【精品解析】考点冲刺10【压强、浮力的实验探究】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典

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名称 【精品解析】考点冲刺10【压强、浮力的实验探究】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
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科目 物理
更新时间 2025-05-13 14:06:56

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考点冲刺10【压强、浮力的实验探究】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1.(2024·扬州模拟)某实验小组进行了四组实验,实验结论不正确的是(  )
A.甲图:浸在液体中的物体受到的浮力大小等于物体排开液体的重力大小
B.乙图:滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关
C.丙图:杠杆平衡时:动力×动力臂=阻力×阻力臂
D.丁图:木块被匀速拉动时,木块受到的滑动摩擦力大小等于测力计的拉力
2.(2024·成都模拟)某同学按如图所示的实验步骤“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”,下列关于实验过程的描述错误的是(  )
A.通过丙、丁两图可以测出物体排开水所受的重力
B.甲图中的溢水杯一定要装满水
C.按照如图所示的步骤实验,会导致测得的排开水所受的重力偏大
D.选用其他液体、更换不同的物体多次实验,寻求普遍规律
3.(2024·邢台模拟) 如图所示的实验方案不能达到实验目的的是(  )
A.甲:检测橡胶棒是否带负电
B.乙:比较合金与其成分金属的熔点高低
C.丙:探究燃烧剧烈程度与氧气浓度有关
D.丁:探究压力作用效果与受力面积的关系
4.(2023·安新模拟)在进行“探究液体内部压强特点”的实验中,将压强计的探头放入水中,实验过程如图所示,此操作可以验证的猜想是(  )
A.液体内部的压强跟液体密度有关
B.液体内部的压强跟深度有关
C.液体内部向各个方向都有压强
D.在同一深度,液体向各个方向的压强大小相等
5.(2024九下·柳州开学考)科学研究是以实验为基础的,下列有关实验的说法中正确的是(  )
A.甲图:托里拆利实验测出了大气压强的数值
B.乙图:此实验能反映电动机的工作原理
C.丙图:两个紧压在一起的铅柱没有被重物拉开,说明分子之间存在斥力
D.丁图:此实验能直接验证牛顿第一定律
6.(2024·广元模拟)如图所示,是小马同学测量大气压值实验的规范操作,关于该实验以下判断正确的是(  )
A.此时大气压强等于高水银柱所产生的压强
B.若将玻璃管稍稍倾斜,则管内外水银面的高度差将不变
C.若把此装置从山下带到山顶,则管内外水银面的高度差将增大
D.若换用密度比水银小的液体做实验,则大气压能支持液柱的高度会减小
7.(2024·山海关模拟)对如图所示实验的分析不正确的是(  )
A.甲:松手后小车向相反方向运动,说明同名磁极相互排斥
B.乙:飞机升力利用了流体流速大的地方压强小,上下表面存在压力差
C.丙:集气瓶内液体上升的体积就是瓶内空气中氧气的体积
D.丁:冷却后析出晶体,说明硝酸钾的溶解度随温度的降低而减小
8.(2024·无锡) 如图所示,将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中,金属盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,要观察到这样的实验现象,需要控制的实验条件是(  )
A.同一个人操作
B.液体质量相等
C.操作时间相等
D.金属盒面的中心在液体中的深度相等
9.(2024九下·龙马潭模拟) 2022年10月12日“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲,神舟十 四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来了一场 精彩的太空科普课。其中的“水球变懒”实验,将注射器对准水球 进行喷气,水球开始振动起来,而且比较剧烈。然后将一个空心钢球放进水球内部,再次喷气,观察到水球振动变慢,即“水球变懒”。下列关于 “水球变懒”实验,下列说法正确的是(  )
A.实验过程中,用到了控制变量法,即喷气时需要喷气的速度和喷口离水球距离相等
B.加入钢球后,水球整体质量变大,但惯性大小不变
C.若钢球质量为10g,钢球在水球中,受到的浮力为0.1N
D.将空心钢球换成实心钢球,则钢球将下落到水球外面
10.(2024·江城模拟)如图所示,利用小石块探究浮力的大小与哪些因素有关。水的密度1.0×103kg/m3,g取10N/kg,由实验数据可知(  )
A.石块浸没在盐水中时受到的浮力为0.8N
B.盐水的密度为1.2×103kg/m3
C.石块的体积为2m3
D.石块的密度为1.0×103kg/m3
二、多选题
11.(2024·崂山模拟)为了能够测量出一个立方体铝块的密度(已用细线栓好),老师从实验室中找到如下实验器材:①刻度尺、②盛有水的烧杯、③天平、④弹簧测力计、⑤量筒。以下器材组合能够测量出铝块密度的是(  )
A.②③⑤ B.①③ C.②④ D.②⑤
12.(2023·河北月考)小文利用如图所示的实验装置,进行了如下实验,以下说法正确的是(  )
A.盐水密度为1.1g/cm3 B.在丁图中A物体所受的浮力为4N
C.A物体在盐水中浮力为4.4N D.A物体的密度是1.25kg/m3
13.(2024九下·大庆期中)小川发现一个质量为1.35kg 的空心铝球(ρ铝=2.7g/cm3),他设计了如图所示装置进行实验。重为4N、底面积为200cm2的薄壁容器M内盛有3000cm3的水,容器M置于水平地面,当轻质杠杆在水平位置平衡时,此时铝球浸没在水中静止且未触底,已知OB=0.3m,OA=0.1m, 物体C重为22.5N,不计摩擦和绳重。下列说法正确的是(  )
A.铝球受到的浮力为6N
B.铝球的空心体积为250cm3
C.铝球浸没后容器M对水平地面的压强为2×103Pa
D.若将容器M中的水换成酒精,杠杆仍然在水平位置平衡
14.(2022·福田模拟)在“探究怎样使物体上浮或下沉”的实验中,小明用手将重1.5N,体积为1.6×10﹣4m3的苹果压入水中,直到苹果浸没在水中,容器足够高,下面说法正确的是(  )
A.此过程中水对容器底部的压强不变
B.苹果完全浸没时受到的浮力大小为1.5N
C.苹果完全浸没时,小明的手对苹果施加的压力大小为0.1N
D.小明松手后直至苹果完全静止,苹果受到的浮力大小是1.5N
15.小欣观看了航天员王亚平的太空授课后,与小田一起在学校实验室设计如图所示的实验.在密闭玻璃罩内放如下装置:
①弹簧测力计测重力;
②装满水的杯子,杯口用塑料薄片履盖并倒置悬挂在玻璃罩内;
③正在发声的音乐芯片;
④静置的小磁针.用抽气机不断抽去罩内空气,
下列叙述正确的是(  )
A.弹簧测力计示数将逐渐减小 B.玻璃杯中水和塑料片将下落
C.音乐芯片的声音将越来越小 D.小磁针静止时将不再指南北
三、填空题
16.(2024·永州二模)物理作为一门以实验为基础的学科,它强调通过实验来观察和解释自然现象。小明同学巧妙地运用了常见的吸管设计了两个不同的物理实验。
实验一:小明用图甲探究液体压强与流速的关系。通过B管向左吹气时A管中水面上升,这是因为A管上端管口处气体流速变大,压强变   (选填“大”或“小”)。
实验二:小明用吸管自制了一个密度计,图乙是小明将该密度计放入不同液体中密度计静止时的情形,由此我们可以推断出待测液体的密度比水的密度   (选填“大”或“小”)。
17.(2024·南关模拟)为进行浮力相关实验,小明将支架与升降台放置于水平桌面上,将力传感器固定在支架上,底面积为40cm2的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连,力传感器可测量细线拉力的大小。薄壁柱形筒水怀B放在水下升降台上,如图甲所示,从某时刻开始让升降台上升使A逐渐浸入水中,力传感器所测力的大小与升降台上升高度h的关系如图乙所示。不计细线的伸崩,A始终保持竖直,且不吸水。完成下列问题(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kgm3。
(1)当升降台从5cm升到8cm,分析图C图像可知浮力大小与   有关;
(2)通过分析图像知圆柱体A的重力为   N;
(3)将升降台高度降到初始位置,换用与水深度相等的酒精,重复上述步骤,发现升降台上升18cm时,力传感器示数为F2,F1(4)请根据图乙中数据计算出圆柱体A的密度为   kg/m3。
18.(2023·重庆)小天做物理小实验,先向质量为的薄壁柱形容器中倒入深度为的水,放在水平放置的电子秤上,稳定后示数如图甲:然后用细线吊着密度为、不吸水的立方体木块,竖直向下缓慢浸入容器水中,松开手待木块静止后,电子秤示数稳定后如图乙,此时木块对容器底部压强为   ,接着小天拉着细线,将木块竖直向上提升   ,容器对电子秤的压强变化量与木块底部所受水的压强变化量之差为。(不计细线质量和体积,忽略附在木块表面水的影响)
19.(2024.重庆模拟)小天同学利用电子秤做如图所示的物理小实验,先向质量为300g的薄壁柱形容器中倒入深度为1cm的水,放在水平放置的电子秤上,稳定后示数如图甲;然后用细线吊着密度为0.6g/cm、不吸水的立方体木块,竖直向下缓慢浸人容器水中,松开手待木块静止后,电子秤示数稳定后如图乙,此时水对木块底部的压强为   Pa,接着小天向容器中加水,直至木块对容器底部的压强刚好为0Pa时,电子秤的示数为   g。(不计细线质量和体积,忽略附在木块表面水的影响
20.(2024·西昌模拟)用矿泉水瓶演示以下实验,请回答下列问题:
(1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,施加的力越大,瓶子的形变程度就越大,这表明力的作用效果跟力的    有关;
(2)把矿泉水瓶装满水后总质量是500g,它所受重力的大小是    N,其施力物体是    。用20N的力握住该矿泉水瓶竖直不动,如图所示,瓶子受到的摩擦力方向是    ,大小为    N,当把手松开一些后,矿泉水瓶恰好在手中匀速下滑,这时瓶受到的摩擦力大小将    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
四、实验探究题
21.(2025·罗湖模拟)如图所示是“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验。
(1)实验中,通过观察海绵的   来比较压力的作用效果。
(2)比较C、D、E图三次实验,得出结论:在受力面积相同时,压力的作用效果与   有关。
(3)你认为   (填“能”或“不能”)通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系;A图中水瓶对砖块的压强pA和B图中水瓶对海绵的压强pB的大小关系为PA   PB。(选填“大于”“小于”或“等于”)
(4)如图F所示,将两个完全相同的水瓶紧靠在一起,放在海绵上,海绵的凹陷程度与   图一样。
(5)通过实验可知压力的作用效果与压力,受力面积有关。如图2所示,甲、乙两个实心正方体,放在水平地面上时它们对水平地面的压强相等。如果在它们的上方沿水平方向切去相同厚度,则剩余部分的质量m甲   m乙,如果在它们的上方沿水平方向切去相同质量后,则剩余部分对地面的压强p甲   P乙。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
22.(2024·攀枝花模拟) 在探究性学习活动中,某学习小组做了以下系列实验探究。
(1)探究影响压力作用效果的因素,该小组用一块海绵、一张小桌和一个砝码,做了如图甲所示实验。请根据图甲中A、B两图中的情景,提出一个要探究的问题是:   。经过多次实验表明影响压力作用效果的因素是   。根据实验结论,建立了压强概念和压强的表达式;
(2)该小组取三个高度均为h,密度同为实心均匀物体A、B、C。A、C是圆柱体,B是长方体,A、B的底面积都为S,C的底面积为。把它们放在水平桌面的海绵上,如图乙所示,发现海绵被压下的深度相同。该小组结合在(1)中得到的结论和表达式,分析出了A、B、C三个物体对海绵的压强均为   (只写出结果),解释了“海绵被压下的深度相同”的原因;
(3)该小组研究液体内部的压强,用图丙A所示的器材进行实验探究。他们利用这些器材   (选填“能”或“不能”)探究液体的压强跟液体的深度、液体的密度有关。该小组对液体压强的大小跟液体的深度、液体的密度之间的定量关系进一步思考。在图丙B容器内装有密度为的液体,他们受到上面实验的启发,要想得到液面下深度h处的压强,可以设想这里有一个水平放置的“平面”,平面的面积为S。这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。因此,液面下深度h处的压强为   (写出推导过程);
(4)由(3)推导出的表达式,   (选填“能”或“不能”)应用于大气压强。
23.(2024九下·岑溪月考)如图所示是小明测量盐水密度的实验。
(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端   处,发现指针指在如图18甲所示位置,此时他应将平衡螺母适当向    (选填左或“右”)调节、使天平平衡;再将装有盐水的烧杯放在天平的左盘,在右盘中放入50 g、20g、10g砝码各一个时,天平刚好再次平衡;
(2)将杯中的一部分盐水倒人量筒中,盐水的体积如图乙所示,为   cm3
(3)用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量如图丙所示, 为    g.则所测盐水的密度是   kg/m3
(4)上述实验结束后,小明利用刚刚测出了密度的盐水和其他一些工具,又想测量一个木块的密度,请帮他将实验步骤补充完整:
①用调好的天平测出木块的质量m;
②容器内装有适量的盐水,将木块和一个空瓶叠加在一起漂浮,如图所示:
③向瓶中倒人适量的水,直到木块    ,用天平测出瓶和水的总质量 m2:
④木块密度表达式ρ=    (用字母表示,盐水密度用ρ盐表示).
24.(2024·新吴模拟)小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验步骤如图(a)所示,甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为、、、,物体受到的浮力   ;
(2)小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究,实验数据如下表:
物体 物重G/N 物体浸没在水中测力计的示数F/N 浮力 空桶重 桶与排开水的总重 排开水重
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
分析表中物体a、b的实验数据,小李得出的结论是:   ;
(3)小李在探究物体c所受浮力的实验中,排除各种测量误差因素的影响,发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力,请分析实验操作中造成这种结果的原因:   ;
(4)小张利用身边的器材对小李的实验进行改进:两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材,装置如图(b)所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到弹簧测力计A的示数逐渐   ,弹簧测力计B的示数逐渐   ,若弹簧测力计A的示数变化量为,弹簧测力计B的示数变化量为,则它们的大小关系是   (选填“>”、“=”或“<”);
(5)针对两种实验方案,小张实验装置的优点是   (填答案标号)。
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
25.(2024·潮南模拟)在探究浮力大小时,用如题图所示的步骤进行了实验,实验所用液体为水.
(1)分析步骤乙,丙、丁,浮力的大小与    有关;分析步骤     可知,浮力的大小与浸没的深度无关,
(2)由步骤乙和丁可知,物体浸没在水中时受到的浮力为     N; 由步骤   可测出物体排开水的重力.
(3)向图丁的烧杯中加盐,并搅拌溶解。测力计的示数会     (选填“变大”“变小”或“不变”).
(4)要探究浮力的大小与物体密度是否有关,应换用 ____(选填字母)的物块进行对比实验.
A.材料不同、体积相同
B.材料不同、质量相同
C.材料相同、体积不同
(5)本实验所用物体的体积为    cm3(取 g=10N/kg).
26.(2024·常平模拟)小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验。请你根据小明的实验探究回答下列问题。
(1)由 A、C 图可知浸没在水中的物体所受浮力是   N,由A、D、E 可知物体所受浮力与   有关。
(2)物体从C下降到D的过程中,它的底部所受压强   (选填“变大”“变小”或“不变”),根据实验数据计算出物体的密度是   kg/m3.
(3)小明利用浮力和杠杆的知识,发明了一个密度秤如图甲,轻质杠杆 AB 可绕 O 点转动,在 A、B两端分别挂有两个正方体C、D,已知C的重力为20N,OA=10cm,OB=8cm。此时杠杆处于水平平衡状态,则正方体 D 的重力为   N.
(4)如图乙,接着将物体C浸没在水中(C 的边长为10cm),移动物体D到E点时杠杆恰好水平静止:那么OE的长度为   cm,则可以在E点标上水的密度ρ水(ρ水=1.0×103kg/m3)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】摩擦力的大小;探究浮力大小的实验;杠杆的平衡条件;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】A.根据实验,浸在液体中的物体受到的浮力大小等于物体排开液体的重力大小,正确,A不符合题意;
B.根据图像,动滑轮行业物体重力相同,绳子股数丙图,滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关,正确,B不符合题意;
C.杠杆平衡时:动力×动力臂=阻力×阻力臂,正确,C不符合题意;
D.木块被匀速拉动时,木块受到的滑动摩擦力大小和测力计的拉力不在同一直线上,不是平衡力,大小不同,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体受到的浮力等于排开液体的重力;滑轮组的机械效率和绳子股数无关;杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2;物体受到的两个力在同一直线、大小相等、方向相反,是平衡力。
2.【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】A.根据图片可知,丙为排开水和小桶的总重力,丁为空桶的重力,则丙的示数与丁的示数之差为排开的水的重力,故A正确不符合题意;
B.如果溢水杯内没有装满水,则测得的排开的液体的重力会偏小,从而得出错误结论,故B正确不符合题意;
C.在倒出水的过程中,小桶内残留有水,会导致空桶的重力偏大,而使得测量的水的重力偏小,故C错误符合题意;
D.为了获得普遍的规律,减小偶然性的发生,实验中需要选用其他液体、更换不同的物体多次实验为,故D正确不符合题意。
故选C。
【分析】A.物体排开水的重力等于小桶和水的总重力与空桶的重力之差;
B.注意溢水杯没有装满水对排开水的重力的影响;
C.将水倒出时小桶内会残留部分水;
D.根据科学探究中多次测量的目的判断。
3.【答案】A
【知识点】熔点和凝固点;压强;验电器的原理及使用
【解析】【解答】A:验电器只能检测物体是否带电以及带何种电荷的大致情况,仅通过验电器不能确定橡胶棒一定带负电,该方案不能达到目的。故A错误;
B:通过加热观察合金和其成分金属的熔化先后顺序,可以比较出熔点高低,该方案能达到目的。故B正确;
C:在空气中和氧气中分别进行燃烧实验,通过观察燃烧的剧烈程度,可以探究燃烧剧烈程度与氧气浓度的关系,该方案能达到目的。故C正确;
D:通过改变物体与海绵的接触面积,观察海绵的凹陷程度,能探究压力作用效果与受力面积的关系,该方案能达到目的。故D正确;
综上所述,本题选A。
【分析】 对各个实验方案的有效性进行分析判断,考查对不同实验目的与实验设计之间关联性的理解,明确哪些方案能达成相应实验目的,哪些不能,强调对实验原理和设计意图的准确把握
4.【答案】A
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】根据图片可知,压强计的探头在液体中的深度相同,只有液体密度不同,因此实验探究的是液体压强跟深度的关系,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据图片分析实验中哪些因素相同,哪个因素不同,据此分成实验要验证的猜想。
5.【答案】A
【知识点】牛顿第一定律;大气压强的测量方法;直流电动机的构造原理与工作过程;分子间相互作用力
【解析】【解答】 A、托里拆利实验测出了大气压强的数值,故A正确;
B、此实验是探究电磁感应现象的实验,是发电机的工作原理,故B错误;
C、图中实验探究了构成固体的分子之间存在相互作用的引力,故C错误;
D、牛顿在总结伽利略等科学家研究成果的基础上,通过科学的推理总结出了牛顿第一定律,故D错误。
故选:A。
【分析】 (1)托里拆利实验第一次测出了大气压强的数值;
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流;
(3)分子间存在相互作用的引力和斥力;
(4)牛顿总结出了牛顿第一定律。
6.【答案】B
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A.根据图像,试管内外水银柱的高度差为750mm,此时大气压强等于750mm高水银柱所产生的压强,A不符合题意;
B.将玻璃管稍稍倾斜,大气压不变,管内外水银面的高度差将不变,B符合题意;
C.若把装置从山下带到山顶,大气压变小,管内外水银面的高度差减小,C不符合题意;
D.换用密度比水银小的液体做实验,根据p=ρgh,液体密度变小,大气压支持液柱的高度会增大,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】利用托里拆利实验测量大气压时,根据试管内外水银柱的高度差测量大气压;海拔越高,大气压越小;气压一定时,液体密度变小, 液柱高度变大。
7.【答案】C
【知识点】物理和其他学科的联系;流体压强与流速的关系;磁场
【解析】【解答】A.同名磁极 相互排斥,异名磁极相互吸引,故A正确,不符合题意;
B.飞机升力利用了流体流速大的地方压强小,上表面空气流速大,压强小,下表面空气流速小,压强大,使上下表面存在压力差,形成向上的升力,故B正确,不符合题意;
C.木炭燃烧消耗氧气,生成二氧化碳,故集气瓶内液体上升的体积不等于瓶内空气中氧气的体积,故C错误,符合题意;
D.热饱和硝酸钾溶液冷却后析出晶体,说明硝酸钾溶解度随温度降低而减小,故D正确,不符合题意。
故选:C。
【分析】(1)磁极间的相互作用是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
(2)流速越大压强越小。
(3)木炭燃烧消耗氧气,生成二氧化碳。
(4)硝酸钾溶解度随温度降低而减小。
8.【答案】D
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】 将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中,金属盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,即压强相等,根据液体压强与深度和液体密度有关,必须控制深度相同,而是否与同一个人、液体的多少、操作时间都无关,故D正确。
故选D。
【分析】 根据液体压强与深度和液体密度有关分析。
9.【答案】A
【知识点】惯性及其现象;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、实验过程中,用到了控制变量法,控制其他因素相同,即喷气时需要喷气的速度和喷口离水球距离相等,故A正确;
B、惯性的大小只与质量有关,加入钢球后,水球整体质量变大,惯性变大,故B错误;
C、因为在太空中,物体处于失重状态,若钢球质量为10g,钢球的重力为0,钢球在水球中,受到的浮力为0,故C错误;
D、因为在太空中,物体处于失重状态,钢球的重力为0,将空心钢球换成实心钢球,不会下落到水面,故D错误。故选:A。
【分析】(1)根据实验过程中,用到了控制变量法,需要控制喷气的速度和喷口离水球距离相等;
(2)惯性是物体自身的一种属性,惯性的大小只与质量有关,与其他因素无关;
(3) (4)利用在太空中,物体处于失重状态,将空心钢球换成实心钢球,不会下落到水面。
10.【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.根据题意可知,石块浸没在盐水中时受到的浮力:F浮盐水=G-F示=2N-0.8N=1.2N,故A错误;
C.石块浸没在水中时受到的浮力:F浮水=G-F示=2N-1N=1N,
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,
石块的体积:,故C错误;
B.阿基米德原理F浮=ρ液gV排得,,故B正确;
D.由G=mg可知,石块的质量:,石块的密度为,故D错误。
故选B。
【分析】A.根据称重法F浮=G-F示求出石块浸没在水中时受到的浮力;
C.根据称重法计算出石块浸没在水中受到的浮力,再根据阿基米德原理求出石块排开水的体积,即为石块的体积,
B.阿基米德原理F浮=ρ液gV排求得盐水的密度;
D.根据G=mg求出石块的质量,再根据求得密度。
11.【答案】A,B,C
【知识点】固体密度的测量;设计实验测密度;阿基米德原理
【解析】【解答】测量铝块的密度原理为m=ρv,所以需要测量铝块的质量和体积。
A.使用天平测量铝块的质量,用量筒和烧杯中的水测量立方体铝块的体积,根据公式求得铝块的密度,故A符合题意;
B.用刻度尺可以测量出立方体铝块的边长,进而计算立方体的体积,用天平可以测出立方体铝块的质量,根据m=ρv计算铝块的密度,故B符合题意;
C.使用弹簧测力计计算立方体铝块的重力,根据G=mg计算铝块的质量;利用称重法F浮=G-F拉测量出立方体铝块完全浸没在水中受到的浮力,根据浮力公式F=ρgv计算立方体铝块的体积,同理根据密度公式求出立方体铝块的密度,故C符合题意;
D.用量筒和烧杯中的水可以测量立方体铝块的体积,缺少测量质量的工具,故D不符合题意。
故选ABC。
【分析】测量物体密度试验:原理为ρ=m/v,需要测量物体的质量和体积,可以通过天平测量物体的质量,或者通过弹簧测力计计算物体的重力,进而计算质量,通过量筒测量物体的体积,规则物体可以通过尺子测量物体的体积等。
12.【答案】A,B,C
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】B.由图甲、丁可知,物体浸没在水中时受到的浮力:F浮=G-F=5N-1N=4N,故B正确;
C.由图甲、戊所示实验可知,物块浸没在盐水中所受浮力:F浮′=G-F′=5N-0.6N=4.4N,故C正确;
A.物体排开水的体积:,
由于物体浸没在水中,则物体的体积等于物体排开水的体积,即:V=V排水=4×10-4m3;
物体浸没在盐水中时物体排开盐水的体积V排盐水=V=4×10-4m3;
则盐水的密度:,故A正确;
D.由图甲可知,物体的重力G=5N,
物体的密度:,故D错误。
故选:ABC。
【分析】(2)利用称量法F浮=G-F根据甲、丁两图就按物体浸没在水中受到的浮力;
(3)利用称量法F浮=G-F根据甲、戊两图就按物体浸没在盐水中受到的浮力;
(1)当物体浸没在水中和盐水中时,二者排开液体的体积相等,根据计算物体排开水的体积,然后根据计算盐水的密度;
(4)根据公式计算物体的密度。
【知识点】密度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;压强大小比较;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】A.由杠杠平衡条件得,铝球对杠杆的拉力大小为,
由力的相互作用得,铝球受到杠杠的拉力大小为,铝球的重力大小为,由受力分析得,铝球受到的浮力为

故A正确;
B.铝球排开水的体积,
铝球实心部分的体积,
铝球空心部分的体积,,
故B错误;
C.容器中所装的水的质量为,
容器中所装的水的重力为,
容器底部受到的压力大小为,
铝球浸没后容器M对水平地面的压强为,
故C正确;
D.若将容器M中的水换成酒精,铝球受到的浮力变小,铝球对杠杆的拉力大小变大,杠杆无法在水平位置平衡,故D错误。
故选A。
【分析】本题考查杠杠平衡的条件、浮力大小的计算,通过公式计算容器对地面的压强。
14.【答案】C,D
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】苹果没有浸没前,排开水的体积变大,容器中水的深度变大,水对容器底的压强变大,浸没后,排开水体积不变,水的深度不变,水对容器底压强不变,A错误;
苹果完全浸没时受到的浮力大小为,B错误;
苹果完全浸没时,由力的平衡得小明的手对苹果施加的压力大小为,方向竖直向下,C正确;
苹果浸没时苹果受到的浮力大于重力,所以小明松手后,苹果上浮,直至苹果完全静止,苹果漂浮,漂浮时苹果受到的浮力大小等于重力大小,即1.5N,D正确。
故选CD。
【分析】容器中水的深度变化量为;浸没时,排开水的体积等于物体体积;用手按住苹果时,苹果受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力;松手后,苹果静止时处于漂浮状态,浮力等于重力。
15.【答案】B,C
【知识点】大气压强的存在;阿基米德原理;声音的传播条件
【解析】【解答】解:A、当不断抽去罩内空气时,罩内压强减小,物体受空气浮力减小,而弹簧测力计的示数F示=G﹣F浮,而重力不变,所以弹簧测力计的示数变大,故A错误;
B、塑料板受到水向下的压力与向上的大气压力保持平衡,当不断抽去罩内空气时,罩内压强减小,大气压力减小,塑料板会落下来,水会流出来,故B正确.
C、因为声音可以在气体、液体和固体中进行传播,所以当用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气时,因为罩内空气稀薄,所以声音会越来越小,故C正确;
D、用抽气机不断抽去罩内空气,而小磁针静止时N、S极的指向只受地磁场的作用,地磁场不变,则小磁针静止时得指向不变,还是指地磁南北方向,故D错误.
故选BC.
【分析】①对物体进行受力分析,当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中,罩内气压减小,物体受到的空气浮力减小.则弹簧测力计示数变大;
②对物体进行受力分析,它受到了大气压强的影响,当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中,罩内气压减小,据此分析水和塑料片各力的变化;
③声音的传播是需要介质的,它可以在气体中传播,也可以在固体和液体中传播,但不能在真空中传播.
④小磁针静止时N、S极的指向受地磁和周围磁场的作用.
16.【答案】小;大
【知识点】流体压强与流速的关系;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】实验一: 小明用图甲探究液体压强与流速的关系。通过B管向左吹气时A管中水面上升,这是因为A管上端管口处气体流速变大,压强变小;
实验二:密度计漂浮在液面上,则浮力等于重力,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;
因为h排水>h排液,所以ρ水<ρ液;
即待测液体的密度大于水的密度。
【分析】实验一:根据流体压强和流速的关系解答;
实验二:根据漂浮条件和阿基米德原理分析解答。
17.【答案】物体排开液体体积;12;液体密度;2×103
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;阿基米德原理;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1) 从0时刻开始让升降台上升使A逐渐浸入水中, 升降台上升5cm之前时,拉力大小不变,表示物体重力为12N,升降台上升5cm时,物体浸入水中,当升降台上升8cm时,溢水杯中的水溢满,物体排开液体体积变大,浮力增加
(2)物体的重力为12N
(3)两次实验液体的密度不同,力传感器示数F1浮力大小与液体密度有关。
(4)根据称重法可知
F浮'=GA-F'=12N-10N=2N,
根据浮力公式可知
物体排开水的体积
根据G=mg可知物体A的质量为
当升降台从8cm上升至18cm的过程中,升降台上升的距离等于物体浸入的深度为10cm该过程排开水的体积为
V排2=SAh=4×10-4m3,
物体A的体积为
VA=V排1+V排2=6×10-4m3
圆柱体A的密度为
综上第1空、物体排开液体体积;第2空、12;第3空、液体密度;第4空、2×103
【分析】根据称重法、浮力的计算、物体浸没模型填空
1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大
3、物体浸没的模型构建:第一阶段,物体悬浮空中,0-5cm,此时拉力等于自重,大于5cm,物体开始浸水中,大于8cm溢水杯开始溢水,8-18cm,升降台上升高度便是物体自身高度
18.【答案】3000;0.67
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】根据甲图,电子秤示数为450g,则加入的水的质量m水=450g-300g=150g,水的体积为,水的深度为1cm,则容器底面积为;木块的质量为m木=1050g-450g=600g,木块的体积为,边长为,底面积为S木=10cm×10cm=100cm2;则容器内水的深度为;木块受到的浮力为F浮1=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×(100×10-4m2×0.03m)=3N;木块的重力G木=mg=0.6kg×10N/kg=6N,对容器底的压强为;设提升后,木块浸在水的深度为h2,此时木块排开水的体积:V排2=S木h2,
木块受到的浮力:F浮2=p水gV排2=p水gS木h2,由力的平衡条件可知,提升时的拉力: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,容器对电子秤的压力:F压秤=G总',提升后,容器对电子秤的压力:F压秤'=G总'-F,
由可知,容器对电子秤的压强变化量:
由p=pgh可知,木块底部所受水的压强变化量: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;
由题意可知,Δp秤-Δp水=120Pa,
即,解得:h2=0.006m=0.6cm
则提升后水和木块浸在水中的总体积:V=V水+V排2=V水+Sh2=150cm3+100cm2×0.6cm=210cm3
此时容器中水的深度:,木块下表面到容器底部的距离:h3=1.4cm-0.6cm=0.8cm,则向上提升0.8cm。
【分析】根据物体的质量和密度计算体积,结合体积计算边长;根据液体密度和深度,计算液体压强;根据物体排开液体的体积计算浮力大小;根据压强的变化量相等,计算未知深度。
19.【答案】300;1200
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】(1)由图甲可知,容器和水的总质量m总=450g,
则容器中水的质量:m水=m总-m容器=450g-300g=150g,
由可知,水的体积:,
由V=Sh可知,容器的底面积:,
由图乙可知,容器、水和木块的总质量m总'=1050g,
则木块的质量:m木=m总'-m总=1050g-450g=600g,
由可知,木块的体积:,
由V=L3可知,木块的边长:,
木块的底面积:S木=L2=(10cm)2=100cm2,
图乙中水的深度:,
此时木块排开水的体积:V排1=S木h1=100cm2×3cm=300cm3,
则木块受到的浮力:F浮=ρ水gV排1=1×103kg/m3×10N/kg×300×10-6m3=3N,
木块的重力:G木=m木g=600×10-3kg×10N/kg=6N,
由力的平衡条件可知,木块对容器底部的压力:F压=G木-F浮=6N-3N=3N,
木块对容器底部压强:;
(2)从甲图中可知水的质量为150g,由(1)可知对木块的浮力为3N,当木块对容器底部的压强为0时,需要加入的水仍然为150g,故此时电子称的示数为1200g。
故答案为:300;1200。
【分析】(1)根据图甲读出容器和水的总质量,进而求出水的质量,根据密度公式求出水的体积,根据体积公式求出容器的底面积;
根据图乙读出容器、水和木块的总质量,进而求出木块的质量,根据密度公式求出木块的体积,根据体积公式求出木块的边长,进而求出木块的底面积;
根据体积公式求出图乙中水的深度,根据体积公式求出木块排开水的体积,根据F浮=ρ液gV排求出此时木块受到的浮力,根据G=mg求出木块的重力,根据力的平衡条件求出木块对容器底部的压力,根据求出木块对容器底部压强。
(2)150g水对木块产生3N的浮力,需要300g的水才能对木块产生6N的浮力。
20.【答案】(1)大小
(2)4.9;地球;竖直向上;4.9;不变
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】(1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,施加的力越大,矿泉水瓶的形变程度增大,这表明力的作用效果与力的大小有关;
(2) 物体受到重力的作用,其方向是竖直向下的,这个力的施力物体是地球,物体受到的重力:G=m g=0.5kgX9.8N/kg=4.9N;
瓶子静止不动和匀速下滑时,处于平衡状态,在竖直方向上,瓶子受到的摩擦力和重力是一对平衡力,所以大小相等、方向相反,故摩擦力的方向竖直向上,其大小等于瓶的重力,为4.9N。
故答案为:(1)大小;(2)4.9;地球;竖直向上;
4.9;不变。
【分析】(1)根据力可以使物体发生形变,力的作用效果与力的大小、方向与作用点有关;
(2)物体受到的重力大小与物体的质量成正比:G=mg,其中g=9.8N/kg,根据物体的质量可以求得物体受到的重力;重力的施力物体是地球;
瓶子静止在空中或匀速下滑时,处于平衡状态,符合二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上,所以,瓶子受到手竖直向上的摩擦力始终等于瓶子的重力。
21.【答案】(1)凹陷程度
(2)压力
(3)不能;等于
(4)B
(5)>;>
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】探究压力的作用效果与什么因素有关时,
(1)实验中,海绵受到压力不同,凹陷程度不同,通过海绵的凹陷程度来反应压力的作用效果,是转换法。故第1空:凹陷程度;
(2)根据C、D、E实验,受力面积相同,压力不同,凹陷程度不同,得出结论:在受力面积相同时,压力的作用效果与压力有关。故第1空:压力;
(3)根据AB实验,因受压面材料不同,发生形变的难易不同,不能通过A、B实验来比较压力作用效果与压力大小的关系;AB两图中,压力和受力面积都相等,根据,A图中水瓶对砖块的压强pA和B图中水瓶对海绵的压强pB的大小为:pA等于pB。故第1空:不能;第2空:等于;
(4)图F中,与B相比,压力和受力面积都为原来的2倍,但比值不变,将两个完全相同的水瓶紧靠在一起,放在海绵上,海绵的凹陷程度与B图一样。故第1空:B;
(5)图2中,设切去的高度为h,因甲、乙均匀实心正方体,故;又因甲、乙对地面压强相等,则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,
若在两个正方体上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分的质量分别为m甲'和m乙',
则,因为h甲>h乙,则h甲-h>h乙-h,则,剩余部分的质量m甲'大于m乙';
沿水平方向切去相同的质量时,减小的压力相同,因S甲>S乙,所以 p甲 < p乙;
又因为甲,乙两个实心正方体放置在水平地面上,对地面的压强相同,则切去后,剩余部分甲对地面的压强大于乙对地面的压强。度第1空:大于;第2空:大于。
【分析】(1)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的是转换法;
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,当受力面积相同时,压力越大,作用效果越明显;
(3)根据被压物质的形变来反映压力的作用效果,受压面的材料相同且形变要明显;当压力和受力面积相同时,压力的作用效果相同;
(4)当压力和受力面积增大相同倍数时,压力的作用效果相同;
(5)根据压强相等和高度关系,判断物体密度的关系;
已知甲、乙两个均匀实心正方体对地面压强的相等和两者的高度关系,判断出密度的关系;
当它们上部沿水平方向截去高度相等的部分,根据密度公式得出截去部分和剩余部分的质量关系;
沿水平方向切去相同的质量时,减小的压力相同,根据压强公式和受力面积关系得出压强变化量之间的关系,结合原来的压强相等即可判断。
22.【答案】(1)压力的作用效果与受力面积的关系;压力、受力面积
(2)
(3)能;
(4)不能
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)图甲中AB的受力面积相同,压力不同,则要探究的问题是:压力的作用效果与受力面积的关系。
压力作用效果与压力、受力面积有关。
(2)物体对水平面的压力
物体对水平面的压强
ABC是高度均为h,密度同为的实心均匀物体,则A、B、C对海绵的压力的作用效果相同,因此ABC对海绵被压下的深度相同。
(3)图丙中可以将探头放在同一液体中的不同深度,通过观察U形管两边液面深度差,得到液体压强大小与深度的关系;可以将探头放在不同一液体中的同一深度,通过观察U形管两边液面深度差,得到液体压强大小与液体密度的关系,故他们利用这些器材能探究液体的压强跟液体的深度、液体的密度有关。
依题意得,液面下深度h处的压强为
(4)地球周围的大气是不均匀的,且大气的深度无法测量,由(3)推导出的表达式,不能应用于大气压强。
(1)压力作用效果可能与压力大小有关;压力大小、受力面积大小;(2)ρgh;(3)能; ;(4)不能。
【分析】 (1)影响压力作用效果的因素:压力大小、受力面积大小;实验方法有:控制变量法、转换法;
(2)利用压强的定义式推导规则均匀柱体对水平面的压强,即可得出答案;
(3)探究液体内部的压强跟液体的深度、液体的密度关系时,应使用控制变量法来选定合适的器材和设计实验方案。液面下深度h处的压强的推导时,先把液体对液面的压力和受力面积分别表示出来,再代入压强的定义式,即可得出结果;
(4)根据p=ρgh的适用范围,分析该表达式能否应用于大气压强。
23.【答案】(1)零刻度线;右
(2)40
(3)38;
(4)刚好浸没在盐水中;
【知识点】固体密度的测量;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,此时他应将平衡螺母适当向右调节。盐水和烧杯的总质量为:m总=50g+20g+10g=80g;
故答案为:零刻度线;右。
(2)量筒中盐水的体积:V=40mL=40cm3;
故答案为:40cm3。
(3)由图可知,天平标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度值为3g,剩余盐水与烧杯的质量:m剩=20g+10g+5g+3g=38g;
量筒中盐水的质量:;
盐水的密度:;
故答案为:38;。
(4)向瓶中倒水,直到木块刚好浸没在盐水中,用天平测出瓶和水的总质量m2。
④[5]木块刚好完全浸没在盐水中时,木块排开盐水的体积等于木块的体积,即:;
因为木块和瓶整体漂浮,所以整体受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木块的总重力,所以:;
由此可得木块的密度:;
故答案为:刚好浸没在盐水中;。
【分析】(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,此时他应将平衡螺母适当向右调节。
(2)量筒中盐水的体积:V=40mL=40cm3。
(3)天平标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度值为3g,读出天平示数为剩下的总质量,再由总质量减去得到量筒中盐水的质量,再由公式计算出盐水的密度。
(4)向瓶中倒水,直到木块刚好浸没在盐水中,用天平测出瓶和水的总质量m2。木块刚好完全浸没在盐水中时,木块排开盐水的体积等于木块的体积。因为木块和瓶整体漂浮,所以整体受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木块的总重力,由阿基米德原理可得木块的密度表达式。
24.【答案】;物体浸在液体(或水)中所受浮力大小等于它排开液体(或水)所受的重力(或);将物体c浸入水中之前,溢水杯没有加满水;变小;变大;=;B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】(1)实验步骤如图(a)所示,甲中的弹簧测力计的示数即为物体的重力大小,则物体受到的浮力:。故该空填“ ”;
(2)根据表格数据可知,物体a、b的实验数据可知:
F浮1=0.5N,G排1=0.5N;
F浮2=0.6N,G排2=0.6N;
小李得出的结论是:物体浸在液体(或水)中所受浮力大小等于它排开液体(或水)所受的重力。故该空填“ 物体浸在液体(或水)中所受浮力大小等于它排开液体(或水)所受的重力(或) ”;
(3) 小李在探究物体c所受浮力的实验中,排除各种测量误差因素的影响,发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力,则实验操作中造成这种结果的原因:将物体c浸入水中之前,若溢水杯中没有装满水。故该空填“ 将物体c浸入水中之前,溢水杯没有加满水 ”;
(4) ①逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法测浮力:F浮=G-F',可知弹簧测力计A的示数逐渐变小。故该空填“ 变小 ”;
而重物排开水的体积越大时,薄塑料杯内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数逐渐变大。故该空填“ 变大 ”;
②薄塑料杯的质量忽略不计时,由阿基米德原理可知,弹簧测力计A、B示数的变化量相等,即它们的大小关系是:。故该空填“=”;
(5)A.由称重法测浮力可知,弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力,故A错误;
B.薄塑料杯不计质量,能同步观察测力计A、B示数的变化,从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系。故B正确。
故该空填“ B ”。
【分析】 (1)根据称重法求出物体受到的浮力;
(2)分析比较表中的浮力与排开水的重力关系得出结论;
(3)在实验中,排除测量误差因素的影响,从溢出水的体积小于排开水的体积考虑;
(4)如图2所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,根据称重法F浮=G-F'可知弹簧测力计A的示数变化;重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时,根据阿基米德原理可知弹簧测力计A、B示数的变化量关系;
(5)改进后的优点从增加实验器材的目的来分析。
25.【答案】(1)排开液体的体积;丁和戊
(2)0.5;甲和己
(3)变小
(4)A
(5)50
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据图片可知,乙、丙、丁中物体排开液体的体积不断增大,那么说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;
探究浮力大小与浸没深度的关系时,需要控制排开液体的体积相同和液体密度相同,只改变深度,故选实验丁和戊。
(2)利用乙和丁两图可知,物体浸没水中受到的浮力:F浮=G-F拉=3N-2.5N=0.5N;
甲为空杯的重力,己为杯子和溢出水的总重力,那么由步骤甲和己可以测出物体排开水的重力。
(3) 向图丁的烧杯中加盐,并搅拌溶解,则盐水的密度增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力变大。根据F拉=G-F浮可知,测力计的示数会变小。
(4) 要探究浮力的大小与物体密度是否有关 ,需要控制物体的体积和液体密度相同,只改变物体的密度,故选材料不同而体积相同的物体,故选A。
(5)物体的体积.
【分析】(1)根据图片分析乙、丙、丁中哪个因素不同即可。根据控制变量法的要求选择对照实验;
(2)利用乙和丁两图,根据F浮=G-F拉计算物体浸没水中受到的浮力。排开水的重力等于排开水和杯子的总重力与杯子的重力之差;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化,根据F拉=G-F浮分析测力计的示数变化;
(4)根据控制变量法的要求分析判断;
(5)根据计算物体的体积。
26.【答案】(1)2;液体密度
(2)变大;4×103
(3)25
(4)4
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)由图A与C可知,物体在水中受到的浮力:;A、D、E实验,排开液体体积相同,液体密度不同,浮力不同,说明物体所受浮力与液体密度有关;
(2)物体从C下降到D的过程中,深度增加,根据可知,它的底部所受压强变大;
由图A与C可知,物体在水中受到的浮力:;
由可知物体A的体积:;物体密度;
(3)由图知:B端所受得力等于重物D对杠杆的拉力,大小等于物体D的重力,
根据杠杆的平衡条件知物体D的重力为:

(4) C的边长为a=10cm=0.1m,
当物体C浸没在水中时,受到的浮力为:

物体C受到的力:A点对C的拉力、浮力、重力故物体C受到的拉力为:;
此时物体D移动到E点时杠杆恰好水平静止,由 得:,
OE的长度:。
故答案为:(1)2;液体密度;(2)变大; 4×103 (3) 25;(4) 4。
【分析】(1)根据称重法可求浮力,根据控制变量法进行分析;
(2)根据液体压强影响因素进行分析,根据称重法求出物体浸没在水中时受到的浮力;由阿基米德原理可得出排开水的体积,即物体的体积,根据G=m g算出物体的质量,根据密度公式可求出物体的密度;
(3) (4)根据杠杆的平衡条件算出D物体的重力;根据阿基米德原理算出物体C全部浸没水中时受的浮力,对物体C受力分析得出拉力FA,根据杠杆的平衡条件算出OE的长度。
1 / 1考点冲刺10【压强、浮力的实验探究】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1.(2024·扬州模拟)某实验小组进行了四组实验,实验结论不正确的是(  )
A.甲图:浸在液体中的物体受到的浮力大小等于物体排开液体的重力大小
B.乙图:滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关
C.丙图:杠杆平衡时:动力×动力臂=阻力×阻力臂
D.丁图:木块被匀速拉动时,木块受到的滑动摩擦力大小等于测力计的拉力
【答案】D
【知识点】摩擦力的大小;探究浮力大小的实验;杠杆的平衡条件;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】A.根据实验,浸在液体中的物体受到的浮力大小等于物体排开液体的重力大小,正确,A不符合题意;
B.根据图像,动滑轮行业物体重力相同,绳子股数丙图,滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关,正确,B不符合题意;
C.杠杆平衡时:动力×动力臂=阻力×阻力臂,正确,C不符合题意;
D.木块被匀速拉动时,木块受到的滑动摩擦力大小和测力计的拉力不在同一直线上,不是平衡力,大小不同,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体受到的浮力等于排开液体的重力;滑轮组的机械效率和绳子股数无关;杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2;物体受到的两个力在同一直线、大小相等、方向相反,是平衡力。
2.(2024·成都模拟)某同学按如图所示的实验步骤“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”,下列关于实验过程的描述错误的是(  )
A.通过丙、丁两图可以测出物体排开水所受的重力
B.甲图中的溢水杯一定要装满水
C.按照如图所示的步骤实验,会导致测得的排开水所受的重力偏大
D.选用其他液体、更换不同的物体多次实验,寻求普遍规律
【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】A.根据图片可知,丙为排开水和小桶的总重力,丁为空桶的重力,则丙的示数与丁的示数之差为排开的水的重力,故A正确不符合题意;
B.如果溢水杯内没有装满水,则测得的排开的液体的重力会偏小,从而得出错误结论,故B正确不符合题意;
C.在倒出水的过程中,小桶内残留有水,会导致空桶的重力偏大,而使得测量的水的重力偏小,故C错误符合题意;
D.为了获得普遍的规律,减小偶然性的发生,实验中需要选用其他液体、更换不同的物体多次实验为,故D正确不符合题意。
故选C。
【分析】A.物体排开水的重力等于小桶和水的总重力与空桶的重力之差;
B.注意溢水杯没有装满水对排开水的重力的影响;
C.将水倒出时小桶内会残留部分水;
D.根据科学探究中多次测量的目的判断。
3.(2024·邢台模拟) 如图所示的实验方案不能达到实验目的的是(  )
A.甲:检测橡胶棒是否带负电
B.乙:比较合金与其成分金属的熔点高低
C.丙:探究燃烧剧烈程度与氧气浓度有关
D.丁:探究压力作用效果与受力面积的关系
【答案】A
【知识点】熔点和凝固点;压强;验电器的原理及使用
【解析】【解答】A:验电器只能检测物体是否带电以及带何种电荷的大致情况,仅通过验电器不能确定橡胶棒一定带负电,该方案不能达到目的。故A错误;
B:通过加热观察合金和其成分金属的熔化先后顺序,可以比较出熔点高低,该方案能达到目的。故B正确;
C:在空气中和氧气中分别进行燃烧实验,通过观察燃烧的剧烈程度,可以探究燃烧剧烈程度与氧气浓度的关系,该方案能达到目的。故C正确;
D:通过改变物体与海绵的接触面积,观察海绵的凹陷程度,能探究压力作用效果与受力面积的关系,该方案能达到目的。故D正确;
综上所述,本题选A。
【分析】 对各个实验方案的有效性进行分析判断,考查对不同实验目的与实验设计之间关联性的理解,明确哪些方案能达成相应实验目的,哪些不能,强调对实验原理和设计意图的准确把握
4.(2023·安新模拟)在进行“探究液体内部压强特点”的实验中,将压强计的探头放入水中,实验过程如图所示,此操作可以验证的猜想是(  )
A.液体内部的压强跟液体密度有关
B.液体内部的压强跟深度有关
C.液体内部向各个方向都有压强
D.在同一深度,液体向各个方向的压强大小相等
【答案】A
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】根据图片可知,压强计的探头在液体中的深度相同,只有液体密度不同,因此实验探究的是液体压强跟深度的关系,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据图片分析实验中哪些因素相同,哪个因素不同,据此分成实验要验证的猜想。
5.(2024九下·柳州开学考)科学研究是以实验为基础的,下列有关实验的说法中正确的是(  )
A.甲图:托里拆利实验测出了大气压强的数值
B.乙图:此实验能反映电动机的工作原理
C.丙图:两个紧压在一起的铅柱没有被重物拉开,说明分子之间存在斥力
D.丁图:此实验能直接验证牛顿第一定律
【答案】A
【知识点】牛顿第一定律;大气压强的测量方法;直流电动机的构造原理与工作过程;分子间相互作用力
【解析】【解答】 A、托里拆利实验测出了大气压强的数值,故A正确;
B、此实验是探究电磁感应现象的实验,是发电机的工作原理,故B错误;
C、图中实验探究了构成固体的分子之间存在相互作用的引力,故C错误;
D、牛顿在总结伽利略等科学家研究成果的基础上,通过科学的推理总结出了牛顿第一定律,故D错误。
故选:A。
【分析】 (1)托里拆利实验第一次测出了大气压强的数值;
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流;
(3)分子间存在相互作用的引力和斥力;
(4)牛顿总结出了牛顿第一定律。
6.(2024·广元模拟)如图所示,是小马同学测量大气压值实验的规范操作,关于该实验以下判断正确的是(  )
A.此时大气压强等于高水银柱所产生的压强
B.若将玻璃管稍稍倾斜,则管内外水银面的高度差将不变
C.若把此装置从山下带到山顶,则管内外水银面的高度差将增大
D.若换用密度比水银小的液体做实验,则大气压能支持液柱的高度会减小
【答案】B
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A.根据图像,试管内外水银柱的高度差为750mm,此时大气压强等于750mm高水银柱所产生的压强,A不符合题意;
B.将玻璃管稍稍倾斜,大气压不变,管内外水银面的高度差将不变,B符合题意;
C.若把装置从山下带到山顶,大气压变小,管内外水银面的高度差减小,C不符合题意;
D.换用密度比水银小的液体做实验,根据p=ρgh,液体密度变小,大气压支持液柱的高度会增大,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】利用托里拆利实验测量大气压时,根据试管内外水银柱的高度差测量大气压;海拔越高,大气压越小;气压一定时,液体密度变小, 液柱高度变大。
7.(2024·山海关模拟)对如图所示实验的分析不正确的是(  )
A.甲:松手后小车向相反方向运动,说明同名磁极相互排斥
B.乙:飞机升力利用了流体流速大的地方压强小,上下表面存在压力差
C.丙:集气瓶内液体上升的体积就是瓶内空气中氧气的体积
D.丁:冷却后析出晶体,说明硝酸钾的溶解度随温度的降低而减小
【答案】C
【知识点】物理和其他学科的联系;流体压强与流速的关系;磁场
【解析】【解答】A.同名磁极 相互排斥,异名磁极相互吸引,故A正确,不符合题意;
B.飞机升力利用了流体流速大的地方压强小,上表面空气流速大,压强小,下表面空气流速小,压强大,使上下表面存在压力差,形成向上的升力,故B正确,不符合题意;
C.木炭燃烧消耗氧气,生成二氧化碳,故集气瓶内液体上升的体积不等于瓶内空气中氧气的体积,故C错误,符合题意;
D.热饱和硝酸钾溶液冷却后析出晶体,说明硝酸钾溶解度随温度降低而减小,故D正确,不符合题意。
故选:C。
【分析】(1)磁极间的相互作用是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
(2)流速越大压强越小。
(3)木炭燃烧消耗氧气,生成二氧化碳。
(4)硝酸钾溶解度随温度降低而减小。
8.(2024·无锡) 如图所示,将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中,金属盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,要观察到这样的实验现象,需要控制的实验条件是(  )
A.同一个人操作
B.液体质量相等
C.操作时间相等
D.金属盒面的中心在液体中的深度相等
【答案】D
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】 将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中,金属盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,即压强相等,根据液体压强与深度和液体密度有关,必须控制深度相同,而是否与同一个人、液体的多少、操作时间都无关,故D正确。
故选D。
【分析】 根据液体压强与深度和液体密度有关分析。
9.(2024九下·龙马潭模拟) 2022年10月12日“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲,神舟十 四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来了一场 精彩的太空科普课。其中的“水球变懒”实验,将注射器对准水球 进行喷气,水球开始振动起来,而且比较剧烈。然后将一个空心钢球放进水球内部,再次喷气,观察到水球振动变慢,即“水球变懒”。下列关于 “水球变懒”实验,下列说法正确的是(  )
A.实验过程中,用到了控制变量法,即喷气时需要喷气的速度和喷口离水球距离相等
B.加入钢球后,水球整体质量变大,但惯性大小不变
C.若钢球质量为10g,钢球在水球中,受到的浮力为0.1N
D.将空心钢球换成实心钢球,则钢球将下落到水球外面
【答案】A
【知识点】惯性及其现象;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、实验过程中,用到了控制变量法,控制其他因素相同,即喷气时需要喷气的速度和喷口离水球距离相等,故A正确;
B、惯性的大小只与质量有关,加入钢球后,水球整体质量变大,惯性变大,故B错误;
C、因为在太空中,物体处于失重状态,若钢球质量为10g,钢球的重力为0,钢球在水球中,受到的浮力为0,故C错误;
D、因为在太空中,物体处于失重状态,钢球的重力为0,将空心钢球换成实心钢球,不会下落到水面,故D错误。故选:A。
【分析】(1)根据实验过程中,用到了控制变量法,需要控制喷气的速度和喷口离水球距离相等;
(2)惯性是物体自身的一种属性,惯性的大小只与质量有关,与其他因素无关;
(3) (4)利用在太空中,物体处于失重状态,将空心钢球换成实心钢球,不会下落到水面。
10.(2024·江城模拟)如图所示,利用小石块探究浮力的大小与哪些因素有关。水的密度1.0×103kg/m3,g取10N/kg,由实验数据可知(  )
A.石块浸没在盐水中时受到的浮力为0.8N
B.盐水的密度为1.2×103kg/m3
C.石块的体积为2m3
D.石块的密度为1.0×103kg/m3
【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.根据题意可知,石块浸没在盐水中时受到的浮力:F浮盐水=G-F示=2N-0.8N=1.2N,故A错误;
C.石块浸没在水中时受到的浮力:F浮水=G-F示=2N-1N=1N,
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,
石块的体积:,故C错误;
B.阿基米德原理F浮=ρ液gV排得,,故B正确;
D.由G=mg可知,石块的质量:,石块的密度为,故D错误。
故选B。
【分析】A.根据称重法F浮=G-F示求出石块浸没在水中时受到的浮力;
C.根据称重法计算出石块浸没在水中受到的浮力,再根据阿基米德原理求出石块排开水的体积,即为石块的体积,
B.阿基米德原理F浮=ρ液gV排求得盐水的密度;
D.根据G=mg求出石块的质量,再根据求得密度。
二、多选题
11.(2024·崂山模拟)为了能够测量出一个立方体铝块的密度(已用细线栓好),老师从实验室中找到如下实验器材:①刻度尺、②盛有水的烧杯、③天平、④弹簧测力计、⑤量筒。以下器材组合能够测量出铝块密度的是(  )
A.②③⑤ B.①③ C.②④ D.②⑤
【答案】A,B,C
【知识点】固体密度的测量;设计实验测密度;阿基米德原理
【解析】【解答】测量铝块的密度原理为m=ρv,所以需要测量铝块的质量和体积。
A.使用天平测量铝块的质量,用量筒和烧杯中的水测量立方体铝块的体积,根据公式求得铝块的密度,故A符合题意;
B.用刻度尺可以测量出立方体铝块的边长,进而计算立方体的体积,用天平可以测出立方体铝块的质量,根据m=ρv计算铝块的密度,故B符合题意;
C.使用弹簧测力计计算立方体铝块的重力,根据G=mg计算铝块的质量;利用称重法F浮=G-F拉测量出立方体铝块完全浸没在水中受到的浮力,根据浮力公式F=ρgv计算立方体铝块的体积,同理根据密度公式求出立方体铝块的密度,故C符合题意;
D.用量筒和烧杯中的水可以测量立方体铝块的体积,缺少测量质量的工具,故D不符合题意。
故选ABC。
【分析】测量物体密度试验:原理为ρ=m/v,需要测量物体的质量和体积,可以通过天平测量物体的质量,或者通过弹簧测力计计算物体的重力,进而计算质量,通过量筒测量物体的体积,规则物体可以通过尺子测量物体的体积等。
12.(2023·河北月考)小文利用如图所示的实验装置,进行了如下实验,以下说法正确的是(  )
A.盐水密度为1.1g/cm3 B.在丁图中A物体所受的浮力为4N
C.A物体在盐水中浮力为4.4N D.A物体的密度是1.25kg/m3
【答案】A,B,C
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】B.由图甲、丁可知,物体浸没在水中时受到的浮力:F浮=G-F=5N-1N=4N,故B正确;
C.由图甲、戊所示实验可知,物块浸没在盐水中所受浮力:F浮′=G-F′=5N-0.6N=4.4N,故C正确;
A.物体排开水的体积:,
由于物体浸没在水中,则物体的体积等于物体排开水的体积,即:V=V排水=4×10-4m3;
物体浸没在盐水中时物体排开盐水的体积V排盐水=V=4×10-4m3;
则盐水的密度:,故A正确;
D.由图甲可知,物体的重力G=5N,
物体的密度:,故D错误。
故选:ABC。
【分析】(2)利用称量法F浮=G-F根据甲、丁两图就按物体浸没在水中受到的浮力;
(3)利用称量法F浮=G-F根据甲、戊两图就按物体浸没在盐水中受到的浮力;
(1)当物体浸没在水中和盐水中时,二者排开液体的体积相等,根据计算物体排开水的体积,然后根据计算盐水的密度;
(4)根据公式计算物体的密度。
13.(2024九下·大庆期中)小川发现一个质量为1.35kg 的空心铝球(ρ铝=2.7g/cm3),他设计了如图所示装置进行实验。重为4N、底面积为200cm2的薄壁容器M内盛有3000cm3的水,容器M置于水平地面,当轻质杠杆在水平位置平衡时,此时铝球浸没在水中静止且未触底,已知OB=0.3m,OA=0.1m, 物体C重为22.5N,不计摩擦和绳重。下列说法正确的是(  )
A.铝球受到的浮力为6N
B.铝球的空心体积为250cm3
C.铝球浸没后容器M对水平地面的压强为2×103Pa
D.若将容器M中的水换成酒精,杠杆仍然在水平位置平衡
【知识点】密度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;压强大小比较;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】A.由杠杠平衡条件得,铝球对杠杆的拉力大小为,
由力的相互作用得,铝球受到杠杠的拉力大小为,铝球的重力大小为,由受力分析得,铝球受到的浮力为

故A正确;
B.铝球排开水的体积,
铝球实心部分的体积,
铝球空心部分的体积,,
故B错误;
C.容器中所装的水的质量为,
容器中所装的水的重力为,
容器底部受到的压力大小为,
铝球浸没后容器M对水平地面的压强为,
故C正确;
D.若将容器M中的水换成酒精,铝球受到的浮力变小,铝球对杠杆的拉力大小变大,杠杆无法在水平位置平衡,故D错误。
故选A。
【分析】本题考查杠杠平衡的条件、浮力大小的计算,通过公式计算容器对地面的压强。
14.(2022·福田模拟)在“探究怎样使物体上浮或下沉”的实验中,小明用手将重1.5N,体积为1.6×10﹣4m3的苹果压入水中,直到苹果浸没在水中,容器足够高,下面说法正确的是(  )
A.此过程中水对容器底部的压强不变
B.苹果完全浸没时受到的浮力大小为1.5N
C.苹果完全浸没时,小明的手对苹果施加的压力大小为0.1N
D.小明松手后直至苹果完全静止,苹果受到的浮力大小是1.5N
【答案】C,D
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】苹果没有浸没前,排开水的体积变大,容器中水的深度变大,水对容器底的压强变大,浸没后,排开水体积不变,水的深度不变,水对容器底压强不变,A错误;
苹果完全浸没时受到的浮力大小为,B错误;
苹果完全浸没时,由力的平衡得小明的手对苹果施加的压力大小为,方向竖直向下,C正确;
苹果浸没时苹果受到的浮力大于重力,所以小明松手后,苹果上浮,直至苹果完全静止,苹果漂浮,漂浮时苹果受到的浮力大小等于重力大小,即1.5N,D正确。
故选CD。
【分析】容器中水的深度变化量为;浸没时,排开水的体积等于物体体积;用手按住苹果时,苹果受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力;松手后,苹果静止时处于漂浮状态,浮力等于重力。
15.小欣观看了航天员王亚平的太空授课后,与小田一起在学校实验室设计如图所示的实验.在密闭玻璃罩内放如下装置:
①弹簧测力计测重力;
②装满水的杯子,杯口用塑料薄片履盖并倒置悬挂在玻璃罩内;
③正在发声的音乐芯片;
④静置的小磁针.用抽气机不断抽去罩内空气,
下列叙述正确的是(  )
A.弹簧测力计示数将逐渐减小 B.玻璃杯中水和塑料片将下落
C.音乐芯片的声音将越来越小 D.小磁针静止时将不再指南北
【答案】B,C
【知识点】大气压强的存在;阿基米德原理;声音的传播条件
【解析】【解答】解:A、当不断抽去罩内空气时,罩内压强减小,物体受空气浮力减小,而弹簧测力计的示数F示=G﹣F浮,而重力不变,所以弹簧测力计的示数变大,故A错误;
B、塑料板受到水向下的压力与向上的大气压力保持平衡,当不断抽去罩内空气时,罩内压强减小,大气压力减小,塑料板会落下来,水会流出来,故B正确.
C、因为声音可以在气体、液体和固体中进行传播,所以当用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气时,因为罩内空气稀薄,所以声音会越来越小,故C正确;
D、用抽气机不断抽去罩内空气,而小磁针静止时N、S极的指向只受地磁场的作用,地磁场不变,则小磁针静止时得指向不变,还是指地磁南北方向,故D错误.
故选BC.
【分析】①对物体进行受力分析,当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中,罩内气压减小,物体受到的空气浮力减小.则弹簧测力计示数变大;
②对物体进行受力分析,它受到了大气压强的影响,当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中,罩内气压减小,据此分析水和塑料片各力的变化;
③声音的传播是需要介质的,它可以在气体中传播,也可以在固体和液体中传播,但不能在真空中传播.
④小磁针静止时N、S极的指向受地磁和周围磁场的作用.
三、填空题
16.(2024·永州二模)物理作为一门以实验为基础的学科,它强调通过实验来观察和解释自然现象。小明同学巧妙地运用了常见的吸管设计了两个不同的物理实验。
实验一:小明用图甲探究液体压强与流速的关系。通过B管向左吹气时A管中水面上升,这是因为A管上端管口处气体流速变大,压强变   (选填“大”或“小”)。
实验二:小明用吸管自制了一个密度计,图乙是小明将该密度计放入不同液体中密度计静止时的情形,由此我们可以推断出待测液体的密度比水的密度   (选填“大”或“小”)。
【答案】小;大
【知识点】流体压强与流速的关系;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】实验一: 小明用图甲探究液体压强与流速的关系。通过B管向左吹气时A管中水面上升,这是因为A管上端管口处气体流速变大,压强变小;
实验二:密度计漂浮在液面上,则浮力等于重力,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;
因为h排水>h排液,所以ρ水<ρ液;
即待测液体的密度大于水的密度。
【分析】实验一:根据流体压强和流速的关系解答;
实验二:根据漂浮条件和阿基米德原理分析解答。
17.(2024·南关模拟)为进行浮力相关实验,小明将支架与升降台放置于水平桌面上,将力传感器固定在支架上,底面积为40cm2的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连,力传感器可测量细线拉力的大小。薄壁柱形筒水怀B放在水下升降台上,如图甲所示,从某时刻开始让升降台上升使A逐渐浸入水中,力传感器所测力的大小与升降台上升高度h的关系如图乙所示。不计细线的伸崩,A始终保持竖直,且不吸水。完成下列问题(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kgm3。
(1)当升降台从5cm升到8cm,分析图C图像可知浮力大小与   有关;
(2)通过分析图像知圆柱体A的重力为   N;
(3)将升降台高度降到初始位置,换用与水深度相等的酒精,重复上述步骤,发现升降台上升18cm时,力传感器示数为F2,F1(4)请根据图乙中数据计算出圆柱体A的密度为   kg/m3。
【答案】物体排开液体体积;12;液体密度;2×103
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;阿基米德原理;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1) 从0时刻开始让升降台上升使A逐渐浸入水中, 升降台上升5cm之前时,拉力大小不变,表示物体重力为12N,升降台上升5cm时,物体浸入水中,当升降台上升8cm时,溢水杯中的水溢满,物体排开液体体积变大,浮力增加
(2)物体的重力为12N
(3)两次实验液体的密度不同,力传感器示数F1浮力大小与液体密度有关。
(4)根据称重法可知
F浮'=GA-F'=12N-10N=2N,
根据浮力公式可知
物体排开水的体积
根据G=mg可知物体A的质量为
当升降台从8cm上升至18cm的过程中,升降台上升的距离等于物体浸入的深度为10cm该过程排开水的体积为
V排2=SAh=4×10-4m3,
物体A的体积为
VA=V排1+V排2=6×10-4m3
圆柱体A的密度为
综上第1空、物体排开液体体积;第2空、12;第3空、液体密度;第4空、2×103
【分析】根据称重法、浮力的计算、物体浸没模型填空
1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大
3、物体浸没的模型构建:第一阶段,物体悬浮空中,0-5cm,此时拉力等于自重,大于5cm,物体开始浸水中,大于8cm溢水杯开始溢水,8-18cm,升降台上升高度便是物体自身高度
18.(2023·重庆)小天做物理小实验,先向质量为的薄壁柱形容器中倒入深度为的水,放在水平放置的电子秤上,稳定后示数如图甲:然后用细线吊着密度为、不吸水的立方体木块,竖直向下缓慢浸入容器水中,松开手待木块静止后,电子秤示数稳定后如图乙,此时木块对容器底部压强为   ,接着小天拉着细线,将木块竖直向上提升   ,容器对电子秤的压强变化量与木块底部所受水的压强变化量之差为。(不计细线质量和体积,忽略附在木块表面水的影响)
【答案】3000;0.67
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】根据甲图,电子秤示数为450g,则加入的水的质量m水=450g-300g=150g,水的体积为,水的深度为1cm,则容器底面积为;木块的质量为m木=1050g-450g=600g,木块的体积为,边长为,底面积为S木=10cm×10cm=100cm2;则容器内水的深度为;木块受到的浮力为F浮1=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×(100×10-4m2×0.03m)=3N;木块的重力G木=mg=0.6kg×10N/kg=6N,对容器底的压强为;设提升后,木块浸在水的深度为h2,此时木块排开水的体积:V排2=S木h2,
木块受到的浮力:F浮2=p水gV排2=p水gS木h2,由力的平衡条件可知,提升时的拉力: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,容器对电子秤的压力:F压秤=G总',提升后,容器对电子秤的压力:F压秤'=G总'-F,
由可知,容器对电子秤的压强变化量:
由p=pgh可知,木块底部所受水的压强变化量: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;
由题意可知,Δp秤-Δp水=120Pa,
即,解得:h2=0.006m=0.6cm
则提升后水和木块浸在水中的总体积:V=V水+V排2=V水+Sh2=150cm3+100cm2×0.6cm=210cm3
此时容器中水的深度:,木块下表面到容器底部的距离:h3=1.4cm-0.6cm=0.8cm,则向上提升0.8cm。
【分析】根据物体的质量和密度计算体积,结合体积计算边长;根据液体密度和深度,计算液体压强;根据物体排开液体的体积计算浮力大小;根据压强的变化量相等,计算未知深度。
19.(2024.重庆模拟)小天同学利用电子秤做如图所示的物理小实验,先向质量为300g的薄壁柱形容器中倒入深度为1cm的水,放在水平放置的电子秤上,稳定后示数如图甲;然后用细线吊着密度为0.6g/cm、不吸水的立方体木块,竖直向下缓慢浸人容器水中,松开手待木块静止后,电子秤示数稳定后如图乙,此时水对木块底部的压强为   Pa,接着小天向容器中加水,直至木块对容器底部的压强刚好为0Pa时,电子秤的示数为   g。(不计细线质量和体积,忽略附在木块表面水的影响
【答案】300;1200
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】(1)由图甲可知,容器和水的总质量m总=450g,
则容器中水的质量:m水=m总-m容器=450g-300g=150g,
由可知,水的体积:,
由V=Sh可知,容器的底面积:,
由图乙可知,容器、水和木块的总质量m总'=1050g,
则木块的质量:m木=m总'-m总=1050g-450g=600g,
由可知,木块的体积:,
由V=L3可知,木块的边长:,
木块的底面积:S木=L2=(10cm)2=100cm2,
图乙中水的深度:,
此时木块排开水的体积:V排1=S木h1=100cm2×3cm=300cm3,
则木块受到的浮力:F浮=ρ水gV排1=1×103kg/m3×10N/kg×300×10-6m3=3N,
木块的重力:G木=m木g=600×10-3kg×10N/kg=6N,
由力的平衡条件可知,木块对容器底部的压力:F压=G木-F浮=6N-3N=3N,
木块对容器底部压强:;
(2)从甲图中可知水的质量为150g,由(1)可知对木块的浮力为3N,当木块对容器底部的压强为0时,需要加入的水仍然为150g,故此时电子称的示数为1200g。
故答案为:300;1200。
【分析】(1)根据图甲读出容器和水的总质量,进而求出水的质量,根据密度公式求出水的体积,根据体积公式求出容器的底面积;
根据图乙读出容器、水和木块的总质量,进而求出木块的质量,根据密度公式求出木块的体积,根据体积公式求出木块的边长,进而求出木块的底面积;
根据体积公式求出图乙中水的深度,根据体积公式求出木块排开水的体积,根据F浮=ρ液gV排求出此时木块受到的浮力,根据G=mg求出木块的重力,根据力的平衡条件求出木块对容器底部的压力,根据求出木块对容器底部压强。
(2)150g水对木块产生3N的浮力,需要300g的水才能对木块产生6N的浮力。
20.(2024·西昌模拟)用矿泉水瓶演示以下实验,请回答下列问题:
(1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,施加的力越大,瓶子的形变程度就越大,这表明力的作用效果跟力的    有关;
(2)把矿泉水瓶装满水后总质量是500g,它所受重力的大小是    N,其施力物体是    。用20N的力握住该矿泉水瓶竖直不动,如图所示,瓶子受到的摩擦力方向是    ,大小为    N,当把手松开一些后,矿泉水瓶恰好在手中匀速下滑,这时瓶受到的摩擦力大小将    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)大小
(2)4.9;地球;竖直向上;4.9;不变
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】(1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,施加的力越大,矿泉水瓶的形变程度增大,这表明力的作用效果与力的大小有关;
(2) 物体受到重力的作用,其方向是竖直向下的,这个力的施力物体是地球,物体受到的重力:G=m g=0.5kgX9.8N/kg=4.9N;
瓶子静止不动和匀速下滑时,处于平衡状态,在竖直方向上,瓶子受到的摩擦力和重力是一对平衡力,所以大小相等、方向相反,故摩擦力的方向竖直向上,其大小等于瓶的重力,为4.9N。
故答案为:(1)大小;(2)4.9;地球;竖直向上;
4.9;不变。
【分析】(1)根据力可以使物体发生形变,力的作用效果与力的大小、方向与作用点有关;
(2)物体受到的重力大小与物体的质量成正比:G=mg,其中g=9.8N/kg,根据物体的质量可以求得物体受到的重力;重力的施力物体是地球;
瓶子静止在空中或匀速下滑时,处于平衡状态,符合二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上,所以,瓶子受到手竖直向上的摩擦力始终等于瓶子的重力。
四、实验探究题
21.(2025·罗湖模拟)如图所示是“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验。
(1)实验中,通过观察海绵的   来比较压力的作用效果。
(2)比较C、D、E图三次实验,得出结论:在受力面积相同时,压力的作用效果与   有关。
(3)你认为   (填“能”或“不能”)通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系;A图中水瓶对砖块的压强pA和B图中水瓶对海绵的压强pB的大小关系为PA   PB。(选填“大于”“小于”或“等于”)
(4)如图F所示,将两个完全相同的水瓶紧靠在一起,放在海绵上,海绵的凹陷程度与   图一样。
(5)通过实验可知压力的作用效果与压力,受力面积有关。如图2所示,甲、乙两个实心正方体,放在水平地面上时它们对水平地面的压强相等。如果在它们的上方沿水平方向切去相同厚度,则剩余部分的质量m甲   m乙,如果在它们的上方沿水平方向切去相同质量后,则剩余部分对地面的压强p甲   P乙。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】(1)凹陷程度
(2)压力
(3)不能;等于
(4)B
(5)>;>
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】探究压力的作用效果与什么因素有关时,
(1)实验中,海绵受到压力不同,凹陷程度不同,通过海绵的凹陷程度来反应压力的作用效果,是转换法。故第1空:凹陷程度;
(2)根据C、D、E实验,受力面积相同,压力不同,凹陷程度不同,得出结论:在受力面积相同时,压力的作用效果与压力有关。故第1空:压力;
(3)根据AB实验,因受压面材料不同,发生形变的难易不同,不能通过A、B实验来比较压力作用效果与压力大小的关系;AB两图中,压力和受力面积都相等,根据,A图中水瓶对砖块的压强pA和B图中水瓶对海绵的压强pB的大小为:pA等于pB。故第1空:不能;第2空:等于;
(4)图F中,与B相比,压力和受力面积都为原来的2倍,但比值不变,将两个完全相同的水瓶紧靠在一起,放在海绵上,海绵的凹陷程度与B图一样。故第1空:B;
(5)图2中,设切去的高度为h,因甲、乙均匀实心正方体,故;又因甲、乙对地面压强相等,则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,
若在两个正方体上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分的质量分别为m甲'和m乙',
则,因为h甲>h乙,则h甲-h>h乙-h,则,剩余部分的质量m甲'大于m乙';
沿水平方向切去相同的质量时,减小的压力相同,因S甲>S乙,所以 p甲 < p乙;
又因为甲,乙两个实心正方体放置在水平地面上,对地面的压强相同,则切去后,剩余部分甲对地面的压强大于乙对地面的压强。度第1空:大于;第2空:大于。
【分析】(1)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的是转换法;
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,当受力面积相同时,压力越大,作用效果越明显;
(3)根据被压物质的形变来反映压力的作用效果,受压面的材料相同且形变要明显;当压力和受力面积相同时,压力的作用效果相同;
(4)当压力和受力面积增大相同倍数时,压力的作用效果相同;
(5)根据压强相等和高度关系,判断物体密度的关系;
已知甲、乙两个均匀实心正方体对地面压强的相等和两者的高度关系,判断出密度的关系;
当它们上部沿水平方向截去高度相等的部分,根据密度公式得出截去部分和剩余部分的质量关系;
沿水平方向切去相同的质量时,减小的压力相同,根据压强公式和受力面积关系得出压强变化量之间的关系,结合原来的压强相等即可判断。
22.(2024·攀枝花模拟) 在探究性学习活动中,某学习小组做了以下系列实验探究。
(1)探究影响压力作用效果的因素,该小组用一块海绵、一张小桌和一个砝码,做了如图甲所示实验。请根据图甲中A、B两图中的情景,提出一个要探究的问题是:   。经过多次实验表明影响压力作用效果的因素是   。根据实验结论,建立了压强概念和压强的表达式;
(2)该小组取三个高度均为h,密度同为实心均匀物体A、B、C。A、C是圆柱体,B是长方体,A、B的底面积都为S,C的底面积为。把它们放在水平桌面的海绵上,如图乙所示,发现海绵被压下的深度相同。该小组结合在(1)中得到的结论和表达式,分析出了A、B、C三个物体对海绵的压强均为   (只写出结果),解释了“海绵被压下的深度相同”的原因;
(3)该小组研究液体内部的压强,用图丙A所示的器材进行实验探究。他们利用这些器材   (选填“能”或“不能”)探究液体的压强跟液体的深度、液体的密度有关。该小组对液体压强的大小跟液体的深度、液体的密度之间的定量关系进一步思考。在图丙B容器内装有密度为的液体,他们受到上面实验的启发,要想得到液面下深度h处的压强,可以设想这里有一个水平放置的“平面”,平面的面积为S。这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。因此,液面下深度h处的压强为   (写出推导过程);
(4)由(3)推导出的表达式,   (选填“能”或“不能”)应用于大气压强。
【答案】(1)压力的作用效果与受力面积的关系;压力、受力面积
(2)
(3)能;
(4)不能
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)图甲中AB的受力面积相同,压力不同,则要探究的问题是:压力的作用效果与受力面积的关系。
压力作用效果与压力、受力面积有关。
(2)物体对水平面的压力
物体对水平面的压强
ABC是高度均为h,密度同为的实心均匀物体,则A、B、C对海绵的压力的作用效果相同,因此ABC对海绵被压下的深度相同。
(3)图丙中可以将探头放在同一液体中的不同深度,通过观察U形管两边液面深度差,得到液体压强大小与深度的关系;可以将探头放在不同一液体中的同一深度,通过观察U形管两边液面深度差,得到液体压强大小与液体密度的关系,故他们利用这些器材能探究液体的压强跟液体的深度、液体的密度有关。
依题意得,液面下深度h处的压强为
(4)地球周围的大气是不均匀的,且大气的深度无法测量,由(3)推导出的表达式,不能应用于大气压强。
(1)压力作用效果可能与压力大小有关;压力大小、受力面积大小;(2)ρgh;(3)能; ;(4)不能。
【分析】 (1)影响压力作用效果的因素:压力大小、受力面积大小;实验方法有:控制变量法、转换法;
(2)利用压强的定义式推导规则均匀柱体对水平面的压强,即可得出答案;
(3)探究液体内部的压强跟液体的深度、液体的密度关系时,应使用控制变量法来选定合适的器材和设计实验方案。液面下深度h处的压强的推导时,先把液体对液面的压力和受力面积分别表示出来,再代入压强的定义式,即可得出结果;
(4)根据p=ρgh的适用范围,分析该表达式能否应用于大气压强。
23.(2024九下·岑溪月考)如图所示是小明测量盐水密度的实验。
(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端   处,发现指针指在如图18甲所示位置,此时他应将平衡螺母适当向    (选填左或“右”)调节、使天平平衡;再将装有盐水的烧杯放在天平的左盘,在右盘中放入50 g、20g、10g砝码各一个时,天平刚好再次平衡;
(2)将杯中的一部分盐水倒人量筒中,盐水的体积如图乙所示,为   cm3
(3)用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量如图丙所示, 为    g.则所测盐水的密度是   kg/m3
(4)上述实验结束后,小明利用刚刚测出了密度的盐水和其他一些工具,又想测量一个木块的密度,请帮他将实验步骤补充完整:
①用调好的天平测出木块的质量m;
②容器内装有适量的盐水,将木块和一个空瓶叠加在一起漂浮,如图所示:
③向瓶中倒人适量的水,直到木块    ,用天平测出瓶和水的总质量 m2:
④木块密度表达式ρ=    (用字母表示,盐水密度用ρ盐表示).
【答案】(1)零刻度线;右
(2)40
(3)38;
(4)刚好浸没在盐水中;
【知识点】固体密度的测量;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,此时他应将平衡螺母适当向右调节。盐水和烧杯的总质量为:m总=50g+20g+10g=80g;
故答案为:零刻度线;右。
(2)量筒中盐水的体积:V=40mL=40cm3;
故答案为:40cm3。
(3)由图可知,天平标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度值为3g,剩余盐水与烧杯的质量:m剩=20g+10g+5g+3g=38g;
量筒中盐水的质量:;
盐水的密度:;
故答案为:38;。
(4)向瓶中倒水,直到木块刚好浸没在盐水中,用天平测出瓶和水的总质量m2。
④[5]木块刚好完全浸没在盐水中时,木块排开盐水的体积等于木块的体积,即:;
因为木块和瓶整体漂浮,所以整体受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木块的总重力,所以:;
由此可得木块的密度:;
故答案为:刚好浸没在盐水中;。
【分析】(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,此时他应将平衡螺母适当向右调节。
(2)量筒中盐水的体积:V=40mL=40cm3。
(3)天平标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度值为3g,读出天平示数为剩下的总质量,再由总质量减去得到量筒中盐水的质量,再由公式计算出盐水的密度。
(4)向瓶中倒水,直到木块刚好浸没在盐水中,用天平测出瓶和水的总质量m2。木块刚好完全浸没在盐水中时,木块排开盐水的体积等于木块的体积。因为木块和瓶整体漂浮,所以整体受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木块的总重力,由阿基米德原理可得木块的密度表达式。
24.(2024·新吴模拟)小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验步骤如图(a)所示,甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为、、、,物体受到的浮力   ;
(2)小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究,实验数据如下表:
物体 物重G/N 物体浸没在水中测力计的示数F/N 浮力 空桶重 桶与排开水的总重 排开水重
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
分析表中物体a、b的实验数据,小李得出的结论是:   ;
(3)小李在探究物体c所受浮力的实验中,排除各种测量误差因素的影响,发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力,请分析实验操作中造成这种结果的原因:   ;
(4)小张利用身边的器材对小李的实验进行改进:两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材,装置如图(b)所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到弹簧测力计A的示数逐渐   ,弹簧测力计B的示数逐渐   ,若弹簧测力计A的示数变化量为,弹簧测力计B的示数变化量为,则它们的大小关系是   (选填“>”、“=”或“<”);
(5)针对两种实验方案,小张实验装置的优点是   (填答案标号)。
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
【答案】;物体浸在液体(或水)中所受浮力大小等于它排开液体(或水)所受的重力(或);将物体c浸入水中之前,溢水杯没有加满水;变小;变大;=;B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】(1)实验步骤如图(a)所示,甲中的弹簧测力计的示数即为物体的重力大小,则物体受到的浮力:。故该空填“ ”;
(2)根据表格数据可知,物体a、b的实验数据可知:
F浮1=0.5N,G排1=0.5N;
F浮2=0.6N,G排2=0.6N;
小李得出的结论是:物体浸在液体(或水)中所受浮力大小等于它排开液体(或水)所受的重力。故该空填“ 物体浸在液体(或水)中所受浮力大小等于它排开液体(或水)所受的重力(或) ”;
(3) 小李在探究物体c所受浮力的实验中,排除各种测量误差因素的影响,发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力,则实验操作中造成这种结果的原因:将物体c浸入水中之前,若溢水杯中没有装满水。故该空填“ 将物体c浸入水中之前,溢水杯没有加满水 ”;
(4) ①逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法测浮力:F浮=G-F',可知弹簧测力计A的示数逐渐变小。故该空填“ 变小 ”;
而重物排开水的体积越大时,薄塑料杯内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数逐渐变大。故该空填“ 变大 ”;
②薄塑料杯的质量忽略不计时,由阿基米德原理可知,弹簧测力计A、B示数的变化量相等,即它们的大小关系是:。故该空填“=”;
(5)A.由称重法测浮力可知,弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力,故A错误;
B.薄塑料杯不计质量,能同步观察测力计A、B示数的变化,从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系。故B正确。
故该空填“ B ”。
【分析】 (1)根据称重法求出物体受到的浮力;
(2)分析比较表中的浮力与排开水的重力关系得出结论;
(3)在实验中,排除测量误差因素的影响,从溢出水的体积小于排开水的体积考虑;
(4)如图2所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,根据称重法F浮=G-F'可知弹簧测力计A的示数变化;重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时,根据阿基米德原理可知弹簧测力计A、B示数的变化量关系;
(5)改进后的优点从增加实验器材的目的来分析。
25.(2024·潮南模拟)在探究浮力大小时,用如题图所示的步骤进行了实验,实验所用液体为水.
(1)分析步骤乙,丙、丁,浮力的大小与    有关;分析步骤     可知,浮力的大小与浸没的深度无关,
(2)由步骤乙和丁可知,物体浸没在水中时受到的浮力为     N; 由步骤   可测出物体排开水的重力.
(3)向图丁的烧杯中加盐,并搅拌溶解。测力计的示数会     (选填“变大”“变小”或“不变”).
(4)要探究浮力的大小与物体密度是否有关,应换用 ____(选填字母)的物块进行对比实验.
A.材料不同、体积相同
B.材料不同、质量相同
C.材料相同、体积不同
(5)本实验所用物体的体积为    cm3(取 g=10N/kg).
【答案】(1)排开液体的体积;丁和戊
(2)0.5;甲和己
(3)变小
(4)A
(5)50
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据图片可知,乙、丙、丁中物体排开液体的体积不断增大,那么说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;
探究浮力大小与浸没深度的关系时,需要控制排开液体的体积相同和液体密度相同,只改变深度,故选实验丁和戊。
(2)利用乙和丁两图可知,物体浸没水中受到的浮力:F浮=G-F拉=3N-2.5N=0.5N;
甲为空杯的重力,己为杯子和溢出水的总重力,那么由步骤甲和己可以测出物体排开水的重力。
(3) 向图丁的烧杯中加盐,并搅拌溶解,则盐水的密度增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力变大。根据F拉=G-F浮可知,测力计的示数会变小。
(4) 要探究浮力的大小与物体密度是否有关 ,需要控制物体的体积和液体密度相同,只改变物体的密度,故选材料不同而体积相同的物体,故选A。
(5)物体的体积.
【分析】(1)根据图片分析乙、丙、丁中哪个因素不同即可。根据控制变量法的要求选择对照实验;
(2)利用乙和丁两图,根据F浮=G-F拉计算物体浸没水中受到的浮力。排开水的重力等于排开水和杯子的总重力与杯子的重力之差;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化,根据F拉=G-F浮分析测力计的示数变化;
(4)根据控制变量法的要求分析判断;
(5)根据计算物体的体积。
26.(2024·常平模拟)小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验。请你根据小明的实验探究回答下列问题。
(1)由 A、C 图可知浸没在水中的物体所受浮力是   N,由A、D、E 可知物体所受浮力与   有关。
(2)物体从C下降到D的过程中,它的底部所受压强   (选填“变大”“变小”或“不变”),根据实验数据计算出物体的密度是   kg/m3.
(3)小明利用浮力和杠杆的知识,发明了一个密度秤如图甲,轻质杠杆 AB 可绕 O 点转动,在 A、B两端分别挂有两个正方体C、D,已知C的重力为20N,OA=10cm,OB=8cm。此时杠杆处于水平平衡状态,则正方体 D 的重力为   N.
(4)如图乙,接着将物体C浸没在水中(C 的边长为10cm),移动物体D到E点时杠杆恰好水平静止:那么OE的长度为   cm,则可以在E点标上水的密度ρ水(ρ水=1.0×103kg/m3)。
【答案】(1)2;液体密度
(2)变大;4×103
(3)25
(4)4
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)由图A与C可知,物体在水中受到的浮力:;A、D、E实验,排开液体体积相同,液体密度不同,浮力不同,说明物体所受浮力与液体密度有关;
(2)物体从C下降到D的过程中,深度增加,根据可知,它的底部所受压强变大;
由图A与C可知,物体在水中受到的浮力:;
由可知物体A的体积:;物体密度;
(3)由图知:B端所受得力等于重物D对杠杆的拉力,大小等于物体D的重力,
根据杠杆的平衡条件知物体D的重力为:

(4) C的边长为a=10cm=0.1m,
当物体C浸没在水中时,受到的浮力为:

物体C受到的力:A点对C的拉力、浮力、重力故物体C受到的拉力为:;
此时物体D移动到E点时杠杆恰好水平静止,由 得:,
OE的长度:。
故答案为:(1)2;液体密度;(2)变大; 4×103 (3) 25;(4) 4。
【分析】(1)根据称重法可求浮力,根据控制变量法进行分析;
(2)根据液体压强影响因素进行分析,根据称重法求出物体浸没在水中时受到的浮力;由阿基米德原理可得出排开水的体积,即物体的体积,根据G=m g算出物体的质量,根据密度公式可求出物体的密度;
(3) (4)根据杠杆的平衡条件算出D物体的重力;根据阿基米德原理算出物体C全部浸没水中时受的浮力,对物体C受力分析得出拉力FA,根据杠杆的平衡条件算出OE的长度。
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