物理人教版8年级下册题型专练03 实验探究、计算题

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物理人教版8年级下册·题型专练

题型03 实验探究、计算题

一、实验探究题

1．在教材安排的“用弹簧测力计测量力的大小”的实验中

（1）弹簧测力计的工作原理是 　　；

（2）使用弹簧测力计测量力的过程中，有如下操作：

①把待测物体加在挂钩上；

②观察弹簧测力计的量程，弄清刻度上每一小格表示多少牛顿；

③调整弹簧测力计指针的位置（对准零刻线）；

④待指针稳定后读数。

关于测力计的正确使用，合理的顺序是 　　；

（3）使用前，观察弹簧测力计的量程和分度值，是为了：　　；

（4）实验方案要求：用手拉挂钩，使指针指到、的，这样安排的目的是：　　；

（5）如果你和同学在使用同一弹簧测力计在水平桌面上拉着同一木块匀速前进时，发现测出的两组拉力数据差距较大，你应该 　　。

2．小刚同学在水平桌面上搭成一个斜面，探究阻力对物体运动的影响。用小车做实验，让小车从斜面的同一高度由静止开始下滑。并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。

（1）让小车从斜面的同一高度由静止开始下滑，目的是为了　　        ；

（2）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在棉布表面滑行的距离较远，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　　（选填“越慢”或“越快”）；

（3）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“能”或“不能”）用实验直接验证。

3．课后服务活动中，物理兴趣小组的同学们利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究：

A．不在同一条直线上的两个力能否平衡

B．不在同一物体上的两个力能否平衡

4．如图所示是测量某地大气压的实验过程示意图。

5．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，、、、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　　。

（2）物体完全浸没在水中时所受的浮力为 　　。

（3）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。

6．小明同学在“探究重力与质量的关系”实验中：

（1）使用弹簧测力计测重力前，应先将测力计在 　　方向调零。

（2）实验记录如表所示，表中空白处为 　　。

（3）分析表格中数据，得出的结论是：　　         。

（4）本实验需要多次测量，其目的与以下实验中多次测量目的相同的是 　　。

A．探究质量和体积的关系

B．用刻度尺测量物理课本的长度

7．某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究，装置如图甲所示。将弹簧的一端固定，另一端悬挂钩码。记录弹簧受到的拉力大小F和弹簧的伸长量Δx，根据多组测量数据做出的图线如图乙。

（1）分析所得图像可知弹簧A在拉力不大于 　     　N的情况下，弹簧的 　      　跟钩码的拉力成正比。

（2）当拉力大小为 　     　N时，弹簧B的伸长量是 　     　cm。

（3）若分别用这两根弹簧制成测力计，则用弹簧 　   　（均选填“A”或“B”，下同）制成的测力计量程大，用弹簧 　   　制成的测力计测量的精确程度高。

8．如图，在探究阻力对物体运动的影响实验中：

（1）分别选用毛巾、棉布和木板进行实验，目的是改变 　　。用毛巾做实验时，应将毛巾平整地铺在 　　（选填“”、“ ”或“”）段。

（2）每次实验都要让同一小车从斜面上的 　　由静止开始下滑，需要记录的物理量是小车受到阻力大小和 　　。

（3）根据实验现象可以得出结论：　　。在此基础上，经过科学推理可得到牛顿第一定律，由此可知，物体运动 　　（选填“需要”或“不需要”）力来维持。

9．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，如图所示。

（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、液体受到的重力、液体的体积或液体的 　　有关。

（3）图乙中，4号管上段更粗，下段与2号管粗细相同，两管中水柱的高度相同，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、受到的重力、体积都　　                   。

（4）图丙中，5号管和2号管的液柱高度相等，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）为了探究液柱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。

10．如图所示，一艘小船搁浅在浅水区，小船退行时，由于河底对小船有阻力，致使船底部有破损的危险。为了找到减少阻力的方法，小明同学猜想“阻力可能与小船对河底的压力有关”，他根据上述情景进行模拟实验，并把实验数据记录在表中。

（1）小船搁浅时，船受到水的浮力 　　船的重力。（选填“大于”“等于”或“小于”）

（2）分析表中数据，可知与的关系是：　　         。

（3）小明认为“卸去船上部分货物后，小船再退行，可避免船只破损”。请根据力学知识及上述信息，试分析该方法的可行性：　　            。

11．如图所示是某实验小组探究动能的大小与什么因素有关的实验装置。实验中，用力将钢球推出，让钢球瞬间获得速度并向右运动，钢球跟弹簧碰撞后把弹簧压缩。

（1）本实验是通过观察 　　来比较钢球动能的大小。

（2）①保持钢球的质量不变，推出钢球的速度越大，弹簧被压缩的程度越大；②换不同质量的钢球，以相同的速度推出，钢球的质量越大，弹簧被压缩的程度也越大。

以上两次实验表明：物体的动能大小与 　　有关。

12．在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，同学们设计了如图所示的实验：

（1）小莉同学如图甲操作，使木块在水平木板上做匀速直线运动，问：木块 　　     （选填“是”或“不是”）处于平衡状态；弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力

　    （选填“是”或“不是”）一对平衡力。

（2）在图乙实验中，小方首先拉动木块以的速度做匀速直线运动，测力计示数如图中所示，则木块受到的摩擦力为 　　。接着，小方拉动木块以的速度做匀速直线运动，测力计示数将 　　（选填“变大”“变小”或“不变”）。

（3）相比乙实验，丙实验中木块上增加砝码是为了增大 　　的压力（选填序号“：砝码对木块”“：木块对木板”或“：木板对桌面”）。对比乙、丙两次实验可知：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越　　           。

（4）小方发现，原来实验在操作中较困难，经老师引导后，将实验装置改成如图丁所示，实验中用力向右拉着木板运动，当变大时，弹簧测力计的示数将　　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（5）在物理学中，两个物体间的滑动摩擦力与压力的关系为，称为这两个接触面间的动摩擦因数，当物体放在水平桌面上时对水平桌面的压力大小等于物体的重力。在图丁所示实验中，木块重为，木板重为，木块与木板间的动摩擦因数大小为0.2，木板与地面之间的动摩擦因数大小为0.3，若用拉力将木板匀速抽出，则拉力　　。

13．如图所示，在“研究液体内部的压强”的探究活动中形管所装液体是水）。

（1）甲图中的压强计是通过观察形管中液面高度差的大小来反映 　　大小，这种研究物理问题的方法是 　　。

（2）实验前，用手指轻压金属盒橡皮膜，观察形管液面高度差是否有明显变化，这是为了检查压强计 　　。

（3）仪器调试好后进行实验，得到乙、丙、丁图的结果，由图可知，在同一深度，液体内部向各个方向的压强 　　。

（4）比较丁图和戊图，说明同一深度，液体压强还与 　　有关。

（5）在戊图中，形管左右两侧液面高度差，则压强计所测之处的液体压强是

　　。

14．某实验小组在“探究小球的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，并使木块向前移动一段距离后静止，实验情景如图甲、乙和丙所示。

（1）实验中，小球的动能是通过 　　来反映的；

（2）根据甲、乙两情景可知，实验的自变量是 　　，探究的问题是 　　；

（3）某同学根据乙、丙两情景得出一个结论：小球的动能与质量有关。请你写出探究和得出结论过程中存在的问题 　　。

15．小力在探究杠杆平衡条件时，使用的所有钩码质量均相等，杠杆上相邻刻度线间的距离相等。

（1）实验前杠杆静止时如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 　   　调（选填“左”或“右”）；

（2）杠杆水平平衡时，在杠杆上A点悬挂了3个钩码，如图乙所示，为使杠杆仍保持水平平衡，应在B点悬挂 　   　个钩码；

（3）如图丙所示，在杠杆C点悬挂了2个钩码，若每个钩码重1N，为使杠杆水平平衡，在杠杆D点用弹簧测力计竖直上提，则弹簧测力计的示数为 　   　N；如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向斜向上拉，杠杆水平平衡，则弹簧测力计示数 　     　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

二、计算题

16．如图，双轮电动平衡车越来越受到年青人的喜爱。质量为的小红驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶，通过的路程为，已知平衡车的质量为，平衡车受到的阻力为总重的0.2倍，取。求：

（1）平衡车的速度；

（2）平衡车的重力；

（3）小红驾驶平衡车时，平衡车的牵引力。

17．如图所示，将密度为、边长为的正方体实心物块放入底面积为的空容器中，正方体物块底部与容器底不密合，并向容器内加入某种液体，取。

（1）求正方体物块的重力；

（2）当液体加到深时，物块对容器底的压力为，求液体的密度；

（3）继续向容器中加液体，当正方体物块底部受到液体的压力为时，求正方体物块露出液面的体积。

18．小敏在家中进行“鸡蛋悬浮”的实验，根据实验过程解答下列问题：

19．2022年10月28日，世界最大吨位履带起重机——三一SCC98000TM履带起重机在浙江湖州交付，将主要应用于国家核电、石化建设领域，如图甲所示。现用该起重机将放在水平地面上的长方体混凝土墩放入水中。若将滑轮组连接的吊绳简化为1股如图乙所示，已知混凝土墩的密度为2.5×103kg/m3、底面积为4m2、高为2m，ρ水＝1.0×103kg/m3。求：

（1）混凝土墩放在地面上产生的压强是多大；

（2）混凝土墩浸没在水中后，它匀速下降过程中所受钢丝绳的拉力；（不计水的阻力）

（3）若忽略钢丝绳的重力、滑轮间的摩擦及滑轮重，请算出当起重机拉动混凝土墩在水下向上匀速运动2m（不出水面）用时9s的过程中，起重机拉力做功的功率是多大？

20．如图所示，是某工作队修建苍溪百利大桥时用滑轮组从水中打捞正方体物体的情景。物体的棱长为，用的拉力将物体以的速度匀速提升。忽略绳重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。，取

（1）物体上升后，求还未露出水面时受到的浮力；

（2）物体上表面在水面下时，求它的下表面受到水的压力；

（3）物体上升后，未露出水面前，此滑轮组的机械效率是，求物体的密度。

参考答案

一、实验探究题

1．（1）在弹性限度内，弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比；（2）②③①④；（3）避免损坏测力计和准确读数；（4）感受不同的拉力同时检查弹簧拉伸是否灵活；（5）考虑两人拉动木块在水平面匀速前进时，拉力方向是否与木块运动方向相同。

2．（1）使小车下滑到水平面时的速度相同；（2）越慢；（3）不能。

5．（1）4.8；（2）2；（3）排开液体的体积。

6．（1）竖直；（2）重力质量；（3）物体所受的重力与其质量成正比；（4）。

7．（1）10；伸长量；（2）15；15；（3）B；A。

8．（1）小车受到的阻力大小；；（2）同一高度；通过的距离长短；（3）小车运动时受到的阻力越小，小车通过的距离越远；不需要。

9．（1）压强；（2）深度；（3）无关；（4）密度；（5）深度。

10．（1）小于；（2）相同小船，同一水域内搁浅时，随着增大而增大；（3）卸去船上部分货物后，小船受到的总重力减小，对河底的压力减小，阻力就会减小，可避免船只破损。

11．（1）弹簧被压缩的程度；（2）质量和速度。

12．（1）是；不是；（2）1.8；不变；（3）；大；（4）不变；（5）5.5

13．（1）液体压强；转换法；（2）气密性；（3）相等；（4）液体密度；（5）500。

14．（1）木块被推动的距离；（2）速度；动能的大小与速度是否有关；（3）没有控制小球的速度相同。

15．（1）右；（2）2；（3）4；变大

二、计算题

16．解：（1）平衡车的速度为：

；

（2）平衡车的重力：

；

（3），

平衡车受到的阻力。

因为匀速行驶，平衡车的牵引力。

答：（1）平衡车的速度为；

（2）平衡车的重力为；

（3）小红驾驶平衡车时，平衡车的牵引力为。

17．解：（1）正方体物块的体积：，

由可知，正方体物块的质量：，

则正方体物块的重力：；

（2）由题意可知，此时正方体物块排开液体的体积：，

由物体间力的作用是相互的可知，容器对物体的支持力，

由力的平衡条件可知，正方体物块在液体中受到的浮力：，

由可知，液体的密度：；

（3）正方体物块底部的面积：，

由可知，正方体物块底部受到液体的压强：，

由可知，正方体物块浸在液体中的深度：，

则正方体物块浸在液体中的体积：，

则正方体物块露出液面的体积：。

答：（1）正方体物块的重力为；

（2）液体的密度为；

（3）正方体物块露出液面的体积为。

18．解：（1）根据可知，杯子的重力为

G杯=m杯g=100×10﹣3kg×10N/kg=1N

杯子放在桌面上，对桌面的压力为

F=G杯=1N

杯子对桌面的压强为

（2）由V=Sh可知，水的深度为

水对杯底的压强为

p2=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa

（3）根据题意可知，鸡蛋排开水的体积为

V排=SΔh=50cm2×1cm=50cm3=5×10﹣5m3

鸡蛋受到的浮力为

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3=0.5N

（4）鸡蛋浸没在水中时，鸡蛋排开水的体积等于鸡蛋自身的体积，即

V蛋=V排=50cm3

鸡蛋的密度：

鸡蛋悬浮在盐水中，根据物体的浮沉条件可知，盐水的密度为

ρ盐水=ρ蛋=1.1g/cm3

答：（1）杯子对桌面的压强是200Pa；

（2）水对杯底的压强是1000Pa；

（3）鸡蛋所受的浮力是0.5N；

（4）杯中食盐水的密度是1.1g/cm3。

19．解：（1）混凝土墩的重力为：

G＝mg＝ρVg＝ρShg＝2.5×103kg/m3×4m2×2m×10N/kg＝2×105N，

混凝土墩放在地面上时对地面的压力为：

F＝G＝2×105N，

混凝土墩放在地面上产生的压强为：

p＝＝＝5×104Pa；

（2）混凝土墩浸没在水中受到浮力是：

F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4m2×2m＝8×104N；

混凝土浸没在水中匀速下降过程中受到的浮力和钢丝绳的拉力与自身重力平衡，

即F浮+F拉＝G，

则它所受钢丝绳的拉力为：F拉＝G﹣F浮＝2×105N﹣8×104N＝1.2×105N；

（3）由图可知，动滑轮上有3根绳子承担，忽略钢丝绳的重力、滑轮间的摩擦及滑轮重，则起重机对钢丝绳的拉力为：

F′＝F拉＝×1.2×105N＝4×104N，

拉力端钢丝绳移动的距离为：s＝3h＝3×2m＝6m，

起重机拉力做的功为：W＝F′s＝4×104N×6m＝2.4×105J，

起重机拉力做功的功率为：P＝＝≈2.7×104W。

答：（1）混凝土墩放在地面上产生的压强是5×104Pa；

（2）混凝土浸没在水中后，它匀速下降过程中所受钢丝绳的拉力是1.2×105N；

（3）若忽略钢丝绳的重力、滑轮间的摩擦及滑轮重，当起重机拉动混凝土墩在水下向上匀速运动2m用时9s的过程中，起重机拉力做功的功率是2.7×104W。

20．解：（1）没有露出水面前，物体排开水的体积等于物体自身的体积，即：

；

根据阿基米德原理，此时物体受到的浮力为：

。

（2）物体上表面在水面下时受到水的压强为：

；

上表面受到水的压力为：；

假设下表面受到水的压力为；根据浮力产生的原因有：，

物体下表面受到的压力为：

。

（3）物体露出水面前，滑轮组下端的绳子受到的拉力为：；

该滑轮组的绳子的段数为，根据机械效率的定义有：，

解得：；

物体的重力为：；

物体的质量为：；

物体的密度为：。

答：（1）物体未露出水面时受到的浮力为；

（2）物体下表面受到水的压力为；

（3）物体的密度为。