登录
c. 取下棉布,将塑料板铺在木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,传感器全程采集小车$s-t$图像。
(1)以上实验步骤中存在错误的步骤是________。(填字母)
(2)纠正错误后,3次实验图像如图乙所示,小明发现图像在$0～t_0$时间段内完全重合,说明该小车每次进入水平面的速度________;小车在塑料板表面运动的$s-t$图像是图________,在毛巾表面运动的路程是$\_\_\_\_\_\_\mathrm{cm}$。
(3)进一步分析可知,三次实验中小车在水平面上速度减小量________(选填“相同”或“不同”)。由图像可知:小车在水平面上所受阻力越小,小车速度减小得越________(选填“快”或“慢”),由此推出运动的小车不受阻力作用时,将做________运动。
(1)以上实验步骤中存在错误的步骤是________。(填字母)
(2)纠正错误后,3次实验图像如图乙所示,小明发现图像在$0～t_0$时间段内完全重合,说明该小车每次进入水平面的速度________;小车在塑料板表面运动的$s-t$图像是图________,在毛巾表面运动的路程是$\_\_\_\_\_\_\mathrm{cm}$。
(3)进一步分析可知,三次实验中小车在水平面上速度减小量________(选填“相同”或“不同”)。由图像可知:小车在水平面上所受阻力越小,小车速度减小得越________(选填“快”或“慢”),由此推出运动的小车不受阻力作用时,将做________运动。
答案
28. (1)b (2)相同 A 12 (3)相同 慢 匀速直线
【点拨】本题考查根据s-t图像比较多个物体的运动情况,探究阻力对物体的运动的影响的实验装置和实验步骤及实验结论,根据牛顿第一定律判断物体的运动状态。
【解析】(1)实验中,通过改变水平面的粗糙程度探究阻力对物体运动的影响,故b步骤存在错误,应该将棉布铺在木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下;
(2)图像在0~t0时间段内完全重合,说明该小车每次进入水平面的速度相同。毛巾、棉布、塑料板中,塑料板的粗糙程度最小,阻力最小,故小车在塑料板表面前进的距离最大,由图乙可知,小车在塑料板表面运动的s-t图像是图A。三个表面当中,毛巾表面最粗糙,小车运动时受到的阻力最大,在毛巾表面运动的s-t图像是图C,故在毛巾表面运动的路程s = 39 cm - 27 cm = 12 cm;
(3)三次实验中小车在水平面上速度都是从相同速度减小到0,故速度减小量相同。由图像可知:小车在水平面上所受阻力越小,小车速度减小得越慢。由此推出运动的小车不受阻力作用时,小车将做匀速直线运动。
【点拨】本题考查根据s-t图像比较多个物体的运动情况,探究阻力对物体的运动的影响的实验装置和实验步骤及实验结论,根据牛顿第一定律判断物体的运动状态。
【解析】(1)实验中,通过改变水平面的粗糙程度探究阻力对物体运动的影响,故b步骤存在错误,应该将棉布铺在木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下;
(2)图像在0~t0时间段内完全重合,说明该小车每次进入水平面的速度相同。毛巾、棉布、塑料板中,塑料板的粗糙程度最小,阻力最小,故小车在塑料板表面前进的距离最大,由图乙可知,小车在塑料板表面运动的s-t图像是图A。三个表面当中,毛巾表面最粗糙,小车运动时受到的阻力最大,在毛巾表面运动的s-t图像是图C,故在毛巾表面运动的路程s = 39 cm - 27 cm = 12 cm;
(3)三次实验中小车在水平面上速度都是从相同速度减小到0,故速度减小量相同。由图像可知:小车在水平面上所受阻力越小,小车速度减小得越慢。由此推出运动的小车不受阻力作用时,小车将做匀速直线运动。
解析
【分析】
要解决这道题，需结合“探究阻力对物体运动的影响”实验的原理、步骤及s-t图像的分析方法：首先明确实验目的是探究阻力对物体运动的影响，需改变水平面粗糙程度，据此找错误步骤；其次，s-t图像重合说明初速度相同，阻力越小小车运动越远，结合图像判断对应表面；最后，根据初速度和末速度分析速度减小量，推导阻力与速度变化的关系及牛顿第一定律的结论。
【解析】
(1) 本实验探究阻力对物体运动的影响，需改变水平面的粗糙程度，分别使用毛巾、棉布、塑料板作为水平面。步骤b的操作错误，未正确改变水平面粗糙程度，故错误步骤为b。
(2) 0～t₀时间段内s-t图像完全重合，说明小车每次进入水平面时的初速度相同（从同一斜面顶端由静止滑下，初速度一致）；塑料板最光滑，阻力最小，小车运动距离最远，对应s-t图像为A；毛巾最粗糙，阻力最大，小车运动距离最短，由图可知毛巾表面运动的路程为39cm -27cm =12cm。
(3) 三次实验中小车初速度相同，最终速度均为0，故速度减小量相同；小车所受阻力越小，相同时间内速度减小得越慢；由此推理，若运动的小车不受阻力，将保持匀速直线运动状态。
【答案】
(1)b (2)相同 A 12 (3)相同 慢 匀速直线
【知识点】
阻力对物体运动的影响、s-t图像分析、牛顿第一定律
【点评】
本题围绕探究阻力对物体运动影响的实验展开，结合s-t图像考查实验步骤纠错、初速度判断、阻力与运动的关系及牛顿第一定律的推理，需掌握控制变量法和实验结论的推导，是力学基础实验题，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合“探究阻力对物体运动的影响”实验的原理、步骤及s-t图像的分析方法：首先明确实验目的是探究阻力对物体运动的影响，需改变水平面粗糙程度，据此找错误步骤；其次，s-t图像重合说明初速度相同，阻力越小小车运动越远，结合图像判断对应表面；最后，根据初速度和末速度分析速度减小量，推导阻力与速度变化的关系及牛顿第一定律的结论。
【解析】
(1) 本实验探究阻力对物体运动的影响，需改变水平面的粗糙程度，分别使用毛巾、棉布、塑料板作为水平面。步骤b的操作错误，未正确改变水平面粗糙程度，故错误步骤为b。
(2) 0～t₀时间段内s-t图像完全重合，说明小车每次进入水平面时的初速度相同（从同一斜面顶端由静止滑下，初速度一致）；塑料板最光滑，阻力最小，小车运动距离最远，对应s-t图像为A；毛巾最粗糙，阻力最大，小车运动距离最短，由图可知毛巾表面运动的路程为39cm -27cm =12cm。
(3) 三次实验中小车初速度相同，最终速度均为0，故速度减小量相同；小车所受阻力越小，相同时间内速度减小得越慢；由此推理，若运动的小车不受阻力，将保持匀速直线运动状态。
【答案】
(1)b (2)相同 A 12 (3)相同 慢 匀速直线
【知识点】
阻力对物体运动的影响、s-t图像分析、牛顿第一定律
【点评】
本题围绕探究阻力对物体运动影响的实验展开，结合s-t图像考查实验步骤纠错、初速度判断、阻力与运动的关系及牛顿第一定律的推理，需掌握控制变量法和实验结论的推导，是力学基础实验题，难度适中。
【难度系数】
0.6
29.（7分）小红和妈妈一起腌制黄瓜酱菜时提出“抹了盐的黄瓜浸没在盐水中是得水还是失水”？于是进行了如下实验：
（1）在装有500 g水的玻璃容器中加入50 g食盐配置成盐水（食盐溶于水时，液体总体积不变），则配置的盐水密度为
（2）将一根塑料吸管一端封口，在干净的“砂石粒”“泡沫粒”两种颗粒中，应选择
（3）每隔一段时间$t$测出吸管浸在盐水中的长度$h$，并绘制出长度$h$与时间$t$的关系图像如图所示。在此过程中吸管所受浮力
（4）由图像得黄瓜在腌制过程中
（5）如果不考虑黄瓜对盐分的吸入和水蒸发的影响，那么最终黄瓜得失水的质量是多少？（写出计算过程）
无锡市天一实验学校八年级第三次月考物理真卷
请扫描目录二维码获取
（1）在装有500 g水的玻璃容器中加入50 g食盐配置成盐水（食盐溶于水时，液体总体积不变），则配置的盐水密度为
1.1
$\mathrm{g/cm^3}$；然后取300 g黄瓜切成小块放入盐水中。（2）将一根塑料吸管一端封口，在干净的“砂石粒”“泡沫粒”两种颗粒中，应选择
砂石粒
作为配重放入塑料吸管中，并将塑料吸管放入上述配置好的盐水中，使其竖直漂浮在液面上；（3）每隔一段时间$t$测出吸管浸在盐水中的长度$h$，并绘制出长度$h$与时间$t$的关系图像如图所示。在此过程中吸管所受浮力
不变
（选填“变大”“变小”或“不变”）；（4）由图像得黄瓜在腌制过程中
失水
（选填“得水”或“失水”），最终的盐水密度是1.08
$\mathrm{g/cm^3}$；（5）如果不考虑黄瓜对盐分的吸入和水蒸发的影响，那么最终黄瓜得失水的质量是多少？（写出计算过程）
无锡市天一实验学校八年级第三次月考物理真卷
请扫描目录二维码获取
答案
29. (1)1.1 (2)砂石粒 (3)不变 (4)失水 1.08 (5)125
【点拨】本题考查物体浮沉条件的应用,物体沉浮状态与浮力,重力和体积的关系。
【解析】(1)500 g的水体积为V = m水/ρ = 500 g / 1 g/cm³ = 500 cm³,则盐水密度为ρ = m/V = 550 g / 500 cm³ = 1.1 g/cm³;
(2)因为塑料管密度比水小,要使塑料管下沉一些,应选择密度比水大的材料作为配重,所以应选择砂石粒;
(3)因为吸管漂浮在水面上,所以F浮 = G,浮力大小不变;
(4)由图可知吸管浸在盐水中的长度h在变大,则吸管排开水的体积在变大,而浮力大小不变,F浮 = ρ液gV排可知,液体密度变小,由(1)可知,当水增加时盐水密度变小,所以黄瓜在腌制过程中失水。因为吸管漂浮在水面上,由浮力产生的根本原因可知,浮力大小由于吸管下表面受到盐水的压力而产生,因为变化前后浮力不变,则盐水对吸管底部压力不变,底部面积不变,由p = F/S可知,变化前后底部压强不变,所以变化前后密度之比为ρ前/ρ后 = (p/(gh前))/(p/(gh后)) = h后/h前 = 11/10.8,所以盐水最终密度为ρ后 = ρ前 × 10.8/11 = 1.1 g/cm³ × 10.8/11 = 1.08 g/cm³;
(5)失水的质量为m1 g,则因为水的密度为1 g/cm³,所以失水的体积为V失水 = m1/ρ = m1 g / 1 g/cm³ = m1 cm³,则ρ盐水 = (m + m失水)/(V + V失水) = (550 g + m1 g)/(500 cm³ + m1 cm³) = 1.08 g/cm³,解得m1 = 125,即最终黄瓜失水的质量为125 g。
【点拨】本题考查物体浮沉条件的应用,物体沉浮状态与浮力,重力和体积的关系。
【解析】(1)500 g的水体积为V = m水/ρ = 500 g / 1 g/cm³ = 500 cm³,则盐水密度为ρ = m/V = 550 g / 500 cm³ = 1.1 g/cm³;
(2)因为塑料管密度比水小,要使塑料管下沉一些,应选择密度比水大的材料作为配重,所以应选择砂石粒;
(3)因为吸管漂浮在水面上,所以F浮 = G,浮力大小不变;
(4)由图可知吸管浸在盐水中的长度h在变大,则吸管排开水的体积在变大,而浮力大小不变,F浮 = ρ液gV排可知,液体密度变小,由(1)可知,当水增加时盐水密度变小,所以黄瓜在腌制过程中失水。因为吸管漂浮在水面上,由浮力产生的根本原因可知,浮力大小由于吸管下表面受到盐水的压力而产生,因为变化前后浮力不变,则盐水对吸管底部压力不变,底部面积不变,由p = F/S可知,变化前后底部压强不变,所以变化前后密度之比为ρ前/ρ后 = (p/(gh前))/(p/(gh后)) = h后/h前 = 11/10.8,所以盐水最终密度为ρ后 = ρ前 × 10.8/11 = 1.1 g/cm³ × 10.8/11 = 1.08 g/cm³;
(5)失水的质量为m1 g,则因为水的密度为1 g/cm³,所以失水的体积为V失水 = m1/ρ = m1 g / 1 g/cm³ = m1 cm³,则ρ盐水 = (m + m失水)/(V + V失水) = (550 g + m1 g)/(500 cm³ + m1 cm³) = 1.08 g/cm³,解得m1 = 125,即最终黄瓜失水的质量为125 g。
解析
【分析】
1. 第(1)问：先计算500g水的体积，再求出盐水总质量，利用密度公式计算盐水密度；
2. 第(2)问：塑料吸管密度小于水，要使其竖直漂浮，需选择密度比水大的配重，据此判断；
3. 第(3)问：漂浮物体的浮力等于自身重力，重力不变则浮力不变；
4. 第(4)问：由图像知吸管浸入长度变大，排开体积变大，结合浮力不变判断液体密度变化，进而确定黄瓜失水；利用浮力不变的平衡条件推导最终盐水密度；
5. 第(5)问：设黄瓜失水质量为m，根据最终盐水的总质量和总体积，结合密度公式列方程求解。
【解析】
(1) 500g水的体积：$V_{水}=\frac{m_{水}}{\rho_{水}}=\frac{500g}{1g/cm^3}=500cm^3$，盐水总质量：$m_{总}=500g+50g=550g$，盐水密度：$\rho=\frac{m_{总}}{V_{水}}=\frac{550g}{500cm^3}=1.1g/cm^3$；
(2) 塑料吸管密度小于水，要使其竖直漂浮，需配重密度大于水，故选择砂石粒；
(3) 吸管始终漂浮，浮力等于自身重力，重力不变，因此吸管所受浮力不变；
(4) 吸管浸入长度h变大，排开盐水体积$V_{排}$变大，浮力不变，由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知，液体密度变小，说明盐水因黄瓜失水（水进入盐水）导致密度变小，故黄瓜失水；因浮力不变，$\rho_{前}gh_{前}S=\rho_{后}gh_{后}S$，约去g、S，得$\rho_{后}=\rho_{前}×\frac{h_{前}}{h_{后}}=1.1g/cm^3×\frac{10.8cm}{11.0cm}=1.08g/cm^3$；
(5) 设黄瓜失水质量为m，盐水总质量为$550g+m$，总体积为$500cm^3+\frac{m}{1g/cm^3}$，根据最终盐水密度：$\rho_{后}=\frac{550g+m}{500cm^3+m}=1.08g/cm^3$，解得：$550+m=1.08×(500+m)$，$550+m=540+1.08m$，$0.08m=10$，$m=125g$。
【答案】
(1)1.1 (2)砂石粒 (3)不变 (4)失水；1.08 (5)125
【知识点】
密度计算、物体浮沉条件、浮力公式应用
【点评】
本题结合腌制黄瓜的生活实例，综合考查密度、浮力的核心知识，需要学生理解漂浮时浮力与重力的关系，能利用平衡条件推导液体密度，同时结合方程求解质量，注重知识的应用能力，是一道综合性较强的力学题。
【难度系数】
0.5
1. 第(1)问：先计算500g水的体积，再求出盐水总质量，利用密度公式计算盐水密度；
2. 第(2)问：塑料吸管密度小于水，要使其竖直漂浮，需选择密度比水大的配重，据此判断；
3. 第(3)问：漂浮物体的浮力等于自身重力，重力不变则浮力不变；
4. 第(4)问：由图像知吸管浸入长度变大，排开体积变大，结合浮力不变判断液体密度变化，进而确定黄瓜失水；利用浮力不变的平衡条件推导最终盐水密度；
5. 第(5)问：设黄瓜失水质量为m，根据最终盐水的总质量和总体积，结合密度公式列方程求解。
【解析】
(1) 500g水的体积：$V_{水}=\frac{m_{水}}{\rho_{水}}=\frac{500g}{1g/cm^3}=500cm^3$，盐水总质量：$m_{总}=500g+50g=550g$，盐水密度：$\rho=\frac{m_{总}}{V_{水}}=\frac{550g}{500cm^3}=1.1g/cm^3$；
(2) 塑料吸管密度小于水，要使其竖直漂浮，需配重密度大于水，故选择砂石粒；
(3) 吸管始终漂浮，浮力等于自身重力，重力不变，因此吸管所受浮力不变；
(4) 吸管浸入长度h变大，排开盐水体积$V_{排}$变大，浮力不变，由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知，液体密度变小，说明盐水因黄瓜失水（水进入盐水）导致密度变小，故黄瓜失水；因浮力不变，$\rho_{前}gh_{前}S=\rho_{后}gh_{后}S$，约去g、S，得$\rho_{后}=\rho_{前}×\frac{h_{前}}{h_{后}}=1.1g/cm^3×\frac{10.8cm}{11.0cm}=1.08g/cm^3$；
(5) 设黄瓜失水质量为m，盐水总质量为$550g+m$，总体积为$500cm^3+\frac{m}{1g/cm^3}$，根据最终盐水密度：$\rho_{后}=\frac{550g+m}{500cm^3+m}=1.08g/cm^3$，解得：$550+m=1.08×(500+m)$，$550+m=540+1.08m$，$0.08m=10$，$m=125g$。
【答案】
(1)1.1 (2)砂石粒 (3)不变 (4)失水；1.08 (5)125
【知识点】
密度计算、物体浮沉条件、浮力公式应用
【点评】
本题结合腌制黄瓜的生活实例，综合考查密度、浮力的核心知识，需要学生理解漂浮时浮力与重力的关系，能利用平衡条件推导液体密度，同时结合方程求解质量，注重知识的应用能力，是一道综合性较强的力学题。
【难度系数】
0.5
