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2023中考物理二輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)題專練——壓強(qiáng)和浮力
實(shí)驗(yàn)(解析版)
1.小明用裝有沙子的帶蓋塑料瓶探究浮力的影響因素。
(D小明列舉了三個(gè)常識(shí),分別做出了三種猜想,其中符合常識(shí)1的是猜想(填
序號(hào))。
常識(shí)猜想
常識(shí)1:木頭漂在水面,鐵釘沉在水底
猜想1:與浸入液體的深度
常識(shí)2:輪船從長(zhǎng)江駛?cè)氪蠛#頃?huì)上浮一
些有關(guān)
猜想2:與液體的密度有關(guān)
常識(shí)3:人從泳池淺水區(qū)走向深水區(qū),感覺身
猜想3:與物體的密度有關(guān)
體變輕
①根據(jù)A、B、C的結(jié)果,可得猜想1是(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的;根據(jù)
A、C、D的結(jié)果,可得猜想1是(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的。深入分析上述
現(xiàn)象,可得:浮力大小與有關(guān),與浸入液體的深度;
②接下來根據(jù)A、D和E(選填“能”或“不能”)對(duì)猜想2進(jìn)行驗(yàn)證;
③為驗(yàn)證猜想3,小明在老師的指導(dǎo)下,將瓶子中的沙子倒掉一些以減小物體密度。接著
他仿照步驟D進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)此時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)小于1.8N,便認(rèn)為該猜想是正確的。小明在
該實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中存在的問題是o
【答案】(1)3
(2)正確;錯(cuò)誤;排開液體的體積;無關(guān);能;沒有測(cè)量出此時(shí)瓶子的(含有沙子的)重力
【解析】(1)木頭漂在水面,是因?yàn)槟绢^的密度小于水的密度;鐵釘沉在水底,是因?yàn)殍F的
密度大于水的密度,其中符合常識(shí)1的是與物體的密度有關(guān),即符合常識(shí)1的是猜想3;
(2)①B、C實(shí)驗(yàn)中(物體在水中的深度不同),測(cè)力計(jì)示數(shù)不同,由稱重法,兩實(shí)驗(yàn)中受到
的浮力不同,根據(jù)A、B、C的結(jié)果,可得猜想1是正確的;而C、D實(shí)驗(yàn)中,浸入液體的深
度不同,兩實(shí)驗(yàn)中,測(cè)力計(jì)示數(shù)相同,由稱重法,兩實(shí)驗(yàn)中受到的浮力相同,根據(jù)A、C、
D的結(jié)果,可得猜想1是錯(cuò)誤的;B、C實(shí)驗(yàn)中排開液體的體積不同,而C、D實(shí)驗(yàn)中排開液
體的體積相同,深入分析上述現(xiàn)象,可得:浮力大小與排開液體的體積有關(guān),與浸入液體
的深度無關(guān);②研究浮力與液體的密度有關(guān),要控制排開液體的體積相同,只改變排開液
體的密度,故接下來根據(jù)A、D和E能對(duì)猜想2進(jìn)行驗(yàn)證;③根據(jù)稱重法測(cè)浮力,、¥=
GF,將瓶子中的沙子倒掉一些以減小物體密度,則此時(shí)瓶子(含有沙子的)重力小于
2.8N,為驗(yàn)證猜想3,即浮力與與物體的密度有關(guān),應(yīng)測(cè)量出此時(shí)瓶子(含有沙子的)重
力中,故小明在該實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中存在的問題是沒有測(cè)量出此時(shí)瓶子(含有沙子的)重力。故
答案為:①正確;錯(cuò)誤;排開液體的體積;無關(guān);②能;③沒有測(cè)量出此時(shí)瓶子(含有沙
子的)重力。
2.2020年11月10日,“奮斗者”號(hào)在馬里亞納海溝成功坐底,創(chuàng)造了10909m的中國(guó)載人
深潛新紀(jì)錄,標(biāo)志著我國(guó)在載人深潛領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平。這激發(fā)了小楊同學(xué)探究液體
內(nèi)部壓強(qiáng)的興趣,實(shí)驗(yàn)如圖所示。
⑴圖甲是U形管壓強(qiáng)計(jì),金屬盒上的橡皮膜應(yīng)該選用(選填“薄”或“厚”)一
些的較好,從結(jié)構(gòu)來看,壓強(qiáng)計(jì)(選填“是”或“不是”)連通器。
⑵比較圖乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)可知:同種液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而;比較乙、
丁兩次實(shí)驗(yàn)可初步判斷:液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度(選填“有關(guān)”或“無
關(guān)”兀
(3)根據(jù)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律可知,“奮斗者”號(hào)深潛到10000m時(shí)每平方米的艙體受到的海
水壓力為N(取P海=1.03*10%8/0]3),相當(dāng)于質(zhì)量為t的物體受到的
重力。
(4)若圖丁的實(shí)驗(yàn)中U形管左右兩側(cè)水面的高度差為5cm,則橡皮管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與管外大
氣壓之差為Pa(g取10N/kg);在圖乙的實(shí)驗(yàn)中,保持金屬盒位置不變,在容器
中加入適量清水與其均勻混合后(液體不溢出),橡皮膜受到的液體壓強(qiáng)將(選填
“變大”“變小”或“無法判斷”)。
【答案】(1)薄;不是(2)增大;有關(guān)
(3)1.03X10%1.03X104(4)500;變大
【解析】(1)在實(shí)驗(yàn)中,U形管壓強(qiáng)計(jì)金屬盒上的橡皮膜應(yīng)該選用薄一些的為好,這樣在測(cè)
量時(shí)會(huì)較靈敏,實(shí)驗(yàn)效果明顯。壓強(qiáng)計(jì)一端被封閉,不符合"上端開口,底部連通”這一特
點(diǎn),所以不是連通器。
(2)比較圖乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)可知,液體的密度不變,探頭的深度不同,且探頭的深度越大,U
形管兩邊液面的高度差越大,可得同種液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。比較乙、丁
兩次實(shí)驗(yàn),探頭在液體中的深度相同,U形管中液面的高度差不同,說明在同一深度處,液
體壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)。
⑶"奮斗者”號(hào)深潛到10000m時(shí)受到海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)P海水。無=1.03x103kg/m3x10N/kgx
10000m=1.03X108Pa,每平方米的艙體受到的海水壓力F=pS=1.03X108PaX
Im2=1.03X108N,物體的質(zhì)量m=-=-==x107kg=1.03x104t?
gg「i。o弋N:/:kg~03x°
⑷橡皮管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓之差約為P=P水gh=10x103kg/m3x10N/kgx
0.05m=500Pa,圖乙實(shí)驗(yàn)中,保持金屬盒位置不變,在容器中加入適量清水與其均勻混
合后(液體不溢出),容器底部受到液體壓力增大,壓強(qiáng)增大;容器底壓強(qiáng)可以分成金屬盒
以上和金屬盒以下兩部分,金屬盒以下部分深度不變,加清水后液體密度變小,由2=
pg/i知,金屬盒以下部分液體壓強(qiáng)變小,而容器底壓強(qiáng)變大,所以金屬盒(橡皮膜)以上液
體的壓強(qiáng)變大。
3.如圖所示是某物理興趣小組驗(yàn)證“阿基米德原理"的實(shí)驗(yàn)操作過程示意圖。
(1)驗(yàn)證阿基米德原理實(shí)驗(yàn)的合理順序是;(填字母代號(hào))
(2)金屬塊浸入溢杯前,溢杯里水面高度應(yīng);
(3)金屬塊浸沒在水中時(shí),受到的浮力是N;
(4)金屬塊的密度為kg/m3.(g取10N/kg,P*=1.0X103kg/m3)
(5)比較(填字母代號(hào))和(填字母代號(hào))的操作可得出結(jié)論:浸入
液體中的物體所受的浮力大小等于物體排開液體所受重力的大小。
【答案】(l)FABG(或FADH、或FACE)(2)與溢水口相平
(3)1(4)2.6X103
(5)AC(或AD或AB);EF(HF或GF)
【解析】(1)驗(yàn)證阿基米德原理實(shí)驗(yàn)的合理順序是,先測(cè)量空桶,再測(cè)量石頭的重力,再用
稱重法測(cè)量浮力,然后不斷改變物體浸入液體中的體積并測(cè)量桶和水的總重,故順序?yàn)?/p>
FABGCEDHo
(2)金屬塊浸入溢杯前,溢杯里水面高度應(yīng)到達(dá)溢水杯的杯口。
(3)金屬塊浸沒在水中時(shí),受到的浮力是/浮=6—F=2.6N—1.6N=1N,故浸沒時(shí)的浮
力為1N。
(4)金屬塊的體積為場(chǎng)=盤=一.3JT一遁=10-73,故金屬塊的質(zhì)量為m=
徘pglxlO3kg/m3xl0N/kg
-=j6\=0.26kg,金屬塊的密度為p=9七=2.6x103kg/m3,故金屬塊
r
g10N/kg°V10-4m3
的密度為2.6x103kg/m3o
(5)由實(shí)驗(yàn)過程可知,物體浸沒在液體中受到的浮力F浮=FA-FC,物體排開液體的重力
G排=FE-FF,如果滿足以—生=是一七,即比較AC和EF的操作,可以證明:浸入液體
中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受重力的大小。同理比較AD和HF的操作,
或比較AB和GF的操作也可以。
4.小紅設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)來探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”。
(1)實(shí)驗(yàn)的最佳順序是()
A.甲、乙、丙、丁B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
(2)圖乙中物體受到的浮力是N?通過實(shí)驗(yàn)可得到的結(jié)論是:浸在液體中的物
體,受到的浮力大小等于它。
(3)以下情況會(huì)影響結(jié)論的是()
A.圖乙中水面未到達(dá)溢水杯的溢水口B.圖乙中物體未全部浸入水中
(4)將圖乙中的水換成酒精P酒精=0.8X10,kg/m3,物體受到的浮力(選填”變
大”“變小”或“不變”兀
(5)小紅利用上述實(shí)驗(yàn)中的器材和木塊,探究“漂浮在液面上的物體所受浮力的大小是否遵
循阿基米德原理”,實(shí)驗(yàn)過程中(選填“甲”“乙”“丙”或“丁”)步驟不需
要使用彈簧測(cè)力計(jì)。
【答案】(DB(2)1;排開的液體受到的重力(3)A
⑷變小(5)乙
【解析】(1)先測(cè)量空桶重力和物體的重力,將物體浸沒在溢水杯中,測(cè)量拉力的大小,測(cè)
量小桶和溢出水的重力,所以最佳順序丁甲乙丙,故選B。
(2)圖甲中物體的重力是2N,圖乙中物體在水中受到的拉力是1N,物體受到的浮力/浮=
G-F=2N-IN=1N由圖丁可知,空桶的重力為0.5N,圖丙中桶和溢出水的總重力為
1.5N,排開水的重力6排=G總一6桶=1.5N-0.5N=1N所以比較可知F浮=G排即浸在液
體中的物體,受到的浮力大小等于它排開液體的重力。
(3)A.圖乙中水面未到達(dá)溢水杯的溢水,排開水的重力小于所受的浮力,會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)
論。B.圖乙中物體未全部浸沒在水中,排開水的重力減小,浮力減小,浮力和排開水的
重力減小量相等,浮力等于排開液體的重力,不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
(4)將圖乙中的水換成酒精,排開液體的體積不變,液體的密度變小,由F浮二「液。17排可知
物體受到的浮力變小。
(5)物體漂浮在水面上,受到的浮力等于它的重力,測(cè)量漂浮的物體受到的浮力時(shí),不需要
用彈簧測(cè)力計(jì)提著物體,即乙步驟不需要彈簧測(cè)力計(jì)。
5.探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)。
(1)用壓強(qiáng)計(jì)和盛有水的容器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),情形如圖甲所示。比較A、B可知:在液體內(nèi)部的
同一深度,向的壓強(qiáng)都相等;比較A、C可知:液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小跟液
體有關(guān)。
(2)用如圖乙所示的容器也可以探究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)。容器中間用隔板分成互不相通的左右
兩部分,隔板上有一圓孔用薄橡皮膜封閉,橡皮膜兩側(cè)壓強(qiáng)不同時(shí)其形狀發(fā)生改變。用此
容器進(jìn)行的兩次實(shí)驗(yàn),情形如圖丙的D、E所示。由此可推斷:a、b兩種液體密度的大小
關(guān)系是Pa__________Pb>a、C兩種液體密度的大小關(guān)系是0。Pc。
【答案】(1)各個(gè)方向;深度(2)〈;>
【解析】(1)比較A、B可知,在液體內(nèi)部的同一深度,橡皮膜的方向不同,U形管的液面
高度差是相同的,即在液體內(nèi)部的同一深度,向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都是相等的;比較A、C
可知,液體的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面高度差越大,即壓強(qiáng)越大,所
以液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小跟液體深度有關(guān);
(2)由圖D可知,a中液體的深度要大于b中液體的深度,橡皮膜沒有發(fā)生形變,說明此處的
壓強(qiáng)相同,根據(jù)p=pg/i可知,a的密度要小于b的密度,即Pa<Pb;圖E中,c中液體的深
度要大于a中液體的深度,橡皮膜向左發(fā)生了形變,說明右側(cè)的壓強(qiáng)大,根據(jù)p=pg/i可
知,a的密度要大于C的密度,即Pa>Pc。
6.在“探究影響浮力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn),提出了浮力大小可能與下
列因素有關(guān)的猜想:
①與物體浸入液體中的深度有關(guān);②與物體排開液體的體積有關(guān);③與液體的密度有關(guān)。
(1)請(qǐng)你寫出能夠支持猜想③的一個(gè)生活現(xiàn)象:。
(2)進(jìn)行探究時(shí),實(shí)驗(yàn)步驟和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示。其中序號(hào)b中物體P所受浮力大
小為No
(3)分析a、c、d三次實(shí)驗(yàn),可知浮力大小與物體浸沒在液體中的深度(選填
“有關(guān)”或“無關(guān)");分析三次實(shí)驗(yàn),可知浮力大小與物體排開液體的體積有
關(guān);分析a、d、e三次實(shí)驗(yàn),可知在物體排開液體的體積一定時(shí),液體密度越大,物體受
到的浮力(選填“越大”或“越小”)。
(4)本實(shí)驗(yàn)不僅可以探究影響浮力大小的因素,從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可求出物體P的密度
為kg/m3o(已知O水=1.OX10:'kg/m:g取10N/kg)
【答案】(1)向清水中加鹽能使雞蛋上浮(2)1.4(3)無關(guān);a,b,c;越大
(4)2.4X103
【解析】(1)先把雞蛋放入清水中,發(fā)現(xiàn)雞蛋沉入水底;然后緩緩向水中加鹽并不斷地?cái)?/p>
拌,隨著鹽水越來越濃,即鹽水密度越來越大,發(fā)現(xiàn)雞蛋竟然能浮在液面上,這個(gè)實(shí)驗(yàn)說
明,浮力的大小與液體的密度有關(guān);
(2)物體在空氣中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為4.8N,圖b在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.4N,則物
體在水中所受浮力F浮b=G-F=4.8N-3.4N=1.4N;
(3)a,c、d三次實(shí)驗(yàn)中,浸沒的深度不同,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同,說明物體受到的浮力
也相同,因此結(jié)論是浸沒在液體中的物體所受的浮力大小與深度無關(guān);探究浮力的大小與
液體的密度是否有關(guān)時(shí),應(yīng)該控制物體排開的體積相同,液體的密度不同,所以應(yīng)該比較
分析a、b,c三次實(shí)驗(yàn);由圖可知,a、d,e三次實(shí)驗(yàn),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不同,受到的浮力
不同,即浮力大小與液體的密度有關(guān);且在物體排開液體的體積一定時(shí),液體密度越大,
物體受到的浮力越大;
(4)由圖a、c所示實(shí)驗(yàn)可知,物體P浸沒在水中時(shí)受到的浮力/浮=G-昂=4.8N-2.8N=
2N;由產(chǎn)浮=P水g%得物體P的體積U=%=心=皿】。3kg/mW。N/kg=2X
4t3=
10-4m3.物體p的質(zhì)量m=(=浸就=。.48kg,物體P的密度p=£=l
2.4x103kg/m3o
7.木塊在水中漂浮,鐵塊在水中下沉。浮力的大小是否跟物體的密度有關(guān)呢?興趣小組的
同學(xué)用溢水杯、質(zhì)量不計(jì)的薄壁玻璃瓶、若干完全相同的透明塑料杯、水、濃鹽水、蜂
蜜、食鹽、細(xì)沙等器材進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
第一步:往玻璃瓶里裝滿水并擰緊蓋子;
第二步:把玻璃瓶放入裝水的溢水杯中,用塑料杯接住溢出來的水(如圖);
第三步:將玻璃瓶里的物質(zhì)分別換成濃鹽水、蜂蜜、食鹽、細(xì)沙并裝滿,重復(fù)以上實(shí)驗(yàn);
第四步:比較每次溢出來水的體積。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)溢水杯里水的多少應(yīng)該以為準(zhǔn)。
(2)若每次溢出來水的體積,則初步說明物體所受的浮力與物體的密度無關(guān),否
則與物體的密度有關(guān)。
(3)本實(shí)驗(yàn)是通過比較每次溢出來水的體積來比較浮力,這里運(yùn)用了的思想方
法,其依據(jù)是。
【答案】(1)裝滿(2)相等(3)轉(zhuǎn)換;阿基米德原理
【解析】(1)通過溢水杯里溢出水的多少來表示物體排開水的體積多少,故溢水杯里水的多
少應(yīng)該以裝滿為準(zhǔn);
(2)換用不同的物質(zhì)(濃鹽水、蜂蜜、食鹽、細(xì)沙并裝滿)做實(shí)驗(yàn),若每次溢出來水的體積相
等,根據(jù)6排=皿排9=P水V。,則排開水的重力相同,則初步說明物體所受的浮力與物體
的密度無關(guān),否則與物體的密度有關(guān);
(3)本實(shí)驗(yàn)是通過比較每次溢出來水的體積來比較浮力,這里運(yùn)用了轉(zhuǎn)換的思想方法,其依
據(jù)是阿基米德原理。
8.如圖甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海綿、祛碼等探究影響壓力作用效果的因素。
(1)本實(shí)驗(yàn)是通過觀察來比較壓力作用效果的。實(shí)驗(yàn)中用到的研究方法
有和轉(zhuǎn)換法。
(2)通過比較圖甲、乙,說明,壓力的作用效果越明顯。
(3)通過比較圖(填序號(hào)),說明壓力一定時(shí),受力面積越小,壓力的作用效果越
明顯。
(4)將該小桌和祛碼放在如圖丁所示的木板上,則圖丙中海綿受到的壓強(qiáng)P和圖丁中木板受
到的壓強(qiáng)P'的大小關(guān)系為P(選填“><"或"=")P'。
【答案】(1)海綿的凹陷程度;控制變量法(2)受力面積一定時(shí),壓力越大
(3)乙、丙⑷二
【解析】(1)將壓力的作用效果轉(zhuǎn)換到海綿的凹陷程度來比較,利用了轉(zhuǎn)換法。實(shí)驗(yàn)中有壓
力、受力面積兩個(gè)變量影響實(shí)驗(yàn),在探究其中一個(gè)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響時(shí),需要控制另外一個(gè)不
變,采用了控制變量法。
(2)通過比較圖甲、乙知,受力面積一定時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯;
(3)探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制壓力的大小不變,改變受力面積,故
應(yīng)該比較圖乙、丙。
(4)圖丙中海綿受到的壓力和圖丁中木板受到壓力大小相等,海綿和木板的受力面積又相
同,根據(jù)P=g可知受到的壓強(qiáng)相等,即「=「'。
9.某同學(xué)為探究影響浮力大小的因素,準(zhǔn)備了大容器、高為h的柱形金屬塊和高為4h的柱
形小桶,小桶的底面積是金屬塊底面積的2倍(不計(jì)小桶的質(zhì)量和厚度,桶壁刻度均勻),
探究過程如下:
(1)如圖甲所示,將金屬塊放入小桶靜止后,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F。
(2)如圖乙所示,使小桶浸入水中的深度為h時(shí)靜止,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為占。
(3)如圖丙所示,使小桶浸入某種液體(P液<P水)中的深度為h時(shí)靜止,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為
-F?
5
小桶在圖乙、圖丙中所受浮力分別為F乙、F丙,其大小關(guān)系為尸乙F丙,說明
浮力的大小與有關(guān)。
(4)在(3)的基礎(chǔ)上,向小桶內(nèi)緩慢加水,小桶底部所受水的壓強(qiáng)逐漸。小桶
內(nèi)水的深度為H時(shí)停止加水,調(diào)節(jié)彈簧測(cè)力計(jì)的高度,使小桶浸入液體中的深度為2九時(shí)靜
止(小桶未觸底),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為則H-.h=o
【答案】>;液體密度;變大;11:10
【解析】小桶在圖乙、圖丙中,浸入液體中深度相同,底面積相同,由/=5八可知排開液
體的體積相同,小桶在水中受到的浮力尸乙=F-1/=小桶在液體中受到的浮力
尸丙=F-|F=|F,所以尸乙>F丙。由于p液<P水可以得到物體受到的浮力與液體的密度
有關(guān)。
向小桶內(nèi)緩慢加水,深度變大,由「=29%可知,小桶底部所受水的壓強(qiáng)逐漸變大。
桶浸入某種液體中的深度為h時(shí)靜止,彈籍測(cè)力計(jì)示數(shù)為|F,此時(shí)受到的浮力是|尸,使小
桶浸入液體中的深度為2%時(shí)靜止(小桶未觸底),此時(shí)受到的浮力是尸浮i=2F丙=2X
|尸=),小桶、金屬塊和水總重力G總=0孚1+.=/+.=疊凡
水的重力G水=6總一G=!|尸一F=總/,G水=2水。(7—曝屬),所以
G水=。水9陋?Sh)=噌F①
小桶在水中受到的浮力?乙=/一色=廣,
p水gs/i='②
由①和②得到H:h=11:10o
10.在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)過程如圖所示,其中彈簧測(cè)力
計(jì)示數(shù)的大小關(guān)系是:6>尸2>&,&<紜,水的密度用。水表示。
(1)比較兩圖可知,浮力的大小跟物體排開液體的體積有關(guān)。
(2)比較丙、丁兩圖可知,浮力的大小跟有關(guān)。
(3)分析甲、丙兩圖可得,物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力?浮=,物體的密度
。物==(用已知測(cè)量量表示)
(4)深入分析丙、丁兩圖,比較水對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)P水和某液體對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)P液的大小關(guān)
系,貝UP水P液。
【答案】(1)乙、丙(2)液體的密度
(3)&一尸3;普(4)>
氏一尸3
【解析】(1)要探究浮力的大小跟物體排開液體體積的關(guān)系,需保證液體密度相同、物體排
開液體體積的大小不等,故可以選擇乙、丙兩圖中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究;
(2)丙、丁兩圖中,物體排開液體的體積相等,液體的密度不等,故選擇丙、丁兩圖中的
實(shí)驗(yàn),可以探究浮力的大小跟液體密度大小的關(guān)系;
(3)分析甲、丙兩圖可得,物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力?浮=&一尸3,由尸浮=。液9了排可
知,物體的體積V=/&=:9=智,根據(jù)G=mg得,物體的質(zhì)量m=?=物體的密
p水gP水ggg
Fi?
詆c—m—~9_1P水
度。物一]一ZES-
「水g
⑷根據(jù)稱重法知物體在水中受到的浮力F浮水=&-尸3,物體在液體中受到的浮力F浮液=
尻一”,因?yàn)镕3V所以尸浮水,尸浮液,根據(jù)尸浮=。液9%^可知,一定時(shí),。水>
P液,由圖知丙、丁中液體的深度相同,根據(jù)壓強(qiáng)公式p=pg九判斷出P水〉P液。
H.小明用2mL注射器、量程為0?10N的彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺粗略測(cè)量大氣壓的值,本實(shí)
驗(yàn)的原理是二力平衡和P=o
步驟一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步驟二:如圖所示安裝好器材,水平向右緩慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活
塞時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為5.2N。
步驟三:用刻度尺測(cè)出注射器的長(zhǎng)度為4.00cm。
步驟四:算出大氣壓強(qiáng)值為Pa。
同組的小華分析了影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可能因素后,對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下改進(jìn):
①將步驟一改為:先將注射器內(nèi)抽滿水,再豎直向上推動(dòng)活塞至注射器筒的底端,然后用
橡皮帽封住注射器的小孔,這樣有利于。
②取下橡皮帽,重復(fù)步驟二的操作,讀得彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.3N,由此可知,此時(shí)活塞
所受到的(選填“摩擦力”或“大氣壓力”)為0.3No
小華根據(jù)改進(jìn)后測(cè)得的數(shù)據(jù),重新計(jì)算了大氣壓的值。
【答案】《;剛被拉動(dòng);有刻度部分;1.04X105,排空注射器的空氣;摩擦力
【解析】在彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺測(cè)量大氣壓的值的實(shí)驗(yàn)中,利用了拉力與大氣壓對(duì)注射器
活塞的壓力相等來計(jì)算大氣壓的值,所以要運(yùn)用二力平衡和p=《的原理;
步驟二:安裝好器材,水平向右緩慢拉動(dòng)注射器筒,所以其平衡狀態(tài)時(shí),即注射器中的活塞
剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即可,其示數(shù)為5.2N;
步驟三:為了利用p=g計(jì)算大氣壓的數(shù)值,已知該注射器的體積為2mL,所以只需測(cè)出其
有刻度部分的長(zhǎng)度即可知道活塞橫截面積,其長(zhǎng)度為4.00cm,所以其面積S=(=
步驟四:算出大氣壓強(qiáng)值為p=g=5x:o;”mz=I。,xlO'Pa;
同組的小華分析了影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可能因素后,對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下改進(jìn):
①在注射器內(nèi)抽滿水時(shí),內(nèi)部空氣絕大部分已經(jīng)被排出,此時(shí)再豎直向上推動(dòng)活塞至注射器
筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,這樣更有利于排空注射器內(nèi)的空氣;
②取下橡皮帽,重復(fù)步驟二的操作,此時(shí)彈簧對(duì)活塞的拉力與活塞內(nèi)壁對(duì)活塞的摩擦力是一
對(duì)平衡力,所以讀得彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.3N是活塞所受到的摩擦力的值。
12.如圖所示,用微小壓強(qiáng)計(jì)探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn).(P鹽水〉P水)
(1)實(shí)驗(yàn)中,將液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小轉(zhuǎn)換為用U形管兩側(cè)液面的來表示.
(2)為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯,U形管中的液體最好用(選填“有色”或“無色”)
液體.
(3)將探頭放在乙圖所示液體內(nèi)部的A、B位置,觀察到U形管兩側(cè)液面的高度差g>%A,
經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)觀察到同樣的現(xiàn)象,這說明同種液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨的增加而增
大.
(4)將探頭放在乙圖中所示液體內(nèi)部等深的B、C位置,觀察到U形管兩側(cè)液面的高度差
hc而(選填或“〉”),這是為了研究液體壓強(qiáng)與液體關(guān)
系.
(5)由以上實(shí)驗(yàn)可知乙圖所示液體內(nèi)部A、B、C、D四個(gè)位置壓強(qiáng)最大的是位置__________.
【答案】(1)高度差(2)有色(3)深度(4)>;密度(5)D
【解析】(1)使用壓強(qiáng)計(jì)時(shí),橡皮膜受到壓強(qiáng),則U形管內(nèi)兩邊液面出現(xiàn)高度差,所以,通
過轉(zhuǎn)換法,由兩側(cè)液面高度差反映了探頭受到的壓強(qiáng)大?。磺乙后w壓強(qiáng)越大,兩側(cè)液面高
度差也越大;
(2)為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯,U形管中的液體最好用有色液體;
(3)將探頭放在圖2所示液體內(nèi)部的A、B位置,若觀察到U型管兩側(cè)液面的高度差既>
hA,且經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)觀察到同樣的現(xiàn)象,則說明深度越深液體壓強(qiáng)越大;
(4)由圖2知道,兩種液體密度不同,將探頭放在圖2中所示液體內(nèi)部等深的B、C位置,即
探頭所在深度相同,可以研究液體壓強(qiáng)與液體密度關(guān)系;實(shí)驗(yàn)中,能觀察到U型管兩側(cè)液
面的高度差應(yīng)是色>既,即在相同的深度時(shí),探頭在濃鹽水時(shí)U型管兩邊液面的高度差增
大了,說明壓強(qiáng)變大了,由此得出結(jié)論是:在深度相同中,液體密度越大,壓強(qiáng)越大;
(5)由圖知道,所示液體內(nèi)部A、B、C、D四個(gè)位置中,。點(diǎn)位于密度大的液體中,且深度
最大,所以,該點(diǎn)液體壓強(qiáng)應(yīng)是最大的。
13.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(cè)力計(jì)測(cè)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)記錄在下表中:
實(shí)驗(yàn)步驟BCDEF
彈簧測(cè)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);
分析比較實(shí)驗(yàn)步驟A,B,C,D可知:浮力大小與物體有關(guān);分析比較實(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,實(shí)驗(yàn)步驟F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,金屬塊的密度為g/cm\
(水的密度0水=1.OXkg/m3,g取10N/kg)
【答案】(DDE)E;浸在液體中的體積;液體的密度(2)小于(3)1;2.7
【解析】(2)根據(jù)稱重法可知:金屬塊在水中受到的浮力尸浮=G-F=2.7N-1.7N=
1N;金屬塊在另一液體中受到的浮力/浮'=G-F'=2.7N-1.9N=0.8N;根據(jù)阿基米德
原理F浮=。液。了排知物體排開液體的體積相同時(shí),液體密度越大,受到的浮力越大,故尸中
液體密度小于水的密度。
(3)(2)根據(jù)稱重法可知,金屬塊在水中浸沒時(shí)受到的浮力為F浮=G—F=2.7N-1.7N=
IN,物塊在另一液體中浸沒時(shí)受到的浮力為F浮'=2.7N-1.9N=0.8N,根據(jù)阿基米德原
理/浮=。液9^排知,金屬塊排開液體的體積相同時(shí),密度越大,受到的浮力越大,故F中液
體密度小于水的密度。
(3)由(2)中知金屬塊在水中所受的浮力為1N,則金屬塊浸沒在水中時(shí)排開水的體積為=
£=由&懸E=l°Tm3,金屬塊的體積為7=%,金屬塊的質(zhì)量為巾=?=
端=0.27kg,金屬塊的密度為p=£=點(diǎn)%=2.7x103kg/m3=2.7g/cm3。
14.某同學(xué)學(xué)習(xí)了密度知識(shí)后,對(duì)測(cè)量物質(zhì)的密度產(chǎn)生了濃厚的興趣。
(1)他利用天平和量筒測(cè)量土豆的密度。具體過程如下:
①用調(diào)好的天平測(cè)量土豆的質(zhì)量,天平平衡時(shí)如圖甲所示,則土豆的質(zhì)量是go
②他用一個(gè)大燒杯自制溢水杯,將土豆緩慢浸沒在大燒杯中,同時(shí)用小桶收集溢出的水,
將小桶收集的水倒入量筒后如圖乙所示,則土豆的密度為kg/m3,測(cè)出的土豆密
度值__________(選填“偏大”或“偏小”)。(結(jié)果保留2位小數(shù))
(2)他想知道胡麻油的密度,于是找來了透明容器、普通玻璃杯A、適量的水、一瓶胡麻
油、刻度尺、滴管、記號(hào)筆和一個(gè)面積為S粗細(xì)均勻的玻璃杯B。測(cè)量過程如下:
①在透明容器中加入適量的水,將A杯放入透明容器中如圖甲所示。
②在B杯中加入適量的水,用刻度尺測(cè)量出水柱的高度h0,并標(biāo)記水面位置如圖乙所示。
③將B杯中適量的水倒入A杯中,用記號(hào)筆標(biāo)記出A杯與水面相交的位置如圖丙所示,并
用刻度尺量出B杯中剩余水柱的高度比;
④接下來他的操作是:。
則胡麻油的密度表達(dá)式是:P=o(用測(cè)量量和已知量的符號(hào)表示,已知水的密
度為。水)推導(dǎo)過程是:。
標(biāo)記1
甲乙丙
【答案】(1)127.5;1.27X103;偏大
(2)將B中水倒出,將胡麻油裝入杯中,直至標(biāo)記處,將A中的水倒出,從B杯中往A杯倒入
胡麻油,直至標(biāo)記2,測(cè)出此時(shí)B杯中剩余胡麻油的高度為八3;將B中水倒出,將
胡麻油裝入杯中,直至標(biāo)記處,將A中的水倒出,往A杯倒入胡麻油,直至標(biāo)記2,此時(shí)根
據(jù)排開水的體積相同,故浮力相同,又因?yàn)槠?,液體的重力相同,故胡麻油和水的質(zhì)量
相同,此時(shí)水的質(zhì)量為P水S(ho-hi),則胡麻油的質(zhì)量為p水S(/io-b);測(cè)出此時(shí)B杯中
剩余胡麻油的高度為魚,則胡麻油的體積為S(/i0-色)則胡麻油的密度為P=/=
2”叩=封山,故胡麻油的密度為止也
S(ho一九3)九0—九3九0一九3
【解析】(1)土豆的質(zhì)量是祛碼的質(zhì)量125g,加上游碼的所指的示數(shù)2.2g,故為127.2g;如
圖土豆的體積為100mL,則土豆的密度為:P=£=£2;=。.272g/mL=1.27x
「V100mL0’
103kg/m3,故土豆的密度為1.27x103kg/n?;將小桶收集的水倒入量筒后,水桶內(nèi)
水有殘留,故體積偏小,故密度偏大。
(2)當(dāng)物體排開水的體積相同時(shí),物體所受的浮力相等,由此我們可以求得胡麻油的密度。
15.將酒敞口放置,酒精度(酒中酒精的體積百分比)會(huì)變化嗎?小科認(rèn)為:只要確定酒的密
度是否變化就能作出判斷。于是利用身邊的物品,動(dòng)手制作“密度秤”來測(cè)量酒的密度。
步驟I:按圖甲制作好秤桿,提起提紐,移動(dòng)秤蛇(小螺母),當(dāng)秤桿水平平衡時(shí)用筆將此
時(shí)秤坨的懸掛點(diǎn)B標(biāo)記為“0”刻度(單位:g/cm3)
步驟H:按圖乙所示,將大螺母浸沒在水中(大螺母必須浸沒且不碰底),提起提紐,移動(dòng)
秤坨,當(dāng)秤桿水平平衡時(shí)用筆將此時(shí)秤坨的懸掛點(diǎn)C標(biāo)記為“1”刻度。再將BC兩刻度之
間分為10等份。
步驟III:測(cè)量酒的密度。
甲乙
(1)應(yīng)用:小科用該密度秤分別測(cè)出瓶蓋剛打開和敞口一段時(shí)間后酒的密度約為0.92g/cm3
和0.96g/cm3,已知酒精密度為0.8g/cm3,應(yīng)用密度知識(shí)可判斷出其酒精度^填
“變大”、“不變”或“變小”);
(2)反思:在制作和測(cè)量過程中,大螺母必須浸沒的目的是什么?
(3)拓展:小科若要測(cè)量食鹽水的密度,他應(yīng)先在密度秤上增加大于1的刻度,請(qǐng)你寫出利
用直尺和筆標(biāo)定刻度的過程:。
【答案】(1)變小
(2)根據(jù)題意,一開始兩邊杠桿平衡,根據(jù)杠桿平衡條件有771大螺母0乙1=771小螺母。乙2,完全
浸沒后,有血大螺母-P液=771小螺母gG,兩式聯(lián)立,變形可得p液=(^2—
v排團(tuán)
7n
T、小螺母兒
L)=------;
)v排
根據(jù)題意,想讓刻度按照距離均勻等分,則P液與/L必須為線性關(guān)系,所以*為定值,
則好F必須為定值,所以每次大螺母都必須浸沒。
(3)因?yàn)榭潭染鶆颍适褂每潭瘸?,測(cè)量。?1之間的距離為L(zhǎng)o,在“1”左邊距離小的位
置標(biāo)上“2”,并將1?2等分為10份,分別標(biāo)上1.1?1.9刻度。若總距離不足以標(biāo)到
“2”,則根據(jù)桿的實(shí)際總長(zhǎng)度相應(yīng)改變最大值。
【解析】(1)剛打開和敞口一段時(shí)間后酒的密度約為0.92g/cm3和0.96g/cm3,酒精密度
小于水的密度,酒的密度變大說明酒精占比變少了,其酒精度變小。
(2)根據(jù)題意,一開始兩邊杠桿平衡,根據(jù)杠桿平衡條件得出杠桿平衡的表達(dá)式,完全浸沒
后,根據(jù)杠桿平衡條件得出杠桿平衡的表達(dá)式,兩式聯(lián)立,變形可得P液的表達(dá)式,根據(jù)題
意,想讓刻度按照距離均勻等分,貝2液與4L必須為線性關(guān)系,據(jù)此分析。
(3)因?yàn)榭潭染鶆?,故使用刻度尺,測(cè)量0?1之間的距離為L(zhǎng)。,在“1”左邊距離d的位置
標(biāo)上“2”,并將1?2等分為10份,分別標(biāo)上1,1?1.9亥U度。若總距離不足以標(biāo)到“2”,
則根據(jù)桿的實(shí)際總長(zhǎng)度相應(yīng)改變最大值。據(jù)此分析。
16.小虹利用彈簧測(cè)力計(jì)、實(shí)心圓柱體物塊、燒杯等器材,探究浮力的大小跟哪些因素有
關(guān)。小虹提出如下猜想,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
猜想a:浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有關(guān):
猜想b:浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān);
猜想c:浮力大小與液體的密度有關(guān)。
⑴小虹確定了測(cè)量浮力的方法:用彈簧測(cè)力計(jì)先測(cè)出物體的重力G,接著將物體浸入液體
中靜止時(shí),讀出測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力F拉,可計(jì)算出物體所受的浮力F浮。其測(cè)量原理利用
了;
A.F浮與G是一對(duì)平衡力
B.F滓與G是相互作用力
C.F浮與F拉是相互作用力
D.F浮、F拉和G是一組平衡力
(2)小虹的操作步驟及測(cè)量數(shù)據(jù)如圖所示。
由測(cè)量數(shù)據(jù)可得:B步驟中圓柱體物塊受到水的浮力為N;
(3)分析圖中A步驟與步驟的數(shù)據(jù),可以驗(yàn)證猜想a是錯(cuò)誤的;(填出步驟的序
號(hào))
(4)進(jìn)一步學(xué)習(xí)了阿基米德原理之后,利用圖的測(cè)量數(shù)據(jù),還可以計(jì)算出其它一些物理量
(水的密度已知)。下列物理量中不能計(jì)算出的是=
A.物塊的體積B.物塊的密度
C.鹽水的體積D.鹽水的密度
【答案】(DD(2)0.4(3)C,D(4)C
【解析】(1)浸入液體中靜止的物體受豎直向下的重力,豎直向上的浮力和豎直向上的拉力
保持平衡,拉力、浮力和重力平衡,是一組平衡力,故答案為:Do
(2)由A圖讀出物體重力G=2.4N,B圖彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)4=2N,物體受到的浮力
F浮B=G-FB=2.4N—2N=0.4N;
(3)分析A、C、D三次實(shí)驗(yàn),物體浸在水中的深度增加,但所受浮力保持不變,由此驗(yàn)證猜
想a是錯(cuò)誤的。
(4)A.由A圖讀出物體重力G=2.4N,C圖讀出物體完全浸沒在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
Fc=1.4N,物體此時(shí)所受浮力尸浮c=G-FC=2AN-1.4N=1N,又根據(jù)阿基米德
原理的推導(dǎo)式/浮=P液9?排,計(jì)算出此時(shí)排開的水的體積水=芝=
〃水9
lx10-4
1X103N/k。=m3,由于物體完全浸沒,物體的體積就等于排開的水的
Kg/IllXJ.UIN/Kg
G24N
體積%=U排水=lx10-4m3,B.物體的密度p物=W=ixio-m3xi0N/kg=24x
103kg/m3,C.不能算出的是鹽水的體積;D.排開的鹽水的體積%;鹽水=")=H排水=
1xIO-4m3,由E圖讀出物體浸沒在鹽水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)a=1.3N,此時(shí)受到的浮
力F滓m=G—FE=2.4N-1.3N=1.1N鹽水的密度p如*==-------一-=
八/子E匕皿/J、UJ可以產(chǎn)鹽水”排鹽水10N/kgxlxlO-4m3
1.1x103kg/nf;故答案為:Co
17.利用圖中器材測(cè)量石塊和醬油的密度。
(1)使用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)量石塊質(zhì)量,天平平衡時(shí),如圖1中甲所示,則石塊的質(zhì)量
是go
3
(2)將石塊浸沒在有水的量筒中,如圖1中乙所示,則石塊的密度為kg/mo
(3)如圖2所示,把重為G的石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,將石塊分別浸沒在水和醬油中,石塊
沒有碰到容器底和容器壁,測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為B和F?,則石塊在水中所受浮力的表達(dá)式
為F”,醬油密度的表達(dá)式o醬油=(以上兩空均用符號(hào)表示,忽略
細(xì)線的質(zhì)量和體積,水的密度用0水表示)。
(4)用圖3所示的方法,測(cè)量石塊的密度,則石塊的密度表達(dá)式為。石=(用符號(hào)
表示,水的密度用0水表示)。
【答案】(1)31.4(2)3.14X103(3)G—&;分P水⑷"水電-")
1
G-FINh4-h2
【解析】(1)在甲中,右盤祛碼質(zhì)量為30g,橫梁標(biāo)尺分度值為0.2g,游碼示數(shù)為1.4g,故
左盤石塊質(zhì)量為:m石=加磋碼+m游碼=30g+1.4g=31.4g;
(2)在乙中,量筒的分度值為2mL,水的體積為:V7j<=50mL,石塊和水的總體積為:
V&-60mL,石塊的體積為:%=匕總一匕卜=60mL-50mL=10mL=10cm3,石塊的
密度為:P石=?=1:喙=3.14g/cm3=3.14x103kg/m3.
(3)石塊浸沒在水中受到的浮力為:F水浮=6石-F示1=G-&;石塊的體積為:%=
'排水=¥!=子石塊浸沒在醬油中受到的浮力為:/醬油浮=G石一/示2=。一?2,醬油
,水y〃水?
_尸醬油浮_F醬油浮_GF_G-6
的密度為:P醬油一再贏—萬工一轉(zhuǎn)一巨P水;
“水"
(4)在圖3中,設(shè)規(guī)則容器的底面積為S,由第2、3兩步可知,石塊和小碗在水中漂浮,則
G石=4尸浮=。液94』卜=。水95(自一心),由第2、4兩步可知,石塊的體積%=S//i=
m有G石
S(%4-電),根據(jù)公式G=血9=pUg可得:石塊的密度為:。石=瓦~=/"=
石石9
P水。$(九3—九2)P水(九3一九2)
gS(h4—h2)九4一九2
18.如圖是小明利用V=2mL的注射器,彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材估測(cè)大氣壓值的情況。
⑴利用刻度尺測(cè)量出的長(zhǎng)度1為10cm,即可算出活塞橫截面積為cm2;
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右緩慢拉動(dòng)注射器
筒,當(dāng)注射器的活塞開始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=2.1N,據(jù)此可測(cè)得大氣壓值
P=Pa;
(3)考慮到活塞與筒壁之間有摩擦,小明繼續(xù)拉動(dòng)一小段距離后,緩慢退回注射器筒,在活
塞剛要到筒內(nèi)底部時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F',則大氣壓值P'=(用題中出現(xiàn)的
物理量符號(hào)表示);
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)若筒內(nèi)空氣沒有排盡,此因素將導(dǎo)致所測(cè)大氣壓值__________(偏大/偏小/不
變)。
【答案】⑴注射器刻度部分;0.2(2)1.05x105⑶空咆⑷偏小
2V
【解析】(1)利用刻度尺測(cè)量出注射器刻度部分的長(zhǎng)度,活塞橫截面積s=?=?吐=
I10cm
(2)當(dāng)注射器的活塞開始滑動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與大氣對(duì)活塞的壓力是一對(duì)平衡力,大
氣對(duì)活塞水的壓力等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),測(cè)得大氣壓值P=£=2=1.05x
3U.ZX1Um
105Pa;
(3)水平向右緩慢拉動(dòng)注射器筒時(shí),當(dāng)活塞開始滑動(dòng)時(shí),活塞相對(duì)于筒壁向左運(yùn)動(dòng),摩擦力
的方向向右,設(shè)大氣對(duì)活塞的壓力為七,則尸=a+/①小明繼續(xù)拉動(dòng)一小段距離后,
緩慢退回注射器筒,在活塞剛要到筒內(nèi)底部時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F',活塞相對(duì)于筒壁向右
運(yùn)動(dòng),摩擦力的方向向左,則/+尸'=&②由①②可得&=把,大氣壓值p=g=
23
F+Fr,
-^―_(尸+尸')1
丁=
i
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)若筒內(nèi)空氣沒有排盡,拉力的測(cè)量值會(huì)偏小,由p=?可知,導(dǎo)致測(cè)量的大氣壓
值偏小。
19.物理興趣小組在進(jìn)行“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測(cè)力計(jì)掛著一
實(shí)心圓柱體,以圖a、b、c、d、e分別為頭驗(yàn)情景。g取:lON/kg
(1)通過a、c兩次實(shí)驗(yàn),可知實(shí)心圓柱體浸沒在水中所受浮力大小是No
(2)通過兩次實(shí)驗(yàn),可探究物體所受浮力大小與浸沒深度的關(guān)系。
(3)通過c、e兩次實(shí)驗(yàn),可探究物體所受浮力大小與的關(guān)系。
(4)在利用某種液體進(jìn)行探究的過程中,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得到如圖f所示彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)與
圓柱體下表面浸入深度的關(guān)系圖像,則該液體的密度為kg/m3o
【答案】(1)0.5(2)c、d(3)液體密度(4)0.8x103
【解析】(1)由a、c兩次實(shí)驗(yàn)中測(cè)力計(jì)示數(shù)可知,實(shí)心圓柱體浸沒在水中所受的浮力F浮水=
G-Fc=2N-1.5N=0.5No
(2)研究物體所受浮力的大小與浸沒深度的關(guān)系時(shí)采用的是控制變量法,需要控制排開液體
的密度和體積相同,所以應(yīng)該對(duì)比c、d兩次實(shí)驗(yàn)。
(3)由圖c、e所示實(shí)驗(yàn)可知,物體排開液體的體積相同而液體密度不同,該實(shí)驗(yàn)可以探究浮
力大小與液體密度的關(guān)系。
(4)實(shí)驗(yàn)步驟c中,物體受到的浮力/浮c=G=2N-1.5N=0.5N;實(shí)驗(yàn)步驟e中,物體
受到的浮力尸浮e=G-&=2N-1.6N=0.4N;因物體均浸沒,所以“水=晞液;根據(jù)阿
基米德原理可知荒=肅;所以該液體的密度P液=”義2水=鬻*1.0*
103kg/m3=0,8X103kg/m3o
20.圖甲所示容器,常用來研究容器內(nèi)液體對(duì)容器側(cè)壁的壓強(qiáng)特點(diǎn)。
甲乙丙
⑴小科在容器中裝滿水,橡皮膜凸出,再將容器按圖乙箭頭方向,繞容器中軸線。。'在水
平桌面上緩慢旋轉(zhuǎn)一圈(水與容器壁一起轉(zhuǎn)動(dòng)且保持相對(duì)靜止),發(fā)現(xiàn)在整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中橡
皮膜凸出情況一直未變。上述操作及現(xiàn)象(填“能”或
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