【題目】小明同學(xué)用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一個(gè)金屬塊、兩個(gè)相同的燒杯(分別裝有一定量的水和煤油),對(duì)浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究,探究過(guò)程及有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示.

1)金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí)所受的浮力是__________N.

2)觀察ABCD四個(gè)圖(填圖的序號(hào))可得出金屬塊受到浮力大小與__________有關(guān).

3)上述設(shè)計(jì)方案,采用的實(shí)驗(yàn)方法是__________.

A.控制變量法 B.轉(zhuǎn)換法 C.模型法 D.等效替代法

4)小明同學(xué)還想在實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)驗(yàn)證阿基米德原理,并設(shè)計(jì)如圖所示的兩種實(shí)驗(yàn)方案:

方案一,小剛用石塊按如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)步驟依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

a. 由圖甲可知,石塊浸沒(méi)在水中受到的浮力F=0.5N,排開(kāi)水的重力G=_________N,發(fā)現(xiàn)FG,造成這種結(jié)果的原因可能是_________.

A.整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)都沒(méi)有校零

B.步驟C中,石塊浸沒(méi)后,碰觸到溢水杯底部

方案二,如圖乙所示,小明同學(xué)將裝滿(mǎn)水的溢水杯放在升降臺(tái)C上,用升降臺(tái)來(lái)調(diào)節(jié)溢水杯的高度。當(dāng)小明逐漸調(diào)高升降臺(tái),發(fā)現(xiàn)隨著重物浸入水中的體積越來(lái)越大,彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)_________(選填變大、變小不變),且彈簧測(cè)力計(jì)A示數(shù)的變化量_________ B示數(shù)的變化量(選填大于、小于等于),從而證明了F=G.

圖乙中,若已知重物為邊長(zhǎng)10cm,重15N的實(shí)心正方體,重物剛接觸水面后,升降臺(tái)又上升了6cm,則A彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為_________N(彈簧測(cè)力計(jì)每1N的刻度線(xiàn)間距為1cm)。

【答案】4 排開(kāi)液體體積 A 0.4 B 變小 相等 12

【解析】

第一空.物體在空氣中的重力G=10N,浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=6N,根據(jù)稱(chēng)重法得:F=G-F=10N-6N=4N;

第二空.由ABCD四個(gè)圖可知,當(dāng)金屬塊浸入水中的體積越來(lái)越大時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的的示數(shù)越來(lái)越小,即金屬塊受到的浮力越來(lái)越大,說(shuō)明金屬塊受到浮力大小與排開(kāi)液體體積有關(guān);

第三空.題中在探究浮力與金屬塊排開(kāi)液體體積的關(guān)系時(shí)控制液體密度不變,改變金屬塊浸入液體的體積;探究浮力與液體密度的關(guān)系時(shí)控制金屬塊排開(kāi)液體體積不變;故采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法;

第四空.排開(kāi)水的重力G=F4-F2=1.9N-1.5N=0.4N;

第五空.若彈簧測(cè)力計(jì)都沒(méi)有校零,那么四次測(cè)量結(jié)果都應(yīng)加上測(cè)量前彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù),那么所得浮力與排開(kāi)水的重力大小應(yīng)相等,故A不可能;

步驟C中,石塊浸沒(méi)后,碰觸到溢水杯底部,容器對(duì)石塊有支持力,測(cè)的F3偏小,則利用F=F1-F3偏大,所以B有可能。

第六空.重物浸入水中的體積越來(lái)越大時(shí),排開(kāi)液體的體積變大,根據(jù)可知,重物受到的浮力變大,因?yàn)?/span>F=G-F,所以彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)F=G-F變;

第七空.又因?yàn)橹匚锝胨械捏w積越來(lái)越大時(shí),溢出水的體積變大、溢出水的質(zhì)量變大、溢出水受到的重力變大,所以彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)變大;根據(jù)阿基米德原理可知,物體所受浮力的大小和排開(kāi)液體的重力相等,所以彈簧測(cè)力計(jì)A示數(shù)的變化量和彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)變化量相等;

第八空.物體未浸入水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)等于G,平臺(tái)又上升后,由于物體受浮力,所以彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)會(huì)減小,且彈簧測(cè)力計(jì)每1N的刻度線(xiàn)間距為1cm,設(shè)物體靜止時(shí)彈簧縮短了hcm,此時(shí)物體浸入水中的深度為(6-hcm,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為:

F=G-1N/cm×h;

此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)拉力、浮力與物體重力平衡,所以:F+F=G;

即:(15N-1N/cm×h+1.0×103kg/m3×10N/kg×100×6-h×10-6m3=15N,

解得:h=3cm,

所以彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù):F=15N-1N/cm×3cm=12N。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】用彈簧測(cè)力計(jì)豎直掛一實(shí)心物體,當(dāng)物體浸入水中五分之一體積時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為4N;當(dāng)物體浸入水中一半體積時(shí),測(cè)力計(jì)示數(shù)為1N(物體都未與容器底部接觸)。取下該物體放入水中靜止后受到的浮力是

A. 6NB. 10NC. 12ND. 14N

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A.物體在7s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為6m

B.以出發(fā)點(diǎn)為參照物,物體在中間3s內(nèi)是靜止的

C.物體前2s內(nèi)的速度大于最后2s內(nèi)的速度

D.物體在前5s內(nèi)的平均速度為0.4m/s

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【題目】小成同學(xué)利用如圖所示的滑輪組將重為1000N的物體從一樓勻速提升至七樓,所用的拉力F400N,繩子自由端移動(dòng)的速度為0.3m/s,已知每層樓高3m,不考慮繩重和摩擦.

(1)繩子自由端移動(dòng)的距離

(2)小成同學(xué)所用的時(shí)間;

(3)動(dòng)滑輪的重量.

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【題目】小明學(xué)習(xí)了燃料的熱值知識(shí)后,自己設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)比較煤油和菜籽油的熱值.他實(shí)驗(yàn)時(shí)組裝了如圖的裝置,并且每隔1分鐘記錄了杯中水的溫度.

(1)為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠,小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制兩套裝置中相同的量有________

(2)通過(guò)表中記錄的數(shù)據(jù),你認(rèn)為煤油和菜籽油兩種燃料中,熱值較大的是________

(3)小明在實(shí)驗(yàn)前用天平測(cè)出了燒杯中水的質(zhì)量及油燈中燃料的質(zhì)量,并由記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算出了水吸收的熱量,而且還算出了煤油和菜籽油的熱值,你認(rèn)為他所計(jì)算的燃料的熱值可靠嗎____?為什么?________

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【題目】小明學(xué)習(xí)歐姆定律后,利用一塊電壓表和阻值為R0的已知電阻,測(cè)量

未知電阻Rx的阻值。池選擇丁滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的器材,并連接了部分實(shí)驗(yàn)電圖路(如圖所示)。小明的實(shí)驗(yàn)要求是:只閉合開(kāi)關(guān)SS1時(shí),電壓表測(cè)量R0兩的電壓U1;只閉合開(kāi)關(guān)SS2時(shí),電壓表測(cè)量電源兩淪的電壓U2。

(1)請(qǐng)你用筆線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)完善實(shí)驗(yàn)電路(只添加一根導(dǎo)線(xiàn))。_______

(2)請(qǐng)用已知量和測(cè)出的量表示出Rx,則Rx=____。

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A. 燈泡斷路 B. 滑動(dòng)變阻器短路 C. 燈絲電阻值過(guò)大 D. 滑動(dòng)變阻器連入電路阻值過(guò)大

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1)由圖A可知物體的重力是______N,

2)分析圖B、C、D,說(shuō)明浮力大小跟_________________有關(guān)。

3)分析圖_______,說(shuō)明浮力大小跟液體密度有關(guān)。

4)物體完全浸沒(méi)在水中所受的浮力是________N。

5)在圖D中,若再向燒杯中慢慢注入一些水(未溢出),觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是否變化,可以探究浮力大小跟物體浸沒(méi)在液體中的______是否有關(guān)。

6)通過(guò)計(jì)算可知煤油的密度是________kg/m3

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