初中物理压强和浮力实验题

如图所示，是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验操作，请你回答下列问题：（g取10N/kg）

（1）分析图①②③，说明浮力的大小与　            　有关。

（2）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系，可选用　     　图进行操作。

（3）物体A浸没在水中时，受到的浮力是　       　N，物体A的体积是　       　m³。

（4）用图中实验数据计算盐水的密度是　        　kg/m³。

（5）该实验主要运用的科学探究方法是　       　。

下面是珠珠同学测量物体密度的实验

（1）请你将测量合金球密度”的实验过程补充完整。

①把天平放在水平台上，游码放在标尺左端的　     　处，再将平衡螺母向左调节可使天平平衡，说明游码刚归零时，指针静止时指在分度盘中线的　   　（填“左”或“右”）侧

②如图甲用天平测出合金球的质量为　     　g。

③珠珠将合金球放入装有40mL水的量筒中，水面上升到图乙所示的位置，由以上数据可知，该合金球的密度为　            　kg/m³。

（2）实验后，珠珠又邀请爽爽一起测量台球的密度（已知ρ_台球＞ρ_水），天平被其他小组借走了，台球又放不进量筒中，于是他们找到如图丙所示盛有水的玻璃容器，并借助保鲜盒、细线和记号笔，设计了如下实验步骤

①将空保鲜盒放在容器中，使其竖直漂浮在水面上，标记出水面的位置；

②将台球放入保鲜盒中，使其竖直漂浮在水面上，标记出水面的位置；

③用细线拴住台球，将台球浸没在水中（保鲜盒仍然漂浮），标记出水面的位置；图中A、B、C是爽爽标记的水面位置，其中　    　点是步骤②的标记点；

④将保鲜盒和台球取出，向玻璃容器中加水至标记点C；

⑤打开阀门向量筒中放水，待水面下降到B点时，读出量筒中水的体积V₁，继续向这个量筒中放水，待水面下降到A点时，再次读出量筒中水的体积V₂；

⑥台球的密度ρ_台球＝         　（用字母表示，已知水的密度为ρ_水）。

小玉利用饮料瓶上自带的小杯子探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”和“压力作用效果与哪些因素有关”。

（1）如图甲，把50g的砝码放入小杯子中，用弹簧测力计在毛巾表面向右匀速拉动小杯子，则滑动摩擦力的大小为　    　N。

（2）如图乙，把50g的砝码换成100g的砝码重复实验。比较甲、乙两图，可得结论：接触面粗糙程度相同时，　    　越大，滑动摩擦力越大。实验中如果用更大的水平拉力拉动小杯子，滑动摩擦力将　    　（填“变大”“变小”或“不变”）

（3）如图丙、丁，将小杯子正放和倒放在海绵上，分别放上质量为100g的砝码。实验中是通过　           　来反映压力的作用效果。通过对比实验现象，可得结论：压力一定时，　        　越小，压力的作用效果越明显。

（4）比较乙、丙两图，小杯子静止时，小杯子对两个受压面的压强　    　（填“相同”或“不同”）。

如图所示是建筑工地上常见的一种起重机的简化图，为了保证起重机吊起重物时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物m₀；已知OA＝9m，OB＝3m。用它把质量为3×10³kg、底面积为0.5m²、高为2m的长方体物体G从空气中匀速放入水中某一位置，直到物体完全浸没在水中。（g取10N/kg，ρ_水＝1.0×10³kg/m³）。求：

（1）物体G的密度。

（2）起吊前，物体G静止在水平地面上时，它对地面的压强。

（3）若物体G被缓慢匀速从地面上吊起，起G重机横梁始终保持水平，若起重机横梁自重不计，OA、OB的长度不变，右边的配重m_o的质量是多少？

（4）当物体G从空中匀速浸没在水中，若配重m_o的位置、质量都不变，起重机始终保持水平，OA的长度如何变化？变化了多少？

现代人的生活节奏越来越快，常用电压力锅煮食物，又快又省电，如图是电压力锅和它的工作电路图。其正常工作时电压为U＝220V，加热时只有R₁工作，保温时只有R₂工作。保温时的额定功率为40W，R₁＝48.4Ω，S₁为压力开关，当压强达到设定值时S₁会自动断开S₂为限时开关，可以设定保温时间。（当S₁闭合时，S₂断开。当S₁断开后，S₂可限时闭合或断开）求：

（1）当锅内气压为150kPa时，锅内气体对锅盖（假设受力面积为400cm²）的压力。

（2）保温电阻R₂的阻值。

（3）现用电压力锅煮食物，锅内的水和食物总质量是1.5kg，初温是30℃，加热到110℃时食物煮好，所用时间是5min，已知水和食物混合物的比热容c＝2.0×10³J/（kg•℃），则此次电压力锅煮食物的效率是多少？

如图所示是探究“影响浮力大小的因素”的实验。

（1）比较　             　（填序号），可知浮力的大小与排开液体的体积有关。

（2）分析①③④三次实验的数据，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度　 　（填“有”或“无“）关。

（3）通过比较①②⑤三次实验的数据，　     　（填“能”或“不能”）得出浮力大小与液体密度有关。

（4）请你根据实验数据，设计一个表格，表格中包括：物体的重力、液体的种类、物体浸没在液体中弹簧测力计的拉力、物体浸没在液体中受到的浮力，共4项内容。（要求完成表格数据的填写）

（5）由实验数据可知，此次实验中盐水的密度为　       　kg/m³．（已知水的密度ρ_水＝1.0×10³kg/m³）

小晴在沙滩上捡到一小块鹅卵石，想用学过的浮力知识测量它的密度，于是把它拿到了实验室。

（1）她设计了用弹簧测力计、烧杯、水、细线测量的方案如下：

a．用细线将鹅卵石系在弹簧测力计下，测出鹅卵石的重力，记为G。

b．在烧杯内装入适量水，并用弹簧测力计提着鹅卵石，使它浸没在水中，记下弹簧测力计的示数F。

c．鹅卵石密度的表达式为ρ_石＝           　（用G、F和ρ_水表示）。

（2）在用弹簧测力计测量鹅卵石的重力时，出现了如图甲所示的现象，使得她放弃了这个方案，她放弃的理由是　                                                　。

（3）她在老师指导下重新设计了用天平、烧杯、水、细线测量鹅卵石密度的方案，并进行了测量。

a．将天平放在水平台上，把游码放到标尺　             　处，当指针静止时如图乙所示，此时应将平衡螺母向　      　（选填“左”或右”）调节，直到横梁平衡。

b．用天平测量鹅卵石的质量，天平平衡时，砝码质量和游码位置如图丙所示，则鹅卵石的质量为　      　g。

c．在烧杯内装入适量的水，用天平测量烧杯和水的总质量为60g。

d．如图丁所示，使烧杯仍在天平左盘，用细线系着鹅卵石，并使其悬在烧杯里的水中，当天平平衡时，天平的示数为68.8g。则鹅卵石的体积为　      　cm³，鹅卵石的密度为　       　g/cm³．（结果保留一位小数，ρ_水＝10×10³kg/m³）

小明和小红利用天平和量筒测量花生油的密度。

（1）图甲是小明调节天平平衡时的情景，请你指出错误之处是　                                                           　。

（2）纠正错误后，按如下步骤进行实验：

①用天平测得烧杯的质量为50g。

②将适量花生油倒入量筒中，如图乙所示，则量筒中花生油的体积为　      　cm³；将量筒中的花生油全部倒入烧杯，用天平测出烧杯和花生油的总质量。天平平衡时，右盘里砝码总质量和游码在标尺上的位置如图丙所示，则烧杯中花生油的质量为　    　g，花生油的密度为　                   　kg/m³；

③用这种方法测得的花生油的密度比真实值　     　（选填“偏大”或“偏小”）。

（3）小红按图丁所示方法，也测出了花生油的密度。

①向水槽内注入适量的水，将玻璃管扎有橡皮薄膜的一端逐渐插入水中某一位置；

②再向玻璃管内注人适量的花生油，直到薄膜与玻璃管下端管门相平；

③用刻度尺分别测出水面到薄膜的深度h₁和油面到薄膜的深度h₂，

④花生油的密度表达式ρ_花生油＝　      　（已知水的密度ρ_水）

⑤实验时小红发现将玻璃管逐所插入水中的过程中，模皮膜的凹陷程度逐渐增大，说明液体内部压强随深度增加而　     　。

小明同学从家里带了两块积木，到学校实验室测其密度。

（1）将天平放在水平台上，游码调到标尺左端零刻度线处，发现指针偏向分度盘中线的右侧，应向　 　（填“左”或“右”）调节平衡螺母，直至横梁平衡。

（2）用天平测一块积木的质量，天平平衡时如图甲所示，积木质量为　   　g。

（3）量筒中装适量水如图乙所示，将积木压没在量筒的水中，液面与40mL刻度线相平，则积木体积为　   　cm³，积木密度为　        　kg/m³。

（4）如果考虑到积木吸水，用以上方法测得积木密度值偏　 　（填“大”或“小”）。

（5）小军同学用不同的方法测出了另一块积木的密度，请帮助他把实验步骤补充完整。

①用天平测出积木的质量为m；

②把一块石块系在积木下，用测力计吊着积木和石块，　                 　，静止时读出测力计的示数为F₁；

③把挂在测力计下的积木和石块浸没在水中（如图丙），静止时读出测力计的示数为F₂；

④积木密度表达式：ρ_积木＝　      　（水的密度已知，用ρ_水表示，不考虑积木吸水）。

一场大雪后，博远同学发现人们在雪地上留下的脚印有深有浅，对此产生疑问：压力的作用效果与哪些因素有关呢？他做出如下猜想：

猜想一：可能与压力大小有关：

猜想二：可能与受力面积的大小有关。

为了验证自己的猜想，博远用两个相同的平底矿泉水瓶和刻度尺，在比较松软的雪地上进行系列操作，将实验情况记录在下表中。

实验序号	水瓶放置方式	装水情况	雪中压痕深度/cm
1	正放	满瓶水	1.5
2	倒放	满瓶水	2.5
3	正放	半瓶水	0.5

（1）为了验证猜想一，应选择　      　（填实验序号）两次实验进行分析，可得出结论：　            　一定，　       　越大，压力的作用效果越明显。

（2）选择2、3两次实验来验证猜想二是否正确，合理吗？答：　    　，理由是　                            　。

（3）若两个猜想都正确，铁轨要铺在枕木上的道理，可以用猜想　    　（填“一”或“二”） 的结论来解释。

在测量牛奶密度的实验中，小明和小华用天平和量筒做了如下实验：

（1）将天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的　     　处，发现指针偏向分度盘中线的左侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向　     　（填“左”或“右”）调。

（2）用天平测出空烧杯的质量为21g，在烧杯中倒入适量的牛奶，测出烧杯和牛奶的总质量如图甲所示，则烧杯中牛奶的质量为　     　g；将烧杯中的牛奶全部倒入量筒中，牛奶的体积如图乙所示。牛奶的密度为　       　kg/m³

（3）他们用这种方法测出的牛奶密度为　     　（填“偏大”或“偏小”）。

（4）实验结束后，他们想借助弹簧测力计测量蜡块的密度（ρ_蜡＜ρ_水）。经过一番交流与讨论，他们的实验步骤如图丙所示。

A．如图a，蜡块静止时，弹簧测力计的示数为F₁；

B．如图b，用细线将铁块系在蜡块下方，只将铁块浸没在水中静止时，弹簧测力计示数为F₂；

C．如图c，将铁块和蜡块均浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为F₃；

D．该蜡块密度的表达式为ρ_蜡＝　                。

（5）接着小华发现，当图c中铁块和蜡块都浸没在水中不同深度时，弹簧测力计的示数不变，由此可知，浸没在液体中的物体受到的浮力与　         　无关。把水换成盐水（ρ_水＜ρ_盐水）如图d，弹簧测力计的示数为F₄．因为浮力的大小与液体的　      　有关，所以F₄应　       　F₃（填“大于”、“小于”或“等于”）。

小明在探究“液体压强的大小与液体深度和液体密度的关系”实验中，所用的器材有：U形管压强计、烧杯、刻度尺，足量的酒精、水和盐水，已知ρ_酒精＜ρ_水＜ρ_盐水。

（1）如图1是U形管压强计。实验前，为了检查探头与U形管之间是否漏气，小明用手轻压探头的橡皮膜，同时观察U形管两侧液面　                     　。

（2）在探究“液体压强的大小与液体深度的关系”时，记录的部分实验信息如下表：

实验 次数	液体 密度	液体深度 h/cm	U形管两侧液面 的高度差△h/cm	液体压强 的大小
1	相同	3	2.7	a
2		6	5.8	b
3		9	8.9	c

①请将表格中a、b、c三处空缺的信息补充完整：

a、　 　b、　 　c、　   　

②根据表中信息可得出的探究结论是　                                     　。

（3）在探究“液体压强的大小与液体密度的关系”时，三次实验现象如图2所示。三个烧杯中的液面相平，U形管两侧液面的高度差相同，探头在液体中的深度不同。

小明根据三次实验现象，并结合（2）中②的结论，得出了该探究结论。请你简要说明他分析实验信息得出该探究结论的过程　                                                                     　。

组合机械在工业生产中有广泛的应用，如图为某组合机械示意图，杠杆AB可绕O点转动，AO：OB＝4：1，一个体重为600N的人用竖直向下的力拉绳子自由端，使动滑轮O₁的上拉钩对杠杆B端产生一个竖直向下的拉力F_拉，使杠杆在水平位置保持静止，杠杆自重、滑轮重、绳重及摩擦均不计。

（1）A端所挂重物的重力为300N，则人对绳子自由端的拉力是多少？

（2）作出此时人的受力示意图。

（3）若人与地面的接触面积为400cm²，则人对地面的压强是多少？

小明和小红想测量某种液体的密度。

（1）小明的测量过程：

①先将天平放在水平桌面上，并将游码移至标尺左端的　      　处，发现指针偏向分度盘中央刻度线右侧，他应该向　    　（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，直至指针指在分度盘中央刻度线。

②向烧杯中倒入适量液体，用天平测出烧杯和液体的总质量m₁＝　     　g（如图甲）；

③将烧杯中的部分液体倒入量筒中，用天平测出烧杯和剩余液体的质量m₂（如图乙）；

④倒入量筒中液体的体积V＝　    　mL（如图丙）。

由以上数据可以得到液体的密度ρ_液＝　      　kg/m³。

（2）小红用水、金属块（密度大于水和被测液体密度）、烧杯、弹簧测力计等也测得了该液体的密度，如图丁所示：

①用细线系住金属块，并挂在弹簧测力计下，测得其重力为G；

②用弹簧测力计拉住金属块使其浸没在水中，测得拉力为F₁；

③用弹簧测力计拉住金属块使其　    　在待测液体中，测得拉力为F₂。

由以上测得物理量得出液体密度的表达式ρ_液＝　        　（水的密度用ρ_水表示）。

在进行“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中，小明和小红分别用不同的器材和方案进行研究。

（1）小明用金属块按照图甲所示方案中的实验步骤依次进行试验，结合图中数据，通过分析和计算得出F_浮　 　G_排（填“＞”、“＝”或“＜”）的结论，造成这种结果的原因可能是　   　（填字母）。

A．步骤a中，向溢水杯中注水过少，水面没有达到溢水杯口就进行步骤b的操作

B．步骤a中，在向溢水杯中注满水时，当杯口仍有水在滴出时就将小桶放在杯口下，然后进行步骤b的操作

C．步骤b中，金属块浸没后，溢水杯口仍有水在滴出时就进行步骤c的操作

D．步骤a中，溢水杯中注满盐水并按照图示步骤进行正确的操作

（2）小红用蜡块按照如图乙所示的方案进行实验，请将下述实验过程补充完整。

实验操作：

①将天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻线处，调节　             　，直至天平在水平位置平衡；

②在天平左盘放置装满水的溢水杯，向右盘中加减砝码并调节游码，直至天平平衡；

③将蜡块轻轻放入溢水杯中，天平左端下滑，同时蜡块排开的水从溢水杯口流进量筒中，观察天平的状态。

分析论证：

①上述实验中，将蜡块放入溢水杯中，在排开的水全部流出后，如果天平出

现　               　现象，则可以说明G_蜡＝G_排。

②因为蜡块在水中漂浮，所以F_浮　      　G_蜡（填“＞”、“＝”或“＜”）。

③由此可以得出结论。