10.(7分)实验小组在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据生活经验,交流后提出了猜想。
猜想一:浮力大小可能与物体浸入液体中的深度有关。
猜想二:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。
猜想三:浮力大小可能与液体密度有关。
为了验证上述猜想,同学们合作进行了如图所示的实验。
(1)从图中的实验数据可知,物块浸没在水中所受的浮力为
(2)比较A、B、C三次实验,可以得出:浮力大小与
(3)比较A、D、E三次实验,可以得出结论:
(4)小明通过比较A、B、C三次实验,得出浮力大小与浸入液体的深度有关。该结论
(5)通过实验数据可以得出物体的密度为

猜想一:浮力大小可能与物体浸入液体中的深度有关。
猜想二:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。
猜想三:浮力大小可能与液体密度有关。
为了验证上述猜想,同学们合作进行了如图所示的实验。
(1)从图中的实验数据可知,物块浸没在水中所受的浮力为
2
N。(2)比较A、B、C三次实验,可以得出:浮力大小与
排开液体体积
有关。由此可知,潜水艇漂浮在水面上所受浮力小于
(选填“大于”“小于”或“等于”)潜水艇浸没在水中所受浮力。(3)比较A、D、E三次实验,可以得出结论:
浮力大小与液体密度有关
。(4)小明通过比较A、B、C三次实验,得出浮力大小与浸入液体的深度有关。该结论
不可靠
(选填“可靠”或“不可靠”),说明理由:没有控制物体排开液体的体积相同
。(5)通过实验数据可以得出物体的密度为
2.4×10³
kg/m³。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×10³ kg/m³)答案
10.(1)2 (2)排开液体体积 小于 (3)浮力大小与液体密度有关 (4)不可靠 没有控制物体排开液体的体积相同 (5)2.4×10³
解析
【分析】
要解决这道题,需利用称重法计算浮力,结合控制变量法分析实验,再结合密度公式求解物体密度。首先,称重法测浮力公式为$F_{浮}=G-F_{拉}$;探究浮力影响因素时,需控制变量,即研究某一因素时保持其他因素不变;计算物体密度时,先通过浸没时的浮力求出物体体积,再结合重力求质量,最后用密度公式计算。
【解析】
(1) 物块的重力$G=4.8N$(图A),浸没在水中时弹簧测力计示数$F_{拉}=2.8N$(图D),根据称重法,物块浸没在水中的浮力$F_{浮}=G-F_{拉}=4.8N-2.8N=2N$。
(2) A、B、C三次实验中,液体都是水(密度相同),物体排开液体的体积不同,弹簧测力计示数不同,浮力不同,因此浮力大小与排开液体的体积有关。潜水艇漂浮时,排开海水的体积小于其浸没时排开海水的体积,根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,$\rho_{液}$不变,$V_{排}$越小浮力越小,故漂浮时所受浮力小于浸没时的浮力。
(3) A、D、E三次实验中,物体排开液体的体积相同(均浸没),液体密度不同(水和盐水),弹簧测力计示数不同,浮力不同,因此得出结论:浮力大小与液体密度有关。
(4) 小明的结论不可靠。因为A、B、C三次实验中,物体浸入液体的深度变化时,排开液体的体积也发生了变化,没有控制物体排开液体的体积相同,不符合控制变量法的要求,无法得出浮力与浸入深度的关系。
(5) 物块浸没在水中时,$F_{浮}=\rho_{水}gV_{物}$,所以物块体积$V_{物}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{2N}{1.0×10^3kg/m^3×10N/kg}=2×10^{-4}m^3$;物块质量$m=\frac{G}{g}=\frac{4.8N}{10N/kg}=0.48kg$;则物块密度$\rho=\frac{m}{V_{物}}=\frac{0.48kg}{2×10^{-4}m^3}=2.4×10^3kg/m^3$。
【答案】
(1)2 (2)排开液体体积;小于 (3)浮力大小与液体密度有关 (4)不可靠;没有控制物体排开液体的体积相同 (5)2.4×10³
【知识点】
浮力的计算、影响浮力大小的因素、密度的计算
【点评】
本题是探究浮力影响因素的经典实验题,核心考查控制变量法的应用,以及称重法测浮力、密度的计算,是力学部分的重点内容,需学生掌握实验设计思路和相关公式的运用。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需利用称重法计算浮力,结合控制变量法分析实验,再结合密度公式求解物体密度。首先,称重法测浮力公式为$F_{浮}=G-F_{拉}$;探究浮力影响因素时,需控制变量,即研究某一因素时保持其他因素不变;计算物体密度时,先通过浸没时的浮力求出物体体积,再结合重力求质量,最后用密度公式计算。
【解析】
(1) 物块的重力$G=4.8N$(图A),浸没在水中时弹簧测力计示数$F_{拉}=2.8N$(图D),根据称重法,物块浸没在水中的浮力$F_{浮}=G-F_{拉}=4.8N-2.8N=2N$。
(2) A、B、C三次实验中,液体都是水(密度相同),物体排开液体的体积不同,弹簧测力计示数不同,浮力不同,因此浮力大小与排开液体的体积有关。潜水艇漂浮时,排开海水的体积小于其浸没时排开海水的体积,根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,$\rho_{液}$不变,$V_{排}$越小浮力越小,故漂浮时所受浮力小于浸没时的浮力。
(3) A、D、E三次实验中,物体排开液体的体积相同(均浸没),液体密度不同(水和盐水),弹簧测力计示数不同,浮力不同,因此得出结论:浮力大小与液体密度有关。
(4) 小明的结论不可靠。因为A、B、C三次实验中,物体浸入液体的深度变化时,排开液体的体积也发生了变化,没有控制物体排开液体的体积相同,不符合控制变量法的要求,无法得出浮力与浸入深度的关系。
(5) 物块浸没在水中时,$F_{浮}=\rho_{水}gV_{物}$,所以物块体积$V_{物}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{2N}{1.0×10^3kg/m^3×10N/kg}=2×10^{-4}m^3$;物块质量$m=\frac{G}{g}=\frac{4.8N}{10N/kg}=0.48kg$;则物块密度$\rho=\frac{m}{V_{物}}=\frac{0.48kg}{2×10^{-4}m^3}=2.4×10^3kg/m^3$。
【答案】
(1)2 (2)排开液体体积;小于 (3)浮力大小与液体密度有关 (4)不可靠;没有控制物体排开液体的体积相同 (5)2.4×10³
【知识点】
浮力的计算、影响浮力大小的因素、密度的计算
【点评】
本题是探究浮力影响因素的经典实验题,核心考查控制变量法的应用,以及称重法测浮力、密度的计算,是力学部分的重点内容,需学生掌握实验设计思路和相关公式的运用。
【难度系数】
0.6
11.(6分)某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中通过观察
(2)本实验的科学探究方法是
(3)为了探究压力的作用效果与压力大小的关系,应比较图甲和图乙的实验,可知受力面积相同时,压力
(4)为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,应比较
(5)此实验

(1)实验中通过观察
海绵的凹陷程度
来比较压力的作用效果;(2)本实验的科学探究方法是
控制变量法
和转换法;(3)为了探究压力的作用效果与压力大小的关系,应比较图甲和图乙的实验,可知受力面积相同时,压力
越大
(选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显;(4)为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,应比较
乙、丙
两图的实验,可知压力大小相同时,受力面积越小
(选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显;(5)此实验
不能
(选填“能”或“不能”)用硬纸板代替海绵。答案
11.(1)海绵的凹陷程度 (2)控制变量法 (3)越大 (4)乙、丙 越小 (5)不能
解析
【分析】
本题是探究压力作用效果的实验题,解题思路如下:首先明确实验利用转换法,将不易观察的压力作用效果转换为海绵的凹陷程度来体现;其次,探究压力作用效果与某一因素的关系时,需运用控制变量法,即控制其他因素不变,仅改变要探究的因素。结合实验图的变量变化逐一分析问题:(1) 借助海绵易形变的特性,通过凹陷程度反映压力作用效果;(2) 实验需控制变量,同时结合转换法;(3) 甲、乙受力面积相同,乙压力更大,凹陷更明显;(4) 探究受力面积影响时,需控制压力相同,故选乙、丙,乙受力面积小,凹陷更显著;(5) 硬纸板形变不明显,无法清晰观察效果,故不能代替海绵。
【解析】
(1) 实验中,海绵的凹陷程度越显著,说明压力的作用效果越明显,因此通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果;
(2) 本实验探究压力作用效果与压力大小、受力面积的关系,需控制其中一个变量不变,改变另一个变量,用到控制变量法,同时结合转换法;
(3) 图甲和图乙中,受力面积相同,乙图增加了砝码,压力更大,海绵凹陷更明显,可知受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4) 探究压力作用效果与受力面积的关系时,需控制压力大小相同,改变受力面积,因此应比较乙、丙两图;乙图受力面积为桌腿面积,丙图为桌面面积,乙的受力面积更小,海绵凹陷更明显,可知压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(5) 硬纸板的形变程度不显著,无法清晰观察到压力的作用效果,因此此实验不能用硬纸板代替海绵。
【答案】
(1)海绵的凹陷程度;(2)控制变量法;(3)越大;(4)乙、丙;越小;(5)不能
【知识点】
压力的作用效果;控制变量法;转换法
【点评】
本题考查探究压力作用效果的基础实验,重点考查转换法和控制变量法的应用,是力学实验的核心考点,难度不大,需掌握实验设计逻辑和现象分析方法。
【难度系数】
0.7
本题是探究压力作用效果的实验题,解题思路如下:首先明确实验利用转换法,将不易观察的压力作用效果转换为海绵的凹陷程度来体现;其次,探究压力作用效果与某一因素的关系时,需运用控制变量法,即控制其他因素不变,仅改变要探究的因素。结合实验图的变量变化逐一分析问题:(1) 借助海绵易形变的特性,通过凹陷程度反映压力作用效果;(2) 实验需控制变量,同时结合转换法;(3) 甲、乙受力面积相同,乙压力更大,凹陷更明显;(4) 探究受力面积影响时,需控制压力相同,故选乙、丙,乙受力面积小,凹陷更显著;(5) 硬纸板形变不明显,无法清晰观察效果,故不能代替海绵。
【解析】
(1) 实验中,海绵的凹陷程度越显著,说明压力的作用效果越明显,因此通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果;
(2) 本实验探究压力作用效果与压力大小、受力面积的关系,需控制其中一个变量不变,改变另一个变量,用到控制变量法,同时结合转换法;
(3) 图甲和图乙中,受力面积相同,乙图增加了砝码,压力更大,海绵凹陷更明显,可知受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4) 探究压力作用效果与受力面积的关系时,需控制压力大小相同,改变受力面积,因此应比较乙、丙两图;乙图受力面积为桌腿面积,丙图为桌面面积,乙的受力面积更小,海绵凹陷更明显,可知压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(5) 硬纸板的形变程度不显著,无法清晰观察到压力的作用效果,因此此实验不能用硬纸板代替海绵。
【答案】
(1)海绵的凹陷程度;(2)控制变量法;(3)越大;(4)乙、丙;越小;(5)不能
【知识点】
压力的作用效果;控制变量法;转换法
【点评】
本题考查探究压力作用效果的基础实验,重点考查转换法和控制变量法的应用,是力学实验的核心考点,难度不大,需掌握实验设计逻辑和现象分析方法。
【难度系数】
0.7
12.(3分)2025年国际划联龙舟世界杯赛在中国赤峰紫蒙湖开赛,国内外12支参赛队伍参加比赛。“鼓声震天,龙舟飞渡”,比赛中运动员手持船桨奋力向后划水,劈波斩浪。请用物理知识解释图中的两个现象:
(1)为什么手持船桨向后划水,龙舟就向前运动?
(2)比赛时,为什么并排前进的龙舟不能靠得太近?

(1)为什么手持船桨向后划水,龙舟就向前运动?
(2)比赛时,为什么并排前进的龙舟不能靠得太近?
答案
12.解:(1)手持船桨向后划水,桨给水一个向后的力,因为物体间力的作用是相互,所以水会给船桨一个向前的力,使龙舟向前运动。
(2)两只龙舟并排快速同向划行时,两龙舟中间水的流速大、压强小,两龙舟外侧水的流速小、压强大,在内外压强差的作用下,两龙舟会向中间靠拢,甚至发生碰撞,所以并排前进的龙舟不能靠得太近。
(2)两只龙舟并排快速同向划行时,两龙舟中间水的流速大、压强小,两龙舟外侧水的流速小、压强大,在内外压强差的作用下,两龙舟会向中间靠拢,甚至发生碰撞,所以并排前进的龙舟不能靠得太近。
解析
【分析】本题需运用力学的两个核心知识点解答:一是力的作用是相互的,二是流体压强与流速的关系。对于问题(1),要明确划水时桨对水施力,根据力的相互性,水会给桨反作用力推动龙舟前进;对于问题(2),需利用流体压强规律,分析并排龙舟间的流速与压强差异,得出不能靠太近的原因。
【解析】
(1)当运动员手持船桨向后划水时,船桨对水施加了一个向后的力,根据物体间力的作用是相互的,水会同时对船桨施加一个向前的反作用力,这个力作用在龙舟上,使龙舟向前运动。
(2)根据流体压强与流速的关系:在流体中,流速越大的位置压强越小。当两艘龙舟并排快速同向划行时,两龙舟之间的水流通道变窄,水的流速变大,压强变小;而两龙舟外侧的水流流速相对较小,压强较大,由此在两龙舟的内外侧形成向内的压强差,这个压强差会推动两龙舟向中间靠拢,容易发生碰撞事故,所以并排前进的龙舟不能靠得太近。
【答案】
12.解:(1)手持船桨向后划水,桨给水一个向后的力,因为物体间力的作用是相互,所以水会给船桨一个向前的力,使龙舟向前运动。(2)两只龙舟并排快速同向划行时,两龙舟中间水的流速大、压强小,两龙舟外侧水的流速小、压强大,在内外压强差的作用下,两龙舟会向中间靠拢,甚至发生碰撞,所以并排前进的龙舟不能靠得太近。
【知识点】
力的作用相互性;流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合龙舟比赛的实际场景,考查初中物理力学的基础知识点,将物理知识与生活现象紧密结合,注重知识的应用,难度适中,是常见的基础应用题。
【难度系数】
0.6
【解析】
(1)当运动员手持船桨向后划水时,船桨对水施加了一个向后的力,根据物体间力的作用是相互的,水会同时对船桨施加一个向前的反作用力,这个力作用在龙舟上,使龙舟向前运动。
(2)根据流体压强与流速的关系:在流体中,流速越大的位置压强越小。当两艘龙舟并排快速同向划行时,两龙舟之间的水流通道变窄,水的流速变大,压强变小;而两龙舟外侧的水流流速相对较小,压强较大,由此在两龙舟的内外侧形成向内的压强差,这个压强差会推动两龙舟向中间靠拢,容易发生碰撞事故,所以并排前进的龙舟不能靠得太近。
【答案】
12.解:(1)手持船桨向后划水,桨给水一个向后的力,因为物体间力的作用是相互,所以水会给船桨一个向前的力,使龙舟向前运动。(2)两只龙舟并排快速同向划行时,两龙舟中间水的流速大、压强小,两龙舟外侧水的流速小、压强大,在内外压强差的作用下,两龙舟会向中间靠拢,甚至发生碰撞,所以并排前进的龙舟不能靠得太近。
【知识点】
力的作用相互性;流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合龙舟比赛的实际场景,考查初中物理力学的基础知识点,将物理知识与生活现象紧密结合,注重知识的应用,难度适中,是常见的基础应用题。
【难度系数】
0.6
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