专题07 力学实验题综合复习-人教版八年级《物理》暑假分层作业

第1页（共1页）专题07力学实验题综合复习（60题12大考点提升训练）考点目录TOC\o"1-1"\h\u一．探究重力的大小跟质量的关系（共3小题） 1二．探究影响摩擦力大小的因素（共5小题） 5三．探究阻力对物体运动的影响（共3小题） 12四．探究二力平衡的条件（共3小题） 14五．力的合成与应用（共3小题） 17六．探究液体内部的压强（共3小题） 20七．大气压强的测量方法（共3小题） 24八．流体压强与流速的关系（共2小题） 28九．实验研究气体流速与压强的关系（共3小题） 30一十．探究浮力大小与哪些因素有关（共3小题） 34一十一．阿基米德原理的应用（共4小题） 38一十二．探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系（共3小题） 44一十三．物体的浮沉条件及其应用（共3小题） 49一十四．杠杆的平衡条件（共1小题） 52一十五．探究杠杆的平衡条件（共3小题） 54一十六．探究影响物体动能大小的因素（共2小题） 57一十七．探究影响物体势能大小的因素（共4小题） 59一十八．机械能的转化（共3小题） 62一十九．实验测量滑轮组的机械效率（共3小题） 65二十．滑轮（组）的机械效率（共3小题） 69专题练习一．探究重力的大小跟质量的关系（共3小题）1．小华在“测量物体重力与质量之比g”的实验中，用弹簧测力计分别测量了两个重物的重力。得到的实验数据如表所示。测量对象m（kg）G（N）（N/kg）物体10.10.96①物体20.21.92物体30.32.88（1）实验中必须使重物处于静止状态，这是为了利用二力平衡的原理测量物体的重力；（2）根据实验数据分析，表格中①位置应该填写的结果是9.6。【答案】（1）二力平衡；（2）9.6。【解析】解：（1）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，大小相等，这是为了利用二力平衡的原理测量物体的重力；（2）由表格可知，表格中①位置应该填写的结果是：＝＝9.6N/kg。故答案为：（1）二力平衡；（2）9.6。2．在实验课上得到同一地点重力只跟质量有关的结论后，小杰用不同质量的铁块进一步探究“重力的大小跟质量的关系”，如表是小杰在实验中得到的数据：质量m/kg0.10.20.30.40.50.6重力G/N0.981.962.943.924.95.88（1）分析表中数据，可以得出的结论是：同一地点，物体所受到重力跟它的质量成正比。（2）另一名小刚同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小刚同学的做法C。A.不合理，因为他没有用同种物质的物体做实验B.不合理，因为他没有使物体的质量成整数倍变化C.合理，因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系（3）小红同学通过查阅资料发现不同城市g值有所不同，如表。试猜想g值变化的原因可能是g值随地理纬度的变化而变化，地理纬度越高，g值越大。地点赤道广州上海北京莫斯科北极g值大小9.7809.7889.7949.8039.8169.832地理纬度0°23°06′N31°12′N39°56′N55°45′N90°N【答案】（1）同一地点，物体所受到重力跟它的质量成正比；（2）C；（3）g值随地理纬度的变化而变化，地理纬度越高，g值越大。【解析】解：（1）分析表中数据，可以得发现重力随着质量的增加而均匀变大，所以可得出结论：同一地点，物体所受到重力跟它的质量成正比；（2）本实验的目的是探究物体所受重力的大小跟质量的关系，故通过改变质量，分别测出重力进行研究，故C正确；（3）分析表中数据可知，地理纬度不同，g值也可能不同，因此可得：g值随地理纬度的变化而变化，地理纬度越高，g值越大。故答案为：（1）同一地点，物体所受到重力跟它的质量成正比；（2）C；（3）g值随地理纬度的变化而变化，地理纬度越高，g值越大。3．在探究“物体重力的大小跟质量的关系”实验中，所用的实验器材有：几个规格不同的弹簧测力计、若干质量相同的钩码。（1）选择弹簧测力计时，在测力计量程都符合要求的情况下，应选用分度值小（选填“大”或“小”）的弹簧测力计进行实验。（2）用如图1所示的方式测量钩码的重力，钩码静止时，弹簧测力计的示数等于钩码重力的大小。弹簧测力计的示数实质是钩码对弹簧拉力的大小，简要说明钩码对弹簧拉力的大小等于钩码重力的大小的原因。钩码处于静止状态，受力平衡，根据二力平衡，钩码重力和弹簧测力计对钩码的拉力是一对平衡力，大小相等，弹簧测力计对钩码的拉力和钩码对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力，大小相等；所以钩码的重力等于钩码对弹簧测力计的拉力。（3）记录的实验数据如表，根据表中数据，在坐标纸上（图2）画出物体重力G与质量m的关系。实验次数123456质量m/kg0.050.100.150.200.250.30重力G/N0.51.01.52.02.53.0（4）根据如图2图象，得出的探究结论是物体所受的重力跟它的质量成正比。【答案】（1）小；（2）钩码处于静止状态，受力平衡，根据二力平衡，钩码重力和弹簧测力计对钩码的拉力是一对平衡力，大小相等，弹簧测力计对钩码的拉力和钩码对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力，大小相等；所以钩码的重力等于钩码对弹簧测力计的拉力；（3）见解答；（4）物体所受的重力跟它的质量成正比。【解析】解：（1）选择弹簧测力计时，在测力计量程都符合要求的情况下，应选用分度值小的弹簧测力计进行实验。（2）钩码对弹簧拉力的大小等于钩码重力的大小的原因是钩码静止时，钩码重力与弹簧测力计对钩码的拉力是平衡力，二者大小相等，弹簧测力计对钩码的拉力与钩码对弹簧测力计的拉力是相互作用力，二者大小相等，则钩码对弹簧拉力的大小等于钩码重力的大小。（3）选择适当的长度单位，然后根据实验数据描点，最后用平滑的线把各点连起来，即得图象，如图示。；（4）由图象可知：物体所受的重力跟它的质量成正比。故答案为：（1）小；（2）钩码处于静止状态，受力平衡，根据二力平衡，钩码重力和弹簧测力计对钩码的拉力是一对平衡力，大小相等，弹簧测力计对钩码的拉力和钩码对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力，大小相等；所以钩码的重力等于钩码对弹簧测力计的拉力；（3）见解答；（4）物体所受的重力跟它的质量成正比。二．探究影响摩擦力大小的因素（共5小题）4．如图所示，小南同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，将一木块放在水平木板上，完成了如下实验。（1）如图所示，为测出滑动摩擦力大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，水平方向拉动的“动”是指匀速直线运动（选填“匀速直线运动”、“变速直线运动”）；（2）在进行乙图所示的实验时，改变放在木块上的砝码质量来改变压力大小。正确操作实验得到如表所记录的实验数据。请根据数据，在所给坐标系中作出摩擦力的大小f与接触面受到的压力大小F之间的关系图像：。压力F/N1.01.52.02.53.0摩擦力f/N0.40.60.81.01.2（3）根据上述分析和计算发现：为常数，请你算出这一常数的值为0.4，你认为这一常数与接触面粗糙程度（选填“压力”或“接触面粗糙程度”）有关。【答案】（1）匀速直线运动；（2）见解答；（3）0.4；接触面粗糙程度。【解析】解：（1）用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动时，木块所受的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡的知识，滑动摩擦力大小等于拉力大小，可以通过弹簧测力计的示数反映滑动摩擦力的大小，因此水平方向拉动的“动”是指匀速直线运动；（2）根据表格数据描点、连线，画出图像，如图所示；（3）分析表格数据得：＝＝＝＝＝＝0.4；在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大，因此这一常数与接触面粗糙程度有关。故答案为：（1）匀速直线运动；（2）见解答；（3）0.4；接触面粗糙程度。5．为了探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关，小阳设计了如图所示的实验。其中长木板放置在水平桌面上，物体A的各表面粗糙程度相同。（1）实验中，测力计水平拉物体A做匀速直线运动，此时滑动摩擦力大小等于拉力大小；（2）设计甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与压力是否有关。（3）如丙图所示，将棉布铺在长木板上，测出物体A受到的滑动摩擦力大小为f1，将物体A切去一部分，把剩余部分物体B放在棉布表面上，如丁图所示，测出物体B受到的滑动摩擦力大小为f2，发现f1＞f2，小阳得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关。你认为小阳的结论是否正确？请说明理由。错误。丙丁两次实验中接触面的粗糙程度相同，但两个物体的压力不同，因此得出的结论滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关是错误的。【答案】（1）匀速直线；（2）压力；（3）错误。丙丁两次实验中接触面的粗糙程度相同，但两个物体的压力不同，因此得出的结论滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关是错误的。【解析】解：（1）实验中应将弹簧测力计拉着物体A在水平方向做匀速直线运动，此时物体A受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。（2）由图可知，甲乙两次实验接触面的粗糙程度相同，压力不同，弹簧测力计的示数不同，则滑动摩擦力不同，因此甲乙实验是为了探究滑动摩擦力与压力是否有关。（3）探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小关系，应控制压力和接触面的粗糙程度相同，丙丁两次实验中接触面的粗糙程度相同，但两个物体的压力不同，因此得出的结论滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关是错误的。故答案为：（1）匀速直线；（2）压力；（3）错误。丙丁两次实验中接触面的粗糙程度相同，但两个物体的压力不同，因此得出的结论滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关是错误的。6．为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小泽设计了如图所示的实验。（1）在如图所示的实验过程中，弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小等于（选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数；（2）在四次实验中，滑动摩擦力最小的是丁（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）；（3）比较乙、丙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关；（4）比较甲、丁实验，发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是错误（选填“正确”或“错误”）的。【答案】（1）匀速直线；等于；（2）丁；（3）接触面粗糙程度；（4）错误。【解析】解：（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时物块处于平衡状态，由平衡条件可知，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；（2）由图示四次实验可知，在实验丁中，物体间的压力最小，接触面粗糙程度最小，因此滑动摩擦力最小；（3）由图乙、丙所示实验可知，物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同，乙、丙所示实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系；（4）由图甲、丁所示实验可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，由于没有控制物体间的压力相同，他的结论是错误的。故答案为：（1）匀速直线；等于；（2）丁；（3）接触面粗糙程度；（4）错误。7．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小美选择如下器材：长木板、棉布、长方形木块（各表面粗糙程度相同）、砝码、弹簧测力计等，设计的操作过程如图所示。（1）实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木板上的木块，使其做匀速直线运动，利用二力平衡原理可知，此时弹簧测力计示数F等于木块所受滑动摩擦力的大小。（2）得到的实验数据记录如下表：实验情景甲乙丙丁测力计示数F/N1.51.52.12.5比较甲、乙两次实验可知，滑动摩擦力大小与接触面积的大小无关（选填“有关”或“无关”）；比较甲、丙两次实验可知，在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。（3）拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛，这是应用了甲、丁两次实验得出的结论。（4）小美对实验装置进行改进，如图戊所示。请你说出改进后的优点：便于操作，不需要控制木板做匀速直线运动（写出一条即可）。【答案】（1）匀速直线；二力平衡；（2）无关；甲、丙；（3）甲、丁；（4）便于操作，不需要控制木板做匀速直线运动。【解析】解：（1）根据二力平衡的原理，只有物体做匀速直线运动时，拉力才与滑动摩擦力大小相等；（2）比较甲、乙两次实验可知，压力和接触面的粗糙程度相同，接触面积不同，弹簧测力计的示数相同，说明滑动摩擦力大小与接触面积的大小无关；要得出“在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越小，滑动摩擦力越小”，需要控制接触面的粗糙程度相同，改变压力，比较甲、丙两次实验即可；（3）拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛，是通过增大接触面的粗糙程度来增加摩擦力的，是应用了甲、丁两次实验得到的结论的。（4）实验改进后，物体B相对于地面是静止的，物体B受到测力计的拉力和木板对物体B的滑动摩擦力是一对平衡力，其大小始终相等，与木板运动的速度无关，所以实验时不必控制木板做匀速直线运动，便于操作，且实验时测力计的示数稳定，便于读数。故答案为：（1）匀速直线；二力平衡；（2）无关；甲、丙；（3）甲、丁；（4）便于操作，不需要控制木板做匀速直线运动。8．小芳在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，将一端带有定滑轮的长木板固定不动，木块通过细线与弹簧测力计相连。（忽略滑轮的摩擦）（1）图甲中，将木块放在水平木板上，竖直向上拉测力计，当木块沿水平方向做匀速直线运动时，木块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1；（2）在图甲实验完成的基础上，小芳在木块上放了一瓶装满水的矿泉水瓶（矿泉水瓶的质量可以忽略，水的密度为ρ水），如图乙所示。再次进行实验，则由甲、乙两实验可以探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，此实验中弹簧测力计的示数为F2；（3）通过很多次的实验，小芳通过记录的数据，发现了一个规律：当接触面相同时，滑动摩擦力大小与压力成正比。（4）小川想用这个装置测量某液体的密度，他将矿泉水倒出，向瓶子中注入适量的某液体。适量的意思是：装满。将装有某液体的矿泉水瓶放在木块上，重复之前的实验，读出弹簧测力计的示数为F3。该液体的密度可表示为：ρ液＝×ρ水。（用题中所给字母表示）（5）为了改进实验，小琳设计了如图丙所示的装置来进行实验。水平传送带的速度可以调节，定滑轮摩擦忽略不计。关于这个设计，下列说法正确的是C。①使弹簧测力计示数稳定，方便读数②必须使传送带做匀速直线运动③可以探究滑动摩擦力的大小与相对运动速度的关系A.①②B.②③C.①③【答案】（2）压力大小；（4）装满；×ρ水；（5）C。【解析】解：（2）在图甲实验完成的基础上，小芳在木块上放了一瓶装满水的矿泉水瓶（矿泉水瓶的质量可以忽略，水的密度为ρ水），则对木板的压力变大了，如图乙所示。再次进行实验，则由甲、乙两实验可以探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，此实验中弹簧测力计的示数为F2；（4）小川想用这个装置测量某液体的密度，他将矿泉水倒出，向瓶子中注入适量的某液体。适量的意思是：装满。将装有某液体的矿泉水瓶放在木块上，重复之前的实验，读出弹簧测力计的示数为F3。根据（3）的结论有：；；联立上面两式，可得出该液体的密度可表示为：ρ液＝×ρ水。（5）①图丙所示的装置，弹簧测力相对地面处于静止状态，计示数稳定，方便读数；②木块和矿泉瓶相对地面处于静止状态，木块受到绳子的拉力与受到传送带施加的滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，而测力计示数等于绳子的拉力大小，故不必使传送带做匀速直线运动；③改变传送带的速度（压力和接触面粗糙程度不变），故可以探究探究滑动摩擦力的大小与相对运动速度的关系；故①③正确，故选C。故答案为：（2）压力大小；（4）装满；×ρ水；（5）C。三．探究阻力对物体运动的影响（共3小题）9．某兴趣小组用如图所示实验装置探究运动和力的关系，实验中让小车分别从斜面的同一高度由静止下滑，最终静止在与斜面相接的水平板上，小车在水平面上滑行的距离如图所示。（1）实验中让小车从斜面同一高度由静止下滑的目的是使小车到达斜面底端的速度大小相同；（2）分析小车在水平板上受力情况：重力和支持力是一对平衡力，作用效果可以相互抵消，相当于小车只受水平方向上的摩擦力；（3）根据实验现象可得出结论：水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车的速度减小得越慢，小车运动距离就越远；假如水平面对小车完全没有摩擦，则小车将做匀速直线运动。这说明物体的运动不需要（选填“需要”或“不需要”）力来维持。【答案】（1）使小车到达斜面底端的速度大小相同；（2）重力和支持力；（3）匀速直线；不需要。【解析】解：（1）让小车从斜面同一高度滑下的目的是使小车到达斜面底端的速度大小相同；（2）小车在竖直方向受到的两个力即重力和支持力大小相等，方向相反，作用在一条直线上，是一对平衡力；（3）平面越光滑小车受到的阻力越小，小车滑行的时间越长，滑行的距离就越远，说明小车的速度改变得越慢；如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，小车的运动状态不会变化，将在水平面上做匀速直线运动。故答案为：（1）使小车到达斜面底端的速度大小相同；（2）重力和支持力；（3）匀速直线；不需要。10．实验小组的同学用如图所示的实验装置来探究“阻力对物体运动的影响”。（1）实验时，他们每次必须使同一小车从同一斜面的同一高度滑下。这样做的目的是让小车到达水平面具有相同的速度：（2）如表是同学们多次实验记录的数据，分析表中内容可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车前进的距离就越远；接触面毛巾棉布木板阻力的大小大较大较小小车移动的距离s/cm18.322.626.7（3）在此实验的基础上进行合理的推理，可以得出：运动的物体不受外力时，它将做匀速直线运动：（4）小丽同学通过上面的探究学习，思考了一个问题：当自己荡秋千荡到右侧最高点时，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？她做出了以下猜想，你认为其中正确的是A。（图中的黑点表示小丽同学）【答案】（1）让小车到达水平面具有相同的速度；（2）越小；远；（3）做匀速直线运动；（4）A。【解析】解：（1）实验时，每次必须使小车从斜面的同一高度滑下，这样做的目的是让小车到达水平面具有相同的初速度；（2）由表格中数据可知，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车前进的距离就越大；（3）阻力越小，小车运动的越远，如果小车不受阻力，则小车的运动状态不变，将做匀速直线运动；（4）当秋千运动到右侧最高点时，此时秋千的动能全部转化为重力势能，速度为零，若不受任何外力，将保持静止状态不变，故A正确。故答案为：（1）让小车到达水平面具有相同的速度；（2）越小；远；（3）做匀速直线运动；（4）A。11．在探究“运动和力的关系”时，小刚同学做了如图所示的实验，让小车自斜面上某一固定位置由静止开始自由滑下，分别观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动距离的大小，用小旗子标记每次小车在相应平面上停止后所处的位置。（1）小车每次从斜面同一位置由静止开始自由下滑，目的是为了使小车每次到达水平面时具有相同的速度。（2）小刚观察到的实验现象是，水平面越光滑，小车运动的距离越远（选填“远”或“近”）。通过科学推理可知，小车如果不受阻力，它将在水平面做匀速直线运动。【答案】（1）速度；（2）远；匀速直线。【解析】解：（1）根据控制变量法，要控制小车下滑到水平面的速度相同，故实验中每次让小车从斜面上相同高度由静止开始自由下滑，目的是使小车到达水平面时速度相同；（2）由实验可知，平面越光滑，小车受到的阻力越小，运动距离越远，速度减小得越慢，若受到阻力为0，它的运动速度就不会变化，即做匀速直线运动。故答案为：（1）速度；（2）远；匀速直线。四．探究二力平衡的条件（共3小题）12．如图甲是小明同学探究二力平衡条件时的实验情景。（1）小明将系于小卡片（重力可忽略不计）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反；（2）当小卡片平衡时，小明将小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能（选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是探究：两个力彼此平衡时应作用在同一直线上；（3）在探究同一问题时，小天将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小明的实验优于小天的实验，其主要原因是A。A.减少摩擦力对实验结果的影响B.小卡片是比较容易获取的材料C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭转【答案】（1）相反；（2）不能；同一直线上；（3）A。【解析】解：（1）小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大；（2）当小卡片平衡时，小明将小卡片转过一个角度，松手后小卡片会转动，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能否平衡；（3）实验用的小卡片重力小，可以忽略，悬在空中不受摩擦力影响；小天实验用的小车放在水平桌面上，小车和桌面之间存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，实验要受到摩擦力影响，所以小明的实验方案好，故A正确，BCD错误，故选：A。故答案为：（1）相反；（2）不能；同一直线上；（3）A。13．如图所示是甲、乙、丙三位同学探究二力平衡条件时的实验装置。（1）实验时，甲同学发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重的砝码时，木块处于静止状态。甲同学再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是木块受到向左的摩擦力。这时木块在水平方向受到的力平衡（选填“平衡”、“不平衡”）。（2）实验中，乙同学保持F1与F2大小相等，用手将小车扭转一个角度，松手后小车不能（选填“能”或“不能”）保持静止不动。设计此实验步骤的目的是为了证明相互平衡的两个力必须要作用在同一条直线上。（3）丙同学选择小纸片的目的是减小阻力对实验的影响，实验过程中丙同学用剪刀将小卡片从中间劈开，两个钩码都落到了地上，这说明相互平衡的两个力必须作用在同一物体上。【答案】（1）木块受到向左的摩擦力；平衡；（2）不能；作用在同一条直线上；（3）减小阻力对实验的影响；作用在同一物体上。【解析】解：（1）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，木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用，此时木块处于静止状态，受平衡力作用；（2）小车受到的两个力大小相等，用力将小车扭一个角度，两个力不在同一条直线上，小车不能处于静止状态，要发生转动，可以探究二力平衡二力是否必须作用在同一条直线上；（3）丙同学选择小纸片的目的是减小阻力对实验的影响；实验过程中丙同学用剪刀将小纸片从中间劈开，两个钩码都落到了地上，这说明相互平衡的两个力必须要作用在同一物体上。故答案为：（1）木块受到向左的摩擦力；平衡；（2）不能；作用在同一条直线上；（3）减小阻力对实验的影响；作用在同一物体上。14．实验探究：探究二力平衡的条件。如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。（1）小华将两根细线系于轻质卡片（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，使作用在卡片上的两个拉力方向相反。如果左端挂上2个钩码，右端挂上4个钩码，卡片将加速向右运动（静止、匀速直线运动、加速向右运动或减速向左运动）；（2）当卡片平衡时，小华将卡片转过一个角度，松手后卡片不能（选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否平衡；（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是把小卡片剪为两半；（4）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是C。A.卡片容易扭转B.容易让卡片在水平方向上保持平衡C.减小了摩擦力对实验结果的影响【答案】（1）加速向右运动；（2）不能；不在同一直线上的两个力是否平衡；（3）把小卡片剪为两半；（4）C【解析】解：（1）小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大；当小卡片的左端挂上2个钩码，右端挂上4个钩码时，卡片两边的拉力大小不相等，且卡片的右端所受的拉力大，所以卡片将加速向右运动。（2）小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡，探究了不在同一直线上的两个力是否平衡；（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡。（4）小明将木块放在水平桌面上，木块和水平桌面上就会产生摩擦力，就会影响实验效果；当木块两端的拉力相差很小时，因为受到摩擦力的作用，木块仍会保持平衡，对实验结果有影响；而小华的方案中，纸片的质量远小于钩码的质量且绳子和滑轮间的摩擦很小，减小摩擦力对实验结果的影响。故答案为：（1）加速向右运动；（2）不能；不在同一直线上的两个力是否平衡；（3）把小卡片剪为两半；（4）C。五．力的合成与应用（共3小题）15．利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时，首先将弹簧的B端固定，用两个测力计沿相反方向拉A端，使A端到达某一点O并记录下该点的位置，然后在表格中记录下两个拉力的大小与方向。再用一个测力计拉弹簧A端，仍将A端拉伸到O点，记录下此时拉力的大小与方向。施力情况大小方向用两个测力计F1＝2.5N向右F2＝1N向左用一个测力计F＝1.5N向右（1）从表记录中你能得到的关于同一直线上合力与分力的大小关系是F＝F1﹣F2（用字母F、F1、F2表示）。（2）实验中用一个测力计拉弹簧时，仍要将弹簧A端拉伸到O点再读数是为了让前后两次力的作用的效果相同。【答案】（1）F＝F1﹣F2；（2）作用的效果。【解析】解：（1）从表中记录的数据，可以得到的：同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向跟较大的那个力的方向相同，即F＝F1﹣F2。（2）力F的作用效果与力F1、F2共同作用的效果相同时，这个力F才叫做F1，F2的合力。故将弹簧A端拉到O点再读数的原因是保证力F的作用效果与力F1、F2共同作用的效果相同。故答案为：（1）F＝F1﹣F2；（2）作用的效果。16．小明用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时，把橡皮筋的下端B用细线固定在铁架台的横杆上，上端A通过细绳挂在弹簧测力计的挂钩上；将一个重为2N的钩码通过细绳挂在橡皮筋的A端，用弹簧测力计竖直向上将橡皮筋的A端拉到O点，并在竖直放置的白板上标记O点的位置，记录此时弹簧测力计的示数F1和挂钩码的细绳对A端的拉力F2；摘掉钩码，用弹簧测力计将橡皮筋的A端仍拉到O点，记录此时弹簧测力计的示数F。（1）实验中先后两次都将橡皮筋的A端拉伸到O点，是为了让F与F1和F2的作用效果相同。（2）如果以上实验中弹簧测力计的示数F1＝4.6N，则F＝2.6N。【答案】（1）作用效果；（2）2.6。【解析】解：（1）实验中两次将橡皮筋从A点拉伸到O点的目的是为了让F与F1和F2的作用效果相同；（2）同一直线反方向二力的合力等于二力之差，则F＝F1﹣G＝4.6N﹣2N＝2.6N，方向竖直向上。故答案为：（1）作用效果；（2）2.6。17．某同学为探究作用在同一物体同一直线上两个力的合力与这两个力之间的关系，利用橡皮筋（原长为AB）、弹簧测力计等器材进行实验，实验时先将橡皮筋A点固定，再用两个弹簧测力计同时作用在B点，按图（a）所示的方式将橡皮筋从B点拉伸到C点，记下此时两个弹簧测力计的示数F1和F2，接着用一个弹簧测力计作用在B点，依然将橡皮筋拉伸到C点，如图（b）所示，记下此时弹簧测力计示数F，按上述的操作重复三次实验，实验数据如表一所示。表一：实验序号拉力F1（牛）拉力F2（牛）拉力F（牛）13.01.04.022.61.44.031.82.24.0①实验前，应将弹簧测力计沿水平方向调零。②实验中，该同学……重复三次实验”的目的是：得到普遍规律，避免偶然性③根据表一中的实验数据及相关条件，可归纳得出的初步结论是：作用在同一物体同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于二力之和，合力方向为与二力方向相同④实验过程中运用的科学方法为等效替代法。⑤从实验目的角度分析，本实验的不足之处是：未探究作用在同一物体同一直线上、方向相反两个力的合力与这两个力之间的关系。【答案】①调零；②得到普遍规律，避免偶然性；③二力之和；与二力方向相同；④等效替代法；⑤未探究作用在同一物体同一直线上、方向相反两个力的合力与这两个力之间的关系。【解析】解：①弹簧测力计沿水平方向使用前，将弹簧测力计沿水平方向调零（校零）；②实验中，该同学“…重复三次实验”的目的是：为了得出普遍结论，避免偶然性；③根据表一中的实验数据，比较F和F1、F2的大小方向之间的关系，归纳得出：同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于二力之和，合力方向与二力方向相同；④实验过程中，合力的作用效果与两个分力的作用效果相同，这里应用的科学方法为等效替代法。⑤本实验中只探究了同方向的两个力的合成情况，没有探究作用在同一物体同一直线上，方向相反两个力的合力与这两个力之间的关系，没有完全达到实验的探究目的。故答案为：①调零；②得到普遍规律，避免偶然性；③二力之和；与二力方向相同；④等效替代法；⑤未探究作用在同一物体同一直线上、方向相反两个力的合力与这两个力之间的关系。六．探究液体内部的压强（共3小题）18．如图是同学们在课堂上探究液体压强时的情景：（1）在组装实验装置时，小明同学却观察到如图a所示的情景。小明分析原因是：U形管左支管液面上方的气压大于大气压（选填“大于”“小于”或“等于”）；调节的方法是B。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）调节完毕后，U形管两侧液面相平；小明按图b所示的检查。当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度几乎不变化，出现这种情况的原因是装置漏气。（3）小明实验时得到的几组数据如表：序号液体深度/cm橡皮膜方向压强计左右液面高度差/cm1水5朝上4.82水5朝下4.83水5朝侧面4.84水10朝侧面9.55水15朝侧面14.26酒精15朝侧面11.4①比较序号为1、2、3的三组数据，可得出的结论是同种液体，深度相同时，液体内部向各个方向的压强相等；②比较序号为3、4、5的三组数据，可得出的结论是同种液体，深度增大，液体内部压强越大；③比较序号为5、6的两组数据，可得出的结论是深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大；④该实验用到的研究方法有转换法、控制变量法。【答案】（1）大于；B；（2）装置漏气；（3）①同种液体，深度相同时，液体内部向各个方向的压强相等；②同种液体，深度增大，液体内部压强越大；③深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大；④转换法；控制变量法。【解析】解：（1）当压强计的橡皮膜没有受到压强时，U形管中液面应该就是相平的，若U形管中的液面出现了高度差，就说明软管中的气体压强大于大气压，在压力差的作用下，U形管中的液面出现高度差；要调节，只需要将软管取下，再重新安装，这样的话，U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的；故选B；（2）用手按压橡皮膜，发现U形管两边液面高度几乎不变化，造成这种现象的原因可能是装置漏气；（3）①从序号为1、2、3的三组数据可知，压强计探头都在水中，液体密度相同，水的深度相同，橡皮膜方向不相同，U形管的两端的高度差相同，即压强相同，可得出结论：同种液体，深度相同时，液体内部向各个方向的压强相等；②分析3、4、5的三组数据可知，压强计探头都在水中，橡皮膜方向相同，水的深度不同，深度增加，U形管的两端的高度差增加，即压强增加，说明同种液体，深度增大，液体内部压强越大；③比较序号为5、6的两组数据，压强计探头深度相同，橡皮膜的朝向相同，液体的密度不同，密度越大，U形管的两端的高度差增加，即压强增加，说明深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大；④该实验用到的研究方法有转换法和控制变量法。故答案为：（1）大于；B；（2）装置漏气；（3）①同种液体，深度相同时，液体内部向各个方向的压强相等；②同种液体，深度增大，液体内部压强越大；③深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大；④转换法；控制变量法。19．如图13所示，是小雨同学用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验过程。（1）使用前小雨应检查装置是否漏气，方法是用手无论轻压还是重压橡皮膜，若U形管中的液面都不能灵活升降，则说明该装置漏气（选填“漏气”或“不漏气”）。该实验是通过U形管内液面高度差来显示液体内部压强大小。（2）若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，则需通过A（填写下列正确选项前字母）方法可以进行调节。A.拆除软管重新安装B.从U形管内向外倒出适量水C.向U形管内添加适量水（3）比较图中甲、乙、丙三图可知：同一深度，同种液体内部向各个方向的压强相等。（4）比较丁戊两图可知：在同一深度，液体内部压强与液体密度有关；小雨同学若想使橡皮膜在水或盐水中的同一深度处U形管左右液面的高度差更加明显，则她可以将U形管内的原来的水换成比水密度更小（选填“更大”或“更小”）的液体。（5）保持图戊中橡皮膜的位置不变，在图戊中的烧杯中放入一个小木块，则待木块静止后，橡皮膜所受到的液体压强将变大（选填“变大”“变小”“不变”或“无法比较”）。【答案】（1）漏气；高度差；（2）A；（3）甲、乙、丙；（4）密度；更小；（5）变大。【解析】解：（1）U形管两侧液面高度差表示液体内部压强的大小，应用了转换法，将液体内部压强转换为了U形管液面高度差；手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体不能灵活升降，则说明装置漏气；实验中通过U形管内液面高度差来反映液体内部压强的大小，这是转换法的应用；（2）使用前发现U形管内水面已有高度差，拆除软管重新安装，使U形管两侧液面相平，才能继续使用，故A正确；（3）探究同一深度液体内部压强的大小关系时，需要控制液体的密度相同、深度相同，方向不同，所以需要对比甲、乙、丙三图；三图中U形管液面的高度差相同，压强相同，故结论为：同一深度，同种液体内部向各个方向的压强相等；（4）比较丁戊两图可知，液体的深度相同，密度不同，U形管液面高度差不同，压强不同，所以结论为：在同一深度，液体内部压强与液体密度有关；盐水的密度略大于水的密度；深度相同时，液体的压强与液体的密度有关，密度差别越大，U形管液面高度差越大；为了使实验效果更明显，可以将U形管内的原来的水换成比水密度更小的液体；（5）放入小木块后，小木块会排开一定体积的液体，液面高度升高，橡皮膜所处的深度变大，根据p＝ρgh可知，橡皮膜受到的液体的压强变大。故答案为：（1）漏气；高度差；（2）A；（3）甲、乙、丙；（4）密度；更小；（5）变大。20．如图所示，用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。​（1）若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，通过B（填写正确选项前的字母）方法可以进行调节。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（2）比较乙、丙两图，可以得到：在同一深度，同种液体内部向各个方向的压强都相等。（3）在图乙中，若只将探头向水的深处放，其他条件不变，则可以观察到U形管两边液面的高度差将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（4）把压强计的探头分别放入盐水和水两种液体中，得到p﹣h图象如图丁所示，则表示在水中压强随深度变化关系的是图线b。【答案】（1）B；（2）乙、丙；相等；（3）变大；（4）b。【解析】解：（1）若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，只需要将软管取下，再重新安装，这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，故B正确；（2）比较乙图、丙图，在相同液体的同一深度处，金属盒的朝向不同，而U形管两侧的液面高度差相等，液体的压强相同，故可以得到：在同一深度，液体内部向各个方向的压强相等；（3）在乙图中，若只将探头向水的深处放，其他条件不变，是控制液体密度相同，改变液体的深度，观察U形管两侧的液面高度差将变大；（4）由图可知，把压强计的探头分别放入盐水和水两种液体中，当深度相同时，在盐水中受到的压强大于在水中受到的压强，故图象b表示在水中压强随深度的变化关系。故答案为：（1）B；（2）乙、丙；相等；（3）变大；（4）b。七．大气压强的测量方法（共3小题）21．小明利用图示标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽等器材，对大气压的值进行测量。（1）该实验除了图中所示实验器材外，还缺少的测量工具是刻度尺；（2）实验时小明将注射器活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔。同组的小华发现注射器底端装针头处，空气无法排尽，这将使得测量结果偏小（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。小华联想到他在医院打针时的场景，将小明的这一步骤加以改进，先将注射器内抽满水，然后将活塞推至注射器筒的底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔；（3）如表是小明记录实验情况的表格，请将其中两项空白处补充完整：大气压力F/N注射器容积V/mL针筒有刻度部分的长度L/cm活塞面积S/cm2大气压强p/Pa5.12.55.000.51.02×105（4）同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后，对实验又进行了如下改进：在完成实验，活塞回到注射器底端后，添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为0.3N”，这一实验步骤是为了减小摩擦力对实验结果的影响，小华算出的大气压强为9.6×104Pa。【答案】（1）刻度尺；（2）偏小；（3）针筒有刻度部分的长度L/cm；1.02×105；（4）摩擦力；9.6×104。【解析】解：（1）该实验的实验原理是p＝，为了测出活塞的面积，根据注射器的容积公式V＝SL可知，需要测出刻度部分的长度，因此还需要的器材是刻度尺。（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，在受力面积不变的情况下，根据p＝可知测得的大气压会偏小。（3）从表中数据可知，注射器容积为V＝2.5mL＝2.5cm3，活塞面积S＝0.5cm2，根据注射器的容积公式V＝SL可得，有刻度部分的长度为：，与表中数据对比可知，第一空应为：有刻度部分的长度L/cm；已知大气压力F＝5.1N，活塞面积S＝0.5cm2，所测大气压强为：＝1.02×105Pa。（4）如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡时，拉力F大于大气对活塞的压力，从而使测量值偏大。所以这一实验步骤是为了减小摩擦力对实验结果的影响，小华算出的大气压强为：＝9.6×104Pa。故答案为：（1）刻度尺；（2）偏小；（3）针筒有刻度部分的长度L/cm；1.02×105；（4）摩擦力；9.6×104。22．在长约1米、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开手指，管内水银而下降到一定高度时就不再下降，如图所示。（1）为了测得当时大气压的值进行的实验。当时大气压与740mm水银柱产生的压强值相当。如果将此装置拿到比地面低得多的矿井底部.则观察到管中水银面上升.（填“上升”、“下降”，“不变”）（2）某同学也利用此装置，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，如果这时在管顶开一个小孔。水柱不会向上喷出.（均选填“会”或“不会”）【答案】（1）740；上升；（2）不会；不会。【解析】解：（1）为了测得大气压的值，这时必须测量管内外水银面高度差，由图可知，为了测得当时大气压的值进行的实验，当时大气压与750mm﹣10mm＝740mm水银柱产生的压强值相当；如果将此装置拿到比地面低得多的矿井底部，大气压随高度的减小而增大，故所能支持的水银柱高度也变高。即观察到的现象是管内水银柱高度变高。（2）一个标准大气压为760毫米水银柱，由p＝ρ水银gh水银＝ρ水gh水，可知，如果水银气压计中的水银用水代替，那么玻璃管的长度约为10m，所以把水银换成水，将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时，管中的水柱不会下降；当管顶开一个小孔时，管内的水与外界的大气相通，玻璃管和水槽组成连通器，则管内的水不会从小孔喷出，反而会立即下降，直到液面相平。故答案为：（1）740；上升；（2）不会；不会。23．小花利用标有最大刻度值2.5mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行测量，实验步骤如下：a.先让注射器吸入少量水，然后将活塞推至注射器底端，当注射器的小孔充满水后，再用橡皮帽封住注射器的小孔；b.用细绳拴住注射器活塞颈部，使绳另一端与弹簧测力计挂钩相连，然后水平向右拉注射器，如图甲所示，当注射器中的活塞移动时，记下弹簧测力计的示数为7.5N；c.测出注射器全部刻度的长度为4cm；d.根据测量数据，算出大气压的值。（1）此注射器活塞横截面积是0.625cm2；根据实验数据计算出大气压强是1.2×105Pa；（2）小花发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大，对此小花与同学找出了下列可能的原因：①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体②活塞与注射器筒壁间有摩擦③弹簧测力计的示数没有读准④活塞与注射器筒壁不完全密封上述原因一定会使测量值小于真实值的是B。A.①③B.①④C.②③D.②④（3）实验结束后，小花又用塑料吸盘挂钩对大气压的值进行测量，如图乙。他将吸盘紧紧压在厚玻璃上，测出吸盘的直径为D，然后用弹簧测力计缓慢地拉塑料吸盘直至使其脱离玻璃，读出拉开瞬间的拉力为F，算出大气压的值为（用字母表示）。他发现测出的大气压值比真实值偏小。导致这种结果的原因可能是空气没有排尽。【答案】（1）0.625；1.2×105；（2）B；（3）；空气没有排尽。【解析】解：（1）注射器容积为2.5mL，即2.5cm3，注射器全部刻度的长度L＝4cm，因为注射器为圆柱体，根据其体积公积可得，S＝＝＝0.625cm2实验时，把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气。弹簧测力计的示数F＝7.5N，这就是大气对活塞的压力，将其代入公式得，p＝＝＝1.2×105Pa；（2）活塞与注射器筒壁不完全密封，注射器筒内有空气会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；没有读准弹簧测力计的示数也会导致测量值小于真实值，也会大于真实值，故选B；（3）大气压的值为：p＝＝＝；造成实验结果相差很大的原因有很多，吸盘与玻璃板之间有空气没有排尽，会使测量结果偏小。故答案为：（1）0.625；1.2×105；（2）B；（3）；空气没有排尽。八．流体压强与流速的关系（共2小题）24．如图甲所示，在玻璃瓶里装一些红色的水，取一根两端开口的细玻璃管，让玻璃管穿过橡皮塞插入水中，并从管子上端吹入少量气体，这样就制成了一个简易的多功能物理实验演示器。（1）将如图甲所示装置从山脚带到山顶过程中，发现玻璃管内水柱高度会逐渐升高，这表明海拔越高，大气压越小。（选填“大”或“小”）（2）将瓶内装满水，塞紧塞子，用力挤压瓶子，如图乙所示，并观察玻璃管内水面高度的变化（水末溢出）；再用小一点的力，挤压瓶子，发现玻璃管内水面高度的变化减小了，这表明力可以使瓶子发生形变。（选填“运动状态改变”或“发生形变”）（3）将橡皮塞去掉，细玻璃管仍在水中，再取一吸管靠近玻璃管口，通过吸管向右吹气，如图丙所示。发现玻璃管内水面上升，且气流速度越大，玻璃管内水面上升越高，这表明气体流速越大的位置，气体压强越小。（选填“大”或“小”）【答案】（1）小；（2）发生形变；（3）小。【解析】解：（1）把气压计从山脚带到山顶，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，因此管内水柱的高度会增大；（2）用力挤压瓶子，发现玻璃管内液面上升，再用小一点的力，挤压瓶子，发现玻璃管内水面高度的变化减小，这说明力可以使物体发生形变。（3）当向管上方吹气时，管上方的空气流动速度增大，压强减小，管下方压强不变，管内的液体受到向上的压强大，液面上升，这说明：气体的流速越大，压强越小。故答案为：（1）小；（2）发生形变；（3）小。25．（1）在图甲所示的实验中，电扇扇叶转动，台秤的示数将变小。（选填“变大”或“变小”）（2）装满水的杯子用塑料片盖住杯口后倒置过来，如图乙所示，杯中的水不会流出这个现象证明了大气压存在。【答案】（1）变小；（2）大气压。【解析】解：（1）电扇转动后，因为扇叶上凸下平，相同时间内空气通过上方的路程长，流速大，向下的压强小；通过的下方路程短，流速小，向上的压强大，从而形成了一个向上的压强差，使台秤的示数变小。（2）一标准大气压相当于10m高的水产生的压强。纸外受到大气压的作用，纸内受到管中水产生的压强的作用，大气压远大于杯中水产生的压强，所以水和纸片被大气压托着，不会下落。故答案为：（1）变小；（2）大气压。九．实验研究气体流速与压强的关系（共3小题）26．物理课上，王老师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。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量相同，则细管内气体流速比粗管内气体流速大（选填“大”或“小”）。（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，由图象可知：平稳流动的气体，流速大处压强小。图线③反映的是装置中C塑料管的气体压强随时间变化的情况。（选填“A”、“B”或“C”）（2）当王老师将抽气的吹风机调换挡位后，图象中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增大。（选填“增大”或“减小”）（3）实验后同学们继续研究了飞机机翼的形状，它上表面弯曲，下表面较平直。当飞机前进时，机翼上、下方气体流速不同，机翼上、下表面就存在着压强（力）差。【答案】大；（1）小；C；（2）增大；（3）压强（力）差。【解析】解：在图甲的装置中，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大，粗管内气体流速小；（1）如图乙所示，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，由图象可知：平稳流动的气体，流速大处压强小。图线③中压强相对较大，所以它应该是最粗的管子，因此反映的是装置中C塑料管的气体压强随时间变化的情况。（2）当将抽气的吹风机调换挡位后，图象中①②③三条图线出现了下移，即压强都变小了，因此，流速越大、压强越小，由此可以判断三节管中气体的流速增大；（3）飞机机翼的形状是上表面弯曲，下表面较平直。当飞机前进时，机翼上、下方气体流速不同，机翼上、下表面就存在着压强差，也就存在压力差，这就是飞机的升力。故答案为：大；（1）小；C；（2）增大；（3）压强（力）差。27．小阳在“五一”节外出旅游乘飞机时观察到：飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同；飞机越大其机翼越大。他想探究“机翼获得升力的大小与机翼仰角、机翼面积有什么关系？”（注：机翼仰角为机翼下表面与水平面的夹角，机翼面积指机翼在水平面上投影的面积）于是，他和兴趣小组的同学们一起利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型，将其固定在托盘测力计上，在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风，来模拟飞机起飞时的气流，实验装置如图所示（每次吹风前托盘测力计的示数均为3.5N）。机翼面积/cm3测力计示数/N机翼仰角2753955660°（水平）3.22.6较小3.02.92.4较大2.92.82.3最大3.12.92.7（1）电风扇转动后，托盘测力计的示数变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）。比较“机翼”上下方空气的流速，可以得出，“机翼”下方空气流速小，压强大。（2）当电风扇向左吹风时，以气流为参照物，“机翼”向右（选填“左”或“右”）运动。（3）为了研究“机翼”获得的升力与仰角的关系，他们对同一个“机翼”吹风，并保持风速不变，只改变“机翼”仰角的大小，观察并记录托盘测力计的示数；在其它条件相同时，更换面积不同的“机翼”重复上述实验，实验数据记录如上表。在实验过程中，当“机翼”的仰角为0°、“机翼”面积为395cm2，若此时“机翼”获得的升力为0.5N，则托盘测力计示数为3.0N。通过实验分析数据可以得出结论：当质量、形状、“机翼”面积和风速相同时，仰角增大，“机翼”获得的升力不一定（选填“一定”或“不一定”）增大；当质量、形状、仰角和风速相同时，“机翼”面积越大，“机翼”获得的升力越大。（4）如图所示是一种水翼船，船体下安装了水翼。当船在高速航行时，水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力。根据以上实验规律你认为水翼安装正确的是B。【答案】（1）变小；大；（2）右；（3）仰角；3.0；不一定；越大；（4）B。【解析】解：（1）电扇转动后，气流会流经飞机机翼模型，机翼模型上方凸空气通过的路程长，流速大，向下的压强小；机翼模型下方凹空气通过的路程短，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；（2）当吹风机向左吹风时，空气向右运动，以风为参照物，“机翼”相对于在风中向右运动；（3）为了研究“机翼”获得的升力与仰角的关系，他们对同一个“机翼”吹风，并保持风速不变，只改变“机翼”仰角的大小，观察并记录测力计的示数，在其他条件相同时，更换面积不同的“机翼”重复上述实验；在上述实验中，“机翼”获得升力的大小等于吹风前后测力计示数的变化量（或差值、减小量），所以，当“机翼”获得的升力为0.5N，则托盘测力计示数为F＝G﹣F升＝3.5N﹣0.5N＝3.0N；由表中数据可知，当质量、形状、机翼面积和风速相同时，仰角增大，获得的升力有时大、有时小，所以获得的升力不一定增大；当质量、形状、仰角和风速相同时，机翼面积越大，获得的升力越大；（4）AD、两个水翼相反放置，两个水翼受到水的压力相反，对船体不会产生向上的升力作用，故AD不符合题意。B、两个水翼都是上面弧形，下面平面，水经过上方流速大于下方流速，上方压强小于下方压强，水对船体产生一个向上的升力作用，故B符合题意。C、两个水翼都是上面平面，下面弧形，水经过上方流速小于下方流速，下方压强小于上方压强，水对船体产生一个向下的压力作用，故C不符合题意。故选B。故答案为：（1）变小；大；（2）右；（3）仰角；3.0；不一定；越大；（4）B。28．老师在课堂上做了一个有趣的实验：将两个纸杯轻轻叠在一起，然后在杯口水平吹起，这时内杯会“跳”出来，内杯为什么会“跳”出来呢？小明认为吹气时有气流进入两杯间的空隙，增大了空隙间的气体压强，于是把内杯被顶出来了。小芳则认为吹气时，内杯口的空气流速增大，气压减小，而两杯之间的空气可认为流速为0，气压相对杯口较大，因而产生一个压强差，把内杯给顶出来。为了证明谁的观点正确，他们先将两个同样的纸杯轻轻地叠在一起，并将外纸杯的底部剪去，然后做了以下实验：①他们拿起叠在一起的杯子，然后对着杯口水平吹气（如图1），发现内杯没有跳起来。②他们将叠在一起的纸杯固定在水平桌面上（与桌面密封），然后对着杯口同样水平吹气（如图2），发现内杯跳了起来。多次重复上述实验，均有相同现象。回答下列问题：（1）上述实验可以证明小明的观点是正确的。（2）请对②实验中内杯跳起来这种现象的原因作出解释：将叠在一起纸杯固定在水平桌面上，吹气时，气流进入两杯间隙到达被水平桌面、内杯底部和外杯三者共同围成的空间，随着进入气体的增多，其空间内部的气压就增大，当内杯受到气体对它施加的向上压力大于内杯重力后，内杯就跳起来。（3）另一位同学又提出能证明谁的观点正确的操作方案：将内纸杯的杯口剪去，使其杯口低于外纸杯的杯口，然后同样对杯口水平吹气（如图3）。该方案可行吗？并说明理由可行，此时气体不容易进入两杯的间隙，而杯口的流速大，两杯间的空气流速近似为0，此时若内杯跳出来，则说明小芳的观点成立；若内杯没有跳出来，则说明小明的观点成立。【答案】（1）小明；（2）将叠在一起纸杯固定在水平桌面上，吹气时，气流进入两杯间隙到达被水平桌面、内杯底部和外杯三者共同围成的空间，随着进入气体的增多，其空间内部的气压就增大，当内杯受到气体对它施加的向上压力大于内杯重力后，内杯就跳起来；（3）可行，此时气体不容易进入两杯的间隙，而杯口的流速大，两杯间的空气流速近似为0，此时若内杯跳出来，则说明小芳的观点成立；若内杯没有跳出来，则说明小明的观点成立。【解析】解：（1）图1中外纸杯底部减去并拿起，图2中底部与桌面密封，吹气时图1中内杯未跳起，而图2中跳起，说明是有气体进入两杯间的空隙，增大了空隙间的气体压强，于是把内杯被顶出来了，所以说明小明的观点是正确的；（2）将叠在一起纸杯固定在水平桌面上，吹气时，气流进入两杯间隙到达被水平桌面、内杯底部和外杯三者共同围成的空间，随着进入气体的增多，其空间内部的气压就增大，当内杯受到气体对它施加的向上压力大于内杯重力后，内杯就跳起来；（3）可行，此时气体不容易进入两杯的间隙，而杯口的流速大，两杯间的空气流速近似为0，此时若内杯跳出来，则说明小芳的观点成立；若内杯没有跳出来，则说明小明的观点成立；故答案为：（1）小明；（2）将叠在一起纸杯固定在水平桌面上，吹气时，气流进入两杯间隙到达被水平桌面、内杯底部和外杯三者共同围成的空间，随着进入气体的增多，其空间内部的气压就增大，当内杯受到气体对它施加的向上压力大于内杯重力后，内杯就跳起来；（3）可行，此时气体不容易进入两杯的间隙，而杯口的流速大，两杯间的空气流速近似为0，此时若内杯跳出来，则说明小芳的观点成立；若内杯没有跳出来，则说明小明的观点成立。一十．探究浮力大小与哪些因素有关（共3小题）29．兴趣小组的同学们在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，讨论后提出了下列猜想。猜想一：浮力的大小可能与液体的密度有关；猜想二：浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关；猜想三：浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关。为了验证上述猜想，他们选取用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。（1）由图可知，圆柱体浸没在盐水中受到的浮力是4.4N；（2）分析比较图甲、丙、丁三次实验数据，可以验证猜想三是错误的；（3）分析实验中得到的信息可知；圆柱体的密度为1.25×103kg/m3；盐水的密度为1.2×103kg/m3。【答案】（1）4.4；（2）甲、丙、丁；（3）1.25×103；1.2×103【解析】解：（1）由图知，浸没在盐水中受到的浮力F浮盐水＝G﹣F′＝5N﹣0.6N＝4.4N。（2）探究浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度是否有关时，需要控制液体的密度相同，排开的液体的体积相同，故需要对比甲、丙、丁的实验数据，根据实验数据可知，液体的密度相同，排开的液体的体积相同，深度不同，弹簧测力计示数相同，浮力相同，即浮力的大小与深度无关，故猜想三是错误的；（3）圆柱体完全浸没在水中受到的浮力：F浮＝5N﹣4N＝1N，V排＝V，由F浮＝ρ水gV排可得，圆柱体排开的水的体积即圆柱体的体积为：V＝V排＝＝＝4×10﹣4m3；圆柱体的密度：ρ＝＝＝＝1.25×103kg/m3；由图E可知，弹簧测力计示数为1.6N，由图A、E所示实验可知，圆柱体完全浸没在盐水中所受浮力：F浮′＝2.8N﹣1.6N＝1.2N；由浮力公式F浮＝ρ液gV排可知，盐水的密度：ρ盐水＝＝＝1.1×103kg/m3。故答案为：（1）4.4；（2）甲、丙、丁；（3）1.25×103；1.2×103。30．小明在实验室验证阿基米德原理，他的实验过程中的几个重要环节如图所示。请你把他的实验过程补充完整。（1）如图甲所示，用细线将物块系好后悬挂在已调零的弹簧测力计挂钩上，当物块保持静止时读出测力计的示数F1，将数据记录在表格中。（2）如图乙所示，缓慢地将水倒入溢水杯中，直到有水从溢水口溢出。（3）如图丙所示，将小桶悬挂在弹簧测力计的挂钩上，当小桶保持静止时读出测力计的示数F2，将数据记录在表格中。（4）如图丁所示，将悬挂在弹簧测力计挂钩上的物块缓慢浸没在溢水杯内的水中；使物块不接触溢水杯，同时用小桶收集溢出的水，当物块静止、溢水杯中的水不再流出时读出测力计示数F3，将数据记录在表格中。（5）如图戊所示。将装有溢出水的小桶悬挂在弹簧测力计挂钩上，当小桶保持静止时读出测力计的示数F4。将数据记录在表格中。（6）用测量的量表示物块受到的浮力F浮＝F1﹣F3；物块排开的水受到的重力G排＝F4﹣F2。（7）比较F浮和G排的大小。（8）小明经过思考后认为，根据测得的物理量和水的密度ρ水，还可以计算出物块的密度ρ。则ρ＝ρ水。【答案】（6）F1﹣F3；F4﹣F2；（8）ρ水。【解析】解：（6）根据称重法知物体浸没水中时受到的浮力为：F浮＝F1﹣F3；物块排开的水受到的重力为：G排＝F4﹣F2；（8）物体的重力为F1，根据G＝mg知物体的质量为：m＝＝，因为物体浸没时所受浮力：F浮＝F1﹣F3＝ρ水gV排，则物体的体积：V＝V排＝，所以物体的密度：ρ＝＝＝•ρ水。故答案为：（6）F1﹣F3；F4﹣F2；（8）ρ水。31．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，实验过程如图所示。（1）物块的重力为4.8N，当它浸没在水中时受到的浮力为2N。（2）分析A、B、C、D四图，可知浮力的大小与物体浸入液体的体积有关。（3）分析ADE或ACE三图，可知浮力的大小与物体浸入液体的密度有关。（4）如图F所示，小明将物块切去一部分后浸没在水中，读出簧测力计的示数并与图D对比，得出结论：浮力大小与物体自身的形状有关。这个结论是错误（选填“正确”或“错误”）的，理由是没有控制物体排开液体体积相同。（5）实验中盐水的密度是1.1×103kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）【答案】（1）4.8；2；（2）体积；（3）ADE或ACE；（4）错误；没有控制物体排开液体体积相同；（5）1.1×103。【解析】解：（1）由A图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则物体的重力为G＝4.8N；由C、D可知物块浸没在水中时受到的浮力：F浮＝G﹣F＝4.8N﹣2.8N＝2N；（2）由A、B、C、D四图可知，排开水的体积不同，测力计示数不同，由称重法可得，受到的浮力不同，且排开水的体积越大，弹簧测力计的示数越小，浮力越大，故可以得出当液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，所受浮力越大，所以浮力的大小与物体浸入液体的体积有关；（3）ADE或ACE图可知，物体全部浸没时在水中受到的浮力是2N；全部浸没时在盐水时浮力为：F浮′＝G﹣F′＝4.8N﹣2.6N＝2.2N；由于水和盐水的密度不同，可知浮力的大小与物体浸入液体的密度有关；（4）研究浮力大小与物体自身的形状的关系，要控制排开液体的体积相同，图D、F中物块排开液体的体积不同，故得出浮力大小与物体自身的形状有关的结论是错误的，理由是没有控制排开液体的体积相同。（5）根据F浮＝ρ液gV排得物体的体积为：V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3；盐水的密度为：ρ盐水＝＝＝1.1×103kg/m3。故答案为：（1）4.8；2；（2）体积；（3）ADE或ACE；（4）错误；没有控制物体排开液体体积相同；（5）1.1×103。一十一．阿基米德原理的应用（共4小题）32．如图是小新验证阿基米德原理的实验步骤示意图，图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。（1）由甲、乙两图弹簧测力计的示数可以求出石块受到的浮力：F浮＝F1﹣F2。（用F1、F2表示）。（2）若F1、F2、F3、F4之间满足关系：F1﹣F2＝F4﹣F3，则可验证阿基米德原理。（3）小新在探究过程中发现：物体从空气中缓慢进入水中的深度h越深，弹簧测力计的示数F越小。由此，小新猜想：物体在水中所受浮力的大小F浮与物体浸入水中深度h有关。请你补充合适的测量工具，设计实验探究小新的猜想是否正确。请你写出主要实验步骤，画出数据记录表。【答案】（1）F1﹣F2；（2）F1﹣F2＝F4﹣F3；（3）在实验中添加一个合适的量筒和刻度尺；实验步骤如下：①在量筒中加入适当的水，记下水的体积为V1；②将细线石块竖向绑定，浸没在量筒的水中，记下此时水和石块的总体积为V1，则石块的体积V＝V2﹣V1；③细线往上拉一小段距离，记下此时量筒的示数为V3，此时石块浸在水中的体积为V浸1＝V3﹣V1，且满足石块浸入水中的体积等于总体积的一半，即V＝2V浸1，在石块上竖向的体积处作出标记；④将石块用细线横向绑定，浸入水中的体积满足V＝2V浸1时，在石块上横向体积处作出标记；⑤将石块竖向浸入水中（溢水杯中的水）到标记处，记录石块浸入水中的深度h1，记下弹簧测力计的示数F示1，据F浮＝G﹣F示1，求出浮力；⑥将石块横向浸入水中（溢水杯中的水）到标记处，记录石块浸入水中的深度h2，记下弹簧测力计的示数F示2，据F浮＝G﹣F示2，求出浮力。设计表格如上表。【解析】解：（1）由图甲知，石块在空气中挂在弹簧测力计下，测力计的示数为F，即石块所受重力为F1，由图乙知，石块浸没水中弹簧测力计的示数为F2，由称重法可知，石块受到的浮力：F浮＝G﹣F示＝F1﹣F2；（2）由图丙丁知，小桶的重力为F3，小桶与排开的水的总重力为F4，石块排开的水的重力为G排＝F4﹣F3，如果石块所受的浮力等于排开的水的重力，即：F1﹣F2＝F4﹣F3，可验证阿基米德原理。（3）在实验中添加一个合适的量筒和刻度尺；实验步骤如下：①在量筒中加入适当的水，记下水的体积为V1；②将细线石块竖向绑定，浸没在量筒的水中，记下此时水和石块的总体积为V1，则石块的体积V＝V2﹣V1；③细线往上拉一小段距离，记下此时量筒的示数为V3，此时石块浸在水中的体积为V浸1＝V3﹣V1，且满足石块浸入水中的体积等于总体积的一半，即V＝2V浸1，在石块上竖向的体积处作出标记；④将石块用细线横向绑定，浸入水中的体积满足V＝2V浸1时，在石块上横向体积处作出标记；⑤将石块竖向浸入水中（溢水杯中的水）到标记处，记录石块浸入水中的深度h1，记下弹簧测力计的示数F示1，据F浮＝G﹣F示1，求出浮力；⑥将石块横向浸入水中（溢水杯中的水）到标记处，记录石块浸入水中的深度h2，记下弹簧测力计的示数F示2，据F浮＝G﹣F示2，求出浮力。按实验操作知，需要记录的数据有：石块的重力G、弹簧测力计的示数F示、浮力及浸入深度h，设计表格如下：实验次数浸入的深度h/cm石块的重力G/N弹簧测力计的示数F示/N石块受到的浮力F/N12故答案为：（1）F1﹣F2；（2）F1﹣F2＝F4﹣F3；（3）在实验中添加一个合适的量筒；实验步骤如下：①在量筒中加入适当的水，记下水的体积为V1；②将细线石块竖向绑定，浸没在量筒的水中，记下此时水和石块的总体积为V1，则石块的体积V＝V2﹣V1；③细线往上拉一小段距离，记下此时量筒的示数为V3，此时石块浸在水中的体积为V浸1＝V3﹣V1，且满足石块浸入水中的体积等于总体积的一半，即V＝2V浸1，在石块上竖向的体积处作出标记；④将石块用细线横向绑定，浸入水中的体积满足V＝2V浸1时，在石块上横向体积处作出标记；⑤将石块竖向浸入水中（溢水杯中的水）到标记处，记录石块浸入水中的深度h1，记下弹簧测力计的示数F示1，据F浮＝G﹣F示1，求出浮力；⑥将石块横向浸入水中（溢水杯中的水）到标记处，记录石块浸入水中的深度h2，记下弹簧测力计的示数F示2，据F浮＝G﹣F示2，求出浮力。设计表格如上表。33．如图所示，小红验证“阿基米德原理”，做了如下实验。（1）向溢水杯中注水，使水面恰好与出水口相平。当悬挂在弹簧测力计下方的橡皮块慢慢浸入水中时，弹簧测力计的示数将