专题30 实验题——力(三) 备战中考物理重难点题型专题突破
展开本专题涉及的考点
1.影响压力作用效果的因素
(1)受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。
(2)压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。
(3)实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。
(4)实验研究问题时,采用了控制变量法和对比法。
2.固体的压强
水平面上的物体对水平面的压强等于物体对水平面的压力与受力面积的比值,即。
3.影响液体压强的因素
(1)液体对容器底和器壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。
(2)在同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
(3)液体的压强随深度的增加而增大。
(4)不同液体的压强与液体的密度有关。
4.大气压强的测量——托里拆利实验
(1)实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。
(2)原理分析:在管内,与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液面受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。
(3)结论:大气压(其值随着外界大气压的变化而变化)
(4)说明:
① 实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。
② 本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3m。
③将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。
一、实验题
1.(2022·四川凉山·统考中考真题)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的____________来比较压力作用效果;
(2)由____________两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系;
(3)对比乙、丙两图可以得出:当压力一定时,____________越小,压力作用效果越明显;
(4)对比甲、丙两图,该同学认为压力作用效果与压力大小无关,他的观点是__________(选填“正确”或“错误”)的,理由是____________。
2.(2022·四川攀枝花·统考中考真题)为了估测小强同学双脚站立时对水平地面的压强,课外活动小组实验过程如下:
(I)用台秤称出小强同学的质量为;
(II)为了测量地面的受力面积,活动小组将小强同学的鞋底印在一张带有正方形方格的白纸上,通过鞋底印占有方格的个数(大于半个方格面积的计数,小于半个方格面积的不计数)及每个方格的面积计算出地面的受力面积;
(III)根据压强公式计算出小强同学双脚站立时对地面的压强;
请回答下列问题:
(1)步骤(II)中得到的鞋底印如图所示,图中每个方格的面积为。小组同学在进行该步骤时发现图中鞋底印占有的方格个数太多,计数比较麻烦,分析图后发现可以根据图中方格的行、列数计算出图中全部方格的总数为______,再用步骤(ⅱ)的方法找出鞋底印外的方格个数为______,该鞋底印的面积为______cm2;
(2)为方便计算,取,小强同学双脚站立时对地面的压强为______Pa;
(3)为了使结果更加的精确,请提出你的建议______。
3.(2022·安徽·统考中考真题)为探究液体压强与哪些因素有关,取一个空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,将塑料瓶浸在液体中,橡皮膜向瓶内凹进得越多,表明液体的压强越大。
(1)将塑料瓶竖直地浸入水中,第一次瓶口朝上(如图甲),第二次瓶口朝下(如图乙),两次塑料瓶在水里的位置相同。图乙中的橡皮膜凹进得更多,则可得到的实验结论是:同种液体中,______,液体的压强越大;
(2)若用体积相同的酒精(ρ酒精<ρ水)进行实验,如图丙所示,塑料瓶在酒精里的位置与图乙相同,则图______(选填“乙”或“丙”)中的橡皮膜凹进得更多。
4.(2022·黑龙江哈尔滨·统考中考真题)同学们在探究“液体内部压强的特点”的活动中:
(1)当微小压强计探头放入液体中的不同位置时,可以通过比较U形管两边______来比较压强的大小;
(2)如图所示,吉颖同学将探头放入水中进行实验,分析图中信息可知:
①根据A、B、C图的实验现象,可得出______的结论;
②根据______三幅图的实验现象,可得出“水的压强随深度的增加而增大”的结论;
(3)如图F所示,荣帅同学进一步探究“压强与深度的关系”,他把玻璃管竖直插入液体中深h处,向管内缓慢加入细沙,直至橡皮膜没有凹凸,研究得出“液体内部压强与深度成正比”的结论;
①针对他研究的问题,请你从数据处理和分析的角度,将下表补充完整(g=10N/kg);______
②根据完整的表格信息,你是否同意荣帅同学的结论?如果同意,请写出你的理由;如果不同意,请写出你的结论。______
5.(2022·湖南张家界·统考中考真题)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)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”)。小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图①所示),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
(2)实验时,小王将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为8cm,此时U形管内外的气压差为___________Pa;(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而___________;
(4)分析图③、图④的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的___________越大,压强越大;
(5)小王用图⑤所示的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,直到橡皮膜刚好变平,她测量了以下物理量:
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ=___________(选择题中合适的字母和ρ水表示)。
6.(2022·福建·统考中考真题)在探究影响液体压强因素的实验中,用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,在5号管中装入盐水,其它管中装入水,如图。
(1)玻璃管下方薄膜鼓起的程度可反映液体______的大小;
(2)根据图甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度,猜想:液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或______有关;
(3)图乙中,4号管上段更粗,下段与2号管粗细相同,两管中水的总长度相同,发现两管薄膜鼓起的程度相同,可得:液体压强的大小与液体的质量、重力、体积都______;
(4)图丙中,5号管和2号管的液柱长度相等,利用5号管和2号管可探究液体压强与液体的______是否有关;
(5)为了探究液体长度对液体压强的影响,选用2号管和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,实验时需控制两管水柱的______相等。
7.(2022·山东滨州·统考中考真题)在探究性学习活动中,某学习小组做了以下系列实验探究。
(1)探究影响压力作用效果的因素,该小组用一块海绵、一张小桌和一个砝码,做了如图所示实验。请根据______两图中的情景,提出一个要探究的问题是:_______。经过多次实验表明影响压力作用效果的因素是____________。根据实验结论,建立了压强概念和压强的表达式;
A.B.C.
(2)该小组取三个高度均为h,密度同为ρ的实心均匀物体A、B、C。A、C是圆柱体,B是长方体,A、B的底面积都为S,C的底面积为。把它们放在水平桌面的海绵上,如图乙所示,发现海绵被压下的深度相同。该小组结合在(1)中得到的结论和表达式,分析出了A、B、C三个物体对海绵的压强均为p=________(只写出结果),解释了“海绵被压下的深度相同”的原因;
(3)该小组研究液体内部的压强,用图丙A所示的器材进行实验探究。他们利用这些器材________(选填“能”或“不能”)探究液体的压强跟液体的深度、液体的密度有关。此过程用的实验方法是_______(只写出一种);
该小组对液体压强的大小跟液体的深度、液体的密度之间的定量关系进一步思考。在图乙B容器内装有密度为的液体,他们受到上面实验的启发,要想得到液面下深度h处的压强,可以设想这里有一个水平放置的“平面”,平面的面积为S。这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。因此,液面下深度h处的压强为p=_____________(写出推导过程);
(4)由(3)推导出的表达式,_______(选填“能”或“不能”)应用于大气压强。
8.(2022·江苏无锡·统考中考真题)小红陪奶奶就医时,看见如图甲所示竖直放置的静脉输液装置,观察到输液管口的盐水一滴一滴地往下滴,于是,地提出一个问题:管口处水流出的速度大小与哪些因素有关?并作出如下猜想:
猜想1:随着输液瓶中液面不断下降,速度变小
猜想2:换粗一些的输液管,速度变大
猜想3:增加图甲中输液管的长度h,速度变大
为检验上述猜想,她准备了如下器材进行探究:铁架台、锥形瓶、量杯、双孔软木塞、橡胶软管、弹簧夹、秒表,4根粗细均匀的玻璃管:a管(长20cm、内孔直径3mm)、b管(长20cm、内孔直径6mm)、c管(长25cm、内孔直径3mm),长5cm的d管。
探究过程如下:
(1)如图乙所示,雏形瓶中装有红色的水,a、d管通过双孔软木塞插入瓶中,两管上方端口接近瓶口并齐平,a管下端放入量杯,d管下端套有橡胶软管,并用弹簧夹夹住,装置是竖直放置。此时,a管下端管口无水流出,这是由于__________的作用;
(2)松开弹簧夹,水从a管口流出,用秒表测出量杯中的水分别达到20mL、40mL、60mL、80mL、100mL水位时的时间t,记录在表1中;
表1:
①依据所测数据,在图丙中画出量杯中水的体积V与时间t的图像_________;
②每秒钟从a管口流出的水量是__________mL;a管口处水流出的速度大小为__________m/s(保留1位小数);
(3)将a管换成b管,重复步骤(2)的操作,将所侧数据记录在表2中;
表2:
分析表1和表2的数据,可知猜想2是__________(选填“正确”“错误”)的;
(4)若要检验猜想3,请简要写出你的操作:__________。
一、实验题
1.(2023春·湖北武汉·九年级武汉一初慧泉中学校考阶段练习)如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素:
(1)本实验是通过观察___________来比较压力作用效果的。这种实验方法叫做___________法。
(2)通过比较甲、乙两图得到结论,下列事例中应用到该结论的是___________。
①啄木鸟有个坚硬而细长的喙,能轻而易举的将树木啄出一个大洞。
②锯、剪刀、斧头等,用过一段时间就要磨一磨。
③交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t。
(3)通过比较图___________(填序号),说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图乙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p___________p'(选填“>”“<”或“=”)。
2.(2023·重庆·重庆八中校考模拟预测)在探究“影响压力作用效果的因素”时,取三个质量相同的圆柱形容器A、B、C,它们底面积的关系是SA=SB<SC。在三个容器中分别倒入适量的水和盐水,其中B、C两容器中液体质量相同。将它们分别放在三块相同的海绵上,如图甲、乙、丙所示。
(1)实验过程中可以通过观察海绵的_______来比较压力的作用效果;
(2)通过比较_______两次实验,探究压力的作用效果与受力面积大小的关系;
(3)若将丙容器放在木板上,则丙中海绵受到的压强和木板受到的压强大小关系p海绵_______p木板(选填“>”、“<”或“=”)。
3.(2023·北京海淀·北大附中校考模拟预测)生活处处有物理,瓶瓶罐罐做实验。小聪把废弃的矿泉水瓶中装入水,探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。
(1)在图A的操作中,通过观察______来反映压力的作用效果,这种科学探究的方法称为______;
(2)观察图A和B两次实验现象,可知:在受力面积一定时,______;
(3)我们不能通过分析图中B和C两次实验现象得出压力作用效果与压力大小的关系,理由是______;
(4)图A与C比较,矿泉水瓶对海绵和石块的压力作用效果______(选填“相同”或“不相同”);
(5)利用现有器材,小聪想探究压力作用效果与受力面积的关系,具体的操作是______;
(6)完成实验后,小聪在矿泉水瓶侧壁不同高度的地方锥出三个小孔,观察图D现象,这个小实验可以研究液体的压强大小与______的关系。
4.(2023·宁夏银川·银川市第三中学校考模拟预测)某小组同学用水、盐水、同样形状的容器和指针式压强计,验证液体内部压强的规律。压强计指针顺时针偏转的角度越大,表示压强越大。他们的研究情况如图a、b、c所示。容器a、c中均装满液体,且ρ盐水>ρ水。
(1)当他们分别选用图a与c所示的容器进行实验,是为了验证:___________;
(2)选用___________图所示的容器进行实验,可以验证在液体密度相同的情况下,液体的深度越大,液体的压强也越大的结论;
(3)若在图b所示的容器内轻轻放入一个小木块,压强计指针偏转的角度___________。(选填“变小”、“不变”或“变大”)
5.(2023春·重庆·九年级重庆实验外国语学校校考阶段练习)“探究影响液体压强大小因素”的实验,学生们设计了如图所示的实验探究方案。
(1)使用压强计前应检查装置是否漏气,若用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液面的高度几乎不变,则说明装置_______(选填“漏气”或“不漏气”)。实验前,应调整压强计,使U形管左右两边玻璃管中的液面_______;
(2)如图所示,乙、丙两图是探究液体压强与液体_______的关系;
(3)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择丙和丁两图进行对比,结论是:液体压强与盛液体的容器形状______(选填“有关”或“无关”);
(4)要探究液体压强与液体深度的关系,应选用_______两个图进行对比;
(5)若在盐水密度均匀的丙图中竖直向下移动探头,探头所受的浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
6.(2023春·湖南长沙·九年级长沙市开福区青竹湖湘一外国语学校校考阶段练习)小强在“探究液体内部压强有什么特点”的实验中,三次实验如图甲、乙、丙。
(1)使用U形管压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下金属盒的橡皮膜,如果按压时U形管中的水面几乎不发生变化,则说明该装置______;
(2)图乙、丙实验表明:同种液体,深度越深,液体压强越______;
(3)他结合所学知识,设计了一个测量盐水密度的方案:
①如图丁中A所示,用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,用刻度尺测出水面到下管口的距离记为h1(忽略橡皮膜形变引起的深度变化);
②如图丁中B所示,在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至它底部的橡皮膜水平,用刻度尺测出盐水表面到下管口的距离记为h2;
③盐水的密度表达式为ρ盐水=______(利用ρ水、h1、h2等表示)。
7.(2023春·重庆·九年级重庆八中校考阶段练习)如图所示,a、b、c、e为几根相同的玻璃管,图d的下端与其余四根玻璃管粗细相同,上方更粗。它们的一端都封有相同的橡皮膜来探究“液体压强的影响因素”。
(1)玻璃管下方薄膜鼓起的程度可反映_______的大小;
(2)根据图中a、b、c中薄膜鼓起的程度,可以得出结论:当液体密度一定时,液体______越大,液体压强越______(选填“大”或“小”)。在图e中装入与图c相同深度的盐水,发现图e中橡皮膜比图c凸起程度更大,则说明液体压强还与液体______有关;
(3)在图d中加入和图c相同深度的水,对比它们橡皮膜的凸起程度,_______(选填“c更大”、“d更大”或“一样大”);
(4)将图c中的玻璃管放入盛有酒精的烧杯中,如图所示。若试管中水的高度为10cm,则要使橡皮膜变平,橡皮膜浸入酒精中的深度应为_______cm。(ρ酒=0.8g/cm3)
8.(2023春·重庆合川·九年级重庆市合川中学校考阶段练习)如图所示,吉祥同学和如意同学用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)如意同学通过图甲观察发现压强计_____(选填“是”或“不是”)连通器;
(2)如意同学使用前检查装置是否漏气。当她用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液面的高度几乎不变,则说明装置_____(选填“漏气”或“不漏气”);
(3)如意同学把压强计的橡皮膜和橡皮管更换后,在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,她们接下来的操作应是_____;
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
(4)如图乙、丙所示是将该装置的探头放入水中不同深度的情况,比较后可初步得出结论:液体内部的压强随深度的增加而_____(选填“增大”“减小”或“不变”);
(5)如意同学在图丁中用刻度尺量出U形管左右两侧水面的高度差h=12cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差为_____Pa(ρ盐水=1.2×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)。但如意同学用刻度尺量出金属盒浸入盐水中的深度为11cm,请你帮他分析其中的原因:_______;
(6)聪明的吉祥同学利用U形管压强计改装成如图戊所示的测液体密度的密度计。A为固定支架,其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。U形管盛水,其右管标有刻度值,为了便于读数,在U形管右管有一个指示液面位置(刻度值)的红色浮标。未测量时,U形管水面刚好与a相平,读数时,读取浮标所对的刻度值即可。当橡皮膜放入某液体中时,浮标指示在b处,a、b之间的距离为2cm,则该液体的密度为_____g/cm3,如意同学发现用该调节好的密度计测量液体密度时,测量值总是偏小,原因是______。
9.(2023·江苏扬州·校考一模)小明利用2.5mL注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线来估测本地的大气压值。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的是___________;
(2)如图甲所示,拔去橡皮帽,将活塞推至注射器筒的底端,用手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0.6N,则活塞与注射器筒间的摩擦力为___________N;
(3)他重新将活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为6.6N。然后,如图乙用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为___________cm,则本地大气压强的测量值为___________Pa;
(4)小明发现实验中将注射器的活塞推至注射器筒的底端时,筒内底端还有少量空气,则测得的大气压值___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(5)实验室还有10mL注射器,其活塞的横截面积为2cm2,小明认为不能采用10mL注射器来估测大气压的值,其理由是___________。
10.(2022春·北京·八年级校考期中)托里拆利实验中,如图1所示,在一个标准大气压下,用1m长玻璃管做实验,管中水银柱高度为______mm;
(1)假定移动玻璃管的过程均不漏气,请描述玻璃管内水银柱高度的变化情况:将玻璃管倾斜放置,水银柱的高度将______。将玻璃管向上提升一点,水银柱高度将______(选填“升高”、“不变”或“降低”);
(2)小明同学也利用此装置,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______下降(选填“会”或“不会”),若管口刚好在水面上且保证不漏气,此时玻璃管内底部的压强______Pa。如果这时在管顶开一个小孔,水柱______向上喷出(均选填“会”或“不会”)(g=10N/kg,结果用科学记数法表示,保留一位有效数字);
(3)接着,小明用容积为V的注射器、弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值,如图2所示;
步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
步骤二:如图2所示安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞______时,记下弹簧测力计的示数为F;
步骤三:用刻度尺测出注射器______的长度L;
步骤四:根据公式______算出大气压强值;
实验室有甲(横截面积0.5cm2)、乙两个注射器(横截面积2cm2),若弹簧测力计的量程为0~10N,实验时应选择______注射器,理由是______;
同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:
①将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样便于______;
②取下橡皮帽,重复步骤二的操作,读得弹簧测力计的示数为0.3N。由此可知,此时活塞所受到的______(摩擦力/大气压力)为0.3N;
(4)小明同学在学习完大气压强知识后,利用身边的物品设计了一个“气压计”,把细玻璃管插入装有半瓶水的密闭玻璃瓶中,如图3所示:
a.实验中通过细玻璃管内水上升的高度来判断外界气压的大小,细玻璃管内水柱越高,外界大气压强______(选“越大”、“越小”或“不变”);
b.假如玻璃瓶内封闭气体的压强为p1,细玻璃管内水柱的高度为h,则图外界大气压强为:p0=______;
c.控制其他条件相同时,把如图的装置从山顶移到山脚,则细玻璃管内的液面将______(选填“上升”、“下降”或“不变”)。
实验次数
液体种类
沙子的质量m/kg
玻璃管的内截面积S/m2
液体对橡皮膜的压强p/Pa
橡皮膜所在的深度h/m
1
液体甲
0.025
5×10-4
500
0.05
2
0.050
1000
0.10
3
0.075
0.15
4
液体乙
0.020
400
0.05
5
0.040
800
0.10
6
0.060
1200
0.15
量杯中水的体积V/mL
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
量杯中水的体积V/mL
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
专题32 实验题——力(五) 备战中考物理重难点题型专题突破: 这是一份专题32 实验题——力(五) 备战中考物理重难点题型专题突破,文件包含专题32实验题力五备战中考物理重难点题型专题突破原卷版docx、专题32实验题力五备战中考物理重难点题型专题突破解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共52页, 欢迎下载使用。
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