八年级下学期物理期中复习实验专题练习(含答案)

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八年级下学期物理期中复习实验专题练习(含答案)

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期中复习实验专题练习
一、力实验题
1.如图所示,使一薄钢条去推它,使其发生(a)、(b)、(c)、(d)所示的形态,如果,从左往右依次为、、、,那么:
(1)比较a、b两图,能说明力的作用效果跟力的 _______ 有关;
(2)比较a、c两图,能说明力的作用效果跟力的 _______ 有关;
(3)比较a、d两图,能说明力的作用效果跟力的 ________ 有关。
2.小梦同学做了一个实验,来验证力的三要素对力的作用效果的影响。如图所示,用一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码(钩码规格相同),通过钢片受力而发生的形变来研究问题。
(1)通过甲和丙中钢片的形变程度,可以得出结论:力的作用效果与力的______有关;
(2)通过比较甲和______中钢片的形变程度,可以得出结论:力的作用效果与力的作用点有关;
(3)通过比较______和丁,可以得出结论:力的作用效果与力的方向有关;
(4)本实验中,小梦采用的研究方法叫做______法和转换法。
二、弹力实验题
3.某同学探究弹簧伸长量与拉力的关系。
(1)要完成实验,除了需要如图中所的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是________,进行实验后小明记录数据如表,表中数据明显错误的是第________次实验。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
拉力(钩码总重)F/N 0 1 2 3 4 5 6
弹簧的长度L/cm 3 3.40 3.80 4.70 4.60 5.00 5.40
弹簧伸长量△L/cm 0 0.40 0.80 1.70 1.60 2.00 2.40
(2)去除错误的一组数据,在图中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系图线________。
(3)由图象可得结论:在一定范围内,弹簧伸长量与所受拉力成________。
4.某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋测力计,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(图甲所示),记录橡皮筋受到的拉力大小和橡皮筋伸长量,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)由图乙可知,在_______,橡皮筋的伸长量与橡皮筋受到的拉力大小成正比;当分别在两根橡皮筋上悬挂重力为的物体时,橡皮筋A的伸长量为_______cm,橡皮筋B的伸长量为_______cm。
(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤,则用橡皮筋________制成的测力计量程大,用橡皮筋______制成的测力计测量的精确程度高(均选填“A”或“B”)。
(3)将本实验中A、B两根橡皮筋并联起来改装成弹簧秤,则这弹簧秤的最大量程为______N。
三、重力实验题
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 0.97 9.7
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分析表中数据,得出的结论是:重力与质量成 ___________比;
③根据上表中测量的实验数据分析如图甲,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。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a,会观察到悬线OA的方向 ___________(选填“变化”或“不变”)。
6.小明同学在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中,得到下表中的实验数据。
实验次序 被测物体 质量m/kg 重力G/N 比值
1 物体1 0.1 0.99 9.9
2 物体2 0.4 3.88 9.7
3 物体3 0.5
(1)实验中,需要的测量工具有________和________;
(2)如图A所示,第3次实验中物体3所受的重力为________N;
(3)根据上面实验结果可知,同一物体的重力与质量的比值为________N/kg;
(4)月球对它表面附近的物体也有引力,这个引力是地球对地球表面附近同一物体引力的。若一个连同随身装备共90kg的航天员到达月球表面,根据上面的实验结果可知,月球对他的引力是________N;
(5)小明对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系如图B所示。由图可知,分别处在两个星球表面受到相同重力的两个物体,在甲屋球表面上的物体的质量________(选填“大于”“小于”或“等于”)在乙星球表面上的物体的质量。
四、牛顿第一定律实验题
7.如图所示,在“探究运动与力的关系”的实验中,让小车从斜面同一高度由静止滑下,观察和比较小车在不同表面滑行的距离。
(1)本实验中,“小车在水平面上滑行的距离”反映的是_____(填字母)。此处运用_____法。
A.小车在水平面上所受阻力的大小
B.阻力对小车运动的影响情况
(2)若实验时小车仅在木板表面上滑行时滑出了木板右端,则______(选填“需要”或“不需要”)重做本实验以获取可靠的证据。
(3)从实验现象可推理,若水平面绝对光滑,运动的小车将在水平面上______。这说明力是______(选填“改变”或“维持”)物体运动状态的原因。
8.如图甲所示为小明同学“探究牛顿第一定律”的实验装置。实验中小明先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度,然后分别用不同的力推了一下小车,使其沿斜面向下运动,逐渐减小水平面的粗糙程度,观察小车运动的距离,从而得出力和运动的关系。
(1)小明在实验操作中的描述有一处明显的错误是(不要求解释错误的原因):______;
(2)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小______;(选填“相等”或“不相等”)
(3)如图甲所示的实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力______(选填“越大”或“越小”),速度减小得越______;(选填“快”或“慢”)
(4)推理:如图乙所示的实验,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做______;
(5)在此基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律,请问:牛顿第一定律______(选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
五、二力平衡实验题
9.在“探究二力平衡的条件”实验中,小明选择了如图的装置,把小卡片两端细线绕过滑轮,并挂上钩码。
(1)在探究“探究二力平衡的条件”实验中,应保持物体处于________或者________状态进行研究。
(2)实验中选择小卡片的目的是________(填“考虑”、“不考虑”)小卡片的重力;
(3)探究两个力的________关系时,应该观察细线两端所挂钩码的个数。
(4)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“向下拉”或“旋转”)小卡片,松手后观察小卡片是否平衡。
(5)结论:作用在一个物体上的两个力,如果大小________,方向________,且作用在上________,则这二力平衡。
10.在探究“二力平衡条件”的实验中,实验装置如图所示。
(1)如图甲,小潭发现向左盘和右盘加入等重的砝码时,木块处于静止状态;再把右盘中的砝码换成较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是________的影响,这时木块在水平方向受到的力是________(选填“平衡”或“不平衡”)的;通过实验比较方案甲、乙和丙,小潭发现采用方案________,实验效果更好;
(2)用乙方案实验时,保持F1与F2相等,将小车扭转一个角度,松手后小车不能保持平衡,设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时,两个力必须________;
(3)用丙方案实验时,卡片C要选择较________(选填“重”或“轻”)的,目的是________;
(4)用丙方案实验时,卡片平衡后,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象,由此可以得到二力平衡时,两个力必须________。
六、摩擦力实验题
11.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,某实验小组用完全相同的木块A分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,弹簧测力计必须沿______方向拉动,使木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力______(选填“>”、“=”或“<”)弹簧测力计的示数;
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与______有关;在甲实验中,若拉力增大为2N,此时木块受到的摩擦力______(选填“>”、“=”或“<”)2N;
(3)比较乙、丙两图中的测力计示数,可得出结论:在压力大小相等的情况下,接触面越粗糙,摩擦力______。
12.某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度水平 _________拉动木块,弹簧测力计对木块的拉力大小可以反映滑动摩擦力的大小;
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:其他条件相同时,_______越大,滑动摩擦力越大;
(3)通过对比 ________两次实验可知:其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)通过对比乙、丙两次实验,_______(选填“能”或“不能”)得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”这个结论;
(5)兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变木块的速度,进行实验,记录的实验数据如表:
实验次数 1 2 3 4
运动速度(m/s) 0.2 0.3 0.4 0.5
测力计的示数(N) 1.2 1.2 1.2 1.2
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 _______(选填“有关”或“无关”);
(6)小组交流讨论时发现:在实验中很难保持木块运动速度不变,于是小明设计了如图丁所示的实验装置,该装置 ________(选填“需要”或“不需要”)长木板保持运动速度不变;该小组还想探究“滑动摩擦力大小与接触面面积大小是否有关”,他们设计了一个实验方案:一个长方体木块,每个面粗糙程度一样,分别平放、侧放在同一木板上,两次的接触面积不相同,测出两次的滑动摩擦力大小,若相等,则 _______(选填“有关”或“无关”),若不相等,则 _______(选填“有关”或“无关”)。
七、同一直线上二力的合力实验题
13.为了“研究同一直线上两个力的共同作用效果”,某同学利用一根橡皮筋、细线、弹簧测力计等器材进行实验。实验中,他先将橡皮筋的一端固定,然后在另一端系上细线,并用弹簧测力计沿同一方向拉伸橡皮筋,每一次实验橡皮筋拉伸的长度L相等,请仔细观察和比较图中的操作和弹簧测力计的示数,然后归纳得出初步结论:
(1)实验中,每次都将橡皮筋拉伸的长度相等的目的是让每次实验的力的_______相同;
(2)比较图(a)和(b)或(a)和(c)可知:如果一个力的作用效果与跟这个力同一直线上同方向另外两个力共同作用的效果_______时,则这个力的大小就是另外那两个力大小的_______。
14.小林在研究“同一直线上二力合成”的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在O点,另一端用细线固定在弹簧测力计的挂钩上,每次实验时,都将弹簧由A 拉伸到B点。研究过程及实验数据如图a、b、c 所示:
(1)在a、b和c 三次实验中,都将弹簧A 拉伸到B 点,目的是使每次实验中力的作用效果 ______(选填“相同”或“不相同”);
(2)分析比较a 和b 两次实验可得出结论:同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小等于这两个力的大小之______,合力的方向与这两个力的方向______;
(3)通过比较a、c两次实验得出结论:同一直线上的两个力,如果方向相反,合力的大小等于这两个力的大小之______ ,合力的方向与______(选填“较大”或“较小”)的力方向一致。
八、压强实验题
15.在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵____来体现的,是否可以用木板代替海绵来完成实验?答:____。
(2)比较图2、图3所示的实验现象,这样做的目的是为了控制____相同;可以得出结论:____________。可用此结论解释的生活事例是:____。(一个即可)
(3)图3中桌面对海绵的压强为p1,小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4所示,桌面对沙子的压强为p2,则p1____p2。
16.茫茫白雪中,体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地上行走,陷入雪中的情景不同,如图一所示。小高同学想:压力的作用效果与哪些因素有关呢?他做出如下猜想:
猜想一:压力的作用效果与压力的大小有关;
猜想二:压力的作用效果与受力面积的大小有关。
为了验证猜想,他选用一个长方体木块、三个相同的砝码及海绵进行探究,实验过程如图二所示。请你完成下列内容:
(1)实验中,他是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,这种物理学的研究方法也运用于___________实验中(选填字母)
A.探究二力的合成时,用合力来代替两个力的作用效果
B.探究物体重力与质量的关系时,用弹簧测力计测量不同质量的钩码的重力
C.探究液体内部压强时,用形管两侧液面的高度差来体现液体压强的大小
(2)根据图甲、乙两图,可初步得出结论:在受力面积一定时,______越大,压力的作用效果越明显;
(3)用图甲、丙两图探究猜想二,应在图丙木块上放_______(选填“一”、“二”或“三”)个砝码;
(4)根据以上所学知识可知:在实施冰面救人时,为接近落水者,施救者应选用________(选填“长木条”、“长木梯”或“长木板”)垫在身下。
九、液体压强实验题
17.在“探究液体压强与哪些因素有关”时,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,为确保U形管内的水面相平,阀门K应处于__________(选填“打开”或“关闭”)状态。
(2)比较__________两图可得出:液体压强随深度的增加而增大。
(3)比较丙、丁两图可初步得出:液体在同一深度向各个方向的压强__________。
(4)若想通过丁、戊两图得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向__________移动适当的距离。
18.通过学习,同学们知道了液体压强的特点,正好实验室两个烧杯里分别盛有清水和盐水,但没有标签。于是小明想利用下面的装置来鉴别。
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当是_____________的,而小明同学却观察到如图a所示的情景,调节的方法是:( )(选填字母序号);
A.将此时右边支管中高出的液体倒出
B. 取下软管重新安装
(2)压强计是通过U形管中液面的______________来反映被测压强大小的;
(3)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图c和d,发现d中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图d中装的是盐水,
①你认为。小明的结论是__________________(填“可靠的”或“不可靠的”);
②简要说明理由:_______________________;
(4)要鉴别两种液体,还利用图e所示的装置进行实验,若橡皮膜出现图示情况,说明隔板左侧的液体对橡皮膜压强___________选填(“大于”、“小于”或“等于”)隔板右侧的液体对橡皮膜压强,则隔板_________________________(选填“左”或“右”)侧的液体是盐水。
十、大气压强和流体压强实验题
19.小刚准备了桶、轻质吸盘、细绳(质量忽略不计)、玻璃板、细沙这些器材来粗略测量大气压的值。
(1)先将玻璃板固定在水平面上,再用力将吸盘紧压在玻璃上,这一步骤的目的是___________;测出此时吸盘的直径并算出面积记为S;
(2)将空桶用细线挂在吸盘上,此时它们都处于静止状态(如图所示),吸盘受到的绳子拉力和吸盘受到的大气压力___________一对平衡力(选填“是”或“不是”);
(3)将细沙逐步加入桶内,直到吸盘刚好脱落,测出此时___________的总重力记为G,从而算出大气压的值;
(4)细心的同学发现随着装的重物变多,吸盘向内收缩,导致测得的大气压的值___________。
20.物理课上,利用传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”的演示实验,装置如图甲所示。
(1)装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起,右端与吹风机的尾部相连,当用吹风机抽气时,在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同,则细管内气体流速比粗管内气体流速___________,压强较小;
(2)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,打开吹风机抽气时,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:图线③反映的是装置中___________(选填“A”、“B”或“C”)塑料管的气体压强随时间变化的情况;
(3)将抽气的吹风机调换挡位后,图像中①②③三条图线出现了下移,由此可以判断三节管中气体的流速___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
期中复习实验专题练习答案
1.(1)大小
(2)方向
(3)作用点
解:(1)由题意知,且(a)、(b)两图中力的方向和作用点均相同,仅大小不同,因此比较(a)、(b)两图,能说明力的作用效果跟力的大小有关。
(2)(a)、(c)两图中,力的作用点相同,仅方向不同,因此比较(a)、(c)两图,能说明力的作用效果跟力的方向有关。
(3)(a)、(d)两图中,力的方向相同,仅作用点不同,因此比较(a)、(d)两图,能说明力的作用效果跟力的作用点有关。
2.(1)大小
(2)乙
(3)甲
(4)控制变量
解:(1)甲和丙所挂钩码数量不同,位置相同,对钢片拉力方向相同,甲和丙中钢片的形变程度不同,可以得出结论:力的作用效果与力的大小有关。
(2)甲和乙中所挂钩码的位置不同,数量相同,对钢片拉力方向相同,通过比较甲和乙中钢片的形变程度,可以得出结论:力的作用效果与力的作用点有关。
(3)甲和丁中所挂钩码的个数相等,位置相同,对钢片的拉力大小相同,但方向不同,通过比较甲和丁中钢片的形变,可以得出结论:力的作用效果与力的方向有关。
(4)实验中,每次控制其它物理量不变,只通过改变一个物理量来探究影响力的作用效果的因素,采用了控制变量法。
3.(1) 刻度尺 4
(2)
(3)正比
解:(1)[1]钩码的重力已知,因此不需要测量,实验中要测量的是弹簧的伸长量,故需要的测量工具为刻度尺。
[2]分析表中数据发现,除第4次实验数据外,其余几次实验中,弹簧拉力每增大1N,伸长量都增大0.4cm,因此第4次实验数据是错误的。
(2)将表中拉力对应横坐标,弹簧伸长量对应纵坐标,去除第四次的错误数据,描点作出图象如下:
(3)弹簧伸长量与所受拉力的关系图像为过原点的直线,说明在一定范围内,弹簧伸长量与所受拉力成正比。
4.(1) 弹性限度内 20 10
(2) B A
(3)22.5
解:(1)[1]任何一个弹簧,“弹簧的伸长量与弹簧的弹力大小成正比”成立的前提条件都是:要在这个弹簧的弹性限度内。
[2]橡皮筋上悬挂重力为10N的物体时,橡皮筋A受到的拉力为10N,由图乙可知,橡皮筋A的伸长量为20cm。
[3]橡皮筋上悬挂重力为10N的物体时,橡皮筋B受到的拉力为10N,由图乙可知,橡皮筋B的伸长量为10cm。
(2)[1][2]由图乙所示,橡皮筋B在0~15cm内,橡皮筋的伸长量与受到的拉力成正比,拉力的范围为0~15N,伸长1cm长度,拉力变大1N;橡皮筋A在0~20cm内,橡皮筋的伸长量与受到的拉力成正比,拉力的范围为0~10N,伸长1cm长度,拉力变大0.5N。所以橡皮筋B能测量的力更大;橡皮筋A变化相同的长度时,拉力变化更小。所以用橡皮筋B制成的测力计量程大,用橡皮筋A制成的测力计测量的精确程度高。
(3)由图乙可知,橡皮筋A、B并联起来后,橡皮筋的最大伸长量为15cm,此时橡皮筋B受到的拉力为;由小问(2)中可知,橡皮筋A伸长1cm长度,拉力变大0.5N,所以伸长15cm时,橡皮筋A受到的拉力为。所以橡皮筋A、B并联起来后,能够测量力的最大值
5. 天平 弹簧测力计 正 B 不变
解:(1)[1][2]①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。
[3]②因重力与质量之比为定值,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。
[4]③因物体所受的重力跟它的质量成正比,故重力随质量的变化关系图像为过原点的直线,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[5]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a,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。
6.(1) 托盘天平 弹簧测力计
(2)4.9
(3)9.8
(4)150
(5)小于
解:(1)[1][2]实验中,需要的测量物体的质量与重力,则需要用到的测量工具有托盘天平和弹簧测力计。
(2)如图A所示,测力计的分度值为0.1N,示数为4.9N,即第3次实验中物体3所受的重力为4.9。
(3)第3次实验中物体3的重力与质量的比值为
由表格中数据得,同一物体的重力与质量的比值为
(4)月球对它表面附近的物体也有引力,这个引力是地球对地球表面附近同一物体引力的。若一个连同随身装备共90kg的航天员到达月球表面,根据上面的实验结果可知,月球对他的引力是
(5)由图B得,分别处在两个星球表面受到相同重力的两个物体,在甲星球表面上的物体的质量小于在乙星球表面上的物体的质量。
7.(1) B 转换
(2)不需要
(3) 做匀速直线运动 改变
解:(1)[1]在该实验中,小车从斜面同一高度由静止滑下,到达水平面时的初速度相同。小车在不同表面滑行时,受到的阻力不同,滑行的距离也不同。阻力越大,小车滑行的距离越短;阻力越小,小车滑行的距离越长。所以“小车在水平面上滑行的距离”反映的是阻力对小车运动的影响情况。
故选B。
[2]这里通过小车滑行的距离来反映阻力对小车运动的影响,是将不易直接观察和测量的“阻力对小车运动的影响”转化为容易观察的“小车在水平面上滑行的距离”,运用了转换法。
(2)若实验时小车仅在木板表面上滑行时滑出了木板右端,说明在木板表面上小车受到的阻力较小,滑行距离较长,虽然滑出了木板右端,但我们仍然可以知道在木板表面上小车滑行的距离比在其他表面上长,不影响实验结论的得出,所以不需要重做本实验以获取可靠的证据。
(3)[1]从实验现象可知,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,滑行的距离越远。由此可推理,若水平面绝对光滑,小车将不受阻力,那么运动的小车将在水平面上做匀速直线运动。
[2]在没有阻力的情况下,小车一直做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持;而当小车受到阻力时,运动状态会发生改变,这说明力是改变物体运动状态的原因。
8.(1)小明分别用不同的力推了一下小车
(2)相等
(3) 越小 慢
(4)匀速直线运动
(5)不能
解:(1)实验中为了使小车到达水平面的速度相同,应使小车从同一斜面的同一高度由静止下滑,实验中小明分别用不同的力推了一下小车,此操作使错误的。
(2)为了使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小相等,实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下。
(3)[1][2]小车对水平面的压力相同,毛巾表面的接触面的粗糙程度最大,玻璃表面的接触面的粗糙程度最小,小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(4)推理:如图乙所示的实验,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它的速度将不变,将做匀速直线运动。
(5)生活中,不受力的物体的不存在的,牛顿第一定律在实验加推理的基础上得出的,不能直接由实验得出。
9.(1) 静止 匀速直线
(2)不考虑
(3)大小
(4)旋转
(5) 相等 相反 同一条直线
解:(1)[1][2]静止或匀速直线运动为平衡状态,在探究“探究二力平衡的条件”实验中,应保持物体处于静止或匀速直线运动状态进行研究。
(2)小卡片的质量很小,重力可以忽略不计,实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力。
(3)卡片两边受到的拉力大小等于钩码个数,探究两个力的大小关系时,应该观察细线两端所挂钩码的个数。
(4)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,进行如下操作:旋转小卡片,保证拉力大小不变,方向相反的基础上,使卡片两边受到的拉力作用不在同一直线上,松手后观察小卡片是否平衡。
(5)[1][2][3]由实验可得结论:作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,且作用在上同一直线,则这二力平衡。
10.(1) 木块受到桌面摩擦力 平衡 丙
(2)作用在同一条直线上
(3) 轻 减小卡片重力对实验的影响
(4)作用在同一个物体上
解:(1)[1][2]把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,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,由于木块和桌面之间的接触面不光滑,产生了向左的摩擦力,因此木块处于静止状态,即木块处于平衡状态。
[3]甲图中是木块,乙图中是小车,丙图中是纸片,木块与桌面之间是滑动摩擦,小车与桌面之间是滚动摩擦,纸片与桌面之间没有摩擦,在相同条件下,减小摩擦力可以减小对实验结果的影响,因此采用方案丙效果更好。
(2)将小车转动一个角度,两个力不在同一直线上,小车不能保持平衡,将转动回来,说明一对平衡力需在同一直线上,所以实验中设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上。
(3)[1][2]用丙方案实验时,选择比较轻的卡片C,由于重力的方向是竖直向下的,若小卡片过重,在重力作用下此时卡片受到的两个拉力不会作用在同一条直线上,会对实验产生影响,所以选择重力小的卡片可以减小卡片重力对实验的影响。
(4)用丙方案实验时,当小卡片平衡时,用剪刀剪断小卡片,此时二力不在同一物体上,观察到剪开的卡片向两边运动,说明二力平衡的另外一个条件是两个力必须作用在同一物体上。
11.(1) 水平 =
(2) 压力大小 <
(3)越大
解:(1)[1][2]实验中要用弹簧测力计拉着木块在水平木板上沿水平方向做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,根据二力平衡,木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(2)[1]比较甲、乙两个实验,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,测力计示数不同,则木块受到的滑动摩擦力大小不同,说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
[2]在甲实验中,弹簧测力计的示数为1.5N,根据二力平衡,木块受到的滑动摩擦力为1.5N。若拉力增大为2N,压力和接触面粗糙程度不变,则木块受到的摩擦力不变,仍为1.5N,小于2N。
(3)比较乙、丙两图,压力大小相同,丙中接触面粗糙程度较大,测力计示数较大,可得:在压力大小相等的情况下,接触面越粗糙,摩擦力越大。
12.(1)匀速直线
(2)压力
(3)甲、丙
(4)不能
(5)无关
(6) 不需要 无关 有关
解:(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识,可知拉力的大小等于滑动摩擦力的大小。
(2)甲、乙两次实验接触面的粗糙程度一定,压力不同,弹簧测力计的示数不同,即摩擦力不同,说明摩擦力的大小和压力大小有关,即:接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大。
(3)探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,应控制压力大小不变,只改变接触面的粗糙程度,故选甲、丙两实验。
(4)乙、丙实验接触面粗糙程度、压力大小都不同,存在两个变量,所以不能得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”的结论。
(5)从表格中的数据可以看出,四次实验中木块运动的速度越来越大,而拉力的大小却始终不变,因此摩擦力的大小与运动的速度无关。
(6)[1][2][3]丁图所示的实验装置,物体相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动;为探究滑动摩擦力的大小是否与接触面积大小有关,应控制压力、接触面的粗糙程度不变,分别平放、侧放在同一木板上来改变接触面积,比较弹簧测力计的示数,若示数相同,则无关,若示数不同,则有关。
13.(1)作用效果
(2) 相同 和
解:(1)由于橡皮筋受到的力与橡皮筋的伸长量成正比,所以每次都将橡皮筋拉伸的长度相等,是为了使每次实验中力的作用效果相同。
(2)[1][2]比较图(a)和(b),橡皮筋的伸长量相等,力的作用效果相同,图(b)中两弹簧测力计的拉力之和与图(a)弹簧测力计拉力的大小相等,由此可知:同一直线上方向相同两个力的共同作用效果与一个力的作用效果相同,则这个力的大小等于另外两个力大小之和。
14.(1)相同
(2) 和 相同
(3) 差 较大
解:(1)力能使物体发生形变,力的大小影响力的作用效果,力的方向、作用点相同时,力的作用效果相同,力的大小相同,利用等效替代法,利用分力共同产生的作用效果等效替代合力产生的作用效果,因此三次实验中,都将弹簧A 拉伸到B 点,目的是使每次实验中力的作用效果相同。
(2)[1][2]分析比较a 和b 两次实验,4N向右的拉力产生的效果与两个向右分别为3N和1N的力共同产生的效果相同,可得出结论:同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小等于这两个力的大小之和,合力的方向与这两个力的方向相同。
(3)[1][2]通过比较a、c两次实验,4N向右的拉力产生的效果与一个5N向右的拉力和一个1N向左的拉力共同产生的效果相同,得出结论:同一直线上的两个力,如果方向相反,合力的大小等于这两个力的大小之差,合力的方向与较大的力方向一致。
15.(1) 凹陷程度 不可以
(2) 压力大小 压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显 见解析
(3)=
解:(1)[1][2]根据转换法,该实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显。因木板受压形变不明显,故我们不可以用木板代替海绵来完成实验。
(2)[1][2][3]比较图2、图3知两个相同的小桌分别正放和倒放在海绵上,砝码相同,其目的是控制压力大小相同,改变受力面积,可以得出:压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显(压强越大);钉子尖做得很尖,菜刀磨得锋利就是根据此道理制成的。
(3)图3中桌面对海绵的压强为p1,小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4所示,桌面对沙子的压强为p2。由于压力和受力面积都不变,故压强不变,则p1=p2。
16.(1)C
(2)压力
(3)一
(4)长木板
解:(1)本实验通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,运用转换法。
A.探究二力的合成时,用合力来代替两个力的作用效果,是等效替代法,故A不符合题意;
B.探究物体重力与质量的关系时,用弹簧测力计测量不同质量的钩码的重力,钩码的重力大小等于弹簧测力计的拉力大小,是等量替代法,故B不符合题意;
C.探究液体内部的压强时,用U形管两侧液面的高度差来体现液体压强的大小,是转换法,故C符合题意。
故选C。
(2)根据图甲、乙两图,可以看出放置两个砝码的情况下,木块对海绵的压力变大,受力面积不变,海绵的凹陷程度更深,所以可初步得出结论:在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)图甲、丙探究压力的作用效果与受力面积的大小有关时,由控制变量法可知,应控制受力面积不相同,压力大小相同,所以应在图丙图木块上放一个砝码。
(4)在冰面上救人时,需要考虑增大受力面积来减小对冰面的压强,防止冰面破裂。根据压强的公式可知,当压力一定时,受力面积越大,压强越小。长木板的宽度显著大于长木条或长木梯的侧边,能最大限度增大受力面积,从而降低冰面破裂风险。
17.(1)打开
(2)乙、丙
(3)相等
(4)上
解:(1)U形管与探头连接时,为确保U形管内的水面相平,阀门K应处于打开状态,两管液面上方气体与大气连通,液面即是相平的。
(2)研究液体压强与深度的关系,要控制液体的密度不变,改变探头在液体中的深度,所以可以比较 乙、丙两图。
(3)比较丙、丁两图可知,液体的密度不变,探头在液体中的深度不变,探头在液体中的方向改变,U形管两侧液面高度差相同,即产生的液体压强相同,可初步得出:液体在同一深度向各个方向的压强相等。
(4)若想通过丁、戊两图得出液体压强与液体密度的关系,要控制深度相同,应将图戊中的探头向上移动适当的距离。
18.(1) 相平 B
(2)高度差
(3) 不可靠 没有控制液体的深度相同
(4) 大于 左
解:(1)[1][2]压强计使用前U形管内两侧液面的气压是相同的,当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平的;U形管左侧连的是软管和橡皮膜,是一个密闭的容器;U形管右侧是一个开口的容器,上方是空气;U形管出现液面高度差就是因为软管中的气体压强和大气压不相等的缘故,左侧液面较低,说明左侧软管中的气体压强大于大气压;此时应该将软管卸下来,使管内压强和大气压相等,然后再接上,故选B。
(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。
(3)[1][2]小明的结论不可靠.由图c、d知,金属盒在两种液体中的深度不同,d中深度大,压强大,可能是盐水也可能是水,无法根据压强的大小关系来判断液体密度的大小。
(4)[1][2]若橡皮膜出现图示情况,即橡皮膜向右凸出,说明隔板左侧的液体对橡皮膜压强大于隔板右侧的液体对橡皮膜压强,因液体深度相同,根据p=ρgh,则隔板左侧的液体密度较大,是盐水。
19.(1)排尽筒内空气
(2)不是
(3)吸盘和桶以及细沙
(4)变小
解:(1)用力将吸盘紧压在玻璃上,目的是为了排尽空气,使吸盘内接近真空,从而让大气压将吸盘紧压在玻璃板上。
(2)吸盘处于静止状态,除受到绳子的拉力和大气压力外,还受到自身竖直向下的重力,所以绳子的拉力和大气压力大小不相等,不是一对平衡力。
(3)当吸盘刚好脱落时,吸盘和桶以及细沙的总重力与大气对吸盘的压力大小相等,因此需测吸盘和桶以及细沙的总重力G,再通过计算大气压。
(4)吸盘向内收缩,会使吸盘与玻璃板的实际接触面积S变小,但计算时仍用原面积,根据,S偏大则计算出的大气压值偏小。
20.(1)大
(2)C
(3)增大
解:(1)在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同,则细管内气体流速比粗管内气体流速大,流体在流速大的地方压强小,故A管的液面最低。
(2)由图乙的①②③三条图线可知,③的压强最大,说明③的流速最小,则对应塑料管的横截面积最大,所以图线③反映的是塑料管C的气体压强随时间变化的情况。
(3)①②③三条图线出现了下移,说明气体的压强变小,气体的流速增大。
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