物理期末复习 6-10章实验47题专项练习(含答案)

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名称 物理期末复习 6-10章实验47题专项练习(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2024-05-12 18:34:29

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物理期末复习 6-10章 实验47题专项练习
考点题型归纳:
一、测量固体密度的实验器材和实验步骤(共3小题)
二、测量固体密度的数据处理和误差分析(共2小题)
三、分子之间存在引力和斥力的现象(共1小题)
四、摩擦起电现象(共1小题)
五、影响弹簧弹力大小的因素(共1小题)
六、力的三要素对力的作用效果的影响(共1小题)
七、重力的大小与质量的关系(共2小题)
八、影响滑动摩擦力大小的因素(共1小题)
九、影响滑动摩擦力的大小因素实验装置和实验步骤(共3小题)
十、影响滑动摩擦力的大小因素的注意事项(共3小题)
十一、探究影响压力效果的实验结论(共2小题)
十二、设计实验探究压力作用效果与哪些因素有关(共2小题)
十三、探究液体压强的实验装置和步骤(共2小题)
十四、探究液体压强的实验数据记录和结果分析(共2小题)
十五、液体压强公式的简单应用(共2小题)
十六、设计实验估测大气压的值(共2小题)
十七、液体压强与流速的关系及现象解释(共3小题)
十八、探究浮力大小与浸入液体中的深度的关系(共3小题)
十九、探究浮力大小与浸在液体中的体积关系(共3小题)
二十、探究浮力大小与液体密度的关系(共3小题)
二十一、改变物体的浮沉条件(共2小题)
二十二、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系(共3小题)
考点题型训练
一、测量固体密度的实验器材和实验步骤(共3小题)
1.(22-23八年级下·江苏镇江·期末)小轩想通过测量银币的密度来判断其真伪,已知银币含银90%,含铜10%;

金属 密度/g·cm-3
金 19.3
铅 11.3
银 10.5
铜 8.9
钢、铁 7.9
(1)将天平放在 台面上,调节时,应先把游码移到标尺左端的 ,若此时天平刻度盘上指针偏左,应向 调节平衡螺母;
(2)测量质量时,砝码与游码的位置如图1所示,则银币的质量为 g;
(3)测量体积时,因银币直径太大,无法放入量筒,于是设计如下方案:
①如图2,在烧杯内倒入适量水,用天平测出其总质量;
②如图3,用细丝线拴住银币,放入烧杯中,调节游码使天平平衡;
③算出银币的体积为 cm3;
④测得的该银币的密度为 g/cm3;
(4)如表是密度表,已知真币的密度10.3g/cm3,若忽略测量误差,以下小轩对银币真伪判断不正确的是 。
A.该银币不是真币
B.可能用由钢和铜制成
C.可能是用铅和铜制成
D.可能是减少了银的含有比例
2.(22-23八年级下·江苏淮安·期末)为了测量形状不规则石块的密度,小华做了如下实验:

(1)将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端“0”刻度线处,发现指针在分度盘上的位置如图甲所示,此时应将横梁上的平衡螺母向 调节;
(2)测量质量时,将石块放在左盘中,在右盘加入一定量的砝码后,天平的指针仍偏向左侧,再加入最小的5g砝码后,指针偏向右侧,这时石块的质量 (选填“大于”、“等于”或“小于”)右盘中砝码的总质量,接下来的操作是 ,直至天平平衡;
(3)天平平衡后,所用砝码和游码位置如图乙所示,石块的质量为 g;
(4)在量筒中注入的水,系上细线后将石块放入,水面位置如图丙所示,则石块的体积为 ,石块的密度为 ;
(5)如果系石块所用细线的直径是,则所测石块的密度会偏 。
3.(22-23八年级下·江苏镇江·期末)小华设计了两种实验方案来分别测量a、b两个合金块的密度。
(1)方案1:测量a的密度
①把天平放在水平桌面上,游码移到标尺零刻度处,发现指针静止时如图1所示,则应将平衡螺母向 调节,使天平平衡;
②将a合金块放入 盘,用镊子向另一个盘中添加砝码,并向右移动游码,当天平平衡时砝码和游码位置如图2所示,则a的质量为 g;
③a是边长为2cm的正方体,其体积是 cm3,密度是 g/cm3。
(2)方案2:测量b的密度
①用电子秤按图3所示步骤进行测量,为了能更准确地测算出b合金块的密度,应选择图3中的甲、 和丁所测数据来完成,算出b合金块的密度为 kg/m3;
②若仅选择图3实验中的乙、丙和丁所测数据,算出的b合金块的密度与真实值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。

二、测量固体密度的数据处理和误差分析(共2小题)
4.(22-23八年级下·江苏淮安·期末)小明用实验室的天平、量筒,测量一个摆件小肥猫(不吸水)的密度,操作如下:

(1)将天平放置于水平台面上,将游码移至标尺左端的零刻度线上,指针偏向分度盘的右侧,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节至天平水平平衡;
(2)将肥猫放在天平左盘,在右盘增减砝码并调节游码,天平平衡时,砝码和游码如图甲所示,肥猫质量 g;
(3)小明发现肥猫体积过大,无法将肥猫放入量筒中。为了测量肥猫体积,他做了如图乙所示的实验:
①先在烧杯中加适量的水,在水面处做好标记1;
②再将肥猫全部浸没在水中,水面处做好标记2;
③将烧杯中的水倒入空量筒直至烧杯中水面降至标记1;
④读出量筒中水的体积即为肥猫的体积。
(4)根据小明的测量,肥猫的密度 ,该测量结果 (选填“偏大”或“偏小”);
(5)指出小明测量结果误差较大的原因: ,写出一种解决方法: 。
5.(22-23八年级下·江苏南京·期末)小明测量南京雨花石的密度,进行了如下实验:

(1)将天平放在水平桌面上,游码放在标尺左端零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,应将天平的平衡螺母向 端调,使横梁平衡;
(2)如图乙所示,雨花石的质量为 g;
(3)将雨花石放入盛有50mL水的量筒中,静止时液面情况如图丙所示,则雨花石的密度是 kg/m3;
(4)小明根据所测数据,在图丁上描出一个对应的点A,接着他又换用另一石块重复了上述实验,将所测数据在图上又描出了另一个对应的点B,若以ρA、ρB分别代表雨花石和另一石块的密度,则两者大小关系为:ρA ρB;
(5)实验创新:小明借助电子秤来测量雨花石的密度,实验步骤如下:①用电子秤测得雨花石的质量为m1;②将雨花石放入溢水杯中,然后向溢水杯注满水,测得杯、水和雨花石的总质量为m2;③取出雨花石,向溢水杯中补满水,测得杯和水的总质量为m3。则雨花石的密度为 (已知水的密度为ρ水,答案用字母表示),若考虑步骤③中取出雨花石会带走部分水,则测得的值ρ测与真实值ρ真的大小关系为:ρ测 ρ真。
三、分子之间存在引力和斥力的现象(共1小题)
6.(22-23八年级下·江苏镇江·期末)晓文同学学习了分子动理论的知识之后,做了以下的一些实验。
(1)实验一:在容器中先后注入100mL的水和100mL的酒精,两种液体完全混合之后的总体积 (选填“大于”、“等于”或“小于”)200mL,这是因为分子之间有 ,该实验选择图1中的 容器,现象更明显;
(2)实验二:为演示分子的无规则运动,设计了如图2装置,其中一瓶装有红棕色二氧化氮气体(密度大于空气),另一瓶装有空气,装二氧化氮气体的是 (选填“A”或“B”)瓶,这样放置的目的是为了减小 的影响;
(3)实验三:如图3,将重为3N的玻璃板挂在弹簧测力计下,使玻璃板下表面接触水面,然后缓慢向上拉弹簧测力计,当玻璃板与水面分离时,观察到弹簧测力计示数 ,则说明分子间存在 。

四、摩擦起电现象(共1小题)
7.(22-23八年级下·江苏无锡·期末)学完静电现象后,小乐做了如下实验:将塑料绳的一端扎紧,尽可能将其撕成更多的细丝,用干燥的手从上向下捋几下,观察到图(1)的现象,这是因为塑料丝带了 电荷(选填“同种”或“异种”),这种使塑料丝带电的方法称为摩擦起电。将三个轻质带电小球悬挂起来,相互作用情况如图(2)所示,已知a球带正电,则c球带 。

五、影响弹簧弹力大小的因素(共1小题)
8.(22-23八年级下·江苏镇江·期末)某兴趣小组用如图1装置探究弹簧(橡皮筋)的伸长量与拉力的关系,已知两根橡皮筋长度和材料相同,粗细不同;

(1)实验时,在弹簧和橡皮筋下方挂上不同质量的钩码,用刻度尺测出弹簧和橡皮筋的伸长量,并绘制拉力(F)与伸长量(Δl)的图像(如图2),其中图线Ⅱ为弹簧的图线;由图可知:拉力越大,弹簧(或橡皮筋)的伸长量 ;在弹性范围内,弹簧的伸长量与拉力成 ;粗橡皮筋的实验图像是图2中的 图线(选填“Ⅰ”或“Ⅲ”);
(2)若用实验中的弹簧制作弹簧测力计,为了保证刻度分布均匀,则该测力计的最大测量值是 N;
(3)如图3,小明用图线Ⅰ所对应的橡皮筋制作测力计,步骤如下:
①不挂钩码时,在回形针上端位置标上“0”刻度线;
②挂上重5N的钩码,在回形针上端位置标上“5”刻度线;
③用刻度尺测出0~5N刻度线之间的距离,等分标出其它刻度线;
若用此测力计进行测量,除“5N”外,其它测量值将 (选填“偏大”、“偏小”或“都有可能”);若测量值为2N,则准确值为 N。
六、力的三要素对力的作用效果的影响(共1小题)
9.(22-23八年级下·江苏镇江·期末)篮球运动员传球时,篮球撞击地面后能准确反弹到远处队友手中,小明好奇篮球撞击地面后反弹方向与哪些因素有关,与同学讨论后,他们觉得可以用弹性小球代替篮球,对小球撞击水平地面后的反弹方向进行探究,并提出了三种猜想。
猜想1:与小球撞击地面前是否旋转有关;
猜想2:与小球撞击地面时的入射方向有关;
猜想3:与地面的粗糙程度有关。
(1)对于猜想1,联想到旋转的乒乓球打到台面后,反弹的路线发生明显变化,由此判断猜想1是 的。
(2)为验证猜想2和3,同学们设计了如图甲所示的装置,每次都让弹性小球从压缩相同长度的弹簧的下端,由静止弹出并撞击地面,分别改变地面的粗糙程度和小球的入射方向与地面的夹角α,测出小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β,记录数据如下表。
夹角α 20.0° 30.0° 45.0° 60.0° 70.0°
夹角β 玻璃地面 25.5° 34.7° 49.2° 63.5° 72.8°
木板地面 28.6° 37.3° 51.6° 65.4° 74.1°
水泥地面 30.9° 39.2° 53.9° 67.5° 76.6°
①对于猜想2,分析数据可得到β与α的定性关系:当地面的粗糙程度一定时,小球入射方向与地面的夹角α越大,小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β就越 ,说明猜想2是正确的。
②对于猜想3,小明认为表中α一定时,各次测得的β不等,这是由于测量误差引起的,所以猜想3是错误的。你 (选填“赞成”或“不赞成”)小明的观点,理由是 。
(3)用每隔s曝光一次的频闪照相机拍摄到某次小球从地面O位置反弹至D位置的照片,如图乙所示,小球是从图乙中的 (选填“A”“B”或“C”)位置开始入射的。
(4)同学们分析:当α一定时,随着地面粗糙程度变小,β与α越接近,由此推理,如果地面没有摩擦,则β与α应相等,请写出一个用此思想方法研究物理问题的实例: 。
七、重力的大小与质量的关系(共2小题)
10.(22-23八年级下·江苏苏州·期末)以下是书本上的两个小实验,请根据要求填空:

(1)如图1所示,小宇先后将50mL 水和50mL 的酒精倒入玻璃管中,翻转几次后发现水和酒精的总体积小于100mL,这说明 ,为使实验现象更明显,应选用内径较 (细/ 粗)的玻璃管;
(2)如图2所示,当带电的塑料棒靠近轻质塑料吸管的一端时,塑料吸管会偏转,这是因为带电体具有 的性质,实验过程中用带电塑料棒靠近塑料吸管的 (A/B)点,实验效果更明显。
11.(22-23八年级下·江苏连云港·期末)某校物理实验兴趣小组的几位同学在探究“物体所受重力大小与物体质量关系”时进行了如下的实验探究:用一些质量为50g的钩码来探究物体所受重力大小与质量的关系,实验记录如表:
实验序号 钩码的质量 钩码的重力 重力/质量()



(1)在探究过程中,除了要用天平测量质量,还需用 来测量重力;
(2)根据数据可得重力与质量的比值是9.8N/kg这个值大小取决于 (填“钩码”或“地球”);
(3)分析实验数据得出的结论是: 。
八、影响滑动摩擦力大小的因素(共1小题)
12.(22-23八年级下·江苏苏州·期末)在“探究重力大小跟质量的关系”的实验中,某小组得到如表所示的实验数据
序号 物体质量 物体的重力 重力与质量之比
1 0.1 0.99 9.9
2 0.3 2.91 9.7
3 0.5 4.90 9.8

实验数据对应的G-m图像应是图线 (填序号),从而得出结论: ;另一组同学在测量前忘记将弹簧测力计调零,指针指在0.2N刻度处就开始了实验,则描绘的图线应是图线 (填序号)
九、影响滑动摩擦力的大小因素实验装置和实验步骤(共3小题)
13.(22-23八年级下·江苏无锡·期末)为了探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,小明选用同一正方体木块在水平面上做了如图所示的三次实验。

(1)实验前除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,为了能准确测量滑动摩擦力,还应进行的操作是将弹簧测力计在 (水平/竖直)方向调零;
(2)在图甲所示实验中小明用弹簧测力计水平拉木块,水平拉力逐渐增大,但木块一直静止,此过程中木块所受的摩擦力 (变大/变小/不变);如图丙此时木块在水平拉力的作用下做匀速直线运动,若将拉力增大到5N,则木块向右做 (匀速/加速/减速)运动,此时木块所受滑动摩擦力为 N;
(3)在甲、乙、丙三次实验中,比较 两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系;
(4)小明对该实验进行改进,如图丁所示,他将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,实验时拉着长木板沿水平地面向左 (一定/不一定)做匀速直线运动,稳定后读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小。实验中,当木块相对地面静止时,他发现弹簧测力计的示数不稳定,写出可能的一种原因是 。
14.(22-23八年级下·江苏南京·期末)小明用器材完成以下实验:如图所示,探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”

(1)如图甲、乙、丙,小明用弹簧测力计沿水平方向拉动同一木块,使其做 运动。图甲中木块受到的滑动摩擦力大小等于 N,方向 。
(2)比较甲、丙两图可知:当 相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)图甲中物体运动的速度大小为,图乙中物体运动的速度大小为,实验过程中,关于和的大小,下列说法正确的是 。
A.一定大于
B.一定小于
C.一定等于
D.可以大于、等于或小于
(4)如图丁所示,小明用弹簧测力计拉动此木块,使其在木板上沿水平方向做匀速直线运动,与甲图相比,此时丁图中木块受到的滑动摩擦力会 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
15.(22-23八年级下·江苏南通·期末)在体验“摩擦力”的实践活动中:

(1)如图甲,用杯子接水的过程中,水流下降时受到 作用使得水向下的速度增大;水杯始终静止在手中,杯子受到的摩擦力方向 ,摩擦力大小 (选填“变大”“变小”或“不变”);杯子装满水后,增加手对杯子的压力,则摩擦力的大小 。
(2)如图乙,把一根粗糙的木棒放在两手的食指上,两手指距木棒两端的距离相同。现在缓缓地相向移动两个手指,发现左食指相对木棒发生移动,而右手食指相对木棒未发生移动,则木棒的重心靠近 手(选填“左”或“右”),此时左食指受到摩擦力 (选填“大于”“等于”或“小于”)右食指受到摩擦力。
十、影响滑动摩擦力的大小因素的注意事项(共3小题)
16.(22-23八年级下·江苏淮安·期末)如图所示,在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小明用到的实验器材有:一块木板、三块相同的正方体铝块(重均为1.0N)、一只砝码、一块棉布、一只弹簧测力计。

(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着铝块做 运动,根据二力平衡知识可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较 两次实验,是为了探究滑动摩擦方的大小与压力大小的关系;
(3)图丁中,小明拉动弹簧测力计使铝块在长木板上沿水平方向做匀速直线运动,铝块受力 (选填“平衡”“不平衡”),甲图铝块受到的摩擦力为f甲,丁图铝块受到的摩擦力为f丁,则f甲 f丁 (选填“<”或“=”或“>”);
(4)小红对实验装置进行了改动,如图戊所示,小红 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板,铝块受到摩擦力方向 。
17.(22-23八年级下·江苏宿迁·期末)图甲是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验的装置;

(1)图甲实验中水平拉动物块B做匀速直线运动,根据 知识,测出物块B所受滑动摩擦力的大小,此运动过程中砝码 (选填“受”或“不受”)摩擦力;
(2)“创新小组”在实验过程中记录的数据如表:
次数 压力F/N 接触面粗糙程度 摩擦力/N
1 3 木板 1.2
2 4 木板 1.6
3 5 木板 2.0
4 5 棉布 2.5
5 5 毛巾 3.0
①比较3、4、5三次实验数据,可以得出结论:在 相同时,接触面越 ,滑动摩擦力越大;
②比较1、2、3三次实验数据,可以得出结论:在 相同时,压力越 ,滑动摩擦力越大;
(3)在实验过程中,“科技小组”将探究实验装置进行了改进,如图乙所示,该装置的好处是① ,② ;实验中发现在拉动木板A'运动的过程中,弹簧测力计示数变化明显,其原因可能是 。
18.(22-23八年级下·江苏南京·期末)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”实验中:

(1)实验开始时,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,木块没动,此时木块受到的摩擦力大小 拉力大小;
(2)如图甲、乙、丙所示,每次弹簧测力计都沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,比较 两次实验可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,体操运动员在手上涂镁粉应用了比较 两次实验所得的结论;
(3)在图甲中,当弹簧测力计以速度v1拉着木块做匀速运动,弹簧测力计的示数为F1,当弹簧测力计以速度v2拉着木块做匀速运动(v1(4)探究后反思:操作中不能保证匀速拉动物体,所以弹簧测力计的示数并不稳定,经老师引导后,将实验装置改成如图丁所示,当拉出木板的过程中,发现弹簧测力计示数仍然不稳定,仍然不稳定的原因可能是 (填字母)。

A.加速拉动了木板
B.减速拉动了木板
C.木板上表面的粗糙程度不均匀
D.木板下表面的粗糙程度不均匀
十一、探究影响压力效果的实验结论(共2小题)
19.(22-23八年级下·江苏无锡·期末)如图甲是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置,实验所用的长木板,一面比较光滑,另一面比较粗糙。同学们根据猜想进行了实验,得出数据如下表所示:

实验序号 长木板表面 木块放置方式 拉动木块的个数 弹簧测力计示数/N
① 较粗糙 平放 1 1.5
② 较粗糙 平放 2 3.0
③ 较光滑 平放 2 1.6
④ 较光滑 竖放 2 1.6
(1)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 的知识可知,弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等;
(2)由实验序号 可以探究滑动摩擦力的大小是否和物体所受的压力有关;
(3)由实验序号②③可得到的结论是: 。由实验序号③④可得到滑动摩擦力的大小与 无关;
(4)若在图甲装置中,木块在运动过程中所受拉力突然变大加速拉动木块运动,此时木块所受摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图乙所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好。图乙实验中 (填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板;
(6)根据你在本实验中的收获,请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象的措施: 。
20.(22-23八年级下·江苏南京·期末)小明在“探究影响压力作用效果因素”的实验中,利用所选用的器材在水平桌面上进行实验,实验过程如图所示。

(1)图甲、乙和丙实验中,通过观察海绵的 来比较压力的作用效果,物理学的这种研究方法也运用于以下 实验中(填序号字母);
A.用两只完全的蜡烛探究平面镜成像的特点
B.当液体深度一定时,探究液体压强和液体密度的关系
C.用微小压强计U形管中液面的高度差来比较液体内部压强的大小
(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时,压力 ,压力的作用效果越明显;通过比较图 ,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)若将带砝码的小桌分别放在海绵、木板上,如图A、B所示,则图A、B中海绵受到的压强pA、 pB的大小关系是 pA pB;
十二、设计实验探究压力作用效果与哪些因素有关(共2小题)
21.(22-23八年级下·江苏常州·期末)小组同学探究压力的作用效果与哪些因素有关?根据生活经验,同学们猜想
猜想1:压力的作用效果可能与压力的大小有关;
猜想2:压力的作用效果可能与受力面积的大小有关;
同学们利用海绵、小桌和砝码等器材,展开实验,如图所示

(1)关于猜想1,通过 两组实验可得探究结论: ;
(2)关于猜想2,通过 两组实验可得探究结论: ;
(3)生活中书包的背带做得又宽又大,是通过 的方法 压强;
(4)“磨刀不误砍柴工”:是通过 的方法 压强。
22.(22-23八年级下·江苏连云港·期末)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小明同学用一块海绵和A、B两个重物做了如图所示的一系列实验,请仔细观察,并分析回答下列问题。

(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,这种探究方法叫做 ;
(2)由图甲、乙的实验现象可知:在受力面积相同时, ,压力的作用效果越明显;
(3)同组的小华同学想利用一只铅笔探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,他设计了如图丁、戊所示的两种方案,小明认为图丁的方案不合理,原因是图丁的方案没有控制 相同。
十三、探究液体压强的实验装置和步骤(共2小题)
23.(22-23八年级下·江苏·期末) 研究“压力作用效果与哪些因素有关”时,小星同学利用木条、橡皮泥、包装带和钩码进行探究活动:

(1)如图所示,将橡皮泥做成长方体平放于木条上方,把包装带撕成相同宽度的两段,并将两段包装带绕过橡皮泥,且在包装带下方挂上数量不同的钩码,目的是研究压力的作用效果与 的关系;
(2)实验过程中,小星同学是通过观察 来比较压力作用效果的,该步骤采用的实验方法是 ;
(3)小星同学想继续探究压力的作用效果与受力面积的关系,应进行的操作是:将橡皮泥恢复原状,把包装带撕成 宽度的两段,两包装带下方挂 数量的钩码(均选填“相同”或“不同”);
(4)小星与小红进行实验交流时,小星说还可以用铅笔探究压力的作用效果与受力面积的关系,小星分别采用如图1、2所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端给小红演示。小红指出图2的方法不合理,原因是 。

24.(22-23八年级下·江苏南京·期末)小明用同一压强计探究液体内部压强的特点:

(1)压强计是通过U形管两侧液面 来反映液体内部压强大小的。如图①所示,小明用手指按压几下橡皮膜,若U形管中的液体能灵活升降,则说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”),调节好的压强计在使用前,U形管两侧的液面应该 ;
(2)比较图②和图③可知:液体内部的压强与 有关;
(3)比较图④和图⑤,小华提出自己的观点:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小。为研究此问题,小明再次实验,在实验中,保持金属盒的位置不变,往图⑤容器内加水,当水面到容器底的距离L满足条件: ,对比图④,可说明小华的观点是错误的;
(4)小明用装有固定隔板的装置继续探究.他向隔板左侧倒水,再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜变平,如图⑥所示,则此时容器底部受到液体压强关系是 (选填“>”、“=”或“<”)。
十四、探究液体压强的实验数据记录和结果分析(共2小题)
25.(22-23八年级下·江苏宿迁·期末)在探究性学习活动中,某学习小组做了以下系列实验探究;

(1)探究影响压力作用效果的因素,该小组用一块海绵、一张小桌和一个砝码,做了如图甲所示实验;请根据 两图中的情景,提出一个要探究的问题是: ;经过多次实验表明影响压力作用效果的因素有 和 ;根据实验结论,建立了压强概念和压强的表达式;
(2)该小组取三个高度均为h,密度同为p的实心均匀物体A、B、C;A、C是圆柱体,B是长方体,A、B的底面积都为S,C的底面积为,把它们放在水平桌面的海绵上,如图乙所示,发现海绵被压下的深度相同;该小组结合在(1)中得到的结论和表达式,分析出了A、B、C三个物体对海绵的压强均为p= (只写出结果),解释了“海绵被压下的深度相同”的原因;
(3)如图丙所示,小组同学用 (填器材)来探究影响液体内部压强的特点,通过比较U形管两边 来比较液体压强的大小;图丁实验中,比较图A和图B,可以得出结论: 。
26.(22-23八年级下·江苏苏州·期末)在探究“液体内部压强特点”的实验中,小红用如图甲所示的压强计进行探究,她将压强计的橡皮膜置于水中不同深度,调节橡皮膜在水中的方向,得到下表中的数据.

序号 橡皮膜朝向 深度 压强计U形管左液面 压强计U形管右液面 压强计U形管两侧液面______
1 上 3cm 8cm 11cm 3cm
2 左 3cm 8cm 11cm 3cm
3 下 3cm 8cm 11cm 3cm
4 上 6cm 6.5cm 12.5cm 6cm
5 上 9cm 5cm 14cm 9cm
(1)表格空缺处的内容为 ;
(2)由实验1、4、5可知:液体压强与深度 (有关/无关);
(3)探究完液体压强与深度的关系后,小红继续探究液体压强与液体密度的关系,她将压强计的探头先后放入水、盐水两种液体中,如图乙所示,初步判断液体压强与液体密度有关,该判断是 (可靠/不可靠)的;
(4)实验后,小红将橡皮膜置于A、B两容器中,U形管内两侧液面高度差如图所示,则两烧杯中液体的密度ρA ρB(大于/小于/等于)。
十五、液体压强公式的简单应用(共2小题)
27.(22-23八年级下·江苏常州·期末)在“探究影响液体内部压强大小的因素”实验中:

(1)如图甲所示压强计探头上的橡皮膜应该选用较 (薄/厚)一些的;通过两侧液面高度差来反映探头受到的压强大小,这种实验方法为 。
(2)实验前检查装置:当按压探头的橡皮膜,若装置不漏气,则U形管两边液面高度变化 (明显/不明显);在使用压强计前,发现右侧支管中液面较高,为了使两侧的液面相平,正确的调节方法是 (填字母);
A.将右侧支管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(3)调节好装置进行实验,比较图甲、乙可知,同种液体内部压强与 有关;
(4)保持图乙中探头的位置不变,改变探头的方向,发现两侧液面的高度差不变,表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强 (相等/不相等);
(5)如图丙所示,橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通,当向玻璃管中吹风时,U形管内液面较高的是 (a/b)侧;
(6)小王用图丁所示自制装置进行探究,在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的开口塑料瓶中装入部分水,然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中,内外液面相平时,发现橡皮膜内凹,说明当深度相同时, 越大,液体压强越大。
28.(22-23八年级下·江苏淮安·期末)小明利用生活器材自制了薄壁实验箱来探究“液体压强大小与什么因素有关”;实验操作如下:

①如图甲所示,实验箱分为内箱A与外箱B,内箱A固定在外箱B的内侧,内箱A下部有一圆形孔C,并在圆孔C上蒙上了一层橡皮膜,此时橡皮膜是平的;
②先在A箱中不断加水,实验现象如图乙、丙所示;
③然后在B箱中加入一定量盐水,盐水和水的液面相平,如图丁所示。
(1)实验中,小明通过观察 来反映液体压强的大小;
(2)由图乙、丙现象可知,同种液体深度越深,液体压强越 ;因此水电站拦河大坝应设计成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
(3)由图丁现象可知,在液体深度相同时,液体 越大,液体压强越大;若此时想要橡皮膜恢复原状,可以采取的办法是 ;
(4)小明还利用薄壁实验箱测量出某未知液体的密度,如图戊所示,在A箱中加水,在B箱中加入某未知液体,使橡皮膜变平,用刻度尺测得此时h1=22cm,h2=9cm,h3=12cm;则未知液体的密度为 kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3)。
十六、设计实验估测大气压的值(共2小题)
29.(22-23八年级下·江苏无锡·期末)在探究影响液体压强因素的实验中,用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,在5号管中装入盐水,其它管中装入水,如图。

(1)通过观察玻璃管下方薄膜鼓起的程度反映液体压强的大小,用到的研究方法是 ;(选填“控制变量法”、“类比法”或“转换法”);根据图甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度,猜想:液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或 有关;
(2)图乙中,4号管上段更粗,下段与2号管粗细相同,两管中水的总长度相同,发现两管薄膜鼓起的程度相同,可得:液体压强的大小与液体的质量、重力、体积都 ;
(3)图丙中,5号管和2号管的液柱长度相等,利用5号管和2号管可探究液体压强与液体的 是否有关;

(4)为了探究液体长度对液体压强的影响,选用2号管和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,实验时需控制两管水柱的 相等;
(5)为了探究液体内部同一深度不同方向压强大小,小明将液体压强计放入水中,如图丁所示,手应直接转动图丁装置中的 (选填①、②或③);如图戊所示,A、B、C是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精(ρ水>ρ酒精)。B和C两容器的底面积相同,且其中的液体深度也相同,三个容器中,底部所受液体压强最大的是 。
30.(22-23八年级下·江苏南京·期末)小明利用2mL的一次性注射器等器材,估测大气压的值:

(1)操作步骤如下:
a.将活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔,目的是 ,并防止进气;
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳子的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器中的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为3.6N;
c.用 测出注射器 的长度为5.00cm;
(2)根据实验数据可求出大气压强为 Pa;
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小明与同学找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;②活塞与注射器筒壁间有摩擦;③弹簧测力计的示数没有读准;④活塞与注射器筒壁不完全密封,上述原因一定会使测量值偏小的是 (选择序号);
(4)小明还发现:如果在针筒内吸入一定质量的空气,然后用橡皮帽将气体封闭起来,在推活塞时,越推越费力。由此猜想:其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越 ;
(5)为了验证自己的猜想,在标准大气压p0下(p0=1×105Pa),小明用一个30mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上,通过推拉活塞,测得数据记录如表:
V/mL 12 16 20 24
p/kPa 80 60 40
根据表中的数据可得当体积为20mL时,气体的压强为 kPa;实验中注射器刚连接到胎压计时,注射器内的空气体积为 mL。
十七、液体压强与流速的关系及现象解释(共3小题)
31.(22-23八年级下·江苏泰州·期末)某课外兴趣小组用容积为20mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺,设计了一个估测大气压强的实验,主要步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是 ;
(2)如图甲,用细绳拴住注射器活塞颈部,绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞在筒中 时,记下弹簧测力计示数为30N,根据 可知,大气对活塞的压力为30N;

(3)如图乙,测出注射器全部刻度的长度为8.00cm,最后计算出大气压p= Pa;
(4)小明分析实验误差后,对实验进行了如下改进:他首先读出注射器最大容积V,量出筒壁全部刻度的长度L;然后按照图丙、图丁所示,慢慢拉注射器(图丙没有盖上橡皮帽、图丁在排尽空气后盖上了橡皮帽),活塞在筒内刚好滑动时,弹簧测力计的示数分别是F1和F2,则他所测出的较准确的大气压值p= (用已知量和测量量的符号表示)。他这样做的目的是消除 所导致的误差。

32.(22-23八年级下·江苏镇江·期末)小明利用2.5mL注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线来估测当地的大气压值;

(1)如图1所示,拔去注射器的橡皮帽,将活塞推至注射器筒的底端,用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞匀速滑动时,此时弹簧测力计示数为0.6N,则活塞与注射器筒间的摩擦力为 N;
(2)他重新将活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器孔,水平向右慢慢拉动注射器,当活塞开始滑动时,弹簧测力计示数为5.5N;由如图2测量可知,活塞横截面积为 cm2;大气压强的测量值为 Pa;
(3)小明发现实验中无法排尽注射器筒内的空气,此影响因素会使大气压的测量值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);改进的方法:用注射器抽取适量的水,将注射口朝向 (选填“上”、“下”、“任意方向”),然后将活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封口;
(4)为进一步研究气体压强与流速的关系,小明用图3装置进行实验:
①实验前,U形管ab两管内液面 (选填“相平”或“不相平”);
②从管口c处向左吹气, (选填“a”或“b”)管内液面上升,说明气体流速越大,压强越 。
33.(22-23八年级下·江苏南京·期末)小明用各种矿泉水瓶做实验:

(1)如图(a)所示,他沿水平方向用力推动静止的瓶子底部,瓶子沿桌面滑动,说明力可以改变物体的 ;再沿水平方向用大小相同的力推瓶盖,瓶子翻了,说明力的作用效果与力的 有关;
(2)如图(b)所示,瓶盖侧面有一条条竖纹,是通过增大 来增大摩擦力;
(3)如图(c)所示,他将两个空矿泉水瓶放置在两根光滑的木棍上,然后向两个矿泉水瓶中间迅速吹气,会看到两矿泉水瓶 (选填“分开”或“靠近”),这是因为两瓶间空气流速越大,压强越 ;
(4)如图(d)所示,是用矿泉水瓶和玻璃小瓶做成的“浮沉子”,当用较大的力挤压饮料瓶时,玻璃小瓶会 。
十八、探究浮力大小与浸入液体中的深度的关系(共3小题)
34.(22-23八年级下·江苏无锡·期末)利用身边的器材可以做很多小实验来验证我们所学的物理知识。小明利用气球做了以下几个小实验:

(1)图甲中,说明力可以 ;
(2)图乙中,若两只气球自由悬挂在空中,用粗吸管对准A 点沿垂直于纸面方向用力吹气, 可观察到两气球 (选填“分开”或“合拢”),验证了流体压强与流速的关系;
(3)图丙中,气球因向右喷气而加速向 运动(选填“右”、“左”、“上”或“下”),说明力的作用是相互的。
35.(22-23八年级下·江苏盐城·期末)小明利用弹簧测力计、底面积为20cm2的金属长方体、烧杯等器材探究浮力的大小跟哪些因素有关。他提出了三个猜想,并按如图甲所示顺序完成了实验。
猜想一:浮力大小与物体浸入液体的深度有关;
猜想二:浮力大小与被物体排开液体的体积有关;
猜想三:浮力大小与液体的密度有关。

(1)金属块的重力为 N。
(2)比较实验步骤B和C (能/不能)得出浮力的大小与物体浸入液体内的深度有关,理由是 。
(3)如图乙所示,是金属长方体逐渐放入水中时,所受浮力与长方体浸入水中深度关系的示意图,其中M点的深度为 cm。
(4)比较实验步骤D和E的示数,在图乙中画出金属长方体逐渐放入盐水中时F浮﹣h的示意图。
(5)小华觉得,金属长方体在没有完全浸入水中时也可探究浮力大小是否与物体浸入液体的深度有关。他的实验方案是:
①完成步骤B,并用记号笔在烧杯上画出水面的位置;
②取出金属长方体, ,悬挂在弹簧测力计下;
③再缓慢放入水中, 。
36.(22-23八年级下·江苏淮安·期末)小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,做“探究浮力大小影响因素的实验”,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)图C中圆柱体受到的浮力大小为 N;
(2)如图A、C、D所示,他想要探究的问题是:浮力的大小与 是否有关;
(3)分析实验过程,物体受到的浮力与 和 有关;
(4)根据实验数据计算出物体的密度为 ;
(5)在探究物体所受的浮力大小与液体的密度关系时,发现图E中弹簧测力计的示数与图D相比,变化不明显,为了使弹簧测力计的示数变化更明显,下列方法可行的是: 。(若原物块质量、体积、密度分别记为、、)
A.换为体积为,密度比小的物块
B.换用更大量程的弹簧测力计
C.换用质量为,密度比小的物块
D.减小盐水的密度
A. B. C. D. E.
十九、探究浮力大小与浸在液体中的体积关系(共3小题)
37.(22-23八年级下·江苏镇江·期末)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关;
猜想4:浮力的大小可能与排开液体体积有关.
(1)如图甲,用手把饮料罐按入水中,饮料料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想 (选填序号);
(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N。然后进行如图乙的实验;

①在序号a的实验中物所受的浮力为 N;
②比较序号a、 、e的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;
③进一步分析可知:液体的密度越大,物体所受的浮力越 ;
④比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力 关;
⑤根据图中的数据算出浓盐水的密度为 kg/m3。
(3)为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行图丙的实验,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小珍认为这结论不可靠,主要原因是 。
38.(22-23八年级下·江苏淮安·期末)小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图表示探究过程及有关数据:

铁块50g 铜块50g 铁块10cm3 铜块10cm3 铜块15cm3
A B C D E
(1)分析图B、C、D,说明浮力大小跟 有关;
(2)分析 两图实验,说明浮力大小跟液体密度有关;
(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是 N;
(4)如果要探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关,可以选择表格中的 两个物体,将它们浸没在 液体中(选填“同种”或“不同”),测出所受浮力的大小来进行判断。
39.(22-23八年级下·江苏镇江·期末)李华探究“浮力的大小与哪些因素有关”。

(1)弹簧测力计使用前要先进行 ,然后进行了如图1、2、3所示的实验操作。由图可知,物体重 N,在水中所受浮力为 N;
(2)根据数据得出结论:当物体 相同时,液体的 越大,物体所受的浮力越大;
(3)如图4所示,李华利用两个相同的弹簧测力计A和B、溢水杯、轻质塑料袋来探究“浮力的大小与物体排开液体的重力的关系”。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,观察到弹簧测力计A、B示数的变化量 (选填“相等”或“不相等”)。当重物浸没在水中并继续下降时,弹簧测力计A、B的示数均不变,说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
二十、探究浮力大小与液体密度的关系(共3小题)
40.(22-23八年级下·江苏无锡·期末)在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验课上,同学们根据生活经验,提出了关于浮力大小影响因素的猜想。
猜想1:浮力大小与液体的密度有关;
猜想2:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想3:浮力大小与物体浸入液体的深度有关。
瑶瑶和莎莎选用一实心物块、弹簧测力计、体积相同的水和盐水等验证猜想。

(1)实验前,应在竖直方向对弹簧测力计进行 。将实心物块挂在弹簧测力计下测出其重力,然后将物块缓慢浸入水中,当物块在图甲中b、c、d位置时分别记录弹簧测力计的示数,其中图甲b中物块所受浮力大小为 N;
(2)分析图甲a、b、c三次实验可以得到结论:物体在水中受到的浮力大小与 有关;
(3)为了验证猜想1,瑶瑶将物块挂在弹簧测力计下浸没在盐水中,如图甲e所示,分析a、d、e三次实验,可知其他条件一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”);
(4)瑶瑶有些疑惑:在a、b、c、d四次实验中,物体所受浮力的大小在浸入液体的过程中,与浸入液体的深度有关,但浸没后又与浸入液体的深度无关。为解决困惑:物体所受浮力的大小究竟与浸入的深度是否有关,老师利用电子秤、溢水杯、量筒、测力计、磁力积木块,设计并进行了以下步骤:
①把装满水的溢水杯放在电子秤上,在溢水杯口下方放置一个空量筒;
②用细线系住磁力积木块并横向挂在弹簧测力计上,此时测力计示数为4N。然后将磁力积木块缓慢浸入水中,直至浸入水中的体积为整个体积的一半,如图乙所示,该过程不与杯底和杯壁接触,读出此时弹簧测力计的示数为3.6N;
③再次将溢水杯装满水,量筒中的水倒掉并擦干,将磁力积木块擦干后纵向挂在弹簧测力计下,缓慢浸入一半体积,如图丙所示。读出此时弹簧测力计的示数依然为3.6N,两次量筒中收集到的水的体积都为40mL。
通过步骤②和步骤③,可以证实猜想3是 (选填“正确”或“错误”)的。瑶瑶仔细分析甲图产生该疑惑的原因是:浸没前,浸入水中的深度不一样,会导致 不一样,而浸没后,无论深度如何变化,该物理量都不再发生变化;
(5)爱思考的莎莎计算出量筒中水的重力为G排= N。通过比较数据发现F浮 G排,换用其它不同的液体和物体进行上述操作,都有同样的关系,从而验证了阿基米德原理;
(6)磁力积木块继续从图丙中的位置不断缓慢往下放(细线足够长),电子秤的示数会 。
A.先变大后不变 B.先变小后不变 C.先不变后变大 D.先不变后变小
41.(22-23八年级下·江苏连云港·期末)在“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验中,小明同学提出了如下的猜想并进行了实验;
猜想①:浮力的大小可能跟物体浸入液体中的深度有关;
猜想②:浮力的大小可能跟物体排开液体的体积有关;
猜想③:浮力的大小可能跟液体的密度有关;

(1)分析 两次实验(填字母),可验证猜想①是错误的;
(2)在确定了浮力的大小与物体浸入液体中的深度无关的情况下,通过分析B、C两次实验可知,浮力的大小与 有关;
(3)分析D、E两图可知,浮力的大小与 有关;
(4)根据有关实验数据,可以计算出物块的密度为 g/cm3,盐水的密度为 g/cm3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10N/kg)
42.(22-23八年级下·江苏无锡·期末)某实验小组在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验,观察图片并分析比较图中有关数据可知:

(1)由图甲可知,当物体完全浸没在水中时所受浮力为 N,当物体浸没在水中并增大所处深度时,浮力将 (变小/不变/变大);
(2)通过实验数据可知物体的密度为 kg/m3,盐水的密度为 kg/m3;
(3)小明为探究浮力与液体密度的关系,他发现液体密度改变,而物块受到的浮力变化却不明显。小明想出了一种实验改进方案,其中可行的是 (选填字母);
A.换用体积更大的同种物块 B.利用现有器材进行多次实验
(4)小刚还猜想,物体所受浮力的大小和物体的密度有关,于是他找来体积相等的实心铁块和铝块(ρ铁 >ρ铝),分别浸没到水中,如图乙所示。小刚在实验中观察到弹簧测力计的示数不相等,于是得到结论:浮力的大小与物体的密度有关。你认为他的结论是 的(正确/错误),若要正确完成实验,还需要测量的物理量是 。
二十一、改变物体的浮沉条件(共2小题)
43.(22-23八年级下·江苏常州·期末)为了“探究影响浮力大小的因素”,兴趣小组用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、水、盐水和烧杯等按图步骤进行实验:

(1)利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块,用细线悬挂在弹测力计的挂钩上,根据图A、B、C的测量结果,小明认为浮力与物体浸在液体中的深度有关,小华认为不一定正确,理由是 ;为了证明自己的想法,小华设计步骤D,根据A、B、D的测量结果,证明浮力大小与物体浸在液体中的深度无关。请在D图中细线下画出她设计的4个磁力块组合的放置图 ;
(2)根据A、C、E的结果,得出浮力大小与 有关;
(3)由图甲信息可计算得:4个磁力块的总质量为 kg、体积为 m3、密度为 kg/m3;盐水的密度为 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
44.(22-23八年级下·江苏泰州·期末)学习了“浮沉子”以后,小明同学决定也做一个试试:

(1)如图甲,取一个椭圆形的塑料大瓶,去掉瓶盖,装入一定量的水,然后在瓶口蒙上一张塑料膜,接着以图乙所示方式试压大瓶,发现水面下降,塑料膜向内凹陷;
问:①塑料膜向内凹陷的原因是: ;②“水面下降,塑料膜向内凹陷”的现象初步说明瓶内密封气体的压强随其体积的变化关系是: ;
(2)如图丙,取下塑料膜,用一个玻璃小瓶和一个小吸管放进大瓶做“浮沉子”。在反复调整小瓶中的水量后,终于使小瓶悬浮在大瓶的水中。
问:小瓶经反复调整其中水量后才得以悬浮,这说明物体的浮沉状况与 有关;
(3)如图丁,重新蒙上塑料膜,再次依照图乙所示压大瓶,小明观察到“浮沉子”保持悬浮,没有上浮也没有下沉。造成这一现象的原因可能是: ;
(4)如图戊,解决了上述问题后,依然沿原来的方向压大瓶,则小瓶子会 (选填“浮起来”、“沉下去”或“依然悬浮”),此时小瓶内的水量会 (选填“增多”或“减少”)一些。
二十二、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系(共3小题)
45.(22-23八年级下·江苏南通·期末)中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇顺利升空,上升高度超过珠峰,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。(基地处的)
(1)该浮空艇总质量约2600kg,它受到重力的大小约为 N。
(2)已知基地的空气密度约为,该浮空艇在营地升空前体积达,此时浮空艇受到的浮力大小约为 N。
(3)“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇,用上层的氦气排出下层部分空气时,浮空艇将 (选填“上浮”或“下降”),此过程中改变了浮空艇所受的 (选填“浮力”或“重力”)。
(4)空中掉重是指飞艇上方空气压强突然减小,会导致悬浮的飞艇突然向上运动,则飞艇掉重时受到向上的力 (选填“增大”“减小”或“不变”)。

46.(22-23八年级下·江苏南京·期末)用木块做以下几个物理小实验。
(1)图甲,依次将大小不同的木块放在小桌上,观察小桌在沙子中下陷的深度,这是探究影响压力作用效果与 的关系;
作图要求 作图结果
示例 画出木块在竖直方向上的受力 画出木块受到的两个力
画出木块受到的两个力
(2)图乙,压缩的弹簧推动木块在粗糙水平面上向右运动,请根据示例写出作图的要求:
(3)图丙,边长为10cm的正方体木块漂浮在水面上,五分之二露出水面,则ρ木 ρ水。现切掉露出水面的部分,将剩余木块再放入水中,能否判断出静止后木块的状态。要求:①若能,请写出木块浸在水中的体积;②若不能,请写出理由 。
47.(22-23八年级下·江苏南京·期末)如图1所示,小红同学用弹簧测力计、圆柱形容器、金属块、水和细线探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验。

(1)选用图1实验步骤abc或abd进行操作,是为了探究浮力的大小与物体 的关系;
(2)选用图1实验步骤ade进行操作,通过实验现象可以得出的结论是:当排开液体的体积相同时, 越大,物体所受的浮力越大;
(3)小红同学在完成上述探究实验后灵机一动,将该弹簧测力计和金属块直按改制成简易的“浸没式密度计”,可以测量液体的密度。则上述实验中该盐水的密度为 kg/m3;该密度计的可以测量的液体密度最大值为 g/cm3;
(4)小红同学思考还有没有其它测量密度的方法。在学习了物体浮沉条件后她用量筒、空瓶、小球和适量的水做了一次实验,实验步骤如图2所示。甲、乙、丙三次实验量筒内水面读数依次记为V1、V2和V3,已知水的密度为ρ水,则小球的密度的表达式为 (用V1、V2、V3和ρ水表示)。
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参考答案:
1. 水平 零刻度线处 右 26 2.6 10 B
【详解】(1)[1][2][3]将天平放在水平台面上,调节时,应先把游码移到标尺左端的零刻度线处,若此时天平刻度盘上指针偏左,说明右盘偏轻,所以应向右调节平衡螺母使天平平衡。
(2)[4]由图1可知,银币的质量
m=20g+5g+1g=26g
(3)③[5]图2和图3中天平的示数分别为
m2=50g+10g+2g=62g
m3=50g+10g+4.6g=64.6g
图3中用细丝线拴住银币,浸没水中,且未接触烧杯,图3与图2相比,左盘增加的压力大小等于银币受到的浮力大小,即
ΔF压=F浮
又因为
ΔF压=(m3 m2)g=(64.6 62)×10-3kg×10N/kg=0.026N;
所以银币的体积
④[6]银币的密度
(4)[7]A.因为测量出银币的密度小于真币的密度,确定不是真币,故A正确,不符合题意;
B.由密度表可知,钢和铜的密度都小于银的密度,所以用钢和铜做成的物体的平均密度介于铜与钢的密度,故B错误,符合题意;
C.由密度表可知,铅密度大于银的密度,铜的密度小于银的密度,所以用铅和铜制成的物体的平均密度一定大于铜的密度且小于铅的密度,而测量出银币的密度值正好满足这一范围,故C正确,不符合题意;
D.由于银的密度大于铜的密度,若硬币中减少了银的含有比例,则硬币的平均密度会变小,而测量出银币的密度小于真币的密度,故D正确,不符合题意;
故选B。
2. 左 小于 取出5g砝码,移动游码 33.8 13 小
【详解】(1)[1]使用天平测量物体的质量前,要将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端“”刻度处;由图甲可知,指针停在分度盘的右侧,要使天平平衡,应将横梁的平衡螺母向左移动。
(2)[2][3]将石块放在左盘中,右盘加入一定量的砝码后,天平的指针偏向左侧,再加入最小的5g砝码后,指针偏向右侧,说明砝码的总质量较大,即这时石块的质量小于右盘中砝码的总质量;接下来的下来的操作是:变化幅度不大,取下5g砝码并向右移动游码,直至天平平衡。
(3)[4]图乙中天平标尺的分度值为,石块的质量砝码的质量游码的示数,
则石块的质量
(4)[5][6]量筒中水的体积,图丙中石块和水的总体积,故石块的体积
石块的密度
(5)[7]如果细线的直径是,则其排水法测量的体积是细绳和石块体积之和,石块的体积偏大,根据可知,质量一定,体积偏大,所测石块的密度偏小。
3. 右 左 64 8 8 乙 8 偏小
【详解】(1)①[1]将托盘天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处。由图甲知,指针静止时偏左,则应将平衡螺母向右调节使横梁平衡。
②[2]将a合金块放入左盘,用镊子向右盘中添加砝码,避免污染砝码,使砝码质量发生变化。
[3]由图2可知,a合金块的质量
③[4][5]a合金块的体积
则a合金块的密度
(2)①[6][7]图3实验中取出合金块会带出水,在加水时已做补充,不会影响合金块的体积,则由此造成测得的合金块密度不变,溢水杯中加入的水质量
溢水杯中加入的水体积
合金块的体积
合金块的密度
②[8]若选择图3实验中的乙、丙和丁所测数据,从溢水杯中取出合金块,合金块带有一部分水,导致加入水的质量偏大,求出的合金块的体积偏大,则合金块密度偏小。
4. 左 144 2.4 偏大 将烧杯中的水倒入空量筒直至烧杯中水面降至标记1的过程中,肥猫为漂浮状态了,使肥猫体积测量的偏小 将烧杯中的水倒入空量筒直至烧杯中水面降至标记1的过程中,使肥猫仍为浸没状态
【详解】(1)[1]将天平放置于水平台面上,将游码移至标尺左端的零刻度线上,指针偏向分度盘的右侧,说明左盘偏轻,所以应将平衡螺母向左调节至天平水平平衡。
(2)[2]由图甲可知,肥猫的质量为
(4)[3]根据小明的测量和图乙④知,肥猫的体积
肥猫的密度
[4](5)[5]小明测量结果误差较大的原因是将烧杯中的水倒入空量筒直至烧杯中水面降至标记1的过程中,肥猫为漂浮状态了,使肥猫体积测量的偏小。
[6]利用排水法测量肥猫体积应将烧杯中的水倒入空量筒直至烧杯中水面降至标记1的过程中,使肥猫仍为浸没状态。
5. 左 31.4 3.14×103 < =
【详解】(1)[1]将天平放在水平桌面上,由图可知指针偏向分度盘的右侧,此时应该将平衡螺母向左移动,直到指针指在分度盘的中央。
(2)[2]从乙图可知雨花石的质量
m=20g+10g+1.4g=31.4g
(3)[3]从丙图得到雨花石的体积
V=60mL-50mL=10mL=10cm3
鹅卵石的密度
(4)[4]同种物质的质量与体积的比值为一个定值,即质量与体积的图象为一条过原点的直线,根据AB两个点分别做出图象,如图:

由图可知,当体积相同时,B的质量大于A的质量,由得到雨花石和另一石块的密度的关系
ρA<ρB
(5)[5]由题意可知,溢水杯中加入水的质量
m加=m1+m3-m2
溢水杯中加入水的体积
雨花石浸没在水中,所以雨花石的体积
雨花石的密度
[6]实验步骤③中取出雨花石会带出水,在加水时已做补充,不会影响雨花石的体积,测得的雨花石密度不变,则测得的值ρ测与真实值ρ真的大小关系为
ρ测=ρ真
6. 小于 间隙 a B 重力 变小 引力
【详解】(1)[1][2][3]由于分子间有间隙,所以100mL的水和100mL的酒精两种液体混合后体积小于200mL,为了实验现象更明显,应该选取内径较小的a容器,这样液体的体积关系更明显;
(2)[4][5]二氧化氮的密度大于空气的密度,如果把二氧化氮气体放到上方的话,由于自身密度大的缘故,二氧化氮分子会下沉到下方的空气瓶子中去,就不能说明分子在不停地做无规则运动,因此为减小重力对实验的影响,要把密度小的空气瓶子放到上方的A瓶中,把二氧化氮放在下方的B瓶中;
(3)[6][7]当玻璃和水接触在一起时,玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,所以水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力;当向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数等于玻璃板的重力加上分子间的引力,因此弹簧测力计的示数大于玻璃板自身的重力;当玻璃板与水面分离时,弹簧测力计的示数等于玻璃板自身的重力,因此观察到弹簧测力计示数变小。
7. 同种 负电
【详解】[1]将塑料绳的一端扎紧,尽可能将其撕成更多的细丝,用干燥的手从上向下捋几下,塑料丝会因带了同种电荷互相排斥而散开。
[2] a球带正电,b球与a球互相排斥说明b球也带正电,b球与c球互相吸引说明c球带负电。
8. 越长 正比 Ⅰ 4 偏小 3
【详解】(1)[1]图线Ⅱ为弹簧的图线;由图可知:拉力越大,弹簧(或橡皮筋)的伸长量越长。
[2]由图2可知,在弹性范围内,弹簧的伸长量与拉力成正比。
[3]粗橡皮筋的实验图像是图2中的Ⅰ图线,因为橡皮筋伸长相同的长度,Ⅰ比Ⅲ产生的拉力更大。
(2)[4]用实验中的弹簧制作弹簧测力计,为了保证刻度分布均匀,根据图线可知:则该测力计的最大测量值是4N。
(3)[5]根据图线,若用此测力计进行测量,除“5N”外,其它测量值将偏小。
[6]若测量值为2N,根据图线知道:在弹性限度内,橡皮筋的拉力为1.5N时,伸长的长度为1cm;则准确值为3N。
9. 正确 大 不赞成 见解析 C 探究阻力对物体运动的影响
【详解】(1)[1]旋转的乒乓球打到球台后,反弹的路线发生明显变化,说明小球撞击水平地面后的反弹方向与小球撞击地面前是否旋转有关,由此判断猜想1是正确的。
(2)①[2]由表中数据可知,当地面的粗糙程度一定时,小球的入射方向与地面的夹角α越大,小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β就越大,由此验证猜想2是正确的。
②[3][4]如果是由误差引起的,则不管地面的粗糙程度如何变化,小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β可能偏大也可能偏小,但分析表中数据发现,当小球的入射方向与地面的夹角α一定时,接触面越粗糙,小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β越大,说明β是受接触面粗程度的影响,而不是误差造成的。
(3)[5]分析表中数据可知,小球的入射方向与地面的夹角α始终小于小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β,由此判断小球是从图乙中C位置开始入射的。
(4)[6]探究阻力对物体运动的影响时发现,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车在水平面上运动的距离越远,由此推理如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,小车将做匀速直线运动,这个实例也用到了科学推理的方法。
10. 分子间存在间隙 细 吸引轻小物体 B
【详解】(1)[1]如图1所示,小宇先后将50mL 水和50mL 的酒精倒入玻璃管中,翻转几次后发现水和酒精的总体积小于100mL,这说明分子间存在间隙,水分子与酒精分子进入彼此的分子间隙中,导致总体积减小。
[2]为使实验现象更明显,应选用内径较细的玻璃管,内径较细的玻璃管横截面积较小,当总体体积改变一定时,液体深度改变较明显。
(2)[3]带电体具有吸引轻小物体的性质,当带电的塑料棒靠近轻质塑料吸管的一端时,塑料吸管会偏转。
[4]吸管受力作用时,会绕着中间点转动,实验过程中用带电塑料棒靠近塑料吸管的B点,吸管更容易转动,实验效果更明显。
11. 弹簧测力计 地球 见解析
【详解】(1)[1]在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验中,需要测量重力及质量的大小,所以需要用到弹簧测力计及天平。
(2)[2]在同一地点,物体受到的重力与其质量的比值,即g是一定的,地球附近的物体都受重力,g值与地理位置有关,所以这个值大小取决于地球。
(3)[3]由表格中数据知,物体的重力和质量的比值是一定值,即物体所受的重力与其质量成正比。
【点睛】本题探究物体所受重力大小与物体质量的关系,要理解实验所需器材,会从分析表中数据并得出相关结论。
12. ① 物体的重力与其质量成正比 ②
【详解】[1][2]由表中数据,考虑到误差因素,重力与质量之比可认为是一个常数,故可得出:物体的重力与其质量成正比,实验数据对应的G-m图像应是过原点的直线,即图线①。
[3]另一小组在测量前忘记调零,指针指在0.2N刻度处,即当质量为0时,G不为零,根据重力与质量的关系成正比,则该小组描绘的图线应该是图乙中的图线②。
13. 水平 变大 加速 4.4 甲乙 不一定 接触面粗糙程度不一样
【详解】(1)[1]在测量摩擦力前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在水平方向调零。
(2)[2][3][4]虽然水平拉力逐渐增大,但是木块始终处于静止状态,所以在水平方向受到的拉力与摩擦力相互平衡,大小相等,由于拉力在增大,所以摩擦力也在增大;如图丙此时木块在水平拉力的作用下做匀速直线运动,弹簧测力计示数为4.4N,此时滑动摩擦力等于拉力大小4.4N,若将拉力增大到5N,木块向右做加速运动,此时接触面的粗糙程度和压力大小都不变,所以滑动摩擦力大小不变仍为4.4N。
(3)[5]研究摩擦力大小与压力大小的关系时,要控制接触面的粗糙程度相同,改变压力大小,所以应该选择甲、乙两图。
(4)[6][7]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;当木块相对地面静止时,弹簧测力计的示数不稳定可能是由于木板接触面粗糙程度不一样造成的。
14. 匀速直线 2.8 水平向左 压力 D 变小
【详解】(1)[1]本实验中摩擦力的测量是间接测量的,要沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,此时木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,可通过弹簧测力计示数间接测得滑动摩擦力的大小。
[2][3]在甲图中,测力计分度值为,测力计示数为,因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,拉力大小等于摩擦力的大小,木块受到的滑动摩擦力大小等于,物体向右运动,故摩擦力方向水平向左。
(2)[4]甲、丙两图中,同一木块放在水平面上,木块对水平面的压力相同;丙图中为毛巾表面,接触面较粗糙,弹簧测力计示数较大,则木块受到的滑动摩擦力较大,所以可得出结论为,当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[5]图甲和乙都拉物体在水平方向做匀速运动,而摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与物体的运动速度无关,故可以大于、等于或小于,故D正确,ABC错误。
故选D。
(4)[6]如图丁所示,小明用弹簧测力计拉动此木块,使其在木板上沿水平方向做匀速直线运动,此过程中,与甲图相比,接触面粗糙程度不变,木块受到斜向上的拉力,木块对水平面的压力变小了,故木块受到的滑动摩擦力变小了。
15. 重力 竖直向上 变大 不变 右 等于
【详解】(1)[1]如图甲,用杯子接水的过程中,水流下降时受到重力作用使得水向下的速度增大。
[2][3]水杯始终静止在手中,受力平衡,重力与竖直向上的摩擦力平衡,杯子受到的摩擦力方向竖直向上,摩擦力大小等于重力,由于杯子重力增大,摩擦力变大。
[4]杯子装满水后,增加手对杯子的压力,重力不变,摩擦力与重力大小相等,则摩擦力的大小不变。
(2)[5][6]如图乙,把一根粗糙的木棒放在两手的食指上,两手指距木棒两端的距离相同。现在缓缓地相向移动两个手指,发现左食指相对木棒发生移动,而右手食指相对木棒未发生移动,没有移动的原因是右侧最大静摩擦力较大,而两侧接触面的粗糙程度相同,则右侧的压力较大,因而木棒的重心靠近右手,此时左食指受到摩擦力等于右食指受到摩擦力。
16. 匀速直线 甲、乙 平衡 不一定 水平向右
【详解】(1)[1]用弹簧测力计水平拉动铝块,使其做匀速直线运动时,则铝块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用,这两个力是平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)[2]研究摩擦力大小与压力大小的关系时,要控制接触面的粗糙程度相同,改变压力大小,所以应该选择甲、乙两图;
(3)[3]铝块在长木板上沿水平方向做匀速直线运动,铝块处于平衡状态,受力平衡。
[4]滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,图丁中测力计方向没有水平,物体受到部分向上的分力,对木板表面的压力要小于图甲,在接触面粗糙程度相同时,甲图铝块受到的摩擦力大于丁铝块受到的摩擦力。
(4)[5][6]不管怎么拉动长木板,木块始终相对于地面静止,因此不一定要匀速拉动长木板,此时铝块在水平方向上处于静止状态,受弹簧测力计向左的拉力和木板对木块向右的摩擦力一对平衡力,所以铝块所受到的摩擦力的方向为水平向右。
17. 二力平衡 不受 ①压力大小 粗糙 ②接触面的粗糙程度 大 实验过程不需要匀速拉动长木板 方便弹簧测力计读数,更易操作 接触面的粗糙程度不同
【详解】(1)[1]实验中小明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,根据二力平衡原理可得摩擦力等于拉力。
[2]此运动过程中砝码相对于木块没有发生相对滑动,也没有发生相对滑动的趋势,所以不受摩擦力。
(2)[3][4]分析比较3、4、5三次实验数据,可以得出的实验结论是:在压力相同的条件下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
[5][6]分析比较1、2、3三次实验数据,可以得出的实验结论是:在接触面的粗糙程度相同的条件下,滑动摩擦力随压力的增大而增大。
(3)[7][8]如图乙所示,木块相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,该装置的好处是①实验过程不需要匀速拉动长木板,②方便弹簧测力计读数,更易操作。
[9]现在拉动木板A'运动的过程中,测力计示数变化明显,这说明此时的滑动摩擦力发生了改变,原因可能是接触面的粗糙程度不同。
18. 等于 甲乙 甲丙 F1=F2 C
【详解】(1)[1]实验开始,用较小的力沿水平方向拉木块,木块没动,处于静止状态,此时木块在水平方向上受到的拉力与摩擦力为一对平衡力,大小相等,所受拉力等于摩擦力。
(2)[2]探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时应控制接触面的粗糙程度相同,压力不同,故选择甲、乙两图进行实验。
[3]体操运动员在手上涂镁粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦。探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,控制压力相同,接触面粗糙程度不同,故选择甲、丙两图进行实验。
(3)[4]两次都是同一木块与木板接触,压力大小和接触面的粗糙程度不变,故滑动摩擦力大小不变,即这两次实验中,木块受到的摩擦力大小是相同的,且两次木块均是做匀速直线运动,可知木块受到的摩擦力大小等于弹簧测力计拉力大小即等于弹簧测力计的示数,因此
F1=F2
所以滑动摩擦力大小与运动的速度无关。
(4)[5]如图丁所示,木块相对于地面处于静止状态,在水平方向上受到的测力计的拉力与受到的滑动摩擦力为一对平衡力,木块受到的摩擦力大小与拉动长木板的速度无关,不需要匀速拉动;因弹簧测力计的示数不稳定,说明摩擦力是变化的,根据影响摩擦力的因素可知,在压力不变的情况下,说明木板上表面的粗糙程度不均匀。
故选C。
19. 二力平衡 ①② 压力相同,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 接触面积 不变 不一定 轮胎上加链条或冰面上撒细沙
【详解】(1)[1]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,则物体在水平方向受到平衡力的作用,根据二力平衡的知识可知,水平方向上滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[2]实验序号①②中,长木板表面的粗糙程度相同,木块放置的方式相同,拉动木块的个数不同,即木块对长木板的压力不同;弹簧测力计的示数不同,则木块受到的摩擦力不同,故可以用①②探究滑动摩擦力的大小是否和物体所受的压力有关。
(3)[3]实验序号②③中,木块的放置方式相同,木块对长木板的压力大小相同,②长木板表面更粗糙,弹簧测力计的示数更大,受到的摩擦力更大,故由②③可得到结论:压力相同,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
[4]实验序号③④中,长木板的粗糙程度相同,木块对长木板的压力大小相同,木块的放置方式不同,木块与长木板的接触面积不同,弹簧测力计的示数相同,受到的摩擦力相同,故可说明滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
(4)[5]在图甲装置中,木块在运动过程中所受拉力突然变大加速拉动木块运动,长木板的粗糙程度、木块对长木板的压力大小均不变,所以木块所受的滑动摩擦力也不变。
(5)[6]图乙中,拉动长木板,木块静止,木块始终处于平衡状态,受力平衡,可以用弹簧测力计的示数表示木块受到的滑动摩擦力的大小,所以图乙实验中不一定要匀速拉动长木板。
(6)[7]根据实验结论可知:当压力一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;当接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。汽车在冰雪路面行驶出现打滑现象,可以增大车轮与路面接触的粗糙程度,如在轮胎上加链条或冰面上撒细沙。
20. 凹陷程度 C 越大 乙、丙 等于
【详解】(1)[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叫转换法。
[2]A.用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点,采用了等效替代法,故A不符合题意;
B.当液体深度一定时,探究液体压强和液体密度的关系,用到控制变量法,故B不符合题意;
C.用微小压强计U形管中液面的高度差来比较液体内部压强的大小,采用了转换法,故C符合题意。
故选C。
(2)[3]对比甲、乙两图,受力面积一定,乙图中压力较大,海绵的凹陷程度较大,压力作用效果较明显,可以得出:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
[4]探究压力的作用效果与受力面积的关系,保持压力一定,改变受力面积,选择图乙和图丙。
(3)[5]由图A和B可知,压力和受力面积相同,由可知,图A中海绵受到的压强pA 等于图B中木板受到的压强pB。
21. 甲乙 见解析 乙丙 见解析 增大受力面积 减小 减小受力面积 增大
【详解】(1)[1][2]关于猜想1:压力的作用效果可能与压力的大小有关;要控制压力改变,受力面积不变,故是通过甲乙两组实验可得探究结论:受力面积不变,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)[3][4]关于猜想2:压力的作用效果可能与受力面积的大小有关,要控制压力大小不变,改变受力面积,故是通过乙丙两组实验可得探究结论:压力不变,受力面积越大,压力的作用效果越不明显。
(3)[5][6]生活中书包的背带做得又宽又大,是保持压力大小不变,通过增大受力面积的方法来减小压强的。
(4)[7][8]“磨刀不误砍柴工”:是保持压力大小不变时,通过减小受力面积的方法来增大压强的。
22. 转换法 压力越大 压力大小
【详解】(1)[1]该实验是通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果的,这种研究方法叫转换法。
(2)[2]比较甲、乙实验可知,受力面积相同,乙中压力大,压力作用效果明显,故得出的结论是:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[3]探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,改变受力面积;图戊中铅笔水平放置且处于静止状态,则两手指对铅笔的压力是一对平衡力;而丁中因铅笔的重力作用,下面手指受到的压力较大,故图丁的方法不合理,原因是没有控制压力大小相同。
23. 压力大小 橡皮泥的凹陷程度 转换法 不同 相同 没有控制压力大小相同
【详解】(1)[1]压力作用效果跟压力的大小和受力面积有关,包装带下方挂上数量不同的钩码,则钩码的总重力不同,导致包装带对橡皮泥的压力不同,所以是研究压力作用效果与压力大小的关系。
(2)[2][3]实验过程中,小星同学是通过观察橡皮泥的凹陷程度来比较压力作用效果的,橡皮泥凹陷的越深,压力的作用效果越明显,这种研究物理问题的方法在物理学中叫转换法。
(3)[4][5]小星同学想继续探究压力的作用效果与受力面积的关系,应该控制压力的大小相同,改变受力面积,所以应进行的操作是:将橡皮泥恢复原状,把包装带撕成不同宽度的两段,这样受力面积不同,两包装带下方挂相同数量的钩码,则包装带对橡皮泥的压力相同。
(4)[6]探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,而图2中因铅笔的重力作用,导致两只手的食指受到的压力大小不同,故图2的方法不合理,原因是没有控制压力大小相同。
24. 高度差 不漏气 相平 液体密度
【详解】(1)[1][2][3]压强计是通过U形管两侧液面高度差来反映液体内部压强大小的。如图①所示,小明用手指按压几下橡皮膜,若U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气,调节好的压强计在使用前,U形管两侧的液面应该相平。
(2)[4]比较图②和图③可知:液体的深度相同,而液体的密度不同,U形管高度差不同,压强不等,说明液体内部的压强与液体密度有关。
(3)[5]比较图④和图⑤,小华提出自己的观点:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小。为研究此问题,小明再次实验,在实验中,保持金属盒的位置不变,往图⑤容器内加水,当深度不小于图4的深度,即当水面到容器底的距离时,对比图④,可说明小华的观点是错误的。
(4)[6]橡皮膜变平,说明受到左右两侧的压强相等,根据有
因,所以;橡皮膜中心到容器底的深度相同,则水产生的压强小,故,容器底受到的压强等于橡皮膜上下两部分的压强之和,则此时容器底部受到液体压强关系是。
25. A、B 压力作用效果与压力大小有什么关系 压力大小 受力面积 ρgh U形管压强计 液面的高度差 见解析
【详解】(1)[1][2][3][4]如图甲所示实验,A、B两图中,受力面积相同,而压力不同,由控制变量法,提出一个要探究的问题是:压力作用效果与压力大小有什么关系;经过多次实验可以得到压力作用效果与压力大小和受力面积有关。
(2)[5]该小组取三个高度均为h,密度同为p的实心均匀物体A、B、C;A、C是圆柱体,B是长方体,A、B的底面积都为S,C的底面积为,把它们放在水平桌面的海绵上,如图乙所示,发现海绵被压下的深度相同;该小组结合在(1)中得到的结论和表达式,分析出了A、B、C三个物体对海绵的压强均为
(3)[6][7][8]探究影响液体内部压强的特点的器材是U形管压强计,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;图丁实验中,比较图A和图B可知,液体密度相同,B中深度大,U形管两侧液面高度差大,产生的压强大,故可以得出结论:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
26. 高度差 有关 可靠 小于
【详解】(1)[1]实验中通过观察U形管两边液面的高度差来判断液体压强的大小,表格空缺处的内容为压强计U形管两侧液面的高度差。
(2)[2]由实验1、4、5可知,橡皮膜的朝向和液体的密度不变,深度越深,U形管两侧液面的高度差越大,说明液体压强与深度有关。
(3)[3]她将压强计的探头先后放入水、盐水两种液体中,如图乙所示,压强计U形管两侧液面的高度差相同,说明液体压强相等,盐水的密度较大,盐水的深度较小,如果将盐水中探头向下移动到与水中的深度相同,探头在盐水中压强计U形管两侧液面的高度差变大,液体压强变大,说明液体压强与液体密度有关,该判断是可靠的。
(4)[4]图丙中探头在两个容器中深度相同,探头在B容器中,压强计U形管两侧液面的高度差较大,说明液体压强较大,根据p=ρgh,因深度相同,则ρA小于ρB。
27. 薄 转换法 明显 B 深度 相等 a 液体密度
【详解】(1)[1][2]为了让橡皮膜的形变更加的明显,压强计探头上的橡皮膜应该选用较薄一些的;由于探头受到的压强大小是通过两侧液面高度差来反映,这应用到的实验方法是转化法。
(2)[3]当按压探头的橡皮膜时,如果实验装置不漏气,U形管两边液面高度变化明显。
[4]使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,为了使U形管左右两侧的液面相平,只需要将软管取下,再重新安装,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,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)[5]比较图甲、乙可知,液体的种类相同,不同的是压强计在水中的深度不同,而压强计受到的压强也不同,可知同种液体内部压强与深度有关。
(4)[6]当保持图乙中探头的位置不变,改变探头的方向,发现两侧液面的高度差不变,这说明两边液体的压强相等,则表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强相等的。
(5)[7]由于橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通,当向玻璃管中吹风时,U形管a侧压强减小,液面上升,则U形管内液面较高的是a侧。
(6)[8]将瓶子放入装有盐水的烧杯中,内外液面相平时,发现橡皮膜内凹,说明橡皮膜受到盐水的压强更大,可知当深度相同时,液体的密度越大,液体压强越大。
28. 橡皮膜的形变程度 大 上窄下宽 密度 向A中加水 0.9×103
【详解】(1)[1]根据图乙中的橡皮膜形变向下突出,显示了压强的大小,是转换法的应用。
(2)[2]由图乙、丙现象可知,液体密度相同,深度不同,同种液体深度越深,橡皮膜形变越大,液体的压强越大。
[3]拦河坝下部所处的深度较大,液体压强大,故修的上窄下宽才能抵挡较大的压强。
(3)[4]由图丁现象可知,内箱A中的水与外箱B中的盐水到橡皮膜的深度相同,但是橡皮膜向上形变,看得出盐水的压强更大。而盐水的密度大于水的密度,说明在液体深度相同时,液体的密度越大,产生的压强越大。
[5]要橡皮膜恢复恢复原状,即两侧的压强相等,可以采取的办法是增加水的深度,向A中加水。
(4)[6]A容器中水对橡皮膜的压强为
pA=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa
由橡皮膜相平可知,橡皮膜两边压强相等,故B容器中液体对橡皮膜的压强为
pB=pA=900Pa
则未知液体的密度为
29. 转换法 深度 无关 密度 深度 ① B
【详解】(1)[1]液体产生的压强作用在玻璃管下方的橡皮膜上,使得橡皮膜向下鼓,橡皮膜向下鼓出的程度越大,说明液体产生的压强越大,因此实验中可以通过薄膜鼓起的程度来反映液体压强的大小,这种方法叫转换法。
[2]图甲中,三支玻璃管内装有的水的质量、重力、体积和深度都不同,三支玻璃管薄膜鼓起的程度不同,因此猜想:液体的压强大小可能与液体的质量、重力、体积或深度有关。
(2)[3] 图乙中,2号管和4号管所装液体的质量、重力、体积都不相同,而两管薄膜鼓起的程度相同,说明两管中液体产生的压强相等,因此可得:液体压强的大小与液体的质量、重力、体积都无关。
(3)[4]图丙中,5号管和2号管的液柱长度相等,即液体的深度相同,5号管是盐水,2号管是水,两管中液体的密度不同,则利用5号管和2号管可探究液体压强与液体的密度之间的关系。
(4)[5]为了探究液体长度对液体压强的影响,选用2号管和6号管进行实验,由于液体产生的压强与液体的密度和深度有关,因此在6号管水柱比2号管水柱长度更大的情况下,实验时需控制两管水柱的深度相等。
(5)[6]图丁中要探究液体内部同一深度不同方向压强大小,所以不能改变压强计探头所处的深度,需要改变的是探头在同一深度的方向。②为压强计的固定处,最好是不转动②,否则容易改变探头所处的深度;③是探头所在的位置,最好不转动③,因为③处于液体中,用手转动,手容易沾有水造成误差;最方便的是直接转动①即可在不改变压强计探头深度的情况下,改变探头的方向。
[7]比较图戊A、B,由可知,B容器中水的深度更大,容器底受到的液体压强更大;比较图戊B、C,由可知,B容器中液体的密度更大,容器底受到的液体压强更大,故三个容器中,底部所受液体压强最大的是B。
30. 排尽注射器内的空气 刻度尺 有刻度部分 9×104 ①④ 大 48 9.6
【详解】(1)a.[1]将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,可以排尽注射器内的空气,并防止进气。
c.[2][3]根据实验原理,需要用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度。
(2)[4]注射器全部刻度的长度为
L=5.00cm=0.05m
有刻度部分的容积为
注射器活塞的横截面积为
则大气压强为
(3)[5]活塞与注射器筒壁不完全密封,橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,都会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;活塞与注射器筒壁间有摩擦会导致测量值大于真实值;弹簧测力计的示数没有读准也导致测量值大于真实值或测量值小于真实值,则一定会使测量值小于真实值的是①④。
(4)[6]在推活塞的过程中,活塞下面空间内气体的体积越小;越推越费力,说明气体压力越大,由此可知,气体的压强越大。
(5)[7]由表中封闭气体的压强p与体积V的数值可知,p'与V'的乘积均为960,即
PV=960
所以p'与体积V'的数学关系式为
(注意:压强单位为kPa,体积单位为mL)。根据表中的数据可得当体积为20mL时,气体的压强为
[8]已经测出实际的大气压为
当小明不推拉活塞时,注射器内的气压与外界大气压相等,由可得,注射器内的空气体积
31. 排尽空气,防止漏气 刚开始滑动 二力平衡 1.2×105 活塞与内筒间的摩擦
【详解】(1)[1]实验中为了将注射器内的空气排尽且防止注射器漏气,需要把用一个橡皮帽封住注射器的小孔。
(2)[2][3]运用二力平衡的知识,当活塞在筒中滑动时,弹簧测力计的示数与大气对
活塞的压力大小相等。
(3)[4]根据注射器的容积和长度,可计算活塞的横截面积为
大气压强为
(4)[5]注射器筒内的横截面积
图丙没有盖上橡皮帽,筒内外大气压相等,互相抵消,此时活寨所受的摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等即
图丁在排尽空气后盖上了橡皮帽,此时活塞受到弹簧测力计向左的拉力、大气向右的拉力及筒壁对其向右的摩擦力,其关系式为
所以
则大气压强为
[6]这样可以消除活塞和注射器内壁的摩擦所导致的误差。
32. 0.6 0.5 9.8×104 偏小 上 相平 a 小
【详解】(1)[1]用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为0.6N;活塞受到两个力的作用:拉力和摩擦力,这两个力为一对平衡力,故活塞与针筒间的摩擦力为0.6N。
(2)[2]当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为5.5N,则大气产生的压力为
F=5.5N-0.6N=4.9N
[3]由图乙知,注射器有刻度部分的长度为
L=7.00cm-2.00cm=5.00cm
注射器的横截面积
大气产生的压强
(3)[4]如果筒内空气没有排尽,拉力的测量值会偏小,根据公式可知,导致测得的大气压值偏小。
[5]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。
(4)①[6]实验前,根据连通器原理,U形管ab两管内液面相平。
②[7][8] 因为气体流速越大,压强越小,所以从管口
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