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2025年中考物理二轮复习题型实验题(一)浮力
一、实验题
1.在学习浮力知识时,萱萱想要探究“浮力的大小和哪些因素有关”,操作步骤如图甲中的a、b、c、d、e、f。
(1)步骤a中弹簧测力计示数为 N,步骤b中物体所受的浮力为 N;
(2)萱萱用所测的数据算出了步骤f中液体的密度是 kg/m3;
(3)分析实验步骤a、b、c、d可得出结论: ;
(4)萱萱要用弹簧测力计测一个木块的密度,请帮助她把实验步骤补充完整:
①用弹簧测力计测出木块的重力,示数为G;
②把一石块系在木块下,用测力计吊着木块和石块,仅将石块浸没在水中(不碰底)静止时(如图乙),测力计的示数为F1;
③ ,静止时测力计示数为F2;
④木块密度表达式:ρ木= (用ρ水和测得的物理量表示,不考虑木块吸水)。
2.在探究“影响浮力大小的因素”时,某同学做了如下实验(实验装置及相关数据如图所示),请你回答以下问题:
(1)物体A在图丙中所受浮力的大小为 N;
(2)对比实验图甲、乙、丙可得出结论:浮力大小与 有关;
(3)在图丙中,若物体A完全浸没到盐水中后,继续向下移动(未触底),则弹簧测力计示数 ,说明物体浸没后,所受浮力的大小与 无关。烧杯底部所受的液体压强会 。
3.如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验,根据实验探究数据,请你回答下列问题:
(1)由图可知物体浸没在水中受到的浮力 N;
(2)由图ACD可知,浮力大小与物体浸没深度 (选填“无关”或“有关”);
(3)分析此实验可得出:物体受到的浮力大小与 和 有关;
(4)经计算可知:物体体积 ,物体的密度 ;
(5)图E中液体的密度为 ,若将图E中的液体换成密度更大的其他液体,物体仍然保持上表面与液面相平,则弹簧测力计示数将 。
4.在“探究影响浮力大小的因素”实验时,同学们做了如图所示的一系列实验,请你根据图中给出的信息,回答下列问题:
(1)物体A浸没在水中所受的浮力为 N;
(2)根据图甲、图乙和图丙可知浮力的大小与 有关;
(3)若水的密度为ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,则物体A的体积为 cm3,酒精密度为 kg/m3。
5.在学习浮力时,小明在家里做了以下几个有趣的小实验。
(1)图甲所示,把鸡蛋放入清水中,发现它会沉在水底,不断在清水中加盐,下沉的鸡蛋会浮到水面上、这一现象说明物体受到的浮力大小可能跟 有关;
(2)图乙所示,将浮于水面的盆子向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多。针对这一现象,小明做了如下猜想:“物体在水中所受浮力大小可能与物体浸入水中的体积有一定关系”。为了验证自己的猜想是否正确,小明进行了图丙所示的实验,分析图中的现象和数据,可以得到的结论是: ;
(3)小明经过进一步思考后发现,盆子浸入水中的部分越多,盆子排开的水就越多,排开水的重力就越大。浮力大小与排开水的重力有什么关系呢?在老师的帮助之下,小明和同学们在实验室继续进行了图丁所示的实验。请分析实验过程完成以下填空。
①石块排开的水所受的重力G排= N;
②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力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
③小明和同学们换用其他物体多次进行实验,其中一次实验中发现物体排开水的重力明显小于其所受的浮力。他们回顾和反思了实验过程,经过讨论和分析发现,探究过程中出现一处错误操作,则错误操作是 。
6.“浮囊者,以浑脱羊皮吹气,令满系其空,束与腋下,人浮以渡”小凡了解到古人对浮力的利用后,利用所学知识,对影响浮力大小的因素进行了探究。小凡根据已有的知识和生活经验,做出了如下的猜想:
A.浮力大小与物体浸入液体的体积有关;
B.浮力大小与液体密度有关
他找来了弹簧测力计、体积不同的圆柱体金属块、圆柱型玻璃杯、水、盐水(盐水密度大于水的密度)进行了如图所示的操作。
(1)图乙中金属块所受浮力为 N;
(2)通过比较甲、乙、丙三次实验数据可知,浮力大小与 有关;
(3)在探究猜想B的过程中,应控制不变的量是 ,改变的量是 ;
(4)实验过程中小凡发现丙、丁两图中弹簧测力计示数差异较小,实验过程中很容易得出错误结论,若不改变两种液体密度,请你提出一种改进的方法 ;
(5)“浮囊者,以浑脱羊皮吹气,令满系其空,束与腋下,人浮以渡”,将完整的羊皮吹满气密封后固定在人的腋下,这样人在水中漂浮时,露出水面的体积变 ,从而更安全。
7.用刻度尺和平底柱形杯测量饮料的密度。
(1)小华想利用一块已知密度为的长方体木块和刻度尺测饮料的密度,如图2所示,她在柱形杯里,装入适量饮料,测出杯中饮料的深度;
(2)将木块漂浮在饮料表面,测出此时杯中饮料的深度;
(3)用 (选填“粗”或“细”)铁丝将木块全部压入饮料中,测出此时杯中饮料的深度,以上实验中饮料均未溢出;
(4)饮料密度的表达式 ;(用、、和表示)
(5)若木块吸水(两次吸水量相同,吸水后木块体积不变),则测出的饮料密度会 。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
8.小明在做“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验,步骤和现象如图所示。(g取10N/kg)
(1)请按要求填写下表;
实验猜想
验证实验的序号
实验结论
可能和浸没的深度有关
可能和浸入的体积有关
可能和液体的密度有关
(2)物体A浸没在水中时受到的浮力是 N;
(3)根据实验数据可知,物块A的密度是 kg/m3,盐水的密度是 kg/m3。
9.小芬为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况,如图所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的不同程度h和弹簧测力计相应的示数F,实验数据如下表:
次数
1
2
3
4
5
6
7
h(cm)
0
2
4
6
8
10
12
F(N)
6.75
6.25
5.75
5.25
4.75
4.25
4.25
(1)分析表中实验数据,可以得出物体重为 N,第4次实验时,物体受的浮力 N;
(2)分析表中第2列和第5列数据,说明 ;
(3)分析表中第6列和第7列数据,说明 ;
(4)下图能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是( )
10.某实验小组在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如图所示器材:
(1)实验小组进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 N;
(2)在实验步骤D中物块所受浮力F浮= N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 有关;分析实验步骤A、D、E,可以说明浮力大小跟物块浸没在液体中的深度 ;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟 有关;
(4)实验小组用图中的弹簧测力计的示数算出了盐水的密度是 kg/m3。
11.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)分析比较实验步骤A和 ,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体 有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与 有关。
(2)分析实验数据可知,F中液体密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。
(3)为了深入研究,他们测出量筒中水的体积V排,水的密度用ρ水表示,其重力G排= ,通过比较数据发现F浮=G排,换用不同的物体和液体重复上述实验,都能得出F浮=G排,说明决定浮力大小的根本因素是G排。
(4)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N,金属块密度为 kg/m3。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
12.某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中,提出以下猜想:
①浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验器材有:弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水()。
小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块慢慢浸入液体中不同深度。实验步骤如图a、b、c、d、e所示(液体均未溢出),并将弹簧测力计的示数记录下来。
(1)分析图中数据可知,金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N;
(2)分析三个实验步骤 (填序号)可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大、物体受到的浮力越大;分析实验步骤a、d、e可知,在物体排开液体的体积一定时, 越大,物体受到的浮力越大;分析实验步骤a、c、d可知,在同种液体中,物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(3)通过探究分析得出结论,影响浮力大小的因素有 和 ;
(4)小明想探究浮力大小是否与物体密度有关,还需要添加的器材是 。
13.(1)比较水和牛奶密度的大小,实验方案有如下两种:
甲方案
乙方案
① 如图,用测力计测出石块的重力为G,然后把石块先后浸没在水、牛奶中,静止后读出测力计的示数分别为F1、F2;
F1、F2中,示数越大,对应液体密度越 。
② 如图,AOB为轻质杠杆,A、O处细线位置固定。把相同体积的水、牛奶先后倒入小桶中,移动B的位置使杠杆水平平衡,然后用刻度尺测出OB的长度分别为l1、l2;
OB的长度越大,对应的液体密度越 。
(2) 已知水的密度为ρ水,利用现有的测量数据,能计算出牛奶密度的方案是 方案,牛奶的密度为ρ奶= 。
14.小明要探究浮力大小的影响因素。
(1)他用弹簧测力计、金属块、烧杯等实验器材进行实验,实验过程及相关实验数据如图甲所示。
①根据甲图信息可知,步骤C中金属块受到的浮力为 N,金属块的体积为 m3。(g取10N/kg)
②由步骤B、C可初步得出结论: ,物体受到的浮力越大。
③由步骤 可初步得出结论:排开液体的体积一定时,液体的密度越大,浮力越大。
(2)小明对上述实验结论进行了深入思考,认为浮力的大小应该与物体排开液体所受重力的大小有更直接的关系。于是他又取了石块、溢水杯和小桶等器材继续进行了图乙所示的实验,实验数据记录如下表所示。
小桶重
G桶/N
石块重
G石/N
石块浸没在水中时测力计的示数
F/N
小桶和水的总重
G总/N
石块浸没在水中时受的浮力
F浮/N
石块排开的水所受的重力
G排/N
0.5
2.0
1.5
1.0
①请帮小明完成表格中的两处数据。
②分析表格中的实验数据,可得出结论 。
③为了更全面地总结出浮力的大小跟物体排开液体所受重力的大小间的关系,接下来他的操作是 。
15.如图所示,一个实心金属柱体,横截面是不规则多边形,某同学要“测量该柱体横截面积”,器材有:一把刻度尺、一个弹簧测力计、装有适量水的烧杯(烧杯高度小于柱体高度),测量步骤如下:
①该同学计划在柱体侧面画一条横线OA,用刻度尺测出柱体底到OA的距离h;
②用弹簧测力计测出该物体的重为G;
③将物体缓慢浸入水中,深度恰好为h,此时弹簧测力计的示数为F′;
此时物体所受浮力表达式: ;
物体浸入水中的体积表达式: ;
所测得柱体横截面积的表达式: 。(以上空格处均用题中字母表示)
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. 2.7 0.3 1.4×103 液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体所受浮力越大 把挂在测力计下的木块和石块都浸没在水中
【详解】(1)[1]由a知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.7N,则物体的重力为2.7N。
[2]根据称重法测浮力可知,在实验步骤b中物体所受的浮力
F浮b=G-Fb=2.7N-2.4N=0.3N
(2)[3]物体浸没在水中时所受的浮力为
F浮=G-Fe=2.7N-2.2N=0.5N
因为物体浸没在水中,物体的体积等于排开水的体积,故物体体积为
因为物体在液体中也浸没,所以浸入液体的体积等于物体体积,物体在液体中所受的浮力为
F浮'=G-Ff=2.7N-2.0N=0.7N
液体的密度为
(3)[4]分析实验步骤a、b、c、d,由图知,三次实验液体的密度相同,而排开液体的体积不断增大,弹簧测力计的示数不断减小,由称重法可知,物体受到的浮力不断增大,因此可得结论:液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体所受浮力越大。
(4)[5][6]①用弹簧测力计测出木块的重力,示数为G,由G=mg可知,木块的质量:,②把一石块系在木块下,用测力计吊着木块和石块,仅将石块浸没在水中(不碰底)静止时(如图乙),测力计的示数为F1,此时石块没入水中排开水的体积就是石块的体积,此时受到的浮力
F浮1=ρ水gV石=G+G石-F1……①
③把挂在测力计下的木块和石块都浸没在水中,静止时测力计示数为F2,此时受到的浮力
F浮2=ρ水g(V石+V木)=G+G石-F2……②
由①②可得木块的体积
④木块密度表达式
2. 1.8 液体密度 不变 深度 不变
【详解】(1)[1]根据称重法可得,物体A在图丙中所受浮力的大小为
(2)[2]对比实验图甲、乙、丙可知,物体A排开液体的体积相同,液体的密度不同,受到的浮力不同,故可得出的结论是:浮力大小与液体密度有关。
(3)[3][4]若物体A完全浸没到盐水中后继续向下移动的过程中,物体A距离液面的深度增加,但是盐水的密度和物体排开盐水的体积都不变,所以物体受到的浮力不变,即弹簧测力计的示数不变,同时也说明物体浸没后,所受浮力的大小与深度无关。
[5]由于物体A完全浸没到盐水中后继续向下移动的过程中,烧杯中的盐水面的高度不变,根据p=ρgh可知,烧杯底部受到盐水的压强不变。
3. 0.5 无关 液体密度 (物体)排开液体的体积 变小
【详解】(1)[1]比较图A、C,根据称重法得,物体浸没在水中受到的浮力
F浮=G-FC=2N-1.5N=0.5N
(2)[2]由图A、C、D可知,液体密度、物体排开液体的体积相同,物体浸没深度不同,受到的浮力相等,所以,浮力大小与物体浸没深度无关。
(3)[3][4]由图A、B、C可知,液体密度相同,物体排开液体的体积不同,受到的浮力不同;由图A、D、E可知,物体排开液体的体积相同,液体密度不同,受到的浮力不同;分析此实验可得出:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积和液体密度有关。
(4)[5][6]物体的体积
物体的密度
(5)[7]图E中物体受到的浮力
F浮液=G-FE=2N-1.6N=0.4N
液体的密度为
[8]若将图E中的液体换成密度更大的其他液体,物体仍然保持上表面与液面相平,排开液体的体积不变,由阿基米德原理可知浮力变大,由称重法可知弹簧测力计示数变小。
4. 1 排开液体体积 100 0.8×103
【详解】(1)[1]由图甲知:G=4N,由图丙知,F=3N,所以物体A浸没在水中所受浮力为
(2)[2]图乙和图丙液体的密度相同,排开液体的体积不同,可得出浮力的大小与排开液体体积有关。
(3)[3][4]物体浸没在酒精中时受到的浮力
根据知物体的体积为
因物体在水和酒精中排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由可得酒精的密度为
5. 液体的密度 物体浸入水中的体积越大,所受的浮力越大 1.0 等于 溢水杯内没有装满或测浮力时物体碰到了容器底
【详解】(1)[1]由于加盐改变了液体的密度,使鸡蛋上浮,故鸡蛋的浮力可能与液体的密度有关。
(2)[2]从图丙中可知,当物体浸入水中的体积越大,弹簧测力计示数越小,根据称重法测浮力可知,所受的浮力越大,故浮力大小与物体浸入水中的体积有关,物体浸入水中的体积越大,所受的浮力越大。
(3)①[3]由图c和图a可知
G排=1.5N-0.5N=1.0N
②[4]由图b和图a可知,当浸入水中后,物体所受的浮力
F浮=G物- F拉=2.8N-1.8N=1.0N
所以F浮= G排。
③[5]物体排开水的重力明显小于其所受的浮力,可能是溢水杯内没有装满,排开水的体积没有完全被排出,使测得的排开水的重力偏小,也可能是测浮力时物体碰到了容器底使得弹簧测力计示数偏小,导致测得的浮力偏大。
6. 1 物体浸入液体的体积/物体排开液体的体积 物体浸入液体的体积 液体密度 使用体积更大的物体进行实验/使用分度值更小的弹簧测力计 大
【详解】(1)[1]由图甲可知,物体的重力为G=4.6N,由图乙可知,弹簧测力计的示数为3.6N,则图乙中金属块受到的浮力为
(2)[2]甲、乙、丙三次实验中,通过甲可知物块的重力,图乙和图丙中,物块排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知,物块受到的浮力不同,因此可知,浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(3)[3][4]探究浮力大小与液体密度有关时,根据控制变量法要求,应控制物体排开液体的体积相同,改变液体的密度,观察弹簧测力计示数是否不同。
(4)[5]丙、丁两图中,物块排开液体的体积相同,实验过程中小凡发现丙、丁两图中弹簧测力计示数差异较小,若不改变两种液体密度,则可以使用体积更大的物体进行实验,由可知,此时物体受到的浮力增大,由称重法可知,弹簧测力计示数将变化更大,也可以使用分度值更小的弹簧测力计,使弹簧测力计的读数更准确。
(5)[6]没有固定浮囊时,人漂浮在水面上,浮力等于重力。将完整的羊皮吹满气密封后固定在人的腋下,人和浮囊是一个整体。漂浮时,由于浮囊质量较小,浮力基本等于重力,排开水的体积等于气囊排开水的体积与人排开水的体积之和,因为排开水的一部分体积被浮囊占据,那么人在水下的所占的体积就要变小,因此在水中漂浮时,露出水面的体积变大。
7. 细 偏大
【详解】(3)[1]为避免铁丝的体积对实验产生影响,应用细铁丝将木块全部压入饮料中。
(4)[2]由图可知,第二图时物体处于漂浮状态,根据平衡法,物块受到的浮力等于其重力,结合阿基米德原理可得
物块的体积为
物体的重力为
因此饮料密度的表达式
(5)[3]若木块吸水两次吸水量相同,吸水后木块体积不变,从而导致、偏小且减小的数量相同,根据,变大,饮料的密度会变大。
8. 甲、丙、丁 同种液体中,浮力的大小跟物体浸没在液体的深度无关 甲、乙、丙 同种液体中,浮力的大小跟物体浸没在浸入液体的体积有关 甲、丁、戊 物体浸入液体的体积相同,浮力的大小跟液体的密度有关 4 1.25×103 1.1×103
【详解】(1)[1][2]在研究浮力大小与浸没的深度关系时,应控制物体浸入液体中的体积相同,液体的密度相同,改变其浸没在液体中的深度。由图甲、丙、丁可知,物体浸入水中的体积相同,弹簧测力计的示数相同,根据称重法可得,物体受到的浮力相同,由此可知:同种液体中,浮力的大小跟物体浸没在液体的深度无关。
[3][4]在研究浮力大小与浸没的体积关系时,应控制物体浸入液体的密度相同,改变其浸没在液体中的体积。由图甲、乙、丙可知,物体浸没在水中的体积不同时,弹簧测力计的示数不相同,根据称重法可得,物体受到的浮力不相同,由此可说明,同种液体中,浮力的大小跟物体浸没(排开)液体的体积有关。
[5][6]在研究浮力大小与液体密度关系时,应控制物体浸入液体中的体积相同,改变其浸没在液体的密度。由图甲、丁、戊可知,液体种类不相同,物体浸入液体的体积相同,弹簧测力计的示数不相同,根据称重法可得,说明所受浮力不相同,因此可得出结论:物体浸没液体的体积相同时,浮力的大小跟物体液体的密度有关。
(2)[7]分析图甲、丙可知,当物体A浸没在水中时,根据称重法可得,物体A受到的浮力
F浮=GA﹣F示=5N﹣1N=4N(3)[8]由于物体A浸没在水中,则其排开水的体积等于其自身体积,根据阿基米德原理可知,物体A的体积
由图甲知,物体A受到的重力为5N。由G=mg可得,物块A的质量为
由可得,物块A的密度
[9]分析图甲、戊可,当物体A浸没在盐水中时,根据称重法可得,物体A受到的浮力
F浮′=GA﹣F示′=5N﹣0.6N=4.4N
物体全部浸没在盐水中排开盐水的体积
V排′=VA=4×10﹣4m3
根据阿基米德原理可知盐水的密度
9. 6.75 1.5 未浸没时,物体浸入越深,受到的浮力越大 物体浸没后,物体受到的浮力与深度无关 B
【详解】(1)[1][2]当第一次实验,圆柱体下表面在水中的深度是零,即圆柱体在空中,此时在竖直方向上,圆柱体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力,它们是一对平衡力,所以物体重为6.75N。根据称重法,第4次实验时,物体受到的浮力为
(2)[3]由表中第2列和第5列数据可知,此过程中物体未浸没在水中,物体排开水的体积不同,测力计的示数也不同,物体所受的浮力不同,且排开水的体积增大时,所受的浮力大小也增大,故可得结论:未浸没时,物体浸入越深,受到的浮力越大。
(3)[4]分析表中第6列和第7列数据,物体浸没在水中的深度不同,物体排开水的体积不同,而测力计的示数相同,物体所受浮力相同,可得结论:物体浸没后,物体受到的浮力与深度无关。
(4)[5]由表中数据可得,当圆柱体下表面浸在液体中越深,测力计的示数越小,当圆柱体完全浸没后,测力计的示数不变,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 5 1 排开液体的体积 无关 液体密度 1.2×103
【详解】(1)[1]由图甲得,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为5N。
(2)[2]由图A得,物块的重力为5N,由图D得,物块浸没在水中时,受到的拉力为4N,此时物体在重力、拉力、浮力的作用下保持静止,物块所受浮力
(3)[3]图BCD中,物体浸入水中的体积越来越大,物体排开水的体积越来越大,由A、B、C、D得,物块排开水的体积越大,受到的浮力越大,说明浮力大小跟排开液体的体积的大小有关。
[4]由D、E得,物块浸没在水中的深度不同,物块受到拉力的大小相同,结合A得,物块浸没在不同深度,受到的浮力相同,故可以说明浮力大小跟物块浸没在液体中的深度无关。
[5]物块在E中浸没在水中的深度与物块在F中浸没在盐水中的深度相同,物块排开水和盐水的体积相同,盐水的密度比水的密度大,结合图A得,物块在盐水中受到的浮力大于物块在水中受到的浮力,说明浮力大小跟液体密度有关。
(4)[6]由AD得,物块浸没在水中受到的浮力为1N,由阿基米德原理得,物块的体积为
由图AF得,物块浸没在盐水中受到的浮力为
由阿基米德原理得,盐水的密度为
11. D、E 排开液体的体积 液体的密度 小于 ρ水gV排 1 2.7×l03
【详解】(1)[1]探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关,要浸没在液体中的不同深度处,故选D、E。
[2]分析比较A、B、C、D可知:物体排开液体体积不同,浮力不同;浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[3]分析实验步骤A、E、F可知:浸没在不同液体中,浮力不同;浮力的大小还与液体的密度有关。
(2)[4]物体浸没在F中浮力小于浸没在水中的浮力,液体密度小于水的密度。
(3)[5]重力为
(4)[6]金属块在空气中重力为2.7N,浸没在水中时受到的重力为1.7N,浮力为1N。
[7]由可得金属块的体积为
金属块密度为
12.(1)2
(2) a、b、c 液体密度 无关
(3) 物体排开液体的体积 液体的密度
(4)体积相同,密度不同的金属块
【详解】(1)由a、c或a、d,根据称重法知金属块浸没在水中时受到的浮力大小是
(2)[1]要验证浮力大小与排开液体体积的关系,需要控制液体的密度相同,排开液体的体积不同,步骤a、b、c符合题意。
[2]分析a、d、e三次实验知道,排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,且液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知,浮力越大,所以可以得出结论: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]分析a、c、d三次实验知道,液体的密度和排开液体的体积相同,金属块浸没在水中深度增加,弹簧测力计的示数不变,由称重法知道,金属块所受浮力不变,说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
(3)[1][2]通过探究分析知道,浮力的大小与物体排开液体的体积有关;浮力的大小与液体的密度有关;故影响浮力大小的因素有:物体排开液体的体积、液体的密度。
(4)小明想探究浮力的大小是否与物体的密度有关,需要控制其他条件不变,改变物体的密度,因此,他需要添加的器材是:体积、形状相同,密度不同的金属块。
13. 小 大 甲
【详解】(1)①[1]石块先后浸没在水、牛奶中所受浮力分别为
F1、F2中,示数越大,则石块所受浮力越小。浮力的大小与浸在液体中的体积和液体的密度有关,题中石块浸没,所以浸在液体中的体积相等,则浮力越小,是因为对应液体密度越小。
②[2]由杠杆平衡条件
桶的重力G桶、OA和石块重力G保持不变,若OB的长度越大,则G液越大。
又因为
G液=m液g=ρ液Vg
所以在水、牛奶相同体积时, G液越大,对应的液体密度越大。
(2)[3]在方案甲中可以利用浮力的比值建立等式而计算出牛奶的密度,但是在乙方案中不知道小桶的重力,故无法计算出牛奶的密度。
[4]甲方案中
则有
化简得
14. 1 1.0×10-4 见解析 C、D 0.5 0.5 见解析 见解析
【详解】(1)①[1]由图甲中步骤A可知,金属块的重力为2.7N,步骤C中弹簧测力计的拉力为1.7N,根据称重法测浮力可知,金属块受到的浮力为
[2]金属块的体积为
②[3]由步骤B、C可知,在同种液体中,金属块排开液体的体积越大时,弹簧测力计的拉力越小,根据称重法测浮力可知,金属块受到的浮力越小,故可以初步得出结论:在液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。
③[4]由步骤C、D可知,当物体排开液体的密度相同时,密度大的盐水中,弹簧测力计的拉力小,金属块受到的浮力更大,故由步骤C、D可初步得出结论:排开液体的体积一定时,液体的密度越大,浮力越大。
(2)①[5][6]根据称重法测浮力可知,石块浸没在水中时受的浮力为
石块排开的水所受的重力为
②[7]由表格数据可知
即石块浸没在水中时受的浮力等于排开水的重力,故可得出结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的液体所受重力的大小。
③[8]影响浮力大小的因素有石块浸在水中的体积和液体的密度,因此为了更全面地总结出浮力的大小跟物体排开液体所受重力的大小间的关系,接下来他的操作是改变石块浸在水中的体积或者改变液体的密度,重复实验进行验证。
15. G-F′
【详解】[1]根据称重法测浮力可得,此时柱体所受的浮力
[2]由可得物体浸入水中的体积(柱体底到OA之间的体积)
[3]由及可得柱体的横截面积
答案第1页,共2页
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