人教版物理八年级下第十章10.2细化知识点同步练习———阿基米德原理的探究实验(3)
试卷更新日期:2022-11-26 类型:同步测试
一、实验探究题
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1. 小明同学进行“验证阿基米德原理”的实验,实验步骤如下
A.用弹簧测力计测出石块所受的重力G(图甲);
B.将石块浸没在盛满水的溢水杯中,(用空小桶接出溢水杯里溢出的水),读出这时测力计的示数F(图乙);
C.测出接水后小桶与水所受的总重力G1(图丙);
D.将小桶中的水倒出,测出小桶所受的重力G2(图丁)。
根据上面的实验步骤回答下列问题:
(1)、物体浸没在水中,受到水的浮力F浮=(用符号表示);(2)、被排开的水所受的重力G排=(用符号表示);(3)、若F浮(选填“>”、“<”或“=”)G排 , 从而可验证阿基米德原理;(4)、利用上面实验中测得的数据,可以计算出这个石块的密度 ρ石=(用符号表示);(5)、小明还想探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”。他用橡皮泥代替石块再进行实验,步骤如下:将橡皮泥揉成实心球放入盛水的烧杯中,橡皮泥沉至杯底。又将橡皮泥捏成小船形状放入盛水的烧杯中,发现其漂浮在水面上,如图戊所示。①橡皮泥前后两次受到的浮力F1(选填“>”、“<”或“=”)F2;
②由此该同学认为:物体受到的浮力与其形状有关。其结论错误的原因是:他只关注了橡皮泥形状的改变,而忽略了对浮力大小的影响。
2. 小雨用器材探究“物体所受浮力大小与哪些因素有关”,如图所示:(1)、由图中步骤A、B、C、D可得出结论:物体受到的浮力大小与有关,与物体浸没在液体中的深度(选填“有关”或“无关”);(2)、下列现象中能用上述结论解析的是____ ;A、人游泳时向后划水,人向前进 B、石头掉到水中,会沉在水底 C、潜水员潜入深水中,为了保证安全,要穿厚厚的潜水服 D、人从浅水向深水区走去,感觉身体越来越轻(3)、用弹簧测力计拉着圆锥形物体从其底部刚好接触水面开始缓慢没入水中,描绘的弹簧测力计示数F与圆锥形物体的浸入深度h的变化关系图像与下图中相符合的是____(物体高2cm);A、 B、 C、 D、(4)、实验结束后,小雨将锥形物体换成体积与其不同的铁块再次进行实验;他这样做的目的是;(5)、进一步学习了阿基米德原理之后,利用图中的测量数据,还可以计算出其它一些物理量(水的密度已知)。下列物理量中不能计算出的是____ 。A、物块的体积 B、物块的密度 C、图E液体的体积 D、图E液体的密度3. 初二(2)班某小组的同学用溢水杯、弹簧测力计、小烧杯、水、石块、铁架台及细线等设计了如图所示的实验装置“验证阿基米德原理”。()(1)、如图甲所示,若石块从接触水面到刚好浸没水中的过程中,左边弹簧测力计的示数(选填“变大”“变小”或“不变”)。分析甲、乙两图,石块受到水的浮力N;(2)、由图甲到图乙,排开水的重量是N;(3)、根据实验中所测的物理量可列等式(用图中字母表示),从而验证了阿基米德原理。以下情况会影响实验结论成立的是;(选填“A”、“B”或“C”)A.图甲中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中石块未全部浸没在水中
C.溢水杯装满的是盐水
(4)、同学们用酒精代替水,将石块完全浸没,发现此时的F3变大,说明浮力的大小与有关。4. 如图所示是某物理兴趣小组验证“阿基米德原理”的实验操作过程示意图。(1)、验证阿基米德原理实验的合理顺序是(填字母代号);(2)、金属块浸入溢水杯前,溢水杯里应 ;(3)、金属块浸没在水中时,受到的浮力是 N;(4)、金属块的密度为 kg/m³;(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)(5)、比较(填字母代号)和 (填字母代号)的操作可得出结论:浸入液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小。5. 如图所示,某组同学利用如下器材和步骤验证“阿基米德原理”。(1)、实验的过程中步骤最合理的顺序应该是;(2)、图乙中金属块受到的浮力为N,金属块排开液体所受重力可由两个步骤测出;(3)、通过实验可初步得到结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它 ;(4)、以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是____(选填“A”或“B”);A、金属块在浸入水中前,溢水杯内未盛满水 B、金属块没有全部浸没在水中(5)、若小华利用上述实验中的器材和木块探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循“阿基米德原理”,实验过程中步骤不需要弹簧测力计(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)。6. 在探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”实验中,某实验小组用图甲所示的装置进行实验。(1)、用图甲所示的实验步骤进行实验,为减小测量误差并使操作最简便,最合理的操作步骤是 (填字母);(2)、如图甲所示,物体受到的浮力F浮= , 物体排开液体的重力G排=。若它们相等,则阿基米德原理成立(两空均用测力计示数所对应的字母表示);(3)、在实验过程中,若 , 造成这种结果的原因不可能是 ____(填字母)了;A、最初溢水杯中的水未装至溢水口 B、整个实验过程中,弹簧测力计都没有调零 C、步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯的底部(4)、另一实验小组设计了方案二,如图乙所示。将装满水的溢水杯放在升降台G上,缓慢调高升降台,且容器不与重物接触时,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计E的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”),且弹簧测力计E示数的变化量 F示数的变化量(选填“大于”“小于”或“等于”),从而证明了 。7. 如图所示,某组同学利用如下器材和步骤验证“阿基米德原理”。(1)、实验的过程中步骤最合理的顺序应该是 ;(2)、图乙中金属块受到的浮力为 N,金属块排开液体所受重力可由 两个步骤测出;(3)、通过实验可初步得到结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它 ;(4)、以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是 ____(选填“A”“B”或“C”);A、金属块在浸入在水中前,溢水杯内未盛满水 B、金属块没有全部浸没在水中 C、小桶内有少量水(5)、若小华利用上述实验中的器材和木块探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循“阿基米德原理”,实验过程中 步骤不需要弹簧测力计(选填“甲”“乙“”“丙”或“丁”)。8. 如图所示是小李同学验证阿基米德原理的一个实验过程图:实验次数
物重G/N
物体浸没在水中测力计示数F/N
空桶和排开水的总重G总/N
A
浮力F浮/N
排开水重G排/N
1
1.2
0.7
1.1
0.6
0.5
0.5
2
2.0
1.3
1.3
0.6
0.7
0.7
3
2.5
1.6
1.5
0.6
B
0.9
(1)、如果是你做这个实验,为了减小误差,则图中的操作步骤顺序为;(2)、图中 两个步骤是为了测量排开液体所受重力的大小,实验步骤A、B、C、D中,弹簧测力计的示数依次为Fa、Fb、Fc、Fd , 若这些示数之间的关系满足(用式子表示) , 可得出:浸入液体中的物体所受浮力的大小 (填“大于”、“小于”或“等于”)物体排开的液体所受重力的大小;(3)、如表是小李同学实验时设计的表格及填写的实验数据,请你将该表格两处内容补充完整:A 与B 。9. 小明学习了阿基米德原理后,和物理兴趣小组的同学们利用题图中的弹簧测力计、体积约为10cm3的实心金属块、细线、大烧杯、小桶、小垫块和水等器材,设计实验验证阿基米德原理。(1)、小明他们首先向老师汇报了自己的实验思路:①用弹簧测力计分别测出空桶和的重力为G1和G2;
②把大烧杯用小垫块垫起,使右边的溢水口斜向下,在大烧杯中水,过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方;
③用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中,记下弹簧测力计示数为F1;
④待大烧杯中的水不再溢出时,用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为F2;若满足(用所测物理量符号表示)等式成立就可以验证阿基米德原理;
(2)、老师肯定了他们的实验思路,但提醒他们利用现有实验器材将无法完成实验,原因是:该弹簧测力计的分度值是N,而该实心金属块完全浸没到大烧杯的水中时的浮力约为N(g取10N/kg),故无法完成实验;(3)、小明他们更换相关器材,顺利完成了实验,实验后小组成员又进行了交流,要验证阿基米德原理,金属块(选填“一定”或“不一定”)要浸没在水中。10. 如图所示,这是佳佳同学“探究阿基米德原理”的实验步骤示意图,溢水杯中的水已加至溢水口,物块不吸水。A.B.C.D.
(1)、实验步骤B中,测力计的示数为N;(2)、由实验步骤B和C可知物体浸没在水中时受到的浮力F浮为N;(3)、由实验步骤A和D可知物块排开的水所受的重力G排为N。(4)、综合分析(2)、(3)两步骤中得到的数据,可以得出F浮G排(选填:“>”、“”或“<”);(5)、为了使结论更具有普遍性,下一步的操作是。11. 下列A、B、C、D四幅图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程情景。(1)、实验中所用圆柱体的重力为N;(2)、在情景图B中存在的错误是;(3)、纠正错误后,继续实验,在情景C时圆柱体受到浮力F浮为N;(4)、圆柱体排开的水所受的重力G排为N;(5)、实验结果表明浸在水中的物体受到的浮力物体排开水所受到的重力。(6)、纠正错误后,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中,水对溢水杯底的压强。(选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“保持不变”)。12. 小明在验证“阿基米德原理”实验中:(1)、用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为:F1、F2、F3、F4 , 由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮= , 测得铁球排开水所受的重力表达式为G排=(用此题中所给字母表示)(2)、小明预期要获得的结论是:(用此题中所给字母表示);(3)、在读数正确的情况下,小明由实验数据发现:铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排 , 而且超出了误差允许的范围,得出此实验结果的原因可能是(写出一条即可);(4)、小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正,进一步思考:如果实验中物体没有完全浸没水中,能否验证“阿基米德原理”,正确的观点是(选填“能”或“不能”)验证;(5)、他又进行了如下深入探究:将溢水杯中注满水放在电子秤上,如图乙所示,其示数为m1 , 将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没,待杯中水停止外溢时,如图丙所示,其示数为m2 , 则m2m1 , (选填“>”、“=”、“<”)。13. 新实验小组的同学设计了如图所示的实验装置“验证阿基米德原理”。(ρ水=1.0×103kg/m3)(1)、如图所示,在物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中,左边弹簧测力计的示数 , 物块受到水的浮力 , 水对溢水杯底部的压强;(均选填“变大”“变小”或“不变”)(2)、根据实验中所测的物理量可列等式(用字母表示),从而验证了阿基米德原理;(3)、由实验中的数据可知,物块浸没在水中受到的浮力为N,物块的体积为cm3 , 物块的密度为kg/m3;(4)、同学们用酒精代替水继续实验,发现此时的F3变大,说明浮力的大小与有关;用酒精继续实验的目的是(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。14. 如图所示是小明同学验证阿基米德原理实验的部分过程图。(1)、下面是小明同学实验时设计的表格及填写的实验数据, 请你将该表格中的①、②、③处补充完整:试验次数
物重
G/N
物体浸没水中测力计示数F/N
桶与排开水总重G/N
①
物体受到浮力F浮
排开水的重力G排/N
1
1.4
0.9
1.1
0.6
0.5
0.5
2
2.2
1.8
②
0.6
0.4
0.4
3
③
1.9
1.3
0.6
0.7
0.7
比较相关数据,可知 :浮力大小等于物体排开液体所受的重力。
(2)、小明取出物块并擦干物块上的水,挂在弹簧测力计上,保持物块竖直,然后从液面慢慢浸入水中,并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与物块下表面浸入水中深度h的关系图象如图丙所示。(a)物块的体积是 m3
(b)BC段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度(选填“有关”、“无关)。
(3)、如果要探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关,可以选择如图所示的两个物体,将它们浸没在同种液体中,测出所受浮力的大小来进行比较。15. 创新实验小组的同学用装满水的溢水杯、弹簧测力计、小烧杯、重物、铁架台及细线等设计了如图所示的实验装置验证“阿基米德原理”。( )(1)、如图所示,在物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中,左边弹簧测力计的示数变小,物块受到水的浮力 , 水对溢水杯底部的压强。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)(2)、根据实验中所测的物理量可列等式 (用图中字母表示) ,从而验证了阿基米德原理。(3)、由实验中的数据可知,重物浸没在水中受到的浮力为N。(4)、同学们用酒精代替水继续实验,发现此时的F3’F3(选填“大于”“等于”或“小于”),说明浮力的大小还与液体的有关。