1、1.(2018广西北部湾经济区,25,6分)利用图装置进行探究光的反射规律实验。 (1)让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面,在纸板B上可看到光线沿OF方向射出,在纸板上用笔描出光线 EO和OF的轨迹,则EO与垂直镜面的直线ON的夹角i是 (选填“入射角”或“反射角”)。 (2)多次改变入射角的大小,测得实验数据如表。,分析数据可得:反射角 (选填“大于”、“小于”或“等于”)入射角;当入射角变大时,光线 OF (选填“远离”或“靠近”)直线ON。 (3)以直线ON为轴线,把纸板B向前或向后折,在纸板B上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线 OF,由此说明反射光线、入射光线与法线在 (选填“
2、同一”或“不同”)平面内。 (4)实验中,从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线,这种反射属于 (选填“镜面反 射”或“漫反射”)。,答案 (1)入射角 (2)等于 远离 (3)不能 同一 (4)漫反射,解析 (1)由图可知,角i是入射光线与法线的夹角,为入射角。(2)由表格数据可知,反射角等于入射角,当入 射角变大时,反射角也变大,即反射光线OF远离法线ON。(3)当纸板B向前或向后折时,在纸板B上无法看到 反射光线,说明反射光线、入射光线、法线位于同一平面内。(4)光在粗糙表面上发生的反射是漫反射。,2.(2019江西,26,7分)公共场所中经常看到有人饶有兴趣地低头玩手机游戏,殊
3、不知手机中还有很多其他功 能。爱好物理的“620”创新小组的同学们,发现手机有一种“镜子”功能。于是,激起了他们探究平面镜 成像特点的兴趣。 【设计实验】 由于用手机中的“镜子”作平面镜进行实验,无法找到像的位置。于是他们选用了玻璃板、规格相同的两 个棋子、白纸等,组装成如图所示的实验装置。,【进行实验与收集证据】 (1)小华同学将棋子A移到玻璃板前某位置不动,小普同学在玻璃板另一侧帮忙移动棋子B,无论小普在水平 桌面上怎样移动棋子B,小华都看不到棋子B与棋子A的像重合。善于观察的小林同学发现这是因为玻璃板 与桌面 ,调整后,小华便能看到棋子B与棋子A的像完全重合。 (2)把棋子A在玻璃板前移
4、动多次,同时调整玻璃板后棋子B的位置,每次都使得棋子B与棋子A的像的位置重 合,这不仅可以找到像的位置,还可以比较出像与物的 关系。 (3)实验中还需要 ,用来测量像与物到玻璃板的 。 【分析与论证】 平面镜成像的特点是:像与物的大小 ;像与物到镜面的距离 。利用数学中的知识,平面镜 成像的规律也可以表述为:像与物关于镜面 。,答案 【进行实验与收集证据】 (1)不垂直 (2)大小 (3)刻度尺 距离 【分析与论证】相等 相等 对称,解析 【进行实验与收集证据】(1)研究平面镜成像,把棋子A放在玻璃板前面,我们透过玻璃板就可以看到 棋子A所形成的虚像,虚像的位置与玻璃板摆放有关,只有当玻璃板与
5、桌面垂直时,棋子A所形成的虚像才会 与桌面垂直,小华移动棋子B,怎么也看不到棋子B与棋子A的像重合,这说明棋子A的像与桌面不垂直,玻璃 板与桌面不垂直。(2)选用相同的棋子A、B,并把棋子A在玻璃板前移动多次,就是为了便于比较在玻璃板 中看到的A的像,与棋子B的大小是否一样,以便于比较出物与像的大小关系。(3)采用相同的两个棋子A、B 可以比较物与像的大小关系,但物、像分别到玻璃板的距离关系,需要用刻度尺来测量才能比较。【分析 与论证】通过多次实验不断改变棋子A和棋子B的位置,测量并记录物与像到玻璃板的距离,分析实验现象 和数据会发现,像与物的大小是相等的,像与物到镜面的距离也相等,像与物的连
6、线与镜面垂直,所以像与物 关于镜面对称。,3.(2019贵州贵阳,26,9分)光从空气斜射入水或玻璃中都会发生折射现象,但是水和玻璃对光的折射情况相 同吗?为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他先在光屏 上画出相互垂直的NN和MM两条线段并相交于O点,如图甲所示。 (1)小华将玻璃砖的一个表面与MM齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点向O点入射,他看到了如图乙所 示的光路(AO、OC为同一直线)。你认为出现光线OC是因为 。鉴于本实验的目的,你此 时最应该记录的两条光线是 。,(2)接下来他要观察光从空气斜射入水中的情况。他将光屏竖直置于水槽中(使线段M
7、M水平)并向水槽缓 慢注水直至水面与线段MM齐平。入射光线应从A点向O点入射,这是为了保证 ; 其实本实验 中小华还考虑了入射光线所在一侧的 相同。 (3)小华最终在光屏上记下了如图丙所示的光路图(OE为水中的折射光线),通过分析光路,你认为玻璃和水 这两种介质对光的偏折能力较强的是 。 (4)若激光以相同的入射角度分别从玻璃和水斜射入空气,则从 射出的折射光会更远离法线。,答案 (1)光沿直线传播 AO和OB (2)入射角相同 介质 (3)玻璃 (4)玻璃,解析 (1)出现与AO同一直线的光线OC,是部分光线在光屏与玻璃砖缝隙的空气中沿直线传播所致;为了 探究折射现象,应记录入射光线AO和折
8、射光线OB;(2)为了探究水和玻璃对光的折射情况是否相同,斜射入 水时,光线仍从A点射向O点,控制了两次入射角和入射光线所在介质相同;(3)当光从空气斜射入玻璃或水中 时,折射角小于入射角,由图丙中的光路可知,玻璃中的折射光线OB更靠近法线,说明玻璃对光线的偏折能力 更强;(4)由于光从玻璃或水斜射到空气中时,折射角大于入射角,玻璃对光的偏折能力更强,故从玻璃中射出 的折射光线更远离法线。,4.(2019广东,21,7分)小明在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”实验后,发现蜡烛火焰飘忽不 定,像与物对比难判定等问题。小明和老师、同学一起对实验装置进行了一系列创新,创新点如图所示:光 具
9、座上凸透镜所在位置为零刻度,数值向左、向右依次增大;在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状 LED灯替代蜡烛;光屏上标有同样的均匀格子。,(1)请分析创新后实验装置的优点: 可以直接读出物距以及 ; 光屏上成像更清晰、 ; 从光屏上可以准确得出像与物的 关系。 (2)完成“探究凸透镜成像的规律”实验后,还可以更换(或增加)实验器材进行拓展探究,请仿照示例写出两 种不同方案。,答案 (1) 像距 稳定 大小 (2)更换厚度更大的凸透镜 探究焦距变化对成像的影响 将近视眼镜放在凸透镜前 探究近视眼的矫正原理 评分说明:(2)问、中有多种可能的方案,参考答案只是提供了其中两种,只要填写内容合理都给分
10、;和 探究的问题要分别与前面和的内容相对应才能给分。,解析 (1) 实验中需确定物体、像到透镜的距离,即确定物距和像距。 蜡烛的火焰由于空气流动的影 响而时刻飘动,物体发生改变从而引起像距的变化,使成像不清晰、不稳定,而LED灯不受此因素的影响,成 像更清晰、更稳定。 光屏上方格可反映物与像的大小关系。,易错警示 本题考查凸透镜成像规律内容,涉及凸透镜的物距与焦距的关系、像距与焦距的关系,同时在 研究成像特点时,一般从成像的大小、正立还是倒立、成实像还是成虚像等方面分析,所以考生要灵活分 析这类题型。,5.(2019江苏南京,23,4分)用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。图甲中一束
11、平行光射向凸 透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。 甲 乙,(1)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、 的实像。 (2)若在图乙中将凸透镜移到55 cm刻度线处,则将光屏移动到 cm刻度线处,可以再次看到清晰的像。 (3)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片,则将光屏向 (选填“左”或“右”,下同)移 动才能再次看到清晰的像。,(4)若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,发现光屏上“烛焰尖部”变模糊,则将 光屏向 移动,“烛焰尖部”又会变清晰。,答案 (1)放大 (2)75 (3)右 (4)左,解析 (1)由题图甲可知凸透镜的焦距
12、f=10 cm,由题图乙可知,凸透镜所成的像为实像,物距u=15 cm,像距v= 30 cm,uv,此时fu2f,故成倒立、放大的实像。 (2)将凸透镜移到55 cm刻度线处时,u=20 cm,则u=2f,所以v=2f=20 cm,故将光屏移动到75 cm刻度线处。 (3)近视眼镜的镜片是凹透镜,对光有发散作用,像会成在原来位置的右侧,故应将光屏向右移动才能再次得 到清晰的像。 (4)用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气时,烛焰左侧的空气流速变大,压强变小,火焰将向 左偏,火焰到凸透镜的距离变远,所成的实像到凸透镜的距离变近,故应将光屏向左移动才能再次接收到清 晰的像。,6.(201
13、9湖北武汉,23,4分)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,某组同学用如图甲所示的实验装 置进行了两次实验,并根据实验数据绘制了如图乙所示的图像。 (1)安装图甲所示的器材时,温度计的玻璃泡应该 水中,不要碰到烧杯的底部或侧壁。,(2)从实验中可以看到,水沸腾时形成的大量气泡不断上升、 ,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发 到空气中。水蒸气引起的烫伤往往比开水烫伤更严重,这是因为水蒸气和开水的温度虽然差不多,但是水 蒸气 ,所以实验时要注意安全。 (3)分析图乙中的图线可知,第一次实验和第二次实验所用水的质量之比是 。,答案 (1)全部浸入 (2)变大 液化时还要放出大量的热 (3)53,
14、解析 (1)温度计测量液体温度时,为了测量准确,温度计的玻璃泡应该全部浸入液体中,不要碰到容器的底 部和侧壁。(2)水在沸腾时形成的大量气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气 中。水蒸气液化放热,因此水蒸气烫伤比开水烫伤更严重。(3)用同样的酒精灯加热相同的时间,水吸收的 热量相同,根据图像可知,第一次水升高的温度为6 ,第二次水升高的温度为10 ,根据Q吸=cmt可知, = = = 。,7.(2019云南,21,7分)学习小组的同学用如图甲所示的装置探究某种晶体熔化时温度变化的规律。 (1)如图甲所示的器材组装有一不当之处是 ;实验中使晶体受热均匀的措施 是 (写出一条即
15、可)。,(2)待温度升高到40 开始,每隔1 min记录一次温度计的示数,根据记录的数据得到如图乙所示的图像,则 该晶体的熔点是 ,熔化经历了 min,该物质在固态时的比热容 液态时的比热 容(选填“大于”“小于”或“等于”)。 (3)另一小组的同学发现,在晶体熔化过程中撤去酒精灯,晶体还会继续熔化,原因是 ,晶体可以继续 热量(选填“吸收”或“放出”)。,答案 (1)试管内晶体露出水面,受热不均匀 使用搅拌器、采用水浴法(写出一条即可) (2)48 5 小于 (3)水的温度高于晶体的熔点 吸收,解析 (1)试管位置太高,盛有晶体的试管部位不能与水充分接触,受热不均匀,会影响实验现象;实验中使
16、晶 体受热均匀的措施是使用搅拌器和水浴法加热。 (2)晶体在510 min时间内温度保持48 不变,故其熔点为48 ,熔化过程持续了5 min。由题图乙可知,该 晶体熔化前图线的斜率大于熔化后图线的斜率,即吸收相同热量,固态时上升的温度高,即固态时的比热容 小于液态时的比热容。 (3)刚撤去酒精灯时,晶体还会继续熔化,说明晶体在继续吸热,是由于水温高于晶体的熔点。,8.(2019云南昆明,19,8分)今年5月,昆明市气温连续10天达到30 左右,让“冬无严寒,夏无酷暑”的昆明人 着实体验了一下什么叫“酷暑难耐”。往室内地面上洒水、打开窗户通风、尽量穿短衣短裤等避暑手段 纷纷登场。这些措施为什么
17、可以使人感觉到凉爽?小林同学准备了滴管、水、两块玻璃片、吹风机(有加 热和不加热两挡),你请加入进来一起探究蒸发快慢与哪些因素有关。 (1)小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上,并将其中一滴水摊开,把它们放在室内,观察蒸发情况,这是 探究蒸发快慢与 的关系; (2)如果要探究蒸发快慢与液体表面空气流动快慢的关系,应该 ,然后用 吹风机(不加热挡) ,观察蒸发情况; (3)为了探究蒸发快慢与温度的关系,小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上,然后用吹风机(加热挡)去 吹其中一滴水,观察蒸发情况,这样做是 的,原因是 ; (4)该实验将水滴在玻璃片上而不滴在木板上,这是为了 ; (5)发烧病人使
18、用酒精擦拭身体降温比用水擦拭的效果更好;一滴油和一滴水掉在玻璃桌面上,水很快就不 见了,而油还在,由此,你的猜想是 ;,(6)小林同学上公共厕所洗完手后,用如图所示的烘干机(手一放进去就自动吹暖风的机器)使手上的水快速 蒸发。当他把干燥的左手和沾水的右手,同时放进烘干机内,左手感觉吹的是暖风,而右手感觉吹的却是凉 风,这是因为 。,答案 (1)液体表面积 (2)保持两滴水的大小、温度和表面积相同 对其中一滴水吹风 (3)错误 没有 控制液体表面空气的流动速度相同 (4)防止因材料吸水影响实验效果 (5)液体蒸发的快慢与液体的种类 有关 (6)水蒸发吸热,有致冷作用,解析 (1)把两滴水分别滴在
19、两块玻璃片上,并将其中一滴水摊开,保持了温度、液体表面空气流动速度相 同,只有液体表面积不同,因此,这是探究蒸发快慢与液体表面积的关系; (2)根据控制变量法,如果要探究蒸发快慢与液体表面空气流动快慢的关系,应该保持两滴水的大小、温度 和表面积相同,然后用吹风机(不加热挡)对其中一滴水吹风,观察蒸发情况; (3)探究蒸发快慢与温度的关系,应控制液体表面积和液体表面空气流动速度相同,而如果用吹风机(加热挡) 去吹其中一滴水,则空气流动速度和温度都发生了改变,因此这样做是错误的; (4)实验中将水滴在玻璃片上而不滴在木板上,这是为了防止因材料吸水影响实验效果; (5)一滴油和一滴水掉在玻璃桌面上,
20、水很快就不见了,而油还在,由此,可得出的猜想是液体蒸发的快慢与液 体的种类有关; (6)因为水蒸发吸热,有致冷作用,所以当他把干燥的左手和沾水的右手,同时放进烘干机内,左手感觉吹的是 暖风,而右手由于水蒸发吸热,感觉吹的是凉风。,知识归纳 影响液体蒸发快慢的因素有:温度、液体表面积和液体表面上方的空气流动快慢等。,方法技巧 当探究蒸发快慢与其中某个因素的关系时,应采用控制变量法的思想。,9.(2019湖南衡阳,26,8分)小明用如图甲所示实验装置探究a、b两种液体的吸热能力,在两个相同的烧瓶内 分别接入电阻丝,装入质量相等的a、b两种液体,并分别插入温度计。 (1)实验中选用的两根电阻丝的阻值
21、应 (选填“相同”或“不同”)。,(2)实验中,用 (选填“A”或“B”)间接反映液体吸收热量的多少;通过比较 (选填“A” 或“B”)来判断液体吸热能力的强弱。 A.通电时间 B.温度计示数的变化量 (3)表是某次的实验数据,液体a加热后的温度如图乙所示,请将温度计示数填入相应表格中。 分析可知, (选填“a”或“b”)液体的吸热能力较强。,(4)设质量为m的a液体中电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,通电一段时间t后,温度计的示数变化量为t,若 不计热量损失,则a液体的比热容为 (用所给出的物理量写出比热容的表达式),用该表达式计算出 的比热容会比实际值 (选填“偏大”或“偏小”)。 (5)
22、如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油,并接入两根阻值不同的电阻丝,就可用这个装置来探究电流 产生的热量与 的关系。,答案 (1)相同 (2)A B (3)48 b (4)c= 偏大 (5)电阻,解析 (1)由于两电阻丝串联,所以通过的电流相同,通电时间相同,为控制液体吸收相同的热量,由Q=I2Rt知, 实验中应选用两根阻值相同的电阻丝。 (2)实验中,不考虑热量损失时,液体吸收的热量等于电阻丝放出的热量,而相同电阻丝通过相同电流时产生 的热量正比于通电时间,故可用通电时间来间接反映液体吸收热量的多少;比较吸热能力时,可以通过比较 温度计示数的变化量来判断液体吸热能力的强弱。 (3)由图乙知道,
23、温度计分度值为2 ,示数为48 ;分析表格中数据知道,加热相同时间,液体b的温度升高得 小,故b液体吸热能力较强。 (4)根据题意,由Q=I2Rt及Q=cmt知,a液体的比热容c= ;由于实际上放出的热量不能完全被液体吸收,所 以用该表达式计算出的比热容会比实际值偏大。 (5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油,并接入两根阻值不同的电阻丝,由于通过的电流相同,通电时 间相同,则可以用这个装置来探究电流产生的热量与电阻的关系。,10.(2019广东,17,6分)学校创新实验小组欲测量某矿石的密度,而该矿石形状不规则,无法放入量筒,故选用 水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线、铁架台等器材进行实
24、验,主要过程如下: (1)将天平放置在水平桌面上,把游码拨至标尺的 处,并调节平衡螺母,使天平平衡。 (2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,先估计烧杯和水的质量,然后用 往天平的右盘 (选填“从小到大”或“从大到小”)试加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在 的位置如题图甲所示,则烧杯和水的总质量为 g。,(3)如题图乙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都没有与烧杯接触,天 平重新平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144 g,则矿石的体积为 m3。(水= 1.0103 kg/m3,g=10 N/kg) (4)如题图丙所示,
25、矿石下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为 174 g,则矿石的密度为 kg/m3。,答案 (1)左端的零刻度线 (2) 镊子 从大到小 124 (3)210-5 (4)2.5103,解析 (1)在使用天平的过程中,需先把游码移至零刻度线处,并调节平衡螺母,使天平左右平衡。 (2)使用天平测质量时遵守“右放砝码,左放物体”的原则, 砝码不能用手拿,要用镊子夹取;加砝码时应该 从大到小,在称量过程中,不可再调节平衡螺母;读数时,物体的质量等于砝码质量加上游码在标尺所对的刻 度值,注意游码读数为前端所对应的刻度值。 (3)由图乙,将烧杯、水和矿石看成整体,可得整
26、体所受拉力 -F支 ;对矿石受力分析得F拉=G石-F浮,联 合两式可得F浮=G石-G水+杯+石+F支=F支-G水+杯,因F支=0.144 kg10 N/kg=1.44 N, G水+杯=m水+杯g =0.124 kg 10 N/kg= 1.24 N,则F浮=F支-G水+杯=1.44 N-1.24 N=0.2 N,矿石浸没时V石=V排= = =210-5 m3。 (4)由图丙可得m石=174 g-124 g=50 g=0.05 kg 则石= = =2.5103 kg/m3。,11.(2018黑龙江齐齐哈尔,25,8分)简单机械为我们解决问题带来很多方便,下面我们就利用它探究我们学习 中的疑惑。,(
27、1)小华小组测小车的平均速度如图甲: 请根据图中所给的信息回答:sAB= cm,tBC= s。 让小车从A点自由滑下,经B点到C点,则vAB vAC。(选填“=”、“”) (2)课外实验小组林琳同学安装了如图乙装置想探究阻力对物体运动的影响,做了三次实验。通过三次实 验林琳小组总结出小车在毛巾、棉布、木板表面受到的阻力不同,速度减小的快慢不同,分析出如果物体,受到的阻力为零,速度就不会改变。从而理解了牛顿第一定律是经过 (A.实验 B.实验加推理概 括)得出的定律。 (3)林琳小组完成上述实验后添加了一个木块和两个质量不同的小球,又利用装置丙探究影响动能大小的 因素,在此实验中是通过观察 判断
28、动能大小的。试想如果实验所用的木板绝对光滑,她的实验 (选填“能”或“不能”)成功。 (4)上述三个力学实验中均用到了物理学中的同一种简单机械是 ,举出一个日常生活中利用此机 械的实例 。,答案 (1)4.00 1 (2)B (3)木块移动的距离(或s的大小) 不能 (4)斜面 盘山公路(或楼梯;螺丝钉的螺纹;立交桥的引桥),解析 (1)图甲中为毫米刻度尺,读数时要估读到分度值的下一位,sAB=10.00 cm-6.00 cm=4.00 cm;tBC=15h 3 5 min 23 s-15 h 35 min 22 s=1 s。 sAB=4.00 cm,tAB=2 s,vAB= = =2.00
29、cm/s sAC=9.00 cm,tAC=3 s,vAC= = =3.00 cm/s。 故vABvAC。 (2)探究阻力对物体运动的影响,小车在毛巾、棉布、木板表面运动距离依次增大,这是实验事实。如果水 平面光滑,小车将做匀速直线运动,这是推理。故该研究过程为实验加推理概括。 (3)利用丙装置探究影响动能大小的因素时,小球推动木块移动距离越远,表明小球对木块做功越多,小球到 达斜面底端时的动能越大;如果木板绝对光滑,木块将不能停下来,也就无法比较移动距离,实验将无法进 行。 (4)三个实验均用到了斜面这种简单机械。生活中的盘山公路、立交桥引桥等都是斜面。,12.(2019湖南衡阳,25,4分)
30、在探究“阻力对物体运动的影响”时,小华设计了如图所示的实验装置:将铁球 用细绳悬于O点,小车置于O点正下方水平面上静止。实验时,分别在水平面上铺毛巾、棉布、玻璃板。 (1)每次都要让铁球从图中A点由静止释放,是为了使小车在水平面开始运动时具有相同的 。,(3)由实验可知,水平面越光滑,小车运动的距离越远,由此推理得出:如果水平面绝对光滑,被撞击后的 小车将做 (选填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动。 (4)如果用此装置探究“物体动能的大小与什么因素有关”,换用不同质量的铁球,每次从图中A点由静止释 放,通过观察小车在水平面运动的距离,来探究物体的动能与 的关系。,答案 (1)速度 (2)阻
31、力大小 (3)匀速 (4)质量,(2)下面是记录实验情况的表格,请将(a)中的内容补充完整。,解析 (1)实验时,每次让铁球从图中A点由静止释放,铁球与小车碰撞前减少的势能相同,小车在碰撞后获 得的动能相等,故是为了让小车在水平面开始运动时的速度相同。 (2)由实验知,在小车初速度一定时,小车受到的阻力越小,滑行距离越大,所以,记录数据的表格中需要添加 的是阻力大小。 (3)由实验知,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,即小车速度变化越慢,滑行距离越 远,由此合理推理得出的结论是:如果水平面绝对光滑,小车的速度将不再发生变化,即被撞击后的小车将做 匀速直线运动。 (4)换用不
32、同质量的铁球,每次从图中A点由静止释放,通过观察小车在水平面运动的距离,可以探究物体的 动能与质量的关系。,13.(2019福建,29,4分)图是“测量滑动摩擦力大小”的实验装置示意图。 (1)图甲中,将木板固定,水平拉动木块,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力 大小相等;图乙 中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力 大小相等。 (选填“一定”或“不一定”),(2)图丙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,测力计A的示数为4.0 N,测力计B的示数为2.5 N,木块受到的 滑动摩擦力大小为 N。若增大拉力,当A的示数为4.8 N 时,B的示数为 N。,
33、答案 (1)不一定 一定 (2)2.5 2.5,解析 (1)图甲中用测力计水平拉动木块,木块水平方向受到两个力,滑动摩擦力与拉力,没明确木块是否做 匀速直线运动,故滑动摩擦力与拉力可能相等也可能不相等;图乙中,木块在水平方向只受两个力,测力计的 拉力和木块与木板间的滑动摩擦力,由于木块保持静止状态,所以木块受平衡力作用,滑动摩擦力与拉力大 小一定相等。(2)图丙中,水平拉动木板,测力计A的示数为4.0 N,测力计B的示数为2.5 N,木块仍保持静止状 态,受力情况与图乙是相同的,在水平方向上,木块受到测力计B的拉力等于木块与木板间的滑动摩擦力,即 等于测力计的示数2.5 N。当增大拉力至测力计
34、A的示数为4.8 N时,木块的受力情况仍不变,木块与木板间 的滑动摩擦力大小也没有变,所以测力计B的示数也不变,为2.5 N。,思路分析 在水平方向上,木块受两个力的作用:测力计的拉力和木板对木块的滑动摩擦力。它们之间大小的 关系,取决于木块是否处于平衡状态。只要是平衡状态,一定是受平衡力,水平方向上两个力大小一定相等。,易错警示 本题甲图,水平拉动木块,但没有说匀速拉动木块,如果学生审题不注意,容易忽视这条,后面就 可能答错。图乙、图丙两种情况关键找对研究对象,两图中的研究对象均是木块而不是木板,无论木板怎 么运动,木块始终是处于静止状态,受平衡力作用,水平方向拉力和滑动摩擦力大小相等。学生
35、有时会被木 板受力所误导。,14.(2018山东莱芜,24,6分)小宇用如图甲所示的装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。实验中,用弹簧 测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,小华记录的部分实验数据如下表:,(1)在实验操作中,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,这样做的目的是 ; (2)分析序号为1、2、3的三组实验数据可得:滑动摩擦力f的大小与接触面所受压力F压大小的关系式是 ; (3)通过分析序号为 的三组实验数据可得:滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关; (4)某次实验中拉动木块由静止到匀速直线运动的过程中,弹簧测力计对木块的拉力F随时间t的变化图像如 图乙所
36、示,其中03 s木块处于静止状态,分析图像可知:要使木块由静止开始运动,至少要用 N的水 平拉力拉木块;如果实验时木块所受的拉力是1.8 N,下列对木块所处状态的判断,正确的是 ( ) A.始终静止 B.始终做匀速直线运动 C.静止或匀速直线运动 D.条件不足,无法判断 (5)实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,可能的原因是 。,答案 (1)木块在水平方向上受力平衡,摩擦力等于弹簧测力计的拉力 (2)f=0.3F压 (3)2、4、5 (4)2 C (5)没有拉着木块做匀速直线运动(或接触面粗糙程度不均匀),解析 (1)在实验操作中,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,此时拉
37、力与摩擦力平衡, 根据二力平衡知识,滑动摩擦力等于测力计的拉力,读出拉力就测量出了摩擦力;(2)通过分析序号为1、2、 3的三组实验数据可知,在接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力f的大小与接触面所受压力F压成正比,比值 为0.3,用关系式表达为:f=0.3F压;(3)要探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,需要保持压力的 大小不变,改变接触面的粗糙程度,因此应该分析序号2、4、5的三组实验数据;(4)分析图乙可知,要使木块 由静止开始运动,至少要用2.0 N的力,当木块受到的拉力是1.8 N时,木块可能静止(还没拉动),也可能做匀速 直线运动(已经拉动了,且由乙图可知滑动摩擦力等于1.
38、8 N),故C正确;(5)如果没有拉着木块做匀速直线运 动或接触面的粗糙程度不均匀,会造成弹簧测力计的示数不稳定,从而影响摩擦力的测量结果。,15.(2019河南,18,6分)在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图所示,铝块和木块的外形 相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(忽略滑轮的摩擦) 甲 乙 丙,(1)图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做 运动时,铝块所受滑动 摩擦力大小等于测力计的示数F1,则F1= N。 (2)比较甲、乙两次实验,可以得出:在 相同时, 越大,滑动摩擦力越大。 (3)图乙实验完成后,利用原有
39、器材,还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,请你简要说 明实验方案: 。 (4)请你判断:图丙中,铝块水平运动时所受滑动摩擦力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)图 甲中铝块所受滑动摩擦力。,答案 (1)匀速直线 1.6 (2)接触面粗糙程度 压力 (3)将木块与铝块互换位置,重复实验,比较两次弹簧 测力计的示数 (4)等于,解析 (1)铝块在水平木板上被拉动时,水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,当铝块做匀速直线运动时,两 个力是一对平衡力,此时铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1。从甲图中可看出测力计示数F1=1. 6 N。(2)比较甲、乙两次实验可看出:乙图弹簧测力计
40、示数较大,表示物体受到的滑动摩擦力增大;两次都 是铝块和木板接触,表示接触面的粗糙程度相同;乙图中铝块上多了一个木块,表示压力增大,由此可以得出 在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大的结论。(3)利用原有器材,进一步探究滑动摩擦力大 小与接触面粗糙程度的关系,需要注意控制压力相同。水平面上放置的物体对支持面的压力大小等于物体 的重力,所以将木块与铝块互换上下位置重复实验即可。(4)比较图丙与图甲可看出:铝块在水平木板上运 动时对木板的压力和接触面粗糙程度均相同,所以其所受滑动摩擦力大小不变。,16.(2018四川达州,38,6分)小陈同学在老师的指导下完成了以下实验: 用弹簧测力计
41、测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力,如图甲所示; 用手拿着这个盖紧瓶盖的空玻璃浸没在水中,放手后发现玻璃瓶上浮; 将一个铁块装入玻璃瓶并盖紧盖子,放入水中放手后发现玻璃瓶下沉; 取出玻璃瓶并擦干瓶上的水,挂在弹簧测力计上,保持玻璃瓶竖直,然后从图乙所示位置慢慢浸入水中,并 根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与玻璃瓶下表面浸入水中深度h的关系图像如图丙所示:,(1)装有铁块的玻璃瓶浸没在水中时受到的浮力是 N。 (2)BC段说明物体受到浮力大小与浸没的深度 (选填“有关”或“无关”)。 (3)在第操作步骤中空玻璃瓶浸没在水中时受到的浮力为 N。 (4)小陈认真分析以上实验数据和现象后发现,物体的沉
42、浮与物体的重力和所受浮力有关,其中上浮的条件 是 。 (5)若圆柱形容器的底面积为100 cm2,在乙图中,当玻璃瓶浸没后,水对容器底的压强增加了 Pa。(水=1.0103 kg/m3,g=10 N/kg),(6)细心的小陈同学发现玻璃瓶上还标有100 mL的字样,于是在装有铁块的玻璃瓶内装满水并盖上瓶盖,再 用弹簧测力计测出总重力,如图丁所示,此时弹簧测力计示数为3.1 N,根据以上数据他算出了铁块的密度为 kg/m3。,答案 (1)1.6 (2)无关 (3)1.6 (4)浮力大于重力 (5)160 (6)8103,解析 (1)由图丙可知,装有铁块的玻璃瓶浸没在水中时受到的浮力为F浮=G物-
43、F拉=2.2 N-0.6 N=1.6 N; (2)由BC段图像可知,液体的密度不变,改变深度,弹簧测力计示数不变,说明物体浸没在液体中受到的浮力 与深度无关; (3)步骤中,空玻璃瓶浸没在水中,水的密度不变,排开水的体积相等,都等于玻璃瓶的体积,所以两次受到 的浮力相等,都为1.6 N; (4)上浮的条件是:物体受到的浮力大于物体的重力; (5)由F浮=水gV排可知,玻璃瓶的体积为V瓶=V排= = =1.610-4 m3,玻璃瓶浸没在水中 时,水面上升的高度为h= = =1.610-2 m,水对容器底产生的压强增大了p=水gh=1.0103 kg/m3 10 N/kg1.610-2 m=160
44、 Pa; (6)图丁中装有水的重力为G水=3.1 N-2.2 N=0.9 N,装有水的体积为V水= = = =9 10-5 m3,铁块的体积为V铁=10010-6 m3-910-5 m3=110-5 m3,铁块的重力为G铁=2.2 N-1.4 N=0.8 N,铁块的密度,为铁= = = =8103 kg/m3。,17.(2019山东潍坊,22,6分)李华利用生活中常见物品巧妙地测出一石块的密度,实验过程如下: A.取一根筷子,用细线将其悬挂,调节悬挂位置,直至筷子水平平衡,悬挂位置记为O点,如图甲所示; B.将矿泉水瓶剪成烧杯形状,倾斜固定放置,在瓶中装水至溢水口处,用细线系紧石块,将石块缓慢
45、浸入水中, 溢出的水全部装入轻质塑料袋中,如图乙所示; C.取出石块,擦干水分;将装水的塑料袋和石块分别挂于筷子上O点两侧,移动悬挂位置使筷子仍水平平衡, 用刻度尺分别测出O点到两悬挂点的距离l1和l2,如图丙所示。,(1)已知水的密度为水,则石块密度石= (用字母水和所测得的物理量表示); (2)采用上述实验方法,筷子粗细不均匀对实验结果 (选填“有”或“无”)影响; (3)图乙所示步骤中,若瓶中的水未装至溢水口,实验结果将 (选填“偏大”、“偏小” 或“不变”)。,答案 (1) 水 (2)无 (3)偏大,解析 (1)由图丙可知,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2得,G水l1=G石l2,m
46、水gl1=m石gl2,m水l1=m石l2,由乙图可知,V水=V石, 水V石l1=石V石l2,解得石= 水。(2)根据(1)分析步骤A可知,在测量前已经将筷子调至水平平衡状态,这样就克 服了作为杠杆的筷子自身粗细不均匀对测量的影响。(3)图乙所示步骤中,若瓶中的水未装至溢水口,实验 时排出的水偏少,根据杠杆平衡条件G水l1=G石l2可知,G水偏小时,l1偏大,根据石= 水可知,l1偏大,则石偏大,可 见测量结果偏大。,方法技巧 实验步骤A中调节筷子水平平衡的过程与调节天平横梁平衡的过程相同,具备知识迁移能力可 以快速判断出筷子粗细不均匀对实验结果无影响。,18.(2018河南,18,6分)某实验
47、小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照图甲所示的步骤,探究浮 力的大小与排开液体所受重力的关系。 图甲 (1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 N。,(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N。石块排开的水所受的重力可由 (填字母代号)两个步骤测出。 (3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于 。 (4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是 。 A.用原来的方案和器材多次测量取平均值 B.用原来的方案将水换成酒精进行实验 C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 (5)另一实验小组在步骤C的
48、操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 (选填 “能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。,答案 (1)3.8 (2)1.4 AD (3)它排开的水所受的重力 (4)A (5)能,解析 (1)由B中弹簧测力计示数可知,石块重力为3.8 N。(2)石块受到的浮力F浮=G-F拉=3.8 N-2.4 N=1.4 N。 石块排开水所受的重力G排等于空桶和水的总重力减去空桶的重力,故由A、D两个步骤可以测出。(3)石块 排开水的重力由A、D可知G水=2.6 N-1.2 N=1.4 N,结合(2)的答案可知,浸在水中的物体所受浮力的大 小等于它排开水所受的重力。(4)本实验中多次实验的目的是找普遍
