期末核心考点 浮力(实验题)(含解析)2024-2025学年人教版(2024)物理八年级下册

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名称 期末核心考点 浮力(实验题)(含解析)2024-2025学年人教版(2024)物理八年级下册
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版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2025-07-08 13:17:58

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期末核心考点 浮力(实验题)-2024-2025学年人教版(2024)物理八年级下册
一、实验探究题
1.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,某同学将铁块挂在弹簧测力计下端,依次完成如图所示的实验。(提示g=10N/kg)
(1)铁块浸没在水中时,受到的浮力是    N;
(2)根据步骤甲、乙、丙,可以得出结论:   ;
(3)比较步骤丙、丁可知:浸没在液体中的物体受到的浮力的大小跟深度    (选填“有关”或“无关”);
(4)比较步骤丁、戊可知:浸没在液体中的物体受到的浮力的大小跟    有关。由以上步骤可得盐水的密度为    kg/m3;
(5)该同学还想探究物体受到浮力的大小与其形状是否有关。他用橡皮泥捏成“碗”状并放入盛水的烧杯中,橡皮泥漂浮在水面上;然后把橡皮泥从水中取出并捏成团状,再放入盛水的烧杯中,橡皮泥下沉至杯底;
①橡皮泥第一次受到的浮力    (选填“大于”“等于”或“小于”)第二次受到的浮力;
②该同学的实验只关注了橡皮泥形状的改变,而忽略了    对浮力大小的影响。
2.如图所示是某学习小组设计的“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验过程。
(1)通过图中的实验步骤①②③可以探究浮力大小与   的关系;
(2)小林想验证阿基米德原理,则在步骤①③④⑤中,最合理的实验步骤是:   ;
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于   ;
(4)利用实验数据还可以计算出圆柱体的密度为   kg/m3;
(5)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是____。(选填“A”、“B”或“C”)
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将圆柱体换成体积与其不同的铁块进行实验
(6)另一实验小组把圆柱体换成石块,且只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则   (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论;
(7)做完上述实验后,小芳同学利用一个弹簧测力计和一个已知体积为V的铁块,制作了一个测定液体密度的仪器,如图所示。首先她测得铁块的重力为G,将铁块浸没在待测液体中,弹簧测力计的示数为F,则待测液体的密度表达式为ρ液=    (用题中所给的已知物理量和所测物理量的字母表示)。
3.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力大小的关系”。
(1)实验的最佳顺序是 ____;
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、甲、乙、丙 C.乙、甲、丁、丙
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,甲石块受到的浮力大小为    N,石块排开的水所受的重力可由    和    两个步骤测出;
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于    ;
(4)以下情况会影响结论的是 ____;
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
(5)由图中数据可知石块的体积为    cm3,将图乙中的水换成酒精,石块受到的浮力为    N。(ρ水=1×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)。
4.如图所示,小明同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用弹簧测力计始终挂着同一金属块,分别进行了①②③④⑤步骤,则:
(1)金属块浸没在水中受到的浮力是   N;
(2)分析步骤   的实验数据可知:液体密度相同时,物体所受浮力大小与排开液体体积有关;
(3)分析步骤①③④的实验数据可知:浸没时,物体所受浮力大小与其浸入液体中的深度   ;(选填“有关”或“无关”)
(4)分析步骤①④⑤的实验数据可知:物体排开液体体积一定时,液体的密度越大,物体所受浮力   ;(选填“越大”、“不变”或“越小”)
(5)通过该实验数据,可以算出金属块的质量为   kg;金属块的密度为   kg/m3;某液体的密度为    g/cm3。
5.如图所示是小李同学验证阿基米德原理的一个实验过程图:
实验次数 物重G/N 物体浸没在水中测力计示数F/N 空桶和排开水的总重G总/N A 浮力F浮/N 排开水重G排/N
1 1.2 0.7 1.1 0.6 0.5 0.5
2 2.0 1.3 1.3 0.6 0.7 0.7
3 2.5 1.6 1.5 0.6 B 0.9
(1)如果是你做这个实验,为了减小误差,则图中的操作步骤顺序为   ;
(2)图中    两个步骤是为了测量排开液体所受重力的大小,实验步骤A、B、C、D中,弹簧测力计的示数依次为Fa、Fb、Fc、Fd,若这些示数之间的关系满足(用式子表示)    ,可得出:浸入液体中的物体所受浮力的大小    (填“大于”、“小于”或“等于”)物体排开的液体所受重力的大小;
(3)如表是小李同学实验时设计的表格及填写的实验数据,请你将该表格两处内容补充完整:A    与B    。
6.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中如图,先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,如图步骤B、C、D、E、F(液体均未溢出),将其示数记录在表中。
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 2.0 1.8 1.6 1.6 1.8
(1)分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体   有关;分析实验步骤A、E、F可得出浮力的大小还与   有关。
(2)在步骤C中,金属块受到的浮力是   N。
(3)分析实验数据可知,F中液体密度为   kg/m3(ρ水=1.0×10kg3/m3)(结果保留2位有效数字)。
7.在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下猜想:
【猜想和假设】
猜想一:浮力大小可能与液体的密度有关
猜想二:浮力大小可能与物体浸在液体中的体积有关
猜想三:浮力大小可能与物体浸没在液体中的深度有关
【设计实验与进行实验】为了验证以上猜想,可可同学进行了如图甲所示的一系列操作,依次将物体缓缓浸入水中。
【分析与论证】
(1)从位置2→3的过程中,物体受到的重力   ,受到的浮力   。(均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)从位置3→4的过程中,弹簧测力计的示数不变,说明物体受到的浮力与物体浸没在液体中的深度   (选填“有关”或“无关”);
(3)如图乙所示,能正确反映实验过程中物体受到的浮力F随物体浸入水中的深度h的变化情况的是   (选填“a”或“b”);
(4)【交流评估】实验中用手提着测力计,可能会使测力计示数不稳定,你的改进建议   ;
(5)【拓展应用】
如图丙所示,体积相同、形状不同的铜球、铁板和铝块(已知ρ铜>ρ铁>ρ铝),浸没在水中的不同深度,则三个物体受到的浮力情况是   (选填“铜球最大”、“铝块最大”、“铁板最大”或“一样大”);
(6)“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中,潜水艇在海水中潜行时所受的浮力   (选填“大于”、“等于”或“小于”)在江水中潜行时所受的浮力。
8.小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和盐水),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,探究过程及有关数据如图所示。
(1)金属块浸没在水中所受的浮力是   N;
(2)观察A、B、C可得出金属块受到的浮力大小与   有关。比较A、C、E可知浮力大小还与   有关。比较A、C、D可知浮力大小与物体浸没在液体中的   无关。
(3)根据实验测得的数据还可以计算出盐水的密度为ρ盐水=   kg/m3;
(4)如图是改进的“阿基米德原理”实验,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),F是塑料饮料瓶、橡胶塞及弯曲的玻璃管制成的溢水杯,E是升降平台(摇动手柄可使平台高度缓慢升降),在如图所示实验中,同学们逐渐调高平台E,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   ,B的示数   (选填“增大”、“减小”或“不变”),比较弹簧测力计A的示数变化量FA和B的示数变化量FB,它们的大小关系是FA   FB(填“>”、“=”或“<”)。
9.小丽和小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时,操作如下:
(1)图甲是小丽把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉所需用力越来越大,由此猜想“浮力的大小可能与排开水的体积有关”,根据图乙所示实验步骤的B、C两图可以验证她的猜想   (选填“是”或“否”) 正确;
(2)通过观察B、E两图,得出了“浮力的大小与液体密度有关”的结论,你认为这样得出结论是否合理:   (选填“是”或“否”),请你说出理由   ;
(3)通过观察 C、D图的实验数据,可知物体浸没后,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度   (选填“有关”或“无关”);
(4)用图乙所示实验数据可计算盐水的密度是   kg/m3;
(5)分析图乙,可知由此装置制作的简易“浸没式密度计”的分度值是   g/cm3,所能测量的液体密度的最大值为   g/cm3;
(6)小红又利用实验桌上的薄铝片、烧杯和水进行了如下的实验:
步骤一;将铝片放入盛水的烧杯中,铝片下沉至杯底:
步骤二:将铝片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上;
通过分析可知,步骤一中铝片受到的浮力   步骤二中铝片受到的浮力(选填“大于”“等于”或“小于”)。
10.在探究影响浮力大小因素的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
猜想1:浮力大小与物体所受的重力有关;
猜想2:浮力大小与物体的形状有关;
猜想3:浮力大小与液体密度有关;
猜想4:浮力大小与物体浸入液体的体积有关。
(1)如图甲所示,小红把一个柱状固体挂在弹簧测力计下,使它浸在液体中的体积逐渐增大,观察到弹簧测力计的读数逐渐减小,此现象说明猜想   是正确的;使柱状固体浸没,继续增大柱状固体浸没的深度,观察到这一阶段弹簧测力计的示数   (选填:“变大”、“变小”或“不变”);继续下潜至某一深度,弹簧测力计的示数突然变小,变小的原因可能是   。
(2)上述过程中柱状固体所受浮力F浮和柱状固体的下表面到液面的距离h的关系图像正确的是:____。
A. B.
C. D.
(3)如图乙所示,小枫同学将同一铜块分别浸没在水和盐水中,此实验为了验证猜想   ,在实验中,观察到铜块浸没在盐水中静止时弹簧测力计的示数小,则说明铜块在盐水中受到的浮力较    (选填“大”或“小”)。
11.某同学用如图所示的实验装置探究浮力大小跟哪些因素有关,其中d和f中物体A所处液体深度相同。实验中使用轻质圆柱薄膜容器,水和盐水体积相等。
(1)实验前,弹簧测力计应在   方向调零(填“水平”或“竖直”);
(2)比较a、c、d三图可知:物体所受浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度    (填“有关”或“无关”);比较a、d、f三图可知:物体所受浮力的大小,跟   有关;
(3)图c中物体排开水的质量为   kg;
(4)若图d中水对物体A底部的压力为F1,图f中盐水对物体A底部的压力为F2,则F2与F1的差值   0.2N(填“大于”、“小于”或“等于”)。
12.下列A、B、C、D四幅图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程情景。
(1)实验中所用圆柱体的重力为   N;
(2)在情景图B中存在的错误是   ;
(3)纠正错误后,继续实验,在情景C时圆柱体受到浮力F浮为   N;
(4)圆柱体排开的水所受的重力G排为   N;
(5)实验结果表明浸在水中的物体受到的浮力   物体排开水所受到的重力。
(6)纠正错误后,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中,水对溢水杯底的压强   。(选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“保持不变”)。
13.在探究“物体所受浮力与物体形状是否有关”的实验中,小明选用了弹簧测力计、细线、装有适量水的烧杯、红糖糯米团((含保鲜膜)。
(1)用保鲜膜包好糯米团,用细线系住挂在弹簧测力计上,如图甲所示,则糯米团的重力为   N。
(2)将糯米团缓慢放入盛有适量水的烧杯中,如图乙所示,由于糯米团受到   ,所以看到弹簧测力计的示数逐渐变   。
(3)将糯米团浸没在水中如图丙所示位置,此时糯米团受到水的浮力为   N。
(4)将糯米团浸没于水中的不同深度,弹簧测力计示数如图丙、丁所示,说明:浮力的大小与物体浸没的深度   (选填“有关”或“无关”)。
(5)取出糯米团压扁,如图戊所示,并对比图   ,说明固体浸没时所受浮力与固体形状   (选填“有关”或“无关”)。
(6)若将该糯米团完全浸没在酒精中,静止时弹簧测力计的示数为   N。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
14.福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨。这激发了小明同学探究浮力大小的热情,并提出浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关:③与液体的密度有关
实验如图所示:
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为   N。
(2)分析 、b、c实验步骤,可知浮力大小与   有关。
(3)进一步学习了阿基米德原理之后,利用如图的测量数据,还可以计算出其它一些物理量(水的密度已知),下列物理量中不能计算出的是____。
A.物块的体积 B.物块的密度 C.盐水的体积 D.盐水的密度
15.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的操作,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先在溢水杯中装入水,直到水面与溢水口   ,接下来的操作过程如上图所示。为了使操作更加简便且能减小误差,更加合理的顺序是   (填字母);
(2)把石块浸没在盛满水的滥水杯中,石块受到的浮力大小为   N,石块排开的水所受的重力可由   (填字母代号)两个步骤测出。根据以上步骤可初步得出结论浸没在液体中的物体所受浮力的大小   排开液体所受重力的大小(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)另一实验小组在步骤B的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则   (选填能或不能)得到相同的结论;
(4)以下情况对得出实验结论没有影响的是____;
A.整个实验过程中弹簧测力计没有校零
B.溢水杯中的水没有装满
C.从溢水杯中溢出的水洒了一些在桌上
D.B步骤中石块触碰到了容器底部
16.如图所示是探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验过程。
(1)由图b、c、d可得∶物体所受浮力的大小与物体排开液体的   有关;探究物体所受浮力的大小与物体排开液体的密度是否有关时,应比较图b、e和   ;
(2)比较图d、e可得∶物体所受浮力的大小与浸入液体中的深度   (选填“有关”或“无关”);
(3)由图a、b、e、f可得:物体所受的浮力为   N,该物体的密度为   kg/m ;
(4)在实验过程中,小明还发现用测量浮力的方法也可以测量物体的密度:
①将物体挂在弹簧测力计下,测得物体的重力为G;
②将挂在弹簧测力计下的物体   入水中,此时弹簧测力计的读数为F;
③物体的密度表达式为ρ=   (用G、F和ρ水来表示)。
答案解析部分
1.【答案】(1)4
(2)在液体密度相同时,排开液体的体积越大,浮力越大
(3)无关
(4)排开液体的密度;1.1×103
(5)大于;橡皮泥排开水的体积
【解析】【解答】(1)由图甲知,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为5N,则物体的重力为5N,图丙中测力计示数为1N,根据称重法测浮力,铁块浸没在水中时,受到的浮力F浮水=G-F丙=5N-1N=4N------①
(2)由甲、乙、丙图,根据称重法可得出乙、丙实验物体受到的浮力大小,而乙、丙实验中,排开液体的密度相同而排开体积不同,且排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,浮力越大,因此可以得出在液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
(3)实验丙、丁中,因弹簧测力计示相同,故受到浮力相同,而物体排开液体的密度和体积相同,物体在液体中的深度不同,故可知:物体受到的浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
(4)比较实验丁、戊知,物体排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,由称重法,物体受到的浮力不同,故可知浸在液体中的物体受到的浮力的大小跟排开液体液体密度有关。
由戊知,弹簧测力计示数为0.6N,根据甲、戊知,物体浸没在盐水中受到的浮力F浮盐水=G-F戊=5N-0.6N=4.4N------②
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排=ρ液gV物
故-------③
由①②③得
盐水的密度为
(5)由物体的浮沉条件可知,橡皮泥漂浮时F浮1=G,下沉时F浮2F浮2。
橡皮泥的形状改变后体积发生了变化,所以错误原因是没有利用控制变量法,即没有控制排开相同体积的液体。
【分析】(1)根据物体的重力和进入液体中测力计的示数差, 计算浮力;
(2)当液体密度相同时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;
(3)当液体密度和排开液体的体积一定时,物体受到的浮力和深度无关;
(4)当排开液体的体积一定时,物体受到的浮力和液体密度有关;根据物体受到的浮力和排开液体的体积,计算液体密度;
(5)漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;沉底的物体受到的浮力小于物体的重力;当物体排开液体的体积变化,受到的浮力变化。
2.【答案】(1)物体排开液体的体积
(2)⑤①③④
(3)排开液体的重力
(4)2.5×103
(5)A
(6)能
(7)
【解析】【解答】(1)通过图中的实验步骤①②③可知,液体的密度相同,物体排开的液体的体积不同,弹簧测力计示数不同,受到的浮力不同,故探究的时浮力大小与物体排开液体体积的关系。
(2)验证阿基米德原理的实验步骤为:
⑤用测力计测出空桶的重力G桶;
①用测力计测出圆柱体的重力G ,并将空桶放到溢水怀口下面;
③将圆柱体缓缓浸没水中,记下此时测力计的示数F拉;
④用测力计测出小桶和排开水的总重力G总。
因此合理的实验步骤是:⑤①③④。
(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是F=G-F=3N-1.8N=1.2N
排开液体的重力G排=G桶和水-G桶=2.2N-1N=1.2N
故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力。
(4)由阿基米德原理F浮=ρ水gV排=ρ水gV物
圆柱体的体积是
圆柱体的密度是
(5)本实验是“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验,多次测量找普遍规律。
A.测量型实验多次测量取平均值可减小误差,此实验为探究型,不能求平均值,A错误,符合题意;
B.用原来的方案将水换成酒精进行多次实验,避免结论的偶然性,找出普遍规律,B正确,不符合题意;
C.用原来的方案将圆柱体换成体积与其不同的铁块进行实验,避免结论的偶然性,找出普遍规律,C正确,不符合题意。
故答案为:A。
(6)另一小组把圆柱体换成石块,且只将石块的一部分浸入水中,其他步骤操作正确,排开水的体积减小,排开水的重力减小,浮力减小,仍能得出得到与(3) 相同的结论。
(7)液体的密度为
【分析】(1)当液体密度相同时,可以探究浮力大小和排开液体的体积有关;
(2)探究阿基米德原理时,先测量小桶的重力和物体的重力,再测量物体受到的浮力和排开液体的重力;
(3)浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力;
(4)根据物体受到的浮力和液体密度,可以计算排开液体的体积,根据物体的质量和体积的比值, 计算密度;
(5)探究规律的普遍性时,需要换用不同的物体或液体进行实验;
(6)若物体进入液体中的体积是总体积的一部分,可以探究阿基米德;
(7)根据物体受到的浮力和排开液体的体积,可以计算液体的密度大小。
3.【答案】(1)B
(2)1.5;丁;丙
(3)排开液体所受重力大小
(4)A
(5)150;1.2
【解析】【解答】(1)若按图示顺序进行实验,丁图中,因空桶中会沾有水,根据桶与水的重力减去空桶的重力计算出的排开液体的重力会偏小;为消除这个影响,实验时,先测出空桶的重力,然后测出石块的重力,再将石块浸在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,B符合题意,AC不符合题意。
故答案为:B。
(2)(3)探究“浮力的大小跟排开液体所受重力大小的关系”,通过甲和乙可以知道浮力大小,即F浮=F甲-F乙=3.8N﹣2.3N=1.5N
通过丁和丙可以知道排开液体所受重力大小G液=F丙-F丁=2.7N﹣1.2N=1.5N
最后得出结论:浮力的大小跟排开液体所受重力大小相等。
(4)水面未到达溢水杯的溢水口,石块进入水中,不会立刻有水排出到小烧杯中,排开水的重力会减少,会有影响,物体未全部浸没在水中,不影响实验结论,A符合题意,B不符合题意。
故答案为:A。
(5)石块浸没在水中,石块的体积等于排开的体积,即
当物体在酒精中,石块受到的浮力F浮'=ρ酒gV排'=ρ酒gV=0.8×103kg/m3×10N/kg×1.5×10-4m3=1.2N
【分析】(1)探究阿基米德原理时,先测量空桶的重力和物体的重力,再测量物体在液体中的拉力和溢出的液体重力;
(2)根据物体受到的重力和进入液体中测力计的拉力差,计算浮力;根据小桶和液体的总重力,结合空桶重力差, 计算溢出液体的重力;
(3)进入液体中的物体,受到的浮力等于排开液体受到的重力;
(4)实验时,若溢水杯不满,影响实验结果;
(5)根据浮力和液体密度,可以计算排开液体的体积;根据液体密度和排开液体的体积,可以计算浮力大小。
4.【答案】(1)1
(2)①②③
(3)无关
(4)越大
(5)0.34;3.4×103;0.8
【解析】【解答】(1)由图①③可知,金属块完全浸没水中后,受的浮力为F浮=G-F拉=3.4N-2.4N=1N
(2)要探究物体所受浮力大小与排开液体体积的关系,需要控制液体的密度相同,改变物体排开液体的体积,选择图①②③进行对比。
(3)分析步骤①③④的实验数据可知液体的密度相同,物体排开液体的体积相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知浮力相同,故可以得出物体浸没时,物体所受浮力大小与其浸入液体中的深度无关。
(4)分析步骤①④⑤的实验数据可知物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不相同,由称重法可知浮力不相同,可以得出物体排开液体体积一定时,液体的密度越大,物体所受浮力越大。
(5)由图①可知,金属块的重力是3.4N,金属块的质量
金属块的体积为
金属块的密度
由图①⑤知物体浸没在液体中受到的浮力F浮′=G-F拉′=3.4N-2.6N=0.8N
根据阿基米德原理得到液体的密度为
【分析】(1)根据物体的重力和进入液体中测力计的拉力差, 计算浮力;
(2)探究浮力和排开液体密度的关系时,需要保持液体密度相同;
(3)当液体密度和排开液体的体积相同时,浮力和深度无关;
(4)液体密度一定时,物体排开液体的体积越大, 受到的浮力越大;
(5)根据物体的重力计算质量;利用浮力和液体密度,可以计算排开液体的体积,根据质量和体积的比值, 计算密度;根据浮力和排开液体的体积,可以计算未知液体的密度
5.【答案】(1)ADBC
(2)CD;Fa-Fb=Fc-Fd;等于
(3)空桶的重力G/N;0.9
【解析】【解答】(1)为了减小误差,应先测出石块和空桶的重力,再测量桶和溢出水的总重力,最后测量空桶的重力,操作步骤顺序是DABC或ADBC。
(2)图C是测量桶和溢出水的总重力,图D是测量空桶的重力,桶和溢出水的总重力与空桶的重力之差等于排开水的重力。
石块的重力为G=Fa
浸没在水中时的拉力为Fb,则浮力F浮=Fa-Fb
被石块排开水的重力等于桶和水的总重与空桶重力之差,则G排=Fc-Fd
若Fa-Fb=Fc-Fd
则可证明,浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。
(3)实验中需要测量出小桶的重力,所以表格中A处记录的数据应为空桶的重力,即空桶的重力G/N。
B处浮力为F浮=G-F=2.5N-1.6N=0.9N
【分析】(1)探究阿基米德原理时,先测量物体的重力和空桶的重力,再测量物体进入液体中的拉力和溢出的液体重力;
(2)根据空桶和溢出的液体重力,结合空桶计算溢出液体的重力;根据物体受到的浮力和溢出液体的重力,计算阿基米德原理;
(3)探究阿基米德原理时,需要测量空桶重力,根据物体受到的力,判断浮力。
6.【答案】(1)排开液体的体积;液体的密度
(2)0.9
(3)0.82×103
【解析】【解答】(1)比较A、B、C、D实验,可知随着物体排开液体的体积的增大,弹簧测力计的示数在减小,由称重法算浮力可知随着物体排开液体的体积的增大,物体收到的浮力也变大。通过A、E、F实验可知,当物体排开液体的体积不变时,液体的密度不同,物体受到的浮力也不同,说明浮力的大小还与液体的密度有关。
(2)在C步骤中,弹簧测力计的示数为1.8N,而物体的重力从A图中可知是2.7N,利用称重法可算出浮力为
再利用D图(此时物体完全浸没在水中)可知此时受到的浮力为
根据阿基米德原理可得物体的体积
(3)根据称重法可得此时物体在未知密度的液体中受到的浮力
再利用阿基米德原理
根据上式可得未知液体的密度
【分析】(1)浮力的大小与排开液体的体积、液体的密度有关;
(2)根据F浮=ρ液gV排,F浮=G-F示,可求出体积;
(3)根据F浮=ρ液gV排,F浮=G-F示,可求出液体密度。
7.【答案】(1)不变;变大
(2)无关
(3)a
(4)实验中用手提着测力计,可能会使测力计示数不稳定,可以将测力计挂在铁架台的铁夹上,通过改变铁夹的高度来改变物体浸入水中的深度。
(5)一样大
(6)大于
【解析】【解答】(1)物体所受重力与质量和所处高度,纬度有关,在从位置2→3的过程中,物体受到的重力不变。
物体所受浮力为
从位置2→3的过程中,变小,浮力增大。
(2)从位置3→4的过程中,物体浸没在液体中的深度变大了,弹簧测力计的示数不变,说明物体受到的浮力与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)由可知,物体从开始进入液体,到完全浸没在液体中这个过程,排开液体的体积在增大,浮力增加,当物体完全浸没液体中后,再向下运动,浮力大小不变,故能正确反映实验过程中物体受到的浮力F随物体浸入水中的深度h的变化情况的是a曲线。
(4)实验中用手提着测力计,可能会使测力计示数不稳定,可以将测力计挂在铁架台的铁夹上,通过改变铁夹的高度来改变物体浸入水中的深度。
(5)体积相同、形状不同的铜球、铁板和铝块,浸没在同种液体中,排开液体的体积相同,由可知,三者所受浮力大小相等。
(6)海水密度大于江水密度,潜水艇在海水中和江水中潜行时,排开液体的体积相等,由可知,在海水中所受浮力大于江水中所受浮力。
【分析】(1)物体所受重力与质量和所处高度,纬度有关;根据,讨论浮力的变化;
(2)物体受到的浮力与物体浸没在液体中的深度无关;
(3)根据,确定浮力的变化,选择正确的图像;
(4)可以将测力计挂在铁架台的铁夹上,通过改变铁夹的高度来改变物体浸入水中的深度;
(5)根据,确定浮力的大小;
(6)根据,确定浮力的大小。
8.【答案】(1)1
(2)排开液体的体积;液体密度;深度
(3)1.2×103
(4)减小;增大;=
【解析】【解答】(1)由图A可知,金属块的重力为G=2.8N,由图D可知金属块浸没时弹簧测力计的示数为,则金属块浸没在水中受到的浮力为
(2)比较B、C可知,金属块排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,受到的浮力不同,由此可得金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
由A、C、E可知,E的示数为1.6N,金属块排块液体体积相同,液体密度不同,弹簧测力计的示数不同可以得出结论:金属块受到的浮力大小与液体密度有关。
比较A、C、D可知,金属块浸没在水中的深浅并没有改变弹簧测力计的示数,受到的浮力相同,由此可以得出结论:金属块受到的浮力与金属块浸没在水中的深度无关。
(3)由AD可知,浸没在水中受到的浮力为1N,由题意可知,在水中和在盐水中排开液体体积相等,根据阿基米德原理,则
解得ρ盐=1.2×103kg/m3
(4)根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体所受到的重力,重物浸在液体中体积越大受到的浮力越大,根据称重法能够知道弹簧测力计A的示数减小;此时重物排开水的体积变大即溢出水的体积变大,故弹簧测力计B的示数增大;排开液体的体积等于B中流入的体积,液体的密度没有改变,所以液体的重力没有改变,所以弹簧测力计A的示数变化量FA和B的示数变化量FB相等。
【分析】(1)根据,求出浮力;
(2)浮力大小与排开液体的体积有关;
(3)根据阿基米德原理,则,代入数据,求出密度;
(4)根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体所受到的重力,重物浸在液体中体积越大受到的浮力越大。
9.【答案】(1)是
(2)否;没有控制排开液体的体积相同
(3)无关
(4)1.1×103
(5)0.05;2.4
(6)小于
【解析】【解答】(1)要验证浮力大小和物体排开液体体积的关系,就要保证液体的密度一定而物体排开液体的体积不同,故图B、C符合题意,可以验证她的猜想。
(2)观察B、E两图可知,物体排开液体的体积不同,液体的密度也不同,不能得出物体受到的浮力大小与液体的密度有关,故结论是不合理的,因为研究浮力大小与液体的密度的关系,要保证排开液体的体积相等。
(3)观察C、D图的实验数据可知,物体排开的液体的体积相同,液面的密度相同,深度不同,弹簧测力计示数相同,浮力相同,即浮力的大小与深度无关。
(4)由图A、C可知,A在水中浸没受到的浮力F浮=G-F=4.8N-2.8N=2N
由F浮=ρ液gV排可得物体的体积
根据A、E可知物体全部浸没在盐水中所受浮力F浮′=G-F′=4.8N-2.6N=2.2N
物体排开盐水的体积等于物体的体积,由F浮=ρ液gV排可得盐水的密度
(5)弹簧测力计的分度值是0.1N,“密度计”的分度值
F示=0时,F浮=G,F浮最大,此时物体悬浮在液体中,液体密度最大,液体密度
(6)步骤一:铝片下沉说明F浮1步骤二:铝片漂浮说明F浮2=G
所以F浮1【分析】(1)要验证浮力大小和物体排开液体体积的关系,就要保证液体的密度一定而物体排开液体的体积不同;
(2)为了验证“浮力的大小与液体密度有关”,应控制控制排开液体的体积相同;
(3)浮力的大小与深度无关;
(4)根据F浮=ρ液gV排及F浮′=G-F′,计算密度;
(5)根据F浮=ρ液gV排及F示=0时,F浮=G,F浮最大,此时物体悬浮在液体中,液体密度最大,确定分度值及测量密度的最大值;
(6)漂浮时,浮力等于重力;下沉时,浮力小于重力。
10.【答案】(1)4;不变;柱状固体触底,底部对其有支持力
(2)C
(3)3;大
【解析】【解答】(1)小红把一个柱状固体挂在弹簧测力计下,使它浸在液体中的体积逐渐增大,观察到弹簧测力计的读数逐渐减小,就意味着浮力逐渐变大,刚好验证了猜想4。
浮力的大小与浸在液体内部的深度无关,因而弹簧测力计的示数不变。
浮力的大小与浸在液体内部的深度无关,因而继续下潜至某一深度,弹簧测力计的示数突然变小,说明物体接触了容器底部。
(2) 当物体从表面慢慢接触水后,由于V排逐渐增大,故浮力渐渐变大,但是当整个物体浸没在液体中后,随着位置越来越深,V排不再变化,浮力的大小也不在变化,故选择C。
(3) 小枫同学将同一铜块分别浸没在水和盐水中,很明显这个实验的变量是液体的密度,最终结果浮力大小不一样,因而验证了猜想3。
在实验中,观察到铜块浸没在盐水中静止时弹簧测力计的示数小,则说明铜块在盐水中受到的浮力较大,因为浮力方向竖直向上,只有浮力增大了,弹簧测力计的示数才会变小。
【分析】(1)浮力大小与物体浸入液体的体积有关;浮力的大小与浸在液体内部的深度无关,因而弹簧测力计的示数不变;
(2)根据F浮=ρ液gV排可知,液体密度一定时,V排逐渐增大,浮力渐渐变大;V排不再变化,浮力的大小也不在变化;
(3)实验的变量是液体的密度,所以是为了验证猜想3,浮力增大了,弹簧测力计的示数才会变小。
11.【答案】(1)竖直
(2)无关;液体密度
(3)0.2
(4)大于
【解析】【解答】(1)实验中,弹簧测力计要测量的力的方向沿竖直方向,则实验前,弹簧测力计应在竖直方向调零。
(2)由a得,物体受到的重力为6N,由cd得,物体分别浸没在水中不同深度时,受到的拉力均为4N,则物体浸没在水中不同深度受到的浮力大小相同,说明:物体所受浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
由a得,物体受到的重力为6N,由d、f得,物体分别浸没在水、盐水中的相同深度,物体受到的拉力分别为4N、3.8N,则物体浸没在水中受到的浮力小于物体浸没在盐水中受到的浮力,说明物体所受浮力的大小,跟液体密度有关。
(3)物体受到的重力为6N,由图C得,物体刚好浸没在水中受到的拉力为4N,则物体在c中受到的浮力为
由阿基米德原理得,图c中物体排开水的质量为
(4)由图得,物体分别浸没在d、f中,物体在d中受到的浮力为
物体在f中受到的浮力为
物体在d、f中排开液体的体积均等于物体的体积,由阿基米德原理得,

设水和盐水的体积为V,图d中水对物体A底部的压力为F1,图f中盐水对物体A底部的压力为F2,则即F2与F1的差值大于0.2N。
【分析】(1)实验中,弹簧测力计要测量的力的方向沿竖直方向;
(2)物体所受浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关;物体所受浮力的大小,跟液体密度有关;
(3)根据公式,求出浮力,根据阿基米德原理求出排开水的质量;
(4)根据阿基米德原理求出排开液体体积,根据受力分析,分别计算压力,最后作差即可。
12.【答案】(1)4.2
(2)水未到溢水杯的溢水口
(3)1.2
(4)1.2
(5)等于
(6)保持不变
【解析】【解答】(1)由图B知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为4.2N,此时圆柱体未浸入水中,其重力为4.2N。
(2)要探究浮力的大小与排开水所受重力的关系,需让物体浸入水中时,排开的水全都溢到小桶中,而图B中,溢水杯中的水未到溢水口,这会造成溢出的水的体积小于物体排开的水的体积。
(3)由图C知,圆柱体浸在水中时,弹簧测力计的示数为3N,则此时圆柱体受到的浮力F浮=G-F示=4.2N-3N=1.2N
(4)由图A、D知,空小桶的重力为0.8N,小桶及水的重力为2N,则圆柱体排开的水的重力为G水=G总-G桶=2N-0.8N=1.2N
(5)由第(3)和第(4)小题知,浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受的重力。
(6)圆柱体从刚接触水面到全部浸没水的过程中,圆柱体排开水的体积增大,小桶中接到的水的体积也增大,而溢水杯中水的深度保持不变,据p=ρgh溢水杯中水到杯底的压强不变。
【分析】(1)看清弹簧测力计的分度值,根据图A所示刻度读数即为重力;
(2)实验要求,溢水杯中的水应达到溢水口;
(3)根据F浮=G-F示,求出浮力大小;
(4)根据G排=G总-G桶,求出排开的水所受的重力;
(5)浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受的重力;
(6)根据p=ρgh,判断水对溢水杯底的压强。
13.【答案】(1)1.2
(2)浮力;小
(3)1
(4)无关
(5)丙(丁)均正确;无关
(6)0.4
【解析】【解答】(1)如图甲所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,所以糯米团的重力为1.2N。
(2)将糯米团缓慢放入盛有适量水的烧杯中,糯米团上下表面受到水的压力不同,下表面受到的水的压力较大,所以会受到水施加的向上的力,即浮力。
糯米团在水中受到的重力、拉力和浮力,三个力关系为
由于糯米团在水中排开的水体积越来越大,受到的浮力越来越大,由
可知,弹簧测力计对糯米团的拉力会变小,所以示数逐渐变小。
(3)将糯米团浸没在水中如图丙所示位置,弹簧测力计对糯米团的拉力0.2N,此时糯米团受到水的浮力为
(4) 将糯米团浸没于水中的不同深度,弹簧测力计示数如图丙、丁所示,弹簧测力计对糯米团的拉力不变,由
可知,浮力大小不变,说明:浮力的大小与物体浸没的深度无关。
(5)要研究固体浸没时所受浮力与固体形状的关系,要控制物体排开液体的体积和液体的密度不变,所以取出糯米团压扁后,放入水中后要对比图丙或图丁;对比图丙、丁、戊弹簧测力计的示数,弹簧测力计对糯米团的拉力不变,则糯米团受到的浮力大小不变,说明固体浸没时所受浮力与固体形状无关。
(6)糯米团在水中受到的浮力为1N,根据可知,糯米团的体积为
若将该糯米团完全浸没在酒精中,则糯米团受到的浮力为
静止时弹簧测力计的示数为
【分析】(1)根据测力计对物体竖直的拉力,结合指针位置测量重力;
(2)进入液体中的物体受到浮力,拉力减小;
(3)根据物体的重力和进入液体中测力计的拉力差,计算浮力;
(4)液体密度和排开液体的体积相同时,深度改变,浮力不变;
(5)探究浮力和物体形状的关系时,要保持液体密度和排开液体的体积相等;浮力和物体的形状无关;
(6)根据浮力和液体密度,可以计算排开液体的体积;根据液体密度和排开的体积,可以计算浮力大小,结合物体的重力和浮力,计算拉力。
14.【答案】(1)1.4
(2)物体排开液体的体积
(3)C
【解析】【解答】(1)由步骤a可知,物体P的重力为G=4.8N
由步骤b可知,物体P受到的弹簧测力计的拉力为F=3.4N
对物体受力分析可得,步骤b中物体P受到的浮力大小为
(2)分析 、b、c实验步骤,弹簧测力计拉力在减小,说明浮力在增大,而液体的密度保持不变,排开液体的体积在增大,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(3)物体在水中浸没时,物体的体积为
物体的质量为
物体的密度为
物体在盐水中浸没时,物体受到的浮力为
排开盐水的体积为
盐水的密度为
因为不知道盐水的质量,所以盐水的体积无法计算。
故答案为:C。
【分析】(1)根据公式求出浮力;
(2)浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(3)根据阿基米德原理可求出浸没时排开液体的体积,即物块的体积;根据G=mg可求出质量,根据,可求出物体密度; 根据,可求出盐水密度。
15.【答案】(1)相平;DCBA
(2)1.4;AD;等于
(3)能
(4)A
【解析】【解答】(1)先在溢水杯中装入水,直到水面与溢水口相平,为了减小误差,在小桶接水前,应先测出空桶的重力,同时为了减少弹簧测力计悬挂物体的次数,故应先测空桶重,继而测出物体重,物体浸没在水中后测力计的示数,最后测出小桶和溢出水的总重,所以合理的实验顺序为DCBA。
(2)图C中测力计的分度值为0.2N,示数为3.8N,故石块的重力为3.8N,把石块浸没在盛满水的溢水杯中,根据称重法可知石块受到的浮力大小F浮=G-FB=3.8N-2.4N=1.4N
石块排开的水所受的重力可由A、D两个步骤测出,大小为G排=FA-FD=2.6N-1.2N=1.4N
以上步骤可初步得出结论:浸没在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体所受重力大小。
(3)阿基米德原理对完全浸没的物体和部分浸入液体中的物体都是适用的,所以,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,也能得到相同的结论。
(4)A.若弹簧测力计都没有校零,那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数,那么所得浮力与排开水的重力大小应不变,A符合题意;
B.若最初溢水杯中的水未装至溢水口,则石块排开水的只有一部分溢出到桶中,排开水的重力G排减小,B不符合题意;
C.从溢水杯中溢出的水洒了一些在桌上,会使A步骤中所测重力偏小,空桶的重力不变,则所测排开水的重力偏小,C不符合题意;
D.步骤B中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部,容器对石块有支持力,测得的FB偏小,则计算得出的浮力偏大,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】(1)利用溢水杯测量排开液体重力时,溢水杯口水面平齐;探究浮力和排开液体重力关系时,先测量空桶和物体的重力,再测量浸入液体中物体的拉力和溢出液体的重力;
(2)根据物体的重力和浸入液体的拉力差,计算浮力;根据空桶和液体总重力,结合空桶的重力计算排开液体重力;
(3)物体浸入液体中部分体积,可以探究浮力和排开液体重力的关系;
(4)探究浮力和排开液体重力的关系时,利用了力的差值,所以测力计不调零不影响实验。
16.【答案】(1)体积;g
(2)无关
(3)0.5;
(4)浸没;
【解析】【解答】(1)由图b、c、d可知,物体在c中受到的浮力
物体在d中受到的浮力
通过比较可知,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。即物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
探究物体所受浮力的大小与物体排开液体的密度是否有关时,应控制物体排开液体的体积相同,改变液体的密度,则应比较图b、e和g。
(2)物体在图d、e中受到的弹簧测力计的拉力相同,由
可知,物体在图d、e中受到的浮力也相同,由此可得:物体所受浮力的大小与浸入液体中的深度无关。
(3)由图a、b、e、f可得:物体在图e中(即浸没时)所受的浮力为

该物体的体积为
该物体的质量为
该物体的密度为
(4)②由于物体浸没时V物=V排,所以将挂在弹簧测力计下的物体浸没入水中。
③物体的体积为
物体的密度为
【分析】(1)分析图b、c、d可知,物体排开液体的体积不同,并根据测力计的示数变化得出究浮力与V排的关系。
(2)分析 d、e 图,物体都是完全浸没,浸没的深度不同,根据测力计的示数可知浮力与物体浸没在水中深度的关系。
(3)根据称重法可知,物体受到的浮力等于物体的重力减去浸在液体中弹簧测力计的示数;根据物体浸没在水中的浮力由计算出物体的排开水体积,都是完全浸没,V排相同,然后由计算出盐水的密度
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