沪科版八年级物理全一册 第九章浮力专题训练浮力实验探究（有答案）

第九章 专题训练 浮力实验探究
1．为了“探究浮力的大小与哪些因素有关”，小芳用弹簧测力计、鸡蛋、烧杯、水做了如图A、B、C、D所示的实验。
（1）通过观察______两图中数据，小芳得出：浸在液体中的物体所受浮力与排开液体的体积有关；
（2）小芳观察发现C、D两图中弹簧测力计的示数相等，即鸡蛋所受到的浮力相等。由此可知：完全浸没在液体中的物体所受浮力与物体浸没的深度______（选填“有关”或“无关”）；
（3）通过图中的实验数据，可算出鸡蛋的密度约______g/cm3（结果保留一位小数）；
（4）小芳又找来一个相同的烧杯，倒入适量的洗发露，她将挂在弹簧测力计下的鸡蛋放入洗发露中，结果发现鸡蛋漂浮在洗发露表面，弹簧测力计的示数为0（如图E所示）。小芳通过计算发现D、E两图中鸡蛋的浮力不相等，得出结论：浮力大小与液体密度有关。你认为这个结论的得出是否可靠______（填“可靠”或“不可靠”）？理由是______。
（5）小芳通过图E实验可知：洗发露的密度______鸡蛋的密度（选填“大于、小于或等于”）。她很想知道洗发露的密度是多大，于是，她又找来一架天平（带砝码）、一根细竹筷，利用刚才算出密度的鸡蛋（密度已知为ρ蛋）设计了如下实验。
请你将小芳的实验步骤补充完整：
①用天平称出鸡蛋的质量为m1；
②烧杯中装满洗发露，用天平称出烧杯和洗发露的总质量m2；
③将鸡蛋放入洗发露中，用竹筷将鸡蛋压入洗发露中使其完全浸没，______（选填“移走竹筷”或“保持竹筷不动”），用抹布擦净溢出液体后，用天平测出烧杯、洗发露和鸡蛋的总质量为m3，则洗发露的密度ρ洗发露=______（用字母m1、m2、m3、ρ蛋表示）。
2．小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：分度值为0.1N的弹簧测力计，底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块，相同的大烧杯若干，水，密度未知的某种液体，细线等。
（1）小冉进行了如图所示的实验：A步骤所示弹簧测力计的示数为___________N；用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在下表中：
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 2.6 2.4 2.3 2.3 2.2
（2）在实验步骤B中铜块所受浮力F浮=___________N。
（3）分析实验步骤A、B、C、D，E可以说明浮力大小跟___________有关；分析实验步骤A、E、F，可以说明浮力大小跟___________有关。
（4）小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是___________g/cm3，还算出了步骤B中铜块下表面受到水的压强是___________Pa，并发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐___________（选填“增大”或“减小”）。
（5）小冉在步骤B的基础上继续探究：保持铜块下表面所处的位置不变，把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上，缓慢向烧杯内加水，发现弹簧测力计的示数逐渐___________（选填“增大”或“减小”）；
3．小陶子利用弹簧测力计，实心圆柱体，烧怀等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有关。
（1）小陶子的操作步骤及测量数据如图所示，他测量浮力的方法是；用弹簧测力计先测出实心圆柱体的重力G，如图甲所示；接着将实心圆柱体挂在测力计下方，使物体浸入液体中静止时，读出测力计对实心圆柱体的拉力F，如图乙（或丙、丁、戊）所示，实心圆柱体所受的浮力的表达式为F浮=______（用字母G和F表示）；
（2）根据图甲、乙、丙、丁可知，物体受到的浮力与______有关，与物体浸没在液体中的深度______（选填“有关”或“无关”）；
（3）由图数据可得图乙中实心圆柱体受到水的浮力为______N；还可以计算出实心圆柱体的体积为______cm3，图戊中盐水的密度为______kg/m3。（已知水的密度为ρ水=1×10kg/m3）
（4）他们还用电子秤，烧怀和水测量一块生姜的平均密度，进行了如下的操作:
①用电子秤测出生姜的质量，记为m1；
②将烧杯装满水，用电子秤测出烧杯及水的总质量，记为m2；
③将杯中水倒掉，先将生姜放入烧杯中，然后将烧杯装满水，生姜未上浮。用电子秤测出烧杯、水和生姜的总质量，记为m3，则：
A．他们所测得的生姜密度为ρ=______（用字母m1、m2、m3和水的密度ρ水表示）；
B．若做完实验后才发现，电子秤盘上无任何物体时电子秤的示数为“0.1g”，则他们所测得生姜的平均密度______（选填“大于”、“小于”或“等于”）生姜的真实平均密度，
4．小华和小琳在老师的指导下，对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了实验探究。
猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关
猜想3：浮力的大小可能与排开液体的体积有关
猜想4：浮力的大小可能与物体的形状有关
（1）如图1所示，小琳在家中利用身边的物品做实验，她用手把饮料罐按入水中，水面上升的越高，人会感到越吃力。这个事实可以支持猜想_________（选填序号）。
（2）他们为了研究猜想1和猜想2，选用了体积相同、重力不同的三个圆柱形物体A、B、C并测出了它们的重力分别为4N、4.5N和5N，然后进行了如图2所示的实验：
①比较图中序号为a、b、c的三次实验，得出的结论是：浮力的大小与___________。
②比较图中序号为___________ 的三次实验可以得出初步结论：物体排开液体的体积相
同时，___________越大，物体所受的浮力也越大。
（3）为了研究猜想4，小华将同一块橡皮泥依次捏成圆锥体和圆柱体分别进行实验，实验现象如图3所示。根据此实验现象，小华得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关。小琳认为小华的结论不可靠，主要原因是___________。
5．小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关“的实验中，用到如下器材：弹簧测力计、底面积为10cm2的实心圆柱体金属块、大烧杯若干个、水、密度未知的某种液体、细线等。（g取10N/kg）
（1）实验前，将弹簧测力计竖直放置，反复几次轻拉挂钩后，弹簧测力计的指针位置如图1所示。接下来小明应进行的操作是___________，然后，小明进行了如图2所示的实验，并记录实验数据，如下表所示。
实验步骤 A B C D E F
弹簧测力计的示数/N 3.8 3.6 3.5 3.5 3.4
（2）金属块的重力为___________N。在实验步骤C中金属块所受到的浮力是___________N。
（3）分析实验步骤A、E、F，可以说明浮力的大小跟___________有关。
（4）如图3所示，是其中一位同学绘制的当金属块浸入水中时弹资测力计的示数随金属块下表面到水面的距离h变化的关系图像，其中正确的是___________。
6．小金利用如图所示的装置验证阿基米德原理，回答下列问题（g取10N/kg）：
（1）小物体受到的浮力为______牛；
（2）若小金的实验验证了阿基米德原理，则F4＝______牛；
（3）根据实验数据可知，小物体的密度是______千克/米3；
（4）若实验前溢水杯中的水未装满，能否验证阿基米德原理，理由：______。
7．小华同学设计了一个实验，用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空筒、溢水杯、小量杯和水。
(1)实验步骤如下：
①轻轻地将小空筒______（选填“漂浮”或“悬浮”）在盛满水的溢水杯中，待液面稳定后，将干燥的小量杯置于溢水口下，如图甲所示；
②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为20mL，如图乙所示，可知金属块的体积为_______；
③从水中取出金属块，如图丙所示；
④将金属块放人小空筒，如图丁所示，测得此时小量杯中水的体积为70mL；由此可知，金属块的质量为______g；
(2)由(1)的步骤可分析出，被测金属块的密度是______。
(3)比较图甲、图乙和图丁：溢水杯杯底所受水的压强是______（填序号），溢水杯对水平桌面的压力是______（填序号）。
A．甲大 B．乙大 C．丁大 D．相等
(4)若第①步骤中由于操作不慎，导致液面稳定后。溢水杯内的水并未达到溢水口，其他操作步骤不变，步骤②中金属块排开水的体积______（选填“变大”“不变”或“变小”）；最终会导致测得金属块的密度比(2)中数值______（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。
8．为了验证阿基米德原理，小斐进行了如图所示的实验。
（1）图甲中你认为最合理的实验顺序是______；
（2）在测量排开液体重力时，若先测桶和液体的总重力，把液体倒掉之后测空桶重力，这样测得的排开液体的重力会______（选填偏大偏小或不变）；
（3）甲图中小石块浸没在水中受到的浮力为______N，排开水的重力为______N，小斐的实验结果与阿基米德原理______（选填相符或不相符）；
（4）乙图中弹簧测力计的示数______（选填大于小于或等于）3 N；（ρ水<ρ盐水）
（5）小石块的体积为______m3（ρ水=1.0×103 kg/m3，g=10N/kg）
9．如图甲是“探究浮力大小”的实验过程示意图。
（1）实验步骤的合理顺序是______，步骤C和______可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F浮______N，步骤B和______可以测出物块排开的水所受重力G排；比较与G排，可以得到结论是______。
（2）图乙是物块缓慢浸入水中时，弹簧测力计示数F随浸入深度h变化的关系图象。分析图象，可得关于浮力大小的初步结论：
①物块浸没前，______，物块所受的浮力越大；
②物块浸没后，所受的浮力大小与______无关。
（3）此物块的密度是______g/cm3。
10．某班物理实验小组的同学，在实验中验证阿基米德原理。
（1）方案一：小军用石块按照如图甲所示的实验步骤依次进行实验。
①由图甲可知，石块浸没在水中时，受到的浮力______N，溢出的水重______N，发现，造成这种结果的原因不可能是______（填序号）
A．最初溢水杯中的水未装至溢水口
B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零
C．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯的底部
②小军改正错误后，得到石块浸没在水中的浮力为1N，则石块密度为______；若将图甲C中的小石块取出，将装有溢出水的小桶放入溢水杯漂浮，忽略水的损失，则此次从溢水杯中溢出的水为______g；
（2）方案二：如图乙所示，小川同学将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节水杯的高度，当逐渐调高升降台时，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数______（选填“变大” “变小”或“不变”），且弹簧测力计A示数的变化量______B示数的变化量（选填“大于” “小于”或“等于”），从而证明了，在这个过程中溢水杯对升降台C的压力______（选填“变大” “变小”或“不变”）。
11．同学们在学习“阿基米德原理”这节课上，仔细观察了老师做的如图所示的演示实验。
物理兴趣小组的同学们经过讨论，提出阿基米德原理的成立，是否一定要以物体全部浸入液体为前提条件，于是提出了一个新的实验方案，并动手制作出了如图所示实验装置，其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋（质量不计），E是自制的溢水杯，F是升降平台（摇动手柄，可使平台高度缓慢上升、下降），G为铁架台。
（1）实验中，同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A的示数______，弹簧测力计B的示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”），此过程说明物体所受浮力与物体排开液体的体积有关；
（2）多次记录弹簧测力计A的示数变化量FA′和弹簧测力计B的示数变化量FB′，并比较物体不同程度浸入液体时，以上两个变化量之间的大小关系，发现FA′______FB′（选填“>”“<”或“=”），由此证明了阿基米德原理的成立______（选填“需要”或“不需要”）以物体全部浸入液体为前提条件，该新实验方案的优点是______（写出其中一条，合理即可）；
（3）若在实验中物体C接触水面前测力计A的示数为5N，物体C浸没后测力计A的示数为3N，则物体的密度为______kg/m3。（g取10N/kg）
12．小金在学习浮力时认识了密度计，接下来是他对密度计的学习和研究的过程。
（1）他将同一支密度计分别静止在水和酒精中（如图甲、乙所示），则密度计受到的浮力___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；装水的容器是___________（选填“甲”或“乙”）。
（2）接着小金将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝，自制了一支密度计（如图丙）；为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验：
a.将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3；
b.将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3；
①如丙图所示，小明制作的密度计，你认为刻度0.9应该在___________点（选填“p”或
“q”）。
②在使用过程中，小金发现细铁丝易滑落，于是他改变这段细铜丝的形状。并把铜丝置于玻璃管内。再次测量同一杯液体密度（如图丁），测量过程中杯内液体总量没有变化。则杯中液面将___________（填“上升”、“下降”或“仍在A处”）。
参考答案
1．BC BD 无关 1.1 不可靠 没有控制排开液体的体积相等 大于 保持竹筷不动
2．2.7 0.1 浸入液体体积 液体密度 1.25 200 增大 减小
3． 物体排开的液体的体积 无关 0.4 小于
4．3 物体的重力无关 a、d、e 液体的密度 没有控制排开液体的体积相同
5．对弹簧测力计调零 4 0.4 液体密度 B
6．1.0 1.5 2×103
7．漂浮 20 70 3.5 D B 变小 偏大
8．④①②③ 偏小 1 1 相符 小于 1×10-4
9．DCAB A D 浸入液体的物体受到的浮力大小跟物体排开的水所受重力大小相等 物体浸入水中的体积越大 浸没的深度
10．1.1 1.0 B 2.5×103 120 变小 等于 不变
11．变小 变大 = 不需要 实验操作方便 2.5×103
12.不变 乙 p 仍在A处