力学培优冲刺——实验探究8—2020-2021学年华师大版八年级科学暑假专题（含答案）

1168400010541000力学培优冲刺——实验探究8
1.小科发现电脑是利用风扇来降温的。他想知道风扇产生的空气流动强度与哪些因素有关。 他猜想可能与风扇的扇叶宽度、扇叶长度、扇叶的倾斜角度都有关系。为此他制作几个 不同的小风扇，并用一个转速为 300 转/分的电机分别带动这几个风扇转动，去吹动同一 位置的同一纸片（如左下图所示）。右下表为实验记录的数据：
（1）在研究风扇产生的空气流动强度和扇叶长度的关系时，应选用序号为________的两次 实验数据，得出的结论为：________。
（2）小海的父亲对他说：“生活中电风扇转动速度都比较快，因此空气流动强度应与风扇 的转动速度有关。”针对这个猜想，请你帮助小海设计一个实验方案加以验证________。
2.阿基米德原理告诉我们：“浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开 的液体受到的重力”。小刚在学习了该原理后思考：物体受到浮力的大小难道只跟物体 排开液体的重力大小有关吗？于是他猜想：物体受到的浮力大小可能还跟物体的密度和 浸入液体中的深度有关。为了验证猜想，他选取了两块体积和形状都相同的实心铜块和 铁块进行了如图所示的实验。
（1）要验证物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关，小刚应该选取图中的 ________进 行对比。小刚已经知道铜的密度大于铁的密度，那么根据他所选择的几个图中弹簧测力 计的示数可以知道铜块所受到的浮力 ________（选填“大于”、“等于”或“小于”） 铁块所受到的浮力。由此得出物体所受的浮力大小与物体的密度________（选填“有关” 或“无关”）。
（2）小刚根据图中 B、C、D 三步进行对比分析发现，随着物体浸入液体中深度的增加， 物体所受到的浮力也在变大，于是他就得出物体所受浮力大小跟浸入液体中的深度有关 的结论。你认为小刚结论是 ?________的（选填“正确”、“错误”），原因是：________。

3.小明自制土密度计并测定盐水的密度。2
实验器材：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
实验步骤：
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝，制成土密度计；
②用刻度尺测出竹筷的长度L；
③把土密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1 （如图所示）；
④把土密度计放入盛盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2。
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题:
（1）竹筷一端缠上铅丝，是为了________。
（2）被测液体的密度越大时，密度计排开液体的体积________（选填“越小”、“越大”或“不变”，下同），所受液体的浮力________。
（3）被测盐水的密度表达式：ρ盐水=________（请用符号表示，不计铅丝体积）。
（4）小明计算得出盐水的密度为1.05g/cm3 ， 已知烧杯中盐水的体积为400cm3 ， 盐的密度为2.6g/cm3 ， 则盐水中含盐________g（盐放入水中溶解后，盐和水的总体积不变, ρ水=1.0g/cm3）。
4.小宇和同学们做了下面几个力学实验，请你和他们共同完成下列实验过程：
?
?
（1）在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，小宇使用的是如图甲所示的实验装置，实验结束后，根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数 F 与物体 A 的下表面浸入水中的深度 h 的关系图象（如图乙），根据图象回答下列问题：
①物体 A 浸没在水中之前，弹簧测力计的示数随 A 的下表面浸入水中深度的增加而减小，说明浮力与________（选填“物体体积”或“排开液体体积”）有关。物体 A 浸没在水中后，所受的浮力为________N，且保持不变，说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度无关。
②物体 A 的密度为________kg/m3。
③物体 A 下表面所受液体压强 P 与其浸入水中深度 h 的关系图象应该是丙图中的________
（2）小宇和同学们采用如下方法测量 B 液体的密度，请你将实验数据补充完整；
①用天平测出烧杯和 B 液体的总质量为 150.4g；
②将 B 液体倒入量筒中一部分，读出体积为 10mL；
③测量烧杯和剩余 B 液体的总质量时，天平平衡后，砝码和游码在标尺上所对的刻度值如图丁，质量为________g，则 B 液体的密度为________g/cm3。
（3）小宇将弹簧测力计挂着的物体A 浸没在B 液体中，此时弹簧测力计的示数________（选填“大于”、“小于”或“等于”）物体 A 浸没在水中时弹簧测力计的示数，说明浸在液体中的物体受到的浮力还与________有关。
5.小明和小华利用如图所示的实验器材，探究物体的浮沉条件，他们探究活动的过程如下：
（1）探究蜡块上浮的条件
??? ?①测量蜡块的重力
??? 小明设计的方案：用弹簧测力计测出蜡块的重力。
??? 小华设计的方案：用天平测出蜡块的质量，求出重力。
你支持________?(填“小明”或“小华”)的方案，理由是
________。
??? ②测量蜡块受到的浮力
小明在量筒中放入适量的水，当把蜡块放在水中浮在水面时，测出蜡块排开水的体积，
用阿基米德原理求出浮力。你认为上述操作存在的问题是
________。
??? ③通过比较蜡块的重力和受到的浮力，可知物体上浮的条件。
（2）探究石块下沉的条件
??? ①测量石块的重力
??? 用弹簧测力计测出石块的重力。
??? ②测量石块受到的浮力
??? 小明利用量筒测出石块浸没在水中时排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力。小华依据另一种原理，采用不同的方法也测出了石块受到的浮力，其方法是________?。
??? ③通过比较石块的重力和受到的浮力，可知物体下沉的条件。
6.把一个边长为10cm的立方体物块，用细线系着放入底面积为200cm2 ， 重为4N的圆柱形薄壁玻璃容器底部，此时物块刚好与容器底轻触，如图甲所示，然后逐渐向容器内倒入水（水始终未溢出），测量容器内水的深度h，分别计算出该物块对应受到的浮力F浮 ， 并绘制了如图乙所示的F浮-h图象．请你：
?
（1）试判断水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中，细线对物块的拉力是逐渐增大，还是逐渐减小？
（2）当容器中水的深度为8cm时，此时物块受到的浮力是多少N？排开水的体积是多少m3？
7.在研究物体的浮沉条件及其应用的实验中，将一只鸡蛋放在一杯水中浸没．向水中不断加盐，直至盐不能再溶解为止．鸡蛋受到的浮力F随盐水密度ρ变化的图象如图所示．（已知 ）
（1）从烧杯侧面观察水中的鸡蛋，所看到的是鸡蛋正立的放大的________（实/虚）像．
（2）当盐水的密度小于 时，鸡蛋受到浮力 鸡蛋受到的重力，处于________（漂浮/悬浮/沉底）状态．
（3）在盐水的密度由 当增大到 的过程中，鸡蛋受到的浮力________（变大/变小/不变）．
（4）若实验中鸡蛋受到最大浮力为 ，则实验过程中鸡蛋受到的最小浮力F＝________．
8.将同一个土豆先后放入甲、乙两杯盐水中，观察到如图所示的现象，请回答下列问题．
?
（1）根据观察到的现象，你能得到一些结论吗？请任写一条________．
（2）把几枚小铁钉完全插入乙土豆内，再把土豆放回乙盐水中，此时土豆在乙盐水中将________，请简要说明理由：________．
9.小常同学从课外资料中了解到，庄子曾提出：如果水积得不够多，那么承载大船就没有力量。也就是说浮力的大小与液体的多少有关。庄子的说法有道理吗？
（1）小常从实验室找来了烧杯、木块(不吸水)、弹簧测力计等器材，研究浮力大小是否和水的多少有关。
他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）小常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10牛的水，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30牛水，B盆仍漂浮。小常此实验的目的是________?。
（3）结合小常的探究活动，你认为面对前人的观点，应采取的做法是________?。
A. 普通人的观点可以质疑，科学家的观点也可以质疑?
B. 只要多数人认同的观点我们就要全盘接受
C. 可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确
D. 到目前为止没人反对的观点我们就可以放心接受
10.在“浮力的研究”实验中：
（1）取一铁块，把它挂在弹簧测力计的挂钩上，如图甲所示。当铁块浸入水中的体积缓慢增大时，铁块受到浮力大小的变化是________。
（2）探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程：
①如图乙，用弹簧测力计测出石块的重力为F1；②如图丙，用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2；
③如图丁，把石块浸入盛满水的溢杯中，用该空烧杯承接从溢杯里被排出的水，当石块全部浸入水中时，读出弹簧测力计的示数为F3；
④如图戊，用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4。
用F1、F2、F3、F4表示，实验中测得石块所受的浮力为________?，排出水的重力为________?。根据该实验的测量数据，可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是________?。
参考答案
1.【答案】 （1）1，3（或4，5）；在其它条件相同时，扇叶越长，空气流动强度越大
（2）利用同一个扇叶 ，控制扇叶的倾斜角度相同，改变扇叶的转动的速度，观察纸片被吹起的角度大小。
2.【答案】 （1）AE和BD；等于；无关
（2）错误；探究过程不完整，没有探究物体浸没后受到的浮力大小和进入液体深度的关系。
3.【答案】 （1）使密度计直立（竖直漂浮）在液体中
（2）越小；不变
（3）ρ水（L-h1）/（L-h2）
（4）20克
4.【答案】 （1）排开液体的体积；1；1.2×10 3；D
（2）139.4；1.1
（3）小于；液体的密度
5.【答案】 （1）小明；①小华蜡块的重力太小，无法直接精确测量；②蜡块没有浸没在水中(或所测得的是蜡块漂浮时的浮力）
（2）将石块浮没在水中，读出弹签测力计的示数，算出浮力.:或用石块的重力减去石块浸没在水中时弹菩测力计的示数，算出浮力少。
6.【答案】 （1）细线对物块的拉力逐渐减小
（2）由图像乙可知,当深度h为8cm时,对应的浮力大小为8N.
根据阿基米德原理可知
7.【答案】 （1）虚
（2）沉底
（3）不变
（4）
8.【答案】 （1）甲盐水的密度大于乙盐水（合理均可）；
（2）下沉；在浮力不变的情况下重力变大，重力大于浮力，土豆下沉（合理说法均可）．
9.【答案】 （1）向烧杯内再加入一些水或从烧杯内倒出一些水；2.5
（2）探究较少的水能否产生较大的浮力
（3）AC
10.【答案】 （1）增大
（2）F1-F3；F4-F2；物体所受浮力的大小等于排开水的重力