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专题06期末必刷实验压轴题26道
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一、实验题
1.某小组同学在探究“浸在水中时,物体所受浮力的大小与哪些因素有关”。
(1)首先,他们进行“比一比,谁的小船货物装得多”的活动,装载货物前后的实验现象如图1所示。
由此,三位同学提出了不同的猜想A、B和C:
猜想A:浮力的大小跟物体浸入水中的深度有关;
猜想B:浮力的大小跟物体排开水的多少有关;
猜想C:浮力的大小跟物体所受重力的大小有关;
(2)接着,该小组同学利用弹簧测力计、溢水杯、小桶(不计重力)、水等器材进行实验。他们先在可密封的圆柱体内装一些小铅粒,然后用细线将圆柱体悬挂在测力计下。当此圆柱体分别在空气中和水中不同的深度处保持静止时,测力计的示数和小桶中的水量如图所示。他们通过思考图2中“测力计示数变化的原因”,得到浮力测量的方法;
根据图(c)和(d)所示的测力计示数、小桶中水量等变化情况,可排除猜想______(选填“A”、“B”或“C”);
在猜想______的基础上(选填“A”、“B”或“C”),进一步分析并形成假设D:物体在水中所受浮力的大小等于______;
(3)为了验证假设D,继续实验,他们记录了圆柱体在空气中、水中静止时的测力计示数F和小桶所收集的排开水的重力G排,其部分数据如表。
①该柱体的重力为______牛;
②分析、比较如表的数据,初步验证假设D是______的;(选填“正确”或“错误”)
(4)若想要验证或者排除剩余的猜想,接下来的操作是:______。
实验序号
F(牛)
G排(牛)
1
3.2
0
2
2.8
0.4
3
2.4
0.8
4
2.0
1.2
5
2.0
1.2
【答案】A B 它排开水的重力 3.2 正确 见详解
【解析】
(2)[1][2][3]图(c)和(d)所示的测力计示数相同、小桶中水量相同,说明浮力是相同的,浮力与物体浸没的深度无关,故可排除猜想A;猜想B为浮力的大小跟物体排开水的多少有关,在猜想B的基础上,可进一步分析,排开的水多少不同,排开的水受到的重力也不同,因此可形成假设D:浮力的大小等于它排开的水所受的重力。
(3)①[4]由第1次实验数据可知,此时该柱体没有排开水,不受浮力,只受重力和拉力作用,由二力平衡可知,它的重力为
②[5]根据称重法
可知,第2次实验时,柱体受到的浮力为
用同样的方法可求出第3、4、5次实验中,柱体受到的浮力分别为0.8N、1.2N、1.2N,通过比较可发现,每次实验中,柱体受到的浮力都和它排开的水受到的重力相等,所以可初步验证假设D是正确的。
(4)[6] 猜想C为浮力的大小跟物体所受重力的大小有关,为了验证该猜想,应该改变物体受到的重力,保持其它条件不变,所以可在密封的圆柱体内装更多的小铅粒,然后将此圆柱体浸没在水中的同一深度处保持静止,读出测力计的示数,由称重法计算浮力,通过比较柱体重力不同时柱体受到的浮力来验证猜想C。
2.小红做“小球放入水中静止时,水对容器底部的压强增加量
及容器对水平面的压强增加量
与哪些因素有关”的实验,她选取了体积相同、密度不同的若干小球放入水中(水深大于小球直径,且水不溢出),如图所示,测出水对容器底部的压强增加量
及容器对水平面的压强增加量
,并将相关数据记录在表一中。
表一:
实验序号
1
2
3
4
5
(
)
0.2
0.6
0.8
1.0
1.2
(帕)
98
294
392
490
490
(帕)
98
294
392
490
588
(1)分析比较表中实验序号______中的数据及相关条件可知:浸入水中体积相同的小球,当
与
的大小满足______关系时,
与
无关;
(2)分析比较表中
与
的数据及相关条件可知:浸入水中的小球,______;
(3)分析比较表中实验序号
中
与
的大小关系及相关条件可知:浸入水中体积相同的小球,______;
表二:ρ液=______千克/米3
实验序号
1
2
3
4
5
(
EMBED Equation.DSMT4 )
0.2
0.6
0.8
1.0
1.2
(帕)
98
294
392
490
539
(帕)
98
294
392
490
588
(4)小明仅改变液体种类,利用上述实验器材重复了实验,得到的数据如表二所示,根据上述实验规律,分析可得小明所用液体的密度值应为______千克/米3。
【答案】4、5
与
成正比 当
时,
等于
【解析】
(1)[1][2]根据表格一中的数据可知,在1、2、3、4实验中,球的密度小于水的