【精品解析】整合模块专项三.测量型实验题-【成长宝典】2025年八升九年级物理暑期升级训练(人教版)

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【精品解析】整合模块专项三.测量型实验题-【成长宝典】2025年八升九年级物理暑期升级训练(人教版)

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整合模块专项三.测量型实验题-【成长宝典】2025年八升九年级物理暑期升级训练(人教版)
一、测量型实验题
1.(2025八下·南山期中)小林妈妈在超市买了鸡蛋,做饭时发现鸡蛋不新鲜,小林想通过所学知识对鸡蛋进行如下探究:
(1)小林将两个体积相同的鸡蛋放入水中,如图甲所示,   (选填:“甲”或“乙”)鸡蛋受到的浮力大,判断的依据是:   。鸡蛋所受重力的施力物体是   。
(2)通过查看包装盒生产日期得知,甲鸡蛋比较新鲜,小林猜测:可能是新鲜鸡蛋比较重的原因。
小林将一枚0.52N的鸡蛋在室内放置14天,重新测量鸡蛋的重力如图丙所示,此时鸡蛋的重力是   N,再将这枚鸡蛋放在硬质桌面上,鸡蛋与桌面的接触面积约为1cm2,鸡蛋对桌面的压强是   。
(3)小林在生物课中学习到鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,大理石的主要成分也是碳酸钙,但是鸡蛋壳比大理石容易碎,小林设计实验测量鸡蛋壳的密度:
A.将鸡蛋壳侧边敲开一个洞,将蛋白和蛋黄倒出;
B.将量筒中倒入适量水,此时量筒示数为V,将鸡蛋壳放在量筒中使鸡蛋壳漂浮,此时量筒示数为V1。
C.将鸡蛋壳按压直至鸡蛋壳浸没,排出蛋壳内空气,此时量筒示数为V2
鸡蛋壳的密度为   (用ρ水 、V、V1、V2表示)。
2.(2024八下·顺德期末)阅读材料,回答问题
变速自行车
自行车已有一百多年历史,是世界各国居民喜爱的交通、健身工具。它由许多简单机械组成,是人类发明的最成功的人力机械之一。如图是自行车的部分结构示意图,骑行时人在脚踏处施力,通过曲柄带动前齿轮A顺时针转动,再通过链条带动后齿轮B与后轮一起转动。曲柄与齿轮A、后轮与齿轮B,两处都是同轴转动(物体绕同一个中心轴转动,在相同时间转过的圈数相同)的轮轴结构,也可视为不等臂杠杆,A、B齿轮通过链条配合工作,在相同时间转过的齿数相同,链条与A、B齿轮间的作用力大小相等。
变速自行车与普通自行车的区别是它的前、后齿轮由多个齿数不同的齿轮组成。变速系统可以调节链条和不同齿数的前、后齿轮配合,即调节齿比数(前齿数÷后齿数),从而改变车速。
如表是小明的变速自行车的部分参数,齿轮的周长等于齿数与链条节距的乘积。
结构 参数
前齿轮(3速) 齿数:22、32、45
曲柄 长度:l=18cm
后齿轮(7速) 齿数:12、15、17、19、21、24、28
轮胎 直径:D=60cm
链条 节距:d=1.5cm
(1)如图所示,曲柄和前齿轮是按照   (选填“省力”或“费力”)杠杆来设计的.骑行时,前齿轮A和后齿轮B   (选填“是”或“不是”)同轴转动;
(2)小明调节自行车齿比为45/15,当他通过蹬脚踏使前齿轮转动一圈,后轮转动   圈;
(3)小明调节自行车为最大齿比,以9m/s的速度在某段水平路面匀速骑行时,地面对后轮的摩擦力为20N,则他1分钟要使脚踏转动   圈,作用在脚踏上的力至少为   N;(π=3)
(4)当小明骑自行车爬坡时,为了最省力,应该调整齿比为   。
3.(2025八下·南山期中)科学课上,王老师利用传感器为同学们做“探究气体压强与流速的关系”,如图所示。装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起,左端与抽气机相通。(A管最细,C管最粗)
(1)将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中,传感器与电脑相连,打开抽气机抽气时,电脑屏幕如图乙所示,已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况,由图像可知:平稳流动的气体,流速大处压强   ,图线③反映的是   (选填“A”“B”或“C”)塑料管中气体压强随时间变化的情况。
(2)当王老师将抽气机的功率调整后,图像中①②③三条图线出现了上移,由此可以判断三节管中气体的流速   (选填“增大”或“减小”)。
(3)如果王老师在昆仑山上给守卫祖国边疆的战士做这个实验(抽气机的功率不变),图像中①②③三条图线将会   (“上移”、“不变”或”下移”),经过同学们分析,得出:随着海拔升高,大气压强在   (“增大”、“不变”或“减小”)。
4.(2024八下·二道期末)今年夏季雨水充沛,河水水位上涨,为了监测河水水位,物理兴趣小组设计了“智能水位报警器”如图甲所示,由A 、B两部分组成,A 模拟控制器部分,内部高度为0.5m,顶部固定着压力传感器,当压力达到某一数值时,报警器会自动报警。Q 是体积为400cm3的圆柱体,底部未与A紧密接触。B模拟河道部分。在某次注水测试中,当 Q 露出水面长度为0.04m时,报警器恰好开始报警。Q下表面受到水的压强 p 随注入水的深度h 变化的关系图像如图乙所示。(g 取10N/kg)
(1)A 、B两部分组成了   ,当水不流动时两部分液面总保持相平。
(2)从开始加水到水深12cm 的过程中浮力是否对物体Q 做功    。
(3)从水深42cm到水深46cm的过程中,Q 下表面受到的压力将   
(4)报警器报警时压力传感器受到的压力是    N。
5.(2025八下·南山期中)在“探究二力平衡条件”的实验中,小组分别设计了如图甲、乙、丙所示的三种方案进行实验。
(1)如果采用如图甲、乙所示的实验装置进行实验,你认为图   (选填“甲”或“乙”)所示的实验装置较好些。这样做的好处是减小了   对实验的影响:
(2)经过讨论,小组同学决定采用图丙的方案进行探究,在图丙装置的左边和右边各挂一个钩码后,当硬纸片平衡时,小华将硬纸片转过一个角度,松手后硬纸片   (选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是   。
6.(广东省惠州市惠城区大湖中学2024-2025学年八年级下学期物理期中测试卷)如下图所示.是某同学研究牛顿第一定律的模拟实验现象。
(1)同一小车分三次从同一斜面的相同   滑下目的是为了使小车在平面上开始运动时,具有相同的   。
(2)小车在   表面上滑得最远:
(3)小车在   表面上速度变化最快:
(4)根据实验可以推得的结论:一切物体在没有受到外力作的时候,总保持   状态或   状态。
7.(广东省惠州市惠城区大湖中学2024-2025学年八年级下学期物理期中测试卷)如图所示是探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干操作,根据此回答下列问题:
(1)若探究浮力大小与物体浸没液体深度的关系,应选用的操作是   (填序号)。
(2)若选用的操作是④⑤,可探究浮力的大小与   的关系。
(3)若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用的操作是   (填序号).得出的结论是   。
(4)根据L面实验数据可以得出物体A浸没在水中所受的浮力大小是   N.物体A的密度是   kg/m3.盐水的密度是   kg/m3
8.(2025八下·深圳期中)实验课上,小张和小林合作完成“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,他们利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。图甲、乙、丙是三次测量滑动摩擦力时规范操作的情景。
(1)实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,其目的是使拉力等于滑动摩擦力;图甲中,木块与木板表面间滑动摩擦力的大小为   N;
(2)比较甲、乙两次实验,可初步验证滑动摩擦力的大小与   有关,请列举一个生产生活中应用该结论的事例:   ;
(3)由此实验结果说明,如果要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重较   的同学参加比赛,同时在比赛中选用图丁中   (选填“a”、“b”或“c”)类型的鞋子;
(4)运用实验结果和推理,小张和小林分别带领班级同学分成 A、B 两队进行拔河比赛,结果 A 队胜,B 队负。如果A队拉绳的力为FA,B队拉绳的力为FB,地面对甲的摩擦力为fA,地面对乙的摩擦力为fB,则____;
A.FA=FB,fA>fB B.FA=FB,fAC.FA>FB,fA=fB D.FA>FB,fA>fB
9.(2025八下·深圳期中)主题四 物理与科学探究
小陈同学在学习和体会了牛顿第一定律的建立过程,极大地激发了他的探究热情,他设计了以下实验来探讨日常生活中的行车安全和使用安全带的重要性,请你一起完成探究报告。
【实验目的】探究行车安全与使用安全带的必要性;
【实验器材】斜面、一辆小车(代替汽车)、一块橡皮泥(代替驾驶员)、一个固定障碍物、若干胶带纸(代替安全带)等;
【实验步骤】①如图甲,让载有正方体橡皮泥的小车分别从斜面的 A、B 两处自由下滑,观察小车与障碍物碰撞之后橡皮泥的形变程度;
②用胶带纸将橡皮泥绑在相同小车上,重复上述实验,如图乙所示;
【实验数据】
实验次序 小车所在位置 是否绑胶带纸 橡皮泥落地处于碰撞处的距离/cm 橡皮泥形变程度
1 A 否 10.2 较大
10.9
10.0
2 B 否 17.4 很大
17.6
17.7
3 A 是 0 很小
0
0
4 B 是 8.2 较小
8.4
8.1
【收获与反思】
(1)除了上述实验器材外,小陈在实验中还需要用到的工具是   ;
(2)实验中,小陈通过观察橡皮泥落地处于碰撞处的距离和   ,可判断碰撞产生的后果的严重程度;
(3)比较表中实验 1 与实验 3 可得:速度一定时,胶带纸   (选填“能”或“不能”)有效减小橡皮泥的形变程度;
(4)比较表中实验 3 与实验 4 可得:   过大时,胶带纸也无法防止橡皮泥发生形变;
(5)以上实验数据和生活经验,对于生活中的汽车安全行驶有什么启示?   (写出一条即可)
10.(2025八下·涪城期中)在探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验中,某同学所用器材如图甲所示,其中长木板A的表面比B的表面更粗糙,木块各表面的粗糙程度均相同,它的长、宽和高分别是10cm、8cm和6cm。
(1)为了使木块所受的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的读数,我们的做法是:将木块平放在水平固定的长木板上,然后用弹簧测力计沿     方向拉动木块,使木块在长木板上做     运动。
(2)下表是实验记录的部分实验数据:
实验次数 木块放置情况 接触面情况 压力情况 弹簧测力计示数/N
1 平放 A一木块 100g的砝码放在木块上 2.0
2 平放 A一木块 200g的砝码放在木块上 2.4
3 平放 B一木块 200g的砝码放在木块上  
请回答:
①第3次实验中,弹簧测力计示数如图乙所示,该示数是     N。
②由1、2两次实验可知:增加木块上砝码的质量,从而增大     (选填“砝码对长木板”或“木块对长木板”)的压力,这样就可以探究接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小跟接触面之间的压力大小的关系;分析上表中数据可知:压力越大,滑动摩擦力越     。
③由     两次实验可知:压力相同时,木块与长木板的接触面越粗糙,木块受到的滑动摩擦力越大。
(3)实验中,同学们发现用图丙的装置进行实验时有很多不方便的地方,于是小勇设计了图丁的装置,就能很好地解决了上面的问题。请你仔细观察、比较这两个装置,然后指出图丁装置的一个优点     。
11.(2025八下·涪城期中)小林探究物体的重力大小与质量的关系,所用器材有天平、钩码、弹簧测力计。
(1)实验前,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)如图甲所示,将钩码挂在弹簧测力计上,静止时,弹簧测力计的示数为     N。
(3)小林将实验数据记录在下表中,请根据表格中的数据,在图乙中作出重力随质量变化的图像   。
质量m/(kg) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
重力G/(N) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
(4)根据图像可以得出的结论是:物体所受的重力跟它的质量成     。
12.(2025八下·成都期中)“曹冲称象”是妇孺皆知的故事。小邦和小册仿效曹冲制作了一台“浮力称”来称量物体的质量。如图所示,“浮力称”由浮体和外筒构成,浮体包括秤盘和长度为 L0、底面积为s0的圆柱体,浮体质量 m0=0.23kg,外筒是足够高的、底面积为S的圆柱形玻璃容器,容器壁厚度忽略不计。向外筒中加入适量水,将浮体竖直放入水中,浮体漂浮在水面上被称物体放在秤盘上,测出浮体的圆柱体浸入水中的深度就可以“称’出物体的质量。已知水的密度为ρ水。
(1)当秤盘上不放物体时,浮体所受到的浮力为   N
(2)当秤盘上不放物体时,浮体的圆柱体浸入水中的深度h0=   (用S0、m0、ρ水表示);
(3)要使此“浮力称”能够达到最大值,使用前应在外筒中至少加入的水的质量为   (用L0、S0、S、ρ水表示);
(4)有同学认为,在外筒的外表面同样可以标注“浮力称”的刻度值。这与在浮体上标注刻度值相比较,哪种方法更好 为什么    。
13.(2023八下·港南期中)在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,主要实验步骤如下:
a.将一个金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下,按如图甲所示组装器材。
b.向空烧杯中缓慢注入清水,直到没过金属体一段距离(烧杯未加满水),如图乙中①~⑤所示,待示数稳定后分别读取弹簧测力计的示数~。
c.如图乙中⑥所示,再向烧杯中加入适量盐,并轻轻搅拌,直至弹簧测力计示数稳定后读数为。
(1)分析图乙①②③④中弹簧测力计的示数,可以得出浮力的大小跟   有关。在图乙⑤中,金属体所受到的浮力   (用测量量~表示);
(2)由图乙中的①④⑤,可以得出浮力的大小跟物体浸没的   无关的结论。金属体的体积    (用已知量、g和测量量~表示);
(3)因为浮力的大小跟液体的密度有关,可知图⑤、⑥中,   (选填“>、=或<”),图⑥中盐水密度:=   (用已知量来和测量量~表示)。
14.(2024八下·汕头期末)图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他的母亲缓缓上行。为估测中年人推轮椅时所用力的大小,小明进行了实验测量。如图乙,他设置了与通道坡度相同的斜面,确定了与A点沿斜面相距1m处的B点。
(1)选用与轮椅的车轮相同材料的小车为研究对象,进行了如下操作:
①测出小车重为2.0N;
②将弹簧测力计与斜面平行放置,沿斜面方向匀速直线拉动小车,弹簧测力计示数如图乙所示;
③将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为   J;此时,该斜面的机械效率为   ;
结论:斜面可以省   (选填“力”“距离”或“功”);
(2)在小车上逐渐添加重物,重复上述实验,计算出小车从A点到B点拉力所做的总功 W1;重力做的有用功为 W2,并根据数据画出W1和 W2与小车总重G的关系图像,如图丙图线a和b所示。
①由图像可知:用该通道斜面提升物体的机械效率与物重   (选填“有关”或“无关”);
②图甲的无障碍通道上坡的机械效率与图乙中斜面的相同。若母亲的质量为55kg,所坐的轮椅质量为15kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力F推轮椅匀速上坡时,母亲的动能   (选填“增大”“不变”或“减小”),力F的大小为   N。
15.(2023八下·兴义月考)小刚同学在测量某液体的密度时,将两端开口、底部带有阀门K的三通U形玻璃管倒置在两个容器中,左侧容器盛有密度已知(ρ0)的液体。右侧容器盛有待测液体(ρ)。先用抽气机抽出U形管内的部分空气,再关闭阀门K,如图所示:
(1)如图所示,液柱会上升是因为玻璃管内部气压   (选填“大于”或“小于”)玻璃管外部大气压,形成压强差;
(2)为了测量右侧液体的密度还需要的测量器材是   ,需要测量的物理量有   ;
(3)根据已知液体密度和测量得到的物理量,可得出待测液体密度的表达式为   ;
(4)空气不能完全抽空,测量结果   (选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
16.(2024八下·烟台期末)如图所示是小丽和小明所做的“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。器材有:木块A一块,砝码一个,弹簧测力计一个,长木板一块和棉布一块。
(1)实验时,为了测出滑动摩擦力大小,应用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其在长木板上做   运动,由   的知识可知,此时滑动摩擦力的大小   (选填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。
(2)比较图甲、乙可以探究滑动摩擦力的大小与   有关;比较图   可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)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:滑动摩擦力的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   。
(4)实验时小明发现采用图所示装置实验效果更好。用该装置做实验时,小明沿直线加速拉动小车时,木块受到的滑动摩擦力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.(2024八下·阳高期末)用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重,每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重,实验数据如表。
次数 G物/N G动/N F/N η/%
1 6.0 0.3 2.2 90.9
2 6.0 1.0    
3 6.0 1.9 2.9 69.0
4 6.0 3.2 3.4 58.8
(1)每次实验绳端移动距离为   cm;
(2)第2次实验中拉力F的示数如图乙,读数为   N,第2次实验滑轮组的机械效率为   %。分析数据可知:在物重不变的情况下,动滑轮越重滑轮组的机械效率越   ;
(3)实验中若仅增大绳端移动的距离,则滑轮组的机械效率将   ;
(4)本实验中,在物重不变的情况下,动滑轮变重时,由摩擦引起的额外功占总额外功的比例   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案解析部分
1.【答案】(1)甲;液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,所受的浮力越大;地球
(2)0.5;5 x 103Pa
(3)
【知识点】固体密度的测量;重力及其大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;固体压强常规计算
【解析】【解答】(1)两个鸡蛋的体积相同,图甲中,鸡蛋沉底,图乙中,鸡蛋漂浮,鸡蛋排开水的体积关系为:V甲排>V乙排,根据F浮=ρ水gV排可知,甲鸡蛋受到的浮力大,判断的依据是:液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,所受的浮力越大;
重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,所以鸡蛋所受重力的施力物体是地球。
(2)图丙的弹簧测力计的分度值为0.05N,示数为0.5N,故此时鸡蛋的重力是0.5N;
这枚鸡蛋对桌面的压力为:
F=G=0.5N
鸡蛋与桌面的接触面积约S=1cm2=1 x 10-4m2, 鸡蛋对桌面的压强为:
(3)将鸡蛋壳放在量筒中使鸡蛋壳漂浮,此时鸡蛋壳排开水的体积为:
V排1=V1-V
此时鸡蛋壳漂浮,所受的浮力等于鸡蛋壳的重力,鸡蛋壳的重力为:
G=F浮=ρ水gV排1=ρ水g(V1-V )
鸡蛋壳的质量为:
将鸡蛋壳按压直至鸡蛋壳浸没,鸡蛋壳的体积为:
V'=V2-V
鸡蛋壳的密度为:
【分析】(1)由图甲和乙,可知鸡蛋排开水的体积关系,根据F浮=ρ水gV排分析比较鸡蛋所受的浮力大小;
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,施力物体是地球;
(2)认清弹簧测力计的分度值,读出鸡蛋的重力;
已知鸡蛋的重力,根据F=G求出鸡蛋对桌面的压力,再根据求出鸡蛋对桌面的压强;
(3)当鸡蛋壳漂浮时,所受的浮力等于鸡蛋壳的重力,根据鸡蛋壳排开水的体积,利用G=F浮=ρ水gV排求出鸡蛋壳的重力,当鸡蛋壳浸没时,可求出鸡蛋壳的体积,根据求出鸡蛋壳的密度。
2.【答案】省力;不是;3;80;125;
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类;轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】 (1)题文中已有介绍:自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构,动力是人给脚踏板的蹬力,阻力是链条对前齿轮的拉力,动力臂是脚踏板到轴心的长度,阻力臂是前齿轮半径,此时动力臂大于阻力臂,因此是一个省力杠杆,曲轴和脚踏是一体,故前齿轮和脚踏板是省力杠杆;
骑行时,前齿轮A和后齿轮B不是绕同一个中心轴转动,所以,不是同轴转动;
(2)由自行车齿比为45/15,前齿轮是后齿轮的三倍,二者同一链条相连,故同时间通过距离相同,故前轮转一圈,后轮转三圈;
(3)由表格数据可知,最大齿比45/12,1min内后轮经过的距离为s=vt=9m/s×60s=540m;即3×0.6m×n后轮=540m,解得n后轮=300,由于后轮与后齿轮同轴,所以后齿轮在1min内转的圈数等于后轮在1min内转的圈数,假设前齿轮转过的圈数为n前,根据前后齿轮转过的距离相等可得12×n后轮×d=45×n前×d,可得n前=80,则他1分钟要使脚踏板转动80圈;
后轮与齿轮B是轮轴型的杠杆,动力是链条对后齿轮的拉力,阻力是地面对后轮的摩擦力,动力臂为后齿轮的半径,阻力臂是后车轮半径,
根据杠杆条件…①链条对前齿轮的力与链条对后齿轮的的力大小相等,前齿轮和脚踏板也是杠杆,动力我人给脚踏板的蹬力,阻力是链条对前齿轮的拉力,动力臂是脚踏板到轴心的长度,阻力臂是前齿轮半径,根据杠杆条件F链×r前=F蹬×l……②
前后齿轮半径之比等于齿数之比,即…③
联立①②③可得,作用子脚踏板的力至少为;
(4)由(3)可得,当小明骑自行车爬坡时,后轮受到的摩擦力不变,曲柄长度和轮胎直径不变,为了最省力,应该调整齿比最小,根据表格数据可知,最小为。
故答案为:(1)省力;不是;(2)3;(3)80;125;(4)。
【分析】 (1)轮轴由轮和轴组成,是变形杠杆,对比杠杆中动力臂和阻力臂的长度大小,可以辨别出是省力还是费力杠杆;由图分析AB是否同轴;
(2)由自行车齿比为45/15分析;
(3)由前后齿轮转过的距离相等及杠杆平衡条件分析;
(4)根据(3)的分析求解。
3.【答案】(1)小;C
(2)增大
(3)下移;减小
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】(1)A管最细,C管最粗,打开抽气机抽气时,A管内气体流速最快,C管内气体流速最慢,由图像可知,平稳流动的气体,流速大处压强小,图线③反映的是C塑料管中气体压强随时间变化的情况;
(2)当王老师将抽气机的功率调整后,图像中①②③三条图线出现了上移,即压强增大了,由此可以判断三节管中气体的流速增大;
(3)如果王老师在昆仑山上给守卫祖国边疆的战士做这个实验,由于昆仑山上的气压变小,管内气体的压强应比地面时的压强更低,所以图像中①②③三条图线将会下移,经过同学们分析,得出:随着海拔升高,大气压强在减小。
【分析】(1)在气体或液体中,流速越大的位置,压强越小;
(2)由图像可知,图线上移,压强增大,据此分析;
(3)大气压强随海拔高度的增加而减小。
4.【答案】(1)连通器
(2)否
(3)变大
(4)0.8
【知识点】压强的大小及其计算;连通器原理及其应用;阿基米德原理;是否做功的判断
5.【答案】(1)甲;摩擦力
(2)不能;探究不在同一直线上的两个力是否平衡
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)甲装置中小车与桌面之间的摩擦为滚动摩擦,乙装置中木块与桌面之间的摩擦为静摩擦,因为滚动摩擦力小于滑动摩擦力,所以图甲所示的实验装置较好些,这样做的好处是减小了摩擦力对实验的影响;
(2)在图丙装置的左边和右边各挂一个钩码后,当硬纸片平衡时,小华将硬纸片转过一个角度,两个力不在同一直线上,所以松手后硬纸片不能平衡,设计此实验步骤的目的是探究不在同一直线上的两个力是否平衡。
【分析】(1)滚动摩擦力小于滑动摩擦力;
(2)二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
6.【答案】(1)高度;速度
(2)木板
(3)毛巾
(4)匀速直线运动;静止
【知识点】牛顿第一定律;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】解:(1)物体只有从同一高度下滑初速度才相同,才能比较物体运动的路程,故答案是:高度和速度;
(2)因为三种情况下木板表面最光滑,物体滑动的最远,故答案是:木板;
(3)因为毛巾表面最粗糙,物体受到是、的阻力最大,速度变化最快,故答案是:毛巾。
(4)比较三种情况得到结论:表面越光滑小车受到的阻力越小速度减少的越慢,小车运动的越远;
故答案是:运动的物体不受力时,将做匀速直线运动。
故答案为:(1)速度;(2)木板;(3)毛巾;(4)匀速直线运动;静止。
【分析】(1)本实验影响小车运动距离远近的因素主要有两个:一是摩擦力的大小;二是小车到达水平面的速度大小。因此探究小车滑行的距离与摩擦力的关系时,就必须确保到达水平面时的速度相同;
(2)(3)根据现象可知运动距离最远的表面,根据力是改变物体运动状态的原因可知运动距离最近的表面速度变化最快;
(4)在实验的基础上,加上科学的推理进行归纳:如果运动物体受到的阻力为零,它将会永远运动下去。
7.【答案】(1)③④
(2)液体密度
(3)②③;在液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力也越大;
(4)1;4×103;1.2×103
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】解:(1)研究浮力大小与物体浸没的深度的关系,应保持液体的密度相同、物体排开液体的体积相同,浸没的深度不同的,而序号③④中都是物体浸没在水中,浸没的深度不同,则符合这个条件,故选择实验③④。
(2)观察实验④⑤可知:④是物体浸没在水中,⑤是物体浸没在盐水中,则物体排开液体的体积都等于物体的体积,液体的密度不同,所以可探究浮力的大小与液体密度的关系。
(3)探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应保持液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,序号②中是物体的部分体积浸入水中,③是物体浸没在水中,则液体的密度相同,排开液体的体积不同,符合这个条件,故选择实验②③。
由于图③中测力计的示数比图②的测力计示数小,根据称量法测浮力可知,物体所受浮力变大,所以可得的结论是:在液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力也越大;
(4)由图①可知,物块A的重力G=4N,
根据图①和图④可得,物体在水中受到的浮力F浮=G-F4=4N-3N=1N;
根据F浮=ρ液gV排可知物体体积:;
由G=mg=ρgV得物体A的密度:;
根据图①和图⑤可知,物块A在盐水中受到的浮力:F浮'=G-F5=4N-2.8N=1.2N;
根据F浮=ρ液gV排可得盐水密度:。
故答案为:(1)③④;
(2)液体的密度;
(3)②③;在液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力也越大;
(4)1;4×103;1.2×103。
【分析】浮力的大小可能跟液体的密度、物体排开液体的体积、物体浸没到液体的深度有关,研究浮力大小的影响因素时,采用控制变量法。
(1)若探究浮力大小与物体浸没深度的关系,应控制液体的密度、物体排开液体的体积相同;
(2)④⑤操作中物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,根据控制变量法可知浮力的大小可能跟液体的密度的关系;
(3)探究浮力大小与排开液体体积有关时,控制液体密度相同。
(4)根据图①和图④求出物块A在水中受到的浮力,再根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排,变形后可求物体体积,利用G=mg=ρgV即可求出物体A的密度;
根据图①和图⑤求出物块A在浓盐水中受到的浮力,再根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排;即可求出盐水密度。
8.【答案】(1)3.6
(2)压力;用力捏车闸可以使自行车更快地停下来
(3)大;a
(4)A
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)图甲中测力计分度值为0.2N,示数为3.6N,故木块与木板表面间滑动摩擦力的大小为3.6N;
(2)比较甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,乙图压力越大,测力示数越大,滑动摩擦力越大,可初步验证滑动摩擦力的大小与压力大小有关; 用力捏车闸可以使自行车更快地停下来就是在受力面积一定时,通过增大压力来增大摩擦力的;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,故要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重大的;压力相同时接触面越粗糙,摩擦力越大,变滑动为滚动可减小摩擦,故同学参加比赛,同时在比赛中选用图丁中a类型的鞋;
(4)摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关;在压力一定时,接触面的粗糙程度越大,摩擦力越大; A、B两队进行拔河比赛,结果A队胜,B队负,A队拉绳的力为FA,B队拉绳的力为FB,FA和绳子拉A队的力为作用力和反作用力,大小相等;同理,B队拉绳的力为FB,和绳子拉B队的力大小相等,因同一绳子上的力相同,故FA=FB;A胜B负是因为地面对A的摩擦力fA大于地面对B的摩擦力fB。故A正确,BCD错误。
故选A。
故答案为:(1)3.6,(2)压力大小;用力捏车闸可以使自行车更快地停下来;(3)大;a,(4)A。
【分析】(1)根据测力计分度值读数;根据二力平衡的条件分析;
(2)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,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)比赛胜负取决于两队受到的摩擦力大小,结合力的相互性分析。
9.【答案】(1)刻度尺
(2)形变程度
(3)能
(4)速度
(5)驾驶汽车时要注意控制车速,并系好安全带
【知识点】惯性及其现象;物理学方法
【解析】【解答】(1)实验中需要测量橡皮泥落地处于碰撞处的距离,所以需要用到刻度尺;
(2)由实验数据可知,小陈通过观察橡皮泥落地处于碰撞处的距离和橡皮泥的形变程度,来判断碰撞产生后果的严重程度;
(3)实验1中不绑胶带纸,橡皮泥形变程度较大;实验3中绑了胶带纸,橡皮泥形变程度很小。所以速度一定时,胶带纸能有效减小橡皮泥的形变程度;
(4)实验3和实验4都绑了胶带纸,实验3中小车从A处下滑,速度相对较小,橡皮泥形变程度小;实验4中小车从B处下滑,速度较大,橡皮泥形变程度相对较大。所以速度过大时,胶带纸也无法防止橡皮泥发生形变;
(5)从实验中可以看出,系“安全带”(胶带纸)能有效减小碰撞时的伤害,所以汽车行驶时驾乘人员要系好安全带;同时,速度越大,碰撞后果越严重,所以汽车不要超速行驶。
故答案为:(1)刻度尺;(2)橡皮泥的形变程度;(3)能;(4)速度;(5)汽车行驶时,驾乘人员一定要系好安全带。
【分析】(1)用刻度尺测量橡皮泥落地处于碰撞处的距离;
(2)根据表格记录的内容分析;
(3)根据控制变量法的思想,1、3两次实验在相同位置下滑速度相同,一次有胶带纸,一次没有胶带纸,比较在同样碰撞速度情况,有无胶带纸对碰撞后果的影响;
(4)根据控制变量法的思想,在3、4实验中,相同点是都有胶带纸,不同点是两次的速度不同,根据结果的不同可以确定是由速度的不同造成的;
(5)为行车安全,可:①系安全带;②减速慢行。
10.【答案】(1)水平;匀速直线
(2)2.2;木块对长木板;大;2、3
(3)不需要长木板做匀速直线运动,弹簧测力计的示数稳定,便于读数。
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)将木块平放在水平固定的长木板上,然后用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块在长木板上做匀速直线运动。
(2)①如图乙所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N。
②由1、2两次实验可知,接触面粗糙程度相同时,第2次实验增加木块上砝码的质量,从而增大木块对长木板的压力,弹簧测力计的示数较大,所受的摩擦力较大,这样就可以探究接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
③ 探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,应控制接触面所受的压力相同,改变接触面的粗糙程度,通过比较弹簧测力计的示数来比较摩擦力的大小,所以应比较2、3两次实验。
(3)图丁装置的优点是:不需要长木板做匀速直线运动,弹簧测力计的示数稳定,便于读数。
【分析】(1)用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动,根据二力平衡可知,摩擦力大小等于拉力大小;
(2)认清弹簧测力计的分度值,再读数;
摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,根据控制变量法进行分析比较;
(3)图丁装置中,无论怎样拉动木板,木块都保持静止状态,所受弹簧测力计的拉力和摩擦力是一对平衡力,弹簧测力计示数稳定,方便读数。
11.【答案】(1)竖直
(2)1.0
(3)
(4)正比
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)使用弹簧测力计前,应在所测力的方向上进行调零。用弹簧测力计测物体重力时,重力的方向是竖直向下的,所以应将弹簧测力计在竖直方向调零。
(2)如图甲所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.0N。
(3)根据表格数据描点作图,如图所示:
(4)根据图像,图线是一条过原点的斜线,可以得出的结论是:物体所受的重力跟它的质量成正比。
【分析】(1)使用弹簧测力计前,应在所测力的方向上进行调零;
(2)认清弹簧测力计的分度值,再读数;
(3)根据表格数据描点作图;
(4)物体所受的重力跟它的质量成正比。
12.【答案】(1)2.3
(2)
(3)ρ水(S-S0)L0
(4)浮体标注更好,浮体的零刻度是固定的,外筒的零刻度线和水量有关
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1) 当秤盘上不放物体时 ,浮体漂浮此时重力等于浮力,即F浮=2.3N;
(2)根据浮力公式计算可知,浮体排开水的体积,所以浸没深度h0=;
(3)浮体的浮力最大,即浸没的深度最大为L0,所以加水的体积V=(S-S0)L0,根据密度公式计算可知水的质量m=ρ水(S-S0)L0;
(4)浮体标注更好,浮体的零刻度是固定的,外筒的零刻度线和水量有关。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
13.【答案】排开液体体积;F1-F5;深度;;>;
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究浮力与哪些因素有关时,
(1)根据图①②③④,液体密度不变,排开液体的体积不同,探究浮力跟物体排开液体体积的关系;
根据图⑤,计算金属体所受的浮力:F浮=F1-F5;
(2)根据图①④⑤,液体密度和排开液体的体积相同,深度不同,探究浮力大小跟物体浸没的深度的关系。
根据金属块完全浸没时的浮力:F浮=F1-F5=水gV排,计算金属体的体积:;
(3)液体的密度越大,浮力越大,盐水的密度大于水的密度,物体在盐水中的浮力大,弹簧测力计的拉力小,即F5>F6;图⑥中物体受到的浮力为F盐水=F1-F6,
根据: ,计算盐水密度:。
【分析】(1)根据物体的重力和浸没在液体中测力计的拉力差,计算浮力;
(2)当液体的密度和排开液体的体积相同,改变深度,探究浮力和深度的关系;根据,可以计算排开液体体积的大小;
(3)排开液体的体积一定时,液体密度越大,受到的浮力越大, 测力计的拉力越小;根据,可以计算液体密度的大小。
14.【答案】0.3;60%;省力;无关;不变;105
【知识点】斜面的机械效率;斜面机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)据图可知,刻度尺的分度值为1mm,使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐,B点所处高度为h=9.00cm=0.09m,弹簧测力计的分示数为F=0.3N;将小车从A点拉到B点的过程中,s=1m,根据W=Fs计算可知拉力做的功为,利用斜面将小车从水平地面提升到B点时所做的有用功为克服物体重力做功,即,根据效率公式计算可知该斜面的机械效率为,由图可知,弹簧测力计示数为0.3N;拉力小于小车的重力,则使用斜面可以省力。
(2)从图像读出当小车的总重G增大到5N时,拉小车从A点到B点所做的功W1=0.75J,竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2=0.45J,根据效率公式计算可知利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为,所以用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关。中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,速度不发生变化,质量不变,所以动能不变。 母亲的质量为55kg,所坐的轮椅质量为15kg ,根据G=mg计算这位母亲和所坐的轮椅总重力为;中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,从A点到B点所做的有用功为W有用'=Gh=700N×0.09m=63J,结合效率公式得,中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,从A点到B点所做的总功为
,根据做功公式计算W=Fs得,力的大小为。
【分析】1、功的计算:总功为W=Fs,总功包括两部分,有用功和额外功,其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh,额外功的计算包括总功和有用功的差,也可以根据功的定义W=Fs计算,机械效率: 。
2、斜面可以省力,但是费距离,任何机械都不会省功。
3、刻度尺的使用:使用刻度尺要注意量程和分度值,中学设计的刻度尺,分度值为0.1cm,读书时要估计到分度值后一位;长度的测量:测量物体长度时,要将物体紧贴刻度尺,视线与刻度尺刻度平行。
4、弹簧测力计:使用前弹簧测力计竖直调零,分度值为0.2N,重力方向竖直向下,据图读数,对钩码的拉力与弹簧测力计的弹簧轴线一致。
15.【答案】小于;刻度尺;h1和h2;ρ=ρ0;不受影响
【知识点】密度公式及其应用;液体压强计算公式的应用;大气压的综合应用
16.【答案】(1)匀速直线;二力平衡;等于
(2)压力;乙、丙
(3)错误;没有控制压力相同
(4)不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
17.【答案】30;2.5;80;低;不变;变小
【知识点】增大或减小机械效率的方法;滑轮(组)机械效率的测量实验;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】(1)从图中可知n=3,每次实验绳端移动距离:;
(2)第2空,测力计每个大格表示1N,中间10个小格,每个小格即分度值为0.1N,从图乙看出,指针对着第2个和第三个大格之间的第5个小格,故其读数为2.5N。
第3空,第2次实验中,滑轮组的机械效率为

第4空,分析从实验1至实验4的数据可知,在物重不变的情况下,动滑轮的重力逐渐变大,滑轮组的机械效率逐渐变小,故可得出结论:提升重力相同的物体,动滑轮重力越大,滑轮组的机械效率越低。
(3)第5空,根据,可知,滑轮组机械效率与物体和绳端移动距离无关,由此可知,滑轮组的机械效率将不变。
(4)由题意可知,物体上升的高度为;
克服物体重力做的有用功为:;
由第1组实验数据分析可知,克服动滑轮的重力所做的额外功:;
拉力做的总功为:

所以摩擦引起的额外功为:;
故摩擦引起的额外功占总额外功的比例为:
由第3次实验数据分析,克服动滑轮的重力所做的额外功为:

拉力做的总功为:
可得摩擦引起的额外功为:
故摩擦引起的额外功占总额外功的比例为
由第4次实验数据分析可知,克服动滑轮的重力所做的额外功:

拉力做的总功为:
可得摩擦引起的额外功为:
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为
本实验中,在物重不变的情况下,动滑轮变重时,由摩擦引起的额外功占总额外功的比例变小。
故答案为:(1)30;(2)80;低;(3)不变;(4)0.03;变小。
【分析】(1)从图中可知n=3,根据s=nh得出每次实验绳端移动距离;
(2)测力计的分度值为0.1N,据此得出读数;根据, 得出第2次实验滑轮组的机械效率;分析数据可知:在物重不变的情况下,从实验1至实验4,动滑轮的重力逐渐变大,滑轮组的机械效率逐渐变小,据此得出结论;
(3)实验中若仅增大绳端移动的距离,根据得出知滑轮组的机械效率的变化情况;
(4)四次实验中,根据W有用=Gh得出有用功;根据W动=G动h得出克服动滑轮的重力所做的额外功,根据W总=Fs得出总功,根据W摩=W总-W有用-W动得出摩擦引起的额外功,进而分别得出四次实验中摩擦引起的额外功占总额外功的比例,进而得出结论。
1 / 1整合模块专项三.测量型实验题-【成长宝典】2025年八升九年级物理暑期升级训练(人教版)
一、测量型实验题
1.(2025八下·南山期中)小林妈妈在超市买了鸡蛋,做饭时发现鸡蛋不新鲜,小林想通过所学知识对鸡蛋进行如下探究:
(1)小林将两个体积相同的鸡蛋放入水中,如图甲所示,   (选填:“甲”或“乙”)鸡蛋受到的浮力大,判断的依据是:   。鸡蛋所受重力的施力物体是   。
(2)通过查看包装盒生产日期得知,甲鸡蛋比较新鲜,小林猜测:可能是新鲜鸡蛋比较重的原因。
小林将一枚0.52N的鸡蛋在室内放置14天,重新测量鸡蛋的重力如图丙所示,此时鸡蛋的重力是   N,再将这枚鸡蛋放在硬质桌面上,鸡蛋与桌面的接触面积约为1cm2,鸡蛋对桌面的压强是   。
(3)小林在生物课中学习到鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,大理石的主要成分也是碳酸钙,但是鸡蛋壳比大理石容易碎,小林设计实验测量鸡蛋壳的密度:
A.将鸡蛋壳侧边敲开一个洞,将蛋白和蛋黄倒出;
B.将量筒中倒入适量水,此时量筒示数为V,将鸡蛋壳放在量筒中使鸡蛋壳漂浮,此时量筒示数为V1。
C.将鸡蛋壳按压直至鸡蛋壳浸没,排出蛋壳内空气,此时量筒示数为V2
鸡蛋壳的密度为   (用ρ水 、V、V1、V2表示)。
【答案】(1)甲;液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,所受的浮力越大;地球
(2)0.5;5 x 103Pa
(3)
【知识点】固体密度的测量;重力及其大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;固体压强常规计算
【解析】【解答】(1)两个鸡蛋的体积相同,图甲中,鸡蛋沉底,图乙中,鸡蛋漂浮,鸡蛋排开水的体积关系为:V甲排>V乙排,根据F浮=ρ水gV排可知,甲鸡蛋受到的浮力大,判断的依据是:液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,所受的浮力越大;
重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,所以鸡蛋所受重力的施力物体是地球。
(2)图丙的弹簧测力计的分度值为0.05N,示数为0.5N,故此时鸡蛋的重力是0.5N;
这枚鸡蛋对桌面的压力为:
F=G=0.5N
鸡蛋与桌面的接触面积约S=1cm2=1 x 10-4m2, 鸡蛋对桌面的压强为:
(3)将鸡蛋壳放在量筒中使鸡蛋壳漂浮,此时鸡蛋壳排开水的体积为:
V排1=V1-V
此时鸡蛋壳漂浮,所受的浮力等于鸡蛋壳的重力,鸡蛋壳的重力为:
G=F浮=ρ水gV排1=ρ水g(V1-V )
鸡蛋壳的质量为:
将鸡蛋壳按压直至鸡蛋壳浸没,鸡蛋壳的体积为:
V'=V2-V
鸡蛋壳的密度为:
【分析】(1)由图甲和乙,可知鸡蛋排开水的体积关系,根据F浮=ρ水gV排分析比较鸡蛋所受的浮力大小;
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,施力物体是地球;
(2)认清弹簧测力计的分度值,读出鸡蛋的重力;
已知鸡蛋的重力,根据F=G求出鸡蛋对桌面的压力,再根据求出鸡蛋对桌面的压强;
(3)当鸡蛋壳漂浮时,所受的浮力等于鸡蛋壳的重力,根据鸡蛋壳排开水的体积,利用G=F浮=ρ水gV排求出鸡蛋壳的重力,当鸡蛋壳浸没时,可求出鸡蛋壳的体积,根据求出鸡蛋壳的密度。
2.(2024八下·顺德期末)阅读材料,回答问题
变速自行车
自行车已有一百多年历史,是世界各国居民喜爱的交通、健身工具。它由许多简单机械组成,是人类发明的最成功的人力机械之一。如图是自行车的部分结构示意图,骑行时人在脚踏处施力,通过曲柄带动前齿轮A顺时针转动,再通过链条带动后齿轮B与后轮一起转动。曲柄与齿轮A、后轮与齿轮B,两处都是同轴转动(物体绕同一个中心轴转动,在相同时间转过的圈数相同)的轮轴结构,也可视为不等臂杠杆,A、B齿轮通过链条配合工作,在相同时间转过的齿数相同,链条与A、B齿轮间的作用力大小相等。
变速自行车与普通自行车的区别是它的前、后齿轮由多个齿数不同的齿轮组成。变速系统可以调节链条和不同齿数的前、后齿轮配合,即调节齿比数(前齿数÷后齿数),从而改变车速。
如表是小明的变速自行车的部分参数,齿轮的周长等于齿数与链条节距的乘积。
结构 参数
前齿轮(3速) 齿数:22、32、45
曲柄 长度:l=18cm
后齿轮(7速) 齿数:12、15、17、19、21、24、28
轮胎 直径:D=60cm
链条 节距:d=1.5cm
(1)如图所示,曲柄和前齿轮是按照   (选填“省力”或“费力”)杠杆来设计的.骑行时,前齿轮A和后齿轮B   (选填“是”或“不是”)同轴转动;
(2)小明调节自行车齿比为45/15,当他通过蹬脚踏使前齿轮转动一圈,后轮转动   圈;
(3)小明调节自行车为最大齿比,以9m/s的速度在某段水平路面匀速骑行时,地面对后轮的摩擦力为20N,则他1分钟要使脚踏转动   圈,作用在脚踏上的力至少为   N;(π=3)
(4)当小明骑自行车爬坡时,为了最省力,应该调整齿比为   。
【答案】省力;不是;3;80;125;
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类;轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】 (1)题文中已有介绍:自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构,动力是人给脚踏板的蹬力,阻力是链条对前齿轮的拉力,动力臂是脚踏板到轴心的长度,阻力臂是前齿轮半径,此时动力臂大于阻力臂,因此是一个省力杠杆,曲轴和脚踏是一体,故前齿轮和脚踏板是省力杠杆;
骑行时,前齿轮A和后齿轮B不是绕同一个中心轴转动,所以,不是同轴转动;
(2)由自行车齿比为45/15,前齿轮是后齿轮的三倍,二者同一链条相连,故同时间通过距离相同,故前轮转一圈,后轮转三圈;
(3)由表格数据可知,最大齿比45/12,1min内后轮经过的距离为s=vt=9m/s×60s=540m;即3×0.6m×n后轮=540m,解得n后轮=300,由于后轮与后齿轮同轴,所以后齿轮在1min内转的圈数等于后轮在1min内转的圈数,假设前齿轮转过的圈数为n前,根据前后齿轮转过的距离相等可得12×n后轮×d=45×n前×d,可得n前=80,则他1分钟要使脚踏板转动80圈;
后轮与齿轮B是轮轴型的杠杆,动力是链条对后齿轮的拉力,阻力是地面对后轮的摩擦力,动力臂为后齿轮的半径,阻力臂是后车轮半径,
根据杠杆条件…①链条对前齿轮的力与链条对后齿轮的的力大小相等,前齿轮和脚踏板也是杠杆,动力我人给脚踏板的蹬力,阻力是链条对前齿轮的拉力,动力臂是脚踏板到轴心的长度,阻力臂是前齿轮半径,根据杠杆条件F链×r前=F蹬×l……②
前后齿轮半径之比等于齿数之比,即…③
联立①②③可得,作用子脚踏板的力至少为;
(4)由(3)可得,当小明骑自行车爬坡时,后轮受到的摩擦力不变,曲柄长度和轮胎直径不变,为了最省力,应该调整齿比最小,根据表格数据可知,最小为。
故答案为:(1)省力;不是;(2)3;(3)80;125;(4)。
【分析】 (1)轮轴由轮和轴组成,是变形杠杆,对比杠杆中动力臂和阻力臂的长度大小,可以辨别出是省力还是费力杠杆;由图分析AB是否同轴;
(2)由自行车齿比为45/15分析;
(3)由前后齿轮转过的距离相等及杠杆平衡条件分析;
(4)根据(3)的分析求解。
3.(2025八下·南山期中)科学课上,王老师利用传感器为同学们做“探究气体压强与流速的关系”,如图所示。装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起,左端与抽气机相通。(A管最细,C管最粗)
(1)将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中,传感器与电脑相连,打开抽气机抽气时,电脑屏幕如图乙所示,已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况,由图像可知:平稳流动的气体,流速大处压强   ,图线③反映的是   (选填“A”“B”或“C”)塑料管中气体压强随时间变化的情况。
(2)当王老师将抽气机的功率调整后,图像中①②③三条图线出现了上移,由此可以判断三节管中气体的流速   (选填“增大”或“减小”)。
(3)如果王老师在昆仑山上给守卫祖国边疆的战士做这个实验(抽气机的功率不变),图像中①②③三条图线将会   (“上移”、“不变”或”下移”),经过同学们分析,得出:随着海拔升高,大气压强在   (“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】(1)小;C
(2)增大
(3)下移;减小
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】(1)A管最细,C管最粗,打开抽气机抽气时,A管内气体流速最快,C管内气体流速最慢,由图像可知,平稳流动的气体,流速大处压强小,图线③反映的是C塑料管中气体压强随时间变化的情况;
(2)当王老师将抽气机的功率调整后,图像中①②③三条图线出现了上移,即压强增大了,由此可以判断三节管中气体的流速增大;
(3)如果王老师在昆仑山上给守卫祖国边疆的战士做这个实验,由于昆仑山上的气压变小,管内气体的压强应比地面时的压强更低,所以图像中①②③三条图线将会下移,经过同学们分析,得出:随着海拔升高,大气压强在减小。
【分析】(1)在气体或液体中,流速越大的位置,压强越小;
(2)由图像可知,图线上移,压强增大,据此分析;
(3)大气压强随海拔高度的增加而减小。
4.(2024八下·二道期末)今年夏季雨水充沛,河水水位上涨,为了监测河水水位,物理兴趣小组设计了“智能水位报警器”如图甲所示,由A 、B两部分组成,A 模拟控制器部分,内部高度为0.5m,顶部固定着压力传感器,当压力达到某一数值时,报警器会自动报警。Q 是体积为400cm3的圆柱体,底部未与A紧密接触。B模拟河道部分。在某次注水测试中,当 Q 露出水面长度为0.04m时,报警器恰好开始报警。Q下表面受到水的压强 p 随注入水的深度h 变化的关系图像如图乙所示。(g 取10N/kg)
(1)A 、B两部分组成了   ,当水不流动时两部分液面总保持相平。
(2)从开始加水到水深12cm 的过程中浮力是否对物体Q 做功    。
(3)从水深42cm到水深46cm的过程中,Q 下表面受到的压力将   
(4)报警器报警时压力传感器受到的压力是    N。
【答案】(1)连通器
(2)否
(3)变大
(4)0.8
【知识点】压强的大小及其计算;连通器原理及其应用;阿基米德原理;是否做功的判断
5.(2025八下·南山期中)在“探究二力平衡条件”的实验中,小组分别设计了如图甲、乙、丙所示的三种方案进行实验。
(1)如果采用如图甲、乙所示的实验装置进行实验,你认为图   (选填“甲”或“乙”)所示的实验装置较好些。这样做的好处是减小了   对实验的影响:
(2)经过讨论,小组同学决定采用图丙的方案进行探究,在图丙装置的左边和右边各挂一个钩码后,当硬纸片平衡时,小华将硬纸片转过一个角度,松手后硬纸片   (选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是   。
【答案】(1)甲;摩擦力
(2)不能;探究不在同一直线上的两个力是否平衡
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)甲装置中小车与桌面之间的摩擦为滚动摩擦,乙装置中木块与桌面之间的摩擦为静摩擦,因为滚动摩擦力小于滑动摩擦力,所以图甲所示的实验装置较好些,这样做的好处是减小了摩擦力对实验的影响;
(2)在图丙装置的左边和右边各挂一个钩码后,当硬纸片平衡时,小华将硬纸片转过一个角度,两个力不在同一直线上,所以松手后硬纸片不能平衡,设计此实验步骤的目的是探究不在同一直线上的两个力是否平衡。
【分析】(1)滚动摩擦力小于滑动摩擦力;
(2)二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
6.(广东省惠州市惠城区大湖中学2024-2025学年八年级下学期物理期中测试卷)如下图所示.是某同学研究牛顿第一定律的模拟实验现象。
(1)同一小车分三次从同一斜面的相同   滑下目的是为了使小车在平面上开始运动时,具有相同的   。
(2)小车在   表面上滑得最远:
(3)小车在   表面上速度变化最快:
(4)根据实验可以推得的结论:一切物体在没有受到外力作的时候,总保持   状态或   状态。
【答案】(1)高度;速度
(2)木板
(3)毛巾
(4)匀速直线运动;静止
【知识点】牛顿第一定律;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】解:(1)物体只有从同一高度下滑初速度才相同,才能比较物体运动的路程,故答案是:高度和速度;
(2)因为三种情况下木板表面最光滑,物体滑动的最远,故答案是:木板;
(3)因为毛巾表面最粗糙,物体受到是、的阻力最大,速度变化最快,故答案是:毛巾。
(4)比较三种情况得到结论:表面越光滑小车受到的阻力越小速度减少的越慢,小车运动的越远;
故答案是:运动的物体不受力时,将做匀速直线运动。
故答案为:(1)速度;(2)木板;(3)毛巾;(4)匀速直线运动;静止。
【分析】(1)本实验影响小车运动距离远近的因素主要有两个:一是摩擦力的大小;二是小车到达水平面的速度大小。因此探究小车滑行的距离与摩擦力的关系时,就必须确保到达水平面时的速度相同;
(2)(3)根据现象可知运动距离最远的表面,根据力是改变物体运动状态的原因可知运动距离最近的表面速度变化最快;
(4)在实验的基础上,加上科学的推理进行归纳:如果运动物体受到的阻力为零,它将会永远运动下去。
7.(广东省惠州市惠城区大湖中学2024-2025学年八年级下学期物理期中测试卷)如图所示是探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干操作,根据此回答下列问题:
(1)若探究浮力大小与物体浸没液体深度的关系,应选用的操作是   (填序号)。
(2)若选用的操作是④⑤,可探究浮力的大小与   的关系。
(3)若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用的操作是   (填序号).得出的结论是   。
(4)根据L面实验数据可以得出物体A浸没在水中所受的浮力大小是   N.物体A的密度是   kg/m3.盐水的密度是   kg/m3
【答案】(1)③④
(2)液体密度
(3)②③;在液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力也越大;
(4)1;4×103;1.2×103
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】解:(1)研究浮力大小与物体浸没的深度的关系,应保持液体的密度相同、物体排开液体的体积相同,浸没的深度不同的,而序号③④中都是物体浸没在水中,浸没的深度不同,则符合这个条件,故选择实验③④。
(2)观察实验④⑤可知:④是物体浸没在水中,⑤是物体浸没在盐水中,则物体排开液体的体积都等于物体的体积,液体的密度不同,所以可探究浮力的大小与液体密度的关系。
(3)探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应保持液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,序号②中是物体的部分体积浸入水中,③是物体浸没在水中,则液体的密度相同,排开液体的体积不同,符合这个条件,故选择实验②③。
由于图③中测力计的示数比图②的测力计示数小,根据称量法测浮力可知,物体所受浮力变大,所以可得的结论是:在液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力也越大;
(4)由图①可知,物块A的重力G=4N,
根据图①和图④可得,物体在水中受到的浮力F浮=G-F4=4N-3N=1N;
根据F浮=ρ液gV排可知物体体积:;
由G=mg=ρgV得物体A的密度:;
根据图①和图⑤可知,物块A在盐水中受到的浮力:F浮'=G-F5=4N-2.8N=1.2N;
根据F浮=ρ液gV排可得盐水密度:。
故答案为:(1)③④;
(2)液体的密度;
(3)②③;在液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力也越大;
(4)1;4×103;1.2×103。
【分析】浮力的大小可能跟液体的密度、物体排开液体的体积、物体浸没到液体的深度有关,研究浮力大小的影响因素时,采用控制变量法。
(1)若探究浮力大小与物体浸没深度的关系,应控制液体的密度、物体排开液体的体积相同;
(2)④⑤操作中物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,根据控制变量法可知浮力的大小可能跟液体的密度的关系;
(3)探究浮力大小与排开液体体积有关时,控制液体密度相同。
(4)根据图①和图④求出物块A在水中受到的浮力,再根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排,变形后可求物体体积,利用G=mg=ρgV即可求出物体A的密度;
根据图①和图⑤求出物块A在浓盐水中受到的浮力,再根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排;即可求出盐水密度。
8.(2025八下·深圳期中)实验课上,小张和小林合作完成“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,他们利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。图甲、乙、丙是三次测量滑动摩擦力时规范操作的情景。
(1)实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,其目的是使拉力等于滑动摩擦力;图甲中,木块与木板表面间滑动摩擦力的大小为   N;
(2)比较甲、乙两次实验,可初步验证滑动摩擦力的大小与   有关,请列举一个生产生活中应用该结论的事例:   ;
(3)由此实验结果说明,如果要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重较   的同学参加比赛,同时在比赛中选用图丁中   (选填“a”、“b”或“c”)类型的鞋子;
(4)运用实验结果和推理,小张和小林分别带领班级同学分成 A、B 两队进行拔河比赛,结果 A 队胜,B 队负。如果A队拉绳的力为FA,B队拉绳的力为FB,地面对甲的摩擦力为fA,地面对乙的摩擦力为fB,则____;
A.FA=FB,fA>fB B.FA=FB,fAC.FA>FB,fA=fB D.FA>FB,fA>fB
【答案】(1)3.6
(2)压力;用力捏车闸可以使自行车更快地停下来
(3)大;a
(4)A
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)图甲中测力计分度值为0.2N,示数为3.6N,故木块与木板表面间滑动摩擦力的大小为3.6N;
(2)比较甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,乙图压力越大,测力示数越大,滑动摩擦力越大,可初步验证滑动摩擦力的大小与压力大小有关; 用力捏车闸可以使自行车更快地停下来就是在受力面积一定时,通过增大压力来增大摩擦力的;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,故要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重大的;压力相同时接触面越粗糙,摩擦力越大,变滑动为滚动可减小摩擦,故同学参加比赛,同时在比赛中选用图丁中a类型的鞋;
(4)摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关;在压力一定时,接触面的粗糙程度越大,摩擦力越大; A、B两队进行拔河比赛,结果A队胜,B队负,A队拉绳的力为FA,B队拉绳的力为FB,FA和绳子拉A队的力为作用力和反作用力,大小相等;同理,B队拉绳的力为FB,和绳子拉B队的力大小相等,因同一绳子上的力相同,故FA=FB;A胜B负是因为地面对A的摩擦力fA大于地面对B的摩擦力fB。故A正确,BCD错误。
故选A。
故答案为:(1)3.6,(2)压力大小;用力捏车闸可以使自行车更快地停下来;(3)大;a,(4)A。
【分析】(1)根据测力计分度值读数;根据二力平衡的条件分析;
(2)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,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)比赛胜负取决于两队受到的摩擦力大小,结合力的相互性分析。
9.(2025八下·深圳期中)主题四 物理与科学探究
小陈同学在学习和体会了牛顿第一定律的建立过程,极大地激发了他的探究热情,他设计了以下实验来探讨日常生活中的行车安全和使用安全带的重要性,请你一起完成探究报告。
【实验目的】探究行车安全与使用安全带的必要性;
【实验器材】斜面、一辆小车(代替汽车)、一块橡皮泥(代替驾驶员)、一个固定障碍物、若干胶带纸(代替安全带)等;
【实验步骤】①如图甲,让载有正方体橡皮泥的小车分别从斜面的 A、B 两处自由下滑,观察小车与障碍物碰撞之后橡皮泥的形变程度;
②用胶带纸将橡皮泥绑在相同小车上,重复上述实验,如图乙所示;
【实验数据】
实验次序 小车所在位置 是否绑胶带纸 橡皮泥落地处于碰撞处的距离/cm 橡皮泥形变程度
1 A 否 10.2 较大
10.9
10.0
2 B 否 17.4 很大
17.6
17.7
3 A 是 0 很小
0
0
4 B 是 8.2 较小
8.4
8.1
【收获与反思】
(1)除了上述实验器材外,小陈在实验中还需要用到的工具是   ;
(2)实验中,小陈通过观察橡皮泥落地处于碰撞处的距离和   ,可判断碰撞产生的后果的严重程度;
(3)比较表中实验 1 与实验 3 可得:速度一定时,胶带纸   (选填“能”或“不能”)有效减小橡皮泥的形变程度;
(4)比较表中实验 3 与实验 4 可得:   过大时,胶带纸也无法防止橡皮泥发生形变;
(5)以上实验数据和生活经验,对于生活中的汽车安全行驶有什么启示?   (写出一条即可)
【答案】(1)刻度尺
(2)形变程度
(3)能
(4)速度
(5)驾驶汽车时要注意控制车速,并系好安全带
【知识点】惯性及其现象;物理学方法
【解析】【解答】(1)实验中需要测量橡皮泥落地处于碰撞处的距离,所以需要用到刻度尺;
(2)由实验数据可知,小陈通过观察橡皮泥落地处于碰撞处的距离和橡皮泥的形变程度,来判断碰撞产生后果的严重程度;
(3)实验1中不绑胶带纸,橡皮泥形变程度较大;实验3中绑了胶带纸,橡皮泥形变程度很小。所以速度一定时,胶带纸能有效减小橡皮泥的形变程度;
(4)实验3和实验4都绑了胶带纸,实验3中小车从A处下滑,速度相对较小,橡皮泥形变程度小;实验4中小车从B处下滑,速度较大,橡皮泥形变程度相对较大。所以速度过大时,胶带纸也无法防止橡皮泥发生形变;
(5)从实验中可以看出,系“安全带”(胶带纸)能有效减小碰撞时的伤害,所以汽车行驶时驾乘人员要系好安全带;同时,速度越大,碰撞后果越严重,所以汽车不要超速行驶。
故答案为:(1)刻度尺;(2)橡皮泥的形变程度;(3)能;(4)速度;(5)汽车行驶时,驾乘人员一定要系好安全带。
【分析】(1)用刻度尺测量橡皮泥落地处于碰撞处的距离;
(2)根据表格记录的内容分析;
(3)根据控制变量法的思想,1、3两次实验在相同位置下滑速度相同,一次有胶带纸,一次没有胶带纸,比较在同样碰撞速度情况,有无胶带纸对碰撞后果的影响;
(4)根据控制变量法的思想,在3、4实验中,相同点是都有胶带纸,不同点是两次的速度不同,根据结果的不同可以确定是由速度的不同造成的;
(5)为行车安全,可:①系安全带;②减速慢行。
10.(2025八下·涪城期中)在探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验中,某同学所用器材如图甲所示,其中长木板A的表面比B的表面更粗糙,木块各表面的粗糙程度均相同,它的长、宽和高分别是10cm、8cm和6cm。
(1)为了使木块所受的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的读数,我们的做法是:将木块平放在水平固定的长木板上,然后用弹簧测力计沿     方向拉动木块,使木块在长木板上做     运动。
(2)下表是实验记录的部分实验数据:
实验次数 木块放置情况 接触面情况 压力情况 弹簧测力计示数/N
1 平放 A一木块 100g的砝码放在木块上 2.0
2 平放 A一木块 200g的砝码放在木块上 2.4
3 平放 B一木块 200g的砝码放在木块上  
请回答:
①第3次实验中,弹簧测力计示数如图乙所示,该示数是     N。
②由1、2两次实验可知:增加木块上砝码的质量,从而增大     (选填“砝码对长木板”或“木块对长木板”)的压力,这样就可以探究接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小跟接触面之间的压力大小的关系;分析上表中数据可知:压力越大,滑动摩擦力越     。
③由     两次实验可知:压力相同时,木块与长木板的接触面越粗糙,木块受到的滑动摩擦力越大。
(3)实验中,同学们发现用图丙的装置进行实验时有很多不方便的地方,于是小勇设计了图丁的装置,就能很好地解决了上面的问题。请你仔细观察、比较这两个装置,然后指出图丁装置的一个优点     。
【答案】(1)水平;匀速直线
(2)2.2;木块对长木板;大;2、3
(3)不需要长木板做匀速直线运动,弹簧测力计的示数稳定,便于读数。
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)将木块平放在水平固定的长木板上,然后用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块在长木板上做匀速直线运动。
(2)①如图乙所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N。
②由1、2两次实验可知,接触面粗糙程度相同时,第2次实验增加木块上砝码的质量,从而增大木块对长木板的压力,弹簧测力计的示数较大,所受的摩擦力较大,这样就可以探究接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
③ 探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,应控制接触面所受的压力相同,改变接触面的粗糙程度,通过比较弹簧测力计的示数来比较摩擦力的大小,所以应比较2、3两次实验。
(3)图丁装置的优点是:不需要长木板做匀速直线运动,弹簧测力计的示数稳定,便于读数。
【分析】(1)用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动,根据二力平衡可知,摩擦力大小等于拉力大小;
(2)认清弹簧测力计的分度值,再读数;
摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,根据控制变量法进行分析比较;
(3)图丁装置中,无论怎样拉动木板,木块都保持静止状态,所受弹簧测力计的拉力和摩擦力是一对平衡力,弹簧测力计示数稳定,方便读数。
11.(2025八下·涪城期中)小林探究物体的重力大小与质量的关系,所用器材有天平、钩码、弹簧测力计。
(1)实验前,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)如图甲所示,将钩码挂在弹簧测力计上,静止时,弹簧测力计的示数为     N。
(3)小林将实验数据记录在下表中,请根据表格中的数据,在图乙中作出重力随质量变化的图像   。
质量m/(kg) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
重力G/(N) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
(4)根据图像可以得出的结论是:物体所受的重力跟它的质量成     。
【答案】(1)竖直
(2)1.0
(3)
(4)正比
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)使用弹簧测力计前,应在所测力的方向上进行调零。用弹簧测力计测物体重力时,重力的方向是竖直向下的,所以应将弹簧测力计在竖直方向调零。
(2)如图甲所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.0N。
(3)根据表格数据描点作图,如图所示:
(4)根据图像,图线是一条过原点的斜线,可以得出的结论是:物体所受的重力跟它的质量成正比。
【分析】(1)使用弹簧测力计前,应在所测力的方向上进行调零;
(2)认清弹簧测力计的分度值,再读数;
(3)根据表格数据描点作图;
(4)物体所受的重力跟它的质量成正比。
12.(2025八下·成都期中)“曹冲称象”是妇孺皆知的故事。小邦和小册仿效曹冲制作了一台“浮力称”来称量物体的质量。如图所示,“浮力称”由浮体和外筒构成,浮体包括秤盘和长度为 L0、底面积为s0的圆柱体,浮体质量 m0=0.23kg,外筒是足够高的、底面积为S的圆柱形玻璃容器,容器壁厚度忽略不计。向外筒中加入适量水,将浮体竖直放入水中,浮体漂浮在水面上被称物体放在秤盘上,测出浮体的圆柱体浸入水中的深度就可以“称’出物体的质量。已知水的密度为ρ水。
(1)当秤盘上不放物体时,浮体所受到的浮力为   N
(2)当秤盘上不放物体时,浮体的圆柱体浸入水中的深度h0=   (用S0、m0、ρ水表示);
(3)要使此“浮力称”能够达到最大值,使用前应在外筒中至少加入的水的质量为   (用L0、S0、S、ρ水表示);
(4)有同学认为,在外筒的外表面同样可以标注“浮力称”的刻度值。这与在浮体上标注刻度值相比较,哪种方法更好 为什么    。
【答案】(1)2.3
(2)
(3)ρ水(S-S0)L0
(4)浮体标注更好,浮体的零刻度是固定的,外筒的零刻度线和水量有关
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1) 当秤盘上不放物体时 ,浮体漂浮此时重力等于浮力,即F浮=2.3N;
(2)根据浮力公式计算可知,浮体排开水的体积,所以浸没深度h0=;
(3)浮体的浮力最大,即浸没的深度最大为L0,所以加水的体积V=(S-S0)L0,根据密度公式计算可知水的质量m=ρ水(S-S0)L0;
(4)浮体标注更好,浮体的零刻度是固定的,外筒的零刻度线和水量有关。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
13.(2023八下·港南期中)在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,主要实验步骤如下:
a.将一个金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下,按如图甲所示组装器材。
b.向空烧杯中缓慢注入清水,直到没过金属体一段距离(烧杯未加满水),如图乙中①~⑤所示,待示数稳定后分别读取弹簧测力计的示数~。
c.如图乙中⑥所示,再向烧杯中加入适量盐,并轻轻搅拌,直至弹簧测力计示数稳定后读数为。
(1)分析图乙①②③④中弹簧测力计的示数,可以得出浮力的大小跟   有关。在图乙⑤中,金属体所受到的浮力   (用测量量~表示);
(2)由图乙中的①④⑤,可以得出浮力的大小跟物体浸没的   无关的结论。金属体的体积    (用已知量、g和测量量~表示);
(3)因为浮力的大小跟液体的密度有关,可知图⑤、⑥中,   (选填“>、=或<”),图⑥中盐水密度:=   (用已知量来和测量量~表示)。
【答案】排开液体体积;F1-F5;深度;;>;
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究浮力与哪些因素有关时,
(1)根据图①②③④,液体密度不变,排开液体的体积不同,探究浮力跟物体排开液体体积的关系;
根据图⑤,计算金属体所受的浮力:F浮=F1-F5;
(2)根据图①④⑤,液体密度和排开液体的体积相同,深度不同,探究浮力大小跟物体浸没的深度的关系。
根据金属块完全浸没时的浮力:F浮=F1-F5=水gV排,计算金属体的体积:;
(3)液体的密度越大,浮力越大,盐水的密度大于水的密度,物体在盐水中的浮力大,弹簧测力计的拉力小,即F5>F6;图⑥中物体受到的浮力为F盐水=F1-F6,
根据: ,计算盐水密度:。
【分析】(1)根据物体的重力和浸没在液体中测力计的拉力差,计算浮力;
(2)当液体的密度和排开液体的体积相同,改变深度,探究浮力和深度的关系;根据,可以计算排开液体体积的大小;
(3)排开液体的体积一定时,液体密度越大,受到的浮力越大, 测力计的拉力越小;根据,可以计算液体密度的大小。
14.(2024八下·汕头期末)图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他的母亲缓缓上行。为估测中年人推轮椅时所用力的大小,小明进行了实验测量。如图乙,他设置了与通道坡度相同的斜面,确定了与A点沿斜面相距1m处的B点。
(1)选用与轮椅的车轮相同材料的小车为研究对象,进行了如下操作:
①测出小车重为2.0N;
②将弹簧测力计与斜面平行放置,沿斜面方向匀速直线拉动小车,弹簧测力计示数如图乙所示;
③将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为   J;此时,该斜面的机械效率为   ;
结论:斜面可以省   (选填“力”“距离”或“功”);
(2)在小车上逐渐添加重物,重复上述实验,计算出小车从A点到B点拉力所做的总功 W1;重力做的有用功为 W2,并根据数据画出W1和 W2与小车总重G的关系图像,如图丙图线a和b所示。
①由图像可知:用该通道斜面提升物体的机械效率与物重   (选填“有关”或“无关”);
②图甲的无障碍通道上坡的机械效率与图乙中斜面的相同。若母亲的质量为55kg,所坐的轮椅质量为15kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力F推轮椅匀速上坡时,母亲的动能   (选填“增大”“不变”或“减小”),力F的大小为   N。
【答案】0.3;60%;省力;无关;不变;105
【知识点】斜面的机械效率;斜面机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)据图可知,刻度尺的分度值为1mm,使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐,B点所处高度为h=9.00cm=0.09m,弹簧测力计的分示数为F=0.3N;将小车从A点拉到B点的过程中,s=1m,根据W=Fs计算可知拉力做的功为,利用斜面将小车从水平地面提升到B点时所做的有用功为克服物体重力做功,即,根据效率公式计算可知该斜面的机械效率为,由图可知,弹簧测力计示数为0.3N;拉力小于小车的重力,则使用斜面可以省力。
(2)从图像读出当小车的总重G增大到5N时,拉小车从A点到B点所做的功W1=0.75J,竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2=0.45J,根据效率公式计算可知利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为,所以用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关。中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,速度不发生变化,质量不变,所以动能不变。 母亲的质量为55kg,所坐的轮椅质量为15kg ,根据G=mg计算这位母亲和所坐的轮椅总重力为;中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,从A点到B点所做的有用功为W有用'=Gh=700N×0.09m=63J,结合效率公式得,中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,从A点到B点所做的总功为
,根据做功公式计算W=Fs得,力的大小为。
【分析】1、功的计算:总功为W=Fs,总功包括两部分,有用功和额外功,其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh,额外功的计算包括总功和有用功的差,也可以根据功的定义W=Fs计算,机械效率: 。
2、斜面可以省力,但是费距离,任何机械都不会省功。
3、刻度尺的使用:使用刻度尺要注意量程和分度值,中学设计的刻度尺,分度值为0.1cm,读书时要估计到分度值后一位;长度的测量:测量物体长度时,要将物体紧贴刻度尺,视线与刻度尺刻度平行。
4、弹簧测力计:使用前弹簧测力计竖直调零,分度值为0.2N,重力方向竖直向下,据图读数,对钩码的拉力与弹簧测力计的弹簧轴线一致。
15.(2023八下·兴义月考)小刚同学在测量某液体的密度时,将两端开口、底部带有阀门K的三通U形玻璃管倒置在两个容器中,左侧容器盛有密度已知(ρ0)的液体。右侧容器盛有待测液体(ρ)。先用抽气机抽出U形管内的部分空气,再关闭阀门K,如图所示:
(1)如图所示,液柱会上升是因为玻璃管内部气压   (选填“大于”或“小于”)玻璃管外部大气压,形成压强差;
(2)为了测量右侧液体的密度还需要的测量器材是   ,需要测量的物理量有   ;
(3)根据已知液体密度和测量得到的物理量,可得出待测液体密度的表达式为   ;
(4)空气不能完全抽空,测量结果   (选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
【答案】小于;刻度尺;h1和h2;ρ=ρ0;不受影响
【知识点】密度公式及其应用;液体压强计算公式的应用;大气压的综合应用
16.(2024八下·烟台期末)如图所示是小丽和小明所做的“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。器材有:木块A一块,砝码一个,弹簧测力计一个,长木板一块和棉布一块。
(1)实验时,为了测出滑动摩擦力大小,应用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其在长木板上做   运动,由   的知识可知,此时滑动摩擦力的大小   (选填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。
(2)比较图甲、乙可以探究滑动摩擦力的大小与   有关;比较图   可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)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:滑动摩擦力的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   。
(4)实验时小明发现采用图所示装置实验效果更好。用该装置做实验时,小明沿直线加速拉动小车时,木块受到的滑动摩擦力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)匀速直线;二力平衡;等于
(2)压力;乙、丙
(3)错误;没有控制压力相同
(4)不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
17.(2024八下·阳高期末)用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重,每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重,实验数据如表。
次数 G物/N G动/N F/N η/%
1 6.0 0.3 2.2 90.9
2 6.0 1.0    
3 6.0 1.9 2.9 69.0
4 6.0 3.2 3.4 58.8
(1)每次实验绳端移动距离为   cm;
(2)第2次实验中拉力F的示数如图乙,读数为   N,第2次实验滑轮组的机械效率为   %。分析数据可知:在物重不变的情况下,动滑轮越重滑轮组的机械效率越   ;
(3)实验中若仅增大绳端移动的距离,则滑轮组的机械效率将   ;
(4)本实验中,在物重不变的情况下,动滑轮变重时,由摩擦引起的额外功占总额外功的比例   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】30;2.5;80;低;不变;变小
【知识点】增大或减小机械效率的方法;滑轮(组)机械效率的测量实验;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】(1)从图中可知n=3,每次实验绳端移动距离:;
(2)第2空,测力计每个大格表示1N,中间10个小格,每个小格即分度值为0.1N,从图乙看出,指针对着第2个和第三个大格之间的第5个小格,故其读数为2.5N。
第3空,第2次实验中,滑轮组的机械效率为

第4空,分析从实验1至实验4的数据可知,在物重不变的情况下,动滑轮的重力逐渐变大,滑轮组的机械效率逐渐变小,故可得出结论:提升重力相同的物体,动滑轮重力越大,滑轮组的机械效率越低。
(3)第5空,根据,可知,滑轮组机械效率与物体和绳端移动距离无关,由此可知,滑轮组的机械效率将不变。
(4)由题意可知,物体上升的高度为;
克服物体重力做的有用功为:;
由第1组实验数据分析可知,克服动滑轮的重力所做的额外功:;
拉力做的总功为:

所以摩擦引起的额外功为:;
故摩擦引起的额外功占总额外功的比例为:
由第3次实验数据分析,克服动滑轮的重力所做的额外功为:

拉力做的总功为:
可得摩擦引起的额外功为:
故摩擦引起的额外功占总额外功的比例为
由第4次实验数据分析可知,克服动滑轮的重力所做的额外功:

拉力做的总功为:
可得摩擦引起的额外功为:
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为
本实验中,在物重不变的情况下,动滑轮变重时,由摩擦引起的额外功占总额外功的比例变小。
故答案为:(1)30;(2)80;低;(3)不变;(4)0.03;变小。
【分析】(1)从图中可知n=3,根据s=nh得出每次实验绳端移动距离;
(2)测力计的分度值为0.1N,据此得出读数;根据, 得出第2次实验滑轮组的机械效率;分析数据可知:在物重不变的情况下,从实验1至实验4,动滑轮的重力逐渐变大,滑轮组的机械效率逐渐变小,据此得出结论;
(3)实验中若仅增大绳端移动的距离,根据得出知滑轮组的机械效率的变化情况;
(4)四次实验中,根据W有用=Gh得出有用功;根据W动=G动h得出克服动滑轮的重力所做的额外功,根据W总=Fs得出总功,根据W摩=W总-W有用-W动得出摩擦引起的额外功,进而分别得出四次实验中摩擦引起的额外功占总额外功的比例,进而得出结论。
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