9.(4分)“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验,如图所示。

(1)如图甲所示,将一个木块放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向
(2)比较图甲和图乙可知,滑动摩擦力的大小与
(3)小文同学在做“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,进行了如下的改进。如图丙所示,将木块放在由电机驱动的水平传送带上,通过水平细绳,绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。电机顺时针转动,木块相对桌面静止时所受摩擦力的方向为
(1)如图甲所示,将一个木块放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向
匀速直线
拉动木块;(2)比较图甲和图乙可知,滑动摩擦力的大小与
压力大小
有关;(3)小文同学在做“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,进行了如下的改进。如图丙所示,将木块放在由电机驱动的水平传送带上,通过水平细绳,绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。电机顺时针转动,木块相对桌面静止时所受摩擦力的方向为
水平向右
。该装置的优点是木块处于静止状态,便于读数
。(说出一条即可)答案
9.(1)匀速直线
(2)压力大小
(3)水平向右 木块处于静止状态,便于读数
(2)压力大小
(3)水平向右 木块处于静止状态,便于读数
解析
【分析】
本题围绕“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验展开,解题思路如下:
1. 第(1)问:实验需利用二力平衡原理,只有当木块做匀速直线运动时,水平方向的拉力与滑动摩擦力才是一对平衡力,大小相等,因此需匀速直线拉动木块,才能通过测力计示数得到摩擦力大小。
2. 第(2)问:对比甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,乙图中木块对木板的压力更大,测力计示数更大,通过控制变量法,可得出滑动摩擦力与压力大小有关的结论。
3. 第(3)问:分析丙图时,传送带顺时针转动,木块相对传送带向左运动,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,故摩擦力水平向右;该装置中木块静止,无需匀速拉动传送带,弹簧测力计静止便于读数,操作更简便。
【解析】
(1) 实验中,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,此时木块处于平衡状态,根据二力平衡,拉力大小等于滑动摩擦力大小,因此需匀速直线拉动木块。
(2) 甲、乙两图中,接触面粗糙程度相同,乙图中木块对木板的压力更大,弹簧测力计示数更大,说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3) 电机顺时针转动时,传送带向右运动,木块相对传送带向左运动,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,故木块所受摩擦力方向水平向右;该装置中木块始终静止,不需要匀速拉动传送带,弹簧测力计处于静止状态,便于准确读数。
【答案】
(1)匀速直线 (2)压力大小 (3)水平向右;木块处于静止状态,便于读数
【知识点】
滑动摩擦力、二力平衡、摩擦力方向
【点评】
本题是探究滑动摩擦力影响因素的基础实验题,重点考查二力平衡的应用、控制变量法的使用,以及对改进实验装置的分析,注重实验原理和装置的理解,属于常规实验考点。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验展开,解题思路如下:
1. 第(1)问:实验需利用二力平衡原理,只有当木块做匀速直线运动时,水平方向的拉力与滑动摩擦力才是一对平衡力,大小相等,因此需匀速直线拉动木块,才能通过测力计示数得到摩擦力大小。
2. 第(2)问:对比甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,乙图中木块对木板的压力更大,测力计示数更大,通过控制变量法,可得出滑动摩擦力与压力大小有关的结论。
3. 第(3)问:分析丙图时,传送带顺时针转动,木块相对传送带向左运动,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,故摩擦力水平向右;该装置中木块静止,无需匀速拉动传送带,弹簧测力计静止便于读数,操作更简便。
【解析】
(1) 实验中,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,此时木块处于平衡状态,根据二力平衡,拉力大小等于滑动摩擦力大小,因此需匀速直线拉动木块。
(2) 甲、乙两图中,接触面粗糙程度相同,乙图中木块对木板的压力更大,弹簧测力计示数更大,说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3) 电机顺时针转动时,传送带向右运动,木块相对传送带向左运动,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,故木块所受摩擦力方向水平向右;该装置中木块始终静止,不需要匀速拉动传送带,弹簧测力计处于静止状态,便于准确读数。
【答案】
(1)匀速直线 (2)压力大小 (3)水平向右;木块处于静止状态,便于读数
【知识点】
滑动摩擦力、二力平衡、摩擦力方向
【点评】
本题是探究滑动摩擦力影响因素的基础实验题,重点考查二力平衡的应用、控制变量法的使用,以及对改进实验装置的分析,注重实验原理和装置的理解,属于常规实验考点。
【难度系数】
0.6
10.(7分)小华利用压强计等装置探究液体压强与液体密度和深度的关系。

(1)在检查器材时,发现U形管两边液面如图甲所示,调节的方法是
A.将右侧管中高出的液体倒出
B.向右侧管中倒入部分液体
C.取下软管重新安装
(2)实验前,小华用手轻压探头的橡皮膜,同时观察U形管两侧液面是否有
(3)比较图乙中的
(4)小华发现用图丙所示的装置不仅可以探究液体内部压强的特点,还可以用它测量未知液体的密度,于是他进行了如下操作:
①往左侧加入深度为$h_1$的水,测得左侧水面到橡皮膜中心的深度为$h_2$;
②接着往右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜
③测得待测液体液面到容器底的深度为$h_3$,液面到橡皮膜中心的深度为$h_4$;
④小明选择相关的物理量,推导出待测液体密度的表达式为$\rho=\frac{h_2}{h_4}\rho_{\mathrm{水}}$(水的密度用$\rho_{\mathrm{水}}$表示)。
(1)在检查器材时,发现U形管两边液面如图甲所示,调节的方法是
C
(填选项字母)。A.将右侧管中高出的液体倒出
B.向右侧管中倒入部分液体
C.取下软管重新安装
(2)实验前,小华用手轻压探头的橡皮膜,同时观察U形管两侧液面是否有
高度差
,其目的是检查压强计的气密性
。(3)比较图乙中的
①②
两图,可以得到液体内部压强的大小与液体的深度有关;比较②③
两图,可以得到液体内部的压强大小与液体的密度有关。(4)小华发现用图丙所示的装置不仅可以探究液体内部压强的特点,还可以用它测量未知液体的密度,于是他进行了如下操作:
①往左侧加入深度为$h_1$的水,测得左侧水面到橡皮膜中心的深度为$h_2$;
②接着往右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜
变平
;③测得待测液体液面到容器底的深度为$h_3$,液面到橡皮膜中心的深度为$h_4$;
④小明选择相关的物理量,推导出待测液体密度的表达式为$\rho=\frac{h_2}{h_4}\rho_{\mathrm{水}}$(水的密度用$\rho_{\mathrm{水}}$表示)。
答案
10.(1)C
(2)高度差 检查压强计的气密性
(3)①② ②③
(4)变平 $\frac{h_2}{h_4}\rho_{\mathrm{水}}$
(2)高度差 检查压强计的气密性
(3)①② ②③
(4)变平 $\frac{h_2}{h_4}\rho_{\mathrm{水}}$
解析
【分析】
本题围绕液体压强的探究实验展开,需结合压强计的使用方法、控制变量法的应用、液体压强公式的推导来解题。
(1) 检查压强计时,若U形管液面不平,是软管内气压与外界不等导致,需通过取下软管重新安装使液面相平;
(2) 实验前轻压橡皮膜,观察U形管液面变化,目的是判断压强计是否漏气;
(3) 探究压强与深度的关系时,控制液体密度相同,改变深度;探究压强与密度的关系时,控制深度相同,改变液体密度;
(4) 橡皮膜变平时,两侧液体压强相等,结合液体压强公式推导待测液体密度。
【解析】
(1) 若U形管两侧液面初始不平,说明软管内封闭气体压强与外界大气压不一致,调节方法是取下软管重新安装,使U形管两侧液面相平,故选C;
(2) 实验前用手轻压探头橡皮膜,观察U形管两侧液面是否有高度差,若有高度差说明压强计气密性良好,若无则漏气,因此目的是检查压强计的气密性;
(3) 探究液体压强与深度的关系,需控制液体密度相同,改变深度,图乙中①②均为水(密度相同),金属盒深度不同,故比较①②;探究液体压强与密度的关系,需控制深度相同,改变液体密度,②和③中金属盒深度相同,液体分别为水和盐水,故比较②③;
(4) 当橡皮膜变平时,左右两侧液体压强相等,左侧水的压强$p_{水}=\rho_{水}gh_{2}$,右侧待测液体压强$p_{液}=\rho_{液}gh_{4}$,由$p_{水}=p_{液}$得$\rho_{水}gh_{2}=\rho_{液}gh_{4}$,约去$g$后解得$\rho_{液}=\frac{h_{2}}{h_{4}}\rho_{水}$,因此步骤②需直到橡皮膜变平。
【答案】
(1)C;(2)高度差;检查压强计的气密性;(3)①②;②③;(4)变平
【知识点】
液体压强特点;压强计的使用;密度计算
【点评】
本题是液体压强探究的基础实验题,考查压强计调节、控制变量法应用、液体压强公式推导,侧重对基础知识点的考查,难度适中。
【难度系数】
0.7
本题围绕液体压强的探究实验展开,需结合压强计的使用方法、控制变量法的应用、液体压强公式的推导来解题。
(1) 检查压强计时,若U形管液面不平,是软管内气压与外界不等导致,需通过取下软管重新安装使液面相平;
(2) 实验前轻压橡皮膜,观察U形管液面变化,目的是判断压强计是否漏气;
(3) 探究压强与深度的关系时,控制液体密度相同,改变深度;探究压强与密度的关系时,控制深度相同,改变液体密度;
(4) 橡皮膜变平时,两侧液体压强相等,结合液体压强公式推导待测液体密度。
【解析】
(1) 若U形管两侧液面初始不平,说明软管内封闭气体压强与外界大气压不一致,调节方法是取下软管重新安装,使U形管两侧液面相平,故选C;
(2) 实验前用手轻压探头橡皮膜,观察U形管两侧液面是否有高度差,若有高度差说明压强计气密性良好,若无则漏气,因此目的是检查压强计的气密性;
(3) 探究液体压强与深度的关系,需控制液体密度相同,改变深度,图乙中①②均为水(密度相同),金属盒深度不同,故比较①②;探究液体压强与密度的关系,需控制深度相同,改变液体密度,②和③中金属盒深度相同,液体分别为水和盐水,故比较②③;
(4) 当橡皮膜变平时,左右两侧液体压强相等,左侧水的压强$p_{水}=\rho_{水}gh_{2}$,右侧待测液体压强$p_{液}=\rho_{液}gh_{4}$,由$p_{水}=p_{液}$得$\rho_{水}gh_{2}=\rho_{液}gh_{4}$,约去$g$后解得$\rho_{液}=\frac{h_{2}}{h_{4}}\rho_{水}$,因此步骤②需直到橡皮膜变平。
【答案】
(1)C;(2)高度差;检查压强计的气密性;(3)①②;②③;(4)变平
【知识点】
液体压强特点;压强计的使用;密度计算
【点评】
本题是液体压强探究的基础实验题,考查压强计调节、控制变量法应用、液体压强公式推导,侧重对基础知识点的考查,难度适中。
【难度系数】
0.7
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