内容正文:
必考专题实验16 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
必考专题实验精练
1.某班物理实验小组的同学,在实验中验证阿基米德原理;
(1)方案一:小军用石块按照如图1甲所示的实验步骤依次进行实验;
①由图甲可知,石块浸没在水中时排开水的重力G排=______N,发现F浮≠G排,造成这种结果的原因可能是______(填序号);
A、最初溢水杯中的水未装至溢水口
B、整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
C、步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯的底部
②小军改正错误后,得到石块浸没在水中的浮力为1N,则石块密度为______kg/m3;
(2)方案二:如图1乙所示,小川同学将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节水杯的高度;当小川逐渐调高升降台时,随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A示数的变化量______B示数的变化量(选填“大于”、“小于”或“等于”),从而证明了F浮=G排;在这个过程中溢水杯对升降台C的压力______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)小军实验后用如图2方法测量石块密度,在烧杯中装入适量水并将一个木块放入烧杯中,水深为h1;把小石块放在木块上,水深为h2;再将小石块放入水中,水深为h3;已知水的密度为ρ水,则石块密度为ρ石=______。
2.科学探究是初中物理课程内容的重要组成部分,探究的形式可以是多种的。
实验一:探究浮力大小与哪些因素有关。
某兴趣小组的同学,用同一物体进行了如图1所示的操作,并记下物体静止时弹簧测力计的示数。图1甲中物体未放入前溢水杯装满水,物体浸没后用量筒测出溢出水的体积,如图1丁所示。
(1)为了探究浮力的大小与液体密度的关系,应选择图1中______两图;该小组同学通过比较F1和F2的大小,得到“浮力大小与物体浸没的深度有关”的结论,产生错误的原因是______。
(2)物体浸没在水中时所受浮力大小为______N,盐水的密度为______kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3)。
实验二:验证阿基米德原理实验装置如图2所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下端放一小杯,在金属块的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。
(3)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块浸没水中(如图2甲→乙→丙),在此过程中,弹簧测力计示数:F甲______(选填“大于”“等于”或“小于”)F丙。
(4)再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面如图2丁,可以计算出图2丙中金属块所受到的浮力约为______N,此时浮力的测量数值比真实数值将______(选填“偏大”或“偏小”)。
3.博罗县某校创办了“创客社团”,该社团的小涛同学开展了如下探究活动:
(1)探究一:探究运动和力的关系(如图1)
①怎样控制小车运动到不同水平面上的速度相同呢?方法是:让同一辆小车从同一斜面的________处静止滑下;
②怎样反映力对物体运动的影响呢?同学们采用了转换法,即用小车在水平面上运动的距离远近来反映力对运动的影响大小。且通过比较还可表明:压力相同时,接触面_________,摩擦力越大;
③实验结果证明___________(选填“A”或“B”);
A.力是维持物体运动状态的原因;B.力可以改变物体的运动状态
④怎样得到小车不受力作用时的运动状态呢?必须用到实验推理法,即:如果小车运动时不受外力的作用,小车将保持___________状态;
(2)探究二:探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系(如图2)
①_________(填字母符号)两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力=_________N;
② _________(填字母符号)两步骤可计算出圆柱体物块排开水所受的重力。比较与,可以得到圆柱体物块受到浮力的大小跟被它排开水所受重力的关系;
③另一小组的思怡同学把一个不吸水的物块放入装满水的溢水杯中,物块处于漂浮状态,然后抹干物块,将该物块放入装满酒精的溢水杯中,物块处于漂浮状态。实验发现,被该物块排开酒精的质量___________排开水的质量(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
4.为了探究圆柱体在不同液体中受到的浮力,某同学进行了如图所示的实验(图A、B、C中的液体是水)。
(1)为了探究与的关系,需要在图中操作的基础上增加一个步骤。请写出该步骤的内容:______ ;
(2)由图中步骤B、E可知,浮力的大小跟______ 有关;
(3)圆柱体的体积为______ ;未知液体的密度为______ ,在E图中若圆柱体触到了溢水杯杯底,会导致该液体密度的测量值偏______;
(4)步骤A到B的过程中,烧杯底部受到水的压强______;(选填“