押題實驗題3-摩擦力、液體壓強(qiáng)、浮力(阿基米德原理)、機(jī)械能(動能和勢能、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化)(解析版)_第1頁
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文檔簡介

押題實驗題3——摩擦力、液體壓強(qiáng)、浮力(阿基米德原理)、機(jī)械能(動能和勢能、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化)分析遼寧省樣題及模擬題,省樣題考察的是液體壓強(qiáng)的影響因素,省模擬題考察的是摩擦力的影響因素。力學(xué)??寄Σ亮Φ挠绊懸蛩兀òζ胶?,測量摩擦力),浮力的影響因素,阿基米德原理(浮力的測量,控制變量法),動能和勢能的影響因素(控制變量法、轉(zhuǎn)換法、功和能的關(guān)系)必備知識需要學(xué)生掌握力學(xué)實驗中的實驗探究方法,探究步驟。知道器材如何選擇,選擇器材的目的,器材如何組裝,這樣組裝的原因。知道實驗步驟,會正確使用測量工具,能夠正確讀數(shù)并記錄數(shù)據(jù)。能夠根據(jù)實驗數(shù)據(jù)或?qū)嶒灁?shù)據(jù)圖像分析得出實驗結(jié)論。知道實驗的基本方法,能夠說出實驗的目的。會進(jìn)行一定的實驗評估,知道如何改進(jìn)實驗,能夠找到實驗中的錯誤和誤差產(chǎn)生的原因并進(jìn)行改正和改進(jìn)。解題技巧力與運(yùn)動相關(guān)的實驗探究1.勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)二力平衡間接測量摩擦力三力平衡間接測量浮力,F(xiàn)浮=G-F示2.控制變量法探究誰改變誰,其余物理量都不變3.轉(zhuǎn)換法例如:動能的影響因素中如何判斷動能的大小木塊在水平面上移動的距離1.某小組探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)。(1)如圖(a),用彈簧測力計拉動木塊在水平木板上做運(yùn)動時,彈簧測力計的示數(shù)等于滑動摩擦力的大小,從圖中讀出彈簧測力計的示數(shù)為N;(2)按上述操作進(jìn)行多次實驗,每次實驗前都將木板的上表面用不同型號砂紙均勻打磨,其他器材不變,這樣做的目的是探究滑動摩擦力大小與的關(guān)系;(3)用拉力傳感器替代彈簧測力計,采用如圖(b)所示的裝置繼續(xù)探究。裝置中定滑輪的作用是改變拉力的。實驗時,傳送帶順時針轉(zhuǎn)動,每隔10s在木塊上添加一個砝碼,與拉力傳感器所連接的計算機(jī)可自動生成拉力F隨時間t變化的圖像,如圖(c)所示。分析圖像可以得出的結(jié)論是;(4)在實驗結(jié)束后,同學(xué)們想到推動書柜之前先將書柜里的書取出來,這樣可以通過的方法減小滑動摩擦力?!敬鸢浮浚?)勻速直線,1.2(2)接觸面的粗糙程度(3)方向;接觸面粗糙程度一定時,接觸面受到的壓力越大,滑動摩擦力越大(接觸面受到的壓力越大,滑動摩擦力越大;滑動摩擦力大小與壓力大小有關(guān))(4)減小壓力 【解答】解:(1)勻速直線運(yùn)動,二力平衡,拉力與摩擦力大小相等??刂谱兞糠?,打磨接觸面,改變了接觸面的粗糙程度。動滑輪的作用是可以改變力的方向。結(jié)論注意控制變量。減小滑動摩擦力的方法,通過減小壓力或減小接觸面粗糙程度來改變摩擦力的大小。1.如圖是探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)的實驗情景。(1)實驗中為使彈簧測力計示數(shù)等于滑動摩擦力大小,彈簧測力計應(yīng)沿水平方向勻速直線拉動木塊。(2)如圖甲,彈簧測力計示數(shù)為1.6N。(3)進(jìn)行甲、乙實驗,目的是研究滑動摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系。(4)比較乙、丙實驗,可知:在其他條件相同的情況下,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。(5)拔河比賽時為了取得好成績,請你結(jié)合本實驗提一條合理建議:穿鞋底帶有花紋的鞋?!敬鸢浮浚?)勻速直線;(2)1.6;(3)壓力大??;(4)大;(5)穿鞋底帶有花紋的鞋?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)二力平衡的原理,只有物體做勻速直線運(yùn)動,物體處于平衡狀態(tài)時,彈簧測力計的拉力才與滑動摩擦力大小相等。(2)由圖可知,彈簧測力計的分度值為0.2N,示數(shù)為2.6N;(3)比較甲、乙兩次實驗知道,接觸面的粗糙程度相同、壓力大小不同,彈簧測力計的示數(shù)不同,說明滑動摩擦力大小與壓力大小有關(guān)。(4)比較乙、丙實驗可知,壓力大小相同,接觸面的粗糙程不同,且接觸面粗糙程度大的,彈簧測力計的示數(shù)大,故可得結(jié)論:在其他條件相同的情況下,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大;(5)拔河比賽時隊員要穿鞋底帶有花紋的運(yùn)動鞋參賽,是通過壓力不變時,增大接觸面的粗糙程度來增加摩擦力的。故答案為:(1)勻速直線;(2)1.6;(3)壓力大??;(4)大;(5)穿鞋底帶有花紋的鞋。2.在“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中,小明組按照如圖所示的甲、乙、丙三種情況進(jìn)行了實驗,其中A為長方體木塊,B為重物。(1)此實驗過程中操作的關(guān)鍵是,在水平方向上做勻速直線運(yùn)動。(2)分析甲、丙兩圖可以得到的初步結(jié)論是:接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大。(3)在進(jìn)行丙圖所示的實驗時,改變放在木塊上的重物B,通過多次實驗得到摩擦力與作用在物體表面的壓力F的關(guān)系圖像,如圖丁所示。分析圖像,當(dāng)圖丙中木塊A與重物B的總重為4N,若此時彈簧測力計的讀數(shù)為2N,則木塊將向右做加速(選填“加速”、“減速”或“勻速”)運(yùn)動。(4)塑料瓶蓋的外緣雕刻有豎直的條紋,應(yīng)用的物理道理是壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大,可以通過分析圖甲、乙(選填“甲、乙”、“甲、丙”或“乙、丙”)所示的實驗進(jìn)行驗證。(5)在通過實驗探究物理規(guī)律時,應(yīng)多次實驗進(jìn)行對比分析,下表是曉華組探究“滑動摩擦力的大小與壓力、接觸面粗糙程度的關(guān)系“時設(shè)計的實驗表格及記錄的實驗數(shù)據(jù)。分析表格中的各項,針對曉華組在實驗設(shè)計方面存在的問題,簡要說出正確的實驗操作是當(dāng)支持面粗糙程度相同時,選用大小不同的壓力多次進(jìn)行實驗,當(dāng)壓力相同時,選用不同粗糙程度的支持面多次進(jìn)行實驗。序號支持面木板對支持面的壓力F壓/N滑動摩擦力f/N1毛巾22.12木板41.63玻璃板60.2【答案】(1)做勻速直線運(yùn)動;(2)接觸面粗糙程度相同時,壓力越大;(3)加速;(4)壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大;甲、乙;(5)當(dāng)支持面粗糙程度相同時,選用大小不同的壓力多次進(jìn)行實驗,當(dāng)壓力相同時,選用不同粗糙程度的支持面多次進(jìn)行實驗。【解答】解:(1)當(dāng)物體在兩個力的作用下保持靜止或做勻速直線運(yùn)動時,這兩個力二力平衡,大小相等,用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊,木塊在水平方向受到滑動摩擦力和拉力的作用,若木塊做勻速直線運(yùn)動,此時滑動摩擦力等于測力計的拉力,這里運(yùn)用了二力平衡的知識;(2)分析甲、丙兩圖,接觸面的粗糙程度相同,壓力不同,且壓力大的摩擦力大,故可以得到的初步結(jié)論是接觸面的粗糙程度一定時,壓力越大,滑動摩擦力越大;根據(jù)丙圖摩擦力f與作用在物體表面的壓力F的關(guān)系圖線知,當(dāng)木塊與砝碼的總重力為4N時,受到的滑動摩擦力大小為1.6N,若此時彈簧測力計的讀數(shù)為2N,拉力大于摩擦力,則木塊將做加速運(yùn)動;(3)甲、丁兩圖實驗中,接觸面粗糙程度不同,壓力相同,故是為了探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系;根據(jù)實驗現(xiàn)象可得出:壓力相同時,接觸面粗糙程度越大,滑動摩擦力越大;(4)塑料瓶蓋的外緣雕刻有豎直的條紋,應(yīng)用的物理道理是壓力一定時,增大接觸面的粗糙程度增大摩擦,可以通過分析圖甲、乙所示的實驗進(jìn)行驗證。(5)表格中接觸面的粗糙程度與壓力大小都在改變,沒有采用控制變量法,故應(yīng)該當(dāng)支持面相同時,選用不同壓力的大小多次進(jìn)行試驗,當(dāng)壓力相同時,選用不同支持面多次進(jìn)行實驗。故答案為:(1)做勻速直線運(yùn)動;(2)接觸面粗糙程度相同時,壓力越大;(3)加速;(4)壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大;甲、乙;(5)當(dāng)支持面粗糙程度相同時,選用大小不同的壓力多次進(jìn)行實驗,當(dāng)壓力相同時,選用不同粗糙程度的支持面多次進(jìn)行實驗。3.在做“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中,進(jìn)行了如下的改進(jìn)。如圖甲所示,長方體木塊上表面比下表面更為粗糙,放在由電機(jī)驅(qū)動的水平傳送帶上,通過細(xì)繩與固定在豎直墻壁上的彈簧測力計相連。(1)本實驗除了要保證木塊相對地面保持靜止外,還需控制的條件是B(選填“A”或“B”)。A.水平傳送帶必須勻速運(yùn)轉(zhuǎn)B.連接滑塊的細(xì)繩必須水平(2)若某次實驗中,彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示,則木塊所受摩擦力的大小為1.2N;(3)先后用上、下表面貼放在傳送帶上,在木塊上放不同質(zhì)量的砝碼進(jìn)行實驗,繪制出摩擦力與壓力之間的關(guān)系圖像如圖丙所示。當(dāng)較粗糙的上表面貼放在傳送帶上進(jìn)行實驗時得到的實驗圖像應(yīng)為①(選填圖像編號)。【答案】(1)B;(2)1.2;(3)①?!窘獯稹拷猓海?)木塊相對地面保持靜止,當(dāng)細(xì)繩對物體的拉力水平向左時,木塊所受摩擦力水平向左,根據(jù)二力平衡可知,拉力與摩擦力大小相等,故本實驗除了要保證木塊相對地面保持靜止外,還需控制的條件是連接滑塊的細(xì)繩必須水平,故選:B;(2)由圖乙可知,彈簧測力計的分度值是0.2N,讀數(shù)為1.2N;(3)當(dāng)壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大,故由圖丙可知,①是較粗糙的上表面貼放在傳送帶上進(jìn)行實驗時得到的實驗圖像。故答案為:(1)B;(2)1.2;(3)①。4.在學(xué)習(xí)完摩擦力的知識后,小紅認(rèn)為物體重力也是影響滑動摩擦力的因素,為了對小紅的想法進(jìn)行研究,學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如圖的實驗裝置,并進(jìn)行了實驗操作。步驟一:將平整的木板水平放置在壓力傳感器上,鐵塊放在木板上,右端與固定在墻上的彈簧測力計相連,水桶放在鐵塊上,緩緩向水桶里加水,使壓力傳感器示數(shù)為6N。水平向右拉動木板,讀出彈簧測力計的示數(shù),并記錄;步驟二:換用質(zhì)量不同、粗糙程度和底面積都相同的鐵塊,重復(fù)步驟一,記錄結(jié)果如表:實驗次數(shù)鐵塊質(zhì)量壓力傳感器示數(shù)/N彈簧測力計示數(shù)/N1輕63.22較重63.33重63.1請回答下列問題:(1)本實驗中用到的實驗研究方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法;(2)第2次實驗中,根據(jù)二力平衡知識可知,鐵塊受到的摩擦力為3.3N;(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析,可得實驗結(jié)論:滑動摩擦力大小與物體重力沒有關(guān)系;(4)為了使實驗結(jié)論更具有普遍性,接下來老師和小紅的做法是更換不同質(zhì)量、不同材質(zhì)的物體進(jìn)行實驗。【答案】(1)控制變量法;轉(zhuǎn)換法;(2)二力平衡;3.3;(3)滑動摩擦力大小與物體重力沒有關(guān)系;(4)更換不同質(zhì)量、不同材質(zhì)的物體進(jìn)行實驗?!窘獯稹拷猓海?)由題意可得,影響滑動摩擦力的因素有多個,該實驗運(yùn)用的研究方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法,轉(zhuǎn)換法是將摩擦力大小轉(zhuǎn)換為測力計的示數(shù)。(2)由題意可得,鐵塊所受摩擦力與測力計對鐵塊的拉力是一對平衡力,由二力平衡可知,此時鐵塊所受摩擦力的大小與測力計所測拉力大小相等,即鐵塊所受摩擦力為3.3N。(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得,壓力和接觸面粗糙程度相同時,滑動摩擦力大小相同;滑動摩擦力大小與物體重力沒有關(guān)系,因為隨著鐵塊質(zhì)量的增大,測力計的示數(shù)并沒有明顯的規(guī)律。(4)為了實驗具有普遍性,應(yīng)該采集更多的實驗數(shù)據(jù),選用不同質(zhì)量、不同材質(zhì)的其他物體進(jìn)行多次實驗,消除偶然因素的影響。故答案為:(1)控制變量法;轉(zhuǎn)換法;(2)二力平衡;3.3;(3)滑動摩擦力大小與物體重力沒有關(guān)系;(4)更換不同質(zhì)量、不同材質(zhì)的物體進(jìn)行實驗。5.小文同學(xué)在做“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中,進(jìn)行了如下的改進(jìn)。如圖甲所示,長、寬、高均不相同的長方體木塊,上表面比下表面更為粗糙,放在由電機(jī)驅(qū)動的水平傳送帶上,通過水平細(xì)繩,繞過定滑輪與豎直懸掛的彈簧測力計相連。(1)電機(jī)順時針勻速轉(zhuǎn)動后木塊相對桌面靜止時所受摩擦力的方向為水平向右。若增大電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度,則木塊所受的摩擦力不變。(選填“增大”、“不變”或“減小”)(2)若某次實驗中,彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示,則木塊所受摩擦力的大小為1.2N。(3)先后用上、下表面貼放在傳送帶上,在木塊上放不同質(zhì)量的砝碼進(jìn)行實驗,繪制出摩擦力與壓力之間的關(guān)系圖像如圖丙所示。由圖像可知,滑動摩擦力的大小不僅與壓力大小有關(guān),還與接觸面粗糙程度有關(guān);當(dāng)較粗糙的上表面貼放在傳送帶上進(jìn)行實驗時得到的實驗圖像應(yīng)為①(選填圖像編號)。【答案】(1)水平向右;不變;(2)1.2;(3)接觸面粗糙程度;①?!窘獯稹拷猓海?)由題知,木塊放置在水平傳送帶上,左端細(xì)繩通過定滑輪與彈簧測力固定,所以電機(jī)順時針勻速轉(zhuǎn)動時,木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),水平方向木塊的受力有:細(xì)繩對它水平向左的拉力,傳送帶對它水平向右的摩擦力,這兩個力是一對平衡力,大小相等;若增大電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度,木塊對傳送帶的壓力和與傳送帶的接觸面粗糙程度不變,所以木塊所受的摩擦力不變;(2)若某次實驗中,彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示,彈簧測力計分度值為0.2N,其示數(shù)為1.2N;(3)由圖象可知,圖線為兩個過原點的斜線,說明滑動摩擦力的大小不僅與壓力大小有關(guān),還與接觸面粗糙程度有關(guān);在壓力一定時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大,故①是較粗糙的上表面貼放在傳送帶上進(jìn)行實驗時得到的實驗圖象。故答案為:(1)水平向右;不變;(2)1.2;(3)接觸面粗糙程度;①。6.在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中,(1)小華的三次實驗情況分別如圖甲、乙、丙所示。實驗時,用彈簧測力計拉木塊在水平木板(或毛巾)上做勻速直線運(yùn)動,這時滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)。(2)比較乙和丙兩組數(shù)據(jù)可知,接觸面的粗糙程度一定時,壓力越大,滑動摩擦力越大。(3)小華比較甲和丙兩組數(shù)據(jù)得出結(jié)論:壓力越大,滑動摩擦力就越大。老師指出這樣得出的結(jié)論是不對的,理由是:沒有控制接觸面粗糙程度相同。(4)小華將木塊沿豎直方向截去一半后,測得木塊所受的滑動摩擦力變?yōu)樵瓉淼囊话?,他由此得出:滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小。你認(rèn)為他的探究過程存在的問題是沒有控制壓力相同;(5)課外物理活動的小組的同學(xué)對該實驗進(jìn)行改進(jìn):如圖,木板B在F=6N的水平拉力作用下向右做勻速直線運(yùn)動,彈簧測力計相對地面靜止,此時彈簧測力計示數(shù)是2N,地面對木板B的摩擦力為4N,若物體在拉力的作用下,在水平方向做加速運(yùn)動,則彈簧測力計的示數(shù)將不變。(選填“增大”,“減小”,“不變”)【答案】(1)勻速直線;(2)壓力越大;(3)沒有控制接觸面粗糙程度相同;(4)沒有控制壓力相同;(5)4;不變?!窘獯稹拷猓海?)要使物體所受的摩擦力與拉力平衡,應(yīng)用彈簧測力計拉著木塊沿水平方向做勻速直線運(yùn)動,此時滑動摩擦力等于測力計的示數(shù)。(2)乙和丙兩圖中,接觸面的粗糙程度相同,丙中物體對接觸面的壓力大于乙,丙中彈簧測力計的示數(shù)更大,說明接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大。(3)甲、丙兩圖壓力大小和接觸面的粗糙程度都不同,要探究摩擦力與壓力大小的關(guān)系,需要控制接觸面的粗糙程度相同,才能得出壓力越大,滑動摩擦力就越大。(4)因為滑動摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),在研究滑動摩擦力大小跟接觸面面積的關(guān)系時,應(yīng)保持壓力大小和接觸面的粗糙程度不變,小華將木塊沿豎直方向截去一半后,雖然接觸面的粗糙程度沒變,但木塊對接觸面的壓力減小了一半,所以得出了錯誤的結(jié)論。(5)用6N的水平力F,拉著長木板B沿水平地面上做勻速直線運(yùn)動,木塊A始終靜止不動,此時彈簧測力計對木塊A的拉力與木塊A和木板B間的摩擦力是一對平衡力,大小相等,方向相反,故木塊A受到的摩擦力是2N,方向是水平向右。由于物體間力的作用是相互的,所以A對B的摩擦力大小為2N,方向水平向左,B處于勻速直線運(yùn)動狀態(tài),水平方向上受力平衡,受到水平向右的拉力、水平向左的A對B的摩擦力、地面對B的摩擦力,則地面對B的摩擦力大小為6N﹣2N=4N。若物體在拉力的作用下,在水平方向做加速運(yùn)動,但物體A仍保持靜止,AB之間的壓力大小和接觸面粗糙程度保持不變,則A受到的摩擦力不變,則彈簧測力計的示數(shù)不變。故答案為:(1)勻速直線;(2)壓力越大;(3)沒有控制接觸面粗糙程度相同;(4)沒有控制壓力相同;(5)4;不變。7.如圖所示為用同一木塊做“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗。(1)實驗中應(yīng)用彈簧測力計在水平面上沿水平方向拉木塊做勻速直線運(yùn)動。(2)比較甲、乙兩次實驗得到初步結(jié)論,下列實例主要應(yīng)用了此結(jié)論的是C。A.壓路機(jī)碾子的質(zhì)量很大B.汽車的輪胎有很多花紋C.自行車剎車時用力捏手閘D.載重汽車裝有很多車輪(3)圖乙實驗中多次改變砝碼質(zhì)量,重復(fù)實驗,記錄數(shù)據(jù),作出木塊受到的滑動摩擦力f與木塊對木板的壓力F的關(guān)系圖象為圖丁中的①。僅將木板換成圖丙中的某材料,重復(fù)上述實驗,則得出的f和F的關(guān)系圖象可能為圖丁中的③(選填“①”、“②”或“③”)。(4)用上述器材完成“探究阻力對物體運(yùn)動影響”的實驗,需要把研究對象換為小車,并添加玻璃板和斜面?!敬鸢浮浚?)勻速直線;(2)C;(3)③;(4)小車;斜面?!窘獯稹拷猓海?)實驗中應(yīng)用彈簧測力計在水平面上沿水平方向拉木塊做勻速直線運(yùn)動,木塊在水平方向上受到平衡力的作用,根據(jù)二力平衡的條件,彈簧測力計的示數(shù)才等于摩擦力的大小。(2)比較甲、乙兩次實驗知,接觸面粗糙程度相同,乙中壓力大,測力計示數(shù)大,受到的滑動摩擦力大,即在接觸面粗糙程度一定時,壓力越大,滑動摩擦力越大;A.壓路機(jī)碾子的質(zhì)量很大,在受力面積一定時,通過增大壓力增大壓強(qiáng),不符合題意;B.汽車的輪胎有很多花紋,在壓力一定時,通過增大接觸面粗糙程度增大摩擦力,不符合題意;C.自行車剎車時用力捏手閘,在接觸面粗糙程度一定時,通過增大壓力增大摩擦,符合題意;D.載重汽車裝有很多車輪,在壓力大小一定時,通過增大受力面積減小壓強(qiáng),不符合題意;故選:C;(3)根據(jù)甲、丙實驗可知,壓力相同,丙中測力計示數(shù)小,滑動摩擦力小,故可知某種材料粗糙程度小于木塊的粗糙程度;木塊受到的滑動摩擦力f與木塊對木板的壓力F的關(guān)系圖象為圖丁中的①,僅將木板換成圖丙中的某材料,重復(fù)上述實驗,在壓力相同時,此時滑動摩擦力小,根據(jù)下圖可知,f和F的關(guān)系圖象可能為圖丁中的③;(4)完成“探究阻力對物體運(yùn)動影響”,要控制小車的初速度相同,故要使小車從斜面的高一高度自由下滑,故需要添加斜面;因?qū)嶒炛兄挥袃煞N不同的材料,為得出普遍性結(jié)論,還要增加玻璃板,故需要把研究對象換為小車,并添加玻璃板和斜面。故答案為:(1)勻速直線;(2)C;(3)③;(4)小車;斜面。8.小明注意到很多公共場所都有如題圖甲所示的提示牌,他猜想:地面越潮濕,摩擦力越小。(1)為驗證猜想,他分別采用圖乙、丙所示的方式,使同一木塊在同一水平面上做勻速直線運(yùn)動。則圖甲的方式可測量木塊受到的摩擦力;兩種測量方式中,木塊受到摩擦力較大的是圖甲。(2)在水平桌面上均勻噴灑不同質(zhì)量的水,不考慮水的蒸發(fā),測量出木塊在桌面上滑動時所受摩擦力的大小,記錄數(shù)據(jù)如表所示:水的質(zhì)量m/g024681012摩擦力f/N3.23.64.03.02.82.62.6分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論,在其他條件不變時,摩擦力的大小隨接觸面潮濕程度的增大而變化的規(guī)律是:先增大后減小再不變。請列舉一個通過增大接觸面潮濕程度增大摩擦力的例子:數(shù)作業(yè)本的頁數(shù)時,往手上沾唾液。(3)圖甲所示的提示牌中,人因地面潮濕而會摔倒,是因為:在壓力一定時,地面有水,減小接觸面的粗糙程度以及使接觸面脫離?!敬鸢浮浚?)甲;甲;(2)先增大后減小再不變;數(shù)作業(yè)本的頁數(shù)時,往手上沾唾液;(3)在壓力一定時,地面有水,減小接觸面的粗糙程度以及使接觸面脫離?!窘獯稹拷猓海?)木塊在水平面上進(jìn)行勻速直線運(yùn)動,根據(jù)二力平衡,木塊在水平方向上受到的拉力和滑動摩擦力是一對平衡力,大小相等;圖甲的方式可測量木塊受到的摩擦力;兩種測量方式中,圖丙木塊的壓力會變小,木塊受到摩擦力變小,因此木塊受到摩擦力較大的是圖甲;(2)分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論:摩擦力的大小隨接觸面潮濕程度的增大先增大后減小再不變;數(shù)作業(yè)本的頁數(shù)時,往手上沾唾液是通過增大接觸面潮濕程度增大摩擦力;(3)人因地面潮濕而會摔倒,是因為在壓力一定時,地面有水,減小接觸面的粗糙程度以及使接觸面脫離。故答案為:(1)甲;甲;(2)先增大后減小再不變;數(shù)作業(yè)本的頁數(shù)時,往手上沾唾液;(3)在壓力一定時,地面有水,減小接觸面的粗糙程度以及使接觸面脫離。9.在“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中,創(chuàng)新實驗小組對實驗裝置進(jìn)行改進(jìn)。(1)如圖甲所示。長、寬、高均不相同的長方體木塊,重為12N、上下表面粗糙程度不同,放在由電機(jī)驅(qū)動的水平傳送帶上,通過水平細(xì)繩,繞過定滑輪與豎直懸掛的彈簧測力計相連。當(dāng)電機(jī)順時針勻速轉(zhuǎn)動時,木塊在水平方向上受到的摩擦力屬于滑動(選填“滑動”或“靜”),方向向右。(2)小明認(rèn)為彈簧測力計讀數(shù)不方便,又設(shè)計了如圖乙所示實驗裝置,傳感器與計算機(jī)連接,可獲得力隨時間變化的規(guī)律。先后將木塊的上、下表面放在傳送帶上,并在木塊上疊放不同數(shù)量的相同木塊進(jìn)行實驗,得到如表數(shù)據(jù)。木塊個數(shù)12345…傳感器示數(shù)F/N上表面3+1215下表面48121620由數(shù)據(jù)分析可知。滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度、壓力有關(guān),上表面比下表面更光滑(選填“光滑”或“粗糙”)。(3)小華設(shè)計了如圖丙所示的實驗,她將一根連有氫氣球的繩子系在一個木塊中央,并將木塊的上表面放在傳送帶上,重復(fù)上述實驗,力傳感器的讀數(shù)F=1N。則此時木塊對傳進(jìn)帶的壓力大小為4N,氫氣球通過細(xì)繩對滑塊向上的拉力為8N。【答案】(1)滑動;右;(2)接觸面粗糙程度;壓力;光滑;(3)4;8。【解答】解:(1)圖甲,木塊相等傳送帶水平向左運(yùn)動,故木塊受到的是滑動摩擦力,方向水平向右;(2)分析實驗數(shù)據(jù)可知,當(dāng)木塊個數(shù)相同時,不同的接觸面滑動摩擦力的大小不同,故滑動摩擦力與接觸面粗糙程度有關(guān);當(dāng)接觸面粗糙程度相同時,木塊個數(shù)越多,即壓力越大,滑動摩擦力越大,故滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度和壓力有關(guān);根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,木塊個數(shù)相同時,下表面接觸時摩擦力大,故下表面更粗糙,上表面比下表面光滑;(3)根據(jù)上表面接觸時的實驗數(shù)據(jù)可知,1塊木塊時的摩擦力為3N,即壓力為12N時摩擦力為3N,4塊木塊時的摩擦力為12N,即壓力為48N時摩擦力為12N,故可知壓力的0.25倍為滑動摩擦力,當(dāng)傳感器的讀數(shù)F=1N,即摩擦力為1N時,木塊對傳進(jìn)帶的壓力大小4N,根據(jù)受力分析,氣球向上的拉力和支持力之和等于重力,壓力和支持力是相互作用力,氫氣球通過細(xì)繩對滑塊向上的拉力F=G﹣F壓=12N﹣4N=8N。故答案為:(1)滑動;右;(2)接觸面粗糙程度;壓力;光滑;(3)4;8。10.為了探究物體在水平面上運(yùn)動時,滑動摩擦力的大小與速度是否有關(guān),小明按照圖所示的實驗裝置進(jìn)行實驗,其中卷線電動機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定且速度可調(diào)。(1)該實驗中需要利用電動機(jī)使木塊在木板上做勻速直線運(yùn)動,此時木塊在水平方向上所受的摩擦力與拉力是一對平衡力,此時二力的大小相等,如果測出了拉力的大小,也就得到了摩擦力的大小。(2)以下是他們的部分實驗步驟,請你幫他補(bǔ)充完整;①用電動機(jī)拉著木塊以較小的速度在木板上水平勻速運(yùn)動,記錄此時彈簧測力計的示數(shù)F1;②用電動機(jī)拉著木塊以較大的速度在木板上水平勻速運(yùn)動,記錄此時彈簧測力計的示數(shù)F2。(3)由F1=F2(選填:“=”或“≠”),可以說明物體在水平面上運(yùn)動時,滑動摩擦力的大小與速度無關(guān)。【答案】(1)勻速直線;平衡力;(2)用電動機(jī)拉著木塊以較大的速度在木板上水平勻速運(yùn)動;(3)=?!窘獯稹拷猓海?)因為只有木塊做勻速直線運(yùn)動時,摩擦力和拉力才是一對平衡力,它們的大小才會相等,因此,實驗中需要利用電動機(jī)使木塊在木板上做勻速直線運(yùn)動;(2)①用電動機(jī)拉著木塊以較小的速度在木板上水平勻速運(yùn)動,記錄此時彈簧測力計的示數(shù)F1。②用電動機(jī)拉著木塊以較大的速度在木板上水平勻速運(yùn)動,記錄此時彈簧測力計的示數(shù)F2。(3)由F1=F2,可以說明物體在水平面上運(yùn)動時,滑動摩擦力的大小與速度無關(guān)。故答案為:(1)勻速直線;平衡力;(2)用電動機(jī)拉著木塊以較大的速度在木板上水平勻速運(yùn)動;(3)=。11.小華使用圖甲裝置來探究影響滑動摩擦力大小的因素。(1)實驗中,應(yīng)沿水平方向拉動彈簧測力計,使木塊在水平木板上做勻速直線運(yùn)動。(2)某次正確實驗中,彈簧測力計的指針位置如圖乙所示,木塊受到的滑動摩擦力大小為3.4N,方向為水平向左。(3)小華利用圖丙中場景①和②來探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系。(4)在某次實驗中,小華拉動木塊在木板上運(yùn)動,木塊運(yùn)動的路程——時間圖像如圖丁所示。若用F1和F2分別表示0~t1和t1~t2時間內(nèi)彈簧測力計的示數(shù),則可判斷Fl=F2?!敬鸢浮浚?)水平;勻速直線;(2)3.4;水平向左;(3)接觸面粗糙程度;(4)=。【解答】解:(1)當(dāng)用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊,使其在長木板上做勻速直線運(yùn)動時,木塊處于平衡狀態(tài),根據(jù)二力平衡知識,此時摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數(shù);(2)由圖可知,用彈簧測力計水平向右勻速拉動木塊,彈簧測力計的分度值為0.2N,其示數(shù)大小為3.4N,木塊受到的滑動摩擦力大小為3.4N,摩擦力方向水平向左;(3)由圖丙可知,①和②兩實驗接觸面的粗糙程度不同,壓力相同,探究摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系;(4)由圖可知,木塊在0~tl和t1~t2內(nèi)運(yùn)動的路程和時間均成正比,說明木塊在0~tl和t1~t2內(nèi)均做勻速直線運(yùn)動,同一木塊在粗糙程度相同的水平面上運(yùn)動,壓力不變,接觸面的粗糙程度相同,所以木塊受到的滑動摩擦力相同,木塊做勻速直線運(yùn)動,拉力等于滑動摩擦力,所以拉力也相等,即F1=F2。故答案為:(1)水平;勻速直線;(2)3.4;水平向左;(3)接觸面粗糙程度;(4)=。12.小明購買了兩雙質(zhì)量不同的運(yùn)動鞋,為了比較兩雙鞋子的防滑性,需要測量摩擦力大小,小明各取其中一只鞋A和B,在水平桌面上進(jìn)行如圖1所示的四次實驗:(1)實驗前應(yīng)對彈簧測力計進(jìn)行水平(選填“水平”或“豎直”)方向調(diào)零;(2)實驗時均需拉著鞋子沿著水平方向做勻速直線運(yùn)動;(3)根據(jù)③和④實驗,可知鞋的防滑性更好;(4)小明接著在探究“影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中,裝置如圖2所示,鋁塊和木塊的外形相同。一端帶有定滑輪的長木板固定不動,鋁塊通過細(xì)線與彈簧測力計相連(忽略滑輪的摩擦)。比較甲、乙兩次實驗,可以得出:在相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大。(5)請你判斷:圖丙中,鋁塊水平運(yùn)動時所受滑動摩擦力等于(選填“大于”、“等于”或“小于”)圖甲中鋁塊所受滑動摩擦力?!敬鸢浮浚?)水平;(2)勻速直線;(3)③和④;(4)壓力;(5)等于?!窘獯稹拷猓海?)該實驗中彈簧測力計是在水平方向上測量力的大小,所以應(yīng)該在水平方向?qū)椈蓽y力計進(jìn)行調(diào)零;(2)鞋子在水平面上進(jìn)行勻速直線運(yùn)動,鞋子在水平方向上受到的拉力和滑動摩擦力是一對平衡力,大小相等;(3)由于A和B運(yùn)動鞋的質(zhì)量不同,探究摩擦力大小與鞋底的粗糙程度有關(guān),需要控制鞋的壓力大小相同,故③和④符合要求,①和②有兩個變量,不符合要求,比較③和④發(fā)現(xiàn)當(dāng)B與水平面接觸時,拉力更大,說明摩擦力更大,則B鞋的防滑鞋更好;(4)比較圖甲、乙兩次實驗,可以得出:接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大;(5)圖丙和甲中鋁塊比較,因壓力大小和接觸面粗糙程度不變,故水平勻速運(yùn)動時所受滑動摩擦力等于圖甲中鋁塊所受滑動摩擦力。故答案為:(1)水平;(2)勻速直線;(3)③和④;(4)壓力;(5)等于。13.小明利用壓強(qiáng)計等裝置探究“液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律”。(1)實驗前檢查器材,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液面如圖甲所示,出現(xiàn)這種情況的原因是:U形管左側(cè)液面上方的氣壓大于(選填“大于”、“小于”或“等于”)外界大氣壓,調(diào)節(jié)的方法是C(填字母);A.將右側(cè)管中高出的液體倒出B.向右側(cè)管中倒入部分液體C.取下軟管重新安裝(2)比較如圖乙、丙兩圖,可以得到:液體的壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān);(3)圖乙中,U形管兩邊液面的高度差不明顯,為使U形管兩邊液面高度差更明顯,應(yīng)將U形管中的液體換成密度更小(選填“大”或“小”)的液體。(4)小明發(fā)現(xiàn)用圖丁裝置不僅可以探究“液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律”,還可以用它測量未知液體的密度,于是他進(jìn)行了如下操作:①往左側(cè)加入深度為h1的水,測得左側(cè)水面到橡皮膜中心的深度為h2;②接著往右側(cè)緩慢倒入待測液體,直到橡皮膜相平;③測得待測液體液面到容器底的深度h3,液面到橡皮膜中心的深度為h4;請你選擇相關(guān)的物理量,寫出待測液體密度的表達(dá)式ρ=(水的密度用ρ水表示)?!敬鸢浮浚?)大于;C;(2)液體的深度;(3)?。唬?)②相平;④。【解答】解:(1)U形管右端上方是和大氣相通的,等于大氣壓強(qiáng),此時U形管左端液面上方的氣壓和左端液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)之和等于右端液面上方的大氣壓與右端液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)之和,由圖甲可知U形管右端液面比較高,則右端液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)大于左端液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),所以U形管左端液面上方的氣壓大于U形管右端液面上方的大氣壓。只要取下軟管重新安裝,讓U形管左端液面和大氣相通,這樣U形管左右兩端液面上方的氣壓相等,兩端的液面就是相平的,將右側(cè)管中高出的液體倒出或向右側(cè)管中倒入部分液體無法改變U形管左右兩端液面上方的氣壓,故AB不符合題意,C符合題意。故選C。(2)比較乙、丙兩圖,液體的密度相同,深度不同,U形管兩側(cè)液面的高度差不同,橡皮膜受到的壓強(qiáng)不同,故可以得到:液體的壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān)。(3)探頭受到的壓強(qiáng)不變,為使U形管兩邊液面高度差更明顯,結(jié)合p=ρgh可知應(yīng)將U形管中的液體換成密度更小的。(4)在左側(cè)加入適量的水,在右側(cè)緩慢倒入待測液體,直到觀察到橡皮膜相平,則左右液體對橡皮膜中心產(chǎn)生的壓強(qiáng)相同;左側(cè)水面到橡皮膜中心的深度為h2,右側(cè)液面到橡皮膜中心的深度為h4,由p=ρgh得ρ水gh2=ρ液gh4,解得:。故答案為:(1)大于;C;(2)液體的深度;(3)小;(4)②相平;④。14.某實驗小組利用雙探頭壓強(qiáng)計探究液體的壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)。如圖所示,其中U形管A、B中裝入同種液體,該裝置一次測量可采集多個數(shù)據(jù)。(1)使用壓強(qiáng)計前要檢查裝置的氣密性,小明用手輕壓探頭C、D處橡皮膜到一定程度,U形管兩側(cè)液面出現(xiàn)了明顯的高度差且保持穩(wěn)定,說明壓強(qiáng)計不漏氣,此時橡皮管內(nèi)的氣壓大于(選填“大于”“等于”或“小于”)大氣壓,壓強(qiáng)計上的U形管不是(選填“是”或“不是”)連通器。(2)小明把壓強(qiáng)計的探頭浸入水中一定深度,把探頭分別朝側(cè)面、朝下、朝上,發(fā)現(xiàn)兩個U形管液面高度差都保持不變,說明在同種液體內(nèi)部的同一深度液體向各個方向的壓強(qiáng)都相等。(3)通過比較高度差ΔhA和ΔhB,可以初步得出結(jié)論:同種液體中,深度越深,壓強(qiáng)越大。同桌小華認(rèn)為只進(jìn)行一次實驗就得出結(jié)論,結(jié)論是不可靠的,于是提出了兩種改進(jìn)方案:①將探頭放在水中不同深度多次實驗;②將探頭放在液體中不同深度多次實驗,并且更換不同液體進(jìn)行多次實驗。你認(rèn)為方案②(選填“①”或“②”)更合適?!敬鸢浮浚?)高度差;大于;不是;(2)液體向各個方向;(3)深度越深,壓強(qiáng)越大;②。【解答】解:(1)用手輕壓探頭C、D處橡皮膜到一定程度,U形管兩側(cè)液面出現(xiàn)了明顯的高度差且保持穩(wěn)定,說明壓強(qiáng)計氣密性良好;由圖可知,此時壓強(qiáng)計兩側(cè)液面有高度差,連接大氣壓一端的液面高,連接橡皮管一端的液面低,說明橡皮管內(nèi)的氣壓大于大氣壓;U形管的一端不開口,故組裝完好的壓強(qiáng)計中的U形管不是連通器;(2)把探頭分別朝側(cè)面、朝下、朝上,發(fā)現(xiàn)兩個U形管液面高度差都保持不變,說明壓強(qiáng)大小不變,說明在同種液體內(nèi)部的同一深度液體向各個方向的壓強(qiáng)都相等;(3)探頭離液面深度小時,液面高度差為ΔhA,探頭離液面深度大時,液面高度差為ΔhB,ΔhA小于ΔhB,比較高度差ΔhA和ΔhB可知,同種液體,深度越深,壓強(qiáng)越大;為了得出普遍規(guī)律,應(yīng)將探頭放在液體中不同深度多次實驗,且更換不同液體重復(fù)實驗,故選②方案。故答案為:(1)高度差;大于;不是;(2)液體向各個方向;(3)深度越深,壓強(qiáng)越大;②。15.小軍游泳時發(fā)現(xiàn),當(dāng)他從較淺的水域走向較深的水域時,會感到呼吸越來越困難。他認(rèn)為這是由于液體對人施加的壓力所產(chǎn)生的作用效果。小明想到壓強(qiáng)可以反映壓力的作用效果,如果探究出液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān),就可以搞明白呼吸困難的原因了。關(guān)于這個問題,兩人做出了以下的猜想。猜想1:液體壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān);猜想2:液體壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)。(1)為驗證猜想,他們借來測量液體壓強(qiáng)的工具——U形管壓強(qiáng)計。完成了儀器的組裝后,為檢驗裝置的氣密性,他們輕壓探頭的橡皮膜,發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)液面有明顯的高度差并保持穩(wěn)定,說明裝置的氣密性良好。(2)兩人利用U形管壓強(qiáng)計完成了如圖甲的實驗操作,其中B、D兩幅圖的現(xiàn)象能解釋小軍游泳時發(fā)現(xiàn)的問題。根據(jù)這一現(xiàn)象,當(dāng)把一個六面蒙有繃緊程度相同的橡皮膜的立方體置于水中時,如圖乙所示,能基本反映橡皮膜受到水的壓強(qiáng)情況的是D。(3)兩人為驗證猜想2,對比了圖甲中的DE兩幅圖,可得出的結(jié)論:深度相同時,液體密度越大,壓強(qiáng)越大。(4)實驗結(jié)束后,兩人在交流評估時反思,做實驗時經(jīng)常會出現(xiàn)原本U形管內(nèi)相平的液面在每次測完壓強(qiáng)后,無法恢復(fù)相平的情況,但重新拆裝橡膠軟管比較麻煩。于是兩人對儀器進(jìn)行了改裝,在U形管接頭處加裝了一個“三通接頭”,如圖丙所示,打開閥門K,就能解決這一問題,這是利用了連通器原理?!敬鸢浮浚?)裝置的氣密性良好;(2)B、D;D;(3)深度相同時,液體密度越大,壓強(qiáng)越大;(4)連通器?!窘獯稹拷猓海?)輕壓探頭的橡皮膜,發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)液面有明顯的高度差并保持穩(wěn)定,說明裝置的氣密性良好,裝置不漏氣。(2)分析B、D兩圖,發(fā)現(xiàn)深度越深,U形管兩側(cè)液面高度差越大,液體壓強(qiáng)越大,可得出結(jié)論:同一液體中,深度越深,液體壓強(qiáng)越大,故根據(jù)這一現(xiàn)象可解釋當(dāng)人從較淺的水域走向較深的水域時,會感到呼吸越來越困難。立方體下表面比上表面深度大,則下表面液體壓強(qiáng)較大,故下表面凹陷程度較大,左右兩側(cè)面深度相同,則液體壓強(qiáng)相同,故兩側(cè)面凹陷程度相同,故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。(3)分析D、E兩圖,發(fā)現(xiàn)在同一深度,探頭放入鹽水中的U形管兩側(cè)的液面高度差較大,液體壓強(qiáng)越大,可得出結(jié)論:在同一深度時,液體密度越大,液體壓強(qiáng)越大。(4)打開閥門K,U形管壓強(qiáng)計就變成了上端開口下端連通的容器,即連通器,利用連通器的原理可以使兩液面相平。故答案為:(1)裝置的氣密性良好;(2)B、D;D;(3)深度相同時,液體密度越大,壓強(qiáng)越大;(4)連通器。16.在探究液體壓強(qiáng)的實驗中,進(jìn)行了如圖1所示的操作:(1)實驗所用壓強(qiáng)計的金屬盒上的橡皮膜應(yīng)該選用?。ㄟx填“薄”或“厚”)一些的較好;(2)在使用壓強(qiáng)計前,發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)的水面有一定的高度差,如圖1A所示,為了使U形管左右兩側(cè)的水面相平,正確的調(diào)節(jié)方法是②(選填以下選項的數(shù)字序號);①將右側(cè)支管中高出的水倒出②取下軟管重新安裝(3)在圖1B中金屬盒在水中一定深度,使金屬盒的橡皮膜面向底部,發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)水面有高度差,此現(xiàn)象說明液體內(nèi)部向上有壓強(qiáng);(4)分析圖中1B、D兩圖的實驗現(xiàn)象,不能(選填“能”或“不能”)得出液體的壓強(qiáng)與密度有關(guān);(5)要探究液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系,應(yīng)選用圖1中的B、C兩圖進(jìn)行對比;(6)經(jīng)過測量,圖1C中U形管左右兩側(cè)水面的高度差h=8cm,則橡皮管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)之差為800Pa;(7)若選用管子粗細(xì)不同的兩個U形管壓強(qiáng)計(里面都裝水),測量同一深度同一液體的壓強(qiáng)時,兩個U形管壓強(qiáng)計兩端的高度差相同(選填“相同”或“不相同”);(8)若將U形管壓強(qiáng)計改造成如圖2所示的裝置,將兩個探頭分別放在左、右兩個容器內(nèi),左側(cè)容器中為密度為ρ的液體,右側(cè)容器中液體為水。當(dāng)U形管壓強(qiáng)計左右水面高度差為0時,兩探頭所處的深度高度差為Δh,則待測液體ρ<ρ水(選填“>”“=”或“<”)?!敬鸢浮浚?)薄;(2)②;(3)液體內(nèi)部向上有壓強(qiáng);(4)不能;(5)B、C;(6)800;(7)相同;(8)<?!窘獯稹拷猓海?)實驗所用的壓強(qiáng)計的金屬盒上的橡皮膜應(yīng)該選用薄一些的較好,這樣橡皮膜的形變會明顯;(2)使用壓強(qiáng)計前,發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)的水面有一定的高度差,為了使U形管左右兩側(cè)的液面相平,只需要將軟管取下,再重新安裝,這樣的話,U形管中兩管上方的氣體壓強(qiáng)就是相等的,當(dāng)橡皮膜沒有受到壓強(qiáng)時,U形管中的液面就是相平的,故選②;(3)根據(jù)橡皮膜的朝向是面向底部,發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)水面有高度差,此現(xiàn)象說明液體內(nèi)部向上有壓強(qiáng);(4)要探究液體壓強(qiáng)和液體密度的關(guān)系,就要采用控制變量法控制深度不變,而圖1B、D兩圖探頭在液體中的深度不同,所以不能得出液體的壓強(qiáng)與密度有關(guān);(5)B、C兩圖液體的密度、液體的方向、容器的形狀都相同,液體的深度不同,所以甲、乙兩圖是探究液體壓強(qiáng)跟液體深度的關(guān)系的。(6)橡皮管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)之差為:p=ρgΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;(7)選用管子粗細(xì)不同的兩個U形管壓強(qiáng)計(里面都裝水),測量同一深度同一液體的壓強(qiáng)時,壓強(qiáng)相同,由p=ρgh可知,兩個U形管壓強(qiáng)計兩端的高度差相同;(8)兩側(cè)壓強(qiáng)的關(guān)系為:p左=p右,則ρg(h+Δh)=ρ水gh,可知待測液體ρ<ρ水。故答案為:(1)??;(2)②;(3)液體內(nèi)部向上有壓強(qiáng);(4)不能;(5)B、C;(6)800;(7)相同;(8)<。17.如圖所示,用壓強(qiáng)計“探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素”。(1)圖甲中連接好的U形管不是(選填“是”或“不是”)連通器。(2)圖甲所示的壓強(qiáng)計是通過U形管中水面的高度差來反映被測液體壓強(qiáng)的大小。使用前應(yīng)檢查裝置是否漏氣,方法是用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果U形管中的水面能靈活升降,則說明該裝置不漏氣(選填“漏氣”或“不漏氣”)。(3)若在使用壓強(qiáng)計前,發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)水面已有高度差,通過②(選填序號)方法可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。①從U形管內(nèi)向外倒出適量水②拆除軟管重新安裝③向U形管內(nèi)添加適量水(4)比較乙圖、丙圖改變橡皮膜的方向,U形管中液面高度差沒有發(fā)生變化,可以得到:在同一深度,液體內(nèi)部向各個方向的壓強(qiáng)相等。(5)在乙圖中,若只將燒杯中的水換成同深度的鹽水,其他條件不變,則可以觀察到U形管兩邊液面的高度差變大。(6)若保持丙圖中橡皮膜的位置不變,將一杯濃鹽水倒入燒杯中攪勻后,發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面高度差變大。小芳由此得出結(jié)論:在同一深度,液體的密度越大,其內(nèi)部的壓強(qiáng)越大。你認(rèn)為她的結(jié)論是錯誤(選填“正確”或“錯誤”)的,原因是沒有控制橡皮膜到液面的深度不變。【答案】(1)不是;(2)高度差;不漏氣;(3)②;(4)相等;(5)高度差變大;(6)錯誤;沒有控制橡皮膜到液面的深度不變。【解答】解:(1)U形管本身是一個連通器,但與壓強(qiáng)計的探頭連接后,一端被封閉,不符合“上端開口,底部連通”這一特點,因此,不是連通器;(2)液體壓強(qiáng)計是觀察U形管中液面的高度差來比較液體壓強(qiáng)大小的,壓強(qiáng)越大,U形管液面高度差越大;用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果U形管中液體能靈活升降,則說明裝置不漏氣;(3)進(jìn)行調(diào)節(jié)時,只需要將軟管取下,再重新安裝,這樣U形管中兩管上方的氣體壓強(qiáng)就是相等的(都等于大氣壓),當(dāng)橡皮膜沒有受到壓強(qiáng)時,U形管中的液面就是相平的,故②正確;(4)探頭所處深度相同時,只改變探頭的方向,U形管兩側(cè)液面的高度差不變,表明在同種液體的同一深度處,液體向各個方向的壓強(qiáng)相等;(5)在乙圖中,若只將燒杯中的水換成同深度的鹽水,其他條件不變,則可以觀察到U形管兩邊液面的高度差變大;(6)研究液體壓強(qiáng)與液體的密度的關(guān)系,要控制液體的深度相同,保持丙圖中探頭的位置不變,并將一杯濃鹽水倒入燒杯中攪勻后,發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)的液面的高度差變大了,于是他得出了“在同一深度,液體的密度越大,其內(nèi)部的壓強(qiáng)越大”的結(jié)論是錯誤的,原因是沒有控制橡皮膜到液面的深度不變。故答案為:(1)不是;(2)高度差;不漏氣;(3)②;(4)相等;(5)高度差變大;(6)錯誤;沒有控制橡皮膜到液面的深度不變。18.小明在探究液體壓強(qiáng)的特點時,利用如圖所示的實驗裝置。(1)圖中,探究液體壓強(qiáng)規(guī)律時所用的儀器是U形壓強(qiáng)計(填名稱)。(2)當(dāng)小明用手指按壓(不論輕壓還是重壓)圖中探頭上的橡皮膜時,發(fā)現(xiàn)U形管(管內(nèi)裝的是水)兩側(cè)液面的高度差幾乎不變,出現(xiàn)這種情況的原因是氣密性差。(3)解決了問題后,測得的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示。實驗序號液體深度h/cm橡皮膜在水中的方向U形管左右兩側(cè)液面的高度差Δh/cm1水3朝上2.62水6朝上5.43水9朝上8.24水9朝下8.25水9朝左8.26水9朝右8.2分析3、4、5、6次實驗數(shù)據(jù),可初步得出:在同一液體中,同一深度的地方,來自各個方向的壓強(qiáng)相等。(4)如果換用酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)來做實驗,在深度為9cm時,U形管兩側(cè)液面高度差Δh將<8.2cm(選填“>”“=”或“<”)。(5)小明分析表中的數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn),U形管兩側(cè)的液面的高度差Δh總小于橡皮膜所在的深度h,請你分析產(chǎn)生這種差異的主要原因:由于橡皮膜發(fā)生形變時會產(chǎn)生彈力,對水的壓強(qiáng)產(chǎn)生了一部分抵消作用,因此會產(chǎn)生U形管左右液面的高度差Δh總小于探頭所在的深度h的現(xiàn)象?!敬鸢浮浚?)U形壓強(qiáng)計;(2)氣密性差;(3)深度;各個方向;(4)<;(5)由于橡皮膜發(fā)生形變時會產(chǎn)生彈力,對水的壓強(qiáng)產(chǎn)生了一部分抵消作用,因此會產(chǎn)生U形管左右液面的高度差Δh總小于探頭所在的深度h的現(xiàn)象。【解答】解:(1)探究液體壓強(qiáng)規(guī)律時所用的儀器是U形壓強(qiáng)計;(2)液體的壓強(qiáng)變化不能直接觀察,通過U形壓強(qiáng)計兩側(cè)液面高度差反映,壓強(qiáng)越大,高度差越大;使用壓強(qiáng)計之前,用手輕輕按壓幾下橡皮膜,U形管中的液柱高度幾乎不變,說明壓強(qiáng)計各部分之間連接不夠嚴(yán)密,有漏氣現(xiàn)象;(3)分析3、4、5、6次實驗數(shù)據(jù)可知,液體相同,探頭到液面的深度相同,U形管左右兩側(cè)液面的高度差都是8.2cm,說明壓強(qiáng)相同。故可初步得出:在同一液體中,同一深度的地方,來自各個方向的壓強(qiáng)相等;(4)在水中深度為9cm時,U形管左右兩側(cè)液面的高度差為8.2cm,如果換用酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)來做實驗,酒精的密度小于水的密度,根據(jù)p=ρgh可知,在深度為9cm時,U形管兩側(cè)液面高度差Δh將小于8.2cm;(5)實驗中,由于橡皮膜發(fā)生形變時會產(chǎn)生彈力,對水的壓強(qiáng)產(chǎn)生了一部分抵消作用,因此會產(chǎn)生U形管左右液面的高度差Δh總小于探頭所在的深度h的現(xiàn)象。故答案為:(1)U形壓強(qiáng)計;(2)氣密性差;(3)深度;各個方向;(4)<;(5)由于橡皮膜發(fā)生形變時會產(chǎn)生彈力,對水的壓強(qiáng)產(chǎn)生了一部分抵消作用,因此會產(chǎn)生U形管左右液面的高度差Δh總小于探頭所在的深度h的現(xiàn)象。19.如圖所示,是小明在探究“影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素”實驗:(1)左圖A中的U形管在沒有使用前屬于連通器,往內(nèi)注入適量的水,當(dāng)管內(nèi)的水靜止時,U形管左右兩側(cè)液面的高度相同(選填“相同”或“不同”)。(2)重新調(diào)節(jié)器材后,小明將金屬盒深入水面以下進(jìn)行了如圖C、D、E、F所示的實驗。由C、D(選填實驗序號)兩幅圖可知,在同種液體內(nèi)部,液體壓強(qiáng)隨著深度的增加增大。(選填“增大”或“減小”)(3)實驗中液體壓強(qiáng)的大小是通過比較U形管兩邊液面的高度差來判斷的,如果燒杯中的金屬盒在水面下10cm處,則此處的壓強(qiáng)會使U形管右邊管內(nèi)水面上升5cm。(4)小明保持C圖中金屬盒的位置不變,并將一杯濃鹽水倒入燒杯中攪勻后,他發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)的液面的高度差變大了,于是得出了“在同一深度,液體的密度越大,其內(nèi)部的壓強(qiáng)就越大”的結(jié)論。你認(rèn)為他得出結(jié)論的過程是不可靠(選填“可靠”或“不可靠”)的,原因是未控制金屬盒在液體中的深度相同。(5)實驗中液體壓強(qiáng)的大小是通過比較U形管兩邊液面的高度差來判斷的,他發(fā)現(xiàn)可以選擇染色的酒精、水和水銀(ρ酒精<ρ水<ρ水銀)中的一種液體,為了使實驗現(xiàn)象更明顯,小明應(yīng)該選擇上述三種液體中的酒精裝入U形管中?!敬鸢浮浚?)相同;(2)C、D;增大;(3)5;(4)不可靠;未控制金屬盒在液體中的深度相同;(5)酒精?!窘獯稹拷猓海?)圖A中的U形管兩端開口處于外界大氣接觸,所以壓強(qiáng)應(yīng)相同,則兩邊的液柱高度相同;(2)D、E、F中液柱高度差一樣,說明橡皮膜所處位置液體壓強(qiáng)相同,只有C中金屬盒所處的深度最深,那么要比較同一液體中,液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大,則應(yīng)選擇C、D裝置,只有深度不同這一變量,其他條件均相同;(3)液體內(nèi)部壓強(qiáng)用U形管液面高度差來反映,由于液體均為水,根據(jù)p=ρgh,金屬盒在水面下10cm,U形管液面高度差為10cm,故壓強(qiáng)會使U形管右邊管內(nèi)水面上升5cm;(3)當(dāng)將濃鹽水加入燒杯中,不僅改變了液體的密度,同時也改變了金屬盒在液體中的深度,沒有控制變量,所得結(jié)論就不可靠;(4)根據(jù)p=ρgh可知,在液體壓強(qiáng)相同時,要使h越大,則液體密度應(yīng)更小,所以酒精密度最小,最合適。故答案為:(1)相同;(2)C、D;增大;(3)5;(4)不可靠;未控制金屬盒在液體中的深度相同;(5)酒精。20.小明利用如圖甲所示的裝置測量本地大氣壓的大小,其中彈簧測力計和注射器的自重可忽略不計,活塞與針筒之間氣密性很好,但摩擦較大。他進(jìn)行了如下實驗:(1)拔去橡皮帽將活塞推至底端,當(dāng)繩端加至一定數(shù)量鉤碼時,針筒(針筒截圖如圖乙)恰由靜止開始向右移動,此時彈簧測力計示數(shù)為1.5N,則活塞與針筒間的摩擦力為1.5N,圖甲中滑輪A的作用是改變力的方向。(2)為了忽略活塞與針筒之間的摩擦,小明找來潤滑油涂在活塞與針筒壁上,再次測量后發(fā)現(xiàn)摩擦減到幾乎為零。于是他重新將活塞推至底端,用橡皮帽密封小孔(針筒截圖如圖丙)。針筒開始向右移動時,活塞只受到了彈簧測力計的拉力與大氣壓力,則測力計拉力與活塞受到的大氣壓力是一對平衡力(選填“平衡力”或“相互作用力”)。將活塞推至底端時,若注射器前端小孔內(nèi)的氣體無法排盡,會使大氣壓的測量值偏?。ㄟx填“偏大”、“不變”或“偏小”)。(3)在第(2)題中,加了潤滑油、堵上橡皮帽以后進(jìn)行實驗,若針筒開始移動時彈簧測力計的示數(shù)為5.1N,針筒內(nèi)活塞的橫截面積為5×10﹣5m2,則大氣壓強(qiáng)的測量值為多少Pa?1.02×105Pa?!敬鸢浮浚?)1.5;改變力的方向;(2)平衡力;偏小;(3)1.02×105Pa。【解答】解:(1)針筒恰由靜止開始向右移動,此時彈簧測力計示數(shù)為1.5N,則活塞針筒間的摩擦力為1.5N;甲中滑輪A的作用是改變力的方向;(2)密封后針筒開始向右移動時,活塞只受到了彈簧測力計的拉力與大氣壓力,這兩個力作用的同一物體上,大小相等、方向相反、在一條直線上,是一道平衡力;如果注射器內(nèi)的空氣無法排盡,那么會產(chǎn)生向外的壓強(qiáng),因此計算出的大氣壓強(qiáng)會偏??;(3)大氣壓強(qiáng)的測量值為:p===1.02×105Pa。故答案為:(1)1.5;改變力的方向;(2)平衡力;偏??;(3)1.02×105Pa。21.探究小組在探究液體壓強(qiáng)的實驗中進(jìn)行了如圖所示的操作。(1)實驗前,小明利用U形管、軟管、扎緊橡皮膜的探頭等組裝成壓強(qiáng)計后,發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面不相平,則接下來他應(yīng)該:取下軟管重新安裝。(2)甲、乙兩圖是探究液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系,實驗中液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小變化是通過U形管兩側(cè)液面高度差反映出來的,這種研究問題的物理方法是:轉(zhuǎn)換法;(3)接下來,小明還想探究液體壓強(qiáng)與盛液體的容器形狀的關(guān)系,他應(yīng)該選擇丙、丁兩圖進(jìn)行實驗;(4)為了探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系,小組成員將壓強(qiáng)計的探頭先后放入水和煤油中的某一深度處,發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面高度差幾乎不變,下面改進(jìn)操作不能使實驗效果更加明顯的是C。A.將燒杯中的水換成鹽水;B.使探頭在水和煤油中的深度加大;C.將U形管換成更細(xì)的;D.U形管中換用密度更小的液體。【答案】(1)取下軟管重新安裝;(2)深度;U形管兩側(cè)液面高度差;轉(zhuǎn)換法;(3)丙、??;(4)C。【解答】解:(1)當(dāng)壓強(qiáng)計的金屬盒在空氣中時,如果U形管中的液面不相平,則不能正常使用,應(yīng)該取下軟管重新安裝;(2)甲、乙同種液體,探頭深度不同,故探究的是液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系;實驗中,液體壓強(qiáng)的大小通過U形管兩側(cè)液面高度差來反映,這是轉(zhuǎn)換法;(3)探究液體壓強(qiáng)與盛液體的容器形狀的關(guān)系,應(yīng)控制深度和液體密度相同,故選擇丙、丁兩圖;(4)小明將壓強(qiáng)計的探頭先后放入水和煤油中的某一深度處,發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面高度差幾乎不變,說明這兩次實驗中,液體對探頭的壓強(qiáng)幾乎相等。若我們想明顯地觀察到兩次實驗的區(qū)別,就應(yīng)該想辦法,讓U形管內(nèi)液面的高度差有很大的差別;A、將燒杯中的水換成鹽水后,在探頭深度不變的情況下,鹽水對探頭的壓強(qiáng)更大,這將導(dǎo)致左側(cè)壓強(qiáng)計中液柱的高度差更大,能使實驗效果更加明顯,故A不符合題意;B、使探頭在水和煤油中的深度加大,探頭受到的液體壓強(qiáng)增大,則U形管兩側(cè)液面的高度差增大,能使實驗效果更加明顯,故B不符合題意;C、燒杯內(nèi)的液體對探頭產(chǎn)生的壓強(qiáng)一定時,U形管兩邊的高度差一定,與U形管的粗細(xì)無關(guān),則該方法不能使實驗效果更加明顯,故C符合題意;D、燒杯內(nèi)的液體對探頭產(chǎn)生的壓強(qiáng)一定時,將U形管中換用密度更小的液體后,根據(jù)p=ρgh可知U形管兩側(cè)液面的高度差增大,能使實驗效果更加明顯,故D不符合題意;故選:C。故答案為:(1)取下軟管重新安裝;(2)深度;U形管兩側(cè)液面高度差;轉(zhuǎn)換法;(3)丙、??;(4)C。22.小李利用壓強(qiáng)計探究“影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素”,如圖甲所示。將探頭放進(jìn)盛有不同液體的燒杯中,相關(guān)實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。序號液體深度/cm橡皮膜方向壓強(qiáng)計左右液面高度差/cm①水5朝上4.9②水5朝下4.9③水5朝左4.9④水5朝右4.9⑤水10朝下9.7⑥水15朝下14.6⑦酒精15朝下11.8⑧鹽水15朝下15.9(1)實驗前,小李用手按壓探頭的橡皮膜,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液面處在同一水平線上,則這套實驗裝置可能出現(xiàn)的問題是:裝置漏氣。(2)將實驗裝置存在的問題解決后,小李將探頭全部放入水中,發(fā)現(xiàn),探頭的橡皮膜會向內(nèi)凹(選填“內(nèi)凹”或“外凸”),這是因為液體對橡皮膜的壓強(qiáng)大于(選填“大于”“等于”或“小于”)金屬盒內(nèi)氣體對橡皮膜的壓強(qiáng),從而使橡皮膜發(fā)生形變。(3)比較②⑤⑥(填序號)實驗,可得結(jié)論:液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。(4)比較①②③④四次實驗探究,可得結(jié)論:在同種液體中,同一深度處,液體各個方向壓強(qiáng)相等。(5)比較⑦⑧兩次實驗探究,可以初步得出結(jié)論:液體的壓強(qiáng)還與液體密度有關(guān)。(6)小李又自制了如圖乙所示的容器,容器中間的隔板將容器分成左右兩部分,隔板下部有一圓孔用橡皮膜封閉,若在容器的左側(cè)裝水,在容器的右側(cè)裝有等高度的酒精,則橡皮膜A。A.向右側(cè)凸起B(yǎng).向左側(cè)凸起C.保持相平,沒有凸起D.無法判斷向哪側(cè)凸起【答案】(1)裝置漏氣;(2)內(nèi)凹;大于;(3)②⑤⑥;(4)各個方向壓強(qiáng)相等;(5)液體密度;(6)A?!窘獯稹拷猓海?)裝置漏氣是造成按壓橡皮膜時,液柱的高度不變的原因;(2)將探頭全部放入水中,液體的壓強(qiáng)大于U形管中的壓強(qiáng),故探頭的橡皮膜會向內(nèi)凹,這是因為液體對橡皮膜的壓強(qiáng)大于金屬盒內(nèi)氣體對橡皮膜的壓強(qiáng);(3)探究液體的壓強(qiáng)與深度的關(guān)系,需控制方向和液體密度相同,改變深度,故選擇②⑤⑥三次實驗;(4)①②③④四次實驗,同種液體,深度相同,改變探頭方向,液體壓強(qiáng)不變,說明在同種液體中,同一深度處,液體各個方向壓強(qiáng)相等;(5)⑦⑧兩次實驗,深度相同,探頭方向相同,液體密度不同,液體壓強(qiáng)不同,故可以初步得出結(jié)論:液體的壓強(qiáng)還與液體密度有關(guān);(6)若容器左右兩部分分別注入相同深度的酒精和水,根據(jù)p=ρgh,可知此時薄膜兩側(cè)的壓強(qiáng)p左>p右,則薄膜向右突起,故A正確,BCD錯誤,故選:A。故答案為:(1)裝置漏氣;(2)內(nèi)凹;大于;(3)②⑤⑥;(4)各個方向壓強(qiáng)相等;(5)液體密度;(6)A。23.在“物理創(chuàng)新實驗”社團(tuán)活動中,小莉利用圖甲的雙探頭壓強(qiáng)計,探究液體壓強(qiáng)大小的影響因素。(1)實驗開始前應(yīng)對裝置進(jìn)行檢查,當(dāng)用手指按壓橡皮膜時,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊的液面升降靈活,則說明該裝置不漏氣(選填“漏氣”或“不漏氣”);(2)她利用甲裝置探究液體壓強(qiáng)時,發(fā)現(xiàn)U形管A內(nèi)的液面高度差ΔhA較小,U形管B內(nèi)的液面高度差ΔhB較大,上下移動金屬支架,發(fā)現(xiàn)ΔhB始終大于ΔhA,說明在同種液體中,深度越大,液體壓強(qiáng)越大。(3)受雙探頭壓強(qiáng)計原理的啟發(fā),小莉聯(lián)想到浮力的來源上下壓力差,于是又制作出如圖乙的器材,并給乙圖圓筒上下表面的橡皮膜分別連接圖甲的U形管A和B,用來探究浮力大小與物體浸入水中深度的關(guān)系。①她將浮筒漂浮在水中后再使其豎直向下移動,再次記錄U形管A和B內(nèi)的液面高度差ΔhA和ΔhB,記錄實驗數(shù)據(jù)如表(忽略橡皮膜形變對實驗的影響):序號液體種類探頭C深度hC/m高度差ΔhA/格探頭D深度hD/m高度差ΔhB/格1水000.0122水000.0243水000.0364水0.0120.0485水0.0240.05106水0.0360.0612①本實驗通過觀察U形管A和B內(nèi)液面高度差ΔhA和ΔhB的差值可知浮力的大小,下列實驗中,用到這種研究方法的是B。A.研究磁場時引入磁感線B.探究電阻大小影響因素時給電路中接入電流表C.探究平面鏡成像特點時選用兩個相同的物體比較大小D.探究阻力對物體運(yùn)動的影響時合理推理得出牛頓第一定律②小莉在分析第1、2、3組實驗數(shù)據(jù)時,認(rèn)為同種液體中,浮力的大小與深度有關(guān);同組的小明認(rèn)為,她的實驗過程是錯誤的,其原因是未控制排開液體體積一定,于是她換用第4、5、6組實驗數(shù)據(jù)重新分析,最終得出浮力大小與深度無關(guān)的正確結(jié)論。(4)【拓展】完成以上問題后,小莉又設(shè)計了測量巧克力球密度的實驗:①如圖甲所示,用電子秤測出銅塊的質(zhì)量為m0;②如圖乙所示,測出圓柱形容器和適量水的質(zhì)量為m1;③如圖丙所示,將鋼塊和巧克力球用繩子系在一起,使銅塊浸沒在水中,電子秤示數(shù)為m2;④如圖丁所示,銅塊和巧克力球都浸沒后,電子秤示數(shù)為m3;⑤如圖戊所示,放手后,銅塊沉底,電子秤示數(shù)為m4;⑥巧克力球的密度表達(dá)式是ρ球=(用字母m0、m1、m2、m3、m4、ρ水表示)?!敬鸢浮浚?)不漏氣;(2)深度;(3)①U形管A和B內(nèi)液面高度差ΔhA和ΔhB的差值;B;②未控制排開液體體積一定;(4)?!窘獯稹拷猓海?)U形管A、B中裝入同種液體,小莉用手輕壓探頭C、D處橡皮膜到一定程度,U形管兩側(cè)液面都出現(xiàn)了明顯高度差且保持穩(wěn)定,說明壓強(qiáng)計不漏氣;(2)ΔhB始終大于ΔhA,說明探頭D受到的壓強(qiáng)大于探頭C受到的壓強(qiáng),兩個探頭在同種液體中,所處深度不同,故說明在同種液體中,深度越大,液體壓強(qiáng)越大;(3)①根據(jù)分析,由實驗數(shù)據(jù)可知,是根據(jù)U形管A和B內(nèi)液面高度差ΔhA和ΔhB的差值判斷浮力大小,這是轉(zhuǎn)換法;A.研究磁場時引入磁感線是模型法;B.探究電阻大小影響因素時給電路中接入電流表是轉(zhuǎn)換法;C.探究平面鏡成像特點時選用兩個相同的物體比較大小是等效替代法;D.探究阻力對物體運(yùn)動的影響時合理推理得出牛頓第一定律是科學(xué)推理法。故選B。②探究浮力的大小與深度關(guān)系,要控制液體密度和排開液體體積相等,而第1、2、3組實驗數(shù)據(jù),排開液體體積在逐漸增大,故她的錯誤是未控制排開液體體積一定,應(yīng)換用第4、5、6組實驗數(shù)據(jù);(4)由圖乙、丙可知,電子秤示數(shù)的變化是由于把銅塊放進(jìn)容器中引起的,銅塊受到浮力的作用,由于力的作用是相互的,容器中的水也受到銅塊的豎直向下的壓力作用,從而使電子秤受到的壓力發(fā)生改變,由阿基米德原理可知,銅塊所受到的浮力等于排開液體受到的重力,則電子秤示數(shù)的變化量等于銅塊排開液體的質(zhì)量,銅塊受到的浮力為:F浮丙=G排丙=ΔF丙=(m2﹣m1)g,同理,由乙、丁兩圖可知,銅塊和巧克力球一起受到的浮力為:F浮?。紾排丁=ΔF?。剑╩3﹣m1)g,由甲、乙、戊可知,巧克力球的質(zhì)量為:m=m4﹣m1﹣m0,由丙、丁可知,巧克力球受到的浮力為:F球=F浮丁﹣F浮丙=(m3﹣m1)g﹣(m2﹣m1)g=(m3﹣m2)g,由F?。溅岩篤排g可知,巧克力球的體積為:V球=V球排===,巧克力球的密度表達(dá)式是:ρ球===。故答案為:(1)不漏氣;(2)深度;(3)①U形管A和B內(nèi)液面高度差ΔhA和ΔhB的差值;B;②未控制排開液體體積一定;(4)。24.如圖甲所示是小亮同學(xué)用壓強(qiáng)計“探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素”的實驗裝置。(1)使用時,通過比較壓強(qiáng)計U形管液面高度差來比較液體壓強(qiáng)的大??;小明使用前檢查裝置,當(dāng)他用手指按壓(不論輕壓還是重壓)橡皮膜時,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液面的高度幾乎不變,則說明裝置漏氣。(2)如果所用的壓強(qiáng)計U形管中可選擇裝“染色的酒精”、“水”或“水銀”中的一種液體,為了使實驗現(xiàn)象更明顯,小亮應(yīng)該選擇三種液體中的染色的酒精裝入U形管中(ρ水銀>ρ水>ρ酒精)。(3)小明把壓強(qiáng)計的橡皮膜和橡皮管更換后,在使用壓強(qiáng)計前,發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)液面已有高度差,他接下來的操作是B(填A(yù),B,C)。A.從U形管內(nèi)向外倒出適量液體B.拆除軟管重新安裝C.向U形管內(nèi)添加適量液體(4)如圖乙所示中U形管左側(cè)液柱高為12cm,右側(cè)液柱高為16cm,則U形管底部受到的液體的壓強(qiáng)為1600Pa(U形管內(nèi)液體是水,g取10N/kg)。(5)小華同學(xué)對壓強(qiáng)計進(jìn)行了改裝,如圖丙所示,將U形管的兩端都分別連接了軟管和探頭,當(dāng)兩探頭置于空氣中時,U形管兩端的液面是齊平的,小華將兩個探頭分別置于裝有密度為ρA、ρB液體的兩容器中,當(dāng)探頭所處深度相同時,U形管的液體位置如圖丙所示,則pA大于pB(填“大于”“等于”或“小于”),為了使得U形管兩端的液面再次齊平,小華將增加B(填“A”或“B”)容器中的探頭在液體中的深度;當(dāng)U形管兩端液面再次齊平后,一旁的小建測出了此時兩個探頭在A、B兩容器中所處的深度為hA和hB,則ρA=(用ρB、hA和hB表示)。【答案】(1)液面高度差;漏氣;(2)染色的酒精;(3)B;(4)1600;(5)大于;B;?!窘獯稹拷猓海?)使用時,探頭浸入液體,橡皮膜形變,壓縮探頭內(nèi)部密閉空氣,使壓強(qiáng)計U形管兩側(cè)液面存在高度差;使用前,如果用手指按壓(不論輕壓還是重壓)橡皮膜時,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液面的高度幾乎不變,則說明裝置漏氣;(2)根據(jù)p=ρgh,因ρ水銀>ρ水>ρ酒精,在液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)相同時,液體密度越小,液體的高度越大,故如果所用的壓強(qiáng)計U形管中可選擇裝染色的酒精、水以及水銀中的一種液體,為了使實驗現(xiàn)象更明顯,小亮應(yīng)該選擇染色的酒精裝入U形管中;(3)在使用壓強(qiáng)計前,如果發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)水面已有高度差,說明兩側(cè)氣體壓強(qiáng)不相等,應(yīng)該拆除軟管重新安裝,故B正確;(4)圖乙中U形管右側(cè)與大氣相通,則U形管底部受到的液體的壓強(qiáng)為右側(cè)液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng):p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa;(5)圖丙所示,當(dāng)探頭所處深度相同時,右側(cè)液面高于左側(cè),因此左側(cè)液體產(chǎn)生壓強(qiáng)大于右側(cè)液體產(chǎn)生壓強(qiáng);為了使得U形管兩端的液面再次齊平,應(yīng)該增大B容器中的探頭在液體中的深度;當(dāng)U形管兩端液面再次齊平后,兩側(cè)壓強(qiáng)相等,即ρAghA=ρBghB,則ρA=。故答案為:(1)液面高度差;漏氣;(2)染色的酒精;(3)B;(4)1600;(5)大于;B;。25.在探究“浮力大小與什么因素有關(guān)”的實驗中,所用器材為,材料相同,但體積不同的長方體物塊A、B,兩只相同的燒杯,內(nèi)裝等量清水,并利用這些器材進(jìn)行了如圖所示的四步實驗。(1)為了準(zhǔn)確測出物體的重力,把物體懸掛在豎直的彈簧測力計下端的掛鉤上,當(dāng)測力計和物體都靜止時,讀出測力計的示數(shù)。(2)物體A在水中所受浮力的大小為2N。(3)比較以上四次實驗,請你總結(jié)浮力大小與物體排開液體體積關(guān)系的實驗結(jié)論是液體密度相同時,物體排開液體的體積越大,所受浮力越大。(4)小強(qiáng)同學(xué)想繼續(xù)探究浮力大小與液體密度是否有關(guān),他向乙燒杯中加鹽并不斷攪拌(液體體積不變),通過比較甲、乙兩燒杯中A、B兩物塊所受浮力大小得出結(jié)論。小明認(rèn)為這樣的方案不可行,因為沒有控制物體排開液體的體積相同,于是在以上方案的基礎(chǔ)上提出了兩種改進(jìn)的思路;①向上提物塊B,使兩燒杯中液面相平,比較此時A、B兩物塊所受浮力大小是否相等。②向上提物塊B,使兩物塊所受浮力相等,比較兩燒杯中液面的高度是否相同。小陽同學(xué)則認(rèn)為無需調(diào)整,只要比較乙燒杯中加鹽前后彈簧測力計的示數(shù)大小就可得出結(jié)論。【答案】(1)靜止;(2)2;(3)液體密度相同時,物體排開液體的體積越大,所受浮力越大;(4)①使兩燒杯中液面相平;②使兩物塊所受浮力相等;③乙燒杯中加鹽前后彈簧測力計的示數(shù)大小。【解答】解:(1)當(dāng)彈簧測力計和物體都靜止時,知物體靜止時受到的拉力和重力是一對平衡力,彈簧測力計的示數(shù)等于物體所受重力的大??;(2)由圖知物體A的重力GA=4N,物體A浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)為F3=2N,物體A在水中所受的浮力大小是:F浮A=GA﹣F3=4N﹣2N=2N;(3)物體B在水中所受的浮力大小是:F浮B=GB﹣F4=6N﹣3N=3N;由圖知物體B體積大于物體A排開水的體積,且物體A受到的浮力小于物體B受到的浮力,故可以得出:液體密度相同時,物體排開液體的體積越大,所受浮力越大;(4)要繼續(xù)探究浮力大小與液體密度是否有關(guān),①需要控制排開液體的體積相同,改變液體的密度,由于水的質(zhì)量相同,所以當(dāng)液面相平時,物體A、B排開液體的體積相同,比較此時A、B兩物塊所受浮力大小是否相等;②也可以讓浮力相同,即兩個彈簧力計示數(shù)減小的相同,比較排開液體體積的大小,即兩燒杯中液面的高度是否相同;也可以比較乙燒杯中加鹽前后彈簧測力計的示數(shù)大小,就可得出結(jié)論。故答案為:(1)靜止;(2)2;(3)液體密度相同時,物體排開液體的體積越大,所受浮力越大;(4)①使兩燒杯中液面相平;②使兩物塊所受浮力相等;③乙燒杯中加鹽前后彈簧測力計的示數(shù)大小。26.在“探究影響浮力大小的因素”實驗中,小明根據(jù)生活經(jīng)驗,提出了浮力的大小可能與下列因素有關(guān)的猜想。A.與物體浸入液體中的深度有關(guān);B.與物體排開液體的體積有關(guān);C.與液體的密度有關(guān)。(1)進(jìn)行探究時,實驗步驟和彈簧測力計的示數(shù)如圖﹣1所示。其中序號c中物體P所受浮力的大小為2N,物體P的密度為2.4×103kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。(2)分析a、b、c三次實驗,可知浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān);分析a、d、e三次實驗,可知在物體排開液體的體積一定時,液體密度越大,物體受到的浮力越大(選填“越大”或“越小”)。(3)小明接著又探究了“浸在液體中的物體所受浮力跟它排開液體所受重力的關(guān)系”,過程如圖﹣2所示,其中彈簧測力計的示數(shù)依次是F1、F2、F3、F4。①探究操作的最合理順序是bacd(將字母排序),若圖中F1、F2、F3、F4四個力之間的關(guān)系式F1﹣F3=F4﹣F2成立,就可得出結(jié)論F?。紾排。②圖2中會影響該探究結(jié)論能否正確得出的是A(選填字母)。A.c中水面未到達(dá)溢水杯的溢水口B.c中物體沒有全部浸入在水中【答案】(1)2;2.4×103;(2)a、b、c;越大;(3)①bacd;F1﹣F3=F4﹣F2;A?!窘獯稹拷猓海?)比較圖1a、c實驗,物體在水中所受浮力:F浮=G﹣F示=4.8N﹣2.8N=2N;根據(jù)浮力公式F浮=ρ液V排g得,V排===2×10﹣4m3,物體P的體積:V=V排=2×10﹣4m3,物體P的質(zhì)量:m===0.48kg,物體P的密度:ρ===2.4×103kg/m3;(2)分析圖1a、b、c三次實驗,液體密度相同,物體排開液體的體積不同,可知物體排開液體的體積越大,物體所受浮力越大;分析圖1a、d、e三次實驗進(jìn)行分析知,物體排開液體的體積相同,液體密度不同,要探究浮力與液體密度有關(guān),液體密度越大,物體受到的浮力越大;(3)①為了減小誤差,在小桶接水前,應(yīng)先測出其重力,所以合理的實驗順序為:bacd;由圖2中的a、c實驗,根據(jù)稱重法,得出物體受到的浮力,F(xiàn)?。紽1﹣F3,由圖2中的b、d實驗,得出物體排開液體的重力,G排=F4﹣F2,若F1﹣F3=F4﹣F2即可得出阿基米德原理,即F浮=G排;②要想測出物體排開的水的重力,溢水杯內(nèi)水的液面必須到達(dá)溢水杯杯口,若達(dá)不到,則測得的排開的液體的重力會變??;與物體有沒有全部浸入在水中無關(guān),故選A。故答案為:(1)2;2.4×103;(2)a、b、c;越大;(3)①bacd;F1﹣F3=F4﹣F2;A。27.小玲同學(xué)在做“探究影響浮力大小因素”的實驗時,她用彈簧測力計懸掛一個實心金屬塊,分別在下列四種情況下保持靜止(如圖1所示)。請你幫助小玲同學(xué)完成以下問題:(1)乙圖中金屬塊所受浮力為0.4N;(2)比較甲、丙、丁三幅圖可得出結(jié)論:浮力的大小與液體密度有關(guān);(3)小玲還設(shè)計了如圖2所示的方法測量金屬塊的密度:①讓小空筒漂浮在盛滿水的溢水杯中;

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