专题1.8 重点实验问题2021~2022年八年级下册物理期末复习宝典解析

重点实验重点实验实验一：摩擦力有关实验1．（2021·广东惠城·八年级期末）关于“阻力对物体运动的影响”问题，某学习小组进行了如下探究实验：依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上，让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑，观察小车在水平面上滑行的最大距离，三种情况下的运动如图所示．（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑，目的是使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小________（选填“相等”或“不相等”），本实验中的“阻力”是指小车受到的________；（2）分析图运动情况可知：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，说明小车受到的阻力越大，速度减小得越________（选填“快”或“慢”）；（3）牛顿在伽利略等人的研究基础上，概括出牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持________状态或________状态；（4）牛顿第一定律________（选填“是”或“不是”）直接由实验得出的，其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法．【答案】相等摩擦力快静止匀速直线运动不是【详解】（1）每次都从斜面顶端释放，可以使小车运动到斜面底端时的速度相等；本实验中的“阻力”是指小车受到的摩擦力；（2）根据图中运动情况可知：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，因为毛巾表面最粗糙，阻力最大，小车运动的距离就越近，可以说明小车受到的阻力越大，速度减小得越快；（3）牛顿第一定律的内容为：一切物体在不受外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；（4）牛顿第一定律是在实验的基础上，通过科学推理得出的，不是用实验直接得出的．2．（2021·广东龙岗·八年级期末）小明同学在“测量滑动摩擦力”的实验中：（1）测量前观察弹簧测力计，发现指针指在图甲所示的位置，他应将测力计沿______方向放置，然后进行调零，此弹簧测力计的分度值是______N；（2）如图乙所示，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在木板上做______运动，根据______知识可以得出拉力与摩擦力的大小相等；（3）在如图乙操作的基础上，再次沿水平方向拉着木块做直线运动，弹簧测力计的示数如图丙所示，此时木块所受的摩擦力为______N；（4）实际操作过程中，很难准确测量摩擦力，为了便于操作，聪明的小明将实验装置做了改进，如图丁所示，将弹簧测力计的右端固定，用此装置按照图中的方式快拉或慢拉木板，弹簧测力计的示数都相同，说明滑动摩擦力的大小与______无关；（5）交流评估时，王芳按小明改进后的方法拉动木板的过程中，发现弹簧测力计示数仍然不稳定，可能的原因是()A．木板的长度太长B．木板的粗糙程度不均匀C．弹簧测力计的分度值太大D．木块与木板的接触面积太大【答案】水平0.2匀速直线二力平衡2相对滑动速度B【分析】【详解】（1）[1][2]因为要沿水平方向拉动物块，必须在水平方向上进行调零；由图甲可知，弹簧测力计上最大刻度是5N，所以量程为0~5N，1N之间有5个小格，所以一个小格代表0.2N，即此弹簧测力计的分度值为0.2N。（2）[3][4]测量时长木板应水平放置，实验时为了测出摩擦力大小，应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动，此时摩擦力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡，可知此时滑动摩擦力与拉力大小相等。（3）[5]如图乙所示，沿水平方向拉着木块做直线运动，根据二力平衡，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小，如图丙所示，因压力和接触面的粗糙程度不变，所以此时木块所受的摩擦力为2N。（4）[6]如图丁所示，用此装置按照图中的方式快拉或慢拉木块，弹簧测力计的示数都相同，摩擦力的大小不变，说明滑动摩擦力的大小与相对滑动速度无关。（5）[7]A．木板的长短不会影响摩擦力的大小，所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因，故A不符合题意；B．木板的粗糙程度不均匀，影响摩擦力的大小，会造成弹簧测力计的示数不容易稳定，故B符合题意；C．弹簧测力计的分度值太大，只会使测量的准确度降低，不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因，故C不符合题意；D．木块与木板的接触面积不影响摩擦力的大小，所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因，故D不符合题意。故选B。3．（2021·广东和平·八年级期末）小宇用如图甲所示的装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，小华记录的部分实验数据如下表；序号木块放置情况接触面情况接触面所受压力弹簧测力计示数1平放木板41.22平放木板61.83平放木板82.44平放棉布62.45平放毛巾62.8（1）在实验操作中，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，这样做的目的是________；（2）通过分析序号为_______的三组实验数据可得：滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关；（3））小字在探究“滑动摩擦力的大小与压力的关系”时，利用上表中序号为第1和第4次的实验数据比较得出；“压力越大，滑动摩擦力就越大”的结论。你认为他这样做对吗？_______，理由是；_______。（4）分析序号为1、2、3的三组实验数据可得：滑动摩擦力的大小与接触面所受压力大小的关系式是_________。（5）某次实验中拉动木块由静止到匀速直线运动的过程中，弹簧测力计对木块的拉力随时间的变化图像如图乙所示，其中木块处于静止状态，分析图像可知：要使木块由静止开始运动，至少要用______N的水平拉力拉木块；如果实验时木块受的拉力是1.8N，下列对木块所处状态的判断，正确的是_______。A．始终静止B．始终做匀速直线运动C．静止或匀速直线运动D．条件不足，无法判断（6）实验过程中，弹簧测力计的示数不容易稳定，可能的原因是_________。【答案】使木块在水平方向上受力平衡，弹簧测力计的拉力等于摩擦力2、4、5不正确没有控制接触面的粗糙程度相同2.0C没有拉着物体做匀速直线运动（或接触面粗糙程度不均匀）【分析】【详解】（1）[1]在实验操作中，用弹簧测力计沿平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力平衡，根据二力平衡知识，弹簧测力计的拉力等于摩擦力，读出拉力就测量出了摩擦力。（2）[2]要探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系，需要保持压力的大小不变，改变接触面的粗糙程度，因此应该分析序号2、4、5的三组实验数据。（3）[3][4]在探究“滑动摩擦力的大小与压力的关系”时，要控制接触面情况相同，而第1和第4次两次实验中接触面粗糙程度不同，故得出“压力越大，滑动摩擦力就越大”的结论是不正确的，即没有控制接触面粗糙程度相同。（4）[5]通过分析实验1、2、3可知，在接触面的粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与接触面所受压力成正比，比值为0.3，关系式表达为（5）[6]分析图乙可知，要使木块由静止开始运动，至少要用2.0N的力。[7]当木块受到的拉力是1.8N时，木块可能静止（还没拉动），也可能匀速直线运动（已经拉动了，且由乙图可知滑动摩擦力等于1.8N），故C正确。（6）[8]如果没有拉着物体做匀速直线运动或接触面的粗糙程度不均匀，会造成弹簧测力计的示数不稳定，从而影响摩擦力的测量结果。实验二：压强有关实验4．（2021·广东江城·八年级期末）如图所示，小明利用下面的实验器材探究“液体内部的压强特点”的实验。（1）如图甲所示，小明发现压强计U形管两边红墨水的高度不相等，接下来的操作应该是()；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（2）排除故障后，小明将金属盒浸没于水中，完成图乙和丙所示实验。由实验可知液体内部压强与________有关；（3）小明换用其他液体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，U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()（选填字母）；A．烧杯中换密度差更大的液体B．将U形管换成更细的C．U形管中换用密度更小的酒精（4）另一小组对实验进行改进，其装置如图丁所示。①在容器左右两侧分别倒入A、B两种不同液体，橡皮膜向左突起。可以判断_______（填“左”或“右”）侧液体产生的压强较大。②向左侧继续加入A液体，当容器左右两侧液面相平时，橡皮膜仍向左凸起，由此可知液体压强与_______有关。③在②的基础上，继续向左侧加A液体，直到橡皮膜变平，此时两容器底受到液体压强的大小关系为pA_______pB（选填“＞”“＜”或“=”）。【答案】C深度B右（液体）密度＜【分析】【详解】（1）[1]若在使用压强计前发现U形管内水面有高度差，说明软管内封闭的气体不受力时，压强与外界气压不相等，对实验结果会造成影响，应拆除软管重新安装，故选C。（2）[2]丙图金属盒没入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大，所以在液体密度一定时，液体越深，液体压强越大，所以液体压强跟液体深度有关。（3）[3]根据p=ρgh可知，液体的密度越大，深度越大，压强越大，液体的压强与U形管粗细无关，所以在“烧杯中换密度差更大的液体”和“U形管中换用密度更小的酒精”U形管左右两侧液面的高度差都将变大；“将U形管换成更细的”不能使两侧液面高度差对比更加明显，故选B。（4）①[4]橡皮膜向左凸起，说明橡皮膜右侧受到液体产生的压强大。②[5]向左侧加入A液体，当容器左右两侧液面相平（深度相同）时，橡皮膜仍向左凸起，左右液面相平时，橡皮膜向左突出，说明相同深度处的压强与液体的密度有关。③[6]左右液面相平时，橡皮膜向左突出，由p=ρgh可知ρA＜ρB当橡皮膜变平时，两侧液体对橡皮膜的压强相等，则左侧液面高于右侧液面，在②的基础上，继续向左侧加A液体，直到橡皮膜变平，橡皮膜下面的B液体压强大于A液体的压强，此时两容器底受到液体压强的大小关系为pA＜pB5．（2021·河南内黄·八年级期末）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。这种实验方法叫做______法；（2）通过比较图甲、乙，说明______，压力的作用效果越明显；（3）通过比较图______（填序号），说明压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；（4）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强的大小关系为p______（选填“>”“<”或“=”）；（5）实验结束后，同学们做了进一步的交流讨论，分析静止在水平桌面上的固体，它对桌面的压力和它受到的重力大小相等，这是因为它对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对______力；它受到的重力与桌面对它的支持力是一对______力。【答案】海绵的凹陷程度转换法当受力面积一定时，压力越大乙、丙＝相互作用平衡【分析】【详解】（1）[1][2]海绵在压力作用下发生形变，压力越大，形变量越大，因此实验中可以通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果。用海绵的形变程度间接反应压力的作用效果，应用了转换法。（2）[3]]由甲、乙两图所示实验，可知，在接触面积相同的情况下，压力越大，力的作用效果越明显，由此可知：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。（3）[4]探究压力的作用效果与受力面积的关系，应控制压力大小相同，受力面积不同，所以应比较图乙和图丙两次实验。（4）[5]根据可知，丙、丁两次实验，压力和受力面积都相等，所以压强相等。（5）[6][7]静止在水平桌面上的固体，它对桌面的压力与桌面对它的支持力，大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上，属于相互作用力。它受到的重力和桌面对它的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上，属于平衡力。6．（2021·河南社旗·八年级期末）如图所示，是探究液体内部压强的实验。（1）如图甲所示，压强计是通过U形管中液面的______来反映被测压强大小的。使用前应检查压强计是否漏气，方法是：用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置______（选填“漏气”或“不漏气”）。（2）若在使用压强计前，发现U形管中液面已有高度差，通过______（填写字母序号）方法可以进行调节。A．从U形管内向外倒出适量水B．拆除软管重新安装C．向U形管内加适量水（3）比较图乙、丙实验可知，液体内部压强与______有关；比较图______实验可知，液体内部压强与液体的深度有关。（4）如果保持图乙中探头浸在液体中深度不变，然后将橡皮膜朝向不同方向，U形管两液面______（选填“会”或“不会”）出现高度差的变化，说明：______。【答案】高度差不漏气B液体密度丙、丁不会同种液体在同一深度，向各个方向的压强相等【分析】【详解】（1）[1]实验中通过U形管中两边的液面高度差来反应被测压强大小的，用到转换法。[2]检查装置时，用手按压橡皮膜，若U形管中液体能灵活升降，则说明装置不漏气。（2）[3]若在使用压强计前发现U形管中有高度差，进行调节时，只需要将软管取下，再重新安装，这样的话，U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，选B。（3）[4]比较乙、丙实验可知，液体深度相同，液体密度不同，压强计U形管中液面的高度差不同，故液体内部压强与液体的密度有关。[5]比较丙、丁实验可知，液体的密度相同，深度不同，U形管左右液面差不同，液体内部压强不同，所以液体内部压强与液体的深度有关。（4）[6][7]图乙中，在同种液体中，当探头所在的深度相同时，只改变探头的方向，U形管左右两侧液面的高度差不变，这表明：同一液体，在同一深度，向各个方向的压强相等。实验三：浮力有关实验7．（2021·江西大余·八年级期末）小明用弹簧测力计、圆柱体、3个相同的分别装有一定量的水和盐水的烧杯，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计的示数如图所示。（1）分析甲、乙、丙三个实验，说明浮力的大小与______有关。（2）为了探究浮力大小与液体密度是否有关，可选用______图的装置来进行操作。（3）图丙中A排开水的重力______（选填“大于”“小于”或“等于”）图丁中A排开盐水的重力。（4）根据图示实验数据测出盐水的密度是______kg/m3。（5）为了正确地测出A浸没在水中受到的浮力，操作中除了要注意把A浸没在水中并在静止时读测力计的示数外，还应注意______。（6）小明联想到综合实践课上自己自制“密度计”；他在吸管下端加适当的配重后封闭，使其能竖直漂浮在液面中。若放入水中，水面在管的A点处；放入另一种液体中，液面在B点处（如图戊）。①“密度计”上刻度A、B可分别表示液体的密度，则ρA______ρB（选填“>”、“<”或“=”）。②为了使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些，以使测量结果更精确，你的改进方法是______。【答案】排开液体的体积

丙丁

小于

1.2×103

A不能碰容器底

<

换更细的吸管【分析】【详解】（1）[1]由图甲、乙、丙所示实验可知，液体的密度相同而排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同，由此可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关。（2）[2]探究浮力大小与液体密度是否有关，应控制排开液体的体积相同、液体的密度不同，故可选用图丙和图丁的装置来进行操作。（3）[3]由图甲、丙所示实验可知，圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F=12N-7N=5N由阿基米德原理知：排开水的重力为5N；由图甲、丁所示实验可知，圆柱体浸没在盐水中时受到的浮力F浮盐水=G-F′=12N-6N=6N由阿基米德原理知：排开盐水的重力为6N；故图丙中A排开水的重力小于图丁中A开盐水的重力。（4）[4]由图甲、丙所示实验可知，圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F=12N-7N=5N圆柱体的体积由图甲、丁所示实验可知，圆柱体浸没在盐水中所受浮力F浮盐水=G-F′=12N-6N=6N盐水的密度（5）[5]为了正确地测出物体浸没在水中受到的浮力，要让物体完全浸没但不能碰容器底。（6）①[6]密度计是漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力，保持不变，如果液体的密度越大，则密度计浸入液体中的体积越小，即越往上浮，则露出液面部分的长度越长；所以密度计的刻度是越往下值越大。故ρA＜ρB②[7]因为ΔV=Sh，所以使h变大，应减小S即可，具体做法是换更细的吸管。8．（2021·江西南昌·八年级期末）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系：（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为____N；（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为_____N，石块排开的水所受的重力可由______（填字母代号）两个步骤测出；（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于________；（4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是______；A．用原来的方案和器材多次测量取平均值B．用原来的方案将水换成酒精进行实验C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验（5）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则______（选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论；（6）图乙是弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入深度h变化的关系图（仅画出h为6﹣12cm范围的图线），已知圆柱体高为4cm，请结合图甲中测量数据，在图乙中画出h为0﹣6cm范围时的F﹣h图线。______【答案】3.8

1.4

A、D

物体排开水受到的重力

A

能

【分析】【详解】（1）[1]由图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则石块的重力为3.8N。（2）[2]把石块浸没在盛满水的溢水杯中，弹簧测力计的示数是2.4N，根据称重法测浮力可知[3]比较D、A两图可知石块排开的水所受的重力为（3）[4]由以上步骤可初步得出结论，浸在水中的物体所受浮力的大小等于该物体所排开水受到的重力。（4）[5]为了得到更普遍的结论，应换用不同液体和不同物体进行多次实验，而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值，则操作中不合理的是A。（5）[6]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，所以只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，也能得到与（3）相同的结论。（6）[7]由（1）知物体的重力为3.8N，所以h＝0时，测力计示数为3.8N；随着物体下表面浸入深度h的增大，其排开水的体积增大，浮力增大，则测力计的示数逐渐减小；由于圆柱体高为4cm，所以从浸入深度为4cm开始，弹簧测力计的示数保持2.4N不变，此时物体完全浸没，如图所示：9．（2021·广东中山·八年级期末）如图所示是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验过程。步骤一：如图甲，用测力计测出某物体所受重力G1；步骤二：如图乙，测出小桶所受的重力G2；步骤三：如图丙，把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中，读出此时测力计示数F1；同时，用小桶收集从溢水杯溢出的水；步骤四：如图丁，测出小桶和物体排开的水所受的总重力G3。（1）上述实验中测出该物体浸没在水中时受到的浮力是______N；（2）分析实验数据可知，浮力大小______（选填“大于”、“小于”或“等于”）物体排开的液体受到的重力；（3）在步骤三中，如果将物体浸没在水中更深的位置，弹簧测力计的示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（4）利用实验数据计算出这个物体的体积是______m³（g取10N/kg）；（5）步骤三中，如果只将物体体积的一半浸在水中，则从溢水杯溢出的水的重量______（选填“大于”、“小于”或“等于”）物体所受到的浮力大小。【答案】1等于不变1×10﹣4等于【分析】【详解】（1）[1]由甲、丙两步骤可计算出物体浸没在水中时受到的浮力F浮＝G1﹣F1＝2N﹣1N＝1N（2）[2]由乙丙知排开液体的重力G排＝G3﹣G2＝1.5N﹣0.5N＝1N通过以上实验数据得出F浮＝G排，即浮力大小等于物体排开液体受到的重力。（3）[3]将物体浸没在水中的更深的位置时（未触底）弹簧测力计的示数不变，由F浮＝G﹣F知道，浮力大小不变，说明浸没在水中的物体所受浮力大小与浸没的深度无关。（4）[4]物体浸没在水中时所受的浮力F浮＝1N；由知道，物体的体积为（5）[5]只将石块的一部分浸入水中，排开水的体积减小，排开水的重力减小，浮力减小，仍能得出F浮＝G排实验五：物体动能的大小跟哪些因素有关10．（2021·河南信阳·八年级期末）实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离．(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是____________________________________，钢球动能的大小是通过观察_______________来判断的。(2)从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置的______相同，从而探究动能与_______的关系．(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大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度．你认为应当采用_____同学的建议．(4)由上述实验数据和现象可得出结论：__________________________________．【答案】将钢球从某一高度由静止释放木块运动的距离速度质量甲在速度一定时，质量越大，动能越大【分析】【详解】（1）[1]让钢球从某一高度由静止释放，使钢球获得动能。[2]钢球动能的大小是通过钢球对木块做功的多少来体现出来的，木块运动的距离越长，就表示钢球的动能越大。（2）[3][4]让小球从斜面的同一高度处释放，使小球到达最底端的速度相同，从而探究动能与质量的关系。（3）[5]上面的两次实验是在速度一定时，改变物体的质量，探究动能的大小，动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的，因此改变木板的长度，应采用甲的建议。（4）[6]有表中的数据知：速度一定时，质量越大动能越大。11．（2021·北京东城·八年级期末）小东水平路面上骑车时发现，运动中的自行车不再踩脚踏板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后，提出猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度以及车开始滑行的初速度有关。为探究其中的奥秘，他设计了如图甲所示的探究实验：他在水平桌面上搭成一斜面，用小球代替自行车做实验，用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。（1）为了探究小球在水平面上的滑行距离与开始滑行的速度的关系：小东应先后三次将小球从斜面的___________（选填“同一”或“不同”）高度处释放，比较小球在___________（选填“同一”或“不同”）粗糙面上滑行的路程，发现开始滑行的速度越大，向前滑行的距离越大。（2）为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系：小东应先后三次将小球从斜面上的___________（选填“同一”或“不同”）高度处释放，发现水平面越光滑，向前滑行的距离越远。通过本实验还可进一步推理，得出以下结论：水平面上运动的物体，如果不受阻力作用，物体将___________。（3）为了进一步模拟研究汽车超速带来的安全隐患，小东同学又设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一斜面的不同高度处、的位置滚下（，），分别推动同一小木块运动一段距离、后静止。同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题，理由是___________。【答案】不同同一同一做匀速直线运动没有控制两个小球的质量相同【分析】【详解】（1）[1][2]为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系，要控制水平面的粗糙程度相同，只改变速度的大小，故应先后三次将小球从斜面的不同高度处释放，比较小球在相同粗糙面上滑行的路程。（2）[3][4]为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系，应控制小球的初速度相等，应先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放；从毛巾、棉布到木板，接触面粗糙程度变小，接触面越光滑，阻力越小，通过的距离越长；通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，则物体将运动的无限远，物体将做匀速直线运动。（3）[5]要模拟研究汽车超速带来的安全隐患，应该用速度不同但质量相同的小球去撞击木块，由图乙知，小球的质量不同，这种设计不合理，原因是没有控制两个小球的质量相等。12．（2021·山东高唐·八年级期末）如图所示，是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下．完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中，。（1）小钢球动能大小是通过______（选填高度h或距离s）大小来反映的；（2）小钢球不能立即停下，是因为小钢球具有______；（3）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，______，动能越大；（4）分析比较______两组实验可得出物体的动能与质量的关系；（5）综上可知，如图中所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高______。【答案】距离s

惯性

速度越大

甲、丙

速度【详解】（1）[1]木块与水平面的摩擦力是相同的，小钢球推动木块移动的距离越远，做的功越多，故小钢球的动能大小是通过小木块移动的距离s大小来反映的，这是转换法的应用。（2）[2]一切物体都有保持原来运动状态的性质，称为惯性。小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有惯性，小木块最终会停下来是因为受到阻力的作用。（3）[3]由图甲、乙可知，两球质量相同，高度不同即速度不同，对木块做功不同，根据控制变量法，是为了研究动能与速度的关系，故在物体质量相同时，速度越大，动能越大。（4）[4]要研究物体的动能与质量的关系，根据控制变量法，要求质量不同，速度相同即高度相同，甲和丙两组实验满足要求。（5）[5]相同速度，质量越大，动能越大，各种车的质量不同，为了防止动能过大紧急情况下破坏作用过大，质量大的车要限制速度较小，故图乙所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高车速。13．（2021·山西孝义·八年级期末）利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块就会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB（mA＜mB）。（1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。说明两小球在摆动过程中的速度大小与小球的________无关。（2）实验中通过比较________来判断小球动能的大小。（3）分析比较________两次实验，可探究出的结论是：速度相同的物体，质量越大，动能越大。（4）图乙中小球B到达竖直位置时的速度小于图丙中小球B到达竖直位置时的速度，如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：______________。（5）小明觉得图乙、丙中木块滑行的距离相差不大，他建议选择绝对光滑的水平面做这个实验，你觉得可行吗？___________，理由是：______________。（6）请你结合上述实验中的结论分析说明高速公路上为什么不同车辆的限速一般不同？___________。【答案】质量

木块移动的距离

甲、乙

质量相同的物体，速度越大，动能越大

不可行

木块就会做匀速直线运动而停不下来，无法比较木块运动距离的远近

不同车辆质量不同，速度相同时，质量越大，动能越大，行驶时越危险【分析】【详解】（1）[1]甲、乙两图中，A、B小球的质量不同，由题意知，摆角相同，小球相对静止，小球同时到达竖直位置，说明小球的速度大小与小球的质量无关。（2）[2]实验中通过比较木块移动的距离来判断小球动能的大小，利用了转换法。（3）[3]分析比较甲、乙两次实验，两球的质量mA＜mB摆角相同，两球的速度相同，B球能将木块C撞得更远，说明B球的动能更大，因此可得速度相同时，物体的质量越大，动能越大。（4）[4]乙、丙两图中，小球的质量相同，摆角θ1＜θ2所以乙图中小球B到达竖直位置时的速度小于图丙中小球B到达竖直位置时的速度，图丙中木块C滑行得更远些，因此可得：质量相同的物体，速度越大，动能越大。（5）[5][6]如果水平面是绝对光滑的，没有阻力作用，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小。所以选择绝对光滑的水平面做这个实验不可行。（6）[7]因为物体的速度相同时，物体的质量越大，动能越大，发生意外时造成的后果越严重，所以不同车辆的限速一般不同。实验六：杠杆实验14．（2021·河南洛宁·八年级期末）小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有，刻度均匀的杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个．（1）如图A所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向_____（选填“左”或”右”）调节，直到杠杆在_____位置平衡，目的是便于测量_____，支点在杠杆的中点是为了消除杠杆_____对平衡的影响．（2）小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图B所示，他们记录的数据为动力F1=1.5N，动力臂L1=0.1m，阻力F2=1N，则阻力臂L2=_____m．（3）甲同学测出了一组数据后就得出了”动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是_____．（4）丙同学通过对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图C的实验，此实验_____（选填“能”或”不能”）说明该结论是错误的，图C实验中，已知杠杆上每个小格长度为5cm，每个钩码重0.5N，当弹簧测力计在A点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力×动力臂_____（选填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂”．【答案】右水平力臂自重0.15一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律能等于【详解】（1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动，由于杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；（2）杠杆平衡条件是：F1L1=F2L2，根据已知数据代入杠杆平衡条件得：1.5N×0.1m=1N×L2，解得阻力臂L2是：L2=0.15m；（3）甲同学只做一次实验就得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，是不合理，因为一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律（4）乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做的如图C的实验能得出此结论是不正确的；即当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时，看实验结论是否成立；杠杆平衡条件为：F1L1=F2L2，故可得：4×0.5N×3×5cm=3N×1/2×4×5cm，左右相等，杠杆在水平位置平衡时，即动力×动力臂=阻力×阻力臂。点睛：本题考查的是“研究杠杆平衡条件”的实验，考查了调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算．需要明确当杠杆处于水平位置平衡时，竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上，倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上，力臂会变小．15．（2021·广东连南·八年级期末）如图，小明利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，他所选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量为10g）、细线、刻度尺等。（1）他将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲所示，若想调节铅笔水平平衡，她应将细线向_____（选填“左”或“右”）移动．实验前调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响，在实验测量时保持铅笔水平平衡还有一个好处是：______；（2）调节杠杆水平平衡后，他用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示，做了几次实验后将数据记录在下表，则表中漏填的数据为_____N，同桌的小亮按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，这个结论与杠杆平衡条件______（选填“相符”或“不相符”），为了进一步完善实验，得出普遍规律，接下来的做法应该是______（填序号）。A．改变力的大小B．改变力的方向C．改变力的作用点次数动力F1/N动力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m10.10.020.20.0120.10.040.0230.20.040.10.08（3）若在实验过程中，铅笔水平平衡后（如图乙），小明不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙），她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到右端细线处固定（如图丁），则松手后铅笔_______。A．左端下沉B．右端下沉C．仍然水平平衡【答案】右便于测量力臂0.2不相符BA【详解】（1）[1]此时，铅笔右端下沉，说明右端铅笔重力与其力臂的乘积大于左边铅笔重力与其力臂的乘积，要使铅笔在水平位置平衡，要将细线向右移，减小右边的力臂且减小右边的重力，增加左边的力臂且增加左边的重力，使左右两边重力与其力臂的乘积相等，使铅笔在水平位置平衡。[2]当铅笔在水平位置平衡时，因为通过拴橡皮的方法对杠杆的作用力的方向是竖直向下的，此时力臂与铅笔重合在一起，便于测量力臂。（2）[3]根据此次实验数据与杠杆平衡条件可以计算出漏填的数据为：0.2N。[4]杠杆的平衡平衡条件是：动力×动力臂=阻力×动力臂，所以二者是不相符的。[5]之所以通过实验得出这个结论是因为：力臂和杠杆重合在一起，力臂与力的作用点到支点的距离相等了。可以使力臂杠杆分离，使力臂与力的作用点到支点的距离不相等，再进行实验探究。通过改变力的方向可以使力臂与杠杆不再重合。故A、C不符合题意，B符合题意。故选B。（3）[6]所那一段铅笔芯放在细线处，与原来未断时相比，减小了这段铅笔芯对杠杆的作用力的力臂，使其对杠杆的影响减小了，所以右端上升，左端下沉。16．（2021·重庆八中八年级期末）如图所示是小亮同学“探究杠杆的平衡条件”时的情景，实验器材有刻度均匀的杠杆，弹簧测力计，刻度尺，细线和若干钩码（每个钩码均重0.5N）。（1）如图甲所示，实验前杠杆左端下沉，应将平衡螺母向______（填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是______；（2）接下来，小亮继续往两侧添加钩码，使杠杆恰好水平平衡，如图乙所示。在此基础上，若将杠杆右侧的钩码中取下一个后，杠杆的______侧会下降，要使杠杆再次水平平衡，则右侧钩码的悬挂点应该再向右移动______格；（3）当小亮用弹簧测力计在M处竖直向上拉杠杆使其保持水平平衡时，如图丙所示，测力计的示数在稳定时应该______（填“大于”或“等于”或“小于”）1N。当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（4）小亮在图丙基础上取下弹簧测力计，继续将杠杆转至图丁所示的竖直位置。当小亮在A点施加一个始终水平向右的拉力F可以向上拉动杠杆，却发现无论用多大的力都无法将杠杆拉至水平位置保持平衡。你认为原因是______。【答案】右便于测量力臂大小左3小于变大水平位置处动力臂为0，无法使其保持平衡【分析】【详解】（1）[1][2]如图甲左边重，故需要将平衡螺母向右调；直到杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。（2）[3][4]若将杠杆右侧的钩码中取下一个后，则左侧的钩码和力臂的乘积变大，故杠杆向左边倾斜；左边为3个钩码，2格，而右侧的钩码此时为1个，要使杠杆再次水平平衡，则右侧钩码的悬挂点应该再向右移动到6格，故向右移动3格。（3）[5][6]如图丙所示，钩码所受的重力为1N，2格，而弹簧测力计的力臂为4格，根据杠杆平衡原理，弹簧测力计的读数为故弹簧测力计的示数小于1N；当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，力臂变小，而阻力和阻力臂的乘积不变，故弹簧测力计的示数变大。（4）[7]若到了水平位置，由于力的方向是水平向右的，此时力臂为零，故无法达到水平位置平衡。17．（2021·重庆南岸·八年级期末）如图所示是小杨同学探究“杠杆平衡条件”的实验：（每个钩码质量相等，杠杆上每小格等距）（1）实验前发现杠杆左端偏高，应将两端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，目的是方便测量______；（2）调节杠杆平衡后，小杨同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上______个钩码，使杠杆在水平位置平衡；（3）取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由转至的过程中，杠杆始终保持水平位置平衡，如图乙所示，弹簧测力计示数将______（选填“变大”，“不变“或“变小”）；接着小杨把支点选在C点，如图丙所示，当在A点挂一个钩码，D点挂3个钩码时，杠杆也恰好水平静止，她觉得此时不满足杠杆平衡条件，小杨的问题在于更换支点后，______；（4）完成以上实验后，小杨又利用如图所示杠杆来测量杠杆的机械效率。实验时应竖直向上______拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升，当将杠杆拉至图中虚线位置，此时弹簧测力计的示数F=______N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度，测力计移动距离，则杠杆的机械效率为______%（结果精确到0.1%）。其他条件不变，如果把钩码由A点移至B点，O、C位置不变，则此杠杆的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】左便于测量力臂4变大支点没有位于中间位置，杠杆的重心不在支点上匀速0.566.7%变大【分析】【详解】（1）[1]在调平杠杆平衡时，杠杆的哪端高，平衡螺母要向哪端移动，根据题意知道，杠杆左端偏高，所以，应将两端的平衡螺母向左调节。[2]力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出。（2）[3]设杠杆上一个小格长度为L，一个钩码重为G，由杠杆平衡条件知道2G×4L=nG×2L解得n=4，所以在B处挂4个钩码。（3）[4]力臂是支点到力的作用线的距离，如下图由图知道，F1的力臂大于F2的力臂，而阻力和阻力臂保持不变，故F1＜F2，即弹簧测力计示数将变大。[5]图丙中，支点没有位于中间位置，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致不能满足杠杆平衡条件。（4）[6]由图知道，实验时，竖直向上匀速动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。[7]由图知道，弹簧测力计的分度值是0.1N，所以它的示数是0.5N。[8]根据题意知道，在实验过程中，有用功是W有用=Gh=1.0N×0.1m=0.1J总功是W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J所以杠杆的机械效率[9]将钩码的悬挂点由A移至B，O、C位置不变，仍将钩码提升相同的高度，有用功不变；由于额外功是提升杠杆所做的功，悬挂点由A移至B后，杠杆实际提升的高度变小，所以额外功也变小，则总功变小，所以杠杆的机械效率将变大。实验五：测量机械效率实验18．（2021·北京市建华实验学校八年级期末）小洋和小红在测滑轮组机械效率的实验中，一起组装了如图所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。(1)实验时，小红应______向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为；同时小洋用刻度尺测出钩码升高的高度为，以上测量准确无误，其它被测物理量和计算的数据如下表所示：钩码重/弹簧测力计提升的高度/有用功/总功/机械效率2(2)小洋和小红测得滑轮组的机械效率为，他们意识到出了错误，请你帮他们找出原因：______。(3)该滑轮组的机械效率实际为______。(4)若提升的钩码重增加到6N，则其机械效率将______（选填增大、减小或不变）。(5)通过分析，可知对滑轮组机械效率产生影响的主要因素有______。【答案】匀速竖直弹簧测力计提升的高度错了，应为0.5m80%增大钩码重和动滑轮的重【详解】(1)[1]测量滑轮组的机械效率的实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计。(2)[2]动滑轮被5根绳子承担，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的5倍，因此弹簧测力计提升的高度错了，应为0.5m。(3)[3]滑轮组的机械效率(4)[4]使用滑轮组时，增加钩码的重力，增大了有用功，同时额外功不变，因此机械效率会增大。(5)[5]滑轮组的机械效率和物体重、动滑轮重有关，如果动滑轮重不变，物体越重，机械效率越高。因此对滑轮组机械效率产生影响的主要因素有钩码重和动滑轮的重。19．（2021·河南永城·八年级期末）在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小明利用同一滑轮组先后提升不同重量的物体进行实验，如图甲和乙所示，不计空气阻力。实验测量的数据记录在表格中：次数物重/N提升高度/m拉力/N绳端移动距离/m机械效率η130.12.00.350%260.13.20.3(1)根据测量的实验数据，可计算出表格中的横线上应填的数据大小为____（用百分数表示）；(2)分析实验数据，可初步得出的实验结论为：同一滑轮组的机械效率与____有关；(3)小明在实验操作中发现：一边拉动弹簧测力计一边读数，非常不方便，因为这样弹簧测力计示数不稳定，为了方便读数，小明认为可以让弹簧测力计保持静止时读数，他的这种想法显然是_____的，因为他没有考虑到____对滑轮组机械效率的影响，如果让弹簧测力计保持静止时读数，则所测出的滑轮组机械效率将比其真实值______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；(4)如果不计绳重和摩擦，只是按照如图丙所示的绕