期末考前冲刺:实验探究题 专项训练-2025-2026学年沪粤版物理八年级下册
2026-05-23
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版八年级下册 |
| 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 | DOCX |
| 文件大小 | 1.96 MB |
| 发布时间 | 2026-05-23 |
| 更新时间 | 2026-05-23 |
| 作者 | 拓智优等生教育 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58010102.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦初中物理实验探究核心素养,以控制变量法、转换法等科学方法为统领,系统覆盖力学、热学等模块,形成"原理-方法-应用"三阶训练体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|力学实验|18题(阻力影响运动/杠杆平衡等)|控制变量法、图像分析法|从力与运动关系到压强/浮力定量计算,构建力学实验逻辑链|
|热学/分子运动|3题(扩散现象/分子引力)|转换法、对比实验法|通过宏观现象推导微观分子特性,建立现象-本质联系|
|密度/压强测量|6题(液体压强/密度秤制作)|等效替代法、误差分析|结合密度公式与压强公式,培养实验设计与数据处理能力|
内容正文:
期末考前冲刺:实验探究题
1.某同学观察到汽车紧急刹车后,由于汽车具有惯性,并不能马上停下来,而是继续向前滑行一段距离,从而常常造成车祸现象。他很想知道影响汽车紧急刹车后滑行距离大小的因素(因为紧急刹车后,滑行距离的大小是造成车祸的关键因素),并提出猜想:
A、紧急刹车前的速度 B、汽车的总质量
C、汽车刹车系统的性能 D、紧急刹车时的路况
根据自己的猜想,该同学设计了以自行车代替汽车的实验方案进行探究,并把实验结果记录在表格中:
次数
车的总质量
m/kg
刹车前速度
v/m•s﹣1
路 况
滑行距离
s/m
1
100
4
水泥路
0.4
2
100
4
操场土路
0.6
3
100
8
操场土路
1.2
4
150
4
操场土路
0.8
5
150
4
水泥路
0.5
6
150
8
水泥路
1.5
(1)为了验证猜想A是否正确,必须选择表格中实验次数中的 和 ,(或 和 )。
(2)为了验证猜想B是否正确,必须选择表格中实验次数中的 和 ,(或 和 )。
(3)从表中你能得到的结论是: 。
2.在学习分子热运动的知识时,小明在老师的帮助下完成了以下实验。
(1)他想利用甲图A装置来探究气体扩散现象,两个集气瓶分别装有红棕色NO2气体和透明的空气,用玻璃板隔开。老师指出,这个装置 (选填“能”或“不能”)用来说明气体的扩散现象,原因是 ;
(2)经老师提示,小明交换两瓶位置,如B图,取走玻璃板,静置一段时间,观察两个瓶中的颜色变得 ,说明气体发生了扩散现象,若环境温度更高,观察到此现象所需时间更 ;
(3)小明用细线拴住玻璃板四角,用弹簧测力计钩住细线并读数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,如图乙所示。可以观察到,测力计的示数 ,此现象说明分子间存在 力。
3.如图1所示,把一个正方体物块放入圆柱形容器底部,物块的边长为10cm,密度小于水的密度。逐渐向容器内倒入水(水未溢出),测量容器内水的深度h,分别计算出该物块受到的浮力F浮,并绘制了如图2(实线)所示的图象(g取10N/kg)。
(1)在水中,h=11cm时,物块处于 状态(选填“漂浮“、”悬浮“或”沉底“),物块重为 N。
(2)更换另一种液体重复上述实验,绘制了如图2(虚线)所示的图象。当h=11cm时,物块处于 状态,该液体的密度为 kg/m3。
4. 如图所示是小芳同学探究影响压力作用效果的实验过程。
(1)甲、乙、丙、戊实验中,是通过观察 来比较压力的作用效果。
(2)比较甲、乙两组实验,可得出结论: ;
(3)将该小桌和砝码放置在如图丁所示的木板上,发现木板基本不会凹陷下去,图丙所示海绵所受小桌的压力为F丙,压强为P丙,图丁木板所受小桌的压力为F丁,压强为P丁,则F丙 F丁,P丙 P丁(均选填“>”“<”或“=”)。
(4)实验时,小芳将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵压力的作用效果相同,由此得出压力的作用效果与受力面积无关的结论,此探究过程中存在的问题是 。
5.小明在学习重力知识时,对探究重力的相关知识进行了探究。
(1)如图甲是探究重力方向的实验装置,物体A通过细绳悬挂在支架O处,将该装置放在水平桌面上,缓慢改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向 (选填“变化”或“不变”),由以上实验现象分析得出:重力的方向总是 ;
(2)小明用弹簧测力计、天平和一些物体做探究“重力的大小跟质量的关系”实验,通过测量,绘制了重力G与质量m关系的图像如图乙,分析图像可得结论: ;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丙中的图线 ;
(3)爱动脑筋的小明想测量高邮地区的g值,于是他利用上面的器材测出了几组数据并计入在表格中:
被测物体
物体质量m/kg
重力G/N
g/(N/kg)
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.94
9.7
物体3
0.3
2.97
9.9
通过测量高邮地区的g= N/kg,小明进行多次测量的目的是 。
6.某小组同学在做科学探究实验,如图所示:
a.将一个长方体物体(物体不吸水)挂在弹簧测力计下,物体的下表面刚好与水面接触,如图甲所示;
b.移动弹簧测力计使物体向下移动,弹簧测力计的示数如图乙所示;
c.继续移动弹簧测力计使物体再向下移动,物体刚好浸没水中,如图丙所示,此时弹簧测力计的示数为;
(1)图乙中弹簧测力计的示数为 N;
(2)分析测量结果可知,在图丙中物体受到的浮力比在图乙中受到的浮力大 N,由此说明,物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积 ;
(3)图乙中液体对容器底的压力为,图丙中液体对容器底的压力为,则 ;
(4)该物体的密度为 。
7.为了探究滑动摩擦力的大小跟那些因素有关,小明同学在老师的指导下做了一系列实验。以下是部分实验步骤(实验过程保持木板水平且固定):
第1次:把木块放在长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做匀速直线运动(图甲),读出弹簧测力计的示数,并记人下表中;
第2次:把木块侧放在长木板上,用同样方法拉动木块(图乙),读出弹簧测力计的示数,并记人下表中;
第3次:把两块相同的木块叠放在长木板上,再用同样方法拉动木块(图丙),读出弹簧测力计的示数,并记入下表中。
实验次数
木块对木板的压力/N
弹簧测力计的示数/N
滑动摩擦力/N
1
20
4.0
2
20
4.0
3
8.0
(1)用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动的目的是: 。
(2)若已知每个木块的质量是2 kg,请你帮助小明填全表格内的数据。(g取10 N/kg)
(3)比较 两次实验数据,可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
(4)比较1、3次两次实验数据,可以初步得出的结论是: 。
8.如图所示是探究“阻力对物体运动的影响”的实验过程。
(1)根据图中情景可以判断下列说法正确的是______。
A.①②③④都是实验事实
B.①②是实验事实,③④是实验推论
C.①②③是实验事实,④是实验推论
D.①是假设,②③是实验事实,④是实验推论
(2)控制小车在水平面上开始滑行时速度相等的方法是:把小车放在 ,由静止开始下滑。
(3)实验中是通过改变 来改变小车所受阻力大小的。
(4)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”)。
(5)推理:本实验中,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做 运动。
9.如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)图甲实验中选择小卡片的目的是 。
(2)当小卡片平衡时,小华将卡片 (选填“翻转”或“旋转”)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 。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是 。
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是____。
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小书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
(5)小明同学也对同一问题进行了探究,但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,你认为 (选填“能”或“不能”)用小明的装置进行实验。
10.如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行的 相等;
(2)开始探究小车在三种平面上的运动情况,若发现小车直接冲出木板末端,在目前仅有的实验器材基础上,为完成整个实验探究过程,可采取的办法是 ;
(3)小车在木板表面上运动时受到 个力的作用;
(4)实验中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 (选填“快”或“慢”),运动的越 (选填“远”或“近”)。如果小车受到的阻力为零,它将做 。
11.如图所示,是物理小组的同学在“探究杠杆平衡条件”的过程:
(1)实验前,发现杠杆静止于如图甲所示位置,则此时杠杆 (选填“平衡”或“不平衡”),为了便于问题的探究,应将杠杆上的平衡螺母向 调节使杆在水平位置平衡。
(2)实验中小组收集到如表的实验数据。图乙是第3次杠杆平衡时的情景,每个钩码重力相同,杠杆上每小格长度相同,请将表格内数据补充完整。
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1
30
3
10
2
4
20
2
40
3
3
40
分析表中数据,可得出的探究结论是:杠杆的平衡条件是 。
(3)如图丙是一个形状规则、质地均匀的江杆,其自重2N,使杠杆水平平衡时,测力计对杠杆的拉力F1= N。
12.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,晓双设计了如图所示的实验。
(1)利用图甲装置测量滑动摩擦力大小时,需用测力计沿水平方向拉着物块做 运动,根据二力平衡知识可知,此时滑动摩擦力的大小 (选填“大于”“小于”或“等于”)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 的关系;比较甲、丙两次实验可得到的初步结论是 。据此结论,写出一种当汽车在冰雪路面上行驶时,减小轮胎打滑现象的具体做法 。
(3)晓双想利用图甲装置探究“滑动摩擦力大小跟物体运动速度”的关系,他需要收集的证据是:用测力计水平拉着物体A,在棉布表面上以不同速度匀速直线运动时,收集 及对应的 。
(4)晓城对实验进行了如图丁所示的改进,利用该方法测量滑动摩擦力时,晓城 (选填“必须”或“不必”)匀速拉动长木板;改进后实验的另一个优点是 。
13.小明想用弹簧制作一个密度秤,他先用图甲所示的装置探究弹簧伸长的长度与拉力的关系。弹簧原长为2.00cm,将弹簧的一端固定在有7cm刻度的木板的“0”刻度处,把木板竖直放置,在弹簧下端挂钩码(每个钩码的重力是0.5N),记录弹簧下端指针所指位置。
钩码个数
钩码总重/N
弹簧长度/cm
弹簧伸长的长度/cm
0
0
2.00
0
1
0.5
2.50
0.50
2
1
3.00
1.00
4
2
4.00
2.00
6
3
5.00
3.00
8
4
6.00
4.00
(1)当弹簧下端挂3个钩码时,指针所指刻度如图乙所示,此时弹簧伸长的长度是 cm。改变弹簧下端所挂钩码个数,记录弹簧长度和伸长的长度,得到数据如表格所示,由表格数据可知,在一定限度内,弹簧伸长的长度与所受拉力成 。
(2)完成探究后,小明将重为0.5N、容积确定的小桶挂在弹簧下端,通过在桶中加满液体,根据弹簧稳定时指针指示的位置,在相应刻度位置刻上该液体的密度值,即可得到简易密度秤,已知ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg,在桶中加满水时指针指在3cm刻度处,如图丙所示,然后在3cm刻度处标上水的密度.应用该条件推理:
①该“密度秤”的零刻度线应在 cm刻度处;
②小桶的容积是 cm3;
③若在弹性限度内,弹簧的长度最长为7.00cm,则该“密度秤”能测量的最大密度是 g/cm3;
④小明若想要提高该“密度秤”的精度,在不更换弹簧的前提下,你给他的建议是 (写出一种即可)
14. 某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的滑动摩擦力。实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮,绳的另一端悬挂托盘。实验时,在托盘中放入适量的砝码,使滑块做匀速直线运动。回答下列问题:
(1)为了测量滑块的滑动摩擦力需要测量的物理量是 ;(填选项前的编号)
①木板的质量m; ②滑块的质量m2;
③砝码的质量m3; ④托盘和砝码的总质量m4;
(2)滑块的滑动摩擦力表达式为 f= ; (用已知或测量的物理量符号表示)
(3)该实验的理论依据是: ;
(4)小华改良了实验装置,如图已所示。木块挂在测力计下,右侧面与竖直传送带接触,左侧面有可旋转的螺杆对其施加不同的压力。启动电机,传送带逆时针转动,根据测力计的示数即可计算出木块所受的摩擦力。部分实验数据如表:
实验次序
木块重力/N
螺杆旋转的圈数
测力计示数/N
1
060
1
0.70
2
0.60
2
0.82
3
0.60
3
0.95
4
1.20
1
1.30
①比较第1、2、3 次实验的数据可知,滑动摩擦力大小与 有关;
②第4次实验中,木块受到的滑动摩擦力大小是 N。
15. 小湘在研究影响滑动摩擦力大小的因素时,用相同的木块和木板做了三次实验,如图所示。
(1)水平向右匀速拉动木块时,木块受到的滑动摩擦力大小 弹簧测力计的示数;
(2)由图可知,当接触面粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越 ;
(3)小湘想用相同材料的接触面来探究滑动摩擦力大小是否与接触面的粗糙程度有关,她应该选择____
A.较光滑的木板、较粗糙的木板、粗糙的木板
B.木板、毛巾、棉布
16. 小光用六面粗糙程度相同的长方体木块探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验,实验过程如图所示。
(1)实验时需要用弹簧测力计拉动木块做 运动。
(2)比较甲、乙两图所示实验数据,说明在 一定时, 越大,滑动摩擦力越大。
(3)比较乙、丙图所示实验数据, 选填“能”或“不能”得出正确结论。在乙图实验过程中,砝码 选填“受”或“不受”摩擦力。
(4)比较甲、丁两图所示实验数据,说明滑动摩擦力大小与接触面积 选填“有关”或“无关”。
17.小红在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,利用如图甲所示的装置,实验中该同学先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度,然后分别用不同的力推了一下小车,使其沿斜面向下运动,先后在水平桌面上铺上毛巾、棉布、木板,使水平面的粗糙程度越来越小,观察小车移动的距离,从而得出阻力和运动的关系。
甲 乙 丙 丁
(1)在实验操作中有一处明显的错误是(不必解释错误的原因) 。
(2)改正错误后,每次让小车从斜面的同一高度开始滑下,是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的 。
(3)比较小车分别停在乙、丙、丁三图的位置发现,小车运动状态改变最慢的是在 (选填“毛巾”、“棉布”、“木板”)表面上,在此实验的基础上进行合理的推理,可以得出:运动物体不受外力时它将做 。
18.学习完液体压强之后,物理小组同学将塑料立方体两面打上同样大小的圆孔并贴上完全相同的橡皮膜,将其放入水中,观察到如图所示的情况。
(1)小组同学通过观察橡皮膜形变程度来判断橡皮膜所在位置的液体压强大小,这是利用了 (实验方法);
(2)要使得实验现象更加明显,橡皮膜尽量选用较 (选填“薄”或“厚”)的;
(3)通过图示现象,小组同学得出结论:在液体密度相同时,液体压强的大小与浸入液体的 有关。
19.同学们利用如图甲所示的实验装置,探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。
(1)在进行图甲a、b、c三次实验时,拉动弹簧测力计使物块A做匀速直线运动目的是使弹簧测力计的拉力与物体A所受的滑动摩擦力 。
(2)由图甲a、b两图可知;当压力一定时, ,滑动摩擦力越大
(3)第一组同学在同一木板上进行了多次实验,根据测量数据作出图乙的图象。分析图象可以得出的结论是:当接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力的大小成 比,多次实验的目的是为了 。
(4)第二组同学发现实际操作中弹簧测力计示数不稳定,于是改进了实验,设计了如图甲d所示的实验方案,此方案的优点是 。
20.涵涵的爸爸买了一双有按摩功能的拖鞋,涵涵发现与脚底接触的鞋内部表面有许多小凸起,感觉很好奇,她穿上这双拖鞋后感觉脚底有点疼,由此她猜想压力的作用效果可能与受力面积有关。为了验证她的猜想,涵涵找来了如图所示的实验器材:两个同样大小但疏密程度不同的钉板(质量不等),两个相同的海绵。请你帮她完成以下实验过程。
(1)由于钉板质量不同,所以聪明的涵涵把两个钉板的钉尖朝上放在水平桌面上,然后把两个相同的海绵分别放在两个 上观察两个海绵的形变程度;
(2)实验中涵涵观察到,海绵形变较小,实验效果不明显,这时她发现桌上有几盒酸奶,于是她在两个 (选填“钉板”或“海绵”)上分别放上质量 (选填“相同”或“不同”)的酸奶,使实验效果变得明显了;
(3)实验中涵涵观察到,钉子较少时海绵的形变程度明显,由此可得出的结论是: ,压力的作用效果越明显。
21.如图是小强设计的“测平均速度的实验”装置。
(1) 该实验的原理是 ;需要的测量工具有停表和 ;
(2)确定计时的电子停表后,为了方便测时间并减小误差,在实验中应 斜面倾斜程度(选填“增大”或“减小”);
(3)如图,停表每格时长为 1s,该次实验中停表指针旋转不足一圈,小车通过全程的路程是s= m,全程所用时间是t= s,通过全程的平均速度 v= m/s;实验中小车通过上半段AB路程的平均速度为,通过下半段BC路程的平均速度为,通过全程AC的平均速度为v, 则这三个平均速度中最小的是 (选填“v1”“”或“v”)。
(4)如图所示, 与小车下滑过程中所做运动相符的是 。
A. B.
C. D.
22. 如图是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。
(1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向 选填“右”或“左”调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂的大小。
(2)如图乙所示,调节平衡后,在杠杆点处挂4个钩码,则在点处应挂 个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡。
(3)如图丙所示,若不在点挂钩码,改用弹簧测力计在点向下拉杠杆,使杠杆仅在水平位置平衡,当测力计从位置转到位置时,其示数大小将 选填“变小”、“不变”或“变大”。
23.在“测量物体运动的平均速度”实验中,实验台上已经准备的实验器材如下:小车一辆、长木板一块、小木块一块、金属片一个、刻度尺、停表。请你完成以下问题:
(1)该实验的原理是 ;
(2)实验装置如图所示,斜面的一端用小木块垫起,便于测量时间,应使它保持 (选填“较大”或“较小”)的坡度;
(3)实验过程中,测得s1=90cm,s2=40cm,小车从斜面顶端自由下滑的过程中,停表记录的时间如图所示,则小车通过路程s3平均速度是 m/s;
(4)由(3)中数据推理,若小车通过上半段路程的平均速度是v上,通过下半段路程的平均速度是v下,则v上 v下(选填“>”、“<”或“=”),根据测量可知,小车全程做 直线运动(选填“变速”或“匀速”);
(5)若小车运动后才开始计时,则全程的平均速度 (填“偏大”或“偏小”)。
24.如图是探究“液体内部压强规律”的实验装置。
(1)为了使实验更安全更便于观察,压强计的U形管中应该装入____。
A.酒精 B.水
C.滴入墨水的水 D.水银
(2)如图甲,用软管连接探头和U形管后,发现U形管两侧的液面有一定的高度差,接下来正确的调节做法是____,调节好后U形管两侧的液面相平。
A.将右侧管中高出的液体倒出 B.在右侧的管中再注入一些液体
C.反复按压探头的橡皮膜 D.取下软管重新安装
(3)比较 两图,可以得出当深度相同时,液体的密度越大,液体的压强越大。
25.小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(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)为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;
(3)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重1N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为 N。当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
26.如图甲所示是小明在探究物体重力的大小与质量关系的实验情境。
(1)实验弹簧测力在使用前要在 (A.水平 B.竖直)方向上进行校“0”,校好后,某次弹簧测力的示数如图甲所示,示数为 N。
(2)若他到太空中的空间站实验室去做该实验,你认为他用同样的器材 (A.能 B.不能)完成该探究。
(3)如图乙所示是同学们在老师指导下探究重力方向的实验装置。将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板M与桌面的夹角a,会观察到悬线OA的方向 (A.变化 B.不变);建筑工人经常使用的 就是该原理的应用。
(4)小明对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系如图丙所示,从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的重力 (A.大于 B.等于 C.小于)其在乙星球表面上的重力。
27.小丽用下列器材探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。弹簧测力计、长木板、棉布、毛巾、木块A和铝块B各一个。如图所示,实验中他用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使它在长木板上做匀速直线运动。
(1)实验前,需要对弹簧测力计 (选填“水平”或“竖直”)方向上调零;
(2)分析甲、乙两次实验,可以得出:在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大;
(3)小丽在实验时发现,很难使木块在长木板上做匀速直线运动,于是进行了如图丁所示的改进;水平向左拉木板,木板相对于地面向左运动,物体A相对于地面保持静止,此过程木板 (选填“必须”或“不必”)以匀速运动。
28.如图为一固定点下系一根细绳,细绳下系住一个木制小车。当小车摆到细线竖直时,小车刚好与平面接触,且细线竖直时有一个固定刀片,能瞬间切断细线。小明用此装置来进行探究“阻力对运动的影响”。
(1)为进行实验,应控制小车从 静止摆下,这样使小车在刀片切断细线时在平面上的 相同;
(2)探究完成后观察发现,小车在木板平面上移动的距离最远,通过思考推论出:运动物体不受力, ;
(3)小明使用同一平面让小车从不同位置摆下,观察到小车移动的距离不同,通过思考发现这样的探究过程能够“探究物体动能和 关系”;
(4)小明通过查找资料知道:同一物体,动能越大撞击产生的力越大。于是探究“决定压力作用效果的因素”。他找来一个装有橡皮泥的盒子固定在平面上,一个两面都有钉子的钉桌(一面三根钉子,一面一根钉子),如图所示放置。探究过程中最好根据钉子进入 (填“小车”或“橡皮泥”)的深度来表示压力的作用效果。让小车从不同位置摆下来探究压力的作用效果与 的关系。
29.物理实验小组的同学在学习“测量平均速度”时 , 想测量从斜面上滑下的物体在不同阶段时的平均速度 ,设计了如图所示的实验装置 ;让小车从带有刻度的斜面顶端由静止滑下,图中的圆圈是小车到达 A、B、C三个位置时电子表显示的时间(圆圈里面的数字分 别表示“小时∶分 ∶秒”),则 :
(1)实验中为了方便计时 ,应使斜面的坡度较 (选填“大”或“小”);
(2)根据实验数据可知 :小车在 BC 段运动的路程是 dm;在 AC段运动的平均速度是 m/s(速度保留两位小数);
(3)实验前必须熟练使用电子停表 ,如果小车还没到达 C点就停止计时 ,则会使所测小车在 AC 段的平均速度偏 (选填“大”或“小”)。
30.如图甲所示,是小慧同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小慧将系于小卡片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,使作用在小卡片上两个拉力的方向 ,并通过调整 来改变拉力的大小,实验中选择小卡片的目的是 (填“考虑”或“不考虑”)小卡片的重力;
(2)当小卡片平衡时,小慧将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是探究 。
(3)在图甲所示情况下,小华下一步的操作是用剪刀把卡片从中间剪掉,目的是为了验证只有作用在 的两个力才能平衡:
(4)在探究同一问题时,小宇将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小慧的实验优于小宇的实验.其主要原因是____。
A.减小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
(5)利用图丙装置 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
31.用压强计“探究影响液体内压强大小的因素”,请你在认真思考、观察的基础上,回答下列问题:
(1)如图甲压强计是通过U形管中液面的 来反映被测液体内部压强大小的使用前要检查装置是否漏气。方法: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 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙的①②两图可以得出结论:当液体密度相同时,液体的 越大,液体压强越大;
(3)如图丙所示,两个完全相同的容器,分别盛有适量的水和浓盐水,某同学用压强计鉴别这两种液体,则图 (选填“a”或“b”)中装的是浓盐水;
(4)以上实验用的方法有转换法和 法。
32.物理小组的同学探究“杠杆平衡条件”实验。
(1)实验开始时,杠杆的位置如题甲图所示。此时应将杠杆右端的螺母向 (选填“左”或“右”)移动,使杠杆在水平位置平衡,其目的是便于测量 ;同时消除杠杆 对实验的影响;
(2)完成三次实验,每次实验均用同样的测量器材和测量方法且读数均无误,记录的数据如下表所示,通过实验数据得出杠杆平衡的条件为 。如题乙图所示,要使杠杆水平平衡,应在a点悬挂 个钩码,平衡后将杠杆左右所挂的钩码同时向远离支点O的方向移动一个小格,则杠杆 (选填“左侧下降”“右侧下降”或“保持水平平衡”);
次数
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
(3)为了探究动力与阻力方向相反时是否还能得出杠杆的平衡条件,物理小组利用如题丙图所示的器材进行实验,实验过程中,弹簧测力计应沿着图中 (选填“1”或“2”)的方向拉。
33.在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)组装好的压强计中的U形管 (选填“是”或“不是”)连通器;
(2)对比图 和乙可知:同种液体内部压强随着深度的增加而增大;
(3)对比图乙和丙两图可知:深度相同时, 越大,液体压强越大;
(4)在图乙中保持探头的位置不变,U形管两侧水面高度差为10cm,此时U形管内外的气压差为 Pa。
34.某学习小组在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作和分析:
(1)某同学使用液体压强计前,发现U型管左右两侧液面存在高度差,如图甲所示。他接下来应该的操作是____(选填选项字母);
A.从U型管内向外倒出适量的水
B.拆除软管重新安装
调整后,他用手指按压橡皮膜,发现U型管中的液面升降灵活,说明该装置不漏气;
(2)根据乙和丁实验步骤, (选填“可以”或“不可以”)得出结论:液体内部压强的大小还跟液体的密度有关。理由是: 。
35.小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。探究过程及有关数据如图所示。
(1)金属块浸没在水中所受的浮力是 N;
(2)观察A、B、C、D四个图(填图的序号)可得出金属块受到的浮力大小与 有关;
(3)小明还想在实验室中验证阿基米德原理
①方案一,小刚用石块按如图甲实验步骤依次进行实验。由甲图可知,石块浸没在水中受到的浮力F浮= N,排开水的重力G排= N,发现F浮≠G排,造成这种结果的原因不可能是 (填字母);
A.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
B.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部
②方案二,如图乙,小明将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)B的示数变化量,从而证明了F浮=G排。
36.在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度,让小车从斜面的 点由静止开始下滑,分别测出小车到达 点和 点的时间,即可测出不同阶段的平均速度.
(1)图中斜面刻度的分度值为 , 段的路程是 ,如果测得时间 ,则 段的平均速度 .
(2)在测量小车到达 点的时间时,如果小车过了 点才停止计时,测试 段的平均速度 会偏 .
(3)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从 点由静止释放,测出小车到达 点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度.他的做法正确吗? ,理由是: .
37.在探究压力作用的效果与哪些因素有关的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用的效果。
(2)对比甲、丙两图,可以得出:当受力面积一定时, 越大,压力的作用效果越明显。
(3)下列实例中,直接应用的中的结论的是 。
A.图钉的一端做得很尖
B.交通管理部门规定,严禁货车超载
C.书包要用宽的背带
D.菜刀要经常磨一磨
(4)对比甲、丁两图,得出压力作用效果与压力大小无关,你认为 选填“正确”或“不正确”,理由是 。
38.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
(1)金属块浸没在水中时。受到的浮力是 N。
(2)分析图丙、丁可知,浮力大小跟物体浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(3)分析 两图可知,浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。戊图中盐水的密度是 kg/m3。如果在实验中不小心使戊图中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用.此时测量出的盐水密度值将如何变化.并分析原因 。
(4)实验中由于握着测力计的手臂易晃动,导致测力计示数不稳定,读数困难。请你写出一种改进措施 。
39.如图甲为虎门大桥的示意图,“桥塔为什么要造这么高?”小强对此进行了研究:他将大桥的结构进行简化,抽象成图乙的模型,又画了桥塔高低不同的两幅图丙和丁。
(1)可以看出它用到了 的相关知识,其中O是 , 代表桥重和过往车辆等产生的对桥的作用力。
(2)小强通过比较发现:适当增加桥塔的高度,可 (填“增大”或“减小”)斜拉索拉力的力臂,从而 (填“增大”或“减小”)斜拉索的拉力。
(3)假如止你来设计新的斜拉索式大桥,你还能提出什么方法可以减轻钢紫承受拉力?(说出一种方法即可)
40.在探究液体压强特点实验中,小明猜想液体压强可能与液体密度和液体深度有关。实验器材有:U形管压强计(如图所示)、刻度尺、烧杯、酒精、水、盐水。
(1)U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用 一些的为好(选填“薄”或“厚”)。
(2)在探究“液体压强与液体深度的关系”时,容器中液体总深度是15cm。关于液体深度的取值,有如下几种实验方案,应该选择____方案更好。
A.3cm、6cm、9cm
B.3cm、9cm、14cm
C.3cm 、5cm、7cm、9cm、11cm、13cm
(3)实验中,橡皮膜在水下改变深度,压强计液面高度差不变,原因可能是 。
(4)探究中测得的数据如下表
次数
液体种类
液体密度ρ
液体深度h/cm
U形管两液面高度差h/cm
液体压强p
1
水
相同
2
1.8
小
2
6
2.1
中
3
10
2.3
大
根据表格中的数据,得到的实验结论是液体压强与液体深度有关,需要在实验表格中提取的实验信息是 。
(5)在探究“液体压强与液体密度的关系”时,如果U形管压强计的橡皮膜在酒精、水、盐水的深度都是6cm,分别得到的液面高度差是4格、5格、5格,试分析原因: ,提供一条合理的改进措施: 。
41.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)小华的三次实验情况分别如图所示。实验时,用弹簧测力计拉木块在水平木板(或毛巾)上做 运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲和乙两组数据得出的正确结论是 ;
(3)小华比较甲和丙两组数据得出结论是:压力越大,滑动摩擦力就越大。老师指出这样得出的结论是不对的,理由 ;
(4)在甲图实验中,木块受到的滑动摩擦力是 N;若加速拉动木块,弹簧测力计示数增大到4N,此时的木块所受滑动摩擦力是 N;
(5)下列现象中,应用了图乙、丙两图实验结论的是_____
A.足球守门员戴着防滑手套
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
D.气垫船喷出强气流,在船底和水之间形成气垫。
42.如图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程.
(1)根据图中情景可以判断以下说法正确的是( )
A.①是假设,②③是实验事实,④是实验推论
B.①②③④都是实验事实
C.①②是实验事实,③④是实验推论
D.①②③是实验事实,④是实验推论
(2)每次让小车从斜面同一高度由静止滑下,是为了 ,记下小车最终停在水平面上的位置.可知小车受到的阻力越小,小车运动的路程越 .其中运动的小车在木板上最终停下来,是因为小车在水平方向上受 (选填“平衡力”、“非平衡力”或“不受力”).
(3)若用木块代替小车再探究“摩擦力的大小与什么因素有关”,还需要添加的器材是长方体木块、钩码和 .
43.小明在"物理创新实验"社团活动中,看见如图甲的双探头压强计,该装置一次测量可采集多个数据,激起了他探究液体压强的浓厚兴趣。
(1)U形管A、B中装入同种液体,小明用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计 (选填"漏气”或"不漏气").
(2)如图甲,小明先在装水的容器中进行实验:然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验,记录实验数据如表:
序号
液体种类
探头C深度hC/cm
高度差ΔhA/格
探头D深度hD/cm
高度差ΔhB/格
1
水
3
6
5
10
2
水
4
8
6
12
3
硫酸铜溶液
3
9
5
15
4
硫酸铜溶液
4
12
6
18
①分析表中 (填序号)两次数据可知:同种液体中,深度越深,压强越大:
②分析表中1、3(或2、4)数据可知:深度相同时,液体 越大,压强越大:
③根据表中数据,小明估算出硫酸铜溶液的密度为
(3)小明受双探头压强计原理的启发制作出如图乙的器材(细金属管与浮简相通),他将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,感受到细金属管对手的作用力越来越 :浮筒竖直浸没水中后,仔细观察其 (选填“上"或"下")表面橡皮膜形变更明显,从而分析出 产生的原因。
44.小明利用小空桶、溢水杯、烧杯、量筒和水等器材,测量一个实心金属块的密度。实验步骤如下:
(1)如图甲,空桶漂浮在盛满水的溢水杯中,则空桶受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)它所受的重力。
(2)如图乙,将金属块浸没在水中,测得溢出水的体积为15mL。当金属块沉在水底后,受到的浮力为 N: 溢水杯对桌面的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)如图丙,从水中取出金属块。
将烧杯中的水倒掉,再将金属块放人小空桶,桶仍漂浮,测得此时溢出水的体积为45mL, 如图丁。被测金属块的密度是 g/cm3。若考虑到金属块放入小空桶时带有水,则测出的金属块的密度将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
参考答案
1.【答案】(1)2;3;5;6
(2)1;5;2;4
(3)刹车后滑行的距离与刹车前的速度、车的质量和路面的粗糙程度有关
【解析】【解答】解:(1)因为A选项是探究紧急刹车前的速度对滑行距离的影响,所以从表格中找出速度不同,其它物理量都相同的选项,故答案为:2、3或5、6。(2)因为B选项是探究汽车的总质量对滑行距离的影响,所以从表格中找出汽车质量不同,其它物理量都相同的选项,故答案为:1、5或2、4。(3)从表格中滑行距离的数据可以看出:紧急刹车前的速度”、“汽车的总质量”、“紧急刹车时路况”均能影响汽车紧急刹车后滑行的距离。且质量越大、刹车前速度越大、路面越光滑则刹车后滑行距离越长。即刹车后滑行的距离与刹车前的速度、车的质量和路面的粗糙程度有关。
故答案为:(1)2;3; 5;6;(2)1;5;2;4;(3)刹车后滑行的距离与刹车前的速度、车的质量和路面的粗糙程度有关;
【分析】(1)探究汽车的刹车距离和速度的关系时,选择相同路况和相同质量、车辆速度不同的实验,进行比较;
(2)若探究车的质量对刹车距离的影响,选择相同的路况和车的速度,而车辆质量不同的实验进行比较;
(3)刹车距离和车辆速度、车辆的质量以及路况有关。
2.【答案】(1)不能;二氧化氮密度比空气大
(2)均匀;短
(3)变大;引
【解析】【解答】(1)NO2气体的密度比空气大,NO2在上方,NO2气体会在重力作用下,下沉到下方的集气瓶中,所以不能用来说明气体的扩散现象。
(2)当交换两瓶位置如B图,取走玻璃板后,经过一段时间,两个瓶中的颜色变得均匀,从而说明气体发生了扩散现象。温度越高,分子无规则运动越剧烈,观察到此现象所需时间更短。
(3)当玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板时,测力计的示数会变大。从测力计示数变大这一现象可以说明分子间存在引力。
【分析】1、微观粒子的构成特点:分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力,
2、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
(1)[1][2]因为NO2气体的密度比空气大,在甲图A装置中,NO2在上方,空气在下方,NO2气体下沉到下方的集气瓶中可能是由于密度大,而不一定是分子的无规则运动导致的扩散现象,所以不能用来说明气体的扩散现象。
(2)[1]当交换两瓶位置如B图,取走玻璃板后,由于分子在不停地做无规则运动,二氧化氮分子和空气分子会相互扩散,经过一段时间,两个瓶中的颜色变得均匀,从而说明气体发生了扩散现象。
[2]温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散速度就越快。若环境温度更高,观察到此现象所需时间更短。
(3)[1][2]当玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板时,由于水分子和玻璃分子之间存在引力,要克服这个引力将玻璃板拉起,就需要施加更大的力,所以测力计的示数会变大。从测力计示数变大这一现象可以说明分子间存在引力。
3.【答案】(1)漂浮;9
(2)沉底;0.6×103
【解析】【解答】(1)由于物块的密度小于水的密度,根据图像,在受到的浮力为9N时,浮力不再改变,说明物体此时是漂浮的,所以在水深为11cm时,物体漂浮,受到的浮力为9N,物体的重力为9N;(2)根据图像中的虚线,当液体深度为10cm时,物体受到的浮力不变,且小于物体的重力,说明物体此时是沉底的,受到的浮力为6N,此液体的密度为。
【分析】(1)当物体的密度小于液体密度时,物体在液体中漂浮,受到的浮力等于物体的重力;
(2)当物体受到的浮力小于重力时,物体沉底,根据浮力和体积可以计算液体的密度。
4.【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)=;=
(4)没有控制压力大小不变
【解析】【解答】(1)探究影响压力作用效果通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2)甲乙中变量为是否有砝码,所以比较甲、乙两组实验,可得出结论:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)由于丙丁中为同一砝码与同一小桌,所以F丙=F丁,p丙=p丁。
(4)探究影响压力的作用效果时,影响因素为物体对接触面的压力与接触面的面积,所以探究时必须必须用控制变量法,所以小芳的做法存在的问题是:没有控制压力大小不变。
【分析】无法直接判断压强的大小,需要通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,物理方法为转换法。压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,采用方法为控制变量法;海绵受到的压力等于物体的重力大小。
5.【答案】(1)不变;竖直向下
(2)重力与质量成正比;②
(3)9.8;求平均值减小误差
【解析】【解答】(1)逐渐改变木板M与桌面的夹角a,会观察到悬线OA的方向不变,由以上分析可知,重力的方向总是竖直向下的。
(2)由重力G与质量m关系的图像乙可知,重力和质量的关系图像是一条倾斜的直线,即物体的质量增加,其重力也就等比例的相应的增加,可知重力与质量成正比。
当测量前忘记调零,指针指在0.2N刻度处,故当质量为零的时候,重力为0.2N,在纵轴的正半轴上,由于重力与质量成正比,可知图线的倾斜程度与指针调零时一样,故该小组描绘的图线应该是图丙中的图线②。
(3)通过表格中测量的数据可知,高邮地区的
在测量中,为了减小实验的误差,需要进行多次测量来求平均值。
【分析】(1)重力的方向竖直向下;
(2)物体受到的重力和质量成正比;同种物体的密度保持不变;
(3)根据重力和质量的比值判断重力和质量的关系;计算平均值可以减小误差。
6.【答案】(1)4.4
(2)0.4;有关
(3)
(4)
【解析】【解答】(1)图乙中弹簧测力计将1N分为五个小格,所以弹簧测力计的分度值为0.2N,故弹簧测力计的读数为4.4N。
(2)由可知,重力不变,弹簧测力计示数减小的量就是浮力增加的量,即
从乙图到丙图,物体排开液体的体积增加了,所受浮力增大,由此说明,物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(3)乙中物体从一半浸入液体,丙中物体完全浸入液体,所以丙中液体的液面比乙中高,即,由可知,,又由可知,受力面积相等,。
(4)乙图中物体受到的浮力为
设容器底面积为S,将上式展开
代入数值
同理,丙图中物体受到的浮力为
将上式展开
代入数值
将两式联立,解得
【分析】(1)认清弹簧测力计的分度值,根据指针对应的刻度读数;
(2)根据分别求出,乙、丙两图物体受到的浮力,作差即可,根据控制变量法,找出不变的量和变化的量,确定浮力大小与变化量之间的关系;
(3)根据求出容器底所受液体压强,再根据,比较液体对容器底的压力大小;
(4)在步骤乙和丙中,物体底面积不变,根据及、分别列方程,求出液体的密度。
7.【答案】(1)使弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小
(2)4.0|4.0|40|8.0
(3)1、2
(4)压力越大滑动摩擦力越大
【解析】【解答】(1)探究摩擦力的影响因素时,使物体作匀速直线运动,目的是利用物体受平衡力,滑动摩擦力和拉力大小相等;(2)由于摩擦力和测力计示数相同,摩擦力分别为4.0N,4.0N,8.0N,压力等于两个木块的重力,为;(3)根据图像,比较1、2实验数据可知滑动摩擦力和接触面积无关;(4)比较1、3数据,可知滑动摩擦力和压力大小有关,压力越大,滑动摩擦力越大。
【分析】(1)当物体受二力平衡时,滑动摩擦力和拉力相等;
(2)根据滑动摩擦力等于拉力的大小,可知滑动摩擦力的大小,利用物体的质量可以计算重力,可知压力;
(3)若探究滑动摩擦力和接触面积的关系,要选择压力相同接触面积不同的实验进行比较;
(4)当改变压力,摩擦力也改变,说明滑动摩擦力和压力有关。
8.【答案】(1)C
(2)斜面上同一位置
(3)水平面的粗糙程度
(4)慢
(5)匀速直线
【解析】【解答】(1)由图示可知,小车在毛巾、棉布、木板上的运动是实际实验,小车在光滑水平面上的运动是推理,是理想实验,故①②③是实验事实,④是实验推论,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
(2)每次小车都从斜面上同一位置由静止释放,使小车运动到斜面底端时的速度相等。
(3)在做“阻力对物体运动的影响”实验时,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,目的是探究阻力对物体运动的影响,由毛巾表面到棉布再到木板,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小。
(4)通过实验可知,表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(5)假如小车受到的阻力为零,即小车不受力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动。
【分析】(1)小车在毛巾、棉布、木板上的运动是实际实验,小车在光滑水平面上的运动是推理,是理想实验。
(2)该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等,比较小车运动的距离才有意义,所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放。
(3)改变接触面的粗糙程度,可以改变摩擦力阻力的大小。
(4)小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力,接触面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;推理出阻力为零时的运动情况。
9.【答案】(1)不考虑重力对实验的影响
(2)旋转;不能;不在同一直线上的两个力能否平衡
(3)将卡片从中间剪开
(4)A
(5)能
【解析】【解答】(1)小卡片的质量比较小,卡片重力较小,在竖直方向上对实验的影响也可以忽略不计,只考虑水平方向的受力情况。
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片旋转过一个角度,松手后小卡片受到的两个力不在同一条直线上,而不能平衡;设计此实验步骤的目的是为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,即通过旋转小卡片,松手后观察小卡片是否处于平衡状态。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小卡片是否平衡。
(4)如乙图所示,小明设计的实验,木块受到摩擦力的作用,对实验有影响,甲图小华设计的实验,小卡片不受摩擦力,实验不受摩擦力的影响,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(5)左右两侧支架各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
【分析】(1)卡片重力较小,对实验的影响可以忽略不计;
(2)两个力不在同一条直线上,而不能平衡,探究两个平衡力是否在同一条直线上;
(3)剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,力作用在两个物体。
(4)木块受到摩擦力的作用,对实验有影响。
(5)两个力满足大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时依然可以是平衡力,与定滑轮的位置不等高无关。
10.【答案】(1)速度
(2)降低小车在斜面上自由下滑的高度
(3)三
(4)慢;远;匀速直线运动
【解析】【解答】 (1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行的速度相等;
(2)开始探究小车在三种平面上的运动情况,若发现小车直接冲出木板末端,在目前仅有的实验器材基础上,为完成整个实验探究过程,需要减小小车到达水平面的速度,可采取的办法是:降低小车在斜面上自由下滑的高度;
(3)小车在木板表面上运动时受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力及水平向左的阻力,共三个力的作用。
(4)实验中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,速度减小得越慢,运动的越远;如果小车受到的阻力为零,小车速度不会变小,它将做匀速直线运动。
【分析】 (1)下落高度相等,小车每次在水平面上开始滑行的速度相等;
(2)发现小车直接冲出木板末端,说明下滑到水平面的速度过大,从减小速度分析;
(3)小车在木板表面上运动时受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力及水平向左的阻力的作用;
(4)运动的物体在不受力时,会保持匀速直线运动状态。
11.【答案】(1)平衡;左
(2)4;30;杠杆平衡时,F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂)
(3)3
【解析】【解答】 (1)杠杆静止在如图甲所示位置,杠杆处于静止状态,所以此时杠杆处于平衡状态。杠杆的左端上翘,平衡螺母向上翘的左端移动。
(2)利用杠杆的平衡条件F1l1=F2l2计算可得知,图乙是第3次杠杆平衡时的情景,每个钩码力相同,杠杆上每小格长度相同,四个钩码的重力为F2=4N,阻力臂是F2的作用点到支点的距离,共3格,每格共10cm,即L2=30cm。通过计算实验中F1L1和F2L2的值,可得出结论为:杠杆平衡时,F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂)。
(3)已知杠杆自重2N,使杠杆水平平衡时,由图乙可知每个钩码力相同,大小为1N,杠杆上每小格长度相同,根据杠杆的平衡条件:F1×10L=G杠杆×6L+G×6L=2N×6L+3N×6L,解得F1=3N。
【分析】(1)杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,杠杆处于平衡状态,杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡;要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动;
(2)利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算。
(3)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可求出动力的大小。
12.【答案】(1)匀速直线;等于
(2)压力大小;接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;增加汽车上货物的重力
(3)不同的速度大小;测力计示数大小
(4)不必;测力计静止,便于读数
【解析】【解答】探究滑动摩擦力大小与什么因素有关时,
(1)滑动摩擦力大小时,测力计沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,物块受到平衡力,根据二力平衡,滑动摩擦力的大小等于测力计的示数;
(2)在甲、乙实验中,接触面的粗糙程度相同,乙图压力大,弹簧测力计损失大,滑动摩擦力大,探究了滑动摩擦力大小与压力大小的关系;比较甲、丙实验,压力相同,接触面的粗糙程度不同,可得:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;当汽车在冰雪路面上行驶,接触面很光滑,可以提高增加汽车上货物的重力,增大水平面的压力,增大了摩擦力;
(3)探究滑动摩擦力大小跟运动速度的关系,需要改变物体的速度,用测力计水平拉着物体A,以不同速度匀速直线运动时,收集不同的速度大小及对应的测力计示数大小,通过比较测力计的拉力,比较摩擦力;
(4)在图丁中,物体被测力计拉住固定,相对于地面是静止的,拉动物体下面的木板,测量滑动摩擦力时,不必匀速拉动长木板;而且测力计指针静止,示数稳定,便于读数。
【分析】(1)物体在水平面匀速直线运动时,根据二力平衡,摩擦力等于拉力;
(2)当接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力和压力有关;接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)探究滑动摩擦力和速度的关系,需要改变速度,比较拉力,探究摩擦力和速度的关系;
(4)物体固定,拉动物体下的接触面时,不必匀速运动。
13.【答案】1.50;正比;2.50;50;9;增大桶的容积
【解析】【解答】(1)弹簧的原长是2.00cm,挂3个钩码时,弹簧的长度是3.50cm,伸长量l=l1-l0=3.50cm-2.00cm=1.50cm,由表中数据可知,弹簧伸长的长度与所受拉力的比值为定值1,所以在一定限度内,弹簧伸长的长度与所受拉力成正比。
(2)小桶的重力是0.5N,当弹簧下端所挂钩码是0.5N时,弹簧长度长度是2.50cm,故该“密度秤”的零刻度线应在2.50cm处。在桶中加满水时指针指在3cm刻度处,此时小桶和小桶中水的重力是1N,则小桶中水的重力G水=G总-G桶=1N-0.5N=0.5N,根据密度公式计算桶中水的体积即小桶的容积
,弹簧的长度最长为7.00cm,弹簧的原长是2.00cm,所以弹簧伸长的长度l'=l2-l0=7.00cm-2.00cm=5.00cm,此时桶和液体的总重力为5N,桶中液体的重力为G=G总'-G桶=5N-0.5N=4.5N,结合密度公式计算可知最大密度
;增大桶的容积,根据重力公式可知,液体的重力变大,弹簧的伸长量变大,从而可提高该“密度秤”的测量精度。
综上 第1空、1.5; 第2空、正比; 第3空、2.50; 第4空、50; 第5空、9; 第6空、增大桶的容积。
【分析】1、弹簧的弹力:公式为F=kx,其中x为弹簧的伸长量,本题中弹簧的伸长量和弹力成正比,即k=1N/cm;
2、为了去除桶重力的干扰,只计算桶中水的重力,弹簧测力计示数需要减去桶的重力,桶的重力为0.5N,伸长量为0.5cm,长度为2.5cm,所以“密度秤”的零刻度线应在2.50cm处。例子:当指针在3cm处,此时弹簧的伸长量为1cm,k=1N/cm,所以水和桶重1N,桶重0.5N,水重力0.5N;
3、密度的计算:公式为G=ρgv,水重力为0.5N,密度为1g/cm3,据此计算水的体积。
14.【答案】(1)④
(2)m4g
(3)二力平衡
(4)压力大小;0.10
【解析】【解答】1) 为了测量滑块的滑动摩擦力需要测量的物理量是 ④托盘和砝码的总质量m4;
综上 第1空为④
2) 滑块的滑动摩擦力表达式为 f= m4g
综上 第1空为m4g
3) 该实验的理论依据是: 二力平衡
综上 第1空为二力平衡
4) 比较第1、2、3 次实验的数据可知,滑动摩擦力大小与 压力大小有关, 第4次实验中,木块受到的滑动摩擦力大小是 0.1N
综上第1空为压力大小;第2空为0.10
【分析】根据测量滑动摩擦力试验填空
1、力和运动:物体做匀速直线运动时,物体所受平衡力,所以物体的拉力等于摩擦力,所以 滑块的滑动摩擦力表达式为 f= m4g
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。
15.【答案】(1)等于
(2)大
(3)A
【解析】【解答】(1) 水平向右匀速拉动木块时,根据二力平衡可知,木块受到的滑动摩擦力大小 等于弹簧测力计示数;
(2)由甲乙丙可知,压力逐渐增加, 接触面不变,摩擦力越大;
(3) 探究滑动摩擦力大小是否与接触面的粗糙程度有关 ,变量为接触面粗糙程度,A选项的粗糙程度较为精确,B选项中的粗糙程度不精确,所以选A。
【分析】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。
力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用。
16.【答案】(1)匀速直线
(2)接触面粗糙程度;压力
(3)不能;不受
(4)无关
【解析】【解答】(1)、实验时需要控制木块处于平衡状态,即用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动。
(2)、如图甲、乙,区别于乙图放了砝码,且弹簧测力计示数不同,说明在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)、如图乙、丙,接触面粗糙程度不同,还有放置砝码的区别,根据控制变量法,不能得出正确结论。在乙图实验过程中,由于砝码相对静止,所以砝码不受摩擦力。
(4)、如图甲、丁。木板放置方式不同,接触面面积不同,且弹簧测力计示数相同,说明滑动摩擦力大小与接触面积无关。
【分析】,探究滑动变阻器的实验中,需要控制被拉物体处于平衡状态,即平衡状态下,弹簧测力计的拉力等于物体的摩擦力。滑动摩擦力与物体对接触面的压力和物体的接触面的粗糙程度有关,需要用到控制变量法的思想求证。一般情况下,当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;接触面一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
17.【答案】(1)用不同的力推小车
(2)速度
(3)木板;匀速直线运动
【解析】【解答】 (1) 探究“阻力对物体运动影响”的实验时,要控制小车到达水平面时速度相等,用不同的力推小车,使其沿斜面向下运动,小车到达水平面时速度不同,因此实验操作中有一处明显的错误是 “用不同的力推小车 ”;
(2) 每次让小车从斜面的同一高度开始滑下,是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的速度;
(3) 由图可知,在木板上小车滑行的距离最远,小车在木板上受阻力最小,可知小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,所以小车运动状态改变最慢的是在木板表面上; 在此实验的基础上进行合理的推理,可以得出:运动物体不受外力时,其速度不会变化,即它将做匀速直线运动。
【分析】 (1) 实验中要求小车从同斜面的一点滑下,是为了保证小车到达水平面时有相同的速度; 水平面越光滑,对小车的摩擦力越小,则小车运动得越远;运动物体不受外力时,它将做匀速直线运动。
18.【答案】(1)转换法
(2)薄
(3)深度
【解析】【解答】(1)液体内部存在压强,橡皮膜在液体压强作用下发生形变,其形变程度反映了所受压强的大小,这一方法运用了转换法的原理。
(2)橡皮膜越薄,越容易形变,对液体压强的变化反应更灵敏,因此实验中应选用较薄的橡皮膜。
(3)实验现象表明:在同一深度时,橡皮膜形变程度相同;在不同深度时,深度越大,形变越明显。由此可得结论:当液体密度相同时,液体压强的大小与浸入液体的深度有关。
故答案为:(1)转换法;(2)薄;(3)深度。
【分析】(1)液体压强计就是利用橡皮膜形变程度来体现压强的,压强越大,橡皮膜形变成的,这用到了转换法;
(2)橡皮膜越薄,橡皮膜越容易发生形变;
(3)研究液体的压强与液体深度的关系,要控制液体的密度相同,深度不同。
(1)由于液体内部存在压强,橡皮膜在液体压强的作用下会发生形变,橡皮膜形变程度的大小反映了橡皮膜所受压强的大小,这用到了转换法。
(2)橡皮膜越薄,橡皮膜越容易发生形变,越能反映受到液体压强的变化,所以橡皮膜应该选用薄一些的。
(3)通过实验现象可以观察得出,同一深度下,橡皮膜形变程度相同,不同深度下,深度越深,橡皮膜形变程度越大,故可得出结论:在液体密度相同时,液体压强的大小与浸入液体的深度有关。
19.【答案】(1)大小相等
(2)接触面越粗糙
(3)正;寻找普遍规律,避免偶然性
(4)木板不必做匀速直线运动
【解析】【解答】(1)如果按照图甲a、b、c做实验,物块做匀速直线运动时,弹簧测力计的拉力和物体A所受的滑动摩擦力才是平衡力,大小才相等;
(2)a,b接触面受到的压力相同,b接触面粗糙,物块在b上运动时摩擦力大,所以可以得出结论:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)由图乙可知图像是一条倾斜直线,所以当接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比;
图像乙是探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,所以多次测量的目的是寻找普遍规律,避免偶然性;
(4)按照图d装置做实验,木板不必做匀速直线运动,不管以那种方式运动,物块A受到的滑动摩擦力大小不变,所以弹簧测力计示数稳定,更方便读数。
【分析】(1)实验中要让弹簧测力计的拉力和物体A所受的滑动摩擦力是平衡力才能进行探究;
(2)分析装置和弹簧测力计示数,根据控制变量法作答;
(3)图像是一条倾斜直线,说明f与F成正比;探究物理量之间的关系实验中,多次测量的目的是寻找普遍规律,避免偶然性;
(4)图甲a、b、c做实验,是弹簧测力计运动,很难做到匀速直线运动,示数不稳定;若按照图d装置做实验,弹簧测力计不动,木板以任何速度运动,木板和物块A之间都是滑动摩擦力,且接触面上的压力和粗糙程度不变,物块A受到的滑动摩擦力大小不变,弹簧测力计示数稳定,方便读数。
20.【答案】(1)钉板
(2)海绵;相同
(3)在压力大小相同时,受力面积越小
【解析】【解答】 (1) 由于钉板质量不同,所以聪明的涵涵把两个钉板的钉尖朝上放在水平桌面上,然后把两个相同的海绵分别放在两个钉板上观察两个海绵的形变程度;
(2)实验中涵涵观察到,海绵形变较小,实验效果不明显,这时她发现桌上有几盒酸奶,于是她在两个海绵上分别放上质量相同的酸奶,使实验效果变得明显了;
(3)实验中涵涵观察到,钉子较少时海绵的形变程度明显,由此可得出的结论是: 在压力大小相同时,受力面积越小 ,压力的作用效果越明显。
【分析】 (1)压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。要探究压力的作用效果与受力面积的关系,应控制压力大小相同,可将海绵放在不同的钉板上来进行实验;
(2)为了使实验效果明显,可以使控制量同时增大,在相同的海绵上放上相同的酸奶,来增大压力,增大压力作用效果,使海绵的形变更大一些;
(3)压力相同时,钉子较少时,受力面积比较小,但是形变大。所以在压力相同时,受力面积越小压力作用效果越明显。
21.【答案】;刻度尺;减小;1.2;5;0.24;v1;C
【解析】【解答】(1)第1空,第2空,由题意可知,在测平均速度的实验中(如图),需要测量路程和时间然后计算速度,故实验原理是,除了停表外,还要用刻度尺测量路程。
(2)第3空,实验中斜面应保持较小的坡度,这是为了便于测量时间,减小误差。
(3)第4空,小车全程运动距离:
s=60cm+60cm=120cm=1.2m;
第5空,第6空,停表每格时长为1s,故全程所用时间是t=5s,上半段用时t1=3s,下半段用时t2=2s,小车通过全程的平均速度:
;
第7空,上半程平均速度:
;
下半程平均速度:
,
所以小车通过上半程的平均速度最小,即v1最小。
故答案为:(1);刻度尺(2)减小 (3)1.2;5;0.24;v1(4)C。
(4)第8空,小车下滑过程中做加速运动,由图可知,A图表示减速运动,B图表示匀速运动,C图表示加速运动,D图表示速度先减小后增大,所以与小车下滑过程中所做运动相符是C图。
【分析】(1)平均速度的测量原理是:;实验中需要用停表测量时间,用刻度尺测量路程;
(2)斜面坡度越小,小车速度变化越慢,小车运动时间越长,越方便时间的测量;
(3)从图中读出小车通过全程所用时间和小车运动距离,利用速度公式求小车通过全程的平均速度;找出前半程、后半程路程与所用的时间,利用速度公式求前半程和后半程的平均速度,进行比较。
(4)根据运的过程速度的变化分析规律,选择符合的图像。
22.【答案】(1)右
(2)6
(3)变大
【解析】【解答】
(1)、如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂的大小。
(2)、如图乙所示,调节平衡后,在杠杆点处挂4个钩码,杠杆仍然在水平位置平衡,则在点处应挂同样的钩码为,即应该挂相同钩码6个。
(3)、如图丙所示,若不在点挂钩码,改用弹簧测力计在点向下拉杠杆,使杠杆仅在水平位置平衡,当测力计从位置转到位置时,拉力力臂变小,所以其示数大小将变大。
【分析】
(1)、按照左偏右调的原则调节平衡螺母。
(2)、由杠杆平衡条件计算B点悬挂的钩码个数。
(3)、当测力计从位置转到位置时,力与力臂的乘积不变,由于B点拉力力臂变小,由杠杆平衡条件可以判断拉力的大小变化。
23.【答案】;较小;0.5;<;变速;偏大
【解析】【解答】(1)测量平均速度的实验中实验原理
(2)因此为了便于测量时间,应使它保持较小的坡度。
(3)所用时间
根据v=s/t计算小车通过路程s3的平均速度为
(4)所用时间上半段路程的平均速度为
因此小车全程做变速直线运动。
(5)若小车运动后才开始计时,所测量的时间会偏小,由可知,全程的平均速度偏大。
综上第1空、;第2空、较小;第3空、0.5;第4空、<;第5空、变速;第6空、偏大
【分析】小车平均速度的实验原理是v=s/t计算求解,所用的工具为刻度尺和停表,为了使测量的数据更加准确,应该测量小车运动时间,所以选择较缓的斜坡
速度的计算:v=s/t,相同时间下物体的路程大,则速度大,相同路程下,物体的时间小速度大,所以本题中小车的速度越来越快,做变加速运动
24.【答案】(1)A
(2)D
(3)丙、丁
【解析】【解答】(1) 为了使实验更安全更便于观察 ,应该使压强变大,根据P=ρgh可知,应该选择密度差值较小的液体,题目中酒精的的密度和水的差值较大,所以选择酒精,A正确,BCD错误。
综上选A;
(2) U形管两侧的液面有一定的高度差 ,为了方便获取压强的变化关系,所以应该在试验前将U型管的液面相平,所以应该 取下软管重新安装 ,D正确,ABC错误。
综上选D;
(3)丙丁两图,深度相同,液体的密度不同,且盐水的密度较大,所以可知 当深度相同时,液体的密度越大,液体的压强越大 。
综上 第1空、丙、丁。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同;
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变;
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
25.【答案】(1)是
(2)右
(3)3;变大
【解析】【解答】(1)杠杆的平衡状态指的是,杠杆静止或匀速转动时,所处的状态,故杠杆在如图甲的位置静止时是处于杠杆平衡状态的。
(2)由图知,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺线向右端调节。
(3)由杠杆平衡条件知FA⋅lOA=FB⋅lOB
即2×1N×3=FB×2
解得FB=3N。当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆水平位置平衡,此时拉力力臂减小,由杠杆平衡条件知,阻力与阻力臂的乘积不变,拉力将变大。
【分析】(1)杠杆的平衡状态有两种,一种是静止,一种是匀速转动。
(2)调节杠杆平衡,杠杆的哪一端高就把平衡螺母往哪端调,最后使杠杆在水平位置平衡;杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂的大小;
(3)根据杠杆的平衡条件分析可得,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,所需要的动力就越小。
26.【答案】(1)B;2.4
(2)B
(3)B;铅垂线
(4)A
【解析】【解答】(1)实验时需要用弹簧测力计测物体的重力,由于重力的方向是竖直向下的,所以弹簧测力计在使用前,要在竖直方向上进行校“0”,故选B;
由图甲可知,弹簧测力的分度值为0.2N,示数为2.4N。
(2)若他到太空中的空间站实验室去做该实验,物体处于失重状态,弹簧测力计不能测量出物体的重力,所以不能完成该探究,故选B。
(3) 将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板M与桌面的夹角a,由于重力的方向总是竖直向下,会观察到悬线OA的方向不变,故选B;
建筑工人经常使用的铅垂线就是该原理的应用。
(4)由图丙可知,相同质量的物体在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力,故选A。
【分析】(1)重力的方向是竖直向下的,使用弹簧测力计之前,要在测力的方向上调零;
认清弹簧测力计分度值再读数;
(2)太空中物体处于失重状态,据此分析;
(3)重力的方向竖直向下,重垂线就是该原理的应用;
(4)根据甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系回答。
27.【答案】(1)水平
(2)压力
(3)不必
【解析】【解答】(1)因实验中要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,且在水平方向上读数,故实验前要把弹簧测力计在水平方向上调零。
(2)对比甲、乙两次实验知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数更大,故到结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)如图丁所示,因物体A相对于地面保持静止,受到测力计的拉力(向右)与木板施加的摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,因测力计示数大小始终等于滑动摩擦力大小,故此过程中木板不必匀速运动。
【分析】(1)测量滑动摩擦力的影响因素时,需要用测力计水平拉动物体;
(2)在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)探究滑动摩擦力的影响因素时,物体保持静止,拉动底下的接触面时,可以不用匀速直线运动。
28.【答案】(1)同一高度;速度
(2)保持匀速直线运动状态
(3)速度
(4)橡皮泥;压力
【解析】【解答】(1)为进行实验,应控制小车从同一高度静止释放,保证小车在水平面上速度相同;摩擦力是变量,那么小车的速度相同。
(2)小车在木板平面上,阻力最小,移动的距离最远,故推测当阻力为零时,小车将保持匀速直线运动状态。
(3)小明使用同一平面让小车从不同位置摆下,到达水平面的速度不同,观察到小车移动的距离不同,故探究的动能与速度关系。
(4)选用橡皮泥,因为橡皮泥易形变,压力的作用效果明显;让小车从不同位置摆下小车对钉子的压力不同,钉子对橡皮泥的压力不同,故来探究压力的作用效果与压力的关系。
【分析】(1)实验中应使小车从同一高度由静止摆下,是为了使小车具有相同的初速度。
(2)从毛巾、棉布到木板,接触面粗糙程度变小,小车受到的阻力变小,移动的距离越远,根据实验现象分析。
(3)决定动能大小的因素:质量和速度,根据控制变量法的思路,去分析解决。
(4)通过橡皮泥的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;影响压力作用效果的因素是压力大小和受力面积大小,在探究时,要注意控制变量法的运用。
29.【答案】(1)小
(2)4.00;0.27
(3)大
【解析】【解答】(1)实验中,为了方便计时,应使斜面的坡度越小,小车在斜面上运动的速度较慢,则运动的时间较长。
(2)由图示知,斜面所带刻度尺的分度值为0.1dm,则小车在BC段运动的路程是4.00dm。
图示知,小车在AC段通过的路程为8.00dm,对应的时间为t=15∶35∶23-15∶35∶20=3s
那么此段运动的平均速度
(3)如果小车没到达C点就停止计时,则测得的AC段对应的时间偏小,而AC段的路程为准确值,据 得,所测得小车在AC平均速度偏大。
【分析】(1)利用斜面探究速度时,斜面的坡度越小,便于测量时间;
(2)根据物体对应刻度尺的位置测量路程,利用路程和时间的比值计算速度;
(3)测量时间偏小时,计算的速度偏大。
30.【答案】(1)相反;钩码个数;不考虑
(2)不能;不在同一直线上两个力能否平衡
(3)同一物体上
(4)A
(5)能
【解析】【解答】(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力的作用,通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大,故通过调整钩码的数量来改变拉力的大小;小卡片的重力较小,实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力。
故答案为:相反;钩码个数;不考虑。
(2)小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在同一条直线上,卡片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡;设计此实验步骤的目的是探究不在同一直线上的两个力能否平衡。
故答案为:不能;不在同一直线上两个力能否平衡。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,应该用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小的卡片是否平衡。
故答案为:把小卡片剪成两半。
(4)小慧实验用的小卡片重力小,悬在空中时绳子与滑轮间的摩擦力较小;小宇实验用的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间的摩擦力较大,摩擦力对实验结果的影响较大,所以,小慧的实验优于小宇的实验,其主要原因是减小了摩擦力对实验结果的影响,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
(5)因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验;
故答案为:能。
【分析】(1)钩码由于重力的作用,会对线施加一个拉力的作用,左端的线对小卡片施加一个向左的拉力,右端的线对小卡片施加了一个向右的拉力,拉力的大小等于钩码的重力。
(2)转动卡片,卡片受到的两个力不在同一直线上,松手后卡片转动说明卡片受到的两个力不在同一直线上时,卡片不能保持平衡状态。
(3)探究二力平衡时,验证两个力需要作用在同一个物体上,可以把小卡片分成两半变成两个物体。
(4)木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在摩擦力,实验要考虑摩擦力,使实验比较复杂。
(5)只要能到达平衡力的条件,就可以研究。
31.【答案】(1)高度差;不漏气
(2)深度
(3)a
(4)控制变量法
【解析】【解答】(1)将压强计的探头放入待测液体中,由于探头受到液体压力的作用,传递给压强计中液体,导致压强计两侧液面出现高度差,所以可以通过压强计两侧液面高度差判断液体压强的大小,这属于转换法的应用。
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,则说明装置不漏气,相反不能灵活升降,则说明装置漏气。
(2)实验1①②液体的密度相同,深度不同,可探究液体压强和深度的关系,根据实验现象可得出结论:当液体密度一定时,深度越大,液体内部压强越大。
(3)由图知道,金属盒在液体中的深度相同,a液体中U形管中液面的高度差大于b中液面的高度差,根据p=ρ液gh知道,a液体的密度大于b液体的密度,故图a中装的是盐水。
(4)实验探究液体压强的影响因素时,在探究某一变量对实验的影响时,需要控制其他变量,可知采用了转换法和控制变量法。
【分析】(1)可以通过压强计两侧液面高度差判断液体压强的大小;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,则说明装置不漏气;
(2)当液体密度一定时,深度越大,液体内部压强越大;
(3)根据p=ρ液gh,可比较密度大小;
(4)本实验采用了转换法和控制变量法。
32.【答案】(1)右;力臂;自身重力
(2)F1l1=F2l2;1;左侧下降
(3)1
【解析】【解答】(1)如图甲所示,杠杆左端下沉,其右端偏高,应将平衡螺母向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,此时力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(2)由表中数据得到1N×10cm=2N×5cm;2N×10cm=1N×20cm;1N×15cm=3N×10cm;可以得到杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,数学表达式为F1l1=F2l2。设杠杆的每小格为L,一个钩码的重为G,根据杠杆平衡条件得:2G×2L=nG×4L
解得n=1,应在a点悬挂1个钩码。将杠杆左右所挂的钩码同时向远离支点O的方向移动一个小格,杠杆左边:2G×3L=6GL
杠杆右边:G×5L=5GL可知左端力与力臂的乘积大于右边力与力臂的乘积,则杠杆左侧下降。
(3)为了探究动力与阻力方向相反时,动力与阻力应在杠杆的同侧,用弹簧测力计竖直向上拉测量动力的大小,所以弹簧测力计应沿着图中1的方向拉。
故答案为: (1) 右;力臂;自身重力; (2) F1l1=F2l2;1;左侧下降; (3) 1。
【分析】杠杆处于静止状态或匀速转动状态都称为平衡状态;如果杠杆不在水平位置平衡,可通过反向调节(向偏高的一端)平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂;从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂.杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂(重力的方向跟杠杆垂直),同时能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响;可以得到杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,分析的出结论。
(1)[1][2][3]如图甲所示,杠杆左端下沉,其右端偏高,应将平衡螺母向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,此时力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(2)[1]由表中数据得到
1N×10cm=2N×5cm
2N×10cm=1N×20cm
1N×15cm=3N×10cm
可以得到杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,数学表达式为F1l1=F2l2。
[2]设杠杆的每小格为L,一个钩码的重为G,根据杠杆平衡条件得
2G×2L=nG×4L
解得n=1,应在a点悬挂1个钩码。
[3]将杠杆左右所挂的钩码同时向远离支点O的方向移动一个小格,杠杆左边
2G×3L=6GL
杠杆右边
G×5L=5GL
可知左端力与力臂的乘积大于右边力与力臂的乘积,则杠杆左侧下降。
(3)为了探究动力与阻力方向相反时,动力与阻力应在杠杆的同侧,用弹簧测力计竖直向上拉测量动力的大小,所以弹簧测力计应沿着图中1的方向拉。
33.【答案】不是;甲;液体密度;1000
【解析】【解答】解:(1)连通器应具备上端开口、底部连通的结构,而压强计的U形管有一端口是封闭的,所以压强计不是连通器。
(2)要探究液体的压强大小与深度的关系,应控制了液体的密度相同、金属盒的方向相同,而深度不同,图甲、乙两图符合题意。
(3)对比图乙和丙两图可知,液体的深度相同,液体的密度不相同,且液体的密度越大,U形管的高度差越大,液体的压强越大。
(4)U形管左右两侧水面的高度差h=10cm=0.1m,
此时U形管内外的气压差为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
故答案为:(1)不是;(2)甲;(3)液体密度;(4)1000。
【分析】 (1)连通器是应上端开口、底部连通的容器;
(2)(3)液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系,在实验中,应控制其中的一个量保持不变,才能观察压强与另一个量的关系,从控制变量法的角度可判断此题的实验过程;
(4)利用p=ρgh求得U形管内外的气压差。
34.【答案】(1)B
(2)不可以;没有控制探头(橡皮膜)的深度相同
【解析】【解答】(1)某同学使用液体压强计前,发现U型管左右两侧液面存在高度差,如图甲所示。他接下来应该的操作是:拆除软管重新安装调整后,他用手指按压橡皮膜,发现U型管中的液面升降灵活,说明该装置不漏气,故选B;
(2)根据乙和丁实验步骤,不可以得出结论:液体内部压强的大小还跟液体的密度有关。理由是:没有控制探头(橡皮膜)的深度相同。
【分析】(1)在使用前,如果U形管两侧出现高度差,那么说明软管内有多余的空气,此时可以拆掉软管,然后再重新组装即可;
(2)探究液体压强大小与液体密度的关系时,需要控制探头所在的深度相同,只改变液体密度。而乙和丁中,液体密度和深度都不同,据此分析解答。
35.【答案】4;排开液体体积;0.5;0.4;A;减小;等于
【解析】【解答】(1)由图AD可知,金属块浸没在水中所受的浮力为:F浮=G﹣F'=10N﹣6N=4N;
(2)由A、B、C、D四个图可知,只有金属块排开水的体积不同,那么可得出金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
(3)①方案一:
由甲图知道,石块的重力F1=2N,石块浸没时弹簧测力计的示数F3=1.5N,则石块浸没在水中受到的浮力:F浮=F1﹣F3=2N﹣1.5N=0.5N;
空小桶的重力F2=0.5N,空小桶和排开水的总重力F4=0.9N,则排开水的重力:G排=F4﹣F2=0.9N﹣0.5N=0.4N;发现:F浮≠G排;
A.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水的重力大小应不变,故A错误符合题意;
B.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部,容器对石块有支持力,测的F3偏小,则利用F浮=F1﹣F3偏大,所以B正确不合题意。
故选A。
②方案二 如图乙,小明将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台,重物浸入水中的体积变大,排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排知道,重物受到的浮力变大,所以弹簧测力计A的示数F'=G﹣F浮变小。
又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计B的示数变大;根据阿基米德原理知道,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等,从而证明了:F浮=G排;
故答案为:4;排开液体体积;0.5;0.4;A;减小;等于。
【分析】(1)由图A可知金属块的重力,由图D可知金属块浸没时弹簧测力计的示数,根据F浮=G-F'求出金属块浸没在水中所受的浮力。
(2)分析A、B、C、D四个图中相同的物理量、不同物理量,根据控制变量法得出结论。
(3)①根据图中弹簧测力计的示数分别求出石块的浮力和排开水的重力,然后比较两者的大小关系,然后分析选项得出答案。
②根据阿基米德原理可知,重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大,根据称重法可知弹簧测力计A示数的变化,然后分析B示数的变化量,进一步得出结论。
36.【答案】(1)1cm;40.0;25
(2)小
(3)不正确;所测时间不是运动过程中下半程时间
【解析】【解答】(1)刻度尺的分度值是1cm,AB段的距离SAB=80.0cm−40.0cm=40.0cm,tAB=1.6s,
小车通过AB段的平均速度:v=SAB/tAB=40.0cm/1.6s=25cm/s;
(2)如果让小车过了B点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,由公式v=s/t知,平均速度会偏小;
(3)所测时间不是运动过程中下半程的时间;小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0;小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间,因此该同学的方案不正确.
【分析】(1)刻度尺上最小的单位长度是分度值;根据宽度尺上对于的刻度值测量路程,利用路程和时间的比值计算速度;
(2)测量时间时偏大,计算的速度偏小;
(3)测量斜面上下滑物体的速度时,需要使物体从开始释放。
37.【答案】(1)凹陷程度
(2)压力
(3)B
(4)不正确;没有控制受力面积大小不变
【解析】【解答】 (1)根据转换法,实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果;
(2)由甲、丙两图可知,受力面积相同,丙图中的压力大,海绵的凹陷程度大,而压力大小不同,因此,对比甲、丙两图,可以得出:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)从(2)中得出的结论:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
A、图钉的一端做得很尖,受力面积小,在压力的情况,压强大,易刺破皮肤,故A不符合(2)的结论;
B、交通管理部门规定,严禁货车超载,货车行驶时,地面的受力面相同,承载质量越大,对地面压力越大,压强越大,路面易损坏,故B符合(2)的结论;
C、书包要用宽的背带,是通过增大受力面积来减小压强(即减小压力的作用效果),故C不符合(2)的结论;
D、菜刀要经常磨一磨,是减小受力面积,增大压强,故D不符合(2)的结论;
故选B。
(4)研究压力作用效果与压力大小的关系,要控制受力面积相同,对比甲、丁两图,得出压力作用的效果与压力大小无关,他的观点是错误的,因为没有控制受力面积不变。
【分析】 (1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4)研究压力作用效果与压力大小的关系,要控制受力面积相同。
38.【答案】(1)2
(2)无关
(3)丁、戊(丙、戊);1.2×103;偏大:因为容器底对金属块有支持力.弹簧测力计示数减小,根据F浮=G-F可知,金属块在盐水中受到的浮力测量值偏大,V排不变,由ρ盐水= 可知,测量出的盐水密度值偏大
(4)将盛有适量液体的烧杯放在铁架台上,把弹簧测力计固定在铁圈上,通过改变铁圈的高度来改变金属块浸在液体中的体积(先将盛有适量液体的烧杯放在升降台上,然后把弹簧测力计固定在铁架台的铁圈上,并调节适当高度,接着用升降台调节烧杯的高度来改变金属块浸在液体中的体积)
【解析】【解答】(1)根据物体重力和完全浸没时测力计的示数,则浮力为F浮=4.8N-2.8N=2N;(2)图丙和丁中,物体进入液体的深度不同,但测力计示数相同,说明浮力和深度无关;(3)根据图丁和戊,说明浮力和液体密度有关,物体体积为,盐水的密度为,当物体受到支持力时,测量的浮力偏大,则液体密度偏大;(4)由于测量拉力时手会晃动,可以利用铁架台固定测力计,利用升降台改变物体进入液体中的深度。
【分析】(1)利用物体重力和测力计示数差可以计算浮力大小;
(2)浮力和物体的深度无关;
(3)利用物体受到的浮力可以计算排开的体积,利用浮力和排开的体积可以计算液体的密度;
(4)利用铁架台固定测力计,使测力计示数稳定。
39.【答案】(1)杠杆;支点;F1
(2)增大;减小
(3)使用新型材料,减小桥自重
【解析】【解答】解:(1)由抽象成的模型图可知,它用到的杠杆的相关知识,图中F0为拉索的拉力,F1相当于桥重和过往车辆等产生的对桥的作用力,O点此杠杆的支点;(2)如下图所示,桥塔高度增加后,阻力F1及其力臂不变,L0'>L0,即动力臂增大,
由杠杆的平衡条件可知:斜拉索的拉力F0减小; ;(3)斜拉索克服的是桥重和过往车辆等产生的对桥的作用力,所以要减轻钢索承受的拉力,就要从减轻桥的自身重力和载重汽车的最大载重量来入手考虑。即:使用新型材料,减小桥自重、限制载重汽车的最大载重量等。
故答案为:(1)杠杆;支点;F1;(2)增大;减小;(3)使用新型材料,减小桥自重。
【分析】1)根据图丁可知其相当于一个杠杆.
(2)在图中画出桥塔增加后拉索对桥力的力臂比较,根据杠杆平衡条件分析斜拉索的拉力的变化.
(3)斜拉索克服的是桥重和过往车辆等产生的对桥的压力,从这个角度来减轻钢索承受拉力.
40.【答案】(1)薄
(2)B
(3)橡皮膜在水下改变深度,压强计液面高度差不变,可能是橡皮管弯折,内部气体不流通。
(4)在液体密度相同时,液体深度改变,U形管两侧液面高度差改变,液体压强改变
(5)盐水的密度和水的密度比较接近;增大盐水密度(或增大深度等其它合理答案)
【解析】【解答】(1)在实验中,U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的为好,这样在测量时会较灵敏,实验效果明显。
(2)A.容器中液体总深度是15cm,选项中的三次取值没有充分利用液体的总深度,三个深度均较小,实验效果不是最好的,A不符合题意;
B.选项中选取了三个数值,有一定间隔,且充分利用了液体的总深度,实验效果好,B符合题意;
C.选取的数值间隔太近,效果不明显,C不符合题意。
故答案为:B。
(3)橡皮膜在水下改变深度,压强计液面高度差不变,可能是橡皮管弯折,内部气体不流通。
(4)要探究液体压强与液体深度的关系,需要控制液体的密度相同,深度不同,由表格数据知液体的密度相同,当深度增大时,高度差也增大,即液体的密度相同,深度越大,液体压强越大。
(5)橡皮膜在水中和盐水中的高度差相同,可能是盐水的密度和水的密度近似相等,故可以用多加盐来增大盐水的密度来增加U形管液面的高度差。
【分析】(1)用压强计测量液体内部压强,通过U形管左右液面出现高度差来反映压强的大小,所以U形管压强计金属盒上的橡皮膜应较薄,这样压强计较灵敏。
(2)在探究“液体压强与液体深度的关系”时,应充分利用液体的深度,且一般实验次数要达到三次。
(3)压强计液面高度差不变说明橡皮管内部的气流不流通。
(4)液体的压强可能跟液体的深度有关,探究液体压强跟深度关系时,保持液体的密度、方向、容器形状相同。
(5)从盐水密度和水的密度大小方面,结合液体压强公式分析解答。
41.【答案】(1)匀速直线
(2)压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3)没有控制接触面的粗糙程度相同
(4)3.6;3.6
(5)B
【解析】【解答】实验中用弹簧测力计拉木块在水平木板(或毛巾)上做匀速直线运动,木块处于平衡状态,由平衡条件可知,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;由图甲和乙所示实验可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,接触面越粗糙,测力计示数越大,木块受到的摩擦力越大,由此可知:在物体间压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。由图甲和丙所示实验可知,物体间的压力与接触面的粗糙程度都不同,木块受到的摩擦力不同,由于没有控制接触面的粗糙程度相同,不能得逞结论:压力越大,滑动摩擦力就越大;由图甲所示测力计可知,其分度值为0.2N,示数为3.6N,由平衡条件可知,木块受到的滑动摩擦力是3.6N;若弹簧测力计示数增大到4N,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,此时的木块所受滑动摩擦力仍是3.6N. 图乙、丙两图实验结论的是在接触面的粗糙程度一定的情况下压力越大滑动摩擦力越大,其中A戴着防滑手套是在压力一定的情况下加大接触面的粗糙程度来增大摩擦的;用力压住橡皮,擦去写错的字是在接触面粗糙搜程度一定的情况下增大压力来增大摩擦的与乙丙两图得出的结论相同;CD的目的都是在减小摩擦与乙丙的结论不符,B符合题意。
【分析】(1) 用弹簧测力计拉木块在水平面上做匀速直线运动时,拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反;
(2) 甲和乙两组实验中压力相同,接触面的粗糙程度不同,比较弹簧测力计的示数(摩擦力)得出结论;
(3)本实验要用控制变量法进行实验,在研究压力与摩擦力的关系时,要控制接触面和粗糙程度相同;
(4)在接触面的粗糙程度和压力不变的情况,物体间的摩擦力大小也不会改变;物体加速运动时,拉力大于摩擦力;
(5)图乙、丙两图实验结论的是:接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大,逐项分析,选出合适的选项。
42.【答案】(1)D
(2)使小车到达斜面底端的速度相同;远;非平衡力
(3)弹簧测力计
【解析】【解答】(1)由图示可知.小车在毛巾、棉布、木板上的运动是实际实验,小车在光滑水平面上的运动是推理,是理想实验,故①②③是实验事实,④是实验推论,故ABC错误,D正确;
(2)每次让小车从斜面同一高度由静止滑下的目的是控制小车在水平面运动的初速度相同;小车在木板上受到的阻力最小,而运动的最远,可得出小车受到的阻力越小,其运动的路程会越远;小车最终停下来是因为它在水平方向上只受阻力,不受动力,是非平衡力的作用;
(3)如果要探究摩擦力的大小与什么因素有关,我们应想到,可能与压力大小有关.应测物体的重力,所以需要弹簧测力计。
故答案为:(1)D;(2)使小车到达斜面底端的速度相同;远;非平衡力;(3)弹簧测力计。
【分析】(1)小车在毛巾、棉布、木板上的运动是实际实验,小车在光滑水平面上的运动是推理,是理想实验.
(2)根据控制变量法的要求,为了使小车在水平面运动的初速度相同,应使小车从斜面同一高度由静止滑下;通过分析小车在毛巾、棉布、木板上的运动距离和所受阻力大小的关系,即可得出结论;小车最终停下来,小车的运动状态改变,受到非平衡力的作用;
(3)如果要探究摩擦力的大小与什么因素有关,我们应想到可能与压力有关,所以应测得物体的重力,从而判断还需要的器材。
43.【答案】(1)不漏气
(2)1、2或3、4;密度;1.5
(3)大;下;浮力
【解析】【解答】(1) 第1空、 U形管A、B中装入同种液体,小明用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计不漏气,若漏气,按压橡皮膜时,U形管两边不会出现液面高度差。故该空填“不漏气”;
(2) 第1空、 分析表中1、2或3、4两次数据可知: 同种液体中,深度越深,U形管两边液面高度差越大,压强越大。故该空填“1、2或3、4”;
第2空、 硫酸铜溶液密度大于水的密度,分析表中1、3(或2、4)数据可知:深度相同时,液体密度越大,压强越大。故该空填“密度”;
第3空、 根据表中1、3数据,对于探头处于相同深度h时
两式相除可得:
解得:
硫酸铜溶液的密度为:
。故该空填“1.5”;
(3) 第1空、 他将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,浮筒排开水的体积增加,所受浮力增大,因此会感受到细金属管对手的作用力越来越大。故该空填“大”;
第2空、 由于液体压强与液体的深度有关,所以浮筒竖直浸没水中后,下表面的深度比上表面的深度更深,由 可知,其下表面橡皮膜形变程度更明显;故该空填“下”;
第3空、 浸在液体中的物体上下表面在液体中的深度不同,形变程度不同,存在着压力差,从而分析出浮力产生的原因。故该空填“浮力”。
【分析】(1)通过对压强计按压后液面情况的分析来判断是否漏气。
(2)对于同种液体,通过比较不同深度下的数据得出深度与压强的关系,对于不同液体在相同深度下的数据得出液体密度与压强的关系,这里运用了对比和归纳的思路。对于计算硫酸铜溶液密度。
(3)在分析浮筒的情况时,根据排开水的体积变化判断浮力变化,以及根据深度不同判断压强不同导致橡皮膜形变程度不同,从而得出浮力产生的原因。
44.【答案】(1)等于
(2)0.15;变大
(3)4;不变
【解析】【解答】 (1)图甲中,小空桶在水中漂浮时,根据漂浮条件可知空桶受到的浮力等于空桶的重力;
(2)①溢出水的体积为V=15mL=15cm3;
由得,溢出水的质量m排=ρ水V=1g/cm3×15cm3=15g,
则溢出水的重力G排=m排g=0.015kg×10N/kg=0.15N,
故金属块沉在水底后,受到的浮力为F浮=G排=0.15N;
②根据p=ρgh可知,这个过程,液体密度和深度都没变,故水对溢水杯底部的压强将不变;
图乙中金属块沉底,根据物体浮沉条件可知G金>G排,而溢水杯对水平桌面的压力变化量为ΔF=G金-G排,故溢水杯对桌面的压力变大,根据公式分析可知在受力面积一定时,溢水杯对桌面的压强变大;
(3)图乙中金属块沉底排开水的体积为15mL,则金属块的体积为:V金=15mL=15cm3,
图丁中金属块在烧杯中漂浮,排开水的体积为V排=45mL+15mL=60mL=60cm3,根据浮沉条件可知金属块的重力等于排开水的重力,
根据公式G=mg,可知金属块的质量等于排开水的质量,即m金=m排=ρ水V排=1g/cm3×60cm3=60g,
金属块的密度是;
金属块沾水后,取出时导致水面下降,但多排开的水与金属块沾水造成的水面下降因素抵消,所以沾水与不沾水,金属块放入小筒后排开的水的体积是相同的,间接计算出来的金属块的质量是相同的。所以不影响金属块密度的测量.
【分析】 (1)根据物体的漂浮条件分析空桶受到的浮力与它所受重力的关系;
(2)①根据阿基米德原理,物体所受浮力等于排开液体所受的重力;
②液体压强的影响因素是液体密度和液体的深度;从图甲到图乙所示情形,溢水杯对水平桌面的压力变化量为ΔF=G金-G排,根据物体的浮沉条件分析压力的变化情况,在受力面积一定时,根据公式分析溢水杯对桌面的压强变化情况;
(3)图乙中金属块沉底排开水的体积即金属块的体积,图丁中金属块漂浮,根据物体浮沉条件可知排开水的重力就是金属块的重力,据此求得金属块的密度。
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