资源描述
人教版部编版八年级物理下册实验题试卷培优测试卷
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.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
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
100
200
300
400
500
重力
1.0
3.6
4.0
5.1
(1)实验前,为了提高测量的准确程度,应在___________(“竖直”或“水平”)方向上对弹簧测力计进行调零;
(2)把钩码挂在弹簧测力计下保持___________时,弹簧测力计对钩码的拉力等于钩码受到的重力;
(3)第2次测量时弹簧测力计如图甲所示,示数为___________N;
(4)根据表格中的实验数据,在画出重力与质量的关系图像如图乙,从图中可看出所描的点不在同一直线上,这现象称为___________;
(5)从实验我们可以得出的结论是___________。
答案:竖直 静止 2 误差 物体所受的重力与物体质量成正比
【详解】
(1)[1]实验前,为了提高测量的准确程度,应在竖直方向上对弹簧测力计进行调零。
(2)[2]测量物体
解析:竖直 静止 2 误差 物体所受的重力与物体质量成正比
【详解】
(1)[1]实验前,为了提高测量的准确程度,应在竖直方向上对弹簧测力计进行调零。
(2)[2]测量物体重力时,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,弹簧测力计对钩码的拉力等于钩码受到的重力。
(3)[3]由图可知,弹簧测力计的分度值为,示数为2N。
(4)[4]根据表格中的实验数据,在画出重力与质量的关系图像如图乙,从图中可看出所描的点不在同一直线上,这现象称为误差。
(5)[5]从实验数据我们可以得出的结论是物体所受的重力与物体质量成正比。
4.用一把刻度尺和一支弹簧测力计探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系。如图甲所示,A、B分别为处于原长的一根弹性细绳的左右两端,R1和R2是固定在细绳上的两个标识。现将A端固定,用弹簧测力计将B端沿着细绳所在直线方向向右拉,R1、R2和B三点位置及弹簧测力计的示数如图乙、丙、丁所示。已知细绳始终处于弹性限度内。
(1)使用弹簧测力计前,要注意观察指针是否在___________,还要来回拉动挂钩几次,无异常后才可正常使用,这是为了检查___________。
(2)据图甲可知弹性细绳原长为___________cm。
(3)分析实验数据可知,在弹性限度内,弹性细绳是___________(选填“均匀”或“不均匀”)伸长的;伸长量与所受拉力___________(选填“成正比”或“不成正比”)。
(4)现手持细绳两端,A端向左B端向右,使它们沿绳所在直线方向同时匀速运动,若发现标识R2不动,则A、B两端的速度之比为___________。
答案:0刻度线处 弹簧、挂钩等与外壳之间是否有卡阻 3.00 均匀 成正比 2:1
【详解】
(1)[1][2]弹簧测力计使用之前,需要观察指针是否在0刻度线上,若不
解析:0刻度线处 弹簧、挂钩等与外壳之间是否有卡阻 3.00 均匀 成正比 2:1
【详解】
(1)[1][2]弹簧测力计使用之前,需要观察指针是否在0刻度线上,若不在,需要校零,然后来回拉动挂钩,主要是检查弹簧、挂钩等与外壳之间是否有卡住,存在摩擦。
(2)[3]由图可知,细绳上没有施加力作用时细绳处于原长,观察刻度尺的分度值为0.1cm,所以读数为3.00cm。
(3)[4][5]图乙中,弹性细绳长度为6.00cm,伸长了3.00cm,测力计的示数为1.6N, 图丙中,弹性细绳长度为9.00cm,伸长了6.00cm,测力计的示数为3.2N,图丁中,弹性细绳长度为12.00cm,伸长了9.00cm,测力计的示数为4.8N,由以上实验数据可知,在弹性限度内,弹性细绳是均匀伸长的,且伸长量与所受拉力成正比。
(4)[6]A端向左B端向右,使它们沿绳所在直线方向同时匀速运动,若发现标识R2不动 ,观察图丁可知,A端到R2的距离为8.00cm,B端到R2的距离为4.00cm,即sA:sB=2:1,A、B同时运动,由可知,v1:v2=2:1。
5.请同学们根据自己掌握的实验操作技能,解答下列问题:
(1)如图中甲温度计的示数为______;
(2)图中所示的两个温度计可以离开被测物体来读数的是______(选填“甲”或“乙”);
(3)弹簧测力计使用前必须______、认清分度值、观察量程;如图所示的弹簧测力计量程是______;
(4)图所示的天平允许测量的最大质量为______克,天平的感量为______克;
(5)如图所示,是小安同学在斜面上测量小车运动的平均速度,为了便于测量时间,应使木块与地面之间的夹角______(选填“偏大”或“偏小”)。
答案:29℃ 乙 调零 0~8N 200 0.2 偏小
【详解】
(1)[1]图甲中的温度计分度值为1℃,其示数为29℃。
(2)[2]图甲、乙中分别是测量气温
解析:29℃ 乙 调零 0~8N 200 0.2 偏小
【详解】
(1)[1]图甲中的温度计分度值为1℃,其示数为29℃。
(2)[2]图甲、乙中分别是测量气温的温度计和测量体温的体温计,其中体温计可以离开被测物体来读数。
(3)[3]弹簧测力计使用前必须要调零。
[4]图中弹簧测力计的最大测量值8N,即其量程为0~8N。
(4)[5][6]由图示知,天平允许测量的最大质量为200g,天平的感量,即标尺的分度值是0.2g。
(5)[7]如图所示,为了便于测量时间,应让小车在斜面上运动的时间较长,即运动速度较慢,那么木块与地面之间的夹角应偏小。
6.在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”实验中,小明同学选用了一块带钩的长方体木块(重力为G、各个表面粗糙程度一样)、质量相等的几个钩码、弹簧测力计一只。请补全下列步骤中的相应内容:
(1)小明拉着木块在水平桌面上做直线运动,实验记录如下表。由此可知,则滑动摩擦力的大小于 _____;
实验次数
1
2
3
木块运动情况
越来越快
匀速
越来越慢
弹簧测力计示数/N
4.5
3.0
2.1
(2)接着,小明用弹簧测力计水平匀速拉动木块在桌面上进行了3次实验,实验记录如下表。分析表中数据可以得出的结论是 _____;
实验次数
1
2
3
木块放置情况
立放
平放
侧放
弹簧测力计示数/N
3.0
3.0
3.0
(3)如表是一次实验中记录的数据,根据数据得出的结论是 _____。
实验次数
接触面材料
压力/N
弹簧测力计示数/N
1
木块与木板
4
0.8
2
6
1.2
3
8
1.6
4
10
2.0
答案:3N 滑动摩擦力的大小与接触面积无关 在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦越大
【详解】
(1)[1]用弹簧测力计匀速拉动木块时,木块做匀速直线运动时受到的力是平衡力,根
解析:3N 滑动摩擦力的大小与接触面积无关 在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦越大
【详解】
(1)[1]用弹簧测力计匀速拉动木块时,木块做匀速直线运动时受到的力是平衡力,根据二力平衡的知识可知,此时的摩擦力大小等于弹簧测力计对木块的拉力,故摩擦力为3N。
(2)[2]由表格数据可知,弹簧测力计拉着同一个木块在水平面上做匀速直线运动,压力相同,放置情况不同,接触面积不同,拉力相同,摩擦力相同,故结论为:滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
(3)[3]由表格数据可知,弹簧测力计拉着同一个木块在水平面上做匀速直线运动,接触面的粗糙程度相同,压力不同,压力越大,摩擦力越大,故结论为:在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦越大。
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.刘明同学新买了两双款式相同、鞋底纹样一致的运动鞋,一双是橡胶底,一双是牛筋底。他想测试一下橡胶底和牛筋底的运动鞋哪双摩擦力更大,于是利用物理器材做了如下实验。
(1)如图甲所示,他首先用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋在水平桌面上做 ______运动,使摩擦力与拉力大小相等。此时摩擦力的大小为 ______N;
(2)刘明发现牛筋底的运动鞋较轻些,于是便向鞋中添加了适量的沙子,目的是使这两种鞋对水平桌面的 ______相同;
(3)若两次实验中弹簧测力计示数不同,则说明摩擦力大小跟 ______因素有关(选填“材料”、“粗糙程度”或“压力大小”);
(4)在拉动过程中刘明发现,拉动鞋的速度实际很难控制,于是他将鞋放在水平放置的木板上,将弹簧测力计固定,改为拉动木板,如图乙所示,当他水平向左拉动木板时,鞋所受到的摩擦力的方向为 ______。
答案:匀速直线 4 压力 材料 水平向左
【详解】
(1)[1]在图甲的实验中,他首先用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋在水平桌面上做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力二力平衡。
解析:匀速直线 4 压力 材料 水平向左
【详解】
(1)[1]在图甲的实验中,他首先用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋在水平桌面上做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力二力平衡。
[2]由图甲知,测力计的分度值为0.2N,示数为4N,则滑动摩擦力等于拉力,也为4N。
(2)[3]要探究橡胶底和牛筋底的运动鞋哪双摩擦力更大,应保证两鞋对接触面的压力相等,所以向较轻的鞋中添加了适量的沙子,目的是使这两种鞋对水平桌面的压力相同。
(3)[4]实验中两双鞋对水平桌面的压力一样,纹样一致,即接触面的粗糙程度相同,而鞋底的材料不同,拉动时弹簧测力计的示数不同,说明所受的摩擦力不同,则摩擦力的大小跟材料有关。
(4)[5]将弹簧测力计固定,拉动木板时,鞋相对于木板向右运动,所以其受到的摩擦力水平向左。
9.在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小明设计并进行了如图所示的实验。
(1)实验过程中,应让弹簧测力计沿水平方向拉着物块做 ___________运动。
(2)比较图1、图3两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 ___________的关系;比较图2、图3两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 ___________的关系。
(3)比较图1、图4两次实验,发现图1实验中弹簧测力计的示数大于图4实验中弹簧测力计的示数,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。该实验结论错误的原因是 ___________。
答案:匀速直线 压力大小 接触面粗糙程度 没有控制压力的大小相同
【详解】
(1)[1]实验时为了测出滑动摩擦力大小,应使弹簧测力计拉着木块A在水平面上做匀速直线运动,此时摩擦力
解析:匀速直线 压力大小 接触面粗糙程度 没有控制压力的大小相同
【详解】
(1)[1]实验时为了测出滑动摩擦力大小,应使弹簧测力计拉着木块A在水平面上做匀速直线运动,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)[2]比较图1、图3两次实验知接触面粗糙程度相同,压力大小不同,研究的是滑动摩擦力与压力大小的关系。
[3]比较图2、图3两次实验知压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,研究的是滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
(3)[4]由图1、4所示实验可知,接触面的粗糙程度相同、物体间的压力和接触面积都不同,由于没有控制物体间的压力相同,所以不能得出滑动摩擦力与接触面积大小的关系。
10.在“探究二力平衡条件”的实验中:
(1)两位同学分别选择木片和纸片进行实验,效果如图甲:正确的选择是用______(选填“a”或“b”)图装置完成实验,理由是______;
(2)探究活动中还要求要把小卡片转过一个角度,然后再松手;这样做的目的是用于探究______的两个力是否可以平衡;当小卡片平衡时,用剪刀剪断小卡片,发现小卡片不能保持平衡,这一步骤说明二力平衡时,要满足二个力______的条件;
(3)在探究二力平衡条件时,小明设计了如图乙所示的实验,他将一木块放在水平桌面上,往左盘和右盘同时加入一个质量相等砝码时,木块处于静止状态;小明再将右盘中的砝码换成一个质量更大的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是______,此时静止木块在水平方向受到的力______(选填“平衡”或“不平衡”)。
答案:b 纸片的重力可以忽略不计 不在同一条直线上 作用在同一个物体上 木块受到向左的摩擦力 平衡
【详解】
(1)[1][2]由于木片的重力较大,会影响实验效果,纸
解析:b 纸片的重力可以忽略不计 不在同一条直线上 作用在同一个物体上 木块受到向左的摩擦力 平衡
【详解】
(1)[1][2]由于木片的重力较大,会影响实验效果,纸片的重力可以忽略不计,所以应选择纸片进行实验,即正确的选择是用b图装置完成实验,理由是纸片的重力可以忽略不计。
(2)[3]将小卡片转过一个角度,两个拉力不在同一直线上,松手后纸片不能平衡,说明两个力必须满足同一直线的条件,所以把小卡片转过一个角度,然后再松手;这样做的目的是用于探究不在同一条直线上的两个力是否可以平衡。
[4]将小卡片从中间剪断,这两个拉力不在同一物体上,此时物体不能保持平衡,说明二力平衡的两个力需要满足作用在同一物体上。
(3)[5][6]当向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时,木块处于静止状态,此时木块在水平方向受到两个力的作用,把右盘中的砝码换成一个质量较大的砝码时,木块受到向右的拉力大于向左的拉力,木块有向右运动的趋势,桌面给木块一个向左的摩擦力,此时木块处于静止状态,在水平方向受到的力平衡。
11.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。
12.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。
13.在“探究液体内部压强与哪些因素有关”的实验:
(1)小李用图甲、乙、丙所示的器材进行实验。
①图甲所示装置的名称是:___________;
②为了探究液体内部压强与深度的关系,可将带橡皮膜的塑料盒先后放在a、b位置(请填写字母),并观察___________。
③为了探究液体内部压强与密度的关系,可将带橡皮膜的塑料盒先后放在________位置(请填写字母),结论是:___________。
(2)某兴趣小组用如图所示装置进行探究“影响液体内部压强的因素”实验。
已知:①a、b两点压强等于外界大气压(大气压保持不变);②a点压强等于a点上方液柱压强与左管内气压p1之和;③b点压强等于b点上方液柱压强与右管内气压p2之和;④液体1和液体2密度不同。该小组同学先关闭K2打开K和K1,用抽气机抽气,进行多次实验。再关闭K1打开K和K2,重复上述操作,具体数据记录如表:
液体种类
液体1
液体种类
液体2
实验次数
第一次
第二次
第三次
实验次数
第四次
第五次
第六次
液柱高度(h1/cm)
10
20
30
液柱高度(h2/cm)
10
20
30
左管内气体压强(p1/千帕)
99
97
95
右管内气体压强(p2/千帕)
100
99
98
①以下研究过程所用到的方法与本实验中所用的方法明显不同的是___________
A.研究合力与分力的作用效果
B.研究压力的作用效果与受力面积大小的关系
C.研究滑动摩擦力大小与接触面积粗糙程度的关系
D.研究物体重力势能大小与物体被举高高度的关系
②若液体2的密度是1×103kg/m3,则液体1的密度为___________。
③通过比较第四、第五、第六三次测得的数据,可以得出的结论是___________。
④探究液体压强与密度关系时,为了使结论更具普遍性,该小组同学还应如何继续实验(请写出实验思路,不需写具体步骤)___________
答案:U形管压强计 液面高度差 b,c 当液体深度相同时,液体密度越大液体压强越大 A 2×103kg/m3 当液体密度相同时,液体深度越深液体压强越大 换不同液
解析:U形管压强计 液面高度差 b,c 当液体深度相同时,液体密度越大液体压强越大 A 2×103kg/m3 当液体密度相同时,液体深度越深液体压强越大 换不同液体进行多次试验
【详解】
(1)①[1]图甲中的实验装置是U形管压强计,是用来研究液体内部压强的。
②[2]为了探究液体内部压强与深度的关系,应保持液体的密度相同,因此可将带橡皮膜的塑料盒先后放在a和b位置,并观察U形管液面高度差。
③[3][4]为了探究液体内部压强与密度的关系,应保持液体的深度相同,因此可将带橡皮膜的塑料盒先后放在b和c位置;可以得到当液体深度相同时,液体密度越大液体压强越大。
(2)①[5]探究“影响液体内部压强的因素”实验采用的是控制变量法;
A.研究合力与分力的作用效果,用到等效替代法,故A符合题意;
B.研究压力的作用效果与受力面积大小的关系,用到控制变量法,故B不符合题意;
C.研究滑动摩擦力大小与接触面积粗糙程度的关系,用到控制变量法,故C不符合题意;
D.研究物体重力势能大小与物体被举高高度的关系,用到控制变量法,故D不符合题意。
故选A。
②[6]由题意可知a、b两点压强相等,所以
pa=pb
p1+ρ1gh= p2+ρ2gh
99×103Pa+ρ1×10N/kg×0.1m=100×103Pa+1×103kg/m3×10N/kg×0.1m
ρ1=2×103kg/m3
③[7]通过比较第四、第五、第六三次测得的数据可知,液体的种类是相同的,液柱高度越大,气体压强越小,则液体内部的压强越大,故结论为:液体密度相同时,液体内部压强随液柱的升高而增大。
④[8]为了使实验结论更具有普遍性和代表性,应换用其他液体多次实验。
14.小亮用注射器做了以下几个物理小实验:
(1)用容积为2.5mL的注射器、刻度尺和量程为0﹣10N的弹簧测力计测量大气压的值。
①把注射器活塞推至注射器筒底端,目的是 ________,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
②如图甲所示安装好实验器材,水平向右缓慢拉动注射器外筒,当注射器中的活塞相对外筒刚开始滑动时,记下图中弹簧测力计的示数为 ___________N;
③用刻度尺测出注射器 ___________长度为5cm;
④算出大气压强值为 ___________Pa。
另一位同学,仅将所用的注射器更换为容积为10mL的注射器重新进行实验,却无法测出大气压值,其原因可能是 ___________。
(2)图乙中,注射器内密封有刚烧开的水,向下拉动活塞,水重新沸腾。这是由于拉动活塞后,液面上方气压 ___________(选填“升高”或“降低”)使液体沸点降低。
(3)图丙中,两只纸船浮在水面上静止不动,用注射器在两船之间的水面沿图示方向向前快速喷水,两船将 ___________(选填“静止不动”、“相互分开”或“相互靠近”)。
(4)图丁是自制潜水艇模型,向外拉注射器活塞,原来悬浮的潜水艇模型将 ___________(选填“上浮”或“下沉”)
答案:排出注射器内的空气 5.2 有刻度部分 1.04×105 大气压力会变大,可能超过测力计的量程,故无法测出大气压力 降低 相互靠近 下沉
【详解】
解析:排出注射器内的空气 5.2 有刻度部分 1.04×105 大气压力会变大,可能超过测力计的量程,故无法测出大气压力 降低 相互靠近 下沉
【详解】
(1)[1] 把注射器活塞推至注射器筒底端,目的是排出注射器内的空气。
[2] 由于注射器活塞颈部用绳与弹簧测力计的挂钩相连,应水平向右慢慢拉动注射器筒,这样相当于水平向右拉动弹簧测力计的挂钩;当注射器中的活塞开始运动时,说明此时拉力与大气对活塞的压力平衡,拉力等于大气对活塞的压力。故记下的弹簧测力计示数,就是大气对活塞的压力为5.2N。
[3] 用刻度尺测得注射器有刻度部分的长度为5cm。
[4] 注射器有刻度部分的容积为
注射器活塞的横截面积为
由题知
此时大气压的数值
[5]仅将所用的注射器更换为容积为10mL的注射器重新进行实验,故大气压力会变大,可能超过测力计的量程,故无法测出大气压力。
(2)[6] 图中向外拉动注射器活塞,内部空间增大,降低试管内的气压,水的沸点降低,水会重新沸腾。
(3)[7] 两只纸船浮在水面上静止不动,两只纸船两侧压强都相等,用注射器向两船之间的水面快速注水,中间水的流速增大,压强减小,外侧压强不变,两只纸船都在压强差的作用下相互靠近。
(4)[8] 向外拉注射器的活塞时,试管内气压变小,水进入试管,试管中的水增多,重力大于浮力,所以潜艇模型将下沉。
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.游泳的人从河边的浅水区走向深水区的过程中,若河底布满小石头,脚底疼痛感会减弱。针对这一现象,同学们展开讨论,对影响浮力大小的因素猜想如下:
小敏猜想:浮力的大小与深度有关。
小乐猜想:浮力的大小与排开液体的体积有关。
小惠猜想:浮力的大小与排开液体的密度有关。
根据猜想他们进行了如图所示的实验。
(1)分析乙、丙可知,浸在液体中的物体受到的浮力大小与___________有关。
(2)分析丙、丁可知,浮力大小与物体浸没的深度___________(选填“有关”或“无关”)。
(3)图乙中物块A受到的浮力是___________N。
(4)为了探究浮力大小与液体的密度是否有关,小惠选择乙、戊进行分析___________(选填“能”或“不能”)得出正确结论,原因是___________。
(5)由上述实验步骤可得出,物块A的密度是___________kg/m3,盐水密度是___________kg/m3。
(6)完成上述实验后,同学们又大胆猜测:“浸在液体中的物体受到的浮力是否与物体的密度有关”。实验中应该保持排开液体的体
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