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初中物理中考推理题证明浮力实验探究设计性题

发布时间:2014-06-11 11:37:33  

浮力测密度的几种考考试形式

1.(实验题)(5分)小东的爸爸买了一个玉制实心小工艺品,小东想知道它的密度是多少,于是他用一个弹簧测力计、一根细线和一盆清水,通过实验测量并计算出,小工艺品的密度,水的密度为已知.请你帮助小东完成下列要求:

(1)写出实验步骤

(2)写出测量结果(密度ρ的表达式)

2、(08年中考)欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”,用如图所示的方法测量液体的密度。“土

33密度计”在酒精(ρ酒精=0.8×10kg/m)中静止时露出液面的高度为2cm;“土密度计”在水中静止时露出液

面的高度为3cm ,“土密度计”在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为3.8cm。则此硫酸铜溶液的密

3度为 kg/m。

3.(实验题)轮船从河里航行到海里,浸入水中的体积会发生变化.根据上述提示,请你设计一个实验,能够大致比较出下列两种液体密度的大小.所给器材:一小木块及分别盛有浓盐水和水的容器.请简要写出实验过程.(3分)

4.(实验题)李兵同学要测定某种金属颗粒的密度,现有一架托盘天平、一盒砝码、一个溢水杯和足量的水,她的实验有如下四个步骤:

①把天平放在水平桌面上,并调节横梁使其平衡

②把待测的金属颗粒轻轻地放入盛满水的溢水杯中,并溢出部分水,然后用天平称出金属颗粒、溢水杯和剩余水的总质量m1

③用天平称出盛满水的溢水杯的总质量m2

④用天平称出待测金属颗粒的质量m3.

(1) 请你帮他列出正确的实验步骤顺序______________

(2) 写出待测金属颗粒的密度的表达式=_____________

5.下面是小芳为了“测量小铁块密度ρ铁”所设计实验的部分方案.实验器材:弹簧测力计(分度值0.2N,量

3程0–5N)、小铁块(10cm)、细线、烧杯、水.实验步骤:① 测量前将弹簧测力计的指针对准零刻度线;② 将

小铁块浸没于水中,读出弹簧测力计示数值F1 ;③ 从水中移出小铁块,读出弹簧测力计的示数值F2 ; ④ 再做一次实验,将两次测得的数据填入表中(略);⑤用ρ铁 =ρ水F2 / ( F2 - F1 ) 计算出小铁块的密度. 1

按照实验方案,小芳进行了实验.请你回答:

(1)小铁块受到的浮力的表达式: F浮 = __________________________

(2)实验中弹簧测力计的示数值F2等于铁块重力的原理是: _______ _________

(3)请对小芳的实验方案的不足之处作出两点评价: a、_____ ____________b、_____

6.小玲将一块矿石挂在弹簧测力计下,然后又将此矿

石浸没在水中,测力计两次示数分别如图26(甲)、(乙)所示。

(1)矿石受到浮力的大小为F=_____N。

(2)矿石的密度p=______kg/m3。

7. (7分) (实验与探究题)物理课上教师建议大家自己想

办法测测常见物品的密度,小红打算利用家里的生活用品动手

测牛奶的密度。能用得上的器材只找到了:弹簧测力计、可乐瓶、

茶杯、石块、还有一些线绳。

(1)请你帮助她设计一个实验方案,并按要求填入下表。

(2)为了使测量结果更精确,在实验过程中应注意哪些问题

_____ _ _ _

8.小明家买的某种品牌的牛奶喝着感觉比较稀,因此他想试着用学过的知识测量这种牛奶的密度。他先上网查询了牛奶的密度应改为1.03g/cm3。然后他找来一根粗细均匀的细木棒,在木棒的表面均匀地涂上一层蜡,并在木棒的一端绕上一段金属丝(体积不计),做成里了一支“密度计”。小明又找来一个足够深的盛水容器和一把刻度尺。请你按照小明的实验思路,将实验步骤补充完整。(3分)

(1)将一段金属丝绕在木棒的一端,制成“密度计”,用刻度尺测出其长度L; (2)将“密度计”放入盛水的容器中,使其漂浮在水中,用刻度

尺测出密度计露出水面的高度h水; (3)

(4)已知水的密度为ρ水,利用上述测量出的物理量和已知量计算牛 奶密度的表达式为: 。

图10

9.一个密度计如图10所示,其刻度部分的A、B两点,分别是最上面和

最下面的刻度位置,这个密度计的测量范围是1.00×103kg/m3~1.60×103kg/m3,把这个密度计放入某种液体中,液面的位置恰好在A、B的中点C处,则这种液体的密度是_______ g/cm3。 (计算结果保留两位小数)

2

10.小李同学为了测量某种液体的密度和实心金属块的密度,他先在弹簧

秤下挂上金属块,静止时弹簧秤示数如图13-79甲所示.然后将金属块浸没在盛满该液体的溢水杯中,此时弹簧秤示数如图13-79乙所示,溢出液体在量筒中液面位置如图乙所示.则(取g=I0N/kg)

(1)从溢水杯溢出的液体体积为cm3.

(2)该液体的密度为3.

(3)实心金属块的密度为3.

11.)(5分)某兴趣小组在研究马铃薯在水中的浮沉情况时,通过往水中加盐,终于使马铃薯漂浮在水面上.由于时间关系,当时并没有及时收拾实验器材,几天后他们来收拾时,惊奇地发现原来浮在水面的马铃薯又都沉在容器底部,他们决定对这一现象进行研究.对此现象,他们提出了以下几种猜想:

猜想1:可能由于水的蒸发,盐水的密度变大,导致马铃薯下沉;

猜想2:可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后质量变大,导致马铃薯下沉;

猜想3:可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后体积变小,导致马铃薯下沉;

经过一番讨论,他们马上否定了猜想1,你认为他们否定的理由是:___

________接着他们就猜想2和猜想3进行了如下的实验操作:

⑴ 取三块马铃薯,编上A.B.C号,分别测出其质量和体积;

⑵ 配制一大杯盐水;

⑶ 将三块马铃薯放在盐水中,使其漂浮,几天后发现马铃

薯都沉在容器底部,将其捞出、擦干,分别测出其质量和体积。

实验数据如下表: 请分析上述实验数据后回答: 猜想2是_______ (选填:“正确”或“错误”)的;你认为导致马铃薯下沉的原因是

_______

12.(实验题)如图13所示是一个量筒和一个玻璃制成的小试管,另有适量的水。请你设计一个实验,测出这个小试管的玻璃密度。(1)写出简要的实验步骤;(2)根据实验中测得的物理量(用字母符号表示)写出试管玻璃密度的表达式。

实验步骤: 。表达式:ρ玻璃=

13.小明手上有一块橡皮泥,他想测出橡皮泥的密度。小明利用一个量筒、适量的水和细线

设计了一个测量橡皮泥密度的方案,以下是他设计的部分实验步骤,请你按照小明的思路,

将实验步骤补充完整(知橡皮泥的密度大于水的密度)。

(1)将适量的水倒入量筒中,读出水面所对量筒的示数V1;

(2)将橡皮泥浸没量筒中,读出水面所对量筒的示数V2;

(3) ,读出水面所对量筒的示数V3。

已知水的密度为?水,利用上述测出的物理量和已知量写出橡皮泥密度的表达式:

3 ?橡皮泥?

14. (实验题)如图所示,一个底面积为S的圆柱形容器直立漂浮于水中,这时它浸入水中部分的长度为h0,当往圆柱形容器内注入适量的水后,它仍能直立漂浮于水中,这时它浸入水中部分的长度变为h1。将圆柱形容器内的水换成同体积的某种液体后,它仍能直立漂浮于水中,这时它浸入水中部分的长度变为h2,已知水的密度为ρ水,则

(1)圆柱形容器的质量m=___ _________; (2)容器内液体的密度ρ=。

15.农业生产中,人们常用盐水选种。吴明同学根据选种时空瘪的种子漂浮在水面、饱满的种子沉在水底这一现象,猜想“浮力的大小可能与物体重力有关”。

请你设计一个简单的实验方案(包括实验器材的选用、实验步骤和实验现象或数据的分析论证等),说明物体所受浮力大小不是由自身重力决定的。

16.(实验与探究题)张明在探究物体所受浮力大小与哪些因素有关时,先后进行了两组实验,实验过程分别如图8、图9所示。请你仔细观察各图,接着完成以下的实验要求:

设计两个数据记录表格,包括物体浸入的液体或气体名称、浸入液体或气体中的体积(用“小部分”、“大部分”或“全部”等字样描述)、弹簧测力计的读数和物体所受浮力大小等;填写并处理这两组实验对应的数据;总结出实验结论。

4

17.(实验题)如图是一金属柱体,横截面是一个不规则的多边形,现有一把刻度尺,但无法直接测量柱体的横截面积,为测其横截面积,小明在不同柱体侧面画A.B两条横线,并用细线把柱全悬

吊在测力计上,当柱体下部浸入水面到达B横线时,记录测力计示数为FB,此时柱体保持

竖直。接着他又完

成了两个实验步骤,测出了柱体的横截面积。请你把这两个步骤写在下

面横线上(用字母表示测出物理量的大小)

步骤1:_________________________________________________________

步骤2:_________________________________________________________

特殊实验:

18.已知某实心小球是由下表中所列出的塑料材料中的一种制成的。为了鉴别该小球究竟是由其中哪一种塑料制成的,某同学设计并进行了以下实验:

(1)把该小球放人盛有足够多酒精的量杯中,松手后,当小球处于平衡状态时,发现量杯内的液面由60mL

处升高到90mL处(已知酒精的密度是0.8 × 103 kg/m3);

(2)再把该小球放人另一只盛有足够多水的量杯中,松手后,当小球处于平衡状态时,发现量杯内的水面由60mL处升高到87mL处。由以上实验数据,可推知该塑料小球的质量是_________kg,组成该小球的材料是____________。 (题型四)

19.如图13-80甲所示,一圆柱形容器竖直放置在水平桌面上,其侧壁有一溢水口

C,容器内的液面恰好与溢水口C齐平.先将一个由均匀材料制成的船形物A开

口向上放入容器中,当船形物漂浮。在液面上(如图13-80乙所示),从溢水口溢

出液体的体积为V;然后使船形物A反转90°,当它浸没在液体中后容器内的液

面下降了h(在船形物由漂浮到浸没的过程器内的液体未溢出).已知圆柱形容器

图13-80 的底面积为S,液体的密度为?,

则(1)船形物A的质量mA=__________;(2)组成船形物A材料的密度?A=

________.

20.有一团很细的金属丝,要测量它的密度和长度。已知这团金属丝粗细均匀,并已测得它的横截面积为S,水的密度为 P水。现有一台托盘天平(已调平)、一盒砝码、一个弹簧秤、一个烧杯(金属丝能够放进去)、细线、足量的水。请你从上述所给器材中选择适当器材,设计一个能测出这团金属丝的密度和长度的方案。要求:(1)写出所需器材;(2)写出主要的实验步骤;(3)用已知量和测量量写出金属丝的密度和长度的表达式。(5分)

21、实验室桌子上有如图27所示的下列器材,请你利用这些器材,测出小金属块的密度,写出实验步骤(用字母表示测出的物理量,水的密度用?水表示)及金属块的密度表达式

22、小东和小阳准备在家里测量一个小石块的密度,但没有天平和量筒。他们想到了化学实验课上使用的滴管。他们先自制了一个瓶口密封着细吸管的小塑料瓶当做滴管,自制的滴管中的水能一滴一滴地从滴管滴出,且每一滴水的质量和体积都是相等的。他们又找来矿泉水瓶子、小塑料瓶、细线、剪刀、铅笔和足量的水,开始测小石块的密度。(2分)

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(1)他们测石块体积的方法是:把石块用细线系住,放在被剪开的矿泉水瓶中,倒入一定量的水,并记下水面的位置;取出石块,用滴管将水滴入容器中,使水面到达原来的位置处,记录滴入的水滴数为a。

(2)他们测石块质量的方法是:把石块放入小塑料瓶中,小塑料瓶浮在矿泉水瓶中的水面上,记下水面的位置;取出石块,用滴管将水滴入小塑料瓶中,使水面到达原来的位置处,记录滴入的水滴数为b。

(3)他们测出石块密度的表达式是:________________________。

(4)他们巧妙地利用了物理课上所学的研究方法是:________________________。

23.请你设计一个简单的实验,探究浮力的大小与液体的密度是否有关。

实验器材: ;

实验步骤: ;

实验分析及结论: 。

24.通过实验同学们已经知道影响浮力大小的因素,但小欣同学仍然认为浸没在液体中的物体所受浮力的大小似乎跟它在液体中的深度有关。请你帮她完成验证此猜想是否正确的实验。

(1)现已提供的器材有:石块、细线、烧杯、适量的水。为完成此实验,还必须提供的一种器材是:____________。

(2)请将下面不完整的实验步骤补充完整:

① 用细线系牢石块,挂在弹簧测力计挂钩下,记录弹簧测力计的示数为F;

② 将石块浸没在水中某一深度,且不与烧杯接触,记录弹簧测力计的示数为F1;

③ _________________________________________,记录弹簧测力计的示数为F2。

(3)分析与论证:

若F-F1≠F-F2,则说明浸没在液体中的物体,所受浮力与它浸没的深度有关;

若F-F1=F-F2,则 。

25、有一天,小明在家观察洗衣机排水后,对容器排尽水的时间与排水孔的大小之间的关系产生了浓厚的兴趣.为此他找来四个同样大小的圆柱形塑料容器,在它们的底部相同位置各开一个排水圆孔,排水孔的直径d分别是

1.5 cm、2.O cm、3.O cm和5.O cm.在容器里放人30cm深的水,打开排水

孔让水流出,用秒表测量水完全流出所需的时间t分别为73.Os、41.2s、18.4s

和6.8s.

(1)请设计一个表格,并将小明测得的数据填写在表格中.

(2)请在图19中画出排尽水的时间t与排水孔直径d的关系图线.

(3)分析实验数据,初步可以看出t与d之间韵关系为:

d越大,t _____ ,但是还不能确定它们之间明确的数量关系.

(4)请你猜想t与d之间可能存在的数量关系,并根据以上数据写出证实你猜想的思路. 图19 猜想:________________________________________

思路:

_________________________________________

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