2024苏科版物理八年级下学期--专项素养综合全练(六)力学实验②（有解析）

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2024苏科版物理八年级下学期
专项素养综合全练(六)
力学实验②
类型一　探究二力平衡条件
1.【实验探究·设计实验】(2023江苏泰州姜堰期中)在做“探究二力平衡条件”的实验时,实验器材如图所示。
(1)实验中选择　　　　(选填“较轻”或“较重”)的卡片。
(2)当卡片平衡后,用手将卡片转过一个角度,使卡片受到不在同一条直线上的大小相等、方向相反的两个拉力,松手后小卡片　　　　(选填“能”或“不能”)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,下一步的操作是　　　　　　。
类型二　探究阻力对物体运动的影响
2.【教材P70T3变式】【实验探究·分析论证】小明和小华合作探究阻力对物体运动的影响,他们将同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　,小车分别在粗糙程度不同的三个水平面滑行,(a)、(b)图中小车最终停在图示位置,小车在(a)图比在(b)图速度减小得更
　　　　(选填“快”或“慢”);若(c)图水平面光滑,则小车在该水平面上将做　　　　运动。在整个实验过程中,必须保证小车运动在水平面上,这是为了让小车在竖直方向所受　　　　力和支持面对小车的支持力相平衡,从而只探究阻力对物体运动的影响。
类型三　探究影响压力作用效果的因素
3.【实验探究·分析论证】(2023江苏南京秦淮期末)如图所示,用一个小桌和一块海绵等器材探究“影响压力作用效果的因素”,实验时,通过观察　　　　　　　来比较小桌对海绵的压力作用效果,比较图　　　　可知,压力一定时,　　　　越小,压力作用效果越明显。图丙中小桌对海绵的压强　　　　(选填“>”“=”或“<”)图丁中小桌对木板的压强。
　　 　　
4.(2023广东广州一中模拟)如图所示,为了探究压力的作用效果与受力面积和压力的关系,小刚找到了以下器材:一块海绵和规格相同的两本字典。设计了下面的实验:a图海绵平放在桌面上;b图海绵上平放一本字典;c图海绵上叠放两本字典;d图海绵上立放一本字典;e图一本字典平放在桌面上。
(1)实验中小刚是根据　　　　　　　　来比较压力的作用效果的;
(2)通过观察b、c两图可以得出:在　　　　相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)通过观察　　　　　两图可以得出:在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)设b图中字典对海绵的压强是pb,e图中字典对桌面的压强是pe,则pb　　　　(选填“<”“>”或“=”)pe。
类型四　探究影响液体内部压强大小的因素
5.【实验探究·新实验】(2023江苏泰州姜堰二模)如图所示,探究液体内部压强与深度和液体密度的关系。
(1)图甲中金属盒在水中的深度为　　　　cm。
(2)比较两图,小明认为:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小。小华觉得小明的结论不正确,为用实验证明,可在图乙中往容器内加水,只要水面到容器底的距离达到或超过　　　　cm即可得到验证。
(3)为探究液体内部压强与液体密度的关系,小明在图甲的容器中倒入适量的浓盐水使液体密度变大,同时使金属盒的位置　　　　(选填“保持不变”或“适当上移”),然后比较得出结论。
类型五　估测大气压值
6.【实验探究·分析论证】(2023江苏无锡滨湖期末)小明利用4.5 mL轻质注射器等器材测量大气压。
(1)如图甲,用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L=　　　　cm。
(2)如图乙,把注射器活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉动注射器筒。当注射器中的活塞开始滑动时,弹簧测力计的拉力F如图乙所示,则F=　　　　N。
(3)通过计算可知,小明所测得的大气压强值为　　　　Pa。该实验过程中导致测量值不准的可能原因是　　　　　　　　(写出一种)。
类型六　探究影响浮力大小的因素
7.【实验探究·分析论证】(2023江苏南京鼓楼期末)小明同学为了探究浮力的大小跟什么因素有关,他做了如图所示的实验。
　　 　
(1)从图①、②、③可以得出:浮力的大小与　　　　　　　　　　有关。
(2)从图①、③、④可以得出:浮力的大小与　　　　　　　　　　无关。
(3)图④中物体受到的浮力大小为　　　　N。
(4)图⑤中物体受到的浮力大小为　　　　N。
答案全解全析
1.(1)较轻　(2)不能　(3)将卡片从中间剪开
解析　(1)实验中为了避免卡片的重力对实验的影响,应该选择较轻的卡片。(2)当卡片平衡后,用手将卡片转过一个角度,使卡片受到不在同一条直线上的大小相等、方向相反的两个拉力,松手后小卡片不能平衡。(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,下一步的操作是将卡片从中间剪开。
2.使小车到达水平面时速度大小相同　快　匀速直线　重
解析　根据控制变量法,将同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放,其目的是使小车到达水平面时速度大小相同;小车分别在粗糙程度不同的三个水平面滑行,(a)、(b)图中小车最终停在图示位置,小车在(a)图比在(b)图速度减小得更快;若(c)图水平面光滑,则小车在该水平面上将做匀速直线运动。小车在水平面运动时,竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,方向相反,相当于小车只受水平方向的摩擦力,从而只探究阻力对物体运动的影响。
3.海绵的凹陷程度　乙、丙　受力面积　=
解析　实验时,根据转换法,是通过观察海绵的凹陷程度来比较小桌对海绵的压力作用效果;根据控制变量法,在图乙、丙中,压力相同但接触面积不同,观察现象可知,压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;图丙、丁中,被压物体的材料不相同,故不能根据凹陷程度比较压力的作用效果,根据p=,因压力和受力面积相同,则图丙中小桌对海绵的压强等于图丁中小桌对木板的压强。
4.(1)海绵的凹陷程度　(2)受力面积　(3)b、d　(4)>
解析　(1)由图可知,小刚是根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的。(2)由b、c两图可知,海绵的受力面积相等,海绵受到的压力不同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显。(3)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,需要控制压力相同,改变受力面积,故应观察b、d两图。(4)由b、e两图可知,字典对接触面的压力相同,b图中字典压在海绵上,受力面积是海绵的面积;e图中字典压在桌面上,受力面积是字典的面积,因为S海绵pe。
5.(1)10　(2)22　(3)适当上移
解析　(1)由图甲可知,水的深度为15 cm,金属盒到底部的距离为5 cm,则金属盒在水中的深度为h=15 cm-5 cm=10 cm。(2)要证明小明的观点是错误的,即图乙中液体内部某处到容器底的距离较大时,其金属盒受到水的压强应大于或等于图甲中金属盒受到水的压强,根据p=ρgh可知,图乙中金属盒所处的深度应大于或等于图甲中金属盒所处的深度(h甲=15 cm-5 cm=10 cm),所以,图乙中水面到容器底的距离L需要满足L≥10 cm+12 cm=22 cm。(3)探究液体内部压强与液体密度的关系,则应保持液体深度不变。小明在图甲的容器中倒入适量的浓盐水使液体密度变大,同时使金属盒的位置适当上移,然后比较得出结论。
6.(1)3.00　(2)14.4　(3)9.6×104　活塞与针筒之间存在摩擦力
解析　(1)由图甲知,注射器有刻度部分的长度为L=4.00 cm-1.00 cm=3.00 cm。(2)由图乙知,弹簧测力计的分度值是0.2 N,其示数为14.4 N,即拉力F=14.4 N。(3)根据二力平衡,拉力大小与大气压力平衡,F压=F=14.4 N,大气压强值为p====9.6×104 Pa;该实验过程中导致测量值不准的可能原因是活塞与针筒之间存在摩擦力。
7.(1)物体排开液体的体积　(2)物体浸没的深度　(3)1　(4)1
解析　(1)从图①、②、③可以得出,物体部分排开水时的浮力=4 N-3.6 N=0.4 N,物体全部排开水时的浮力=4 N-3 N=1 N,两次的液体都是水,故可得出:浮力的大小与物体排开液体的体积有关。(2)从图①、③、④可以得出,物体浸没时,无论浸没深度如何,其浮力F浮=4 N-3 N=1 N,故可得出:浮力的大小与物体浸没的深度无关。(3)图④中物体受到的浮力=4 N-3 N=1 N。(4)根据图⑤、④和阿基米德原理可知图⑤中物体受到的浮力也是1 N。
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