初中物理压强和浮力实验题

某物理兴趣小组在"探究浮力的大小与哪些因素有关"时，做了如图甲所示实验，图中底面积为50cm ²的圆柱形容器放在水平桌面上，容器内盛有适量的水，底面积为25cm ²的实心圆柱形物体A用轻质细线悬挂在弹簧测力计下端。图乙为物体A缓慢下移过程中，弹簧测力计示数F与物体A下表面浸入深度h的关系图象。（实验过程中容器内水足够深且不会溢出，物体A不会接触到容器底部，ρ _水＝1.0×10 ³kg/m ³，g＝10N/kg）

（1）图甲中弹簧测力计示数F为 　     　N；

（2）物体A位于h＝10cm时，向水里加入适量的食盐并搅拌，稳定后发现弹簧测力计的示数F变小，说明浮力的大小与液体的密度 　     　（选填"有关"或"无关"）；

（3）利用图乙数据，可求出物体A的密度为 　     　kg/m ³；

（4）h从0增到10cm时，水对容器底部的压强增大了 　     　Pa。

小聪学习了固体压强后，爱动脑筋的他想探究液体内部是否有压强，液体内部压强究竟有哪些特点，小聪进行了大胆猜想：

猜想1：液体内部可能有压强

猜想2：液体内部的压强大小可能与方向有关

猜想3：液体内部的压强大小可能与液体深度有关

猜想4：液体内部的压强大小可能与液体的密度有关

$\dots$

为了验证以上猜想是否正确，小聪在老师的帮助下找来了一些实验器材，设计并完成了实验探究。请你完成下列问题：（1）实验前，要通过调试，使压强计 $U$形管两边的液面　　，小聪在调试时发现，用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时， $U$形管两边液面几乎没有变化。如图所示，说明该压强计　　（选填“漏气”或“不漏气” $)$。（2）为了验证猜想1，小聪把探头放入水中，再观察压强计 $U$形管两边液面是否有　　来判断探头处是否受到水的压强。

（3）在验证其余猜想的过程中，小聪收集到如下表中的数据，根据表中的数据：

序号	液体	深度 $ℎ\left(\mathit{mm}\right)$	压强计
			橡皮膜方向	液面高度差 $\left(\mathit{mm}\right)$
1	水	20.0	朝上	18.5
2			朝下	18.5
3			朝左	18.5
4			朝右	18.5
5		40.0	朝上	36.8
6		60.0	朝上	54.6
7	酒精	60.0	朝上	43.5

①比较序号1、2、3、4的数据，可得出的结论是　　。

②为了验证猜想3，小聪完成的实验操作应该是表中序号为　　的实验。

③比较序号6、7两组数据，可得出液体的压强与液体　　有关。

（4）小聪在实验中主要用到的研究方法有转换法和　　法。

某学习小组想测量一块形状不规则的小矿石的密度，他们手边只有以下器材：

天平一台，但没有砝码两个质量相近的烧杯量筒（其内径略小于矿石块的尺寸，无法将石块直接放入其中）

细线、滴管和足量的水（已知水的密度为 ${\rho }_{水})$，该小组利用上述器材设计了如下实验方案，请你帮助他们完善方案。

实验方案（主要实验步骤） $:$

（1）将两个烧杯分别放入天平的两个托盘上，各注入适量的水（保证后面的操作中水均不会从烧杯溢出），使天平平衡。如果在后面的步骤中要将矿石块放到左盘上的烧杯内，则对左盘烧杯的注水量还应有何要求：　　。

（2）向量筒中加入适量的水，记下体积 $V_1$。

（3）手提细线吊住矿石块，将它浸没在左盘的烧杯中，且不与烧杯接触，用滴管将量筒中的水滴入　　盘的烧杯中，直到天平平衡。

（4）记下此时量筒中剩余水的体积 $V_2$．矿石块所受浮力 $F_{浮}=$　　。

（5）　　，再用滴管将量筒中的水滴入右盘的烧杯中，直到天平平衡。

（6）记下量筒中最后剩余水的体积 $V_3$。

（7）矿石块的密度 $\rho =$　　。

现有一辆电动自行车，可以电动骑行，也可以脚踏骑行，骑行时总重为1600N．电动自行车在水平的道路上以18km/h的速度匀速行驶。

（1）电动自行车0.5h行驶的路程是多少？

（2）轮胎与地面的接触面积共为80cm²，电动自行车静止时对地面的压强是多大？

（2014·宁夏）小明在完成“动手动脑学物理”时，认识了密度计。将其放入液体中，当它竖立静止时，与液面相交的读数即为待测液体的密度。

（1）如图甲、乙所示，让同一支密度计分别静止在水和酒精中，密度计受到的浮力   （选填“变大”、“变小”或“不变”）；装水的容器是              （选填“甲”或“乙”）．
（2）小明将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计（如图丙）；为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验：．
a．将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm³；
b．将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm³；
c．像标示弹簧测力计刻度的方法一样，他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm³将整个铅笔均匀标上刻度;
d．他将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在0.8g/cm³刻度处。
①如丙图所示，小明制作的密度计，你认为刻度0.9应该在    点（选填“p”或“q”）。
②在实验步骤c中，小明这样均匀标示刻度对不对？                  
③若被测液体的密度为ρ_液密度计浸入被测液体的深度为h（如图丁）、自制密度计的质量为m铅笔的横截面积为s，请你推导出h与ρ_液的关系式  （用给定的字母表示推导结果）

（2014·泰州）小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计．

（1）取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞人适量金属丝并用石蜡封口．塞入金属丝的目的是使吸管能   在液体中．
（2）将吸管放到水中的情景如图（a）所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图（b）所示，浸入的长度为h．用ρ_液、ρ_水分别表示液体和水的密度，则ρ_液   ρ_水（=/＞/＜），h与ρ_水、ρ_液，及H的关系式是h=             ．
（3）小明根据图（a）在吸管上标出1.0刻度线（单位g/cm³，下同），再利用上述关系式进行计算，标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线（图中未画出）．结果发现，1.1刻线是在1.0刻线的   （上/下）方，相邻刻线的间距   （均匀/不均匀）．
（4）为检验刻度误差，小明取来食油，先用天平和量筒测量其密度，然后再用这个密度计测量．但操作时却出现子图（c）所示的情形，这让他很扫兴．难道实验就此终止了吗，根据经验或思考，在不更换食油的情况下，你认为可以进行怎样的尝试：              ．

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：①可能跟物体浸没的深度有关；②可能跟物体的重力有关；③可能跟物体的体积有关；④可能跟物体浸在液体中的体积有关；⑤可能跟液体的密度有关；⑥可能跟物体的形状有关。

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，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：

（1）如图所示铁块从位置1→2→3的过程中，弹簧测力计的示数　　，说明铁块受到的浮力　　；从位置3→4的过程中，弹簧测力计的示数　　；说明铁块受到的浮力　　。（填“变大”、“变小”或“不变”）

（2）通过上述实验可以检验猜想　　是正确的（填序号）。

（3）如果要检验②，请说出你的一个实验方案　　。

（4）此实验探究主要运用的科学方法是：　　。

（2014·本溪）童童和同学们在探究“浮力大小哪哪些因素有关”时，操作如下：

（1）如图甲所示童童把一个饮料罐慢慢按入水中，感觉用力越来越大，由此猜想浮力大小可能与排开水的体积有关，于是他设计如图乙所示实验步骤，根据   两图可以验证猜想是否正确；
（2）童童通过观察b，e两图，得出了“浮力的大小与液体密度有关”的结论，你认为这样得出结论是否合理   （选填“是”或“否”），请你说出理由                                       ；
（3）实验结束后童童联想到压强知识，提出了下面两个问题，请你帮助解答（以下两空均选填“＞”、“＜”或“=”）；
①b，d两图中A下表面受到水的压强分别是P₁、P₂，则P₁   P₂；
②b，c两图中烧杯对水平桌面的压强分别是P₃、P₄，则P₃   P₄．

（2014·北海）海军迷小东想知道辽宁舰受到的浮力大小与哪些因素有关，他利用如图所示的装置进行探究，把同一金属块浸入甲乙两种液体中，记录数据如下：

液体	次数	体积	A示数/N	B示数/N	浮力/N
甲	1	0	5.0	2.0	0
	2	一半	4.1	2.9
	3	全部	3.2	3.8	1.8
乙	4	0	5.0	2.0	0
	5	一半	4.3	2.7	0.7
	6	全部	3.6	3.4	1.4

（1）表格中空缺的数据应为   N．
（2）分析比较实验次数   ，可知：当排开液体的体积（浸入的体积）相同时，物体受到的浮力与     有关．
（3）分析比较金属块受到的浮力与它排开液体受到的重力，可知：   ．
（4）分析表格中的数据，可知ρ_甲   ρ_乙．（选填“＜”、“=”或“＞”）

下表是小利同学利用如图所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据。

实验 次数	深度 $h/\mathit{cm}$	橡皮膜在水 中的方向	$U$形管左右液面 高度差△ $h/\mathit{cm}$
1	3	朝上	2.6
2	6	朝上	5.4
3	9	朝上	8.2
4	9	朝下	8.0
5	9	朝左	8.2
6	9	朝右	8.2

（1）实验时通过观察　　来判断液体内部压强的大小；实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为　　。

（2）通过分析比较实验序号　　的数据得出结论：同种液体内部，深度越深，压强越大。请列举出一个与此相关的实例：　　。

某物理社团在探究影响浮力大小的实验中将同一物体分别按如图所示的步骤进行实验：

（1）物体所受重力为　　N。

（2）物体浸没在水中受到的浮力　　N。

（3）通过比较B、C、D三幅图，物理社团得出：浮力的大小与浸在液体中深度有关的结论，对此结论你认为是　　（”正确“或”错误“）的。理由是　　。

（4）根据已有条件，请你求出E图中弹簧秤的示数是　 　N（g取10N/kg，ρ_酒精＝0.8×10³kg/m³）

（2014·十堰）如图甲是“探究浮力大小”的实验过程示意图．

（1）实验步骤C和D可以探究浮力大小与    的关系，步骤B和   可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F_浮，步骤A和   可以测出物块排开的水所受重力G_排；比较F_浮与G_排，可以得到浮力的大小跟物体排开的水所受重力的关系．
（2）图乙是物块缓慢浸入水中时，弹簧测力计示数F随浸入深度h变化的关系图象．分析图象，可得关于浮力大小的初步结论

①物块浸没前，            ，物块所受的浮力越大；
②物块浸没后，所受的浮力大小与   无关．
（3）此物块的密度是     g/cm³．

为了探究液体内部压强与哪些因素有关，部分同学提出如下猜想：
猜想1：液体内部的压强可能与液体的深度有关
猜想2：同一深度，方向不同，液体的压强可能不同
猜想3：液体内部的压强，可能与液体的密度有关
为了验证上述猜想1和猜想2，他们用压强计研究水内部的压强，得到的数据如下表：

序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9
深度（cm）	5	5	5	10	10	10	15	15	15
橡皮膜方向	上	下	侧	上	下	侧	上	下	侧
压强计液面高度差（cm）	4.3	4.3	4.3	9.2	9.2	9.2	13.8	13.8	13.8

（1）请你分析实验数据并回答：为了验证猜想1，应选序号为________的实验数据；猜想2的结论是________________________________________．
（2）为了验证猜想3是否正确，在以上实验的基础上，请写出你设计的实验探究方案．

如图所示，用改进后的实验装置探究“浮力大小与哪些因素有关”，将盛有适量水的烧杯放置在升降台上，使升降台逐渐上升。

（1）物体完全浸没在水中时，所受的浮力大小为　　N。

（2）下列图丙中能正确反映水面刚好接触物体下表面开始到图乙所示位置时，弹簧测力计示数F与升降台高度h关系的图象是　　。

如图所示，小刚为了探究：压力的作用效果可能与受力面积和压力的大小有关，找到了下面器材：规格相同的两块海绵、三本字典．设计了下面的实验：图甲海绵平放在桌面上；图乙海绵上平放一本字典；图丙海绵上叠放两本字典；图丁海绵上立放一本字典；图戊一本字典平放在桌面上．

（1）通过图甲、乙，可以得出：力能使物体发生________，小刚是根据________来比较压力的作用效果的．
（2）通过图乙、丙，可以得出：在________一定时，________越大，压力的作用效果越大．
（3）通过观察图________两图后得出：在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越大．
（4）设图乙中字典对海绵的压强是p_乙，图戊中字典对桌面的压强是p_戊，则p_乙________p_戊．（选填“大于”“小于”或“等于”）