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专题十 浮力实验和利用浮力测密度 类型一 探究影响浮力大小的因素 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圆柱体,下图a、b、c、d、e、f分别为实验情景。(g取10 N/kg) (1)通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是_。 (2)通过_、_两次实验,可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系。 (3)通过比较b、c两次实验,可探究浮力大小与_的关系。 (4)通过c、f两次实验,可探究物体所受浮力大小与_的关系。 0.5N c d 排开液体体积 液体密度 (5)在某种液体中进行探究的过程中,记录实验数据,得到如图g所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图象,则该液体的密度为_kg/m3。 (6)通过计算可以知道物体的密度是_kg/m3,圆柱体高度为_cm。 (7)如果通过比较c、e两次实验,得到“浮力大小与物体浸没的深度有关”的结论,此结论是_(选填“正确”或“错误”)的,理由是_ _。 e图中物体碰到容器底部,物体受到容器对它的支持力 0.8 103 4 103 4 错误 类型二 探究和验证浮力大小与物体排开液体所受重力的关系 2.小红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 B (2)由图甲、乙得到物体A受到的浮力是_N。由丙、丁得到物体A排开水所受到的重力是_N,通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它_。 (3)为了得到更普遍的结论,我们应该选择_(选填序号)进行多次实验。 A.体积不同的物体、密度不同的液体 B.密度不同的物体、体积不同的液体 C.体积不同的物体、体积不同的液体 D.密度不同的物体、密度不同的液体 (4)由实验测得数据可以求出物体A的密度为_;若将图乙中的水换成酒精( =0.8 103 kg/m3),物体受到的浮力_(选填“变大”“变小”或“不变”)。 1 1 排开液体的重力 A 2 103kg/m3 变小 (5)小红利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中_(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计,如果其他步骤操作正确,则_(选填“能”或“不能”)得到与(2)相同的结论。 (6)最后,小红将该物体浸没在某液体中,如图所示,弹簧测力计的示数为1.6 N,那么该液体的密度为_。 乙 能 0.4 103kg/m3 (7)小红在探究实验中,排除各种测量误差因素的影响,发现物体排开水的重力明显小于它所受到的浮力,请分析实验操作中造成这种结果的原因: 将物体浸入水中之前,溢水杯中没有加满水(或排开的水没有全部流入小桶)。 变小 变大 = (9)针对两种实验方案,小张实验装置的优点是_(填答案标号)。 A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B.实验器材生活化,实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化 B 类型三 称重法测密度 3.(1)小红想测出一个石块的密度,她选用弹簧测力计、烧杯、水和细线,进行了如下实验: ①如图甲所示,她首先测出石块的重力,弹簧测力计的示数F1=_N。 3 ②如图乙所示,她又将石块浸没在装有适量水的烧杯中,此时弹簧测力计的示数为F2=_N。 ③请你计算出 石=_kg/m3。(g取10 N/kg) (2)小刚在小红实验的基础上,用同一石块测量未知液体的密度,进行了如下操作: ①如图丙所示,小刚将挂在弹簧测力计挂钩上的石块浸没在烧杯内的待测液体中,此时弹簧测力计的示数为F3=_N,则石块浸没在待测液体中受到的浮力为F浮液=_N。 ②根据阿基米德原理计算出该待测液体的密度 液=_kg/m3。(g取10 N/kg) (3)实验完成后,小红继续思考:如果在操作过程中石块只有部分浸入待测液体中(如图丁所示),则按上述步骤测出的待测液体的密度比真实值_(选填“偏大”或“偏小”)。 2 3 103 2.2 0.8 0.8 103 偏小 类型四 漂浮、悬浮法测密度 4.小红想测量开水瓶软木塞的密度,于是切下一块干软木用单层薄保鲜膜密封包好,进行了实验,实验步骤如下: A.在量筒里装入适量的水,如图甲所示,读出水的体积为V0; B.将软木块放入水中静止后,如图乙所示,读出水和浸入水中软木块的总体积为V1; C.用细线系住软木块和铁块,将铁块浸没在水中,如图丙所示,读出水和铁块的总体积为V2; D.将软木块和铁块同时浸没在水中,如图丁所示,读出水、铁块和软木块的总体积V3。 则小红测得软木塞的密度表达式为 =_(用选项中的物理量符号表示,水的密度用 水表示)。 5.下面是张超同学利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析,请根据