重难强化练七　必考的浮力实验 2024-2025学年物理沪科版八年级下册

重难强化练七　必考的浮力实验 类型一　探究浮力的大小与哪些因素有关 【典例1】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 猜想5:浮力的大小可能与物体浸没的深度有关 基础点 (1)如图甲所示,用手把空的饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想　4　(选填序号)。  (2)为了研究猜想1和猜想2,用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4 N、4.5 N和5 N。然后进行如图乙所示的实验。 ①在序号a的实验中圆柱体所受的浮力为　1　N。  ②比较序号　a　、　d　、e三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关。  ③进一步分析可知:液体的密度越大,物体所受的浮力越　大　。  ④比较序号a、b、c三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力　无　关。  (3)如图丙所示实验:可以验证上述猜想　4　是正确的,猜想　5　是不正确的。(填上面猜想的序号)  能力点 (4)已知水的密度为ρ水=1.0×103 kg/m3, 根据图乙计算可得圆柱体A的密度为　4×103　kg/m3,圆柱体A在盐水中受到的浮力为　1.2　N,盐水的密度为　1.2×103　kg/m3。(g取10 N/kg)  (5)根据图丙,下列图中能正确反映浮力F浮与圆柱体A下底面浸入水中深度h的关系的图像是(D) 【中考挑战1】(2024·绥化中考)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验操作如下,实验过程中弹簧测力计的示数如图所示(图中所用容器底面积是50 cm2,均为相同的平底薄壁圆柱形容器,物块不吸水和另一液体)。 (1)测量前,需沿　竖直　方向将弹簧测力计调零。  (2)实验中,物块浸没在水中受到的浮力是　2.0　N。  (3)如果对比B、E两次实验,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,那么这种做法　不正确　(选填“正确”或“不正确”),理由是　没有控制排开液体的体积不变　。  (4)由　C、D　两次实验可得出结论:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。  (5)完成E实验操作后,用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分,弹簧测力计示数变为2.8 N,此操作会使容器中的液面下降　1　cm。  类型二　探究浮力的大小 【典例2】下列A、B、C、D四幅图是某小组同学“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程情景,请根据图示完成下面的填空。 基础点 (1)实验中所用圆柱体的重力为　4　N。  (2)在情景图B中存在的错误是　溢水杯未注满水　。  (3)纠正错误后,继续实验,在情景C中,圆柱体受到的浮力F浮=　1　N。  (4)圆柱体排开的水所受的重力G排=　1　N。  (5)实验结果表明: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。  (6)纠正错误后,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”)。  (7)另一实验小组在步骤C的操作中,只将圆柱体的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则　能　(选填“能”或“不能”)得到与(5)相同的结论。  能力点 (8)以上探究完成后,娅飞同学想:漂浮的物体所受浮力大小与物体排开液体所受的重力是否有上述关系呢?于是,她利用图E中的实验器材和一木块进行实验,测出木块的重力G木,数据如表所示。 空桶重 G桶/N 木块重 G木/N 小桶和 水的总重 G总/N 物体所受 浮力大小 F浮/N 排开水所 受的重力 G排/N 0.9 0.4 1.3 a b ①表中a、b两处的数据分别为　0.4　、　0.4　。  ②通过分析数据,可得出的结论是:木块所受浮力的大小等于　它排开的水所受的重力　。  【中考挑战2】(2023·天津中考)在学习“阿基米德原理”时,用“理论探究”方式进行研究。 【理论探究】第一步:建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究,如图所示。 第二步:理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理。 请你写出推导过程。提示:推导过程中所用物理量需要设定(可在图中标出)。 答:设长方体的底面积为S、高为h,液体密度为ρ,长方体上、下表面所处的深度及受力情况如图: 根据液体压强公式p=ρgh可知液体对长方体下表面的压强大于上表面的压强,根据F=pS可知液体对长方体向上的压力大于液体对它向下的压力,两者之差即为浮力, 即F浮=F2-F1=ρgh2S-ρgh1S=ρg(h2-h1)S=ρghS=ρgV排=m排g=G排。 【原理应用】 水平桌面上有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器,内装质量为m的液体。现将一个底面积为S2的金属圆柱体放入液体中,圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没(与容器底接触但不密合),整个过程液体未溢出。金属圆柱体静止时所受浮力F浮= 　。  【中考挑战3】(2022·达州中考)某物理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)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是　丙、甲、丁、乙　;  (2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为　2.8×103　kg/m3;(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)  (3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮　=　(选填“>”“<”或“=”)G排,从而验证了阿基米德原理的正确性;  (4)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”)。  学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难强化练七　必考的浮力实验 类型一　探究浮力的大小与哪些因素有关 【典例1】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 猜想5:浮力的大小可能与物体浸没的深度有关 基础点 (1)如图甲所示,用手把空的饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想 (选填序号)。  (2)为了研究猜想1和猜想2,用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4 N、4.5 N和5 N。然后进行如图乙所示的实验。 ①在序号a的实验中圆柱体所受的浮力为 N。  ②比较序号 、 、e三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关。  ③进一步分析可知:液体的密度越大,物体所受的浮力越 。  ④比较序号a、b、c三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力 关。  (3)如图丙所示实验:可以验证上述猜想 是正确的,猜想 是不正确的。(填上面猜想的序号)  能力点 (4)已知水的密度为ρ水=1.0×103 kg/m3, 根据图乙计算可得圆柱体A的密度为 kg/m3,圆柱体A在盐水中受到的浮力为 N,盐水的密度为 kg/m3。(g取10 N/kg)  (5)根据图丙,下列图中能正确反映浮力F浮与圆柱体A下底面浸入水中深度h的关系的图像是( ) 【中考挑战1】(2024·绥化中考)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验操作如下,实验过程中弹簧测力计的示数如图所示(图中所用容器底面积是50 cm2,均为相同的平底薄壁圆柱形容器,物块不吸水和另一液体)。 (1)测量前,需沿 方向将弹簧测力计调零。  (2)实验中,物块浸没在水中受到的浮力是 N。  (3)如果对比B、E两次实验,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,那么这种做法 (选填“正确”或“不正确”),理由是 。  (4)由 两次实验可得出结论:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。  (5)完成E实验操作后,用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分,弹簧测力计示数变为2.8 N,此操作会使容器中的液面下降 cm。  类型二　探究浮力的大小 【典例2】下列A、B、C、D四幅图是某小组同学“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程情景,请根据图示完成下面的填空。 基础点 (1)实验中所用圆柱体的重力为 N。  (2)在情景图B中存在的错误是 。  (3)纠正错误后,继续实验,在情景C中,圆柱体受到的浮力F浮= N。  (4)圆柱体排开的水所受的重力G排= N。  (5)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重力。  (6)纠正错误后,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”)。  (7)另一实验小组在步骤C的操作中,只将圆柱体的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到与(5)相同的结论。  能力点 (8)以上探究完成后,娅飞同学想:漂浮的物体所受浮力大小与物体排开液体所受的重力是否有上述关系呢?于是,她利用图E中的实验器材和一木块进行实验,测出木块的重力G木,数据如表所示。 空桶重 G桶/N 木块重 G木/N 小桶和 水的总重 G总/N 物体所受 浮力大小 F浮/N 排开水所 受的重力 G排/N 0.9 0.4 1.3 a b ①表中a、b两处的数据分别为 、 。  ②通过分析数据,可得出的结论是:木块所受浮力的大小等于 。  【中考挑战2】(2023·天津中考)在学习“阿基米德原理”时,用“理论探究”方式进行研究。 【理论探究】第一步:建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究,如图所示。 第二步:理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理。 请你写出推导过程。提示:推导过程中所用物理量需要设定(可在图中标出)。 【原理应用】 水平桌面上有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器,内装质量为m的液体。现将一个底面积为S2的金属圆柱体放入液体中,圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没(与容器底接触但不密合),整个过程液体未溢出。金属圆柱体静止时所受浮力F浮= 。  【中考挑战3】(2022·达州中考)某物理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)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是 ;  (2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为 kg/m3;(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)  (3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮 (选填“>”“<”或“=”)G排,从而验证了阿基米德原理的正确性;  (4)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”)。  学科网（北京）股份有限公司 $$