中考物理浮力经典难题实验探究题

中考物理浮力经典难题实验探究题

‎2015年中考物理浮力经典难题（实验探究题）‎ 三、实验探究题 ‎61．在探究“影响浮力大小因素”的实验中，小宇同学利用体积相同的铁块A和铝块B及图示器材，做了如图所示的若干实验． （1）若要探究物体所受浮力的大小是否与物体的密度有关，应选用的操作是①②③④（填写序号）；这一实验操作中，应控制的变量是液体密度和物体排开液体的体积． （2）根据以上实验，如何判断浮力的大小是否与物体的密度有关？ （3）将操作①③⑤组合起来，可探究浮力的大小是否与液体的密度有关．‎ ‎62．在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，某同学猜想：浮力大小可能与液体密度的大小、物体浸入液体中体积的大小、物体重力的大小有关． 请你设计一个方案，探究“浮力的大小与物体的重力大小是否有关”． 实验提供如下器材：实验桌、弹簧测力计、量筒、烧杯各一个；水、盐水、细线适量；一大块橡皮泥；体积相同的铜块和铁块各一块；体积不同的铁块各一块． （1）从给定的器材中选出你需要的器材：实验桌、弹簧测力计、烧杯、水、细线、体积相同的铜块和铁块； （2）实验步骤： （3）根据可能出现的实验现象，得出相应的探究结论．‎ ‎63．给你一根细线、一支滴管、一小块金属、一只盛有足够深水的水槽、一个底端固定一重物的塑料厚壁直筒（塑料直筒放入水中后能竖直漂浮、筒壁上标有筒内容积的刻度）．请利用上述器材测出小金属块的密度． （1）写出主要操作步骤． （2）根据测得的物理量，写出小金属块密度的表达式为ρ水V水/(V1-V水)．‎ ‎64．现有一只量筒，一块油泥，足量的水和一根细线，你如何测出油泥的密度．‎ ‎65．小明想比较牛奶的密度和豆浆的密度的大小，可身边没有密度计，也没有天平和量筒．请你帮他设计原理不同的两种方法来比较这两种液体密度的大小．要求：其它器材任选；简要写出比较的方法． 方法1‎ 将牛奶装入一薄塑料袋，扎紧口放入豆浆中，若上浮，说明豆浆的密度大；若下沉，说明豆浆的密度小； 方法2‎ 将压强计的金属盒分别插入牛奶和豆浆相同的深度处，压强计示数大的液体的密度大．‎ ‎66．现提供如下器材：正方体物块（密度大于水的密度）、天平（附砝码）、弹簧测力计、溢水杯、烧杯、刻度尺、细线、水（水的密度ρ水已知）． 根据以上器材可以设计多个实验，如下表中的示例：测定正方体物块的密度． 请选用器材设计两个测定物块浸没在水中所受浮力的实验，按示例的表达形式完成下表内容：‎ 所用器材及测量的物理量（并用符号表示）‎ 表达式 示例：测物块的密度 用刻度尺测物块边长L，用天平测物块的质量m ρ=m /L3‎ 测物块受到的浮力 方法一 F浮=____‎ 测物块受到的浮力 方法二 F浮=____‎ ‎67．在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，年级“物理兴趣小组”的同学做了如图所示的一系列实验，请你从中选出一些图，针对某一个因素进行探究，并通过分析弹簧秤的示数，说明你的探究结果． 探究因素浮力大小与物体排开液体的体积的关系，选用的图是（1）（2）（3）或（1）（2）（4）（填图中序号），探究的结果是在液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大．‎ ‎68．某研究性学习小组的同学为了制作能够方便鉴别液体种类的仪器．他们猜测漂浮在液面上的物体浸在液体中的深度可能与物体的质量、液体的种类存在着某种关系，并进行实验探究．实验时，该小组同学选用一个圆柱形的瓶子，内装不同质量的细沙，先后漂浮在甲、乙两种液体中，并用仪器测出每一次实验时瓶和细沙的总质量及圆柱形的瓶子底部所处的深度h（已知甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙），如图所示．记录的数据如表一、表二所示． 表一  液体甲 ‎ 实验序号 ‎ 瓶和沙总质量（千克）‎ ‎ 深度h（米）‎ ‎ 1‎ ‎ 0.2‎ ‎ 0.09‎ ‎ 2‎ ‎ 0.4‎ ‎ 0.18‎ ‎ 3‎ ‎ 0.6‎ ‎ 0.27‎ 表二  液体乙 ‎ 实验序号 ‎ 瓶和沙总质量（千克）‎ ‎ 深度h（米）‎ ‎ 4‎ ‎ 0.2‎ ‎ 0.07‎ ‎ 5‎ ‎ 0.4‎ ‎ 0.14‎ ‎ 6‎ ‎ 0.6‎ ‎ 0.21‎ ‎（1）分析比较实验序号1、2、3或4、5、6的数据及相关条件，可初步得出结论：漂浮在同种液体中的圆柱形瓶子，它浸在液体中的深度与瓶和沙的总质量成正比． （2）分析比较实验的数据及相关条件，可知甲、乙两种液体的密度关系是ρ甲＜ρ乙 （3）实验序号1的这次实验，圆柱形瓶子所受的浮力为2牛（g取10牛/千克），若圆柱形瓶子的底部面积为0.002米2，则甲液体的密度为1.1×103千克/米3（结果保留小数点后1位）．‎ ‎69．某科学兴趣小组用以下器材设计实验，探究“物体漂浮时，所受浮力与自才身重力的大小关系”． 器材：弹簧秤、量筒、小塑料瓶、细线、若干玻璃珠． ①向量筒中注入适量的水，读出量筒中水的体积V1=30毫升． ②在质量为5克的小塑料瓶中放入适量的玻璃珠，测出放有玻璃珠的小塑料瓶的重力G ③将该小塑料瓶放入量筒中，使它浮在水面上．稳定时读出水面对应的刻度V2=90毫升． ④比较小塑料瓶的重力和所受的浮力的大小关系，可以初步得出结论． （1）使用测量仪器前，应观察它的量程和最小刻度值．图示弹簧测力计的量程是0～5牛． （2）小塑料瓶本身就能浮在水面，实验时为什么还要放入适量的玻璃珠？能用弹簧测力计较准确地测出塑料瓶自重． （3）计算放有玻璃珠的小塑料瓶所受的浮力F=0.6牛．（g=10N/kg）‎ ‎70．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想： ①可能跟物体浸入液体的深度有关； ②可能跟物体的重力有关； ③可能跟物体的体积有关； ④可能跟物体浸入液体的体积有关； ⑤可能跟液体的密度有关． 为了验证上述猜想，小明做了如图所示的实验；他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中： （1）铁块分别在水中1一2一3的位置，观察弹簧测力计的示数怎样变化？在位置3一4中，弹簧测力计的示数又怎样变化？能说明什么间题． （2）比较实验的整个过程，分析弹簧测力计的示数的变化规律，可以总结出什么结论．能证明上述哪个猜想是正确的？‎ 四、简答与计算题 ‎71．如图所示的大鱼和小鱼的争论中，请你评判一下谁对谁错？并说明理由．‎ ‎72．将一个鸡蛋轻轻放入烧杯水中，然后向水中加盐，使鸡蛋上浮，如图所示． （1）在图中画出鸡蛋上浮时的受力示意图； （2）鸡蛋浮出水面后，不会立即停止，还会上升一些，这是什么原因？ 答：因为鸡蛋具有惯性，所以不会立即停止．‎ ‎73．在烧开水时，我们都看到过这样的现象：水中产生大量的气泡，这些气泡不断上升，到达水面时破裂并放出水蒸气．你能否用学到的液体压强知识和浮力知识来解释这个现象？‎ ‎74．人们常用“冰山一角”来形容事物显露出来的仅仅是其很小的一部分，更多的还隐藏在表面现象之下．事实上，冰山浮在海水中的确只露“一角”，那么这露出的“一角”到底占冰山大小的多少呢？请你用物理知识通过计算和简要是文字具体说明． （ρ冰=0.9×103kg/m3，ρ海水=1.03×103kg/m3）‎ ‎75．打捞沉船时，常先将金属浮箱注满水，沉入水底，再用钢绳将其固定在沉船上，然后向浮箱中压入气体排出浮箱内的水，这样浮箱就可上浮把沉船拉起．某次打捞作业中，所用的浮箱边长为2m的正方体，自重2000N．当浮箱上表面沉到距水面20m处时（g取10N/kg），求： （1）浮箱上表面受到水的压强； （2）浮箱受到水的浮力； （3）当把浮箱内水全部排出，浮箱与沉船一起匀速上浮时，浮箱对沉船的拉力．‎ ‎76．体积为10m3的气球，自重为60牛． （1）求气球在空气中受到的浮力； （2）气球最多能载多重的物体？（空气的密度为1.29千克/米3，g取10N/kg）‎ ‎77．将一个实心小球先后放入盛有足量的水和足量的酒精的两个容器中，小球静止时受到的浮力分别是4.5N和4.0N，小球的密度比水的密度小，但比酒精的密度大，酒精的密度为0.8×103kg/m3． （1）试分析说明小球在这两种液体中的浮沉状态． （2）根据题中所给条件求出与小球有关的物理量．（取g=10N/kg）．‎ ‎78．重4.5N，体积为500cm3的铝球，放入水中静止时受的浮力多大？‎ ‎79．如图所示．质量为400g，底面积为50cm2的溢水杯，置于水平桌面上，倒入某种液体至溢口，液面高为10cm，此时液体对容器底部的压强为1.176×103Pa．问：若将长16cm，密度为0.9×103kg/m3的圆柱形物体竖直放入该液体中（不倾倒），试判断该物体静止时与容器底部是否接触．‎