11.为探究影响浮力大小的因素,小桂利用胡萝卜进行如图所示实验。

(1)如图甲所示,胡萝卜的重力为
(2)如图乙所示,胡萝卜受到的浮力大小为
(3)在探究浮力大小与深度的关系时,分别将胡萝卜正、倒挂立后浸入水中,使杯中水面上升到达同一标记处,如图乙和图丙所示,这样操作是为了控制
(4)对比如图
(5)将胡萝卜切片后放入装满水的杯子中,观察到胡萝卜片沉底;再给这胡萝卜片插上轻质吸管放入原来的杯子中,观察到它和吸管一起漂浮如图己所示,插上吸管的胡萝卜片浮力增大的原因是增大了
(1)如图甲所示,胡萝卜的重力为
2.2
N。(2)如图乙所示,胡萝卜受到的浮力大小为
0.8
N。(3)在探究浮力大小与深度的关系时,分别将胡萝卜正、倒挂立后浸入水中,使杯中水面上升到达同一标记处,如图乙和图丙所示,这样操作是为了控制
排开水的体积
不变,对比如图乙、丙两次实验可得:浮力的大小与物体浸入液体的深度无关
。(4)对比如图
丁、戊
两次实验可知浮力大小与液体密度的关系。(5)将胡萝卜切片后放入装满水的杯子中,观察到胡萝卜片沉底;再给这胡萝卜片插上轻质吸管放入原来的杯子中,观察到它和吸管一起漂浮如图己所示,插上吸管的胡萝卜片浮力增大的原因是增大了
排开水的体积
。答案
11.(1)2.2
(2)0.8
(3)排开水的体积 无关
(4)丁、戊
(5)排开水的体积
(2)0.8
(3)排开水的体积 无关
(4)丁、戊
(5)排开水的体积
解析
【分析】
本题围绕探究浮力大小的影响因素展开,需结合弹簧测力计读数、称重法测浮力、控制变量法分析各实验步骤:
1. 读取甲图弹簧测力计示数得到胡萝卜重力;
2. 利用称重法计算乙图中胡萝卜部分浸入时的浮力;
3. 对比乙、丙实验,明确控制的变量及浮力与浸入深度的关系;
4. 依据控制变量法,确定探究浮力与液体密度关系的实验组合;
5. 分析己图中胡萝卜片插吸管后浮力变化的原因。
【解析】
(1) 图甲中弹簧测力计分度值为0.2N,指针指向2.2N,因此胡萝卜的重力为2.2N;
(2) 图乙中,胡萝卜部分浸入水中,弹簧测力计示数为1.4N,根据称重法$F_{浮}=G-F_{拉}$,可得浮力$F_{浮}=2.2N - 1.4N = 0.8N$;
(3) 乙、丙两次实验中,水面上升到同一标记处,说明胡萝卜排开水的体积相同;两次实验弹簧测力计示数相同,即浮力相同,因此浮力大小与物体浸入液体的深度无关;
(4) 探究浮力大小与液体密度的关系时,需控制排开液体体积相同,改变液体密度,丁(水中完全浸没)和戊(盐水中完全浸没)符合要求,故对比丁、戊两次实验;
(5) 胡萝卜片原来沉底,排开水的体积小,浮力小;插上吸管后,整体排开水的体积增大,根据阿基米德原理,浮力增大,因此浮力增大的原因是增大了排开水的体积。
【答案】
(1)2.2;(2)0.8;(3)排开水的体积;无关;(4)丁、戊;(5)排开水的体积
【知识点】
浮力的影响因素;称重法测浮力;控制变量法
【点评】
本题是探究浮力大小影响因素的基础实验题,重点考查控制变量法的应用、称重法测浮力及阿基米德原理的理解,需学生掌握实验设计逻辑和公式应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕探究浮力大小的影响因素展开,需结合弹簧测力计读数、称重法测浮力、控制变量法分析各实验步骤:
1. 读取甲图弹簧测力计示数得到胡萝卜重力;
2. 利用称重法计算乙图中胡萝卜部分浸入时的浮力;
3. 对比乙、丙实验,明确控制的变量及浮力与浸入深度的关系;
4. 依据控制变量法,确定探究浮力与液体密度关系的实验组合;
5. 分析己图中胡萝卜片插吸管后浮力变化的原因。
【解析】
(1) 图甲中弹簧测力计分度值为0.2N,指针指向2.2N,因此胡萝卜的重力为2.2N;
(2) 图乙中,胡萝卜部分浸入水中,弹簧测力计示数为1.4N,根据称重法$F_{浮}=G-F_{拉}$,可得浮力$F_{浮}=2.2N - 1.4N = 0.8N$;
(3) 乙、丙两次实验中,水面上升到同一标记处,说明胡萝卜排开水的体积相同;两次实验弹簧测力计示数相同,即浮力相同,因此浮力大小与物体浸入液体的深度无关;
(4) 探究浮力大小与液体密度的关系时,需控制排开液体体积相同,改变液体密度,丁(水中完全浸没)和戊(盐水中完全浸没)符合要求,故对比丁、戊两次实验;
(5) 胡萝卜片原来沉底,排开水的体积小,浮力小;插上吸管后,整体排开水的体积增大,根据阿基米德原理,浮力增大,因此浮力增大的原因是增大了排开水的体积。
【答案】
(1)2.2;(2)0.8;(3)排开水的体积;无关;(4)丁、戊;(5)排开水的体积
【知识点】
浮力的影响因素;称重法测浮力;控制变量法
【点评】
本题是探究浮力大小影响因素的基础实验题,重点考查控制变量法的应用、称重法测浮力及阿基米德原理的理解,需学生掌握实验设计逻辑和公式应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
12.如图,小华离开蹦床上升过程中,经过A点(动能为$E_1$)后到达最高点B,从B点下落时,再次经过A点(动能为$E_2$)。不计空气阻力,请回答:
(1)从A点上升到B点过程中,小华的重力势能如何变化?
(2)请比较$E_1$和$E_2$的大小关系,并说明理由。

(1)从A点上升到B点过程中,小华的重力势能如何变化?
(2)请比较$E_1$和$E_2$的大小关系,并说明理由。
答案
12.(1)从A点上升到B点过程中,小华的质量不变,高度变大,所以重力势能变大。
(2)$E_1=E_2$。小华两次经过A点时的重力势能相同,不计空气阻力,小华离开蹦床在空中运动的过程中,机械能不变,故小华两次经过A点的动能也相同。
(2)$E_1=E_2$。小华两次经过A点时的重力势能相同,不计空气阻力,小华离开蹦床在空中运动的过程中,机械能不变,故小华两次经过A点的动能也相同。
解析
【分析】
这道题考查重力势能的影响因素和机械能守恒的应用。解决第一问时,需明确重力势能由质量和高度决定,质量不变时,高度变化会导致重力势能变化;解决第二问时,要抓住“不计空气阻力”这个条件,此时机械能(动能+重力势能)守恒,结合同一位置重力势能相同,即可判断动能关系。
【解析】
(1) 重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关,公式为$E_p=mgh$。小华从A点上升到B点的过程中,质量不变,高度逐渐增大,因此重力势能变大。
(2) 不计空气阻力,小华在空中运动时只有动能和重力势能的相互转化,机械能(动能与重力势能之和)保持不变。小华两次经过A点时,所处高度相同,因此重力势能相同,根据机械能守恒可知,两次经过A点时的动能相等,即$E_1=E_2$。
【答案】
(1) 重力势能变大;
(2) $E_1=E_2$,理由:不计空气阻力,小华在空中运动过程中机械能守恒,两次经过A点时高度相同,重力势能相同,故动能相等。
【知识点】
重力势能、机械能守恒
【点评】
本题结合实际运动场景,考查基础的机械能相关知识,需牢记重力势能的影响因素和机械能守恒的条件,属于常规基础题,难度不大。
【难度系数】
0.6
这道题考查重力势能的影响因素和机械能守恒的应用。解决第一问时,需明确重力势能由质量和高度决定,质量不变时,高度变化会导致重力势能变化;解决第二问时,要抓住“不计空气阻力”这个条件,此时机械能(动能+重力势能)守恒,结合同一位置重力势能相同,即可判断动能关系。
【解析】
(1) 重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关,公式为$E_p=mgh$。小华从A点上升到B点的过程中,质量不变,高度逐渐增大,因此重力势能变大。
(2) 不计空气阻力,小华在空中运动时只有动能和重力势能的相互转化,机械能(动能与重力势能之和)保持不变。小华两次经过A点时,所处高度相同,因此重力势能相同,根据机械能守恒可知,两次经过A点时的动能相等,即$E_1=E_2$。
【答案】
(1) 重力势能变大;
(2) $E_1=E_2$,理由:不计空气阻力,小华在空中运动过程中机械能守恒,两次经过A点时高度相同,重力势能相同,故动能相等。
【知识点】
重力势能、机械能守恒
【点评】
本题结合实际运动场景,考查基础的机械能相关知识,需牢记重力势能的影响因素和机械能守恒的条件,属于常规基础题,难度不大。
【难度系数】
0.6
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