题目内容
【题目】同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小的因素。
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(1)同学们根据生活经验提出了如下三种猜想,并举出了相应的实例。
猜想一,浮力的大小与物体的密度有关,实例:铁块可以在水中下沉,木头可以浮在水面上。
猜想二,浮力的大小与液体的密度有关,实例:鸡蛋可以在水中下沉,在盐水中可以浮起来。
猜想三,浮力的大小与浸入液体的深度有关,实例:站在游泳池里,人越往下蹲感觉到水向上托自己的力越大。
为了验证以上猜想是否正确,同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究,实验过程如图13所示。
①根据实验步骤d和_____(填序号),可以确定猜想二是正确的;
②根据实验步骤c和d可以验证猜想三是_____(选填“正确”或“错误”);对猜想三对应的实例,合理的解释是:站在游泳池里,人越往下蹲,_______变大,所以浮力变大。
③要验证猜想一是否正确,可以在塑料瓶中______________后再将塑料瓶浸没于水中进行探究。
④同学们讨论认为,猜想一和猜想二中的实例反应了物体的浮与沉可能与密度有关,要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时,物体的密度应小于___________g/cm3(计算结果保留1位小数)。
(2)同学们探究完影响浮力大小的因素后,又利用滑轮、完全相同但质量未知的若干个钩码、溢水杯、量筒等器材,测量一个物块的密度。设计的实验步骤如下:
步骤一:用一根质量不计的细线一端系住物块儿,另一端绕过定滑轮挂住3个钩码,此时物块、钩码静止不动,并将注满水的溢水杯置于物块下方,如图所示;
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步骤二:移去1个钩码后,物块下降浸入水中再次静止不动,此时物块有一半的体积露出水面;
步骤三:将溢出的水全部倒入量筒中,水的体积如图所示。
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实验中不计一切摩擦,则溢出水的体积为_____cm3;物体的质量为_____g;物体的密度为_____g/cm3。
【答案】e 错误 排开液体的体积 装入细沙 1.1 30 90 1.5
【解析】
(1)要验证猜想二:浮力的大小与液体的密度有关,应选择物体所处的深度和浸没的体积相同,而液体的种类(密度)不同的d、e再次实验;
根据实验数据,物体浸没水中受到的浮力F浮=0.4N-0.06N=0.34N;物体浸没在盐水中受到的浮力F浮=0.4N-0.02N=0.38N;浮力不相等,说明浮力的大小与液体的密度有关,可以确定猜想二是正确的;
(2)在c、d实验中,排开液体的体积,密度相同,而物体所处的深度不同,受到的浮力相同;故得出:物体浸在同种液体中,所受浮力大小与浸入液体的深度无关。可以验证猜想三是错误的;
对该猜想对应的实例,合理的解释是:在游泳池里,人越往下蹲排开水的体积越大,人受到的浮力越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(3)要验证猜想一是否正确,即浮力的大小与物体的密度有关,根据控制变量法要改变物体的密度,在物体体积不变时,在塑料瓶中添加一些细砂可以改变塑料瓶整体的密度;
(4)由a、c两图知,物体浸没在水中所受浮力:F浮=G-F′=0.4N-0.06N=0.34N;
物体浸没在盐水中受到的浮力F浮′=0.4N-0.02N=0.38N;
由阿基米德原理可得:F浮=ρ水gV排=0.34N------(Ⅰ),F浮′=ρ盐水gV排=0.38N-------(Ⅱ)
浸没时V排相等,由(Ⅰ)(Ⅱ)可得盐水的密度:
。
则物体的密度应小于1.1g/cm3。
(5)设一个钩码的质量为m,
由图可知,溢出量筒中水的体积为V=30cm3=3×10-5m3,
物体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-5m3=0.3N,
由“移去1个钩码后,物块下降浸入水中再次静止不动,此时物块有一半的体积露出水面”
可得,G-F浮=F拉,使用定滑轮不省力也不费力,
则3mg-F浮=2mg,即3mg-0.3N=2mg
解得m=0.03kg=30g,
即物体的重力等于三个钩码的重力,则物体的质量等于三个钩码的质量m=30g×3=90g;
物块有一半的体积露出水面,则物体的总体积为:V=2×30cm3=60cm3,
物体的密度为:
;
【题目】如图甲是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置,实验所用的长木板,一面比较光滑,另一面比较粗糙。同学们根据猜想进行了实验,得出数据如下表所示:
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实验序号 | 长木板表面 | 木板放置方式 | 拉动木块的个数 | 弹簧测力计实数/N |
① | 较粗糙 | 平放 | 1 | 1.5 |
② | 较粗糙 | 平放 | 2 | 3.0 |
③ | 较光滑 | 平放 | 2 | 1.6 |
④ | 较光滑 | 竖放 | 2 | 1.6 |
(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据_____的知识可知,弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等。
(2)由实验序号_____可以探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关。
(3)由实验序号②③可得到的结论是:滑动摩擦力的大小和接触面的_____有关。
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图乙所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好。图乙实验中______(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
(5)根据你在本实验中的收获,请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象的具体做法:________ 。
【题目】在“探究水的沸腾”的实验中,某个实验小组记录的实验数据如下表:
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时间/mim | … | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
温度/℃ | … | 95 | 96 | 97 | 98 | 98 | 95 | 98 | 98 | 98 | 98 |
(1)从记录数据看,第________min的数据有明显错误;
(2)本实验中需要的测量工具是温度计和____________;
(3)如图1所示的是甲、乙两杯水被加热时水中气泡上升的情形,其中________最可能是水沸腾前的情形;
(4)为了使烧杯内的水停止沸腾可以在烧杯中加入冷水,或停止加热,加冷水是________________,停止加热实际上是________________;(两空均选填“降低了水的温度”或“停止水继续吸热”)
(5)如图2所示,在盛水的烧杯内放入一装水的试管,用酒精灯对烧杯缓慢加热,当烧杯中的水沸腾后,继续加热。则试管中的水________(选填“会”或“不会”)沸腾。
【题目】为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明选用以下能满足实验要求的器材做了一系列的实验:形状相同的木块和铁块、表面平整的长木板、弹簧测力计等。小明做的部分实验如表所示(实验时,长木板固定在水平桌面上):
序号 | 实验方法 | 图示 |
1 | 把木块平放在木板上,用弹簧测力计水平 拉动木块,使木块做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F1 |
|
2 | 把铁块侧边放在长木板上,用弹簧测力计水平拉动铁块,使铁块做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F2 |
|
3 | 木块在下,铁块在上叠放在一起后放到长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使它们做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F3 |
|
小明发现,三次实验中弹簧测力计的示数均不相同,即
,且
;
(1)比较1、3两次实验,由
得出的结论是_____;
(2)比较1、2两次实验,根据
,小明认为:滑动摩擦力的大小与接触面积有关。小明得出这个错误结论的原因是_____;
(3)实验中运用了转换法,把摩擦力的大小转换为_____。为了保证转换的正确性,实验中采取的措施是_____;