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文档简介
第一部分力学.....................................................2
一、测量的初步知识简单的运动...................................2
二、质量和密度...................................................5
三、力力和运动...............................................13
四、压力和压强液体压强大气压强...............................17
五、浮力........................................................22
六、简单机械机械能.............................................32
第二部分声现象光学热学.....................................38
一、声现象......................................................38
二、光学........................................................40
三、热学........................................................49
第三部分电学...................................................55
一、电路电流.................................................55
二、电压电阻...................................................60
三、欧姆定律....................................................63
四、电功电功率................................................68
五、电和电磁....................................................79
第四部分物理实验设计开放题.....................................83
第五部分其他开放题...............................................99
一、冷学科开放题...............................................99
二、社会热点开放题............................................109
三、图像开放题.................................................116
第一部分力学
一、测量的初步知识简单的运动
【习题1】一把钢尺在20℃时是准确的,如果在0℃时用它测量物体的长度,则
测量的长度数值比实际长度()(条件开放)
A.大B.小C.相等D.无法确定
【答案】因为钢尺的温度降低,尺收缩,所以测量值比真实值大,应选A。
【习题2】想测一枚一元硬币的直径,请设计出两种不同性质的方法来测量,分
别需要甩什么器材?(策略开放)
【分析】本题可用等效法和曲直互化法解答。
【答案】方法一:需白纸一张、铅笔、刻度尺。在白纸上画一条直线,让硬币沿
此直线滚一周,用刻度尺量出直线的起、始点的长度即是硬币的周长,将此值除以n,
则得直径。
方法二:需三角尺两个、刻度尺一只。按图所示,用直尺测出两直角边间的距离d,
即是硬币的直径。
【习题3】要测量出一只圆形空碗的碗口边缘的长度,你能设计几种测量方
法?(策略开放)
【分析】本题可利用各种辅助工具进行等效法和曲直互化法测量解答。
【答案】(1)在白纸上画一条直线,在碗的边缘某点作一记号,从这一点起沿直
线的一端滚动一周,记下滚到的位置,用刻度尺测量直线上起点到滚到位置的长度,即
是碗口边缘的长度。
(2)取一条弹性不大的细轨棉线,绕过碇口一周,用刻度尺测由这段格线长度即是
碗口边缘的长度。
【习题4】如图1—2a所示,一个瓶内装有体积为V的酒,现给你一把直尺,
如何测出酒瓶的容积大约是多少?(条件开放)
【分析】利用液体的形状可改变的性质来解决这个问题。
【答案】先用直尺量出瓶底到液面的高L(图a),即装酒部分的高度,然后将酒
瓶倒置,再用直尺量出液面到瓶底的高度L?(图b),即瓶内空余部分的高度。
设瓶的容积为V',瓶底的面积为S,酒的体积为V,则:
故酒瓶的容积为:V'=V+L2S=V+L2XV/LI
【习题5】在学校举行的运动会上,适合跳远项目测量用的刻度尺是()(条件
开放)
A.分度值为1E、量程为1m的刻度尺
B.分度值为1m、量程为10m的刻度尺
C.分度值为1cm、量程为10m的刻度尺
D.分度值为1dm、量程为1m的刻度尺
【分析】考查学生对测量工具的选择和使用情况,A、D两选项的量程1m太小了,
不合要求;B选项的分度值是1叫相对于跳远来说不易测量精确。
【答案】应选C。
【习题6】有一卷粗细均匀的裸铜线。为了粗测这卷铜线的总长度,小明想出了
一种方法(见下表中的方法一)。现请你另外设计两种不同的实验方法,在不拉开这卷铜
线但可以截取一段铜线的情况下,粗测这卷铜线的总长度。(所用器材不限)(策略开放)
实验的简要步骤和所需测量的物理用测得量估算铜线总长
量度L的表达式
方法(1)测出这卷铜线的总质量M;L=Nlo/mo
⑵测出一段铜线的质量mo;
⑶测出这一段铜线的长度Io
方法
方法
【答案】
方法二:这类问题通常和密度知识相关联。
(1)测出这卷铜线的总质量M;
(2)取一段铜线在圆铅笔上密绕几圈,测出线圈长度I,求得铜线直径,D=l/n,则
铜线的横截面积s=nr、
(3)
方法三:
(1)用排水法测出体积V=Vo—M;
(2)再用方法二的方法测出直D,求出L。
方法四:
(1)取一段铜线在圆铅篦上密绕几圈,测出线图的长度I,求得直径D=:
(2)计算出铜线的横截面积5=兀r2;
(3)查出横截面积为对应数值的铜线的电阻率p的值,用伏安法测出这卷铜线的电
阻R,则这卷铜线的总长度L=。
【习题7】用两种方法,测量一空啤酒瓶圆柱体部分的直径。(策略开放)
【分析】某些需要测量的长度,有的很长,有的很短,有的是弯曲的……,用常规
的刻度尺不能直接测量,需用到特殊的测量方法,如:等效法、加倍法、曲直互化法等,
本题可用等效法和曲直互化法。
【答案】方法一:
(1)用两只直角三角板的直角边,卡在瓶的两边,且保持两边平行:
(2)用直尺测出两直角边间的距离d,即是酒瓶圆柱体部分的直径。
方法二:用一纸条在圆柱体部分绕一周,在重叠处扎一小孔,伸直后用刻度尺测出
两小孔间的距离I,再除以7T得d=l/n即是直径。
【习题8】甲、乙两卷粗细不同的细铜线,甲卷铜线标签上注明直径是0.8nvn,
乙卷的标签已经模糊不清了。不用刻度尺,你用什么简易办法可以求出乙卷铜纹的直
径?(条件开放)
【分析】如改用刻度尺测量就简单多了。办法是:在圆铅笔杆上紧密缠绕金属线
N匝,再用刻度尺量出缠绕的长度L,则金属线的直径[)=1_/圾但此题要求不用刻度尺
求乙卷铜纹的直径,那么可用已知直径的甲铜线代替刻度尺。
【答案】先在一根圆铅笔杆上紧密缠绕甲铜线若干匝(如M匝),再在另一根相同
的铅笔上紧密缠绕乙铜线若干匝(如N匝),并使两组缠绕的长度相等,则长度NXD=M
X0.8mm,D二。
【习题9]小明家买了一套新房,他觉得客厅的窗户看上去高度八似乎比宽度a
长,在没有刻度尺的情以下,试设计一个比较h和a长短的方法。(简述所用器材和操
作方法)(策略开放)
【分析】因为目测并不可靠,所以要用工具测量,又因为只是比较长和宽,所以
可使用刻度尺或其他辅助工具。
【答案】①用一根细线测量;②用足够长的木棍测量;③用钢卷尺测量长和宽。
(利用其他辅助工具测量)
【习题10]观察图中的小旗,说出船相对岸上楼房的运动情况可能有哪几种,
并简要说明其中的道理。(结论开放)
□□
□□
二
【分析】由图中楼上小旗摆动方向可知,风是由左向右刮的。
【答案】(1)因两小旗摆动方向相同,故船相对于楼房有磬止和向左运动两种可
能。.
(2)若船航行的速度小于风速,当船向右航行时,船上小旗摆动方向仍有可能如图
所示,故船也有向右运动的可能。
【习题11]1999年5月17日下午3时,深圳名强路和深南路口街头的行人突然
拼命往北边和西边奔跑。受此影响,附近商场、店铺以及单位的人员也随之急跑,汽车
慌不择路地开,数分钟后秩序恢复正常。据了解,当天天气晴朗,风大,在飞逝的云朵
背景中,行人拼命奔跑,此情景发生原因之一,从物理学的角度来讲是呼叫者对
的相对性缺乏了解。(条件开放)
【分析】参照物不同,物体的运动状态不同。以云为参照物,楼房在运动,这样
看起来高大的楼房就像要倒塌一样。
【答案】运动与静止。
【习题12】福州距厦门约300km,汽车在行驶过程中,速度表的指针始终在图中
所指的刻度两侧等幅摆动,问:从福州开到厦门需要多少小时?(条件开放)
【分析】根据题目叙述及图的提示,汽车的平均车速大约为60km/h。
【答案】v=s/tt=5h
此车从福州开到厦门需5ho
【习题13】写出粗略地测出一台手扶拖拉机速度的方法。(策略开放)
【分析】该题与实际联系较紧,测量方法很多,答案不确定,要求出速度,必须
设法测得距离和时间。
【答案】方法一:
(1)在公路上选择两根电线杆分别作为起点和终点,然后量出两根电线杆的距离
s(可用“走步”方法或用皮尺测得)。
(2)用手裹或秒裹测得拖拉机经过两根电线杆的时间t。
(3)用公式v=s/t求出拖拉机的速度。
方法二:使一个有速度计的汽车和拖拉机保持同一速度行驶一段距离,就可知道拖
拉机的速度。
【习题14]郑州与上海间铁路长1000km,列车要运行16ho已知郑州与南京
间铁路长700km(如图所示),若车速保持不变,则从郑州开出的列车需要多长时间才
能到达南京?(策略开放)
(分析】列车从为州到南京和南京到上海之间运行时,行驶的速度一样。
【答案】需11.2h到达南京。
【习题15]同学们坐火车到外地旅游,在火车上,老师提出了一个问题:利用火
车上现有的条件,设计一个简易可行的方法测出火车行驶的平均速度。(策略开放)
【分析】根据速度计算公式v=s/t,只要想办法知道火车在一段时间内通过的路
程即可求得答案。
【答案】方法一:通过查看列车运行时刻表,查出火车在两站之间铁路线的长度
及火车在两站间运行所用的时间,就可以计算出火车在这段路程中运行的平均速度。
方法二:还有其他的办法粗测火车的平均速度。坐火车时如果我们注意观察就会发
现,铁路旁边每隔1km立有一块不太大的里程碑,利用这些里程碑可以很方便地测出火
车运行的平均速度。当火车经过某一里程碑时,利用手表开始计时,计下经过几个里程
碑(可以知道火车运行的路程)所用的时间,就可以很方便地求出这段时间内火车运行的
平均速度。
方法三:测出火车轮经过铁轨接缝时接连发生N次碰撞的时间t,若每根铁轨长为
L,则火车速度v=(N-1)L/t。(我国铁路钢轨长有12.5m和25m两种标准)
二、质量和密度
【习题16】一列长100m的队伍在前进,队尾的通讯员接到命令,立即快速赶
到队首,然后以同样的速度返回队尾。当通讯员回到队尾时,这列队伍又前进了100m
的路程。如果通讯员和队伍在这段时间内各自的速度大小不变,问通讯员一共走了多少
路程?(策略开放)
解得:s=(1+72)X100««242m
实心物块,如图所示。利用上述条件,你能想出哪些与物块有关的物理量,并用已知条
件表达出来?(结论开放)
【分析】根据题设条件,联想所学的物理知识,可计算出物块的体积、质量、重
力、物块对桌面的压力、桌面对物块的支持力、物块对桌面的压强、桌面对物块的压强、
大气对物体上表面产生的压力等物理量。
【答案】(1)物块的体积:V=a3
(2)物块对桌面的压力:F=G=pa3g
(3)物块的质量;m=pa3
(4)桌面对物块的支持力:N=G-pag
(5)物块的重力:G=pa3g
(6)物块对桌面的压强:P=pag
【习题20]1m3水结冰后体积有多大?(策略开放)
【分析】质量不随状态改变而改变是解答此题的关键,可直接利用密度公式求冰的
体积,也可利用质量不变的等量关系来求解。
【答案】1.1m3
【习题21】在一药品说明书上标有如下内容:硝酸异山梨酯片(消心痛)5mgX100
片,用法:病情发作时舌下含化,一次5〜1.Omg,一日2—3次。请问病人一次服用
多少片。(条件开放)
【分析】隐含条件为每片药的质量为5mgo
【答案】病人一次服用1〜2片。
【习题22]甲、乙两个实心球,已知甲的体积大于乙的体积。有关甲、乙两球
的质量和密度的关系,可能存在哪些情况?(综合开放)
【答案】①PP乙,m甲%乙;②P▼二P乙,m甲痴乙;③PXp乙,01甲。乙;(Dp
Kp乙,m甲二m乙;⑤pp乙,mm匕°
【习题23】有一个形状不规则的铁块,请设计三种原理不同的方案,测出铁块
的体积。要求写出步骤并直接写出计算铁块体积的表达式。(器材自选)(策略开放)
【分析】可用量筒、水测量体积,也可根据质量、密度、体积的关系或浮力的关
系测量。
【答案】方法一:需量筒、铁块、水。步骤:①在量筒中注入适量的水,记下水
面对应的体积刻度W;②将铁块用细线系好浸没在水中,记下水面所对的刻度值V2,则
V铁才2”。
方法二:需天平、铁块。步骤:①用天平称出铁块的质量m铁;②根据密度公式求
出铁块的体积V=m铁/p株。
方法三:需弹簧秤、铁块、烧杯、水。步骤:①用弹簧秤称出铁块在空气中的重力
G;②将铁块全部浸入烧杯内的水中,用弹簧杆称出铁块在水中的视重G';③铁块在水
中所受的浮力F产6-€'=「水8丫铁,所以V铁二。
【习题24]小货车一次最大载货量为1.2t,车自重9800No拉货途中经过
一标有2t字样的桥梁,如图所示,需运几趟才能把总重为9.408X1()4N的货运完?(策
略开放)
【分析】解决此题要根据一次通过桥的车、货总质量不得超过2t入手。
【答案】方法一:因为卡车自重9800N,
所以车的质量为1000kg
因为桥梁的载重量为2t=2000kg
所以车装载的货物的质量不得超过.m货=2000kg-1000kg=1000kg,此值小于1.2
t,没有超载。
因为货物总重为9.408X104N,即
m总=9.408X104N9600kg9
m总:/g=0.8N/kg=9000kg
所以车运货次数为N=600N=10(次)
方法二:因为桥梁的载重量为2t=2000kg
所以过桥的总重量不能超过G=mg=2000kgX9.8m/kg=19600N,而车重9800
N,故
过桥的货物重量不能超过G货二G总一G车=19600N—9800N=9800N
所以车运货次数为10(次)
答:需要10次。
【习题25】水平地面上有一个质量为m、边长为L的实心正方体A。它在水平拉
力F的作用下作匀速运动,在时间t内通过的距离为s,如图所示,请你根据所学的力
学知识,写出与物体A有关的物理量,并用题目给出的已知量写出其计算表达式。(结
论开放)
【分析】根据已知条件质量m、边长L、水平拉力F,在时间f内通过的距离为
5,根据所学物理公式能写出很多的物理量。
【答案】公式略
(1)物体A所受的重力G
(2)物体A的面积S
(3)物体A的体积V,
(4)物体A的密度P,
(5)物体A对地面的压强P,
(6)物体A受到的摩擦力f,
(7)地面对物体A的支持力N1,
(8)物体A对地面的压力N2,
(9)外力F对物体A做的功WI,
(10)外力F对物体A做的功的功率P,
(11)物体A作匀速直线运动的速度v,
(12)重力G对物体A做的功,
(13)地面支持力对物体A做的功
【习题26]用密度为7.0X10'kg/m3的锌铁浇锌一个锌件,现测得这个铸件
的质量是2.8kg,体积是0.5dm3,那么这个铸件内有无气泡?(策略开放)
【分析】可以通过比较密度、质量、体积来判断铸件内有无气泡。
方法一:因为产m/V,
所以研铸=7.0X103kg/m3X0.5X10-3m>=3.5kg>2,8kg,所以铸件内有气泡。
方法二:因为p=m/V,
所以V=0.4dm3<0.5dm3,所以铸件有气泡。
方法三:P=m/V=5.6X103kg/m3<7.0X103k/m3,所以铸件有气泡。
【习题27)到副食店打豆油或买酱油时,售货员用一种叫“提子”的容器,如
图1.11所示,豆油和酱油的提子不同,如果豆油提子坏了,售货员用着油提子代替,
那么副食店和顾客谁吃亏了?(策略开放)
【分析】已知酱油的密度大于豆油的密度,可通过质量相等时比较体积或体积相
等时比较质量的方法来判断。
【答案】酱油的密度大于豆油的密度,①由m=PV可知,体积相同时,豆油的质
量小于酱油的质量,所以顾客吃亏了;②由V=m/p可知,质量相同时豆油的体积大于
蓄油的体积,所以顾客吃亏了。
【习题28]某同学在做“用天平和量筒测石块密度”的实验时,所用的器材有
天平、量筒、石块、烧杯、水和细线。实验中,该同学不小心把量筒打碎了,实验仍要
进行下去,你能帮助他测出石块的体积吗?请你设计出两种方法。(不得增加器材)(策略
开放)
【分析】可利用石块排开水的质量和水的密度来间接求石块的体积,也可利用浮
力的方法来求石块的体积。
【答案】方法一:①将烧杯中盛满水,用天平称出烧杯和水的总质量孙。②把石
块用细线拴好将其全部浸入水中。③取出石块后,用天平称出烧杯与剩余水的质量由。
石块排开水的质量为m=ni-叱,石块的体积等于被其排开水的体积,即V石二V排二。
方法二:①在烧杯中注入适量的水,用天平称出烧杯和水的质量mIo②用细线把
石块系好后将石块全部浸入水中,且石块不与烧杯任何部位接触,称出此时的质量m2;
则石块浸没在水中时受到的浮力F淳=(此一mOg,VE=
【习题29】为什么用天平测质量时总是左盘放物体,右盘放硅码?能不能调换一
下?(条件开放)
【分析】解此题的关键是认识天平是等臂杠杆的应用。
【答案】天平的游码在左边,当游码向右移动时,相当于给右盘内加硅码。天平
标尺的刻度是根据一般人习惯用右手而设计的。可以调换,这时便游码向右移动不是向
左盘加硅码,而是减硅码,使用不方便。
【习题30]正北牌方糖是一种由细白砂糖精制而成的长方体糖块,为了测出它
的密度,除了一些这种梃块外,还有下列器材:天平、量筒、毫米刻度尺、水、白砂糖、
小勺、镶子、玻璃棒,利用上述器材可有多种测量方法,你能想出几种方法?要求写出:
①测量的主要步骤及所测物理量;②用测得的物理量表示密度的式子。(策略开放)
【分析】可充分利用所学的知识,根据所给的器材设计测量方法。
【答案】方法一:用天平测出几块(例如三块)方糖的质量叫用毫米刻度尺测出
其中一块方糖的长a、宽b、高c,则方糖的密度二。
方法二:用天平测出三块方糖的质量m,向量筒中倒入适量的水,再倒入白砂糖,
使之成为饱和溶液,记下饱和溶液的体积V1,将三块方糖放入量筒中并迅速读出饱和
溶液和方糖的体积V2,则密度;。
方法三:用天平测出三块方糖的质量叫把三块方糖放入量笥中,再倒人造量白砂
糖埋住方糖,晃动量筒,使白砂糖的表面变平,记下白砂糖和方糖的总体积用镶子
取出方糖,摇晃量筒便白砂糖表面变平,记下白砂糖的体积V2,则密度二
方法四:用天平测出三块方糖的质量叫向量筒中倒入适量的水,记下水的体积W,
把三块方糖放入量筒内的水中,迅速读出水和方糖的总体积%,则密度=。(此种方法在
操作上,应迅速读出放在水中时方糖与水的总体积,时间一长糖将溶化则体积不准确)
【习题31]请写出测盐水密度的三种方法。写出每种方法需要的器材、实验步
骤及相应的数学表达式。(综合开放)
【分析】要测盐水的密度必须想办法知道盐水的体积和质量。
【答案】方法一:器材;天平、晨码、量筒、烧杯、盐水。步骤;①用天平测出
烧杯和盐水的总质量nil;②把烧杯中盐水倒入量筒中一部分,记下体积V;③用天平测
出烧杯和剩余盐水的总质量m2,则盐水密度二。
方法二:器材:弹黄秆、小桶、水、盐水。步骤:①用弹簧秆测出小桶的重力G;
②用弹簧杼测出小桶装满水的重力G2,则小桶的体积为v=;③用弹簧杆测出小桶装满
盐水后的重力G3,则盐水的质量为m=,则密度二。
方法三:器材:形状规则的木块、刻度尺、烧杯、盐水和弹簧秆。步骤:①用弹簧
秤测出木块的重力G木;②把木块放入盐水中,木块漂浮,用刻度尺测出木块浸入盐水
中的体积V排,则F产G木,盐水密度
方法四:利用密度计。
【习题32]在做测定盐水密度的实验时,甲、乙、丙三个同学设计了不同的实验方
<o其中甲、乙两同学的实验步骤如下表所示。老师对这两种方案分析后指出:其中一
种方案导致测量值比实标值偏大,另一种方案导致测量值比实际值偏小,而丙同学的方
案是最好的。请你在下列表格中填写出丙同学的方案,甲、乙两同学的方案中,谁的方
案导致测量值比实际值偏大?(条件开放)
甲同学乙同学丙同学
步骤一测出空玻璃杯的质量mi测出空玻璃杯的质量n
步骤二测出装有盐水的玻璃杯的质将运量的盐水倒入量筒
量nh中,测出盐水的体积V
步骤三将玻璃杯中的盐水全部倒入将量筒中的盐水全部倒
量筒中,测出盆水的体积V入玻璃杯中,测出总质量
小2
步骤四计算出盐水的需度计算出盐水的密度
【分析】影响测定密度的误差因素有质量和体积测定两个方面。在实怀测量中,盐水
能沾到容器上,这是实验时必须充分考虑的。
【答案】甲同学的方案导致的测量值比实际值偏大
丙同学
步骤一将适量的盐水倒入玻璃杯中,测出盐水的周量m
步骤二将玻璃杯中的盐水倒入量筒中,测出盐水的体积V
步骤三测出空玻璃杯的质量险
步骤四计算出盐水的密度P=m/V=(1nl—此)/V
【习题33】有下列器材:弹簧杆、细线、金属块、水、量筒、天平和捺码,请
用两种不同的方法测定金属块的密度。(策略开放)
(1)选用的器材,计算式o(2)选用的器
材,计算式
【分析】测量金属块的密度,要知道质量和体积,从给出的器材来看质量可用天
平测量,也可用弹黄秤测出金属块的重力再求它的质量,体积可用量筒和水来测出。
【答案】(1)选用器材:金属块、水、细线、量筒、天平和核码,计算式:P=o
(2)选用器材:金属块、水、量筒、细线、弹簧秤,计算式:P=o
【习题34】STs科技小组为探究物质的某种特性测的四组数据,如下表所示。(结
论开放)
实验次物体质量(g)体积(cm3)质量/体积(g/cm)
数
1铝块154202.7
2铝块2108402.7
3松木1108216
4松木210200.5
(1)上表空格处为O
(2)比较上表的实验数据你可得到哪些结论?
【分析】根据上表可知,这道题是探究物质质量和体积的关系。
【答案】(1)0.5
(2)比较1、2两次实验数据,可得结论:同一物质,它的质量跟它的体积成正比。
(3)比较2、3两次实验数据,可得结论:质量相同的不同的物体,体积不相等。
(4)比较1、4两次实验数据,可得结论:不同物质的密度一般不同。
【习题35]某实验室有一架托盘天平(带有一盒硅码),横梁上的调节螺母已无法
旋动,其他部件均保持完好,天平的等臂性没有改变。将它放在水平桌面上观察横梁的
平衡时,指针总偏向分度盘的左端,调换左、右两盘的位置也无法改变这种状况。请你
使用这架天平,测出一个小金属块的质量。要求简述测量过程,表达出测量结果。(可
以选用生活中常见的材料)(策略开放)
【分析】因为天平的等臂性没有改变,所以想办法使天平平衡就可以了,生活中
常见的材料有很多能使天平平衡。
【答案】方法一:把游码放在标尺左端的零刻度处,在天平右盘加些小物件(如小
祛码、橡皮泥、小螺丝等),使天平横梁平衡;然后把待测金属块放在天平左盘上,在
右盘上加足码,并调节游码,直至天平重新平衡,右盘中底码的质量加游码所对的刻度
值,就是待测金属块的质量。
方法二:采用复称法。先在左盘称其质量为n,然后再在右盘称的质量为此,则物
体的质量为m=(mi+mz)/2
【习题36】请你在下列器材中,选取一部分或全部做一个实脸,写出简要实验步
骤和有关数学表达式。
器材:弹簧测力计、烧杯、细线、小石块、水。(综合开放)
【分析】可测石块的重力、质量、体积、浮力;水的重力、体积、质量等。
【答案】实验一:需弹簧杼、细线和小石块。步骤:①用细线系住小石块;②用弹
黄秤测出小石块重力G并求出小石块质量m=。
实验二:需弹簧秆、烧杯、细线和水。步骤:①用细线系住烧杯,再用弹簧秤测出
空烧杯的重力Gi;②向烧杯中倒入适量的水并用弹黄秤测出烧杯和水的重力的,则G
水二G2—Gi,水的质量m产,V*=
实验三:需弹簧测力计、烧杯、细线、小石块、水。步骤:①用弹簧杆测出小石块
在空气中的重力G;②把石块全部浸入水中,用弹簧秤测出石块在水中的视重G2,则石
块受到的浮力为F产&-G2,石块的体积V=,石块的密度二
【习题37】体育课用的铅球,质量是4kg,体积约0・57dm3,这种铅球是统«铅做
的吗?(策略开放)
【分析】要判断是不是他铅做的与判断是实心或空心的问题一样,是典型的密度计
算题,可以用三种解题方法计算判定。
【答案】方法一:密度比较法。,该铅球的密度心7.02X103kg/m3<11.3X103
kg/m3,所以不是铅做的。
方法二:体积比较法。如果该铅球是纯铅制成的,则4kg铅球的体积k0.35X10
7m3<0.57X10-3m3,,所以不是纯铅做的。
方法三:质量比较法。如果该铅球是纯铅制成的,则体积为O.75dm3的铅的质量
应是m铅26.4kg>4kg,即爪铅加球,所以不是Q铅做的。
【习题38】老师给小明同学如下的器材:一只100mL的烧杯、一只弹簧测力计、
一些细绳,让小明将它们改装成能够直接测液体密度的装置,小明遇到了困难,请你和
他共同设计,并写出改装后的装置结构、刻度盘的改造过程及使用方法。(条件开放)
【分析】在液体的体积一定时,液体的质量和液体的密度成正比,从
而液体的重力和液体的密度成正比,所以可以改造弹美测力计的刻度盘。首
先,将挂空烧杯时弹簧测力计的示数规定为0N,其余刻度依次向下平移,
再找到与重力刻度相对应的密度刻度。使用时,将液体注满烧杯,就可以从
密度刻度盘上直接读出它的密度值。
【答案】(1)结构。如图所示,将烧杯用绳挂在弹簧测力计下面。
(2)改造刻度盘。
①将重力刻度盘平移:将挂空烧杯时弹黄测力计的示数规定为0N,其余
刻度依次向下平移,找到这时的1N、2N、3N以及0.1N、0.2N.......等
刻度。②标出密度刻度:p=103G,根据上述关系找到与重力刻度相对应的密度刻度,
对应关系如下:当G=0N时,p=0;当G=1N时,p=1.0X103kg/m3;当G=2N
时,p=2.0X103kg/ii3;当G=0.1N时,p=0.1X103kg/m3;当G=0,2N时,p
=0.2X103kg/m3;将密度刻度盘按上述对应关系画好。③使用:在测液体密度时,将
液体注满烧杯(100mL),就可以从密度刻度盘上直接读出它的密度值。
【习题39】小明请小红喝饮料,小明给小红要了一杯牛奶,给自己要了一杯矿泉
水,小红想:哪一种饮料的密度大呢?可是,现在身边没有天平、量筒、弹簧秤、密度
计,请你运用所学的物理知识帮她想个办法比较出这两种密度的大小,请说出你的办法。
(策略开放)
【分析】由于没有通常测量密度用的天平、量黄、弹簧秤、密度计等器材,好像
是没有办法。但仔细想一想,利用液体密度和浮力的关系、液体压强和密度的关系就能
解此题了。
【答案】方法一:将同一木块先后放到牛奶和矿泉水中,木块露出液面的体积较大
的那一杯饮料的密度较大。
方法二:让压强计的金属盒处在两饮料中的同一深度,观察压强计的高度差,高度
差较大者的密度较大。
【习题40】体积和质量都相等的铝球、铁球和铅球密度分别是p铝二2.7g/cm\
P铁=7.9g/cm\p铅=11.3g/cm3,下列说法正确的是()(结论开放)
A,若铝球是空心的,则铁球和铅球一定是空心的
B.若铁球是实心的,则铝球和铅球一定是空心的
C.若铅球是空心的,则铁球和铝球一定是空心的
D.三个球都可能是空心的
【分析】因为P铝<P铁<P铅,《1铝5铁=111铅,所以V铝〉V铁)V铅,若这三种
物质质量和体积均相等时,则有两种可能:一是体积小的铅球和铁球是空心的,铝球是
实心的;二是三个球都做成空心的。所以B、C选项是不可能的。
【答案】正确答案应选A、Do
【习题41】给你一个大容器和足量的水、两块三角板、一把刻度尺、一只弹黄
秤、一个金属圆柱体、细线若干,请你说出利用上述器材测定金属圆柱体的密度的两种
不同方法,要求写出用什么仪器测什么物理量,并用符号表示测出的量,写出圆柱体的
密度的最后表达式。(策略开放)
【分析】此题没有对求解方法进行限制,可利用题中给出的器材测出体积和质量进
行求解。
【答案】方法一:用弹簧秤测出圆柱体重G,用三角板、刻度尺测出圆柱体高二
直径d。则圆柱体密度;
方法二:用弹簧秤测出圆柱体重G,用细绳系着圆柱体挂在弹簧秤下面,让圆柱体
浸没水中,读出弹簧杆示数F,则F淳=G-F=pgV,圆柱体密度=
【习题42]某同学在做“用天平和量筒测固体密度”的实验中,由于量筒的刻
度不清而无法读数,他采用如下步骤操作:
A.把装有适量水的量筒放在天平左盘,在右盘放入总质量为300g的足码时,天
平平衡;
B.接着将一与细线相连的待测实心金属块浸没入水中(线的质量不计),用手提住
细线的另一端,使金属块不与量筒壁和底接触,在天平右盘中增加50g祛码后,天平
平衡;
0.再放手让金属块沉入筒底,往右盘加硅码,当硅码总质量为500g时,天平平
衡。
试问:(1)天平第一次平衡时的读数(300g)表示什么?
(2)天平第三次平衡时的读数(500g)表示什么?
(3)金属块的质量多大?
(4)该同学测出金属块的密度多大?(g=10N/kg)(要求:至少用两种解法)
【答案】(1)天平第一次平衡时的读数是量筒和其中水的质量之和,m尸300go
(2)天平第三次平衡时的读数是量筒、水和金属块三者的质量之和,即m3=500go
(3)金属块的质量m=m3-m1=200go
(4)解法一:用手提着金属块,天平第二次平衡时右盘增加的被码1112=50g。设量筒
横截面积为S,金属块的体积为V,则……密度=4X10,k/n?。
解法二:第一次平衡时所增加的50g硅码,即是金属块没在水中时所排开水的质
量,则金属块受到的浮力F产,因为金属块没在水中,所以V二……o
【习题43】用同种材料制成的三个正方体,它们的边长分别为1cm、2cm、3cm,质
量分别为3g、24g、54g,已知一个是空心的,请用两种不同方法饕别出来。(策略开
放)
【答案】解法一:因为三个正方体是用同种材料制成的,若是实心密度应相同,而
空心正方体的密度应小于实心正方体的密度,所以比较它们的密度就可知道哪个正方体
是空心的。
因为pkp2>p,所以边长3an的正方体是空心的。
解法二:由于同种材料制成的实心物体,其密度之比应为p1:p2:p3=1:1:1,
若有一个小于1,则说明该物体是空心的。
p1:p2:p3=3:3:2
则第三个正方体是空心的。
解法三:对于同种材料制成的实心物体,若三个都是实心的,则应有孙:m2:m3=V1:
V2;V3,根据已知条件可得:
mi:mz:M3:24:54=1:8:18
Vi:V2:V3=l:8:27
比较它们的质量比与体积比可知:第三个正方体的质量比小于应有的比.可以判断
第三个正方体是空心的。
三、力力和运动
【习题44】有两个力一长一短,如图a和b所示。你能说出哪个力大吗?为什么?(条
件开放)
【分析】在力的图示中,线段的长短与力的大小和标度都有关系。
【答案】不能。因为甲、乙两个力图示的标度不能确定是否相
同,所以不能判断两力的大小。
【习题45]假如没有重力,我们的生活会出现什么现象?(写出一种你能想像出
来的情景)(结论开放)
【分析】假如没有重力,物体会处于失重状态,宇航员在宇宙飞船上几乎处于这种
状态。由于受重力作用,水会往低处流,抛出去的石块会落到地面上,这些都是我们熟
悉的现象,而没有重力后,物体存在的状态将不受地球的影响了。
【答案】此时我们的生活将出现很多现象:①人跳起后不会落到地面上;②水从碗
中倒不出来;③人可以头朝下倒着行走;④人可在空中游动;⑤钢笔不能写字;⑥体温
计中的水银不能回到玻璃泡内。
【习题46】在宇宙飞船上写字,必须使用特制的自来水笔,用普通的自来水笔
不能写字,这是因为自来水笔中的墨水处于状态的缘故。
【分析】隐含条件为墨水没受重力就不能流向篦尖。
【答案】失重。
【习题47]根据“重力的方向是竖直向下的”,可以提出什么问题?(结论开放)
【分析】只要提出的问题与此结论有关即可。
【答案】(1)日常生活中有哪些现象说明重力的方向是竖直向下的?
(2)如果重力的方向不是竖直向下的将会怎样……
(3)重力方向在日常生活和生产有哪些应用?
【习题48]根据选项在空白处填上恰当的命题:
命题:o(结论开放)
选项:CA.火车进站B.抛出的铅球
C.跳伞运动员匀速直线下落
D.小球作匀速圆周运动
【分析】根据牛顿第一定律可知,物体作匀速直线运动时,物体运动状态保持不变,
物体受平衡力。
【答案】命题(1):下列物体作匀速直线运动的是O
命题(2):下列物体受平衡力的是o
命题(3):下列物体运动状态不变的是o
【习题49].在天平左盘中放一个封闭的透明盒子,盒子里面装着一只小鸟。当小
鸟落在盒底时,称得鸟和盒子的总质量为300g。已知盒子的质量是200g,那么,当
小鸟在金中飞翔时,天平的盘中加多少克的枝码,天平才能继续保持平衡?(结论开放)
【分析】小鸟在盒子中运动状态不同则天平的平衡状态不同。
【答案】(1)当小鸟落在金底时,天平受到的压力等于盒子、小鸟受到的重力之
和。
(2)当小鸟平稳地在盒内空气中飞翔时,它必须不断地扇动翅膀,把空气向下压,
以得到空气对它向上的作用力,当该作用力与重力相平衡时才能将身体支持住。这样,
翅膀对空气向下的压力,通过空气传到盒底,等效于小鸟落在盒底。因此,在右盘中祛
码不变的情况下(即300g),天平仍保持平衡。
(3)若小鸟猛烈地上升或下降飞翔,则它对空气产生的压力有时大于鸟受到的重力,
有时小于鸟受到的重力,天平的指针将左右摆动。
【习题50]小强拿一个磁铁靠近一铁制自来水管时,磁铁受到的作用力有
o(结论开放)
【分析】由于在地面上,所以磁铁受到重力,还受到小强手的支持力。因为磁铁
具有吸引铁的性质,所以还有磁力。
【答案】手的支持力;重力;磁力。
【习题51】吊在天花板上的电风扇,黔止不动时固定吊杆对它的拉力是R,电
风扇匀速转动后固定吊杆对它的拉力是F2,在这两种情况下F|、F2的关系是o
(条件开放)
A.FI>F2B.FI=F2C.FI<F2D.无法判断
【分析】力的作用是相互的。风扇向下排空气时风扇受到空气向上的作用力。所以
静止不动时吊杆的拉力大于匀速转动时吊杆对电风扇的拉力。
【答案】选C。
【习题52]据说一个索马里的商人来到荷兰,看到那里的鱼很便宜,就向渔民买
了5X1(/N的鱼,装上船从靠近北极的荷兰运到靠近赤道的索马里首都摩加迪沙,到了
那里再用弹簧秤称时,发现少了3X105N。轮船沿途没有弥过岸,被偷是不可能的,装
卸中的损耗也不可能这样大,这究竟是怎么回事?(条件开放)
【分析】弹簧秤测量的是物体的重力,重力和物体的住置有关,在地球两极重力
比在赤道大。
【答案】重力与物体在地球上的位置有关,重力在两极附近比在赤道附近大。
【习题53]如果你在直线行驶的火车(汽车或轮船)里做一小实验,如图所示,让
手中的物块自由下落,那么物块将会落在()(条件开放)
A.A处B.B处C.C处D.以上三种情况均有可能
【分析】直线运动的车辆可能有三种运动状态:匀速、加速、减速。如车辆匀速行
驶,物块由于惯性将落在A处;如车辆减速行驶,物块由于惯性将落在B处;如车辆加
速行驶,物块由于惯性将落在C处,所以三种情况都有可能。
【答案】正确答案为D项。
【习题54]行驶的汽车刹车后滑行一段距离停下来;从树上掉下来的苹果下落会
越来越快;足球运动员头顶飞来的足球,球飞出去:举重运动员用力将杠件从地面举起
来。分别说出这些现象所对应的物理过程,并根据以上四个现象所对应的物理过程概括
一个结论。(结论开放)
【分析】这四种情况中,物体的运动状态的改变都是由于受到了力的作用,所以
说力是改变物体运动状态的原因。苹果下落越来越快是重力势能转化为动能,汽车刹车
停下来,动能转变为内能;举起杠铃是将动能转变为势能;头顶飞来的足球,先是动能
转变为弹性势能,随后弹性势能转变为动能,所以又有能的转化或转移。
【答案】对四种现象概括,结论一:力是改变物体运动状态的原因。
结论二:各种形式的能在物体间可以互相转化或转移。
【习题55]摩擦对我们的生活十分重要。假如没有摩擦,我们的生活将会变成什
么样子?(试举三例)(结论开放)
【答案】①人不能正常行走;②手不能握住钢笔写字;③运动的汽车不能停下来;
④人不能安稳地坐在凳子上;⑤用筷子夹不住东西。
【习题56]在研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,用弹黄测力计
拉动木块时为什么必须要匀速?(条件开放)
【分析】在此实验中要用到一个重要的概念一平衡力,只有在匀速运动时,弹簧
测力计对木块的拉力才能与摩擦力平衡,弹簧测力计的读数才等于摩擦力。
【答案】在匀速运动时,弹簧测力计对木块的拉力与摩擦力平衡,弹黄测力计的读
数才等于摩擦力。
【习题57]某中学“探索式学习”研究小组的同学在中国信息网上浏览到了
下面的文章:今年初开始试运行的上海浦东磁悬浮列车速度
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