壓軸題09 壓強(qiáng)與浮力實(shí)驗(yàn)題(解析版)-2024年中考物理壓軸題專項(xiàng)訓(xùn)練_第1頁
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文檔簡介

壓軸題09壓強(qiáng)與浮力實(shí)驗(yàn)題1.實(shí)驗(yàn)儀器的選擇與調(diào)節(jié)(如:U形管氣密性檢查、液面調(diào)平措施);2.運(yùn)用控制變量法、轉(zhuǎn)換法分析U形管壓強(qiáng)計(jì)兩側(cè)液面的高度差大小變化,總結(jié)結(jié)論;3.根據(jù)稱重法可測量出浮力的大?。?.數(shù)據(jù)圖像分析(F-h圖像);5.新素材——結(jié)合拉力傳感器(電子秤)探究影響浮力大小的因素.例題在“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們提出如下猜想.猜想1:浮力的大小可能與液體的密度有關(guān);猜想2:浮力的大小可能與排開液體的體積有關(guān);猜想3:浮力的大小可能與物體的形狀有關(guān).(1)如圖甲所示,用手把飲料罐按入水中,飲料罐浸入水中越深,手會感到越吃力,這個事實(shí)可以支持上述猜想___________(填序號).(2)為了進(jìn)一步驗(yàn)證猜想1和猜想2,他們用彈簧測力計(jì)、燒杯、水、酒精,以及不吸水的圓柱體和細(xì)繩進(jìn)行了圖乙所示的實(shí)驗(yàn).①在序號b的實(shí)驗(yàn)中圓柱體所受的浮力為___________N;②比較序號___________的實(shí)驗(yàn),可初步得出浮力大小與液體密度有關(guān);③比較序號a、b、c的三次實(shí)驗(yàn),可得出結(jié)論:其他條件一定時,物體排開液體的體積越大,所受浮力___________(3)小組同學(xué)在探究“物體受到浮力的大小與其形狀是否有關(guān)”時,找來薄鐵片、燒杯和水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:步驟一:將薄鐵片放入盛水的燒杯中,薄鐵片下沉至杯底;步驟二:將薄鐵片彎成“碗狀”再放入盛水的燒杯中,它漂浮在水面上.①通過分析可知,第一次薄鐵片受到的浮力___________(選填“大于”“小于”或“等于”)第二次薄鐵片受到的浮力;②同學(xué)們得到的結(jié)論是:物體受到的浮力大小與其形狀有關(guān),他們得出錯誤結(jié)論的原因是___________.(4)第(2)問中由于握著彈簧測力計(jì)的手臂容易晃動,從而導(dǎo)致其示數(shù)不穩(wěn)定,讀數(shù)困難.請你寫出一種改進(jìn)措施__________________________________________________________________(5)(圖像分析)下列能正確反映從水面剛好接觸圓柱體下表面開始直到物體浸沒(物體不接觸容器底),圓柱體受到的浮力F;與圓柱體下表面到水面距離h的關(guān)系圖像是___________.(6)(液體密度計(jì)算)同學(xué)們完成本次實(shí)驗(yàn)后,用獲得的數(shù)據(jù)求出了圓柱體的體積為___________cm3,濃鹽水的密度為___________kg/m3.(P水=1.0×103kg/m3.g取10N/kg)解題技巧:(3)②:提取信息同一薄鐵片放在燒杯中沉底,做成碗狀漂??;信息轉(zhuǎn)化物體形狀改變,浮沉狀態(tài)不同,排開水的體積不同;分析解答探究浮力大小與物體形狀關(guān)系→只改變物體形狀,其他因素不變→結(jié)合操作分析是否滿足控制變量法要求.(5):提取信息從水面剛好接觸圓柱體下表面開始直到物體浸沒信息轉(zhuǎn)化物體排開液體的體積V排先增大后不變分析解答圓柱體浸入水的過程中,V排增大,F(xiàn)浮增大→完金浸沒在水中后,V排不變,F(xiàn)浮不變.(6):提取信息物體的重力,物體浸沒在水和濃鹽水中測力計(jì)的示數(shù);信息轉(zhuǎn)化物體在水和濃鹽水中受到的浮力;分析解答物體體積→V=V排→F水浮=ρ水gV排;鹽水密度→已知V排、F鹽浮→F鹽浮=ρ鹽gV排.目錄:01液體壓強(qiáng)及其應(yīng)用(測密度)02估測大氣壓強(qiáng)的值03探究浮力的大小與什么因素有關(guān)04利用浮力測密度實(shí)驗(yàn)05驗(yàn)證阿基米德原理06密度計(jì)07壓強(qiáng)與浮力的動態(tài)問題實(shí)驗(yàn)08以生活情境為背景壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)題01液體壓強(qiáng)及其應(yīng)用(測密度)1.(2023·遼寧大連·模擬預(yù)測)某同學(xué)利用U形管壓強(qiáng)計(jì)和裝有水的大燒杯來探究“液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)”。

(1)實(shí)驗(yàn)前,為了檢查裝置的氣密性,他用手按壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜(如圖甲所示),觀察U形管內(nèi)液面是否出現(xiàn)高度差,且在一段時間內(nèi)不下降;松手后發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液面的高度不相等,他接下來的操作應(yīng)該是(填字母);A.從U形管內(nèi)向外倒出適量水

B.拆除軟管重新安裝

C.向U形管內(nèi)添加適量水(2)排除故障后,他重新將金屬盒浸沒在水中,發(fā)現(xiàn)隨著金屬盒浸入水中的深度增大,U形管兩邊液面的高度差逐漸變大。由此可知,液體的壓強(qiáng)與(選填“深度”或“高度”)有關(guān);(3)他保持圖乙中金屬盒的位置不變,并將一杯濃鹽水倒入燒杯中攪勻后,實(shí)驗(yàn)情形如圖丙所示比較乙、丙兩次實(shí)驗(yàn),他得出了:液體的密度越大,其內(nèi)部的壓強(qiáng)越大的結(jié)論。你認(rèn)為他的結(jié)論(選填“正確”或“不正確”),理由是;(4)他換用其他液體探究“液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系”,當(dāng)探頭在液體中的深度相同時,U形管左右兩側(cè)液面的高度差對比不明顯,則下面操作不能使兩側(cè)液面高度差對比更加明顯的是;A.燒杯中換密度更大的液體B.U形管中的紅墨水換為密度更小的染色酒精C.將U形管換成更細(xì)的(5)若圖丙中U形管左右兩側(cè)紅墨水面的高度差Δh=10cm,該同學(xué)算出U形管左右兩側(cè)液體高度差產(chǎn)生的壓強(qiáng)為1.0×103Pa(g取10N/kg),則探頭橡皮膜所受的液體壓強(qiáng)(選填“大于”“等于”或“小于”)1×103Pa。【答案】B深度不正確沒有控制金屬盒所處深度相同C大于【詳解】(1)[1]壓強(qiáng)計(jì)使用前U形管兩端液面就存在高度差,說明膠皮管一側(cè)氣壓不等于外界氣壓,可以拆下軟管重新安裝。(2)[2]將金屬盒浸沒在水中,發(fā)現(xiàn)隨著金屬盒浸入水中的深度增大,U形管兩邊液面的高度差逐漸變大。由此可知,液體的壓強(qiáng)與深度有關(guān)。(3)[3][4]將一杯濃鹽水倒入燒杯中,改變密度的同時探頭所處的深度也發(fā)生改變,沒有控制變量,所以不能得到“液體的密度越大,其內(nèi)部的壓強(qiáng)越大”的結(jié)論。(4)[5]要使U形管左右兩側(cè)液面的高度差對比更明顯,因?yàn)樘筋^受到的壓強(qiáng)大小通過U形管的兩端液面高度差來反映,根據(jù)可以通過在燒杯中換密度更大的液體增大液體壓強(qiáng)的方式實(shí)現(xiàn);也可以將U形管中的紅墨水換為密度更小的染色酒精,這樣,探頭受到的壓強(qiáng)不變時,根據(jù),U形管中液體密度變小,高度差就會變大。這跟U形管的粗細(xì)無關(guān),所以C方法不行。(5)[6]實(shí)際使用中,裝置肯定多少有一些漏氣,所以探頭橡皮膜所受的液體壓強(qiáng)肯定要大于U形管左右兩側(cè)液體高度差產(chǎn)生的壓強(qiáng)。2.(2024·陜西西安·模擬預(yù)測)同學(xué)們利用U形管壓強(qiáng)計(jì)探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)。實(shí)驗(yàn)序號液體種類探頭深度/cm液面高度差/cm實(shí)驗(yàn)序號液體種類探頭深度/cm液面高度差/cm1水354鹽水362水47.55鹽水493水5106鹽水512(1)如圖甲,U形管與探頭連接時,閥門K應(yīng)處于(選填“打開”或“關(guān)閉”)狀態(tài),組裝完成后,氣密性良好的U形管壓強(qiáng)計(jì)(選填“是”或“不是”)連通器;(2)同學(xué)先將U形管壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入裝水的容器中記錄探頭放入水中的深度和U形管內(nèi)液面高度差,然后換用密度大于水的鹽水溶液重復(fù)實(shí)驗(yàn)。記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如上表:①分析表中(填序號)三次數(shù)據(jù)可知:同種液體中,深度越深,壓強(qiáng)越大;因此攔河大壩要做成(選填“上窄下寬”或“上寬下窄”)的形狀;②分析表中1、4(或2、5)數(shù)據(jù)可知:深度相同時,液體越大,壓強(qiáng)越大;③根據(jù)表中數(shù)據(jù),同學(xué)估算出鹽水溶液的密度為;(3)小明完成上述實(shí)驗(yàn)后與同學(xué)經(jīng)過交流又設(shè)計(jì)了一個實(shí)驗(yàn)裝置,如下圖所示,容器中間用隔板分成左右兩部分,隔板下部有一圓孔用橡皮膜封閉,橡皮膜兩側(cè)壓強(qiáng)不同時,其形狀發(fā)生改變。若往隔板兩側(cè)分別加入兩種不同的液體,其中不能比較兩種液體密度大小關(guān)系的是圖(選填字母)?!敬鸢浮看蜷_不是1、2、3或4、5、6上窄下寬密度D【詳解】(1)[1][2]U形管與探頭連接時,為保持內(nèi)外氣壓平衡,閥門K應(yīng)處于打開狀態(tài),組裝完成后,氣密性良好的U形管壓強(qiáng)計(jì)上端都不開口,故不是連通器。(2)[3]要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系,在相同的液體中將壓強(qiáng)計(jì)金屬盒放入水中不同深度,符合要求的是1、2、3或4、5、6三組數(shù)據(jù)。[4]同種液體中,深度越深,壓強(qiáng)越大,因此攔河大壩要做成上窄下寬的形狀。[5]分析表中1、4(或2、5)數(shù)據(jù)可知:將探頭放進(jìn)不同密度液體中同一深度處,發(fā)現(xiàn)探頭在鹽水中時壓強(qiáng)計(jì)兩邊液面高度差大,壓強(qiáng)大,可得出的結(jié)論是:同一深度處,液體密度越大,液體的壓強(qiáng)越大。[6]分析表中1、4數(shù)據(jù)可知,相同深度,探頭在水中時,U形管兩側(cè)液面高度差為5cm,探頭在鹽水中時,U形管兩側(cè)液面高度差為6cm,由此可得,即,得,代入數(shù)據(jù)(3)[7]A.橡皮膜向右凸,說明左側(cè)液體壓強(qiáng)大,深度相同,根據(jù)可知左側(cè)液體密度大,故A不符合題意;B.橡皮膜向右凸,說明左側(cè)液體壓強(qiáng)大,左側(cè)深度小,根據(jù)可知左側(cè)液體密度大,故B不符合題意;C.橡皮膜是平的,說明左、右兩側(cè)液體壓強(qiáng)相等,左側(cè)深度小,根據(jù)可知左側(cè)液體密度大,故C不符合題意;A.橡皮膜向左凸,說明右側(cè)液體壓強(qiáng)大,右側(cè)深度大,根據(jù)不能確定左右兩側(cè)液體密度大小,故D符合題意。故選D。3.(2023·江蘇淮安·二模)如圖是用壓強(qiáng)計(jì)“探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)實(shí)驗(yàn)中,液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小通過觀察U形管中液面高度差的大小來反映;在使用壓強(qiáng)計(jì)前,發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)的水面有一定的高度差,如圖甲所示。其調(diào)節(jié)的方法是(選填“A”或“B”),使U形管左右兩側(cè)的水面相平;A.將右側(cè)支管中高出的水倒出

B.拆除膠管重新安裝(2)比較兩圖,可以得到:深度相同時,液體的壓強(qiáng)與液體密度有關(guān),液體密度越大,壓強(qiáng)越大;(3)在圖乙中,固定金屬盒的橡皮膜在水中的深度不變,使橡皮膜處于向上、向下、向左、向右等方位時,U形管中液面高度差(選填“變大”“變小”或“不變”);(4)若保持丙圖中金屬盒的位置不變,將一杯濃鹽水倒入燒杯中攪勻后,發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面高度差變大。由此得出結(jié)論:在同一深度,液體的密度越大,其內(nèi)部的壓強(qiáng)越大。你認(rèn)為此結(jié)論是否可靠?;(5)用圖戊所示的裝置測量未知液體的密度:在左側(cè)加入適量的水,在右側(cè)緩慢倒入待測液體,直到橡皮膜剛好變平,她測量了以下物理量:A.右側(cè)待測液體到容器底的深度h1;

B.右側(cè)待測液體到橡皮膜中心的深度h2;C.左側(cè)水到容器底的深度h3;

D.左側(cè)水到橡皮膜中心的深度h4請你推導(dǎo)出待測液體密度的表達(dá)式為ρ=(用題中合適的字母和ρ水表示)?!敬鸢浮緽丙丁不變不可靠【詳解】(1)[1]在使用壓強(qiáng)計(jì)前,當(dāng)橡皮膜沒有受到壓強(qiáng)時,U形管中的液面應(yīng)是相平的,但發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)的水面有一定的高度差,此時應(yīng)將軟管取下,再重新安裝,使U形管中兩管上方的氣體壓強(qiáng)相等,故選B。(2)[2]要探究液體的壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系,需要控制液體的深度不變,改變液體的密度,實(shí)驗(yàn)丙、丁符合題意。(3)[3]在圖乙中,固定金屬盒的橡皮膜在水中的深度不變,使橡皮膜處于向上、向下、向左、向右等方位,液體內(nèi)部的壓強(qiáng)不變,U形管中液面高度差不變。(4)[4]保持丙圖中金屬盒的位置不變,并將一杯濃鹽水倒入燒杯中攪勻后,液體的深度增大、密度增大,U形管左右液面高度差增大,由于沒有控制深度不變,所以不能探究液體壓強(qiáng)跟液體密度的關(guān)系,故結(jié)論不可靠。(5)[5]實(shí)驗(yàn)時,橡皮膜兩側(cè)受到的壓強(qiáng)容易觀察,利用水和液體在橡皮膜處的壓強(qiáng)相等來計(jì)算液體壓強(qiáng),使橡皮膜剛好變平,分別測量出待測液體和水到橡皮膜中心的深度,根據(jù)橡皮膜左側(cè)和右側(cè)的壓強(qiáng)相等,即p左=p右ρ水gh4=ρgh2解得待測液體密度的表達(dá)式為4.(2024·遼寧沈陽·模擬預(yù)測)如圖1所示,小明用壓強(qiáng)計(jì)“探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素”。(1)實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)對裝置進(jìn)行檢查,當(dāng)用手指按壓(不論輕壓還是重壓)橡皮膜時,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液面的高度幾乎不變,則說明裝置;(2)完成上述操作后,如圖1乙、丙所示是將該裝置的探頭放入水中不同深度的情況,比較后可初步得出結(jié)論:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而;(3)小明同學(xué)利用U形管壓強(qiáng)計(jì)改裝成如圖1戊所示的測量某種未知液體的密度的密度計(jì)。A為固定支架,其作用是保證橡皮膜在不同的液體中深度均為5cm。U形管盛水,其右管標(biāo)有刻度值,為了便于讀數(shù),在U形管右管有一個指示液面位置的紅色浮標(biāo)。未測量時,U形管水面剛好與a相平。當(dāng)橡皮膜放入某液體中時,浮標(biāo)指示在b處,小明利用刻度尺測出a、b之間的距離為2.0cm,則該未知液體的密度為;(4)同組的小剛同學(xué),利用實(shí)驗(yàn)室的電子秤,燒杯和一個實(shí)心金屬圓柱體也測出了該未知液體的密度,如圖2所示:①用細(xì)線拉著圓柱體,使其一半浸入水中,記下臺秤的示數(shù)為;②用細(xì)線拉著圓柱體,浸沒入水中,記下臺秤的示數(shù)為;③將圓柱體從水中取出擦干后,用細(xì)線系住實(shí)心金屬圓柱體浸沒于與水等質(zhì)量的未知液體中,記下臺秤的示數(shù);小剛根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出了,該未知液體的密度。(5)實(shí)驗(yàn)最后,小明發(fā)現(xiàn)自己測出的未知液體密度總是小于小剛的測量值,多次實(shí)驗(yàn)后仍然如此。造成此現(xiàn)象的原因是。【答案】漏氣增大0.80.9見解析【詳解】(1)[1]使用前應(yīng)檢查裝置是否漏氣,在保證橡皮管與U形管導(dǎo)通良好的情況下,當(dāng)用手指按壓(不論輕壓還是重壓)橡皮膜時,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液面的高度幾乎不變,說明裝置漏氣。(2)[2]乙和丙相比較,水的密度一定,橡皮膜的方向相同,深度不同,深度越大壓強(qiáng)越大,可得出結(jié)論:同一液體,液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。(3)[3]當(dāng)橡皮膜放入某液體中深度為5cm,ab右管升高2cm,左管下降2cm,則左右兩管水面高度差為4cm,根據(jù)液體壓強(qiáng)計(jì)受到的壓強(qiáng)等于左右兩管水產(chǎn)生的壓強(qiáng)差,所以則有則(4)③[4]步驟②中水對容器底部的壓力比步驟①中增加量為F=G排=(m2﹣m1)g=(0.162kg﹣0.112kg)×10N/kg=0.5N則圓柱體完全浸沒時,在水中受到的浮力為F浮=2F=2×0.5N=1N根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,圓柱體的體積為在未知液體中受到浮力為根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,未知液體的密度為(5)[5]由題意知,小明測出的未知液體密度總比小剛的測量值小,其原因是橡皮膜發(fā)生形變,造成U形管左側(cè)的氣壓減小,測得U形管兩側(cè)液面的高度差減小,即h水減小,由上面表達(dá)式可知液體密度的測量值總是偏小。5.(2023·重慶·模擬預(yù)測)如圖1所示,小寧用壓強(qiáng)計(jì)“探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素”。(1)通過圖1甲觀察發(fā)現(xiàn)壓強(qiáng)計(jì)(選填“是”或“不是”)連通器;實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)對裝置進(jìn)行檢查,當(dāng)用手指按壓(不論輕壓還是重壓)橡皮膜時,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液面的高度幾乎不變,則說明裝置;(2)小寧把壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜和橡皮管更換后,在使用壓強(qiáng)計(jì)前,發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)水面已有高度差,接下來的操作應(yīng)是;A.從U形管內(nèi)向外倒出適量水B.拆除軟管重新安裝C.向U形管內(nèi)添加適量水(3)完成上述操作后,如圖1乙、丙所示是將該裝置的探頭放入水中不同深度的情況,比較后可初步得出結(jié)論:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而;(4)小寧同學(xué)利用U形管壓強(qiáng)計(jì)改裝成如圖1戊所示的測量某種未知液體的密度的密度計(jì)。A為固定支架,其作用是保證橡皮膜在不同的液體中深度均為5cm。U形管盛水,其右管標(biāo)有刻度值,為了便于讀數(shù),在U形管右管有一個指示液面位置的紅色浮標(biāo)。未測量時,U形管水面剛好與a相平。當(dāng)橡皮膜放入某液體中時,浮標(biāo)指示在b處,小寧利用刻度尺測出a、b之間的距離為2.0cm,則該液體的密度為g/cm3;(5)同組的小剛同學(xué),利用實(shí)驗(yàn)室的電子秤和一個實(shí)心金屬圓柱體也測出了未知液體的密度,如圖2所示:①用細(xì)線拉著圓柱體,使其一半浸入水中,記下臺秤的示數(shù)為m1=112.0g;②用細(xì)線拉著圓柱體,浸沒入水中,記下臺秤的示數(shù)為m2=162.0g;③將圓柱體從水中取出擦干后,用細(xì)線系住物體浸沒于與水等質(zhì)量的未知液體中,記下臺秤的示數(shù)m3=152.0g;小剛根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出了實(shí)心金屬圓柱體的體積為cm3,未知液體的密度ρ=kg/m3;(6)實(shí)驗(yàn)最后,小寧發(fā)現(xiàn)自己測出的未知液體密度總是小于小剛的測量值,多次實(shí)驗(yàn)后仍然如此。小寧和小剛重新回顧了整個實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)造成該現(xiàn)象的原因是。【答案】不是漏氣B增大0.81000.9×103見解析【詳解】(1)[1][2]U形管本身是一個連通器,但與壓強(qiáng)計(jì)的探頭連接后,一端被封閉,不符合“上端開口,底部連通”這一特點(diǎn),因此,不是連通器;使用前應(yīng)檢查裝置是否漏氣,在保證橡皮管與U形管導(dǎo)通良好的情況下,當(dāng)用手指按壓(不論輕壓還是重壓)橡皮膜時,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液面的高度幾乎不變,說明裝置漏氣。(2)[3]若在使用壓強(qiáng)計(jì)前,發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)水面已有高度差,只需要將軟管取下,再重新安裝,這樣U形管中兩管上方的氣體壓強(qiáng)就是相等的(都等于大氣壓),當(dāng)橡皮膜沒有受到壓強(qiáng)時,U形管中的液面就是相平的,故B符合題意,AC不符合題意。故選B。(3)[4]乙和丙相比較,水的密度一定,橡皮膜的方向相同,深度不同,深度越大壓強(qiáng)越大,可得出結(jié)論:同一液體,液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。(4)[5]當(dāng)橡皮膜放入某液體中深度為5cm,ab右管升高2cm,左管下降2cm,則左右兩管水面高度差為4cm,根據(jù)液體壓強(qiáng)計(jì)受到的壓強(qiáng)等于左右兩管水產(chǎn)生的壓強(qiáng)差,所以,p液=p水,則有則該液體的密度為(5)[6][7]步驟②中水對容器底部的壓力比步驟①中增加量為F=G排=(m2﹣m1)g=(0.162kg﹣0.112kg)×10N/kg=0.5N則圓柱體完全浸沒時,在水中受到的浮力為F浮=2F=2×0.5N=1N根據(jù)阿基米德原理知圓柱體的體積為在未知液體中受到浮力為F液浮=G液排={m3﹣[m1﹣(m2﹣m1)]}g=(m3+m2﹣2m1)g=(0.152kg+0.162kg﹣2×0.112kg)×10N/kg=0.9N根據(jù)阿基米德原理知未知液體的密度為(6)[8]小寧發(fā)現(xiàn)自己測出的未知液體密度總是小于小剛的測量值,其原因是橡皮膜發(fā)生形變,造成U形管左側(cè)的氣壓減小,測得U形管兩側(cè)液面的高度差減小,即h水減小,由上面表達(dá)式可知液體密度的測量值總是偏小。6.(2023·廣東珠?!と#?)用托盤天平、量筒、注射針筒等器材測定某品牌酸奶的密度。

(1)將天平置于水平桌面,把游碼移到標(biāo)尺左端“0”刻度,天平指針擺動情況如圖甲所示,要使天平平衡,則應(yīng)將平衡螺母向移動,直至天平橫梁平衡;(2)調(diào)節(jié)天平平衡后,先用天平測出空燒杯的質(zhì)量為30g,按著將酸奶倒入燒杯,用天平測量燒杯和酸奶的總質(zhì)量,天平平衡時的情景如圖乙所示,則燒杯和酸奶的總質(zhì)量m1=g:然后將燒杯中的酸奶倒入量筒中,如圖丙所示,則量筒中酸奶體積為cm3;(3)由于酸奶比較粘稠且不透明,容易粘在筒壁上,對測量影響較大:在第(2)步中,小紅不再利用量筒測體積,而是改用針筒(如圖丁),重新保持燒杯和酸奶的總質(zhì)量為m1;從燒杯中抽取5mL酸奶,測量燒杯和剩余酸奶的總質(zhì)量m2=58.4g;則酸奶的密度為g/cm3;(4)小文用如戊圖所示的自制液體密度儀測量某液體的密度。將兩根透明管豎直插入裝有液體和水的杯子中,向上拉動活塞,液體和水進(jìn)入管中,待液柱穩(wěn)定后,用刻度尺分別測出水柱和液體柱的長度l0和l1。寫出計(jì)算液體密度的表達(dá)式ρ液=(用l0、l1和ρ水表示)。保持上端活塞位置不變,將圖戊裝置移到高山上,則兩側(cè)液柱高度之差(l0-l1)會(填“不變”“增大”或“減小”)?!敬鸢浮坑?4.4301.2減小【詳解】(1)[1]指針偏向分讀盤中線的左側(cè),說明右盤高,則平衡螺母應(yīng)向右移動,直至天平橫梁平衡。(2)[2]由圖乙可知,游碼標(biāo)尺的分度值為0.2g,游碼所指示的質(zhì)量為4.4g,則燒杯和酸奶的總質(zhì)量為[3]由圖丙可知,量筒的分度值是2mL,則酸奶體積為30mL,即30cm3。(3)[4]抽出酸奶的質(zhì)量為抽出酸奶的體積為5mL,即5cm3,故酸奶的密度為(4)[5]水和液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)與封閉氣體的壓強(qiáng)之和等于外界大氣壓強(qiáng),故水產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于液體產(chǎn)生的壓強(qiáng);即管內(nèi)水和液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等,為,即則液體的密度為[6]保持上端活塞位置不變,將圖戊裝置移到高山上,外界大氣壓變小,故液體和水的高度都變小,但管內(nèi)水和液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)仍相等,故仍有可有故可知的比值不變,因;故可知減小得多,即兩側(cè)液柱高度之差減小。02估測大氣壓強(qiáng)的值7.(2023·江蘇無錫·中考真題)小華發(fā)現(xiàn),壓縮一個已經(jīng)充氣的氣球感到很容易,但想把它壓縮得很小卻又很困難。由此她猜想被封閉的一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)與體積可能有關(guān)。為此她準(zhǔn)備了的注射器、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)繩等,進(jìn)行探究,步驟如下

(1)如圖甲所示,用刻度尺測出注射器刻度部分的長度為,則活塞的橫截面積為;(2)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排盡筒內(nèi)的空氣,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,為了檢驗(yàn)是否漏氣,不增加器材,方法是;(3)如圖乙所示,用細(xì)繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測力計(jì)的掛鉤相連,彈簧測力計(jì)一端固定并水平放置,然后水平向右慢慢地拉動注射器筒,當(dāng)注射器活塞開始滑動時,彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示為N,此時外界大氣壓的數(shù)值為;(4)取下橡皮帽,拉動活塞,讓活塞的底端位于注射器刻度處,用橡皮帽封住注射器的小孔,確保不漏氣,此時注射器內(nèi)被封閉的氣體體積為.再按照圖乙的方式操作,水平向右慢慢地拉動注射器筒,當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積變?yōu)闀r,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為,繼續(xù)向右慢慢地拉動注射器筒,記下注射器內(nèi)氣體體積與對應(yīng)的彈簧測力計(jì)的示數(shù)、將所測數(shù)據(jù)記錄在下表中。注射器內(nèi)氣體體積810121620彈簧測力計(jì)的示數(shù)10▲13.31516①當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積為時,彈簧測力計(jì)示數(shù)為N;②當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積為時,注射器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為?!敬鸢浮?0.002用手拉動注射器活塞,根據(jù)難易程度判斷氣密性2012【詳解】(1)[1][2]如圖甲所示,注射器刻度部分左端對準(zhǔn)零刻線,右端對準(zhǔn)10cm刻線,刻度尺的分度值為0.1mm,刻度尺測出注射器刻度部分的長度為10.00cm,則活塞的橫截面積為(2)[3]排盡筒內(nèi)的空氣,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,為了檢驗(yàn)是否漏氣,不增加器材,方法是:用手拉動注射器的活塞,如果比較容易拉動,則證明氣密性不好,如果不容易被拉動,則證明氣密性良好。(3)[4]如圖乙,彈簧測力計(jì)的分度值為0.2N,讀數(shù)為20N。[5]此時彈簧測力計(jì)的拉力等于外界大氣壓對活塞的壓力,外界大氣壓的數(shù)值(4)①[6]注射器內(nèi)被封閉的氣體體積為,再用測力計(jì)拉動活塞時,測力計(jì)的拉力與注射器內(nèi)氣體對活塞的壓力之和等于外界大氣壓對活塞的壓力由以上步驟(3)可知,外界大氣壓對活塞的壓力為20N,由此得到下表注射器內(nèi)氣體體積810121620彈簧測力計(jì)的示數(shù)10▲13.31516注射器內(nèi)氣體對活塞的壓力1086.754觀察表中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn):注射器內(nèi)的氣體變化為原來體積的2倍時,注射器內(nèi)氣體對活塞的壓力減半,由上表可知,注射器內(nèi)氣體為20mL時注射器內(nèi)氣體對活塞的壓力為4N,因此注射器內(nèi)氣體為10mL時注射器內(nèi)氣體對活塞的壓力為8N,當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積為時,彈簧測力計(jì)示數(shù)為②[7]當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積為時,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為16N,外界大氣壓對活塞的壓力為20N,則注射器內(nèi)氣體對活塞的壓力為注射器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為8.(2024·遼寧鞍山·模擬預(yù)測)某物理興趣小組的同學(xué)利用圖甲來估測大氣壓的值,實(shí)驗(yàn)器材有一只彈簧測力計(jì)、三種規(guī)格的注射器和一把刻度尺。(1)本實(shí)驗(yàn)的原理是二力平衡和壓強(qiáng)的定義式,實(shí)驗(yàn)中研究的是大氣對(活塞/注射器筒)的壓力;(2)若選用圖乙中注射器B,當(dāng)彈簧測力計(jì)被拉到最大值時,活塞仍沒有滑動,則應(yīng)該換用注射器(A/B/C)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn);(3)如圖甲方案,①首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,讀出注射器的容積V,再用刻度尺測出注射器的長度為L;②水平向右慢慢拉動注射器筒,當(dāng)注射器的活塞開始滑動時,記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F;③則測出的大氣壓值p=(用所給的字母表示);(4)小花發(fā)現(xiàn)此時測得的大氣壓值誤差較大,對此小花與同學(xué)找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余空氣②刻度尺的讀數(shù)沒讀準(zhǔn)③活塞與注射器筒壁不完全密封④活塞與注射器筒壁間有摩擦上述原因一定會使測量值小于真實(shí)值的是;A.①③B.①④C.②③D.②④(5)在測量大氣壓的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)采用了圖丙所示裝置。將注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通過水平細(xì)線與燒杯相連,向燒杯中緩慢加水,當(dāng)活塞剛開始向左滑動時,測得杯中水的質(zhì)量為600g;燒杯質(zhì)量為100g,燒杯底面積為65cm2;活塞面積為7×10-5m2,g=10N/kg,輪軸間的摩擦和細(xì)線重不計(jì)。則所測大氣壓的值應(yīng)為。A.1.01×105PaB.1.10×105PaC.1.00×105PaD.以上都不正確【答案】活塞C有刻度部分AC【詳解】(1)[1]在實(shí)驗(yàn)中通過彈簧測力計(jì)的拉力來測得活塞受到大氣的壓力,所以研究的是大氣對活塞的壓力。(2)[2]實(shí)驗(yàn)中選用注射器B,把彈簧測力計(jì)拉到最大,活塞沒動是其受到大氣的壓力太大,而大氣壓在實(shí)驗(yàn)過程中沒變化,據(jù)知,所選注射器活塞的橫截面積太大了,所以應(yīng)改選注射器C來進(jìn)行探究。(3)[3][4]方案甲中,讀出注射器的容器V及測量注射器的有刻度部分的長度L,這樣便可求出注射器的活塞的橫截面積拉動測力計(jì)到活塞滑動時,測力計(jì)的示數(shù)即為活塞所受到的大氣的壓力,所以測出的大氣壓值(4)[5]①橡皮帽封住的注射器小孔有殘余空氣時,活塞除了受到外部大氣的壓力外,還受到內(nèi)部大氣的壓力,那么測力計(jì)所需的拉力會變小,那么測得的壓強(qiáng)值變?。虎诳潭瘸叩淖x數(shù)沒讀準(zhǔn),若是讀小了,會造成測量結(jié)果偏小,若是讀大了,會造成測量結(jié)果偏大;③活塞與注射器不完全密封,則所需的測力計(jì)的示數(shù)會變小,即測得的壓力變小,得出的壓強(qiáng)值變??;④活塞與注射器筒壁間有摩擦,則測力計(jì)的示數(shù)會變大,測得的壓強(qiáng)值會變大,所以一定會使測量值小于真實(shí)值的是①③。故選A。(5)[6]如圖丙的探究中,當(dāng)活塞向左滑動時,它受到向左的拉力,其大小等于水和燒杯的總重力,即F=G=mg=(600+100)×10-3kg×10N/kg=7N輪軸間的摩擦和細(xì)線重不計(jì),則所測大氣壓的值應(yīng)為故選C。9.(2023·福建漳州·三模)小宇給籃球充氣時,發(fā)現(xiàn)充氣越多感覺球越“硬”,又聯(lián)想到充足氣的輪胎在烈日下暴曬易爆胎。他認(rèn)為這些現(xiàn)象與氣體壓強(qiáng)有關(guān)。氣體壓強(qiáng)的大小與哪些因素有關(guān)呢?和同學(xué)們討論后,提出猜想:猜想1:氣壓大小可能與氣體的多少有關(guān)。猜想2:氣壓大小可能與氣體的溫度有關(guān)。猜想3:氣壓大小可能與氣體的體積有關(guān)。

(1)同學(xué)們用汽車的“胎壓計(jì)”測量籃球充氣時的氣壓,發(fā)現(xiàn)充氣越多,示數(shù)越大,由此得出猜想1是(選填“正確”或“錯誤”)的;(2)小明又用胎壓計(jì)測量一個籃球的氣壓,示數(shù)如圖甲所示,其值為kPa,當(dāng)將籃球放在烈日下暴曬一段時間后,再測球中氣壓,發(fā)現(xiàn)胎壓計(jì)的示數(shù)變大,由此可知,氣壓大小與氣體的有關(guān);(3)為了驗(yàn)證猜想3,他們進(jìn)行如下探究:如圖乙所示,用注射器密封一段空氣柱,保證其溫度不變,利用注射器的刻度直接讀出氣體體積V,用彈簧測力計(jì)豎直向上拉注射器活塞來改變氣體的體積,如果已知注射器活塞的橫截面積為S,(不計(jì)活塞重及活塞與注射器壁之間的摩擦),當(dāng)?shù)卮髿鈮簽闃?biāo)準(zhǔn)大氣壓p0,當(dāng)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F時,注射器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)計(jì)算表達(dá)式為p=(用S、p0、F表示);(4)通過實(shí)驗(yàn),得到了注射器內(nèi)氣壓與對應(yīng)體積的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),如表:p(Pa)1.00.80.60.50.40.2V(m3)1.01.251.672.02.5在圖丙中,描點(diǎn)作出氣壓p與氣體的體積V的關(guān)系圖像;根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析或圖像得出的結(jié)論可推算,當(dāng)氣壓時,V=m3?!敬鸢浮空_124溫度

【詳解】(1)[1]由題意知,充氣越多,胎壓計(jì)的示數(shù)越大,氣壓越大,所以氣壓的大小可能與氣體的多少有關(guān),猜想1正確。(2)[2]由圖甲知,胎壓計(jì)的分度值為4kPa,指針指向124刻度線處,所以籃球的氣壓值為124kPa。[3]籃球放在烈日下暴曬,球中氣體溫度升高,測量時,胎壓計(jì)示數(shù)變大,說明球中氣壓變大,氣壓大小與氣體的溫度有關(guān)。(3)[4]不計(jì)活塞重及活塞與注射器之間的摩擦?xí)r,活塞受到向上的拉力、注射器內(nèi)氣體向上壓力及注射器外空氣向下壓力的作用,這三個力是平衡力,注射器外空氣對活塞的壓力所以空氣對活塞的壓力注射器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)(4)[5]將表格數(shù)據(jù)對應(yīng)的點(diǎn)在坐標(biāo)中描出,再用線將各點(diǎn)相連。作圖如下:

[6]由表格數(shù)據(jù)知,每組對應(yīng)的壓強(qiáng)與體積的乘積是一個定值1Pa?m3,所以當(dāng)時,有解得,體積。03探究浮力的大小與什么因素有關(guān)10.(2023·河南周口·二模)實(shí)驗(yàn)小組探究“浮力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,如圖甲所示,將高均為10cm的相同形狀的柱形物體掛在彈簧測力計(jì)下,并將其逐漸浸入同一薄壁柱形容器的液體中(液體不溢出),讀出測力計(jì)示數(shù)F,數(shù)據(jù)記錄在下表中:實(shí)驗(yàn)次數(shù)柱形物體的重G/N液體的種類浸入液體的深度h/cm彈簧測力計(jì)的示數(shù)F/N120水519220水1018320水1518420酒精1018.4530酒精1018.4(1)分析比較兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān);分析比較2、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,液體的越大,浮力越大;分析比較4、5兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,浮力的大小與物重(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);(2)綜合分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可以計(jì)算出實(shí)驗(yàn)中的酒精的密度為kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3);(3)實(shí)驗(yàn)小組還設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究阿基米德原理,將裝滿水且足夠高的平底溢水杯放在水平升降臺上,將實(shí)心物塊用輕質(zhì)細(xì)線懸掛于彈簧測力計(jì)A的正下方,調(diào)節(jié)升降臺使物塊下底面剛好與水面相平;再將一個空燒杯用輕質(zhì)細(xì)線懸掛于彈簧測力計(jì)B的正下方;逐漸調(diào)高升降臺,發(fā)現(xiàn)隨著物體浸入水中的體積越來越大,彈簧測力計(jì)A的示數(shù)(選填“增大”、“減小”或“不變”),且彈簧測力計(jì)A的示數(shù)變化量(選填“大于”、“小于”或“等于”)B的示數(shù)變化量?!敬鸢浮?、3密度無關(guān)0.8×103減小等于【詳解】(1)[1]分析比較2、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,物塊浸沒在水中深度增加,彈簧測力計(jì)的示數(shù)不變,由稱重法可知,柱形物體所受浮力不變,說明浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。[2]分析比較2、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,液體密度越大,彈簧測力計(jì)的示數(shù)減小,由稱重法可知,柱形物體所受浮力也增大,說明液體的密度越大,浮力越大。[3]分析比較4、5兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),由稱重法可知,兩次柱形物體所受的浮力分別為F浮4=G﹣F示4=20N﹣18.4N=1.6NF浮5=G'﹣F示5=30N﹣28.4N=1.6N即兩次柱形物體所受的浮力不變,說明浮力大小與物體的重力無關(guān)。(2)[4]柱形物體浸沒在水中受到的浮力為F?。紾﹣F示=20N﹣18N=2N柱形物體排開水的體積為柱形物體浸沒在酒精受到的浮力為F浮4=G﹣F示4=20N﹣18.4N=1.6N酒精的密度(3)[5][6]隨著柱形物體沒入水中的體積越來越大,則柱形物體所受浮力越來越大,由稱重法可知,彈簧測力計(jì)A的示數(shù)在減小,彈簧測力計(jì)A的示數(shù)的減小量等于柱形物體受到的浮力;溢出的水流到燒杯中,使得彈簧測力計(jì)B的示數(shù)變大,彈簧測力計(jì)B的示數(shù)增加量等于柱形物體排開液體的重力,由阿基米德原理可知,彈簧測力計(jì)A的示數(shù)變化量等于B的示數(shù)變化量。11.(2023·云南臨滄·一模)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來探究影響浮力大小的因素。按照如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置圖組裝好實(shí)驗(yàn)器材,讀出彈簧測力計(jì)示數(shù)即為物體重力G,記錄在表格中,然后擰開礦泉水瓶蓋,當(dāng)水和鹽水浸沒金屬塊和大物塊后再擰緊瓶蓋;讀出彈簧測力計(jì)示數(shù)F,將其記錄在表格中,計(jì)算出物體所受浮力F浮大小并填入表格中。序號ABCDE物體重力G/N0.800.651.702.152.15物體浸沒液體中測力計(jì)示數(shù)F/N0.700.551.501.401.25物體受到浮力F浮/N0.100.100.200.750.90

(1)彈簧測力計(jì)在使用前應(yīng)該在豎直方向上進(jìn)行,掛在彈簧測力計(jì)上的重物的重力不能超過彈簧測力計(jì)的;(2)由A、B兩組實(shí)驗(yàn)對比可以得出結(jié)論,浮力大小與物體密度;由兩組實(shí)驗(yàn)對比可以得出結(jié)論,浮力大小與物體浸在液體中的體積有關(guān);由D、E兩組實(shí)驗(yàn)對比可以得出結(jié)論,浮力大小與有關(guān)。(3)往水槽內(nèi)放水前,礦泉水瓶瓶蓋未打開,此時礦泉水瓶內(nèi)氣壓(選填“大于”、“小于”或“等于”)瓶外大氣壓。(4)將彈簧測力計(jì)固定在木架上,通過礦泉水瓶往水槽注水的方式使物體浸入液體中,這樣操作的好處是。(5)在進(jìn)行D、E兩組實(shí)驗(yàn)時沒有選用B組實(shí)驗(yàn)所用的鐵塊,而是選用兩個體積更大的圓柱體大物塊(大物塊規(guī)格相同),其原因可能是鐵塊在水和鹽水中的浮力差距較小,通過增大來增大浮力之差從而得出正確結(jié)論?!敬鸢浮空{(diào)零量程無關(guān)AC液體的密度小于方便讀取彈簧測力計(jì)示數(shù)排開水的體積【詳解】(1)[1][2]因?yàn)閺椈蓽y力計(jì)要豎直方向測量,故彈簧測力計(jì)調(diào)零時應(yīng)沿豎直方向;測量時不能超過彈簧測力計(jì)的量程。(2)[3]由A、B實(shí)驗(yàn)可知,物體分別為鋼塊、鐵塊,浸沒在液體中時,兩物體受到的浮力相同,則說明浮力的大小與物體的密度無關(guān)。[4]要想探究浮力大小與物體浸入液體體積的關(guān)系,應(yīng)改變物體浸入液體的體積,保持其他量不變,即液體的密度不變,由圖可知,A、C實(shí)驗(yàn)中,A為一個鋼塊,C為兩個銅塊,故浸入液體的體積不同,由表格數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)A中物體受到的浮力0.10N,實(shí)驗(yàn)C中物體受到的浮力0.20N,浮力大小不同,故可得出結(jié)論浮力大小與物體浸入液體體積有關(guān)。[5]由D、E兩組實(shí)驗(yàn)可知,均為大物塊,浸入液體的體積相同,但D實(shí)驗(yàn)大物塊在水中,E實(shí)驗(yàn)在大物塊在鹽水中,由表中數(shù)據(jù)可知,受到的浮力分別為0.75N、0.90N,故所受浮力大小不同,則可得出結(jié)論浮力大小與液體密度有關(guān)。(3)[6]往水槽內(nèi)放水前,礦泉水瓶瓶蓋未打開,此時瓶內(nèi)水不會流出,瓶內(nèi)氣壓小于大氣壓。(4)[7]將彈簧測力計(jì)固定在木架上,通過礦泉水瓶往水槽注水的方式使物體浸入液體中,這樣操作不需要再用手拿著彈簧測力計(jì)測量,幾組實(shí)驗(yàn)可以同時進(jìn)行,方便同時讀取彈簧測力計(jì)的示數(shù)。(5)[8]由F浮=ρ液V排g可知,物體受到的浮力大小與液體密度與物體排開液體的體積有關(guān),液體密度、排開液體的體積越大,物體所受浮力越大。鹽水與水的密度差固定,因此鐵塊在水和鹽水中的浮力差距小于彈簧測力計(jì)分度值,可通過增大排開液體體積增大浮力之差從而得出結(jié)論。12.(2024·河南開封·一模)小虹利用彈簧測力計(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)。她提出如下猜想,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)。(1)小虹確定了測量浮力的方法:用彈簧測力計(jì)先測出物體的重力G,接著將物體浸入液體中靜止時,讀出測力計(jì)對物體的拉力F,可計(jì)算出物體所受的浮力。其測證原理利用了;A.與G是一對平衡力

B.與G是相互作用力C.與F是相互作用力

D.、F和G是一組平衡力(2)小虹的操作步驟及測量數(shù)據(jù)如圖所示,由圖中測量數(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(填出步驟的序號)三次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),可以驗(yàn)證猜想a是錯誤的;(4)進(jìn)一步學(xué)習(xí)了阿基米德原理之后,利用圖中的測?數(shù)據(jù),還可以計(jì)算出其它一些物理量(水的密度已知)。下列物理在中不能計(jì)算出的是(填序號);A.物塊的體積

B.物塊的密度

C.鹽水的體積

D.鹽水的密度(5)如圖中正確反映浮力F和物體下表面在水中的深度h關(guān)系的圖像是,如圖中正確反映彈簧測力計(jì)示數(shù)F和物體下表面在水中的深度h關(guān)系的圖像是。(物體未接觸容器底)A.

B.C.

D.【答案】D0.4ACDCCD【詳解】(1)[1]由題意知,物體浸入液體中靜止時,物體受豎直向下的重力、豎直向上的浮力、以及測力計(jì)的拉力三個力的作用,在這三個力的作用下保持平衡,所以這三個力平衡,故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。(2)[2]由圖可知,彈簧測力計(jì)分度值為0.2N,根據(jù)指針?biāo)诘奈恢每傻?,物體的重力為2.4N。B中測力計(jì)的示數(shù)為2N,根據(jù)稱重法可得,此時物體受到的浮力為F?。紾﹣FB=2.4N﹣2N=0.4N(3)[3]為了驗(yàn)證浮力大小跟物體浸沒在液體中的深度是否有關(guān)時,應(yīng)該控制液體密度和排開液體的體積相同,只改變深度,故選A、C、D三次實(shí)驗(yàn),由圖知,物塊在C、D中受到的浮力大小相等,因此說明浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。(4)[4]AB.由圖A可知物體所受的重力為2.4N,根據(jù)G=mg可得,物體的質(zhì)量為根據(jù)圖A、D或圖A、C可求出物體完全浸沒在水中時受到的浮力為F?。紾﹣F=2.4N﹣1.4N=1N由于物體完全浸沒,則其排開水的體積等于其自身體積,根據(jù)F?。溅岩篻V排得所以物體的密度為故AB不符合題意;C.鹽水的質(zhì)量未知,也沒有測量鹽水的體積,因此鹽水的體積不能得到,故C符合題意;D.由圖A、E可知物體在鹽水中受到的浮力為根據(jù)F?。溅岩篻V排得,鹽水的密度為故D不符合題意。故選C。(5)[5]當(dāng)物體未浸沒在水中時,物體下表面在水中的深度h越深,物體排開水的體積越大,由F?。溅岩篻V排得,物體受到的浮力F越大;當(dāng)物體浸沒在水中時,物體排開的體積不變,因此物體下下表面在水中的深度h變深,物體受到的浮力不變,因此隨著物體下表面在水中的深度h變深,物體受到的浮力先變大后不變,故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。[6]物體的重力不變,隨著物體下表面在水中的深度h變深,物體受到的浮力先變大后不變,由稱重法得,物體下表面在水中的深度h變深,彈簧測力計(jì)示數(shù)F先變小后不變,故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。13.(2024·陜西·模擬預(yù)測)小安在“探究影響浮力大小的影響因素”的實(shí)驗(yàn)時,用到了彈簧測力計(jì)、圓柱體G、兩個相同的圓柱形容器,一定量的水和鹽水,其實(shí)驗(yàn)裝置和彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖所示。(1)圓柱體G浸沒在水中時所受浮力為N;(2)分析比較圖A、B、C,說明浮力的大小與有關(guān);(3)圓柱體G的體積是m3;用圖示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以測出鹽水的密度是(g取10N/kg);(4)如上圖B所示,將物體緩慢浸入水中,下列四圖中能正確反映物體接觸容器底之前,彈簧測力計(jì)示數(shù)F和物體下表面到水面距離h關(guān)系的圖像是(填選項(xiàng)字母);(5)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小安想利用浮力知識來測量金屬塊的密度,于是找來了刻度尺、水、水槽、柱形的薄壁玻璃杯等器材,進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn):①玻璃杯漂浮在盛有水的玻璃水槽中,如圖甲所示,用刻度尺測出此時水槽中水的深度為h?;②金屬塊輕輕放入水槽中,如圖乙所示,用刻度尺測出此時水槽中水的深度為③將金屬塊從水槽中取出,平穩(wěn)放在燒杯中,如圖丙所示,用刻度尺測出此時水槽中水的深度為h?;④已知水的密度為ρ水,則小明測出金屬塊的密度表達(dá)式為ρ=(用已知的物理量字母表示)⑤同組的小南對小安的實(shí)驗(yàn)過程提出質(zhì)疑,認(rèn)為將金屬塊從水中取出時會沾水,導(dǎo)致測量的密度會產(chǎn)生誤差,你認(rèn)為由于金屬塊沾水會導(dǎo)致小安測出金屬塊的密度將(選填“偏大”“偏小”或“無影響”)?!敬鸢浮?.8排開液體的體積D無影響【詳解】(1)[1]由圖A可知物體重力為4.8N,由圖C可知此時彈簧測力計(jì)的示數(shù)為2N,根據(jù)稱重法可得物體在水中受到的浮力為(2)[2]分析比較圖A、B、C,可以發(fā)現(xiàn)液體密度相同,物體排開液體的體積增大,測力計(jì)示數(shù)在變小,則受到的浮力也在增大,故可以說明浮力大小跟物體排開液體的體積有關(guān)。(3)[3][4]由(1)知,物體浸沒在水中受到的浮力為2.8N,由可知,物體的體積為分析比較圖A、E可知,物體完全浸沒在鹽水中受到的浮力為由可知,鹽水的密度為(4)[5]浸沒前,物體浸入水中越深,排開液體的體積越大,受到的浮力越大,完全浸沒后,受到的浮力與浸沒深度無關(guān),所以浮力大小是先變大后不變,則拉力F先變小后不變。故選D。(5)[6]根據(jù)圖甲、乙可知,金屬塊的體積為由甲、丙兩圖可知,燒杯都是漂浮狀態(tài),增加金屬塊的重力等于增加的排開水的所受的重力,又因?yàn)椋?,故金屬塊的質(zhì)量為則金屬塊的密度為[7]由于燒杯整體處于漂浮狀態(tài),設(shè)帶出來的水的重力為,則測得的浮力會增為,則水槽中多增加的排開水的重力為,剛開始水槽中的水減小了,故水面的高度不變,根據(jù)可知,對金屬塊的密度測量沒有影響。14.(2024·黑龍江齊齊哈爾·一模)如圖所示,在“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中:實(shí)驗(yàn)器材:彈簧測力計(jì)(量程0~2.5N,分度值0.05N)、水槽、相同規(guī)格的圓柱體組(銅柱、鐵柱)、相同規(guī)格的圓柱體大物塊、細(xì)線、水、鹽水等。實(shí)驗(yàn)裝置:實(shí)驗(yàn)步驟:(1)按如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置圖組裝好實(shí)驗(yàn)器材,讀出彈簧測力計(jì)示數(shù)即為物體重力G,記錄在表格中;(2)打開閥門,使水和鹽水進(jìn)入透明水槽,并浸沒金屬塊和大物塊后再關(guān)閉閥門;(3)讀出此時彈簧測力計(jì)示數(shù)F,將其記錄在表格中;(4)計(jì)算出物體所受浮力大小,并填入表格中。序號ABCDE物體重力0.80.651.72.152.15物體浸沒在液體中測力計(jì)示數(shù)0.70.551.51.41.25物體受到浮力0.10.10.20.750.9分析論證:(1)由A、B兩組實(shí)驗(yàn)對比可以得出結(jié)論:浮力大小與物體密度;(2)由兩組實(shí)驗(yàn)對比可以得出結(jié)論,浮力大小與物體浸入液體體積有關(guān);(3)由D、E兩組實(shí)驗(yàn)對比可以得出結(jié)論,浮力大小與有關(guān);評估交流:(4)打開閥門向水槽內(nèi)放水時,水瓶與水槽構(gòu)成的容器名稱叫做;(5)在進(jìn)行D、E兩組實(shí)驗(yàn)時沒有選用B組實(shí)驗(yàn)所用的鐵塊,而是選用兩個體積更大的圓柱體大物塊,其原因可能是鐵塊在水和鹽水中的浮力差距小于彈簧測力計(jì)分度值,通過增大來增大兩次浮力的差值,從而得出正確結(jié)論;(6)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)所用的鹽水的密度為;(7)將彈簧測力計(jì)固定在木架上,通過水瓶往水槽注水的方式使物體浸入液體中,這樣操作的好處是?!敬鸢浮繜o關(guān)A、C液體密度連通器排開液體體積能同時觀察各組彈簧測力計(jì)示數(shù),便于比較【詳解】(1)[1]由A、B實(shí)驗(yàn)可知,物體分別為銅塊、鐵塊,它們的密度不同,體積相同,浸沒在液體中時,兩物體受到的浮力相同,則說明浮力的大小與物體的密度無關(guān)。(2)[2]要想探究浮力大小與物體浸入液體體積的關(guān)系,應(yīng)改變物體浸入液體的體積,保持其他量不變,即液體的密度不變,由圖可知,A、C實(shí)驗(yàn)中,A為一個銅塊,C為兩個銅塊,故浸入液體的體積不同,由表格數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)A中物體受到的浮力0.10N,實(shí)驗(yàn)C中物體受到的浮力0.20N,浮力大小不同,故可得出結(jié)論浮力大小與物體浸入液體體積有關(guān)。(3)[3]由D、E兩組實(shí)驗(yàn)可知,均為大物塊,浸入液體的體積相同,但D實(shí)驗(yàn)大物塊在水中,E實(shí)驗(yàn)大物塊在鹽水中,由表中數(shù)據(jù)可知,受到的浮力分別為0.75N、0.90N,故所受浮力大小不同,則可得出結(jié)論浮力大小與液體密度有關(guān)。(4)[4]打開閥門向水槽內(nèi)放水時,水瓶與水槽上端開口,底部相通,所以屬于連通器。(5)[5]由可知,物體受到的浮力大小與液體密度與物體排開液體的體積有關(guān),液體密度、排開液體的體積越大,物體所受浮力越大。鹽水與水的密度差固定,因此鐵塊在水和鹽水中的浮力差距小于彈簧測力計(jì)分度值,可通過增大排開液體體積增大浮力之差從而得出結(jié)論。(6)[6]大物塊在水中受到的浮力為

①在鹽水中受到的浮力為

②聯(lián)立①②可得,實(shí)驗(yàn)所用的鹽水的密度為(7)[7]將彈簧測力計(jì)固定在木架上,通過礦泉水瓶往水槽注水的方式使物體浸入液體中,這樣操作不需要再用手拿著彈簧測力計(jì)測量,幾組實(shí)驗(yàn)可以同時觀察各組彈簧測力計(jì)示數(shù),便于比較。04利用浮力測密度實(shí)驗(yàn)15.(2023·重慶·二模)如圖所示,愛探究的小名在實(shí)驗(yàn)室做測量木塊密度的實(shí)驗(yàn)。(1)將托盤天平放在桌面上,移動至零刻度線,此時指針如圖乙所示,他應(yīng)該將平衡螺母向(選填“左”或“右”)移動,直至天平平衡;(2)小名將木塊放在托盤天平左盤,往右盤加減砝碼和移動游碼,天平再次平衡時,砝碼和游碼的位置如圖丙所示,則木塊質(zhì)量為g;(3)小名用圖丁測量木塊體積,彈簧測力計(jì)示數(shù)為0.1N,則木塊所受浮力為N,計(jì)算得木塊體積;(4)小聯(lián)認(rèn)為彈簧測力計(jì)不夠精確,改進(jìn)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。①圖甲電子秤示數(shù)為;②圖乙木塊漂浮時,電子秤示數(shù)為;③圖丙用細(xì)針將木塊壓入水中,木塊未觸底,靜止時電子秤示數(shù)為,則該實(shí)驗(yàn)測得木塊密度為;(5)小名和小聯(lián)興趣正濃,繼續(xù)探究鹽水密度。④圖丁在燒杯中加入適量鹽水,電子秤示數(shù)為;⑤圖戊用細(xì)針將木塊壓入鹽水中,木塊未觸底,靜止時電子秤示數(shù)為;則鹽水密度(用字母、、、、、表示);(6)若圖乙、丙中木塊吸水,則該實(shí)驗(yàn)測得木塊密度值(選填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”)?!敬鸢浮克接未a右120.220.8×103偏大【詳解】(1)[1][2][3]實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)先把天平放在水平桌面上,然后將游碼移到標(biāo)尺左端零刻度線位置上,此時指針偏向分度盤中線左側(cè),應(yīng)將平衡螺母向右調(diào),才能使天平平衡。(2)[4]由圖丙可知,標(biāo)尺的分度值為0.2g,木塊的質(zhì)量為m=10g+2g=12g=0.012kg(3)[5]木塊的重力G=mg=0.012kg×10N/kg=0.12N利用定滑輪改變力的方向的作用,測得木塊在水中靜止時測力計(jì)示數(shù)為0.1N,由此可得物體受到的浮力為F浮=G+F拉=0.12N+0.1N=0.22N(4)[6]木塊的質(zhì)量m木=m1-m0=112g-100g=12g木塊的體積木塊密度為(5)[7]排開鹽水的質(zhì)量m排鹽=m4-m3排開鹽水的體積等于木塊的體積,即鹽水的密度(6)[8]軟木塊浸入水中后會吸水,體積不變,排開水的質(zhì)量不變,而容器及水(減?。┑目傎|(zhì)量減小,丙圖中電子秤的示數(shù)偏小,排開液體的質(zhì)量偏小,求出軟木塊的體積偏小,由甲乙兩圖可知木塊的質(zhì)量不變,根據(jù)可知,測得的木塊密度偏大。16.(2024·湖北省·模擬預(yù)測)某個小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一塊印章。他們利用這塊印章做了以下實(shí)驗(yàn)探究。(一)小超同學(xué)想測量這塊印章的密度:(1)將托盤天平放在水平桌面上,把游碼撥至標(biāo)尺左端零刻度線,如果發(fā)現(xiàn)指針?biāo)幬恢萌鐖D甲所示,應(yīng)將平衡螺母向移動,使天平橫梁在水平位置平衡;(2)將印章放在天平左盤,天平平衡時,放在右盤中的砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示,這枚印章的質(zhì)量是g。把印章放入裝有30mL水的量筒中,液面達(dá)到的位置如圖丙所示。由此可以求出這枚印章的密度為kg/m3;(3)若天平的左盤在實(shí)驗(yàn)前沾了泥,則所測印章密度比真實(shí)值(選填“偏大”、“偏小”或“無影響”);(二)完成實(shí)驗(yàn)后,小超還想利用這塊印章來探究浮力的影響因素:A.在大燒杯中裝入適量的某種液體,電子秤的示數(shù)為210g,如圖甲所示;B.將印章和一個氣球用輕質(zhì)細(xì)繩連接在一起后,將印章浸沒在液體中,讀出電子秤的示數(shù)為218g,如圖乙所示;C.將印章和和氣球一起沒沒在液體中,電子秤的示數(shù)為250g,如圖丙所示;D.將印章和氣球繼續(xù)往下放,電子秤的示數(shù)234g,如圖丁所示;(4)對比丙、丁兩圖可知,當(dāng)液體的密度一定時,越小,浮力越;(5)乙圖中,印章所受浮力大小為N。對比丙、丁兩圖,氣球的體積變化了cm3?!敬鸢浮孔?4偏大排開的液體體積小0.0820【詳解】(1)[1]由圖甲知道,分度標(biāo)尺的指針右偏,故平衡螺母應(yīng)該向左調(diào)節(jié),使橫梁在水平位置平衡。(2)[2][3]由圖乙知道由圖丙知道,印章的體積為這枚印章的密度為(3)[4]若天平的左盤在實(shí)驗(yàn)前沾了泥,將會導(dǎo)致最終測得的印章的質(zhì)量偏大,根據(jù)知道印章的密度偏大。(4)[5][6]對比丙、丁兩圖可知,當(dāng)液體的密度一定時,隨著氣球所處的位置下降,氣球的體積因液體壓強(qiáng)的緣故變小,電子秤的示數(shù)變小,說明此時氣球和印章受到的浮力變小,因而可以得出結(jié)論:物體排開液體的體積越小,受到的浮力越小。(5)[7]乙圖中印章受到的浮力等于排開液體的重力,印章受到的浮力和印章對液體的壓力為一對相互作用力,由電子秤示數(shù)增加了故受到的浮力為[8]由阿基米德原理及甲乙兩圖知道,液體的密度對比丙、丁兩圖,電子秤的示數(shù)變化量為丙丁兩圖氣球和印章受到的浮力的變化量為氣球的體積變化了17.(2023·江蘇連云港·一模)2022年末,我國新冠肺炎防控進(jìn)入新階段,學(xué)校響應(yīng)政府“停課不停學(xué)”的號召進(jìn)行線上學(xué)習(xí)。雙胞胎小明和小亮在家,看到媽媽的金手鐲,想利用所學(xué)知識測量金手鐲的密度。他們找出托盤天平、量筒等實(shí)驗(yàn)器材。(1)小明將托盤天平放在水平桌面上,將游碼移到標(biāo)尺左端的“0”刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針靜止時如圖甲所示,此時應(yīng)將平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使橫梁平衡;(2)將金手鐲放在左盤,向右盤加減砝碼,直至天平再次平衡時,右盤中所加砝碼以及游碼位置如圖乙所示,由此可知,金手鐲的質(zhì)量為g;量筒中裝適量水,如圖丙所示,此時小明發(fā)現(xiàn)量筒口太小,不能放入金手鐲,無法利用量筒測量金手鐲的體積;(3)小亮思考后,想到用家里的玻璃杯代替量筒重新做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:①用調(diào)好的天平測得金手鐲的質(zhì)量為;②把金手鐲放入玻璃杯中,用油性筆記錄水面所在的位置A,如圖?。╝)所示;③用天平測出玻璃杯、水和金手鐲總質(zhì)量;④將金手鐲從水中取出,再往玻璃杯中緩慢加水,使水面上升至A處,如圖?。╞)所示;用天平測出玻璃杯、水的總質(zhì)量;⑤計(jì)算金手鐲的密度。在實(shí)驗(yàn)中,將金手鐲取出時沾有不少水,對實(shí)驗(yàn)測量的結(jié)果(選填“有”或“沒有”)影響;已知水的密度為ρ,則該方案測得金手鐲密度的表達(dá)式為(請用、、和ρ符號表示);(4)小明想起來,在抖音上曾看到一個視頻“如何鑒別金手鐲的真假”,利用電子秤也能測出金手鐲的密度,實(shí)驗(yàn)步驟如下:步驟一:利用電子秤稱出金手鐲的質(zhì)量為;步驟二:往玻璃杯中倒入適量的水,放在電子秤上并去皮(將電子秤示數(shù)還原為0);步驟三:用細(xì)繩系在金手鐲上,浸沒水中且不碰到杯底,如圖戊所示,讀出示數(shù)為。已知水的密度為ρ,則該方案測出金手鐲密度的表達(dá)式為(請用、、和ρ符號表示)。【答案】右16.4沒有【詳解】(1)[1]將托盤天平放在水平桌面上,并將游碼移至標(biāo)尺左端零刻度線處,由圖甲可知,此時指針偏向分度盤中央刻度線的左側(cè),說明天平左側(cè)偏重,應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié),使橫梁在水平位置平衡。(2)[2]由圖乙知,天平標(biāo)尺分度值0.2g,金手鐲的質(zhì)量(3)[3][4]燒杯中加入水的質(zhì)量等于金手鐲排開水的質(zhì)量金手鐲的體積等于加入水的體積金手鐲的密度將金手鐲取出時沾有不少水,但是在往燒杯中緩慢加水,使水面上升至A處的過程中把金手鐲帶走的水補(bǔ)充回去了,所以所測的金手鐲的體積是準(zhǔn)確的,則對測量結(jié)果沒有影響。(4)[5]由于力的作用是相互的,金手鐲受到的浮力等于測力計(jì)增加質(zhì)量所受的重力由可得,金手鐲浸沒在水時,金手鐲排開水的體積等于金手鐲的體積金手鐲的密度為18.(2023·黑龍江哈爾濱·模擬預(yù)測)小樂和小澤在復(fù)習(xí)力學(xué)知識時,回想起書中很多力學(xué)實(shí)驗(yàn)都用到了彈簧測力計(jì),于是他們找來了彈簧測力計(jì),重溫了下面的幾個實(shí)驗(yàn):A.

測重力

B.

測滑動摩擦力C.

測浮力

D.

測滑輪組機(jī)械效率(1)他們發(fā)現(xiàn)四個實(shí)驗(yàn)中,彈簧測力計(jì)使用時的操作不同,實(shí)驗(yàn)中測力計(jì)應(yīng)在靜止時讀數(shù);實(shí)驗(yàn)要在測力計(jì)勻速直線拉動時讀數(shù)(以上兩空均選填“A、B、C、D);這樣做的理論依據(jù)是:;(2)小樂利用圖D所示滑輪組勻速提升重物,他記錄了如表數(shù)據(jù),物重G/N物體上升的高度h/m測力計(jì)的示數(shù)F/N測力計(jì)移動的距離s/m20.10.40.3同學(xué)們對表中數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符合物理規(guī)律,請你通過計(jì)算進(jìn)行說明:;(3)小澤在用圖B的裝置研究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”,他用到的器材有:兩個相同的長方體木塊、彈簧測力計(jì)、長木板、毛巾和細(xì)線。在探究:“滑動摩擦力的大小與接觸面所受壓力大小的關(guān)系”時,用題中所給器材,采用在一個木塊上疊放另一個木塊的方法來改變作用于接觸面的壓力的大小。經(jīng)過正確的實(shí)驗(yàn)操作,請你說說他能得出的結(jié)論是(4)小澤同學(xué)利用C圖,測量出物體浸沒時所受的浮力是N,該物體的密度為kg/m3?!敬鸢浮緼CBD見解析滑輪組的機(jī)械效率大于100%,不符合實(shí)際見解析14×103【詳解】(1)[1][2][3]A實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)物體靜止時,物體受到的拉力(彈簧測力計(jì)的示數(shù))與物體重力是一對平衡力,大小相等,物體重力大小等于彈簧測力計(jì)的示數(shù);B實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)水平勻速拉動物塊時,物塊受到的拉力(彈簧測力計(jì)的示數(shù))與摩擦力是一對平衡力,大小相等,物塊受到的摩擦力等于彈簧測力計(jì)的示數(shù);C實(shí)驗(yàn)中,左圖當(dāng)物體靜止時,物體受到的拉力(彈簧測力計(jì)的示數(shù))與物體重力是一對平衡力,大小相等,物體重力大小等于彈簧測力計(jì)的示數(shù);右圖當(dāng)物體靜止時,物體受到的浮力等于重力大小與此時彈簧測力計(jì)示數(shù)之差;D實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)勻速拉動時,拉力大小等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)。可見,A、C實(shí)驗(yàn)中測力計(jì)應(yīng)在靜止時讀數(shù);B、D實(shí)驗(yàn)要在測力計(jì)勻速直線拉動時讀數(shù);這樣做的理論依據(jù)是物體靜止或勻速直線運(yùn)動時,物體受力平衡,一對平衡力的大小相等。(2)[4]拉力做的有用功W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J拉力做的總功W總=Fs=0.4N×0.3m=0.12J滑輪組的機(jī)械效率滑輪組的機(jī)械效率大于100%,不符合實(shí)際。(3)[5]在探究“滑動摩擦力的大小與接觸面所受壓力大小的關(guān)系”時,采用在一個木塊上疊放另一個木塊的方法來改變作用于接觸面的壓力的大小,接觸面的粗糙程度不變,經(jīng)過正確的實(shí)驗(yàn)操作,可以得出結(jié)論:在接觸面的粗糙程度一定時,壓力越大,滑動摩擦力越大。(4)[6]在C圖中,左圖顯示物體重力G=4N,右圖顯示物體浸沒水中時彈簧測力計(jì)的示數(shù)F示=3N,所受的浮力F?。紾﹣F示=4N﹣3N=1N[7]由F?。溅阉甮V排得物體的體積物體的質(zhì)量該物體的密度05驗(yàn)證阿基米德原理19.(2023·北京·模擬預(yù)測)某中學(xué)兩支物理小組的同學(xué),在實(shí)驗(yàn)室中驗(yàn)證阿基米德原理。

(1)方案一,小剛用石塊按如圖甲實(shí)驗(yàn)步驟依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(圖1甲C圖中傾斜的燒杯代替了溢水杯)。由圖可知,石塊浸沒在水中受到的浮力,F(xiàn)?。絅,排開水的重力G排=N,發(fā)現(xiàn)F浮≠G排,造成這種結(jié)果的原因可能是(選填下列字母序號,多選);A.最初自制溢水杯中的水未裝至溢水口B.整個實(shí)驗(yàn)過程中,彈簧測力計(jì)都沒有校零C.步驟C中,石塊浸沒后,碰觸到溢水杯底部(2)方案二,如圖1乙,小明將裝滿水的溢水杯放在升降臺C上,用升降臺來調(diào)節(jié)溢水杯的高度。當(dāng)小明逐漸調(diào)高升降臺,發(fā)現(xiàn)隨著重物浸入水中的體積越來越大,彈簧測力計(jì)A的示數(shù)(選填“增大”“減小”或“不變”),且彈簧測力計(jì)A的示數(shù)變化量等于B的示數(shù)變化量,從而證明了F?。紾排;為了多次實(shí)驗(yàn)得到普遍規(guī)律,方案(選填“一”或“二”)的操作更加簡便;(3)然后小明想利用阿基米德原理測量某實(shí)心金屬塊的密度,實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①讓小空筒漂浮在盛滿水的溢水杯中,如圖2甲;②將金屬塊浸沒在水中,測得溢出水的體積為12mL,如圖2乙;③將燒杯中12mL水倒掉,從水中取出金屬塊,并將溢水杯的水加滿至如圖2丙;④將金屬塊放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,測得此時溢出水的體積為36mL,如圖2??;則被測金屬塊的密度是kg/m3?!敬鸢浮?1.9AC減小二3×103【詳解】(1)[1]由步驟A、C可知,石塊受到的浮力為F?。紽1﹣F3=5N﹣3N=2N[2]由步驟B、D可知,排開的水重為G排=F4﹣F2=2.9N﹣1N=1.9N[3]A.當(dāng)水未裝至溢水杯溢水口時,石塊排開的水不能全部流入小桶中,溢出的水重小于浮力,故A符合題意;B.整個過程中,若測力計(jì)未校零,會導(dǎo)致各個數(shù)值偏差相同,由此計(jì)算得出所受的浮力和排開液體的重力仍相等,故B不符合題意;C.若石塊觸碰溢水杯底,導(dǎo)致浮力測量值偏大,大于排開水所受的重力,故C符合題意。故選AC。(2)[4]測力計(jì)A示數(shù)等于物重與其所受浮力的差值。物重不變,重物浸入水中的體積越大,排開水的體積越大,根據(jù)阿基米德原理可得,物體受到的浮力越大,則測力計(jì)的示數(shù)越小。[5]方案一一次只能得到一組數(shù)據(jù),方案二可以在實(shí)驗(yàn)過程中采集多組數(shù)據(jù),因此操作更方便。(3)[6]將金屬塊浸沒在盛滿水的溢水杯中時,溢出了12mL水,可知金屬塊體積為12cm3。將金屬塊從水中取出,再將溢水杯的水加滿,然后將金屬塊放入小筒中,又溢出了36mL的水,說明將金屬塊放入浮在水面上的小筒中,排開水的體積V排=36mL=36cm3則金屬塊的質(zhì)量為

金屬塊的密度為20.(2024·廣西南寧·一模)小紅設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(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)如圖甲中①②③④這四個步驟中,實(shí)驗(yàn)的最佳順序是(填寫編號);(2)圖②中物體A受到的浮力是N;(3)以下情況會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是(選填“A”或“B”)。A.圖②中水面未到達(dá)溢水杯的溢水口

B.圖②中物體未全部浸沒在水中(4)將圖②中的水換成酒精()物體受到的浮力(選填“變大”“變小”或“不變”);(5)探究完浮力的大小跟哪些因素有關(guān),小麗和小楊用如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置做了一個課外實(shí)驗(yàn)。他們將溢水杯放在電子秤上,向溢水杯中加水(水沒有到達(dá)溢水口),在表格中記錄下測力計(jì)A、B及電子秤的第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。然后他們將物體緩慢下降,當(dāng)物體的部分體積浸在水中時,記錄下第二次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。最后他們剪斷系在物體上的細(xì)線,將物體緩慢沉入到水底后,記錄下第三次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。測力計(jì)A/N測力計(jì)B/N電子秤/g第一次1.000.02500.00第二次0.600.22520.00第三次00.62540.00①觀察并分析第二次和第三次兩圖,可知物體在第次中所受浮力更大,是因?yàn)榇藭r物體浸在水中的更大;②觀察并分析第一和第二次兩圖,并結(jié)合這兩次實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)??芍涗浀诙螖?shù)據(jù)時,物體受到的浮力為N?!敬鸢浮竣堍佗冖?A變小三體積0.4【詳解】(1)[1]最合理的實(shí)驗(yàn)順序是:④測出空桶的重力;①測出物體所受到的重力;②把物體浸在裝滿水的溢水杯中,測出測力計(jì)的示數(shù);③測出桶和排開的水受到的重力;故正確順序?yàn)椋孩堍佗冖邸#?)[2]空氣中物體的重力為G=2N;水中彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F′=1N,物體在水中受到的浮力為F浮=G-F′=2N-1N=1N(3)[3]A.圖②中水面未到達(dá)溢水杯的溢水口,物體放入溢水杯時,先要使溢水杯滿了才可以向外排水,故在此過程中,物體受到的浮力大于排出的水的重力,故A符合題意;B.圖②中物體未全部浸沒在水中,物體排開液體的體積小,排開液體的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排開的液體受到的重力,對實(shí)驗(yàn)沒有影響,故B不符合題意。故選A。(4)[4]將圖②中的水換成酒精,液體的密度減小,排開液體的體積不變,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排知浮力減小。(5)①[5][6]由公式F浮=ρ液gV排可知,在水的密度一定時,第三次實(shí)驗(yàn)中物體浸在水中的體積即V排更大,則物體受到的浮力更大。②[7]由乙圖和第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,G物=1.00N,由表格數(shù)據(jù)可知第二次實(shí)驗(yàn)中物體受到的浮力F浮=G物-FA2=1.00N-0.60N=0.40N21.(2024·山東威?!ひ荒#┰趯W(xué)習(xí)了浮力知識后,小明進(jìn)一步探究浮力的有關(guān)問題。實(shí)驗(yàn)一:探究漂浮物體受到的浮力大小與物體排開液體重力的關(guān)系。(1)實(shí)驗(yàn)步驟如下(,g?。徊襟E1:如圖甲所示用彈簧測力計(jì)測量物體的重力為0.96N;步驟2:如圖乙所示,在量筒中倒入適量的水;步驟3:如圖丙所示,將物體輕輕放入量筒中,發(fā)現(xiàn)物體漂浮在水面上,由此可知物體所受浮力大小為0.96N;步驟4:觀察量筒中水面的變化情況,通過計(jì)算可知物體排開水的重力為N。綜合分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是。實(shí)驗(yàn)二:探究浮力大小與液體密度的關(guān)系。(2)小明又將該物體分別放入兩種不同的液體中,得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示,他分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論:液體密度越大,物體受到的浮力也越大。小紅認(rèn)為小明的實(shí)驗(yàn)不合理,她判斷的理由是;液體液體的密度()物體排開液體的體積()物體狀態(tài)物體受到的浮力(N)液體10.85100沉底0.80液體21.280漂浮0.96(3)該物體在液體1中處于沉底狀態(tài),說明物體的密度(選填“大于”“小于”或“等于”)液體1的密度;若使該物體在液體1中上浮,你的方法是(寫出一種即可)?!敬鸢浮?.96見解析見解析大于見解析【詳解】(1)[1][2]物體的重力為0.96N,如圖丙所示,物體漂浮在水面上為平衡狀態(tài),由此可知,物體所受浮力大小等于受到的重力大小為0.96N。由乙、丙可知,漂浮時物體排開水的體積V排=296cm3-200cm3=96cm3=9.6×10-5m3物體排開水的重力G=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×9.6×10-5m3×10N/kg=0.96N綜合分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得到的結(jié)論是:漂浮物體受到的浮力等于物體排開液體的重力。(2)[3]要探究物體受到的浮力與液體密度的關(guān)系,需保持物體浸入液體的體積相同,即物體排開液體的體積相同,改變液體的密度

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