【2022年暑假精細(xì)復(fù)習(xí) 】專項綜合全練（五）實驗探究 人教版八年級物理下冊

專項綜合全練(五)實驗探究類型一“實驗推理法”在“探究阻力對物體運動的影響”實驗中的應(yīng)用1.(2021湖北荊州松滋期末)小秋為探究“運動與力的關(guān)系”，設(shè)計了如圖1所示的斜面實驗。讓同一小車滑到接觸面分別為毛巾、棉布和木板的水平面上，觀察小車在水平面上滑行的距離。(1)為了使小車滑到水平面時的速度相同，實驗時應(yīng)讓小車從同一斜面的________由靜止自由滑下。(2)比較甲、乙、丙三次實驗，發(fā)現(xiàn)阻力越小，小車滑行的距離就越遠(yuǎn)，小車運動的速度改變得就越________(選填“快”或“慢”)。(3)伽利略對類似的實驗進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步推測：如果水平面光滑，小車在運動時不受阻力，則小車將在水平面上一直做勻速直線運動，說明運動的物體________力來維持(選填“需要”或“不需要”)。(4)牛頓在伽利略等人的研究成果上概括出了牛頓第一定律。該定律________。A.能用實驗直接驗證B.不能用實驗直接驗證，所以不能確定這個定律是否正確C.是在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步的科學(xué)推理概括得出的(5)另一組同學(xué)在做探究“阻力對物體運動的影響”實驗時，發(fā)現(xiàn)運動的小車在棉布和木板上都沖出了水平板面，在原裝置不變的情況下你建議他們怎樣改進(jìn)？答：________________________________________________________________________________。類型二“探究影響滑動摩擦力大小的因素”中的實驗改進(jìn)2.(2021四川眉山中考)在探究“影響滑動摩擦力大小因素”的實驗中，器材有：木板、鐵塊、木塊和彈簧測力計。圖2(1)物理興趣小組的同學(xué)進(jìn)行了如下操作：a.如圖2甲所示，將鐵塊平放在木板表面上，用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動鐵塊，彈簧測力計的示數(shù)為F1=1.2N；b.如圖乙所示，將木塊疊放在鐵塊正上方，用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動鐵塊，彈簧測力計的示數(shù)為F2=1.6N；c.如圖丙所示，將鐵塊疊放在木塊正上方，用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動木塊，彈簧測力計的示數(shù)為F3=1.8N。分析以上操作：①操作a和b是為了探究滑動摩擦力大小跟________的關(guān)系；②比較操作b和c可得鐵塊表面比木塊表面________些(2)在老師的指導(dǎo)下物理興趣小組的同學(xué)改進(jìn)了該實驗，如圖丁所示。當(dāng)用力F4=3N拉動長木板在水平桌面上運動，鐵塊保持靜止?fàn)顟B(tài)時，彈簧測力計的示數(shù)為1N。①此時鐵塊受到摩擦力的大小為________N,方向為水平________；②按圖丁所示的實驗裝置進(jìn)行實驗有較多的優(yōu)點，請列舉兩條：______________________________________；________________________________________。類型三“轉(zhuǎn)換法”在研究“液體內(nèi)部壓強”中的應(yīng)用3.(2021湖南常德中考)如圖3在“研究液體內(nèi)部的壓強”的探究活動中(U形管所裝液體是水)：圖3(1)甲圖中的壓強計是通過觀察U形管中液面高度差的大小來反映________的大??；(2)小明在探究過程中，發(fā)現(xiàn)U形管中的液面高度差不變，說明________；(3)儀器調(diào)試好后進(jìn)行實驗，得到乙、丙、丁圖的結(jié)果，由圖可知，在同一深度，液體內(nèi)部向各個方向的壓強________；(4)比較丁圖和戊圖，說明同一深度，液體壓強還與________有關(guān)；(5)在戊圖中，U形管左右兩側(cè)液面高度差h=5cm,則壓強計所測之處的液體壓強是________Pa。類型四“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”與“阿基米德原理”的應(yīng)用4.(2021廣東珠海香洲一模)小海探究影響浮力大小的因素，實驗過程如圖4甲所示。(假設(shè)金屬塊緩慢下降，ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)圖4請根據(jù)實驗過程，回答：(1)金屬塊浸沒在水中受到的浮力大小為________N；(2)分析________兩圖可知浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)；(3)分析d、e兩圖可知：浮力大小與________有關(guān)；硫酸銅溶液的密度是________kg/m3；(4)小珠想利用浮力知識粗略測量某未知液體的密度，于是找來了刻度尺、水、水槽、粗細(xì)均勻的薄玻璃杯等器材，進(jìn)行如下實驗：①向水槽中加適量水，把空杯放人水中，如圖乙a所示，用刻度尺測得杯浸入水中的深度h1.②向杯中緩緩倒人未知液體，杯會慢慢下沉，下沉過程中杯受到的浮力________(選填“變大”、“不變”或“變小”)。當(dāng)停止倒液體，杯靜止，如圖乙b所示，測得此時杯浸入水的深度h2。③從水槽中取出杯，測得________的深度h3。④未知液體密度為ρ液=________(已知水的密度為ρ水，用h1、h2、h3、ρ水表示)。類型五探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)5.(2021廣東佛山高明模擬)在“探究影響動能大小的因素”實驗中，如圖5甲、乙、丙所示，讓質(zhì)量為m、2m的兩個鋼球分別從斜面上由靜止?jié)L下，鋼球撞擊放在水平木板上的木塊，使木塊滑動，虛線位置為木塊滑動一段距離后停止的位置。(1)實驗通過觀察木塊被撞后移動________的大小，可比較出鋼球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷鋼球動能的大小，這種研究問題的方法叫________。(2)實驗中，質(zhì)量為m、2m的鋼球分別推動同一木塊在同一水平面上運動時，木塊受到的摩擦力分別為f1、f2,則f1________f2(選填“>”“<”或“=”)。木塊在水平面上克服摩擦力做功的過程中功率________(選填“變大”“變小”或“不變”)。(3)若在進(jìn)行甲、乙兩圖實驗時，乙圖中木塊被撞后滑出木板，為了使木塊不滑出木板，需改進(jìn)乙圖實驗，再與甲圖實驗對比。在不改變木板長度的情況下，可行的操作是________。(填寫正確選項的字母)A.換用質(zhì)量更小的鋼球 B.給水平木板鋪上毛巾 C.適當(dāng)降低鋼球的高度 D.換用一個較重的木塊(4)實驗后，同學(xué)們聯(lián)想到在交通事故中，造成安全隱患的因素有汽車的“超載”與“超速”，進(jìn)一步想知道，在影響物體動能大小的因素中，哪個對動能影響更大，于是又進(jìn)行了實驗測定，得到數(shù)據(jù)如表：分析表格中對應(yīng)的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)發(fā)生交通事故時，________造成的危害更嚴(yán)重(選填“超載”或“超速”)。類型六測量滑輪組的機械效率6.(2021河北唐山一模)某實驗小組用圖6中實驗裝置探究“影響滑輪組機械效率的因素”，實驗中每個鉤碼重2N,g=10N/kg,實驗測得的數(shù)據(jù)如表所示：(1)在實驗中，測量繩子自由端拉力F時，應(yīng)盡量豎直向上________拉動彈簧測力計。(2)第1次實驗測得的機械效率為________(保留整數(shù))，第4次實驗是用________(選填“a”、“b”或“c”)圖裝置做的。(3)分析比較“1、2”次實驗數(shù)據(jù)、“1、5”次實驗數(shù)據(jù)、“3、4”次實驗數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論是____________________________________________________________________。(4)根據(jù)第3次實驗數(shù)據(jù)判斷，本次實驗中是否存在摩擦力？________(選填“是”或“否”)。【拓展】(5)在測量某個摩擦較大的滑輪組機械效率時，小明說，在用彈簧測力計測繩子自由端拉力大小時邊拉動彈簧測力計邊讀數(shù)不容易觀察，他提出的建議是讓彈簧測力計拉著繩子自由端不動，這樣讀數(shù)就容易了。請你對小明說法的科學(xué)性做出評價：____________________________________________________________________。

【參考答案及解析】專項綜合全練(五)實驗探究1.【答案】(1)同一高度(2)慢(3)不需要(4)C(5)降低小車下滑的高度【解析】(1)為了使小車在滑到水平面時的速度相同，在實驗中應(yīng)讓小車從同一斜面的同一高度由靜止開始滑下；(2)實驗中發(fā)現(xiàn)：小車在毛巾表面上滑行的距離最短，在木板上滑行的距離最遠(yuǎn)，說明小車受到的阻力越小，速度減小得越慢；(3)通過推理可知，若水平面絕對光滑，即小車不受摩擦力，則小車將做勻速直線運動，說明運動的物體不需要力來維持；(4)牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上通過進(jìn)一步推理概括出來的，不能用實驗來驗證，但是個正確的定律，故正確；(5)小車從斜面高處下滑到水平面時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，要減小小車運動到水平面時的速度，可降低小車下滑的高度。2.【答案】(1)①壓力大?、诠饣?2)①1向左②不需要長木板做勻速直線運動彈簧測力計相對桌面靜止，示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)【解析】(1)①操作a和b控制兩接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，是為了探究滑動摩擦力大小跟壓力大小的關(guān)系；②比較操作b和c可知，壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，丙圖彈簧測力計的示數(shù)大，滑動摩擦力大，說明鐵塊表面比木塊表面更光滑；(2)①將實驗裝置改成如圖丁所示，鐵塊相對水平桌面處于靜止?fàn)顟B(tài)時，彈簧測力計的拉力與鐵塊受到的摩擦力為一對平衡力，此時彈簧測力計的示數(shù)等于鐵塊受到的摩擦力，所以鐵塊受到的摩擦力大小為f=F=1N,方向水平向左；②如圖丁所示的實驗裝置，拉動長木板向左運動，鐵塊相對水平桌面處于靜止?fàn)顟B(tài)時，鐵塊受到的測力計的拉力與長木板施加的摩擦力為一對平衡力，大小相等，故該裝置的優(yōu)點是不需要長木板做勻速直線運動，且彈簧測力計相對桌面靜止，示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)。3.【答案】(1)液體壓強(2)裝置氣密性不好(3)相等(4)液體密度(5)500【解析】(1)U形管中液面的高度差反映了液體壓強的大小，用到了轉(zhuǎn)換法的思想；(2)實驗探究過程中，發(fā)現(xiàn)U形管中的液面高度差不變，說明裝置漏氣，氣密性不好；(3)由乙、丙、丁三圖可知，在同一深度，U形管中液面高度差相同，說明同種液體內(nèi)部向各個方向的壓強相等；(4)由丁圖和戊圖可知，在同一深度時，U形管中液面高度差不相同，說明液體壓強與液體的密度有關(guān)；(5)壓強計所測之處的液體壓強：p＝ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pao4.【答案】(1)2(2)c、d(3)排開液體的密度2.2×103(4)②變大③玻璃杯中液體④eq\f(h2－h(huán)1,h3)×ρ水【解析】(1)金屬塊浸沒在水中時，受到的浮力為：F浮=G－F示=F1－F3=8N－6N=2N；(2)如圖甲中c、d,液體密度相同，金屬塊排開液體體積相同，金屬塊浸沒在水中的深度不同，但彈簧測力計示數(shù)相同，所以浮力大小跟物體浸沒在液體中的深度無關(guān)；(3)分析d、e兩圖，液體密度不同，金屬塊排開液體的體積相同，彈簧測力計的示數(shù)不同，所以浮力大小與排開液體的密度有關(guān)；金屬塊浸沒在水中時，V金=V排＝eq\f(F浮,ρ水g)＝eq\f(2N,1.0×103kg/m3×10N/kg)=2×10-4m3,金屬塊浸沒在硫酸銅溶液中時V′=V金=2×104m3,F浮′=G－F示′=F1－F5=8N－3.6N=4.4N,硫酸銅溶液的密度為：ρ硫酸銅=eq\f(F浮′,gV排′)＝eq\f(4.4N,10N/kg×2×10-4m3)=2.2×103kg/m3；(4)②向杯中緩緩倒入未知液體，杯會慢慢下沉，下沉過程中杯子排開水的體積變大，杯子受到的浮力變大；③因為要知道未知液體的體積，所以需要測玻璃杯中液體的深度；④空杯放入水中豎直漂浮，空杯的重力等于浮力，可得G杯=F浮=ρ水gSh1,杯和液體整體漂浮在水中，杯和液體受到的總浮力等于重力，可得G杯+ρ液=F浮′=ρ水gh2,即：ρ水gSh1+ρ液gSh3=ρ水gSh2,解得ρ液=eq\f(h2－h(huán)1,h3)×ρ水.5.【答案】(1)距離轉(zhuǎn)換法(2)=變小(3)C(4)超速【解析】(1)實驗通過觀察木塊滑動距離來比較動能的大小，這種物理方法叫做轉(zhuǎn)換法；(2)木塊在水平面上滑動時，受到水平面的摩擦力是滑動摩擦力，與壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，二者不變，滑動摩擦力不變；由P=fv可知，滑動摩擦力f不變，速度減小，木塊在水平面上滑動時，克服摩擦力做功的功率變??；(3)換用質(zhì)量更小的鋼球，不能與甲控制相同的質(zhì)量，故A不符合題意；給水平木板鋪上毛巾，不能與甲控制相同的接觸面，故不符合題意；適當(dāng)降低鋼球的高度，小球的動能減小，撞擊木塊前進(jìn)的距離變小，就不會掉落了，故符合題意；換用一個較重的木塊，不能與甲控制木塊相同的質(zhì)量，無法利用木塊被撞擊后滑動距離來比較動能的大小，故D不符合題意；(4)由表中實驗數(shù)據(jù)可知，在同等條件下速度對物體的動能影響更大，當(dāng)發(fā)生交通事故時，由此造成的危害更嚴(yán)重。6.【答案】(1)勻速(2)67%c(3)被提升的重物越重，動滑輪越輕，機械效率越高；機械效率與重物被提升的高度無關(guān)(4)否(5)見解析【解析】(1)在實驗中，測繩端拉力F時，應(yīng)盡量豎直向上勻速拉動彈簧測力計；(2)第1次實驗測得的機械效率為：η=eq\f(W有用,W用)＝eq\f(Gh,Fs)＝eq\f(4N×0.1m,2.0N×0.3m)≈67%；第4次實驗繩子的有效段數(shù)：n=eq\f(s′,h′)＝eq\f(1.0m,0.2m)=5,故是用圖c裝置做的；(3)分析比較“1、2”次實驗數(shù)據(jù)可知，動滑輪的質(zhì)量相同，物體的重力不同，機械效率不同，物體的重力越大，機械效率越高；分析比較“3、4”次實驗數(shù)據(jù)可知，動滑輪的質(zhì)量相同，物體的重力相同，鉤碼上升的高度不同，機械效率相同