人教版八年级下学期物理 第十二章 专项综合全练（五）

人教版八下物理 第十二章 专项综合全练（五）1. “实验推理法”在“探究阻力对物体运动的影响”实验中的应用关于“阻力对物体运动的影响”问题，某学习小组进行了如下探究实验：依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上，让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑，观察小车在水平面上滑行的最大距离，三种情况下的运动如图所示。(1) 实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑，目的是使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小 （选填“相等”或“不相等”），本实验中的“阻力”是指小车受到的 。(2) 分析图中运动情况可知：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，说明小车受到的阻力越大，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）。(3) 牛顿在伽利略等人的研究基础上，概括出牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持 状态或 状态。(4) 牛顿第一定律 （选填“是”或“不是”）直接由实验得出的，其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法。2. “探究影响摩擦力大小的因素”中的实验改进小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验：a.如图 1 中甲图所示，将木块 A 平放在长木板上，缓缓地匀速拉动木块 A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。b.如乙图所示，将毛巾固定在长木板上，木块 A 平放在毛巾上，缓缓地匀速拉动木块 A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。c.如丙图所示，将木块 A 平放在长木板上，并在木块 A 上放一钩码，缓缓地匀速拉动木块 A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。(1) 该实验主要采用的探究方法是 。(2) 由图 1 中 两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。(3) 由图 1 中甲、乙两图可知：当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 （选填“大”或“小”）。(4) 实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图 1 中丁图所示的实验装置，该装置的优点是 长木板做匀速直线运动（选填“需要”或“不需要”）。实验中小丽发现：当 F 为 3N 时，木块 A 相对于地面静止且长木板 B 刚好做匀速直线运动，则长木板 B 受到地面的摩擦力大小为 N。(5) 实验拓展：如图 2 所示，放在水平地面上的物体 C 受到方向不变的水平拉力 F 的作用，Ft 和 vt 图象分别如图 3 、图 4 所示。则物体 C 在第 4 秒时受到的摩擦力大小为 N。3. “转换法”在“研究液体内部压强”中的应用如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。(1) 压强计上的 U 型管 （选填“属于”或“不属于”）连通器。(2) 在使用压强计前，发现 U 型管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲，其调节的方法是 （选填“A”或“B”），使 U 型管左右两侧的水面相平。A.将右侧支管中高出的水倒出B.取下软管重新安装(3) 比较图乙和图丙，可以得到：液体的压强与 有关。(4) 比较 两图，可以得到：液体的压强与液体密度有关。(5) 已知图丁中 U 型管左右两侧水面的高度差 h=10cm，则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa。（水=1.0103kg/m3，盐水=1.1103kg/m3，g=10N/kg）4. “探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”及“阿基米德原理”的应用如图 1 所示是小明同学验证阿基米德原理的实验过程图，弹簧测力计在四个步骤中的读数分别为 G物 、 F1 、 F2 、 G空桶。(1) 为了减小实验误差，最合理的操作步骤顺序为 （填序号）。(2) 按照最合理的操作顺序，当实验中的测量结果满足 的关系式时（用 G物 、 F1 、 F2 、 G空桶 表示），说明阿基米德原理成立。(3) 按最合理顺序操作，以下影响验证结果的是 （只填字母）。A.图中溢水杯内未装满水B.图中合金块未浸没在水中C.图中小桶内有少量水(4) 如图 2 所示，小明借助一个长方体木块和刻度尺测出了石块的密度。如图甲，用刻度尺测出木块浸在水中的深度 h1。i 如图乙，将石块放在木块上，使它们共同 在水面上，用刻度尺测出木块浸在水中的深度 h2。ii 如图丙，将石块用细线系在木块下面放入水中浸没，让木块有一部分体积露出水面，用刻度尺测出 h3。iii 石块密度的表达式：石块= （水的密度用 水 表示）。5. 在探究动能大小与哪些因素有关的实验中：(1) 如图甲所示，小红先探究动能大小与质量的关系，应让不同小车从斜面的 高度由静止下滑，使小车到达水平面时 ，通过比较 可以比较小车具有的动能大小。(2) 小磊认为去掉木块，利用粗糙且足够长的木板，通过比较小车在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小，即运动的距离越远说明物体的动能越大。于是小磊通过在小车上加砝码来改变质量，得到如图乙所示的实验情形，据此他得出在速度相同的条件下，物体的动能与质量 （选填“有关”或“无关”），该结论是 （选填“正确”或“错误”）的。(3) 小磊在探究“动能大小与速度的关系”时将实验装置改成如图丙所示，利用质量相同的铁球将弹簧压缩不同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案是否可行？答： 。理由是 。A.铁球的质量相同，初速度不同B.铁球的质量相同，初速度相同C.铁球的质量不同，初速度不同D.铁球的质量不同，初速度相同6. 在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小明利用同一滑轮组先后提升不同重量的物体进行实验，如图甲和乙所示，不计空气阻力。实验测量的数据记录在表格中： 次数物重/N提升高度/m拉力/N绳端移动机械效率距离/m130.12.00.350%260.13.20.3 (1) 根据测量的实验数据，可计算出表格中的横线上应填的数据大小为 （用百分数表示）。(2) 分析实验数据，可初步得出的实验结论为：同一滑轮组的机械效率与 有关。(3) 小明在实验操作过程中发现：一边拉动弹簧测力计一边读数，非常不方便，因为这样弹簧测力计示数不稳定，为了方便读数，小明认为可以让弹簧测力计保持静止时读数，他的这种想法显然是错误的，因为他没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响，如果让弹簧测力计保持静止时读数，则所测出的滑轮组机械效率将比其真实值 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。(4) 如果不计绳重和摩擦，只是按照如图丙所示的绕绳方法组装滑轮组，并利用图丙方案提升相同重量的物体，对比甲图和图丙所示的滑轮组的机械效率，可知 甲 丙（选填“大于”“等于”或“小于”）。(5) 小明认为测量滑轮组机械效率时，可以不测量重物及绳子自由端移动的距离，只测出所提升的物重大小及匀速拉动绳子自由端的拉力就可以了。他的这种观点是 （选填“正确”或“不正确”）的。答案1. 【答案】(1) 相等；摩擦力(2) 快(3) 静止；匀速直线运动(4) 不是【解析】(1) 每次都从斜面上同一位置由静止释放，使小车运动到斜面底端时的速度相等；本实验中的“阻力”是指小车受到的摩擦力。(2) 小车在毛巾表面上滑行的距离最短，说明毛巾表面最粗糙，阻力最大，小车运动的距离就越近，这说明小车受到的阻力越大，速度减小得越快。(3) 牛顿第一定律的内容为：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。(4) 牛顿第一定律是在实验的基础上，通过推理得出的，不是用实验直接得出的。2. 【答案】(1) 控制变量法(2) 甲、丙(3) 大(4) 不需要；1.8 (5) 4 【解析】(1) 该实验主要采用的探究方法是控制变量法。(2) 由图 1 中甲、丙两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。(3) 由图 1 中甲、乙两图可知：当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。(4) 如图 1 中丁图所示的实验装置，A 相对于地面静止，受到的摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力，故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动；实验中小丽发现：当 F 为 3N 时，木块 A 相对于地面静止且长木板 B 刚好做匀速直线运动，根据二力平衡，fAB+f=3N，长木板 B 受到地面的摩擦力大小为：f=3N1.2N=1.8N。(5) 由图 4 知，69 秒物体做匀速直线运动，受到的拉力与滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，均为 4N，因压力大小和接触面粗糙程度不变，则受到滑动摩擦力大小不变，故物体 C 在第 4 秒时受到的滑动摩擦力大小为 4N。3. 【答案】(1) 不属于(2) B (3) 液体的深度(4) 丙、丁(5) 1000 【解析】(1) 压强计的左端是密闭的，不是连通器。(2) 在使用压强计前，U 型管两侧水面有高度差，调节方式是取下软管重新安装，使 U 型管两侧的液面相平。(3) 比较乙图、丙图，在相同液体中的不同深度处，U 型管两侧的液面高度差不相等，液体的压强不同，故可以得到：液体内部压强与液体的深度有关，液体深度越深，压强越大。(4) 比较丙、丁两图，在液体深度相同时，液体密度变大，液体压强变大，可以观察到 U 型管两边液面的高度差，可以得到：液体的压强与液体的密度有关。(5) 橡皮管内气体的压强与大气压强之差为：p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.1m=1000Pa。4. 【答案】(1) (2) G物F1=F2G空桶 (3) A(4) i 漂浮ii 木块浸在水中的深度iii 水h2h1h2h3 【解析】(1) 为了减小误差，在小桶接水前，应先测出其重力，所以合理的实验顺序为。(2) 物体受到的浮力等于重力减去弹簧测力计的拉力，所以图中两个步骤是为了测量浮力的大小，由实验过程可知，物体浸没在液体中受到的浮力：F浮=G物F1，物体排开液体的重力：G排=F2G空桶，如果满足：G物F1=F2G空桶，可以证明；浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。(3) 图中溢水杯内未盛满水，使得 G排 减小，测得浮力变小，对实验结果有影响，故选A；图中合金块未全部浸入水中，对实验结果没有影响；图中小桶内有少量水，小桶重力的两次示数之差仍为排开水的重力，不影响实验结果。(4) i 由题意可知，利用漂浮条件 F浮=G物，可以得到石块的质量，所以应将木块、木块和石块分别漂浮在水面；除了测量出甲、乙两种情况下木块浸入水中的深度，还要测量出图丙中木块浸入水中的深度 h3，设木块的底面积为 S，因为物体漂浮时，受到的浮力和自身的重力相等，由此可得：图 2 甲中：m水g=F浮1=水gV排=水gSh1，即 m水=水Sh1，图 2 乙中：(m木+m)g=F浮2=水gV排=水gSh2，即 m木+m=水Sh2； 可得，石块的质量：m=水(h2h1)S；图乙中木块排开水的体积：V排=Sh2，图丙中木块排开水的体积：V排=Sh3，物体浸没时排开水的体积和本身的体积相等，石块的体积：V=V排V排=Sh2Sh3=(h2h3)S；石块的密度：=mV=水(h2h1)S(h2h3)S=水h2h1h2h3。5. 【答案】(1) 相同；速度相同；小车推动木块运动距离的远近(2) 无关；错误(3) 可行；A【解析】(1) 让不同小车从斜面相同高度由静止滑下，控制小车的质量不同，使小车刚到水平面时的速度相同。通过比较小车推动木块运动距离的远近，来比较小车具有的动能。(2) 根据如图乙所示的实验情形，得出在速度相同的条件下，物体的动能与质量无关，该结论是错误的，因为小车在水平木板上所受摩擦力大小不同，无法根据小车通过距离比较小车动能大小。(3) 观察图丙的装置可知，若用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与弹性形变程度有关，所以弹簧弹性势能不同，转化为的铁球动能不同，铁球的初速度不同，推动木块移动的距离也不同，所以能完成实验探究，故A正确。6. 【答案】(1) 62.5% (2) 被提升物体的重力(3) 摩擦力；偏大(4) 等于(5) 正确【解析】(1) 根据测量的实验数据，第 2 次实验的机械效率为：=W有用W总=GhFs=6N0.1m3.2N0.3m=62.5%。(2) 从实验数据看，物体上升的高度相同，物重增大，机械效率提高，所以可以看出滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关。(3) 在弹簧测力计静止时读数，由于不会克服摩擦力，所以测得的拉力偏小，他的想法是不正确的，根据 W=Fs，求出的总功变小，故测出的机械效率将比真实值偏大。(4) 不计绳重和摩擦，只是按照如图丙所示的绕绳方法组装滑轮组，并利用图丙方案提升相同重量的物体，动滑轮的个数相同、物体的重力相等，绳子的缠绕方式不同，两装置中，提升相同的物体上升相同的高度时所做的有用功相同，提升动滑轮做的额外功相等，总功相等，由 =W有用W总 可知机械效率相等，可知 甲 等于 丙。(5) 只测出所提升的物重大小及匀速拉动绳子自由端的拉力，由滑轮组的绕绳方式可知 n，根据 =W有用W总=GhFs=GhFnh=GnF，可求机械效率，他的这种观点是正确的。