力学培优冲刺——实验探究2—2020-2021学年华师大版八年级科学暑假专题（含答案）

1173480010769600力学培优冲刺——实验探究2
1.在北京某科技馆内，有一个风洞实验室，一架模型飞机固定在托盘测力计上(如图所示)。无风时，托盘测力计示数为15N。
（1）当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时，托盘测力计的示数为7N，可以判定飞机受到了一个新的力。根据你的分析，飞机受到的该力大小为________，方向为________。

（2）如表是某小组研究该力的大小与风速关系的实验数据。
风速（m/s）
5
10
15
20
25
30
35
托盘测力计的示数（N）
14.5
13.0
10.5
7.0
2.5
0
当风速达到30m/s以上，托盘测力计的示数为0，说明了什么________。
（3）如图乙处理相关数据得到“升力与迎角的关系”。根据数据你可以得出什么结论？________。

（4）资料显示：本实验结论与实际相符，且飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大。若某飞机以500千米／时做水平匀速直线飞行时的迎角为Q1 ， 而以800千米／时做水平匀速直线飞行时的迎角为Q2（Q1、Q2均小于15度）。请比较Q1、Q2的大小关系：________。
2.在测定大气压的实验中，因缺少大量程的弹簧测力计，小明设计并进行了如下的实验。

①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光
滑水平的玻璃板上，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘的直径 d；
②将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上；
③用小勺轻轻地向小桶内加沙，直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板， 用天平测出这时小桶和沙的质量为 m。
请完成下列问题：
吸盘脱离玻璃板时，若不计塑料挂钩的质量，空气对塑料吸盘的压力大小是________，测得数值的表达式是：p=________（用上述物理量的符号表示，写出最终的化简结果）。实验中所测的大气压数值偏小，可能的原因是（写出一条即可）________
3.探究“浸在水中的物体所受浮力与浸入深度的关系”。
实验器材：弹簧测力计、烧杯、水、圆柱体（体积相同的不同物体）。
实验要求：将物体所受的浮力大小及弹簧测力计示数与浸入深度的关系用图像表示出来。
实验结束后，A、B、C、D四组根据实验过程及结果画出了以下四幅图像，并进行汇报。
（1）老师一看，马上指出D同学所画的图形是错误的，你认为老师判断的依据是：________
（2）根据图像A和C，得出F1、F2、F3三者的等量关系是________
（3）A，B，C三种物质中密度最大的是________
（4）根据图像B，计算出该物质的密度为________g/cm3
4.小明在郊游时捡到一块形状不规则的矿石，准备在实验室测出该矿石的密度。由于石块体积较大，无法直接放入量筒，于是进行了以下的操作：
（1）把天平放在水平台上，再调节平衡螺母使天平平衡；在用调节好的天平称量矿石的质量时，当在右盘加上最小的砝码后，发现指针指在分度盘的右侧，接下来的操作应该是：________；
（2）矿石无法放入量筒，小明想到了一个方法，他利用一只烧杯，按如图所示顺序进行了测量，可知矿石的体积是________cm3；
（3）若此前用托盘天平测得矿石的质量为168g，则矿石的密度是________kg/m3；
5.小天利用图中的器材进行“探究浮力大小跟物体浸入液体的深度是否有关？的实验。小天用弹簧测力计测出物块重力（如图丙所示），并把它慢慢放入水中。根据测力计的实验数据，他绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水中的深度变化的图象（如图乙所示）。小艺分析图象可知：

（1）由图丙可知，物块所受的重力大小为________N，在图乙中是指________（选填：“F1”、 “F2”和“F3”）的大小；
（2）图象________（选填：“a”或“b”）是描述物块所受浮力随浸入水中深度的变化图象。 用等式表示F1、F2和F3这三个力之间的关系：________；
（3）实验结论：浮力大小跟物体浸入液体的深度是否有关？________（选填：是或否）
6.在学习浮力过程中，兴趣小组的同学做了以下两个实验：
（1）如图1所示，小明对浸在液体中的金属块所受浮力进行了探究：
①分析图B、C，可以得出的结论是:________。
②如图2是小明绘制的“弹簧测力计示数与金属块的下表面浸入水中深度的关系”图象和“金属块所受浮力与金属块的下表面浸入水中深度的关系”图象。其中能够表示“金属块所受浮力与金属块的下表面浸入水中深度的关系”的图象为________（选填“a”或“b”）。
③请你根据图中的实验数据求出：煤油的密度为________kg/m3。
（2）如下图所示，小柯对“浮力大小是否和水的多少有关”进行了探究：
①小柯先用弹簧测力计测出木块的重力(如图甲)。再将木块放入烧杯内的水中，木块处于漂浮状态(如图乙)。然后他________(填操作)，发现木块仍然漂浮。经分析可知，木块两次受到的浮力都为________牛。从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关。?
②小柯进一步开展了如图丙实验。往两个形状相同的塑料盆A、B中各加入10N的水，再将B盆放入A盆，B盆漂浮。这时B盆所受浮力：F浮＝GB盆+10N ＞ 10N。继续往B盆内加20N的水，B盆仍漂浮。此实验可得结论是________。
7.小明在完成“动手动脑学物理”时，认识了密度计，将其放入液体中，当它竖立静止时，与液面相交的读数即为待测液体的密度。

（1）如图甲、乙所示，让同一支密度计分别静止在水和酒精中，密度计受到的浮力不变；装水的容器是________（选填“甲”或“乙”）。
（2）小明将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计（如图丁）：为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验：
A.将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上水的密度值l.Og/cm3；
B.将其放入酒精中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.8g/cm3；
C.将其放入密度为1.2g/cm3盐水中，用同样的方法在密度计上标上盐水的密度值
1.2g/cm3；
①铅笔的下端缠绕了适量铜丝是为了________。
②小明制作的密度计，标出对应的刻度线，如丙图所示四种刻度的标示你认为符合实际的是________。
③若被测液体的密度为ρ液，密度计浸入被测液体的深度为h （如图丁）、自制密度计的质量为m铅笔的横截面积为s,请你推导出h与ρ液的关系式________（用给定的字母表示推导结果）。
（3）小军也用吸管制作了密度计，他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度计测量液体密度时误差较大，为此同学们提出了如下改进方案，其中可行的是????? （选填选项前的字母）
A.换大的容器盛放液体做实验
B.换细的吸管制作密度计
C.适当增加密度计的配重
8.如图所示，某中学科学小组的同学为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深)，在金属块接触容器底之前，分别记下金属块下表面所处不同深度h和弹簧测力计相应的示数F。实数据如下：??
?
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
h/cm
0
2
3
6
8
10
12
14
F/N
6.75
6.25
5.75
5.25
4.75
4.25
4.25
4.25
（1）分析表中实验数据，可以得出物体重________N；第4次实验时，物体所受到的浮力为________N。
（2）分析表中6~8次实验数据，说明：________。
（3）图2能正确反映弹簧测力计示数F与金属块下表面到水面距离h关系的图象是________。
（4）金属块的密度为________kg/m3。
9.小明学习了浮力知识后，利用家中的物品做了几个小实验。
（1）小明把小萝卜放入水中，小萝卜漂浮在水面上，此时它受到的浮力为F浮，重力是G萝，那么F浮________G萝（选填“>”、“<”或“=”）。
（2）小明把小萝卜从水里捞出擦干，再放入足够多的白酒中，小萝卜沉底了，此时排开白酒的体积V排与小萝卜的体积V萝的关系是V排________V萝（选填“>”、“<”或“=”）。
（3）小明还想测量小萝卜的密度，于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔。具体做法如下：

①如图甲所示，在茶杯中倒入适量的水，在水面处用记号笔做好标记，用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0；
②如图乙所示，将小萝卜轻轻地放入水中静止后，用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1；
③将茶杯中的水全部倒出，取出小萝卜擦干，再向杯中慢慢地倒入白酒直至________为止；
④如图丙所示，将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后，用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2。
（4）水的密度用ρ水来表示，请你用ρ水、h0、h1、h2写出小萝卜的密度表达式ρ萝=________。
参考答案
1.【答案】 （1）8N；竖直向上
（2）升力为15N ,等于重力
（3）角度为15度的时候，升力最大
（4）Q1大于Q2
2.【答案】 mg；4mg/πd2；未完全挤出吸盘内空气
3.【答案】 （1）浮力大小和拉力大小不变时，应该是在同一深度
（2）F1=F2+F3
（3）A
（4）2
4.【答案】 （1）取下最小砝码，并向右移动游码
（2）70
（3）2.4×103
5.【答案】 （1）2；F1
（2）b；F2=F1-F3
（3）否
6.【答案】 （1）在排开液体的体积相同时，物体所受浮力的大小与液体的密度有关；a；800
（2）向烧杯中再加入水（或从烧杯中倒出适量的水）；2.5；“较少的水能产生较大的浮力”
7.【答案】 （1）乙
（2）降低重心，使密度计能够竖直漂浮在水中；C；?排=mρ液S
（3）B,C
8.【答案】 （1）6.75；1.5
（2）物体浸没后受到的浮力与浸入深度无关
（3）B
（4）2.7×103
9.【答案】 （1）=
（2）=
（3）标记处
（4）h1-h0h2-h0ρ水
10.【答案】 （1）8.0
（2）2.5；2500千克/立方米