初中物理压强和浮力实验题

在物理实验操作考核中，水平桌面上放置底面积为100cm ²的圆柱形容器（不计容器壁厚度），内有12cm的水（如图甲），某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体，从液面开始缓慢浸入水中，拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示，当圆柱体下表面距液面为10cm时，系圆柱体的细线恰好松开，圆柱体沉入容器底部（水未溢出）。如图丙所示（g取10N/kg）

求：

（1）圆柱体浸没在水中时所受到的浮力；

（2）圆柱体的体积；

（3）圆柱体沉入底部时，水对容器底部的压强。

白色感压纸受到的压强达到可测最小值时才变色，且颜色随压强变大而变深，大于可测最大值时颜色不再变深。感压纸A的规格如图所示。

实验1：用250N的压力垂直作用在A上，受力面积为0.25cm ²，此压力对A的压强为 　  　N/cm ²。

实验2：仍用250N的压力垂直作用在与A规格相同的感压纸上，要使它变色且颜色深度与实验1不同，下列哪些受力面积符合要求？ 　 　。

①2cm ² ②0.8cm ² ③0.3cm ² ④0.1cm ² ⑤0.01cm ²

考感市某采石场出产一种质地均匀，硬度高，抗风化的优质石料，小华同学将石料加工成边长为4cm的正方体，用天平测得该正方体石料的质量为179.2g（g＝10N/kg）

（1）这种石料的密度是 　  　kg/m ³

（2）如果将这个正方体小石块放入水深0.2m的水池中，小石块将 　 　（填"漂浮"、"悬浮"、"下沉"），小石块静止时受到水的浮力是 　 　N

（3）某地用这种石料做英雄纪念碑的碑体，碑体为高10m，横截面积为3m ²柱体，矗立在2m高的基座上，如图所示，求碑体对基座的压强。

在语文课本上学习了"死海不死"的文章后，小敏想"探究浮力的大小与哪些因素有关"，她提出了如下猜想：

猜想一：可能与液体的密度有关

猜想二：可能与物体排开液体的体积有关

猜想三：可能与物体浸没在液体中的深度有关

为了验证上述猜想，她按照图中字母顺序做了如下实验：

（1）分析比较实验步骤A、C、D，可以验证猜想 　  　；分析比较实验步骤A、B、C，可以验证猜想 　  　是正确的，并由此联想到，轮船的满载排水量越 　  　（选填"大"或"小"），它的承载能力就越强。

（2）分析图中题中提供的信息，可知图E中物体所受的浮力大小为 　    　N，计算可知盐水的密度是 　    　kg/m ³

（3）实验中采用了 　  　的研究方法，下列问题的研究中，也用到这种方法的是 　  　。

A．	将乒乓球靠近发声的音叉，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动
B．	在研究磁场时，引入"磁感线"的概念
C．	探究电流与电压、电阻的关系
D．	用合力代替同一物体上所受到的几个力。

为了测量某种液体的密度，“艾学习”同学设计了如下实验步骤：

A．用测力计测出小金属块在空气中的重力为G

B．将适量的待测液体倒入量筒中，读数为V₁

C．将测力计下面所挂小金属块完全浸没在量筒里的液体中，静止时测力计读数为F₁

D．记下金属块浸没在液体中时，量筒内液面处读数为V₂。

E．快速提起液体中的小金属块，读出此时测力计示数为F₂和量筒液面处读数为V₃。

问题：（1）为减少误差，合理的实验顺序编号为　　；

（2）用实验步骤中的测量值符号（和g）表示该液体的密度ρ＝　　。

如图所示，用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。

（1）图甲所示压强计是通过U形管中水面　　来反映被测压强大小的。

（2）若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，通过　　（填写正确选项前字母）方法可以进行调节。

A．从U形管内向外倒出适量水；B．拆除软管重新安装；C．向U形管内添加适量水；

（3）比较乙图、丙图和丁图，可以得到：在同一深度，液体内部向各个方向的压强　　。

（4）在乙图中，若只将烧杯中的水换成同深度的盐水，其他条件不变，则可以观察到U形管两边液面的高度差将　　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（5）若在步骤（4）时，图乙中U形管左右两侧水面的高度差h＝5cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为　 　Pa．（ρ_盐水＝1.2×10³kg/m³，ρ_水＝1.0×10³kg/m³，g＝10N/kg）

某同学利用滑轮、完全相同但质量未知的若干个钩码、溢水杯、量筒等器材，测量一个物块的密度。他设计的实验步骤如下：

步骤一：用一根质量不计的细线一端系住物块，另一端绕过定滑轮挂住3个钩码，每个钩码的质量是20g，此时物块、钩码静止不动，并将注满水的溢水杯置于物块下方，如图甲所示；

步骤二：移去1个钩码后，物块下降浸入水中再次静止不动，此时物块有一半的体积露出水面；

步骤三：将溢出的水全部倒入量筒中，水的体积如图乙所示。

实验中不计一切摩擦，则

（1）溢出水的体积为　 　cm³；

（2）物块的质量为　　g；

（3）物块的密度为　 　g/cm³

（4）若在完成步骤二后，向溢水杯中加入足量的食盐，被食盐充分溶解后木块露出水面的体积将　　（选填”大于“”等于“或”小于“）物块体积的一半。

小明同学捡到一块金属块，他想通过测量金属块的密度判断这个金属块的材料是什么，小明可用的实验仪器有托盘天平和弹簧测力计。

①小明将天平放在水平实验台上后，接下来将游码的左侧跟标尺的　　对齐，再调节平衡螺母，使天平平衡。

②用调节好的天平测量金属块质量，正确操作后天平再次达到平衡，如图甲所示，此时读出该金属块的质量为　　，重力为　　

③在实验过程中，小明将金属块儿挂于弹簧测力计上，然后放在水中直至完全浸没，此时弹簧测力计读数如图乙所示为　　。

④小明通过查阅密度表得知如下几种金属的密度（见下表），通过科学的计算，可以求出金属的密度，则该金属块的材料是　　。

金属	铅	铜	钢铁	铝
密度

小露用如图所示的装置探究液体内部压强的实验：

（1）实验前，先检查压强计探头、胶管和U型管的连接是否　　，再经过调整使U型管两侧液面的高度　　；

（2）在液体内部同一深度，改变探头方向，压强计　　（选填“能”或“不能”）测各个方向的压强。

（3）U型管两侧液面高度差　　（选填“等于”或“反映”）探头受到的压强大小；

（4）小露自制了一个简易压强计，如图乙所示，把简易压强计浸入水中，橡皮膜将　　（选填“上凹”或“下凸”），增加简易压强计在水中的深度，细玻璃管中液柱会　　（选填“上升”或“下降”）。

如图是用压强计探究“液体内部压强”的实验。

（1）把探头放入水中，通过观察U型管两边液面的高度差来判断探头处水的压强的大小，高度差越大，水的压强就越　　（选填“大”或“小”）。

（2）把探头固定在水中某一深度不变，转动探头朝着各个方向，发现右边U型管两边液面的高度差均不改变，由此可知：在同一深度，液体内部向各个方向的压强　　。

（3）把探头慢慢下移，发现右边U型管两边液面的高度差逐渐增大，从而得知：在同一种液体里，液体的压强随　　的增加而增大。

（4）将烧杯中的水换成浓盐水，观察到探头在相同的深度时，U型管两边液面的高度差增大了，说明液体内部的压强与液体的　　有关。

动脑学物理，越学越聪明。小武同学看到商贩将水果浸泡在某种红色液体中，他悄悄地取些样品测量其密度，如图所示，步骤如下：

（1）用一根两端开口的玻璃管，将其一端扎上橡皮薄膜；

（2）将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐放入装有水的容器中适当位置，并用铁架台和试管夹固定；

（3）往玻璃管内缓慢地加入样品直到薄膜变平为止；

（4）对相关的物理量进行测量并计算样品的密度。

根据上述实验，请你回答下列问题：

①图中刻度尺的分度值为　　cm；玻璃管放入水中，没倒入样品前橡皮膜向　（选填“上”或“下”）凸起；

②要测量的物理量是　　；

③样品密度的表达式是　 　（用ρ_水和所测物理量的符号表示）；

④计算样品的密度ρ＝　 　kg/m³；

⑤若读取样品液面所对的刻度值时没有观察液面的最凹处，将导致计算的样品密度比实际值偏　　。

在“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验中，某同学提出了如下的猜想：①浮力的大小可能跟物体浸入液体的深度有关；②浮力的大小可能跟物体排开液体的体积有关；③浮力的大小可能跟液体的密度有关。并做了下图所示的实验，请根据要求完成问题

（1）图C中物体所受的浮力为　　N；

（2）由图D和图　　可验证猜想③；

（3）该同学由图B和图C能否得出“浮力的大小可能跟物体浸入液体的深度有关”的结论？

答：　　（填“能”或“不能”）理由是　　

（4）本实验中盐水的密度　 　kg/m³

现有一辆电动自行车，可以电动骑行，也可以脚踏骑行，骑行时总重为1600N．电动自行车在水平的道路上以18km/h的速度匀速行驶。

（1）电动自行车0.5h行驶的路程是多少？

（2）轮胎与地面的接触面积共为80cm²，电动自行车静止时对地面的压强是多大？

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：①可能跟物体浸没的深度有关；②可能跟物体的重力有关；③可能跟物体的体积有关；④可能跟物体浸在液体中的体积有关；⑤可能跟液体的密度有关；⑥可能跟物体的形状有关。

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，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：

（1）如图所示铁块从位置1→2→3的过程中，弹簧测力计的示数　　，说明铁块受到的浮力　　；从位置3→4的过程中，弹簧测力计的示数　　；说明铁块受到的浮力　　。（填“变大”、“变小”或“不变”）

（2）通过上述实验可以检验猜想　　是正确的（填序号）。

（3）如果要检验②，请说出你的一个实验方案　　。

（4）此实验探究主要运用的科学方法是：　　。

某物理社团在探究影响浮力大小的实验中将同一物体分别按如图所示的步骤进行实验：

（1）物体所受重力为　　N。

（2）物体浸没在水中受到的浮力　　N。

（3）通过比较B、C、D三幅图，物理社团得出：浮力的大小与浸在液体中深度有关的结论，对此结论你认为是　　（”正确“或”错误“）的。理由是　　。

（4）根据已有条件，请你求出E图中弹簧秤的示数是　 　N（g取10N/kg，ρ_酒精＝0.8×10³kg/m³）