热爱物理的小李和小杨同学想进行有关浮力与密度的探究.于是利用家里的电子秤.玻璃杯.木块.水.酱油.牙签等进行有关浮力与密度的探究．如图所示.(1)小李想先测木块的密度.他利用调好的电子秤进行了以下操作:①烧杯中装适量水.用电子秤称出烧杯和水的质量.如图A②将木块放入烧杯中.称出木块漂浮在水中时烧杯的总质量.如图B③用牙签逐渐把� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．热爱物理的小李和小杨同学想进行有关浮力与密度的探究，于是利用家里的电子秤、玻璃杯、木块、水、酱油、牙签等进行有关浮力与密度的探究．如图所示，

（1）小李想先测木块的密度，他利用调好的电子秤进行了以下操作：
①烧杯中装适量水，用电子秤称出烧杯和水的质量，如图A
②将木块放入烧杯中，称出木块漂浮在水中时烧杯的总质量，如图B
③用牙签逐渐把木块压没入水中（木块没有接触烧杯壁和底），分别记下木块在不同位置时电子秤的读数，如图C、D、E．
小李据步骤A、B计算出木块质量为40g，根据A、E的操作，计算出木块的体积为90cm³．然后计算出木块的密度．爱思考的小杨却提出了不同的看法，她认为软木块浸入水中后会吸水，所以小李测得的木块密度应该比真实值偏大（选填“偏大”“偏小”或“不变”）．
为了减小误差，聪明的小李想到了一个好办法，他将E步骤中木块取出用毛巾擦干水后放电子秤上再次称量了一次，如图中F，很快就计算出木块密度为0.4g/cm³．
（2）爱思考的小杨同学认为，刚才的实验还能探究影响浮力大小的因素：
比较分析实验步骤A、B、C、D、E中电子秤的读数，浸在水中的木块所受的浮力与排开液体的体积有关；将杯中的水换成相同体积的酱油进行了如图G、H的操作，对比实验步骤A、E和G、H中电子秤的读数可知，木块受的浮力还与排开液体的密度有关．
（3）聪明的两位同学继续讨论，根据实验步骤B、E和G、H可知酱油的密度为1.1g/cm³，在步骤G把木块压没入酱油中需要0.59N的力（不考虑木块吸入液体对实验的影响）．

分析（1）a、将烧杯、水、木块视为一个整体，m_B-m_A即为木块的质量（m_B表示图B中电子秤的示数，以下类似），m_E-m_A为木块被压浸没时排开水的质量，由此求出木块的体积；
b、考虑木块的吸水性（不考虑木块吸水膨胀），在图E实验时，测出的质量偏小，故求出的物体体积偏小，测出的木块密度偏大；
c、按上面的分析，求出吸水木块的体积，根据图F中吸水木块的质量即可求密度；
（2）运用控制变量法，找出不变的量和变化的量，确定浮力大小与变化量之间的关系；
（3）根据图E、H，物体排开液体的体积都等于木块自身的体积，根据阿基米德原理列方程求酱油的密度；根据力的平衡，求把木块压没入酱油中的压力大小．

解答解：（1）将烧杯、水、木块视为一个整体，木块的质量m_木=m_B-m_A=140g-100g=40g；
在图A实验中，烧杯和水对电子秤的压力F_A=m_Ag=G_杯+G_水…①，用牙签将木块压入水中浸没时（图E中），电子秤受到的压力F_E，除包含G_杯+G_水+G_木外，还受到除这个整体外的一个压力F_压水的作用，
故F_E=m_Eg=G_杯+G_水+G_木+F_压水，而根据力的平衡，此时木块（浸没）受到的浮力
F_木=G_木+F_压水，故F_E=m_Eg=G_杯+G_水+F_木…②，
②-①得：F_E-F_A=F_木，即（m_E-m_A）g=ρ_水gV_木，（m_E-m_A）=ρ_水V_木，即图E、A相比电子秤增加的质量等于木块被压浸没时排开水的质量，故木块的体积V_木=$\frac{{m}_{E}{-m}_{A}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{190g-100g}{1g/c{m}^{3}}$=90cm³；
考虑木块的吸水性（不考虑木块膨胀），木块吸水后浸没时排开水的质量保持不变，而玻璃杯及水（减小）的总质量减小，所以，E图中电子秤的示数偏小，故求出的木块的体积偏小；而根据图A、E求出的木块的质量不受影响，根据ρ=$\frac{m}{V}$，小李测得的木块密度应该比真实值偏大；
由图F知，吸水木块的质量为m′_木=50g，木块从杯中吸水50g-40g=10g，所以，木块的实际体积
V′_木=$\frac{190g+10g-100g}{1g/c{m}^{3}}$=100cm³，
木块的密度ρ′=$\frac{{m}_{木}}{{V′}_{木}}=\frac{40g}{100c{m}^{3}}$=0.4g/cm³；
（2）电子秤增加的质量等于木块被压浸入水中时排开水的质量，比较分析实验步骤A、B、C、D、E中电子秤的读数，从B-D读数越来越大，D、E示数不变，故得出的结论是：在排开液体的密度不变的情况下，物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关；
对比步骤A、E和G、H电子秤的读数，木块在图E中受到的浮力F_E=（m_E-m_A）g=90×10^-3×10N=0.9N，在图H中木块受到的浮力F_H=（m_H-m_F）g=（205-106）×10^-3×10N=0.99N，因物体排开液体的体积不变，所以，得出的结论是：木块受到的浮力还与排开液体的密度有关；
（3）在图E、H 中，因物体排开液体的体积不变，根据阿基米德原理，$\frac{{F}_{E}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{H}}{{ρ}_{油}g}$，
酱油的密度ρ油=$\frac{{F}_{H}}{{F}_{E}}{×ρ}_{水}$=$\frac{0.99}{0.9}$×1g/cm³=1.1g/cm³；
根据力的平衡，G_木+F_压油=F_H，在步骤G把木块压没入酱油中需要的压力
F_压油=F_H-G_木=0.99N-40×10^-3kg×10N/kg=0.59N．
故答案为：（1）40；90；偏大；0.4；
（2）排开液体的体积；排开液体的密度；
（3）1.1；0.59．

点评本题中以生活中见的器材和材料做探究实验，在只有测质量工具的条件下，涉及测量物体体积和密度的方法，重点考查了影响浮力大小的因素、力的平衡、控制变量法和对测量结果的评估能力，并能尝试改进实验方案的能力．此题综合性强，难度大，属于压轴题．

练习册系列答案

（1）探头A有$\frac{1}{2}$体积浸入水中时，R底部受到水的压强是多少帕？
（2）探头A全部浸入水中时，导线对探头A的拉力是多少牛？
（3）将探头投入看似不深的水平池底，静止时（R与池底未紧密结合）导线已松弛，电流表示数是0.4A，则表盘0.4A处应该标水的深度值为多少米？

3．一瓶标有“555mL”字样的纯净水，水的体积是555cm³，水的质量是555g，小明喝了半瓶水，则剩余半瓶水的密度是1.0×10³kg/m³．

20．用标有“3.8V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电阻”实验，连接的部分实验电路如图甲所示．

（1）请用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整；
（2）电路连接完整后，闭合开关前，滑片应滑到B端（选填“A”或“B”）；
（3）排除故障后，将滑片移到某位置时，电路中电流表的示数如图乙所示，电压表示数为2.5V，此时灯丝的电阻是12.5Ω；
（4）经多次实验，测得多组电压、电流值，将数据绘制成如图丙所示的I-U图象，由此发现：灯丝的电阻是变化的，原因是灯丝的电阻受温度影响．

7．冬天来临，老人喜欢晒晒太阳，这是通过热传递方式改变内能；同学们做作业久了，喜欢搓搓手，这样手会暖和一点，这是通过做功方式改变内能．

17．小明利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响，进行如下操作：

a、如图甲，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．
b、如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．
c、如图丙，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．
请针对以上操作回答下列问题：
（1）以上操作中错误的一次是b（选填“a”、“b”或“c”）．
（2）对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越远．
（3）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将做匀速直线运动．
（4）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时速度相同．
（5）在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力不是（“是”或“不是”）一对平衡力．

4．下列现象不是利用大气压工作的是（　　）

	A．	用吸管吸饮料		B．	将大头钉按进墙里
	C．	真空吸盘贴在墙面上		D．	墨水被吸进钢笔

1．

如图甲所示相同的两物块A、B叠放在水平面上，在20N的水平拉力F₁的作用下一起做匀速直线运动，此时物块A所受水平面的摩擦力为20N，物块B所受的摩擦力为0N，若将A、B物块按图乙所示紧靠放在水平桌面上，用水平力F₂推A，使它们一起做匀速直线运动，则推力F₂=20N．

2．关于内能和热传递，下列说法正确的是（　　）

	A．	物体运动越快，内能越大
	B．	物体的温度越高，所含的热量越多
	C．	热传递过程中，内能少的物体吸收热量，内能多的物体放出热量
	D．	冰块熔化时，温度不变，内能增大

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