[9] [10]由题意可知定位点F的示数为
当测量其他液体时,F一定,液体密度越小,h0越大,h0最大为12.5cm时,液体密度最小,能测量的液体最小密度为
(Ⅳ)[11] [12]由图像得到,再结合
液体密度越小,桶中液体的深度h越大,故塑料桶壁上刻度线ρ1在ρ2的上方,若
则有
由于,所以,则有,即刻度线ρ1和ρ2间距大于刻度线ρ2在ρ3间距。
10.(1)2
(2) 正比
(3) 大 质量
【详解】(1)图甲所示的弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2N。
(2)[1]由表格数据可得图像如下所示:
[2]由图像可知,为过原点的直线,因此物体所受重力的大小与它的质量成正比。
(3)[1]由表2的数据,北极纬度高,当地g值越大,赤道纬度低,当地g值越小。
[2]质量与位置无关,因此各个国家间贸易往来的货物运输中,发货单上所标示的“货物重量”,实际上是货物的质量。
11.(1)物体所受的重力与它的质量成正比
(2)C
(3) ① ②
【详解】(1)由表中数据可知,物体的质量增大为原来的几倍,物体受到的重力也增大为原来的几倍,由此可得结论:物体所受的重力与它的质量成正比。
(2)要探究物体所受重力的大小与质量的关系,需多次测量寻找普遍规律;小明同学测量质量不同的苹果、小木块、小铁球的质量和重力,材料虽不同,也可得出重力和质量的关系,但相对于小华同学的实验,它的过程不是更简便,所以小明同学的做法合理,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)[1]由表中数据可知:物体的质量增大几倍,重力也相应的增大几倍,即物体所受的重力与它的质量成正比,当物体的质量为0时,重力也为0,则重力与质量的关系图像如图中图线①。
[2]另一小组在测量前忘记调零,指针指在刻度处,当质量为0时,为,每组质量对应的重力都增大,因此图线相对①将上移,则该小组描绘的图线应该是图乙中的图线②。
12.(1)天平
(2)
(3) 物体所受重力大小与质量成正比 仍成立
(4)为了避免实验结论的偶然性,寻找普遍规律
(5)D
【详解】(1)探究重力的大小跟质量的关系,需测量重力与质量,故需要天平和弹簧测力计。
(2)由表格数据描点连线,如图所示:
(3)[1][2]根据表中数据,质量增大为原来的几倍,物体所受的重力也增大为原来的几倍,即物体所受重力大小与质量成正比;在月球上,物体质量不变,重力大约为在地球上重力的,重力依然与质量成正比。
(4)实验时,为了避免实验结论的偶然性,寻找普遍规律,需要多次测量数据。
(5)要探究物体所受重力大小与质量的关系,需改变物体的质量,虽然苹果、小木块、小铁球的材质不同,质量也不是成整数倍的变化,过程可能也不如小明简便,但仍能通过实验,同样得到物体所受重力大小与质量的关系,故小亮同学的做法合理。故ABC不符合题意,故D符合题意。
故选D。
13.(1) 在竖直方向调零 2.0
(2)
(3)物体受的重力与质量成正比
(4)C
【详解】(1)[1]由于重力的方向是竖直向下,所以,测量前,应先明确弹簧测力计的量程和分度值,还必须要在竖直方向调零。
[2]甲图是第2次测量中弹簧测力计的读数,弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为2.0N。
(2)根据表中数据在乙图中描出对应的点,并连接起来,如图所示:
(3)根据图像可得,重力与质量的图像为过原点的一条直线,即正比例函数图像,故可初步结论是:物体受的重力与质量成正比。
(4)选取质量不同的苹果、小木块、小铁球,分别测出它们的质量和重力,得到重力与质量比仍然为一定值,同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系,故更合理,其结论更具有普遍性。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
14.(1)零刻度线
(2)1.6
(3)
(4)成正比
(5)天平
(6)使实验结论更可靠
(7)不能
【详解】(1)弹簧测力计使用时要调零,要让指针指在零刻度线上。
(2)由图甲可知,弹簧测力计分度值为0.2N,指针所在位置的示数为1.6N。
(3)根据描点法作图,物体受到重力的大小跟质量关系的图像如图所示:
(4)由于物体受到重力的大小跟质量关系的图像是一条过原点的直线,所以物体所受的重力跟它的质量成正比。
(5)若不是用钩码做实验,则需要用天平测量物体的质量。
(6)一次实验得出的结论具有偶然性,需要多次实验得出普遍结论。
(7)空间站在太空,太空中物体处于失重状态,所以用同样的器材在空间站不能完成该实验探究。
15.(1)静止
(2)5
(3)正比
(4)A
(5)不能
【详解】(1)当物体静止时,受力平衡,竖直方向弹簧测力计的拉力与物体重力大小相等,因此弹簧测力计示数等于物体重力。
(2)由图可知该弹簧测力计量程为,第5次实验中物体重力为,超过弹簧测力计量程,无法测量,因此该组数据是编造的。
(3)分析正确数据可得,重力与质量的比值为定值,因此结论为物体所受的重力跟它的质量成正比。
(4)本实验多次测量的目的是寻找普遍规律,避免偶然性。
A.探究质量和体积的关系,多次测量也是为了得到普遍规律;
B.用刻度尺测长度,多次测量是为了减小误差。
故选A。
(5)中国空间站中物体处于失重状态,几乎不受重力,因此无法用该装置完成探究。
16.(1) N/kg 重力与质量
(2) 合理 重合
(3) 2 0.2 增大
【详解】(1)[1]根据表格最后一列的数值均为10,且标题为“重力/质量”,可知A处应为单位,质量的单位是kg,重力的单位N,所以“重力/质量”的单位N/kg。
[2]根据数据(0.05kg,0.5N)、(0.10kg,1.0N)、(0.15kg,1.5N)、(0.20kg, 2.0N),当质量为0时,物体受到的重力为0,故图像连线应通过坐标原点,即图像应为过原点的倾斜直线,斜率为10 N/kg,如图所示:
[3]根据重力与质量关系图像,发现物体受到的重力与质量成正比。
(2)[1]选择了质量不同的不同物体来进行实验,但仍然可以用来探究物体所受重力大小与质量的关系,且用不同物体去验证关系可提高普适性,小华的做法是合理的。
[2]小华的数据符合重力与质量的正比关系,比例系数约为10 N/kg,图像应与小明的重合。
(3)[1]装水时水的重力为
这些水的质量为
桶底至标记处的体积为
装液体时液体的重力为
这些液体的质量为
因为将某种液体倒入桶内至标记处,所以体积相同,此时液体的密度为
[2]由图丙可知,弹簧测力计最大称重为5N,液体的最大称重是
则能够测量的液体的最大密度为
由图可知,1~5N之间有4个大格,即每一大格为1g/cm3,一个大格分为5个小格,故该“密度秤”的分度值是0.2g/cm3。
[3]若标记下移一些,即塑料桶内所装液体的体积减小,由
可知,所测液体最大密度变大,故“密度秤”的量程会增大。
答案第1页,共2页
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