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文檔簡介

初中物理中考常見題型

阿基米德原理

【知識積累】

1、實(shí)驗(yàn):探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系

(1)實(shí)驗(yàn)器材:重物,彈簧測力計(jì),溢水杯,小桶,細(xì)繩

(2)實(shí)驗(yàn)裝置圖:

1

i!

AI

X

OHh"fflh&

甲乙丙丁

(3)實(shí)驗(yàn)步驟:

①用彈簧測力計(jì)測出小桶的重力G桶。

②用彈簧測力計(jì)測出物體的重力Go

③將水倒入溢水杯中,使水面恰好到達(dá)溢水杯的溢水口,再將小桶放在溢水口下水能正好

流入小桶的位置,把被測物體慢慢浸入溢水杯中,讀出此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)E同時(shí),

用小桶收集物體排開的水,

④測出小桶和物體排開的水所受的總重力G總。

⑤利用公式F,?二G—F,計(jì)算出物體所受到的浮力。

⑥計(jì)算溢出水的重力G產(chǎn)G總一G橘。

⑦換用不同質(zhì)量的物體,重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟,再做幾次實(shí)驗(yàn),并記錄數(shù)據(jù)。

⑧比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出結(jié)論

⑨整理器材

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體所受浮力的大小等于物體排開液體所受到的重力(阿基米德原理)。

即F*G排。

(5)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):

①實(shí)驗(yàn)時(shí)溢水杯中的水面必須至溢水口,這樣才能保證排開的水全部流入小桶中。

②注意實(shí)驗(yàn)步驟的先后順序。

③多次實(shí)驗(yàn)的目的:讓實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性,避免偶然性。

④物體排開液體的體積等于物體浸入液體中的那部分的體積:①全部浸入(即浸沒

在液中),V產(chǎn)V物(如下圖1);②部分浸入,V小〈V物(如下圖2)。

全部浸入部分浸入

V排=丫物%<V物

圖1圖2

⑤由F浮二P液g??芍?浮力的大小只與液體的密度和物體排開液體的體積這兩個(gè)因素有關(guān),

而跟物體本身的體積、密度、形狀、在液體中的深度、在液體中是否運(yùn)動等因素?zé)o關(guān)。

(6)實(shí)驗(yàn)推論:

①實(shí)驗(yàn)推論:Fllt,P液代表液體密度,V排代表物體排開液體的

體積(等于物體在液面以卜的體積)。

②阿基米德原理對氣體也同樣適用,則有F浮=PrgV(V為物體體積)

【典型習(xí)題】

1、在探究“物體浮力的大小跟它排開液體的重力的關(guān)系“實(shí)驗(yàn)時(shí),具體設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)操作步驟

如圖甲、乙、丙和丁所示c為方便操作和減小測量誤差,最合理操作步驟應(yīng)該是()

甲乙丙丁

A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丙、T

C.乙、甲、丁、丙D.丁、甲、乙、丙

2、將重6N的物體浸沒在裝滿水的杯中,溢出了4N的水,物體受到的浮力是()

A.10NB.6NC.4ND.2N

3、放在水平桌面上的甲、乙兩個(gè)相同的容器中盛有同種液體,體積相等的a、b兩個(gè)物體

在液體中靜止時(shí),兩液面相平,如圖所示.則()

Hlia

A.物體a的密度大B.物體b受到的浮力小

C.甲容器底部受到的壓力小

D.兩容器對桌面的壓強(qiáng)一樣大

4、如圖所示,用木塊、彈簧測力計(jì)、溢水杯和小桶進(jìn)行試驗(yàn),下列結(jié)果正確的是(g=10N/kg)

()

A.木塊的質(zhì)量是12gB.木塊受到的浮力是0.4N

C.小桶受到的重力是0.2ND.木塊排開水的體積是120cm3

5、如圖甲所示,小聰課余時(shí)間用彈筮測力計(jì)做浮力實(shí)驗(yàn)-他用彈筮測力計(jì)掛著實(shí)心圓柱

體,圓柱體浸沒在水中且不與容器壁接觸,然后將其緩慢拉出水面,彈簧測力計(jì)示數(shù)隨圓

柱體上升距離的變化情況如圖乙,則圓柱體的重力為N,圓柱體浸沒時(shí)所受的浮

力為No

6、一實(shí)心長方體物塊懸掛于彈簧測力計(jì)下,物塊下表面剛好與水面接觸,從此處勻速下

放物塊,直至浸沒(物塊未與容器底接觸)的過程中,彈簧測力計(jì)示數(shù)F與物塊下表面浸

入水中深度h的關(guān)系如圖所示。已知,求:

(1)物塊浸沒時(shí)受到的浮力;(2)物塊的密度;

(3)物塊剛好浸沒時(shí)與沒有放入物體前相比,水對容器底的壓強(qiáng)變化量;

7、在探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中(如圖所示),小明先用彈簧測力計(jì)

測出金屬塊的重力,然后將金屬塊緩慢浸入液體中不同深度,步驟如圖B、C、D、E、F

所示(液體均未溢出),并將其示數(shù)記錄在表中:

ABCD

實(shí)驗(yàn)步驟BCDEF

彈簧測力計(jì)示數(shù)/N2.22.01.71.71.9

(1)分析比較實(shí)驗(yàn)步驟A和,可得出:浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān);

分析比較A,B,C.D可知:浮力大小與物體有關(guān);分析實(shí)驗(yàn)步驟A、E,F可知:

浮力的大小還與有關(guān).

(2)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,F(xiàn)中液體密度_____(選填“大于”、“小于”或“等于“)水的密度.

(3)金屬塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力大小是____N,金屬塊密度為kg/n?(水的密

度p水=1.0xl()3kg/m3,g取10N/kg)

8、小明同學(xué)從家里帶了兩塊形狀規(guī)則的小木塊,到實(shí)驗(yàn)室測它們的密度。

(1)將天平放在水平臺上,游碼撥到標(biāo)尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤中線的

左側(cè)。應(yīng)向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母,使橫梁水平平衡。

(2)用天平測木塊質(zhì)量,平衡時(shí)祛碼、游碼如圖甲所示。木塊質(zhì)量為gc

(3)在量筒中裝適量的水如圖乙所示,將木塊用細(xì)針壓沒在量筒的水中,液而與46mL刻

度線相平,則木塊密度為kg/m\

噂5g

|llll|llll|IHIfilll|llll|

012345g

甲乙

(4)若考慮到木塊吸水,以上方法所測木塊密度值偏(選填“大”或“小。

(5)小明換用不同的方法測另一個(gè)木塊的密度,請幫助他把實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。

①用彈簧測力計(jì)測出木塊的重力,示數(shù)為Fi;

②把一石塊系在木塊下,用測力計(jì)吊著木塊和石塊,靜止時(shí)測力計(jì)的示數(shù)為F2;

③把掛在測力計(jì)下的木塊和石塊浸沒在水中(如圖丙)。靜止時(shí)測力計(jì)示數(shù)為F3;

④木塊密度表達(dá)式:p產(chǎn)(用p水和測得的物理量表示,不考慮木塊吸水)。

9、小明用“天平和量筒測量鹽水的密度”。

(1)實(shí)驗(yàn)原理是;

(2)小明先將托盤天平放在水平桌面上,調(diào)節(jié)天平平衡。接下來小明按照下面步驟開始

操作:

①測出空燒杯質(zhì)量為29.2g;

②測出燒杯和鹽水總質(zhì)量;其數(shù)值如圖甲所示為g;

③將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中,鹽水體積如圖乙所示,則鹽水的密度p=kg/m3,

此實(shí)驗(yàn)方法測出鹽水的密度會______(選填“偏大”或“偏小”);

(3)小明在學(xué)習(xí)浮力相關(guān)知識后,認(rèn)為利用彈簧測力計(jì)、小石塊、細(xì)線、分別裝有適量

鹽水和水的燒杯等器材,同樣可以測出鹽水密度(實(shí)驗(yàn)時(shí)石塊不能碰到容器底和容器壁)。

請你幫助小明完成下列實(shí)驗(yàn)操作:

①將小石塊用細(xì)線系好,掛在彈簧測力計(jì)下端,記下彈簧測力計(jì)示數(shù)G;

②將拄在彈簧測力計(jì)下的小石塊,浸沒在水中,記下彈簧測力沖示數(shù)Fi;

③取出石塊并擦干,將掛在彈簧:測力計(jì)下的小石塊,記下彈簧測力計(jì)示數(shù)為F2;

④鹽水密度表達(dá)式p鹽水=o(用所測量的物理符號表示,水的密度pQ

10、一彈簧秤下掛一物體,將物體從盛有水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降,直到

物體的底部剛剛與燒杯底部接觸為止。如圖是整個(gè)過程中彈簧秤的示數(shù)F隨物體下降高度

h變化的圖線。下列選項(xiàng)說法正確的是()

A.3~7cm時(shí)物體浸沒在水中

B.3~7cm時(shí)物體受到的浮力在減小

C.7?9cm時(shí)物體受到的浮力是8N

D.7?9cm時(shí)物體受到的重力是4N

11、體積相同的銅球、鋁球和木塊,浸在液體中的情況如圖所示,則比較它們受到的浮力

()

A.銅塊受到的浮力最大B.鋁塊受到的浮力最大

C.木塊受到的浮力最大D.它們受到的浮力一樣大

12、如圖所示,放在水平桌面上的溢水杯盛滿水,用彈簧測力計(jì)掛一個(gè)實(shí)心鐵塊,示數(shù)為

Fi;將鐵塊緩慢浸沒水中(未接觸溢水杯),溢出的水流入小燒杯,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為

F2O下列判斷正確的是()

DoWJ

甲乙

A.水對溢水杯底部的壓強(qiáng)p甲<p乙B.水對溢水杯底部的壓力F甲乙

C.鐵塊受到的浮力F;?=F2-FID.小燒杯中水的重力G=Fi-F2

13、如圖所示,將重8牛的物塊A用細(xì)線懸掛著浸沒于水中。若細(xì)線對物塊A的拉力為2

牛,則物塊A所受的浮力為牛,方向;隨著物體A浸入水中的深度變

大,它所受的壓強(qiáng)將,浮力將(選填“變大”“變小”或“不變”)。

14、小明同學(xué)利用以下器材進(jìn)行了浮力的探究實(shí)驗(yàn):

(1)圖A中用細(xì)線將合金塊掛在彈簧測力計(jì)下,測出它的大?。?/p>

(2)將合金塊侵入裝滿水的溢水杯中如圖B所示,合金塊所受浮力是____N;

(3)比較圖R和圖C可知,合金塊在水中所受浮力與浸沒的無關(guān):

(4)該同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)總結(jié)出規(guī)律后,計(jì)算合塊的密度是kg/n?。

15、在探究有關(guān)浮力的實(shí)驗(yàn)中:

(1)小明做了這樣一個(gè)小實(shí)驗(yàn):在水桶中裝多半桶水,用手把蓋好蓋子的空飲料瓶按入

水中,體會飲料瓶所受浮力及其變化,同時(shí)觀察水面高度的變化。依據(jù)這個(gè)小實(shí)驗(yàn),對“浮

力的大小與什么因素有關(guān)?”這一問題,你做出的猜想是o

(2)為驗(yàn)證阿基米德原理,熨驗(yàn)需要比較的物理量是______和o

(3)如圖是驗(yàn)證阿基米德原理的一個(gè)實(shí)驗(yàn)過程圖,通過圖中兩個(gè)步驟可以測出

浮力(選填代號即可);排開水的重力的大小是No

(4)小明同學(xué)利用上面實(shí)驗(yàn)中的器材和木塊,進(jìn)一步探究漂浮在水面上的物體所受浮力

的大小是否遵循阿基米德原理。但實(shí)驗(yàn)過程中有一個(gè)步驟與下圖不同,這個(gè)步驟是_____

(選填代號即可)。

(5)為了更全面地總結(jié)出浮力大小的規(guī)律——阿基米德原理,避免偶然性,他們還必須

換用幾種不同的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(6)為了保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性,請你就該實(shí)驗(yàn)中容易出現(xiàn)的問題提出一條建議:o

16、如圖所示,盛有水的圓柱形容器,側(cè)壁上固定了一塊水平擋板,擋板的體積忽略不計(jì)。

擋板下方有一個(gè)體積為IXICTW、重力為0.6N的實(shí)心小球。求:(g=l()N/kg,p產(chǎn)IX

103kg/m3)

(1)小球浸沒在水中時(shí)受到的浮力;

(2)擋板對小球的壓力;

17、如圖甲所示,一底面積為40cn?的直筒型容器內(nèi)裝有適量的水,一底面積為30cm2,

高10cm的物體A完全浸沒在水中;將A提出一部分,此時(shí)水面距離A上表面4cm,如圖

乙,求:

(1)物體A完全浸沒時(shí),物體所受的浮力F浮;

(2)水對容器底的壓強(qiáng)變化量Ap水和壓力變化量AF水。

18、將重為7N的物體放入盛水的容器中靜止時(shí),物體漂浮在水面上且溢出重為3N的水,

則物體受到的浮力()

A.一定等于3NB.一定等于7N

C.可能等于3ND.可能等于4N

19、將兩物體分別掛在彈簧測力計(jì)下,讓它們同時(shí)浸沒在水中時(shí),兩彈簧測力計(jì)示數(shù)的減

小值相同,則這兩個(gè)物體必定有相同的()

A.密度

B.體積

C.質(zhì)量

D.形狀

2()、在彈簧測力計(jì)下懸掛一個(gè)金屬零件,示數(shù)是2.7N.當(dāng)把零件浸沒在水中時(shí),彈簧測力

計(jì)的示數(shù)是1.7N.現(xiàn)把該零件浸沒在另一種液體中時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)是1.9N,求:

(1)該零件浸沒在水中時(shí)受到的浮力F泮(2)該金屬零件的密度P金

(3)另一種液體的密度P液

21、在彈簧測力計(jì)下懸掛一個(gè)金屬零件,示數(shù)是7.4N,當(dāng)把零件浸沒在密度為0.8X103

kg/n?的油中時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)是6.6N。g=10N/kg,求:

(1)金屬零件所受浮力;

(2)金屬零件的體積;

(3)金屬零件的密度。

參考答案

1、在探究“物體浮力的大小跟它排開液體的重力的關(guān)系“實(shí)驗(yàn)時(shí),具體設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)操作步驟

如圖甲、乙、丙和丁所示c為方便操作和減小測量誤差,最合理操作步驟應(yīng)該是()

0Q

1/H

2J

43

3Y

2

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4

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「S

L-

b=

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巳;

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0丙T

AI工J

.B.

C.乙、甲、丁、丙D.丁、甲、乙、丙

【解答】解:根據(jù)便于操作的原則,應(yīng)該先測量小精的重力,再測量物體自身的重力,接

著是物體浸入液體中時(shí),讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù),最后測小桶與排出水的總重力.所用順

序?yàn)槎 ⒓?、乙、丙?/p>

故答案為:D

2、將重6N的物體浸沒在裝滿水的杯中,溢出了4N的水,物體受到的浮力是()

A.10NB.6NC.4ND.2N

【解答】解:根據(jù)阿基米德原理,物體所受到的浮力等于物體排開液體所受到的

重力,物體排出4N的水,所以受到的浮力就等于4N。

故答案為:C

3、放在水平桌面上的甲、乙兩個(gè)相同的容器中盛有同種液體,體積相等的a、b兩個(gè)物體

在液體中靜止時(shí),兩液面相平,如圖所示.則()

A.物體a的密度大B.物體b受到的浮力小

C.甲容器底部受到的壓力小

D.兩容器對桌面的壓強(qiáng)一樣大

【解答】解:由圖可知,a放在甲容器中,處于漂浮狀態(tài),則P液〉Pa;b放在乙容器中,

處于懸浮狀態(tài),貝Ijp液二Pn相同的液體,所以Pa<Pb,則A錯誤;根據(jù)F浮二P淞gV蚌,

P淞相同時(shí),a、b體積相等,b排開液體的體積大,所以受到的浮力大,B錯誤:a、b兩

個(gè)物體在液體中靜止時(shí),兩液面相平,液體對容器底部的壓強(qiáng)為P=pgh,液體密度P相同,

相同深度h,所以液體對容器底部壓強(qiáng)相等,對容器底部壓力為F=PS,P相同,相同的容

器S相同,所以F相同,C錯誤;則D正確。

故答案為:D

4、如圖所示,用木塊、彈簧測力計(jì)、溢水杯和小桶進(jìn)行試驗(yàn),下列結(jié)果正確的是(g=10N/kg)

()

A.木塊的質(zhì)量是12gB.木塊受到的浮力是0.4N

C.小桶受到的重力是0.2ND木塊排開水的體積是120cn?

【解答】解:由第二個(gè)圖可知,木塊的重力G=1.2N,則質(zhì)量m二色二I2"=0.12kg=120g,

g1ON/Ag

A錯誤;由第三個(gè)圖可知,木塊放在水中處于漂浮狀態(tài),則F;?=G=1.2N,B錯誤;由阿基

米德原理可知,木塊排出水的重力F濘=G排=1.2N,由第四個(gè)圖可知I,桶與排開水的總重力

為G總=L6N,則桶的重力GMFG總一G=1.6N—1.2N=0.4N,則C錯誤;根據(jù)F浮二P液gV排,

可得,v排二告豈二------、'2N-------------=1.2xl0-4m3=120cm3,D正確。

.水g1.0x103^/zn3xl07V/^

故答案為D。

5、如圖甲所示,小聰課余時(shí)間用彈簧測力計(jì)做浮力實(shí)驗(yàn)。他用彈簧測力計(jì)掛著實(shí)心圓柱

體,圓柱體浸沒在水中且不與容器壁接觸,然后將其緩慢拉出水面,彈簧測力計(jì)示數(shù)隨圓

柱體上升距離的變化情況如圖乙,則圓柱體的重力為N,圓柱體浸沒時(shí)所受的浮

力為________No

【解答】解:由甲圖可知,開始圓柱體浸沒在液體中,當(dāng)圓柱體向上運(yùn)動,且沒有露出水

面的過程中,彈簧測力計(jì)的示數(shù)不變,由乙圖可知,此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F'=1.6N;當(dāng)

圓柱體逐漸露出水面的過程中,所受到的浮力逐漸減小,而彈簧測力計(jì)的示數(shù)逐漸增大,

當(dāng)圓柱體完全露出水面時(shí),不受浮力,此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)等于圓柱體的重力,即

G=2.2No根據(jù)測量法,可得圓柱體浸沒時(shí)所受到的浮力F產(chǎn)G—F示=2.2N—1.6N=0.6N。

故答案為:2.2,0.6

6、一實(shí)心長方體物塊懸掛于彈簧測力計(jì)下,物塊下表面剛好與水面接觸,從此處勻速下

放物塊,直至浸沒(物塊未與容器底接觸)的過程中,彈簧測力計(jì)示數(shù)F與物塊下表面浸

入水中深度h的關(guān)系如圖所示。已知,求:

(I)物塊浸沒時(shí)受到的浮力;(2)物塊的密度;

(3)物塊剛好浸沒時(shí)與沒有放入物體前相比,水對容器底的壓強(qiáng)變化量;

【解答】解:(1)由乙圖可知,當(dāng)物體下表面剛與水面接觸時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為物

體自身的重力,即G=25N,當(dāng)物體逐漸浸入水中時(shí),所受浮力逐漸增大,彈簧測力計(jì)的示

數(shù)逐漸減小,當(dāng)物體浸沒時(shí),浮力不變,彈簧測力計(jì)的示數(shù)不變,即F=15N,所以物體浸

沒時(shí)所受到的浮力為F,?=G—F=25N—15N=l()No

(2)物體的質(zhì)量為m=9■=一""=2.5kg,

gION/kg

物體浸沒時(shí)體積V=V排=芻-二-----;一助之---------=lxlO_3m3

33

p水g1.0xl0kg/wxl0^/^

物體的密度為P=-=.=2.5x103kg/m3

Vlx1(尸nd6

(3)從乙圖可知,從物塊下表面剛接觸水面到浸沒在水中時(shí),水面上升4cm,則水對容器

底部壓強(qiáng)增大了P=Pgh=1.0x103kg/m3x10N/kgx0.04m=400Pa

7、在探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中(如圖所示),小明先用彈簧測力計(jì)

測出金屬塊的重力,然后將金屬塊緩慢浸入液體中不同深度,步驟如圖B、C、D、E、F

所示(液體均未溢出),并將其示數(shù)記錄在表中:

ABCDE

實(shí)驗(yàn)步驟BCDEF

彈簧測力計(jì)示數(shù)/N2.22.01.71.71.9

(1)分析比較實(shí)驗(yàn)步驟A和,可得出:浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān);

分析比較A、B、C、D可知:浮力大小與物體有關(guān);分析實(shí)驗(yàn)步驟A、E、F可知:

浮力的大小還與有關(guān).

(2)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,F(xiàn)中液休密度(選填“大于”、“小于”或“等于")水的密度.

(3)金屬塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力大小是____N,金屬塊密度為kg/n9(水的密

度p水=LOx103kg/m3,g取1ON/kg)

【解答】解:(1)為了驗(yàn)證浮力大小與物體浸沒在液體中深度的關(guān)系時(shí),要保證液體密

度相同,和排開液體的體積相同,而改變浸在液體中的深度,所以應(yīng)該是D、Eo從圖中

可以看出,A、B、C、D四幅圖片中,物體浸在液體中的體積不同,也就是排開液體的體

積不同,從而浮力不同,所以研究的是浮力大小與物體排開液體體積的關(guān)系,步驟A、P、

E中,排開液體的體積相同,而液體的密度不同,所以研究的是浮力大小與液體密度的關(guān)

系。

(2)通過比較A、E、F,物體浸沒在水中時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)小,則受到的浮力大,

浸沒在F中時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)大,說明受到的浮力小,液體的密度小。

(3)由A圖可以看出,物體受到的重力G=2.7N,E圖中,物體浸沒在水中時(shí)彈簧測力計(jì)

的示數(shù)F產(chǎn)1.7N,則浸沒在水中時(shí)受到的浮力F浮水二G—F產(chǎn)2.7N—1.7N=1N。金屬塊的質(zhì)

量為=且匚=O.27kg,體積為V二V排二2二-----一^---------=lxl0-4m3

gION/kg。水gI.Ox10kg/x/kg

金屬塊的密度為P金當(dāng)=027產(chǎn)=2.7xl()3kg/m3

%lxl0-4m3

故答案為:(1)D、E,排開液體的體積,液體密度;(2)小于;(3)1,2.7x103

8、小明同學(xué)從家里帶了兩塊形狀規(guī)則的小木塊,到實(shí)驗(yàn)室測它們的密度。

(1)將天平放在水平臺上,游碼撥到標(biāo)尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤中線的

左側(cè)。應(yīng)向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母,使橫梁水平平衡。

(2)用天平測木塊質(zhì)量,平衡時(shí)硅碼、游碼如圖甲所示。木塊質(zhì)量為gc

(3)在量筒中裝適量的水如圖乙所示,將木塊用細(xì)針壓沒在量筒的水中,液面與46mL刻

度線相平,則木塊密度為kg/m3o

曙5g

|llll|llll|l|llfilll|llll|

012345g

甲乙

(4)若考慮到木塊吸水,以上方法所測木塊密度值偏(選填“大”或“小。

(5)小明換用不同的方法測另一個(gè)木塊的密度,請幫助他把實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。

①用彈簧測力計(jì)測出木塊的重力,示數(shù)為R;

②把一石塊系在木塊下,用測力計(jì)吊著木塊和石塊,靜止時(shí)測力計(jì)的示數(shù)為F2;

③把掛在測力計(jì)下的木塊和石塊浸沒在水中(如圖丙)。靜止時(shí)測力計(jì)示數(shù)為F3;

④木塊密度表達(dá)式:p產(chǎn)(用p水和測得的物理量表示,不考慮木塊吸水)。

【解答】解:(1)天平的調(diào)節(jié)方法“左偏右調(diào),右偏左調(diào)”,指針偏向分度盤中線的左

側(cè),所以應(yīng)該向右調(diào)節(jié)平衡螺母。

(2)木塊質(zhì)量為10g+5g+3g=18g

(3)乙圖中水的體積為16cm3,水和木塊總體積為46cm3,則木塊體積為46cm3一

16cm3=30cm\木塊密度為P=—==0.6g/cm3=0.6x103kg/cm3

V30cm

(4)木塊吸水,會使量筒中的水變少,所以所測木塊體積偏小,根據(jù)密度偏大。

(5)②中,把一石塊系在木塊下,用測力計(jì)吊著木塊和石塊,只讓石塊浸沒在水中,靜

止時(shí)讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)F2,此時(shí)石塊沒入水中排開水的體積就是自身的體積,此時(shí)受

到的浮力F濘產(chǎn)P水gV石塊二G木塊+G布塊一F2,③中把掛在測力計(jì)下的木塊和石塊浸沒在水中,

靜止時(shí)測力計(jì)示數(shù)為F3,此時(shí)受到的浮力為F浮2=P.t;g(V木塊+V石塊)=G木塊+G石塊一F3,

由以上兩個(gè)式子可以得出木塊的體積V木貯石一員,石塊質(zhì)量m木塊=2

gS

P水g

故答案為:(1)右;(2)18;(3)0.6x103:(4)大;(5)只讓石塊浸沒在水中,

9、小明用“天平和量筒測量鹽水的密度”。

(1)實(shí)驗(yàn)原理是______;

(2)小明先將托盤天平放在水平桌面上,調(diào)節(jié)天平平衡。接下來小明按照下面步驟開始

操作:

①測出空燒杯質(zhì)量為29.2g;

②測出燒杯和鹽水總質(zhì)量;其數(shù)值如圖甲所示為_____g;

③將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中,鹽水體積如圖乙所示,則鹽水的密度p=kg/m3,

此實(shí)驗(yàn)方法測出鹽水的密度會______(選填“偏大”或“偏小”);

(3)小明在學(xué)習(xí)浮力相關(guān)知識后,認(rèn)為利用彈簧測力計(jì)?、小石塊、細(xì)線、分別裝有適量

鹽水和水的燒杯等器材,同樣可以測出鹽水密度(實(shí)驗(yàn)時(shí)石塊不能碰到容器底和容器壁)。

請你幫助小明完成下列實(shí)驗(yàn)操作:

①將小石塊用細(xì)線系好,掛在彈簧測力計(jì)下端,記下彈簧測力計(jì)示數(shù)G;

②將掛在彈簧測力計(jì)下的小石塊,浸沒在水中,記下彈簧測力計(jì)示數(shù)R;

③取出石塊并擦干,將掛在彈簧測力計(jì)下的小石塊,記下彈簧測力計(jì)示數(shù)為F2;

④鹽水密度表達(dá)式「裝水=0(用所測量的物理符號表示,水的密度pQ

【解答】解:(1)測量密度的原理是密度的定義式?二‘;

V

(2)②燒杯和鹽水的總質(zhì)量為50g+20g+l.2g=71.2g;③如圖乙所示,量筒中鹽水的總體積

333

40cm°,質(zhì)量71.2g—29.2g=42g,鹽水的密度P='=42g=\,05g/cm=1.05x10kg/m

V4()cm

(3)利用阿基米德原理測出鹽水密度時(shí),必須要使小石塊浸沒在鹽水中,所以是將小石

塊完全浸沒在鹽水中,那么小石塊在水中所受到的浮力為F浮水二G一R,小石塊的體積等于

排開水的體積V=V排水二生/,小石塊在鹽水中受到的浮力為F浮產(chǎn)G-F2,根據(jù)

0超P水g

阿基米德原理F產(chǎn)。液gV?可得P卡與=G]勺「水。

g%JiG-F]

夕水g

故答案為:(1)P=£;(2)71.2,1.05x103,大(3)完全浸沒在鹽水中;。一5P小

G—E

10、一彈簧秤下掛一物體,將物體從盛有水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降,直到

物體的底部剛剛與燒杯底部接觸為止。如圖是整個(gè)過程中彈簧秤的示數(shù)F隨物體下降高度

h變化的圖線。下列選項(xiàng)說法正確的是()

B.3~7cm時(shí)物體受到的浮力在減小

C.7?9cin時(shí)物體受到的浮力是8N

D.7~9cm時(shí)物體受到的重力是4N

【解答】解:A中,從圖中可以看出,3~7cm彈簧測力計(jì)的示數(shù)在逐漸減小,說明浮力在

逐漸增大,表明物體在逐漸浸沒于水中,A錯誤;經(jīng)過上面的分析,B錯誤;C中,7~9cm

時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)不變,說明物體已經(jīng)完全浸沒,浸沒時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F示=4N,

0~3cm時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為物體的重力G=12N,則浮力為FkG—F示=12N—4N=8N

C正確,D錯誤。

故答案為:C

11、體積相同的銅球、鋁球和木塊,浸在液體中的情況如圖所示,則比較它們受到的浮力

()

A.銅塊受到的浮力最大B.鋁塊受到的浮力最大

C.木塊受到的浮力最大D.它們受到的浮力一樣大

【解答】解:根據(jù)阿基米德原理F浮=P^gV井,由于銅球、鋁球、木塊體積相同,并全部

浸沒在液體中,也就是P君口同,V排相同,所以F浮相同,D正確。

故答案為:D

12、如圖所示,放在水平桌面上的溢水杯盛滿水,用彈簧測力計(jì)掛一個(gè)實(shí)心鐵塊,示數(shù)為

Fi;將鐵塊緩慢浸沒水中(未接觸溢水杯),溢出的水流入小燒杯,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為

F2O下列判斷正確的是()

DoU0D

甲乙

A.水對溢水杯底部的壓強(qiáng)p甲Vp乙B.水對溢水杯底部的壓力F甲〉F乙

C.鐵塊受到的浮力F;?=F2-FID.小燒杯中水的重力G=F1-F2

【解答】解:A中,當(dāng)物體浸沒在水中時(shí),溢水杯始終是滿的,液體深度h相同,根據(jù)

P=Pgh,P相同,h相同,則水對水杯底部的壓強(qiáng)相等,即P產(chǎn)P乙,A錯誤;B中,水對

溢水杯底部的壓力F=PS,相同的溢水杯,S相同,經(jīng)過前面的分析P相同,則F相同,即

F產(chǎn)F乙,則B錯誤;C中,根據(jù)稱重法,實(shí)心鐵塊受到的浮力為F小G—F^Fi—F2,則

C錯誤;D中,根據(jù)阿基米德原理F浮二G產(chǎn)Fi—F2,則D正確。

故答案為:D

13、如圖所示,將重8N的物塊A用細(xì)線懸掛著浸沒于水中。若細(xì)線對物塊A的拉力為2N,

則物塊A所受的浮力為N,方向;隨著物體A浸入水中的深度變大,

【解答】解:對物體A進(jìn)行受力分析,在豎直方向上,A受到豎直向上的浮力和拉力,豎

直向下的重力,物體A處于靜止?fàn)顟B(tài),受力平衡,即F浮十F二G,即F;產(chǎn)G—F=8N—2N=6N,

浮力的方向是豎直向上;根據(jù)P=Pgh,液體密度P不變,h變大,則壓強(qiáng)P變大,根據(jù)

F^=PiftgV液體密度P液不變,V徘不變,則浮力不變。

故答案為:6,豎直向上,變大,不變

14、小明同學(xué)利用以下器材進(jìn)行了浮力的探究實(shí)驗(yàn):

(1)圖A中用細(xì)線將合金塊掛在彈簧測力計(jì)下,測出它的大??;

(2)將合金塊侵入裝滿水的溢水杯中如圖B所示,合金塊所受浮力是____N;

(3)比較圖B和圖C可知,合金塊在水中所受浮力與浸沒的無關(guān);

(4)該同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)總結(jié)出規(guī)律后,計(jì)算合塊的密度是kg/m\

【解答】解:(1)如圖A,彈簧測力計(jì)在空氣中的示數(shù)為物體自身的重力,即G=2.0N;

(2)如圖B,物體浸沒在水中時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F示=1.5N,則浮力F薩G—F產(chǎn)

2.0N—1.5N=0.5N;

(3)圖B與圖C,物體浸沒在水中的深度不同,但彈簧測力計(jì)的示數(shù)相同,說明物體所

受到的浮力與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。

(4)物體的質(zhì)量m=0=2ONR2kg,

g10N/Rg

0.5N________

體積V=V拉二=0.5x104m3

33

P水g\.Ox[0kg/mx\ON/kg

0.2kg

密度為P二竺=4x103kg/m3

V().5xl(r4/n3

故答案為:(1)重力;(2)0.5;(3)深度;(4)4x103

15、在探究有關(guān)浮力的實(shí)驗(yàn)中:

(1)小明做了這樣一個(gè)小實(shí)驗(yàn):在水桶中裝多半桶水,用手把蓋好蓋子的空飲料瓶按入

水中,體會飲料瓶所受浮力及其變化,同時(shí)觀察水而高度的變化。依據(jù)這個(gè)小實(shí)驗(yàn),對“浮

力的大小與什么因素有關(guān)?”這一問題,你做出的猜想是______。

(2)為驗(yàn)證阿基米德原理,實(shí)驗(yàn)需要比較的物理量是和o

(3)如圖是驗(yàn)證阿基米德原理的一個(gè)實(shí)驗(yàn)過程圖,通過圖中兩個(gè)步驟可以測出

浮力(選填代號即可);排開水的重力的大小是No

(4)小明同學(xué)利用上面實(shí)驗(yàn)中的器材和木塊,進(jìn)一步探究漂浮在水面上的物體所受浮力

的大小是否遵循阿基米德原理。但實(shí)驗(yàn)過程中有一個(gè)步驟與下圖不同,這個(gè)步驟是

(選填代號即可)。

(5)為了更全面地總結(jié)出浮力大小的規(guī)律——阿基米德原理,避免偶然性,他們還必須

換用幾種不同的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(6)為了保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性,請你就該實(shí)驗(yàn)中容易出現(xiàn)的問題提出一條建議:o

【解答】解:(1)當(dāng)物體浸入水中的體積越大,飲料瓶中水面越高,所用的壓力越大,

說明浮力越大,此現(xiàn)象說明,浮力的大小與物體排開液體體積的關(guān)系。

(2)阿基米德原理中,涉及的兩個(gè)物理量是浮力F浮和物體排開液體的重力G排,比較

二者的關(guān)系。

(3)阿基米德原理實(shí)驗(yàn)中,測量浮力利用的是稱量法,先測物體的重力,在讀出物體浸

入水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù),所以是甲和內(nèi);排開水的重力根據(jù)先測出空燒杯的重力,在

測出燒杯與排出水的總重力,所以根據(jù)乙和丁兩圖可得G掛=1.8N—1.0N=0.8N。

(4)將木塊放入水中時(shí),木塊處于漂浮狀態(tài),浮力等于重力,所以與丙圖是不同的,只

需將木塊放入水中即可。

(5)為了避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性,而讓實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性,應(yīng)換用幾種不同的物體進(jìn)

行實(shí)驗(yàn)。

(6)通過改變不同的物體之外,可以采取換用不同液體的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

故答案為:(1)浮力的大小與物體排開液體體積的關(guān)系;(2)浮力、排開水的重力(3)

甲和丙;(4)0.8;(5)丙;(6)換用不同液體

16、如圖所示,盛有水的圓柱形容器,側(cè)壁上固定了一塊水平擋板,擋板的體積忽略不計(jì)。

擋板下方有一個(gè)體積為1X10-4m\重力為0.6N的實(shí)心小球。求:(g=lON/kg,P水二1X

103kg/m3)

(1)小球浸沒在水中時(shí)受到的浮力;

(2)擋板對小球的壓力;

【解答】解:(1)根據(jù)浮力的計(jì)算公式F浮=P^gV洋,則小球所受的浮力為:

F浮=P^gV?=1.0x103kg/m3x10N/kgx1xlO'4m3=lN

(3)對小球進(jìn)行受力分析,在豎直方向,小球受到豎直向下的重力G,豎直向上的浮力

FQ擋板對小球豎直向下的壓力F。小球處于靜止?fàn)顟B(tài),受力平衡,則有,G+FnF浮可以

得出F=F浮一G=1N—0.6N=0.4N

17、如圖甲所示,一底面積為40cn?的直筒型容器內(nèi)裝有適量的水,一底面積為30cn?,

高10cm的物體A完全浸沒在水中;將A提出一部分,此時(shí)水面距離A上表面4cm,如圖

乙,求:

(1)物體A完全浸沒時(shí),物體所受的浮力F濘;

(2)水對容器底的壓強(qiáng)變化量△p水和壓力變化量△F水。

甲乙

【解答】解:(1)物體A的體積V=Sh=3()cm2x10cm=3()()cm3=3x1(尸ml浸沒在水中時(shí),

43

排開水的體積就等于A的體積,即V,lt=V=3xlO-m

3343

A受到的浮力為F浮二P液gVrt=1.0x10kg/mx9.8N/kgx3x10m=2.94N

(2)當(dāng)水面距離A上表面4cm時(shí),物體A少排開

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