2026年中考物理复习-浮力实验专题练习
2026-05-15
|
55页
|
27人阅读
|
0人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 浮力 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 3.18 MB |
| 发布时间 | 2026-05-15 |
| 更新时间 | 2026-05-15 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57873583.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦浮力实验全维度训练,以控制变量法和阿基米德原理为核心,构建"概念探究-原理应用-创新设计"的递进式方法体系,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础实验|1-10题|称重法测浮力、控制变量法分析影响因素|从浮力概念生成到ρ液、V排关系推导|
|综合应用|11-25题|排水法测体积、误差分析、实验方案优化|原理应用拓展至密度测量与实验评估|
|创新设计|26-44题|替代法测密度、浮力秤制作、跨学科应用|融合科学态度与责任,提升问题解决能力|
内容正文:
2026年中考复习--浮力实验专题练习
1.在“探究浮力大小影响因素的实验”中,器材有:烧杯、电子台秤、气球、合金块、细线。实验步骤如下:
A.在大烧杯中装入适量的水,电子秤的示数如图甲所示;
B.将合金块和一个气球用轻质细绳连接在一起后,将合金块浸没在水中,读出电子秤的示数如图乙所示;
C.将合金块和气球一起浸没在水中,电子秤的示数如图丙所示;
D.将合金块和气球继续往下放,电子秤的示数如图丁所示。
(1)图乙中,合金块所受到的浮力的大小为______N。
(2)对比图丙、丁可知,当液体的密度一定时,______越小,浮力越小。
2.物理实验室里几位初二兴趣小组同学正在利用天平、细线、量筒和水(ρ水=1.0g/cm3)等器材测量小石块的密度。
(1)把天平放在______实验台上,把游码归零,发现指针偏向分度盘左侧,应将平衡螺母向______调节(选填“左”或“右”),使天平横梁平衡;
(2)用天平称出小石块的质量。天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图甲所示,小石块的质量为______g;
(3)小石块放入量筒前后的情况如图乙所示(忽略细线的体积),小石子的体积是______cm3,小石子的密度是______g/cm3;
(4)若先测出了小石块的体积,再将小石块从量筒中取出,用天平测出其质量,再求出小石块的密度。这样会导致测得的密度______(选填“偏大”“偏小”);
(5)小石子在量筒中受到的浮力是______N;
(6)小亮先用测力计测出小石块的重为G,又用测力计吊着小石块浸没到水中记下此时测力计示数F,最后就写出了表达式ρ石=______(用G,F,ρ水来表示)。
3.小明和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素。
(1)如图甲所示,弹簧测力计使用前要先进行______,将物块竖放后挂在弹簧测力计上,测出物块的重力为2.7N;
(2)接下来将物体逐渐浸入水中,按图乙、丙、丁、戊所示进行实验,由丁、戊的数据可知:物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度______;
(3)某同学根据生活经验“铁块放入水中会下沉,而铁块做成轮船却能漂浮在水面上”,提出浮力大小与物体形状有关,请说出是否合理?并说明原因:______。
4.小明用装有一定量沙子的玻璃瓶(带有密封盖)开展了如图所示的实验。
①用测力计测出玻璃瓶所受的重力;
②将用测力计悬挂的该玻璃瓶浸没在烧杯中的水中;
③将玻璃瓶从水中取出并擦干水分,再用测力计悬挂该玻璃瓶将它浸没在盐水中。
(1)根据上述实验数据可以得出,玻璃瓶浸没在__________(选填“水”或“盐水”)中时受到的浮力更大。
(2)实验中所用盐水的密度为__________。(,g取10N/kg)
5.小明在实验室测量某品牌牛奶的密度。
(1)将托盘天平放置在水平台面上,游码归零静止时指针如图甲所示,应向______调节平衡螺母直到指针指到分度盘中央;
(2)天平调节结束后,将牛奶倒入烧杯中,如图乙所示,测出此时烧杯的总质量为______g;
(3)将烧杯中的部分牛奶倒入空量筒中,量筒中液面达到的位置如图丙所示。再次测量烧杯和剩余牛奶的质量,如图丁所示。
(4)量筒中牛奶的体积为______cm3,该品牌牛奶的密度为_______kg/m3;
(5)在实验评估中,老师看到小明将牛奶倒入量筒后,量筒内壁(液面上方)挂有牛奶液滴,而旁边的小华按照同样的实验步骤测量时,量筒内壁没有液滴,但将牛奶倒入量筒后,烧杯内壁(液面上方)挂有牛奶液滴,你认为______(选填“小明”或“小华”)的测量更准确;
(6)第三组同学采用如下方法测量同一品牌牛奶的密度:首先将牛奶倒入烧杯中,然后用电子秤测得烧杯和牛奶的总质量为m1(如图甲),将一个已知体积为V的金属块(如图乙)全部浸没在牛奶中,读出此时电子秤的示数为m2,牛奶未溢出,则牛奶的密度为______(用m1、m2、V表示)。
6.在北京奥运会上获得比赛前三名的选手都将挂上既体现奥运理念,又体现中华民族特色的奖牌——用一种玉石制作然后分别镀上金、银、铜而成的奖牌。小阳是个爱动脑筋的孩子,当他得到一小块制作奥运奖牌余下的玉石材料后,立即着手利用家里的弹簧测力计测这种材料的密度。请你和小阳一起来完成测量过程。(g取10N/kg)
(1)如图1所示用细线拴住玉石块,用弹簧秤测出其所受重力,这时弹簧测力计示数是______N,从而可计算出玉石块的质量。
(2)如图2所示让玉石块完全浸入水中,从图中弹簧测力计的示数可计算出玉石块所受的浮力是______N,石块的体积是______m3。
(3)利用以上测量数据可计算出玉石块的密度是______kg/m3。
7.在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,苗苗用图甲所示的步骤进行了实验:
(1)金属块全部浸没在水中时,受到的浮力是________;
(2)观察C、D两图,可得出金属块在完全浸没液体时受到的浮力大小与浸入液体中的深度________(选填“有关”或“无关”);
(3)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与________有关;
(4)苗苗还想用图乙所示装置验证阿基米德原理。她将弹簧测力计P进行改装,将印有刻度的薄纸板插入刻度盘右侧,盖上左侧刻度,把金属块挂在测力计P的挂钩上,上下移动纸板,使弹簧测力计的指针正对右侧零刻线处:
①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,苗苗发现随着金属块浸入水中的体积变大,弹簧测力计Q的示数变大,此时弹簧测力计P的示数会________;(选填“变大”“变小”或“不变”)
②在图乙中,已知金属块是底面积为100cm2,高为8cm,重为10N的实心长方体,从重物刚接触水面开始,将升降台缓慢上升6cm,则重物最终浸入的深度为________cm。(弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm)
8.用注射器可以做下面一些物理实验:
(1)如甲图所示,用刻度尺测出 2.5mL的注射器有刻度线部分长度为________cm;
(2)如乙图所示,注射器里密封气态乙醚,用力压注射器的活塞,会看到液态乙醚出现,这是用________方式使气体液化;
(3)如图丙是自制潜水艇模型,向内推注射器活塞,可实现潜水艇________(选填“上浮”或“下沉”)。
9.如图所示是“探究浮力的大小与排开液体所受重力关系”的实验装置。
(1)实验中先用测力计测出石块的重力:然后将石块浸没在图a的水中进行实验。实验过程中装置的错误之处是 _____________。
(2)改正错误后进行实验,正确的实验顺序应为 ____________。(填字母)
(3)石块排开液体所受的重力G排=__________(用题中所给物理量表示),实验结果表明;浸在液体中的物体受到的浮力等于 ______________。
(4)实验中石块从刚接触液面到全部浸入水中,此过程中水对溢水杯底的压强如何变化 _______。
(5)若水的密度为ρ水,请用题中所给物理量表示石块的密度 __________。
10.某实验小组在“探究浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积是否有关”的实验中,记录的实验数据如下表所示。
实验次数
液体的密度/(g·cm3)
排开液体的体积V/cm3
物体所受的重力G/N
弹簧测力计的示数F/N
浮力F/N
1
0.8
50
0.70
0.30
0.40
2
1.0
50
0.70
0.20
0.50
3
1.2
50
0.70
0.10
0.60
4
1.0
60
0.84
0.24
0.60
5
1.0
70
0.98
①
0.70
(1)在第5次实验中,弹簧测力计的示数如图所示,则表格中①处的数据应为_______。
(2)分析对比1、2、3三次实验数据,得出结论一:当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力就越________。
(3)分析对比________三次实验数据,得出结论二:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体所受的浮力就越大。
(4)综合结论一和结论二,得出探究结论;________越大,物体受到的浮力就越大。
(5)小明联想到“质量等于密度与体积的乘积”,由此推想;物体排开液体的________越大,所受的浮力就越大。
(6)小燕又联想到物体所受的重力与________成正比,深入分析处理数据后,可以得出进一步的结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
11.为了探究物体所受浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,赵敏同学先利用某圆柱体和水进行了如图A、B、C、D所示的实验。
(1)该实验最合理的顺序是____________(填序号);若A、B、C、D四次弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3、F4,且F1、F2分别为8N和4.8N,则圆柱体的体积为__________m3,则圆柱体的密度为____________ kg/m3;它完全浸入液体中受到的浮力大小为____________N。
(2)小明将该圆柱体悬挂在弹簧测力计下,缓慢浸入另一种未知液体中,弹簧测力计示数F随圆柱体下表面浸入液体的深度h变化的关系图像如图,则圆柱体刚刚浸没时,未知液体对圆柱体下表面的压强为____________Pa,未知液体的密度为____________kg/m3。
12.煤精,又称煤玉。主要产在有“煤都”美誉的辽宁抚顺。小顺为了解煤精的密度,将一块煤精带到实验室,实验小组采用两种方案测量。
方案一:测量工具用天平和量筒
(1)把天平放在水平桌面上,游码移到标尺____处,调节平衡螺母,使天平横梁平衡;
(2)用天平正确测出煤精的质量,所用的砝码及游码的位置如图(a),其质量为____g;
(3)煤精放入装有30mL水的量筒中后,液面位置如图(b),则煤精的体积为____cm3,计算出煤精的密度是____kg/m3。
方案二:测量工具只用电子秤
(1)用电子秤测量煤精的质量;
(2)将适量的水装入塑料杯并测出杯和水的总质量;
(3)按照如图中____所示的方式组装,读出电子秤的示数。煤精的密度____(用、、、表示)。
13.爷爷想给花浇水,可是洒水壶不见了,小明帮爷爷想了个方法,小明利用塑料袋装水在塑料袋的底部扎几个小孔,可以当洒水壶用,他发现水装的越满,袋子越鼓,喷出来的水也越急,液体压强与什么因素有关呢?
【猜想】A.液体压强与液体的深度有关;B.液体压强与液体的密度有关
【证据】小明按如图所示的步骤进行实验,比较U形管液面的高度差,并记录下来
【解释】
(1)比较图中A、B、C三图,可知:同种液体在相同深度向各个方向的压强_______;
(2)比较C、D两图,可知:同种液体内部的压强随深度的增加而_______;
(3)比较D、E两图,可得结论:不同液体的相同深度处,_______越大,液体的压强越大;微小压强计是通过U形管两侧液面的高度差来反映被测液体压强的大小,这种方法叫_______;气密性良好的微小压强计_______(选填“是”或“不是”)连通器。
【交流】
(4)我国自主研发的“奋斗者”号成功坐底10909米的马里亚纳海沟,承受着海水巨大的压强,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,“奋斗者”号受到海水的压强_______,浮力_______。
14.如图所示,小力用满足实验要求的弹簧测力计、高为5cm的实心圆柱体A(均匀标记刻度,相邻刻度线间距离为1cm)以及盛有适量水的容器,探究浮力的大小与物体浸入水中的深度是否有关,部分实验数据如下表所示。
A浸入水中的深度h/cm
0
1
2
3
4
5
弹簧测力计的示数F/N
4.8
4.6
4.4
4.2
4.0
3.8
A受到的浮力F浮/N
(1)A浸没时受到的浮力为______N。
(2)小力探究过程中存在的问题是:______。
15.如图为“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的部分实验:
(1)物体A的重力是_____N;
(2)通过三幅图比较可知:物体浸在液体中所受浮力的大小跟_____有关;
(3)由题中所给数据计算出丙图中盐水的密度为_____。()
16.小明在海滨浴场游泳时,发现身子比在淡水里游泳更轻,在大海里游泳更容易。他想这种感觉可能与海水的密度有关,他想测出海水的密度。小明随身携带的工具和器材有:电子天平(附说明书)、购物用的弹簧秤、质量相近的一次性水杯若干、细线和一瓶饮用水(已知水的密度为ρ0)。他又从海边找到一块儿小石子,请你从中选用部分工具和器材,帮他设计一种精确测量海水密度的实验方案。要求:
(1)写出主要的实验步骤;
(2)写出海水密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
17.兴趣小组的同学想探究浮力的大小与物体浸在液体中体积的定量关系。如图所示,他们利用弹簧测力计、实心圆柱体(标有均匀刻度线,相邻刻度线之间的体积为)以及盛有适量液体的容器进行实验。
(1)以下是他们的部分实验步骤,请你补充完整:
①将圆柱体悬挂在弹簧测力计下,静止时,用弹簧测力计测出圆柱体所受的_________,并记入实验表格;
②将圆柱体的一格浸入液体中且不与容器接触,待圆柱体静止时,记录_________和圆柱体浸入液体的体积这两个物理量,并记入实验表格;
③_________,待圆柱体静止时,将相关物理量记入实验表格。
(2)该探究过程中需要控制的变量为_________;
(3)该小组同学在分析数据时发现,表格中有遗漏的内容,请你将表格中①②两处补充完整。①____②____
实验次数
圆柱体所受重力
弹簧测力计示数
圆柱体浸入液体的体积
①/②
1
4.8
4.8
0
0
2
4.6
20
0.2
3
4.4
40
0.4
4
4.2
60
0.6
5
4.0
80
0.8
6
3.8
100
1.0
(4)分析表格中记录的数据,可以得出结论:浸在同种液体中的物体,所受浮力大小跟浸在液体中的体积成_________;
(5)根据表格中记录的数据,可以计算出该液体的密度为:_________。(g取)
18.我国古代《齐民要术》中记载了“盐水选种”的方法:“以盐选好种,浮者秕(指不饱满的谷物种子),沉者实”,即利用不同密度的盐水区分种子优劣。小明想复刻这一古代智慧,找到一小木块,测出待测盐水的密度,为选种提供参考。器材:量筒,小木块,足量的水和待测盐水,已知水的密度为。请设计实验测出待测盐水的密度,完成:
(1)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(2)写出待测盐水密度的数学表达式(用已知量和测量量的字母表示)。
19.某班物理实验小组的同学,通过实验验证阿基米德原理。
(1)方案一:小军用石块按照如图甲所示的实验步骤依次进行实验。由图甲可知,石块浸没在水中时,受到的浮力F浮=______N,排开水的重力G排=______N;
(2)发现所测的“F浮”不等于所测的“G溢”,造成这种结果的原因可能是______;
A.最初烧杯中水的液面未装至烧杯口
B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
(3)方案二,如图乙所示,小倩将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节溢水杯的高度。当小倩逐渐调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,升降台受到的压力______(选填“增大”、“减小”或“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量等于B的示数变化量,从而证明了阿基米德原理;
(4)其他同学对实验提出了进一步改进措施,其中不合理的是______。
A.应该换用不同液体进行多次实验,使结论具有普遍性
B.实验中应该让物体完全浸没在液体中,控制排开液体的体积不变
20.物理老师布置课后实验作业,请同学们利用家中的物品测量绿豆的密度。小冬同学在家中找来如图所示的器材和适量密度为的水(含取水工具)。请你利用上述器材,帮他设计一种测量绿豆密度的实验方案。(实验器材满足实验需求,)要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出绿豆密度的数学表达式。(用已知量和测量量表示)
21.某同学用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”实验,其实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。
(1)由图可知:铁圆柱体浸没在水中所受浮力为______N;
(2)由图甲、乙、丁可探究的问题是_________________;
(3)由图甲、丁、戊可以初步得出的结论是__________________;
(4)某同学猜想浮力大小可能与物体的质量有关。请你在上述实验的基础上添加合适的实验器材,简要设计实验步骤来证明他的猜想是否正确。
22.小红想测出一个质量约为的实心金属圆环的密度。实验室提供的器材有:一个大水槽和足量的水、细线、刻度尺和一个体积大约为的长方体木块。
(1)以下是她设计的实验步骤,请你补充完整。
①将长方体木块放入水槽中,使其漂浮在水面上,保持上表面与水面平行,用刻度尺测出木块上表面到水面的距离;
②将金属圆环轻轻放在木块上,使木块仍然漂浮在水面上,并保持木块上表面与水面平行,用刻度尺测出木块上表面到水面的距离;
③___________,用刻度尺测出木块上表面到水面的距离;
(2)已知水的密度为,利用上述测量出的物理量和已知量计算金属圆环密度的表达式: ___________。
23.“一滴独流醋,十里运河香”。薛悟理同学想测量天津独流醋的密度,他在家中找到如图所示器材和足够长的细线、足量的水(水的密度为ρ0)及抹布,请同学们利用上述器材帮助薛悟理设计一个实验方案,测出独流醋的密度(注意实验的可操作性)。
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量;
(2)写出醋密度的数学表达式。(用已知量和测得量表示)
24.假期小鹭到鼓浪屿游玩,他想到景区可以通过趸(dǔn)船排水量实时监控趸船上的游客数量,于是决定动手制作“浮力秤”进行项目式学习。
【工作原理】
(1)浮力秤在水中静止时处于_____状态。
【项目取材】
主要由圆柱体小筒、秤盘两部分组成,如图所示。
【项目制作】
(2)经测量发现该浮力秤的总质量为,当秤盘上不放物体时,浮力秤受到的浮力是_____N,已知小筒底面积为,应在距小筒底部_____位置处标记浮力秤的“零刻度线”;
(3)测量可知小筒高度为,将标准质量为______的物体放入秤盘后发现,小筒恰好浸没,此时可在小筒上标记浮力秤的“最大测量值”;
(4)最后给浮力秤完善刻度线与数值,该秤的刻度会是_____(填“均匀”或“不均匀”)的。
【项目迭代】
(5)制作完成后小鹭发现该浮力秤可以进一步优化,请你提出优化的措施和目的。
优化的措施
优化的目的
25.沈亮在家中发现一段使用过的生日蜡烛,他想利用学过的知识测定此蜡烛的质量,由于家中没有直接测量工具,为顺利完成试验,他在家中找到了一根质地均匀、粗细相同的长细木棒,一把刻度尺,一个透明水杯(不可以将蜡烛放入此饮水杯中),若干细绳,一个正方体积木(表面有涂层不吸水)及足量的水。请你利用上述器材,帮助他们设计一个实验方案,测出蜡烛的质量。要求:
(1)写出主要实验步骤及要测量的物理量;
(2)写出蜡烛质量的数学表达式。(用已知量和测得量表示)
26.密度计是一种测量液体密度的工具。常用密度计由密封的玻璃管制成,玻璃管底部装有小铅丸,如图A所示。
(1)将密度计放入待测液体中,处于静止状态时,它所受的浮力________自身重力。密度计排开液体的体积越大,待测液体的密度越________。
(2)实验室有一套密度计,其中甲、乙两支密度计所用玻璃管完全相同,量程却不同(甲量程,乙量程),如图B。
①测量甲密度计的质量,如图C所示,为________g。
②观察对比甲、乙密度计,推算乙密度计的总质量为________g。
(3)若要制造一支比甲密度计测量范围更大,量程为的密度计,可以________(选填“增大”或“减小”)玻璃管横截面积。
27.某同学想测量一小块形状不规则的金属块密度,他手边只有以下器材:天平一台,但没有砝码,两个质量相近的烧杯,量筒(其内径略小于金属块的尺寸,无法将金属块直接放入其中),细线、滴管和足量的水(已知水的密度为)。请利用上述器材帮助他测量金属块的密度(提示:烧杯不可当作溢水杯使用)要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出金属块密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
28.同学们想“测量某种未知液体的密度”,采用了如下方法:
(1)小毛同学采用如图甲的方法,比较未知液体和水的密度大小。如图甲可知ρ甲液体__________ρ水(选题“大于”、“等于”或“小于”)
(2)小龙和小江同学分别采用如图乙和图丙的装置,使用水和刻度尺,测出了未知液体的密度。请你在图乙和图丙的装置中任选一种完成只测量一次未知液体密度的实验设计。
①实验原理:__________;
②实验步骤:__________;
③未知液体密度表达式(水的密度用水表示):=__________。
29.某兴趣小组利用下图所示器材,探究压强和浮力有关知识。
(1)压强计是通过U形管两侧液面的_______来反映橡皮膜所受压强大小的仪器;
(2)通过比较乙、丙两个实验,探头在乙、丙两处所受压强关系p乙_______p丙,探头在乙、丙两处所受浮力关系F乙______F丙;
(3)比较丙、丁两图说明:当深度相同时,液体内部液体压强还与_______有关;
(4)图戊的容器中间用隔板分层A、B部分,隔板底部有一个小圆孔C,用薄橡皮膜封闭,在A中盛水,深度为12cm,B中盛某种液体深度为15cm,此时C处橡皮膜形状刚好不变,ρ液=_______kg/m3;
(5)同组的小华想利用质量为m、密度为ρ矿石、弹簧测力计、台秤等测量某种液体的密度:①先在台秤上放置一个装有适量待测液体的烧杯,记下台秤示数为F1;②再将此矿石用细线吊着,并浸没在液体中,如图己所示,记下台秤示数F2,则该液体密度ρ液=_________(用“m、ρ矿石、F1、F2、g”等表示)。
30.小明在学习了密度计的相关知识后,想用家中器材(如图所示)测出一枚新鲜鸡蛋的密度。已知水的密度为ρ水,请你帮他完成测量鸡蛋密度的实验方案。
(1)用刻度尺测量出塑料管的长度为9.50cm;
(2)①将装有适量盐的塑料管竖直漂浮在水中,测出塑料管露出液面的长度为4.00cm;
②将鲜鸡蛋放入水中,稳定后,鸡蛋沉在水底;向水中加盐使鸡蛋悬浮,测出竖直漂浮的塑料管露出液面的长度为4.50cm;
③通过计算可知,这枚鲜鸡蛋的密度为________g/cm3;
④若继续向液体中加盐,鸡蛋稳定后所受浮力将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)做完实验后,同学们通过查资料,从概念及单位理解生活和科技中的不同“密度”:如我国东南沿海地区的人口密度比西北地区要大,这里的“人口密度”指单位土地面积上的人数。据此,下列关于我国西北地区的平均人口密度的估计合理的是______(填字母)。
A.1500人/m3
B.1500人/m2
C.1500人/km3
D.1500人/km2
31.小湖和同学们利用一长方体物块按如下图示过程来探究影响浮力大小的因素(g=10N/kg)。
(1)由图C、D的数据可知:物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度_______;
(2)将物块浸没在盐水中如图E所示,分析数据可知:浮力大小与液体的密度有关,并通过计算得出所用盐水密度为_______;若在实验前,弹簧测力计的指针在零刻度线以下,并未调零,则测出的盐水密度_______;
(3)同组的小王同学还想进一步探究:物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关?于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下,使其露出水面高度与图B相同,测力计示数为3.8N,与B图数据对比,小王得出结论:物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你认为该方案是否合理,并说明理由:_______。
32.小明用如图所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验.
(1)水沸腾时需要吸热,温度计的示数______;
(2)当水沸腾时,气泡上升过程中,所受到水的压强将______,浮力将______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
33.学习了密度知识后,小昌同学所在的物理兴趣小组在实验室测量未知液体的密度,过程如下:
(1)小昌将天平调整好后,测出液体和瓶的总质量为96.2g,再将部分液体倒入量筒中,液面如图甲所示:最后用天平测出剩余液体和瓶的总质量,测量结果如图乙所示,天平的读数为__________g,待测液体的密度为__________g/cm3;
(2)如图丙所示是小明用粗细均匀吸管制成的简易密度计,竖直漂浮在水中时,水面位于图中A处,图中AB间距离为10.5cm,则A处应标为__________g/cm3。再将该密度计漂浮在上面待测液体中,它浸入液体中的深度h为__________cm;
(3)如图丁所示是三位同学用不同的粗细均匀吸管制成的密度计,竖直漂浮在水中时的情形,其中密度计__________(选填“①”、“②”或“③”)在测量其他液体密度时结果更精确。
34.小晶看到妈妈手上的手镯,想利用家里的电子秤、碗、水、细线测量手镯的密度。
(1)测量步骤如下:
①如图甲所示,电子秤调零后,在碗里加入适量水,测出碗和水的总质量m1;
②如图乙所示,用绳系着手镯,浸没在水中不碰容器,电子秤示数为m2;
③如图丙所示,慢慢将手镯沉入水底,松开绳子电子秤示数为m3;
实验中手镯的质量m=__________ ,依据公式ρ=__________ 计算出手镯密度。(用题目中所给符号表示,水的密度用ρ水表示)
(2)请修改上述实验方案,以便能测出形状规则的蜡块(如图丁所示)的密度(ρ蜡<ρ水);
要求:①只需写出主要修改的实验步骤;
②可画图辅助说明;
③可以添加所需物品,但不能是测量工具;
④写出所测量的蜡块密度的表达式:ρ蜡=__________ 。
35.物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心物块,如图A、B、C、D、E分别为实验情景。
(1)物块的重力为______N,浸没在水中时受到的浮力是______N;
(2)由图A、B、C可得结论:当液体密度一定时,物体______越大,所受浮力越大;
(3)利用控制变量法可知,由图A和实验______(填两个实验序号),得出浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关。
36.某实验小组的同学利用天平和量筒等器材测量一块玉石的密度。
(1)把天平放在水平桌面上,将游码调到标尺左端_____处;
(2)将玉石放在天平的左盘中,向右盘中加减砝码并调节游码直到横梁恢复在水平位置平衡。此时,右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则玉石的质量是_____g;
(3)向量筒中加入50mL的水,将玉石浸没在水中,液面的位置如图乙,则玉石的密度是_____kg/m3;
(4)若先按(3)步骤测体积,再按(2)步骤测玉石的质量,测算到的密度与真实值比将_____;(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
(5)同组的同学认为不用砝码,使用天平、两个相同的烧杯、量筒和水(水的密度用ρ水表示)等器材也能测出玉石的密度。请将实验步骤补充完整:
①在两个相同的烧杯中装入等量的水,分别放在已经调平的天平左右两盘中,如图丙所示;
②将拴好细线的玉石缓慢浸没在左盘烧杯的水中(不接触烧杯底),用量筒向右盘的烧杯中加水直到横梁在水平位置恢复平衡,记录加水的体积为V1,如图丁所示:
③让玉石缓慢沉入到水底,松开细线,_____直到横梁再次在水平位置恢复平衡,记录再次加入水的体积为V2;
④玉石密度的表达式为ρ=_____。(用V1、V2、ρ水表示)
37.如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验,根据他的实验探究数据,请你回答下列问题:
(1)由图可知物体浸没在水中受到的浮力F浮=___________N;
(2)由图ACD可知,浮力大小与物体浸没深度___________(选填“无关”或“有关”);
(3)经进一步计算可知E中液体的密度=___________kg/m3。
38.图(a)、(b)所示为某同学研究“浸没在液体中的物体受到的浮力与被它排开的液体所受的重力之间关系”实验中的两个场景。已知该同学选用了一块质量为0.25千克的石块进行实验,并按照正确的方法进行实验操作。
(1)图(a)中弹簧测力计的示数应为__________牛;
(2)若图(b)中量筒内盛的是水,弹簧测力计的示数为1.47牛,则石块所受浮力为___________牛,放入石块后量筒内水面读数的变化量为___________米3;
(3)若将该石块放入盛有足量酒精的量筒内,当石块浸没在酒精内静止时,弹簧测力计的示数为___________牛;(酒精的密度为0.8×103千克/米3)
(4)若将该石块放入盛有足量某种液体的量筒内,当石块浸没在液体内静止时,弹簧测力计的示数为1.37牛,则该液体的密度________水的密度。(选填 “小于”、“等于”或“大于”)
39.利用如图所示的实验装置“探究浮力大小跟哪些因素有关”。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)图B中物体受到的浮力F=________N;
(2)分析图A、B、C、D可初步得出:物体所受的浮力大小与________有关;
(3)比较图A、D、E可知,物体在液体中所受浮力大小跟液体的________有关;E中所盛浓盐水的密度为________kg/m3;
(4)如图F所示,将盛满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线挂着铝块,将其由空气中缓慢浸入该溢水杯中,在铝块浸入水的过程中(未接触杯底),电子秤的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
40.某个小组的同学在实验室发现一块印章。他们利用这块印章做了以下实验探究。
(一)小超同学想测量这块印章的密度:
(1)将托盘天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左端零刻度线,如果发现指针所处位置如图甲所示,应将平衡螺母向______移动,使天平横梁在水平位置平衡;
(2)将印章放在天平左盘,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,这枚印章的质量是______g。把印章轻轻放入装有30mL水的量筒中,液面达到的位置如图丙所示。由此可以求出这枚印章的密度为______kg/m3;
(3)若实验前天平的左盘上沾了泥土,则所测印章密度比真实值______(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”);
(二)完成实验后,小超还想利用这块印章来探究浮力的影响因素:
A.在大烧杯中装入适量的某种液体,电子秤的示数为210g,如图甲所示;
B.将印章和一个气球用轻质细绳连接在一起后,将印章浸没在液体中,读出电子秤的示数为218g,图乙所示;
C.将印章和气球一起浸没在液体中,电子秤的示数为250g,如图丙所示;
D.将印章和气球继续往下放,电子秤的示数234g,如图丁所示;
(4)对比甲、乙两图可知,印章所受浮力大小为______N;液体的密度为______kg/m3;
(5)对比丙、丁两图可知,物体所受浮力的大小与______有关;
(6)对比丙、丁两图可知,气球的体积变化了______cm3。
41.在学习了“防溺水安全宣传片”后,某中学物理学习小组进行了一些讨论。
【问题】浮力大小跟哪些因素有关呢?同学们提出了以下猜想:
猜想一:浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关
猜想二:浮力的大小是否跟液体的密度有关
猜想三:浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的深度有关
【证据】为了验证上述猜想,学习小组在实验室选取器材,进行了如图所示的实验:
(1)由弹簧测力计示数变化可知,金属块全部浸没在水中所受的浮力大小为______N。
(2)分析图B和图C,随着物体浸入水中的体积越来越大,物体受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”),可以验证猜想______(选填“一”“二”或“三”)是正确的。
【解释】比较图中全部实验步骤,得出的结论是:浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”)。
【交流】
(1)分析图B,金属块的下表面受到的水的压力为______N;在图D中金属块的下表面所受液体压强______(选填“大于”“小于”或“等于”)在图E中所受液体的压强。
(2)为了使实验效果更明显,实验中的金属块,应选择( )(已知ρ铜>ρ铝)
A.20cm3的铜块 B.20cm3的铝块
C.10cm3的铜块 D.10cm3的铝块
42.在一次“测密度”的实验课上,小滨、小王和小周三位同学分别设计了不同的方法来测量未知物体的密度。(已知)
(1)小滨用调节好的天平测量萝卜块的质量,天平平衡时,如图甲所示,______;将萝卜块浸没在有水的量筒中,如图乙所示,则萝卜块的密度为______;
(2)小王利用一个被橡皮膜隔开的形容器(如图丙,隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭)来比较液体密度。
①向隔板左侧倒入酱油,发现橡皮膜向右凸,量出液面到橡皮膜中心的深度为;
②向隔板右侧倒入水,直至橡皮膜______(选填“向左凸”、“继续向右凸”或“恢复原状”)为止;量出水面至橡皮膜中心的深度为,则酱油的密度为______;
(3)小周则用弹簧测力计和石块来进行测量,其操作过程如图丁所示。
①他先将石块悬挂在弹簧测力计下,在空气中测得示数为;
②再将石块完全浸没在盛有水的烧杯中,记下此时弹簧测力计的示数为;
根据这两次测量,可以计算出石块受到的浮力为______;再结合阿基米德原理和重力公式,可推导出石块的密度表达式为______(以上两空用,,等符号表示)。
43.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,小程设计并进行了如图所示的一系列实验,请完成下列问题:
(1)分析甲、乙、丙三次实验,小程能否得出“浮力大小与物体浸入液体中的深度有关”的结论?______。
(2)分析甲、丁、戊三次实验可知,浮力大小跟______有关。
(3)除了用水和盐水外,小程还用其他液体进行了实验,他这样做的目的是______。
44.在探究浮力的大小和哪些因素有关系时:
(1)小明用手把一个空矿泉水瓶压入水中,矿泉水瓶浸入水中的体积越大越费力,提出猜想浮力大小可能和物体浸入液体的体积有关;小红将一个鸡蛋放入水中,鸡蛋下沉,放入盐水中,鸡蛋漂浮,由此你能猜想浮力的大小还可能和______有关。
(2)实验过程中先用弹簧测力计称量物体的重力,静止时示意如图甲所示。再将物体完全浸没在水中,静止时示数如图乙所示。则物体在乙图状态下所受的浮力为______ N。
(3)将乙图中的物体逐渐提升至丙状态,随着物体露出水面的体积越来越大,发现弹簧测力计的示数逐渐变______,说明所受的浮力逐渐变______。
(4)比较______两次实验,可以得到浮力的大小和液体密度有关。
(5)根据实验数据,可以计算物体的密度为______。结果保留一位小数
(6)小杰同学根据石块在水中下沉、塑料块在水中漂浮,猜想浮力的大小可能和物体的密度有关。请设计一个实验,验证猜想是否正确______。
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
参考答案
1.(1)0.08
(2)排开液体的体积
【详解】(1)根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力。由图甲、乙,排开液体质量
则合金块所受到的浮力
(2)对比图丙、丁,液体密度相同,气球在丁中深度大,体积变小(受到水的压强变大,气球被压缩),排开液体体积变小,电子秤示数变小,说明浮力变小。故当液体密度一定时,排开液体的体积越小,浮力越小。
2.(1) 水平 右
(2)64
(3) 20 3.2
(4)偏大
(5)0.2
(6)ρ水
【详解】(1)[1][2]使用天平测量物体质量时,应将天平放在水平面上,再将天平调平。天平指针偏左,说明左侧偏重,故应将平衡螺母向右调,直至指针指示分度盘中央。
(2)小石块的质量
(3)[1]由图可知,量筒内液体的体积为20mL,即20cm3,将小石块放入后,总体积为40cm3,所以小石块的体积为
[2]小石块的密度
(4)先测出了小石块的体积,再将小石块从量筒中取出,小石块表面沾有水,用天平测出其质量,则测得的质量会偏大,由可知,测得的密度将偏大。
(5)小石子在量筒中受到的浮力
(6)小亮先用测力计测出小石块的重为G,则小石块的质量为
又用测力计吊着小石块浸没到水中记下此时测力计示数F,根据称重法可知石块所受浮力
则小石块的体积为
小石块的密度为
3.(1)调零
(2)无关
(3)见解析
【详解】(1)弹簧测力计使用前要先在所测力的方向上调零,否则会测量不准。
(2)由丁、戊可知,只有物体浸没的深度不同,测力计示数相同,根据称重法可知受到的浮力相同,可得:物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度无关。
(3)铁块做成轮船后形状和体积均改变,没有控制变量,所以不能得出“浮力大小与物体形状有关”的结论。事实上,轮船做成空心,可以增大排开水的体积,从而增大浮力,并不是浮力和形状有关。
4.(1)盐水
(2)
【详解】(1)由图可知玻璃瓶的重力G=4.5N,玻璃瓶浸没在水中时受到的浮力为F浮=G-F1=4.5N-2.5N=2.0N
玻璃瓶浸没在盐水中时受到的浮力为F浮=G-F2=4.5N-2.1N=2.4N
故玻璃瓶浸没在盐水中的浮力更大。
(2)浸没在盐水中所受浮力为2.4N,而在水中所受浮力为2.0N,根据F浮=ρ液V排g可知,浸没状态下物体所受浮力与液体密度成正比,因此
因此盐水密度为1.2×103kg/m3。
5. 右 82.4 40 1.125×103 小华
【详解】(1)[1]天平指针偏在分度盘的左侧,左偏右调,所以要向右调节平衡螺母。
(2)[2]此时砝码总质量为80g,游码示数为2.4g,则此时烧杯的总质量为
80g+2.4g=82.4g
(4)[3][4]图丁中的总质量为37.4g,所以倒出来的牛奶质量为
82.4g-37.4g=45g
量筒的分度值为2mL,读数为40mL=40cm3。所以牛奶的密度
(5)[5]小明将牛奶倒入量筒后量筒内壁(液面上方)挂有牛奶液滴,使得量筒测量出的牛奶体积小于真实值,根据可知,测量值偏大。但若牛奶挂在烧杯内壁上(液面上方),不影响量筒内牛奶质量和体积的测量,所以小华的测量更精确。
(6)[6]甲、乙两图质量之差与的乘积为金属块所受浮力的大小
根据,则有
得出牛奶的密度
6.(1)3.6
(2) 0.8
(3)
【详解】(1)由图1可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.6N,则物体受到的重力为3.6N。
(2)[1]由图2可知,弹簧测力计的示数为2.8N,玉石块所受的浮力是
[2]石块的体积是
(3)玉石块的密度是
7. 1N 无关 液体的密度 变小 4
【详解】(1)[1]金属块全部浸没在水中时受到的浮力
(2)[2]观察C、D两图,金属块排开水的体积相同,浸没的深度不同,弹簧测力计的示数相同,根据称重法测浮力可知,受到的浮力相同,说明金属块浸没在液体中时受到的浮力大小与浸入液体中的深度无关。
(3)[3]D、E两图,物体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,根据称重法测浮力可知,受到的浮力不同,说明物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(4)①[4]根据阿基米德原理可知,浮力大小与排开液体的体积和液体的密度有关,与浸没的深度无关。所以当逐渐调高升降台时,金属块浸入水中的体积变大,排开液体的体积增大,弹簧测力计Q的示数变大。物体所受浮力增大,根据称重法测浮力可知,弹簧测力计P的示数减小。
②[5]因平台上升后,由于物体受浮力,弹簧测力计示数会减小,且弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm。所以,设物体静止时弹簧缩短了hcm,此时物体浸入水中的深度为(6-h)cm。弹簧测力计示数为
即
此时弹簧测力计拉力、浮力与物体重力平衡,所以, 即
解得:h=2cm;所以重物浸入深度为
6cm-2cm=4cm
8.(1)4.00
(2)压缩体积
(3)上浮
【详解】(1)从图中可以看出,刻度尺的分度值为1mm,即每小格代表0.1cm。通过读取刻度尺上的数值,我们可以得到2.5ml刻度线对应的长度为4.00cm(注意这里需要估读到分度值的下一位,但由于图中刻度线恰好对齐,所以估读值为0)。
(2)注射器里密封气态乙醚,用力压注射器的活塞,会看到液态乙醚出现,这是用压缩体积的方法使气体液化的。
(3)潜艇模型处于悬浮,向内推注射器活塞,水会被压出试管,此时模型的自重减小,潜艇模模型上浮。
9.(1)溢水杯没有注满水
(2)c、a、b、d
(3) F4﹣F3 物块排开液体的重力
(4)不变
(5)
【详解】(1)实验中先用测力计测出石块的重力:然后将石块浸没在图a的水中进行实验。实验过程中装置的错误之处是溢水杯没有注满水。
(2)先在溢水杯中装入水,直到水面与溢水口相平,为了减小误差,在小桶接水前,应先测出空桶的重力,同时为了减少弹簧测力计悬挂物体的次数,故应先测空桶重,继而测出物体重,物体浸没在水中的重力,最后测出小桶和排开水的总重,所以合理的实验顺序为c、a、b、d。
(3)[1]排开水的重力等于总重力减去小桶的重力,即
G排=F4﹣F3
[2]实验结果表明;浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体受到的重力。
(4)实验中石块从刚接触液面到全部浸入水中,溢水杯始终注满的,深度不变,此过程中水对溢水杯底的压强不变。
(5)若水的密度为ρ水,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得
石块的重力为F1,根据G=mg=ρVg可得
浸没时V排=V,解得石块密度
10. 0.28 大 2、4、5 液体的密度和物体排开液体的体积 质量 质量
【详解】(1)[1]由图可知,弹簧测力计的分度值是0.02N,示数为0.28。
(2)[2]分析对比第1、2和3次三次实验数据,得出结论一:当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力就越大。
(3)[3]分析对比第2、4和5三次的实验数据,得出结论二:当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体所受的浮力就越大。
(4)[4]综合结论一和结论二,得出探究结论:物体排开液体的体积和液体的密度越大,物体受到的浮力就越大。
(5)[5]小明联想到质量等于密度与体积的乘积,由此推想:物体排开液体的质量越大,所受的浮力就越大。
(6)[6]小燕又联想到物体的重力与质量成正比,深入分析处理数据后,可以得出进一步的结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
11.(1) DABC 3.2
(2)
【详解】(1)[1]实验用A、B两次弹簧测力计示数之差计算浮力,用C、D两次弹簧测力计示数之差计算排开液体所受的重力。图A测圆柱体重力,应放在圆柱体浸水(图B)之前,图D测空桶重力应放在桶接水(图C)之前,而先测空桶重力又比先测圆柱体重力节约时间,为减小误差和缩短实验时间,最合理的顺序是D、A、B、C。
[2]圆柱体受到的浮力为
圆柱体完全浸没,则圆柱体的体积与排开水的体积相等,即
[3]由题意可知圆柱体的重力即为的示数,则圆柱体的质量为
圆柱体的密度为
[4]由B可知圆柱体完全浸没,所受浮力为
(2)[1][2]由图像可知,当圆柱体在未知液体中刚好完全浸没时,圆柱体下表面的深度为4m,此时弹簧测力计的示数为4N,圆柱体在未知液体中完全浸没时受到的浮力是
由得,未知液体的密度是
圆柱体刚刚浸没时,未知液体对圆柱体下表面的压强为
12. 零刻度线 13.2 10 1.32×103 丙
【详解】(1)[1]天平使用之前需要调零,把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母使天平横梁平衡。
(2)[2]天平读数为 “砝码质量 + 游码示数”。由图知,砝码质量为10g,天平标尺上的分度值为0.2g,游码对应刻度为3.2g,故煤精的质量
(3)[3]量筒的分度值为2mL,量筒初始水体积为30mL,放入煤精后液面升至40mL,因此煤精体积
[4]由密度公式可得,煤精的密度
(3)[5][6]根据密度公式可知,已测出煤精的质量,要测量煤精的密度,则需利用排水法测量出煤精的体积,即煤精浸没时,排开水的体积等于煤精体积。按照图中丙的方式,用手拉住细绳,细绳下煤精悬吊在水中,煤精受到竖直向下的重力、水给它竖直向上的浮力和绳给它竖直向上的拉力,则塑料杯对电子称压力的增加量等于煤精所受浮力的大小,根据阿基米德原理
可知,此时电子秤示数增加量即为煤精浸没时排开水的质量
所以煤精的体积
故可得煤精的密度
按照图中甲、乙的方式,塑料杯对电子称压力的增加量都等于煤精所受重力的大小,根据已知数据无法测算煤精的体积,也就无法测算煤精的密度。故应按照图中丙的方式组装,再根据上述方法测算煤精的密度
13.(1)相等
(2)增加
(3) 密度 转换法 不是
(4) 变大 不变
【详解】(1)A、B、C三图中液体的密度和金属盒所处的深度相同,金属盒的方向不同,U形管内液面的高度差相同,说明金属盒处的液体压强相同,因此可以得出结论:同种液体在相同深度,向各个方向的压强都相等。
(2)C、D两图液体的密度相同,D图金属盒所处的深度大,U形管内液面的高度差大,液体的压强大,可得出结论:密度一定时,液体压强随液体深度的增加而增大。
(3)[1]D、E两图金属盒所处的深度相同,液体的密度不同,由于盐水的密度大于水的密度,E图中U形管内液面的高度差大,分析实验现象,可得出结论:深度一定时,液体压强随液体密度的增加而增大。
[2]被测液体压强的大小转换为U形管两侧液面的高度差,这种方法叫转换法。
[3]因微小压强计U形管一端封闭,故从结构来看,气密性良好的微小压强计不是连通器。
(4)[1][2]不考虑海水密度及潜水器体积的变化,下潜时,“奋斗者”号排开水的体积保持不变,由可知,“奋斗者”号所受的浮力保持不变; 所处的深度变大,由可知,“奋斗者”号所受水的压强变大。
14.(1)1.0
(2)没有控制物体浸入水中的体积相同
【详解】(1)根据称重法测浮力,当物体A浸入水中深度h=0时,弹簧测力计示数,此时物体在空气中,重力
当A浸入水中深度时,物体刚好浸没(圆柱体高5cm ),弹簧测力计示数,则浸没时受到的浮力
(2)探究浮力大小与物体浸入水中深度是否有关时,应控制排开液体的密度不变(本实验液体是水,密度不变满足要求 ),同时要控制排开液体的体积不变,只改变物体浸入水中的深度。但在此实验中,随着物体浸入水中深度增加,排开液体的体积也在不断增大,没有控制物体浸入水中的体积相同,没有控制好排开液体体积这一变量。
15.(1)4
(2)液体密度
(3)1.2×103
【详解】(1)图甲中,测力计的示数为4N,则物体A的重力是4N。
(2)[1][2]由二次称重法得,A浸没在水中的受到的浮力为
A浸没在盐水中的受到的浮力为
A排开水、盐水的体积相同,盐水的密度大于水的密度,则说明物体浸在液体中所受浮力的大小跟密度有关。
(3)物体排开水与盐水的体积相等,由得,物体排开水的体积为
盐水的密度为
16.(1)见解析(2)
【详解】(1)所选器材有购物用的弹簧秤,质量相近的一次性水杯若干、细线和一瓶饮用水,小石块。
主要的实验步骤:
①用弹簧秤测出小石块的重力为G,然后将小石块完全浸没在装有饮用水的一次性水杯中,此时弹簧测力计的示数为F1,则受到水的浮力为
F浮1=G-F1
②将石块擦干净,完全完全浸没在装有海水的一次性水杯中,此时弹簧测力计的示数为F2,则受到海水的浮力为
F浮2=G-F2
(2)石块的体积为
海水密度为
17.(1) 重力 弹簧测力计示数 改变圆柱体浸入液体的体积,重复步骤②
(2)液体的密度
(3) 浮力 N
(4)正比
(5)
【详解】(1)[1][2]本实验利用称重法计算浮力,因此第一步需要先测出圆柱体所受的重力;圆柱体浸入液体后,需要记录弹簧测力计示数和圆柱体浸入液体的体积,才能计算浮力。
[3]为得到普遍规律,需要多次改变圆柱体浸入液体的体积,重复实验。
(2)探究浮力与物体浸在液体中体积的关系,根据控制变量法,需要保持液体的密度不变。
(3)[1][2]由称重法可知,得到的是圆柱体受到的浮力,结合表格单位格式,因此①为浮力,②为浮力的单位。
(4)由表格数据可知,浸在液体中的体积增大为几倍,浮力也相应增大为几倍,因此可得:浸在同种液体中的物体,所受浮力大小跟浸在液体中的体积成正比。
(5)取第一组数据
根据阿基米德原理,该液体的密度为
18.(1)①在量筒中倒入适量的水,读出此时水的体积;
②将小木块轻轻放入量筒中,使其漂浮在水面上,待稳定后读出此时水面到达的刻度;
③将量筒中的水倒掉并擦干,再倒入适量的待测盐水,读出此时盐水的体积;
④将小木块轻轻放入盐水中,使其漂浮,待稳定后读出此时盐水液面到达的刻度;
(2)
【详解】(1)略
(2)小木块重力不变,在水和盐水中都漂浮,漂浮时浮力等于木块重力,因此两次浮力大小相等,即
根据阿基米德原理,即
木块排开水的体积
木块排开盐水的体积
故
整理后得,
19.(1) 1.1 1
(2)A
(3)不变
(4)B
【详解】(1)由图甲可知,石块的重力,石块浸没在水中时,测力计的示数为,受到的浮力
空桶的重力,空桶和排出的水总重,排开水的重力
(2)A.实验过程中,测量出的溢出的水的重力比浮力小,可能是石块浸没过程中排开的水没有完全溢出来,即最初烧杯中水的液面未装至烧杯口,实验时溢出的水的重力偏小;故A符合题意;
B.本实验中,受到的浮力和排出水的重力都是根据测力计示数差来求的,故整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零对实验没有影响;故B不符合题意。
故选A。
(3)升降台受到的压力等于剩余的水的重力、重物重力溢水杯重力与弹簧测力计的拉力的合力,即
即
根据阿基米德原理可知,即
所以升降台受到的压力一直等于水的总重力与溢水杯重力之和,故升降台受到的压力不变。
(4)上述实验只进行了一次实验,得到的实验结论具有偶然性,为了能够得到普遍规律,需要更换不同液体、不同物块进行多次实验,故A合理,B不合理,
故选B。
20.(1)见解析;(2)
【详解】(1)①在洗菜盆里放入适量的水,将圆柱形水杯竖直放入水中,使杯子漂浮在水中,用刻度尺量出杯口到水面的距离;
②在空杯中放入适量的绿豆,用刻度尺再次量出杯子杯口到水面的距离;
③将空杯子取出后,在空杯中放入适量的水,用刻度尺量出杯口到水面的距离;
④将上述的绿豆倒入水杯内,用刻度尺量出杯口到水面的距离;
(2)由第①②步可知,设水杯的底面积为S,则绿豆的重力为
由第③④步可知,绿豆的体积为
由可知,绿豆的密度为
21.(1)4
(2)见详解
(3)见详解
(4)见详解
【详解】(1)由甲可知,圆柱体重力为,由图丙或者丁可知,铁圆柱体浸没在水中所受浮力为
(2)图甲、乙、丁中液体都是水(即液体密度相同 ),铁圆柱体排开液体的体积不同(乙图部分浸入,丁图完全浸入 ),弹簧测力计示数不同,即浮力不同,所以可探究的问题是:浮力大小与物体排开液体体积的关系 。
(3)图甲、丁、戊中,铁圆柱体排开液体的体积相同(都浸没 ),液体分别是水和盐水(液体密度不同 ),弹簧测力计示数不同,即浮力不同,所以初步结论是:当物体排开液体体积相同时,浮力大小与液体密度有关 。
(4)实验器材:添加与铁圆柱体体积相同的铝圆柱体、铜圆柱体,弹簧测力计,大烧杯,水 。
实验步骤:
1.用弹簧测力计分别测出铁圆柱体、铝圆柱体、铜圆柱体的重力G铁、G铝、G铜。
2.在大烧杯中装满水,分别将铁圆柱体、铝圆柱体、铜圆柱体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数F铁、F铝、F铜。
3.根据称重法分别计算出铁圆柱体、铝圆柱体、铜圆柱体受到的浮力 F浮铁=G铁-F铁,F浮铝=G铝-F铝,F浮铜=G铜-F铜。
4.比较F浮铁、F浮铝、F浮铜的大小,若相等,则浮力大小与物体质量无关;若不相等,则浮力大小与物体质量有关。
22.(1)将金属圆环用细线拴在木块下方,使木块仍然漂浮在水面上,保持上表面与水面平行,且金属圆环不与大水槽接触
(2)
【详解】(1)将金属圆环用细线拴在木块下方,使木块仍漂浮在水面上,保持上表面与水面平行,且金属圆环不与大水槽接触,通过这一步骤与前一步骤对比,求出金属环的体积。
(2)假设长方体木块的高度为,底面积为,金属环的体积为。通过分析步骤①可得出
分析步骤②可得出
分析步骤③可得出
通过得
得
根据公式可知,金属环的密度为
23.(1)见解析
(2)
【详解】(1)实验中无直接测量体积的工具,将同一个筷子架分别放入水和醋中,具体实验步骤如下图所示:
①在杯中倒入适量水,用电子秤测出水和杯的质量m1;
②用细线系好筷子架,提着细线的一端,将筷子架浸没在水中保持静止,筷子架不与杯接触,读出此时电子秤的示数m2;
③将水倒出,用抹布擦干杯和筷子架,在杯中倒入适量醋,用电子秤测出醋和杯的质量m3;
④提着细线的一端,将筷子架浸没在醋中保持静止,筷子架不与杯接触,读出此时电子秤的示数m4。
(2)筷子架在水中受到的浮力为
则筷子架排开液体的体积为
筷子架在醋中受到的浮力为
筷子架排开醋和水的体积相等,则可得醋的密度为
24.(1)漂浮
(2) 1 5
(3)500
(4)均匀
(5)
优化的措施
优化的目的
减小小筒的质量(秤盘的质量)
增大小筒的体积(可实现增大体积的具体方法)
增大大筒中液体的密度
增大量程
将水换成不容易蒸发的液体
加合适的盖子减少蒸发
减少水蒸发造成原刻度失效
【详解】(1)浮力秤是利用漂浮时浮力等于重力的原理进行测量,浮力秤在水中静止时处于漂浮状态。
(2)[1][2]浮力秤处于漂浮状态,当秤盘上不放物体时,浮力秤受到的浮力等于其重力。已知该浮力秤的总质量为,则
根据阿基米德原理,,小筒排开水的体积
已知小筒底面积为,则小筒浸没的深度
故应在距小筒底部5cm位置处标记浮力秤的零刻度线。
(3)已知小筒的高度为30cm,则排开水的最大体积
因此小筒受到的最大浮力
所以物体与小筒的最大质量
根据题意,放入秤盘的物体最大质量
(4)小筒始终处于漂浮状态,进行称重时,小筒上物体的重力等于称重前后小筒浮力的增加量,即
则物体的质量
由公式可知,物体的质量是关于高度的一次函数,因此刻度是均匀的。
(5)优化目的和优化措施如下:为了增大量程,需增大浮力,可以减小小筒的质量,或通过增加小筒的高度来增大小筒的体积,或增大大筒中液体的密度。为减少水蒸发造成原刻度失效,可以将水换成不容易蒸发的液体或加合适的盖子减少蒸发。
25.(1)见解析;(2)
【详解】(1)实验步骤:
①用刻度尺测出积木的边长为h1;
②烧杯中装适量水,将积木缓慢放入烧杯中,待积木静止后,用刻度尺测出积木露出水面的长度为h2;
③用细绳做成绳环套在细木棒上,移动绳环位置,使细木棒在水平位置上平衡,并将绳环位置固定;(绳环被固定的位置即为杠杆支点位置)
④将用细绳系好的生日蜡烛系在细木棒支点左侧某位置,然后再将另一细绳系好积木并做成绳环套在细木棒支点右侧某位置,并移动积木绳环的位置,使细木棒保持水平平衡;
⑤用刻度尺分别测出生日蜡烛位置处到支点的距离为l1和挂积木绳环处到支点的距离为l2。
(2)由①②两个实验步骤可知,积木静止时处于漂浮状态,此时积木的重力等于积木受到的浮力
G木=F浮=ρ液gV排=ρ水gh12 (h1-h2)
由③④⑤三个实验步骤,根据杠杆平衡条件可知,蜡烛的重力
蜡烛的质量
26.(1) 等于 小
(2) 14.4 16
(3)增大
【详解】(1)[1]密度计放入待测液体中,漂浮在液面,处于平衡状态。密度计在竖直方向受到两个力的作用:竖直向下的重力和竖直向上的浮力,是一对平衡力,所受的浮力等于自身的重力。
[3]密度计放入待测液体中处于漂浮状态,所受浮力等于自身重力,其重力保持不变,所受的浮力也不变,根据阿基米德原理可知,浮力一定时,排开液体的体积越大,液体的密度越小。
(2)[1]由图C可知,甲密度计的质量
[2]甲密度计的重力
由图B所示知,将甲密度计放入密度为0.9g/cm的液体中排开的体积与将乙密度计放入密度为1.0g/cm的液体中排开的体积相等,根据阿基米德原理有,即,所以,乙密度计的重力
乙的质量
(3)密度计的质量不变,则重力不变,密度计放入液体中所受的浮力也不变,而为了制造一支量程为的密度计,液体的密度更小,密度计需要排开液体的体积会更大,密度计浸入液体中的体积变大,所以可增大玻璃管的横截面积来达到目的。
27.(1)实验步骤及测量的物理量:
1.将天平放在水平台上,再将两个烧杯分别放在天平的左右两盘,调节天平平衡;
2.把金属块放入左盘烧杯中,向右盘烧杯中加水,直到天平再次平衡。再将右盘烧杯中的水全部倒入量筒中,测出水的体积为V1。
3.再分别向左右两盘的烧杯中加入适量的水,使天平平衡。用细线拴住金属块,将其完全浸没在左盘烧杯的水中(不接触杯底和杯壁)。用滴管从量筒中取水加入右盘烧杯中,使天平再次平衡,记录量筒中水的体积变化为。
(2)
【详解】(1)见答案。
(2)把金属块放在左盘烧杯,向右盘烧杯加水至天平平衡,此时金属块质量等于右盘烧杯中水的质量,即
将金属块用细线拴住浸没在左盘水中(不接触杯底杯壁),此时左盘受到的浮力等于金属块排开水的重力。向右盘烧杯中加水天平再次平衡时,右盘增加的水的重力等于左盘金属块受到的浮力,由阿基米德原理可知,金属块的体积等于右盘新加入水的体积V2,即,则金属块密度的数学表达式为
28.(1)大于
(2) 见解析 见解析
【详解】(1)在两次实验中,橡皮膜浸入液体的深度保持相同。观察到U形管两侧液面高度差在未知液体中更大,说明此时未知液体产生的压强更大,影响液体压强的因素有液体的密度和液体的深度,深度相同,所以ρ甲液体大于ρ水
(2)若选择图乙,两侧分别装水和未知液体,当橡皮膜没有凹凸时,两侧的压强相等,橡皮膜受到的压力二力平衡,用刻度尺测量水面和未知液体的液面到橡皮膜中心的距离分别为H1和H2,则有,然后求得液体密度。
原理:p=ρgh
步骤:①在图乙装置左侧和右侧分别加入适量水和未知液体,直至橡皮膜没有凹凸;
②用刻度尺测出水面到橡皮膜中心的深度H1;
③用刻度尺测出未知液体液面到橡皮膜中心的深度H2;
表达式
若选择图丙,“密度计”分别放入水中和未知液体中时,根据二力平衡,每次漂浮时,浮力都等于重力,用刻度尺测出“密度计”浸入水中和未知液体中时的深度H1和H2,设密度计的横截面积为S,根据漂浮条件及阿基米德原理可得,,然后求得液体密度。
原理:
步骤:①将“密度计”轻轻放入水中,使其漂浮在水面上,用刻度尺测出“密度计”浸入水后的深度H1;
②将“密度计”轻轻放入未知液体中漂浮,用刻度尺测出“密度计”浸入未知液体的深度H2;
表达式
29.(1)高度差
(2) < >
(3)液体密度
(4)0.8×103
(5)
【详解】(1)实验中不能直接判断橡皮膜所受压强大小,所以运用转换法,通过U形管两侧的液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小,U形管两侧的液面的高度差越大,说明橡皮膜所受压强越大。
(2)[1]比较乙、丙两个实验发现,丙实验中探头在水中的深度较大,U形管两侧的液面的高度差较大,说明橡皮膜所受压强较大。所以探头在乙、丙两处所受压强关系p乙<p丙。
[2]由于丙处橡皮膜所受压强较大,则橡皮膜凹陷较深,则橡皮膜排开水的体积较小,由阿基米德原理可知,丙处橡皮膜所受浮力较小。所以探头在乙、丙两处所受浮力关系F乙>F丙。
(3)比较丙、丁两图,探头在液体中的深度相同,液体的密度不同,U形管两侧的液面的高度差不同,即橡皮膜所受压强不同。故说明:当深度相同时,液体内部液体压强还与液体密度有关。
(4)在A中盛水,深度为12cm,B中盛某种液体深度为15cm,此时C处橡皮膜形状刚好不变,即橡皮膜左右两侧液体压强相等,根据液体压强p=ρ液gh可得ρ水gh水=ρ液gh液
则
(5)先在台秤上放置一个装有适量待测液体的烧杯,记下台秤示数为F1,为杯和液体的总重力;再将此矿石用细线吊着,并浸没于烧杯的液体中,记下台秤示数F2,台秤示数增大的值为矿石排开液体的重力,由阿基米德原理可知,矿石受到的浮力,矿石的体积,根据阿基米德原理可得,该液体密度
30. 1.1 不变 D
【详解】(2)[1]塑料管长度为 L=9.50cm。初始漂浮时,塑料管露出液面长度为 h1=4.00cm,因此浸入水中的深度 h浸1=L−h1=5.50cm。
塑料管竖直漂浮在水中,塑料管重力 与浮力平衡,则G=ρ水gV排1=ρ水g⋅S⋅h浸1
其中 S 为塑料管横截面积;鸡蛋悬浮时,塑料管露出液面长度h2=4.50cm,浸入深度 h浸2=L−h2=5.00cm
此时液体密度ρ,其重力与浮力平衡G=ρgV排2=ρg⋅S⋅h浸2。
向水中加盐使鸡蛋悬浮,鸡蛋的密度等于盐水的密度,则有
则这枚鲜鸡蛋的密度
[2]继续向液体中加盐,盐水的密度变大,此时盐水的密度大于鲜鸡蛋的密度,由物体的沉浮条件可知,鸡蛋将漂浮,所受的浮力仍等于其重力,故鸡蛋稳定后所受浮力将不变。
(3)[3]“人口密度”指单位土地面积上的人数,面积单位为、,排除AC,1500人,不符合实际,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
31.(1)无关
(2) 1.1 不变
(3)不合理,未控制排开液体的体积相同/不合理,未控制浸入液体的体积相同
【详解】(1)观察C、D两图知道,物体完全浸没于液体中,排开液体的体积不变,物体在水中的深度增加,弹簧测力计示数不变,受到的浮力不变。说明浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸没的深度无关。
(2)[1]由图可知,长方体物块重力为5N,完全浸没在水中受到的浮力
根据阿基米德原理可知,长方体物块体积为
当长方体物块完全浸没在盐水中此时受到的浮力为
根据阿基米德原理可知,盐水密度为
[2]在实验前,弹簧测力计并未调零,由于浮力是弹簧测力计的两次示数之差,所以计算得到的浮力是准确的,则算出的盐水密度不变。
(3)要探究物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关,需控制物体排开液体的体积、液体的密度相同。小王同学将物块横放后挂在弹簧测力计下,使其露出水面高度与图B相同,则在改变深度的同时,物体排开液体的体积也改变了,故该方案不合理之处是没有控制物体排开液体的体积相同。
32.(1)不变
(2) 变小 变大
【详解】(1)水沸腾时的特点是,持续吸热,温度保持不变,所以水沸腾时温度计的示数不变。
(2)[1]水中气泡在水中向上运动的过程中,水的密度不变,气泡在水中的深度减小,根据p=ρgh得,气泡受到的压强变小。
[2]气泡受到的压强减小,气泡体积会增大,且不断有汽化的水蒸气进入气泡,气泡不断变大,根据F浮=ρ水gV排得,气泡受到的浮力变大。
33.(1) 61.2 0.875
(2) 1 12
(3)②
【详解】(1)[1][2]由图乙可知,剩余液体和瓶的总质量为
所以量筒中液体的质量为
由图甲知,量筒的分度值为1mL,量筒中液体的体积是40mL=40cm3,则液体的密度为
(2)[1]密度计竖直漂浮在水中时,水面位于图中A处,说明此时密度计在A处显示的密度值应该为水的密度,所以则A处应标为1g/cm3。
[2]由题意可知,密度计在液体中处于漂浮状态,所受的浮力等于密度计的重力,由于密度计在水中也处于漂浮状态,所以密度计在水中受到的浮力也等于密度计的重力,所以密度计漂浮在液体中,此时所受的浮力等于在水中所受的浮力,即
根据阿基米德原理有
则液体的深度为
(3)密度计的特点是刻度不均匀,上疏下密,上小下大,而且分度值越小越准确,密度计的深度越深,相邻两密度值的间距越大,由题图可知密度计②所处的深度最深,相邻两密度值的间距最大,测量值最准确。
34.(1) m3-m1
(2)见详解
【详解】(1)[1]由①③可知,手镯的质量m=m3-m1
[2]由①②可知,浸没时排开水的质量为m排=m2-m1
排开水的体积,即物体的体积为
则手镯密度
(2)将水更换为密度比蜡块小的酒精,设酒精密度为ρ酒。
①如左图所示,电子秤调零后,在碗里加入适量酒精,测出碗和酒精的总质量m4;
②如中图所示,将细线拉着蜡块慢慢放于酒精中,浸没在酒精中不碰容器,电子秤示数为m5;
③如右图所示,慢慢将蜡块沉入酒精中,松开细线,电子秤示数为m6,如下图所示:
由左右两幅图可得蜡块的质量
根据左中两幅图可得蜡块浸没时排开酒精的质量
排开酒精的体积,即蜡块的体积
则蜡块密度为
35.(1) 2.4 1.0
(2)排开液体体积
(3)D、E
【详解】(1)[1]由图A可知,此时物体受拉力和重力,二力平衡,大小相等,拉力大小可由测力计测出,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是2.4N,所以物体的重力是2.4N。
[2]由称量法可得,浸没在水中时受到的浮力是
(2)由A、B、C所示实验可知在同种液体中,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知物体受到的浮力越大,由此可知:当液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,所受浮力越大。
(3)由图A、D、E可知,物块排开水的体积相同时,液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,即受到的浮力越大,可得:浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关。
36.(1)零刻度线
(2)32.2
(3)2.3×103
(4)偏大
(5) 用量筒继续向烧杯中加水
【详解】(1)根据天平使用规则可知,实验中,把天平放在水平桌面上,将游码调到标尺左端零刻度线处。
(2)由图甲可知,玉石的质量为
m=20g+10g+2.2g=32.2g
(3)由图乙可知,该量筒的分度值为2mL,水和玉石的总体积为64cm3,则玉石的体积
V=64cm3-50cm3=14cm3
玉石的密度
(4)若先按(3)步骤测体积,再按(2)步骤测玉石的质量,玉石从量筒中拿出会沾水,使得测量的质量偏大,根据可知,测量的密度会偏大。
(5)[1][2]将拴好细线的玉石缓慢浸没在左盘烧杯的水中(不接触烧杯底),用量筒向右盘的烧杯中加水直到横梁在水平位置恢复平衡,记录加水的体积为V1,此时天平两侧的重力大小相等,右侧增加的水的重力等于玉石排开水的重力,由阿基米德原理可知,将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中时,玉石受到的浮力
此时V排=V1,因为此时玉石浸没在水中,所以玉石的体积
V=V排=V1
让玉石缓慢沉入到水底,松开细线,用量筒继续向右盘烧杯中加水直到横梁再次在水平位置恢复平衡,记录再次加入水的体积为V2,此时天平两侧的重力大小相等,右侧增加的水的重力等于玉石的重力,则玉石的重力
则玉石的质量
玉石的密度
37.(1)0.5
(2)无关
(3)0.8×103
【详解】(1)由图A可知,物体的重力为G=2N,比较图A、C,根据称重法得,物体浸没在水中受到的浮力
(2)由图ACD可知,液体密度、物体排开液体的体积相同,物体浸没深度不同,弹簧测力计的示数相同,由可知,受到的浮力相等,所以由图ACD可知,浮力大小与物体浸没深度无关。
(3)物体浸没时,物体的体积等于排开水的体积,即
由图A和E可知,物块在液体中受到的浮力
物块排开液体的体积等于物块的体积,即
液体的密度
38.(1)2.5
(2) 1.03
(3)1.676
(4)大于
【详解】(1)图(a)中,石块在空气中,弹簧测力计的示数应等于石块的重力
(2)若图(b)中量筒内盛的是水,弹簧测力计的示数为1.47N,则石块在水中受到的浮力
由于石块浸没在水中,根据阿基米德原理,石块排开水的重力等于石块受到的浮力,根据,可以求出排开水的体积,即量筒内水面读数的变化量
(3)当石块浸没在酒精内静止时受到的浮力
则此时弹簧测力计的示数为
(4)若将该石块放入盛有足量某种液体的量筒内,当石块浸没在液体内静止时,弹簧测力计的示数为1.37N,则此时石块受到的浮力为
由于,即石块在液体中受到的浮力大于在水中受到的浮力,根据阿基米德原理,可以推断出该液体的密度大于水的密度。
39. 0.3 排开液体的体积 液体密度 1.2×103 不变
【详解】(1)[1]图B中物体受到的浮力
(2)[2]分析图A、B、C、D,物体的体积、重力不变,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计示数越小,由F浮=G-F知,浮力越大,所以物体在液体中所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(3)[3]比较图A、D、E,可以看到物体都是浸没在液体中的,且排开液体的体积相同,但是,物体所受的浮力在不同的液体中是不同的,这说明物体在液体中所受浮力大小跟液体的密度有关。
[4]在图A、E中,物体浸没在浓盐水中,所受的浮力为
由于物体在A、C图中浸没在水中时所受的浮力为
且两次排开液体的体积相同,根据阿基米德原理可知,E中所盛浓盐水的密度为
(4)[5]在铝块浸入水的过程中,排开水的重力等于铝块受到的浮力,由于力的作用是相互的,铝块受到浮力的同时也会给水一个向下的压力,大小与浮力相等,对于溢水杯来说,多了压力又溢出了水,且多的压力等于溢出水的重力大小,最终对电子秤的压力不变,则电子秤的示数不变。
40.(1)左
(2) 54
(3)无影响
(4) 0.08
(5)排开液体的体积
(6)20
【详解】(1)图甲中,指针向右偏转,说明天平右端偏重,应向左调节平衡螺母,才能让天平横梁在水平位置平衡。
(2)[1]由图乙知,标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度为4g,印章的质量m=50g+4g=54g
[2]由图丙知,量筒的分度值为1mL,印章及水的总体积为40mL,印章的体积
印章的密度
(3)实验前,天平的左盘上沾了泥土,使用天平前通过调节天平,使横梁在水平位置平衡,则左、右两端质量已经相等,则所沾泥土对测量印章的质量无影响,所以测得的印章的密度比真实值无影响。
(4)[1]由图甲和乙知,电子秤增加的示数是印章排开液体的质量,电子示数增加了8g,则印章排开液体的质量为8g,由阿基米德原理可知,印章所受的浮力
[2]印章浸没液体中,排开液体的体积等于印章的体积,据阿基米德原理可知,液体的密度
(5)图丙和丁中,印章和气球浸没液体中的深度不同,电子秤的示数也不同,浸没的深度越深,气球所受的压强越大,则气球的体积变小,排开液体的体积变小,而丁的示数比丙的小,说明印章和气球在丁中所受的浮力比丙的小,所以可说明物体所受的浮力与排开液体的体积有关。
(6)图丙到丁,电子秤示数变化为
则印章和气球所受的浮力减小量
气球体积的变化量
41. 2.8 变大 一 无关 1.4 小于 A
【详解】(1)[1]从图甲可知物体的重力为5.8N,从图C可知物体的全部浸没后测力计的示数为3N,根据称重法可知物体浸没在水中所受的浮力大小
(2)[2][3]分析图B和图C可知,液体的密度是相同的,随着物体浸入水中的体积越来越大,物体排开的水的体积变大,弹簧测力计示数越小,根据
可知,物体受到的浮力变大,由此可知,浮力的大小与物体排开的液体的体积有关,即可以验证猜想一是正确的。
[4]验证浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度的关系时,需要控制控制物体排开的液体的体积相同,液体的密度相同,深度不同,所以需要对比C和D;由图可知,C和D中弹簧测力计的示数是相同的,说明浮力相同,即浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
(1)[5][6]分析图B,金属块的下表面受到的水的压力大小等于物体此时所受浮力,根据称重法可知物体浸在图B水中所受的浮力大小
根据称重法可知物体浸没在D图水中所受的浮力大小
根据称重法可知物体浸没在E液体中所受的浮力大小
由此可知,排开液体的体积相同时,E液体密度大,根据可知,深度相同时,在图D中金属块的下表面所受液体压强小于在图E中所受液体的压强。
(2)[7]为了使实验效果更明显,实验中的金属块,应选择密度较大,体积较大的物体,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
42.(1) 13.2
(2) 恢复原状
(3)
【详解】(1)[1][2]天平读数为砝码质量加游码对应刻度,砝码为,游码示数为,因此萝卜质量
量筒中水的体积为,水和萝卜的总体积为,萝卜的体积
萝卜的密度
(2)[1][2]当橡皮膜恢复原状时,说明左右两侧液体对橡皮膜的压强相等,即
根据液体压强公式得,
代入、得
(3)利用称重法测浮力,石块重力
浸没在水中时拉力为,因此浮力
根据阿基米德原理,石块浸没时,得石块的体积
石块的质量
因此石块的密度
43.(1)不能
(2)液体密度
(3)避免实验结论的偶然性,寻找普遍规律
【详解】(1)甲、乙、丙三次实验中,物体浸入液体的深度和排开液体的体积都在变化,存在两个变量,不符合控制变量法的要求,因此不能得出 “浮力大小与物体浸入液体中的深度有关” 的结论。
(2)甲、丁、戊三次实验中,物体排开液体的体积相同、深度相同,只有液体的密度不同,弹簧测力计示数不同,浮力不同,说明浮力大小跟液体的密度有关。
(3)换用不同液体多次实验,是为了避免实验结论的偶然性,寻找普遍规律。
44.(1)液体的密度
(2)
(3) 大 小
(4)乙、丁
(5)
(6)见解析
【详解】(1)鸡蛋在水中下沉,在盐水中漂浮,说明鸡蛋在盐水中所受浮力大于在水中时的浮力,即浮力大小与液体密度有关。
(2)观察图甲,读出弹簧测力计示数,即物体重力,图乙中弹簧测力计示数,由称重法可知,图乙中物体所受浮力
(3)[1][2]观察图乙和图丙可知,弹簧测力计的示数逐渐变大;根据称重法可知,丙图物体所受浮力,说明所受的浮力逐渐变小。
(4)要探究浮力大小与液体密度的关系,需改变液体的密度,保持物体排开液体体积相同,故选乙、丁两图。
(5)由图甲可知,物体的质量为
由甲、乙两图可知,物体所受的浮力为
因物体在乙图中浸没,则物体体积等于排开液体体积,由阿基米德原理可知,
物体的密度为
(6)探究浮力的大小可能和物体的密度有关,需要用不同密度的物体,在保持物体排开液体体积和液体密度不变时,分别测出浮力大小进行比较,具体步骤如下:
a.用两个相同弹簧测力计在竖直方向进行调零。
b.在弹簧测力计下分别挂上两个体积相同的实心铁块和铝块,分别测出其重力为、。
c.将两个金属块分别浸没在水中,读出此时弹簧测力计示数、。
d.计算出两金属块所受浮力、
e.比较两金属块所受浮力大小,若,说明浮力大小与物体密度无关;若,说明浮力大小和物体密度有关。
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
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
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。