专题03 测量类实验与跨学科实践（期末真题汇编，江苏专用）八年级物理下学期苏科版

**基本信息** 聚焦测量实验与跨学科实践，涵盖密度测量、气体压强测量及桥梁模型、密度计制作等，注重实验操作与实际应用结合。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |非选择题|16题|密度测量（天平使用、误差分析）、气体压强测量（注射器实验）、跨学科实践（桥梁结构、密度计制作）|情境结合生活（牛奶密度测量）、科技（电子密度计）、文化（无锡清名桥），问题设计有基础操作（天平调平）、能力提升（误差分析）、创新应用（跨学科实践）|

专题03 测量类实验与跨学科实践（原卷版） 3大高频考点概览 考点01 密度的测量 考点02 气体压强的测量 考点03 跨学科实践（桥梁调查与模型制作，制作简易密度计） 1．（24-25八年级下·江苏南京·期末）小明在测牛奶的密度时进行如下操作：地 城 考点01 密度的测量 (1)把天平放在水平桌面上，游码归零，发现指针如图甲所示，此时应将平衡螺母向________调节，使横梁平衡。 (2)调平后小明进行了以下操作： ①测出空烧杯的质量为51.8g； ②量筒中的牛奶液面如图乙； ③将部分牛奶倒入烧杯后，量筒液面的位置如图丙。 ④如图丁，测出烧杯和牛奶的总质量为___________g； ⑤牛奶的密度为___________g/cm3. 倒牛奶时部分牛奶粘在量筒壁上，测量结果________（选填：“偏大”、“偏小”或“仍准确”）。 (3)小明又用电子秤和一个密度均匀的土豆（土豆密度为），及其他辅助器材测量浓盐水密度： ①用电子秤测出杯和浓盐水的质量为m1； ②把土豆轻放入浓盐水中漂浮如图乙，电子秤示数为，用记号笔记下液面在土豆上的位置； ③取出土豆，擦干后用刀沿记号将土豆切成a、b两块，测出a块的质量为m3. 则浓盐水密度的表达式为ρ=___________（用已知和测量的物理量符号表示）。 2．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）小丽同学做测量盐水密度的实验。 (1)请你将实验过程补充完整： ①她把装有盐水的烧杯放在调节好的天平左盘，在右盘放上50g、10g和5g的砝码，发现指针静止时如图甲所示，她接下来的操作应该________； ②待天平平衡后，测得烧杯和盐水的总质量为63.4g； ③她将烧杯中盐水全部倒入量筒，量筒内盐水的体积如图乙所示； ④她又测出带有水渍烧杯的质量如图丙所示，则量筒中盐水的质量为________g； ⑤小丽测得盐水的密度是________kg/m3；由于烧杯中盐水倒不干净，该测量的盐水密度________（偏大/偏小/不变）。 (2)实验结束后，小丽又用密度为1.2g/cm3的盐水、电子秤和溢水杯测量某合金块的密度，她进行了以下实验操作： ①如图2甲，将合金块放入溢水杯中，然后向溢水杯中注满水，测得杯、水、合金块的总质量为150g； ②取出合金块，注满水如图2乙，测得杯和水的总质量为110g； ③将溢水杯中的水倒出，擦干溢水杯和合金块上的水。如图2丙，再次将合金块放入溢水杯中，然后向溢水杯中注满盐水，测得杯、盐水、合金块的总质量为162g； ④取出合金块，将溢水杯注满盐水，如图2丁，测得杯和盐水的总质量为130g；根据以上数据，计算出图乙中水的体积为________cm3，合金块的密度ρ=________g/cm3。 3．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）探究小组的同学们利用天平、量筒等实验器材测量一个金属块的密度，具体实验操作如下： （1）将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的______处，此时指针位置如图甲所示，要使天平平衡，应向_______调节平衡螺母。 （2）把金属块放在天平左盘，向右盘加减砝码并调节游码在标尺上的位置，天平平衡后，右盘中砝码质量和游码的位置如图乙所示，金属块的质量是_____g。 （3）在量筒中加入20mL水，读数时视线应与凹液面底部______，将金属块轻轻放入量筒中，如图丙所示，则金属块的体积是______cm3。 （4）金属块的密度是_______kg/m3。 （5）实验时，若将（2）（3）两个步骤顺序对调，这种方法测出的金属块的密度与真实值相比_______（选填“偏大”或“偏小”）。 （6）小强同学又取来一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口，制成一个能始终竖直漂浮在液体中的简易密度计，用这个简易密度计测量某液体的密度，实验步骤如下：（ρ水=1.0×103kg/m3） ①用刻度尺测出密度计的长度是10cm； ②将密度计放入盛有水的烧杯中，静止后测出密度计露出水面的长度是4cm； ③将密度计从水中取出并擦干，然后放入盛有被测液体的烧杯中，静止后测出密度计露出水面的长度是2cm； ④被测液体的密度是______g/cm3。 4．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）如图甲是电子密度计，它被广泛应用于石油化工、日用化工和商品检验等领域。电子密度计主要由玻璃砝码、挂钩、测量支架等组成，测量时，示数由测量支架所受的拉力大小决定，置物台受到的压力不影响密度计示数的变化。 （1）如图乙，先将电子密度计清零，再玻璃砝码悬挂在测量支架上，显示示数为m0； （2）如图丙，将玻璃砝码浸没在待测液体中，显示示数为m₁，其中m₁________m0； （3）如图丁，按下“密度”键后，电子密度计自动计算出未知液体的密度；同学们推导出电子密度的计算程序应为ρ液＝________（用m0、m1、ρ码表示）； （4）为了检验同学们的推导是否正确，同学们用纯水（ρ水＝1g/cm3）电子密度计测量玻璃砝码的密度。其中m₀＝20g，m₁＝12g，则玻璃砝码的密度ρ码＝________g/cm3。通过查阅电子密度计说明书，与说明书上玻璃砝码密度值对比便可以判断推导是否正确。 （5）若玻璃砝码出现了磨损，测量的液体密度将________（偏大/偏小/不受影响） 5．（24-25八年级下·江苏扬州·期末）小晴利用以下器材探究“影响浮力大小的因素”。 (1)小晴发现丙、丁两次实验中测力计示数不同，于是得出结论：浮力大小与物体浸入液体中的深度有关。你认可小晴的观点吗？________，理由是：________。 (2)在原有器材的基础上，增加一杯盐水，就可以探究浮力大小与________的关系。 (3)基于从甲图到丙图实验的连续多次数据记录，小晴分别绘制了“测力计对金属块的拉力”、“金属块所受浮力”随“金属块浸入水中深度h”变化的图像（如图戊）。 ① 曲线________（选填“a”或“b”）描述的是“金属块所受浮力”的变化情况； ② 该金属圆柱体浸没时所受浮力为________ N，金属块的密度是________ kg/m3。 1．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）在估测大气压的实验中，物理兴趣小组的同学设计了如图所示的实验。地 城 考点02 气体压强的测量 (1)该实验中以________（针筒/活塞/弹簧测力计）为研究对象； (2)将注射器的活塞推到底端，用橡皮帽封住前端的小孔；如图所示在活塞上拴挂一个小桶，然后向桶里逐渐增加重物，活塞________被拉动时，停止向小桶中添加重物，测量小桶和重物的总重G； (3)读出注射器的容积V，再用刻度尺测出________的长度L，则大气压值p＝________（用所给的字母表示）； (4)写出实验过程中可能导致测量结果偏小的一个原因________。 2．（24-25八年级下·江苏无锡·期末）为估测大气压的值，小明准备了的注射器、大量程弹簧测力计、刻度尺、细绳、小桶、细沙等来进行探究，步骤如下： (1)如图甲所示，测得注射器有刻度部分的长度为___________cm，则活塞的横截面积为___________。 (2)如图乙所示，将注射器的活塞推到注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，在活塞上拴挂一个小桶，然后向桶里逐渐增加细沙，直至活塞刚好被拉动，然后取下小桶，用测力计测出小桶和细沙的总重为，此时测得大气压的值为___________。 (3)取下小桶后，小明发现活塞最终未复位到注射器筒的底端，说明___________。 3．（24-25八年级下·江苏扬州·期末）某课外兴趣小组用容积为20mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺，设计了一个估测大气压强的实验，主要步骤如下： （1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔，这样做的目的是__________； （2）如图甲，用细绳拴住注射器活塞颈部，绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当活塞在筒中__________时，记下弹簧测力计示数为30N，根据__________可知，大气对活塞的压力为30N；    （3）如图乙，测出注射器全部刻度的长度为8.00cm，最后计算出大气压p＝__________Pa； （4）小明分析实验误差后，对实验进行了如下改进：他首先读出注射器最大容积V，量出筒壁全部刻度的长度L；然后按照图丙、图丁所示，慢慢拉注射器（图丙没有盖上橡皮帽、图丁在排尽空气后盖上了橡皮帽），活塞在筒内刚好滑动时，弹簧测力计的示数分别是F1和F2，则他所测出的较准确的大气压值p＝__________（用已知量和测量量的符号表示）。他这样做的目的是消除__________所导致的误差。    4．（24-25八年级下·江苏扬州·期末）某小组同学设计了相关的测量方案来测量大气压强的值，实验步骤如下所示。 实验步骤 ① 记录注射器内管的横截面积S，然后将注射器活塞推到0毫升处，用橡胶帽把注射器出液口密封 ； ② 将注射器倒立（出液口向上）竖直固定，用一段轻绳把一个水桶吊在活塞上（桶的重力约6牛左右，桶容积约3升）； ③ 将水缓慢注入水桶，当发现活塞在水桶拉动下开始缓慢向下移动时马上停止注水； ④ 测量水桶和水的总重力G并做记录，计算并记录总重力G与横截面积S的比值； ⑤ 重复以上步骤三次，计算并记录三次结果的平均值。 （见示意图，图中注射器与水桶的大小比例关系不对应真实比例关系） (1)在该实验中，实验原理是______，实验中多次测量是为了______； (2)若已知当地的大气压强的值在1×105帕左右，现有两个内管横截面积不同的注射器可供选择，该实验选择______（选填“A”或“B”）比较合适，理由是______； A．内管横截面积0.4厘米2的注射器 B．内管横截面积3厘米2的注射器 (3)若考虑活塞、绳子所受重力，且用橡胶帽封闭出液口后注射器中还有少量气体存留，测出的大气压强值应______（选填“偏大”或“偏小”）。 5．（24-25八年级下·江苏泰州·期末）如图所示，小明用20mL的注射器、橡皮帽、小桶、沙子、电子秤、刻度尺、细绳等器材估测大气压的值，本实验的原理是二力平衡和________。 步骤一：将注射器的活塞推到注射器筒的前端，用橡皮帽封住注射器的小孔； 步骤二：在活塞上拴挂一个小桶，然后向桶里逐渐加沙子，直至活塞________，停止向小桶中添加沙子。用电子秤测出小桶和沙子的总质量＝3.1kg； 步骤三：测出注射器上________的长度； 步骤四：算出大气压的值为________Pa。（取N/kg） 同组的小华分析了影响测量结果的可能因素后，又增加并改进了一些步骤： ①用电子秤测出活塞的质量为kg，发现其数值很小，可忽略不计； ②将步骤一改为：先将注射器内抽满水，再竖直向上推动活塞至注射器筒的前端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，这样便于________； ③取下橡皮帽，重复步骤二的操作，用弹簧测力计测出小桶和沙子的总质量kg。增加这一步骤的主要目的是消除________对测量结果的影响。小华根据改进后测得的数据，重新计算了大气压的值。 1．（24-25八年级下·江苏无锡·期末）如图是四种常见的不同造型的桥梁。地 城 考点03 跨学科实践 (1)无论什么样的桥梁结构，支撑结构产生的向上的合力与桥面及负载的合力相互______。要建造一个跨度1000米的桥，选用____（选填“拱桥”或“悬索桥”）结构更合适； (2)若某汽车身的材料要求强度高且轻便，则表中最理想的材料是__； 材料 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维 性能（强度） 强 弱 强 强 密度（×103kg•m-3） 7.9 3.0 4.5 1.6 (3)当该汽车在桥上匀速行驶时，不计空气阻力，所受路面阻力为车总重十分之一，已知该车总质量为700kg，则当车在该路面匀速直线行驶时，动力是多少牛（g取10N/kg）？ (4)使车前进的动力是______（选填“地面对车的摩擦力”或“车对地面的摩擦力”） 2．（24-25八年级下·江苏无锡·期末）在学习“桥梁调查与模型制作”的跨学科实践中，小明和同学对无锡的桥梁进行了实地调查。如图甲所示，为古朴典雅的“无锡清名桥”，受文物保护，横卧于古运河之上；如图乙所示，为现代时尚的蠡湖大桥，整体呈“WX”型，寓意无锡之名，横跨于蠡湖之上；为深入了解桥梁的支撑方式和特点，他们制作了如丙图所示的模型，来进行研究。结合你的实践活动，回答下列问题。 (1)对我国桥梁建设做出重大贡献的科学家是______（选填“钱学森”、“袁隆平”或“茅以升”）。 (2)最古老的、有桥墩支撑的“梁桥”结构简图如丙图A所示，相对于“梁桥”而言，“无锡清名桥”的优势不包括( ) A．增加了船只的通行能力 B．优化了受力结构 C．简化了施工难度 D．提升了泄洪能力 在图丙中的B，拱桥模型测试中，当桥面重物达到一定程度后，会出现桥墩向______（选填“外”或“内”）侧移，同时塌陷的情况，所以清名桥需要进行“人流量限制”。 (3)依据桥梁的支撑方式，图丙中的模型C属于______桥。当有车辆驶入桥面时，斜拉索主要承受______力（选填“拉”或“压”，下同），桥塔主要承受______力。 (4)结合你的实践过程，请说出悬索桥相对于模型C桥梁而言，一个突出的优势。______ 3．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）阅读材料，回答问题。 悬索桥的力学奥秘 悬索桥的核心秘密在于将垂直于桥面的压力转化为水平拉力。当车辆驶过桥面时，车辆对于桥梁的压力通过吊索传递至“主缆”——这条“空中绳索”，能将桥面荷载均匀分散（如甲图所示）。 桥塔将主缆高高托起，使其自然下垂成“悬链线”曲线：它让每根吊索承受相近的拉力，避免局部过载（若主缆被拉成直线，中部会因集中受力而断裂）。桥塔不仅是支撑结构，更是力的“转换器”。主缆的拉力在此的作用效果在竖直方向上体现为桥塔对地基的压力，水平方向上的力则与锚碇和地面之间的摩擦力平衡。主缆两端固定在“锚碇（巨型混凝土块）”上，形成闭合的传力回路。缆索作为悬索桥的主要承重构件，其内部拉应力（单位面积上作用在材料上的外力）越大，断裂风险越高。因此，选择合适的钢索材料和设计合理的钢索横截面积至关重要。 悬索桥并非与自然力量硬碰硬。当台风来袭时，其柔性设计允许桥体适度摆动，通过变形消耗风能，避免因刚性抵抗导致结构损坏。这种原理类似随风摇曳的竹子。此外，在桥面护栏的选择上，应尽量将气流打散，考虑减少风振影响。工程师甚至通过风洞实验优化桥体外形，确保其在极端天气下的稳定性。 (1)悬索桥的主缆设计成“悬链线”形状的原因是___________。 (2)由文中可知：内部拉应力的计算公式应为___________；若某悬索桥一段主缆承受的拉力为N，钢索受到的拉应力为Pa，应选择横截面积为___________m²的钢索。 (3)关于悬索桥护栏的抗风和防撞设计，乙图中有，两款护栏，你会选择___________款。 (4)请通过以下简化模型计算出锚碇工参数：若某悬索桥（结构如文中所示）锚碇受到水平方向的拉力为kN，锚碇与地面间最大静摩擦力（其中，为地面受到的压力），且最大静摩擦力达水平拉力的2倍及以上，才能保证桥梁安全，则锚碇对地面的压力至少应为___________N。 4．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）综合实践活动——研究制作密度计 【实地学习】 小明到实验室了解各种常见的密度计，密度计是一根密封的玻璃管，最下端是装有铁砂的配重腔，空腔部分较粗，上端有刻度的部分相对较细，不同的密度计量程不同，如图甲所示。 (1)关于图甲中的三支密度计，下列说法不正确的是________； A．刻度上疏下密 B．上端刻度处较细为了增大量程 C．配重腔装铁砂可以降低重心，使它们竖直漂浮在液体中 D．若它们质量相等，空腔较大的，适合测量密度较小的液体 【实践制作】 小明用粗细均匀长约30cm的同种塑料吸管、橡皮泥、细钢珠自制了几支密度计，他在吸管下端装入适量细钢珠后，用橡皮泥封住管口并使底部平整。他用电子天平测出自制密度计的质量，并将它们放入水中，当竖直漂浮时，在吸管上标出水面的位置，并测出该位置到吸管下端的距离，即浸入深度H，如图乙所示。将测得的数据和实验现象记录在如图表中。 同一密度计漂浮在不同液体中浸入的深度不同，根据密度计漂浮在不同液体中浸入深度与液体密度的关系，在自制密度计的表面标注好刻度。 编号 ① ② ③ ④ ⑤ 密度计的质量m/g 浸入深度H/cm 沉底 28 20 16 倾倒 (2)分析表中信息可知，①号密度计沉底是因为所受的重力________浮力。将该密度计的质量调整为18g，放入水中后漂浮，此时浸入水中的深度H=________cm； (3)给③号密度计标注刻度时，“1.2”刻度线在“1.0”刻度线的________方，“0.8”这个刻度线与底端的距离为________cm； 【交流评价】 (4)用②号、③号自制密度计测量盐水密度时，________号密度计测量更精确； (5)如果将不同待测液体装入吸管中到某一固定位置，吸管放入水中，竖直漂浮时在吸管外水面位置标注对应的刻度，则该密度计的刻度与上述自制密度计相比，有何不同__________？ 5．（24-25八年级下·江苏南京·期末）小明想研究密度计是怎样测液体密度的。 (1)小明利用圆筒自制一个密度计，为了能较好地反映不同液体密度之间的差异，他应该选甲图中______（选填：“（a）”、“（b）”、“（c）”）圆筒； ①密度计漂浮在水中，测得此时浸入水中的深度h0=10cm； ②密度计漂浮在酒精（ρ酒精=0.8g/cm3）中，测得此时浸入液体的深度h1=______cm； ③若适当增大圆筒的配重，制作的密度计所能测量液体密度的最小值______（选填“变小”、“不变”或“变大”）； (2)如图乙是实验室常用的玻璃密度计，它是一根密闭的玻璃管，AB部分粗细均匀，其上标有密度刻度， A、B两点分别是最上面和最下面的刻度位置；BC部分粗细不均匀。如果把密度计放入水中，静止后，水面恰好与A处刻度相平； ①用此密度计______（选填“能”或“不能”）测酒精的密度； ②若该密度计的质量为m，AB部分的长度为L，B处以下不规则部分的体积为V。则AB部分的横截面积S=______（水的密度用ρ水表示）。 6．（24-25八年级下·江苏无锡·期末）小明制作简易密度计，器材有长度为20cm的吸管、铁丝、石蜡、记号笔、刻度尺等。 (1)如图甲所示，将没有封底的柱状吸管直接放入水中，吸管会沉底。其原因是因为太小，浮力______（选填“＞”、“＝”或“＜”）吸管重力； (2)将吸管封底后，放入水中，仍不能竖直漂浮，接下来的操作是______，制成简易密度计，使其竖直漂浮在水中。在吸管上标注此时水面位置并记为“1.0”，测出“1.0”位置到吸管底段的距离。将其取出擦干后，放入密度为的盐水中，相对于乙图，所受的浮力大小将______；此时的液面位置标注为“1.2”，则“1.2”的位置在“1.0”的______（选填“上方”或“下方”）且距离“1.0”的刻度线______cm； (3)小明用自制的密度计测量酒精密度，出现如图丙所示情况，于是他减少了部分配重，重新放入酒精中测量，测量值______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。如图丁所示，是实验室常用的玻璃密度计，请你观察该玻璃密度计的结构后，帮小明提出一种改进他制作的简易密度计的具体操作______。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 测量类实验与跨学科实践（答案版） 3大高频考点概览 考点01 密度的测量 考点02 气体压强的测量 考点03 跨学科实践（桥梁调查与模型制作，制作简易密度计） 1．地 城 考点01 密度的测量 【答案】(1)左 (2) 72.4 1.03 偏小 (3) 2． 【答案】(1) 先取下5g砝码再移动游码 28.8 不变 (2) 100 2 3． 【答案】 零刻度线 右 32.4 相平 10 3.24×103 偏大 0.75 4． 【答案】 小于 2.5 不受影响 5． 【答案】(1) 不认可 丁中金属块接触了容器底 (2)液体密度 (3) a 1.0 2.7×103 1．地 城 考点02 气体压强的测量 【答案】(1)活塞 (2)刚刚 (3) 有刻度部分 (4)气体未排尽 2． 【答案】(1) 10.00 2 (2) (3)装置漏气 3． 【答案】 排尽空气，防止漏气 刚开始滑动 二力平衡 1.2×105 活塞与内筒间的摩擦 4． 【答案】(1) 减小实验误差 (2) B 对A活塞向上的大气压力约为4牛，小于桶的重力，所以选择A无法用添水法测出大气压力的，只能选择B (3)偏小 5． 【答案】 刚好被拉动 有刻度部分 将针筒内全部的空气排出 使针筒内为真空状态，避免针筒内空气对实验的影响 1．地 城 考点03 跨学科实践 【答案】(1) 平衡 悬索桥 (2)碳纤维 (3)700N (4)地面对车的摩擦力 2． 【答案】(1)茅以升 (2) C 外 (3) 斜拉 拉 压 (4)悬索桥跨度更大。悬索桥主要靠主缆承受拉力，能跨越更大的距离，相比斜拉桥在跨度方面优势明显。 3． 【答案】(1)让每根吊索承受相近的拉力，避免局部过载 (2) (3)A (4) 4． 【答案】(1)B (2) 大于 24 (3) 下 25 (4)② 5． 【答案】(1) （c） 12.5 变大 (2) 不能 6． 【答案】(1)＜ (2) 增加吸管底端铁丝的质量 不变 下方 2 (3) 偏大 更换横截面积更大的吸管 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 测量类实验与跨学科实践（解析版） 3大高频考点概览 考点01 密度的测量 考点02 气体压强的测量 考点03 跨学科实践（桥梁调查与模型制作，制作简易密度计） 1．（24-25八年级下·江苏南京·期末）小明在测牛奶的密度时进行如下操作：地 城 考点01 密度的测量 (1)把天平放在水平桌面上，游码归零，发现指针如图甲所示，此时应将平衡螺母向________调节，使横梁平衡。 (2)调平后小明进行了以下操作： ①测出空烧杯的质量为51.8g； ②量筒中的牛奶液面如图乙； ③将部分牛奶倒入烧杯后，量筒液面的位置如图丙。 ④如图丁，测出烧杯和牛奶的总质量为___________g； ⑤牛奶的密度为___________g/cm3. 倒牛奶时部分牛奶粘在量筒壁上，测量结果________（选填：“偏大”、“偏小”或“仍准确”）。 (3)小明又用电子秤和一个密度均匀的土豆（土豆密度为），及其他辅助器材测量浓盐水密度： ①用电子秤测出杯和浓盐水的质量为m1； ②把土豆轻放入浓盐水中漂浮如图乙，电子秤示数为，用记号笔记下液面在土豆上的位置； ③取出土豆，擦干后用刀沿记号将土豆切成a、b两块，测出a块的质量为m3. 则浓盐水密度的表达式为ρ=___________（用已知和测量的物理量符号表示）。 【答案】(1)左 (2) 72.4 1.03 偏小 (3) 【详解】（1）把天平放在水平桌面上，游码归零，发现指针如图甲所示（指针偏右 ），此时应将平衡螺母向左调节，使横梁平衡。 （2）[1]图丁中，砝码质量为，标尺的分度值为0.2g，游码示数为2.4g，则烧杯和牛奶的总质量为。 [2]由图乙知，量筒的分度值为，烧杯中牛奶的体积为；倒入烧杯中牛奶的质量，牛奶的密度。 [3]倒牛奶时部分牛奶粘在量筒壁上，会导致量筒中剩余牛奶体积测量值偏小，算出倒入烧杯的牛奶体积偏大，根据，质量m是准确的，体积V测量值偏大，所以密度测量结果偏小。 （3）由甲乙可知，土豆受到的重力为 图乙中，土豆排开水的体积为 图乙中，土豆漂浮于盐水中，受到的浮力等于重力，即，结合阿基米德原理及以上式子可得 解得，浓盐水密度的表达式为 2．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）小丽同学做测量盐水密度的实验。 (1)请你将实验过程补充完整： ①她把装有盐水的烧杯放在调节好的天平左盘，在右盘放上50g、10g和5g的砝码，发现指针静止时如图甲所示，她接下来的操作应该________； ②待天平平衡后，测得烧杯和盐水的总质量为63.4g； ③她将烧杯中盐水全部倒入量筒，量筒内盐水的体积如图乙所示； ④她又测出带有水渍烧杯的质量如图丙所示，则量筒中盐水的质量为________g； ⑤小丽测得盐水的密度是________kg/m3；由于烧杯中盐水倒不干净，该测量的盐水密度________（偏大/偏小/不变）。 (2)实验结束后，小丽又用密度为1.2g/cm3的盐水、电子秤和溢水杯测量某合金块的密度，她进行了以下实验操作： ①如图2甲，将合金块放入溢水杯中，然后向溢水杯中注满水，测得杯、水、合金块的总质量为150g； ②取出合金块，注满水如图2乙，测得杯和水的总质量为110g； ③将溢水杯中的水倒出，擦干溢水杯和合金块上的水。如图2丙，再次将合金块放入溢水杯中，然后向溢水杯中注满盐水，测得杯、盐水、合金块的总质量为162g； ④取出合金块，将溢水杯注满盐水，如图2丁，测得杯和盐水的总质量为130g；根据以上数据，计算出图乙中水的体积为________cm3，合金块的密度ρ=________g/cm3。 【答案】(1) 先取下5g砝码再移动游码 28.8 不变 (2) 100 2 【详解】（1）[1]称量过程中出现指针右偏的情况，说明砝码质量大，则她应先取下5g砝码再移动游码。 [2][3]量筒读数时视线与液面最低处平视读数，此量筒分度值为2mL，读数为24mL，即量筒内盐水的体积是V=24mL=24cm3 ④由图示可知烧杯和剩下的盐水总质量为20g+10g+4.6g=34.6g 又因为烧杯与盐水的总质量为63.4g，所以量筒内盐水的质量m=63.4g-34.6g=28.8g 所以盐水的密度 [4]实验中，是利用倒入量筒的盐水的质量和体积计算盐水密度的，若烧杯中盐水未倒干净，不影响量筒中盐水的质量和体积的测量值，测量的密度不变。 （2）[1][2]设溢水杯容积为V杯，合金块体积为V合金，杯的质量为m杯，取出合金块后注满水，总质量为m杯​+ρ水V杯=110g……① 取出合金块后注满盐水，总质量为m杯+ρ盐水​V杯=130g……② 联立①②两式并代入数据解得，m杯=10g 放入合金块后注满水，总质量为m杯​+m合金+ρ水（V杯-V合金）=150g……③ 放入合金块后注满盐水，总质量为m杯​+m合金+ρ盐水（V杯-V合金）=162g……④ 联立③④两式并代入数据解得V合金=40cm3，代入③式解得m合金=80g 根据可得， 3．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）探究小组的同学们利用天平、量筒等实验器材测量一个金属块的密度，具体实验操作如下： （1）将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的______处，此时指针位置如图甲所示，要使天平平衡，应向_______调节平衡螺母。 （2）把金属块放在天平左盘，向右盘加减砝码并调节游码在标尺上的位置，天平平衡后，右盘中砝码质量和游码的位置如图乙所示，金属块的质量是_____g。 （3）在量筒中加入20mL水，读数时视线应与凹液面底部______，将金属块轻轻放入量筒中，如图丙所示，则金属块的体积是______cm3。 （4）金属块的密度是_______kg/m3。 （5）实验时，若将（2）（3）两个步骤顺序对调，这种方法测出的金属块的密度与真实值相比_______（选填“偏大”或“偏小”）。 （6）小强同学又取来一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口，制成一个能始终竖直漂浮在液体中的简易密度计，用这个简易密度计测量某液体的密度，实验步骤如下：（ρ水=1.0×103kg/m3） ①用刻度尺测出密度计的长度是10cm； ②将密度计放入盛有水的烧杯中，静止后测出密度计露出水面的长度是4cm； ③将密度计从水中取出并擦干，然后放入盛有被测液体的烧杯中，静止后测出密度计露出水面的长度是2cm； ④被测液体的密度是______g/cm3。 【答案】 零刻度线 右 32.4 相平 10 3.24×103 偏大 0.75 【详解】（1）[1][2]调节天平横梁平衡时，应先将游码移到标尺左端零刻线处，指针左偏，左边重，平衡螺母右移。 （2）[3]金属块的质量是 m=20g+10g+2.4g=32.4g （3）[4][5]读体积时，视线与凹液面最低点相平，金属体积 V=30cm3-20cm3=10cm3 （4）[6]金属块的密度是 （5）[7]金属块会带出水，测的质量偏大，体积不变，根据，密度偏大。 （6）[8]设密度计底面积S，放入水中，浮力为 F=ρ水gS×(0.1m-0.04m)= ρ水gS×0.06m 因为密度计始终漂浮，所以两次浮力相同，都等于密度计重力，放入待测液浮力为 F=ρgS×(0.1m-0.02m)=ρgS×0.08m 所以 ρ水gS×0.06m=ρgS×0.08m 解得ρ=0.75g/cm3。 4．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）如图甲是电子密度计，它被广泛应用于石油化工、日用化工和商品检验等领域。电子密度计主要由玻璃砝码、挂钩、测量支架等组成，测量时，示数由测量支架所受的拉力大小决定，置物台受到的压力不影响密度计示数的变化。 （1）如图乙，先将电子密度计清零，再玻璃砝码悬挂在测量支架上，显示示数为m0； （2）如图丙，将玻璃砝码浸没在待测液体中，显示示数为m₁，其中m₁________m0； （3）如图丁，按下“密度”键后，电子密度计自动计算出未知液体的密度；同学们推导出电子密度的计算程序应为ρ液＝________（用m0、m1、ρ码表示）； （4）为了检验同学们的推导是否正确，同学们用纯水（ρ水＝1g/cm3）电子密度计测量玻璃砝码的密度。其中m₀＝20g，m₁＝12g，则玻璃砝码的密度ρ码＝________g/cm3。通过查阅电子密度计说明书，与说明书上玻璃砝码密度值对比便可以判断推导是否正确。 （5）若玻璃砝码出现了磨损，测量的液体密度将________（偏大/偏小/不受影响） 【答案】 小于 2.5 不受影响 【详解】（2）[1]电子密度计主要由玻璃砝码、挂钩、测量支架等组成，测量时，示数由测量支架所受的拉力大小决定，置物台受到的压力不影响密度计示数的变化。当将玻璃砝码浸没在待测液体中，玻璃球受到竖直向上的浮力，由力的平衡可知，测量支架所受的拉力减小，则示数减小，所以m1＜m0。 （3）[2]由密度公式可知，砝码的体积为，由称重法可得玻璃砝码浸没在液体中受到的浮力为 因为玻璃砝码浸没在待测液体中，由阿基米德原理可知，液体的密度为 （4）[3]玻璃砝码浸没在液体中受到的浮力为 由阿基米德原理可知 则砝码的密度为 （5）[4]由可知，若玻璃砝码出现了磨损，两次测得的数据只是质量发生变化，测量的液体密度将不受影响。 5．（24-25八年级下·江苏扬州·期末）小晴利用以下器材探究“影响浮力大小的因素”。 (1)小晴发现丙、丁两次实验中测力计示数不同，于是得出结论：浮力大小与物体浸入液体中的深度有关。你认可小晴的观点吗？________，理由是：________。 (2)在原有器材的基础上，增加一杯盐水，就可以探究浮力大小与________的关系。 (3)基于从甲图到丙图实验的连续多次数据记录，小晴分别绘制了“测力计对金属块的拉力”、“金属块所受浮力”随“金属块浸入水中深度h”变化的图像（如图戊）。 ① 曲线________（选填“a”或“b”）描述的是“金属块所受浮力”的变化情况； ② 该金属圆柱体浸没时所受浮力为________ N，金属块的密度是________ kg/m3。 【答案】(1) 不认可 丁中金属块接触了容器底 (2)液体密度 (3) a 1.0 2.7×103 【详解】（1）丙、丁两次实验中，丁中金属块接触了容器底，受到容器底的支持力，所有弹簧测力计示数变小，所以不认可她的观点。 （2）在原有器材的基础上，增加一杯盐水，液体的密度改变，则在排开液体的体积相同时，可以探究浮力大小与液体密度的关系。 （3）[1]由上面的分析，在浸没前金属块受到的浮力大小随排开液体的体积增大而增大，浸没后排开液体的体积不变，根据阿基米德原理可知，浮力大小不变，据此判断出描述金属圆柱体所受浮力的变化情况的图像是a。 [2]由图像可知，金属块的重力G=2.7N，浸没时的拉力F拉=1.7N。该金属圆柱体浸没时所受浮力为 [3]由G=mg得，金属块质量 由得，金属块体积 金属块的密度是 1．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）在估测大气压的实验中，物理兴趣小组的同学设计了如图所示的实验。地 城 考点02 气体压强的测量 (1)该实验中以________（针筒/活塞/弹簧测力计）为研究对象； (2)将注射器的活塞推到底端，用橡皮帽封住前端的小孔；如图所示在活塞上拴挂一个小桶，然后向桶里逐渐增加重物，活塞________被拉动时，停止向小桶中添加重物，测量小桶和重物的总重G； (3)读出注射器的容积V，再用刻度尺测出________的长度L，则大气压值p＝________（用所给的字母表示）； (4)写出实验过程中可能导致测量结果偏小的一个原因________。 【答案】(1)活塞 (2)刚刚 (3) 有刻度部分 (4)气体未排尽 【详解】（1）在该实验中，是通过测量作用在活塞上的力以及活塞的横截面积，进而根据来估测大气压的值，所以是以活塞为研究对象。 （2）将注射器的活塞推到底端，用橡皮帽封住前端的小孔，此时注射器内几乎没有空气。在活塞上拴挂一个小桶，然后向桶里逐渐增加重物，当活塞刚刚开始被拉动时，停止向小桶中添加重物，此时活塞受到的拉力（小桶和重物的总重G）等于大气对活塞的压力F，即F=G。 （3）[1][2]已知注射器的容积V，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L，则活塞的横截面积。 由前面分析可知大气对活塞的压力F=G，可得大气压值 （4）实验过程中，如果注射器内的空气没有排尽，注射器内的气体对活塞有向下的压力，则测得的刚好拉动活塞的小桶和重物的总重偏小，活塞的横截面积测量准确，从而使测得的大气压偏小。 2．（24-25八年级下·江苏无锡·期末）为估测大气压的值，小明准备了的注射器、大量程弹簧测力计、刻度尺、细绳、小桶、细沙等来进行探究，步骤如下： (1)如图甲所示，测得注射器有刻度部分的长度为___________cm，则活塞的横截面积为___________。 (2)如图乙所示，将注射器的活塞推到注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，在活塞上拴挂一个小桶，然后向桶里逐渐增加细沙，直至活塞刚好被拉动，然后取下小桶，用测力计测出小桶和细沙的总重为，此时测得大气压的值为___________。 (3)取下小桶后，小明发现活塞最终未复位到注射器筒的底端，说明___________。 【答案】(1) 10.00 2 (2) (3)装置漏气 【详解】（1）[1][2]由图甲可知，刻度尺的分度值为0.1cm，因此测得注射器有刻度部分的长度为10.00cm；则活塞的截面积 （2）向桶内逐渐增加细沙，直到活塞刚好被拉动，此时小桶对活塞的拉力等于大气对活塞的压力F大气=F拉=19.8N 此时测得大气压强为 （3）取下小桶后，活塞最终未复位到注射器的底部，因为针筒内进入了少量空气，使针筒内有一定的气压，给活塞一个向外的压力，从而导致活塞最终未复位到注射器的底部，所以说明装置漏气。 3．（24-25八年级下·江苏扬州·期末）某课外兴趣小组用容积为20mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺，设计了一个估测大气压强的实验，主要步骤如下： （1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔，这样做的目的是__________； （2）如图甲，用细绳拴住注射器活塞颈部，绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当活塞在筒中__________时，记下弹簧测力计示数为30N，根据__________可知，大气对活塞的压力为30N；    （3）如图乙，测出注射器全部刻度的长度为8.00cm，最后计算出大气压p＝__________Pa； （4）小明分析实验误差后，对实验进行了如下改进：他首先读出注射器最大容积V，量出筒壁全部刻度的长度L；然后按照图丙、图丁所示，慢慢拉注射器（图丙没有盖上橡皮帽、图丁在排尽空气后盖上了橡皮帽），活塞在筒内刚好滑动时，弹簧测力计的示数分别是F1和F2，则他所测出的较准确的大气压值p＝__________（用已知量和测量量的符号表示）。他这样做的目的是消除__________所导致的误差。    【答案】 排尽空气，防止漏气 刚开始滑动 二力平衡 1.2×105 活塞与内筒间的摩擦 【详解】（1）[1]实验中为了将注射器内的空气排尽且防止注射器漏气，需要把用一个橡皮帽封住注射器的小孔。 （2）[2][3]运用二力平衡的知识，当活塞在筒中滑动时，弹簧测力计的示数与大气对 活塞的压力大小相等。 （3）[4]根据注射器的容积和长度，可计算活塞的横截面积为 大气压强为 （4）[5]注射器筒内的横截面积 图丙没有盖上橡皮帽，筒内外大气压相等，互相抵消，此时活塞所受的摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力，大小相等即 图丁在排尽空气后盖上了橡皮帽，此时活塞受到弹簧测力计向左的拉力、大气向右的拉力及筒壁对其向右的摩擦力，其关系式为 所以 则大气压强为 [6]这样可以消除活塞和注射器内壁的摩擦所导致的误差。 4．（24-25八年级下·江苏扬州·期末）某小组同学设计了相关的测量方案来测量大气压强的值，实验步骤如下所示。 实验步骤 ① 记录注射器内管的横截面积S，然后将注射器活塞推到0毫升处，用橡胶帽把注射器出液口密封 ； ② 将注射器倒立（出液口向上）竖直固定，用一段轻绳把一个水桶吊在活塞上（桶的重力约6牛左右，桶容积约3升）； ③ 将水缓慢注入水桶，当发现活塞在水桶拉动下开始缓慢向下移动时马上停止注水； ④ 测量水桶和水的总重力G并做记录，计算并记录总重力G与横截面积S的比值； ⑤ 重复以上步骤三次，计算并记录三次结果的平均值。 （见示意图，图中注射器与水桶的大小比例关系不对应真实比例关系） (1)在该实验中，实验原理是______，实验中多次测量是为了______； (2)若已知当地的大气压强的值在1×105帕左右，现有两个内管横截面积不同的注射器可供选择，该实验选择______（选填“A”或“B”）比较合适，理由是______； A．内管横截面积0.4厘米2的注射器 B．内管横截面积3厘米2的注射器 (3)若考虑活塞、绳子所受重力，且用橡胶帽封闭出液口后注射器中还有少量气体存留，测出的大气压强值应______（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】(1) 减小实验误差 (2) B 对A活塞向上的大气压力约为4牛，小于桶的重力，所以选择A无法用添水法测出大气压力的，只能选择B (3)偏小 【详解】（1）[1]利用二力平衡测量出当地的大气压力，注射器内管的横截面积S，根据可知当地的大气压强，故该实验原理是。 [2]该实验是一个测量型实验，且测量的当地大气压强值是个定值，多次测量的目的是取平均值减小误差。 （2）[1][2]桶的重力约为6N，若选用内管横截面积0.4厘米2的注射器，大气压约为，根据计算可知对A活塞向上的大气压力约为4牛，小于桶的重力，所以选择A无法用添水法测出大气压力的，只能选择B。 （3）若还有少量气体残留，测得的大气压力偏小，受力面积没有问题，根据可知测出的大气压强值应偏小。 5．（24-25八年级下·江苏泰州·期末）如图所示，小明用20mL的注射器、橡皮帽、小桶、沙子、电子秤、刻度尺、细绳等器材估测大气压的值，本实验的原理是二力平衡和________。 步骤一：将注射器的活塞推到注射器筒的前端，用橡皮帽封住注射器的小孔； 步骤二：在活塞上拴挂一个小桶，然后向桶里逐渐加沙子，直至活塞________，停止向小桶中添加沙子。用电子秤测出小桶和沙子的总质量＝3.1kg； 步骤三：测出注射器上________的长度； 步骤四：算出大气压的值为________Pa。（取N/kg） 同组的小华分析了影响测量结果的可能因素后，又增加并改进了一些步骤： ①用电子秤测出活塞的质量为kg，发现其数值很小，可忽略不计； ②将步骤一改为：先将注射器内抽满水，再竖直向上推动活塞至注射器筒的前端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，这样便于________； ③取下橡皮帽，重复步骤二的操作，用弹簧测力计测出小桶和沙子的总质量kg。增加这一步骤的主要目的是消除________对测量结果的影响。小华根据改进后测得的数据，重新计算了大气压的值。 【答案】 刚好被拉动 有刻度部分 将针筒内全部的空气排出 使针筒内为真空状态，避免针筒内空气对实验的影响 【详解】[1]本实验利用二力平衡，当注射器活塞刚被拉动时，拉力等于大气压力F；再根据压强公式（S是活塞横截面积）来计算大气压。 [2]将注射器的活塞推到注射器筒的前端，用橡皮帽封住注射器的小孔；在活塞上拴挂一个小桶，然后向桶里逐渐加沙子，直至活塞刚好被拉动，此时拉力等于大气压力，停止向小桶中添加沙子。 [3][4]在已知注射器容积与长度的情况下，可以求得活塞的面积大小，测出注射器上有刻度部分的长度；注射器有刻度部分的容积为20mL，则横截面积 可出大气压的值为 [6][7]将步骤一改为：先将注射器内抽满水，再竖直向上推动活塞至注射器筒的前端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，这样便于将针筒内全部的空气排出。这样做的目的是使针筒内为真空状态，避免针筒内空气对实验的影响。 1．（24-25八年级下·江苏无锡·期末）如图是四种常见的不同造型的桥梁。地 城 考点03 跨学科实践 (1)无论什么样的桥梁结构，支撑结构产生的向上的合力与桥面及负载的合力相互______。要建造一个跨度1000米的桥，选用____（选填“拱桥”或“悬索桥”）结构更合适； (2)若某汽车身的材料要求强度高且轻便，则表中最理想的材料是__； 材料 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维 性能（强度） 强 弱 强 强 密度（×103kg•m-3） 7.9 3.0 4.5 1.6 (3)当该汽车在桥上匀速行驶时，不计空气阻力，所受路面阻力为车总重十分之一，已知该车总质量为700kg，则当车在该路面匀速直线行驶时，动力是多少牛（g取10N/kg）？ (4)使车前进的动力是______（选填“地面对车的摩擦力”或“车对地面的摩擦力”） 【答案】(1) 平衡 悬索桥 (2)碳纤维 (3)700N (4)地面对车的摩擦力 【详解】（1）[1]无论什么样的桥梁结构，都会产生一个向上的合力作为桥面的支撑力，当桥梁处于静止状态时，支撑结构产生的向上的合力与桥面及负载的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，是一对平衡力，所以，支撑结构产生的向上的合力与桥面及负载的合力相互平衡。 [2]对于跨度较大的桥，悬索桥相比拱桥更适合。因为悬索桥可以利用钢索的拉力来承受较大的跨度，而拱桥在大跨度时对桥身材料和结构的要求更高，建造难度较大。 （2）汽车车身材料要求强度高且轻便，也就是要求材料强度大同时密度小。从表格中可以看出，碳纤维强度强且密度最小，是最理想的材料。 （3）该车总重力 不计空气阻力，所受路面阻力 因为汽车在匀速直线行驶，处于平衡状态，在水平方向上动力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以动力是 （4）汽车行驶时，车轮向后转动，给地面一个向后的摩擦力，根据物体间力的作用是相互的，地面会给车一个向前的摩擦力，这个摩擦力推动车前进，所以使车前进的动力是地面对车的摩擦力。 2．（24-25八年级下·江苏无锡·期末）在学习“桥梁调查与模型制作”的跨学科实践中，小明和同学对无锡的桥梁进行了实地调查。如图甲所示，为古朴典雅的“无锡清名桥”，受文物保护，横卧于古运河之上；如图乙所示，为现代时尚的蠡湖大桥，整体呈“WX”型，寓意无锡之名，横跨于蠡湖之上；为深入了解桥梁的支撑方式和特点，他们制作了如丙图所示的模型，来进行研究。结合你的实践活动，回答下列问题。 (1)对我国桥梁建设做出重大贡献的科学家是______（选填“钱学森”、“袁隆平”或“茅以升”）。 (2)最古老的、有桥墩支撑的“梁桥”结构简图如丙图A所示，相对于“梁桥”而言，“无锡清名桥”的优势不包括( ) A．增加了船只的通行能力 B．优化了受力结构 C．简化了施工难度 D．提升了泄洪能力 在图丙中的B，拱桥模型测试中，当桥面重物达到一定程度后，会出现桥墩向______（选填“外”或“内”）侧移，同时塌陷的情况，所以清名桥需要进行“人流量限制”。 (3)依据桥梁的支撑方式，图丙中的模型C属于______桥。当有车辆驶入桥面时，斜拉索主要承受______力（选填“拉”或“压”，下同），桥塔主要承受______力。 (4)结合你的实践过程，请说出悬索桥相对于模型C桥梁而言，一个突出的优势。______ 【答案】(1)茅以升 (2) C 外 (3) 斜拉 拉 压 (4)悬索桥跨度更大。悬索桥主要靠主缆承受拉力，能跨越更大的距离，相比斜拉桥在跨度方面优势明显。 【详解】（1）茅以升是我国著名桥梁专家，主持修建了钱塘江大桥等诸多著名桥梁，对我国桥梁建设贡献巨大；钱学森主要贡献在航天等领域；袁隆平主要贡献是杂交水稻研究，所以此处应选茅以升。 （2）[1]“无锡清名桥”是拱桥，与梁桥相比，拱桥能增加船只通行能力（拱洞可让船只通过），优化受力结构（将压力分散），提升泄洪能力（拱洞利于排水）。但拱桥施工难度比梁桥大，并非简化施工难度，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 [2]在拱桥中，当桥面重物达到一定程度，拱受到压力会产生向外的推力，会使桥墩向外侧移，同时可能塌陷，所以填“外”。 （3）[1]图丙中模型C有斜拉索连接桥塔和桥面，属于斜拉桥。 [2]当有车辆驶入桥面时，桥面有向下的压力，斜拉索要拉住桥面，主要承受拉力。 [3]桥塔要支撑斜拉索和桥面的重量，主要承受压力。 （4）悬索桥跨度更大。悬索桥主要靠主缆承受拉力，能跨越更大的距离，相比斜拉桥在跨度方面优势明显。 3．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）阅读材料，回答问题。 悬索桥的力学奥秘 悬索桥的核心秘密在于将垂直于桥面的压力转化为水平拉力。当车辆驶过桥面时，车辆对于桥梁的压力通过吊索传递至“主缆”——这条“空中绳索”，能将桥面荷载均匀分散（如甲图所示）。 桥塔将主缆高高托起，使其自然下垂成“悬链线”曲线：它让每根吊索承受相近的拉力，避免局部过载（若主缆被拉成直线，中部会因集中受力而断裂）。桥塔不仅是支撑结构，更是力的“转换器”。主缆的拉力在此的作用效果在竖直方向上体现为桥塔对地基的压力，水平方向上的力则与锚碇和地面之间的摩擦力平衡。主缆两端固定在“锚碇（巨型混凝土块）”上，形成闭合的传力回路。缆索作为悬索桥的主要承重构件，其内部拉应力（单位面积上作用在材料上的外力）越大，断裂风险越高。因此，选择合适的钢索材料和设计合理的钢索横截面积至关重要。 悬索桥并非与自然力量硬碰硬。当台风来袭时，其柔性设计允许桥体适度摆动，通过变形消耗风能，避免因刚性抵抗导致结构损坏。这种原理类似随风摇曳的竹子。此外，在桥面护栏的选择上，应尽量将气流打散，考虑减少风振影响。工程师甚至通过风洞实验优化桥体外形，确保其在极端天气下的稳定性。 (1)悬索桥的主缆设计成“悬链线”形状的原因是___________。 (2)由文中可知：内部拉应力的计算公式应为___________；若某悬索桥一段主缆承受的拉力为N，钢索受到的拉应力为Pa，应选择横截面积为___________m²的钢索。 (3)关于悬索桥护栏的抗风和防撞设计，乙图中有，两款护栏，你会选择___________款。 (4)请通过以下简化模型计算出锚碇工参数：若某悬索桥（结构如文中所示）锚碇受到水平方向的拉力为kN，锚碇与地面间最大静摩擦力（其中，为地面受到的压力），且最大静摩擦力达水平拉力的2倍及以上，才能保证桥梁安全，则锚碇对地面的压力至少应为___________N。 【答案】(1)让每根吊索承受相近的拉力，避免局部过载 (2) (3)A (4) 【详解】（1）由文中介绍可知，悬索桥的主缆设计成“悬链线”形状的原因是让每根吊索承受相近的拉力，避免局部过载。 （2）[1] σ表示单位面积S上作用在材料上的外力F，故公式为 [2]由公式变形式得 （3）由原文“在桥面护栏的选择上，应尽量将气流打散，考虑减少风振影响。”可知，应选择A款平直型护栏，更能够将气流打散。 （4）锚碇受到水平方向的拉力为，最大静摩擦力达水平拉力的2倍及以上，才能保证桥梁安全，因此摩擦力最小为。 根据锚碇与地面间最大静摩擦力（其中，为地面受到的压力）得出 4．（24-25八年级下·江苏苏州·期末）综合实践活动——研究制作密度计 【实地学习】 小明到实验室了解各种常见的密度计，密度计是一根密封的玻璃管，最下端是装有铁砂的配重腔，空腔部分较粗，上端有刻度的部分相对较细，不同的密度计量程不同，如图甲所示。 (1)关于图甲中的三支密度计，下列说法不正确的是________； A．刻度上疏下密 B．上端刻度处较细为了增大量程 C．配重腔装铁砂可以降低重心，使它们竖直漂浮在液体中 D．若它们质量相等，空腔较大的，适合测量密度较小的液体 【实践制作】 小明用粗细均匀长约30cm的同种塑料吸管、橡皮泥、细钢珠自制了几支密度计，他在吸管下端装入适量细钢珠后，用橡皮泥封住管口并使底部平整。他用电子天平测出自制密度计的质量，并将它们放入水中，当竖直漂浮时，在吸管上标出水面的位置，并测出该位置到吸管下端的距离，即浸入深度H，如图乙所示。将测得的数据和实验现象记录在如图表中。 同一密度计漂浮在不同液体中浸入的深度不同，根据密度计漂浮在不同液体中浸入深度与液体密度的关系，在自制密度计的表面标注好刻度。 编号 ① ② ③ ④ ⑤ 密度计的质量m/g 浸入深度H/cm 沉底 28 20 16 倾倒 (2)分析表中信息可知，①号密度计沉底是因为所受的重力________浮力。将该密度计的质量调整为18g，放入水中后漂浮，此时浸入水中的深度H=________cm； (3)给③号密度计标注刻度时，“1.2”刻度线在“1.0”刻度线的________方，“0.8”这个刻度线与底端的距离为________cm； 【交流评价】 (4)用②号、③号自制密度计测量盐水密度时，________号密度计测量更精确； (5)如果将不同待测液体装入吸管中到某一固定位置，吸管放入水中，竖直漂浮时在吸管外水面位置标注对应的刻度，则该密度计的刻度与上述自制密度计相比，有何不同__________？ 【答案】(1)B (2) 大于 24 (3) 下 25 (4)② (5)见解析 【详解】（1）A．由于密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力都等于其重力，而浮力，在重力一定的情况下，液体密度越大，排开液体的体积就越小，即浸入深度就越小。因此，密度计的刻度应该是上小下大且上疏下密的，故A正确，不符合题意； B．上端刻度处较细并不是为了增大量程，而是为了在相同的浮力下，使浸入深度变化更明显，从而提高测量的精确性，故B错误，符合题意； C．配重腔装铁砂可以降低重心，使密度计在液体中更容易保持竖直漂浮状态，故C正确，不符合题意； D．若它们质量相等，最左侧空腔较大，说明在相同重力下，它能排开更多的液体体积，即适合测量密度较小的液体，故D正确，不符合题意。 故选B。 （2）[1]根据物体的沉浮条件可知，①号密度计沉底，是因为它自身的重力大于它受到的浮力而下沉。 [2]密度计漂浮在液体表面时，浮力等于重力；又由于吸管粗细均匀，改变它的质量放在相同液体里，则有 当底面积相同时，吸管在同种液体浸入的深度与它的重力或质量成正比，由表格③号数据可知，15g浸入的深度为20cm，故18g浸入的深度H∶20cm=18g∶15g 解得H=24cm。 （3）[1]给③号密度计标注刻度时，由于液体密度越大，浸入深度越小，所以“1.2”刻度线应该在“1.0”刻度线的下方。 [2]“0.8”这个刻度线对应的密度是0.8g/cm3， 根据 当吸管质量不变，底面积不变时，吸管在不同液体中浸入的深度与液体的密度成反比，故当液体密度为0.8g/cm3时，浸入的深度H′∶20cm=1 g/cm3∶0.8g/cm3 解得H′=25cm。 （4）用自制密度计测量盐水密度时，由于②号密度计质量大，漂浮时排开的液体的体积大，液体密度变化时，浸入深度变化大，所以测量更精确。 （5）将密度计放入液体中，密度计漂浮。根据阿基米德原理，密度计的重力等于排开液体的重力。若密度计的质量固定，排开液体的体积取决于液体的密度。液体密度越大，排开液体体积越小（浸入深度越小）；液体密度越小，排开液体体积越大（浸入深度越大）。密度计的刻度表示外部液体的密度。液体密度越大，刻度线在吸管上的位置越低。 如果将不同待测液体装入吸管中到某一固定位置，将这种密度计放入水中，密度计漂浮。此时密度计的总质量包括吸管、钢珠、橡皮泥和内部液体的质量。密度计排开水的体积取决于其总质量。内部液体的密度不同，会导致密度计的总质量不同，从而影响排开水的体积（即浸入水中的深度）。在吸管外水面位置标注的刻度对应于内部液体的密度。内部液体密度越大，密度计总质量越大，排开水体积越大（浸入深度越大），因此刻度线位置越高； 因此，新方法的密度计刻度与原始自制密度计相比，刻度方向相反。自制密度计外部液体密度越大，刻度线位置越低。新方法密度计内部液体密度越大，刻度线位置越高。 5．（24-25八年级下·江苏南京·期末）小明想研究密度计是怎样测液体密度的。 (1)小明利用圆筒自制一个密度计，为了能较好地反映不同液体密度之间的差异，他应该选甲图中______（选填：“（a）”、“（b）”、“（c）”）圆筒； ①密度计漂浮在水中，测得此时浸入水中的深度h0=10cm； ②密度计漂浮在酒精（ρ酒精=0.8g/cm3）中，测得此时浸入液体的深度h1=______cm； ③若适当增大圆筒的配重，制作的密度计所能测量液体密度的最小值______（选填“变小”、“不变”或“变大”）； (2)如图乙是实验室常用的玻璃密度计，它是一根密闭的玻璃管，AB部分粗细均匀，其上标有密度刻度， A、B两点分别是最上面和最下面的刻度位置；BC部分粗细不均匀。如果把密度计放入水中，静止后，水面恰好与A处刻度相平； ①用此密度计______（选填“能”或“不能”）测酒精的密度； ②若该密度计的质量为m，AB部分的长度为L，B处以下不规则部分的体积为V。则AB部分的横截面积S=______（水的密度用ρ水表示）。 【答案】(1) （c） 12.5 变大 (2) 不能 【详解】（1）[1]密度计测量液体密度时，始终漂浮，浮力等于重力，重力相同，则浮力相同。设密度计横截面积为，浸入液体的深度为，根据 可知，测同种液体密度时，密度计横截面积越小，浸入液体的深度越大，则测不同液体的密度时，浸入液体的深度变化量较大，所以为了能较好地反映不同液体密度之间的差异，他应该选甲图中横截面积最小的（c）圆筒。 [2]根据，用同一密度计测水和酒精密度时，密度计始终漂浮，受到的浮力等于密度计的重力，则受到的浮力相同，则液体密度和浸入液体的深度成反比，则有 解得。 [3]若适当增大圆筒的配重，密度计重力变大，则浮力变大。根据则有 所以液体的密度越小，浸入液体的深度越大。由于浮力变大，则当密度计恰好全部浸没时，对应的液体密度变大，则密度计所能测量液体密度的最小值变大。 （2）[1]根据 可知，所测液体的密度越小，密度计浸入液体的深度越大。所以AB部分的刻度上小下大，A点对应的是水的密度，所以该密度计只能测密度大于或等于水的液体的密度，而酒精密度小于水，所以用此密度计不能测酒精的密度。 [2]如果把密度计放入水中，静止后，水面恰好与A处刻度相平，因为密度计测量液体密度时，始终漂浮，浮力等于重力，则有 解得 6．（24-25八年级下·江苏无锡·期末）小明制作简易密度计，器材有长度为20cm的吸管、铁丝、石蜡、记号笔、刻度尺等。 (1)如图甲所示，将没有封底的柱状吸管直接放入水中，吸管会沉底。其原因是因为太小，浮力______（选填“＞”、“＝”或“＜”）吸管重力； (2)将吸管封底后，放入水中，仍不能竖直漂浮，接下来的操作是______，制成简易密度计，使其竖直漂浮在水中。在吸管上标注此时水面位置并记为“1.0”，测出“1.0”位置到吸管底段的距离。将其取出擦干后，放入密度为的盐水中，相对于乙图，所受的浮力大小将______；此时的液面位置标注为“1.2”，则“1.2”的位置在“1.0”的______（选填“上方”或“下方”）且距离“1.0”的刻度线______cm； (3)小明用自制的密度计测量酒精密度，出现如图丙所示情况，于是他减少了部分配重，重新放入酒精中测量，测量值______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。如图丁所示，是实验室常用的玻璃密度计，请你观察该玻璃密度计的结构后，帮小明提出一种改进他制作的简易密度计的具体操作______。 【答案】(1)＜ (2) 增加吸管底端铁丝的质量 不变 下方 2 (3) 偏大 更换横截面积更大的吸管 【详解】（1）由可知，排开水的体积太小时，会导致吸管受到的浮力较小，吸管受到的浮力小于吸管的重力，就会沉底。 （2）[1]将吸管封底后，放入水中，仍不能竖直漂浮，是因为此时吸管的重心太高了，应该增加吸管中铁丝的质量，降低重心的高度，这样密度计就可以竖直立在水中。 [2]密度计在水中和盐水中处于漂浮状态，受到的浮力等于自身的重力，所以浮力大小不变。 [3][4]由于密度计在水中和盐水中受到的浮力不变，则有 即 则 即此时吸管底段到液面的距离为10cm，此时的液面位置标注为“1.2”，则“1.2”的位置在“1.0”的下方，距离“1.0”的刻度线的距离为 （3）[1]小明减小了部分配重，则密度计的重力减小，因密度计在液体中漂浮，受到的浮力等于自身重力，则密度计受到的浮力减小，由可知，密度计排开液体的体积减小，则密度计浸没在液体中的深度减小，由（2）可知，密度计的刻度从下到上逐渐减小，故测量值偏大。 [2]由阿基米德原理可知，增大密度计排开水的体积可以增大密度计受到的浮力，因此可以更换横截面积更大的吸管，从而减小密度计浸入液体中的深度。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $