初中物理阿基米德原理的应用实验题

为了探究浮在液面上的物体排开液体的质量与哪些因素有关，某小组同学选用甲、乙两物体(m_甲<m_乙)做了如图所示的一组实验。他们先在溢水杯中加满水，将一个空烧杯放在电子台秤上并调零[如图(a)所示]；接着将甲、乙分别放入水中测出它们排开水的质量，实验过程及现象如图(b) 、(c)所示。然后，他们用酒精重复上述实验，实验过程及现象分别如图(d)、(e)所示。

(a)                 (b)             (c)               (d)               (e)
①分析比较图(b)与(d)[或(c)与(e)]中的实验现象及相关条件，可归纳得出的初步结论是：                         ；
②分析比较图(b)与(c)[或(d)与(e)]中的实验现象及相关条件，可归纳得出的初步结论是                         。

（2014中考真题）图1是小勇研究弹簧测力计的示数F与物体F下表现离水面的距离h的关系实验装置，其中A是底面积为25cm²的实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中（水未溢出），得到F与h的关系图象如图2中实线所示．（g=10N/kg）．

（1）物体A重为   N，将它放在水平桌面上时对桌面的压强为    Pa；
（2）浸没前，物体A逐渐浸入水的过程中，水对容器底部的压强将   ；
（3）完全浸没时，A受到水的浮力为   N，密度为  kg/m³；
（4）小勇换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图2中虚线所示图象，则该液体密度为   kg/m³．

为了探究物体浸在液体中的浮力，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒（足够大）、烧杯、金属块、小木块、细线、水及其他简单辅助器材。
（1）晓筱同学用称量法进行测量。测量过程及示数如图（甲）所示，则金属块受到的浮力为_________N；
（2）杨刚同学用阿基米德原理法进行测量。测量过程与示数如图（乙）所示，通过测出排开水的体积，再根据F_浮=G_排可计算出浮力为_________N；（g取10N/kg）
（3）若要测量小木块漂浮在水面时受到的浮力（ρ_木＜ρ_水），选用上述提供的一种器材               就能测得，理由是：                                      。

同学们在学习“阿基米德原理”这节课上．仔细观察了老师所做的演示实验(如图甲所示)．课后复习时．物理兴趣小组的同学们，经过反复的思考、讨论，提出了对该实验的改进意见，并动手制作出了如图乙所示的实验装置，其中A、B为两个规格相同的弹簧秤，C为重物，D为薄塑料袋(质量不计)，E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻管自制的溢水杯，杯中加人红色的水，F是升降平台(摇动手柄，可使平台高度缓慢上升、下降)，G为铁架台．

（1）实验中同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧秤A的示数________；弹簧秤B的示数________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。比较弹簧秤A的示数变化量和弹簧秤B的示数变化量 ，它们的大小关系是 ______ （迭填“>”、“<”或“=”）。
（2）通过分析，你认为应提醒兴趣小组的同学在操作时要注意什么问题?(请写出两条)
①___________________________________________________________________；
②___________________________________________________________________。
(3)对比图甲、图乙的两组实验，改进后的实验与原实验比较有哪些优点？（请写出三条）①_________________________________________________________________；
②___________________________________________________________________；
③____________________________________________________________________。

某同学想探究漂浮在液面上的物块露出液面的体积与什么因素有关。他把A材质的不同物块放入水中，测得的实验数据如表一所示。再将B材质的不同物块放入水中，测得的实验数据如表二所示。

（1）分析比较表中的序号1、2、3或4、5、6的数据及相关条件，可得出的结论是：                            。
（2）分析比较表中的实验序号1、4或2、5或3、6的数据及相关条件，可得出的结论是：                            。
（3）某同学又将A材质的不同物块放入另一种液体中做同样的实验，测得的实验数据如表三所示。根据表三的实验数据，按表一、表二的规律可计算出此种液体的密度是       千克/米³ 。

如图，为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系，某同学进行了实验：

（1）图B中用细线将合金块挂在弹簧测力计下，测出它的　  　大小；
（2）将合金块浸入装满水的溢水杯中如图C，合金块所受浮力是　  　N；
（3）比较图C和图D可知，合金块在水中所受浮力与浸没的　  　无关；
（4）该同学做完实验总结出规律后，计算合金块的密度是　         　．

某课外兴趣小组的同学自己设计，对“阿基米德原理”进行了如下改进：如图所示，其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋（质量不计），F是塑料饮料瓶、橡胶塞及弯曲的玻璃管制成的溢水杯，E是升降平台（摇动手柄可使平台高度缓慢升降）。

（1）在如图所示实验中，同学们逐渐调高平台E，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A的示数__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）比较弹簧测力计A的示数变化量_△F_A和B的示数变化量，则_△F_A_______△F_B；（填“>”、“=”或“<”）；你得到的结论是_______________________________；
（3）教材上验证阿基米德原理的实验如图所示，同学们改进的实验与教材上的实验相比较有什么优点？（写出一条即可）__________________________；

在探究“浮力大小等于什么”的实验中，选择溢水杯、水、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等器材进行实验，具体操作步骤如下：

A．测出铁块所受重力G

B．测出空桶所受重力G1

C．将水倒入溢水杯中

D．把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在水中，让溢出的水全部流入小桶中，读出测力计示数F

E．测出小桶和被排开水的总重G₂
F．记录分析数据，归纳总结实验结论，整理器材
⑴分析评估上述实验，指出操作步骤中的一处错误：
错误：                                               
改正：                                               
⑵写出利用测量数据验证阿基米德原理的过程。（测量数据用图中物理量符号表示）
                       
⑶如果用能够漂浮在水面的木块代替铁块做此实验，与上述操作不同的一个步骤是     （填字母）。

（1）据图中提供信息，石块受到的浮力F_浮=   N，石块排开水所受的重力G_排=___N
（2）由此得出的结论是：_____________________。

在探究“浮力大小等于什么”的实验中，小明同学的一次操作过程如图所示．

（1）测出铁块所受到的重力G_铁 ；             
（2）将水倒入溢水杯中；
（3）把铁块浸入溢水杯中，读出测力计示数F；  
（4）测出小桶和被排开水的总重G；
（5）记录分析数据，归纳总结结论，整理器材。
分析评估小明的实验，指出存在的问题．
问题1：                       ，问题2：                       。 
小明正确修正实验方案后，能得到的实验结论是                             ，表达式为                  。

探究“浮力的大小等于什么”时，实验进行了如图所示的步骤，

请回答下列问题：
（1）小石块重为           N；
（2）排开的水重为                N；
（3）为了使实验结论更为可信，将石块换成钩码等其它物体再进行几次实验，其主要目的是      （填序号）； 
A、多次测量求平均值，以减小偶然误差
B、多次测量找规律，排除偶然性
C、探究浮力的大小与哪些因素有关
（4）实验是通过比较物体的重力与      的重力，得出结论。

小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油），对浸在液  体中的物体所受的浮力进行了探究。探究过程如图所示，部分数据记录见右表。

实验序号	A	B	C	D	E
排开液体的质量/g	0	100	200	300	240
排开液体的重力/N	0	1	2	3

（1）请将表格中的数据填全。
（2）分析图中的A、B（或A、C……），说明浸在液体中的物体受到        （填方向）的浮力；金属块浸没在水中所受的浮力是       N。
（3）分析图中的              三图，说明浸在同种液体中的物体，受到的浮力大小跟物体排开的液体的体积有关。
分析图中的D、E两图，可以得到结论：                                                   。
（4）小明进一步分析、计算B、C、D、E四种情况下物体排开液体的重力，并与四种情况下浮力的大小进行了比较，得到的初步结论是                                                       。

某同学做实验探究长方体金属块受到水的浮力与物体下表面在水中深度的关系，如图，将高为10cm的长方体挂在弹簧测力计下，将其缓慢浸入水中（水足够深），记录金属块下表面所处的深度h和相应的弹簧测力计示数F，实验数据如下表。

h/cm	0	1	2	3	4	5	6
F/N	10	9.25	8.50	7.75	7.00	6.25	5.50
F浮/N	0	0.75	1.50	2.25	3.00	3.75	4.50

根据实验数据，分析金属块完全浸入水中之前受到浮力F_浮与物体下表面浸入水中深度h的关系式为                    。

在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，班级的“物理小博土”为同学们做了如图所示的一系列实验，实验中的铜块与铝块体积相同。

（1）做①③④三次实验是为了探究浮力的大小与                  的关系，得出的结论是                                                                。
（2）分析           三次的实验数据，可知浮力的大小与物体浸入液体内的深度无关。
（3）做①②④⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物重的关系，得出的结论是        
                                                  。
（4）做             三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系，可得出的结论是
                                                                      。

小明帮爷爷浇菜园。他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多，提桶的力就越大。由此他猜想：浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如下图所示的探究。

（1）分析上图中弹簧测力计示数的变化可知，物体排开液体的体积越大，所受的浮力               。
（2）实验结束后，小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线，如右图所示。（ρ_水=1.0×10³kg/m³，取g=10N/kg）分析图象可知：
①曲线             （选填“a”或“b”）描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况。

②该金属圆柱体所受的重力为      N，金属圆柱体的密度为            kg/m³。