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【精品解析】考點沖刺10【壓強、浮力的實驗探究】—2025年中考物理考前素描40天終極沖刺寶典

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【精品解析】考點沖刺10【壓強、浮力的實驗探究】—2025年中考物理考前素描40天終極沖刺寶典

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考點沖刺10【壓強、浮力的實驗探究】—2025年中考物理考前素描40天終極沖刺寶典
一、選擇題
1.(2024·揚州模擬)某實驗小組進行了四組實驗,實驗結論不正確的是(  )
A.甲圖:浸在液體中的物體受到的浮力大小等于物體排開液體的重力大小
B.乙圖:滑輪組的機械效率與繩子的繞法無關
C.丙圖:杠桿平衡時:動力×動力臂=阻力×阻力臂
D.丁圖:木塊被勻速拉動時,木塊受到的滑動摩擦力大小等于測力計的拉力
2.(2024·成都模擬)某同學按如圖所示的實驗步驟“探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系”,下列關于實驗過程的描述錯誤的是(  )
A.通過丙、丁兩圖可以測出物體排開水所受的重力
B.甲圖中的溢水杯一定要裝滿水
C.按照如圖所示的步驟實驗,會導致測得的排開水所受的重力偏大
D.選用其他液體、更換不同的物體多次實驗,尋求普遍規律
3.(2024·邢臺模擬) 如圖所示的實驗方案不能達到實驗目的的是(  )
A.甲:檢測橡膠棒是否帶負電
B.乙:比較合金與其成分金屬的熔點高低
C.丙:探究燃燒劇烈程度與氧氣濃度有關
D.丁:探究壓力作用效果與受力面積的關系
4.(2023·安新模擬)在進行“探究液體內部壓強特點”的實驗中,將壓強計的探頭放入水中,實驗過程如圖所示,此操作可以驗證的猜想是(  )
A.液體內部的壓強跟液體密度有關
B.液體內部的壓強跟深度有關
C.液體內部向各個方向都有壓強
D.在同一深度,液體向各個方向的壓強大小相等
5.(2024九下·柳州開學考)科學研究是以實驗為基礎的,下列有關實驗的說法中正確的是(  )
A.甲圖:托里拆利實驗測出了大氣壓強的數值
B.乙圖:此實驗能反映電動機的工作原理
C.丙圖:兩個緊壓在一起的鉛柱沒有被重物拉開,說明分子之間存在斥力
D.丁圖:此實驗能直接驗證牛頓第一定律
6.(2024·廣元模擬)如圖所示,是小馬同學測量大氣壓值實驗的規范操作,關于該實驗以下判斷正確的是(  )
A.此時大氣壓強等于高水銀柱所產生的壓強
B.若將玻璃管稍稍傾斜,則管內外水銀面的高度差將不變
C.若把此裝置從山下帶到山頂,則管內外水銀面的高度差將增大
D.若換用密度比水銀小的液體做實驗,則大氣壓能支持液柱的高度會減小
7.(2024·山海關模擬)對如圖所示實驗的分析不正確的是(  )
A.甲:松手后小車向相反方向運動,說明同名磁極相互排斥
B.乙:飛機升力利用了流體流速大的地方壓強小,上下表面存在壓力差
C.丙:集氣瓶內液體上升的體積就是瓶內空氣中氧氣的體積
D.丁:冷卻后析出晶體,說明硝酸鉀的溶解度隨溫度的降低而減小
8.(2024·無錫) 如圖所示,將同一支壓強計的金屬盒依次放入裝有同種液體的甲、乙、丙容器中,金屬盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,要觀察到這樣的實驗現象,需要控制的實驗條件是(  )
A.同一個人操作
B.液體質量相等
C.操作時間相等
D.金屬盒面的中心在液體中的深度相等
9.(2024九下·龍馬潭模擬) 2022年10月12日“天宮課堂”第三課在中國空間站開講,神舟十 四號飛行乘組航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲為廣大青少年帶來了一場 精彩的太空科普課。其中的“水球變懶”實驗,將注射器對準水球 進行噴氣,水球開始振動起來,而且比較劇烈。然后將一個空心鋼球放進水球內部,再次噴氣,觀察到水球振動變慢,即“水球變懶”。下列關于 “水球變懶”實驗,下列說法正確的是(  )
A.實驗過程中,用到了控制變量法,即噴氣時需要噴氣的速度和噴口離水球距離相等
B.加入鋼球后,水球整體質量變大,但慣性大小不變
C.若鋼球質量為10g,鋼球在水球中,受到的浮力為0.1N
D.將空心鋼球換成實心鋼球,則鋼球將下落到水球外面
10.(2024·江城模擬)如圖所示,利用小石塊探究浮力的大小與哪些因素有關。水的密度1.0×103kg/m3,g取10N/kg,由實驗數據可知(  )
A.石塊浸沒在鹽水中時受到的浮力為0.8N
B.鹽水的密度為1.2×103kg/m3
C.石塊的體積為2m3
D.石塊的密度為1.0×103kg/m3
二、多選題
11.(2024·嶗山模擬)為了能夠測量出一個立方體鋁塊的密度(已用細線栓好),老師從實驗室中找到如下實驗器材:①刻度尺、②盛有水的燒杯、③天平、④彈簧測力計、⑤量筒。以下器材組合能夠測量出鋁塊密度的是(  )
A.②③⑤ B.①③ C.②④ D.②⑤
12.(2023·河北月考)小文利用如圖所示的實驗裝置,進行了如下實驗,以下說法正確的是(  )
A.鹽水密度為1.1g/cm3 B.在丁圖中A物體所受的浮力為4N
C.A物體在鹽水中浮力為4.4N D.A物體的密度是1.25kg/m3
13.(2024九下·大慶期中)小川發現一個質量為1.35kg 的空心鋁球(ρ鋁=2.7g/cm3),他設計了如圖所示裝置進行實驗。重為4N、底面積為200cm2的薄壁容器M內盛有3000cm3的水,容器M置于水平地面,當輕質杠桿在水平位置平衡時,此時鋁球浸沒在水中靜止且未觸底,已知OB=0.3m,OA=0.1m, 物體C重為22.5N,不計摩擦和繩重。下列說法正確的是(  )
A.鋁球受到的浮力為6N
B.鋁球的空心體積為250cm3
C.鋁球浸沒后容器M對水平地面的壓強為2×103Pa
D.若將容器M中的水換成酒精,杠桿仍然在水平位置平衡
14.(2022·福田模擬)在“探究怎樣使物體上浮或下沉”的實驗中,小明用手將重1.5N,體積為1.6×10﹣4m3的蘋果壓入水中,直到蘋果浸沒在水中,容器足夠高,下面說法正確的是(  )
A.此過程中水對容器底部的壓強不變
B.蘋果完全浸沒時受到的浮力大小為1.5N
C.蘋果完全浸沒時,小明的手對蘋果施加的壓力大小為0.1N
D.小明松手后直至蘋果完全靜止,蘋果受到的浮力大小是1.5N
15.小欣觀看了航天員王亞平的太空授課后,與小田一起在學校實驗室設計如圖所示的實驗.在密閉玻璃罩內放如下裝置:
①彈簧測力計測重力;
②裝滿水的杯子,杯口用塑料薄片履蓋并倒置懸掛在玻璃罩內;
③正在發聲的音樂芯片;
④靜置的小磁針.用抽氣機不斷抽去罩內空氣,
下列敘述正確的是(  )
A.彈簧測力計示數將逐漸減小 B.玻璃杯中水和塑料片將下落
C.音樂芯片的聲音將越來越小 D.小磁針靜止時將不再指南北
三、填空題
16.(2024·永州二模)物理作為一門以實驗為基礎的學科,它強調通過實驗來觀察和解釋自然現象。小明同學巧妙地運用了常見的吸管設計了兩個不同的物理實驗。
實驗一:小明用圖甲探究液體壓強與流速的關系。通過B管向左吹氣時A管中水面上升,這是因為A管上端管口處氣體流速變大,壓強變   (選填“大”或“小”)。
實驗二:小明用吸管自制了一個密度計,圖乙是小明將該密度計放入不同液體中密度計靜止時的情形,由此我們可以推斷出待測液體的密度比水的密度   (選填“大”或“小”)。
17.(2024·南關模擬)為進行浮力相關實驗,小明將支架與升降臺放置于水平桌面上,將力傳感器固定在支架上,底面積為40cm2的實心均勻圓柱體A通過輕質細線與力傳感器相連,力傳感器可測量細線拉力的大小。薄壁柱形筒水懷B放在水下升降臺上,如圖甲所示,從某時刻開始讓升降臺上升使A逐漸浸入水中,力傳感器所測力的大小與升降臺上升高度h的關系如圖乙所示。不計細線的伸崩,A始終保持豎直,且不吸水。完成下列問題(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kgm3。
(1)當升降臺從5cm升到8cm,分析圖C圖像可知浮力大小與   有關;
(2)通過分析圖像知圓柱體A的重力為   N;
(3)將升降臺高度降到初始位置,換用與水深度相等的酒精,重復上述步驟,發現升降臺上升18cm時,力傳感器示數為F2,F1(4)請根據圖乙中數據計算出圓柱體A的密度為   kg/m3。
18.(2023·重慶)小天做物理小實驗,先向質量為的薄壁柱形容器中倒入深度為的水,放在水平放置的電子秤上,穩定后示數如圖甲:然后用細線吊著密度為、不吸水的立方體木塊,豎直向下緩慢浸入容器水中,松開手待木塊靜止后,電子秤示數穩定后如圖乙,此時木塊對容器底部壓強為   ,接著小天拉著細線,將木塊豎直向上提升   ,容器對電子秤的壓強變化量與木塊底部所受水的壓強變化量之差為。(不計細線質量和體積,忽略附在木塊表面水的影響)
19.(2024.重慶模擬)小天同學利用電子秤做如圖所示的物理小實驗,先向質量為300g的薄壁柱形容器中倒入深度為1cm的水,放在水平放置的電子秤上,穩定后示數如圖甲;然后用細線吊著密度為0.6g/cm、不吸水的立方體木塊,豎直向下緩慢浸人容器水中,松開手待木塊靜止后,電子秤示數穩定后如圖乙,此時水對木塊底部的壓強為   Pa,接著小天向容器中加水,直至木塊對容器底部的壓強剛好為0Pa時,電子秤的示數為   g。(不計細線質量和體積,忽略附在木塊表面水的影響
20.(2024·西昌模擬)用礦泉水瓶演示以下實驗,請回答下列問題:
(1)雙手擠壓空礦泉水瓶可以使瓶子變形,施加的力越大,瓶子的形變程度就越大,這表明力的作用效果跟力的    有關;
(2)把礦泉水瓶裝滿水后總質量是500g,它所受重力的大小是    N,其施力物體是    。用20N的力握住該礦泉水瓶豎直不動,如圖所示,瓶子受到的摩擦力方向是    ,大小為    N,當把手松開一些后,礦泉水瓶恰好在手中勻速下滑,這時瓶受到的摩擦力大小將    (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
四、實驗探究題
21.(2025·羅湖模擬)如圖所示是“探究壓力的作用效果與什么因素有關”的實驗。
(1)實驗中,通過觀察海綿的   來比較壓力的作用效果。
(2)比較C、D、E圖三次實驗,得出結論:在受力面積相同時,壓力的作用效果與   有關。
(3)你認為   (填“能”或“不能”)通過A、B兩次實驗來比較壓力作用效果與壓力大小的關系;A圖中水瓶對磚塊的壓強pA和B圖中水瓶對海綿的壓強pB的大小關系為PA   PB。(選填“大于”“小于”或“等于”)
(4)如圖F所示,將兩個完全相同的水瓶緊靠在一起,放在海綿上,海綿的凹陷程度與   圖一樣。
(5)通過實驗可知壓力的作用效果與壓力,受力面積有關。如圖2所示,甲、乙兩個實心正方體,放在水平地面上時它們對水平地面的壓強相等。如果在它們的上方沿水平方向切去相同厚度,則剩余部分的質量m甲   m乙,如果在它們的上方沿水平方向切去相同質量后,則剩余部分對地面的壓強p甲   P乙。(均選填“大于”“小于”或“等于”)
22.(2024·攀枝花模擬) 在探究性學習活動中,某學習小組做了以下系列實驗探究。
(1)探究影響壓力作用效果的因素,該小組用一塊海綿、一張小桌和一個砝碼,做了如圖甲所示實驗。請根據圖甲中A、B兩圖中的情景,提出一個要探究的問題是:   。經過多次實驗表明影響壓力作用效果的因素是   。根據實驗結論,建立了壓強概念和壓強的表達式;
(2)該小組取三個高度均為h,密度同為實心均勻物體A、B、C。A、C是圓柱體,B是長方體,A、B的底面積都為S,C的底面積為。把它們放在水平桌面的海綿上,如圖乙所示,發現海綿被壓下的深度相同。該小組結合在(1)中得到的結論和表達式,分析出了A、B、C三個物體對海綿的壓強均為   (只寫出結果),解釋了“海綿被壓下的深度相同”的原因;
(3)該小組研究液體內部的壓強,用圖丙A所示的器材進行實驗探究。他們利用這些器材   (選填“能”或“不能”)探究液體的壓強跟液體的深度、液體的密度有關。該小組對液體壓強的大小跟液體的深度、液體的密度之間的定量關系進一步思考。在圖丙B容器內裝有密度為的液體,他們受到上面實驗的啟發,要想得到液面下深度h處的壓強,可以設想這里有一個水平放置的“平面”,平面的面積為S。這個平面以上的液柱對平面的壓力等于液柱所受的重力。因此,液面下深度h處的壓強為   (寫出推導過程);
(4)由(3)推導出的表達式,   (選填“能”或“不能”)應用于大氣壓強。
23.(2024九下·岑溪月考)如圖所示是小明測量鹽水密度的實驗。
(1)小明將天平放在水平桌面上,把游碼移至標尺左端   處,發現指針指在如圖18甲所示位置,此時他應將平衡螺母適當向    (選填左或“右”)調節、使天平平衡;再將裝有鹽水的燒杯放在天平的左盤,在右盤中放入50 g、20g、10g砝碼各一個時,天平剛好再次平衡;
(2)將杯中的一部分鹽水倒人量筒中,鹽水的體積如圖乙所示,為   cm3
(3)用天平測出剩余鹽水和燒杯的總質量如圖丙所示, 為    g.則所測鹽水的密度是   kg/m3
(4)上述實驗結束后,小明利用剛剛測出了密度的鹽水和其他一些工具,又想測量一個木塊的密度,請幫他將實驗步驟補充完整:
①用調好的天平測出木塊的質量m;
②容器內裝有適量的鹽水,將木塊和一個空瓶疊加在一起漂浮,如圖所示:
③向瓶中倒人適量的水,直到木塊    ,用天平測出瓶和水的總質量 m2:
④木塊密度表達式ρ=    (用字母表示,鹽水密度用ρ鹽表示).
24.(2024·新吳模擬)小李同學想探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關系”。
(1)實驗步驟如圖(a)所示,甲、乙、丙、丁中的彈簧測力計的示數分別為、、、,物體受到的浮力   ;
(2)小李利用三個不同物體a、b、c進行實驗探究,實驗數據如下表:
物體 物重G/N 物體浸沒在水中測力計的示數F/N 浮力 空桶重 桶與排開水的總重 排開水重
a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5
b 2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6
c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6
分析表中物體a、b的實驗數據,小李得出的結論是:   ;
(3)小李在探究物體c所受浮力的實驗中,排除各種測量誤差因素的影響,發現物體c排開水的重力明顯小于它所受浮力,請分析實驗操作中造成這種結果的原因:   ;
(4)小張利用身邊的器材對小李的實驗進行改進:兩個相同的彈簧測力計A和B、重物、溢水杯(由飲料瓶和吸管組成)、薄塑料杯(質量忽略不計)等器材,裝置如圖(b)所示。實驗時小張逐漸向下移動水平橫桿,使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中,觀察到彈簧測力計A的示數逐漸   ,彈簧測力計B的示數逐漸   ,若彈簧測力計A的示數變化量為,彈簧測力計B的示數變化量為,則它們的大小關系是   (選填“>”、“=”或“<”);
(5)針對兩種實驗方案,小張實驗裝置的優點是   (填答案標號)。
A.彈簧測力計A的示數就是物體所受浮力的大小
B.實驗器材生活化,實驗中能同步觀察彈簧測力計A、B示數的變化
25.(2024·潮南模擬)在探究浮力大小時,用如題圖所示的步驟進行了實驗,實驗所用液體為水.
(1)分析步驟乙,丙、丁,浮力的大小與    有關;分析步驟     可知,浮力的大小與浸沒的深度無關,
(2)由步驟乙和丁可知,物體浸沒在水中時受到的浮力為     N; 由步驟   可測出物體排開水的重力.
(3)向圖丁的燒杯中加鹽,并攪拌溶解。測力計的示數會     (選填“變大”“變小”或“不變”).
(4)要探究浮力的大小與物體密度是否有關,應換用 ____(選填字母)的物塊進行對比實驗.
A.材料不同、體積相同
B.材料不同、質量相同
C.材料相同、體積不同
(5)本實驗所用物體的體積為    cm3(取 g=10N/kg).
26.(2024·常平模擬)小明同學在探究影響浮力大小的因素時,做了如圖所示的實驗。請你根據小明的實驗探究回答下列問題。
(1)由 A、C 圖可知浸沒在水中的物體所受浮力是   N,由A、D、E 可知物體所受浮力與   有關。
(2)物體從C下降到D的過程中,它的底部所受壓強   (選填“變大”“變小”或“不變”),根據實驗數據計算出物體的密度是   kg/m3.
(3)小明利用浮力和杠桿的知識,發明了一個密度秤如圖甲,輕質杠桿 AB 可繞 O 點轉動,在 A、B兩端分別掛有兩個正方體C、D,已知C的重力為20N,OA=10cm,OB=8cm。此時杠桿處于水平平衡狀態,則正方體 D 的重力為   N.
(4)如圖乙,接著將物體C浸沒在水中(C 的邊長為10cm),移動物體D到E點時杠桿恰好水平靜止:那么OE的長度為   cm,則可以在E點標上水的密度ρ水(ρ水=1.0×103kg/m3)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知識點】摩擦力的大小;探究浮力大小的實驗;杠桿的平衡條件;滑輪(組)的機械效率
【解析】【解答】A.根據實驗,浸在液體中的物體受到的浮力大小等于物體排開液體的重力大小,正確,A不符合題意;
B.根據圖像,動滑輪行業物體重力相同,繩子股數丙圖,滑輪組的機械效率與繩子的繞法無關,正確,B不符合題意;
C.杠桿平衡時:動力×動力臂=阻力×阻力臂,正確,C不符合題意;
D.木塊被勻速拉動時,木塊受到的滑動摩擦力大小和測力計的拉力不在同一直線上,不是平衡力,大小不同,D符合題意。
故答案為:D.
【分析】物體受到的浮力等于排開液體的重力;滑輪組的機械效率和繩子股數無關;杠桿的平衡條件是F1L1=F2L2;物體受到的兩個力在同一直線、大小相等、方向相反,是平衡力。
2.【答案】C
【知識點】阿基米德原理
【解析】【解答】A.根據圖片可知,丙為排開水和小桶的總重力,丁為空桶的重力,則丙的示數與丁的示數之差為排開的水的重力,故A正確不符合題意;
B.如果溢水杯內沒有裝滿水,則測得的排開的液體的重力會偏小,從而得出錯誤結論,故B正確不符合題意;
C.在倒出水的過程中,小桶內殘留有水,會導致空桶的重力偏大,而使得測量的水的重力偏小,故C錯誤符合題意;
D.為了獲得普遍的規律,減小偶然性的發生,實驗中需要選用其他液體、更換不同的物體多次實驗為,故D正確不符合題意。
故選C。
【分析】A.物體排開水的重力等于小桶和水的總重力與空桶的重力之差;
B.注意溢水杯沒有裝滿水對排開水的重力的影響;
C.將水倒出時小桶內會殘留部分水;
D.根據科學探究中多次測量的目的判斷。
3.【答案】A
【知識點】熔點和凝固點;壓強;驗電器的原理及使用
【解析】【解答】A:驗電器只能檢測物體是否帶電以及帶何種電荷的大致情況,僅通過驗電器不能確定橡膠棒一定帶負電,該方案不能達到目的。故A錯誤;
B:通過加熱觀察合金和其成分金屬的熔化先后順序,可以比較出熔點高低,該方案能達到目的。故B正確;
C:在空氣中和氧氣中分別進行燃燒實驗,通過觀察燃燒的劇烈程度,可以探究燃燒劇烈程度與氧氣濃度的關系,該方案能達到目的。故C正確;
D:通過改變物體與海綿的接觸面積,觀察海綿的凹陷程度,能探究壓力作用效果與受力面積的關系,該方案能達到目的。故D正確;
綜上所述,本題選A。
【分析】 對各個實驗方案的有效性進行分析判斷,考查對不同實驗目的與實驗設計之間關聯性的理解,明確哪些方案能達成相應實驗目的,哪些不能,強調對實驗原理和設計意圖的準確把握
4.【答案】A
【知識點】探究液體壓強的特點實驗
【解析】【解答】根據圖片可知,壓強計的探頭在液體中的深度相同,只有液體密度不同,因此實驗探究的是液體壓強跟深度的關系,故A正確,而B、C、D錯誤。
故選A。
【分析】根據圖片分析實驗中哪些因素相同,哪個因素不同,據此分成實驗要驗證的猜想。
5.【答案】A
【知識點】牛頓第一定律;大氣壓強的測量方法;直流電動機的構造原理與工作過程;分子間相互作用力
【解析】【解答】 A、托里拆利實驗測出了大氣壓強的數值,故A正確;
B、此實驗是探究電磁感應現象的實驗,是發電機的工作原理,故B錯誤;
C、圖中實驗探究了構成固體的分子之間存在相互作用的引力,故C錯誤;
D、牛頓在總結伽利略等科學家研究成果的基礎上,通過科學的推理總結出了牛頓第一定律,故D錯誤。
故選:A。
【分析】 (1)托里拆利實驗第一次測出了大氣壓強的數值;
(2)閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動,導體中產生感應電流;
(3)分子間存在相互作用的引力和斥力;
(4)牛頓總結出了牛頓第一定律。
6.【答案】B
【知識點】大氣壓強的測量方法;大氣壓強與高度的關系
【解析】【解答】A.根據圖像,試管內外水銀柱的高度差為750mm,此時大氣壓強等于750mm高水銀柱所產生的壓強,A不符合題意;
B.將玻璃管稍稍傾斜,大氣壓不變,管內外水銀面的高度差將不變,B符合題意;
C.若把裝置從山下帶到山頂,大氣壓變小,管內外水銀面的高度差減小,C不符合題意;
D.換用密度比水銀小的液體做實驗,根據p=ρgh,液體密度變小,大氣壓支持液柱的高度會增大,D不符合題意。
故答案為:B.
【分析】利用托里拆利實驗測量大氣壓時,根據試管內外水銀柱的高度差測量大氣壓;海拔越高,大氣壓越小;氣壓一定時,液體密度變小, 液柱高度變大。
7.【答案】C
【知識點】物理和其他學科的聯系;流體壓強與流速的關系;磁場
【解析】【解答】A.同名磁極 相互排斥,異名磁極相互吸引,故A正確,不符合題意;
B.飛機升力利用了流體流速大的地方壓強小,上表面空氣流速大,壓強小,下表面空氣流速小,壓強大,使上下表面存在壓力差,形成向上的升力,故B正確,不符合題意;
C.木炭燃燒消耗氧氣,生成二氧化碳,故集氣瓶內液體上升的體積不等于瓶內空氣中氧氣的體積,故C錯誤,符合題意;
D.熱飽和硝酸鉀溶液冷卻后析出晶體,說明硝酸鉀溶解度隨溫度降低而減小,故D正確,不符合題意。
故選:C。
【分析】(1)磁極間的相互作用是:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。
(2)流速越大壓強越小。
(3)木炭燃燒消耗氧氣,生成二氧化碳。
(4)硝酸鉀溶解度隨溫度降低而減小。
8.【答案】D
【知識點】探究液體壓強的特點實驗
【解析】【解答】 將同一支壓強計的金屬盒依次放入裝有同種液體的甲、乙、丙容器中,金屬盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,即壓強相等,根據液體壓強與深度和液體密度有關,必須控制深度相同,而是否與同一個人、液體的多少、操作時間都無關,故D正確。
故選D。
【分析】 根據液體壓強與深度和液體密度有關分析。
9.【答案】A
【知識點】慣性及其現象;浮力及其產生原因
【解析】【解答】A、實驗過程中,用到了控制變量法,控制其他因素相同,即噴氣時需要噴氣的速度和噴口離水球距離相等,故A正確;
B、慣性的大小只與質量有關,加入鋼球后,水球整體質量變大,慣性變大,故B錯誤;
C、因為在太空中,物體處于失重狀態,若鋼球質量為10g,鋼球的重力為0,鋼球在水球中,受到的浮力為0,故C錯誤;
D、因為在太空中,物體處于失重狀態,鋼球的重力為0,將空心鋼球換成實心鋼球,不會下落到水面,故D錯誤。故選:A。
【分析】(1)根據實驗過程中,用到了控制變量法,需要控制噴氣的速度和噴口離水球距離相等;
(2)慣性是物體自身的一種屬性,慣性的大小只與質量有關,與其他因素無關;
(3) (4)利用在太空中,物體處于失重狀態,將空心鋼球換成實心鋼球,不會下落到水面。
10.【答案】B
【知識點】密度公式及其應用;阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【解答】A.根據題意可知,石塊浸沒在鹽水中時受到的浮力:F浮鹽水=G-F示=2N-0.8N=1.2N,故A錯誤;
C.石塊浸沒在水中時受到的浮力:F浮水=G-F示=2N-1N=1N,
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,
石塊的體積:,故C錯誤;
B.阿基米德原理F浮=ρ液gV排得,,故B正確;
D.由G=mg可知,石塊的質量:,石塊的密度為,故D錯誤。
故選B。
【分析】A.根據稱重法F浮=G-F示求出石塊浸沒在水中時受到的浮力;
C.根據稱重法計算出石塊浸沒在水中受到的浮力,再根據阿基米德原理求出石塊排開水的體積,即為石塊的體積,
B.阿基米德原理F浮=ρ液gV排求得鹽水的密度;
D.根據G=mg求出石塊的質量,再根據求得密度。
11.【答案】A,B,C
【知識點】固體密度的測量;設計實驗測密度;阿基米德原理
【解析】【解答】測量鋁塊的密度原理為m=ρv,所以需要測量鋁塊的質量和體積。
A.使用天平測量鋁塊的質量,用量筒和燒杯中的水測量立方體鋁塊的體積,根據公式求得鋁塊的密度,故A符合題意;
B.用刻度尺可以測量出立方體鋁塊的邊長,進而計算立方體的體積,用天平可以測出立方體鋁塊的質量,根據m=ρv計算鋁塊的密度,故B符合題意;
C.使用彈簧測力計計算立方體鋁塊的重力,根據G=mg計算鋁塊的質量;利用稱重法F浮=G-F拉測量出立方體鋁塊完全浸沒在水中受到的浮力,根據浮力公式F=ρgv計算立方體鋁塊的體積,同理根據密度公式求出立方體鋁塊的密度,故C符合題意;
D.用量筒和燒杯中的水可以測量立方體鋁塊的體積,缺少測量質量的工具,故D不符合題意。
故選ABC。
【分析】測量物體密度試驗:原理為ρ=m/v,需要測量物體的質量和體積,可以通過天平測量物體的質量,或者通過彈簧測力計計算物體的重力,進而計算質量,通過量筒測量物體的體積,規則物體可以通過尺子測量物體的體積等。
12.【答案】A,B,C
【知識點】密度公式及其應用;阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【解答】B.由圖甲、丁可知,物體浸沒在水中時受到的浮力:F浮=G-F=5N-1N=4N,故B正確;
C.由圖甲、戊所示實驗可知,物塊浸沒在鹽水中所受浮力:F浮′=G-F′=5N-0.6N=4.4N,故C正確;
A.物體排開水的體積:,
由于物體浸沒在水中,則物體的體積等于物體排開水的體積,即:V=V排水=4×10-4m3;
物體浸沒在鹽水中時物體排開鹽水的體積V排鹽水=V=4×10-4m3;
則鹽水的密度:,故A正確;
D.由圖甲可知,物體的重力G=5N,
物體的密度:,故D錯誤。
故選:ABC。
【分析】(2)利用稱量法F浮=G-F根據甲、丁兩圖就按物體浸沒在水中受到的浮力;
(3)利用稱量法F浮=G-F根據甲、戊兩圖就按物體浸沒在鹽水中受到的浮力;
(1)當物體浸沒在水中和鹽水中時,二者排開液體的體積相等,根據計算物體排開水的體積,然后根據計算鹽水的密度;
(4)根據公式計算物體的密度。
【知識點】密度公式及其應用;二力平衡的條件及其應用;壓強大小比較;杠桿的平衡條件
【解析】【解答】A.由杠杠平衡條件得,鋁球對杠桿的拉力大小為,
由力的相互作用得,鋁球受到杠杠的拉力大小為,鋁球的重力大小為,由受力分析得,鋁球受到的浮力為

故A正確;
B.鋁球排開水的體積,
鋁球實心部分的體積,
鋁球空心部分的體積,,
故B錯誤;
C.容器中所裝的水的質量為,
容器中所裝的水的重力為,
容器底部受到的壓力大小為,
鋁球浸沒后容器M對水平地面的壓強為,
故C正確;
D.若將容器M中的水換成酒精,鋁球受到的浮力變小,鋁球對杠桿的拉力大小變大,杠桿無法在水平位置平衡,故D錯誤。
故選A。
【分析】本題考查杠杠平衡的條件、浮力大小的計算,通過公式計算容器對地面的壓強。
14.【答案】C,D
【知識點】液體壓強計算公式的應用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】蘋果沒有浸沒前,排開水的體積變大,容器中水的深度變大,水對容器底的壓強變大,浸沒后,排開水體積不變,水的深度不變,水對容器底壓強不變,A錯誤;
蘋果完全浸沒時受到的浮力大小為,B錯誤;
蘋果完全浸沒時,由力的平衡得小明的手對蘋果施加的壓力大小為,方向豎直向下,C正確;
蘋果浸沒時蘋果受到的浮力大于重力,所以小明松手后,蘋果上浮,直至蘋果完全靜止,蘋果漂浮,漂浮時蘋果受到的浮力大小等于重力大小,即1.5N,D正確。
故選CD。
【分析】容器中水的深度變化量為;浸沒時,排開水的體積等于物體體積;用手按住蘋果時,蘋果受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和壓力;松手后,蘋果靜止時處于漂浮狀態,浮力等于重力。
15.【答案】B,C
【知識點】大氣壓強的存在;阿基米德原理;聲音的傳播條件
【解析】【解答】解:A、當不斷抽去罩內空氣時,罩內壓強減小,物體受空氣浮力減小,而彈簧測力計的示數F示=G﹣F浮,而重力不變,所以彈簧測力計的示數變大,故A錯誤;
B、塑料板受到水向下的壓力與向上的大氣壓力保持平衡,當不斷抽去罩內空氣時,罩內壓強減小,大氣壓力減小,塑料板會落下來,水會流出來,故B正確.
C、因為聲音可以在氣體、液體和固體中進行傳播,所以當用抽氣機逐漸抽去玻璃罩內的空氣時,因為罩內空氣稀薄,所以聲音會越來越小,故C正確;
D、用抽氣機不斷抽去罩內空氣,而小磁針靜止時N、S極的指向只受地磁場的作用,地磁場不變,則小磁針靜止時得指向不變,還是指地磁南北方向,故D錯誤.
故選BC.
【分析】①對物體進行受力分析,當用抽氣機不斷抽去罩內空氣的過程中,罩內氣壓減小,物體受到的空氣浮力減小.則彈簧測力計示數變大;
②對物體進行受力分析,它受到了大氣壓強的影響,當用抽氣機不斷抽去罩內空氣的過程中,罩內氣壓減小,據此分析水和塑料片各力的變化;
③聲音的傳播是需要介質的,它可以在氣體中傳播,也可以在固體和液體中傳播,但不能在真空中傳播.
④小磁針靜止時N、S極的指向受地磁和周圍磁場的作用.
16.【答案】小;大
【知識點】流體壓強與流速的關系;阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】實驗一: 小明用圖甲探究液體壓強與流速的關系。通過B管向左吹氣時A管中水面上升,這是因為A管上端管口處氣體流速變大,壓強變小;
實驗二:密度計漂浮在液面上,則浮力等于重力,那么二者受到的浮力相等,
即F浮水=F浮未;
ρ水gV排水=ρ液gV排液;
ρ水V排水=ρ液V排液;
ρ水h排水S=ρ液h排液S;
ρ水h排水=ρ液h排液;
因為h排水>h排液,所以ρ水<ρ液;
即待測液體的密度大于水的密度。
【分析】實驗一:根據流體壓強和流速的關系解答;
實驗二:根據漂浮條件和阿基米德原理分析解答。
17.【答案】物體排開液體體積;12;液體密度;2×103
【知識點】密度公式及其應用;重力及其大小的計算;阿基米德原理;探究浮力大小的實驗
【解析】【解答】(1) 從0時刻開始讓升降臺上升使A逐漸浸入水中, 升降臺上升5cm之前時,拉力大小不變,表示物體重力為12N,升降臺上升5cm時,物體浸入水中,當升降臺上升8cm時,溢水杯中的水溢滿,物體排開液體體積變大,浮力增加
(2)物體的重力為12N
(3)兩次實驗液體的密度不同,力傳感器示數F1浮力大小與液體密度有關。
(4)根據稱重法可知
F浮'=GA-F'=12N-10N=2N,
根據浮力公式可知
物體排開水的體積
根據G=mg可知物體A的質量為
當升降臺從8cm上升至18cm的過程中,升降臺上升的距離等于物體浸入的深度為10cm該過程排開水的體積為
V排2=SAh=4×10-4m3,
物體A的體積為
VA=V排1+V排2=6×10-4m3
圓柱體A的密度為
綜上第1空、物體排開液體體積;第2空、12;第3空、液體密度;第4空、2×103
【分析】根據稱重法、浮力的計算、物體浸沒模型填空
1、稱重法測量物體浮力:先測出物體的重力,然后將物體浸入水中,彈簧測力計的示數就會減小,減小的示數就是物體受到的浮力,
2、浮力的本質為上下表面產生的壓力差,計算公式為F浮=ρ液gV排,所以物體所受浮力和物體所處的深度無關,與排開水的體積有關,當排開水的體積越小時,浮力越小,排開水的體積越大時,浮力越大
3、物體浸沒的模型構建:第一階段,物體懸浮空中,0-5cm,此時拉力等于自重,大于5cm,物體開始浸水中,大于8cm溢水杯開始溢水,8-18cm,升降臺上升高度便是物體自身高度
18.【答案】3000;0.67
【知識點】壓強的大小及其計算;浮力大小的計算
【解析】【解答】根據甲圖,電子秤示數為450g,則加入的水的質量m水=450g-300g=150g,水的體積為,水的深度為1cm,則容器底面積為;木塊的質量為m木=1050g-450g=600g,木塊的體積為,邊長為,底面積為S木=10cm×10cm=100cm2;則容器內水的深度為;木塊受到的浮力為F浮1=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×(100×10-4m2×0.03m)=3N;木塊的重力G木=mg=0.6kg×10N/kg=6N,對容器底的壓強為;設提升后,木塊浸在水的深度為h2,此時木塊排開水的體積:V排2=S木h2,
木塊受到的浮力:F浮2=p水gV排2=p水gS木h2,由力的平衡條件可知,提升時的拉力:F=G木
-F浮2=G木-p水gS木h2=6N-1×103kg/m3×10N/kg×100×10-4m ×h2=6N-100N/m×h2,
提升之前,容器對電子秤的壓力:F壓秤=G總',提升后,容器對電子秤的壓力:F壓秤'=G總'-F,
由可知,容器對電子秤的壓強變化量:
由p=pgh可知,木塊底部所受水的壓強變化量:Δp水=p水一P水'=p水gh1-p水gh2=1×103kg/ m3×10N/kg×3×10-2m-1x103kg/m3×10N/kg×h2=300Pa-1×104N/m3×h2;
由題意可知,Δp秤-Δp水=120Pa,
即,解得:h2=0.006m=0.6cm
則提升后水和木塊浸在水中的總體積:V=V水+V排2=V水+Sh2=150cm3+100cm2×0.6cm=210cm3
此時容器中水的深度:,木塊下表面到容器底部的距離:h3=1.4cm-0.6cm=0.8cm,則向上提升0.8cm。
【分析】根據物體的質量和密度計算體積,結合體積計算邊長;根據液體密度和深度,計算液體壓強;根據物體排開液體的體積計算浮力大小;根據壓強的變化量相等,計算未知深度。
19.【答案】300;1200
【知識點】壓強的大小及其計算;浮力大小的計算;浮力的利用
【解析】【解答】(1)由圖甲可知,容器和水的總質量m總=450g,
則容器中水的質量:m水=m總-m容器=450g-300g=150g,
由可知,水的體積:,
由V=Sh可知,容器的底面積:,
由圖乙可知,容器、水和木塊的總質量m總'=1050g,
則木塊的質量:m木=m總'-m總=1050g-450g=600g,
由可知,木塊的體積:,
由V=L3可知,木塊的邊長:,
木塊的底面積:S木=L2=(10cm)2=100cm2,
圖乙中水的深度:,
此時木塊排開水的體積:V排1=S木h1=100cm2×3cm=300cm3,
則木塊受到的浮力:F浮=ρ水gV排1=1×103kg/m3×10N/kg×300×10-6m3=3N,
木塊的重力:G木=m木g=600×10-3kg×10N/kg=6N,
由力的平衡條件可知,木塊對容器底部的壓力:F壓=G木-F浮=6N-3N=3N,
木塊對容器底部壓強:;
(2)從甲圖中可知水的質量為150g,由(1)可知對木塊的浮力為3N,當木塊對容器底部的壓強為0時,需要加入的水仍然為150g,故此時電子稱的示數為1200g。
故答案為:300;1200。
【分析】(1)根據圖甲讀出容器和水的總質量,進而求出水的質量,根據密度公式求出水的體積,根據體積公式求出容器的底面積;
根據圖乙讀出容器、水和木塊的總質量,進而求出木塊的質量,根據密度公式求出木塊的體積,根據體積公式求出木塊的邊長,進而求出木塊的底面積;
根據體積公式求出圖乙中水的深度,根據體積公式求出木塊排開水的體積,根據F浮=ρ液gV排求出此時木塊受到的浮力,根據G=mg求出木塊的重力,根據力的平衡條件求出木塊對容器底部的壓力,根據求出木塊對容器底部壓強。
(2)150g水對木塊產生3N的浮力,需要300g的水才能對木塊產生6N的浮力。
20.【答案】(1)大小
(2)4.9;地球;豎直向上;4.9;不變
【知識點】壓力及重力與壓力的區別
【解析】【解答】(1)雙手擠壓空礦泉水瓶可以使瓶子變形,施加的力越大,礦泉水瓶的形變程度增大,這表明力的作用效果與力的大小有關;
(2) 物體受到重力的作用,其方向是豎直向下的,這個力的施力物體是地球,物體受到的重力:G=m g=0.5kgX9.8N/kg=4.9N;
瓶子靜止不動和勻速下滑時,處于平衡狀態,在豎直方向上,瓶子受到的摩擦力和重力是一對平衡力,所以大小相等、方向相反,故摩擦力的方向豎直向上,其大小等于瓶的重力,為4.9N。
故答案為:(1)大小;(2)4.9;地球;豎直向上;
4.9;不變。
【分析】(1)根據力可以使物體發生形變,力的作用效果與力的大小、方向與作用點有關;
(2)物體受到的重力大小與物體的質量成正比:G=mg,其中g=9.8N/kg,根據物體的質量可以求得物體受到的重力;重力的施力物體是地球;
瓶子靜止在空中或勻速下滑時,處于平衡狀態,符合二力平衡條件:大小相等,方向相反,作用在同一直線上,所以,瓶子受到手豎直向上的摩擦力始終等于瓶子的重力。
21.【答案】(1)凹陷程度
(2)壓力
(3)不能;等于
(4)B
(5)>;>
【知識點】探究壓力的作用效果跟什么因素有關的實驗
【解析】【解答】探究壓力的作用效果與什么因素有關時,
(1)實驗中,海綿受到壓力不同,凹陷程度不同,通過海綿的凹陷程度來反應壓力的作用效果,是轉換法。故第1空:凹陷程度;
(2)根據C、D、E實驗,受力面積相同,壓力不同,凹陷程度不同,得出結論:在受力面積相同時,壓力的作用效果與壓力有關。故第1空:壓力;
(3)根據AB實驗,因受壓面材料不同,發生形變的難易不同,不能通過A、B實驗來比較壓力作用效果與壓力大小的關系;AB兩圖中,壓力和受力面積都相等,根據,A圖中水瓶對磚塊的壓強pA和B圖中水瓶對海綿的壓強pB的大小為:pA等于pB。故第1空:不能;第2空:等于;
(4)圖F中,與B相比,壓力和受力面積都為原來的2倍,但比值不變,將兩個完全相同的水瓶緊靠在一起,放在海綿上,海綿的凹陷程度與B圖一樣。故第1空:B;
(5)圖2中,設切去的高度為h,因甲、乙均勻實心正方體,故;又因甲、乙對地面壓強相等,則ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,即ρ甲h甲=ρ乙h乙,已知h甲>h乙,故ρ甲<ρ乙,
若在兩個正方體上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分的質量分別為m甲'和m乙',
則,因為h甲>h乙,則h甲-h>h乙-h,則,剩余部分的質量m甲'大于m乙';
沿水平方向切去相同的質量時,減小的壓力相同,因S甲>S乙,所以 p甲 < p乙;
又因為甲,乙兩個實心正方體放置在水平地面上,對地面的壓強相同,則切去后,剩余部分甲對地面的壓強大于乙對地面的壓強。度第1空:大于;第2空:大于。
【分析】(1)根據海綿的凹陷程度來比較壓力的作用效果,海綿的凹陷程度越大,說明壓力的作用效果越明顯,用到的是轉換法;
(2)壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積的大小有關,當受力面積相同時,壓力越大,作用效果越明顯;
(3)根據被壓物質的形變來反映壓力的作用效果,受壓面的材料相同且形變要明顯;當壓力和受力面積相同時,壓力的作用效果相同;
(4)當壓力和受力面積增大相同倍數時,壓力的作用效果相同;
(5)根據壓強相等和高度關系,判斷物體密度的關系;
已知甲、乙兩個均勻實心正方體對地面壓強的相等和兩者的高度關系,判斷出密度的關系;
當它們上部沿水平方向截去高度相等的部分,根據密度公式得出截去部分和剩余部分的質量關系;
沿水平方向切去相同的質量時,減小的壓力相同,根據壓強公式和受力面積關系得出壓強變化量之間的關系,結合原來的壓強相等即可判斷。
22.【答案】(1)壓力的作用效果與受力面積的關系;壓力、受力面積
(2)
(3)能;
(4)不能
【知識點】探究壓力的作用效果跟什么因素有關的實驗;探究液體壓強的特點實驗
【解析】【解答】(1)圖甲中AB的受力面積相同,壓力不同,則要探究的問題是:壓力的作用效果與受力面積的關系。
壓力作用效果與壓力、受力面積有關。
(2)物體對水平面的壓力
物體對水平面的壓強
ABC是高度均為h,密度同為的實心均勻物體,則A、B、C對海綿的壓力的作用效果相同,因此ABC對海綿被壓下的深度相同。
(3)圖丙中可以將探頭放在同一液體中的不同深度,通過觀察U形管兩邊液面深度差,得到液體壓強大小與深度的關系;可以將探頭放在不同一液體中的同一深度,通過觀察U形管兩邊液面深度差,得到液體壓強大小與液體密度的關系,故他們利用這些器材能探究液體的壓強跟液體的深度、液體的密度有關。
依題意得,液面下深度h處的壓強為
(4)地球周圍的大氣是不均勻的,且大氣的深度無法測量,由(3)推導出的表達式,不能應用于大氣壓強。
(1)壓力作用效果可能與壓力大小有關;壓力大小、受力面積大小;(2)ρgh;(3)能; ;(4)不能。
【分析】 (1)影響壓力作用效果的因素:壓力大小、受力面積大小;實驗方法有:控制變量法、轉換法;
(2)利用壓強的定義式推導規則均勻柱體對水平面的壓強,即可得出答案;
(3)探究液體內部的壓強跟液體的深度、液體的密度關系時,應使用控制變量法來選定合適的器材和設計實驗方案。液面下深度h處的壓強的推導時,先把液體對液面的壓力和受力面積分別表示出來,再代入壓強的定義式,即可得出結果;
(4)根據p=ρgh的適用范圍,分析該表達式能否應用于大氣壓強。
23.【答案】(1)零刻度線;右
(2)40
(3)38;
(4)剛好浸沒在鹽水中;
【知識點】固體密度的測量;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)小明將天平放在水平桌面上,把游碼移至標尺左端零刻度線處,發現指針指在分度盤的左側,此時他應將平衡螺母適當向右調節。鹽水和燒杯的總質量為:m總=50g+20g+10g=80g;
故答案為:零刻度線;右。
(2)量筒中鹽水的體積:V=40mL=40cm3;
故答案為:40cm3。
(3)由圖可知,天平標尺的分度值為0.2g,游碼對應的刻度值為3g,剩余鹽水與燒杯的質量:m剩=20g+10g+5g+3g=38g;
量筒中鹽水的質量:;
鹽水的密度:;
故答案為:38;。
(4)向瓶中倒水,直到木塊剛好浸沒在鹽水中,用天平測出瓶和水的總質量m2。
④[5]木塊剛好完全浸沒在鹽水中時,木塊排開鹽水的體積等于木塊的體積,即:;
因為木塊和瓶整體漂浮,所以整體受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木塊的總重力,所以:;
由此可得木塊的密度:;
故答案為:剛好浸沒在鹽水中;。
【分析】(1)小明將天平放在水平桌面上,把游碼移至標尺左端零刻度線處,發現指針指在分度盤的左側,此時他應將平衡螺母適當向右調節。
(2)量筒中鹽水的體積:V=40mL=40cm3。
(3)天平標尺的分度值為0.2g,游碼對應的刻度值為3g,讀出天平示數為剩下的總質量,再由總質量減去得到量筒中鹽水的質量,再由公式計算出鹽水的密度。
(4)向瓶中倒水,直到木塊剛好浸沒在鹽水中,用天平測出瓶和水的總質量m2。木塊剛好完全浸沒在鹽水中時,木塊排開鹽水的體積等于木塊的體積。因為木塊和瓶整體漂浮,所以整體受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木塊的總重力,由阿基米德原理可得木塊的密度表達式。
24.【答案】;物體浸在液體(或水)中所受浮力大小等于它排開液體(或水)所受的重力(或);將物體c浸入水中之前,溢水杯沒有加滿水;變小;變大;=;B
【知識點】阿基米德原理
【解析】【解答】(1)實驗步驟如圖(a)所示,甲中的彈簧測力計的示數即為物體的重力大小,則物體受到的浮力:。故該空填“ ”;
(2)根據表格數據可知,物體a、b的實驗數據可知:
F浮1=0.5N,G排1=0.5N;
F浮2=0.6N,G排2=0.6N;
小李得出的結論是:物體浸在液體(或水)中所受浮力大小等于它排開液體(或水)所受的重力。故該空填“ 物體浸在液體(或水)中所受浮力大小等于它排開液體(或水)所受的重力(或) ”;
(3) 小李在探究物體c所受浮力的實驗中,排除各種測量誤差因素的影響,發現物體c排開水的重力明顯小于它所受浮力,則實驗操作中造成這種結果的原因:將物體c浸入水中之前,若溢水杯中沒有裝滿水。故該空填“ 將物體c浸入水中之前,溢水杯沒有加滿水 ”;
(4) ①逐漸向下移動水平橫桿,使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中,重物排開水的體積變大,受到的浮力變大,由稱重法測浮力:F浮=G-F',可知彈簧測力計A的示數逐漸變小。故該空填“ 變小 ”;
而重物排開水的體積越大時,薄塑料杯內水的重力越大,即彈簧測力計B的示數逐漸變大。故該空填“ 變大 ”;
②薄塑料杯的質量忽略不計時,由阿基米德原理可知,彈簧測力計A、B示數的變化量相等,即它們的大小關系是:。故該空填“=”;
(5)A.由稱重法測浮力可知,彈簧測力計A的示數等于物體的重力減去受到的浮力,故A錯誤;
B.薄塑料杯不計質量,能同步觀察測力計A、B示數的變化,從而得出物體受到浮力的大小與排開液體所受重力的關系。故B正確。
故該空填“ B ”。
【分析】 (1)根據稱重法求出物體受到的浮力;
(2)分析比較表中的浮力與排開水的重力關系得出結論;
(3)在實驗中,排除測量誤差因素的影響,從溢出水的體積小于排開水的體積考慮;
(4)如圖2所示,向下移動水平橫桿,使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中,重物排開水的體積變大,受到的浮力變大,根據稱重法F浮=G-F'可知彈簧測力計A的示數變化;重物排開水的體積越大時薄塑料袋內水的重力越大,即彈簧測力計B的示數越大,薄塑料袋的質量忽略不計時,根據阿基米德原理可知彈簧測力計A、B示數的變化量關系;
(5)改進后的優點從增加實驗器材的目的來分析。
25.【答案】(1)排開液體的體積;丁和戊
(2)0.5;甲和己
(3)變小
(4)A
(5)50
【知識點】探究浮力大小的實驗
【解析】【解答】(1)根據圖片可知,乙、丙、丁中物體排開液體的體積不斷增大,那么說明浮力大小與物體排開液體的體積有關;
探究浮力大小與浸沒深度的關系時,需要控制排開液體的體積相同和液體密度相同,只改變深度,故選實驗丁和戊。
(2)利用乙和丁兩圖可知,物體浸沒水中受到的浮力:F浮=G-F拉=3N-2.5N=0.5N;
甲為空杯的重力,己為杯子和溢出水的總重力,那么由步驟甲和己可以測出物體排開水的重力。
(3) 向圖丁的燒杯中加鹽,并攪拌溶解,則鹽水的密度增大,根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物體受到的浮力變大。根據F拉=G-F浮可知,測力計的示數會變小。
(4) 要探究浮力的大小與物體密度是否有關 ,需要控制物體的體積和液體密度相同,只改變物體的密度,故選材料不同而體積相同的物體,故選A。
(5)物體的體積.
【分析】(1)根據圖片分析乙、丙、丁中哪個因素不同即可。根據控制變量法的要求選擇對照實驗;
(2)利用乙和丁兩圖,根據F浮=G-F拉計算物體浸沒水中受到的浮力。排開水的重力等于排開水和杯子的總重力與杯子的重力之差;
(3)根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的變化,根據F拉=G-F浮分析測力計的示數變化;
(4)根據控制變量法的要求分析判斷;
(5)根據計算物體的體積。
26.【答案】(1)2;液體密度
(2)變大;4×103
(3)25
(4)4
【知識點】探究浮力大小的實驗
【解析】【解答】(1)由圖A與C可知,物體在水中受到的浮力:;A、D、E實驗,排開液體體積相同,液體密度不同,浮力不同,說明物體所受浮力與液體密度有關;
(2)物體從C下降到D的過程中,深度增加,根據可知,它的底部所受壓強變大;
由圖A與C可知,物體在水中受到的浮力:;
由可知物體A的體積:;物體密度;
(3)由圖知:B端所受得力等于重物D對杠桿的拉力,大小等于物體D的重力,
根據杠桿的平衡條件知物體D的重力為:

(4) C的邊長為a=10cm=0.1m,
當物體C浸沒在水中時,受到的浮力為:

物體C受到的力:A點對C的拉力、浮力、重力故物體C受到的拉力為:;
此時物體D移動到E點時杠桿恰好水平靜止,由 得:,
OE的長度:。
故答案為:(1)2;液體密度;(2)變大; 4×103 (3) 25;(4) 4。
【分析】(1)根據稱重法可求浮力,根據控制變量法進行分析;
(2)根據液體壓強影響因素進行分析,根據稱重法求出物體浸沒在水中時受到的浮力;由阿基米德原理可得出排開水的體積,即物體的體積,根據G=m g算出物體的質量,根據密度公式可求出物體的密度;
(3) (4)根據杠桿的平衡條件算出D物體的重力;根據阿基米德原理算出物體C全部浸沒水中時受的浮力,對物體C受力分析得出拉力FA,根據杠桿的平衡條件算出OE的長度。
1 / 1考點沖刺10【壓強、浮力的實驗探究】—2025年中考物理考前素描40天終極沖刺寶典
一、選擇題
1.(2024·揚州模擬)某實驗小組進行了四組實驗,實驗結論不正確的是(  )
A.甲圖:浸在液體中的物體受到的浮力大小等于物體排開液體的重力大小
B.乙圖:滑輪組的機械效率與繩子的繞法無關
C.丙圖:杠桿平衡時:動力×動力臂=阻力×阻力臂
D.丁圖:木塊被勻速拉動時,木塊受到的滑動摩擦力大小等于測力計的拉力
【答案】D
【知識點】摩擦力的大小;探究浮力大小的實驗;杠桿的平衡條件;滑輪(組)的機械效率
【解析】【解答】A.根據實驗,浸在液體中的物體受到的浮力大小等于物體排開液體的重力大小,正確,A不符合題意;
B.根據圖像,動滑輪行業物體重力相同,繩子股數丙圖,滑輪組的機械效率與繩子的繞法無關,正確,B不符合題意;
C.杠桿平衡時:動力×動力臂=阻力×阻力臂,正確,C不符合題意;
D.木塊被勻速拉動時,木塊受到的滑動摩擦力大小和測力計的拉力不在同一直線上,不是平衡力,大小不同,D符合題意。
故答案為:D.
【分析】物體受到的浮力等于排開液體的重力;滑輪組的機械效率和繩子股數無關;杠桿的平衡條件是F1L1=F2L2;物體受到的兩個力在同一直線、大小相等、方向相反,是平衡力。
2.(2024·成都模擬)某同學按如圖所示的實驗步驟“探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系”,下列關于實驗過程的描述錯誤的是(  )
A.通過丙、丁兩圖可以測出物體排開水所受的重力
B.甲圖中的溢水杯一定要裝滿水
C.按照如圖所示的步驟實驗,會導致測得的排開水所受的重力偏大
D.選用其他液體、更換不同的物體多次實驗,尋求普遍規律
【答案】C
【知識點】阿基米德原理
【解析】【解答】A.根據圖片可知,丙為排開水和小桶的總重力,丁為空桶的重力,則丙的示數與丁的示數之差為排開的水的重力,故A正確不符合題意;
B.如果溢水杯內沒有裝滿水,則測得的排開的液體的重力會偏小,從而得出錯誤結論,故B正確不符合題意;
C.在倒出水的過程中,小桶內殘留有水,會導致空桶的重力偏大,而使得測量的水的重力偏小,故C錯誤符合題意;
D.為了獲得普遍的規律,減小偶然性的發生,實驗中需要選用其他液體、更換不同的物體多次實驗為,故D正確不符合題意。
故選C。
【分析】A.物體排開水的重力等于小桶和水的總重力與空桶的重力之差;
B.注意溢水杯沒有裝滿水對排開水的重力的影響;
C.將水倒出時小桶內會殘留部分水;
D.根據科學探究中多次測量的目的判斷。
3.(2024·邢臺模擬) 如圖所示的實驗方案不能達到實驗目的的是(  )
A.甲:檢測橡膠棒是否帶負電
B.乙:比較合金與其成分金屬的熔點高低
C.丙:探究燃燒劇烈程度與氧氣濃度有關
D.丁:探究壓力作用效果與受力面積的關系
【答案】A
【知識點】熔點和凝固點;壓強;驗電器的原理及使用
【解析】【解答】A:驗電器只能檢測物體是否帶電以及帶何種電荷的大致情況,僅通過驗電器不能確定橡膠棒一定帶負電,該方案不能達到目的。故A錯誤;
B:通過加熱觀察合金和其成分金屬的熔化先后順序,可以比較出熔點高低,該方案能達到目的。故B正確;
C:在空氣中和氧氣中分別進行燃燒實驗,通過觀察燃燒的劇烈程度,可以探究燃燒劇烈程度與氧氣濃度的關系,該方案能達到目的。故C正確;
D:通過改變物體與海綿的接觸面積,觀察海綿的凹陷程度,能探究壓力作用效果與受力面積的關系,該方案能達到目的。故D正確;
綜上所述,本題選A。
【分析】 對各個實驗方案的有效性進行分析判斷,考查對不同實驗目的與實驗設計之間關聯性的理解,明確哪些方案能達成相應實驗目的,哪些不能,強調對實驗原理和設計意圖的準確把握
4.(2023·安新模擬)在進行“探究液體內部壓強特點”的實驗中,將壓強計的探頭放入水中,實驗過程如圖所示,此操作可以驗證的猜想是(  )
A.液體內部的壓強跟液體密度有關
B.液體內部的壓強跟深度有關
C.液體內部向各個方向都有壓強
D.在同一深度,液體向各個方向的壓強大小相等
【答案】A
【知識點】探究液體壓強的特點實驗
【解析】【解答】根據圖片可知,壓強計的探頭在液體中的深度相同,只有液體密度不同,因此實驗探究的是液體壓強跟深度的關系,故A正確,而B、C、D錯誤。
故選A。
【分析】根據圖片分析實驗中哪些因素相同,哪個因素不同,據此分成實驗要驗證的猜想。
5.(2024九下·柳州開學考)科學研究是以實驗為基礎的,下列有關實驗的說法中正確的是(  )
A.甲圖:托里拆利實驗測出了大氣壓強的數值
B.乙圖:此實驗能反映電動機的工作原理
C.丙圖:兩個緊壓在一起的鉛柱沒有被重物拉開,說明分子之間存在斥力
D.丁圖:此實驗能直接驗證牛頓第一定律
【答案】A
【知識點】牛頓第一定律;大氣壓強的測量方法;直流電動機的構造原理與工作過程;分子間相互作用力
【解析】【解答】 A、托里拆利實驗測出了大氣壓強的數值,故A正確;
B、此實驗是探究電磁感應現象的實驗,是發電機的工作原理,故B錯誤;
C、圖中實驗探究了構成固體的分子之間存在相互作用的引力,故C錯誤;
D、牛頓在總結伽利略等科學家研究成果的基礎上,通過科學的推理總結出了牛頓第一定律,故D錯誤。
故選:A。
【分析】 (1)托里拆利實驗第一次測出了大氣壓強的數值;
(2)閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動,導體中產生感應電流;
(3)分子間存在相互作用的引力和斥力;
(4)牛頓總結出了牛頓第一定律。
6.(2024·廣元模擬)如圖所示,是小馬同學測量大氣壓值實驗的規范操作,關于該實驗以下判斷正確的是(  )
A.此時大氣壓強等于高水銀柱所產生的壓強
B.若將玻璃管稍稍傾斜,則管內外水銀面的高度差將不變
C.若把此裝置從山下帶到山頂,則管內外水銀面的高度差將增大
D.若換用密度比水銀小的液體做實驗,則大氣壓能支持液柱的高度會減小
【答案】B
【知識點】大氣壓強的測量方法;大氣壓強與高度的關系
【解析】【解答】A.根據圖像,試管內外水銀柱的高度差為750mm,此時大氣壓強等于750mm高水銀柱所產生的壓強,A不符合題意;
B.將玻璃管稍稍傾斜,大氣壓不變,管內外水銀面的高度差將不變,B符合題意;
C.若把裝置從山下帶到山頂,大氣壓變小,管內外水銀面的高度差減小,C不符合題意;
D.換用密度比水銀小的液體做實驗,根據p=ρgh,液體密度變小,大氣壓支持液柱的高度會增大,D不符合題意。
故答案為:B.
【分析】利用托里拆利實驗測量大氣壓時,根據試管內外水銀柱的高度差測量大氣壓;海拔越高,大氣壓越小;氣壓一定時,液體密度變小, 液柱高度變大。
7.(2024·山海關模擬)對如圖所示實驗的分析不正確的是(  )
A.甲:松手后小車向相反方向運動,說明同名磁極相互排斥
B.乙:飛機升力利用了流體流速大的地方壓強小,上下表面存在壓力差
C.丙:集氣瓶內液體上升的體積就是瓶內空氣中氧氣的體積
D.丁:冷卻后析出晶體,說明硝酸鉀的溶解度隨溫度的降低而減小
【答案】C
【知識點】物理和其他學科的聯系;流體壓強與流速的關系;磁場
【解析】【解答】A.同名磁極 相互排斥,異名磁極相互吸引,故A正確,不符合題意;
B.飛機升力利用了流體流速大的地方壓強小,上表面空氣流速大,壓強小,下表面空氣流速小,壓強大,使上下表面存在壓力差,形成向上的升力,故B正確,不符合題意;
C.木炭燃燒消耗氧氣,生成二氧化碳,故集氣瓶內液體上升的體積不等于瓶內空氣中氧氣的體積,故C錯誤,符合題意;
D.熱飽和硝酸鉀溶液冷卻后析出晶體,說明硝酸鉀溶解度隨溫度降低而減小,故D正確,不符合題意。
故選:C。
【分析】(1)磁極間的相互作用是:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。
(2)流速越大壓強越小。
(3)木炭燃燒消耗氧氣,生成二氧化碳。
(4)硝酸鉀溶解度隨溫度降低而減小。
8.(2024·無錫) 如圖所示,將同一支壓強計的金屬盒依次放入裝有同種液體的甲、乙、丙容器中,金屬盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,要觀察到這樣的實驗現象,需要控制的實驗條件是(  )
A.同一個人操作
B.液體質量相等
C.操作時間相等
D.金屬盒面的中心在液體中的深度相等
【答案】D
【知識點】探究液體壓強的特點實驗
【解析】【解答】 將同一支壓強計的金屬盒依次放入裝有同種液體的甲、乙、丙容器中,金屬盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,即壓強相等,根據液體壓強與深度和液體密度有關,必須控制深度相同,而是否與同一個人、液體的多少、操作時間都無關,故D正確。
故選D。
【分析】 根據液體壓強與深度和液體密度有關分析。
9.(2024九下·龍馬潭模擬) 2022年10月12日“天宮課堂”第三課在中國空間站開講,神舟十 四號飛行乘組航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲為廣大青少年帶來了一場 精彩的太空科普課。其中的“水球變懶”實驗,將注射器對準水球 進行噴氣,水球開始振動起來,而且比較劇烈。然后將一個空心鋼球放進水球內部,再次噴氣,觀察到水球振動變慢,即“水球變懶”。下列關于 “水球變懶”實驗,下列說法正確的是(  )
A.實驗過程中,用到了控制變量法,即噴氣時需要噴氣的速度和噴口離水球距離相等
B.加入鋼球后,水球整體質量變大,但慣性大小不變
C.若鋼球質量為10g,鋼球在水球中,受到的浮力為0.1N
D.將空心鋼球換成實心鋼球,則鋼球將下落到水球外面
【答案】A
【知識點】慣性及其現象;浮力及其產生原因
【解析】【解答】A、實驗過程中,用到了控制變量法,控制其他因素相同,即噴氣時需要噴氣的速度和噴口離水球距離相等,故A正確;
B、慣性的大小只與質量有關,加入鋼球后,水球整體質量變大,慣性變大,故B錯誤;
C、因為在太空中,物體處于失重狀態,若鋼球質量為10g,鋼球的重力為0,鋼球在水球中,受到的浮力為0,故C錯誤;
D、因為在太空中,物體處于失重狀態,鋼球的重力為0,將空心鋼球換成實心鋼球,不會下落到水面,故D錯誤。故選:A。
【分析】(1)根據實驗過程中,用到了控制變量法,需要控制噴氣的速度和噴口離水球距離相等;
(2)慣性是物體自身的一種屬性,慣性的大小只與質量有關,與其他因素無關;
(3) (4)利用在太空中,物體處于失重狀態,將空心鋼球換成實心鋼球,不會下落到水面。
10.(2024·江城模擬)如圖所示,利用小石塊探究浮力的大小與哪些因素有關。水的密度1.0×103kg/m3,g取10N/kg,由實驗數據可知(  )
A.石塊浸沒在鹽水中時受到的浮力為0.8N
B.鹽水的密度為1.2×103kg/m3
C.石塊的體積為2m3
D.石塊的密度為1.0×103kg/m3
【答案】B
【知識點】密度公式及其應用;阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【解答】A.根據題意可知,石塊浸沒在鹽水中時受到的浮力:F浮鹽水=G-F示=2N-0.8N=1.2N,故A錯誤;
C.石塊浸沒在水中時受到的浮力:F浮水=G-F示=2N-1N=1N,
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,
石塊的體積:,故C錯誤;
B.阿基米德原理F浮=ρ液gV排得,,故B正確;
D.由G=mg可知,石塊的質量:,石塊的密度為,故D錯誤。
故選B。
【分析】A.根據稱重法F浮=G-F示求出石塊浸沒在水中時受到的浮力;
C.根據稱重法計算出石塊浸沒在水中受到的浮力,再根據阿基米德原理求出石塊排開水的體積,即為石塊的體積,
B.阿基米德原理F浮=ρ液gV排求得鹽水的密度;
D.根據G=mg求出石塊的質量,再根據求得密度。
二、多選題
11.(2024·嶗山模擬)為了能夠測量出一個立方體鋁塊的密度(已用細線栓好),老師從實驗室中找到如下實驗器材:①刻度尺、②盛有水的燒杯、③天平、④彈簧測力計、⑤量筒。以下器材組合能夠測量出鋁塊密度的是(  )
A.②③⑤ B.①③ C.②④ D.②⑤
【答案】A,B,C
【知識點】固體密度的測量;設計實驗測密度;阿基米德原理
【解析】【解答】測量鋁塊的密度原理為m=ρv,所以需要測量鋁塊的質量和體積。
A.使用天平測量鋁塊的質量,用量筒和燒杯中的水測量立方體鋁塊的體積,根據公式求得鋁塊的密度,故A符合題意;
B.用刻度尺可以測量出立方體鋁塊的邊長,進而計算立方體的體積,用天平可以測出立方體鋁塊的質量,根據m=ρv計算鋁塊的密度,故B符合題意;
C.使用彈簧測力計計算立方體鋁塊的重力,根據G=mg計算鋁塊的質量;利用稱重法F浮=G-F拉測量出立方體鋁塊完全浸沒在水中受到的浮力,根據浮力公式F=ρgv計算立方體鋁塊的體積,同理根據密度公式求出立方體鋁塊的密度,故C符合題意;
D.用量筒和燒杯中的水可以測量立方體鋁塊的體積,缺少測量質量的工具,故D不符合題意。
故選ABC。
【分析】測量物體密度試驗:原理為ρ=m/v,需要測量物體的質量和體積,可以通過天平測量物體的質量,或者通過彈簧測力計計算物體的重力,進而計算質量,通過量筒測量物體的體積,規則物體可以通過尺子測量物體的體積等。
12.(2023·河北月考)小文利用如圖所示的實驗裝置,進行了如下實驗,以下說法正確的是(  )
A.鹽水密度為1.1g/cm3 B.在丁圖中A物體所受的浮力為4N
C.A物體在鹽水中浮力為4.4N D.A物體的密度是1.25kg/m3
【答案】A,B,C
【知識點】密度公式及其應用;阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【解答】B.由圖甲、丁可知,物體浸沒在水中時受到的浮力:F浮=G-F=5N-1N=4N,故B正確;
C.由圖甲、戊所示實驗可知,物塊浸沒在鹽水中所受浮力:F浮′=G-F′=5N-0.6N=4.4N,故C正確;
A.物體排開水的體積:,
由于物體浸沒在水中,則物體的體積等于物體排開水的體積,即:V=V排水=4×10-4m3;
物體浸沒在鹽水中時物體排開鹽水的體積V排鹽水=V=4×10-4m3;
則鹽水的密度:,故A正確;
D.由圖甲可知,物體的重力G=5N,
物體的密度:,故D錯誤。
故選:ABC。
【分析】(2)利用稱量法F浮=G-F根據甲、丁兩圖就按物體浸沒在水中受到的浮力;
(3)利用稱量法F浮=G-F根據甲、戊兩圖就按物體浸沒在鹽水中受到的浮力;
(1)當物體浸沒在水中和鹽水中時,二者排開液體的體積相等,根據計算物體排開水的體積,然后根據計算鹽水的密度;
(4)根據公式計算物體的密度。
13.(2024九下·大慶期中)小川發現一個質量為1.35kg 的空心鋁球(ρ鋁=2.7g/cm3),他設計了如圖所示裝置進行實驗。重為4N、底面積為200cm2的薄壁容器M內盛有3000cm3的水,容器M置于水平地面,當輕質杠桿在水平位置平衡時,此時鋁球浸沒在水中靜止且未觸底,已知OB=0.3m,OA=0.1m, 物體C重為22.5N,不計摩擦和繩重。下列說法正確的是(  )
A.鋁球受到的浮力為6N
B.鋁球的空心體積為250cm3
C.鋁球浸沒后容器M對水平地面的壓強為2×103Pa
D.若將容器M中的水換成酒精,杠桿仍然在水平位置平衡
【知識點】密度公式及其應用;二力平衡的條件及其應用;壓強大小比較;杠桿的平衡條件
【解析】【解答】A.由杠杠平衡條件得,鋁球對杠桿的拉力大小為,
由力的相互作用得,鋁球受到杠杠的拉力大小為,鋁球的重力大小為,由受力分析得,鋁球受到的浮力為

故A正確;
B.鋁球排開水的體積,
鋁球實心部分的體積,
鋁球空心部分的體積,,
故B錯誤;
C.容器中所裝的水的質量為,
容器中所裝的水的重力為,
容器底部受到的壓力大小為,
鋁球浸沒后容器M對水平地面的壓強為,
故C正確;
D.若將容器M中的水換成酒精,鋁球受到的浮力變小,鋁球對杠桿的拉力大小變大,杠桿無法在水平位置平衡,故D錯誤。
故選A。
【分析】本題考查杠杠平衡的條件、浮力大小的計算,通過公式計算容器對地面的壓強。
14.(2022·福田模擬)在“探究怎樣使物體上浮或下沉”的實驗中,小明用手將重1.5N,體積為1.6×10﹣4m3的蘋果壓入水中,直到蘋果浸沒在水中,容器足夠高,下面說法正確的是(  )
A.此過程中水對容器底部的壓強不變
B.蘋果完全浸沒時受到的浮力大小為1.5N
C.蘋果完全浸沒時,小明的手對蘋果施加的壓力大小為0.1N
D.小明松手后直至蘋果完全靜止,蘋果受到的浮力大小是1.5N
【答案】C,D
【知識點】液體壓強計算公式的應用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】蘋果沒有浸沒前,排開水的體積變大,容器中水的深度變大,水對容器底的壓強變大,浸沒后,排開水體積不變,水的深度不變,水對容器底壓強不變,A錯誤;
蘋果完全浸沒時受到的浮力大小為,B錯誤;
蘋果完全浸沒時,由力的平衡得小明的手對蘋果施加的壓力大小為,方向豎直向下,C正確;
蘋果浸沒時蘋果受到的浮力大于重力,所以小明松手后,蘋果上浮,直至蘋果完全靜止,蘋果漂浮,漂浮時蘋果受到的浮力大小等于重力大小,即1.5N,D正確。
故選CD。
【分析】容器中水的深度變化量為;浸沒時,排開水的體積等于物體體積;用手按住蘋果時,蘋果受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和壓力;松手后,蘋果靜止時處于漂浮狀態,浮力等于重力。
15.小欣觀看了航天員王亞平的太空授課后,與小田一起在學校實驗室設計如圖所示的實驗.在密閉玻璃罩內放如下裝置:
①彈簧測力計測重力;
②裝滿水的杯子,杯口用塑料薄片履蓋并倒置懸掛在玻璃罩內;
③正在發聲的音樂芯片;
④靜置的小磁針.用抽氣機不斷抽去罩內空氣,
下列敘述正確的是(  )
A.彈簧測力計示數將逐漸減小 B.玻璃杯中水和塑料片將下落
C.音樂芯片的聲音將越來越小 D.小磁針靜止時將不再指南北
【答案】B,C
【知識點】大氣壓強的存在;阿基米德原理;聲音的傳播條件
【解析】【解答】解:A、當不斷抽去罩內空氣時,罩內壓強減小,物體受空氣浮力減小,而彈簧測力計的示數F示=G﹣F浮,而重力不變,所以彈簧測力計的示數變大,故A錯誤;
B、塑料板受到水向下的壓力與向上的大氣壓力保持平衡,當不斷抽去罩內空氣時,罩內壓強減小,大氣壓力減小,塑料板會落下來,水會流出來,故B正確.
C、因為聲音可以在氣體、液體和固體中進行傳播,所以當用抽氣機逐漸抽去玻璃罩內的空氣時,因為罩內空氣稀薄,所以聲音會越來越小,故C正確;
D、用抽氣機不斷抽去罩內空氣,而小磁針靜止時N、S極的指向只受地磁場的作用,地磁場不變,則小磁針靜止時得指向不變,還是指地磁南北方向,故D錯誤.
故選BC.
【分析】①對物體進行受力分析,當用抽氣機不斷抽去罩內空氣的過程中,罩內氣壓減小,物體受到的空氣浮力減小.則彈簧測力計示數變大;
②對物體進行受力分析,它受到了大氣壓強的影響,當用抽氣機不斷抽去罩內空氣的過程中,罩內氣壓減小,據此分析水和塑料片各力的變化;
③聲音的傳播是需要介質的,它可以在氣體中傳播,也可以在固體和液體中傳播,但不能在真空中傳播.
④小磁針靜止時N、S極的指向受地磁和周圍磁場的作用.
三、填空題
16.(2024·永州二模)物理作為一門以實驗為基礎的學科,它強調通過實驗來觀察和解釋自然現象。小明同學巧妙地運用了常見的吸管設計了兩個不同的物理實驗。
實驗一:小明用圖甲探究液體壓強與流速的關系。通過B管向左吹氣時A管中水面上升,這是因為A管上端管口處氣體流速變大,壓強變   (選填“大”或“小”)。
實驗二:小明用吸管自制了一個密度計,圖乙是小明將該密度計放入不同液體中密度計靜止時的情形,由此我們可以推斷出待測液體的密度比水的密度   (選填“大”或“小”)。
【答案】小;大
【知識點】流體壓強與流速的關系;阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】實驗一: 小明用圖甲探究液體壓強與流速的關系。通過B管向左吹氣時A管中水面上升,這是因為A管上端管口處氣體流速變大,壓強變小;
實驗二:密度計漂浮在液面上,則浮力等于重力,那么二者受到的浮力相等,
即F浮水=F浮未;
ρ水gV排水=ρ液gV排液;
ρ水V排水=ρ液V排液;
ρ水h排水S=ρ液h排液S;
ρ水h排水=ρ液h排液;
因為h排水>h排液,所以ρ水<ρ液;
即待測液體的密度大于水的密度。
【分析】實驗一:根據流體壓強和流速的關系解答;
實驗二:根據漂浮條件和阿基米德原理分析解答。
17.(2024·南關模擬)為進行浮力相關實驗,小明將支架與升降臺放置于水平桌面上,將力傳感器固定在支架上,底面積為40cm2的實心均勻圓柱體A通過輕質細線與力傳感器相連,力傳感器可測量細線拉力的大小。薄壁柱形筒水懷B放在水下升降臺上,如圖甲所示,從某時刻開始讓升降臺上升使A逐漸浸入水中,力傳感器所測力的大小與升降臺上升高度h的關系如圖乙所示。不計細線的伸崩,A始終保持豎直,且不吸水。完成下列問題(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kgm3。
(1)當升降臺從5cm升到8cm,分析圖C圖像可知浮力大小與   有關;
(2)通過分析圖像知圓柱體A的重力為   N;
(3)將升降臺高度降到初始位置,換用與水深度相等的酒精,重復上述步驟,發現升降臺上升18cm時,力傳感器示數為F2,F1(4)請根據圖乙中數據計算出圓柱體A的密度為   kg/m3。
【答案】物體排開液體體積;12;液體密度;2×103
【知識點】密度公式及其應用;重力及其大小的計算;阿基米德原理;探究浮力大小的實驗
【解析】【解答】(1) 從0時刻開始讓升降臺上升使A逐漸浸入水中, 升降臺上升5cm之前時,拉力大小不變,表示物體重力為12N,升降臺上升5cm時,物體浸入水中,當升降臺上升8cm時,溢水杯中的水溢滿,物體排開液體體積變大,浮力增加
(2)物體的重力為12N
(3)兩次實驗液體的密度不同,力傳感器示數F1浮力大小與液體密度有關。
(4)根據稱重法可知
F浮'=GA-F'=12N-10N=2N,
根據浮力公式可知
物體排開水的體積
根據G=mg可知物體A的質量為
當升降臺從8cm上升至18cm的過程中,升降臺上升的距離等于物體浸入的深度為10cm該過程排開水的體積為
V排2=SAh=4×10-4m3,
物體A的體積為
VA=V排1+V排2=6×10-4m3
圓柱體A的密度為
綜上第1空、物體排開液體體積;第2空、12;第3空、液體密度;第4空、2×103
【分析】根據稱重法、浮力的計算、物體浸沒模型填空
1、稱重法測量物體浮力:先測出物體的重力,然后將物體浸入水中,彈簧測力計的示數就會減小,減小的示數就是物體受到的浮力,
2、浮力的本質為上下表面產生的壓力差,計算公式為F浮=ρ液gV排,所以物體所受浮力和物體所處的深度無關,與排開水的體積有關,當排開水的體積越小時,浮力越小,排開水的體積越大時,浮力越大
3、物體浸沒的模型構建:第一階段,物體懸浮空中,0-5cm,此時拉力等于自重,大于5cm,物體開始浸水中,大于8cm溢水杯開始溢水,8-18cm,升降臺上升高度便是物體自身高度
18.(2023·重慶)小天做物理小實驗,先向質量為的薄壁柱形容器中倒入深度為的水,放在水平放置的電子秤上,穩定后示數如圖甲:然后用細線吊著密度為、不吸水的立方體木塊,豎直向下緩慢浸入容器水中,松開手待木塊靜止后,電子秤示數穩定后如圖乙,此時木塊對容器底部壓強為   ,接著小天拉著細線,將木塊豎直向上提升   ,容器對電子秤的壓強變化量與木塊底部所受水的壓強變化量之差為。(不計細線質量和體積,忽略附在木塊表面水的影響)
【答案】3000;0.67
【知識點】壓強的大小及其計算;浮力大小的計算
【解析】【解答】根據甲圖,電子秤示數為450g,則加入的水的質量m水=450g-300g=150g,水的體積為,水的深度為1cm,則容器底面積為;木塊的質量為m木=1050g-450g=600g,木塊的體積為,邊長為,底面積為S木=10cm×10cm=100cm2;則容器內水的深度為;木塊受到的浮力為F浮1=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×(100×10-4m2×0.03m)=3N;木塊的重力G木=mg=0.6kg×10N/kg=6N,對容器底的壓強為;設提升后,木塊浸在水的深度為h2,此時木塊排開水的體積:V排2=S木h2,
木塊受到的浮力:F浮2=p水gV排2=p水gS木h2,由力的平衡條件可知,提升時的拉力:F=G木
-F浮2=G木-p水gS木h2=6N-1×103kg/m3×10N/kg×100×10-4m ×h2=6N-100N/m×h2,
提升之前,容器對電子秤的壓力:F壓秤=G總',提升后,容器對電子秤的壓力:F壓秤'=G總'-F,
由可知,容器對電子秤的壓強變化量:
由p=pgh可知,木塊底部所受水的壓強變化量:Δp水=p水一P水'=p水gh1-p水gh2=1×103kg/ m3×10N/kg×3×10-2m-1x103kg/m3×10N/kg×h2=300Pa-1×104N/m3×h2;
由題意可知,Δp秤-Δp水=120Pa,
即,解得:h2=0.006m=0.6cm
則提升后水和木塊浸在水中的總體積:V=V水+V排2=V水+Sh2=150cm3+100cm2×0.6cm=210cm3
此時容器中水的深度:,木塊下表面到容器底部的距離:h3=1.4cm-0.6cm=0.8cm,則向上提升0.8cm。
【分析】根據物體的質量和密度計算體積,結合體積計算邊長;根據液體密度和深度,計算液體壓強;根據物體排開液體的體積計算浮力大小;根據壓強的變化量相等,計算未知深度。
19.(2024.重慶模擬)小天同學利用電子秤做如圖所示的物理小實驗,先向質量為300g的薄壁柱形容器中倒入深度為1cm的水,放在水平放置的電子秤上,穩定后示數如圖甲;然后用細線吊著密度為0.6g/cm、不吸水的立方體木塊,豎直向下緩慢浸人容器水中,松開手待木塊靜止后,電子秤示數穩定后如圖乙,此時水對木塊底部的壓強為   Pa,接著小天向容器中加水,直至木塊對容器底部的壓強剛好為0Pa時,電子秤的示數為   g。(不計細線質量和體積,忽略附在木塊表面水的影響
【答案】300;1200
【知識點】壓強的大小及其計算;浮力大小的計算;浮力的利用
【解析】【解答】(1)由圖甲可知,容器和水的總質量m總=450g,
則容器中水的質量:m水=m總-m容器=450g-300g=150g,
由可知,水的體積:,
由V=Sh可知,容器的底面積:,
由圖乙可知,容器、水和木塊的總質量m總'=1050g,
則木塊的質量:m木=m總'-m總=1050g-450g=600g,
由可知,木塊的體積:,
由V=L3可知,木塊的邊長:,
木塊的底面積:S木=L2=(10cm)2=100cm2,
圖乙中水的深度:,
此時木塊排開水的體積:V排1=S木h1=100cm2×3cm=300cm3,
則木塊受到的浮力:F浮=ρ水gV排1=1×103kg/m3×10N/kg×300×10-6m3=3N,
木塊的重力:G木=m木g=600×10-3kg×10N/kg=6N,
由力的平衡條件可知,木塊對容器底部的壓力:F壓=G木-F浮=6N-3N=3N,
木塊對容器底部壓強:;
(2)從甲圖中可知水的質量為150g,由(1)可知對木塊的浮力為3N,當木塊對容器底部的壓強為0時,需要加入的水仍然為150g,故此時電子稱的示數為1200g。
故答案為:300;1200。
【分析】(1)根據圖甲讀出容器和水的總質量,進而求出水的質量,根據密度公式求出水的體積,根據體積公式求出容器的底面積;
根據圖乙讀出容器、水和木塊的總質量,進而求出木塊的質量,根據密度公式求出木塊的體積,根據體積公式求出木塊的邊長,進而求出木塊的底面積;
根據體積公式求出圖乙中水的深度,根據體積公式求出木塊排開水的體積,根據F浮=ρ液gV排求出此時木塊受到的浮力,根據G=mg求出木塊的重力,根據力的平衡條件求出木塊對容器底部的壓力,根據求出木塊對容器底部壓強。
(2)150g水對木塊產生3N的浮力,需要300g的水才能對木塊產生6N的浮力。
20.(2024·西昌模擬)用礦泉水瓶演示以下實驗,請回答下列問題:
(1)雙手擠壓空礦泉水瓶可以使瓶子變形,施加的力越大,瓶子的形變程度就越大,這表明力的作用效果跟力的    有關;
(2)把礦泉水瓶裝滿水后總質量是500g,它所受重力的大小是    N,其施力物體是    。用20N的力握住該礦泉水瓶豎直不動,如圖所示,瓶子受到的摩擦力方向是    ,大小為    N,當把手松開一些后,礦泉水瓶恰好在手中勻速下滑,這時瓶受到的摩擦力大小將    (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
【答案】(1)大小
(2)4.9;地球;豎直向上;4.9;不變
【知識點】壓力及重力與壓力的區別
【解析】【解答】(1)雙手擠壓空礦泉水瓶可以使瓶子變形,施加的力越大,礦泉水瓶的形變程度增大,這表明力的作用效果與力的大小有關;
(2) 物體受到重力的作用,其方向是豎直向下的,這個力的施力物體是地球,物體受到的重力:G=m g=0.5kgX9.8N/kg=4.9N;
瓶子靜止不動和勻速下滑時,處于平衡狀態,在豎直方向上,瓶子受到的摩擦力和重力是一對平衡力,所以大小相等、方向相反,故摩擦力的方向豎直向上,其大小等于瓶的重力,為4.9N。
故答案為:(1)大小;(2)4.9;地球;豎直向上;
4.9;不變。
【分析】(1)根據力可以使物體發生形變,力的作用效果與力的大小、方向與作用點有關;
(2)物體受到的重力大小與物體的質量成正比:G=mg,其中g=9.8N/kg,根據物體的質量可以求得物體受到的重力;重力的施力物體是地球;
瓶子靜止在空中或勻速下滑時,處于平衡狀態,符合二力平衡條件:大小相等,方向相反,作用在同一直線上,所以,瓶子受到手豎直向上的摩擦力始終等于瓶子的重力。
四、實驗探究題
21.(2025·羅湖模擬)如圖所示是“探究壓力的作用效果與什么因素有關”的實驗。
(1)實驗中,通過觀察海綿的   來比較壓力的作用效果。
(2)比較C、D、E圖三次實驗,得出結論:在受力面積相同時,壓力的作用效果與   有關。
(3)你認為   (填“能”或“不能”)通過A、B兩次實驗來比較壓力作用效果與壓力大小的關系;A圖中水瓶對磚塊的壓強pA和B圖中水瓶對海綿的壓強pB的大小關系為PA   PB。(選填“大于”“小于”或“等于”)
(4)如圖F所示,將兩個完全相同的水瓶緊靠在一起,放在海綿上,海綿的凹陷程度與   圖一樣。
(5)通過實驗可知壓力的作用效果與壓力,受力面積有關。如圖2所示,甲、乙兩個實心正方體,放在水平地面上時它們對水平地面的壓強相等。如果在它們的上方沿水平方向切去相同厚度,則剩余部分的質量m甲   m乙,如果在它們的上方沿水平方向切去相同質量后,則剩余部分對地面的壓強p甲   P乙。(均選填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】(1)凹陷程度
(2)壓力
(3)不能;等于
(4)B
(5)>;>
【知識點】探究壓力的作用效果跟什么因素有關的實驗
【解析】【解答】探究壓力的作用效果與什么因素有關時,
(1)實驗中,海綿受到壓力不同,凹陷程度不同,通過海綿的凹陷程度來反應壓力的作用效果,是轉換法。故第1空:凹陷程度;
(2)根據C、D、E實驗,受力面積相同,壓力不同,凹陷程度不同,得出結論:在受力面積相同時,壓力的作用效果與壓力有關。故第1空:壓力;
(3)根據AB實驗,因受壓面材料不同,發生形變的難易不同,不能通過A、B實驗來比較壓力作用效果與壓力大小的關系;AB兩圖中,壓力和受力面積都相等,根據,A圖中水瓶對磚塊的壓強pA和B圖中水瓶對海綿的壓強pB的大小為:pA等于pB。故第1空:不能;第2空:等于;
(4)圖F中,與B相比,壓力和受力面積都為原來的2倍,但比值不變,將兩個完全相同的水瓶緊靠在一起,放在海綿上,海綿的凹陷程度與B圖一樣。故第1空:B;
(5)圖2中,設切去的高度為h,因甲、乙均勻實心正方體,故;又因甲、乙對地面壓強相等,則ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,即ρ甲h甲=ρ乙h乙,已知h甲>h乙,故ρ甲<ρ乙,
若在兩個正方體上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分的質量分別為m甲'和m乙',
則,因為h甲>h乙,則h甲-h>h乙-h,則,剩余部分的質量m甲'大于m乙';
沿水平方向切去相同的質量時,減小的壓力相同,因S甲>S乙,所以 p甲 < p乙;
又因為甲,乙兩個實心正方體放置在水平地面上,對地面的壓強相同,則切去后,剩余部分甲對地面的壓強大于乙對地面的壓強。度第1空:大于;第2空:大于。
【分析】(1)根據海綿的凹陷程度來比較壓力的作用效果,海綿的凹陷程度越大,說明壓力的作用效果越明顯,用到的是轉換法;
(2)壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積的大小有關,當受力面積相同時,壓力越大,作用效果越明顯;
(3)根據被壓物質的形變來反映壓力的作用效果,受壓面的材料相同且形變要明顯;當壓力和受力面積相同時,壓力的作用效果相同;
(4)當壓力和受力面積增大相同倍數時,壓力的作用效果相同;
(5)根據壓強相等和高度關系,判斷物體密度的關系;
已知甲、乙兩個均勻實心正方體對地面壓強的相等和兩者的高度關系,判斷出密度的關系;
當它們上部沿水平方向截去高度相等的部分,根據密度公式得出截去部分和剩余部分的質量關系;
沿水平方向切去相同的質量時,減小的壓力相同,根據壓強公式和受力面積關系得出壓強變化量之間的關系,結合原來的壓強相等即可判斷。
22.(2024·攀枝花模擬) 在探究性學習活動中,某學習小組做了以下系列實驗探究。
(1)探究影響壓力作用效果的因素,該小組用一塊海綿、一張小桌和一個砝碼,做了如圖甲所示實驗。請根據圖甲中A、B兩圖中的情景,提出一個要探究的問題是:   。經過多次實驗表明影響壓力作用效果的因素是   。根據實驗結論,建立了壓強概念和壓強的表達式;
(2)該小組取三個高度均為h,密度同為實心均勻物體A、B、C。A、C是圓柱體,B是長方體,A、B的底面積都為S,C的底面積為。把它們放在水平桌面的海綿上,如圖乙所示,發現海綿被壓下的深度相同。該小組結合在(1)中得到的結論和表達式,分析出了A、B、C三個物體對海綿的壓強均為   (只寫出結果),解釋了“海綿被壓下的深度相同”的原因;
(3)該小組研究液體內部的壓強,用圖丙A所示的器材進行實驗探究。他們利用這些器材   (選填“能”或“不能”)探究液體的壓強跟液體的深度、液體的密度有關。該小組對液體壓強的大小跟液體的深度、液體的密度之間的定量關系進一步思考。在圖丙B容器內裝有密度為的液體,他們受到上面實驗的啟發,要想得到液面下深度h處的壓強,可以設想這里有一個水平放置的“平面”,平面的面積為S。這個平面以上的液柱對平面的壓力等于液柱所受的重力。因此,液面下深度h處的壓強為   (寫出推導過程);
(4)由(3)推導出的表達式,   (選填“能”或“不能”)應用于大氣壓強。
【答案】(1)壓力的作用效果與受力面積的關系;壓力、受力面積
(2)
(3)能;
(4)不能
【知識點】探究壓力的作用效果跟什么因素有關的實驗;探究液體壓強的特點實驗
【解析】【解答】(1)圖甲中AB的受力面積相同,壓力不同,則要探究的問題是:壓力的作用效果與受力面積的關系。
壓力作用效果與壓力、受力面積有關。
(2)物體對水平面的壓力
物體對水平面的壓強
ABC是高度均為h,密度同為的實心均勻物體,則A、B、C對海綿的壓力的作用效果相同,因此ABC對海綿被壓下的深度相同。
(3)圖丙中可以將探頭放在同一液體中的不同深度,通過觀察U形管兩邊液面深度差,得到液體壓強大小與深度的關系;可以將探頭放在不同一液體中的同一深度,通過觀察U形管兩邊液面深度差,得到液體壓強大小與液體密度的關系,故他們利用這些器材能探究液體的壓強跟液體的深度、液體的密度有關。
依題意得,液面下深度h處的壓強為
(4)地球周圍的大氣是不均勻的,且大氣的深度無法測量,由(3)推導出的表達式,不能應用于大氣壓強。
(1)壓力作用效果可能與壓力大小有關;壓力大小、受力面積大小;(2)ρgh;(3)能; ;(4)不能。
【分析】 (1)影響壓力作用效果的因素:壓力大小、受力面積大小;實驗方法有:控制變量法、轉換法;
(2)利用壓強的定義式推導規則均勻柱體對水平面的壓強,即可得出答案;
(3)探究液體內部的壓強跟液體的深度、液體的密度關系時,應使用控制變量法來選定合適的器材和設計實驗方案。液面下深度h處的壓強的推導時,先把液體對液面的壓力和受力面積分別表示出來,再代入壓強的定義式,即可得出結果;
(4)根據p=ρgh的適用范圍,分析該表達式能否應用于大氣壓強。
23.(2024九下·岑溪月考)如圖所示是小明測量鹽水密度的實驗。
(1)小明將天平放在水平桌面上,把游碼移至標尺左端   處,發現指針指在如圖18甲所示位置,此時他應將平衡螺母適當向    (選填左或“右”)調節、使天平平衡;再將裝有鹽水的燒杯放在天平的左盤,在右盤中放入50 g、20g、10g砝碼各一個時,天平剛好再次平衡;
(2)將杯中的一部分鹽水倒人量筒中,鹽水的體積如圖乙所示,為   cm3
(3)用天平測出剩余鹽水和燒杯的總質量如圖丙所示, 為    g.則所測鹽水的密度是   kg/m3
(4)上述實驗結束后,小明利用剛剛測出了密度的鹽水和其他一些工具,又想測量一個木塊的密度,請幫他將實驗步驟補充完整:
①用調好的天平測出木塊的質量m;
②容器內裝有適量的鹽水,將木塊和一個空瓶疊加在一起漂浮,如圖所示:
③向瓶中倒人適量的水,直到木塊    ,用天平測出瓶和水的總質量 m2:
④木塊密度表達式ρ=    (用字母表示,鹽水密度用ρ鹽表示).
【答案】(1)零刻度線;右
(2)40
(3)38;
(4)剛好浸沒在鹽水中;
【知識點】固體密度的測量;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)小明將天平放在水平桌面上,把游碼移至標尺左端零刻度線處,發現指針指在分度盤的左側,此時他應將平衡螺母適當向右調節。鹽水和燒杯的總質量為:m總=50g+20g+10g=80g;
故答案為:零刻度線;右。
(2)量筒中鹽水的體積:V=40mL=40cm3;
故答案為:40cm3。
(3)由圖可知,天平標尺的分度值為0.2g,游碼對應的刻度值為3g,剩余鹽水與燒杯的質量:m剩=20g+10g+5g+3g=38g;
量筒中鹽水的質量:;
鹽水的密度:;
故答案為:38;。
(4)向瓶中倒水,直到木塊剛好浸沒在鹽水中,用天平測出瓶和水的總質量m2。
④[5]木塊剛好完全浸沒在鹽水中時,木塊排開鹽水的體積等于木塊的體積,即:;
因為木塊和瓶整體漂浮,所以整體受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木塊的總重力,所以:;
由此可得木塊的密度:;
故答案為:剛好浸沒在鹽水中;。
【分析】(1)小明將天平放在水平桌面上,把游碼移至標尺左端零刻度線處,發現指針指在分度盤的左側,此時他應將平衡螺母適當向右調節。
(2)量筒中鹽水的體積:V=40mL=40cm3。
(3)天平標尺的分度值為0.2g,游碼對應的刻度值為3g,讀出天平示數為剩下的總質量,再由總質量減去得到量筒中鹽水的質量,再由公式計算出鹽水的密度。
(4)向瓶中倒水,直到木塊剛好浸沒在鹽水中,用天平測出瓶和水的總質量m2。木塊剛好完全浸沒在鹽水中時,木塊排開鹽水的體積等于木塊的體積。因為木塊和瓶整體漂浮,所以整體受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木塊的總重力,由阿基米德原理可得木塊的密度表達式。
24.(2024·新吳模擬)小李同學想探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關系”。
(1)實驗步驟如圖(a)所示,甲、乙、丙、丁中的彈簧測力計的示數分別為、、、,物體受到的浮力   ;
(2)小李利用三個不同物體a、b、c進行實驗探究,實驗數據如下表:
物體 物重G/N 物體浸沒在水中測力計的示數F/N 浮力 空桶重 桶與排開水的總重 排開水重
a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5
b 2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6
c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6
分析表中物體a、b的實驗數據,小李得出的結論是:   ;
(3)小李在探究物體c所受浮力的實驗中,排除各種測量誤差因素的影響,發現物體c排開水的重力明顯小于它所受浮力,請分析實驗操作中造成這種結果的原因:   ;
(4)小張利用身邊的器材對小李的實驗進行改進:兩個相同的彈簧測力計A和B、重物、溢水杯(由飲料瓶和吸管組成)、薄塑料杯(質量忽略不計)等器材,裝置如圖(b)所示。實驗時小張逐漸向下移動水平橫桿,使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中,觀察到彈簧測力計A的示數逐漸   ,彈簧測力計B的示數逐漸   ,若彈簧測力計A的示數變化量為,彈簧測力計B的示數變化量為,則它們的大小關系是   (選填“>”、“=”或“<”);
(5)針對兩種實驗方案,小張實驗裝置的優點是   (填答案標號)。
A.彈簧測力計A的示數就是物體所受浮力的大小
B.實驗器材生活化,實驗中能同步觀察彈簧測力計A、B示數的變化
【答案】;物體浸在液體(或水)中所受浮力大小等于它排開液體(或水)所受的重力(或);將物體c浸入水中之前,溢水杯沒有加滿水;變小;變大;=;B
【知識點】阿基米德原理
【解析】【解答】(1)實驗步驟如圖(a)所示,甲中的彈簧測力計的示數即為物體的重力大小,則物體受到的浮力:。故該空填“ ”;
(2)根據表格數據可知,物體a、b的實驗數據可知:
F浮1=0.5N,G排1=0.5N;
F浮2=0.6N,G排2=0.6N;
小李得出的結論是:物體浸在液體(或水)中所受浮力大小等于它排開液體(或水)所受的重力。故該空填“ 物體浸在液體(或水)中所受浮力大小等于它排開液體(或水)所受的重力(或) ”;
(3) 小李在探究物體c所受浮力的實驗中,排除各種測量誤差因素的影響,發現物體c排開水的重力明顯小于它所受浮力,則實驗操作中造成這種結果的原因:將物體c浸入水中之前,若溢水杯中沒有裝滿水。故該空填“ 將物體c浸入水中之前,溢水杯沒有加滿水 ”;
(4) ①逐漸向下移動水平橫桿,使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中,重物排開水的體積變大,受到的浮力變大,由稱重法測浮力:F浮=G-F',可知彈簧測力計A的示數逐漸變小。故該空填“ 變小 ”;
而重物排開水的體積越大時,薄塑料杯內水的重力越大,即彈簧測力計B的示數逐漸變大。故該空填“ 變大 ”;
②薄塑料杯的質量忽略不計時,由阿基米德原理可知,彈簧測力計A、B示數的變化量相等,即它們的大小關系是:。故該空填“=”;
(5)A.由稱重法測浮力可知,彈簧測力計A的示數等于物體的重力減去受到的浮力,故A錯誤;
B.薄塑料杯不計質量,能同步觀察測力計A、B示數的變化,從而得出物體受到浮力的大小與排開液體所受重力的關系。故B正確。
故該空填“ B ”。
【分析】 (1)根據稱重法求出物體受到的浮力;
(2)分析比較表中的浮力與排開水的重力關系得出結論;
(3)在實驗中,排除測量誤差因素的影響,從溢出水的體積小于排開水的體積考慮;
(4)如圖2所示,向下移動水平橫桿,使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中,重物排開水的體積變大,受到的浮力變大,根據稱重法F浮=G-F'可知彈簧測力計A的示數變化;重物排開水的體積越大時薄塑料袋內水的重力越大,即彈簧測力計B的示數越大,薄塑料袋的質量忽略不計時,根據阿基米德原理可知彈簧測力計A、B示數的變化量關系;
(5)改進后的優點從增加實驗器材的目的來分析。
25.(2024·潮南模擬)在探究浮力大小時,用如題圖所示的步驟進行了實驗,實驗所用液體為水.
(1)分析步驟乙,丙、丁,浮力的大小與    有關;分析步驟     可知,浮力的大小與浸沒的深度無關,
(2)由步驟乙和丁可知,物體浸沒在水中時受到的浮力為     N; 由步驟   可測出物體排開水的重力.
(3)向圖丁的燒杯中加鹽,并攪拌溶解。測力計的示數會     (選填“變大”“變小”或“不變”).
(4)要探究浮力的大小與物體密度是否有關,應換用 ____(選填字母)的物塊進行對比實驗.
A.材料不同、體積相同
B.材料不同、質量相同
C.材料相同、體積不同
(5)本實驗所用物體的體積為    cm3(取 g=10N/kg).
【答案】(1)排開液體的體積;丁和戊
(2)0.5;甲和己
(3)變小
(4)A
(5)50
【知識點】探究浮力大小的實驗
【解析】【解答】(1)根據圖片可知,乙、丙、丁中物體排開液體的體積不斷增大,那么說明浮力大小與物體排開液體的體積有關;
探究浮力大小與浸沒深度的關系時,需要控制排開液體的體積相同和液體密度相同,只改變深度,故選實驗丁和戊。
(2)利用乙和丁兩圖可知,物體浸沒水中受到的浮力:F浮=G-F拉=3N-2.5N=0.5N;
甲為空杯的重力,己為杯子和溢出水的總重力,那么由步驟甲和己可以測出物體排開水的重力。
(3) 向圖丁的燒杯中加鹽,并攪拌溶解,則鹽水的密度增大,根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物體受到的浮力變大。根據F拉=G-F浮可知,測力計的示數會變小。
(4) 要探究浮力的大小與物體密度是否有關 ,需要控制物體的體積和液體密度相同,只改變物體的密度,故選材料不同而體積相同的物體,故選A。
(5)物體的體積.
【分析】(1)根據圖片分析乙、丙、丁中哪個因素不同即可。根據控制變量法的要求選擇對照實驗;
(2)利用乙和丁兩圖,根據F浮=G-F拉計算物體浸沒水中受到的浮力。排開水的重力等于排開水和杯子的總重力與杯子的重力之差;
(3)根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的變化,根據F拉=G-F浮分析測力計的示數變化;
(4)根據控制變量法的要求分析判斷;
(5)根據計算物體的體積。
26.(2024·常平模擬)小明同學在探究影響浮力大小的因素時,做了如圖所示的實驗。請你根據小明的實驗探究回答下列問題。
(1)由 A、C 圖可知浸沒在水中的物體所受浮力是   N,由A、D、E 可知物體所受浮力與   有關。
(2)物體從C下降到D的過程中,它的底部所受壓強   (選填“變大”“變小”或“不變”),根據實驗數據計算出物體的密度是   kg/m3.
(3)小明利用浮力和杠桿的知識,發明了一個密度秤如圖甲,輕質杠桿 AB 可繞 O 點轉動,在 A、B兩端分別掛有兩個正方體C、D,已知C的重力為20N,OA=10cm,OB=8cm。此時杠桿處于水平平衡狀態,則正方體 D 的重力為   N.
(4)如圖乙,接著將物體C浸沒在水中(C 的邊長為10cm),移動物體D到E點時杠桿恰好水平靜止:那么OE的長度為   cm,則可以在E點標上水的密度ρ水(ρ水=1.0×103kg/m3)。
【答案】(1)2;液體密度
(2)變大;4×103
(3)25
(4)4
【知識點】探究浮力大小的實驗
【解析】【解答】(1)由圖A與C可知,物體在水中受到的浮力:;A、D、E實驗,排開液體體積相同,液體密度不同,浮力不同,說明物體所受浮力與液體密度有關;
(2)物體從C下降到D的過程中,深度增加,根據可知,它的底部所受壓強變大;
由圖A與C可知,物體在水中受到的浮力:;
由可知物體A的體積:;物體密度;
(3)由圖知:B端所受得力等于重物D對杠桿的拉力,大小等于物體D的重力,
根據杠桿的平衡條件知物體D的重力為:

(4) C的邊長為a=10cm=0.1m,
當物體C浸沒在水中時,受到的浮力為:

物體C受到的力:A點對C的拉力、浮力、重力故物體C受到的拉力為:;
此時物體D移動到E點時杠桿恰好水平靜止,由 得:,
OE的長度:。
故答案為:(1)2;液體密度;(2)變大; 4×103 (3) 25;(4) 4。
【分析】(1)根據稱重法可求浮力,根據控制變量法進行分析;
(2)根據液體壓強影響因素進行分析,根據稱重法求出物體浸沒在水中時受到的浮力;由阿基米德原理可得出排開水的體積,即物體的體積,根據G=m g算出物體的質量,根據密度公式可求出物體的密度;
(3) (4)根據杠桿的平衡條件算出D物體的重力;根據阿基米德原理算出物體C全部浸沒水中時受的浮力,對物體C受力分析得出拉力FA,根據杠桿的平衡條件算出OE的長度。
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