冲刺2022中考必刷实验探究题(4)力的测量、摩擦力、固体液体气体压强(含答案)

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名称 冲刺2022中考必刷实验探究题(4)力的测量、摩擦力、固体液体气体压强(含答案)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2022-04-21 10:43:27

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中考必刷实验探究题(4)力的测量、摩擦力、固体液体气体压强
一、力的测量
1.(2022七下·乐清月考)为制作弹簧测力计,某科学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。
表一:
甲弹簧受到的拉力/N 0 1 2 3 4 5 6
甲弹簧的长度/cm 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 21.0 24.0
表二:
乙弹簧受到的拉力/N 0 1 2 3 4 5 6
乙弹簧的长度/cm 6.0 7.5 9.0 10.5 12.0 13.5 15.0
(1)分析表一和表二数据可知:在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧   (填“大”或“小”)。
(2)如图所示的 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,精确度较高的是   测力计(选填“A” 或“B”)。
(3)经实验探究发现:在拉力相同的情况下,弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长(弹簧不受外力时的长度)等均有关系,请设计一个简单实验,证实弹簧伸长的长度与弹簧原长有关   。
2.(2021七下·柯桥期中)如图所示,将一根原长为L0的弹簧一端固定在墙面上,分别用大小或方向不同的力作用在弹簧的另一端,实验现象如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。
(1)分析比较图   可知,当力的大小和作用点相同时,力的方向不同,力的作用效果不同
(2)分析比较图(b)和(c)可知,   。
3.(2020八上·下城开学考)为了研究弹簧振动快慢与所挂重物质量的关系,小明设计了一个探究实验:
①测出一个钩码的质量,在某一轻质弹簧a下端挂一钩码,上端固定;把弹簧拉伸到适当距离后放手,让钩码上下振动(如图1所示);
②测出振动30次所需的时间t,算出每振动一次所需的时间t/30;
③增加所挂钩码的个数,重复上述步骤;
④将数据采用描点法绘制出轻质弹簧a每振动一次所需的时间(即振动快慢)与所挂重物质量的关系图象(如图2所示)。
根据以上实验过程回答如下问题:
(1)在该实验中,除了图2所示的器材以外,还需用到的测量仪器   ;
(2)当物体运动到最低点A时,此时物体的受力情况是______________;
A.只受到重力 B.弹簧拉力大于重力
C.弹簧拉力等于重力 D.弹簧拉力小于重力;
(3)分析图3,可以得到本实验的结论是   ; (4)该实验研究有什么具体应用呢?通过查阅资料,小明发现在太空中,人们常用的杆秤、天平等 测量质量的仪器都会失效,但是同一弹簧和物体,在地球上或者太空中的振动快慢却是相同的。如果用上述实验中的弹簧在太空中测量某个水果的质量时,弹簧振动30次所需的时间为15秒,则该水果的质量为   克。
4.小明在选用弹簧测力计的过程中,发现测量大小相同的力时,用不同规格的测力计,弹簧伸长的长度不一样。对哪些因素会影响弹簧的伸长量,小明有三种猜想:
猜想1:制造弹簧所用的材料可能影响弹簧的伸长量。
猜想2:弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量。
猜想3:弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。
小明为探究自己的猜想,设计出一个实验方案:
①将一根弹簧剪成长度不同的两根,测出两根弹簧的初始长度L1、L2。
②如图所示,固定弹簧的一端,用大小相等的力拉弹簧,测出两根弹簧的对应长度L1'、L2'。
③改变拉力的大小,重复实验步骤①②,记录实验数据。
(1)该实验方案研究的是猜想   (填写序号)。
(2)实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”,这样做的目的是为了控制变量,即得到   均相同的两根弹簧。
(3)实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与   有关。
(4)探究此猜想需要研究和比较的两个量是   。
5.(2019九上·温州期中)某同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条,探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系.”他依次将橡皮条固定在弹弓上,如图所示,在弹性范围内,拉伸相同的伸长量,将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去,测得弹射的水平距离,数据如下表:请回答以下问题:
次数 橡皮条 橡皮条宽/cm 橡皮条长/cm 弹射的水平距离/m
1 甲 0.5 20 10.5
2 乙 1.0 20 15.2
3 丙 0.5 30 8.3
(1)实验中,是通过比较   来间接反映橡皮条的弹性势能大小。
(2)比较第1次和第3次实验,可得出结论:   。
(3)用同种材料同厚度的橡皮条,拉伸相同的伸长量,弹性势能最大的橡皮条是 。
A.窄面长的 B.宽面长的 C.窄面短的 D.宽面短的
二、二力平衡与摩擦力
6.(2021八上·拱墅开学考)在探究“二力平衡的条件”的实验中,某同学采用的实验装置如图甲所示:
(1)当物体处于静止状态或   状态时我们认为它受到的力是相互平衡的.
(2)实验时,小宇发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时,木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用,这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是   ,这时木块在水平方向受到的力   (填“平衡”或“不平衡”)。要避免这种现象产生,请你对该实验装置提出改进意见:   。
(3)如图乙所示,小丽用小车来做该实验,装置处于静止,细绳和弹簧测力计的质量忽略不计,不考虑细绳与滑轮之间的摩擦,两端挂的重物各为10N,则弹簧测力计的示数为   N。
7.(2021八上·宁波月考)小科手边有两块质量和表面粗糙程度都不同,但形状大小相同的长方体木块和铁块。他利用长方体木块和铁块及其它一些实验器材,探究“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关”,具体步骤如下:
①按照图甲组装实验器材,用水平力 F 拉着木板 A 水平向左运动,读取弹簧测力计示数F1,并记录在表格中;
②如图乙所示用水平力 F 拉着木板 A 水平向左运动,读取弹簧测力计示数 F2,并记录在表格中;
③通过比较 F1 和 F2 的大小,小科得出实验结论。根据以上实验,回答下列问题:
(1)实验过程中不直接拉动木块和铁块,而是拉动木板 A,这样做的好处是:   。
(2)小科在实验过程中存在的问题:   。
(3)请你针对小科实验过程中存在的问题,提出改进方法:   。
8.某兴趣小组在探究“影响摩擦力大小的因素”时,用如图所示的装置进行实验。
实验一:将长方体木块平放在长木板上,用力F拉长木板,当长木板与木块发生相对滑动后,记录弹簧秤的示数于表一。再将木块分别侧放、竖放,重复实验。
实验二:将长方体木块平放在长木板上,用力F拉长木板,当长木板与木块发生相对滑动后,记录弹簧秤的示数于表二。再分别将一个砝码,二个砝码放在木块上,重复实验。
表一
实验次数 压力大小 木块放置情况 弹簧秤示数/牛
1 木块的重 平放 1.0
2 木块的重 倒放 1.0
3 木块的重 竖放 1.0
表二
实验次数 压力大小 木块放置情况 弹簧秤示数/牛
1 木块的重 平放 1.0
2 木块和一个砝码的总量 平放 1.5
3 木块和二个砝码的总量 平放 2.0
(1)实验一的第3次实验时,木块与长木板之间的滑动摩擦力为   牛;
(2)实验一探究的问题是   ;
(3)表二中的实验数据可得出的结论是   。
9.在探究“阻力对物体运动的影响”时,小华设计了如图所示的实验装置:将铁球用细绳悬于O点,小车置于O点正下方水平面上静止。实验时,分别在水平面上铺毛巾、棉布、玻璃板。
(1)每次都要让铁球从图中A点由静止释放,是为了使小车在水平面开始运动时具有相同的   。
(2)下面是记录实验情况的表格,请将(a)中的内容补充完整。
实验序号 水平部分的材料 (a)    小车在水平面运动的距离
① 毛巾
 
 
② 棉布
 
 
③ 玻璃板
 
 
(3)由实验可知水平面越光滑,小车运动的距离越远。由此推理得出:如果水平面绝对光滑,被撞击后的小车将作   (选填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动。
(4)如果用此装置探究“物体动能的大小与什么因素有关”,换用不同质量的铁球每次从图中A点由静止释放,通过观察小车在水平面运动的距离,来探究物体的动能与   的关系。
10.在探究“影响滑动摩擦力的因素”实验中,小明用弹簧秤水平拉着木块在水平木板上匀速滑动(如图),进行了 6
次测定,实验数据整理如下表。(木块因纹路不同,侧面比正面粗糙)
(1)小明认为滑动摩擦力的大小与弹簧秤的拉力大小相等,理由是   。
(2)比较分析实验次数 1、2、3 或 4、5、6,可以得出的结论是   。
(3)比较实验次数 1 和 4,小明发现木块受到的滑动摩擦力不同,小明认为有可能是由于接触面积的大小不同引起的。为了研究这个问题,在不增加任何辅助工具的前提下,请你简要设计实验方案   。
11.(2019·临海模拟)小洲同学用妈妈洗衣服的毛刷形象地表现出摩擦力的大小。
(1)小洲将一个毛刷分别静置在水平面和斜面上,图   显示出毛刷受到了摩擦力的作用。
(2)小洲发现用不同的速度拉动图甲的毛刷观察到毛刷的形变程度都相同。他在长毛刷上放一个砝码,继续拉动,他观察到毛刷的弯曲程度更大了,据此可得出结论:摩擦力大小与   有关。
(3)小洲将长毛刷A放在B物体上,拉着B向右运动时,观察到的现象如图丙所示,可推知A没有做匀速直线运动,请从运动和力的角度加以分析   。
12.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中:
(1)测量滑动摩擦力大小时,要用测力计水平拉动木块(或铁块),使其做   运动。
(2)按如图甲、乙所示的方法先后拉动体积和形状相同的木块、铁块,并测出滑动摩擦力大小。但我们并不能通过这两个实验数据比较出木块和铁块下表面的粗糙程度,这是因为  。
(3)在不添加其他器材情况下,改进实验方案,就能比较出木块和铁块下表面的粗糙程度,请画出改进后的实验装置示意图。
13.(2018·金华模拟)在“探究摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小明同学设计了如图所示的装 置进行实验。弹簧测力计固定在木板上,开启电动机后,小明在 4 秒钟内观察测力计的示数变化, 并绘制了如图乙所示的图像。
(1)0~2 秒木块相对于小车处于   状态。
(2)木块受到的滑动摩擦力的大小和方向分别是: 。
A.2.3 牛水平向左 B.2.3 牛水平向右
C.2.0 牛水平向左 D.2.0 牛水平向右
(3)4 秒钟后,如将电动机的转速由每分钟 20 转调至每分钟 40 转,则弹簧测力计的示数将   。 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)如要探究滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度的关系时,在现有实验的基础上,还应增加的操作是:   。
14.如图甲所示,弹簧测力计左端固定,木板放在水平桌面上,装有橡皮泥的滑块通过细线与弹簧测力计右端相连,细线与木板平行.小明同学利用此装置,探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”。
(1)实验操作如下:
①把橡皮泥粘在滑块上,用弹簧测力计测出滑块和橡皮泥的总重,记作G。
②将粘有橡皮泥的滑块放到水平木板上,通过水平细绳和弹簧测力计相连。用手向右拉动木板,待弹簧测力计示数稳定后,读出示数F。
③多次改变   ,并重复步骤①②,记录相应数据如下表所示:
次数 1 2 3 4 5 6
滑块和橡皮泥的总重G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
弹簧测力计示数F/N 0.2 0.4 0 .6 0.8 1.0 1.2
(2)通过分析实验数据你得出的结论是:   
(3)向右缓慢拉动木板,记下弹簧测力计读数F1=1.5N,若向右快速拉动木板,记下此时弹簧测力计的读数为F2,判断F1与F2的大小关系并说明原因。   
三、固液体压强
15.(2020·越城模拟)同学们在用微小压强计、刻度尺和装有适量水的烧杯研究“液体内部压强特点”时,发现向上提升压强计探头位置时,U形管两侧的液面高度差h1>h2(如图甲),针对上述现象,有同学得出“水中某点压强与该点到容器底部的距离L有关”的结论。
小明和小华认为这个结论是错误的,并分别设计了实验进行验证:
(1)小明将压强计探头固定在图乙位置,测量并记录探头到容器底部的距离L及U形管两侧的液面高度差h1,然后向烧杯中加水,发现h2>h1。他认为:本实验中L大小不变,但压强大小不等,所以压强大小与L无关。请你评价小明的实验方案是否合理,并说明理由   ;
(2)小华实验步骤为:
①将压强计的探头放人烧杯的水中,测量并记录探头到容器底部的距离L、探头到水面的距离H及U形管两侧的液面高度差h;
②向烧杯中倒入适量的水,调整探头至某一位置,  ;(请写出后续操作要点)
③分析数据,若   ,则说明水中某点压强跟该点到容器底部的距离L无关。
16.(2020·海曙模拟)在研究液体对容器底部压强大小与哪些因素有关的实验中,某科学小组同学利用一个下端蒙有橡皮膜的玻璃管来进行实验,如图A所示,向玻璃管内注水,发现注入的水越多,水对容器底部产生的压强越大。据此,甲同学认为水对容器底部产生的压强是随着水的重力的增加而增大。
(1)实验时,甲同学是通过观察   来判断水对容器底部产生的压强大小。
(2)乙同学认为甲同学的观点有误。他选择与A容器底面积相等且下端蒙有同种橡皮膜的B容器,向两容器内注入质量相同的水,乙同学根据实验现象得出了影响水对容器底部压强的影响因素是水的深度而不是水的重力,其得出结论的证据是   。
(3)若要使探究得到的结论更具有普遍性,接下来的实验是   。
17.(2020·上城模拟)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小金把一个或两个相同的木块放在海绵上,进行如图实验。
(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种物理学研究方法也运用于以下 实验中。
A.用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的规律
B.用悬挂的乒乓球靠近振动的音叉,用乒乓球运动来探究声音产生的条件
C.用吸引大头针的多少来判断磁铁磁性的强弱
(2)对比甲、丁两图,海绵凹陷程度相同,小金认为压力的作用效果与压力大小无关,请你写出小金错误的理由   。
(3)对比   两图可得出:当压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
18.(2019·浙江模拟)在学习压强的知识时,几位同学想利用老师准备的如图所示的器材:①用钉子做腿的小桌
②海绵 ③砝码 ④木板
⑤盛有适量水的矿泉水瓶 ⑥装有沙的容器等器材进行探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验。
(1)实验时,为了探究压力作用效果与压力大小的关系,你选择图中实验器材是   (填序号);
(2)要探究压力的作用效果与受力面积的关系.小明与小华的意见产生了分歧。
小明认为:在压力一定时,受力面积越小,压力产生的作用效果越明显。
小华认为:在压力一定时,受力面积越大,压力产生的作用效果越明显。
他们选择图中①③⑥三个器材进行相关实验。请你填写完成实验步骤。
第一:把小桌子的四条腿放在沙子表面,将砝码放在桌面上,观察   ;
把小桌子的四条腿放在沙子表面,将砝码放在桌面上,观察小桌子腿陷入沙子中的深度第二;   ;把小桌子的桌面放在沙子表面,将砝码放在小桌背面,观察小桌子陷入沙子中的深度.通过比较观察的实验现象小华认为小明的观点是正确的。
19.(2017九下·乐清模拟)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)如图是小明同学设计的用压强计探究影响液体压强因素的两次实验情景,比较甲、乙两图得到的结论是   。
(2)在乙图中,小明保持压强计的橡皮膜到烧杯底部的高度不变。将橡皮膜朝向不同方向,发现U型管两侧液面的高度差    (填“变大”、“变小”或“不变”)。之后,向水中加入适量的食盐并充分搅拌(设液面高度不变),发现U型管两边液面的高度差与原来相比增加了,小明设计此步骤想探究的问题是   。
(3)实验时把金属盒放入液体中,通过观察U型管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小。在以下几个实验中,所用研究方法与此方法相同的有 (填序号)。
A.探究滑动摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度关系
B.将玻璃罩内的空气慢慢抽出,听到罩内闹钟的铃声逐渐减弱,由此推理得出真空不能传声
C.探究电流产生的热量与电流强度大小、电阻大小的关系
D.探究动能大小相关因素实验中,由木块移动距离反映小车动能的大小
20.在游泳时,小金发现越往深水区走,越感到胸闷,由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关。于是用液体压强计对此进行了探究。
步骤一:将金属盒放入水中深度5厘米处,观察现象;
步骤二:将金属盒放入水中深度15厘米处时,发现金属盒的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小;
步骤三:调整好器材后,重新实验。在深度5厘米处观察到现象如图(甲)A所示,在深度15厘米处观察到现象如图(甲)B所示。
得出结论:同种液体内部压强随着深度的增加而增大。
请完成下列问题:
(1)该实验过程用到的科学方法有 (填字母);
A.转换法 B.控制变量法 C.类比法
(2)步骤二中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是   ;
(3)小金反思:只进行两次实验就得出结论,结论是不可靠的,还需改变深度、更换液体进行多次实验,其目的是    ;
(4)对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。图(乙)为一圆柱形容器,容器内装有密度为ρ的液体,a点在深度为h处的水平横截面上,横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。根据压强公式p= ,推导出a点所在横截面受到的液体压强pa与深度h之间的关系式是pa=   。
21.(2019·杭州)现有一根两端开口的直玻璃管,将其橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化
(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多橡皮膜向外凸的程度会   (选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)将注人水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会   (选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是   (选填“凸面”“凹面”或“平面”),试说明理由。   
22.(2018·宁波)据报道,高空坠物伤人事件时有发生。某专业研究小组对物体从高空落到地面的破坏力进行如下实验研究:
实验器材:1cm厚的石膏板若干,质量为50g的鸡蛋数枚。
实验过程:无风环境下,将鸡蛋从楼上静止释放,砸中铺在草坪上的石膏板,记录实验现象。
实验序号 楼层 实验现象
1 15 鸡蛋破碎,石膏板凹陷且出现一圈圈螺旋状的裂纹
2 25 鸡蛋破碎,石膏板被硬中的地方出现小坑且破裂
3 25 鸡蛋破碎发出巨响,石膏板被击穿
(1)实验中,鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过   反映出来。
(2)根据实验现象,可以得出:同一物体从高空落到地面的破坏力与   有关。
(3)实验后,小科对高空落下的雨滴不会对人造成伤害感到好奇。他通过在阅资料知道:雨滴从高空落下的过程中,受到的空气阻力与用滴速度的平方成正比,达到最大速度后,雨滴匀速落向地面。雨滴下落过程中机械能   (填“增大”,“不变”或“减小”)。对于下落的雨滴不伤人的现象,小科将进一步探究。
四、气体压强
23.小丽要外出旅游,为防止阳台上的盆栽植物缺水,想制作一个自动浇花装置。
她在瓶底与瓶盖上各开一个小孔,瓶内装水(如图甲)。发现水从瓶盖小孔快速流出,不能实现长期自动供水。如何才能实现长期自动供水呢?小丽和拓展小组的同学进行了如下研究。
【实验研究】只在瓶盖上开一个小孔,装入4/5的水,留下1/5的空气,瓶子倒放(如图乙)。在20℃的恒温室内,用40℃的湿毛巾包裹在瓶子有气体部位,观察记录1小时内发生的现象。
【实验记录】开始时小孔只滴水(如图丙);一段时间后停止滴水,没有气泡进入;然后小孔只进气泡、不滴水(如图丁);最后既不滴水也不进气泡。测出有关科学量,并绘制成图(如图戊)。
换用25C、30℃、35℃、45C的湿毛巾重复试验,均产生类似现象。
【实验分析】
(1)瓶子倒置后,瓶内液体对瓶盖存在   ;
(2)瓶子内气体吸收毛巾上的热量后温度会升高,一段时间后逐渐恢复至室温。结合装置滴水的原理以及戊中曲线的变化规律,分析A,B,C,D四点,其中   点瓶内气体温度最高;
(3)【实验预测】若用低于环境温度的湿毛巾包在乙瓶子外部,1小时内可观察到的现象是   ;
(4)【实践应用】小丽和拓展小组同学终于制成了一个自动浇花装置。结合一天中气温变化的大致规律分析,该装置一天中供水的情况是   。
24.(2018·温州)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?为了研究这一间题,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,调节档位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力平均值。
②改变迎角大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤①。
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,如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度?
(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500千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1,而以800千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2均小于15°)。请比较θ1、θ2的大小关系:   。
25.(2018·衢州)阅读材料:
材料一:两千多年前,亚里士多德认为空气没有“重量”,真空是不存在的。
材料二:至少从1614年开始,伽利略却认为空气是有重量的。他的同事兼学生托里拆利在1643年做了如图实验:把一端封闭的长玻璃管装满水银倒置在一个敞口的水银槽里,水银从玻璃管顶部下降了一段距离后,液面不再下降,高度总保持距槽中水银面30英寸(76厘米)左右。1646年帕斯卡重复了这一实验。
材料三:在17世纪中叶,对该实验的两个关键问题的回答都有代表性的支持者和反对者(如下表):
(1)一些反对者认为,由于管内水银产生了蒸汽,使水银减少,水银液面下降。为了反驳这一观点,帕斯卡同时拿出酒和水,询问反对者:用酒和水做托里拆利实验,酒柱与水柱哪个液面下降得更多?反对者们认为酒的液面下降得更多,原因是   。但是实验现象却是水柱液面下降得更多。
(2)另一些反对者认为,由于管内遗留了少量空气,オ使水银液面下降。帕斯卡利用1米左右长、不同直径的玻璃管进行托里拆利实验,如果观察到的实验现象是   ,就可以反驳反对者们的观点。
(3)下列关于科学本质及科学发现过程的描述,正确的有(  )
A.公元1646年前,所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点
B.科学实验中要努力得到和前人一样的实验结论
C.科学发现是一个不断完善、不断修正的过程
D.实验是科学研究的重要方法
26.(2021·越城模拟)气体产生的压强(气压)大小与哪些因素有关?某科学兴趣小组同学了解到如下信息:
①篮球充气越多,越不易被压扁;
②自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎;
③密封在针筒内的空气只能被压缩在一定体积范围内。
由此,他们猜想气压大小可能与气体的质量、温度及体积有关。
(1)信息   (填序号)可作为“气压大小可能与气体质量有关”的猜想依据。
(2)小组同学对“气压大小与温度的关系”进行了探究,步骤如下:
步骤一:取1m长的一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银密封一段空气柱,将其竖直固定,并标出水银柱下表面的位置(如图a);
步骤二:将空气柱浸人50℃的水中,水银柱上升至图b位置后静止;
步骤三:往玻璃管内注人水银,直到水银柱下表面回到标记处为止,如图c;
步骤四:将空气柱浸人80℃的水中,重复实验。
①本实验用    反映空气柱气压的大小;
②步骤三的目的是    ;
③比较a、c,同学们得出了气压大小与温度的关系。但细心的小明发现,上述实验还能得出气压大小与气体体积的关系,请写出小明的判断依据及相应结论:   。
27.小明用2mL的注射器、量程为0~10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值,本实验的原理是二力平衡和p=F/S
步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔
步骤二:如图所示安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数
步骤三:   
步骤四:算出大气压强值同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:
①将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样便于   .
②取下橡皮帽,重复步骤二的操作,读得弹簧测力计的示数为0.3N由此可知,此时活塞所受到的   力为0.3N。
小华根据改进后测得数据,重新计算了大气压的值。
28.(2019·台州模拟)老师在课堂上做了一个有趣的实验:将两个纸杯轻轻叠在一起然后在杯口水平吹起,这时内杯会“跳”出来(如图),内杯为什么会“跳”出来呢?
小明认为吹气时有气流进入两杯间的空隙,增大了空隙间的气体压强,于是把内杯被顶出来了。小芳则认为吹气时,内杯口的空气流速增大,气压减小,而两杯之间的空气可认为流速为0,气压相对杯口较大,因而产生一个压强差,把内杯给顶出来。
为了证明谁的观点正确,他们先将两个同样的纸杯轻轻地叠在一起,并将外纸杯的底部剪去,然后做了以下实验:
(1)他们拿起叠在一起的杯子,然后对着杯口水平吹气(如图1),发现内杯没有跳起来,这个现象可以证明   的观点是正确的。
(2)他们将叠在一起的纸杯密封后固定在水平桌面上,然后对着杯口水平吹气(如图2),发现内杯跳了起来,请对内杯跳起来这个现象的原因作出解释:   。
29.(2019·德清模拟)科学中把具有流动性的液体和气体统称为流体,当流体处于流动状态时,其内部各处的压强有什么规律呢?小李同学将图
(a)所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,可看到两个竖直管中液面的高度并不相同.从图中可以看出A,B两处管的粗细不同,因而A处流速小,B处流速大,可见流体的压强与流速之间有着一定的关系接着,小明又自制了一个飞机机翼模型,如图 (b)将其固定在托盘测力计上,在模型的正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流。
(1)由图(a)的实验现象,得出流体压强与流速之间的初步结论是   ;(2)在图(b)所示的实验中,电扇没有吹风时,托盘测力计示数等于机翼模型的重力大小,当电 扇转动后,发现托盘测力计的示数减小了,请用上述实验结论分析原因   ;
(3)下列情形中,能够运用上述实验结论进行解释的是 (选填序号)
A.将氢气球放手后,它会飘向空中
B.地铁站台上,人必须在警戒线外候车
C.船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进
30.(2019·桐乡模拟)同学们在兴趣活动时制作了如图甲所示的“彩球温度计”,在圆柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体,将一些体积相同、质量不同的小球,依次放入液体中,球上标有设定好的温度用来读数,小球会随外界气温的变化而沉浮。
(1)当外界气温下降时,容器内的小球受到的浮力变大,使沉在容器底部的一些小球依次浮起,浮起后位于   (选填“最高”、“最低”或“中间”)处的小球上标记的温度就表示此时外界的气温。
(2)柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体,“对温度敏感”是指该液体   。
(3)同学们通过查阅资料后又制作了如图乙所示的温度计。图中A为小烧瓶,B为玻璃管,管的下端竖直插在一个大水槽中,使玻璃管内外的水面有一高度差h。在不同温度下,他们分别测出了对应的h值,记录的实验数据如下表所示:
温度/℃ 18 20 22 24 26 28
h/cm 27.5 22.3 17.2 12 6.9 1.8
若某时的h值为53cm,则所对应的温度约为   ℃。
31.(2016·浙江模拟)气体产生的压强(气压)大小与哪些因素有关呢?某科学兴趣小组同学了解到如下信息后提出了他们的猜想。信息:
①自行车轮胎在烈日下暴晒爆胎。
②篮球充气越多,越不易被压扁。
③密封在针筒内的空气只能被压缩一定的范围
猜想:气压大小可能与气体的多少、温度及体积有关
(1)信息   (填序号)可作为“气压大小可能与气体多少有关”的猜想依据。
(2)科学小组设计了如图所示装置探究气压大小与温度的关系。步骤如下:
步骤一:往气球内充入一定量的空气后,用细线扎紧气球。
步骤二:在容器底部固定一滑轮,往容器中加入适量的水。
步骤三:拉动绕过滑轮的细线使气球浸没在水中,标记水面位置并测出细线露出水面的长度。步骤四:升高水温,拉动细线改变气球浸没深度,使水面位置保持不变,测出细线露出水面的长度。
①气球从步骤三到步骤四的过程中,稳定后所受浮力   (填“变大”、“变小”或“不变”)。
②实验中对多个不易观测的量,进行了巧妙的“转换”,如“细线露出水面的长度越长”反映“气球浸入水中的深度越大”;“气球浸入水中的深度越大”反映   越大。
答案解析部分
1.【答案】(1)大(2)A(3)将一根弹簧截成长度不同的两段,在弹性限度范围内分别用大小相同的力拉两根弹簧,比较弹簧伸长度。 (合理即得分)
2.【答案】(1)ce(2)当力的方向和作用点不同时力的大小,不同力的作用效果不同。
3.【答案】(1)天平和秒表(2)B(3)同一根轻质弹簧,所挂物体的质量越大,振动越慢(4)100
4.【答案】(1)2(2)材料、粗细3)拉力大小(4)弹簧的原长和对应的伸长量(或L1、L2和L1'-L1、L2'-L2)
5.【答案】(1)弹射的水平距离(2)在橡皮条宽度相同的情况下,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能与长度有关,长度越长,橡皮条的弹性势能越小(3)D
6.【答案】(1)匀速直线运动状态(2)木块和桌面之间有摩擦力;平衡;换用小车做实验(或放在光滑的桌面上做实验)(3)10
7.【答案】(1)不需要匀速拉动木板,便于读数(2)没有控制压力相同(3)在进行甲图实验时,将铁块放在木块上,用水平力 F 拉着木板 A 水平向左运动, 读取弹簧测力计示数 F1,并记录在表格中;在进行乙图实验时,将木块放在铁块上,用水平力 F 拉着木板 A 水平向左运动,读取弹簧测力计示数 F2,并记录在表格中
8.【答案】(1)1.0(2)滑动摩擦力的大小与接触面积大小是否有关?(3)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力也越大
9.【答案】(1)速度(2)小车受阻力的情况(3)匀速(4)质量
10.【答案】(1)木块做匀速直线运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反
(2)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)使用同一个接触面,将木块放置在桌子边缘,并使木块部分露出桌面,用弹簧秤匀速拉着木块,读出弹簧秤的示数,并与全部接触匀速拉动时的示数进行比较
11.【答案】(1)乙(2)压力大小(3)受到摩擦力(或受力不平衡)
12.【答案】(1)匀速直线
(2)没有控制压力大小相同
(3)解:如图所示:
13.【答案】(1)静止(2)C(3)不变
(4)改变平板小车表面的粗糙程度(或“改变木块下表面的粗糙程度)重新实验
14.【答案】(1)滑块上橡皮泥的质量(或滑块和橡皮泥的总重)
(2)当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力也越大(滑动摩擦力与压力成正比)
(3)相等。由于滑块相对于地面是静止,摩擦力与拉力是一对平衡力,而抽出木板时滑块与木板之间为滑动摩擦,它的影响因素――压力的大小与接触面的粗糙程度没发生变化,因此摩擦力不变,所以拉力不变
15.【答案】(1)不合理,没有改变探头到容器底部的距离L(或没有控制好变量)
(2)测量并记录探头到容器底部的距离L2、探头到水面的距离H及U形管两侧的液面高度差h2;L1≠L2但h1=h2
16.【答案】(1)橡皮膜的凸显程度(2)B中橡皮膜比A中橡皮膜下凸得更明显
(3)选用其他不同种类的液体多次实验
17.【答案】(1)B;C(2)没有控制变量,压力变得同时,受力面积也发生了改变(3)甲、乙
18.【答案】(1)①③⑥(或①②③或①②⑤)(2)观察小桌子陷入沙子中的深度;把小桌子的桌面放在沙子表面,将砝码放在小桌背面,观察小桌子陷入沙子中的深度
19.【答案】(1)液体密度相同时,深度越深压强越大
(2)不变;液体压强大小与液体的密度有什么关系(3)D
20.【答案】(1)A;B(2)装置气密性不好(或装置漏气合理即可)
(3)获取普遍规律(或避免偶然性)(4)ρgh
21.【答案】(1)变大(2)变小(3)平面;玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两方液体的压力大小相等方向相反,使膜水平
22.【答案】(1)石膏板的形变程度(或被破坏程度)(2)下落高度(3)减小
23.【答案】(1)压强(或压力)(2)B(3)瓶内先进气泡,然后向外滴水
(4)一天中气温升高时,装置向外滴水,气温下降或不变时,不向外滴水
24.【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少,15°附近时达到最大(2)改变电风扇的档位来改变风速大小(改变电风扇与飞机模型的距离)(3)θ1>θ2
25.【答案】(1)酒易挥发,相同时间里酒挥发的更多(2)各玻璃管中水银柱的高度相等(3)C;D
26.【答案】(1)①(2)水银柱的长度;控制变量,保持气体的体积不变;比较图b和图c可得:当气体的质量与温度不变时,气体体积越小,气压越大
27.【答案】用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度;排尽注射器内的空气;摩擦
28.【答案】(1)小明(2)将叠在一起的且外纸杯剪去底部的两纸杯固定在水平桌面上,气流进入两杯间的空隙到达水平桌面,内杯底部和外杯三者共同围成的空间,随着进入气体的增多,其空间内部的气压就增大,当杯底部受到气体对它施加的向上压力大于内杯重力后,内杯就跳出来。
29.【答案】(1)流速越大的位置压强越小
(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;机翼模型下方凹空气通过的路程短,流速小,向上的压强大,从而形成了一个向上的压强差,是托盘测力计的示数减小(3)B;C
30.【答案】(1)最低(2)密度受温度影响变化较明显(3)8
31.【答案】(1)②(2)不变;气球内气体压强
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