力学培优冲刺——实验探究7—2020-2021学年华师大版八年级科学暑假专题（含答案）
文档属性
| 名称 | 力学培优冲刺——实验探究7—2020-2021学年华师大版八年级科学暑假专题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 108.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 华东师大版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2021-07-24 22:55:47 | ||
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文档简介
1231900012217400力学培优冲刺——实验探究7
1.小芳在一端封闭的均匀圆玻璃管中装入适量的小铅丸，制成一支密度计．密度计能在液体中竖直漂浮，如左图所示，根据它在液体中浸没的深度得知这种液体的密度．小芳的设计和制作过程如下：
a．根据阿基米德原理及物体漂浮条件，推导出密度计在纯水中浸没的深度h的表达式．
b．根据h的表达式，测量这支密度计自身的某些物理量，算出密度计在纯水中浸没的深度，在管上画上纯水的密度值线A（如图右）．
c．把密度计放入纯水中，验证刻度线A的位置是否准确．
请你根据上述的内容完成下列问题：
（1）设纯水密度为ρ，装了铅丸的玻璃管总质量为m，玻璃管底面直径为d．请用本? 题的物理量符号表示步骤a中的表达式h＝________．
（2）若纯水密度已知，请你写出b步骤中所需用的测量仪器及对应测量的物理量．
（3）步骤c中，若水面在刻度线A以上，请你简要写出一种校准的方法.
（4）若把校准后的密度计放在密度为0.8×103kg /m3的酒精中，液面的位置在纯水密度值刻度线上方还是下方？为什么？
2.为证明空气浮力的存在，科学兴趣小组利用自行车气嘴（松开时可充气或放气）、矿泉水瓶、细绳、气球等器材进行了如下实验：
步骤一：在矿泉水瓶盖和底部上各钻一个小孔，分别将两个自行车气嘴固定在瓶盖和底部，如图甲所示。将气球用细绳与矿泉水瓶底部的气嘴套上。打开瓶盖，使瓶内空气和外界空气一样，再将瓶盖拧紧，使其不会有空气漏出。
步骤二：松开矿泉水瓶瓶盖上的气嘴，用打气泵向矿泉水瓶充入气体，当用手压瓶子感觉较硬时停止充气，再用天平称出整个装置的总质量 m1。
步骤三：?????? ， 再称出整个装置的总质量 m2。
步骤四：将 m1 与 m2 进行比较得出结论。
（1）将实验步骤三补充完整：________。
（2）若发现 m1 与 m2 的大小关系是________即可证实空气浮力的存在。
（3）在实验过程中，小组同学发现气球老是漏气，使实验存在误差，他们改进实验装置，设计了如图乙所示的实验装置：将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上，调节配重质量使二者保持静止，用气泵往玻璃容器内缓慢压入空气，观察到________的现象，说明金属球受到空气浮力的作用。
3.用弹簧测力计缓慢地将放在桌面上的物体提起，其示数 F 与弹簧测力计上升的高度 h 之间的关系如图乙所示。试解答下列问题：
（1）图甲中拉力为________N，钩码所受的重力为________N。
（2）当 h＝4cm 时，弹簧测力计的示数是________N，桌面对钩码的支持力是________N。
4.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________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；装水的容器是________（ 选 填 “ 甲 ” 或“乙”）。
（2）小明将一支铅笔的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计（如图丙）；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 1.0g/cm3；
b．将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值 0.9g/cm3；
c．像标示弹簧测力计刻度的方法一样，他以两刻度线间的长度表示 0.1g/cm3 将整个
铅笔均匀标上刻度；
d．他将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在 0.8g/cm3 刻度处。
①如丙图所示，小明制作的密度计，你认为刻度 0.9 应该在________点（选填“p”或“q”）。
②在实验步骤 c 中，小明这样均匀标示刻度不正确的原因是________；
5.小明为了探究物体所受的浮力大小与深度是否有关。他将一个重力为 G 且密度大于水的长方体，用记号笔进行 16 等分，如图甲所示。用弹簧测力计分别挂在挂钩 1 和 2处，浸入水中至第 2 条线与液面保持相平，如图乙、丙所示。观察弹簧测力计示数，并记下 F1 和 F2 的值。
（1）两次实验均将长方体浸入水中至第 2 条线，其目的是为了只改变________，达到控制变量的目的。
（2）小明发现弹簧测力计示数 F1=F2 ， 于是他推导出两次实验中长方体所受的浮力相等，则他推导的过程是________。
（3）为了排除实验的偶然性，使实验结论更准确，还应增加实验的次数。那么在该同学实验的基础上，不提供其他器材，下一步的实验操作是________。
6.用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水），如图（甲），然后将其逐渐浸入水中，图（乙）所示是整个过程中弹簧测力计的示数F、圆柱体受到的浮力大小F浮与圆柱体下表面的深度h变化关系的实验图象。则：表示圆柱体受到的浮力大小F浮与圆柱体下表面的深度h变化关系的图象是图乙中的________，已知图中D点的数值是4，圆柱体的密度是________克/厘米3。
7.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
A.可能跟物体浸入液体的深度有关； B.可能跟物体的重力有关；
C.可能跟物体浸入液体的体积有关； D.可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想，李明做了如图所示的实验：他在弹簧测力计下端挂一个铁块或铜块，
依次把它们缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：
（1）铁块从位置③→④的过程中，弹簧测力计的示数减小，说明铁块受到浮力________（选填“变大”、“变小”或“不变”），可以验证猜想________是正确的（选填“A”、“B”、“C”、“D”）。
（2）从位置④→⑤的过程中，弹簧测力计的示数不变，说明铁块受到的浮力不变，可以验证猜想________是错误的（选填“A”，“B”，“C”，“D”）。
（3）分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想________是错误的（选填“A”，“B”，“C”，“D”）。
（4）分析比较实验________可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
（5）该实验探究主要运用的科学探究方法是：________。
8.三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与三个体积相同的实心球相连，向容器内倒入某种液体，待液体和球都稳定后，观察到如图所示的情况，
乙球下方弹簧长度等于原长，这三个球受到浮力的大小关系是________（选填字母）；
A.F甲＜F 乙＜F丙
B.F甲＞F 乙＞F丙
C.F甲=F 乙=F丙
这三个球的密度大小关系是________（选填字母）
A.ρ甲＜ρ 乙＜ρ 丙 B.ρ甲＞ρ乙＞ρ丙?? C.ρ甲=ρ乙=ρ丙
其中________球（选填“甲”“乙”“丙”）的密度与液体密度相同。
9.学习了浮力有关知识后，同学们都已经知道：浮力跟物体所浸在的液体密度、排开液体的体积有关。但王丽总感到：浮力大小应与物体所在液体的深度有关，并猜想：“深度越深，浮力越大”。于是做了如下实验：她在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面接近烧杯底部接触为止，如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。
（1）分析图象可知，圆柱体的密度是________kg/m3；
（2）分析图象BCD段，可得结论：________。
（3）分析图像可知，圆柱体的横截面积为________cm2。
10.如图所示是小明自制的用来探究影响浮力大小因素的装置：将弹簧和标尺固定在支架上，用细线将一个金属块悬挂在弹簧下端，弹簧静止时指针正对标尺上的A位置（本装置使用时，弹簧未超过弹性限度）。
（1）向杯中缓慢注水，从金属块底部接触水面，到金属块刚好浸没水中的过程中，指针由标尺上的A位置缓慢上移至C位置，说明物体所受浮力的大小跟________?有关，此过程中支架上O点所受拉力的最大变化量为△F1；继续向杯中注水，指针________（选填“上移”、“不动”或“下移”）：当注满水时，金属块底部受到的压强为p1。
（2）将水倒尽，向杯中缓慢注入某种液体（ρ液≠ρ水），当指针指在C位置时，金属块底部受到的压强为p2 ， 则p1________p2（选填“＞”、“=”或“＜”），分析推理可知：金属块所受浮力的大小还与________有关。
（3）将液体倒尽，用等体积塑料块（ρ水＜ρ塑料＜ρ金属）替换金属块进行实验。向杯中缓慢注水，从塑料块底部接触水面，到塑料块浸没水中的过程中，支架上O点所受拉力的最大变化量为△F2 ， 则△F1________?△F2（选填“＞”、“=”或“＜”）。
参考答案
1.【答案】 （1）4m/ρπd2
（2）用托盘天平测量装有铅丸的玻璃管总质量m，用刻度尺测量玻璃管的直径d和纯水的密度值线A位置
（3）从玻璃管中取出少量铅丸，使水面刚好在刻度线A处
（4）上方；待测液体越小，密度计浸没的深度越深
2.【答案】 （1）松开瓶底的气嘴，使瓶内的高压气体通过气嘴进入气球
（2）m1 大于 m2
（3）金属球上升或配重下降
3.【答案】 （1）2.4；4.5
（2）3；1.5
4.【答案】 （1）不变；乙
（2）P；液体密度与排开液体体积成反比，所以密度与浸没深度也不成正比，刻度不均匀
5.【答案】 （1）长方体浸入水中的深度
（2）由于重力相等，所以 F浮1=G-F1 ， F 浮2=G-F2 ， 又由于 F1=F2 ， 所以 F 浮1=F浮2
（3）用弹簧测力计分别挂在挂钩 1 和 2 处，浸入水中至第 1（或 3）条线与液面保持相平，观察弹簧测力计示数并记录拉力大小
6.【答案】 OBC；2
7.【答案】 （1）变大；C
（2）A
（3）B
（4）①⑥⑦
（5）控制变量法
8.【答案】 C；A；乙
9.【答案】 （1）1.5 ×10 3
（2）物体从刚开始浸入到完全浸没之前，物体受到浮力随深度的增加而增大；到 完全浸没后物体所受的浮力大小不变（或与深度无关）
（3）200
10.【答案】 （1）排开液体的体积；不动
（2）〉；液体密度
（3）=
1.小芳在一端封闭的均匀圆玻璃管中装入适量的小铅丸，制成一支密度计．密度计能在液体中竖直漂浮，如左图所示，根据它在液体中浸没的深度得知这种液体的密度．小芳的设计和制作过程如下：
a．根据阿基米德原理及物体漂浮条件，推导出密度计在纯水中浸没的深度h的表达式．
b．根据h的表达式，测量这支密度计自身的某些物理量，算出密度计在纯水中浸没的深度，在管上画上纯水的密度值线A（如图右）．
c．把密度计放入纯水中，验证刻度线A的位置是否准确．
请你根据上述的内容完成下列问题：
（1）设纯水密度为ρ，装了铅丸的玻璃管总质量为m，玻璃管底面直径为d．请用本? 题的物理量符号表示步骤a中的表达式h＝________．
（2）若纯水密度已知，请你写出b步骤中所需用的测量仪器及对应测量的物理量．
（3）步骤c中，若水面在刻度线A以上，请你简要写出一种校准的方法.
（4）若把校准后的密度计放在密度为0.8×103kg /m3的酒精中，液面的位置在纯水密度值刻度线上方还是下方？为什么？
2.为证明空气浮力的存在，科学兴趣小组利用自行车气嘴（松开时可充气或放气）、矿泉水瓶、细绳、气球等器材进行了如下实验：
步骤一：在矿泉水瓶盖和底部上各钻一个小孔，分别将两个自行车气嘴固定在瓶盖和底部，如图甲所示。将气球用细绳与矿泉水瓶底部的气嘴套上。打开瓶盖，使瓶内空气和外界空气一样，再将瓶盖拧紧，使其不会有空气漏出。
步骤二：松开矿泉水瓶瓶盖上的气嘴，用打气泵向矿泉水瓶充入气体，当用手压瓶子感觉较硬时停止充气，再用天平称出整个装置的总质量 m1。
步骤三：?????? ， 再称出整个装置的总质量 m2。
步骤四：将 m1 与 m2 进行比较得出结论。
（1）将实验步骤三补充完整：________。
（2）若发现 m1 与 m2 的大小关系是________即可证实空气浮力的存在。
（3）在实验过程中，小组同学发现气球老是漏气，使实验存在误差，他们改进实验装置，设计了如图乙所示的实验装置：将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上，调节配重质量使二者保持静止，用气泵往玻璃容器内缓慢压入空气，观察到________的现象，说明金属球受到空气浮力的作用。
3.用弹簧测力计缓慢地将放在桌面上的物体提起，其示数 F 与弹簧测力计上升的高度 h 之间的关系如图乙所示。试解答下列问题：
（1）图甲中拉力为________N，钩码所受的重力为________N。
（2）当 h＝4cm 时，弹簧测力计的示数是________N，桌面对钩码的支持力是________N。
4.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________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；装水的容器是________（ 选 填 “ 甲 ” 或“乙”）。
（2）小明将一支铅笔的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计（如图丙）；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 1.0g/cm3；
b．将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值 0.9g/cm3；
c．像标示弹簧测力计刻度的方法一样，他以两刻度线间的长度表示 0.1g/cm3 将整个
铅笔均匀标上刻度；
d．他将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在 0.8g/cm3 刻度处。
①如丙图所示，小明制作的密度计，你认为刻度 0.9 应该在________点（选填“p”或“q”）。
②在实验步骤 c 中，小明这样均匀标示刻度不正确的原因是________；
5.小明为了探究物体所受的浮力大小与深度是否有关。他将一个重力为 G 且密度大于水的长方体，用记号笔进行 16 等分，如图甲所示。用弹簧测力计分别挂在挂钩 1 和 2处，浸入水中至第 2 条线与液面保持相平，如图乙、丙所示。观察弹簧测力计示数，并记下 F1 和 F2 的值。
（1）两次实验均将长方体浸入水中至第 2 条线，其目的是为了只改变________，达到控制变量的目的。
（2）小明发现弹簧测力计示数 F1=F2 ， 于是他推导出两次实验中长方体所受的浮力相等，则他推导的过程是________。
（3）为了排除实验的偶然性，使实验结论更准确，还应增加实验的次数。那么在该同学实验的基础上，不提供其他器材，下一步的实验操作是________。
6.用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水），如图（甲），然后将其逐渐浸入水中，图（乙）所示是整个过程中弹簧测力计的示数F、圆柱体受到的浮力大小F浮与圆柱体下表面的深度h变化关系的实验图象。则：表示圆柱体受到的浮力大小F浮与圆柱体下表面的深度h变化关系的图象是图乙中的________，已知图中D点的数值是4，圆柱体的密度是________克/厘米3。
7.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
A.可能跟物体浸入液体的深度有关； B.可能跟物体的重力有关；
C.可能跟物体浸入液体的体积有关； D.可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想，李明做了如图所示的实验：他在弹簧测力计下端挂一个铁块或铜块，
依次把它们缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：
（1）铁块从位置③→④的过程中，弹簧测力计的示数减小，说明铁块受到浮力________（选填“变大”、“变小”或“不变”），可以验证猜想________是正确的（选填“A”、“B”、“C”、“D”）。
（2）从位置④→⑤的过程中，弹簧测力计的示数不变，说明铁块受到的浮力不变，可以验证猜想________是错误的（选填“A”，“B”，“C”，“D”）。
（3）分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想________是错误的（选填“A”，“B”，“C”，“D”）。
（4）分析比较实验________可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
（5）该实验探究主要运用的科学探究方法是：________。
8.三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与三个体积相同的实心球相连，向容器内倒入某种液体，待液体和球都稳定后，观察到如图所示的情况，
乙球下方弹簧长度等于原长，这三个球受到浮力的大小关系是________（选填字母）；
A.F甲＜F 乙＜F丙
B.F甲＞F 乙＞F丙
C.F甲=F 乙=F丙
这三个球的密度大小关系是________（选填字母）
A.ρ甲＜ρ 乙＜ρ 丙 B.ρ甲＞ρ乙＞ρ丙?? C.ρ甲=ρ乙=ρ丙
其中________球（选填“甲”“乙”“丙”）的密度与液体密度相同。
9.学习了浮力有关知识后，同学们都已经知道：浮力跟物体所浸在的液体密度、排开液体的体积有关。但王丽总感到：浮力大小应与物体所在液体的深度有关，并猜想：“深度越深，浮力越大”。于是做了如下实验：她在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面接近烧杯底部接触为止，如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。
（1）分析图象可知，圆柱体的密度是________kg/m3；
（2）分析图象BCD段，可得结论：________。
（3）分析图像可知，圆柱体的横截面积为________cm2。
10.如图所示是小明自制的用来探究影响浮力大小因素的装置：将弹簧和标尺固定在支架上，用细线将一个金属块悬挂在弹簧下端，弹簧静止时指针正对标尺上的A位置（本装置使用时，弹簧未超过弹性限度）。
（1）向杯中缓慢注水，从金属块底部接触水面，到金属块刚好浸没水中的过程中，指针由标尺上的A位置缓慢上移至C位置，说明物体所受浮力的大小跟________?有关，此过程中支架上O点所受拉力的最大变化量为△F1；继续向杯中注水，指针________（选填“上移”、“不动”或“下移”）：当注满水时，金属块底部受到的压强为p1。
（2）将水倒尽，向杯中缓慢注入某种液体（ρ液≠ρ水），当指针指在C位置时，金属块底部受到的压强为p2 ， 则p1________p2（选填“＞”、“=”或“＜”），分析推理可知：金属块所受浮力的大小还与________有关。
（3）将液体倒尽，用等体积塑料块（ρ水＜ρ塑料＜ρ金属）替换金属块进行实验。向杯中缓慢注水，从塑料块底部接触水面，到塑料块浸没水中的过程中，支架上O点所受拉力的最大变化量为△F2 ， 则△F1________?△F2（选填“＞”、“=”或“＜”）。
参考答案
1.【答案】 （1）4m/ρπd2
（2）用托盘天平测量装有铅丸的玻璃管总质量m，用刻度尺测量玻璃管的直径d和纯水的密度值线A位置
（3）从玻璃管中取出少量铅丸，使水面刚好在刻度线A处
（4）上方；待测液体越小，密度计浸没的深度越深
2.【答案】 （1）松开瓶底的气嘴，使瓶内的高压气体通过气嘴进入气球
（2）m1 大于 m2
（3）金属球上升或配重下降
3.【答案】 （1）2.4；4.5
（2）3；1.5
4.【答案】 （1）不变；乙
（2）P；液体密度与排开液体体积成反比，所以密度与浸没深度也不成正比，刻度不均匀
5.【答案】 （1）长方体浸入水中的深度
（2）由于重力相等，所以 F浮1=G-F1 ， F 浮2=G-F2 ， 又由于 F1=F2 ， 所以 F 浮1=F浮2
（3）用弹簧测力计分别挂在挂钩 1 和 2 处，浸入水中至第 1（或 3）条线与液面保持相平，观察弹簧测力计示数并记录拉力大小
6.【答案】 OBC；2
7.【答案】 （1）变大；C
（2）A
（3）B
（4）①⑥⑦
（5）控制变量法
8.【答案】 C；A；乙
9.【答案】 （1）1.5 ×10 3
（2）物体从刚开始浸入到完全浸没之前，物体受到浮力随深度的增加而增大；到 完全浸没后物体所受的浮力大小不变（或与深度无关）
（3）200
10.【答案】 （1）排开液体的体积；不动
（2）〉；液体密度
（3）=
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