题目内容

某小组同学在学习了密度知识后,甲同学依据“石块扔入河中的水里总是沉入河底,木头放进水里却会浮在水面”,猜想:沉入水中的物体不受浮力;乙同学根据“浸入水中的铁块最终静止在容器底部、浸入水银中的铁块最终漂浮在水银面上”的现象,猜想:物块密度与液体密度的大小关系,可能会对它浸入液体中后的最终状态有影响.
(1)于是他们首先用细线把物体挂在弹簧测力计上(如图(a)所示),测出物体所受的重力G=3.2牛;再把该石块浸没在水中(如图(b)所示),读出此时弹簧测力计的示数为________牛,发现测力计对物体的拉力________物体的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”),从而判断出甲同学的猜想是________的(选填“正确”或“错误”).
(2)接着他们用若干体积相同、密度不同的实心物块和足够的水进行实验,并将实验数据及观察到的实验现象记录在表三中.
表三
实验序号123456
物块ABCDEF
物块密度
(千克/米3
2.7×1032.2×1031.1×1030.9×1030.6×1030.4×103
物体浸在水中的实验现象
①分析比较实验序号1或2或3的数据及现象,可得出的初步结论是:当________时,物块最终静止在容器底部.
②分析比较实验序号________的数据及现象,可得出的初步结论是:当浸入水中的实心物块的密度小于水的密度时,物块最终漂浮在水面上.
③至此,大家认为上述实验数据有限,要完善证实乙同学的猜想是否正确,应该用更多的实验数据进行验证.于是他们决定下面还要研究________,为它提供全面、有力的依据.

解:(1)由图(b)可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.0N;
根据称重法可知,F=G-F′>0,所以测力计对物体的拉力小于物体的重力,从而可知沉入水中的物体要受到浮力,即甲同学的猜想是错误的;
(2)①分析比较实验序号1或2或3的数据及现象,可得出的初步结论是:当浸入水中实心物块的密度大于水的密度时,物块最终静止在容器底部;
②分析比较实验序号4或5或6的实验数据及现象,可得出的初步结论是:当浸入水中实心物块的密度小于水的密度时,物块最终漂浮在水面上;
③乙同学没有做物块密度在0.8×103~1.6×103kg/m3内的实验,为了使人更加信服,他决定补充这些实验,为上述结论提供最有力的证据.
故答案为:
(1)2.0;小于;错误;
(2)①浸入水中的实心物块的密度大于水的密度;
②4或5或6.
③密度范围在0.9×103~1.1×103千克/米3内的实心物块浸入水中后的最终状态,另外还需将密度不同的实心物块浸入在密度不同的其它液体中,观察它的最终状态.
分析:(1)根据弹簧测力计的分度值得出示数,根据称重法可知弹簧测力计拉力与物体浮力之间的关系,进而判断甲同学猜想的正误;
(2)认真分析表格中记录的实验数据和观察到的实验现象,得出结论.分析时参考物体的浮沉条件:浸没水中的物体,当物体的密度大于水的密度时,物体下沉到水底;当物体的密度小于水的密度时,物体将上浮,最后漂浮;当物体的密度等于水的密度时,物体悬浮.
点评:本题考查了学生对实验现象、实验数据的分析评估能力,能从表格数据中得出相关信息是解此类题目的关键.
练习册系列答案
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(2008?浦东新区二模)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.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、乙和丙三种液体中(已知ρ<ρ<ρ),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,如图所示.记录的数据如表一、表二与表三所示.
表一  液体甲 表二  液体乙 表三  液体丙
实验
序号
瓶和沙质量
(千克)
深度
(米)
实验
序号
瓶和沙质量
(千克)
深度
(米)
实验
序号
瓶和沙质量
(千克)
深度
(米)
1 0.2 0.18 4 0.2 0.15 7 0.2 0.13
2 0.4 0.36 5 0.4 0.30 8 0.4 0.26
3 0.6 0.54 6 0.6 0.45 9 0.6 0.39
(1)分析比较实验序号
1、2与3或4、5与6(或7、8与9)
1、2与3或4、5与6(或7、8与9)
的数据及相关条件,可初步得出结论:漂浮在同种液体中的不同圆柱体,它浸在液体中的深度与它的质量成正比.
(2)分析比较实验序号1、4与7或2、5与8(或3、6与9)的数据及相关条件,可初步得出结论:
漂浮在不同液体中的同一圆柱体,液体的密度越小,圆柱体浸在液体中的深度越大
漂浮在不同液体中的同一圆柱体,液体的密度越小,圆柱体浸在液体中的深度越大

(3)该小组同学得出了以上的结论后,又对表中的实验数据进行进一步综合运算和分析,发现了新的规律:
A、分析表一或表二或表三中的数据及相关条件可知:当圆柱体漂浮在
同种液面上的圆柱体的质量与物体浸在液体中的深度的比值相同
同种液面上的圆柱体的质量与物体浸在液体中的深度的比值相同

B、分析表一和表二和表三中的数据及相关条件可知:当圆柱体漂浮在
不同液面上的圆柱体的质量与物体浸在液体中的深度的比值不同,且液体的密度越大,比值也越大
不同液面上的圆柱体的质量与物体浸在液体中的深度的比值不同,且液体的密度越大,比值也越大
(2013?嘉定区二模)某小组同学在学习了密度和浮力等知识后,依据“体积相同泡沫和木块扔入水中总浮在水面,但它们露出水面的体积不同”,因此进行“探究物体露出液面的体积占总体积的比例跟什么因素有关”的活动.他们选用材料不同物块,先后漂浮在不同的液体表面上,测出物块的体积和它露出液面的体积,记录的数据如下列各表所示,已知在同一表格中,实验所用漂浮物的材料相同.
表一:材料甲(ρ﹦0.5克/厘米3
实验
序号
液体密度
(克/厘米3
露出体积
(厘米3
物块体积
(厘米3
1 1.2 7 12
2 14 24
3 21 36
4 1.0 5 10
5 10 20
6 15 30
7 0.9 4 9
8 8 18
9 12 27
表二:材料乙(ρ﹦0.8克/厘米3
实验
序号
液体密度
(克/厘米3
露出体积
(厘米3
物块体积
(厘米3
10 1.2 4 12
11 8 24
12 12 36
13 1.0 2 10
14 4 20
15 6 30
16 0.9 1 9
17 2 18
18 3 27
①分析实验序号(1和2和3)或(4和5和6)或(13和14和15)等数据,可以得出初步结论:同种材料制成的体积不同的物体漂浮在同种液体表面时,物体体积越大,露出液面的体积
越大
越大

②分析实验序号
(1和10)或(2)与(11)、(5)与(14)
(1和10)或(2)与(11)、(5)与(14)
等数据,可以得出的初步结论:不同材料制成的体积相同的不同物体,漂浮在同种液体表面时,露出液面的体积不同;
③进一步综合比较表一和表二中的数据,还可以得出初步结论:
(a)分析比较表一或表二,可得出初步的结论:
同种材料制成的体积不同的物体,漂浮在相同液体表面时,物体露出液面的体积占总体积的比例相同;漂浮在不同液体表面时,物体露出液面的体积占总体积的比例随液体的密度减小而减小
同种材料制成的体积不同的物体,漂浮在相同液体表面时,物体露出液面的体积占总体积的比例相同;漂浮在不同液体表面时,物体露出液面的体积占总体积的比例随液体的密度减小而减小

(b)分析比较表一和表二,可得出初步的结论:
同种材料制成的体积不同的物体,漂浮在相同液体表面时,物体露出液面的体积占总体积的比例随物体的密度增大而减小
同种材料制成的体积不同的物体,漂浮在相同液体表面时,物体露出液面的体积占总体积的比例随物体的密度增大而减小
为了研究漂浮在水面上的物体露出水面的体积与总体积的比例关系,小华同学选用不同的圆柱体A、B、C、D进行实验,已知A、B体积相同,C、D体积相同,A与C的密度为ρ1,B与D的密度为ρ2,且ρ1<ρ2.为了便于观察圆柱体露出水面的体积,他分别在圆柱体上标注出间距相等的刻度线,然后将它们放入水中.待圆柱体静止后,漂浮在水面上如图1(a)、(b)、(c)和(d)所示.请仔细观察实验现象,归纳得出初步结论.
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①分析比较上图
 
中物体露出水面的体积占总体积的比例关系可归纳得出:相同材料的物体漂浮在水面上,物体露出水面的体积占总体积的比例相同.
②分析比较图1(a)和(b)或(c)和(d)中物体露出水面的体积占总体积的比例关系可归纳得出:不同材料的物体漂浮在水面上,
 

小华在一次研究性学习活动中,某小组同学对“运动物体所受空气阻力与运动速度的关系”,进行了探究,探究过程如下:
A.他们计划从物体自由下落的距离与下落的时间关系上入手进行探究,并设计了这样的实验:取一些相同“一次性纸杯”作为研究对象,用“频闪摄影”的方法测量“一次性纸杯”在空气中自由直线下落时的下落距离和下落时间的一些数据.
B.在相同条件下,同学们进行了以下实验:
实验1:测量一只“一次性纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下面的表格中,并画出了“下落距离一--时间”图线,如图2中的图线1:
 时间t/s  下落距离S/m
 0.0  0.000
 0.4 0.036 
 0.8  0.467
 1.2  0.957
 1.6  1.447
 2.0  x
实验2:将4只“一次性纸杯”叠放在一起,测出它们在不同时刻下落的距离,画出“下落距离一时间”图线,如图2中的图线2;
实验3:将9只“一次性纸杯”叠放在一起,测出它们在不同时刻下落的距离,画出“下落距离一时间”图线3.    
请回答下列问题:
(1)图2中的图线l、2、3具有一些共同特点,“一次性纸杯”在开始下落阶段的运动速度是
 
(填“变化”或“不变”)的.
(2)分析图2中的图线1,推算表格中x的值应为
 
m.
(3)分析比较图线l、2、3,在最后阶段,图线
 
对应的“一次性纸杯”受到的空气阻力最大.匀速下降过程中,三次所受的阻力之比为
 

某小组同学在学习了密度和浮力等知识后,依据“体积相同泡沫和木块扔入水中总浮在水面,但它们露出水面的体积不同”,因此进行“探究物体露出液面的体积占总体积的比例跟什么因素有关”的活动.他们选用材料不同物块,先后漂浮在不同的液体表面上,测出物块的体积和它露出液面的体积,记录的数据如下列各表所示,已知在同一表格中,实验所用漂浮物的材料相同.
表一:材料甲(ρ﹦0.5克/厘米3
实验
序号
液体密度
(克/厘米3
露出体积
(厘米3
物块体积
(厘米3
11.2712
21424
32136
41.0510
51020
61530
70.949
8818
91227
表二:材料乙(ρ﹦0.8克/厘米3
实验
序号
液体密度
(克/厘米3
露出体积
(厘米3
物块体积
(厘米3
101.2412
11824
121236
131.0210
14420
15630
160.919
17218
18327
①分析实验序号(1和2和3)或(4和5和6)或(13和14和15)等数据,可以得出初步结论:同种材料制成的体积不同的物体漂浮在同种液体表面时,物体体积越大,露出液面的体积________;
②分析实验序号________等数据,可以得出的初步结论:不同材料制成的体积相同的不同物体,漂浮在同种液体表面时,露出液面的体积不同;
③进一步综合比较表一和表二中的数据,还可以得出初步结论:
(a)分析比较表一或表二,可得出初步的结论:________;
(b)分析比较表一和表二,可得出初步的结论:________.

某小组同学在学习了密度和浮力等知识后,依据“体积相同泡沫和木块扔入水中总浮在水面,但它们露出水面的体积不同”,因此进行“探究物体露出液面的体积占总体积的比例跟什么因素有关”的活动.他们选用材料不同物块,先后漂浮在不同的液体表面上,测出物块的体积和它露出液面的体积,记录的数据如下列各表所示,已知在同一表格中,实验所用漂浮物的材料相同.
表一:材料甲(ρ﹦0.5克/厘米3
实验
序号
液体密度
(克/厘米3
露出体积
(厘米3
物块体积
(厘米3
11.2712
21424
32136
41.0510
51020
61530
70.949
8818
91227
表二:材料乙(ρ﹦0.8克/厘米3
实验
序号
液体密度
(克/厘米3
露出体积
(厘米3
物块体积
(厘米3
101.2412
11824
121236
131.0210
14420
15630
160.919
17218
18327
①分析实验序号(1和2和3)或(4和5和6)或(13和14和15)等数据,可以得出初步结论:同种材料制成的体积不同的物体漂浮在同种液体表面时,物体体积越大,露出液面的体积   
②分析实验序号    等数据,可以得出的初步结论:不同材料制成的体积相同的不同物体,漂浮在同种液体表面时,露出液面的体积不同;
③进一步综合比较表一和表二中的数据,还可以得出初步结论:
(a)分析比较表一或表二,可得出初步的结论:   
(b)分析比较表一和表二,可得出初步的结论:   

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