专题五(力学)实验题-2026年八年级物理下册人教版(含解析)

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专题五(力学)实验题-2026年八年级物理下册人教版(含解析)

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专题五 (力学)实验题-2026年八年级物理下册新人教版
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.力的作用效果与哪些因素有关呢?为了探究这个问题,小明设计了这样的实验: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,通过钢片受力而发生的形变来研究问题,如图所示的是小华设计实验的几个主要步骤。(小华使用的钩码规格相同)
(1)通过比较(a)和(c)中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的_____有关;
(2)通过比较(a)和(d)中钢片的弯曲方向,可以发现:力的作用效果与力的_____有关;
(3)通过比较_____和_____中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的作用点有关。
2.小明在选用弹簧测力计的过程中,发现用不同规格的弹簧测力计测量大小相同的力时,弹簧伸长的长度不一样。关于影响弹簧的伸长量的因素,小明有以下三种猜想。
猜想1:弹簧的材料可能影响弹簧的伸长量。
猜想2:弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量。
猜想3:弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。
小明为了探究自己的猜想,设计出一个实验方案:
①将一根弹簧剪成长度不同的两根,测出两根弹簧的初始长度、;
②如图甲所示,固定弹簧的一端,用大小相同的力拉弹簧,测出两根弹簧的对应长度、;
③改变拉力的大小,重复实验步骤②,记录实验数据。
(1)图甲中,该实验还缺少的实验器材是______。
(2)实验方案中“将一根弹簧剪成长度不同的两根”,这样做是为了得到______和______均相同的两根弹簧,该实验方案研究的是猜想______(填序号)。
(3)实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”,表明弹簧的伸长量还与__________有关。
(4)实验方案中除了步骤①②外,还设计步骤③的目的是__________。
(5)探究完成后,小明选了A、B两根长度和材料相同,但粗细不同的弹簧进行测试,绘制出如图乙所示的图像,图像中只有OA段和OB段是弹性形变,若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用弹簧______;小明的力气比较大,他要制作弹簧拉力器锻炼,应选用弹簧______。(均选填“A”或“B”)
3.在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中,某兴趣小组进行了如下实验:
(1)使用弹簧测力计测量钩码的重力大小时,图甲、乙两种方式正确的是______(选填“甲”或“乙”)。
(2)测量物体2的重力时弹簧测力计示数如图丙所示,则物体2的重力是______N。
(3)该兴趣小组设计了一个实验记录表格,请将表中“______”处的内容填写完整。
实测物体 物体1 物体2 物体3 物体4
物体的质量m/kg 0.1 0.24 0.38 0.56
______ 1.0 3.8 5.6
G与m的比值关系(N/kg)
(4)能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图像的是______。
A.B.C.D.
4.如图1所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布,让小车从同一斜面的顶端由静止滑下,观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。
(1)实验中每次均让同一辆小车从同一斜面的同一位置由静止自由下滑,目的是使小车在水平面上开始滑行时具有相同的_____;
(2)实验时是通过观察_____来反映阻力对物体运动的影响,用到的实验方法是_____;
(3)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板表面上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越_____(选填“快”或“慢”);
(4)该实验说明物体的运动_____(选填“需要”或“不需要”)力来维持,英国科学家牛顿总结前人成果概括出了牛顿第一定律。
(5)由此实验可联想到汽车由于具有_____,刹车时不能立即停下。雨天驾驶时应该_____(选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离。
(6)做完实验后小福思考荡秋千运动到最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?你认为其中正确的是_____。(图中的黑点表示小福同学)
A.做匀速圆周运动 B.做匀速直线运动
C.继续来回摆动 D.保持静止状态
5.如图所示,在“探究二力平衡条件”时,小明不断改进并先后设计了三个实验方案。
(1)实验中通过改变______来改变拉力大小,从而探究二力平衡时力的大小关系。
(2)甲方案中,小明在左端放上2N的重物,右端放上1.9N的重物时,木块静止,此时木块受到的______(选填“可能是”“一定是”或“一定不是”)平衡力。这三个实验装置中,你认为装置______更科学。
(3)装置丙中,为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一条直线上,小明用手_______(选填“翻转”或“旋转”)平衡的小卡片,松手后观察小卡片__________(选填“松手瞬间”或“最终”)是否保持平衡;
(4)为了探究两个力是否作用在同一个物体上,如图丙所示,他将要对卡片进行的操作是______;
(5)小红同学也用卡片对同一问题进行了探究,但她在组装支架上装配的两个滑轮不在同一高度(如图丁所示),你认为______(选填“能”或“不能”)用小红的装置进行实验。
6.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板,实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)同组的小杰发现小英在第一次实验中出现图乙的错误操作,应使弹簧测力计______匀速拉动木块;
(2)纠正错误后,进行实验,比较1、2两次实验,是为了探究______对滑动摩擦力大小的影响;
(3)比较______(填实验序号)两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(4)由于实验时控制不好力度,小杰同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丙所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,实验中长木板______(选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动。此时木块受到的摩擦力方向______。
7.物理老师利用橡皮筋、定滑轮、钩码、小绳子和同学们一起探究同一直线上二力的合成,实验装置如图所示,橡皮筋原长AE,在力、的共同作用下伸长到。
(1)该实验应用了力能使物体______的道理,图中表示橡皮筋________的长度。
(2)实验中,老师每次均将橡皮筋右端拉至点,这样做的目的是_____________。
(3)通过比较图______两种情况,可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力的方向相同。
(4)通过比较图乙和图丙两种情况,可知同一直线上方向_______的两个力的合力大小等于这两个力大小之差的绝对值,方向跟_____(选填“较大”或“较小”)的那个力的方向相同。
8.在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,小龙先将海绵放在水平桌面上,如图甲所示。接着将小桌腿朝下放在海绵上,如图乙所示。然后将铁块A放在小桌上,如图丙所示。最后将桌面朝下,把铁块B放在小桌上,如图丁所示。
(1)实验中,根据海绵的________可以判断压力的作用效果,这里采用的研究方法是________;
(2)由乙、________两图所示实验可得压力的作用效果与压力大小有关;
(3)利用丙、丁两图所示实验探究压力的作用效果与受力面积大小是否有关时,铁块A和B质量关系是________(选填“相等”或“不相等”);
(4)将丁图中小桌和铁块B放在如图戊所示的木板上,________(选填“能”或“不能”)完成实验,此时图戊中木板受到的压强p与图丁中海绵受到的压强的大小关系为p________(选填“>”“=”或“<”);
(5)实验时,小龙将小桌换成木块,并将木块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图己所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关,他得到的结论是________的(选填“正确”或“错误”),理由是________。
9.我校物理兴趣小组利用如图所示器材,探究“液体压强跟哪些因素有关”。
(1)实验前,利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计,放在空气中静止后,发现U形管两边的液面出现如图甲所示的情景,接下来正确的调节方法是______;
(2)压强计是通过观察U形管两端______来显示橡皮膜所受压强大小的仪器;
(3)通过比较图中______两个实验,是为了探究液体的压强与液体深度的关系,这种实验研究方法是______法,依据得出的结论,拦河大坝要做成______(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
(4)在探究密度对液体压强影响的实验时,保持图乙中探头的位置不变,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。老师说她的操作不科学,原因是______;
(5)利用如图戊的实验器材进行拓展实验:容器中间用隔板分成A、B两部分,隔板底部有一小圆孔(用C表示),用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变。如图己,当在A中盛水,测得深度为12cm,在B中盛某种液体,测得深度为15cm,此时C处皮膜形状刚好不改变,则B中液体密度=______。()
10.小王同学利用托里拆利实验装置测量大气压,如图所示:托里拆利实验。
(1)将装满水银的玻璃管倒放入水银槽内,松开下面的手,待管内水银柱稳定后,测出的高度差如图,则当地大气压相当于,___________mm水银柱产生的压强;
(2)实验中玻璃管内水银面的上方是___________,管外水银面的上方是空气;
(3)在实验中,如果将玻璃管由竖直稍微倾斜,则管内外水银面高度差将___________;如果在操作时管中漏进了一个小气泡,则将导致测得的气压值___________(选填“偏大”或“偏小”);
(4)在这个实验中,如把水银换成水,将玻璃管灌满水后,倒插在水槽内时,管中的水柱___________(选填“会”或“不会”)下降;如果这时在管顶开一个小孔,水柱___________(选填“会”或“不会”)向上喷出。
(5)另一小组同学用下图所示的装置进行实验,排出注射器内的空气后将其密封。当注射器中的活塞刚好被拉动时,弹簧测力计示数为F,注射器容积标注为V,用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为L。则他们测出大气压的表达式为p=___________。同学们交流发现,这个方案误差较大的原因可能是(写一条即可)___________;
11.洗手液瓶中的按压式吸液结构,如图所示。
(1)按压式瓶盖的工作原理和______(选填“活塞式抽水机”、“船闸”或“微小压强计”)的工作原理相同;
(2)洗手液能被“吸”上来是利用了_______。向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压______储液筒中气压;(选填“大于”“小于”或“等于”)
(3)如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖,______(选填“能”或“不能”)挤出洗手液。
12.据图回答问题:
(1)如图1:在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,使小车从斜面的同一高度滑下,目的是使小车进入水平面时______相同;
(2)如图2:在探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验中,用______来反映压力的作用效果;
(3)如图3:______实验第一次证明了大气压强的存在;
(4)如图4:用纸板制作出一个上凸下平的模型,将其固定在一个托盘测力计上;在模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟气流。打开电风扇后,测力计的示数将会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
13.实验小组的同学利用弹簧测力计、金属块、溢水杯、水和小桶等器材,按照如图所示的实验进行操作,探究浮力的有关问题。
(1)比较B、C、D三次实验,可得出的结论是:当液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力____________。
(2)比较___________(填字母序号)三次实验,可得出结论:物体受到的浮力的大小与其浸没在液体中的深度无关。
(3)综合分析实验数据,金属块浸没在水中时受到的浮力是________N,浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体______________________。
(4)根据实验数据可计算出该金属的密度是_________。
(5)若实验结束整理器材时,发现弹簧测力计未使用时指针指在0.2N刻度线处,则计算出的金属块的密度值__________(选填“偏大”、“准确”、“偏小”)。
14.全球最大、国内首艘双燃料动力系统的大型起吸式挖泥船——“新海鳄”号正式交付使用。小明在参观期间表现出色。工程师送给小明一个“新海鳄”的模型。兴奋的小明回到学校,根据模型突发奇想,利用“新海鳄”号挖泥船模型验证阿基米德原理,小明设计了以下实验:
他准备一个装满水的溢水杯,“新海鳄”号模型船,一个弹簧测力计,一个力传感器;
(1)甲图:用弹簧测力计测量空烧杯的重力;乙图:模型船在空气中的重力;丙图:将模型船放入溢水杯中,此时模型船受到的浮力为__________,待水不溢出后,丁图:用弹簧测力计称出溢水杯和溢出水总重,则排开水的重力__________;
(2)通过重复三次上述实验,对收集的数据进行分析总结得出__________(用题中所给物理量符号表示),这就是著名的阿基米德原理;
(3)小明利用力传感器组装了戊图所示的实验装置,力传感器下方安装有轻质伸缩组件,可以匀速向下缓慢伸长,把漂浮的模型船(不进水、不吸水)向下压入水中,并绘制出了己图所示的压力随时间变化的图像。在之内,模型船受到的浮力__________(填变化情况),后,力传感器的示数不变的原因是________,此时,此时模型船受到的浮力为__________。
15.“制作简易密度计”的跨学科实践活动中,同学们需要用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铜丝、石蜡等材料制作一个简易密度计,称得其总质量为10g。
(1)制作时,先将吸管两端剪平,在其下端塞入适量细铜丝并用石蜡把端口密封,目的是降低________,将制作完成的密度计放入液体中,使其处于竖直________状态(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),该密度计稳定在液体中时受到的浮力为________N。
(2)将自制密度计分别放入水中和密度分别为、的食盐水中,待密度计稳定后用记号笔分别在液面齐平处标出刻度A、B、C(如图甲),刻度C处应标示的密度值为________。
在标记刻度过程中,发现相邻两刻度线之间的距离较小,为提高测量精度,在保证密度计总质量不变的前提下,请你提出一条合理的改进措施:_________。
(3)将制作好的简易密度计置于水中(如图乙),量出水面至封口端的距离为H,此时密度计受到的浮力为;再将同一密度计置于盐水中(如图丙),量出盐水液面至封口端的距离为h,此时密度计受到的浮力为,则_________(选填“<”“=”或“>”),忽略细铜丝的体积,盐水的密度_________(用、H、h表示)。
16.在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,如图甲、乙、丙所示,将A、B、C三个钢球先后从同一装置,高度分别为、、的位置由静止开始滚下(,),水平面上同一位置的木块被撞出一段距离后停下。请回答以下问题:
(1)实验中探究的物体的动能是指__________(填字母)。
A.钢球在斜面上的动能 B.钢球撞击木块时的动能
C.钢球撞击木块后的动能 D.木块被钢球撞击时的动能
(2)实验通过观察________来判断研究对象的动能大小,这种研究问题的方法叫_______。
(3)在甲、乙两图中,______(选填“甲”或“乙”)图中的钢球在刚到达水平面时的速度更大。比较甲、乙两图进行的实验,可以得到结论:________________。
(4)比较_____两图进行的实验,可以得到结论:物体的速度相同时,质量越大,动能越大。
17.小东利用如图所示的实验装置探究杠杆的平衡条件,所用杠杆刻度均匀,各钩码相同。
(1)静止于支架上的杠杆如图甲所示此时杠杆处于______(填“平衡”或“非平衡”)状态,应将杠杆右侧的螺母向______调节,使杠杆处于水平平衡状态。这样做的目的是为了便于测量______。杠杆平衡后,在实验过程中,______(填“能”或“不能”)再调节螺母。
(2)在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码,改变钩码数量和位置,使杠杆处于水平平衡状态,记录数据,总结可得杠杆的平衡条件为______。
(3)小东想在图乙中的B处挂______个钩码使杠杆能在水平位置平衡,用弹簧测力计始终竖直向下拉杠杆,使杠杆从水平位置缓慢匀速转过一个小角度(如图丙所示),拉力的大小应______(填“变大”“不变”或“变小”)。
18.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小敏用如图所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表所示。
实验序号 物重G/N 物体上升高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 1 0.2 0.7 0.4 71.4%
2 2 0.2 1.3 0.4 76.9%
3 3 0.2 1.8 0.4 83.3%
(1)小敏是用图中的 _____ (选填“甲”或“乙”)滑轮组完成实验的。
(2)实验中用到的测量工具有弹簧测力计和 ________ 。
(3)分析数据可得结论:使用同一滑轮组,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率与物重的关系可能是     。
A.B.C.D.
(4)小敏同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,小敏想静止读数,如果这样做,测得的机械效率将 _______ (选填“偏大”“偏小”或“更准确”)。
(5)除改变物重外,请再提出一种提高滑轮组机械效率的方法 _______ 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
《专题五 (力学)实验题-2026年八年级物理下册人教版》参考答案
1.(1)大小
(2)方向
(3) a b
【详解】(1)(a)和(c)中钢片的形变程度,可以发现(a)中一个砝码弯曲程度比(c)中两个砝码弯曲程度小,故力的作用效果与力的大小有关。
(2)通过比较(a)和(d)中钢片的弯曲方向可知,同样大小的力向上拉和向下拉效果不同,故力的作用效果与力的方向有关。
(3)(a)和(b)中力的作用点不同,在同样力的作用下效果不同,所以研究的是力的作用效果与力的作用点之间的关系。
2.(1)刻度尺
(2) 材料 粗细 2
(3)拉力大小
(4)让实验结果具有普遍性
(5) A B
【详解】(1)实验中需要测量弹簧的长度,所以缺少的实验器材是刻度尺。
(2)[1][2]将一根弹簧剪成长度不同的两根,这样做是为了得到材料和粗细均相同的两根弹簧。
[3]弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量故该实验方案研究的是猜想2。
(3)“用大小相同的力拉弹簧”,表明弹簧的伸长量还与拉力大小有关。
(4)步骤③改变拉力大小重复实验,目的是避免实验的偶然性,使实验结论更具普遍性。
(5)[1]精确程度较高的弹簧测力计需要在相同拉力下伸长量更大,这样刻度可以更精细。从图乙看,相同拉力下弹簧A的伸长量更大,所以选A。
[2]弹簧拉力器需要能承受较大的拉力,从图乙看,弹簧B能承受的最大拉力更大,所以选B。
3.(1)甲
(2)2.4
(3)物体的重力
(4)B
【详解】(1)重力方向竖直向下,使用弹簧测力计测重力时,需要沿竖直方向拉钩码,因此正确的是甲。
(2)图丙中弹簧测力计分度值为,指针指向,则物体2的重力是。
(3)本实验探究重力与质量的关系,需要记录物体的质量和重力,表格已经有质量、与的比值两个栏目,因此空白处需要填写物体的重力。
(4)物体重力与质量满足,是定值,因此与成正比,对应图像为过原点的倾斜直线,故选B。
4.(1)初速度
(2) 小车在水平面上滑行的距离 转换法
(3)慢
(4)不需要
(5) 惯性 增大
(6)D
【详解】(1)根据控制变量法,实验中每次让同一辆小车从同一斜面的同一位置由静止自由下滑,是为了使小车在水平面上开始滑行时具有相同的初速度。
(2)[1]实验时通过观察小车在水平面上滑行的距离来反映阻力对物体运动的影响,因为阻力不同,小车滑行的距离就不同;
[2]这种通过观察一个易测量或易观察的物理量来反映另一个不易直接测量或观察的物理量的方法是转换法。
(3)从实验现象可知,毛巾表面最粗糙,阻力最大,小车滑行距离最短;木板表面最光滑,阻力最小,小车滑行距离最远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(4)实验中小车在阻力较小的表面能滑行更远的距离,若没有阻力,小车将一直运动下去,这说明物体的运动不需要力来维持。
(5)[1]汽车刹车时不能立即停下,是因为汽车具有惯性,要保持原来的运动状态继续向前运动一段距离;
[2]雨天路面湿滑,摩擦力减小,汽车刹车后滑行的距离会变长,所以雨天驾驶时应该增大汽车之间的距离。
(6)荡秋千运动到最高点时,速度为0,如果此时受到的力全部消失,根据牛顿第一定律,物体不受力时将保持静止或匀速直线运动状态,由于此时速度为0,所以会保持静止状态。
故选D。
5.(1)砝码个数
(2) 一定是 丙
(3) 旋转 松手瞬间
(4)将卡片剪开
(5)能
【详解】(1)实验中拉力大小等于钩码的重力,因此通过改变钩码的数量就能改变拉力大小,以此探究二力平衡时力的大小关系。
(2)[1]木块静止属于平衡状态,平衡状态的物体受到的力一定是平衡力(拉力的差值由桌面静摩擦力补充,整体合力仍然为零);
[2]三个方案中,丙装置使用小卡片,几乎消除了摩擦力对实验的影响,因此丙装置最科学。
(3)[1]要探究两个力是否必须在同一直线,需要旋转小卡片,让两个力偏离同一直线(翻转无法改变二力共线状态);
[2]松手后观察松手瞬间小卡片是否保持平衡,即可得到结论。
(4)要验证二力是否需要作用在同一物体上,将卡片从中间剪开,使两个力分别作用在两个物体上,观察能否平衡即可。
(5)即使两个滑轮不在同一高度,只要调整后仍能让小卡片在满足“同体、等大、反向、共线”时平衡,不影响实验探究,因此可以进行实验。
6.(1)水平
(2)压力大小
(3)
(4) 不需要 水平向右
【详解】(1)由图乙知,弹簧测力计没有水平拉动木块,即使木块做匀速直线运动,木块受到的拉力和滑动摩擦力也不是平衡力,因为它们不在同一直线上,所以要使滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数,弹簧测力计要水平拉动木块,使木块在水平面上做匀速直线运动。
(2)1、2两次实验接触面的粗糙程度相同,压力的大小不同,因此探究的是滑动摩擦力与压力大小之间的关系。
(3)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度之间的关系,需要控制压力的大小相同,接触面的粗糙程度不同,因此选择2、3两次实验。
(4)[1][2]木块相对地面处于静止状态,受到测力计拉力与木板对木块施加的摩擦力为平衡力,改进后,木块与弹簧测力计固定不动,故拉动木板运动,不需要木板做匀速直线运动。木板相对地面静止,拉力与摩擦力是平衡力,方向相反,故木块受到摩擦力方向水平向右。
7.(1) 发生形变 伸长
(2)控制力的作用效果相同
(3)甲、丙
(4) 相反 较大
【详解】(1)[1]图中橡皮筋在力的作用下伸长了,因此该实验应用了力能使物体发生形变的道理。
[2]图中表示橡皮筋原来的长度,则表示橡皮筋伸长的长度。
(2)每次都将橡皮筋右端拉至点,这样可以控制力的作用效果相同,从而反映合力的大小相同。
(3)图甲和图丙中,力和方向相同,通过比较可以得出同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同。
(4)[1][2]乙图中同一直线上方向相反的两个力的合力作用效果与丙图中力的作用效果相同,说明同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之差,方向与较大力方向相同。
8.(1) 凹陷程度 转换法
(2)丙
(3)相等
(4) 不能 =
(5) 错误 没有控制压力大小不变
【详解】(1)[1][2]实验中是通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的,这里采用是转换法,海绵凹陷程度越大,说明压力作用效果越明显。
(2)要探究压力的作用效果与压力大小的关系,需控制受力面积相同,改变压力大小,故应比较乙、丙两图。
(3)用丙、丁两图所示实验探究压力的作用效果与受力面积大小是否有关时,应控制压力相同,故铁块A和B质量关系应是相等的。
(4)[1]将该小桌和铁块B放在如图戊所示的木板上,因受压材料不同,故不能根据材料的凹陷程度来比较压力的作用效果。
[2]丁、戊两图中,压力大小相等,受力面积相等,根据可知,压强大小相等,即。
(5)研究压力的作用效果与受力面积的关系时,要控制压力大小相等。将木块沿竖直方向切成大小不同的两块,受力面积发生变化的同时,压力大小也发生了变化,出现了两个变量,无法研究,故他的结论是错误的,理由是没有控制压力大小不变。
9.(1)取下橡皮管,重新进行安装
(2)高度差
(3) 乙、丙 控制变量法 上窄下宽
(4)没有控制探头所在的液体深度相同
(5)
【详解】(1)图甲中U形管两侧出现高度差,说明橡皮管内压强大于外界压强,应取下橡皮管,重新进行安装,使U形管两边的液面高度相同。
(2)液体内部压强大小是无法直接观察获得,可以通过观察U形管两端高度差来显示橡皮膜所受压强大小,这是转换法的应用。
(3)[1][2]液体压强的大小与液体密度和液体深度有关,探究液体的压强与液体深度的关系,应控制液体的密度相同,故可比较乙、丙两个实验,应用了控制变量法。
[2]由于液体的压强随液体深度增大而增大,所以水越深,水底部的压强越大,为了防止大坝决堤,拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
(4)在探究液体压强与液体密度是否有关时,因控制探头所处的深度相同;加入盐水后,烧杯中液体的密度增大,深度也会增大;但因探头位置不变,则探头在盐水中的深度相较于在清水中的深度会增大,所以此时得出的实验结论是不可靠的。
(5)C处橡皮膜形状刚好不改变,则容器底部两侧压强相等,故
则B中液体密度
10.(1)750
(2)真空
(3) 不变 偏小
(4) 不会 不会
(5) 活塞被拉动时受摩擦力
【详解】(1)如图所示,水银柱高度为750mm,则当地大气压相当于750mm水银柱产生的压强。
(2)实验时,玻璃管装满水银,再倒立在水银槽中,水银柱下降后,玻璃管内水银面的上方是真空。
(3)[1]水银柱高度与大气压有关,如果将玻璃管由竖直稍微倾斜,则管内外水银面高度差将保持不变。
[2]如果在操作时管中漏进了一个小气泡,水银柱会下降,则将导致测得的气压值偏小。
(4)[1]如图,大气压相当于750mm水银柱产生的压强,由于大气压强不变,可得
解得
可支撑10.2m水柱,在这个实验中,如把水银换成水,将玻璃管灌满水后,倒插在水槽内时,管中的水柱不会下降。
[2]如果这时在管顶开一个小孔,玻璃管与水槽形成连通器,水柱会下降到与水槽液面相平,因此不会向上喷出。
(5)[1]注射器面积
因此大气压的表达式为
[2]这个实验中,活塞被拉动时受摩擦力,会造成有较大误差。
11.(1)活塞式抽水机
(2) 气体的压强 大于
(3)能
【详解】(1)按压瓶盖,瓶内气体被压缩,压强变大,大于外界大气压,洗手液在内外气压差的作用下被“吸”上来,利用的是气体的压强;
抽水机抽水,通过活塞上移使抽水机内水面上方的气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用了大气压,符合题意;
船闸是利用连通器的原理工作的,与大气压无关;
微小压强计原理是用橡皮管把扎有橡皮膜的金属盒连到U形管一侧,用手指按橡皮膜,手指加在橡皮膜上的压强就由封闭在管内的气体来传递,而使左侧液面降低,右侧液面升高,U形管两侧液面出现高度差,与大气压无关。
因此按压式瓶盖的工作原理和活塞式抽水机的工作原理相同。
(2)[1][2]洗手液能被“吸”上来是利用了气体的压强,向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,说明瓶中气压大于储液筒中气压。
(3)因为太空舱内也有空气,而这种瓶装洗手液瓶盖是利用气体的压强工作的,所以如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖能挤出洗手液。
12.(1)速度
(2)海绵的凹陷程度
(3)马德堡半球
(4)变小
【详解】(1)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,让小车从斜面的同一高度滑下,这样做的目的是使小车进入水平面时具有相同的速度。因为物体在斜面上下滑时,高度决定了其到达斜面底端时的动能大小,同一高度下滑,到达水平面时速度相同,这样在水平面上受到不同阻力时,便于比较阻力对物体运动的影响
(2)在探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验中,通常用海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。因为压力作用在海绵上,海绵的凹陷程度越大,说明压力产生的效果越明显,通过观察凹陷程度可以直观地比较不同情况下压力作用效果的差异。
(3)马德堡半球实验第一次证明了大气压强的存在。马德堡半球实验中,将两个抽成真空的半球合在一起,用很大的力都很难将它们拉开,这充分说明了大气对半球有向内的压力从而证明了大气压强的存在。
(4)电风扇吹风时,气流会流经飞机机翼模型,机翼模型上方空气通过的路程长,流速大,向下的压强小;机翼模型下方空气通过的路程短,流速小,向上的压强大,从而形成了一个向上的压强差,使托盘测力计的示数变小。
13.(1)越大
(2)BDE
(3) 1 排开液体受到的重力
(4)
(5)偏大
【详解】(1)根据控制变量法,B、C、D三次实验中,C、D两次实验液体的密度不变,排开液体的体积逐步增大,根据称重法,由B、C两图可得图C中物体所受浮力为
由B、D两图可得图D中物体所受浮力为
故可得出结论,当液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
(2)由以上分析可知,图D中物体所受浮力为,由B、E两图可得物体浸没在水中的深度增加时所受浮力为
由以上数据可得,物体的浸没深度增加,而排开液体的体积和液体密度不变时,而浮力大小不变;故比较B、D、E三次实验,可得出结论,物体所受浮力的大小与其浸没在液体中的深度无关。
(3)由以上分析可知,D图中物体受到的的浮力为,由图中小桶中水的多少可知,F图测量的是图D中小桶和水的总重力,由A、F两图可得,物体浸没在水中时所排开的水的重力为
可得出结论,浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力。
(4)由题意得,当物体浸没于水中时,
故该金属块的体积为
由图B可知,金属块的重力为2.7N,则金属块的密度为
(5)发现弹簧测力计未使用时指针指在0.2N刻度线处,则由(3)可知不变,由(4)可知不变,而图B中测得的金属块的重力偏大,则计算出的金属块的密度值偏大。
14.(1) 2.6 2.6
(2)G排/G3-G1
(3) 变大 模型船已完全浸没在水中,排开水的体积不变,浮力不变,因此压力不变 4.6
【详解】(1)[1]由乙图得模型重力,由称重法可知,丙图中模型船所受浮力为
[2]排开水的重力等于烧杯和水的总重减去空烧杯的重力,即
(2)根据实验数据可得,浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力,即
(3)[1]0~10s内,模型船逐渐浸入水中,排开水的体积逐渐增大,因此浮力逐渐变大。
[2][3]10s后模型船完全浸没在水中,继续下压时排开水的体积不再变化,浮力不变,由受力平衡有,可知压力F也保持不变; 此时稳定压力,因此浮力
15.(1) 重心 漂浮 0.1
(2) 1.2 使用更细的吸管
(3) =
【详解】(1)[1][2]制作时在吸管下端塞入细铜丝并用石蜡封口,目的是降低重心,使密度计能竖直漂浮。
[3]漂浮状态下,浮力等于重力,故该密度计稳定在液体中时受到的浮力
(2)[1]密度计漂浮在液面上,受到的浮力等于重力,则有
故浮力一定时,密度计在液体浸入的深度与所在液体的密度成反比。因此,刻度C处应标示的密度值为。
[2]为提高测量精度,增大相邻刻度线间距,在保证总质量不变的前提下,可减小吸管的横截面积(使用更细的吸管),这样在排开液体体积变化相同时,浸入深度变化更明显。
(3)[1]同一密度计测量液体时,漂浮状态下,受到的浮力都等于重力,因此
[2]密度计在水、盐水中受到的浮力相等,即
整理可得,盐水的密度
16.(1)B
(2) 木块移动的距离 转换法
(3) 甲 物体的质量相同时,速度越大,动能越大
(4)甲、丙
【详解】(1)本实验的研究对象是滚下斜面的钢球,探究的是钢球撞击木块时的动能,通过木块被推动的距离反映钢球动能大小,因此选B。
(2)[1][2]动能无法直接观察,实验中通过观察木块被推动的距离来判断动能大小,将不易观察的动能转换为易观察的木块移动距离,这种方法叫做转换法。
(3)[1][2]钢球从斜面越高处滚下,到达水平面时速度越大;甲图中,因此甲图钢球刚到水平面时速度更大。甲、乙两图控制钢球质量相同,改变钢球到达水平面的速度,可得出结论:质量相同时,速度越大,物体的动能越大。
(4)比较甲、丙两图进行的实验,小球从斜面的同一高度滚下,钢球到达水平面时的速度相同,小球的质量不同,探究钢球动能与物体质量的关系,可以得到速度相同,质量越大,钢球推动木块移动的距离越大,动能越大。
17.(1) 平衡 右 力臂 不能
(2)
(3) 3 不变
【详解】(1)[1]杠杆静止时处于平衡状态。
[2]由图甲可知,杠杆左端下沉,右端上翘,应将杠杆右侧的螺母向右调节,使杠杆处于水平平衡状态。
[3]杠杆水平平衡时,力臂和杠杆重合,能便于直接测量力臂。
[4]根据杠杆实验的规则可知,杠杆平衡后,在实验过程中,不能再调节平衡螺母。
(2)通过多次实验,改变钩码数量和位置,使杠杆处于水平平衡状态,记录数据,总结可得杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即
(3)[1]设每个钩码重力为,杠杆每格长度为,根据杠杆平衡条件
在图乙中,点挂个钩码,点力臂为,点力臂为,则
解得,所以在处应挂个钩码。
[2]如图丙,根据题意可知,此过程中弹簧测力计拉力的力臂和阻力臂的比值不变,由杠杆平衡条件可知,拉力大小将不变。
18.(1)乙
(2)刻度尺
(3)A
(4)偏大
(5)减小动滑轮的重或减少摩擦或减少绳重
【详解】(1)由表中数据可知,绳子的有效段数为
故小敏是利用图中的乙滑轮组完成实验的。
(2)需要测量拉力、物重及物体被提升的高度,绳端移动的距离,故实验中用到的测量工具有弹簧测力计和刻度尺。
(3)不计绳重和摩擦,同一滑轮组,物重越大,有用功占比越大,机械效率越高,且随物重增大效率提升逐渐变缓,当物重远大于动滑轮重力时 ,η趋近于100%,曲线上升变缓,对应图像 A。
(4)实验中应匀速缓慢竖直拉动测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于作用在绳子自由端的拉力大小。若静止读数,没有测量出机械之间的摩擦力,测量值偏小,求出的总功偏小,测得的机械效率将偏大。
(5)要想提高滑轮组的机械效率,除了增大重物外,可以减小动滑轮的重或减少摩擦或减少绳重。
答案第1页,共2页
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