精英家教網(wǎng)某小組同學(xué)研究金屬球在水中受到浮力的大小時(shí)，提出不同的猜想．猜想Ⅰ：金屬球在水中所受的浮力F浮跟金屬球的密度有關(guān)；猜想Ⅱ：金屬球在水中所受的浮力F浮跟金屬球浸入水中的深度有關(guān)．于是他們將半徑均為5厘米但密度不同的金屬球甲、乙分別掛在測(cè)力計(jì)下，將其逐步浸入水中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．他們通過(guò)測(cè)出球心到水面的距離h來(lái)表示金屬球浸入水中的深度、并讀出相應(yīng)的測(cè)力計(jì)示數(shù)F且計(jì)算得出F浮，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別見(jiàn)表一、二．
表一  金屬球甲   ρ甲=3.0×103千克/米3
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6
球心到水面的距離h（厘米） 5 2 0 2 5 8
測(cè)力計(jì)示數(shù)F（牛） 15.7 14.6 13.1 11.6 10.5 10.5
金屬球所受的浮力F浮（牛） 0 1.1 2.6 4.1 5.2 5.2
表二  金屬球乙   ρ乙=6.0×103千克/米3
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 7 8 9 10 11 12
球心到水面的距離h（厘米） 5 2 0 2 5 6
測(cè)力計(jì)示數(shù)F（牛） 31.4 30.3 28.8 27.3 26.2 26.2
金屬球所受的浮力F浮（牛） 0 1.1 2.6 4.1 5.2 5.2
①該小組所進(jìn)行的序號(hào)為1、7實(shí)驗(yàn)的示意圖是如圖中的
 
．（選填“a”或“b”）
②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2～6或8～12的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可初步得出的結(jié)論是：同一金屬球浸入水中的深度增加時(shí)，所受到水的浮力
 
．
③分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2和8、3和9、4和10或5和11的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可初步得出的結(jié)論是：
 
．并由此可知，金屬球在水中所受的浮力F浮跟金屬球的密度無(wú)關(guān)．
④他們進(jìn)一步提出問(wèn)題：金屬球在水中所受最大的浮力跟哪些因素有關(guān)？為繼續(xù)研究，最需要添加的實(shí)驗(yàn)器材是：跟甲（或乙）
 
不同的金屬球．（選填“半徑”、“密度”或“質(zhì)量”）
分析：①根據(jù)表格中1、7數(shù)據(jù)浮力的大小關(guān)系得出結(jié)論；
②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2～6或8～12的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中浮力的大小變化，得出浮力大小與物體浸在液體中深度的關(guān)系；
③分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2和8、3和9、4和10或5和11的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中小球的密度發(fā)生了變化，浸在水中的體積相同，根據(jù)浮力的大小關(guān)系得出結(jié)論；
④根據(jù)以上結(jié)論中影響浮力大小的因素選擇合適的選項(xiàng)．
解答：解：①由1、7數(shù)據(jù)知，兩金屬球受到的浮力均為零，說(shuō)明此時(shí)物體還沒(méi)有浸入到水中，應(yīng)為（a）圖所示的情況；
②2～6或8～12的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，浸入水中的深度逐漸增加，隨著深度的增加，開(kāi)始受到的浮力逐漸增大，當(dāng)完全浸沒(méi)后受到的浮力大小不變；
③分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2和8、3和9、4和10或5和11的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，球浸入水中的深度相同，球的密度不同，但受到的浮力相同，可知當(dāng)浸入水中深度相等時(shí)，半徑相同、密度不同的金屬球所受浮力的大小相等；
④由②③知，浮力大小與物體浸入液體中的體積有關(guān)，與物體的密度無(wú)關(guān)，所以要探究金屬球在水中所受最大的浮力跟哪些因素有關(guān)，應(yīng)換用不同體積的金屬球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
故答案為：①a；
②先變大，達(dá)到最大后保持不變；
③當(dāng)浸入水中深度相等時(shí)，半徑相同、密度不同的金屬球所受浮力的大小相等；
④半徑．
點(diǎn)評(píng)：根據(jù)F浮=ρ液gV排，浮力大小與液體的密度和排開(kāi)液體的體積有關(guān)，此題不像以往的實(shí)驗(yàn)，直接探究浮力的影響因素，而是通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，逐步向影響因素遞進(jìn)，在分析過(guò)程中，要注意控制變量法的應(yīng)用，通過(guò)比較相同點(diǎn)和不同點(diǎn)及相應(yīng)的現(xiàn)象得出結(jié)論．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

（2008?衢州）某科學(xué)興趣小組的同學(xué)利用羽毛球和小金屬球來(lái)研究“空氣阻力和速度的關(guān)系”．取三個(gè)相同的羽毛球，每個(gè)羽毛球的質(zhì)量為m，并編號(hào)為甲、乙、丙，其中在乙羽毛球內(nèi)固定3倍于羽毛球質(zhì)量的小金屬球，在丙羽毛球內(nèi)固定8倍于羽毛球質(zhì)量的小金屬球．然后讓它們從不同高度分別自由落下．并以豎直磚墻為背景，當(dāng)進(jìn)入豎直磚墻的區(qū)域時(shí)，用數(shù)碼相機(jī)自動(dòng)連續(xù)拍攝的方法記錄羽毛球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程．如圖是其中的一段．
請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題：
（1）該小組在拍攝羽毛球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，選擇以豎直磚墻為背景的作用是
測(cè)量路程的標(biāo)尺
測(cè)量路程的標(biāo)尺
．
（2）對(duì)于圖中的這段運(yùn)動(dòng)過(guò)程．甲、乙、丙羽毛球所做的運(yùn)動(dòng)都是
勻速直線
勻速直線
運(yùn)動(dòng)．
（3）對(duì)于圖中的這段運(yùn)動(dòng)過(guò)程．乙羽毛球下落時(shí)受到空氣阻力大小為
4mg
4mg
；假設(shè)甲羽毛球下落的速度為v，則丙羽毛球下落的速度為
3v
3v
；由此可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是
羽毛球受到的空氣阻力與速度平方成正比
羽毛球受到的空氣阻力與速度平方成正比
．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

落體運(yùn)動(dòng)
（一）如圖所示，是用照相機(jī)通過(guò)每隔相等的時(shí)間曝光一次的方法記錄的蘋(píng)果下落的運(yùn)動(dòng)情況．由圖可知，蘋(píng)果在這段時(shí)間做
變速
變速
（選填“勻速”或“變速”）運(yùn)動(dòng)，你的理由是：
在相等的時(shí)間里，通過(guò)的路程不同
在相等的時(shí)間里，通過(guò)的路程不同

（二）某興趣小組的同學(xué)利用紙錐和小金屬球來(lái)研究“空氣阻力和速度的關(guān)系”．取三個(gè)相同的紙錐，每個(gè)紙錐的質(zhì)量均為m，并編號(hào)為甲、乙、丙，其中在乙紙錐內(nèi)固定質(zhì)量為3m的小金屬球，在丙紙錐內(nèi)固定質(zhì)量為8m的小金屬球．讓它們從不同高度分別自由落下，并以豎直磚墻為背景，當(dāng)進(jìn)入豎直磚墻的區(qū)域時(shí)，用照相機(jī)通過(guò)每隔相等的時(shí)間曝光一次的方法記錄紙錐的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，如圖b是其中一段的示意圖．請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題：對(duì)于圖中的這段運(yùn)動(dòng)過(guò)程，甲、乙、丙三個(gè)紙錐均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，它們的速度之比是
1：2：3
1：2：3
，根據(jù)二力平衡的知識(shí)，可判斷它們所受的空氣阻力之比是
1：4：9
1：4：9
，由此可以得出：同一形狀的紙錐下落時(shí)受到的空氣阻力與
速度的平方
速度的平方
成正比．
（三）若（一）中蘋(píng)果下落的高度足夠，則在蘋(píng)果由圖示最下端位置繼續(xù)下落的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是
C
C

A．蘋(píng)果的速度會(huì)越來(lái)越大
B．重力做功的功率會(huì)越來(lái)越大
C．蘋(píng)果的重力勢(shì)能會(huì)越來(lái)越小
D．蘋(píng)果的總能量保持不變．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)2007年2月28日，從烏魯木齊駛往阿克蘇的5806次列車遭遇特大沙塵暴，列車從第1節(jié)車廂到第11節(jié)車廂相繼被吹翻．看了這個(gè)報(bào)道后，某研究小組為探索沙塵暴的威力，進(jìn)行了模擬研究．如圖為測(cè)定沙塵暴風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)裝置圖，其中AB是一段水平放置的長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大，一質(zhì)量和電阻都不計(jì)的細(xì)長(zhǎng)金屬絲一端固定于O點(diǎn)，另一端懸掛球P，無(wú)風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在B點(diǎn)接觸，有風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲將偏離豎直方向，細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸．研究小組的同學(xué)對(duì)此裝置分析中，知道金屬球單位面積上所受到的水平風(fēng)力大小與電壓表的讀數(shù)成正比，空氣密度為1.3kg/m3，沙的密度為2.5×103kg/m3．他們對(duì)決定金屬球單位面積上所受到的風(fēng)力大小的因素，進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)研究：
①在含沙量相同條件下，改變風(fēng)速，記錄不同風(fēng)速下電壓表的示數(shù)如下：
風(fēng)速（m/s） 5 10 15 20
電壓表示數(shù)（V） 0.6 2.4 5.4 9.6
②在風(fēng)速大小相同條件下，改變風(fēng)中空氣的含沙量，記錄不同含沙量下電壓表的示數(shù)如下：
含沙量（kg/m3） 1.1 2.2 3.3 4.4
電壓表示數(shù)（V） 2.3 3.5 4.6 5.8
（1）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，試推導(dǎo)出單位面積上所受到的風(fēng)力大小的關(guān)系式？（設(shè)比例系數(shù)為k）
（2）若（1）中的比例系數(shù)k的大小為0.5，已知：車廂的高度為3m，車廂的長(zhǎng)度為25m，車廂質(zhì)量為50t，鐵軌間距為1.5m，1m3沙塵暴中含沙塵2.7kg，請(qǐng)根據(jù)（1）中的關(guān)系式計(jì)算當(dāng)時(shí)的風(fēng)速至少為多大？

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科目：初中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年上海市靜安區(qū)初三中考一模（即期末）物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

 某小組同學(xué)研究金屬球在水中受到浮力的大小時(shí)，提出不同的猜想。猜想Ⅰ：金屬球在水中所受的浮力F浮跟金屬球的密度有關(guān)；猜想Ⅱ：金屬球在水中所受的浮力F浮跟金屬球浸入水中的深度有關(guān)。于是他們將半徑均為5厘米但密度不同的金屬球甲、乙分別掛在測(cè)力計(jì)下，將其逐步浸入水中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他們通過(guò)測(cè)出球心到水面的距離h來(lái)表示金屬球浸入水中的深度、并讀出相應(yīng)的測(cè)力計(jì)示數(shù)F且計(jì)算得出F浮，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別見(jiàn)表一、二。

① 該小組所進(jìn)行的序號(hào)為1、7實(shí)驗(yàn)的示意圖是圖11中的          。（選填“a”或“b”）

② 分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2~6或8~12的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可初步得出的結(jié)論是：同一金屬球浸入水中的深度增加時(shí)，所受到水的浮力                                            。

③ 分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2和8、3和9、4和10或5和11的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可初步得出的結(jié)論是：                                。并由此可知，金屬球在水中所受的浮力F浮跟金屬球的密度無(wú)關(guān)。

④ 他們進(jìn)一步提出問(wèn)題：金屬球在水中所受最大的浮力跟哪些因素有關(guān)？為繼續(xù)研究，最需要添加的實(shí)驗(yàn)器材是：跟甲（或乙）              不同的金屬球。（選填“半徑”、“密度”或“質(zhì)量”）

 

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