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初中科学浙教版八年级上册期中复习03:水的浮力
一、物体浮沉的条件
1.(2020八上·秀洲月考)下列有关知识的应用事例中,叙述错误的是( )
A.用同一密度计测量不同的液体密度时,密度计所受的浮力不同
B.潜水艇是靠改变自身所受的重力来实现其浮沉的
C.气球上升是因为气球里充的是密度小于空气的气体
D.农民常用浓度适宜的盐水把饱满结实的种子选出来
2.高空中漂浮着一只热气球,以下有关它的说法中正确的是( )
A.为使静止的热气球下降,必须继续给热气球中的空气加热
B.为使静止的热气球下降,只需把热气球上的物体抛掉一部分
C.正在匀速下降的热气球,假如有一物体从热气球上掉下,热气球将立即上升
D.正在匀速下降的热气球,假如有一物体从热气球上掉下,热气球将先下降后上升
3.一个空心的铜球放在水中,则( )
A.一定沉在水底 B.一定漂浮在水面上
C.一定悬浮在水中 D.三种情况都有可能
4.关于物体浮沉条件及应用实例,下列分析合理的是( )
A.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现的
B.轮船从长江驶入东海,吃水深度变大
C.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同
D.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
5.(2019八上·衢州期中)选择优良级种子,是农业丰收的基本保证,盐水选种是我国农民常采用的选种方法:将待选的种子放入浓度适当的盐水中后,良种沉入水底,次种则漂浮于水面,很快就能完成选种工作,如图所示,但盐水浓度的把握是关键,如果盐水的浓度太低,则可能( )
A.只有少量次种漂浮 B.良种漂浮,而次种下沉
C.所有种子都漂浮在水面 D.所有种子都不受浮力
6.(2019八上·天台月考)质量相等的甲、乙、丙 三个实心小球,放入水中后,甲球漂浮,乙球悬浮,丙球下沉,位置如图所示,则( )
A.三个小球所受的浮力是F甲B.三个小球密度是ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.三个小球所受的浮力是F甲>F乙>F丙
D.三个小球所受的浮力是F甲=F乙>F丙
7.(2019八上·义乌月考)某科学兴趣小组制作的潜水艇模型如图所示,通过胶管 A 可以从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若通过 A管往烧瓶中吹气,烧瓶将会( )
A.上浮,露出液面前它受到的浮力增大
B.下沉,沉到底部前它受到的浮力不变
C.上浮,露出液面前它受到的浮力不变
D.下沉,沉到底部前它受到的浮力变小
8.(2019八上·义乌月考)将一块实心物体放入盛水的烧杯中,物体静止时如图所示。若将该物体分成大小不同的两块,仍然放在盛水的烧杯中,则( )
A.大块沉入杯底,小块漂在水面上
B.大块、小块都沉入杯底
C.大块、小块都漂在水面上
D.大块、小块都悬浮在水中
9.浸没在液体中的物体:
(1)若浮力小于重力,即F浮<G物,物体将会 :该物体的密度ρ物 ρ液。
(2)若浮力等于重力,即F浮=G物,物体将会 :该物体的密度ρ物 ρ液。
(3)若浮力大于重力,即F浮>G物,物体将会 :最后物体会 在液面上,这时F浮 G物;上浮或漂浮的物体的密度ρ物 ρ液。
10.(2019八上·温州开学考)如图所示,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态。甲杯中盐水的密度 乙杯中盐水的密度,鸡蛋在甲杯中受到的 浮力 在乙杯中受到的浮力。
11.用手将一个重30N、体积为0.004m3的物体压入水中,松手后,物体会 (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),静止后,物体受到的浮力是 N。
12.(2019八上·天台期末)周末的始丰溪,钓鱼的人三五成群,水面上漂浮着颜色不一的浮标。
(1)浮标的密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。
(2)浮标的重力有多大呢?在大人的帮助下,某同学选取了一只浮标,测得浮标的体积为15cm3,放入水中时露出水面的体积为5cm3,则该浮标的重力为 N。
(3)如果地球对所有物体的引力都变成原来的一半,浮标在水中的位置将 (选填“上浮一些”、“下沉一些”或“不变”)。
13.某小组同学在学习了密度知识后,根据“浸入水中的铁块最终静止在容器底部、浸入水中的木块最终漂浮在水面上”的现象,猜想物块的密度可能会对它浸入水中后的最终状态有影响。于是他们用若干体积相同、密度不同的实心物块和足够的水进行试验,并把实验数据及观察到的实验现象记录在下表中
实验序号 1 2 3 4 5 6
物块 A B C D E F
物块的密度/kg·m-3 2.7×103 2.2×103 1.6×103 0.8×103 0.6×103 0.4×103
实验现象
(1)分析比较实验序号1、2、3的数据及现象,可得出的初步结论是:当 时,物块最终静止在容器底部。
(2)分析比较实验序号 的数据及现象,可得出的初步结论是:当浸入水中实心物块的密度小于水的密度时,物块最终漂浮在水面上。
(3)小明同学认为上述实验数据有限,得到的初步结论未必足以使人信服,应该用更多的实验数据进行验证,于是他决定进一步研究密度范围在 kg/m3左右的实心物块浸入水中的实验现象。
二、阿基米德原理
14.(2019八上·长兴月考)小明将一只橘子放在水中后,发现橘子漂浮在水面上,取出后用毛巾擦干,然后剥去橘子皮,再放入水中,发现去皮的橘子沉在水底了.关于这个现象,不能说明的结论是( )
A.橘子剥皮后密度变小
B.橘子皮的密度比橘子果肉的密度小
C.橘子剥皮后排开水的体积变小
D.橘子剥皮后受到的浮力变小
15.(2020·台州)下图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是( )
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
16.将重为4N的金属小球轻放入盛满水的烧杯中,若排出水重1N,则小球所受到浮力的大小( )
A.一定为1N B.可能为3N C.一定为4N D.可能为4N
17.(2019八上·嵊州月考)有两个体积相同的物块A、B在水中的情况如图所示,则A、B所受浮力的大小关系是( )
A.A大 B.B大 C.一样大 D.无法比较
18.(2019八上·天台月考)形状不同的物体都浸没在同一种液体中时所受浮力相等,则它们( )
A.密度一定相同 B.质量一定相等
C.体积一定相等 D.一定都是实心物体
19.(2019八上·义乌月考)小明把一个重5牛的小球轻轻地放入盛有酒精的烧杯中,溢出4牛的酒精,你认为小球所受的浮力是( )
A.一定为1牛 B.一定为4牛 C.可能为5牛 D.可能为9牛
20.(2019八上·温州开学考)一个铅球和两个铁球,它们体积相同,使其分别浸入水和煤油中,如图所示,若三者受到的浮力分别为 F1、F2、F3,则以下正确的是( )
A.F1=F2=F3 B.F1=F2>F3 C.F1>F2=F3 D.F1>F2>F3
21.(2018八上·鄞州期中)体积相同而材料不同的小球甲、乙、丙、丁,静止在容器的水中,如图所示,这四个小球所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙、F丁,则( )
A.F甲=F乙 B.F甲<F丁 C.F乙>F丙 D.F丙>F丁
22.(2018八上·温州期中)小芳同学在探究“浮力的大小等于什么”时,做了如图所示的实验,四步实验中弹簧秤的示数F1、F2、F3、F4之间的大小关系是( )
A.F2-F3=F4-F1 B.F1=F4 F2=F3
C.F1=F2=F3=F4 D.F1-F2=F3-F4
23.(2018八上·金华期中)浙江卫视大型户外明星真人秀《奔跑吧,兄弟》开展得如火如荼,在第一期中各位嘉宾坐在弹簧座椅上,当同伴答题出现错误时,都会被弹簧座椅直接弹到水池中。邓超的体积是大约是 60 立方分米,当他被弹簧座椅弹到水中浸没时,受到的浮力是 N;有经验的人长时间在水中,只要头部露出水面深吸一口气就可以漂浮于水面上,这是通过 来增大人受到的浮力。
24.某同学想通过实验来验证阿基米德原理。以下是他的实验过程:
(1)将矿泉水瓶的底部切除掉,乒乓球上粘上一根黑线,穿过带小孔的瓶盖,黑线另一端系一颗不太重的螺丝。用图甲和图乙做两次实验,加水后均发现乒乓球慢慢上浮。此实验说明浮力的方向是 的。
(2)该同学实验步骤如图:
A.剪去大饮料瓶底,穿一根铁丝,用弹簧测力计测出大饮料瓶的重力G1;
B.在小矿泉水瓶的侧壁开一小孔,插入一根饮料管,用蜡密封好缝隙。再将大饮料瓶和矿泉水瓶用一根铁丝穿在一起;
C.往矿泉水瓶中加水,直到水面刚好和小孔相平。将金属块完全浸入水中,读出弹簧测力计的示数F;
D.测出带有水的大饮料瓶的重力G2;
E.分析数据,归纳总结实验结论,整理器材。
①上述实验步骤中缺少一步,请补充完整。 。
②需要如何处理实验数据才能验证阿基米德原理? 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据漂浮条件判断;
(2)根据潜水艇实现上浮和下沉的方法判断;
(3)根据浮沉条件分析;
(4)当物体的密度大于水时,它会沉在水底;密度小于水时,它会在水面漂浮,因此沉在水底的是结实饱满的种子,而漂在水面的就是不合格的种子。
【解答】A.用同一密度计测量不同的液体密度时,它始终在液面漂浮,那么它受到的浮力始终等于自身重力,因此密度计所受的浮力相同,故A错误符合题意;
B.潜水艇是靠改变自身所受的重力来实现其浮沉的,故B正确不合题意;
C.气球上升是因为气球里充的是密度小于空气的气体,那么它受到的浮力大于重力,因此会上浮,故C正确不合题意;
D.农民常用浓度适宜的盐水把饱满结实的种子选出来,故D正确不合题意。
故选A。
2.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】热气球的工作原理:当对里面的空气加热时,里面空气密度变小,而外面空气的密度大,于是它受到的浮力大于重力而上升,据此分析判断即可。
【解答】当热气球受到的浮力小于重力时,它才会下降。由于浮力基本保持不变,那么只能停止加热,让里面的气体冷却,增大热气球的重力,故A、B错误。
正在匀速下降的热气球,它受到的浮力等于重力。如果有物体从上面掉下来,那么此时浮力大于重力,即合力向上。由于惯性,气球会继续向下运动一段距离,当速度为零时再开始上升,故D正确,而C错误。
故选D。
3.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件分析判断。
【解答】铜的密度大于水,因此实心的铜球在水中肯定下沉。如果铜球是空心的,那么根据空心体积的大小,整个球的平均密度可能大于水、等于水或小于水,因此无法确定它在水中的状态,即三者情况都有可能,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
4.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据轮船的漂浮原理分析;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排判断吃水深度的变化;
(3)根据漂浮条件判断;
(4)根据潜水艇的浮沉原理判断。
【解答】A.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过“空心”的方法增大排开水的体积,从而增大浮力的,故A错误;
B.轮船从长江驶入东海,它始终在水面漂浮,那么它受到的浮力不变。海水的密度大于江水,根据F浮=ρ水gV排可知,轮船排开水的体积变小,即吃水深度变小,故B错误;
C.同一密度计在不同液体中漂浮时,它受到的浮力始终等于自身重力,因此所受浮力大小相同,故C正确;
D.潜水艇靠进水或排水,从而改变自身重力来实现上浮和下沉的,故D错误。
故选C。
5.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)良种的密度大,次种的密度小;
(2)如果物体密度大于水,那么它在水中下沉;如果二者密度相等,那么它在水中悬浮;如果它的密度小于水,那么它在水中上浮。
【解答】如果盐水的浓度太低,即盐水的密度太小,这时次种的密度大于盐水密度,那么原本应该漂浮的次种会在盐水里下沉,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
6.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据物体的浮沉条件可知:当物体上浮时,F浮>G,ρ液>ρ物;当物体悬浮时,F浮=G,ρ液=ρ物;当物体下沉时,F浮【解答】三个小球质量相等,根据公式G=mg可知,它们的重力相等;
甲球漂浮,那么F甲=G;乙球悬浮,那么F乙=G;丙球下沉,那么F乙F丙 ,故A、C错误,D正确;
甲球漂浮,那么ρ甲<ρ水;乙球悬浮,那么ρ乙=ρ 水;丙球下沉,那么ρ丙>ρ 水,因此三个小球受到的密度大小关系为: ρ甲<ρ乙<ρ丙 ,故B错误。
故选D。
7.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】从胶管A向内吹气,烧瓶内的气压增大,里面的水会流出,据此判断重力的变化,然后根据公式F浮=ρ水gV排判断烧瓶受到的浮力的变化,最后根据浮沉条件判断烧瓶的浮沉状态。
【解答】(1)烧瓶原来悬浮在水中,那么它受到的浮力等于重力;
(2)从胶管A向内吹气,烧瓶内的气压增大,里面的水会流出,此时烧瓶的总重力会减小;在烧瓶露出水面前,它排开水的体积不变,根据公式F浮=ρ水gV排可知,它受到的浮力保持不变;因此这时浮力大于重力,烧瓶肯定上浮。
故选C。
8.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件进行判断即可。
【解答】该实心物体在水中悬浮,根据浮沉条件可知,它的密度等于水的密度;将该物体分成大小不同的两块,虽然它们的体积和质量都变小了,但是它们的密度不变,因此在水中依然悬浮。
故选D。
9.【答案】(1)下沉;>
(2)悬浮;=
(3)上浮;漂浮;=;<
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件分析解答。
【解答】(1)若浮力小于重力,即F浮<G物,物体将会下沉:该物体的密度ρ物>ρ液。
(2)若浮力等于重力,即F浮=G物,物体将会悬浮:该物体的密度ρ物=ρ液。
(3)若浮力大于重力,即F浮>G物,物体将会上浮:最后物体会漂浮在液面上,这时F浮= G物;上浮或漂浮的物体的密度ρ物<ρ液。
10.【答案】大于;等于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件进行判断即可。
【解答】鸡蛋在甲杯中漂浮,那么ρ甲>ρ鸡蛋;
在乙杯中悬浮,那么ρ乙=ρ鸡蛋;
因此:ρ甲>ρ乙。
同一个鸡蛋在甲杯中漂浮,那么受到的浮力F甲=G;
鸡蛋在乙杯中悬浮,那么受到的浮力F乙=G;
因为同一鸡蛋重力相等,
所以鸡蛋受到的浮力F乙=F甲;
11.【答案】上浮;30
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)首先根据密度公式计算出物体的密度,然后与水的密度比较,根据浮沉条件判断即可;
(2)如果物体漂浮,那么根据浮力等于重力计算浮力即可。
【解答】(1)物体的密度为:;
因为物体密度小于水的密度,
所以它在水中漂浮;
(2)因为物体在水中漂浮,所以它受到的浮力等于重力,即G=F浮=30N。
12.【答案】(1)小于
(2)0.1N
(3)不变
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据漂浮条件可知物体密度与液体密度关系;(2)根据阿基米德原理可求出浮力大小,由漂浮条件可知重力大小;(3)根据漂浮条件可知浮力变化,根据阿基米德原理可知V排变化,由V排变化可知位置变化。
【解答】(1)因为浮标漂浮在水面上,所以浮标的密度小于水的密度;(2)浮标排开水的体积为V排=15cm3-5cm3=10cm3,浮标受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10-6m3=0.1N;由漂浮条件可知,F浮=G=0.1N;
(3)如果地球对所有物体的引力都变成原来的一半,浮标仍漂浮在水中,根据漂浮条件可知浮力等于重力,重力减半,浮力也减半,g也减半,液体的密度不变,根据F浮=ρ水gV排可知V排不变;浮标在水中的位置将不变。
故答案为:(1)小于;(2)0.1N;(3)不变。
13.【答案】(1)浸入水中的实心物块密度大于水的密度
(2)4、5、6
(3)0.8×103~1.6×103
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)比较实验1、2、3中物体密度和水的密度大小关系即可;
(2)从表格中找到在水面漂浮的实验序号,然后将对应物体的密度与水的密度比较即可;
(3)根据表格可知,当物体密度≥1.6×103kg/m3时,物块肯定下沉;当物体密度≤0.8×103kg/m3时,物体在水面肯定漂浮,但是当物体的密度在二者之间时,我们还不知道它的状态,因此需要在此范围继续实验,完成探究。
【解答】(1)分析比较实验序号1、2、3的数据及现象,可得出的初步结论是:当浸入水中的实心物块密度大于水的密度时,物块最终静止在容器底部。
(2)分析比较实验序号4、5、6的数据及现象,可得出的初步结论是:当浸入水中实心物块的密度小于水的密度时,物块最终漂浮在水面上。
(3)小明同学认为上述实验数据有限,得到的初步结论未必足以使人信服,应该用更多的实验数据进行验证,于是他决定进一步研究密度范围在0.8×103~1.6×103kg/m3左右的实心物块浸入水中的实验现象。
14.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】当物体漂浮时,ρ液>ρ物;当物体悬浮时,ρ液=ρ物;当物体下沉时,ρ液>ρ物。
【解答】A.橘子原来是漂浮的,那么ρ液>ρ;剥皮后在水中下沉,那么ρ液<ρ;水的密度保持不变,所以橘子的密度剥皮后增大了,故A错误符合题意;
B.没剥皮时橘子在水面漂浮,那么橘子和橘子皮的平均密度小于水的密度;剥皮后,橘子下沉,它的密度大于水的密度,因此橘子皮的密度肯定小于水的密度,即橘子皮的密度比橘子果肉的密度小,故B正确不合题意;
C.原来橘子受到的浮力等于重力,剥皮后橘子受到的浮力小于重力,因此橘子受到的浮力减小;根据公式F浮=ρ液gV排可知,橘子排开水的体积变小,故C正确不合题意;
D.根据C只能够分析可知,故D正确不合题意。
故选A。
15.【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德原理分析浮力增大时人排开水的体积变化规律即可。
【解答】根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,当浮力增大时,人排开水的体积肯定在不断增大。根据图片可知,在从①→②的过程中,人排开水的体积不断增大,从②→③→④,人排开水的体积不变,从④→⑤,人排开水的体积减小,因此运动员受到浮力不断增大的阶段是①→②,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
16.【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德原理分析即可。
【解答】根据阿基米德原理F浮=G排可知,物体在液体中受到的浮力等于它排开液体受到的重力。金属小球排开水的重力为1N,那么小球受到的浮力肯定是1N,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
17.【答案】B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小即可。
【解答】根据公式F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,V排越大,物体受到的浮力越大;根据图片可知,VA排故选B。
18.【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,浮力大小的影响因素只有两个,即液体的密度和物体排开液体的体积,据此分析即可。
【解答】形状不同的物体都浸没在同一种液体中时所受浮力相等,
根据公式F浮=ρ液gV排可知,它们这些物体排开液体的体积V排都相同;
因为物体浸没时,它排开液体的体积V排=V,
所以这些物体肯定体积相等。
故选C。
19.【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据浮沉条件进行分析判断。
【解答】如果原来烧杯并没有装满酒精,那么放入小球后,酒精液面先上升,然后再溢出烧杯,这时小球受到的浮力肯定大于4N,因此可能为5N,故C正确;
如果原来烧杯中装满酒精,那么放入小球后溢出4N的酒精,这时小球受到的浮力就是4N,故A、B、D错误。
故选C。
20.【答案】B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力只与液体的密度和排开液体的体积有关,据此分析即可。
【解答】三个球全部浸没在液体中,因此它们排开液体的体积相同;
根据公式F浮=ρ液gV排可知,液体的密度越大,它受到的浮力越大;液体的密度相等,它们受到的浮力就相等。
因为ρ水>ρ煤油,
即F1=F2>F3。
故选B。
21.【答案】B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,它受到的浮力越大,即浮力和排开液体的体积成正比,据此分析即可。
【解答】根据F浮=ρ液gV排可知,
物体在水中受到的浮力和排开液体的体积成正比;
根据图片可知,它们排开水的体积:V甲<V乙<V丙=V丁;
那么它们受到的浮力:F甲<F乙<F丙=F丁。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
22.【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】物体在液体中受到的浮力,等于它排开液体所受到的重力,这就是阿基米德原理,数学表达式为:F浮=G排,据此分析即可。
【解答】观察图片可知,空桶的重力为F1,排开的水和小桶的总重力为F4,
那么物体排开水的重力为:G排=F4-F1;
物体的重力为F2,物体浸没在水中测力计的示数为F3,
根据二力平衡的知识可知,物体受到的浮力为:F浮=F2-F3;
根据阿基米德原理F浮=G排得到:F2-F3=F4-F1。
故选A。
23.【答案】600;增大胸腔的体积(或增大排开液体的体积)
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)已知液体密度和排开水的体积根据公式F浮=ρ液gV排计算物体受到的浮力;
(2)根据公式F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,排开液体的体积越大,它受到的浮力越大。
【解答】(1)邓超受到的浮力为:F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×60×10-3m3=600N;
(2) 有经验的人长时间在水中,只要头部露出水面深吸一口气就可以漂浮于水面上,这是通过增大胸腔的体积(或增大排开液体的体积)来增大人受到的浮力。
24.【答案】(1)竖直向上
(2)用弹簧测力计测出金属块在空气中的重力G3;比较G3-F是否等于G2-G1
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识判断浮力的方向;
(2)①根据A和D中弹簧测力计的示数之差可以得到金属块排开水的重力G排;如果已经测出金属块的重力G,和C中测力计的示数之差可以得到金属块受到的浮力F浮;将G排和F浮相比较,可以得到阿基米德原理,据此分析判断;
(3)根据(2)中的分析判断。
【解答】(1)乒乓球慢慢上浮,那么它受到的重力和螺丝的拉力之和与浮力相互平衡,那么二者大小相等,方向相反。因为重力的方向是竖直向下的,所以浮力的方向是竖直向上的;
(2)①上面步骤中缺少的一步是:用弹簧测力计测出金属块在空气中的重力G3;
②阿基米德原理的内容是F浮力=G排,要验证它就要得到F浮力和G排。补充步骤中的G3和C中弹簧测力计的示数之差G3-F就是金属块受到的浮力,而与A和D中的示数之差G2-G1就是排开的水重,因此数据处理的方法为:比较G3-F是否等于G2-G1。
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初中科学浙教版八年级上册期中复习03:水的浮力
一、物体浮沉的条件
1.(2020八上·秀洲月考)下列有关知识的应用事例中,叙述错误的是( )
A.用同一密度计测量不同的液体密度时,密度计所受的浮力不同
B.潜水艇是靠改变自身所受的重力来实现其浮沉的
C.气球上升是因为气球里充的是密度小于空气的气体
D.农民常用浓度适宜的盐水把饱满结实的种子选出来
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据漂浮条件判断;
(2)根据潜水艇实现上浮和下沉的方法判断;
(3)根据浮沉条件分析;
(4)当物体的密度大于水时,它会沉在水底;密度小于水时,它会在水面漂浮,因此沉在水底的是结实饱满的种子,而漂在水面的就是不合格的种子。
【解答】A.用同一密度计测量不同的液体密度时,它始终在液面漂浮,那么它受到的浮力始终等于自身重力,因此密度计所受的浮力相同,故A错误符合题意;
B.潜水艇是靠改变自身所受的重力来实现其浮沉的,故B正确不合题意;
C.气球上升是因为气球里充的是密度小于空气的气体,那么它受到的浮力大于重力,因此会上浮,故C正确不合题意;
D.农民常用浓度适宜的盐水把饱满结实的种子选出来,故D正确不合题意。
故选A。
2.高空中漂浮着一只热气球,以下有关它的说法中正确的是( )
A.为使静止的热气球下降,必须继续给热气球中的空气加热
B.为使静止的热气球下降,只需把热气球上的物体抛掉一部分
C.正在匀速下降的热气球,假如有一物体从热气球上掉下,热气球将立即上升
D.正在匀速下降的热气球,假如有一物体从热气球上掉下,热气球将先下降后上升
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】热气球的工作原理:当对里面的空气加热时,里面空气密度变小,而外面空气的密度大,于是它受到的浮力大于重力而上升,据此分析判断即可。
【解答】当热气球受到的浮力小于重力时,它才会下降。由于浮力基本保持不变,那么只能停止加热,让里面的气体冷却,增大热气球的重力,故A、B错误。
正在匀速下降的热气球,它受到的浮力等于重力。如果有物体从上面掉下来,那么此时浮力大于重力,即合力向上。由于惯性,气球会继续向下运动一段距离,当速度为零时再开始上升,故D正确,而C错误。
故选D。
3.一个空心的铜球放在水中,则( )
A.一定沉在水底 B.一定漂浮在水面上
C.一定悬浮在水中 D.三种情况都有可能
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件分析判断。
【解答】铜的密度大于水,因此实心的铜球在水中肯定下沉。如果铜球是空心的,那么根据空心体积的大小,整个球的平均密度可能大于水、等于水或小于水,因此无法确定它在水中的状态,即三者情况都有可能,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
4.关于物体浮沉条件及应用实例,下列分析合理的是( )
A.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现的
B.轮船从长江驶入东海,吃水深度变大
C.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同
D.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据轮船的漂浮原理分析;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排判断吃水深度的变化;
(3)根据漂浮条件判断;
(4)根据潜水艇的浮沉原理判断。
【解答】A.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过“空心”的方法增大排开水的体积,从而增大浮力的,故A错误;
B.轮船从长江驶入东海,它始终在水面漂浮,那么它受到的浮力不变。海水的密度大于江水,根据F浮=ρ水gV排可知,轮船排开水的体积变小,即吃水深度变小,故B错误;
C.同一密度计在不同液体中漂浮时,它受到的浮力始终等于自身重力,因此所受浮力大小相同,故C正确;
D.潜水艇靠进水或排水,从而改变自身重力来实现上浮和下沉的,故D错误。
故选C。
5.(2019八上·衢州期中)选择优良级种子,是农业丰收的基本保证,盐水选种是我国农民常采用的选种方法:将待选的种子放入浓度适当的盐水中后,良种沉入水底,次种则漂浮于水面,很快就能完成选种工作,如图所示,但盐水浓度的把握是关键,如果盐水的浓度太低,则可能( )
A.只有少量次种漂浮 B.良种漂浮,而次种下沉
C.所有种子都漂浮在水面 D.所有种子都不受浮力
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)良种的密度大,次种的密度小;
(2)如果物体密度大于水,那么它在水中下沉;如果二者密度相等,那么它在水中悬浮;如果它的密度小于水,那么它在水中上浮。
【解答】如果盐水的浓度太低,即盐水的密度太小,这时次种的密度大于盐水密度,那么原本应该漂浮的次种会在盐水里下沉,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
6.(2019八上·天台月考)质量相等的甲、乙、丙 三个实心小球,放入水中后,甲球漂浮,乙球悬浮,丙球下沉,位置如图所示,则( )
A.三个小球所受的浮力是F甲B.三个小球密度是ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.三个小球所受的浮力是F甲>F乙>F丙
D.三个小球所受的浮力是F甲=F乙>F丙
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据物体的浮沉条件可知:当物体上浮时,F浮>G,ρ液>ρ物;当物体悬浮时,F浮=G,ρ液=ρ物;当物体下沉时,F浮【解答】三个小球质量相等,根据公式G=mg可知,它们的重力相等;
甲球漂浮,那么F甲=G;乙球悬浮,那么F乙=G;丙球下沉,那么F乙F丙 ,故A、C错误,D正确;
甲球漂浮,那么ρ甲<ρ水;乙球悬浮,那么ρ乙=ρ 水;丙球下沉,那么ρ丙>ρ 水,因此三个小球受到的密度大小关系为: ρ甲<ρ乙<ρ丙 ,故B错误。
故选D。
7.(2019八上·义乌月考)某科学兴趣小组制作的潜水艇模型如图所示,通过胶管 A 可以从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若通过 A管往烧瓶中吹气,烧瓶将会( )
A.上浮,露出液面前它受到的浮力增大
B.下沉,沉到底部前它受到的浮力不变
C.上浮,露出液面前它受到的浮力不变
D.下沉,沉到底部前它受到的浮力变小
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】从胶管A向内吹气,烧瓶内的气压增大,里面的水会流出,据此判断重力的变化,然后根据公式F浮=ρ水gV排判断烧瓶受到的浮力的变化,最后根据浮沉条件判断烧瓶的浮沉状态。
【解答】(1)烧瓶原来悬浮在水中,那么它受到的浮力等于重力;
(2)从胶管A向内吹气,烧瓶内的气压增大,里面的水会流出,此时烧瓶的总重力会减小;在烧瓶露出水面前,它排开水的体积不变,根据公式F浮=ρ水gV排可知,它受到的浮力保持不变;因此这时浮力大于重力,烧瓶肯定上浮。
故选C。
8.(2019八上·义乌月考)将一块实心物体放入盛水的烧杯中,物体静止时如图所示。若将该物体分成大小不同的两块,仍然放在盛水的烧杯中,则( )
A.大块沉入杯底,小块漂在水面上
B.大块、小块都沉入杯底
C.大块、小块都漂在水面上
D.大块、小块都悬浮在水中
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件进行判断即可。
【解答】该实心物体在水中悬浮,根据浮沉条件可知,它的密度等于水的密度;将该物体分成大小不同的两块,虽然它们的体积和质量都变小了,但是它们的密度不变,因此在水中依然悬浮。
故选D。
9.浸没在液体中的物体:
(1)若浮力小于重力,即F浮<G物,物体将会 :该物体的密度ρ物 ρ液。
(2)若浮力等于重力,即F浮=G物,物体将会 :该物体的密度ρ物 ρ液。
(3)若浮力大于重力,即F浮>G物,物体将会 :最后物体会 在液面上,这时F浮 G物;上浮或漂浮的物体的密度ρ物 ρ液。
【答案】(1)下沉;>
(2)悬浮;=
(3)上浮;漂浮;=;<
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件分析解答。
【解答】(1)若浮力小于重力,即F浮<G物,物体将会下沉:该物体的密度ρ物>ρ液。
(2)若浮力等于重力,即F浮=G物,物体将会悬浮:该物体的密度ρ物=ρ液。
(3)若浮力大于重力,即F浮>G物,物体将会上浮:最后物体会漂浮在液面上,这时F浮= G物;上浮或漂浮的物体的密度ρ物<ρ液。
10.(2019八上·温州开学考)如图所示,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态。甲杯中盐水的密度 乙杯中盐水的密度,鸡蛋在甲杯中受到的 浮力 在乙杯中受到的浮力。
【答案】大于;等于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件进行判断即可。
【解答】鸡蛋在甲杯中漂浮,那么ρ甲>ρ鸡蛋;
在乙杯中悬浮,那么ρ乙=ρ鸡蛋;
因此:ρ甲>ρ乙。
同一个鸡蛋在甲杯中漂浮,那么受到的浮力F甲=G;
鸡蛋在乙杯中悬浮,那么受到的浮力F乙=G;
因为同一鸡蛋重力相等,
所以鸡蛋受到的浮力F乙=F甲;
11.用手将一个重30N、体积为0.004m3的物体压入水中,松手后,物体会 (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),静止后,物体受到的浮力是 N。
【答案】上浮;30
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)首先根据密度公式计算出物体的密度,然后与水的密度比较,根据浮沉条件判断即可;
(2)如果物体漂浮,那么根据浮力等于重力计算浮力即可。
【解答】(1)物体的密度为:;
因为物体密度小于水的密度,
所以它在水中漂浮;
(2)因为物体在水中漂浮,所以它受到的浮力等于重力,即G=F浮=30N。
12.(2019八上·天台期末)周末的始丰溪,钓鱼的人三五成群,水面上漂浮着颜色不一的浮标。
(1)浮标的密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。
(2)浮标的重力有多大呢?在大人的帮助下,某同学选取了一只浮标,测得浮标的体积为15cm3,放入水中时露出水面的体积为5cm3,则该浮标的重力为 N。
(3)如果地球对所有物体的引力都变成原来的一半,浮标在水中的位置将 (选填“上浮一些”、“下沉一些”或“不变”)。
【答案】(1)小于
(2)0.1N
(3)不变
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据漂浮条件可知物体密度与液体密度关系;(2)根据阿基米德原理可求出浮力大小,由漂浮条件可知重力大小;(3)根据漂浮条件可知浮力变化,根据阿基米德原理可知V排变化,由V排变化可知位置变化。
【解答】(1)因为浮标漂浮在水面上,所以浮标的密度小于水的密度;(2)浮标排开水的体积为V排=15cm3-5cm3=10cm3,浮标受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10-6m3=0.1N;由漂浮条件可知,F浮=G=0.1N;
(3)如果地球对所有物体的引力都变成原来的一半,浮标仍漂浮在水中,根据漂浮条件可知浮力等于重力,重力减半,浮力也减半,g也减半,液体的密度不变,根据F浮=ρ水gV排可知V排不变;浮标在水中的位置将不变。
故答案为:(1)小于;(2)0.1N;(3)不变。
13.某小组同学在学习了密度知识后,根据“浸入水中的铁块最终静止在容器底部、浸入水中的木块最终漂浮在水面上”的现象,猜想物块的密度可能会对它浸入水中后的最终状态有影响。于是他们用若干体积相同、密度不同的实心物块和足够的水进行试验,并把实验数据及观察到的实验现象记录在下表中
实验序号 1 2 3 4 5 6
物块 A B C D E F
物块的密度/kg·m-3 2.7×103 2.2×103 1.6×103 0.8×103 0.6×103 0.4×103
实验现象
(1)分析比较实验序号1、2、3的数据及现象,可得出的初步结论是:当 时,物块最终静止在容器底部。
(2)分析比较实验序号 的数据及现象,可得出的初步结论是:当浸入水中实心物块的密度小于水的密度时,物块最终漂浮在水面上。
(3)小明同学认为上述实验数据有限,得到的初步结论未必足以使人信服,应该用更多的实验数据进行验证,于是他决定进一步研究密度范围在 kg/m3左右的实心物块浸入水中的实验现象。
【答案】(1)浸入水中的实心物块密度大于水的密度
(2)4、5、6
(3)0.8×103~1.6×103
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)比较实验1、2、3中物体密度和水的密度大小关系即可;
(2)从表格中找到在水面漂浮的实验序号,然后将对应物体的密度与水的密度比较即可;
(3)根据表格可知,当物体密度≥1.6×103kg/m3时,物块肯定下沉;当物体密度≤0.8×103kg/m3时,物体在水面肯定漂浮,但是当物体的密度在二者之间时,我们还不知道它的状态,因此需要在此范围继续实验,完成探究。
【解答】(1)分析比较实验序号1、2、3的数据及现象,可得出的初步结论是:当浸入水中的实心物块密度大于水的密度时,物块最终静止在容器底部。
(2)分析比较实验序号4、5、6的数据及现象,可得出的初步结论是:当浸入水中实心物块的密度小于水的密度时,物块最终漂浮在水面上。
(3)小明同学认为上述实验数据有限,得到的初步结论未必足以使人信服,应该用更多的实验数据进行验证,于是他决定进一步研究密度范围在0.8×103~1.6×103kg/m3左右的实心物块浸入水中的实验现象。
二、阿基米德原理
14.(2019八上·长兴月考)小明将一只橘子放在水中后,发现橘子漂浮在水面上,取出后用毛巾擦干,然后剥去橘子皮,再放入水中,发现去皮的橘子沉在水底了.关于这个现象,不能说明的结论是( )
A.橘子剥皮后密度变小
B.橘子皮的密度比橘子果肉的密度小
C.橘子剥皮后排开水的体积变小
D.橘子剥皮后受到的浮力变小
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】当物体漂浮时,ρ液>ρ物;当物体悬浮时,ρ液=ρ物;当物体下沉时,ρ液>ρ物。
【解答】A.橘子原来是漂浮的,那么ρ液>ρ;剥皮后在水中下沉,那么ρ液<ρ;水的密度保持不变,所以橘子的密度剥皮后增大了,故A错误符合题意;
B.没剥皮时橘子在水面漂浮,那么橘子和橘子皮的平均密度小于水的密度;剥皮后,橘子下沉,它的密度大于水的密度,因此橘子皮的密度肯定小于水的密度,即橘子皮的密度比橘子果肉的密度小,故B正确不合题意;
C.原来橘子受到的浮力等于重力,剥皮后橘子受到的浮力小于重力,因此橘子受到的浮力减小;根据公式F浮=ρ液gV排可知,橘子排开水的体积变小,故C正确不合题意;
D.根据C只能够分析可知,故D正确不合题意。
故选A。
15.(2020·台州)下图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是( )
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德原理分析浮力增大时人排开水的体积变化规律即可。
【解答】根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,当浮力增大时,人排开水的体积肯定在不断增大。根据图片可知,在从①→②的过程中,人排开水的体积不断增大,从②→③→④,人排开水的体积不变,从④→⑤,人排开水的体积减小,因此运动员受到浮力不断增大的阶段是①→②,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
16.将重为4N的金属小球轻放入盛满水的烧杯中,若排出水重1N,则小球所受到浮力的大小( )
A.一定为1N B.可能为3N C.一定为4N D.可能为4N
【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德原理分析即可。
【解答】根据阿基米德原理F浮=G排可知,物体在液体中受到的浮力等于它排开液体受到的重力。金属小球排开水的重力为1N,那么小球受到的浮力肯定是1N,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
17.(2019八上·嵊州月考)有两个体积相同的物块A、B在水中的情况如图所示,则A、B所受浮力的大小关系是( )
A.A大 B.B大 C.一样大 D.无法比较
【答案】B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小即可。
【解答】根据公式F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,V排越大,物体受到的浮力越大;根据图片可知,VA排故选B。
18.(2019八上·天台月考)形状不同的物体都浸没在同一种液体中时所受浮力相等,则它们( )
A.密度一定相同 B.质量一定相等
C.体积一定相等 D.一定都是实心物体
【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,浮力大小的影响因素只有两个,即液体的密度和物体排开液体的体积,据此分析即可。
【解答】形状不同的物体都浸没在同一种液体中时所受浮力相等,
根据公式F浮=ρ液gV排可知,它们这些物体排开液体的体积V排都相同;
因为物体浸没时,它排开液体的体积V排=V,
所以这些物体肯定体积相等。
故选C。
19.(2019八上·义乌月考)小明把一个重5牛的小球轻轻地放入盛有酒精的烧杯中,溢出4牛的酒精,你认为小球所受的浮力是( )
A.一定为1牛 B.一定为4牛 C.可能为5牛 D.可能为9牛
【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据浮沉条件进行分析判断。
【解答】如果原来烧杯并没有装满酒精,那么放入小球后,酒精液面先上升,然后再溢出烧杯,这时小球受到的浮力肯定大于4N,因此可能为5N,故C正确;
如果原来烧杯中装满酒精,那么放入小球后溢出4N的酒精,这时小球受到的浮力就是4N,故A、B、D错误。
故选C。
20.(2019八上·温州开学考)一个铅球和两个铁球,它们体积相同,使其分别浸入水和煤油中,如图所示,若三者受到的浮力分别为 F1、F2、F3,则以下正确的是( )
A.F1=F2=F3 B.F1=F2>F3 C.F1>F2=F3 D.F1>F2>F3
【答案】B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力只与液体的密度和排开液体的体积有关,据此分析即可。
【解答】三个球全部浸没在液体中,因此它们排开液体的体积相同;
根据公式F浮=ρ液gV排可知,液体的密度越大,它受到的浮力越大;液体的密度相等,它们受到的浮力就相等。
因为ρ水>ρ煤油,
即F1=F2>F3。
故选B。
21.(2018八上·鄞州期中)体积相同而材料不同的小球甲、乙、丙、丁,静止在容器的水中,如图所示,这四个小球所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙、F丁,则( )
A.F甲=F乙 B.F甲<F丁 C.F乙>F丙 D.F丙>F丁
【答案】B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,它受到的浮力越大,即浮力和排开液体的体积成正比,据此分析即可。
【解答】根据F浮=ρ液gV排可知,
物体在水中受到的浮力和排开液体的体积成正比;
根据图片可知,它们排开水的体积:V甲<V乙<V丙=V丁;
那么它们受到的浮力:F甲<F乙<F丙=F丁。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
22.(2018八上·温州期中)小芳同学在探究“浮力的大小等于什么”时,做了如图所示的实验,四步实验中弹簧秤的示数F1、F2、F3、F4之间的大小关系是( )
A.F2-F3=F4-F1 B.F1=F4 F2=F3
C.F1=F2=F3=F4 D.F1-F2=F3-F4
【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】物体在液体中受到的浮力,等于它排开液体所受到的重力,这就是阿基米德原理,数学表达式为:F浮=G排,据此分析即可。
【解答】观察图片可知,空桶的重力为F1,排开的水和小桶的总重力为F4,
那么物体排开水的重力为:G排=F4-F1;
物体的重力为F2,物体浸没在水中测力计的示数为F3,
根据二力平衡的知识可知,物体受到的浮力为:F浮=F2-F3;
根据阿基米德原理F浮=G排得到:F2-F3=F4-F1。
故选A。
23.(2018八上·金华期中)浙江卫视大型户外明星真人秀《奔跑吧,兄弟》开展得如火如荼,在第一期中各位嘉宾坐在弹簧座椅上,当同伴答题出现错误时,都会被弹簧座椅直接弹到水池中。邓超的体积是大约是 60 立方分米,当他被弹簧座椅弹到水中浸没时,受到的浮力是 N;有经验的人长时间在水中,只要头部露出水面深吸一口气就可以漂浮于水面上,这是通过 来增大人受到的浮力。
【答案】600;增大胸腔的体积(或增大排开液体的体积)
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)已知液体密度和排开水的体积根据公式F浮=ρ液gV排计算物体受到的浮力;
(2)根据公式F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,排开液体的体积越大,它受到的浮力越大。
【解答】(1)邓超受到的浮力为:F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×60×10-3m3=600N;
(2) 有经验的人长时间在水中,只要头部露出水面深吸一口气就可以漂浮于水面上,这是通过增大胸腔的体积(或增大排开液体的体积)来增大人受到的浮力。
24.某同学想通过实验来验证阿基米德原理。以下是他的实验过程:
(1)将矿泉水瓶的底部切除掉,乒乓球上粘上一根黑线,穿过带小孔的瓶盖,黑线另一端系一颗不太重的螺丝。用图甲和图乙做两次实验,加水后均发现乒乓球慢慢上浮。此实验说明浮力的方向是 的。
(2)该同学实验步骤如图:
A.剪去大饮料瓶底,穿一根铁丝,用弹簧测力计测出大饮料瓶的重力G1;
B.在小矿泉水瓶的侧壁开一小孔,插入一根饮料管,用蜡密封好缝隙。再将大饮料瓶和矿泉水瓶用一根铁丝穿在一起;
C.往矿泉水瓶中加水,直到水面刚好和小孔相平。将金属块完全浸入水中,读出弹簧测力计的示数F;
D.测出带有水的大饮料瓶的重力G2;
E.分析数据,归纳总结实验结论,整理器材。
①上述实验步骤中缺少一步,请补充完整。 。
②需要如何处理实验数据才能验证阿基米德原理? 。
【答案】(1)竖直向上
(2)用弹簧测力计测出金属块在空气中的重力G3;比较G3-F是否等于G2-G1
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识判断浮力的方向;
(2)①根据A和D中弹簧测力计的示数之差可以得到金属块排开水的重力G排;如果已经测出金属块的重力G,和C中测力计的示数之差可以得到金属块受到的浮力F浮;将G排和F浮相比较,可以得到阿基米德原理,据此分析判断;
(3)根据(2)中的分析判断。
【解答】(1)乒乓球慢慢上浮,那么它受到的重力和螺丝的拉力之和与浮力相互平衡,那么二者大小相等,方向相反。因为重力的方向是竖直向下的,所以浮力的方向是竖直向上的;
(2)①上面步骤中缺少的一步是:用弹簧测力计测出金属块在空气中的重力G3;
②阿基米德原理的内容是F浮力=G排,要验证它就要得到F浮力和G排。补充步骤中的G3和C中弹簧测力计的示数之差G3-F就是金属块受到的浮力,而与A和D中的示数之差G2-G1就是排开的水重,因此数据处理的方法为:比较G3-F是否等于G2-G1。
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