初中物理压强和浮力实验题

物理兴趣小组为了“测量液体的密度”，设计了如图甲所示的实验装置。特制容器底部是一个压敏电阻 $R$（厚度不计），通过导线与电路相连。电源电压恒为 $12V$，定值电阻 $R_0=20\Omega$，电流表的量程 $0~0.6A$．压敏电阻 $R$上表面涂有绝缘漆，其阻值随所受液体压强的大小变化关系如图乙所示。工作时容器底部始终保持水平。 $({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$

（1）闭合开关，电流表示数为 $0.08A$．缓慢向容器内注水，电流表示数将　   　（填“变大”、“变小”或“不变”） ，注入深度为 $50\mathit{cm}$的水时，水对压敏电阻的压强是　    　 $\mathit{Pa}$，电流表示数为　    　 $A$。

（2）断开开关，将水倒出，擦干容器，置于水平操作台上。注入深度为 $50\mathit{cm}$的待测液体，闭合开关，电流表示数为 $0.24A$．则待测液体的密度　      　水的密度，该液体的密度是　     　 $\mathit{kg}/m^3$。

（3）若注入待测液体时俯视读数，该液体密度的测量值　    　真实值。

安安和康康在实验室里发现了一个可爱的卡通小玩偶，如图甲所示．他们选择不同的方法测量它的密度．

（1）康康用天平（砝码）、量筒、细线和水测量小玩偶的密度．

①当天平右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时，天平在水平位置平衡，则小玩偶的质量为　　 $g$；

②在量筒中装有适量的水，小玩偶放入量筒前后水面变化的情况如图丙所示，则小玩偶的体积为　　 $c{m}^3$；

③小玩偶的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$．

（2）安安利用弹簧则力计、烧杯，细线和水，用另一种方法量小玩偶的密度，如图丁所示，她进行了如下操作

$:$

①在弹簧测力计下悬挂小玩偶，弹簧测力计静止时示数为 $F_G$．

②将小玩偶浸没水中，静止时读出弹簧测力计示数为 $F_1$，她用 $F_G$、 $F_1$和 ${\rho }_{水}$，计算出小玩偶的密度，如若小玩偶未完全浸入水中，那么安安所测得的小玩偶密度将会偏　　（选填“大”或“小” $)$．

如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验的四个步骤

（1）丙步骤发现，从物体C接触水面开始直至浸没，弹簧测力计的示数越来越小。据此某同学得出：浮力的大小与物体进入液体的深度有关。他得出的结论是否正确？　    　，原因是：　                                                 　。

（2）通过分析甲和　 　、　 　步骤，可以得出：物体在液体中所受浮力的大小跟它浸在液体中的体积有关。

（3）通过分析甲、丙、丁步骤还可以探究浮力的大小与　                　有关。

（4）物体C的体积是　            　m³（g取10N/kg）。

小明在探究“浸在液体的物体受到的浮力是否与物体形状有关”实验中，实验分4步进行，先将橡皮泥做成实心圆柱形放在装满水的溢水杯中，下沉。用弹簧测力计测出溢出的水的重力为3N，第二步、第三步分别将橡皮泥做成实心球形、正方体重复上面步骤，测出溢出的水的重力均为3N，第四步将橡皮泥做成碗形放入装满水的溢水杯中，橡皮泥漂浮，测出溢出水的重力为4N。并将实验数据收集下表：

物理量或现象 物体形状	在水中状态	溢出水重力G溢/N
圆柱形	下沉	3
球 形	下沉	3
正方体	下沉	3
碗 形	漂浮	4

请根据实验现象和数据回答下列问题：
⑴浸没在液体中的物体受到的浮力是否与物体形状有关？为什么？
⑵实心橡皮泥的密度是多少？

在探究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作：

（1）实验中，探究液体压强的工具是               。
（2）由丙、丁两图进行实验对比，得出液体压强与盛液体的容器形状      （选填“有关”或“无关”）。
（3）甲、乙两图是探究液体压强与     的关系，结论是：                        。
（4）要探究液体压强与密度的关系，应选用      两图进行对比。
（5）在图乙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，两玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小        。

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：

A、可能跟物体浸入液体的深度有关；

B、可能跟物体的重力有关；

C、可能跟物体浸入液体的体积有关；

D、可能跟液体的密度有关。

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或铜块，依次把它们缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：

（1）铁块从位置③→④的过程中，弹簧测力计的示数减小，说明铁块受到浮力　　（选填“变大”、“变小”或“不变”），可以验证猜想　   　是正确的；（选填“A、B、C、D”）

（2）从位置④→⑤的过程中，弹簧测力计的示数不变，说明铁块受到的浮力不变，可以验证猜想　   　是错误的。（选填“A、B、C、D”）

（3）分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想　   　是错误的（选填“A、B、C、D”）。

（4）分析比较实验　    　可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。

（5）该实验探究主要运用的科学探究方法是：　     　。

下面是凯唯同学做的两个力学探究实验。
（1）他的家帮妈妈和面时，发现碗在面粉上压出痕迹，为此他想探究压力作用效果与哪些因素有关。
①在同一个碗中装入不同量的水时，发现水越多，碗底在面粉上形成的压痕越深，于是他得出：当受力面积一定时，压力越大，压力作用效果越  ；
②他再把不同型号的空碗（底面积不同）分别放在面粉上，发现产生的压痕深浅相同，为此他又得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。他这样操作得出结论是否正确？  ，理由是：                      。
（2）如图所示为凯唯同学探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置。

①每次小车从斜面同一高度自由滑下是为了使小车到达水平面的  相同；
②在水面桌面上分别铺上棉布、木板的目的是改变小车所受   的大小；
③实验时发现小车在你棉布表面运动速度减小得较快，在木板上运动速度减小得较慢，设想小车在绝对光滑的木板上运动，它的速度将    。

开原以盛产大蒜闻名，小越想知道开原大蒜的密度，他将一些蒜瓣带到学校测量。

（1）他将天平放在水平桌面上，把游码放到标尺左端零刻度线处，指针静止时指在分度盘右侧，他应向　　（填“左”或“右” $)$调节平衡螺母，使天平平衡。

（2）小越测得一个蒜瓣的质量如图甲所示为　　 $g$。

（3）他将蒜瓣放入装有 $25\mathit{ml}$水的量筒中，水面上升到图乙所示的位置，蒜瓣的体积为　　 $c{m}^3$，密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$。

（4）小越对实验进行评估，觉得蒜瓣太小，测得体积的误差较大，导致测得的密度不准。他设计了下列解决方案，其中合理的是　　（填字母）。

$A$．换量程更大的量筒测量

$B$．测多个蒜瓣的总质量和总体积

$C$．换分度值更大的量筒测量

（5）同组的小爱同学测得一个装饰球 $A$的密度为 ${\rho }_0$，他们想利用它测量一杯橙汁的密度，发现装饰球 $A$在橙汁中漂浮，于是选取了测力计、细线和一个金属块 $B$，设计了如图丙所示的实验过程：

①用测力计测出装饰球 $A$的重力为 $G$；

②将装饰球 $A$和金属块 $B$用细线拴好挂在测力计下，并将金属块 $B$浸没在橙汁中静止，读出测力计的示数为 $F_1$；

③将装饰球 $A$和金属块 $B$都浸没在橙汁中静止（不碰到杯底），读出测力计的示数为 $F_2$．根据②、③两次测力计示数差可知　　（填“装饰球 $A$”或“金属块 $B$” $)$受到的浮力。橙汁密度的表达式 ${\rho }_{\mathit{橙汁}}=$　　（用 ${\rho }_0$和所测物理量字母表示）。

如图所示是"探究浮力的大小跟哪些因素有关"的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。

（1）金属块浸没在水中时，受到的浮力是 　    　N。

（2）分析图丙、丁可知，浮力大小跟物体浸没在水中的深度 　    　（选填"有关"或"无关"）。

（3）分析 　    　两图可知，浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。戊图中盐水的密度是 　      　kg/m ³．如果在实验中不小心使戊图中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用，此时测量出的盐水密度值将如何变化，并分析原因 　                                                                     　。

（4）实验中由于握着测力计的手臂易晃动，导致测力计示数不稳定，读数困难。请你写出一种改进措施 　                                                         　。

如图是探究液体内部压强情况的六幅图，除②图杯中装的浓盐水外，其余杯里装的都是水． 请你仔细观察这六幅图后回答

比较①②两幅图，可以得出：                        
比较⑤⑥两幅图，可以得出：                        
比较③④两幅图，你还可以得出什么结论？           ．

为了研究压力的作用效果与哪些因素有关，小明在家里找到了一块海绵、一个方凳、一个铁锤（或其他重物），进行如下实验：
根据小明的做法及图中的实验现象，请回答下列问题．
（1）实验中选用海绵而不选用木板之类材料的原因是                           ．
（2）实验中“压力的作用效果”如何体现？                                    ．
（3）由图A和B可得结论：                                                 ．
（4）由图B和C可得结论：                                                 ．
（5）在这个实验中主要用到了                     方法。

弹簧测力计是我们在许多力学实验中常用的测量工具，让我们利用它来探究力学中蕴含的奥秘吧!

（1）小聪用弹簧测力计探究"浮力大小与哪些因素有关"，实验过程如图一所示。

①在图一甲中测量物体重力前应先明确弹簧测力计的量程和 　    　，观察指针是否指在零刻度线的位置。

②分析图一中实验数据可知，物体浸没在水中时受到的浮力为 　     　N。

③比较图一中甲、乙、丙三次的实验数据，可知浮力的大小与 　        　有关。

④小聪通过数据还计算出了物体A的体积为 　     　m ³，A的密度为 　     　kg/m ³。

（2）小明用弹簧测力计探究"影响滑动摩擦力大小的因素"，实验装置如图二所示

①实验中为了测量滑动摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，应使其做        　运动。

②比较A、B两图中弹簧测力计的示数，可得出结论是： 　                    　滑动摩擦力越大。利用此结论，如果要在拔河比赛中获胜应选用图三中 　    　类型的鞋（填字母）。

③小明利用图C继续进行探究时，突然拉动下面木块，观察到上面的小木块向后倾倒，则上面小木块受到摩擦力的方向是向 　 　（选填"前"或"后"）的。

在“探究液体内部压强特点”的实验中，首先必须检查压强计能否正常使用，若用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化都很小，则说明该压强计的气密性     （选填“好”或“差”）.若使用调好的压强计，探究水内部压强特点的情景如图A、B、C所示。

（1）比较A图、B图和C图，可以得到的结论是：     ；
（2）在B图中把金属盒慢慢下移，可以观察到U型管两边液面的高度差会逐渐增大，从而得到的结论是：      ；
（3）如图D、E所示，有两只相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精（没有标签）.小唐采用压强计进行探究：小唐把金属盒分别浸入到这两种液体中，发现图D中U形管两边的液柱高度差较小，小唐则认为图D烧杯中盛的是密度较小的酒精.他的结论是否可靠？     理由是：         。

为探究浮力大小与哪些因素有关，小高设计了如图所示实验，请依据实验回答：

①比较b，c两图可知，物体浸在水中的体积越大，受到的浮力 　    　。

②比较图 　    　和图d可知，物体所受浮力的大小与液体的密度有关。

③由下图的实验数据可知，盐水的密度为 　         　kg/m ³。

在探究影响压力作用效果的因素时，某同学利用小桌，海绵和砝码等器材进行了如下图所示的实验。

（1）画出丙图中海绵的上表面受到的压力的示意图。
（2）比较甲、乙两图，可以得出的结论是                                      。下列实例中，直接应用该结论的是                 （填序号）
①交通管理部门规定，货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
②小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破
③书包要用宽的背带