初中物理压强和浮力实验题

某同学把弹簧测力计下挂一均匀金属圆柱体浸在液体中，探究弹簧测力计示数与液体密度的关系，实验时该同学把圆柱体浸没在不同液体中，分别记下了弹簧测力计的示数，得到实验数据如表所示。

液体密度 $\rho (\times {10}^3\mathit{kg}/m^3)$	1.2	1.8	2.0	2.4
弹簧测力计示数 $F\left(N\right)$	7.5	4.5		1.5

（1）根据表中实验数据，空格处应填写　　。

（2）在如图中能反映表中弹簧测力计示数与液体密度之间关系的图象是　　。

为了探究某合金块浸没在水中所受浮力和它排开水的重力之间的关系，并借用水的密度ρ_水求出该合金块的密度ρ_x，某同学进行了如图甲、乙、丙、丁四次测量（弹簧测力计读数分别为F₁、F₂、F₃、F₄）。

（1）你觉得合理的实验顺序是　　；

（2）实验表明，（合金块所受浮力）　 　＝　 　（合金块排开水的重力）（用F₁、F₂、F₃、F₄表示）；

（3）则ρ_x＝　　（用ρ_水、F₂、F₃、F₄表示）。

小华在探究影响浮力大小因素的实验中，先在空气中测出圆柱体的重力大小是1.0N，然后将圆柱体逐渐浸入水中，如图甲所示，他测得圆柱体受到的浮力F和其底面浸入水中的深度h的对应数据如下表：

次数	1	2	3	4	5	6
h／cm	2	4	6	8	10	12
F／N	0.2	0.4	0.6	0.6	0.6	0.6

（1）第1次实验时弹簧测力计的示数为________N．
（2）利用表中数据，在图乙中画出F—h图线．
（3）当h＝________cm时，圆柱体刚好全部浸入水中．
（4）如改用浓盐水做实验，在图乙中再画出F—h图线．图线上h＝6cm点的位置变________（高／低），这样的比较是为了探究________对浮力大小的影响．

园园同学利用实验“探究浮力大小和哪些因素有关系”，她把一金属块挂在弹簧测力计上，当金属块在空气中时弹簧测力计的示数为5N，再将它分别浸入水和酒精中的不同位置，如图所示．
（1）金属块浸没在酒精中受到的浮力是________N；
（2）图乙、丙、丁、戊几种情况中，图________中金属块所受到的浮力最小；
（3）做甲、丁、戊三次实验，是为了探究浮力大小与________是否有关；
（4）做________三次实验（选填“甲～戊”序号），是为了探究金属块浸没在液体中时，保持________不变，受到的浮力与深度是否有关；
（5）第（3）、（4）中研究问题的方法叫做________，请再举出一个应用这种研究方法的实验________________________________________．

在探究影响浮力大小因素的实验中，同学们提出了如下猜想：

猜想1：浮力大小与物体排开液体的体积有关；

猜想2：浮力大小与液体的密度有关；

猜想3：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关。

（1）实验中物体浸没在水中时受到的浮力为 　 　N。

（2）分析实验B、C可知猜想1是正确的，可以得到在同种液体中物体排开液体的体积越大，受到的浮力 　 　。比较实验 　 　可知，浮力大小还与液体的密度有关。

（3）图中F ₃＝ 　 　N，液体的密度ρ _液＝    　kg/m ³．（ρ _水＝1.0×10 ³kg/m ³）。

（4）实验所用的科学研究方法是 　 　。

在探究浮力的大小与哪些因素有关的实验中，某小组同学用若干个完全相同的物块分别浸入水和酒精中，实验过程如图所示．已知ρ_水＞ρ_酒精．
（1）分析比较图A、B、C（或D、E、F）可初步得出：________________________________．
（2）分析比较图A、D（或B、E，或C、F）可初步得出：________________________________．

如图所示是认识浮力的探究实验．
（1）将物体悬挂在弹簧测力计下端，如图（a）实验所示，物重G＝________N．
（2）当用手向上托物体时，如图（b）实验所示，手对物体向上的托力F＝________N．
（3）当物体浸入水中时，如图（c）实验所示．将图（c）实验与图（a）、图（b）实验对照，说明水对物体有向上的托力，即浮力．水对物体的浮力F_浮＝________N．
（4）该实验是采用________的物理方法，建立起浮力概念的．

关于深海的探究，对一个国家的国防和经济建设都有很重要的意义，我国在这一领域的研究也处于世界领先水平。如图是我们自行研制的水下智能潜航器，其外形与潜艇相似，相关参数为：体积 $2m^3$、质量 $1500\mathit{kg}$，最大下潜深度 $5000m$，最大下潜速度 $10\mathit{km}/h$（不考虑海水密度变化，密度 $\rho$取 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$。求：

（1）某次执行任务，当潜航器下潜到最大深度时所受的海水压强。

（2）潜航器以最大下潜速度匀速竖直下潜至最大深度所用的时间。

（3）潜航器任务完成后，变为自重时静止漂浮在海面上，此时露出海面体积。

2016年5月27日在越南中部的义安省，一条15米长、2米高的活鲸鱼突然遇到退潮，搁浅在沙滩上了。对鲸鱼搁浅的原因，小天和小江展开讨论，猜想浸入水中的物体所受的浮力与水的多少有关，并分别进行了探究。

Ⅰ．小天的探究过程如下：

（1）在标有刻度的烧杯A、B内均倒入体积为50mL的水：

（2）将相同物体分别放入A、B烧杯内的水中，静止时分别如图甲、乙（乙中物体未与容器底密合）。

请根据小天的实验过程填写下表：

A或B烧杯中水重G/N	图甲中物体所受浮力F 浮 1/N	图乙物体所受浮力F 浮 2/N
0.5	0.5

根据实验数据，小天认为，浮力的大小跟水的多少 　 　（填"有关"或"无关"）

Ⅱ．小江的探究过程如下：

（1）将重为4N的物体浸入装有适量水的容器中静止，弹簧测力计示数为F ₁，如图丙；

（2）减少容器中的水量，物体静止时，弹簧测力计示数变为F ₂，如图丁。

请根据小江的实验过程填写下表

物理量	图丙	图丁
物体所受浮力F 浮/N	1.4
物体排开水的体积V/m ^3	1.4×10 ^﹣ ^4

根据小天和小江的实验数据，你认为鲸鱼搁浅的原因是 　 　。

①海边的水太少，产生的浮力也很少

②水位下降，导致鲸鱼的重力变大

③水位下降，导致鲸鱼浸入海水中的体积减少。

如图所示是认识浮力的探究实验．
（1）将物体悬挂在弹簧测力计下端，如图（a）所示，物重G＝________N．
（2）当用手向上托物体时，如图（b）所示，手对物体向上的托力F＝________N．
（3）当物体浸入水中后，如图（c）所示．将（c）与（a）（b）对照，说明水对物体也有向上的托力，即浮力．水对物体的浮力F_浮＝________N．
（4）该实验是通过________的物理方法，建立起浮力概念的．

课堂上，教师将小酒杯装满水，用会员卡片盖严杯口，然后将小酒杯倒置，如图所示，发现会员卡不掉，水不流出．根据这个现象做出了分析：会员卡不掉是因为有大气压，所以空气中存在压强．请你指出这个实验探究过程存在的问题：________________________．

图甲为研究匀速直线运动的实验装置，一个半径为2cm的球由于磁铁的吸引静止在盛水的玻璃管底，水深1m。移除磁铁后，球在玻璃管中上升，图乙为球在露出水面前运动速度与时间的关系图象，其中v₀＝0.05m/s，水的密度为1.0×10³kg/m³，求：

（1）移除磁铁前，玻璃管底受到水的压强；

（2）球在玻璃管上升过程中前4s的平均速度；

（3）已知球上升时受到水的阻力与其速度的关系为f＝kv，球的体积用V，水的密度用ρ₀表示，请推导球的密度表达式（用字母表示）

在长约1米、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，如图所示．
（1）为了测得大气压的值，这时必须测量________________________．如果将此装置拿到比地面低得多的矿井底部，则观察到的现象是________________________．
（2）某同学也利用此装置，把水银换成水，将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时，管中的水柱________下降，如果这时在管顶开一个小孔，水柱________向上喷出．（均选填“会”或“不会”）

为了研究物质的某种物理属性．同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验，得到的数据如下表所示。

（1）在上图方格纸中，用图线分别把蜡块和干松木的质量随体积变化情况表示出来。
（2）分析图表可知，同种物质的不同物体，其质量与体积的比值         ；不同物质的物体其质量与体积的比值         （ 以上两格选填“相同”或“不同”）。物理学中将质量与体积的比值定义为密度，我们曾学过用比值法定义的物理量还有_____（写一个即可）。
（3）本实验测量多组数据的目的是                           。

小张在家中自制了一个简易密度计并用它来测定盐水的密度。

实验器材有：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。

实验步骤如下：

①用刻度尺测出竹筷的长度 $L$

②竹筷的下端缠上适量的细铅丝

③把自制的密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度 $h_1$（如图所示）

④把自制的密度计放入盛盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度 $h_2$

根据上面的步骤回答下列问题：

（1）竹筷下端缠上适量的细铅丝，主要目的是　　（选填“降低重心”或“增大支撑面” $)$使竹筷能竖直漂浮在液面。

（2）密度计是利用浮力　　重力的条件工作的，竹筷下表面受到水的压强　　竹筷下表面受到盐水的压强（均选填“大于”、“等于”、或“小于” $)$

（3）被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积　　（选填“越小’”或“越大” $)$

（4）被测盐水的密度表达式： ${\rho }_{\mathit{盐水}}=$　　（不计铅丝体积，水的密度为 ${\rho }_{水})$