2022-2023学年八年级物理下册重难点满分冲刺集训(人教版)：专题16 实验题专练（解析版）

试卷第=page4040页，共=sectionpages4141页实验题专练一、实验题1．如甲图小昕同学为了研究弹簧测力计的原理，在黑板上做了探究弹簧的伸长量与拉力关系的实验，她先将吸盘挂钩吸在黑板上，再把一根弹簧挂在吸盘的挂钩上，用刻度尺测量此时弹簧长度为L0，在弹簧的下端逐次增加钩码（每个重为0.5N），并用刻度尺测量弹簧相应的长度，记录实验数据如下表。实验次数123456钩码受到的重力/N012345弹簧的长度/cm5.06.07.08.09.010.0弹簧的伸长量/cm01.02.03.05.0

（1）表中第5次实验时的弹簧伸长量为__________cm；（2）当弹簧上挂着1个重0.5N的钩码时，此时弹簧对钩码的拉力是_________，依据是_______，科学家研究表明：一个物体对另一个物体施力时，另一个物体也同时对它施加力大小相同、方向相反的力。根据这个结论，我们可知弹簧受到钩码的拉力为_________N；（3）根据表3中数据，在图乙中描点并画出弹簧的伸长量与拉力的关系图；________（4）分析实验数据或从弹簧的伸长量与拉力的关系图，可得到的结论：在弹簧弹性限度内，________。【答案】4.00.5N二力平衡0.5N

弹簧的伸长与所受的拉力成正比【详解】（1）[1]由表格中数据可知弹簧伸长量为（2）[2][3][4]当弹簧上挂着1个重0.5N的钩码时，根据二力平衡可知此时弹簧对钩码的拉力是0.5N；一个物体对另一个物体有作用力时，同时另一个物体对该物体也有力的作用，即力的作用是相互的，故此时弹簧受到的拉力也是0.5N。（3）[5]根据表3中数据，利用平滑直线在图中标记好点，然后连线得弹簧的伸长量与拉力的关系图如下

（4）[6]分析图像中有关数据，弹簧伸长量在5cm以内时，受到的拉力越大，弹簧伸长越长，且弹簧的伸长量与拉力成正比，故可得结论：在弹簧弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比。2．小明在学习重力知识时，分别探究“重力的方向”和“重力的大小跟质量的关系”。

（1）如图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___________；实验次数钩码质量m重力G重力与质量的比值10.10.989.820.21.969.830.32.949.8（2）小明用弹簧测力计和若干个钩码做探究“重力的大小跟质量的关系”实验：①测量前，应使弹簧测力计在___________（选填“水平”或“竖直”）方向调零；②小明将实验数据记录在上面的表格中。表格中第一行各物理量漏写了___________；分析实验数据可知，重力的大小跟质量成___________；③以下能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图象是___________。

【答案】不变竖直向下竖直单位正比B【详解】（1）[1][2]逐渐改变木板M与桌面的夹角α，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）①[3]测量物体重力前，由于重力是竖直向下的，所以应将弹簧测力计在竖直方向调零。②[4][5]小明设计的表格第一行存在的问题是：各物理量没有单位；从表中数据可知，物体的质量增大几倍，物体所受的重力大小也增大几倍，重力大小与质量的比值相等，所以得到结论：物体所受的重力跟它的质量成正比。③[6]由表中数据可知，G与m的比值是一个定值，说明G与m成正比，它的图象是一条倾斜的直线，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。3．地球附近物体都要受到重力，小强同学认为物体的重力大小与物体的质量有关，他用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究。次数1234质量m/kg0.10.20.30.4重力G/N1______34（1）如图甲所示，是他第2次测量时弹簧测力计的示数，请将此时测力计的示数填入表格空白处；（2）请你根据表格中的实验数据，在图乙中作出重力随质量变化的图像______；（3）由图像可知：物体的重力跟物体的质量成______；（4）若干年后，小强在我国建成的太空站工作时，你认为他用同样的器材______（选填“能”或“不能”）完成该探究；（5）小亮取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小亮的做法______（选填字母）。A．不合理，因为他没有用同种物质的物体做实验B．不合理，因为他没有使物体的质量成整数倍变化C．合理，因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系D．合理，因为他的操作比小强更简便【答案】2正比不能C【详解】（1）[1]由图可知，弹簧测力计的量程是0~5N，弹簧测力计的分度值是0.2N；读图可知，此时弹簧测力计的示数为2N。（2）[2]根据表中的数据先描点，然后用平滑曲线连接作出重力﹣质量的图像，我们得到过原点的一条直线，如图所示，（3）[3]由图像可知，G-m的图像时一条过原点的直线：物体的重力跟物体的质量成正比。（4）[4]太空处于失重状态故与重力有关的实验不能完成。（5）[5]为得出普遍性的结论，要用不同质量不同材料的物体多次测量，小亮同学的做法合理，因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。4．同学们在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时，做出如下猜想：

猜想A：接触面所受的压力影响滑动摩擦力的大小：猜想B：接触面的粗糙程度影响滑动摩擦力的大小；为了验证上述两个猜想，同学们在水平台上做了如图所示的实验（其中甲、乙接触面都为相同木板、丙接触面为毛巾），请你补全下列实验过程：（1）实验过程中，在水平面上沿水平方向___________拉动弹簧测力计；（2）通过对比甲、乙两次实验，可知猜想___________是正确的，其结论是：___________。（3）通过比较甲、丙两次实验得出“接触面越粗糙，滑动摩擦力越大”的结论，这是___________（选填“正确”或“错误”）的。（4）小明在实验中发现要保持木块匀速运动很困难，改用如图丁所示装置，在用力将木板向左拉出的过程中，弹簧测力计___________（选填“A”或“B”）的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小；木块所受滑动摩擦力的方向是水平向___________（选填“左”或“右”）。【答案】匀速直线A接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大错误B左【详解】（1）[1]实验过程中，在水平面上沿水平方向匀速拉动弹簧测力计，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，据此可得出摩擦力的大小。（2）[2][3]通过对比甲、乙两图，可以看出接触面相同，乙图中压力较大，弹簧测力计的示数较大，摩擦力较大，说明滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关，因此可知猜想A是正确的，其结论是：接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。（3）[4]甲、丙两图中接触面的粗糙程度与压力的大小均不同，不能通过比较得出正确结论，其错误的原因就是没有控制压力相同。（4）[5][6]图丁所示装置中，木块相对地面处于静止状态，受到的测力计B的拉力与木块受到的摩擦力为一对平衡力，大小相同，故在用力将木板向左拉出的过程中，弹簧测力计B的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小。由于木块相对与木板向右运动，则木块所受滑动摩擦力的方向是水平向左。5．如图1所示是小华物理学习小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验；

（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做______运动，根据______的原理，得出滑动摩擦力与拉力大小相等；（2）甲图实验中，弹簧测力计应该_______（填“水平”或“竖直”）调零。观察图甲、乙，发现弹簧测力计的示数F1＜F2，由此可知：在接触面粗糙程度相同时，_______越大，滑动摩擦力越大；（3）观察图甲、丙，发现弹簧测力计的示数F1＜F3，说明：压力一定时，接触面粗糙程度_______，滑动摩擦力越大；（4）在实验后交流的过程中，小华发现有同学设计的实验装置如图丁所示，实验时，在托盘中放入适量的砝码，使木块做匀速直线运动；（滑轮的摩擦不计）请回答下列问题：①为了测木块滑动摩擦力，需要测量物理量是_____（填编号）；A．木板的质量mlB．木块的质量m2C．砝码的质量m3D．托盘和砝码的总质量m4②小华猜想：摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。于是，他在上述实验的基础上，将木块沿竖直方向切去一部分后。用剩下的部分继续进行实验，测得的滑动摩擦力变小。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的探究过程存在的问题是_______。正确的做法是：小华将木块沿竖直方向切去一部分后，只要将______，就可以进行实验并得出正确结论；（5）某同学将甲图实验装置改进为如图2所示：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动；①写出装置改进以后的好处：_______（写出一条即可）；②水平向右拉动长木板，弹簧测力计示数如图2所示，木块所受的滑动摩擦力为______N。

【答案】匀速直线二力平衡水平压力越大D没有控制压力大小相同切去部分叠放在剩余部分的上面不需要匀速拉动木板2.8【详解】（1）[1][2]实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，处于平衡状态，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根根据二力平衡的原理，得出滑动摩擦力与拉力大小相等。（2）[3]甲图实验中，根据弹簧测力计的使用注意事项知，要使弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上，故弹簧测力计应该水平调零。[4]观察图甲、乙，发现弹簧测力计的示数F1＜F2，由此可知：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。（3）[5]观察图甲、丙，发现弹簧测力计的示数F1＜F3，说明：压力一定时，接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大。（4）①[6]实验时，在托盘中放入适量的砝码，使木块做匀速直线运动，根据二力平衡，故木块受到的滑动摩擦力等于绳子拉力，等于托盘和砝码的总重力，根据G＝mg，需要测量物理量是托盘和砝码的总质量m4，综上分析知，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。②[7]研究摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同，他在上述实验的基础上，将木块沿竖直方向切去一部分，压力变小了，她的探究过程存在的问题是：没有控制压力相同。[8]正确的做法是：小华将木块沿竖直方向切去一部分后，只要将切去部分叠放在剩余部分的上面，就可以进行实验并得出正确结论。（5）①[9]图中，木块A相对地面处于静止状态，受到测力计的拉力与受到木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，装置改进以后的好处：不需要匀速拉动木板。②[10]水平向右拉动长木板，弹簧测力计示数如图2所示，分度值为0.1N，测力计示数为2.8N，木块所受的滑动摩擦力为2.8N。6．在如图所示探究“滑动摩擦力大小和哪些因素有关”的实验中。

（1）此实验是根据___________原理测出摩擦力大小的；（2）小明刚开始拉木块时，他的水平拉力逐渐增大，但木块仍静止，木块所受的摩擦力___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；木块被拉动，且越来越快，小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为2N，他认为这时摩擦力的大小为2N，他操作中的错误是___________；（3）改正错误后，小明完成了探究过程，比较图甲、乙两次实验可得出的结论是：___________；（4）小明把木块沿竖直方向截掉一部分后，继续图甲的操作，测得摩擦力减小，由此得出结论：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他探究过程中存在的问题是___________，改进方法是___________。【答案】二力平衡变大木块未做匀速直线运动当接触面的粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大没有控制压力相等见解析【详解】（1）[1]在实验中匀速拉动木块运动时，木块处于平衡状态，根据二力平衡条件，木块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，所以拉力与摩擦力的大小相等。（2）[2]虽然水平拉力逐渐增大，但是木块始终处于静止状态，所以在水平方向受到的拉力与摩擦力相互平衡，大小相等；由于拉力在增大，所以摩擦力也在增大。[3]由于木块未做匀速直线运动，所以在水平方向受到的拉力与摩擦力不是平衡力，所以此时拉力与摩擦力不相等。（3）[4]甲、乙两次实验，接触面粗糙程度大小相等，乙的压力大于甲的压力，拉力大于甲的压力，说明乙的摩擦力大于甲的摩擦力，可得当接触面的粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大。（4）[5]甲图中将木块沿竖直方向截去一半后，测得所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此得出结论：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为探究过程中存在的问题是没有控制压力相等。[6]改进方法是将截下的木块置于剩余木块上方，放在木板上，匀速直线拉动木块，读出弹簧测力计的示数。7．在探究“二力平衡的条件”实验中，如图甲、乙所示，小刚把木块、小华把小车放在光滑的水平桌面上，他们分别向托盘里加减砝码观察现象。（1）这两个实验装置中，你认为装置___________（选填“甲”或“乙”）更科学，其主要原因是为了减少___________对实验结果的影响；（2）在装置乙中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车又恢复原状，这说明两个力作用在___________上，物体才能平衡；（3）在实验中通过___________来改变桌面上的物体所受拉力的大小；（4）为了验证二力平衡时两个力是否在同一物体上，在图丙情况下，下一步的操作是：把卡片___________，再观察卡片的运动情况。【答案】乙摩擦力同一直线改变钩码数量从中间剪开【详解】（1）[1][2]为了减小摩擦力对该实验的影响，故乙装置更合理，小车与桌面间属于滚动摩擦，比滑动摩擦力小得多。（2）[3]用手将小车旋转一个角度，这样两个力不在同一直线上，小车将无法在这个位置平衡，说明两个力必须满足两个力在一条直线上。（3）[4]在实验中通过改变钩码数量来改变桌面上的物体所受拉力的大小。（4）[5]用剪刀将卡片从中间剪开，则两个力作用在了两个物体上，并观察到两边钩码落下，由此可以得到二力平衡的另一条件是两个力必须作用在同一物体上。8．在“探究二力平衡条件”的实验中，悦悦设计的实验装置如图甲所示。（1）如图甲所示，现保持F1与F2大小相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将发生转动，此实验可以说明二力平衡时两个力的作用线应在______；（2）实验中通过改变钩码的______来改变拉力的大小，从而探究二力大小的关系，当小车处于静止状态或匀速直线运动状态，我们便可认为它受到的力相互平衡；（3）在探究二力平衡的条件时，佳佳设计了如图乙所示的实验，同学们认为佳佳的实验优于悦悦的实验。其主要原因是______。A．小卡片容易扭转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．减小摩擦力对实验结果的影响（4）利用图丙装置______（能/不能）探究二力平衡的条件；（5）超超认为，若采用如图丁的方案，必须测出物体所受的拉力和______的大小来进行比较。研究发现，在超超的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出______的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以此方案无法实施。【答案】同一直线上总质量D能重力拉力【详解】（1）[1]将小车转动一个角度，两个力不在同一直线上，小车将转动回来，说明一对平衡力需在同一直线上，所以实验中设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力是否在同一直线上。（2）[2]实验中通过改变钩码的数量来改变钩码的总质量，从而改变绳子对木块的拉力，探究二力大小的关系。（3）[3]佳佳实验用的小卡片重力小，悬在空中不受桌面对它的摩擦力影响；悦悦实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，实验要受到摩擦力影响，所以还是佳佳的实验方案好。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。（4）[4]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。（5）[5][6]因为物体处于静止状态时受到的重力和拉力是平衡力，所以要采用如图丁的方案探究二力平衡的条件，必须测出物体所受的重力和拉力；弹簧测力计显示的示数是物体对测力计的拉力，测力计对物体的拉力和物体对测力计的拉力是相互作用力，所以根据相互作用的关系可以直接测出拉力的大小。9．在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时，同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的一系列实验。（1）实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，这种物理学研究方法也运用于以下______（选填字母）实验中；A．在用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点B．当电压一定时，探究电流与电阻的关系C．用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱（2）在生活中，书包的背带做得又宽又大能减小压力的作用效果，这是利用了______两图得出的实验结论。【答案】C乙丙【详解】（1）[1]探究压力的作用效果跟什么因素有关实验时，采用转换法，将压力作用效果转换为海绵的凹陷程度。A．用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点实验采用的是等效替代法，故A不符合题意；B．电压一定时，探究电流与电阻的关系采用的是控制变量法，古B不符合题意；C．用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱采用的是转换法，将磁力的强弱转换为吸引大头针的多少，古C符合题意。故选C。（2）[2]在压力一定的情况下，书包的背带做得又宽又大能减小压力的作用效果是因为增大了受力面积，从而达到了减小压强的作用，因此，对比乙丙两图，可以得出结论。10．如图甲、乙、丙所示，小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。

（1）本实验是通过观察______来比较压力作用效果的；（2）通过比较图甲、乙，可得出结论______；（3）通过比较图______，说明压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；（4）如图丁所示，将该小桌和砝码放在木板上，则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'的大小关系为p______p'（选填“>”“<”或“=”）；（5）实验时如果将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，如图戊所示。小明发现它们对海绵的压力作用效果相同，由此他得出的结论是：压力作用效果与受力面积无关。你认为他的结论是______（选填“正确”或“错误”）的，原因是：______。【答案】海绵的凹陷程度见解析乙、丙=错误见解析【详解】（1）[1]根据转换法，通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果。（2）[2]比较甲、乙图，受力面积相同，乙图实验中压力较大，海绵凹陷的更深，压力作用效果更明显，故可得出结论受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。（3）[3]要想探究受力面积大小对压力作用效果的影响，需改变受力面积的大小，控制其他因素不变，由图乙、丙可知，压力相同，乙中受力面积更小，海绵凹陷的更深，故可得出结论压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。（4）[4]由图丙、丁可知，压力大小相同、受力面积相同，由可知，图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'大小相等。（5）[5][6]根据控制变量法，要探究压力作用效果与受力面积的关系，需改变受力面积大小，控制其他因素保持不变，而图戊中在改变受力面积大小的同时，压力大小也同时发生改变，故得出的结论不正确，原因是没有控制压力大小相同。11．如图所示，小亮用微小压强计探究液体内部压强的特点（ρ盐水>ρ水）。

（1）若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，那么应该通过下列哪种方法进行调节______；A．向U形管内加适量水B．向U形管内加适量酒精C．拆除软管重新安装（2）为了使实验现象更明显，U形管中的液体最好用_______（选填“有色”或“无色”）的；（3）将探头放在图乙中所示液体内部等深的B、C位置，观察U形管两侧液面的高度差的变化，这是为了研究液体压强与_______关系；（4）由以上实验可知，图乙所示液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置_____。【答案】C有色液体密度D【详解】（1）[1]使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，需要将U形管两侧液面调为相平，只要取下软管，让U形管左端液面和大气相通，使U形管两端的液面相平，故C符合题意，AB不符合题意。故选C。（2）[2]为了使实验现象更明显，方便观察U形管两侧液面高度差，U形管中的液体最好用有色液体。（3）[3]由于在深度相同中，液体密度越大，压强越大，所以将探头放在不同液体内部等深的B、C位置，这是为了研究液体压强与液体密度关系。（4）[4]由于A、B、C、D四个位置中，D点位于密度大，深度大的位置，故该点液体压强最大。12．同学们在探究“液体内部压强的特点”的活动中：

（1）当微小压强计探头放入液体中的不同位置时，可以通过比较U形管两边__________来比较压强的大小；（2）如图所示，小明同学将探头放入水中进行实验，分析图中信息可知：①根据A、B、C图的实验现象，可得出的结论有__________；②根据__________三幅图的实验现象，可得出“水的压强随深度的增加而增大”的结论；（3）如图F所示，小明同学进一步探究“液体压强与深度的定量关系”，他把玻璃管竖直插入水中深h处，向管内缓慢加入细沙，直至橡皮膜没有凹凸，并将数据填入下表实验次数液体种类沙子的质量m/kg玻璃管的内截面积S/m2水对橡皮膜的压强p/Pa橡皮膜所在的深度h/m1水0.0255000.0520.05010000.1030.07515000.15①由于疏忽，小明忘记记录玻璃管的内截面积，请通过计算帮他将表格空白处补充完整__________（g＝10N/kg）；②根据表格信息，写出分析处理实验证据并得出结论的过程__________。【答案】液面高度差液体内部向各个方向都有压强，且同种液体同一深度，液体向各个方向的压强大小相等B、D、E5×10-4见解析【详解】（1）[1]压强计探头放入液体中的不同位置时，受到的液体压强不同，可以通过U形管两边液体高度差来表。（2）[2]①根据A、B、C图的实验现象，将压强计的探头放在水中的同一深度处，使橡皮膜朝向不同的方向，会观察到U形管内液面高度差不改变，这说明液体内部向各个方向都有压强；同种液体同一深度，液体向各个方向的压强大小相等。[3]②要探究水的压强与深度的关系，应控制深度不变，改变探头在水中的深度，观察压强的变化，可以通过B、D、E分析可得，水的压强随深度的增加而增大。（3）[4]①橡皮膜没有凹凸，说明橡皮膜上下两个面所受压强相同，即沙子对橡皮膜的压力由得②由表知，三次实验所用液体都是水，由表格中数据得，，比较可知可得结论：同种液体，液体内部压强与深度成正比。13．小明用2mL的注射器、量程为0~10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值。

（1）本实验过程如下：步骤一：把注射器的活塞推至注射器筒的底端，目的是___，然后用橡皮帽封住注射器的小孔；步骤二：如图所示安装好器材，水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞____时，记下弹簧测力计的示数为5.2N；步骤三：用刻度尺测出注射器全部刻度长度为4.00cm；步骤四：算出大气压强值为______Pa；（2）同组的小强分析了影响实验结果的可能因素后，对实验进行了如下改进：在步骤一的基础上，取下橡皮帽，重复步骤二的操作，读得弹簧测力计的示数为0.3N，由此可知，此时活塞所受到的______（选填“摩擦力”或“大气压力”）为0.3N；小强根据改进后测得的数据，重新计算大气压的值为______Pa；（3）若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】排尽筒内空气（刚）开始移动1.04×105Pa摩擦力0.98×105Pa（或9.8×104Pa）偏小【详解】（1）[1]把注射器的活塞推至注射器的底端，目的是排尽筒内空气，使筒内尽可能变为真空环境，那么针筒内将没有气压，此时拉动活塞的拉力即为大气压力。[2]当注射器中的活塞（刚）开始移动时，此时的拉力才等于大气压力，因为在没有拉动前，针筒对活塞有支持力作用，只有刚刚拉动，支持力才为零，此时的拉力才等于大气压力。[3]根据压强的计算公式可得，大气压强值为（2）[4]取下橡皮帽，重复步骤二的操作，此刻对活塞进行受力分析，受到了拉力和摩擦力作用，故摩擦力大小为0.3N。[5]拉力的方向向右，大气压力方向左，摩擦力也向左，故大气压力为F大气=F-f=5.2N-0.3N=4.9N计算大气压的值为（3）[6]如果筒内空气没有排尽，拉力的测量值会偏小，由压强的计算公式可知，导致测得的大气压值偏小。14．在“研究影响液体内部压强”的实验中：（1）压强计是通过观察U形管左右两侧液面的___________来显示橡皮膜所受压强的大小；（2）比较图甲、乙、丙，可以初步得出结论：___________；（3）在丙实验的基础上控制金属盒所在位置不变，向烧杯中加水，则根据此时的实验现象和丙实验现象对比可以研究液体内部压强与___________是否有关；如果控制金属盒的位置不变，向烧杯中加盐水（ρ盐水>ρ水），根据实验现象和丙实验现象对比___________（选填“能”或“不能”）证明液体内部压强与液体密度是否有关，你的理由是：___________；（4）在丁图中，U形管左端与一根管子相连，速度是v1和v2的气流分别经过相连的管子时，U形管液面的高度差如图所示（h1>h2），则v1___________v2（选填“>”、“=”或“<”）；（5）戊装置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，橡皮膜两侧压强不同时，其形状为一凹面。用戊装置测量未知液体的密度，在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到观察到橡皮膜相平，需要测量的物理量有___________；A．右侧待测液体到容器底的深度h1；

B．右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2；C．左侧水到容器底的深度h3；

D．左侧水到橡皮膜中心的深度h4。根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ=___________（用题中字母和ρ水表示）。【答案】高度差同种液体同一深度液体向各个方向的压强相等深度不能没有控制深度不变>BD【详解】（1）[1]根据转换法，压强计是通过观察U形管的两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小。（2）[2]比较图甲、乙、丙知，橡皮膜的深度相同、液体的密度相同，橡皮膜的方向不同，U形管液面的高度差相同，液体内部的压强相同，故结论是同种液体同一深度液体向各个方向的压强相等。（3）[3]液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。在丙实验的基础上控制金属盒所在位置不变，向烧杯中加水，橡皮膜的深度增加，可以研究液体内部压强与液体的深度是否有关。[4][5]要探究液体内部压强与液体密度的关系，则应保持深度不变，改变液体的密度，实验中保持丙图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，液体的深度增大，密度增大，U形管左右液面差增大，没有控制深度不变，不能探究液体压强跟密度的关系。（4）[6]由图可知，左侧U形管液面的高度差较大，说明左侧U形管中液面上方压强较小，由流速越大的位置压强越小可知，左侧管子中气体的流速较大，即v1>v2。（5）[7]在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到观察到橡皮膜相平，则左右液体产生的压强相同，根据液体压强公式有ρ水gh4=ρgh2

①故需要测量的物理量是：右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2，左侧水到橡皮膜中心的深度h4。故选BD。[8]由①得液体的密度的表达式15．如图所示，小亮用微小压强计探究液体内部压强的特点（ρ盐水>ρ水）。

（1）实验中，将液体内部的压强大小转换为用U形管两侧液面的___________来表示；（2）为了使实验现象更明显，U形管中的液体最好用___________（选填“有色”或“无色”）的；（3）将探头：放在图乙所示液体内部的A、B位置，观察到U形管两侧液面的高度差hB>hA，经过多次实验观察到同样的现象，这说明同种液体内部的压强随深度的增加而增大；（4）将探头：放在图乙中所示液体内部等深的B、C位置，观察到U形管两侧液面的高度差hA>hB，这是为了研究液体压强与液波体___________关系；（5）由以上实验可知图乙所示液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置___________；

（6）小亮还通过如图2的步骤进行了“浮力的大小可能与哪些因素有关”的实验。①对A、C、D三图中的实验现象和数据进行分析，得出下列结论：物体浸没后，浮力的大小与深度___________（填“有关”或“无关”）；②分析_______两图中的实验现象和数据，可得出结论：物体受到的浮力大小还与液体的密度有关；③如图3是小亮利用不同的粗细均匀吸管制成的密度计竖直漂浮在水中时的情形，其中密度计___________（选填“①”“②”或“③”）在测量其他液体密度时结果更精确。【答案】高度差有色密度D无关D、E②【详解】（1）[1]压强计的工作原理是；橡皮膜受到压强时，U形管内两边液面出现高度差，两侧液面高度差反映了探头受到的压强大小，采用的是转换法；液体压强越大，两侧液面高度差也越大。（2）[2]为了使实验现象更明显，U形管中的液体最好用有色液体。（4）[3]将探头放在图乙中所示液体内部等深的B、C位置，观察到U形管两侧液面的高度差hC>hB，在相同的深度时，探头在浓盐水时U形管两边液面的高度差增大了，即压强变大了，故结论为：在深度相同中，液体密度越大，压强越大。这是为了研究液体压强与液体密度关系。（5）[4]D点所处容器液体的密度最大且深度最大，故该点液体压强最大。（6）①[5]观察A、C、D图的实验数据可知，弹簧测力计示数相同，根据称重法F浮=G-F示可知F浮C=G-F示C=4N-3N=1NF浮D=G-F示D=4N-3N=1N浮力相同，即浮力的大小与深度无关。②[6]观察D、E两图的实验数据可知，物体排开的液体的体积相同，深度相同，液面的密度不同，弹簧测力计示数不相同，根据称重法F浮=G-F示可知F浮D=G-F示D=4N-3N=1NF浮E=G-F示E=4N-3.2N=0.8N浮力不相同，即可得出结论：物体受到的浮力大小还与液体的密度有关。③[7]密度计的特点是刻度不均匀，上疏下密，上小下大，而且分度值越小越准确；深度越深，相邻两密度值的间距越大，由题图可知，密度计②所处的深度最深，相邻两密度值的间距最大，测量值最准确。16．为了“探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”，小明做了如下的实验；

（1）如图所示，石块的重力是________N，排开液体的重力是________N，得到的结论是：浸没在液体里的物体，所受到的浮力的大小________排开液体所受到的重力；（2）请你根据图中的实验数据，计算石块的密度为________；（3）学习结束后，小组反复讨论，改进了老师的实验，改进后的实验装置如图其中A、B是弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋（质量不计），E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯，杯中加入红色的水，F是可升降平台，G为铁架台。①实验前，在选择A、B两个弹簧测力计时，很多同学认为选择任何规格的弹簧测力计都可以，而小军同学认为应选择________的弹簧测力计；（选填“规格相同”或“规格不同”）②实验中，同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A的示数________（选填“增大”、“减小”或“不变”），比较弹簧测力计A的示数变化量和弹簧测力计B的示数变化量，它们的大小关系是________（选填“>”、“<”或“=”）。【答案】3.21.6等于规格相同减小=【详解】（1）[1]由图A可知石块的重力为3.2N。[2]根据D、E两步骤可求出排开液体的重力为[3]根据A、C两部，由称重法可求，浸没在液体里的物体，所受到的浮力为由此可得浸没在液体里的物体，所受到的浮力的大小等于排开液体所受到的重力。（2）[4]石块的质量为石块浸没在液体中，石块的体积等于排开液体的体积，则石块的体积为石块的密度为（3）[5]实验中为了测量的结果更加精确，所以应选用规格相同的弹簧测力计。[6]当重物浸入水中的体积越来越大，所受的浮力越来越大，对弹簧测力计的拉力逐渐变小，即弹簧测力计的示数会变小。[7]簧测力计A的示数变化量等于物体所受的浮力，弹簧测力计B的示数变化量等于排开液体所受的重力，根据阿基米德原理可知这两个弹簧测力计示数的变化量刚好相等。17．某实验小组进行了“探究影响浮力大小的因素”和“利用浮力测量盐水密度”的实验。如图1所示，进行了甲、乙、丙、丁、戊五次实验，每次弹簧测力计的示数F都已经标注在测力计旁。请回答以下问题：（假设金属块缓慢下降，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）根据实验过程可知，图乙中金属块受到的浮力为___________N。（2）由丙、丁两图可知：金属块浸没后，所受的浮力大小与___________无关；由丙、戊两图可知：金属块所受的浮力大小与___________有关。（3）金属块的体积是___________m3。（4）根据实验过程，最终测得戊图中盐水的密度为___________kg/m3。（5）设烧杯的底面积为100cm2，从乙步骤到丙步骤时，烧杯底部受到水的压强增大了___________Pa。（6）小组成员结合液体压强的知识，设计了测量盐水密度的方案，请将实验步骤补充完整：①用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧，向管内倒入适量的水，如图2A所示；②在烧杯中装入适量的盐水，将玻璃管缓慢浸入其中，直至橡皮膜变成平整状态，即不再向下凸出也不向上凹入，水面到下管口的距离记为h1，盐水面到下管口的距离记为h2，如图2B所示；③则盐水的密度表达式：ρ盐水=___________（利用ρ水、h1、h2表示）。【答案】2浸没深度液体密度4×10﹣41.05×103200【详解】（1）[1]图甲中物体的重力为10N，图乙中弹簧测力计的示数为8N，金属块在水中受到的浮力为F浮=G-F乙=10N-8N=2N（2）[2]比较图丙、丁知，排开液体的体积相同，液体的密度相同，物体浸没在液体中的深度不同，两图中，测力计示数相同，根据称重法，可知金属块受到的浮力相同，故由实验数据可得到的结论是：金属块浸没后，所受的浮力大小与浸没深度无关。[3]比较图丙、戊知，排开液体的体积相同，液体的密度不同，两图中，测力计示数不同，根据称重法，可知金属块受到的浮力不同，故由实验数据可得到的结论是：浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体密度有关。（3）[4]比较图甲、丁知，金属块浸没在水中受到的浮力为F浮水=G-F丙=10N-6N=4N根据阿基米德原理得，金属块的体积为（4）[5]由图甲、戊知，金属块浸没在盐水中受到的浮力为F浮盐水=G-F戊=10N-5.8N=4.2N根据阿基米德原理得，盐水的密度为（5）[6]当金属块浸没在水中后，如图丙，水给金属块一向上的浮力，根据力的作用是相互的可知，金属块也会给水一向下的压力，所以烧杯中的水对烧杯底部增大的压力为ΔF=F乙-F丙=8N-6N=2N金属块完全浸没在水中，烧杯中的水对烧杯底部的压强增大了为（6）[7]③因为橡皮水平，说明盐水与水产生的压强相等，即：ρ盐水gh2=ρ水gh1，得盐水的密度表达式：。18．徐亮同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，在弹簧测力计下悬挂一圆柱体，当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降，直到与烧杯底接触为止，如图甲所示。（1）圆柱体的重力G=______N；（2）圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮=______N；（3）比较（b）、（c）两图可得：浸在同一种液体中的物体受到浮力的大小跟______有关；（4）比较______图可得：当圆柱体浸没在水中继续下沉的过程中，受到的浮力不变；（5）徐亮完成如图甲所示的实验后，把水换成另一种液体重复上述实验，根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计的示数F与物体下降高度h的F﹣h图像。那么物体浸没在这种液体中受到的浮力F浮′=______N。实验表明，浸在液体里的物体受到的浮力大小还跟______有关。另一种液体的密度ρ液=______kg/m3。【答案】65物体浸入液体的体积（物体排开液体的体积）c、d4液体的密度0.8×103【详解】（1）[1]由a知，G=6N。（2）[2]由（c）知，圆柱体浸没在水中后，弹簧测力计示数是1N，故圆柱体所受浮力F浮=G﹣F=6N﹣1N=5N（3）[3]由（b）、（c）两图可知，液体的密度相同，排开液体的体积不同，测力计的示数不同，可知浸在同一种液体中的物体受到浮力的大小跟物体浸入液体的体积（物体排开液体的体积）有关。（4）[4]由（c）、（d）两图可知，圆柱体完全浸没，在下沉过程中，测力计的示数不变，即所受浮力不变。（5）[5]由图乙知，物体完全浸没时测力计的示数为2N，则F浮′=G﹣F′=6N﹣2N=4N（5）[6]由实验知，相同物体浸没在水中和不明液体中时，弹簧测力计示数不同，说明物体所受浮力不同。即浸在液体里的物体受到的浮力大小跟液体的密度有关。（5）[7]当物体浸没在水中时，由F浮=ρ水gV排得物体排开水的体积则液体密度19．小明发现妈妈在腌制萝卜块时，新鲜的萝卜块在盐水中是漂浮的，浸泡几天后，原来漂浮的萝卜块又下沉到容器底部。他与几位同学对这一现象进行探究，提出如下猜想：猜想1：可能是由于水的蒸发，盐水密度增大，导致萝卜块下沉；猜想2：可能是浸泡几天后，萝卜块质量变大，导致萝卜块下沉；猜想3：可能是浸泡几天后，萝卜块体积变小，导致萝卜块下沉；猜想4：可能是浸泡几天后，萝卜块密度变大，导致萝卜块下沉。（1）经过一番讨论后，他们马上否定了猜想1，认为如果盐水的密度增大，萝卜块只会上浮而不会下沉，与观察到的现象_________（选填“相符”、“不相符”）。接着他们就猜想2、猜想3和猜想4进行了如下实验操作。①取三块新鲜的萝卜块，编上编号A、B、C，分别测出它们的质量和体积；②配制一大杯盐水；③将三块萝卜块放在盐水中，起初处于漂浮状态。几天后，发现萝卜块沉底后将其捞出擦干，分别测出其质量、体积，算出腌制前后萝卜块的密度，并记录实验数据如表：萝卜块编号质量（g）体积（cm3）密度（g/cm3）放入盐水前放入盐水后放入盐水前放入盐水后放入盐水前放入盐水后A63.653.054.844.801.201.30B47.342.541.332.71.151.30C79.369.870.157.721.121.21分析上表实验数据可知：（2）猜想2是_________（选填“正确”或“错误”）的；（3）有同学认为猜想3是正确的，他认为萝卜块体积变小，浮力变小，导致萝卜块下沉。但也有同学认为这种分析是错误的，理由是_________；（4）综合分析上表数据，猜想4是_________的。【答案】不相符错误见解析正确【详解】（1）[1]如果盐水的密度增大，根据影响浮力的因素，则萝卜受到的浮力增大，萝卜应该上浮，与现象不相符，所以否定了猜想1。（2）[2]根据表格中数据，放入盐水后萝卜的质量减小，所以猜想2错误。（3）[3]根据表中数据，萝卜的质量和体积同时发生了变化，不能确定萝卜下沉是质量因素还是体积因素导致的，所以，不能得出浮力与体积的关系。（4）[4]根据表格中数据知，萝卜的体积变小，其质量也变小，而质量和体积的比值即密度变大了，大于盐水的密度，则其重力会大于排开同体积盐水的重力，即重力大于浮力，所以会下沉。20．小明在生活中发现，金属块放入水中后会下沉，塑料块浸没在水中后会上浮。为进一步探究物体的浮沉条件，他找来了下列器材：弹簧测力计、一杯水、细线、金属块A、塑料块B和塑料块C（B与A体积相同，C与A质量相同）。（1）他按图甲和乙进行了实验，测出金属块受到的浮力大小为______，（用测得的物理量表示）并与重力比较，由此得出了物体下沉的条件；（2）实验时，他无意中发现增大金属块浸没在水中的深度，某一时刻测力计的示数会突然变小，示数变小的原因是：______；（3）为探究物体上浮的条件，他选择了合适的塑料块，利用现有器材在题中（1）实验的基础上，增加一个实验步骤就完成了探究；①选择的塑料块是______（选填“B”或“C”）；②增加的步骤是______（用字母表示测得的物理量）；③当满足______（用测得的物理量表示）条件时，物体上浮；（4）交流讨论：为了寻找普遍规律，同组的）小华找来了体积大约的实心铁块，也想用图丙所示的弹簧测力计和实验（1）中方法测量出铁块浸没时受到浮力的大小，请评价他的方法是否可行，你判断的理由是：______。【答案】金属块触底了B用弹簧测力计测塑料块B的重力G不可行，理由见解析【详解】（1）[1]根据称重法，金属块受到的浮力大小（2）[2]他无意中发现增大金属块浸没在水中的深度，某一时刻测力计的示数会突然变小，说明金属块受到另外一个向上的力作用，这是因为金属块接触到容器底部，受到容器底部施加的一个向上的作用力而使弹簧测力计示数减小了。（3）①[3]浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关，根据题目条件，因B与A体积相同，所以选用塑料B，其浸没时受到的浮力大小等于铁块受到的浮力大小，浮力大小都是F1-F2。②[4]根据称重法可知，增加的步骤是用弹簧测力计测出B塑料块的重力G。③[5]根据浮沉条件，当满足条件时，物体上浮。（4）[6]根据阿基米德原理，体积大约的实心铁块浸没在水中时受到的浮力根据称重法得到测力计的示数若用测力计测铁块浸没时受到浮力，测力计示数比物体的重力小，而测力计分度值为，故他的方法不可行。21．学到“动能”知识时，小明回想起曾在高速公路上看过图所示的标志，产生了一系列相关问题，便激起他的探索欲望。【问题】（1）为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？猜想一：物体的动能可能跟___________有关；（2）为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的速度？猜想二：物体的动能还可能跟___________有关；【证据】他利用如图所示的器材进行实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的木块，将木块撞出一段距离。得到如下表所示的实验数据：实验序号小球的质量小球自由滚下的高度木块被撞后运动的距离①30104②302016③60108【解释】（3）实验中金属球动能大小是通过___________（选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的；（4）分析①③实验现象，可以初步得到的结论是：___________；【交流】（5）交通规则要求汽车不能超速行驶，是因为汽车质量一定时，其行驶速度越大，___________（选填“动能”或“势能”）越大，发生交通事故时，造成的伤害越严重。【答案】速度质量距离s物体的速度一定时，质量越大，动能越大动能【详解】（1）[1]由于对机动车的最高行驶速度进行限制，所以猜想机动车的速度大小可能影响机动车的动能，故猜想物体的动能可能跟速度有关。（2）[2]不同的车型的质量大小不同，对不同车型设定不一样的速度，所以猜想机动车的质量大小可能影响机动车的动能，故猜想物体的动能可能跟质量有关。（3）[3]实验中运用转换法，将金属球的动能大小，转换为木块被撞后运动的距离的长短，所以金属球动能大小是通过距离s的大小来反映的。（4）[4]分析①③实验数据发现，小球自由滚下的高度相同，则小球到达水平面时的速度相同，小球的质量增大，木块被撞后运动的距离也增大，所以可得结论：物体的速度一定时，质量越大，动能越大。（5）[5]由于物体的质量一定时，速度越大，动能越大；所以汽车质量一定时，其行驶速度越大，动能越大。22．兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：

【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟___________有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟___________有关；【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越___________；【分析论证】通过比较甲、丙两次实验，可以探究物体的动能与___________之间的关系。通过比较___________两次实验，可以探究物体的动能与质量之间的关系；【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车___________（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。【答案】速度质量大速度甲乙超载【猜想假设】[1][2]“十次车祸九次快”指的是汽车的速度快，故猜想动能与速度有关，“安全驾驶莫超载”指的是汽车质量不要太大，故猜想的动能与质量有关。【进行实验】[3]物块被撞击得越远，说明物块在水平面做的功越多，那么金属球到达水平面时的动能就越大。【分析论证】[4]分析甲、丙两图可知，此时物体的质量相等，到达水平面的速度不同，故可以探究物体的动能与速度之间的关系。[5]甲乙两图中，小球滚下的高度相同，故到达水平面时的速度相同，甲图小球质量大，物体被撞击得更远，说明速度一定时，物体的质量越大，动能越大。【实践应用】[6]分析甲、乙两图可知，此时物体的质量不相等，初始速度相同，可以探究动能大小与质量的关系；甲图小球的质量越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。23．如图所示，某同学利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行“探究重力势能的大小与什么因素有关”实验，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。实验中通过比较______来判断物体重力势能的大小；为了验证物体的重力势能与物体的质量有关，需选择表中______（选填实验序号）三组数据进行分析；分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是什么？_____实验序号铁块质量铁块距桌面高度桌腿进入沙子的深度①2020②2030③2040④3020⑤4020【答案】桌腿进入沙子的深度①④⑤质量相同的物体，高度越大，重力势能越大【详解】[1]通过小明设计的实验可以知道，他是通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重力势能的大小的。桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大。[2]根据控制变量法，要验证物体的重力势能与物体的质量有关，应控制物体的高度相同，改变物体质量的大小，故小明要完成探究，需要找数个质量不同的物体进行实验；故①④⑤三组数据符合，所以应利用①④⑤三组数据分析得出结论。[3]比较表中①②③的实验数据，可以发现，高度相同，③中桌腿进入沙子的深度更深，所以，③中的物体具有重力势能大，即可以得出的初步结论是：质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。24．某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球的质量为2m，让A、B两球从距沙坑表面高H处由静止下落，C球从距沙坑表面高2H处由静止下落，D球从距沙坑表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙坑的深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙坑的深度均为h3，且h1<h2<h3。（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过___________来反映的；（2）比较___________和___________两球，可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大；（3）比较A、C两球，发现C球陷入沙坑的深度更深，由此可得出的结论是___________；（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙坑的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径___________（选填“有关”或“无关”）。【答案】铅球陷入沙坑的深度AB物体的质量相同时，所处的高度越高，物体的重力势能越大无关【详解】（1）[1]本实验中，铅球的重力势能大小是通过球陷入沙坑的深度来反映，这是转换法的应用。（2）[2][3]探究重力势能的大小与质量的关系时，需要控制下落高度、运动路径相同，改变球的质量的大小，故需要比较A、B两球。（3）[4]比较A、C两球，两球质量相同，下落路径也相同，C球的下落高度大于A球的下落高度，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当物体的质量、运动路径相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大。（4）[5]比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。25．某物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。他们的实验装置如图所示，把弹簧放在水平面上，其左端固定在墙上，AO等于弹簧原长，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点，然后由静止释放，当物体M运动到O点与弹簧分开，最终运动到Q点静止。请补充完成他们的探究过程：（1）物体M从P点运动到Q点过程中，物体M的动能变化情况：___________；（2）弹簧弹性势能的大小是通过比较___________来判断的；（3）探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系，应该选用相同弹簧进行实验，先改变___________之间的距离，再测出物体M静止时的位置，然后重复实验，测量多组数据并记录。【答案】先增大后减小物体M被弹出的距离OP【详解】（1）[1]物体M从P点运动到O点过程中，弹簧从压缩状态到恢复原长，此过程弹簧的弹性势能转化为物体M的动能，即物体M的动能逐渐增大；而物体M从O点运动到Q点过程中，物体M要克服水平面的摩擦力做功，一部分动能将转化为内能，则此过程中动能会逐渐减小，因此整个过程中物体M的动能变化情况是先增大后减小。（2）[2]该实验中弹性势能的大小是通过物体M被弹出的距离来间接反映的，这采用了转换法，物体M被弹出的距离越大，则说明原来弹簧的弹性势能越大。（3）[3]探究的是弹性势能和弹簧长度变化量之间的关系，根据控制变量法可知，必须控制弹簧的螺纹圈直径、弹簧的材料相同（即相同的弹簧），改变弹簧长度变化量，即OP间的距离。26．小红和小明两位同学一起做“探究杠杆平衡条件”的实验。

（1）实验过程中应将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是________。若杠杆右端高左端低（如图甲所示），为使其在水平位置静止，应将左端的平衡螺母向________端调节（选填“左”或“右”）。（2）如图乙所示，挂上钩码使杠杆在水平位置平衡，然后小明将A点和B点下方的钩码同时向支点O靠近一格，杠杆会________（选填“左端下沉”“右端下沉”或“保持平衡”）。（3）如图丙所示，小红设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计倾斜拉，其读数为，第二种弹簧测力计沿竖直方向拉，其读数为，第________（选填“一”或“二”）种实验方案更方便，在同等条件下，两次弹簧测力计读数________（选填“<”“=”或“>”）。（4）杠杆在生活中有很多应用，如图丁是一种轮式垃圾桶，拖动时它相当于一个________（选填“省力”或“费力”）杠杆。【答案】便于测量力臂右左端下沉二>省力【详解】（1）[1]当在杠杆上挂物体时，杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时消除了杠杆自重对杠杆平衡的影响。[2]在调节杠杆平衡时，杠杆右端高左端低，要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向右端调节。（2）[3]若、两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧右侧因为，杠杆不能平衡，则左端下沉。（3）[4]如图丙所示，小红设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计倾斜拉，其读数为，第二种弹簧测力计沿竖直方向拉，其读数为，第二组方便测量力臂，实验方案更方便。[5]保持点不变，若拉力倾斜时，此时的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大，在同等条件下，两次弹簧测力计读数。（4）[6]图示的垃圾桶，因为是动力臂大于阻力臂的杠杆，所以是一个省力杠杆。27．如图，是小刚同学探究“杠杆的平衡条件”的实验，杠杆上每格等距。

（1）小刚实验过程中始终使杠杆在水平位置平衡，目的是为了___________；（2）小刚在实验过程中发现图a所示，为了使杠杆在水平位置平衡，正确的操作是_____；A．向右调节平衡螺母B．向左调节平衡螺母C．向右移动钩码D．向左移动钩码（3）在图b装置的左右两边各取下一个钩码后，杠杆_____（填“左”或“右”）端会下沉；（4）小刚在图c所示的装置中，每个钩码重1N。小刚在图c中B处施加一个竖直方向的力F1，使杠杆在水平位置平衡，则力F1的方向_________，大小为_____N。若仍在B处施加一个力F2，如图d所示，仍然保持杠杆平衡，则此时F1_____F2（填“>”“<”或“=”）。【答案】便于测量力臂C右竖直向上3<【详解】（1）[1]实验前，先将该装置放在水平桌面上，再调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量力臂。（2）[2]设一个钩码重为G，一格的长度为L；利用杠杆的平衡条件可得3G×2L=2G×nL解得n=3，所以应将右边的钩码向右移动1格，故C正确，ABD错误。故选C。（3）[3]设一个钩码重为G，杠杆分度值为L，左右两边各取下一个钩码后，杠杆左端有1G×3L=3GL杠杆右端有2G×2L=4GL右端的力臂与力的乘积大于左端，因此杠杆的右端下沉。（4）[4][5]图c中，在B处施加一个竖直方向的力F1，使杠杆在水平位置平衡，由杠杆平衡的条件F1l1=F2l2可得F1×4L=4×1N×3L解得F1=3N，方向应竖直向上。[6]原来在B处施加的拉力竖直向上，由d图可知，拉力斜向上时，拉力的力臂减小，由杠杆平衡条件可知，拉力将增大，即力F2大于F1。28．在图中，s=60cm，与之对应的h=30cm。现用弹簧测力计进行两次操作：（1）沿竖直方向匀速提升小车；（2）沿斜面方向匀速拉动小车记录数据如下表；操作数据测力计示数/N移动距离/cm竖直提升1030沿斜面拉升5.260（1）分析表中的数据可知，斜面是一种___________（省力/费力）的简单机械；（2）沿竖直方向匀速提升小车拉力所做的功是___________J，沿斜面方向匀速拉动小车拉力所做的功是___________J，由此实验可推断，利用斜面提升物体时，___________（能/不能）省功；（3）生活中常见的斜面有___________。（写出一个）【答案】省力33.12不能盘山公路【详解】（1）[1]分析表中的数据可知，竖直提升物体时拉力较大，而沿斜面拉升物体时拉力较小，所以斜面是省力机械。（2）[2]由题可知，竖直提升时小车上升高度为h=30cm=0.3m沿竖直方向匀速提升小车时，小车受到的拉力与重力是一对平衡力，由表中数据可知，小车重为G=F1=10N所以沿竖直方向匀速提升小车拉力所做的功W1=Gh=10N×0.3m=3J[3]由表中的数据可知，使用斜面时拉力做功W2=F2s=5.2N×0.6m=3.12JW2>W1，所以，利用斜面提升物体时，不能省功。（3）[4]盘山公路、螺丝钉的螺纹等就是常见的斜面。29．小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。（1）在探究定滑轮时，照图甲操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会______（选填“变大”“变小”或“不变”），其理由是______；（2）在探究动滑轮时，照图乙操作，记录数据如下表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是______。实验次数物重G/N测力计的示数F/N11.000.6521.500.9032.001.15【答案】变小测力计有重力动滑轮有重力【详解】（1）[1][2]测力计倒过来使用时，弹簧测力计受力情况是：受到绳子向上的拉力，受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时，根据二力平衡条件可知，实验使得测量值会小于钩码的