24.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。

(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与
(3)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好。图丁实验中
(4)在甲实验中,若木块所受拉力突然变大,木块做加速运动时,其所受摩擦力
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小
等于
(选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与
压力
有关;甲、丙
两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。(3)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好。图丁实验中
不一定
(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。(4)在甲实验中,若木块所受拉力突然变大,木块做加速运动时,其所受摩擦力
不变
(选填“变大”“变小”或“不变”)。答案
24.(1)等于 (2)压力 甲、丙 (3)不一定 (4)不变
解析
【分析】
本题围绕“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验展开,需结合二力平衡、控制变量法、滑动摩擦力的决定因素分析各问题:
1. 第(1)问:匀速拉动木块时,木块做匀速直线运动,水平方向受拉力和滑动摩擦力,根据二力平衡,两力大小相等,因此滑动摩擦力等于弹簧测力计示数。
2. 第(2)问:甲、乙实验接触面粗糙程度相同,压力不同,滑动摩擦力不同,说明滑动摩擦力与压力有关;探究滑动摩擦力与粗糙程度的关系,需控制压力相同,改变粗糙程度,甲、丙符合条件。
3. 第(3)问:丁图中木块静止,水平方向受测力计拉力和滑动摩擦力,始终平衡,与长木板是否匀速无关,因此不一定匀速拉动长木板。
4. 第(4)问:滑动摩擦力仅由压力和接触面粗糙程度决定,拉力变大时,这两个因素不变,故摩擦力不变。
【解析】
(1) 用弹簧测力计水平匀速拉动木块时,木块处于平衡状态,水平方向的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,故填“等于”。
(2) 甲、乙两实验,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,乙中压力更大,滑动摩擦力更大,说明滑动摩擦力大小与压力有关;探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,需控制压力相同,改变接触面粗糙程度,甲和丙实验符合要求,故填“压力”“甲、丙”。
(3) 图丁中,木块保持静止,水平方向受到的弹簧测力计拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小始终相等,与长木板是否匀速运动无关,因此不一定匀速拉动长木板,故填“不一定”。
(4) 滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,木块加速运动时,压力和接触面粗糙程度均未改变,所以滑动摩擦力不变,故填“不变”。
【答案】
(1)等于 (2)压力;甲、丙 (3)不一定 (4)不变
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡;控制变量法
【点评】
本题是探究滑动摩擦力影响因素的经典实验题,重点考查二力平衡的应用、控制变量法的运用以及滑动摩擦力的决定因素,丁装置的改进是难点,需理解静止时受力平衡的特点,整体难度适中,学生掌握基础知识点即可解答。
【难度系数】
0.3
本题围绕“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验展开,需结合二力平衡、控制变量法、滑动摩擦力的决定因素分析各问题:
1. 第(1)问:匀速拉动木块时,木块做匀速直线运动,水平方向受拉力和滑动摩擦力,根据二力平衡,两力大小相等,因此滑动摩擦力等于弹簧测力计示数。
2. 第(2)问:甲、乙实验接触面粗糙程度相同,压力不同,滑动摩擦力不同,说明滑动摩擦力与压力有关;探究滑动摩擦力与粗糙程度的关系,需控制压力相同,改变粗糙程度,甲、丙符合条件。
3. 第(3)问:丁图中木块静止,水平方向受测力计拉力和滑动摩擦力,始终平衡,与长木板是否匀速无关,因此不一定匀速拉动长木板。
4. 第(4)问:滑动摩擦力仅由压力和接触面粗糙程度决定,拉力变大时,这两个因素不变,故摩擦力不变。
【解析】
(1) 用弹簧测力计水平匀速拉动木块时,木块处于平衡状态,水平方向的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,故填“等于”。
(2) 甲、乙两实验,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,乙中压力更大,滑动摩擦力更大,说明滑动摩擦力大小与压力有关;探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,需控制压力相同,改变接触面粗糙程度,甲和丙实验符合要求,故填“压力”“甲、丙”。
(3) 图丁中,木块保持静止,水平方向受到的弹簧测力计拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小始终相等,与长木板是否匀速运动无关,因此不一定匀速拉动长木板,故填“不一定”。
(4) 滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,木块加速运动时,压力和接触面粗糙程度均未改变,所以滑动摩擦力不变,故填“不变”。
【答案】
(1)等于 (2)压力;甲、丙 (3)不一定 (4)不变
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡;控制变量法
【点评】
本题是探究滑动摩擦力影响因素的经典实验题,重点考查二力平衡的应用、控制变量法的运用以及滑动摩擦力的决定因素,丁装置的改进是难点,需理解静止时受力平衡的特点,整体难度适中,学生掌握基础知识点即可解答。
【难度系数】
0.3
25.在探究“液体内部压强与哪些因素有关”实验中。

(1)图甲所示压强计
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,如图甲所示,那么应该通过下列哪种方法进行调节
A.向U形管内加入适量水
B.拆除软管并重新安装
(3)比较实验乙、丙两图可知:液体密度相同时,液体越深,压强越
(4)如图丁,为了使压强计的金属盒在同种液体、同一深度处时,U形管内的液面高度差增大一点,U形管应
A.改注酒精
B.改注水银
C.用内径更细的U形管
(5)在学习液体压强后,小张使用了如图戊所示的实验装置,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔。当容器左、右两侧分别加入两种不同的液体,液面稳定后,橡皮膜形变如图戊所示,左右两侧液体对橡皮膜的压强$ p_{\mathrm{左}} $
(6)如图戊所示,当左侧注入的是水,橡皮膜距离水面$ h_A $。右侧注入液体B,橡皮膜距离液体B液面$ h_B $时,橡皮膜不发生形变,右侧液体密度$ \rho_B = $
(1)图甲所示压强计
不是
(选填“是”或“不是”)连通器。(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,如图甲所示,那么应该通过下列哪种方法进行调节
B
。A.向U形管内加入适量水
B.拆除软管并重新安装
(3)比较实验乙、丙两图可知:液体密度相同时,液体越深,压强越
大
。(4)如图丁,为了使压强计的金属盒在同种液体、同一深度处时,U形管内的液面高度差增大一点,U形管应
A
(选填“A”“B”或“C”)。A.改注酒精
B.改注水银
C.用内径更细的U形管
(5)在学习液体压强后,小张使用了如图戊所示的实验装置,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔。当容器左、右两侧分别加入两种不同的液体,液面稳定后,橡皮膜形变如图戊所示,左右两侧液体对橡皮膜的压强$ p_{\mathrm{左}} $
=
$ p_{\mathrm{右}} $(选填“>”“<”或“=”)。(6)如图戊所示,当左侧注入的是水,橡皮膜距离水面$ h_A $。右侧注入液体B,橡皮膜距离液体B液面$ h_B $时,橡皮膜不发生形变,右侧液体密度$ \rho_B = $
$\frac{\rho_水 h_A}{h_B}$
(用$ h_A $、$ h_B $、$ \rho_{\mathrm{水}} $表示)。答案
25.(1)不是 (2)B (3)大 (4)A (5)= (6)$\frac{\rho_水 h_A}{h_B}$
解析
【分析】
本题围绕液体内部压强的探究实验展开,需结合连通器定义、压强计使用方法、液体压强规律及公式分析各问题:
1. 连通器需满足“上端开口、底部连通”,据此判断压强计是否为连通器;
2. 压强计使用前U形管有高度差,是因为软管内气压与大气压不等,需拆除软管重新安装使U形管两端通大气;
3. 乙、丙两图控制液体密度相同,改变深度,通过U形管液面差判断压强与深度的关系;
4. 同种液体同一深度压强相同,根据Δh=p/(ρg),要增大液面差需换密度更小的U形管内液体;
5. 橡皮膜的形变由两侧压强决定,稳定时两侧压强相等;
6. 橡皮膜不形变时两侧压强相等,利用液体压强公式p=ρgh推导右侧液体密度。
【解析】
(1) 连通器的定义是上端开口、底部相互连通的容器。压强计的U形管一端通过软管与金属盒相连,金属盒端并非开口状态,因此压强计不是连通器。
(2) 压强计使用前U形管内有高度差,说明软管内气压与大气压不相等,应拆除软管并重新安装,使U形管两端均与大气相通,液面即可相平,故选B。
(3) 乙、丙两图中,液体均为水(密度相同),丙图中金属盒在液体中的深度更大,U形管液面高度差更大,说明液体压强更大,因此可得:液体密度相同时,液体越深,压强越大。
(4) 根据液体压强公式p=ρgh,当压强p一定时,U形管内液面高度差Δh=p/(ρg),ρ越小则Δh越大。酒精密度小于水,水银密度大于水,内径不影响液面差,因此要增大液面差,应改注酒精,故选A。
(5) 橡皮膜的形变由左右两侧液体对其的压强决定,当橡皮膜稳定(不发生形变)时,两侧压强相等,因此p左=p右。
(6) 当橡皮膜不发生形变时,左右两侧压强相等,即p左=p右,根据p=ρgh可得:ρ水ghA=ρBghB,两边约去g,解得ρB=$\frac{\rho_水 h_A}{h_B}$。
【答案】
(1)不是 (2)B (3)大 (4)A (5)= (6)$\frac{\rho_水 h_A}{h_B}$
【知识点】
液体内部压强、连通器、液体压强公式
【点评】
本题考查液体内部压强的核心知识点,涵盖连通器判断、压强计操作、液体压强规律应用及公式推导,实验设计典型,注重对学生实验原理和公式应用能力的考查,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕液体内部压强的探究实验展开,需结合连通器定义、压强计使用方法、液体压强规律及公式分析各问题:
1. 连通器需满足“上端开口、底部连通”,据此判断压强计是否为连通器;
2. 压强计使用前U形管有高度差,是因为软管内气压与大气压不等,需拆除软管重新安装使U形管两端通大气;
3. 乙、丙两图控制液体密度相同,改变深度,通过U形管液面差判断压强与深度的关系;
4. 同种液体同一深度压强相同,根据Δh=p/(ρg),要增大液面差需换密度更小的U形管内液体;
5. 橡皮膜的形变由两侧压强决定,稳定时两侧压强相等;
6. 橡皮膜不形变时两侧压强相等,利用液体压强公式p=ρgh推导右侧液体密度。
【解析】
(1) 连通器的定义是上端开口、底部相互连通的容器。压强计的U形管一端通过软管与金属盒相连,金属盒端并非开口状态,因此压强计不是连通器。
(2) 压强计使用前U形管内有高度差,说明软管内气压与大气压不相等,应拆除软管并重新安装,使U形管两端均与大气相通,液面即可相平,故选B。
(3) 乙、丙两图中,液体均为水(密度相同),丙图中金属盒在液体中的深度更大,U形管液面高度差更大,说明液体压强更大,因此可得:液体密度相同时,液体越深,压强越大。
(4) 根据液体压强公式p=ρgh,当压强p一定时,U形管内液面高度差Δh=p/(ρg),ρ越小则Δh越大。酒精密度小于水,水银密度大于水,内径不影响液面差,因此要增大液面差,应改注酒精,故选A。
(5) 橡皮膜的形变由左右两侧液体对其的压强决定,当橡皮膜稳定(不发生形变)时,两侧压强相等,因此p左=p右。
(6) 当橡皮膜不发生形变时,左右两侧压强相等,即p左=p右,根据p=ρgh可得:ρ水ghA=ρBghB,两边约去g,解得ρB=$\frac{\rho_水 h_A}{h_B}$。
【答案】
(1)不是 (2)B (3)大 (4)A (5)= (6)$\frac{\rho_水 h_A}{h_B}$
【知识点】
液体内部压强、连通器、液体压强公式
【点评】
本题考查液体内部压强的核心知识点,涵盖连通器判断、压强计操作、液体压强规律应用及公式推导,实验设计典型,注重对学生实验原理和公式应用能力的考查,难度适中。
【难度系数】
0.6
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