上海5年(2018-2022)物理中考真题1年模考题分项汇编专题11压强与浮力(实验题)(解析版).pdf

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1、专题1 1压强与浮力(实验题)黑 年 中 寿 真 跄1.(2018上海中考真题)在验证阿基米德原理的实验中,需要验证 和 相等,并选择(选填“同一”或“不同”)物体多次实验.【答案】浮 力 排 开 液 体 的 重 力 不 同【解析】因阿基米德原理的内容是:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力;所以把浮力与排开液体的重力进行比较来验证;为了使结论更严密可靠,具有普遍性,最后还需用不同物体和换用几种不同的液体多次进行实验,才能验证阿基米德原理的普遍规律。2.(2019上海中考真题)在“验证阿基米德原理”的实验中,用 量 筒 测 物 体 的,使用弹簧测力计前,应将指针调到

2、 刻度处.“测定小灯泡的电功率”的 实 验 原 理 是.【答案】排 开 水 的 体 积 零 P=UI【解析】第一空.如图,在 验证阿基米德原理”的实验中,物体受到的浮力F fFi-F2;利用排水法可得物体排开水的体积:口=丫 2-Vl,由 G=mg=pVg可得排开水的雨力:G fflp*V ffg=p 次(V2-V/)g;比较尸小G 的大小验证阿基米德原理,可见,该实验中,用量筒测物体排开水的体积;3.(2020上海中考真题)某小组同学用如图所示装置,研究圆柱体在水中下降的过程中弹簧测力计示数和台秤示数的变化情况。他们使圆柱体在水中缓慢下降,将圆柱体下表面到水面的距离反 弹簧测力计的示数入、台

3、秤的示数B 记录在下表中。实验序号h(厘米)Fi(牛)尸 2(牛)11.07.710.322.07.410.633.07.110.944.06.811.255.06.511.566.06.511.5EE分析比较实验序号14的数据中B、尸 2的变化情况及相关条件,可得出的初步结论是:圆柱体在浸入水的过程中,Fi,F2;表中实验序号 的数据表明,圆柱体在相应的位置已全部浸没在水中;表中两组数据间F)变 化 量 的 大 小 为 相 应 的 尸 2变化量的大小为 尸 2,分析比较实验序 号 16的数据,可得出的结论是:圆柱体在水中缓慢下降的过程中,尸/与巳的关系是。当圆柱体处于实验序号6 的位置时,所

4、受浮力的大小为 牛。【答案】减 小 增 大 5、6 的=然 1.5【解析】口 2 分析比较表中实验序号卜4 的数据可知,随着圆柱体下降的深度越深,弹簧测力计的示数B 越来越小,台秤的示数月越来越大,因此可得初步结论:圆柱体在浸入水的过程中,B 减 小,尸 2增大。由表可以看出,在序号5、6 两次实验中,弹簧测力计的示数B 不变、台秤的示数仍也不变,说明圆柱体受到的浮力不变,根据/=夕 海?%可知,物体排开水的体积不变,则说明物体已全部浸没在水中。4由表中的实验数据可得,任意两次实验中B 的减小量等于对应F2的增加量,在 5、6两次实验中B 没有发生改变,尺也没有发生改变,因此可得出的结论是:圆

5、柱体在水中缓慢下降的过程中,XF尸源5取序号3、4 两次实验,可得弹簧测力计F,的变化量为公耳=7.1N-6.8N=0.3N则可得圆柱体在这两次实验中受到浮力的变化量为/=4 K=0.3N圆柱体的底面积为S,圆柱体下降的深度变化量为A/?=4.0cm-3.0cm=1cm=0.01m由阿基米德原理可得纯字=/?液 g/=夕 液 gSM=1 x 103kg/m3 x 10N/kgxS x 0.0 Im=0.3N 解得S=0.003m2由表格可知,当物体下降的深度为5cm时,物体已经完全浸没在水中,则有%=V=S/i圆柱体所受到的浮力为 竽=月遍/=0液 gS/znlxlOkg/mxlON/kgxO

6、.OO3m2x0.05m=1.5N此时物体继续下降,但是受到的浮力不变,因此当圆柱体处于实验序号6 的位置时,圆柱体受到的浮力为1.5N。4.(2019上海中考真题)某小组同学在“探究物体在液体中所受向上的力与哪些因素有关“实验中,用弹簧测力计拉着一个圆柱体,测力计示数为尸。.现将圆柱体悬空放置在一个烧杯中,倒入液体A,圆柱体的下表面到液面的深度为,记录下此时弹簧测力计的示数为尸以及城和F 的差为F.接着,将液体A 替换为液体B,重复上述实验,记录数据如下表一、二所示.表 一 液体A 3=1.0 x103千克/米3)实验序号h(厘米)F(牛)F(牛)138.51.52673395.54.541

7、255表二 液体B(P B=O.8X1 O3 千克/米3)实验序号h(厘米)F(牛)F(牛)538.51.2667.62.4796.43.681 264根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据,分析比较弹簧测力计的示数F与圆柱体的下表面到液面的深度/?的大小关系,可得出的初步结论是:同 一 物 体 在 同 种 液 体 中,.根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据,分析比较4 F与圆柱体的下表面到液面的深度/?的大小关系,可得出的初步结论是:同一物体在同种液体中,.根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据,分析比较尸与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系,可 得 出 的 初 步 结 论 是.

8、本实验中,圆柱体的重力为 牛,高度为 厘米.【答案】弹簧测力计示数/随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小 与圆柱体的下表面到液面的深度/?成正比 同一物体在不同液体中,圆柱体的下表面到液面的深度/不变时,液体密度?越大,尸越大 1 0.0 1 0.0【解析】第一空.根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据,分析比较弹簧测力计的示数F与圆柱体的下表面到液面的深度/?的大小关系为:同一物体在同种液体中,弹簧测力计示数尸随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小.第二空.比较序号1与2与3或序号5与6与7的数据可知,圆柱体的下表面到液面的深度人为原来的几倍,也为原来的几倍.可得出的初步结论是:同一物体

9、在同种液体中,尸与圆柱体的下表面到液面的深度成正比.第三空.PAPR,根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据,可得出的初步结论是:同一 物体在不同液体中,圆柱体的下表面到液面的深度h不变时,液体密度越大,尸越大.第四空.测力计示数后即为圆柱体重力G,圆柱体浸入液体中测力计的示数为F,根据称重法测浮力,即为圆柱体受到的浮力,故本实验中,圆柱体的重力为:G=FO=A F+F=1.5 N+8.5 N=1 0.0 N.第五空.由可知,同一物体在同种液体中,F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比,但序号4 与 8 实 验 不 符 合 这 个 规 律.根 据 阿 基 米 德 原 理/严 在 物 体 没

10、有 浸 没 时,F;产 p 沌 g S h,受到的浮力与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比;在物体浸没在液体中时,物体受到的浮力与深度无关.说明序号4 与 8 实验这两种情况下,圆柱体已浸没在液体中了,由阿基米德原理,1、4 两次实验圆柱体受到的浮力之比为:P*gSh _ 1.5NP i g S l T M 即:%L5N e g 4 山,3cmx5N 了=市则圆柱体高度=105.一、填空题1.(2022上海静安一模)在“测定物质的密度”的实验中,需要用 测出物体的质量,然 后 用 量 筒 测 出 物 体 的。在“探究液体内部的压强与哪些因素有关 实验时,需要用到如图所示的装置,该 装 置 叫

11、做,若用手按压金属盒上的橡皮膜,两管中液面将(选填“相平”或 不相平【答案】天平 体积 液 体 压 强 计 不 相 平【解析】测量物体质量的器材是天平。2在测密度实验中,用排水法测体积,量筒是测量物体体积的。如图所示的装置叫液体压强计,用来探究液体内部压强的影响因素。4液体压强计的橡皮膜不受压时,两管液面相平,受压时,两管液面不相平。2.(2022上海虹口一模)图(a)(b)所示为“验证阿基米德原理”实验中的场景。(1)由图(a)(6)弹簧测力计示数可知,物体受到浮力的大小为N;(a)(2)原来量筒中水的体积为60cm3由 图 可 知,物 体 排 开 水 的 体 积 为 GA因此判断C 表示人

12、负重站立。15.(2022上海浦东新二模)上海市”空中课堂名师面对面”有一堂课是“阿基米德原理:单元答疑”,其中有“浮力秤”的介绍。某小组同学观课后制作了一“浮 力 秤 如 图(a)所示,其构造是由质量为,加、底面积为S 的浮筒和可盛放液体(密度为。液)的容器两部分组成。的深度为人如图他们首先在容器内装入足量水,空浮筒静止时浸入液体(b)所示,在浮筒内放一物块后,小筒浸入水中的深度增加了/?,从浮筒上标有的刻度可读出物块的质量7,并将不同质量的物块分别装入浮筒中,记录相关实验数据于表一中。接着,他们把水更换为酒精,重复上述过程,并记录数据于表二中。表一序号液体 h(米)m(千克)1水0.0 8

13、0.0 420.1 00.0 530.1 20.0 6表二序号液体 (米)m(千克)4酒精0.1 00.0 450.1 30.0 560.1 50.0 6(1)分析比较实验序号1、2与 3 (或 4、5与 6)的数据/和加的数据关系,可得出的初步结论是:当使用同一浮力秤测量物体质量时(液体不溢出),/?与,成正比,说明该浮力 秤 的 刻 度 值 的 间 距 是 (选填“相等”或“不相等”);(2)分析比较实验序号 的数据可得出:当使用相同浮筒、相同容器制成的浮力秤测量同一物体质量时(液体不溢出),A/i 与液体密度?浓有关;(3)浮力秤是运用了二力平衡及 原理,该 物 块 的 质 量 加 为

14、(用上述物理量的字母表示),并在下面空白处写出推导过程:;(4)测量过程中,他们发现测量范围不够大,需要改进。请写出一种增大浮力秤测量范围的方法:。【答案】相等 1 与 4、2与 5或 3与 6 漂浮 P灌 S A h 见解析 增大浮筒的底面积【解析】(1)I 比较实验序号1、2和 3可知,质量变化0.0 1 k g,浮筒静止时浸入液体的深度变化0.0 2 m,所以该浮力秤的刻度值的间距是相等的。(2)2 比较实验序号1 与 4、2与 5 或 3与 6可得,在不同的液体密度中,使用相同的浮筒,称量相同的质量时,浮筒静止时浸入液体的深度不同,即 不 同,所以与液体密度。液有关。(3)图由题意可知

15、,该浮力秤在称量质量时,浮筒始终在液体中处于漂浮状态,因为物体处于漂浮状态时,可得F o k G w w,即猴所以浮力秤运用了漂浮原理,又因为Vy尸S h,所以当还没有称量质量时,即w =0 时,可得&g S/%=?o g 当开始称量质量时,可得外 箱 =(?0+M g 联立以上两个式子,可得。浓 婚(也也)=侬 即可得w =pi gS(/i2-/z2)=pj(!iS A/(4)由(3)可知,m=丹心/?,所以增大浮筒的底面积可以使称量的质量更大,即可以增大浮力秤的测量范围。1 6.(2 0 2 2 上海华旭双语学校模拟预测)为了研究圆柱体在浸入液体的过程中,液体对柱形容器底部的压力增加量尸的

16、情况,某同学利用金属圆柱体、水、酒精以及相同的柱形容器(足够高)等进行实验。如图所示,他先在容器内倒入足够的酒精,再将金属圆柱体缓慢浸入酒精中,逐步改变其下表面的深度h,并计算得到液体对容器底部的压力增加量 ,然后换用相同体积的水和另一块金属圆柱体再次实验,并将数据记录在表一、表二中。表 一 酒 精(P用产0.8 x 1 0 3 千克/米3)实验序号h(米)A F (牛)10020.0 20.430.0 51.040.1 02.050.1 62.860.1 82.8表二 水(p水=1.0 x 1 0 3 千克/米3)实验序号h(米)F(牛)70080.0 20.590.0 82.01 00.1

17、 02.51 10.1 63.01 20.1 83.0(1)分析比较AF 与h的数据及相关条件,可得出的初步结论为:;(2)设放入酒精和水中的圆柱体分别为A和 B,则圆柱体的底面积SA_SB,高度hA hB(均选填“大于”、“等于”或“小于”);(3)分析数据,还可以获得的结论:【答案】当圆柱体未完全浸入液体中时,液体对容器底部的压力增加量尸与圆柱体浸入液体中的深度/?成 正 比 等 于 大 于 当 圆 柱 体 浸 在 液 体 中 的 深 度 相 同 时,液体密度越大,液体对容器底部的压力增加量A 尸越大【解析】(1)UJ由实验2、3、4和实验8、9、1 0 中数据可得,当圆柱体未完全浸入液体

18、中时,液体对容器底部的压力增加量A F 与圆柱体浸入液体中的深度成正比。(2)由实验4中数据可知,当圆柱体浸入酒精中的深度为=0.1 0 m 时,此时酒精对容器底部的压力增加量为A F=2.0 N,由F=pS=p 液ghS可得,A圆柱体的底面积为SA=T0.8xl0,kg/m,x l0 N/k g x 0 1 0 m=Z 5m-由实验 中数据可得,当圆柱体浸入水中的深度为=0.10m时,此时水对容器度的压力增加量为尸=2.5N,同理可得,B圆柱体的底面积为$B=77T7:=2.5x10,rrr 故可知 SA=SBAp水 gh 1 x 10 kg/m x 1 ON/kg x 0.1 Om 3 由

19、表一中数据可知,酒精对容器底部的压力增加量最大为尸尸2.8 N,此时圆柱体A 完全浸没在酒精中,由受力分析可知,酒精对容器底的压力增加量等于圆柱体A 所受酒精的浮力,即F k p 酒 精解得圆柱体A 的体积为NF?8N匕=/;=3.5xlOTn?则圆柱体A 的高度为夕 酒 精 g 0.8x10 kg/m x ION/kg,K 3.5xl0-*m3 八 rh.=-=-7 =0.14m*SA 2.5x1 Of Hl?由表二中数据可知,水对容器底部的压力增加量最大为/火=3.0N,同理可得,圆柱体B 的体积为匕=坐-=3.Oxl()Tm3则圆柱体B 的高度为0kg lxlO3kg/m3xlON/kg

20、hB%SBB.OxlQm32.5xl0-3m2=0.12m 即 hA hnr(3)|4 由实验序号2 与 8 或 4 与 10中的数据可知,此时两圆柱体浸入液体中的深度相同,故当圆柱体浸在液体中的深度相同时,液体密度越大,液体对容器底部的压力增加量尸越大。17.(2022.上海杨浦.一模)为研究物体浸入液体的过程中,测力计示数减小量与哪些因素有关,小明设计了方案进行实验。小明用测力计将圆柱体A 悬挂在空容器中,如图所示,此时测力计示数F。为8.0牛。然后逐次向容器中注入液体,并将圆柱体下表面至液面的距离/?、相应的测力计示数尸记录在表一中。为进一步探究,小明换用材料、体积与圆柱体A 相同,但形

21、状不同的圆柱体B 重复实验,并将测得的数据记录在表二中。(圆柱体A)实验序号h(厘米)F(牛)13.07.426.06.839.06.212.0FO15.0_ 表二:(圆柱体B)实验序号h(厘米)F(牛)62.07.274.06.486.05.698.05.21010.0分析比较实验序号14(或 68)数据中产和的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一圆柱体在同种液体中,;分析比较实验序号14(或 68)数据中F 与的差值尸和的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同 一 圆 柱 体 在 同 种 液 体 中,。请用学过的知识,解释这个结论;继续分析表一和表二的数据,发现实验序号9 的数据不适用

22、于题的结论,可能的原因是进一步分析表一和表二的数据,可得:实验序号5 中,F 为 牛。实验序号10中,F为 牛。【答案】人越大,F 越小 尸与成正比 见详解 柱体浸没了 5.2 5.2【解析】分析比较实验序号卜4(或 68)数据,越大,表明浸入液体的深度越大,排开液体的体积越大,受到的浮力越大,重力一定,拉力越来越小,故越大,F 越小。假设柱体部分浸入液体时,液体密度 为 外,柱体下表面至液面的距离为/?,柱体的底面积为5。物体浸在液体中受到三个力的作用:竖直向上的拉力和浮力、竖直向下的重力,物体处于平衡状态,则物体所受浮力 为%=G-0即测力计示数的减小量等于物体所受浮力=2&g/=。浓当夕

23、液、S 相同时,A F 与成正比。4由表二的数据,当 6=2.0cm时,物体受到的浮力为9.6=G-七 6=8N-7.2N=0.8N当 久、S 相同时,与力成正比,序号9 的数据中4=8.0cm 时,物体足够高,受到的浮力应为9=TXF=1 X0.8N=3.2N而根据表格数据可得实际的浮力为为 2.0cm盘6 =G-%9=8N-5.2N =2.8N实验序号9 的数据不适用于题的结论,在力增加时,浮力没有继续增加,可能是因为实验序号9 中物体已经浸没在液体中了,排开液体的体积不变,浮力就不再增加了。5根据阿基米德原理,物体的体积是一定的,浸没在同种液体中受的浮力也是一定的,故浸没时受到浮力均为/

24、没=2.8N。当由表一的数据,当匕=3.0cm时,物体受到的浮力为%=G-%|=8 N-7.4 N =0.6N当。淞、S 相同时,尸 与 成正比,序号5 的数据中%=15.0cm时,物体足够高,受到的浮力应为%=枭!=竽 三x O.6 N=3 N由于浸没时受到浮力 为/j =2.8 N ,所以序号5的数据中4 3.0 c m物体已经完全浸没,故此时拉力为心5 =G-7没=8 N-2.8 N =5.2 N 6 实验序号9中物体已经浸没在液体中了,则实验序号1 0中更大,也是浸没状态,所以浮力不变,拉力也不变,故耳 9=5.2 N。1 8.(2 0 2 2上海青浦一模)实验研究和理论研究是科学研究

25、的常用方法。生活中人们发现:漂浮在水面上的不同物体,有的物体大部分露出水面,而有的物体只是一小部分露出水而。某小组同学猎想:这种现象可能是漂浮在水而上的物体密度大小不同造成的。为此,他们选用若干个密度不同的实心物块和足够的水进行实验。图是物体A、B、C漂浮在水面上静止时的情景。已知物块密度跟水密度的情况是p PA PB PC(I)根据实验现象可以得出:漂浮在水面上的物体,S)(c),物体露出水面的体积占整个物体体积的比例越大。(2)请用阿基米德原理证明上述结论的正确性。【答案】物体的密度越 小 见 解 析【解析】(1)1 如图所示,物体都漂浮,密度越变越小,物体露出水面的体积占整个体积的体积比

26、例越大,故结论为漂浮在水面上的物体,物体的密度越小,物体露出水面的体积占整个物体体积的比例越大。(2)浮力为用*=0水g%物体所受的重力为G =夕物/g由于物体漂浮,故浮力等于重力,可得G=。水g/=G =。物g由于需要知道物体露出水面的体积与物体的体积占比问题,故将等式整理为夕 水g (咻 一%)=夕物咻g经整理可 知 乎=3 fy物 夕 水故物体的密度越小,夕水-0物 越大,色一时越 大,学 越大。19.(2022上海闵行一模)小红研究密度计浸入液体深度的影响因素。如图所示,她用下端缠绕细铜丝的均匀木棒制成密度计,放入不同液体中,密度计均能竖直漂浮.小 红记录密度计在不同液体中静止时,密度

27、计浸入液体的深度,并填写在表格中.密度计所涉及到的物理知识有:二力 平 衡 条 件 和。分析比较表格中的数据及相关现象,可得出的初步结论是:同一支密度计 O请推测实验序号5 中的浸入深度A 8 厘 米(选填“”、=”或【答案】阿基米德原理 漂浮在不同液体中,液体密度越大,密度计浸入液体的深度越小【解析】(1)1密度计的原理是利用其自身漂浮在液体中,根据浸没的程度判断液体密度的大小,漂浮是处于静止状态所以二力平衡,浮力等于重力,所以也用到阿基米德原理利用浮力求密度。(2)2根据表中的数据可以发现,液体的密度越大,密度计浸入液体的深度是越小的。(3)3根据阿基米德原理和二力平衡概念可以知道,物体的

28、重力本身不变,所以可以利用数据3 表示重力大小,木棒的截面用S 表示,则G=%=夕 水g%=1.0 xl03kg/m3g S/O x l0-2m当液体密度为1.2x1。出八排时,得G=4平=1.0乂10玉以0?g。/0乂1()-2111=1.2*1031/013超.5/2乂10-2得/?8.3cm20.(2022上海闵行一模)小晨对同种液体内部压强的规律提出两种猜想:同种液体内部压强大小与液体高度有关;同种液体内部压强大小与液体深度有关。于是他对同种液体内部压强的规律进行研究,在横截面积相同的柱形容器侧壁开口处包有相同的橡皮膜,注入不同深度的水,容器侧壁开口处与水面的距离从左往右分别为九、与、

29、勾、%、4且九 为3 =%=4,橡皮膜的鼓起情况及相关现象如图所示:(图 以4 e橡皮膜(a)(b)(c)(d)(e)实验中是通过观察 现象来判断液体内部压强的大小;(2)小晨观如图(a)、(b)、(c)的实验现象认为:同种液体,液体内部压强大小随着液体高度的增加而增大;请你根据上述实验现象判断小晨的结论正确与否,并阐述理由:小 晨 的 结 论 是,理 由1:;理由2:。【答案】橡 皮 膜 的 凸 出 程 度 不 正 确 见 解 析见解析【解析】(1)1实验中,橡皮膜受到液体的压强,会向外凸出,液体压强越大,凸出程度越大,实验中是通过观察橡皮膜凸出程度的大小来判断液体内部压强的大小。(2)24

30、由图(“)、(6)和(c)可知,图中深度、高度都不同,根据控制变量法得,研究同种液体内部压强大小与高度关系时,应控制液体的深度相同,改变液体的高度;由 图(c)、(J)和(e)可知,液体深度相同,高度不同,但是液体压强相同,说明液体内部压强大小与高度无关;故小晨的结论时错误的。21.(2022.上海静安一模)为了研究物体在浸入液体的过程中,液体对柱形容器底部的压力增加量尸的情况,某小组同学利用一个金属圆柱体、水、酒精以及相同的柱形容器(足够高)等进行实验。如图所示,他们先在容器内倒入足够的酒精,再将金属圆柱体分别缓慢浸入酒精中,逐步改变其下表面到液面的深度儿并计算得到液体对容器底部的压力增加量

31、F,然后换用相同体积的水再次实验,实验数据记录在表一、表二中。j 表一 酒 精(/)酒桁0.8x10千克/米3)实验序号h(米)F(牛)10020.020.430.051.040.1 02.050.1 42.860.1 82.8表二 水 7 (pa=1.0 xl0 3千克/米 3)实验序号h(米)F(牛)70080.020.590.082.01 00.1 02.51 10.1 63.51 20.1 83.5分析比较实验序号 中尸与人的倍数关系及相关条件,可得出的初步结论:同一圆柱体在浸入相同柱形容器的同种液体过程中,尸与成正比;分析比较实验序号2与8或4与10中尸与/I的关系及相关条件,可得出

32、的初步结论:同一圆柱体在浸入相同柱形容器的不同液体过程中,;进一步分析表一、表二中的数据,发现A尸与力的关系有两种情况。请你根据表一、表二中的数据,尝试分析并写出这两种情况发生的临界深度的值。(需写出分析过程)【答案】2、3、4、5或8、9、10 当浸入液体深度相同时,AF与液体密度成正比 0.14m,过程见详解【解析】(1 )1要得出结论为同一圆柱体在浸入相同柱形容器的同种液体过程中,尸与h成正比,需在同种液体实验中,查找尸与人数值,使其比值为定值即可,如2、3、4、5序号0.4N 1.0N 2.0N 2.8N 口-=-=-=-或 8、9、10 序号0.02m 0.05m 0.1m 0.14

33、m黑=袅詈=率(2)由2与8可知,分别在酒精和水中,浸入深度相同0.02m 0.08m 0.1m=0.4N=4-酒精=O-xlOkg/nT、=4,/=-酒 精 入 0.5N 5 p水 lxl03kg/m3 5 打 夕 水可得出的初步结论:同一圆柱体在浸入相同柱形容器的不同液体过程中,当浸入液体深度相同时,下与液体密度成正比。(3)3由表一数据可知,在2、3、4、5、6序号中0.4N 1.0N 2.0N 2.8N _ 2.8N,。彳 PB)表一:将金属块浸入液体A 中实验序号浸入的深度/?(厘米)浸入的体积V(厘米3)浮力产(牛)12.0120.1226.0360.36310.0600.6041

34、5.0600.60表二:将金属块浸入液体B 中实验序号浸入的深度人(厘米)浸入的体积丫(厘米3)浮力尸(牛)52.0120.1066.0360.30710.0600.50815.0(a)小汇分析比较实验序号1、2、3 的 F 和 X刀的数据后,得出初步结论:同一物体浸入同一液体中,F 与丫成正比,而且尸与人成正比;小徐分析比较实验序号 的数据,认为小汇的结论存在问题,请写出小徐观点的依据 ;(b)请补全实验序号8中的数据;、;(c)他们分析比较表一和表二中的数据,得出结论:同一物体浸入不同液体中:;(3)他们交流后,认为上述得出的结论还不够完善,需要增加一次实验进行论证,下列为案中你建议采用方

35、案。A.仍用上述金属块,浸入密度不同的液体C中,重复实验B.仍用上述金属块,增加金属块浸入液体A或 B 中的深度进行实验C.换用其他物质(如其他材质的金属块),仍在液体A或 B 中进行实验【答案】液体密度 3和 4 V相同,F不随。变化而变化 6 0 0.50 尸与丫的比值不同,且密度越大,比值越大 A【解析】(1)1 1 根据鸡蛋在水中沉底、在盐水中漂浮的现象,盐水和水的密度不同,他们猜想浮力的大小可能与液体密度有关。表 中 3和 4的数据,变大,F 不变。在表中3和 4的数据,V相同,尸不随变化而变化。4 对比表-中数据,当深度超过1 0 c m 时,K 相同,浸入体积为6 0 c m 3

36、。对比表一中数据,当深度超过1 0 c m 时,V相同,尸不随变化而变化,为 0.5 0 N。分析比较表一和表二中的数据,得出结论:同一物体浸入不同液体中F 与 V的比值不同,且密度越大,比值越大。(3)根据控制变量实验中单一变量多次实验的原则,本组实验中只改液体密度,其他因素不变,所以要仍用上述金属块,浸入密度不同的液体C中,重复实验。故选Ao2 7.(2 0 2 1 一模)某同学用如图所示容器研究液体内部压强与哪些因素有关。他在容器中间用隔板分成左右两部分,隔板靠近下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状发生改变。当隔板两侧注入相同深度、密度均为8的同种液体时,橡皮薄膜形状

37、如图(a)所示;当隔板两侧注入不同深度、密度均为8的同种液体时,橡皮薄膜形状如图(b)所示;当隔板两侧注入相同深度、密 度 为 月和。2 不同液体(8 .)时,橡皮薄膜形状如 图(c)所示。比较图(a)和(c)可知:。【答案】同种液体,深度越深,液体内部压强越大 深度相同,液体密度越大,液体内部压强越大【解析】1 由图b知 1,橡胶膜向左凸,说明橡胶膜右侧的压强比左侧的压强大,故说明同种液体,深度越深,液体内部压强越大。由图c 知,左侧液体的密度小右侧液体的密度,两液体的深度相同,橡胶膜向左凸,说明橡胶膜右侧的压强大于左侧的压强,故说明深度相同,液体密度越大,液体内部压强越大。2 8.(2 0

38、 2 1 .一 模)小明同学研究圆柱体在某种液体中下降的过程中,圆柱体上、下表面受到液体的压力大小B和 人 与圆柱体下表面浸没在液体中深度的关系,如图所示。小明使高为 0.2 米的实心圆柱体在液体中缓慢下降,测量出圆柱体下表面到液面的深度力、利用仪器测出圆柱体上、下表面处液体的压强,利用公式求得圆柱体上、下表面受到液体的压力F,和尸2,进一步计算圆柱体下表面与上表面受到液体的压力差 凡 记录在下表中。实验序号h(米)Fi(牛)尸 2 (牛)尸(牛)10.1 81 8.020.2 02 0.030.2 22.02 2.02 0.040.2 44.02 4.02 0.050.266.026.020

39、.0分析比较实验序号15数据中,尺 与 的关系及相关条件,可得出的初步结论是:分析比较实验序号3与4与5数据中,与人关系及相关条件,可得出的初步结论是:如果进一步研究圆柱体浸没在液体中,圆柱体下表面受到液体的压力大小与液体密度的关系。实验方案中应该控制不变的物理量为:(选填”圆柱体下表面在液体中的深度”或“液体密度”)【答案】18.0 20.0 当一圆柱体浸入同一液体中时,入 与/?成 正 比 当 一 圆 柱 体 浸没同液体中时,尸与万无关 圆柱体下表面在液体中的深度【解析】口 物体的高度为0.2m,而序号1中,/=0.18m,上表面露出液面,F/=0N,根据称重法得出。尸=18.0N-0N=

40、18.0N 而 序 号2中,=0.2m,上表与液面相平,则尸/=0 N,根据称重法得出 F=20.0N-0N=20.0N(2)3由序号1-5发现,圆柱体下表面到液面的深度/?越大,下表面受到液体的压力就越大。则在同种液体中,圆柱体下表面受到液体的压力尸2与深度h成正比。(3)4由表中的数据可知,浸没在同种液体中的圆柱体上下表面压力差相同,与h没有关系。(4)|5|进一步研究圆柱体浸没在液体中,圆柱体下表面受到液体的压力大小与液体密度的关系,需要保持圆柱体下表面在液体中的深度不变,改变液体密度。29.(2021 一模)如图1所示的圆锥体和圆柱体是常见的两种几何体,为了研究它们对水平桌面的压强大小

41、关系,小张同学利用小机床制作了底面积、高度相同的同种木质圆锥体和圆柱体若干组(组与组之间底面积、高度不完全相同)测出它们的重力以获得它们对水平桌面的压力,相关实验数据如下表所示。(底面积S/S2、高度历/72)组别A组B组C组D组底面积SiS2S,S2高度hihth2h2圆柱体重力(牛)30453654圆锥体重力(牛)10151218(1)分析每组相关数据及条件可得出结论:当 时,圆柱体与圆锥体对水平桌面的压力之比为(2)小张在整理器材时发现一个塑料圆台,如图2所示。圆台高为0.1米、密度为1200千克/米3,圆台上表面半径r为0.1米、下表面半径R为0.2米,求该圆台对水平桌面的压强1 68

42、6Pa【解析】(1)口 2由表分析知,每一组圆柱体和圆锥体的底面积、高度和材料都相同,圆柱体与圆锥体对水平桌面的压力之比都是一个定值为3:I。(2)3圆 台 高 圆 台 上 表 面 半 径 片0.1 m,下表面半径R=0.2m,因圆台体积等于大圆锥体与小圆锥体体积之差,根据相似三角形知旬瑚小大网锥=R=l:2又因为演圆 傩-既圆 锥=0加可求得力小 圆 锥=0.1m,/?大 圆 锥=0.2m,圆台的体积为%台=%陶锥-以、圆椎=Q乃 川 力 大 国 俊-7 rz、圜徘=qn n n 圆台的重力为O O OUUU7乃60行 二 夕%台g=1200kg/m3 x-m3 x 9.8N/kg=27.4

43、4N圆台的J点面积为JUUUS 底=7*=o.0 4万/圆台对水平桌面的压强=野=黑 黑=6 8 6 P a 3。.(2。2 1 上海虹口一模)为了研究圆柱体浸入水的过程中水对容器底部的压力情况,某小组同学选用高度相同底面积S不同的圆柱体A和 B先后放入同一柱形容器中进行实验,如图所示。他们设法使圆柱体逐步浸入水中,记录其下表面到水面的距离人及水对容器底部的压力F,将实验数据记录在下表中(实验中容器内水均未溢出)。圆柱体A(底面积SA)实验序号h(米)F(牛)圆柱体B(底面积 励)实验序号h(米)F(牛)10.0 58 570.0 58 620.1 09 080.1 09 230.2 01 0

44、 090.1 59 840.301 1 01 00.351 2 250.401 1 81 10.421 2 66 0.6 01 1 81 2 0.5 01 2 6(1)分析比较实验序号1 与 7或 2与 8 数据中产和S的关系及相关条件,可得出的初步结论是:不同圆柱体浸入水的过程中,;(2)小明分析比较实验序号1、2、3 与 4 或 7、8、9与 10 数据中厂和力的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一圆柱体浸入水的过程中,;小华分析比较实验序号5与 6或 11与 12 的数据发现小明的结论存在问题,他们交流后认为这是由于物体浸没而造成的。分析表中数据,可确定物体A(或B)的高度范围为 o

45、【答案】浸入相同深度,底面积越大,水对底部的压力越大 浸入深度越深,水对底部的压力越大 0.35m0.4m【解析】分析比较实验序号1与7或2与8数据可知:底面积不同的圆柱体浸入水中深度相同,底面积越大,水对容器底的压力越大。(2)分析比较实验序号1、2、3与4或7、8、9与10数据可知:同一圆柱体浸入水的深度越深,水对底部的压力越大。分析比较实验序号4、5、6可知,圆柱体A的高度在0.30m0.40m;分析比较实验序号10、11、12可知,圆柱体B的高度在0.35m0.42m,A B高度相同,故物体A、B的高度范围为 0.35m0.40m。31.(2021上海宝山一模)甲、乙两位同学在探究“压

46、力作用效果与哪些因素有关”的实验时。考虑到气体的形变比固体更容易观察。于是将规格相同的注射器前端的管口密封并固定放置,如 图(a),在其活塞上放置数量不等的相同重物进行实验,如 图(b)。并将数据记录在表一中。a实验序号注射器个数重物个数活塞下降距离(格)甲同学131123263338乙同学44255226621请将实验序号4“活塞下降距离(格)”栏填写完整:实验中,压力作用效果是通过 来反映的;乙同学增加注射器数量的目的是为了 ;探究本实验所采用的实验方法是。【答案】4 活塞下降距离探究压力作用效果与受力面积的关系控制变量法、转换法【解析】(1)口 通过观察(b)中笫四次实验,活塞下降的格数

47、为4。(2)2 通过观察活塞下降的距离(格数)来反映压力的作用效果,下降的距离越大说明压力作用效果越明显。(3)3 乙同学增加注射器数量的目的是为了探究“当压力一定时,压力的作用效果与受力面积的关系(4)该实验使用了典型控制变量法及转换法,通过活塞下降的距离反映压力作用效果的明显程度。32.(2 0 2 1上海上海一模)在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”时,小李和小敏做了下列实验。邛 鬲 板橡皮膜(d)(1)首先选用两根两端开口的玻璃管,在两根玻璃管的一端扎上橡皮薄膜,然后倒入适量的水,橡皮膜从原来的A位置下凸至8位置,如 图(a)(b)所示。由此可知:液 体 对 容 器 底 部 压 强

48、与 液 体 重 力;(均选填“有关”或“无关”)(2)接着用图(c)所示的实验装置(用隔板将玻璃容器分成左右两部分,隔板中有一小孔用橡皮膜封闭)继续实验。当在左右两个容器内倒入不同深度的水,出现了图(d)所示的现象,根据现象可得的初步结论是:;(3)小敏设想用图(c)所示装置探究液体内部压强与液体密度的关系。你认为小敏的设想可行吗?若可行,请写出实验操作步骤,若不可行则写出理由_;(4)为进一步探究液体内部压强与液体深度和密度的定量关系,他们将图(a)装水的玻璃管插入水槽中,如图所示,当观察到橡皮膜平,说 明 橡 皮 膜 受 到 槽 内 水 向 上 的 压 强(选填”大于,,”等于,,或“小于

49、,)管内水柱对它向下的压强。用 G表示管内水柱所受的重力,人表示橡皮膜在水下的深度,S表示管口面积,表示水的密度,根据压强公式夕=导出液体S内部压强的公式【答案】无 关 同 种 液 体,深度越深,压 强 越 大 可 行 在 隔 板 两 侧 加 入 深 度 相 同 的不同液体,观察橡皮膜的形变方向等于 P=Pgh【解析】(1)”由图(a)(b)可知,两根玻璃管中水的高度相同,粗细不同,所以水的重力不同,橡皮膜向下凸起的程度相同,所以由此可知液体对容器底部压强与液体重力无关。(2)根据实验现象发现橡皮膜向深度浅的右侧凸起,说明深度高的左侧压强大,所以可以得出结论:同种液体,深度越深,压强越大。(3)3 4 若探究液体内部压强与液体密度的关系,只需控制液体的深度相同,在隔板两侧倒入密度不同的两种液体,观察橡皮膜的凸起情况即可得出结论,所以可行 实验步骤:在隔板两侧倒入密度不同的两种液体,观察橡皮膜的形变方向。(4)5 将图(a)装水的玻璃管插入水槽中,当观察到橡皮膜平时,说明橡皮膜两侧是压强相=巡=小=陛=加 力等;根据压强公式p=s可得 S S S S S

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