资源描述
部编版八年级物理下册实验题试卷测试卷附答案
1.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。
2.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
质量m/g
100
200
300
400
500
重力G/N
1
2
3
4
5
______
(1)把表格中的划横线的空格填写完整;
(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。
答案:重力与质量的比值 竖直 物体所受重力与质量成正比 能
【详解】
(1)[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
解析:重力与质量的比值 竖直 物体所受重力与质量成正比 能
【详解】
(1)[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)[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。
[3]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,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[4]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)[5]物体在月球上也受到重力,故可以完成该实验。
3.某校物理实验兴趣小组的几位同学在进行“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)第一小组在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,实验记录见下表所示。
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
物体3
0.3
2.94
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______。
(2)该组同学在探究重力的方向时,实验装置如图所示,操作如下将该装置放在桌面上如图所示的位置后,剪断悬线OA,小球会下落,说明重力的方向是______的,逐渐减小木板M与桌面的夹角a,当a=0时,悬线OA与虚线重合,则说明桌面______(水平/不水平)。
(3)为了探究物体所受重力的大小是否与形状有关,同组同学找了一些橡皮泥,用小刀刻成不同的形状,分别测量出重力,从而得出结论。这种探究方法______(可行/不可行),理由是______。
答案:托盘天平 弹簧测力计 物体所受的重力与质量成正比 竖直向下 水平 不可行 没有控制物体的质量相同
【详解】
(1)[1][2]在探究物体所受重力大小与物体
解析:托盘天平 弹簧测力计 物体所受的重力与质量成正比 竖直向下 水平 不可行 没有控制物体的质量相同
【详解】
(1)[1][2]在探究物体所受重力大小与物体质量的关系的过程中,需要测量物体的质量和所受的重力,需要的测量工具有天平、弹簧测力计。
[3]分析表中实验数据,
得出g是一个常数,所以得出结论是:物体所受重力与其质量成正比。
(2)[4][5]该组同学在探究重力方向时,实验装置如图所示,操作如下:将该装置放在桌面上如图所示的位置后,剪断悬线OA,小球会沿竖直方向下落,说明重力的方向是竖直向下;逐渐减小木板M与桌面的夹角a,当a=0时,悬线OA与虚线重合,悬线恰好在竖直方向上,与水平方向垂直,则说明M所在的桌面水平。
(3)[6][7]这种探究方法不可行,理由是:要探究物体所受重力的大小是否与形状有关,应控制橡皮泥的质量相同,改变橡皮泥的形状,测橡皮泥在不同形状时的重力,从而得出结论。题中没有保持橡皮泥的质量不同,故不可行。
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.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.雨天路滑,小华想哪一种鞋穿上摩擦力更大呢?他选用“型号1”和“型号2”两种不同品牌的运动鞋各一双,做如下实验:
(1)小华想测量鞋在地面上受到的滑动摩擦力的大小,应该将弹簧测力计在__________(选填“水平”或“竖直”)方向上调零;图甲弹簧测力计的示数为__________;
(2)选好装置后,他先用弹簧测力计测出两品牌中一支运动鞋的重力并记录,然后将运动鞋接到装置上,__________拉动弹簧测力计,目的是使拉力__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)摩擦力;读出弹簧测力计示数并记录如下:
品牌
G/N
F/N
f/N
型号1
3
1.1
1.1
型号2
3.5
1.1
1.1
(3)做完实验,他想了想,本实验有一定缺陷,没有控制__________不变,但本实验却能比较出哪双鞋的摩擦性能更好些?你认为__________(选填“型号1”或“型号2”)摩擦性能更好些;
(4)小华经过思考改进了实验,在型号1的鞋中放入钩码,使两种品牌的鞋对橡胶垫压力相等,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量(如图乙所示),橡胶垫__________(“不必”或“必须”)做匀速直线运动拉动;
(5)如图丙,当把任意一只鞋放在胶垫上,橡胶垫与鞋的接触面积大约一半时,弹簧测力计的示数仍不变,能得到的结论是;压力和粗糙程度一定时,摩擦力的大小与__________大小无关;
(6)小华在放学路上看见一辆汽车陷进了泥坑里,司机将一些稻草塞进后轮底下,汽车很快就爬上来了。这是利用增大__________的方法增大摩擦力。
答案:水平 1.8N 匀速 等于 压力 型号1 不必 受力面积 接触面的粗糙程度
【详解】
(1)[1]因弹簧自身有重力,测量水平拉力时,弹簧测力计
解析:水平 1.8N 匀速 等于 压力 型号1 不必 受力面积 接触面的粗糙程度
【详解】
(1)[1]因弹簧自身有重力,测量水平拉力时,弹簧测力计应在水平方向上进行调零。
[2]图中弹簧测力计的分度值是0.1N,示数是1.8N。
(2)[3][4]当沿水平方向匀速拉动弹簧测力计时,鞋子受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等。
(3)[5]研究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,要控制压力大小相同,而实验中没有控制压力相同。
[6]型号1鞋对水平面的压力较小,但摩擦力和型号2鞋相同,说明型号1鞋摩擦性能更好些。
(4)[7]改进了实验后,运动鞋相对桌面静止,鞋在水平方向上受到测力计的拉力与摩擦力为一对平衡力,大小相等,这样改进的好处是不需要再保证匀速直线拉动鞋子,且弹簧测力计处在静止状态方便读数。
(5)[8]橡胶垫与鞋的接触面积大约一半时,弹簧测力计的示数仍不变,说明鞋受到的摩擦力大小不变,压力和粗糙程度一定时,摩擦力的大小与受力面积大小无关。
(6)[9]压力不变,将一些稻草塞进后轮底下,增大了接触面的粗糙程度,使汽车受到的摩擦力增大,汽车很快就爬上来了。
7.如图所示是探究牛顿第一定律的实验。
(1)实验时要让同一小车从斜面的同一高度滑下,目的是为了使小车在三种不同表面上运动时的初速度______。(选填“相同”或“不相同”)
(2)在相同的实验条件下,小车在______表面上前进的距离最远,但最后会停下来,这时因为______改变了它的运动状态。
(3)分析三次实验得出,运动物体受到的阻力越______(选填“大”或“小”),它的速度减小得越慢,运动时间越长,在理想情况下,如果表面绝对光滑,物体受到的阻力为零,这时物体将______ 。
(4)该实验探究运用的科学探究方法有:______。 (写出一种)
答案:相同 木板 力(或阻力、摩擦力) 小 匀速直线运动 控制变量法(实验推理法等)
【详解】
(1)[1]让小车从斜面上“同一高度”由静止滑下的目的是使小车到达水平
解析:相同 木板 力(或阻力、摩擦力) 小 匀速直线运动 控制变量法(实验推理法等)
【详解】
(1)[1]让小车从斜面上“同一高度”由静止滑下的目的是使小车到达水平面时的初始速度相等,同一高度小车具有的重力势能相同,滑下时,小车的重力势能转化为动能,所以到达水平面时小车动能相同,所以速度相同。
(2)[2][3]在相同的实验条件下,木板表面比较光滑,阻力较小,则小车在木板表面上前进的距离最远,因为小车受阻力,所以最后会停下来,因为阻力改变了它的运动状态。
(3)[4][5]物体受到的阻力越小,它的速度减小得越慢,运动距离越长;如果物体的表面绝对光滑,物体就不会停止运动,如果运动的物体没有受到力的作用,则物体将做匀速直线运动。
(4)[6]实验的最终结论是在实验的基础上,通过推理得出的,这种研究方法叫做实验推理法。在研究时,控制同一小车从同一高度滑下,控制了小车的质量和速度不变,使用了控制变量法。
8.小东同学在“用弹簧测力计测量水平运动的物体所受的滑动摩擦力”的实验中(木块长、宽、高均不等,各表面粗糙程度相同),
(1)测量前观察弹簧测力计,发现指针指在图甲所示的位置,他应先______后再测量;弹簧测力计是根据弹簧受到的拉力______,弹簧伸长量就越长的原理制成的。
(2)如图乙所示,测量时长木板应______放置,用弹簧测力计平行于长木板拉着木块做______运动,根据______知识,木块受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(3)小东在实验中还发现,用此装置按照(2)中的方式快拉和慢拉木块,弹簧测力计的示数都相同,这说明滑动摩擦力的大小与______无关。用此实验装置还能探究滑动摩擦力是否与______有关。
(4)测量时,如果不小心使弹簧测力计向右上方倾斜,则木块受到的滑动摩擦力会______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
答案:调零 越大 水平 匀速直线 二力平衡 运动速度 接触面积 变小
【详解】
(1)[1]测量前观察弹簧测力计,根据图甲中指针所指的位置最大,他应先调零
解析:调零 越大 水平 匀速直线 二力平衡 运动速度 接触面积 变小
【详解】
(1)[1]测量前观察弹簧测力计,根据图甲中指针所指的位置最大,他应先调零后再测量。
[2]弹簧测力计的原理是:在弹性限度内,弹簧伸长的长度跟所受的拉力成正比,即弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长量就越长。
(2)[3][4][5]由图乙知道,实验时长木板应水平放置,然后用弹簧测力计平行于长木板拉着木块做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识知道,弹簧测力计的示数就等于木块受到的滑动摩擦力的大小。
(3)[6]小东在实验中发现,用此装置按照(2)中的方式快拉木块或慢拉木块,即速度不同,而弹簧测力计的示数都相同,说明滑动摩擦力的大小与运动速度无关。
[7]若控制压力大小和接触面粗糙程度不变,改变木块与长木板之间的接触面积大小,此实验装置还能探究滑动摩擦力是否与接触面积有关。
(4)[8]若实验时,弹簧测力计像右上方倾斜时,拉力在水平方向的分力与摩擦力平衡,此时摩擦力小于拉力,木块受到的滑动摩擦力比较水平方向时的力会变小。
9.如图甲是小婷同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小婷将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的细线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______,并通过调整钩码的______来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小婷将小卡片转过一个角度,松手后小卡片______(选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究______的两个力能否平衡。
(3)如图乙所示的实验是小明设计的探究二力平衡条件的另一个实验,同学们认为小婷的实验优于小明的实验,其主要原因是______。
A.甲可以减少摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
答案:相反 个数 不能 不在同一直线上 A
【详解】
(1)[1][2]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大
解析:相反 个数 不能 不在同一直线上 A
【详解】
(1)[1][2]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大,实验中是通过调整钩码的个数来改变拉力的大小。
(2)[3][4]小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,放手后,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
(3)[5]小明将木块放在水平桌面上,木块和水平桌面上会产生摩擦力,则会影响实验效果,故选A。
10.为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做______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)在前四次实验中,滑动摩擦力最大的是______(选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较___________两个实验,是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小有关;比较乙、丙两个实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 ________有关。
(4)比较甲、丁实验,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,小明得出结论: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,因为______。
(5)小明要对实验装置进行改动,如图戊所示(改拉木板),重复实验,发现效果更好,实验中,小明______(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
答案:匀速直线 等于 丙 甲乙 接触面的粗糙程度 错误 小明没有控制压力的大小不变 不一定
【详解】
(1)[1][2]实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方
解析:匀速直线 等于 丙 甲乙 接触面的粗糙程度 错误 小明没有控制压力的大小不变 不一定
【详解】
(1)[1][2]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,根据二力平衡,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[3]根据影响滑动摩擦力大小因素,丙图压力最大,接触面最粗糙,滑动摩擦力最大。
(3)[4]研究滑动摩擦力大小与压力大小有关,接触面的粗糙程度相同,压力不同,选择甲乙两图进行实验。
[5]比较乙、丙实验,压力大小相同,丙中接触面粗糙、滑动摩擦力大,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(4)[6][7]他的结论是错误的。比较甲丁实验,研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,应该使压力大小和接触面的粗糙程度相同,但物体切去一半后压力也变小了,故其错误的原因是没有控制压力大小相同。
(5)[8]由图戊可知,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。
11.如图是“探究影响压力作用效果的因素”实验,甲图所示,将小桌放在海绵上;乙图所示,在小桌上放一个砝码;丙图所示,把小桌翻过来,桌面朝下,并在它上面放一个砝码。
(1)比较______两图可知,当受力面积一定时,______,压力的作用效果越明显;
(2)比较乙丙两图可知,当压力一定时,______,压力的作用效果越明显;
(3)此实验中运用到的主要探究方法是______;
(4)小红想将图丁与乙图比较压力大小对压力的作用效果的影响,她的思路正确吗______?为什么______?
(5)小明把两支同样的粉笔竖直放置在坚硬的水平桌面上,粉笔两头横截面积不同,其中一支正放,一支倒放(如图戊所示),发现桌面均无明显的形变,于是得出压力作用效果与受力面积无关的结论。他的看法______(填“正确”或“不正确”)。因为______。
答案:甲、乙 压力越大 受力面积越小 控制变量法(转换法) 不正确 没有控制受压面材料相同(木板桌面不能很好的显示压力的作用效果) 不正确 坚硬的桌面不能很好的显
解析:甲、乙 压力越大 受力面积越小 控制变量法(转换法) 不正确 没有控制受压面材料相同(木板桌面不能很好的显示压力的作用效果) 不正确 坚硬的桌面不能很好的显示压力的作用效果(桌面的形变人眼看不到)
【详解】
(1)[1][2]比较甲、乙两图可以看出,受力面积相同,压力不同,作用效果不同,故可得出:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)[3]比较乙丙两图可以看出,压力相同,受力面积不同,作用效果不同,故可得出:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)[4]此实验中研究一个量与多个变量的关系,运用到的主要探究方法是控制变量法;同时,通过受压面的形变来反映压力的作用效果,用到的是转换法。
(4)[5][6]将图丁与乙图比较压力大小对压力的作用效果的影响,这一思路不正确。因为图丁中的受压面材料与图乙的受压面材料不同,不能准确反映压力的作用效果。
(5)[7][8]把两支同样的粉笔竖直放置在坚硬的水平桌面上,粉笔两头横截面积不同,其中一支正放,一支倒放,发现桌面均无明显的形变,于是得出压力作用效果与受力面积无关的结论。这一结论是不正确的,因为坚硬的桌面不能很好的显示压力的作用效果。
12.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。
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.如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等器材探究影响压力作用效果的因素:
(1)本实验是通过比较海绵的___________来比较压力作用效果的。实验中用到的研究方法有转换法和___________;
(2)通过比较图甲、乙,说明___________时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)通过比较图___________(填序号),说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p___________p′(选填“>”、“<”或“=”)。
(5)实验结束后,同学们做了进一步的交流、讨论和分析得出:静止在水平桌面上的固体,它对桌面的压力和它受到的重力大小相等,这是因为它对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对___________力;它受到的重力与桌面对它的支持力是一对___________力。
答案:凹陷程度 控制变量法 受力面积相同 乙、丙 = 相互作用力 平衡力
【详解】
(1)[1][2]该实验是通过比较海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,该实验
解析:凹陷程度 控制变量法 受力面积相同 乙、丙 = 相互作用力 平衡力
【详解】
(1)[1][2]该实验是通过比较海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,该实验用到的研究方法有控制变量法和转化法。
(2)[3]对比甲、乙两图,接触面积相同,压力大小不同,乙图压力更大,凹陷程度更大,则说明当接触面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[4]为探究压力相同时,压力的作用效果与接触面积的关系,由控制变量法可知,应保证压力相同,接触面积不同,故应对比实验乙、丙。
(4)[5]对比丙、丁两图,接触面积相同,压力相同,所以对底面的压强相同。
(5)[6][7]静止于桌面的物体,其对桌面的压力与桌面对其的支持力,大小相等,方向相反,作用在不同物体,同一直线上,为相互作用力;由于物体静止合力为零,则它受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力。
15.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
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