初中物理压强和浮力实验题

某实验小组在探究浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积是否有关的实验中，记录的数据如下表所示。

（1）在第5次实验中，弹簧测力计的示数如图18所示，则表格中①处的数据应为         。
（2）分析对比第1、2和3三次实验数据，得出结论一：当物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，物体所受的浮力就越       。
（3）分析对比第            三次的实验数据，得出结论二：当液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，物体所受的浮力就越大。
（4）综合结论一和结论二，得出探究结论：                .    越大，物体受到的浮力就越大。
（5）小明联想到质量等于密度与体积的乘积，由此推想：物体排开液体的      越大，所受的浮力就越大。
（6）小燕又联想到物体的     与     成正比，深入分析处理数据后，可以得出进一步的结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。

生活中处处有物理，同学们在玩中都会无意识的涉及到许多物理知识。以下两个现象可能您尝试或观察过：
（1）喝牛奶时，把吸管插入牛奶盒中往里吹气，迅速放开，牛奶从吸管喷出。
（2）在室温下，把吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿，气球就爆破了。
由以上现象进行猜想： 
当气体的体积一定时，气体压强可能与气体的       和       有关。
【设计并进行实验】
小明同学进行了如下实验来研究烧瓶内水面上方的气体压强：
   
（1）把细玻璃管插人装有半瓶水的密闭烧瓶中，如图所示；　　　　　　　　　　　      
（2）从细管上端往烧瓶里吹气，此时瓶内气体压强       （选填“增大”、“减小” 或“不变”）；迅速放开，观察到细玻璃管内水柱上升到a处位置（如图所示）。
（3）接着用手握住烧瓶的瓶颈部分，使瓶内气体的压强增大，请您在图中画出细玻璃管内水柱所上升到b处的大致位置；
【实验拓展】
（1）控制其它条件相同时，换用内径不同的细玻璃管进行上述实验，则管内水柱上升的高度会    （选填“相同”或“不同”），理由是       。
（2）控制其它条件相同时，把图的装置从山脚移到山顶，则细玻璃管内的液面将       （选填“上升”、“下降”或“不变”），这是由于       。

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的活塞的颈部，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，请分析实验过程中导致误差的因素有（请写出两条）
①                                          ；
②                                          .

实验桌上有满足实验需要的如下器材：天平（含砝码）、容器内装有适量的水的烧杯、轻细线、铁架台、底面积为S且侧面有刻度的圆柱体金属块（其上表面有可拴细线的小孔）。请你利用上述器材设计一个实验证明：物体没入水中之前，下表面受到水向上的压强与它浸在水中的深度成正比。请写出实验步骤，画出实验数据记录表。

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，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29.9 N。
（3）如图，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为       cm。
（4）计算得到大气压强的数值为                Pa。
（5）小组中有的同学测量值偏大，有的同学测量值偏小，分析实验过程中导致误差的因素：
①小宇实验数据总比真实值小原因可能是                                     ；
② 小华实验数据总比真实值大原因可能是                                     。

在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材设计了如图（a）、（b）所示的两个实验，通过观察后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论。此后小华把小桌挪放到一块木板上，发现小桌对木板的压力效果不够明显，如图（c）所示。通过对图（a）、（c）的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论。

请你根据已学过的压强知识分析：
（1）小明和小华实验时是通过观察               来比较压力的作用效果的。
（2）造成前后两个结论不一致的原因是                            。
（3）设图（b）中小桌对海绵的压强是p_b，图（c）中小桌对木板的压强是pc，则p_b         p_c。（选填“小于”、“等于”或“大于”）。
（4）比较图（b）和图（c）可知，比较压力的作用效果需满足的条件是______________。

一些同学观察到建筑物的支柱一般都为圆柱和四棱柱，他们想了解支柱的最大承受力与支柱的形状是否有关，为此甲、乙、丙三位同学分别进行了如下实验：

A.每人各选三张相同的白纸，按如图a所示分别折成空心的四棱柱、圆柱、三棱柱，如图b所示，接合处用双面胶粘住。
B.三位同学分别在四棱柱上放一硬质塑料板，然后：甲同学往塑料板上不断添加砝码，直到支柱被压塌，记录添加的砝码总质量（如图c所示）；乙同学往塑料板上不断添加钩码，直到支柱被压塌，记录添加的钩码总质量；丙同学往塑料板上不断添加细砂，直到支柱被压塌，用天平称出添加的细砂的总质量并记录。
再分别用圆柱和三棱柱重复实验步骤B,记录相关实验数据。
（1）此实验中甲同学添加、更换砝码的合理顺序应该是            （“从大到小”或“从小到大”）
（2）最能精确反映支柱所能承受的最大压力的是        同学所做的实验。
（3）下表为丙同学测得的实验数据，根据数据分析，三个支柱中能承受的最大压力为  N。（g=10N/kg）

探究“硬币起飞”的条件．
（一）查寻规律：在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下，空气流速v与压强p的关系可表示为v²+p=C；式中C是常量，ρ表示空气密度．根据上述关系式可知：
（1）空气流速越大，压强　 　；空气流速越小，压强　 　．
（2）常量C表示空气流速为0时的　   　．
（二）设计实验：本研究需要知道硬币的质量m（或重力G）和硬币上（或下）表面面积S．
（3）某同学采用如图所示的方法测定硬币上（或下）表面面积．

①测得硬币的直径D=　 　cm．
②根据数学公式S=πD²/4即可算出硬币上（或下）表面面积．
（4）请你设计一个测定硬币质量（或重力）的实验方案．
（三）探究条件：如图所示，在水平桌面上放置一个硬币并沿箭头所示方向吹气，气流通过硬币上部，由于硬币下面没有气流通过，从而产生压力差，给硬币一个向上的动力．

（5）根据上述流速与压强的关系式可知，硬币下方空气压强p_下=　 　．
（6）刚好将硬币吹起时，硬币上、下表面的压力差△F=　 　．
（四）得出结论：
（7）请导出刚好将硬币吹起时吹气速度v的表达式（用ρ、S、m或G表示）．

实验桌上有如下器材：天平一架、刻度尺一把、足够深的大水槽一个、底面积为S的细长平底试管一支、足量的水与细沙、小汤匙一个。要求从实验桌上选择适当的器材，设计一个实验证明：“当水的密度保持不变时，水内部的压强与水的深度成正比。” 请写出实验步骤并画出实验数据记录表。

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。图如表示探究过程及有关数据．

(1) 分析图B、C、D，说明浮力大小跟_______________有关．
(2) 分析图______和图_______，说明浮力大小跟液体密度有关．
(3) 物体完全浸没在煤油中所受的浮力是_______N．

小明同学利用注射器（容积为4.5ml）、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             ，记下弹簧测力计的示数为8.2N。
（3）用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度     ____cm，计算得到活塞的横截面积为     _______cm ²。
（4）计算得到大气压强的数值为            Pa。
（5）小明了解到班内同学的实验误差普遍很大，有的偏大，有的偏小。
请分析，该实验过程中导致误差的因素有                           (请写出1条)

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）

分析图像可知：
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。
（3）爷爷鼓励小明对“浸在液体中的物体所受浮力大小是否与液体的密度有关”这一问题进行探究。请你帮小明选择合适的器材，并写出实验步骤。
实验器材：
实验步骤：

小玲同学在研究“某种液体产生的压强与液体深度的关系”的实验中，记录的部分数据如下表。请你对数据进行分析，归纳出液体产生的压强与液体深度的关系式：      。
（友情提示：只写出表达式）

同学们用完全相同的小桶分别盛满了4种液体，用弹簧测力计称出液体和小桶的总重力，记录的部分数据在下表中．

(1)第四种液体(酱油)和小桶的总重如图所示，请你将它填在上表的空格处．

(2)通过分析比较此表，他们推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律．
在如图所示的图像中能正确反映这一规律的图像是_______．

(3)若可乐的密度为1.2 g／cm³，试根据表格的数据计算小桶的重力．

电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具。动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。下表是某型号电动自行车主要技术参数。

（1）行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0．01m²，当你骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，地面受到的压强是多大？（人的质量取50 kg，g=10N/kg）
（2）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远？
（3）从环保的角度，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点？（各举一条）