期末冲刺(实验题30道)-2025-2026学年人教版八年级物理下册热点题型专练
2026-06-04
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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 | DOCX |
| 文件大小 | 2.53 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/58214516.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道题系统覆盖压强、浮力、摩擦力等高频考点,以实验探究为主线,强化科学思维与探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|压强与浮力|约15道|实验步骤填空、结论分析、误差讨论|从连通器概念到液体压强影响因素,结合阿基米德原理,形成“概念-探究-计算”逻辑链|
|力学综合|约15道|控制变量应用、数据处理、方案设计|涵盖摩擦力、杠杆、动能等实验,突出科学推理与模型建构,体现“方法-应用-拓展”递进关系|
内容正文:
期末冲刺卷(实验题30道)
1.小尚在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)实验中的形管___________(选填“是”或“不是”)连通器。
(2)形管与探头连接时,阀门应处于___________状态,以确保形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置___________。(“漏气”或“不漏气”)
(3)比较图乙与图___________两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与图丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强___________,比较图丁和图戊,还可初步得出液体的压强还与___________有关。
(4)小尚发现探头所处深度较浅时,形管两液面的高度差不明显,可将形管中的水换成密度更___________的液体以方便读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,形管中两液面所对刻度线间的距离将___________。
2.为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,小陈设计了如图所示的实验。
(1)如图甲所示,在水平桌面上,弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小___________(选填“大于” “等于”或“小于”)弹簧测力计的示数,运动过程中若木块A的速度突然变大,则木块A受到的滑动摩擦力大小将___________(选填“变大” “不变”或“变小”);
(2)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与___________大小的关系,可以得出的结论是:当接触面粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力___________;
(3)为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,应该比较甲和___________两次实验,可以得出的结论是:当压力不变时,接触面越粗糙,滑动摩擦力___________;
(4)如图丁所示,在物块A上叠放物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起做匀速直线运动,则物块 B___________(选填“受到”或“不受”)摩擦力作用。
3.小明做“探究杠杆的平衡条件”实验,用到的器材有:质量分布均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个,装置如图所示。
(1)正式探究前,杠杆上不挂钩码,将杠杆的中点置于支架上,通过调节杠杆两端平衡螺母的位置,使杠杆在水平位置处于平衡状态。此举的目的是_______
(2)调节杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆的左端A挂了3个钩码,在B点处挂了4个钩码(如图甲所示),杠杆恰好在原位置保持平衡。小明据此便得出了杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即,他这样得出结论的方式是否合理?_______,如果不合理,你认为应如何改进?_______
(3)小明同学想探究杠杆的中点不在支点上时,上述平衡条件是否适用。
他将支点移到杠杆的右边部分上(如图乙所示),左端A仍然挂3个钩码,在C点处用弹簧秤竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置保持平衡,读出弹簧秤的示数F₁及其力臂,杠杆A端钩码的阻力F₂及其力臂L₂,通过计算发现。小强据此判断:杠杆的中点不在支点上时,平衡条件不适用。你认为小强的判断对吗?如果不对,请说明理由:_______
4.小明在实验室利用如图所示装置“探究影响浮力大小的因素”。(已知水的密度,g取10Nkg)
(1)小明将金属块挂在弹簧测力计下,并缓慢浸入水中,根据弹簧测力计示数可知,图b中金属块受到的浮力为________N。
(2)通过比较实验c、d可知,物体受到的浮力与浸没在液体的________无关。
(3)通过实验a、c中弹簧测力计的示数,可计算出金属块的密度为________。
(4)在实验e中,若让金属块触底且对容器底部有压力,则金属块受到的浮力大小________(选填“变大”变小”或“不变”)。
5.用如图甲所示的装置探究“影响物体动能大小的因素”。将钢球从某一高度由静止释放,钢球滚到水平面撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离。
(1)本实验研究___________(填“钢球”、或“木块”)的动能大小,其动能的大小是通过观察___________来判断的;
(2)实验中,他们让质量不同的钢球从同一斜面的同一高度滚下,目的是让钢球到达水平面时___________(填“速度”或“动能”)相同;
次数
钢球质量
钢球高度
木块滑行距离
(3)在第3次实验中,木块被撞后滑出木板,需要重做第3次实验,甲同学建议换用同样较长的木板;乙同学建议换一个较重的木块;丙同学建议降低钢球的高度。你认为采用___________(填“甲”、“乙”或“丙”)同学的建议最合理;从表中数据可以看出,探究得出的结论是___________;
(4)有同学将实验装置改进成图乙所示,设计了以下二个实验方案探究动能的影响因素:
方案A:用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度,静止释放,撞击同一木块,比较木块被撞击后移动的距离;
方案B:用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度,静止释放,撞击同一木块,比较木块被撞击后移动的距离;该同学的两个方案中,能完成“探究某个因素”的是方案___________(填“A”或“B”),另一个方案无法完成的原因是:___________。
6.小东在学习压强内容时进行了如图所示实验,来研究压力的作用效果的影响因素。
(1)实验通过____________来比较压力的作用效果;
(2)比较甲、乙两图所示的实验可以得出的结论是压力的作用效果与____________有关;
(3)对比____________两次实验得出的结论可以用来解释“磨刀不误砍柴工”;
(4)小东学完有关压强的知识后,他将该小桌和砝码分别放在如图丙、丁所示的海绵、木板上,则图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为______(选填“>”“<”或“=”),理由是__________________。
7.在“探究液体压强与哪些因素有关”时,同学们根据生活经验,提出如下猜想:
①可能与深度有关;②可能与方向有关;③可能与液体密度有关。
(1)为了验证猜想,他们利用如图所示的装置进行实验,图中的U形管液体压强计________(选填“是”或“不是”)连通器;
(2)比较图中甲、乙两次实验可得出结论:________;
(3)为使U形管两侧液面高度差更明显,可将U形管中的液体换成密度更________(选填“大”或“小”)的液体。
(4)在“观察碘升华”的实验中,已知碘的熔点是114℃,沸点是184℃;水的沸点是100℃,酒精灯火焰温度约为400℃。有如图a、b两种加热方式,都会出现碘蒸气,应使用________(选填“a”或“b”)种加热方式,请举出生活中与此过程中发生相同物态变化的实例________。
8.在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某实验小组选择如下器材:长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验;
(1)实验要求:用弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动,根据______________原理,木块受到的滑动摩擦力大小等于木块受到的拉力;
(2)甲图中,测力计拉着木块做匀速直线运动,木块受到的滑动摩擦力是_________N;若测力计拉着木块做加速运动,木块受到的摩擦力_________(填:增大、减小、不变);
(3)比较图中____________两次实验可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(4)实验小组想探究滑动摩擦力与接触面积大小的关系,于是将木块沿竖直方向切掉一半后进行实验,如图丁所示,测得木块所受摩擦力与图甲测得的摩擦力进行比较,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积有关,此结论是____________(选填“正确”或“错误”)的。
9.某一个水族馆里有左右两个相邻的透明水箱,一个水箱里装普通的水,另一个水箱里装调配的浓盐水(ρ水<ρ盐水)。小明用图甲所示的U形管压强计和刻度尺,帮助工作人员辨别出哪个水箱中装的是浓盐水并测出了浓盐水的密度。
(1)组装U形管压强计的正确顺序是 ;(将字母按顺序填在横线上)
A.在U形管中注入适量的水
B.按压橡皮膜,检查装置的气密性
C.将带橡皮膜的金属盒、橡胶管、U形管组装起来
(2)在操作的过程中,如何检查装置的气密性_________________,若压强计气密性良好,则此时的U形管__________(选填“属于”或“不属于”)连通器,随后进行如下操作:
①将探头分别浸入到两个水箱中相同的深度,如图乙所示,发现 ,由此可以判断 ______________水箱中装的是浓盐水,理由是____________________________;
②如果∆h1和∆h2对比差别不明显,可以尝试采取的措施是 ______________________;
(3)已知水的密度为ρ水。将探头放在水中深h1处,记录U形管两侧液面高度差为∆h,再将探头放入浓盐水中,当U形管两侧液面高度差同样为∆h时,测出 __________________,便可计算出盐水的密度ρ盐水为_____________。(用测出的量和已知量符号表示)
10.如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,取一物块,三次都用该物块将弹簧弹射装置的弹簧压缩至相同形变量处,然后松手释放,物块在水平轨道上由静止开始运动。每次水平轨道的光滑程度不同,第一次在水平轨道上面铺毛巾,第二次铺毡布,第三次铺牛皮纸,三个接触面逐渐变光滑;他发现物块在这三种不同水平面上运动距离越来越远最后静止。
(1)弹簧弹射装置的弹簧压缩至相同形变量处是为了________。
(2)根据实验结果可以得出,平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动路程越远,速度减小得越________(选填“快”或“慢”)。
(3)另一组同学在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,发现运动的物块在毡布和牛皮纸上都冲出了水平板面,你建议他们怎样改进?___________。
11.浮力大小和哪些因素有关
(1)图A、_____ 、E三幅图可以发现物体受到的浮力与液体的密度有关;
(2)图A、_____ 、_____ 三幅图可以发现物体受到的浮力与排开液体的体积有关;
(3)根据以上实验现象可知,图F中,若向水中加入盐并搅拌,铁球对容器底的压力会 _______ (选填“变大”“不变”或“变小”);
(4)在以上实验的基础上,增加溢水杯、小桶等实验器材,探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”,如图所示。
①物体在水中所受的浮力为 _____ N;
②初步得出结论:浸在液体中的物体受到浮力的大小 _______ 它排开液体所受的重力;
③若只将物体的一半体积浸入水中,_____ (选填“能”或“不能”)得到上面的结论。
12.小明用如图甲所示装置探究“水在沸腾前后温度变化的特点”实验。
(1)组装器材时应按照_________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序,除图中所示的器材外,还需要一个测量工具是_________;
(2)加热过程中,酒精的化学能转化为_________;水沸腾时气泡上升情况如图乙中_________(选填“A”或“B”);
(3)如图丙,分析数据可知,水沸腾时的温度是_________℃,说明当地大气压_________标准大气压(选填“高于”“等于”“低于”);
(4)如图丁所示,小明将刚停止沸腾的水装入烧瓶,迅速塞上瓶塞并倒置,然后向瓶底浇冷水,发现水重新沸腾起来,原因是瓶内气体温度降低,气压减小,沸点_________。(选填“升高”“降低”“不变”)
13.小明在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验过程如图1所示,部分数据记录如下表所示:(g取10N/kg)
实验步骤
乙
丙
丁
戊
己
弹簧测力计示数/N
3.8
2.8
2.8
2.6
1.4
(1)分析步骤甲,丙,丁的数据,可知浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度_______(选填“有关”或“无关”),分析_______这3个步骤的数据,可知浮力的大小跟液体的密度有关;
(2)根据实验测出圆柱体浸没在水中时受到的浮力是________N,圆柱体的密度是__________kg/m3;
(3)步骤己中,小明将物体切去一部分后浸没在水中,读出弹簧测力计的示数并与步骤丁的数据进行对比,得出结论:浮力的大小跟物体自身的形状有关。小华认为这个结论是错误的,理由是:____________;
(4)完成上述实验后,小明同学又利用量筒和水测量橡皮泥密度,请根据图完成下列填空:
①在量筒中装适量的水,读出水面对应的刻度值V1;
②把橡皮泥捏成碗状,小心放入量筒使之漂浮在水面上,读出此时水面对应的刻度值V2,根据漂浮原理可求出橡皮泥的质量m=______;
③再把橡皮泥团成球放入量筒使之沉入水底,读出此时水面对应的刻度值V3;
④由图中读数可算出橡皮泥的密度是______kg/m3。
14.请完成下列填空。
(1)如图-1所示,烧杯和水的总质量为________g;
(2)如图-2所示,当小卡片平衡时,将小卡片转过一个角度,松手后观察释放瞬间小卡片能否平衡,此实验步骤可探究相互平衡的两个力是否需要在________;
(3)如图-3所示,在探究阻力对物体运动的影响实验中,让小车从斜面上________(选填“同一”或“不同”)位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度大小________(选填“相等”或“不相等”)
15.小明用如图甲所示的装置“探究杠杆平衡条件”:
(1)实验前,若杠杆________(选填“左”或“右”)端翘起,则需将平衡螺母向右调;
(2)如图甲所示,用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,其示数________(选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)按图甲在某次实验中发现,要使杠杆在水平位置平衡,测力计向下的拉力会超过测力计的量程,为了完成实验,下列操作可行的是________(填字母);
A.向左移动钩码的悬挂点 B.向右移动测力计的悬挂点
C.换一个更轻的杠杆 D.向右移动平衡螺母
(4)小明利用图乙装置估测一根非匀质金属棒的重心位置。此时金属棒在水平位置保持平衡,金属棒上A点下方的细线上悬挂一个质量为m的小球,AO两点距离为l,需用天平测出________的质量m1,便能计算出金属棒重心到支点O的距离为________(用m、m1、l及所测物理量符号表示);
(5)人们从地面上搬起重物时,常见的做法是直接弯腰(如图丙)或下蹲弯曲膝盖(如图丁)将重物搬起,哪种做法更好呢?将人的脊柱简化为杠杆,如图戊,脊柱可绕骶骨(轴)O转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力作用在A点,其实际作用方向与脊柱夹角为且保持不变。搬箱子时箱子的拉力作用在肩关节B点,在B点挂一重物代替箱子,用测力计沿方向拉,使模型静止,可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着,改变脊柱与水平面的夹角即改变杠杆与水平面的夹角,多次实验得出结论:
①当角减小时,________(选填“变大”“变小”或“不变”);
②如果考虑到人上半身的重力,那么图戊中的将比腰背部肌肉的实际拉力要________(选填“大”或“小”);
③由以上分析可得,________(选填“丙”或“丁”)图中的姿势比较正确。
16.跨学科实践活动:自制简易气压计
小红利用玻璃瓶、带孔橡皮塞、细玻璃管和带颜色的水,制作了一个简易气压计。
(1)制作时,向瓶内吹气,瓶内气压___________(选填“大于”或“小于”)外界大气压,玻璃管内水面上升;
(2)将气压计从1楼拿到26楼,外界大气压___________(选填“增大”或“减小”),玻璃管内水柱会___________(选填“上升”或“下降”),说明大气压与___________有关;
(3)实验中瓶中装入密度更___________(选填“大”或“小”)液体,实验现象更明显;
(4)制作时,瓶口与瓶塞间应___________(选填“紧密接触(密封)”或“留有空隙”),若装置漏气,则___________(选填“能”或“不能”)观察到明显的水柱变化。
17.如图所示,无摩擦的轨道装置固定在水平桌面上。轨道前半部分是弧形的,后半部分是水平的。装置配套有三个质量不同、体积相同的金属球,把一个金属球从轨道上方某处由静止释放后,它会沿轨道一直运动到末端,离开轨道后,球会在空中继续飞行,最后掉到水平地面上。(忽略空气阻力)
请完成:
(1)金属球从A运动到B的过程中,它的___________能转化为___________能;
(2)小明猜想:
猜想一:金属球的质量越大,它在空中运动的水平距离s就越大;
猜想二:球静止释放时的高度越高,它在空中运动的水平距离s就越大。
设计实验(可自选测量器材),验证猜想一是否正确。
①写出实验步骤(可图文结合);__________
②验证猜想是否正确的依据。__________
18.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
19.小附用家里的器材探究重力的大小与质量的关系。如图甲、乙所示,小附用布袋装着质量不同的米, 用电子秤测其质量, 用液晶屏拉力器测其重力,实验数据记录如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
电子秤的示数/g
100.0
200.0
300.0
400.0
500.0
拉力器的示数/N
0.98
1.96
2.94
3.92
4.90
分析上表数据可得:物体所受重力的大小与它的质量成_______,下列数据分析方法可以得到此结论的是_______。
①物体的质量越大,所受重力越大; ②物体的重力与质量的比值是定值;③重力随质量变化的图像是一条过原点的直线。
A.①② B.①③ C.②③ D.全都可以
20.请你利用生活用品设计实验,验证“静止的物体也具有惯性”。
(1)实验器材:___________;
(2)实验步骤及现象:___________;___________。
21.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:______。
22.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。
23.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。小晋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晋的观点是否正确。
实验器材:_________;
实验步骤:_________;
实验结论:_________。
24.实验室提供符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、大烧杯、水和若干体积不同的铝块等器材,请你设计实验探究“浸没在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸没在水中的深度是否有关”。要求:
(1)写出主要的实验步骤。
(2)画出记录实验数据的表格。
25.如图所示,是“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出物体的重力为_______N。
(2)将物体逐渐浸入水中,直至浸没,如图乙、丙、丁所示,记录弹簧测力计示数并分析数据可知:浮力的大小与______有关。
(3)浸没后,继续缓慢地增大物体在水中的深度,同时记录弹簧测力计的示数和物体下表面的深度.如图能正确反映物体所受浮力和物体下表面深度h关系的图像是_____。(填序号)
A. B. C. D.
(4)通过分析图中甲、丁、戊可知:当物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体所受的浮力______。
(5)某同学猜想浮力大小可能与物体的密度有关。请你自选实验器材,简要设计实验步骤来证明他的猜想是否正确。
补充设问
(6)物体的密度为_____,盐水的密度为______。(,g取,计算结果保留两位有效数字)
26.某兴趣小组DIY(自制)小车模型,需要鉴别某种实心合金螺丝材质,选取了多个完全相同的螺丝,几名同学各自独立完成如下实验。
(1)小明进行了如下实验:
①将托盘天平放置在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,稳定后发现分度盘指针位置如图1所示,此时,需将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节, 直至指针指在分度盘的中线处;
②将5颗螺丝放到天平左盘中,向右盘加减砝码并拨动游码至天平重新水平平衡,右盘中的砝码和游码位置如图2所示,5颗螺丝的质量为___________g;
③将量筒放到水平桌面上,向里面注入10mL水。将3颗螺丝缓慢放入量筒,完全浸没在水中后,水面的位置如图3所示,小明测得的合金螺丝的密度为___________kg/m3。根据密度表中的信息判断,这种螺丝的材质可能是___________(选填“铅铜”“铜锌”或 “铁锌”)合金;
物质
铅
铜
铁
锌
密度/(kg·m-3)
11.3×103
8.9×103
7.9×103
7.14×103
(2)小芳进行了如下实验:
①用细线将3颗螺丝系好并放入量筒,向量筒中加水并将螺丝完全浸没,记录水面对 应的刻度为V1,取出螺丝,水面对应的刻度为V2;
②将3颗螺丝用吹风机吹干,用天平称量它们的质量为m;
③用计算出螺丝的密度;
小芳测得的螺丝密度比真实值___________(选填“偏小”或“偏大”)。
(3)小亮进行了如下实验:
①如图4所示,将质量分布均匀的自制杠杆放到水平桌面上,调节平衡螺母(未画出)使杠杆在水平位置平衡;
②用细线将1颗螺丝悬挂在A点,将塑料小桶悬挂在B点,向桶中缓慢注水,当注水量为5.9mL时,杠杆恰好保持水平平衡;将小桶移到C点,再向小桶中缓慢注入8.5 mL水时,杠杆再次水平平衡。其中OB=2OA=2OC,不计支点O处的摩擦力。 ③如图5所示,将塑料瓶割掉一部分,倒入适量的水,放到电子秤上。用细线系好25颗螺丝,将它们缓慢浸没在水中(未触底),水未溢出。此时电子秤的示数比螺丝浸入水中前增加了50g。已知水的密度为,g取10N/kg。小亮测得的螺丝密度为___________kg/m3。
27.如图甲所示,是张军参加中学生体质测试的部分数据。张军在想,如果我们把做引体向上的动作理想化为:向上拉时手臂用力把身体匀速拉到一定高度,向下时手臂几乎没用力,且每次上拉的高度相同(如图乙)。我们就可以用初中学到的知识来测量引体向上的平均功率大约是多少了。请设计一份实验方案,测量张军一次性完成10个引体向上的平均功率。
(1)学校已提供了适合做引体向上的单杠和场地,除了图中有用的信息外,还需要的测量器材有_________。
(2)实验步骤:__________________。
(3)本实验中,平均功率的表达式为______。
28.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”)。
29.一位同学的课桌上有一些物品:铅笔、橡皮、小刀、钢尺、文具盒、A4纸和八年级下册的物理课本。请你从这位同学的课桌上任选物品,设计一个与所学力学相关的实验课题,并写出可操作的实验方案。
实验课题:_______。
实验方案:_______。
30.学习了重心的知识后,小明观察到装有一些水的矿泉水瓶比空矿泉水瓶更不容易被推倒,他不禁思考:物体的稳定程度与什么因素有关呢?在观察了台灯和照相机三脚架中有关稳度(即稳定程度)的结构设计(如图甲所示)后,小明提出以下猜想:
猜想一:物体的稳度与物体重心的高度有关;
猜想二:物体的稳度与物体支撑面(最外侧支撑点连线围成的平面,如图甲)的大小有关。
小明从家中找出一块橡皮泥和四个完全相同的纸杯,他将橡皮泥等分为四份后,分别粘在A、B、C、D四个纸杯的不同位置,如图乙所示,图中黑点表示四个纸杯的重心位置。
(1)纸杯A和纸杯C中,纸杯______的重心较高;
(2)如图丙所示,带有部分凸起的木板可绕O点转动,将四个纸杯依次放在木板上,使木板从水平位置开始缓慢地沿逆时针方向转动,增大木板与水平面的夹角,当纸杯刚好翻倒时,测出夹角的大小,得到的实验数据如下表;
序号
1
2
3
4
所用纸杯
A
B
C
D
纸杯刚好翻倒时,木板与水平面的夹角
45°
38°
30°
60°
①实验中,小明通过比较_____来比较纸杯的稳度。这种研究方法在物理中称之为____法;
②分析第1、2、3次实验可得:其他条件相同时,物体的重心位置越高,稳度越____(选填“好”或“差”);
③分析第____次实验可得:其他条件相同时,物体的支撑面越大,稳度越好。
(3)根据上述结论,请你对日常生活中的现象进行分析:
①自行车脚撑是通过____来提高稳度的,不倒翁是通过____来提高稳度的;
②从稳度的角度考虑,货车在装货物时,应将较重的货物放在_____(选填“上”或“下”)层,以降低货车在转弯时发生侧翻的风险。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)不是
(2) 打开 不漏气
(3) 丙 相等 密度
(4) 小 变大
【详解】(1)上端开口、下端连通的容器叫做连通器,实验中形管一端与探头连接,不是连通器。
(2)[1]连接时应保持打开的状态要和外界气压相通,以确保形管内的水面相平。
[2]轻压探头的橡皮膜到一定程度,形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置不漏气,若漏气则液面无法保持高度差。
(3)[1]液体的压强随深度的增加而增大,只有深度改变,其余均不变,只有图乙与图丙相比较才能得出结论。
[2]图丙与图丁,液面高度差相等,说明液体在同一深度向各个方向的压强都相等。
[3]图丁和图戊比较,只有密度不同导致液面高度差不同,得出结论,液体的压强还与密度有关。
(4)[1]高度差不明显时,由于产生的压强一定,要想效果明显,即高度差更大,根据,压强一定,密度越小,深度越大,故应换用密度更小的液体。
[2]由于液体产生的压强不变,根据,密度和深度均不变,即竖直高度不变,对应直角三角形的直角边,液面所对应刻度线的距离相当于直角三角形斜边,所以这个距离的差距将变大。
2.(1) 等于 不变
(2) 压力 越大
(3) 丙 越大
(4)不受
【详解】(1)[1]弹簧测力计拉动木块运动时,弹簧测力计显示拉力大小,当弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时,木块水平方向上受到滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力,这两个力是平衡力,大小相等,所以滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数。
[2]运动过程中若木块A 的速度突然变大,由于滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,这两个因素不变,故木块A受到的滑动摩擦力将不变。
(2)[1][2]甲乙两图中,接触面粗糙程度相同,压力不同, 是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,可以得出的结论是:当接触面粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1][2]为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,应控制压力大小不变,故应该比较甲和丙两次实验,可以得出的结论是:当压力不变时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)B 物块随A一起做匀速直线运动,B物块相对A物块,没有发生相对运动,也没有相对运动趋势,故B不受摩擦力作用。
3.(1)见解析
(2) 不合理 见解析
(3)见解析
【详解】(1)探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂大小,杠杆的重心通过支点,消除杠杆重对杠杆平衡的影响,使实验简单化,便于探究。
(2)[1][2]一次实验会有偶然性,应该再换其它加挂钩码,改变力和力臂,多次实验得到普遍结论,才合理。
(3)不对。杠杆的重心通过支点,可以消除杠杆重对杠杆平衡的影响,而图中情形下,杠杆重心不过支点,自重的影响不能忽略。
4.(1)1.4
(2)深度
(3)
(4)不变
【详解】(1)对比a、b图,物体部分体积浸入液体中时,受到的浮力为F浮=4.8N-3.4N=1.4N
(2)比较实验c、d可知,物体浸没在水中不同深度,弹簧测力计的示数没有发生变化,所以物体受到的浮力与浸没在液体的深度无关。
(3)由c图可知,当物体完全浸没时F浮=4.8N-2.8N=2N
金属块的体积
金属块的密度为
(4)图e中物体浸没在水中,让金属块触碰容器底部,物体排开水的体积和液体密度都不变,所以物体受到的浮力不变。
5.(1) 钢球 木块被推动的距离
(2)速度
(3) 甲 速度相同时,物体的质量越大,动能越大
(4) A 见解析
【详解】(1)[1][2]实验中探究的是钢球的动能大小,采用了转换法,其动能的大小是通过观察木块被撞开的距离来判断的。
(2)根据控制变量法,让不同质量的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下,是为了使钢球滚到斜面底端时速度相同。
(3)[1]探究动能大小与质量的关系时,应控制速度相同(最初的高度相同),钢球动能的大小通过木块被撞开的距离来判断的,故实验中使用的木块大小不能改变,第3次实验中,木块移动的距离较远,所以,只能改变木板的长度,即应采用甲的建议。
[2]根据表中的数据,钢球下落的高度相同,到达水平面时的速度相同,钢球的质量越大,木块滑行的距离越大,即钢球的动能越大,所以得出结论是:速度一定时,物体的质量越大,动能越大。
(4)[1][2]方案A:质量相同的钢球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,弹簧的弹性势能不同,钢球的速度不同,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较。可以研究钢球的动能大小与速度的关系。
方案B:若用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧势能相同,转化出的动能相同,因此,木块最终移动的距离相同,这样是不能完成实验的。
6.(1)海绵的凹陷程度
(2)压力大小
(3)乙丙
(4) = 海绵和木板所受压力大小相等,两者受力面积也相同,所以压强相等
【详解】(1)力可以改变物体的形状,实验中是根据海绵的凹陷程度来判断压力的作用效果的,利用了转换法。
(2)通过甲、乙实验可以看出,受力面积相同,压力不同,海绵的凹陷程度不同,可知压力的作用效果与压力大小有关;受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)“磨刀不误砍柴工”是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的;对比乙、丙两次实验,压力相同,受力面积不同,且受力面积越小,海绵的凹陷程度越大,压强越大,故得出的结论可以用来解释“磨刀不误砍柴工”。
(4)[1][2]图丁和图丙中,压力大小和受力面积均相同,根据可知,图丁和图丙中对接触面的压强是相等的,只是由于木板不易发生形变,其效果显现不出来;故海绵受到的压强p丙和木板受到的压强p丁的大小关系为p丙=p丁。
7.(1)不是
(2)在同种液体中,深度越深,液体内部的压强越大
(3)小
(4) a 衣柜里的樟脑丸会逐渐变小消失
【详解】(1) 连通器是指上端开口、底部互相连通的容器。图中的U形管压强计,其一端连接着密闭的探头,不满足“上端开口”的条件,因此它不是连通器。
(2)在甲、乙两次实验中,液体都是水(密度相同),压强计探头的方向也相同,但乙图中的深度大于甲图。实验现象显示,乙图中U形管两侧液面的高度差大于甲图。由于U形管液面高度差反映了探头所受压强的大小,所以可以得出结论:在同种液体中,深度越深,液体内部的压强越大。
(3)液体压强计的工作原理是利用U形管两侧液面的高度差来显示探头处的压强大小。根据液体压强公式 ,其中 是探头处的压强,当其一定时,要使高度差更大,就需要减小U形管内液体的密度。因此,应换成密度更小的液体。
(4)[1]升华是物质由固态直接变为气态的过程。方式a是水浴加热,水的沸点是100℃,低于碘的熔点114℃。因此,碘在100℃的环境下不会熔化,而是直接从固态变为气态,发生升华。方式b是用酒精灯直接加热,火焰温度约400℃,远高于碘的熔点和沸点,碘会先熔化成液态,再汽化成气态,无法单纯观察到升华现象。所以为了更好地观察升华,应选择a方式。
[2]升华是固态直接变为气态。生活中的例子有衣柜里的樟脑丸(萘)会逐渐变小消失等。
8.(1)二力平衡
(2) 2.6 不变
(3)甲、乙
(4)错误
【详解】(1)用弹簧测力计水平拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的原理可知,拉力大小等于摩擦力的大小。
(2)[1]甲图中弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为2.6N。
[2]滑动摩擦来的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,测力计拉着木块做加速运动,压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变。
(3)要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关 系,应该控制接触面的粗糙程度相同,只改变压力 大小,故选甲、乙两实验。
(4)在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时,应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变,将木块沿竖直方向截去一半后,虽然接触面的粗糙程度没变,但木块对接触面的压力减小了一半,所以得出了错误的结论。
9.(1)ACB
(2) 见解析 不属于 右侧 见解析 减小U形管内液体的密度
(3) 见解析
【详解】(1)先将U形管内注入适量的水,然后将带橡皮膜的金属盒、橡胶管、U形管组装起来,就可以通过U形管内的液面高度差来反映压强的大小,最后按压橡皮膜,检查装置的气密性,所以正确组装顺序为ACB。
(2)[1]在操作的过程中,通过按压橡皮膜,检查装置的气密性,若按压橡皮膜,U形管两侧液面高度差变化明显,说明装置气密性好。
[2]当压强计气密性良好,则U形管一端没有开口,不符合连通器特点,不属于连通器。
①[3][4] U形管两侧液面高度差,说明橡皮膜在右侧容器中受到的液体压强较大,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,在液体深度一定时,液体的密度越大,液体的压强越大,所以右侧水箱中的液体密度较大,故右侧水箱中的液体是浓盐水。
②[5]因为是用U形管内两侧液面的高度差来反映液体压强大小,由液体压强公式变形式可知,在探头处压强一定时,可以通过减小U形管内液体的密度来增大U形管内液面高度差。
(3)[1]要测浓盐水的密度,需将探头浸没在浓盐水中,调节在其中的深度,使U形管两边的液面高度差仍为Δh,以保证与在水中的压强相等,所以需将探头放入浓盐水中,调节探头在浓盐水中的深度,使U形管两侧液面高度差为Δh,用刻度尺测出探头到液面的距离h2。
[2]由于U形管两侧液面的高度差Δh相等,说明探头受到的液体压强相等,根据p=ρgh可得ρ水gh1=ρ盐水gh2
则盐水的密度
10.(1)物块每次在水平轨道面上运动的初速度相同
(2)慢
(3)减小弹簧弹射装置的弹簧压缩量
【详解】(1)弹簧弹射装置的弹簧压缩至相同形变量处,因为弹簧的弹性势能相同,释放后转化为物块的动能,使物块每次在水平轨道面上运动的初速度相同。
(2)根据实验结果,可以观察到:平面越光滑,小车受到的阻力就越小,因此小车能够运动更远的距离才停下,即小车的速度减小得更慢。这是因为当阻力减小时,小车需要更长的时间和距离来克服这些阻力并最终停下来。
(3)另一组同学在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,发现运动的物块在毡布和牛皮纸上都冲出了水平板面,建议他们减小弹簧的压缩量(或降低物块的初速度),以缩短物块的运动距离,使其在板面内停下。
11.(1)D
(2) B C
(3)变小
(4) 4 等于 能
【详解】(1)要探究物体受到的浮力与液体密度的关系,需要控制排开液体的体积相同,改变液体的密度。图D中物体浸没在水中,图E中物体浸没在盐水中,排开液体体积相同,液体密度不同。所以图A、D、E三幅图可以发现物体受到的浮力与液体的密度有关。
(2)[1][2]要探究物体受到的浮力与排开液体体积的关系,需要控制液体的密度相同,改变排开液体的体积。图B中物体部分浸入水中,图C中物体浸没在水中(排开液体体积比B 大),且液体都是水(密度相同)。所以图A、B、C三幅图可以发现物体受到的浮力与排开液体的体积有关。
(3)图F中,铁球沉在容器底,受到重力G、浮力和容器底的支持力,且。向水中加入盐并搅拌,液体密度增大,根据阿基米德原理,铁球排开液体体积不变,液体密度增大,所以浮力增大。因为重力不变,由可得,支持力减小。而铁球对容器底的压力与容器底对铁球的支持力是相互作用力,大小相等,所以铁球对容器底的压力会变小。
(4)[1]图中物体重力为5N,浸没在水中时弹簧测力计示数1N,根据称重法,浮力
[2]排开液体的重力
物体在水中所受浮力,则有
所以初步得出结论:浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开液体所受的重力。
[3]阿基米德原理对完全浸没的物体和部分浸入液体中的物体都是适用的;所以,只将物体的一半体积浸入水中,其他步骤操作正确,也能得到上面的结论。
12.(1) 自下而上 秒表
(2) 内能 A
(3) 99 低于
(4)降低
【详解】(1)[1]实验时需要用酒精灯的外焰进行加热,因此组装器材时应按照自下而上的顺序。
[2]实验过程中,需要记录温度随时间的变化,因此除图中所示的器材外,还需要一个测量时间的工具秒表。
(2)[1]燃料在燃烧时将化学能转化为内能,所以加热过程中,酒精的化学能转化为内能。
[2]水沸腾时,上下温度一致,气泡在上升过程中会有水蒸气不断加入,因此越来越大,所以水沸腾时气泡上升情况如图乙中A。
(3)[1][2]如图丙,分析数据可知,水沸腾时温度保持99℃不变,所以水沸腾时的温度是99℃,在一个标准大气压下,水的沸点是100℃,气压越低,沸点越低,所以当地大气压低于标准大气压。
(4)向瓶底浇冷水,瓶内水蒸气遇冷液化,瓶内的气压减小,发现水重新沸腾起来,所以原因是瓶内气体温度降低,气压减小,沸点降低。
13.(1) 无关 甲、丁、戊
(2) 2 2.4×103
(3)没有控制排开液体体积不变
(4) 14 1.75×103
【详解】(1)[1]分析步骤甲,丙,丁图,丙和丁中物体浸没在水中的深度不同,液体的密度相同,物体排开液体的体积相同,弹簧测力计的示数相同,根据称重法可知,物体受到的浮力相同,说明浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
[2]根据控制变量法的思想,要想探究浮力的大小跟液体的密度的关系,应控制液体的密度不同,物体浸没的深度和体积相同,因此应分析甲、丁、戊这3个步骤的数据。
(2)[1]由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为4.8N,则圆柱体的重力为4.8N,根据称重法,由甲、丁可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮水=G-F丁=4.8N-2.8N=2N
[2]根据阿基米德原理可知,圆柱体的体积等于排开水的体积,即
则圆柱体的密度
(3)根据控制变量法,探究浮力的大小跟物体自身的形状的关系,应控制液体的密度和排开液体的体积相同,只改变物体自身的形状,而步骤己中,小明将物体切去一部分后浸没在水中,改变物体自身形状的同时也改变了物体排开液体体积,因此得出的结论是错误的。
(4)[1]量筒每一个大格代表10mL,每一个小格代表2mL,橡皮泥浸没之前水面对应的刻度值为V1=50mL;橡皮泥漂浮在水面上时,水面对应的刻度值为V2=64mL,橡皮泥漂浮在水面上,排开水的体积为V排=V2-V1=64mL-50mL=14mL=14cm3=1.4×10-5m3
则橡皮泥的重力G橡皮泥=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.4×10-5m3=0.14N
则橡皮泥的质量
[2]把橡皮泥团成球浸没在水中时,水面对应的刻度值为V3=58mL,则橡皮泥的体积为V橡皮泥=V3-V1=58mL-50mL=8mL=8cm3=8×10-5m3
所以橡皮泥的密度
14.(1)20
(2)同一直线上
(3) 同一 相等
【详解】(1)由图-1可知,天平的标尺分度值为0.2g,砝码质量为20g,游码对应的刻度值为0g,所以烧杯和水的总质量为20g+0g=20g。
(2)如图-2所示,当小卡片平衡时,将小卡片转过一个角度,此时两个力不在同一直线上,松手后观察释放瞬间小卡片能否平衡,此实验步骤可探究相互平衡的两个力是否需要在同一直线上。
(3)[1][2]在探究阻力对物体运动的影响实验中,让小车从斜面上同一位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度大小相等,这样才能保证在不同阻力的水平面上,小车的初始速度相同,从而探究阻力对运动的影响。
15.(1)右
(2)变大
(3)B
(4) 金属棒
(5) 变大 小 丁
【详解】(1)实验前,若杠杆不在水平位置,左端下沉,则需将平衡螺母向右调,此时右端翘起。
(2)弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,测力计拉力的力臂减小,而阻力和阻力臂都不变,根据杠杆的平衡条件,需测力计的拉力增大,即测力计示数变大。
(3)A.向左移动钩码的悬挂点,会使阻力臂变大,在动力臂和阻力不变的情况下,所需动力会变大,测力计的拉力不会变小,故A不符合题意;
B.向右移动测力计的悬挂点,会使动力臂变大,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力会变小,测力计的拉力会变小,故B符合题意;
C.由于实验前已经调节杠杆在水平位置平衡,因此杠杆的重力对杠杆的平衡没有影响,换一个更轻的杠杆不会改变阻力和动力,测力计的拉力不会变小,故C不符合题意;
D.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,加挂钩码后,为了实验数据的准确,不能通过调节平衡螺母使杠杆平衡,故D不符合题意。
故选B。
(4)[1]由图乙可知,杠杆的动力为小球的重力,动力臂AO为l,阻力为金属棒的重力,故需用天平测出金属棒的质量m1。
[2]设金属棒重心到支点O的距离为l1,即阻力臂为l1,根据杠杆平衡的条件,
解得,
(5)如图为杠杆示意图
[1]由图可知,当角减小时,阻力臂变大,阻力为箱子的拉力等于箱子的重力不变,由于拉力的方向与脊柱夹角始终为,且OA距离不变,则O点到作用线的距离不变,即动力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,变大。
[2]如果考虑到人上半身的重力,由于上半身的重力会阻碍杠杆的转动,阻力会变大,根据杠杆平衡条件可知,实际拉力将变大,则图戊中的F。将比腰背部肌肉的实际拉力要小。
[3]比较丙、丁两种姿势可知:丙的支点太高,在搬起物体时,阻力臂减小得慢,则腰背部复杂肌肉的等效拉力要长时间使用较大的力,所以丙姿势不正确,丁姿势比较正确。
16.(1)大于
(2) 减小 上升 高度
(3)小
(4) 紧密接触(密封) 不能
【详解】(1)只有瓶内气压大于外界大气压时,瓶内气压才能将水压入玻璃管,使玻璃管内水面上升。
(2)大气压随高度升高而减小,从1楼到26楼高度增加,外界大气压减小;瓶内气压大小不变,平衡关系满足:
外界大气压减小后,水柱高度升高才能重新平衡,因此水柱上升,该现象说明大气压与高度有关。
(3)液柱的高度是由瓶内外气体压强差决定的,根据液体压强公式可知,同等情况下,液体的密度越小,液柱的高度变化越大,实验现象越明显。
(4)本实验需要保持瓶内气压密闭,因此瓶口与瓶塞需要密封;若装置漏气,瓶内气压会始终等于外界大气压,无法观察到明显的水柱变化,因此漏气时不能观察到明显现象。
17. 重力势 动 见解析 见解析
【详解】(1)[1][2]金属球从A运动到B的过程中,它的质量不变,高度变小,速度变大,重力势能转化为动能。
(2)①[3]实验步骤:让质量为的小钢球在轨道装置某一高度静止释放,用卷尺测出小钢球离开轨道末端到刚接触地面之间的水平距离再换用质量为、的小钢球在轨道装置同一高度静止释放,用卷尺测出小钢球离开轨道末端到刚接触地面之间的水平距离、;
②[4]判断依据:若,则猜想正确,否则不正确。
18.(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。
19. 正比 C
【详解】[1]当米袋静止时,拉力器对米袋的拉力和米袋的重力是平衡力,二力相等,米袋对拉力器的拉力(等于拉力器的示数)与拉力器对米袋的拉力是相互作用力,二力相等,故拉力器示数等于米袋的重力。由表格中的数据得,计算每一次实验中重力的大小与质量的比值
物体所受的重力与其质量的比值是定值,则结论为:物体所受的重力与其质量成正比。
[2]①物体的质量越大,所受重力越大时,物体所受的重力与其质量不一定成正比,故①不符合题意;
②物体的重力与质量的比值是定值时,物体所受的重力与其质量成正比,故②符合题意;
③重力随质量变化的图像是一条过原点的直线,说明物体所受的重力与其质量成正比,故③符合题意。
故选C。
20. 细纸条、橡皮 见解析 见解析
【详解】(1)[1]实验器材:细纸条、橡皮。
(2)[2][3]实验步骤及现象:将细纸条放在桌边,橡皮竖立在纸条的一端,快速抽出细纸条,橡皮没有随纸条移动,仍然竖立在桌面上。说明静止的物体也具有惯性。
21.(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)
22.(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
23. 沙子、两个相同的小凳子、一瓶水 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瓶水,比较两种情况下沙子凹陷深度 若发现放置一瓶水的小凳子沙子凹陷深度大,说明小晋同学猜想正确;若发现没有放置一瓶水的小凳子沙子凹陷的深度大或者两种情况沙子凹陷深度相同,说明小晋猜想错误
【详解】略。
24.(1)①将铝块悬挂在弹簧测力计下,待铝块静止时,测力计的示数即为铝块受到的重力G,把数据记录在表格中;②在烧杯中装入适量的水,将铝块浸没在水中且不接触烧杯,待铝块静止时读出弹簧测力计的示数F,用刻度尺测量此时铝块到水面的距离h,把数据记录在表格中;③仍使铝块浸没在水中且不接触烧杯,将铝块向下移动一段距离,待铝块静止时读出弹簧测力计的示数F,用刻度尺测量此时铝块到水面的距离h,把数据记录在表格中;④利用公式F浮=G-F分别计算铝块受到的浮力F浮,把数据记录在表格中。
(2)
序号
1
2
3
4
5
h/m
G/N
F/N
F浮/N
【详解】(1)略。
(2)表格中需要有铝块的重力、铝块浸没水中的拉力、铝块受到的浮力和铝块到水面的距离,如下表所示
序号
1
2
3
4
5
h/m
G/N
F/N
F浮/N
25.(1)2.1
(2)物体排开液体的体积
(3)D
(4)越大
(5)①见解析
②见解析
(6)
【详解】(1)由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.1N,则物体的重力为2.1N。
(2)观察乙、丙、丁图发现,在同种液体中,液体密度不变,物体逐渐浸入水中,排开液体的体积增大,弹簧测力计的示数减小,由称重法测浮力可知,物体受到的浮力增大,故能得出:浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(3)由于浮力的大小与物体排开液体的体积有关,物体浸入水中越深,排开液体的体积越大,即物体下表面深度越大,物体受到的浮力越大;当物体浸没在水中时,排开液体的体积不变,则物体受到的浮力大小不变,故随着物体下表面深度增大,物体受到的浮力先增大,后不变,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(4)分析图中甲、丁、戊发现,物体浸没在不同液体中,液体密度不同,物体排开液体的体积相同,盐水密度较大,戊中弹簧测力计的示数较小,由称重法测浮力可知,物体在盐水中受到的浮力较大,故能得出结论:当物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体所受的浮力越大。
(5)①取体积相同的铜块和铝块(或其他密度大于水的固体),用弹簧测力计分别测出它们的重力记为G1、G2;②用弹簧测力计分别挂着它们浸没在水中,金属块不触底,读出弹簧测力计的示数记为F1、F2;③由称重法测浮力可知,铜块和铝块受到的浮力分别为、,分析比较和的大小,即可验证猜想。
(6)[1]根据称重法测浮力,由图甲、丁可知,物体浸没在水中时,受到的浮力为
由公式可知,物体的体积为
物体的密度为
[2]根据称重法测浮力,由图甲、戊可知,物体浸没在盐水中时,受到的浮力为
由公式可知,盐水的密度为
26.(1) 右 84 8.4×103 铜锌
(2)偏小
(3)
【详解】(1)[1]图1中分度盘指针偏左, 根据天平的调节原则“左偏右调,右偏左调”,所 以需将平衡螺母向右调节,直到指针指在分度盘 的中线处。
[2]物体质量等于砝码质量加上游码对应的刻度值,由图2可知,5 颗质量是
[3][4]3颗螺丝的质量为
3颗螺丝的体积为
所以螺丝的密度为
螺丝的密度介于铜 和锌的密度之间,所以这种螺丝的材质可能是铜锌合金。
(2)小芳的实验中,取出螺丝带出水,使得量筒中剩余水的体积测量值比实际值小,根据,则计算出的体积V偏大,根据密度公式,当m准确,V偏大时,计算出的密度会偏小。
(3)设1颗螺丝的质量为m,塑料小桶质量为m0,第一次,小桶挂在B点,注水量
水的质量
根据杠杆平衡条件并设得,得 ...... ①
第二次平衡,小桶移到C点,注水量增加,则 此时总水质量
根据杠杆平衡条件可得 ,由此可得 ...... ②
联立①②得 ,解得,进而可得
25颗螺丝浸没在水中,电子秤增加的质量,增加的压力等于螺丝受到的浮力,
因此得
则1颗螺丝的体积
螺丝密度为
27.(1)刻度尺、秒表
(2)见详解
(3)
【详解】(1)在做引体向上时,双臂的拉力克服重力做功使身体上升,所以
图中已给出了张军的质量,所以还需要知道做引体向上时每次身体上升的高度和测量完成10个引体向上所用的时间,所以还需要的测量器材有刻度尺和秒表。
(2)实验步骤:①用刻度尺测量出张军做引体向上时每次身体上升的高度h;
②用秒表记录张军一次性完成10个引体向上所用的时间t;
③根据功率公式计算平均功率。
(3)根据上述分析,因为做了10次引体向上,所以
W=mgh×10
所以平均功率
28.(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。
29. 验证力可以使物体的形状发生改变 实验器材:钢尺。
实验步骤:将钢尺的一端固定,用力压钢尺的另一端,发现钢尺被压弯,即形状发生了变化。
实验结论:力可以使物体的形状发生改变
【详解】略
30.(1)C
(2) 纸杯刚好翻倒时,木板与水平面夹角的大小 转换 差 1、4
(3) 增大支撑面 降低重心 下
【详解】(1)观察图乙,纸杯C的重心位置比纸杯A更高。
(2)由实验数据表可以看出,纸杯的稳度是通过比较纸杯刚好翻倒时木板与水平面的夹角θ。θ越大,说明纸杯越不容易翻倒,稳度越好。这种将不易观察的稳度转换为容易测量的θ的方法,叫做转换法。
分析第1、2、3三次实验:纸杯A、B、C的支撑面大小相同,重心高度依次升高,对应的夹角θ依次减小,稳度越差,由此可得结论。
分析第1、4两次实验:纸杯A、D的重心高度相同,D的支撑面更大,对应的夹角θ越大,稳度越好,由此可得结论。
(3)自行车脚撑展开后,增大了支撑面,从而提高稳度。不倒翁底部较重,降低重心能够提高稳度,故不易倒下。
将较重的货物放在下层,可以降低货车的整体重心,从而提高货车的稳度,减小转弯时侧翻的风险。
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