内容正文:
实验4探究浮力的大小跟哪些因素有关
6.(宝鸡期末)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想:(g取10N/kg)
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在液体中的深度有关
猜想3:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关
10
有=7N
F,=7N
F=6.4N
-9N
水
D
图
图2
图3
(1)如图1所示,用手把饮料罐按人水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实
可以验证以上猜想
(填序号)。
(2)根据图2所示,比较图
,可得出结论:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)根据图2所示,比较图
,可得出结论:浮力大小与液体的密度有关。
(4)物体在盐水中受到的浮力是
N,据实验数据可计算盐水密度是
kg/m2。
(5)该实验主要运用的科学探究方法是
【补充设问】
(6)小明还想用图3所示装置验证阿基米德原理: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。当逐渐调高升降台时,小明发现随着重物浸入水中的体积变大,弹
簧测力计甲的示数
,此时弹簧测力计乙的示数会
,若它们的变化量相
等,则证明F浮=G。(填“变大”“变小”或“不变”)
专项突破9创新实验
1.(太原期中)图甲为家用扫地机器人,其底部安装有滚刷,内置集尘器。机器人在除尘时先“脱
灰”(滚刷将灰尘从地面上脱离附着)后“吸灰”(将脱附的灰尘转移进集尘器)。小明认为滚刷
在地毯上的“脱灰”效果与滚刷的滚速、刷毛的粗细和刷毛与地毯的间距三个因素有关。
集尘器
除尘能力()
(内置)
36
滚刷底部)
34
2
20013001400130滚刷的演速(转分】
在保持“吸灰”效果一定的情况下,小明探究了滚刷的滚速对“脱灰”效果的影响,其中“脱灰”
效果可以用“除尘能力C”来表示,其测量和表达如下:
第一步:选取长、宽一定的干净地毯,均匀撒上集尘器内质量为m的灰:
第二步:测出干净集尘器的质量1,将被测机器人放在地毯上直线运行清扫10次,完成后测
出集尘器质量4:
单元+期未卷·物理陕西SK八下·专项突破K程24
第三步:调整滚刷的滚速,重复上述步骤,用C=心:一m1X100%表示除尘能力,得到图乙所
示的结果。请你解答:
(1)除尘能力C的数值越大,表示滚刷“脱灰”效果越
(2)在研究“滚刷“脱灰”效果与滚刷的滚速关系”时,根据图乙可得出结论:在一定范围内,当
和刷毛与地毯的间距一定时,
0
(3)“脱灰”时,滚轮的转动带动灰尘上方的空气流速增大,气体压强
(填“增大”“不
变”或“减小”),大气压使灰尘从地面上脱离附着压向吸尘器。
2.(西安高新一中期末)小明同学在放风筝时发现,风筝总是迎风飞行,并和水平的气流方向形
成一个夹角,即飞行的迎角,他对风筝飞行时所获得的竖直向上的升力F与哪些因素有关
提出了猜想:
风筝茯型
0.5
汽流方向迎角个
■升力测力计
04
5101520迎角8
乙
的
猜想1:与放风筝时风速的大小有关;
猜想2:与放风筝时风筝的飞行的迎角有关:
猜想3:与所选风筝的面积大小有关。
(1)图甲中风筝静止在空中,风向为水平向
(填“左”或“右”),绳子对风筝的拉力和风
筝获得的升力是
(填“平衡力”或“非平衡力”)。
(2)为了研究风筝飞行的升力与某因素之间的关系,小明利用风扇、升力测力计、平纸板做长
方形的风筝模型按图乙方式进行如下实验。
a.使风筝模型的迎角为0°,闭合风扇的开关,调节挡位使其风速逐渐增大,记录三次不同
风速下模型获得升力的数值。
b.改变迎角大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤a。
C.处理相关数据得到在不同迎角及风速下的升力F(单位N),数据如表。
迎角0/
0
5
10
15
20
风速2m/s时的升力F/N
0
0.11
0.17
0.20
0.19
风速4m/s时的升力F/N
0
0.44
0.68
0.80
0.76
风速6ms时的升力F1N
0
1.0
1.53
1.81
1.72
①放风筝的时候,人们常常拉着风筝奔跑,这是采用
(填“增加”或“诚小”)风速的
方法,增加升力:
②在图丙中描绘出风速为4m/s时,升力与迎角的关系图像。
③分析数据可知,迎角小于20°时,在风速和风筝面积一定时,随着迎角的增大,升力
④小明要继续探究升力与风筝面积的关系,应该控制
不变,改变风筝面积多
次实验。
单元+期未卷·物理陕西SK八下·专项突破kg25
(3)将风筝模型换为机翼模型,当迎角为0时,升力测力计有示数。据此,关于风筝飞行获得
的升力大小可能还与哪些因素有关,你的猜想是
3.小西和小安观看公路自行车比赛时,发现运动员在转弯时身体和自行车都是向弯道内侧倾
斜的,如图1所示。
生力传感器
图1
图2
(1)骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?小西提出了疑问,一旁的小安说:“要
想转弯,必须受力,身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力”,小西觉得小安说的
“要想转弯,必须受力”的观点很有道理,因为力是
(填“维持”或“改变”)物体运动
状态的原因。运动员骑车转弯时,受到的力
(填“是”或“不是”)平衡力
(2)我们平时骑自行车转弯时,身体的倾斜设有这么明显,可为什么比赛时选手倾斜得这么明
显呢?且靠近内道的选手转弯时比外道选手顿斜得更明显,使骑行的自行车转弯的力的
大小可能与哪些因素有关呢?小西和小安提出了猜想:
猜想一:可能与骑行的速度有关;
猜想二:可能与圆弧形车道的半径有关。
小西和小安一起设计实验并在实验室里通过实验验证猜想一:
把半径为0.5m的半圆轨道置于压力传感器上时,传感器示数为1N,让质量为30g的同
一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下,如图2所示,观
察、记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如
表。由
处自由滚下的小钢球到达最低点时的速度最快:该实验可以得出的初步
结论:在自行车转弯半径相同时,速度越
,使自行车转弯的力越大。
小钢球初始位置
B
距压力传感器高度m
0.5
0.4
0.3
压力传感器达到
1.901.78
1.66
的最大示数/N
(3)若要验证猜想二,应当让同一小钢球分别从
(填“相同”或“不同”)半径的半圆轨
道释放,且距离传感器高度
,记录每次压力传感器达到的最大示数(不考虑小钢
球与轨道之间的摩擦):若压力传感器的最大示数不同,则说明猜想二是
(填“正
确”或“错误”)的。
(4)通过研究,为了使汽车安全通过公路的拐弯处,你的建议是
(5)下列的三个实例中与上面探究实验所用的实验方法相同是
(填序号)。
A.用太阳系的结构来初步认识原子结构
B.用光线表示光传播的径迹和方向
C.探究压力大小对压力作用效果的影响时,控制受力面积等因素不变
单元+期未卷·物理陕西SK八下·专项突破服程26m二.0
2.(1)56.6(2)0.92×10} 不会(3)标记处
明显变化,说明此时实验装置漏气,需要将软管取下重新进
m一n
行安装;(3)根据液体内部压强的分布规律可知,深度越深
【解析】(2)测量的是烧杯中倒出去的那部分米酷的密度,烧
液体压强越大,制造深海载人潜水器的材料应具有硬度大
杯内壁有来醋残留对测量的密度没有影响。(3)③因为缺
的特性;(4)向烧杯中多次加盐水,改变了液体密度的同时
少测量体积的工具,米醋的体积只能利用等体积法间接测
也改变了液体深度;(5)探究液体的压强可能与管内潜体的
量,通过步骤①②再结合公式V-“可求出水的体积V一
{
质量有关,必须控制液体的深度相同,小明将2号管倾斜放
m_m,再将米酷慢慢倒入空瓶中,直至液面到达标记处,
置,直至1、2号管水杜高度相同,对比1、2号管薄膜的鼓起
程度可知小明的猜想错误
此时来醋的体积等于水的体积,然后用电子秤测出来醋和
6.(1)3 (2)ACD(3)ADE (4)3.6
1.2×10
(5)控制
瓶子的总质量为n。;故此时来醋的质量;m'一m。一m.,④来
变量法(6)变小 变大
醋的密度表达式:p-V一-_一n
【解析】(4)根据称重法测浮力可知,物体在盐水中受到的浮
{
力,F.-G-F.-10N-6.4N-3.6N;物体在水中受到
3.(1)匀速直线 等于(2)乙,丙(3)大(4)错误 未控
的浮力:F..-G-F..-10N-7N-3N;则排开水的体
制压力的大小相同 (5)等于
3N
*1.0X10kg/mx10 N/kg
--3×10m:
【解析】(4)要探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系
F
应保持压力一定,图丁中,沿虚线切开木块,改变了接触面
则盐水密度:=
3.6N
_V.
-10N/kgX3X10m
--1.2x
积的大小,同时也改变了压力的大小,所以所得的实验结论
10* kg/m。(5)探究浮力的影响因素时需要保证其他量相
错误;(5)图成中,本块相对地面静止,处于平衡状态,所受
同,只有一个变量,故主要运用的科学探究方法是控制变量
的水平方向的摩擦力与测力计的拉力是一对平衡力,所以
法。
两者的大小相等。
专项突破9
创新实验
4.(1)相等(2)压力大小和接触面粗糙程度
(3)换用该本
1.(D)好
(2)刷毛的粗细 滚刷的滚速越大,“脱灰”效果越
块面积不同的面置于水平木板上 (4)方案三
好(③)减小
【解析】(2)表一中既有不同的粗糖程度,也有不同的压力
2.(1)左 非平衡力
(一个木块和两个木块叠放),因此她探究的是滑动摩擦力
(2)①增加
的大小与压力大小和接触面粗桅程度这两个因素的关系。
②
(3)由题知,长方体木块的每个面粗糙程度都相同,面长。
0.5二
宽、高不等,要探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关
需控制压力大小相等、接触面的粗糙程度相同,仅改变接触
5101520
迎{
面积,则改变接触面积的操作是换用该本块面积不同的面
③先变大后变小 ④迎角和风速
置于水平木板上。(4)题中说到用的是二力平衡的特点,因
(3)风筝飞行时获得的
此测力计应该测量木块受到的拉力,然后拉动木板,本块处
升力大小与风筝的外形有关
于静正状态,从而得出木块所受摩擦力的大小。方案一和
【解析】(1)风筝总是迎风飞行,故图甲中风筝静止在空中
方案二,所测拉力均为木板受到的拉力,而木板受到的力险
风向为水平向左;绳子对风筝的拉力和风筝获得的升力(竖
了拉力以外,还有上、下表面的两个摩擦力,所以所测拉力
直向上),两个力不在同一直线上,故是非平衡力;(2)①放
与本块受到的摩擦力不符合二力平衡条件。综上所述,选
风筝的时候拉着风筝奔跑,可以增加风速,纵向比较表中数
择方案三。
据知,在迎角相同时,风速越大,升力越大,所以这是采用增
5.(1)B(2)1、2、3 密度 (3)硬度大(4)错误 没有控制
加风速的方式增加升力;(3)由表中数据可知,当风筝迎角
液体的深度相同(5)倾斜 1、2号管中液面相平
为0时,风筝飞行时所获得的竖直向上的升力为0,将风等
【解析】(1)使用前,如果按压橡皮膜,U形管两侧液面没有
模型换为机翼模型,当迎角为0时,升力测力计有示数;据
单元十期末卷·物理陕西SK八下·答案详解 6
此可知风筝飞行获得的升力大小可能还和风筝的外形有
5.(1)人和平衡车的总质量:m。=n.+m。-45kg+15kg
关。
60 kg,则人和平衡车的总重力;G。=m:g-60kgx10N
3.(1)改变 不是 (2)A 大 (3)不同 相同 正确
kg-600 N
(4)减速慢行 (5)C
(2)平衡车对水平地面的压力:F一G。三600N.受力面积
【解析】(1)骑自行车转弯时,自行车的运动状态不断发生改
$-2×1.25×10m-2.5×10m,则平衡车对地面的
变,受力不平衡,力是改变物体运动状态的原因
600N
压强:-
-2.4×10Pa
82.5×10m
专项突破10
综合题
10 m-1.6N,由=ngh可知茶水的深度;
(2)同种物质的密度相同,碑石的体积为20m,则碑石的质
_
800Pa
p* 1X10*kg/mx10 N/kg
量;m=V.-2.8g/cm t20m-2.8x10kg mt2 0$$
-0.08m
m-5.6×10g-56t
(2)茶杯对茶托产生的压力:F-G =G +G.=4N+
2.(1)水的质量;m -m ~m-0.4kg-0.1kg-0.3kg.
2.5N一6.5N.茶杯对茶托产生的压强
6.5N
0.3kg
-3 250 Pa
由-得水的体积:V-二
*1.0xi0kg/-3x
S2X10m{
10 m,瓶子的容积:V-V.-3×10m
7.(1)该卡车空载时所受重力:
(2)液体的质量:m=ma-m-0.64kg-0.1kg
G =ng-1.8t10*t10 N/kg-1.8t10 N
0.54kg-1. 8x10*kg/m
1.8X10N-1.8×10*N,因卡车匀速行驶,卡车受到的牵引
3X10m
力和摩擦力为一对平衡力,大小相等,所以,卡车空载时在水
3.(1)水缸盛满水时水的体积;V=V-0.18m,由-可
平路面上匀速行驶所受的牵引力:F一(-1.8×10
得水的质量:n-psV.-1.0x10kg/mx0.18m-
(3)该卡车满载时对水平路面的压力:F.一G。=(n,+
180kg
)g-(1.8t10'g+410 k)t10 N/kg-5.8$10N
受力面积;S-0.04mx10-0.4m,对路面的压强:
(2)因质量是物体本身的一种属性,与物体的状态无关,所
Fs 5.8x10 N-1.45x10 Pa>1.2×10* Pa,所以该卡
以水全部结成冰后,冰的质量:n;一。三180kg
0.4m
(3)水全部结成冰后,冰的体积:V.-=
180kg
x 0.9x10kg/m
车满载时通过该隧道会对路面造成损坏。
-0.2m
8.(1)由图可知金属块的重力G=12N.金属块浸没在水中时
弹测力计的示数F。一8N.根据称重法可知,金属块浸没
4.(1)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所
在水中时所受浮力:F。-G-F. -12N-8N-4N
以,由p-可得,铜球的体积:V.-V。-V。-=
(2)金属块浸没在水中时,排开水的体积等于金属块自身的
30g-30 cm{
体积,由阿基米德原理F。二p &V。可知金属块的体积
1.0g/cm
V=VF.
4N
178g
psg 1.0X10*kg/mx10 N/kg
(2)质量为178g的铜球中铜的体积:V.-“-。
-4×10m
p 8.9g/cm
(3)由G-m*得金属块的质量:m-G-
10N/kg
12N
一20cm<V,所以此球是空心的。
高
(3)空心部分的体积:V。-V.-V.=30cm-20cm=
10cm,空心部分注满水时,水的体积:V。一V。=10cm.
9.(1)玩具小鸭漂浮在水面上,受到的浮力:F。一G一3N,此
水的质量:m=nV.-1.0g/cmx10cm-10g,注满水
时玩具小鸭排开水的体积:V。
F
后的铜球总质量:m。-n+m-10g+178g-188
单元十期末卷·物理陕西SK八下·答案详解 7