七下·第3章 运动和力·实验探究精选
一、弹力、重力、力的作用效果
1．某同学在课外探究弹簧的伸长量与弹簧所受拉力的关系，利用了如图所示的装置(弹簧固定端对准刻度尺上的零刻度线)，记录相应的实验数据如表所示：
拉力/牛 0 5 10 15 20 25 30 35
指针位置/厘米 2 3 4 5 6 7 7.5 7.8
伸长量/厘米 0 1 2 3 4 5 5.5 5.8
（1）弹簧不受拉力时的长度是 厘米，弹簧受到10牛的拉力时，其长度是 厘米，此时弹簧伸长 厘米。
（2）分析实验数据，写出弹簧的伸长量与弹簧所受拉力的关系： 。
（3）举出该探究在实际生活中的一个应用实例： 。
【答案】（1）2；4；2
（2）在一定的范围内，弹簧的伸长量与弹簧所受拉力成正比
（3）弹簧测力计
【知识点】弹力
【解析】【分析】（1）根据表格数据判断出弹簧不受拉力时的长度以及弹簧受到10N的拉力时弹簧的长度和弹簧伸长量；
（2）（3）从实验数据中可以获取信息，弹簧所受的拉力变化可以分为两个阶段，一个是弹簧所受的拉力从0N～25N的过程中，当弹簧所受的拉力依次增大5N时，弹簧的伸长依次增加1cm；
当弹簧所受的拉力从30N增大到40N时，弹簧伸长的长度不变，说明此拉力已经超过了弹簧的弹性范围。由此得出结论和应用。
【解答】（1）根据表格数据知弹簧不受拉力时的长度为2cm，当弹簧受到10N的拉力时，弹簧的长度为4cm，弹簧的伸长量为4cm-2cm=2cm。
（2）从实验数据中可以获取信息，当弹簧所受的拉力从0N依次增大5N，当增大到25N时，弹簧的伸依次增大1cm；当弹簧所受的拉力从30N增大到40N时，弹簧伸长的长度不变，说明此拉力已经超过了弹簧的弹性范围。所以得出：在弹性限度内，弹簧的伸长与所受到的拉力成正比。
（3）在现实生活中弹簧测力计就是根据这一原理来工作的，故它的一个重要应用是：可以制成弹簧测力计。
2．在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中，楚老师给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸（如图甲所示），随机提供绿豆、红豆或黄豆一包（每组只有一种豆类），利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据．
（1）根据测得的实验数据描绘成G-m的图像；发现图像是一条经过原点的直线，由此可知 。
（2）有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠后，观察绘制的图像，图线可能是图乙中 ，以此判断重力与物质种类的关系．（已知ρ绿豆﹥ρ黄豆）
（3）经过一段时间的学习后，老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤，具体操作如下：用同一小桶分别盛满不同的液体，用弹簧测力计测出小桶的重力为1N，装满水后总重力为3N，再装满另一液体时示数为4N，则液体密度为 kg／m3.
（4）小唐做“弹簧的伸长量跟受到拉力的关系”的实验时，他先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长为l0，再把弹簧竖直悬挂起来，然后用竖直向下的力F拉弹簧下端，测出弹簧的长度为l，把l－l0作为弹簧的伸长量x。这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后作出的F－x图像是 并加以说明(其他操作都正确)。
【答案】（1）物体所受的重力和物体的质量成正比
（2）C
（3）1.5×103
（4）B，由于弹簧自身的重力也会使弹簧伸长
【知识点】重力及其方向；重力的大小
【解析】【分析】（1）过原点的直线其纵坐标物理量与横坐标成正比；
（2） 因物体所受重力大小与质量成正比，C中重力与质量为定值；
（3）利用称重法求出其所受重力大小，再利用装满水的体积等于该液体的体积即可求解；
（4）弹簧的自重也会引起弹簧自身的伸长。
【解答】（1）过原点的直线其纵坐标物理量与横坐标成正比，故物体所受的重力和物体的质量成正比；
（2）重力与质量为定值，故为C；
（3）V液=V水==，故密度=；
（4）由于弹簧自身的重力也会使弹簧伸长 ，故当F为零时，其也有一定的伸长量。
3．小柯看见农民伯伯在用铁锹挖士时，不时地往手上吐口水，询问后得知是为了防止打滑，但为什么许多场合写着”地板湿滑小心慢走“？于是他找来弹簧测力计、滴管、木块和一杯水进行探究。如图所示，在水平桌面上滴不同滴数的水并涂匀，立即让木块在桌面上做匀速直线运动，测出摩擦力，记录数据如下表所示：
实验次序 1 2 3 4 5
水滴数/滴 5 10 15 20 25
摩擦力/N 1.3 1.5 18 1.4
（1）第五次实验中弹簧测力计的读数如图，为 N。
（2）弹簧测力计能够测量力的大小，利用的是______(填字母)。
A．力能改变弹簧的形状
B．力能改变弹黄的运动方向
C．力能改变弹簧的运动快慢
（3）随着水滴的增加，摩擦力的大小变化趋势更接近以下四幅图中的 图。
【答案】（1）1.2
（2）A
（3）B
【知识点】科学探究的基本环节；力的作用效果；力的测量
【解析】【分析】
（1）弹簧测力计读数：首先确定分度值，然后读出力的大小。
（2）结合弹簧测力计的原理可知弹簧测力计能够测量力的大小，利用的是力能改变弹簧的形状。
（3）当接触面之间没有水时，接触面之间也存在摩擦力，随着水滴数目的增加，摩擦力增大，当水滴的数目增大到一定数目时，摩擦力反而减小。根据这个变化判断水滴和摩擦力的关系图像。
【解答】
（1）根据弹簧测力计示数可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，第五次摩擦力为1.2N。
（2）弹簧受到拉力后会被拉长，形状发生改变，故答案为：A。
（3）据表中数据可知，摩擦力大小随水滴数量的增加先增大后减小，但不等于0 ，所以B图符合题意，故答案为：B。
二、牛顿第一定律
4．“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）伽利略通过如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出现的先后顺序： (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，那么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 。
【答案】（1）C、A、B
（2）没有涉及静止物体(不受力时)的运动规律
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】 （1）根据牛顿第一定律的探究和推导过程判断；
（2）将牛顿第一定律和笛卡尔的观点进行比较即可。
【解答】 （1）由伽利略的实验和推理过程可知，他先研究了有阻力的情况，再假设没阻力时，小球上升高度的情况，最后继续 推理得出，如果没有摩擦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，因此图中各实验和推理的先后 顺序CAB；
（2）牛顿第一定律的内容是一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，而笛卡尔的观点中，只涉及到了物体做匀速直线运动的情况，没有涉及静止物体的运动规律，所以这是他的观点的不足之处。
三、探究二力平衡的条件
5．如图所示为“探究二力平衡的条件”的实验。
（1）如果物体只受到两个力的作用，且处于 状态，那么说明这两个力是相互平衡的。由此，小科提出能利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡中力的大小相等的这一条件。小妍则认为，此方案不能探究该条件，理由是 。
（2）两人设计了另一个实验方案，如图乙所示，可通过调整 来改变卡片两端受到的拉力的大小。
（3）在如图乙所示的装置中，要继续验证二力平衡的另一条件是两个力作用在同一条直线上，具体的操作是 。
【答案】（1）静止；由于只能测出物体对弹簧测力计的拉力大小，无法测量物体自身的重力大小，故无法得出
（2）钩码的数量
（3）将卡片扭转一个角度再释放，观察卡精是否保持静止
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】（1）根据平衡状态的定义解答。注意分析能否测出物体的重力，然后与测力计的示数进行比较即可；
（2）根据乙图可知，绳子上的拉力由钩码的重力产生，即钩码的数量越多，重力越大，产生的拉力越大；
（3）要验证二力平衡时两个力是否在同一直线上，可以想办法改变两个拉力的方向，然后观察物体是否能够保持静止状态即可。
6．如图所示为科学兴趣小组的同学们“探究二力平衡条件”的实验，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一定量的钩码，通过观察木块的运动状态来分析二力平衡的条件。已知每个钩码重为1牛。请回答下列问题：
（1）当左右两边所挂钩码的数量相同时，木块保持静止：当左边悬挂三个钩时，右边悬挂两个钩码时，木块电能保持静止，请分析出现这种现象的原因： 。
（2）小明认为将木块A换成带轮子的小车(如图乙所示)，实验效果会更好，其理由是 。
（3）小明在小车静止后。保持两边拉力的大小不变，将小车扭转到如图内所示的位置，松手后，小车立即恢复到原来的状态。设计此实验步骤的目的是探究 。
【答案】（1）木块受到水平向右的摩擦力
（2）小车受到的摩擦力比木块小
（3）不在同一直线上的两个力能否平衡
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】（1）根据图片可知，当左边和右边悬挂的钩码数量不同时，木块受到的拉力大小不同，此时它有向一侧运动的趋势，于是桌面对木块产生摩擦力，从而实现三力的平衡。
（2）在相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦更小；
（3）根据“二力在同一直线上”分析解答。
【解答】(1)当左右两边所挂钩码的数量相同时，木块保持静止：当左边悬挂三个钩时，右边悬挂两个钩码时，木块电能保持静止，出现这种现象的原因：木块受到水平向右的摩擦力。
(2)小明认为将木块A换成带轮子的小车(如图乙所示)，实验效果会更好，其理由是小车受到的摩擦力比木块小；
(3)小明在小车静止后。保持两边拉力的大小不变，将小车扭转到如图内所示的位置，松手后，小车立即恢复到原来的状态。设计此实验步骤的目的是探究不在同一直线上的两个力能否平衡。
四、影响摩擦力大小的因素
7．小明用同一个木块进行了“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验，木板、棉布均放置在水平桌面上，如图所示。
（1）实验中测量滑动摩擦力的原理是 。
（2）分析实验甲、乙知F甲＜F乙，则可得在接触面粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大。
（3）拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛，这是应用了 两次实验得出的结论。
【答案】（1）二力平衡
（2）压力
（3）甲、丙
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】（1）当物体在水平面上做匀速直线运动时，它受到的摩擦力与拉力相互平衡。根据二力平衡的原理可知，二者大小相等。
（2）根据二力平衡的知识比较摩擦力大小，再根据图片确定甲和乙中哪个因素不同，最后描述滑动摩擦力与它的关系；
（3）根据实例分析改变摩擦力的方式，根据控制变量法的要求选择对照实验。
【解答】（1）实验中测量滑动摩擦力的原理是二力平衡。
（2）根据二力平衡的知识可知，木块受到的摩擦力等于拉力，根据F甲＜F乙可知，摩擦力f甲（3）拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛，即通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦力。探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时，需要控制压力相同，只改变接触面，故选实验甲和丙。
8．小科在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，设计了如图甲、乙、丙所示的三E次实验，三次实验均用弹簧测力计拉着木块作匀速直线运动。请回答：
（1）比较甲、乙两次实验，说明滑动摩擦力的大小与 的大小有关；
（2）比较甲、丙两次实验，可以得出的结论是 ；
（3）在进行甲、乙、丙实验时，小科认为必须控制木块以相同的速度作匀速直线运动，请你评价小科的观点是否正确，并说明理由 。
【答案】（1）压力
（2）在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大
（3）不正确；根据二力平衡的条件，实验中只需要控制木块作匀速直线运动，摩擦力大小就等于拉力的大小，且滑动摩擦力的大小与速度大小无关。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】滑动摩擦力的影响因素为接触面的粗糙程度和压力大小，在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；滑动摩擦力的影响因素为接触面的粗糙程度和压力大小，与其他因素无关，根据二力平衡的条件，实验中只需要控制木块作匀速直线运动，摩擦力大小就等于拉力的大小。
【解答】（1）滑动摩擦力的影响因素为接触面的粗糙程度和压力大小，甲乙两次实验，接触面粗糙程度相同，压力大小不同，故探究滑动摩擦力的大小与压力的大小有关；
（2）滑动摩擦力的影响因素为接触面的粗糙程度和压力大小，甲丙两次实验，压力大小相同，接触面粗糙程度不同，故可得出的结论是在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）滑动摩擦力的影响因素为接触面的粗糙程度和压力大小，与其他因素无关，故填 不正确；根据二力平衡的条件，实验中只需要控制木块作匀速直线运动，摩擦力大小就等于拉力的大小，且滑动摩擦力的大小与速度大小无关。
9．在探究“阻力对物体运动的影响”时，让同一小车从同一斜面的顶端由静止下滑到底端，使小车在棉布表面和木板表面上运动，小车滑行的距离如图所示：
（1）本实验中，从同一高度释放小车的目的是 。
（2）当小车在水平木板表面上运动时，受到的一对平衡力是 （填字母）
A．小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力
B．小车受到的重力和小车对木板的压力
C．小车受到的重力和木板对小车的支持力
（3）该实验通过比较小车在水平面上运动距离的大小判断小车受到的摩擦力大小的，说明受到的摩擦力越大，运动状态改变越 （填“快”或“慢”）
【答案】（1）使小车刚到达水平面时的初速度相同
（2）C
（3）快
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】（1）要研究阻力对物体运动的影响，应控制除阻力外的其余变量均相同；
（2） 一对平衡力 指作用在同一物体上，大小相等，方向相反，作用在同一直线上的两个力；
（3）力能改变物体的运动状态。
【解答】（1） 从同一高度释放小车的目的是小车刚到达水平面时的初速度相同；
（2）小车受到的重力和支持力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，作用在同一直线上；
（3）摩擦力越大，运动状态改变越快。
10．某兴趣小组用以下实验装置“探究从斜面上下滑的物块，在水平面上滑行的距离与哪些因素有关”。实验中让木块分别从不同高度由静止开始沿光滑斜面下滑，最终静止在与斜面相接的水平木板或铺上棉布的板上.用刻度尺测量每次开始下滑时的高度h和在水平板面上滑行的距离s，记录如下表所示：
实验序号 水平板面 高度h/m 水平距离s/m
1 木板 0.20 1.00
2 木板 0.40 2.00
3 木板 0.60 3.00
4 铺上棉布的板 0.20 0.50
5 铺上棉布的板 0.40 1.00
6 铺上棉布的板 0.60 1.50
（1）分析1、2、3次实验可得：木块在木板上滑行的水平距离s与在斜面上释放时的高度h的关系式为s= 。
（2）比较1与4，2与5，3与6三组实验可得：在斜面上释放的高度相同时，木块在水平板面上滑行的距离与 有关；
（3）实验得出的结论是： 。
【答案】（1）5h
（2）接触面的粗糙程度
（3）木块在水平面上滑行的距离与释放高度及接触面的粗糙程度有关
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【分析】根据1、2、3或1与4（或2与5或3与6）分析数据，并结合控制变量法写出结论即可
【解答】（1）分析1、2、3次实验数据：1.00÷0.20=5，2.00÷0.40=5，3.00÷0.6=5，所以可知s=5h。
（2）（3）比较1与4、2与5、3与6次实验数据，我们发现从相同高度释放的木块总是在相对粗糙的铺有棉布的木板上运动的距离较短，因此我们可以得到：在斜面上释放的高度相同时，木块在水平板面上滑行的距离与接触面的粗糙程度有关。
故答案为：（1）5h；（2）接触面的粗糙程度；（3）木块在水平面上滑行的距离与释放高度及接触面的粗糙程度有关。
11．如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验．
（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做 运动，这样做便于测量滑动摩擦力的大小。上述实验得到的结论是：滑动摩擦力的大小跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关。人们通过大量实验进一步证明：接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比。
（2）如图丁所示，在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B，用弹簧测力计拉着物块A，使物块B随A一起做匀速直线运动．弹簧测力计示数为F4，则F4：F3= ；此运动过程中，物块B受到的摩擦力fB= N．
【答案】（1）匀速直线
（2）2：1；0
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】（1）当物体在水平面上做匀速直线运动时，它受到的摩擦力与拉力相互平衡，即二者大小相等，方向相反。
（2）①当接触面粗糙程度相同时，物体受到的摩擦力与压力成正比；
②摩擦力产生的条件：①相互接触；②存在压力；③做相对运动或有相对运动的趋势。
【解答】（1）根据二力平衡的知识可知，实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动，这样做便于测量滑动摩擦力的大小。
（2）①在丙和丁图中，接触面粗糙程度相同，而丁中的压力为丙中压力的2倍，因此丙中受到的滑动摩擦力为丁中摩擦力的一半，即f丙：f丁=1：2。根据二力平衡的知识可知，物体受到的拉力都等于摩擦力，因此F4：F3=f丙：f丁=1：2；
②物体B与物体A保持相对静止状态，即没有相对运动的趋势，因此物体B受到的摩擦力为fB=0。
12．小金想比较某两种品牌运动鞋的防滑性能，他设计了如图所示的实验，实验步骤如下：
⑴将两种品牌的运动鞋各取一只，用弹簧测力计分别称出它们的重力。小金观察到未悬挂重物时弹簧测力计示数为0.2N，图乙是测量其中一只鞋子时弹簧测力计示数，则鞋子的实际重力为 N；
⑵用弹簧测力计挂起较轻的那只鞋子，再向里面缓慢加入细沙，直至弹簧测力计示数与悬挂较重鞋子时的示数相同；
⑶在跑步机的传送带上按甲图摆放实验用品，将弹簧测力计正确调零后，其一端固定在跑步机上，另一端钩住鞋子；
⑷启动跑步机，待弹簧测力计示数稳定后记录弹簧测力计示数，该示数 (选填“大于”“等于”或”小于”)鞋子受到的摩擦力；
⑸换另一只鞋子，重复步骤(4)，并记录数据：
⑹比较步骤⑷、⑸中两次弹簧测力计示数，对应示数 (选填“较大”或”较小”)的鞋子防滑性能好；
⑺如果在步骤(4)中提高传送带速度，那么弹簧测力计示数稳定后，其示数与低速时相比将 。(选填”变大”“变小”或”不变”)
【答案】2.2；等于；较大；不变
【知识点】摩擦力的存在；影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】
（1）弹簧测力计的分度值指的是所能测量的最小值（或者是相邻两刻线之间的距离所表示的值）；读取弹簧测力计的示数首先要认清分度值；使用前必须检查零点是否准确，不准确要调零；物体由于自身的重力会对弹簧测力计的挂钩施加一个竖直向下的拉力，拉力和重力的大小是相等的；
（2）当木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力构成平衡力，这样读出拉力的大小，就可以知道摩擦力的大小了；
（3）滑动摩擦力的大小和压力大小和接触面的粗糙程度有关．压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大；
（4）滑动摩擦力大小的决定因素是接触面间的压力和接触面粗糙程度，与运动速度的大小无关，与是否做匀速直线运动无关。
【解答】
（1）由图可知：弹簧测力计1N之间有5个小格，一个小格代表0.2N，即分度值是0.2N；弹簧测力计的指针在2N下两小格处，示数为2.4N；弹簧测力计的示数为2.4N，就说明了弹簧测力计的挂钩受到了2.4N的拉力，但未悬挂重物时弹簧测力计示数为0.2N，鞋子的实际重力。
（4）当物体在同一直线上的摩擦力和拉力作用下处于平衡状态时，此时拉力的大小等于摩擦力的大小；
（6）由题中信息知，两只鞋子压力相同，则鞋底越粗糙滑动摩擦力越大，拉力示数较大的鞋子防滑性能更好；
（7）滑动摩擦力大小的决定因素是接触面间的压力和接触面粗糙程度，与运动速度的大小无关，当提高传送带速度，其滑动摩擦力与低速时相比将不变。
故答案为：（1）2.2；（4）等于；（6）较大；（7）不变。
13．小金用如图甲所示的装置，探究摩擦力的大小与哪些因素有关。实验时，用弹簧测力计拉着平放的木块分别在粗糙程度不同的木板表面上做匀速直线运动，通过改变放在木块上的砝码改变压力，分别测出木块在不同木板表面上滑动时的摩擦力。实验时，小金记录的部分数据如下表所示。
序号 木块放置情况 木板表面情况 压力/N 弹簧测力计示数/N
1 平放 木板 6 1.2
2 平放 木板 8 1.6
3 平放 木板 10 2.0
4 平放 木板上铺棉布 6 1.8
5 平放 木板上铺毛巾 6 3.0
（1）实验时，小金将木块放在木板上，弹簧测力计沿水平方向向右拉动木块，并使木块做匀速直线运动，这样做的目的是 。
（2）若要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，应选序号为 的三组数据进行分析。
小金在实验时发现：在木块没有被拉动时，弹簧测力计也有示数，且示数会变化。他请教老师，知道可用F-t图像表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图像如图乙所示，其中0~4s木块处于静止状态。
（3）分析图乙可知：要使木块由静止开始运动，至少要用 N的水平拉力拉木块；
（4）图乙所示实验中，如果实验时木块所受的拉力是2N，则下列对木块所处状态的判断，正确的是______（填字母）。
A．一定静止 B．一定做匀速直线运动
C．静止或匀速直线运动 D．条件不足，无法判断
【答案】（1）使木块所受拉力和摩擦力成为一对平衡力
（2）1、4、5
（3）2.3
（4）C
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验；摩擦力的存在；影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】（1）物体在平衡状态下所受到的力为平衡力；
（2）物体与接触面发生相对运动所收到的力为滑动摩擦力；
（3）所施加的外力大于等于最大静摩擦力时才可以拉动物体；
（4）静止时拉力大小等于静摩擦力的大小。
【解答】（1） 木块做匀速直线运动 ，使木块所受拉力和摩擦力成为一对平衡力；
（2）探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系 ，选择粗糙程度不同的三组1，4，5即可；
（3） 使木块由静止开始运动 ，所施加的外力大于等于最大静摩擦力，故为2.3N；
（4） 实验时木块所受的拉力是2N ，可能等于静摩擦力或滑动摩擦力的大小。
五、压力、探究液体压强的特点实验
14．在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小金利用多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。
（1）实验中通过观察海绵的 来比较压力的作用效果。
（2）对比甲、乙两图可知：当 一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
（3）由甲，丙两图可以探究压力的作用效果与 的关系。
（4）对比甲、丁两图，小金提出一个错误的观点，认为压力的作用效果与压力大小无关。我们判断其观点错误的理由是 。
【答案】（1）凹陷程度
（2）压力
（3）压力大小
（4）没有控制受力面积相同
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】（1）根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，海绵的凹陷程度越大，说明压力的作用效果越明显，用到的科学实验方法是转换法。
（2）（3）（4）压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关，研究与其中一个因素的关系时，应采用控制变量法
【解答】（1）根据转换法，实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果。
（2）对比甲、乙两图，压力相同，受力面积不同，可以得出：当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
（3）由甲，丙两图可以探究压力的作用效果与压力大小的关系。
（4）对比甲、丁两图，得到“压力的作用效果与压力大小无关”的结论是错误的，因为实验过程中没没有控制受力面积相同。
15．在“探究影响液体内部压强的因素”实验中：
（1）压强计是通过U形管 来显示橡皮膜所受压强大小的。
（2）小华实验时的情形如图所示，四幅图中烧杯内的液面相平(不考虑实验结论的偶然性)。
①比较图甲和图 ，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大。
②保持金属盒在水中的深度不变，改变它的方向，如图乙、丙所示，根据实验现象可以初步得出结论： 。
③比较图乙和图丁，能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗？ ，理由： 。
【答案】（1）两侧液面的高度差
（2）乙；同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强相等；不能；没有控制金属盒在液体中的深度相同
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】（1）U形管压强计是通过U形管液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小的。
（2）探究液体压强与深度的关系，需保持液体的密度相同，深度不同。
（3）控制液体的密度和深度不变，改变探头方向，进行实验。
（4）探究液体压强与密度的关系，需保持在液体的深度相同，深度不同。
【解答】（1）U形管压强计是通过U形管液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小的。
（2）①根据控制变量法，探究液体压强与深度的关系，需保持液体的密度相同，深度不同，甲、乙两图符合条件，且由图可知，在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大。
②图乙、丙中，在同种液体中，金属盒所处深度相同时，只改变探头的方向，U形管两边液柱的高度差不变，表明在同种液体的同一深度处，液体向各个方向的压强相等。
③研究液体内部压强与液体密度的关系，要控制深度相同，密度不同，图乙和图丁没有控制金属盒在液体中的深度相同。
故答案为：（1）液面高度差；（2）①乙；②同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强相等；③不能；没有控制金属盒在液体中的深度相同。
16．游泳时，小科发现越往深水区走，越感到胸闷，由此猜想液体内部的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。
①观察压强计的结构，并用大拇指轻压压强计金属盒上的橡皮膜。
②将金属盒放入水中5厘米深度处，观察现象。如图甲所示。
③将金属盒放入水中10厘米深度处，观察现象，如图乙所示。
请回答下列问题：
（1）步骤①中，轻压橡皮膜，当U形管两侧液面出现 时，说明压强计可以正常使用。
（2）该实验能得出的结论是 _。
（3）小科认为只进行两次实验就得出结论是不可靠的，还需改变深度。更换不同液体进行多次实验，其目的是 。
【答案】（1）高度差
（2）液体内部压强与液体的深度有关，同种被体深度越大，液体内部压强越大
（3）进免实验偶然性，得出普遍结论
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】（1）当橡皮膜上没有受到压强时，U形管两侧液面相平。当橡皮膜上受到压强时，U形管两侧会出现明显的高度差；
（2）根据图片分析哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论；
（3）在科学探究中，往往需要多次完成实验，从而收集多组实验数据，这样得出的结论会更加客观，具有普遍意义。
【解答】（1）步骤①中，轻压橡皮膜，当U形管两侧液面出现高度差时，说明压强计可以正常使用。
（2）根据图片可知，甲和乙中液体密度相同，探头所在深度不同，那么得到结论： 液体内部压强与液体的深度有关，同种被体深度越大，液体内部压强越大 。
（3）小科认为只进行两次实验就得出结论是不可靠的，还需改变深度。更换不同液体进行多次实验，其目的是：进免实验偶然性，得出普遍结论。
17．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= 。
【答案】（1）A，B
（2）装置气密性不好
（3）获取普遍规律
（4）ρgh
【知识点】影响液体压强大小的因素；探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】（1）液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的，高度差越大说明此时的液体压强越大，采用了转换法。
液体压强与液体的深度和密度有关，根据控制变量法，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。
（2）液体压强计是通过管内的气体传递橡皮膜上受到的压强的，如果装置漏气，U形管两侧的液面高度差会逐渐减小。
（3）用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多。
（4）根据密度公式和重力公式，得出高为h的液柱的重力，因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，根据压强公式得出液体压强pa与深度h之间的关系式。
【解答】（1）液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的，高度差越大说明此时的液体压强越大，采用了转换法。液体压强与液体的深度和密度有关，根据控制变量法，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，该实验过程用到的科学方法有转换法和控制变量法，故选A、B。
（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装置漏气。
（3）改变深度更换液体进行多次实验，其目的是得出普遍性的结论。
（4）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，高为h的液柱的重力G=mg=ρVg=ρShg，因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，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：。
故答案为：（1）A、B；（2）装置漏气；（3）得出普遍性的结论；（4）ρgh。
18．小明观察到鱼吐出的气泡在上浮的过程中越来越大，由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关，并进行了如下实验。
如图甲，将实验室压强计的金属盒放入水中，发现金属盒的位置不动时，∪形管两侧的液面高度差却逐渐减小，经检查发现压强计受损无法使用。于是小明取一足够大的空塑料瓶，在塑料瓶左侧不同的高度处扎两个小孔，制作了一个如图乙的”简易压强计”进行探究。
（1）使用实验室压强计时，出现上述现象的原因是 。
（2）简易压强计是通过 现象反映液体压强大小。
（3）小明利用简易液体压强计继续探究”塑料瓶右侧是否受到水的压强”，下列操作可行的是______。
A．让容器和水保持静止，塑料瓶绕中轴线缓慢旋转半圈
B．让塑料瓶保持静止，容器和水绕中轴线缓慢旋转半圈
C．让容器、水及塑料瓶相对静止绕中轴线缓慢旋转半圈
【答案】（1）压强计漏气
（2）水射入塑料瓶内的水平距离
（3）A；B
【知识点】液体的压强；影响液体压强大小的因素；探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】 压强计是一种采用U形管构造，内装水或水银，运用帕斯卡原理测量液体和气体的压强的一种物理仪器，我们可以从刻度尺上得知液体内部压强。
【解答】（1）如图甲，将实验室压强计的金属盒放入水中，发现金属盒的位置不动时，∪形管两侧的液面高度差却逐渐减小，经检查发现压强计受损无法使用。说明压强计漏气，气压差不断减小；
（2） 简易压强计是通过水射入塑料瓶内的水平距离现象反映液体压强大小。水平距离越远，压强越大；
（3）AB都是合适的，只改变塑料瓶的位置或者改变容器和水的位置，控制单一变量；
故答案为：（1） 压强计漏气 （2） 水射入塑料瓶内的水平距离 （3）AB
19．如图所示，用压强计研究液体内部的压强：
（1）在使用压强计前，发现U形管中两侧液面已有高度差（如图a所示），接下来的操作正确的是______；
A．取下软管重新安装 B．向U形管内添加适量液体
C．从U形管内向外倒出适量液体 D．橡皮管漏气，更换新的橡皮管
（2）比较（b）（c）两图可知：液体压强与 有关；
（3）若保持（c）图中金属盒的位置不变，将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，发现U形管两侧液面高度差变大。小金由此得出结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大。小华认为她的结论不可靠，其原因是 ；
（4）如图（d）所示，小华设想将U形管压强计做如下改装：为U形管两端都装上扎有相同橡皮膜的金属盒（且两管液面齐平），将两个金属盒分别放至两个装有相同深度的盐水和纯净水的容器底部，发现U形管的右边管内液面位置相对较高，这说明与右边管连接的金属盒放置的容器中装的是 （选填“盐水”和“水”）。
【答案】（1）A
（2）深度
（3）没有控制金属盒到液面的深度不变
（4）水
【知识点】液体的压强；影响液体压强大小的因素；探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】液体压强的大小与液体的密度大小，液体的深度均有关，若要探究其中一个变量对实验的影响，应控制另一个量相同。
【解答】（1） 使用压强计前，发现U形管中两侧液面已有高度差 ，应重新安装；
（2）图bc 的变量为所处深度不同，故与深度有关；
（3）探究密度大小对压强的影响，应控制深度相同；
（4） U形管的右边管内液面位置相对较高 ，说明左边的压强大，为密度较大的盐水，而右边为水。
20．在探究“影响液体压强因素”的实验时，某研究小组提出了下述猜想：液体压强与液体的重力、体积、质量、深度、液体种类等因素有关。
（1）该研究小组设计了如图甲装置进行实验。他们发现将一定量的水加入玻璃管后，橡皮膜向下凸出，说明了 。继续加水，发现橡皮膜凸出更明显。于是，有同学得出了“同种液体对容器底部的压强随着深度的增加而增大”的结论。
（2）这时同组的另一名同学提出反对意见。通过讨论他们重新设计了图乙装置。向漏斗中加入一定量的水，调节漏斗内液面高度，发现橡皮膜的凸出程度随着液面的升高而增大。你觉得这样设计的优点是 。
（3）进一步探究：研究小组把试管口如图丙放置，橡皮膜会 （选填“向上凸”、“向下凹”或“保持水平”）。
【答案】（1）液体对容器底部有压强
（2）保持重力不变
（3）向上凸
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】（1）橡皮膜总是向压强作用的方向凸起。
（2）探究液体压强随深度的变化关系时，需要控制其它因素相同，只改变深度；
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（3）根据液体内部压强向各个方向解答。
【解答】（1）该研究小组设计了如图甲装置进行实验。他们发现将一定量的水加入玻璃管后，橡皮膜向下凸出，说明了液体对容器底部有压强；
（2）向漏斗中加入一定量的水，调节漏斗内液面高度，发现橡皮膜的凸出程度随着液面的升高而增大。我觉得这样设计的优点是能够保持液体的重力不变，从而控制变量。
（3）在丙图中，橡皮膜仍然会受到水的压强。因为液体压强在此处向上，所以橡皮膜会向上凸起。21世纪教育网(www.21cnjy.com)七下·第3章 运动和力·实验探究精选
一、弹力、重力、力的作用效果
1．某同学在课外探究弹簧的伸长量与弹簧所受拉力的关系，利用了如图所示的装置(弹簧固定端对准刻度尺上的零刻度线)，记录相应的实验数据如表所示：
拉力/牛 0 5 10 15 20 25 30 35
指针位置/厘米 2 3 4 5 6 7 7.5 7.8
伸长量/厘米 0 1 2 3 4 5 5.5 5.8
（1）弹簧不受拉力时的长度是 厘米，弹簧受到10牛的拉力时，其长度是 厘米，此时弹簧伸长 厘米。
（2）分析实验数据，写出弹簧的伸长量与弹簧所受拉力的关系： 。
（3）举出该探究在实际生活中的一个应用实例： 。
2．在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中，楚老师给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸（如图甲所示），随机提供绿豆、红豆或黄豆一包（每组只有一种豆类），利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据．
（1）根据测得的实验数据描绘成G-m的图像；发现图像是一条经过原点的直线，由此可知
。
（2）有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠后，观察绘制的图像，图线可能是图乙中 ，以此判断重力与物质种类的关系．（已知ρ绿豆﹥ρ黄豆）
（3）经过一段时间的学习后，老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤，具体操作如下：用同一小桶分别盛满不同的液体，用弹簧测力计测出小桶的重力为1N，装满水后总重力为3N，再装满另一液体时示数为4N，则液体密度为 kg／m3.
（4）小唐做“弹簧的伸长量跟受到拉力的关系”的实验时，他先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长为l0，再把弹簧竖直悬挂起来，然后用竖直向下的力F拉弹簧下端，测出弹簧的长度为l，把l－l0作为弹簧的伸长量x。这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后作出的F－x图像是 并加以说明(其他操作都正确)。
3．小柯看见农民伯伯在用铁锹挖士时，不时地往手上吐口水，询问后得知是为了防止打滑，但为什么许多场合写着”地板湿滑小心慢走“？于是他找来弹簧测力计、滴管、木块和一杯水进行探究。如图所示，在水平桌面上滴不同滴数的水并涂匀，立即让木块在桌面上做匀速直线运动，测出摩擦力，记录数据如下表所示：
实验次序 1 2 3 4 5
水滴数/滴 5 10 15 20 25
摩擦力/N 1.3 1.5 18 1.4
（1）第五次实验中弹簧测力计的读数如图，为 N。
（2）弹簧测力计能够测量力的大小，利用的是______(填字母)。
A．力能改变弹簧的形状
B．力能改变弹黄的运动方向
C．力能改变弹簧的运动快慢
（3）随着水滴的增加，摩擦力的大小变化趋势更接近以下四幅图中的 图。
二、牛顿第一定律
4．“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）伽利略通过如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出现的先后顺序： (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，那么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
。
三、探究二力平衡的条件
5．如图所示为“探究二力平衡的条件”的实验。
（1）如果物体只受到两个力的作用，且处于 状态，那么说明这两个力是相互平衡的。由此，小科提出能利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡中力的大小相等的这一条件。小妍则认为，此方案不能探究该条件，理由是 。
（2）两人设计了另一个实验方案，如图乙所示，可通过调整 来改变卡片两端受到的拉力的大小。
（3）在如图乙所示的装置中，要继续验证二力平衡的另一条件是两个力作用在同一条直线上，具体的操作是 。
6．如图所示为科学兴趣小组的同学们“探究二力平衡条件”的实验，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一定量的钩码，通过观察木块的运动状态来分析二力平衡的条件。已知每个钩码重为1牛。请回答下列问题：
（1）当左右两边所挂钩码的数量相同时，木块保持静止：当左边悬挂三个钩时，右边悬挂两个钩码时，木块电能保持静止，请分析出现这种现象的原因： 。
（2）小明认为将木块A换成带轮子的小车(如图乙所示)，实验效果会更好，其理由是
。
（3）小明在小车静止后。保持两边拉力的大小不变，将小车扭转到如图内所示的位置，松手后，小车立即恢复到原来的状态。设计此实验步骤的目的是探究 。
四、影响摩擦力大小的因素
7．小明用同一个木块进行了“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验，木板、棉布均放置在水平桌面上，如图所示。
（1）实验中测量滑动摩擦力的原理是 。
（2）分析实验甲、乙知F甲＜F乙，则可得在接触面粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大。
（3）拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛，这是应用了 两次实验得出的结论。
8．小科在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，设计了如图甲、乙、丙所示的三E次实验，三次实验均用弹簧测力计拉着木块作匀速直线运动。请回答：
（1）比较甲、乙两次实验，说明滑动摩擦力的大小与 的大小有关；
（2）比较甲、丙两次实验，可以得出的结论是 ；
（3）在进行甲、乙、丙实验时，小科认为必须控制木块以相同的速度作匀速直线运动，请你评价小科的观点是否正确，并说明理由 。
9．在探究“阻力对物体运动的影响”时，让同一小车从同一斜面的顶端由静止下滑到底端，使小车在棉布表面和木板表面上运动，小车滑行的距离如图所示：
（1）本实验中，从同一高度释放小车的目的是 。
（2）当小车在水平木板表面上运动时，受到的一对平衡力是 （填字母）
A．小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力
B．小车受到的重力和小车对木板的压力
C．小车受到的重力和木板对小车的支持力
（3）该实验通过比较小车在水平面上运动距离的大小判断小车受到的摩擦力大小的，说明受到的摩擦力越大，运动状态改变越 （填“快”或“慢”）
10．某兴趣小组用以下实验装置“探究从斜面上下滑的物块，在水平面上滑行的距离与哪些因素有关”。实验中让木块分别从不同高度由静止开始沿光滑斜面下滑，最终静止在与斜面相接的水平木板或铺上棉布的板上.用刻度尺测量每次开始下滑时的高度h和在水平板面上滑行的距离s，记录如下表所示：
实验序号 水平板面 高度h/m 水平距离s/m
1 木板 0.20 1.00
2 木板 0.40 2.00
3 木板 0.60 3.00
4 铺上棉布的板 0.20 0.50
5 铺上棉布的板 0.40 1.00
6 铺上棉布的板 0.60 1.50
（1）分析1、2、3次实验可得：木块在木板上滑行的水平距离s与在斜面上释放时的高度h的关系式为s= 。
（2）比较1与4，2与5，3与6三组实验可得：在斜面上释放的高度相同时，木块在水平板面上滑行的距离与 有关；
（3）实验得出的结论是： 。
11．如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验．
（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做 运动，这样做便于测量滑动摩擦力的大小。上述实验得到的结论是：滑动摩擦力的大小跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关。人们通过大量实验进一步证明：接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比。
（2）如图丁所示，在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B，用弹簧测力计拉着物块A，使物块B随A一起做匀速直线运动．弹簧测力计示数为F4，则F4：F3= ；此运动过程中，物块B受到的摩擦力fB= N．
12．小金想比较某两种品牌运动鞋的防滑性能，他设计了如图所示的实验，实验步骤如下：
⑴将两种品牌的运动鞋各取一只，用弹簧测力计分别称出它们的重力。小金观察到未悬挂重物时弹簧测力计示数为0.2N，图乙是测量其中一只鞋子时弹簧测力计示数，则鞋子的实际重力为 N；
⑵用弹簧测力计挂起较轻的那只鞋子，再向里面缓慢加入细沙，直至弹簧测力计示数与悬挂较重鞋子时的示数相同；
⑶在跑步机的传送带上按甲图摆放实验用品，将弹簧测力计正确调零后，其一端固定在跑步机上，另一端钩住鞋子；
⑷启动跑步机，待弹簧测力计示数稳定后记录弹簧测力计示数，该示数 (选填“大于”“等于”或”小于”)鞋子受到的摩擦力；
⑸换另一只鞋子，重复步骤(4)，并记录数据：
⑹比较步骤⑷、⑸中两次弹簧测力计示数，对应示数 (选填“较大”或”较小”)的鞋子防滑性能好；
⑺如果在步骤(4)中提高传送带速度，那么弹簧测力计示数稳定后，其示数与低速时相比将 。(选填”变大”“变小”或”不变”)
13．小金用如图甲所示的装置，探究摩擦力的大小与哪些因素有关。实验时，用弹簧测力计拉着平放的木块分别在粗糙程度不同的木板表面上做匀速直线运动，通过改变放在木块上的砝码改变压力，分别测出木块在不同木板表面上滑动时的摩擦力。实验时，小金记录的部分数据如下表所示。
序号 木块放置情况 木板表面情况 压力/N 弹簧测力计示数/N
1 平放 木板 6 1.2
2 平放 木板 8 1.6
3 平放 木板 10 2.0
4 平放 木板上铺棉布 6 1.8
5 平放 木板上铺毛巾 6 3.0
（1）实验时，小金将木块放在木板上，弹簧测力计沿水平方向向右拉动木块，并使木块做匀速直线运动，这样做的目的是 。
（2）若要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，应选序号为 的三组数据进行分析。
小金在实验时发现：在木块没有被拉动时，弹簧测力计也有示数，且示数会变化。他请教老师，知道可用F-t图像表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图像如图乙所示，其中0~4s木块处于静止状态。
（3）分析图乙可知：要使木块由静止开始运动，至少要用 N的水平拉力拉木块；
（4）图乙所示实验中，如果实验时木块所受的拉力是2N，则下列对木块所处状态的判断，正确的是 （填字母）。
A．一定静止 B．一定做匀速直线运动
C．静止或匀速直线运动 D．条件不足，无法判断
五、压力、探究液体压强的特点实验
14．在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小金利用多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。
（1）实验中通过观察海绵的 来比较压力的作用效果。
（2）对比甲、乙两图可知：当 一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
（3）由甲，丙两图可以探究压力的作用效果与 的关系。
（4）对比甲、丁两图，小金提出一个错误的观点，认为压力的作用效果与压力大小无关。我们判断其观点错误的理由是 。
15．在“探究影响液体内部压强的因素”实验中：
（1）压强计是通过U形管 来显示橡皮膜所受压强大小的。
（2）小华实验时的情形如图所示，四幅图中烧杯内的液面相平(不考虑实验结论的偶然性)。
①比较图甲和图 ，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大。
②保持金属盒在水中的深度不变，改变它的方向，如图乙、丙所示，根据实验现象可以初步得出结论： 。
③比较图乙和图丁，能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗？ ，理由：
。
16．游泳时，小科发现越往深水区走，越感到胸闷，由此猜想液体内部的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。
①观察压强计的结构，并用大拇指轻压压强计金属盒上的橡皮膜。
②将金属盒放入水中5厘米深度处，观察现象。如图甲所示。
③将金属盒放入水中10厘米深度处，观察现象，如图乙所示。
请回答下列问题：
（1）步骤①中，轻压橡皮膜，当U形管两侧液面出现 时，说明压强计可以正常使用。
（2）该实验能得出的结论是 。
（3）小科认为只进行两次实验就得出结论是不可靠的，还需改变深度。更换不同液体进行多次实验，其目的是 。
17．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= 。
18．小明观察到鱼吐出的气泡在上浮的过程中越来越大，由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关，并进行了如下实验。
如图甲，将实验室压强计的金属盒放入水中，发现金属盒的位置不动时，∪形管两侧的液面高度差却逐渐减小，经检查发现压强计受损无法使用。于是小明取一足够大的空塑料瓶，在塑料瓶左侧不同的高度处扎两个小孔，制作了一个如图乙的”简易压强计”进行探究。
（1）使用实验室压强计时，出现上述现象的原因是 。
（2）简易压强计是通过 现象反映液体压强大小。
（3）小明利用简易液体压强计继续探究”塑料瓶右侧是否受到水的压强”，下列操作可行的是______。
A．让容器和水保持静止，塑料瓶绕中轴线缓慢旋转半圈
B．让塑料瓶保持静止，容器和水绕中轴线缓慢旋转半圈
C．让容器、水及塑料瓶相对静止绕中轴线缓慢旋转半圈
19．如图所示，用压强计研究液体内部的压强：
（1）在使用压强计前，发现U形管中两侧液面已有高度差（如图a所示），接下来的操作正确的是______；
A．取下软管重新安装 B．向U形管内添加适量液体
C．从U形管内向外倒出适量液体 D．橡皮管漏气，更换新的橡皮管
（2）比较（b）（c）两图可知：液体压强与 有关；
（3）若保持（c）图中金属盒的位置不变，将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，发现U形管两侧液面高度差变大。小金由此得出结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大。小华认为她的结论不可靠，其原因是 ；
（4）如图（d）所示，小华设想将U形管压强计做如下改装：为U形管两端都装上扎有相同橡皮膜的金属盒（且两管液面齐平），将两个金属盒分别放至两个装有相同深度的盐水和纯净水的容器底部，发现U形管的右边管内液面位置相对较高，这说明与右边管连接的金属盒放置的容器中装的是 （选填“盐水”和“水”）。
20．在探究“影响液体压强因素”的实验时，某研究小组提出了下述猜想：液体压强与液体的重力、体积、质量、深度、液体种类等因素有关。
（1）该研究小组设计了如图甲装置进行实验。他们发现将一定量的水加入玻璃管后，橡皮膜向下凸出，说明了 。继续加水，发现橡皮膜凸出更明显。于是，有同学得出了“同种液体对容器底部的压强随着深度的增加而增大”的结论。
（2）这时同组的另一名同学提出反对意见。通过讨论他们重新设计了图乙装置。向漏斗中加入一定量的水，调节漏斗内液面高度，发现橡皮膜的凸出程度随着液面的升高而增大。你觉得这样设计的优点是 。
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（3）进一步探究：研究小组把试管口如图丙放置，橡皮膜会 （选填“向上凸”、“向下凹”或“保持水平”）。21世纪教育网(www.21cnjy.com)
参考答案
1．【答案】（1）2；4；2
（2）在一定的范围内，弹簧的伸长量与弹簧所受拉力成正比
（3）弹簧测力计
2．【答案】（1）物体所受的重力和物体的质量成正比
（2）C
（3）1.5×103
（4）B，由于弹簧自身的重力也会使弹簧伸长
3．【答案】（1）1.2
（2）A
（3）B
4．【答案】（1）C、A、B
（2）没有涉及静止物体(不受力时)的运动规律
5．【答案】（1）静止；由于只能测出物体对弹簧测力计的拉力大小，无法测量物体自身的重力大小，故无法得出
（2）钩码的数量
（3）将卡片扭转一个角度再释放，观察卡精是否保持静止
6．【答案】（1）木块受到水平向右的摩擦力
（2）小车受到的摩擦力比木块小
（3）不在同一直线上的两个力能否平衡
7．【答案】（1）二力平衡
（2）压力
（3）甲、丙
8．【答案】（1）压力
（2）在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大
（3）不正确；根据二力平衡的条件，实验中只需要控制木块作匀速直线运动，摩擦力大小就等于拉力的大小，且滑动摩擦力的大小与速度大小无关。
9．【答案】（1）使小车刚到达水平面时的初速度相同
（2）C
（3）快
10．【答案】（1）5h
（2）接触面的粗糙程度
（3）木块在水平面上滑行的距离与释放高度及接触面的粗糙程度有关
11．【答案】（1）匀速直线
（2）2：1；0
12．【答案】2.2；等于；较大；不变
13．【答案】（1）使木块所受拉力和摩擦力成为一对平衡力
（2）1、4、5
（3）2.3
（4）C
14．【答案】（1）凹陷程度
（2）压力
（3）压力大小
（4）没有控制受力面积相同
15．【答案】（1）两侧液面的高度差
（2）乙；同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强相等；不能；没有控制金属盒在液体中的深度相同
16．【答案】（1）高度差
（2）液体内部压强与液体的深度有关，同种被体深度越大，液体内部压强越大
（3）进免实验偶然性，得出普遍结论
17．【答案】（1）A，B
（2）装置气密性不好
（3）获取普遍规律
（4）ρgh
18．【答案】（1）压强计漏气
（2）水射入塑料瓶内的水平距离
（3）A；B
19．【答案】（1）A
（2）深度
（3）没有控制金属盒到液面的深度不变
（4）水
20．【答案】（1）液体对容器底部有压强
（2）保持重力不变
（3）向上凸
