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1、浮力-2022年深圳市中考物理一模匯編學(xué)習(xí)浮力知識(shí)后,老師讓同學(xué)測(cè)量某種物質(zhì)的密度,自己選擇測(cè)量方法,小明同學(xué)選擇了測(cè)量橡皮泥的密度,以下是他的實(shí)驗(yàn)報(bào)告單。(1) A先測(cè)得空燒杯的質(zhì)量 m1;B然后將橡皮泥捏成碗狀,輕放入盛滿水的溢水杯中,橡皮泥漂浮,用燒杯接住溢出的水;C再測(cè)出燒杯和溢出水的總質(zhì)量 m2,如圖 1;D (將步驟補(bǔ)充完整),用另一相同的空燒杯接住溢出的水;E測(cè)出燒杯和溢出水的總質(zhì)量 m3。(2) 回答下列問(wèn)題:i 調(diào)節(jié)天平平衡時(shí),發(fā)現(xiàn)指針靜止時(shí)指在分度盤中央刻度線右側(cè),則應(yīng)將右側(cè)平衡螺母向 調(diào)節(jié),由圖可知 m2= g。ii 橡皮泥密度的表達(dá)式為 = (用 m1,m2 、 m3
2、等物理量的符號(hào)表示)。(3) 【拓展】如圖 2 甲所示,某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),用彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)線拉著正方體物塊緩慢浸入某未知液體中,物塊受到的拉力 F 與其下表面浸入液體中的深度 h 之間的關(guān)系如圖乙所示:則物塊剛好浸沒(méi)在液體中時(shí)物塊受到的浮力為 N,其下表面浸入的深度為 cm。如圖所示,已知木塊的重力為 0.6N,體積為 100cm3,當(dāng)木塊靜止在水中時(shí),水的深度為 12cm,g 取 10N/kg,下列說(shuō)法正確的是 A木塊的密度為 0.6103g/cm3 B木塊懸浮在水中,它處于二力平衡的狀態(tài),木塊受到的浮力為 0.6N C水對(duì)杯底的壓強(qiáng)為 1.2105Pa D細(xì)繩剪斷后,木塊最終漂浮在水面上
3、,露出水面的體積是總體積的 25 如圖所示,小球浸沒(méi)在水中,處于靜止?fàn)顟B(tài),以球心為作用點(diǎn),作出小球受力的示意圖。如圖甲,是某打撈船所用起重裝置的示意圖。在某次打撈作業(yè)中,物體在不可伸長(zhǎng)的輕繩作用下,從距離水面 6.5m 的水底豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)至離開(kāi)水面高度 3m 的位置。此打撈過(guò)程中連接物體的輕繩所受拉力 F 隨時(shí)間 t 變化的圖象如圖乙。物體離開(kāi)水面后勻速上升 3m 的過(guò)程中,與電動(dòng)機(jī)連接的繩子所受的拉力為 2103N。已知水的密度為 1.0103kg/m3,取 g=10N/kg。不計(jì)水和空氣的阻力。求:(1) 物體浸沒(méi)在水中所受的浮力。(2) 水對(duì)水底的壓強(qiáng)。(3) 物體離開(kāi)水面后勻速上升
4、 3m 的過(guò)程中,滑輪組的機(jī)械效率(結(jié)果保留一位小數(shù))。如圖所示,是某同學(xué)在水上運(yùn)動(dòng)場(chǎng)畫的一幅畫。請(qǐng)你觀察這幅畫,圖中哪些現(xiàn)象或物體與你學(xué)過(guò)的物理知識(shí)有關(guān),參照示例進(jìn)行解答。 編號(hào)現(xiàn)象和物體相關(guān)的物理知識(shí)示例影子光的直線傳播1234567 如圖所示,三個(gè)相同的容器內(nèi)水面高度相同,甲容器內(nèi)只有水,乙容器內(nèi)有木塊漂浮在水面上,丙容器中懸浮著一個(gè)小球,則下列四種說(shuō)法正確的是 A三個(gè)容器對(duì)水平桌面的壓力相等B三個(gè)容器中,丙容器對(duì)水平桌面的壓力最大C如果向乙容器中加入鹽水,木塊受到的浮力變大D如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力不變?cè)趶椈蓽y(cè)力計(jì)下掛一圓柱體,從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降,圓柱體浸沒(méi)
5、后繼續(xù)下降,直到圓柱體底面與燒杯底部接觸為止,如圖所示是圓柱體下降過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù) F 隨圓柱體下降高度 h 變化的圖象。求:(1) 分析圖象可知,圓柱體重力是 N。(2) 圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí),受到的浮力是 N。(3) 圓柱體的體積是 m3。(4) 圓柱體的密度是 g/cm3。(5) 分析圖象 BC 段,可得結(jié)論:物體浸沒(méi)液體之前,浸入液體的深度越深,受到的浮力越 (選填“大”或“小”)。(6) 分析圖象 CD 段,可得結(jié)論 。如圖所示,是使用汽車從湖水中打撈重物的示意圖。汽車通過(guò)定滑輪牽引水下一個(gè)圓柱形重物。在整個(gè)打撈過(guò)程中,汽車以恒定的速度 v=0.2m/s 向右運(yùn)動(dòng)。圖乙是此過(guò)程中汽
6、車?yán)瓌?dòng)重物的拉力 F 隨時(shí)間 t 變化的圖象。設(shè) t=0 時(shí)汽車開(kāi)始提升重物,忽略水的阻力、繩重和滑輪的摩擦。(水=1.0103kg/m3,g 取 10N/kg)。求:(1) 重物的體積;(2) 從汽車開(kāi)始打撈到重物露出水面前,浮力做了多少功?(3) 若圓柱形重物的底面積 S底=0.025m2,打撈上來(lái)后,重物對(duì)地面的壓強(qiáng)。小明分別拿著體積相同的木塊和石塊,把它們都浸沒(méi)到水中,同時(shí)松開(kāi)手時(shí),他看到木塊上浮,石塊下沉,在木塊未露出水面前,下列說(shuō)法正確的是 A木塊受到的浮力等于自身重力B石塊受到的浮力等于自身重力C木塊受到的浮力等于石塊受到的浮力D木塊受到的浮力大于石塊受到的浮力研究的物理量不易直
7、接測(cè)量時(shí),都需要想辦法把它們的大小間接表示出來(lái),這種方法叫轉(zhuǎn)換法,如下述實(shí)驗(yàn),請(qǐng)完成下列空白。(1) 甲實(shí)驗(yàn)是讓木塊在水平木板面上做 運(yùn)動(dòng),通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)間接顯示滑動(dòng)摩擦力的大?。话鸭讓?shí)驗(yàn)中的木板拿走,讓木塊直接在較粗糙的水平桌面上做實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大,這說(shuō)明壓力大小相同時(shí), ,滑動(dòng)摩擦力越大。(2) 乙實(shí)驗(yàn)中球的動(dòng)能大小是通過(guò) 間接反映出來(lái)的,把鋼球從不同的高度滾下,目的是 使鋼球撞擊木塊時(shí)具有不同的 。(3) 丙(a)實(shí)驗(yàn)通過(guò)觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化,間接的顯示物體所受浮力的大小,把物體逐漸浸入水中,記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F 與圓柱體下表面在水中深度 h 關(guān)系的圖象如丙(b
8、)圖。分析丙圖 AB 段可知:物體排開(kāi)水的體積越大,它受到的浮力越 。如圖所示,是使用一輛質(zhì)量為 5t 、輪胎接地總面積為 400cm2 的汽車打撈水下重物的示意圖。圓柱形重物的底部距離水面 8m,被提升到剛好完全露出水面的過(guò)程共用時(shí) 80s。完全露出水面后物體被勻速提升了 5m 才到達(dá)運(yùn)輸船平臺(tái),此過(guò)程用時(shí) 100s。在整個(gè)打撈過(guò)程中,汽車?yán)瓌?dòng)繩子的功率始終為 48kW。打撈上岸后稱得圓柱形重物重 9105N。g 取 10N/kg,水的密度為 1.0103kg/m3。求:(1) 小汽車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。(2) 整個(gè)打撈過(guò)程中汽車的平均速度。(3) 重物露出水面后,滑輪組的機(jī)械效率。(4) 重
9、物放入運(yùn)輸船后。運(yùn)輸船的浮力增加了多少?回答下列問(wèn)題:(1) 小處有物理,勤于思考皆學(xué)問(wèn)。只要你善于觀察,在廚房中你就可以發(fā)現(xiàn)許多與物理有關(guān)的現(xiàn)象和問(wèn)題,請(qǐng)你用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)進(jìn)行解答。i 小明發(fā)現(xiàn)媽媽切肉前總是先磨刀,目的是為了 。ii 從廚房中你還能發(fā)現(xiàn)哪些與物理知識(shí)有關(guān)的現(xiàn)象?試舉一例(要求寫出現(xiàn)象或廚具名稱,以及所涉及的物理知識(shí)): 。(2) 兩個(gè)杯子分別盛有濃鹽水和純水,不能用嘴嘗,請(qǐng)你用學(xué)過(guò)的物理知識(shí),自選器材,設(shè)計(jì)出兩種區(qū)分它們的方法,并完成下列表格。 選用的器材現(xiàn)象與結(jié)論方法一方法二 2022 年 5 月 5 日成功首飛的 C919 大型客機(jī)是我國(guó)按照國(guó)際民航規(guī)章自行研制、具有自
10、主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型噴氣式民用飛機(jī)。飛機(jī)機(jī)翼上方凸起,下方平直,飛行時(shí)可形成向上的升力,下列現(xiàn)象中涉及的物理知識(shí)與飛機(jī)機(jī)翼的設(shè)計(jì)原理相同的是 A氣球的升空B潛水艇上浮C“龍卷風(fēng)吸水”升空D火箭的升空如圖所示,甲、乙兩杯鹽水靜止放在水平桌面上。把同一個(gè)雞蛋分別放入甲、乙兩杯鹽水中,雞蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中懸浮,此時(shí)兩液面相平。下列說(shuō)法中不正確的是 A雞蛋在甲、乙兩杯鹽水中受到的浮力相等B雞蛋的平均密度等于乙杯鹽水的密度C甲杯中鹽水的密度大一些D在乙杯鹽水中加入清水后,雞蛋會(huì)上浮一些 A 、 B 是兩個(gè)質(zhì)量完全相同的長(zhǎng)方體鋁塊,輕輕放入水中后,靜止時(shí)如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是 A兩物體排開(kāi)水的體積
11、大小關(guān)系是:V球A=V球B B兩物體受到水的浮力大小關(guān)系是:F球AF球B C兩物體的體積不等,VAF浮B C兩物體的體積不等,且 VAVB D A 一定是空心的,B 一定是實(shí)心的下列示意圖中,不正確的是 A圖甲是凸透鏡對(duì)光的作用B圖乙是放在斜面上的物體所受重力C圖丙是浮在水面上的物體所受浮力D圖丁是壓力 F 的力臂 L 在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”時(shí),同學(xué)們提出了如下的猜想:A 、可能跟物體浸入液體的深度有關(guān);B 、可能跟物體的重力有關(guān);C 、可能跟物體浸入液體的體積有關(guān);D 、可能跟液體的密度有關(guān)。為了驗(yàn)證上述猜想,李明做了如圖所示的實(shí)驗(yàn):他在彈簧測(cè)力計(jì)下端掛一個(gè)鐵塊或銅塊,依次把它們
12、緩緩地浸入水中不同位置,在這一實(shí)驗(yàn)中:(1) 鐵塊從位置 的過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小,說(shuō)明鐵塊受到浮力 (選填“變大”、“變小”或“不變”),可以驗(yàn)證猜想 是正確的;(選填“A 、B 、C 、D”)(2) 從位置 的過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變,說(shuō)明鐵塊受到的浮力不變,可以驗(yàn)證猜想 是錯(cuò)誤的。(選填“A 、B 、C 、D”)(3) 分析比較實(shí)驗(yàn)與,可以驗(yàn)證猜想 是錯(cuò)誤的(選填“A 、B 、C 、D”)。(4) 分析比較實(shí)驗(yàn) 可得:浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)。(5) 該實(shí)驗(yàn)探究主要運(yùn)用的科學(xué)探究方法是: 。如圖所示,小華將一支質(zhì)量為 140g 、體積為 1.810-4m3
13、 的牙膏,用手將其浸沒(méi)在水中時(shí),牙膏受到的浮力為 N,松手后牙膏將 (填“漂浮”“下沉”或“懸浮”),待其靜止后,杯底受到水的壓強(qiáng)將 (填“不變”“增大”或“減小”)。( g=10N/kg )對(duì)于上升的熱氣球,下列說(shuō)法正確的是 A熱氣球的升空原理和民航飛機(jī)的起飛原理相同B熱氣球勻速上升時(shí),機(jī)械能一定不變C熱氣球上升過(guò)程中,受到的大氣壓強(qiáng)不變D熱氣球燃料減少后,它的慣性變小生活在海濱城市的小聰,期末參觀海邊鹽場(chǎng)時(shí),了解到如下一段材料:材料:“予監(jiān)臺(tái)州杜瀆鹽場(chǎng),日以蓮子試鹵,擇蓮子重者用之。鹵浮三蓮、四蓮,味重:五蓮,尤重。蓮子取其浮而直,若兩蓮直,或一直一橫,即味差薄。若鹵更薄,即蓮沉于底,而煎
14、鹽不成。”(選自宋代姚寬西溪叢語(yǔ)) 興趣盎然的小聰隨即找來(lái) 10 粒質(zhì)量相同,而體積不同的蓮子做實(shí)驗(yàn),步驟如下:(1) 他將天平放在水平臺(tái)面上,將游碼的左側(cè)跟標(biāo)尺的零的位置如圖甲所示,小聰應(yīng)將平衡螺母向 調(diào)節(jié)(選填“左”或“右”),使天平平衡;(2) 用調(diào)好的天平測(cè) 10 粒蓮子總質(zhì)量,平衡時(shí)砝碼和游碼如圖乙所示,總質(zhì)量為 g;(3) 在測(cè)第 9 粒蓮子體積時(shí),由于蓮子漂浮在水面上,小聰采用圖丙方法測(cè)得其體積為 2.3cm3,則第 9 粒蓮子的密度為 kg/m3(科學(xué)計(jì)數(shù)后保留 2 位小數(shù)),這樣測(cè)得的密度會(huì) (選填“偏大”或“偏小”),測(cè)得其余蓮子密度如下表所示: 蓮子12345678910
15、密度(g/cm3)1.311.281.251.211.151.121.091.070.95 (4) 小聰將 10 粒蓮子全部放進(jìn)采集來(lái)的鹽水樣品中,有 6 粒蓮子漂浮,1 粒懸浮,其余 3 粒沉淀,則該鹽水樣品密度最接近 g/cm3。某課外活動(dòng)小組,設(shè)計(jì)了如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械,模擬緊急救援落水汽車。實(shí)驗(yàn)中用實(shí)心圓柱體 A 代替小車,已知 A 的體積為 0.12m3,質(zhì)量為 210kg。(g 取 10N/kg,設(shè)整個(gè)過(guò)程 A 均為勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài),忽略鋼纜繩重及滑輪摩擦,不考慮風(fēng)浪、水流等因素的影響)(1) 求 A 完全浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力是多大?(水=1.0103kg/m3)(2) 若 A 完全打
16、撈出水面后繼續(xù)上升,滑輪組的機(jī)械效率為 60%,那么岸上鋼繩的拉力 F 為多大?(3) 若 A 完全打撈出水面后,以 0.5m/s 的速度被勻速提升,求岸上鋼繩拉力 F 的功率。(4) 從 A 上表面剛出水面到 A 完全離開(kāi)水面的過(guò)程中,滑輪組機(jī)械效率將 (填寫“增大”或“減小”)。如圖所示,三個(gè)相同的容器內(nèi)水面高度相同,甲容器內(nèi)只有水,乙容器內(nèi)有木塊漂浮在水面上,丙容器中懸浮著一個(gè)小球,則下列四種說(shuō)法正確的是 A三個(gè)容器對(duì)水平桌面的壓力相等B三個(gè)容器中,丙容器對(duì)水平桌面的壓力最大C如果向乙容器中加入鹽水,木塊受到的浮力變大D如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力不變?cè)趶椈蓽y(cè)力計(jì)下掛一圓柱體,
17、從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降,圓柱體浸沒(méi)后繼續(xù)下降,直到圓柱體底面與燒杯底部接觸為止,如圖所示是圓柱體下降過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù) F 隨圓柱體下降高度 h 變化的圖象。求:(1) 分析圖象可知,圓柱體重力是 N;(2) 圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí),受到的浮力是 N;(3) 圓柱體的體積是 m3;(4) 圓柱體的密度是 g/cm3;(5) 分析圖象 BC 段,可得結(jié)論:物體浸沒(méi)液體之前,浸入液體的深度越深,受到的浮力越 (選填“大”或“小”);(6) 分析圖象 CD 段,可得結(jié)論 。如圖是甲、乙兩種物質(zhì)質(zhì)量與體積關(guān)系的圖象。分別用甲、乙兩種物質(zhì)制成實(shí)心球,將球放到盛有足量水的大容器中,則下列說(shuō)法正確的
18、是 A甲球的密度小于乙球的密度B乙球的密度是 2103kg/m3 C甲球受到的浮力大于它的重力D乙球一定漂浮在水面在某學(xué)??萍脊?jié)中,同學(xué)們參與了實(shí)驗(yàn)操作的各項(xiàng)比賽。(1) 在“探究滑動(dòng)摩擦力的大小與什么有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,所用裝置如圖所示。i 勻速直線拉動(dòng)木塊時(shí),根據(jù) 的原理,可知摩擦力與拉力大小相等。ii 在木塊上再疊放另一個(gè)木塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn),分析疊放前后兩個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是為了驗(yàn)證滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸而所受的 有關(guān)。iii 此實(shí)驗(yàn)的不足之處是,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不容易穩(wěn)定,若木塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度突然變大,滑動(dòng)摩擦力將 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。(2) 在探究浮力大小影響因素的實(shí)驗(yàn)中小
19、明將重為 3N 的石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端,先后浸沒(méi)在水和鹽水中:石塊靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖甲、乙所示,則石塊在水中所受浮力為 N;從圖中還可看出石塊所受浮力的大小與液體的 有關(guān);圖乙中鹽水的密度為 kg/m3。將一個(gè)密度為 0.910kg/m3 的實(shí)心小球,先后浸沒(méi)在水和酒精中,松開(kāi)手后,小球靜止時(shí),排開(kāi)水和酒精的體積 V1 和 V2 以及受到的浮力 F1 和 F2 的大小關(guān)系是 (酒精=0.8103kg/m3)A V1V2,F(xiàn)1F2 B V1F2 C V1V2,F(xiàn)1F2 請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1) 探究“影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”實(shí)驗(yàn)。i 根據(jù) 原理,應(yīng)使物塊 A 水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。ii
20、 在其他條件不變時(shí),當(dāng)用不同的速度勻速拉動(dòng)物塊 A,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變,說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)速度的大小 (選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。iii 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,在物塊 A 上再放一個(gè)砝碼,木塊受到的滑動(dòng)摩擦力將 (選填“變大”“變小”或“不變”)。(2) 如圖是探究“阿基米德原理”實(shí)驗(yàn)。i 實(shí)驗(yàn)前溢水杯未裝滿水,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (選填“有”或“無(wú)”)影響。ii 把物體浸沒(méi)在裝滿水的溢水杯后,水會(huì)流入空桶中,通過(guò)圖示可得:F浮=G排= N。iii 通過(guò)計(jì)算可知實(shí)驗(yàn)所用物塊的密度為 (g=10N/kg)。如圖所示,用釣魚(yú)桿釣魚(yú)的時(shí)候,魚(yú)鉤已經(jīng)鉤住了魚(yú)。魚(yú)還在水中時(shí),感覺(jué)魚(yú)很輕,剛把魚(yú)從水中拉離水面
21、就感覺(jué)魚(yú)變“重”了。下列幾種解釋,錯(cuò)誤的是 A釣魚(yú)桿是一種費(fèi)力杠桿B魚(yú)離開(kāi)水后,釣魚(yú)線對(duì)釣魚(yú)桿的拉力會(huì)增大C魚(yú)離開(kāi)水后,魚(yú)的重力增大,使人感覺(jué)魚(yú)變重了D魚(yú)離開(kāi)水后,失去了水的浮力,使人感覺(jué)魚(yú)變重了小華同學(xué)在學(xué)習(xí)阿基米德原理后,發(fā)現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)也能測(cè)量金屬塊的密度。于是和同學(xué)一起按以下操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn):(g 取 10N/kg)(1) 先用彈簧測(cè)力計(jì)掛著金屬塊靜止在空中如圖(甲)所示,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 N。(2) 然后將金屬塊緩慢地完全浸沒(méi)在水中,示數(shù)如圖(乙)所示,則金屬塊所受的浮力為 N,可求出金屬塊的體積為 m3。(3) 通過(guò)計(jì)算,金屬塊的密度為 kg/m3。(4) 在交流討論中,小李同學(xué)認(rèn)為
22、一次測(cè)量就得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論不科學(xué),你認(rèn)為怎樣才能減小實(shí)驗(yàn)誤差,方法是 。(5) 實(shí)驗(yàn)中讓金屬塊在水中的深度繼續(xù)下降,不接觸杯底,金屬塊受到的浮力將 (增加、減小、不變)。如圖,小瓷碗可以漂浮在水面上,也可以傾斜后沉入水底,下列說(shuō)法正確的是 A小瓷碗能沉入水底是因?yàn)樗鼉A斜后的重力變大了B小瓷碗剛開(kāi)始漂浮時(shí)受到的浮力略大于它排開(kāi)的水受到的重力C碗沉入水底時(shí)比漂浮時(shí)所受的浮力變小了D碗沉入水底時(shí)比漂浮時(shí)容器底部受到水的壓強(qiáng)變大了小華做“驗(yàn)證阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)中,用如圖 (a) 所示的溢水杯和小桶收集石塊排開(kāi)的水,他的實(shí)驗(yàn)過(guò)程分別如圖 (b) 、 (c) 、 (d) 、 (e) 所示。(1) 如圖 (c
23、) 所示是小華在測(cè)量石塊的 。(2) 若圖中四個(gè)測(cè)量值 F1 、 F2 、 F3 、 F4 滿足關(guān)系式 ,該原理將得到驗(yàn)證。(3) 以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的操作,會(huì)影響驗(yàn)證結(jié)果的是 。A、圖 (a) 中溢杯內(nèi)未盛滿水B、圖 (b) 中小桶內(nèi)有少量水C、圖 (d) 中石塊未浸沒(méi)在水中小華和父母周末一起陪妹妹在文化廣場(chǎng)玩耍。他們看見(jiàn)別的小朋友用嘴將氣球吹脹,再用繩扎好,然后一起當(dāng)足球一樣踢著玩。于是妹妹也要一個(gè)氣球玩,小華就去給妹妹買了一個(gè)氣球。賣氣球的阿姨將氣球充滿氣后交給妹妹,結(jié)果妹妹松開(kāi)手,準(zhǔn)備用腳踢,卻發(fā)現(xiàn)氣球很快升到天上啦!(1) 妹妹問(wèn)小華:“為什么我的氣球會(huì)飛上天呀?”小華解釋說(shuō):“那是
24、因?yàn)榘⒁滔蚶锩娉涞臍怏w密度 外面空氣的密度,它受到的浮力 自身的重力,所以飛上天了?!?2) 爸爸表?yè)P(yáng)了小華,然后又提出一個(gè)問(wèn)題:氣球剛開(kāi)始上升的過(guò)程中,它的機(jī)械能大小會(huì)如何呢?這些能量來(lái)自于誰(shuí)的什么能量?小華一臉懵然,請(qǐng)你幫小華回答這二個(gè)問(wèn)題。答:氣球的機(jī)械能會(huì) ,這些能量來(lái)自于 。答案1. 【答案】(1) 將該橡皮泥取出捏成團(tuán),放入盛滿水的溢水杯中,橡皮泥沉底(2) i 左;33 ii m2-m0m3-m0水 (3) 6;10 【解析】(2) i 指針靜止時(shí)指在分度盤中央刻度線的右側(cè),所以左盤高,平衡螺母應(yīng)向左移動(dòng)。讀圖可知,天平標(biāo)尺的分度值為 0.2g,標(biāo)尺示數(shù)為 2g,則物體的質(zhì)量為:
25、20g+10g+3g=33g。ii 將橡皮泥捏成碗狀,輕放入盛滿水的溢水杯中,橡皮泥漂浮,此時(shí)排開(kāi)水的重力就是橡皮泥受到的浮力,即 G=F浮=G排水=(m2-m1)g,所以物體的質(zhì)量 m橡皮泥=m2-m1,將該橡皮泥取出捏成團(tuán),放入盛滿水的溢水杯中,橡皮泥沉底,溢出水的質(zhì)量為 m3-m1,溢出水的體積 V排=m水水=m3-m1水,因?yàn)橄鹌つ喑恋?,所?V排=V橡皮泥=m3-m1水,橡皮泥的密度 =m橡皮泥V橡皮泥=m2-m1m3-m1水=m2-m0m3-m0水。(3) 彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為 15N,此時(shí)正方體在空氣中,根據(jù)二力平衡條件可知,G=F示1=15N;從 h=10cm 開(kāi)始,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)
26、為 6N 不變,說(shuō)明此時(shí)正方體已經(jīng)浸沒(méi)在水中,則物塊浸沒(méi)時(shí)受到的浮力為:F浮=G-F示=15N-6N=9N;由圖象可知,物塊從剛浸入液體到完全浸入,物塊浸入深度 h=10cm。2. 【答案】D【解析】A、木塊的密度為:木=mV=GgV=GgV=0.6N10N/kg10010-6m3=0.6103kg/m3,故A錯(cuò)誤;B、因?yàn)槟緣K完全浸沒(méi),木塊受到重力、浮力和拉力三個(gè)力的作用;木塊受到的浮力為:F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg110-4m3=1N,故B錯(cuò)誤;C、水對(duì)容器底面的壓強(qiáng): p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.12m=1.2103Pa,故C錯(cuò)誤;D、細(xì)繩剪斷
27、后,木塊最終漂浮在水面上,所以 F浮=G木,即 水gV排=木gV, V排=木水V=0.6103kg/m31.0103kg/m3V=35V,所以 V露=V-35V=25V,故D正確。故選:D。3. 【答案】【解析】浸沒(méi)在水中的物體受到:豎直向下的重力 G 、豎直向上的浮力 F浮 和豎直向上的拉力 F拉 作用,處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:G=F浮+F拉;從重力的作用點(diǎn) - 重心,沿豎直向下方向畫出重力,沿豎直向上的方向畫出浮力和拉力,如圖所示。4. 【答案】(1) 2103N (2) 6.5104Pa (3) 83.3% 【解析】(1) 由圖乙可知,第 13s 時(shí)物體全部露出水面,此時(shí)物體受到的拉
28、力:F2=G=5103N,前 10s 內(nèi)物體浸沒(méi)水中,此時(shí)物體受到的拉力:F1=G-F浮=3103N。則物體浸沒(méi)在水中時(shí)所受的浮力: F浮=G-F1=5103N-3103N=2103N。(2) 水對(duì)水底的壓強(qiáng): p=水gh=1.0103kg/m310N/kg6.5m=6.5104Pa。(3) 由圖甲可知,承擔(dān)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù) n=3,繩子自由端移動(dòng)的距離 s 是物體上升高度 h 的 3 倍,即 s=3h=33m=9m,故繩子自由端拉力做的總功: W總=Fs=2103N9m=1.8104J,有用功:W有用=Gh=5103N3m=1.5104J,滑輪組的機(jī)械效率: =W有用W總=1.5104J1.
29、8104J100%83.3%。5. 【答案】 編號(hào)現(xiàn)象和物體相關(guān)的物理知識(shí)示例影子光的直線傳播1好冷蒸發(fā)吸熱2照相凸透鏡成像3跳水勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能4游泳浮力5水球比賽力改變物理的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)6陽(yáng)光熱輻射7游泳比賽運(yùn)動(dòng)快慢與時(shí)間的關(guān)系8跳板跳水彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能9跳水時(shí)向上起跳克服重力做功10跳水時(shí)從高處下落重力的方向 6. 【答案】A【解析】在乙容器中,根據(jù)作用力和反作用力,容器(包括水和玻璃杯)施加給木塊一個(gè)豎直向上的浮力 F浮,木塊會(huì)反過(guò)來(lái)施加給容器(包括水和玻璃杯)一個(gè)豎直向下的壓力 F壓,而且 F浮=F壓,這個(gè)壓力會(huì)通過(guò)容器傳導(dǎo)給桌面。木塊因?yàn)槠?,所?F浮=G水=G排。所以,甲容器對(duì)于桌
30、面的壓力 =G水+G杯,乙容器對(duì)桌面的壓力 =G水+G排+G杯=G水+G水+G杯,因?yàn)?G水=G水+G排,因此,甲容器對(duì)于桌面的壓力等于乙容器對(duì)桌面的壓力;同理甲容器對(duì)于桌面的壓力等于丙容器對(duì)桌面的壓力,故A正確,B錯(cuò)誤;木塊漂浮在乙容器中,所以向乙容器中加入鹽水,液體密度增大,木塊仍然漂浮在液面上,那么木塊受到的浮力等于木塊的重力,木塊的重力沒(méi)變,所以木塊受到的浮力不變,故C錯(cuò)誤;小球懸浮在丙容器中,所以 球=水,所以如果向丙容器中加入酒精,則液體密度減小,所以小球?qū)⑾鲁粒葱∏蚴艿降母×ψ冃?,故D錯(cuò)誤。7. 【答案】(1) 12 (2) 8 (3) 810-4 (4) 1.5 (5) 大(
31、6) 物體浸沒(méi)到液體中后,浮力大小不變或者說(shuō)物體浸沒(méi)到液體中后,物體所受的浮力與物體浸入的深度無(wú)關(guān)【解析】(1) 由圖象可知,當(dāng) h=0 時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為 12N,此時(shí)圓柱體處于空氣中,根據(jù)二力平衡條件可知,G=F拉=12N。(2) 從 h=7cm 開(kāi)始,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變,說(shuō)明此時(shí)圓柱體已經(jīng)浸沒(méi)在水中,對(duì)圓柱體受力分析可知, F浮=G-F拉=12N-4N=8N。(3) 由阿基米德原理 F浮=液V排g 得: V排=F浮水g=8N1.0103kg/m310N/kg=810-4m3,因?yàn)槲矬w是全部浸沒(méi),所以 V物=V排=810-4m3。(4) 由公式 G=mg 可求出物體的質(zhì)量, m=Gg=1
32、2N10N/kg=1.2kg, 物=mV物=1.2kg810-4m3=1.5103kg/m3=1.5g/cm3。(5) 分析圖象 BC 段,物體在液體中的深度逐漸增加,測(cè)力計(jì)讀數(shù)在減小,說(shuō)明物體在慢慢浸入水中,V排 在逐漸增大,物體受到的浮力也在逐漸增大。(6) 分析圖象 CD 段,深度在增加,而測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不變,說(shuō)明物體全部浸沒(méi)水中,V排 不變,浮力不變。8. 【答案】(1) 0.05m3 (2) 5000J (3) 1.6105Pa 【解析】(1) 根據(jù)圖乙可知,重物的重力 G=4000N,質(zhì)量 m=Gg=4000N10N/kg=400kg;重物浸沒(méi)在水中受到的浮力:F浮=G-F=4000
33、N-3500N=500N;物體的體積:V=V排=F浮水g=500N1.0103kg/m310N/kg=0.05m3;(2) 根據(jù)圖乙可知,從汽車開(kāi)始打撈到重物露出水面前所用時(shí)間 t=50s,由 v=st 可得,上升的高度 h=vt=0.2m/s50s=10m,浮力做功 W浮=F浮s=500N10m=5000J;(3) 根據(jù)圖乙可知,圓柱體剛露出水面到完全露出水面所用的時(shí)間:t=60s-50s=10s;圓柱體的高度:h=vt=0.2m/s10s=2m;圓柱體的底面積:S=Vh=0.05m32m=0.025m2;重物打撈上來(lái)后,重物對(duì)地面的壓強(qiáng):p=FS=GS=4000N0.025m2=1.610
34、5Pa。9. 【答案】C【解析】體積相同的木塊和石塊,把它們都浸沒(méi)到水中,則他們所受到的浮力大小相等,所以選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤。松開(kāi)手后木塊上浮,說(shuō)明木塊所受的浮力大于其自身重力,故A錯(cuò)誤。石塊下沉,說(shuō)明石塊所受的浮力小于其自身重力,故B錯(cuò)誤。故選:C。10. 【答案】(1) 勻速直線;接觸面越粗糙(2) 木塊移動(dòng)的距離;以不同的速度;動(dòng)能(3) 大【解析】(1) 圖甲的實(shí)驗(yàn)中,只有當(dāng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力與摩擦力才是一對(duì)平衡力,這樣才能間接測(cè)出摩擦力的大??;把甲實(shí)驗(yàn)中的木板拿走,接觸面的粗糙程度變大,發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大,這說(shuō)明壓力大小相同時(shí),接觸面越粗糙,摩擦力越大。(2) 圖乙的實(shí)驗(yàn)
35、中,小球的動(dòng)能越大,木塊被推出的距離越遠(yuǎn),因此,是通過(guò)觀察木塊移動(dòng)的距離來(lái)判斷動(dòng)能大小的;把鋼球從不同的高度滾下,鋼球到達(dá)水平面時(shí)的速度不同,鋼球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能就不同。(3) 由丙(b)圖可知,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越小,物體浸在水中的深度越深,則排開(kāi)水的體積越大,即浮力越大。11. 【答案】(1) 1.25106Pa (2) 0.22m/s (3) 94% (4) 9105N 【解析】(1) 使用一輛質(zhì)量為 5t 、輪胎接地總面積為 400cm2 的汽車對(duì)水平地面的壓強(qiáng):p=FS=GS=500010N/kg40010-4m2=1.25106Pa。(2) 平均速度等于總路程與對(duì)應(yīng)的總時(shí)間的比值,整
36、個(gè)打撈過(guò)程中重物的平均速度:v=st=s1+s2t1+t2=8m+5m80s+100s=0.072m/s,動(dòng)滑輪繞過(guò)三股繩,n=3,所以汽車的平均速度:v1=0.072m/s30.22m/s。(3) 重物露出水面后,做的有用功 W有=Gh,W總=Pt 滑輪組的機(jī)械效率:=W有W總100%=GhPt=9105N5m48103W100s=94%。(4) 放入物體后,船漂浮,所以運(yùn)輸船增加的浮力等于物體的重力:F=G=9105N。12. 【答案】(1) i 增大壓強(qiáng)ii 刀把上的花紋,可以增大手與刀把接觸面的粗糙程度,從而增大摩擦(2) 兩個(gè)相同的杯子,天平;下沉那一邊,燒杯里裝的是鹽水;彈簧測(cè)力計(jì)
37、、物體;用彈簧測(cè)力計(jì)拉著物體分別浸沒(méi)在鹽水和水中,比較測(cè)力計(jì)的示數(shù),示數(shù)小的,受到的浮力大,是鹽水【解析】(1) i 小明發(fā)現(xiàn)媽媽切肉前總是先磨刀,是為了在壓力一定時(shí),使刀刃更薄,減小受力面積,增大壓強(qiáng)。ii 現(xiàn)象或廚具名稱:刀把上的花紋,可以增大手與刀把接觸面的粗糙程度,從而增大摩擦。(2) 方法一:用兩個(gè)相同的杯子裝相同體積的鹽水和水,分別放在天平的兩個(gè)托盤中,那一邊下沉,說(shuō)明那邊是鹽水;方法二:用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)下面掛一個(gè)小石塊,使小石塊全部浸沒(méi)在鹽水和水中,比較彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),示數(shù)較小的,說(shuō)明浮力較大,即為鹽水。13. 【答案】C14. 【答案】D15. 【答案】A16. 【答案】A1
38、7. 【答案】阿基米德;F1-F2;F4-F3;18. 【答案】(1) 210-4m3 (2) 410-3m2 (3) 3103kg/m3 【解析】(1) 金屬塊完全浸入水中受到的浮力:F浮=G-F=6N-4N=2N,由 F浮=水gV排 得,金屬塊的體積:V=V排=F浮水g=2N1.0103kg/m310N/kg=210-4m3。(2) 金屬塊的高 h=5cm=510-2m2,金屬塊的底面積:S=Vh=210-4m3510-2m2=410-3m2。(3) 由 G=mg 可得,金屬塊的質(zhì)量:m=Gg=6N10N/kg=0.6kg,金屬塊的密度:=mV=0.6kg210-4m3=3103kg/m3
39、。19. 【答案】94.5g20. 【答案】A21. 【答案】C【解析】平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過(guò)在焦點(diǎn),故A正確;物體的重力豎直向下,作用在重心,故B正確;浮在水面上的物體所受浮力方向應(yīng)該是豎直向上的,而圖中浮力的方向垂直斜面向上,故C錯(cuò)誤;從支點(diǎn) O 作動(dòng)力 F 作用線的垂線段,垂線段的長(zhǎng)度為壓力臂 L,故D正確。22. 【答案】(1) 變大;C(2) A(3) B(4) (5) 控制變量法【解析】(1) 鐵快從位置 的過(guò)程中,浸入液體中的體積變大,測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小,說(shuō)明鐵塊受到的浮力變大;通過(guò) 的過(guò)程可知,浮力的大小跟物體排開(kāi)液體的體積有關(guān),故可驗(yàn)證上述猜想C是正確的。
40、(2) 從位置的過(guò)程中,鐵塊都是完全浸沒(méi),排開(kāi)的液體體積不再變化,只改變其深度,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變,說(shuō)明鐵塊受到的浮力不變。即浮力的大小與浸入液體的深度無(wú)關(guān),故A猜想錯(cuò)誤。(3) 分析比較實(shí)驗(yàn)可知,鐵塊受到的浮力為 3.0N-1.0N=2.0N,分析比較實(shí)驗(yàn)可知,鐵塊受到的浮力為 4.0N-2.0N=2.0N,則浮力的大小跟物體的重力無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤。(4) 根據(jù)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可知,同一物體銅塊在鹽水中受到的浮力大于在水中受到的浮力,由此可得,浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)。(5) 該實(shí)驗(yàn)探究主要運(yùn)用的科學(xué)探究方法,例如,探究浮力的大小跟浸入液體的深度是否有關(guān)時(shí),控制液體的
41、密度不變,在探究浮力的大小跟液體的密度是否有關(guān)時(shí),控制排開(kāi)水的體積不變。23. 【答案】1.8;24. 【答案】D【解析】熱氣球是利用浮力升空的,飛機(jī)起飛利用了流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系,二者的原理不相同,故A錯(cuò)誤;熱氣球在勻速上升過(guò)程中氣球的質(zhì)量不變,速度不變,動(dòng)能不變;而高度變大,勢(shì)能變大,所以機(jī)械能變大,故B錯(cuò)誤;大氣壓隨高度的升高而減小,熱氣球上升過(guò)程中,受到的大氣壓強(qiáng)變小,故C錯(cuò)誤;慣性大小與質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量小,慣性小,故熱氣球燃料減少,質(zhì)量減少,其慣性大小變小,故D正確。25. 【答案】(1) 右(2) 22.4 (3) 0.97103;偏小(4) 1.21 26. 【答案】(1) 120
42、0N (2) 700N (3) 1750W (4) 增大【解析】(1) 由浮力公式可得 F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg0.12m3=1200N。(2) G物=m物g=210kg10N/kg=2100N,與動(dòng)滑輪直接相連的有 5 段線,當(dāng) A 完全出水后 =60%,則有 =W有W總%=GhFs%=2100NF5%=60% 得鋼繩拉力 F=700N。(3) 拉力拉繩的一端移動(dòng)的速度為 v=50.5m/s=2.5m/s,故拉力的功率 P=Wt=Fst=Fv=700N50.5m/s=1750W。(4) A 從上表面剛出水面到 A 完全離開(kāi)水面的過(guò)程中,A 受到的浮力在減小,繩子對(duì)
43、A 的拉力在增大,滑輪組對(duì) A 做的有用功在增加。在額外功一定的情況下,整個(gè)過(guò)程滑輪組的機(jī)械效率在增大。27. 【答案】A【解析】(1)G乙=F浮乙,G丙=F浮丙,這里 h甲=h乙=h丙,V浸乙=V浸丙,F(xiàn)=pVg=mg=G,即 F丙排=F乙排,又因?yàn)?G水乙=G水+F乙排,F(xiàn)水丙=G水+F丙排,h 相同,S 相同,所以 G甲=G水乙=G水丙,所以壓力相等;(或在乙容器中,根據(jù)作用力和反作用力,容器(包括水和玻璃杯)施加給木塊一個(gè)豎直向上的浮力 F浮,木塊會(huì)反過(guò)來(lái)施加給容器(包括水和玻璃杯)一個(gè)豎直向下的壓力 F壓,而且 F壓=F浮。這個(gè)壓力會(huì)通過(guò)容器傳導(dǎo)給桌面。木塊因?yàn)槠。?F浮=G木=G排。所以,甲容器對(duì)于桌面的壓力 =G水+G杯,乙容器對(duì)桌面的壓力 =G水+G排+G杯=G水+G木+G杯,因?yàn)?G水=G水+G排,因此,甲容器對(duì)于桌面的壓力等于乙容器對(duì)桌面的壓力;同理甲容器對(duì)于桌面的壓力等于丙容器對(duì)桌面的壓力;)故A正確,B錯(cuò)誤;(2)木塊漂浮在乙容器中,所以向乙容器中加入鹽水,液體密度增大,木塊仍然漂浮在液面上,那么木塊受到的浮力等于木塊的重力,木塊的重力沒(méi)變,所以木塊受到的浮力不變。故C錯(cuò)誤。(3)小球懸浮在丙容器中,所以 球=
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