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4. 某小组在研究同一直线上方向相同的二力合成时，进行了如下实验。将橡皮筋一端固定，另一端与小圆环相连。将两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连并水平向右拉橡皮筋直至小圆环达到O点，记下此时小圆环位置，并记下两弹簧测力计的示数$F_1$、$F_2$。换用一个弹簧测力计再次将小圆环拉到O点，记下弹簧测力计的示数$F_合$。下列说法中错 误 的是（
A.实验用到的研究方法是控制变量法
B.弹簧测力计使用时利用的原理是：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大
C.每次都将橡皮筋一端的小圆环拉到O点，其目的是让前后两次力的作用效果相同
D.多次实验后得出结论：同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和，方向跟这两个力方向相同
A
）。A.实验用到的研究方法是控制变量法
B.弹簧测力计使用时利用的原理是：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大
C.每次都将橡皮筋一端的小圆环拉到O点，其目的是让前后两次力的作用效果相同
D.多次实验后得出结论：同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和，方向跟这两个力方向相同
答案
4. A 【点拨】本题考查同一直线同一方向二力合成的实验探究,涉及等效替代法的理解、弹簧测力计的原理、实验操作目的及合力与分力的关系。
【解析】A. 本实验中用一个力$F_合$来替代两个力$F_1$、$F_2$产生的效果,采用的是等效替代法,不是控制变量法,故A错误,符合题意;B. 弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大,且弹簧的伸长量与所受的拉力成正比,故B正确,不符合题意;C. 每次都将橡皮筋一端的小圆环拉到O点,其目的是让前后两次力的作用效果相同,从而实现等效替代,故C正确,不符合题意;D. 多次实验后得出结论:同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力方向相同,故D正确,不符合题意。
【解析】A. 本实验中用一个力$F_合$来替代两个力$F_1$、$F_2$产生的效果,采用的是等效替代法,不是控制变量法,故A错误,符合题意;B. 弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大,且弹簧的伸长量与所受的拉力成正比,故B正确,不符合题意;C. 每次都将橡皮筋一端的小圆环拉到O点,其目的是让前后两次力的作用效果相同,从而实现等效替代,故C正确,不符合题意;D. 多次实验后得出结论:同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力方向相同,故D正确,不符合题意。
解析
【分析】
本题考查同一直线上二力合成的实验探究，需逐一分析各选项对应的物理知识：先明确实验所用的研究方法，再回忆弹簧测力计的原理、实验操作的目的以及同方向二力合成的结论，判断每个选项的正误，最终选出错误选项。
【解析】
A选项：本实验中，用一个力$F_合$替代两个力$F_1$、$F_2$产生的效果，采用的是等效替代法，而非控制变量法，因此A错误，符合题意；
B选项：弹簧测力计的工作原理是在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大，该说法正确，不符合题意；
C选项：每次将小圆环拉到O点，是为了保证前后两次力对橡皮筋的作用效果相同，从而实现等效替代，该说法正确，不符合题意；
D选项：同一直线上方向相同的两个力，合力大小等于两力大小之和，方向与两力方向相同，这是实验得出的正确结论，不符合题意。
【答案】
A
【知识点】
二力合成、等效替代法、弹簧测力计原理
【点评】
本题考查力学基础实验的相关知识，涉及研究方法的区分、弹簧测力计原理、实验操作目的及二力合成结论，属于基础题，需准确掌握各知识点即可解答。
【难度系数】
0.6
本题考查同一直线上二力合成的实验探究，需逐一分析各选项对应的物理知识：先明确实验所用的研究方法，再回忆弹簧测力计的原理、实验操作的目的以及同方向二力合成的结论，判断每个选项的正误，最终选出错误选项。
【解析】
A选项：本实验中，用一个力$F_合$替代两个力$F_1$、$F_2$产生的效果，采用的是等效替代法，而非控制变量法，因此A错误，符合题意；
B选项：弹簧测力计的工作原理是在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大，该说法正确，不符合题意；
C选项：每次将小圆环拉到O点，是为了保证前后两次力对橡皮筋的作用效果相同，从而实现等效替代，该说法正确，不符合题意；
D选项：同一直线上方向相同的两个力，合力大小等于两力大小之和，方向与两力方向相同，这是实验得出的正确结论，不符合题意。
【答案】
A
【知识点】
二力合成、等效替代法、弹簧测力计原理
【点评】
本题考查力学基础实验的相关知识，涉及研究方法的区分、弹簧测力计原理、实验操作目的及二力合成结论，属于基础题，需准确掌握各知识点即可解答。
【难度系数】
0.6
5. 探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验操作如图,下列分析正确的是(
A.实验前,应该将弹簧测力计在竖直方向上调零
B.实验中,弹簧测力计水平匀速拉动木块,速度越大,摩擦力越大
C.乙实验中,匀速拉动木块时,木块上的重物不受摩擦力
D.正确操作,由甲、乙实验可得出滑动摩擦力大小与物体的重力大小有关
C
)。A.实验前,应该将弹簧测力计在竖直方向上调零
B.实验中,弹簧测力计水平匀速拉动木块,速度越大,摩擦力越大
C.乙实验中,匀速拉动木块时,木块上的重物不受摩擦力
D.正确操作,由甲、乙实验可得出滑动摩擦力大小与物体的重力大小有关
答案
5. C 【点拨】本题考查探究摩擦力影响因素的实验,涉及弹簧测力计调零、二力平衡测摩擦力、摩擦力产生条件及影响因素。
【解析】A. 实验前,要把弹簧测力计在水平方向上调零,故A错误;B. 测量摩擦力时,要使弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件可知,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,由于摩擦力与压力、接触面的粗糙程度有关,与速度无关,故速度变大,滑动摩擦力大小不变,故B错误;C. 乙实验中弹簧测力计水平匀速拉动木块时,木块上的重物与木块相对静止,即无相对运动或相对运动的趋势,所以木块上的重物不受摩擦力的作用,故C正确;D. 根据甲、乙实验可以得出的结论是:滑动摩擦力大小与压力大小有关,故D错误。
【解析】A. 实验前,要把弹簧测力计在水平方向上调零,故A错误;B. 测量摩擦力时,要使弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件可知,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,由于摩擦力与压力、接触面的粗糙程度有关,与速度无关,故速度变大,滑动摩擦力大小不变,故B错误;C. 乙实验中弹簧测力计水平匀速拉动木块时,木块上的重物与木块相对静止,即无相对运动或相对运动的趋势,所以木块上的重物不受摩擦力的作用,故C正确;D. 根据甲、乙实验可以得出的结论是:滑动摩擦力大小与压力大小有关,故D错误。
解析
【分析】
要解决这道题，需逐一分析每个选项，结合滑动摩擦力实验的核心知识点：弹簧测力计的调零要求、滑动摩擦力的影响因素、摩擦力产生的条件、二力平衡的应用。首先明确实验关键：测滑动摩擦力时弹簧测力计需水平调零，匀速拉动时二力平衡，滑动摩擦力仅与压力和接触面粗糙程度有关，与速度无关；摩擦力产生需要接触挤压、相对运动或趋势；甲、乙实验的变量是接触面粗糙程度而非重力。
【解析】
A. 实验中是水平方向拉动木块，因此弹簧测力计应在水平方向上调零，若在竖直方向调零，水平使用时会产生误差，故A错误；
B. 匀速拉动木块时，木块受平衡力，拉力等于滑动摩擦力，但滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关，与运动速度无关，所以速度变大，滑动摩擦力大小不变，故B错误；
C. 乙实验中，匀速拉动木块时，木块上的重物与木块相对静止，既无相对运动也无相对运动趋势，根据摩擦力产生的条件，此时重物不受摩擦力，故C正确；
D. 甲、乙实验中，木块对接触面的压力相同（均为木块重力），接触面粗糙程度不同，因此得出的是滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关，而非与物体重力有关，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
滑动摩擦力、二力平衡、摩擦力产生条件
【点评】
本题考查探究滑动摩擦力影响因素的实验，需掌握弹簧测力计的正确使用、滑动摩擦力的影响因素、摩擦力产生条件等基础内容，易错点在于混淆滑动摩擦力的影响因素（与速度无关）、甲和乙的变量分析，以及弹簧测力计的调零方向。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需逐一分析每个选项，结合滑动摩擦力实验的核心知识点：弹簧测力计的调零要求、滑动摩擦力的影响因素、摩擦力产生的条件、二力平衡的应用。首先明确实验关键：测滑动摩擦力时弹簧测力计需水平调零，匀速拉动时二力平衡，滑动摩擦力仅与压力和接触面粗糙程度有关，与速度无关；摩擦力产生需要接触挤压、相对运动或趋势；甲、乙实验的变量是接触面粗糙程度而非重力。
【解析】
A. 实验中是水平方向拉动木块，因此弹簧测力计应在水平方向上调零，若在竖直方向调零，水平使用时会产生误差，故A错误；
B. 匀速拉动木块时，木块受平衡力，拉力等于滑动摩擦力，但滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关，与运动速度无关，所以速度变大，滑动摩擦力大小不变，故B错误；
C. 乙实验中，匀速拉动木块时，木块上的重物与木块相对静止，既无相对运动也无相对运动趋势，根据摩擦力产生的条件，此时重物不受摩擦力，故C正确；
D. 甲、乙实验中，木块对接触面的压力相同（均为木块重力），接触面粗糙程度不同，因此得出的是滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关，而非与物体重力有关，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
滑动摩擦力、二力平衡、摩擦力产生条件
【点评】
本题考查探究滑动摩擦力影响因素的实验，需掌握弹簧测力计的正确使用、滑动摩擦力的影响因素、摩擦力产生条件等基础内容，易错点在于混淆滑动摩擦力的影响因素（与速度无关）、甲和乙的变量分析，以及弹簧测力计的调零方向。
【难度系数】
0.5
6. 如图是同一潜水艇在海面下上浮和悬浮的情景，若甲、乙两图中潜水艇水舱中的水量不再变化。下列说法正确的是(
A.甲图是潜水艇悬浮时的情景，乙图是潜水艇上浮时的情景
B.甲、乙两图中潜水艇受到的浮力相等
C.甲、乙两图中的潜水艇最终静止时受到的浮力相等
D.乙图中潜水艇受到的浮力等于潜水艇的净重
B
)。A.甲图是潜水艇悬浮时的情景，乙图是潜水艇上浮时的情景
B.甲、乙两图中潜水艇受到的浮力相等
C.甲、乙两图中的潜水艇最终静止时受到的浮力相等
D.乙图中潜水艇受到的浮力等于潜水艇的净重
答案
6. B 【点拨】本题考查潜水艇的工作原理及阿基米德原理的应用,涉及浮力大小比较、不同状态下浮力与重力的关系以及分析潜水艇上浮、悬浮等情景的受力情况。
【解析】A. 潜水艇是通过改变水舱中水的重力来改变自身重力的,要使潜水艇上浮,应使潜水艇所受的浮力大于潜水艇的重力,所以水舱中水较少时潜水艇上浮,故甲图为上浮时的情景,乙图为悬浮时的情景,故A错误;B. 由于两个潜水艇都在海面以下,说明排开液体的体积相同,液体的密度相同,根据$F_浮=\rho gV_排$可知,甲、乙两图中潜水艇受到的浮力相等,故B正确;C. 甲潜水艇最终漂浮,浮力等于自身的重力,乙潜水艇悬浮,浮力也等于自身的重力,但乙中水比甲多,即$G_乙＞G_甲$,所以最终静止时甲所受的浮力小于乙所受的浮力,故C错误;D. 乙图中潜水艇受到的浮力等于潜水艇和水的总重,故D错误。
【解析】A. 潜水艇是通过改变水舱中水的重力来改变自身重力的,要使潜水艇上浮,应使潜水艇所受的浮力大于潜水艇的重力,所以水舱中水较少时潜水艇上浮,故甲图为上浮时的情景,乙图为悬浮时的情景,故A错误;B. 由于两个潜水艇都在海面以下,说明排开液体的体积相同,液体的密度相同,根据$F_浮=\rho gV_排$可知,甲、乙两图中潜水艇受到的浮力相等,故B正确;C. 甲潜水艇最终漂浮,浮力等于自身的重力,乙潜水艇悬浮,浮力也等于自身的重力,但乙中水比甲多,即$G_乙＞G_甲$,所以最终静止时甲所受的浮力小于乙所受的浮力,故C错误;D. 乙图中潜水艇受到的浮力等于潜水艇和水的总重,故D错误。
解析
【分析】要解决本题，需结合潜水艇的工作原理、阿基米德原理以及浮沉条件分析。首先明确：潜水艇通过改变水舱内的水量调整自身重力，实现上浮或悬浮；当潜水艇浸没在海水中时，排开海水的体积等于自身的体积，可利用阿基米德原理判断浮力大小；上浮时浮力大于自身重力，悬浮时浮力等于自身重力，结合甲、乙两图水舱水量的差异判断状态，再逐一分析选项。
【解析】A. 潜水艇上浮时，需浮力大于自身重力，因此水舱水量少（自身重力小），对应甲图；悬浮时浮力等于自身重力，水舱水量多（自身重力大），对应乙图，故A错误。
B. 甲、乙两图中潜水艇都浸没在海面下，排开海水的体积$V_排$等于潜水艇自身的体积，二者体积相同，海水密度$\rho_液$相同，根据阿基米德原理$F_浮=\rho_液gV_排$，可知两图中潜水艇受到的浮力相等，故B正确。
C. 甲图潜水艇最终漂浮，漂浮时浮力等于自身重力；乙图潜水艇悬浮，浮力等于自身重力。但乙图水舱水量更多，潜水艇总重力更大，因此最终静止时甲所受浮力小于乙所受浮力，故C错误。
D. 乙图中潜水艇处于悬浮状态，此时浮力等于潜水艇自身重力与水舱内水的重力之和，并非仅等于潜水艇的净重，故D错误。
【答案】B
【知识点】阿基米德原理、潜水艇浮沉原理、浮沉条件
【点评】本题是浮力应用的典型题目，重点考查潜水艇的工作原理、阿基米德原理的应用以及浮沉条件的理解，需准确区分不同状态下浮力与重力的关系，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】A. 潜水艇上浮时，需浮力大于自身重力，因此水舱水量少（自身重力小），对应甲图；悬浮时浮力等于自身重力，水舱水量多（自身重力大），对应乙图，故A错误。
B. 甲、乙两图中潜水艇都浸没在海面下，排开海水的体积$V_排$等于潜水艇自身的体积，二者体积相同，海水密度$\rho_液$相同，根据阿基米德原理$F_浮=\rho_液gV_排$，可知两图中潜水艇受到的浮力相等，故B正确。
C. 甲图潜水艇最终漂浮，漂浮时浮力等于自身重力；乙图潜水艇悬浮，浮力等于自身重力。但乙图水舱水量更多，潜水艇总重力更大，因此最终静止时甲所受浮力小于乙所受浮力，故C错误。
D. 乙图中潜水艇处于悬浮状态，此时浮力等于潜水艇自身重力与水舱内水的重力之和，并非仅等于潜水艇的净重，故D错误。
【答案】B
【知识点】阿基米德原理、潜水艇浮沉原理、浮沉条件
【点评】本题是浮力应用的典型题目，重点考查潜水艇的工作原理、阿基米德原理的应用以及浮沉条件的理解，需准确区分不同状态下浮力与重力的关系，难度适中。
【难度系数】0.6
7. 在生活中，人们常用一种活塞式抽水机来抽水，图甲是它的工作原理示意图。爱动手的小明利用塑料空瓶、塑料管、玻璃球、细木条、塑料片等物品也制作了一个简易活塞式抽水机，如图乙，只将瓶口放入水中，反复提压活塞就可以抽水。下列关于制作及操作中的发现，说法错 误 的是(
A.抽水机的阀门是只能向上开启的阀门
B.提起活塞，阀门$A$受到大气压作用而关闭
C.若抽水时抽水机出水管不出水，可能的原因是阀门$A$与阀门$B$之间的瓶身有破口
D.若用乒乓球代替玻璃球制作阀门$B$，活塞式抽水机出水效果一定会更好
D
)。A.抽水机的阀门是只能向上开启的阀门
B.提起活塞，阀门$A$受到大气压作用而关闭
C.若抽水时抽水机出水管不出水，可能的原因是阀门$A$与阀门$B$之间的瓶身有破口
D.若用乒乓球代替玻璃球制作阀门$B$，活塞式抽水机出水效果一定会更好
答案
7. D 【点拨】本题考查活塞式抽水机的工作原理,涉及大气压的应用、阀门工作特点及装置气密性对抽水效果的影响,需分析抽水机各部件工作状态。
【解析】A. 抽水机是利用大气压来工作的,A、B是单向阀门,只能向上开启,故A正确,不符合题意;B. 提起活塞时,活塞下面的空气变稀薄,气压小于外界大气压,阀门A受到大气压的作用而关闭,故B正确,不符合题意;C. 若阀门A与阀门B之间的瓶身有破口,那么在抽水过程中,空气会从破口进入,无法在抽水机内外形成有效的气压差,水就不能被“压”上来,出水管就不出水,故C正确,不符合题意;D. 乒乓球的密度小于水的密度,在水中处于漂浮状态,无法有效地密封阀门B,所以抽水机出水效果会更差,故D错误,符合题意。
【解析】A. 抽水机是利用大气压来工作的,A、B是单向阀门,只能向上开启,故A正确,不符合题意;B. 提起活塞时,活塞下面的空气变稀薄,气压小于外界大气压,阀门A受到大气压的作用而关闭,故B正确,不符合题意;C. 若阀门A与阀门B之间的瓶身有破口,那么在抽水过程中,空气会从破口进入,无法在抽水机内外形成有效的气压差,水就不能被“压”上来,出水管就不出水,故C正确,不符合题意;D. 乒乓球的密度小于水的密度,在水中处于漂浮状态,无法有效地密封阀门B,所以抽水机出水效果会更差,故D错误,符合题意。
解析
【分析】
本题考查活塞式抽水机的工作原理，需结合大气压的应用、单向阀门的特点及装置气密性的影响来分析各选项。活塞式抽水机依靠大气压工作，阀门A、B为单向阀，仅能向上开启，通过活塞上下运动形成气压差实现抽水，据此逐一判断选项对错。
【解析】
A. 抽水机的阀门A、B是单向阀门，只能向上开启，保证水只能向上流动，符合抽水机工作要求，该说法正确，不符合题意；
B. 提起活塞时，活塞下方空气变稀薄，气压小于外界大气压，阀门A受大气压作用关闭，防止水倒流，该说法正确，不符合题意；
C. 若阀门A与阀门B之间的瓶身有破口，装置会漏气，无法形成内外有效气压差，水不能被压至出水管，导致不出水，该说法正确，不符合题意；
D. 乒乓球密度小于水，在水中会漂浮，无法紧密密封阀门B，抽水时气压差不足，出水效果会更差，而非更好，该说法错误，符合题意。
【答案】
D
【知识点】
大气压的应用、单向阀门工作原理
【点评】
本题结合简易活塞式抽水机考查大气压的实际应用，需理解阀门单向性、装置气密性对抽水效果的影响，属于基础应用类题目，需仔细分析各选项的原理逻辑。
【难度系数】
0.5
本题考查活塞式抽水机的工作原理，需结合大气压的应用、单向阀门的特点及装置气密性的影响来分析各选项。活塞式抽水机依靠大气压工作，阀门A、B为单向阀，仅能向上开启，通过活塞上下运动形成气压差实现抽水，据此逐一判断选项对错。
【解析】
A. 抽水机的阀门A、B是单向阀门，只能向上开启，保证水只能向上流动，符合抽水机工作要求，该说法正确，不符合题意；
B. 提起活塞时，活塞下方空气变稀薄，气压小于外界大气压，阀门A受大气压作用关闭，防止水倒流，该说法正确，不符合题意；
C. 若阀门A与阀门B之间的瓶身有破口，装置会漏气，无法形成内外有效气压差，水不能被压至出水管，导致不出水，该说法正确，不符合题意；
D. 乒乓球密度小于水，在水中会漂浮，无法紧密密封阀门B，抽水时气压差不足，出水效果会更差，而非更好，该说法错误，符合题意。
【答案】
D
【知识点】
大气压的应用、单向阀门工作原理
【点评】
本题结合简易活塞式抽水机考查大气压的实际应用，需理解阀门单向性、装置气密性对抽水效果的影响，属于基础应用类题目，需仔细分析各选项的原理逻辑。
【难度系数】
0.5
