2024貴州中考物理二輪中考題型研究 題型八 新情景探究實驗專項訓練 (含答案)

2024貴州中考物理二輪中考題型研究題型八新情景探究實驗專項訓練1.空氣對運動物體有阻礙作用，這就是我們常說的空氣阻力(f)，空氣阻力的大小與哪些因素有關(guān)呢？根據(jù)生活經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)：無風的環(huán)境中，人散步時幾乎感受不到空氣阻力，快跑時就明顯感受到空氣阻力．由此猜想：空氣阻力的大小可能與物體運動的速度有關(guān)．為了驗證這一猜想，準備了如下器材：充氣的氣球、無彈性細線、鉤碼、彈簧測力計、刻度尺、鐵架臺、帶連拍照相功能的手機(該手機每隔相同時間對物體拍攝一次)．如圖甲所示以氣球為研究對象，在氣球下方用細線懸掛鉤碼，保持鉤碼底部與刻度尺的某一刻度線相平，釋放氣球并用手機記錄鉤碼豎直下落過程的位置．(氣球和鉤碼的運動情況相同，可將兩者視為一個整體)第1題圖請回答下列問題：(1)將刻度尺固定在水平放置的鐵架臺上時，如何檢驗刻度尺是否豎直？寫出你的辦法：________________________________________；(2)用不同質(zhì)量的鉤碼進行實驗，選取相同時間間隔的多張照片組合對比：第一次記錄鉤碼位置如圖乙所示，可判斷鉤碼從位置________(填序號)開始勻速下落；增加鉤碼質(zhì)量繼續(xù)實驗，再次記錄鉤碼位置如圖丙所示．對比乙、丙兩圖可知：在圖________中，氣球勻速下落的速度較大；(3)若不考慮氣球所受的浮力，氣球和鉤碼勻速下落時，其重力和空氣阻力是一對平衡力，于是用彈簧測力計測量氣球和鉤碼靜止時的總重，便可推導阻力大小，由上述實驗可得：氣球運動的速度越大，受到的空氣阻力________；(4)以上實驗過程均沒有考慮氣球所受浮力，那么氣球受到的浮力對空氣阻力大小的推導結(jié)果是否產(chǎn)生影響？請在虛線框中分別畫出測量它們重力和勻速下落時的受力情況，并結(jié)合受力情況寫出理由．(不考慮空氣對鉤碼的作用力)2.小明在實驗室看到一科學玩具——牛頓擺，如圖甲所示，它由支架、細線和5個完全相同的鋼球組成，每個鋼球通過兩根無彈性細線固定在支架上，并緊挨著排列在同一水平直線上．拉起最左側(cè)的鋼球，釋放后，它像單擺一樣向右擺動撞擊相鄰鋼球，僅把最右側(cè)的鋼球撞出，其他球幾乎靜止不動．這引發(fā)了小明的思考：為什么碰撞后僅有一個球擺動，而其余球仍然保持靜止？于是他提出問題：被撞而擺動的鋼球數(shù)量與哪些因素有關(guān)？接著他作出以下猜想：Ⅰ.可能與撞擊球撞擊時的速度大小有關(guān)Ⅱ.可能與撞擊球的數(shù)量多少有關(guān)第2題圖將牛頓擺等效為單擺模型，如圖乙所示是一個鋼球撞擊其它鋼球的情形，五個鋼球自左向右標為A→E球．若不考慮能量損失，請回答下列問題：(1)將A球作為撞擊球拉至一定的高度(保持細線繃直)，釋放后，A球向右擺動過程中，將________能轉(zhuǎn)化為動能．(2)探究猜想Ⅰ時，為了改變撞擊球撞擊時的速度，你的操作辦法是：________________．釋放后，當鋼球發(fā)生碰撞時，僅有E球被撞出，由此可判斷：被撞而擺動的鋼球數(shù)量與撞擊球的速度________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)．(3)通過上述實驗，小明還是不明白為什么僅有一個球被撞出，于是他向老師請教，老師說：牛頓擺的鋼球間發(fā)生碰撞時，撞擊球的速度被大小不變地依次“傳遞”給下一個球，所以最終只有一個鋼球被撞出．根據(jù)老師的講解，小明繼續(xù)探究猜想Ⅱ，將A、B兩球作為撞擊球緊挨著拉起一定高度后同時釋放，A、B球向右擺動并與C球相撞，則此時可觀察到的現(xiàn)象是如圖中的________(選填“丙”“丁”或“戊”)；請闡述你選擇的理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.第2題圖3.小明運用浮力的相關(guān)知識制作了可以用來測量物體質(zhì)量的“浮力秤”，其構(gòu)造如圖所示，在水平支架的左端固定刻度盤，支架橫梁兩端各固定一個滑輪，將一根無彈性的細線跨過兩個滑輪，細線的一端懸掛秤盤，另一端連接裝有適量細沙的圓柱形浮筒(浮筒自重不計)，在線的適當位置固定一根大頭針作為秤的指針；把浮筒浸入裝有適量水的水槽中．稱量時，把待測物放入秤盤后，指針下降浮筒上升．靜止后，待測物的質(zhì)量就可以通過指針在刻度盤的位置反映出來．請你回答下列問題：(不計細線、秤盤、指針的質(zhì)量以及線與滑輪間的摩擦)第3題圖(1)為了制作量程為1kg的浮力秤，向秤盤添加1kg的砝碼，逐漸向空浮筒內(nèi)加入細沙，當浮筒的______(選填“上”或“下”)表面剛好與水面齊平并保持靜止狀態(tài)時，在刻度盤上將指針所指的位置標定為最大刻度線．(2)取下砝碼，當浮筒受到________力和______力是一對平衡力時，浮筒能直立地浮在水面靜止，此刻指針所指的位置應(yīng)標定為零刻度線，再均勻地標定其余刻度線．(3)若將質(zhì)量為m(m＜1kg)的待測物放在秤盤上，當浮筒靜止時其下表面距水面的距離為h.若細沙的質(zhì)量為M，浮筒的橫截面積為S，水的密度為ρ水，請寫出待測物質(zhì)量的表達式m＝________．(4)若將原來的浮筒更換為長度相同、橫截面積更小的另一圓柱形浮筒，細沙的質(zhì)量和細線的長度等不變，則重新標定的刻度線與原刻度線相比發(fā)生的變化是____________(選填“零刻度線上升”或“最大刻度線下降”)，請你分析帶來這一變化的原因：________________________________________________________________________.全國視野訓練4.在學習“流體壓強與流速關(guān)系”后，同學們知道了當氣流吹向機翼時，飛機會獲得升力，并且在相同條件下，氣體的流速越大，飛機獲得的升力也越大．為了探究飛機獲得的升力與其他因素的關(guān)系，研究人員利用3D打印機制作出大小不同的紙機翼模型進行風洞模擬實驗，如圖甲所示．用傳感器測量相關(guān)數(shù)據(jù)，進行分析研究．第4題圖(1)研究人員利用控制變量法探究飛機獲得的升力與機翼投影面積的關(guān)系時，實驗數(shù)據(jù)如下表所示．①分析數(shù)據(jù)，你得出的初步結(jié)論是__________________________________________．②此實驗選用三組不同的風速分別進行是為了_______________________________________．機翼投影面積S/m2風速為v1時飛機獲得的升力F1/N風速為v2時飛機獲得的升力F2/N風速為v3時飛機獲得的升力F3/N0.013310.0320.0270.0230.009980.0230.0210.0170.006650.0150.0130.011(2)通過上述信息分析可知：v1________v2(選填“大于”或“小于”)．(3)研究人員又探究了飛機獲得的升力F與迎角α的關(guān)系，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的圖像如圖乙所示．分析圖像，你得出的結(jié)論是_________________________________________.5.籃球運動員傳球時，籃球撞擊地面后能準確反彈到遠處隊友手中，小明覺得好奇：籃球撞擊地面后，反彈方向與哪些因素有關(guān)呢？與同學討論后，他們覺得可以用彈性小球代替籃球，對小球撞擊水平地面后的反彈方向進行探究，并提出了三種猜想．第5題圖甲猜想1：與小球撞擊地面前是否旋轉(zhuǎn)有關(guān)；猜想2：與小球撞擊地面時的入射方向有關(guān)；猜想3：與地面的粗糙程度有關(guān)．(1)對于猜想1，聯(lián)想到旋轉(zhuǎn)的乒乓球打到球臺后，反射的路線發(fā)生明顯變化，由此判斷猜想1是_______的．(2)為驗證猜想2和3，同學們設(shè)計了如圖甲所示的裝置，每次都讓彈性小球從壓縮了相同長度的彈簧的下端，由靜止彈出并撞擊地面，分別改變地面的粗糙程度和小球的入射方向與地面的夾角α，測出小球撞擊地面后的反彈方向與地面的夾角β，記錄數(shù)據(jù)如下表．夾角α20.0°30.0°45.0°60.0°70.0°夾角β玻璃地面25.5°34.7°49.2°63.5°72.8°木板地面28.6°37.3°51.6°65.4°74.1°水泥地面30.9°39.2°53.9°67.5°76.6°①對猜想2，分析數(shù)據(jù)可得β與α的定性關(guān)系是：_______________________________，說明該猜想是正確的．②對猜想3，小虎認為：表中α一定時，各次測得的β不等，這是由測量誤差引起的，所以猜想3是錯誤的．同學們不贊成小虎的觀點，理由是________________________________．第5題圖乙(3)用每隔1/30s曝光一次的頻閃相機拍攝到某次小球從地面O位置反彈至D位置的照片，如圖乙所示．①用毫米刻度尺測出圖乙中小球在O、D兩位置時球心間距為______cm；小球上標有“直徑4cm”字樣，請估測小球從O運動至D的平均速度為______m/s.②小球是從圖乙中的________(選填“A”“B”或“C”)位置開始入射時．(4)同學們分析：當α一定時，地面越光滑，β值與α越接近，由此推理，如果地面沒有摩擦，則β與α應(yīng)相等．請寫出一個用此思想方法研究問題的實例____________________________.6.同學們在學完彈簧測力計的相關(guān)知識后，自制了一個“橡皮筋測力計”，將橡皮筋不掛重物時下端對應(yīng)位置標為零刻度線；掛1N重物時，下端對應(yīng)位置標為1N；將這段距離等分為20格，每格表示0.05N．用此測力計測量物體重力時，發(fā)現(xiàn)測量值不準確．為了弄清其中的原因，同學們探究了橡皮筋的伸長與受到外力的關(guān)系．第6題圖他們利用規(guī)格為0.05N的螺母若干、刻度尺、橡皮筋、白板等進行了實驗探究．不掛重物時，使橡皮筋下端與刻度尺的零刻度線對齊；掛不同重物時，橡皮筋下端對應(yīng)不同的刻度值，作出標記，如圖所示．(1)螺母掛在橡皮筋下靜止時，受到橡皮筋的拉力________(選填“大于”“等于”或“小于”)它受到的重力．(2)同學們在橡皮筋下依次掛上個數(shù)不等的螺母，實驗數(shù)據(jù)記錄如表所示．實驗次數(shù)123456螺母個數(shù)n/個012345螺母總重G/N00.050.100.150.200.25刻度尺讀數(shù)L/mm05.011.020.030.045.0實驗次數(shù)789101112螺母個數(shù)n/個67891011螺母總重G/N0.300.350.400.450.500.55刻度尺讀數(shù)L/mm60.075.090.0110.0133.0158.0①分析實驗數(shù)據(jù)可初步得出：橡皮筋下所掛重物越重，橡皮筋的伸長越________．②進一步分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：每增加1個螺母時，刻度尺讀數(shù)的變化量總體上是不同的，但中間有部分讀數(shù)的變化量是相同的．若靜止時橡皮筋下端對應(yīng)刻度尺的70.0mm處，推測橡皮筋下所掛的物體重約為______N(結(jié)果保留兩位小數(shù))；若掛另一重物，靜止時橡皮筋下端對應(yīng)刻度尺的15.0mm處，此時________(選填“能”或“不能”)確定此物體的重．(3)同學們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用此橡皮筋重新制作一個刻度均勻的測力計，橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不變．若使測力計的量程最大，零刻度線應(yīng)標在刻度尺的________mm刻度處，此測力計的最大量程為________．(4)同學們更換不同的橡皮筋進行探究，發(fā)現(xiàn)其他橡皮筋的特點均與此相似，他們由此總結(jié)出，若要用橡皮筋制作測力計，受橡皮筋材料影響，刻度均勻部分可測量范圍________，整體上測量不準確，所以橡皮筋不適合做測力計．參考答案1.(1)在刻度尺的旁邊掛一個重錘，如果刻度尺的邊緣與重錘的重垂線相平行，說明刻度尺是豎直的(2)3丙(3)越大(4)不會產(chǎn)生影響如答圖所示由受力分析可知，G、F浮相同，所以f＝F拉．而F拉即為彈簧測力計所測重力的大小，因此沒有影響第1題答圖2.(1)重力勢(2)改變撞擊球拉起的高度無關(guān)(3)丁因為釋放A、B兩球撞擊其他鋼球時，兩球的動能全部轉(zhuǎn)移給被撞擊球，又因為被撞擊球的速度與撞擊球的速度相同，由能量守恒可知被撞擊球的質(zhì)量與撞擊球的質(zhì)量相同，由此判斷被撞擊出的是兩個鋼球3.(1)下(2)浮重(3)M－ρ水Sh(4)零刻度線上升浮筒內(nèi)細沙質(zhì)量不變，所以浮筒受到的浮力不變，則V排不變，由于浮筒橫截面積減小，浸入水中的深度h變大，所以零刻度線上