【题目】小平想用弹簧测力计、物体、烧杯和水探究“浮力的大小与哪些因素有关”,如图所示。请根据图示回答问题:
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力是_____N。
(2)由图中的_____两幅图可知,浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的体积有关;由图中的丙、丁两幅图可知,浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度_____。(选填“有关”或“无关”)
(3)同组的晓东同学利用上述器材继续研究浮力的大小与液体密度的关系,其操作过程如图所示。在实验的过程中晓东同学发现:无论物体浸没在哪种液体中,弹簧测力计的示数总是不稳定。
请你帮助分析这其中的原因可能是_____(选填选项前的字母,只有一个选项正确);
请你帮他提出改进措施:_____。
A.液体的密度不同
B.物体的重力在改变
C.实验过程中手会轻微抖动
【答案】 2 乙丙 无关 C 把弹簧测力计挂在铁架台上
【解析】(1)由甲、丙两图中知,物块完全浸没在水中受到的浮力是:F浮=G﹣F=3N﹣1N=2N;(2)探究浸没在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关时应控制液体的密度相同,故应选择乙丙两图;探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,应控制液体种类相同,深度不同,选择丙丁两图,由图中的丙、丁两幅图可知,浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度无关;(3)同组的晓东同学利用上述器材继续研究浮力的大小与液体密度的关系,其操作过程如图2所示。在实验的过程中晓东同学发现:无论物体浸没在哪种液体中,弹簧测力计的示数总是不稳定。A、液体密度不同不能使弹簧测力计示数不稳定,故A不符合题意;B、物体的重力跟物体的质量和重力常数有关,与物体浸没在何种液体有关,故B不符合题意;C、实验过程中手会轻微抖动,会导致弹簧测力计的示数总是不稳定,符合题意。这其中的原因为C;提出改进措施:把弹簧测力计挂在铁架台上。
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【题目】如图所示的三个容器中分别装有酒精、水与盐水,它们对容器底部的压力相等,则下列说法正确的是( )
A. 盐水对容器底部的压强最大 B. 酒精的质量最小
C. 水对容器底部的压强最大 D. 它们的质量一样大
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【题目】用如图甲所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向.
(1)闭合开关,能说明通电螺线管外部有磁场的实验现象是_________ .
(2)实验过程中,把电池的正负极位置对调,这样操作是为了研究通电螺线管外部的磁场方向与_________ 是否有关.
(3)为了研究周围更多点的情况,用铁屑代替小磁针.玻璃板上均匀地撒上铁屑,闭合开关,轻敲玻璃板,铁屑的分布情况如图乙所示.铁屑在玻璃板上的分布与 _________ 的磁场分布非常相似.
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【题目】某小组同学探究“浸在水中时,物体所受浮力的大小”。
(1)①首先,他们进行“比一比,谁的小船货物装得多”的活动,装载货物前后的实验现象如图所示。请你仔细观察、比较图(a)和(b),并简要描述相关现象:_______。
由此,三位同学提出了不同的猜想A、B和C。
猜想A:浮力的大小跟物体浸入水中的深度有关。
猜想B:浮力的大小跟物体排开水的多少有关。
猜想C:浮力的大小跟物体所受重力的大小有关。
②接着,该小组同学利用弹簧测力计、溢水杯、小桶(不计重力)、水等器材进行实验。他们先在可密封的圆柱体内装一些小铅粒,然后用细线将圆柱体悬挂在测力计下。当此圆柱体分别在空气中和水中不同的深度处保持静止时,测力计的示数和小桶中的水量如图所示。他们通过思考图中“测力计示数变化的原因”,得到浮力测量的方法。
根据图(c)和(d)所示的测力计示数、小桶中水量等变化情况,可排除猜想_______(选填“A”、“B”或“C”);
在猜想_______的基础上(选填“A”、“B”或“C”),进一步分析并形成假设D:物体在水中所受浮力的大小等于_______。
③为了验证假设D,继续实验,他们记录了圆柱体在空气中、水中静止时的测力计示数F和小桶所收集的排开水的重力G排,其部分数据见表一,则该柱体的重力为_______N.随后,他们又在该圆柱体添加了若干铅粒,重复上述实验,其部分数据见表二。
(2)①分析、比较表一或表二的数据,初步验证假设D是_______。(选填“正确”或“错误”)
②分析、比较表一和表二的数据,可得出其它的初步结论是_______。
③如果在上述表二对应的实验中所用的圆柱体是一个实心的圆柱体,请你根据表二的数据计算出改圆柱体的密度可能为_______kg/m3
表一
实验序号 | F(牛) | G排(牛) |
1 | 3.2 | 0 |
2 | 2.8 | 0.4 |
3 | 2.4 | 0.8 |
4 | 2.0 | 1.2 |
5 | 2.0 | 1.2 |
表二
实验序号 | F(牛) | G排(牛) |
6 | 4.6 | 0 |
7 | 4.0 | 0.6 |
8 | 3.6 | 1.0 |
9 | 3.4 | 1.2 |
10 | 3.4 | 1.2 |
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【题目】如图所示是小安测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端电压为U不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S1、S2闭合,开关S3断开时,电压表示数为U1;当开关S1、S3闭合,开关S2断开时,电压表示数为U2.则下列四个表达式中正确的是( )
A. U1=U B. U2=U
C. Rx=R0 D. Rx=
R0
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【题目】如图所示,小刚在学习“浮力”时了解到:浸在液休中的物体.受到液体对它向上、向下的压力不同,这个压力差就是浮力.小刚认为物体上、下表面在液休中的深度差.是导致压力差的原因.由此提出猜想“浸没在液体中的物体所受浮力的大小与物体的高度有关”.实验桌上有:弹簧测力计、长方体金属块、细线、装有适量水的烧杯.请你利用上述器材设计实验证明小刚的猜想是错误的.
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【题目】请阅读《等效替代》并回答问题。
等效替代
在由西晋史学家陈寿所著《三国志》中曾描写过一位神童:冲少聪察,生五六岁,智意所及,有若成人之智。时孙权曾致巨象,太祖欲知其斤重,访之群下,咸莫能出其理。冲曰:“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,则校可知矣。”太祖大悦,即施行焉。你知道这个聪明的萌娃是谁吗?
有不少同学已经猜到了,就是曹冲。“曹冲称象”在中国几乎是妇孺皆知的故事。年仅六岁的曹冲,利用漂浮在水面上的物体重力等于水对物体的浮力这一物理原理,解决了一个连许多有学问的成年人都一筹莫展的大难题,这不能不说是一个奇迹。可是,在那个年代(公元200年),虽然阿基米德原理已经发现了500年,但这一原理直到1627年才传入中国,小曹冲不可能知道这个原理,更不用说浮沉条件了。
实际上,聪明的曹冲所用的方法是“等效替代法”。用许多石头代替大象,在船舷上刻划记号,让大象与石头产生等量的效果,再一次一次称出石头的重量,使“大”转化为“小”,分而治之,这一难题就得到圆满的解决。
等效替代法是一种常用的科学思维方法。美国大发明家爱迪生有一位数学基础相当好的助手叫阿普顿。有一次,爱迪生把一只电灯泡的玻璃壳交给阿普顿,要他计算一下灯泡的容积。阿普顿看着梨形的灯泡壳,思索了好久之后,画出了灯泡壳的剖视图、立体图,画出了一条条复杂的曲线,测量了一个个数据,列出了一道道算式。经过几个小时的紧张计算,还未得出结果。爱迪生看后很不满意。只见爱迪生在灯泡壳里装满水,再把水倒进量杯,不到一分钟,就把灯泡的容积“算”出来了。这里,爱迪生用倒入量杯里的水的体积代替了灯泡壳的容积,用的也是等效替代法。
等效替代是在保证某种效果相同的前提下,将实际、复杂的物理问题和过程等效为简单的、易于研究的问题和过程来研究和处理的方法。
等效替代法既是科学家研究问题的方法,更是我们在学习和生活中经常用到的思想方法。你现在还能回忆起研究哪些物理问题用过这种方法吗?
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)请你分别以静止状态下的“大象和船”及“石块和船”为研究对象做受力分析,写出平衡方程并说明“曹冲称象”的实验原理__________。
(2)请你根据平时学到的物理知识并结合本文内容判断以下研究过程中使用等效替代法的是_____。(选填选项前的字母,只有一个选项正确)
A.在研究平面镜成像特点时,我们利用两个大小相同的模型来探究像与物的大小关系
B.在研究磁场时,引入磁感线来形象描述磁场的方向与强弱
C.探究动能大小与什么因素有关时,我们用小木块在平面上被推动的距离来反映小球的动能大小
D.将发声的音叉靠近乒乓球,小球被弹开,说明发声的音叉在振动
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【题目】悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为3×106kg(g=10N/kg,海水的密度取1×103kg/m3).求:
(1)潜艇排开的海水所受重力?
(2)潜艇所受浮力多大?
(3)潜水艇排开海水的体积?
(4)处于水下150m深度处有一个面积为2.4m2的舱盖,求它所受海水的压强和压力各是多大.
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【题目】图是一小球从密度均匀的油中A处由静止释放后竖直下落的图景,小球在AB段做加速运动,在BC段做匀速运动,①和②是小球经过的两个位置,则( )
A. 小球与油的密度相等
B. 小球经过位置①处所受浮力比②处的小
C. 小球的机械能在BC段保持不变
D. 小球在BC段不只受到重力和浮力
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