2. 如图所示,在探究浮力产生原因的实验中,在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔。在孔的表面分别蒙上面积都为$S的橡皮膜a$、$c$、$b$、$d$。抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。

(1) 实验中通过观察橡皮膜的形变程度来反映液体压强大小,这种实验方法为________。观察橡皮膜________(选填字母)的形变可知,液体内部存在向左的压强。
(2) 支持液体内部同一深度处各个方向压强大小相等的现象是橡皮膜________(填字母)的形变相同。
(3) 比较橡皮膜$a$、$c$的形变可知,同种液体,深度越深,液体压强越________。
(4) 橡皮膜$b表面受到水的压强为p_{b}$,则橡皮膜$b表面受到水的压力F_{b}= $______(用物理量符号$p_{b}$、$S$表示)。
(5) 正方体塑料盒下表面受到水向上的压力为$F_{1}$,上表面受到水向下的压力为$F_{2}$,则塑料盒受到的浮力$F_{浮}= $______(用物理量符号$F_{1}$、$F_{2}$表示)。
(1) 实验中通过观察橡皮膜的形变程度来反映液体压强大小,这种实验方法为________。观察橡皮膜________(选填字母)的形变可知,液体内部存在向左的压强。
(2) 支持液体内部同一深度处各个方向压强大小相等的现象是橡皮膜________(填字母)的形变相同。
(3) 比较橡皮膜$a$、$c$的形变可知,同种液体,深度越深,液体压强越________。
(4) 橡皮膜$b表面受到水的压强为p_{b}$,则橡皮膜$b表面受到水的压力F_{b}= $______(用物理量符号$p_{b}$、$S$表示)。
(5) 正方体塑料盒下表面受到水向上的压力为$F_{1}$,上表面受到水向下的压力为$F_{2}$,则塑料盒受到的浮力$F_{浮}= $______(用物理量符号$F_{1}$、$F_{2}$表示)。
答案
转
换法
d
b、d
大
$p_{b}S$
$F_{1}-F_{2}$
解析
【解析】
(1) 实验中通过橡皮膜形变程度反映液体压强大小,将不易直接测量的压强转换为容易观察的形变,此方法为转换法;液体向左的压强会使右侧的橡皮膜d向左形变,所以观察d的形变可知液体内部存在向左的压强。
(2) 橡皮膜b、d处于同一深度,方向不同,若二者形变相同,说明液体内部同一深度处各个方向压强大小相等。
(3) 橡皮膜a深度浅,c深度深,c的形变更大,说明同种液体,深度越深,液体压强越大。
(4) 根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,变形可得压力$F=pS$,因此橡皮膜b表面受到的压力$F_{b}=p_{b}S$。
(5) 浮力产生的原因是物体上下表面受到的液体压力差,所以塑料盒受到的浮力$F_{浮}=F_{1}-F_{2}$。
【答案】
(1) 转换法;d
(2) b、d
(3) 大
(4) $\boldsymbol{p_{b}S}$
(5) $\boldsymbol{F_{1}-F_{2}}$
【知识点】
转换法;液体压强的特点;浮力产生的原因
【点评】
本题围绕探究浮力产生原因的实验,考查了转换法的应用、液体压强的特点及浮力的实质,侧重对实验方法和物理规律的理解,属于基础实验题。
【难度系数】
0.7
(1) 实验中通过橡皮膜形变程度反映液体压强大小,将不易直接测量的压强转换为容易观察的形变,此方法为转换法;液体向左的压强会使右侧的橡皮膜d向左形变,所以观察d的形变可知液体内部存在向左的压强。
(2) 橡皮膜b、d处于同一深度,方向不同,若二者形变相同,说明液体内部同一深度处各个方向压强大小相等。
(3) 橡皮膜a深度浅,c深度深,c的形变更大,说明同种液体,深度越深,液体压强越大。
(4) 根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,变形可得压力$F=pS$,因此橡皮膜b表面受到的压力$F_{b}=p_{b}S$。
(5) 浮力产生的原因是物体上下表面受到的液体压力差,所以塑料盒受到的浮力$F_{浮}=F_{1}-F_{2}$。
【答案】
(1) 转换法;d
(2) b、d
(3) 大
(4) $\boldsymbol{p_{b}S}$
(5) $\boldsymbol{F_{1}-F_{2}}$
【知识点】
转换法;液体压强的特点;浮力产生的原因
【点评】
本题围绕探究浮力产生原因的实验,考查了转换法的应用、液体压强的特点及浮力的实质,侧重对实验方法和物理规律的理解,属于基础实验题。
【难度系数】
0.7
1. 用弹簧测力计测量物体所受重力,将悬挂在弹簧测力计下的物体浸入液体中,测出物体所受的拉力,物体所受浮力等于________。
答案
重力
与拉力的差值
与拉力的差值
解析
【解析】
当物体悬挂在弹簧测力计下浸入液体中时,物体受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和弹簧测力计的拉力,三力平衡,即$G = F_{浮} + F_{拉}$,变形可得物体所受浮力$F_{浮}=G - F_{拉}$,也就是重力与拉力的差值。
【答案】
重力与拉力的差值
【知识点】
称重法测浮力
【点评】
本题考查称重法测浮力的原理,属于浮力的基础知识点,需通过受力分析理解该原理。
【难度系数】
0.8
当物体悬挂在弹簧测力计下浸入液体中时,物体受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和弹簧测力计的拉力,三力平衡,即$G = F_{浮} + F_{拉}$,变形可得物体所受浮力$F_{浮}=G - F_{拉}$,也就是重力与拉力的差值。
【答案】
重力与拉力的差值
【知识点】
称重法测浮力
【点评】
本题考查称重法测浮力的原理,属于浮力的基础知识点,需通过受力分析理解该原理。
【难度系数】
0.8
2. 可以采用________法探究浮力大小与哪些因素有关。
答案
控制变量
解析
【解析】
探究浮力大小的影响因素时,由于浮力大小可能与液体密度、物体排开液体的体积、物体所处深度等多个因素有关,所以需采用控制变量法,每次只改变一个因素,控制其他因素不变,逐一探究每个因素对浮力大小的影响。
【答案】
控制变量
【知识点】
控制变量法
【点评】
本题考查物理探究实验中常用的科学方法,要求学生理解控制变量法的应用场景,掌握其在浮力探究实验中的具体运用。
【难度系数】
0.8
探究浮力大小的影响因素时,由于浮力大小可能与液体密度、物体排开液体的体积、物体所处深度等多个因素有关,所以需采用控制变量法,每次只改变一个因素,控制其他因素不变,逐一探究每个因素对浮力大小的影响。
【答案】
控制变量
【知识点】
控制变量法
【点评】
本题考查物理探究实验中常用的科学方法,要求学生理解控制变量法的应用场景,掌握其在浮力探究实验中的具体运用。
【难度系数】
0.8
3. 物体在液体中所受浮力的大小不仅与________有关,还与物体排开液体的体积有关,而与浸没在液体中的________无关。
答案
液体的密度
深度
深度
解析
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,物体在液体中所受浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关;当物体完全浸没在液体中时,物体排开液体的体积不变,即使改变浸没的深度,浮力大小也不会改变,因此浮力大小与浸没在液体中的深度无关。
【答案】
液体的密度;深度
【知识点】
阿基米德原理;浮力的影响因素
【点评】
本题考查浮力大小的影响因素,属于基础题,需结合阿基米德原理公式准确理解各因素对浮力的影响。
【难度系数】
0.8
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,物体在液体中所受浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关;当物体完全浸没在液体中时,物体排开液体的体积不变,即使改变浸没的深度,浮力大小也不会改变,因此浮力大小与浸没在液体中的深度无关。
【答案】
液体的密度;深度
【知识点】
阿基米德原理;浮力的影响因素
【点评】
本题考查浮力大小的影响因素,属于基础题,需结合阿基米德原理公式准确理解各因素对浮力的影响。
【难度系数】
0.8
4. 物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,浮力就________。
答案
越大
解析
【解析】
根据阿基米德原理公式$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,在g不变时,物体排开液体的体积$V_{排}$越大、液体的密度$\rho_{液}$越大,浮力$F_{浮}$就越大。
【答案】
越大
【知识点】
阿基米德原理
【点评】
本题考查阿基米德原理的基本应用,需理解浮力大小与排开液体体积、液体密度的关系。
【难度系数】
0.9
根据阿基米德原理公式$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,在g不变时,物体排开液体的体积$V_{排}$越大、液体的密度$\rho_{液}$越大,浮力$F_{浮}$就越大。
【答案】
越大
【知识点】
阿基米德原理
【点评】
本题考查阿基米德原理的基本应用,需理解浮力大小与排开液体体积、液体密度的关系。
【难度系数】
0.9
1. 一位同学结合生活中的现象,对影响浮力大小的因素提出了自己的猜想,请你帮他补充完整。
(1) 不会游泳的人落入河水中会有生命危险,而在死海(其海水中含盐量较高)中却能浮在水面上。他由此猜想:浮力可能与________有关。
(2) 游泳后从水的较深处走向越来越浅的岸边,由于岸边都是尖硬的鹅卵石,会感觉河底越来越“扎脚”。他由此猜想:浮力可能与________有关。
(1) 不会游泳的人落入河水中会有生命危险,而在死海(其海水中含盐量较高)中却能浮在水面上。他由此猜想:浮力可能与________有关。
(2) 游泳后从水的较深处走向越来越浅的岸边,由于岸边都是尖硬的鹅卵石,会感觉河底越来越“扎脚”。他由此猜想:浮力可能与________有关。
答案
液体密度
物体排开液体的体积
物体排开液体的体积
解析
【解析】
(1) 人在河水中和死海中,排开液体的体积相近,但死海海水密度大,人能浮于水面,由此猜想浮力可能与液体密度有关。
(2) 从深水走向浅水时,人浸入液体的体积(排开液体的体积)减小,浮力减小,脚受到的支持力增大,感觉“扎脚”,由此猜想浮力可能与物体排开液体的体积有关。
【答案】
(1) 液体密度
(2) 物体排开液体的体积
【知识点】
浮力的影响因素
【点评】
本题结合生活中的真实现象引导学生猜想浮力的影响因素,贴近生活实际,有助于培养学生从生活现象中挖掘物理问题的能力。
【难度系数】
0.8
(1) 人在河水中和死海中,排开液体的体积相近,但死海海水密度大,人能浮于水面,由此猜想浮力可能与液体密度有关。
(2) 从深水走向浅水时,人浸入液体的体积(排开液体的体积)减小,浮力减小,脚受到的支持力增大,感觉“扎脚”,由此猜想浮力可能与物体排开液体的体积有关。
【答案】
(1) 液体密度
(2) 物体排开液体的体积
【知识点】
浮力的影响因素
【点评】
本题结合生活中的真实现象引导学生猜想浮力的影响因素,贴近生活实际,有助于培养学生从生活现象中挖掘物理问题的能力。
【难度系数】
0.8
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