初中物理压强和浮力实验题

为了验证"浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关"，小明选用如图所示的圆柱体 $A({\rho }_A>{\rho }_{水})$ 、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。

（1）以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：

①将圆柱体 $A$ 悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为 $F_1$ 。

②将圆柱体 $A$ 下部的一格浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为 $F_2$ 。

③ 　   　，静止时记录弹簧测力计的示数为 $F_3$ 。

（2）由 $F_1-F_2$ 　　 $F_1-F_3$ （选填" $=$ "或" $\ne$ " $)$ ，可以验证"浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关"。

如图所示，小刚为了探究：压强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________来比较压强的．
（2）通过图乙、丙，可以得出：在________一定时，________越大，压强越大．
（3）通过观察图________两图后得出：在压力一定时，受力面积越小，压强越大．
（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”）

如图所示的三个高度相同的实心铁块放在水平桌面上，已知正方体铁块A最重，圆柱体铁块C的底面积最小．哪个铁块对桌面的压强最大呢？
同学们提出了以下三种猜想：
猜想一：正方体铁块A最重，所以它对桌面的压强最大．
猜想二：圆柱体铁块C的底面积最小，所以它对桌面的压强最大．
猜想三：三铁块的高度相同，所以它们对桌面的压强相等．
（1）以图中长方体铁块B为研究对象，推导它对桌面的压强大小的表达式，根据表达式分析判断上述哪一个猜想是正确的．（已知铁的密度为ρ，长方体铁块的高度为h，底面积为S）压强表达式的推导：p＝________．
分析判断：由上面压强的表达式可知，铁块对桌面的压强只与________有关，所以猜想________是正确的．
（2）利用海绵或其他简易器材，设计一个实验粗略验证上面的猜想．

水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺和装有适量水的 $A$ 、 $B$ 两个烧杯。小亮学习了液体内部压强跟哪些因素有关的知识后，又提出了新的猜想，为此他利用提供的实验器材进行了如下实验探究。

①将微小压强计的探头放入 $A$ 烧杯的水中，探头到烧杯底的距离 $L$ 为 $6\mathit{cm}$ ，如图甲所示，记录微小压强计 $U$ 形管两侧的液面高度差 $h_1$ ；

②将微小压强计的探头放入 $B$ 烧杯的水中，探头到烧杯底的距离 $L$ 为 $10\mathit{cm}$ ，如图乙所示，记录微小压强计 $U$ 形管两侧的液面高度差 $h_2$ ；

小亮发现 $h_1$ 大于 $h_2$ ，于是小亮得出结论"液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离 $L$ 有关"。

请你利用这些器材，设计一个实验证明小亮的结论是错误的。写出实验步骤和实验现象。

小明同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时，做了如图甲、乙所示的实验．
（1）实验能够得到的结论是________________________________．
（2）若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应再做图________（填“丙”或“丁”）所示实验．

如图所示，小刚为了探究：压强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________来比较压强的．
（2）通过图乙、丙，可以得出：在________一定时，________越大，压强越大．
（3）通过观察图________两图后得出：在压力一定时，受力面积越小，压强越大．
（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”）

按要求填空。

（1）图所示，体温计的示数为　　。

（2）图所示，缓慢改变　　，通过观察细线的方向来判断重力方向。（答案合理即可得分）

（3）图所示，奥斯特实验揭示了　　。（答案合理即可得分）

（4）图所示，比较（a）、（b）实验可知：液体内部的压强大小与　　有关。

小曼利用符合实验要求的圆柱体物块、石子、细线、量筒和适量的水测量某未知液体的密度。如图是小曼正确测量过程的示意图。已知水的密度为 $1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$ ， $g$ 取 $10N/\mathit{kg}$ 。实验过程如下：

①将适量的水倒入量筒中，如图甲所示，记录量筒中水的体积。

②将拴有石子的物块置于量筒内的水中，如图乙所示，量筒中水面所对应的示数为 $66c{m}^3$ 。

③将待测液体倒入另一量筒中，如图丙所示，记录量筒中待测液体的体积。

④将上述石子和物块擦干后，置于量筒内的待测液体中，如图丁所示，量筒中液面所对应的示数为 $70c{m}^3$ 。

由以上实验可知：

（1）石子和物块在水中所受的总浮力为 　    　 $N$ ；

（2）待测液体的密度为 　　 $\mathit{kg}/m^3$ 。

如图1所示，容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A，B两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭．橡皮膜两侧压强不相等时，会向压强小的一侧凸起．小芸同学用该装置做“探究液体压强是否跟液体密度、液体深度有关”的实验．

（1）探究“液体压强与液体密度的关系”时，应保持容器中A，B两侧液体的　  　相同．
（2）探究“液体压强与液体深度的关系”时，小芸同学在A，B两侧倒入深度不同的水后，实验现象如图2所示．由该实验现象得出结论：在液体密度相同时，液体深度　  　，液体压强越大．
（3）请从实验设计的合理性、实验过程的可操作性、实验结果的可靠性等方面写出一条评估意见：　                                                              　．

小明用六个重力G均为10牛，体积不同的球体，研究放入球体前后容器底部受到水的压力增加量△F的情况。他分别将球体放入盛有等质量水的相同容器中，待球体静止，得到容器底部受到水的压力增加量△F，实验数据和实验现象如表

实验序号	1	2	3	4	5	6
放入的球体	A	B	C	D	E	F
△F（牛 $)$	5	6	8	10	10	10
实验现象

（1）观察序号1或2或3中的实验现象并比较△F和G的大小关系，可得出的初步结论是：当放入的球体在水中沉底时， 　　。

观察序号4或5或6中实验现象并比较△F和G的大小关系，可得出的初步结论是， 　　。

（2）小明得出"在盛有等质量水的相同容器中，当放入球体的重力相同时，球体的体积越大，△F越大"的结论。由表中实验序号 　　的现象，数据及相关条件可判断小明得出的结论不正确。

（3）分析表中序号1-6的现象，数据及相关条件，可得出：在盛有等质量水的相同容器中，当放入球体的重力相同时， 　　体积越大，△F越大。

小明同学利用如图所示的装置探究液体内部压强的特点，得到的实验数据如下表：

序号	液体	深度/cm	橡皮膜方向	压强计左右液面高度差/cm
①	水	5	朝上	4.9
②	水	5	朝下	4.9
③	水	5	朝侧面	4.9
④	水	10	朝侧面	9.7
⑤	水	15	朝侧面	14.6
⑥	酒精	15	朝侧面	11.8
⑦	盐水	15	朝侧面	15.9

（1）分析序号为①②③的三组数据，可得到的结论是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
（2）分析序号为　　　　　　的三组数据，可得到的结论是：液体的压强随深度的增加而增大；
（3）分析序号为⑤⑥⑦的三组数据，可得到的结论是：不同液体的压强还跟液体的　　　　有关．

节能减排，绿色环保，新能源汽车成为未来汽车发展的方向。某种型号纯电动汽车的部分参数如表：

空车质量	$1380\mathit{kg}$	最大功率	$100\mathit{kW}$
轮胎与地面总接触面积	$0.032m^2$	最高时速	$120\mathit{km}/h$
电池容量	$42\mathit{kW}·h$	最大续行里程	$260\mathit{km}$

假如汽车上只有司机一人，质量为 $60\mathit{kg}$，汽车以 $60\mathit{km}/h$的速度匀速行驶 $36\mathit{km}$，耗电 $9\mathit{kW}·h$，汽车所受的阻力为汽车总重的0.05倍。 $g=10N/\mathit{kg}$，试问：

（1）电动机的工作原理是　              　（选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”）电动汽车前进和倒退是通过改变　          　来改变电动机的转动方向的。

（2）电动汽车对水平地面的压强是多少？

（3）电动汽车牵引力所做的功是多大？

（4）电动汽车电能转化为机械能的效率是多大？

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　         　．

如图为某型号中型履带式水陆两栖突击车，它采用了轻质铝合金装甲车体进一步

增强了水中浮渡能力该两栖车装配有输出功率为 $1.1\times {10}^{6}W$的发动机。

（1）在海面训练过程中，发射多枚炮弹后，车体向上浮起了一些，车体底部受到水的压强将　　；在陆地上行驶，履带可以　　车体对地的压强（均选填“增大”“减小”或“不变” $)$。

（2）两栖车的总质量约为 $30t$，在深水中漂浮时，它受到的浮力是多少牛？ $(g$取 $10N/\mathit{kg})$

（3）两栖车在陆地上以 $36\mathit{km}/h$匀速行驶 $72\mathit{km}$时，若两栖车发动机的输出功率全部用于做机械功，发动机做了多少焦耳的功？

在“探究浮力大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
A.可能与物体浸没在液体中的深度有关
B.可能与液体的密度有关
C.可能与物体的种类有关；
（1）根据经验，你还能提出的一个猜想是：                         。
（2）为了验证上述猜想，某同学利用相关器材做了如图所示的实验。
为验证猜想B,应选择的图是        （选填序号），得到的结论是        __                      。

（3）铁块浸没在盐水中时受到是浮力是     N。
（4）该实验主要运用的探究方法是：                   。
（5）实验中，所用的弹簧测力计是根据                                            原理制成的。