内容正文:
2025年中考物理高频考点专题训练——浮力的实验
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.阿基米德是静态力学和流体静力学奠基人,享有“力学之父”的美称。他对数学和物理学影响极为深远。他利用排水法辨别真假皇冠的故事耳熟能详,小明所在的实践小组计划采用类似的方法“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)弹簧测力计使用前要先观察指针是否指零、量程和 ;由甲、乙两图可知石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N;
(2)被石块排开的水所受的重力可由 两个步骤测出,为减小误差这两个步骤的先后顺序是先测 ;(均填写序号)
(3)由以上甲、乙、丙、丁等步骤可初步得出结论: ;
(4)另一实验小组在实验中发现物体排开水的重力明显小于其所受的浮力,造成这种结果的原因可能是: ;
(5)通过实验得出的结论,小明设计了如图戊的拓展实验。将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线挂着金属块,将其缓慢浸入溢水杯中的水中,在金属块浸入水的过程中(始终不碰到杯底),溢水杯底所受水的压力 (填“变大”、“变小”或“不变”),电子秤的读数 (填“变大”或“变小”或“不变”)。
2.物理社团的卓然同学利用如图所示的装置来探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,他对浸在液体中的同一金属块所受浮力进行了探究,丙和丁中金属块所处的位置相同。
(1)图乙中物块所受的浮力为 N,水对物块下表面的压力为 N;
(2)分析甲、乙、丙可知:物体所受浮力的大小与物体 有关;
(3)比较 三个图可以探究浮力大小与液体密度的关系,此时他主要运用的科学探究方法是 。
3.小高用弹簧测力计、正方体、两个相同的圆柱形容器、水和盐水等器材,对浸在液体中的物体所受浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。(g取10N/kg)
(1)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可比较 两图的实验,浸没在水中时,正方形受到的浮力是 N;
(2)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与 有关,比较图丁、戊可说明浮力的大小与 有关;
(3)根据实验测出正方体的密度是 kg/m3,盐水的密度是 kg/m3;
(4)若图丙中容器底面积为100cm2,正方体浸没后水未溢出,则放入正方体后水对容器底部压强增加 Pa。
4.某同学按照如图所示的操作,探究影响浮力大小的因素:
(1)物体受到的重力为 N;
(2)由A、D两图可知物体全部浸没在水中时,所排开水的体积是 cm3;
(3)由 两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(4)由 两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(5)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的 有关;
(6)实验中采用的研究方法,下列问题那个实验中用到的研究方法是一样的 。
A.将乒乓球靠近发声的音叉,通过乒乓球被弹开显示音叉在振动
B.在研究磁场时,引入“磁感线”的概念
C.探究电流与电压、电阻的关系
D.用合力代替同一物体上所受到的几个力
5.如图所示的是“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验。
(1)此实验合理的操作顺序是 ;
(2)图A中物体受到的浮力大小是 N;
(3)根据图中数据信息可以得出初步结论:浸没在水中的物体所受浮力的大小等于 ;
(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 。
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,但换用体积不同的物体进行实验
6.小明同学在探究浮力的实验中:
(1)如图甲所示,把半径为3cm、密度均匀的实心小球A用组线挂在弹簧测力计上测得其重力为 N,他用手竖直向上轻轻托起小球,弹簧测力计示数将变 ;
(2)他又将小球A缓慢放入盛有适量水的烧杯中,弹簧测力计的示数逐渐变小,说明小球受浮力作用且浮力的方向是竖直向 ,当小球顶部距水面7 cm时弹簧测力计示数为1.9N,如图乙所示,小球受到的浮力大小是 N;
(3)为进一步研究浮力产生的原因,小明自制了薄壁实验箱,左右分别是柱形箱B和C,B箱下部有一圆孔与C箱相通,他将上下表面是橡皮膜的透明空心立方体M放在圆孔上紧密接触,并向B箱中加入适量的水使M浸没且沉在箱底,如图丙所示。现往C箱加水至与M下表面相平时,M下表面橡皮膜 ( 选填“受到”或”不受”)水的压力作用,继续向C箱中加水至M上下表面橡皮膜形变程度相同时,则M上下表面受到水的压力 (选填“相等”或“不相等”);再向C箱中加一定量的水,M上下表面形变程度如图丁所示,则下表面受到水的压力 ( 选填“大于”“小于”或“等于”)上表面受到水的压力,这就是浮力产生的真正原因;
(4)同组小斌同学根据第(2)小题中小球受到的浮力大小和第(3)小题探究浮力产生的原因巧妙地计算出图乙中小球A受到水对它向下的压力 N ( 圆面积公式:S=πr2 ,取π=3)。
7.小明与小李在游泳时发现游泳圈在水中漂浮着,小李把游泳圈用力往水里按压,发现越往下按越费力,小李问小明这是什么原因呢?小明对影响浮力大小的因素知识遗忘了,于是回家后进行了如下探究:
(1)称量前,应将电子秤放在 桌面上,如图甲所示,小明用电子秤测量了水与杯子的质量。他还发现将长方体浸入水中,手提着绳子的力在减小,说明物体受到了 力;
(2)小明将一个长方体物块分别按照图乙和丙的方式将物体一半的体积浸入水中,发现两次电子秤的示数相同,这个结果说明,当物体浸入的体积相同时,物体所受浮力大小与物体浸入液体的深度 (选填“有关”或“无关”);此时物块受到的浮力为 N;
(3)在戊中装有1kg的某种液体,小明将同一物体分别浸没在水和这种液体中,如图丁、戊所示。他发现浮力大小还与 有关。小明还根据前面所学的知识算出了这种液体的密度为 kg/m3;
(4)小明做完这个实验后,用气球模拟游泳圈,想用实验的方式来探究为什么越往下按越费力,如图己所示,他将气球用细木棍往水里按,发现电子秤的示数增大,说明此时气球受到的浮力 ;他记录了气球恰好浸没时电子秤的示数,然后再把气球往下按(未触底),发现电子秤的示数在逐渐减小,原因是 。
8.探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
(1)实验器材:溢水杯、石块、烧杯、小桶、水、 ;
(2)实验步骤:
①如图所示,测出石块所受的重力G和小桶所受的重力;
②将溢水杯中注满水,把石块浸入溢水杯中,让排出的水全部流入小桶中,读出此时弹簧测力计的示数F,同时用小桶收集物体排开的水,算出石块的浮力 ;
③用弹簧测力计测出小桶和水的总重力记为,则排开水的重力 ;
④分析数据,得出结论;
物体所受的重力/N
物体在水中时测力计的示数/N
浮力/N
小桶和排开水所受的总重力/N
小桶所受的重力/N
排开水所受的重力/N
3
1.6
2
0.6
(3)结论:浸在液体中的物体受到浮力的大小等于 ,用公式表示为 ;
(4)图丙中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触杯底),液体对杯底的压强 (选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”);
(5)其中一个同学每次进行图乙步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出 (小桶中液体所受重力)的结论。(选填“>”、“<”或“=”)
9.小明发现家中的珍珠手链能沉在水底,于是他想测量珍珠的密度。从家里找到的器材有:小型电子天平(量程为0~2kg,分度值为0.2g)、弹簧测力计(量程为0~5N,分度值为0.1N)、足量的水(含取水工具,水的密度为),烧杯、细线,一个质量约为15g的用细线将几颗珍珠串起来的手链(细线的质量与体积可忽略不计)。请你选取合适的器材,帮他设计一个较精确测量珍珠密度的实验。要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出珍珠密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
10.为了探究“影响浮力大小的因素”,小红做了如图所示的一系列实验,请根据图中信息回答下列问题:
(1)由图甲可知,该合金块的重力为 N;
(2)图丙中合金块有两格浸入水中,合金块所受的浮力F浮= N;由图甲、乙、丙、丁可计算出合金块密度为 kg/m3;
(3)由图甲、乙、丙、丁可以得出:当 一定时,物体所受浮力大小与 有关。
11.小刚在“探究影响浮力大小因素”的实验时,用到了弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,一定量的水和盐水,其实验装置和弹簧测力计示数如图(1)所示.
(1)圆柱体浸没在水中时所受浮力为 N;
(2)分析比较图A、B、C,说明浮力的大小与 有关;
(3)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用 图来进行比较;
(4)物体的体积是 m3;用如图(1)所示实验数据,测出盐水的密度是 kg/m3;
(g=10N/kg)
(5)将物体缓慢浸入水中,在物体接触容器底之前,能正确反映弹簧测力计示数F和物体下表面到水面距离h关系的图像是如图(2)所示中的 .
12.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 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盆A、B中各加入10N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盆+10N>10N,继续往B盆内加30N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,科学家的观点也可以质疑
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
13.如图所示,是小明设计的验证“阿基米德原理”的实验,研究对象是一个密度大于水的合金块,实验步骤顺序如图甲所示,弹簧测力计在四个步骤中的示数分别表示为G物、F1、F2、G桶。
(1)按图甲中的顺序测出排出水的重力将 (选填“偏大”、“偏小”或“正常”),原因是 。
(2)合理调整甲中实验顺序后,当实验中的测量结果满足关系式: 时(用图中测力计示数表示),则该实验结果说明阿基米德原理成立。
(3)按照新的顺序实验,以下情况会影响验证结果的是 (选填“A”、“B”或“C”)。
A.①中溢水杯内未盛满水
B.②中合金块未全部浸没入水中
C.②中合金块浸没水中过深(不碰到容器底)
14.某同学在“探究浮力大小与什么因素有关”时,做了如下图所示的实验。根据要求完成下列探究过程:
(1)石块的重力G= N。
(2)石块浸没在水中后测力计的示数G′= N,由此可得石块所受浮力F浮= N。
(3)石块排开水所受到的重力G排= N。
(4) 比较F浮和G排的大小,可以发现:F浮 G排。
15.小丽同学利用一根吸管制作一个简易密度计.
(1)为让吸管能竖直漂浮在液体中,应在吸管的 (上端/下端)塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来.
(2)这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,受到的浮力大小 (变大/变小/不变),液体的密度越大,它露出液面部分的长度 (越长/越短/不变),竹筷下表面受到水的压强 竹筷下表面受到盐水的压强(均选填“大于”、“等于”、或“小于”).
(3)如在吸管上标上相应的密度刻度,不就能直接显示所测液体密度的大小吗?于是她决定对吸管进行刻度的标定.在标定刻度前,她先测出吸管在水中漂浮时浸入水中的深度H(如图所示).若漂浮在密度为ρ液的其他液体中,则浸入的深度为h,可推出h的表达式为 .(用ρ水、ρ液、H表示)根据以上表达式即可对不同液体的密度在吸管上进行标定.如图中的四种刻度的标示合理的是 .
(4)为使测量结果更准确,要使简易密度计上两条刻度线(如图.9、1.0)之间的距离大一些,可适当 (“增大”或“减小”)配重,或换 (“粗”或“细”)一点的管子.
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理高频考点专题训练——浮力的实验》参考答案
1. 分度值 2 丙丁 丁 浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力 溢水杯中水没有装满 不变 不变
【详解】(1)[1]弹簧测力计使用前为了使测量更准确,应先观察测力计的指针是否指零、量程及分度值。
[2]乙中测力计分度值为0.2N,示数为G=3.4N,由甲图得,测力计的示数为F甲=1.4N,由甲乙并根据二次称重法,石块浸没在水中受到的浮力大小为
F浮=G-F甲=3.4N-1.4N=2N
(2)[3]石块排开的水所受的重力等于排开水和桶的总重力减去空桶的重力,可由丙、丁两个步骤测出。
[4]为减小误差,应先测量空桶的重力,即先测步骤丁,因为小桶装水后再倒出桶内的水时,空桶壁会沾有部分水未能完全倒出,故再测量空桶的重力的话会使得空桶的重力变大,造成的误差就会大。
(3)[5]由丙丁得
G排=G桶排水-G桶=3.2-1.2=2N
所以F浮=G排,故由以上甲、乙、丙、丁步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。
(4)[6]另一实验小组在实验中发现物体排开水的重力明显小于其所受的浮力,造成这种结果的原因可能是:溢水杯中水没有装满。
(5)[7]金属块浸没在水中静止时与金属块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式可知,水对溢水杯底的压强不变,根据公式可知,水对溢水杯底的压力不变。
[8]由于溢水杯中装满水,金属块浸没在水中静止时,根据阿基米德原理可知金属块受到的浮力等于排开的水重,金属块对水的压力大小与浮力相等,所以溢水杯对电子秤的压力不变,即电子秤示数不变。
2. 0.6 0.6 排开液体的体积 甲、丙、丁 控制变量法
【详解】(1)[1][2]由图甲可知物块的重力为
G=F甲=2.9N
图乙中物块受到的拉力F乙=2.3N,根据称重法,此时物块受到的浮力为
F浮=G﹣F乙=2.9N﹣2.3N=0.6N
浸入液体中的物体受到的浮力等于物体上下表面受到的液体的压力差,物块上表面受到的压力为0,所以物块下表面受到的压力为
F压=F浮=0.6N
(2)[3]比较图甲、乙、丙,排开液体的体积不同,而液体的密度相同,乙、丙两图中,测力计示不同,根据称重法,可知物块受到的浮力不同,故由实验数据可得到的结论是:浸在液体中的物体受到浮力的大小与排开液体的体积有关。
(3)[4][5]探究浮力大小与液体密度的关系时,需要控制物体排开的液体的体积相同,液体的密度不同,所以需要比较甲、丙、丁三个图;该实验中采用的方法是控制变量法。
3. 丙、丁 4 物体排开液体的体积 液体密度 1.25×103 1.1×103 400
【详解】(1)[1]为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,需要控制液体的密度相同,排开的液体的体积相同,故可比较丙、丁两图的实验。
[2]物体的重力为,浸没在水中时弹簧测力计示数为,正方体受到的浮力是
(2)[3]由图甲可知物体的重为G=5N;乙、丙实验中,排开液体的密度相同,而排开液体的体积不同,测力计示数不同,由称重法测浮力F浮=G﹣F,乙、丙实验中受到的浮力不同,故由甲、乙、丙实验,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
[4]丁、戊中,排开液体的体积相同,排开液体的密度不同,测力计示数不同,由称重法测浮力,受到的浮力不同,故分析图甲、丁、戊实验,说明浮力的大小与排开液体的密度有关。
(3)[5]正方体在水中受到的浮力,由可得正方体的体积为
正方体的质量为
正方体的密度为
[6]由甲、戊实验,正方体浸没在盐水中受到的浮力
由阿基米德原理可知,盐水的密度是
(4)[7]由得,水增加的深度为
则放入正方体后水对容器底部增加的压强为
4. 4 100 BC CD 密度 C
【详解】(1)由A图知,物质物体受重力和弹簧测力计的拉力作用而处于静止状态,受平衡力作用,故物体的重力为4N。
(2)由A、C两图知,物体所受的浮力为
根据阿基米德原理可得,物体排开水的体积
(3)由B、C两图分析知,在同种液体中,物体浸入的体积不同,即排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法知物体所受的浮力不同,故由B、C两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(4)C、D两图分析知,在同种液体中,物体浸没的深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法知物体所受的浮力相同,故由C、D两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(5)由D、E两图分析知,同一物体浸没在不同液体中,弹簧测力计的示数不同,由称重法知物体所受的浮力不同,故由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(6)本实验的实验方法是控制变量法。
A.将乒乓球靠近发声的音叉,通过乒乓球被弹开,显示音叉在振动,是转换法,故A不符合题意;
B.在研究磁场时,引入“磁感线”的概念,是建立模型法,故B不符合题意;
C.探究电流与电压、电阻的关系,用到了控制变量法,故C符合题意;
D.用合力代替同一物体上所受到的几个力,是等效替代法,故D不符合题意。
故选C。
5. CBAD 1.4 被物体排开的水所受的重力 A
【详解】(1)[1]为了减小误差,应该选测量小桶重力,再测小桶与排开的水的总重,故最科学合理的步骤是:CBAD。
(2)[2]由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,物体的重力为G=3.8N;根据称重法,物体浸没在液体中所受的浮力
F浮=G-FA=3.8N-2.4N=1.4N
(3)[3]根据图中数据信息,排开液体的重力
G排=FD-FC=2.6N-1.2N=1.4N
可以得出初步结论:浸没在水中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体的重力。
(4)[4]为了得到更普遍的结论,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,故操作中不合理的是A。
故选A。
6. 3.0 小 上 1.1 不受 相等 大于 2.15
【详解】(1)由图甲知道,弹簧测力计分度值为0.1N,示数为3.0N,所以,实心小球A的重力为3.0N;当他用手竖直向上轻轻托起小球时,小球受到竖直向上的拉力和拖力及竖直向下的重力的作用,由力的平衡知道,此时拉力是:F=G-F托,所以,随着托力变大时,测力计的示数变小;
(2)将小球A缓慢放入盛有适量水的烧杯中,弹簧测力计的示数逐渐变小,说明此时物体受到与竖直向上轻轻托起小球的作用效果相同的力即浮力作用,由此说明浮力的方向是竖直向上;由称重法知道,当弹簧测力计示数为1.9N时,小球受到的浮力是:F浮=G-F=3.0N-1.9N=1.1N;
(3)图丙中,C箱加水至与M下表面相平时,由于M下表面橡皮膜与C箱中的水面相同,由p=ρgh知道,受到的压强为零,即它不受水的压力作用;由橡皮膜形变程度表明了它的受力情况,所以,当M上下表面橡皮膜形变程度相同时,说明M上下表面受到水的压力相等;再向C箱中加一定量的水,由于图丁中下表面形变程度明显大于上表面形变程度,所以下表面受到水的压力大于上表面受到水的压力,这就是浮力产生的真正原因;
(4)由(2)知道,小球受到的浮力为1.1N,所以,半个球受到的浮力是:F浮′=0.55N,由浮力产生的原因知道,F浮′=F向上-F向下,即小球受到水向下的压力是:F向下=F向上-F浮′=ρghS-0.55N=ρghπr2-0.55N=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.07m+0.03m)×3×(0.03m)2-0.55N=2.15N.
7.(1) 水平 浮
(2) 无关 0.1
(3) 液体的密度 2.0×103
(4) 增大 深度越深,液体的压强越大,气球在液体压强的作用下体积减小,则气球排开液体的体积减小,受到的浮力减小
【详解】(1)[1]为了让物体在竖直方向受力平衡,称量前,应将电子秤放在水平桌面上。
[2]将长方体浸入水中,手提着绳子的力在减小,根据
物体的重力不变的情况下,说明物体受到了浮力。
(2)[1]明将一个长方体物块分别按照图乙和丙的方式将物体一半的体积浸入水中,发现两次电子秤的示数相同,这个结果说明,当物体浸入的体积相同时,物体所受浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
[2]如图甲所示,小明用电子秤测量了水与杯子的质量,如图乙和丙所示,小明用电子秤测量了水与杯子的质量,所以此时物块受到的浮力为
(3)[1]在戊中装有1kg的某种液体,小明将同一物体分别浸没在水和这种液体中,如图丁、戊所示,示数分别为、,则
说明当浸入液体的体积相同时,浮力大小还与液体的密度有关。
[2]由于物体排开水的体积为
这种液体的密度为
(4)[1]如图己所示,他将气球用细木棍往水里按,发现电子秤的示数增大,说明电子秤受到的压力增大,说明此时气球受到的浮力增大。
[2]他记录了气球恰好浸没时电子秤的示数,然后再把气球往下按(未触底),发现电子秤的示数在逐渐减小,原因是:深度越深,液体的压强越大,气球在液体压强的作用下体积减小,则气球排开液体的体积减小,受到的浮力减小。
8.(1)弹簧测力计
(2) 1.4 1.4
(3) 排开液体的重力
(4)一直不变
(5)>
【详解】(1)探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,需要测出物体受到的浮力与物体排开液体的重力,则还需要测量力的测力计。
(2)[1]依题意得,石块浸入水中时,在重力、浮力与拉力作用下处于平衡状态,石块受到的浮力
[2]石块排开水的重力为
(3)[1][2]由实验数据得,浸在液体中的物体受到浮力的大小等于物体排开的液体的重力,即
(4)图丙中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触杯底),石块排开液体体积不变,液体深度不变,由得,液体对杯底的压强一直不变。
(5)其中一个同学每次进行图乙步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,则测得的浮力不变,而物体排开的水无法全部流入小桶中,导致测得的排开的水的重力偏小,因而他会得出
9.(1)见解析;(2)见解析
【详解】(1)选取的器材为:小型电子天平(量程为0~2kg,分度值为0.2g)、足量的水(含取水工具,水的密度为ρ水),烧杯、一个质量约为15g的用细线将几颗珍珠串起来的手链。
实验步骤:
①用小型电子天平测出珍珠的质量,记为m1;
②烧杯中倒入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量,记为m2;
③用细线将手链浸没在水中,但不要触底,用天平测出此时的烧杯和水的总质量,记为m3;
(2)珍珠密度的数学表达式
10. 4.8 0.4 6×103 液体密度 物体排开液体的体积
【详解】(1)[1] 图甲中,测力计分度值为0.1N,示数为4.8N,即该合金块的重力为4.8N。
(2)[2] 图丙中合金块有两格浸入水中时,测力计示数为4.4N,根据称重法,合金块所受的浮力为
[3] 图丁中合金块全部浸没在水中时,测力计示数为4N,根据称重法,合金块所受的浮力为
则合金块体积为
则合金块密度为
(3)[4][5] 如图,由乙到丙到丁,液体密度不变,物体排开液体的体积变大,测力计示数变小,则浮力变大,可以得出:当液体密度一定时,物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
11. 4 物体排开液体的体积 CD 4×10−4 1.1×103 丁
【详解】(1)[1]由图A、D所示实验知道,圆柱体浸没在水中时受到的浮力是:
F浮 =G-F=5N-1N=4N;
(2)[2]比较图A、B,说明物体在水中受到浮力的作用,比较B、C知道,液体的密度相同,物体排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,则物体受到的浮力不同,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(3)[3]探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,由图示实验知道,图C、D所示实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,可以选用图C、D所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系;
(4)[4]由知道,物体的体积是:
;
[5]由图(1)中AE所示实验知道,圆柱体浸没在盐水中所受浮力是:
F浮盐水 =G-F′=5N-0.6N=4.4N,
浮力知道,盐水的密度是:
;
(5)[6]浸没前,物体浸入水中越深,受到的浮力越大;浸没后,物体受到的浮力与浸没深度无关,即浮力的大小是先变大再不变;由F浮=G-F知道,拉力F(弹簧测力计示数)先变小再不变,故图丁符合题意.
12. 往烧杯中加入适量的水或从烧杯中倒出适量的水 2.5 探究较少的水能否产生较大的浮力 AC
【详解】(1)[1]研究浮力大小是否和水的多少有关,则应该控制其他条件不变,改变水的多少,所以接下来的操作应该是,往烧杯中加入适量的水或从烧杯中倒出适量的水。
[2]由图可知,木块的重为2.5N,木块两次都处于漂浮状态,此时木块受到重力和浮力而保持静止,这两个力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,木块两次受到的浮力都等于它的重力,为2.5N,从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关。
(2)[3]开始时,B盆受到的浮力大于产生浮力的水的重力;后来,又向B盆中加入30N水,B盆仍漂浮,此时B盆受到的浮力已经远大于产生浮力的水的重力,由阿基米德原理也可知,物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力,而和液体本身的重力无关,所以此实验的目的是,探究较少的水能否产生较大的浮力。
(3)[4]科学在不断的进步,前人的观点有时代的局限,面对前人的观点,应采取的做法是:普通人的观点可以质疑,科学家的观点也可以质疑,对于大多数人认同的观点甚至从没有人反对的观点,也可以提出质疑;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AC符合题意,BD不符合题意。
故选AC。
13. 偏小 小桶中有水残留 G物-F1=F2-G空桶 A
【详解】(1)[1][2]按图甲中的顺序测出排出水的重力将偏小;原因是按照如图所示的实验顺序,先测量总重,再测量桶重的话,由于桶内壁上会粘有部分水,使得桶重会变大,排开水的重力等于总重减去桶重,所以使得排开水的重力偏小。
(2)[3]根据阿基米德原理可知物体所受浮力与排开液体重力的相等,物体所受浮力为G物-F1,排开液体重力为F2-G空桶,所以当
G物-F1=F2-G空桶
时,则该实验结果说明阿基米德原理成立。
(3)[4]A.①中溢水杯内未盛满水,使得G排减小,测得浮力变小,对实验结果有影响,故A符合题意;
B.②中合金块未全部浸没入水中,排开体积的大小对实验结果没有影响,故B不符合题意;
C.②中合金块浸没水中过深不碰到容器底,完全浸没时,深度对实验结果没有影响,故C不符合题意。
故选A。
14. 3 1.6 1.4 1.4 =
【详解】(1)[1]弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指在3N刻度上,所以在空气中石块的重力为3N;
(2)[2]石块浸入水中后,弹簧测力计的指针指在1N下面第3个小格上,示数为
1N+0.2N×3=1.6N
[3]石块在水中所受浮力
F浮=G-G′=3N-1.6N=1.4N
(3)[4]空桶的重力为0.4N,空桶和石块排开的水总重力为1.8N,所以石块排开水所受的重力
G排=1.8N-0.4N=1.4N
(4)[5]比较浮力和排开的水的重力发现,二者大小相等,浮力的大小等于排开的水所受的重力。
15. 下端 不变 越长 等于 h=ρ水/ρ液 H C 增大 细
【详解】(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入一些铜丝作为配重,这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中;
(2)密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,浮力保持不变,如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,则露出液面部分的长度越长;根据P=F/S知,在浮力和受力面积相同的情况下,竹筷下表面受到水的压强等于竹筷下表面受到盐水的压强.
(3))因为密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,则F浮水 =F浮液 =G,即ρ水 gSH=ρ液 gSh=G,因为h=ρ水/ρ液H,h和ρ液 是反比例函数,所以刻度分布不均匀.且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大;则密度的变大时h液 变化越小,故C正确;
(4)因为F浮液 =G,即ρ液 gSh=G,则△V=sh,所以△V变大,或使h变大,具体做法是:可适当增大配重,用更细的吸管.
答案第1页,共2页
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