《压强和浮力》实验专项突破-【竞赛】2024-2025学年初中物理竞赛能力培优精练（八年级下）

《压强和浮力》实验专项突破 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．小红在厨房帮忙时发现，当食用油从壶中倒出时，总是有少量的油粘在杯壁上要过好久才能流下来；而调味酒粘在杯壁上时间较少。小红联想到生活中的一个现象：让一摞整齐的纸从斜面滑下，发现纸张变得不齐了，这是由于纸张之间有摩擦造成的。 （1）小红查阅了相关资料发现，液体在容器中流动，液体也可以看作是由许多片液层组成的，各片层之间也存在着 ，产生液体内部的阻力，这就是液体的粘滞性； （2）液体的粘滞性与哪些因素有关？她提出了以下的猜想： 猜想1：与液体的种类有关； 猜想2：与细管的直径有关； 猜想3：与细管两端的压强差有关。 ①她选取了长度相同的细管来研究液体的粘滞性，做了如下实验。在温度相同的情况下测得1s内通过细管的液体体积如下： 实验次数 液体种类 细管半径/mm 细管两端压强差 通过细管的液体体积/mm3 1 水 1 p 100 2 油 1 p 2 3 水 2 p 1600 4 油 2 p 32 5 水 3 p 8100 6 水 1 2p 200 a.可见，在相同条件下，通过细管的水的体积 （选填“大于”、“小于”或“等于”）通过细管的油的体积，这说明不同液体的粘滞性不同。我们用液体的粘滞系数η表示，η水＜η油； b.分析表中 两组（只需选择两组实验）数据可以得到结论，液体的粘滞性与液体的种类有关； c.分析上表1、3两组数据可以得到结论：同种液体，当 一定时，细管半径越大通过细管液体的体积越大。在小红用油做的实验中，若细管半径是3mm，1s内通过细管的油的体积是40.5mm3，则细管两端的压强差是 ； （3）蓖麻油的粘滞系数和温度的关系如下表所示； 温度t/（℃） 10 15 20 25 30 35 40 η 2.42 1.51 0.95 0.62 0.45 0.31 0.23 分析表格中数据可以看出流体的温度越高，粘滞系数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）由于流体的粘滞性，使得在流体中运动的物体要受到流体阻力，在一般情况下，半径为R的小球以速度v运动时，所受的流体阻力可用公式f=6πηRv表示。因此，小球在流体中运动时。速度越大，受到的阻力 。两个外形相同的量筒，分别装有体积相同的蓖麻油，甲量筒中蓖麻油温度为t1，乙量筒中蓖麻油温度为t2（t2>t1）。现在同时将两个相同的玻璃球从液面处静止释放，投入到量筒中，则 （选填“甲量筒中的玻璃球”、“乙量筒中的玻璃球”或“同时”）先触底。 2．在学校科技社团活动中，小梦同学所在的团队利用3D打印机制作了如图1所示的飞机模型。她了解到飞机在空中飞行时受多种因素的影响。 (1)小梦思考飞机升力与迎角（α）大小有什么关系？在老师的帮助下，她利用电风扇、升力测力计、飞机模型，按图2方式进行如下实验， ①闭合电风扇的开关，调节挡位使其风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数。 ②改变迎角的大小，使其分别为5°10°、15°、20°，重复步骤①并计算升力平均值。 ③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图3。 本实验得出的结论： 。 (2)小梦想要进一步研究“飞机的升力与其飞行的速度关系”。利用现有器材，只要控制 不变，通过调节 改变飞机模型的飞行速度即可获得结论。以不同的风速进行多次实验，如图4所示，托盘测力计的示数与风速大小的关系记录如下表。 风速（m/s） 0 5 10 15 20 25 30 托盘测力计的示数（N） 15 14.5 13 11 8 3.5 由该实验结果推测飞机起飞应该选择顺风起飞还是逆风起飞更好？并说明理由 。 (3)资料显示：本实验结论与实际相符且飞机迎角一定时，飞行速度越大，升力也越大，若飞机以600km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为α1，而以900km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为α2，（α1，α2均小于15°）。请比较α1，α2大小关系： 。 3．三个实心小球甲、乙、丙的质量与体积如图中的三个点对应表示，水的质量与体积关系也在图中显示。水平桌面上有三个相同且均装满水的柱形烧杯（未画出），然后将甲、乙、丙三个小球分别放入这三个烧杯最终静止。 (1)三个小球所受浮力______（选填字母） A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一样大 (2)放入小球后，容器底部所受液体压强______（选填字母） A．甲杯最大 B．乙杯最大 C．丙杯最大 D．一样大 (3)放入小球后，对水平桌面压强改变的是装 （选填“甲”“乙”或“丙”）球的杯子； (4)若，甲球排开水的体积和丙球排开水的体积之比为 。 4．在探究“浮力大小跟哪些因素有关”的实验中，小丽依次进行以下操作： 步骤一：如图甲所示，弹簧测力计下挂一底面积为8cm2的物块（不吸水），物块的下表面刚好与水面接触； 步骤二：将物块下移2cm，此时弹簧测力计的示数为4.6N，如图乙所示； 步骤三：物块继续下移6cm，刚好浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为4N，如图丙所示； 步骤四：从丙图中拿出物块并擦拭干净，让它浸没在密度为ρ液的某种液体中，此时弹簧测力计的示数为3.8N，如图丁所示。（ρ水=1×103kg/m3，即g=10N/kg） （1）请在甲图中画出物块所受重力的示意图； （2）根据乙、丙两图中的数据可知：在液体密度一定时，浮力的大小与物体排开 有关；若丙图中物块继续下移，其所受浮力大小 ； （3）根据丙、丁两图中的数据可以判断出ρ液 ρ水； （4）根据题中信息可知，该物块的密度是 kg/m3；甲、丙两图对比，容器中的水对容器底的压强变化量为 Pa。 5．某次实践活动中，小梦发现把空牙膏袋撑开和挤瘪后先后放在同一杯水中，结果分别如图甲、乙所示。于是小梦提出猜想物体受到浮力的大小与物体的形状有关。请你帮助小梦验证他的猜想。 6．重庆一中物理兴趣小组的同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时，提出了如下猜想： A．可能跟物体浸入液体的深度有关； B．可能跟物体的重力有关； C．可能跟物体浸入液体的体积有关； D．可能跟液体的密度有关； 为了验证上述猜想，李明做了如图所示的实验：铜块和铁块的体积相同 （1）分析图中的①、③（或①、④），说明浸在液体中的物体受到 （选填“竖直”或“斜”）向上的浮力；比较①、④可知铁块浸没在水中时所受的浮力是 N； （2）铁块从位置④→⑤的过程中，弹簧测力计的示数不变，说明铁块受到的浮力不变，可以验证猜想A是 （选填“正确”或“错误”）的； （3）铁块从位置③→④的过程中，弹簧测力计的示数减小，说明铁块受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”），可以验证猜想 （选填“A”“B”“C”或“D”）是正确的； （4）分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想B是错误的； （5）分析比较 两次实验可得结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关； （6）另一组物理兴趣小组的同学捡到了一个不吸水的工艺品，它的上端为质地均匀的柱形木块A，木块上粘有合金块B．小明将工艺品竖直在水中如图甲，静止时木块浸入水中的深度为h1；因粘合处松动导致合金块沉底，如图乙，静止时木块浸入水中的深度为h2，工艺品（由A、B两部分构成）所受浮力与甲图相比 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。将B从水中捞出放在A的上方，AB一起漂浮，合金的密度为水的n倍，当木块在水中竖直漂浮时，浸入水中的深度h3= ，（用h1、h2、n表示，不考虑工艺品沾水对实验的影响）。 7．小西同学利用电子秤来测量矿石的密度，操作步骤如下图（在整个实验过程中，矿石体积不变） （1）①电子秤放在水平桌面上，并将电子秤示数 ； ②然后将装有适量水的容器放在电子秤上，如图甲所示； ③把被测矿石用细线栓好、缓慢放入装水的容器中，示数如图乙所示，则被测矿石的质量 g； ④用手提起细线，让被测矿石离开容器底部，继续浸没在水中，电子秤示数如图丙； ⑤取出被测矿石，将表面的水擦干，放在电子秤上示数如图丁； （2）图丙中细线的拉力为 ；若容器的底面积S为100，从丙中取出石块，水对容器底压强的变化量 Pa（不计石块沾水）； （3）被测矿石的密度 ； （4）若将实验顺序变为乙丙甲（不考虑吸水），则所测矿石的密度将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）； （5）同组的小附设计了如图戊所示的装置，利用拉力传感器和丁图中的矿石来测量待测液体的密度，其中悬挂矿石的轻质细线无弹性但承受的拉力有一定限度。矿石始终浸没在待测液体中，拉力传感器示数F随液体密度变化的图像如图己所示，则该装置能显示的液体的最小密度为 ； （6）小附在漏斗上套个橡皮膜，如图所示漏斗口内深度为5cm，他发现将其放入水中越 ，橡皮膜形变越明显，现在向下图的漏斗中加入上题中所能测出的最小密度的液体，直到橡皮膜恢复水平为止，所加液体的质量为 g。（已知漏斗口的面积为16，漏斗上方圆柱体横截面积为1，漏斗口内的容积即不含圆柱部分，为35，漏斗浸入水中的深度为10cm，漏斗壁厚度不计，忽略容器内液面变化。） 8．悦悦制作了如图所示的探头，探究液体压强与浮力的相关问题进行。实验过程中悦悦通过细线将探头缓慢放入溢水杯中且探头上表面始终与液面平行。 （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）对比图丙、丁可知：在同种液体中，液体内部压强与液体的 有关； （3）对比图 可知：液体内部压强与液体的密度有关； （4）如图丙所示，探头受到的浮力为 N；探头从图丙的位置不断缓慢往下放直至触底的过程中（细线足够长，实验过程中橡皮膜没有破裂），探头排开液体的重力将 （选填“变小”、“保持不变”或“变大”）；弹簧测力计的示数会 （选填字母）。 A．一直变大            B．先不变后变小 C．先变大后变小        D．先变小后变大 （5）细心的悦悦同学发现，将探头从图丙的位置下放5cm到达图丁位置的过程中，溢水杯中的水位下降了0.2cm，已知柱形溢水杯的底面积为20cm2，探头的上表面积为10cm2，则图丁中水对橡皮膜产生的压力为 N，图丁中手对探头的拉力 图戊中手对探头的拉力（选填“大于”、“小于”、“等于”或“无法判断”）。 9．诚诚同学在进行“研究液体内部的压强”的实验中，进行了如图所示的操作： (1)压强计的U形管 （选填“是”或“不是”）连通器。压强计是通过 来反映被测压强的大小的； (2)在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面不在同一水平面，如图甲所示，为了使U形管左右两侧的水面相平，正确的调节方法是 ； (3)分析图乙A、B两图的实验现象，可得出的结论是：液体内部压强大小与 有关； (4)若要研究液体内部压强与液体密度的关系，应选用图乙 两图进行对比； (5)保持图乙C图中探头的位置不变，并将一杯清水倒入烧杯中搅匀（液体未溢出），则U形管两侧的液面的高度差 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (6)聪明的诚诚想知道图乙C图中的盐水密度是多少，于是设计了如图丙所示的实验装置。内外两个容器紧密粘合在一起，内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。诚诚进行了如下操作： ①在内部小容器内装入适量待测盐水，发现橡皮膜向 （选填“上”或“下”）突出； ②在外部大容器内装入清水，直到橡皮膜变平，测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差，请你写出盐水的密度表达式 （用含有h、和的式子表示）。 10．某兴趣小组的同学在小瓶里装满带颜色的水，在橡皮塞上插进一根细玻璃管，使橡皮塞塞住瓶口，这就做了一个简易温度计，如图甲所示。 (1)将简易温度计分别放入温度不同的水中，观察到细管中液面的位置如图乙、丙所示，则图 所反映的是放入温度较低的水中的情况。该温度计的原理是什么？ 要使温度计测量更准确，对玻璃管有什么要求？ (2)某同学换了一个瓶身大一些的瓶子制作了一个水气压计（如图丁）。可以从液柱高度的变化判断出不同高度处大气压强大小的变化情况。该气压计的制作时需要注意什么问题？ 使用时需要注意什么？ 从一楼走到31楼的楼顶，水柱的高度将怎样变化？ (3)另一位同学从书上找到戊图进行了复习，该实验的现象以及细管的作用分别是什么？ 11．综合实践活动：制作简易的密度计 （一）实验器材：圆柱形的筷子、细铜丝、水、盐水、玻璃杯、记号笔 （二）实验步骤： （1）在筷子下端缠绕适量的细铜丝； （2）将筷子竖直漂浮在水中，用记号笔在水面和筷子相平处标注记号； （3）将筷子竖直漂浮在盐水中，用记号笔在液面和筷子相平处标注记号。 （三）实验现象： （1）如果图甲所示为筷子漂浮在水中时的情况，请你在图乙中画出筷子在盐水中静止 时的大致情况； （2）如果筷子浸入水中的深度为H，浸入盐水中的深度为h，水的密度用表示，盐水的密度用表示，则h=   （用、、H 表示）。 （四）解释现象： 在不同密度的液体中进行多次实验，可以在筷子上标出对应的刻度线，便制成了 一个简易的密度计。图丙中所示的a、b、c三支密度计中，刻度标示合理的是。 ， 理由是 （五）迁移应用： （1）用自制密度计测量某种液体密度时，出现了如图丁所示情况，请提出一条改进建议： （2）如果只增加筷子下端缠绕细铜丝的质量，则制作的密度计两条刻度线（如0.9、1.0两刻度）之间的距离将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 12．为了研究浸没在液体中的同一物体表面受到液体的压力大小与哪些因素有关，某小组同学把高为H=0.2米的实心圆柱体先后竖直浸没于甲、乙、丙三种液体中进行实验（ρ甲<ρ乙<ρ丙），如图所示。实验中，他们改变圆柱体下表面到液面的距离h，利用仪器测得圆柱体下（或上）表面受到液体的压强，并利用公式求得下（或上）表面受到液体的压力，记录数据如表一、表二和表三所示。（表中，F1为上表面受到液体的压力，F2为下表面受到液体的压力）。 表一甲液体 实验序号 h（米） F1（牛） F2（牛） 1 0.22 0.20 2.2 2 0.24 0.40 2.4 3 0.28 0.80 2.8 表二乙液体 实验序号 h（米） F1（牛） F2（牛） 4 0.22 0.30 3.3 5 0.26 0.90 3.9 6 0.30 1.50 4.5 表三丙液体 实验序号 h（米） F1（牛） F2（牛） 7 0.22 0.40 4.40 8 0.24 0.80 4.80 9 0.28 1.20 5.20 (1)分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）等数据中的距离h和下表面受到液体压力F2的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一圆柱体浸没在同种液体中，圆柱体下表面受到液体的压力 。 (2)分析比较实验序号 等数据中的距离h和上表面受到液体压力F1的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一圆柱体浸没在不同液体中，当深度相同时， 。 (3)进一步分析比较表一、表二、表三中的压力F2与F1的差及相关条件，可得出初步结论是： （a）分析比较表一、表二或表三可得， 。 （b）分析比较表一、表二和表三可得， 。 (4)该小组同学猜想，浸没在液体中的圆柱体上下表面的压力大小可能与圆柱体的高度有关，于是想增加实验器材继续探究。那么他们应该选择下面的实验器材为 （选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）。 器材：圆柱体甲高度为H=0.2米；圆柱体乙高度为H=0.3米；正方体丙高度为H=0.1米；正方体丁高度为H=0.2米。 13．早餐吃鸡蛋时，小林将鸡蛋按不同方式放置在桌面上拍打，发现有的部位蛋壳“脆弱”，有的部位蛋壳“坚硬”。他想蛋壳能够承受压力的大小与什么因素有关呢？于是找来一张大的纸板模拟蛋壳进行探究，并作出以下猜想： 猜想1：纸板承受压力的大小可能与纸板的形状有关； 猜想2：纸板承受压力的大小可能与纸板的大小有关。 为了验证猜想是否正确，小林在这张大纸板上分别裁出两张大小为的小纸板A、B和一张大小为的小纸板C，并准备了弹簧测力计、两个相同的木块、若干重物。设计了以下实验方案： 步骤一：将纸板A用两木块支撑起来，如图1甲所示，在中间不断增加重物，直到它塌下去，用弹簧测力计测量此时重物的重力，如图2所示； 步骤二：保持两木块的距离不变，将纸板B弯成拱形，如图1乙所示，在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力； 步骤三：保持两木块的距离不变，将纸板C用两木块支撑起来，如图1丙所示，在纸板的中间不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力。 (1)由图2可知，步骤1中重物的质量为 kg。（g取） (2)比较数据发现，可以验证猜想 是正确的。由此小林判断，在冬天容易下暴雪的地区，仓库的房顶建成如下图中 （选填字母序号）比较合适。 A．（拱形屋顶） B．（平屋顶） (3)比较实验数据与 可验证猜想2。 (4)小林受步骤二现象的启发又提出新的猜想：拱形纸板承受压力的大小可能与拱形纸板拱起的程度有关。为了验证该猜想，请你帮助小林在上述操作的基础上继续设计实验方案：在这张大纸板上再裁出一张 的小纸板D，将其弯成拱形，缩小两个木块之间的距离，在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力。比较实验数据与 的大小，从而验证该猜想。 14．小青在实验室利用不会吸水的橡皮泥、弹簧测力计、烧杯、水和细线等物品，进行了如图所示的实验，图中数据为相应实验时弹簧测力计的示数。 (1)为了探究浮力的大小与哪些因素有关，小青将橡皮泥捏成一个球体后，用细线将其挂在弹簧测力计挂钩上，进行了图中A、B、C、D、E实验。由A、B、C实验可知，当液体密度一定时， 越大，橡皮泥所受浮力越大；由A、D、E实验可知，橡皮泥所受浮力与 有关。 (2)在E实验中，球体浸没时受到的浮力是 N，容器中盐水的密度为 g/cm3。 (3)为了探究浮力与物体浸入液体中的深度是否有关，她把同一块橡皮泥捏成粗细不同的圆柱体，分别浸入水中一半，若弹簧测力计的示数 ，说明物体所受浮力与浸入液体中的深度无关。 (4)为了验证阿基米德原理，她将装满水的溢水杯放在升降台上，进行了F实验，当逐渐调高升降台时，发现随着球体浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，这一过程中弹簧测力计乙的示数会 （选填“变大”“变小”或“不变”），若它们的变化量相等，就可以证明F浮=G排，如果放入球体前溢水杯中的水未到溢水口处，会导致 （选填“F浮”或“G排”）的测量值偏小。F实验中的球体刚好浸没时，下表面受到水向上的压力为 。（球的半径为r，球的体积为，水的密度为ρ，结果用所给字母表示） 15．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小华猜想浮力的大小可能与以下因素有关：I液体的密度；Ⅱ物体受到的重力；Ⅲ物体的形状；Ⅳ物体排开液体的体积。 (1)如图甲用手把空的易拉罐按入水中，易拉罐浸入水中越深，手会感觉越吃力。这个事实可以支持以上猜想 （选填“I”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”）。 (2)为了研究猜想I和Ⅱ，用体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N、4.5N和5N，然后进行如图乙所示的实验： ①序号a的实验中物体A所受的浮力为 N。进一步计算得出A、B、C所受浮力 （选填“相等”或“不相等”），可得出初步结论：浮力的大小与物体的重力 （选填“有关”或“无关”）。 ②比较序号 的三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关。 (3)为了研究猜想Ⅲ，将两块相同的橡皮泥（不吸水且不溶于水）分别做成不同形状，进行如图丙所示实验，此时两弹簧测力计的示数不同，得出浮力的大小与物体形状有关。同学小珍认为该结论不可靠，主要原因是 。 (4)小珍觉得用量筒就可以测出橡皮泥的密度，进行了如图丁所示操作： ①在量筒中加入适量的水，此时读数为V1； ②将橡皮泥捏成小碗形，轻放入量筒中，使其漂浮在水面上，此时读数为V2； ③将橡皮泥用细长针按入水中，此时读数为V3。 橡皮泥的密度为ρ= （用ρ水、V1、V2、V3表示）。 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 《压强和浮力》实验专项突破 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．小红在厨房帮忙时发现，当食用油从壶中倒出时，总是有少量的油粘在杯壁上要过好久才能流下来；而调味酒粘在杯壁上时间较少。小红联想到生活中的一个现象：让一摞整齐的纸从斜面滑下，发现纸张变得不齐了，这是由于纸张之间有摩擦造成的。 （1）小红查阅了相关资料发现，液体在容器中流动，液体也可以看作是由许多片液层组成的，各片层之间也存在着 ，产生液体内部的阻力，这就是液体的粘滞性； （2）液体的粘滞性与哪些因素有关？她提出了以下的猜想： 猜想1：与液体的种类有关； 猜想2：与细管的直径有关； 猜想3：与细管两端的压强差有关。 ①她选取了长度相同的细管来研究液体的粘滞性，做了如下实验。在温度相同的情况下测得1s内通过细管的液体体积如下： 实验次数 液体种类 细管半径/mm 细管两端压强差 通过细管的液体体积/mm3 1 水 1 p 100 2 油 1 p 2 3 水 2 p 1600 4 油 2 p 32 5 水 3 p 8100 6 水 1 2p 200 a.可见，在相同条件下，通过细管的水的体积 （选填“大于”、“小于”或“等于”）通过细管的油的体积，这说明不同液体的粘滞性不同。我们用液体的粘滞系数η表示，η水＜η油； b.分析表中 两组（只需选择两组实验）数据可以得到结论，液体的粘滞性与液体的种类有关； c.分析上表1、3两组数据可以得到结论：同种液体，当 一定时，细管半径越大通过细管液体的体积越大。在小红用油做的实验中，若细管半径是3mm，1s内通过细管的油的体积是40.5mm3，则细管两端的压强差是 ； （3）蓖麻油的粘滞系数和温度的关系如下表所示； 温度t/（℃） 10 15 20 25 30 35 40 η 2.42 1.51 0.95 0.62 0.45 0.31 0.23 分析表格中数据可以看出流体的温度越高，粘滞系数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）由于流体的粘滞性，使得在流体中运动的物体要受到流体阻力，在一般情况下，半径为R的小球以速度v运动时，所受的流体阻力可用公式f=6πηRv表示。因此，小球在流体中运动时。速度越大，受到的阻力 。两个外形相同的量筒，分别装有体积相同的蓖麻油，甲量筒中蓖麻油温度为t1，乙量筒中蓖麻油温度为t2（t2>t1）。现在同时将两个相同的玻璃球从液面处静止释放，投入到量筒中，则 （选填“甲量筒中的玻璃球”、“乙量筒中的玻璃球”或“同时”）先触底。 【答案】 摩擦 大于 1、2（或3、4） 细管两端压强差 0.25p 变小 大 乙量筒中的玻璃球 【详解】（1）[1]由题知道，让一摞整齐的纸从斜面滑下，发现纸张变得不齐了，这是由于纸张之间有摩擦造成的；同理可知，液体在容器中流动，液体也可以看作是由许多片液层组成的，各片层之间也存在着摩擦，从而产生液体内部的阻力，这就是液体的粘滞性。 （2）[2] a.由表中1、2两组或3、4两组数据，管的半径和管两端的压强差都相同时，通过细管的水的体积比油的体积大。 [3]b.粘滞系数与液体的种类是否有关，则要控制液体的通过的管的半径和细管两端的压强差相等，只改变液体的种类，故可以选择表中第1、2两组数据进行分析得出结论。 [4]c.表中1、3两组数据液体的种类（水）和细管两端的压强差（p）都相同，只改变了细管的半径，则探究液体粘滞系数与细管半径的关系，得出结论是：同种液体，当细管两端的压强差一定时，细管半径越大通过细管液体的体积越大。 [5]由表中1、3、5组数据知道，同种液体（水），在细管两端压强差相同时，细管半径增大为原来的2倍，通过细管的水的体积增大为原来的16倍，即24倍；细管半径增大为原来的3倍，通过细管的水的体积增大为原来的81倍，即34倍。也就是说同种液体在细管两端的压强差相同时，通过细管的液体体积与细管半径的4次方成正比。 由表中1、5两组数据知道，同种液体（水），在细管半径相同时，细管两端压强差增大为原来的2倍，通过细管的液体（水）体积也增大为原来的2倍，即同种液体在细管半径相同时，通过细管的液体体积与细管两端的压强差成正比。故可推算当细管半径为3mm，1s内通过细管的油的体积是40.5mm3，则细管两端的压强差是0.25p。 （3）[6]由蓖麻油的粘滞系数和温度的关系表中观察，随着温度的升高，其粘滞系数在减小。 （4）[7]根据公式f=6πηRv知道，小球在流体中受到的阻力与速度成正比，故小球在流体中的运动速度越大，受到的阻力越大。 [8]根据公式f=6πηRv知道，小球在流体中运动时，粘滞系数越大，受到的阻力越大，而由表格数据可知温度越高，粘滞系数越小，故在较高温度的乙量筒中，粘滞系数小，小球受到的阻力小，则乙量筒中的玻璃球先触底。 2．在学校科技社团活动中，小梦同学所在的团队利用3D打印机制作了如图1所示的飞机模型。她了解到飞机在空中飞行时受多种因素的影响。 (1)小梦思考飞机升力与迎角（α）大小有什么关系？在老师的帮助下，她利用电风扇、升力测力计、飞机模型，按图2方式进行如下实验， ①闭合电风扇的开关，调节挡位使其风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数。 ②改变迎角的大小，使其分别为5°10°、15°、20°，重复步骤①并计算升力平均值。 ③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图3。 本实验得出的结论： 。 (2)小梦想要进一步研究“飞机的升力与其飞行的速度关系”。利用现有器材，只要控制 不变，通过调节 改变飞机模型的飞行速度即可获得结论。以不同的风速进行多次实验，如图4所示，托盘测力计的示数与风速大小的关系记录如下表。 风速（m/s） 0 5 10 15 20 25 30 托盘测力计的示数（N） 15 14.5 13 11 8 3.5 由该实验结果推测飞机起飞应该选择顺风起飞还是逆风起飞更好？并说明理由 。 (3)资料显示：本实验结论与实际相符且飞机迎角一定时，飞行速度越大，升力也越大，若飞机以600km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为α1，而以900km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为α2，（α1，α2均小于15°）。请比较α1，α2大小关系： 。 【答案】(1)在风速一定时，升力随着迎角的增大而增大，超过15°后，升力随迎角的增大而减小 (2) 迎角 风扇风速 逆风；理由见解析 (3)α1>α2 【详解】（1）由图3可知，当迎角小于15°时，升力随着迎角的增大而增大；当迎角大于15°时，升力随着迎角的增大而减小。所以本实验得出的结论是在风速一定时，升力随着迎角的增大而增大，超过15°后，升力随迎角的增大而减小。 （2）[1][2]由前面实验可知，升力大小与迎角有关，所以要进一步研究“飞机的升力与其飞行的速度关系”，需控制迎角不变，通过调节风扇转速改变飞机模型的飞行速度即可获得结论。 [3]由表数据可知，当风速为0时，托盘测力计的示数等于飞机模型的重力，为15N。当有风吹过模型时，在竖直方向上，模型受到重力、升力和托盘的支持力，该支持力通过测力计显示出来，即F升=G-F示。由表中数据可知，风速越大时，F示越小，F升越大。根据相对运动逆向起飞的风速可以看作风速和飞机飞行速度之和，逆风起飞，风速大，升力大，所以逆风起飞更好。 （3）飞机在水平匀速直线飞行时，升力都等于重力。升力一定，根据“飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大”可知，飞行时升力一定，速度越大，迎角越小，所以α1>α2。 3．三个实心小球甲、乙、丙的质量与体积如图中的三个点对应表示，水的质量与体积关系也在图中显示。水平桌面上有三个相同且均装满水的柱形烧杯（未画出），然后将甲、乙、丙三个小球分别放入这三个烧杯最终静止。 (1)三个小球所受浮力______（选填字母） A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一样大 (2)放入小球后，容器底部所受液体压强______（选填字母） A．甲杯最大 B．乙杯最大 C．丙杯最大 D．一样大 (3)放入小球后，对水平桌面压强改变的是装 （选填“甲”“乙”或“丙”）球的杯子； (4)若，甲球排开水的体积和丙球排开水的体积之比为 。 【答案】(1)D (2)D (3)甲 (4)1∶1 【详解】（1）由图可知，甲球的密度大于水的密度，乙球的密度等于水的密度，乙球的密度小于水的密度，水平桌面上有三个相同且均装满水的柱形烧杯，将三个小球放入其中，甲球沉底，乙球悬浮，此时甲乙两球排开液体的体积相等，由可知，，由浮沉条件可知，悬浮和漂浮时，物体受到的浮力等于自身的重力，所以乙丙两球受到的浮力等与自身的重力，因为乙丙质量相等，由可知，乙丙重力相等，所以，可得 （2）放入小球后，三个容器都有水溢出，三个容器中水的深度不变，水平桌面上有三个相同且均装满水的柱形烧杯，所以三个杯中水的深度相等，由可知，容器底部所受液体压强一样大。 （3）由题可知，放入小球后，杯子对水平桌面的压力 由阿基米德原理可知，，可得 所以可得放入小球乙和小球丙之后相应杯子对桌面的压力为 由可知，放入小球乙和小球丙的杯子对水平桌面压力不变，所以对水平桌面压强不变。 由浮沉条件可知，小球甲放入杯中沉底，所以 所以可得放入小球甲，杯子对水平桌面的压力 由可知，放入小球甲的杯子对水平桌面压力变大，所以对水平桌面压强变大，所以放入小球后，对水平桌面压强改变的是装甲球的杯子。 （4）若，乙丙两球质量相等，由可知 由阿基米德原理可得 因为漂浮，所以，可得 可得 甲球的放入杯中沉底，所以甲球排开水的体积 若，甲球排开水的体积和丙球排开水的体积之比为 4．在探究“浮力大小跟哪些因素有关”的实验中，小丽依次进行以下操作： 步骤一：如图甲所示，弹簧测力计下挂一底面积为8cm2的物块（不吸水），物块的下表面刚好与水面接触； 步骤二：将物块下移2cm，此时弹簧测力计的示数为4.6N，如图乙所示； 步骤三：物块继续下移6cm，刚好浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为4N，如图丙所示； 步骤四：从丙图中拿出物块并擦拭干净，让它浸没在密度为ρ液的某种液体中，此时弹簧测力计的示数为3.8N，如图丁所示。（ρ水=1×103kg/m3，即g=10N/kg） （1）请在甲图中画出物块所受重力的示意图； （2）根据乙、丙两图中的数据可知：在液体密度一定时，浮力的大小与物体排开 有关；若丙图中物块继续下移，其所受浮力大小 ； （3）根据丙、丁两图中的数据可以判断出ρ液 ρ水； （4）根据题中信息可知，该物块的密度是 kg/m3；甲、丙两图对比，容器中的水对容器底的压强变化量为 Pa。 【答案】 液体的体积 不变 > 6×103 200 【详解】（1）[1]物块所受重力作用在物体的重心，方向竖直向下，过重心做竖直向下的带箭头的直线表示重力，并在箭头旁标注符号G，如图所示： （2）[2]根据乙、丙两图中的数据可知：在液体密度一定时，物体排开液体体积越大，测力计的示数越小，说明物体受到的浮力越大，说明浮力的大小与物体排开液体体积有关。 [3]若丙图中物块继续下移，排开液体体积不变，液体的密度不变，根据F浮=ρ液V排g可知，物块所受浮力大小不变。 （3）[4]丙、丁两图中，物体排开液体体积相同，丁图中物体受到的拉力较小，由称重法可知，物体在丁图中受到的浮力较大，由F浮=ρ液V排g得 （4）[5]图乙到图丙中，物块受到的浮力增加了 由得，物块排开的水的体积增加了 此过程中物块浸入水中的深度增加 则此过程中水面升高 容器的底面积为 当物体下降2cm时，由几何关系得 水升高的深度为 此时物块排开水的体积为 此时物块受到的浮力为 物块重力为 物块浸没在水中受到的浮力为 物块浸没在水中，排开水的体积等于物块的体积，由F浮=ρ液V排g得，物块的体积 物块的密度为 [6]甲、丙两图对比，容器中的水深度增大 容器中的水对容器底的压强变化量为 5．某次实践活动中，小梦发现把空牙膏袋撑开和挤瘪后先后放在同一杯水中，结果分别如图甲、乙所示。于是小梦提出猜想物体受到浮力的大小与物体的形状有关。请你帮助小梦验证他的猜想。 【答案】见解析 【详解】实验步骤：①用细线拴好橡皮泥挂在弹簧测力计下面，测出其重力G；②将橡皮泥浸没在水中，读出此时弹簧测力计的示数；③取出橡皮泥，改变橡皮泥的形状，再将其浸没在水中读出此时弹簧测力计的示数。现象及结论：根据称重法可知，若 则说明小梦的猜想是错误的；若 则说明小梦的猜想是正确的。 6．重庆一中物理兴趣小组的同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时，提出了如下猜想： A．可能跟物体浸入液体的深度有关； B．可能跟物体的重力有关； C．可能跟物体浸入液体的体积有关； D．可能跟液体的密度有关； 为了验证上述猜想，李明做了如图所示的实验：铜块和铁块的体积相同 （1）分析图中的①、③（或①、④），说明浸在液体中的物体受到 （选填“竖直”或“斜”）向上的浮力；比较①、④可知铁块浸没在水中时所受的浮力是 N； （2）铁块从位置④→⑤的过程中，弹簧测力计的示数不变，说明铁块受到的浮力不变，可以验证猜想A是 （选填“正确”或“错误”）的； （3）铁块从位置③→④的过程中，弹簧测力计的示数减小，说明铁块受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”），可以验证猜想 （选填“A”“B”“C”或“D”）是正确的； （4）分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想B是错误的； （5）分析比较 两次实验可得结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关； （6）另一组物理兴趣小组的同学捡到了一个不吸水的工艺品，它的上端为质地均匀的柱形木块A，木块上粘有合金块B．小明将工艺品竖直在水中如图甲，静止时木块浸入水中的深度为h1；因粘合处松动导致合金块沉底，如图乙，静止时木块浸入水中的深度为h2，工艺品（由A、B两部分构成）所受浮力与甲图相比 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。将B从水中捞出放在A的上方，AB一起漂浮，合金的密度为水的n倍，当木块在水中竖直漂浮时，浸入水中的深度h3= ，（用h1、h2、n表示，不考虑工艺品沾水对实验的影响）。 【答案】 竖直 2 错误 变大 C ⑥⑦ 变小 【详解】（1）[1]分析图①、③，铁块在浸入液体中时测力计的示数变小，表明弹簧测力计对铁块竖直向上拉铁块的力减小了，说明浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力。 [2]比较①、④，由①可知，铁块的重力为3.0N，铁块浸没时弹簧测力计对铁块的拉力为1.0N，铁块浸没在水中时所受的浮力 （2）[3]铁块从位置④→⑤的过程中可知，铁块浸没在水中的深度不同而受到的浮力相同，由此可知，物体受到的浮力与物体浸入液体的深度无关，因此可以验证猜想A是错误的。 （3）[4][5]铁块从位置③→4的过程中可知，弹簧测力计的示数减小，说明铁块受到的浮力变大，也就是说铁块浸入水中的体积不同，铁块受到的浮力不同，由此可知，浮力与物体浸在液体中的体积有关，因此可以验证猜想C是正确的。 （5）[6]分析比较⑥⑦两次实验可知，铜块浸没时，排开水的体积与排开盐水的体积相同、弹簧测力计的示数不同，所以铜块受到的浮力不同，由此可知，浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。 （6）[7]如图甲，由于工艺品漂浮，浮力等于工艺品的重力；乙图木块漂浮浮力等于木块的重力，小球沉底，浮力小于小球的重力，乙图工艺品的总浮力小于工艺品的总重力；由分析可知，乙图工艺品所受浮力与甲图相比变小。 [8]设A的底面积为S，小球的体积为V，由甲乙两图可知，小球的重力等于甲图中工艺品的总浮力减去乙图中木块受到的浮力     ① 由于合金的密度为水的n倍，因此         ② 联立两式解得       ③ 由已知条件可知，甲图工艺品受到的浮力等于将B从水中捞出放在A的上方，AB一起漂浮时的浮力 由上式可得 由②式可知       ④ 联立③ ④解得 7．小西同学利用电子秤来测量矿石的密度，操作步骤如下图（在整个实验过程中，矿石体积不变） （1）①电子秤放在水平桌面上，并将电子秤示数 ； ②然后将装有适量水的容器放在电子秤上，如图甲所示； ③把被测矿石用细线栓好、缓慢放入装水的容器中，示数如图乙所示，则被测矿石的质量 g； ④用手提起细线，让被测矿石离开容器底部，继续浸没在水中，电子秤示数如图丙； ⑤取出被测矿石，将表面的水擦干，放在电子秤上示数如图丁； （2）图丙中细线的拉力为 ；若容器的底面积S为100，从丙中取出石块，水对容器底压强的变化量 Pa（不计石块沾水）； （3）被测矿石的密度 ； （4）若将实验顺序变为乙丙甲（不考虑吸水），则所测矿石的密度将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）； （5）同组的小附设计了如图戊所示的装置，利用拉力传感器和丁图中的矿石来测量待测液体的密度，其中悬挂矿石的轻质细线无弹性但承受的拉力有一定限度。矿石始终浸没在待测液体中，拉力传感器示数F随液体密度变化的图像如图己所示，则该装置能显示的液体的最小密度为 ； （6）小附在漏斗上套个橡皮膜，如图所示漏斗口内深度为5cm，他发现将其放入水中越 ，橡皮膜形变越明显，现在向下图的漏斗中加入上题中所能测出的最小密度的液体，直到橡皮膜恢复水平为止，所加液体的质量为 g。（已知漏斗口的面积为16，漏斗上方圆柱体横截面积为1，漏斗口内的容积即不含圆柱部分，为35，漏斗浸入水中的深度为10cm，漏斗壁厚度不计，忽略容器内液面变化。） 【答案】 调为0 368 2.18 150 2.5×103 偏大 0.85×103 深 35.496 【详解】（1）[1]为了测量的准确性，电子秤放在水平桌面上，并将电子秤示数调为零。 [2]由甲图可知，水和烧杯的质量为m1=0.25kg，由乙图可知，烧杯、水和矿石的总质量m2=0.618kg，所以矿石的质量为 m石=m2-m1=0.618kg-0.25kg=0.368kg=368g （2）[3]丙图中，矿石悬挂在细绳上，矿石受到水竖直向上的浮力，物体间力的作用是相互的，矿石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，对比甲图，增加的压力和浮力大小相等，所以石块受到的浮力大小为 F浮=（m3-m1）g=（0.400kg-0.250kg)×10N/kg=1.5N 矿石受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力，这三个力是平衡力，所以细绳的拉力为 T=G石-F浮=m石g-F浮=0.368kg×10N/kg-1.5N=2.18N [4]从丙中取出石块，水对容器底压强的变化量与容器底面积的乘积即压力的变化量等于矿石受到的浮力，所以水对容器底压强的变化量为 （3）[5]根据阿基米德原理，石块受到的浮力为 F浮=ρ水gV排=ρ水gV石=1.0×103kg/m3×10N/kg×V石=1.5N 解得，矿石的体积为 V石=1.5×10-4m3 矿石的密度为 （4）[6]若将实验顺序变为乙丙甲，在将石块取出时会占有一定的水，使得甲图中测得的水的质量偏小，则所测矿石的质量偏大，体积不变，则密度将偏大。 （5）[7]由己图可知，传感器的最大拉力为2.5N，此时液体密度最小。丁图中矿石的质量为0.378kg，重力为 G′=m′g=0.378kg×10N/kg=3.78N 矿石浸没在液体中受到的浮力为 F浮′=G′-F拉大=3.78N-2.5N=1.28N 所以该装置能显示的液体的最小密度为 （6）[8]液体压强随深度的增加而增大，所以将其放入水中越深，橡皮膜形变越明显，压强越大。 [9]漏斗橡皮膜受到水的压强为 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa 橡皮膜恢复水平时，倒入液体产生的压强为1000Pa，液体的深度为 所以倒入液体的体积为 V加=V1+V2=35cm3+1cm2×（11.76cm-5cm）=41.76cm3 加液体的质量为 m加=ρ0V加=0.85g/cm3×41.76cm3=35.496g 8．悦悦制作了如图所示的探头，探究液体压强与浮力的相关问题进行。实验过程中悦悦通过细线将探头缓慢放入溢水杯中且探头上表面始终与液面平行。 （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）对比图丙、丁可知：在同种液体中，液体内部压强与液体的 有关； （3）对比图 可知：液体内部压强与液体的密度有关； （4）如图丙所示，探头受到的浮力为 N；探头从图丙的位置不断缓慢往下放直至触底的过程中（细线足够长，实验过程中橡皮膜没有破裂），探头排开液体的重力将 （选填“变小”、“保持不变”或“变大”）；弹簧测力计的示数会 （选填字母）。 A．一直变大            B．先不变后变小 C．先变大后变小        D．先变小后变大 （5）细心的悦悦同学发现，将探头从图丙的位置下放5cm到达图丁位置的过程中，溢水杯中的水位下降了0.2cm，已知柱形溢水杯的底面积为20cm2，探头的上表面积为10cm2，则图丁中水对橡皮膜产生的压力为 N，图丁中手对探头的拉力 图戊中手对探头的拉力（选填“大于”、“小于”、“等于”或“无法判断”）。 【答案】 大 深度 丙戊 0.38 变小 C 0.82 大于 【详解】（1）[1]力可以改变物体的形状，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大。 （2）[2]对比图丙、丁可知，液体的密度相同，探头所处的深度越深，橡皮膜形变程度越大，说明受到液体的压强越大。即在同种液体中，液体内部压强与液体的深度有关。 （3）[3]对比图丙、戊可知，探头所处深度相同，液体的密度不同，探头下端橡皮膜的形变程度不同，说明液体内部压强与液体的密度有关。 （4）[4]由丙图可知，探头排开水的体积 V排=38mL=38×10-6m3 则探头受到的浮力为 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×38×10-6m3=0.38N [5][6]探头从图丙的位置不断缓慢往下放的过程中（未触底），液体的密度不变，探头下端的橡皮膜所处的深度增加，受到的压强增大，橡皮膜形变（内凹）增大，排开水的体积减小，质量减小，由G=mg可知，探头排开液体的重力将变小，即浮力变小。因为探头的重力不变，由 F示=G-F浮 可知，弹簧测力计的示数变大，当探头触底时，探头受到杯底的支持力，弹簧测力计的示数变小，故弹簧测力计的示数先变大后变小，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （5）[7]与丙图相比，丁图中探头少排开的液体体积为 ΔV排=0.2cm×20cm2=4cm3=4×10-6m3 则浮力的减小量为 ΔF浮=ρ水gΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-6m3=4×10-2N=0.04N 由此可求得探头在丁图中所受的浮力为 F浮丁=F浮-ΔF浮=0.38N-0.04N=0.34N 由探头下放5cm，溢水杯中水位下降0.2cm，丙图到丁图的过程中，探头上表面距水面的深度为 h=5cm-0.2cm=4.8cm 丁图中，探头上表面受到的压强为 p上=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.8×10-2m=480Pa 丁图中，探头上表面受到的压力为 F上=p上S=480Pa×10×10-4m2=0.48N 由浮力产生的原因可知，丁图中水对橡皮膜产生的压力为 F下=F浮丁+F上=0.34N+0.48N=0.82N [8] 将该探头放入装满盐水的溢水杯中时，探头排开的盐水的体积为0.34cm3，由ρ盐水> ρ水、F浮= ρ液gV排可得，在排开液体体积相同的浮情况下，液体的密度越大，物体所受的浮力越大，即探头在戊图中所受的浮力较大，所需要的拉力小。 9．诚诚同学在进行“研究液体内部的压强”的实验中，进行了如图所示的操作： (1)压强计的U形管 （选填“是”或“不是”）连通器。压强计是通过 来反映被测压强的大小的； (2)在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面不在同一水平面，如图甲所示，为了使U形管左右两侧的水面相平，正确的调节方法是 ； (3)分析图乙A、B两图的实验现象，可得出的结论是：液体内部压强大小与 有关； (4)若要研究液体内部压强与液体密度的关系，应选用图乙 两图进行对比； (5)保持图乙C图中探头的位置不变，并将一杯清水倒入烧杯中搅匀（液体未溢出），则U形管两侧的液面的高度差 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (6)聪明的诚诚想知道图乙C图中的盐水密度是多少，于是设计了如图丙所示的实验装置。内外两个容器紧密粘合在一起，内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。诚诚进行了如下操作： ①在内部小容器内装入适量待测盐水，发现橡皮膜向 （选填“上”或“下”）突出； ②在外部大容器内装入清水，直到橡皮膜变平，测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差，请你写出盐水的密度表达式 （用含有h、和的式子表示）。 【答案】(1) 不是 U形管两侧液面高度差 (2)取下软管，再重新安装 (3)液体深度 (4)B、C (5)变大 (6) 下 【详解】（1）[1]上端开口，下端连通的装置叫做连通器；而压强计的U形管的上部只有一端是开口的，所以，不是连通器。 [2]压强计是通过U形管两侧液面高度差来反映被测压强的大小的，这是转换法的应用。 （2）如图甲所示，为了使U形管左右两侧的水面相平，进行调节时，只需要将软管取下，再重新安装，这样的话，U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的。 （3）A、B两图液体密度相同，探头深度不同，U形管高度差不同，说明液体内部压强大小与液体深度有关。 （4）要探究液体压强与液体密度的关系，根据控制变量法可知，应使探头深度相同，液体的密度不同，应选用图乙B、C两图进行实验。 （5）保持图乙C图中探头的位置不变，并将一杯清水倒入烧杯中搅匀（液体未溢出），探头所处的深度变大，液体密度变小，根据可知，容器底部受到的液体压强变大，根据p=ρgh可知，探头以下部分液体压强变小，则探头以上部分液体压强变大，U形管两侧的液面的高度差将变大。 （6）①[1]在内部小容器内装入适量待测盐水，橡皮膜受到待测盐水对其向下的压力作用，力可以改变物体的形状，所以，橡皮膜在盐水的压力作用下向下突起。 ②[2]当橡皮膜相平时，盐水对其向下的压强与水对其向上的压强相等，根据p=ρgh可得，水对橡皮膜产生的压强为 盐水对橡皮膜产生的压强为 两者相等有 所以待测盐水的密度为 10．某兴趣小组的同学在小瓶里装满带颜色的水，在橡皮塞上插进一根细玻璃管，使橡皮塞塞住瓶口，这就做了一个简易温度计，如图甲所示。 (1)将简易温度计分别放入温度不同的水中，观察到细管中液面的位置如图乙、丙所示，则图 所反映的是放入温度较低的水中的情况。该温度计的原理是什么？ 要使温度计测量更准确，对玻璃管有什么要求？ (2)某同学换了一个瓶身大一些的瓶子制作了一个水气压计（如图丁）。可以从液柱高度的变化判断出不同高度处大气压强大小的变化情况。该气压计的制作时需要注意什么问题？ 使用时需要注意什么？ 从一楼走到31楼的楼顶，水柱的高度将怎样变化？ (3)另一位同学从书上找到戊图进行了复习，该实验的现象以及细管的作用分别是什么？ 【答案】(1) 丙 液体的热胀冷缩 更细 (2) 瓶口必须密合，不能漏气 不要用手直接拿瓶子，以免瓶子受热，影响瓶内气体的压强 变高 (3)捏瓶身水上升到细管中，力越大上升越明显  将不易观察的瓶身的形变转换成细管中水面的上升 【详解】（1）[1]因为液体有热胀冷缩的性质，丙液柱高度低一些，因此丙图温度低一些。 [2]温度计的原理是液体的热胀冷缩。 [3]要使温度计测量更准确，玻璃管应做的更细，使液体受热膨胀时增大同样的体积，能升高更高的高度。 （2）[1]液柱有高度变化是由于瓶内外气压不一致导致的，所以制作时要保障瓶子的密封性，才能更好感知瓶内外的气压差，通过液柱高度变化反映出来。 [2]由于液体存在热胀冷缩的性质，所以使用时不要用手直接接触瓶子，避免温度对实验的影响。 [3]从1楼到31楼楼顶，由于高度越高，气压越低，所以外界气压逐渐降低，内部气压大于外部气压，将水柱往上压，水柱高度将变高。 （3）[1]捏瓶身，由于物体受力发生形变，瓶内容积变小，水上升到细管中，力越大上升越明显 将不易观察的瓶身的形变转换成细管中水面的上升。 11．综合实践活动：制作简易的密度计 （一）实验器材：圆柱形的筷子、细铜丝、水、盐水、玻璃杯、记号笔 （二）实验步骤： （1）在筷子下端缠绕适量的细铜丝； （2）将筷子竖直漂浮在水中，用记号笔在水面和筷子相平处标注记号； （3）将筷子竖直漂浮在盐水中，用记号笔在液面和筷子相平处标注记号。 （三）实验现象： （1）如果图甲所示为筷子漂浮在水中时的情况，请你在图乙中画出筷子在盐水中静止 时的大致情况； （2）如果筷子浸入水中的深度为H，浸入盐水中的深度为h，水的密度用表示，盐水的密度用表示，则h=   （用、、H 表示）。 （四）解释现象： 在不同密度的液体中进行多次实验，可以在筷子上标出对应的刻度线，便制成了 一个简易的密度计。图丙中所示的a、b、c三支密度计中，刻度标示合理的是。 ， 理由是 （五）迁移应用： （1）用自制密度计测量某种液体密度时，出现了如图丁所示情况，请提出一条改进建议： （2）如果只增加筷子下端缠绕细铜丝的质量，则制作的密度计两条刻度线（如0.9、1.0两刻度）之间的距离将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 c 见解析 向烧杯中添加液体增大深度 增大 【解析】【小题1】密度计漂浮在水面上，根据阿基米德原理可知 【小题2】[1][2]密度计漂浮在液体中，液体的密度和密度计浸入液体中的深度成反比，刻度值上端小，下端逐渐变大，且上端刻度疏，下端刻度密，故选c。 【小题3】[1]未能漂浮，应该向烧杯中添加液体进而增大深度。 [2]只增加筷子下端缠绕细铜丝的质量，密度不变时，排开液体的体积增大，根据，在水中的H增大，两条刻度线之间的距离增大。 12．为了研究浸没在液体中的同一物体表面受到液体的压力大小与哪些因素有关，某小组同学把高为H=0.2米的实心圆柱体先后竖直浸没于甲、乙、丙三种液体中进行实验（ρ甲<ρ乙<ρ丙），如图所示。实验中，他们改变圆柱体下表面到液面的距离h，利用仪器测得圆柱体下（或上）表面受到液体的压强，并利用公式求得下（或上）表面受到液体的压力，记录数据如表一、表二和表三所示。（表中，F1为上表面受到液体的压力，F2为下表面受到液体的压力）。 表一甲液体 实验序号 h（米） F1（牛） F2（牛） 1 0.22 0.20 2.2 2 0.24 0.40 2.4 3 0.28 0.80 2.8 表二乙液体 实验序号 h（米） F1（牛） F2（牛） 4 0.22 0.30 3.3 5 0.26 0.90 3.9 6 0.30 1.50 4.5 表三丙液体 实验序号 h（米） F1（牛） F2（牛） 7 0.22 0.40 4.40 8 0.24 0.80 4.80 9 0.28 1.20 5.20 (1)分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）等数据中的距离h和下表面受到液体压力F2的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一圆柱体浸没在同种液体中，圆柱体下表面受到液体的压力 。 (2)分析比较实验序号 等数据中的距离h和上表面受到液体压力F1的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一圆柱体浸没在不同液体中，当深度相同时， 。 (3)进一步分析比较表一、表二、表三中的压力F2与F1的差及相关条件，可得出初步结论是： （a）分析比较表一、表二或表三可得， 。 （b）分析比较表一、表二和表三可得， 。 (4)该小组同学猜想，浸没在液体中的圆柱体上下表面的压力大小可能与圆柱体的高度有关，于是想增加实验器材继续探究。那么他们应该选择下面的实验器材为 （选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）。 器材：圆柱体甲高度为H=0.2米；圆柱体乙高度为H=0.3米；正方体丙高度为H=0.1米；正方体丁高度为H=0.2米。 【答案】(1)与h成正比 (2) 1、4、7或2、8或3、9 液体密度越大，上表面受到压力越大 (3) （a）同一圆柱体浸没在同种液体中，圆柱体下表面与下表面的压力差是定值 （b）同一圆柱体浸没在不同种液体中，液体密度越大，圆柱体下表面与下表面的压力差越大 (4)乙 【详解】（1）由实验1、2、3（或4、5、6或7、8、9）中数据可知，液体密度相同，深度h越大，下表面所受的压力F2越大，故可得：同种液体中，圆柱体下表面受到液体的压力与h成正比。 （2）[1][2]由实验1、4、7（或2、8或3、9）中数据可知， 圆柱体浸没的深度相同，液体的密度不同，圆柱体上表面受到液体压力F1不同，且液体密度越大，圆柱体上表面受到液体压力越大。 （3）[1]分析比较表一、表二或表三可以看出，浸没的物体，液体密度相同，虽然深度增加，但上、下表面受到的压力差却是相等的，说明圆柱体上、下表面受到的压力差与它所处的深度无关（或圆柱体下表面与下表面的压力差是定值）。 [2]分析比较表一、表二和表三可以看出，浸没的物体，当液体的密度增大时，其上、下表面受到的压力差也跟着增大。所以可得的结论是同一圆柱体浸没在不同种液体中，液体密度越大，圆柱体下表面与下表面的压力差越大。 （4）为了探究“浸没在液体中的圆柱体上下表面的压力大小可能与圆柱体的高度有关”，应选用圆柱体，且高度不能与原来等高，故应选高度为H=0.3米的圆柱体，故选乙。 13．早餐吃鸡蛋时，小林将鸡蛋按不同方式放置在桌面上拍打，发现有的部位蛋壳“脆弱”，有的部位蛋壳“坚硬”。他想蛋壳能够承受压力的大小与什么因素有关呢？于是找来一张大的纸板模拟蛋壳进行探究，并作出以下猜想： 猜想1：纸板承受压力的大小可能与纸板的形状有关； 猜想2：纸板承受压力的大小可能与纸板的大小有关。 为了验证猜想是否正确，小林在这张大纸板上分别裁出两张大小为的小纸板A、B和一张大小为的小纸板C，并准备了弹簧测力计、两个相同的木块、若干重物。设计了以下实验方案： 步骤一：将纸板A用两木块支撑起来，如图1甲所示，在中间不断增加重物，直到它塌下去，用弹簧测力计测量此时重物的重力，如图2所示； 步骤二：保持两木块的距离不变，将纸板B弯成拱形，如图1乙所示，在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力； 步骤三：保持两木块的距离不变，将纸板C用两木块支撑起来，如图1丙所示，在纸板的中间不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力。 (1)由图2可知，步骤1中重物的质量为 kg。（g取） (2)比较数据发现，可以验证猜想 是正确的。由此小林判断，在冬天容易下暴雪的地区，仓库的房顶建成如下图中 （选填字母序号）比较合适。 A．（拱形屋顶） B．（平屋顶） (3)比较实验数据与 可验证猜想2。 (4)小林受步骤二现象的启发又提出新的猜想：拱形纸板承受压力的大小可能与拱形纸板拱起的程度有关。为了验证该猜想，请你帮助小林在上述操作的基础上继续设计实验方案：在这张大纸板上再裁出一张 的小纸板D，将其弯成拱形，缩小两个木块之间的距离，在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力。比较实验数据与 的大小，从而验证该猜想。 【答案】(1)0.22 (2) 1 A (3) (4) 10 G2 【详解】（1）由图2可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为2.2N。步骤1中重物的质量为 （2）[1]甲图和乙图纸板的大小相同，而形状不同，是探究拱形纸板承受压力的大小与纸板形状的关系，若，就说明在纸板大小一定时，纸板拱起来（向上凸）所承受的压力比较大，从而验证了猜想1是正确的。 [2]在冬天容易下暴雪的地区，仓库的房顶要承受巨大的压力，根据上面的实验结论，房顶要做成拱形能承受更大的压力，故选A。 （3）要验证猜想2，即拱形纸板承受压力的大小与纸板大小的关系，就要控制纸板的形状一定，而纸板的大小不同，图甲和图丙符合题意，所以要比较和的大小关系，从而得出结论。 （4）[1][2]要探究拱形纸板承受压力的大小与拱形纸板拱起程度的关系，就要控制纸板的大小，（即再裁出一张40cm×10cm的小纸板D和纸板B大小一样的纸板）、形状相同（纸板和B一样向上拱起），而纸板拱起的程度不同（通过移动两木块的距离来改变纸板的拱起程度）。在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力G4。比较实验数据G4与G2的大小，从而验证该猜想。 14．小青在实验室利用不会吸水的橡皮泥、弹簧测力计、烧杯、水和细线等物品，进行了如图所示的实验，图中数据为相应实验时弹簧测力计的示数。 (1)为了探究浮力的大小与哪些因素有关，小青将橡皮泥捏成一个球体后，用细线将其挂在弹簧测力计挂钩上，进行了图中A、B、C、D、E实验。由A、B、C实验可知，当液体密度一定时， 越大，橡皮泥所受浮力越大；由A、D、E实验可知，橡皮泥所受浮力与 有关。 (2)在E实验中，球体浸没时受到的浮力是 N，容器中盐水的密度为 g/cm3。 (3)为了探究浮力与物体浸入液体中的深度是否有关，她把同一块橡皮泥捏成粗细不同的圆柱体，分别浸入水中一半，若弹簧测力计的示数 ，说明物体所受浮力与浸入液体中的深度无关。 (4)为了验证阿基米德原理，她将装满水的溢水杯放在升降台上，进行了F实验，当逐渐调高升降台时，发现随着球体浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，这一过程中弹簧测力计乙的示数会 （选填“变大”“变小”或“不变”），若它们的变化量相等，就可以证明F浮=G排，如果放入球体前溢水杯中的水未到溢水口处，会导致 （选填“F浮”或“G排”）的测量值偏小。F实验中的球体刚好浸没时，下表面受到水向上的压力为 。（球的半径为r，球的体积为，水的密度为ρ，结果用所给字母表示） 【答案】(1) 物体排开液体的体积 液体的密度 (2) 2.4 1.2 (3)不变 (4) 变大 G排 【详解】（1）[1]分析实验步骤A、B、C可知，液体的密度相同，排开液体的体积不同，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越小，根据称重法可得浮力越大。 [2]分析实验步骤A、D、E可知，物体排开液体体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，根据称重法可得浮力的大小不同，可说明浮力的大小与液体的密度有关。 （2）[1]由图可知，测力计的示数为4N，即物体的重力为 浸没在盐水中时测力计的示数为1.6N， 物体浸没在盐水中时受到的浮力为 [2]物体浸没在水中时受到的浮力为 物体浸没在液体中，排开液体的体积等于物体的体积，根据阿基米德原理可得，物体体积为 故有 则盐水的密度为 （3）把同一块橡皮泥捏成粗细不同的圆柱体，分别浸入水中一半，排开液体的体积都相同，弹簧测力计的示数不变，说明物体济受浮力与浸入液体中的深度无关。 （4）[1]如图F，小明将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度，当逐渐调高升降台，重物浸入水中的体积变大，排开水的体积变大，根据F浮=ρ液gV排可知，重物受到的浮力变大，所以弹簧测力计甲的示数F′=G﹣F浮变小，又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计乙的示数变大。 [2]根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计甲示数的变化量和弹簧测力计乙的示数变化量相等，从而证明了。溢水杯未装满水，则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积，物块排开水所受的重力变小，所以，测得排开水的重力会偏小。 [3]F实验中的球体刚好浸没时，球体受到的浮力 由浮力产生的原因可知，此时下表面受到水向上的压力等于浮力为 15．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小华猜想浮力的大小可能与以下因素有关：I液体的密度；Ⅱ物体受到的重力；Ⅲ物体的形状；Ⅳ物体排开液体的体积。 (1)如图甲用手把空的易拉罐按入水中，易拉罐浸入水中越深，手会感觉越吃力。这个事实可以支持以上猜想 （选填“I”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”）。 (2)为了研究猜想I和Ⅱ，用体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N、4.5N和5N，然后进行如图乙所示的实验： ①序号a的实验中物体A所受的浮力为 N。进一步计算得出A、B、C所受浮力 （选填“相等”或“不相等”），可得出初步结论：浮力的大小与物体的重力 （选填“有关”或“无关”）。 ②比较序号 的三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关。 (3)为了研究猜想Ⅲ，将两块相同的橡皮泥（不吸水且不溶于水）分别做成不同形状，进行如图丙所示实验，此时两弹簧测力计的示数不同，得出浮力的大小与物体形状有关。同学小珍认为该结论不可靠，主要原因是 。 (4)小珍觉得用量筒就可以测出橡皮泥的密度，进行了如图丁所示操作： ①在量筒中加入适量的水，此时读数为V1； ②将橡皮泥捏成小碗形，轻放入量筒中，使其漂浮在水面上，此时读数为V2； ③将橡皮泥用细长针按入水中，此时读数为V3。 橡皮泥的密度为ρ= （用ρ水、V1、V2、V3表示）。 【答案】(1)Ⅳ (2) 1 相等 无关 ade (3)没有保持橡皮泥排开液体体积相同 (4)ρ水 【详解】（1）图甲易拉罐浸入水中越深，排开水的体积越大，手会感觉越吃力，也就是浮力越大。可知浮力与排开液体的体积有关。 （2）①[1][2][3]A受到的浮力 F浮A=GA-FA=4N-3N=1N B受到的浮力 F浮B=GB-FB=4.5N-3.5N=1N C受到的浮力 F浮C=GC-FC=5N-4N=1N 所以物体A、B、C受到的浮力相等为1N，但它们的重力不相等，由此可知浮力的大小与重力无关。 ②[4]a、d、e三次实验物体A浸入的体积相同，只改变浸入的液体种类即密度不同，受到的浮力也不同，由此可初步结论：浮力的大小与液体密度有关。 （3）要探究浮力的大小与物体形状的关系，要控制浸入的体积和液体密度都相同，只改变形状，比较浮力的大小，实验中没有控制排开液体的体积相同。 （4）橡皮泥排开水的体积为 V排=V2-V1 橡皮泥漂浮在水面上 G=F浮=V排ρ水g=（V2-V1）ρ水g 橡皮泥的体积为 V=V3-V1 橡皮泥的密度为 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 $$