2022年中考物理二轮复习专题优化训练+力学实验
展开(1)他设计了下列实验步骤:
①用调节好的天平测出鹅卵石的质量m;②向量筒中倒进适量的水,读出水的体积;③根据密度的公式,算出鹅卵石的密度;④将鹅卵石浸没在量筒内的水中,读出鹅卵石和水的总体积。他应采用正确的实验步骤顺序为______(选填下列选项前的字母);
A.①②④③ B.①②③④ C.②③④① D.②③①④
(2)如图甲所示,小杜在调节天平横梁平衡过程中的错误操作是______;
(3)小杜纠正错误后,重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量,当天平平衡时右盘砝码和游码如图乙所示,由图丙和丁测出鹅卵石的体积,则鹅卵石的密度为______。
2.在测量小车沿斜面向下运动的平均速度实验中,所用实验器材有:长木板、支撑木块、小车、刻度尺。
(1)实验原理是 _____;
(2)实验中还需要的测量工具是 _____;
(3)实验时应使斜面的坡度小一些,这样做的目的是 _____,某次实验如图所示,要减小斜面的坡度,应该把支撑木块向 _____(填左/右)适当移动;
(4)小车长度为10cm,小车从图中位置由静止下滑,到达底端(虚线处)所用时间为5s,则小车运动的距离为 _____m,小车沿斜面运动的平均速度是 _____m/s;
(5)某次实验时,小车越过底端(虚线处)后才停止计时,会导致测量的平均速度 _____ 。(“偏大”或“偏小”)
3.课间,同学在窗外敲玻璃时,小明感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样。于是他想探究“受敲击时,双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”。如图所示,小明进行了以下实验:
①将单层玻璃板固定在斜面底端,把玻璃球靠在玻璃板的右侧,把橡胶球悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧;
②将橡胶球拉开一定高度,放手后让其撞击玻璃板,玻璃球被弹开,记下玻璃球被弹出的距离。共做10次;
③换成双层玻璃板重复上述实验。
(1)实验时,需要进行多次实验,每次实验时橡胶球被拉开的高度 _____(选填“相同”、“不同”或“一次比一次高”);
(2)进行实验时,小明发现玻璃球被弹开的距离太小,为了便于测量,你的改进方法是_____小明改进实验后,获得了如下数据:
(3)受到橡胶球的敲击时,玻璃板振动的强弱是通过_____来反映的;
(4)根据上表中的实验数据分析,为了控制噪声污染,我们卧室的玻璃应选用_____玻璃。
4.某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
(1)实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。但小组有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,应该静止读数,其他人认为他的想法不正确,因为他没有考虑到_____对滑轮组机械效率的影响,静止时测出的机械效率将 _____(填“变大”或“变小”或“不变”);
(2)通过比较_____两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关(填实验次数的序号);
(3)第4次实验的机械效率η=_____;通过比较3、4两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 _____(填“高”或“低”);
(4)若每个滑轮的质量为100g,则第二次实验中克服摩擦做的额外功为_____J。(不计绳重)
5.(1)在“探究动能大小影响因素”的实验中,甲、丙实验探究的是动能大小与________的关系;甲、乙实验中,小球在斜面不同高度处静止释放的目的是________;
(2)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,为了便于测量力臂,先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在________位置平衡;为使杠杆保持平衡状态,应在________(选填“A”、“B”或“C”)处挂2个钩码。
6.如图是小鲁同学“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验操作过程。
(1)实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做______运动,目的是使拉力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)摩擦力;
(2)比较______两图可知,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)小鲁利用上述木块和木板对该实验进行改进,如图丁所示。水平拉动木板,当测力计A的示数为4.0N时,木块相对地面静止且木板刚好做匀速直线运动,则木板受到地面的摩擦力为______N;若增大拉力,测力计A的示数为4.5N,测力计B的示数为______N。
7.物理是一门注重实验的自然科学。请你根据自己掌握的实验操作技能,解答下列问题:
(1)如图甲所示对树叶的测量时,图中刻度尺的分度值为_______mm;请用虚线在图中画出读数时视线的位置,这片树叶的的长度为_______cm;
(2)如图乙所示,停表的读数为_______s。
(3)甲、乙两同学分别用量筒测量一个小石块的体积。甲同学的做法是:在量筒里注入适量的水,记下水的体积V1,然后轻轻放入石块,使量筒里的水完全浸没石块,记下此时水和石块的体积V2,计算石块的体积为V2﹣V1;乙同学的做法是:先将石块置于量筒中,同时往量筒中注入水,使水全部浸没石块,记下水的体积V1,然后取出石块,记下取出石块水的体积V2,计算石块的体积为V1﹣V2;
比较这两种方法,回答下列问题。
①你做此实验将选择哪位同学的方法?_______(选填“甲”或“乙”);
②两同学都正确读数,但计算出的石块体积可能不相等,比较大的是_______(选填“甲”或“乙”);
③如果甲同学实验读数如图丙中所示,这块碎石的体积是_______cm3。
8.如图所示是测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验。让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)该实验的原理是______;斜面的一端用木块垫起,使它保持较小的坡度,目的是使小车以______(选填“较大”或“较小”)的速度从斜面滑下;
(2)图中AB段的路程sAB=______cm,测得小车在AB段的运动时间是1.6s,则AB段的平均速度是_____m/s;
(3)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,则测得AB段的平均速度会比实际值偏______(选填“大”或“小”)。
9.在“测量小车的平均速度”实验中,如图显示的是小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形,显示时间的格式是“时:分:秒”。
(1)要完成该实验,需要的测量工具有______和______;
(2)实验中,应使斜面保持较______(选填“大”或“小”)的坡度,以减小测量______的误差;
(3)小车从甲到乙运动的距离______cm,从甲到丙运动的平均速度为______m/s;实验中小车通过甲乙段路程的平均速度______(选填“大于”、“小于”或“等于”)通过乙丙段路程的平均速度;
(4)如果小车还没有到乙位置就停止计时,则会使所测甲乙段的平均速度______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”),原因是______。
10.如图所示,在测量平均速度实验中,让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时:
(1)本实验的原理是 _____。
(2)为了方便计时,应使斜面的坡度较 _____。(选填“大”或“小”)
(3)据图中信息,sAB=_____cm,vAC=_____cm/s,vAB=_____cm/s。
(4)如果让小车过了A点才开始计时,则会使测到的AC段速度偏 _____(选填“大”或“小”)。
11.游泳的人从河边的浅水区走向深水区的过程中,若河底布满小石头,脚底疼痛感会减弱。针对这一现象,同学们展开讨论,对影响浮力大小的因素猜想如下:
小敏猜想:浮力的大小与深度有关。
小乐猜想:浮力的大小与排开液体的体积有关。
小惠猜想:浮力的大小与排开液体的密度有关。
根据猜想他们进行了如图所示的实验。
(1)分析乙、丙可知,浸在液体中的物体受到的浮力大小与 ______有关;
(2)分析丙、丁可知,浮力大小与物体浸没的深度______(选填“有关”或“无关”);
(3)图乙中物块A受到的浮力是______N;
(4)由上述实验步骤可得出,物块A的密度是______kg/m3,盐水密度是______kg/m3。
12.某小组同学用电子天平、弹簧测力计、钩码等器材进行实验,探究物体所受的重力与物体的质量之间的关系,表一和表二是他们在实验中测量得到的数据。
(1)分析表一(或表二)中质量及重力的倍数关系,可归纳出的初步结论是:______。
(2)完成表一和表二中第4列的数据填写。
(3)综合分析比较表一和表二中重力与质量的关系,可归纳出的初步结论是:______。
13.如图所示,是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。图甲、乙、丙容器中装的液体是水,图丁容器中装的液体是酒精,F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题:
(1)图甲中,弹簧测力计的示数F1=________N,当物体完全浸没在水中时所受的浮力为______N;
(2)分析图中乙、丙两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与_______有关;分析图中丙和丁两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与液体密度有关,釆用的探究方法在研究物理问题时经常用到,称为________法。
14.一位学生在实验室测量金属块A的密度。他先用调节好的天平测量金属块A的质量。天平平衡后,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,则金属块A的质量为______g,然后,他将金属块A放入盛有50mL水的量筒中,量筒中的水面升高到如图乙所示的位置,则金属块A的体积为______cm3;由此可计算出金属块A的密度为______kg/m3。
15.探究牛顿第一定律:
16.在“测量物体运动的平均速度”实验中。
(1)如图甲所示,小球从A处沿斜面由静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,下图中能大致反映小球运动情况的是______;
A. B. C. D.
(2)已知图甲中,AB段的平均速度为v1,BC段的平均速度为v2,CD段的平均速度为v3,则小球从A点到D点的平均速度v=______;(用v1,v2,v3表示)
(3)为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系,实验小组同学从老师处借来了光电测速仪,它能测出小球的瞬时速度。正确操作后,小组同学分别测出了小球经过B、C、D点时的瞬时速度分别为:vB=1.2m/s,vC=2.4m/s,vD=3.6m/s。其余所测得数据如下表所示。假设斜面足够长,根据下表数据,请你推测小球从A处滚下,经过______s到达E点(图甲中未画出)时的速度为6m/s;
(4)小球在运动过程中,经过时间tAE中点时的速度为v1,经过路程sAE中点时的速度为v2,则v1______v2。(选填“>”“<”或“=”)
17.用钢球、木块和带有斜槽的长木板来探究物体的动能跟哪些因素有关。
(1)如图甲,让钢球从斜槽上的某一高度由______开始运动,撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过______来反映;
(2)如图乙,将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明,钢球质量一定时,从斜槽越高的位置开始运动,撞击木块的速度越大,钢球的动能就越______;
(3)探究动能与质量的关系时,应选择让质量______的钢球从斜槽高度______的位置开始运动;(均选填“相同”或“不同”)
(4)如果本实验装置的水平面绝对光滑,还能得出结论吗?______,原因是______。
18.如图所示是小红和小华同学探究杠杆平衡条件的几个实验情景:
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆______(达到/没有达到)平衡状态;此时需要调节水平平衡的目的是______;
(2)如图乙所示,A点挂有2个质量均为50g的钩码,为了让杠杆在水平位置平衡,应在B点挂______个质量均为50g的钩码;
(3)如图丙所示,取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,当弹簧测力计从位置1运动到位置2的过程中,保持杠杆始终在水平位置平衡,弹簧测力计示数是如何变化的?______;
(4)小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况,于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉,结果杠杆转至竖直位置,如图丁所示。小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F,却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡,你认为原因是______。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
均值
玻璃球被弹开的距离
(cm)
单层
79
78
82
80
81
79
80
81
78
82
80
双层
22
23
25
21
23
24
21
25
22
24
23
实验
次数
钩码重
量G/N
钩码上升
高度h/m
绳端拉
力F/N
绳端移
动距离s/m
机械效
率η
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
表一:钩码
实验序号
质量(千克)
重力(牛)
重力/质量(牛/千克)
1
0.1
1
______
2
0.2
2
______
3
0.3
3
______
表二:沙袋
实验序号
质量(千克)
重力(牛)
重力/质量(牛/千克)
4
0.2
2
______
5
0.4
4
______
6
0.6
6
______
猜想
小雨认为力是维持物体运动的原因
器材
斜面、毛巾、棉布、木板、小车
实验过程
叶子姐姐认为小雨猜想不对,于是设计了如下实验。让小车从斜面同一高度自由滑下,为了小车到达水平面时初速度______ ,观察小车在水平面前进的距离。实验中,小车在木板表面速度减小得最______ 。
结论方法
推理:运动的物体不受力的作用时,将做______ 。由此说明,力不是维持物体运动的原因,而是______ 运动状态的原因,小雨猜想是错误的。
方法
实验中让阻力越来越小,这里运用的科学方法是______ 法。
程序
提出问题-猜想-______ -得出结论。
问题讨论
增加一个木块,使小车分别在斜面上高为5cm,7cm,9cm处自由滑下,用刻度尺测量木块被推动的距离s,这是在探究动能与______ 的关系。
路程/m
运动时间/s
经过某点时的速度m/s
sAB=0.3m
tAB=0.5s
vB=1.2m/s
sAC=1.2m
tAC=1s
vC=2.4m/s
sAD=2.7m
tAD=1.5s
vD=3.6m/s
参考答案:
1. A 游码没有移到标尺左端的零刻度线处 2.7
【解析】
(1)在测量固体密度(大于水的密度)时,为减小实验的误差,应先测固体的质量,再测固体的体积,最后计算固体的密度,结合题干内容可知,测量鹅卵石密度的步骤为:①用调节好的天平测出矿石的质量m;②向量筒中倒进适量的水,测出这些水的体积;④将鹅卵石浸没在置筒内的水中,测出鹅卵石和水的总体积;③根据密度的公式,求出鹅卵石的密度,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(2)在使用托盘天平时,首先要调节横梁平衡,在调节横梁平衡前,要用镊子将游码移到标尺左端的零刻度线处;而图中在调节横梁平衡的过程中,游码仍在标尺的中间,没有移到标尺左端的零刻线处,这是错误的。
(3)由图知,标尺的分度值为0.2g,则鹅卵石的质量为
量筒中水的体积为15mL,放入鹅卵石后的总体积为25mL,则鹅卵石的体积为
则鹅卵石的密度为
2. 停表 方便记录时间 右 0.9 0.18 偏小
【解析】
(1)测量小车平均速度的原理就是计算平均速度的公式,即:。
(2)需要用刻度尺测量长度,用停表测量时间,所以实验中还需要的测量工具是停表。
(3)实验时坡度小一些,小车运动的就会慢一些,时间就长一些,这样我们就方便记录时间;为了减小坡度,根据图可知,支撑木块应该向右移动,反之坡度会增大。
(4)木板的长度为100cm,小车的长度为10cm,那么小车运动的距离为
s=s板﹣s车=100cm﹣10cm=90cm=0.9m
小车沿斜面运动的平均速度为
(5)某次实验时,小车越过底端后才停止计时,那么会导致测量的时间偏长,根据可知测量的平均速度会偏小。
3. 相同 增加橡胶球起始的高度 玻璃球被弹开的距离 双层
【解析】
(1)橡胶球从高处下落,势能转化为动能,要使撞击的力度相同,势能要相同,所以可从同一高度处静止释放,据此可知他的操作是:将橡胶球拉开到同一高度处,然后静止释放。
(2)进行实验时,小明发现玻璃球被弹开的距离太小,为了便于测量,可以增加橡胶球起始的高度,使橡胶球从更高处下落,由更多的重力势能转化为动能,使玻璃球被弹开的距离变大。
(3)由实验的原理可知,受到橡胶球的敲击时,玻璃板振动的强弱是通过玻璃球被弹开的距离来反映的,这用到了转换法。
(4)表格数据反映出,双层玻璃理玻璃球被弹开的距离小,说明同样力度撞击时双层玻璃振动幅度小,声音响度就小。由此小明想为了更好的控制噪声污染,我们卧室的玻璃应选用双层玻璃。
4. 摩擦 变大 1、2 80% 低 0.04
【解析】
(1)提升过程中,滑轮和轴之间的摩擦,会影响滑轮组的机械效率。
若静止时读数,测力计没有测量出机械之间的摩擦,测量的拉力偏小,导致在有用功一定时,总功偏小,根据机械效率公式知机械效率变大。
(2)比较第1、2两次的实验数据,同一滑轮组,绳子段数不同,机械效率相同,可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
(3)图丁的装置中,承担物重的绳子段数为4,故绳子自由端移动的距离
s=nh=4×0.1m=0.4m
拉力做的总功
W总=Fs=2.5N×0.4m=1J
有用功
W有用=Gh=8N×0.1m=0.8J
滑轮组的机械效率
比较第3、4次的实验数据,不同滑轮组提升相同重物,动滑轮重不同,机械效率不同,可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(4)由表中数据可知,第二次实验中,有用功
W有2=G2h2=4N×0.1m=0.4J
总功
W总2=F2s2=1.8N×0.3m=0.54J
动滑轮的重力
G动=m动g=100×10﹣3kg×10N/kg=1N
则克服动滑轮重力做的功
W动=G动h2=1N×0.1m=0.1J
不计绳重,由W总=W额+W有和W额=W动+W摩擦可得,克服摩擦做的额外功
W摩擦=W总2﹣W有2﹣W动=0.54J﹣0.4J﹣0.1J=0.04J
5. 质量 使小球达到水平面的速度不同 水平 B
【解析】
(1)如图甲、丙所示,不同质量的小球从斜面同一高度由静止释放,达到水平面的速度相同,质量越大,纸盒被推得越远,说明小球的动能越大,是探究动能大小与质量的关系。
图甲、乙所示,小球的质量相同,根据控制变量法可知:甲、乙是探究动能大小与速度的关系,由于同一小球从斜面不同高度由静止释放,达到水平面的速度不同,高度越高,达到水平面的速度越大,所以,甲、乙实验中,小球在斜面不同高度处静止释放的目的是使小球达到水平面的速度不同。
(2)当杠杆沿水平方向平衡时,力臂正好了杠杆重合,为便于测量力臂,同时使杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,则杠杆在水平位置平衡。
设一个钩码重为G,一格长度为L,则根据杠杆的平衡条件可知
解得
n=2
即挂在B处。
6. 匀速直线 等于 甲、乙 1.2 2.8
【解析】
(1)实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,根据二力平衡,摩擦力等于拉力,测出摩擦力大小。
(2)甲、乙图中,接触粗糙程度相同,乙图的压力较大,摩擦力较大,故可得出在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)如图甲所示,弹簧秤拉着木块在木板上匀速直线运动,受到平衡力的作用,根据二力平衡,木块受到木板的摩擦力和弹簧测力计的示数大小相等为2.8N。
如图丁所示,水平拉动木板,当测力计A的示数为4.0N时,木块相对地面静止且木板刚好做匀速直线运动,木板受到向左的木块的摩擦力、向左的地板的摩擦力和向右的拉力的作用,由力的相互作用得,木块对木板的摩擦力大小为2.8N,则木板受到地面的摩擦力为
若增大拉力测力计A的示数为4.5N,木板的运动速度增大,因木块与木板间压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,故弹簧测力计B的示数不变,仍为2.8N。
7. 1 2.70 336 甲 乙 20
【解析】
(1)由图知:刻度尺的1cm被分为10小格,因此刻度尺的分度值是1mm。
起始位置对应的刻度值是0.00cm,末端对应的刻度值是2.70cm,物体的长度
(2)在停表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“5”和“6”之间,偏向“6”一侧,所以分针指示的时间为5min;在停表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在36s处,所以秒针指示的时间为36s,即停表的读数为
(3) 乙同学的操作中,将小石块取出量筒时,小石块上会沾着一些水,使测量的小石块的体积偏大。故甲测量比较准确而选甲,而乙测得石块体积比较大。
量筒中水的体积
水和小石块的总体积
小石块的体积
8. 较小 40.0 0.25 小
【解析】
(1)测量小车平均速度的原理是。
一般使斜面保持较小的坡度,这样小车运动的慢,所以小车以较小的速度从斜面滑下,可以方便记录时间。
(2)刻度尺的分度值分1cm,读数要估读到分度值后一位,图中AB段的路程
sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm=0.40m
已知小车在AB段的运动时间是tAB=1.6s,那么AB段的平均速度为
(3)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,会导致测量的时间偏大,根据计算出的平均速度比实际值偏小。
9. 刻度尺 秒表 小 时间 26.0 0.15 小于 偏大 根据可知,路程一定,所测时间减小,使速度偏大
【解析】
(1)实验中需要测量路程和时间两个物理量,需要用到的测量仪器为:刻度尺,秒表。
(2)实验中斜面坡度越大,小车沿斜面向下运动越快,计时会越困难,所以为测量时间方便,减小时间测量产生的误差,斜面坡度应较小。
(3)甲处小车的刻度为90.0cm,乙处刻度为64.0cm,故小车从甲到乙运动的距离为
小车从甲到丙的路程为
时间,平均速度为
小车在斜面上做加速运动,故实验中小车通过甲乙段路程的平均速度小于通过乙丙段路程的平均速度。
(4)如果小车还没有到乙位置就停止计时,会使测得的时间偏小,根据可知,平均速度会偏大。
10. 小 3.70 2.83 1.85 大
【解析】
(1)实验测小车平均速度,需要测量小车的路程和时间,所以实验原理是。
(2)斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面坡度应较小。
(3)由图可知
时间tAB=2s,AB段的平均速度
AC的路程为
tAC=3s,AC段的平均速度
(4)若小车过了A点才开始计时,则所测时间偏小,根据速度公式可知测得的AC段的平均速度偏大。
11. 物体排开液体的体积 无关 0.4 4×103 1.2×103
【解析】
(1)比较图乙、丙可知,液体的密度相同,物体排开水的体积不同,物块A完全浸没后受到的浮力比部分没入受到的浮力增大了,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(2)比较丙和丁可知,物体浸没在水中的深度不同,弹簧测力计示数相同,则物体受到的浮力相同,说明浮力的大小与物体浸没的深度无关。
(3)由图甲可知A物体的重力
由图乙可知弹簧测力计的示数
则乙图中A物体受到的浮力
(4)当物体A完全浸没时,受到的浮力为
由 可得圆柱体的体积为
圆柱体的密度
物体A在盐水中受到的浮力为
由题意知,在水和盐水中排开液体的体积相等,则
解得
12. 物体所受重力与质量大小成正比 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 物体所受重力与质量的比值是一个定值,与物体种类无关。
【解析】
(1)分析比较实验序号1、2、3中的数据可知,钩码的质量变为原来的几倍,它的重力也变为原来的几倍,质量及重力变化的倍数关系可以归纳出的初步结论是:物体所受的重力与质量大小成正比。
(2)表一钩码重力与质量的比值
表一中第4列的数据都填10。
表二沙袋重力与质量的比值
表二中第4列的数据都填10。
(3)综合比较表一和表二中重力与质量的关系,可归纳出的结论是:物体所受的重力与质量的比值是一个定值,与物体的种类无关。
13. 4.8 2##2.0 物体排开液体的体积 控制变量
【解析】
(1)由图甲知道,测力计分度值为0.2N,弹簧测力计的示数F1=G=4.8N。
对比甲丙两图可得,物体完全浸没在水中时所受的浮力为
F浮=G-F丙=4.8N-2.8N=2N
(2)分析图中乙、丙两图实验数据知道,容器中液体的密度相同,丙中排开液体的体积大,测力计示数小,由称重法测浮力的方法可知,丙中物体受到的浮力大,得出的结论是:物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关。
研究浮力大小与其中一个因素的关系时,要控制其它影响因素不变,这种研究物理问题的方法叫控制变量法。
14. 27 10 2.7×103
【解析】
由图甲知,金属A的质量为
m=20g+5g+2g=27g
由图乙知,金属块及水的总体积为60mL,则金属块A的体积为
V=60cm3-50cm3=10cm3
金属块A的密度
15. 相同 慢 匀速直线运动 改变 实验推理 实验检验 速度
【解析】
因为小球从斜面上滑下,到达底端的速度取决于物体的高度,因此将小球从相同的高度处释放,其目的是使小车到达水平面时具有相同的速度。
实验中,木板表面最光滑,所以小车在木板表面运动的越远,也就是在木板表面速度减小的最慢。
通过本次实验,可进一步推导:一切物体在不受外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,运动的物体不受力的作用时,将做匀速直线运动,而受到力时,运动状态将改变,说明力是改变物体运动状态的原因。
实验中小车受到阻力越来越小,运动的越来越远,所以推理可知当不受阻力时,小车将一直做匀速直线运动,这里运用的科学方法是实验推理法。
实验探究的过程一般为:提出问题一猜想一实验检验一得出结论。
物体的动能与速度和质量有关。利用上述器材,再增加一个小木块和一把刻度尺,让小车分别从斜面不同高度处由静止滑下(小车刚运动到水平面上时的速度大小不同),比较木块被推动的距离,由此得出物体的动能与速度的关系。
16. D 2.5 <
【解析】
(1)根据图甲可知,相等时间内,小球通过的路程越来越长,即小球的速度越来越大。
A.图中小球通过的路程不随时间的变化而变化,处于静止状态,故A不符合题意。
B.图中小球通过的路程跟时间成正比,即速度不变,故B不符合题意。
C.图中小球运动的速度不随时间的变化而变化,即速度不变,故C不符合题意。
D.图中小球的速度随时间的增加而增大,故D符合题意。
(2)小球AB段的路程
s1=v1t
小球BC段的路程
s2=v2t
小球通过CD段的路程
s3=v3t
所以小球从A到D通过的路程是
sAD=s1+s2+s3=v1t+v2t+v3t
小球从A到D所用的时间
tAD=3t
所以小球从A到D的平均速度
(3)从表格中的数据可知:时间每间隔0.5s,小球的速度增加1.2m/s,所以当时间为2s时,小球的速度为4.8m/s;当时间2.5s时,小球的速度为6m/s。
(4)小球的速度越来越大,小球经过AE的上半段的时间比小球经过AE的下半段的时间要更长,小球在时间tAE中点时的位置在AE的上半段路程上,故
v1
【解析】
(1)让钢球从斜槽上的某一高度由静止下滑,撞击水平面上的木块,钢球撞击木块时具有的动能大小可通过木块移动的距离来反映,木块移动的距离越远,说明钢球撞击木块时具有的动能越大,这用到了转换法。
(2)将钢球置于斜槽上的位置越高,钢球到达斜面底端的速度越大,木块被推得越远,说明钢球的动能越大。故可以得出:钢球质量一定时,撞击木块的速度越大,钢球的动能越大。
(3)根据控制变量法,探究动能跟质量的关系时,应控制钢球的速度相同,改变质量,即让质量不同的钢球从斜槽高度相同的位置开始运动。
(4)如果水平面绝对光滑,小球推木块运动时,木块不受摩擦力,由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去,则木块通过的距离无法确定,做功的多少也无法确定,所以小球动能的大小就无法比较。
18. 达到 便于读出力臂大小 3 先变小后变大 水平位置时动力臂为零,杠杆无法平衡
【解析】
(1)杠杆静止时,杠杆达到平衡状态。
杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上便于读出力臂大小。
(2)设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表l,如果在B点挂钩码,设所挂钩码的数量为n,根据杠杆平衡条件得
则,为了让杠杆在水平位置平衡,应在B点挂3个质量均为50g的钩码。
(3)由图可知,OC为最长力臂,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,动力臂先变长后变短,而杠杆在水平位置始终保持平衡,根据杠杆平衡条件可知,测力计示数将先变小后变大。
(4)在A点施加一个始终水平向右的拉力F,却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡,原因是水平位置时动力臂为零,杠杆无法平衡。
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