1.3水的浮力探究题集训——2023-2024学年浙教版八年级上册科学

浮力探究题集训

班级__________   座号_____   姓名__________   分数__________

一、探究题

1． 某项目化学习小组同学制作“浮漂器”，成功地验证了阿基米德定律。
【选材制作】选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成，下托盘由细铁丝制成。
【验证步骤】

①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯，取一小石块放在上托盘，在支撑杆上标出水位刻度线。
②将小石块改放在下托盘，往上托盘加砝码，同时用空烧杯接收溢出的水，直到水位刻度线与水面相平。
③取下砝码，把烧杯中的水全部倒入上托盘。
【结果分析】
由步骤①②得出石块所受浮力F浮=G砝码，由步骤②③得出烧杯中水的重力G排=G砝码。因此，F浮=G排，即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力，从而验证了阿基米德原理。
（1）泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。确定泡沫块高度，应考虑的因素有______；（可多选）
A．支撑杆的高度       B．托盘的质量       C．溢水杯的质量    D．泡沫块的密度       E．液体的密度
（2）步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯，判断杯中水为“适量”的依据是______；
（3）分析步骤②③，该组同学得出结论：烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力，即G排=G砝码。推测其观察到的现象为______；
（4）有同学认为，往上托盘“加砝码”的操作存在缺陷，改进方法有______（写出一种）

 

2． 创新小组的同学学习了阿基米德原理，想利用弹簧测力计自制简易浸入式液体密度计。查找了常用液体密度，如表所示。密度计的量程设计为2×103千克/米3，设计流程如下：（已知ρ水=1×103千克/米3）
常用液体密度表（×103千克/米3）

物质	煤油	橄榄油	纯水	海水	盐酸（40%）	硝酸（90%）	硫酸（87%）
密度	0.8	0.92	1	1.03	1.20	1.50	1.80

（1）设计原理：
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，当V排一定时，F浮与ρ液正比。
（2）探索阶段：
①将一实心圆柱体悬挂在弹簧测力计下方，如图甲所示。
②圆柱体浸没在水中如图乙所示，此时可测得浮力的大小为___________牛，在该弹簧测力计读数对应的位置标上“1”（×103千克/米3）；
③将圆柱体浸没在溶质的质量分数为40%盐酸里，指针___________ 移动（选填“向上”或“向下”）；
④按以上步骤，计算“0牛”处对应的液体密度的测量值为___________（×103千克/米3）；（计算结果保留一位小数）
（3）反思修正：最大测量值与设计目标不符，创新小组的同学利用现有的器材进行了改进。将圆柱体部分体积浸入水中，直到弹簧测力计的示数为2.5N时，在该数值对应的位置刻上“1”（×103千克/米3）。

 

3． 小科想探究“物体所受浮力大小与排开液体体积的关系”，他将一个金属圆柱体标注成六等分并进行了如图甲所示的探究实验，实验结果如下表所示。请回答以下问题：
 

浸入液体格数	未浸入	1	2	3	4	5	6
弹簧测力计读数F/N	4.80	4.69	4.60	4.50	4.39	4.30	4.21
浮力大小F浮/N	0	0.11	______	0.30	0.41	0.50	0.59

（1）金属圆柱体的重力是___________N；
（2）当进入液体格数为2时，金属圆柱体所受的浮力F浮=___________N；
（3）小科假设金属圆柱体浸入1格所排开的液体的体积为1（不考虑具体大小和单位），则浸入2格所排开液体的体积为2，因此可以用浸入格数代替所排开液体体积的大小。经过实验，绘制出浮力大小随排开液体体积（用浸入格数代替）变化的图像，如图乙所示，可以得出的结论是___________；
（4）小科对甲实验进行修改，设计了如图内所示的方案进行“物体所受浮力大小与排开液体体积的关系”的研究，其主要目的是为了确保___________ 变量相同。

 

4． 如图是“探究阿基米德原理”的实验，其步骤如下：如图甲所示，用弹簧测力计测出一满袋水的重力为2N（不计袋子厚度和重力）

（1）乙图，将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2N，此时水袋所受浮力为___________N；
（2）丙图，继续让水袋下沉，但未浸没，水袋所受浮力___________（选填“变小”、“不变”或“变大”）；
（3）丁图，水袋浸没在水中（未触杯底），静止时弹簧测力计示数为0N。由此___________（选填“能”或“不能”）得到结论：此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力；
（4）设丙图中水袋受到的浮力为F浮，排开水所受到的重力为G排，则F浮___________G排（选填“=”或“≠”）。

 

5． 在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，某小组同学用如图所示的装置，将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中，为了便于操作和准确收集数据，用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积。实验数据记录在