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实验练习——力

发布时间:2014-02-10 16:53:25  

测量固体的密度

张华和同学到东海岛钢铁基地参加社会实践活动,张华拾到一个小金属零件,他很想知道这个零件是什么材料做成的,就把它带回学校利用天平和量筒来测定这个零件的密度.具体操作如下:

①把天平放在________上,并将游码移至标尺左端零刻线处;调节天平横梁平衡时,发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向____(填“左”或“右”)调节. ②用调节好的天平测零件的质量.天平平衡时, 砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示,则零件的质量为_______g,用量筒测得零件的体积如图丙所示,则零件的体积为 cm3,由此可算得小金属零件的密度为 g/cm3.

③若该零件磨损后,它的密度将________(填“变大”、“变小” 或“不变”). 答案:①水平台或水平桌面 右 ②62 20 3.1 ③不变

小刚同学想测出一个实心塑料球的密度,但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上,无法测出它的体积。小刚设计了以下实验步骤:

A.用天平测量塑料球的质量,天平平衡时如图a所示。记录塑料球质量为m;

B.把适量的水倒进量筒中如图b所示,记录此时水的体积为V1;

C.用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中,静止时如图c所示,记录此时量筒的示数为V2;

D.把小铁块单独放入水中静止时如图d所示,记录此时量筒的为V3;

E.利用密度公式计算出结果。

根据上述实验过程,回答下列问题。

(1)实验中使用天平测出塑料球的质量m= g,塑料球的体积V= cm3,计算出塑料球的密度ρ= g/cm3.

(2)实验拓展:本实验中若不用天平,只在B、C、D三个步骤中增加一个步骤也可以测出塑料球的密度。请你写出这个操作步骤 。

根据你补充的步骤,写出计算塑料球密度的表达式 。(用字母表示,水的密度为ρ水)

【答案】(1)11.2 20 0.56 (2)将塑料球放入图b所示的量筒内使其漂浮在水面上,读出量筒示数V4 (3)ρ=(V4-V1)ρ水/(V2-V3)

测量液体的密度

某同学通过下述实验步骤测量牛奶的密度:

⑴调节天平横梁时,指针偏向分度盘中央红线的左侧,此时应向_______移动平衡螺母,才能使天平平衡。

⑵他按甲、乙、丙、的顺序进行试验。根据图中数据可知:量筒中牛奶的质量为_______g,体积为______________m1,牛奶密度为______________kg/m3。

⑶为了更加准确地测量牛奶的密度,你认为图中合理的实验顺序为______________,这样调整顺序的好处是______________。

答案:⑴右 ⑵120 100 1.2×103 ⑶乙、丙甲 减小因烧杯内壁沾有牛奶而产生的误差 在“测酸奶密度”的实验中,

(1)小明的实验方案:用天平和量筒测密度。

①他用已调节好的天平测得空烧杯的质量m0为37.4 g;接着把

酸奶倒入烧杯中,测得烧杯和酸奶的总质量m1,如图24所示

m1=_______g;然后把烧杯中的酸奶倒入量筒中,如图25所示,

V奶=______cm3;则酸奶的密度ρ=________g/cm3。

②在交流讨论中,小雨同学认为小明测得的酸奶密度值偏大。

其原因是_______________。

(2)小雨的实验方案:巧妙地利用天平、小玻璃瓶(有盖)和水测酸奶密度。

请你简要写出小雨的实验过程和酸奶密度的计算表达式(用测量的物理量符号表示)。 表达式:

答案:28.(8分)(1)①81.4 40 1.1

②酸奶倒入量筒中会有部分残留在烧杯中,使测量的体积偏小

(2)实验过程:

①用天平测出小玻璃瓶(含盖)的质量m0;

②在瓶内装满水,盖上盖子,用天平测出瓶和水的总质量m1;

③倒干净水,再往瓶内装满酸奶,盖上盖子,用天平测出瓶和酸奶的总质量m2。

酸奶密度的计算表达式:ρ奶=

m2-m0ρ水

m1-m0

探究浮力大小与哪些因素有关

在物理实验操作考查中,小雨抽测的实验题目是“探

究浮力的大小”。他的实验操作步骤如图所示,实验

过程如下.

A.用细线将橡皮挂在弹簧测力计下,测出橡皮

的_________;

B.将水倒入溢水杯中;

C.将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时_____________;

D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;

E.记录、分析实验数据,得出实验结论;

F.整理实验器材。

请根据小雨的实验过程回答下面问题:

(1)。

(2)指出上面实验操作中的一处错误:__________________________________。

(3)如果用能够漂浮在水面的木块代替橡皮做此实验,那么与上述操作不同的一个步骤是_____________(填字母)。

答案:(1)A、重力 C、读出弹簧测力计的示数(2)测量空桶的重力(3)在B步骤中,水面没有达到溢水口(或水没有注满). 如图所示是“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。

实验中保持物体处于静止状态,图甲和图乙中物体露出液面的体积相等,弹簧测力计测得的拉力大小的关系是:F1<F2,F2>F3=F4.则:

(1)由图甲和图乙的探究可以得出的结论是: ;

(2)由图乙和图丙的探究可以得出的结论是: ;

(3)由图丙和图丁的探究可以得出的结论是: 。 答案:(1)物体排开液体的体积相等时,所受的浮力与液体密度有关,液体密度越大,浮力也越大;

(2)物体浸没在同一种(密度相同)液体中时,所受浮力大小与物体排开液体的体积有关,排开的液体体积越大,浮力也越大;

(3)物体浸没在液体中时,所受浮力的大小与深度无关.

探究杠杆的平衡条件:

在探究“杠杆的平衡条件”实验中:

(1)实验前出现图甲所示情况,应将杠杆两端

的螺母向 调(填“左”或“右”),使

杠杆在水平位置平衡,这样做的目的

是 。

(2)实验过程中出现了图乙所示的情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将左边的钩码向 (填“左”或“右”)移动 格。

(3)验中,要改变力和力臂的数值,得到多组实验数据,这样做的目的是 。 答案:(1)右;便于直接在杠杆上读出力臂的大小,使杠杆的自重对实验没有影响(2)右;1(3)避免实验结果具有偶然性(或看“”是否总等于“”)

如图是“探究杠杆平衡条件”的实验装置。

(1)实验前,发现杠杆左端略高于右端,应

将螺母向____调节,直到杠杆在水平位置平衡。

(2)在图甲中的A处挂2个相同的钩码,要

使杠杆水平平衡,在B处应挂____个同样的钩

码。

(3)在图乙中的C处施加竖直向下的拉力F,使杠杆水平平衡。当拉力F向右倾斜时,仍要保持杠杆水平平衡,拉力F的大小将 ,原因是 。 答案:(1)左 (2) 3 (3) 变大、阻力和阻力臂不变时,动力臂会变小.

测量物体运动的速度:

某物理兴趣小组利用带有刻度尺的斜面,小车和数值钟“测量小车的平均速度”,如图所示,图中显示的是他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形,显示时间的格式是“时:分:秒”

(1)请你根据图示完成下表

(2)分析表中的数据,小车全程是做匀速运动吗?为什么?

答案:

(2)不是;小车前段路程运动慢,后段路程运动快,小车的速度发生变化

某课外兴趣小组的同学们为了研究蜗牛的运动情况,将蜗牛放在刻度尺上让其沿刻度尺爬行,并每隔10s拍摄记录蜗牛的位置,拼成如图所示的照片.

(1)请你根据图中的情景,把表格中的内容补充完整;

(2)根据上表的数据,你可得出蜗牛是做_________________运动,整个50s内的平均速度

是____________mm/s. 测量水平运动物体所受的滑动摩擦力:

在探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验中,小明的实验过程如图所示.

(1)实验操作的关键是什么?

(2)由甲、乙两图得到的结论是_______________________。 (3)图乙和图丙探究的问题是________________________。

(4)在此实验的基础上,小明又猜想:滑动摩擦力的大小可能与物体的接触面积有关.请你利用图中已有的器材,设计探究方案验证小明的猜想.

答案:(1)匀速拉动木块. (2)压力一定,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;

(3)接触面积一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;

(4)利用图甲(图乙)的器材,将木块分别侧放和平放,匀速拉动木块,比较弹簧测力计的示数.

小明在探究滑动摩擦力与压力大小关系的实验中,他在水平木板上用弹簧测力计沿直线匀速拉动木块,通过改变放在木块上砝码的重力来改变木块与木板之间压力的大小。他通过测量木块的重力、分析弹簧测力计读数以及砝码重力,记录了如下实验数据:

(1)实验中,弹簧测力计的示数F1 (选填“等于”或“不等于”)木块所受滑动摩擦力F2。

(2)根据表中测量数据,在右图中画出F2与F压关系的图像。分析图像可知,当接触面不变,滑动摩擦力与压力大小之间的定量关系是: 。

答案:等于,成正比例,

N

在学习“运动和力的关系”时,我们曾追随着物理学家的足迹,设计过这样的“斜面”实验:

(1)如图所示,让小车从斜面滑下后沿水平面运动,是为了使

小车在水平面运动时,竖直方向上受到的_______力和

_______________力相平衡,相当于小车只受水平方向上的摩擦力。

(2)每次都让小车从同一斜面的___________位置由静止开始滑下,是为了使小车在滑到底端时具有相同的速度。

(3)减小图中水平面的粗糙程度,比较小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越_______,小车运动的越____。

(4)进一步推理可知,若水平面绝对光滑,则小车会在水平面上做__________运动 答案:(1)重力、地面对小车的支持力 (2)同一 (3)小、远 (4)匀速直线运动

如图所示的是研究牛顿第一定律的实验。

(1)实验时要让同一辆小车从斜面的同一高度滑下,目的是为

了使小车在三种不同表面上运动的初始速度 。

(2)在相同的实验条件下,小车在__________表面上前进的距

离最远,但最后会停下来,这是因为 力改变了

它的运动状态。

(3)牛顿第一定律是在实验的基础上,通过 而抽象

概括出来的。

答案⑴相同 ⑵木板,摩擦,推理

如图所示,让钢球从斜面上由静止滚下,打到一个小木块上,能将木块撞出一段距离。放在同一水平面上相同位置的木块,被撞得越远,表示钢球的动能越大。现用质量不同的钢球从同一高度滚下,看哪次木块被推得远。回答以下问题:

(1)设计本实验的目的是研究

(2)让不同的钢球从同一高度滚下是为了

(3)此实验得出的结论是

(4)下表中给出了一头牛慢步行走和一名普通中学生百米赛跑

,你这样判断的依据是

某同学在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中,设计了如图31所示的实验方案,并进行了如下的实验:

步骤l:让钢球从斜面A点由静止开始下滑,到达水平面时速度为v1,撞击木块并使木块移动,记下木块移动的距离S1;

步骤2

:让钢球从斜面

B点由静止开始下滑,到达水平面时速度为v2,:撞击木块并使木块移动,记下木块移动的距离S2: .

步骤3:改变钢球的质量让钢球从A点由静止开始下滑,撞击木块并使木块移动,记下木块移动的距离S3。

(1)比较v1、v2,可知vl_______V2(选填“>”、“<”、“=”)这是因为_______________。

(2)设计步骤l和步骤2的目的是 。

(3)比较步骤 和步骤3可以探究动能大小和物体______的关系。

答案:(1) > 小球在A点处具有的重力势能大于在B点处的重力势能(2)探究在质量一定时,

物体动能的大小与速度的关系。(3) 1 ,质量.

小明总结两年来所做的探究实验发现:

当要研究的物理量不易直接测量时,都需要想办法把它们的大小间接显示出来。

例如:图1甲实验是让木块在木板上做____________运动,通过弹簧测力计的示数间接显示摩擦力的大小;乙实验中动能的大小是通过______________________间接反映出来的。 (2)当要研究的物理量与多个因素有关时,都要采取一定措施,控制变量。

例如,要研究摩擦力与压力的关系,就要多次改变压力,同时控制接触面的粗糙程度不变。做实验时我们改变压力的具体办法是____________________________________;要研究动能跟质量的关系,就要改变质量,同时控制速度不变。具体办法是:换用__________________并让它们从______________________由静止滑下。 答案:(1)匀速直线 木块被球撞击后运动的距离。

(2)增加或减少木块上砝码的个数 质量不同的球 同一斜面的同一高度。

教室的门栓坏了,门经常被风吹开,这是门与门框间摩擦太小的缘故。如何增大摩擦呢?同学们提出一些设想,概括如下:

a.增大压力增大摩擦; b.增大接触面粗糙程度增大摩擦; c.增大接触面积增大摩擦; d.增大运动速度增大摩擦。

为了验证这些设想,他们利用长方体木块、铁块、弹簧测力计、毛巾和水平桌面等,进行实验探究,并将数据记入表中:

(1)比较实验1、2可知:设想 是错误的,判断的理由是 ; (2)比较实验 两组数据,可以判断设想C是否正确;在实验中,测量摩擦力时应保持木块在水平桌面上做 运动;上图的弹簧测力计示数是表中“★”处的数值,其大小为 N。

(3)某同学分析实验3、4数据,并支持设想b,你认为他这种分析方法 (选填“正确”或“不正确”),其理由是 ;

(4)请你利用上述分析得出的结论,写出一种能将门关紧的方法: 。 答案:(1)d,当压力、接触面积、接触面粗糙程度相同时,速度不同,但摩擦力相同(2)1和5,匀速直线,2.5(3)不正确,没有控制压力相同(4)在门与门框间夹一条毛巾

27、为了研究压力的作用效果与哪些因素有关,小明在家里找到了一块海绵(如沙发垫)、一个方凳、一个铁锤(或其他重物),进行如下实验:

①将凳腿朝下放在海绵上,如图A;

②在凳上加一铁锤,如图B;

③将凳面改为朝下放在海绵上,并加上铁锤,如

图C。

根据小明的作法及图中实验现象,回答下列问题。

(1)实验中为什么选用海绵而不是其它像木板之类的材料? ;

(2)实验中“压力的作用效果”如何体现? ;

(3)由图A和B可得结论: ;

(4)由图B和C可得结论: 。 答案:(1)海绵受力后容易发生形变;(2)小桌陷入海绵的深浅程度;(3)受力面积相

同时,压力越大,压力的作用效果越显著;(4)当压力相同时,受力面积越小,力的作用效果越显著。

26、在“研究液体压强”的实验中,进行了如图中各图所示的操作。

(1)为了顺利完成实验,除图中画出的器材外,还需要用到 ;

(2)比较图中代号为 、 、 的三个图,可得到的结论是:在同一深

度,液体向各个方向的压强相等;

(3)比较 、 两图,可以知道:在深度相同的情况下,不同液体的压强还与它的

密度有关,液体的密度越大,压强 ;

(4)、比较A、D、E三个图,可以看出: 。 答案:(1)刻度尺; (2)A、B、C; (3)E、F、大; (4)液体的压强随深度的

增加而增大.

两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?

(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如(a)所示的情景. 出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压______大气压(填“大于”、“小于”或“等于”);调节的方法是 :

A.将此时右边支管中高出的液体倒出 B.取下软管重新安装

(2)小明在做图(b)所示的检查. 当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化.出现这种情况的原因是: .

(3)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示. 他发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水. ①你认为,小明的结论是 (填“可靠的”或“不可靠的”);②简要说明理由: .

答案:(1)大于,B (2)软管或橡皮膜漏气(3)不可靠的,应保证金属盒在两种液体中的深度一样。

小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中,一起组

装好了如图甲所示的实验装置,他们分别记下了钩码和

弹簧测力计的位置.

(1)小红 向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,

并由弹簧测力计读出拉力为0.5N,同时小雪用用刻度尺

测出钩码提升的高度为0.1m,以上测量准确无误,其他

被测物理量和计算的数据如下表:

(2)小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%,他们意识到出现了错误,请你帮助他们找出原因: .

(3)该滑轮组的机械效率实际为 .

(4)若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将_ .(填“变大”、“变小”或“不变”)

(5)有同学想进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关.根据探究目的,他们先通过实验测算出如图乙所示的滑轮组的机械效率,请你在图丙中画出下一步实验所需的绕线方式.

(1)匀速(2)绳自由端提升的高度错误,应为0.5m (3)80% (4)变大 (5)如右图

下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。

实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部

⑴小明探究的是斜面的机械效率跟 的关系。在第1次实验中,斜面的机械效率

为 ,物块和斜面的内能增加了约 J。

⑵分析表格中数据可以得出结论:在斜面粗糙程度相同时,斜面越陡,机械效率越 。

若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系,应保持 不变。

答案:⑴斜面的倾斜程度 20% 4 ⑵高 斜面的倾斜程度

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