第1頁（共1頁）專題07力學實驗題綜合復習（60題12大考點提升訓練）考點目錄TOC\o"1-1"\h\u一．探究重力的大小跟質量的關系（共3小題） 1二．探究影響摩擦力大小的因素（共5小題） 5三．探究阻力對物體運動的影響（共3小題） 12四．探究二力平衡的條件（共3小題） 14五．力的合成與應用（共3小題） 17六．探究液體內部的壓強（共3小題） 20七．大氣壓強的測量方法（共3小題） 24八．流體壓強與流速的關系（共2小題） 28九．實驗研究氣體流速與壓強的關系（共3小題） 30一十．探究浮力大小與哪些因素有關（共3小題） 34一十一．阿基米德原理的應用（共4小題） 38一十二．探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系（共3小題） 44一十三．物體的浮沉條件及其應用（共3小題） 49一十四．杠桿的平衡條件（共1小題） 52一十五．探究杠桿的平衡條件（共3小題） 54一十六．探究影響物體動能大小的因素（共2小題） 57一十七．探究影響物體勢能大小的因素（共4小題） 59一十八．機械能的轉化（共3小題） 62一十九．實驗測量滑輪組的機械效率（共3小題） 65二十．滑輪（組）的機械效率（共3小題） 69專題練習一．探究重力的大小跟質量的關系（共3小題）1．小華在“測量物體重力與質量之比g”的實驗中，用彈簧測力計分別測量了兩個重物的重力。得到的實驗數據如表所示。測量對象m（kg）G（N）（N/kg）物體10.10.96①物體20.21.92物體30.32.88（1）實驗中必須使重物處于靜止狀態，這是為了利用二力平衡的原理測量物體的重力；（2）根據實驗數據分析，表格中①位置應該填寫的結果是9.6。【答案】（1）二力平衡；（2）9.6。【解析】解：（1）測量物體重力時，當物體靜止時，物體受到的重力與彈簧測力計的拉力是一對平衡力，大小相等，這是為了利用二力平衡的原理測量物體的重力；（2）由表格可知，表格中①位置應該填寫的結果是：＝＝9.6N/kg。故答案為：（1）二力平衡；（2）9.6。2．在實驗課上得到同一地點重力只跟質量有關的結論后，小杰用不同質量的鐵塊進一步探究“重力的大小跟質量的關系”，如表是小杰在實驗中得到的數據：質量m/kg0.10.20.30.40.50.6重力G/N0.981.962.943.924.95.88（1）分析表中數據，可以得出的結論是：同一地點，物體所受到重力跟它的質量成正比。（2）另一名小剛同學取了質量不同的蘋果、小木塊、小鐵球各一個，并分別測出它們的質量和重力，來探究物體所受重力大小與質量的關系，你認為小剛同學的做法C。A.不合理，因為他沒有用同種物質的物體做實驗B.不合理，因為他沒有使物體的質量成整數倍變化C.合理，因為他同樣可以得到物體所受重力大小與質量的關系（3）小紅同學通過查閱資料發現不同城市g值有所不同，如表。試猜想g值變化的原因可能是g值隨地理緯度的變化而變化，地理緯度越高，g值越大。地點赤道廣州上海北京莫斯科北極g值大小9.7809.7889.7949.8039.8169.832地理緯度0°23°06′N31°12′N39°56′N55°45′N90°N【答案】（1）同一地點，物體所受到重力跟它的質量成正比；（2）C；（3）g值隨地理緯度的變化而變化，地理緯度越高，g值越大。【解析】解：（1）分析表中數據，可以得發現重力隨著質量的增加而均勻變大，所以可得出結論：同一地點，物體所受到重力跟它的質量成正比；（2）本實驗的目的是探究物體所受重力的大小跟質量的關系，故通過改變質量，分別測出重力進行研究，故C正確；（3）分析表中數據可知，地理緯度不同，g值也可能不同，因此可得：g值隨地理緯度的變化而變化，地理緯度越高，g值越大。故答案為：（1）同一地點，物體所受到重力跟它的質量成正比；（2）C；（3）g值隨地理緯度的變化而變化，地理緯度越高，g值越大。3．在探究“物體重力的大小跟質量的關系”實驗中，所用的實驗器材有：幾個規格不同的彈簧測力計、若干質量相同的鉤碼。（1）選擇彈簧測力計時，在測力計量程都符合要求的情況下，應選用分度值小（選填“大”或“小”）的彈簧測力計進行實驗。（2）用如圖1所示的方式測量鉤碼的重力，鉤碼靜止時，彈簧測力計的示數等于鉤碼重力的大小。彈簧測力計的示數實質是鉤碼對彈簧拉力的大小，簡要說明鉤碼對彈簧拉力的大小等于鉤碼重力的大小的原因。鉤碼處于靜止狀態，受力平衡，根據二力平衡，鉤碼重力和彈簧測力計對鉤碼的拉力是一對平衡力，大小相等，彈簧測力計對鉤碼的拉力和鉤碼對彈簧測力計的拉力是一對相互作用力，大小相等；所以鉤碼的重力等于鉤碼對彈簧測力計的拉力。（3）記錄的實驗數據如表，根據表中數據，在坐標紙上（圖2）畫出物體重力G與質量m的關系。實驗次數123456質量m/kg0.050.100.150.200.250.30重力G/N0.51.01.52.02.53.0（4）根據如圖2圖象，得出的探究結論是物體所受的重力跟它的質量成正比。【答案】（1）小；（2）鉤碼處于靜止狀態，受力平衡，根據二力平衡，鉤碼重力和彈簧測力計對鉤碼的拉力是一對平衡力，大小相等，彈簧測力計對鉤碼的拉力和鉤碼對彈簧測力計的拉力是一對相互作用力，大小相等；所以鉤碼的重力等于鉤碼對彈簧測力計的拉力；（3）見解答；（4）物體所受的重力跟它的質量成正比。【解析】解：（1）選擇彈簧測力計時，在測力計量程都符合要求的情況下，應選用分度值小的彈簧測力計進行實驗。（2）鉤碼對彈簧拉力的大小等于鉤碼重力的大小的原因是鉤碼靜止時，鉤碼重力與彈簧測力計對鉤碼的拉力是平衡力，二者大小相等，彈簧測力計對鉤碼的拉力與鉤碼對彈簧測力計的拉力是相互作用力，二者大小相等，則鉤碼對彈簧拉力的大小等于鉤碼重力的大小。（3）選擇適當的長度單位，然后根據實驗數據描點，最后用平滑的線把各點連起來，即得圖象，如圖示。；（4）由圖象可知：物體所受的重力跟它的質量成正比。故答案為：（1）小；（2）鉤碼處于靜止狀態，受力平衡，根據二力平衡，鉤碼重力和彈簧測力計對鉤碼的拉力是一對平衡力，大小相等，彈簧測力計對鉤碼的拉力和鉤碼對彈簧測力計的拉力是一對相互作用力，大小相等；所以鉤碼的重力等于鉤碼對彈簧測力計的拉力；（3）見解答；（4）物體所受的重力跟它的質量成正比。二．探究影響摩擦力大小的因素（共5小題）4．如圖所示，小南同學在探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗中，將一木塊放在水平木板上，完成了如下實驗。（1）如圖所示，為測出滑動摩擦力大小，用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，水平方向拉動的“動”是指勻速直線運動（選填“勻速直線運動”、“變速直線運動”）；（2）在進行乙圖所示的實驗時，改變放在木塊上的砝碼質量來改變壓力大小。正確操作實驗得到如表所記錄的實驗數據。請根據數據，在所給坐標系中作出摩擦力的大小f與接觸面受到的壓力大小F之間的關系圖像：。壓力F/N1.01.52.02.53.0摩擦力f/N0.40.60.81.01.2（3）根據上述分析和計算發現：為常數，請你算出這一常數的值為0.4，你認為這一常數與接觸面粗糙程度（選填“壓力”或“接觸面粗糙程度”）有關。【答案】（1）勻速直線運動；（2）見解答；（3）0.4；接觸面粗糙程度。【解析】解：（1）用彈簧測力計拉動木塊做勻速直線運動時，木塊所受的滑動摩擦力和拉力是一對平衡力，根據二力平衡的知識，滑動摩擦力大小等于拉力大小，可以通過彈簧測力計的示數反映滑動摩擦力的大小，因此水平方向拉動的“動”是指勻速直線運動；（2）根據表格數據描點、連線，畫出圖像，如圖所示；（3）分析表格數據得：＝＝＝＝＝＝0.4；在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大，因此這一常數與接觸面粗糙程度有關。故答案為：（1）勻速直線運動；（2）見解答；（3）0.4；接觸面粗糙程度。5．為了探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關，小陽設計了如圖所示的實驗。其中長木板放置在水平桌面上，物體A的各表面粗糙程度相同。（1）實驗中，測力計水平拉物體A做勻速直線運動，此時滑動摩擦力大小等于拉力大小；（2）設計甲、乙兩次實驗，是為了探究滑動摩擦力大小與壓力是否有關。（3）如丙圖所示，將棉布鋪在長木板上，測出物體A受到的滑動摩擦力大小為f1，將物體A切去一部分，把剩余部分物體B放在棉布表面上，如丁圖所示，測出物體B受到的滑動摩擦力大小為f2，發現f1＞f2，小陽得出結論：滑動摩擦力的大小與接觸面積大小有關。你認為小陽的結論是否正確？請說明理由。錯誤。丙丁兩次實驗中接觸面的粗糙程度相同，但兩個物體的壓力不同，因此得出的結論滑動摩擦力的大小與接觸面積大小有關是錯誤的。【答案】（1）勻速直線；（2）壓力；（3）錯誤。丙丁兩次實驗中接觸面的粗糙程度相同，但兩個物體的壓力不同，因此得出的結論滑動摩擦力的大小與接觸面積大小有關是錯誤的。【解析】解：（1）實驗中應將彈簧測力計拉著物體A在水平方向做勻速直線運動，此時物體A受到的拉力與滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等。（2）由圖可知，甲乙兩次實驗接觸面的粗糙程度相同，壓力不同，彈簧測力計的示數不同，則滑動摩擦力不同，因此甲乙實驗是為了探究滑動摩擦力與壓力是否有關。（3）探究滑動摩擦力的大小與接觸面積大小關系，應控制壓力和接觸面的粗糙程度相同，丙丁兩次實驗中接觸面的粗糙程度相同，但兩個物體的壓力不同，因此得出的結論滑動摩擦力的大小與接觸面積大小有關是錯誤的。故答案為：（1）勻速直線；（2）壓力；（3）錯誤。丙丁兩次實驗中接觸面的粗糙程度相同，但兩個物體的壓力不同，因此得出的結論滑動摩擦力的大小與接觸面積大小有關是錯誤的。6．為了探究“滑動摩擦力大小與什么因素有關”，小澤設計了如圖所示的實驗。（1）在如圖所示的實驗過程中，彈簧測力計應沿水平方向拉著物塊做勻速直線運動，此時，滑動摩擦力的大小等于（選填“大于”、“等于”或“小于”）彈簧測力計的示數；（2）在四次實驗中，滑動摩擦力最小的是丁（選填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）；（3）比較乙、丙實驗，是為了研究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度是否有關；（4）比較甲、丁實驗，發現甲實驗中彈簧測力計的示數大于丁實驗彈簧測力計的示數，小明得出結論：滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關。你認為他的結論是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的。【答案】（1）勻速直線；等于；（2）丁；（3）接觸面粗糙程度；（4）錯誤。【解析】解：（1）實驗過程中，彈簧測力計必須沿水平方向拉著物塊做勻速直線運動，此時物塊處于平衡狀態，由平衡條件可知，滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數；（2）由圖示四次實驗可知，在實驗丁中，物體間的壓力最小，接觸面粗糙程度最小，因此滑動摩擦力最小；（3）由圖乙、丙所示實驗可知，物體間的壓力相等而接觸面的粗糙程度不同，乙、丙所示實驗可以探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系；（4）由圖甲、丁所示實驗可知，接觸面的粗糙程度相同而物體間的壓力不同，由于沒有控制物體間的壓力相同，他的結論是錯誤的。故答案為：（1）勻速直線；等于；（2）丁；（3）接觸面粗糙程度；（4）錯誤。7．在“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中，小美選擇如下器材：長木板、棉布、長方形木塊（各表面粗糙程度相同）、砝碼、彈簧測力計等，設計的操作過程如圖所示。（1）實驗中用彈簧測力計沿水平方向拉動放置在長木板上的木塊，使其做勻速直線運動，利用二力平衡原理可知，此時彈簧測力計示數F等于木塊所受滑動摩擦力的大小。（2）得到的實驗數據記錄如下表：實驗情景甲乙丙丁測力計示數F/N1.51.52.12.5比較甲、乙兩次實驗可知，滑動摩擦力大小與接觸面積的大小無關（選填“有關”或“無關”）；比較甲、丙兩次實驗可知，在接觸面粗糙程度相同的情況下，壓力越大，滑動摩擦力越大。（3）拔河比賽時隊員要穿鞋底帶有花紋的運動鞋參賽，這是應用了甲、丁兩次實驗得出的結論。（4）小美對實驗裝置進行改進，如圖戊所示。請你說出改進后的優點：便于操作，不需要控制木板做勻速直線運動（寫出一條即可）。【答案】（1）勻速直線；二力平衡；（2）無關；甲、丙；（3）甲、丁；（4）便于操作，不需要控制木板做勻速直線運動。【解析】解：（1）根據二力平衡的原理，只有物體做勻速直線運動時，拉力才與滑動摩擦力大小相等；（2）比較甲、乙兩次實驗可知，壓力和接觸面的粗糙程度相同，接觸面積不同，彈簧測力計的示數相同，說明滑動摩擦力大小與接觸面積的大小無關；要得出“在接觸面粗糙程度相同的情況下，壓力越小，滑動摩擦力越小”，需要控制接觸面的粗糙程度相同，改變壓力，比較甲、丙兩次實驗即可；（3）拔河比賽時隊員要穿鞋底帶有花紋的運動鞋參賽，是通過增大接觸面的粗糙程度來增加摩擦力的，是應用了甲、丁兩次實驗得到的結論的。（4）實驗改進后，物體B相對于地面是靜止的，物體B受到測力計的拉力和木板對物體B的滑動摩擦力是一對平衡力，其大小始終相等，與木板運動的速度無關，所以實驗時不必控制木板做勻速直線運動，便于操作，且實驗時測力計的示數穩定，便于讀數。故答案為：（1）勻速直線；二力平衡；（2）無關；甲、丙；（3）甲、丁；（4）便于操作，不需要控制木板做勻速直線運動。8．小芳在探究“影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中，將一端帶有定滑輪的長木板固定不動，木塊通過細線與彈簧測力計相連。（忽略滑輪的摩擦）（1）圖甲中，將木塊放在水平木板上，豎直向上拉測力計，當木塊沿水平方向做勻速直線運動時，木塊所受滑動摩擦力大小等于測力計的示數F1；（2）在圖甲實驗完成的基礎上，小芳在木塊上放了一瓶裝滿水的礦泉水瓶（礦泉水瓶的質量可以忽略，水的密度為ρ水），如圖乙所示。再次進行實驗，則由甲、乙兩實驗可以探究滑動摩擦力大小與壓力大小的關系，此實驗中彈簧測力計的示數為F2；（3）通過很多次的實驗，小芳通過記錄的數據，發現了一個規律：當接觸面相同時，滑動摩擦力大小與壓力成正比。（4）小川想用這個裝置測量某液體的密度，他將礦泉水倒出，向瓶子中注入適量的某液體。適量的意思是：裝滿。將裝有某液體的礦泉水瓶放在木塊上，重復之前的實驗，讀出彈簧測力計的示數為F3。該液體的密度可表示為：ρ液＝×ρ水。（用題中所給字母表示）（5）為了改進實驗，小琳設計了如圖丙所示的裝置來進行實驗。水平傳送帶的速度可以調節，定滑輪摩擦忽略不計。關于這個設計，下列說法正確的是C。①使彈簧測力計示數穩定，方便讀數②必須使傳送帶做勻速直線運動③可以探究滑動摩擦力的大小與相對運動速度的關系A.①②B.②③C.①③【答案】（2）壓力大小；（4）裝滿；×ρ水；（5）C。【解析】解：（2）在圖甲實驗完成的基礎上，小芳在木塊上放了一瓶裝滿水的礦泉水瓶（礦泉水瓶的質量可以忽略，水的密度為ρ水），則對木板的壓力變大了，如圖乙所示。再次進行實驗，則由甲、乙兩實驗可以探究滑動摩擦力大小與壓力大小的關系，此實驗中彈簧測力計的示數為F2；（4）小川想用這個裝置測量某液體的密度，他將礦泉水倒出，向瓶子中注入適量的某液體。適量的意思是：裝滿。將裝有某液體的礦泉水瓶放在木塊上，重復之前的實驗，讀出彈簧測力計的示數為F3。根據（3）的結論有：；；聯立上面兩式，可得出該液體的密度可表示為：ρ液＝×ρ水。（5）①圖丙所示的裝置，彈簧測力相對地面處于靜止狀態，計示數穩定，方便讀數；②木塊和礦泉瓶相對地面處于靜止狀態，木塊受到繩子的拉力與受到傳送帶施加的滑動摩擦力為一對平衡力，大小相等，方向相反，而測力計示數等于繩子的拉力大小，故不必使傳送帶做勻速直線運動；③改變傳送帶的速度（壓力和接觸面粗糙程度不變），故可以探究探究滑動摩擦力的大小與相對運動速度的關系；故①③正確，故選C。故答案為：（2）壓力大小；（4）裝滿；×ρ水；（5）C。三．探究阻力對物體運動的影響（共3小題）9．某興趣小組用如圖所示實驗裝置探究運動和力的關系，實驗中讓小車分別從斜面的同一高度由靜止下滑，最終靜止在與斜面相接的水平板上，小車在水平面上滑行的距離如圖所示。（1）實驗中讓小車從斜面同一高度由靜止下滑的目的是使小車到達斜面底端的速度大小相同；（2）分析小車在水平板上受力情況：重力和支持力是一對平衡力，作用效果可以相互抵消，相當于小車只受水平方向上的摩擦力；（3）根據實驗現象可得出結論：水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車的速度減小得越慢，小車運動距離就越遠；假如水平面對小車完全沒有摩擦，則小車將做勻速直線運動。這說明物體的運動不需要（選填“需要”或“不需要”）力來維持。【答案】（1）使小車到達斜面底端的速度大小相同；（2）重力和支持力；（3）勻速直線；不需要。【解析】解：（1）讓小車從斜面同一高度滑下的目的是使小車到達斜面底端的速度大小相同；（2）小車在豎直方向受到的兩個力即重力和支持力大小相等，方向相反，作用在一條直線上，是一對平衡力；（3）平面越光滑小車受到的阻力越小，小車滑行的時間越長，滑行的距離就越遠，說明小車的速度改變得越慢；如果水平面光滑，小車在運動時不受阻力，小車的運動狀態不會變化，將在水平面上做勻速直線運動。故答案為：（1）使小車到達斜面底端的速度大小相同；（2）重力和支持力；（3）勻速直線；不需要。10．實驗小組的同學用如圖所示的實驗裝置來探究“阻力對物體運動的影響”。（1）實驗時，他們每次必須使同一小車從同一斜面的同一高度滑下。這樣做的目的是讓小車到達水平面具有相同的速度：（2）如表是同學們多次實驗記錄的數據，分析表中內容可知：水平面越光滑，小車受到的阻力越小，小車前進的距離就越遠；接觸面毛巾棉布木板阻力的大小大較大較小小車移動的距離s/cm18.322.626.7（3）在此實驗的基礎上進行合理的推理，可以得出：運動的物體不受外力時，它將做勻速直線運動：（4）小麗同學通過上面的探究學習，思考了一個問題：當自己蕩秋千蕩到右側最高點時，如果自己受到的力全部消失，自己將會處于怎樣的運動狀態呢？她做出了以下猜想，你認為其中正確的是A。（圖中的黑點表示小麗同學）【答案】（1）讓小車到達水平面具有相同的速度；（2）越小；遠；（3）做勻速直線運動；（4）A。【解析】解：（1）實驗時，每次必須使小車從斜面的同一高度滑下，這樣做的目的是讓小車到達水平面具有相同的初速度；（2）由表格中數據可知，水平面越光滑，小車受到的阻力越小，小車前進的距離就越大；（3）阻力越小，小車運動的越遠，如果小車不受阻力，則小車的運動狀態不變，將做勻速直線運動；（4）當秋千運動到右側最高點時，此時秋千的動能全部轉化為重力勢能，速度為零，若不受任何外力，將保持靜止狀態不變，故A正確。故答案為：（1）讓小車到達水平面具有相同的速度；（2）越小；遠；（3）做勻速直線運動；（4）A。11．在探究“運動和力的關系”時，小剛同學做了如圖所示的實驗，讓小車自斜面上某一固定位置由靜止開始自由滑下，分別觀察小車在粗糙程度不同的水平面上運動距離的大小，用小旗子標記每次小車在相應平面上停止后所處的位置。（1）小車每次從斜面同一位置由靜止開始自由下滑，目的是為了使小車每次到達水平面時具有相同的速度。（2）小剛觀察到的實驗現象是，水平面越光滑，小車運動的距離越遠（選填“遠”或“近”）。通過科學推理可知，小車如果不受阻力，它將在水平面做勻速直線運動。【答案】（1）速度；（2）遠；勻速直線。【解析】解：（1）根據控制變量法，要控制小車下滑到水平面的速度相同，故實驗中每次讓小車從斜面上相同高度由靜止開始自由下滑，目的是使小車到達水平面時速度相同；（2）由實驗可知，平面越光滑，小車受到的阻力越小，運動距離越遠，速度減小得越慢，若受到阻力為0，它的運動速度就不會變化，即做勻速直線運動。故答案為：（1）速度；（2）遠；勻速直線。四．探究二力平衡的條件（共3小題）12．如圖甲是小明同學探究二力平衡條件時的實驗情景。（1）小明將系于小卡片（重力可忽略不計）兩端的線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個拉力方向相反；（2）當小卡片平衡時，小明將小卡片轉過一個角度，松手后小卡片不能（選填“能”或“不能”）平衡。設計此實驗步驟的目的是探究：兩個力彼此平衡時應作用在同一直線上；（3）在探究同一問題時，小天將木塊放在水平桌面上，設計了如圖乙所示的實驗，同學們認為小明的實驗優于小天的實驗，其主要原因是A。A.減少摩擦力對實驗結果的影響B.小卡片是比較容易獲取的材料C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭轉【答案】（1）相反；（2）不能；同一直線上；（3）A。【解析】解：（1）小卡片兩端通過滑輪各掛一個鉤碼，兩個鉤碼由于重力通過繩子對小卡片施加了兩個向相反方向的拉力，拉力的大小等于鉤碼的重力，鉤碼的數量越多，拉力就越大；（2）當小卡片平衡時，小明將小卡片轉過一個角度，松手后小卡片會轉動，不能平衡，設計此實驗步驟的目的是探究不在同一直線上的兩個力能否平衡；（3）實驗用的小卡片重力小，可以忽略，懸在空中不受摩擦力影響；小天實驗用的小車放在水平桌面上，小車和桌面之間存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，實驗要受到摩擦力影響，所以小明的實驗方案好，故A正確，BCD錯誤，故選：A。故答案為：（1）相反；（2）不能；同一直線上；（3）A。13．如圖所示是甲、乙、丙三位同學探究二力平衡條件時的實驗裝置。（1）實驗時，甲同學發現當向左盤和右盤同時加入一個相等重的砝碼時，木塊處于靜止狀態。甲同學再把右盤中的砝碼換成一個較重的砝碼時，發現木塊仍然處于靜止狀態，出現這種現象的原因是木塊受到向左的摩擦力。這時木塊在水平方向受到的力平衡（選填“平衡”、“不平衡”）。（2）實驗中，乙同學保持F1與F2大小相等，用手將小車扭轉一個角度，松手后小車不能（選填“能”或“不能”）保持靜止不動。設計此實驗步驟的目的是為了證明相互平衡的兩個力必須要作用在同一條直線上。（3）丙同學選擇小紙片的目的是減小阻力對實驗的影響，實驗過程中丙同學用剪刀將小卡片從中間劈開，兩個鉤碼都落到了地上，這說明相互平衡的兩個力必須作用在同一物體上。【答案】（1）木塊受到向左的摩擦力；平衡；（2）不能；作用在同一條直線上；（3）減小阻力對實驗的影響；作用在同一物體上。【解析】解：（1）把右盤中的砝碼換成一個較重的砝碼時，木塊受到向右的拉力大于向左的拉力，木塊有向右運動的趨勢，木塊和桌面之間產生了向左的摩擦力的作用，此時木塊處于靜止狀態，受平衡力作用；（2）小車受到的兩個力大小相等，用力將小車扭一個角度，兩個力不在同一條直線上，小車不能處于靜止狀態，要發生轉動，可以探究二力平衡二力是否必須作用在同一條直線上；（3）丙同學選擇小紙片的目的是減小阻力對實驗的影響；實驗過程中丙同學用剪刀將小紙片從中間劈開，兩個鉤碼都落到了地上，這說明相互平衡的兩個力必須要作用在同一物體上。故答案為：（1）木塊受到向左的摩擦力；平衡；（2）不能；作用在同一條直線上；（3）減小阻力對實驗的影響；作用在同一物體上。14．實驗探究：探究二力平衡的條件。如圖甲是小華同學探究二力平衡條件時的實驗情景。（1）小華將兩根細線系于輕質卡片（重力可忽略不計）兩對角的線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在卡片上的兩個拉力方向相反。如果左端掛上2個鉤碼，右端掛上4個鉤碼，卡片將加速向右運動（靜止、勻速直線運動、加速向右運動或減速向左運動）；（2）當卡片平衡時，小華將卡片轉過一個角度，松手后卡片不能（選填“能”或“不能”）平衡。設計此實驗步驟的目的是為了探究不在同一直線上的兩個力是否平衡；（3）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在圖甲所示情況下，小華下一步的操作是把小卡片剪為兩半；（4）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設計了如圖乙所示的實驗，同學們認為小華的實驗優于小明的實驗。其主要原因是C。A.卡片容易扭轉B.容易讓卡片在水平方向上保持平衡C.減小了摩擦力對實驗結果的影響【答案】（1）加速向右運動；（2）不能；不在同一直線上的兩個力是否平衡；（3）把小卡片剪為兩半；（4）C【解析】解：（1）小卡片兩端通過滑輪各掛一個鉤碼，兩個鉤碼由于重力通過繩子對小卡片施加了兩個向相反方向的拉力，拉力的大小等于鉤碼的重力，鉤碼的數量越多，拉力就越大；當小卡片的左端掛上2個鉤碼，右端掛上4個鉤碼時，卡片兩邊的拉力大小不相等，且卡片的右端所受的拉力大，所以卡片將加速向右運動。（2）小卡片轉過一個角度，小卡片兩端的拉力就不在一條直線上，紙片就會轉動，說明了不在同一直線上的兩個力不能平衡，探究了不在同一直線上的兩個力是否平衡；（3）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，用剪刀把小卡片剪成兩個更小的卡片，觀察兩個更小卡片是否平衡。（4）小明將木塊放在水平桌面上，木塊和水平桌面上就會產生摩擦力，就會影響實驗效果；當木塊兩端的拉力相差很小時，因為受到摩擦力的作用，木塊仍會保持平衡，對實驗結果有影響；而小華的方案中，紙片的質量遠小于鉤碼的質量且繩子和滑輪間的摩擦很小，減小摩擦力對實驗結果的影響。故答案為：（1）加速向右運動；（2）不能；不在同一直線上的兩個力是否平衡；（3）把小卡片剪為兩半；（4）C。五．力的合成與應用（共3小題）15．利用如圖所示的裝置探究同一直線上二力合成的規律時，首先將彈簧的B端固定，用兩個測力計沿相反方向拉A端，使A端到達某一點O并記錄下該點的位置，然后在表格中記錄下兩個拉力的大小與方向。再用一個測力計拉彈簧A端，仍將A端拉伸到O點，記錄下此時拉力的大小與方向。施力情況大小方向用兩個測力計F1＝2.5N向右F2＝1N向左用一個測力計F＝1.5N向右（1）從表記錄中你能得到的關于同一直線上合力與分力的大小關系是F＝F1﹣F2（用字母F、F1、F2表示）。（2）實驗中用一個測力計拉彈簧時，仍要將彈簧A端拉伸到O點再讀數是為了讓前后兩次力的作用的效果相同。【答案】（1）F＝F1﹣F2；（2）作用的效果。【解析】解：（1）從表中記錄的數據，可以得到的：同一直線上，方向相反的兩個力的合力，大小等于這兩個力的大小之差，方向跟較大的那個力的方向相同，即F＝F1﹣F2。（2）力F的作用效果與力F1、F2共同作用的效果相同時，這個力F才叫做F1，F2的合力。故將彈簧A端拉到O點再讀數的原因是保證力F的作用效果與力F1、F2共同作用的效果相同。故答案為：（1）F＝F1﹣F2；（2）作用的效果。16．小明用如圖所示的裝置探究同一直線上二力合成的規律時，把橡皮筋的下端B用細線固定在鐵架臺的橫桿上，上端A通過細繩掛在彈簧測力計的掛鉤上；將一個重為2N的鉤碼通過細繩掛在橡皮筋的A端，用彈簧測力計豎直向上將橡皮筋的A端拉到O點，并在豎直放置的白板上標記O點的位置，記錄此時彈簧測力計的示數F1和掛鉤碼的細繩對A端的拉力F2；摘掉鉤碼，用彈簧測力計將橡皮筋的A端仍拉到O點，記錄此時彈簧測力計的示數F。（1）實驗中先后兩次都將橡皮筋的A端拉伸到O點，是為了讓F與F1和F2的作用效果相同。（2）如果以上實驗中彈簧測力計的示數F1＝4.6N，則F＝2.6N。【答案】（1）作用效果；（2）2.6。【解析】解：（1）實驗中兩次將橡皮筋從A點拉伸到O點的目的是為了讓F與F1和F2的作用效果相同；（2）同一直線反方向二力的合力等于二力之差，則F＝F1﹣G＝4.6N﹣2N＝2.6N，方向豎直向上。故答案為：（1）作用效果；（2）2.6。17．某同學為探究作用在同一物體同一直線上兩個力的合力與這兩個力之間的關系，利用橡皮筋（原長為AB）、彈簧測力計等器材進行實驗，實驗時先將橡皮筋A點固定，再用兩個彈簧測力計同時作用在B點，按圖（a）所示的方式將橡皮筋從B點拉伸到C點，記下此時兩個彈簧測力計的示數F1和F2，接著用一個彈簧測力計作用在B點，依然將橡皮筋拉伸到C點，如圖（b）所示，記下此時彈簧測力計示數F，按上述的操作重復三次實驗，實驗數據如表一所示。表一：實驗序號拉力F1（牛）拉力F2（牛）拉力F（牛）13.01.04.022.61.44.031.82.24.0①實驗前，應將彈簧測力計沿水平方向調零。②實驗中，該同學……重復三次實驗”的目的是：得到普遍規律，避免偶然性③根據表一中的實驗數據及相關條件，可歸納得出的初步結論是：作用在同一物體同一直線上方向相同的兩個力的合力大小等于二力之和，合力方向為與二力方向相同④實驗過程中運用的科學方法為等效替代法。⑤從實驗目的角度分析，本實驗的不足之處是：未探究作用在同一物體同一直線上、方向相反兩個力的合力與這兩個力之間的關系。【答案】①調零；②得到普遍規律，避免偶然性；③二力之和；與二力方向相同；④等效替代法；⑤未探究作用在同一物體同一直線上、方向相反兩個力的合力與這兩個力之間的關系。【解析】解：①彈簧測力計沿水平方向使用前，將彈簧測力計沿水平方向調零（校零）；②實驗中，該同學“…重復三次實驗”的目的是：為了得出普遍結論，避免偶然性；③根據表一中的實驗數據，比較F和F1、F2的大小方向之間的關系，歸納得出：同一直線上方向相同的兩個力的合力大小等于二力之和，合力方向與二力方向相同；④實驗過程中，合力的作用效果與兩個分力的作用效果相同，這里應用的科學方法為等效替代法。⑤本實驗中只探究了同方向的兩個力的合成情況，沒有探究作用在同一物體同一直線上，方向相反兩個力的合力與這兩個力之間的關系，沒有完全達到實驗的探究目的。故答案為：①調零；②得到普遍規律，避免偶然性；③二力之和；與二力方向相同；④等效替代法；⑤未探究作用在同一物體同一直線上、方向相反兩個力的合力與這兩個力之間的關系。六．探究液體內部的壓強（共3小題）18．如圖是同學們在課堂上探究液體壓強時的情景：（1）在組裝實驗裝置時，小明同學卻觀察到如圖a所示的情景。小明分析原因是：U形管左支管液面上方的氣壓大于大氣壓（選填“大于”“小于”或“等于”）；調節的方法是B。A.將此時右邊支管中高出的液體倒出B.取下軟管重新安裝（2）調節完畢后，U形管兩側液面相平；小明按圖b所示的檢查。當用手指按壓（不論輕壓還是重壓）橡皮膜時，發現U形管兩邊液柱的高度幾乎不變化，出現這種情況的原因是裝置漏氣。（3）小明實驗時得到的幾組數據如表：序號液體深度/cm橡皮膜方向壓強計左右液面高度差/cm1水5朝上4.82水5朝下4.83水5朝側面4.84水10朝側面9.55水15朝側面14.26酒精15朝側面11.4①比較序號為1、2、3的三組數據，可得出的結論是同種液體，深度相同時，液體內部向各個方向的壓強相等；②比較序號為3、4、5的三組數據，可得出的結論是同種液體，深度增大，液體內部壓強越大；③比較序號為5、6的兩組數據，可得出的結論是深度相同時，液體密度越大，液體內部壓強越大；④該實驗用到的研究方法有轉換法、控制變量法。【答案】（1）大于；B；（2）裝置漏氣；（3）①同種液體，深度相同時，液體內部向各個方向的壓強相等；②同種液體，深度增大，液體內部壓強越大；③深度相同時，液體密度越大，液體內部壓強越大；④轉換法；控制變量法。【解析】解：（1）當壓強計的橡皮膜沒有受到壓強時，U形管中液面應該就是相平的，若U形管中的液面出現了高度差，就說明軟管中的氣體壓強大于大氣壓，在壓力差的作用下，U形管中的液面出現高度差；要調節，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就是相等的（都等于大氣壓），當橡皮膜沒有受到壓強時，U形管中的液面就是相平的；故選B；（2）用手按壓橡皮膜，發現U形管兩邊液面高度幾乎不變化，造成這種現象的原因可能是裝置漏氣；（3）①從序號為1、2、3的三組數據可知，壓強計探頭都在水中，液體密度相同，水的深度相同，橡皮膜方向不相同，U形管的兩端的高度差相同，即壓強相同，可得出結論：同種液體，深度相同時，液體內部向各個方向的壓強相等；②分析3、4、5的三組數據可知，壓強計探頭都在水中，橡皮膜方向相同，水的深度不同，深度增加，U形管的兩端的高度差增加，即壓強增加，說明同種液體，深度增大，液體內部壓強越大；③比較序號為5、6的兩組數據，壓強計探頭深度相同，橡皮膜的朝向相同，液體的密度不同，密度越大，U形管的兩端的高度差增加，即壓強增加，說明深度相同時，液體密度越大，液體內部壓強越大；④該實驗用到的研究方法有轉換法和控制變量法。故答案為：（1）大于；B；（2）裝置漏氣；（3）①同種液體，深度相同時，液體內部向各個方向的壓強相等；②同種液體，深度增大，液體內部壓強越大；③深度相同時，液體密度越大，液體內部壓強越大；④轉換法；控制變量法。19．如圖13所示，是小雨同學用壓強計探究“影響液體內部壓強大小的因素”的實驗過程。（1）使用前小雨應檢查裝置是否漏氣，方法是用手無論輕壓還是重壓橡皮膜，若U形管中的液面都不能靈活升降，則說明該裝置漏氣（選填“漏氣”或“不漏氣”）。該實驗是通過U形管內液面高度差來顯示液體內部壓強大小。（2）若在使用壓強計前，發現U形管內水面已有高度差，則需通過A（填寫下列正確選項前字母）方法可以進行調節。A.拆除軟管重新安裝B.從U形管內向外倒出適量水C.向U形管內添加適量水（3）比較圖中甲、乙、丙三圖可知：同一深度，同種液體內部向各個方向的壓強相等。（4）比較丁戊兩圖可知：在同一深度，液體內部壓強與液體密度有關；小雨同學若想使橡皮膜在水或鹽水中的同一深度處U形管左右液面的高度差更加明顯，則她可以將U形管內的原來的水換成比水密度更小（選填“更大”或“更小”）的液體。（5）保持圖戊中橡皮膜的位置不變，在圖戊中的燒杯中放入一個小木塊，則待木塊靜止后，橡皮膜所受到的液體壓強將變大（選填“變大”“變小”“不變”或“無法比較”）。【答案】（1）漏氣；高度差；（2）A；（3）甲、乙、丙；（4）密度；更小；（5）變大。【解析】解：（1）U形管兩側液面高度差表示液體內部壓強的大小，應用了轉換法，將液體內部壓強轉換為了U形管液面高度差；手輕輕按壓幾下橡皮膜，如果U形管中的液體不能靈活升降，則說明裝置漏氣；實驗中通過U形管內液面高度差來反映液體內部壓強的大小，這是轉換法的應用；（2）使用前發現U形管內水面已有高度差，拆除軟管重新安裝，使U形管兩側液面相平，才能繼續使用，故A正確；（3）探究同一深度液體內部壓強的大小關系時，需要控制液體的密度相同、深度相同，方向不同，所以需要對比甲、乙、丙三圖；三圖中U形管液面的高度差相同，壓強相同，故結論為：同一深度，同種液體內部向各個方向的壓強相等；（4）比較丁戊兩圖可知，液體的深度相同，密度不同，U形管液面高度差不同，壓強不同，所以結論為：在同一深度，液體內部壓強與液體密度有關；鹽水的密度略大于水的密度；深度相同時，液體的壓強與液體的密度有關，密度差別越大，U形管液面高度差越大；為了使實驗效果更明顯，可以將U形管內的原來的水換成比水密度更小的液體；（5）放入小木塊后，小木塊會排開一定體積的液體，液面高度升高，橡皮膜所處的深度變大，根據p＝ρgh可知，橡皮膜受到的液體的壓強變大。故答案為：（1）漏氣；高度差；（2）A；（3）甲、乙、丙；（4）密度；更小；（5）變大。20．如圖所示，用壓強計“探究影響液體內部壓強大小的因素”。?（1）若在使用壓強計前，發現U形管內水面已有高度差，通過B（填寫正確選項前的字母）方法可以進行調節。A．從U形管內向外倒出適量水B．拆除軟管重新安裝C．向U形管內添加適量水（2）比較乙、丙兩圖，可以得到：在同一深度，同種液體內部向各個方向的壓強都相等。（3）在圖乙中，若只將探頭向水的深處放，其他條件不變，則可以觀察到U形管兩邊液面的高度差將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（4）把壓強計的探頭分別放入鹽水和水兩種液體中，得到p﹣h圖象如圖丁所示，則表示在水中壓強隨深度變化關系的是圖線b。【答案】（1）B；（2）乙、丙；相等；（3）變大；（4）b。【解析】解：（1）若在使用壓強計前，發現U形管內水面已有高度差，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就是相等的（都等于大氣壓），當橡皮膜沒有受到壓強時，U形管中的液面就是相平的，故B正確；（2）比較乙圖、丙圖，在相同液體的同一深度處，金屬盒的朝向不同，而U形管兩側的液面高度差相等，液體的壓強相同，故可以得到：在同一深度，液體內部向各個方向的壓強相等；（3）在乙圖中，若只將探頭向水的深處放，其他條件不變，是控制液體密度相同，改變液體的深度，觀察U形管兩側的液面高度差將變大；（4）由圖可知，把壓強計的探頭分別放入鹽水和水兩種液體中，當深度相同時，在鹽水中受到的壓強大于在水中受到的壓強，故圖象b表示在水中壓強隨深度的變化關系。故答案為：（1）B；（2）乙、丙；相等；（3）變大；（4）b。七．大氣壓強的測量方法（共3小題）21．小明利用圖示標有2.5mL的一次性注射器、彈簧測力計、細繩、橡皮帽等器材，對大氣壓的值進行測量。（1）該實驗除了圖中所示實驗器材外，還缺少的測量工具是刻度尺；（2）實驗時小明將注射器活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔。同組的小華發現注射器底端裝針頭處，空氣無法排盡，這將使得測量結果偏小（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）。小華聯想到他在醫院打針時的場景，將小明的這一步驟加以改進，先將注射器內抽滿水，然后將活塞推至注射器筒的底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔；（3）如表是小明記錄實驗情況的表格，請將其中兩項空白處補充完整：大氣壓力F/N注射器容積V/mL針筒有刻度部分的長度L/cm活塞面積S/cm2大氣壓強p/Pa5.12.55.000.51.02×105（4）同組的小華分析了影響實驗結果的可能因素后，對實驗又進行了如下改進：在完成實驗，活塞回到注射器底端后，添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢勻速拉動注射器筒，記下彈簧測力計的示數為0.3N”，這一實驗步驟是為了減小摩擦力對實驗結果的影響，小華算出的大氣壓強為9.6×104Pa。【答案】（1）刻度尺；（2）偏小；（3）針筒有刻度部分的長度L/cm；1.02×105；（4）摩擦力；9.6×104。【解析】解：（1）該實驗的實驗原理是p＝，為了測出活塞的面積，根據注射器的容積公式V＝SL可知，需要測出刻度部分的長度，因此還需要的器材是刻度尺。（2）注射器頂端裝針頭處空氣無法排盡，即有殘余氣體，注射器內還會有一定氣壓，這樣會使拉力變小，在受力面積不變的情況下，根據p＝可知測得的大氣壓會偏小。（3）從表中數據可知，注射器容積為V＝2.5mL＝2.5cm3，活塞面積S＝0.5cm2，根據注射器的容積公式V＝SL可得，有刻度部分的長度為：，與表中數據對比可知，第一空應為：有刻度部分的長度L/cm；已知大氣壓力F＝5.1N，活塞面積S＝0.5cm2，所測大氣壓強為：＝1.02×105Pa。（4）如果活塞與注射器內壁間存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡時，拉力F大于大氣對活塞的壓力，從而使測量值偏大。所以這一實驗步驟是為了減小摩擦力對實驗結果的影響，小華算出的大氣壓強為：＝9.6×104Pa。故答案為：（1）刻度尺；（2）偏小；（3）針筒有刻度部分的長度L/cm；1.02×105；（4）摩擦力；9.6×104。22．在長約1米、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀，用手指將管口堵住，然后倒插在水銀槽中，放開手指，管內水銀而下降到一定高度時就不再下降，如圖所示。（1）為了測得當時大氣壓的值進行的實驗。當時大氣壓與740mm水銀柱產生的壓強值相當。如果將此裝置拿到比地面低得多的礦井底部.則觀察到管中水銀面上升.（填“上升”、“下降”，“不變”）（2）某同學也利用此裝置，把水銀換成水，將玻璃管灌滿水后倒插在水槽內時，管中的水柱不會下降，如果這時在管頂開一個小孔。水柱不會向上噴出.（均選填“會”或“不會”）【答案】（1）740；上升；（2）不會；不會。【解析】解：（1）為了測得大氣壓的值，這時必須測量管內外水銀面高度差，由圖可知，為了測得當時大氣壓的值進行的實驗，當時大氣壓與750mm﹣10mm＝740mm水銀柱產生的壓強值相當；如果將此裝置拿到比地面低得多的礦井底部，大氣壓隨高度的減小而增大，故所能支持的水銀柱高度也變高。即觀察到的現象是管內水銀柱高度變高。（2）一個標準大氣壓為760毫米水銀柱，由p＝ρ水銀gh水銀＝ρ水gh水，可知，如果水銀氣壓計中的水銀用水代替，那么玻璃管的長度約為10m，所以把水銀換成水，將玻璃管灌滿水后倒插在水槽內時，管中的水柱不會下降；當管頂開一個小孔時，管內的水與外界的大氣相通，玻璃管和水槽組成連通器，則管內的水不會從小孔噴出，反而會立即下降，直到液面相平。故答案為：（1）740；上升；（2）不會；不會。23．小花利用標有最大刻度值2.5mL的一次性注射器等器材，對大氣壓的值進行測量，實驗步驟如下：a.先讓注射器吸入少量水，然后將活塞推至注射器底端，當注射器的小孔充滿水后，再用橡皮帽封住注射器的小孔；b.用細繩拴住注射器活塞頸部，使繩另一端與彈簧測力計掛鉤相連，然后水平向右拉注射器，如圖甲所示，當注射器中的活塞移動時，記下彈簧測力計的示數為7.5N；c.測出注射器全部刻度的長度為4cm；d.根據測量數據，算出大氣壓的值。（1）此注射器活塞橫截面積是0.625cm2；根據實驗數據計算出大氣壓強是1.2×105Pa；（2）小花發現，同學們在做此實驗時測得的大氣壓值誤差較大，對此小花與同學找出了下列可能的原因：①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體②活塞與注射器筒壁間有摩擦③彈簧測力計的示數沒有讀準④活塞與注射器筒壁不完全密封上述原因一定會使測量值小于真實值的是B。A.①③B.①④C.②③D.②④（3）實驗結束后，小花又用塑料吸盤掛鉤對大氣壓的值進行測量，如圖乙。他將吸盤緊緊壓在厚玻璃上，測出吸盤的直徑為D，然后用彈簧測力計緩慢地拉塑料吸盤直至使其脫離玻璃，讀出拉開瞬間的拉力為F，算出大氣壓的值為（用字母表示）。他發現測出的大氣壓值比真實值偏小。導致這種結果的原因可能是空氣沒有排盡。【答案】（1）0.625；1.2×105；（2）B；（3）；空氣沒有排盡。【解析】解：（1）注射器容積為2.5mL，即2.5cm3，注射器全部刻度的長度L＝4cm，因為注射器為圓柱體，根據其體積公積可得，S＝＝＝0.625cm2實驗時，把活塞推至注射器筒底端是為了排出注射器中的空氣。彈簧測力計的示數F＝7.5N，這就是大氣對活塞的壓力，將其代入公式得，p＝＝＝1.2×105Pa；（2）活塞與注射器筒壁不完全密封，注射器筒內有空氣會使拉力變小，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏小；沒有讀準彈簧測力計的示數也會導致測量值小于真實值，也會大于真實值，故選B；（3）大氣壓的值為：p＝＝＝；造成實驗結果相差很大的原因有很多，吸盤與玻璃板之間有空氣沒有排盡，會使測量結果偏小。故答案為：（1）0.625；1.2×105；（2）B；（3）；空氣沒有排盡。八．流體壓強與流速的關系（共2小題）24．如圖甲所示，在玻璃瓶里裝一些紅色的水，取一根兩端開口的細玻璃管，讓玻璃管穿過橡皮塞插入水中，并從管子上端吹入少量氣體，這樣就制成了一個簡易的多功能物理實驗演示器。（1）將如圖甲所示裝置從山腳帶到山頂過程中，發現玻璃管內水柱高度會逐漸升高，這表明海拔越高，大氣壓越小。（選填“大”或“小”）（2）將瓶內裝滿水，塞緊塞子，用力擠壓瓶子，如圖乙所示，并觀察玻璃管內水面高度的變化（水末溢出）；再用小一點的力，擠壓瓶子，發現玻璃管內水面高度的變化減小了，這表明力可以使瓶子發生形變。（選填“運動狀態改變”或“發生形變”）（3）將橡皮塞去掉，細玻璃管仍在水中，再取一吸管靠近玻璃管口，通過吸管向右吹氣，如圖丙所示。發現玻璃管內水面上升，且氣流速度越大，玻璃管內水面上升越高，這表明氣體流速越大的位置，氣體壓強越小。（選填“大”或“小”）【答案】（1）小；（2）發生形變；（3）小。【解析】解：（1）把氣壓計從山腳帶到山頂，瓶內空氣的壓強不變，而外界大氣壓隨高度的增加而減小，此時在瓶內氣壓的作用下，會有一部分水被壓入玻璃管，因此管內水柱的高度會增大；（2）用力擠壓瓶子，發現玻璃管內液面上升，再用小一點的力，擠壓瓶子，發現玻璃管內水面高度的變化減小，這說明力可以使物體發生形變。（3）當向管上方吹氣時，管上方的空氣流動速度增大，壓強減小，管下方壓強不變，管內的液體受到向上的壓強大，液面上升，這說明：氣體的流速越大，壓強越小。故答案為：（1）小；（2）發生形變；（3）小。25．（1）在圖甲所示的實驗中，電扇扇葉轉動，臺秤的示數將變小。（選填“變大”或“變小”）（2）裝滿水的杯子用塑料片蓋住杯口后倒置過來，如圖乙所示，杯中的水不會流出這個現象證明了大氣壓存在。【答案】（1）變小；（2）大氣壓。【解析】解：（1）電扇轉動后，因為扇葉上凸下平，相同時間內空氣通過上方的路程長，流速大，向下的壓強小；通過的下方路程短，流速小，向上的壓強大，從而形成了一個向上的壓強差，使臺秤的示數變小。（2）一標準大氣壓相當于10m高的水產生的壓強。紙外受到大氣壓的作用，紙內受到管中水產生的壓強的作用，大氣壓遠大于杯中水產生的壓強，所以水和紙片被大氣壓托著，不會下落。故答案為：（1）變小；（2）大氣壓。九．實驗研究氣體流速與壓強的關系（共3小題）26．物理課上，王老師利用傳感器為同學們做“探究流體壓強與流速的關系”的演示實驗，裝置如圖甲所示。裝置中A、B、C三節直徑不同的塑料管連接在一起，右端與吹風機的尾部相連，當用吹風機抽氣時，在同一時間內，通過每個管子的氣體量相同，則細管內氣體流速比粗管內氣體流速大（選填“大”或“小”）。（1）將三個氣體壓強傳感器探頭分別插入三節管中，傳感器與電腦相連，打開吹風機抽氣時，電腦屏幕如圖乙所示，已知①②③三條圖線分別對應粗細不同的三節管中氣體壓強隨時間變化的情況，由圖象可知：平穩流動的氣體，流速大處壓強小。圖線③反映的是裝置中C塑料管的氣體壓強隨時間變化的情況。（選填“A”、“B”或“C”）（2）當王老師將抽氣的吹風機調換擋位后，圖象中①②③三條圖線出現了下移，由此可以判斷三節管中氣體的流速增大。（選填“增大”或“減小”）（3）實驗后同學們繼續研究了飛機機翼的形狀，它上表面彎曲，下表面較平直。當飛機前進時，機翼上、下方氣體流速不同，機翼上、下表面就存在著壓強（力）差。【答案】大；（1）小；C；（2）增大；（3）壓強（力）差。【解析】解：在圖甲的裝置中，當用吹風機抽氣時，在同一時間內，通過每個管子的氣體總量相同，則細管內氣體流速比粗管內氣體流速大，粗管內氣體流速小；（1）如圖乙所示，①②③三條圖線分別對應粗細不同的三節管中氣體壓強隨時間變化的情況，由圖象可知：平穩流動的氣體，流速大處壓強小。圖線③中壓強相對較大，所以它應該是最粗的管子，因此反映的是裝置中C塑料管的氣體壓強隨時間變化的情況。（2）當將抽氣的吹風機調換擋位后，圖象中①②③三條圖線出現了下移，即壓強都變小了，因此，流速越大、壓強越小，由此可以判斷三節管中氣體的流速增大；（3）飛機機翼的形狀是上表面彎曲，下表面較平直。當飛機前進時，機翼上、下方氣體流速不同，機翼上、下表面就存在著壓強差，也就存在壓力差，這就是飛機的升力。故答案為：大；（1）小；C；（2）增大；（3）壓強（力）差。27．小陽在“五一”節外出旅游乘飛機時觀察到：飛機在起飛和航行時機翼的仰角不同；飛機越大其機翼越大。他想探究“機翼獲得升力的大小與機翼仰角、機翼面積有什么關系？”（注：機翼仰角為機翼下表面與水平面的夾角，機翼面積指機翼在水平面上投影的面積）于是，他和興趣小組的同學們一起利用塑料泡沫等材料自制了三個質量相同、形狀相同、面積不同的機翼模型，將其固定在托盤測力計上，在機翼模型的正前方用電扇迎面吹風，來模擬飛機起飛時的氣流，實驗裝置如圖所示（每次吹風前托盤測力計的示數均為3.5N）。機翼面積/cm3測力計示數/N機翼仰角2753955660°（水平）3.22.6較小3.02.92.4較大2.92.82.3最大3.12.92.7（1）電風扇轉動后，托盤測力計的示數變小（選填“變大”、“變小”或“不變”）。比較“機翼”上下方空氣的流速，可以得出，“機翼”下方空氣流速小，壓強大。（2）當電風扇向左吹風時，以氣流為參照物，“機翼”向右（選填“左”或“右”）運動。（3）為了研究“機翼”獲得的升力與仰角的關系，他們對同一個“機翼”吹風，并保持風速不變，只改變“機翼”仰角的大小，觀察并記錄托盤測力計的示數；在其它條件相同時，更換面積不同的“機翼”重復上述實驗，實驗數據記錄如上表。在實驗過程中，當“機翼”的仰角為0°、“機翼”面積為395cm2，若此時“機翼”獲得的升力為0.5N，則托盤測力計示數為3.0N。通過實驗分析數據可以得出結論：當質量、形狀、“機翼”面積和風速相同時，仰角增大，“機翼”獲得的升力不一定（選填“一定”或“不一定”）增大；當質量、形狀、仰角和風速相同時，“機翼”面積越大，“機翼”獲得的升力越大。（4）如圖所示是一種水翼船，船體下安裝了水翼。當船在高速航行時，水面下的水翼會使船體整體抬高從而減小水對船體的阻力。根據以上實驗規律你認為水翼安裝正確的是B。【答案】（1）變小；大；（2）右；（3）仰角；3.0；不一定；越大；（4）B。【解析】解：（1）電扇轉動后，氣流會流經飛機機翼模型，機翼模型上方凸空氣通過的路程長，流速大，向下的壓強小；機翼模型下方凹空氣通過的路程短，流速小，向上的壓強大，從而形成了一個向上的壓強差，使托盤測力計的示數變小；（2）當吹風機向左吹風時，空氣向右運動，以風為參照物，“機翼”相對于在風中向右運動；（3）為了研究“機翼”獲得的升力與仰角的關系，他們對同一個“機翼”吹風，并保持風速不變，只改變“機翼”仰角的大小，觀察并記錄測力計的示數，在其他條件相同時，更換面積不同的“機翼”重復上述實驗；在上述實驗中，“機翼”獲得升力的大小等于吹風前后測力計示數的變化量（或差值、減小量），所以，當“機翼”獲得的升力為0.5N，則托盤測力計示數為F＝G﹣F升＝3.5N﹣0.5N＝3.0N；由表中數據可知，當質量、形狀、機翼面積和風速相同時，仰角增大，獲得的升力有時大、有時小，所以獲得的升力不一定增大；當質量、形狀、仰角和風速相同時，機翼面積越大，獲得的升力越大；（4）AD、兩個水翼相反放置，兩個水翼受到水的壓力相反，對船體不會產生向上的升力作用，故AD不符合題意。B、兩個水翼都是上面弧形，下面平面，水經過上方流速大于下方流速，上方壓強小于下方壓強，水對船體產生一個向上的升力作用，故B符合題意。C、兩個水翼都是上面平面，下面弧形，水經過上方流速小于下方流速，下方壓強小于上方壓強，水對船體產生一個向下的壓力作用，故C不符合題意。故選B。故答案為：（1）變小；大；（2）右；（3）仰角；3.0；不一定；越大；（4）B。28．老師在課堂上做了一個有趣的實驗：將兩個紙杯輕輕疊在一起，然后在杯口水平吹起，這時內杯會“跳”出來，內杯為什么會“跳”出來呢？小明認為吹氣時有氣流進入兩杯間的空隙，增大了空隙間的氣體壓強，于是把內杯被頂出來了。小芳則認為吹氣時，內杯口的空氣流速增大，氣壓減小，而兩杯之間的空氣可認為流速為0，氣壓相對杯口較大，因而產生一個壓強差，把內杯給頂出來。為了證明誰的觀點正確，他們先將兩個同樣的紙杯輕輕地疊在一起，并將外紙杯的底部剪去，然后做了以下實驗：①他們拿起疊在一起的杯子，然后對著杯口水平吹氣（如圖1），發現內杯沒有跳起來。②他們將疊在一起的紙杯固定在水平桌面上（與桌面密封），然后對著杯口同樣水平吹氣（如圖2），發現內杯跳了起來。多次重復上述實驗，均有相同現象。回答下列問題：（1）上述實驗可以證明小明的觀點是正確的。（2）請對②實驗中內杯跳起來這種現象的原因作出解釋：將疊在一起紙杯固定在水平桌面上，吹氣時，氣流進入兩杯間隙到達被水平桌面、內杯底部和外杯三者共同圍成的空間，隨著進入氣體的增多，其空間內部的氣壓就增大，當內杯受到氣體對它施加的向上壓力大于內杯重力后，內杯就跳起來。（3）另一位同學又提出能證明誰的觀點正確的操作方案：將內紙杯的杯口剪去，使其杯口低于外紙杯的杯口，然后同樣對杯口水平吹氣（如圖3）。該方案可行嗎？并說明理由可行，此時氣體不容易進入兩杯的間隙，而杯口的流速大，兩杯間的空氣流速近似為0，此時若內杯跳出來，則說明小芳的觀點成立；若內杯沒有跳出來，則說明小明的觀點成立。【答案】（1）小明；（2）將疊在一起紙杯固定在水平桌面上，吹氣時，氣流進入兩杯間隙到達被水平桌面、內杯底部和外杯三者共同圍成的空間，隨著進入氣體的增多，其空間內部的氣壓就增大，當內杯受到氣體對它施加的向上壓力大于內杯重力后，內杯就跳起來；（3）可行，此時氣體不容易進入兩杯的間隙，而杯口的流速大，兩杯間的空氣流速近似為0，此時若內杯跳出來，則說明小芳的觀點成立；若內杯沒有跳出來，則說明小明的觀點成立。【解析】解：（1）圖1中外紙杯底部減去并拿起，圖2中底部與桌面密封，吹氣時圖1中內杯未跳起，而圖2中跳起，說明是有氣體進入兩杯間的空隙，增大了空隙間的氣體壓強，于是把內杯被頂出來了，所以說明小明的觀點是正確的；（2）將疊在一起紙杯固定在水平桌面上，吹氣時，氣流進入兩杯間隙到達被水平桌面、內杯底部和外杯三者共同圍成的空間，隨著進入氣體的增多，其空間內部的氣壓就增大，當內杯受到氣體對它施加的向上壓力大于內杯重力后，內杯就跳起來；（3）可行，此時氣體不容易進入兩杯的間隙，而杯口的流速大，兩杯間的空氣流速近似為0，此時若內杯跳出來，則說明小芳的觀點成立；若內杯沒有跳出來，則說明小明的觀點成立；故答案為：（1）小明；（2）將疊在一起紙杯固定在水平桌面上，吹氣時，氣流進入兩杯間隙到達被水平桌面、內杯底部和外杯三者共同圍成的空間，隨著進入氣體的增多，其空間內部的氣壓就增大，當內杯受到氣體對它施加的向上壓力大于內杯重力后，內杯就跳起來；（3）可行，此時氣體不容易進入兩杯的間隙，而杯口的流速大，兩杯間的空氣流速近似為0，此時若內杯跳出來，則說明小芳的觀點成立；若內杯沒有跳出來，則說明小明的觀點成立。一十．探究浮力大小與哪些因素有關（共3小題）29．興趣小組的同學們在“探究浮力的大小與哪些因素有關”的實驗中，討論后提出了下列猜想。猜想一：浮力的大小可能與液體的密度有關；猜想二：浮力的大小可能與物體排開液體的體積有關；猜想三：浮力的大小可能與物體浸沒在液體中的深度有關。為了驗證上述猜想，他們選取用彈簧測力計、圓柱體、兩個相同的圓柱形容器，分別裝有一定量的水和鹽水，對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究，其裝置和彈簧測力計示數如圖所示。（1）由圖可知，圓柱體浸沒在鹽水中受到的浮力是4.4N；（2）分析比較圖甲、丙、丁三次實驗數據，可以驗證猜想三是錯誤的；（3）分析實驗中得到的信息可知；圓柱體的密度為1.25×103kg/m3；鹽水的密度為1.2×103kg/m3。【答案】（1）4.4；（2）甲、丙、丁；（3）1.25×103；1.2×103【解析】解：（1）由圖知，浸沒在鹽水中受到的浮力F浮鹽水＝G﹣F′＝5N﹣0.6N＝4.4N。（2）探究浮力的大小可能與物體浸沒在液體中的深度是否有關時，需要控制液體的密度相同，排開的液體的體積相同，故需要對比甲、丙、丁的實驗數據，根據實驗數據可知，液體的密度相同，排開的液體的體積相同，深度不同，彈簧測力計示數相同，浮力相同，即浮力的大小與深度無關，故猜想三是錯誤的；（3）圓柱體完全浸沒在水中受到的浮力：F浮＝5N﹣4N＝1N，V排＝V，由F浮＝ρ水gV排可得，圓柱體排開的水的體積即圓柱體的體積為：V＝V排＝＝＝4×10﹣4m3；圓柱體的密度：ρ＝＝＝＝1.25×103kg/m3；由圖E可知，彈簧測力計示數為1.6N，由圖A、E所示實驗可知，圓柱體完全浸沒在鹽水中所受浮力：F浮′＝2.8N﹣1.6N＝1.2N；由浮力公式F浮＝ρ液gV排可知，鹽水的密度：ρ鹽水＝＝＝1.1×103kg/m3。故答案為：（1）4.4；（2）甲、丙、丁；（3）1.25×103；1.2×103。30．小明在實驗室驗證阿基米德原理，他的實驗過程中的幾個重要環節如圖所示。請你把他的實驗過程補充完整。（1）如圖甲所示，用細線將物塊系好后懸掛在已調零的彈簧測力計掛鉤上，當物塊保持靜止時讀出測力計的示數F1，將數據記錄在表格中。（2）如圖乙所示，緩慢地將水倒入溢水杯中，直到有水從溢水口溢出。（3）如圖丙所示，將小桶懸掛在彈簧測力計的掛鉤上，當小桶保持靜止時讀出測力計的示數F2，將數據記錄在表格中。（4）如圖丁所示，將懸掛在彈簧測力計掛鉤上的物塊緩慢浸沒在溢水杯內的水中；使物塊不接觸溢水杯，同時用小桶收集溢出的水，當物塊靜止、溢水杯中的水不再流出時讀出測力計示數F3，將數據記錄在表格中。（5）如圖戊所示。將裝有溢出水的小桶懸掛在彈簧測力計掛鉤上，當小桶保持靜止時讀出測力計的示數F4。將數據記錄在表格中。（6）用測量的量表示物塊受到的浮力F浮＝F1﹣F3；物塊排開的水受到的重力G排＝F4﹣F2。（7）比較F浮和G排的大小。（8）小明經過思考后認為，根據測得的物理量和水的密度ρ水，還可以計算出物塊的密度ρ。則ρ＝ρ水。【答案】（6）F1﹣F3；F4﹣F2；（8）ρ水。【解析】解：（6）根據稱重法知物體浸沒水中時受到的浮力為：F浮＝F1﹣F3；物塊排開的水受到的重力為：G排＝F4﹣F2；（8）物體的重力為F1，根據G＝mg知物體的質量為：m＝＝，因為物體浸沒時所受浮力：F浮＝F1﹣F3＝ρ水gV排，則物體的體積：V＝V排＝，所以物體的密度：ρ＝＝＝?ρ水。故答案為：（6）F1﹣F3；F4﹣F2；（8）ρ水。31．在“探究浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中，實驗過程如圖所示。（1）物塊的重力為4.8N，當它浸沒在水中時受到的浮力為2N。（2）分析A、B、C、D四圖，可知浮力的大小與物體浸入液體的體積有關。（3）分析ADE或ACE三圖，可知浮力的大小與物體浸入液體的密度有關。（4）如圖F所示，小明將物塊切去一部分后浸沒在水中，讀出簧測力計的示數并與圖D對比，得出結論：浮力大小與物體自身的形狀有關。這個結論是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的，理由是沒有控制物體排開液體體積相同。（5）實驗中鹽水的密度是1.1×103kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）【答案】（1）4.8；2；（2）體積；（3）ADE或ACE；（4）錯誤；沒有控制物體排開液體體積相同；（5）1.1×103。【解析】解：（1）由A圖可知，彈簧測力計的分度值為0.2N，則物體的重力為G＝4.8N；由C、D可知物塊浸沒在水中時受到的浮力：F浮＝G﹣F＝4.8N﹣2.8N＝2N；（2）由A、B、C、D四圖可知，排開水的體積不同，測力計示數不同，由稱重法可得，受到的浮力不同，且排開水的體積越大，彈簧測力計的示數越小，浮力越大，故可以得出當液體密度一定時，物體排開液體的體積越大，所受浮力越大，所以浮力的大小與物體浸入液體的體積有關；（3）ADE或ACE圖可知，物體全部浸沒時在水中受到的浮力是2N；全部浸沒時在鹽水時浮力為：F浮′＝G﹣F′＝4.8N﹣2.6N＝2.2N；由于水和鹽水的密度不同，可知浮力的大小與物體浸入液體的密度有關；（4）研究浮力大小與物體自身的形狀的關系，要控制排開液體的體積相同，圖D、F中物塊排開液體的體積不同，故得出浮力大小與物體自身的形狀有關的結論是錯誤的，理由是沒有控制排開液體的體積相同。（5）根據F浮＝ρ液gV排得物體的體積為：V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3；鹽水的密度為：ρ鹽水＝＝＝1.1×103kg/m3。故答案為：（1）4.8；2；（2）體積；（3）ADE或ACE；（4）錯誤；沒有控制物體排開液體體積相同；（5）1.1×103。一十一．阿基米德原理的應用（共4小題）32．如圖是小新驗證阿基米德原理的實驗步驟示意圖，圖甲、乙、丙、丁中彈簧測力計的示數分別為F1、F2、F3、F4。（1）由甲、乙兩圖彈簧測力計的示數可以求出石塊受到的浮力：F浮＝F1﹣F2。（用F1、F2表示）。（2）若F1、F2、F3、F4之間滿足關系：F1﹣F2＝F4﹣F3，則可驗證阿基米德原理。（3）小新在探究過程中發現：物體從空氣中緩慢進入水中的深度h越深，彈簧測力計的示數F越小。由此，小新猜想：物體在水中所受浮力的大小F浮與物體浸入水中深度h有關。請你補充合適的測量工具，設計實驗探究小新的猜想是否正確。請你寫出主要實驗步驟，畫出數據記錄表。【答案】（1）F1﹣F2；（2）F1﹣F2＝F4﹣F3；（3）在實驗中添加一個合適的量筒和刻度尺；實驗步驟如下：①在量筒中加入適當的水，記下水的體積為V1；②將細線石塊豎向綁定，浸沒在量筒的水中，記下此時水和石塊的總體積為V1，則石塊的體積V＝V2﹣V1；③細線往上拉一小段距離，記下此時量筒的示數為V3，此時石塊浸在水中的體積為V浸1＝V3﹣V1，且滿足石塊浸入水中的體積等于總體積的一半，即V＝2V浸1，在石塊上豎向的體積處作出標記；④將石塊用細線橫向綁定，浸入水中的體積滿足V＝2V浸1時，在石塊上橫向體積處作出標記；⑤將石塊豎向浸入水中（溢水杯中的水）到標記處，記錄石塊浸入水中的深度h1，記下彈簧測力計的示數F示1，據F浮＝G﹣F示1，求出浮力；⑥將石塊橫向浸入水中（溢水杯中的水）到標記處，記錄石塊浸入水中的深度h2，記下彈簧測力計的示數F示2，據F浮＝G﹣F示2，求出浮力。設計表格如上表。【解析】解：（1）由圖甲知，石塊在空氣中掛在彈簧測力計下，測力計的示數為F，即石塊所受重力為F1，由圖乙知，石塊浸沒水中彈簧測力計的示數為F2，由稱重法可知，石塊受到的浮力：F浮＝G﹣F示＝F1﹣F2；（2）由圖丙丁知，小桶的重力為F3，小桶與排開的水的總重力為F4，石塊排開的水的重力為G排＝F4﹣F3，如果石塊所受的浮力等于排開的水的重力，即：F1﹣F2＝F4﹣F3，可驗證阿基米德原理。（3）在實驗中添加一個合適的量筒和刻度尺；實驗步驟如下：①在量筒中加入適當的水，記下水的體積為V1；②將細線石塊豎向綁定，浸沒在量筒的水中，記下此時水和石塊的總體積為V1，則石塊的體積V＝V2﹣V1；③細線往上拉一小段距離，記下此時量筒的示數為V3，此時石塊浸在水中的體積為V浸1＝V3﹣V1，且滿足石塊浸入水中的體積等于總體積的一半，即V＝2V浸1，在石塊上豎向的體積處作出標記；④將石塊用細線橫向綁定，浸入水中的體積滿足V＝2V浸1時，在石塊上橫向體積處作出標記；⑤將石塊豎向浸入水中（溢水杯中的水）到標記處，記錄石塊浸入水中的深度h1，記下彈簧測力計的示數F示1，據F浮＝G﹣F示1，求出浮力；⑥將石塊橫向浸入水中（溢水杯中的水）到標記處，記錄石塊浸入水中的深度h2，記下彈簧測力計的示數F示2，據F浮＝G﹣F示2，求出浮力。按實驗操作知，需要記錄的數據有：石塊的重力G、彈簧測力計的示數F示、浮力及浸入深度h，設計表格如下：實驗次數浸入的深度h/cm石塊的重力G/N彈簧測力計的示數F示/N石塊受到的浮力F/N12故答案為：（1）F1﹣F2；（2）F1﹣F2＝F4﹣F3；（3）在實驗中添加一個合適的量筒；實驗步驟如下：①在量筒中加入適當的水，記下水的體積為V1；②將細線石塊豎向綁定，浸沒在量筒的水中，記下此時水和石塊的總體積為V1，則石塊的體積V＝V2﹣V1；③細線往上拉一小段距離，記下此時量筒的示數為V3，此時石塊浸在水中的體積為V浸1＝V3﹣V1，且滿足石塊浸入水中的體積等于總體積的一半，即V＝2V浸1，在石塊上豎向的體積處作出標記；④將石塊用細線橫向綁定，浸入水中的體積滿足V＝2V浸1時，在石塊上橫向體積處作出標記；⑤將石塊豎向浸入水中（溢水杯中的水）到標記處，記錄石塊浸入水中的深度h1，記下彈簧測力計的示數F示1，據F浮＝G﹣F示1，求出浮力；⑥將石塊橫向浸入水中（溢水杯中的水）到標記處，記錄石塊浸入水中的深度h2，記下彈簧測力計的示數F示2，據F浮＝G﹣F示2，求出浮力。設計表格如上表。33．如圖所示，小紅驗證“阿基米德原理”，做了如下實驗。（1）向溢水杯中注水，使水面恰好與出水口相平。當懸掛在彈簧測力計下方的橡皮塊慢慢浸入水中時，彈簧測力計的示數將