资源描述
人教版部编版八年级物理下册实验题试卷测试卷(解析版)
1.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。
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.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。
4.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
0.3
0.5
0.7
0.9
G/N
0.98
2.94
4.90
6.86
(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)如图所示,利用测力计测量码重力时,使测力计弹簧伸长的力是___________。
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)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。
(4)在如图所示的四个图像中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是___________。
A. B.
C. D.
答案:竖直 C 8.82 B
【详解】
(1)[1]测量物体重力时,由于重力是竖直向下的,应将弹簧测力计在竖直方向调零。
(2)[2]弹簧向下伸长,钩码对弹簧有向下的力,故使弹簧
解析:竖直 C 8.82 B
【详解】
(1)[1]测量物体重力时,由于重力是竖直向下的,应将弹簧测力计在竖直方向调零。
(2)[2]弹簧向下伸长,钩码对弹簧有向下的力,故使弹簧伸长的力为钩码对弹簧的拉力。故选C。
(3)[3]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=m×9.8N/kg=0.9kg×9.8N/kg=8.82N
(4)[4]因为重力与质量的比值不变,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,故选B。
5.在“探究重力与质量的关系”的实验中:
(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)测量物体重力时,应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于______状态,这时弹簧测力计的示数才能读数准确;
(3)实验小组的同学测量出了不同质量钩码所受重力的多组数据,请你在坐标纸上用描点法做出图象;______
钩码数/个
质量
重力
2
0.1
0.95
4
0.2
1.94
6
0.3
2.94
10
0.5
4.9
(4)某次测量物体重力,静止时弹簧秤的示数如图所示,物体所受的重力为______N,物体的质量为______。(g取)
答案:竖直 静止 2 0.2
【详解】
(1)[1]由于测量重力,弹簧测力计应该竖直方向使用,应将弹簧测力计在竖直方向上调零,克服弹簧自身重力对实验的影响。
(2)[2]
解析:竖直 静止 2 0.2
【详解】
(1)[1]由于测量重力,弹簧测力计应该竖直方向使用,应将弹簧测力计在竖直方向上调零,克服弹簧自身重力对实验的影响。
(2)[2]应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于静止状态,只有处于平衡状态,重力和弹簧测力计的拉力才是平衡力,弹簧测力计的拉力才等于重力。
(3)[3]如图所示,描点连线,故如右下图所示:
。
(4) [4][5]如图,分度值为0.1N,一共20格,故读数为2N;物体的质量为
故物体的质量为0.2kg。
6.在“探究二力平衡条件”的实验中,小明选择了如图的装置,把小卡片两端的细线绕过滑轮,并挂上钩码。
(1)实验中选择小卡片的目的是______(填“考虑”、“不考虑”)小卡片的重力;探究两个力大小关系时,应该观察细线两端所挂钩码的个数。
(2)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,进行如下操作:______(填“挤压”、“翻转”或“旋转”)小卡片,松手后观察小卡片是否平衡。
(3)为了探究两个平衡力是否作用在同一物体上,进行如下操作:先______,然后观察小卡片是否平衡。
(4)小明利用弹簧测力计代替图中的钩码进行了探究,发现两个力的大小还有较小的差距。你认为形成差距的原因是______。
答案:不考虑 旋转 剪开小卡片 见解析
【详解】
(1)[1]小卡片的质量很小,可以忽略不计,实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力。
(2)[2]为了探究两个平衡力是否在同
解析:不考虑 旋转 剪开小卡片 见解析
【详解】
(1)[1]小卡片的质量很小,可以忽略不计,实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力。
(2)[2]为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,应该旋转小卡片,使作用在卡片上的两个力作用不在同一直线上。
(3)[3]为了探究两个平衡力是否作用在同一物体上,应将卡片对半剪开,使左右两边的两个力分别作用两个相同的卡片上,然后观察小卡片是否平衡。
(4)[4]实验中,两滑轮与绳子间的摩擦可能不相等,或测力计未调零,或测力计的读数误差影响实验结果。
7.在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小红同学用弹簧测力计匀速拉动同一木块在水平放置的长木板上进行甲、乙、丙三次实验(木块各面粗糙程度相同):
(1)实验中匀速拉动木块的目的是利用_________的知识,可以间接测出木块受到的滑动摩擦力大小。
(2)实验数据如下表:
实验过程
木块对木板压力/N
弹簧测力计示数/N
滑动摩擦力/N
甲
5
2
2
乙
5
2
2
丙
7
2.8
2.8
①比较甲和乙实验数据可知,滑动摩擦力的大小与_________无关。
②比较_________实验数据可知,滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)本实验的科学探究方法是:_________。.
答案:二力平衡 接触面积的大小 甲、丙 控制变量法
【详解】
(1)[1]实验中匀速拉动木块,物体匀速,处于平衡态,故利用的是二力平衡的知识。
(2)[2][3]甲、乙的接触面积
解析:二力平衡 接触面积的大小 甲、丙 控制变量法
【详解】
(1)[1]实验中匀速拉动木块,物体匀速,处于平衡态,故利用的是二力平衡的知识。
(2)[2][3]甲、乙的接触面积不同,但是摩擦力相同,故摩擦力的大小与接触面积的大小无关;滑动摩擦力的大小与压力大小有关,即压力是变量,接触面积相同,故选择甲、丙两次实验即可。
(3)[4]多个变量,每一次实验时需要控制变量法。
8.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中;
(1)如图甲所示用弹簧测力计 ______拉动木块A,使它沿长木板做直线运动;可测力计对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力的大小;弹簧测力计的示数F1<F2<F3,图中F3为 ______N;
(2)比较 ______两幅图,可得出:压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大;
(3)丙图中,若增大弹簧测力计的拉力,此时木块A所受滑动摩擦力 ______(选填“变大”“变小”或“不变”),木块A上面的砝码 ______(选填“受”或“不受”)摩擦力。
答案:水平匀速 2.4 甲、乙 不变 受
【详解】
(1)[1]根据二力平衡的知识,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,物体在水平方向上受到平衡力的作用,
解析:水平匀速 2.4 甲、乙 不变 受
【详解】
(1)[1]根据二力平衡的知识,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,物体在水平方向上受到平衡力的作用,弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力的大小。
[2]由图丙知道,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N。
(2)[3]比较甲、乙可以得出结论:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[4][5]若增大弹簧测力计的拉力,但压力和接触面的粗糙程度不变,此时木块A所受滑动摩擦力不变,此时拉力大于摩擦力,木块A上面的砝码与木块之间有相对运动的趋势,受到木块对A向右的摩擦力的作用。
9.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)如图甲所示,用弹簧测力计拉着木块在固定的水平木板上做匀速直线运动,这是利用 ______原理,使木块受到的滑动摩擦力的大小 ______(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)为探究“滑动摩擦力的大小与压力的关系”,在甲实验的基础上,下一步应进行的操作是 ______,然后用弹簧测力计拉木块在水平木板上做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数;
(3)实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,同学们在老师的指导下对实验装置进行了改进,用如图乙所示的方式不固定长木板而是拉动长木板,测量滑动摩擦力时发现效果更好;图乙实验中 ______(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板;
(4)同学们通过多次实验得到摩擦力F摩与作用在物体表面的压力F压的关系如图丙所示;由图丙可知:F摩=______F压。
答案:二力平衡 等于 在木块上加钩码 不一定 0.25
【详解】
(1)[1][2]弹簧测力计拉动木块弹簧测力计示数显示拉力大小,木块在水平方向上进行匀速直线运动,水平方向
解析:二力平衡 等于 在木块上加钩码 不一定 0.25
【详解】
(1)[1][2]弹簧测力计拉动木块弹簧测力计示数显示拉力大小,木块在水平方向上进行匀速直线运动,水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,根据二力平衡原理,两个力大小相等,即使木块受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[3]探究“滑动摩擦力的大小与压力的关系”,要控制接触面粗糙程度不变,改变压力大小,通过在木块上加钩码来增大压力大小,所以在甲实验的基础上,下一步应进行的操作是在木块上加钩码。
(3)[4]因为滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体的运动速度,进行什么运动都没有关系,不一定要匀速拉动长木板,所以改进后的实验不必要求木块进行匀速直线运动,并且弹簧测力计是静止的容易读数。
(4)[5]由图丙可以看出摩擦力与压力的图线是一条斜向上的直线,说明二者成正比,同时通过数据可以看出,当F摩=2N时,F压=8N,二者的比值为
所以二者的关系式可表示为
10.在“探究阻力对物体运动路程的影响”实验中:
(1)小明调试实验装置时,将小车从斜面上A处由静止滑下,如图甲所示,小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板,下列做法不可行的是_______;
A.小车仍从斜面A处滑下,换一个更长的木板
B.增大斜面的倾角,让小车仍从斜面上A处滑下
C.斜面倾角不变,让小车从斜面上比A位置低的位置滑下
D.减小斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
(2)调试成功后,小明每次均将小车从斜面上同一高度处由静止滑下,小车滑下后分别在毛巾、棉布和木板表面运动,最终小车静止的位置用小红旗做了标记,分别是①、②、③号位置,如图乙所示。由此可得:小车受到阻力越小,运动的路程越________(选填“长”或“短”);
(3)进一步推理可得:若小车运动时所受阻力为零,小车将________(填小车的运动状态)
答案:B 长 做匀速直线运动
【详解】
(1)[1]A.小车仍从斜面A处滑下,换一个更长的木板,可以让小车有更长的路程可以滑行。所以A做法可行,故A不符合题意;
B.增大斜面的倾角,小
解析:B 长 做匀速直线运动
【详解】
(1)[1]A.小车仍从斜面A处滑下,换一个更长的木板,可以让小车有更长的路程可以滑行。所以A做法可行,故A不符合题意;
B.增大斜面的倾角,小车到达水平面的动能变得更大,速度更大,通过的路程将比原来更长,更容易滑出木板。所以B做法不可行,故B符合题意;
C.斜面倾角不变,让小车从斜面上比A位置低的位置滑下,小车到达水平面的动能减小,小车在水平面的速度减小,从而减小小车通过的路程。所以C做法可行,故C不符合题意;
D.减小斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下,从而减小小车到达水平面的动能,减小小车在水平面的速度,减小小车通过的路程。所以D做法可行,故D不符合题意。
故选B。
(2)[2]由图示可知,小车受到的阻力越小,小车速度减小得越慢,运动的路程越长。
(3)[3]由(2)分析可知,阻力如果越来越小,小车运动的路程将越来越长,如果不受力,小车将保持原来的运动状态一直不变。所以进一步推理可知,当阻力为零时(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做匀速直线运动。
11.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。
12.物理课堂上,老师请同学们进行如下实验:第一次,两食指同时挤压铅笔的两端;第二次,用更大的力同时挤压铅笔两端,如图甲所示。老师请同学说出自己的感受,同学们说:右手食指肚疼。老师说:疼,说明压力产生了一定的效果。请同学们根据刚才的实验及结果,大胆地猜一猜压力的作用效果可能与哪些因素有关,分别设计实验验证。
(1)同学们根据第一次实验得到猜想1:压力的作用效果可能与受力面积有关;根据第二次实验得到猜想2:压力的作用效果可能与______有关。为了验证同学们的猜想,小伟所在小组的同学找来了一块海绵、两块规格和质量均相同的长方体砖块进行实验,如图中的乙、丙、丁、戊所示;
(2)实验过程中,小伟和同学们是通过观察海绵的______来比较压力作用效果的;
(3)为了验证猜想2,小伟和同学们应观察比较图中的______两次实验。通过实验可知:受力面积相同时,压力越______,压力的作用效果越明显;
(4)另一小组的同学在验证猜想1时,将两块相同的砖块竖放在海绵上,如图戊所示。他们发现图戊中的压力作用效果与图乙中的压力作用效果相同,得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。在探究过程中存在的问题是______。
答案:压力大小 凹陷程度 乙、丁 大 没有控制压力大小相同
【详解】
(1)[1]第二次实验用更大的力同时挤压铅笔两端,即改变压力,根据控制变量法,据此可得到的猜想是:压力
解析:压力大小 凹陷程度 乙、丁 大 没有控制压力大小相同
【详解】
(1)[1]第二次实验用更大的力同时挤压铅笔两端,即改变压力,根据控制变量法,据此可得到的猜想是:压力的作用效果可能与压力大小有关。
(2)[2]力可以改变物体的形状,使物体发生形变,实验过程中,小伟和同学们是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,属于转换法。
(3)[3][4]猜想2即第二次实验用更大的力同时挤压铅笔两端,即改变压力,保持受面积相同,符合这一样要求的是图中的乙、丁两次实验。通过实验,乙只有一块砖,而丁是两块,即对海绵压力不同,海绵的凹陷程度也不同,故受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(4)[5]在探究与受力面积的关系过程应控制压力一定,改变受力面积,比较图戊与图乙,其中没有控制压力大小相同,不符合控制变量法的要求,如果要探究与受力面积的关系可以选择图乙丙或图丁戊来探究。
13.同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强的规律”,进行了如图的操作。
(1)小唐把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该 ______;红红同学发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是 ______(选填字母);
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体
B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 ______,因此拦河大坝要做成 ______的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。她的操作不可靠,原因是加入盐水后液面位置改变了,正确操作是应将探头适当 ______(选填“上移”或“下移”);
(4)红红用丁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,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有 ______(多选);
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
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ=______(用题中字母和ρ水表示)。
答案:相平 B 增大 上窄下宽 上移 BD
【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,就会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高
解析:相平 B 增大 上窄下宽 上移 BD
【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,就会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高度差变化小;调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形管两边的液面应该相平。
[2]进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),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。
(2)[3][4]正确操作后,分析乙、丙两图知,液体密度相同,乙中深度较大,液体产生的压强较大,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
(3)[5]研究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同;保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,密度增大的同时,液体深度也增大了,没有控制液体的深度不变;为控制深度相同,正确操作是应将探头适当上移。
(4)[6][7]左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,则左右液体产生的压强相同,即
ρ水gh4=ρgh2
故液体的密度
故需要测量的物理量是:右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2,左侧水到橡皮膜中心的深度h4。故选BD。
14.在探究“压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小华根据所提供的器材设计了图甲、乙、丙三个实验,请你根据已学过的压强知识分析:
(1)通过观察 ________知道压力的作用效果。
(2)通过观察甲、乙两个图后得出:________,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)若要探究压力作用效果与受力面积的关系,应选用 ________两图来比较。
(4)如图丁所示,小华把小桌挪放到一块木板上,他通过对图丙、丁的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论,造成前后两个结论不一致的原因是两次受力面的 ________不同。
答案:海绵的凹陷程度 受力面积相同时 乙、丙 材料
【详解】
(1)[1]本实验中,运用转换法通过观察海绵的凹陷程度反映压力的作用效果。
(2)[2]通过观察甲、乙两个图可知,受
解析:海绵的凹陷程度 受力面积相同时 乙、丙 材料
【详解】
(1)[1]本实验中,运用转换法通过观察海绵的凹陷程度反映压力的作用效果。
(2)[2]通过观察甲、乙两个图可知,受力面积相同,压力的大小不同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,故结论为:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[3]若要探究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,而受力面积不同,故应选用乙、丙两图来比较。
(4)[4]根据被压物体的形变来反映压力的作用效果,受压面的材料应相同且形变要明显;她通过对图丙、丁的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论,造成前后两个结论不一致的原因是两次受力面的材料不同。
15.小明同学在用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”实验时:
(1)小明把调节好的压强计放在空气中时U形管两边的液面保持相平,此时的U形管 ___________(填“是”或“不是”)连通器。
(2)压强计是通过U形管两边液面的 ___________来反映被测压强大小的。
(3)小明在探究液体压强与深度关系时,发现在同种液体中压强计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,此现象说明同种液体的压强随深度的增加而 ___________。
(4)实验桌上有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的纯净水和酒精。老师告诉小明酒精的密度小于纯净水的密度,希望他用压强计将它们区别开,如图所示,小明将压强计的金属盒先后浸没到甲、乙两杯液体中,分别记下压强计形管两侧的液柱高度差和,他发现,于是认为甲杯中盛的是酒精。老师指出小明的实验过程是 ___________(填“正确”或“错误”)的,并提出了新的实验思路:将压强计的金属盒先后浸没到甲、乙两杯液体中,使U形管两侧的液柱高度差___________′(选填“<”、“=”或“>”),则金属盒浸没深度较 ___________(填“深”或“浅”)的液体一定是酒精。
答案:不是 高度差 增加 错误 = 深
【详解】
(1)[1]上端开口,底部相互连通的容器是连通器,故压强计U形管不是连通器。
(2)[2]由转换法知道,压强计是通过
解析:不是 高度差 增加 错误 = 深
【详解】
(1)[1]上端开口,底部相互连通的容器是连通器,故压强计U形管不是连通器。
(2)[2]由转换法知道,压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,高度差越大说明此时液体的压强越大。
(3)[3]通过实验发现在同种液体中压强计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,说明液体内部的压强越大,此现象说明同种液体的压强随深度的增加而增大。
(4)[4]由甲、乙两图知道,液体密度不同,橡皮膜所处的深度也不同,所以得不出正确的结论。
[5][6]由于液体密度不同,要使压强计的高度差相等,由p=ρgh知道,液体的密度和液体的深度成反比,所以酒精的密度小,深度大。
16.小明和小华利用吸管、细铜丝、石蜡等材料自制简易密度计。
(1)小明将自制的密度计放入水中,发现密度计不能直立漂浮,其原因可能是 ______;
(2)改进后小明用刻度尺测出密度计的长度为h,然后将密度计放入水中,测出密度计露出水面的高度为h1,再将该密度计放入待测液体中,密度计露出液体表面的高度为h2,如图甲所示,已知水的密度为ρ水,请写出待测液体密度的表达式:ρ=______(用上述物理量字母表示);
(3)通过实验,小明在密度计上标出了0.8g/cm3、1.0g/cm3、1.2g/cm3三条刻度线,发现相邻刻度线间距 ______(相等/不相等);
(4)把制作好的密度计先后放入三种不同的液体中,静止时如图乙中a、b、c所示。则
①密度计在三种液体中受到的浮力 ______;
A.a最大
B.b最大
C.c最大
D.a、b、c一样大
②三种液体密度的大小关系正确的是 ______;
A.ρa>ρb>ρc
B.ρb>ρa>ρc
C.ρa>ρc>ρb
D.ρb>ρc>ρa
(5)小明用粗细不同的吸管制作了A、B两支质量相同的密度计,通过实验刻出(3)中的三条刻度线,发现一支刻度线疏、一支刻度线密,小明测出刻度线到配重端的吸管长度h,作出h与对应液体密度的倒数的关系图像如图丙所示,则 ______(填字母)。
A.密度计A刻度线疏,吸管粗
B.密度计A刻度线密,吸管粗
C.密度计B刻度线疏,吸管粗
D.密度计B刻度线密,吸管粗
答案:密度计重心较高(或底端较轻) ρ水 不相等 D B D
【详解】
(1)[1]小明将自制的密度计放入水中,发现密度计不能直立漂浮,其原因可能是重心较高(或底端较
解析:密度计重心较高(或底端较轻) ρ水 不相等 D B D
【详解】
(1)[1]小明将自制的密度计放入水中,发现密度计不能直立漂浮,其原因可能是重心较高(或底端较轻)。
(2)[2]当将密度计放入盛水的容器时,浸入水中的长度为h﹣h1,当将密度计放入盛待测液体的容器时,浸入水中的长度为h﹣h2,因为密度计不管是在水中还是在液体中,都是漂浮状态,所以
F浮水=F浮液=G
由
F浮=ρ液gV排=ρ液gSh浸
可知
ρ水gS(h﹣h1)=ρ液gS(h﹣h2)
所以液体的密度
ρ液=ρ水
(3)[3]因为密度计在液体中处于漂浮状态,所以F浮液=G,即
F浮=ρ液gV排=ρ液gSh浸=G
所以
h浸=
式中密度计的重力G、横截面积S、g不变,h浸与ρ液成反比,所以0.8g/cm3、1.0g/cm3、1.2g/cm3三条刻度线相邻刻度线间距不相等。
(4)①[4]密度计在液体中都处于漂浮状态,根据物体的漂浮条件可知,密度在三种液体中的浮力都等于其自身的重力,因此密度在三种液体中的浮力相等。
②[5]由(3)可得
ρ液=ρ水
式中密度计的重力G、横截面积S、g不变,ρ液与h浸成反比,由图乙可知
h浸b<h浸a<h浸c
所以
ρb>ρa>ρc
故B正确。
(5)[6]由(3)可得
h浸=
当液体密度相同时,h与横截面积成反比,即密度计刻度线疏的横截面积小,结合图丙可知,当液体密度相同时
hA>hB
即密度计A刻度线疏,因此密度计A刻度线疏,吸管细;密度计B刻度线密,吸管粗,故D正确。
17.小明设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是(____)
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
(2)图乙中物体受到的浮力是______N。通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于______(选填“G 物”或“G 排液”)。
(3)以下情况会影响结论的是(____)
A.图乙中物体浸入前水面未达到溢水口 B.图乙中物体未全部浸没在水中
(4)将图乙中的水换成浓盐水,物体受到的浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)小明利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中______(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计。
(6)若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关,应该选择下图中的______(选填字母)两个物体,并将它们浸没在______(选填“同种”或“不同种”)液体中,测出其所受浮力的大小进行比较。
(7)接着小明又拓展了一个实验,将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用弹簧秤挂着铜块,将其缓慢浸入溢水杯的水中,如右图所示。在铜块浸入水的过程中,溢水杯底所受水的压强将______(选填“变大”、“不变”或“变小”下同),电子秤的读数将______。
答案:B 1 G排液 A 变大 乙 CD 同种 不变 不变
【详解】
(1)[1]为了减小误差,应该先测空筒重力,之后测出物体的重力,再将物体
解析:B 1 G排液 A 变大 乙 CD 同种 不变 不变
【详解】
(1)[1]为了减小误差,应该先测空筒重力,之后测出物体的重力,再将物体浸入水中,收集溢水杯中排出的水,最后,测量溢出的水与小筒的总重。故最优顺序为丁、甲、乙、丙。
(2)[2][3]物体重2N,物体浸在水中后,测力计示数为1N,那么,物体受到的浮力的大小为
F=2N-1N=1N
根据实验数据可以知道,排开的水的重力为
G排液=1.5N-0.5N=1N
从这两个数据可以初步得出结论:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于排开的液体的重力。
(3)[4]若水面未到溢水口,则物体排的水未全部进入小筒,会影响实验数据的准确性。物体未全部浸没在水中,只是与全部浸没时受到的浮力不同,但不影响实验数据的准确性。故选A。
(4)[5]盐水的密度大于水的密度。在物体排开的液体体积相同的情况下,根据阿基米德原理可以知道,物体受到的浮力会增大的。
(5)[6]当物体漂浮在水面上时,处于平衡状态,受到的浮力与自身重力相等,所以,乙步骤
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