必考点04 期中实验专题分析（解析版）

必考点04期中实验专题分析第7-9章实验专题分析题型一力实验篇例题1如图所示，将一个弹性较好的钢片固定在桌边，在钢片上用细线挂钩码，使钢片受力而发生如图甲､乙､丙､丁的4种形变｡（1）通过比较图甲和图乙中钢片的形变程度，可以发现∶力的作用效果与力的_____有关｡（2）通过比较图甲和图丁中钢片的弯曲方向，可以发现∶力的作用效果与力的_____有关｡（3）在图甲与图丙的实验中，控制_____不变，研究力的作用效果与力的_____之间的关系，这种研究问题的方法，在物理学上叫作_____法｡【答案】

大小

方向

力的大小和方向

作用点

控制变量【解析】（1）[1]通过比较甲和乙中钢片的形变程度，可以发现∶甲中一个砝码弯曲程度比乙中两个砝码弯曲程度小，故力的作用效果与力的大小有关；（2）[2]通过比较甲和丁中钢片的弯曲方向，可知，同样大小的力向上拉和向下拉效果不同，故力的作用效果与力的方向有关；（3）[3][4][5]甲和丙中，由于力的大小和方向相同，力的作用点不同，力的作用下效果不同，所以，研究的是力的作用效果与力的作用点之间的关系，此种方法物理学上称之为控制变量法｡例题2某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋测力计进行研究，将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），钩码静止时记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。（1）如图甲所示，橡皮筋A、B悬挂相同质量的钩码，A伸长量比B大，因此A对钩码的拉力________B对钩码的拉力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。当20N的拉力作用于B后，撤下钩码，B不能恢复原来长度，说明B发生________（选填“弹性”或“塑性”）形变。（2）根据图乙，分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，并配合相同的刻度尺标识量程和分度值，则用橡皮筋________制成的测力计量程大，用橡皮筋________制成的测力测量的分度值可以更小（均选填“A”或“B”）。【答案】

等于

塑性

B

A【分析】【解析】（1）[1]由于物体间力的作用是相互的，A对钩码的拉力等于钩码对A的拉力，B对钩码的拉力等于钩码对B的拉力，A、B悬挂相同质量的钩码，因此A对钩码的拉力等于B对钩码的拉力。[2]撤去外力后形变不能恢复的为塑性形变，撤下钩码，B不能恢复原来长度，说明B发生塑性形变。（2）[3]测力计是根据在测量范围内，橡皮筋的伸长量与受到的拉力成正比的原理制成的，由图乙知，A的量程为0~10N，B的量程为0~15N，则用橡皮筋B制成的测力计量程大。[4]由图乙可知，在测量范围内，同样受力时橡皮筋A的伸长量比橡皮筋B的大，如F=5N时，所以用橡皮筋A制成的测力测量的精确程度高。例题3在探究“重力的大小跟什么因素有关”的实验中，按照图甲所示，把钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力。并记录在下面的表格中、质量m/g100200300500重力G/N12346（1）表格中的空格处应填写______；（2）图甲中弹簧测力计的示数为______N；（3）根据表格中的实验数据，在图乙中画出重力与质量的关系图像______；（4）根据表格中的数据可知G/m的值为______；（5）实验中获取多组数据的目的是______。【答案】

400

2

10N/kg

寻找普遍规律，避免偶然性【解析】（1）[1]由表格中数据得，物体的重力与质量的比值为0.01N/kg，所以当物体重力为4N时，物体的质量为（2）[2]由图甲得，弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为2N。（3）[3]根据表格中数据，在图像中描点，依次将各个点连接起来，如图所示：（4）[4]根据表格中的数据可知G/m的值为（5）[5]实验中获取多组数据的目的是避免偶然性，得到普遍规律。题型二运动和力实验篇例题1如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。（1）同一辆小车在水平面上滑行的距离，除了跟阻力的大小有关外，还跟小车的___有关。为了排除干扰，实验中，需要用到的物理方法是___法；（2）实验时，将棉布铺在_______（选填“斜面”“水平木板”或“斜面和水平木板”）上，让小车从同一______斜面由静止滑下。通过观察小车滑行的距离来判断小车所受阻力的大小，此过程中用到的物理方法是____法；（3）由实验可以看出，运动的小车所受的阻力越小则向前滑行的距离_____（选填“越长”或“越短”）。推理可知：如果小车运动时不受阻力，它将____。【答案】

速度

控制变量

水平木板

顶端（同一高度，同一位置）

转换

越长

一直做匀速直线运动【解析】（1）[1][2]小车在水平面滑行的距离除跟所受阻力有关外，还跟小车刚到达水平面时的速度有关，实验中采用的是控制变量法。（2）[3][4]实验中，将棉布铺在水平木板上，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。[5]通过观察小车滑行的距离来判断小车所受阻力的大小，小车运动的距离较小，说明受到的阻力较大，用到转换法。（3）[6][7]小车在木板上滑行的距离最远，说明表面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离就越远，速度减小得越慢；假如小车受到的阻力为零，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动。例题2如图甲是小华同学“探究二力平衡条件”时的实验情景。（1）如图甲，小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向______，并通过调整______来改变拉力的大小；（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片______（选填“翻转”或“旋转”）一个角度，松手后小卡片不能平衡。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）甲图的实验装置中，如果两侧定滑轮的高度不一致，将______（选填“仍可以”与“不可以”）完成这个探究实验；（5）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是______。A．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【答案】

相反

钩码个数

旋转

不在同一直线上的两个力能否平衡

用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡

仍可以

D【解析】（1）[1][2]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力；并通过调整钩码个数来改变拉力的大小。（2）[3][4]要探究不在同一直线上的两个力能否平衡，可将小卡片转过一个角度，使小卡片两端的拉力不在一条直线上，观察小卡片是否平衡。（3）[5]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡。（4）[6]两个滑轮安装的高度不相同时，二力的大小不变，方向仍然相反，且在同一直线上，故不会影响实验探究，仍可以完成实验探究。（5）[7]小华实验用的小卡片重力小，可以忽略，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ABC不符合题意，D符合题意。故选D。例题3学校在运动会上要举行拔河比赛｡某班级组队时｡同学们陷入了不同意见之中｡请你仔细观察｡认真分析，帮体育委员解决问题｡探究真知：为了研究影响滑动摩擦力大小的因素，同学们做了如图甲所示的实验｡实验中使木块在弹簧测力计水平拉力的作用下做_____运动，这样做可以根据_____的知识得出拉力与摩擦力的大小相等｡分析总结：实验现象说明在拔河比赛中可以通过_____（选填“增大”或“减小”）接触面的粗糙程度和_____来增大人与地面的摩擦力｡使班级赢得比赛｡科学决策：组队时｡在班上选体重_____（选填“大”或“小”）的同学参加比赛｡同时在比赛时脚穿图2中_____（选填“甲“､“乙”或“丙”）种鞋｡【答案】

匀速直线

二力平衡

增大

增大压力

大

甲【解析】[1][2]用弹簧测力计匀速拉动木块时，木块做匀速直线运动受到的力是平衡力，根据二力平衡的知识，此时摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块拉力的大小。[3][4]根据实验现象知道，增大接触面的粗糙程度和增大压力可以增大摩擦力，使班级赢得比赛。[5][6]组队时，应该选用体重大的同学，同时在比赛时应该穿鞋底花纹较深的鞋子，故选穿甲种鞋子｡题型三压强实验篇例题1小明同学（利用小桌、砝码、海绵块）在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时，实验过程如图所示，请仔细观察并回答下列问题：（1）该实验是通过观察______来显示压力的作用效果，此处应用了______法；（2）由甲、______两图所示实验现象可得出：受力面积一定时，______越大，压力作用效果越明显；（3）该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上，如图丁所示，则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙_____p丁（填“大于”、“小于”或“等于”）。【答案】

泡沫塑料的凹陷程度

转换

乙

压力

等于【解析】（1）[1][2]实验中，泡沫塑料凹陷程度越大，说明压力的作用效果越明显，即用泡沫塑料的凹陷程度来反映压力的作用效果；这种方法叫做转换法。（2）[3][4]在探究压力的作用效果与压力的关系时，需要控制受力面积大小相同，而压力不同，故需要对比甲、乙两次实验；由甲、乙两图所示实验可知，受力面积相同而压力不同，压力越大，泡沫塑料的凹陷程度越大，压力作用效果越明显，由此可得出结论：受力面积一定时，压力越大，压力作用效果越明显。（3）[5]从乙、丁两图可以看到，小桌和砝码的压力是相同的，接触面积也相同，根据可知，乙、丁两种情况中小桌产生的压强是相同的。例题2下面是有关流体压强和流速的关系在生活中的实例，请运用所学过的科学知识解答这些现象；（1）图甲，取两张白纸，使其平行自然下垂，向两纸中间用力吹气，可观察到两纸相互______（填“靠近”或“远离”），由此得到流体流速越大，压强越______（填“大”或“小”）；（2）图乙，飞机机翼把气流分为上、下两部分，机翼上方气流速度______机翼下方气流速度（填“大于”“等于”或“小于”）；（3）图丙，小汽车的外形类似于飞机机翼，当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时，请回答：①小汽车在水平方向上受到的牵引力______（填“大于”“小于”或“等于”）它的阻力；②小汽车对地面的压力______（填“大于”“小于”或“等于”）车的重力。【答案】

靠近

小

大于

等于

小于【分析】【解析】（1）[1][2]没有吹气时，纸的中间和外侧的压强相等，纸在重力的作用下自由下垂；当向中间吹气时，两纸中间的空气流动速度增大，压强减小，两纸外侧的压强不变，纸受到向内的压强大于向外的压强，受到向内的压力大于向外的压力，两纸在大气压的作用下向中间靠近；由此得到流体流速越大，压强越小。（2）[3]等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于机翼上表面弯曲，下表面平直，所以在相同时间内，空气通过机翼上表面的气流通过的路程较长，流速较大，通过机翼下表面的气流通过的路程较短，流速较小。（3）①[4]当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时，在水平方向上受到的阻力与牵引力是一对平衡力，二者大小相等。②[5]小汽车的外形类似于飞机的机翼，当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时，车子上方的流速大于车子下方空气的流速，因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强，从而产生一个向上的升力，因此使得小汽车对地面的压力小于车的重力。例题3某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下：（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是________；（2）如图1，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为6N；（3）如图2，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后，计算活塞的横截面积为________；（4）同学们发现实验误差偏大，请分析，该实验过程中导致误差的原因________；（5）针对以上实验带来的误差，小明对该实验进行了改进采用了图示3装置，将该注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通过水平细线与烧杯相连，向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测得杯与水的总质量为4.1kg；然后从烧杯中向外缓慢抽水，当抽出2.2kg水时，活塞又开始向右滑动，则活塞与注射器筒之间的摩擦力为________N，所测大气压的值应为________Pa。【答案】

把注射器内的空气排尽

活塞与针筒壁之间存在摩擦

11

9×104【解析】（1）[1]根据实验原理可知，只有先排尽注射器内的空气后，刚拉动活塞时的拉力大小才等于大气压力，若注射器内存有空气，拉力小于大气压力，会使测量值偏小。（3）[2]由图2可知，注射器有刻度部分的容积为V=20mL，有刻度部分的长度为h=6.0cm，注射器活塞的横截面积（4）[3]造成误差的主要原因有注射器内的空气没有排尽、橡皮帽密封不好、刚拉动时弹簧测力计读数不准确、活塞与针筒壁之间存在摩擦等，但注射器内的空气没有排尽或橡皮帽密封不好会使测量值偏小；刚拉动时弹簧测力计读数不准确会使测量值偏大偏小都有可能；活塞与针筒壁之间存在摩擦会使测量值偏大，由此可知，实验误差偏大的原因是活塞与针筒壁之间存在摩擦。（5）[4][5]当活塞向左滑动时，活塞水平方向上受到水平向左的拉力F拉F拉=G1=m1g=4.1kg×10N/kg=41N在水平向左的拉力F拉′、水平向右的大气压力F大气和水平向右的摩擦力f下，活塞处于平衡状态，即F拉=F大气+f当活塞向右滑动时，活塞水平方向上受到水平向左的拉力F拉′F拉′=G1-G2=4.1kg×10N/kg-2.2kg×10N/kg=19N在水平向左的拉力F拉′、水平向右的大气压力F大气和水平向左的摩擦力f下，活塞处于平衡状态，即F大气=F拉′+f联立以上四个等式，解得摩擦力f=11N，大气压力F大气=30N，故大气压强例题4小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。实验前，他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上，如图甲所示。（1）压强计________（选填“属于”或“不属于”）连通器。（2）当他将金属盒浸没于水中后，发现U形管两端液面如图乙所示的情景，则实验装置可能出现了_________问题。（3）排除故障后，他重新将金属盒浸没于水中，发现随着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，如图丙所示，由此可知液体内部的压强与_________有关。（4）接着小强要探究液体内部压强与液体密度的关系，则应保持_________不变。（5）小强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，实验情形如图丁所示。比较丙、丁两次实验，小强得出了“在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强就越大”的结论。你认为他的结论是否可靠？________。原因是_________。【答案】

不属于

橡皮管漏气

液体的深度

金属盒在液体中的深度

不可靠

见详解【解析】（1）[1]压强计只有一端开口与大气连通，连通器需要两端都开口与大气连通，所以压强计不属于连通器。（2）[2]将金属盒浸没于水中后，U形管两端液面依然相平，说明金属盒到U形管间的橡皮管有漏气之处。（3）[3]深度改变，压强计的示数改变，说明液体内部的压强与液体深度有关。（4）[4]液体压强与液体深度有关，还可能与液体的密度有关，所以要探究液体内部压强与液体密度的关系，则应保持金属盒在液体中的深度不变。（5）[5][6]丙、丁两次实验得出的结论不可靠，因为加入浓盐水后，液体的密度和金属盒所处的深度都增加，没有控制金属盒在液体中的深度一定，所以结论不可靠。题型一力实验篇1.如表所示是“探究重力与质量的关系”时得到的实验数据。被测物体质量m/kg重力G/N物体10.10.98物体20.21.96物体30.32.94（1）在实验过程中，需要的测量工具是弹簧测力计和_______；（2）在测重力时，必须使弹簧测力计竖直，因为_______；（3）分析表中实验数据，得出结论是：_______；（4）下列图象中，能正确反映“物体所受的重力跟它的质量的关系”的是_______A．B．C．D．（5）若干年后，小明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。【答案】

天平

重力的方向是竖直向下的

物体所受重力与质量成正比

B

不能【分析】【解析】（1）[1]探究物体所受重力大小与物体质量的关系时，需要测量质量和重力，所需要的测量工具天平和弹簧测力计。（2）[2]使用弹簧测力计时，弹簧测力计的轴线方向要与被测的力的方向相同。在测重力时，必须使弹簧测力计竖直，因为重力的方向竖直向下。（3）[3]分析表中数据，物体所受的重力随质量的增加而增大，且比值是常数，说明：物体所受的重力跟它的质量成正比。（4）[4]由表格中数据得为正比例函数，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ACD不符合题意，B符合题意。故选。（5）[5]由于太空站是真空状态，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．小华在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系，利用如图所示实验装置记录了相应实验数据如下：钩码质量/g050100150200250300400指针位置/cm2345677.57.5（1）这项研究在实际中的应用是_______；（2）分析实验数据你可得到的结论：在弹性限度内，_______；（3）小华作出了如图三个图象，其中正确的是_______。A．B．C．【答案】

弹簧测力计

在弹性限度内，弹簧的伸长跟受到的拉力成正比

B【分析】【解析】（1）[1]在一定范围内，弹簧的伸长和受到的拉力成正比，这是弹簧测力计的制作原理。（2）[2]由表中数据可知：在50~250g的范围内，弹簧的长度随物体质量的增大而加长，即：弹簧所受的拉力在0~2.5N范围内，弹簧的伸长和受到的拉力成正比。（3）[3]由表中数据知：当m=0g，即拉力F=G=0N时，弹簧的长度s=2cm；当m≥300g，即F=G≥0.3kg×10N/kg=3N时，弹簧的长度s=7.5cm；符合这两个条件的只有B图，故选B。题型二运动和力实验篇1.如图所示，是小华和小明两同学探究“二力平衡条件”的实验。（1）当物体保持静止状态或______运动状态时我们认为它受到的力是相互平衡的；（2）如图所示甲，小华将木块放置于水平桌面上，两边各用一段细绳通过定滑轮悬挂钩码，每个钩码的质量都相同，当左边悬挂三个钩码，右边悬挂两个钩码时木块A也能保持静止，这时木块在水平方向受到的力______（填“平衡”或“不平衡”），出现这种现象的原因是______，针对此现象，小明认为将木块A换成带轮子的小车，实验效果会更好；（3）将系于轻质小卡片两个对角的细线分别跨过支架上滑轮，在细线两端挂上钩码，使作用在小卡片的两个拉力方向相反，实验选用轻质小卡片目的是______；（4）将图乙中A的小卡片转过一个角度，并保持两个拉力方向相反，如图B所示，松开手后的瞬间小卡片______（选填“能”或“不能”）平衡；这一步骤说明二力平衡要满足两个力的方向在______上的条件；（5）当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线剪断小卡片（如图乙中C所示），发现小卡片不能保持平衡。这说明：______的力一定不平衡。【答案】

匀速直线

平衡

木块与桌面间存在摩擦

减小卡片自身重力对实验的影响

不能

同一直线

作用在不同物体【解析】（1）[1]物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，其运动状态没有改变，此时我们认为它受到的力是相互平衡的。（2）[2]左边悬挂三个钩码，右边悬挂两个钩码时，发现木块仍然处于静止状态，故此时木块在水平方向受到的力仍平衡。[3]此时木块有向左运动的趋势，木块和桌面之间产生了向右的摩擦力的作用，向右的拉力和摩擦力与向左的拉力是平衡力。（3）[4]由于小卡片的质量很小，重力远小于卡片受到的拉力，所以选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响。（4）[5][6]将图中的小卡片转过一个角度，此时两个力不在同一条直线上，所以松开手后小卡片不能平衡；说明二力平衡需要满足两个力的方向在同一条直线上的条件。（5）[7]当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片，此时两个力不在同一物体上，两侧钩码会落下，说明作用在不同物体上的两个力一定不平衡。2．船只停泊在岸边时，常常将缆绳缠绕在码头的立柱上，为什么缆绳要缠绕多圈呢？某校课外兴趣小组展开了研讨，他们猜想：绕绳的圈数越多，绳和立柱间的摩擦力越大，且摩擦力与绕绳的圈数成正比。为了验证猜想，该兴趣小组的同学设计了如下的实验进行探究：（1）如图甲所示，将弹簧测力计挂在铁架台上，用棉线将重物挂在弹簧测力计下方，测出其重力为7.66N，将数据记录在表格中；（2）如图乙所示，将铁棒固定在铁架台上，将棉线在铁棒上绕1圈，读出弹簧测力计的示数为2.9N，老师告诉同学们，用重力减去弹簧测力计的示数，就可以算出棉线和铁棒之间的摩擦力，随后同学们算出此时的摩擦力为4.7N；（3）逐渐增加棉线绕在铁棒上的圈数重复实验，直至弹簧测力计的示数接近于0，并将有关数据记录在表格中；棉线绕的圈数弹簧测力计的示数F/N摩擦力的大小F/N07.6012.94.721.16.5340.27.450.17.5（4）棉线绕3圈时，弹簧测力计示数如图丙所示，此时示数为_____N，棉线与铁棒之间的摩擦是_____（选填“静摩擦”或“滑动摩擦”），该摩擦力的大小为_____N；（5）分析实验数据，在弹簧测力计的示数接近0之前，可得出的探究结论是：棉线绕的圈数越多，棉线和铁棒间的摩擦力越_____，且摩擦力与绕的圈数_____（选填“成”或“不成”）正比。【答案】

0.5

静摩擦

7.1

大

不成【解析】（3）[1][2][3]弹簧测力计的一个大格代表1N，一个小格代表0.1N，弹簧测力计示数是0.5N；棉线与铁棒之间相对静止，它们之间的摩擦力是静摩擦力；因为用重力减去弹簧测力计的示数，就可以算出棉线和铁棒之间的摩擦力，所以摩擦力为（4）[4][5]一圈时摩擦力是4.7N，二圈时摩擦力是6.5N，三圈时摩擦力是7.1N，四圈时摩擦力是7.4N，五圈时摩擦力是7.4N，可见圈数越多摩擦力越大；摩擦力和圈数的比值不是定值，所以摩擦力和圈数不是成正比的关系。题型三压强实验篇1.如图所示，小宇为了探究“压力的作用效果与哪些因素有关”，他找到了下面器材：规格相同的两块海绵、三本字典。设计了下面的实验：图（a）海绵平放在水平桌面上；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。（1）通过观察并分析图（a）和图（b），可以得出：力能使物体发生______，小刚是根据______来比较压力的作用效果的；（2）通过观察并分析图（b）和图（c），可以得出：当______相同时，______越大，压力的作用效果越明显；（3）通过观察比较图______和图______后得出：在压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显；（4）实验中主要采用的研究方法是______（填一种即可）。【答案】

形变

海绵凹陷程度

受力面积

压力

（b）

（d）

控制变量法【解析】（1）[1][2]力可以改变物体的运动状态和形状。由图（a）和图（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；压力越大，海绵的凹陷的程度越大，说明压力的作用效果越明显，可以用海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，采用的是转换法。（2）[3][4]由图（b）和图（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，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）[5][6]由图（b）和图（d）所示实验可知，海绵受到的压力相等而受力面积不同，受力面积越小，海绵的形变量越大，压力的作用效果越明显。由此可得：在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。（4）[7]影响压力作用效果的因素有两个，实验中采用控制变量法分别探究；用海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，采用的是转换法。2．深海是一个未知的世界，我国在深潜领域不断推陈出新，从1986年的“海人一号”到1994年的“探索号”，再到2012年6月27日蛟龙号深潜突破7062米，2020年11月10日，“奋斗者号”潜入了全世界最深的马里亚纳海沟，坐底深度10909米。由此激发了小星同学对液体内部压强进行探究。（1）如图甲是U形管压强计，它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的，当压强计的金属盒在空气中时，U形管两边的液面应当___________；将探头放在液体里时，如果液体内部存在压强，金属盒上的橡皮膜就___________（选填“会”或“不会”）发生形变，U形管左右两侧液面就会产生________，其大小反映了橡皮膜所受压强的大小。从结构来看，压强计________（选填“是”或“不是”）连通器；（2）小星同学组装好压强计后放在水平桌面上，他如果观察到U形管左侧的液面较高，调节的方法是___________（选填“A”或“B”）。A．在右侧管中加入适量液体

B．取下软管重新安装（3）正确调节后并检查压强计气密性完好，他将探头放入水中进行实验1，如图乙所示，多次改变探头在水中的深度，记录并比较相关实验数据。这是为了探究液体内部压强与液体___________的关系；接着他继续将探头放入水中进行实验2，如图丙所示，在水中的同一深度改变橡皮膜的朝向不同，根据实验现象可得到的结论是：在同种液体内部同一深度，液体向各个方向的压强___________。（4）早在1648年，物理学家帕斯卡曾做过一个著名的裂桶实验，他通过一根细长的管子，从阳台上只用了几杯水就把一个密闭的、装满水的木桶压裂了。此实验不仅证明了液体的压强与液体的___________有关，还由此说明了液体的压强与液体的_________无关。【答案】

相平

会

高度差

不是

B

深度

相等

深度

质量（或体积）【解析】（1）[1]U形管压强计的金属盒在空气中时，U形管右端上方是和大气相通的，等于大气压强，U形管左端上方的压强等于大气压，所以U形管两边的液面相平。[2][3]将探头放在液体里时，液体内部存在压强，金属盒上的橡皮膜受到压力，会发生形变，软管中的气体压强大于大气压，在压力差的作用下，U形管中的液面出现高度差。[4]U形管下端连通，但上端只有一个开口，不符合连通器的概念，所以U形压强计不是连通器。（2）[5]装好压强计后放在水平桌面上，观察到U形管左侧的液面较高，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，故选B。（3）[6]由图乙可知，液体的密度不变，探头在水中的深度改变，探究液体内部压强与液体深度的关系。[7]由图丙可知，在水中的同一深度改变橡皮膜的朝向不同，U形管两边液面的高度差相等，可以得到在同种液体内部同一深度，液体向各个方向的压强相等。（4）[8][9]由帕斯卡做的实验知，由于虽然管很细，但由于高度很大，水的深度大，而使水产生了很大的压强，这个实验说明了液体的压强与液体的深度有关，而与液体的质量（或体积）无关。3．物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品粗略测量山顶的大气压。测量方案如下：A．把注射器的活塞推至注射器针简的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔；B．如图甲所示，用细线栓住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞现开始滑动时。记下弹簧测力计的示数为F；C．读出注射器针筒上有刻度部分的容积V；D．用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。请根据他们设计的方案回答以下问题：（1）粗略测量山顶的大气压的实验原理是______；（2）实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽，这将会使测量结果______（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。同学们联想到去医院打针的情景，可采取简单的办法将注射器内空气排尽。你的方法是______；（3）测量前，有同学建议在活塞周围涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好处：一是活塞的密封性好；二是可以______。实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向，可以减小______对实验的影响，从而提高实验的精确程度；（4）若同学们用图乙中B注射器在测量时，弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动。可改用图乙中的______（选填“A”或“C”）注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值，则p=______。【答案】

偏小

见解析

减小摩擦

活塞自身重力

C

【解析】（1）[1]测量大气压，需要测量大气压力和受力面积，由得到大气压，所以实验原理是。（2）[2]注射器顶端装针头处空气无法排尽，即有残余气体，注射器内还会有一定气压，这样会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小。[3]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）[4]在活塞周围涂抹润滑油，可以减小摩擦同时使活塞的密封性好。[5]当弹簧测力计和注射器筒不在水平方向时，由于活塞受重力的作用，使得测力计的拉力不等于大气压力，从而影响测得的大气压，所以让弹簧测力计和注射器筒保持在水平方向，目的是为了减小活塞自身重力对实验的影响，从而提高实验的准确程度。（4）[6]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，可换用小量程注射器，故选C。[7]活塞的面积，将测量结果代入压强公式得一、实验题1．如图所示，使一薄钢条的下端固定，现分别用不同的力去推它，使其发生①②③④各图中所示的形变，如果F1=F3，F2=F4，F1>F2，那么（1）能说明力的作用效果跟力的大小有关的图是___________（填序号）（2）能说明力的作用效果跟力的方向有关的图是___________（填序号）（3）能说明力的作用效果跟力的作用点有关的图是___________（填序号）【答案】

①②

①③

②④【解析】（1）[1]验证力的作用效果跟力的大小有关，应控制力的作用点和力的方向相同，改变力的大小，故应选择①②。（2）[2]验证力的作用效果跟力的方向有关，应控制力的作用点和力的大小相同，改变力的方向，故应选择①③。（3）[3]验证力的作用效果跟力的作用点有关，应控制力的大小和力的方向相同，改变力的作用点，故应选择②④。2．力的作用效果与哪些因素有关呢？为了探究这个问题，如图所示的是小明设计实验的几个主要步骤。用一个弹性较好的钢片固定在桌边，在钢片上用细线挂钩码（小明使用的钩码规格相同）。（1）小明是通过______（填“钩码的数量”或“钢片的弯曲程度”）来反映力的是作用效果；（2）通过比较（a）和（c）两图，可以发现：力的作用效果与力的______有关；（3）通过比较（b）和（c）两图，某同学得到了结论“力的作用效果与力的大小有关”该结论可靠吗？答：______原因是______；（4）如图所示，______点推门最省力，沿______方向用力不能将门关上，这表明力的作用效果跟______和______有关。【答案】

钢片的弯曲程度

大小

不可靠

因为力的大小和作用点不同

B

A

作用点

方向【解析】（1）[1]力的大小、方向和作用点合称力的三要素，它们都能影响力的作用效果。该实验是通过钢片的弯曲程度来反映力的作用效果。（2）[2]图（a）和图（c）的实验中，力的作用点、方向相同，而力的大小(钩码个数)不同；根据控制变量的思想，两图是探究力的作用效果跟力的大小有关。（3）[3][4]图（b）和图（c）的实验中，力的作用点、大小都不同，而力的方向相同；根据控制变量的思想，得到“力的作用效果与力的大小有关”的结论不可靠。（4）[5][6][7][8]力的三要素，都能影响力的作用效果，当其中一个要素改变时，力的作用效果往往也会随之改变。在推门时，在B点最容易推开，图中作用在A点力的作用线经过门轴，不能把门关上，这个现象表明力的作用效果跟作用点和方向有关。3．课外学习小组在探究“弹簧的伸长量与所受的拉力的关系”时，实验数据如下表。拉力F/N00.511.522.533.54弹簧长度L/cm2223242526272828.528.6（1）在图中画出所受拉力与弹簧长度的关系图像；________（2）根据实验数据，你认为用这样的弹簧能做一个测量范围是________的测力计，理由是___________________________；（3）当施加一个拉力后，弹簧长度为，那么这个拉弹簧的力是________N。【答案】

0~3N

在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比

1.75【解析】（1）[1]根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示（2）[2][3]能做量程为0~3N的测力计。理由是拉力在3N之前，拉力每增加0.5N弹簧都伸长1cm，即弹簧的伸长量与拉力成正比。而拉力在3N以后，就不存在这种正比关系。（3）[4]当悬挂物体后，指针指在25.5cm处，由于在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比，则解得：F=1.75N。4．小华在课外探究弹簧的伸长量跟外力的变化关系，利用如图甲所示实验装置记录了相应实验数据如下：钩码的重F/N00.51.01.52.02.53.04.0指针位置X/cm2345677.57.5弹簧伸长量L/cm01234________________（1）请你帮小华填写上表的空白处（2）小华作出了如图乙三个图像，其中正确的是图像___________。（A/B/C）（3）小华用这根弹簧做成了弹簧测力计，则该测力计的最大量程为___________N；在测量力前，小华发现指针指在0.1N的位置上（弹簧未卡壳），为了使测量准确，他提出了以下调整方法，其中正确的是()A．必须将指针调到“0”刻度线，若不能使指针对准零刻度线，该弹簧测力计不能使用B．仍可以直接测出拉力，然后再减去01NC．仍可以直接测出拉力数值，因为实验时误差不可避免D．必须换一个弹簧测力计测量，该弹簧测力计已不能使用【答案】

5

5.5

5.5

B

2.5

B【解析】(1)[1][2][3]弹簧的伸长量等于本次指针的位置数值与指针在原始位置所指示数值的差。故①②③处弹簧的伸长量分别为7cm-2cm=5cm7.5cm-2cm=5.5cm7.5cm-5cm=5.5cm(2)[4]根据表中数据可以知道：当外力为0时，弹簧就有一定的长度值。当外力增大到一定程度时，其长度不再变化，此时图像为与纵轴平行的直线。。故AC错误，B正确。(3)[5]根据表中数据可以知道，当外力超过2.5N时，弹簧的伸长与外力不再成正比了。故用此弹簧制成的弹簧测力计的量程为2.5N。[6]将指针调节到0刻度线，弹簧测力计可以正常使用；不调节时，用测量值减去初始数值，也能得出正确的测量值。故ACD错误，B正确。故选B。5．在探究“重力的大小跟什么因素有关系”的实验中，按照图甲所示，把钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力，并记录在下面的表格中。质量m/g100200300500重力G/N12345（1）表格中的空格应该填写_______；（2）根据表中数据可求得重力和质量的比为_______N/kg；（3）小华取了质量不同的小铜块、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，你认为小华的做法_______（选填“合理”或“不合理”）；（4）在测量钩码重力过程中，钩码不慎从弹簧测力计上掉下，把桌子砸出一个小坑，而桌子上放钩码的地方却没有小坑，说明被举高的钩码具有_______。（5）在探究重力方向时，实验装置如图所示，操作如下：将该装置放在水平桌面上，逐渐改变木板M与桌面的夹角，会观察到悬线OA的方向_______（填“变化”或“不变”）；通过以上实验现象可以分析得出：重力的方向总是_______的。【答案】

400

10

合理

重力势能

不变

竖直向下【解析】（1）[1]通过分析表格中相关数据即可知，重力为1N时质量为100g，重力为2N时质量为200g，重力为3N时质量为300g，则重力为4N时质量为400g。（2）[2]由表中数据可知重力和质量的比为（3）[3]要探究物体所受重力的大小与质量的关系，重力只与物质的质量有关。要探究物体所受重力的大小与质量的关系，必须改变物体的质量，所以小华的做法是合理的。（4）[4]钩码不慎从弹簧测力计上掉下，把桌子砸出一个小坑，钩码对桌面做了功，说明被举高的钩码具有重力势能。（5）[5][6]改变木板M与桌面的夹角α，观察到悬线OA的方向保持竖直向下不变，说明小球受到的重力的方向保持不变，即竖直向下。6．班级里同学在探究重力大小与质量的关系时，第一组记录的数据如表一所示。实验序号物体质量/kg物体重力/N重力与质量的比值（N/kg）10.111020.221030.3310（1）在实验过程中，需要的测量工具有天平和______；（2）根据表格中的实验数据，得到的结论是：______；（3）利用弹簧测力计测量钩码重力，使测力计内弹簧伸长的力是______；A．钩码的重力

B．钩码和测力计的总重力C．钩码对弹簧的拉力

D．弹簧对钩码的拉力（4）在“探究物体所受重力的大小与物体质量的关系”时，下列选项中说法正确的有______；A．需要控制物质的种类相同B．需要控制物质的体积相同C．需要用质量不同的物体进行实验D．需要在同一地理位置进行实验（5）第二组同学从网上查得，甲、乙两个星球表面上物体的重力G与其质量m的关系如图所示。从图中信息可知，相同质量的物体在甲星球表面上的重力______（选填“大于”“等于”或“小于”）其在乙星球表面上的重力；小金的质量为50kg，他到乙星球上所受重力的大小______N；若小金在地球上能举起最多150kg的物体，到甲星球上他能举起最多______kg的物体。（g取10N/kg）【答案】

弹簧测力计

物体所受的重力跟它的质量成正比

C

CD

大于

250

100【解析】（1）[1]探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中，需要测量物体的重力和质量，因此需要的测量工具是弹簧测力计和天平。（2）[2]从表中数据知：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）[3]A．使弹簧伸长的力为弹簧受到的拉力，钩码的重力，是钩码受到的力，故A不符合题意；B．钩码和弹簧测力计的总重力，是弹簧和钩码受到的力，故B不符合题意；C．钩码对弹簧的拉力，是使弹簧伸长的力，故C符合题意；D．弹簧对钩码的拉力，是钩码受到的力，故D不符合题意。故选C。（4）[4]AB．研究重力与质量的关系时，因重力与物质的种类和物质的体积没有直接关系，故AB错误；C．探究重力与质量的关系时，为得出普遍性的结论，要用质量不同的物体进行多次实验，故C正确；D．同一质量的物体所受重力大小与地球纬度有关，根据控制变量法，需要在同一地理位置进行实验，故D正确。故选CD。（5）[5]由图像可知，当物体的质量都为8kg时，甲星球表面上物体受到的重力为120N，乙星球表面上物体受到的重力为40N，所以质量相同时，甲星球表面上的重力大。[6]由图可知，当物体的质量为8kg时，乙星球表面上物体受到的重力为40N，则重力和质量的比值当质量为50kg时，受到的重力G=mg'=50kg×5N/kg=250N[7]甲星球表面上物体的重力120N时，其质量为8kg，重力G与其质量m的比值在地球举起物体的重力G地=m地g地=150kg×10N/kg=1500N人的举力不变，所以在甲星球表面上举起的物体重力G甲=G地=1500N在甲星球能举起物体的质量是7．地球附近的物体都要受到重力，小明同学猜想物体的重力大小与物体的质量有关，于是用天平、钩码、弹簧测力计进行了研究。(1)实验中要使用弹簧测力计，关于弹簧测力计的使用，下列说法中不正确的是________；A．弹簧测力计必须竖直放置，不得倾斜B．使用前，弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦C．使用前必须检查指针是否指到零刻度线处D．使用时必须注意所测的力不超过量程(2)如图甲是他第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表中的空格处次数1234质量m/kg0.10.20.30.4重力G/N1.0________3.04.0(3)请你根据表格中的实验数据，在图乙中做出重力随质量变化的图像；()(4)由图像可知：物体的重力跟物体的质量成________。(5)经过精确测量，发现g值存在着微小差异。下表列出了一些城市和地区的g值大小。地点赤道广州武汉上海北京纽约莫斯科北极g值大小9.7809.7889.7949.7949.8019.8039.8169.832地理纬度根据表中提供的信息，回答下列问题：①g值相同的城市是：________；②造成g值不同的原因可能是：________；③在货物运输中，发货单上所标示的“货物重量”，实质上应该是货物的________。【答案】

A

2.0

正比

武汉、上海

地理纬度不同

质量【解析】(1)[1]A．测竖直方向上的力，弹簧测力计要竖直放置，测水平方向上的力，弹簧测力计就要水平放置，故A错误，符合题意；B．使用过程中弹簧、指针、挂钩与外壳摩擦，弹簧测力计的示数会偏小，故弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦，故B正确，不符合题意；C．使用前必须检查指针是否在零刻度线位置，否则读数不是真实值，故C正确，不符合题意；D．所测的力超过弹簧测力计的测量范围就会损坏测力计，故D正确，不符合题意。故选A。(2)[2]观察图像发现，弹簧测力计的量程是0～5N，弹簧测力计的分度值是0.2N，故此时弹簧测力计的示数为2.0N。(3)[3]根据表中的数据先画点，再描线，如图所示：(4)[4]由图像可知，图像为倾斜的直线，故物体所受的重力与物体的质量成正比。(5)①[5]由表格中数据可知武汉和上海的g值均为9.794N/kg。②[6]分析表格中数据发现：地理纬度不同时，g值一般不同。③[7]物体的质量是物体的属性，不随物体形状、位置、状态及温度而变化；虽然物体所受重力与质量成正比，但由于g值会随地理纬度的变化而变化，为保证交易的公平，贸易中应按质量进行。8．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”）。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________。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。【答案】

相等

接触面的粗糙程度

慢

匀速直线运动

推理【解析】（1）[1]根据控制变量法，实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑，为了控制小车每次滑到水平面时的速度相同。（2）[2]从毛巾、棉布到木板，接触面的粗糙程度变小，故在实验中是通过改变接触面的粗糙程度来改变小车所受阻力大小的。（3）[3]在实验中，观察到小车在毛巾表面上运动的距离较小，在木板上运动的距离较大，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。[4]因受到的阻力越小，物体滑行的越远，据此推理：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，它将运动的无限远，即做匀速直线运动。[5]牛顿第一定律是在实验的基础上，通过科学的推理而归纳出来的。9．如图所示，是小芳和小超利用木块、卡片、滑轮和钩码等器材“探究二力平衡的条件”实验。（1）小芳的方案如图甲所示，若卡片的重力对实验造成了影响，主要影响的是二力平衡条件中力的________（选填“大小”或“方向”）；（2）小芳实验中通过调整钩码个数来改变拉力的_______，松手后她应该观察开始小卡片能否平衡；（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小芳下一步操作是_______（选填“A”、“B”、或者“C”）；A．左右各加一个钩码

B．把卡片剪成两半

C．把卡片扭转一个角度（4）小超选择了如图乙的方案进行实验，小芳认为图甲的方案更好，是因为甲方案减小了_______对实验的影响；（5）在进一步实验探究中，小芳将卡片转过一个角度，松手后卡片________平衡（选填“能”或“不能”），由此实验步骤可知只有作用在_________的两个力才能平衡：小超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在相同的高度（如图丙所示），你认为能否用小超的装置进行实验？__________（选填“能”或“不能”）。【答案】

方向

大小

B

摩擦力

不能

同一直线

能【解析】(1)[1]小芳的方案如图甲所示，若实验中卡片的重力对实验造成了影响，则卡片会下坠，会使两个拉力的方向不是相反的，即主要影响的是二力平衡条件中力的方向。(2)[2]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于受重力的作用通过绳子对小卡片施加了两个方向相反的拉力，故小芳实验中通过调整钩码个数来改变拉力的大小。(3)[3]探究二力平衡时，为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，可以把小卡片分成两个物体，故在图甲所示情况下，小芳下一步操作是把卡片剪成两半，故AC不符合题意，B符合题意。故选B。(4)[4]图乙中将木块放在水平桌面上，木块和水平桌面间的摩擦力较大会影响实验效果，而方案甲中用小卡片进行实验，卡片不受摩擦力作用，小芳认为图甲的方案更好，是因为甲方案减小了摩擦力对实验的影响。(5)[5][6]在进步实验探究中，小芳将卡片转过一个角度，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，由此实验步骤可知只有作用在同一直线的两个力才能平衡。[7]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，能用小超的装置进行实验。10．课后服务活动中，物理兴趣小组的同学们利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究：（1）图甲的探究装置中研究对象是______，实验中判断其是否受平衡力作用的依据是物体处于______状态。（2）小虎向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，小车处于静止状态；改变其中一端的砝码数量，发现小车无法保持静止状态，由此说明两个力必须______才能平衡。（3）把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动，最后恢复到静止状态，说明两个力必须作用在_____才能平衡。（4）某次实验中，当左盘放入稍大一点的砝码时，两个拉力大小不同，但小车仍处于静止状态，此时小车受到的______（选填“是”或“不是”）平衡力，产生这一现象的原因可能是小车受到______的影响。（5）为尽量减少以上影响，小敏提出将甲装置中的小车换成小卡片，如图乙，实际操作中还发现乙装置具有更适合探究______的优点（填字母）。A．不在同一条直线上的两个力能否平衡B．不在同一物体上的两个力能否平衡【答案】

小车

静止

大小相等

同一条直线上

是

摩擦力

B【解析】（1）[1][2]实验中通过观察小车能否静止，确定其是否处于平衡状态，故研究对象是小车；判断依据是小车处于静止状态，小车处于静止时，受到的力是平衡力。（2）[3]实验时，小虎向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时，小车在水平方向受到的拉力相等，处于静止状态，改变其中一端的砝码数量，发现小车无法保持静止状态，这表明平衡的两个力需要大小相等。（3）[4]把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动，最后恢复到静止状态，说明小车在水平方向上受到的两个力在同一条直线上时才能平衡。（4）[5][6]实验中，当左盘放入稍大一点的砝码时，小车仍处于静止状态，此时小车还受平衡力的作用；此时小车有向左运动的趋势，桌面对小车有向右的摩擦力。（5）[7]探究二力必须作用在同一物体上，实验时可将物体分成两个物体，而小卡片比小车更容易被分成两个物体，因此乙装置更适合探究不在同一物体上的两个力能否平衡。故选B。11．如图甲是小华同学“探究二力平衡条件”时的实验情景。（1）如图甲，小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向______，并通过调整______来改变拉力的大小；（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片______（选填“翻转”或“旋转”）一个角度，松手后小卡片不能平衡。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）甲图的实验装置中，如果两侧定滑轮的高度不一致，将______（选填“仍可以”与“不可以”）完成这个探究实验；（5）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是______。A．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【答案】

相反

钩码个数

旋转

不在同一直线上的两个力能否平衡

用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡

仍可以

D【解析】（1）[1][2]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力；并通过调整钩码个数来改变拉力的大小。（2）[3][4]要探究不在同一直线上的两个力能否平衡，可将小卡片转过一个角度，使小卡片两端的拉力不在一条直线上，观察小卡片是否平衡。（3）[5]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡。（4）[6]两个滑轮安装的高度不相同时，二力的大小不变，方向仍然相反，且在同一直线上，故不会影响实验探究，仍可以完成实验探究。（5）[7]小华实验用的小卡片重力小，可以忽略，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ABC不符合题意，D符合题意。故选D。12．某同学用如图甲所示的实验装置“研究影响滑动摩擦力大小的因素”。（1）用弹簧测力计______拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动。根据前面学过的______的知识，可知弹簧测力计所显示的对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力的大小；（2）比较______两次实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系；（3）在进行A实验时，该同学使木块先后两次沿木板滑动相同的距离，图乙是他两次拉动。同一木块得到的距离随时间变化的图象，则木块第1次运动时受到的拉力______（选填“大于”、“小于”或“等于”）第2次运动时受到的拉力；（4）该同学将实验方法进行了改进，实验装置如图丙所示，保持木块B相对于地面静止，在水平拉力F的作用下，拉动长木板A向右运动，请在图丙中画出木块B对长木板A的摩擦力的示意图。______【答案】

水平

二力平衡

BC

等于

【解析】（1）[1][2]木块在水平长木板上做匀速直线运动，故用弹簧测力计沿水平方向拉动木块。由木块做匀速直线运动可知，木块处于平衡状态，受到平衡力的作用，因此根据二力平衡的知识可知，弹簧测力计所显示的对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力的大小。（2）[3]根据控制变量法，探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，应保证压力不变，改变接触面的粗糙程度，故比较BC两次实验，可得出结论。（3）[4]由图乙可知，两次拉动木块的速度不同，均做匀速直线运动，拉力大小等于滑动摩擦力的大小。又因为滑动摩擦力与压力大小、接触面的粗糙程度有关，与运动速度无关，故滑动摩擦力的大小不变，因此两次的拉力相等。（4）[5]如图丙所示，保持木块B相对于地面静止，在水平拉力F的作用下，拉动长木板A向右运动，木板B阻碍长木板A的运动，故长木板A受到木板B水平向左的摩擦力，即木块B对长木板A的摩擦力方向水平向左。如图所示：13．在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，同学们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：①接触面所受的压力；②接触面的粗糙程度。根据猜想，同学们设计了如图甲、乙、丙所示的实验：（1）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，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。如图甲所示，木块受到的摩擦力大小为________N；（2）通过比较________两图可验证猜想①；通过比较________两图可验证猜想②；（3）有同学提出滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关，于是设计了以下两种实验方案；A．将木块竖直切去一半，如图丁，重复（1）的操作过程，比较图甲和图丁B．将木块侧放，如图戊，重复（1）的操作过程，比较图甲和图戊你认为合理的实验方案是________。（选填“A”或“B”）【答案】

二力平衡

1.8

甲、乙

甲、丙

B【解析】（1）[1][2]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，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，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，根据二力平衡知识，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力；弹簧测力计的分度值为0.2N，滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数，即1.8N。（2）[3]研究滑动摩擦力的大小与压力的关系，要控制接触面的粗糙程度相同，只改变压力的大小，故应比较甲、乙两图。[4]研究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，要控制压力不变，改变接触面的粗糙程度，故应比较甲、丙。（3）[5]探究摩擦力跟接触面积的关系时，将木块切去一半，则木块对桌面的压力也变为一半，只控制接触面粗糙程度不变，没有控制压力大小不变，实验结论是不可靠的，故B符合题意，A不符合题意。故选B。14．小李和小王同学通过实验研究滑动摩擦力的大小与什么因素有关。他们用弹簧测力计、一块长木板、及若干块大小和形状都相同的长方体金属块和木块做实验。金属块和木块的长、宽、高分别为10厘米、3厘米和2厘米，它们各自各个面的光滑程度均相同，但金属块表面较光滑，木块表面较粗糙，每块金属块和木块的重力分别为3牛和0.4牛。实验时，他们用不同的放置方法把金属块（或木块）放在长木板上，并用弹簧秤拉动它在长木板上沿水平方向做匀速直线运动，实验过程及记录数据如表一，表二和表三所示。表一金属块放在长木板上次数放置方法接触面积（厘米2）压力（牛）弹簧秤示数（牛）1三块叠加平放3092.72二块叠加平放3061.83一块平放3030.9表二木块放在长木板上次数放置方法接触面积（厘米2）压力（牛）弹簧秤示数（牛）4三块叠加平放301.20.65二块叠加侧放200.80.46一块竖放60.40.2表三木块放在长木板上次数放置方法接触面积（厘米2）压力（牛）弹簧秤示数（牛）7一块平放300.40.28一块侧放200.40.29一块竖放60.40.2（1）根据小李和小王的实验设计，可判断他们在研究滑动摩擦力的大小与______的关系；（2）小李根据表一中的实验次数1、2、3，得出的初步结论是：当接触面积和粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。你认为小李的结论是______（选填“错误”、“合理但结论不完整”或“合理且结论完整”）；（3）小李和小王根据表二或表三中的实验数据分别得出初步结论：小王认为根据表二数据可知滑动摩擦力的大小与接触面积有关，接触面积越大，滑动摩擦力越大。而小李认为滑动摩擦力的大小与接触面积无关。你认为______（选填“小王”或“小李”）的初步结论是错误的，理由是______；（4）请进一步综合分析比较各表中弹簧秤示数和压力的比值关系，可初步得出结论：（a）______；（b）______。【答案】

物体间的压力、接触面积和粗糙程度

合理但结论不完整

小王

见解析

见解析

见解析【解析】（1）[1]表一中，接触面积和接触面的粗糙程度相同，压力不同，研究的是滑动摩擦力与压力的关系；表三中，压力及接触面的粗糙程度相同，接触面积不同，研究的是滑动摩擦力与接触面积大小的关系；结合表一、二知，接触面积及粗糙程度相同时，滑动摩擦力与压力的大小成正比，但接触面的粗糙程度不同时，此比值不同，说明滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关。所以小李和小王在研究滑动摩擦力的大小与物体间的压力、接触面积和粗糙程度的关系。（2）[2]从表一数据知，接触面积和粗糙程度相同时，压力越大，弹簧秤的示数也越大，即摩擦力越大，且每一组的摩擦力的大小与压力的大小的比值是一定值，说明此时的摩擦力与压力成正比。所以小李的结论合理但结论不完整，应为当接触面积和粗糙程度相同时，压力与滑动摩擦力成正比，或者压力与滑动摩擦力比值为定值。（3）[3][4]实验中采用的是控制变量法，当研究摩擦力与接触面的大小关系时，应控制压力和接触面的粗糙程度相同，小王在分析数据时没有考虑到，显然是错误的。而表三中，接触面粗糙程度及压力相同，接触面积改变时，弹簧秤的示数不变，即所受的摩擦力不变，所以滑动摩擦力的大小与面积的大小无关，故小李的说法正确。（4）[5][6]进一步综合分析比较各表中弹簧秤示数和压力的比值关系，可以得出两条结论：表面光滑程度相同的物块，滑动摩擦力大小与压力的比值是一个定值；由表一、二可知，物块表面越光滑（粗糙），滑动摩擦力大小与压力的比值越小（越大）。15．下面是有关流体压强和流速的关系在生活中的实例，请运用所学过的科学知识解答这些现象；（1）图甲，取两张白纸，使其平行自然下垂，向两纸中间用力吹气，可观察到两纸相互______（填“靠近”或“远离”），由此得到流体流速越大，压强越______（填“大”或“小”）；（2）图乙，飞机机翼把气流分为上、下两部分，机翼上方气流速度______机翼下方气流速度（填“大于”“等于”或“小于”）；（3）图丙，小汽车的外形类似于飞机机翼，当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时，请回答：①小汽车在水平方向上受到的牵引力______（填“大于”“小于”或“等于”）它的阻力；②小汽车对地面的压力______（填“大于”“小于”或“等于”）车的重力。【答案】

靠近

小

大于

等于

小于【分析】【解析】（1）[1][2]没有吹气时，纸的中间和外侧的压强相等，纸在重力的作用下自由下垂；当向中间吹气时，两纸中间的空气流动速度增大，压强减小，两纸外侧的压强不变，纸受到向内的压强大于向外的压强，受到向内的压力大于向外的压力，两纸在大气压的作用下向中间靠近；由此得到流体流速越大，压强越小。（2）[3]等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于机翼上表面弯曲，下表面平直，所以在相同时间内，空气通过机翼上表面的气流通过的路程较长，流速较大，通过机翼下表面的气流通过的路程较短，流速较小。（3）①[4]当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时，在水平方向上受到的阻力与牵引力是一对平衡力，二者大小相等。②[5]小汽车的外形类似于飞机的机翼，当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时，车子上方的流速大于车子下方空气的流速，因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强，从而产生一个向上的升力，因此使得小汽车对地面的压力小于车的重力。16．如图所示是“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验：（1）实验中该同学通过观察海绵的凹陷程度反映压力的作用效果，这种方法叫做__；（2）分析比较甲、乙两图所示现象，实验探究影响压力作用效果的因素是__；（3）下列实例没有应用该结论的是__（填字母）；A．菜刀要经常磨一磨B．书包要用宽的背带C．汽车限重D．啄木鸟有个坚硬喙（4）将两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在海绵上，则此时压力的作用效果与图乙相比___（选填“更明显”、“更不明显”、或“相同”）；（5）若将这两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在水平桌面上，则此时对桌面的压强相比将其同样方式放在海绵上对海绵的压强会______。（选填“变小”、“变大”或“不变”）。【答案】

转换法

受力面积

C

相同

不变【解析】（1）[1]实验中压力的作用效果不易直接观察，该同学通过观察海绵的凹陷程度反映压力的作用效果，海绵的凹陷程度越大，反映压力的作用效果越明显，这种方法叫做转换法。（2）[2]分析比较甲、乙两图知，压力相同，受力面积不同，受力面积越小，压力的作用效果越明显。根据控制变量法，实验探究影响压力作用效果的因素是受力面积。（3）[3]由甲、乙两图知：压力相同时，受力面积越小（大），压力的作用效果越明显（不明显）。A．菜刀要经常磨一磨，通过减小受力面积增大压力的作用效果，应用到该结论，故A不符合题意；B．书包要用宽的背带，通过增大受力面积减小压力的作用效果，应用到该结论，故B不符合题意；C．汽车限重，通过减小压力大小减小压力的作用效果，没有应用到该结论，故C符合题意；D．啄木鸟有个坚硬的喙，通过减小受力面积增大压力的作用效果，应用到该结论，故D不符合题意。故选C。（4）[4]将两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在海绵上，与图乙相比，压力为原来的2倍，受力面积也为原来的2倍，故此时压力的作用效果与图乙相比相同。（5）[5]若将这两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在水平桌面上，由于压力为原来的2倍，受力面积也为原来的2倍，由可知，此时对桌面的压强相比将其同样方式放在海绵上对海绵的压强会不变。17．小强将玻璃瓶装满红色的水，将插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口，如图甲所示。（1）当用力捏玻璃瓶时，发现细管中的水柱上升了，表明______。把这个瓶子放在热水中，看到细管中的水柱上升了，这个“水温度计”的工作原理是______；（2）小强将