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人教版八年级下册物理实验题试卷试卷(word版含答案)
1.某小组同学想研究弹簧长度的增加量与哪些因素有关,他们选用材料和横截面均相同而长度不同的两根弹簧进行实验。他们把弹簧的上端固定,然后在弹簧下挂上不同的钩码,测出弹簧的长度L,算出比原长L0的伸长量△L(△L=L﹣L0),并把实验数据填在了下表中。
表一
钩码重力(牛)
0
1
2
3
4
弹簧的长度L(厘米)
4.2
5.0
5.8
6.6
7.4
弹簧的伸长量△L(厘米)
0
0.80
1.6
2.4
3.2
表二
钩码重力(牛)
0
1
2
3
4
弹簧的长度L(厘米)
2.1
2.5
2.9
3.3
3.7
弹簧的伸长量△L(厘米)
0
0.4
0.8
1.2
1.6
①分析比较表一或表二中的第一行和第三行的数据及相关条件,可得出的初步结论是:_______。
②分析比较表一和表二中第三列、第四列、第五列等有关数据及相关条件,可以得出的初步结论是:_______。
③请进一步综合分析比较表一、表二中的数据,归纳得出结论。
(a)分析比较表一(或表二),可得出的初步结论:________。
(b)分析比较表一和表二,可得出的初步结论:________。
④该小组同学想继续探究弹簧长度的增加量是否与弹簧的材料有关,请你简要说明实验方案:________。
答案:当弹簧的材料、横截面和原长均相同时,弹簧受到的拉力越大弹簧的伸长量越大; 材料和横截面相同长度不同的弹簧,受到相同的拉力,弹簧长度越长的伸长量越大 当弹簧的材料、横截面和原长均相同时,弹
解析:当弹簧的材料、横截面和原长均相同时,弹簧受到的拉力越大弹簧的伸长量越大; 材料和横截面相同长度不同的弹簧,受到相同的拉力,弹簧长度越长的伸长量越大 当弹簧的材料、横截面和原长均相同时,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比 材料和横截面均相同的弹簧,受到相同的拉力时,弹簧的伸长量与弹簧的长度成正比 见解析
【详解】
①[1]分析比较表一或表二中的第一行和第三行的数据及相关条件可知,同一根弹簧受到的拉力逐渐增大时弹簧的伸长量也逐渐增大,可得出结论:当弹簧的材料、横截面和原长均相同时,弹簧受到的拉力越大弹簧的伸长量越大。
②[2]分析比较表一和表二中第三列、第四列、第五列可知,材料和横截面均相同而长度不同的两根弹簧,受到相同的拉力时,弹簧的长度越长弹簧的伸长量越大,可得出结论:材料和横截面相同长度不同的弹簧,受到相同的拉力,弹簧长度越长的伸长量越大。
③(a)[3]进一步综合分析比较表一(或表二)中的数据,当弹簧的材料和横截面相同时,拉力变为原来的几倍,弹簧的伸长量也变为原来的几倍,即弹簧的材料、横截面和原长均相同时,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
(b)[4]进一步综合分析比较表一和表二中的数据,材料和横截面均相同而长度不同的两根弹簧,受到相同的拉力时,弹簧的长度变为原来的几倍,弹簧的伸长量也变为原来的几倍,即材料和横截面均相同的弹簧,弹簧的伸长量与弹簧的原长成正比。
④[5] 探究弹簧长度的增加量与什么因素有关时应用控制变量法,所以,探究弹簧长度的增加量是否与弹簧的材料有关时,实验中应控制横截面和长度相同,比较材料不同的两根弹簧的伸长量与弹簧材料的关系,在弹簧下挂上相同同的钩码,算出比原长L0的伸长量△L(△L=L﹣L0),并记录数据,多次实验获得多组数据。
2.某班级同学通过实验探究物体所受的重力。
(1)第一组同学探究物体所受的重力大小与质量的关系,记录的数据如下表所示:
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分析表中实验数据,可得出的结论是:物体重力的大小跟它的质量______。
②某同学根据测量数据,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:______。
(2)第二组同学探究物体重力的大小跟物体形状的关系,该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,实验数据如下表所示。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”),原因是:______。
被测物体
形状
重力
橡皮泥
正方形
4.8N
圆形
4.2N
三角形
3.6N
(3)第三组同学在老师指导用如图所示装置探究重力的方向。
①将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向________(变化/不变)。
②剪断悬线OA,观察小球下落的方向是______。
③该实验结论的应用示例是______(填写一项即可)。
答案:正比 弹簧测力计使用前指针未归零 错误 没有控制质量相同 不变 竖直向下 重锤线
【详解】
(1)①[1]如第一个表格所知,重力与质量的比值是一个定值,故
解析:正比 弹簧测力计使用前指针未归零 错误 没有控制质量相同 不变 竖直向下 重锤线
【详解】
(1)①[1]如第一个表格所知,重力与质量的比值是一个定值,故物体所受的重力与质量成正比;
②[2]如图G-m可知,当质量为零时,重力不为零,只能说明弹簧测力计使用前指针未归零。
(2)[3][4] 物体重力的大小与物体的形状无关,故结论是错误的;因为是雕刻成不同的形状,其质量在变化,故没有控制质量相同。
(3)①[5]由于重力的方向竖直向下,小球一直受到了重力和拉力,而重力与拉力是平衡力,重力的方向不变,故拉力的方向不变;
②[6]剪断悬线OA,观察小球由于受到重力的作用,竖直向下运动;
③[7]在建筑中,应用重锤线判断墙是否竖直。
3.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
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,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)本实验中用到的测量器材有:弹簧测力计和___________。
(2)把表格中的空格填写完整___________;
(3)图甲中弹簧测力计的示数为___________N
(4)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___________;
(5)由此可知物体所受的重力跟质量成___________
答案:钩码 400 2 正比
【详解】
(1)[1]探究“重力的大小跟什么因素有关系”的实验中,需要用到的实验器材有:弹簧测力计、钩码。
(2)[2]由表格数据可知,每一
解析:钩码 400 2 正比
【详解】
(1)[1]探究“重力的大小跟什么因素有关系”的实验中,需要用到的实验器材有:弹簧测力计、钩码。
(2)[2]由表格数据可知,每一栏的质量和重力比值是定值,则选取第二组数据可知
则
(3)[3]由图甲可知,弹簧测力计的量程为0~5N,分度值为0.2N,则示数为2N。
(4)[4]根据表格的数据,描绘出相应的点,再连成线,如图所示:
(5)[5]根据表格数据可知,物体的重力和质量的比值是一个定值,满足正比例函数关系,分析图象也能观察出这两个量成正比,由此可以得出:物体所受的重力跟质量成正比。
5.某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验中,进行了如下的实验探究。
(1)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:
被测物体
物体质量m(kg)
重力G(N)
G与m的比值(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在探究过程中,需要的测量工具有___________、___________。
②分析表中实验数据,得出的结论是:___________。
③根据上表中测量的实验数据分析图甲,其中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图像是___________。
(2)该组同学在探究重力方向时,实验装置如图乙所示,操作如下:
①将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向___________(选填“变化”或“不变”);剪断悬线OA,小球___________(选填“竖直”或“垂直”)下落。
②从以上实验现象分析得到:重力的方向总是___________。
答案:天平 弹簧测力计 物体所受重力与其质量成正比 B 不变 竖直 竖直向下
【详解】
(1)①[1][2]根据表中数据,要测量质量和重力,故实验所需要的测量工
解析:天平 弹簧测力计 物体所受重力与其质量成正比 B 不变 竖直 竖直向下
【详解】
(1)①[1][2]根据表中数据,要测量质量和重力,故实验所需要的测量工具是:天平和弹簧测力计。
②[3]因重力与质量之比为一定值,故分析表中实验数据得出的结论是:物体所受重力与其质量成正比。
③[4]由于物体所受的重力跟它的质量成正比,所以,重力随质量的变化关系图像为过原点的直线,故选B。
(2)①[5][6]因为重力的方向总是竖直向下的,所以逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA由于受重力的作用方向保持竖直方向不变;剪断悬线OA,小球受到重力的作用会竖直下落。
②[7]从以上实验现象分析得到:重力的方向总是竖直向下的。
6.亚里士多德曾给出这样一个结论——物体的运动要靠力来维持。后来,伽利略等人对他的结论表示怀疑,并用实验来间接说明。这个实验如图,他是让小车从斜面的同一高度滑下,观察、比较小车沿不同的平面运动的情况。
(1)实验时让小车从斜面的同一高度滑下,其目的是让小车在粗糙程度不同的表面上开始运动时获得相同的______;
(2)一般人的思维都局限在比较小车在不同表面上运动的距离不同,但科学家们却能发现物体运动的表面越光滑,相同情况下物体受到的______就越小,因此物体运动的距离越长;并由此推想出进一步的结论,运动的物体如果不受外力作用,它将______。著名的牛顿______定律就是在此基础上总结出来的。这个定律因为是用______的方法得出,所以它______(选填“是”或“不是”)用实验直接得出的。
答案:速度 阻力 做匀速直线运动 第一 实验推理 不是
【详解】
(1)[1]在相同的斜面上,小车从斜面由静止滑下,到达水平面的速度主要与高度有关,让小车从斜面的同一
解析:速度 阻力 做匀速直线运动 第一 实验推理 不是
【详解】
(1)[1]在相同的斜面上,小车从斜面由静止滑下,到达水平面的速度主要与高度有关,让小车从斜面的同一高度滑下,目的是让小车达到斜面底端的时候获得相同的速度。
(2)[2][3]物体在毛巾、棉布、木板表面,三个表面其中木板表面最光滑,物体受到的阻力最小,速度减小的就越慢,物体运动的距离就越远,故相同情况下,物体受到的阻力越小,物体运动的距离越长。并由此推想出进一步的结论,如果物体表面绝对光滑,运动的物体不受外力作用,它的速度将不会改变,将以恒定速度运动下去。
[4][5][6]物体在没有受到的外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态,这就是牛顿第一定律,因为不受任何外力作用在现实中是不存在的,属于理想状态,因此实验结论不能直接验证,科学家是在大量实验的基础上通过用推理得到的。
7.如图所示,小明用弹簧测力计、木块、钩码、长木板和毛巾探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上做______运动,弹簧测力计的示数如图甲所示,则木块受到的滑动摩擦力大小为______N;
(2)对比甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与______的关系。图甲中,若拉木块加速运动,木块所受摩擦力的大小______(填“变大”“变小”或“不变”);
(3)在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,用到的实验探究方法是______。
答案:匀速直线 4.2 压力大小 不变 控制变量法
【详解】
(1)[1][2]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件可
解析:匀速直线 4.2 压力大小 不变 控制变量法
【详解】
(1)[1][2]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件可知,摩擦力的大小等于拉力的大小,弹簧测力计的示数如图甲所示,图中测力计分度值为0.2N,示数为4.2N,即木块受到的滑动摩擦力大小为4.2N。
(2)[3]分析比较甲、乙两次可知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数大,滑动摩擦力大,故可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关。
[4]图甲中,若拉木块加速运动,由于影响滑动摩擦力大小因素有两个,压力大小和接触面的粗糙程度,二者都不变,所以木块所受摩擦力的大小不变。
(3)[5]滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度两个因素有关,在探究其中一个因素对膜擦力的影响时,需用控制变量法。
8.如图所示,是小明小组探究“运动和力的关系”的实验装置,组员们依次进行了以下实验:
下表是小明组的同学们记录的实验数据。
接触面
滑块受到摩擦力大小(大、较大、小)
滑块在水平面上的运动距离S / cm
毛巾
大
9
棉布
较大
21
玻璃
小
39
(1)在实验中,为了保证滑块滑至水平面时具有相同的速度,可以___________;图中更换不同的接触面是通过改变___________来改变摩擦力的大小。
(2)分析实验数据可知:平面越光滑,滑块受到的摩擦力越小,滑块运动的距离就越_________。进一步推理,如果运动的滑块受到的摩擦力减小到零,则滑块将会一直运动下去,也就是说运动的物体如果不受力,物体将处于___________状态;根据以上分析,一个静止的物体,如果不受力,物体将处于_________状态。
(3)总结上述实验和分析过程,可以得到:一个物体在没有受到任何力作用的时候,总保持________。
(4)现实生活中,我们知道物体都要受到力的作用,但物体也能保持静止状态或匀速直线运动状态,如:放在桌子上的水杯,受到了力,但仍能保持静止状态的原因是_________。
答案:使滑块从斜面同一高度由静止下滑 接触面的粗糙程度 大 匀速直线运动 静止 静止状态或匀速直线运动状态 水杯受到重力与桌子对水杯的支持力是一对平衡力,物体受平衡力的
解析:使滑块从斜面同一高度由静止下滑 接触面的粗糙程度 大 匀速直线运动 静止 静止状态或匀速直线运动状态 水杯受到重力与桌子对水杯的支持力是一对平衡力,物体受平衡力的作用时处于平衡状态,所以放在桌子上的水杯是静止的,受平衡力的作用保持静止状态不变。
【详解】
(1)[1]用控制变量法,让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下,这样小车在进入平面时的运动速度相同。
[2]滑动摩擦力的大小跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关,从图中可以看出,三个表面粗糙程度发生了变化,因此更换不同的接触面是通过改变接触面的粗糙程度来改变摩擦力的大小。
(2)[3]表面越光滑,阻力就越小,滑块运动时速度减小得就越慢,所以运动的路程就更长。
[4][5]如果运动的滑块受到的摩擦力减小为零,则滑块的速度不变,将会一直运动下去,即物体不受力的作用时,运动的物体将以恒定不变的速度永远运动下去;静止的物体将保持静止状态。
(3)[6]如果运动的滑块受到的摩擦力减小到零,则滑块的运动速度和运动方向都不改变,物体将处于匀速直线运动状态;同理,静止的物体如果不受力,物体将处于静止状态。即一个物体在没有受到任何力作用的时候,总保持匀速直线运动或静止状态。
(4)[7]水杯受到的重力和桌面对水杯的支持力,这两个力的大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,是一对平衡力,可以相互抵消,相当于物体不受力,所以仍能保持静止状态。
9.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。
10.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。
11.小亮在探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验中;
甲 乙 丙
(1)如图甲是小亮根据实验数据绘制的温度-时间图象。由图像可知:水的沸点是______;观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况如图乙所示,则图乙中______是水沸腾时的情况;
(2)如图丙示,在一个标准大气压下,烧杯甲和烧杯乙内都装有水,用酒精灯加热烧杯使甲杯中水沸腾,若不断加热,乙烧杯中水______(选填“能”或“不能”)沸腾。原因:______。
答案:a 不能 见解析
【详解】
(1)[1]如图甲20~40min内水的温度保持100℃不变,所以,水的沸点是100。
[2]水沸腾时,温度不变,气泡上升过程中受到的压力越来越小,体
解析:a 不能 见解析
【详解】
(1)[1]如图甲20~40min内水的温度保持100℃不变,所以,水的沸点是100。
[2]水沸腾时,温度不变,气泡上升过程中受到的压力越来越小,体积越来越大。所以,图乙中a是水沸腾时的情况。
(2)[3][4]甲杯中水沸腾后温度保持100℃不变,若不断加热,乙烧杯中水能达到100℃,但由于甲杯中水和乙烧杯水的温度一样,乙烧杯水不能继续吸热,就不能沸腾。
12.(1)古希腊学者亚里士多德认为:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用,而伽利略则认为:运动的物体并不需要力来维持.到底谁说得对呢?为了探究这个问题,小明和同学们设计了如下图所示的实验:
(a)为了探究阻力对运动的影响,实验时要使小车到达水平面初速度相同应将小车从 ______(选填“相同”“不同”)高度静止释放;
(b)请将小明在本实验中的结论填写完整:在较平滑木板上运动时,速度减小得较慢;这是因为小车受到的阻力较 ______的缘故,根据实验,再科学推理出小车若不受阻力,将做 ______运动;
(c)英国物理学家牛顿在伽利略、笛卡尔等前人研究的基础上加以概括总结,全面的揭示了运动和力的关系,即牛顿第一定律,也称之为 ______定律;
(2)利用身边的物品也可以进行简单的实验探究,为了探究“压力的作用效果与哪些因素有关”小亮利用一块海绵和一满瓶矿泉水进行了实验探究;
(a)小亮将矿泉水瓶分别正立和倒立放在海绵上,实验现象如图图所示,他是通过观察 ______来比较压力的作用效果的;实验现象说明:压力的作用效果与 ______有关;
(b)为探究“压力的作用效果与压力大小的关系”在图乙实验的基础上,他接下来的操作是:______,然后将矿泉水瓶倒立放在海绵上进行比较。
答案:相同 小 匀速直线 惯性 海绵的凹陷程度 受力面积 倒出瓶中部分水
【详解】
(1)(a)[1]实验时要使小车从相同高度静止释放,这样可使小车到达水平面的
解析:相同 小 匀速直线 惯性 海绵的凹陷程度 受力面积 倒出瓶中部分水
【详解】
(1)(a)[1]实验时要使小车从相同高度静止释放,这样可使小车到达水平面的初速度相同。
(b)[2][3]在较平滑木板上运动时,速度减小得较慢,这是因为小车受到的阻力较小的缘故,根据实验,再科学推理可得出:小车若不受阻力,将做匀速直线运动。
(c)[4]牛顿第一定律,也称之为惯性定律。
(2)(a)[5]由实验现象可知,他是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的,属于转换法。
[6]两图中压力大小相同,受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,因此该实验现象说明:压力的作用效果与受力面积有关。
(b)[7]要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”应控制受力面积不变,只改变压力大小,因此,在图乙实验的基础上,他接下来的操作是:将瓶中的水倒出一部分,然后将矿泉水瓶倒立放在海绵上进行比较。
13.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。
14.老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。
(1)该同学通过观察___________来反映压力的作用效果。
(2)如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水由正立到倒立放在海绵上,其目的是控制_______的大小相同,改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论是_______。以下实例中应用该结论的有______。(选填字母)
A.菜刀要经常磨一磨 B.书包要用宽的背带
C.汽车限重 D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
(3)在上述实验中, 甲图中水对瓶底的压强_______乙图中水对瓶盖的压强(选填“大于”、“小于”或“等于”)
答案:海绵的凹陷程度 压力 压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显 AD 小于
【详解】
(1)[1]实验中应用转换法,该同学是通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用
解析:海绵的凹陷程度 压力 压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显 AD 小于
【详解】
(1)[1]实验中应用转换法,该同学是通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果的。
(2)[2]将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,这样可以控制压力相同,改变受力面积的大小。
[3]从该实验中得出的结论是压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
[4] A.菜刀要经常磨一磨,是为了在压力一定时,减小受力面积,增大压强,故A符合题意;
B.书包要用宽的背带,是为了在压力一定时,增大受力面积,减小压强,故B不符合题意;
C.汽车限重,是在受力面积一定时,减小压力,减小对路面的压强,故C不符合题意;
D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙,是为了在压力一定时,减小受力面积,增大压强,故D符合题意。
故选AD。
(3)[5]由于倒置后,瓶盖处水的深度比正放时瓶底处水的深度变大,由p=ρgh知道,水对瓶盖的压强大于正放时水对瓶底的压强,即甲图中水对瓶底的压强小于乙图中水对瓶盖的压强。
15.在“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验中,操作过程如图所示。
(1)实验中液体压强的大小是通过比较压强计U形管两侧液面 ______的大小来比较的,该物理研究方法叫做 ______法;
(2)通过比较图B和图 ______这两图实验现象,可得出结论:同种液体的压强随深度的增加而 ______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)通过比较D、E两图,可探究液体压强与 ______的关系,可得出结论:______;
(4)通过比较A、B、C三图,可得出结论:同种液体在相同深度下各个方向的压强 ______。
答案:高度差 转换法 D 增大 液体密度 深度一定时,液体压强随密度的增加而增大 相等
【详解】
(1)[1][2]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压
解析:高度差 转换法 D 增大 液体密度 深度一定时,液体压强随密度的增加而增大 相等
【详解】
(1)[1][2]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,液面高度差越大,液体的压强越大;这种方法叫做转换法。
(2)[3][4]要探究液体的压强与深度的关系,需要控制液体的密度相同和金属盒的方向相同,改变液体深度,图B、D符合要求,分析实验现象,可得出结论:同种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)[5][6]比较D、E两个图可知,金属盒所处的深度相同,液体的密度不同,因此可探究液体压强与液体密度的关系,由于盐水的密度大于水的密度,分析实验现象,可得出结论:深度一定时,液体压强随密度的增加而增大。
(4)[7]比较A、B、C三个图,液体的密度和金属盒所处的深度相同,金属盒的方向不同,U形管内液面的高度差相同,说明金属盒处的液体压强相同,因此可以得出结论:同种液体在相同深度,向各个方向的压强都相等。
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.小明同学按如图1所示的步骤进行“探究影响浮力大小的因素”的实验,每次弹簧测力计的示数如图1所示。
(1)由(b)、(c)实验步骤得到的数据可以得出物体在液体中所受浮力的大小与________有关。
(2)由(c)、(d)实验步骤得到的数据可以得出浸没在液体中的物体所受的浮力大小与_________无关。
(3)由实验数据可以求出该物体浸没在浓盐水中时
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