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1.小芳要测量木块的密度,实验器材有木块、弹簧测力计(0~5N)、底部面定有滑轮的水槽、细线及足量的水。
(1)如图甲,使用弹簧测力计测重力时,手应该拉住弹簧测力计的 (选填“A”或“B”)(A.拉环位置 B.刻度盘位置)。
(2)现用弹簧测力计测木块的重力,如图甲,示数为 N;再用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来接着往水槽中倒入适量的水,使木块浸没在水中,如图乙,木块在水中静止时测力计示数为1.6N,木块的密度为 kg/m3,本实验滑轮的作用是 。
(3)小芳分析发现,保持物体始终浸没,如果把水换成其他液体,测力计的示数就会不同,于是他把测力计的刻度改成相应的密度值,将该装置改为量液体密度的“密度计”,原测力计的1.0N刻度处标注为 kg/m3,该“密度计”的刻度分布 (选填“均匀或不均匀”);
(4)若要增大这种“密度计”的最大测量值,可以采取的方法有 (写出一种即可);
(5)善于思考的小芳突发奇想,用家中台秤替换弹簧测力计,其余实验器材不变的情况下测量密度为0.3ρ水的塑料泡沫,于是她采用如下方法:
A、首先测得泡沫的质量为0.6kg;然后在底部装有定滑轮的圆柱形容器中加入适量的水,再静放在水平台秤上(如图甲),台秤的示数m1为6kg;
B、然后把质地均匀的长方体泡沫放入水中,用一轻质的细线通过定滑轮暖慢地将泡沫拉入水中,拉力F的方向始终竖直向上,在将泡沫缓慢拉入水中的过程中,如图乙若物体浸入水中的体积占总体积一半,则台秤的示数m2为 kg;
C、当木块浸没在水中与图甲相比较台秤的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(不考虑滑轮的摩擦,在整个过程中水始终没有溢出,泡沫不吸水,不变形,且未与容器接触)。
2.小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块,两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。探究过程及有关数据如图1所示。 (1)金属块浸没在水中所受的浮力是 N。
(2)观察A、B、C、D可得出金属块受到的浮力大小与 有关。比较A、E、F可知浮力大小还与 有关。
(3)为了使实验现象更明显,在满足条件的情况下,所选金属块的体积应选 (选填“较小”或“较大”)
(4)已知容器的底面积为200cm2,则对比A、D步骤,容器对桌面的压强增大 Pa。
(5)小明接下来利用浮力测量泡沫密度(ρ黑刚玉磨料泡沫<0.5g/cm3),小明发现所用泡沫体积较大,不能放入量筒中测量其体积,但可以放进容器中,于是他来一个量程合适的台秤、2个小滑轮,再利用梯形容器、水和细线顺利测出了泡沫的密度。
①以下是他的操作,请帮他完善实验:
A、把小滑轮固定在容器底部,再在容器中盛上适量的水,将盛水的容器放在台秤上(如图2甲所示),读出台秤示数m1;
B、用细线拴住泡沫放入容器中,泡沫漂浮时,读出台秤示数m2;
C、将细线绕过小滑轮, ,读出台秤示数m3。
②泡沫刚浸没与其未放入时相比,容器对台秤的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
③则所测泡沫的密度ρ泡沫= (用所测的物理量的字母和ρ水表达)。
3.小郭在“探究影响浮力大小的因素的实验中,他来了外形相同、体积均为100cm3的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细线等仪器并规范地完成了实验,记录了如表所示的实验数据:
次数 | 金属块 | 物块重力/N | 液体密度g/cm3 | 物体浸在液体中的体积/cm数控转塔冲床模具3 | 测力计的示数/N |
1 | A | | 1.0 | 60 | 4.4 |
2 | A | | 1.0 | 100 | 辣椒红素的提取4.0 |
3 | A | | 1.2 | 100 | △ |
4 | B | 3 | 1.2 | 100 | 1.8 |
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观察表中数据,回答下列问题:
(1)由图可知实验所用的物体A的重力为 N。自行葫芦
(2)根据表格中实验数据可知,表格中标有“△”的位置的数字为 N。
(3)通过分析比较第2、3两次实验数据,能够说明浮力大小与医用热熔胶 有关。
(4)为了验证浮力大小与物体所受重力无关,他选择了第 两次实验数据进行对比分析。
(5)小郭利用橡皮泥、烧杯和水进行实验,发现将橡皮泥放入盛水的烧杯中,橡皮泥沉在杯底;再将橡皮泥捏成“碗状”放入水中,它竟然漂浮在水面上!他认为:浮力的大小还与物体的形状有关,他的观点是 (选填“正确“或“错误”)的。
(6)实验结束后,小霞利用刻度尺、圆柱形容器、有配的薄壁长烧杯和适量的水测金属块B的密度,他设计的实验步骤如下:(已知S:S烧杯=2:1)
①首先向底面积为S的圆柱形容器中装入适量的水,将一只装有配重的底面积为S烧杯的薄壁长烧杯放入圆柱形容器的水中,烧杯静止时容器中水的深度H1为20cm,如图甲所示,则此时水对容器底部的压强为 Pa;
②将金属块B吊在烧杯底部,烧杯静止时露出水面的高度h1为5cm,容器中水的深度H2为3
5cm,如图乙所示,则金属块的质量为 (用已知物理量符号表示,水的密度为ρ水);
③将金属块B放在烧杯中,烧杯静止时露出水面的高度h2为1cm,如图丙所示。则金属块B的密度为 kg/m3。
4.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小田先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤 | B | C | D | E | F |
弹簧测力计示数/N | 2.2 | 2.0 | 1.7 | 1.7 | 1.9 |
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(1)小田进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 N;用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F(液体均未溢出),并将其示数记录在上表中;
(2)在实验步骤B中金属块所受浮力F浮= N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟排开液体的 有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟液体的 有关。
(4)小田用表格中的数据算出了某种液体的密度是 kg/m3,金属块a的密度为 kg/m3。若将A放至最后一步,则会使得金属块a的密度的测量值 (选填“偏大”或“偏小”“不变”)。
(5)同组的小超只有刻度尺这一测量工具,于是他进行了如下操作:
①在圆柱形容器中装有适量的水,将另一平底烧杯放入圆柱形容器的水中,烧杯静止时容器中水的深度H1为12cm,如图甲所示。
②将待测金属块b吊在烧杯底部(金属块未触底),测量出烧杯静止时露出水面的高度h1为6cm,容器中水的深度H2为18cm,如图乙所示。
③将金属块b放在烧杯中,烧杯静止时露出水面的高度h2为2cm,如图丙所示。已知圆柱形容器底面积为烧杯底面积的3倍。则金属块b的密度为 kg/m3。
5.瑶瑶同学在复习浮力大小与哪些因素有关的实验时,按如图1所示步骤重新进行了实验。
(1)瑶瑶使用弹簧测力计时,发现指针没有指在零刻度线,她需要进行 的操作。
(2)当物体在空气中静止时,弹簧测力计的示数如图A所示,则物体的重力为 N。
(3)通过比较步骤A、B、C、D,可以得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与 有关。
(4)要探究浮力大小与液体密度的关系,应该选择图中 两幅图。
(5)瑶瑶仔细分析实验数据后发现,利用现有数据还可以求出物体的体积为 m3,进而求得物体的密度为 kg/m3,从而发现了测量物体密度的新方法。若已知ρ酒精=0.8g/cm3,则利用已知数据还可以求得E图中弹簧测力计的示数是 N。
(6)瑶瑶用同样的方法测量另一工艺品的密度时,发现该工艺品的重力超过了弹簧测力计的量程。为了能准确测出该工艺品的密度,聪明的瑶瑶设计了如下实验方案。
①将一圆柱形烧杯漂浮在盛有水的玻璃水槽中,如图2甲所示,用刻度尺测出此时水槽水的
深度为h1;
②将工艺品轻轻放入水槽中,如图2乙所示,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为h2;
③将工艺品从水槽中取出,平稳放在烧杯中,如图2丙所示,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为h3;
已知水的密度为ρ水,则瑶瑶测出工艺品的密度表达式为ρ工艺品=燃料棒 (用已知的物理量表示)。
(7)同组的红红对瑶瑶的实验过程提出质疑,认为将工艺品从水中取出时会沾水,导致测量的密度会产生误差,你认为由于工艺品沾水导致瑶瑶测出工艺品的密度将 (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
6.小华同学从网上购置了一盒用于3D打印的条状物,该条状物的外包装盒上注明该材料不溶于水,与水无反应,具有一定的吸水性。学完力学知识后,小华想利用所学知识测出条状物的密度。
(1)小华将天平放在 桌面上,把游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针在分度标尺中线的右侧,他应该将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2)他取出两根完全相同的条状物,用天平测量它们的质量,天平平衡时右盘砝码和游码对应的位置如图甲所示,这两支条状物的质量是 g。
(3)将适量的水倒入量筒中,读出水的体积。然后把这两支条状物轻轻放入量筒中,发现它们先是漂浮并冒出气泡,然后慢慢沉入水底(假设体积不膨胀),稳定后读出水和条状物的总体积。如果用这种方法测量体积,会直接导致密度的测量值比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
(4)为了更加准确的测出两支条状物的体积,他把吸足水的条状物取出擦干,放入装有34mL水的量筒中,水面对应的示数如图乙所示,则条状物的总体积是 cm3,密度为ρ= g/cm3。
(5)小华想利用已知密度的条状物和小圆柱形容器,用如图丙所示的步骤测出盐水的密度,请你根据他的实验步骤写出盐水密度的表达式。