2023—2024学年浙教版科学八年级上册浮力练习题之实验探究题练习

初中科学八年级上浮力练习题之实验探究题练习 1．在不打破鸡蛋的前提下，如何有效判断自然状态下保存的未知产出日期的鸡蛋新鲜度？小科进行了探究。 【查阅资料】刚产出的鸡蛋密度相近，冷却后里面内容物收缩，会在蛋的一端形成气室。一般的鸡蛋一端大（称为钝端）、一端小（称为尖端）。蛋壳主要成分是碳酸钙，其表面有很多微小气孔，以便于蛋内外的气体交换，随着时间的增长蛋内水分会通过气孔逐渐排出。 【实验过程】任选自然状态下保存的、大小相近的同一批适龄健康的母鸡于不同日期产出的鸡蛋20枚，将它们轻放在水中，观察静止后状态。 【实验现象】4枚鸡蛋漂浮在水面上，其余16枚鸡蛋沉于水底。 沉于水底鸡蛋的钝端与尖端的连线与水平底面之间有一个夹角，记为θ。16枚鸡蛋的θ大小不一，但尖端基本上比钝端更靠近底面，如图所示是其中3枚鸡蛋在水中静止时的状态。 【思考与分析】鸡蛋的新鲜度会影响它的气室大小、密度大小和θ大小 （1）从实验现象可知：鸡蛋的气室位置在鸡蛋的 　 　（填“钝端”或“尖端”）附近。 （2）新鲜程度不同的鸡蛋沉浮是通过改变鸡蛋的 　 　来实现的。 （3）θ大小与气室占整个鸡蛋的体积比有关，图中3枚鸡蛋气室占整个鸡蛋的体积比从高到低排序为 　 　。由此可以从θ大小初步判断鸡蛋的新鲜度。 （4）漂浮在水面的鸡蛋与沉底的鸡蛋哪种已存放较长时间并说明理由 　 　。 2．某同学想通过实验来验证阿基米德原理。以下是他的实验过程： （1）将矿泉水瓶的底部切除掉，乒乓球上粘上一根黑线，穿过带小孔的瓶盖，黑线另一端系一颗不太重的螺丝。用图甲和图乙做两次实验，加水后均发现乒乓球按图示方向慢慢上浮。此实验说明浮力的方向是 　 　。 （2）该同学验证阿基米德原理的实验步骤如图丙：①剪去大饮料瓶底，穿一根铁丝。用弹簧测力计测出大饮料瓶的重力G1；②在小矿泉水瓶的侧壁开一小孔，插入一根饮料管，用蜡密封好缝隙，再将大饮料瓶和小矿泉水瓶用一根铁丝穿在一起；③往小矿泉水瓶中加水，直到水面刚好和小孔相平，将金属块完全浸入水中，读出弹簧测力计的示数F；④取出矿泉水瓶，测出带有水的大饮料瓶的重力G2；⑤分析数据，归纳总结实验结论，整理器材。 （a）上述实验步骤中缺少一步，请你补充完整。 　 　。 （b）实验数据分析处理时，出现何种结果即可验证阿基米德原理？（用等式表示） 3．如图是“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作，根据此图回答： （1）若选用的操作是①③⑤，可以研究浮力大小与 　 　的关系； （2）若研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，可以选用的操作是 　 　（填序号，下同）； （3）若研究浮力的大小与物体浸没深度的关系，可以选用的操作是 　 　。 4．在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：（1）与物体浸入液体中的深度有关； （2）与物体排开液体的体积有关； （3）与液体的密度有关。 （1）进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小 　 　N； （2）分析a、c、d三次实验，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 　 　（选填“有关”或“无关”）；分析 　 　三次实验，可知浮力大小与物体排开液体的体积有关；分析a、d、e三次实验，可知在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力 　 　（选填“越大”或“越小”）； （3）本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素，从实验数据还可求出物体的密度为 　 　kg/m3。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 5．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，用密封透明的瓶子（质量和厚度不计，装有适量酸奶）替代原实验中的物体，如甲图。 （1）将瓶子浸没在水中，如乙图，此时瓶子受到的浮力为 　 　N。 （2）继续向上提升弹簧测力计，当酸奶液面与水面相平时，弹簧测力计的示数如丙图。由以上数据可以得出：在液体密度一定时，浮力大小与 　 　有关。 （3）通过这个实验还可以计算出酸奶的密度ρ＝　 　kg/m3。 6．为探究“浮在液面上的实心球体露出液面的体积与哪些因素有关”，某小组同学用甲、乙两种不同物质制成的若干实心球体，放入盛水量筒中进行实验，他们将测量及计算得到的有关数据记录在表中。 表一：ρ水＞ρ甲＞ρ乙 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 物质 甲 乙 球体的体积（厘米3） 10 15 20 30 10 12 20 30 球体浸入水中的体积（厘米3） 8 12 16 24 5 6 10 15 球体露出水面的体积（厘米3） 2 3 4 6 5 6 10 15 （1）若用乙物质制成体积为15cm3的实心球体，当它浮在水面上时露出水面的体积应为　 　cm3。 （2）如图所示为一种自动贮水器的示意图，若图中的浮子是用甲物质制成的，如果换用乙物质制成相同体积的实心球体为浮子，贮水器中的最高水位　 　（选填“升高”或“降低”）。 7．小宁所在的科技小组准备制作简易密度计。 （1）取一根粗细均匀的塑料管（塑料管质量忽略不计），在其下端缠绕10g铜丝，初步做成一支密度计，并使其漂浮于水面上，此时密度计受到的浮力为 　 　N。 （2）若塑料管放到水中的情景如图所示，此时用记号笔在塑料管上液面位置处画一个刻度A，再将塑料管放到酒精中，塑料管仍处于漂浮状态，此时再用记号笔在塑料管上液面位置处画一刻度B，则刻度B位于 　 　（填“A上方”“A下方”或“与A重合”）。 （3）小宁发现自制密度计相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度计测量液体密度时误差较大，他想了如下改进方案，其中可行的是 　 　。（多选） A．换更大的容器盛放待测液体 B．换更细的塑料管制作密度计 C．换更长的塑料管制作密度计 D．适当增大塑料管下端铜丝的质量 8．在研究物体浮沉条件的实验中，将一只鸭蛋浸没在水中，向水中缓慢加盐，直至盐不能再溶解为止，鸭蛋受到浮力F随盐水密度变化的规律如图所示（ρA＝ρ水）。 （1）当鸭蛋处于图甲中②状态时，盐水的密度 　 　鸭蛋密度（选填“大于”等于”或“小于”）。 （2）鸭蛋的体积大小为 　 　。 9．如图是小科制作的浮力秤。 【制作原理】物体漂浮时所受的浮力等于重力。 【制作步骤】①将底面积为S的厚底玻璃小桶竖直漂浮在水面上，在水面与小桶相交处h1标零刻度； ②在小桶内放上质量m为100g小铁块，小桶保持竖直漂浮，在水面与小桶相交处h2标100g，小筒浸入水中的深度增加了Δh＝h2﹣h1； ③在h1和h2刻度之间进行10等分，每等份表示10g； 【提出问题】步骤③中标记浮力秤刻度可以用等分法吗？ 【实验探究】在小桶中分步倒入不同质量的液体，测量小筒浸入液体中增加的深度Δh与所加液体的质量m，获得数据如下表：（已知ρ盐水＞ρ水＞ρ酒精） 表一 表二 表三 序号 液体1 m/g Δh/cm 序号 液体2 m/g Δh/cm 序号 液体3 m/g Δh/cm 1 水 10 2.0 4 酒精 10 2.5 7 盐水 10 1.7 2 20 4.0 5 20 5.0 8 20 3.4 3 30 6.0 6 30 7.5 9 30 5.1 （1）分析表格中Δh和m数据关系，可得出的结论是 　 　； （2）要研究Δh和ρ液的关系，应选择实验 　 　（填序号）。若要增大浮力秤精确度，可选用密度 　 　（填“大”或“小”）的液体。 【理论推导】根据二力平衡及漂浮原理，请用上述实验中的物理量字母（ρ液、Δh、S、m）推导并判断浮力秤刻度是否可用等分法。 　 　。 10．某项目化小组用相同材料制作5个不同密度的小球，分别标为1、2、3、4、5号。按顺序用长度相同的细绳连接（细绳质量与体积忽略不计）。如图所示，将这串小球放入未知液体中，根据小球不同的浮沉状态测出液体的密度。 材料种类 A B C 密度（g/cm3） 0.5 1.0 2.7 【原理】图中液体的密度与 　 　号小球密度相同。 【制作】请从表1中选择一种材料来制作密度均匀变化的5个小球，并说明具体制作方法：　 　。 【改进】若被测液体密度介于相邻的两球之间，请预测出现的实验现象：　 　。 11．一颗黄豆质量大约在0.1克～1克之间。实验室天平的最小刻度是0.2克，称量一颗黄豆质量不够精确，老师布置各项目组制作一个浮力秤，将一粒黄豆的质量测出来，精确度越高越好。 【提供材料】大烧杯、水、纸质小托盘、剪刀、橡皮泥、铁钉、刻度尺、记号笔、双面胶、透明胶带、白纸、质量1g的小铁块，吸管（规格A：较细的普通饮料吸管，规格B：较粗的奶茶吸管）。 【制作过程】 ①选择轻质的塑料吸管，剪取笔直的20cm一段，上端贴上纸质小托盘。 ②在吸管下端插入铁钉，用橡皮泥塞紧吸管与铁钉缝隙进行固定和密封。 ③烧杯中倒入水，将制作完成的吸管下端放入水中，让浮力秤漂浮在水面上，如图所示。 ④对吸管标记刻度。 ⑤测量一粒黄豆的质量。 回答下列问题： （1）步骤②中吸管中插入铁钉并密封的好处是 　 　。 （2）步骤④可分步进行，首先是将装好的浮力秤正常漂浮于水中，不放重物时在水面与吸管相交处标记为 　 　。 （3）该浮力秤的刻度是 　 　。 A．上小下大且均匀变化 B．上大下小且均匀变化 C．上小下大且不均匀变化 D．上大下小且不均匀变化 （4）为提高这款浮力秤的精确度，你的改进措施是 　 　。 （5）请你提出项目组制作的这款浮力秤的一个缺点 　 　。 12．在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，同学们提出了如下猜想： A．可能与液体的密度ρ1有关； B．可能与物体的密度ρ2有关； C．可能与物体的体积V1有关； D．可能与物体浸在液体中的体积V2有关； E．可能与物体浸没在液体中的深度h有关。 小明所在的实验小组得到的实验器材有：柱形铁块一个、弹簧测力计一个、一杯水（足够多）、细线。 （1）只用这些器材，他们可以验证上述猜想中的E和 　 　（填序号即可）是否正确。 （2）他们在验证猜想E的过程中，先让铁块静止在如图所示的状态，读出测力计的示数F1．接着向下移动测力计和铁块，增大深度h，待铁块处于 　 　状态时，再读出测力计的示数F2，继续增大h，重复上述操作。若每次测量，测力计的示数都相等，说明猜想 　 　。 13．学习了浮力的相关知识后，某项目学习小组制作了一款能测量液体密度的密度秤。 【制作材料】弹簧测力计（量程5N）、金属块（重为4N，体积为100cm3）、烧杯、细线等。 【使用方法】 ①将弹簧测力计的刻度盘上的数值改为对应的液体密度值。 ②将金属块挂在弹簧测力计上，缓慢匀速浸没在待测液体中。静止后，弹簧测力计指针所指的数值就是待测液体的密度。 请结合所学知识，回答下列问题。 （1）该密度秤的零刻度（液体密度为0g/cm3）应标在 　 　N处；将对应力的示数改为密度示数后，该密度秤分度值为 　 　g/cm3。 （2）若将金属块浸在某液体中（金属块不碰底），静止后指针对准原测力计面板上F＝3N处（图乙），通过计算确定，此时密度计上对应标注的液体密度为 　 　g/cm3。 （3）若将金属块换成小金属块（重为2N，体积为40cm3），则制作的密度秤的量程如何变化？　 　。 14．为探究影响浮力大小的因素，某同学做了如下实验。 （1）将一盖紧瓶盖的空塑料瓶按入水中，发现塑料瓶浸入水中体积越大感觉越费劲，据此该同学猜想浮力的大小可能与 　 　有关。 （2）图片为该同学验证猜想的实验步骤，表格为各步骤的记录数据，表中⑥记录的数据应该是 　 　。 实验序号 ① ② ③ 弹簧秤示/牛 4 5 3 实验序号 ④ ⑤ ⑥ 弹簧秤示/牛 6 2.6 ▲ （3）实验中支持猜想的证据是 　 　。 15．某兴趣小组利用边长为a的正方体木块、弹簧测力计、底部固定一个定滑轮的溢水杯、水桶、细线及定量的水等器材来验证阿基米德原理。用弹簧测力计通过细绳和定滑轮拉着木块缓慢下降，直到浸没在水中，记录弹簧测力计的示数变化如乙图所示。 （1）若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式 　 　成立，则阿基米德原理对于密度较小的物体也适用，即F浮＝G排液。 （2）从木块漂浮在水面开始直至完全浸没后，弹簧测力计示数变化如图乙所示，请在图丙中绘制出该过程中木块浮力随深度变化的图像。 （3）小科设计另一方案也测得浸没在水中的木块的浮力，为完成实验目的，如图丁一定需要进行的实验步骤是 　 　。 16．某校开展自制潜水器比赛，图甲为某科技小组设计的潜水器模型，其材质为硬质塑料瓶，塑料瓶厚度不计。内部由工作舱和水舱构成，两个舱之间密封不连通，注射器与水舱通过塑料软管相连，移动注射器活塞改变水舱中的空气体积从而改变水量，实现潜水器的沉浮。 设计要求： ①潜水器可以在水中实现上浮、悬浮、下沉三个模式相互切换。 ②为保证潜水艇正常工作，应尽可能提高工作舱的体积。 （1）如图甲位置，要使潜水器下潜，应 　 　注射器的活塞（选填“向外拉”或者“向内推）。 （2）已知该小组同学采用的材料总质量0.5kg，舱的总体积为800cm3。他们设计了四种方案的工作舱和水舱的体积，如表格所示。请根据设计要求通过计算选择最合适的方案为 　 　。 方案 工作舱体积/厘米3 水舱体积/厘米3 甲 1 450 350 2 480 320 3 500 300 4 520 280 （3）图乙为潜水器的横截面示意图。某次潜水器沉浮测试过程中，潜水器经过的几个位置如图丙。O点开始向水舱内注水，潜水器开始下沉；A点向外排尽水舱中的水；B点潜水艇顶端恰好到达水面；C点潜水器弧形部分恰好露出水面；D点为潜水器最后停在水面的位置。请在图丁中画出潜水器上浮过程中浮力随上升位置变化的曲线。 17．学习了浮力知识后，小科想要自己动手验证阿基米德原理，他设计了如图甲所示实验装置：弹簧测力计下方挂空小桶，小桶下方挂金属块（下表面恰好接触水面），溢水杯中装满水，小烧杯盛接溢出的水，压力秤可以精确显示所受压力大小。实验中，小科缓慢升高升降台至金属块完全没入水中（下表面始终没有碰到溢水杯底部）。请回答下列问题： （1）弹簧测力计示数的变化量 　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）压力秤示数的变化量，从而证明阿基米德原理成立。 （2）保持升降台的位置不动，将小烧杯中的水倒入空桶中，通过 　 　现象，也能证明阿基米德原理成立。 （3）金属块浸入过程中，溢水杯对压力秤的压力变化情况如图乙所示，正确的是 　 　。﹣*************************************﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣ （4）继续保持升降台高度不变，小科将溢水杯中的水倒出，改为装满食盐水，小科想要研究的问题是：　 　。 18．小东利用已调零的弹簧测力计和长方体物块测量液体密度并探究浮力大小的影响因素。 步骤一：将密度为2×103kg/m3的长方体物块悬挂在弹簧测力计上，测力计示数为4N。 步骤二：如图所示，将物块放入容器中，再往容器中倒入某液体直至物块被浸没，此时弹簧测力计示数为2N。 （1）物块浸没在液体中时受到的浮力 　 　牛。 （2）求该液体的密度。 （3）物体所受浮力大小与浸入液体中的深度是否有关？ 请你利用图示装置补充完成小东的实验步骤设计并推测实验结论。 步骤1：将长方体物块悬挂在弹簧测力计挂钩上，读取测力计示数为F0；（F0＝G＝4N）。 步骤2：将物块放入容器中，再往容器中倒入某液体直至物块被浸没，使物块处于深度h1，此时弹簧测力计示数为F1（F1＝2N），如图所示。算出浮力为F浮1＝F0﹣F1，记录此时深度h1与浮力F浮。 19．在“探究影响浮力大小因素”的实验中，在弹簧测力计下悬挂一圆柱体，当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降，直到圆柱体下表面刚好与烧杯底接触为止，如图甲所示。 （1）分析图a、b、c，说明浮力的大小与 　 　有关。 （2）分析图甲中 　 　（填字母）两图，可验证浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。 （3）小科完成如图甲所示的实验后，把水换成另一种未知液体，重复上述实验，根据实验数据绘制出弹簧测力计示数F与物体下降高度h的关系图像（如图乙所示），则该未知液体的密度是 　 　kg/m3；分析甲、乙有关数据，可知浸在液体里的物体受到的浮力大小还与 　 　有关。 （4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中合理的是 　 　。（填字母代号） 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，将石块更换成与其体积不同的铁块进行实验 20．科学兴趣小组同学在老师指导下，用塑料吸管、橡皮泥和一些小钢珠自制了一个密度计：在吸管底部塞入一段橡皮泥，塞入一些小钢珠后用橡皮泥封住，初步做成了一支简易密度计（如图甲）。为了给密度计标上刻度，他进行了如下操作： a.用刻度尺测出吸管的长度L，将其放入盛有380mL水的烧杯中，竖直静止后，在吸管与液面相交处标上刻度ρ1，此时液面上的吸管长度h1（如图乙所示）。 b.在水中加入适量食盐，测出液面上的吸管长度h2，在吸管与液面相交处标上刻度ρ盐水（如图丙所示）。 （1）在步骤a到b的过程中，密度计受到的浮力 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （2）ρ1处应标 　 　g/cm3；在丁图中，刻度ρ盐水应该在 　 　（选填“p”或“q”）点。 （3）小明认为，只需要根据步骤a中已知的L，h1，ρ1，就可以推导出ρ盐水和h2的关系，从而在密度计上标注出盐水的密度值。请你根据已学知识推导出ρ盐水与h2的关系式：　 　（用L，h1，p1，h2来表示ρ盐水）。 21．（1）如图1所示，是小南验证阿基米德原理的实验情景，实验步骤如下： ①如图（A），用弹簧测力计测出空桶的重力； ②图（B）中存在的错误是 　 　。纠正错误后，继续实验； ③图（C）中，圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中，水对溢水杯底的压强 　 　（选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”），弹簧测力计示数 　 　（选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”），溢出的水逐渐增多。物体全部浸没后，受到的浮力为 　 　N； ④如图（D）所示，测出装有溢出水的小桶的总重力。则圆柱体浸没在水中时排开的水所受重力应表示为 　 　（选用F1、F2、F3、F4中某两个字母来表示）。 实验结果表明：浸在水中的物体受到的浮力 　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）物体排开水所受到的重力。 （2）如图2所示，小南继续用刻度尺、圆柱形容器、有配重的薄壁长烧杯和水、细线等材料测出了金属块的密度。他的实验步骤如下： ①在圆柱形容器中装适量的水，将一只装有配重的薄壁长烧杯放入水中，烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度h1，如图（a）所示； ②将金属块放入烧杯，烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度h2，如图（b）所示： ③将金属块用细线吊在烧杯底部，烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度h3，如图（c）所示； 图（b）中水对圆柱形容器底的压强 　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）图（c）中水对圆柱形容器底的压强。金属块的密度为 　 　（用h1、h2、h3和ρ水来表示）。 22．某科学小组利用弹簧测力计、装满水的溢水杯、小桶、圆柱体物块、细线等器材，探究“浮力的大小与排开的液体受到的重力的关系”。 （1）实验步骤如图1所示，甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图乙和丙可知该圆柱体物块受到的浮力F浮＝　 　（用图中相应的字母表示）。 （2）以下选项中若 　 　成立，则可以得出浮力的大小与排开的液体受到的重力的关系。 A.F1﹣F2＝F3﹣F4 B.F3﹣F2＝F4﹣F1 C.F2﹣F3＝F4﹣F1 （3）实验后，小组同学又进行深入讨论，认为上述实验步骤太多，而且多次使用弹簧测力计，存在较大的误差且不够直观，于是他们对实验重新设计。用粗铁丝做一个框挂在弹簧测力计挂钩上，在粗铁丝框上端吊一金属块、下端放一接水杯，装满水的溢水杯放置在铁架台的支架上，溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触，此时弹簧测力计示数F5（如图2戊所示）。现平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块缓慢浸入水中，当金属块完全浸没，且溢出的水全部流入接水杯后，弹簧测力计示数F6（如图2己所示）。若F5　 　F6（填“大于”“小于”或“等于”），则说明浮力的大小等于排开的液体受到的重力。 23．小常同学从课外资料中了解到，庄子曾提出：如果水积得不够多，那么承载大船就没有力量。也就是说浮力的大小与液体的多少有关。庄子的说法有道理吗？ （1）小常从实验室找来了烧杯、木块（不吸水）、弹簧测力计等器材，研究浮力大小是否和水的多少有关。他先用弹簧测力计测出木块的重力（如图甲）。再将木块放入烧杯内的水中，木块处于漂浮状态（如图乙）。然后他 　 　（填操作），发现木块仍然漂浮。经分析可知，木块两次受到的浮力都为2.5牛。从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关； （2）小常进一步开展了如图丙实验。往两个形状相同的塑料盒A、B中各加入10牛的水，再将B盆放入A盆，B盆漂浮。这时B盆所受浮力：F浮＝GB漂+10N＞10N。继续往B盆内加30牛水，B盆仍漂浮。小常此实验的目的是 　 　； （3）结合小常的探究活动，你认为面对前人的观点，应采取的做法是 　 　。 A．普通人的观点可以质疑，科学家的观点不可以质疑 B．只要多数人认同的观点我们就要全盘接受 C．可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确 D．到目前为止没人反对的观点我们就可以放心接受 24．小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系。他把金属块挂在弹簧测力计上，将它分别浸入水和酒精中的不同位置，如图所示。 （1）上述四种情况，　 　图中金属块所受到的浮力最小。 （2）做丙、丁两次实验，是为了探究浮力大小与　 　有关。 （3）如图所示，当弹簧测力计吊着金属块缓慢浸入水中，从金属块底部接触水面开始到完全没入水中直到接触容器底部的过程中，以下能表示弹簧测力计示数F拉与金属块底部浸入水中深度h关系的图象是　 　 25．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想。 【猜想1】浮力的大小可能与液体的密度有关 【猜想2】浮力的大小可能与物体的重力有关 【猜想3】浮力的大小可能与物体的形状有关 【猜想4】浮力的大小可能与排开液体的体积有关 （1）为了研究猜想1和猜想2，选用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N、4.5N和5N，然后进行如图所示的实验。 ①在序号a的实验中物体所受的浮力为 　 　N。 ②比较序号a、b、c三次实验，可得到结论：　 　。 ③比较序号a、d、e三次实验，可得到结论：　 　。 （2）为了研究猜想3，小科用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验。由此小科得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小嘉认为这个结论不可靠，主要原因是 　 　。 （3）A的重力为4N，水的密度为1.0g/cm3，则浓盐水的密度为 　 　。 26．一颗黄豆质量为多大（大约在0.1克～1克之间）？实验室天平的最小刻度是0.2克，称量一颗黄豆质量不够精确，老师布置各项目组制作一个浮力秤，将一粒黄豆的质量测出来，精确度越高越好。 【提供材料】大烧杯、水、纸质小托盘、剪刀、橡皮泥、铁钉、刻度尺、记号笔、双面胶、质量1g的小铁块，吸管（规格A：较细的普通饮料吸管，规格B：较粗的奶茶吸管）。 【制作过程】 ①选择轻质的塑料吸管，剪取笔直的20cm一段，上端贴上纸质小托盘。 ②在吸管下端插入铁钉，用橡皮泥塞紧吸管与铁钉缝隙进行固定和密封。 ③烧杯中倒入水，将制作完成的吸管下端放入水中，让吸管漂浮在水面上，如图所示。 ④对吸管标记刻度。 ⑤测量一粒黄豆质量。 （1）步骤②中吸管中插入铁钉并密封的好处是 　 　。 （2）标记零刻度的方法是 　 　。 （3）该浮力秤从上到下刻度变化是 　 　。（选填“由小变大”或“由大变小”） （4）为提高浮力秤的精确度，小组提出的以下改进措施中可行的是 　 　。 A.用直径更小的吸管 B.增大吸管中铁钉的质量 C.烧杯中换用密度更小的液体 27．一颗黄豆质量为多大（大约在0.1克～1克之间），实验室学生天平的最小刻度是0.2克，不够精确，老师布置各项目组制作一个浮力秤将一粒黄豆的质量测出来，精确度越高越好。 【项目任务】制作高精度浮力秤 【提供材料】大烧杯、水、纸质小托盘、剪刀、橡皮泥、铁钉、刻度尺、记号笔、双面胶、质量1g的小铁块，吸管（规格A：较细的普通饮料吸管；规格B：较粗的奶茶吸管）。 【制作过程】 ①选择轻质的塑料吸管，剪取笔直的20cm一段，上端贴上纸质小托盘。 ②在吸管下端插入铁钉，用橡皮泥塞紧吸管与铁钉缝隙进行固定和密封。 ③烧杯中倒入水，将制作完成的吸管下端放入水中，让吸管漂浮在水面上，如图。 ④对吸管标记刻度。 a.在小托盘放上1g小砝码，漂浮稳定后，在水面与吸管相交处标1g。 b.将吸管底部与1g的标记间进行10等分。 ⑤测量一粒黄豆质量。 （1）步骤②中吸管中插入铁钉并密封的好处是 　 　。 （2）项目组内有同学认为刻度标记的方法错误，他觉得吸管底部不是0刻度的位置，应重新标记0刻度，再将0和1g之间10等分。标记0刻度的方法是 　 　。 （3）为提高浮力秤的精确度，小组提出的以下改进措施中可行的是 　 　。 A.用直径更小的吸管 B.增大吸管中铁钉的质量 C.烧杯中换用密度更小的液体 D.烧杯中换用密度更大的液体 28．某兴趣小组利用生活中常见的物品制作的浮力秤如图所示。 【制作步骤】 ①经测量圆柱形薄壁小筒和秤盘共80克，小筒横截面积10厘米2，高20厘米。 ②在大筒中倒入适量的水，放入空小筒和秤盘（操作过程中，小筒始终处于竖直漂浮状态）。在空小筒与外液面交界位置标上“0“。 ③标定刻度：…… 【交流评价】 （1）步骤②标“0“线的目的是 　 　。 （2）该浮力秤的量程为 　 　克。 （3）浮力秤的刻度均匀，以下分别是小科和小丽定刻度的方法，你认为 　 　的方法更合理。 小科：将小筒放入大筒水中，先在秤盘上放10克砝码，在小筒与外液面交界位置标上“10”；然后在秤盘上放20克砝码……；按上述方法直到标出所有刻度。 小丽：将小筒放入大筒水中，在秤盘上放100克砝码，小筒与外液面交界位置标上“00“，0和100之间分为10等份，依次标上相应刻度。 （4）小明认为无需将小筒放入大筒水中也能标注刻度：在小筒内装水至“0”刻度线，再倒入100克水，然后在小筒外壁与水面相平处标上“100”，……。你认为此方法是否可行，并说明理由 　 　。 29．为验证阿基米德原理，小金将弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计挂钩上；在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下端放一小杯；在金属块的正下方，有一个溢水杯，溢水杯放置在铁架台的支架上，溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。（ρ酒精＝0.8×103kg/m3） （1）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸没入水中（如图甲→乙→丙），在此过程中。弹簧测力计示数：F甲　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）F丙；再平稳缓慢地降低溢水杯支架，使金属块完全离开水面（如图丁）。可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为 　 　N。 （2）由于金属块完全离开水面时要带出一部分水，所以浮力的测量值要比真实值偏 　 　（选填“大”或“小”）。 （3）若将溢水杯内的水换成酒精，则如图丙状态下，金属块所受浮力将减少 　 　N。 30．某科学兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块（不吸水）、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。 （1）兴趣小组的同学进行了多次实验，通过实验得出 　 　（用F1、F2、F3、F4表示），从而验证了阿基米德原理的正确性。 （2）图丁步骤中，小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），液体对杯底的压强 　 　（选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”）。 （3）测量前，溢水杯中的液体如果未装满，则会导致 　 　（选填“F”或“G”）测量不准确。 （4）选项图中，能正确反映弹簧测力计示数F和物块下表面在水中的深度h（物块未接触容器底）关系的图象是 　 　（选填序号）。 31．小科所在的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。 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。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。为确定泡沫块高度，应考虑因素有 　 　（可多选）。 A．溢水杯的质量 B．泡沫块的体积 C．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）。 初中科学八年级上浮力练习题之实验探究题练习 参考答案与试题解析 1．在不打破鸡蛋的前提下，如何有效判断自然状态下保存的未知产出日期的鸡蛋新鲜度？小科进行了探究。 【查阅资料】刚产出的鸡蛋密度相近，冷却后里面内容物收缩，会在蛋的一端形成气室。一般的鸡蛋一端大（称为钝端）、一端小（称为尖端）。蛋壳主要成分是碳酸钙，其表面有很多微小气孔，以便于蛋内外的气体交换，随着时间的增长蛋内水分会通过气孔逐渐排出。 【实验过程】任选自然状态下保存的、大小相近的同一批适龄健康的母鸡于不同日期产出的鸡蛋20枚，将它们轻放在水中，观察静止后状态。 【实验现象】4枚鸡蛋漂浮在水面上，其余16枚鸡蛋沉于水底。 沉于水底鸡蛋的钝端与尖端的连线与水平底面之间有一个夹角，记为θ。16枚鸡蛋的θ大小不一，但尖端基本上比钝端更靠近底面，如图所示是其中3枚鸡蛋在水中静止时的状态。 【思考与分析】鸡蛋的新鲜度会影响它的气室大小、密度大小和θ大小 （1）从实验现象可知：鸡蛋的气室位置在鸡蛋的 　钝端　（填“钝端”或“尖端”）附近。 （2）新鲜程度不同的鸡蛋沉浮是通过改变鸡蛋的 　重力　来实现的。 （3）θ大小与气室占整个鸡蛋的体积比有关，图中3枚鸡蛋气室占整个鸡蛋的体积比从高到低排序为 　1号、2号、3号　。由此可以从θ大小初步判断鸡蛋的新鲜度。 （4）漂浮在水面的鸡蛋与沉底的鸡蛋哪种已存放较长时间并说明理由 　鸡蛋的体积不变所以受到的浮力不变，因为新鲜鸡蛋密度大于水所以沉底，存放时间长的鸡蛋内水分通过蛋壳表面气孔排出，使鸡蛋重力减小，而鸡蛋体积不变则密度变小，小于水的密度变为漂浮，因此漂浮在水面的鸡蛋已存放较长时间　。 【答案】（1）钝端； （2）重力； （3）1号、2号、3号； （4）鸡蛋的体积不变所以受到的浮力不变，因为新鲜鸡蛋密度大于水所以沉底，存放时间长的鸡蛋内水分通过蛋壳表面气孔排出，使鸡蛋重力减小，而鸡蛋体积不变则密度变小，小于水的密度变为漂浮，因此漂浮在水面的鸡蛋已存放较长时间。 【分析】根据物体的浮沉条件可知。 【解答】（1）鸡蛋空的那一头就是气室，气室其实是鸡蛋的一个结构，是待蛋产出之后才出现的，是体内外温差所导致的收缩而在壳膜间形成空隙，气室是鸡蛋发育、呼吸空气的地方，在鸡蛋的钝端部位； （2）鸡蛋的体积与存放时间无关，鸡蛋浸没在水中时受到的浮力是不变的，而要由沉在底部到上浮，只能是鸡蛋的重力减小了，因此新鲜程度不同的鸡蛋沉浮是通过改变鸡蛋的重力； （3）鸡蛋气室占比越大越易上浮，1号鸡蛋钝端在最上面，2号鸡蛋钝端次之，3号鸡蛋钝端最低，由此可知图中3枚鸡蛋气室占整个鸡蛋的体积比从高到低排序为1号、2号、3号； （4）由分析可知，鸡蛋的体积不变所以受到的浮力不变，因为新鲜鸡蛋密度大于水所以沉底，存放时间长的鸡蛋内水分通过蛋壳表面气孔排出，使鸡蛋重力减小，而鸡蛋体积不变则密度变小，小于水的密度变为漂浮，因此漂浮在水面的鸡蛋已存放较长时间。 故答案为： （1）钝端； （2）重力； （3）1号、2号、3号； （4）鸡蛋的体积不变所以受到的浮力不变，因为新鲜鸡蛋密度大于水所以沉底，存放时间长的鸡蛋内水分通过蛋壳表面气孔排出，使鸡蛋重力减小，而鸡蛋体积不变则密度变小，小于水的密度变为漂浮，因此漂浮在水面的鸡蛋已存放较长时间。 【点评】这道题主要考查了物体的浮沉条件及应用，是一道好题。 2．某同学想通过实验来验证阿基米德原理。以下是他的实验过程： （1）将矿泉水瓶的底部切除掉，乒乓球上粘上一根黑线，穿过带小孔的瓶盖，黑线另一端系一颗不太重的螺丝。用图甲和图乙做两次实验，加水后均发现乒乓球按图示方向慢慢上浮。此实验说明浮力的方向是 　竖直向上　。 （2）该同学验证阿基米德原理的实验步骤如图丙：①剪去大饮料瓶底，穿一根铁丝。用弹簧测力计测出大饮料瓶的重力G1；②在小矿泉水瓶的侧壁开一小孔，插入一根饮料管，用蜡密封好缝隙，再将大饮料瓶和小矿泉水瓶用一根铁丝穿在一起；③往小矿泉水瓶中加水，直到水面刚好和小孔相平，将金属块完全浸入水中，读出弹簧测力计的示数F；④取出矿泉水瓶，测出带有水的大饮料瓶的重力G2；⑤分析数据，归纳总结实验结论，整理器材。 （a）上述实验步骤中缺少一步，请你补充完整。 　用弹簧测力计测出金属块的重力G　。 （b）实验数据分析处理时，出现何种结果即可验证阿基米德原理？（用等式表示） 【答案】（1）竖直向上； （2）①用弹簧测力计测出金属块的重力G； ②若G﹣F＝G2﹣G1，即可验证阿基米德原理。 【分析】（1）根据拉住乒乓球的线始终是竖直的分析解答； （2）验证阿基米德原理需要用称重法测出金属块受到的浮力，因此需要测出金属块的重力和金属块浸没在水中时弹簧测力计的示数，然后测出金属块排开水的重力，比较金属块受到的浮力与排开液体的重力关系得出结论。 【解答】解：（1）由图甲和乙可知，不管矿泉水瓶是竖直还是倾斜，拉住乒乓球的线始终是竖直的，说明浮力方向是竖直向上的； （2）①验证阿基米德原理需要用称重法测出金属块受到的浮力，因此需要测出金属块的重力和金属块浸没在水中时弹簧测力计的示数，分析各步骤可知，还需要用弹簧测力计测出金属块的重力G； ②由称重法可知，金属块受到的浮力：F浮＝G﹣F，金属块排开水的重力：G排＝G2﹣G1，若G﹣F＝G2﹣G1，即可验证阿基米德原理。 故答案为：（1）竖直向上； （2）①用弹簧测力计测出金属块的重力G；②若G﹣F＝G2﹣G1，即可验证阿基米德原理。 【点评】本题验证阿基米德原理，考查操作过程和数据的处理，难度不大。 3．如图是“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作，根据此图回答： （1）若选用的操作是①③⑤，可以研究浮力大小与 　液体密度　的关系； （2）若研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，可以选用的操作是 　①②③　（填序号，下同）； （3）若研究浮力的大小与物体浸没深度的关系，可以选用的操作是 　①③④　。 【答案】（1）液体密度；（2）①②③；（3）①③④。 【分析】（1）浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关； （2）在探究浮力大小与液体密度有关时，应控制物体排开液体的体积相同；探究浮力大小与排开液体体积有关时，控制液体密度相同； （3）要探究浮力与浸没深度的关系，需控制液体的密度和V排相同，浸没的深度不同。 【解答】解：（1）从图中的①③⑤知：物体分别浸没在水与盐水中，物体排开液体的体积相同，探究浮力大小与液体密度的关系； （2）若研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，应控制液体的密度相同，改变物体排开液体的体积，所以选用①②③； （3）研究浮力的大小与物体浸没深度的关系，控制液体的密度与排开液体的体积相同，只改变物体在液体中浸没的深度，可选用①③④。 故答案为：（1）液体密度；（2）①②③；（3）①③④。 【点评】本题目考查的是探究“影响浮力大小的因素”这一问题，关键是控制变量法的利用。 4．在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：（1）与物体浸入液体中的深度有关； （2）与物体排开液体的体积有关； （3）与液体的密度有关。 （1）进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小 　1.4　N； （2）分析a、c、d三次实验，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 　无关　（选填“有关”或“无关”）；分析 　a、b、c　三次实验，可知浮力大小与物体排开液体的体积有关；分析a、d、e三次实验，可知在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力 　越大　（选填“越大”或“越小”）； （3）本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素，从实验数据还可求出物体的密度为 　2.4×103　kg/m3。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 【答案】（1）1.4； （2）无关；a、b、c；越大； （3）2.4×103。 【分析】（1）据图a可知，物体P所受重力为G＝4.8N，物体重力与序号b中弹簧测力计示数之差即为物体P所受浮力大小； （2）c、d实验中，液体的密度相同，物体排开液体的体积相同，物体浸没在液体中的深度不同，结合a实验，根据控制变量法判断；b、c实验中，液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，结合a实验，根据控制变量法判断；d、e实验中，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，结合a实验，根据控制变量法判断； （3）利用浮力公式算出物体的体积V，再利用密度公式算出物体的密度ρ物。 【解答】解：（1）据图a可知，物体P所受重力为G＝4.8N，其中序号b中物体P所受浮力大小为4.8N﹣3.4N＝1.4N； （2）c、d实验中，液体的密度相同，物体排开液体的体积相同，物体浸没在液体中的深度不同，结合a实验，根据控制变量法可知，浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；b、c实验中，液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，结合a实验，根据控制变量法可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关；d、e实验中，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，结合a实验，根据控制变量法可知，在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大； （3）物体的体积为： V＝＝＝2×10﹣4m3； 物体的密度为： ρ物＝＝＝＝2.4×103kg/m3。 故答案为：（1）1.4； （2）无关；a、b、c；越大； （3）2.4×103。 【点评】此题考查了探究浮力大小与哪些因素有关、浮力公式及其计算、密度公式及其计算，属常规题目。 5．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，用密封透明的瓶子（质量和厚度不计，装有适量酸奶）替代原实验中的物体，如甲图。 （1）将瓶子浸没在水中，如乙图，此时瓶子受到的浮力为 　4.5　N。 （2）继续向上提升弹簧测力计，当酸奶液面与水面相平时，弹簧测力计的示数如丙图。由以上数据可以得出：在液体密度一定时，浮力大小与 　物体排开液体的体积　有关。 （3）通过这个实验还可以计算出酸奶的密度ρ＝　1.2×103　kg/m3。 【答案】（1）4.5；（2）物体排开液体的体积；（3）1.2×103。 【分析】（1）根据称重法得出乙图中瓶子受到的浮力； （2）浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关，结合图示步骤，根据控制变量法进行分析判断； （3）根据重力公式求出酸奶的质量，由于瓶子的质量和厚度不计，酸奶液面与水面相平时，酸奶的体积等于瓶子排开液体的体积；根据阿基米德原理求出瓶子排开液体的体积，根据密度公式求出酸奶的密度。 【解答】解：（1）甲图中，弹簧测力计的示数为4.8N，由于瓶子的质量和厚度不计，则酸奶的重力为4.8N； 乙图中弹簧测力计的示数为0.3N，根据称重法测浮力，瓶子受到的浮力：F浮乙＝G﹣F乙＝4.8N﹣0.3N＝4.5N； （2）浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关，继续向上提升弹簧测力计，液体密度不变，排开液体的体积变小，丙图中弹簧测力计的示数变大，根据称重法测浮力，瓶子受到的浮力变小，由此可以得出：在液体密度一定时，浮力大小与物体排开液体的体积有关； （3）甲图中，弹簧测力计的示数为4.8N，由于瓶子的质量和厚度不计，则酸奶的重力为G＝4.8N； 酸奶的质量m酸奶＝＝＝0.48kg； 丙图中，弹簧测力计的示数为0.8N，根据称重法测浮力，瓶子受到的浮力：F浮丙＝G﹣F丙＝4.8N﹣0.8N＝4N； 瓶子排开液体的体积：V排＝＝＝4×10﹣4m3； 由于瓶子得质量和厚度不计，酸奶液面与水面相平时，酸奶的体积等于瓶子排开液体的体积； 即V酸奶＝V排＝4×10﹣4m3； 酸奶的密度为：ρ酸奶＝＝＝1.2×103kg/m3； 故答案为：（1）4.5；（2）物体排开液体的体积；（3）1.2×103。 【点评】本题探究影响浮力大小的因素，考查了控制变量法的运用以及阿基米德原理的应用，体现了对实验过程和实验原理的考查。 6．为探究“浮在液面上的实心球体露出液面的体积与哪些因素有关”，某小组同学用甲、乙两种不同物质制成的若干实心球体，放入盛水量筒中进行实验，他们将测量及计算得到的有关数据记录在表中。 表一：ρ水＞ρ甲＞ρ乙 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 物质 甲 乙 球体的体积（厘米3） 10 15 20 30 10 12 20 30 球体浸入水中的体积（厘米3） 8 12 16 24 5 6 10 15 球体露出水面的体积（厘米3） 2 3 4 6 5 6 10 15 （1）若用乙物质制成体积为15cm3的实心球体，当它浮在水面上时露出水面的体积应为　7.5　cm3。 （2）如图所示为一种自动贮水器的示意图，若图中的浮子是用甲物质制成的，如果换用乙物质制成相同体积的实心球体为浮子，贮水器中的最高水位　降低　（选填“升高”或“降低”）。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）根据实验序号5﹣8中，球体露出水面体积与总体积的对应关系，确定体积是15cm3的球体在水中露出液面的体积大小； （2）根据（1）的结论判断体积相同、材料不同的球体漂浮在水中时排开水的体积变化，从而确定液面高度的变化； 【解答】解：（1）在序号5﹣8中，每个球体露出水面的体积都是总体积的＝＝＝＝， 所以体积是15cm3的球体露出水面的体积为×15cm3＝7.5cm3； （2）已知两个球的体积相同，并且ρ乙＜ρ甲，所以乙材料的浮子露出水面的体积更大一些，即排开水的体积小一些，因此液面会下降。 故答案为：（1）7.5；（2）降低。 【点评】此题是一道创新实验题，重点考查的是我们对实验数据的对比、分析、归纳能力。认真审题，运用控制变量的思想进行分析，是正确解答的关键。 7．小宁所在的科技小组准备制作简易密度计。 （1）取一根粗细均匀的塑料管（塑料管质量忽略不计），在其下端缠绕10g铜丝，初步做成一支密度计，并使其漂浮于水面上，此时密度计受到的浮力为 　0.1　N。 （2）若塑料管放到水中的情景如图所示，此时用记号笔在塑料管上液面位置处画一个刻度A，再将塑料管放到酒精中，塑料管仍处于漂浮状态，此时再用记号笔在塑料管上液面位置处画一刻度B，则刻度B位于 　A上方　（填“A上方”“A下方”或“与A重合”）。 （3）小宁发现自制密度计相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度计测量液体密度时误差较大，他想了如下改进方案，其中可行的是 　BD　。（多选） A．换更大的容器盛放待测液体 B．换更细的塑料管制作密度计 C．换更长的塑料管制作密度计 D．适当增大塑料管下端铜丝的质量 【答案】（1）0.1；（2）A上方；（3）BD。 【分析】（1）根据F浮＝G＝mg得出浮力； （2）密度计漂浮，根据F浮＝G可知密度计所受的浮力相同。酒精的密度小于水的密度，根据V排＝可知密度计在酒精中排开液体的体积较大，据此分析； （3）为了使测量结果更准确，使密度计上相邻两刻度线之间的距离大一些，即要求密度计放入某液体时，密度计竖直放入液体的深度变大，根据h＝可知。 【解答】解：（1）取一根粗细均匀的塑料管（塑料管质量忽略不计），在其下端缠绕10g铜丝，初步做成一支密度计，并使其漂浮于水面上，此时密度计受到的浮力F浮＝G＝mg＝0.01kg×10N/kg＝0.1N； （2）密度计漂浮，根据F浮＝G可知密度计所受的浮力相同。酒精的密度小于水的密度，根据V排＝可知密度计在酒精中排开液体的体积较大，刻度B位于A上方； （3）密度计漂浮时（设密度计质量m）， F浮＝G， ρ液gV排＝mg， V排＝Sh， ρ液gSh＝mg， h＝， 为了使测量结果更准确，使密度计上相邻两刻度线之间的距离大一些，即要求密度计放入某液体时，密度计竖直放入液体的深度变大，根据h＝知ρ液一定时，可以适当增大配重，用更细的吸管，故BD可行。 故答案为：（1）0.1；（2）A上方；（3）BD。 【点评】本题考查浮力的有关知识，是一道综合题。 8．在研究物体浮沉条件的实验中，将一只鸭蛋浸没在水中，向水中缓慢加盐，直至盐不能再溶解为止，鸭蛋受到浮力F随盐水密度变化的规律如图所示（ρA＝ρ水）。 （1）当鸭蛋处于图甲中②状态时，盐水的密度 　等于　鸭蛋密度（选填“大于”等于”或“小于”）。 （2）鸭蛋的体积大小为 　9×10﹣5m3　。 【答案】等于；9×10﹣5m3。 【分析】（1）悬浮时浮力等于重力，物体的密度等于液体的密度； （2）根据图甲判断出鸭蛋的浮沉情况，由图乙知此时的浮力，由F浮＝ρ液V排g判断出鸭蛋的体积。 【解答】解：（1）由图甲知当鸭蛋处于②中状态时，处于悬浮状态，此时盐水的密度等于鸭蛋密度； （2）由图甲①知此时鸭蛋沉底，由题意知ρA＝ρ水，此时受到的浮力为0.9N，由F浮＝ρ液V排g可知鸭蛋的体积大小为： V＝V排＝＝＝9×10﹣5m3。 故答案为：等于；9×10﹣5m3。 【点评】本题考查读图能力和物体浮沉条件的应用，是一道难题。 9．如图是小科制作的浮力秤。 【制作原理】物体漂浮时所受的浮力等于重力。 【制作步骤】①将底面积为S的厚底玻璃小桶竖直漂浮在水面上，在水面与小桶相交处h1标零刻度； ②在小桶内放上质量m为100g小铁块，小桶保持竖直漂浮，在水面与小桶相交处h2标100g，小筒浸入水中的深度增加了Δh＝h2﹣h1； ③在h1和h2刻度之间进行10等分，每等份表示10g； 【提出问题】步骤③中标记浮力秤刻度可以用等分法吗？ 【实验探究】在小桶中分步倒入不同质量的液体，测量小筒浸入液体中增加的深度Δh与所加液体的质量m，获得数据如下表：（已知ρ盐水＞ρ水＞ρ酒精） 表一 表二 表三 序号 液体1 m/g Δh/cm 序号 液体2 m/g Δh/cm 序号 液体3 m/g Δh/cm 1 水 10 2.0 4 酒精 10 2.5 7 盐水 10 1.7 2 20 4.0 5 20 5.0 8 20 3.4 3 30 6.0 6 30 7.5 9 30 5.1 （1）分析表格中Δh和m数据关系，可得出的结论是 　浮筒静止时浸入液体的深度变化Δh与小筒中所加液体的质量m成正比　； （2）要研究Δh和ρ液的关系，应选择实验 　1、4、7　（填序号）。若要增大浮力秤精确度，可选用密度 　小　（填“大”或“小”）的液体。 【理论推导】根据二力平衡及漂浮原理，请用上述实验中的物理量字母（ρ液、Δh、S、m）推导并判断浮力秤刻度是否可用等分法。 　是　。 【答案】（1）浮筒静止时浸入液体的深度变化Δh与小筒中所加液体的质量m成正比；（2）1、4、7；小；（3）是。 【分析】（1）（2）分析表中数据即可得出结论；要提高浮力秤的精确度，需要在吸管上标注更多的刻度线，分度值更小； （3）由题可知，该浮力秤在称量物体质量时，浮筒始终在液体中处于漂浮状态，此时F浮＝G总，据此推导Δh与m的函数关系，据此分析即可。 【解答】解：（1）比较实验序号1、2、3（或4、5与6或7、8与9）可知，浮筒静止时浸入液体的深度变化与小筒中所加液体的质量成正比； （2）比较实验1、4、7或2、5、8或3、6、9可知在不同的液体密度中，使用相同的小筒，物体的质量相同时，液体的密度越大，小筒静止时浸入液体的深度越小，所以若要增大浮力秤精确度，可选用密度小的液体； 【理论推导】 由题可知，该浮力秤在称量物体质量时，浮筒始终在液体中处于漂浮状态，则F浮＝G总，即ρ液gV排＝m总g，故m总＝ρ液V排， 又因为V排＝Sh，所以当还没有称量时，即m＝0时，可得ρ液Sh1＝m0， 当开始称量质量时，可得ρ液Sh2＝（m0+m）， 联立两式可得：m＝ρ液S（h2﹣h1）＝ρ液SΔh， 则Δh＝，分析函数关系可知Δh与m成正比，所以浮力秤刻度可用等分法。 故答案为：（1）浮筒静止时浸入液体的深度变化Δh与小筒中所加液体的质量m成正比；（2）1、4、7；小；（3）是。 【点评】本题主要考查了阿基米德原理及物体沉浮条件的应用，掌握阿基米德原理公式是解题的关键。 10．某项目化小组用相同材料制作5个不同密度的小球，分别标为1、2、3、4、5号。按顺序用长度相同的细绳连接（细绳质量与体积忽略不计）。如图所示，将这串小球放入未知液体中，根据小球不同的浮沉状态测出液体的密度。 材料种类 A B C 密度（g/cm3） 0.5 1.0 2.7 【原理】图中液体的密度与 　④　号小球密度相同。 【制作】请从表1中选择一种材料来制作密度均匀变化的5个小球，并说明具体制作方法：　取质量分别为1g、2g、3g、4g、5g的A（或B或C）材料，将其制成体积相同的5个空心小球　。 【改进】若被测液体密度介于相邻的两球之间，请预测出现的实验现象：　两个小球间的细线会被拉直　。 【答案】（1）④；（2）取质量分别为1g、2g、3g、4g、5g的A（或B或C）材料，将其制成体积相同的5个空心小球；（3）两个小球间的细线会被拉直。 【分析】（1）根据物体沉浮条件判断； （2）根据ρ＝分析解答； （3）球的密度大于液体的密度，球会沉底，一个球的密度小于液体的密度，球会漂浮。 【解答】解：（1）当ρ物＜ρ液时物体上浮，最终漂浮，当ρ物＝ρ液时物体悬浮，当ρ物＞ρ液时物体下沉，最终沉底，由图可知，悬浮的只有④号小球，则④号小球与液体的密度相同； （2）根据ρ＝知可以取质量分别为1g、2g、3g、4g、5g的A（或B或C）材料，将其制成体积相同的5个空心小球； （3）一个球的密度大于液体的密度，它会沉底，一个球的密度小于液体的密度，它会漂浮，若被测液体密度介于相邻的两球之间，两个小球间的细线会被拉直。 故答案为：（1）④；（2）取质量分别为1g、2g、3g、4g、5g的A（或B或C）材料，将其制成体积相同的5个空心小球；（3）两个小球间的细线会被拉直。 【点评】本题考查了浮沉条件的应用以及密度公式的应用，是一道难题。 11．一颗黄豆质量大约在0.1克～1克之间。实验室天平的最小刻度是0.2克，称量一颗黄豆质量不够精确，老师布置各项目组制作一个浮力秤，将一粒黄豆的质量测出来，精确度越高越好。 【提供材料】大烧杯、水、纸质小托盘、剪刀、橡皮泥、铁钉、刻度尺、记号笔、双面胶、透明胶带、白纸、质量1g的小铁块，吸管（规格A：较细的普通饮料吸管，规格B：较粗的奶茶吸管）。 【制作过程】 ①选择轻质的塑料吸管，剪取笔直的20cm一段，上端贴上纸质小托盘。 ②在吸管下端插入铁钉，用橡皮泥塞紧吸管与铁钉缝隙进行固定和密封。 ③烧杯中倒入水，将制作完成的吸管下端放入水中，让浮力秤漂浮在水面上，如图所示。 ④对吸管标记刻度。 ⑤测量一粒黄豆的质量。 回答下列问题： （1）步骤②中吸管中插入铁钉并密封的好处是 　使吸管可以竖直漂浮在水中　。 （2）步骤④可分步进行，首先是将装好的浮力秤正常漂浮于水中，不放重物时在水面与吸管相交处标记为 　0刻度　。 （3）该浮力秤的刻度是 　B　。 A．上小下大且均匀变化 B．上大下小且均匀变化 C．上小下大且不均匀变化 D．上大下小且不均匀变化 （4）为提高这款浮力秤的精确度，你的改进措施是 　用直径更小的吸管　。 （5）请你提出项目组制作的这款浮力秤的一个缺点 　用密度较大的液体做实验时其精确度会降低，或用不同液体做实验时需重新标注刻度　。 【答案】（1）使吸管可以竖直漂浮在水中；（2）0刻度；（3）B；（4）用直径更小的吸管；（5）用密度较大的液体做实验时其精确度会降低，或用不同液体做实验时需重新标注刻度。 【分析】（1）步骤②中吸管中插入铁钉并密封可以使吸管的重心降低，使吸管可以竖直漂浮在水中； （2）对吸管标记刻度时，先是将装好的浮力秤正常漂浮于水中，不放重物时（即被测物体的质量为零），此时在水面与吸管相交处标记为0刻度。 （3）浮力秤是用来测量物体质量的测量仪器；浮力秤漂浮时，受到的浮力等于自身的重力，据此分析浮力秤刻度的特点； （4）要提高浮力秤的精确度，需要在吸管上标注更多的刻度线，分度值更小；浮力秤竖直漂浮于水中，称量同一物体时其受到的浮力不变，根据F浮＝ρ液gV排进行分析； （5）制作的这款浮力秤的一个缺点：用密度较大的液体做实验时其精确度会降低，或用不同液体做实验时需重新标注刻度。 【解答】解： （1）步骤②中吸管中插入铁钉并密封可以使吸管的重心降低，使吸管可以竖直漂浮在水中； （2）将装好的浮力秤竖直漂浮于水中，不放重物时（即被测物体的质量为零），所以此时在水面与吸管相交处应标记为0刻度； （3）测量物体的质量时，浮力秤总是漂浮，它所受的浮力总是等于它受到的重力， 根据物体的浮沉条件可知：F浮＝ρ液gV排＝ρ液gSh浸＝G＝mg， 则浮力秤浸入液体中的深度为：h浸＝＝， 因液体的密度不变，吸管的横截面积不变，所以h浸与m成正比，故密度计的刻度是均匀的，刻度越往上，说明物体的质量越大，即该浮力秤的刻度特点是上大下小且均匀变化，故B正确； （4）浮力秤竖直漂浮于水中，称量同一物体时其受到的浮力一定，根据F浮＝ρ水gV排可知V排一定，根据V＝Sh可知横截面积越小，浸入的深度越大，可以标注的刻度线越多，分度值越小，所以用直径更小的吸管可以提高浮力秤的精确度。 （5）若用该浮力秤在其它液体中进行称量，因液体密度不同，则放入同一重物时吸管浸入液体中的深度不同，需重新标注刻度；用密度较大的液体做实验时，由F浮＝ρ液gSh浸可知浸入的深度较小，可以标注的刻度线较少，则测量的精确度会降低，所以，制作的这款浮力秤的一个缺点：用密度较大的液体做实验时其精确度会降低，或用不同液体做实验时需重新标注刻度。 故答案为：（1）使吸管可以竖直漂浮在水中；（2）0刻度；（3）B；（4）用直径更小的吸管；（5）用密度较大的液体做实验时其精确度会降低，或用不同液体做实验时需重新标注刻度。 【点评】本题考查了物体的浮沉条件、阿基米德原理、重力公式的综合应用，难度较大。 12．在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，同学们提出了如下猜想： A．可能与液体的密度ρ1有关； B．可能与物体的密度ρ2有关； C．可能与物体的体积V1有关； D．可能与物体浸在液体中的体积V2有关； E．可能与物体浸没在液体中的深度h有关。 小明所在的实验小组得到的实验器材有：柱形铁块一个、弹簧测力计一个、一杯水（足够多）、细线。 （1）只用这些器材，他们可以验证上述猜想中的E和 　D　（填序号即可）是否正确。 （2）他们在验证猜想E的过程中，先让铁块静止在如图所示的状态，读出测力计的示数F1．接着向下移动测力计和铁块，增大深度h，待铁块处于 　静止　状态时，再读出测力计的示数F2，继续增大h，重复上述操作。若每次测量，测力计的示数都相等，说明猜想 　错误的　。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）根据控制变量法，若要探究浮力与其中一个量之间的关系，需保持其它量不变，但要改变需探究的量。 （2）掌握影响浮力大小的因素：液体的密度和排开液体的体积。浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 【解答】解：（1）因为器材中只有一个铁块，所以无法探究浮力与物体密度及体积的关系，不能验证AC； 题目中只给出了一杯水，所以无法探究浮力与液体密度的关系，不能验证B； 可以在实验中改变物体浸在液体中的体积，所以可以验证D。 （2）由图知，物体完全浸没在水中，在实验过程中要保持物体静止时读数，不受液体阻力的影响，此时F浮＝G﹣F．通过实验发现每次测量，测力计的示数都相等，说明所受的浮力不变，即浸没在液体中的物体所受的浮力与物体浸在液体中的深度h无关，所以猜想E错误。 故答案为：（1）D；（2）静止；错误的。 【点评】此题是探究影响浮力大小的因素，掌握阿基米德原理，并注意控制变量法在此实验中的应用，同时考查了学生根据实验现象总结结论的能力。 13．学习了浮力的相关知识后，某项目学习小组制作了一款能测量液体密度的密度秤。 【制作材料】弹簧测力计（量程5N）、金属块（重为4N，体积为100cm3）、烧杯、细线等。 【使用方法】 ①将弹簧测力计的刻度盘上的数值改为对应的液体密度值。 ②将金属块挂在弹簧测力计上，缓慢匀速浸没在待测液体中。静止后，弹簧测力计指针所指的数值就是待测液体的密度。 请结合所学知识，回答下列问题。 （1）该密度秤的零刻度（液体密度为0g/cm3）应标在 　4　N处；将对应力的示数改为密度示数后，该密度秤分度值为 　0.2　g/cm3。 （2）若将金属块浸在某液体中（金属块不碰底），静止后指针对准原测力计面板上F＝3N处（图乙），通过计算确定，此时密度计上对应标注的液体密度为 　1.0　g/cm3。 （3）若将金属块换成小金属块（重为2N，体积为40cm3），则制作的密度秤的量程如何变化？　变大　。 【答案】（1）4；0.2；（2）1.0；（3）变大。 【分析】（1）当物体没有浸入液体中时，弹簧测力计的示数为4N，该密度秤的零刻度（液体密度为0）应标在4N处，根据弹簧测力计是分度值确定最小的浮力，根据F浮＝ρ液gV排算出液体的密度的分度值； （2）根据F浮＝G﹣F示判断出物体浸没时受到的浮力，根据F浮2＝ρ水gV排算出液体的密度； （3）根据弹簧测力计示数为0时，浮力最大，计算最大浮力和对应的液体密度，并比较两种情况的最大密度。 【解答】解：（1）由图可知，物体的重力为4N，当物体没有浸入液体中时，弹簧测力计的示数为4N，故该密度秤的零刻度（液体密度为0）应标在4N处；弹簧测力计的分度值为0.2N； 物体浸没时排开液体的体积等于物体的体积，即V排＝100cm3＝1×10﹣4m3； 根据F浮＝ρ液gV排可得， 液体的密度： ρ液分＝＝＝0.2×103kg/m3＝0.2g/cm3； （2）物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数为3N，则物体浸没时受到的浮力 F浮1＝G﹣F示＝4N﹣3N＝1N； 液体的密度： ρ液＝＝＝1.0×103kg/m3＝1.0g/cm3； （4）当液体密度越大，浮力越大，弹簧测力计示数越小，当弹簧测力计示数为0，浮力为F浮2＝G﹣F示2＝4N﹣0N＝4N； 液体的密度： ρ液大＝＝＝4.0×103kg/m3＝4.0g/cm3； 如果将金属块换成小金属块（重为2N，体积为40cm3），零刻度在2N处，最大浮力为2N； 液体的密度： ρ'液大＝＝＝5.0×103kg/m3＝5.0g/cm3； 对比知，更换后密度秤的量程变大了。 故答案为：（1）4；0.2；（2）1.0；（3）变大。 【点评】本题考查了阿基米德原理、称重法测浮力的应用（测液体密度），要求灵活将F浮＝G﹣F和F浮＝ρ液V排g结合使用。 14．为探究影响浮力大小的因素，某同学做了如下实验。 （1）将一盖紧瓶盖的空塑料瓶按入水中，发现塑料瓶浸入水中体积越大感觉越费劲，据此该同学猜想浮力的大小可能与 　排开液体的体积　有关。 （2）图片为该同学验证猜想的实验步骤，表格为各步骤的记录数据，表中⑥记录的数据应该是 　6.4　。 实验序号 ① ② ③ 弹簧秤示/牛 4 5 3 实验序号 ④ ⑤ ⑥ 弹簧秤示/牛 6 2.6 ▲ （3）实验中支持猜想的证据是 　同种液体，实验③⑤排开液体体积增大，弹簧秤示数变小　。 【答案】（1）排开液体的体积；（2）6.4；（3）同种液体，实验③⑤排开液体体积增大，弹簧秤示数变小。 【分析】（1）浮力是竖直向上的，根据手的感觉来感知浮力的变化； （2）根据阿基米德原理判断Δ的内容； （3）物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和体积有关，研究浮力大小与其中一个因素的关系时，要控制另一个因素不变。 【解答】解：（1）用手把空的饮料罐按入水中，手就会感受到竖直向上的浮力，越往下按，空饮料罐排开水的体积比较大，越费劲，浮力越大；由此得出猜想：浮力的大小与物体排开液体的体积有关； （2）根据阿基米德原理：F浮＝G排， F浮＝F1﹣F5＝4N﹣2.6N＝1.4N； G排＝F6﹣F2＝F﹣5N＝1.4N， 解得F＝6.4N。 （3）浮力与排开液体的体积有关，要控制排开液体的密度相同，只改变排开液体的体积，根据同种液体，实验③⑤排开液体体积增大，弹簧秤示数变小，说明浮力与排开液体的体积有关。 故答案为：（1）排开液体的体积；（2）6.4；（3）同种液体，实验③⑤排开液体体积增大，弹簧秤示数变小。 【点评】本题考查了探究浮力大小哪哪些因素有关的实验以及阿基米德原理的知识，难度不大，掌握阿基米德原理的内容即可解答。 15．某兴趣小组利用边长为a的正方体木块、弹簧测力计、底部固定一个定滑轮的溢水杯、水桶、细线及定量的水等器材来验证阿基米德原理。用弹簧测力计通过细绳和定滑轮拉着木块缓慢下降，直到浸没在水中，记录弹簧测力计的示数变化如乙图所示。 （1）若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式 　F1+F3＝F4﹣F2　成立，则阿基米德原理对于密度较小的物体也适用，即F浮＝G排液。 （2）从木块漂浮在水面开始直至完全浸没后，弹簧测力计示数变化如图乙所示，请在图丙中绘制出该过程中木块浮力随深度变化的图像。 （3）小科设计另一方案也测得浸没在水中的木块的浮力，为完成实验目的，如图丁一定需要进行的实验步骤是 　DE　。 【答案】（1）F1+F3＝F4﹣F2；（2）见解答图；（3）DE。 【分析】（1）木块浸没在液体中时受到向下的重力和拉力，向上的浮力，则浮力等于木块重力与弹簧测力计对木块的拉力之和，排开水的重力G排液等于桶与水的总重力减去空桶的重力，比较F浮与G排的大小关系，即可验证阿基米德原理； （2）由图乙可知从木块漂浮在水面开始直至完全浸没后，弹簧测力计示数先变大后不变，根据（1）可知木块受到的浮力的变化； （3）图D中铁球浸入水中，铁球受到浮力，木块没有受到浮力，则G铁+G木＝F浮铁+F拉，图E中铁球和木块都浸入水中，铁球受到浮力，木块受到浮力，则G铁+G木＝F浮铁+F浮木+F拉1，解方程可得浸没在水中的木块的浮力。 【解答】解：（1）木块浸没在液体中时受到向下的重力和拉力，向上的浮力，则浮力等于木块重力与弹簧测力计对木块的拉力之和，即F浮＝F1+F3， 排开水的重力G排液等于桶与水的总重力F4减去空桶的重力F2，即G排液＝F4﹣F2； 比较F浮与G排的大小关系，如果关系式F1+F3＝F4﹣F2成立，即可验证阿基米德原理； （2）由图乙可知从木块漂浮在水面开始直至完全浸没后，弹簧测力计示数先变大后不变，根据F浮＝F1+F3可知木块受到的浮力先变大后不变，木块漂浮时，受到的浮力等于F1，如图： ； （3）图D中铁球浸入水中，铁球受到浮力，木块没有受到浮力，所以G铁+G木＝F浮铁+F拉，图E中铁球和木块都浸入水中，铁球受到浮力，木块受到浮力，所以G铁+G木＝F浮铁+F浮木+F拉1，则F浮铁+F拉＝F浮铁+F浮木+F拉1，解方程可得浸没在水中的木块的浮力：F浮木＝F拉﹣F拉1，所以图丁一定需要进行的实验步骤是DE。 故答案为：（1）F1+F3＝F4﹣F2；（2）如上图；（3）DE。 【点评】本题考查测木块浸入水中受到的浮力的实验考查阿基米德原理的验证和特殊方法测浮力，有一定难度。 16．某校开展自制潜水器比赛，图甲为某科技小组设计的潜水器模型，其材质为硬质塑料瓶，塑料瓶厚度不计。内部由工作舱和水舱构成，两个舱之间密封不连通，注射器与水舱通过塑料软管相连，移动注射器活塞改变水舱中的空气体积从而改变水量，实现潜水器的沉浮。 设计要求： ①潜水器可以在水中实现上浮、悬浮、下沉三个模式相互切换。 ②为保证潜水艇正常工作，应尽可能提高工作舱的体积。 （1）如图甲位置，要使潜水器下潜，应 　向外拉　注射器的活塞（选填“向外拉”或者“向内推）。 （2）已知该小组同学采用的材料总质量0.5kg，舱的总体积为800cm3。他们设计了四种方案的工作舱和水舱的体积，如表格所示。请根据设计要求通过计算选择最合适的方案为 　方案2　。 方案 工作舱体积/厘米3 水舱体积/厘米3 甲 1 450 350 2 480 320 3 500 300 4 520 280 （3）图乙为潜水器的横截面示意图。某次潜水器沉浮测试过程中，潜水器经过的几个位置如图丙。O点开始向水舱内注水，潜水器开始下沉；A点向外排尽水舱中的水；B点潜水艇顶端恰好到达水面；C点潜水器弧形部分恰好露出水面；D点为潜水器最后停在水面的位置。请在图丁中画出潜水器上浮过程中浮力随上升位置变化的曲线。 【答案】（1）向外拉；（2）方案2；（3）见解答图。 【分析】（1）潜水艇是通过改变自身重力从而实现上浮、下潜或者悬浮的，所以要让潜水艇下潜，就需要增加水舱的水量，可采取往外抽气的方法实现水舱吸水。 （2）先通过阿基米德原理的公式计算出潜水艇整个浸没在水中时的浮力大小，要实现潜水艇下潜，需要水舱的水重力加上潜水艇自身重力大于浸没时的浮力才行，在满足条件的情况下，工作舱的体积要尽可能的大。 （3）当潜水艇整个在水下时，浮力最大，而由于排开水的体积不变，所以只要未露出水面，浮力就不变；露出水面的过程浮力在变小；漂浮在水中时浮力最小，浮力等于重力。 【解答】解：（1）当增加水舱的水量，让水舱的水的重力加上潜水艇自身的重力大于潜水艇所受的浮力时，潜水艇就会下潜，所以可以向外拉动注射器活塞，抽出水舱内的一部分空气，从而让水舱吸水，实现潜水艇下潜； （2）实现潜水艇下潜，需要水舱的水重力加上潜水艇自身重力大于浸没时的浮力才行。 潜水艇浸没时所受的浮力为：； 潜水艇自身重力为：G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N； 所以水舱内的水至少为：G水＝F﹣G＝8N﹣5N＝3N； 所以水舱内的水的体积至少为： ； 所以为了能够实现潜水艇下潜，水舱的水的体积需要超过300cm3，且为保证潜水艇正常工作，应尽可能提高工作舱的体积，因此水舱的体积也需要超过300cm3，结合表格可知，最合适的方案是方案2。 （3）从A到B过程中，潜水艇还未露出水面，故排开水的体积不变，浮力不变；B点开始露出水面，从B到C过程中排开水的体积变小，浮力变小，由于潜水艇顶部是圆弧形的，若潜水艇匀速露出水面，则排开水的体积减小得会越来越快，直到圆弧部分全部露出水面；从C到D过程则是排开水的体积均匀减小，所以浮力也是均匀减小，D点处于静止，之后浮力不再变化，浮力等于潜水艇自身重力。 所以画得如下图所示： 故答案为：（1）向外拉；（2）方案2；（3）见解答图。 【点评】本题考的是浮沉条件在实际生活中的应用，还考了实验设计的能力，综合性较强，难度较大。 17．学习了浮力知识后，小科想要自己动手验证阿基米德原理，他设计了如图甲所示实验装置：弹簧测力计下方挂空小桶，小桶下方挂金属块（下表面恰好接触水面），溢水杯中装满水，小烧杯盛接溢出的水，压力秤可以精确显示所受压力大小。实验中，小科缓慢升高升降台至金属块完全没入水中（下表面始终没有碰到溢水杯底部）。请回答下列问题： （1）弹簧测力计示数的变化量 　等于　（选填“大于”、“等于”或“小于”）压力秤示数的变化量，从而证明阿基米德原理成立。 （2）保持升降台的位置不动，将小烧杯中的水倒入空桶中，通过 　测力计恢复原来的读数　现象，也能证明阿基米德原理成立。 （3）金属块浸入过程中，溢水杯对压力秤的压力变化情况如图乙所示，正确的是 　A　。﹣*************************************﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣ （4）继续保持升降台高度不变，小科将溢水杯中的水倒出，改为装满食盐水，小科想要研究的问题是：　浮力的大小与液体的密度是否有关　。 【答案】（1）等于；（2）测力计恢复原来的读数；（3）A；（4）浮力的大小与液体的密度是否有关。 【分析】（1）根据阿基米德原理可知，重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大，根据称重法可知弹簧测力计示数的变化；此时重物排开水的体积变大即溢出水的体积变大，将烧杯、水和物体看做一个整体，根据力的作用相互的，据此可知压力秤示数的变化； （2）根据浮力大小等于弹簧测力计减小的示数，而排开液体的重力加上去后，如果弹簧测力计的示数恢复原状，证明了阿基米德原理； （3）根据浮力先增大后不变分析，压力秤的示数变化； （4）根据浮力大小与排开液体的体积和液体密度有关，结合控制变量法分析解答。 【解答】解：（1）升降台升高后，重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大，弹簧测力计示数的变化量 等于浮力的大小，而将烧杯、水和物体看做一个整体，受到弹力的拉力逐渐减小，对压力秤的压力逐渐增大，且变化量相等，从而证明阿基米德原理成立。 （2）保持升降台的位置不动，弹簧测力计的示数减小的等于浮力大小，将小烧杯中的水倒入空桶中，增加了排开液体的重力，通过弹簧测力计恢复原来的读数的现象，也能证明阿基米德原理成立。 （3）金属块浸入过程中，液体密度不变，排开液体的体积先增大，浮力增大，浸没后排开液体的体积不变，浮力不变，因而溢水杯对压力秤的压力变化情况是先增大，后不变，如图乙所示，正确的是A。 （4）继续保持升降台高度不变，小科将溢水杯中的水倒出，改为装满食盐水，保持了排开液体的体积不变，改变了液体的密度，小科想要研究的问题是浮力的大小与液体的密度是否有关。 故答案为：（1）等于；（2）测力计恢复原来的读数；（3）A；（4）浮力的大小与液体的密度是否有关。 【点评】本题考查探究浮力的有关因素，属于中档题。 18．小东利用已调零的弹簧测力计和长方体物块测量液体密度并探究浮力大小的影响因素。 步骤一：将密度为2×103kg/m3的长方体物块悬挂在弹簧测力计上，测力计示数为4N。 步骤二：如图所示，将物块放入容器中，再往容器中倒入某液体直至物块被浸没，此时弹簧测力计示数为2N。 （1）物块浸没在液体中时受到的浮力 　2　牛。 （2）求该液体的密度。 （3）物体所受浮力大小与浸入液体中的深度是否有关？ 请你利用图示装置补充完成小东的实验步骤设计并推测实验结论。 步骤1：将长方体物块悬挂在弹簧测力计挂钩上，读取测力计示数为F0；（F0＝G＝4N）。 步骤2：将物块放入容器中，再往容器中倒入某液体直至物块被浸没，使物块处于深度h1，此时弹簧测力计示数为F1（F1＝2N），如图所示。算出浮力为F浮1＝F0﹣F1，记录此时深度h1与浮力F浮。 【答案】（1）2N；（2）液体的密度1.0×103kg/m3； （3）步骤3：往上抬容器或往上提测力计，使物块处于深度h（h＝h2），保持物块浸没且不触底， 读出此时测力计的示数F（F＝F2），计算出浮力F1＝F0﹣F2＝4N﹣F2，并记录深度 h2与浮力 F浮2； 步骤 4：继续多次改变深度h，保持物块浸没且不触碰底部，重复步骤③操作，记录深度 h3与浮力 F浮3；h4与浮力 F浮4；h5与浮力 F浮5••• 步骤 5：换用不同的液体多次重复实验； 步骤 6：分析比较实验记录结果，若每次受到的浮力不变，可推测结论：（V排、ρ液相同时） 浮力大小与物块浸入液体中的深度无关。 【分析】（1）称重法测浮力：F浮＝G﹣F拉； （2）根据重力与质量的关系，可求物体质量，再由密度公式可求出物体体积V，因为物体浸没在液体中，故V排＝V，再根据阿基米德原理，可求液体密度； （3）探究物体所受浮力大小与浸入液体中的深度是否有关，要控制液体密度和排开液体体积相等。 【解答】解：（1）物体所受浮力F浮＝G﹣F拉＝4N﹣2N＝2N； （2）物体质量，物体体积 故液体密度ρ液＝＝＝1.0×103kg/m3； （3）实验步骤设计： 步骤3：往上抬容器或往上提测力计，使物块处于深度h（h＝h2），保持物块浸没且不触底， 读出此时测力计的示数F（F＝F2），计算出浮力F1＝F0﹣F2＝4N﹣F2，并记录深度 h2与浮力 F浮2； 步骤 4：继续多次改变深度h，保持物块浸没且不触碰底部，重复步骤③操作，记录深度 h3与浮力 F浮3；h4与浮力 F浮4；h5与浮力 F浮5••• 步骤 5：换用不同的液体多次重复实验； 步骤 6：分析比较实验记录结果，若每次受到的浮力不变，可推测结论：（V排、ρ液相同时） 浮力大小与物块浸入液体中的深度无关。 说明：1.深度h可以定性文字描述，如最深较深最浅等描述； 答：（1）2N；（2）液体的密度1.0×103kg/m3； （3）步骤3：往上抬容器或往上提测力计，使物块处于深度h（h＝h2），保持物块浸没且不触底， 读出此时测力计的示数F（F＝F2），计算出浮力F1＝F0﹣F2＝4N﹣F2，并记录深度 h2与浮力 F浮2； 步骤 4：继续多次改变深度h，保持物块浸没且不触碰底部，重复步骤③操作，记录深度 h3与浮力 F浮3；h4与浮力 F浮4；h5与浮力 F浮5••• 步骤 5：换用不同的液体多次重复实验； 步骤 6：分析比较实验记录结果，若每次受到的浮力不变，可推测结论：（V排、ρ液相同时） 浮力大小与物块浸入液体中的深度无关。 【点评】本题考查浮力大小的影响因素，前两问比较基础常规，第三问属于开放性设计实验，这类试题是以考查学生应用物理知识综合分析和解决问题的能力为基点，从较高的尺度上对学生的理解能力、概括能力、分析能力、判断能力、推理能力、文字表达能力等进行考查，以提高学生的综合探索创新能力。 19．在“探究影响浮力大小因素”的实验中，在弹簧测力计下悬挂一圆柱体，当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降，直到圆柱体下表面刚好与烧杯底接触为止，如图甲所示。 （1）分析图a、b、c，说明浮力的大小与 　排开的液体的体积　有关。 （2）分析图甲中 　c、d　（填字母）两图，可验证浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。 （3）小科完成如图甲所示的实验后，把水换成另一种未知液体，重复上述实验，根据实验数据绘制出弹簧测力计示数F与物体下降高度h的关系图像（如图乙所示），则该未知液体的密度是 　0.8×103　kg/m3；分析甲、乙有关数据，可知浸在液体里的物体受到的浮力大小还与 　液体密度　有关。 （4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中合理的是 　B　。（填字母代号） 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，将石块更换成与其体积不同的铁块进行实验 【答案】（1）排开的液体的体积；（2）c、d（3）0.8×103；液体密度；（4）B。 【分析】（1）根据图中物体浸入到液体中的体积和弹簧测力计示数的变化，结合F浮＝G﹣F拉分析浮力大小和排开液体体积之间的关系； （2）要探究浮力的大小是否与物体浸没在液体中深度的关系时要保证液体密度和物体排开液体体积均一定； （3）根据称重法求出浮力的大小；根据圆柱体完全浸没在液体中时测力计的示数及其重力求出浮力；根据圆柱体在两种液体中排开液体的体积不变得出液体的密度； （4）该实验为使结论具有普遍性和代表性，应换用不同液体和物体进行实验。 【解答】解：（1）分析图a、b、c可知，物体进入到液体中的体积越大，即排开液体的体积越大，弹簧测力计示数越小，物体受的浮力会越大，这说明浮力的大小与物体排开的液体的体积有关； （2）探究浮力的大小与深度的关系时，需要控制液体的密度相同，排开的液体的体积相同，深度不同，故需要对c和d进行对比； （3）由图a和c可知，圆柱体完全浸没后，圆柱体受到水的浮力为：F浮＝G﹣F水＝6N﹣1N＝5N； 由图乙可得，在未知液体中受到的浮力F'浮＝G﹣F液＝6N﹣2N＝4N， 圆柱体完全浸没后，物体在两种液体中排开的液体的体积相同，由F浮＝ρ液gV排得，V排＝＝， 解得：ρ液＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝0.8×103kg/m3； 由此可知，浸在液体里的物体受到的浮力大小还与液体的密度有关； （4）为了得到更普遍得结论，应换用不同液体和物体进行多次实验，而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值，故选B。 故答案为：（1）排开的液体的体积；（2）c、d（3）0.8×103；液体密度；（4）B。 【点评】此题是探究影响浮力大小的因素实验，考查了学生分析图像和数据的能力，注意分析问题过程中控制变量法的应用，同时要熟练掌握密度公式及阿基米德原理公式，做到灵活应用。 20．科学兴趣小组同学在老师指导下，用塑料吸管、橡皮泥和一些小钢珠自制了一个密度计：在吸管底部塞入一段橡皮泥，塞入一些小钢珠后用橡皮泥封住，初步做成了一支简易密度计（如图甲）。为了给密度计标上刻度，他进行了如下操作： a.用刻度尺测出吸管的长度L，将其放入盛有380mL水的烧杯中，竖直静止后，在吸管与液面相交处标上刻度ρ1，此时液面上的吸管长度h1（如图乙所示）。 b.在水中加入适量食盐，测出液面上的吸管长度h2，在吸管与液面相交处标上刻度ρ盐水（如图丙所示）。 （1）在步骤a到b的过程中，密度计受到的浮力 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （2）ρ1处应标 　1　g/cm3；在丁图中，刻度ρ盐水应该在 　q　（选填“p”或“q”）点。 （3）小明认为，只需要根据步骤a中已知的L，h1，ρ1，就可以推导出ρ盐水和h2的关系，从而在密度计上标注出盐水的密度值。请你根据已学知识推导出ρ盐水与h2的关系式：　ρ盐水＝•ρ水　（用L，h1，p1，h2来表示ρ盐水）。 【答案】（1）不变；（2）1；q；（3）ρ盐水＝•ρ水。 【分析】根据密度计的工作原理：漂浮条件，浮力与重力相等，根据浮力表达式F浮＝ρ液gV排分析即可。 【解答】解：（1）密度计测液体密度时漂浮在液体中，受到的浮力等于自身重力，所以密度计受到的浮力不变； （2）在水中时：F浮＝ρ水gV排1＝ρ1gV排，所以ρ1处应标水的密度1g/cm3； 密度计受到的浮力不变，根据F浮＝ρ液gV排可知液体密度越大，密度计排开液体的体积越小，根据V＝Sh可知在丁图中，刻度ρ盐水应该在的ρ1下面，即q处； （3）因为浮力等于重力，因此两次浮力相等，即ρ水gS（L﹣h1）＝ρ盐水gS（L﹣h2）， 化简后可得：ρ盐水＝•ρ水； 故答案为：（1）不变；（2）1；q；（3）ρ盐水＝•ρ水。 【点评】本题考查了浮沉条件的应用，密度计是物体的沉浮条件的实际应用，要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题。 21．（1）如图1所示，是小南验证阿基米德原理的实验情景，实验步骤如下： ①如图（A），用弹簧测力计测出空桶的重力； ②图（B）中存在的错误是 　溢水杯未注满水　。纠正错误后，继续实验； ③图（C）中，圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中，水对溢水杯底的压强 　保持不变　（选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”），弹簧测力计示数 　逐渐减小　（选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”），溢出的水逐渐增多。物体全部浸没后，受到的浮力为 　1.4　N； ④如图（D）所示，测出装有溢出水的小桶的总重力。则圆柱体浸没在水中时排开的水所受重力应表示为 　F4﹣F1　（选用F1、F2、F3、F4中某两个字母来表示）。 实验结果表明：浸在水中的物体受到的浮力 　等于　（选填“大于”“等于”或“小于”）物体排开水所受到的重力。 （2）如图2所示，小南继续用刻度尺、圆柱形容器、有配重的薄壁长烧杯和水、细线等材料测出了金属块的密度。他的实验步骤如下： ①在圆柱形容器中装适量的水，将一只装有配重的薄壁长烧杯放入水中，烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度h1，如图（a）所示； ②将金属块放入烧杯，烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度h2，如图（b）所示： ③将金属块用细线吊在烧杯底部，烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度h3，如图（c）所示； 图（b）中水对圆柱形容器底的压强 　等于　（选填“大于”“等于”或“小于”）图（c）中水对圆柱形容器底的压强。金属块的密度为 　　（用h1、h2、h3和ρ水来表示）。 【答案】（1）②溢水杯未注满水；③保持不变；逐渐减小；1.4；④F4﹣F1；等于；（2）③等于；。 【分析】（1）②要测圆柱体浸没时排开水的重力，应在溢水杯内装满水； ③根据p＝ρgh分析圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中，水对溢水杯底的压强；弹簧测力计示数变小；由图B和C，利用F浮＝G﹣F可求得圆柱体受到的浮力； ④圆柱体排开水所受的重力G排＝G总﹣G桶；由③④计算结果知，F浮＝G排； （2）根据漂浮的条件分析（b）、（c）两图排开水的体积关系，利用p＝ρgh分析水对圆柱形容器底的压强； 要想测量小石块的密度，需要测量小石块的质量和体积；比较（a）、（c）两图可知，都是漂浮，受到的浮力都等于自重，则两图中浮力的变化量等于金属块重力，根据G＝mg求出金属块B的质量；比较（b）、（c）两图可知，根据烧杯两次受到的浮力之差可以求出金属块B的体积；最后利用密度公式求出密度的大小。 【解答】解：（1）②图（B）中存在的错误是：溢水杯内没有装满水； ③圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中的过程，溢水杯中水的深度不变，由p＝ρgh可知，水对溢水杯底的压强保持不变；由于受浮力作用，弹簧测力计示数逐渐减小； 由图C可知，圆柱体浸没在水中时，弹簧测力计的示数F＝2.6N，根据F浮＝G﹣F得，圆柱受到的浮力：F浮＝F2﹣F3＝4N﹣2.6N＝1.4N； ④由图D知道，小桶和水的总重力G总＝F4，由图C知道，空小桶的重力G桶＝F1，所以，圆柱体排开水所受的重力G排＝G总﹣G桶＝F4﹣F1＝2.2N﹣0.8N＝1.4N； 由③④计算结果知，F浮＝G排，即浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力； （2）③（b）、（c）两图中整体都是漂浮，浮力都等于整体的总重力，两图中整体的总重力相等，由F浮＝ρgV排可知，两图中整体排开水的体积相同，则水的深度相同，由p＝ρgh可知，图（b）中水对圆柱形容器底的压强等于图（c）中水对圆柱形容器底的压强； 比较（a）、（b）两图可知，都是漂浮，受到的浮力都等于自重，则两图中浮力的变化量等于金属块重力， 两图中浮力的变化量：ΔF浮＝ρ水gΔV排＝ρ水g（h1﹣h2）S，其中S是容器的底面积， 物体漂浮，所以金属块的重力为：G＝ΔF浮＝ρ水g（h1﹣h2）S， 金属块的质量：m金＝＝ρ水（h1﹣h2）S； 比较（b）、（c）两图可知，都是漂浮，烧杯和金属块的总重不变，总浮力不变； 则（c）图中金属块受到的浮力等于这两次烧杯受到的浮力变化量， 金属块受到的浮力：ρ水gV排＝ρ水gV＝ρ水g（h3﹣h2）S， 所以金属块的体积为V金＝（h3﹣h2）S； B的密度为：ρ金＝＝。 故答案为：（1）②溢水杯未注满水；③保持不变；逐渐减小；1.4；④F4﹣F1；等于；（2）③等于；。 【点评】（1）在“探究浮力的大小”实验中，用“称量法”测出物体受到的浮力，即F浮＝G﹣F拉；用两次称重测出物体在液体中排开液体的重力，进行比较得出：物体在液体中受到的浮力，大小等于它排开的液体的重力； （2）第二问较难，要认真分析题干中所给出的图示，利用前后几次的水面的高度差找出等量关系。 22．某科学小组利用弹簧测力计、装满水的溢水杯、小桶、圆柱体物块、细线等器材，探究“浮力的大小与排开的液体受到的重力的关系”。 （1）实验步骤如图1所示，甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图乙和丙可知该圆柱体物块受到的浮力F浮＝　F2﹣F3　（用图中相应的字母表示）。 （2）以下选项中若 　C　成立，则可以得出浮力的大小与排开的液体受到的重力的关系。 A.F1﹣F2＝F3﹣F4 B.F3﹣F2＝F4﹣F1 C.F2﹣F3＝F4﹣F1 （3）实验后，小组同学又进行深入讨论，认为上述实验步骤太多，而且多次使用弹簧测力计，存在较大的误差且不够直观，于是他们对实验重新设计。用粗铁丝做一个框挂在弹簧测力计挂钩上，在粗铁丝框上端吊一金属块、下端放一接水杯，装满水的溢水杯放置在铁架台的支架上，溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触，此时弹簧测力计示数F5（如图2戊所示）。现平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块缓慢浸入水中，当金属块完全浸没，且溢出的水全部流入接水杯后，弹簧测力计示数F6（如图2己所示）。若F5　等于　F6（填“大于”“小于”或“等于”），则说明浮力的大小等于排开的液体受到的重力。 【答案】（1）F2﹣F3；（2）C；（3）等于。 【分析】（1）物体没有浸入液体中时弹簧测力计的示数等于物体的重力；物体重力与物体完全浸入液体后弹簧测力计示数之差是物体浸没在液体中受到的浮力；液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力； （2）浮力大小与排开液体所受重力大小相等； （3）根据阿基米德原理可得F5、F6的大小关系。 【解答】解：（1）由图可知，由称重法及阿基米德原理，F浮＝F2﹣F3； （2）排开水的重力为G排＝F4﹣F1；由阿基米德原理可知，测得的浮力F浮与小石块排开水的重力的大小关系：F浮＝G排，即F2﹣F3＝F4﹣F1；故选C； （3）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸没入水中（如图戊→己），由阿基米德原理可知，在此过程中甲受到的浮力等于排开液体所受的重力，故F5＝F6； 故答案为：（1）F2﹣F3；（2）C；（3）等于。 【点评】本题是较典型的用控制变量法分析实验得出结论的题型，在分析问题时，要明确哪些量是相同的，哪些量是变化的或不同的，正是这些变化的或不同的量导致了实验结果的不同。 23．小常同学从课外资料中了解到，庄子曾提出：如果水积得不够多，那么承载大船就没有力量。也就是说浮力的大小与液体的多少有关。庄子的说法有道理吗？ （1）小常从实验室找来了烧杯、木块（不吸水）、弹簧测力计等器材，研究浮力大小是否和水的多少有关。他先用弹簧测力计测出木块的重力（如图甲）。再将木块放入烧杯内的水中，木块处于漂浮状态（如图乙）。然后他 　向烧杯内再加入一些水或从烧杯内倒出一些水　（填操作），发现木块仍然漂浮。经分析可知，木块两次受到的浮力都为2.5牛。从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关； （2）小常进一步开展了如图丙实验。往两个形状相同的塑料盒A、B中各加入10牛的水，再将B盆放入A盆，B盆漂浮。这时B盆所受浮力：F浮＝GB漂+10N＞10N。继续往B盆内加30牛水，B盆仍漂浮。小常此实验的目的是 　探究较少的水能否产生较大的浮力　； （3）结合小常的探究活动，你认为面对前人的观点，应采取的做法是 　C　。 A．普通人的观点可以质疑，科学家的观点不可以质疑 B．只要多数人认同的观点我们就要全盘接受 C．可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确 D．到目前为止没人反对的观点我们就可以放心接受 【答案】（1）向烧杯内再加入一些水或从烧杯内倒出一些水；（2）探究较少的水能否产生较大的浮力；（3）C。 【分析】（1）探究浮力大小与水量的多少关系，可以改变水的多少，向烧杯中增加水或倒出水；由图示弹簧测力计读出其示数，木块漂浮，它受到的浮力等于它的重力。 （2）根据实验操作及实验现象分析答题。 （3）对前人的观点我们不能全部接受，要提出质疑并通过实验探究一下它们是否正确，正确的我们要接受，不正确的我们不能接受。 【解答】解：（1）用弹簧测力计测出木块的重力；将木块放入烧杯内的水中，木块处于漂浮状态；然后向烧杯内再加入一些水或从烧杯内倒出一些水。 由图甲所示可知，弹簧测力计的示数为2.5N，木块重力为2.5N，木块漂浮在水上，它受到的浮力等于其重力，为2.5N。 （2）由小常的实验操作可知，他要探究：探究较少的水能否产生较大的浮力。 （3）对前人的观点，不论是否有人提出质疑，我们都可以提出质疑，并可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确，故选C。 故答案为：（1）向烧杯内再加入一些水或从烧杯内倒出一些水；（2）探究较少的水能否产生较大的浮力；（3）C。 【点评】要根据实验目的设计实验操作，注意控制变量法的应用。 24．小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系。他把金属块挂在弹簧测力计上，将它分别浸入水和酒精中的不同位置，如图所示。 （1）上述四种情况，　甲　图中金属块所受到的浮力最小。 （2）做丙、丁两次实验，是为了探究浮力大小与　排开液体的密度　有关。 （3）如图所示，当弹簧测力计吊着金属块缓慢浸入水中，从金属块底部接触水面开始到完全没入水中直到接触容器底部的过程中，以下能表示弹簧测力计示数F拉与金属块底部浸入水中深度h关系的图象是　C　 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）根据称重法测浮力F浮＝G﹣F示，结合图中示数大小分析； （2）物体受到的浮力大小与排开液体的密度和体积有关，研究与期中一个因素关系时要控制另外一个因素不变，分析实验中相同量和不同量，分析得出浮力与变化量的关系； （3）根据阿基米德原理，在浸没前，受到的浮力逐渐变大，浸没后，受到浮力不变，根据称重法测浮力F浮＝G﹣F示分析。 【解答】解：（1）根据称重法测浮力，F浮＝G﹣F示，因甲中测力计示数最小，故甲图中金属块所受到的浮力最小； （2）丙、丁两次实验中，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，故实验是为了探究浮力大小与排开液体的密度有关； （3）如图所示，当弹簧测力计吊着金属块缓慢浸入水中，从金属块底部接触水面开始到完全没入水中直到接触容器底部的过程中，根据阿基米德原理，在浸没前，受到的浮力逐渐变大，浸没后，受到浮力不变，根据称重法测浮力，F浮＝G﹣F示 表示弹簧测力计示数F拉与金属块底部浸入水中深度h关系的图象是C； 故答案为：（1）甲；（2）排开液体的密度；（3）C。 【点评】探究浮力大小和哪些因素有关系，考查称重法测浮力、控制变量法和数据分析及阿基米德原理的运用。 25．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想。 【猜想1】浮力的大小可能与液体的密度有关 【猜想2】浮力的大小可能与物体的重力有关 【猜想3】浮力的大小可能与物体的形状有关 【猜想4】浮力的大小可能与排开液体的体积有关 （1）为了研究猜想1和猜想2，选用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N、4.5N和5N，然后进行如图所示的实验。 ①在序号a的实验中物体所受的浮力为 　1　N。 ②比较序号a、b、c三次实验，可得到结论：　物体所受浮力与液体的重力无关　。 ③比较序号a、d、e三次实验，可得到结论：　在物体排开液体体积相同时，液体密度越大物体所受浮力越大　。 （2）为了研究猜想3，小科用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验。由此小科得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小嘉认为这个结论不可靠，主要原因是 　没有控制橡皮泥排开液体的体积相同　。 （3）A的重力为4N，水的密度为1.0g/cm3，则浓盐水的密度为 　1.2×103kg/m3　。 【答案】（1）①1；②物体所受浮力与液体的重力无关；③在物体排开液体体积相同时，液体密度越大物体所受浮力越大；（2）没有控制橡皮泥排开液体的体积相同；（3）1.2×103kg/m3。 【分析】（1）由相关实验，根据称重法测浮力求出实验中圆柱体所受的浮力； 根据控制变量法和实验现象得出结论； （2）利用控制变量法分析小明同学的方案，即可判断不可靠的原因； （3）知道物体A的重力，水的密度，结合图a可以求出物体A的体积，再结合图e，可以求出物体A在盐水中的浮力，利用F浮＝ρ液gV排可以计算出盐水的密度。 【解答】解： （1）①在序号a的实验中，物体的重力GA＝4N，弹簧测力计的示数为3N，由称重法测浮力，则物体受到的浮力为：F1＝GA﹣F＝4N﹣3N＝1N； ②体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N，4.5N和5N： a图中物体浸没在水中，受到的浮力为： F1＝G﹣F＝4N﹣3N＝1N b图中物体浸没在酒精中，受到的浮力为： F2＝G﹣F′＝4.5N﹣3.5N＝1N； c图中物体浸没在盐水中，受到的浮力为： F3＝G﹣F″＝5N﹣4N＝1N； 比较序号a、b、c的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力无关； ③比较图中a、d、e三次实验，探究浮力大小与液体密度的关系，需要控制排开液体的体积相同、形状相同（同一物体），改变液体的密度，故可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关，在物体排开液体体积相同时，液体密度越大物体所受浮力越大； （2）根据控制变量法知：要研究浮力大小与物体形状的关系，必须保证排开液体的体积和液体的密度不变，小明实验中改变了形状，但没有控制排开水的体积相同，故小嘉认为小科的结论不可靠，不可靠主要原因为没有控制排开液体的体积相同； （3）由以上分析可知，物体A浸没水中时的浮力F浮水＝GA−F＝4N−3N＝1N， 则物体A的体积VA＝V排水＝＝＝1×10﹣4m3； 物体浸没在盐水中，受到的浮力为：F浮盐＝G−F″＝4N−2.8N＝1.2N；则物体A的体积V排盐＝VA＝1×10﹣4m3； 盐水的密度：ρ盐水＝＝＝1.2×103kg/m3。 故答案为：（1）①1；②物体所受浮力与液体的重力无关；③在物体排开液体体积相同时，液体密度越大物体所受浮力越大；（2）没有控制橡皮泥排开液体的体积相同；（3）1.2×103kg/m3。 【点评】此题研究“浮力的大小跟哪些因素有关”，考查称重法测浮力、阿基米德原理、数据分析和控制变量法等知识。 26．一颗黄豆质量为多大（大约在0.1克～1克之间）？实验室天平的最小刻度是0.2克，称量一颗黄豆质量不够精确，老师布置各项目组制作一个浮力秤，将一粒黄豆的质量测出来，精确度越高越好。 【提供材料】大烧杯、水、纸质小托盘、剪刀、橡皮泥、铁钉、刻度尺、记号笔、双面胶、质量1g的小铁块，吸管（规格A：较细的普通饮料吸管，规格B：较粗的奶茶吸管）。 【制作过程】 ①选择轻质的塑料吸管，剪取笔直的20cm一段，上端贴上纸质小托盘。 ②在吸管下端插入铁钉，用橡皮泥塞紧吸管与铁钉缝隙进行固定和密封。 ③烧杯中倒入水，将制作完成的吸管下端放入水中，让吸管漂浮在水面上，如图所示。 ④对吸管标记刻度。 ⑤测量一粒黄豆质量。 （1）步骤②中吸管中插入铁钉并密封的好处是 　使吸管可以竖直漂浮在水中　。 （2）标记零刻度的方法是 　将装好的浮力秤竖直漂浮于水中，不放重物时在水面与吸管相交处标记为零，然后放上1g的砝码，此时浮力秤仍然漂浮于水中，在水面与吸管相交处标记为1g，在0和1之间进行十等分，其分度值为0.1g　。 （3）该浮力秤从上到下刻度变化是 　由大变小　。（选填“由小变大”或“由大变小”） （4）为提高浮力秤的精确度，小组提出的以下改进措施中可行的是 　AC　。 A.用直径更小的吸管 B.增大吸管中铁钉的质量 C.烧杯中换用密度更小的液体 【答案】（1）使吸管可以竖直漂浮在水中；（2）将装好的浮力秤竖直漂浮于水中，不放重物时在水面与吸管相交处标记为零，然后放上1g的砝码，此时浮力秤仍然漂浮于水中，在水面与吸管相交处标记为1g，在0和1之间进行十等分，其分度值为0.1g；（3）由大变小；（4）AC。 【分析】（1）步骤②中吸管中插入铁钉并密封可以使吸管的重心降低，使吸管可以竖直漂浮在水中； （2）根据物体的浮沉条件和阿基米德原理可知浮力秤竖直漂浮于水中F浮＝ρ水gV排＝G，根据体积公式、重力公式可得ρ水gSh＝m物g，则ρ水Sh＝m物，吸管的横截面积一定，故物体的质量与吸管浸入水中的深度成正比，据此分析即可； （3）根据漂浮时是浮力等于重力，再利用阿基米德原理进行解答； （4）要提高浮力秤的精确度，需要在吸管上标注更多的刻度线，分度值更小；浮力秤竖直漂浮于水中，称量同一物体时其受到的浮力不变，根据F浮＝ρ液gV排进行分析。 【解答】解： （1）步骤②中吸管中插入铁钉并密封可以使吸管的重心降低，使吸管可以竖直漂浮在水中； （2）将装好的浮力秤竖直漂浮于水中，不放重物时在水面与吸管相交处标记为零，然后放上1g的砝码，此时浮力秤仍然漂浮于水中，在水面与吸管相交处标记为1g； 根据物体的浮沉条件和阿基米德原理可知F浮＝ρ水gV排＝G， 根据体积公式、重力公式可得ρ水gSh＝m物g， 则ρ水Sh＝m物，吸管的横截面积一定，故物体的质量与吸管浸入水中的深度成正比，所以在0和1之间进行十等分，其分度值为0.1g； （3）漂浮时是浮力等于重力，由V排＝可知，当ρ水、g一定时，F浮＝G物＝m物g，当m物越大，V排越大，即吸管浸入水的深度增大，所以该浮力秤从上到下刻度变化是由大变小； （4）浮力秤竖直漂浮于水中，称量同一物体时其受到的浮力一定，根据F浮＝ρ水gV排可知V排一定，根据V＝Sh可知横截面积越小，浸入的深度越大，可以标注的刻度线越多，分度值越小，所以用直径更小的吸管可以提高浮力秤的精确度，故A正确； 称量同一物体时其受到的浮力一定，根据F浮＝ρ液gV排可知ρ液越小，V排越大，吸管浸入的深度越大，可以标注的刻度线越多，分度值越小，所以烧杯中换用密度更小的液体也可以提高浮力秤的精确度，故C也正确； 故选：AC。 故答案为：（1）使吸管可以竖直漂浮在水中；（2）将装好的浮力秤竖直漂浮于水中，不放重物时在水面与吸管相交处标记为零，然后放上1g的砝码，此时浮力秤仍然漂浮于水中，在水面与吸管相交处标记为1g，在0和1之间进行十等分，其分度值为0.1g；（3）由大变小；（4）AC。 【点评】本题考查物体的浮沉条件、阿基米德原理、重力公式的灵活运用，知道物体漂浮时受到的浮力等于重力。 27．一颗黄豆质量为多大（大约在0.1克～1克之间），实验室学生天平的最小刻度是0.2克，不够精确，老师布置各项目组制作一个浮力秤将一粒黄豆的质量测出来，精确度越高越好。 【项目任务】制作高精度浮力秤 【提供材料】大烧杯、水、纸质小托盘、剪刀、橡皮泥、铁钉、刻度尺、记号笔、双面胶、质量1g的小铁块，吸管（规格A：较细的普通饮料吸管；规格B：较粗的奶茶吸管）。 【制作过程】 ①选择轻质的塑料吸管，剪取笔直的20cm一段，上端贴上纸质小托盘。 ②在吸管下端插入铁钉，用橡皮泥塞紧吸管与铁钉缝隙进行固定和密封。 ③烧杯中倒入水，将制作完成的吸管下端放入水中，让吸管漂浮在水面上，如图。 ④对吸管标记刻度。 a.在小托盘放上1g小砝码，漂浮稳定后，在水面与吸管相交处标1g。 b.将吸管底部与1g的标记间进行10等分。 ⑤测量一粒黄豆质量。 （1）步骤②中吸管中插入铁钉并密封的好处是 　使吸管可以竖直漂浮在水中　。 （2）项目组内有同学认为刻度标记的方法错误，他觉得吸管底部不是0刻度的位置，应重新标记0刻度，再将0和1g之间10等分。标记0刻度的方法是 　将装好的浮力秤竖直漂浮于水中，不放重物时在水面与吸管相交处标记为零，然后放上1g的砝码，此时浮力秤仍然漂浮于水中，在水面与吸管相交处标记为1g，在0和1之间进行十等分，其分度值为0.1g　。 （3）为提高浮力秤的精确度，小组提出的以下改进措施中可行的是 　AC　。 A.用直径更小的吸管 B.增大吸管中铁钉的质量 C.烧杯中换用密度更小的液体 D.烧杯中换用密度更大的液体 【答案】（1）使吸管可以竖直漂浮在水中；（2）将装好的浮力秤竖直漂浮于水中，不放重物时在水面与吸管相交处标记为零，然后放上1g的砝码，此时浮力秤仍然漂浮于水中，在水面与吸管相交处标记为1g，在0和1之间进行十等分，其分度值为0.1g；（3）AC。 【分析】（1）步骤②中吸管中插入铁钉并密封可以使吸管的重心降低，使吸管可以竖直漂浮在水中； （2）根据物体的浮沉条件和阿基米德原理可知浮力秤竖直漂浮于水中F浮＝ρ水gV排＝G，根据体积公式、重力公式可得ρ水gSh＝m物g，则ρ水Sh＝m物，吸管的横截面积一定，故物体的质量与吸管浸入水中的深度成正比，据此分析即可。 （3）要提高浮力秤的精确度，需要在吸管上标注更多的刻度线，分度值更小；浮力秤竖直漂浮于水中，称量同一物体时其受到的浮力不变，根据F浮＝ρ液gV排进行分析。 【解答】解： （1）步骤②中吸管中插入铁钉并密封可以使吸管的重心降低，使吸管可以竖直漂浮在水中； （2）将装好的浮力秤竖直漂浮于水中，不放重物时在水面与吸管相交处标记为零，然后放上1g的砝码，此时浮力秤仍然漂浮于水中，在水面与吸管相交处标记为1g； 根据物体的浮沉条件和阿基米德原理可知F浮＝ρ水gV排＝G， 根据体积公式、重力公式可得ρ水gSh＝m物g， 则ρ水Sh＝m物，吸管的环境面积一定，故物体的质量与吸管浸入水中的深度成正比，所以在0和1之间进行十等分，其分度值为0.1g； （3）浮力秤竖直漂浮于水中，称量同一物体时其受到的浮力一定，根据F浮＝ρ水gV排可知V排一定，根据V＝Sh可知横截面积越小，浸入的深度越大，可以标注的刻度线越多，分度值越小，所以用直径更小的吸管可以提高浮力秤的精确度，故A正确； 称量同一物体时其受到的浮力一定，根据F浮＝ρ液gV排可知ρ液越小，V排越大，吸管浸入的深度越大，可以标注的刻度线越多，分度值越小，所以烧杯中换用密度更小的液体也可以提高浮力秤的精确度，故C也正确； 故选：AC。 故答案为：（1）使吸管可以竖直漂浮在水中；（2）将装好的浮力秤竖直漂浮于水中，不放重物时在水面与吸管相交处标记为零，然后放上1g的砝码，此时浮力秤仍然漂浮于水中，在水面与吸管相交处标记为1g，在0和1之间进行十等分，其分度值为0.1g；（3）AC。 【点评】本题考查物体的浮沉条件、阿基米德原理、重力公式的灵活运用，知道物体漂浮时受到的浮力等于重力。 28．某兴趣小组利用生活中常见的物品制作的浮力秤如图所示。 【制作步骤】 ①经测量圆柱形薄壁小筒和秤盘共80克，小筒横截面积10厘米2，高20厘米。 ②在大筒中倒入适量的水，放入空小筒和秤盘（操作过程中，小筒始终处于竖直漂浮状态）。在空小筒与外液面交界位置标上“0“。 ③标定刻度：…… 【交流评价】 （1）步骤②标“0“线的目的是 　排除小筒和秤盘自重的影响　。 （2）该浮力秤的量程为 　120　克。 （3）浮力秤的刻度均匀，以下分别是小科和小丽定刻度的方法，你认为 　小丽　的方法更合理。 小科：将小筒放入大筒水中，先在秤盘上放10克砝码，在小筒与外液面交界位置标上“10”；然后在秤盘上放20克砝码……；按上述方法直到标出所有刻度。 小丽：将小筒放入大筒水中，在秤盘上放100克砝码，小筒与外液面交界位置标上“00“，0和100之间分为10等份，依次标上相应刻度。 （4）小明认为无需将小筒放入大筒水中也能标注刻度：在小筒内装水至“0”刻度线，再倒入100克水，然后在小筒外壁与水面相平处标上“100”，……。你认为此方法是否可行，并说明理由 　可行；漂浮时，G物＝G排，即m物＝m排，因为往小筒内装的和小筒排开的物质都是水，所以两者体积相等，高度相等　。 【答案】（1）排除小筒和秤盘自重的影响；（2）120；（3）小丽；（4）可行；漂浮时，G物＝G排，即m物＝m排，因为往小筒内装的和小筒排开的物质都是水，所以两者体积相等，高度相等。 【分析】（1）根据“0”在空小筒与外液面交界位置结合物体的漂浮条件分析步骤②标“0“线的目的； （2）根据密度公式、G＝mg和物体的漂浮条件求出该浮力秤的量程； （3）根据浮力秤的刻度均匀结合操作的方便程度分析谁的方法更合理； （4）根据G＝mg和物体的漂浮条件分析小明的方法是否可行。 【解答】解：（1）“0”在空小筒与外液面交界位置，由物体的漂浮条件可知，此时小筒受到的浮力等于空小筒和秤盘的总重力，当在秤盘上没有放置物体时，空小筒与外液面交界位置位于“0”线，这样在使用浮力秤的过程中不需要考虑空小筒和秤盘的自身重力，因此步骤②标“0“线的目的是排除小筒和秤盘自重的影响； （2）由题意可知，当小筒刚好浸没时，受到的浮力最大，由物体的漂浮条件可知，此时浮力秤内放置物体的重力最大， 此时浮力秤受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh＝1×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣4m2×20×10﹣2m＝2N， 由物体的漂浮条件可知，空小筒和秤盘的总重力：G总＝F浮＝2N， 由G＝mg可知，空小筒和秤盘的总质量：m总＝＝＝0.2kg＝200g， 则该浮力秤的量程：m＝m总﹣m筒＝200g﹣80g＝120g； （3）由题意可知，浮力秤的刻度均匀，因此定刻度时，小科的方法比较麻烦，而小丽的方法比较简单，更合理； （4）由物体的漂浮条件可知，漂浮时，G物＝G排，由G＝mg可知，m物＝m排， 往小筒内装的和小筒排开的物质都是水，由ρ＝可知，两者体积相等， 由题意可知，小筒为圆柱形薄壁小筒，即壁厚不计，高度相等。 故答案为：（1）排除小筒和秤盘自重的影响；（2）120；（3）小丽；（4）可行；漂浮时，G物＝G排，即m物＝m排，因为往小筒内装的和小筒排开的物质都是水，所以两者体积相等，高度相等。 【点评】本题通过浮力秤的制作过程为背景考查阿基米德原理、物体的浮沉条件的应用以及浮力秤定刻度方法的评估，从制作步骤中获取有用的信息是关键。 29．为验证阿基米德原理，小金将弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计挂钩上；在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下端放一小杯；在金属块的正下方，有一个溢水杯，溢水杯放置在铁架台的支架上，溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。（ρ酒精＝0.8×103kg/m3） （1）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸没入水中（如图甲→乙→丙），在此过程中。弹簧测力计示数：F甲　等于　（选填“大于”、“等于”或“小于”）F丙；再平稳缓慢地降低溢水杯支架，使金属块完全离开水面（如图丁）。可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为 　1.2　N。 （2）由于金属块完全离开水面时要带出一部分水，所以浮力的测量值要比真实值偏 　大　（选填“大”或“小”）。 （3）若将溢水杯内的水换成酒精，则如图丙状态下，金属块所受浮力将减少 　0.24　N。 【答案】（1）等于；1.2；（2）大；（3）0.24。 【分析】（1）分析甲、乙、丙三图中测力计的示数分别等于什么，再根据阿基米德原理可知F甲、F丙的大小关系；根据F浮＝G﹣F示可求出图丙中金属块所受到的浮力大小； （2）金属块完全离开水面时要带出一些水，使得重力G的测量值偏大，进一步结合称重法测浮力进行分析； （3）因为金属块浸没，用V＝V排＝计算金属块体积，用F浮＝ρ液gV排计算金属块受到酒精的浮力，从而可求出金属块所受浮力的变化。 【解答】解： （1）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸没入水中（如图甲→乙→丙），图甲中弹簧测力计示数为金属块、粗铁丝框、小杯的总重力，图乙、丙中弹簧测力计示数为金属块对测力计的拉力、粗铁丝框、小杯和溢出水的重力之和； 由称重法可知金属块对测力计的拉力等于金属块的重力与金属块受到浮力之差，且实验过程中有水流入小杯子中，根据阿基米德原理可知金属块受到的浮力等于排开液体所受的重力，所以在此过程中弹簧测力计示数保持不变，即F甲＝F乙＝F丙； 由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，图丁中的总重力G＝4.4N，图丙中测力计的示数F示＝3.2N， 则图丙中金属块所受到的浮力约为：F浮＝G﹣F示＝4.4N﹣3.2N＝1.2N； （2）金属块完全离开水面时要带出一些水，使得重力G的测量值偏大，根据F浮＝G﹣F示可知，此时浮力的测量值比真实值偏大； （3）因为金属块浸没，则金属块体积为： V＝V排＝＝＝1.2×10﹣4m3， 则金属块浸没在酒精中受到的浮力为：F浮'＝ρ酒gV排酒＝ρ酒gV＝0.8×103kg/m3×10N/kg×1.2×10﹣4m3＝0.96N， 则金属块所受浮力的变化为：ΔF浮＝F浮﹣F浮'＝1.2N﹣0.96N＝0.24N。 故答案为：（1）等于；1.2；（2）大；（3）0.24。 【点评】本题是验证阿基米德原理的实验，主要考查了对阿基米德原理的理解以及称重法测浮力，有一定难度。 30．某科学兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块（不吸水）、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。 （1）兴趣小组的同学进行了多次实验，通过实验得出 　F1﹣F4＝F2﹣F3　（用F1、F2、F3、F4表示），从而验证了阿基米德原理的正确性。 （2）图丁步骤中，小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），液体对杯底的压强 　一直不变　（选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”）。 （3）测量前，溢水杯中的液体如果未装满，则会导致 　G　（选填“F”或“G”）测量不准确。 （4）选项图中，能正确反映弹簧测力计示数F和物块下表面在水中的深度h（物块未接触容器底）关系的图象是 　丁　（选填序号）。 【答案】（1）（2）F1﹣F4＝F2﹣F3；（2）一直不变；（3）G；（4）丁。 【分析】（1）由甲、丁根据称重法得出石块浸没在水中受到的浮力大小；求出F乙﹣F丙，分析数据得出结论； （2）根据公式p＝ρgh分析水对溢水杯底的压强； （3）溢水杯的水没装满，会导致有一部分水没有排出溢水杯； （4）分析浮力的变化情况，得出拉力的变化情况结合图象进行分析。 【解答】解：（1）由甲、丁根据称重法，石块浸没在水中受到的浮力大小为： F浮＝G﹣F＝F1﹣F4； 排开液体的重力F排＝F2﹣F3；若F1﹣F4＝F2﹣F3， 可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力； （2）溢水杯原来是装满水的，小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），溢水杯中水的深度不变，根据公式p＝ρgh可知，水对溢水杯底的压强不变； （3）溢水杯的水没装满，物块放入溢水杯时，先要使溢水杯满了才可以向外排水，排开水的重力偏小，导致G排测量不准确； （4）随着金属块浸在水中体积的增大，浮力增大，则测力计示数减小，当物体完全浸没时，排开水的体积不变，受到的浮力不变，所以测力计示数不变，所以F与深度的关系是先减小后不变，所以丁正确。 故答案为：（1）（2）F1﹣F4＝F2﹣F3；（2）一直不变；（3）G；（4）丁。 【点评】本题探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系，考查实验操作顺序、称重法测浮力、数据分析、阿基米德原理及密度公式的运用。 31．小科所在的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。 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。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。为确定泡沫块高度，应考虑因素有 　BC　（可多选）。 A．溢水杯的质量 B．泡沫块的体积 C．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 　将小石块放入上托盘时，有少量水溢出（或水位刚好达到溢水口处）　。 （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 　水位刻度线与水面相平　。 （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 　加细食盐　（写出一种）。 【答案】（1）BC；（2）将小石块放入上托盘时，有少量水溢出（或水位刚好达到溢水口处）；（3）水位刻度线与水面相平；（4）加细食盐。 【分析】（1）泡沫块高度与泡沫块所受浮力有关，浮力大于托盘重力和自身重力之和，能够上浮说明其密度小于液体密度； （2）溢水杯中要盛满水，当在上托盘中放入小石块后，马上有水溢出，避免对实验结果产生影响，据此分析杯中水为“适量”的依据； （3）两重力相等直观的现象是具有相同的作用效果； （4）砝码有最小重量，食盐颗粒的最小重量较砝码更小，故更精确。 【解答】解：（1）浮漂器能上浮，说明其所受浮力还得大于自身重力，即泡沫块的密度小于液体的密度，泡沫块的密度与泡沫块的体积有关，故BC正确； 又因为溢水杯在泡沫块的外部，溢水杯静止不动，所以A不影响泡沫块的高度。 故选：BC。 （2）为避免对实验结果产生影响，判断杯中水为“适量”的依据是将小石块放入上托盘时，有少量水溢出（或水位刚好达到溢水口处）； （3）两重力相等直观的现象是有相同的作用效果，即水位刻度线与水面相平； （4）加上最小砝码，水位刻度线在水面下，取下最小砝码，水位刻度线在水面上，改用细盐可以避免这种情况发生。 故答案为：（1）BC；（2）将小石块放入上托盘时，有少量水溢出（或水位刚好达到溢水口处）；（3）水位刻度线与水面相平；（4）加细食盐。 【点评】本题考查阿基米德原理的应用，体现了物理来自生活，又服务于生活。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/7/8 17:44:30；用户：19557805936；邮箱：19557805936；学号：56387752 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$