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专题06 浮力实验、综合题
1.(22-23八年级下·山东烟台·期中)小明学习了阿基米德原理后,和物理兴趣小组的同学们利用图中的弹簧测力计、体积约为10cm3的实心金属块、细线、大烧杯、小桶、小垫块和水等器材,设计实验验证阿基米德原理。
(1)请你简单概括出该实验的研究思路;
(2)兴趣小组设计的实验步骤如下:
a、用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力分别为G1和G2;
b、把大烧杯用小垫块垫起,使溢水口倾斜向下,在大烧杯中 水,不再有水溢出时,把小桶放在大烧杯的溢水口下方;
c、用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中,记下弹簧测力计示数为F1;
d、待大烧杯中的水不再溢出时,用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为G总;
若满足 (用所测物理量符号表示)就可以验证阿基米德原理;
(3)实验结束,兴趣小组并没有成功验证阿基米德原理。小组成员对实验器材的选择和实验步骤的设计及实验操作均进行了评估,确定主要问题出在弹簧测力计的选择上。请你指出该弹簧测力计的选择存在什么问题;
(4)要保证实验结论具有普遍性,请你提出自己的合理化建议。
2.(22-23八年级下·山东淄博·期中)小李同学探究“影响浮力大小的因素”时,依次做了如图甲所示实验。
观察并分别比较图中有关数据可知:
(1)当物体浸没在水中时,受到的浮力为 ,方向为 ;
(2)分析图A、C、D可得,物体在液体中所受浮力大小与 有关;
(3)当物体从接触水面开始,到浸没于水中,直至浸没到更深位置(未触底),在图乙中能表示出此过程物体所受浮力与浸入水中深度关系的图象是 (选填“①”或“②”);
(4)小李在实验中主要用到的科学探究方法是 ;
(5)物体的密度是 ,本次实验所用酒精的密度为 。
3.(22-23八年级下·山东青岛·期中)小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验步骤的最佳顺序是 ;
A.乙、甲、丙、丁
B.丁、甲、乙、丙
(2)图乙中物体受到的浮力是 N。通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体受到的浮力大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)它排开的液体所受的重力;
(3)以下情况会影响结论的是 ;
A.图甲中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸入水中
(4)将图乙中的水换成酒精(ρ酒精=1×103kg/m3),物体受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)小红利用上述实验器材,继续探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计。
4.(2023八年级下·山东济南·期中)某物理社团在探究“影响浮力大小的因素”时,有如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关。
猜想2:浮力的大小可能与物体浸没的深度有关。
猜想3:浮力的大小可能与排开液体的体积有关。
同学们在老师的指导下进行了以下实验探究:
(1)如图甲所示,用手把饮料罐按入水中,在饮料罐未完全浸入水中时,饮料罐浸入水中越深手会感到越吃力,这个事实可以支持猜想 (选填序号);
(2)图乙2中物体受到的浮力为 N;
(3)比较图乙中1、3、4可得出的结论是:物体所受的浮力与浸没深度 ;
(4)比较图乙中1、2、3可得出的结论是: ;
(5)社团实验结束后,老师又给同学们播放了王亚平在空间站为 广大青少年演示“浮力消失实验”的视频,如图丙所示。大家观察到浸没在水中的乒乓球并没有像在地球上一样浮出水面,通过讨论可知:浮力的产生与液体是否受重力 (选填“有关”或“无关”)。
5.(22-23八年级下·山东德州·期中)小明与同学一起利用弹簧测力计、玻璃杯、金属块、水、浓盐水等实验器材,探究浮力的大小与哪些因素有关。他们正确的进行了如图所示的实验操作:
实验次数
液体种
类
金属块的
重力/N
金属块浸
入情况
金属块在液体中时
测力计的示数/N
金属块所受
浮力/N
1
—
2.7
—
—
—
2
水
2.7
部分
2.0
0.7
3
水
2.7
全部
1.7
1.0
4
浓盐水
2.7
全部
1.5
(1)根据以上实验,把表中数据填写完整;
(2)分析实验②③可得:液体密度相同,金属块浸在液体中的体积越大,浮力越 ;
(3)分析实验③④可得:金属块浸在液体