中考物理实验经典复习题之力学实验二助教版Word格式.docx
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(2)若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化,高压水流对切割面的压力为多大?
(3)高压水切割机的切割效率是多少?
高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的动能,加入磨料后切割能力大大提高了,这是因为增加了冲量;
若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化,高压水流对切割面的压力为15N;
高压水切割机的切割效率是60%.
三、实验题:
3.某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中,第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示,实验得到的数据如下表所示.
次数
钩码重
G/N
钩码上升
高度h/m
有用力
W有用/J
拉力
F/N
绳端上升
距离s/m
总功
W总/J
机械效率
η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74.1%
4
0.4
1.6
0.48
3
1.1
0.5
0.55
72.7%
(1)第2次实验中测得的机械效率是________.
(2)比较第1、2两次实验数据,可得出:
使用同一滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越________(填“高”或“低”).
(3)第3次实验中的动滑轮个数比第2次多,动滑轮自重增大,拉力移动相同距离时,对动滑轮所做的额外功________(填“增加”或“减小”).由此得出:
滑轮组的机械效率与动滑轮的自重大小________(填“有关”或“无关”).
(4)实验小组的同学猜想:
滑轮组的机械效率还可能与钩码被提升的高度有关,请你选用上述器材设计一个实验来验证这一猜想是否正确,写出实验步骤.
(1)83.3%
(2)高
(3)增加,有关
(4)实验步骤:
选用同一滑轮组,提升相同的重物,用弹簧测力计匀速竖直向上拉动绳端.
使重物升高
,读出测力计的示数,测量动力点移动的距离,算出机械效率.
,读出测力计的示数,测量动力点移动的距离,算出机械效率.进行比较.
4.小霞在做“测滑轮组机械效率”的实验前猜想,滑轮组机械效率的大小可能与三个因素有关:
(1)所提物体的重力;
(2)动滑轮的重力;
(3)绳子的绕法.为了验证自己的猜想,她做了四次实验,如图16所示(实验所用的每个滑轮重力相同).第1、2次实验是用甲滑轮组,第3次实验是用乙滑轮组,第4次实验是把第1次实验
的滑轮组换了种绕法.实验数据如下表:
实验次数
钩码
重力/N
钩码匀速上升
的距离/m
绳子自由端
的拉力F/N
移动的距离/m
机械
效率/%
1
2
0.1
1.2
O.2
83.3
4
2.3
0.2
87.O
3
4
1.4
0.4
71.4
O.1
0.8
0.3
(1)分析对比第1、2次实验数据,对猜想
(1)可得结论:
;
(2)分析对比第2、3次实
验数据,对猜想
(2)可得结论:
(3)将第4次实验的绳子绕法在丙滑轮组上画出
,并在数据表中算出机械效率.
(4)对比第、两次实验数据,可知滑轮组机械效率与绳子绕法
无关.
(1)滑轮重力一定、绕法相同,所提物体重力越大,机械效率越高
(2)所提物体重力相同,绕法相同,动滑轮的重力越大,机械效率越低
83.3
(4)l,4(或4,1)
5.
小明同学探究杠杆平衡条件:
(不考虑杠杆自重和摩擦)
(1)实验前没有挂钩码时,小明发现杠杆右端下倾,则应将左端的平衡螺母向 _________ 调,使杠杆在水平位置平衡;
这样做的目的是 _________ .
(2)三次实验数据记录表格如下:
实验序号
动力F1(牛)
动力臂L1(厘米)
阻力F2(牛)
阻力臂L2(厘米)
6
8
①小明用如图甲所示进行第3次实验,弹簧测力计的所示如图乙所示,则动力F1= _________ N.
②分析三次实验数据,发现第3次实验中弹簧测力计示数偏大,检测弹簧测力计发现完好无损,原因可能是 _________ .
(3)小明通过实验探究,得出了杠杆平衡条件.生活中的钓鱼竿应用了该实验中的第 _________ 次实验原理.
1)左、便于测量力臂;
(2)①3.6;
②弹簧测力计没有竖直向下拉;
(3)2.
6.
小雯设计了一个测量物体重力的“托盘秤”,如图是原理示意图,其中的托盘用来放置被测物体,OBA是可绕O点转动的杠杆,R1是压力传感器(其电阻值会随所受压力大小变化而变化,变化关系如下表),R0为定值电阻,V为显示重力大小的仪表(实质是一个量程为0﹣3V的电压表).已知OB:
OA=1:
2,R0=100Ω,电源电压恒为3V(忽略托盘、杠杆及压杆的重力)压力F/N
50
100
150
200
250
电阻R1/Ω
(1)托盘上没放物体时,压力传感器R1的电阻值是 _________ Ω.
(2)当托盘上放被测物体时,电压表的示数如图所示,则此时压力传感器R1上的电压是多少?
(3)第
(2)题中被测物体的重力是多少?
(1)压力为0时,压力传感器的电阻为300Ω;
(2)压力传感器R1上的电压是1V;
(3)被测物体的重力是500N.
7.
(1)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母.使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于直接从杠杆上读出 _________ ;
如果发现杠杆左端偏高,则可将右端的平衡螺母向 _________ 调节,或将左端的平衡母向 _________ 调节.
(2)如图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一格长5cm,实验数据记录在下表中:
请你帮助小明处理数据,你发现有问题的是第 _________ 次实验的数据.你认为这次实验应该怎么改进?
_________ .
(3)实验中多次实验的目的是 _________ .
(1)力臂;
左;
(2)3;
弹簧秤沿竖直方向向下拉;
(3)从特殊现象中找出普遍规律.
8.在研究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验前,应调整U型管压强计,使左右两边玻璃管中的液面 .
(2)甲、乙两图是探究液体压强与 的关系.
(3)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择:
两图进行对比,结论是:
液体压强与盛液体的容器形状 .
(4)要探究液体压强与密度的关系,应选用 两个图进行对比.
(5)在图丙中,固定U型管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使金属盒处于:
向上、向下、向左、向右等方位,这是为了探究同一深度处,液体向 各 的压强大小关系.
(1)相平;
(2)深度;
(3)丙和丁,无关;
(4)乙和丙或乙和丁;
(5)各个方向.
9.图是同学们在探究液体内部压强情况的六幅图,除②图杯中装的盐水外,其余杯里装的都是水。
请你仔细观察这六幅图后回答:
(
1)实验前要正确安装压强计并检查压强计的气密性。
若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化(选填“大"
或“小"
)。
把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该。
(2)比较①②两幅图,可以得出:
液体内部压强大小跟液体的有关;
(3)比较⑤⑥两幅图,可以得出:
液体内部压强大小还跟液体的有关;
(4)比较③④⑤三幅图,可以得出:
。
(5)某同学认为影响水的内部压强大小的因素不是水的深度(即图中的h值)而是离水底的距离(即图中的d值),且d越大,压强越小。
根据所学,你是否认为水内部压强大小跟水底的距离d有关?
(选填“有关”“无关”或“不确定”)。
(1)小;
向平
(2)密度(3)深度(4)同种液体在同一深度处,液体相各个方向的压强相等(5)无关
10.流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,用字母Q表示.流量在生产和生活中有广泛的应用,如每到汛期,监测湘江的流量是抗洪防汛的重要工作.
(1)如图所示,水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动,设水流速度为v,管内通道的横截面积为S.取一段管道AB,水从B端流到A端所用时间为t,则AB间水柱的长度l= ,体积V= (要求用S、v、t表示).根据流量的定义Q=V/t可得Q=vS,它表示流量等于流速与横截面积的乘积.
(2)打开水龙头,自来水通过导管流过如图所示的玻璃管.待水流稳定后,比较图中1、2两处的流速, 处的流速较大;
比较C、D玻璃管中的水面高度, 管中的水面较高.
(3)打开水龙头后,只要水流不散开,就可以观察到水柱越来越细,如图所示.请你指出产生这种现象的原因:
.(提示:
流量不变)
(4)利用流量Q=vS,请你设计一个测量水龙头出水速度的实验方案.要求:
①列出主要的操作步骤;
②说明需要测量的物理量;
③写出出水速度的表达式.
(1)vt、Svt
(2)2、C
(3)根据公式Q=vS可知:
在流量Q不变时,水流越往下流速v越大,水流的横截面积S越小,因此水柱越细.
(4)①测出水龙头出水口的内径d;
②打开水龙头,用容器接水并同时开始计时,测出经过一段时间t后容器内水的质量m(或体积V);
③根据
及Q=vS得出水速度
(或
).
11.在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,班级的“物理博士”为同学们做了如图所示的一系列实验,请你从中选出一些图,针对某一个因素进行探究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果.
(1)你要探究的是:
.
(2)所选用的图是:
(填图中的序号) .
(3)请你设计一张表格并填入所选用的图数据.
(3)探究的结果是:
(1)浮力的大小与排开液体的体积有关;
(2)1、2、3;
(3)
浸入水中的体积
物体没有浸入水中
物体部分浸入水中
物体全部浸入水中
弹簧测力计示数F/N
5
4.8
物体受到的浮力F浮/N
(4)物体浸入同种液体中,排开液体的体积越大,受的浮力越大.
本题属于开放题,答案不止一个
12.在探究物体所受的浮力跟哪些因素有关的实验中,同学们提出了以下猜想:
A.跟物体的密度有关
B.跟液体的密度有关
C.跟物体浸没在液体的深度有关
D.跟物体浸没在液体中的体积有关
现有下列器材可供选择:
(1)为了探究跟物体的密度是否有关,应选用的器材是图14中的 ;
(2)为了探究跟液体的密度是否有关,应选用的器材是图14中的 ;
(3)如图所示当物体浸在水里的体积增大时,弹簧测力计的示数将 ,物体所受的浮力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
(1)ABDEF;
(2)ADEFG;
(3)变小;
变大.
13.
有一小块不溶于水的复合地板材料(比量筒口稍大),已知它的密度比水小,哓梅同学想探究它受浮力的大小,以及想知道它的密度的准确值,她和她的学习小组选用了下列实验器材:
牙签、天平、烧杯、量筒和水.实验时,由于小物块不能直接放在量筒里,因而它进行的实验步骤如下:
(1)他用天平测出了小物块的质量为40g.
(2)向烧杯中倒入了适量的水,在水面处的烧杯壁上做标记A;
将小物块放入烧杯中使其漂浮在烧杯的水面上,在此时水面烧杯壁上做标记B,取出小物块烧杯水面回到A处.
(3)向量筒中加入适量的水并记录体积为80ml,将量筒中的水缓慢倒入烧杯中,使烧杯中的水位到达B处,此时量筒中剩余水的体积为40ml,如图所示.
请你完成以下内容:
A.小物块排开水所受的重力是 _________ N.(g取10N/kg)
B.实验中探究出大小相等的两个重物物理量是 _________ .
C.利用上述实验器材,请你设计出测定小物块密度的方法,写出实验步骤:
A、0.4;
B、浮力、排开水的重力;
C、步骤为:
(1)用天平测出小物块的质量
(2)向烧杯中倒入适量的水,在水面处的烧杯壁上做标记A;
将小物块放入烧杯并用牙签按压使其完全浸没,在此时水面处烧杯壁上做标记B,取出小物块烧杯水面回到A处.
向量筒中加入适量的水并记录体积为V1,将量筒中的水缓慢倒入烧杯中,使烧杯中的水位到达B处,此时量筒中剩余水的体积为V2.根据V1﹣V2计算出小物块的体积V
(3)根据公式ρ=m/V,利用测得小物块的质量和体积计算出小物块的密度.
14.学习浮力知识时,姜萍知道了阿基米德原理,并知道其数学表达式为F浮=G排。
该同学想通过实验来验证,于是她走进实验室,选择了大烧杯(或溢水杯)、水、弹簧测力计、铁块、小
桶、细线这些器材,进行实验。
(1)用画简图的方法描述她的实验过程;
(2)
请为她设计出记录测量数据的表格;
(3)写出利用测量数据进行验证的过程。
(测量数据用表格中的物理量表示)
(1)
根据
(1)中所测数据设计表格如下:
铁块的重力G/N
空桶的重力G桶/N
铁块浸没在水中时弹簧测力计的示数F/N
桶与水的总重力G总/N
(3)根据
(1)中步骤与
(2)中数据计算浮力与排开水的重力,
浮力等于铁块重力G减去铁块浸没在水中时弹簧测力计的示数F,即:
F浮=G-F;
排开水的重力G排等于桶与水的总重力G总减去空桶的重力G桶,即:
G排=G总-G桶;
比较F浮与G排的大小关系.
15.实验桌上有满足实验需要的如下器材:
天平、砝码、体积不同的铝块、细线、大烧杯、量筒、水。
请你利用上述器材设计一个实验证明:
浸在水中的物体所受的浮力大小跟物体排开水的体积成正比。
请你写出实验步骤,画出实验数据记录表。
见解析
16.如图甲所示:
在一个已经调平衡的有刻度的杠杆左端挂一铝制圆柱体(所挂铝圆柱体的位置A已固定,但细线长短可调),杠杆右端挂一所受重力G为5N的钩码(钩码位置可以在杠杆上移动),此时杠杆平衡,如图25乙所示,另有一个量筒、适当长度的细线和适量的水。
要求利用上述实验装置和器材,探究“浸在水里的物体所受浮力大小与浸入水中的体积成正比”。
请写出主要实验步骤,设计出实验数据记录表。
答案:
.主要实验步骤:
(1)记下如图25所示杠杆平衡时OA的长度L0,OB的长度
,把量筒移到铁架台上,倒入适量的水,水面对应的量筒的刻度用V0表示,并把数据记录在表格中;
(2)调整系铝圆柱体的细线长短,使部分铝柱浸入水中,此时,水面对应的量筒的刻度用V表示,向左调整杠杆右端钩码位置,使杠杆重新平衡,钩码到支点O的距离用L表示,并把L、V的测量数据记录在表格中;
(3)依次改变铝圆柱体浸入水中的体积,仿照步骤2,再做5次实验,并将各次V和L的数据记录在表格中;
(4)根据
计算出铝圆柱体各次浸入液体中的体积V排,根据杠杆平衡条件
,
,解得
计算出各次铝圆柱体所受F浮,并把数据记录在表格中。
(其他答案正确的,均可相应得分)
实验数据记录表:
/ml
V/ml
/cm
[来源:
学§
科§
网]
/N
17.小明为了探究动能的大小与哪些因素有关,他设计了如图甲、乙所示的实验,
(1)让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
(2)让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
上述甲、乙两组实验中:
(1)要探究动能与物体运动速度的关系应选用 图,
选择的理由是:
(2)乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是 .
(3)甲、乙两组实验可以得出的结论是 .
(1)甲:
质量相同,高度不同,速度不同.
(2)使小球到达斜面底端与纸盒相碰时速度相同.
(3)质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;
运动速度相同的物体,质量越大它的动能也越大
18.
小明骑自行车上学途中,要经过一段上坡路.他思考:
物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢?
(1)他发现车子的初始速度越大,冲上斜坡的最大距离就越长.这是因为车子的初始速度越大,它的初始动能也越大,上坡过程中增加的 _________ 就越大.
(2)他进而又提出两个猜想:
猜想一:
物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关;
猜想二:
物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关.
为了验以相同的初始速度滑上长证猜想一,他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定,如图甲所示.实验时为了让不同质量的小球木板,请你在甲图中的虚线框内为小明设计一实验装置,并说明使用该装置进行实验时的操作要点:
小明发现当不同质量的小球以相同初始速度滑上长木板时,向上滑行的最大距离均相同.这说明猜想一是 _________ (选填“正确”或“错误”)的.
在验证猜想二的实验中,小明让一小球以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板,测得的数据记录如表:
木板倾角θ
10°
30°
53°
75°
85°
向上滑行的最大距离s/m
0.50
0.40
0.36
0.39
0.43
根据表中数据,请在图乙中描点作出s﹣θ图象.根据图象得出的结论是:
(1)重力势能
(2)让小球在轨道同一高度由静止释放;
错误
随倾角θ的增大,小球上滑的最大距离S先减小后增大.
19.在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:
弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
弹性势能的大小是弹簧的材料有关.
为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同),小球、木块和长刻度尺各一,设计了如图所示的实验装置进行探究.实验中,木块起始位置相同.最后得出以下实验记录表.
①探究“杠杆的平衡条件”②探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”
(2)请将探究猜想一的方案补充完整.
①将弹簧A、小球、木块按如图安装好;
②压缩弹簧,使其长度为5cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离S1;
③压缩弹簧,使其长度为 8 cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动 S2 .
④比较分析实验数据 S1和S2 ,得出结论.
(3)弹簧将小球弹开的过程中,是弹簧的弹性势能转化成小球的 动 能.
(4)为了探究猜想二,可选用试验次数②和 ④ 的数据进行比较分析,若 S2≠S4 ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
②
8;
S2;
S1和S2
动
④;
S2≠S4
四、简答题:
20.如图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景(杠杆的重力忽略不计)
(1)请在下表中把相关的数据填写完整
物体重
物体上升的高度
h/cm
弹簧测力计的示数
弹簧测力计移动的竖直距离S/cm
有用功
W有/J
η/%
30
(2)为提高本实验中杠杆的机械效率,请提一条合理的建议:
.
(1)15、2.4、0.6、0.72、83.3;
(2)选择支点灵活的杠杆或在支点所在轴处加润滑油
21.小明想:
浮力是液体对物体向上的托力,而物体间力的作用是相互的,所以物体对液体一定有向下的压力,那么浮力的大小和物体对液体压力的大小有什么关系呢?
(1)小明和小红利用烧杯、水、天平、合金圆柱体、细线和弹簧测力计,进行了如下探究:
①在烧杯中盛适量水,用天平测出烧杯和水的总质量m1;
②用弹簧测力计测出圆柱体的重力G;
③如图所示,将圆柱体部分浸入烧杯的水中,静止在某一深度,记下弹簧测力计的示数F,则圆柱体所受水的浮力为(用弹簧测力计所测得的量来表示);
此时向天平的右盘加上适量的砝码,使天平重新平衡,记下天平的读数m2,则圆柱体对水的压力为g(用天平所测得的量来表示).
(2)下表为小明和小红记录的实验数据:
(表中h2>h1)
圆柱体的位置圆柱体的重力G/N弹簧测力计的示数F/N烧杯和水的总质量m1/g天平的读数m2/g
圆柱体部分浸入2.62.4180200
圆柱体浸没深度h12.62.2180220
圆柱体浸没深度h22.62.2180220
①通过分析表格中数据,可得出:
浮力的大小(选填“大于”、“小于”或“等于”)物体对液体压力的大小;
此外你还可以得出的结论有:
(写出一条即可).
②由表格中的数据可知,该圆柱体的密度为.