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第9章浮力实验题专练-2025-2026学年物理八年级下学期沪科版(2024)
1.物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心物块,下图A、B、C、D、E分别为实验情景。
(1)物块浸没在水中时受到的浮力是______N;
(2)由图A、B、C可得结论:当液体密度一定时,物体____________越大,所受浮力越大;
(3)由图A和图______(填字母符号),可知物体受到浮力的大小与液体的密度有关;
(4)同桌小红根据图A、B、C得出结论,物体在液体中深度越深,受到的浮力越大。你认为小红的结论是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是没有控制____________相同;
(5)小明还想探究物体所受浮力的大小跟物体的密度是否有关,下列实验方案中你认为合理的是______。
A.选两个质量相等,密度不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
B.选两个体积相等,密度不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
C.选两个密度相等,体积不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
2.在“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”实验中:
(1)如图甲所示,是小阳进行实验的步骤图。由步骤②③可知,石块浸没在盛满水的溢水杯中时它受到______的大小;石块排开的水所受的重力可由______两个步骤中的数据计算出。
(2)根据甲图中的实验数据可知:物体所受浮力的大小与它排开的液体所受的重力______。
(3)若步骤②中溢水杯里的水没有装满,则会导致本实验测量出的F浮______G排。
(4)小阳又将该石块浸没在图乙所示的液体中,发现此时弹簧测力计的示数F=1.2N,请计算出该容器中所装液体的密度是多少kg/m3?(取ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
3.在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,一实验小组的同学先对弹簧测力计进行调零,然后用调好的弹簧测力计测出物体(物体不吸水)受到的重力,再将物体缓慢浸入液体中不同深度,实验步骤如图A、B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),弹簧测力计的示数如图所示。
(1)实验用的物体重______N,物体在图C所受浮力大小是______N。
(2)对比图A、B、C、D可以初步得出结论:物体在液体中所受浮力的大小,与它______有关;
(3)进一步对比图A、B、C、D可以看出,物体逐渐浸入水中直至浸没的过程中,物体所受的浮力一直在变化,这能否说明物体在液体中所受浮力的大小,与物体浸入液体中的深度有关?写出你的观点及理由。
①观点:______;(选填“能”或“不能”)
②理由:______;
(4)综合实验步骤可知,步骤F中液体密度ρ液体=______kg/m3;(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(5)实验交流时,有同学猜想:“浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟固体的形状有关”,为验证猜想实验小组用橡皮泥(不吸水)代替了物体,设计实验方案如下:
①用细线拴上橡皮泥,悬挂在弹簧测力计下,使橡皮泥缓慢地______,读出测力计的示数F1;
②______,重复上述步骤,读出测力计的示数F2;
③比较F1和F2的大小,若F1______F2(选填“大于”、“等于”或“小于”),说明浸没在液体中的固体所受的浮力跟固体的形状无关。
4.【实验名称】验证阿基米德原理。
【问题】兴趣小组的同学们用鹅卵石、弹簧测力计、细线、溢水杯和小桶等器材验证阿基米德原理。
【证据】同学们做了如图所示的一系列实验。
【解释】
(1)实验前弹簧测力计已调零,实验中为了减小误差并便于操作,最合理的步骤顺序应为______(用图中的序号表示)。
(2)由图C和图______可得出鹅卵石排开液体的重力______,若图中四个测量值、、、满足关系式:______,则可以验证阿基米德原理:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于______。
(3)进行实验并把数据记录在表中,由表中数据可知石块浸没在水中时,受到的浮力______N。发现,造成这种结果的原因可能是______(填序号)。
实验步骤
弹簧测力计示数/N 1.8 1.6 0.4 0.3
A。最初溢水杯中水未装至溢水口
B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
C.实际操作步骤B时,石块浸没后不小心碰触到溢水杯底部
(4)【交流】在步骤B中,若鹅卵石没有完全浸入水中,对实验结论______(选填“有”或“没有”)影响。
5.兴趣小组探究影响浮力大小的因素。
①提出如下猜想:
猜想1:与物体浸在液体中的深度有关;猜想2:与物体浸在液体中的体积有关;
猜想3:与液体的密度有关;
②实验验证:
小组为验证上述猜想,用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块组合成的1个大长方体物块(如图A中所示)、2个分别盛有水和盐水的烧杯等,按图中A、B、C、D、E步骤进行了实验:
③实验分析与讨论:
(1)分析图中A、B、D三组实验数据,可知猜想1是______的。(选填“正确”或“错误”)
(2)分析图中______四组实验数据,可知猜想2和3是正确的。
(3)兴趣小组又把4个磁力块组合成图F进行实验,他们想探究浮力大小是否与______有关。
6.小明同学在探究“影响浮力大小的因素”时做了如图所示的实验,请回答下列问题:
(1)为了观察物体逐渐放入水中时浮力的变化情况,弹簧测力计吊着物体要匀速、缓慢向下放,使物体处于______状态;
(2)实验时小明发现从物体接触水面到完全浸没前的过程中,弹簧测力计的示数逐渐变小,说明浮力逐渐______(选填“增大”“减小”或“不变”),据此,小明认为物体受到的浮力改变是因为物体浸入水中的深度增大;而小华则认为浮力改变是因为物体浸入水中的体积增大。根据图a、图c和图d的实验,证明______的想法是错误的;
(3)比较图d与图e可以探究浮力大小跟______的关系;
(4)图e中盐水的密度是______;(,)
(5)若物体浸没在液体中,物体的底部不小心碰到容器的底部,则测得的浮力值______(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(6)当物体从接触水面开始,到浸没于水中,直至浸没到更深位置(未触底),在右图中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图像是______(选填“①”或“②”);
(7)探究完浮力与排开液体的体积、液体的密度的关系后,小明还想探究浮力是否和物体所受重力有关,他利用与上述实验中物块体积相同的另一种金属块重复实验,并对比上述实验数据,得出了结论。请你简要说明他的实验方案:______。
7.小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素。
(1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上,测出物块的重力为,然后将物块部分浸入水中,发现测力计示数减小的同时水面升高了,说明物块受到了竖直向________的浮力,当测力计示数如图甲所示时,浮力为________;
(2)接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验,由甲、乙、丙的数据可知:在同种液体中,物体排开液体的体积________,浮力越大;由丙、丁的数据可知:物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度________;
(3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示,小聪为了验证物体所受浮力大小与液体密度的关系,分析乙、戊两次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样操作是________(选填“正确”或“错误”)的,理由是________。
(4)物块浸没在盐水中如图戊所示,分析数据可知:浮力大小与液体的密度有关:并通过计算得出所用盐水密度为________。
《第9章浮力实验题专练-2025-2026学年物理八年级下学期沪科版(2024)》参考答案
1.(1)1
(2)浸在液体中的体积
(3)DE
(4) 错误 物体浸在液体中的体积
(5)B
【详解】(1)由A图可知测力计分度值为0.2N,则物块的重力为2.4N,由C、D图可知物体浸没在水中时弹簧测力计的示数为1.4N,则物块浸没在水中时受到的浮力为
(2)由A、B、C所示实验可知在同种液体中,物体重力一定,浸在液体中的体积越大,弹簧测力计示数越小,根据可知物体受到的浮力越大,由此可知:当液体密度一定时,物体浸在液体中的体积越大,所受浮力越大。
(3)探究浮力与液体密度的关系,需控制物体浸在液体中的体积不变,改变液体密度,故选图A和图D、E实验。
(4)[1][2]图A、B、C,物体浸在液体中的体积不同,深度也不同,由于没有控制物体浸在液体中的体积相同,故小红的结论是错误的。
(5)探究物体所受浮力的大小跟物体的密度是否有关,需控制液体密度和排开液体体积不变,改变物体密度,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.(1) 浮力 ①④
(2)相等
(3)大于
(4)
【详解】(1)[1]根据称重法测浮力,浮力等于物体在空气中的重力减去物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数。由步骤②③可知,石块浸没在盛满水的溢水杯中时它受到浮力的大小。
[2]排开的水所受的重力等于小桶和排开的水的总重力减去空桶的重力,可由步骤①④中的数据计算出。
(2)计算可知,物体所受浮力
排开液体重力
所以物体所受浮力大小与它排开的液体所受重力相等。
(3)若步骤②中溢水杯里的水没有装满,则石块排开的水没有全部溢出到小桶中,导致测量出的排开的水所受的重力 G 排 偏小,而浮力是根据称重法准确测量的,所以会导致本实验测量出的。
(4)根据阿基米德原理,可得石块浸没在水中时排开水的体积
因为石块浸没在水中,所以石块的体积
石块浸没在图乙液体中时,弹簧测力计的示数,石块在空气中的重力,根据称重法可得此时石块受到的浮力
根据阿基米德原理,可得液体的密度
3.(1) 2.7 0.6
(2)排开液体的体积
(3) 不能 没有控制物体排开液体的体积不变
(4)
(5) 浸没在水中 改变橡皮泥的形状 等于
【详解】(1)[1]由图A得,测力计的分度值为0.1N,示数为2.7N,此时物体在重力与测力计拉力的作用下处于平衡状态,重力与测力计拉力是一对平衡力,大小相等,则物体重
[2]物体在图C所受浮力大小是
(2)对比图A、B、C、D可得,物体排开水的体积越大,测力计的示数越小,物体的重力不变,由二次称重法得,物体受到的浮力越大,由此可初步得出结论:物体在液体中所受浮力的大小,与它排开液体的体积有关。
(3)[1][2]B、C、D中物体浸入液体中的深度改变,物体排开液体的体积也改变,没有控制物体排开液体的体积不变,不能说明物体在液体中所受浮力的大小与物体浸入液体中的深度有关。
(4)由AE得,物块完全浸没在水中所受的浮力为
物块浸没在液体中,排开液体的体积等于物块的体积, 由得,物块的体积
由AF得,物体浸没在液体中受到的浮力为
由得,液体的密度为
(5)[1][2][3]要探究“浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟固体的形状有关”,要控制其他条件相同,只改变固体的形状,测出不同形状固体的浮力大小。
①用细线拴上橡皮泥,悬挂在弹簧测力计下,使橡皮泥缓慢地浸没在水中,读出测力计的示数F1;
②改变橡皮泥的形状,重复上述步骤,读出测力计的示数F2;
③比较F1和F2的大小,若F1等于F2,由于橡皮泥的重力不变,浸没在水中拉力不变,由得,橡皮泥受到的浮力不变,说明浸没在液体中的固体所受的浮力跟固体的形状无关。
4.(1)DABC
(2) D F3-F4 F1-F2 物体排开液体的重力
(3) 0.2 AC
(4)没有
【详解】(1)实验中为了减小误差并便于操作,合理的步骤顺序应该是先测空桶的重力,再测石块的重力,然后用弹簧测力计吊着石块放入溢水杯中,最后测出溢出的水和小桶的总重力,所以合理的步骤顺序应该是DABC。
(2)[1][2][3][4]根据以及求得浮力和排开液体重力大小,物体所受的浮力大小等于物体排开液体的重力,即可以验证阿基米德原理。由图C和D可得出鹅卵石排开液体的重力
若图中四个测量值、、、满足关系式
则可以验证阿基米德原理:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开液体的重力。
(3)[1][2]由表格数据可知、
通过计算得到
A.造成这种结果的原因可能是最初烧杯中的水未装至溢水口,会使得排开液体重力偏小,故A符合题意;
B.因为和都是由测出的差值求出的,故弹簧测力计都没有校零,对结果没有影响,故B不符合题意;
C.实际操作步骤③时,石块浸没后不小心碰触到溢水杯底部,会导致测力计示数变小,浮力偏大,故C符合题意。
故选AC。
(4)由图中实验可知,石块排开的液体重力
根据称重法可知石块所受浮力
通过比较可以得到“”的结论;若实验中石块没有完全浸没水中,该结论可以成立,所以鹅卵石没有完全浸入水中,对实验结论没有影响。
5.(1)错误
(2)A、B、C、E
(3)物体的形状
【详解】(1)根据弹簧测力计的工作原理,由图A可知,物体的重力为;由图B可知,物体有一半的体积浸入水中,物体底部所处深度较大,此时弹簧测力计的示数为,根据称重法测浮力的关系式可得,此时物体所受浮力大小为
由图D可知,物体有一半的体积浸入水中,物体底部所处深度较小,此时弹簧测力计的示数为,根据称重法测浮力的关系式可得,此时物体所受浮力大小为
根据控制变量法,当其它因素都相同时,只改变物体所处深度,物体所受浮力仍相等,可见,物体所受浮力的大小与物体浸在液体中的深度无关,所以,分析图中A、B、D三组实验数据,可知猜想1是错误的。
(2)由上述分析可知,由图A可知,物体的重力为;在图B中,当物体浸在水中的体积为物体体积的一半时,即时,物体所受浮力的大小为;由图C可知,物体全部浸入水中,,此时弹簧测力计的示数为,则根据称重法测浮力,此时物体所受浮力大小为
根据控制变量法,当液体的密度等其它因素相同时,只改变物体浸在液体中的体积,物体所受浮力也随着发生改变,故分析图中A、B、C三组实验数据可判断,物体所受浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关,所以猜想2是正确的。
由上述分析可知,由图A可知,物体的重力为;由图C可知,当物体全部浸入水中时,物体所受浮力大小为;由图E可知,当物体全部浸入盐水中时,弹簧测力计的示数为,根据称重法测浮力,此时物体所受浮力大小为
根据控制变量法,当物体浸入液体中的体积等其它因素相同时,只改变液体的密度,物体所受浮力也发生变化,故分析图中A、C、E三组实验数据可判断,物体所受浮力的大小与液体的密度有关,所以猜想3是正确的。所以,分析图中A、B、C、E四组实验数据,可知猜想2和3是正确的。
(3)由题意可知,在图F中,物体的形状发生了变化,根据控制变量法及浮力有关知识判断,兴趣小组想探究浮力大小是否与物体的形状有关。
6.(1)平衡
(2) 增大 小明
(3)液体密度
(4)1.2×103
(5)偏大
(6)②
(7)见解析
【详解】(1)物体放入水中时,弹簧测力计吊着物体要匀速、缓慢向下放,则物体处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数稳定,才能准确求出物体受到的浮力。
(2)[1][2]从物体接触水面到完全浸没前的过程中,弹簧测力计的示数逐渐变小,由称重法可知物体受到的浮力逐渐增大;根据图a、图c和图d的实验,液体密度相同,物体排开液体体积变大,弹簧测力计示数变小,由称重法可得物体受到的浮力变大,同时说明浮力的大小与物体浸入液体的体积有关,证明小明的想法是错误的。
(3)比较图d与图e,排开液体的体积相同,液体的密度不同,探究浮力大小跟液体密度的关系。
(4)物体浸没在水中的浮力F浮=G-FC=8N-6N=2N
物体的体积
物体浸没在盐水中的浮力F浮盐=G-Fe=8N-5.6N=2.4N
盐水的密度
(5)若物体浸没在液体中,物体的底部不小心碰到容器的底部,弹簧测力计的示数会变小,由称重法可知浮力会变大。
(6)当物体从接触水面开始,到浸没于水中,直至浸没到更深位置(未触底),排开液体体积先增大后不变,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力先增大后不变,所以此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图象为②。
(7)先用弹簧测力计测出金属块重力记为G,再将金属块浸没在水中,记录弹簧测力计示数为F,比较受到的浮力为G-F与上述实验中的浮力大小关系,若二者相等,则说明浮力大小与物体重力无关。
7.(1) 上
(2) 越大 无关
(3) 错误 没有控制物体排开液体的体积相同
(4)
【详解】(1)[1]将物块部分浸入水中时,物体受到竖直向下的重力、弹簧测力计对它向上的拉力、水对物体的作用力,由于物体放入水中时弹簧测力计的示数减小,则水对物体的作用力为竖直向上,即竖直向上的浮力。
[2]当测力计示数如图甲所示时,弹簧测力计的分度值为,示数为,则浮力
(2)[1]由图甲、乙、丙所示实验可知,液体的密度相同,排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,则物体受到的浮力越大。由此可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大,浮力越大。
[2]]观察丙、丁两图可知,物体完全浸没于液体中,排开液体的体积不变,物体在水中的深度增加,弹簧测力计示数不变,受到的浮力不变。说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的深度无关。
(3)[1]要验证物体所受浮力大小与液体密度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同。观察乙、戊两次实验,乙中物块没有浸没,戊中物块浸没,物块排开液体的体积不同,所以这样操作是错误的。
[2]因为在乙、戊两次实验中,没有控制物体排开液体的体积相同,而探究浮力大小与液体密度的关系时,应控制排开液体体积这一变量不变,所以不能得出浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关的结论。
(4)物体的重力为,浸没在水中时弹簧测力计示数为,物体受到的浮力
由公式可得,物体排开水的体积
物体浸没在盐水中时弹簧测力计示数为,物体在盐水中受到的浮力
物体在水和盐水中都是完全浸没,则排开盐水跟排开水的体积相等,则物体排开盐水的体积为
由公式可得,盐水的密度为
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