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2025年中考物理专项押题预测:压强和浮力实验题
1.探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
(1)实验过程
(2)实验分析:物体受到的浮力F浮= ,排开液体所受的重力G排= ,比较两者的大小,得出结论。
(3)实验结论:浸在液体中的物体,受到的浮力的大小与它排开液体所受重力的大小 。
(4)反思与交流:可将实验顺序改进为 。先测空桶重力,再测小桶和液体的总重力,然后计算排开液体所受重力,避免因桶内残留有水而影响测量结果。
2.某实验小组按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用 分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 N;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N。石块排开的水所受的重力可由 (填字母代号)两个步骤测出;
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小 排开水所受的重力(选填“大于”“等于”或“小于”);
(4)若溢水杯的水没有装满,则会导致本实验测量的F浮 G排(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
3.兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计)
(1)实验前,弹簧测力计应在 (选填“竖直”或“水平”)方向上调零。如图甲所示,同学们发现溢水杯中未装满水,这样实验会使测得的溢出水的重力 (填“偏大”或“偏小”)。实验中所用物块的重力为 N。
(2)如图乙所示,溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,物块受到的浮力为 N。物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 。
(3)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,发现,说明物块受到的浮力大小与 有关。换用酒精再次实验的目的是 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
4.小华开展“探究浮力的大小跟排开液体重力的关系”实验:
(1)小华先拿一个石块开展实验,如图1所示,A、B、C、D、E是她的五个步骤的示意图,为减少误差,操作的合理顺序应该是 (按顺序填写序号)。比较A、C两图可知石头受到的浮力为 N,通过本次实验可得结论:浮力的大小 它排开液体重力;
(2)小华又拿一个与石块重力相同但密度不同的木块开展实验,如图2所示的步骤F,发现将木块放入水中时,木块可以漂浮在水面上,弹簧测力计示数为0N,如图所示的步骤G,和石块的实验步骤C比较后,小华认为:浮力的大小和物体的密度有关。小明认为结论没有说服力,因为 ;
(3)通过实验数据可求出石块的密度是 kg/m3。
5.如图是李亮同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的细玻璃管、滴入了红墨水的溶液自制的一个简易气压计,用它来探究“大气压随高度的变化情况”;
(1)瓶中水面上方是气体,细玻璃管内液柱高度高于瓶中液面,则瓶内气体的压强 (填“大于”“等于”或“小于”)瓶外的大气压;
(2)为排除其他因素对实验结果的影响,探究过程中除了要塞紧橡皮塞外,还要 ;
(3)李亮将简易气压计从山下拿至山上后,细玻璃管内水柱的高度会 (填“增加”“不变“或“减小”);
(4)如果在瓶中装满水,可以制成一个测量 的仪器;
(5)李亮还用它来检测人手的握力大小,他是如何运用这个装置来判断人手握力大小的? 。
6.在不打破鸡蛋的前提下,如何有效判断自然状态下保存的未知产出日期的鸡蛋新鲜度?
小明查阅资料得知:刚产出的鸡蛋密度相近,冷却后里面内容物收缩。会在蛋的一端形成气室。一般的鸡蛋一端大(称为钝端)、一端小(称为尖端),蛋壳主要成分是碳酸钙,其表面有很多微小气孔,以便于蛋内外的气体交换,同时蛋内水分可通过气孔排出。小明每天把同一个鸡蛋放入水中,观察浮沉情况后,取出放好。如表是他记录的实验现象。(鸡蛋的体积保持不变)
第1天
第8天
第30天
第55天
第57天
第65天
鸡蛋在水中的位置
根据上面信息回答下面问题:
(1)鸡蛋第8天受到的浮力F1 第65天受到的浮力F2(填“大于”、“小于”或“等于”);
(2)从实验现象可知:鸡蛋的气室位置在鸡蛋的 (填“钝端”或“尖端”)附近;
(3)浮力的等效作用点称为浮心。漂浮在水面的鸡蛋静止时,其浮心和重心在同一条竖直直线上,原因是 ;
(4)根据实验现象得出,漂浮在水面上的鸡蛋存放时间较 。因为自然状态下,随着鸡蛋存放时间变长,鸡蛋的 会变小,从而使鸡蛋的密度变小。
7.如图所示,小明在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)安装完实验器材后,小明发现U形管两侧液面出现高度差,如图(a)所示,接下来的操作应是 ;
(2)如图(b)所示,从结构上看,液体压强计 (属于/不属于)连通器;
(3)通过比较(c)、(d)两图可以得出结论:同种液体, ,压强越大;
(4)小明还想探究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向图(d)烧杯中多次加入盐水,发现U形管两侧液面高度差不断增大,然后得出“液体密度越大,压强越大”的结论。他的结论是 (正确/错误)的,理由是 。
8.小金在学习浮力时认识了密度计,接下来是他对密度计的学习和研究过程。
(1)他将同一支密度计先后静止在水和酒精中(如图甲、乙所示),则密度计受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);装水的容器是 (选填“甲”或“乙”)。
(2)接着小金将一支铅笔的下端缠绕了适量铜丝,自制了一支密度计(如图丙);为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验:
a。将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3。
b。将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3。
如图丙所示,小金制作的密度计上,你认为刻度0.9应该在 (选填“p”或“q”)点。
9.用盛水的溢水杯验证阿基米德原理。
(1)分析步骤2、3、4可知,浮力的大小与 有关;分析步骤 可知,浮力的大小与浸没的深度无关;
(2)物块浸没在水中时受到的浮力为 N;由步骤 和6可得出物块排开水的重力;
(3)由实验数据可知,实验所用物块的体积为 m3。(g取10N/kg);
(4)如果实验中溢水杯的水未装到溢水口处,会导致排开水的重力 。(选填大于、小于或等于)物体受到的浮力。
10.如图所示,利用一个海绵、小桌、砝码以及肥皂“探究影响压力作用效果的因素”:
(1)对比 两次实验得出的结论可以用来解释“磨刀不误砍柴工”;
(2)如图丁,小明将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,发现无论是大块还是小块肥皂对海绵的作用效果与之前一样,他经过分析、论证得到的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为小强的方法是: (选填“正确”或“错误”),理由是: 。
11.在学习“流体压强与流速关系”后,同学们知道了当气流吹向机翼时,飞机会获得升力,并且在相同条件下,气体的流速越大,飞机获得的升力也越大。为了探究飞机获得的升力与其他因素的关系,研究人员利用3D打印机制作出大小不同的纸机翼模型进行风洞模拟实验,如图甲所示。用传感器测量相关数据,进行分析研究。
(1)研究人员利用控制变量法探究飞机获得的升力与机翼投影面积的关系时,实验数据如下表所示。①分析数据,你得出的初步结论是 。②此实验选用三组不同的风速分别进行是为了 。
机翼投影面积S/m2
风速为v1时飞机获得的升力F1/N
风速为v2时飞机获得的升力F2/N
风速为v3时飞机获得的升力F3/N
0.01331
0.032
0.027
0.023
0.00998
0.023
0.021
0.017
0.00665
0.015
0.013
0.011
(2)通过上述信息分析可知:v1 v2(选填“大于”或“小于”)。
(3)研究人员又探究了飞机获得的升力F与迎角α的关系,根据实验数据绘制的图像如图乙所示。分析图像,你得出的结论是 。
12.在探究浮力的大小跟什么因素有关时,小明提出如下猜想.
猜想1:可能跟物体浸入液体中的体积(即物体排开液体的体积)有关;
猜想2:可能跟物体浸入液体中的深度有关;
猜想3:可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想,小明做了如图所示的实验,他在弹簧测力计下端挂一铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同的位置,然后又把它浸没到盐水中。
(1)在从的过程中,弹簧测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”,下同),铁块受到的浮力 ;
(2)的过程是为了验证猜想 (选填序号),该猜想 (选填“正确”或“不正确”);
(3)在步骤③和步骤⑤中,保持 不变,由此可以验证猜想 (选填序号)正确。
13.小明用质地均匀、桌面为长方体的小桌,质量相等的重物(若干),海绵和水等器材进行探究“影响压力作用的效果”的实验。
(1)本实验可以通过观察 来比较压力作用效果的大小。
(2)若要探究压力作用效果与受力面积的关系,应选择图中的 (选填“甲”“乙”或“丙”)两次实验。
(3)通过比较图中甲、乙两次实验现象,可得出的结论是 。
14.在“探究影响压力作用效果的因素”的活动中,小明用海绵、小桌和砝码做了三次实验,如图所示。
比较甲、乙图可以发现 ;
比较乙、丙图可以发现 ;
物理学中,表示压力作用效果的物理量是 。此实验中用到的方法是 。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. G-F G总-G桶 相等 丁、甲、乙、丙
【详解】(2)[1]由图甲乙得,物体受到的浮力
[2]由图丙丁得,排开液体所受的重力
即
则可得:浸在液体中的物体,受到的浮力的大小与它排开液体所受重力的大小相等。
(3)[4]为了减小液体残留导致测量结果的偏差,可将实验顺序改进为丁、甲、乙、丙。
2.(1) 弹簧测力计 3.8
(2) 1.4 AD
(3)等于
(4)大于
【详解】(1)[1]测量力的工具是弹簧测力计,所以应该用弹簧测力计测出空桶和石块的重力。
[2]由题图B可知,石块的重力为3.8N。
(2)[1]由称重法可知石块受到的浮力大小为
[2]根据D图可测出桶和排开水的总重力,根据A图可得到桶的重力,所以根据AD两个图能得到排开水的重力。
(3)根据(2)知F浮=1.4N,排开水的重力为
故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开水的重力,即F浮=G排。
(4)溢水杯的水没装满,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,导致排开水的重力偏小,则测得的浮力大于排开水的重力,即F浮>G排。
3.(1) 竖直 偏小 4
(2) 1 1
(3) 液体的密度 寻找普遍规律
【详解】(1)[1]实验中测力计要在竖直方向上测量力的大小,所示使用前应将测力计在竖直方向进行调零。
[2]物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所接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]由图甲可知,测力计吊着物体静止在空气中时,测力计的示数是4N,则物体的重力为4N。
(2)[1]物块的重力大小是4N,物块浸没在水中弹簧测力计示数是3N,物块浸没在水中受到的浮力
[2]物块排开水所受的重力可以由实验步骤乙和甲得到,物块排开水所受的重力
(3)[1][2]酒精代替水继续实验,发现此时测力计的示数变大,由称重法可知浮力变小,排开液体的体积相同,液体的密度不同,浮力不同,说明浮力的大小与液体的密度有关;为了使实验具有普遍性,避免偶然性,用酒精继续实验。
4. AEBCD(或EABCD、EBACD) 1 等于 没有控制变量,石块和木块排开水的体积不相同 4×103
【详解】(1)[1]为减小误差,可先测出空桶的重力,然后测出石块的重力,先测物体的重力,然后测出物体在中的拉力,从而得出浮力的大小,所以顺序应该为AEBCD(或EABCD、EBACD)。
[2][3]由A知
G=4N
由C知
F=3N
可得
F浮=G﹣F=4N﹣3N=1N
小桶重力为0.5N,排开的液体和小桶总重为1.5N,则排开液体的重力为1N,通过实验可得浮力的大小等于它排开液体重力。
(2)[4]木块和石块排开水的体积不同,没有控制变量唯一,所以不能得出浮力与物体密度的关系。
(3)[5]石块的质量m=;由F浮=ρ液gV排得,石块的体积
V=V排=
则
ρ====×1.0×103kg/m3=4×103kg/m3
5. 大于 保持瓶中水的温度不变 增加 温度 用力握塑料瓶,根据液面高度变化量的大小判断握力的大小
【详解】(1)[1]在图示的状态下,瓶内液面和玻璃管内液面静止,故瓶内气压等于瓶外大气压加上管内水柱产生的压强,所以瓶内的气压大于瓶外的气压。
(2)[2]应保持瓶中水的温度不变,若水温变化时,瓶内水和空气体积会变化,会使瓶内气压变化影响实验结果。
(3)[3]将气压计从山下拿到山上后,大气压减小,管内水柱高度会增加。
(4)[4]如果在瓶中装满水,温度升高,瓶内水受热膨胀,管内水面升高,温度降低时,瓶内水遇冷收缩,管内水面下降,就成了一个温度计。
(5)[5]用力握塑料瓶,瓶子发生形变,细玻璃管中的液面上升,握力越大,瓶子形变越明显,细玻璃管内液面上升越高,故可根据液面高度变化量的大小判断握力的大小。
6. 大于 钝端 漂浮在水面的鸡蛋静止时,受到重力和浮力的共同作用,这两个力是一对平衡力,重力的方向是竖直向下的,浮力的方向是竖直向上的,所以浮心和重心在同一条竖直直线上 长 质量
【详解】(1)[1]鸡蛋的体积不变,第8天和第65天相比,在第8天排开的水的体积较大,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,鸡蛋在第8天受到的浮力大。
(2)[2]鸡蛋的钝端指的是较大的那一端,此端有两层卵壳膜围成的空腔叫气室。
(3)[3]漂浮在水面的鸡蛋静止时,受到重力和浮力的共同作用,这两个力是一对平衡力,重力的方向是竖直向下的,浮力的方向是竖直向上的,所以浮心和重心在同一条竖直直线上。
(4)[4]根据实验现象可知,漂浮在水面上的鸡蛋失去水分质量较小,说明存放时间较长。
[5]自然状态下,随着鸡蛋存放时间变长,水分排出的越多,鸡蛋的质量会变小,鸡蛋的体积不变,根据ρ=mV可知,鸡蛋的密度变小。
7.(1)取下软管重新安装
(2)不属于
(3)深度越深
(4) 错误 没有控制液体的深度相同
【详解】(1)安装完实验器材后,小明发现U形管两侧液面出现高度差,说明压强计的气密性不好,需要取下软管重新安装。
(2)上端开口,下端连通的容器叫连通器。液体压强计的左端是密闭的,所以不属于连通器。
(3)比较(c)、(d)两图知道,液体密度相同,(d)中探头深度大,U形管两管液面的高度差大,液体压强也大,故可以得出的结论是:同种液体,深度越大,液体压强越大。
(4)[1][2]向丙图烧杯中多次加盐水,改变了液体密度的同时也改变了液体深度,因此结论是错误的,理由是没有控制液体的深度相同。
8.(1) 不变 乙
(2)
【详解】(1)[1][2]由图知密度计在水和酒精中均处于漂浮状态,所受浮力都等于自身重力,即;由阿基米德原理得,因为,所以,由图可知装水的容器是乙。
(2)密度计在植物油中静止时也是漂浮状态,结合前问分析可知,同一密度计在水中漂浮与在植物油中漂浮时,,所以密度计放在植物油中,液面的位置在水密度值刻度线的上方,即刻度0.9应该在点。
9. 排开液体的体积 4、5 0.5 1 小于
【详解】(1)[1]分析步骤2、3、4可知,浮力的大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,受到的浮力越大,弹簧测力计的示数越小。
[2]分析步骤4、5,物体全部浸入水中时,受到的浮力不变,说明浮力的大小与浸没的深度无关。
(2)[3]根据步骤2、4可知,步骤2可得物体的重力,步骤4可得物块浸没在水中时弹簧测力计的示数,二者之差是物块浸没在水中时受到的浮力,即
[4]由步骤1可得出,小桶的重力,由步骤6可得出,排开水和小桶的总重力,二者之差为物块排开水的重力。
(3)[5]根据阿基米德原理有:物块的体积为
(4)[6]如果实验中溢水杯的水未装到溢水口处,会导致排开水的重力少于应该排开水的重力,所以物块排开水的重力小于物体受到的浮力。
10. 乙、丙 错误 没有控制压力相同
【详解】(1)[1]磨刀不误砍柴工是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,要想探究压力作用效果与受力面积之间的关系,应控制压力相同,因此应选择乙、丙两图的实验来进行比较。
(2)[2][3]要探究压力的作用效果与受力面积有关系,应在压力一定时,改变受力面积的大小,而实验中在改变受力面积的同时也改变了压力的大小,所以探究方法错误。
11. 见解析 寻找普遍规律,避免偶然性 大于 见解析
【详解】(1)①[1]由实验数据可知,其它因素相同,机翼投影面积越大,飞机获得升力越大。
②[2]实验中为了寻找普遍规律,避免偶然性,选用三组不同的风速分别进行。
(2)[3]在相同条件下,气体的流速越大,飞机获得的升力也越大,由表中数据可知,机翼投影面积相同时
F1>F2
所以
v1>v2
(3)[4]由图乙可知,其它因素相同,飞机获得的升力随迎角增大先变大后变小。
12.(1) 变小 变大
(2) 2 不正确
(3) 物体排开液体的体积 3
【详解】(1)[1][2]在从的过程中,铁块排开水的体积变大,物体受到的浮力变大,弹簧测力计的示数等于物体的重力减去物体的浮力,物体的重力不变,则测力计的示数变小。
(2)[1]的过程,物块浸没在水中的不同深度,物体浸入的液体的密度不变,物体排开液体的体积不变,是为了验证猜想2。
[2]由图得,弹簧测力计的示数不变,铁块的重力不变,由得,铁块浸没在不同深度,铁块受到的浮力不变,说明猜想2不正确。
(3)[1][2]在步骤③和步骤⑤中,铁块分别浸没在水、盐水中的不同深度,保持铁块排开的水与盐水的体积不变,改变液体的密度,由此可以验证猜想3正确。
13.(1)海绵的凹陷程度/海绵的形变程度
(2)乙、丙/乙和丙/乙丙
(3)当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
【详解】(1)根据转换法可知,实验中小明是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。
(2)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,根据控制变量法可知,要控制压力大小相同,应通过比较图乙和丙所示的实验。
(3)比较甲、乙两图所示实验可知,受力面积相同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,故结论为:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
14. 压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 压强 控制变量法
【详解】[1]分析图甲和乙丙可知,压力相同,受力面积越小,海绵凹陷程度越大,故可得结论:在压力大小相同的情况下,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
[2]分析图乙和图丙可知,受力面积相同,压力越大,海绵凹陷程度越大,故可得结论:在受力面积相同的情况下,压力越大,压力的作用效果越明显。
[3]物理学中用压强这一物理量来表示压力的作用效果。
[4]由以上分析可以看出,探究其中一个因素时,需要保持其他因素不变,用到了控制变量法。
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