小明在观看跳水比赛时发现运动员入水后,运动速度迅速减小,这引起了他的思考:是什么力改变了运动员的速度呢?与同学讨论后,大家都认为除运动员所受的浮力外,水对运动员的阻力也改变了他的速度。那么运动物体所受水的阻力大小与哪些因素有关呢?他作出了如下猜想:
A.可能与物体的速度有关;
B.可能与物体的形状有关。
他用弹簧测力计,盛有水的玻璃容器,质量相同的实心铁质圆锥体和铜质正方体(
)。细线等器材进行探究。
请你回答下列问题:
(1)用细线拴住圆锥体挂在弹簧测力计的挂钩上,测得重力为4N,再将它浸没在水中静止时测力计的示数如图所示,则圆锥体受到的浮力为__________ N;小明拉动弹簧测力计使圆锥体竖直向上做匀速运动,此时水对它阻力的方向是______________________ ;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/29/2495082918436864/2522299481653248/STEM/eba71470-4ddc-4863-8940-442a6ea3897f.png?resizew=143)
(2)为探究猜想A,小明用不同的速度拉动弹簧测力计使圆锥体竖直向上做匀速运动(圆锥体始终浸没在水中),发现运动速度较大时,弹簧测力计的示数也较大,则得出结论:物体在水中运动的速度越大,受到水的阻力越_______________ ;
(3)为探究猜想B,小明拉动弹簧测力计分别使两物体以相同的速度竖直向上做匀速运动(两物体始终浸没在水中),发现挂正方体的弹簧测力计的示数较大。请你分析能否据此现象得出“速度相同时,正方体比圆锥体受到的阻力更大”的结论__________ (选填:“能”或“不能”),请写出你的分析思路______________________ 。
A.可能与物体的速度有关;
B.可能与物体的形状有关。
他用弹簧测力计,盛有水的玻璃容器,质量相同的实心铁质圆锥体和铜质正方体(
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请你回答下列问题:
(1)用细线拴住圆锥体挂在弹簧测力计的挂钩上,测得重力为4N,再将它浸没在水中静止时测力计的示数如图所示,则圆锥体受到的浮力为
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(2)为探究猜想A,小明用不同的速度拉动弹簧测力计使圆锥体竖直向上做匀速运动(圆锥体始终浸没在水中),发现运动速度较大时,弹簧测力计的示数也较大,则得出结论:物体在水中运动的速度越大,受到水的阻力越
(3)为探究猜想B,小明拉动弹簧测力计分别使两物体以相同的速度竖直向上做匀速运动(两物体始终浸没在水中),发现挂正方体的弹簧测力计的示数较大。请你分析能否据此现象得出“速度相同时,正方体比圆锥体受到的阻力更大”的结论
更新时间:2020-08-07 00:54:20
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【推荐1】某兴趣小组的同学用斜面、小车、长刻度尺、录像机等,研究“斜面上运动的物体,运动路程和通过这段 路程所用时间的关系”,如图甲所示.在斜面一侧沿斜面方向固定一长刻度尺,刻度为0的位置在上方,并将该位置作为释放小车的位置.打开录像机的录像功能,并面向刻度尺录像.通过播放视频可以确定小车在不同时刻的位置.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/27/dcb58331-37fb-4c37-b27c-1e2ff3b72988.png?resizew=502)
(1)视频显示,小车从0刻度处运动到0.20m 刻度处,用时1s,该过程小车的平均速度是______ m/s.
(2)通过视频查找出小车5次的位置,小车从开始运动到各个位置的路程s和对应时间 t 如下表所示,表中第三行数据作为对应时间的平方.
①根据表中数据,在坐标纸上作出小车运动的 s-t2 图像.
( )
②经分析可得,小车在斜面上从静止开始运动时,小车运动的路程 s 与时间的平方 t2 的关系式是______ .
(3)小车在斜面上受______ 个力的作用,处于______ (平衡、非平衡)状态.
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(1)视频显示,小车从0刻度处运动到0.20m 刻度处,用时1s,该过程小车的平均速度是
(2)通过视频查找出小车5次的位置,小车从开始运动到各个位置的路程s和对应时间 t 如下表所示,表中第三行数据作为对应时间的平方.
s/m | 0 | 0.05 | 0.20 | 0.45 | 0.80 |
t/s | 0 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 |
t2/s2 | 0 | 0.25 | 1.00 | 2.25 | 4.00 |
②经分析可得,小车在斜面上从静止开始运动时,小车运动的路程 s 与时间的平方 t2 的关系式是
(3)小车在斜面上受
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【推荐2】小华和小丽在观摩一次自行车比赛中,看到运动员在转弯时,身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的,如图所示.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/2/1ec38700-a22a-410f-9536-405f73f6a42f.png?resizew=162)
(1)骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?小华提出了疑问,一旁的小丽说:“要想转弯,必须受力,身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力”.小华觉得小丽“要想转弯,必须受力”的观点很有道理,因为_____________ ;
(2)我们平时骑自行车转弯时,身体的倾斜没有这么明显,可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢?且靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显.使骑行的自行车转弯倾斜的力的大小可能与哪些因素有关?小华和小丽提出了两种猜想:
猜想一:可能与骑行的速度有关;
猜想二:可能与圆弧形赛道的半径有关.
(3)接着,小华和小丽一起设计实验,并在实验室里通过实验验证猜想一.
把半径为0.5m的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),轨道置于压力传感器上时,传感器示数为1N,让质量为30g的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下,如图所示,观察记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如表.
实验中让同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下的目的是___________ ,该实验可以得出的结论是_________________________________ ;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/2/3f36d5fd-e96e-4f1a-8eb1-a9b89017d073.png?resizew=139)
(4)若要验证猜想二,从控制变量角度考虑,需对上述实验进行哪两项改变?(不考虑小钢球与轨道之间的摩擦)①__________________ ;②___________ ;
(5)实验后,他俩在与同学们的交流中,有了新的猜想:让骑行的自行车转弯倾斜需要的力还可能与人和车的总质量有关.于是,他俩又开展了后续实验探究……
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/2/1ec38700-a22a-410f-9536-405f73f6a42f.png?resizew=162)
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猜想一:可能与骑行的速度有关;
猜想二:可能与圆弧形赛道的半径有关.
(3)接着,小华和小丽一起设计实验,并在实验室里通过实验验证猜想一.
把半径为0.5m的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),轨道置于压力传感器上时,传感器示数为1N,让质量为30g的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下,如图所示,观察记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如表.
实验中让同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下的目的是
小钢球初始位置 | A | B | C |
距压力传感器高度/m | 0.5 | 0.4 | 0.3 |
压力传感器达到的最大示数/N | 1.90 | 1.78 | 1.66 |
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(4)若要验证猜想二,从控制变量角度考虑,需对上述实验进行哪两项改变?(不考虑小钢球与轨道之间的摩擦)①
(5)实验后,他俩在与同学们的交流中,有了新的猜想:让骑行的自行车转弯倾斜需要的力还可能与人和车的总质量有关.于是,他俩又开展了后续实验探究……
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【推荐3】小明在老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验与探究:让一系于橡皮筋一端的小球从某悬挂点O的正下方P点由静止释放如图甲所示,整个下落过程中,橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示;小球下落的速度v与下落高度h的关系如图丙所示.已知该轻质橡皮筋每受到0.2N的拉力就伸长1cm,经测量小球从P点下落到a、b、c三点的距离分别为:ha=0.4m,hb=0.6m,hc=0.9m.(不计空气阻力)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/20/dc439817-2f90-484e-808a-974ff4d2e046.png?resizew=387)
(1)当橡皮筋的伸长量最大时,小球的速度为________ (选填“va”、“vb”或“0”),此时,小球处于________ 状态(选填“平衡”或“非平衡”);
(2)从a点运动到b点过程中小球的动能________ ,重力势能________ (填“变大”、“变小”或者“不变”)
(3)实验中所用小球的重力为________ N.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/20/dc439817-2f90-484e-808a-974ff4d2e046.png?resizew=387)
(1)当橡皮筋的伸长量最大时,小球的速度为
(2)从a点运动到b点过程中小球的动能
(3)实验中所用小球的重力为
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解题方法
【推荐1】通过下图的操作,体验“物体排开液体的体积越大,它所受的浮力就越大”这个结论。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/7/569a35dd-f4e4-4956-8e4c-b9d9eabca217.png?resizew=133)
把装满水的烧杯放在盘子里,再把空的饮料罐按入水中,在手感受到浮力的同时,会看到排开的水溢至盘中。试试看,当饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时,浮力是否更大?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/7/569a35dd-f4e4-4956-8e4c-b9d9eabca217.png?resizew=133)
把装满水的烧杯放在盘子里,再把空的饮料罐按入水中,在手感受到浮力的同时,会看到排开的水溢至盘中。试试看,当饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时,浮力是否更大?
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解题方法
【推荐2】学习要敢于质疑,请认真思考小明下列的有关科学探究;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/29/8ee1c4fb-cd91-4d86-8925-9c285df62f36.png?resizew=310)
(一)小明从课外资料中看到庄子的一句话:如果的水积得不够多,那么承载大船就没有力量,也就是说浮力的大小与液体的多少有关。庄子的说法有道理吗;
(1)小明为了验证这说法,他先用弹簧测力计测出木块的重力(如图1甲),再将木块放入烧杯内的水中、木块处于漂浮状态(如图1乙),此时浮力为F1;然后他往烧杯中加水,发现木块仍然漂浮,此时浮力为F2。经分析可知,F1=F2=______ N,从而得出木块漂浮时浮力大小与容器中水的多少无关;
(2)一定量的液体能产生比自身重力更大的浮力吗?小明针对这个问题进一步开展了如图1丙实验,往两个形状相同的塑料盆A、B中各加入10N的水,再将B盆放入A盆,B盆漂浮,继续往B盆内加20N水,B盆仍漂浮。此实验可得出的结论是:______ ;
(3)结合小明的探究活动,给我们的启发:面对前人的观点,应采取的做法是______ ;
A.普通人的观点可以质疑,科学家的观点不可以质疑
B.只要多数人认同的观点我们就要全盘接受
C.可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确
D.到目前为止没人反对的观点我们就可以确认是完全正确的
(二)小明根据“物体的浮沉条件(已知ρ钢材>ρ水)”提出质疑:用钢铁材料制成的轮船却能漂浮在水面上?针对这个的问题,小明进行了如下探究。小明先将一块实心橡皮泥放入水中,橡皮泥会下沉,如图2甲所示;将橡皮泥从水中捞出。捏成小船的形状,再放入水中,橡皮泥就可以漂浮在水面上,如图2乙所示。依据小明的实验回答下列问题:(在横线上填写“>”“<”或“=”)
(1)两次橡皮泥所受的重力G甲和G乙的大小关系是G甲______ G乙;
(2)两次橡皮泥排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲______ V乙;
(3)两次橡皮泥所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲______ F乙;
【结论】可见,用钢铁材料制成的轮船能漂浮在水面是利用空心的方法增大______ ,从而增大浮力的。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/29/8ee1c4fb-cd91-4d86-8925-9c285df62f36.png?resizew=310)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/29/951a8d25-0136-4315-b273-ac81e387e3de.png?resizew=181)
(一)小明从课外资料中看到庄子的一句话:如果的水积得不够多,那么承载大船就没有力量,也就是说浮力的大小与液体的多少有关。庄子的说法有道理吗;
(1)小明为了验证这说法,他先用弹簧测力计测出木块的重力(如图1甲),再将木块放入烧杯内的水中、木块处于漂浮状态(如图1乙),此时浮力为F1;然后他往烧杯中加水,发现木块仍然漂浮,此时浮力为F2。经分析可知,F1=F2=
(2)一定量的液体能产生比自身重力更大的浮力吗?小明针对这个问题进一步开展了如图1丙实验,往两个形状相同的塑料盆A、B中各加入10N的水,再将B盆放入A盆,B盆漂浮,继续往B盆内加20N水,B盆仍漂浮。此实验可得出的结论是:
(3)结合小明的探究活动,给我们的启发:面对前人的观点,应采取的做法是
A.普通人的观点可以质疑,科学家的观点不可以质疑
B.只要多数人认同的观点我们就要全盘接受
C.可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确
D.到目前为止没人反对的观点我们就可以确认是完全正确的
(二)小明根据“物体的浮沉条件(已知ρ钢材>ρ水)”提出质疑:用钢铁材料制成的轮船却能漂浮在水面上?针对这个的问题,小明进行了如下探究。小明先将一块实心橡皮泥放入水中,橡皮泥会下沉,如图2甲所示;将橡皮泥从水中捞出。捏成小船的形状,再放入水中,橡皮泥就可以漂浮在水面上,如图2乙所示。依据小明的实验回答下列问题:(在横线上填写“>”“<”或“=”)
(1)两次橡皮泥所受的重力G甲和G乙的大小关系是G甲
(2)两次橡皮泥排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲
(3)两次橡皮泥所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲
【结论】可见,用钢铁材料制成的轮船能漂浮在水面是利用空心的方法增大
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(0.65)
解题方法
【推荐3】如图所示,学校物理实验创新小组的同学们,设计了6个实验,来验证浮力的大小与哪些因素有关,实验步骤如下:
(1)调节好杠杆尺水平平衡,在其左右两端悬挂相同的铜柱体A,使杠杆尺仍保持水平平衡,如图甲所示;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/2/525d69e2-d768-4755-b3bb-3cd89fba78e0.png?resizew=173)
(2)在左右烧杯中分别加入质量不等的水,如图乙所示,杠杆尺发生倾斜,此现象可以说明,铜柱体A受到的浮力左端_________ 右端(选填“大于”“等于”或“小于”),也能说明了浮力的大小与排开液体的_________ 有关。继续向两烧杯中加入质量不等的水,使得左右两端铜柱体A都全部漫没在水中,如图丙所示,杠杆尺恢复水平平衡,可以说明物体所受浮力的大小与浸没在液体中的深度_________ (选填“有关”或“无关”);
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/2/32e8b27d-a234-468d-b195-8e3da0e0bb4b.png?resizew=333)
(3)先将左右烧杯都装满水,后再往右边的烧杯中加入适当食盐均匀搅拌后,此时杠杆尺出现了如图丁的现象,说明当物体浸没在液体中的_________ 相同时,液体的_________ 越大,物体所受的浮力越大;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/2/a01be762-4cfc-4eb4-9ecf-164a1f2a268b.png?resizew=176)
(4)将杠杆尺的右端换上与铜柱体A等质量的合金柱体B,体积VB大于VA,如图戊所示;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/2/9ccf848e-ca66-465e-a72d-c383cf026dff.png?resizew=150)
(5)同时往左右烧杯中加满水,杠杆尺状态如图己所示,说明了当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力_________ (选填“越大”或“越小”);
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/2/ab257346-0e4c-46f1-bf00-0863171297ce.png?resizew=169)
(6)实验小组提出,应换用多种不同材料的物体来进行实验,是为了避免实验结论的_________ 性。
(1)调节好杠杆尺水平平衡,在其左右两端悬挂相同的铜柱体A,使杠杆尺仍保持水平平衡,如图甲所示;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/2/525d69e2-d768-4755-b3bb-3cd89fba78e0.png?resizew=173)
(2)在左右烧杯中分别加入质量不等的水,如图乙所示,杠杆尺发生倾斜,此现象可以说明,铜柱体A受到的浮力左端
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/2/32e8b27d-a234-468d-b195-8e3da0e0bb4b.png?resizew=333)
(3)先将左右烧杯都装满水,后再往右边的烧杯中加入适当食盐均匀搅拌后,此时杠杆尺出现了如图丁的现象,说明当物体浸没在液体中的
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/2/a01be762-4cfc-4eb4-9ecf-164a1f2a268b.png?resizew=176)
(4)将杠杆尺的右端换上与铜柱体A等质量的合金柱体B,体积VB大于VA,如图戊所示;
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(5)同时往左右烧杯中加满水,杠杆尺状态如图己所示,说明了当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/2/ab257346-0e4c-46f1-bf00-0863171297ce.png?resizew=169)
(6)实验小组提出,应换用多种不同材料的物体来进行实验,是为了避免实验结论的
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