第十章 浮力 实验题专训2023－2024学年人教版物理八年级下册

第十章 浮力 实验题专训 一、实验题 1.小明和小华在野外踏青时捡到一些漂亮的石头,他们想了解这些石头的密度,于是从实验室借来一些仪器进行了如图1所示的实验。 (1)小明将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左端零刻度线处,发现横梁稳定时指针偏向如图甲所示的位置,此时他应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使横梁在水平位置平衡; (2)将石头放在左盘,向右盘中添加砝码。当他将最小砝码放入右盘中时,指针偏向分度标尺中线右侧,则此时应 (选填字母符号); A.调节平衡螺母的位置 B.调节游码的位置 C.取出最小砝码,再拨动游码使天平平衡 (3)当横梁再次水平平衡,右盘砝码和游码的位置如图乙,则石头的质量m0为 g; (4)把石头放入装有20mL水的量筒中,液面达到的位置如图丙所示,则石头的密度为 kg/m3; (5)小华利用如图2所示的步骤也测量出了另一石块的密度,溢水杯内液体为水。 ①空桶漂浮在盛满水的溢水杯中,如图甲; ②将石块浸没在水中,测得溢出水的体积为V1,如图乙; ③将烧杯中V1水倒掉,然后从水中取出金属块,如图丙; ④将石块放入小空桶,小空桶仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为V2,如图丁。则被测石块的密度表达式是 (请用直接测量的物理量V1,V2和已知的物理量 水表示)。在实验步骤③和④中,将石块放入小空桶,石块上粘有水,则测出的石块的密度将 。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”) 2.小科设计了一个实验,用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空筒、溢水杯、烧杯、量筒和水,实验步骤如下: ①让小空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毫升,如图乙; ③将烧杯中20毫升水倒掉,从水中取出金属块,如图丙; ④将金属块放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为50毫升,如图丁。 请回答下列问题: (1)金属块的体积为 cm3; (2)被测金属块的密度是 g/cm3; (3)图丁中小空筒受到的重力和水对小空筒的浮力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力; (4)在实验步骤③和④中,将沾有水的金属块放入小空筒,测出的金属块密度将 (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。 3.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 。 (2)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中合理的是 。 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.用原来的方案将物块A换成体积不同的铁块进行实验 (3)物块A的密度为 kg/m3; (4)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 步骤不需要弹簧测力计。(甲、乙、丙、丁) 4.小明在探究浮力的影响因素时发现,物体浸没在不同密度的液体中,弹簧测力计的示数不同,由此猜想能否把弹簧测力计设计成一个简易密度秤?利用图甲、乙所示装置来测量烧杯中液体的密度,已知物块的体积是80cm3。 (1)图乙中,物块受到的浮力为 N,烧杯中液体的密度为 g/cm3; (2)小明通过多次实验,得到物体浸没在液体中时弹簧测力计示数F与被测液体密度 的函数关系(如图丙所示),发现被测液体的密度越大,弹簧测力计示数 (选填“变大”“变小”或“不变”); (3)根据以上分析,小明将图乙装置改装成一个密度秤,对测力计刻度进行重新标度,它的零刻度应标在 N处。用它测量时,待测液体密度 应不超过 g/cm3; (4)为了增大密度秤的量程,下列做法可行的是 。 A.使用更大量程的弹簧测力计 B.使用体积更大的物块 C.使用密度更大的物块 5.小明游泳时发现,人在水中越往深处走就越觉得所受的浮力越大,由此他提出了以下猜想:浮力的大小可能与物体浸入水中的深度有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯和水等器材进行了如图乙所示的探究。 (1)弹簧测力计使用前指针如图甲所示,则使用时,首先应进行的操作是 ; (2)在如图乙所示的实验步骤中,能探究小明猜想的实验是 A.a、b、c B.a、c、d C.a、b、d D.以上都可以 (3)小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入水中深度变化的图像,如图丙所示,分析图像可知,a图中弹簧测力计的示数是 N,d图中物体受到的浮力为 N,当金属块全部浸没水中时,所受浮力大小与金属块所处的深度 (有关/无关); (4)为了研究浮力大小与液体密度的关系,小明换用密度比水小的酒精代替水按上述步骤重新实验,请在图像中画出此过程中弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随深度变化的大致图像 。 6.为了探究浮力的大小与哪些因素有关,小林同学提出了一些猜想与假设,并进行了一些相关实验。 (1)下列A、B、C、D是小林提出的四个猜想,题中已经写出两个,请写出另外两个。猜想A:浮力可能与物体浸在液体中的体积有关; 猜想B:浮力可能与物体浸没在液体中的深度有关; 猜想C:浮力可能与液体的 有关; 猜想D:浮力可能与物体的 有关。 (2)物体在液体中所受浮力可用弹簧测力计测出。小林运用这一知识设计了如图所示的三个实验。回答下列问题: 实验一是想验证浮力的大小与 的关系; 实验二是想验证浮力的大小与 的关系; 实验三是想验证浮力的大小与 的关系; (3)通过对上述三个实验的分析、归纳,你能得出的实验结论是:物体在液体中所受浮力的大小跟 和 有关,跟物体 无关。 7.如图所示是小超同学探究“阿基米德原理”的实验,其中桶A为圆柱形。 (1)正确的操作顺序最佳是 ; A.乙丙甲丁 B.乙甲丙丁 C.甲丁乙丙 D.乙丙丁甲 (2)如图丙所示,小超将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中使其漂浮在水面上,用桶B接住溢出的水; (3)测出桶B和溢出水的总重力,如图丁所示,则桶A排开水的重力 桶A受到的浮力;(选填“大于”、“等于”或“小于”) (4)小芳也进行了探究实验,排除她测量误差因素的影响,若小芳发现桶A排开水的重力明显小于所受的浮力,造成这种结果的原因可能是: 。 A.小芳用的溢水杯未盛满水 B.小芳求排开水的重力时忘记减去空桶重力 8.小金在学习浮力时认识了密度计,接下来是他对密度计的学习和研究的过程。 (1)他将同一支密度计放在水和酒精中静止如图甲、乙所示),则密度计受到的浮力 (选填“相等”或“不相等”);图 (选填“甲”或“乙”)中的液体是水; (2)接着小金将支铅笔的下端缠绕了适量铜丝,自制了一支密度计。为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验: a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3; b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3; ①小金制作的密度计如图丙所示,则刻度值0.9g/cm3在 (选填“p”或“q”)点; ②在使用过程中,小金发现细铜丝易滑落,于是他改变这段细铜丝的形状,并把细铜丝置于玻璃管内。再次测量同一杯液体的密度(如图丁所示),测量过程中杯内液体总量没有变化,则杯中液面将 (选填“上升”“下降”或“仍在A处”)。 若仍按照原来的刻度读数,测得的密度值将面 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 9. 如图所示是小明同学用铁块“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验。 (1)比较实验甲、 、 可得到结论:当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体所受的浮力也越大; (2)比较实验甲、丁、戊可得到结论: ; (3)比较实验甲、丙、丁可知:物体受到浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度 (填写 “有关”与“无关”); (4)为了研究“浮力的大小可能与物体的形状有关”,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图F、G所示的实验,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小亮认为这个结论不可靠,主要原因是 。 10.在“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中,小明做了图所示的实验。 (1)先按图甲、乙、丙、丁所示进行实验,由 两步骤可计算出圆柱形小桶A漂浮在水中时排开水的重力为 N;接着往桶A中加入沙子使其漂浮在水中进行实验,得到4组数据如表所示; 实验次数 1 2 3 4 桶A与沙子的总重力 2.4 2.8 3.2 3.4 桶B与水的总重力 4.0 4.4 4.6 5.0 (2)表格中第2次实验时,桶A与沙子在水中受到的浮力为 N,表中第 次实验数据有明显错误; (3)实验中,加入沙子越多,桶A浸入水中就越 (选填“深”或“浅”);分析以上数据得出:浸在液体中的物体受到向上的浮力大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)该物体排开液体的重力; (4)为进一步探究,小明将沙子和桶A换为圆柱体物块,挂于弹簧测力计下从刚接触水面到缓慢浸没水中的过程中,根据实验数据绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度变化的关系图像,如图戊所示分析图像可得:当物块没有浸没之前,h增大时,弹簧测力计示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),当时,物块所受的浮力为 N;该圆柱体物块的底面积是 ; 补充设问 (5)实验中,加入沙子越多,水对溢水杯底部的压强 (选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“保持不变”) (6)若图丙中,放入小桶A之前,溢水杯中的水未装满,则会导致 (选填“物体所受浮力”或“排开水的重力”)测量错误; (7)小明观察图戊的图像,发现物块未浸没时,物块在水中受到的浮力大小随着浸入液体深度的增加而 (选填“增大”或“减小”),物块完全浸没水中后,随着深度的增加,弹簧测力计示数不再变化,由此得出结论:物体浸没后,在水中受到的浮力大小与深度 (选填“有关”或“无关”) 11.如图所示,某兴趣小组“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验过程｡ (1)由AC图可知,金属块完全浸没在水中时,受到的浮力是 N; (2)比较BC两图可得出结论: ; (3)比较 两图可得出物体受到浮力大小与浸入水中的深度无关; (4)通过E图操作,可测量出小桶中溢出水的重力为 N; (5)比较(1)和(4)数据可以得到结论: 。 12.在“探究浮力的大小”实验中,为了探究浮力的大小与哪些因素有关,小华提出了以下猜想与假设,并进行了相关实验; (1)下列是小华提出的三个猜想: 猜想A:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关 猜想B:浮力大小可能与物体浸没在液体中的深度有关 猜想C:浮力大小可能与液体的密度有关 物体在液体中所受浮力可用弹簧测力计测出;小华运用这一知识设计了如图三个实验; 请你在认真观察每个实验的基础上,回答下列问题: 实验一是想验证猜想 ;实验二可得出浮力大小与 无关;实验三可得出的结论是当物体排开液体体积相同时,液体密度越大,浮力 (选填“越大”、“越小”或“不变”); (2)为了进一步定量的探究浮力的大小,小华进行了实验四; 甲:将石块浸没在溢水杯中,用空桶接从溢水杯里被石块排开的液体,读出此时弹簧测力计的示数F1; 乙:用弹簧测力计测出桶和排出液体的总重G总; 丙:用弹簧测力计分别测出石块所受的重力G物和空桶所受的重力G桶; ①实验中,正确操作顺序应该是 ; ②石块受到的浮力为 N;石块排开液体的重力为 N; ③小华发现其他小组的浮力大小与排开液体重力大小是相等的,和其他小组讨论后,找到如下原因,你认为可能的是 。 A.实验前溢水杯中的水面略低于出水口 B.实验中在浸入石块时碰到了溢水杯底部 C.实验中少量排开的水流到了溢水杯的外壁上 13.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究物体所受浮力大小与排开液体所受重力的关系。(,g取10N/kg) (1)用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力为 N; (2)石块排开水的重力可由 两个步骤测出; (3)由以上步骤可知,浸在水中的物体所受浮力的大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)排开水的重力; (4)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 (选填字母); 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.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 (5)另一实验小组在图丙的操作中,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”)得到与上述(3)相同的结论; 14.为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系,小斐进行了如下图所示的实验: (1)图甲中你觉得最合理的实验顺序是 。 (2)甲图中小石块浸没于水中受到的浮力F浮= N,被排开的水所受的重力G排= N。比较F浮和G排的关系,可知浮力大小等于物体排开液体所受的重力。 (3)乙图中弹簧测力计的示数 3N。 (4)小石块的密度是 kg/m3(g=10N/kg) 15.小明同学学习浮力的相关知识,成立了家庭实验室,由于家里没有测力计、天平,于是他想到利用水、圆柱玻璃杯、刻度尺、正方体木块等工具进行石块密度测量,主要制作步骤如下: (1)装有一定量水的烧杯放在水平桌面上,现将一边长为L的正方体木块放入水中如图甲所示,静止时木块上表面到水面距离为h1; (2)将一小石块放在木块上,如图乙所示,静止时木块上表面到水面距离为h2; (3)若将石块系在木块下放入水中,如图丙所示,静止时,木块上表面到水面距离为h3; (4)数据分析 本次实验中小明利用了漂浮时,G物 F浮(选填“大于”、“小于”或“等于”);请根据所学浮力知识判断h1、h2、h3的大小关系: (由大到小排列);根据实验中的相关数据推导出,木块的密度 木= ,石块密度 石= (用物理量L、h1、h2、h3、 水中的一些或全部表示)。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 1. 左 C 54 不变 2. 20 3.5 不是 不变 3. 丁甲乙丙 B 2 103 乙 4. 0.6 0.75 变小 1.4 1.75 C 5. 校零 B 2.7 1.0 无关 6. 密度 形状 物体浸在液体中的体积 浸在液体中的深度 液体的密度 物体排开液体体积 液体的密度 浸在液体中的深度 7. B 等于 A 8. 相等 乙 p 仍在A处 偏小 9. 乙 丙 物体受到浮力的大小跟液体密度有关 无关 没有控制排开液体的体积相同 10. 乙、丁 2.0 2.8 3 深 等于 变小 0.8 20 保持不变 排开水的重力 增大 无关 11. 1 浸入液体中的体积越大,物体所受的浮力越大 CD 1 物体所受的浮力与排开液体重力相等 12. A 物体浸没在液体中的深度 越大 丙、甲、乙 0.6 0.4 ABC 13. 3.8 甲、丁 等于 A 能 14. ④①②③ 1 1 <(或小于) 4 103 15. 等于 h1>h3>h2 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$