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人教版八年级下册物理实验题试卷测试卷(word版,含解析)1.地球附近物体都要受到重力,小考同学认为物体的重力大小与物体的质量有关,他进行了探究。(1)在实验过程中,需要的两个测量工具是:______、______;(2)如图甲所示是他第2次测量中弹簧测力计的读数,请将此时测力计的示数填入下表的空格处;次数1234质量m/kg0.10.20.30.4重力G/N1______34(3)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______;(4)由数据与图像可知,结论是:______;(5)若干年后,小考在我国建成的太空站工作时,你认为他用同样的器材______(填“能”或“不能”)完成该探究。答案:天平弹簧测力计2物体的重力跟物体质量成正比不能【详解】(1)[1][2]本实验要测量物体的重力与质量,因此须用到弹簧测力计和天平。(2)[3]由解析:天平弹簧测力计2物体的重力跟物体质量成正比不能【详解】(1)[1][2]本实验要测量物体的重力与质量,因此须用到弹簧测力计和天平。(2)[3]由图知,测力计的量程为0~5N;弹簧测力计的一个大格代表1N,一个小格代表0.2N,弹簧测力计示数是2N。(3)[4]据表中实验数据,在坐标纸上描点,然后用平滑的线连接起来;如图所示:(4)[5]由图像知,G﹣m图像为一条过原点的斜线,则可以得出结论:物体的重力跟物体质量成正比。(5)[6]由于在太空站中,物体处于失重状态,不能用弹簧测力计测出物体受到的重力,所以用同样的器材,在太空站中不能完成该实验。2.在“探究重力与质量的关系”的实验中:(1)将物体挂在弹簧测力计下,并让它处于静止状态,忽略弹簧自重。此时弹簧对物体的拉力与物体重力是一对______(填“平衡力”、“相互作用力”),物体对弹簧的拉力与弹簧对物体的拉力是一对______(填“平衡力”、“相互作用力”),因此弹簧测力计的示数______(填“>”、“<”或“=”)物体的重力;(2)其中一次测量时弹簧测力计指针位置如图,请将表格补充完整;质量m/g100250______500重力G/N12.5______5(3)分析数据可知,物体所受重力与它的质量成______比。答案:平衡力相互作用力=3.6360正【详解】(1)[1][2][3]将物体挂在弹簧测力计下,并让它处于静止状态,忽略弹簧自重。此时弹簧对物体的拉力与物解析:平衡力相互作用力=3.6360正【详解】(1)[1][2][3]将物体挂在弹簧测力计下,并让它处于静止状态,忽略弹簧自重。此时弹簧对物体的拉力与物体重力是一对平衡力;物体对弹簧的拉力与弹簧对物体的拉力是一对相互作用力;因此弹簧测力计的示数=物体的重力。(2)[4][5]由图可知,测力计的量程为0﹣5N,分度值为0.2N,示数为3.6N;由表格可知解得故质量为360g。(3)[6]根据重力与质量的关系图象可知质量是原来几倍,重力也是原来几倍,该实验的结论是:物体所受的重力跟它的质量成正比。3.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________比。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8N时,甲弹簧的长度为________cm。答案:正小A18.0【详解】(1)①[1]分析表格数据知道,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(解析:正小A18.0【详解】(1)①[1]分析表格数据知道,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[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)[3]分析表格数据知道,甲乙弹簧在拉力相同时甲弹簧伸长的长度小于乙弹簧伸长的长度,即在弹簧的伸长相同时,甲弹簧所受拉力大于乙弹簧所受拉力,根据题意知道,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即甲弹簧测力计的量程大于乙,即量程较大的是A测力计。(3)[4]由表中的数据知道,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8N时,甲弹簧伸长的长度为8N×1.5cm/N=12.0cm故此时甲弹簧的长度为6.0cm+12.0cm=18.0cm4.在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中,得到如下表数据所示:m/kg0.10.30.50.70.9G/N0.982.944.906.86(1)本实验中用到的测量器材有:______和______;(2)分析表中数据可知:物体的质量为0.9kg时,它受到的重力是______N;(3)在如图所示的四个图象中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是______;A.B.C.D.(4)你认为在太空站工作时,用同样的器材______(选填“能”或”不能”)完成该探究。答案:天平弹簧测力计8.82B不能【详解】(1)[1][2]实验目的是探究重力与质量的关系,因此需要测量物体的质量和重力,测量质量需要托盘天平,测重力需要弹簧测解析:天平弹簧测力计8.82B不能【详解】(1)[1][2]实验目的是探究重力与质量的关系,因此需要测量物体的质量和重力,测量质量需要托盘天平,测重力需要弹簧测力计。(2)[3]分析表中数据可得,重力与质量的比值=9.8N/kg当物体的质量为0.9kg时,它受到的重力G=mg=0.9kg×9.8N/kg=8.82N(3)[4]因为=9.8N/kg为正比例函数,说明物体所受的重力跟它的质量成正比,图象过坐标原点的倾斜直线。故选B。(4)[5]由于物体在太空中不再受到地球的重力作用,不能进行此实验。5.在“探究重力与质量的关系”的实验中:(1)测量物体重力前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在______方向调零;(2)测量物体重力时,应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于______状态,这时弹簧测力计的示数才能读数准确;(3)实验小组的同学测量出了不同质量钩码所受重力的多组数据,请你在坐标纸上用描点法做出图象;______钩码数/个质量重力20.10.9540.21.9460.32.94100.54.9(4)某次测量物体重力,静止时弹簧秤的示数如图所示,物体所受的重力为______N,物体的质量为______。(g取)答案:竖直静止20.2【详解】(1)[1]由于测量重力,弹簧测力计应该竖直方向使用,应将弹簧测力计在竖直方向上调零,克服弹簧自身重力对实验的影响。(2)[2]解析:竖直静止20.2【详解】(1)[1]由于测量重力,弹簧测力计应该竖直方向使用,应将弹簧测力计在竖直方向上调零,克服弹簧自身重力对实验的影响。(2)[2]应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于静止状态,只有处于平衡状态,重力和弹簧测力计的拉力才是平衡力,弹簧测力计的拉力才等于重力。(3)[3]如图所示,描点连线,故如右下图所示:。(4)[4][5]如图,分度值为0.1N,一共20格,故读数为2N;物体的质量为故物体的质量为0.2kg。6.亚里士多德曾给出这样一个结论——物体的运动要靠力来维持。后来,伽利略等人对他的结论表示怀疑,并用实验来间接说明。这个实验如图,他是让小车从斜面的同一高度滑下,观察、比较小车沿不同的平面运动的情况。(1)实验时让小车从斜面的同一高度滑下,其目的是让小车在粗糙程度不同的表面上开始运动时获得相同的______;(2)一般人的思维都局限在比较小车在不同表面上运动的距离不同,但科学家们却能发现物体运动的表面越光滑,相同情况下物体受到的______就越小,因此物体运动的距离越长;并由此推想出进一步的结论,运动的物体如果不受外力作用,它将______。著名的牛顿______定律就是在此基础上总结出来的。这个定律因为是用______的方法得出,所以它______(选填“是”或“不是”)用实验直接得出的。答案:速度阻力做匀速直线运动第一实验推理不是【详解】(1)[1]在相同的斜面上,小车从斜面由静止滑下,到达水平面的速度主要与高度有关,让小车从斜面的同一解析:速度阻力做匀速直线运动第一实验推理不是【详解】(1)[1]在相同的斜面上,小车从斜面由静止滑下,到达水平面的速度主要与高度有关,让小车从斜面的同一高度滑下,目的是让小车达到斜面底端的时候获得相同的速度。(2)[2][3]物体在毛巾、棉布、木板表面,三个表面其中木板表面最光滑,物体受到的阻力最小,速度减小的就越慢,物体运动的距离就越远,故相同情况下,物体受到的阻力越小,物体运动的距离越长。并由此推想出进一步的结论,如果物体表面绝对光滑,运动的物体不受外力作用,它的速度将不会改变,将以恒定速度运动下去。[4][5][6]物体在没有受到的外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态,这就是牛顿第一定律,因为不受任何外力作用在现实中是不存在的,属于理想状态,因此实验结论不能直接验证,科学家是在大量实验的基础上通过用推理得到的。7.小德学习小组在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,所用弹簧测力计如A图所示,所选若干个木块均相同(足够多),每个重力为1N。(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面做______运动,根据______条件可知,木块所受滑动摩擦力的大小等于其所受拉力大小。(2)如图B,在同一次实验中,小德用不同的速度匀速拉木块时,观察到每次弹簧测力计示数相同,可判断滑动摩擦力的大小与物体运动的______无关。(3)同组小强用同一木块分别做了如上图所示的甲、乙、丙三个实验。由此可得出的结论是______时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。(4)小强还想探究滑动摩擦力和接触面受到的压力大小的定量关系,在甲实验基础上,叠放的木块又分别增加至两个、三个,根据收集到的接触面受到的压力和对应滑动摩擦力的大小绘制图像如C图所示。①依据图像及相关信息分析证据可得出结论:______。②在此实验中,可叠放木块数目最多为______块。答案:匀速直线二力平衡速度压力相同在接触面粗糙程度相同的条件下,物体受到的滑动摩擦力大小与压力大小成正比7【详解】(1)[1][2]只有物体沿水平做匀速解析:匀速直线二力平衡速度压力相同在接触面粗糙程度相同的条件下,物体受到的滑动摩擦力大小与压力大小成正比7【详解】(1)[1][2]只有物体沿水平做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小。为测量出滑动摩擦力的大小,实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,木块所受滑动摩擦力的大小等于其所受拉力大小。(2)[3]如图B,在同一次实验中,小德用不同的速度匀速拉木块时,观察到每次弹簧测力计示数相同,则受到的滑动摩擦力大小相同,故可判断滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。(3)[4]如上图所示的甲、乙、丙三个实验,同一木块对支持面的压力大小相同,木板粗糙程度最小,毛巾粗糙程度最大,物体在毛巾表面时运动时受到的摩擦力最大,由此可得出的结论是:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。(4)①[5]接触面受到的压力和对应滑动摩擦力的大小图像为过原点的直线,故可得出:在接触面粗糙程度相同的条件下,物体受到的滑动摩擦力大小与压力大小成正比。②[6]故由A图可知,测力计的量程为0~5N,根据C图可知,当压力为3N时,滑动摩擦力大小为2.1N,因测力计最大能测量5N的拉力,故此时对应的压力大小F=因压力大小等于物体的重力大小,而一个木块的重力为1N,根据去尾法,在此实验中,可叠放木块数目最多为7块。8.小亮在探究“滑动摩擦力的大小与那些因素有关”这一问题提出如下猜想:①滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力有关②滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。为了验证这一猜想,他找来了量程合适的弹簧测力计一个,长木板一块,质量相同的长方体木块和塑料块各一块。(1)为了准确测出物体与长木板之间摩擦力大小必须用弹簧测力计拉着物体,使它沿长木板___________滑动,原理是:_________;(2)为了验证猜想①,他通过图甲、乙所示的实验,可以得出的结论是:在保持__________一定时,___________越大,滑动摩擦力越大。(3)为了验证猜想②,他利用图乙的器材再做一次实验,就能验证猜想②,他的做法是:_______重新做一次实验。(4)实验中他感到读出弹簧测力计示数有一定困难,经过思考,小亮想按图丙的装置进行实验,固定弹簧测力计,拉木块下的长木板,实验效果会显著改变,请写出这样改进的好处:______________。答案:匀速直线二力平衡,拉力等于摩擦力接触面粗糙程度压力将塑料块与木块上下位置换一下,匀速直线拉动它们操作方便,实验中不必再控制物体做匀速直线运动;读数方便,弹簧解析:匀速直线二力平衡,拉力等于摩擦力接触面粗糙程度压力将塑料块与木块上下位置换一下,匀速直线拉动它们操作方便,实验中不必再控制物体做匀速直线运动;读数方便,弹簧测力计是静止的,比较容易读出数据【详解】(1)[1][2]实验中,为了准确测出物体与长木板之间摩擦力大小必须用弹簧测力计拉着物体,使它沿长木板做匀速直线运动,利用二力平衡,摩擦力等于拉力,得出摩擦力的大小。(2)[3][4]甲乙实验中,接触面粗糙程度相同,木块对木板压力越大,摩擦力越大,说明在保持接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。(3)[5]验证猜想二,要控制压力相同,改变接触面粗糙程度,因此可以将塑料块与木块上下位置换一下,匀速直线拉动它们与实验乙进行对比验证。(4)[6]实验丙中,改拉木板,不管木板是否匀速被拉动,木块始终相对地面保持静止,木块受到的拉力与摩擦力是平衡力,大小相等,方向相反。9.伽利略曾做过如图所示的实验:在水平面先后铺上不同材料,让小车自斜面同一高度由静止开始滑下。(1)实验时,每次都让小车从斜面的同一高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的______;(2)实验中,小车最后都会在水平面上停下来,说明力可以改变物体的______;(3)根据图中记录的实验现象,可以得出结论:小车所受的阻力越小,小车前进距离越______;(4)进一步推理:如果小车运动到水平面时不受任何力作用,它将______。答案:速度运动状态远做匀速直线运动【详解】(1)[1]要探究阻力对物体运动的影响,需要使小车进入平面时的速度保持相同,让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,就能使小解析:速度运动状态远做匀速直线运动【详解】(1)[1]要探究阻力对物体运动的影响,需要使小车进入平面时的速度保持相同,让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,就能使小车到达水平面时具有相同的速度。(2)[2]实验中,小车受到摩擦阻力作用,最后都会在水平面上停下来,小车的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。(3)[3]由图可知,物体所受阻力越小,速度减小得越慢,小车前进距离越远。(4)[4]在以上实验的基础上,可推理得出:在水平面上运动的小车,如果不受阻力,它将做匀速直线运动。10.如图所示,某同学在学习了摩擦力的相关知识后,做了“测量水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验,他先将木块放在水平木板上后测出木块所受滑动摩擦力,然后又在木块上方放置一个铅块重复上述实验。(1)在该实验中,要想准确测出物体所受滑动摩擦力的大小,必须用弹簧测力计拉着物体在________方向做匀速直线运动。在图甲所示的实验中,木块所受的摩擦力为_________N。(2)在图乙所示的实验中,木块所受的滑动摩擦力将________(选填“增大”或“减小”)。这是因为在接触面的粗糙程度一定时,_________越大,木块所受滑动摩擦力就越________。(3)在刚开始实验时,该同学发现当弹簧测力计的示数为0.4N时,无法拉动木块。此时弹簧测力计对木块的拉力和木块所受的摩擦力_________(选填“是”或者“不是”)平衡力。答案:水平0.8增大压力大是【详解】(1)[1][2]摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力,若木块做匀速直线运动,则此时木块受到的摩擦力解析:水平0.8增大压力大是【详解】(1)[1][2]摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力,若木块做匀速直线运动,则此时木块受到的摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力,根据弹簧测力计的示数可知摩擦力的大小,因此在该实验操作中必须用弹簧测力计拉着物体,使物体在水平方向做匀速直线运动。根据图甲可知,弹簧测力计的示数为0.8N;因为木块做匀速直线运动,因此木块受到的拉力和摩擦力为一对平衡力,摩擦力的大小等于0.8N。(2)[3][4][5]因为滑动摩擦力与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,当接触面越粗糙一定时,压力越大,滑动摩擦力越大,而乙图中水平木板受到的压力增大,接触面的粗糙程度不变,因此木块所受的滑动摩擦力增大。(3)[6]当弹簧测力计的示数为0.4N时,无法拉动木块,说明木块仍处于静止状态,此时木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,因此弹簧测力计的拉力等于木块所受的摩擦力。11.在“探究水沸腾时的温度变化的特点”实验中:(1)小明组装的实验装置如图1所示,其中的错误之处是:_____。除图中所示的实验器材外,还需要的一个测量工具是_____。(2)小红观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况,如图(a)、(b)所示,则图_____[填“(a)”或“(b)”]是水沸腾时的情况。(3)小明和小红虽然选用的实验装置相同,但加热到水开始沸腾的时间不同,他们绘制的水的温度随时间变化图象如图所示,a、b两种图象不同的原因是水的_____不同。(4)取走酒精灯,将装有海波的大试管放入上面实验的热水中(如图4)。根据温度计A和B的示数,绘制了海波和热水的温度随时间变化的图象(如图5)。由图象可知,在第8min时,大试管内的海波处于_____态(选填“固”、“液”或“固液共存”),海波是_____(填“晶体”或“非晶体”)。(5)如图所示,大试管和小试管里都装有水,将三支大试管中的水加热,使之保持沸腾,则大试管中的水不断沸腾的过程中,小试管中的水会沸腾的是_____。(填字母)答案:温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部秒表(a)质量固液共存晶体C【详解】(1)[1]用温度计测量液体的温度时,温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁解析:温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部秒表(a)质量固液共存晶体C【详解】(1)[1]用温度计测量液体的温度时,温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁,其原因是容器底和容器壁的温度和液体的温度不同。[2]实验过程中,要记录的物理量是温度和时间,故实验中还需要秒表。(2)[3]图2中的(b)气泡在上升过程中体积逐漸减小,所以是沸腾前的现象;图2中的(a)气泡在沸腾时体积逐渐变大,这些气泡到达水面会破裂开来,里面的水蒸气,会散发到空气中,所以是沸腾时的现象。(3)[4]小明和小红选用的实验装置相同,由图3知,初温、末温都相同,但加热到水开始沸腾的时间不同,根据得,因为质量不同,所以都沸腾时需要吸收的热量不同,即加热时间不同。(4)[5][6]由图4和图5知,在第8min时,大试管内的海波已经达到固定的温度(即熔点),虽然继续吸热但温度不变,说明它正处在熔化过程中,故海波是固液共存态,而且说明它是晶体。(5)[7]液体沸腾的条件是:达到沸点和继续吸热。当大试管中的水沸腾时,小试管中的水也达到沸点,但是如果大试管和小试管中水温相同,小试管中的水不能从大试管中的水继续吸热,小试管中的水不能沸腾。AB图中大试管和小试管水上方气压相同,水的沸点也相同,即小试管中水不能沸腾;而C图中大试管水上方密封,气压会比小试管水的上方气压大,即大试管中水的沸点比小试管的水沸点高。故C符合题意。故选C。12.实验桌上有弹簧测力计一个(量程为5N、分度值为0.2N),三种规格的注射器A、B、C(量程分别为20mL、10mL、2mL,长度相等),刻度尺一把。要求利用现有器材粗略测量大气压强。某同学选定器材并设计方案,如图所示,请回答下列问题:(1)实验中,应该在注射器活塞___________时,读取弹簧测力计的示数。(2)该同学在试验时发现,弹簧测力计被拉到示数等于5N时,活塞仍没有滑动,想要继续采用此方案完成实验,需做的改进是__________。(3)该同学正确操作,发现测出的结果误差较大,请你指出其中一个原因:____________________。答案:刚开始滑动换用量程更小的2mL的注射器活塞与筒壁间有摩擦【详解】(1)[1]当活塞刚开始滑动时,若忽略摩擦,拉力和大气压力是一对平衡力,此时弹簧测力计的示数就等于大气产生解析:刚开始滑动换用量程更小的2mL的注射器活塞与筒壁间有摩擦【详解】(1)[1]当活塞刚开始滑动时,若忽略摩擦,拉力和大气压力是一对平衡力,此时弹簧测力计的示数就等于大气产生的压力大小。(2)[2]因为大气的压强是一定的,根据公式F=pS,受力面积越小,压力也会越小,所以当弹簧测力计量程不够时,可换用量程更小的2mL的注射器。(3)[3]如果注射器的活塞与筒壁间有摩擦,会使得测量的压力F偏大,根据计算出的结果会偏大。13.小明同学在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,用砝码、小桌、海绵、木板做了甲、乙、丙、丁四次实验,其中乙、丙、丁三次实验使用的是海绵,实验甲使用的是木板,如图所示。(1)在实验中,小明同学是通过观察海绵的________来比较压力作用效果的。(2)为了探究压力的作用效果与压力大小的关系,小明同学应该通过比较________两次实验得出结论。(3)通过比较乙、丙两次实验,小明得到的结论是_________。(4)若比较实验丙中海绵受到的压强p丙和实验丁中木板受到的压强p丁的大小,其大小关系应该为p丙_________p丁(选填“>”、“<”或“=”)。答案:凹陷程度乙、丙当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显>【详解】(1)[1]压力的作用效果不便直接测量,所以在实验中往往利用“转换法”,将不易被测量的压力的解析:凹陷程度乙、丙当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显>【详解】(1)[1]压力的作用效果不便直接测量,所以在实验中往往利用“转换法”,将不易被测量的压力的作用效果转换成容易被观察的实验现象,那么该实验用的是海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果。(2)[2]在进行实验时,我们往往需要控制变量,这种方法叫做“控制变量法”,该实验是为了探究压力的作用效果和压力大小的关系,变量是压力的大小,所以我们需要控制其他的因素不变。在乙、丙实验中,桌子和海绵的接触面积相同,丙比乙多了一个砝码,变量是海绵受到的压力大小,符合实验探究目的。(3)[3]当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。(4)[4]比较丙、丁两组实验,明显可以观察到丙的海绵凹陷程度大于丁,所以丙的压力的作用效果大于丁,即p丙>p丁。14.如图所示是“探究液体内部压强的特点”的实验过程;(1)实验前,要通过调试,保证压强计两边玻璃管中的液面______,压强计金属盒上的橡皮膜应选用______(选填“薄”或“厚”)一些的较好;(2)实验中通过观察压强计U形管两端液面的______来显示橡皮膜所受压强的大小;(3)如图甲、乙、丙所示,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,观察到U形管内液面高度差______(选填“不改变”或“改变”),这说明同种液体同一深度,液体内部向各个方向的压强______;(4)根据______两个图的实验现象进行对比,这是“探究液体压强与深度的关系”;(5)为了“探究液体压强与液体密度的关系”,利用如图戊所示的装置进行实验,当注入水和盐水的深度相同时,若橡皮膜出现图示情况,说明隔板左侧的液体对橡皮膜的压强______(选填“大于”、“小于”或“等于”)隔板右侧的液体对橡皮膜的压强,则隔板______(选填“左”或“右”)侧的液体是盐水。答案:相平薄高度差不改变相等甲、丁小于右【详解】(1)[1][2]实验前,要通过调试,保证压强计两边玻璃管中的液面相平;在实验中,U形管解析:相平薄高度差不改变相等甲、丁小于右【详解】(1)[1][2]实验前,要通过调试,保证压强计两边玻璃管中的液面相平;在实验中,U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的为好,这样在测量时会较灵敏,实验效果明显。(2)[3]用压强计测量液体内部压强,通过U形管左右液面出现高度差来反映压强的大小,这用到了转换法。(3)[4][5]如图甲、乙、丙所示,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,这说明液体内部在同一深度向各个方向的压强相等。(4)[6]要探究液体压强与深度的关系,需要控制液体的密度相同,改变深度,图甲和丁符合题意。(5)[7][8]若橡皮膜出现图示情况,即橡皮膜向左凸出,说明隔板左侧的液体对橡皮膜压强小于隔板右侧的液体对橡皮膜压强,因液体深度相同,根据p=ρgh可知,则隔板右侧的液体密度较大,是盐水。15.在探究“压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小华根据所提供的器材设计了图甲、乙、丙三个实验,请你根据已学过的压强知识分析:(1)通过观察________知道压力的作用效果。(2)通过观察甲、乙两个图后得出:________,压力越大,压力的作用效果越明显。(3)若要探究压力作用效果与受力面积的关系,应选用________两图来比较。(4)如图丁所示,小华把小桌挪放到一块木板上,他通过对图丙、丁的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论,造成前后两个结论不一致的原因是两次受力面的________不同。答案:海绵的凹陷程度受力面积相同时乙、丙材料【详解】(1)[1]本实验中,运用转换法通过观察海绵的凹陷程度反映压力的作用效果。(2)[2]通过观察甲、乙两个图可知,受解析:海绵的凹陷程度受力面积相同时乙、丙材料【详解】(1)[1]本实验中,运用转换法通过观察海绵的凹陷程度反映压力的作用效果。(2)[2]通过观察甲、乙两个图可知,受力面积相同,压力的大小不同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,故结论为:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。(3)[3]若要探究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,而受力面积不同,故应选用乙、丙两图来比较。(4)[4]根据被压物体的形变来反映压力的作用效果,受压面的材料应相同且形变要明显;她通过对图丙、丁的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论,造成前后两个结论不一致的原因是两次受力面的材料不同。16.如图所示是物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。(g取10N/kg)(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是___________N。(2)比较A、B、C三图可得出结论∶金属块受到的浮力大小与其___________有关。(3)比较A、C、D三图可得出结论∶金属块受到的浮力大小与其___________无关。(4)金属块的密度为___________kg/m³。(5)若在实验中,排除测量误差因素的影响,兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力,请指出实验操作中可能造成这种结果的原因∶___________;(6)纠正了错误,继续实验,兴趣小组得出结论∶物体所受浮力的大小等于___________;(7)小明认为金属块在水中会下沉,如果使用漂浮的蜡块做实验则不会得出以上结论,小明的观点是___________的(选填“正确”或“错误”)。答案:排开液体的体积浸没在液体中的深度2.7×103溢水杯没有装满水它排开的液体所受的重力错误【详解】(1)[1]由A、C或A、D可知,金属块浸没在水中解析:排开液体的体积浸没在液体中的深度2.7×103溢水杯没有装满水它排开的液体所受的重力错误【详解】(1)[1]由A、C或A、D可知,金属块浸没在水中时所受到的浮力F浮=G−F示=2.7N1.7N=1N(2)[2]A、B、C三图中,液体密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计示数不同,即浮力不同,由此可以得出结论:金属块受到的浮力与其排开液体的体积有关。(3)[3]A、C、D三图中,C、D两图金属块都浸没在水中,即液体密度相同,排开液体的体积相同,当浸没在液体中的深度不同时,弹簧测力计示数相同,可以得出结论:金属块受到的浮力与物体浸入液体的深度无关。(4)[4]
由A、C或A、D可知,金属块浸没时受到的浮力为1N,由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可得金属块的体积V=V排===1×10−4m3金属块的质量m===0.27kg金属块的密度ρ===2.7×kg/(5)[5]原因可能是溢水杯没有装满,或没有先测量空小桶的重力,导致空小桶内壁有残留的水,而使空小桶自重测量偏大,溢出的水的重力偏小。(6)[6]比较A、C测力计示数之差和E中示数之差可得出结论:物体所受浮力大小等于它排开液体的重力。(7)[7]先用弹簧测力计测出蜡块的重力,再由蜡块漂浮得出蜡块受到的浮力等于蜡块的重力即F浮=G蜡将蜡块放于溢水杯中,将溢出的水的重力如上E测出,比较蜡块的重力和溢出的水的重力即可得出以上结论,所以小明的观点是错误的。17.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:实验步骤图ABCDEF弹簧测力计示数/N2.72.22.01.71.71.9(1)分析比较实验步骤A和______,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体______有关;(2)分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与______有关,F中液体密度_______(选填“>”、“=”或“<”)水的密度;(3)由实验数据可计算出物体的体积大小为______m3,物体的密度为______kg/m3;(4)实验时,若先将金属块放入水中测拉力再直接测金属块的重力,则会使浮力的测量结果______。(选填“偏大”或“偏小”)答案:D、E排开液体的体积排开液体的密度<10-42.7×103偏大【详解】(1)[1]步骤A中测力计示数即为金属块的重力大小,根据称重法测浮力解析:D、E排开液体的体积排开液体的密度<10-42.7×103偏大【详解】(1)[1]步骤A中测力计示数即为金属块的重力大小,根据称重法测浮力可得出金属块浸在液体中受到的浮力大小。我们知道,物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和体积有关,研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系,要控制金属块排开液体的密度和体积相同,故分析比较实验步骤A和D、E,因步骤D、E中测力计示数相同(实验中金属块受到的浮力相同),故可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。[2]物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和体积有关,研究浮力大小与其中一个因素的关系时,要控制另一个因素不变。步骤B、C、D中,金属块排开液体的密度相同,而排开液体的体积不同,根据称重法测浮力,步骤B、C、D中金属块受到的浮力不同,故分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体排开液体的体积有关。(2)[3][4]E、F实验中,金属块排开液体的体积相同,排开液体的密度不同,由称重法测浮力,金属块受到的浮力不同,由控制变量法,故分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与排开液体的密度有关;F中测力计示数较E中测力计示数大,故F中金属块受到的浮力小,根据阿基米德原理,F中液体密度<水的密度。(3)[5][6]由A、D可知金属块浸没在中受到的浮力根据阿基米德原理,金属块的体积大小为物体的密度为(4)[7]实验时,若先将金属块放入水中测拉力再直接测金属块的重力,则因金属块上沾有水而使测出的重力偏大,由称重法测浮力,则会使浮力的测量结果偏大。18.苗苗在家中自制了一个简易密度计并用它来测定盐水的密度。实验器材有:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。实验步骤如下:①用刻度尺测出竹筷的长度L;②竹筷的下端缠上适量的细铅丝;③把自制的密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1(如图所示);④把自制的密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2;根据上面的步骤回答下列问题:(1)竹筷下端缠上适量的细铅丝,主要目的是______(选填“降低重心”或“增大支撑面”)使竹筷能______漂浮在液面;(2)密度计是利用浮力______重力的条件工作的,竹筷下表面受到水的压强______竹筷下表面受到盐水的压强(均选填“大于”、“等于”、或“小于”);(3)被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积______(选填“越小”或“越大”);(4)被测盐水的密度表达式:ρ盐水=______(不计铅丝体积,水的密度为ρ水);(5)小军也用吸管也制作了一个密度计,他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小。导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为此同学们提出了如下改进方案,其中可行的是______。A.换大的容器盛放液体做实验B.换更细的吸管制作密度计C.适当减小密度计的配重答案:降低重心竖直等于等于越小B【详解】(1)[1][2]重心越低,稳度越大,故竹筷下端缠上适量的细铅丝,主要目的是降低重心使竹筷能竖直漂浮在液解析:降低重心竖直等于等于越小B【详解】(1)[1][2]重心越低,稳度越大,故竹筷下端缠上适量的细铅丝,主要目的是降低重心使竹筷能竖直漂浮在液面。(2)[3]密度计是利用物体漂浮条件工作的,密度计不管放入哪种液体中,都是漂浮,浮力等于自身的重力。[4]浮力的产生原因:“浮力的大小等于浸入液体中的物体上下表面的压力差”可知F浮=F下-F上=F下-0=p下S-0=p下S由于浮力相等,所以p下相等,故竹筷下表面受到水的压强等于竹筷下表面受到盐水的压强。(3)[5]据F浮=ρ液gV排可知,同一密度计,在不同液体中的浮力相同,液体密度越大,排开液体的体积就越小。(4)[6]在水中时F浮水=ρ水gV排1=ρ水gS(L﹣h1)在盐水中时F浮盐=ρ盐水gV排2=ρ盐水gS(L﹣h2)因为浮力相等所以ρ水gS(L﹣h1)=ρ盐水gS(L﹣h2);即,被测盐水的密度(5)[7]为了使测量结果更准确,使密度计上两条刻度线之间的距离大一些,即要求密度计放入某液体中时,密度计竖直浸入液体的深度变大,设密度计浸入液体深度为h,底面积为S,因为密度计漂浮在液体中,F浮=G,又因为F浮=ρ液gV排=ρ液gSh即ρ液gSh=G所以当ρ液一定时,可适当增大配重,用更细的吸管,故B正确,C错误;换用大的容器不会使密度计相邻两刻度线之间的距离变大,故A错误;故选B。19.刚刚学习完有关浮力的知识,小将同学通过网络解到“远征号”潜水艇在东海执行任务时是潜行在海水中,执行完任务回到长江后又会浮出水面,小将同学想:潜水艇的下潜和上浮应满足什么条件呢?于是,他找来如图1所示器材,进行了如下探究:(1)探究物体上浮的条件:A.在量筒中注入适量水,读出量筒中水的体积V1;B.将适量小螺丝钉放入塑料瓶中,旋紧瓶盖,放入水中,使塑料瓶能够漂浮在水面上,读出此时水面刻度V2;C.取出塑料瓶,擦干净水,用弹簧测力计测出塑料瓶和小螺丝钉的总重力G;D.根据______原理可求得塑料瓶受到的浮力F浮=______(用已知的物理量和直接测量的物理量表示);E.分析比较______的大小关系即可得出物体上浮的条件;(2)探究物体下沉的条件A.取出塑料瓶,向塑料瓶中继续添加小螺丝钉,直至旋紧瓶盖放入水中后,可观察到塑料瓶下沉;B.取出塑料瓶,用抹布擦干净水,将其挂在弹簧测力计下,如图2(a)所示,测出其重力G为______N;C.将塑料瓶浸没水中,此时弹簧测力计的示数如图2(b)所示,则塑料瓶受到的浮力F浮为______N;D.分析比较数据可得出物体下沉的条件是______。探究讨论:①小塑料瓶本身就能浮在水面,而小明在探究物体上浮条件时,却向塑料瓶中放入了适量的小螺丝钉,他这样做的好处是______;②小将在探究物体上浮的条件时存在的问题是______。答案:阿基米德ρ水g(V2﹣V1)浮力和重力2.40.6F浮<G可以增大小塑料瓶的重力以减小误差,进一步比较浮力和重力的大小没有将小塑料瓶浸没在水中解析:阿基米德ρ水g(V2﹣V1)浮力和重力2.40.6F浮<G可以增大小塑料瓶的重力以减小误差,进一步比较浮力和重力的大小没有将小塑料瓶浸没在水中再放手,观察塑料瓶的浮沉情况【详解】(1)[1][2]根据阿基米德原理可求得塑料瓶受到的浮力等于塑料瓶排开水的重力,即[3]分析比较浮力和重力的大小关系即可得出物体上浮的条件。(2)[4]由图2(a)可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是2.4N,塑料瓶重力G=2.4N[5]由图2(b)可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是1.8N,塑料瓶所受到的浮力为F浮=2.4N-1.8N=0.6N[6]由实验步骤可知F浮<G此时所料瓶下沉,因此物体下沉的条件是F浮<G[7]向塑料瓶中放入了适量的小螺丝钉,他这样做的好处是:可以增大小塑料瓶的重力以减小误差。[8]小明在探究物体上浮的条件时存在的问题是:小塑料瓶没有浸没在水中。20.如右图所示,“验证阿基米德原理”的实验步骤如下:①用弹簧测力计测出物体所受的重力G(图甲);②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中,用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水,读出这时测力计的示数F(图乙);③测出接水后小桶与水所受的总重力G1(图丙);④将小桶中的水倒出,测出小桶所受的重力G2(图丁);⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力,并比较它们的大小是否相同。回答下列问题:(1)物体浸没在水中,受到水的浮力F浮=___________,被排开的水所受的重力G排=___________。(用上述测得量的符号表示)(2)指出本实验产生误差的原因(写出两点):(a)___________;(b)___________。(3)物体没有完全浸没在水中,___________(选填“能”或“不能“)用实验验证阿基米德原理。(4)实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到,称为___________法。答案:G-FG1-G2测力计的精度不够,测量时测力计未保持静止小桶中的水未倒净,排开的水未全部流入小桶(或物体吸水导致排开液体的体积测不准;由于水的张力,溢水杯口还有部分水没有流出解析:G-FG1-G2测力计的精度不够,测量时测力计未保持静止小桶中的水未倒净,排开的水未全部流入小桶(或物体吸水导致排开液体的体积测不准;由于水的张力,溢水杯口还有部分水没有流出)能控制变量【详解】(1)[1]根据力的平衡条件,物体浸没在水中受到水的浮力F浮=G-F。[2]物体排开的水流到了小桶中,排开水所受重力G排=G1-G2。(2)[3]产生误差的原因很多,弹簧测力计的精度不够或测量时操作不规范(没有保持静止状态)都能产生误差。[4]小桶中水未倒净,排开水未全部流入桶中,操作不规范(应先测量小桶所受的重力,再测小桶与水所爱的总重),都可能产生误差。(3)[5]物体没有完全浸入,不影响浮力的测量和排开水的重力的测量,也能验证阿基米德原理。(4)[6]实验中用到的方法是控制变量法。21.某小组同学通过学习,知道了动能与质量和速度有关,他们想进一步探究动能与质量、速度之间的定量关系,于是用不同质量的实验小车去撞击同一木块,实验时利用了DIS装置精确地测出了小车撞击木块时的速度。小车撞击木块后和木块一起向前滑动,测量出木块滑动的距离,记录的实验数据如下表前四列所示。为了进一步探究动能与所测物理量间的数值关系,他们进行了适量的运算,将结果记录在表的最后两列中。表一实验序号小车质量m(千克)小车速度v(米/秒)木块滑动距离s(米)10.200.70710.20.04000.500020.400.50000.20.16000.250030.800.35360.20.64000.1250表二实验序号小车质量m(千克)小车速度v(米/秒)木块滑动距离s(米)40.201.00000.40.04001.000050.400.70710.40.16000.500060.800.50000.40.64000.2500表三实验序号小车质量m(千克)小车速度v(米/秒)木块滑动距离s(米)70.201.41420.80.04002.000080.401.00000.80.16001.000090.800.70710.80.64000.5000(1)小组同学是通过比较表格中的________________________来比较小车的动能大小的。(2)分析比较实验次数___________及相关条件,得出的初步结论是:在小车质量相同的情况下,速度越大,小车的动能越大。(3)分析比较实验次数1与5与9(或2与6或4与8)及相关条件,可得出的初步结论是:_____________;通过分析三张表格,你认为____________(选填“质量”或“速度”)的改变对动能的改变影响更大些。(4)请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件,并归纳得出结论。(a)分析比较表一、表二或表三中的数据及相关条件,可初步得出:__________;(b)分析比较表一、表二和表三中的数据及相关条件,可初步得出:____________。答案:木块滑动距离1与4与7(或2与5与8,或3与6与9)在小车速度相同时,小车的质量越大,动能也越大速度小车的质量与速度的平方的乘积相同时,小车动能相同小车的质量解析:木块滑动距离1与4与7(或2与5与8,或3与6与9)在小车速度相同时,小车的质量越大,动能也越大速度小车的质量与速度的平方的乘积相同时,小车动能相同小车的质量与速度的平方的乘积不同时,小车动能不同,且乘积越大,小车的动能也越大。【详解】(1)[1]小车的动能大小反应在它的做功本领上,木块被撞击的越远,说明小车的动能越大,这里采用了转换法的思想。(2)[2]要得出“在小车质量相同的情况下,速度越大,小车的动能就越大”的结论,根据控制变量法的思想,必须控制小车的质量相同,小车的速度不同,符合这一要求的数据有:1与4与7(或2与5与8,或3与6与9)。(3)[3]分析1与5与9(或2与6或4与8)中的数据发现:小车的速度相同,但是小车的质量不同,木块滑动的距离也不相同,小车的质量越大,木块滑动的距离越大,小车具有的动能也就越大,因此可以得出的结论是:在小车速度相同时,小车的质量越大,动能也越大。[4]通过分析三张表格,发现在质量和速度这两个影响动能大小的因素中,速度对动能的影响较大。(4)[5]分析实验1数据可知,质量与速度的平方相乘,即;分析实验2数据可知,质量与速度的平方相乘,即;两次实验的质量与速度平方的乘积相等,而小车滑动的距离都是0.2m,说明动能相等,由此可得:当小车质量与速度平方的乘积相同时,小车具有的动能相同。[6]再分析实验4可知,质量与速度平方相乘,即;和实验1中质量与速度平方乘积相比,第4次实验比第1次实验的乘积大,而且第四次小车滑动距离更远,说明第4次动能更大,由此可得:小车质量与速度平方的乘积越大,小车具有的动能越大。22.在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时,小明提出了如下猜想:猜想一:物体的重力势能可能与物体的密度有关;猜想二:物体的重力势能可能与物体所在的高度有关;猜想三:物体的重力势能可能与物体的质量有关。为此他设计了如图所示的实验装置。把一个小球用细线悬挂,将小球拉到某位置由静止释放,小球下落到最低点时击打放在木板上的木块,通过比较木块在木板上滑行的距离来比较重力势能的大小,实验过程中忽略空气阻力的影响。其他器材还有:刻度尺、四个金属球(100g的铁球、100g的铝球、50g的铁球、50g的铜球)。请完成下列任务:(1)写出探究“猜想一”的实验方案;(2)设计出探究“猜想二”的记录数据表格。答案:(1)见解析;(2)见解析【详解】(1)要探究物体的重力势能与物体的密度的关系,应选择质量相同的密度不同的小球来进行实验,探究方案如下:a.选择质量为100g的铁球和铝球,让两个小球在相同高度解析:(1)见解析;(2)见解析【详解】(1)要探究物体的重力势能与物体的密度的关系,应选择质量相同的密度不同的小球来进行实验,探究方案如下:a.选择质量为100g的铁球和铝球,让两个小球在相同高度静止释放击打木块;b.用刻度尺测量木块在木板上移动的距离;c.比较木块移动的距离可探究出重力势能与物体密度的关系;d.换用质量为50g的铁球与铜球,重复以上操作。小球从相同高度静止释放,击打木块,木块移动的距离相等,则说明重力势能与密度无关,木块移动的距离不等,则说明重力势能与密度有关。(2)猜想二探究的是重力势能与物体所在的高度的关系,那么应选择同一小球,让其在不同的高度静止释放,测量木块在木板上移动的距离,如果移动的距离不同,则说明重力势能与高度有关,如果移动的距离相同,则说明重力势能与高度无关。那么在实验中,需要记录小球所处的高度,木块移动的距离,表格设计如下:实验次数123小球的高度h/m木块移动的距离s/m23.如图所示是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置示意图;(1)该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体______的关系(物体A、B的质量不变);(2)该实验中所探究物体的动能是指物体______(选填“A”或“B”)的动能;(3)该实验中物体动能的大小是通过______来反映的;该实验采用的是______(选填“转换法”或“控制变量法”);(4)该实验中物体的速度是指物体A从______的速度;(5)实验表明,同一物体A从斜面高处滚下,高度越高,物体B被撞得越远,可得出结论:______。答案:速度AB被撞开的距离大小转换法斜面上静止滚下与物体B即将碰撞时当物体的质量相同时,物体的速度越大,动能越大【详解】(1)[1]动能的大小与物体的质解析:速度AB被撞开的距离大小转换法斜面上静止滚下与物体B即将碰撞时当物体的质量相同时,物体的速度越大,动能越大【详解】(1)[1]动能的大小与物体的质量和速度都有关,由于这一实验中只有一个物体A从斜面上滑下,质量不能改变,通过改变物体A最初的高度,可以改变其达到水平面的速度,所以本实验要探究的是物体动能的大小与物体速度的关系。(2)[2]该实验研究的主体是物体A,研究的是物体A的动能。(3)[3][4]该实验物体动能的大小是通过物体B被撞开的距离大小反映的,B被撞的越远,说明小球的动能越大;这里采用了转换法,将看不见的动能转化为看得见的物体B被的距离,故是转换法。(4)[5]该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B即将碰撞时的速度,这个速度是通过改变小球A在斜面上的高度实现的。(5)[6]同一物体A从斜面高处滚下,高度越大,物体B被撞得越远,说明物体A的动能越大,可得结论为:当物体质量相同时,物体的速度越大,动能越大。24.我国乒乓球制造企业已经研制生产出了无缝乒乓球。据报道与有缝乒乓球相比,无缝乒乓球的弹性更强。小明选择同一厂家生产的材料、大小相同的有缝和无缝乒乓球各一个,在同一个台面上,探究其弹性的强弱。实验数据记录如下表。由静止释放高度有缝乒乓球弹起高度无缝乒乓球弹起高度(1)乒乓球从高处落下到刚好接触台面的过程中,乒乓球的能量转化情况是________。乒乓球能弹起一定高度,说明乒乓球在离开台面_________(选填“前”或“后”)具有弹性势能。(2)实验中通过观察________来比较两种乒乓球的弹性强弱。对比两组实验数据,可知_________(选填“有缝”或“无缝”)乒乓球弹性更强。(3)请根据表中无缝乒乓球的实验数据,在如图所示的坐标系中描点作出图像_______。分析图像可以得出结论:在同一台面上,无缝乒乓球弹起的高度与静止释放的高度成___________。答案:重力势能转化为动能前乒乓球弹起高度无缝见解析所示在同一台面上,无缝乒乓球弹起的高度与静止释放的高度成正比。【详解】(1)[1]乒乓球从高处落下到刚解析:重力势能转化为动能前乒乓球弹起高度无缝见解析所示在同一台面上,无缝乒乓球弹起的高度与静止释放的高度成正比。【详解】(1)[1]乒乓球从高处落下到刚好接触台面的过程中,乒乓球的质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能。[2]乒乓球能弹起一定高度后具有一定的重力势能,这说明乒乓球在离开台面前具有弹性势能,弹性势能转化为了重力势能。(2)[3]当释放高度相同时,可根据乒乓球弹起的高度判断出两种乒乓球的弹性,这用到了转换法。[4]对比两组实验数据,当释放高度相同时,无缝乒乓球弹起高度更高,说明无缝乒乓球的弹性更强。(3)[5]请根据无缝乒乓球的实验数据描点画出图像,如下图所示:[6]由图像知在同一台面上,同一无缝乒乓球弹起的高度与由静止释放的高度成正比。25.在“探究影响动能大小的因素”实验中,如图甲、乙、丙所示,让质量为m、2m的两个钢球分别从斜面上由静止滚下,钢球撞击放在水平木板上的木块,使木块滑动,虛线位置为木块滑动一段距离后停止的位置;(1)该实验所探究物体的动能是指______(选填“木块”、“钢球”或“斜面”)的动能;(2)实验时,让不同质量的两个钢球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平面时,具有相同的______;(3)比较______两图进行的实验,可以探究钢球动能大小与速度的关系;(4)比较甲、丙两图进行的实验,可以得出的结论是______;(5)本实验采用的研究方法是控制变量法和______。答案:钢球速度甲、乙当物体速度相同时,物体的质量越大,动能越大转换法【详解】(1)[1]钢球从斜面上滚下时有一定的动能,所以探究的是钢球的动能。(2)[2]实解析:钢球速度甲、乙当物体速度相同时,物体的质量越大,动能越大转换法【详解】(1)[1]钢球从斜面上滚下时有一定的动能,所以探究的是钢球的动能。(2)[2]实验时,让不同质量的两个钢球从同一高度由静止自由滚下,钢球到达水平面时的速度是相同的。(3)[3]为了研究物体动能与物体速度的关系,多次让同一钢球从斜面不同高度上静止滚下,控制钢球的质量相同,改变钢球的速度,故选甲、乙两图。(4)[4]比较甲、丙两图进行的实验可知,两球的质量不同,从同一高度静止滚下,撞击木块时速度相同,探究的是物体动能的大小与物体质量的关系。木块被撞的越远,表明动能越大,故得出结论:当物体速度相同时,物体的质量越大,动能越大。(5)[5]该实验中钢球动能的大小是通过木块移动的距离体现的,木块被撞的越远,说明钢球的动能越大,被撞的越近,说明钢球的动能越小,这里采用了转换法的思想;动能的影响因素有两个,实验中采用的是控制变量法。26.学习了杠杆知识后,小红利用身边的物品来探究杠杆平衡条件。如图所示,她选择的器材有:铅笔、橡皮块若干(每块橡皮重力为0.1N)、细线、刻度尺等。(1)她将细线大致系在铅笔的中部位置,铅笔静止后如图甲所示,此时铅笔______(选填“是”或者“不是”)处于平衡状态,若想调节铅笔水平平衡,她应将细线向______(选填“左”或“右”)移动;(2)调节水平平衡后,她用细线绑定数量不等的橡皮块挂在杠杆支点两侧,移动其位置,使杠杆仍在水平位置平衡,如图乙所示,并将所测数据记录在下表中:动力(N)支点到动力作用点的距离OA(m)阻力(N)支点到阻力作用点的距离(m)()()0.20.020.10.040.0040.004记录数据后,小红便分析得出了如下结论:“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”。你认为小红实验中的不足之处是______,为了进一步完善实验,得到正确的结论,接下来的做法还应该多次改变力的______并进行实验;(3)在实验过程甲,铅笔水平平衡后(如图乙),小红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,并将铅笔芯放到左端细线上方固定(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(4)本次实验在挂橡皮块之前,小红将铅笔调节在水平位置平衡,这样做的好处是:既可以消除铅笔重力对实验的影响,还可以______;(5)小红发现杠杆在生活中应用比较广泛,其中我们吃饭时使用的筷子也是杠杆,它属于______杠杆;(6)学习了功的知识后,小红回看之前杠杆记录的数据,她想能否将的单位换成J?根据功的定义,你觉得可以换吗?______(选填“可以”或“不可以”)。答案:是左见解析大小、方向和作用点B方便测量力臂费力不可以【详解】(1)[1]图甲中,铅笔处于静止,是处于平衡状态。[2]图甲中,细线解析:是左见解析大小、方向和作用点B方便测量力臂费力不可以【详解】(1)[1]图甲中,铅笔处于静止,是处于平衡状态。[2]图甲中,细线左端铅笔下沉,则左端铅笔的质量大,所以应向左移动细线。(2)[3]小红只进行了一次实验便得出结论,这样得出的结论具有偶然性。[4]小红接下来应改变力的大小、方向和作用点,进行多次实验,才能得出具有普遍性的结论。(3)[5]由图丁知,把折断的铅笔放到左端细线下方向固定,对于杠杆来说,杠杆两侧的重力不变,但杠杆左侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件知G左L左<G右L右杠杆不能在水平位置平衡,且右端会正沉,故B正确。(4)[6]在实验前,调节铅笔在水平位置平衡,可以消除铅笔重力对实验的影响,还方便测量力臂。(5)[7]吃饭时使用的筷子的动力臂小于阻力臂,使用时可以省距离,所以是费力杠杆。(6)[8]功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,功的单位是J,而杠杆平衡条件中力与力臂垂直,所以力与力臂的乘积不是功,不能把表格中的单位N⋅m换成J。27.在探究“杠杆平衡条件”的实验中:(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时发现杠杆左端高右端低,此时应将杠杆左端的螺母向______调节,使杠杆在水平位置平衡;(2)杠杆平衡后,小李在左右两侧分别挂上不同数量的钩码,如图甲所示,此时杠杆的______端会下沉,要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下,只需将______即可;(3)在杠杆的两端加挂钩码,使杠杆在水平位置平衡,并测出力臂。多次实验并把数据记录在表格中。实验时杠杆在水平位置平衡的目的是______;多次实验的目的是______;(4)某同学通过多次实验得出结论:“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不符,原因是该同学在实验过程中______;(5)如图乙和图内中的杠杆均静止,两图中弹簧测力计的示数分别为F1和F2,则F1______F2(选填“>”、“<”或“=”);(6)实验结束后,某同学提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是她利用如图丁所示的装置进行探究,发现测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是______。答案:左左杠杆的左端取下一钩码便于测量力臂避免实验的偶然性没有改变力的方向=杠杆的自重对实验产生影响【详解】(1)[1]实验前,将杠杆的解析:左左杠杆的左端取下一钩码便于测量力臂避免实验的偶然性没有改变力的方向=杠杆的自重对实验产生影响【详解】(1)[1]实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时发现杠杆左端高右端低(杠杆向右偏),此时应将杠杆左端的螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡。(2)[2]设杠杆每个小格的长度为l,每个钩码重为G,根据杠杆平衡的条件,杠杆的左端为4G×2l=8Gl杠杆的右端为2G×3l=6Gl因为8Gl>6Gl,所以杠杆左端会下沉。[3]要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下,只需将杠杆的左端取下一钩码,此时,杠杆的左端为3G×2l=6Gl杠杆的左端力与力臂的乘积等于杠杆右端力与力臂的乘积,杠杆平衡。(3)[4]力臂是支点到力的作用线之间的距离,当杠杆处于水平位置时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以直接从杠杆的标尺刻度上读出来。[5]探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变力和力臂的大小,进行多次实验的目的是避免实验的偶然性,获取多组实验数据归纳出物理规律,使结论具有普遍性。(4)[6]某同学通过多次实验得出结论与杠杆平衡条件不符,原因是该同学在实验过程中没有改变动力和阻力的方向,使力臂不在杠杆上,再去验证结论。(5)[7]如图乙和图内中的杠杆均静止,都处于平衡状态,当杠杆由图乙的位置变成图丙的位置时,其动力臂和阻力臂的比值是不变的,根据杠杆平衡的条件,则F1=F2。(6)[8]图丁中,杠杆的重心不在支点上,杠杆自身的重力对杠杆的转动产生了影响,导致拉力的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。28.小强班的同学和用质地均匀的直棒“探究杠杆的平衡条件”,如图所示是他们的实验装置。(1)小强将杠杆的中点O悬挂在支架上,松手后观察到没挂钩码的杠杆绕O点迅速顺时针转动,如图甲所示,接下来应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节,使没挂钩码的杠杆在水平位置平衡;(2)实验时,小强决定先保持阻力F2和阻力臂l2不变,探究“杠杆平衡时,动力和动力之间的关系”。于是,他在支点O左侧悬挂两个钩码(阻力F2),并将钩码固定到杠杆左侧某一位置处,然后在杠杆右侧悬挂一个钩码,移动其悬挂的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,如图乙所示。将阻力F2和阻力臂l2以及动力F1和动力臂l1记录下来。接下来,他要改变______,再移动其悬挂的位置,多次重复前面的实验,并把相应的数据记录下来;(3)小强通过实验得到的实验数据如下表所示。实验序号阻力F2/N阻力臂l2/m动力F1/N动力臂l1/m11.00.10.50.221.00.11.00.131.00.12.00.0541.00.12.50.04分析表格中的数据,小强得出结论:保持阻力和阻力臂不变,杠杆平衡时,动力臂l1跟动力F1成______关系;(4)分析表中数据小强还发现:保持阻力和阻力臂不变,杠杆平衡时满足“动力F1×动力臂l1=阻力F2×阻力臂l2”。于是猜想:在更普遍的情况下,杠杆平衡时可能满足“动力F1×动力臂l1=阻力F2×阻力臂l2”。为了进一步“探究杠杆的平衡条件”,接下来,小强还应在改变______的情况下多次进行实验和收集数据,从而使得到的实验结论具有普遍性;(5)小梅同学采用了图丙所示的装置进行探究,发现当杠杆在水平位置平衡时,与其他同学得出的杠杆平衡条件不相符,其可能的原因是______对实验的影响。答案:左杠杆右端钩码个数反比阻力杠杆自重【详解】(1)[1]将杠杆的中点悬挂在支架上,杠杆绕O点顺时针转动,即杠杆右端下沉,左端上升,那么应将平衡螺母向左端调节解析:左杠杆右端钩码个数反比阻力杠杆自重【详解】(1)[1]将杠杆的中点悬挂在支架上,杠杆绕O点顺时针转动,即杠杆右端下沉,左端上升,那么应将平衡螺母向左端调节,才能使杠杆在水平位置平衡。(2)[2]将一个钩码挂在杠杆右侧并使杠杆水平平衡后,应改变右侧钩码个数,然后移动钩码位置,让杠杆水平平衡,才能达到探究目的。(3)[3]由表格数据知,每组对应的动力与动力臂的乘积都相等,是一个定值,所以阻力和阻力臂不变时,动力臂l1跟动力F1成反比。(4)[4]以上操作已探究阻力和阻力臂不变情况下,动力与动力臂的情况,接下来应在动力和动力臂不变的情况下,改变阻力来进行探究,才能让实验结论具有普遍性。(5)[5]小强同学的操作是将杠杆的中点悬挂在支架上,则杠杆两侧的自身重力一样,可避免杠杆自重对实验的影响,而小梅同学将杠杆的一侧悬挂在支架上,则杠杆自重对动力端和阻力端的影响不同,这样会造成实验误差较大。29.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示。实验次数钩码的重力G/N钩码被提升的高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.3420.11.50.266.7%(1)使用图甲的滑轮组实验时,应该要沿____方向匀速拉动弹簧测力计;(2)第3次实验数据是用图____(选填“甲”“乙”)所示的滑轮组测得的,其机械效率是_____(结果精确到0.1%);(3)通过分析第1、2、3次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,钩码越重,滑轮组的机械效率越_____(选填“高”“低”),通过分析第____两次实验数据可得出结论:使用滑轮组提升相同的重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关;(4)同组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数,弹簧测力计示数不稳定,该同学认为应该在弹簧测力计静止时读数,你认为他的想法______(选填“合理”“不合理”)。(5)实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率,其目的是_
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