中考专题复习 实验专题 力学实验(二)
1、 某学习小组对“影响压力作用效果的因素”进行了探究,他们采取如下的方法:甲图把小桌放在海绵上;乙图在小桌上放一个砝码;丙图把小桌翻过来,桌面朝下并在它上面放一个砝码。通过海绵被压下的深浅显示压力作用效果。
(1)比较图甲和图乙可知,当受力面积一定时,________,压力的作用效果越明显;
(2)比较图乙和图丙可知,当压力一定时,____________,压力的作用效果越明显;
(3)此实验________(选填“能”或“不能”)用硬纸板代替海绵,原因是________________;
(4)此实验中运用到的主要科学方法是____________。(写出一种)
2、 王亮小组(利用小桌、砝码、泡沫塑料)在探究“压力的作用效果跟哪些因素有关”时,实验过程如图所示,请仔细观察并回答下列问题:
(1)该实验是通过________________来显示压力的作用效果;
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时,________越大,压力作用效果越________。
(3)由乙、丙两图所示实验现象可得出:________一定时,受力面积越大,压力作用效果越________。
(4)王亮比较甲、丙两图泡沫塑料的凹陷程度,得出了两种情况压力的作用效果相同的结论。你认为他的结论是________的(填“正确”或“错误”)。理由是________________________。
(5)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙________p丁(填“大于”、“小于”或“等于”)。
3、 如图1所示,为小明在“探究影响压力作用效果的因素”实验中所选用的器材及在水平桌面上进行的实验过程图示。
(1)在实验中,小明同学是通过观察海绵的________来比较压力作用效果的
(2)小明为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应该通过图1中的________两次实验进行比较得出结论:为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系,应该通过图1中的________两次实验进行比较得出结论。
(3)通过实验小明得出结论:压力作用的效果不仅跟________的大小有关,而且跟________有关。
(4)在物理学中,用________来表示压力的作用效果,本实验的科学探究方法是:________。
(5)若将带砝码的小桌分别放在下图所示的海绵、木板上,比较图2的a中海绵受到的压强Pa和图2的b中木板受到的压强Pb的大小关系为Pa ________Pb(选填“>”、“<”或“=”)。
4、 老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。
(1)该同学通过观察____________来反映压力的作用效果。
(2)如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制______大小相同,改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论是_______________________。以下实例中应用该结论的有______。(选填字母)
A.菜刀要经常磨一磨
B.书包要用宽的背带
C.汽车限重
D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
(3)接下来小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,他的操作步骤是:
_______________________________________________________________________________。
5、 探究“压力作用效果”的实验如甲、乙、丙所示.
(1)甲、乙、丙实验中,根据 来比较压力的作用效果.
(2)通过甲、乙实验能够得到的结论是
(3)由实验乙、丙可知:“压力的作用效果与受力面积大小”的关系,请举出生活中应用此知识的一个实例 .
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙 p丁(选填“>”“<“或“=”);
(5)实验中将质量分布均匀的物体沿竖直方向切成大小不同的两块,将左边部分移开后,发现海绵凹陷程度不变,由此得出压力的作用效果与受力面积无关,你认为此探究过程中存在的问题是 .
6、 在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小华利用所提供的器材(小桌、海棉、砝码、木板)设计了图(a)、(b)两个实验,通过观察图(a)、(b)后得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论.此后小华把小桌挪放到一块木板上,发现小桌对木板的压力效果不够明显,如图(c)所示.通过对图(a)、(c)的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论.
请你根据已学过的压强知识分析:
(1)小明和小华是根据 来比较压力的作用效果的.
(2)造成前后两个结论不一致的原因是 .
(3)设图(b)中小桌对海棉的压强是Pb,图(c)中小桌对木板的压强是Pc,则Pb Pc(小于/等于/大于).
(4)比较图(b)和图(c)可知,根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是: .
7、 在探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验中,小明利用小桌、砝码、海绵设计了如图所示的实验.
(1)在实验中,小明同学是通过观察海绵的 来比较压力作用的效果.
(2)观察图甲和乙后得出 ,压力的作用效果越明显.
(3)观察图乙和丙后得出: ,压力的作用效果越明显.
(4)为了比较压力的作用效果我们引入了 这一物理量.
8、 小华同学利用海绵和砖块探究“影响压力的作用效果的因素”。
(1)实验中通过观察________________来反映压力的作用效果。
(2)比较甲和乙两图可知:在________一定时,________越大,压力的作用效果越明显。
(3)根据乙和丙两图________(选填“可以”或“不可以” )判断压力的作用效果与压力大小是否有关。
(4)将图丁中两个完全相同的砖块按图丙所示的方式一起放在海绵上,则此时压力的作用效果与图丙相比________(选填“更明显”、“更不明显”或“相同”)。
(5)冰鞋上装有冰刀的目的可用________两图来解释。
9、 如图所示,是小莲同学在“研究影响压力作用效果的因素”实验中所选用的器材(小桌、海绵、砝码)在水平桌面上进行的实验过程:
(1)实验中压力的作用效果是通过________________来反映的,这种方法叫________。
(2)小莲为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应该通过图中的________两次实验进行比较得出结论;为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系,应该通过图中的________两次实验进行比较得出结论。
(3)通过实验得出结论:压力作用的效果跟________有关,跟受力面积________(选填“有关”或“无关”)。
(4)列车铁轨都垫在宽大的枕木上面,这是利用________的方法来减小压力作用的效果,俗话说“磨刀不误砍柴工”所蕴含的物理知识是通过________的方法来增加压力作用的效果。
10、[复合题] 如图是老师在演示液体内部压强情况的六幅图,除②图杯中装的浓盐水外,其余杯里装的都是水。请你仔细观察这六幅图后回答:
(1) 比较①②两幅图,可以得出:液体内部压强大小跟液体的__________有关;
(2) 比较⑤⑥两幅图,可以得出:液体内部压强大小还跟液体的__________有关;
(3) 比较③④两幅图,同种液体,同一深度,__________________________;
(4) 如果在实验过程中,无论老师怎样改变金属盒在液体中的深度,U形管内的液面始终相平,则你觉得最有可能发生这种情况的原因是__________。
11、 在研究液体的压强实验中,甲、乙、丙、丁四图中的液面相平,并进行了如图所示的操作。(ρ水<ρ盐水)
(1)液体压强计在使用过程中是通过观察U形管中两边液面的________来反映被测压强的大小。这种方法是我们物理实验中常用到的________(选填“控制变量法”或“转换法”)
(2)用手轻轻按压橡皮膜,如果两液柱没有出现高度差,说明U形管压强计存在________问题。
(3)在图乙中,把探头慢慢下移,可以观察到U形管两边液面的高度差增大,从而得到在同一种液体里,液体的压强随________的增加而增大。
(4)要探究液体的压强与液体的密度是否有关,应选择________两图进行对比;结论是:相同深度的不同液体,液体的密度越大,受到同一方向的液体压强________(选填“越大”、“越小”或“不变”)
(5)在图丙中,固定U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位,这是为了探究同一深度处,液体向________的压强大小关系。
12、 用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”,请你在认真思考、观察的基础上,回答下列问题:
(1)压强计是通过U形管中液面的________来反映被测压强大小的。使用前检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置________(选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)图1实验1是想验证:当液体密度相同时,液体的压强与________的关系;
(3)图2实验2是想验证:当________相同时,液体的压强与________的关系;
(4)如图2所示,有两个完全相同的容器,分别盛有适量的水和浓盐水,某同学用压强计鉴别这两种液体,则图________(填a或b)中装的是盐水。
(5)以上实验都采用了一个共同的科学方法,那就是________法。
13、 小阳用微小压强计探究液体内部压强的特点。水平桌面上有甲、乙两个相同的容器,其容器内分别装有相同体积的液体。当将调好的微小压强计的探头依次放入甲、乙两容器的液体中时,其实验现象如图甲、乙所示。设甲、乙两容器中液体的密度分别为、,请完成下列问题:
(1)实验中,是通过观察微小压强计U形管__________________来显示探头上橡皮膜所受的液体压强。
(2)甲图中微小压强计探头上橡皮膜所受的液体压强______乙图中的液体压强(选填“大于”或“小于”)。
(3)通过观察分析可得出:两液体的密度______(选填“”、“”或“”),简述其理由是__________________________________________。
14、 小珍和小强利用微小压强计探究液体内部的压强特点。
(1)实验中,通过观察微小压强计U形管两端液面的高度差来显示橡皮膜所受的压强的大小,此物理方法叫________(选填“控制变量法”、“转换法”)。
(2)小强试着用不同大小的力按压金属盒表面的橡皮膜,如图甲所示。当用较大的力按压时,橡皮膜受到的压强较大,发现此时U形管两侧的液面高度差________(选填“较大”或“较小”);
(3)小珍将探头先后放在同一容器中液体的A、B两点处,U形管两侧液面高度情况分别如图乙、丙所示。他由此判断出A、B两处的压强大小关系为________(选填“大于”“等于”或“小于”),由此可以得到液体内部的压强与________有关;
(4)对于小珍的实验,小强认为是由于B处上方液体的质量较大导致该处的液体压强较大,请你添加适当的器材设计实验证明小强的说法是错误的。
15、 2020年11月10日,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10909m的中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣,实验如图所示。
(1)图甲是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用________(选填“薄”或“厚”)一些的较好。
(2)比较图乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而________;比较乙、丁两次实验可初步判断:液体内部压强与液体密度________(选填“有关”或“无关”)。
(3)根据液体内部压强的规律可知,“奋斗者”号深潜到1000m时每平方米的舱体受到的海水压力为________N(取,),相当于质量为________t的物体受到的重力。
16、 小明做“探究液体内部压强与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中通过观察U形管两边液面________来显示压强大小,手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜,观察到U形管中液面不发生变化,说明该装置________(填“漏气”或“不漏气”)。
(2)对比甲、乙两图所示实验,说明液体内部压强与液体的________有关。
(3)为了探究液体内部同一深度不同方向压强大小,小明的手应直接转动图乙装置中的________(填①/②/③/④)。
(4)在探究液体内部压强与液体密度关系时,小华认为两烧杯中液面必须相平,你________(填“赞同”或“不赞同”)此观点,理由是________________________________。
17、 在“探究液体内部压强”的实验中,进行了如图所示的操作。
(1)用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变,调节的方法是________。
A.将此时右边支管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(2)本实验通过观察U形管内液面的________来反映液体压强的大小,为探究液体压强与液体密度的关系,应选择图________和图丁进行对比。
(3)如果选择另一套装置来进行实验,如图戊所示在容器两侧分别倒入不同深度的水和酒精液体,若橡皮膜距离左侧水面8cm,则橡皮膜距离右侧酒精液面________cm时,可以观察到橡皮膜的形状是平的。(\({{\rho }_{\unicode{0x9152}\unicode{0x7CBE}}}=0.8\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}\))
18、 如图所示,是小莹同学用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验过程。
(1)使用前小莹应检查装置是否漏气,方法是用手无论轻压还是重压橡皮膜,若U形管中的液面都不能灵活升降,则说明该装置________(填“漏气”或“不漏气”)。该实验是通过U形管内液面________来显示液体内部压强大小的。
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,则需通过________(填写下列正确选项前字母)方法可以进行调节。
A.拆除软管重新安装
B.从U形管内向外倒出适量水
C.向U形管内添加适量水
(3)比较图中________三图可知:同一深度,同种液体内部向各个方向的压强________(选填“相等”或“不相等”)。
(4)比较丁、戊两图可知:在同一深度,液体内部压强与________________有关;小莹同学在实验过程中发现丁、戊两图的实验现象差别太小,不利于观察,若想使橡皮膜在水或盐水中的同一深度处U形管左右液面的高度差更加明显,则她可以将U形管内的原来的水换成比水密度________(选填“更大”或“更小”)的液体。
(5)保持图戊中橡皮膜的位置不变,在图戊中的烧杯中放入一个小木块,则待木块静止后,橡皮膜所受到的液体压强将________(选填“变大”、“变小”、“不变”或“无法比较”)。
19、 如图所示是探究“物体所受浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验。
(1)实验操作中甲、乙、丙、丁四个步骤先后顺序应该是________。
(2)当图中的四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式________时,就可以得出物体所受浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
(3)若在图乙的操作中物体未完全浸没到水中________(选填“会”或“不会”)影响实验的结果。
(4)某同学按照实验的操作测得F1=3N,F2=2.5N,F3=1N,F4=0.5N,根据这组数据他通过进一步计算,得出实验中所用石块的密度为________kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(5)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中的是________。
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
20、 下列A、B、C、D四幅图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程情景,请根据图示完成下面的填空。
(1)实验中的所用圆柱体的重力为________N。
(2)在情景图B中存在的错误是________。
(3)纠正错误后,继续实验,在情景C中,圆柱受到的浮力F浮=________N。
(4)圆柱体排开的水所受的重力G排=________N。
(5)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力________物体排开水所受到的重力。
(6)纠正错误后,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中,水对溢水杯底的压强________(选填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“保持不变”)。
21、 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计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)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则________(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
22、 在探究“浮力大小的影响因素”实验中,某同学进行了如图所示的实验.
(1)为了探究F浮与G排的关系,需在图中操作步骤的基础上增加一个步骤.请写出该步骤的内容:________.
(2)根据你所学过的浮力相关知识,结合上面的几个图,请推断出圆柱体浸没在水中时所受浮力为________N,物体的重力为________N.
(3)由图中步骤B、E可知,浮力的大小跟________有关.
(4)未知液体的密度为________kg/m3.(g取10N/kg)
(5)在实验时,若物体没有完全浸没在液体中,________(选填“能”或“不能”)验证阿基米德原理.
23、 如图所示,在验证阿基米德原理的实验中,选择溢水杯、水、弹簧测力计、铁块、小烧杯、细线等器材进行实验,具体步骤如下:
A.测出铁块所受重力G,并记录;
B.测出空桶所受重力G1并记录;
C.将水倒入溢水杯中,多余的水将从溢水口流入小桶,倒去小桶中的水,把小桶放回溢水口下方;
D.把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在水中,让溢出的水全部流入小桶中,读出测力计示数F,并记录;
E.测出小桶和被排开水的总重G2,并记录;
F.利用公式分别计算物体所受浮力和排开水的重力,F浮=①________,G排水=②________;(用图中物理量符号表示)
(1)请将公式补充完整:①________,②________;
(2)若将本实验中的水用密度更大的盐水替代,则________(选填“仍能”或“不能”)验证阿基米德原理.
(3)若在进行实验步骤C时,溢水杯中的水位未达到溢水口,则最后实验得到的结果F浮________G排水.(选填“>”,“=”或“<”)
(4)若实验中未将物块完全浸没在溢水杯中,则最后得到的实验结果F浮________G排水.(选填“>”、“=”或“<”)
(5)请画出在完成实验时记录数据所需的表格.
24、[复合题] 小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1) 实验的最佳顺序是_________。
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、甲、乙、丙 C.乙、甲、丁、丙
(2) 将图乙中的水换成酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),物体受到的浮力_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3) 小红利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中_________(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计。
(4) 以下情况会影响结论的是_________。
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
(5) 图乙中物体受到的浮力是_________N。通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它___________________________。
25、 张扬在“验证阿基米德原理”实验中的主要操作步骤及弹簧测力计的示数,如图所示:
(1)根据图中提供的信息,石块受到的浮力F浮=________N,石块排开水所受的重力G排=________N;
(2)其中测量物体所受浮力的是步骤________(填字母);
(3)由此得出的结论是:________;
(4)根据实验中的信息,小红还能求出石块的密度,该石块的密度ρ石=_______kg/m3(g取10N/kg)。
26、 根据小明所做的探究浮力的大小与什么因素有关的实验回答下列问题。(g取10N/kg)
(1)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是________N。
(2)比较图甲、乙、丙可得到的结论是:浸在液体中的物体所受的浮力与________有关。
(3)若要探究浸在液体中的物体所受的浮力大小与液体密度的关系,应选用________两图进行比较得出结论。
(4)上述所设计的方案,采用的研究方法是________。
A.控制变量法
B.转换法
C.模型法
D.等效法
(5)实验中,物块A的密度为________g/cm3,盐水的密度为________g/cm3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
27、 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
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的重力有关
猜想3:浮力的人小可能与物体的形状有关
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关
(1)如图1所示,用手把饮料罐按入水中,饮料料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想________(选填序号)
(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的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2所示的实验。
①在序号a的实验中物所受的浮力为________N。
②比较序号________,________,e的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关。
③进一步分析可知:液体的密度越大,物体所变的浮力越________;
④比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力________关。
(3)为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图3所示的实验、由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小珍认为这结论不可靠,主要原因是________。
28、 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,辰辰同学和他的小伙伴们做了如图所示的一系列实验。
(1)①②③三次实验是为了探究浮力的大小与____________________的关系,得出的结论是________________________________________________________。
(2)分析________三次的实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)此实验还探究了浮力的大小与____________________的关系,得出的结论是________________________________________________________。
(4)通过实验数据可知金属块的密度为________kg/m3。
29、 小明同学在探究影响浮力大小的因素时,用A物体做了如图所示的实验,请你根据小明的实验探究回答下列问题.
(1)在C与E两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与________的关系;根据A与E两图所测的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为________N.
(2)小明为了探究浮力的大小是否与排开液体的体积有关,应该选择________两图对比得出结论.
(3)小明对ABCD四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关.对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而________,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度________.
(4)在小明实验的基础上,根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为________kg/m3.
30、 某实验小组在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计、底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块、相同的大烧杯若干、水、密度未知的某种液体、细线等.
(1)该小组同学进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为____N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均为溢出),并将其示数记录在表格中.
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮=____N.
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟____有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟____有关.
(4)该小组同学根据已知条件算出步骤B中铜块下表面受到水的压强是____Pa;然后在步骤B的基础上继续探究:把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,发现弹簧测力计的示数逐渐____(选填“增大”或“减小”).
31、 如图甲,小明用弹簧测力计、实心圆柱体、烧杯和不同液体等进行了“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验,图乙是圆柱体逐渐浸入水中时,弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面离液面的距离h的关系。(g=10N/kg)
(1)圆柱体在水中随着深度的增加,下表面所受水的压强不断________(选填“增大”、“不变”或“减小”);
(2)当圆柱体浸没在水中后所受浮力为________N;
(3)分析图乙可得:浸在同一种液体中的物体受到浮力的大小跟________有关;
(4)小明完成上述实验后,把水换成另一种液体重复上述实验。如图丙,当h=5cm时,弹簧测力计的示数F=0N.那么物体此时处于________(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉淀”)状态,该液体的密度为________kg/m3。
(5)为探究浸在液体里的物体受到的浮力大小是否与液体密度有关,应使________相同,所以应选择圆柱体在水中所受浮力为________N时的情况,与图丙所示的情况进行比较。
32、 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圆柱体,图a、b、c、d、e分别为实验情景。(取)
(1)通过a图和______图可知物体浸没在水中所受浮力大小是______N;
(2)由图a、b、c中弹簧测力计示数的变化可知,物体______越大,所受的浮力越大;
(3)在某种液体中进行探究的过程中,记录实验数据,得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面没入深度的关系图象,该液体的密度为______;
(4)神舟十三号航天员王亚平在“天宫课堂”上把一个乒乓球放入一杯水中,松手后乒乓球保持静止,如图h,乒乓球______(选填“受到”或“不受到”)浮力。
33、 小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的圆柱所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。()
(1)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与______________________________有关。
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用______图的装置来进行操作。
(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是______,圆柱体的体积是______。
(4)用图示实验数据测出圆柱体浸没在盐水中时,受到的浮力是______,盐水的密度是______。
(5)本实验主要采用的探究方法是________________________。
34、 如图1所示,A、B、C、D、E是探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系实验过程中的五个图景。
(1)图1的实验,最佳顺序为________________________;(用字母表示)
(2)由______两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力,比较与可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系;
(3)如图2所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出的弹簧测力计示数随物块浸入深度变化的关系图象;分析图象可得:在物块浸没之前,增大时,弹簧测力计示数______(变大变小不变);浸没后,继续增大时,物块受到的浮力为______N,该圆柱体物块的密度是______。()
35、 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下猜想:
猜想A:可能与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想B:可能与液体的密度有关;
猜想C:可能与物体浸在液体中的体积有关。
为了验证上述猜想,同学们利用一个实心圆柱体、弹簧测力计、水、盐水和细线,用弹簧测力计竖直悬挂物体,依次把物体缓缓地浸入水或盐水中不同位置,实验步骤如图所示。请根据他们的实验,完成下列问题:
(1)物体受到的重力为______N,物体完全浸没在水中受到的浮力为______N;
(2)利用实验步骤①③④,可以说明物体所受的浮力大小与物体浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”);从实验步骤②→③的过程中,可以验证猜想______(选填猜想序号)是正确的。
(3)利用实验步骤①②⑤,能不能验证猜想B?请判断(如果不能请写出理由)__________________________________________________________________。
(4)如图中正确反映浮力与物体下表面在水中的深度关系的图象是______。
A. B. C. D.
(5)根据图中的数据,可以计算出物体的密度为______,盐水的密度为______。(取)
36、 在探究浮力的大小与哪些因素有关的实验中,小华进行了如图所示的操作。
(1)物体浸没在水中时受到的浮力为______N。
(2)分析图甲、乙、丙、丁所示的实验数据,可得出结论:物体受到的浮力与______有关。
(3)从图丙与图戊所示的数据,______(选填“能”或“不能”)得出物体受到的浮力与液体的密度有关的结论,理由是________________________________________________。
(4)进一步分析前面提到的影响浮力大小的两个因素,其乘积可以用一个物理量来表示,这个物理量就是______。
37、 如图甲所示,A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤:()
(1)由图可知该圆柱体所受的重力______N,浸没在液体中时受到的浮力______N。
(2)由步骤B、C、D可得出结论:物体受到的浮力与__________________有关。
(3)由步骤A和______可得出该圆柱体排开液体所受的重力,比较与,就可以得到浮力的大小跟物块排开液体所受重力的关系。
(4)如图乙所示,小明将装满水的溢水杯放在升降台P上,用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,测力计M的示数______(选填“增大”、“减小”或“不变”),且弹簧测力计M的示数变化量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)N的示数变化量,从而证明。
(5)若在图乙实验中重物接触水面前测力计M的示数为6N,完全浸没后测力计N的示数变化量为2N,则该重物的密度为______kg/m3。
38、 小明把易拉罐按入水中时,感觉浸入越深越费力。他猜想浮力大小可能与物体浸入水中的深度有关。为了验证猜想,他进行了如图甲所示实验。
(1)步骤a中测力计的示数为______N;通过实验,小明发现:同种液体中,物体所处深度越大,浮力越大。同桌的小红补充了图乙中的实验d后,表示小明的结论是错误的,并指出错误的原因是______________________________________________________;
(2)接着,他们又完成了步骤e,分析步骤a、c、e,可知:浸在液体中的物体所受浮力的大小还与__________________有关;
(3)由图中信息可知物体A的密度为______。(,)
39、 在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中:
(1)用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为:、、、,小明发现测出的结果______(选填“”、“”或“”),出现这一现象的原因是__________________________________________。
(2)小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考:如果实验中小球碰到了容器底部,______(选填“能”或“不能”)验证“阿基米德原理”。
(3)回家后小明利用家里的矿泉水瓶制作成溢水杯,设计了创新实验,如图乙、丙所示:将溢水杯中注满水放在电子秤上,如图乙所示,其示数为,将铁球用细线悬挂慢慢放入水中浸没,如图丙所示,待杯中水停止外溢时,其示数为,则______(选填“>”、“=”、“<”)。
40、[复合题] 在学习了杠杆的知识后,小华对杠杆的平衡条件产生了浓厚的兴趣,就利用下面的器材进行了实验和探究。
(1) 为了使实验结论更具有普遍性,小华又利用弹簧测力计做了如图丙、丁所示的实验,在这两种情况下让杠杆平衡,则______(选填“”“”或“”)。
(2) 实验前杠杆的平衡情况如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)边移动,这样做的目的是______________________。
(3) 调节杠杆平衡后,小华按照如图乙所示的方式悬挂了钩码,如果将两边的钩码同时向外移动一个格,则会出现的情况是______;如果在两边钩码下方再各加挂一只相同的钩码,则会出现的情况是______。
A.左端下沉
B.右端下沉
C.继续平衡
D.无法判断
(4) 最后小华利用如图戊所示的装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆处于水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是________________________。
41、 小明利用刻度均匀的均质杠杆“探究杠杆的平衡条件”,如图所示,每个钩码重为0.5N。
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)在A点悬挂两个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,需在B点悬挂________个钩码;
(3)取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆水平位置平衡,若使弹簧测力计斜向左上方拉,杠杆仍然在水平位置平衡,则测力计的读数将________(选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是________;
(4)小明利用此杠杆用1.6N的拉力将四个钩码匀速提升18cm,拉力方向移动的距离为25cm,杠杆的机械效率为________,机械效率小于1的原因是________。
42、 在“探究杠杆平衡条件”的实验中,把杠杆的中点支在支架上,杠杆静止在图甲所示的位置。
(1)杠杆的位置如图甲所示,此时应调节杠杆两端的平衡螺母使其向________(选填“左”或“右”)移动,使杠杆在水平位置平衡,实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向,这样做的好处是________。
(2)某同学做了图乙一次实验后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,小明同学认为他的做法不合理,理由是________。
(3)如果乙图左右两侧各加挂一个钩码,杠杆的________端会下降。
(4)利用如图丙所示装置进行实验,每个钩码重1N,杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为________N.如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计沿虚线方向拉,为了保证杠杆在水平位置平衡,其示数将________(选填:“变大”“不变”或“变小”)。
43、 如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.
(1)在探究杠杆平衡条件的过程中,我们把支点选在质地均匀的杠杆中央,这样做的目的是为了消除_______对杠杆平衡的影响;实验前,首先调节杠杆两端的平衡螺母,若杠杆左端向下倾斜,应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节;
(2)如图甲所示,在杠杆左边A处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码_______个;
(3)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将_______(选填“变大”“变小”或“不变”),其原因是______________.
44、 如图所示,晓月利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干钩码等实验装置探究杠杆平衡条件.请你回答下列问题:
(1)在挂钩码前,晓月发现杠杆的左端低,右端高,她将杠杆两端的螺母向_____调节,使杠杆在水平位置平衡.
(2)接着晓月在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置.保持杠杆在水平位置平衡.其目的是:_____________________;_____________________________.
(3)改变钩码数量和位置,获取三组测量数据(如下表),可以减少实验的_________,根据表中的数据你得出杠杆平衡条件是:____________,并完成下列表中的空格.
实验测量数据记录表
实验 次序 动力F1/N 动力臂 L1/cm 阻力 F2/N 动力臂 L2/cm
1 2.0 5.00 1.0 10.00
2 2.0 10.00 2.0 10.00
3 3.0 10.00 2.0
45、 在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)小明安装好杠杆后,发现其左端下沉,如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_____调节。
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重0.5N。如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,当方向为_____时,拉力最小,大小为_____N。
(3)课后,小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图丙所示,则力臂_____,若两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的_______端将下沉。
46、 在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆上刻度均匀,在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂_______个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,则杠杆将_______(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持静止不动”);
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会_______(选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是____________________________。
47、 在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)将装置放在水平桌面上,静止时如图1所示。为了使杠杆在水平位置平衡,应将螺母向_____(选填“左”或“右”)调节。
(2)实验中,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表格。图2是第3次杠杆平衡时的情景,此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为_____,②为_____。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 2.5 0.2 2 0.25
2 2 0.15 1.5 0.2
3 1.5 0.1 ① ②
(3)分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件:_______________。
(4)某小组对实验过程交流、讨论后,按图3所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法,并指出,用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性,因为这样做改变了__________。在测量拉力的力臂时,小组内有不同的意见,你认为拉力的力臂应为_____(选填“OA”“OB”或“AB”)。
48、 小阳利用图所示的实验装置探究杠杆的平衡条件,其中,杠杆上相邻刻线间的距离相等,每个钩码所受重力均为0.5N。
(1)实验前,为使如图甲所示的杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向__________端调节;
(2)杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了3个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,应在B点悬挂__________个钩码;
(3)接下来,他将弹簧测力计挂在C点继续实验,如图丙所示,在用弹簧测力计由竖直向上拉C点逐渐变为沿图丙中虚线方向斜向上拉C点,且始终保持杠杆在水平位置平衡的过程中,弹簧测力计的示数逐渐变大,请你解释原因__________。
49、[复合题] 小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中,采用了如图甲所示的实验装置(实验中所用钩码均相同)。
(1) 实验前发现杠杆静止时,左端高、右端低,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。接下来应将杠杆右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆处于水平位置平衡。
(2) 图乙中杠杆恰好在水平位置处于平衡,小明尝试在A点下方再加挂一个相同的钩码,为使杠杆保持水平平衡,他需将挂在B点的钩码向右移动______格。
(3) 小明又尝试用弹簧测力计代替B点悬挂的钩码,并始终竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙所示。此过程中弹簧测力计的示数会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4) 实验完毕小明想起疫情期间经常在家利用铁棒健身的情形。如图丁所示是一根粗细均匀,重60N,长60cm的铁棒,已知铁棒有10cm在桌上,为保持铁棒在水平位置静止,小明在铁棒另一端至少需要施加竖直向上的力为________N。
50、[复合题] 小梅和小红在做探究杠杆平衡条件的实验,已知每个钩码重。
(1) 实验前,杠杆的位置如图甲所示,应将两端的平衡螺母向______移动,使杠杆在水平位置平衡。
(2) 杠杆调平后,在其两边分别挂上不同数量的钩码并移动,仍使杠杆在水平位置平衡,目的是____________________________________________。
(3) 如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,小梅将两侧的钩码都向外移动一格,则杠杆的______(选填“左”或“右”)端将下沉。
(4) 小红用图丙所示的装置进行实验探究,发现杠杆在水平位置静止时,弹簧测力计的示数大于,其原因可能是____________________,此时杠杆________(选填“平衡”或“不平衡”)。当弹簧测力计从图示位置顺时针方向逐渐倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,测力计的示数将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
51、[复合题] 图中所示是小明和小红利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
(1) 在实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,此时杠杆处于___________(选填“平衡”或“不平衡”)状态;调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡的目的是消除杠杆自重对实验的影响,同时方便______________________。
(2) 杠杆平衡后,小明在左右两侧分别挂上如图乙所示的钩码,杠杆不能在水平位置平衡,在不增加钩码且不改变钩码悬挂点位置的前提下为了使杠杆重新在水平位置平衡,只需将_____________________________即可。
(3) 为获得更多组数据,他们取下右侧钩码,小明和小红分别设计了两种实验方案,小明的方案如图丙所示,小红的方案如图丁所示。你认为_________(“小明”或“小红”)的方案更合理,理由是___________________________________________________________。
(4) 【拓展】探究杠杆的平衡条件后,小明又利用杠杆测量石块的密度,实验装置如图所示。实验步骤如下:
①将石块悬挂在杠杆左侧,通过调节细线长度使石块缓慢浸没在下方装满水的溢水杯中(未触底),同时用质量忽略不计的薄塑料桶接住溢出的水;
②将薄塑料桶悬挂在杠杆右侧,调节塑料桶的悬挂位置,使杠杆在水平位置平衡,如图所示。
③测量出AB两悬挂点距支点O的距离分别为10cm和15cm,则石块密度为____________kg/m3。
52、[复合题] 小明利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1) 实验前,杠杆如图甲所示,可将杠杆右端的平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。这样做的好处是____________________________________。
(2) 小明完成某次操作后,实验现象如图乙所示,记录的数据为动力F1=1.5N,动力臂L1=20cm,阻力F2=1N,阻力臂L2=_________cm。
(3) 如图丙所示,用弹簧测力计在D处竖直向下拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将__________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4) 实验结束后,小明又提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆在水平位置平衡时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是_____________给实验造成了影响。
(5) 【拓展】小明利用浮力和杠杆的知识,发明了一个密度秤。如图戊所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,在A、B两端分别挂有两个完全相同的正方体C、D(边长为10cm,重力为20N), OA=10cm,OB=8cm。小明向容器中倒入不同密度的液体,每次都将C浸没于液体中,移动物体D,使杠杆在水平位置平衡,OB上便可以标出不同液体的密度值。这个密度秤能够测量的最小液体密度为______________kg/m3。(g取10N/kg)
答案解析
拓展
1、
【答案】 (1)压力越大
(2)受力面积越小
(3)不能;硬纸板受力形变不明显
(4)控制变量法(转换法)
【解析】 (1)比较图甲和图乙可知,受力面积相同,而压力不同,故可得出:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(2)比较图乙和图丙可知,压力相同,受力面积不同,当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)此实验要通过受压面的形变程度来反映压力的作用效果,而硬纸板受力形变不明显,因此,不能用硬纸板代替海绵;
(4)此实验中运用到的主要科学方法是控制变量法和转换法。
2、
【答案】 (1)泡沫塑料的凹陷程度
(2)压力;明显
(3)压力;不明显
(4)错误;压力和受力面积都不相同,无法比较
(5)等于
【解析】 (1)根据转换法,该实验是通过泡沫塑料的凹陷程度来显示压力的作用效果;
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时,乙中压力大,作用效果明显,故得出压力越大,压力作用效果越明显。
(3)由乙、丙两图所示实验现象可得出:压力一定时,受力面积越大,压力作用效果越不明显。
(4)因甲丙实验中,压力和受力面积都不相同,故王亮比较甲、丙两图泡沫塑料的凹陷程度,得出了两种情况压力的作用效果相同的结论是错误的。
(5)根据,因压力和受力面积都相同,故该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙等于p丁。
3、
【答案】 (1)凹陷程度
(2)D、E;E、F
(3)压力;受力面积
(4)压强;控制变量和转换法
(5)=
【解析】 (1)根据转换法,在实验中,小明同学是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的;
(2)小明为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系,要控制受力面积相同,故应该通过图1中的D、E两次实验进行比较得出结论;
为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系,要控制压力大小相同,故应该通过图1中的E、F两次实验进行比较得出结论;
(3)通过图中的D、E两次实验知,受力面积相同,压力越大,压力作用效果越明显;
图中的E、F两次实验知,压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
即压力作用的效果不仅跟压力的大小有关,而且跟受力面积有关;
(4)在物理学中,用压强来表示压力的作用效果,本实验的科学探究方法是:控制变量法和转换法;
(5)若将带砝码的小桌分别放在下图所示的海绵、木板上,根据,因压力相同,受力面积相同,故图2的a中海绵受到的压强Pa和图2的b中木板受到的压强Pb的大小关系为pa=pb。
4、
【答案】 (1)海绵的凹陷程度
(2)压力;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;受力面积越大,压力作用效果越不明显;ABD
(3)把左侧瓶中倒出一些水后,倒立在海绵上,并与右侧瓶子的作用效果相比较
【解析】 (1)该同学通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,这是转换法的运用。
(2)将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵,这样可以控制压力相同,改变受力面积的大小。
从该实验中得出的结论是压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
A.菜刀要经常磨一磨,是为了在压力一定时,减小受力面积,增大压强,符合题意;
B.书包要用宽的背带,是为了在压力一定时,增大受力面积,减小压强,符合题意;
C.汽车限重,是在受力面积一定时,减小压力,减小对路面的压强,不合题意;
D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙,是为了在压力一定时,减小受力面积,增大压强,符合题意。
(3)要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,应控制受力面积相同,只改变压力的大小,故他的操作步骤是:把左侧瓶中倒出一些水后,倒立在海绵上,并与右侧瓶子的作用效果相比较。
5、
【答案】 (1)海绵的凹陷程度;
(2)在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果明显;
(3)书包背带要做得宽大一些(合理即可);
(4)=;
(5)没有控制压力大小相同.
【解析】 (1)甲、乙、丙实验中,根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果.
(2)通过甲、乙实验能够得到的结论是:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果明显;
(3)由实验乙、丙可知:在压力相同时,受力面积越大,压力的作用效果越不明显,如书包背带要做得宽大一些,是通过增大受力面积来减小压力作用效果的(合理即可).
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,图丙和图丁中压力相同、受力面积也相同,根据p=可知,图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁相等,即p丙=p丁;
(5)研究压力的作用效果与受力面积的关系中,要控制压力大小相同,实验中将质量分布均匀的物体沿竖直方向切成大小不同的两块,将左边部分移开后,压力大小发生了改变,故不能得出压力的作用效果与受力面积无关.
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;
(2)在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果明显;
(3)书包背带要做得宽大一些(合理即可);
(4)=;
(5)没有控制压力大小相同.
6、
【答案】 (1)受力面(海绵和木板表面)的形变(凹陷)程度.
(2)前后两次受力面的材料不同.
(3)等于.
(4)必须在相同的物体表面(或相同的材料)的情况下进行比较.
【解析】 (1)压力的作用效果主要表现在物体的形变上,通过比较海绵和木板的形变程度来比较压力的作用效果;
故答案为:受力面(海绵和木板表面)的形变(凹陷)程度.
(2)不同的物体受力改变形状的难易程度是不同的,海绵比较容易改变形状,木板不易发生形变,受到相同的压强时,物体的形变程度不同,所以得出了两个不同的结论;
故答案为:前后两次受力面的材料不同.
(3)图b和图c中,压力和受力面积的大小都是相同的,根据压强的计算公式P=可知,海绵和木板上受到的压强是相等的;
故答案为:等于.
(4)要根据压力的作用效果来比较压强的大小关系,就要采用相同材料的受力物体,只有这样在受到相同的压强时,受力物体的形变程度才是相同的;
故答案为:必须在相同的物体表面(或相同的材料)的情况下进行比较.
7、
【答案】 (1)凹陷程度;
(2)在受力面积相同时,压力越大;
(3)在压力相同时,受力面积越小;
(4)压强.
【解析】 解:(1)在实验中,通过海绵的凹陷程度来反应压力的作用效果,这是转换法的运用;
(2)读图可知,甲、乙的受力面积相同,压力大小不同,故可得出结论:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)乙、丙两图中,压力大小相同,受力面积不同,故可得出结论:在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)在物理学中,为了比较压力的作用效果我们引入了压强这一物理量,压强是指物体单位面积上受到的压力.
故答案为:(1)凹陷程度;
(2)在受力面积相同时,压力越大;
(3)在压力相同时,受力面积越小;
(4)压强.
8、
【答案】 (1)海绵的凹陷程度:(2)受力面积;压力;(3)不可以;(4)相同;(5)甲、丙。
【解析】 (1)图中压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度来体现的;
(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)在实验过程中,通过对比图乙和图丙,无法判断压力的作用效果是否与压力大小有关,因为实验中没有保持受力面积不变,不符合控制变量法的要求;
(4)如图丁所示,将两个完全相同的砖块用图丙所示的方式紧靠在一起放在海绵上,根据,和丙相比,因压力和受力面积都为原来的2倍,故压强不变,则此时压力的作用效果与图丙相比相同;
(5)探究压力的作用效果与受力面积的大小的关系时应控制压力大小不变,故冰鞋上装有冰刀的目的可用甲、丙两图来解释。
9、
【答案】 (1)海绵的凹陷程度;转换法;(2)D、E;E、F;(3)压力大小;有关;(4)增大受力面积;减小受力面积。
【解析】 (1)实验中是通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,这种用海绵凹陷程度来间接反映压力作用效果大小的方法是转换法。
(2)图D、E两次实验,受力面积相同,压力大小不同,实验探究压力作用效果跟压力大小的关系。
图E、F两次实验,压力大小相等,受力面积不同,实验探究压力作用效果跟受力面积的关系。
(3)图D、E两次实验,受力面积相等,压力越大,海绵凹陷程度越大,压力作用效果越明显,说明压力作用效果跟压力大小有关。
图E、F两次实验,压力大小相等,受力面积越小,海绵凹陷程度越大,压力作用效果越明显,说明压力作用效果跟受力面积有关。
(4)列车铁轨都垫在宽大的枕木上面,是在压力一定时,增大受力面积来减小列车对铁轨的压力作用效果。
“磨刀不误砍柴工”,是在压力一定时,减小受力面积来增大刀对柴的压力作用效果。
10、[复合题]
【答案】(1) 密度
(2) 深度
(3) 同种液体,向各个方向的压强都相等
(4) U形管漏气
【解析】(1) 由①、②两幅图可知,金属盒所在深度相同,液体密度不同,受到的压强也不同。所以液体内部压强大小与液体的密度有关。
(2) 由⑤、⑥两幅图可知,液体密度相同,金属盒所在深度不同,受到的压强也不同。所以液体内部压强大小与液体的深度有关。
(3) 由③、④图三幅图可知,液体密度相同,金属盒所在深度相同,但方向不同,而受到的液体压强相同。所以结论为:同种液体,同一深度,向各个方向的压强都相等。
(4) 如果在实验过程中,无论老师怎样改变金属盒在液体中的深度,U形管内的液面始终相平,则你觉得最有可能发生的情况是U形管漏气。
11、
【答案】 (1)高度差;转换法
(2)漏气
(3)深度
(4)乙丙;越大
(5)各个方向
【解析】 (1)液体内部压强大小通过U形管两侧液面高度差的大小来反映,这是转换法;
(2)实验前先检查U形管压强计左右两液柱是否相平,然后用手轻轻按压橡皮膜,如果两液柱没有出现高度差,说明U形管压强计存在漏气(或气密性差)的问题;
(3)在乙图中把探头慢慢下移,橡皮膜所处的深度增加,U型管两边液面的高度差增大,说明液体对橡皮膜的压强增大,则可得在同一种液体里,液体的压强随深度的增加而增大;
(4)要想探究液体的压强与密度的关系,即应选择相同的容器、深度、方向,不同的液体密度,故选乙、丙两次实验即可,得到的结论是:在同一深度,液体密度越大,液体压强越大;
(5)在图丙中,固定U型管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,不同方向,这是为了探究同种液体、同一深度处,液体向各个方向的压强大小关系。
12、
【答案】 (1)高度差;不漏气
(2)深度
(3)深度;密度
(4)a
(5)控制变量
【解析】 (1)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的;用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(2)实验1液体的密度相同,深度不同,可探究液体压强和深度的关系;
(3)实验2金属盒在液体的深度相同,液体的密度不同,可探究液体压强和液体密度的关系;
(4)金属盒在液体中的深度相同,a液体中U型管中液面的高度差大于b中液面的高度差,根据p=ρ液gh可知a液体的密度大于b液体的密度,故图a中装的是盐水。
(5)以上实验都采用了一个共同的科学方法,那就是控制变量法。
13、
【答案】 (1)液面的高度差;(2)大于;(3)>;甲中液体的压强更大,且橡皮膜的深度更小,由可知,甲中液体的密度更大。
【解析】 暂无解析
14、
【答案】 (1)转换法;(2)较大;(3)小于;深度;
(4)添加一个横截面积较大的烧杯,将微小压强计的探头放到横截面积较大的烧杯中,向其中倒入适量的水,记录探头的深度,以及微小压强计U形管两侧液面高度差。将微小压强计放入到横截面积较小的另一个烧杯中的同一深度处,记录此时微小压强计U形管两侧液面高度差。发现,说明小强的说法是错误的。
【解析】 (1)压强计在使用过程中是通过观察U形管中两端液面的高度差来反映被测压强大小的,这种方法是我们物理实验中常用到的转换法;
(2)U形管压强计左右两管中液面相平,液面上方的压强相等。用手指轻压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较小,两管液面高度差较小。用手指稍重一些压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较大,两管液面高度差较大;
(3)装置调整好后,小珍将探头先后放在同一容器中液体的A、B两点处,U形管两侧液面高度情况分别如图乙、丙所示,B点深度大,图丙中U形管两边液柱的高度差大,则A、B两处的压强大小关系为小于;由此分析可以得到,液体内部的压强与深度有关。
15、
【答案】 (1)薄;(2)增大;有关;(3);。
【解析】 (1)在实验中,U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的较好,因为橡皮膜越薄,橡皮膜越容易发生形变,这样在测量时会较灵敏,实验效果明显;
(2)比较乙、丙两次实验可知,液体的密度相同时,液体越深,U形管液面高度差越大,液体的压强越大,说明同种液体内部压强随深度的增加而增大;
比较乙、丁两次实验可知,液体的深度相同时,液体的密度不同,U形管液面高度差不同,液体的压强不同,说明液体内部压强与液体密度有关;
(3)“奋斗者”号深潜到1000m时受到的压强:
\(p={{\rho }_{\unicode{0x6D77}\unicode{0x6C34}}}gh=1.03\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}\times 10\text{N/kg}\times 1000\text{m}=1.03\times {{10}^{7}}\text{Pa}\),
由\(p=\frac{F}{S}\)可得,每平方米的舱体受到的海水压力:
\(F=pS=1.03\times {{10}^{7}}\text{Pa}\times 1{{\text{m}}^{2}}=1.03\times {{10}^{7}}\text{N}\),
由\(G=mg\)可得,这些压力相当于质量为\(m\)的物体受到的重力,
则\(m=\frac{G}{g}=\frac{F}{g}=\frac{1.03\times {{10}^{7}}\text{N}}{10\text{N/kg}}=1.03\times {{10}^{6}}\text{kg}=1.03\times {{10}^{3}}\text{t}\)。
16、
【答案】 (1)高度差;漏气;(2)深度;(3)④;(4)不赞同;只要控制金属盒在液体中的深度相同就可以。
【解析】 (1)液体压强计是利用U形管两侧液面高度差来体现压强大小的;若手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜,观察到U形管中液面不发生变化,说明该装置漏气,使软管中的气体和大气相通,等于大气压强,按压橡皮膜时,软管内的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差;
(2)由图甲、乙知,容器中液体的密度相同,压强计金属盒放入水中深度不同,所以甲、乙两图的实验探究的是液体压强与液体深度的关系;
(3)在图乙中,为了探究液体内部同一深度不同方向压强大小,应控制金属盒的橡皮膜在水中的深度不变,改变金属盒的方向,因此手应直接转动图乙装置中的④;
(4)在探究液体内部压强与液体密度关系时,只改变液体密度,控制金属盒在液体的深度相同;所以不管两烧杯中液面是否相平,只要控制金属盒在液体中的深度相同就可以。
17、
【答案】 B
高度差
丙
10
【解析】 (1)压强计是通过橡皮膜来感受压强的,若和橡皮膜连接的软管出现漏气,不论轻压还是重压橡皮膜,软管中气体的压强都等于大气压,则压强计中液面几乎不会出现高度差,此时要取下软管重新安装,故选B;
(2)压强计是通过U形管的两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小;要探究液体压强与液体密度的关系,应使探头深度相同,液体密度不同,所以应选择丙、丁两图;
(3)橡皮膜的形状是平的,说明两侧液体压强相等,根据得,,
代入数据得:,
解得。
18、
【答案】 (1)漏气;高度差;(2)A;(3)甲、乙、丙;相等;(4)液体密度;更小;(5)变大。
【解析】 (1)U形管两侧液面高度差表示液体内部压强的大小,应用了转换法,将液体内部压强转换为了U形管液面高度差;手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体不能灵活升降,则说明装置漏气;
实验中通过U形管内液面高度差来反映液体内部压强的大小,这是转换法的应用;
(2)使用前发现U形管内水面已有高度差,拆除软管重新安装,使U形管两侧液面相平,才能继续使用,故A正确;
(3)探究同一深度液体内部压强的大小关系时,需要控制液体的密度相同、深度相同,方向不同,所以需要对比甲、乙、丙三图;三图中U形管液面的高度差相同,压强相同,故结论为:同一深度,同种液体内部向各个方向的压强相等;
(4)比较丁、戊两图可知,液体的深度相同,密度不同,U形管液面高度差不同,压强不同,所以结论为:在同一深度,液体内部压强与液体密度有关;
盐水的密度略大于水的密度;深度相同时,液体的压强与液体的密度有关,密度差别越大,U形管液面高度差越大;为了使实验效果更明显,可以将U形管内的原来的水换成比水密度更小的液体;
(5)放入小木块后,小木块会排开一定体积的液体,液面高度升高,橡皮膜所处的深度变大,根据可知,橡皮膜受到的液体的压强变大。
19、
【答案】 (1)丁甲丙乙
(2)F1-F3=F2-F4
(3)不会
(4)1.5×103
(5)B
【解析】 (1)合理的实验顺序是:
丁、测出空桶所受的重力;
甲、测出物体所受的重力;
丙、把合金块浸没在装满水溢水杯中,测出合金块所受的浮力,收集合金块排开的水;
乙、测出桶和排开的水所受的重力。
(2)由称重法可得,测出物体所受的浮力为F1-F3,
排开液体所受的重力为F2-F4。当图中的四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式F1-F3=F2-F4时,就可以得出物体所受浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
(3)若在图乙的操作中物体未完全浸没到水中不会影响实验的结果。
(4)由图中数据可知,物体受到的浮力:F浮=F1-F3=3N-1N=2N,
物体的密度:
。
(5)为了使实验结论更具有普遍性,应换用其他的液体,进行多次测量,故选:B
20、
【答案】 (1)4
(2)溢水杯未注满水
(3)1
(4)1
(5)等于
(6)保持不变
【解析】 (1)由图B可知,实验中的所用圆柱体的重力为4N;
(2)圆柱体放入水中前,溢水杯中的水应该满的,否则溢出水的体积将小于物体排开水的体积,所以,在情景图B中存在的错误是溢水杯未注满水,应改为在溢水杯中装满水;
(3)由图C可知,圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数F=3N,
则圆柱受到的浮力:F浮=G-F=4N-3N=1N;
(4)由图D可知,小桶和水的总重力G总=1.9N;由图A可知,空小桶的重力G桶=0.9N,
则圆柱体排开水所受的重力:G排=G总-G桶=1.9N-0.9N=1N;
(5)由(3)(4)可知,浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力。
(6)纠正错误后,即溢水杯中的水应该满的,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中的过程,溢水杯中水的深度不变,由p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强保持不变。
21、
【答案】 (1)3.8
(2)1.4;AD
(3)排开液体的重力
(4)A
(5)能
【解析】 (1)由图B可知,弹簧测力计的示数为3.8N,即物体对弹簧测力计的拉力为3.8N,
因为物体间力的作用是相互的,弹簧测力计对物体的拉力也为3.8N;
因为物体处于平衡状态,受拉力和重力是一对平衡力,大小相等,故物体的重力是3.8N;
(2)由称重法:知:F浮=G-F示=3.8N-2.4N=1.4N;
液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力,由图中AD两个步骤测出;
(3)根据(2)知F浮=1.4N;排开液体的重力:G排=F桶和水-F桶=2.6N-1.2N=1.4N,故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力,即F浮=G排;
(4)本实验是“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,多次测量找普遍规律。
A.测量型实验多次测量取平均值减小误差,此实验为探究型,不能求平均值,故A不合理;
B.用原来的方案将水换成酒精进行多次实验,找出普遍规律,故B合理;
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,找出普遍规律,故C合理;
故选A;
(5)只将石块的一部分浸入水中,排开水的体积减小,排开水的重力减小,浮力减小,仍能得出;F浮=G排。
22、
【答案】 (1)测量圆柱体的重力
(2)1;2.7
(3)液体的密度
(4)0.8×103
(5)能
【解析】 暂无解析
23、
【答案】 (1);
(2)仍能
(3)>
(4)>
(5)符合题意即可
【解析】 暂无解析
24、[复合题]
【答案】(1) B
(2) 变小
(3) 乙
(4) A
(5) 1;排开液体的重力
【解析】(1) 最合理的实验顺序是:
丁、测出空桶的重力;
甲、测出物体所受到的重力;
乙、把物体浸在装满水的溢杯中,测出测力计的示数;
丙、测出桶和排开的液受到的总重力;
故正确顺序为:丁、甲、乙、丙,故B正确。
(2) 将图乙中的水换成酒精(),液体的密度减小,根据阿基米德原理知浮力减小。
(3) 物体漂浮在水面上,受到的浮力等于它的重力,测量漂浮的物体受到的浮力时,不需要用弹簧测力计提着物体,即乙步骤不需要弹簧测力计
(4) 水面未达到溢水杯的溢水口时,排开的液体会先使液面上升到溢水口再溢出,因此排开的液体与溢出的液体并不相同,此时测出的排开液体的重力是不准确的
(5) 比较甲、乙,可以得到浮力\(F_浮=2\mathrm{N}-1\mathrm{N}=1\mathrm{N}\);比较丙、丁,可以得到排开液体的重力\(G_排=1.5\mathrm{N}-0.5\mathrm{N}=1\mathrm{N}\);可以发现浮力大小等于排开液体的重力
25、
【答案】 (1)0.1;0.1
(2)a,c
(3)物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力
(4)8×103
【解析】 (1)由a图可知,物重;由c图可知,石块浸没在水中,弹簧测力计的示数,此时石块受到的浮力,由称重法可得
由b图可知,空桶重;由d图可知,空桶和水的总重,则石块排开水所受的重力
(2)由称重法求浮力,根据,需测量物重G和F示,所以首先应使用弹簧测力计测量石块在空气中的重力,读出石块在空气中时弹簧测力计的示数,即物重G;再将石块浸在水中,读出石块浸在水中时弹簧测力计的示数,即F示,从而测得石块受到的浮力。如果先将石块浸在水中,读出弹簧测力计的示数,石块取出时沾有水,再测量石块在空气中的重力,所测石块重将偏大,所测浮力将偏大。所以测量物体所受浮力的步骤是ac。
(3)根据测得石块受到的浮力为0.1N,测得石块排开水的重力为0.1N,可得
从而得出结论:物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。
(4)石块的体积
石块的质量
则石块的密度
。
26、
【答案】 (1)2
(2)排开液体的体积
(3)丁、戊
(4)A
(5)4;1.2
【解析】 (1)由甲丙或甲丁图可知,浸没在水中时的浮力:F浮=8.0N-6.0N=2N;
(2)比较图甲、乙、丙可知,液体的密度相同,排开液体的体积不相同,弹簧测力计的示数不同,浮力不同,可以得到的结论是:浸在液体中的物体所受的浮力与排开液体的体积有关;
(3)若要探究浸在液体中的物体所受的浮力大小与液体密度的关系,需要选用排开液体的体积相同,液体的密度不相同,图丁、戊符合题意;
(4)在探究浮力的大小与排开液体的体积关系时,控制液体密度不变;在探究浮力的大小与液体密度关系时,控制排开水的体积不变,因此该实验探究主要运用的科学探究方法是控制变量法,故A正确;
(5)已知圆柱体的重力为G=8.0N,则质量为m0.8kg
当物体完全浸没时,受到的浮力为F浮=2N
由F浮=ρ水gV排可得圆柱体的体积为:
V=V排2×10-4m3
圆柱体的密度:
ρ4×103kg/m3=4g/cm3;
盐水中受到的浮力为:
F浮′=G-F′=8N-5.6N=2.4N,所以在2.4N;
由题意知,在水和盐水中排开液体的体积相等,则:
代入数据得:
解得:ρ盐水=1.2×103kg/m3=1.2g/cm3。
27、
【答案】 (1)4
(2)①1;②a;d;③大;④无
(3)没有控制排开液体的体积相同
【解析】 (1)用手把空的饮料罐按入水中,手就会感受到竖直向上的浮力,越往下按,浮力越大,手会感到越吃力;空饮料罐向下按入的过程中,水面会升高,空饮料罐排开水的体积比较大;由此得出猜想:浮力的大小与物体排开液体的体积有关,即这个事实可以支持猜想4。
(2)①在序号a的实验中,物体的重力GA=4N,弹簧测力计的示数为3N,
则物体受到的浮力为:F浮水=GA-F=4N-3N=1N;
②要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制排开液体的体积相同、形状相同(同一物体),改变液体的密度,图中a、d、e三图符合要求;
③a图中物体浸没在水中,受到的浮力为:F浮水=G-F=4N-3N=1N
d图中物体浸没在酒精中,受到的浮力为:F浮酒=G-F′=4N-3.2N=0.8N;
e图中物体浸没在盐水中,受到的浮力为:F浮盐=G-F″=4N-2.8N=1.2N;
所以同一物体在盐水中浮力最大、在酒精中受到的浮力最小,又因为盐水的密度最大,酒精的密度最小,
所以可以得出:液体的密度越大,物体所变的浮力越大;
④序号为a、b、c的三次实验中,物体的体积和浸没的液体都相同,不同因素是物体的重力;
由图可知测力计的示数分别为:3N、3.5N、4N,而三个圆柱形物体A、B、C的重分别为4N、4.5N和5N,根据称重法F浮=G-F,则所受浮力分别为1N、1N、1N,可见浮力相等,于是可得出结论:浮力的大小与物体的重力无关;
(3)根据控制变量法知:要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但没有控制排开水的体积相同,故小珍认为小明的结论不可靠,不可靠主要原因为没有控制排开液体的体积相同。
28、
【答案】 (1)排开液体体积;在液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大(2)①③④
(3)液体密度;在排开液体体积一定的情况下,液体密度越大,物体受到的浮力越大
(4)9×103
【解析】 (1)由图示①②③三次实验可知,物体排开液体的密度不变而排开液体的体积不同,物体受到的浮力不同,排开液体体积越大,物体受到的浮力越大,由此可知,①②③三次实验可以探究:浮力的大小与排开液体体积的关系,得出的结论是:在液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。
(2)由图①③④三次实验可知,物体排开液体的密度与体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,物体受到的浮力相同,由此可知:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)由图③⑤所示实验可知,物体排开液体的体积相同而排开液体的密度不同,液体密度越大,物体受到的浮力越大,由此可知:该实验可以探究浮力的大小与液体密度的关系,得出的结论是:在排开液体体积一定的情况下,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(4)由图①所示实验可知,金属块的重力G=9N,由G=mg可知,金属块的质量:,由图①④所示实验可知,
金属块浸没在水中受到的浮力:F浮=G-F=9N-8N=1N,
由F浮=ρ水gV排可知,
金属块的体积:,
金属块的密度:。
29、
【答案】 (1)液体密度,2.4(2)BC(3)增大,无关(4)1.2×103
【解析】 探究浮力大小的实验.
(1)影响浮力大小的因素有液体的密度和物体排开液体的体积,要探究浮力和其中一个因素的关系,就要采用控制变量法,即控制另外一个因素一定,由此进行解答;由“称重法”可以测出物体浸没在盐水中所受的浮力.
(2)为了探究浮力的大小是否与排开液体的体积有关,应控制液体的密度相同,而排开液体的体积不同,根据图示进行判断.
(3)比较B和C,C和D实验,找出相同因素和不同因素,结合控制变量法的思想得出实验结论.
(4)利用F浮=G﹣F计算出物体浸没在水中受到的浮力,根据V排=计算出物体排开液体的体积;物体浸没在水和盐水中时,排开液体的体积相同;根据ρ盐水=计算出盐水的密度.
解:(1)分析C与E两图可知,排开液体的体积相同,液体的密度不同,这是研究浮力的大小与液体密度的关系;
由图A知,G=8N,由图E知,F=5.6N,
所以物体浸没在盐水中所受的浮力:F浮盐水=G﹣F=8N﹣5.6N=2.4N.
(2)为了探究浮力的大小是否与排开液体的体积有关,应控制液体的密度相同,而排开液体的体积不同,由图可知,应选择BC(或BD)两图对比得出结论.
(3)实验B、C中,物体浸入水中的深度改变的同时,其排开水的体积是变化的,实验表明:浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大;
实验C、D中,物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力相同,浮力的大小与深度无关.
(4)由A、C两图可知,物体浸没在水中所受的浮力:F浮水=G﹣F′=8N﹣6N=2N;
由F浮水=ρ水gV排可得,物体排开水的体积:
V排==2×10﹣4m3.
物体浸没在水和盐水中时,排开液体的体积相同;
由F浮盐水=ρ盐水gV排可得,盐水的密度:
ρ盐水==1.2×103kg/m3.
30、
【答案】 (1)2.7
(2)0.1N
(3)排开液体的体积;排开液体的密度
(4)200;减小
【解析】 解:(1)弹簧测力计的分度值为0.1N,步骤A所示弹簧测力计的示数为2.7N;
(2)由铜块的重力和表中对应的示数,在实验步骤中B中,铜块所受浮力F浮=G﹣F=2.7N﹣2.6N=0.1N;
(3)实验步骤由B到步骤D,铜块浸入水的体积越来越大,弹簧测力计示数F越来越小,则物体受到的浮力越来越大,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;实验步骤A、E、F,物体排开液体的体积不变,改变的是液体的密度,因弹簧测力计示数不同,根据F浮=G﹣F示物体受到的浮力大小不同,可以说明浮力大小跟排开液体的密度有关;
(4)在步骤E、F中,铜块受到的浮力分别为F浮水=2.7N﹣2.4N=0.3N、F浮盐=2.7N﹣2.3N=0.4N,铜块排开液体的体积等于其本身的体积,
根据浮力产生的原因,步骤B中铜块下表面受到水的压力等于其受到的浮力F浮=0.1N,
步骤B中铜块下表面受到水的压强p==200Pa,
在B的基础上,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,增大了铜块排开液体的体积,浮力增大,由F浮=G﹣F示可知,F示减小.
31、
【答案】 (1)增大
(2)2.8
(3)物体排开液体的体积(或物体浸入液体的体积)
(4)漂浮;1.8×103
(5)物体排开液体的体积;2
【解析】 (1)圆柱体在水中随着深度的增加,h增大,由p=ρgh可知,下表面所受水的压强不断增大;
(2)根据图象可知,圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮=G-F=3.6N-0.8N=2.8N;
(3)由图乙可知,当圆柱体逐渐浸入水中,排开水的体积逐渐增大时,F逐渐减小,当圆柱体全部浸没以后,弹簧测力计的示数不变,可得出结论:浸在同一种液体中的物体受到浮力的大小跟物体排开液体的体积(或物体浸入液体的体积)有关;
(4)由图乙可知,当h=7cm时,圆柱体全部浸没,因此当h=5cm时,弹簧测力计的示数F=0N.那么物体此时处于漂浮状态,
此时=G=3.6N,
由(2)可知圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮=2.8N,
由F浮=ρ水gV排可得,
,
由V=Sh可得,圆柱体的面积;
因为没有全部浸没,所以4×10-3m2×0.05m=2×10-4m3,
由G=ρ液gV排可得,
。
(5)由V=Sh可得,圆柱体的面积;
为探究浸在液体里的物体受到的浮力大小是否与液体密度有关,应控制物体排开液体的体积相同,即圆柱体乙图中对应5cm时的浮力1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m2×0.05m=2N,所以应选择圆柱体在水中所受浮力为2N时的情况,与图丙所示的情况进行比较。
32、
【答案】 (1)c(或d);0.5;(2)排开液体的体积;(3);(4)不受到。
【解析】 (1)由a、c两次实验中测力计示数可知,物体的重力,
物体浸没在水中所受的浮力为:;
(2)分析a、b、c三图可知液体的密度相同,排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法知浮力不同,故可以得出物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(3)实验步骤c中,物体受到的浮力为:;
实验步骤e中,物体受到的浮力为:;
因物体均浸没,所以;
根据阿基米德原理可知:;
所以该液体的密度为:;
(4)由于水在太空中处于失重状态,不会对乒乓球产生压力,所以乒乓球在水中不受到浮力。
33、
【答案】 (1)物体排开液体的体积;(2)丙、丁;(3)4;;(4)4.4;;(5)控制变量法。
【解析】 (1)分析图甲、乙、丙可知,随着圆柱体排开液体的体积增大,弹簧测力计的示数减小,由称重法可知,圆柱体所受浮力增大,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(2)根据控制变量法可知,研究物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,要控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变物体浸没在液体中的深度,故比较图丙和图丁可知,物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(3)由图甲可知,圆柱体的重力为,由图丙可知,圆柱体浸没在水中时弹簧测力计的示数为,由称重法可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力:;
由阿基米德原理可知,圆柱体的体积为:
;
(4)物块浸没在盐水受到的浮力为:,
由阿基米德原理可知,盐水的密度为:
;
(5)本实验主要采用的探究方法是控制变量法。
34、
【答案】 (1)D、A、B、C、E;(2)A、C;(3)变小;1.2;。
【解析】 (1)实验前需先测出空桶的重力,再测出物体的重力,然后将物体浸入液体中,A、C的示数之差即为物体受到的浮力,D、E的示数之差即为溢出的水的重力,所以正确的实验顺序为D、A、B、C、E;
(2)由图中A、C两步,根据称重法计算浮力;
(3)由2图知,物体浸没前,即圆柱体的深度小于6cm时,弹簧测力计的示数变小;
物体浸没后,随深度的增加,弹簧测力计的示数保持3N不变,则物体浸在水中受到的浮力为:;
因为圆柱体浸没水中,根据可得圆柱体的体积:
,
由得圆柱体的质量:,
圆柱体的密度:
。
35、
【答案】 (1)3.2;1;(2)无关;C;(3)不能,物体浸在水和液体中的体积不同;(4)C;(5);。
【解析】 (1)由图①可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.2N,即物体的重力为3.2N;
物体完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数为2.2N,受到的浮力:
;
(2)实验步骤③④中,物体浸入水中的体积不变,深度增加,弹簧测力计的示数不变,根据,说明浮力不变,可以说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关;
物体从位置②→③的过程中,物体浸入水中的体积不同,即排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,根据,说明浮力不同,即浮力与物体浸在液体中的体积有关,故可以验证猜想C;
(3)要验证浮力与液体的密度有关,需要控制排开液体的体积相同,改变液体的密度,实验步骤①②⑤液体的密度不同、排开液体的体积也不同,不符合题意,即不能验证浮力与液体的密度的关系;
(4)液体的密度相同时,物体受到的浮力与排开液体的体积成正比,即底面积相同的圆柱体,物体受到的浮力与浸入的深度成正比,当物体完全浸没时,物体受到的浮力不变,所以图象为C选项;
(5)由①③知,,由可得物体的体积为:
;
由①知物体的重力为,
根据知物体的质量为:,
物体的密度为:;
物体完全浸没在盐水中所受的浮力大小为:;
由可得盐水的密度:
。
36、
【答案】 (1)0.6;(2)物体排开液体的体积;(3)不能;没有控制物体排开液体的体积相同;(4)。
【解析】 (1)图甲中测力计的分度值为0.2N,石块的重力为4.6N;
由图甲、丁所示实验可知,物体浸没在水中时受到的浮力:
;
(2)由图甲、乙、丙、丁所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同,物体受到的浮力不同,由此可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(3)要探究物体受到的浮力与液体密度的关系,应控制物体排开液体的体积相同,但图丙与图戊物体排开液体的体积不同,所以不能得出物体受到的浮力与液体的密度有关的结论。
(4)通过实验可知影响浮力大小的两个因素是液体的密度,排开液体的体积,其乘积可以用一个物理量来表示,即。
37、
【答案】 (1)4.4;1.4;(2)物体排开液体的体积;(3)E;(4)减小;等于;(5)。
【解析】 (1)因测力计分度值为0.2N,,,
由称重法测浮力知,圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力为:
;
(2)由图C、D可知,物体浸在水中的体积变大,弹簧测力计的示数变小,根据可知,物体受到的浮力变大,则说明:物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关;
(3)物块排开水所受的重力等于桶和排开水的总重减去空桶的重,AE两步骤可得出物块排开水所受的重力;
(4)如图乙,小明将装满水的溢水杯放在升降台P上,用升降台来调节溢水杯的高度。
当小明逐渐调高升降台,重物浸入水中的体积变大,排开水的体积变大,根据可知,重物受到的浮力变大,所以弹簧测力计M的示数变小;
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N的示数变大;
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M示数的变化量和弹簧测力计N的示数变化量相等,从而证明了;
(5)根据阿基米德原理知,完全浸没在水中的物体所受的浮力为:;
由于物体完全浸没,因此,
则;
根据知,物体的质量为:;
则物体的密度为:。
38、
【答案】 (1)2.7;没有控制物体排开液体的体积相同;(2)液体的密度;(3)。
【解析】 (1)由a图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,则其示数为2.7N,该物块A的重力为2.7N;
小明得出的结论是不对的,物体没有浸没时,深度变化的同时,排开液体的体积也在变化,所以要想探究浮力大小与物体浸入液体中的深度的关系,应该将物体完全浸没后,控制物体排开的液体的体积不变,再探究浮力与深度是否有关;
(2)分析实验步骤a、d、e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,浮力不同,故可以得出金属块受到的浮力大小还与液体的密度有关;
(3)实验步骤c中,物体受到的浮力为:
;
由知物体A的体积为:
,
物体A的质量为:,
物体A的密度为:
。
39、
【答案】 (1)>;小桶内水没有倒干净;(2)不能;(3)。
【解析】 (1)物体的重力是,物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力是,物体浸没在水中受到的浮力,物体排开水的重力。
理论上由阿基米德原理知,浸在液体中的物体受到的浮力大小等于物体排开液体受到的重力,故,所以。
但若按照图甲中所示顺序进行实验时,可能小桶中的水未倒干净,此时的示数偏大,根据可知测得的偏小,这样会造成铁球浸没在水中所受浮力大于铁球排开的水所受重力。
(2)根据称重法可知,如果实验中小球碰到了容器底部,将变小,则根据求出的浮力大小将偏大,而在其他操作均正确的情况下物体排开水的重力是准确的,则此时,由此可知不能验证“阿基米德原理”;
(3)铁球浸没在水中,铁球受到的浮力,物体间力的作用是相互的,则铁球给水的压力,当铁球浸没在盛满水的溢水杯中,排出水的重力为,故电子秤的压力增加了,又减少了,因为,故电子秤受到的压力不变,故电子秤示数不变,故。
40、[复合题]
【答案】(1)
(2) 右 便于测量力臂
(3) A B
(4) 杠杆的重心不在支点上,杠杆自身重力对实验结果有影响
【解析】(1) 暂无解析
(2) 暂无解析
(3) 暂无解析
(4) 暂无解析
41、
【答案】 (1)右
(2)3
(3)变大;动力臂变小
(4)90%;利用杠杆提升物体时,克服摩擦做额外功
【解析】 (1)杠杆左端下沉,说明杠杆重心左移,应将平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节,直至重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响;
(2)杠杆平衡后,若在A点挂2个钩码,则左边点重力为2G;
又因为力臂OA=3L,左边力臂OB=2L,
所以由杠杆的平衡条件(F1l1=F2l2)可知:
2G×3L=FB×2L。
解得FB=3G,故应在B点应挂3个钩码,才能使杠杆恢复平衡。
(3)根据杠杆平衡条件F1L