2020年中考物理力学必考考点专练3实验题含解析

3.实验题一、长度与时间的测量实验1．如图（a）中刻度尺的最小分度值为________毫米，所测物体的长度为________厘米。如图（b）所示是________（填写仪器的名称）。甲、乙两位同学用该测量工具拉出的纸带分别如图（c）、（d）所示，其中图（c）纸带中从A点到D点所用的时间为________秒，通过比较可以知道________同学拉纸带较快（选填“甲”或“乙”）。【答案】1；3.60；打点计时器；0.06；乙。【解析】（1）由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表1mm，即刻度尺的分度值为1mm；物体左侧与1.00cm对齐，右侧在4.60cm处，所以物体的长度为L＝4.60cm﹣1.00cm＝3.60；（2）由图可知，该仪器为打点计时器，是测量时间的工具；因为打点计时器每秒钟打点50次，所以每次打点的时间间隔为0.02s，A、D两点的时间间隔为3×0.02s＝0.06s；因为每次间隔所用时间相同，从甲、乙两条纸带的间隔距离就可以看出：乙纸带两点间的距离比甲纸带两点间的距离大，说明乙同学纸带拉得快些。2．如图1所示，停表的读数是________s．如图2所示，用刻度尺测物体的长度，读数时视线正确的是________（选填“A”或“B”），物体的长度为________cm。【答案】337.5；B；2.49。【解析】停表小盘的分度值是0.5min，指针在5min和6min之间偏向6min一侧；大盘的分度值是0.1s，而大盘指针在37.5s，因此停表读数为5min37.5s＝337.5s。读数时，视线要与尺面垂直，故选B；由图可知：刻度尺的分度值是1mm，物体左侧与0刻度线对齐，右侧与2.49cm对齐，所以物体的长度为2.49cm。3．亲爱的同学，请用所学的物理知识解决下列问题（1）如图甲所示的是用两把不同的刻度尺测量同一物体的长度。其中A刻度尺的分度值为________，所测得的物体的长度为________cm，B刻度尺测得的物体的长度值为________cm。（2）如图乙所示停表外圈示数的单位为________，分度值为________，外圈的读数为________。（3）如图丙所示，小丽同学测量平时学习中使用的水笔横截面的直径，水笔横截面的直径是________cm。【答案】（1）1cm；2.7；2.75；（2）s；0.1s；39.8s；（3）1.55。【解析】（1）刻度尺A的分度值即相邻两刻线间的距离是1cm，测量时是从4.0cm（最后的那个零是估计值）开始测起的，末端刻度值为6.7cm，物体的长度为6.7cm﹣4.0cm＝2.7cm；刻度尺B的分度值是0.1cm，即1mm，测量是从4.00cm开始测起的，末端刻度值为6.75cm，物体的长度为6.75cm﹣4.00cm＝2.75cm；（2）由图可知，秒表外圈示数的单位是s；在1s之间平均分成10等份，所以一份是0.1s，也就是秒表的分度值是0.1s；秒表的小盘的分度值是0.5min，指针在1min和2min之间，偏过中线，所以大盘指针的读数为39.8s；（3）由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以1个小格代表的是0.1cm＝1mm，即此刻度尺的分度值为1mm；水笔左侧与1.00cm对齐，右侧与2.55cm对齐，所以水笔的直径为L＝2.55cm﹣1.00cm＝1.55cm。二、测量物体运动的平均速度实验4．在“探究纸锥下落的快慢”的活动中，小明制作了一个直径为8.0cm的纸锥，某次实验用频闪照相机拍摄得到如图所示的照片，已知频闪照相机每隔0.25s曝光一次。（1）为了测量纸锥从A下落到G的平均速度，请你根据照片按要求完成下列填空。①把数据记录表格中的上面一行补充完整：②将测量或计算的数据记录在表格的下面一行中（平均速度的值保留一位小数）。照片中A到G的长度l/cm________实际中A到G的时间t/s纸锥的平均速度v/（m•s﹣1）________________________________（2）纸锥从A下落到G过程中，速度________（填字母）。A．一直变大B．先变大后变小C．先变大后保持不变（3）纸锥在AC段的平均速度________（填“＞”“＝”或“＜”）在CD段的平均速度。【答案】（1）照片中A到G的长度l/cm从A到G实际下落的高度h/m实际中A到G的时间t/s纸锥的平均速度v/（m•s﹣1）3.400.681.50.45（2）C；（3）＜。【解析】（1）由v＝可知，要计算平均速度，需要知道纸锥下落的实际高度以及纸锥下落的时间，因此表中需要知道照片中A到G的长度l/m，从A到G实际下落的高度h/m；由图知照片中纸锥的直径为0.40cm，所以实际直径与照片直径的比为：＝20，即实际直径是照片直径的20倍；由图知照片中A到G的长度l为3.40cm，从A到G实际下落的高度h为：3.40cm×20＝68cm＝0.68m，实际中A到G的时间t＝0.25s×6＝1.5s，纸锥的平均速度：v＝＝≈0.45m/s；（2）根据图示可知，相同时间内，纸锥通过的路程先增大后相等，所以纸锥先做加速运动再做匀速运动，即速度先变大后保持不变，故C符合题意；（3）由图知AC段和CD段的路程相等，但AC段的时间大于CD段的时间，根据v＝知纸锥在AC段的平均速度小于在CD段的平均速度。5．在同一粗糙水平面固定两个不同斜面，小华同学研究相同的两个小球A、B分别沿不同的斜面运动，用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小球滚动时的不同位置，图上数字为闪光时刻编号，位置间距如图所示。（1）甲图中A球在斜面上运动的速度________（选填“增大”“减小”或“不变”）。（2）乙图中小球B从2位置运动到4位置的这段时间内平均速度v＝________m/s，小球B沿斜面运动过程中的动能________（选填“增加”“减少”或“不变”）。（3）若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞，碰撞之后图________（选填“甲”或“乙”）中木块运动距离较大。【答案】（1）不变；（2）0.8；增加；（3）乙。【解析】（1）由图甲可知，A球每0.1s运动的路程都是5cm，所以A球做匀速直线运动，其速度是不变的；（2）乙图中小球B从2位置运动到4位置这段时间内平均速度：v＝＝＝＝＝0.8m/s；小球B沿斜面运动过程中，相等时间内，运动的路程越来越大，即B球做加速运动，由于小球B质量不变，速度增大，所以其动能增加；（3）由图可知，两个小球从斜面上运动到斜面底端时图乙中B球的速度大（原因是B球在相同时间内通过的路程更长），且两球的质量相同，所以B球运动到斜面底部时动能大；而两木块相同，水平面的粗糙程度相同，B球滑到底端时动能大，对木块做的功多，所以，碰撞之后图乙中木块运动距离较大。6．“测平均速度”实验：（1）实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较________（填“大”或“小”）。（2）在实验前必须熟练使用电子表，如果小车到达金属挡板后还没有停止计时，则会使所测量的平均速度偏________（3）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学让小车从斜面中点由静止释放。测出小车到达斜面底端的时间，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗？________（4）若小车通过上半段和下半段路程的平均速度分别为v1，v2，则两者大小关系为v1________v2【答案】（1）小；（2）小；（3）不正确；（4）小于。【解析】（1）斜面的坡度较小，小车运动速度较慢，运动时间较长，便于计时；（2）小车运动的距离可以利用刻度尺准确的测量，如果小车到达金属挡板后还没有停止计时，会导致时间的测量结果偏大，由v＝可知，会使所测量的平均速度偏小；（3）让小车从斜面中点由静止释放，测出小车到达斜面底端的时间，由于所测得时间不是运动过程中下半程的时间，所以该方法不能计算出小车运动过程中下半程的平均速度；（4）斜面倾角不变时，小车由静止释放，小车沿斜面做加速直线运动，所以前半段路程的平均速度v1小于后半段路程的平均速度v2。三、物质的密度的测量实验7．小明和小华通过实验测量一个实心小石球的密度。（1）图甲是小明正在调节天平平衡时的情景，指出他在操作中的错误是调节横梁平衡时游码未归零。（2）纠正错误后，小明在测量石球质量时在右盘中依次添加1个20g和1个10g的砝码后，指针偏至图乙所示位置，接下来正确操作应是________。A．向左调节平衡螺母B．取下20g砝码，换上5g砝码C．取下10g砝码，换上5g砝码D．再往右盘加5g砝码（3）完成上一步骤后，小明将游码移至图丙位置，使天平平衡；再把石球浸没在装有30mL水的量筒中，水面升至图丁所示位置，则测得石球密度为________g/cm3．由于石球吸入部分水，所测得的密度________（选填“大于”、“等于”或“小于”）石球的真实密度。（4）实验中小华不小心把量筒摔破了，一时找不到新的量筒，于是老师又给小华一个烧杯，请完成以下实验步骤并测出石球的密度（水的密度为ρ水）。①用调节好的天平测量石球的质量为m1；②将适量的水倒入烧杯并称出水和烧杯的总质量为m2；③将石球轻放入烧杯内，记下此时水面到达的位置并做好标记；④取出石球，加水到标记处，称出此时水和烧杯的总质量为m3；⑤由此得石球体积表达式为________，石球密度表达式为________（用题中所给字母表示），实验时将石球拿出水时，表面带有少量水，则对实验结果________（选填“有”或“无”）影响。【答案】（1）调平时游码未归零；（2）C；（3）3.3；大于；（4）；；无。【解析】（1）天平调节平衡时需首先将游码调至零刻度线处，再将螺母向天平上翘的一端移动直到天平平衡，由图可以看出在调节天平平衡时，天平游码没有归零；（2）在称量时，以从大到小的顺序加减砝码，指针偏右，说明砝码的质量偏大，则应取下10g的砝码，换上5g的砝码，故C正确；（3）由图3知，标尺的分度值为0.2g，游码对应的刻度为4.4g，小球的质量为20g+5g+1.4g＝26.4g；由图丁知，量筒的分度值为1ml，小球和水的总体积为38ml，则小球的体积为38ml﹣30ml＝8ml＝8cm3；小球的密度：ρ＝＝＝3.3g/cm3。由于石球吸入部分水，所以排开水的体积偏小，根据ρ＝知，密度偏大；（4）小明不小心把量筒摔破了，用天平烧杯和适量的水也能测量出矿石的密度：①用调节好的天平测出矿石的质量m1；②将适量的水倒入烧杯并称出m2；③将矿石球放入烧杯内，标记下此时水面位置；④将石球取出后，加水至标记处，称出此时烧杯和水的总质量m3；⑤则排开水的质量为m水＝m3﹣m2，由ρ＝得排开水的体积：V溢＝＝，石球的体积V＝V溢＝；石球的密度：ρ石球＝＝＝。若此实验中将小石球拿出后带了一部分水，后来又加水到标记处，排开水的质量仍为m3﹣m2，故该过程对实验结果无影响。8．小红从市场买了一桶色拉油，她想测量色拉油的密度。（1）实验步骤如下：①将托盘天平放在水平台上，移动游码至标尺零刻度线处，发现指针静止时如图甲所示，则应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，使横梁水平平衡；②然后用天平称出空烧杯的质量操作情况如图丁所示，其中的错误是：a．________；b．________；c．________。正确操作后测得空烧杯的质量为10g；③往烧杯中倒入适量的色拉油，将装色拉油的烧杯放在左盘，天平平衡时所用砝码和游码的位置如图乙所示，则烧杯和色拉油的总质量为________g；④将烧杯中的色拉油全部倒入量筒中，静置后色拉油的体积如图丙所示。（2）该色拉油的密度为________g/cm3。（3）分析小红同学的实验过程，你认为测量结果________（选填“偏大”或“偏小”）。（4）为了减小上述实验的误差，只要将上面的实验步骤顺序稍加调整即可，调整后的实验步骤是________（只填写实验步骤前的序号）。【答案】（1）①右；②游码没有放到零刻线处；砝码和物体放反了；用手拿砝码；③56；（2）0.9；（3）偏大；（4）①③④②。【解析】（1）①把天平放在水平台上，移动游码至标尺零刻度线处，由图甲知，指针静止时偏左，此时应将平街螺母向右调节，直到天平平衡；②根据图丁可知，错误之处：a、游码没有放到零刻线处；b、砝码和物体放反了；c、用手拿砝码；③由图乙可知，标尺分度值为0.2g，烧杯和色拉油的总质量为50g+5g+1g＝56g，（2）由丙图知，倒入量筒中色拉油的体积为50mL＝50cm3；倒入量筒中色拉油的质量为56g﹣10g＝45g，所以色拉油的密度ρ＝＝＝0.9g/cm3；（3）将烧杯中的色拉油全部倒入量筒，因烧杯壁上有少量残留的色拉油，导致测得油的体积偏小，根据密度公式可知，测得色拉油的密度偏大。（4）实验时可先测量烧杯和色拉油的总质量，再将色拉油全部倒入量筒中，最后测量空烧杯的质量，即可减小测量时的误差，故顺序为①③④②。9．2019年12月12日，央视农业农村频道《相约》栏目组走进叙州区樟海镇。强强看了节目播出后，尝试利用身边的器材和借来的托盘天平测量樟油的密度。如图所示，他找到一个圆柱形的硬质薄壁塑料杯，利用刻度尺发现杯壁上标有的三条刻度线间距相等，且最上端刻度线旁标有“120ml”字样，接下来进行了如下操作：（1）用刻度尺量出最上端刻度线距离杯底的高度如图甲所示，则刻度尺读数为________cm；（2）调节天平平衡（如图乙所示），其中的错误是________；（3）纠正错误并调节好天平，将空塑料杯放在天平左盘上，测出空杯的质量m1＝23.2g；（4）向杯中注入樟油直至液面到达最下端刻度线处，称量情况如图丙所示，则杯和樟油质量m2为________g，通过计算可求得樟油的密度为________kg/m3；（5）邻居美美同学利用同样的器材进行了如下操作：①在调好的天平上测出杯和樟油质量m2；②将樟油倒回，测出空杯质量m3；③由公式ρ樟油＝计算出樟油密度，则美美测出的樟油的密度可能是________（填“A”或“B”：A.0.91g/cm3B.0.89g/cm3）【答案】（1）12.00；（2）没有将游码调至零刻度线；（4）59.2；0.9×103；（5）B。【解析】（1）刻度尺的分度值是1mm，由图甲知，120ml刻度线到杯底的高度为：h＝12.00cm。（2）由图乙可知，在调节平衡螺母时，没有将游码调至零刻度线；（4）由题知，圆柱形的硬质薄壁塑料杯壁上标有的三条刻度线间距相等，且最上端刻度线旁标有“120ml”字样，注入樟油直至液面到达最下端刻度线处，所以樟油体积V＝×120ml＝40ml＝40cm3，由图丙知，杯和樟油的总质量m2＝50g+5g+4.2g＝59.2g，所以樟油的质量m＝m2﹣m1＝59.2g﹣23.2g＝36g，樟油的密度：ρ＝＝＝0.9g/cm3＝0.9×103kg/m3；（5）将樟油倒回，测出空杯质量，由于会有樟油残留在杯壁上，造成所测空杯的质量偏大，这样由m＝m2﹣m1计算出樟油的质量偏小，所以测出樟油密度偏小，故美美测出的樟油密度可能是B。10．东营地黄河口，众所周知黄河水含沙量很高，现有一瓶黄河中取来的样水，请同学们利用下列器材结合所学习得质量密度一章，设计实验测量黄河水的含沙量（单位体积的样水中含有干沙的质量）。实验器材：天平、量筒、烧杯、滤纸等。实验步骤：1、________2、________3、________4、________【答案】1．把样水充分搅拌后倒入量筒中，测量其体积V；2．把滤纸置于烧杯口上，把量筒中的样水到在滤纸，把量筒中的水过滤掉；3．待滤纸上沙子干燥后，使用天平测量其质量，并记录m；4．则样水的含沙量可以计算。【解析】1．把样水充分搅拌后倒入量筒中，测量其体积V；2．把滤纸置于烧杯口上，把量筒中的样水倒在滤纸，把量筒中的水过滤掉；3．待滤纸上沙子干燥后，使用天平测量其质量，并记录m；4．则样水的含沙量可以计算。四、探究弹簧测力计原理的实验11．小明观察发现，弹簧测力计的刻度是均匀的，由此他猜想“一定范围内，弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比”。为了验证猜想，小明决定进行实验。（1）要完成实验，除了需要如图甲所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码、铁架台、刻度尺以外，还需要的测量仪器是________。进行实验后小明记录数据如表，表中数据明显错误的是第________次实验，正确结果应为________cm。钩码个数12345678产生拉力（钩码重量）F/N00.511.522.533.54.0弹簧伸长量△L/cm0.000.400.801.701.602.002.403.003.80（2）去除错误的一组数据，在图乙中作出弹簧的伸长量与所受拉力的关系图线。（3）由图象可验证小明的猜想是________（选填“正确”或“错误”）的。【答案】（1）刻度尺；3；1.20；（2）如上图所示；（3）正确。【解析】（1）①钩码的重力已知，因此不需要测量，实验中要测量的是弹簧的伸长量，所以需要刻度尺；分析数据发现，除第3次实验数据，和大于6N的数据外，其他数据伸长量跟受到的拉力成正比，因此第3次实验数据是错误的，其正确的数据应该为1.20cm；（2）将表中拉力对应横坐标，弹簧伸长量对应纵坐标，描点连线，图象如下：；（3）由图象可以得出的结论是：弹簧的伸长量与它受到拉力成正比，因此小刚的猜想是正确的。12．小明同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码，做“探究弹簧伸长量与弹力的关系”实验。下表是小明同学收集的实验数据。弹力/N00.51.01.52.02.5弹簧总长度/cm6.07.28.49.610.812.0弹簧伸长量/cm01.22.44.86.0（1）请你帮助小明同学完成上表的空白处。（2）在坐标中画出的弹簧伸长量与弹力的关系图。（3）分析实验数据或从弹簧伸长量与弹力的关系图，你可得到的结论是________。（4）支持你上述结论的依据是：________。（5）此实验结论在实际中的一个应用是：________。（6）在对本实验数据分析的过程中，你觉得运用图象分析的优点有哪些？（说出一点即可）________。【答案】（1）3.6；（3）在弹性限度内，弹簧的伸长量与弹力成正比；（4）图象为过原点的一条直线；（5）弹簧测力计；（6）用图象分析实验数据更直观明了（或可以了解变化趋势；可以得到其间任意伸长量对应的弹力大小等）。【解析】（1）通过观察表格中其它四组数据可知：弹力每增加0.5N，弹簧的伸长量就增加1.2cm，则当弹力为1.5N时，弹簧的伸长量为1.2cm×＝3.6cm；（3）分析实验数据或从弹簧伸长量与弹力的关系图，可得到的结论是：在弹性限度内，弹簧的伸长量与弹力成正比；（4）由图象可以看出，弹簧的伸长量与弹力的图象为过原点的一条直线，即正比例函数图象；（5）在弹性限度内，弹簧的伸长量与弹力成正比，此实验结论应用在我们所学过的弹簧测力计这一测量工具中；（6）用图象分析实验数据更直观明了；可以了解变化趋势；可以得到其间任意伸长量对应的弹力大小等。13．为制作弹簧测力计，某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究。下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。弹簧受到的拉力/N0123456甲弹簧的长度/cm6.07.59.010.512.013.515.0乙弹簧的长度/cm6.09.012.015.018.021.024.0（1）分析表中数据可得：①在一定条件下，弹簧的伸长与所受的拉力成________。②在拉力相同的情况下，甲弹簧的伸长比乙弹簧________（填“大”或“小”）。（2）如图的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧，它们的外壳相同，刻度线分布情况相同。则量程较大的是________测力计。（填“A“或“B）（3）根据表中数据计算，在弹簧的弹性限度内，当拉力为12N时，甲弹簧的长度为________cm。【答案】（1）①正比；②小；（2）A；（3）24。【解析】（1）①分析表格数据可知，无论是甲弹簧还是乙弹簧，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的长度越长，且弹簧伸长的长度与弹簧受到的拉力之比是定值（甲弹簧的比值为1.5cm/N，乙弹簧的比值为3cm/N），即在一定条件下，弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比；②计算出甲乙弹簧在拉力相同时伸长的长度，会发现甲弹簧伸长的长度总小于乙弹簧伸长的长度；（2）分析表格数据可知，从弹簧的原长开始，两弹簧都伸长6cm时，甲弹簧受到的拉力为4N，乙弹簧受到的拉力为2N，即在弹簧的伸长相同时，甲弹簧受到的拉力大于乙弹簧受到的拉力；已知A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧，它们的外壳相同，刻度线分布情况相同（即两弹簧的伸长相同），则甲弹簧所受拉力大于乙弹簧所受拉力，所以甲弹簧测力计的量程大于乙，即量程较大的是A测力计；（3）由表中的数据知，甲弹簧受到1N的拉力时，伸长1.5cm，所以在弹簧的弹性限度内，当拉力为12N时，甲弹簧伸长的长度为12N×1.5cm/N＝18cm，故此时甲弹簧的长度为：6.0cm+18cm＝24cm。五、探究重力大小跟什么因素实验14．地球附近物体都要受到重力，某实验小组的同学们认为物体的重力大小与物体的质量有关，他们用天平、钩码、弹簧测力计进行了如下的探究：（1）弹簧测力计是根据弹簧的________的原理制成的；（2）如图甲所示是同学们第2次测量中弹簧测力计的读数，该测力计的分度值是________N，此时测力计的示数是________N。（3）同学们将实验数据记录在下表中，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象质量m（g）100200300400重力G（N）134（4）根据图象可以得出的结论是________。【答案】（1）伸长量与受到的拉力成正比；（2）0.2；2；（3）如图所示；（4）物体所受的重力与其质量成正比。【解析】（1）弹簧测力计是根据弹簧的伸长量与受到的拉力成正比的原理制成的；（2）如图甲所示是同学们第2次测量中弹簧测力计的读数，该测力计的分度值是0.2N，此时测力计的示数是2N；（3）根据表格中的实验数据，在图乙中找出对应的点后连线，如下图所示：（4）由图乙知，物体的重力随质量的变化关系为一过原点的直线，故可以得出结论：物体所受的重力与其质量成正比；15．一宇航员用托盘天平和弹簧测力计研究物体在地球上和月球上受到的重力和物体质量的关系，他得到如表一和表二所示的数据：表一：在地球上实验序号质量（kg）重力（N）重力/质量/（N/kg）10.21.969.820.32.949.830.43.929.8表二：在月球上实验序号质量（kg）重力（N）重力/质量/（N/kg）40.20.321.650.30.481.660.40.641.6（1）分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6）的数据的倍数关系，可以归纳出的初步结论是：________。（2）分析比较________的数据后（填写实验序号），可以归纳出的初步结论是：质量相同的物体在地球上受到的重力比在月球上受到的大。（3）结合表中的数据可知，一个质量为60kg的中学生，到月球上后，他的质量为________kg，在月球上受到的重力为________N。【答案】（1）物体在同一位置上受到的重力大小与它的质量成正比；（2）1、4（或2、5或3、6）；（3）60；96。【解析】（1）分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6）中重力与质量的倍数关系，可以归纳出的初步结论是：物体在同一位置上受到的重力大小与它的质量成正比。（2）分析比较表一与表二的数据1、4（或2、5或3、6）后，可以归纳出的初步结论是：质量相同的物体在地球上受到的重力比在月球上受到的重力大。（3）地球上质量是6kg的物体到月球表面，只是位置的变化，其质量不变，还是60kg；地球上质量是60kg人，在月球上重力为60kg×1.6N/kg＝96N，16．某物理小组在探究“物体所受重力大小与物体质量关系”和“探究重力方向”实验中，进行了如下的实验测量和操作：（1）其中在探究“物体所受重力大小与物体的质量关系”时，记录的实验数据如下表所示：实验次序012345被测物体无物体1物体2物体3物体4物体5物体质量m（kg）00.10.20.30.40.5所受重力G（N）012345比值（G/m）（N/kg）01010101010①在该实验探究过程中，需要的测量工具有弹簧测力计和________；②分析上表中的实验数据可初步得出的实验结论是________；③根据上表中测量的实验数据分析图甲，其中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图象是________（字母）④本实验需要多次测量，其目的与下列实验中多次测量的实验目的相同的是________（选填字母）A探究物体质量和体积的关系；B．用刻度尺测量物理课本的长度；（2）在探究重力方向时，采用的实验装置如图乙所示，将该装置放在水平桌面上后，缓慢改变木板M与桌面的夹角a，会观察到悬线OA的方向不变；如果剪断悬线OM，则原来静止的小球将会________（选填“竖直”或“垂直于木板M”）下落。【答案】（1）①天平；②物体所受的重力跟它的质量成正比；③B；④A；（2）竖直。【解析】（1）①实验中需要测量的物理量有质量与重力，所以测量工具为：弹簧测力计和天平；②分析表中数据，物体所受的重力随质量的增加而增大，且重力与质量的比值是常数，说明：物体所受的重力跟它的质量成正比；③因物体所受的重力跟它的质量成正比，故重力随质量的变化关系图象为过原点的直线，故选B；④本实验需要多次测量，是为了避免实验的偶然性得出普遍性的结论：A．探究质量和体积的关系，多次测量是为了得出质量和体积的普遍性规律；B．用刻度尺测物理课本的长度，是为了多次测量求平均值，减小误差；所以与本实验目的相同的是A；（2）因为重力的方向总是竖直向下的，所以悬线OA由于受重力的作用就保持竖直方向不变；剪断悬线OA，则原来静止的小球将会竖直向下运动。六、阻力对物体运动影响的探究实验17．如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下，让小车分别从斜面顶端由静止下滑，研究小车在水平面上滑行的距离。（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小________（填“相等”或“不相等”）。（2）实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变________来实现的。（3）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近；在棉布表面滑行的距离较远；在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越________（填“快”或“慢”）。（4）推理：如果小车在水平面上滑行，受到的阻力越来越小，直到变为零，它将做________。（5）在大量经验事实的基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律，所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的，但是通过符合逻辑的________得出的正确结论。（6）牛顿第一定律告诉了我们物体的运动________（填“需要”或“不需要”）力来维持，一切物体都有保持原来________不变的性质。（7）小车运动过程中的阻力主要是摩擦力，本实验还告诉我们，在其它因素不变情况下，接触面对摩擦力大小的影响是________。（意思表述清楚即可）【答案】（1）相等；（2）水平面的粗糙程度；（3）慢；（4）匀速直线运动；（5）推理；（6）不需要；运动状态；（7）接触面越粗糙摩擦力越大。【解析】（1）每次都从斜面上同一位置释放，使小车运动到斜面底端时的速度相等；（2）在做“斜面小车实验”时，给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，目的是探究阻力对物体运动的影响，由毛巾表面到棉布再到木板，接触面的粗糙程度减小，小车受到的阻力也减小；（3）表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；（4）假如小车受到的阻力为零，即小车不受力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动；（5）由上分析可知，牛顿第一定律是在实验的基础上，通过推理得出的，不是用实验直接得出的；（6）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；这反映了力和运动的关系，表明了物体的运动不需要力来维持，而力是改变物体运动状态的根本原因。（7）在压力大小一定情况下，摩擦力大小还与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙摩擦力越大。18．如图所示，在探究“物体运动状态改变的原因”的实验中，小刚同学让小车自斜面上某一固定位置由静止开始自由滑下，分别观察小车从斜面上同一位置滑下后，在粗糙程度不同的水平面上运动的距离，同时用旗子标记小车在平面上停止后所处的位置。根据实验情形回答下面的问题：（1）小刚每次让小车从斜面上同一位置由静止开始自由下滑，目的是使小车到达水平面时的速度________（选填“相同”或“不同”）。（2）小车到达水平面后不能立即停下来，是因为小车具有________；小车最终在水平面上停下来，说明力改变了小车的________。（3）请你画出小车在水平面上运动过程中的受力示意图。【答案】（1）相同；（2）惯性；运动状态；（3）见上图。【解析】（1）实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了使小车到达水平面时具有相同的初速度；（2）小车到达水平面后，小车由于惯性还会继续向前运动，不能立即停止；小车最终在水平面上停下来，是因为受到摩擦力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因；（3）小车在水平面上向前运动的过程中，竖直方向受到重力G和支持力F的作用，方向分别是竖直向下和竖直向上，是一对平衡力；在水平方向速度越来越小，原因是受到水平向左的摩擦力f，则小车的受力示意图如下。19．小明在滑雪场看到人们坐着充气滑雪垫从高处滑下（如图甲所示）时，滑雪者还要滑出很长一段距离，于是小明猜想：如果水平雪面足够光滑，他们会一直运动下去吗？他用如图乙所示装置探究他的猜想：（1）小明先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度，这样操作的目的是：使小车到达水平面时的________相同。（2）小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有________。（3）随着阻力的逐渐减小，小车在水平面上运动的距离逐渐变远，速度减小得越________（选填“慢”或“快”）。如果小车在水平面上滑行时，受到的阻力越来越小，直到变为零，它将做________。（4）在我们已学的物理知识中，也有用到这种“实验﹣﹣推理”的研究方法，如________。（列举一例）【答案】（1）速度；（2）惯性；（3）慢；匀速直线运动；（4）探究真空不能传声的实验。【解析】（1）实验中需要控制小车到达水平面的速度是相同的，所以应使小车从斜面的同一高度释放，从而使它们刚运动到水平面上时具有相同的速度；（2）小车到达水平面后还能继续向前运动，是由于小车具有惯性；（3）分析三次实验可知：水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，小车运动的越远；推理可知：当小车受到的阻力为零时，将以恒定不变的速度永远运动下去，这种研究方法是科学推理法；（4）此实验采取的是实验﹣﹣推理法，即在实验现象的基础上进行科学推理，得出理想状态下物体的运动情况，探究真空不能传声的实验也用到了这种方法。七、探究二力平衡的条件实验20．如图甲、乙所示，是物理兴趣小组的同学以物块、小车为研究对象的装置，带钩物块、小车分别放在甲乙图中粗糙程度相同的水平桌面上，左右两端用细线通过滑轮连接着两个相同吊盘。小枫同学采用的实验装置如图甲所示，小红同学采用的实验装置是如图乙所示。（1）该物理兴趣小组的同学，是在做探究________的实验。（2）这两个实验装置中，乙装置更合理，原因是________。（3）在装置乙中，将小车旋转一定角度后松手后，发现小车旋转后又恢复状态，这说明两个力必须作用在同一________（物体或直线）上，物体才能平衡。（4）小枫同学做实验时发现：当在左盘中放100g的砝码，右盘中放200g的砝码时，物块可向右做匀速直线运动。如果盘中的原有砝码都不变，使物块M最终可向左匀速直线运动的方案是（滑轮的摩擦不计）：在左盘中再加________g砝码。【答案】（1）二力平衡；（2）滚动摩擦力比滑动摩擦力小，对实验的影响更小；（3）直线；（4）200。【解析】（1）中间的木块是被研究物体，两边的钩码提供拉力，那么该物理兴趣小组的同学在做“探究二力平衡”的实验；（2）这两个实验装置中，装置乙更科学，因此滚动摩擦力比滑动摩擦力小，对实验的影响更小；（3）在装置乙中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后又恢复原状，这说明两个力必须作用在同一直线上；（4）当在左盘中放100g的砝码、右盘中放200g的砝码时，物块可以向右做匀速直线运动，这时物块受到左右两个钩码重力产生的拉力外，还受到向左的摩擦力，即：f+G左＝G右，即f+0.1kg×10N/kg＝0.2kg×10N/kg，解得：f＝1N，当物块向左匀速运动时，受到的摩擦力向右，即：G左+G加＝f+G右，即：0.1kg×10N/kg+m加×10N/kg＝1N+0.2kg×10N/kg，解得：m加＝0.2kg＝200g。21．如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。（1）实验中的研究对象是________（选填“卡片”或“钩码”），通过调整________来改变拉力的大小。（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片________（能/不能）平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究________。（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是________。（4）小红同学也对同一问题进行了探究，但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度（如图乙所示），你认为能否用小红的装置进行实验________（选填“能”或“不能”）。（5）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图丙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是________。A．减少摩擦力对实验结果的影响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．小卡片容易扭转【答案】（1）卡片；钩码的数量；（2）不能；不在同一直线上的两个力是否平衡；（3）用剪刀将卡片剪成两半；（4）能；（5）A。【解析】（1）图甲中的研究对象是小卡片，实验中拉力的大小是通过钩码的数量来反映的；（2）小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡；（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，则小卡片上受到的两个拉力应分别作用在两个物体上，所以下一步的操作是：将卡片从中间剪开；（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）小华实验用的小卡片重力小，悬在空中不受摩擦力影响；小明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。所以还是小华的实验方案好，故选A。22．在探究二力平衡条件的实验中：（1）如图甲所示，水平放置的实验装置中，将系于小车两端的线挂上钩码，分别跨过两个定滑轮，使作用在小车上的两个拉力方向相反，并通过调整钩码个数来改变对小车拉力的大小。当小车平衡时，绕其中心在水平面内转过一个角度，松手后小车不能保持平衡，这样的操作是为了探究相互平衡的两个力是否在同一________上。（2）如图乙所示，A、B小车内装有电磁铁，电磁铁有无磁性可遥控实现，当电磁铁有磁性时A、B小车吸合成一体，电磁铁磁性消失时小车可以分开。为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一物体上，下一步的操作是________。（3）本实验不用木块而是用带轮的小车为研究对象，目的是________。【答案】（1）直线；（2）遥控实现电磁铁断电；（3）减小摩擦力的影响。【解析】（1）将系于小车两端的线挂上钩码，分别跨过两个定滑轮，使作用在小车上的两个拉力方向相反，当小车平衡时，将小车水平转过一个角度，这样两个力不在同一直线上，这样的操作是为了探究相互平衡的二力是否在同一直线上；（2）为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一物体上时，根据题意可知，应通过遥控断开电源，使电磁铁失去磁性，这样两个小车便会成为两个物体，即下一步的操作是遥控实现电磁铁断电；（3）滚动摩擦远小于滑动摩擦力，实验中用小车代替木块，可减小摩擦力对实验的影响。八、探究影响滑动摩擦力大小的因素实验23．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中：（1）将物体A置于水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动A物体，使其做________运动，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。（2）小东的实验如图所示。①通过实验能得到的结论是________。②小明在铺有粗糙毛巾的长木板上也做了同样的实验，记录实验数据在图丙中描点作出图线。对比分析两人图线你的发现是：________。（3）实验前，小东练习使用弹簧测力计测量物体的重力，老师强调：“只有当物体静止或做匀速直线运动时才能读数”，请你解释其中的原因________。【答案】（1）匀速直线；（2）①在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；②在压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（3）因物体悬挂时，受到重力和弹簧的拉力作用，只有当物体静止或匀速直线运动时，弹簧的拉力与物体的重力才是一对平衡力，大小相等，而物体对弹簧的拉力F′与弹簧对物体的拉力F是一对相互作用力，大小相等，所以物体对弹簧的拉力F′即为弹簧测力计的示数，等于物体的重力。【解析】（1）用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块时，木块处于平衡状态，木块在水平方向上受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡的条件可知，滑动摩擦力的大小等于测力计的拉力（即弹簧测力计的示数）；（2）①如图的实验中，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，测力计的示数不同，通过实验能得到的结论：在接触面的粗糙程度相同，压力越大，滑动摩擦力越大；②由题意可知，两人是用不同的接触面做实验的（接触面的粗糙程度不同），由图象可知：在压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（3）因物体悬挂时，受到重力和弹簧的拉力作用，只有当物体静止或匀速直线运动时，弹簧的拉力与物体的重力才是一对平衡力，大小相等，而物体对弹簧的拉力F′与弹簧对物体的拉力F是一对相互作用力，大小相等，所以物体对弹簧的拉力F′即为弹簧测力计的示数，等于物体的重力。24．如图甲是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置，实验所用的长木板，一面比较光滑，另一面比较粗糙。同学们根据猜想进行了实验，得出数据如表所示：实验序号长木板表面木块放置方式拉动木块的个数弹簧测力计示数/N①较粗糙平放11.5②较粗糙平放23.0③较光滑平放21.6④较光滑竖放21.6（1）实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据________的知识可知，弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等。（2）由实验序号________可以探究滑动摩擦力的大小是否和物体所受的压力有关。（3）由实验序号②③可得到的结论是：滑动摩擦力的大小和接触面的________有关。（4）若在图甲装置中，木块在运动过程中所受拉力突然变大，滑动摩擦力将________；（选填“变大”“变小”或“不变”）（5）同学们在老师的指导下对实验装置进行改进，用如图乙所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好。图乙实验中________（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板。【答案】（1）二力平衡；（2）①②；（3）粗糙程度；（4）不变；（5）不一定。【解析】（1）实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据二力平衡的知识可知，弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等；（2）探究滑动摩擦力的大小是否和物体所受的压力有关，要控制接触面粗糙程度相同，故由实验序号①②可以探究滑动摩擦力的大小是否和物体所受的压力有关；（3）由实验序号②③可知，压力大小相同，③中较光滑，受到的摩擦力较小，故可得到的结论是：滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度有关；（4）若在图甲装置中，木块在运动过程中所受拉力突然变大，因压力和接触面粗糙程度不变，故滑动摩擦力将不变；（5）如图乙所示的方式中，木块相对于地面静止状态，受到测力计拉力与木板施加的摩擦力为一对平衡力，大小相等，与木板的运动状态无关，故图乙实验中不一定要匀速拉动长木板。25．如图所示是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验装置。长方体小木块正面和侧面的面积不同而粗糙程度相同，长木板一面为较光滑的木板面，另一面是粗糙的布面。选择不同的接触面，改变木块对木板的压力，依次实验，将每次测量结果填入下表。实验序号木块与木板的接触面压力/N弹簧测力计的示数/N1木块正面与木板面2.00.62木块正面与木板面4.01.23木块正面与木板面6.01.84木块侧面与木板面2.00.65木块侧面与布面2.01.06木块正面与布面2.0（1）拉着长木板水平向左运动，当弹簧测力计的示数稳定时，弹簧测力计的拉力________（选填“等于”或“不等于”）小木块受到的滑动摩擦力。该装置________（选填“需要”或“不需要”）控制木板匀速运动。（2）使用弹簧测力计前要观察量程和分度值，以及指针是否指在________。（3）由实验1、4可知，滑动摩擦力的大小与接触面的面积________（选填“有关”或“无关”），则实验6空格中的数据应该是________N。（4）由实验4、5可知，其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越________。（5）由实验1、2、3可知，其他条件相同时，滑动摩擦力的大小与压力大小成________比，这里主要采用的硏究方法是________（选填“控制变量法”或“理想实验法”）。【答案】（1）等于；不需要；（2）零刻度线处；（3）无关；1.0；（4）大；（5）正；控制变量法。【解析】（1）拉着长木板水平向左运动，当弹簧测力计的示数稳定时，弹簧测力计的拉力等于小木块受到的滑动摩擦力；木块稳定时相对地面处于静止状态，在水平方向上木块受到的测力计的拉力与木板施加的摩擦力为一对平衡力，大小相等，而与木板的运动状态无关，故此过程不需要匀速拉动；（2）测力计使用前要观察量程、分度值，以及指针是否指在零刻度线处。（3）由实验1、4可知，压力和接触面粗糙程度相同，而接触面积大小不同，滑动摩擦力相同，故得出滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关；根据实验5中的数据，由这个结论可知，实验6空格中的数据应该是1.0N。（4）由实验4、5可知压力相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（5）由实验1、2、3可知，在接触面粗糙程度相同时，压力增大为原来的几倍，滑动摩擦力增大为原来的几倍，即滑动摩擦力的大小与压力大小成正比，这里主要采用的硏究方法是控制变量法（控制了接触面的粗糙程度相同）。九、探究影响压力作用效果的因素实验26．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。实验中用到的研究方法有________和转换法。（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p′的大小关系为p________p′（选填“＞”“＜”或“＝”）。（5）实验时，小明将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，如图戊所示，发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是________。【答案】（1）海绵的凹陷程度；控制变量法；（2）受力面积一定时，压力越大；（3）乙、丙；（4）＝；（5）没有控制压力的大小相同。【解析】（1）根据转换法，本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的；实验中用到的研究方法有控制变量法和转换法；（2）通过比较图甲、乙知，受力面积一定，乙中压力大，海绵的凹陷程度大，这说明受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；（3）探究压力的作用效果与受力面积时，应控制压力的大小不变，而受力面积不同，故应该比较图乙、丙，且可以得出结论：压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。（4）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，与图丙相比，因压力大小和受力面积都相同，则根据p＝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′的大小关系为p＝p′；（5）研究压力的作用效果与受力面积的关系时，要控制压力大小一定，实验时，小明将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，则压力大小不同，由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关是错误的，他在探究过程中存在的问题是没有控制压力的大小相同。27．如图为了探究：压力的作用效果与受力面积和压力的关系。小刚找到了下面的器材：规格相同的两块海绵、三本字典。设计了下面的实验：图a海绵平放在桌面上；图b海绵上平放一本字典；图c海绵上叠放两本字典；图d海绵上立放一本字典；图e一本字典平放在桌面上。（1）实验中小刚根据________的现象来比较压力的作用效果的大小；（2）通过实验图b、c，可以得出：在________，压力的作用效果越明显；（3）通过观察________两图后得出：在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越大；（4）设图b中字典对海绵的压强是pb，图e中字典对桌面的压强是pe，比较pb________pe．（选填“＜”、“＞”或“＝”）。【答案】（1）海绵的凹陷程度；（2）在受力面积一定时，压力越大；（3）b、d；（4）＞。【解析】（1）由图a、b所示实验可知，在压力作用下，海绵的形状发生了变化，这说明，力可以使物体发生形变；海绵的凹陷的程度越大，海绵受到的压强越大，可以用海绵的凹陷程度来比较压强的大小。（2）由图b、c所示实验可知，海绵的受力面积相等而海绵受到的压力不同，压力越大，海绵的形变量越大，压强越大，由此可得：在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；（3）要探究压力的作用效果与受力面积的关系，需要控制压力相同，改变受力面积，图b、d符合题意；（4）由图b、e所示实验可知，字典对接触面的压力相同，b图中字典压在海绵上，受力面积是海绵的面积；e图中字典压在桌面上，受力面积是字典的面积，因为海绵的面积小于字典的面积，所以图（b）中字典对海绵的压强是pb大于图（e）中字典对桌面的压强是pe。28．在探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验中，小明在相同的平底矿泉水瓶中装水后，分别放在砖块和海绵上进行了如图所示的实验（B、C两图中瓶内的水是满的）（1）实验过程中，通过观察被压物体的________来反映压力的作用效果，这种科学探究的方法称为________（选填“转换法”或“等效替代法”）。（2）比较图中C、D、E三次实验，可得出结论：当________相等时，________越大，压力的作用效果越明显。（3）要探究压力的作用效果与受力面积的关系，可以选用图中________两次实验。（4）我们不能通过分析图中A、B两次实验现象得出压力作用效果与压力大小的关系，理由是没有________相同。（5）物理学中用________表示压力的作用效果。【答案】（1）凹陷程度；（2）受力面积；压力；（3）BC；（4）没有控制受压材料相同；（5）压强。【解析】（1）实验过程中，通过观察海绵的凹陷程度来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果，采用转换法；（2）比较如图中C、D、E三次实验，可得的结论：当受力面积相等时，压力越大，压力的作用效果越明显；（3）要探究压力的作用效果与受力面积的关系，要控制压力相同，可以选用如图中BC两次实验；（4）因AB中受压材料不同，故不能根据凹陷程度来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果；（5）为了描述压力产生的效果，物理学中引入的物理量是压强。十、探究液体压强特点的实验29．同学们在探究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作：（1）如图甲所示是用来研究液体压强特点的压强计，发现U形管两端的液面高度不相同，接下来的操作是________。（2）分析A、B两图的实验现象，得出的结论是________。（3）要探究液体压强与液体密度的关系，应选用________两图进行对比。（4）小明保持B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，他发现U形管两侧的液面的高度差变大了，于是得出了“在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强就越大”的结论。同学小婷认为他的结论不可靠，原因是________。（5）完成实验后，小明发现根据压强计测出的压强p1和用烧杯中金属盒的深度计算出的压强p2不相等，多次实验仍存在这种现象，经过讨论，发现是由于金属盒的橡皮膜发生形变，从而导致p1________（选填“＞”“＜”或“＝”）p2。【答案】（1）拆除软管重新安装；（2）液体密度一定时，液体内部压强随深度增加而增大；（3）B、C；（4）没有控制液体深度相同；（5）＜。【解析】（1）压强计未使用前U形管两侧液面高度应相平，若不相平，应拆除软管重新安装；（2）A、B两图液体的密度相同，探头在液体中的深度不同，U形管中液面的高度差不同，说明液体压强与液体深度有关，并且液体内部压强随着深度的增加而增大；（3）要探究压强与液体密度的关系，应使探头的深度相同，液体密度不同，应选择乙中的B、C两图；（4）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。小明保持乙中B图中金属盒的位置不变，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形管左右液面高度差增大，没有控制液体深度不变，所以得出的结论不可靠；（5）橡皮膜由于发生形变，自身产生一个向外的压强，所以根据压强计液面高度差计算出的压强p1小于用烧杯中金属盒在液体中深度计算的压强p2。30．在学习了液体压强产生原因后，小明和小华继续探究液体内部压强与哪些因素有关，他们的探究过程如下：①猜想：Ⅰ小明根据液体压强产生的原因，猜想液体内部压强可能与液体的重力有关。Ⅱ小华根据“人在水中下潜的深度是有限的”这一事实，猜想液体内部压强与________有关。②探究：为了验证猜想，他们利用二支粗细不同的两端开口的玻璃管、水和烧杯等器材进行了实验。先在玻璃管的一端扎上橡皮薄膜，然后将有薄膜的一端浸入水中不同深度，并在玻璃管中加入适量的水，使橡皮薄膜每次都能保持平整，如图所示。通过测量玻璃管所加入水的质量，设法求得橡皮薄膜所受的液体压强，并将实验有关数据分别记录在下表中。玻璃管液体实验序号所处深度（厘米）液体重力（牛）压强（帕）细水1101.510002203.020003304.53000粗4102.010005204.020006306.03000Ⅰ．分析比较实验序号________的数据及相关条件，可初步验证小明的猜想是________的（选填“正确”或“错误”）。Ⅱ．分析比较实验序号1与2与3（或4与5与6）的数据及相关条件，可得到的初步结论是：________。Ⅲ．为完善探究过程，二位同学还应该选用________进行实验。【答案】①液体的深度；②Ⅰ、1与4或2与5或3与6；错误；Ⅱ、同种液体，深度越深，液体压强越大；Ⅲ、不同液体。【解析】①小华根据“人在水中下潜的深度是有限的”知，液体内部的压强可能与液体的深度有关，所以可以提出液体内部压强与液体的深度有关；②Ⅰ．小明猜想液体内部压强可能与液体的重力有关，所以实验中需要控制液体的深度相同，改变液体的重力，则需要比较实验序号为1与4或2与5或3与6的数据；根据实验数据知，在液体密度和深度相同时，液体的重力不同，而液体内部的压强相同，故小明的猜想是错误的；Ⅱ．由实验序号1与2与3（或4与5与6）的数据及相关条件，可得到的初步结论是同种液体，深度越深，液体压强越大；Ⅲ．为完善探究过程，二位同学还应该选用不同液体进行实验，使结论具有普遍性。31．在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，使用了如图甲所示的液体压强计，小芳猜想：液体的压强可能与液体的密度、深度、容器形状等因素有关。（1）如图所示压强计是通过U型管中液面的________来反映被测压强大小的。（2）由丙、丁两图进行实验对比，得出液体压强与盛液体的容器形状________（选填“有关”或“无关”）。（3）在图甲中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，两玻璃管中压面高度差不变，说明了________。（4）要探究液体压强与液体密度的关系，应选用________两图进行对比。（5）另一位同学探究液体压强与液体密度的关系，利用图甲和图丙的装置，得出一个结论：液体的密度越大，液体压强越大，小明看后立即指出了他在实验中的问题，这个问题是________。【答案】（1）高度差；（2）无关；（3）在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小相等；（4）乙、丙；（5）没有控制液体的深度相同。【解析】（1）用U形管两侧液面的高度差的大小来反映液体内部压强的大小，这是运用了转换法。（2）丙和丁两图中液体密度相同，探头在液体中的深度相同，容器形状不同，U形管中液面的高度差相同，说明液体压强与盛液体的容器形状无关；（3）在图甲中，控制橡皮膜在水中的深度相同，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位，即方向不同，U形管中液面的高度差相同，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小相等；（4）要探究压强与液体密度的关系，应使探头所处的深度相同，液体密度不同，所以应选择乙丙两图；（5）图甲和图丙中探头所处的深度不同，所以不能探究液体压强与液体密度的关系。十一、大气压的测量实验32．学习了大气压的相关知识后，同学们想估测一下大气压的大小。他们准备了如下器材：不同规格的注射器、两个弹簧测力计（量程为10N）、刻度尺、一个铁丝做成的T型钩、细线、橡皮帽等。某组同学在实验中选了B规格的注射器，发现弹簧测力计的量程太小了。于是设计了图甲实验装置，顺利完成了测量任务。具体步骤如下：①先读出注射器的最大刻度为V，用刻度尺量出其全部刻度的长度为L；②把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气。然后，用橡皮帽封住注射器的小孔。③然后慢慢地拉注射器，刚好拉动活塞时，两个测力计示数均为F。请根据他们实验方案回答以下问题：（1）若不考虑其他因素的影响，则本次测量大气压值p＝________。（用测量步骤中的V、L和F表示）（2）实验过程中，同学们发现注射器顶端装针头处，空气无法排尽。这将使得测量结果比当天气压________（填“偏大”或者“偏小”）。请你想一个方法帮助他们解决这个问题，写出你的操作方案________。（3）另外一组的同学用一个弹簧测量计也完成了实验，请你分析他们选择的是哪个注射器，并说明理由：________。【答案】（1）；（2）偏小；将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再封口；（3）C注射器；因为大气压强是一定的，根据公式F＝pS可知，受力面积越小，活塞受到的大气压力也会越小。【解析】（1）由步骤①可知，注射器的最大刻度为V，全部刻度的长度为L，注射器活塞的横截面积为S＝；由步骤③可知当刚好拉动活塞时，两个测力计示数均为F，则由力的平衡条件可知大气对活塞的压力为2F，此时大气压的数值：p＝＝＝；（2）注射器顶端装针头处的空气无法排尽，内部空气对活塞的压力会和外部大气压力抵消一部分，这样使得弹簧测力计受到的拉力减小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再封口，可以采用这一简单的方法将注射器内空气排尽；（3）因为大气压强是一定的，根据公式F＝pS可知，受力面积越小，活塞受到的大气压力也会越小，拉动活塞的拉力也可以小一点，所以当用一个弹簧测力计时，可换用横截面积小的注射器，故选C；33．如图所示是托里拆利实验的装置图。（1）先将一端封闭、长约1m的细玻璃管内灌满水银，确保管内没有________。（2）在标准大气压下，水银柱稳定后，玻璃管内外液面的高度差为________mm。（3）如果该实验中出现以下情况：（选填“上升”“不变”或“下降”）①玻璃管内不慎混入空气，那么管内外的水银柱面高度差将________。②若将玻璃管稍微倾斜，那么管内外的水银柱面高度差将________。【答案】（1）空气；（2）760；（3）①下降；②不变。【解析】（1）做托里拆利实验时，先在一端封闭约1m长的细玻璃管内灌满水银，确保管内没有空气，外界大气压才等于水银柱产生的向下的压强；（2）1标准大气压支持760mm高度的水银柱，所以在标准大气压下，水银柱稳定后，玻璃管内外液面的高度差为760mm；（3）①玻璃管内不慎混入空气，则会产生气体压强p气，因大气压强p大气＝p气+p水银，管内的水银柱高度下降；②若将玻璃管稍微倾斜，大气压不变，水银柱高度也不变，即管内的水银柱高度将不变。34．小明设计了用吸盘测量大气压值的实验，可选用测量工具有刻度尺、弹簧测力计、秒表和天平。请回答：（1）实验步骤：①如图所示，将塑料吸盘压在光滑的水平玻璃板上，挤出里面的空气；②用小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接，向小桶中缓慢添加________（填“砝码”或“细沙”），直到吸盘恰好脱离玻璃板；③用天平测出小桶和里面物体的总质量m；④用刻度尺测量________（写出相关物理量及其符号）；⑤大气压强表达式为：p＝________（用所测量的物理量的符号表示）。（2）为了减小误差，下列做法可行的是________。A．减小吸盘的直径B．减小塑料桶的质量C．在吸盘上沾点水后再压在玻璃板上【答案】（1）②细沙；④吸盘的半径r；⑤；（2）C。【解析】（1）②用小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接，向小桶中缓慢添加细沙，添加细沙质量增加缓慢，直到吸盘恰好脱离玻璃板；④用刻度尺测量塑料吸盘的直径d，求出吸盘的面积；⑤吸盘脱离玻璃板时，小桶对吸盘的拉力（即桶和细砂的重力）等于大气压对吸盘的压力，则大气压强p＝＝＝。（2）A、减小吸盘的质量，可以减小误差，但减小吸盘的直径，不能减小误差。B、减小塑料桶的质量，不能减小误差。C、在吸盘上沾点水后再压在玻璃板上排尽吸盘内有空气，可以减小误差。故AB错误，C正确。故选C。十二、流体压强与流速的关系实验35．学习了“流体压强”的知识后，小明在家里做了如图的实验：（1）由图甲所示的实验，只打开A阀门，水流入管道，当水稳定后，a管液面高度________b管液面高度；再打开B阀门，在水向外流的过程中，a管液面高度________b管液面高度。（两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）。（2）在图乙所示的实验中，电扇转动后，托盘测力计的示数________。（3）在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球（如图丙）。然后从漏斗口向下用力吹气，再将手指移开，乒乓球________（选填“会”或“不会”）掉下来。（4）小明想，能否用压强计探究气体压强与流速关系呢？他设计了如图丁中A所示的实验装置，小明用嘴向玻璃管中吹气，U形管内液面高度差如图B所示，此时玻璃管内D点的气体压强为p1，速度为v1；小华再次吹气后，U形管内液面高度差如图C所示，此时玻璃管内D点的气体压强为p2，速度为v2．则p1________p2，v1________v2．（选填“＜”、“＝”或“＞”）（5）城市建设中，为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题，工人们设计了如戊方案。黑色部分为墙面凸出部分，“M”为安装在过道顶的电风扇，其中既有效又节能________。【答案】（1）等于；大于；（2）减小；（3）不会；（4）＜；＞；（5）C。【解析】（1）打开A阀门，水流入管道，当水稳定后，a管、b管、大烧杯组成了连通器，则水静止时水面是相平的。当打开B阀门，下面的粗管和细管中水的流量相同，细管中水的流速大、压强小，支持的水柱高度小；粗管中水的流速小、压强大，支持的水柱高度大，所以a管液面高度大于b管液面高度；（2）电扇转动后，气流会流经飞机机翼模型，机翼模型上方凸，空气通过的路程长，流速大、向下的压强小；机翼模型下方平，空气通过的路程短，流速小、向上的压强大，从而形成了一个向上的压强差，所以托盘测力计的示数减小。（3）从漏斗口向下用力吹气，乒乓球上方空气流速大、压强小，乒乓球下方空气流速小、压强大，乒乓球受到向上的压强大于向下的压强，所以乒乓球不会掉下来。（4）图丁中，向玻璃管中吹气时，由气体流速大的位置压强小可知，U形管左管内气压小于右管内气压（外界大气压），则两侧气体压强差＝水柱产生的压强，即p大气﹣p左＝p水；图B中，U形管的液面高度差大，水柱产生的压强大，说明左管内气压小，即此时D处的气体压强p1小，空气流速v1大；图C中，U形管的液面高度差小，水柱产生的压强小，说明左管内气压大，即此时D处的气体压强p2大，空气流速v2小；所以，p1＜p2，v1＞v2。（5）要想让风经过过道，过道左右两端的气压应该不同，所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度不同。如A图，过道左右两端的通风道相同，所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同，不能解决中间过道的通风问题，该方案不合理。如图B，过道左右两端的通风道相同，所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同，不能解决中间过道的通风问题，该方案不合理。如图C，过道右端的通风道有凸起，所以相同时间风经过过道右端的通风道时的路程长，则风速较快，所以过道右端的气压小于左端的气压，所以空气会从过道的左端流向右端，过道中有风通过。此方案不需要消耗其他能量，既有效又节能，此方案合理。如图D，过道中有电动机，电动机工作时过道中空气流动速度加快，气压减小，空气会从过道口流进来而通风，但需要消耗电能，故此方案虽有效但不节能，不合理。故选C。36．飞机的升力与迎角的关系。飞机在空中飞行时都有一定的迎角（机翼轴线与水平气流的夹角），飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外是否还与迎角大小有关？为了研究这一问题，在老师的帮助下，小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型，按图甲方式进行如下实验。①闭合电风扇的开关，调节挡位使其风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数。②改变迎角大小，使其分别为5°，10°，15°，20°，重复步骤①并计算升力平均值。③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙。（1）本实验得出的结论是________。（2）小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”。利用现有器材，只需要控制________不变，通过调节________来改变飞机模型的飞行速度即可获得结论。（3）资料显示：本实验结论与实际相符，且飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大。若某飞机以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1，而以800km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2（θ1θ2均小于15°）。请比较θ1、θ2的大小关系：________。【答案】（1）飞机以一定的速度飞行时，迎角从0°到20°，随着迎角的增大，飞机所受升力先增大后减小，15°附近时达到最大；（2）电风扇转动速度；（3）θ1＞θ2。【解析】（1）由图乙可以看出：飞机以一定的速度飞行时，迎角从0°到20°，随着迎角的增大，飞机所受升力先增大后减小，15°附近时达到最大；（2）小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”需要控制仰角相同，改变飞行速度，实验中通过改变电风扇的档位来改变风速大小；（3）飞机在水平匀速直线飞行时升力一定，根据“飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大”知飞行时升力一定，速度越大，仰角越小，所以θ1＞θ2。37．在观看“十一国庆”阅兵仪式时，有同学注意到到：①飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同；②飞机越大其机翼越大。他想探究“机翼获得升力的大小与机翼仰角、机翼面积有什么关系？”（注：机翼仰角为机翼下表面与水平面的夹角，机翼面积指机翼在水平面上投影的面积）于是，他和兴趣小组的同学们一起利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型，将其固定在测力计上，在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风，来模拟飞机起飞时的气流，实验装置如图所示。（每次吹风前托盘测力计的示数均为3.5N）。机翼面积/cm2测力计示数/N机翼仰角2753955660°（水平）3.23.02.6较小3.02.92.4较大2.92.82.3最大3.12.92.7（1）每次实验数据记录如上表，在实验中，当机翼仰角为0°，机翼面积为395厘米2时，机翼获得升力的大小为________。（2）在上述实验中，飞机是如何获得升力的？________。（3）通过分析数据可以得出结论：①________；②________。【答案】（1）0.5N；（2）机翼上方空气流速大，压强小；下方的空气流速小，压强大，这个压强