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实验题(五)浮力——2026年中考物理一轮复习题型
1.某班物理兴趣小组“探究浸在液体中的物体所受浮力大小与哪些因素有关”的实验,如图所示,将同一物体逐渐浸入到密度为ρ0的液体中,并观察弹簧测力计的示数。
(1)分析比较实验序号甲、乙、丙可初步得出结论:当液体的密度相同时, 越大,物体受到的浮力越大;分析比较实验序号甲、丙、丁可初步得出结论:同一物体所受浮力与浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(2)小谦同学在进行丁步骤实验时,物体接触并挤压了容器底部,他测得的物体浮力比真实值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)若装液体的烧杯底面积为100cm2,不计烧杯厚度,当物体浸没在液体中后,如图丙图所示,烧杯对桌面的压强比没放入物体时增加了 Pa;
(4)小文同学利用此密度为ρ0的液体测出了金属块B的密度,他具体操作如下:
①边长为a的正方体木块A放入装有适量该液体的烧杯中,待其静止后用刻度尺测出有的高度露出液面,如图中图甲,则木块A底部所受液体的压强p= (用ρ0,a等相关的物理量表示);
②将B物体放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出液面的高度为h1,如图中图乙;
③用体积可忽略不计的细线将物体B系在木块A中央,放入液体中静止后测出此时木块露出液面高度h2,如图中图丙;
④则B物体的密度ρB= (用ρ0,a,h1,h2等相关的物理量表示)。
2.为了探究物体漂浮时水对容器底部的压强增加量Δp与物体体积V和质量m等的关系,某小组同学使用甲和乙两个足够高的柱形容器进行实验。他们先在甲、乙容器中放入适量的水,接着在容器中放入不同的正方形物体进行实验,物体均能漂浮在水面上,测出放入物体后Δp的值,并记录在表一中。
(1)分析比较实验序号1、2与3或6、7与8的数据,可得出的初步结论是:当物体漂浮在同一容器内的水面上时,水对容器底部的压强增加量Δp与物体体积V (选填“有关”或“无关”)。
(2)分析比较实验序号3、4与5或8、9与10的数据,可得出的初步结论是:当物体漂浮在同一容器内的水面上时,水对容器底部的压强增加量Δp与物体质量m成 。
(3)分析比较实验序号3与8或4与9或5与10的数据,可知水对甲、乙两容器底部的压强增加量Δp不相同,其原因是: 。
(4)现有A、B与C三个正方体,其相关物理量如表二所示。为了能使它们放入容器后水对容器底部的压强增加量Δp为400帕,可以选择正方体 (选填字母),且放入 容器中。
表一:
容器
实验序号
V(厘米3)
m(克)
Δp(帕)
容器
实验序号
V(厘米3)
m(克)
Δp(帕)
甲
1
200
100
50
乙
6
200
100
25
2
300
100
50
7
300
100
25
3
500
100
50
8
500
100
25
4
500
200
100
9
500
200
50
5
500
400
200
10
500
400
100
表二:
物体
V(厘米3)
m(克)
A
500
300
B
500
400
C
800
500
3.小李同学在探究“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 N。
(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F与浸入水中深度h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 。
4.某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是 ;
(2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为 kg/m3;(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮 G排(选填“>”、“<”或“=”),从而验证了阿基米德原理的正确性;
(4)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强 (选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”);
(5)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图 步骤中可不使用弹簧测力计;
(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮 G排(小桶中液体所受重力)的结论。(选填“>”、“<”或“=”)
5.如图所示是小明用圆柱体、弹簧测力计、烧杯、水等,探究影响浮力大小因素实验的示意图
(1)分析图a、c、 中弹簧测力计的示数可知:浮力的大小与物体浸入液体中的深度无关.
(2)分析图a、b、c中弹簧测力计的示数可知:浮力的大小与 有关.
(3)在探究浮力大小与物体的密度是否有关时,小明用 相等的钢、铁圆柱体各个做实验,在测量浮力时,应使它们浸没在水中.
(4)小明分析图b、c得出,浮力的大小与圆柱体下表面所受液体压强有关.而图 的实验却推翻了小明的结论.
6.小东在学习“阿基米德原理”时,利用弹簧测力计、水、铁球、溢水杯、小桶、细线等器材设计如图所示实验。
(1)为了减小误差,图甲中合理的实验顺序是 ;
(2)用已调零的弹簧测力计按合理的顺序进行实验,并收集数据。弹簧测力计的示数分别是、、、,为了验证阿基米德原理,小东预期要获得的结论是: (用此题中所给字母表示);
(3)为了更直观的验证阿基米德原理,小东将装满水的溢水杯放在升降台上,进行了图乙所示实验,当逐渐调高升降台时,发现随着铁球浸入水中的体积变大,弹簧测力计变小的过程中弹簧测力计变大,若弹簧测力计的示数和的 相等,就可以证明。
(4)做完上述实验后,小东想利用图乙中的装置测量一个苹果的密度,步骤如下:
①将小桶挂于弹簧测力计下,把苹果轻轻放入装满水的溢水杯中,如图丙所示,苹果静止时弹簧测力计的示数变化量为;
②将苹果取出,把小桶中的水倒掉后重新挂于弹簧测力计下。溢水杯加满水后用细铁丝将苹果全部压入水中,如图丁所示,弹簧测力计的示数变化量为。
则该苹果的密度表达式为 (用、和表示);
③完成实验后,小东进行实验评估时发现测得的苹果密度偏小,原因可能是 。
A.②中取出的苹果表面有水珠
B.丙图中水没有完全排出就读数
C.②中倒掉水的小桶内有水珠
D.丁图中苹果触碰到溢水杯底部
7.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜思:
A.可能跟物体排开液体的体积有关;
B.可能跟液体的密度有关;
C.可能跟物体的密度有关;
为了验证上述猜想,某同学做了如图所示的实验:在弹簧测力计下端挂一铁块,依次把它缓缓浸入水中不同位置,在这一过程中:
(1)铁块从位置1-2-3的过程中。受到的浮力 (选填“增大”、“不变”或“减小”);
(2)铁块从位置3-4的过程中,受到的浮力 (选填“增大”、“不变”或“减小”);
(3)通过以上实验可以验证上述猜想 (填上面猜想的字母)是正确的。
8.现有一形状不规则的木块,小明同学用图甲、乙、丙所示的步骤测出了木块的密度,实验步骤如下:
(1)向容器内倒入适量的水,水的体积记为V1;
(2)将木块轻轻放入容器中,液面上升至V2;
(3)用细针将木块按压,使木块浸没于水中,液面上升至V3.请写出下列物理量的表达式:木块的质量m= ,木块的体积V= ,木块密度ρ= 。(密度ρ水为已知)
9.小融通过以下实验探究“阿基米德原理”,选用了以下实验器材:弹簧测力计、小吊桶、小石块、圆柱体、溢水杯、细线、小烧杯、铁架台、水。他们操作过程如图1中a、b、c、d所示。
(1)由图a得,石块的重力为 N;如图1所示将石块逐渐放入装满水的溢水杯中(石块没有与杯底接触),溢水杯对铁架台底座的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)当小石块浸没在溢水杯中,溢出的水全部流入小烧杯,弹簧测力计的示数如图c所示,把小烧杯中的水全部倒入小吊桶中,此时弹簧测力计的示数如图d所示,则排开的水的重力为 N;并计算出小石块的密度为 ;
(3)小融在完成d步骤后保持器材状态继续实验,把弹簧测力计拆下,把小石块放入装有水的小吊桶中(水不溢出),然后把小吊桶放入溢水杯,发现小吊桶处于漂浮状态,溢水杯中水溢出,这个过程排出的水重为 N(忽略小石块所附带的水);
(4)一旁的小渝灵机一动,设计出了如图2所示的测量圆柱体密度的方案,步骤如下:
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中:
②将圆柱体浸没在水中,测得烧杯中水的体积为10mL,则圆柱体的体积为 mL;
③将烧杯中10mL水倒掉,从水中取出圆柱体;
④将圆柱体放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为27mL;则圆柱体的密度是 ,在实验步骤③和④中,将圆柱体从水中取出后(表面沾水)直接放入小空筒,测出的圆柱体密度将 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
10.如图是探究“浮力大小与哪些因素有关”实验中的部分操作:
(1)物块A受到的重力是 N;
(2)物块A浸没在水中时受到的浮力是 N;
(3)物块A浸没在盐水中,弹簧测力计示数如图丙所示,分析甲、乙、丙三图,说明浮力的大小与 有关.
11.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)实验的最佳顺序是 ;
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、甲、乙、丙 C.乙、甲、丁、丙
(2)图乙中物体A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,受到的浮力大小等于它 ;
(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没在水中
(4)由实验测得数据可以求出物体A的密度为 ;若将图乙中的水换成酒精(ρ=0.8×103kg/m3),物体受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)小红利用上述实验中的器材和木块,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;
(6)最后,小红将该物体浸没在某液体中,如图戊所示,弹簧测力计的示数为1.6N,那么该液体的密度为 。
12.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)小明他们首先向老师汇报了自己的实验思路:
①用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力为G1和G2;
②把大烧杯用小垫块垫起,使右边的溢水口斜向水下,在大烧杯中 水,过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方;
③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;
④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F2;若满足 (用所测物理量符号表示)等式成立就可以验证阿基米德原理。
(2)老师肯定了他们的实验思路,但提醒他们利用现有实验器材将无法完成实验,请你帮他们分析无法完成实验的原因是: 。
(3)小明他们更换相关器材,顺利完成了实验,实验后小组成员又进行了交流,要验证阿基米德原理,金属块 (选填“一定”或“不一定”)要浸没在水中。
13.某小组同学通过实验研究物体浸入液体的过程中测力计示数的变化情况,他们用弹簧测力计吊着圆柱体逐步浸入到水中,弹簧测力计的示数如所示,请仔细观察实验现象,归纳得出初步结论.
①分析图(a)(b)(c)和(d)中的现象及相关条件,可得到的初步结论是: .
②分析图(a)(d)和(e)中的现象及相关条件,可得到的初步结论是: .
14.在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,操作步骤如图所示,实验过程中弹簧测力计挂着同一物块。
(1)物块的重力大小是 N;
(2)在图乙中画出物块的浮力示意图;
(3)分析图乙、丙可知,浮力的大小跟 有关;
(4)图丙、丁中两液面相平,液体对容器底部的压强较大的是 。
15.小红和小华设计一种能自动测定油箱内油面高度的装置。器材有:电源(电压可调)、电流表、电压表、阻值约为100Ω的电阻片、定值电阻R、细金属杆OABC、浮子(体积为20cm3)、开关、导线、油箱、汽油、汽油为绝缘体。(,g取10N/kg)
(1)她们首先要从电阻片上截取一段阻值为40Ω的电阻,为此连接了如图甲所示的电路。将鳄鱼夹置于电阻片的B端,闭合开关S,电压表示数如图乙所示为 V。向A端缓慢移动鳄鱼夹,观察电流表示数,当示数为 A时,标记鳄鱼夹的位置,则该位置到A端的阻值即为40Ω。
(2)她们重新调节了电源电压,连接了如图丙所示的装置,电阻R′=40Ω;它与金属杆OA接触良好(摩擦不计)、金属杆OABC可以绕固定点O自由转动,其重心在OC连线上。浮子可以绕CD轴自由转动。
①在油箱内倒入汽油,当浮子处于图丙所示的位置时,浮子浮在汽油中静止,恰好一半体积浸入汽油,此时浮子所受浮力大小为 N,继续倒油,油面上升,浮子再次静止时,浸在汽油中的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
②为了在电流表的刻度盘上标出油箱内油面高度,闭合开关S,当OA处于M端的位置,在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm,此时电流表示数为0.12A。继续向油箱内倒入汽油,记录油面高度h和对应的电流表示数I,当OA处于N端的位置时,电流表示数为0.6A,数据记录在下表中,则该装置中电源电压为 V,电阻R阻值为 Ω;当电流表示数为0.5A时,油面高度为 cm。
油面高度h/cm
0
2.5
5
7.5
10
电流表示数I/A
0.12
0.15
0.2
0.3
0.6
16.小明在“探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律”的实验中,做了如图1所示的实验,将同一物体A逐渐浸入到密度为ρ0液体中,并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律,得出以下一些结论:
(1)分析比较图1中甲、乙、丙三次实验可初步得出结论:当液体的 相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越 ;分析比较实验序号甲、丙、丁可初步得出结论:物体所受浮力与浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(2)由实验可知A物体的重力为 N,A物体浸没在液体中所受的浮力是 N,把物体从弹簧测力计挂钩上取下来放入液体中,物体在液体中最终处于状态 (选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”)。
(3)同组的小华同学利用浮力测出了金属块B的密度,她具体操作如下:
①将边长为a的正方体木块放入装有适量该液体(密度为ρ0)的烧杯中,将其静止后用刻度尺测出有高度露出液面,如图2甲所示,则木块底部所受液体的压强是 (用相关的物理量表示)。
②将B物体放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出液面高度h1,如图2乙所示。
③用体积可忽略不计的细线将物体B系在木块中央,放入液体中静止后测出此时木块露出液面高度h2,如图2丙。
④则B物体的密度ρB= (用相关的物理量表示)。
17.如图所示是课本上的几个小实验,请根据要求填空.
(1)在图甲所示实验中,将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水停止沸腾.迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,此时会观察到 的现象,这是由一于在瓶底浇冷水后,液面上方 ,导致液体的沸点降低所致.
(2)图乙是小明制作的“浮沉子”.为观察到小瓶在水中的浮沉现象,大瓶瓶盖应该 (旋紧/拧开);为使漂浮于水面上的小瓶子下沉,小明应 (松开/捏紧)手指.
(3)如图丙所示,将一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端,制成一个简单的验电器.当用带电的橡胶棒先靠近静止的铝箔条左端,再靠近其右端时会观察到铝箔条 (均被吸引/均被排斥/一次被吸引,另一次被排斥).此实验中,通过铝箔条的转动可推断橡胶棒的带电情况,这种实验方法是 (控制变量法/转换法/理想实验法).
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 排开液体的体积 无关 偏大 200 见解析 见解析
【详解】(1)[1][2]分析比较实验序号甲、乙、丙发现,甲是物体在空气中时弹簧测力计读数为6N,乙是物体浸入少许到液体中,弹簧测力计读数为5N,则此时物体受到浮力为1N,丙是物体全部浸入液体时,弹簧测力计示数为4N,此时物体受到浮力为2N,故可初步得出结论:当液体的密度相同时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;分析比较实验序号甲、丙、丁,甲在空气中测量,丙、丁使物体在不同深度时弹簧测力计示数相等,说明丙丁两次受到浮力相等,故可初步得出结论:同一物体所受浮力与浸没在液体中的深度无关。
(2)[3]小谦同学在进行丁步骤实验时,物体接触并挤压了容器底部,此时弹簧测力计示数偏小,根据F浮=G-F’可得他测得的物体浮力比真实值偏大。
(3)[4]若装液体的烧杯底面积为100cm2,不计烧杯厚度,当物体浸没在液体中后,如图丙图所示,因液体对物体的浮力等于2N,故可得烧杯对桌面的压力增加2N,得烧杯对桌面的压强比没放入物体时增加了
(4)[5][6]由题意可得甲图中木块下表面的液体深度h=a,故可得木块A底部所受液体的压强p=ρ0ga;将B物体放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出液面的高度为h1,则此时B物体的质量为木块A排开水增加的质量,即
mB=ρ0a2(a-h1)
用体积可忽略不计的细线将物体B系在木块A中央,放入液体中静止后测出此时木块露出液面高度h2,即A露出体积增加量就等于B的体积即
VB=a(h2-h1)
可得木块B的密度
ρB=.
2. 无关 正比 甲、乙容器底面积不同 A和C 甲
【详解】(1)[1]从实验序号1、2与3或6、7与8的数据可看到,当物体体积变化时,水对容器底部的压强增加量是不变的,所以可得出的初步结论是当物体漂浮在同一容器内的水面上时,水对容器底部的压强增加量Δp与物体体积V无关;
(2)[2]从实验序号3、4数据可看到
同理比较实验序号3、4与5或8、9与10的数据,也可知道压强增加量Δp与物体质量m成正比,即当物体漂浮在同一容器内的水面上时,水对容器底部的压强增加量Δp与物体质量m成正比;
(3)[3]从实验序号3与8或4与9或5与10的数据可知,它们的质量相同、体积也相同,但是水对容器底部的压强增加量Δp不同,根据
可知它们排开水的体积是相同的,但是根据可知,水上升的高度不同,由可知,是不同的,即甲、乙容器底面积不同,可知水对甲、乙两容器底部的压强增加量Δp不相同,其原因是:甲、乙容器底面积不同;
(4)[4][5]如上述所说,当物体漂浮在同一容器内的水面上时,水对容器底部的压强增加量Δp与物体质量m成正比,那么设放入的正方体质量是,水对容器底部的压强增加量Δp为400帕,假设放入甲容器中,那么可知道关系式
解得,从表二中可以看到,只需把物体A和C放入水中,水对容器底部的压强增加量Δp为400帕;假设放入乙容器中,那么可知道关系式
解得,物体A、B和C都不符合这个质量大小,所以不能把物体放入乙容器中,综上所述,为了能使它们放入容器后水对容器底部的压强增加量Δp为400帕,可以选择正方体A和C,且放入甲容器中。
3. 1 液体密度 ② 控制变量法
【详解】(1)[1]由图,物体重力为4.2N,浸没在水中时,测力计示数3.2N,浮力为
F浮=4.2N-3.2N=1N
(2)[2]分析图A、C、D,均完全浸没,水和酒精密度不同,测力计示数不同,浮力不同,所以物体在液体中所受浮力大小与液体密度有关。
(3)[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),排开液体体积先增大后不变,根据F浮=ρgV排,浮力先增大后不变,所以为②。
(4)[4]存在多个变量,所以采用了控制变量法。
4. 丙、甲、丁、乙 2.8×103 = 一直不变 丁 >
【详解】(1)[1]为避免石块沾水导致测量石块质量偏大,应先在空气中测出石块的质量,再将石块浸入水中;在测石块重力后为避免取下石块测空小桶的重力,在测石块重力之前先测出小桶的重力。则实验顺序为:先测空小桶的重力,再测小石块的重力,然后用弹簧测力计提着小石块放入液体中读出测力计的示数,最后测出小桶和溢出水的总重力。即最科学的实验顺序是丙、甲、丁、乙。
(2)[2]由公式F浮=ρ水gV排可得石块的体积
石块的质量
则石块的密度为
(3)[3]由实验步骤甲丁可知,物体浸在液体中时受到的浮力
F浮=2.8N-1.8N=1N
由实验步骤乙丙可知,物体排开液体的重力
G排=2N-1N=1N
所以可得出F浮=G排,即浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力。
(4)[4]图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中,容器中的液面始终与溢水口齐平,液面的高度不变,由p=ρgh可知,液体对容器底的压强一直不变。
(5)[5]如果换用密度小于液体密度的物体,物体放入液体中后,物体静止时漂浮,物体所受浮力与其重力大小相等,弹簧测力计的示数将变为0,因此图丁可不使用弹簧测力计。
(6)[6]每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,则会导致溢出的水偏少,即G排偏小,而用测重法测得的浮力与液体是否装满无关,因此会出现F浮>G排。
5. d 物体排开的体积 体积 d
【详解】第一空.探究浮力与浸入深度关系,则除深度不同外其他条件应均相同,则应分析图a、c、d;
第二空.a、b、c三图除排开体积不同,其他条件均相同,则可知浮力大小与物体排开液体体积有关;
第三空.探究与物体密度的关系,则除了密度不同其他条件应均相同,故应使用体积相等的钢、铁圆柱体各个做实验;
第四空.由公式图d下表面所受压强大于图c下表面压强,但浮力相同,故可推翻小明的结论.
6.(1)D、A、B、C
(2)
(3)变化量
(4) AB
【详解】(1)为了减小误差,图甲中合理的实验顺序是先测量小桶的重力,然后测重物的重力,把物体浸入液体中,水流到小桶,再测小桶和排出水的重力,小桶重力增加的值即物体排开液体的重力,若排开水的重力等于测力计减小的重力,就证明了阿基米德原理,这种操作顺序误差小又最方便,合理的实验顺序是 D、A、B、C。
(2)因为根据称重法知是铁球所受的浮力,物体排开液体的重力。当满足,就证明了阿基米德原理。
(3)图乙所示实验,当逐渐调高升降台时,发现随着铁球浸入水中的体积变大,铁球排开水的体积变大,其受到的浮力变大,由称重法F浮=G-F′可知,弹簧测力计变小即为受到的浮力的过程中弹簧测力计变大排出水的重力,若弹簧测力计的示数和的 变化量相等,就可以证明。
(4)[1] ①将小桶挂于弹簧测力计下,把苹果轻轻放入装满水的溢水杯中,如图丙所示,苹果静止时弹簧测力计的示数变化量为;由称重法测浮力及漂浮的特点有
②将苹果取出,把小桶中的水倒掉后重新挂于弹簧测力计下。溢水杯加满水后用细铁丝将苹果全部压入水中,如图丁所示,弹簧测力计的示数变化量为,可知苹果浸没时受到的浮力为。由阿基米德原理可知排开水的体积,即其体积
则该苹果的密度表达式
[2]A.②中取出的苹果表面有水珠,丙图中对排出的水没有影响,不变,对丁图中浸没时,排出的水会偏多,变大,根据该苹果的密度表达式可知,密度的测量值偏小,故A符合题意;
B.丙图中水没有完全排出就读数,导致变小,根据密度表达式,测量值偏小,故B符合题意;
C.②中倒掉水的小桶内有水珠,丙中排出的水没有影响,不变,不变,密度的测量值不变,故C不符合题意;
D.丁图中苹果触碰到溢水杯底部,对排出的水的多少没有影响,故D不符合题意。
故选AB。
7. 增大 不变 A
【分析】(1)(2)根据弹簧测力计的示数判断浮力的大小关系,结合图中V排的变化得出结论。浸在同种液体的物体,排开液体的体积越大,浮力越大;排开液体的体积不变,则浮力不变;
(3)通过(1)(2)得出的结论结合猜想便可得出。
【详解】(1)[1]由图知,铁块从位置1-2-3的过程中,排开液体的体积不断增大,发现弹簧测力计的示数在逐渐减小,得所受浮力逐渐变大。
(2)[2]铁块从位置3-4的过程中,物体浸在液体中的深度在增大,测力计的示数不变,说明受到的浮力不变。
(3)[3]结合(1)(2)得,浸在同种液体中的物体,排开液体的体积越大,浮力越大;排开液体的体积不变,则浮力不变。可以验证猜想A。
8. ρ水(V2﹣V1) V3﹣V1
【详解】[1][2][3]由图乙可知,木块处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,即
F浮=G=mg
由甲乙可知,木块排开水的体积
V排=V2-V1
木块排开水的体积
G排=m排g=ρ水V排g=ρ水(V2-V1)g
由阿基米德原理可得
F浮=G排
mg=ρ水(V2-V1)g
则木块的质量
m=ρ水(V2-V1)
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由甲丙可知,木块的体积
V=V3-V1
木块的密度
9.(1) 2.8 不变
(2) 1.4
(3)3
(4) 10 不变
【详解】(1)[1]由图a得,弹簧测力计的示数为2.8N,即石块的重力为2.8N。
[2]将石块逐渐放入装满水的溢水杯中,石块下降的过程,水在不断溢出,溢出水的重力等于石块受到的浮力,即溢出水的重力和增加的压力相同,故溢水杯对铁架台底座的压力不变,压强不变。
(2)[1]由图c可知,弹簧测力计的示数为1.6N,由图d可知,弹簧测力计的示数为3N,则排开的水的重力为
[2]小石块完全浸没在水中,故小石块的体积为
小石块的质量为
小石块的密度为
(3)把小石块放入装有水的小吊桶中(水不溢出),然后把小吊桶放入溢水杯,发现小吊桶处于漂浮状态,由沉浮条件可知,浮力等于重力,由阿基米德原理可知,浮力等于排开水的重力,溢水杯中水溢出,所以溢出水的重力等于石块和小桶的重力,由图b可知,石块和小桶的重力为3N,所以溢出水的重力等于3N。
(4)[1]圆柱体浸没在装满水的溢水杯中,体积等于溢出水的体积,溢出水的体积为10mL,故则圆柱体的体积为10mL。
[2]小空筒仍漂浮在水面,浮力等于重力,此时溢出水的重力即为圆柱体所受的浮力,即圆柱体的重力,则有
则圆柱体的密度为
[3]若在实验步骤③和④中,圆柱体带走一部分水会降低杯中水面高度,再随圆柱体进入小桶中,增加小桶受到的浮力,水的密度不变,圆柱体沾的水使浮力的增加量等于其重力,所以对排开水的体积没有影响,故计算得出圆柱体的密度不变。
10. 2.6 1 液体的密度
【详解】(1)由甲图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则物体A的重G=2.6N;
(2)由图乙可知,物体A浸没在水中时弹簧测力计的示数F=1.6N;
则物块A浸没在水中时受到的浮力:F浮=G−F=2.6N−1.6N=1N;
(3)观察乙图和丙图可知,物体排开水的体积相等,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,根据F浮=G−F可知浮力不同,所以可得结论:浮力的大小与液体的密度有关.
11. B 1 排开液体受到的重力 A 2×103kg/m3 变小 乙 0.4×103kg/m3
【详解】(1)[1]实验时,为了减小误差,防止由于小桶和物体上粘水造成测得的重力偏大,应先测出空桶的重力,然后测出物体的重力,再物体浸没在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,根据F浮=G-F示得出浮力大小,最后测出小桶和水的总重力,因此合理的实验步骤是丁、甲、乙、丙。
(2)[2]由甲、乙两图可知,物体A重力G为2N,当物体A 浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1N,所以物体A所受的浮力是
F浮=G-F示=2N -1N =1N
[3]由丙、丁两图可知,物体排开液体的重力为
G排=1.5N-0.5N=1N
由于F浮=G排,所以可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它排开的液体受到的重力。
(3)[4]A.图甲中水面未到达溢水杯的溢水口,物体A浸入水中时,先使液面升高到溢水口,然后在有水排出到小桶,溢出到小桶中的水的重力小于物体排开的水的重力,所以会影响结论,故A符合题意;
B.图乙中物体未全部浸没在水中,排开水的体积变小,受到浮力也变小,但排开水的重力等于物体受到的浮力,不会影响结论,故B不符合题意。
故选A。
(4)[5]物体A的质量为
由F浮=ρgV排可得,物体A的体积为
物体A的密度为
[6]若将图乙中的水换成酒精,由于液体密度变小,V排不变,根据F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力变小。
(5)[7]物体漂浮在水面上,受到的浮力等于它的重力,测量漂浮的物体受到的浮力时,不需要用弹簧测力计提着物体,即乙步骤不需要弹簧测力计。
(6)[8]该物体浸没在某液体中,弹簧测力计的示数为1.6N,物体在该液体中受到的浮力为
F浮液=2N-1.6N=0.4N
物体排开该液体的体积为
V排′=V=1×10-4m3
所以该液体的密度为
12. 加满 G2- F1= F2- G1 见详解 不一定
【详解】(1)[1]大烧杯只有加满水才能够充当溢水杯。
[2]物体所受浮力为
F浮= G2- F1
排开液体的重力
G排= F2- G1
要验证阿基米德原理,需要F浮= G排,即
G2- F1= F2- G1
(2)[3]体积10cm3的金属块,完全浸没在水中浮力为
F=ρgV=103kg/m3×10N/kg×10-5m3=0.1N
测力计分度值为0.2N,无法测量此数据。
(3)[4]因为浮力用测力计示数差值计算,排开液体的重力也用测力计差值计算,所以不需要金属块完全浸没。
13. 用弹簧测力计吊着圆柱体逐步进入到液体中,当圆柱体浸入液体中体积越多,弹簧测力计的示数越小 用弹簧测力计吊着圆柱体逐步进入到液体中,当圆柱体全部浸入液体中后,随着圆柱体在液体中深度的增加,弹簧测力计的示数不变
【详解】[1] 分析图(a)(b)(c)和(d)中的现象及相关条件可知,物体浸入液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,因此可以得出初步结论:用弹簧测力计吊着圆柱体逐步进入到液体中,当圆柱体浸入液体中体积越多,弹簧测力计的示数越小;
[2] 分析图(a)(d)和(e)中的现象及相关条件可知,在液体密度和物体排开液体体积一定时,物体所在深度不同,但弹簧测力计的示数相同,因此可以得出初步结论:用弹簧测力计吊着圆柱体逐步进入到液体中,当圆柱体全部浸入液体中后,随着圆柱体在液体中深度的增加,弹簧测力计的示数不变.
14. 4.8 排开液体的体积 某液体
【详解】(1)[1]由图甲得,测力计的分度值为0.2,物块的重力大小是4.8N。
(2)[2]物块在乙图中静止时,测力计的示数为3.4N,由二次称重法得,在图乙中物块的浮力大小为
浮力方向竖直向上,过物块重心做竖直向上的带箭头的直线表示物块受到的浮力,并在箭头旁标上浮力大小,如图所示:
(3)[3]分析图乙、丙可知,物块排开水的体积越大,弹簧测力计的示数越小,说明物块受到的浮力越大,说明浮力的大小跟排开液体体积有关。
(4)[4]由图丙丁得,物块排开液体体积相同时,某液体中测力计的示数较小,说明物块在某液体中受到的浮力较大,由得,某液体的密度较大,图丙、丁中两液面相平,液体对容器底部的压强较大的是某液体。
15.(1) 12 0.3
(2) 0.075 不变 6 10 9.5
【详解】(1)[1]由图可知,电压表量程为0~15V,分度值为0.5V,电压表示数为12V。
[2]电阻两端的电压为12V,当连入电路中的电阻为时,电路中的电流为
(2)[1]浮子体积为20cm3,浮子浮在汽油中静止,恰好一半体积浸入汽油,排开液体的体积为10cm3,此时浮子所受浮力大小为
[2]继续倒油,油面上升,浮子再次静止时,仍是漂浮,浮力等于重力,因重力不变,所以浮力不变,则浸入汽油中的体积不变。
[3][4]闭合开关S,当OA处于M端的位置,R与串联,在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm,此时电流表示数为0.12A,根据串联电路的特点和欧姆定律知,电源电压为
当OA处于N端的位置时,只有R连入电路,电流表示数为0.6A,电源电压为
解得,
[5]当电流表示数为0.5A时,根据串联电路的特点和欧姆定律知
解得
根据表中数据,当h=2.5cm时,电流为0.15A,根据串联电路的特点和欧姆定律知
解得
当h=5cm时,电流为0.2 A,根据串联电路的特点和欧姆定律知
解得
当h=7.5cm时,电流为0.3A,根据串联电路的特点和欧姆定律知
解得
根据电阻和高度变化规律可知,高度增大2.5cm,电阻减小,故高度增大0.5cm,电阻减小,电阻的表达式
因此当电阻时,有
解得
16. 密度 大 无关 6 2 沉底
【详解】(1)[1][2]由图甲可知物体的重力为6N,由乙可知此时受浮力1N,由丙图可知此时受浮力2N,所以比较甲乙丙可得结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。
[3]丙、丁两图中,物体A全部浸入液体中,排开液体的体积相同,但深度不同,由弹簧测力计的示数可知,两图中受到的浮力都是2N,所以比较实验序号甲、丙、丁可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,物体所受浮力与浸没在液体中的深度无关。
(2)[4]图中弹簧测力计的最小分度值为0.2N,所以图甲可知物体的重力为6N。
[5]A物体浸没在液体中时所受的浮力
[6]因为物体A重力大于浮力大小,所以把物体从弹簧测力计挂钩上取下来放入液体中,物体在液体中最终沉底。
(3)[7]木块露出液面的高度为,所以浸入液面以下的部分高度为
木块底部所受液体的压强
[8]由图2甲可知,木块漂浮于液面,所以
根据阿基米德原理得
则
①
同理由图2乙可知
②
同理由图3丙图可知
③
①②联立解得
②③联立解得
则物体B的密度为
17. 水又开始沸腾 气压减小 旋紧 捏紧 均被吸引 转换法
【详解】(1)在图甲所示实验中,将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水停止沸腾.迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水时,液面上方的气体温度降低、体积减小,气压减小;
由于气压降低,水的沸点降低,所以此时会观察到水又开始沸腾的现象.
(2)图乙是小明制作的“浮沉子”,实验中要通过改变瓶内气体压力的方法,改变小瓶的浮沉,所以为观察到小瓶在水中的浮沉现象,大瓶瓶盖应该旋紧;
为使漂浮于水面上的小瓶子下沉,小明应挰紧手指,则瓶内气压增大,气体对小瓶的压力增大,同时压力增大时,进入小瓶中的水增加,小瓶自重增加,所以小瓶下沉.
(3)如图丙所示,将一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端,制成一个简单的验电器.当用带电的橡胶棒先靠近静止的铝箔条左端时,由于带电体能够吸引轻小物体,所以橡胶棒与铝箔条吸引;
再靠近其右端时,同样由于带电体能够吸引轻小物体,也会观察到铝箔条被吸引,即两次都被吸引(但要注意橡胶棒与铝箔条不能接触,接触后,带同种电荷,第二次会排斥);
此实验中,通过铝箔条的转动可推断橡胶棒的带电情况,这种实验方法是转换法.
答案第1页,共2页
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