力学培优冲刺——实验探究5—2020-2021学年华师大版八年级科学暑假专题（含答案）

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1.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。（g取10N/kg）
（1）在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与________的关系；根据A与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为________N。
（2）小明对ABCD四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而________，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度无关。
（3）在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为________kg/m3。
2.用高压锅煮饭时，密封的内气压较高，为了使锅内气压不超过安全值，设有自动排气的减压阀，其结构如图所示。已知锅外大气压强为p0 ， 请设计一个简单的实验，粗略测出通过排气阀向外放气时，锅内气体的压强。
（1）本实验用到的测量工具有：刻度尺、________。
（2）主要实验步骤是（用恰当的字母表示被测的物理量）：
步骤一：________。步骤二：用尺测排气孔直径D。
（3）锅内气体压强的表示式：p=________。
3.密度比液体小的物体会浮在液面上。为了验证浮在液面的物体受到的浮力也遵循阿基米德原理，请你完成实验设计与相关思考。
（1）实验时有下列四种材料的物体：铁块（ρ铁=7900千克/米3），铝块（ρ铝=2700千克/米3），塑料（ρ塑料=700千克/米3），泡沫（ρ泡沫=40千克/米3）。你选择何种材料的物体：________
（2）实验中你需要测量的量是________。
（3）你如何测量物体受到的浮力：________
（4）为了使“浮在液面的物体受到的浮力也遵循阿基米德原理”具有普遍性，对实验有下列建议，你认为可取的是 ?????
A.选择同一个物体在水中多次实验，测量多组数据
B.选择同种材料、不同形状的物体漂浮在水中实验，测量多组数据
C.选择同种材料的物体漂浮在不同的液体中实验，测量多组数据
4.为了探究浮力大小跟哪些因素有关，某兴趣小组的同学，用同一物体进行了如图所示的操作，并记下物体静止时弹簧测力计的示数．图甲中物体未放入前溢水杯装满水，物体浸没后用量筒测出溢出水的体积，如图丁所示．

（1）为了探究浮力的大小与液体密度的关系，应选择________??两图；该小组同学通过比较F1和F2的大小，得到“浮力的大小与物体浸没的深度有关”的结论，产生错误的原因是________。
（2）物体浸没在水中时所受浮力大小为________?，盐水的密度为________。
5.利用容积为10cm3的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值。
（1）把注射器的活塞推到注射器筒的底端，这样做的目的是________，然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔。
（2）如图所示，水平向左缓慢拉动注射器筒，当注射器的活塞________时，记下弹簧测力计的示数为19N。
（3）用刻度尺测出注射器________长度为5cm，这样就不用测活塞的直径也能算出活塞横截面积。
（4）则大气压的值为________Pa。
（5）提出提高测量大气压值精确度的一条建议：________。
6.在德国马德堡市的广场上，1654年曾经做过一个著名的马德堡半球实验，如图1所示，把两个半径约20cm的铜制空心半球合在一起，抽去里面的空气，用两支马队向相反的方向拉两个半球。

（1）实验室做马德堡半球实验时，往往会在两个半球的接触面上涂一层油。以下操作，目的与其一样的是（????? ）
A.电解水实验中加稀硫酸
B.塑料吸盘使用前先蘸水
C.蒸馏实验中烧瓶底部加小石粒
（2）在气压为1个标准大气压时做马德堡半球实验，抽气后球内剩余空气的压强为0.4个大气压，此时拉开半球的力为F1；如果抽气后球内剩余空气的压强为0.1个大气压，此时拉开半球的力为F2 ， 则F1：F2=________
（3）某实验室供教学用的半球，在正常气压下抽成真空后，只需四个人便可拉开。其原因是________。
（4）总共用了16匹马把两个半球拉开，则平均一对（左右各一匹）马产生的拉力是多少？（大气压的值约为105Pa，计算时把半球看成一个圆盘。
7.下面是小方和小王设计的“测食用油密度”的实验方案，请完善他们的方案并回答问题：
⑴小方的方案：用调节平衡的天平测出空烧杯的质量m1 ， 向烧杯内倒入适量食用油，再测出烧杯和食用油的总质量m2 ， 然后把烧杯内的食用油全部倒入量筒内，读出量筒内食用油的体积为V1。
⑵小王的方案：在烧杯内倒入适量的食用油，用调节平衡的天平测出烧杯和食用油的总质量m3 ， 然后将烧杯内的适量食用油倒入量筒内，再测出烧杯和剩余食用油的总质量m4 ， 读出量筒内食用油的体积V2。
⑶按________的实验方案进行测量，实验误差可能小一些；如果选择另一种方案，测得的密度值________（填“偏大”、“偏小”）。
⑷如图是按小王的实验方案进行某次实验的情况，烧杯和食用油开始的总质量是34.1g,读出剩余食用油及烧杯的总质量是________克，食用油的密度为________?千克/米3。

8.小明设计了一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验。该实验的主要步骤如下：（取g=10N/kg）
①将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下，将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下，向溢水杯中加入一定量的水，使水满过溢水口流入空杯中；
②当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G1和G2；
③将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中，此时溢出的水全部流入另一杯中，
当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G3和G4；
④根据以上数据，通过计算得出小石块密度ρ。
（1）上述实验中，他测得G1=0.94N，G2=0.40N。G3和G4的读数如上图 (b)所示，则G3=________N，
G4=________N；
（2）实验中，小石块排开水的重力是________N，小石块的体积是________?m3；
（3）石块的重力是________N；
（4）通过以上数据，他得出小石块的密度是________kg/m3；
（5）若将小石块换成一个小盐块，其它步骤不变，不考虑弹簧测力计读数的误差，则他测得的盐块的密度ρ盐’与它的真实密度ρ盐相比，ρ盐’________ρ盐（选填“>”、“=”或“<”）．
9.小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计．
（1）将吸管放到水中的情景如图（a）所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图（b）所示，浸入的长度为h．用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液________ρ水（=/＞/＜），h与ρ水、ρ液，及H的关系式是h=________.
（2）小明根据图（a）在吸管上标出1.0刻度线（单位g/cm3，下同），再利用上述关系式进行计算，标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线（图中未画出）．结果发现，1.1刻线是在1.0刻线的________（上/下）方，相邻刻线的间距________（均匀/不均匀）．
（3）为检验刻度误差，小明取来食油，先用天平和量筒测量其密度，然后再用这个密度计测量．但操作时却出现了图（c）所示的情形，这让他很扫兴．难道实验就此终止了吗，根据经验或思考，在不更换食油的情况下，你认为可以进行怎样的尝试：________．
10.小刚同学想测出一个实心塑料球的密度，但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上，无法测出它的体积。小刚设计了以下实验步骤：
A．用天平测量塑料球的质量，天平平衡时如图a所示。记录塑料球质量为m；
B．把适量的水倒进量筒中如图b所示，记录此时水的体积为V1；
C．用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中，静止时如图c所示，记录此时量筒的示数为V2；
D．把小铁块单独放入水中静止时如图d所示，记录此时量筒的为V3；
E．利用密度公式计算出结果。
根据上述实验过程，回答下列问题。
（1）实验中使用天平测出塑料球的质量m=________g，塑料球的体积V=________cm3 ， 计算出塑料球的密度ρ=________g/cm3。
（2）实验拓展：本实验中若不用天平，只在B、C、D三个步骤中增加一个步骤也可以测出塑料球的密度。请你写出这个操作步骤________。
（3）根据你补充的步骤，写出计算塑料球密度的表达式________。（用字母表示，水的密度为ρ水）
参考答案
1.【答案】 （1）液体密度；2.4
（2）增大
（3）1.2×103
2.【答案】 （1）天平
（2）用天平测出减压阀质量m
（3）4mgπD2+p0
3.【答案】 （1）塑料
（2）塑料漂浮时的浮力和塑料漂浮时排开的液体的重力
（3）测出物体的重力即是其漂浮时受到的浮力
（4）B,C
4.【答案】 （1）甲丙；乙中物体已沉底，受到了杯底的支持力
（2）0.5N；1.2×103
5.【答案】 （1）排尽针筒内空气
（2）刚刚开始滑动
（3）刻度部分
（4）0.95×105
（5）加润滑剂等
6.【答案】 （1）B
（2）2:3
（3）教学马德堡半球半径小，受力面积下，大气压力
（4）解：F=PS=105X3.14X(0.2m)2=12560N
一对马的拉力：12560N/8=1570N
7.【答案】 小王；偏大；17.3；0.84×103
8.【答案】 （1）1.1；0.5
（2）0.1；10-5
（3）0.26
（4）2.6×103
（5）>
9.【答案】 （1）＞；ρ水H/ρ液
（2）下；不均匀
（3）再向容器中加油或用更深的容器盛放食用油然后用这个密度计测量
10.【答案】 （1）11.2；20；0.56
（2）将塑料球放入图b所示的量筒内使其漂浮在水面上，读出量筒示数V4
（3）ρ＝（V4－V1）ρ水/（V2-V3）