2020-2021学年沪科版八年级物理全一册 第九章浮力 探究习题专训：浮力与密度测量（48张PPT）

第九章 浮力
探究专训习题
沪科版物理八年级全一册
专训：浮力与密度测量
1．【中考?凉山】一块挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中(水足够深)，在圆柱体接触容器底之前，能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下降的高度h关系的图像是(　　)　
合作探究
1．【中考?永州】小云同学在学习了“阿基米德原理”后，发现用弹簧测力计也可以测出液体的密度。下面是他设计测量盐水密度的实验步骤：
(1)如图甲，把一个合金块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上，测出合金块的重力G＝4.0 N。
(2)如图乙，将挂在弹簧测力计挂钩上的
合金块浸没在盐水中，记下弹簧测力
计的示数F＝________N。
【点拨】弹簧测力计的读数为3.4 N。
3.4
(3)计算合金块浸没在盐水中所受到的浮力F浮＝________N。
【点拨】合金块受到的浮力：F浮＝G－F＝4.0 N－3.4 N＝0.6 N。
0.6
(4)根据阿基米德原理计算该盐水的密度ρ＝________kg/m3。(ρ合金＝8.0×103 kg/m3，g取
10 N/kg)
实验完成后，小云同学继续思考：如果在步骤(2)
中合金块只有部分浸入盐水中(如图丙)，则按上
述步骤测出的盐水密度比真实值要________(填
“偏大”或“偏小”)。
【答案】1.2×103；偏小
2．【中考?台州】小晨设计了一个实验，用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小筒、溢水烧杯、量筒和水。实验步骤如下：
①让小筒漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲。
②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为20 mL，如图乙。
③将量筒中20 mL
水倒掉，从水中取
出金属块，如图丙。
④将金属块放入小筒，小筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为44 mL，如图丁。
请回答下列问题：
(1)被测金属块的密度是______g/cm3。
【点拨】由图甲和图乙可知，金属块的体积V＝
V排水＝20 cm3，因为将金属块放入小筒，小筒漂浮在水面时受到的浮力等于小筒的重力与金属块的重力之和，而小筒浮在水面上时水未溢出，则两次溢出的水所受的重力之和等于金属块的重力，
【答案】3.2
(2)在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小筒，测出的金属块密度将________(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】不变
3．【中考?泰州】小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能________在液体中。
【点拨】吸管下端塞入一些金属丝作为配重，这样做的目的是让密度计竖直漂浮在液体中。
【答案】竖直漂浮
(2)将吸管放到水中的情景如图甲所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图乙所示，浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液________(填“＝”“＞”或
“＜”)ρ水，h与ρ水、ρ液及H
的关系式是h＝________。
(3)小明根据图甲在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3，下同)，再利用上述关系式进行计算，标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线(图中未画出)。结果发现，
1.1刻线是在1.0刻线的________(填“上”或
“下”)方，相邻刻线的间距________(填
“均匀”或“不均匀”)。
【点拨】根据(2)可知，将上端刻度与下端刻度进行比较，得出刻度线的两个特点是：上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密；即1.1刻线是在1.0刻线的下方，相邻刻线的间距不均匀。
【答案】下；不均匀
(4)为检验刻度误差，小明取来食用油，先用天平和量筒测量其密度，然后再用这个密度计测量。但操作时却出现了图丙所示的情形，这让他很扫兴。难道实验就此终止了吗？根据经验或思考，在不更换食
用油的情况下，你认为可以进行怎样的尝试：_______________________________。
【点拨】出现图丙情形，说明密度计的重力过大，为使密度计能竖直漂浮在液面，可减小密度计的重力，如少塞入一些金属丝；也可以再往烧杯中加入适量的油。
【答案】可往烧杯中再加适量的油
4．【中考?威海】牛奶密度是检验牛乳质量的一项重要指标，小明为了比较市场上两种不同品牌牛奶的密度，设计了如下实验：
(1)通过观察比较牛奶的密度：
小明将一正方体塑料块先后放入两种牛奶中，让它漂浮在液面上，观察塑料块露出液面的体积，露出液面体积较大的牛奶的密度较________。又将压强计的金属盒先后放入两种牛奶中的同一深度，观察U形管液面的高度差，高度差较大的牛奶的密度较________。
【点拨】塑料块能漂浮在两种牛奶中，说明所受的浮力都等于塑料块自身的重力。根据浮力的公式F浮＝ρ液gV排，谁的密度大，谁排开的液体体积就小，因此，露出液面体积较大的牛奶的密度较大；
根据液体内部压强公式p＝ρgh，当金属盒在两种牛奶中的深度相同时，密度越大的牛奶，产生的压强越大，因此，压强计高度差较大的牛奶的密度较大。
【答案】活塞；静止；二力平衡
(2)通过测量比较牛奶的密度：
小明利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水等物品来测量。其操作步骤是：
①用弹簧测力计测出石块的重力为G；
②将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数为F1；
③_________________________________________(写出具体方法和要测出的物理量并用字母表示)；
【点拨】将石块浸没在牛奶中，弹簧测力计的示数为F2；
将石块浸没在牛奶中，弹簧测力计的示数为F2
④牛奶密度的表达式为ρ牛奶＝________(用测出物理量的字母表示，水的密度用ρ水表示)。
专训：浮力的探究
1．【中考?绥化】如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
合作探究
(1)金属块浸没在水中时，受到的浮力是________N。
(2)分析图丙、丁可知，浮力大小跟物体浸没在水中的深度________(填“有关”或“无关”)。
2
无关
(3)分析________两图可知，浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。图戊中盐水的密度是________kg/m3。如果在实验中不小心使图戊中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用，此时测量出的盐水密度值将如何变化，并分析原因：
___________
___________。
(4)实验中由于握着弹簧测力计的手臂易晃动，导致弹簧测力计示数不稳定，读数困难。请你写出一种改进措施：_________________________________________
_________________________________。
将弹簧测力计固定在铁架台上，通过改变铁夹
的高度来改变金属块浸入水中的多少
2．【中考?衡阳】如图所示为“探究浮力的大小等于什么”的实验。
操作的合理顺序是____________(只填字母)，若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式____________成立，则可得出结论F浮＝G排。
【点拨】为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力，应先测量空桶的重；然后再测出铁块的重力(两步骤可互换)，接着将铁块浸没在水中观察弹簧测力计的示数。最后测排出的水和小桶的总重，求排出的水的重力。因此，合理的顺序应为DBCA(或BDCA)；B、C两次的结果之差符合称重法求浮力，A、D两次的结果之差则可求出物体排出的水受到的重力，如果两者的结果是相等的，即F2－F3＝F1－F4，可进一步得出结论：F浮＝G排。
【答案】DBCA(或BDCA)；F2－F3＝F1－F4
3．【中考?孝感】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，请根据图示完成下面的填空。
(1)实验中所用圆柱体的重力为________N。
(2)在图B中存在的错误是_________________。
(3)纠正错误后，继续实验，在图C中，圆柱体受到的浮力F浮＝________N。
(4)圆柱体排开的水所受的重力G排＝________N。
4.2
溢水杯未注满水
1.2
1.2
(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入水中，水对溢水杯底的压强________(填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”)。
等于
保持不变
4．在学习了浮力的有关知识后，A、B两同学对“物体的上浮或下沉与哪些因素有关”进行了探究。他们各自将一根新鲜萝卜浸没在水中，松手后，发现萝卜要上浮直至漂浮在水面上(如图甲所示)。为了
使漂浮的萝卜沉下去，两同学分别进行
了实验：
A：将一根铁钉全部插入萝卜中(如图乙所示)，将萝卜浸没水中松手，发现萝卜沉入水底。
B：也用同样的铁钉，但只将其一半插入萝卜中(如图丙所示)，将萝卜浸没水中松手，发现萝卜也沉入水底。
请回答下列问题：
(1)从物体受力的角度看，他们在萝卜中插入铁钉是为了改变________的大小。
(2)结合两位同学的实验目的、过程及现象，可以得出的结论是________________________________________
_______________。
重力
在浮力一定的条件下，物体的上浮或下沉与
物体的重力有关
(3)虽然两同学的实验结果基本一致，但老师认为甲同学的方法更科学。你认为老师这样评价的主要理由是__________________________________________________________。
甲同学将铁钉全部插入萝卜中，在改变重力时控制浮
力保持不变
再见