期末冲刺(实验题30道) 2025-2026学年八年级物理下册热点题型专练( 鲁科版五四学制版)
2026-06-04
|
34页
|
16人阅读
|
0人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理鲁科版(五四学制)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 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 | 1.90 MB |
| 发布时间 | 2026-06-04 |
| 更新时间 | 2026-06-04 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58214511.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道题系统覆盖滑动摩擦力、杠杆平衡等高频考点,以题载法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|
|----|-----------|----------|----------|
|滑动摩擦力|8题(如1、2题)|控制变量法应用、图像分析|从二力平衡原理到影响因素(压力、粗糙程度)的递进|
|杠杆平衡|3题(如8、10题)|平衡条件验证、力臂分析|从平衡调节到F1l1=F2l2的定量应用|
|二力平衡|2题(如9题)|条件探究(等大、共线)|从静态平衡到动态条件的验证|
|浮力|3题(如11、24题)|影响因素、密度计算|从阿基米德原理到排液体积与密度的关联|
|液体压强|2题(如13题)|深度与密度关系|从U形管压强计使用到p=ρgh的推导|
|综合实验|12题(如16、25题)|原理应用、误差分析|融合多知识点,体现科学态度与责任|
内容正文:
期末冲刺卷(实验题30道)
1.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在长木板上做________运动,根据二力平衡知识,可知滑动摩擦力的大小________(选填“大于”、“等于”或“小于”)拉力的大小。
(2)比较1、2两次实验,是为了探究________对滑动摩擦力大小的影响。
(3)刚开始小英做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图象如图乙所示,木块的速度随时间变化的图象如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力为_________N。
2.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,实验过程如图所示。
(1)为测出滑动摩擦力的大小,在实验中应将物体A在水平面______直线拉动;
(2)比较甲、丙两次实验可以得出结论:在______相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越______;
(3)在甲、乙两次拉动物体的过程中,如果速度相同,物体A受到的摩擦力f甲______(填“>”、“=”或“<”)f乙,乙图中物体B______(填“受”或“不受”)摩擦力;
(4)将实验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,此时弹簧测力计的示数为0.8N,则物体A受到的滑动摩擦力是______N,,此过程中木板______(填“需要”或“不需要”)匀速运动。
3.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静止在如图所示的位置。
(1)实验需要木块从同一斜面的同一高度由静止滑下,目的是___________;
(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___________(选填“快”或“慢”);
(3)若实验中,水平轨道光滑,则木块将做___________运动。
4.为了探究影响滑动摩擦力大小的因素,同学们选用不同的实验器材,设计了不同的实验方案。如图1所示,是小李同学设计的实验方案:a、b是用粗糙程度不同的两种物质分别做成的体积相同的物体,且ma>mb。
(1)在实验中,沿水平方向拉动物体,使物体做匀速直线运动,根据_________原理可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数;
(2)若小李要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应选择______两个图的实验结果进行比较;
如图2甲所示,是小明同学设计的实验方案:在木块上表面贴一层较粗糙的毛巾,放在用电动机带动运动的水平传送带上,通过水平的细绳绕过定滑轮与弹簧测力计相连。
(3)小明开启电动机的电源,应使皮带轮上方的传送带向______(选填“左”或“右”)运动;
(4)在木块上放不同数量的钩码,分别测出压力和木块所受摩擦力的大小,画出摩擦力与压力的关系图象如图乙所示;
(5)接下来,同学们将木块翻过来,使贴有毛巾的那一面与传送带接触,重复上述实验,并根据实验数据也在图乙中画出了这次实验的摩擦力与压力的关系图象,你认为这个图像应在图乙中______(选填“I”或“II”)区域;
(6)实验结束时,爱思考的小华发现该装置中左右两个皮带轮之间的距离是可调的。他想:为了防止皮带轮和传送带之间打滑,应把左右两个皮带轮之间的距离调______(选填“近”或“远”)一些。他还想到另一个问题:如果实验中将连接木块的细线剪断,它所受的所有力全部消失,木块将会__________。
5.如图是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中需要用弹簧测力计沿水平直线方向拉动木块A,使其做________运动。图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为________N。
(2)比较________、________两图可知,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)比较乙、丙两图可知,滑动摩擦力的大小与________有关。
(4)冰壶比赛中推出的冰壶在向前运动的过程中,运动员用力刷冰使冰面熔化,目的是为了________摩擦。
6.如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中。
(1)让小车每次从同一斜面的______由静止滑下,使小车到达水平面的速度相同;这种研究问题的方法是______法;
(2)小车在水平面上运动速度的减小是因为受到______(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用;
(3)实验后分析得出:水平面越光滑,小车受到的阻力越______,在水平面上运动的距离越______;如果运动的小车不受力时,它将______。
7.在研究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,小明设计了如下实验
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,这样做是为了利用________的原理测出木块所受滑动摩擦力的大小;
(2)比较________两次实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)通过甲、乙两次实验可以得出结论:接触面的粗糙程度一定时,________越大,滑动摩擦力越大。
(4)小明对实验装置进行了改进,如图丁所示。他用水平拉力拉动长木板,拉动木板时________(填“必须”或“不必”)保持匀速。
8.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,此时杠杆 ___________(选填“平衡”或“不平衡”)。为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 ___________(选填“左”或“右”)调节;
(2)图乙中,在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂___________个相同的钩码;杠杆平衡后,在A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,则杠杆 ___________(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持原状”);
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会___________(选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是 ___________。
9.小竹用图的实验装置探究二力平衡条件,另配有若干个相同的砝码。
(1)选用图悬空的纸板替代图桌面上的木块做实验,可以减小______对实验的影响。
(2)图中纸板处于静止状态,若同时往左右盘中再各加一个砝码,观察到纸板______;若从右盘中拿出一个砝码,会观察到纸板______。(均填“向右运动”“向左运动”或“仍保持静止”)实验说明二力平衡应满足______的条件。
(3)小竹猜想二力平衡时“二力应作用在同一直线上”。要验证该猜想,具体的操作是:用手将图中的纸板______,放手后观察到纸板恢复原位。
10.小明通过实验探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,杠杆水平静止如图甲所示,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态。将图中左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆______(选填“仍能”或“不能”)在水平位置保持静止;
(2)小明进行多次实验,数据记录如表:
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2
12.0
1
24.0
2
2
5.0
1
10.0
3
3
10.0
2
15.0
4
3
12.0
2
18.0
分析表中数据,归纳出杠杆平衡条件是______(用表格中的字母表示)。多次实验的目的是______;
(3)实验结束后,小明撤去右侧钩码,改用弹簧测力计继续实验。如图乙所示,他在左侧A点悬挂三个钩码,每个钩码重0.5N,再用弹簧测力计(未画出)在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能为______(选填序号)。
①2.0N ②2.5N ③3.0N ④3.5N
11.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F中,物体所受浮力大小为___________N,液体的密度为___________。如果在该步骤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”);
(3)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?___________(填“正确”或“错误”)请说明理由:_________。
(4)如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变化的关系图像是( )(物体未接触容器底)。
A. B. C. D.
12.探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验:
(1)选择如图所示的实验装置,实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做_______运动,根据_______知识可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)在刚开始拉木块时,水平拉力逐渐增大,木块仍静止,木块所受的摩擦力_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与_______是否有关;比较_______两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关;
(4)在这三次实验中,滑动摩擦力最小的是_______。
13.物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部的压强”,进行了如下的操作。
(1)安装完成后,没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面存在高度差,接下来的操作是______(选填字母);
A.再多加一些红墨水 B.倒出一些红墨水 C.取下软管重新安装 D.按压金属盒的橡皮膜
(2)如图所示,将探头放入水中进行实验,分析图中信息可知:
①根据乙、丙两图的实验现象,可得出结论:______;
②因此水电站拦河大坝应设计成______(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
③在探究液体压强与液体密度的关系,当探头在液体中的深度相同时,形管左右两侧液面的高度差对比不明显,为使液面高度差对比更加明显,下面方法不可行的是______;
A.烧杯中换密度差更大的液体
B.将形管换成更细的
C.U形管中换用密度更小的酒精
(3)聪明的小红想知道丁图中的盐水密度是多少,于是设计了如图戊所示的实验装置,内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。小红进行了如下操作:
a.在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向下突出;
b.在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜______,测出盐水深度以及清水与盐水的液面高度差,请你写出盐水的密度表达式______(用含有、和的式子表示)。
14.如图所示,小阳探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”。
(1)实验前,应先将弹簧测力计在________(选填“水平”或“竖直”)方向进行调零。测量滑动摩擦力时要用弹簧测力计拉着木块在木板上沿水平方向做________运动。
(2)图甲中,木块受到的摩擦力大小为________N。
(3)比较甲、乙两次实验,可以初步得出结论:其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越________;比较________两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
15.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;使杠杆处于平衡状态的目的是_____________;
(2)如图乙所示,杠杆上刻度均匀,在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂_____个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方同时增加一个相同的钩码_________(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持静止不动”);
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会_______(选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是____________________;
(4)如图戊所示装置是老师制作的“杠杆力臂演示仪”。杠杆自身质量和摩擦忽略不计,O为支点,A、D为左右两端点。AO=0.8m,OB=0.2m。在作为竖直背景面的白纸上作有以O为圆心、OB长为半径的圆(图中虚线圆所示),在图中未画出作为背景的白纸。
①实验时在A点挂上重物G,为使杠杆在水平位置平衡,需在B点沿竖直向下方向施加16N的拉力F,则G为_____N;
②保持A点所挂重物不变,撤去拉力F,在BD间任一位置施加拉力F,大小为16N不变。为使杠杆始终能在水平位置平衡,发现拉力方向延长线均需要满足__________的要求(填圆与线的位置关系)。
16.课外学习小组开展了“制作简易活塞式抽水机”的实践活动,同学们集思广益,各显身手,下面是小组同学们交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目实施】要制作简易活塞式抽水机,需要完成以下任务。
(1)首先需要了解活塞式抽水机的结构及工作原理:取一个注射器,把针头插到装有水的盆中,向上拉动活塞,就能看到水从低处升到高处,这是靠______的作用,使水升到高处的。结合托里拆利实验,同学们想到尝试设计一款活塞式抽水机。理论上抽水机提升水最大高度是______m(已知标准大气压,g取10N/kg;水的密度)。
(2)初步了解了活塞式抽水机的工作原理,大强设计了一个如图甲所示的抽水机,当活塞在圆筒内上升到出水管S后继续上升,会发生的现象是______(选填下列字母序号);
A.水从出水管S流出
B.圆筒内水随活塞继续上升
C.圆筒内水面开始下降
D.水保持在出水管S管口下方附近不动,既不上升也不下降
【项目改进】
(3)大强参照图乙所示的活塞式抽水机的结构,对自制抽水机进行了如下改进,如图丙所示:
①如图丙(a)所示,用洗衣液瓶盖制作活塞,并在中间放一枚钢珠做成如图乙所示的单向阀门A;
②如图丙(b)所示,用矿泉水瓶盖和一块胶皮来制作另一个阀门B;
③如图丙(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下方的水推开阀门B进入圆筒中。
④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。
【项目反思】
(4)大强和同学们发现这样一个问题,自制的活塞式抽水机在工作前,向圆筒内灌入一些水,抽水会更容易,这样做的主要目的是______。
(5)大强还发现每个小组制作的抽水机模型都各有特色,下列做法能使活塞式抽水机工作运转流畅的是______。
A.减小活塞和管壁之间的摩擦
B.减小圆筒的重量
C.增大活塞的重量
17.小明将两个铅棒底面削平紧压在一起,一段时间后,两铅棒就会结合起来,如图所示。在铅棒下悬挂一个5kg的重物不能把两铅棒拉开。小明得出结论:两铅棒没被重物拉开,主要是因为铅棒分子之间存在引力的作用。小伟则认为:两铅棒没被重物拉开,主要是靠大气压强的作用。请你设计一个实验验证小伟的说法是否正确。
(1)补充器材:______。
(2)实验步骤:______。
(3)实验结论:______。
18.小东想探究滑动摩擦力的大小跟接触面的面积大小是否有关。他利用符合要求的定滑轮、木板、带挂钩的长方体木块A和B、已调零的弹簧测力计和细线等器材设计实验,其中木块A和B的底面积不同,但高度、材料、表面粗糙程度均相同。主要实验步骤如下,请你补充完整:
(1)如图所示组装器材,水平拉动木板,当________时读出弹簧测力计示数F,记录F和接触面积S。
(2)____________。
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.用一根橡皮筋水平________拉动放在桌面上一本较厚的书,然后在书下垫几支圆柱形铅笔,再用相同的方式拉动,实验中根据_______比较两种情况下摩擦力的大小,并且通过实验可以得出的结论是:在相同条件下,滚动摩擦________滑动摩擦。
21.为比较不同品牌运动鞋的防滑性能,小明进行了以下探究:
①取A、B两种品牌的运动鞋各一只,向较轻的鞋里缓慢加入细沙,直至两鞋重力相等;
②如图甲所示,弹簧测力计的一端固定在跑步机上,另一端钩住A鞋并保持水平;
③启动跑步机,弹簧测力计示数稳定后,如图乙所示,记为。
④换B鞋,重复步骤②和③,弹簧测力计示数记为。
(1)向较轻的鞋里加入细沙是为了保持两只鞋对跑步机的________相同。
(2)根据________原理;可知A鞋与跑步机之间的摩擦力等于。
(3)比较发现,则________(选填“A”或“B”)品牌运动鞋防滑性能更好。
(4)小红觉得换用B鞋后启动跑步机,是跑步带移动变快导致,你觉得小红的推断是否正确?________(填“是”或“否”)
22.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:______。
23.拔河比赛中,大家都尽量选穿新运动鞋。小明猜想这是由于鞋与地面间摩擦力的大小可能跟鞋底花纹的深度有关。于是他找来了两只同品牌同规格的运动鞋进行探究(一只新鞋鞋底花纹没有磨损,另一只旧鞋鞋底花纹磨损较大)。
表1
序号
种类
重力/N
拉力/N
1
新鞋
5.7
2.3
2
旧鞋
5.4
1.7
(1)小明测出新鞋的重力如表1所示,然后按如图所示的方法用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋在桌面上做_________运动,读出弹簧测力计的示数并填入表1中。
(2)将新鞋换成旧鞋在同一桌面上重做实验,测出了重力和拉力填入表1中。数据分析后,得出结论:鞋底花纹越深,与地面摩擦力越_________。
(3)小丽认为小明的做法不妥,不妥之处是:_________。为了得出正确的结论,小明采用了最简单易行的方法改进操作,然后重新进行实验,最后得出的数据如表2所示。你认为小明的改进操作是:_________。
表2
序号
改进操作
种类
重力/N
拉力/N
3
新鞋
11.1
4.5
4
旧鞋
11.1
3.5
24.在探究浮力的大小和哪些因素有关系时:
(1)小明用手把一个空矿泉水瓶压入水中,矿泉水瓶浸入水中的体积越大越费力,提出猜想浮力大小可能和物体浸入液体的体积有关;小红将一个鸡蛋放入水中,鸡蛋下沉,放入盐水中,鸡蛋漂浮,由此你能猜想浮力的大小还可能和______有关。
(2)实验过程中先用弹簧测力计称量物体的重力,静止时示意如图甲所示。再将物体完全浸没在水中,静止时示数如图乙所示。则物体在乙图状态下所受的浮力为______ N。
(3)将乙图中的物体逐渐提升至丙状态,随着物体露出水面的体积越来越大,发现弹簧测力计的示数逐渐变______,说明所受的浮力逐渐变______。
(4)比较______两次实验,可以得到浮力的大小和液体密度有关。
(5)根据实验数据,可以计算物体的密度为______。结果保留一位小数
(6)小杰同学根据石块在水中下沉、塑料块在水中漂浮,猜想浮力的大小可能和物体的密度有关。请设计一个实验,验证猜想是否正确______。
25.学习完大气压强之后,老师布置了粗略测量大气压强大小的实验。小津同学现有带挂钩的圆形塑料吸盘、测量范围满足实验需要的弹簧测力计、刻度尺、玻璃板小桶、细沙等实验器材,并设计了如下实验步骤:
①将沾水的塑料挂钩吸盘挂在光滑的玻璃板下面,挤出里面的空气;
②在挂钩上挂上小桶,在桶中逐渐加入细沙(如图所示),直至吸盘刚好脱离板面;
……
请你帮小静完成实验。要求:
(1)写出步骤②之后的实验步骤和需要测量的物理量;
(2)写出大气压大小的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
26.科学探究 小明发现一个有趣的现象:将与矿泉水瓶连接的细绳多缠绕几圈在一根固定的圆棒上,松手后,矿泉水瓶并不掉落。小明猜想________越多,绳和圆棒间的摩擦力越大,于是进行了如下实验:
【实验器材】钩码、弹簧测力计、绳子(质量不计)、只有材质不同的圆棒等。
【证据】
(1)如上图所示,将绳子缠绕在固定的圆棒上,绳子一端挂上钩码,另一端与弹簧测力计的挂钩相连。拉动弹簧测力计使钩码匀速上升,记下弹簧测力计的示数并填入下表中。此时绳子受到的摩擦力方向________(选填“向上”或“向下”)。
(2)换用不同材质的圆棒,重复上述实验。
实验序号
圆棒材质
缠绕圈数
弹簧测力计示数
a
橡胶
1
2.7N
b
橡胶
2
5.6N
c
橡胶
3
9.1N
d
玻璃
1
1.2N
e
玻璃
2
4.0N
【解释】
(1)实验中,弹簧测力计的示数表示的是__________(选填“摩擦力大小”“钩码的重力大小”或“钩码的重力与摩擦力大小之和”)。
(2)分析序号为a、b、c的三次实验数据,可以得出:圆棒的材质相同时,绳子缠绕的圈数越多,缠绕在固定圆棒上的绳子受到的摩擦力________(选填“越大”或“越小”)。
【交流】
(1)通过序号为a、d(或b、e)的两次实验数据得出:在其他条件相同时,绳子受到的摩擦力与圆棒材质有关,且材质越光滑摩擦力越小。该结论________(选填“可靠”或“不可靠”),理由是________________。
(2)本实验中用到的物理研究方法是______________。
27.如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压力不同时,它的形状发生改变。现有两种密度不同的液体A和B,请你利用该装置判断两种液体密度的大小关系,写出操作步骤及判断方法(可画图辅助说明)。
28.如图所示,在同一水平桌面上,有长方形的木块和铁块各一个。现在想探究木块和铁块谁的下表面更粗糙,请你只用一个弹簧测力计,设计一个实验来验证你的猜想。写出实验步骤及实验分析与结论。
29.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”)
30.小华日常生活中发现有些桥是平板桥,有些是向上凸起的凸形桥,但是很少见到有桥梁路面是下凹的凹形桥。于是通过AI检索资料得知“中国桥梁类型丰富多样,按照形状和结构分类,最常见的四种类型分别是:梁桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥。”这引起了她的思考:凹形桥很少是不是因为汽车通过桥时对它的压力与其他桥不一样呢?小华选择了拱桥和凹形桥进行比较。
小华将汽车通过拱桥和凹形桥的运动路径简化为曲线轨道,并构建了图b所示的模型,让遥控小车模拟汽车过桥(遥控小车通过轨道时不会压坏轨道)。A点是拱桥的最高点,B点是凹形桥的最低点。先固定轨道,再将压力传感器固定在A、B两点的下面,汽车通过时压力传感器就显示出对桥面压力的大小了。小华猜想:汽车通过不同形状的桥时对桥的压力,可能与汽车的重力、过桥的速度大小等因素有关。
请回答下列问题:
(1)当遥控小车静止在B点时,遥控小车对桥的压力和桥对遥控小车的支持力是一对________,遥控小车受到的重力和桥对遥控小车的支持力是一对________。(上两空都选填“平衡力”或“相互作用力”)
(2)当遥控小车在拱桥上匀速前进时,判断遥控小车处于________状态(选填“平衡”或“非平衡”)。
(3)实验时,小华让遥控小车在轨道上通过A、B两点,收集到压力传感器显示的数据如下表所示。
实验次序
速度
遥控小车的重力
遥控小车对拱桥点的压力
遥控小车对凹形桥点的压力
1
2.00
1.80
2.40
2
2.00
1.60
2.80
3
2.00
1.50
3.00
4
3.00
2.70
3.60
5
3.00
2.40
4.20
6
3.00
2.25
4.50
①分析第________次实验数据,可以得出结论:遥控小车对桥面的压力与遥控小车的速度有关。
②分析第1、4次实验数据可以得出结论:遥控小车对桥面的压力与遥控小车的________有关;
③一辆小轿车质量为2t,四个车轮与地面的总接触面积为0.04m²,当小轿车以速度通过凹形桥B点时,小轿车对B点的压强是多少?________(当速度相同时,小轿车对B点的压力与重力成正比,g取10N/kg,写出必要的解题过程)
④根据数据分析,小华得出结论,当一定质量的汽车分别以相同速度通过拱桥和凹形桥时,________(选填“拱桥”或“凹形桥”)更容易被损坏。
凹形桥也就是因为力学劣势和工程经济性不足(成本高、通行不便)所以比较少见,而拱形桥通过分散载荷和降低压力,成为更优选择。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案
1.(1) 匀速直线 等于
(2)压力大小
(3)3
【详解】(1)[1][2]用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在长木板上做匀速直线运动,此时拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(2)比较1、2两次实验,控制接触面的粗糙程度相同,改变压力的大小,探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响,压力越大,弹簧测力计的示数越大,即滑动摩擦力越大。
(3)木块做匀速直线运动时,拉力大小为3N,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,则滑动摩擦力的大小为3N。木块在第7s时做减速运动,由于压力大小、接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,即滑动摩擦力仍为3N。
2.(1)匀速
(2) 压力 大
(3) < 不受
(4) 0.8 不需要
【详解】(1)在实验中应水平匀速直线拉动物体A,根据二力平衡条件可知,拉力大小才等于摩擦力的大小,通过测力计的读数即可测出摩擦力的大小。
(2)[1][2]比较甲、丙两次实验可知,压力大小相同,接触面越粗糙,测力计的示数越大,可以得出结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[1]在甲、乙两次匀速直线拉动物体的过程中,接触面的粗糙程度相同,因乙中压力大,故物体受到的滑动摩擦力大,因此
[2]乙图中物体B相对于A没有发生相对运动、也没有相对运动趋势,故物体B不受摩擦力。
(4)[1]将实验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,A受到平衡力的作用,即测力计对A的拉力和A受到的摩擦力大小相等、方向相反,此时弹簧测力计的示数为0.8N,则物体A受到的滑动摩擦力是0.8N,方向向左。
[2]此过程中物体A相对于地面始终静止,所以木板不需要匀速运动。
3.(1)控制木块的初速度相同
(2)慢
(3)匀速直线
【详解】(1)根据控制变量法,实验需要木块从同一斜面的同一位置开始下滑,目的是使木块下滑到斜面底端的速度相同。
(2)平面越光滑,木块受到的阻力越小,木块前进的距离越远,运动时间越长,说明木块速度减小得越慢。
(3)接触面越光滑,木块运动的越远,运动时间越长,那么速度变化的就会越慢,如果水平轨道光滑,阻力为零,那么物块将会以恒定不变的速度一直运动下去即做匀速直线运动。
4. 二力平衡 乙、丙 左 I 远 静止
【详解】(1)[1]实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)[2]要探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,需要控制压力相同,改变接触面的粗糙程度,图乙、丙两次符合要求。
(3)[3]根据力的相互作用可知,皮带轮上方的传送带向左运动时,木块受到水平向右的摩擦力,所以开启电动机的电源,应使皮带轮上方的传送带向左运动。
(5)[4]将木块翻过来,使贴有毛巾的那一面与传送带接触,重复上述实验,压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,画出的摩擦力与压力的关系图象应在图乙中I区域。
(6)[5]小华仔细观察实验装置发现,左右两个皮带轮之间的距离是可调的。为了防止皮带轮和传送带之间打滑,应把左右两个皮带轮之间的距离调远一些。
[6]木块所受的力都全部消失,根据牛顿第一定律,木块将永远一直运动下去,做匀速直线运动。
5.(1) 匀速直线 1.6
(2) 甲 乙
(3)压力
(4)减小
【详解】(1)实验根据二力平衡原理,只有沿水平方向拉动木块做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力大小相等;该弹簧测力计分度值为0.2N,甲图指针示数为1.6N,因此滑动摩擦力大小为1.6N。
(2)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,需要控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度,甲、乙两图符合要求。
(3)乙、丙两图接触面粗糙程度相同,丙图压力更大,滑动摩擦力更大,因此可得结论:滑动摩擦力的大小与压力有关。
(4)刷冰使冰面熔化形成水膜,使冰壶与冰面彼此分离从而减小摩擦。
6.(1) 同一高度 控制变量
(2)非平衡力
(3) 小 远 做匀速直线运动
【详解】(1)[1][2]由控制变量法可知,要使小车达到水平面时的初速度相同,所以实验时让小车每次从同一斜面的同一高度由静止释放。
(2)小车在水平面上运动速度减小,说明小车的运动状态发生改变,若受平衡力,运动状态不会发生改变,所以小车受的是非平衡力。
(3)[1][2][3]由图可知,木板表面最光滑,受到的阻力最小,小车运动状态改变的最慢,小车运动的距离最远,故可得:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车在水平面上运动的距离越远。若运动的小车不受力,则运动状态不会发生改变,小车将做匀速直线运动。
7.(1)二力平衡
(2)甲、丙
(3)压力
(4)不必
【详解】(1)由于二力平衡时,两个力大小相等,所以实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,这样做是为了利用二力平衡的原理测出木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)根据控制变量法可知,探究滑动摩擦力的大小与接触面所受的粗糙程度的关系,需要控制压力大小相同,只改变接触面的粗糙程度,因此比较甲、丙两次实验。
(3)由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.2N;由乙图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.8N,比较甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,乙压力大,乙弹簧测力计的示数大,乙中物体A受到的摩擦力大,因此通过甲、乙两次实验可以得出结论:接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)小明对实验装置进行了改进,如图丁所示。他用水平拉力拉动长木板,拉动木板时不必保持匀速,只需保持物块A静止,A与长木板间相对运动,A和木板间有滑动摩擦力,则物块A受到的滑动摩擦力即等于弹簧测力计的示数。
8.(1) 平衡 右
(2) 4 左端下沉
(3) 变大 拉力力臂变小,由杠杆平衡条件可知,拉力变大、弹簧测力计示数变大
【详解】(1)[1]杠杆平衡状态有静止与匀速转动,实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,此时杠杆平衡。
[2]图甲中杠杆的左端下倾,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向右节。
(2)[1]图乙中,在A点挂3个钩码,由杠杆平衡条件得,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂的相同的钩码个数为
[2]杠杆平衡后,在A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,杠杆左端力与力臂的乘积为
杠杆右端力与力臂的乘积为
则杠杆左端下沉。
(3)[1][2]如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,F1对应的力臂变小,而F2与其对应的力臂均不变,由杠杆平衡条件得,F1将变大,即测力计的示数会变大。
9.(1)摩擦力
(2) 仍保持静止 向左运动 见解析
(3)扭转一定角度
【详解】(1)用纸板替换木块进行实验,使得接触面分离,可以减小摩擦力对实验的影响。
(2)[1]物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用;图中纸板处于静止状态,若同时往左右盘中再各加一个砝码,两边同时增加相同的拉力,观察到纸板仍保持静止。
[2][3]若从右盘中拿出一个砝码,则纸板受到向左的拉力大于向右的拉力,会观察到纸板向左运动。实验说明二力平衡应满足作用在物体上两个力的大小相等。
(3)根据控制变量法,为了验证不在同一直线上的两个力是否平衡时,控制纸板受到两个力的大小相等、方向相反,然后将纸板转过一个角度,松手后观察纸板能否恢复原位。
10.(1) 平衡 仍能
(2) F1l1=F2l2 得出普遍规律
(3)②③④
【详解】(1)[1]图甲中实验前没挂钩码时,杠杆静止,属于平衡状态。
[2]图甲中杠杆的重力作用线过支点,将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆的重力作用线仍过支点,所以杠杆仍能平衡,在水平位置保持静止。
(2)[1]分析表格中的数据,每组数据中动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,因此得出杠杆的平衡条件为
[2]本实验要进行多次实验得出普遍规律,一次实验得出的结论存在偶然性。
(3)设杠杆上每一格长为L,左侧A点(距离支点5L处)悬挂三个钩码(重1.5N),B点在距离支点3L处,当作用在B点的弹簧测力计垂直杠杆向上拉(竖直向上)时,力臂最长,弹簧测力计示数最小,由杠杆的平衡条件有
解得弹簧测力计的最小力为,弹簧测力计与杠杆不垂直,则示数会大于2.5N,所以示数可能为②③④。
11.(1) 物体排开液体的体积 深度
(2) 0.5 偏大
(3) 错误 没有控制物体排开液体的体积相同
(4)B
【详解】(1)[1]由图A、B、C、D可知:物体都浸在水中,浸入水的体积(排开液体的体积)越大,弹簧测力计示数越小,由F浮=G-F知,所受浮力越大,故物体所受浮力与排开液体的体积有关。
[2]根由图A、D、E可知:物体都浸没在水中,即排开液体的体积相同,浸没在水中的深度不同,弹簧测力计示数相同,由F浮=G-F知,物体受到的浮力相同,即物体所受的浮力与浸没的深度无关。
(2)[1]由图A和F知,浸没在液体中时,物体受到的浮力为
[2]由图A和E知,浸没在水中时,物体受到的浮力
物体浸没,所以V排水=V排液,根据阿基米德原理有
所以
[3]如果物体接触到了容器底部,物体会受到来自容器底部的支持力,这会导致弹簧测力计的读数减小,由F浮=G-F拉可得在液体中的浮力偏大,由可知计算出的液体密度会偏大。
(3)[1][2]将物体切去一部分后浸没在水中,物体排开水的体积变小,浮力变小,得出结论:浮力的大小跟物体自身的形状有关,这是错误的,因为没有控制排开水的体积相同。
(4)当物体下表面在水中的深度h为0时,物体所受浮力为零;随着浸入水中深度的增大,排开水的体积变大,其受到的浮力变大;当物体浸没后,排开水的体积不变(等于物体的体积),其受到浮力不变,所以,整个过程中物体受到的浮力从0N开始均匀增大,然后大小保持不变,故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B。
故选B。
12.(1) 匀速直线 二力平衡
(2)变大
(3) 压力 乙、丙
(4)甲
【详解】(1)[1][2]实验中,弹簧测力计要沿水平方向拉着物块做匀速直线运动。因为物块做匀速直线运动时,处于平衡状态,在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。根据二力平衡的知识,这两个力大小相等,所以此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)在刚开始拉木块时,水平拉力逐渐增大,但木块仍静止。木块静止时处于平衡状态,此时木块所受的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等。由于拉力在逐渐增大,所以木块所受的摩擦力也会随着变大。
(3)[1]甲、乙两次实验中,乙中增加了砝码,压力变大,接触面的粗糙程度相同,物块对接触面的压力不同,因此比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与压力是否有关。
[2]要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关,需要控制压力相同,改变接触面的粗糙程度。乙、丙两次实验中,都有相同的物块和砝码,则物块对接触面的压力相同;由于乙是木板面,丙是毛巾面,所以接触面的粗糙程度不同,则可以比较乙、丙两次实验,可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。压力越小、接触面越光滑,滑动摩擦力越小。甲实验中,压力最小(只有物块自身的重力),且接触面是较光滑的木板面;乙实验压力比甲大,接触面也是木板面;丙实验压力与乙相同,但接触面是更粗糙的毛巾面。因此,在这三次实验中,滑动摩擦力最小的是甲。
13.(1)C
(2) 同种液体中,深度越深,压强越大 上窄下宽 B
(3) 相平
【详解】(1)没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差,说明压强计的气密性不好,则需要将软管取下,让U形管左端液面和大气相通,再重新安装,使U形管中的液面相平,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(2)[1]比较乙、丙两图的实验,液体密度相同,探头所处深度不同,且深度越深,U形管液面的高度差越大,压强越大,故可得出结论:同种液体中,深度越深,压强越大。
[2]由于液体压强随深度的增加而增大,因此水电站拦河大坝应设计成上窄下宽的形状,防止被毁坏。
[3]A.烧杯中换密度更大的液体,根据可知,深度h相同,g不变,液体密度增大,压强增大,U形管左右两侧液面的高度差会更明显,故A不符合题意;
B.将U形管换成更细的,液体压强只与液体密度、深度和g有关,与U形管的粗细无关,所以不能使两侧液面高度差对比更加明显,故B符合题意;
C.U形管中换用密度更小的酒精,根据,探头在液体中产生的压强不变,U形管中液体密度变小,由(为U形管中液体密度,为U形管液面高度差)可知,高度差会增大,两侧液面高度差对比更加明显,故C不符合题意。
故选B。
(3)[1][2]实验中利用已知水的密度得到盐水的密度,则应使橡皮膜相平,此时橡皮膜受到盐水的压强和水的压强大小相等,因此在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜相平,此时橡皮膜在水中所处的深度为
在盐水中的深度为h,可得,由于可得
解得
14.(1) 水平 匀速直线
(2)1.4
(3) 大 乙、丙
【详解】(1)[1][2]弹簧测力计测哪个方向的力就需要在哪个方向上调零,实验前,应先将弹簧测力计在水平方向调零。测量滑动摩擦力时要用弹簧测力计拉着木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,由二力平衡条件可知,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数。
(2)由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,图甲中,弹簧测力计的拉力为1.4N,根据二力平衡可知,木块受到的摩擦力大小为1.4N。
(3)[1]比较甲、乙两次实验,都是木块与平滑木板接触,接触面粗糙程度相同,在乙图中的木块上放砝码,乙图中木块对木板的压力变大,弹簧测力计的示数变大,滑动摩擦力变大,可以初步得出结论:其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
[2]探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需要控制压力大小相同,则比较乙、丙两次实验。
15. 右 便于测量力臂大小 4 左端下沉 变大 保持C点不变,当弹簧测力计从丙位置转到丁位置时,根据杠杆的平衡条件,动力臂变小,动力会变大。 4 拉力方向延长线与圆相切
【详解】(1)[1][2]调节杠杆在水平位置平衡,杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向右调,使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂大小。
(2)[3][4]设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G
GALA=FBLB
即
3G×4L=nG×3L
解得
n=4
当杠杆平衡后,将A、B两点下方同时增加一个相同的钩码。则有
4G×4L>5G×3L
故左端下沉。
(3)[5][6]略。
(4)[7]根据杠杆的平衡条件得
G•AO=FB•OB
[8]在BD间任一位置施加拉力F,大小为16N不变,根据杠杆平衡条件
G•AO=F•OC
因为
F=FB
所以
OC=OB=r
故动力臂始终等于圆的半径。即为使杠杆始终能在水平位置平衡,发现拉力方向延长线均需要满足拉力方向延长线与圆相切。
16.(1) 大气压 10.13
(2)C
(3)大于
(4)防止漏气
(5)A
【详解】(1)向上拉动活塞时,注射器内部气压减小,外界大气压将水压入注射器,水升高是大气压的作用。根据液体压强公式 ,计算得最大提升高度
(2)活塞上升到出水管后继续上升,出水管使外界空气进入圆筒,圆筒内气压变为大气压,和外界平衡,圆筒内的水在重力作用下开始下降,故选C。
(3)活塞上提时,阀门上方体积变大、气压减小,阀门下方和水面连通,压强等于大气压,因此下方压强大于上方压强,水推开阀门进入圆筒。
(4)活塞和筒壁间存在缝隙,容易漏气,导致筒内气压无法降低到大气压以下。预先灌水可以封住缝隙,防止漏气,保证筒内能形成低压,使抽水更容易。
(5)减小活塞和管壁的摩擦,能让活塞上下运动更顺畅,使抽水机运转流畅;圆筒重量不影响活塞运动,增大活塞重量会让拉动活塞更费力,故选A。
17. 见解析 见解析 见解析
【详解】(1)[1]小伟则认为:两铅棒没被重物拉开,主要是靠大气压强的作用,要验证小伟的说法可以人为创造一个真空环境,观察两铅棒是否被重物拉开,所以补充器材是真空罩和抽气机。
(2)[2]实验步骤:将两个已对接的铅棒挂在真空罩的顶部,铅棒下悬挂着5kg的重物,用抽气机持续向外抽气,观察两铅棒是否被重物拉开。
(3)[3]用抽气机持续向外抽气后,发现两铅棒始终不会被重物拉开,说明两铅棒没被重物拉开,不是靠大气压强作用。
18.(1)弹簧测力计示数稳定
(2)将木块A叠放在木块B上方,使B与木板接触,改变接触面面积,保持压力和接触面粗糙程度不变,重复步骤(1),记录此时测力计示数和接触面积;
若,说明滑动摩擦力的大小跟接触面的面积大小无关;若,说明滑动摩擦力的大小跟接触面的面积大小有关。
【详解】(1)组装好器材,水平拉动木板时,长方体木块A和B始终保持静止,受力平衡,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力,因此待弹簧测力计示数稳定后就可以读数,不需要匀速拉动木板。
(2)见答案。
19.(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. 匀速 橡皮筋伸长的长度 小于
【详解】[1]实验中需用橡皮筋水平拉动书,为使拉力与摩擦力平衡,应保持做匀速直线运动。根据二力平衡条件,此时橡皮筋的拉力大小等于书受到的摩擦力大小。
[2]橡皮筋在拉力作用下会发生弹性形变,拉力越大,橡皮筋的伸长量越长。由于拉力等于摩擦力,因此可通过观察橡皮筋伸长的长度来比较两种情况下摩擦力的大小。
[3]在书下垫铅笔后,书与桌面间的摩擦由滑动摩擦变为滚动摩擦。实验中观察到垫铅笔后橡皮筋的伸长长度变短,说明此时拉力变小,即滚动摩擦小于滑动摩擦。
21.(1)压力
(2)二力平衡
(3)B
(4)否
【详解】(1)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关。为了比较不同品牌鞋子的防滑性能(即接触面粗糙程度),需要控制变量,让两只鞋对跑步机的压力相同。向较轻的鞋里加细沙,就是为了让两只鞋的总重力相等,从而保证对跑步机的压力相同。
(2)启动跑步机后,鞋子相对于地面静止,处于平衡状态。水平方向上,鞋子受到的拉力(弹簧测力计示数F1和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(3)已知,说明B鞋受到的滑动摩擦力更大。在压力相同的情况下,摩擦力越大,代表接触面越粗糙,防滑性能越好。
(4)滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关,与运动速度无关。因此,跑步带移动变快,不会改变摩擦力的大小,也就不会导致。
22.(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)
23.(1)匀速直线
(2)大
(3) 没有控制压力大小相等 将两只鞋互相叠放
【详解】(1)测量滑动摩擦力的原理是二力平衡,只有沿水平方向拉着鞋子做匀速直线运动时,拉力大小才等于摩擦力大小,因此此处需要匀速直线运动。
(2)新鞋鞋底花纹更深,测得拉力更大,说明摩擦力更大,因此可得结论:鞋底花纹越深,与地面摩擦力越大。
(3)本实验探究摩擦力和鞋底花纹深度的关系,根据控制变量法,必须控制压力大小不变;小明的实验中新鞋、旧鞋重力不同,对地面的压力不同,因此不妥之处是没有控制压力大小相同。 最简单的改进方法是将两只鞋互相叠放,两次实验对桌面的总压力都等于两只鞋的总重力,刚好控制了压力相同,也对应表2中两次总重力都是11.1N的结果。
24.(1)液体的密度
(2)
(3) 大 小
(4)乙、丁
(5)
(6)见解析
【详解】(1)鸡蛋在水中下沉,在盐水中漂浮,说明鸡蛋在盐水中所受浮力大于在水中时的浮力,即浮力大小与液体密度有关。
(2)观察图甲,读出弹簧测力计示数,即物体重力,图乙中弹簧测力计示数,由称重法可知,图乙中物体所受浮力
(3)[1][2]观察图乙和图丙可知,弹簧测力计的示数逐渐变大;根据称重法可知,丙图物体所受浮力,说明所受的浮力逐渐变小。
(4)要探究浮力大小与液体密度的关系,需改变液体的密度,保持物体排开液体体积相同,故选乙、丁两图。
(5)由图甲可知,物体的质量为
由甲、乙两图可知,物体所受的浮力为
因物体在乙图中浸没,则物体体积等于排开液体体积,由阿基米德原理可知,
物体的密度为
(6)探究浮力的大小可能和物体的密度有关,需要用不同密度的物体,在保持物体排开液体体积和液体密度不变时,分别测出浮力大小进行比较,具体步骤如下:
a.用两个相同弹簧测力计在竖直方向进行调零。
b.在弹簧测力计下分别挂上两个体积相同的实心铁块和铝块,分别测出其重力为、。
c.将两个金属块分别浸没在水中,读出此时弹簧测力计示数、。
d.计算出两金属块所受浮力、
e.比较两金属块所受浮力大小,若,说明浮力大小与物体密度无关;若,说明浮力大小和物体密度有关。
25.(1)见解析
(2)
【详解】(1)步骤②之后的实验步骤:用弹簧测力计测出小桶和细沙的总重力G。
用刻度尺测量出圆形塑料吸盘的直径D。
需要测量的物理量:小桶和细沙的总重力G,圆形塑料吸盘的直径D。
(2)当吸盘刚好脱离板面时,大气对吸盘的压力F等于小桶和细沙的总重力G;
圆形塑料吸盘的半径为,其面积
所以大气压强p的数学表达式为p=
26. 缠绕的圈数 向下 钩码的重力与摩擦力大小之和 越大 不可靠 由一组实验数据得出的结论并不可靠 控制变量法
【详解】[1]小明观察到“绳多缠绕几圈,矿泉水瓶不掉落”,因此猜想绳子缠绕圈数越多,绳与圆棒间的摩擦力越大。
[2]当钩码匀速上升时,绳子会向上滑动,圆棒阻碍绳子向上滑动,因此绳子受到的摩擦力方向向下。
[3]由表中数据知a、b、c的三次实验中圆棒材质相同,缠绕圈数越来越多,拉动绳子使之匀速上升,根据力的平衡, 弹簧测力计示数F等于绕在固定圆棒上的绳子受到的摩擦力f与所挂钩码的重力G之和,即,因此弹簧测力计的示数等于钩码的重力与摩擦力大小之和。
[4]通过对比实验序号a、b、c的数据,当圆棒的粗糙程度相同时,绳子缠绕的圈数越多,弹簧测力计的示数越大,说明摩擦力越大。
[5]通过对比实验序号a、d和b、e的数据,虽然可以得出绳子受到的摩擦力与立柱材质有关,但仅选择两种材料进行比较,结论不具有普遍性,存在偶然性。
[6]仅通过1组(a、d或b、e)实验数据得出结论,故仅由一组实验数据得出的结论并不可靠,具有偶然性;
[7]根据表中所填数据,实验中采用的是控制变量法。
27.见解析
【详解】当在隔板两侧分别倒入深度相同的不同液体A和B时,橡皮膜会受到左边液体对其向右的压力和右边液体对其向左的压力作用。由可知,在受力面积相同时,液体压强越大,对橡皮膜产生的压力越大。在液体深度相同时,液体密度越大,产生的压强越大,橡皮膜将向压向密度小的液体一侧。当向两侧容器倒入相同深度的液体A和B,若橡皮膜保持平整,说明左右两液体压强相同,即液体密度相等;若橡皮膜向液体A侧凸起,说明B液体的压强大于A液体的压强,则液体B的密度大于液体A的密度;若橡皮膜向液体B侧凸起,说明A液体的压强大于B液体的压强,则液体A的密度大于液体B的密度。
28.见解析
【详解】实验步骤:将铁块放在木块上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,记下测力计示数F1;将木块放在铁块上,用弹簧测力计水平匀速拉动铁块,记下测力计示数F2。
实验分析与结论:若,则木块下表面更粗糙;若,则可以得出铁块下表面更粗糙。
29.(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。
30.(1) 相互作用力 平衡力
(2)非平衡
(3) 1、2、3/4、5、6 重力 凹形桥
【详解】(1)[1]小车对桥的压力与桥对小车的支持力:作用在不同物体上,大小相等、方向相反,是一对相互作用力。
[2]小车受到的重力与桥对小车的支持力:作用在同一物体上,大小相等、方向相反,是一对平衡力。
(2)小车做曲线运动,速度方向不断变化;平衡状态为静止或匀速直线运动,都是速度大小和方向不变的运动,小车的速度方向时刻变化,所以小车处于非平衡状态。
(3)[1]根据控制变量法可知,需要控制小车重力相同(2.00N 或3.00N),改变速度v1、v2、v3,比较F1、F2变化。例如第1、2、3次实验:拱桥A点:速度增大,压力F1从1.80N降到1.50N;凹形桥B点:速度增大,压力F2从2.40N升到3.00N;说明压力与速度有关。
[2]分析数据可知:第1次实验:G=2.00N,F1=1.80N,F2=2.40N。第4次:G=3.00 N,F1=2.70 N,F2=3.60N。速度相同,重力增大1.5倍,压力也增大1.5倍,所以压力与重力有关。
[3]当速度为v1时,压力与重力成正比。由第1次实验数据:小车G0=2.00N,凹形桥F20=2.40N,比例
所以轿车对凹形桥压力
轿车对凹形桥的压强
[4]由数据可知:凹形桥B点压F2>G,拱桥A点压力F1<G;压力大则桥面受力大,更容易损坏,所以凹形桥更容易损坏。
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。