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人教版八年级下册物理实验题试卷(提升篇)(Word版含解析)(1)
1.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。
答案:天平 弹簧测力计 2 物体的重力跟物体质量成正比 不能
【详解】
(1)[1][2]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)[3]由
解析:天平 弹簧测力计 2 物体的重力跟物体质量成正比 不能
【详解】
(1)[1][2]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)[3]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)[4]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)[5]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)[6]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。
2.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。
3.某实验小组的同学对两根原长都为8cm、粗细不同的A、B橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码,如图甲所示,记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量x,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时,橡皮筋A的伸长量为______cm。
(2)分别用这两根橡皮筋制成了如图丙所示两测力计,它们外壳相同,刻度线分布情况相同,则用橡皮筋______(选填“A”或“B”)制成的测力计测量的精确程度较高。
(3)若将本实验中A、B两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计,能够测量力的最大值为______N。
(4)实验小组同学想利用丙图中A橡皮筋测力计制作一个直接测量液体密度的“密度计”。他们用同一小桶分别盛满了2种液体,用A橡皮筋测力计分别测出液体和小桶的总重力,下表是2次测得的总重力及对应液体的密度(g取10N/kg)。则该密度计的零刻度线应标记在A橡皮筋测力计刻度板上______N的位置。
液体种类
酒精
植物油
弹簧测力计的示数F(N)
2.6
2.7
液体密度(103kg/m3)
0.8
0.9
答案:A 22.5 1.8
【详解】
(1)[1]由图乙可知,A橡皮筋在受到的接力不大于10N的情况下,橡皮筋伸长量Δx与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线,说明橡皮筋的伸长Δx与
解析:A 22.5 1.8
【详解】
(1)[1]由图乙可知,A橡皮筋在受到的接力不大于10N的情况下,橡皮筋伸长量Δx与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线,说明橡皮筋的伸长Δx与受到接力F成正比例函数的关系,即FA=kAΔxA,由图知,当FA=5N,ΔxA=10cm,带入数据得kA=0.5N/cm,因此FA=0.5ΔxA,在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时,橡皮筋A的伸长量为
(2)[2]由图乙可知,在测量范围内,如F=5N时,用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm,而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm,所以,用橡皮筋A制成的测力测量的精确程度高。
(3)[3]将与本实验中两根相同的橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时,两根橡皮筋伸长的长度相等,由图可知,在拉力作用下B先达到最大伸长量15cm,A橡皮筋的伸长量也为15cm;当伸长量为15cm时,橡皮筋B上的力为15N,因为橡皮筋的伸长与受到的拉力成正比,所以橡皮筋A上的力为
根据二力合成可得受到的最大拉力为
15N+7.5N=22.5N
(4)[4]液体的重力
G液=mg=ρ液gV
测量液体密度时,弹簧测力计的示数
F=G桶+G液
测量酒精时
G桶+0.8×103kg/m3×V×10N/kg=2.6N①
测量植物油时
G桶+0.9×103kg/m3×V×10N/kg=2.7N②
将①②两式联立,解方程组得G桶=1.8N,该密度计的零刻度线应标记在A橡皮筋测力计刻度板上1.8 N的位置。
4.在探究“重力的大小跟什么因素有关系”的实验中,按照图甲所示,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。
质量m/g
100
200
400
500
重力G/N
1
2
3
4
(1)把表格中的空格填写完整;(_______)
(2)图甲中弹簧测力计的示数为___________N;
(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;(________)
(4)由此可知物体所受的重力跟质量成___________。
答案:300;5 2 正比
【详解】
(1)[1]从表格中的数据可知,重力与质量的比值为
那么当G=3N时,则质量为
故当G=3N时,则质量为;当m=500g时,物体所受的
解析:300;5 2 正比
【详解】
(1)[1]从表格中的数据可知,重力与质量的比值为
那么当G=3N时,则质量为
故当G=3N时,则质量为;当m=500g时,物体所受的重力为
故当m=500g时,物体所受的重力为5N。
(2)[2]如图甲所示,分度值为0.2N,但是指针指在2N的位置,故读数为2N。
(3)[3]描点,用平滑的曲线连接各点,当m=0g时,重力为0N,故该直线与原点连上,故如下图所示:
(4)[4]如图所示,重力与质量的图像是一条倾斜的直线,说明重力与质量之比是一个定值,重力与质量成正比。
5.小华在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中,得到数据如下表所示:
m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
G/N
0.98
1.96
2.94
(1)测量物体重力前,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______方向调零;
(2)分析表中数据可知:物体的质量为0.4kg时,它受到的重力应是______N;
(3)分析表中数据可知:物体的重力大小与其质量成______。
答案:竖直 3.92 正比
【详解】
(1)[1]由于测重力,弹簧测力计需要竖直实验,故测量前应该在竖直方向上调零。
(2)[2]分析表格中的数据可知,重力与质量之比为定值为9.8N/
解析:竖直 3.92 正比
【详解】
(1)[1]由于测重力,弹簧测力计需要竖直实验,故测量前应该在竖直方向上调零。
(2)[2]分析表格中的数据可知,重力与质量之比为定值为9.8N/kg,故当质量为0.4kg时,重力为
故故当质量为0.4kg时,重力为。
(3)[3]重力与质量之比为定值为9.8N/kg,则物体的重力大小与其质量成正比。
6.小琳在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验,请你完成下列内容。
(1)实验过程中,弹簧测力计___________选填“必须”或“不必”沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小___________选填“大于”、“等于”或“小于”弹簧测力计的示数;
(2)在甲、乙、丙三次实验中,滑动摩擦力最小的是________选填“甲”、“乙”或“丙”实验;
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与________是否有关;比较________选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关;
(4)比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关;你认为他的结论是_______选填“正确”或“错误”的;
(5)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图所示,实验后发现效果更好,实验中,小明_________选填“一定”、“不一定”或“一定不”要匀速拉动长木板;
(6)本实验采用的物理方法_________。
答案:必须 等于 甲 压力大小 乙、丙 错误 不一定 控制变量法
【详解】
(1)[1][2]实验时为了测出滑动摩擦力大小,实验过程中,弹簧测力计必须沿水
解析:必须 等于 甲 压力大小 乙、丙 错误 不一定 控制变量法
【详解】
(1)[1][2]实验时为了测出滑动摩擦力大小,实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知此时滑动摩擦力与拉力的大小相等。
(2)(3)[3][4][5]甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,乙比甲的压力大,研究的是摩擦力与压力大小有关,得到结论:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;乙、丙两图,压力相同,丙比乙接触面粗糙,研究的是摩擦力与接触面粗糙程度有关,得到结论:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;故在甲、乙、丙三次实验中,滑动摩擦力最小的是甲。
(4)[6]由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力和接触面面积不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的。
(5)[7]由图所示实验可知,拉动木板时物块A处于平衡状态,滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力,与木板运动情况无关,故实验时不一定要匀速拉动长木板。
(6)[8]由上面分析可知,研究与压力关系时,接触面粗糙程度不变;研究与接触面粗糙程度关系时,压力不变,所以该实验用到了控制变量法。
7.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图1所示的实验,请你完成下列内容;
(1)实验过程中,弹簧测力计 ______(选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小 ______(选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)在甲、乙、丙三次实验中,滑动摩擦力最小的是 ______(选填“甲”、“乙”或“丙”);
(3)通过比较甲、乙两次实验,结论是 ______;
(4)比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关;你认为他的结论是 ______(选填“正确”或“错误”)的,理由是 ______;
(5)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图2所示,实验后发现效果更好,这是因为 ______。
答案:必须 等于 甲 当接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大 错误 没有保证压力相同 见解析
【详解】
(1)[1][2]实验时为了测出滑动摩擦力大小,实
解析:必须 等于 甲 当接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大 错误 没有保证压力相同 见解析
【详解】
(1)[1][2]实验时为了测出滑动摩擦力大小,实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知此时滑动摩擦力与拉力的大小相等。
(2)(3)[3][4]甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,乙比甲的压力大,研究的是摩擦力与压力大小有关,得到结论:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大;乙、丙两图,压力相同,丙比甲接触面粗糙,研究的是摩擦力与接触面粗糙程度有关;故在甲、乙、丙三次实验中,滑动摩擦力最小的是甲。
(4)[5][6]由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的。
(5)[7]由图2所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。
8.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木块做______运动;
(2)分析图甲、乙可知,在______相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)图丙中,实验过程中只将图中物体A由平放改为侧放,弹簧测力计的示数F3大小将______。(填“变大”、“变小”或者“不变”)
答案:匀速直线 接触面越粗糙 不变
【详解】
(1)[1]实验中每次都要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,用拉力大小反映滑动摩擦力大
解析:匀速直线 接触面越粗糙 不变
【详解】
(1)[1]实验中每次都要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,用拉力大小反映滑动摩擦力大小。
(2)[2]分析图甲、乙可知,在接触面粗糙程度相同时,乙中压力大,测力计示数大,即滑动摩擦力大,故可以验证滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3]图丙中,实验过程中只将图中物体A由平放改为侧放,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,弹簧测力计的示数F3大小将不变。
9.小宇要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
.接触面所受的压力大小
.接触面的粗糙程度
.物体运动的速度
接下来小宇通过如图所示的实验操作开展探究。
(1)进行甲、乙、丙图实验时,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做___________运动;
(2)要验证猜想,需按照___________两个图(选填“甲”“乙”或“丙”)进行对比实验;
(3)比较甲、乙图的实验,得到的实验结论是___________;
(4)小颖发现小宇上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定,于是改进了实验装置,如图丁所示。改进后长木板___________(选填“一定”或“不一定”)要做匀速直线运动。进一步分析可知木板受到木块对它的水平向___________(选填“左”或“右”)的摩擦力;
(5)将物块沿竖直方向切去一半后重复甲操作,发现此时弹簧测力计的示数减小。小宇由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是_______(选填“正确”或“错误”)的,原因是___________。
答案:匀速直线 甲、丙 接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 不一定 左 错误 没有控制压力不变
【详解】
(1)[1]进行甲、乙、丙图实验时,弹簧测
解析:匀速直线 甲、丙 接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 不一定 左 错误 没有控制压力不变
【详解】
(1)[1]进行甲、乙、丙图实验时,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做匀速直线运动, 这样物体才处于平衡状态,拉力等于摩擦力。
(2)[2]要验证猜想,摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,故需要改变接触面的粗糙程度,故接触面的粗糙程度不同,压力相同,故选择甲、丙两个图。
(3)[3]比较甲、乙图的实验,接触面的粗糙程度相同,压力变大,摩擦力变大,故得到的实验结论是接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)[4][5]如图改进后的长木板不一定要匀速直线运动,因为只要拉动长木板,木块所受的的摩擦力就是滑动摩擦力,其大小与速度无关,故不需要匀速拉动长木板;进一步分析可知木板受到木块对它的水平向左的摩擦力,因为对木块进行受力分析,其在水平方向上受到了向左的拉力,而此时木块处于静止,故受平衡力,根据二力平衡的知识可知,木板对木块的摩擦力的方向是向右的,而木块对木板的摩擦力与木板对木块的摩擦力是相互作用力,故木板受到了木块给其向左的摩擦力。
(5)[6][7]将物块沿竖直方向切去一半后重复甲操作,压力变小了,接触面积也变小了,多个变量,无法判断,故结论是错误的; 原因是没有控制影响摩擦力大小的关键因素压力相同。
10.如图所示,某同学在学习了摩擦力的相关知识后,做了“测量水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验,他先将木块放在水平木板上后测出木块所受滑动摩擦力,然后又在木块上方放置一个铅块重复上述实验。
(1)在该实验中,要想准确测出物体所受滑动摩擦力的大小,必须用弹簧测力计拉着物体在________方向做匀速直线运动。在图甲所示的实验中,木块所受的摩擦力为_________N。
(2)在图乙所示的实验中,木块所受的滑动摩擦力将________(选填“增大”或“减小”)。这是因为在接触面的粗糙程度一定时,_________越大,木块所受滑动摩擦力就越________。
(3)在刚开始实验时,该同学发现当弹簧测力计的示数为0.4N时,无法拉动木块。此时弹簧测力计对木块的拉力和木块所受的摩擦力_________(选填“是”或者“不是”)平衡力。
答案:水平 0.8 增大 压力 大 是
【详解】
(1)[1][2]摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力,若木块做匀速直线运动,则此时木块受到的摩擦力
解析:水平 0.8 增大 压力 大 是
【详解】
(1)[1][2]摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力,若木块做匀速直线运动,则此时木块受到的摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力,根据弹簧测力计的示数可知摩擦力的大小,因此在该实验操作中必须用弹簧测力计拉着物体,使物体在水平方向做匀速直线运动。
根据图甲可知,弹簧测力计的示数为0.8N;因为木块做匀速直线运动,因此木块受到的拉力和摩擦力为一对平衡力,摩擦力的大小等于0.8N。
(2)[3][4][5]因为滑动摩擦力与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,当接触面越粗糙一定时,压力越大,滑动摩擦力越大,而乙图中水平木板受到的压力增大,接触面的粗糙程度不变,因此木块所受的滑动摩擦力增大。
(3)[6]当弹簧测力计的示数为0.4N时,无法拉动木块,说明木块仍处于静止状态,此时木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,因此弹簧测力计的拉力等于木块所受的摩擦力。
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.有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的水和酒精,但没有标签,小华采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小明则采用压强计进行探究:
(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化_______ (选填“大”或“小”);
(2)小明把金属盒分别浸入到两种液体中,发现图 (甲)中U形管两边的液柱高度差较小,认为图(甲)烧杯中盛的是酒精。他的结论是否可靠?________,理由是_______;
(3)小明发现在同种液体中,金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越________,表示液体的压强就越________(以上两空选填“大”或“小”)。
答案:小 不可靠 没有控制两容器中橡皮膜的深度相同 大 大
【详解】
(1)[1]若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,压强计会出现漏气现象,会发现U形管两
解析:小 不可靠 没有控制两容器中橡皮膜的深度相同 大 大
【详解】
(1)[1]若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,压强计会出现漏气现象,会发现U形管两边液柱的高度差变化小。
(2)[2]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,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。小明把金属盒分别浸入到两种液体中,发现图 (甲)中U形管两边的液柱高度差较小,认为图(甲)烧杯中盛的是酒精,他的结论不可靠。
[3]实验中液体的密度和深度均不相同,即理由是没有控制两容器中橡皮膜的深度相同。
(3)[4][5]小明发现在同种液体中,金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,根据转换法,表示液体的压强就越大。
【点睛】
本题探究影响液体压强大小的因素,主要考查转换法、控制变量的运用。
13.以下是小俊同学做“测量大气压”的实验报告(摘要),请你将其报告中的问题补充完整;
(实验目的)测量大气压
(实验原理)______;
(实验器材)注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和 ______;
(实验装置)如图所示
(实验步骤)
A.把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
B.用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞 ______时,记下弹簧测力计的示数F(即大气对活塞的压力);
C.读取注射器的容积V;
D.用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L;
(实验数据)如表所示
大气对活塞压力F/N
注射器的容积V/m3
活塞面积
S/cm2
大气压强p/Pa
(实验拓展)
(1)请根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整(不要求填入实验记录数据)______;
(2)大气压的表达式为p=______;
(3)小俊同学发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小俊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大于真实值的是 ______;(选填序号)
(4)实验时,可先在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处:一是减小活塞与筒壁间的 ______;二是防止漏气。
答案:刻度尺 刚开始滑动 有刻度部分的长度L/m ② 摩擦
【详解】
[1]测量大气压的原理为。
[2]用弹簧测力计测量大气压力,实验中需要测量注射器的横截
解析: 刻度尺 刚开始滑动 有刻度部分的长度L/m ② 摩擦
【详解】
[1]测量大气压的原理为。
[2]用弹簧测力计测量大气压力,实验中需要测量注射器的横截面积S,根据知实验中需要用刻度尺测量注射器由刻度部分的长度L,所以还需要刻度尺。
[3]当注射器的活塞刚开始滑动时,根据二力平衡的条件可知,活塞受到的大气压力等于弹簧测力计的示数。
(1)[4] 根据实验器材知实验中需要用刻度尺测量出由刻度部分的长度为L,所以表格中应该是:有刻度部分的长度L/m。
(2)[5]大气压的表达式为
大气压的表达式为。
(3)[6] ①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,使得拉力F偏小,算出的大气压会偏小;②活塞与注射器筒壁间有摩擦,会使力的测量值偏大,算出的大气压会偏大;③弹簧测力计的示数没有读准,拉力可能大、可能小,算出的气压可能大也可能小;④活塞与注射器筒壁不完全密封,注射器筒内有空气会使拉力变小,算出的大气压会偏小;综合分析一定会使测量值大于真实值的②。
(4)[7]实验时,可先在活塞周围涂抹润滑油有两个好处:一是减小活塞与筒壁间的摩擦力,二是防止漏气。
14.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
15.在“探究影响液体内部压强的因素”实验中;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:同种液体在同一深度处,______;
(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?______。
答案:乙 液体向各个方向的压强相等 能
【详解】
(1)[1]比较图甲和图乙可以发现:液体都是水,乙中橡皮膜所处的深度更深,左右两管液面的高度差越大,说明在同种液体中,液体内部压强随深
解析:乙 液体向各个方向的压强相等 能
【详解】
(1)[1]比较图甲和图乙可以发现:液体都是水,乙中橡皮膜所处的深度更深,左右两管液面的高度差越大,说明在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
(2)[2]图乙、丙中橡皮膜深度相同,但朝向不同,但液面高度差相同,说明同种液体同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(3)[3]结合乙、丁两图可知,丁图中金属盒所处液体中较浅,而U形管高度差大,说明该处的压强更大,由此可知丁图中液体的密度更大,所以能初步得出液体内部压强与液体密度有关。
16.小陶子在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,做了如图所示的实验,请你根据他的实验探究回答下列问题:(已知物体A的底面积为20cm2)
(1)步骤A所示弹簧测力计的示数为______N;用弹簧测力计挂着物体缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E所示(液体均未溢出),观察并记录测力计的示数;
(2)在实验步骤C中物体所受浮力F浮=______N;
(3)分析实验步骤A、B、C可以说明浮力大小跟______有关;分析实验步骤A、C、E,可以说明浮力大小跟______有关;
(4)他还根据相关数据算出了步骤B中物体下表面受到水的压力是______N,步骤E中盐水的密度是______kg/m3;
(5)小陶子还想利用一个密度为0.9g/cm3的小球来测量某液体的密度,具体方法如下:
①取一个容积为100mL的空烧杯,并放入小球;
②在烧杯中缓慢倒入密度为0.8g/cm3酒精,发现倒入32g的酒精后,恰好将烧杯装满;
③取出小球,擦干表面的酒精,并将烧杯中的酒精倒掉,擦干烧杯再次放入小球,然后缓慢倒入某液体,发现倒入56g的该液体恰好将烧杯装满。则:该小球在该液体中的状态是______(选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”),小球的质量是______g,此该液体的密度是______g/cm3。
答案:2 物体排开液体的体积 液体密度 1 1.2×103 漂浮 54 1.1
【详解】
(1)[1]弹簧测力计的分度值为0.4N,其示数为8N。
(2)
解析:2 物体排开液体的体积 液体密度 1 1.2×103 漂浮 54 1.1
【详解】
(1)[1]弹簧测力计的分度值为0.4N,其示数为8N。
(2)[2]在实验步骤C中物体所受浮力为
F浮=G﹣F=8N﹣6N=2N
(3)[3]分析实验步骤A、B、C可知,随着物体排开液体的体积增大,所受浮力也增大,说明浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
[4]分析比较实验步骤A、C、E可知,,物体排开的液体的体积相同,液体的密度不同,浮力不同,可以说明浮力大小跟液体的密度有关。
(4)[5][6]由浮力产生的原因可知,步骤B中物体下表面受到水的压力等于浮力的大小,即
F=F浮B=8N﹣7N=1N
在步骤C中,物体受到的浮力F浮=2N,在步骤E中,物体受到的浮力
F'浮=G﹣FE=8N﹣5.6N=2.4N
物体排开盐水的体积等于C中排开水的体积等于自身的体积,所以
V排水=V排液
根据阿基米德原理
所以盐水的密度为
(5)[7][8][9]①取一个容积为
100mL=100cm3
的空烧杯,并放入小球;
②在烧杯中缓慢倒入密度为0.8g/cm3酒精,发现倒入32g的酒精后,恰好将烧杯装满;酒精的体积为
则小球的体积为
V=100cm3﹣40cm3=60cm3
小球的质量为
m球=ρ球V=0.9g/cm3×60cm3=54g
设小球悬浮或沉底,则倒满液体时,液体的体积为
V液=100cm3﹣60cm3=40cm3
则液体的密度为
液体的密度大于球的密度,故球在液体中是漂浮的。
[9]球漂浮时受到的浮力等于重力;根据阿基米德原理可知,球排开的液体的体积为
液体的体积为
V液=100cm3﹣V'=0.0001m3﹣
根据密度公式可知,液体的质量为
即
解得
ρ液=1.1×103kg/m3=1.1g/cm3
17.小明在“探究浮力的大小跟
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