题目内容

同学们在探究“水对物体的浮力”时,各个学习小组采用了不同的仪器进行实验探究.
(1)一位同学用弹簧测力计吊起一只装满水的薄塑料袋,观察弹簧测力计示数,如图所示把这水袋逐渐浸人水中,弹簧测力计示数
减小
减小
,当这水袋完全浸入水中时弹簧测力计示数是
0N
0N
,从这个实验中得到的启示是
密度相同的物质(液体或气体)浸没在同种物质中时,受到的浮力等于它自身受到的重力
密度相同的物质(液体或气体)浸没在同种物质中时,受到的浮力等于它自身受到的重力

(2)如果把薄塑料袋中的水看做是从整杯水中隔出的一块水,这块水静止时根据
二力平衡条件
二力平衡条件
,袋中水受到的浮力等于袋中水受到的重力.
(3)若将袋中的水换成相同体积的固体,根据图中给出的信息,你得到的实验结论是
物体受到的浮力不变
物体受到的浮力不变
.该实验探究过程用到了多种物理研究方法,请你写出其中二种
控制变量法
控制变量法
等效替代法
等效替代法

(4)另外二位同学分别用厚塑料袋、玻璃瓶替代薄塑料袋做此实验,对上述三人所选器材对实验结果的影响作简单的评价.
分析:(1)水袋逐渐浸入水中时,水袋排开水的体积逐渐变大,对水袋受力分析,根据平衡条件分析答题.
(2)水袋受到的重力与浮力相等,它们是一对平衡力.
(3)由图示可知,物体完全浸没在水中,物体排开水的体积不变,由阿基米德原理可以得出结论;
实验中应用了控制变量法、等效替代法等方法.
(4)从厚塑料袋与玻璃瓶体积的对实验的影响分析答题.
解答:解:(1)水袋逐渐浸人水中,水袋排开水的体积变大,由阿基米德原理可知,
水袋受到的浮力F变大,水袋浸入水中时,受重力G、弹簧测力计拉力F,
水的浮力F作用,有平衡条件得:G=F+F,则F=G-F,F变大,重力G不变,
由F=G-F可知弹簧测力计示数减小;当水袋完全浸没在水中时,F=G,此时弹簧测力计示数为零;
由此可知:密度相同的物质(液体或气体)浸没在同种物质中时,受到的浮力等于它自身受到的重力.
(2)如果把薄塑料袋中的水看做是从整杯水中隔出的一块水,袋中水受到重力与浮力作用,
这块水静止时根据二力平衡条件,袋中水受到的浮力等于袋中水受到的重力.
(3)由图示可知,将袋中的水换成相同体积的固体,两烧杯中的液面相等,
固体排开水的体积与水袋排开水的体积相等,由阿基米德原理可知:物体受到的浮力不变;
本实验中控制固体体积与水袋的体积相等,应用了控制变量法,用体积相等的固体代替水袋,应用了等效替代法.
(4)用厚塑料袋代替薄塑料袋时,塑料袋的密度小于水的密度,水袋排开水的体积小于水袋自身体积时,弹簧测力计示数已经变为零,水袋将漂浮在水面上;用玻璃瓶代替薄塑料袋时,玻璃瓶的密度大于水的密度,玻璃瓶完全浸没在水中时,玻璃瓶受到的浮力小于它自身的重力,弹簧测力计示数不为零.
故答案为:(1)减小;0N;密度相同的物质(液体或气体)浸没在同种物质中时,受到的浮力等于它自身受到的重力;(2)二力平衡的条件;(3)物体受到的浮力不变;控制变量法;等效替代法;(4)用厚塑料袋代替薄塑料袋时,水袋漂浮在水面上;用玻璃瓶代替薄塑料袋时,玻璃瓶完全浸没在水中,弹簧测力计示数不为零.
点评:本题考查了探究“水对物体的浮力”实验,本题有一定难度,是一道中档题;对水袋正确受力分析、掌握并灵活应用阿基米德原理即可正确解题.
练习册系列答案
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如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验.铜块和木块的大小和形状完全相同.在实验前,小明提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关
(1)实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做
匀速直线
匀速直线
运动,此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小,这样做的依据是:
二力平衡
二力平衡


(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是
接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大
接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大

(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使
压力
压力
相同,比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与
接触面粗糙程度
接触面粗糙程度
有关.
(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上,如丁图,测出滑动摩擦力的大小并与乙比较.你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是:
没有控制接触面的粗糙程度相同
没有控制接触面的粗糙程度相同

(5)在全班交流环节中,小明为探究猜想二,又设计了如下方案:
①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为G1和G2
②如图A和B所示,将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为f1和f2

③比较
f1
G1
f2
G2
的大小关系,获得结论.(提示:此时物块对木板的压力大小即为重力大小.)
老师肯定了小明的方案,因为:
(Ⅰ)路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程,反映了物体运动的快慢;同样道理,滑动摩擦力与压力的比值即
单位压力
单位压力
下的滑动摩擦力,反映了
接触面的粗糙程度
接触面的粗糙程度

(Ⅱ)我们学过的利用比值法定义的物理量还有
密度(压强)
密度(压强)

(6)在全班交流环节中,同班的小华在实验中还发现:在物体还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐增大,直到拉动物体为止.就小华观察到的现象,请你提出一个有价值且可探究的问题
静摩擦力的大小是否与拉力的大小有关
静摩擦力的大小是否与拉力的大小有关

(7)课后,班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力,桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮,绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子.测量时,向塑料杯中加适量水(当需加少量水时可改用胶头滴管),使滑块A做匀速直线运动.将一次性杯中的水全部倒入量杯中,读出量杯中水的体积250ml,则滑块A受到的摩擦力f=
2.5
2.5
N;实验中选择一次性塑料杯子的原因是:
质量小
质量小
;与课本中的装置比较后,请具体指出利用该装置的优点是
易于较准确地控制物体做匀速直线运动或用量杯替代运动中的弹簧测力计方便读数
易于较准确地控制物体做匀速直线运动或用量杯替代运动中的弹簧测力计方便读数

如图所示是小明 “探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。铜块和木块的大小和形状完全相同。在实验前,小明提出了以下几种猜想:

猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关

猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关

猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关

(1)实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做              运动,此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小,这样做的依据是:__________。

(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是                               

(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使               相同,比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与_______有关。

(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上,如丁图,测出滑动摩擦力的大小并与乙比较。你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是:_____________________________。

(5)在全班交流环节中,小明为探究猜想二,又设计了如下方案:

①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为

②如图A和B所示,将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为

③比较的大小关系,获得结论。(提示:此时物块对木板的压力大小即为重力大小。)

老师肯定了小明的方案,因为:

(Ⅰ)路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程,反映了物体运动的快慢;同样道理,滑动摩擦力与压力的比值即___________下的滑动摩擦力,反映了________________。

(Ⅱ)我们学过的利用比值法定义的物理量还有___________。

(6)在全班交流环节中,同班的小华在实验中还发现:在物体还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐增大,直到拉动物体为止。就小华观察到的现象,请你提出一个有价值且可探究的问题__________________________________。(该空2分)

(7)课后,班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力,桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮,绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子。测量时,向塑料杯中加适量水(当需加少量水时可改用胶头滴管),使滑块A做匀速直线运动。将一次性杯中的水全部倒入量杯中,读出量杯中水的体积250ml,则滑块A受到的摩擦力f=_____N;实验中选择一次性塑料杯子的原因是:_____________;与课本中的装置比较后,请具体指出利用该装置的优点是____________________。(该空2分)

 

 

如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验.铜块和木块的大小和形状完全相同.在实验前,小明提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关
(1)实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做______运动,此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小,这样做的依据是:______.

(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是______.
(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使______相同,比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与______有关.
(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上,如丁图,测出滑动摩擦力的大小并与乙比较.你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是:______.
(5)在全班交流环节中,小明为探究猜想二,又设计了如下方案:
①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为G1和G2
②如图A和B所示,将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为f1和f2

③比较的大小关系,获得结论.(提示:此时物块对木板的压力大小即为重力大小.)
老师肯定了小明的方案,因为:
(Ⅰ)路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程,反映了物体运动的快慢;同样道理,滑动摩擦力与压力的比值即______下的滑动摩擦力,反映了______.
(Ⅱ)我们学过的利用比值法定义的物理量还有______.
(6)在全班交流环节中,同班的小华在实验中还发现:在物体还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐增大,直到拉动物体为止.就小华观察到的现象,请你提出一个有价值且可探究的问题______.
(7)课后,班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力,桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮,绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子.测量时,向塑料杯中加适量水(当需加少量水时可改用胶头滴管),使滑块A做匀速直线运动.将一次性杯中的水全部倒入量杯中,读出量杯中水的体积250ml,则滑块A受到的摩擦力f=______N;实验中选择一次性塑料杯子的原因是:______;与课本中的装置比较后,请具体指出利用该装置的优点是______.

如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验.铜块和木块的大小和形状完全相同.在实验前,小明提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关
(1)实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做______运动,此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小,这样做的依据是:______.

(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是______.
(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使______相同,比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与______有关.
(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上,如丁图,测出滑动摩擦力的大小并与乙比较.你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是:______.
(5)在全班交流环节中,小明为探究猜想二,又设计了如下方案:
①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为G1和G2
②如图A和B所示,将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为f1和f2

③比较的大小关系,获得结论.(提示:此时物块对木板的压力大小即为重力大小.)
老师肯定了小明的方案,因为:
(Ⅰ)路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程,反映了物体运动的快慢;同样道理,滑动摩擦力与压力的比值即______下的滑动摩擦力,反映了______.
(Ⅱ)我们学过的利用比值法定义的物理量还有______.
(6)在全班交流环节中,同班的小华在实验中还发现:在物体还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐增大,直到拉动物体为止.就小华观察到的现象,请你提出一个有价值且可探究的问题______.
(7)课后,班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力,桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮,绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子.测量时,向塑料杯中加适量水(当需加少量水时可改用胶头滴管),使滑块A做匀速直线运动.将一次性杯中的水全部倒入量杯中,读出量杯中水的体积250ml,则滑块A受到的摩擦力f=______N;实验中选择一次性塑料杯子的原因是:______;与课本中的装置比较后,请具体指出利用该装置的优点是______.

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