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人教版物理八年级下册物理实验题试卷练习(Word版含答案)
1.在探究“重力的大小跟什么因素有关系”的实验中,按照下图甲所示,把质量为100g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。
质量m/g
100
200
300
500
重力G/N
1
2
3
4
5
(1)依照表格中已有数据规律,把上面表格中的空格填上数据。 (_______)
(2)在测钩码的重力时,弹簧测力计必须保持在___________方向上。
(3)根据表格中的实验数据,在图乙中画出重力与质量的关系图像(保留“描点”的痕迹);(_______)
(4)由图像可知物体所受的重力跟它的质量成___________。
答案:竖直 正比
【详解】
(1)[1]通过分析表格中相关数据即可知,重力为1N时质量为100g,重力为2N时质量为200g,重力为3N时质量为300g,则重力为4N时质量为400g
解析:竖直 正比
【详解】
(1)[1]通过分析表格中相关数据即可知,重力为1N时质量为100g,重力为2N时质量为200g,重力为3N时质量为300g,则重力为4N时质量为400g。
(2)[2]当物体静止时,物体受到的重力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等;所以,测量物体重力时,应将物体挂在弹簧测力计下并让它竖直方向上处于静止状态。
(3)[3]通过描点的方法画出重力与质量的关系图象,如图所示:
(4)[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,由此可知物体所受的重力跟质量成正比。
2.小明观察到电风扇、落地灯等都有大而重的底座,使它们不易翻倒。由此提出两个猜想:
①物体的稳度(稳定程度)可能与物体重心高低有关;
②物体的稳度可能与支撑面积的大小有关。
为验证猜想,他将三块相同的橡皮泥分别固定在三个相同的圆柱体的底部、中部和顶部,其重心O的位置如图甲所示;再用同样的力在三个圆柱体的同一位置小心地向左推翻圆柱体,比较圆柱体刚好翻倒时转过的角度θ,如图乙所示,并记录在下表中。请你解答下列问题:
实验次数
1
2
3
重心高低
低
中
高
圆柱体刚好翻倒时转过的角度θ
大
较大
小
(1)上述实验是为了验证猜想 ______(选填“①”或“②”);
(2)圆柱体的稳度是通过 ______来反映的;
(3)为了增大货车行驶时的稳度,结合上述实验,给正在装货的司机提出一个合理建议 ______。
答案:① 圆柱体刚好翻倒时转过的角度θ 将质量较大的货物装在下部,质量较小的货物装在上部
【详解】
(1)[1]根据表格中的数据可知,圆柱体相同,支撑面积的大小不变,橡皮泥放置的位置不
解析:① 圆柱体刚好翻倒时转过的角度θ 将质量较大的货物装在下部,质量较小的货物装在上部
【详解】
(1)[1]根据表格中的数据可知,圆柱体相同,支撑面积的大小不变,橡皮泥放置的位置不同,重心的位置不同,圆柱体刚好翻倒时转过的角度θ不同,稳度不同,所以探究的是猜想①。
(2)[2]该实验是通过圆柱体刚好翻倒时转过的角度θ来表示稳度的大小,θ越大,稳度越大,这是转换法的应用。
(3)[3]大货车在行驶时,支撑面积的大小不变,可以通过将质量较大的货物装在下部,质量较小的货物装在上部来增大行驶时的稳度。
3.在“探究重力与质量的关系”的实验中:
(1)将物体挂在弹簧测力计下,并让它处于静止状态,忽略弹簧自重。此时弹簧对物体的拉力与物体重力是一对______(填“平衡力”、“相互作用力”),物体对弹簧的拉力与弹簧对物体的拉力是一对______(填“平衡力”、“相互作用力”),因此弹簧测力计的示数______(填“>”、“<”或“=”)物体的重力;
(2)其中一次测量时弹簧测力计指针位置如图,请将表格补充完整;
质量m/g
100
250
______
500
重力G/N
1
2.5
______
5
(3)分析数据可知,物体所受重力与它的质量成______比。
答案:平衡力 相互作用力 = 3.6 360 正
【详解】
(1)[1][2][3]将物体挂在弹簧测力计下,并让它处于静止状态,忽略弹簧自重。此时弹簧对物体的拉力与物
解析:平衡力 相互作用力 = 3.6 360 正
【详解】
(1)[1][2][3]将物体挂在弹簧测力计下,并让它处于静止状态,忽略弹簧自重。此时弹簧对物体的拉力与物体重力是一对平衡力;物体对弹簧的拉力与弹簧对物体的拉力是一对相互作用力;因此弹簧测力计的示数=物体的重力。
(2)[4][5]由图可知,测力计的量程为0﹣5N,分度值为0.2N,示数为3.6N;由表格可知
解得
故质量为360g。
(3)[6]根据重力与质量的关系图象可知质量是原来几倍,重力也是原来几倍,该实验的结论是:物体所受的重力跟它的质量成正比。
4.在研究“弹力与弹簧伸长的关系”时,某同学记录了如下的数据:
拉力F/N
10
20
30
40
50
弹簧长度L/m
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
(1)请根据上表数据分析可知,弹簧的原长为______m;
(2)倔强系数指弹簧形变时产生的弹力与形变量的比值,即倔强系数,由表中的数据可知,该弹簧的倔强系数k=______N/m;
(3)F与L的关系表达式可表示为:F=______。
答案:10(或0.1) 100 F =100 N/m×(L﹣0.1m)
【详解】
(1)[1]由表中数据可知,弹簧受到的拉力每增加10N,弹簧的长度增加0.1m,当拉力为10N时,弹簧
解析:10(或0.1) 100 F =100 N/m×(L﹣0.1m)
【详解】
(1)[1]由表中数据可知,弹簧受到的拉力每增加10N,弹簧的长度增加0.1m,当拉力为10N时,弹簧的长度为0.2m,则弹簧不受拉力时,弹簧的长度是0.1m,即弹簧的原长为0.1m。
(2)[2]倔强系数指弹簧形变时产生的弹力与形变量的比值,弹簧受到的拉力每增加10N,伸长量增加0.1m,则倔强系数
(3)[3]由倔强系数的公式可得F与L的关系表达式
5.为了探究弹簧的伸长量与它所受拉力大小的关系,小明决定进行实验:
实验次数
1
2
3
4
5
拉力(钩码总重)F/N
0
2
4
6
8
弹簧伸长量∆L/cm
0
0.80
2.10
2.40
3.20
(1)要完成实验,除了需要如图甲所示的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码所受重力已知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是___________。进行实验后小明记录数据如下表,表中数据表明弹簧的伸长量与它所受拉力大小成正比,他的判断依据是___________,明显错误的是第___________次实验;
(2)在图乙中作出弹簧伸长∆L与所受拉力F的关系图像;(________)
(3)分析数据,得出的结论是:弹性限度内,弹簧的伸长与它所受的拉力大小成正比,他的判断依据是___________。
答案:刻度尺 拉力F与弹簧伸长量的比值是定值 3 在0~6N拉力作用下,弹簧的伸长量与所受到的拉力正比
【详解】
(1)[1]在实验中,需要测量弹簧伸长量,所以还需要的测
解析:刻度尺 拉力F与弹簧伸长量的比值是定值 3 在0~6N拉力作用下,弹簧的伸长量与所受到的拉力正比
【详解】
(1)[1]在实验中,需要测量弹簧伸长量,所以还需要的测量仪器是刻度尺。
[2][3]由表格第2、4、6组数据知,拉力F与弹簧伸长量的比值是定值为2.5,而第3级数据中,两者的比值为1.9,所以弹簧的伸长量与它所受的拉力大小成正比,而明显错误的是长3组数据。
(2)[4]由实验结论知,当弹簧所受的拉力为4N时,弹簧的伸长量
将表格中正确的数据依次在坐标轴中描出对应的点,然后将各点用线连接,作图如下:
(3)[5]由数据表格知,在0~6N拉力作用下,弹簧的伸长量与所受到的拉力正比,据此可得出题目中的实验结论。
6.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)小华的三次实验情况分别如图所示;实验时,用弹簧测力计拉木块在水平木板(或毛巾)上做 ______运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲和乙两组数据得出的正确结论是 ______;
(3)小华比较甲和丙两组数据得出结论是:压力越大,滑动摩擦力就越大;老师指出这样得出的结论是不对的,理由 ______;完成了滑动摩擦力的探究,好学的小华又对空气阻力充满了好奇;逆风骑自行车时,弯着身体,会省力些;雨天,撑伞逆风行走时,风速越大,行走越困难;这是因为受到空气阻力的作用;物体所受空气阻力大小与哪些因素有关呢?小华猜想可能与物体的迎,风面积和风速有关;为验证以上猜想,小华选用了如下器材:可调速电风扇(高、中、低三挡)、弹簧测力计、面积不同的塑料挡板三块、光滑玻璃板(小车与玻璃板的摩擦不计)、小车;
(4)小华设计了如图所示实验,用电风扇向小车及挡板吹风,模拟小车运动时受到的空气阻力;根据 ______的知识,当小车静止时通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力;
(5)小华在探究风速对小车所受空气阻力的影响时,保持迎风面积一定,测得数据如下:
风速
低
中
高
小车受到的空气阻力/N
0.8
2.2
3.8
通过对表中数据分析,可得出的结论是:______;
(6)小华还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响,请你帮他设计出主要的实验步骤:______;
(7)你认为影响物体所受空气阻力大小的因素可能还有 ______(写出一个)。
答案:匀速直线 压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 没有控制接触面的粗糙程度相同 二力平衡 在迎风面积相同时,风速越大,阻力越大 保持电风扇风速不变,在小车上放置质量相
解析:匀速直线 压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 没有控制接触面的粗糙程度相同 二力平衡 在迎风面积相同时,风速越大,阻力越大 保持电风扇风速不变,在小车上放置质量相同、面积不同的塑料挡板,分别测出小车所受到的空气阻力 物体的形状、相对空气速度、空气密度等
【详解】
(1)[1]用弹簧测力计拉木块在水平木板(或毛巾)上做匀速直线运动,木块处于平衡状态,由平衡条件知道,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[2]由图甲和乙所示实验可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,乙中接触面粗糙,测力计示数越大,木块受到的摩擦力越大,由此可知:在压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
(3)[3]研究滑动摩擦力与压力大小关系,要控制接触面的粗糙程度相同,由图甲和丙所示实验可知,物体间的压力与接触面的粗糙程度都不同,故不能得出压力越大,滑动摩擦力就越大的结论。
(4)[4]实验时,空气的阻力不能直接测量,但是当小车受到的空气阻力和弹簧测力计的拉力作用下,处于静止状态;根据二力平衡知道,拉力与阻力是一对平衡力,大小相等,则通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力。
(5)[5]表格中的数据是探究风速对小车所受空气阻力的影响时,保持迎风面积一定,测得的;根据控制变量法,概括得出结论是:在迎风面积相同时,风速越大,阻力越大。
(6)[6]小华还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响,根据控制变量法可知实验时,应控制风速不变,所以具体步骤是:保持电风扇风速不变,在小车上放置质量相同、面积不同的塑料挡板,分别测出小车所受到的空气阻力
(7)[7]根据物体运动时,空气对物体产生阻力的大小应注意分析物体本身和周围环境中的因素;如物体的形状、物体表面光滑程度、空气密度等等。
7.按要求完成填空。
(1)如图甲所示,所测物体的长度为______cm;
(2)如图乙,静止的小车突然向右运动时,放在小车上的木块会向______倾倒 (选填“右”或“左”);
(3)如图丙所示,指出弹簧测力计使用中的错误:______;
(4)如图丁所示,在探究平面镜成像规律的实验中,选用两支大小、形状均相同的蜡烛是为了便于______。
答案:80 左 弹簧测力计拉力方向未与轴线的方向一致 比较像与物的大小
【详解】
(1)[1]如图甲所示,所测物体的长度为
l=9.80 cm-7.00cm=2.80cm
(2)
解析:80 左 弹簧测力计拉力方向未与轴线的方向一致 比较像与物的大小
【详解】
(1)[1]如图甲所示,所测物体的长度为
l=9.80 cm-7.00cm=2.80cm
(2)[2]如图乙,原来小车和木块都处于静止状态,静止的小车突然向右运动时,木块下部因受到车施加的摩擦力的作用随车一块运动,而木块的上部由于惯性要保持原来的静止状态,故放在小车上的木块会向左倾倒。
(3)[3] 弹簧测力计使用注意事项:要观察测力计的分度值和量程;检查弹簧测力计的指针是否指到零位置;被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致(指针、挂钩不能与外壳摩擦)。如图丙所示,弹簧测力计使用中的错误:弹簧测力计拉力方向未与轴线的方向一致。
(4)[4]如图丁所示,在探究平面镜成像规律的实验中,在竖立的玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A,可以看到玻璃板后面出现蜡烛A的像,另外拿一支相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟像完全重合,故选用两支大小、形状均相同的蜡烛是为了便于比较像与物的大小。
8.如图甲所示是小林探究“阻力对物体运动的影响”的实验过程:
(1)小林每次让小车从斜面 ______滑下,记下小车最终停在水平面上的位置,比较图中小车在不同表面滑行的距离可以得出:小车受到的阻力越小,小车运动的路程越 ______;
(2)小林推理可以得到:运动物体不受外力时,它将保持 ______;
(3)通过本实验推理可知 ______(填“A”或“B”)观点是正确的;
A.力是维持物体运动状态的原因 B.力是改变物体运动状态的原因
(4)如图乙所示,小林为了探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”,将小车倒放在毛巾表面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动小车,使其做 ______运动,记下弹簧测力计的示数;再将小车倒放在木板表面上,重复上面操作时,发现弹簧测力计的示数变小了,得出结论是:______。
答案:同一高度自由滑下 远 匀速直线运动 B 匀速直线 在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
【详解】
(1)[1]每次应让小车从斜面同一高度自由滑下,从而使小
解析:同一高度自由滑下 远 匀速直线运动 B 匀速直线 在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
【详解】
(1)[1]每次应让小车从斜面同一高度自由滑下,从而使小车到达水平面的速度相等。
[2]根据实验现象可知,水平面越光滑,小车运动的路程越远,说明小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,运动的路程越远。
(2)(3)[3][4]结合实验现象,再进一步进行科学推理,可以得出,当水平面绝对光滑,即小车不受外力时,它将做匀速直线运动,故可以得出力是改变物体运动状态的原因,故B正确。
(4)[5]弹簧测力计拉动小车时,弹簧测力计显示拉力大小,要使滑动摩擦力等于拉力,必须让小车保持匀速直线运动;
[6]倒放的小车在毛巾表面和木板表面上匀速运动时,小车对水平面的压力相同,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,所以得出结论:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
9.红红用质量相等的木块和小车进行了以下力学实验;
(1)如图甲,红红在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中:
①每次她都应 ______拉弹簧测力计使物体做匀速直线运动,测力计的示数如图甲所示;分析A、B两次实验数据可知,(选填“木块”或“小车”) ______的表面更粗糙;
②根据图甲A、C两次实验得出:______;
(2)如图乙所示,红红又进行了D、E、F三次实验;
①每次都让小车在同一斜面同一高度由静止释放,这样做的目的是:______;
②小车分别在毛巾、棉布和木板三个表面水平运动,发现小车在木板表面运动的最远;说明阻力越 ______,速度减小的越 ______;由此推论出:如果运动的物体不受力,它将做 ______。
答案:匀速直线 小车 接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大 使小车到达水平面时小车的初速度相同 小 慢 匀速直线运动
【详解】
(1)[1][2]红红
解析:匀速直线 小车 接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大 使小车到达水平面时小车的初速度相同 小 慢 匀速直线运动
【详解】
(1)[1][2]红红在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中,每次她都应用弹簧测力计沿水平方向拉物体做匀速运动,使拉力与物体所受摩擦力二力平衡;测力计的示数分别如图甲所示,分析A、B两次实验数据可知,压力相同,B的拉力大,即滑动摩擦力大,小车的表面更粗糙。
[3]根据A、C两次实验可知,接触面的粗糙程度相同,C图压力较大,弹簧测力计示数较大,即滑动摩擦力较大,故结论为:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(2)[4]用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时小车的初速度相同。
[5][6][7]平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动得越远,推理可知:如果运动的物体不受力时,它的运动状态将会不会改变,它将做匀速直线运动。
10.(1)如图1所示的测量工具叫______,此时的读数为 ______N;
(2)如图所示,在探究“二力平衡的条件”的实验中,李刚同学采用的实验装置如图2甲所示(中间是小木块),张华同学采用的实验装置如图2乙所示(中间是带滑轮的小车)。
①当物体处于静止状态或 ______状态时,它受到的力是相互平衡的,其中在竖直方向上小车受到 ______对平衡力的作用;
②这两个实验装置中,你认为利用实验装置 ______(选填“甲”或“乙”)更科学;
③在装置乙中,张华将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后恢复原状,这说明两个力必须作用在同一 ______(选填“物体”或“直线”)上,物体才能平衡。
答案:弹簧测力计 2.2 匀速直线运动 一 乙 直线
【详解】
(1)[1]弹簧测力计是测量力的工具。
[2]图示弹簧测力计的分度值为0.2N;此时弹簧测力计的读数为
解析:弹簧测力计 2.2 匀速直线运动 一 乙 直线
【详解】
(1)[1]弹簧测力计是测量力的工具。
[2]图示弹簧测力计的分度值为0.2N;此时弹簧测力计的读数为:2.2N。
(2)①[3][4]当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它受到平衡力的作用;
在竖直方向上小车受到重力和桌面的支持力作用,所以在竖直方向受到一对平衡力的作用。
②[5]为了要避免摩擦力对实验的影响,可以用小车代替木块,变滑动摩擦为滚动摩擦,减小木块与桌面之间的摩擦力的作用,所以装置乙更科学。
③[6]用手将小车扭转一个角度,两个力不在同一直线上,已知两个力的大小相等,方向相反,所以可以探究二力平衡时,两个力必须满足在同一直线上的条件。
11.两只杯子分别盛有甲、乙两种密度不同的液体(ρ甲>ρ乙),小刚利用微小压强计对它们进行了区分。请结合小刚的实验过程,回答下列问题:
(1)当压强计蒙有橡皮膜的金属盒在空气中时,小刚观察到如图(a)所示的情景,出现这种情况的原因是:U形管左侧玻璃管液面上方的气压______(选填“大于”“小于”或“等于”)当地环境大气压,调节的方法是_______;
A.将此时右边支管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(2)压强计调节正常后,小刚将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(b)和(c)所示。他发现图(c)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(c)杯子中盛的是甲液体。你认为,小明的结论是________(选填“可靠的”或“不可靠的”),理由是________。
答案:大于 B 不可靠的 没有保证深度相同
【详解】
(1)[1][2]当压强计的橡皮膜没有受到压强作用时,U形管中两侧液面应是相平的,而由图(a)可知,此时U形管中左侧液面高度
解析:大于 B 不可靠的 没有保证深度相同
【详解】
(1)[1][2]当压强计的橡皮膜没有受到压强作用时,U形管中两侧液面应是相平的,而由图(a)可知,此时U形管中左侧液面高度低于右侧液面高度,说明U形管左侧玻璃管液面上方的气压大于当地环境大气压;为了控制无关变量,应调节U形管左侧玻璃管液面上方的气压,使其等于当地环境大气压,调节方法是取下软管重新安装,故选B。
(2)[3][4]因液体压强与液体密度与所处深度均有关,故探究液体压强与液体密度的关系时,应控制压强计所在液体中的深度相同,而由图中可知,两次实验中压强计的深度不同,故无法判断哪种液体的密度较大,故小明的结论是不可靠的。
12.小明利用2mL的注射器、弹簧测力计和刻度尺,估测本地的大气压值;
(1)实验中,分析研究的对象是大气对 ______(填“针筒”、“活塞)的压力;首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是 ______;
(2)当活塞相对于针筒开始滑动时,可以近似看成研究对象在水平方向所受拉力F与所受的大气压力是一对 ______(平衡力/相互作用力);
(3)如图甲所示,小明将活塞推至注射器的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,沿水平方向慢慢拉动注射器针筒,当活塞相对针筒停止滑动,活塞平衡时弹簧测力计示数为4.9N,用刻度尺测出活塞上有刻度部分的长度为4cm,则本地大气压的测量值为 ______Pa;
(4)判断实验结果的准确性,小明利用自家汽车里的“胎压计”测量实际的大气压,示数如图乙所示,其值为 ______Pa;
(5)对比两次实验结果,小明认为出现此现象的原因定不可能是 ______;
A.弹簧测力计的示数没有读准
B.注射器中有空气未排尽
C.活塞与注射器筒壁间摩擦较大
(6)小明发现: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,在推动活塞的过程中,推动越费力,由此小明猜想:其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越大;为了验证自己的猜想,小明用一个20mL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:
封闭气体体积V/mL
4
6
8
10
12
封闭气体压强P/kPa
120
80
60
48
40
根据表中的数据可得出封闭气体的压强P与体积V的数学关系式为:p=______(不要求换算和书写单位)。
答案:活塞 排尽筒内的空气并防止漏气 平衡力 9.8×104 1×105 C
【详解】
(1)[1]该实验中以活塞为研究对象,分析研究的是大气对活塞的压力;
解析:活塞 排尽筒内的空气并防止漏气 平衡力 9.8×104 1×105 C
【详解】
(1)[1]该实验中以活塞为研究对象,分析研究的是大气对活塞的压力;
[2]将注射器的活塞推至注射器筒的底端并用橡皮帽封住注射器的小孔,目的是排尽筒内的空气并防止漏气。
(2)[3] 当注射器中的活塞开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力。
(3)[4]活塞的横截面积为
弹簧测力计的示数为4.9N,即大气压力F=4.9N,大气压强为
(4)[5] 由“胎压计”指针位置可知,实际的大气压为
(5)[6]当注射器气体无法排尽时,拉力F的值会减小,在面积S不变时,所测量的大气压值会偏小;弹簧测力计的示数没有读准产生的误差既可能偏大也可能偏小;筒壁与活塞间有摩擦导致拉力F值变大,在面积S不变时,所测大气压值偏大,故选C。
(6)[7] 由表中数据可知,压强和体积的乘积是一个定值,即
由此可得p与体积V的数学关系式为
13.如图所示是小海用U形管压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)实验前准备实验器材,他向U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,U形管左、右两侧液面的高度________,此时压强计上的U形管______(选填“是”或“不是”)连通器。
(2)在使用压强计前,发现U形管左、右两侧的液而有一定的高度差,如图甲,调节的方法是________(填字母序号),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(3)比较乙、丙两图可知,液体内部的压强与_____有关。
(4)小海换用相同体积的下列液体探究液体压强与液体密度的关系时,控制探头在下列液体中的位置______,U形管左、右两侧液面的高度差最大的是____(填字母序号)。
A.酒精(0.8×103kg/m3)B.植物油(0.9×103kg/m3)C.盐水(1.1×103kg/m3)
(5)已知图丙中U形管左、右两侧液面的高度差h=4cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为___Pa。(红墨水密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
答案:相同 是 B 液体的深度 相同 C 400
【详解】
(1)[1][2]向U形管内注入适量的红墨水,此时U形管两端都开口,是连通器,所以当管内的红墨水静止
解析:相同 是 B 液体的深度 相同 C 400
【详解】
(1)[1][2]向U形管内注入适量的红墨水,此时U形管两端都开口,是连通器,所以当管内的红墨水静止时,U形管左、右两侧液面的高度相同。
(2)[3]在使用压强计前,发现U形管左、右两侧的液而有一定的高度差,这是因为U形管两侧液面上方的气压不同,调节的方法是取下软管重新安装,使U形管左右两侧的水面相平,故选B。
(3)[4]比较乙、丙两图,探头的深度不同,U形管两侧的液面差也不同,即表示探头处液体产生的压强不同,所以可得出结论,液体内部的压强与液体的深度有关。
(4)[5][6]小海换用相同体积的下列液体探究液体压强与液体密度的关系时,要控制深度相同,所以应该控制探头在下列液体中的位置相同,根据 可知,相同深度时,盐水的压强最大,所以U形管左、右两侧液面的高度差最大的是C。
(5)[7]U形管两侧的压强相等,所以橡皮管内气体的压强与大气压强之差等于U形管两侧液体的压强差,为
14.在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)压强计 ______(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)由丙、丁两图进行实验对比,得出液体压强与盛液体的容器形状 ______(选填“有关”或“无关”);
(3)甲、乙两图是探究液体压强与 ______的关系,结论是:______;
(4)要探究液体压强与密度的关系,应选用 ______两图进行对比;
(5)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小 ______。
答案:不属于 无关 液体深度 液体密度一定时,液体内部压强随深度的增加而增大 乙、丙 相等
【详解】
(1)[1]这是测量液体压强的压强计,它的一端是密闭的,所以不是
解析:不属于 无关 液体深度 液体密度一定时,液体内部压强随深度的增加而增大 乙、丙 相等
【详解】
(1)[1]这是测量液体压强的压强计,它的一端是密闭的,所以不是连通器。
(2)[2]由丙、丁两图知道,液体的密度相同、金属盒所处的深度也相同,容器的形状不同,两图中U形管内液面的高度差相同,说明了液体压强与盛液体的容器形状无关。
(3)[3][4]甲、乙两图液体的密度相同,金属盒在液体中的深度不同,U形管中液面的高度差不同,说明液体压强与液体深度有关,并且液体内部压强随着深度的增加而增大。
(4)[5]要探究液体压强与液体密度的关系,根据控制变量法的要求,应控制金属盒所处的深度相同、容器的形状相同,液体的密度不同,所以应选择乙和丙两图进行对比。
(5)[6]在图乙中,控制橡皮膜在盐水中的深度相同,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位,即方向不同,而两图中U形管内液面的高度差相同,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等。
15.在研究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验过程中,通过观察U形管左右两侧液面高度差,反映橡皮膜所受液体压强的大小。高度差越大,说明液体压强越 ___________。
(2)对比乙、丙两图,可以探究液体压强与 ___________的关系。
(3)图乙中,若保持探头位置不变,改变橡皮膜朝向,使其朝上、朝下、朝左、朝右,这是为了探究在同种液体、同一深度处,液体内部向 ___________的压强大小关系。
(4)图丙中,若将烧杯中的盐水抽掉一半,保持探头的位置不动,则U形管左右两侧液面高度差将 ___________。
答案:大 液体密度 各个方向 变小
【详解】
(1)[1]根据转换法,实验过程中,通过观察U形管左右两侧液面高度差,反映橡皮膜所受液体压强的大小,高度差越大,说明液体压强越大。
解析:大 液体密度 各个方向 变小
【详解】
(1)[1]根据转换法,实验过程中,通过观察U形管左右两侧液面高度差,反映橡皮膜所受液体压强的大小,高度差越大,说明液体压强越大。
(2)[2]液体压强与液体的密度和深度有关,研究时应使用控制变量的方法。对比乙、丙两图,盐水的密度大于水的密度,探头所处深度相同,故可以探究液体压强与液体密度的关系。
(3)[3]图乙中,若保持探头位置不变,改变橡皮膜朝向,使其朝上、朝下、朝左、朝右,这是为了探究在同种液体、同一深度处,液体内部向各个方向的压强大小关系。
(4)[4]图丙中,若将烧杯中的盐水抽掉一半,保持探头的位置不动,则液体的密度不变,探头所处位置的深度变小,根据p=ρ液gh可知探头所处位置的液体压强变小,则U形管左右两侧液面高度差将变小。
16.如图甲、乙所示,小明要测量某种液体的密度,实验器材有:木块、弹簧测力计()、底部固定有滑轮的容器、细线及足量的待测液体,已知木块密度为。
(1)他先用测力计在空气中测木块的重力如图甲,则木块的重力为;再用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来,接着往容器倒入适量的水,使木块浸没在水中,如图乙,木块在水中静止时测乙力计示数为,此时木块受到的浮力是______N;
(2)小明分析发现,如果把容器中的液体换成其它液体,测力计的示数就会不同,小明思考能不能直接在弹簧测力计上对应的拉力示数处标上密度值,从而制作一个液体密度测量仪,于是他在处标上了,然后换用不同液体,并使木块浸没在该液体中,逐渐增大所用液体的密度,弹簧测力的示数会改变。请问:
(a)应该标在示数比______(选填“大”“小”)的地方;
(b)标好刻度以后会发现该“密度秤”的示数是______(选填“均匀的”“不均匀的”);
(c)该“密度秤”的密度测量范围是______(整个过程中不能损坏弹簧测力计)。
答案:小 均匀的
【详解】
(1)[1]木块浸没在水中,受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和竖直向下的拉力,这三个力是平衡力,弹簧测力计通过一个定滑轮竖直向下拉动木块,拉力是1.6N
解析:小 均匀的
【详解】
(1)[1]木块浸没在水中,受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和竖直向下的拉力,这三个力是平衡力,弹簧测力计通过一个定滑轮竖直向下拉动木块,拉力是1.6N,木块的重力为2.4N,则木块受到的浮力
=G+F=24N+1.6N=4N
(2)[2]木块浸没在水中,木块的体积
液体密度是0.8103kg/m3时,木块浸没在液体中,木块受到的浮力是
在弹簧测力计的拉力
故0.8103kg/m3应该标在示数比1.6N小的地方。
[3]弹簧测力计的示数
弹簧测力计示数跟液体的密度是一次函数,故刻度均匀。
[4]木块的重力是2.4N,木块的体积是410-4m3,则
则木块的密度
当液体密度为时,绳子的拉力为0,木块悬浮,为密度仪的最小测量值;
当弹簧测力计示数是5N时,木块受到竖直向下的重力、竖直向下的拉力和竖直向上的浮力作用,则
根据阿基米德原理得,
解得
弹簧测力计读数最大时对应液体的密度最大,最大值为,该“密度秤”的密度测量范围是:。
17.在做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,同学们先提出了如下的猜想:
猜想A:可能与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想B:可能与液体的密度有关;
猜想C:可能与物体浸在液体中的体积有关。
为了验证上述猜想,同学们利用一个物体、弹簧测力计、水、盐水和细线,做了如图所示的实验。
(1)通过实验a和c,可知物体浸没在水中时受到的浮力大小是______N。
(2)通过分析比较所有实验,可以验证猜想______(选填“A”、“B”或“C”)是错误的,而其他猜想是正确的。
(3)要验证浮力大小与液体密度是有关,应选用的图是______。
(4)要验证浮力大小与物体浸在液体中的体积有关,应选用的图是______。
(5)该物体体积为______m3,盐水密度为______kg/m3。
(6)将物块逐渐浸入水中,发现弹簧测力计的示数逐渐变小后保持不变,最后突然变为0,示数为0时物块处于______。(选填字母)
A.漂浮状态 B.悬浮状态 C.沉底状态
(7)该实验探究主要运用的科学探究方法是______。
答案:A a、c、e a、b、c 2×10-4 1.2×103 C 控制变量法
【详解】
(1)[1]通过实验a和c,可知物体完全浸没在水中受到的浮力为
F浮=
解析:A a、c、e a、b、c 2×10-4 1.2×103 C 控制变量法
【详解】
(1)[1]通过实验a和c,可知物体完全浸没在水中受到的浮力为
F浮=G-F=8N-6N=2N
(2)[2]根据图a、c、d可知,浮力的大小不会随着深度的增加而改变,即浮力与深度无关,故A错误;根据图a、d、e可知,物体在水中和在盐水中受到的浮力是不同的,即浮力与液体密度有关,故B正确;根据图a、b、c可知,物体排开液体的体积越大,浮力越大,即浮力与物体浸在液体中的体积有关,
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