浙江省舟山市2021-2022学年度中考物理力学实验探究专题训练
1.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做______;
(2)比较1、2两次实验,得出结论:______。
(3)刚开始小英做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图象如图乙所示,木块的速度随时间变化的图象如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力为______N。
(4)小芳同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块受到的摩擦力如图所示。这样改进的好处是______。
2.在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,科学兴趣小组同学用如图1所示的装置,将同一重为2N的物体分别逐渐浸入到水和酒精中。为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积,并将实验数据记录在表中。
液体种类 实验序号 弹簧测力计示数F(N) 物体受到的浮力(N) 排开液体体积V排(cm3)
水 ρ水=1.0×103kg/m3 1 1.5 0.5 50
2 1.0 1.0 100
3 0.5 1.5 150
酒精 ρ酒精=0.8×103kg/m3 4 1.6 0.4 50
5 1.2 0.8 100
6 0.8 1.2 150
(1)加入物块前溢水杯中应加满水,为减少实验误差,下列操作中符合要求的是________(填字母编号)。
A.慢慢加水,目测加水到与溢水杯口相平即可 B.慢慢加水,加水到从溢水杯口有水流出即可
(2)分析比较实验序号_________可得出的初步结论是:当物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。
(3)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可得出的初步结论是:_________。
(4)实验中小科同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越小,即弹簧测力计的示数与液体密度间存在一定的对应关系。于是他灵机一动,在弹簧测力计下挂了一个重3.0N的物块,如图2甲所示;当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的读数为2.0N,他就在2.0N处对应标上1.0g/cm3的字样;然后他把物块浸没在酒精中,如图丙所示,此时他应该在弹簧测力计刻度的_________N处对应标上0.8g/cm3字样,这样他就将图甲的装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。
3.学完大气压之后,老师布置了用带挂钩的塑料吸盘估测大气压大小的实验。如图甲所示,是小科同学利用带挂钩的塑料吸盘、量程为10N的弹簧测力计、玻璃板等设计的实验。
(1)他进行了如下实验操作步骤(顺序已打乱):
A.记录弹簧测力计的示数为F,这就是大气对吸盘的压力
B.小科将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘
C.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直至吸盘刚要离开玻璃板
D.测量吸盘与玻璃板接触面的直径d,计算吸盘与玻璃板的接触面积S=1.0×10-4m2
E.根据p=,计算出大气压的大小
你认为合理的实验步骤顺序应该是___________DE(填字母编号);
(2)排好序后进行实验,小科在吸盘刚要离开玻璃板时,弹簧秤读数如图乙所示,可计算出大气压值为___________;
(3)他们发现实验结果明显比真实气压值小,其中的原因可能是________。(答出一点即可)
4.如图甲、乙是小科学习了气压相关知识后所做的两个实验。请回答:
(1)如甲图所示,用手握着两张纸,让纸自由下垂。在两张纸的中间向下吹气时,两张纸会________(填“向中间运动”、“向两边运动”或“保持竖直”)。
(2)如图乙所示,用大、小两个塑料瓶制作成的装置来模拟风的形成。实验中,蜡烛与线香均处于点烧状态。则图乙中C点线香烟雾的飘动方向为___________(填数字)。
5.科学源于生活又高于生活,日常生活中的许多现象,往往隐含着科学道理。
【生活现象】①一只略有凹陷的乒乓球放进一杯热水中,乒乓球会鼓起来恢复球形。
②压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力。
小明对上述现象非常感兴趣,于是想探索其中奥秘。
【提出问题】一定质量的气体压强大小与什么因素有关呢?
【作出猜想】猜想一:一定质量的气体压强大小可能与温度有关;
猜想二:一定质量的气体压强大小可能与体积有关;
基于现象①小明做出了猜想一,支持猜想一请再举一个生活中的实例______。
【获取证据】小明为了验证猜想二找来一个注射器和一个压强传感器,在注射器里密封了30mL空气(不计注射器活塞重力和摩擦,大气压强p0=1.0105Pa),并与传感器密封连接,如图所示,然后缓缓推动活塞,记录数据如下:
实验次数 1 2 3 4 5
体积(mL) 30 25 20 15 10
压强(×105Pa) 1 1.2 1.5 2.0 3.0
【得出结论】小明分析表中数据可得出的结论是:______
6.科学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筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
B.如图甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,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,当活塞刚开始滑动时,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)测量中,分析研究的是大气对活塞的压力,若不考虑其它因素,根据__________的知识认为研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。
(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”)。
(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__________。
(4)若某同学们先用图乙中B注射器测量后,换用A注射器测量,则所测弹簧称示数__________(选填“变小”“不变”或“变大”)。
7.如图所示,小乐用轻质杠杆(自身重力不计)、完全相同的铝块甲和乙、细线、密度值已知的A、B两种液体(密度分别为ρA、ρB),自制了可测量液体密度的杠杆密度计。分析下列步骤后,回答问题:
步骤一:杠杆两端分别挂甲和乙,将乙浸没于液体A,用细线将杠杆悬于O点,使杠杆水平平衡。在杠杆上挂甲处标记刻度ρA。
步骤二:将乙浸没于液体B,只将挂甲的细线向右移动,使杠杆再次水平平衡。在杠杆上挂甲处标记刻度ρB。
步骤三:通过等分法均匀画出其他刻度线。
(1)如图所示,杠杆水平平衡时,细线拉力大小关系是F1______F2(选填“>”或“<”)。
(2)A、B两液体的密度大小关系是ρA______ρB(选填“>”或“<”)。
(3)当液体密度变化时,若挂甲的细线到悬挂点O的距离lx与液体密度ρx是一次函数关系,则该密度秤的刻度是均匀的。据此判断:小乐“通过等分法均匀画出其他刻度线”的方法是__(选填“合理的”或“不合理的”)。
8.为研究液体内部压强特点,小华将透明塑料瓶底部剪去,蒙上橡皮膜并扎紧,如图甲所示。
(1)将瓶压入水中,橡皮膜向内凹,如图乙所示,说明水对橡皮膜有压强;将瓶向下压,橡皮膜向内凹的程度变大,说明液体内部压强与所处液体的___________有关。
(2)接着将某液体缓慢倒入瓶中,当内外液面相平时,橡皮膜仍向内凹,如图丙所示,说明倒入液体的密度___________(填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
(3)小华将图甲中的装置倒置,然后在瓶口紧密连接一根无色透明橡胶管,并灌注红墨水,使橡胶管内的液面高于橡皮膜,如图丁所示。经过合理的操作,验证液体内部各个方向都有压强。简要写出小华的操作和相应的现象___________。
9.在不打破鸡蛋的前提下,如何有效判断自然状态下保存的未知产出日期的鸡蛋新鲜度?小科进行了探究。
【查阅资料】刚产出的鸡蛋密度相近,冷却后里面内容物收缩,会在蛋的一端形成气室。一般的鸡蛋一端大(称为钝端)、一端小(称为尖端)。蛋壳主要成分是碳酸钙,其表面有很多微小气孔,以便于蛋内外的气体交换,随着时间的增长蛋内水分会通过气孔逐渐排出。
【实验过程】任选自然状态下保存的、大小相近的同一批适龄健康的母鸡于不同日期产出的鸡蛋20枚,将它们轻放在水中,观察静止后状态。
【实验现象】4枚鸡蛋漂浮在水面上,其余16枚鸡蛋沉于水底。
沉于水底鸡蛋的钝端与尖端的连线与水平底面之间有一个夹角,记为θ。16枚鸡蛋的θ大小不一,但尖端基本上比钝端更靠近底面,如图所示是其中3枚鸡蛋在水中静止时的状态。
【思考与分析】鸡蛋的新鲜度会影响它的气室大小、密度大小和θ大小
(1)从实验现象可知:鸡蛋的气室位置在鸡蛋的______(填“钝端”或“尖端”)附近。
(2)新鲜程度不同的鸡蛋沉浮是通过改变鸡蛋的______来实现的。
(3)θ大小与气室占整个鸡蛋的体积比有关,图中3枚鸡蛋气室占整个鸡蛋的体积比从高到低排序为______。由此可以从θ大小初步判断鸡蛋的新鲜度。
(4)漂浮在水面的鸡蛋与沉底的鸡蛋哪种已存放较长时间并说明理由______。
10.某项目化学习小组同学制作“浮漂器”,成功地验证了阿基米德定律。
【选材制作】选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成,下托盘由细铁丝制成。
【验证步骤】
①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯,取一小石块放在上托盘,在支撑杆上标出水位刻度线。
②将小石块改放在下托盘,往上托盘加砝码,同时用空烧杯接收溢出的水,直到水位刻度线与水面相平。
③取下砝码,把烧杯中的水全部倒入上托盘。
【结果分析】
由步骤①②得出石块所受浮力F浮=G砝码,由步骤②③得出烧杯中水的重力G排=G砝码。因此,F浮=G排,即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力,从而验证了阿基米德原理。
(1)泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。确定泡沫块高度,应考虑的因素有______;(可多选)
A.支撑杆的高度 B.托盘的质量 C.溢水杯的质量
D.泡沫块的密度 E.液体的密度
(2)步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯,判断杯中水为“适量”的依据是______;
(3)分析步骤②③,该组同学得出结论:烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力,即G排=G砝码。推测其观察到的现象为______;
(4)有同学认为,往上托盘“加砝码”的操作存在缺陷,改进方法有______(写出一种)
11.“天气瓶”和“彩球温度计”是两款不同的现代居家饰品,都可以获知天气冷暖变化。
(1)图甲为“天气瓶”,当外界温度降低时,瓶中晶体增多。由此推测瓶中晶体的溶解度随温度降低而______。
(2)图乙为“彩球温度计”,当温度降低到小球所标注的温度值时,该小球会浮起。某时,只有“20℃”、“18℃”的小球沉底,则此时的气温范围为______。
(3)图乙中漂浮的“24℃”小球重5克,则其所受浮力为______牛。(g取10牛/千克)
12.洗衣服时,小科发现肥皂泡在不断地破裂。小科觉得,肥皂泡的破裂可能与肥皂泡内气压大小有关,而肥皂泡内的气压大小可能与肥皂泡的半径大小有关。小科用如图甲所示的装置进行探究:
(1)探究一:
【实验步骤】①闭合阀门3,打开阀门1和2,吹出较大的肥皂泡A,闭合阀门2;
②打开阀门3,_______,闭合阀门1;
③打开阀门2,观察并记录肥皂泡A和B的大小变化;
【实验现象】肥皂泡A变大,肥皂泡B变小;
【实验结论】肥皂泡半径越大,肥皂泡内的气体压强越______;
(2)探究二:
气球内气体压强大小和气球半径大小之间是否也满足肥皂泡的这一结论呢?小科用气球做了一次实验,实验结果和肥皂泡相似,如图乙,打开止水夹后,小气球(左侧气球)向大气球(右侧气球)中吹气,所以小科认为气球也同样遵循这个规律,但是同组的同学指出这样得出结论还不够可靠,原因是______;
(3)为了更好的了解气球内气体的压强和半径的关系,小科和同学们用不同大小的气球又重复了多次实验,实验结果如图丙:
实验序号 连通前2个气球最大橫向直径/cm 连通后2个气球最大横向直径/cm 连通后体积变化
大球 小球 大球 小球
实验1 21.0 9.0 19.5 13.0 大的变小。 小的变大
实验2 18.0 11.0 18.0 11.0 大的、小的都不变
实验3 19.5 17.0 20.5 15.8 大的更大小的更小
查阅资料发现台湾省某中学的学生已经做了类似的研究,研究方法和结果如图丁:
通过以上资料分析,气球内气体的压强和气球半径的大小关系为:______。
13.小组探究大气压的特点。他们用三个相同的塑料杯、水、硬纸片进行实验,图a中杯子是空的,其他杯子都装满了水。其实验过程和现象如图a、b、c所示。然后,换用不同的塑料杯重复实验,其实验过程和现象如图d、e所示。
(1)分析图a、b、c,图c中纸片下落的原因是___________。
(2)将上图中的b或d杯口朝向不同方向,硬纸片都不掉落,说明___________。
(3)有同学认为实验中是水粘住了纸片,老师用如图所示的装 置进行实验,随着空气被抽出,纸片掉下。排除了纸片是被水粘住的可能。若换用容积和高度均相同,而杯口更小的杯子进行实验,要使同一硬纸片掉下,相同情况下需要抽气的时间会___________(填“变长”“变短”或“不变”)。
14.咸鸭蛋是中国特色食品,风味独特、营养丰富深受人们喜爱。其腌制过程如下:
(1)第一步:挑选鸭蛋。将鸭蛋放入一定溶质质量分数的食盐溶液,通过观察鸭蛋的浮沉情况进行挑选。现有四种食盐溶液供选择,其溶质质量分数与密度关系如表一、鸭蛋的新鲜情况与其密度变化如图一、分析图一和表一信息,选用表一中溶质质量分数为___________的食盐溶液可以排除已变质的鸭蛋。
表一 食盐溶液溶质质量分数与密度对照表
溶质质量分数 溶液密度(g/cm3)
2% 1.01
6% 1.03
10% 1.07
15% 1.10
(2)第二步:配制溶液。使用溶质质量分数过大的食盐溶液,鸭蛋的水分流失快、味咸且口感不鲜;使用溶质质量分数过小的食盐溶液,防腐能力较差、营养价值会降低。人们常选用质量分数为10%~20%的食盐溶液。现配制2000克质量分数为15%食盐溶液,需要食盐___________克。
(3)第三步:浸泡腌制。将鸭蛋放入容器再倒入15%食盐溶液将其浸没,加盖保存,如图二所示。图二中鸭蛋A的体积为60厘米3,此时鸭蛋A所受的浮力为___________牛。
15.“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程,并且在实际生活中有着广泛的应用。
(1)伽利略经过图所示的实验和推理得出结论:如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响,在水平面上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利路的结论写出图中各实验和推理的先后顺序:___________。(用母表示)
(2)小科在探究“阻力对物体运动的影响”,实验装置如图所示。
实验中探究阻力的大小是通过___________来显示的;实验探究中,小科每次都让小车从斜面的同一高度滑下,目的是___________。
16.小科要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有;①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小。接下来小科通过如图所示实验操作验证他的猜想:
(1)实验中小科应该用弹簧测力计___________拉动木块在长木板上滑动,这样做是根据二力平衡的知识得出拉力等于摩擦力,从而测出木块所受的摩擦力的大小;
(2)如果小科要验证猜想②,他应该选择___________(选填代号)两图所示的实验步骤来操作;
(3)小科要验证猜想③,他将木块切去一半,重复图甲的操作过程,如图丁所示。他比较图甲和图丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。请你对他的实验过程作出简要评价:___________
17.某小组探究“滑动摩擦力大小与压力、重力两个因素是否有关”,设计了如图装置:在水平放置的台式测力计上放质量不计的白纸,再在白纸上压金属盒,金属盒右边连接弹簧测力计,弹簧测力计右端固定,左边用手拉动白纸。探究小组进行了3次实验,记录如下,请根据探究记录回答:
实验步骤 台式测力计的示数F/N 金属盒重力G/N 弹簧测力计示数f/N
① 将金属盒放在质量不计的白纸上,在拉动白纸的过程中读出相关数据 5 5 2
② 接步骤①,将质量不计的氢气球系在金属盘上,在拉动白纸的过程中读出相关数据 3 5 1.2
③ 接步骤②,往金属盒注入适量的沙子,使台式测力计的示数为5N,在拉动白纸的过程中读出相关数据 5 7 2
(1)为了测出滑动摩擦力的大小,弹簧测力计读数时有什么要求________
A.白纸、金属盒都必须匀速运动 B.白纸必须匀速运动、要等金属盘停止运动
C.白纸运动可以不匀速、要等金属盒停止运动 D.白纸、金属盒都必须停止运动
(2)该探究实验能得出的结论是________。
(3)科学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易于测量的物理量去间接测量,这种研究问题的方法叫做________。
18.日常生活中的许多现象,往往隐含着科学道理,学习科学要善于观察,善于发现。
【生活发现】自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸。
压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费劲。
【提出问题】一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关?
【建立假设】假设一:一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关;
假设二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的____________;
【实验验证】为验证假设一,按如下步骤进行:
①取一根长约为1米一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银封闭一端空气柱,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银下表面的位置,如图所示。
②将空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银,直到水银柱下表面到达标记处为止。
③将空气柱浸入80℃的水中,重复实验。
【现象描述】空气柱的温度越高,上方的水银柱也越长。
【得出结论】____________。
步骤②中,往玻璃管内注入水银直到水银柱下表面到达标记处为止,这样做的目的是____________。
19.小明用如图装置探究“一定质量的气体,在温度不变时,压强与体积的关系”。实验器材有:注射器、润滑油、压强传感器。
步骤一:在室温下将注射器的活塞上抹上适量的润滑油后,插入注射器内,留一定量的气体,将压强传感器套件连接在注射器小孔上;
步骤二:将测力计缓慢往左拉,在某位置停下,记录测力计的读数F;
步骤三:用传感器测出此时注射器内压强P,并记录相应空气柱的体积V;
步骤四:多次改变测力计的拉力,重复实验。
实验 拉力/N 气体体积 V/mL 筒内气压 p/×105Pa
1 F1 4 0.5
2 F2 8 0.25
3 F3 10 0.21
(1)完成本实验的基本要求是________;
A.在等温条件下操作 B.封闭气体的容器密封良好 C.本实验还应该用天平测出气体质量
(2)实验后,对实验数据进行定性分析可知:一定质量的气体,在温度不变时,体积越大,压强越________,进一步定量分析可知:________。
(3)气压从微观角度看是大量气体分子频繁碰撞容器壁而产生的一个持续的压力效果。一定质量的气体,气压除了与体积有关还与温度有关,请从微观角度解释自行车胎夏季温度过高容易爆胎的原因________。
20.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,记录弹簧测力计的示数于表一,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,记录弹簧测力计的示数于表二,再分别将一个砝码,二个砝码放在木块上,重复实验。
表一
实验序号 压力大小 木块放置情况 弹簧测力计示数/N
1 木块的重 平放 1.0
2 木块的重 侧放 1.0
3 木块的重 竖放 1.0
表二
实验序号 压力大小 木块放置情况 弹簧测力计示数/N
1 木块的重 平放 1.0
2 木块和一个砝码的总重 平放 1.5
3 木块和二个砝码的总重 平放 2.0
(1)实验一的第3次实验时,木块与长木板之间滑动摩擦力为________N;
(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________。
21.某项目化学习小组对降落伞下降的速度与哪些因素有关开展了探究。如图,将沙包挂在降落伞上,并使它从同一高度自由下落,记录数据如下表。
组别 伞面材料 伞面面积(cm2) 伞和重物的总重量(g) 降落时间(s)
第1次 第2次 第3次 平均
1 纱布 1200 100 8.6 8.5 8.7 8.6
2 棉布 1200 100 9.3 9.5 9.4 9.4
3 防水布 1200 100 13.1 13.4 13.4 13.3
(1)该探究实验基于的假设是______。
(2)实验时对每种材料的降落时间都进行了三次测量,其目的是______。
(3)小明想进一步探究降落伞下降的速度与伞面面积是否有关,小明应如何继续实验(请写出实验思路,不需写具体步骤)______。
22.为了研究管道中水流动快慢与管道倾角的关系,某科学兴趣小组按下图进行实验。
①将软管A端与水龙头连接,但软管B瑞与管道接触处放置泡沫粒,调节管道倾角为10°。调节水龙头使水流速最大时,让水流冲击B端泡沫粒,记录泡沫粒经过长度为60厘米管道到达水槽所用的时间。重复3次实验并计算平均值;
②改变管道倾角,使其分别为20°、30°,重复步骤①;
③记录数据如下表。
组别 管道倾角 流经时间(s)
第1次 第2次 第3次 平均
1 10° 4.0 4.1 3.9 4.0
2 20° 2.5 2.4 2.4 2.43
3 30° 1.3 1.4 1.4 1.37
(1)该实验是通过______来比较水流的快慢:
(2)本实验得出的结论是:______;
(3)据研究发现,水流速度越大,对土壤的侵蚀力度就越大。请结合实验数据判断下列图中哪个地区土壤侵蚀最严重______。
23.新建的广场喷泉引起了同学们的好奇:喷水时,“泉水”中央有一颗硕大的石球不停地翻滚。这是怎么回事?同学们有种种猜测。小玲联想所学知识,意识到这个问题可能跟“流体压强与流速的关系”等方面的知识有关,她与同学们反复讨论,设计了一个模拟实验并获得了成功,如图(a)为实验情景。
实验器材:圆珠笔杆、乒乓球、软管、自来水等。
实验步骤:
①取圆珠笔杆作为喷管,通过软管接于自来水水龙头上。打开水龙头,自来水从笔杆尖端竖直向上喷出水束。
②将乒乓球放在水束上方,观察乒乓球的情况。
观察结果:多次实验表明,乒乓球能稳定在水束上方旋转。
分析讨论:
(1)乒乓球能稳定在水束上方某一位置,是因为它在竖直方向受到平衡力作用的缘故。乒乓球在水束上方旋转,是由于水对乒乓球左右两侧向上的推力不相等所造成的,从图(b)中乒乓球的旋转情况看,此时水束对乒乓球左侧向上的推力_______(选填“大、于”或“小于”)右侧;在多次实验中,每次乒乓球旋转的方向________(选填“一定相同”、“一定不同”或“不一定相同”)。
(2)如图(b),水束略偏左,球为什么没有向右远离而下落呢?这是因为,左侧水的流速与右侧水的流速不同导致左侧水的压强_______右侧水的压强,使球在水平方向能维持平衡。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
24.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相互平衡。
(2)实验时,小宇发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重力的砝码时,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”)。
(3)如图所示,小慧用小车来做该实验,装置处于静止,细绳和弹簧测力计的质量忽略不计,不考虑细绳与滑轮间的摩擦,两端挂的重物各为10N,则弹簧测力计的示数为________N。
25.某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮_____________。
(2)以下选项中若_____________成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1F2F3F4 B.F1F3F4F2 C.F3F2F1F4
(3)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,观察到B的示数逐渐_____________,且A、B示数的变化量_____________(选境“相等”或“不相等”)。
(4)比较两种实验方案,改进后的优点是_____________。
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
26.在某兴趣小组的同学观察到: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。他们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)他们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,把圆柱形空心笔穿过机翼并固定在机翼上,将一根金属杆从笔杆中穿过并上下固定,确保机翼能沿金属杆在竖直方向移动,将机翼挂在测力计的下方,实验装置如图所示。
(1)用鼓风机对着机翼吹风模拟飞机在空中飞行,当鼓风机向右吹风时,以气流为参照物,机翼是___________(填“静止”或“运动”)。
(2)为了探宄机翼获得的升力与仰角的关系,他们对同一个机翼吹风,并保持风速不变,只改变机翼___________的大小,观察并记录测力计的示数。在其他条件相同时,更换面积不同的机翼重复上述实验,实验记录如表: (每次吹风前测力计示数均为3.5牛)
机翼面积/厘米2 测力计示数/牛 机翼仰角 275 395 566
0°(水平) 3.2 3.0 2.6
较小 3.0 2.9 2.4
较大 2.9 2.8 2.3
最大 3.1 2.9 2.7
(3)①在上述实验中,吹风前后测力计示数的___________,即为机翼获得升力的大小。
②通过分析数据可可得出结论:当质量、形状机翼面积和风速相同时,仰角增大,获得的升力___________(填“一定”或“不一定”)增大;
(4)实验时,机翼沿金属杆上开,金属杆对笔杆有向___________ 的摩擦力,因此测得的升力应___________机翼实际获得的升力。(“大于”“小于”“等于”)
27.小金和小华利用如图所示斜面进行有关探究活动,请回答下列问题:
【探究一】小金设计了图甲所示的实验,他每次控制小球在斜面的同一高度自由静止释放,在水平面上第一次铺上毛巾,第二次铺上棉布,第三次铺上玻璃,观察A球在水平面上运动距离的远近。
(1)小金进行以上实验探究,基于的猜想是______。
(2)小金根据小球在毛巾表面运动距离最近,玻璃表面运动距离更远的事实,得出结论:若运动的小球在没有摩擦的水平面上,将一直作匀速直线运动。他得出以上结论的过程,应用的科学方法是______。
(3)【探究二】小华设计了图乙所示的实验,探究动能大小的与质量的关系。她控制质量不同的小球从斜面上同一高度由静止开始滑下,撞击静止于水平木板上的木块(不计空气阻力),比较木块运动距离的远近。
小华“控制质量不同的小球从斜面上同一高度由静止开始滑下”的目的是______。
(4)请写出图甲实验与图乙实验中,一个操作上的不同之处:______。
28.双胞胎姐妹美仑和美奂常患感冒去医院吊瓶输液,遇到下列麻烦:“常要叫护士换药液瓶;不知何时瓶内药液输完”。爱动脑筋的姐妹俩,分别设计“输液警报器”和“串联接瓶”两套装置。
(1)美奂设计的“串联接瓶”如图2。请分析回答:
①图1在输液过程中A点的压强变化为:________(填“增大”、“减小”或“不变”)
②图2中哪个药瓶中的药液先输完?___________(填“甲” “乙”或“同时输完”)
(2)美仑设计了一种“输液警报器”(其示意图如图3),开始输液时与弹簧测力计的弹簧连接的金属触片B所处位置对应刻度值为10N,当体积为500ml,密度为1.04×103kg/m3的药液输完时,电路被接通,电铃发出警报声,求此时金属触片B所处位置对应刻度值为___________N。
29.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,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?答:___________。
(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/时做匀速直线飞行时的迎角为θ1 ,而以800千米/时做匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2均小于15°)。则升力相同时,θ1、θ2的大小关系是___________。
30.小晨和同组的同学们在“探究液体内的压强与哪些因素有关”的实验中,将两端开口的玻璃管一端扎上橡皮薄膜,竖直插入水或盐水的不同深度处,观察到橡皮薄膜分别向上凸起,实验现象如图1(a)、(b)、(c)所示。
(1)根据实验现象实验小组的同学提出猜想:
①根据图1(b)和(c),小组同学一致认为:液体内部压强可能与___________有关;
②根据图1(a)和(b),小组同学产生了不同观点:小晨认为液体内部某点压强可能与距液面的距离h有关;小萍则认为液体内部某点压强可能与距容器底部的距离d有关;
(2)为进一步验证猜想,小组同学接着将一端扎有橡皮膜的玻璃管分别竖直插入甲、乙两种不同液体中,并设法改变h和d,通过在玻璃管中加入适量的水,使橡皮薄膜在液体的不同位置处都能保持平整,如图2所示。然后通过测量玻璃管中所加水的质量,再设法求得橡皮薄膜所受的液体压强p,并将实验有关数据分别记录在表一、表二中:
表一液体甲密度为0.8×10kg/m3
实验序号 h(cm) d(cm) P(pa)
1 5 15 0.4×103
2 10 10 0.8×103
3 15 5 1.2×103
4 20 5 1.6×103
5 30 5 2.4×103
表二液体乙密度为1.2×10kg/m3
实验序号 h(cm) d(cm) P(pa)
6 5 15 0.6×103
7 10 10 1.2×103
8 15 5 1.8×103
9 20 5 2.4×103
10 30 3.6 2.4×103
①分析比较实验序号1与6(或2与7,或3与8,或4与9,或5与10)的数据及相关条件,得出的初步结论是:___________。
②小晨分析实验序号3与4与5(或8与9与10)的数据及相关条件,得到的初步结论是:同种液体内部,当距容器底部的距离d相同,液体内部压强p与h成正比;小萍分析实验序号1与2与3(或6与7与8)的数据及相关条件,得到的初步结论是:同种液体内部压强p与d成反比。小晨和小萍的结论,你认为是错误的是___________,理由是___________。
31.图甲是小明同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小明将系于小卡片(重力可忽略不计)的两根细线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,实验中通过调整___________来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小明将小卡片转过一个角度,松手瞬间小卡片开始旋转,一段时间后恢复静止。此步骤是为了探究___________。
(3)保持右侧滑轮的位置不变,降低左侧滑轮的高度,如图乙所示,在两细线上各挂一只钩码时,小卡片___________(能/不能)平衡。
(4)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,小明下一步的操作是___________。
32.学习过摩擦力以后,小明同学想探究“滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小”之间的关系,为了提高实验的精准度,小明选用了如图甲所示的装置,该装置通过驱动装置带动传送带运动,木块保持不动,其中力传感器可以代替弹簧测力计精确显示拉力的大小。
(1)在实验过程中让同一木块在同一传送带上进行实验是为了:___________。从图甲中可知木块受到摩擦力的方向是___________。
(2)图乙是该同学绘制的不同速度下滑动摩擦力与时间的关系图,观察该图可得到的结论是___________。
33.如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)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___________(选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究___________。
(2)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:___________。
(3)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.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小书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
34.(1)将一个电磁铁和白炽灯并联后接入电路,如图甲,当闭合电键时,灯即刻点亮,随后熄灭:当断开电键时,灯闪亮后熄灭。此现象说明当闭合电键时,电磁铁的磁性强弱在短时间内的变化情况为______;当断开电键时,灯闪亮说明电磁可在短时间内______(选填“充电”或“供电”)。
(2)如图乙,两根绝缘细线吊着一根铜棒,空间存在垂直纸面的匀强磁场,棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为F1,若棒中电流大小不变方向相反,两线上的拉力大小均为F2,且,则铜棒所受磁场力大小为______。(用已给字母表示)
(3)如图丙是“悬空的磁环”示意图,假设甲、乙、丙三个碳环相同,质量均为m,中间塑料管是光滑的。若甲的上端为S极,则乙的上端为______极;当磁环都处于静止状态时,甲对乙的作用力为F1和丙对乙的作用力为F1,则F1______F2.(选填“<”“=”“>”)
(4)两根非常靠近且相互垂直的长直导线分别通以相同强度的电流,方向如图丁所示,那么两电流所产生的磁场垂直导线平面向外且最强的在填哪个区域为______(填“1”或“2”或“3”或“4”)
35.如图所示装置是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验,铝块和木块的外形相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计)
(1)比较甲、乙两次实验可探究______。
(2)比较乙、丙两次实验来探究“滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,该方案中存在的主要缺陷是______。
(3)某同学用如图装置来测量铝块受到的摩擦力,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出铝块受到的摩擦力。在木板运动的过程中,以下说法正确的是______(填字母)。
A.铝块受力平衡
B.铝块所受摩擦力的方向水平向右
C.木板做加速、减速、匀速运动均可
D.拉动木板的力F变大时,弹簧测力计的示数也变大
36.某小组探究“滑动摩擦力太小与压力、重力两个因素是否有关”,设计了如图装置:在水平放置的台式测力计上放质量不计的白纸,再在白纸上压金属盒,金属盒右边连接弹簧测力计,弹簧测力计右端固定,左边用手拉动白纸。探究小组进行了3次实验,记录如下,请根据探究记录回答:
实验步骤 台式测力计的示数F/N 金属盒重力G/N 弹簧测力计示数f/N
① 将金属盒放在质量不计的白纸上,在拉动白纸的过程中读出相关数据 5 5 2
② 接步骤①,将质量不计的氢气球系在金属盘上,在拉动白纸的过程中读出相关数据 3 5 1.2
③ 接步骤②,往金属盒注入适量的沙子,使台式测力计的示数为5N,在拉动白纸的过程中读出相关数据 5 7 2
(1)为了测出滑动摩擦力的大小,弹簧测力计读数时有什么要求?___________
A.白纸、金属盒都必须匀速运动 B.白纸必须匀速运动、要等金属盘停止运动
C.白纸运动可以不匀速、要等金属盒停止运动 D.白纸、金属盒都必须停止运动
(2)要得出摩擦力大小与重力是否有关的结论,应对比步骤___________。
(3)该探究实验能得出的结论是___________。
(4)科学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易于测量的物理量去间接测量,这种研究问题的方法叫做转换法,如本题滑动摩擦力的大小转换为弹簧测力计示数的大小,下列事例中属于这种方法的是___________。
A.研究电压时把电压比作水压
B.扩散现象可证明分子做无规则运动
C.研究导体电阻与长度的关系时,控制导体材料、横截面积等因素相同
D.研究电学相关知识时,用电路图来代替实物电路进行分析研究
37.如图甲所示,是科技兴趣小组制作的“真空炮”模型:在一根两端开口、内壁光滑、水平放置的透明塑料管左端管口处,放置一枚弹丸;管口两端各有一块可自由开合的挡板;靠近管口右端连接一抽气机。抽气一段时间后,迅速将挡板1打开,弹丸便可冲开挡板2从管右端射出。
弹丸从管口射出的出口速度与哪些因素有关呢?小明提出了如下猜想:
A:与弹丸的形状有关;B:与弹丸的质量有关;C:与抽气时间有关;
小明在塑料管壁两侧安装了多套光电传感计时器,用于测量弹丸在管中不同位置的运动速度。请完成下列各实验步骤的填空:
(1)抽出挡板1时,弹丸受到的动力来自其两端气体的___________。
(2)探究猜想A时,控制弹丸的质量和抽气时间相同,分别用球形与弹头形弹丸进行实验,测得弹丸速度大小随运动位置变化关系的图像(如图乙所示),则出口速度较大的是___________弹丸。
(3)为探究猜想B,小明设计了完整的实验方案,请帮他简述一下实验设计要点:___________。
(4)探究猜想C时,小明根据实验数据绘制了弹丸射出的出口速度随抽气时间变化关系的图像(如图丙所示),试解释抽气时间后,弹丸射出的出口速度保持不变的原因:___________。
38.覆杯实验是科学教材中的经典实验(如图甲)。科学小组利用现代高速摄影技术进行了相关研究。当杯中装入部分水(如图乙),倒置的瞬间水与轻质盖片会一起下降一段高度(如图丙),在杯口和盖片之间形成一段液桥。
空气柱高度/cm 2.25 4.50 9.00 13.50 15.75
液桥高度/cm 0.078 0.138 0.215 0.168 0.123
(1)覆杯实验的目的是证明___________的存在;
(2)在图丙中,形成液桥的瞬间,容器内气体压强_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压强;
(3)取一个高为的杯子,改变杯子内空气柱高度,盖上轻质盖片并倒置,测出相应液桥长度,得到数据如表丁。说明___________;
(4)相关实验表明:空气会从液桥进入,液桥越长空气越容易进入,覆杯实验成功率越低。则下列四个留有部分空气的覆杯实验,最不可能成功的是___________。
A. B. C. D.
39.图甲所示容器,常用来研究容器内液体对容器侧壁的压强特点。
(1)小科在容器中装满水,橡皮膜凸出,再将容器按图乙箭头方向,绕容器中轴线在水平桌面上缓慢旋转一圈(水与容器壁一起转动且保持相对静止),发现在整个转动过程中橡皮膜凸出情况一直未变。上述操作及现象______(填“能”或“不能”)作为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据。
(2)小科去掉图乙中3个小孔上的橡皮膜,发现并不是最下端的小孔喷水距离最大,难道不是水压越大喷水距离也越大吗?深入思考后他认为小孔喷水距离还可能与小孔离地高度有关。于是,他利用打孔器、大可乐瓶、干燥细沙、刻度尺和水等材料,重新设计实验进行探究:
I、用打孔器在大可乐瓶同一高度不同位置打3个相同的小孔,用塞子堵住。
II、如图丙所示,在水平地而上均匀铺一层干燥细沙,将大可乐瓶加满水放在细沙中央。
III、拔出瓶上一个小孔的塞子让水喷出,一段时间后用塞子堵住小孔。
IV、针对另外两个小孔,分别重复步骤III。
V、移去大可乐瓶,测出相关数据得出初步结论。
①小科重新设计实验想探究的问题是______。
②步骤III中对“一段时间”的要求是______。
40.在测量滑块与木板之间的滑动摩擦力探究活动中,实验装置如图所示,一表面相糙的木板固定在水平桌面上,木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮,绳的另一端悬挂托盘,实验时,在托盘中放入适量的砝码,使滑块做匀速直线运动.已测量出木板的质量m1,滑块的质量m2,砝码的质量m3,托盘和砝码的总质量m4
(1)滑块的滑动摩擦力表达式为f=______(用已知或测量的物理量符号表示)
(2)我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的,物理学中用动摩擦因数表示接触面的粗糙程度则有关系式成立,图中滑块与木板间的动摩擦因数______
(3)小朱同学改进了实验,将托盘和砝码改成了装沙的小桶,优点是______
41.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小科同学做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计,一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。请回答:
(1)比较1、2两次实验,可以探究滑动摩擦力的大小是否与______有关;
(2)刚开始小科做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力为______N;
(3)另一同学小芳将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块受到的摩擦力的大小和方向分别是______,这样改进的好处是______。
42.如图所示的装置是探究在水平面上阻力对物体运动影响的实验装置。
(1)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时 ______ 。
(2)在大量类似实验基础上,牛顿概括出了著名的牛顿第一定律,在实际生活中有着广泛的应用。一架运输机参加某次抗震救灾时,在沿水平向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资。若不计空气阻力,且地面水平。那和,在地面上看,能正确表示物资在空中的排列情况和着地位置的图示组合是 ______ 。
A.①⑥ B.②⑤ C.③④ D.①④
43.我校七年级同学学习了“运动和力”的相关知识后,就“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”进行探究,过程如下:
A.同学们认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关。
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间的变化规律,以验证假设。
C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下表中,图甲是对应的下落距离—时间留线,然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别作出它们的速度一时间图线,如图乙中图线1、2、3、4、5所示。
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设。
时间t/s 下落距离s/m
0.0 0.000
0.4 0.036
0.8 0.469
1.2 0.957
1.6 1.447
2.0 X
回答下列问题。
(1)图甲中的AB段反映了运动物体在做______运动,表中X处的值为______。
(2)图乙中各条图线具有共同特点,根据曲线判断“小纸杯”在下落的开始阶段所受的重力______阻力。(填“大手”或“等于”或“小于”或“无法判断”)
(3)比较图乙中的图线1和图线5,指出在1.0~1.5s时间段内,速度随时间变化关系的差异:______。
44.小科在实验室利用传感器做“探究流体压强与流速的关系”实验,装置如图甲所示,装置中、、三节粗细不同的塑料管连接在一起,右端与吹风机的尾部相连。
(1)当吹风机抽气时,在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同,则选用粗细不同的塑料管目的是___________。
(2)将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中,传感器与电脑相连,打开吹风机抽气时,电脑屏幕如图乙所示,已知①②③三线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况,则管对应的曲线是哪一条,并说出你的判断依据。___________。
(3)“流量”表示单位时间内通过某一横截面积的流体体积,用字母Q表示。小科发现,实验中、、三节塑料管的流量是相同的。他表示,如果气流在粗细均匀的水平管道内匀速流动(如图丙),设气流速度为v,管内通道的横截面积为S。气流从管道左端流到右端的所用时间为t,则根据流量的定义可得出表达式___________。(用字母表示)。通过该表达式,小科更理解了实验中选择粗细不同塑料管的目的。
45.绣绣在研究“牛顿第一定律”时,将一根细线上端固定,下端系一个小铁球,将铁球移动到与竖直方向成角度,放手后分别撞击不同平面上的三个相同木块,木块向前运动一段距离后,分别停在如图所示位置。
(1)在实验中,铁球三次拉开相同的角度放手的目的是___________;
(2)山山建议用小车代替木块,用小车的优点是___________;
(3)只进行上述三个实验能否直接得出牛顿第一定律,请说明理由___________。
46.“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程。
(1)伽利略经过图所示的实验和推理得出结论:如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响,在水平面上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序___________。(用字母表示)
(2)笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”,相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足?答:___________。
(3)下列结论的得出,与得出“牛顿第一定律”的“研究方法”相同的是___________。
A.研究物体受到的重力与质量的关系B.真空不能传声C.探究摩擦力的影响因素
47.水火箭升空原理如下:在瓶中装适量的水,塞好瓶塞后放在发射架上,用气筒向瓶内打气,瓶内上方气体压强达到一定程度时,高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出,瓶飞向高空。
(1)高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出,瓶飞向高空,说明___________;
(2)实验后小明提出了问题:水火箭上升高度与什么因素有关呢?
小明猜想:可能与瓶塞塞入深度有关;
小军猜想:可能与瓶子的形状有关;
(3)实验小组选用装有相同水量的同种可乐瓶,做了三次实验,实验结果如下:
瓶塞塞入深度 浅 深 更深
水火箭上升高度 2 5 12
这可验证水火箭上升高度与___________有关的猜想是正确的。
48.如图为鱼缸过滤打氧装置,抽水涡轮把鱼缸里的水从底部吸入,从出水口排出时便会有大量的空气通过进气管进入水中,小明为研究每分钟进气量与进气管角度的关系记录了如下表数据:
(1)本实验控制每秒钟进水量相同的目的是:___________。
(2)试分析空气会从进气管进入水中的原因。___________
(3)从上表中可以得出的结论是:___________。
49.如图甲所示是表面光滑、斜面倾斜程度可调的实验装置。小明用该装置探究“物体由静止沿光滑斜面下滑到底端的速度大小与什么因素有关”。他提出如下猜想:
A.可能与斜面倾斜程度有关;
B.可能与___________有关;
C.可能与物体下滑起点的高度有关。
可供选用的器材:质量不同的钢球若干,刻度尺,量筒,秒表。
斜面倾斜程度 较大 较小
实验次数 1 2 3 1 2 3
小球从P运动到Q的时间t/s 5.1 5.0 5.1 5.1 5.1 5.0
(1)将猜想补充完整;
(2)丙表格是利用一钢球探究猜想,根据数据可以得出的结论是:___________。
(3)如乙图所示,让小球从A点静止释放,运动到C点时,若一切外力消失,则小球会沿哪条路线继续运动,并写出判断的依据:___________。
50.离渠边不同距离处水流速度相等吗?小科想到顺水漂流的乒乓球速度与水流速度相等,于是进行了如下实验:选一段流速稳定、宽为2m的水平水渠为实验场地,如图甲所示,在A1A2连线上,同一时间把11个乒乓球等间距地轻轻放入水中,并开始计时,t=5s时测得实验数据如下表:
离渠中心线距离r/米 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
乒乓球移动距离s/米 1.00 0.96 0.84 0.64 0.38 几乎为0
水流速度v/(米/秒) 0.200 0.192 0.168 0.128 0.076 几乎为0
(1)分析数据可以得出:离渠中心线距离r越大,水流速度v________。
(2)图乙是该段水渠的横截面示意图,假如上述结论同样适用于水下,则实验时图丙中同一深度的B、C两点处的压强大小关系为________(填“>”、“<”或“=”)。
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参考答案:
1. 匀速直线 在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大 3 不需要拉动木板做匀速直线运动,便于实验操作
2. B 1、4(或2、5或3、6) 当液体的密度相同时,浸在液体中的物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大 2.2
3. BCA 8.6×104Pa 吸盘内的气体没有排干净
4. 向中间运动 1
5. 自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸 在气体质量和温度相同时,气体压强和体积成反比
6. 二力平衡 偏小 减小摩擦 变大
7. > < 合理的
8. (1)[1]将瓶子向下压的过程中,橡皮膜所处的液体深度增大,橡皮膜向内凹的程度变大,说明液体内部压强与液体的深度有关。
(2)[2]根据液体压强公式p=ρ液gh可知,当深度相同时,液体密度越大,液体的压强越大。当内外液面相平时,橡皮膜所处的深度相同,橡皮膜向内凹,说明液体的压强小于水的压强,则液体的密度小于水的密度。
(3)[3]小华的操作是将橡皮膜朝向各个方向,观察到现象是橡皮膜始终向外凸出。
9. 钝端 自身重力##重力 1号、2号、3号 漂浮在水面的鸡蛋存放时间较长;因为新鲜鸡蛋密度大于水所以沉底,存放时间长的鸡蛋内水分通过蛋壳表面气孔排出,使鸡蛋重力减小,而鸡蛋体积不变则密度变小,小于水的密度变为漂浮。(新鲜鸡蛋浮力小于重力所以沉底,存放时间长的鸡蛋内水分通过蛋壳表面气孔排出,使鸡蛋重力减小,鸡蛋体积不变根据阿基米德原理浮力不变,当重力小于浮力时变为漂浮。)
10. (1)ABDE。
(2)[2]步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯,杯中水为“适量”的依据是将小石块放入上托盘时,有少量水溢出(或水位刚好达到溢水口处)。
(3)[3]分析步骤②③,该组同学得出结论:烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力,观察到的现象是溢水杯中的水刚好到溢水口处(或无水溢出);水位刻度线与水面相平。
(4)[4]往上托盘“加砝码”的操作存在缺陷,可以用细沙替代砝码。
11. 减小 20℃-22℃ 0.05
12. (1)②[1]打开阀门3,用同一肥皂水吹出较小的肥皂泡B,闭合阀门1。
[2]由实验现象可知,肥皂泡半径越大,肥皂泡内的气体压强越小。
(2)[3]小科认为气球也同样遵循这个规律,但是同组的同学指出这样得出结论还不够可靠,原因是:实验次数太少,结论不具有普遍性。
(3)[4]通过资料分析,可以得到气球内气体的压强随着气球半径的增大先增大后减小,再增大。
13. 上下都有大气压,水和纸片受重力作用下落 大气内部向各个方向都有压强 变短
14. 6% 300 0.66
15. CAB 小车在水平面上移动的距离 使小车到达斜面底端时的速度相同
16. (1)[1]实验中小科应该用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在长木板上滑动,这时拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力等于拉力。
(2)[2]要验证猜想②,要探究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系,需使压力大小和接触面积大小相同,改变接触面的粗糙程度,所以应选择甲图和丙图。
(3)[3]要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,而将木块切去一半,则在接触面积变化的同时,压力也发生了变化,所以得出错误结论。
17. (1)C。
(2)[2]由表中实验数据可知,接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力随压力增大而增大,与重力大小无关。
(3)[3]转换法主要在对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量的研究上,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量。
18. 体积有关 一定质量的气体,在其他条件相同时,温度越高,气体产生的压强越大 保持气体的体积不变
19. (1)AB。
(2)[2][3]分析表格内的气体压强随温度的变化而变化的关系可知:一定质量的气体,在温度不变时,体积越大,压强越小。定量分析可知一定质量的气体,在温度不变时,压强与体积成反比。
(3)[4]车胎中分子的数量是一定的,温度升高,分子的运动剧烈,碰撞容器壁更加频繁,产生的压力大,导致车胎破裂。
20. 1.0 滑动摩擦力的大小与接触面积大小是否有关 在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力也越大
21. (1)[1]由表格设计数据知道,伞面面积和伞和重物的总重量相等,伞面材料不同,由此可知该探究实验基于的假设是伞面材料与降落伞下降的速度有关。
(2)[2]实验时对每种材料的降落时间都进行了三次测量,其目的是得出降落伞下降的速度与伞面材料间的普遍规律。
(3)[3]实验中需要探究降落伞下降的速度伞面面积是否有关,需要控制伞的材料和伞和重物的总重量相等,改变伞面面积的大小。
22. (1)[1]水流的流经距离相同时,用的时间不同,故该实验是通过测量水的流经时间来比较水流快慢的。
(2)[2]由表中数据可知,水流的流经距离相同,倾角越大,流经时间约小,由可知,水流速度越大,水流的越快。
(3)[3]由图可知,AD图水平倾角最大,水流速度最大,A图降水量大于D图降水量,冲刷时间更长,土壤侵蚀最严重,故选A。
23. 大于 不一定相同 小于
24. 匀速直线运动 木块受到向左的摩擦力 平衡 10
25. F1-F3 B 变大 相等 BC
26. 运动 仰角 差(变化量) 不一定 下 小于
27. 外力对物体运动状态改变的影响(或摩擦力大小对物体运动状态改变的影响或摩擦力大小对物体运动的影响) 实验基础上推理(推理也可) 控制质量不同的小球到水平面时的初速度相同 图甲每次实验需要改变水平面的粗糙程度,而图乙实验不能(其他合理均可)
28. 不变 甲 4.8
29. 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 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) θ1>θ2
30. 液体种类 当离开液面的距离h相同,离开容器底部的距离d相同,液体密度越大,液体内部压强越大 小萍 小萍所选数据没有控制h相同
31. 钩码的数量 不在同一直线上的两个力能否平衡 能 用剪刀将小纸片剪开
32. 控制压力大小和接触面的粗糙程度相同 水平向右 当速度改变时,滑动摩擦力大小不变
33. 不能 不在同一直线上的两个力能否平衡 把小纸片一剪两半 A
34. 逐渐增大 供电 F2-F1 N < 1
35. 滑动摩擦力大小与压力大小的关系 没有控制接触面的粗糙程度相同 AC
36. (1)C。
(2)[2]要判断重力的大小是否直接决定摩擦力大小,应控制接触面的粗糙程度与物体间压力相同而物体的重力不同,由表中实验数据可知,应选择①③实验步骤进行分析。
(3)[3]由表中实验数据可知,接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力随压力增大而增大,与重力大小无关。
(4)[4]A.研究电压时把电压比作水压,采用的是类比法,故A不符合题意;
B.扩散现象可证明分子做无规则运动,采用的是转换法,故B符合题意;
C.研究导体电阻与长度的关系时,控制导体材料、横截面积等因素相同,用到控制变量,故C不符合题意;
D.研究电学相关知识时,用电路图来代替实物电路进行分析研究,采用的是模型法,故D不符合题意。
故选B。
37. (1)[1]抽气机将透明塑料管内的气体抽出,管内气体压强减小,外界大气压大于里面的大气压,里外气压差将弹丸压出。
(2)[2]由图乙知,在同时刻,弹头形弹丸的出口速度大。
(3)[3]探究弹丸从管口射出的出口速度与弹丸的质量的关系,保持其它因素不变,改变弹丸的质量,测量出口速度。
(4)[4]抽气时间后,塑料管内是真空,管外气压不变,管内气压为零,弹丸所受合力不变,弹丸射出的出口速度保持不变。
38. (1)[1]覆杯实验中,水为什么没有把纸压下来,是因为纸下面有大气压给纸一个向上的压力,能够证明大气压的存在。
(2)[2]图丙中,倒置过来,倒置的瞬间水与轻质盖片会一起下降一段高度,在杯口和盖片之间形成一段液桥,杯内上方气体的体积增大,质量不变,密度变小,压强变小,此时容器内气体压强小于外界大气压强。
(3)[3]由表中数据可知,杯子高度一定,随着空气柱高度的增大,液桥高度先增大后减小。
(4)[4]液桥越长空气越容易进入,覆杯实验成功率越低,杯子的高度是18cm,由表中数据可知,空气柱高度是9cm时,液桥高度最大,空气柱高度是杯子高度的一半时,覆杯实验成功率越低,所以图B中最不可能成功。
39. 不能 研究液体压强与深度的关系 水面有明显下降,且能确保三个小孔喷水距离差异明显
40. m4g 便于改变质量的大小
41. (1)[1]由1、2两次接触面粗糙程度相同,2中压力较大,拉力也大,故可以探究滑动摩擦力的大小是否与压力大小有关。
(2)[2]由图丙知:2~6s物体做匀速运动,此时物体处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙知此过程的拉力为3N,所以滑动摩擦力为3N;6~8s物体做减速运动,但由于压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为3N,故第7s时,摩擦力为3N。
(3)[3]实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块处于静止状态,受到平衡力的作用,拉力和摩擦力大小相等,方向相反,因测力计对木块的拉力方向水平向左,故木块受到的摩擦力方向为水平向右;弹簧测力计分度值为0.1N,此时示数为2.2N,即拉力为2.2N,故滑动摩擦力为2.2N。
[4]改进后,木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,该实验设计的优点是:一方面,不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作,另一方面,由于测力计静止便于读数。
42. 速度相等 A
43. 匀速直线 1.937m 大于 图线1反映速度不随时间变化,图线5反映速度随时间继续增大
44. 气体流过不同粗细塑料管的速度不同 ③,见解析 vS
45. (1)[1]在实验中,铁球三次拉开相同的角度,铁球同时到达水平位置,铁球的速度相同。
(2)[2]用小车代替木块,滚动摩擦代替滑动摩擦,减小摩擦力,小车运动的距离更远,实验效果更明显。
(3)[3]通过实验无法直接得出牛顿第一定律,因为水平面不可能完全光滑,必须要在实验的基础上再进行科学推理。
46. CAB 没有涉及静止物体的运动规律 B
47. 物体间力的作用是相互的 瓶塞塞入深度
48. (1)[1]实验中控制每秒钟进水量相同,可以保证进气管下端出水量相同,进气管下端空气流速相同。
(2)[2]抽水涡轮工作时,在大气压作用下,水从进水管口吸入,从出水管口快速喷出,此时进气管下端口水的流速大,压强小,空气就会通过进气管进入水中形成气泡,与水流一起从出水管口喷出。
(3)[3]由表中数据可知,每秒钟进水量相同时,进气管角度越大,每分钟进气量越小。
49. (1)[1]猜想:物体由静止沿光滑斜面下滑到底端的速度大小可能与物体的质量有关。
(2)[2]由表中数据可知,在物体下滑起点高度相同情况下,由静止沿光滑斜面下滑到底端的速度大小与斜面倾斜程度无关。
(3)[3]让小球从A点由静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,根据牛顿第一定律则小球会沿b路线继续运动。
50. 越小 <
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