2025---2026学年下学期八年级物理期末复习专项训练--实验题(人教版)
2026-05-22
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2份
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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 | - |
| 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 | ZIP |
| 文件大小 | 24.53 MB |
| 发布时间 | 2026-05-22 |
| 更新时间 | 2026-05-22 |
| 作者 | 哪吒生物资源坊 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57986555.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦初中物理力学核心实验,通过30道题系统覆盖探究、测量、验证类题型,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|力学基础实验|10题(如阻力对运动影响、重力与质量关系)|基础概念验证,含实验操作与现象分析|从现象观察到结论归纳,建立运动和相互作用观念|
|探究型实验|15题(如压力作用效果、浮力影响因素)|多变量控制,强调科学推理与论证|控制变量法应用,构建“提出问题-设计方案-得出结论”逻辑链|
|测量型实验|5题(如密度、功率测量)|含原理应用与误差分析|结合实验原理与数据处理,培养科学态度与责任|
内容正文:
专项训练03 实验题(30题)
一、实验题
1.在探究“影响压力作用效果的因素”的实验中,用一张小桌分别按照如图所示方式放在海绵上,乙、丙两图用的是同一个砝码。
(1)实验中,是根据海绵的_____________来比较压力作用效果的;
(2)比较_________两图可初步得出:压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显。若想通过比较甲、丙两图也得出相同的实验结论,可以采取的措施是__________。下列事例中,直接应用该结论的是_________(选填序号)。
A.课桌的边缘设计成圆弧形
B.水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度
C.交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
(3)比较甲、乙两图可以初步得出:________。
(4)公共汽车都配备了逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破车窗玻璃逃生。为了更容易打破玻璃,逃生锤的外形应选如图中的( )
A. B.
C. D.
2.小明做了下面的实验,研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。
(1)甲、乙实验是通过观察木块被撞击后运动的距离,来研究______(选填“小球”或“木块”)动能的大小;
(2)质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滑下,小球到达水平面时的速度是______(选填“相同”或“不同”)的;
(3)对比实验中甲、乙,我们可以得出结论:同一物体,______越大,动能越大;
(4)甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f甲、f乙,则f甲______(选填“>”“=”或“<”)f乙;
(5)若在进行甲、乙图实验时,两次实验中木块被推动的距离相近,为了使实验结果更明显,下列方法可行的是______;
A.换用一个质量较大的木板 B.换用表面更粗糙的木板
C.换用质量更大的钢球 D.降低钢球下落时的高度
(6)若水平面绝对光滑,甲、乙实验将______(选填“能”或“不能”)达到探究目的;
(7)将小球从一光滑斜槽轨道(OAB)O点自由滚下(图丙),依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点的机械能分别为和,则______(选填“>”“=”或“<”);
(8)当小球从B点做斜抛运动到达C点时,假设小球所受的外力全部消失,小球将做______运动。
A.沿a轨迹运动 B.沿b轨迹运动 C.沿c轨迹运动 D.保持静止
3.在“探究阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车。
(1)实验时要固定斜面,并让小车从斜面上_____(选填“同一”或“不同”)位置由静止滑下,目的是保证小车在到达水平面时具有相同的_____;。
(2)根据实验现象,可以得出结论,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越_____。
(3)根据实验现象,进行合理推理:如果表面绝对光滑,小车将_____。
4.小明发现力学中有很多相似实验,他找了如下器材:①表面平整的长木板(带斜面);②刻度尺;③弹簧测力计;④小车;⑤木块(一边带钩);⑥毛巾;⑦棉布;⑧钩码。
(1)小明探究“阻力对物体运动的影响”实验时,选择了一些器材如图所示,让小车从同一斜面相同高度由静止滑下,是为了使小车______相同。实验发现水平表面越光滑,小车运动距离越长,经过推理得出:运动的物体如果不受力将______;
(2)小明为了探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”,他选择了序号①、⑤、⑧以及______(填序号)的器材。下列事例中,可用到上述探究结论解释的是______(填字母;可多选)。
A.在行李箱下安装滚轮
B.装满书的书橱难以推动
C.自行车刹车时用力捏闸
5.同学们分组用如图所示实验装置探究阻力对物体运动的影响。将小车从斜面上某一位置由静止释放,分别观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动的距离,用旗子标记小车在平面上停止后所处的位置:
(1)实验时让小车从同一斜面的同一_____由静止滑下,这样做的目的是使小车到达斜面底端时_____相同;
(2)比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越_____;
(3)实验推理可知,如果水平面绝对光滑,小车将做_____运动。
6.探究影响液体内部压强的因素。
(1)通过压强计U形管的___________来显示橡皮膜所受压强大小;
(2)比较图甲和图_______,可知:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)比较图乙和图丙,保持金属盒在水中的深度__________,改变它的方向,根据实验现象可知:在液体内部的同一深度,液体向__________的压强相等;
(4)比较图甲和图丁,可知液体内部压强的大小跟____________有关。
7.某物理实验小组的同学在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,实验数据如表所示:
实测物体
物体质量
重力
G与m之比
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)在实验过程中,需要的测量工具有______和______;
(2)分析表中实验数据,得出的结论是:______;
(3)如图所示的图像中,能表示物体所受重力与质量关系的是_____。
A. B.
C. D.
8.某同学探究阻力对物体运动的影响,具体步骤如下:
A.如图甲所示,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
B.如图乙所示,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
C.如图丙所示,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
(1)以上操作中错误的一次是______(选填“A”、“B”或“C”);
(2)如图丁所示的是小车在不同水平面上运动时速度与时间的关系图像,其中表示小车在毛巾表面上运动的是图线______(选填“a”、“b”或“c”);
(3)根据实验结果可以得出:水平面越光滑,小车运动的路程越长,小车受到的阻力越小,速度减小得越______(选填“快”或“慢”);
(4)在光滑水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,请在图丁中画出此时小车的速度-时间图像;
(5)小车到达水平面后因为小车具有______会继续向前运动,小车最终停下来是因为受到______的作用。
9.如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面处静止释放。撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)本实验的研究对象是___________(选填“小球”或“木块”);实验中,其动能大小是通过___________来反映的;
(2)如果水平面光滑,则___________(选填“能”或“不能”)完成本实验;
(3)分析比较甲、丙两次实验,结论是:___________相同的物体,___________越大,动能越大;
(4)丁图所示是交通管理部门对不同车型设定的最高速度,可以用___________两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车___________(选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
10.在“探究力和运动的关系”的实验中,让木块由静止开始沿斜面滑下,木块在 3种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置。
(1)实验需要木块从同一斜面的同一高度开始下滑, 目的是使小车到斜面底端的____相同;
(2)实验结论:平面越光滑,木块受到的阻力越小,速度减小得越______;
(3)推论:如果木块在水平面受到的阻力为零,木块将做______;
(4)牛顿第一定律是建立在 。
A.日常上活经验的基础上 B.科学家猜想的基础上
C.直接实验结果的基础上 D.实验和科学推理相结合的基础上
11.如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察______来比较压力作用效果的。实验中用到的研究方法有______和转换法。
(2)通过比较图甲、乙,说明______,压力的作用效果越明显。
(3)通过比较图______(填序号),说明压力一定时,______。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强的大小关系为p______(选填“>”“<”或“=”),由丙丁两图可以推测,在探究压力作用效果时所选用的受压物应该选用______的物体。
(5)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同.由此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.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,伊伊和同学们提出了以下猜想:
猜想①:滑动摩擦力的大小与压力大小有关
猜想②:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想③:滑动摩擦力的大小与接触面的材料有关
……
(1)如图甲所示,伊伊将木块A放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A,使其做匀速直线运动,由二力平衡知识可知,此时弹簧测力计对木块A的拉力等于木块A受到的滑动摩擦力。接下来按照如图乙所示在木块A上加钩码的目的是______。
(2)伊伊按照如图14所示完成实验,并将实验数据记录在下表中:由序号1、2两组数据可以得出:其他条件一定时,______越大,滑动摩擦力越大;由表中序号______两组数据,可以验证猜想②是正确的。
序号
接触面
压力/N
弹簧测力计示数/N
1
木板表面
1.0
0.8
2
木板表面
2.0
1.6
3
较粗糙木板表面
2.0
1.8
(3)在探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度关系时,川川在图乙实验基础上,在木板表面铺上一层毛巾进行探究,伊伊觉得不妥,伊伊的理由是______。
(4)实验现象表明,若要取得拔河比赛的胜利,请你提一个合理的建议,并从物理学角度说明理由,建议:______;理由:______。
13.在“探究影响浮力大小与哪些因素有关”的实验时,同学们进行了以下操作。请你根据图中给出的信息,回答下列问题。
(1)根据图A、B、C、D可知:物体所受浮力与___________有关,根据图A、D、E可知:浸没在水中的物体所受的浮力与___________无关;
(2)图C中,物体静止时所受合力为___________N,下表面受到液体的压力为___________N;
(3)图F中,物体所受浮力大小为___________N,液体的密度为___________。如果在实验中不小心使物体触碰到了容器底,且容器底对物体有力的作用,则计算出的液体密度值将___________(选填“偏大”或“偏小”);
(4)小明将物体切去一部分,再将其浸没在液体中,如图G所示。读出弹簧测力计的示数并与图F中的数据对比,得出结论:浮力的大小与物体自身的形状有关。你认为这个结论是否正确?___________,请说明理由:___________。
(5)下图中能正确反映物体所受浮力大小随物体下表面在水中深度h变化的关系图像是___________(物体未接触容器底)。
A. B.
C. D.
14.图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行,图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小,小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。(g取10N/kg)
(1)使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐,正确测量B点高度为9.00cm;
(2)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象,进行了如下操作:
①正确使用弹簧测力计,测出小车重为2.0N;
②将弹簧测力计与斜面平行放置并校零,然后沿斜面方向匀速拉动小车,如图乙所示,弹簧测力计示数为0.3N;
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为________J;利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为________;
(3)在小车上逐渐添加重物,测出小车的总重G,测出沿斜面匀速拉动小车需要的力,计算出拉小车从A点到B点所做的功;计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功。以功为纵坐标,以小车总重为横坐标,建立平面直角坐标系,作出和与小车总重G的关系图像,分别如图丙中的线段a和b;
①由图像可知:用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重_________(选填“有关”或“无关”);
②若这位母亲的质量为56kg,所坐的轮椅质量为20kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,力的大小为__________N。
15.做“探究杠杆平衡条件”实验:
(1)杠杆在图甲位置静止,是否处于平衡状态?______。为使杠杆在水平位置平衡,应向______调节平衡螺母;
(2)实验数据如下表所示,表中漏填的数据为______N;
实验次数
动力 F1/N
动力臂 l1/cm
阻力 F2/N
阻力臂 l2/cm
1
1
20
2
10
2
2
15
1.5
20
3
3
5
15
(3)小明发现路口悬挂设备的横杆,越靠外侧越细,如图乙,将其简化为如图丙的杠杆模型,假定只有 A、O 两点是焊接点,进行如下探究:
①找来由同种材料制成的等高实心圆柱体和薄壳空心圆台,如图丁,下底面直径D相同;
②询问 DeepSeek,对话如图戊。根据回答,判断薄壳空心圆台上底面逐渐减小,下底面和 h 不变,重心到下底面的距离变化情况是______;
③使用弹簧测力计进行了三次测量,拉力方向均竖直向上,物体保持静止时,三次示数如图己。实心圆柱 A 点拉力 F1 和空心圆台 A 点拉力 F2 之比F1 ∶ F2 =______。
16.2024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:______。
17.古语“悬崖勒马收缰晚”指马跑到悬崖边才勒住缰绳就已经晚了,这是因为运动的物体具有惯性。请你利用身边的物品设计实验方案,验证静止的物体也具有惯性。
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______;
(3)实验结论:______。
18.小京探究“浸在液体中的物体受到的浮力大小与液体的密度是否有关”。他利用符合实验要求的弹簧测力计、带有挂钩的金属块、分别装有适量水和酒精的烧杯进行实验。
(1)以下是他的实验设计思维导图,请帮他补充完整①_____,②____,③____;
(2)画出本实验数据的记录表格。
ρ液/(kg·m-3)
G物/N
F拉/N
F浮/N
ρ液/(kg·m-3)
G物/N
F拉/N
F浮/N
19.跨学科实践
制作简易活塞式抽水机
小华参照教材图甲所示的结构,选取一个用来装洗涤液的空瓶子,一根筷子,一块塑料片,一个小球,一块橡皮膏,一根塑料管制作成了一个简易的活塞式抽水机,如图乙所示,制作过程如下
乙 (a):将洗涤液的空瓶子的底部裁剪下来,底部当成活塞,瓶身当成圆筒:
乙 (b):在瓶身上方打一个孔,安装出水管;
乙 (c):在活塞上开一个小孔,把塑料片一边粘在活塞上,使塑料片刚好能盖住小孔,作为阀门A:在洗涤液瓶口中间放一枚小球做成阀门B。
(1)如图乙(c)所示,活塞向上提起时,阀门A关闭,此时阀门B下方的压强________(选填“大于”或“小于”)阀门B上方的压强,阀门B下方的水在________的作用下推开阀门B进入圆管中。再向下压活塞,阀门A打开,阀门B关闭,水进入活塞上方圆筒中,活塞反复上下运动,最终源源不断的将水抽到高处。
(2)在使用该抽水机时需要先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的______ 。
A.压强 B.摩擦力 C.气密性
(3)在海拔3000m的青藏高原该抽水机提升水的最大高度________(选填“高于”“低于”或“等于”)沿海的珠江提升的最大高度。
20.小明装修新家,购置了多个带挂钩的圆形吸盘,吸盘依靠大气压的力量“吸附”在光滑的墙壁上,他想利用带挂钩的吸盘来测量当地的大气压,请你设计实验,帮助他完成测量。(提示:用物理量字母表示出需要测量的物理量,测量结果用含有测量的物理量的字母的代数式表示)
(1)实验器材:_________;
(2)实验步骤:__________;
(3)实验结果:__________。
21.请你设计一个实验,探究 “摩擦力的大小与物体运动速度是否有关”。
实验器材:
实验步骤:
实验结论:
22.小明用如图甲、乙、丙、丁所示的装置来完成探究“二力平衡的条件”的实验(每个钩码都相同)。
(1)甲乙两个实验装置中,装置_________更科学。
(2)本实验小明是通过比较_________________来比较水平方向所受拉力大小的;
(3)在探究“二力是否在同一直线上”对“二力平衡的条件”的影响时,小明将乙图中的小车_________后松手,小车不再平衡,从而得出:只有作用在_________上的两个力,才能够平衡;
(4)小明将丙图中的卡片剪成两半,此时卡片_________(选填“能”或“不能”)平衡,这说明相互平衡的两个力必须要作用在_________。
(5)如图丙所示,改变右侧滑轮的高度,使其高于左侧滑轮,其它条件不变,则轻质卡片_________(选填“能”或“不能”)继续处于静止状态。
(6)同学们认为丙的实验装置优于甲、乙的实验装置,其主要的原因是_________(填序号)
A.小纸片容易扭转
B.小纸片是比较容易获取的资料
C.容易让小纸片在水平方向上保持平衡
D.减少了摩擦力对实验结果的影响
23.如图甲所示,周末小彤参加了“穿越重庆山脊—寻找沧海桑田的地质秘密”的科普活动。小彤带着在江北嘴江滩拾得的鹅卵石回到实验室,并用鹅卵石来“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”,同时测量鹅卵石的密度。
(1)鹅卵石排开水的重力可以利用______(用图乙中的序号表示)两个步骤得到;若图乙中四个测量值、、、满足关系式:______,则可以验证阿基米德原理;
(2)小彤进行实验并把数据记录在表格中,若某次数据如下:
实验步骤
A
B
C
D
测量值
弹簧测力计示数
0.3
2.7
1.8
1.2
由表格中数据可知,鹅卵石浸没在水中时,受到的浮力______N,若某次数据记录时小彤发现,则造成这种结果的原因可能是______(填正确选项前的字母):
A.最初溢水杯中水未装至溢水口
B.实际操作步骤C时,鹅卵石没有完全浸入水中
(3)由(2)问的数据可计算出鹅卵石的密度为______。
(4)科普活动中小彤还获得了一块奇特的大石头,放入水中会漂浮,小彤想要测量其密度,思考设计了以下步骤来测量这块奇石的密度:
①水杯中加入适量的水,放入奇石,待液面静止后立即在液面位置作标记A;
②用细铁丝将奇石压入水中至浸没,待液面静止后立即在液面位置作标记B;
③取出奇石,用滴液管往水杯注水,待液面到达标记A时停止滴液,滴入40滴水;
④继续用滴液管注水,待液面到达标记B时,又滴入60滴水。
假设滴液管每次滴入的液体体积相等且奇石不吸水,通过以上数据可计算得出奇石的密度为______,若考虑到奇石取出带水,会导致奇石密度测量______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
24.一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们把这种性质叫做惯性。请你自选器材,设计一个实验证明静止的物体具有惯性。
(1)实验器材:___________;
(2)实验步骤及现象:________________;
(3)实验结论:___________。
25.为测定某牛奶的密度,小明在实验室进行了如下实验。
(1)将托盘天平放在___________工作台上,游码移到标尺的“0”刻度线处,发现指针静止在图甲所示位置,应将平衡螺母向___________(选填“左”或“右)调节,使指针指在分度盘的中央。
(2)将装有适量牛奶的烧杯放在天平左盘,加减砝码,天平重新平衡时如图乙所示,烧杯和牛奶的总质量为___________g;将烧杯中的部分牛奶倒入量筒,测得烧杯和剩余牛奶的质量为40.9g。
(3)量筒内的牛奶液面如图丙。得出牛奶的密度=___________kg/m3。
(4)上述实验中,有少量牛奶溅到量筒内壁,未静置就直接读出牛奶体积,则测得牛奶的密度___________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【拓展】小明设计了另一种测牛奶密度的方案继续实验,如图所示,请将实验过程补充完整。
①先用一个小杯子装一定量的水,放在大烧杯的水面上漂浮,沿水面的位置在小杯子侧壁标记为。再将小杯子中的水全部倒入量筒,测得体积为。
②再向该小杯子倒入少量牛奶,放在大烧杯的水面上漂浮,接着用滴管滴入牛奶,直至___________,再将小杯子中的牛奶全部倒入量筒,测得体积为。
③牛奶的密度为___________(用、、表示)。
26.学习了功率的知识后,小王和小白两位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动:
(1)他们需要测量工具分别是:磅秤、卷尺和___________;(填写测量器材)
(2)小王设计的测量步骤如下,其中多余的是___________(选填序号字母);
A.测出自己的质量m
B.测出楼梯的总长度L
C.测出一楼到三楼的竖直高度h
D.测出自己上楼所用的时间t
(3)利用以上所测物理量计算功率的表达式是___________;
(4)测得小王的质量是60kg,他从一楼登上三楼(每层楼高3m)用了20s的时间,则小王登楼的功率是___________W;(g取10N/kg)
(5)他俩比赛看谁先从一楼爬到五楼,于是两人同时开始向上爬,结果小白先到五楼,小王后到五楼,已知他俩的体重相同,他俩做的功___________大,功率___________大。(两空均选填“小王”“小白”或“一样”)
27.大气看不见、摸不着,但确实存在,且会产生压强,请设计利用身边器材设计小实验,验证“大气压强的存在”。
实验器材:________________________;
实验步骤:________________________;
实验现象及结论:________________________。
28.小明同学放寒假后将自己用过的资料和笔记整理后分别放在如图所示的两个整理箱里,在推动的过程中发现带有轮子的整理箱比较省力,他猜想是滚动摩擦力小于滑动摩擦力,请你自选器材设计一个可操作的实验方案进行验证。
29.物理老师布置课后实验作业,请同学们利用家中的物品测量绿豆的密度。小冬同学在家中找来如图所示的器材和适量密度为的水(含取水工具)。请你利用上述器材,帮他设计一种测量绿豆密度的实验方案。(实验器材满足实验需求,)要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出绿豆密度的数学表达式。(用已知量和测量量表示)
30.小明回到家中,发现利用家中的物品也可以测量小石块的密度。请你利用如图所示的器材和细线、水,帮他设计一个测量小石块(不吸水)密度的实验。要求:
(1)写出主要实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出小石块密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
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专项训练03 实验题(30题)
一、实验题
1.在探究“影响压力作用效果的因素”的实验中,用一张小桌分别按照如图所示方式放在海绵上,乙、丙两图用的是同一个砝码。
(1)实验中,是根据海绵的_____________来比较压力作用效果的;
(2)比较_________两图可初步得出:压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显。若想通过比较甲、丙两图也得出相同的实验结论,可以采取的措施是__________。下列事例中,直接应用该结论的是_________(选填序号)。
A.课桌的边缘设计成圆弧形
B.水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度
C.交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
(3)比较甲、乙两图可以初步得出:________。
(4)公共汽车都配备了逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破车窗玻璃逃生。为了更容易打破玻璃,逃生锤的外形应选如图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】(1)凹陷程度(形变程度)
(2) 乙丙 去掉丙图中的砝码(或在甲图中放上与乙图相同的砝码) A
(3)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(4)D
【详解】(1)实验中,海绵受到压力的作用,发生形变,故实验中是根据海绵的凹陷程度(形变程度)来反映压力的作用效果,这是转换法的应用。
(2)[1]通过比较乙、丙两图可知,压力大小相同,乙受力面积小,压力作用效果明显,丙的受力面积大,压力作用效果越不明显,故比较乙、丙两图可初步得出:压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显的实验结论。
[2]要得到压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显的结论,应控制压力相同,受力面积不同,若想通过比较甲、丙两图也得出相同的实验结论,需要控制甲、丙的压力相同,故可采取的措施是去掉丙图中的砝码(或在甲图中放上与乙图相同的砝码)。
[3]A.有些课桌的边缘设计成圆弧形状,应用了“压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显”这一结论,故A符合题意;
B.水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度,应用的是连通器,故B不符合题意;
C.货车行驶时,地面的受力面积相同,承载质量越大,对地面压力越大,压强越大,路面越易损坏,应用了受力面积相同时,压力大,力的作用效果明显,故C不符合题意。
故选A。
(3)比较甲、乙两图可得:受力面积相同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,因此压力的作用效果与压力的大小有关,结论是受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(4)在压力一定时,减小逃生锤接触玻璃时的受力面积,可以增大逃生锤对玻璃的压强,以便打破玻璃顺利逃生,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.小明做了下面的实验,研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。
(1)甲、乙实验是通过观察木块被撞击后运动的距离,来研究______(选填“小球”或“木块”)动能的大小;
(2)质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滑下,小球到达水平面时的速度是______(选填“相同”或“不同”)的;
(3)对比实验中甲、乙,我们可以得出结论:同一物体,______越大,动能越大;
(4)甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f甲、f乙,则f甲______(选填“>”“=”或“<”)f乙;
(5)若在进行甲、乙图实验时,两次实验中木块被推动的距离相近,为了使实验结果更明显,下列方法可行的是______;
A.换用一个质量较大的木板 B.换用表面更粗糙的木板
C.换用质量更大的钢球 D.降低钢球下落时的高度
(6)若水平面绝对光滑,甲、乙实验将______(选填“能”或“不能”)达到探究目的;
(7)将小球从一光滑斜槽轨道(OAB)O点自由滚下(图丙),依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点的机械能分别为和,则______(选填“>”“=”或“<”);
(8)当小球从B点做斜抛运动到达C点时,假设小球所受的外力全部消失,小球将做______运动。
A.沿a轨迹运动 B.沿b轨迹运动 C.沿c轨迹运动 D.保持静止
【答案】(1)小球
(2)不同
(3)速度
(4)=
(5)C
(6)不能
(7)=
(8)A
【详解】(1)由图可知,从斜面上不同高度处自由滑下的小球到达水平面后具有速度,即小球具有动能,在水平面上撞击木块,使木块运动一段距离,所以实验中研究的是小球的动能大小。
(2)小球到达水平面时的速度与小球滑下的高度有关,质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滚下,小球到达水平面时的速度是不同的。
(3)由图甲、乙可知,乙图中小球自由下滑的高度比甲图低,乙图中小球滑到水平面的速度小,乙图中木块被撞出的距离比甲图的距离短,乙图中木块的动能小,可以得出结论同一物体,速度越小,动能越小;速度越大,动能越大。
(4)探究“动能的大小与物体运动的速度有关”时,要控制水平面的粗糙程度相同,让小球从斜面上不同高度处自由滑下,比较木块在水平面运动的距离,甲、乙两次实验中木块被撞击后对水平面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,所以木块受到的摩擦力大小不变,即f甲=f乙。
(5)A.由以上分析可知,小球的速度越大,小球滑下后推动木块移动的距离越远,换用一个质量较大的木板,木板的接触面的粗糙程度不变,小球滚下时的高度不变,木块移动的距离不变,故A不符合题意;
B.换用表面更粗糙的木板,摩擦阻力增大,两次木块移动的距离都减小,达不到实验目的,故B不符合题意;
C.若换用质量更大的钢球,可增大钢球与木块碰撞时的动能,能增大木块被推动的距离,故C符合题意;
D.降低钢球滚下时的高度,速度减小,动能减小,两次木块移动的距离会更接近,故D不符合题意。
故选C。
(6)若水平面绝对光滑,小球撞击木块后,木块不受阻力,不会停下来,木块将做匀速直线运动,所以无法达到实验目的。
(7)小球从一光滑斜槽轨道自由滚下,由于没有摩擦力,小球在运动过程中机械能守恒,机械能保持不变,所以小球在A、B两点的机械能相等,即EA=EB。
(8)当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时,此时小球速度为水平向右,假设小球所受的外力全部消失,由牛顿第一定律可知,小球将保持原来的运动状态不变,即小球将水平向右做匀速直线运动,沿a轨迹运动,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.在“探究阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车。
(1)实验时要固定斜面,并让小车从斜面上_____(选填“同一”或“不同”)位置由静止滑下,目的是保证小车在到达水平面时具有相同的_____;。
(2)根据实验现象,可以得出结论,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越_____。
(3)根据实验现象,进行合理推理:如果表面绝对光滑,小车将_____。
【答案】(1) 同一 速度
(2)远
(3)匀速直线运动
【详解】(1)[1][2]在探究“阻力对物体运动的影响”时,根据控制变量法的要求,应保持小车到达水平面时的速度相同,为使小车到达水平面时的速度大小相同,应让小车从斜面的同一高度由静止下滑。
(2)从毛巾→棉布→木板,粗糙程度变小,阻力变小,根据实验现象,可以得出结论,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越远。
(3)水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越远,如果水平面阻力为零,则小车将做匀速直线运动。
4.小明发现力学中有很多相似实验,他找了如下器材:①表面平整的长木板(带斜面);②刻度尺;③弹簧测力计;④小车;⑤木块(一边带钩);⑥毛巾;⑦棉布;⑧钩码。
(1)小明探究“阻力对物体运动的影响”实验时,选择了一些器材如图所示,让小车从同一斜面相同高度由静止滑下,是为了使小车______相同。实验发现水平表面越光滑,小车运动距离越长,经过推理得出:运动的物体如果不受力将______;
(2)小明为了探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”,他选择了序号①、⑤、⑧以及______(填序号)的器材。下列事例中,可用到上述探究结论解释的是______(填字母;可多选)。
A.在行李箱下安装滚轮
B.装满书的书橱难以推动
C.自行车刹车时用力捏闸
【答案】(1) 到达水平面的速度 做匀速直线运动
(2) ③ BC
【详解】(1)[1]探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,根据控制变量法,让小车从同一斜面相同高度由静止滚下,是为了使小车到达水平面时速度相同。
[2]通过实验发现水平表面越光滑,小车速度减小得越慢,运动的距离越长,由此可以推理得出:运动的物体如果不受力将保持匀速直线运动状态。
(2)[1]实验中需要测量拉力的大小,从而得出滑动摩擦力的大小,所以还需要弹簧测力计,即③。
[2] A.在行李箱下安装滚轮,变滑动摩擦为滚动摩擦,减小摩擦力,故A不符合题意;
B.装满书的书橱难以推动,此时接触面粗糙程度一定,压力大,滑动摩擦力大,故B符合题意;
C.自行车刹车时用力捏闸,此时接触面粗糙程度一定,压力大,滑动摩擦力大,故C符合题意。
故选BC。
5.同学们分组用如图所示实验装置探究阻力对物体运动的影响。将小车从斜面上某一位置由静止释放,分别观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动的距离,用旗子标记小车在平面上停止后所处的位置:
(1)实验时让小车从同一斜面的同一_____由静止滑下,这样做的目的是使小车到达斜面底端时_____相同;
(2)比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越_____;
(3)实验推理可知,如果水平面绝对光滑,小车将做_____运动。
【答案】(1) 高度 速度
(2)远
(3)匀速直线
【详解】(1)[1][2]据控制变量法,实验中需要控制小车到达水平面的初速度相同,让小车从同一斜面的同一高度静止滑下,可让小车到达斜面底部时的速度相同。
(2)甲乙丙三次实验,毛巾表面最粗糙阻力最大,木板表面最光滑阻力最小,当小车从同一斜面的同一高度滑下时,在毛巾上运动的最近,在木板上运动的最远,即阻力越小,小车滑行的距离就越远。
(3)如果水平面绝对光滑,小车不受到阻力的作用,则其速度的大小不会发生改变,会做匀速直线运动。
6.探究影响液体内部压强的因素。
(1)通过压强计U形管的___________来显示橡皮膜所受压强大小;
(2)比较图甲和图_______,可知:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)比较图乙和图丙,保持金属盒在水中的深度__________,改变它的方向,根据实验现象可知:在液体内部的同一深度,液体向__________的压强相等;
(4)比较图甲和图丁,可知液体内部压强的大小跟____________有关。
【答案】(1)两侧液面高度差
(2)乙
(3) 相同 各个方向
(4)液体密度
【详解】(1)实验通过压强计U形管两侧液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小,采用了转换法,两侧液面高度差越大,说明橡皮膜所受压强越大。
(2)由图可知,甲乙两图中液体密度相同,乙中橡皮膜深度更深,U形管两侧液面高度差更大,故可得:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
(3)[1][2]由图可知,图乙和图丙中橡皮膜的深度相同,但朝向不同,U形管两侧液面高度差相同,说明同种液体中,相同深度各个方向受到的液体压强相同。
(4)图甲和图丁中橡皮膜深度相同,液体密度不同,U形管两侧液面高度差不同,说明液体压强与液体密度有关。
7.某物理实验小组的同学在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,实验数据如表所示:
实测物体
物体质量
重力
G与m之比
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)在实验过程中,需要的测量工具有______和______;
(2)分析表中实验数据,得出的结论是:______;
(3)如图所示的图像中,能表示物体所受重力与质量关系的是_____。
A. B.
C. D.
【答案】(1) 天平 弹簧测力计
(2)物体所受重力的大小与物体质量成正比
(3)B
【详解】(1)[1][2]探究重力与质量的定量关系,需测量出不同物体的质量和重力,物体的质量用天平测量,物体的重力用弹簧测力计测量。
(2)分析表格中三次数据,物体所受的重力与其质量的比值为一定值,可以得出结论:物体所受重力的大小与物体质量成正比。
(3)由以上分析可知,物体所受重力的大小与物体质量成正比,其G-m图像应是一条过原点的直线,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.某同学探究阻力对物体运动的影响,具体步骤如下:
A.如图甲所示,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
B.如图乙所示,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
C.如图丙所示,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
(1)以上操作中错误的一次是______(选填“A”、“B”或“C”);
(2)如图丁所示的是小车在不同水平面上运动时速度与时间的关系图像,其中表示小车在毛巾表面上运动的是图线______(选填“a”、“b”或“c”);
(3)根据实验结果可以得出:水平面越光滑,小车运动的路程越长,小车受到的阻力越小,速度减小得越______(选填“快”或“慢”);
(4)在光滑水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,请在图丁中画出此时小车的速度-时间图像;
(5)小车到达水平面后因为小车具有______会继续向前运动,小车最终停下来是因为受到______的作用。
【答案】(1)B
(2)
(3)慢
(4)
(5) 惯性 阻力
【详解】(1)在探究阻力对物体运动的影响实验中,要保证小车到达水平面时的初速度相同,应只改变水平面的粗糙程度,而B步骤中将棉布铺在斜面和木板上,改变了小车在斜面上的运动情况,导致小车到达水平面时的初速度不同,所以操作错误的一次是B。
(2)在三种接触面中,毛巾表面最粗糙,对小车的阻力最大。阻力越大,小车速度减小得越快。观察图丁中的速度-时间图像,图线c速度减小的最快,所以表示小车在毛巾表面上运动的是图线c。
(3)从实验中可以看到,随着水平面逐渐变光滑,小车受到的阻力变小,运动的路程变长。再结合速度-时间图像进行分析,阻力越小,小车速度减小得越慢,小车运动的距离越远。
(4)依据牛顿第一定律,当物体不受力或者所受合力为零时,物体将保持静止或者匀速直线运动状态。在光滑水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,那么小车就会做匀速直线运动,其速度大小不会改变。所以应画出一条平行于时间轴的直线,从起始速度开始(也就是小车刚到达光滑水平面时的速度),图像如下:
(5)[1][2]一切物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态不变的性质,这种性质叫惯性。小车到达水平面后,因为小车具有惯性,会保持原来的运动状态继续向前运动。而小车最终停下来,是因为在水平方向上受到了阻力的作用,阻力改变了小车的运动状态。
9.如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面处静止释放。撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)本实验的研究对象是___________(选填“小球”或“木块”);实验中,其动能大小是通过___________来反映的;
(2)如果水平面光滑,则___________(选填“能”或“不能”)完成本实验;
(3)分析比较甲、丙两次实验,结论是:___________相同的物体,___________越大,动能越大;
(4)丁图所示是交通管理部门对不同车型设定的最高速度,可以用___________两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车___________(选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
【答案】(1) 小球 木块移动的距离
(2)不能
(3) 速度 质量
(4) 甲、乙 超速
【详解】(1)[1]本实验是探究物体的动能跟哪些因素有关,是通过小球撞击木块,观察木块的运动情况来研究动能的相关因素,所以研究对象是小球。
[2]实验中,小球具有动能的大小是通过它对木块做功的多少来体现的,而木块被撞击后移动的距离越远,说明小球对木块做的功越多,小球的动能就越大,所以其动能大小是通过木块移动的距离来反映的。
(2)如果水平面光滑,木块被撞击后将做匀速直线运动,不会停下来,也就无法通过木块移动的距离来比较小球动能的大小,所以不能完成本实验。
(3)[1][2]甲、丙两次实验中,小球从同一斜面的同一高度由静止释放,到达水平面时的速度相同,而小球的质量不同,甲图中小球质量为m,丙图中小球质量为2m。在速度相同的条件下,质量越大的小球,撞击木块后木块移动的距离越远,说明小球的动能越大。所以结论是:速度相同的物体,质量越大,动能越大。
(4)[1]交通管理部门对不同车型设定的最高速度不同,是因为不同车型质量不同。在速度相同的情况下,质量越大,动能越大,发生事故时造成的危害越大。甲、乙两图中,小球质量相同,从不同高度释放,到达水平面的速度不同,乙图中小球速度大,撞击木块后木块移动的距离远,说明速度越大,动能越大。所以可以用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,来解释不同车型设定不同最高速度的原因。
[2]由前面分析可知,在质量一定时,速度越大,动能越大,汽车超速行驶时,动能很大,一旦发生事故,造成的危害会更严重,所以可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因。
10.在“探究力和运动的关系”的实验中,让木块由静止开始沿斜面滑下,木块在 3种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置。
(1)实验需要木块从同一斜面的同一高度开始下滑, 目的是使小车到斜面底端的____相同;
(2)实验结论:平面越光滑,木块受到的阻力越小,速度减小得越______;
(3)推论:如果木块在水平面受到的阻力为零,木块将做______;
(4)牛顿第一定律是建立在 。
A.日常上活经验的基础上 B.科学家猜想的基础上
C.直接实验结果的基础上 D.实验和科学推理相结合的基础上
【答案】(1)速度
(2)慢
(3)匀速直线运动
(4)D
【详解】(1)该实验中,为保证小车到达水平面时的速度相等,即运动状态相同,需让同一小车从同一斜面的同一位置由静止下滑。
(2)毛巾接触面粗糙程度最大,木板接触面粗糙程度最小,比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越远,说明小车运动的速度改变得越慢;可得结论:平面越光滑,木块受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(3)对此实验进行分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车的速度将不会减小,小车在水平面上做匀速直线运动;即如果木块在水平面受到的阻力为零,木块将做匀速直线运动。
(4)实际中不存在物体不受力的情况,牛顿第一定律是在实验的基础上通过进一步推理概括出来的,不能用实验来验证。
故选D。
11.如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察______来比较压力作用效果的。实验中用到的研究方法有______和转换法。
(2)通过比较图甲、乙,说明______,压力的作用效果越明显。
(3)通过比较图______(填序号),说明压力一定时,______。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强的大小关系为p______(选填“>”“<”或“=”),由丙丁两图可以推测,在探究压力作用效果时所选用的受压物应该选用______的物体。
(5)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同.由此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______.
【答案】(1) 海绵的凹陷程度 控制变量法
(2)受力面积一定时,压力越大
(3) 乙、丙 受力面积越小,压力的作用效果越明显
(4) = 容易发生形变/形变明显
(5)没有控制压力大小不变
【详解】(1)因为压力作用效果直接看不出来,所以通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果,这是用到了转换法的思想;由于压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,所以在研究压力的作用效果与其中一个因素的关系时,需要控制一个因素保持不变,而改变另一个因素,故在该实验中除了需要用到转换法,还需应用控制变量法。
(2)甲、乙两图受力面积相同,乙的压力更大,海绵凹陷更明显,因此得到结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)探究受力面积对压力作用效果的影响时,需要控制压力相同,改变受力面积,因此选乙、丙两图,结论为:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)图丙和图丁中,压力(等于小桌+砝码总重力)、受力面积都相同,根据压强公式,可得压强相等,即;木板硬度大,形变不明显,无法观察压力作用效果,因此需要选用容易发生形变、形变明显的受压物体。
(5)将砖块竖直切割时,不仅受力面积改变,砖块对海绵的压力也同时减小了,没有控制压力大小不变,因此结论错误,实验方法不科学。
12.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,伊伊和同学们提出了以下猜想:
猜想①:滑动摩擦力的大小与压力大小有关
猜想②:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想③:滑动摩擦力的大小与接触面的材料有关
……
(1)如图甲所示,伊伊将木块A放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A,使其做匀速直线运动,由二力平衡知识可知,此时弹簧测力计对木块A的拉力等于木块A受到的滑动摩擦力。接下来按照如图乙所示在木块A上加钩码的目的是______。
(2)伊伊按照如图14所示完成实验,并将实验数据记录在下表中:由序号1、2两组数据可以得出:其他条件一定时,______越大,滑动摩擦力越大;由表中序号______两组数据,可以验证猜想②是正确的。
序号
接触面
压力/N
弹簧测力计示数/N
1
木板表面
1.0
0.8
2
木板表面
2.0
1.6
3
较粗糙木板表面
2.0
1.8
(3)在探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度关系时,川川在图乙实验基础上,在木板表面铺上一层毛巾进行探究,伊伊觉得不妥,伊伊的理由是______。
(4)实验现象表明,若要取得拔河比赛的胜利,请你提一个合理的建议,并从物理学角度说明理由,建议:______;理由:______。
【答案】(1)改变木块对接触面的压力
(2) 压力 2、3
(3)没有控制接触面的材料相同
(4) 运动员穿鞋底花纹较深的鞋 在压力一定时,增大接触面粗糙程度可以增大滑动摩擦力
【详解】(1)如图乙所示在木块A上加钩码的目的改变木块对接触面的压力,从而探究压力与滑动摩擦力的关系。
(2)[1]对比表格中1、2两组数据,接触面相同,第2次实验时,接触面受到的压力大,摩擦力大;可以得出:其他条件一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
[2]要想验证猜想②:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,需控制接触面受到的压力相同,改变接触面的粗糙程度,表中2、3两组数据,压力大小相等,第3次实验接触面粗糙,摩擦力大,可以验证猜想②是正确的。
(3)探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系时,除了接触面的粗糙程度不同外,需控制其它因素都相同;川川在图乙实验基础上,在木板表面铺上一层毛巾进行探究,改变了接触面的材料,所以不妥。
(4)拔河比赛中,双方对绳子的拉力大小相等,增大队员和地面的摩擦力有利于获胜;在压力一定时,增大接触面粗糙程度可以增大滑动摩擦力,所以运动员穿鞋底花纹较深的鞋,能增大与地面间的摩擦力。
13.在“探究影响浮力大小与哪些因素有关”的实验时,同学们进行了以下操作。请你根据图中给出的信息,回答下列问题。
(1)根据图A、B、C、D可知:物体所受浮力与___________有关,根据图A、D、E可知:浸没在水中的物体所受的浮力与___________无关;
(2)图C中,物体静止时所受合力为___________N,下表面受到液体的压力为___________N;
(3)图F中,物体所受浮力大小为___________N,液体的密度为___________。如果在实验中不小心使物体触碰到了容器底,且容器底对物体有力的作用,则计算出的液体密度值将___________(选填“偏大”或“偏小”);
(4)小明将物体切去一部分,再将其浸没在液体中,如图G所示。读出弹簧测力计的示数并与图F中的数据对比,得出结论:浮力的大小与物体自身的形状有关。你认为这个结论是否正确?___________,请说明理由:___________。
(5)下图中能正确反映物体所受浮力大小随物体下表面在水中深度h变化的关系图像是___________(物体未接触容器底)。
A. B.
C. D.
【答案】(1) 物体排开液体的体积 深度
(2) 0 0.3
(3) 0.5 偏大
(4) 否 没有控制物体排开液体的体积一定
(5)B
【详解】(1)[1]根据图A、B、C、D可知,物体排开液体的体积不同,液体的密度相同,物体所受浮力不同,得出物体所受浮力与物体排开液体的体积有关。
[2]根据图A、D、E可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度相同,深度不同,物体所受浮力相同,得出浸没在水中的物体所受的浮力与深度无关。
(2)[1]图C中,物体处于静止状态,表示物体受到的力是平衡力,则此时所受合力为0。
[2]物体受到的浮力
根据浮力产生的原因
可知,物体下表面受到液体的压力为
(3)[1]图F中,物体所受浮力大小为
[2]图E中,物体所受浮力大小为
由得,物体的体积
由得,液体的密度为
[3]如果在实验中不小心使物体触碰到了容器底,且容器底对物体有力的作用,物体受到的拉力变小,则弹簧测力计示数变小,由得,测量的物体受到的浮力变大,由阿基米德原理计算出的液体密度值将偏大。
(4)[1][2]要探究浮力与物体的形状的关系,根据控制变量法,应控制液体的密度和物体排开液体的体积相同,由图可知,将物体切去一部分,改变了自身的形状,但物体排开液体的体积也发生变化,所以这个结论不正确,理由是没有控制物体排开液体的体积一定。
(5) 当物体没有全部浸入水中时,随物体下表面在水中深度h增加,物体排开液体的体积越大,浮力越大;当物体浸没有水中后,随物体下表面在水中深度h增加,物体排开液体的体积不变,浮力不变,所以物体所受浮力大小随物体下表面在水中深度增大,先变大后不变,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
14.图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行,图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小,小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。(g取10N/kg)
(1)使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐,正确测量B点高度为9.00cm;
(2)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象,进行了如下操作:
①正确使用弹簧测力计,测出小车重为2.0N;
②将弹簧测力计与斜面平行放置并校零,然后沿斜面方向匀速拉动小车,如图乙所示,弹簧测力计示数为0.3N;
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为________J;利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为________;
(3)在小车上逐渐添加重物,测出小车的总重G,测出沿斜面匀速拉动小车需要的力,计算出拉小车从A点到B点所做的功;计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功。以功为纵坐标,以小车总重为横坐标,建立平面直角坐标系,作出和与小车总重G的关系图像,分别如图丙中的线段a和b;
①由图像可知:用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重_________(选填“有关”或“无关”);
②若这位母亲的质量为56kg,所坐的轮椅质量为20kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,力的大小为__________N。
【答案】 0.3 60% 无关 114
【详解】(2)③[1]斜面底端A点与B点相距1m,弹簧测力计示数为0.3N,即拉力为0.3N,则拉力所做的功
[2]利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率
(3)①[3]从图像读出,当小车的总重G增大到5N时,拉小车从A点到B点所做的功
W1=0.75J
竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功
W2=0.45J
利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率
由于η1=η,所以由图像可知,用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关。
②[4]这位母亲和所坐的轮椅总重力
G总=m总g=(56kg+20kg)×10N/kg=760N
中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,从A点到B点所做的有用功
W有用′=G总h=760N×0.09m=68.4J
中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,从A点到B点所做的总功
由W=Fs得,力的大小
15.做“探究杠杆平衡条件”实验:
(1)杠杆在图甲位置静止,是否处于平衡状态?______。为使杠杆在水平位置平衡,应向______调节平衡螺母;
(2)实验数据如下表所示,表中漏填的数据为______N;
实验次数
动力 F1/N
动力臂 l1/cm
阻力 F2/N
阻力臂 l2/cm
1
1
20
2
10
2
2
15
1.5
20
3
3
5
15
(3)小明发现路口悬挂设备的横杆,越靠外侧越细,如图乙,将其简化为如图丙的杠杆模型,假定只有 A、O 两点是焊接点,进行如下探究:
①找来由同种材料制成的等高实心圆柱体和薄壳空心圆台,如图丁,下底面直径D相同;
②询问 DeepSeek,对话如图戊。根据回答,判断薄壳空心圆台上底面逐渐减小,下底面和 h 不变,重心到下底面的距离变化情况是______;
③使用弹簧测力计进行了三次测量,拉力方向均竖直向上,物体保持静止时,三次示数如图己。实心圆柱 A 点拉力 F1 和空心圆台 A 点拉力 F2 之比F1 ∶ F2 =______。
【答案】(1) 是 左
(2)1
(3) 减小 25∶4
【详解】(1)[1][2]挂钩码前杠杆处于静止,此时杠杆能达到平衡状态;杠杆的左端高,右端低,因此要想使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左调节,使杠杆水平位置平衡。
(2)由杠杆平衡条件得到3N×5cm=F2×15cm
则F2=1N。
(3)[1]由图戊可知,薄壳空心圆台的重心到下地面的距离为
薄壳空心圆台上底面逐渐减小,下底面和 h 不变,即R、h不变,r减小,由上式可知重心到下底面的距离减小。
[2]实心圆柱的重心距下底面的距离是,如图所示:
由图己可知,左边的图中拉力是10N,根据三角形相似得到,由杠杆平衡条件得到FL1=G1L2
所以
空心圆台,设长为h,重心到下底面的距离为L,中间的图中拉力是2N,重力为G2,如图所示:
由三角形相似得到,由杠杆平衡条件得到,得到
右边的图中拉力是1.6N,如图所示:
则,由杠杆平衡条件得到
得到
所以
即
得到,所以
图丙中,左边图,O为支点,A点的拉力水平向左,由杠杆平衡条件得到
则
右图中,由杠杆平衡条件得到
则
所以
16.2024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。
17.古语“悬崖勒马收缰晚”指马跑到悬崖边才勒住缰绳就已经晚了,这是因为运动的物体具有惯性。请你利用身边的物品设计实验方案,验证静止的物体也具有惯性。
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______;
(3)实验结论:______。
【答案】(1)玻璃杯、硬纸
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)实验器材:玻璃杯、硬纸。
(2)实验步骤:①将玻璃杯竖直放置在平铺的硬纸上;②快速将硬纸从杯底水平抽出,观察玻璃杯的运动情况。
(3)实验结论:玻璃杯停留在原处,说明静止的物体具有惯性。(开放性试题,答案合理即可)
18.小京探究“浸在液体中的物体受到的浮力大小与液体的密度是否有关”。他利用符合实验要求的弹簧测力计、带有挂钩的金属块、分别装有适量水和酒精的烧杯进行实验。
(1)以下是他的实验设计思维导图,请帮他补充完整①_____,②____,③____;
(2)画出本实验数据的记录表格。
【答案】(1) F浮=G物-F拉 一次用水,另一次用酒精 金属块完全浸没(不碰容器壁)
(2)
ρ液/(kg·m-3)
G物/N
F拉/N
F浮/N
【详解】(1)先用弹簧测力计测出金属块的重力,再将金属块浸没在液体中,读出弹簧测力计的示数,计算浮力 ;液体密度的改变方法:换用不同密度的液体,如将金属块分别浸没在水和酒精中(液体密度不同);控制排开液体体积的方法:将同一金属块浸没在不同液体中(保证物体排开液体的体积等于金属块的体积,不碰容器壁)。
(2)本实验数据的记录表格如下:
ρ液/(kg·m-3)
G物/N
F拉/N
F浮/N
19.跨学科实践
制作简易活塞式抽水机
小华参照教材图甲所示的结构,选取一个用来装洗涤液的空瓶子,一根筷子,一块塑料片,一个小球,一块橡皮膏,一根塑料管制作成了一个简易的活塞式抽水机,如图乙所示,制作过程如下
乙 (a):将洗涤液的空瓶子的底部裁剪下来,底部当成活塞,瓶身当成圆筒:
乙 (b):在瓶身上方打一个孔,安装出水管;
乙 (c):在活塞上开一个小孔,把塑料片一边粘在活塞上,使塑料片刚好能盖住小孔,作为阀门A:在洗涤液瓶口中间放一枚小球做成阀门B。
(1)如图乙(c)所示,活塞向上提起时,阀门A关闭,此时阀门B下方的压强________(选填“大于”或“小于”)阀门B上方的压强,阀门B下方的水在________的作用下推开阀门B进入圆管中。再向下压活塞,阀门A打开,阀门B关闭,水进入活塞上方圆筒中,活塞反复上下运动,最终源源不断的将水抽到高处。
(2)在使用该抽水机时需要先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的______ 。
A.压强 B.摩擦力 C.气密性
(3)在海拔3000m的青藏高原该抽水机提升水的最大高度________(选填“高于”“低于”或“等于”)沿海的珠江提升的最大高度。
【答案】(1) 大于 大气压
(2)C
(3)低于
【详解】(1)活塞上提时,圆筒内气体体积增大,压强减小,而外界大气压不变,B下方压强大于B上方的压强,所以在压强差作用下,阀门B下方的水推开阀门B进入圆管中。再向下压活塞,阀门B关闭,阀门A打开,水进入活塞上方圆筒中,活塞反复上下运动,最终成功的将水抽到高处。
(2)向圆筒里倒一点水,是为了填充活塞与筒壁之间的缝隙,防止空气进入,从而保证装置的气密性,这样大气压才能有效将水压上来。故选C。
(3)活塞式抽水机是依靠大气压工作的,大气压随海拔升高而降低,因此能支撑的水柱高度也会降低。
20.小明装修新家,购置了多个带挂钩的圆形吸盘,吸盘依靠大气压的力量“吸附”在光滑的墙壁上,他想利用带挂钩的吸盘来测量当地的大气压,请你设计实验,帮助他完成测量。(提示:用物理量字母表示出需要测量的物理量,测量结果用含有测量的物理量的字母的代数式表示)
(1)实验器材:_________;
(2)实验步骤:__________;
(3)实验结果:__________。
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)实验器材:吸盘,刻度尺、沙子、天平、小桶。
(2)①使用刻度尺测量吸盘的直径d,计算出吸盘的面积S;
②将吸盘吸附在天花板上,再将小桶挂在吸盘的挂钩上,向小桶中加沙子,直至吸盘刚好脱落,使用天平测量小桶和沙子的总质量为m。
(3)吸盘刚好脱落时受到的拉力等于小桶和沙子的总重力,也等于大气压产生的压力,则大气压为
21.请你设计一个实验,探究 “摩擦力的大小与物体运动速度是否有关”。
实验器材:
实验步骤:
实验结论:
【答案】
见解析
【详解】实验器材:长方体木块、弹簧测力计、长木板
实验步骤:
①用弹簧测力计水平拉着木块在长木板上以较慢的速度做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数;
②用弹簧测力计水平拉着木块在长木板上以较快的速度做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数;
③比较和的大小。
实验结论:若,则摩擦力的大小与物体运动速度无关;若 ,则摩擦力的大小与物体运动速度有关。
22.小明用如图甲、乙、丙、丁所示的装置来完成探究“二力平衡的条件”的实验(每个钩码都相同)。
(1)甲乙两个实验装置中,装置_________更科学。
(2)本实验小明是通过比较_________________来比较水平方向所受拉力大小的;
(3)在探究“二力是否在同一直线上”对“二力平衡的条件”的影响时,小明将乙图中的小车_________后松手,小车不再平衡,从而得出:只有作用在_________上的两个力,才能够平衡;
(4)小明将丙图中的卡片剪成两半,此时卡片_________(选填“能”或“不能”)平衡,这说明相互平衡的两个力必须要作用在_________。
(5)如图丙所示,改变右侧滑轮的高度,使其高于左侧滑轮,其它条件不变,则轻质卡片_________(选填“能”或“不能”)继续处于静止状态。
(6)同学们认为丙的实验装置优于甲、乙的实验装置,其主要的原因是_________(填序号)
A.小纸片容易扭转
B.小纸片是比较容易获取的资料
C.容易让小纸片在水平方向上保持平衡
D.减少了摩擦力对实验结果的影响
【答案】(1)乙
(2)钩码的数量
(3) 旋转一定角度 同一直线
(4) 不能 同一物体
(5)能
(6)D
【详解】(1)甲装置中木块与桌面为滑动摩擦,摩擦力较大,会干扰实验结果;乙装置中使用带轮子的小车,滚动摩擦远小于滑动摩擦,能有效减小摩擦力对实验的影响,因此装置乙更科学。
(2)实验中每个钩码的重力相等,绳子对小车或木块的拉力等于钩码的总重力,因此可以通过比较钩码的数量(或质量、个数)来判断水平方向所受拉力的大小。
(3)探究二力是否在同一直线时,需将乙图中的小车旋转(或扭转)一定角度,使两个拉力不在同一直线上,松手后小车会转动、不再平衡。由此可得出结论:只有作用在同一直线(或同一条直线)上的两个力,才可能平衡。
(4)将丙图中的卡片剪成两半后,原本作用在同一卡片上的两个力,分别作用在两个不同的卡片上,两个卡片会向两侧运动,无法保持平衡。这说明相互平衡的两个力必须作用在同一物体上。
(5)改变右侧滑轮的高度后,只要两侧钩码数量相同,拉力大小仍然相等,两个力仍能作用在同一直线上,且卡片重力可忽略、不受摩擦力影响,因此轻质卡片仍然能保持静止,即能继续处于平衡状态。
(6)丙装置使用悬挂的小卡片,重力可忽略,且不与桌面接触,几乎没有摩擦力,相比甲、乙装置能大幅减小摩擦力对实验结果的干扰,是其最主要优势,故选D。
23.如图甲所示,周末小彤参加了“穿越重庆山脊—寻找沧海桑田的地质秘密”的科普活动。小彤带着在江北嘴江滩拾得的鹅卵石回到实验室,并用鹅卵石来“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”,同时测量鹅卵石的密度。
(1)鹅卵石排开水的重力可以利用______(用图乙中的序号表示)两个步骤得到;若图乙中四个测量值、、、满足关系式:______,则可以验证阿基米德原理;
(2)小彤进行实验并把数据记录在表格中,若某次数据如下:
实验步骤
A
B
C
D
测量值
弹簧测力计示数
0.3
2.7
1.8
1.2
由表格中数据可知,鹅卵石浸没在水中时,受到的浮力______N,若某次数据记录时小彤发现,则造成这种结果的原因可能是______(填正确选项前的字母):
A.最初溢水杯中水未装至溢水口
B.实际操作步骤C时,鹅卵石没有完全浸入水中
(3)由(2)问的数据可计算出鹅卵石的密度为______。
(4)科普活动中小彤还获得了一块奇特的大石头,放入水中会漂浮,小彤想要测量其密度,思考设计了以下步骤来测量这块奇石的密度:
①水杯中加入适量的水,放入奇石,待液面静止后立即在液面位置作标记A;
②用细铁丝将奇石压入水中至浸没,待液面静止后立即在液面位置作标记B;
③取出奇石,用滴液管往水杯注水,待液面到达标记A时停止滴液,滴入40滴水;
④继续用滴液管注水,待液面到达标记B时,又滴入60滴水。
假设滴液管每次滴入的液体体积相等且奇石不吸水,通过以上数据可计算得出奇石的密度为______,若考虑到奇石取出带水,会导致奇石密度测量______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) AD F2-F3
(2) 0.9 A
(3)3
(4) 0.4 偏大
【详解】(1)[1]步骤 A:测量空桶的重力F1。 步骤 D:测量桶加上排开的水的总重力F4。鹅卵石排开水的重力G排=F4-F1
故鹅卵石排开水的重力G排 可以利用AD(用图乙中的序号表示)两个步骤得到。
[2]由步骤BC,根据称重法可得物体受到的浮力
据阿基米德原理,浸在流体中的物体受到的浮力等于其排开流体的重力可得
故若图乙中四个测量值F1 、F2 、F3 、F4 满足关系式
则可以验证阿基米德原理。
(2)[1]由步骤BC,根据称重法可得物体受到的浮力
[2]A.如果溢水杯中的水没有装到溢水口,当鹅卵石浸入水中时,部分水可能没有溢出,这会导致测量得到的排开水的重力G排偏小,从而使得 F浮 大于G排,故A符合题意;
B.如果鹅卵石没有完全浸入水中,那么它排开的水量会小于完全浸没时排开的水量。这会导致浮力F浮偏小,而不是偏大,故B不符合题意。
故选A 。
(3)步骤B可以测出物块的质量
步骤AD可以测出排开水的体积
鹅卵石的密度
(4)[1]奇石在水中漂浮,浮力等于重力,奇石的质量
奇石的体积
奇石的密度
[2]若考虑到奇石取出带水,则nA偏大,奇石的密度
故会导致奇石密度测量偏大。
24.一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们把这种性质叫做惯性。请你自选器材,设计一个实验证明静止的物体具有惯性。
(1)实验器材:___________;
(2)实验步骤及现象:________________;
(3)实验结论:___________。
【答案】(1)一张白纸,一块小石块
(2)见解析
(3)静止的物体有惯性
【详解】(1)为验证静止的物体具有惯性,可以选择一张白纸和一块小石块,将小石块放在白纸上,然后迅速拉动白纸,白纸受力就会由静止变为运动,但小石块由于惯性要保持原来静止的运动状态,就不会随白纸运动出去,即说明静止的物体有惯性,故实验器材:一张白纸和一块小石块。
(2)实验步骤及现象:将小石块放在白纸上,然后迅速拉动白纸,可发现,小石块保持原来静止的运动状态。
(3)实验结论:静止的物体有惯性。
25.为测定某牛奶的密度,小明在实验室进行了如下实验。
(1)将托盘天平放在___________工作台上,游码移到标尺的“0”刻度线处,发现指针静止在图甲所示位置,应将平衡螺母向___________(选填“左”或“右)调节,使指针指在分度盘的中央。
(2)将装有适量牛奶的烧杯放在天平左盘,加减砝码,天平重新平衡时如图乙所示,烧杯和牛奶的总质量为___________g;将烧杯中的部分牛奶倒入量筒,测得烧杯和剩余牛奶的质量为40.9g。
(3)量筒内的牛奶液面如图丙。得出牛奶的密度=___________kg/m3。
(4)上述实验中,有少量牛奶溅到量筒内壁,未静置就直接读出牛奶体积,则测得牛奶的密度___________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【拓展】小明设计了另一种测牛奶密度的方案继续实验,如图所示,请将实验过程补充完整。
①先用一个小杯子装一定量的水,放在大烧杯的水面上漂浮,沿水面的位置在小杯子侧壁标记为。再将小杯子中的水全部倒入量筒,测得体积为。
②再向该小杯子倒入少量牛奶,放在大烧杯的水面上漂浮,接着用滴管滴入牛奶,直至___________,再将小杯子中的牛奶全部倒入量筒,测得体积为。
③牛奶的密度为___________(用、、表示)。
【答案】 水平 右 72.4 1.05×103 大于 水面达到小杯子侧壁的标记处
【详解】[1]托盘天平使用前,必须放在水平工作台上,确保天平处于水平状态才能准确测量。
[2]图甲中指针偏向左,说明天平左侧较重。根据天平调节规则“左偏右调,右偏左调”,应将平衡螺母向右调节,使指针指在分度盘中央。
[3]天平读数时,总质量等于砝码质量加游码示数。从图乙中可以看出,砝码质量为
游码标尺分度值为,游码对应刻度为,因此烧杯和牛奶的总质量为
[4]因为量筒中牛奶的质量为
从图丙可以看出量筒中牛奶的体积为,所以根据可得牛奶的密度
[5]因为少量牛奶残留在量筒内壁,会导致测得的体积V偏小,所以根据公式可知,当质量m准确、体积V偏小时,计算出的密度会大于真实值。
[6]因为实验原理是利用漂浮时浮力等于重力,让牛奶的质量等于之前水的质量,所以需要向小杯子里加牛奶,直到水面与标记线A相平,这样小杯子排开水的体积和装水时相同,牛奶的质量就等于水的质量。
[7]因为水的体积为,所以由可得水的质量为
根据漂浮条件可知物体所受的浮力等于自身的重力,所以小杯子装水的重力与装牛奶的重力相等,即它们的质量相等,因此牛奶的质量
又因为在实验中测得牛奶的体积为,所以根据可得牛奶的密度
26.学习了功率的知识后,小王和小白两位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动:
(1)他们需要测量工具分别是:磅秤、卷尺和___________;(填写测量器材)
(2)小王设计的测量步骤如下,其中多余的是___________(选填序号字母);
A.测出自己的质量m
B.测出楼梯的总长度L
C.测出一楼到三楼的竖直高度h
D.测出自己上楼所用的时间t
(3)利用以上所测物理量计算功率的表达式是___________;
(4)测得小王的质量是60kg,他从一楼登上三楼(每层楼高3m)用了20s的时间,则小王登楼的功率是___________W;(g取10N/kg)
(5)他俩比赛看谁先从一楼爬到五楼,于是两人同时开始向上爬,结果小白先到五楼,小王后到五楼,已知他俩的体重相同,他俩做的功___________大,功率___________大。(两空均选填“小王”“小白”或“一样”)
【答案】(1)秒表
(2)B
(3)
(4)180
(5) 一样 小白
【详解】(1)根据实验原理知道,实验时需要用磅秤测出身体质量m、用刻度尺测出爬楼的高度h的、用秒表测出爬楼时间t。
(2)估测自己上楼的功率,需要计算出上楼所做的功和上楼的时间,根据公式
求出功率的大小,故并不需要测量楼梯的总长度L,即B是多余的。
(3)由以上分析知道,所测物理量计算功率的表达式是
(4)从一楼上到3楼,上升的高度
小明上楼的功率
(5)[1][2]他俩的体重相同,上升的高度也相同,所以他们做的功相同,小白先到六楼,小王后到六楼,小白用的时间短,则由可知,小白的功率大。
27.大气看不见、摸不着,但确实存在,且会产生压强,请设计利用身边器材设计小实验,验证“大气压强的存在”。
实验器材:________________________;
实验步骤:________________________;
实验现象及结论:________________________。
【答案】见详解
【详解】[1][2][3]实验器材:准备一个玻璃杯、硬纸片、水;
实验步骤:在玻璃杯内倒满水,杯口盖上一张硬纸片,并旋转硬纸片使硬纸片与杯子密封;然后托住纸片,将杯子倒置,然后松开托住纸片的手。
实验结论:看到杯中的水不会流出来,说明大气压的存在。
28.小明同学放寒假后将自己用过的资料和笔记整理后分别放在如图所示的两个整理箱里,在推动的过程中发现带有轮子的整理箱比较省力,他猜想是滚动摩擦力小于滑动摩擦力,请你自选器材设计一个可操作的实验方案进行验证。
【答案】器材:木块(带挂钩)、弹簧测力计、长木板、小米粒
步骤:
①将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿着水平方向拉动木块做匀速直线运动,记下测力计的示数;
②在长木板上均匀撒一些小米,重复上述实验,记下测力计的示数;
③比较和的大小。
结论:若,说明猜想正确;若,说明猜想错误
【详解】见答案。
29.物理老师布置课后实验作业,请同学们利用家中的物品测量绿豆的密度。小冬同学在家中找来如图所示的器材和适量密度为的水(含取水工具)。请你利用上述器材,帮他设计一种测量绿豆密度的实验方案。(实验器材满足实验需求,)要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出绿豆密度的数学表达式。(用已知量和测量量表示)
【答案】(1)见解析;(2)
【详解】(1)①在洗菜盆里放入适量的水,将圆柱形水杯竖直放入水中,使杯子漂浮在水中,用刻度尺量出杯口到水面的距离;
②在空杯中放入适量的绿豆,用刻度尺再次量出杯子杯口到水面的距离;
③将空杯子取出后,在空杯中放入适量的水,用刻度尺量出杯口到水面的距离;
④将上述的绿豆倒入水杯内,用刻度尺量出杯口到水面的距离;
(2)由第①②步可知,设水杯的底面积为S,则绿豆的重力为
由第③④步可知,绿豆的体积为
由可知,绿豆的密度为
30.小明回到家中,发现利用家中的物品也可以测量小石块的密度。请你利用如图所示的器材和细线、水,帮他设计一个测量小石块(不吸水)密度的实验。要求:
(1)写出主要实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出小石块密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)见解析
(2)
【详解】(1)[1]实验步骤:
①圆柱形玻璃杯装入适量水,将空的小塑料杯漂浮在水面,在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为A,用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为;
②将小石块放入塑料杯中漂浮在水面,在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为B,用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为;
③用细线拴住小石块,将小石块浸没在水中,塑料杯仍然漂浮在水面,在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为C,用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为。
(2)步骤①②玻璃杯漂浮在水面上,所以小石块的重力等于浮力的增加量,设圆柱形烧杯的底面积为S,则有
石块的体积
石块的密度
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