【暑假冲刺练习】专题复习09:力(实验题)-2024-2025学年物理八年级下册人教版(2024)
一、实验探究题
1.在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中,实验小组的同学门测量了相关数据并记录在如表中:
次数 1 2 3 4 5 6 …
质量m/g 40 100 160 200 240 300 …
重力G/N 0.4 1.4 ▲ 2.0 2.4 3.0 …
(1)测量前,要检查弹簧测力计的指针是否指在 上。
(2)第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲,表中空缺处数据“▲”是 N。
(3)根据表中的数据得到如图乙所示的对应点,请画出物体受到重力的大小跟质量关系的图像。
(4)由图像可知,物体所受的重力跟它的质量成 ,比值约为 N/kg。
2.小明同学在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,得到下表中的实验数据:
实验次数 被测物体 物体质量m/kg 重力G/N 比值/(N·kg-1)
1 物体1 0.1 0.99 9.9
2 物体2 0.4 3.88 9.7
3 物体3 0.5 ① ②
(1)实验中,需要的测量工具包括弹簧测力计以及 。
(2)第3次实验“物体3”的重力如图a所示(物体处于静止状态),根据实验结果,表格中第3次实验的数据①处应填 ②处应填 。
(3)根据上面的实验结果得出实验结论: 。
(4)月球对它表面附近的物体也有引力,这个引力是地球对地面附近同一物体引力的六分之一。若一个连同随身装备共102kg的航天员到达月球表面,根据上面的实验结果,月球对他的引力是 。
(5)小明对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系如图b所示,从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的重力 (填“大于”“等于”或“小于”)其在乙星球表面上的重力。
3.某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(如图所示),记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长的长度L,根据多组测量数据做出的图线如图所示:
(1)分析乙图中橡皮筋A的图像可知:在拉力不超过 N时,橡皮筋伸长的长度与它所受的拉力成正比。
(2)当在两根橡皮筋上悬挂重力为10N的物体时,橡皮筋A的伸长量为 。
(3)根据力的作用是相互的,所以钩码对橡皮筋的拉力 (选填“大于”“等于”或“小于”)橡皮筋对钩码的拉力。其实英国物理学家胡克于1678年就提出(胡克定律):弹簧在发生弹性形变时,弹簧的弹力与弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比,其大小表示为:,其中为劲度系数,其大小等于弹力与弹簧的伸长量(或压缩量)的比值。则根据上述信息:若将本实验中橡皮筋A和B的劲度系数分别为 N/m和 N/m。
4.在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中,得到如下表数据所示:
m/kg 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9
G/N 0.98 2.94 4.90 6.86
(1)本实验中用到的测量器材有: 和 ;
(2)分析表中数据可知:物体的质量为0.9kg时,它受到的重力是 N;
(3)在如图所示的四个图象中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是 。
5.班级里同学在探究重力大小与质量的关系时,第一组记录的数据如表一所示:
表一
实验序号 物体质量/kg 物体重力/N 重力与质量的比值(N/kg)
1 0.1 1 10
2 0.2 2 10
3 0.3 3 10
(1)在实验过程中,需要的测量工具有天平和 。
(2)根据表格中的实验数据,得到的结论是: 。
(3)某同学根据自己测量的数据,绘制出重力与质量的关系图像如图所示,你认为该同学在实验中存在的问题是什么?答: 。
(4)在“探究物体所受重力的大小与物体质量的关系”时,下列选项中说法正确的有:______。
A.需要控制物质的种类相同
B.需要控制物质的体积相同
C.需要用质量不同的物体进行实验
D.需要在同一地理位置进行实验
(5)第二组在“探究物体所受重力的大小与物体形状的关系”时,研究小组以橡皮泥为实验对象,用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验,实验数据如表二所示.分析实验数据,第二组得出实验结论:物体所受重力的大小与物体的形状有关.请你判断:他们的结论 (选填“正确”或“错误”),你的理由是: 。
表二
被测物体 形体 重力
橡皮泥 正方形 4.8N
圆形 4.2N
三角形 3.6N
6.小华为研究弹簧的性质,在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码(图甲),同时记录弹簧总长度L与钩码质量m,所得数据记录在表一中。已知弹簧原长L0=6.0cm。实验过程中,弹簧形变在弹性限度内,不计弹簧所受的重力。
表一
实验次数 1 2 3 4 5 6
钩码质量m/g 0 30 60 90 120 150
弹簧总长度L/cm 6.0 7.2 8.4 9.6 10.8 12.0
表二
实验次数 1 2 3 4 5 6
弹力F/N 0 0.3 ① 0.9 1.2 1.5
弹簧伸长量 0 1.2 2.4 3.6 ② 6.0
(1)根据表一中的数据,将表二填写完整:① 、② 。
(2)请在图乙坐标系中描点作出弹力F与弹簧伸长量△x的关系图像。
(3)分析表二中的数据能得出的结论是 ,这就是弹簧测力计的工作原理。
(4)小华又对A、B两根长度相同、粗细不同的橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计.将橡皮筋一端固定,另一端悬挂钩码,记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量△x,根据多组测量数据做出的图像如图丙所示,分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧测力计,则用橡皮筋 制成的测力计量程大,用橡皮筋 制成的测力计测量的精确程度高(均选填“A”或“B”)。
7.某同学做探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如下表:
实测物体 物体质量m(kg) 重力G(N) 比值 (N/kg)
物体1 0.1 0.98 9.8
物体2 0.2 1.96 9.8
物体3 0.3 2.94 9.8
(1)在实验过程中,需要的两个测量工具是 、 ;
(2)分析表中实验数据,可以得出的结论是:物体的重力和质量成 比,你判断的依据是 ;
(3)在图中,以质量为横坐标,重力为纵坐标,根据表格中的数据,画出重力与质量之间关系的图线。
8.为了选择合适的弹簧制作弹簧测力计,小杨选了甲、乙两根不同的弹簧进行了测试,记录了表一和表二的数据(表一中缺一数据)。
表一:甲弹簧的实验数据
拉力F(N) 0 1 2 3 4 5 6
弹簧长(cm) 5 7 8 9 10 10.5
表二:乙弹簧的实验数据
拉力F(N) 0 1 2 3 4 5 6
弹簧长(cm) 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8
(1)分析表中数据,表一中拉力F=1N时,甲弹簧伸长了 cm;
(2)如果根据两只弹簧的性能,都将制成的弹簧测力计量程各自做到最大,则甲弹簧制作成的测力计量程比乙的 (选填“大”或“小”);
(3)如果要制成准确程度较高的测力计,应选用 弹簧。
9.某物理探究性学习小组在探究物体所受重力大小与物体质量关系时,实验记录如表:
实测物体 物体质量m/kg 重力G/N 比值/(N·kg-1)
物体1 0.1 0.99 9.9
物体2 0.2 1.96 9.8
物体3 0.3 2.91 9.7
(1)在探究过程中,测量工具除有天平外,还需要 。
(2)分析表中实验数据,得出的结论是: 。
(3)小刚为了探究“物体所受重力的大小是否与形状有关”,他找了一些橡皮泥,用小刀把它削成不同的形状,分别测量出重力,从而得出结论。他的探究方法 (选填“可行”或“不可行”),原因: 。
10.在探究“重力的大小跟质量的关系”的实验中,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,并记录在下面的表格中
(1)把表格中的划横线的空格填写完整;
质量m/g 100 200 300 400 500
重力G/N 1 2 3 4 5
(2)测量物体重力前,应将弹簧测力计在 方向调零;测物体重力时,使测力计弹簧伸长的力是 (填字母)
A.钩码的重力B.钩码和测力计的总重力
C.钩码对弹簧的拉力D.弹簧对钩码的拉力
(3)根据实验数据得出的结论是 ;
(4)若干年后,若小明在我国建成的月球上的基地站工作时,你认为他用同样的器材 (选填“能”或“不能”)完成该探究实验。
11.地球附近物体都要受到重力,小考同学认为物体的重力大小与物体的质量有关,他进行了探究。
(1)在实验过程中,需要的两个测量工具是: 、 ;
(2)如图甲所示是他第2次测量中弹簧测力计的读数,请将此时测力计的示数填入下表的空格处;
次数 1 2 3 4
质量m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4
重力G/N 1 3 4
(3)请你根据表格中的实验数据,在图乙中作出重力随质量变化的图像;
(4)由数据与图像可知,结论是: ;
(5)若干年后,小考在我国建成的太空站工作时,你认为他用同样的器材 (填“能”或“不能”)完成该探究。
12.班级里在探究物体所受重力的大小与质量的关系时,第一组记录的数据如表所示:
实验序号 物体质量/kg 物体重力/N 重力与质量的比值/(N/kg)
1 0.1 1 10
2 0.2 2 10
3 0.3 3 10
(1)在实验过程中,需要的测量工具有 和 ;
(2)分析表中实验数据,可得出的结论是: 。
(3)某同学根据自己测量的数据,绘制出重力与质量的关系图象如图所示,你认为该同学在实验中存在的问题是什么?答: 。
(4)第二组:探究物体重力的大小跟物体形状的关系,研究小组用橡皮泥为实验对象,用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验,实验数据如表所示。分析实验数据,第二组得出实验结论:物体重力的大小与物体的形状有关。他们的结论 (选填“正确”或“错误”),影响实验结果的原因是: 。
被测物体 形状 重力
橡皮泥 正方形
圆形
三角形
13.甲、乙两位同学做“探究物体所受重力的大小与质量的关系”实验。
(1)如图甲所示,甲同学用弹簧测力计测量钩码所受重力大小,他在读数时让钩码保持静止状态,此时钩码所受的重力大小和它受到的拉力大小相等,他分别测出一个钩码,两个钩码,三个钩码的重力大小后,根据实验数据初步得山结论:物体所受重力的大小与它的 成正比;
序号 m/kg G/N
1 0.1 1
2 0.2 2
3 0.3 3
4 0.4 4
(2)乙同学取了质量不同的苹果、小木块,小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为乙同学的做法______;
A.不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B.不合理,因为他没有使物体的质量成整数倍变化
C.合理,因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系
D.合理,因为他的操作比甲同学更简便
(3)根据表中数据,该小组作出的重力与质量的关系图象如图乙中图线 (①/②/③/④/⑤下同)所示:另一小组在测量前忘记调零,指针指在0.2N刻度处,则该小组描绘的图线应该是图乙中的图线 ;
(4)在太空中的“天宫一号”里,用同样的器材 (能/不能)完成该探究序号。
14.为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧伸长的长度与拉力的关系作了探究,下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据
(1)分析表格数据可知:
弹簧受到的拉力/N 0 1 2 3 4
甲弹簧的长度/cm 6 7 8 9 10
乙弹簧的长度/cm 6 8 10 12 14
①在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成 (选填“正比”或“反比”);
②计算乙弹簧每增加1N的拉力,乙弹簧应伸长 m。
(2)如图所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧。它们的外壳相同,刻度线分布情况相同,若甲弹簧的刻度如图A所示:
①由图可知A弹簧的量程是0~ N,则B弹簧的量程应是 N。
②B弹簧的分度值是 。
(3)经实验探究发现:在拉力相同的情况下,弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长(弹簧不受外力时的长度)等均有关系,现为探究在拉力相同的情况下,弹簧伸长的长度与弹簧原长的关系,设计实验如下:①将一根弹簧剪成长度 (选填“相同”或“不同”)的两段;②分别用大小 (选填“相同”或“不同”)的力拉两弹簧,然后比较弹簧伸长的长度。
15.在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中,把钩码挂在弹簧测力计上,每个钓码质量均为50g,如图甲所示实验过程中,逐次增挂钩码,分别测出它们所受的重力,并记录在表格乙中。
(1)测量钩码重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 (选填“水平”或“竖直”)方向调零。
(2)测量钩码重力时,应将钩码挂在弹簧测力计上,当钩码 时,弹簧测力计的读数等于钩码所受重力的大小。
(3)为分析物体所受的重力跟它的质量之间有什么关系,请你在图丙的方格中制定标度,把表格乙中的数据在坐标系中描点。
(4)从图象中可以看出,第 次实验的这组数据明显是错误的,分析时需要把它剔除掉。
16.小华在课外探究弹簧的伸长量跟拉力的变化关系,记录了相应实验数据如下表:
弹簧下方所挂钩码质量/g 0 100 200 300 400 500 600 700
指针的位置/cm 2 3 4 5 6 7 7.5 7.5
(1)分析实验数据,可得到的结论是: 。
(2)如图甲小华利用完全相同的小桶分别盛满四种液体,用该弹簧测力计称出液体和小桶的总重力,记录的部分数据在下表中。
液体种类 酒精 水 盐水 蜂蜜
弹簧测力计的示数F/N 2.6 2.8 3.0
①通过分析比较此表,小华推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律,在如图乙所示的图象中能正确反映这一规律的图象是 。
②若酒精的密度为 ,试根据表格中的数据计算出盐水的密度为 ,小桶的重为 N,若查到蜂蜜的密度为 ,则上表空格中数据应为 N。
(3)小华又利用该弹簧测力计及小桶,将弹簧测力计改装成可以直接读取液体密度的弹簧密度计,该弹簧密度计能测到液体密度的最大值为 ,利用现有的长度刻度线作为该“密度秤”的刻度线,则该“密度秤”的分度值是 ;小华想增大该“密度秤”的量程,在不更换弹簧的前提下,你的办法是 。
答案解析部分
1.【答案】(1)零刻度线
(2)1.6
(3)
(4)正比;10
【解析】【解答】(1)由于弹簧测力计是测出力的大小,所以要准确测量,必须在测之前校零,即要检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上。
(2)测力计分度值是0.2N,指针位于1N以下第3个小格处,则示数为1.6N。
(3)根据表中的数据得到如图乙所示的对应点,对于第2次测量结果有些偏差,可能是记录错误或测量错误,不是有效数据,利用描点法得到物体受到重力的大小跟质量关系的图像如图所示:
(4)根据表中数据可知,物体所受的重力跟质量的比值是一个定值,满足正比例函数关系,分析图象也能发现这两个量是成正比的,由此可知物体所受的重力跟质量成正比,即
【分析】(1)使用测力计时,首先调节指针指向零刻度线;
(2)根据测力计指针位置,测量力的大小;
(3)根据测量的物体的质量和重力,在坐标图像中,描点作图;
(4)根据物体的重力和质量成正比;重力和质量的比值是固定的。
2.【答案】(1)天平
(2)4.9;9.8
(3)物体所受重力跟它的质量成正比
(4)166.2N
(5)大于
【解析】【解答】(1)在此实验中,需要测出物体的质量与重力,测量质量的工具是天平。
(2)弹簧测力计的分度值为0.1N,指针走过了4大格9小格,读数为4.9N。
此处的数值为
(3)根据实验数据可以得出:物体所受重力与物体的质量成正比。
(4)月球表面附近的引力常数为
月球对人与装备的吸引力为
(5)从图像上看,质量相等的物体,在甲星上受到的重力大。
【分析】(1)测量物体的质量用天平,测量物体受到的重力用弹簧测力计。
(2)根据弹簧测力计的分度值读出“物体3”的重力,然后求出重力和质量的比值。
(3)多次测量求平均值可以减小误差。
(4)根据G=mg求出地球对航天员的引力,根据“月球对它表面附近物体的引力是地球对地面附近同一物体引力的
”求出月球对他的引力;
(5)根据图像直接得出相同质量的物体在甲、乙两星球表面上的重力关系。
3.【答案】(1)10
(2)20cm
(3)等于;50;100
【解析】【解答】(1)由图乙可知,A橡皮筋在受到的拉力不超过10N的情况下,橡皮筋伸长的长度与橡皮筋受到的拉力大小F关系为一直线,说明橡皮筋的伸长的长度与受到拉力成正比。
(2)从图乙中可知,当橡皮筋上悬挂重力为10N的物体时,橡皮筋A的伸长量为20cm。
(3)一对相互作用力的大小相等,所以钩码对橡皮筋的拉力等于橡皮筋对钩码的拉力(即橡皮筋形变而产生的弹力)。
由图乙可知,在测量范围内,当橡皮筋受到的拉力为5N时,橡皮筋A伸长10cm,此时弹簧的弹力也为5N,则
由图乙可知,在测量范围内,当橡皮筋受到的拉力为10N时,橡皮筋B伸长10cm,此时弹簧的弹力也为10N,则
【分析】(1)根据图象分析弹簧的伸长量与拉力的关系。
(3)根据弹簧测力计的测力原理确定测力范围;根据受同样的力(在测量范围内)伸长量大的,测量精确高。
(4)力的作用是相互的,一对相互作用力大小相等;根据图乙找出伸长长度相同时,AB橡皮筋所对应的拉力进行计算。
4.【答案】(1)弹簧测力计;天平
(2)8.82
(3)B
【解析】【解答】(1)实验目的是探究重力与质量的关系,因此需要测量物体的质量和重力,测量质量需要托盘天平,测重力需要弹簧测力计。
(2)分析表中数据可得,重力与质量的比值 ,当物体的质量为0.9kg时,它受到的重力为G=mg=0.9kg×9.8N/kg=8.82N
(3)由于 为正比例函数,说明物体所受的重力跟它的质量成正比,图象过坐标原点的倾斜直线,故答案为:B图。
【分析】(1)探究重力和质量的关系时,需要弹簧测力计和天平;
(2)根据重力和质量的关系,结合已知的质量计算重力;
(3)根据多次实验的数据,在坐标图像中描点作图。
5.【答案】(1)弹簧测力计
(2)物体所受重力的大小与它的质量成正比
(3)弹簧测力计使用前未校正“0”点
(4)C;D
(5)错误;没有控制物体质量相同
【解析】【解答】(1)探究重力大小与质量的关系时,需要测量力和质量,质量用天平测量,而力用弹簧测力计测量。
(2)根据表格中的实验数据,可以质量越大,重力越大,故结论为物体所受重力的大小与它的质量成正比。
(3)从图像可以看出,当质量为零时,物体所受的重力为零,但是从图中数据可以看出,重力不为零,只有可能是使用前弹簧测力计使用前未校正“0”点。
(4)在“探究物体所受重力的大小与物体质量的关系”时,需要影响实验结果的量必须相同,比如不同的地理位置,g值不同,物体所受的重力不同,故需要选择相同的地理位置,质量不同的物体,而体积、物质种类对实验结果没有影响,故答案为:CD。
(5)错误的,物体所受的重力与形状无关,重力之所以不同,是因为用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验,质量会发生变化,故结论是错误的;原因没有控制质量相同。
【分析】(1)(2)在弹簧的弹性限度内,根据弹簧弹力大小与伸长量成正比的关系制作了弹簧测力计,用来测量外力的大小;
(3)使用弹簧测力计时首先要调零;
(4)物体的质量越大,受到的重力越大,两者成正比。g的取值与所处的位置有关,纬度越高,g越大;
(5)探究形状对重力的影响,需要控制质量相同。
6.【答案】(1)0.6;4.8
(2)
(3)在弹性限度内,弹簧伸长量与所受弹力成正比
(4)B;A
【解析】【解答】(1)钩码质量为60g,弹簧的弹力大小等于钩码的重力,则有
由表一知,弹簧原长为6.0cm,放120g砝码后,弹簧伸长后总长为10.8cm,则弹簧的伸长量为总长与原长的差,即4.8cm。
(2)根据表二数据作图可知,弹力F与弹簧伸长量△x的关系图像如下
(3)由弹力F与弹簧伸长量△x的关系图像可知,在弹性限度内,弹簧伸长量与所受弹力成正比,这就是弹簧测力计的工作原理。
(4)由图丙可知,橡皮筋A与橡皮筋B在弹性限度内,橡皮筋A的测量最大量程为10N,橡皮筋B的测量最大量程为15N,故橡皮筋B制成的测力计量程大。由图丙可知,橡皮筋A与橡皮筋B在弹性限度内,橡皮筋A的最大伸长量为20cm,橡皮筋B的最大伸长量为15cm,故橡皮筋A制成的测力计测量的精确程度高。
【分析】(1)结合表格中的数据求解弹簧的劲度系数,再结合劲度系数和形变量求解弹力;
(2)结合表格中的数据在坐标系中描点连线即可;
(3)在弹簧的弹性限度内,根据弹簧弹力大小与伸长量成正比的关系制作了弹簧测力计;
(4)相同的拉力,弹性形变量越小,弹簧测力计的量越大;相同的拉力,弹性形变量越打,弹簧测力计的精度越高。
7.【答案】(1)天平;弹簧测力计
(2)正比;重力和质量的比值不变
(3)
【解析】【解答】(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,用到弹簧测力计及天平。(2)从表中数据知:物体的质量增大几倍,物体所受的重力大小也增大几倍,重力大小与质量的比值相等,所以得到结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。(3)根据表格数据描点连线可得:
【分析】重力是由于地球对物体的吸引而产生的力,方向指向地心,重力大小与质量的关系为G=mg,在地球附近的物体都会受到重力,重力的施力物体地球。
8.【答案】(1)1
(2)小
(3)甲
【解析】【解答】(1)由表格一知,拉力F与弹簧伸长量是一个定值,所以
解得拉力为1N时,甲弹簧伸长量为L=1cm
(2)由表格数据知,当甲弹簧受到的拉力为6N时,拉力与弹簧的伸长量不成正比,即此时弹簧发生的形变不是弹性形变,那么它能受到的最大拉力为5N,即此弹簧制成的测力计的量程为0~5N,而乙弹簧能承受的最大拉力为6N,即此弹簧制成的测力计的量程为0~6N,那么甲弹簧制作成的测力计量程比乙的小。
(3)甲弹簧所受的拉力每增加1N,弹簧的伸长也增加1cm,而乙弹簧所受的拉力每增加1N,弹簧的伸长增加为0.5cm。则甲制成的弹簧测力计的分度值可更小,刻度线可更清晰。那么甲制成的测力计准确度更高。
【分析】(1)利用弹簧现在的长度减去原长即为伸长量;
(2)拉力相同时,弹簧的伸长量越小,量程越大;
(3)拉力相同时,弹簧的伸长量越大,精度越高。
9.【答案】(1)弹簧测力计
(2)物体的重力与质量成正比
(3)不可行;物体的质量发生了变化(物体的质量改变了)
【解析】【解答】(1)探究物体所受重力大小与物体质量关系时,要测量物体的质量和物体的重力,质量用天平测量,重力用弹簧测力计测量。
(2)从表格中数据可以看出,在误差允许范围内,同一物体的重力与质量的比值为定值。因此可得结论:物体的重力与质量成正比。
(3) “物体所受重力的大小是否与形状有关”,要控制物体的材质,质量相同,改变物体的形状进行探究,小刚找了一些橡皮泥,用小刀把它削成不同的形状,没有控制质量相同,因此不可行。
【分析】(1)根据表格数据知,物体受到的重力跟物体质量比值一定,所以物体重力跟物体质量成正比。
(2)分析该组同学得到的数据,形状改变物体重力改变,得到的结论物体重力跟形状有关。该组同学进行实验时,物体形状改变时,物体的质量也改变了,所以得到错误的结论。
10.【答案】(1)重力与质量的比值
(2)竖直;C
(3)物体所受重力与质量成正比
(4)能
【解析】【解答】(1)探究“重力的大小跟质量的关系”,除了要测量物体的质量和重力外,还需要计算重力与质量的比值,故表格中的划横线的空格应加上重力与质量的比值 。
(2)测量物体重力时,因为重力的方向总是竖直向下的,故应将弹簧测力计在竖直方向上进行调零。
弹簧向下伸长,钩码对弹簧有向下的力,使弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉力,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
(3)由表中数据可知,物体所受重力与质量的比值是一个定值,成正比例函数关系,故物体所受重力与质量成正比。
(4)物体在月球上也受到重力,故可以完成该实验。
【分析】(1)测量重力和质量关系时,需要记录重力和质量的比值;
(2)测量重力时,测力计要在竖直方向上调零;弹簧受到拉力而伸长;
(3)根据多组数据判断,物体的重力和质量成正比;
(4)月球同样有引力,可以探究月球的重力和质量关系 。
11.【答案】(1)天平;弹簧测力计
(2)2
(3)
(4)物体的重力跟物体质量成正比
(5)不能
【解析】【解答】(1)本实验要测量物体的重力与质量,因此须用到弹簧测力计和天平。
(2)由图知,测力计的量程为0~5N;弹簧测力计的一个大格代表1N,一个小格代表0.2N,弹簧测力计示数是2N。
(3)据表中实验数据,在坐标纸上描点,然后用平滑的线连接起来;如图所示:
(4)由图像知,G﹣m图像为一条过原点的斜线,则可以得出结论:物体的重力跟物体质量成正比。
(5)由于在太空站中,物体处于失重状态,不能用弹簧测力计测出物体受到的重力,所以用同样的器材,在太空站中不能完成该实验。
【分析】(1)探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”,必须要测量物体的重力和质量。
(2)弹簧测力计的量程是指其测量范围;弹簧测力计的分度值指弹簧测力计的一个小格代表的示数;弹簧测力计读数:首先确定每一个大格和每一个小格的读数,然后读数。
(3)利用数学描点法描出重力跟质量的对应点,然后用平滑的线连接起来。
(4)重力跟质量的图象是正比函数图象,可以判断重力跟质量的关系。
(5)太空中物体不再受到重力作用,所以不能进行此实验。
12.【答案】(1)天平;弹簧测力计
(2)物重与质量成正比
(3)弹簧测力计没有校零
(4)错误;没有控制橡皮泥的质量不变
【解析】【解答】(1)在探究物体所受重力的大小与质量的关系的实验中,不仅要测量物体的重力还需要测量物体的质量,所以需要弹簧测力计和天平两个工具。
(2)由三次实验可知,物体的重力与质量的比值都为10,是一个定值且保持不变,则得出的结论为:物重与质量成正比。
(3)由图象可知,当物体的质量为0时,弹簧测力计还有示数,则说明在实验中弹簧测力计没有校零。
(4)探究物体重力的大小跟物体形状的关系,需要控制其它条件相同,只改变物体的形状,在实验中用小刀将橡皮泥雕刻成不同的形状,则改变了橡皮泥的质量,所以它们的结论是错误的。
【分析】(1)利用弹簧测力计测量物体的重力,利用天平测量物体的质量;
(2)质量是物体的属性,与物体所含物质的多少有关,与物体的形状、状态、空间位置无关。物体的质量越大,受到的重力越大,两者成正比;
(3)使用弹簧测力计时首先要调零;
(4)探究形状对重力的影响,需要控制质量相同。
13.【答案】(1)质量
(2)C
(3)①;②
(4)不能
【解析】【解答】(1)由表中数据可知,物质的质量越大,受到的重力越大,物体质量增大几倍,重力就增大几倍,所以根据实验数据得出结论:物体所受重力的大小与它的质量成正比。
(2)要探究物体所受重力的大小与质量的关系,得出普遍性结论,必须改变物体的质量,苹果、小木块、小铁球的材料不同,不影响探究结果,所以乙同学的做法合理。
故答案为:C。
(3)根据表中数据,该小组作出的重力与质量的关系成正比,当质量为0时,物体所受重力为0,所以图象如图乙中图线①。另一小组在测量前忘记调零,指针指在0.2N刻度处,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的斜率与第一个小组的斜率相同,所以应该是图乙中的图线②。
(4)太空处于失重状态,所以与重力有关的实验不能完成。
【分析】(1)(2)质量是物体的属性,与物体所含物质的多少有关,与物体的形状、状态、空间位置无关。物体的质量越大,受到的重力越大,两者成正比。
(3)没有调零时,物体质量为零时,弹簧测力计有示数;
(4)在太空中,物体处于失重状态,重力为零。
14.【答案】(1)正比;0.02
(2)4;0~2;0.1N
(3)不同;相同
【解析】【解答】(1)根据表格数据可以得出,不论是甲弹簧还是乙弹簧,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度越长,弹簧伸长的长度与弹簧受到的拉力之比是定值,所以在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比。
由表格,乙弹簧每增加1N的拉力,乙弹簧应伸长L=0.08m-0.06m=0.02m
(2)由图,A的量程为0~4N,拉力F=4N时A伸长的长度为L1=10cm-6cm=4cm
伸长的相同长度时B长度为L2=6cm+4cm=10cm
由表格可知拉力为2N,所以B 弹簧的量程应是0~2N,分度值为
(3)要证实弹簧伸长的长度与弹簧原长的关系,设计实验时要采用控制变量法,需要控制弹簧的材料、粗细、所受拉力相同,只改变弹簧的原长,要控制弹簧的材料、粗细相同可以取同一根弹簧来做实验,再将弹簧截成长度不同的两段,就可以改变弹簧的原长,并分别用大小相同的力拉两根弹簧,就可以控制弹簧所受的拉力相同,最后比较弹簧伸长长度的关系。
【分析】(1)在弹簧的弹性限度内,根据弹簧弹力大小与伸长量成正比的关系制作了弹簧测力计,
(2)观察弹簧测力计的量程和分度值,根据指针的位置读数即可;
(3)控制拉力相同,改变弹簧的原长进行探究。
15.【答案】(1)竖直
(2)静止
(3)
(4)2
【解析】【解答】(1)为了避免弹簧测力计自身的重力对测量结果的影响,应该在竖直方向调零。
(2)当物体静止时,这个时间物体属于受力平衡状态,弹簧测力计的拉力大小等于物体的重力大小,此时就能通过弹簧测力计的示数读出物体的重力大小。
(3)横轴一共有25个小格,表格中质量的最大值为0.25kg,而且表格中的每相邻两格数据相差大约为0.05kg,所以纵轴每5小格为0.05kg的大小最适宜。
纵轴一共有21个小格,表格中重力的最大值为2.5N,而且表格中的每相邻两格数据相差大约为0.5N,所以纵轴每4小格为0.5N的大小最适宜。最终绘制的图表如下图所示:
(4)从图象上可以看到,第2次实验的数据不在直线上,数据明显是错误的,所以分析时需要把它剔除掉。
【分析】(1)使用弹簧测力计时首先要调零;
(2)物体静止,受到的重力等于拉力;
(3)结合表格中的数据在坐标系中描点连线即可;
(4)与直线偏离比较大的数据是由于测量错误导致的,应该剔除。
16.【答案】(1)在一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比
(2)C;1.2;1.8;3.2
(3)3.2;0.2;减小桶的容积
【解析】【解答】(1)由表中数据可看出,在一定范围内,所挂钩码的质量增大为原来几倍,即拉力增大为原来的几倍,弹簧的伸长量就增大为原来的几倍,所以,可得出结论:在一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
(2)由题可知,小桶装的液体密度越大,弹簧测力计示数越大;当装入液体密度为零,即不装液体时,弹簧测力计仍有一定示数,即空桶重,故能正确反映液体密度与弹簧测力计示数之间规律的图象是C。
设小桶的容积为V,则装水时有
装酒精时有
将 、 、 、
代入以上两式可解得 ,
盐水的重力
盐水的质量
盐水的密度
蜂蜜的重力
表中数据应为
(3)小桶所装液体最大重力
液体密度的最大值为
弹簧测力计的分度值为0.2N,故“密度秤”的分度值为
在不更换弹簧的前提下,则弹簧测力的量程不变,即测量的桶和液体的总重力不变,对于液体,根据 可知,可以通过减小桶的容积来增大该“密度秤”的量程。
【分析】(1)在弹性范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比;(2)利用测力计测量液体重力时,液体为零时,测量测量容器,示数不为零;根据测量的重力和容器重力的差计算物体的重力,结合质量和体积的比值计算密度;(3)根据测力计能测量的最大拉力,结合体积计算最大的物体的密度