初中物理压强和浮力实验题

在学习浮力的相关知识时，小军对影响浮力大小的因素产生了浓厚的兴趣。

（1）小军记起自己在游泳池里从浅水区走向深水区时，会感觉到身体越来越轻。由此他想：浮力的大小与物体浸入水中的体积有什么关系呢？

于是，他按图甲所示的方法，将物体浸入水中，并不断改变物体浸入水中的体积。观察弹簧测力计示数的变化。记录的实验数据如表一所示。

表一

物体浸入水中的体积	$\frac{1}{5}V$	$\frac{2}{5}V$	$\frac{3}{5}V$	$\frac{4}{5}V$	$V$
弹簧测力计的示数 $/N$	3.4	2.9	2.3	1.8	1.2

分析表一中的实验数据，小军得出的结论是：物体浸入水中的体积越大，受到的浮力　　（选填“越小”、“越大”或“不变” $)$。

（2）小军又联想到“死海不死”的传说 $---$人在死海中即使不会游泳也沉不下去。就想：浮力的大小一定还与液体的密度有关！

为了证实自己的想法，小军先把鸡蛋放入清水中，发现鸡蛋沉入水底；然后缓缓向水中加盐并不断地搅拌，随着盐水越来越浓，发现鸡蛋竟然能浮在液面上！

这个简易实验说明，小军关于浮力的大小与液体的密度有关的猜想是　　 $($ “正确”、“错误”或“不确定” $)$的。

（3）小军结合密度和重力的知识，对前面两个实验的结论进行了深入思考后，认为浮力的大小应该与物体排开的液体所受重力的大小有更直接的关系。

为了找到浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小之间的关系，他又利用水和石块进行了图乙所示的实验。相关实验数据的记录如表二所示。

表二

石块重 $G_{石}/N$	空杯重 $G_{杯}/N$	石块浸没在水中时弹簧测力计的示数 $F/N$	杯和水的总重 $G_{总}/N$	石块浸没在水中时受到的浮力 $F_{\mathit{杯浮}}/N$	石块排开水所受的重力 $G_{重}/N$
2.0	1.0	1.4	1.6

请你帮小军完成表二

（4）分析表二的实验数据得出的结论是：石块受到的浮力的大小与它排开水所受重力的大小　　。

（5）为了更全面地总结出浮力的大小跟物体排开液体所受重力的大小之间的关系，接下来小军还要　　。

如图甲所示，该实验装置的名称是________。使用前应检查装置是否漏气，当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U形管两边液面的高度几乎不变，则说明装置________（选填“漏气”或“不漏气”）。图乙和图丙是将该装置的探头放入水中不同深度的情况，比较后得出的结论是：液体内部的压强随深度的增加而________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 比较图丙和图丁，得出的结论是：液体内部的压强与________有关。

某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下：
（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是   ．
（2）如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为29.9N．

（3）如图所示，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为   cm，计算出活塞的横截面积．

（4）计算得到大气压强的数值为   Pa.
（5）同学们发现实验误差较大，请分析，该实验过程中导致误差的因素有（请写出两条）：
①   ；②   ．

在一个底面积为200cm²、高度为20cm的圆柱形薄壁玻璃容器底部，放入一个边长为10cm的实心正方体物块，然后逐渐向容器中倒入某种液体。图反映了物块对容器底部压力的大小F与容器中倒入液体的深度h（0～6cm）之间的关系。由此可知这种液体的密度大小为________kg/m³，当倒入液体的深度h为l2cm时，物块对容器的底部压力的大小F为________N。

小冬学习了“认识浮力”后，爱动脑筋的小冬提出了问题：浸在液体中的物体受到浮力的大小与哪些因素有关呢？经过思考，他在学校实验室找来了弹簧测力计、烧杯、一个金属块、水和盐水等器材，设计并进行了如图探究实验。

（1）金属块在图 $C$中受到的浮力为　　 $N$。

（2）分析 $B$、 $C$两图知道：当金属块浸没入水中后，所受浮力的大小与它浸入水的深度　　（选填“有关”或“无关” $)$。因为此时金属块浸入水的　　没有发生变化。

（3）小冬　　（选填“能”或“不能” $)$利用图 $A$和 $D$探究浮力的大小与液体密度有关，理由是　　。

（4）综合上述实验得到的结论是：浸在液体中的物体受到浮力的大小与　　和　　有关。

（5）根据收集到的实验数据，小冬还计算出了金属块的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$． $(g=10N/\mathit{kg})$。

学完大气压之后，老师布置了用带挂钩的塑料吸盘估测大气压的大小的实验，如图甲所示。小刚实验小组现有带挂钩的塑料吸盘、量程为 $5N$的弹簧测力计、玻璃板。

（1）他们设计了如下实验步骤：

$A.$记录弹簧测力计的示数为 $F$，这就是大气对吸盘的压力

$B.$小刚将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘

$C.$用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直至吸盘刚要离开玻璃板

$D.$测量吸盘与玻璃板接触面的直径 $d$，计算吸盘与玻璃板的接触面积 $S=1.0\times {10}^{-4}{m}^2$

$E.$根据 $P=\frac{F}{S}$，计算出大气压的大小 $P$

你认为合理的实验步骤顺序应该是 　　（选填“①”或“②” $)$；

①： $\mathit{DBACE}$

②： $\mathit{BDCAE}$

（2）排好序后进行实验，弹簧测力计拉至最大读数。吸盘仍未脱离玻璃板。若大气压按照约为 $1\times {10}^5\mathit{Pa}$计算，弹簧测力计量程至少要大于 　　 $N$；

（3）因为没有多余的大量程弹簧测力计，小刚运用其它器材结合所学物理知识设计了如图乙所示方案测量，保持轻杆水平，在吸盘刚要离开玻璃板时，弹簧测力计读数是 　　 $N$，可计算出大气压值为 　　 $\mathit{Pa}$；

（4）他们发现实验结果明显比真实气压值小，其中的原因可能是 　　。（答1条即可）

气体产生的压强（气压）大小与哪些因素有关呢？某科学兴趣小组同学了解到如下信息后提出了他们的猜想。
信息：①自行车轮胎在烈日下暴晒爆胎。
②篮球充气越多，越不易被压扁。
③密封在针筒内的空气只能被压缩一定的范围
猜想：气压大小可能与气体的多少、温度及体积有关
（1）信息   （填序号）可作为“气压大小可能与气体温度有关”的猜想依据。
（2）科学小组设计了如图所示装置探究气压大小与温度的关系。步骤如下：

步骤一：往气球内充入一定量的空气后，用细线扎紧气球口。
步骤二：在容器底部固定一滑轮，往容器中加入适量的水。
步骤三：拉动绕过滑轮的细线使气球浸没在水中，标记水面位置并测出细线露出水面的长度。
步骤四：升高水温，拉动细线改变气球浸没的深度，使水面的位置保持不变，测出细线露出水面的长度。
①气球浸没在不同温度的水中，保持水面位置不变是为了   。
②实验中对多个不易观测的量，进行了巧妙了“转换”，如“细线露出水面的长度越长”反映“气球浸入水中的深度越大”；“气球浸入水中的深度越大”反映   越大。

为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系，小明和小华把装满水的溢水杯放到台秤上，溢水杯口下方放置一空量筒。用细线系住金属块并挂在弹簧測力计上，测力计示数为G．然后将金属块缓慢浸入水中，且始终不与杯接触，如图。

（1）金属块浸没前的过程中，测力计示数逐渐变小，说明浮力大小逐渐 　　。据此，小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大；而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大，根据以上实验你认为下列说法正确的是 　　。

A．只有小明的观点合理         B．只有小华的观点合理

C．两人的观点都不合理         D．两人的观点都合理

（2）接下来他们继续实验，增大金属块浸没在水中的深度，发现测力计的示数始终不变且为F，据此可得出 　　的观点不具有普遍性。这个过程中金属块受到的浮力F _浮＝ 　　。

（3）为了深入研究，他们测出量筒中水的体积V _排，水的密度用ρ _水表示，其重力G _排＝ 　　，通过比较数据发现F _浮＝G _排，换用不同的物体和液体重复上述实验，都能得出F _浮＝G _排，说明决定浮力大小的根本因素是G _排。

（4）从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中台秤的示数变化情况是 　　。

为了探究液体压强与哪些因素有关，完成下图所示实验：

（1）甲、乙两图是探究液体压强与　       　的关系．
（2）要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关，应选择：　   　两图进行对比，结论是：液体压强与盛液体的容器形状　        　．
（3）要探究液体压强与密度的关系，应选用　        　两个图进行对比．

某物理兴趣小组探究在不使用天平、量筒的情况下测量合金块和液体密度的方法，并进行了以下实验：

第一步：如图甲所示，用弹簧测力计测量合金块所受的重力，其示数为 $4N$ ；

第二步：如图乙所示，将该合金块浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为 $3N$ ；

第三步：将该合金块从水中取出并擦干，再浸没到如图丙所示的待测液体中，静止时弹簧测力计示数如图丁所示。

根据以上实验，请回答下列问题：

（1）使用弹簧测力计测量前，应观察它的指针是否 　　，若没有，则进行调整；

（2）该合金块浸没在水中时受到的浮力为 　　 $N$ ；

（3）该合金块的密度为 　　 $\mathit{kg}/m^3$ ；

（4）图丁中弹簧测力计读数是 　　 $N$ ，待测液体的密度是 　　 $\mathit{kg}/m^3$ 。

李华利用生活中常见物品巧妙地测出一石块的密度，实验过程如下：

$A$．取一根筷子，用细线将其悬挂，调节悬挂位置，直至筷子水平平衡，悬挂位置记为 $O$点，如图甲所示；

$B$．将矿泉水瓶剪成烧杯形状，倾斜固定放置，在瓶中装水至溢水口处，用细线系紧石块，将石块缓慢浸入水中，溢出的水全部装入轻质塑料袋中，如图乙所示；

$C$．取出石块，擦干水分；将装水的塑料袋和石块分别挂于筷子上 $O$点两侧，移动悬挂位置使筷子仍水平平衡，用刻度尺分别测出 $O$点到两悬挂点的距离 $l_1$和 $l_2$，如图丙所示。

（1）已知水的密度为 ${\rho }_{水}$，则石块密度 ${\rho }_{石}=$　         　（用字母 ${\rho }_{水}$和所测得的物理量表示）；

（2）采用上述实验方法，筷子粗细不均匀对实验结果　        　（选填“有”或“无”）影响；

（3）图乙所示步骤中，若瓶中的水未装至溢水口，实验结果将　       　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

（2014中考真题）如图所示，为测量某种液体的密度，小华用弹簧测力计、量筒、小石块和细线进行了如下操作：

a、将小石块浸没在待测液体中，记下弹簧测力计示数F₁和量筒中液面对应的刻度V₁；
b、读出量筒中待测液体的体积V₂；
c、将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下，记下测力计示数F₂．
（1）使用弹簧测力计前，应检查指针是否指在         ．
（2）为了较准确地测量液体的密度，图中合理的操作顺序应为     （填对应字母代号）．
（3）小石块浸没在待测液体中时，排开液体的重为G=        ．
（4）待测液体的密度可表示为ρ_液=         ．
（5）小华还算出了小石块的密度，其表达式为ρ_石=        ．

如图所示是小华利用合金块、水等器材来测合金密度的实验情景．

（1）将合金悬挂在弹簧测力计下，示数如图甲，则合金块的重力为    N；
（2）将合金块慢慢浸入水中，弹簧测力计的示数将     （填“变大”“变小”或“不变”）；合金块浸没到水中后，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时合金块在水中所受的浮力为    N；
（3）由此可计算出合金块的体积为     m³，密度为     kg/m³；
（4）若将乙图中的清水换成盐水，弹簧测力计的示数将      （填“变大”“变小”或“不变”）．

在探究"浮力的大小跟液体的密度是否有关"的实验中，小明找来烧杯，清水、盐水细线、弹簧测力计和小石块。实验步骤如下；

（1）用弹簧测力计测出小石块在空气中重为 $G$ ；

（2）把小石块浸没在清水中，读出弹簧测力计的示数为 $F_1$ ，则小石块受到的浮力 $F_{浮}=$ 　　；

（3）把小石块浸没在 　　中，读出弹簧测力计的示数 $F_2$ ，求出小石块此时受到的浮力 $F{\text{'}}_{浮}$ ；

（4）若 $F_{浮}$ 　　 $F{\text{'}}_{浮}$ （选填"等于"或"不等于" $)$ ，说明浮力的大小跟液体的密度有关。

小希外出游玩时捡到一块漂亮的鹅卵石，他想测出这块鹅卵石的密度。他在家中准备了刻度尺、口大底小的塑料碗、圆柱形玻璃水盆和适量的水。利用这些物品进行实验并记录了下面的实验步骤，但步骤不完整。请你帮助小希把实验步骤补充完整。

⑴在水盆内放入适量水，再将塑料碗轻轻放入水中漂浮，如图甲所示。用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h₁，记入表格。
⑵将鹅卵石放在塑料碗中，装有鹅卵石的塑料碗仍在水中漂浮，如图乙所示。用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h₂，记入表格。
⑶将塑料碗中的鹅卵石放入水盆中，如图丙所示，___                      _____。
⑷已知水的密度为ρ_水，利用上述测量的物理量和已知条件，写出鹅卵石密度的表达
式为ρ_石＝＝________。