【优生强化训练】力与空间探索 实验探究题 （含答案）-2026秋浙教版科学八年级上册

【优生强化训练】力与空间实验探究题（含答案）一、实验与探究题1．夏季汛期来临，暴雨后洪水流入水库，水位急剧上升，此时需开闸泄洪避免出现溃坝的危险。小科了解到液体压强是导致溃坝的主要原因，他想利用微小压强计来探究液体压强与哪些因素有关。他根据水位上涨及河水变得浑浊、密度变大的情况作出以下猜想：A．液体压强大小可能与液体深度有关B．液体压强大小可能与液体密度有关为验证以上猜想，他利用相关器材完成了如下实验：（1）用微小压强计U形管左右两边液面高度差来反映金属盒处液体压强的大小，这种研究物理问题的方法属于下列中的________（填字母）。A．推理法 B．转换法 C．类比法 D．模型法（2）为验证猜想A，如图所示，比较①②两次实验操作，初步得出：同种液体的压强随深度的增加而。（3）为验证猜想B，应比较（选填序号）两次实验操作，初步得出：深度相同时，液体的密度越大，压强越大；（4）小科通过探究得出结论：液体压强与液体深度和液体密度有关，所以大坝应修成（选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状，我们还应植树造林来减少水土流失。2．某项目小组利用塑料瓶、打气筒、橡皮塞、水等制作了水火箭并对其性能进行了探究。【项目原理】（1）高压气体将水和橡皮塞冲出，水火箭向下喷水，火箭飞向高空，其原理是：。【项目方案】在废旧饮料瓶内装入适量水，用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，最后安装上由废纸箱改造而成的火箭外壳、导流罩及底座，即可完成如图甲的“水火箭”，简化模型如图乙。（2）水火箭的瓶身用密度较小的塑料瓶，是为了减小水火箭的，使其惯性较小，容易飞出。【项目实施】发现同一水火箭装有不同水量时的最大飞行高度不同。根据这一现象，同学们提出：水火箭竖直发射时，最太飞行高度与装置内的水量之间存在什么关系？①用5个相同的塑料瓶，制成水火箭。②向上述水火箭内分别加入155mL、185mL、225mL、250mL、300mL的水。③向瓶中充气到瓶内气压相同，同时打开排气阀竖直向上发射，拍摄水火箭的飞行视频。④借助视频分析软件，得到各个水火箭的最大飞行高度数据如表：加入的水量/mL155185225250300最大飞行高度/m14.216.118.920.120.5（3）分析数据，可得到结论：在水火箭气压、发射角度相同时，。（4）【项目应用】图丙是一次发射过程中水火箭的飞行轨迹，若在最高点B点位置失去所有外力，则火箭运动状态为。3．某兴趣小组的同学们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沿水平方向匀速拉动木块，根据二力平衡知识，弹簧测力计对木块的拉力大小(填“大于”“小于”或“等于”)滑动摩擦力的大小；（2）对比甲乙两次实验可知其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦力越；（3）通过对比两次实验可知，其他条件相同时，接触面越(填“粗糙”或“光滑”)，滑动摩擦力越大。4．某校项目化学习小组在水火箭设计制作测试过程中，提出了下列问题并进行了讨论。【制作】制作水火箭时，在水火箭顶部安装导流罩的目的是。【测试】测试水火箭上升的高度：①在水火箭内胆装入一定体积的水，将其放置在已固定好的发射架上。②用打气筒给水火箭打气，当瓶内气压达到一定值时，打开开关发射。③测出水火箭的上升高度，多次实验取平均值。在发射测试中难以直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以通过测量来间接比较这个高度。【评价】下表是制作水火箭评价量表：评价等级优秀合格待改进评价指标结构稳固结构稳固结构稳固飞行时平稳不翻滚飞行时平稳不翻滚飞行时翻滚降落时箭体不损坏降落时箭体损坏降落时箭体损坏在测试过程中发现小组制作的水火箭飞行时箭体平稳不翻滚，降落时箭体损坏。则该小组制作的火箭根据指标可评为。【改进】为了使水火箭能重复使用，请你提出一条改进措施：。5．科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小。【项目准备】提供材料如图甲。三根大小和长度一样的弹簧和一根橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系分别如图乙、丙。【评价量表】在老师的指导下，小组同学制订了评价量表，表中为部分评价指标。评价指标评价等级优秀良好待改进功能性最大测量值大，携带方便最大测量值较大，携带较方便最大测量值小，携带不方便精确度达到0.1牛达到0.2牛大于0.2牛刻度刻度均匀刻度部分均匀刻度不均匀【项目制作】（1）项目中提供了三根大小和长度一样的弹簧与一根橡皮筋材料，为了保证自制测力计刻度标注均匀，不能选择哪一根材料制作并说明原因：。【项目评价】（2）为使“精确度”指标达到“优秀”标准，每颗铅粒的重量应为牛。6．某兴趣小组为探究滑动摩擦力大小与压力的关系进行了如下实验。在木块上放砝码，沿水平方向匀速拉动木块，测出此时木块受到的滑动摩擦力如图2。（1）为直接读出滑动摩擦力大小，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块如图1，此时滑动摩擦力大小为N；若加速拉动木块，则弹簧测力计示数(填“大于”“等于”或“小于”)滑动摩擦力的大小。（2）在实际操作中出现一系列问题，改用拉动硬纸板测量滑动摩擦力如图3，相比图1实验的优点有(写出一点即可)：。（3）【实验分析】有同学认为加了砝码增大压力的同时也增大了木块和砝码的总重力，影响滑动摩擦力大小的因素究竟是重力还是压力呢?为解决该问题，小组进一步进行探究。拉动硬纸板，记录压力传感器和弹簧测力计的示数如图3。通过充气改变氢气球的体积，拉动硬纸板，记录三次弹簧测力计稳定后的示数F1、F2、F3。在接触面粗糙程度相同时，当F1、F2、F3大小(填“相等”或“不相等”)说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。7．小金用外形、体积完全相同的实心橡胶块和塑料块探究影响滑动摩擦力大小的因素。步骤1：如图，小金先用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动，测出它与该长木板间的滑动摩擦力；步骤2：用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力；步骤3：重复上述实验多次；取平均值，记录数据，比较实验数据得出结论。两接触表面弹簧测力计示数平均值/N木板、塑料表面1.2木板、橡胶表面3.3（1）步骤1中根据弹簧测力计示数测得滑动摩擦力大小，所依据的科学原理是。（2）小金提出：由于两种材料的密度不同，该设计方案存在不能有效控制变量的缺陷，并提出在不改变实验器材的情况下对步骤1进行改进即可。你的改进方案是。（3）改进方案后重新实验，得到如表乙所示结果。根据结果分析，得出的结论是。（4）应用：冰壶是冬奥会的项目之一，比赛时，运动员需要一只脚蹬地发力，另一只脚滑行。运动员会根据运动习惯在鞋底加装不同的滑片，则上述两种材料所制成的滑片，常加装在滑行鞋底的是(填“塑料滑片”或“橡胶滑片”)。8．（1）为了比较三种弹性膜受力形变程度，小明将A、B、C膜分别蒙在三个相同空心圆柱筒上端，中央正放10g砝码，凹陷程度如图2所示。①实验中选用相同的10g砝码并都正放的目的是弹性膜H/cm4h/cmA108.0B108.6C109.5②三种弹性膜中最容易发生形变的是（2）将上述三种弹性膜分别蒙在液体压强计的金属盒上，浸入水中，记录相应的H、Δh如表所示。据此分析，蒙在金属盒上的弹性膜越（填“容易”或“难”）发生形变.Δh越接近A（3）反思：分析如图1可知，弹性膜受到水的压力作用，会向（填“上”或“下”）凹陷，同时产生弹力，抵消了一部分水对弹性膜的压力，所以H始终大于Δh。9．地砖的防滑程度是房屋装修时选择地砖种类的重要依据之一。某科学小组用如图装置对影响地砖防滑程度的因素进行探究。材料干燥时的摩擦力/N微湿时的摩擦力/N全湿时的摩擦力/N甲3.613.934.03乙4.223.373.11丙4.024.574.42【实验步骤】①将三种不同材料的地砖甲、乙、丙放在水平桌面上，向鞋子中加入一定质量的石子；②把鞋子分别放在三种干燥的地砖上，向左水平拉动地砖，测出鞋子受到的摩擦力大小，将数据记录在表中；③给每种地砖按10g/m2的量加水并涂抹均匀，使地砖表面为“微湿”状态，重复测量：④给每种地砖按100g/m2的量加水并涂抹均匀，使地砖表面为“全湿”状态，重复测量。【实验分析】（1）本实验研究的问题是。（2）实验中，地砖的防滑程度是通过来判断的。（3）实验中，用手拉动地砖时是否一定要匀速拉动?（4）厨房间通常由于用水多，地面容易潮湿，不适合铺设的地砖材料是甲、乙、丙中的哪种，并说明理由。10．某同学为验证压力大小对摩擦力大小的影响，选用了长木板、木块、弹簧测力计、细线和若干个相同的铁块，设计并开展了如图实验：（1）实验中，弹簧测力计必须沿方向拉着木块做匀速直线运动。（2）在图1所示实验中，木块受到的摩擦力为牛。（3）接着该同学完成了图2和图3所示的实验，请用作图的方式把图3对应的实验补充完整。（4）该同学查阅资料获知滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关。他将同一木块放置在同一木板上，进行了如图4中的a、b、c所示的实验。拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和F3，推测F1、F2和F3的大小关系为。11．为验证“压力大小是影响滑动摩擦力大小的因素”，小乐利用图甲所示装置进行实验：①将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向待填拉动木块，测出滑动摩擦力。②在木块上增加不同数量的钩码进行多次实验，数据如下表(压力已含木块自重)。实验次数12345压力F/N34567滑动摩擦力f/N0.60.81.01.21.4（1）补充①的实验步骤。。（2）分析数据可得：接触面粗糙程度一定时，。（3）有同学认为上述实验的影响因素是重力而不是压力。为验证此说法，小乐拟借助图乙所示装置(压力传感器测金属盒对白纸的压力，拉力传感器测绳子对金属盒的拉力)进行实验。其思路是：向氢气球内充气，增大对金属盒向上的拉力，向金属盒中加沙，改变金属盒的重力；每次充气加沙时，应调节充气量和加沙量，确保(填“拉力传感器”或“压力传感器”)的示数相同；再拉动白纸，记录拉力传感器的示数，若观察到，则说明滑动摩擦力与重力无关。12．实践“水火箭的制作与发射”项目(如图1)时，同学们做了多项研究。【原理】力的作用是相互的。往瓶中装入适量水(如图2)，向瓶内不断打气，当橡胶塞从瓶口冲出时，水火箭加速升空。【测试】某次实验将水火箭竖直向上发射，小组同学用频闪照相机(每隔0.2s曝光一次)拍下水火箭从A处起飞，到B处达到最高点的运动情况(图3)。【探究】在探究影响水火箭水平飞行距离的因素时。同学们认为，发射角度会影响飞行距离，他们制作了相同规格的水火箭，在控制装水量和气压相同时，改变发射角度测量水火箭的水平飞行距离，并将数据记录在表中(单位：m)实验序号发射角度30°35°40°45°50°55°60°第一次实验14.2016.3017.0021.1019.9517.0014.35第二次实验13.9515.7517.8520.3018.8517.9018.70第三次实验13.8516.8519.2018.9520.1517.5516.45平均值?16.3018.0220.1219.6517.4816.50（1）水火箭通过内部气压给水施加一个向下的力，、（填“瓶外空气”或“喷出的水”）给水火箭施加一个向上的作用力。（2）测试时，同学们认为水火箭向上运动过程中.受到非平衡力作用结合图3说明判断理由：（3）探究影响水火箭水平飞行距离的因素时：①当发射角度为30°时，该水火箭水平飞行的平均距离为米。②根据实验结果，可得出结论：13．如图，某学习小组同学在做水火箭实验时，对水火箭的水平飞行距离与哪些因素有关的问题进行了研究。他们在容积为2000mL的可乐瓶内装上不同体积的水，每次发射的角度均为20度，向瓶内打气至约10个大气压后，使水火箭向前射出。下表是他们在实验中收集到的数据：可乐瓶容积：2000mL发射角度20度装水量(mL)300400500600700第一次距离(m)18.2819.620.9519.9516.98第二次距离(m)17.4220.324.3623.3614.36第三次距离(m)22.3319.5821.3221.3419.34平均距离(m)19.3419.8322.2121.5516.89（1）水火箭制作完成后，利用打气筒向瓶内打气。从瓶内气体能量转化角度分析，这一过程与汽油机工作循环中的冲程类似。（2）分析表中数据可得出的结论是：（3）可乐瓶内的水向后喷出，水火箭就向前飞出，这一现象涉及的科学原理是（4）你认为水火箭水平飞行距离还与什么因素有关?(请写出两个).14．在探究液体压强与哪些因素有关时，小科提出如下猜想：①与深度有关；②与液体密度有关；(已知：ρ盐水>A．用注射器从U形管右侧抽取适量液体B．拆除胶管重新安装C．转动压强计的探头（2）调好器材后，探究猜想①和②。比较图2中的甲和乙得出了液体压强与深度的关系；比较图乙和图丙，可得出结论：。（3）将探头放入图3的盐水中，U形管两侧液面高度差与图丙一致。根据实验结论推测，探头的位置可能在(选填“a”、“b”或“c”)处。（4）为探究猜想③，在大小不同的容器中装入深度相同的水，将探头分别放入容器底，如图4，观察U形管两侧液面，得出结论。此实验设计不合理的地方是。15．增大摩擦力，但为什么许多公共场合的地面在用水清扫过后会摆放“小心地滑”的牌子(如图乙所示)。水到底是增大摩擦力还是减小摩擦力呢？为了解决困惑，小科设计了如图丙所示的实验：在水平桌面上放置一块玻璃板，在玻璃板上滴不同滴数的水并涂匀，立即用弹簧测力计拉着木块在玻璃板上做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数，并记录数据如表所示：实验次序123456789水的滴数4812162024283236拉力/牛3.163.343.723.923.022.802.82?2.82（1）请你推断：当水的滴数为32时，摩擦力大小为牛。（2）实验时用弹簧测力计拉着木块很难做到匀速，在不更换实验装置的情况下，小科想到另一种测摩擦力的方法：用弹簧测力计拉着木块保持不动，（3）根据实验数据得出的结论是。16．在“探究影响液体内部压强的因素”的活动中，某科学兴趣小组准备了压强计、水和盐水等实验器材。（1）为了探究液体内部压强与液体密度的关系，应该比较两图所示的实验。（2）小科同学对比甲、乙两图，提出一个猜想：在同一液体中，探头距离烧杯底部距离越小，液体压强越大。小宁同学只利用图乙中现有器材，保持探头位置不动，进行了简单操作后跟图甲对比(若图甲中探头的深度为h)，就验证了小科同学的猜想是错误的。小宁同学的操作是。（3）小宁将矿泉水瓶装满水，继续探究。在M和N处各打一个小孔，如图丁①所示。当他拧开瓶盖，放开两小孔，在瓶底部水平放置接水盘，发现水的落点为图丁②所示的B、C点。接着他将接水盘向下移动，使得MA=ND，此时水的落点为E、F点。为了比较两小孔处液体压强大小，应比较AC与(填“AB”或“DF”)的距离。17．小明利用玻璃管、橡皮膜、烧杯等器材进行两组实验(如图甲)，以研究液体内部的压强特点。

（1）在实验一中，小明判断液体内部有压强。他观察到的现象是。（2）在实验二中，小明向玻璃管中加入一定量某种溶液，根据如图所示的实验现象，小明认为：所加液体密度小于水的密度。小明作出推理的证据有：。（3）还有同学认为：液体内部压强也可能与液体重力有关。小明另取一个形状不同的玻璃管，下端套上橡皮膜(如图乙)，利用它和已有器材设计了实验三。通过实验三与实验二的现象对比，对该观点进行反驳。请写出实验三的简要思路与现象。18．同学们在学习摩擦力时先根据书本上的实验步骤、做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。（1）如图1的甲、乙、丙所示，用弹簧测力计沿水平方向分别拉动木块做运动；（2）甲、乙、丙对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2、F3，则F1、F2、F3的大小关系为；（3）为了便于读数，将实验进行了改进如图A，木块相对地面静止时弹簧示数如图2中B所示，则木块受到的摩擦力大小为N；（4）小科改变传送带速度，根据实验数据绘制的速度与时间(v-t)和拉力与时间(F-t)的关系图像，如图C、D所示，分析图像可知，滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关，原因是：。19．为探究相互接触的两物体相对运动时摩擦力大小的影响因素，小新设计的装置示意图如图甲。物块放在传送带(电机启动后能够转动)上，物块右端用细线与一端固定在墙体上的弹簧测力计相连。启动电动机，测量物块受到的摩擦力大小。请回答：（1）为了完成实验，启动电机后传送带转动的方向应为(选填“顺时针”或“逆时针”)（2）实验中观察到物块的两种状态见下表，要测量物块受到的摩擦力，应在状态(选填“A”或“B”)时读取并记录弹簧测力计示数。物块状态物块相对传送带物块相对桌面状态A静止运动状态B运动静止（3）保持接触面粗糙程度等条件不变，分别改变物块对传送带的压力大小和传送带的速度大小，进行实验测量，实验中弹簧测力计示数大小记录于下表。实验组别物块上的钩码个数(钩码质量均相同)弹簧测力计示数(牛)传送带运动较慢传送带运动较快一00.50.5二20.80.8三4①第三组实验中传送带运动较慢时弹簧测力计示数如图乙所示，则读数为。②完成全部实验后分析实验数据，可得结论：。20．小舟要探究压力的作用效果与什么因素有关，进行了以下实验。（1）如图所示，将橡皮泥做成长方体平放于木条上方。把包装带撕成不同宽度的两段，各自绕过橡皮泥并首尾相接，在连接处挂上相同数量的钩码。小舟通过观察橡皮泥的，来反映压力的作用效果，初步分析可得出结论：。（2）小舟想继续探究压力的作用效果与压力大小的关系，应将橡皮泥恢复原状，把包装带撕成相同宽度的两段，在下方挂(选填“相同”或“不同”)，数量的钩码，观察橡皮泥的变化。（3）若要使实验结论更具有说服力，还可以重复上述实验。21．某校科技小组开展项目式学习，探究水火箭的射程(水平飞行距离)的影响因素。提出猜想：水火箭射程可能与瓶内液体占总体积比例、液体质量、瓶内气压和发射角度(水火箭与水平面的夹角)等因素有关。并利用如图所示的实验装置进行以下探究。【探究一】水火箭射程与发射的角度的关系实验设计：选用同一支水火箭，控制瓶内水量和气压一定，多次改变其发射角度，测量并记录实验数据如下表。发射角度25°35°45°55°65°水火箭射程/米31.3243.6053.0749.8235.42（1）分析表中数据可知，在其他条件一定时，水火箭射程与发射角度的关系是。（2）为了进一步确定上述实验中水火箭射程最大时的发射角度，接下去的操作是。【探究二】探究水火箭射程与瓶内液体质量的关系实验设计；①在可乐瓶中加入体积为V的水，将其放置在已固定好的发射架上(固定发射角度为45°)；给水火箭打气，当瓶内气压达到一定值时，打开发射开关，测量其射程。③记录实验结果，并分析得出结论。（3）步骤②中“均量取体积为V的溶液替换水”，该操作的目的是。（4）某同学认为本实验用相同装置，只用水进行实验，通过改变水的体积来改变质量更方便。从控制变量的角度判断该同学的观点是否合理并说明理由：。

答案解析部分1．【答案】（1）B（2）增大（3）②③（4）上窄下宽2．【答案】物体间力的作用是相互的；质量；水火箭内的水的质量越大，飞行的高度越高；水平向右匀速直线运动3．【答案】（1）等于（2）大（3）甲丙；粗糙4．【答案】减小水火箭飞行时受到的空气阻力；水火箭在空中飞行的时间；合格；水火箭升空后采用降落伞减速；在水火箭周围添加泡沫等防撞的装置(合理即可)5．【答案】不能选择橡皮筋制作，原因是橡皮筋的伸长量与所受拉力不成正比；0.16．【答案】（1）1.2N；大于（2）不需要匀速拉动（3）不相等7．【答案】（1）二力平衡（2）将塑料块叠在橡胶块上，用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动，测出它与该长木板间的滑动摩擦力（3）在压力大小相同时，接触面越粗糙