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文档简介
专题02期中实验题(含重点+热点+综合设计类)考点1探究阻力对物体运动的影响考点2探究二力平衡的条件考点3力的合成考点4探究影响压力作用效果的因素考点5液体压强考点6托里拆利实验+估测大气压强考点7探究影响浮力大小的因素考点8阿基米德原理考点9密度计考点10第7-9章综合设计(探究)实验TOC\o"1-3"\h\u考点1探究阻力对物体运动的影响1.如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,研究小车在水平面上滑行的距离。(1)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变来实现的;(2)推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做。2.小华同学在探究“阻力对物体运动的影响”,使用的器材为斜面、木板、毛巾、棉布和表面平整的小车,分别进行了甲、乙、丙三次实验,如图所示。(1)实验时固定斜面,并让小车从斜面上同一位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的相同;(2)实验中发现小车在棉布表面滑行的距离最近,在木板表面滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越(选填“快”或“慢”);(3)牛顿第一定律是建立在___________(选填序号)A.日常生活经验的基础上 B.科学家猜想的基础上C.直接实验结果的基础 D.实验和科学推理相结合的基础上3.如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”时,器材有斜面、毛巾、棉布、木板和小车。(1)实验时要固定斜面,并让小车从同一斜面上(选填“同一”或“不同”)位置由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时有相同的。(2)让小车从斜面滑下后沿水平面运动,是为了使小车在竖直方向上受到的重力和支持力是一对(选填“平衡力”或“相互作用力”),其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的摩擦力。水平面上三种表面的粗糙程度不同,是为了使小车在水平面上运动时受到的阻力(选填“相同”或“不同”)。(3)根据实验现象可以得出结论;小车受到的阻力越,速度减小得越慢,在水平面上运动的距离越。(4)推论;如果小车在水平面上运动时受到的阻力为零,则小车将,说明运动的物体(选填“需要”或“不需要”)力来维持。(5)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律,该定律______(选填序号)。A.能用实验直接验证B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确C.是在经验事实的基础上,通过进一步的推理抽象概括得出的考点2探究二力平衡的条件4.某实验小组利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验。(1)实验时应选择较(光滑/粗糙)的实验桌面;(2)如图甲所示,当左右两端同时挂两个钩码时,小车静止,此时F1、F2的大小,方向;(3)在图甲实验的基础上,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,观察小车的运动状态,这样做的目的是探究二力平衡时两个力是否作用在;(4)为了探究探究二力平衡时两个力是否作用在同一个物体上,用轻质硬纸片代替小车做实验,如图乙所示,要对硬纸片进行的操作是。5.在探究“二力平衡条件”的实验中,甲、乙同学分别设计了如图两种方案:(1)实验中,甲同学发现当向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,小车处于静止状态。此时甲同学又在右盘加入一小块粉笔头,发现小车仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是;(2)在探究同一个问题时,乙同学将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,设计了如图乙所示的实验,同学们都认为乙同学的实验要优于甲同学,其主要原因是_________(填字母);A.小卡片容易扭转 B.小卡片容易获取C.减小摩擦力的影响 D.小卡片容易在水平方向上保持平衡(3)实验中,当小卡片平衡时,乙同学将小卡片转过一个角度,松手后小卡片(选填“能”或“不能”)平衡且又转到原来的状态,说明二力平衡的两个力必须作用在上。6.小周同学利用如图所示的装置进行“探究二力平衡条件”的实验。(1)采用图甲所示装置,当左边悬挂100g钩码,右边悬挂150g钩码时,木块静止。小周分析发现,此时木块在水平方向处于(选填“二”或“三”)力平衡状态,不能满足实验要求;(2)小周又采用图乙所示的小车进行实验,在小车左、右两侧同时悬挂质量相等的钩码时,小车处于静止状态;改变其中一端钩码的质量,小车无法保持静止状态,由此说明二力平衡时,两个力的大小必须;(选填“相等”或“不相等”)(3)同组小敏又提出了另一种实验方案:将乙装置中的小车换成小卡片,如图丙所示。将小卡片从中间剪开后,小卡片不能平衡,说明二力平衡时,两个力必须作用在(选填“同一”或“不同”)物体;(4)为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上,进行如下操作。(选填字母)A.用剪刀将小卡片剪开,观察小卡片是否能够保持平衡B.将小卡片旋转一定的角度,观察小卡片是否能够保持平衡C.用数量不等的钩码挂在卡片两端细线处,观察小卡片是否能够保持平衡考点3力的合成7.李老师利用橡皮筋、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:(1)该实验应用了力能使物体的道理,每次都要将拉到点的理由是;(2)通过比较和(选填“a”“b”或“c”)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,方向跟这两个力的方向相同;(3)通过比较和两种情况,可知同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小,方向跟较大的那个力的方向相同。8.学习了同一直线上二力的合成知识后,小聪想如果作用在物体上的二力不在同一直线上,而是互成一定的夹角,那么合力F的大小与两个分力F1、F2的大小是否还有F=F1+F2的关系呢?于是他应用教材中学过的方法,对此进行了探究。(1)如图所示,橡皮筋原长为AB,通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力F1和F2,使橡皮筋伸长到C,记录此时F1、F2的大小,撤去力F1和F2后,用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力F的作用,为了使这个力F的作用效果与力F1、F2的作用效果,应使橡皮筋,记录此时F的大小。(2)先后两次改变F1和F2的夹角,重复步骤(1),得到三次实验的数据如下表所示:实验序号F1/NF2/NF1和F2的夹角合力F/N145θ18.7245θ28.3345θ37.8备注θ1<θ2<θ3<90°分析实验数据可知,当两个力不在同一直线上时,且在F1、F2大小不变的情况下,合力F的大小随着F1与F2夹角的增大而。考点4探究影响压力作用效果的因素9.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明利用多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。(1)实验中通过观察来比较压力的作用效果;(2)比较甲、乙两图实验现象,可初步得出结论:在压力大小相同时,受力面积越大,压力的作用效果越(选填“明显”或“不明显”);(3)小明根据甲、丁两图实验现象得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。小明得出这个错误结论的原因是。10.如图所示,小丽用小桌、海绵、砝码探究“影响压力作用效果的因素”(1)该实验是通过来显示压力作用效果的。实验中用到的方法有和转换法;(2)小丽为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应该通过图中的两次实验进行比较得出结论;为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系,应该通过图中的两次实验进行比较得出结论,结论为:;(3)在生活中,书包的背带做的又宽又大,这是利用了来减小压力作用的效果:俗话说“磨刀不误砍柴工”,所蕴含的物理知识是利用增大压力作用的效果。11.小辉同学利用A、B两物体、海绵等器材“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验,如图所示:(1)通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这利用了物理学中的法;(2)比较甲、乙两图,能够得到结论;在受力面积一定时,,压力的作用效果越明显;(3)若要“探究压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较两图来进行;(4)小辉同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁,发现它们对海绵的压力的作用效果相同,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积的大小无关。这个结论是(选填“正确”或“错误”)的,原因是;(5)若将物体A放在如图戊的木板上,比较图甲中海绵受到压强p甲和图戊中木板受到的压强p戊的大小关系为p甲p戊(选填“>”“<”或“=”)。考点5液体压强12.小明在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:(1)实验中,通过观察U形管可知薄膜所受液体压强的大小;(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液体的关系,要探究液体压强与液体密度的关系,应选用两图进行对比。13.如图,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”,回答下列问题:(1)压强计是通过U形管中液面的来反映被测压强大小的;(2)仔细观察图1所示的“实验1”和“实验2”,回答:①实验1得出的结论是:当液体密度相同时,液体的压强与有关;②实验2得出的结论是:。(3)如图2所示,有两个完全相同的容器,分别盛有适量的水和浓盐水。某同学用压强计鉴别这两种液体,则图(填“a”或“b”)中装的是浓盐水。14.在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小亮同学取四只瓶口大小相同的塑料瓶去底(其中B、C、D三个粗细相同),在瓶口扎上橡皮膜,将其倒置,如图所示,向A、B、C瓶中装入水,D瓶中装入盐水。(1)瓶口下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小,此研究方法是(选填“控制变量法”或“转换法”)。(2)根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同,可知:液体的压强与液体的质量(选填“有关”或“无关”)。(3)为了探究液体压强与液体密度的关系,要通过比较两个瓶子橡皮膜鼓起的程度,得出的结论是:液体压强与液体的密度有关。(4)实验后,该同学自制如图E装置继续探究,已知隔板在容器的中央。他向隔板左侧倒水,发现橡皮膜向右侧凸起,这说明液体对容器(选填“底部”或“侧壁”)有压强。他再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,如图F所示,则此液体密度(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。15.同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强的规律”,进行了如图所示的操作:(1)同学们分析乙、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大而;(2)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变大,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。你认为她的操作(选填“可靠”或“不可靠”),原因是;(3)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,然后测量出右侧待测液体到橡皮膜中心的深度和左侧水到橡皮膜中心的深度,则待测液体密度的表达式为(用题中字母和表示)。考点6托里拆利实验+估测大气压强16.如图所示,这是测量某地大气压的实验过程示意图。(1)取一根长约、一端封闭的直玻璃管,沿内壁将水银缓慢地倒入管中,避免混入;(2)将玻璃管开口瑞浸在水银中,移开堵住管口的手指,发现管中水银柱会缓慢下降,但降到一定程度就不再下降了,由此证明了的存在;(3)用刻度尺量出玻璃管内外水银面的高度差为;(4)将玻璃管倾斜(水银液面未到顶),水银柱竖直高度;若将该实验装置从教学楼一楼搬到顶楼,水银柱竖直高度。(均选填“升高”“降低”或“不变”)17.小王同学利用注射器(容积为)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的是;(2)如图所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L,则大气压的值可表示为;(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);(4)若注射器活塞与筒壁间摩擦较大,则测得的大气压值(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);(5)小王将活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为4.5N。然后利用刻度尺测出注射器筒刻度部分的长度为4cm,则本地大气压强的测量值为Pa。18.利用注射器、弹簧测力计和刻度尺等器材测量大气压,方案如下。(1)读出注射器针筒上有刻度部分的容积V,并用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L,可以计算出针筒的;(2)把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器注射孔,这样做的目的是;(3)如图所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F,即为(选填“针筒”或“活塞”)受到的大气压力;(4)实验所测大气压的值为(用测量步骤中的V、L和F表示);(5)让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小对实验的影响,从而提高实验的精确程度;(6)实验时,注射器针筒的底端装针头处的空气无法排尽,这将会使测量结果(选填“偏大”“偏小”或“不变”),为排除这一因素的影响,可采取的办法是;(7)影响实验结果的因素还有:(列出一个即可)。考点7探究影响浮力大小的因素19.小霞同学按照如图所示的操作,探究影响浮力大小的因素。(1)金属块完全浸没在水中时,受到的浮力是N;(2)观察A、B、C三幅图,可得出金属块受到的浮力大小与有关;(3)观察A、C、D三幅图,可得出的结论是;(4)根据本实验数据可计算得出该金属块的密度是kg/m3;(5)观察A、C、E三幅图,可得水的密度和液体密度的关系是水液体(选填“大于”“小于”或“等于”)20.如图所示是小明同学用铁块“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验。(1)比较实验甲、可得到结论:当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体所受的浮力也越大;(2)比较实验甲、丁、戊可得到结论:;(3)比较实验甲、丙、丁可知:物体受到浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度(填写“有关”与“无关”);(4)为了研究“浮力的大小可能与物体的形状有关”,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图己所示的实验,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小亮认为这个结论不可靠,主要原因是。21.在学校开展的“防溺水安全教育”活动中,专家告诉同学们:若是不小心落水,务必保持冷静,不要挣扎将手臂高举。而应该将手膺浸在水中,头后仰,这样口鼻就可以露出水面进行呼吸,等待救援。小理认为这是因为浮力大小与物体浸入液体的深度有关,他将自己的想法说与同学听,大家都很感兴趣,并提出以下猜想。猜想1:浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关;猜想2:浮力的大小可能与物体的形状有关;猜想3:浮力的大小可能与物体的密度有关。于是他们找来烧杯、弹簧测力计、装有沙子的小盒子、铁钉等实验器材进行探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验。(1)根据图甲A、B、C的结果,可得猜想1是(选填“正确”或“错误”)的;根据A、C、D的结果,可得猜想1是(选填“正确”或“错误”)的。深入分析上述现象,可得:浮力大小与有关;(2)为了研究猜想2,小理用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行图乙的实验,由此小理得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关。你认为这样得出结论是否合理,请你说出理由:;(3)为验证猜想3,小理在老师的指导下,将小盒子中的沙子换成质量更大的铁钉,增大物体的密度,直接仿照步骤图甲C进行实验,发现此时弹簧测力计示数大于1.8N,便认为该猜想是正确的。小理在该实验操作环节中存在的问题是。考点8阿基米德原理22.如图,小明在验证“阿基米德原理”实验中:(1)用已调零的弹簧测力计进行实验操作,测力计的示数分别为:F1、F2、F3、F4,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮=,测得铁球排开水所受的重力表达式为G排=(用此题中所给字母表示);(2)你认为实验的最佳顺序是_________;A.甲丁乙丙 B.丁甲乙丙 C.甲乙丙丁(3)若物体漂浮时,浮力(选填“一定”或“不一定”)等于物体排开液体的重力;(4)若步骤乙中,铁球只浸入水中一半,对实验结论影响。(选填“有”或“无”)23.下列A、B、C、D四幅图是“验证阿基米德原理”的过程情景。(1)实验中所用的金属块重N;(2)在情景图B中存在的错误是;(3)纠正错误后,继续实验,由情景BC可知,金属块受到的浮力N;(4)由情景AD可知,金属块排开水的重力N;(5)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力物体排开水的重力。(选填“大于”、“等于”或“小于”)24.小明利用电子秤、烧杯、细线、实心铝块对洗手液的密度进行测量,实验步骤如下:(g取)a.将适量的洗手液倒入烧杯中,并放置在电子秤上,如图甲所示;b.将系好细线的铝块缓缓浸没在洗手液中保持静止,洗手液未溢出,如图乙所示;c.将铝块缓慢沉底后松开细线,如图丙所示。(不计细线质量,细线和铝块均不吸收洗手液)(1)铝块的质量为g;(2)铝块的体积为;(已知)(3)图乙中铝块受到的浮力为N;(4)洗手液的密度为。25.某小组同学用如图所示装置,研究圆柱体在水中下降的过程中弹簧测力计示数和台秤示数的变化情况。他们使圆柱体在水中缓慢下降,将圆柱体下表面到水面的距离h、弹簧测力计的示数、台秤的示数记录在下表中。实验序号h(厘米)(牛)(牛)11.07.710.322.07.410.633.07.110.944.06.811.255.06.511.566.06.511.5(1)分析比较实验序号1~4的数据中、的变化情况及相关条件,可得出的初步结论是:圆柱体在浸入水的过程中,。(选填“减小”、“不变”或“增大”)(2)表中实验序号的数据表明,圆柱体在相应的位置已全部浸没在水中。(3)表中两组数据间变化量的大小为,相应的变化量的大小为,分析比较实验序号1~6的数据,可得出的结论是:圆柱体在水中缓慢下降的过程中,与的关系是。当圆柱体处于实验序号6的位置时,所受浮力的大小为N。考点9密度计26.小金在学习浮力时认识了密度计,接下来是他对密度计的学习和研究过程。(1)他将同一支密度计先后静止在水和酒精中(如图甲、乙所示),则密度计受到的浮力(选填“变大”“变小”或“不变”);装水的容器是(选填“甲”或“乙”)。(2)接着小金将一支铅笔的下端缠绕了适量铜丝,自制了一支密度计(如图丙);为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验:a。将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3。b。将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3。如图丙所示,小金制作的密度计上,你认为刻度0.9应该在(选填“p”或“q”)点。27.学习了浮力的知识后,小敏找来一些物品,想利用这些物品进行浮力的相关探究:(1)小敏用天平测出橡皮泥的质量为24g,并将其捏成长方体,用刻度尺测出长5cm、宽4cm、高1cm,由此可知橡皮泥的密度为g/cm3,据此判断橡皮泥放入水中可能会(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”);(2)小敏将这块橡皮泥分成相同的两块,并做成实心球形和碗形,分别放入相同的两杯水中,静止时出现如图甲、乙所示的现象,甲杯中橡皮泥所受的浮力乙杯中橡皮泥所受的浮力(选填“大于”“小于”或“等于”),而杯中水面升高得较多。由此可知,轮船能够漂浮在水面上,是因为轮船做成空心的,增大了排开水的体积;(3)小敏又将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中),这就制成了一个很有用的仪器,将它分别放到盛有不同种类液体的杯中,静止时的情景如图丙所示,由此可以判断出密度计在A、B两种液体中的浮力大小关系为:FAFB(选填“>”“=”或“<”),A、B两种液体的密度关系为:ρAρB(选填“>”“=”或“<”)。28.小明按照教材中“跨学科实践”的要求制作微型密度计。(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。将吸管放到水中的情景如图a所示,测得浸入的长度为H;放到另一种液体中的情景如图b所示,浸入的长度为h。用、分别表示液体和水的密度,则(选填“大于”“小于”或“等于”),h与、及H的关系式是;(2)小明根据图a在吸管上标出1.0刻度线(单位为,下同),再利用上述关系式进行计算,标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线(图中未画出)。结果发现1.1刻度线是在1.0刻度线的(选填“上”或“下”)方,相邻刻度线间距(选填“均匀”或“不均匀”);(3)为检验刻度误差,小明取来食用油,先用天平和量筒测量其密度,然后用这个密度计测量,但操作时却出现如图c所示的情形。在不更换食用油的情况下,你认为可以进行怎样的改进:。29.在跨学科实践活动中,为了检验一瓶100mL的消毒酒精是否合格(密度为0.86~0.88g/cm3视为合格),小明制作了一支简易密度检验计。主要材料有密度为0.86g/cm3和0.88g/cm3的酒精、直径3mm和13mm的吸管、铜丝、记号笔、橡皮泥等。(1)小明将吸管底端用橡皮泥密封住,并缠绕一些铜丝,使检验计能在酒精中竖直(选填“悬浮”或“漂浮”);将其放入酒精中后,排开酒精的质量为m,则检验计所受的浮力大小为(用字母表示)。(2)将检验计分别置于密度为ρ1=0.86g/cm3和ρ2=0.88g/cm3的酒精中静止时,如图甲所示,各作一标记线,制作完成的检验计如图乙所示,则标记线A对应的酒精密度是g/cm3,检验计在两种酒精中所受浮力FAFB(选填“>”“<”或“=”)。(3)检验计两条标记线间的距离越,越容易观察分辨,故制作检验计时应选较(选填“细”或“粗”)的吸管。若吸管的横截面积为S,则两条标记线间的距离为(用ρ1、ρ2、m、S表示)。(4)小明将制作好的检验计放入待检验的酒精中静止时,如图丙所示,可判断该消毒酒精是的。考点10第7-9章综合设计(探究)实验30.如图所示,小红和小枫为了探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力大小的关系”,选择溢水杯、水、弹簧测力计、圆柱体金属块、小桶、细线等器材进行实验,按照A、B、C、D的顺序做了如下实验:实验步骤ABCD弹簧测力计示数/N1.81.60.50.3(1)按照上述顺序的实验步骤所测(选填“浮力”或“排开的液体所受重力”)偏小,更合理的实验顺序是;从步骤A到步骤B水对溢水杯底部的压强(选填“变小”“变大”或“不变”);(2)按照合理的顺序进行实验,收集测量数据来验证阿基米德原理,设A、B、C、D实验中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4,如果关系式(用题中所给字母表示)成立,即可验证阿基米德原理;(3)表格中是小红在实验过程中记录的数据,可算出金属块的密度是kg/m3,小红根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验,而小枫同学认为实验还没有结束,接下来他还要(选填数字序号);①多次测量取平均值,减小实验中的偶然误差②将水换成其他液体重复几次实验,寻求普遍规律,排除实验的偶然性(4)下列图中,能正确反映弹簧测力计示数F和物块下表面在水中的深度h(物块未接触容器底)关系的图像是(选填序号);(5)实验后小红和小枫又进行了交流,要验证阿基米德原理,金属块(选填“一定”或“不一定”)要浸没在水中。31.一同学根据生活中的一些现象猜想:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关。他在老师的帮助下利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等先进仪量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度,在相同的实验条件下,该同学首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下表中,图(a)是对应的路程时间图线。t/ss/m0.00.0000.40.0360.80.4691.20.9571.61.4472.0x(1)图(a)中的AB反映了运动物体在做运动,分析表中数据得x处的值约为m(计果保留两位小数),接下来,该同学将不同数量(1只、2只、3只、4只、5只)的“小纸杯”先后叠放在一起从空中释放。并分别测出它们的速度一时间图线,如图(b)中图线1、2、3、4、5所示;(2)观察图(b)中单个纸杯的速度一时间图线1可知,小纸杯在直线下落的开始阶段,其运动速度的变化具有的特点,小纸杯最后做匀速直线运动,此时,它所立气的阻力(大于/小于/等于)自身重力;(3)单个纸杯和5只叠放纸杯比较,在它们各自到达匀速运动时所受的空气阻力之比为f1∶f5=,再结合图(b)中的图线1和图线5可知,物体运动时遇到的阻力确实随着速度的增加而增大,但不成正比例关系,理由是。32.小东在学习“阿基米德原理”时,发现老师研究的物体都是在液体里下沉的,于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小是否等于物体排开的液体所受重力的大小”。(1)小东在设计实验时,通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下:因为木块漂浮在水中,所以木块所受浮力的大小等于木块所受重力的大小;若要验证是否等于,只需验证;又因为,所以只需验证是否等于;于是,小东找来了电子秤(可直接显示物体质量)、溢水杯和小烧杯进行实验,实验步骤如下:a、用电子秤测量木块的质量;b、用电子秤测量小烧杯的质量;c、把木块轻轻放入装满水的溢水杯中,用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水;d、用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量;(2)实验数据记录如表所示:研究对象木块质量/g小烧杯质量/g杯、水总质量/g排开水的质量/g木块8038118分析表格中的实验数据,得出结论:漂浮在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小;(3)在和同学交流分享时,小华认为以上实验过程可以更加简化,如图乙所示,只需将装满水的溢水杯放在电子秤上,将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水,等溢水杯中不再有水溢出时,拿走小烧杯,若观察到,即可得到;(4)小明梳理小东的推理过程时发现,下沉的物体不能通过“是否等于”间接验证“是否等于”,原因是。33.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,小明根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:A.与物体浸入液体中的深度有关;B.与物体排开液体的体积有关;C.与液体的密度有关。(1)在图甲中,小明应分析三次实验来探究猜想B是否正确;(2)图甲e实验中的弹簧测力计示数如图乙所示,弹簧测力计的示数为N,分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力(选填“越大”或“越小”);通过计算可得,盐水的密度。(3)小明通过分析a、c、d三次实验,可知物体受到的浮力大小与物体浸入液体中的深度(选填“有关”或“无关”)。(4)在图甲中,物体P的密度为(,g取)。(5)小明用如图丙所示实验装置验证阿基米德原理。当物块浸入装满水的溢水杯中时,水会流入空桶,回答下列问题:①根据图中数据可知,实验中物块浮力是N。②如果实验前溢水杯未装满水,实验测得的排开水的重力将会(选填“偏大”或“偏小”);③若换用酒精代替水进行实验,则排开酒精的重力排开水的重力(选填“>”、“<”或“=”),则的大小将变为N。(,)。34.学习小组用如图-1所示的压强计探究液体内部压强的特点。
(1)在选择压强计时,探头上的橡皮膜应该用(选填“薄”或“厚”)一些的较好。(2)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置(选填“漏气”或“不漏气”)。若没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差,接下来的操作是(选填字母)。A.从U形管内向外倒出适量水B.拆除软管,重新安装C.向U形管内添加适量水(3)调试好压强计后开始实验,把探头放进液体中,进行不同操作,记录的相关数据如表所示。序号容器液体种类探头的朝向探头在液体中深度/cmU形管两侧液面高度差/cm1水向下43.92水向右43.93水向上43.94水向左43.95水向下87.86水向下1211.77浓盐水向下88.6①比较第1、2、3、4组数据,可得出结论:在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强。②比较第1、5、6组数据,可得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而。③比较第组数据,可得出结论:液体压强与液体的密度有关。(4)实验后,学习小组自制如图-2所示装置继续探究,已知隔板在容器的中央,向隔板左侧倒水,发现橡皮膜向右侧凸起。再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,如图所示,则此液体密度(选填“>”“<”或“=”)水的密度。35.荣荣同学在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:(1)为了使实验现象更明显,金属盒探头上的橡皮膜应选较(选填“厚”或“薄”)的;在将探头放入液体前,用手指按压橡皮膜的目的是;(2)比较图乙A、B两次实验可知,液体内部压强与液体的有关;(3)保持图乙C中金属盒的位置不变,并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出),U形管两侧的液面的高度差(选填“变大”、“变小”或“不变”);(4)聪明的荣荣想知道C图中的盐水密度是多少,于是设计了如图丙所示的实验装置。内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。荣荣进行如下操作:a、在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向下突出;b、在外都大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h,清水与盐水的液面高度差Δh,以及清水液面到容器底的深度h0;请你写出盐水的密度表达式ρ盐水=;(用题目中出现的字母表示,水的密度为ρ水)(5)如图丁所示,某科技小组用一块挡板将柱形容器从中间隔开,挡板下有一张半透膜。两侧装入等体积的不同溶液,稀溶液中的水将自然穿过半透膜向浓溶液一侧流动,此现象称为渗透。平衡时如图成所示,两侧液面处的压力差叫做渗透压。若在浓溶液的液面施加大于渗透压的压力时,浓溶液中的纯水将向稀溶液一侧流动,称为反渗透,英文为ReverseOsmosis,此膜也称为RO反渗透膜,它的孔非常小,能够有效地去除水中的溶解盐类、重金属离子、细菌等。①图戊中两侧液体静止达到液透平衡,如果左右容器横截面积均为100cm2,要实现反渗透,需要在图戊中(选填“纯水”或“盐水”)液面施加的竖直向下的压力至少为N;(ρ盐水=1.03×103kg/m3,忽略挡板厚度)②下面不是RO反渗透膜在生产生活中应用的是()A.将海水淡化
B.废水再利用
C.用于生产无菌药液
D.充当压强计探头的橡皮膜
专题02期中实验题(含重点+热点+综合设计类)考点1探究阻力对物体运动的影响考点2探究二力平衡的条件考点3力的合成考点4探究影响压力作用效果的因素考点5液体压强考点6托里拆利实验+估测大气压强考点7探究影响浮力大小的因素考点8阿基米德原理考点9密度计考点10第7-9章综合设计(探究)实验TOC\o"1-3"\h\u考点1探究阻力对物体运动的影响1.如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,研究小车在水平面上滑行的距离。(1)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变来实现的;(2)推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做。【答案】(1)接触面的粗糙程度(2)匀速直线运动【详解】(1)实验中,分别将毛巾、棉布铺在木板上,改变接触面的粗糙程度,从而改变小车所受阻力的大小。(2)由实验现象可知,毛巾、棉布、木板的粗糙程度变小,阻力变小,在水平面上运动的距离越远,从而推理可以得出若水平面绝对光滑,阻力变为零,则运动的小车将在水平面上做匀速直线运动。2.小华同学在探究“阻力对物体运动的影响”,使用的器材为斜面、木板、毛巾、棉布和表面平整的小车,分别进行了甲、乙、丙三次实验,如图所示。(1)实验时固定斜面,并让小车从斜面上同一位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的相同;(2)实验中发现小车在棉布表面滑行的距离最近,在木板表面滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越(选填“快”或“慢”);(3)牛顿第一定律是建立在___________(选填序号)A.日常生活经验的基础上 B.科学家猜想的基础上C.直接实验结果的基础 D.实验和科学推理相结合的基础上【答案】(1)速度(2)慢(3)D【详解】(1)实验时固定斜面,并让小车从斜面上同一位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度相同,让小车以相同速度开始在阻力不同的水平面上运动,研究阻力对运动的影响,采用了控制变量法。(2)棉布表面最粗糙,阻力最大,木板表面最光滑,阻力最小,实验中发现小车在棉布表面滑行的距离最近,在木板表面滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小车可以滑行更长的距离。(3)牛顿第一定律不能由实验直接得出,是在实验的基础上进行推理得出的,即它是建立在实验和科学推理相结合的基础上,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。3.如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”时,器材有斜面、毛巾、棉布、木板和小车。(1)实验时要固定斜面,并让小车从同一斜面上(选填“同一”或“不同”)位置由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时有相同的。(2)让小车从斜面滑下后沿水平面运动,是为了使小车在竖直方向上受到的重力和支持力是一对(选填“平衡力”或“相互作用力”),其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的摩擦力。水平面上三种表面的粗糙程度不同,是为了使小车在水平面上运动时受到的阻力(选填“相同”或“不同”)。(3)根据实验现象可以得出结论;小车受到的阻力越,速度减小得越慢,在水平面上运动的距离越。(4)推论;如果小车在水平面上运动时受到的阻力为零,则小车将,说明运动的物体(选填“需要”或“不需要”)力来维持。(5)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律,该定律______(选填序号)。A.能用实验直接验证B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确C.是在经验事实的基础上,通过进一步的推理抽象概括得出的【答案】(1)同一初速度(2)平衡力不同(3)小远(4)做匀速直线运动不需要(5)C【详解】(1)[1][2]本实验是靠改变小车在斜面上下滑的高度来改变小车运动的速度,为使小车滑到斜面底端时具有相同的速度,则应控制小车在斜面上的高度相同,即每次都让同一小车从同一斜面的同一位置下滑。(2)[1]小车沿水平面运动,竖直方向上保持静止,在竖直方向上受到向下的重力和向上的支持力,这两个力是一对平衡力,其作用效果相互抵消。[2]水平面上三种表面的粗糙程度不同,是通过改变接触面的粗糙程度来使小车所受阻力大小不同。(3)[1][2]在实验中,发现小车在毛巾表面上滑行的距离最近,在棉布表面滑行的距离较远,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,在水平面上滑行的距离越远。(4)[1][2]假如小车水平方向上受到的阻力为零,即小车水平方向上不受力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动;由此可知物体运动不需要力来维持。(5)生活中不受力的物体不存在,所以牛顿第一定律不能用实验直接验证;牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的,故AB不符合题意,C符合题意。故选C。考点2探究二力平衡的条件4.某实验小组利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验。(1)实验时应选择较(光滑/粗糙)的实验桌面;(2)如图甲所示,当左右两端同时挂两个钩码时,小车静止,此时F1、F2的大小,方向;(3)在图甲实验的基础上,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,观察小车的运动状态,这样做的目的是探究二力平衡时两个力是否作用在;(4)为了探究探究二力平衡时两个力是否作用在同一个物体上,用轻质硬纸片代替小车做实验,如图乙所示,要对硬纸片进行的操作是。【答案】(1)光滑(2)相等相反(3)同一直线(4)用剪刀将纸片剪开【详解】(1)为了减小摩擦力对实验造成的影响,实验时应选择光滑的桌面。(2)[1][2]两侧的钩码数量相同,所以钩码产生的拉力相等,即此时F1、F2的大小相等,F1水平向左,F2水平向右,所以方向相反。(3)将小车在水平桌面上扭转一个角度后,两侧的拉力不在同一直线上,观察车的运动状态,可探究二力平衡时两个力是否作用在同一直线上,若小车不能静止,说明二力平衡时两个力作用在同一直线上。(4)用剪刀将纸片剪开,若两侧的钩码不再保持静止,说明二力平衡时两个力作用在同一个物体上。5.在探究“二力平衡条件”的实验中,甲、乙同学分别设计了如图两种方案:(1)实验中,甲同学发现当向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,小车处于静止状态。此时甲同学又在右盘加入一小块粉笔头,发现小车仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是;(2)在探究同一个问题时,乙同学将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,设计了如图乙所示的实验,同学们都认为乙同学的实验要优于甲同学,其主要原因是_________(填字母);A.小卡片容易扭转 B.小卡片容易获取C.减小摩擦力的影响 D.小卡片容易在水平方向上保持平衡(3)实验中,当小卡片平衡时,乙同学将小卡片转过一个角度,松手后小卡片(选填“能”或“不能”)平衡且又转到原来的状态,说明二力平衡的两个力必须作用在上。【答案】(1)桌面对小车有摩擦力(2)C(3)不能同一条直线【详解】(1)当甲同学在右盘加入一小块粉笔头时,发现小车仍然处于静止状态,木块还受平衡力的作用,此时小车有向右运动的趋势,小车和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用,向左的拉力和摩擦力与向右的拉力是平衡力。(2)甲同学将木块放在水平桌面上,摩擦力较大,乙同学的实验将物体吊起,可减小摩擦力对实验的影响,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。(3)[1][2]当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片发生转动,不能平衡,直到两力在同一直线上时,保持静止,说明二力平衡的两个力必须作用在同一直线上。6.小周同学利用如图所示的装置进行“探究二力平衡条件”的实验。(1)采用图甲所示装置,当左边悬挂100g钩码,右边悬挂150g钩码时,木块静止。小周分析发现,此时木块在水平方向处于(选填“二”或“三”)力平衡状态,不能满足实验要求;(2)小周又采用图乙所示的小车进行实验,在小车左、右两侧同时悬挂质量相等的钩码时,小车处于静止状态;改变其中一端钩码的质量,小车无法保持静止状态,由此说明二力平衡时,两个力的大小必须;(选填“相等”或“不相等”)(3)同组小敏又提出了另一种实验方案:将乙装置中的小车换成小卡片,如图丙所示。将小卡片从中间剪开后,小卡片不能平衡,说明二力平衡时,两个力必须作用在(选填“同一”或“不同”)物体;(4)为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上,进行如下操作。(选填字母)A.用剪刀将小卡片剪开,观察小卡片是否能够保持平衡B.将小卡片旋转一定的角度,观察小卡片是否能够保持平衡C.用数量不等的钩码挂在卡片两端细线处,观察小卡片是否能够保持平衡【答案】三相等同一B【详解】(1)[1]图甲中,木块所受的左右两个拉力大小不等,仍能处于平衡状态,此时木块所受的左边的拉力小于右边的拉力,相对桌面有向右移动的趋势,受到一个向左的静摩擦的作用,所以木块受到三个力而处于平衡。(2)[2]图乙中,左右两侧悬挂钩码质量相等时,木块受到的两个拉力大小相等,处于静止,改变一端钩码的质量,则两个拉力大小不变,木块无法保持静止,说明木块所受的两个拉力大小须相等,所以二力平衡时,两个力的大小相等。(3)[3]小卡片受到两个拉力作用,处于静止,剪开后,两个拉力作用在不同的物体上,不能平衡,说明二力平衡时,两个力须作用在同一直线上。(4)[4]A.用剪刀将小卡片剪开,两个拉力作用在不同的物体上,观察小卡片是否能够保持平衡,可以探究相互平衡的两个力是否必须作用在同一物体上,故A不符合题意;B.小车在水平桌面上扭转一个角度后,两个力不在同一条直线上,观察小卡片是否能够保持平衡,可以探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上,故B符合题意;C.用数量不等的钩码挂在卡片两端细线处,木块受到的两个拉力大小不同,观察小卡片是否能够保持平衡,可以探究相互平衡的两个力是否必须大小相等,故C不符合题意。故选B。考点3力的合成7.李老师利用橡皮筋、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:(1)该实验应用了力能使物体的道理,每次都要将拉到点的理由是;(2)通过比较和(选填“a”“b”或“c”)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,方向跟这两个力的方向相同;(3)通过比较和两种情况,可知同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小,方向跟较大的那个力的方向相同。【答案】发生形变使力的作用效果相同ac之和bc之差【详解】(1)[1]根据图示可知,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。[2]图中AE表示橡皮筋原来的长度,EE'表示橡筋伸长的长度;将E拉到E',就是为使橡筋伸长的长度相同,从而保证橡皮筋产生拉力的作用效果相同。(2)[3][4]a、c两图所示实验可知,拉力的方向都是向右的,c图是单一合力效果(向右的三个砝码),a图是方向相同两力的分力效果(向右的一个砝码与另外向右的2个砝码),故可以用来探究,同一直线上,方向相同的两个力的合力大小与两力之和的关系,方向与这两个力方向的关系。[5]通过a、c两图中橡皮筋的伸长量相同,说明a、c两次实验中不同的拉动方式产生了相同的作用效果,故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大小之和。(3)[6][7]b、c两图所示实验可知,c图示单一合力效果(向右的三个砝码),b图是方向相反的两力的分力效果(向左的一个砝码和向右的四个砝码),故可以用来探究,同一直线上,方向相反的两个力的合力大小与两力之差的关系,方向与这两个力方向的关系。[8]通过b、c两图中橡皮筋的伸长量相同,说明b、c两次实验中不同的拉动方式产生了相同的作用效果,故可以得出同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,方向与较大的力的方向一致。8.学习了同一直线上二力的合成知识后,小聪想如果作用在物体上的二力不在同一直线上,而是互成一定的夹角,那么合力F的大小与两个分力F1、F2的大小是否还有F=F1+F2的关系呢?于是他应用教材中学过的方法,对此进行了探究。(1)如图所示,橡皮筋原长为AB,通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力F1和F2,使橡皮筋伸长到C,记录此时F1、F2的大小,撤去力F1和F2后,用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力F的作用,为了使这个力F的作用效果与力F1、F2的作用效果,应使橡皮筋,记录此时F的大小。(2)先后两次改变F1和F2的夹角,重复步骤(1),得到三次实验的数据如下表所示:实验序号F1/NF2/NF1和F2的夹角合力F/N145θ18.7245θ28.3345θ37.8备注θ1<θ2<θ3<90°分析实验数据可知,当两个力不在同一直线上时,且在F1、F2大小不变的情况下,合力F的大小随着F1与F2夹角的增大而。【答案】相同伸长到C点减小【详解】(1)[1][2]因为探究合力F与分力F1、F2的大小,需要使合力F与分力F1、F2的作用效果相同,因此当两个互成角度的力作用在橡皮筋上时,橡皮筋伸长到C;当撤去这两个力后,用一个力作用在弹簧测力计时,橡皮筋仍然要伸长到C位置。(2)[3]通过表中数据计算出F1、F2二力之和,即三次实验中F1+F2均为9N,而合力F随角度的增大分别是:8.7N、8.3N和7.8N,显然合力F大小不等于F1+F2,并且合力F的大小随着F1与F2夹角的增大而减小。考点4探究影响压力作用效果的因素9.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明利用多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。(1)实验中通过观察来比较压力的作用效果;(2)比较甲、乙两图实验现象,可初步得出结论:在压力大小相同时,受力面积越大,压力的作用效果越(选填“明显”或“不明显”);(3)小明根据甲、丁两图实验现象得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。小明得出这个错误结论的原因是。【答案】(1)海绵的凹陷程度(2)不明显(3)压力没有保持不变【详解】(1)实验中,海绵受到的压力作用效果不同,其凹陷程度也不同,所以通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。(2)甲乙两图中,压力相同,受力面积不同,乙的受力面积较大,海绵的凹陷程度较小,说明乙的压力作用效果不明显,所以可得:在压力大小相同时,受力面积越大,压力的作用效果越不明显。(3)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,应保持压力相同,图甲和丁中,受力面积改变的同时,压力也改变了,所以小明得出的结论错误。10.如图所示,小丽用小桌、海绵、砝码探究“影响压力作用效果的因素”(1)该实验是通过来显示压力作用效果的。实验中用到的方法有和转换法;(2)小丽为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应该通过图中的两次实验进行比较得出结论;为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系,应该通过图中的两次实验进行比较得出结论,结论为:;(3)在生活中,书包的背带做的又宽又大,这是利用了来减小压力作用的效果:俗话说“磨刀不误砍柴工”,所蕴含的物理知识是利用增大压力作用的效果。【答案】(1)海绵的形变程度控制变量法(2)甲、乙乙、丙压力相同时,受力面积越小压力的作用效果越明显(3)增大受力面积减小受力面积【详解】(1)[1]根据转换法,本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,这用到了转换法。[2]压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变。(2)[1]小丽为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系,要控制受力面积相同,应该通过图中的甲、乙两次实验进行比较,得出的结论是:受力面积一定时,压力越大,压力作用的效果跟越明显。[2][3]若要探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力相同,应该通过图中的乙、丙两次实验比较,得出的结论是:压力一定时,受力面积越小,压力作用的效果跟越明显。(3)[1][2]在生活中,书包的背带做得又宽又大,这是利用了增大受力面积来减少压力作用的效果;俗话说“磨刀不误砍柴工”所蕴含的物理知识是:通过减小受力面积来增加压力作用的效果。11.小辉同学利用A、B两物体、海绵等器材“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验,如图所示:(1)通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这利用了物理学中的法;(2)比较甲、乙两图,能够得到结论;在受力面积一定时,,压力的作用效果越明显;(3)若要“探究压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较两图来进行;(4)小辉同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁,发现它们对海绵的压力的作用效果相同,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积的大小无关。这个结论是(选填“正确”或“错误”)的,原因是;(5)若将物体A放在如图戊的木板上,比较图甲中海绵受到压强p甲和图戊中木板受到的压强p戊的大小关系为p甲p戊(选填“>”“<”或“=”)。【答案】(1)转换(2)压力越大(3)甲、丙(4)错误没有控制压力大小不变(5)=【详解】(1)本实验运用转换法,将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度。(2)甲、乙两图中,受力面积相同,而乙对海绵的压力更大,海绵凹陷更深,说明乙对海绵的压力作用效果更明显,故可得出结论:当受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。(3)图甲和图丙两次实验压力大小相等,受力面积不同,可以用来探究压力的作用效果与受力面积大小的关系。(4)[1][2]丁图中物体B的两部分对海绵的压力大小和受力面积均不同,没有控制压力大小相同,故无法探究压力作用效果与受力面积的关系。(5)压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,将A分别放在木板和海绵上,压力大小相等,受力面积相等,所以产生的压强相等,故p甲等于p戊。考点5液体压强12.小明在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:(1)实验中,通过观察U形管可知薄膜所受液体压强的大小;(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液体的关系,要探究液体压强与液体密度的关系,应选用两图进行对比。【答案】两侧液面的高度差无关深度乙丙【详解】(1)[1]实验中,通过观察U形管两侧液面的高度差可知薄膜所受液体压强的大小,两侧液面的高度差越大表示液体压强越大。(2)[2]由丙、丁两图进行实验对比,橡皮膜在同一液体中的同一深度,装液体的容器形状不同时,U形管两边液面高度差相同,可得出液体压强与盛液体的容器形状无关。(3)[3]甲、乙两图控制液体密度相同,改变橡皮膜的深度,是探究液体压强与液体深度的关系。[4]要探究液体压强与液体密度的关系,要控制液体深度相同,改变液体密度,则应选用乙丙两图进行对比。13.如图,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”,回答下列问题:(1)压强计是通过U形管中液面的来反映被测压强大小的;(2)仔细观察图1所示的“实验1”和“实验2”,回答:①实验1得出的结论是:当液体密度相同时,液体的压强与有关;②实验2得出的结论是:。(3)如图2所示,有两个完全相同的容器,分别盛有适量的水和浓盐水。某同学用压强计鉴别这两种液体,则图(填“a”或“b”)中装的是浓盐水。【答案】(1)高度差(2)深度见解析(3)a【详解】(1)压强计是通过U形管内液面高度差来显示橡皮膜受到的压强大小的,这种用易于观测的现象来间接显示不易观测的规律的方法,是转换法。(2)[1]实验1液体的密度相同,深度不同,压强不同,可得出结论:当液体密度相同时,液体的压强与深度有关。[2]实验2金属盒在液体的深度相同,液体的密度不同,压强不同。由此可得出结论:当液体深度相同时,液体的压强与液体密度有关。(3)金属盒在液体中的深度相同,a液体中U形管中液面的高度差大于b中液面的高度差,根据可知,a液体的密度大于b液体的密度,所以图a中装的是浓盐水。14.在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小亮同学取四只瓶口大小相同的塑料瓶去底(其中B、C、D三个粗细相同),在瓶口扎上橡皮膜,将其倒置,如图所示,向A、B、C瓶中装入水,D瓶中装入盐水。(1)瓶口下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小,此研究方法是(选填“控制变量法”或“转换法”)。(2)根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同,可知:液体的压强与液体的质量(选填“有关”或“无关”)。(3)为了探究液体压强与液体密度的关系,要通过比较两个瓶子橡皮膜鼓起的程度,得出的结论是:液体压强与液体的密度有关。(4)实验后,该同学自制如图E装置继续探究,已知隔板在容器的中央。他向隔板左侧倒水,发现橡皮膜向右侧凸起,这说明液体对容器(选填“底部”或“侧壁”)有压强。他再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,如图F所示,则此液体密度(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。【答案】(1)转换法(2)无关(3)C、D(4)侧壁小于【详解】(1)在实验中,通过橡皮膜鼓起的程度反映液体压强的大小,利用的方法是转换法。(2)通过A、B比较可见,A号瓶子中液体的质量、体积、重力一定大于B号瓶子,但二者橡皮膜鼓起的程度相同,说明液体的压强与质量、重力、体积无关。(3)探究液体的压强与液体的密度是否有关,利用控制变量法,控制装的液体深度相同,液体种类不同,由于盐水的密度大于水的密度,则D瓶子橡皮膜鼓起的程度大,要通过比较C、D两个瓶子橡皮膜鼓起的程度,得出的结论是:液体压强与液体的密度有关。(4)[1][2]由图E可知,向隔板左侧倒水,发现橡皮膜向右侧凸起,这说明液体对容器的侧壁有压强;当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,说明两侧的压强相等,根据p=ρgh,如图F所示,左侧的深度小,则密度大,则此液体密度小于水的密度。15.同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强的规律”,进行了如图所示的操作:(1)同学们分析乙、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大而;(2)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变大,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。你认为她的操作(选填“可靠”或“不可靠”),原因是;(3)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,然后测量出右侧待测液体到橡皮膜中心的深度和左侧水到橡皮膜中心的深度,则待测液体密度的表达式为(用题中字母和表示)。【答案】增大不可靠橡皮膜所处液体深度发生了变化【详解】(1)[1]由乙、丙两图的实验现象可知,丙中橡皮膜所处深度更深,U形管中液面高度差更大,说明液体压强更大,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增大而增大。(2)[2][3]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,液体的密度变大,但同时液体变多,橡皮膜的深度也在变大,没有控制深度相同,所以她的结论是不可靠的。(3)[4]观察到橡皮膜相平,说明橡皮膜两侧的液体压强相同,即解得考点6托里拆利实验+估测大气压强16.如图所示,这是测量某地大气压的实验过程示意图。(1)取一根长约、一端封闭的直玻璃管,沿内壁将水银缓慢地倒入管中,避免混入;(2)将玻璃管开口瑞浸在水银中,移开堵住管口的手指,发现管中水银柱会缓慢下降,但降到一定程度就不再下降了,由此证明了的存在;(3)用刻度尺量出玻璃管内外水银面的高度差为;(4)将玻璃管倾斜(水银液面未到顶),水银柱竖直高度;若将该实验装置从教学楼一楼搬到顶楼,水银柱竖直高度。(均选填“升高”“降低”或“不变”)【答案】空气大气压不变降低【详解】(1)[1]沿内壁将水银缓慢地倒入管中,避免混入空气,导致实验出现误差。(2)[2]将玻璃管开口端浸在水银中,移开堵住管口的手指,发现管中水银柱会缓慢下降,但降到一定程度就不再下降了,此时大气压支撑了水银柱,由此证明了大气压的存在。(4)[3]管内水银柱的高度差只与当时的大气压有关,如果将玻璃管倾斜放置,可以观察到玻璃管中的水银柱长度变长,玻璃管中的水银柱竖直高度不变。[4]大气压随高度升高而减小,若将该实验装置从教学楼一楼搬到顶楼,高度升高,大气压减小,水银柱竖直高度降低。【点睛】此题考查模拟托里拆利的实验,注意操作过程。17.小王同学利用注射器(容积为)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的是;(2)如图所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L,则大气压的值可表示为;(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);(4)若注射器活塞与筒壁间摩擦较大,则测得的大气压值(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);(5)小王将活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为4.5N。然后利用刻度尺测出注射器筒刻度部分的长度为4cm,则本地大气压强的测量值为Pa。【答案】(1)排出注射器内的空气,使注射器密封(2)(3)偏小(4)偏大(5)【详解】(1)把注射器的活塞推至注射器的底端,目的是排出注射器内的空气,使注射器密封。(2)当注射器的活塞开始滑动时,大气对注射器的压力等于弹簧测力计对活塞的拉力F,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L,注射器的横截面积为,则大气压的值可表示为(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,由于注射器内的空气对活塞有压力,弹簧测力计示数变小,大气压力变小,根据以上公式可知,测得的大气压值偏小。(4)若注射器活塞与筒壁间摩擦较大,拉力的测量值偏大,导致测得的大气压值偏大。(5)当活塞开始滑动时,弹簧测力计示数为4.5N,则大气压力为4.5N。注射器的横截面积为则本地大气压强的测量值为18.利用注射器、弹簧测力计和刻度尺等器材测量大气压,方案如下。(1)读出注射器针筒上有刻度部分的容积V,并用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L,可以计算出针筒的;(2)把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器注射孔,这样做的目的是;(3)如图所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F,即为(选填“针筒”或“活塞”)受到的大气压力;(4)实验所测大气压的值为(用测量步骤中的V、L和F表示);(5)让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小对实验的影响,从而提高实验的精确程度;(6)实验时,注射器针筒的底端装针头处的空气无法排尽,这将会使测量结果(选填“偏大”“偏小”或“不变”),为排除这一因素的影响,可采取的办法是;(7)影响实验结果的因素还有:(列出一个即可)。【答案】(1)横截面积(2)排出针筒内的空气(3)活塞(4)(5)活塞重力(6)偏小见解析(7)见解析【详解】(1)由针筒上有刻度部分的容积和针筒上有刻度部分的容积得到活塞的横截面积。(2)实验中为了排出针筒内的空气,需要把注射器的活塞推至注射器针筒的底端。(3)当活塞刚开始滑动时,此时活塞在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等,活塞受到的大气压力等于弹簧测力计的示数为F。(4)所测大气压的值(5)当弹簧测力计和注射器筒不在水平方向时,由于活塞受重力的作用,使得测力计的拉力不等于大气压力,从而影响测得的大气压,所以让弹簧测力计和注射器筒保持在水平方向,目的是为了减小活塞自身重力对实验的影响,从而提高实验的准确程度。(6)[1][2]注射器顶端装针头处空气无法排尽,即有残余气体,注射器内还会有一定气压,这样会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;将注射器内抽满水,端口向上推动活塞排水,使得顶端保留水,再封口,可以采用这一简单的方法将注射器内空气排尽。(7)如果装置漏气,则无法测量大气压的值,而活塞与针筒间有摩擦会导致弹簧测力计的拉力偏大,从而测出实验结果与标准大气压差异较大。考点7探究影响浮力大小的因素19.小霞同学按照如图所示的操作,探究影响浮力大小的因素。(1)金属块完全浸没在水中时,受到的浮力是N;(2)观察A、B、C三幅图,可得出金属块受到的浮力大小与有
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