2024-2025学年人教版(2024)八年级物理期末[真题]
专项练习 04 实验探究题
一、实验探究题
1.(2024八下·古浪期末)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小明同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平桌面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系应是球到达底部的 相同;
(2)由甲、丙两次实验可以得出的结论是 ;
(3)该实验是通过观察 来比较铁球动能的大小,从而得出结论的。下面的实例中也采用这种研究方法的有 ;
A.卢瑟福建立原子的核式结构模型
B.用磁感线来描述磁场
C.探究压力作用效果与哪些因素有关时,通过小桌子陷入沙中的深度来体现压力的作用效果
(4)若桌面过于光滑,则 (选填:“更利于”、“不利于”)探究得出结论;
(5)若利用这个装置探究牛顿第一定律时,让同一小球从斜面的同一高度滑下,在木板上比在毛巾上运动的距离远,小球克服木板的摩擦力做的功为W1,小球克服毛巾的摩擦力做的功为W2,则W1 W2(大于/等于/小于)。
2.(2024八下·射洪期末)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)微小压强计装置 (选填“是”或“不是”)连通器。实验前小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图①所示),接下来的操作是 (选填字母);
A.从U形管内向外倒出适量水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内添加适量水
(2)实验时,小王将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为8cm,此时U形管内外的气压差为 Pa;(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 ;
(4)分析图③、图④的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的 越大,压强越大;
(5)小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,她测量了以下物理量:
A. 右侧待测液体到容器底的深度h1
B. 右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C. 左侧水到容器底的深度h3
D. 左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ= (选择题中合适的字母和ρ水表示)。
3.(2024八下·曲靖期末)小妍发现花园中的喷水器喷水时会自动旋转,且旋转方向与出水方向相反,如图甲所示。仔细观察后,她猜测喷水器出水孔越多,喷水器旋转的速度越快。于是,她准备了秒表、铁钉和一个易拉罐,用易拉罐制作了如图乙装置进行探究,用细线系住中心拉环,然后用铁钉在离罐底0.5cm的罐体上斜打一个孔,使罐中水能沿如图丙所示的方向喷出,实验原理是:力的作用是 的。把罐子浸入水中,灌满水后,快速将其提离水面, ,然后 。如果观察到 ,说明喷水器出水孔越多,旋转的速度快。
4.(2024八下·曲靖期末)在“研究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前,刻度均匀的杠杆在如图甲所示位置静止,应该将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是:①消除杠杆 对实验的影响;② ;
(2)调好后,根据图乙进行实验,在A点处悬挂3个钩码,要使杠杆再次水平平衡,则需在B点处挂 个相同的钩码; 当杠杆平衡后,将A、B两点下方的钩码同时向支点方向移动一个小格,则杠杆向 (选填“左”或“右”)端倾斜;
(3)小明用弹簧测力计代替一组钩码,重新新调整设计方案进行研究,如图丙所示,以弹簧测力计的拉力F1为动力,钩码处绳子的拉力F2为阻力,多次改变动力作用点的位置进行实验发现:当杠杆水平平衡时,F1l1总是 (选填“大于”“小于”或“等于”)F2l2,其原因是杠杆的重心没有与支点重合,杠杆自身的 对实验产生了影响;
(4)实验中多次改变钩码数量并调节杠杆平衡,目的是 。
5.(2024八下·曲靖期末)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)弹簧测力计使用前要先进行竖直 ;
(2)探究实验的实验步骤如图中甲、乙、丙、丁所示,合理的实验顺序是 ;
(3)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N,所测出排出水的重力为 N;
(4)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它 ;
(5)以下情况会影响结论的是 ;
A.未放入石块前溢水杯中水面未到达溢水口
B.图甲中物体未全部浸没在水中
(6)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯中如图戊所示,在铝块浸入水的过程中 (始终不碰到杯底),溢水杯底所受水的压力 ,电子秤的读数 。 (均选填“变大”、“不变”或“变小”)
6.(2024八下·高阳期末)为了在体育测试中取得理想成绩,小希对“牛筋底和橡胶底两种运动鞋的防滑效果”进行了如下探究。如图甲所示,首先用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋进行测量,记录弹簧测力计示数为F1;然后向较轻的牛筋底运动鞋中添加了适量的物体后,在同一木板上重复上述实验,记录弹簧测力计示数为F2;最后,比较F1与F2的大小,得出了结论。请你回答:
(1)在图甲所示的实验中,水平拉动橡胶底运动鞋做 运动,由 知识可知,橡胶底运动鞋受到的滑动摩擦力的大小为 N;
(2)“鞋中添加了适量的物体”是为了使两种鞋对木板的压力大小相同,添加物应选择 (选填“沙子”或“钩码”)更好一些;
(3)若 ,说明橡胶鞋底防滑效果好;
(4)小希按图乙所示的装置改进的实验方案,小希向左随意拉动粗糙木板,然后读出弹簧测力计的示数。请说明改进后实验的优点 ;
(5)小希按图乙所示做实验时,拉动木板时没有及时停下来,使运动鞋有四分之一滑出木板表面,它所受的摩擦力 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
7.(2024八下·汕头期末)图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他的母亲缓缓上行。为估测中年人推轮椅时所用力的大小,小明进行了实验测量。如图乙,他设置了与通道坡度相同的斜面,确定了与A点沿斜面相距1m处的B点。
(1)选用与轮椅的车轮相同材料的小车为研究对象,进行了如下操作:
①测出小车重为2.0N;
②将弹簧测力计与斜面平行放置,沿斜面方向匀速直线拉动小车,弹簧测力计示数如图乙所示;
③将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为 J;此时,该斜面的机械效率为 ;
结论:斜面可以省 (选填“力”“距离”或“功”);
(2)在小车上逐渐添加重物,重复上述实验,计算出小车从A点到B点拉力所做的总功 W1;重力做的有用功为 W2,并根据数据画出W1和 W2与小车总重G的关系图像,如图丙图线a和b所示。
①由图像可知:用该通道斜面提升物体的机械效率与物重 (选填“有关”或“无关”);
②图甲的无障碍通道上坡的机械效率与图乙中斜面的相同。若母亲的质量为55kg,所坐的轮椅质量为15kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力F推轮椅匀速上坡时,母亲的动能 (选填“增大”“不变”或“减小”),力F的大小为 N。
8.(2024八下·新会期末)小明想用传感器来探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。在老师的指导下,他设计了如下图所示的实验装置,铜块放置在质量可忽略不计的硬纸板上,上方通过定滑轮与沙桶连接,右侧连接拉力传感器;硬纸板下方放置压力传感器,两个传感器连接计算机,用力向左水平拉动硬纸板,可在计算机软件中直接得到两个传感器的读数。
(1)实验装置中,定滑轮的作用是 ;
(2)铜块在竖直方向受到 个力的作用,向沙桶中逐渐倒入沙子,压力传感器的读数会逐渐 (选填“变大”或“变小”);
(3)铜块在水平方向受到 个力的作用,因铜块始终保持静止,拉力传感器的读数大小 铜块所受到的滑动摩擦力大小。因此本试验过程中 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动硬纸板。
9.(2024八下·龙华期末)某同学在“探究杠杆的平衡条件”实验中,所用杠杆刻度均匀,各钩码规格相同。
(1)杠杆在如图甲所示的位置静止时,杠杆 处于平衡状态(选填“是”或“不是”),为方便测量力臂的长度,应将平衡螺母向 调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)在杠杆两端加挂并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,多次实验并把数据记录在表格中。
次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1 2 10 1 20
2 2 5 1 10
3 3 10 2 15
分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是 (用表格中的字母表示);多次实验的目的是 (选填“A”或“B”);
A.寻找普遍规律 B.减小实验误差
(3)要使如图乙中的杠杆水平平衡,应在B点挂 个钩码;改用弹簧测力计替换B点的钩码,始终竖直向下拉杠杆,使杠杆从水平位置缓慢转过一个小角度(如图丙),转动过程中弹簧测力计拉力的力臂 ,拉力的大小 (后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”);
10.(2024八下·天水期末)根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求,完成下列各题:
(1)实验开始时,杠杆的位置如图1所示,杠杆此时处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。需将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动,才能使杠杆在水平位置平衡;
(2)要使图2中杠杆平衡,应在A处竖直向上施加 N的拉力(题中的每个钩码重力0.5N)。当弹簧测力计由竖直地拉着变成倾斜地拉着,使杠杆在水平位置静止时,弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)有同学根据自己的实验数据,得到如下结论:动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离。这个结论与杠杆的平衡条件不符,原因是实验过程中没有 (选填序号:①改变力的大小、②改变力的方向、③改变力的作用点);
11.(2024八下·贵港期末)实验小组用图甲装置做“探究杠杆平衡条件”实验,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)杠杆在图甲所示位置静止时处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态,应将平衡螺母向 调节,使图甲中的杠杆在水平位置平衡;其目的主要是为了便于直接在杠杆上读出 的值;
(2)小组的同学采用两边挂钩码的方法做实验,当杠杆平衡时,测得的数据如下表所示。经过对表格中数据的比较,可得到的结论是: ;(用公式表示)
实验序号 动力(牛) 动力臂(厘米) 阻力(牛) 阻力臂(厘米)
1 2 15 3 10
2 4 10 8 5
3 3 5 1 15
(3)如图乙所示,在刻度线M处挂2个钩码,在刻度线N处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为,将弹簧测力计斜向左拉,杠杆在水平位置平衡时,其示数 再将弹簧测力计斜向右拉,杠杆在水平位置平衡时,其示数 ;(均选填“>”“=”或“<”)
(4)得到实验结论后,利用图乙所示的装置,借助杠杆上的刻度线,右端只使用弹簧测力计,左端只悬挂重物,若弹簧测力计的量程是0~2.5N,当杠杆在水平位置平衡时,通过计算可知,悬挂的重物最重可达 N。
12.(2024八下·肇庆期末)小铭在“探究阻力对物体运动影响 ”的实验中,所用装置如图所示。
(1)小铭对该实验总的设想是:把不同阻力对相同初始运动条件小车的影响结果,用方便且科学的方式呈现出来。因此,实验真正研究的是小车在 (选填“斜面 ”或“水平面 ”)阶段的运动,小车在 (选填“斜面 ”或“水平面 ”) 阶段的运动只是为了提供满足实验的条件;
(2)实验时分别将毛巾、棉布、玻璃板平整铺在 (选填“斜面 ”“水平面 ”或“桌 面 ”)上,用同一辆小车从同一斜面同一高度由静止释放,图中标记 c 是小车在 表面下运 动后停下的位置;
(3)对上述实验进行分析并进一步推理:如果水平面绝对光滑,小车将做 运动;
(4)牛顿第一定律是在实验基础上进行推理得出的,以下问题的研究与牛顿第一定律研究 方法相同的是 :
A.用刻度尺多次测量同一长度 B.探究声音能否在真空中传播
(5)由此实验可联想到汽车由于具有 , 刹车时不能立即停下,雨天驾驶汽车应该 (选填“增大 ”或“减小 ”)汽车之间的距离。
13.(2024八下·烟台期末)用每个重0.5N的钩码做“探究杠杆的平衡条件”实验,请完成下列问题。
(1)实验前杠杆处于图甲所示状态,我们应向 调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是 。
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂 个相同的钩码,或在C点挂 个相同的钩码。
(3)重复实验,多次改变钩码数量及钩码位置,使杠杆在水平位置平衡,实验所得的数据如下表所示。分析实验数据可得出杠杆的平衡条件是 (用式子表示),本实验中多次实验的目的是 。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 1 10 0.5 20
2 2 15 1.5 20
3 2.5 5 0.5 25
(4)两个同学交流时,产生了一个想法:不选择杠杆的中点作支点,并用弹簧测力计在悬挂钩码的同一侧施加力的作用,会得出什么结论呢?他们按照图丙进行了探究。
①在保持杠杆在水平位置平衡的前提下,当弹簧测力计从图丙所示位置绕杠杆上的D点逆时针旋转到竖直位置的时候,弹簧测力计的示数会 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
②将弹簧测力计的拉力始终保持在竖直方向,改变其在杠杆上的作用点多次实验,发现杠杆平衡时,都大于,其原因可能是 。
14.(2024八下·玉田期末)某实验小组在测滑轮组机械效率时,实验装置如下图,实验中得到的数据如下表所示。
次数 1 2 3
钩码重(N) 4 4 6
钩码上升高度(m) 0.1 0.1 0.1
绳端拉力(N) 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离(m) 0.3 0.5 0.3
机械效率 74%
(1)通过表中数据可分析出实验1是用 (选填“甲”或“乙”)图做的实验;
(2)表格中空白处应补全的数据依次为 、 ;(百分号前保留整数)
(3)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率 ;
(4)比较实验1和实验3的数据分析可得结论:使用同一滑组, ,可以提高滑轮组的机械效率。
15.(2024八下·庄河期末)在跨学科实践活动中,同学们以“人体中的杠杆”为主题开展研究。
(1)任务一:构建杠杆概念
同学们从生活中常见的杠杆工作情境,提炼出杠杆模型,并进一步学习杠杆的动力、阻力、支点、动力臂、阻力臂等知识。如图当用手提起重物,从生物学的视角,可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动,如图(a)所示,图(b)为该杠杆的简化示意图,请在图(b)中画出阻力F2的示意图。
(2)任务二:探究杠杆的平衡条件
同学们发现,当用手提起不同的重物时,所用的力是不同的,经过讨论他们要探究“动力、动力臂、阻力、阻力臂在满足什么关系时,杠杆才会平衡”。所用的实验器材有杠杆、支架、质量相同的钩码若干、细线等。
a.实验前将杠杆中点置于支架上,杠杆静止时的位置如图(c)所示,应该向 端调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
b.将杠杆在水平位置调平后,给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,要使杠杆重新在水平位置平衡,应进行的操作是 。
c.经过实验,获得的数据见表1:分析数据可得到结论是 。
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 10 1.0 5
2 1.0 15 1.5 10
3 2.0 10 1.0 20
(3)任务三:应用和拓展
小组同学提出:近年来,智能手机的普及使“低头族”应运而生,长时间低头对身体健康是否有影响呢?通过查阅资料,他们了解到科研人员对低头玩手机进行了如下研究:制作头部模型,如图(d)所示,头部可绕固定点O(颈椎)转动,转动角度通过固定在上面的量角器测量,将一个重为5N的小球挂在模型内,模拟头部的重,头部后面绑一根绳子模拟肌肉,绳子上系一测力计,固定点O(颈椎)承受的压力约为头部重与绳子拉力之和,实验数据如表2:
(1)由表2数据可得,当低头角度增大时,拉力F变大,请结合图(e)分析拉力F变大的原因:当低头角度增大时,头部重心向左移动, 。(注:可在图上画出力臂示意图以辅助说明)
低头角度θ/度 0 15 30 45 60
细线拉力F/N 0 5 9 13.5 17.5
颈椎承受的压力F压/N 5 10 14 18.5 22.5
(2)有研究发现,如果玩手机时姿势不当,就有可能让颈椎承受多达27kg的质量,低头60°相当于给颈椎挂两个大西瓜。为了更好地保护颈椎,请写出一条有效的办法: 。
16.(2024八下·深圳期末)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯、水等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的大小关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,合理的实验顺序是 ;
(2)由以上步骤初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它 ;
(3)根据以上石块浸没在水中的实验数据,还可得出石块的密度为 kg/m3(g取10N/kg);
(4)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯中的水中(如图戊)(始终不碰到杯底),电子秤的读数 (填“变大”或“变小”或“不变”)。
17.(2024八下·南昌期末)小霞同学按照如图1所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是 N;
(2)观察A、B、C、D四幅图,可得出金属块受到的浮力大小与 有关;
(3)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与 有关;
(4)小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理:
①将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小明发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变小,此时弹簧测力计乙的示数会 (选填“变大”、“变小”、“不变”),若它们的变化量相等,则证明F浮=G排;
②在图2中,已知重物是底面积为100cm2,高为8cm,重为10N的实心长方体,从重物刚接触水面开始,将升降台缓慢上升6cm,则重物最终浸入的深度为 cm(弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm)。
18.(2024八下·潮阳期末)生活中处处有物理.小明利用身边的物品做了如图几个有趣的实验:
(1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,如果施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明力的作用效果跟力的 有关;如图甲所示,将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上,用力向它的侧面吹气它会滚动,但用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动,这表明 ;
(2)如图乙所示,某同学向水平吸管吹气,发现竖直吸管中的水面 (选填“升高”或“降低”),说明流体中流速越大的位置压强越 ;
(3)如图丙所示,取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端粘上适量橡皮泥并用石蜡封口制成一个简易密度计,现使吸管竖直漂浮在不同液体中;
①三种液体的密度的比较:密度最大的是 (选填“2”或“3”);
②把这个简易密度计分别漂浮在水中和液体3中时,吸管在水中部分和在液体3中部分的长分别为和(橡皮泥在水中的体积忽略不计),求液体3的密度 。
19.(2024八下·二道期末)小明探究浮力大小与哪些因素有关,如图所示,他将合金块逐渐浸入水中,图甲金属块刚与水面接触,图乙合金块刚刚浸没,图丙中合金块未接触容器底,图丁中合金块接触容器底且与容器底间有力的作用。
(1)由图甲到乙图的过程中,合金块所受浮力大小逐渐 ,图丙中合金块在水中受到的浮力为 N。根据图甲、乙、丙可得出合金块在水中受到的浮力大小与 无关;
(2)图丁和图甲相比,弹簧测力计示数的变化量为ΔF,电子秤示数的变化量为Δm,则ΔF Δmg;
(3)为探究浮力大小与液体密度的关系,他另取一杯盐水,用弹簧测力计吊着该合金块浸没于盐水中(未触底),弹簧测力计示数为2.6N,计算出盐水的密度(写出必要的文字说明、表达式及最后结果,g取10N/kg)。
20.(2024八下·滨城期末)小明用弹簧测力计、正方体、3个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示;
(1)分析甲、乙、丙三个实验,说明浮力的大小与 有关;
(2)为了探究浮力大小与液体密度是否有关,可选用 两图的装置来进行操作;
(3)正方体浸没在水中时受到的浮力是 N;
(4)根据上图甲、丁的实验数据测出正方体浸没在盐水中时,受到的浮力是 N,盐水的密度是 kg/m3;
(5)小明在学习“浮力”之后,想自己制作简易密度计,如图2所示;
①取一根粗细均匀的饮料吸管,从其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口;塞入金属丝的目的是使吸管能竖直漂浮在液体中;此时,吸管所受浮力 重力(选填“=”、“>”或“<”);
②将吸管放到水中的情景如图2(a)所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中后如图2(b)所示,浸入的长度为h;用ρ液、ρ水分别表示液体的密度和水的密度,则ρ液 ρ水(选填“=”、“>”或“<”),h与ρ液、ρ水及H的关系式是h= 。
21.(2024八下·苏州期末)同学们观看奋斗者号潜水器入水过程,思考物体所受浮力的大小跟哪些因素有关,于是进行了如下探究:
(1)使用弹簧测力计设计了实验过程,该实验测量浮力大小是利用了_________;(填字母)
A.浮力与重力是一对平衡力;
B.浮力与拉力是一对相互作用力;
C.拉力与浮力之和等于重力;
(2)由A、B、C三图可知,浮力大小与 有关,由图 可知,浮力大小与深度无关;
(3)实验中,同学们发现如果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 ,实验中改变液体的密度时,物块受到的浮力变化不够明显,可以 ;
(4)如图F所示,结束实验后,小明将重为5N的圆柱体M浸入到密度为1.6g/cm3的液体中,调整浸入的深度后使弹簧测力计的示数为3N,则此时圆柱体M(底面积为25cm2)浸入液体中的深度为 cm。小明在圆柱体M上沿着液面画上标记,并记录为1.6g/cm3。再将圆柱体M浸入不同液体中,重复上述操作,使弹簧测力计的示数为3N,该密度计的1g/cm3刻度在1.6g/cm3的 方,该密度计的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)。
22.(2023八下·长汀期末)某实验小组利用如图所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验:
(1)通过调整砝码的质量可以改变
(2)如图乙,小汀用小车B替换木块A的目的是 ;实验中他是通过观察小车是否处于 状态来判断它受到的两个力是否平衡的;
(3)如图乙,当左右两端分别同时放入质量相等的砝码时,小车静止,此时F1、F2的大小相等,方向
(4)在图乙实验的基础上,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,观察小车的运动状态,这样做的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在
(5)为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上,小汀用轻质硬纸片代替小车做实验,如图丙所示,他将要对硬纸片进行的操作是
23.(2024八下·顺河期末)如图是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中mA=mB<mC,hA=hC>hB;
(1)实验中,探究的动能是指 (填序号);
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击时的动能
(2)实验中,通过观察木块被钢球撞击后 来判断钢球的动能大小;
(3)甲、丙两次实验,让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下,目的是使两球到达水平面时有相同的 ;
(4)对比 两次实验,可以研究物体的动能与速度的关系;
(5)甲、乙两次实验中,木块滑行过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2,则W1 W2(选填“>”、“=”或“<”);
(6)本实验中水平面若是绝对光滑的,则该实验 (选填“能”或“不能”)进行,原因是 。
24.(2024八下·泉州期末)图甲为探究影响重力势能大小因素的实验装置。
(1)将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧,记录铁球速度减为0时弹簧的长度。铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映,长度越长,则说明铁球的重力势能越 。
(2)将同一铁球先后从同一斜面的不同高度处由静止释放,弹簧被压缩后的长度分别为,由此可得:当物体质量一定时, ,重力势能越大。
(3)若要探究重力势能大小与物体质量的关系,请简要写出你的实验设计思路: 。
(4)结合本实验和所学知识,分析图乙所示的水坝,发电机安装在位置 (选填“C”或“D”)较为合理。你认为适合建造大型水力发电站的地方应具备的条件: 。(写出一条即可)
25.(2024八下·泉州期末)天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”,《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。如图为探究杠杆平衡的条件的实验装置。
(1)实验中,杠杆在 位置平衡最便于测量力臂,实验前没挂钩码时,杠杆静止的位置如图甲所示,此时应将螺母向 调节。
(2)多次改变悬挂的钩码个数和位置,使杠杆在图乙所示位置重新平衡,将实验数据记录在下表,其目的是 。分析表中数据可得杠杆平衡的条件是 (用测量量的符号表示)。
次数 动力/N 动力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm
1 1.0 10 0.5 20
2 1.5 10 1.0 15
3 2.0 15 1.5 20
(3)学以致用,认真思考,解决以下问题:
①图2为杆秤的示意图,使用时,将待称物体挂在秤钩上,用手提起B或C处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置D,使秤杆在水平位置平衡时即可读出待称物体的质量。秤砣质量为400g,秤砣最远可移至E点(不计秤杆和秤钩的质量),AB、BC、BE的长度如图。则该杆秤的最大称量是 kg。
②利用如图的实验装置也可测大气压的值。把吸盘紧压在玻璃板上,保持杠杆在水平位置平衡,吸盘刚好脱离玻璃板时弹簧测力计的拉力为F,测出轻质吸盘的面积为S,则此地的大气压值 。(用测量量的符号表示)
26.(2024八下·泉州期末)在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中:
(1)图乙中弹簧测力计的示数为 N,金属块受到的浮力为 N。由图乙、丙两次实验可知,浮力大小与 有关;由图 两次实验可知,浮力大小和液体密度有关。
(2)实验时,金属块均未接触容器底,如图能正确反映弹簧测力计的示数F和金属块下表面在水中的深度h关系的图象的是_______。(填选项的序号)
A. B.
C. D.
(3)由上述有关数据可得:实验所用的金属块密度为 。(已知)
(4)利用如图所示的实验也可测出该金属块的密度,若台秤的示数分别为、和,水的密度为,则金属块的密度 。(用、、和表示)
27.(2024八下·泉州期末)在探究液体压强与哪些因素有关的实验中:
(1)能正常工作的U形管压强计(如图甲)探头上的橡皮膜受到压强时,U形管两侧的液面会产生 。已知,为使实验现象更明显,U形管中最好选用 (选填“酒精”或“水”)。
(2)比较图乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而 。
(3)在图丙、丁两次实验中,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的变化,可知:在相同液体内部,同一深度处,各个方向的压强大小 。
(4)如图,将U形管压强计做了改进,两探头未放入液体中时U形管两侧的液面相平。将两探头分别放入装有不同液体的A、B两容器中,保持两探头所处深度相同,U形管中液面位置如图,则两液体的密度关系为 。若要使U形管两侧的液面再次相平,利用该实验装置,可采取的有效措施是 (写出一条即可)。
28.(2024八下·泉州期末)如图甲为探究阻力对物体运动的影响的实验装置。
(1)实验时,小车每次均从同一斜面顶端由静止向下运动,目的是使小车到达水平面时的速度 :实验中是通过改变水平面的 来改变小车运动时所受的阻力。
(2)小车在木板、棉布和毛巾表面上运动时速度随时间的变化关系如图乙,其中表示小车在木板上运动的图线是 (选填“a”“b”或“c”);由此推测,假如小车在水平面上不受阻力,则运动的小车将 。
(3)小车在水平面上运动时,还受重力和支持力的作用,这两个力对本实验的探究 (选填“会”或“不会”)产生影响。
(4)在图甲中,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止向下运动,可探究物体的动能与物体的 有关。
29.(2023八下·长春期末)图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆两端的螺母向 (选填“左”或“右”)侧调节;
(2)图乙是一个平衡的杠杆,此时若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),就会发现杠杆 (选填“左端下沉”、“仍然平衡“或“右端下沉”);
(3)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是 ;
(4)某同学提出,若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是该小组利用图丁所示的装置进行探究,在杠杆O点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在A点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计示数为 N。以弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码处绳子拉力为阻力F2,多次改变动力作用点的位置进行实验发现:当杠杆水平平衡时,F1l1总是 (选填“大于”、“等于”或“小于”)F2l2,其原因可能是 。
30.(2024八下·舞钢期末)如图所示是物理兴趣小组“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,根据他们的实验探究数据,请你回答下列问题:()
(1)由图可知物体浸没在水中时,受到的浮力 N;
(2)由图甲、丙、丁可知,浮力的大小与物体浸没在水中的深度 (选填“无关”或“有关”);
(3)分析此实验可得出:物体受到的浮力大小与 和 有关;
(4)进一步计算可知物体的密度 ,液体的密度 ;
(5)本探究活动主要采用的科学探究方法是 。
31.(2024八下·舞钢期末)小宁和同学们在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,水平桌面上的器材有弹簧测力计、长方体木块、砝码、长木板和毛巾,实验过程如图所示。
(1)实验中,用弹簧测力计水平拉动长方体木块,沿长木板做匀速直线运动,根据 知识可知,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力的大小相等;
(2)第一次测量过程中弹簧测力计的示数如图甲所示, N;
(3)比较甲、乙两次实验可研究滑动摩擦力大小与 的关系;
(4)比较 两次实验所得的结论,可以解释鞋底做得凹凸不平的原因。
32.(2024八下·马鞍山期末)如图所示,小文把同一只装满水的矿泉水瓶用两种方式放在同一块海绵上。压力作用效果明显的是 (甲/乙)图,这一现象说明压力作用效果与 大小有关。将瓶中水倒掉一半后按图甲所示放置,比较前后两次海绵形变的大小,这是探究压力作用效果与 的关系。
33.(2024八下·邯郸经济技术开发期末) 提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用,对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实,对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想:
猜想Ⅰ:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关;
猜想Ⅱ:滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关;
猜想Ⅲ:滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关。
根据猜想,运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究,测得的实验数据如下表所示。
实验次数 钩码的重力 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动的距离 机械效率
1 2 0.1 0.90 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.50 0.3 88.9%
3 4 0.1 1.25 0.4
4 4 0.2 1.50 0.6 88.9%
(1)实验时应沿竖直方向 缓慢向上拉动弹簧测力计;
(2)分析表中数据可知:第3次实验是利用了图 的装置完成的,它的机械效率 ;
(3)比较2、4两次实验数据,可验证猜想Ⅰ是 (选填“正确”或“错误”)的;
(4)通过比较 (填实验序号)两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高;
(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率 。
34.(2024八下·邯郸经济技术开发期末) 小霞同学按照如图1所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是 N。
(2)观察A、B、C、D四幅图,可得出金属块受到的浮力大小与 有关;
(3)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与 有关:
(4)小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理:将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小明发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变小,此时弹簧测力计乙的示数会 (选填“变大”、“变小”、“不变”),若它们的变化量相等,则证明。
35.(2024八下·石家庄期末)某兴趣小组在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,用同一木块分别做了如图甲、乙、丙所示的三次实验。
(1)实验中需要水平匀速拉动木块,滑动摩擦力的大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计对木块的拉力大小;
(2)图甲、乙所示的两次实验的目的是探究 ;
(3)对比图甲、丙所示的两次实验可知: ;
(4)小组交流讨论时发现:拉动木块时很难满足实验要求,于是小伟设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是 (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。
36.(2023八下·遵义期末)如图所示是一张“倡导邻里关爱,禁止高空抛物”的宣传图片。兴趣小组为了更好的宣传高空抛物的危害性,他们将进行“探究高空抛物时重物对地面物体产生打击力的大小与什么因素有关”实验探究,准备有以下器材:一个篮球、一个足球、一台电子秤、面积足够大的白纸和压敏纸若干(压敏纸在受到压力作用时,将在它下方的白纸上留下印迹)。请回答下列问题:
(1)高空抛物时,重物在下落过程中重力对其做功,重物的重力势能 为动能(选填“转移”或“转化”)。
(2)兴趣小组提出下列猜想:
猜想一:打击力的大小与重物下落的高度有关;
猜想二:打击力的大小与重物的质量有关;
除上述猜想外,请你再提出一条合理的猜想:打击力的大小与重物的 有关;
(3)兴趣小组用篮球和足球模拟高空抛物时的重物,它们打在压敏纸上,会在白纸上出现印迹。通过比较印迹的面积大小来比较打击力的大小,这种研究方法叫 法。
(4)在验证猜想一时收集的数据如表所示,分析表中数据,可粗略得出:高空抛物时的重物在下落过程中,其下落高度越大,地面所受打击力越 。
球类 下落高度(cm) 印迹面积(cm2)
篮球
(5)为验证猜想二,设计具体实验方案如下:
①用电子秤测出篮球和足球的质量分别为、,且;
②在水平地面上放一张白纸,在白纸上叠放一张压敏纸,将篮球从压敏纸正上方的一定高度由静止自由下落,篮球打在压敏纸上;测量此时留在白纸上的印迹面积,记为“印迹1”;
③换用新的白纸和压敏纸,按照上述操作方法,让足球从同一高度由静止自由下落,测量此时足球留在白纸上的印迹面积,记为“印迹2”。
由此,小刚认为通过比较“印迹1”和“印迹2”的面积大小就可以比较出篮球和足球各自打击力的大小,你同意小刚的观点吗? (选填“同意”或“不同意”),理由是 。
37.(2024八下·安陆期末)在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉 调节(选填“左”或“右”),直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,应在B点挂 个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格 (选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡;
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将 (选填“变大”“变小”“不变”);
(4)本实验中多次实验的目的是______;
A.求平均值减小误差 B.避免偶然因素,寻求普遍规律
(5)下列属于杠杆平衡条件应用的是______。
A.温度计 B.托盘天平 C.量筒
38.(2024八下·安陆期末)探究阿基米德原理。
步骤
按照正确的实验顺序步骤完成实验后请完成下列填空:
①测出石块重力G,将石块逐渐浸入水中,弹簧测力计示数将 (选填“变大、变小、不变”),这是因为石块受 的原因。当石块浸没,浸入水中更深处时,测力计示数F将 (选填“变大、变小、不变”)
②根据实验数据将表格补充完整。
表格数据 石块重G/N浸没时测力计示数F/N石块受浮力F浮/N排开水的重力G排/N
结论 此石块所受浮力大小等于它排开液体所受重力。
39.(2024八下·安陆期末)小梦同学用如图所示的装置“研究定滑轮和动滑轮的特点”。
次数 钩码重力/N 钩码升高的高度h/m 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/m 拉力方向
1 1 0.2 1 0.2 向上
2 2 0.2 2.1 0.2 向下
3 1 0.2 0.6 0.4 向上
4 2 0.2 1.1 0.4 向下
(1)实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和 ;
(2)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计,使钩码上升:
(3)比较1和2两次实验可知:使用定滑轮的好处是 ;
(4)依据杠杆平衡条件分析,使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半,但分析第3、4两次实验数据却不符合这样的关系,造成这种现象的主要原因是 。
40.(2024八下·安陆期末)某实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中,准备的器材有:质量分别为m、2m两个钢球,木块和斜面等。实验过程如图:
(1)为了探究物体动能大小与质量的关系,应选择 两图进行实验分析;
(2)实验中为了探究动能大小与速度的关系,应让质量相同的钢球,从同一斜面 (选填“相同高度”或“不同高度”)由静止滚下。实验现象表明:当质量一定时,钢球速度越大,动能越 。这个结论可用解释汽车 (选填“超速”或“超载”)带来的危害;
(3)实验装置中,如果水平面光滑,能否完成本实验的探究: (选填“能”或“不能”)。
41.(2024八下·开州期末) 小桂利用刻度尺、柱形烧杯、冰块和水,设计了一个实验,测出另一个小合金块的密度,具体操作顺序如图所示:
步骤①:烧杯中装有适量水,测出水深为H1;
步骤②:将冰块慢慢置于水中漂浮,测出此时水深为H2;
步骤③:将小合金块放在冰块上,与冰块共同漂浮,待水面静止后,测出此时水深为H3;
步骤④:静置烧杯至冰块完全熔化后,测出水深为H4,此时与步骤③相比,水对烧杯底的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
以上步骤①至④中,不需要步骤 也可以测出小合金块密度;则小合金块密度ρ= (选用H1、H2、H3、H4和ρ水表示)。
答案解析部分
1.速度;质量相同时,速度越大,动能越大;纸盒移动的距离;C;不利于;等于
2.(1)不是;B
(2)800
(3)增大
(4)密度
(5)
3.相互;记下罐子在10s内旋转的圈数(或记录转相同圈数所用时间);增加罐体上斜孔的数目,重复上述实验步骤,并记下罐子在10s内旋转的圈数(或记录转与上一步相同圈数所用时间);两次罐子在10s内旋转的圈数(或两次罐子转相同圈数所用时间)
4.(1)右;自重;便于测量力臂
(2)4;左
(3)大于;重力
(4)多次实验得到普遍规律,避免偶然性
5.(1)调零
(2)丁、乙、甲、丙
(3)2;2
(4)排开液体的重力
(5)A
(6)不变;不变
6.(1)匀速直线;二力平衡;4.0
(2)沙子
(3)F1>F2
(4)拉动木板时可以不做匀速直线运动
(5)不变
7.0.3;60%;省力;无关;不变;105
8.(1)改变力的方向
(2)3;变小
(3)2;等于;不需要
(1)定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)铜块在竖直方向受到竖直向下的重力、竖直向上的绳子拉力和竖直向上的支持力三个力的作用,在这三个力的作用下保持平衡,则有,向沙桶中逐渐倒入沙子,拉力变大,重力不变,支持力变小,根据相互作用力,压力传感器的读数会逐渐变小。
(3)铜块始终保持静止,根据二力平衡,拉力传感器的读数大小等于铜块所受到的滑动摩擦力大小。实验中,铜块均静止,处于平衡状态,它受到的拉力与摩擦力平衡。所以不需匀速拉动硬纸板。
1、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
2、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如影响摩擦力的因素有压力和接触面粗糙程度,在研究单一变量对试验结果的影响时,要保持非研究因素的相同,
3、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用。
(1)实验装置中,定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)[1][2]铜块在竖直方向受到重力、绳子拉力和支持力三个力的作用,在这三个力的作用下保持平衡,则有,向沙桶中逐渐倒入沙子,拉力变大,则支持力变小,根据相互作用力,压力传感器的读数会逐渐变小。
(3)[1][2][3]铜块在水平方向受到拉力传感器的拉力和滑动摩擦力两个力,因铜块始终保持静止,根据二力平衡,拉力传感器的读数大小等于铜块所受到的滑动摩擦力大小。实验中,无论硬纸板如何运动,铜块均静止,处于平衡状态,它受到的拉力与摩擦力平衡。所以不需匀速拉动硬纸板。
9.(1)是;右
(2);A
(3)4;变小;不变
探究杠杆的平衡条件时,
(1)图甲中,杠杆静止时,杠杆处于平衡状态。
杠杆左边下沉,重心偏左,应该将平衡螺母向右调,直到杠杆水平平衡。
(2)根据表中数据,每一组的动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,归纳杠杆的平衡条件是:。
实验中,多次实验,为了寻找普遍规律,避免偶然性,故A符合题意,故选A。
(3)图乙中,要使杠杆水平平衡,根据杠杆平衡条件,B点的钩码重力为,要使杠杆水平平衡,应在B点挂4个钩码。
图丙中,弹簧测力计拉着杠杆旋转一定角度,动力臂和阻力臂同时减小,但比值不变,则动力大小和阻力大小的比例也不变,已知阻力不变,则弹簧测力计对杠杆的拉力也不变。
(1)杠杆处于静止状态,是平衡状态;杠杆水平平衡,便于测量力臂大小;
(2)根据实验数据,总结平衡规律;探究杠杆的平衡规律时,多次实验可以避免偶然性,以获得一般规律;
(3)根据杠杆上的拉力和力臂,计算钩码个数;当拉力和重力竖直向下,杠杆不水平,拉力不变。
(1)[1]杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态,杠杆在如图甲所示的位置静止时,杠杆是处于平衡状态。
[2]如图,为方便测量力臂的长度,应将杠杆调到水平平衡,此时杠杆左边下沉说明重心偏左,应该将平衡螺母向右调,直到杠杆水平平衡。
(2)[1][2]分析表中的数据,我们可以发现每一组的动力与动力臂的乘积都等于对应的阻力与阻力臂的乘积,所以归纳出杠杆的平衡条件是。物理实验一般需要做三次或三次以上,目的有两个,一是多测几次求平均值以减小误差;二是多次实验可以避免偶然性以获得一般规律;本实验中多次实验的目的是为了寻找普遍规律,故A符合题意,故选A。
(3)[1]实验中所用杠杆刻度均匀,各钩码规格相同。如图乙所示,设每个小格的长度为L,每个钩码的重力为G;根据杠杆平衡条件,要使杠杆水平平衡,应在B点挂的钩码重力为
所以要使杠杆水平平衡,应在B点挂4个钩码。
[2][3]如图丙所示,弹簧测力计拉着杠杆旋转一定角度的过程中,动力臂和阻力臂同时同比例减小;根据杠杆平衡条件可知,因为动力臂和阻力臂的比例不变,动力大小和阻力大小的比例也不变,已知动力不变,所以弹簧测力计对杠杆的拉力也不变。
10.(1)平衡;右
(2)0.5;变大
(3)②
11.平衡;右;便于测量力臂大小;;>;>;10
探究杠杆平衡条件时,(1)根据图甲,杠杆静止,是处于杠杆平衡状态的;杠杆的右侧偏高,应将平衡螺母向右端调节,使杠杆水平平衡,便于测量力臂大小;
(2)根据实验数据,左1=2N×15cm,右1=3N×10cm;左2=4N×10cm,右2=8N×5cm,左3=3N×5cm,右3=1N×15cm,左=右,总结可得:当杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂,即
;
(3)在图乙中,当弹簧测力计斜向左拉,阻力和阻力臂不变,拉力的力臂变短,杠杆在水平位置时平衡时,拉力变大,所以;将弹簧测力计斜向右拉,阻力和阻力臂不变,拉力的力臂变短,杠杆在水平位置时平衡时,拉力变大,则;
(4)根据图乙,杠杆上的一格为L,物重为G,根据测力计最大值和左侧最小的力臂,根据杠杆的平衡条件:,计算左侧最大的力。
(1)杠杆在水平位置平衡时,其目的是便于测量力臂;
(2)根据多次测量的力和力臂,总结杠杆平衡规律;
(3)杠杆上的拉力倾斜时,拉力的力臂减小,拉力变大;
(4)根据动力的最大和最大力臂,结合最小的阻力臂,计算最大的阻力。
12.(1)水平面;斜面
(2)水平面;玻璃板
(3)匀速直线
(4)B
(5)惯性;增大
13.(1)右;便于测量力臂,同时消除杠杆自重对实验的影响
(2)6;3
(3);得出普遍性的规律
(4)变小;杠杆自重对杠杆平衡有影响
14.(1)甲
(2)57%;83%
(3)越低
(4)增大提升的物重
(1)实验1中钩码上升高度为0.1m,绳端移动距离为0.3m,根据两者关系知,物重由三段绳子承担,所以是用甲图的装置做的实验。
(2)根据可知,表格中实验2的机械效率为,实验3的机械效率为;
(3)对比实验1和实验2,其他条件相同,使用的滑轮组不同,机械效率分别为74%和57%,说明动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低;
(4)对比实验1和实验3,滑轮组相同,提升物体重力越大,机械效率越高,所以可以通过增大提升的物重,来提高滑轮组的机械效率。
故答案为:(1) 甲 ;(2) 57% ; 83% ;(3) 越低 ;(4)增大提升的物重 。
(1)由实验中钩码上升高度h与绳端移动距离s的关系判断三次实验绳子的有效段数,确定实验对应的装置;
(2)由表中数据,根据求出后面2次实验的机械效率;
(3)比较实验1和实验2的相同的量和不同的量,由数据分析得出结论;
(4)在(1)的基础上,找出使用同一滑轮组的实验,找出不同的量,分析得出机械效率与不同量的关系。
(1)实验1中钩码上升高度为0.1m,绳端移动距离为0.3m,说明物重由三段绳子承担,因此是用甲图的装置做的实验。
(2)[1]表格中实验2的机械效率
[2]表格中实验3的机械效率
(3)实验1和实验2中,使用的滑轮组不同,其他条件相同,机械效率分别为74%和57%,说明动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低。
(4)比较实验1和实验3可以看出,使用同一滑轮组,提升物体重力越大,机械效率越高,则增大提升的物重,可以提高滑轮组的机械效率。
15.(1)
(2)左;移动钩码的位置;F1 l1=F2 l2(或动力×动力臂=阻力×阻力臂)
(3)如图,重力大小不变,重力的力臂l2变大,拉力F的力臂l1变小,根据杠杆平衡条件可得F l1=G l2,则拉力F变大
;不要长时间低头看手机(或尽量减小低头角度;低头时间长了要抬头休息等合理即可)
16.(1)丁、乙、甲、丙
(2)排开液体的重力
(3)1.7×103
(4)不变
探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系时,
(1)实验时,应先测量空桶的重力;再测量石块在空气中的重力,将石块直接浸入水中观察测力计的示数,计算石块浸入水中的浮力,且得到石块排出的水的重力,合理的顺序应为:丁、乙、甲、丙。
(2)根据乙图,测力计分度值为0.2N,示数为3.4N,计算浮力F浮=G-F=3.4N-1.4N=2.0N;
根据丙丁,测出石块排开的水所受的重力:G排=G丙-G丁=3.2N-1.2N=2.0N,
由以上计算结果得 F浮=G排,可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。
(3)计算物体的质量为:
根据F浮=ρ水gV排,计算物体的体积为
则物体的密度为:
(4)根据图戊,铝块浸没在水中,水溢出,溢水杯中水的深度不变,根据p=ρgh,水对溢水杯底的压强不变,根据F=pS,所以溢水杯对电子秤的压力不变,电子秤示数不变。
(1)探究阿基米德原理时,先测量空桶重力和金属块的重力,将金属块浸没测量拉力,计算浮力,再测量溢出的液体的重力;
(2)根据实验数据,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力;
(3)根据,计算质量,利用,计算排开液体的体积,根据,计算密度;
(4)水对溢水杯底的压力不变;由于溢水杯中装满水,铝块浸没在水中静止时,根据阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开的水重,铝块对水的压力大小与浮力相等,
(1)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重;实验中利用二次称重法得到石块浸入水中受到的浮力,则应先测量石块在空气中的重力,再将石块直接浸入水中观察测力计的示数,求出石块浸入水中的浮力,且得到石块排出的水的重力,最合理的顺序应为:丁、乙、甲、丙。
(2)乙图中测力计分度值为0.2N,示数为3.4N,根据称重法
F浮=G-F=3.4N -1.4N=2.0N
由丙丁两个步骤测出石块排开的水所受的重力
G排=G丙-G丁=3.2N-1.2N=2.0N
由以上计算结果得 F浮=G排,即浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。
(3)由G=mg可知,物体的质量为
由F浮=ρ水gV排可得,物体的体积为
则物体的密度为
(4)铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强不变,根据公式F=pS可知,水对溢水杯底的压力不变;由于溢水杯中装满水,铝块浸没在水中静止时,根据阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开的水重,铝块对水的压力大小与浮力相等,所以溢水杯对电子秤的压力不变,即电子秤示数不变。
17.1;排开液体体积;液体密度;变大;4
(1)根据称重法可知金属块浸没在水中所受的浮力:F浮=G-F'=4N-3N=1N;
(2)由A、B、C、D四个图可知,金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
(3)由A、D、E三图可知,物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(4)因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计乙的示数变大。物体受浮力,弹簧测力计示数会减小,且弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm,设物体静止时弹簧缩短了hcm,此时物体浸入水中的深度为(6﹣h)cm,即:F=G﹣2N/cm×h;此时弹簧测力计拉力、浮力与物体重力平衡,可列:F+F浮=G;
(10N﹣2N/cm×h)+1.0×103kg/m3×10N/kg×100×(6﹣h)×10﹣6m3=10N;解得h=2cm;所以重物浸入深度为6cm﹣2cm=4cm
综上第1空、1;第2空、排开液体体积;第3空、液体密度;第4空、变大;第5空、4
根据称重法、浮力的计算填空
(1)称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
(2)影响浮力大小的因素液体密度和排开液体体积,要运用控制变量法;
(3)由F浮=ρ液gV排算出物体的体积,根据G=mg算出物体的质量,由密度公式算出物体的密度;
(4)①根据阿基米德原理可知,重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大,根据称重法可知弹簧测力计甲示数的变化,然后分析乙示数的变化量,进一步得出结论;
②根据升降台上升6cm,物体静止时弹簧测力计示数减小,设弹簧缩短了hcm,由此表示出物体浸入深度,由拉力、浮力和重力平衡,计算出h的大小。
18.(1)大小;滚动摩擦比滑动摩擦小(滑动摩擦比滚动摩擦大)
(2)升高;小
(3)2;
(1)表明力的作用效果跟力的大小有关;向它的侧面吹气它会滚动,受到滚动摩擦力;向它的底部吹气它却不容易滑动,受到滑动摩擦力,可见滚动摩擦力小于滑动摩擦力;
(2)往水面管中吹气,下面吸管上方空气的流速增大,压强减小,液面升高;
(3)①吸管受到的浮力相等,由图知排开液体的体积关系为:,由可知,故密度最大的为2号;
②设吸管的底面积为S,则,即
代入数据得
解得;
故答案为:(1)大小;滚动摩擦比滑动摩擦小;(2)升高;小;(3)①2;②0.8x103。
(1)力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都会影响力的作用效果;减小摩擦力的方法有:减小接触面的粗糙程度、减小对接触面的压力、变滑动摩擦为滚动摩擦;
(2)流体压强与流速有关,流体流速越大的位置,压强越小;
(3)①吸管在不同的液体中,浸入的深度不同,但都漂浮,所以浮力相等,都等于自身的重力,根据公式通过比较排开液体的体积大小可以比较液体密度的大小;②根据漂浮时浮力等于其重力,分别列出等式可求得液体3的密度。
(1)[1]施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明力的作用效果跟力的大小有关。
[2]用力向它的侧面吹气它会滚动,此时受到滚动摩擦力;用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动,此时受到滑动摩擦力,可见滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
(2)[1][2]往水面管中吹气,下面吸管上方空气的流速增大,压强减小,下面管中液体受到向上的压强大于向下的压强,液面升高。
(3)①[1]同一吸管漂浮在不同液体中,受到的浮力相等,都等于自身的重力,由图知排开液体的体积关系为:
由可知
故密度最大的为2号,最小的为3号。
②[2]设吸管的底面积为S,由于吸管在不同的液体中均漂浮,则
即
代入数据可得
解得
19.(1)变大;2.0;浸在液体深度
(2)=
(3)1.2×103kg/m3
20.物体排开液体的体积;丙、丁;5;6;1.2×103;=;>;
21.(1)C
(2)物体排开液体的体积;A、C、D
(3)小;增大物体的体积
(4)5;上;不均匀
22.拉力的方向;减小摩擦力对实验的影响;静止;相反;同一条直线上;将纸片从中间剪开,观察此时纸片能否保持平衡
23.B;木块移动的距离;速度;甲、乙;>;不能;水平面光滑,则木块将做匀速直线运动,无法通过木块移动的距离来判断小球的动能大小
24.(1)小
(2)高度越高
(3)质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放,比较弹簧压缩后的长度
(4)D;水资源丰富和地势高度差大
25.(1)水平;左
(2)为了获取多组实验数据归纳出物理规律;
(3)10;
26.(1)4.4;1.6;物体排开液体的体积;液体的密度
(2)D
(3)
(4)
27.(1)高度差;酒精
(2)增大
(3)相等
(4)大于;减小A容器中探头的深度
28.(1)相同;粗糙程度
(2)a;做匀速直线运动
(3)不会
(4)速度
29.平衡;左;左端下沉;排除实验偶然性,得出普遍结论;2.3;大于;杠杠所受重力作用对实验有影响
(1)甲图中杠杆处于静止状态,所以此时杠杆处于平衡状态;
杠杆往右偏,想要使杠杆处于水平位置平衡, 接下来应将杠杆两端的螺母向左侧调节 ;
(2) 若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),右侧力不变,力臂会变短,左侧力和力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,杠杆左端会下沉。
(3)在探究过程中,多次实验的目的是为了排除实验偶然性,得出普遍结论。
(4)弹簧测力计分度值为0.1N,示数为2.3N;
当杠杆水平平衡时,F1l1总是大于F2l2,其原因可能是杠杠所受重力作用对实验有影响;因为支点不在杠杆中心后,杠杆两端的重力不相同了,杠杆自身的重力有了力臂,拉力与力臂乘积等于钩码的重力和杠杆自重与对应力臂乘积,因此实际阻力变大,使得根据杠杆平衡条件可知,F1l1总是大于F2l2。
(1)杠杆处于静止状态受力平衡,为平衡状态;
杠杆未挂钩码时调平方法:左偏右调,右偏左调;
(2)根据杠杆平衡条件进行分析;
(3)在探究过程中,多次实验的目的是为了排除实验偶然性,得出普遍结论;
(4)认清弹簧测力计的分度值再读数;
杠杆的支点不在中点时,杠杆自身重力不可忽略。
30.(1)0.5
(2)无关
(3)物体排开液体的体积;液体的密度
(4);
(5)控制变量法
31.二力平衡;1.2;压力大小;乙和丙
32.乙;受力面积;压力大小
33.(1)匀速
(2)丙;80%
(3)错误
(4)1、2
(5)越低
1)实验时应沿竖直方向 匀速 缓慢向上拉动弹簧测力计 ,使得物体保持匀速运动,避免摩擦力示数的干扰
综上 第1空、匀速
2)试验3钩码上升高度为0.1m,绳子移动距离为0.4m,所以缠绕绳子数为4,为丙图,根据η=G/nF=4N/4/1.25N=80%
综上第1空、丙;第2空、80%
3) 2、4两次实验数据, 除了上升高度不同,其余因素均相同,但是机械效率相同,所以 猜想Ⅰ是 错误的
综上 第1空、错误
4)重力越大,机械效率越大,需要使得重力不同,其余因素不同,所以比较 1、2 次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高;
综上 第1空、1、2
5) 比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率 越低
综上 第1空、越低
1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力
2、拉力的计算, ,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍,
3、功的相关计算:W=Fs,距离为拉力的方向。3、总结:考虑滑轮重力的情况,定滑轮的机械效率要大于动滑轮,重物重力越大,机械效率越大。
34.(1)1
(2)排开液体体积
(3)液体密度
(4)变大
1)物体重力为4N,完全浸没水中的拉力3.0N,所以 物体全部浸没在水中时,受到的浮力是 4N-3.0N=1.0N
综上 第1空、1
2)ABCD四幅图,物体深度不同,其余因素相同,所以 可得出金属块受到的浮力大小与 排开液体体积 有关
综上 第1空、排开液体体积
3) D、E两图 ,密度不同,其余因素相同,所以 由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与 密度有关
综上 第1空、液体密度
4)甲的水中重力增加,所以弹簧测力计示数变大
综上 第1空、变大
1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,物体重力为4N,完全浸没水中的拉力3.0N,据此计算浮力
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大
35.(1)等于
(2)滑动摩擦力大小与压力大小的关系
(3)在压力大小一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大
(4)不需要
36.转化;竖直推出力;转换;大;不同意;排球与足球的材料种类不同,以及球体的充气量所导致球体发生形变的难易程度易不知,没有采用控制变量法
37.(1)右
(2)6;不能
(3)变大
(4)B
(5)B
探究杠杆平衡条件时,
(1)根据图像,杠杆左端下沉,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使天平平衡。
(2)杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆平衡的条件
即,解得FB=6G,需挂6个钩码。
设若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格, 杠杆右侧:
杠杆左侧:,18GL<24GL,杠杆不能保持平衡。
(3)根据图丙,保持B点不变,拉力F从a位置转到b位置时,阻力和阻力臂保持不变,拉力倾斜时,动力臂变小,拉力变大。
(4)探究杠杆的平衡规律时,只进行一次实验,容易出现偶然性,多次重复实验,避免偶然性,故B符合题意。
(5)常用温度计是利用液体的热胀冷缩原理制成的;托盘天平本质上是等臂杠杆;量筒只是测量液体的容器,B符合题意。
(1)调节杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向偏高的一侧移动;
(2)根据杠杆上力和力臂乘积,计算未知力的大小;根据力和变化的力臂,判断是否平衡;
(3)杠杆上的拉力倾斜时,力臂减小,拉力变大;
(4)探究规律时,需要多次实验,探究普遍性;
(5)天平利用了杠杆的原理。
(1)调节杠杆在水平位置平衡,杠杆左端下沉,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动。
(2)[1]杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆平衡的条件可得
即
解得FB=6G,需挂6个钩码。
[2]设若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格, 杠杆右侧力与力臂的乘积为
杠杆左侧力与力臂的乘积为
因为18GL<24GL,杠杆不能保持平衡。
(3)保持B点不变,若拉力F从a位置转到b位置时,阻力和阻力臂保持不变,动力臂变小,根据杠杆平衡的条件,则拉力变大。
(4)如果只进行一次实验,容易出现偶然性,本实验多次重复实验的目的是避免偶然性,故B符合题意。
(5)常用温度计是利用液体的热胀冷缩原理制成的;托盘天平本质上是等臂杠杆;量筒只是测量液体的容器。因此符合题意的是B选项。
38.变小;浮力;不变;4;3;1;1
石块逐渐浸入水中,石块受到竖直向上的浮力,随着石块排开水的体积逐渐变大,石块受到的浮力逐渐变大,根据,弹簧测力计的示数逐渐减小。当石块浸没,浮力大小不变,测力计示数F将不变。
根据图C,石块重G=4N,图A,浸没时测力计示数F=3N,计算石块受到的浮力
F浮=G-F=4N-3N=1N
根据BD,石块排开水的重力:G排=2N-1N=1N,可得石块所受浮力大小等于排开的液体所受的重力。
液体密度一定时,排开体积越大,受到的浮力越大;完全浸没时,深度增大,浮力不变;根据物体的重力和完全浸没时测力计的拉力差,计算浮力;根据空桶的重力和空桶与溢出液体的总重力,可以计算排开液体的重力。
39.刻度尺;匀速;可以改变力的方向;动滑轮有重力
40.乙丙;不同高度;大;超速;不能
41.变小;①;
1)冰块的体积大,排水体积大,所以液体上升高度高,冰块完全熔化后,液体上升高度减小,根据P=ρgh可知h变小,压强变小
2)设合金的底面积为S,则合金的体积为V=(H4-H2)S,有阿基米德原理可知,物体受到浮力等于排开液体的重力,有乙可知,ρ水(V丙排-V乙排)=ρ水S(H3-H2),所以合金的密度为ρ=ρ水S(H3-H2)/(H4-H2)S=,由公式可知不需要步骤 ①
综上第1空、变小;第2空、①;第3空、
1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大,题目中H4小于H3,所以压强变小
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;图丙中,物体排开水的质量为ρ水(V丙排-V乙排)=ρ水S(H3-H2),此时合金受到浮力为ρ水gS(H3-H2)=G合,合金的体积为V=(H4-H2)S,据此计算合金的密度