实验题(8)浮力——2025年中考物理一轮复习题型
2025-01-15
|
25页
|
35人阅读
|
0人下载
内容正文:
实验题(8)浮力——2025年中考物理一轮复习题型
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.如图所示是小致同学探究“阿基米德原理”的实验,其中桶A为圆柱形。
(1)最佳的操作顺序是 ;
A.乙丙甲丁 B.乙甲丙丁
C.甲丁乙丙 D.乙丙丁甲
(2)将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中,用桶B接住溢出的水,如图丙所示。则空桶A受到的浮力为 N;
(3)测出桶B和溢出水的总重力,如图丁所示,则桶A排开水的重力 桶A受到的浮力;
(4)接着小致同学往桶A中加入沙子进行实验,得到4组数据,表格如下,其中有明显错误的是第 次;
次数
1
2
3
4
桶A与沙子的总重力/N
2.4
2.8
3.2
3.4
桶B与水的总重力/N
4.0
4.4
4.6
5.0
(5)小致将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用弹簧秤挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图戊所示,在铝块浸入水的过程中,电子秤的示数将 。
2.汀汀实验小组用一块柱形合金材料在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验时,他将该合金块标注成4等份,进行了如图所示的实验。
(1)如图的③所示,此时合金块有两格浸入水中,合金块所受的浮力F浮= N:
(2)根据图的①②③④,可以得出的初步结论是:当液体密度一定时,物体所受浮力大小与 有关;
(3)根据如图的①④⑤,可知浮力大小与物体浸没的深度 (选填“有关”或“无关”);
(4)同组的小明利用电子秤、百香果、牙签和两个相同的烧杯测出了浓盐水的密度,实验过程如图所示,请将以下实验步骤补充完整:
①如图甲所示,在烧杯中倒入适量的水,用调好的电子秤测出烧杯和水的总质量为m1:
②如图乙所示,用牙签压百香果使其浸没在水中合适的位置,其中合适的含义是 ,记录电子秤示数为m2;
③如图丙所示,往另一烧杯中倒入适量的浓盐水,用电子秤测出烧杯和浓盐水的总质量为m3;
④如图丁所示,用牙签压百香果使其浸没在浓盐水中合适的位置,记录电子秤的示数为m4;
⑤根据以上测得的物理量,写出盐水密度的表达式为ρ浓盐水= (已知水的密度为ρ水);
(5)汀汀找来一个木块和装有水的烧杯,并设计实验测得了木块的密度,他利用调好的电子秤进行了如图所示的操作:由图中数据可得木块的质量为 g,木块的密度为 g/cm3,考虑到木块浸入水中后会吸水,汀汀测得的密度应该比真实值 (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
3.刘光军同学在实验室做测量物体密度的实验时,他发现分别将小石块和小木块放在同一个水杯中,小石块会下沉、小木块会漂浮。因此他就特别研究了物体的浮沉与物体密度的关系,以下是他的实验过程:
(1)在调节天平时,发现分度盘的指针如图甲所示,此时他应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调;
(2)在测量石块质量时,他发现往右盘中加减砝码总不能使天平平衡,这时他应移动 使天平平衡。当天平再次平衡时所用的砝码及游码位置如图乙所示,则小石块的质量为 g;
(3)在量筒中装入50mL的水,把石块放入量筒后水面位置如图丙所示,则石块的体积是 cm3,石块的密度为 kg/m3;
(4)再用调节好的天平测量出小木块的质量如图丁所示,用铅笔把木块刚好摁进水中,测量出小木块的体积为79mL,则小木块的密度为 kg/m3;
(5)刘光军同学把实验得出的小石块密度和小木块密度与水的密度进行了比较,而后又反复实验并查阅了一些资料,初步得到了一个结论是:浸没在液体中的物体,如果它的密度 液体的密度,物体上浮,如果它的密度 液体的密度,物体下沉。
4.为了测量一块矿石的密度,小红选用天平、细线、烧杯和适量的水进行了如下实验:
(1)将盛有适量水的烧杯放在调节好的天平左盘内,天平平衡后,右盘中砝码的质量和游码的位置如图甲所示,则烧杯及杯内水的总质量为 g;
(2)用细线系住石块并将其浸没在烧杯内的水中,石块始终不与烧杯接触。天平平衡后右盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示,则此时石块受到的浮力为 N;(g取10N/kg)
(3)松手后石块静止在烧杯底部,天平平衡后,右盘中砝码的质量和游码的位置如图丙所示;
(4)根据上述实验数据计算此种矿石的密度为 kg/m3。(g取10N/kg)
5.小侨在实验室做测量密度的实验。
(1)将托盘天平放置在水平台面上,游码放到标尺左端的 ,再调节 ,直到指针指在分度盘中央;
(2)小侨想测量盐水的密度,以下正确的操作步骤应该是 (填序号);
A.用天平测出空烧杯的质量记为;
B.将盐水全部倒入量筒中,用量筒测出盐水的体积记为V,示数如图甲所示;
C.用天平测出烧杯和盐水的总质量记为m2,示数如图乙所示;
(3)由乙图可知:m2= ,所测盐水的密度ρ盐水= g/cm3;
(4)小融想自制一个密度计,直接测量盐水的密度。他用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。制作时,先将吸管两端剪平,铁丝密绕成小团后塞入吸管一端,再用石蜡将该端口堵住密封,接着,将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态(如图丙),用笔在吸管上标记此时水面位置O;取出吸管量出O点至封口端的距离H,通过分析与计算,在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并标上密度值。使用时,将密度计静置于待测液体中,读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度;
①O位置处的刻度值应标为 g/cm3;
②若吸管漂浮在盐水中时如图丁所示,量出盐水面至封口端的距离为h,则盐水密度ρ盐水= (用、H、h表示);
③管壁上标注的4个刻度值,0.8g/cm3与0.9g/cm3间的距离 ;1.0g/cm3与1.1g/cm3间的距离(选填“>”“=”或“<”);
④小融突发奇想,将制作好的密度计内部的铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化(如图戊),他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度,测量结果 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
⑤小融发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,他想了如下改进方案,其中可行的是 (多选)。
A.换更大的容器盛放液体做实验
B.换更细的吸管制作密度计
C.换更长的吸管制作密度计
D.适当增大吸管中铁丝的质量
6.如图所示,是探究“浮力的大小与排开液体重力的关系”的实验过程图。
(1)本实验为了操作更方便,实验顺序应为 ;
(2)根据甲、乙两图可以知道物体受到的浮力为 N。根据丙、丁两图可以知道物体排开液体的重力是 N;
(3)由以上步骤可以得出初步结论:物体所受的浮力等于 ;
(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是 ;
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)如果在图乙中将物体的位置下降一些,使物体浸没水中的深度增加,物体静止时,弹簧测力计的示数将 (选填“变大”“ 变小”或“不变”),说明浮力的大小与 无关。
7.小明同学做测量小石块的密度的实验:
(1)用天平称小石块质量,天平平衡时,右盘中砝码和游码位置如图甲所示,则小石块的质量为 g;
(2)用细线将石块系住,慢慢放入如图乙所示的量筒内,发现水面上升到45mL处,小石块的体积为 cm3,则小石块的密度为 g/cm3;
(3)实验中,若石块吸水,会使密度测量值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(4)小明又想用爸爸新买的精度很高的手提式电子秤(既可以测量力,也可以测量质量),对石块的密度重新进行了测量,步骤如下:
①先将小石块用细线系好,悬挂在电子秤下端,电子秤示数稳定后如图丙所示为F1;
②再在小桶里倒入适量的水,悬挂在电子秤下端,电子秤示数稳定后如图丁所示为F2;
③再用手提着系着小石块的细线一端,将小石块缓慢地浸没在水中,但要保证石块 ;
如图戊所示,电子秤示数稳定后为F3,根据所得实验数据,请你写出石块密度的表达式:ρ石= (用字母表示,已知水的密度为ρ水)
8.鞍山南国梨远近闻名,小明将几个南国梨带到学校测量其密度。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码放到标尺左端零刻度线处,指针静止时指在分度盘中线的右侧,应向 (填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)如图甲所示是小明测得一个南国梨的质量为 g;
(3)他将南国梨放入装有40mL水的量杯中,水面上升到如图乙所示的位置,则南国梨的体积为 cm3,密度为 kg/m3;
(4)同组的小丽同学测得一个塑料球A的密度为ρ0,想利用它测量一杯牛奶的密度,发现塑料球A在牛奶中漂浮,于是选取了弹簧测力计、细线和一个金属块B,设计了如下实验过程:
①用测力计测出塑料球A的重力为G;
②将塑料球A和金属块B用细线拴好挂在测力计下,并将金属块B浸没在牛奶中静止,如图丙,读出测力计的示数为F1;
③将塑料球A和金属块B都浸没在牛奶中静止,如图丁,读出测力计的示数为F2;
则塑料球A在牛奶中受到的浮力是 。牛奶的密度ρ= (用已知量和测量量字母表示)。
9.小杜同学在长江边捡到了一块漂亮的鹅卵石,他用天平和量筒测量鹅卵石的密度。
(1)他设计了下列实验步骤:
①用调节好的天平测出鹅卵石的质量m;
②向量筒中倒进适量的水,读出水的体积V1;
③根据密度的公式,算出鹅卵石的密度ρ;
④将鹅卵石浸没在量筒内的水中,读出鹅卵石和水的总体积V2;
他应采用的正确实验步骤顺序为 (选填下列选项前的字母)。
A.①②④③ B.①②③④ C.②③④① D.②③①④
(2)如图甲所示,小杜在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是: ;
(3)小杜纠正错误后,重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量,计算出鹅卵石的密度为 g/cm3。
(4)整理实验器材时发现,天平的左盘有一个缺角,则测量结果 (选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”)。
(5)在上面实验的基础上,利用弹簧测力计和该鹅卵石,只需增加一个操作步骤就能测出图戊中烧杯内盐水的密度,增加的步骤是: ;盐水密度的表达式ρ盐水= (选用所测物理量符号表示)。
10.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,实验小组同学进行了如图所示的实验。
(1)从图中的实验数据可知,物块浸没在水中所受的浮力为 N。
(2)比较A、D和E三次实验,可以得出:浮力大小与有 关。
(3)比较 三次实验,可以得出:浮力大小与物体浸入液体的体积有关。
(4)本实验采用的物理方法是 。通过实验数据可以得出物块的密度为 ,盐水的密度为 (结果保留1位小数)。
(5)小丽又想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,她找来薄铜片、烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将铜片放入盛水的烧杯中,铜片下沉至杯底;
步骤二:将铜片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上;
小丽得出物体受到的浮力与其形状有关的结论,小丽得出错误结论的原因是 。
11.在“探究影响浮力大小因素”的实验中,小开同学准备了以下实验器材:电子秤、足够高的柱形薄壁容器(质量为100g)、金属块(质量为400g)、轻质细杆、水、盐水。实验步骤如图所示,其中A、B、C、D容器中是水,E容器中是盐水。
(1)在C步骤中合金块浸没在水中受到的浮力为 N;
(2)分析图A、B、C、D可知,浮力的大小与 有关,与 无关;
(3)小开在E 中倒入等质量的盐水,可知浮力的大小还与 有关;
(4) C、D两图中金属块上表面与下表面的压力差分别为ΔF1、ΔF2, 则ΔF1 ΔF2(选填“大于”“等于”或“小于”);
(5)分析实验数据可知盐水的密度为 kg/m3,若E步骤中物体未完全浸没就开始读数,则测得的盐水密度会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(6)小开发现只需把E中的液体换成其他等质量的未知液体,就可以利用A、D、E三个步骤测出未知液体的密度,若该仪器所能测量的最大未知液体密度为2g/cm3,则电子秤能测量的最大质量至少为 g。
12.某创新实验小组制作了“探究影响浮力大小的因素和验证阿基米德原理”的多功能演示仪,如图甲所示。在一个既可以测量拉力也可以测量推力的测力计的下面用轻质细杆固定一个带有色环的重物。重物下方的升降台上固定一个溢水桶,将与溢水口相连的溢水管的另一头通向烧杯中,将水倒入溢水桶中,当水深超过溢水管高度时,此时对测力计和电子秤进行调零。上述操作及调试完毕,通过升降台推动溢水桶缓慢向上匀速移动,如图乙所示。
(1)由步骤A、B、C不能判断物体所受浮力的大小与深度是否有关,原因是 。比较步骤A、C、D,可知物体所受浮力大小与在水中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(2)将溢水桶中的水换成一定浓度的食盐水,比较步骤A、E和 (填图乙中字母序号),可以得出初步结论:其他条件相同时,液体密度越大,物体所受浮力 。为了使该实验结论更加严谨,应当进行的操作是 ;
(3)为了验证阿基米德原理,在B、C、D、E的每一步骤中需要将测力计的示数与 进行比较。
13.某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”的实验中,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:①与物体浸没在液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关。实验器材有:弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水()。小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块慢慢浸入液体中不同深度。实验步骤如图a、b、c、d、e所示(液体均未溢出),并将弹簧测力计的示数记录下来。
(1)分析实验步骤a、b可知,金属块浸在水中时受到的浮力大小是 N;
(2)分析实验步骤a、c、d可知,在同种液体中,物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”)。分析三个实验步骤 (填序号)可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;分析实验步骤a、d、e可知,在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 ;
(3)若先完成步骤c,再完成步骤a,则测得的浮力将 (选填“偏大”或“偏小”);
(4)该小组同学完成本次实验后,又用获得的数据求出了金属块的体积为 cm3,盐水的密度为 g/cm3。
14.用如图所示实验装置验证阿基米德原理:
(1)如图所示,当物块浸入装满水的溢水杯中时,根据图中数据可知,此时物块所受浮力大小等于 (用文字描述),从而验证阿基米德原理;
(2)若换用酒精代替水进行实验,则F3的大小将变为 N。(ρ水=1×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3);
(3)若该物块只有一部分浸入液体中,此时它所受浮力 阿基米德原理(填“仍满足”或“不满足”)。
15.小薇同学制作了如图1所示的探头进行了液体压强和浮力的综合探究。
(1)紧密蒙在探头下端的橡皮膜,形变程度越大,说明它所受的液体压强越 ;
(2)实验时的情形如图2所示,比较甲图和 图,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)比较图2甲图和丙图,可以初步得出结论:液体内部压强与液体 有关;
(4)小薇同学用弹簧测力计挂着此探头继续探究:
①向溢水杯中注水,直到溢水口水流出时停止加水,最后溢水杯中的水面恰好与溢水口 ;
②用细线悬挂在弹簧测力计下的探头刚好浸没,如图2丁所示,此时弹簧测力计的示数为 N,溢出的水全部流入小量筒中,排开水的体积为 mL,此时探头所受的浮力为 N,该探头的重力为 N。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
《实验题(8)浮力——2025年中考物理一轮复习题型》参考答案
1. B 2 等于 3 不变
【详解】(1)[1]要探究阿基米德原理,即要探究F浮和G排的关系,该实验中是用漂浮条件测出小桶A受到的浮力,即
F浮=GA
需要测小桶A的重力;而测排开水的重力时,根据
G排=G总-G桶B
需要测出小桶B的重力、小桶B与溢出水的总重力,即先测G桶B再测G总;考虑到实验操作的方便性,应先测小桶B的重力,并把它放在溢水杯的正下方,再测小桶A的重力,测完之后再将小桶A放入溢水杯中处于漂浮状态,最后测小桶B与溢出水的总重力,所以,合理的顺序为乙甲丙丁,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[2]由图甲知,空桶A的重力为2N,图丙中空桶A在溢水杯中处于漂浮状态,则空桶A受到的浮力
F浮=GA=2N
(3)[3]由图乙知,空桶B的重力为1.6N,图丁中桶B和溢出水的总重力为3.6N,桶A排开水的重力
G排=G总-G桶B=3.6N-1.6N=2N
所以,比较可知
F浮=G排
即桶A排开水的重力等于桶A受到的浮力。
(4)[4]往桶A中加入沙子进行实验时,装有沙子的桶A在水中仍然处于漂浮状态,则排开水的重力等于桶A受到的浮力,也等于桶A和沙子受到的总重力,第3组数据中
G排=G总B-G桶B=4.6N-1.6N=3N
不等于桶A与沙子的总重力3.2N,则该组数据是错误的。
(5)[5]由于溢水杯中装满水,铝块浸没在水中静止时,根据阿基米德原理可知,铝块受到的浮力等于排开的水重,铝块对水的压力大小与浮力相等,所以,溢水杯对电子秤的压力不变,即电子秤示数不变。
2. 0.2 浸入液体中体积 无关 见详解 42 0.6 无影响
【详解】(1)[1]如图①所示,弹簧测力计的分度值为0.1N,物体的重力为4.8N,如图的③所示,此时合金块有两格浸入水中,拉力为4.6N,根据称重法可知合金块所受的浮力
F浮=G-F3=4.8N-4.6N=0.2N
(2)[2]根据图的①②③④,液体的密度不变,物体浸入液体中体积变大,受到的浮力变大,根据控制变量法,可以得出的初步结论是:当液体密度一定时,物体所受浮力大小与浸入液体中体积有关。
(3)[3]根据如图的①④⑤,液体密度和浸入液体中体积相同,物体浸入液体中深度不同,受到浮力相同,根据控制变量法,可知浮力大小与物体浸没的深度无关。
(4)①如图甲所示,在烧杯中倒入适量的水,用调好的电子秤测出烧杯和水的总质量为m1;
②[4]如图乙所示,实验中需要利用,故百香果需要浸没在液体中,同时不能碰到烧杯底,故用牙签压百香果使其浸没在水中合适的位置,其中合适的含义是浸没但不碰到烧杯底,记录电子秤示数为m2;此时电子秤示数增加的质量相当于百香果排开水的质量,根据阿基米德原理,百香果的体积为
③如图丙所示,往另一烧杯中倒入适量的浓盐水,用电子秤测出烧杯和浓盐水的总质量为m3;
④如图丁所示,用牙签压百香果使其浸没在浓盐水中合适的位置,记录电子秤的示数为m4;此时电子秤增加的质量相当于百香果排开液体的质量,故排开液体的质量为
⑤[5]根据阿基米德原理,可得液体的密度为
(5)[6]由图中数据AB两图示数差为木块的质量,故木块的质量为
[7]根据AC两图可知,增加的质量为木块排开水的质量,故木块的体积为
木块的密度为
[8]木块浸入水中后会吸水,但不影响电子秤的示数,故汀汀测得的密度应该比真实值无影响。
3. 右 游码 27.6 10 2.76×103 0.6×103 小于 大于
【详解】(1)[1]天平称量前的调节平衡是指针偏左,平衡螺母向右调节,指针偏右,平衡螺母向左调节,现在指针左偏,应该将平衡螺母向右调节。
(2)[2][3]称量物体质量过程中,加砝码时应由大到小,最后调节游码使天平平衡;石块质量等于砝码质量加上游码示数即
m=20g+5g+2.6g=27.6g
(3)[4][5]石块的体积
V=60mL-50mL=10mL=10cm3
石块的密度
(4)[6]小木块的质量
m木=20g+20g+5g+2.4g=47.4g
小木块的密度
(5)[7][8]浸没在水中的物体受到液体的浮力F浮和重力G两个力的作用,因为排开水的体积等于物体的体积,即:V排=V物,则
F浮=ρ液V排g=ρ液V物g
G=m物g=ρ物V物g
如果F浮>G,ρ液V物g>ρ物V物g,ρ液>ρ物,物体将上浮;如果F浮<G,ρ液V物g<ρ物V物g,ρ液<ρ物,物体将下沉;故可得若ρ液>ρ物,物体将上浮;若ρ液<ρ物,物体将下沉。
4. 72 0.2 2.9×103
【详解】(1)[1]右盘中砝码的质量和游码的位置如图甲所示,天平的分度值为0.2g,所以烧杯及杯内水的总质量
(2)[2]天平平衡后右盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示,此时天平的示数
此时天平的示数等于烧杯、杯内水和石块排开的水的总质量则有
所以石块排开的水的质量
由阿基米德原理得,则此时石块受到的浮力为
(4)[3]右盘中砝码的质量和游码的位置如图丙所示石块、水和烧杯的总质量为
所以石块的质量
因为石块浸没水中,所以石块体积
此种矿石的密度为
5. 零刻度线 平衡螺母 C、B、A 130.4 1.08 1.0 > 偏大 BD
【详解】(1)[1][2]使用天平时,应将托盘天平放置在水平台面上,游码放到标尺左端的零刻度线,再调节平衡螺母,直到指针指在分度盘中央,此时天平在水平方向平衡。
(2)[3]为防止液体倒出时有残留,影响测量的准确性,使测量误差减小,实验顺序为:C、B、A。
(3)[4]由图乙知,标尺分度值0.2g,所以烧杯和盐水的总质量为
[5]由图甲知,量筒的分度值是2mL,量筒中盐水的体积为
所测盐水的密度
(4)①[6]如图丙所示,小明将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态,用笔在吸管上标记此时水面位置O,O位置处的刻度值为水的密度值1.0g/cm3。
②[7]因为密度计是漂浮在盐水中,所受浮力等于本身的重力,则
代入数据
可得:盐水密度
③[8]由上式可得,盐水面至封口端的距离为h
和H已知,h和是反比例函数,所以刻度分布不均匀,相邻两刻度值之间的距离不相等,且密度变大时,h变化越小,即刻度由上至下间距逐渐减小。0.8g/cm3与0.9g/cm3间的距离大于1.0g/cm3与1.1g/cm3间的距离。
④[9]将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化,再用这支密度计去测量同一液体的密度,此时排开液体的体积不变,因为吸管排开液体的体积等于排开液体的总体积减去铁丝的体积,吸管排开液体的体积减小,会上浮一些,测得的密度值偏大,即测出的液体密度值大于实际值。
⑤[10]密度计漂浮时(设密度计质量m),浮力等于密度计的重力,排开水的体,则有
解得
为了使测量结果更准确,使密度计上相邻两刻度线之间的距离大一些,即要求密度计放入某液体时,密度计竖直放入液体的深度变大,根据知,一定时,可以适当增大配重,用更细的吸管,故选BD。
6. 丁甲乙丙 2 2 物体排开液体所受的重力 A 不变 物体浸没的深度
【详解】(1)[1]实验时,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
得出受到的浮力,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]由甲图可知,物体的重力为8N,由图乙可知,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为6N,则物体受到的浮力
F浮=G-F示=8N-6N=2N
[3]由丁图可知,空桶的重力为3N,溢出水和桶的重力为5N,则物体排开液体的重力
G液=G总-G桶=5N-3N=2N
(3)[4]由(2)可知
F浮=G液
所以可以初步得出结论物体所受的浮力等于物体排开液体所受的重力。
(4)[5]A.“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验,可多次测量寻找普遍规律。测量型实验可多次测量取平均值减小误差,但此实验为探究型,不能求平均值,故A符合题意;
B.用原来的方案将水换成酒精进行多次实验,可避免结论的偶然性,便于找出普遍规律,故B不符合题意;
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验,可避免结论的偶然性,便于找出普遍规律,故C不符合题意。
故选A。
(5)[6][7]增大物体所处深度,但水的密度、排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力不变,根据
F=G-F浮
可知,弹簧测力计的示数不变,由此说明浮力的大小与深度无关。
7. 63 30 2.1 偏大 不能触碰到容器
【详解】(1)[1]如图甲所示,游码的分度值为0.2g,小石块的质量为
m=50g+10g+3g=63g
(2)[2][3]由图乙可知量筒内水的体积是15mL,小石块的体积为
V=45mL-15mL=30mL=30cm3
小石块的密度
(3)[4]小石块吸水后水面会降低,导致测得体积偏小,而质量不变,由可知密度偏大。
(4)[5][6]将小石块缓慢地浸没入悬挂着的小桶内的水中,但要保证小石块不碰触小桶底部和侧壁,否则测得小石块所受的浮力就不准确了,小石块在水中受到浮力,根据力的作用是相互的,小石块对水有向下的压力,使得电子秤示数增大,则小石块在水中受到的浮力为
F浮=F3−F2
根据阿基米德原理可得,小石块的体积为
由图丙可知,小石块的重力
G=F1
小石块的质量为
小石块的密度为
8. 左 48 40 1.2×103 F1-F2
【详解】(1)[1]天平放在水平桌面上,游码调零后,发现指针偏于分度盘右侧,说明右侧重,要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节。
(2)[2]由图甲可知,天平标尺的分度值为0.2g,一个南国梨的质量
m=20g+20g+5g+3g=48g
(3)[3][4]将南国梨放入装有40mL水的量杯中;由图乙可知,量筒的分度值为1mL,水和南国梨的总体积为V2=80mL,则一个南国梨的体积
V=V2-V1=80mL-40mL=40mL=40cm3
南国梨的密度是
(4)[5][6]根据②、③两次测力计示数差可知装饰球A到的浮力
F浮=F1-F2
已经测得装饰球A的重力为G,密度为ρ0,则装饰球A的体积为
装饰球A浸没,所以V排=VA,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,牛奶的密度为
9. A 在调节天平平衡时游码没有移至标尺的零刻度线处 2.7 仍然准确 用弹簧测力计通过细线吊着鹅卵石,把鹅卵石浸入盐水中,静止后读出弹簧测力计的示数F
【详解】(1)[1]测量鹅卵石的密度,需要测量鹅卵石的质量和体积,所以先用调节好的天平测出鹅卵石的质量m,再利用排水法测量鹅卵石的体积,即向量筒中倒进适量的水,读出水的体积V1,将鹅卵石浸没在量筒内的水中,读出鹅卵石和水的总体积V2,最后根据密度的公式,算出鹅卵石的密度ρ,所以正确实验步骤顺序为①②④③。
故选A。
(2)[2]在调节天平平衡时,应先把游码归零,然后再调节平衡螺母,由图甲可知,小杜在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是:在调节天平平衡时游码没有移至标尺的零刻度线处。
(3)[3]由图乙可知,鹅卵石的质量m=27g,由图丙丁可知,鹅卵石的体积
鹅卵石的密度
(4)[4]天平的托盘有残缺,在调节天平平衡时,可以平衡掉,不会影响测量结果,所以测量结果仍然准确。
(5)[5]已经测出鹅卵石的质量,可以计算出鹅卵石的重力,只需再测出鹅卵石在盐水中的浮力就可以根据阿基米德原理计算盐水的密度,所以增加的步骤是:用弹簧测力计通过细线吊着鹅卵石,把鹅卵石浸入盐水中,静止后读出弹簧测力计的示数F。
[6]由称重法可知,鹅卵石在盐水中的浮力
由 可知
10. 0.6 液体密度 A、B、C(或A、B、D) 控制变量法 没有控制排开液体体积相同
【详解】(1)[1]由图A可知物体重力G=4.8N,由图D可知物体浸没在水中时测力计示数为F=4.2N,物块浸没在水中所受的浮力为
F浮=G-F=4.8N-4.2N=0.6N (2)[2]比较A、D和E三次实验,物体排开液体体积相同,但液体密度不同,所受浮力不同,说明浮力大小与液体密度有关。
(3)[3]探究浮力大小与物体浸入液体的体积有关,控制液体密度相同,浸入液体体积不同,故选A、B、C (或A、B、 D ),例如从浅水区走向深水区会感觉身体越来越轻。
(4)[4][5][6]本次实验中采用的物理方法是控制变量法。由G=mg得,物体的质量
由得,物体浸没在水中时,故物体体积
故物体密度为
由图E可知物体浸没在盐水中时测力计示数为F'=4.0N,物块浸没在盐水中所受的浮力为
F'浮=G-F'=4.8N-4.0N=0.8N 盐水的密度为
(5)[7]探究浮力与物体形状是否有关,应控制物体排开液体的体积和液体密度相同。铜片下沉,铜片排开液体的体积等于自身体积,铜片做成碗状漂浮在水面上,它排开液体的体积小于自身体积,两次铜片排开液体的体积不同,错误原因就是没有控制物体排开液体的体积相同。
11. 1 排开液体的体积 物体在水中的深度 液体的密度 等于 1.2×103 偏小 500
【详解】(1)[1]C图中,金属块悬挂在轻质细杆上,金属块受到水竖直向上的浮力,物体间力的作用是相互的,金属块给水一个竖直向下的压力作用在容器的底部,导致电子秤的示数增加,对比A图,增加的压力和浮力大小相等,所以C步骤中合金块浸没在水中受到的浮力为
(2)[2][3]分析图A、B、C、D可知,金属块排开水的体积增大时,电子秤的示数变大,结合(1)分析可知,金属块受到的浮力变大;当金属块完全浸没在水中时,随着深度的增加,电子秤的示数不变,即金属块受到的浮力不变。可得:浮力的大小与排开液体的体积有关,与物体在水中的深度无关。
(3)[4]小开在E 中倒入等质量的盐水,液体的密度改变,金属块排开液体的体积不变,电子秤的示数改变,即金属块受到的浮力改变,可知浮力的大小还与液体的密度有关。
(4)[5]C、D两图中,液体的密度相等,金属块排开水的体积相等,电子秤的示数相等,所以金属块受到的浮力相等,根据浮力的产生原因可知,金属块在C、D两图中,上表面与下表面的压力差相等,都等于浮力的大小,所以ΔF1等于ΔF2。
(5)[6]金属块完全浸没在水中时,其排开水的体积等于金属块的体积,根据阿基米德原理可得,金属块的体积为
在E 中倒入等质量的盐水,所以合金块浸没在水中受到的浮力为
根据阿基米德原理可得,盐水的密度为
[7]若E步骤中物体未完全浸没就开始读数,电子秤的示数变小,浮力变小,但在计算时仍是按照物体排开液体的体积是整个物体的体积,所以根据阿基米德原理可知测得的盐水密度会变小。
(6)[8]根据阿基米德原理可得,金属块在未知液体中受到的最大浮力为
则有
可得,电子秤能测量的最大质量至少为
12.(1) 没有控制排开液体的体积相等 无关
(2) D 越大 换用不同密度的液体重复实验
(3)电子秤示数
【详解】(1)[1]判断浮力的大小与浸入液体的深度的关系时,应控制液体密度和物体排开液体的体积相等,控制物体浸入液体的深度不同,但步骤B与C中没有控制物体排开液体的体积相等,因此不能判断浮力的大小与浸入液体的深度的关系。
[2]步骤C与D中,液体密度和物体排开液体的体积相等,物体浸入液体的深度不同,物体所受液体的浮力相等,因此可知物体所受浮力大小与深度无关。
(2)[1][2]将溢水桶中的水换成一定浓度食盐水,比较步骤E与D,物体排开液体的体积和物体浸入液体的深度相同,液体的密度不同,物体所受的浮力不同,且物体在盐水中所受浮力为1.2N,大于在水中所受浮力1.0N,因此可以得出结论:物体浸入液体中的体积相同时,液体密度越大,物体所受浮力越大。
[3]为了使实验具有普遍性,换用不同密度的液体重复实验。
(3)为了验证阿基米德原理,在B、C、D、E的每一步骤中需要将测力计的示数与电子秤的示数进行比较,发现在B、C、D、E的每一步骤中测力计的示数与电子秤的示数都相同,由此得到的结论是浸没在液体中的物体受到浮力的大小等于其排开液体受到的重力。
13. 1.4 无关 a、b、c 越大 偏大 200 1.1
【详解】(1)[1]由a、b根据称重法知金属块浸在水中时受到的浮力大小是
(2)[2]分析a、c、d三次实验可知,液体的密度和排开液体的体积相同,金属块浸没在水中深度增加,弹簧测力计的示数不变,由称重法可知,金属块所受浮力不变,说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
[3]要验证浮力大小与排开液体体积的关系,需要控制液体的密度相同,排开液体的体积不同,步骤a、b、c符合题意。
[4]分析a、d、e三次实验可知,排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,且液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知,浮力越大,所以可以得出结论:在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(3)[5]若先完成实验c,再完成实验a,会由于金属块沾有水,导致所测重力偏大,由称重法可知,测得金属块受到的浮力将偏大。
(4)[6][7]金属块的质量
因金属块完全浸没在水中,根据可得金属块的体积
根据可得盐水的密度为
14. 排开水的重力 1.6 仍满足
【详解】(1)[1]由图可知,物块的重力G=2N,浸没在水中时的弹簧测力计示数为F示=1.5N,根据称重法可知,物块所受浮力为
F浮=G-F示=2N-1.5N=0.5N
空小桶重力G桶=0.2N,小桶和溢出水的总重力为G总=0.7N,则溢出水的重力(排开水的重力)为
F浮=G总-G桶=0.7N-0.2N=0.5N
故F浮=G排,即物块所受浮力大小等于排开水所受的重力,从而验证阿基米德原理。
(2)[2]根据F浮=ρ水gV排可知,物块体积
V= V排=0.5×10-4m3
若换用酒精代替水进行实验,浸没时物块受到的酒精的浮力
F浮'=ρ酒精gV排'=ρ酒精gV=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.5×10-4m3=0.4N
则F3的大小将变为
F3=G-F浮'=2N-0.4N=1.6N
(3)[3]不管物体是否完全浸入液体中,物体受到的浮力大小都等于物体排开液体受到的重力,即若物块只有一部分浸入液体中,它所受浮力仍满足阿基米德原理。
15. 大 乙 密度 相平 0.4 20 0.2 0.6
【详解】(1)[1]根据转换法,把液体内部压强的大小转换成橡皮膜形变程度的大小来判断,形变程度越大,说明液体压强越大。
(2)[2]甲乙两图液体密度相同,深度不同,乙中深度大,探头下端的橡皮膜形变程度大,液体压强大,由此可得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
(3)[3]比较甲图和丙图可知,液体深度相同,液体密度不同,丙中液体密度大,橡皮膜的形变程度大,液体压强大,由此可得出结论:液体内部压强与液体密度有关。
(4)①[4]向溢水杯中注水,直到溢水口水流出时停止加水,最后溢水杯中的水面恰好与溢水口相平。
②[5]由图知弹簧测力计1N之间分成5小格,每小格为0.2N,其分度值为0.2N,指针所在位置的示数为0.4N。
[6]量筒的分度值为2mL,液面所在位置的示数为20 mL,则排开水的体积为20mL=20cm3。
[7]由阿基米德原理可知,此时探头所受的浮力为
[8]探头在水中受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力及浮力,则该探头的重力为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。