实验题(8)浮力——2025年中考物理一轮复习题型
2025-01-16
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实验题(8)浮力——2025年中考物理一轮复习题型
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.如图所示,这是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验,其中A为圆柱体。
(1)操作顺序最佳的是 ;
A.乙丙甲丁
B.乙甲丙丁
C.甲丁乙丙
D.乙丙丁甲
(2)将圆柱体A轻放入盛满水的溢水杯中,用桶B接住溢出的水,如图丙所示,则圆柱体A所受浮力为 N;
(3)测出桶B和溢出水所受的总重力,如图丁所示,则圆柱体A排开水所受的重力为 N;
(4)分析以上探究过程可以得到结论:浸在液体中的物体受到的浮力大小等于该物体 ;
(5)在实验中,排除测量误差因素的影响,若发现圆柱体A排开水所受的重力明显小于圆柱体A所受的浮力,其原因可能是 。
2.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,某同学进行了下图所示的实验。
(1)你觉得合理的实验顺序是 ;
(2)利用 两步骤可以测出浮力的大小,浮力为 N;
(3)选用其他液体多次实验后,可得出结论:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于 ;
(4)图乙中,浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中,合金块所受的浮力 (填“变大”、“不变”或“变小”),该实验还能说明浮力与 无关;
(5)合金块的密度是 。
3.利用浮力测物体密度的问题:在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验时,实验器材:一个弹簧测力计、一个金属圆柱体和两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和盐水)。实验操作及数据如图所示:
(1)由图可知,金属圆柱体浸没在水中受到的浮力为 N;
(2)分析图1、2、3三次实验可知:物体所受浮力的大小与 有关;
(3)分析图 三次实验可知,物体所受浮力的大小与液体的密度有关;
(4)由图中数据可知,金属圆柱体的密度是 kg/m3,盐水的密度是 kg/m3。
4.在《物体的浮与沉》学习中知道若物体浸没在液体中,处于静止状态,则称为悬浮。不少同学认为只要是平衡状态下也可以称为悬浮状态,大林同学提出如果在水中做匀速直线运动的物体会受到液体阻力的作用不可称为悬浮状态,为此全班同学展开了激烈的讨论,最后认为若做匀速直线运动不能算悬浮状态,同时提出物体在液体中所受阻力的大小与什么因素有关。同学们上网查询资料了解到同一物体在同一液体中所受阻力与物体的迎流面积(形状)和物体运动速度有关。为了探究在液体中物体所受阻力的大小的影响因素,同学们借助自制潜水艇进行了下列探究。
(1)让自制潜水艇在水中处于悬浮状态如图A,然后再其底部放置一些体积相同质量忽略不计的泡沫小球(如图B),通过不断调整发现自左向右在底部依次黏贴1个、4个、9个泡沫球,然后使其从水底部浮起,当上浮一段时间进入指定竖直砖墙的区域时,用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录潜水艇的运动过程,如图C是其中一段的示意图。对于在底部黏贴泡沫小球而不是其它地方黏贴的目的是 ;
对于图中的这段运动过程,三次潜水艇上浮运动的速度之比是 ,他们受到的液体阻力之比是 ,由此可以得出的实验结论是:同一物体在同一液体中,当物体的迎流面积(形状)相同时, 。
(2)为了研究“阻力与迎流面积(形状)的关系”,同学们提出改变迎流面积(形状),利用如图D所示的潜水艇由水底同时浮出,比较潜水艇浮出水面的先后顺序即可比较所受阻力的大小,这样的方案 (“可行”或“不可行”)。
(3)在一次实际的操作中,某同学让自制潜水艇以5cm/s的速度匀速直线下潜,至杯底后,潜水艇排出100cm3的水,该潜水艇以5cm/s的速度匀速直线上浮,潜水艇的外壳及体积不发生改变,试求该潜水艇在水中匀速上升时受到的阻力约为( )
A.1N B.0.5N C.0.25N D.0N
5.为了探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”,小明做了以下实验:
(1)实验前注意弹簧测力计要 ;
(2)如图所示,石块的重力是 N,石块受到的浮力是 N,排开液体的重力是 N;得到的结论是:浸在液体中的物体,所受浮力的大小 排开液体所受重力;
(3)请你根据图中的实验数据,计算石块的密度为 kg/m3;
(4)学习结束后,小明所在的实验小组反复讨论,对老师的实验进行了改进,改进后的实验装置如图所示;其中A、B是弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是可升降平台,G为铁架台;
①实验前,在选A、B两个测力计时,很多同学认为选任何规格测力计都可以,而小明认为应选择 的弹簧测力计;(填下列选项)
A.规格相同 B.规格不同
②实验中,同学们逐渐调高升降平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。比较弹簧测力计A的示数变化量FA和弹簧测力计B的示数变化量FB,它们的大小关系是FA FB(填“>”、“<”或“=”)。
6.田田在探究“浮力大小与哪些因素有关”。如图,她将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将薄壁柱形容器放到电子秤上,用不吸水的细线系住重为5N的合金块并挂在弹簧测力计上,再将合金块缓慢浸入容器的水中,如图甲、乙、丙。
(1)随着合金块逐渐浸入水中,它所受浮力大小逐渐 (选填“变大”、“变小”或“不变”),直到合金块在水中浸没后受到的浮力为 N。根据图甲、乙、丙可得出合金块在水中受到的浮力大小与 无关;
(2)田田另取一杯盐水,用弹簧测力计吊着该合金块浸没于盐水中(未触底),观察到弹簧测力计示数为2.8N,由此初步得出:合金块受到的浮力大小与 有关;
(3)根据实验数据,计算出合金块的密度为 kg/m3;
(4)①若弹簧测力计示数的变化量为ΔF,电子秤示数的变化量为Δmg,从合金块接触水面到刚刚浸没的过程中,Δmg ΔF(选填“>”“<”或“=”);
②同组的关关想不用弹簧测力计来测未知液体的密度,她将弹簧测力计换成不可伸长的细线,并将整个装置放在升降台上,如图丁,读出此时电子秤的示数为1.10kg,如图戊,此时电子秤的示数变为1.26kg,则未知液体的密度为 kg/m3,若薄壁柱形容器的底面积为200cm2,长方体合金块的底面积为50cm2,则升降台上升的高度为 cm。
7.做“探究浮力的大小跟什么因素有关”的实验时,小强组内同学利用弹簧测力计、铁块、水(已知密度为ρ水=1.0×103 kg/m3)、牛奶、烧杯、细线等实验器材合作完成下面的实验。如图所示:
(1)分析比较实验序号①、②、③ 可知,弹簧测力计的示数逐渐 (填“变大”“变小”或“不变”);
(2)由实验序号 可探究,浮力的大小与液体密度有关;
(3)图②中,物体在水中受到的浮力是 N;
(4)通过实验,他们发现利用这些器材还可以测出牛奶的密度,实验步骤如下,请你将实验步骤补充完整:
①用细线拴住铁块挂在弹簧测力计下,测出铁块的重力为G;
②将挂在弹簧测力计下的铁块浸没在水中, ;
③将挂在弹簧测力计下的铁块从水中取出擦干, ,记下弹簧测力计的示数F2 ;
④ 计算牛奶密度数学表达式为 (用字母表示)。
8.为研究物体浸入液体的过程中,测力计示数减小量与哪些因素有关,小明设计了方案进行实验。小明用测力计将圆柱体A悬挂在空容器中,如图所示,此时测力计示数F0为8.0牛。然后逐次向容器中注入液体,并将圆柱体下表面至液面的距离h、相应的测力计示数F记录在表一中。为进一步探究,小明换用材料、体积与圆柱体A相同,但形状不同的圆柱体B重复实验,并将测得的数据记录在表二中。
表一:(圆柱体A)
实验序号
h(厘米)
F(牛)
1
3.0
7.4
2
6.0
6.8
3
9.0
6.2
4
12.0
5.6
5
15.0
______
表二:(圆柱体B)
实验序号
h(厘米)
F(牛)
6
2.0
7.2
7
4.0
6.4
8
6.0
5.6
9
8.0
5.2
10
10.0
______
①分析比较实验序号1~4(或6~8)数据中F和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一圆柱体在同种液体中, ;
②分析比较实验序号1~4(或6~8)数据中F与F0的差值ΔF和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一圆柱体在同种液体中, 。请用学过的知识,解释这个结论;
③继续分析表一和表二的数据,发现实验序号9的数据不适用于题②的结论,可能的原因是 ;
④进一步分析表一和表二的数据,可得:实验序号5中,F为 牛。实验序号10中,F为 牛。
9.小明用如图所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验.
(1)水沸腾时需要吸热,温度计的示数 ;
(2)当水沸腾时,气泡上升过程中,所受到水的压强将 ,浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
10.小霞同学按照如图所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)物体浸没在水中时受到的浮力是 N;
(2)由A、B、C三幅图可得出结论:物体受到的浮力大小与 有关;
(3)由 三幅图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(4)由A、D、E三幅图可得出结论:同一物体浸没在液体中时,液体的密度越大,物体受到的浮力越 ;
(5)同组的小明还想用如图所示装置验证阿基米德原理。将装满水的溢水杯放在升降台上,当逐渐调高升降台时,小明发现随着物体浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变小,乙的示数变大,若弹簧测力计甲的示数变化量 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙的示数变化量,则证明;
(6)使用如图所示装置进行实验时,以下情况会对实验产生影响的是______。
A.溢水杯中的水没有加至与溢水口相平 B.物体没有浸没在水中
C.实验前小桶内有少量的水 D.溢水杯中溢出的水洒在桌上一些
11.如图所示是小明同学验证阿基米德原理的实验过程图,弹簧测力计在①②③④四个步骤中的读数分别为、、、。
(1)为了减小实验误差,最合理的操作步骤顺序为 (填序号);
(2)按照最合理的操作顺序,当实验中的测量结果满足关系式 时(用G物、F1、F2、G空桶表示),说明阿基米德原理成立;
(3)按最合理的顺序操作,以下影响验证结果的是 (填字母);
A.图①中溢水杯内未装满水
B.用在水中漂浮的物体代替原来的物体
C.图④中小桶内有少量水
(4)物体没有完全浸没在水中, (填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理;
(5)图②中,如果物体接触容器底,受到的浮力大小 ;
(6)小明用弹簧测力计吊着石块缓慢浸入水中,从石块底面接触水面开始,直到石块处于图②位置,下列能正确表示石块所受浮力F与石块底面浸入水中深度h关系的图象是 。
12.小聪用弹簧测力计探究“浮力大小与哪些因素有关”,实验过程如图所示。
(1)分析图中实验数据可知,物体浸没在水中时受到的浮力为 N;
(2)比较图中①②③三次的实验数据,可知浮力的大小与 有关;
(3)小聪通过数据还计算出了物体A的体积为 ,物体A的密度为 ;
(4)分析①③④三次的实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中的 无关;
(5)物体浸没在盐水中时所受浮力为 N,盐水的密度为 ;
(6)在图⑥中,表示物体所受浮力随物体底面浸入水中深度的变化图像是 (选填“a”或“b”)。
13.小东同学利用题图中的弹簧测力计、体积为的实心金属块、细线、大烧杯、小桶、小垫块和水等器材,设计实验验证阿基米德原理。
(1)以下是小东设计的实验步骤,请帮他写出正确的顺序是 (填写字母);
a.把大烧杯用小垫块垫起,使右边的溢水口斜向水下,在大烧杯中装满水,过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方
b.用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力为和
c.用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中,记下弹簧测力计示数为
d.待大烧杯中的水不再溢出时,用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为
(2)根据以上所测物理量,则小东测出金属块的浮力为 ,排开水的重力为 ,若满足 等式成立就可以验证阿基米德原理(以上填空均用所测物理量符号表示);
(3)小东通过,计算出金属块完全浸没到大烧杯的水中时的浮力为 N,但发现该弹簧测力计的分度值是 N,故无法准确测出实验数据。
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,某同学进行了如图所示的实验:
(1)图甲中你觉得最合理的实验顺序是 ;
(2)图乙中合金块在水中受到的浮力F浮= N,被排开水的重力G排= N;
(3)选用其他液体多次实验后,可得出结论: ;
(4)图乙中,浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中,合金块所受的浮力 。(填“变大”、“变小”或“不变”)
15.如图所示小明进行了“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)如图A所示,用调节好的弹簧测力计测出合金块在空气中的重力为 N;
(2)对比图A、B、C可以得出:浮力的大小与排开液体的 有关;对比图A、C、D可以得出:浮力的大小与 无关;
(3)对比图A、D、E可以计算出图E中盐水的密度为 kg/m3。(取10N/kg)
试卷第1页,共3页
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《实验题(8)浮力——2025年中考物理一轮复习题型》参考答案
1. B 2 2 排开的液体受到的重力 溢水杯中没有装满水
【详解】(1)[1]要探究阿基米德原理,即要探究F浮和G排的关系,实验中要先测空桶和物体的重力,最后测出排出的水和空桶的总重力。
故选B。
(2)[2]由图甲可知,弹簧测力计的示数为3N,物体的重力为G=3N,由图丙可知,物体放入水中后弹簧测力计的示数为1N,根据称重法,物体在水中受到的浮力为
(3)[3]由图乙可知,空桶的重力G桶=1.6N,由图丁可知G总=3.6N,所以溢出水的重力为
(4)[4]根据计算结果可知:F浮=G排,说明浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力。
(5)[5]溢水杯中没有装满水,会导致排出的水变少,出现圆柱体A排开水所受的重力明显小于圆柱体A所受的浮力的情况。
2. 丁甲乙丙(或甲丁乙丙) 甲、乙 0.5N
它排开液体所受的重力
不变
运动状态
4×103kg/m3(4g/cm3)
【详解】(1)[1]根据阿基米德原理知道,浮力等于排开的液体重力,所以需要得到物体的重力和排开的液体重力,并且还要测量物重,所以,实验顺序为甲、丁、乙、丙。
(2)[2][3]要测出浮力,需要得到物重和浸没时受到的拉力,所以,选择甲、乙两过程,物体受到的浮力为
F浮 =G-G′=2N-1.5N=0.5N
(3)[4]根据实验,物体受到的浮力为0.5N,物体浸没后,从溢水杯中溢出的水重0.5N,所以,浮力等于排开的液体受到的重力。
(4)[5][6]浸没后,物体在向下运动过程中,排开水的体积不变,水的密度不变,所以,所受浮力不变,该实验还能说明浮力与运动状态无关。
(5)[7]物体的质量为
物体的体积为
合金块的密度为
3. 2 排开液体体积 1、3、4 1.5×103 1.1×103
【详解】(1)[1]已知该弹簧测力计的分度值为0.2N,图中的示数为3N,即圆柱体重3N;根据称重法,圆柱体浸没在水中时受到的浮力
F浮=G-F=3N-1N=2N
(2)[2]由图、、所示实验可知,金属圆柱体浸入水中的体积增大时,弹簧测力计的示数减小,根据称重法知圆柱体所受到的浮力增大,说明物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(3)[3]根据控制变量法,要探究物体所受浮力的大小与液体的密度的关系,需要控制圆柱体排开液体的体积相同,改变液体的密度,故图、、符合题意。
(4)[4]由F浮=ρ液V排g得物体的体积为
圆柱体的质量为
所以该圆柱体的体积为
[5]物体浸没在盐水中时受到的浮力
F浮'=G-F'=3N-0.8N=2.2N
因物体在水和盐水中排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=ρ液V排g可得V=V排,即
整理可得,盐水的密度
4. 为了保证每次实验时物体迎流面积都相同 阻力的大小与速度的平方成正比 不可行 B
【详解】(1)[1]根据资料知,同一物体在同液体中所受阻力与物体的迎流面积和物体运动速度有关,在底部黏贴泡沫小球而不是其它地方黏贴,为了保证每次实验时物体迎流面积都相同。
[2]由图C知,设每段长度为s,每个时间间隔为t,则
,,
故
[3]因三次潜艇都做匀速直线运动,所以
,,
故阻力之比为
[4]由上分析可知:同一物体在同一液体中,当物体的迎流面积(形状)相同时,阻力的大小与速度的平方成正比。
(2)[5]由图D知,在迎流面积改变时,物体的重力和体积也发生了变化;则未控制其它变量不变,故不可行。
(3)[6]潜艇两次运动的速度相同,所以受到的阻力的大小相同,潜艇的体积不变,所受浮力大小不变,当潜艇下潜时,则有
①
排出水的重力为
潜艇上浮时,则有
②
因
联立①②解得
故选B。
5. 调零 3.2 1.6 1.6 等于 2×103 A 减小 =
【详解】(1)[1] 为了准确测量实验数据,实验注意弹簧测力计要调零,避免指针和周边摩擦等。
(2)[2]由图甲B可知物体的重力G=3.2N。
[3]由图B、C可知
石块受到的浮力1.6N。
[4]由图D、F可知,排开液体的重力
所以排开液体的重力1.6N。
[5]由此可得出结论:浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于排开液体所受重力。
(3)[6]由公式可得,物体的体积
由公式得物体的质量
物体的密度
所以物体的密度2×103kg/m3。
(4)①[7]在选择A、B两个弹簧测力计时,应选择相同规格的便于读数,故选A。
②[8]重物浸入水中的体积越来越大时,排开液体的体积变大,根据可知,重物受到的浮力变大,因为,所以弹簧测力计A的示数
变小。
[9]又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计B的示数变大;根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计A的示数变化量FA和弹簧测力计B的示数变化量FB相等。
6.(1) 变大 2 深度
(2)液体的密度
(3)2.5×103
(4) = 0.8×103 1
【详解】(1)[1][2][3]随着合金块逐渐浸入水中,合金块排开液体的体积变大,弹簧测力计的示数变小,由称重法可知,它所受浮力大小逐渐变大;由图甲可知,测力计分度值0.2N,其示数为5N,即合金块的重力G=5N,测力计分度值0.2N,由图乙或丙可知,测力计分度值0.2N,其示数为3N,根据称重法可知,合金块在水中浸没后受到的浮力为
F浮=G-F乙=5N-3N=2N
由甲、乙、丙三次实验可知,液体密度不变,排开液体体积不变,合金块浸没深度不同,测力计示数不变,即浮力不变,说明合金块在水中受到的浮力大小与深度无关。
(2)田田另取一杯盐水,用弹簧测力计吊着该合金块浸没于盐水中(未触底),观察到弹簧测力计示数为2.8N,此时合金块受到的浮力为
F浮盐=G-F'=5N-2.8N=2.2N
与合金块浸没在水中的浮力不等,说明合金块受到的浮力大小与液体密度有关。
(3)合金块体积为
合金块的密度为
(4)[1]从合金块接触水面到刚刚浸没的过程中,合金块受到的浮力变大,弹簧测力计对合金块的拉力减小,并且浮力与弹簧测力计示数的减少量ΔF相等,即F浮=ΔF,又因为水对合金块的浮力与合金块对水的压力是一对相互作用力,这个压力又大小不变的通过水与容器传递给电子秤,使电子秤示数发生变化,故F浮=Δmg,由以上知Δmg=ΔF。
[2]由题意知合金块受到的浮力为
F浮'=(1.26kg-1.10kg)×10N/kg=1.6N
未知液体的密度为
[3]根据V=Sh可知,合金块的高度为
设容器中水的深度为h,合金块刚浸没时水的深度为H,因合金块浸没前后水的体积不变,则
V水=S容h=S容(H-h0)+(S容-S金)h0
化简得
S容(H-h)=S金h0
容器中液面上升的高度为
7. 变小 ③④ 1.6 记录弹簧测力计示数F1 将铁块浸没在牛奶中
【详解】(1)[1]弹簧测力计的拉力为
如图所示,③图中排开水的体积大于②图,由阿基米德原理可知,③图中F浮最大,故③图中弹簧测力计的示数最小,由此可知,弹簧测力计的示数逐渐变小。
(2)[2]由阿基米德原理可知,探究浮力的大小与液体密度的关系,应控制铁块排开液体体积相同,③、④两图符合题意。
(3)[3]测力计的分度值为0.2N,由①可知,铁块的重力为G=4.0N,由②可知,测力计的示数为,由称重法可得,图②中,物体在水中受到的浮力是
(4)②[4]由题意可知,需测量铁块浸没在水中受到的浮力,因此用弹簧测力计测出铁块在水中的示数,记下弹簧测力计的示数F1。
③[5]由题意可知,需测量铁块浸没在牛奶中受到的浮力,故将挂在弹簧测力计下的铁块从水中取出擦干,将铁块浸没在牛奶中,记下弹簧测力计的示数F2。
④[6]由称重法测浮力和阿基米德原理可知,铁块在水中的浮力为
则铁块排开水的体积为
铁块浸没在牛奶中受到的浮力为
则排开牛奶的体积为
因为铁块先后浸没在水中和牛奶中,即排开水的体积和排开牛奶的体积相等,即
则牛奶密度数学表达式为
8. h越大,F越小 与h成正比 见详解 柱体浸没了 5.2 5.2
【详解】①[1]分析比较实验序号1~4(或6~8)数据,h越大,表明浸入液体的深度越大,排开液体的体积越大,受到的浮力越大,重力一定,拉力越来越小,故h越大,F越小。
②[2][3]假设柱体部分浸入液体时,液体密度为,柱体下表面至液面的距离为h,柱体的底面积为S。物体浸在液体中受到三个力的作用:竖直向上的拉力和浮力、竖直向下的重力,物体处于平衡状态,则物体所受浮力为
即测力计示数的减小量等于物体所受浮力
当、S相同时,与h成正比。
③[4]由表二的数据,当时,物体受到的浮力为
当、S相同时,与h成正比,序号9的数据中时,物体足够高,受到的浮力应为
而根据表格数据可得实际的浮力为
实验序号9的数据不适用于题②的结论,在h增加时,浮力没有继续增加,可能是因为实验序号9中物体已经浸没在液体中了,排开液体的体积不变,浮力就不再增加了。
④[5]根据阿基米德原理,物体的体积是一定的,浸没在同种液体中受的浮力也是一定的,故浸没时受到浮力均为。
当由表一的数据,当时,物体受到的浮力为
当、S相同时,与h成正比,序号5的数据中时,物体足够高,受到的浮力应为
由于浸没时受到浮力为,所以序号5的数据中物体已经完全浸没,故此时拉力为
[6]实验序号9中物体已经浸没在液体中了,则实验序号10中h更大,也是浸没状态,所以浮力不变,拉力也不变,故。
9.(1)不变
(2) 变小 变大
【详解】(1)水沸腾时的特点是,持续吸热,温度保持不变,所以水沸腾时温度计的示数不变。
(2)[1]水中气泡在水中向上运动的过程中,水的密度不变,气泡在水中的深度减小,根据p=ρgh得,气泡受到的压强变小。
[2]气泡受到的压强减小,气泡体积会增大,且不断有汽化的水蒸气进入气泡,气泡不断变大,根据F浮=ρ水gV排得,气泡受到的浮力变大。
10.(1)1
(2)排开液体的体积
(3)ACD
(4)大
(5)等于
(6)AD
【详解】(1)由图A、C可知,物体浸没在水中时受到的浮力
F浮水=G-F=4N-3N=1N
(2)根据ABC可知,液体密度不变,改变了排开液体的体积,弹簧测力计的示数改变,由称重法可知浮力改变,说明物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(3)探究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系时,应控制液体的密度、排开液体的体积相同,深度不同,故选A、C、D两图进行比较。
(4)由A、D、E三幅图可知,排开液体的体积相同,液体的密度不同,水的密度较大,弹簧测力计的示数较小,由称重法可知浮力较大,可以得到同一物体浸没在液体中时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
(5)将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度,逐渐调高升降台,重物浸入水中的体积变大,排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,所以弹簧测力计甲的示数F甲=G-F浮变小。又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计乙的示数会变大,若它们的变化量相等,则证明F浮=G排。
(6)A.如果实验前溢水杯中的水没有加至与溢水口相平,溢出水的体积小于排开水的体积,也就是说容器中溢出的水的重力一定小于物体排开水的重力,所以物体受到的浮力大于它排开水所受重力,会对得出实验结论产生影响,故A符合题意;
B.物体没有完全浸没在水中,受到水的浮力仍然能用称重法测量,排开水的重力也能测量,物体受到的浮力越小,排开液体的重力越小,所以按照上面的方法,能用实验验证阿基米德原理,故B不符合题意;
C.如果实验前小桶内有少量的水,物体排开水后,小桶重力的两次示数之差仍为排开水的重,不影响实验结果,故C不符合题意;
D.溢水杯中溢出的水洒了一些在桌上,会导致测量的排开水所受重力偏小,影响实验结论,故D符合题意。
故选AD。
11. ④①②③ A 能 不变 B
【详解】(1)[1]为了减小误差,在小桶接水前,应先测出其重力,所以合理的实验顺序为④①②③。
(2)[2]图①测出了物体的重力,图②测量的是物体浸在水中弹簧测力计的拉力,物体受到的浮力等于重力减去弹簧测力计的拉力,所以图中①②两个步骤是为了测量浮力的大小;
由实验过程可知,物体浸没液体中受到的浮力
物体排开液体的重力
如果满足
可以证明:浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小,即阿基米德原理成立。
(3)[3] A.图①中溢水杯内未盛满水,则测得排开水的重力会偏小,会影响验证结果,故A符合题意;
B.用在水中漂浮的物体代替原来的物体,此时浮力仍等于排开的水所受的重力,不影响实验结果,故B不符合题意;
C.图④中小桶内有少量水,物体排开水后,小桶重力的两次示数之差仍为排开水的重力,不影响实验结果,故C不符合题意。
故选A。
(4)[4]物体没有完全浸没在水中,受到水的浮力仍然能用称重法测量,排开水的重力也能测量,物体受到的浮力越小,排开液体的重力越小,所以按照上面的方法,能用实验验证阿基米德原理。
(5)[5]图②中,如果物体接触容器底,物体排开液体的体积不变,根据可知受到的浮力大小不变。
(6)[6]用测力计吊着物体缓慢浸入水中,从物体底面接触水面开始,到刚浸没在水中的过程中,物体排开液体的体积逐渐变大,由可知,受到浮力变大;完全浸没后,物体排开液体的体积不变,受到的浮力大小不变,故能正确表示物体所受浮力F与物体底面浸入水中深度h关系的图像是图中的B。
12. 1 排开液体体积 1×10-4 9×103 深度 1.2 1.2×103 a
【详解】(1)[1]分析图中实验数据可知,物体浸没在水中时受到的浮力为
(2)[2]比较图中①②③三次的实验数据,可知物体排开水的体积越大,物体受到的浮力越大,说明浮力的大小与排开液体的体积有关。
(3)[3]当物体浸没在水中,排开水的体积等于物体的体积, 由得,物体的体积
[4]物体A的密度为
(4)[5]分析①③④三次的实验数据,可知物体浸没在水中不同深度,物体受到的浮力不变,说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(5)[6]物体浸没在盐水中时所受浮力为
[7]物体浸没在盐水中排开盐水的体积为
由得,盐水的密度为
(6)[8]当物体未浸没时,物体底面浸入水中深度越深,物体排开水的体积越大,物体受到的浮力越大;物体浸没后,物体底面浸入水中深度越深,物体排开水的体积不变,物体受到的浮力不变,则在图⑥中,表示物体所受浮力随物体底面浸入水中深度的变化图像是a。
13. bacd/abcd G2-F1 F2-G1 G2-F1=F2-G1 0.1 0.2
【详解】(1)[1]阿基米德原理是
而
因此实验中应先测量出空气中物体的重力,再将物体浸入水中,再得到物体受到的浮力与排开水的重力,进行比较,实验中正确的实验顺序是
b.用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力为和
a.把大烧杯用小垫块垫起,使右边的溢水口斜向水下,在大烧杯中装满水,过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方
c.用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中,记下弹簧测力计示数为
d.待大烧杯中的水不再溢出时,用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为
或者a.把大烧杯用小垫块垫起,使右边的溢水口斜向水下,在大烧杯中装满水,过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方
b.用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力为和
c.用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中,记下弹簧测力计示数为
d.待大烧杯中的水不再溢出时,用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为
即实验的正确顺序是bacd或者abcd。
(2)[2]由二次称重法得,小东测出金属块的浮力为
[3]由实验数据得,排开水的重力为
[4]金属块受到的浮力等于金属块排开水的重力,即
(3)[5]金属块浸没在水中,排开水的体积等于金属块的体积,为10cm3,则金属块完全浸没到大烧杯的水中时的浮力为
[6]由图得,弹簧测力计一大格表示1N,一大格中有5小格,一小格表示0.2N,即该弹簧测力计的分度值是0.2N,故无法准确测出实验数据。
14. ④①②③ 1 1 浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开液体所受的重力 不变
【详解】(1)[1]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,应测量出小空桶的重力,用测力计测量出石块的重力,再将石块慢慢浸没在装满水的溢水杯中(溢出的水流入小桶内),记下此时测力计的示数,最后再测量出小桶和溢出水的重力,故合理的实验顺序是④①②③。
(2)[2]由图①②可知,物体的重力为4N,当物体浸没在水中时,绳子的拉力为3N,根据称重法测浮力可得,石块所受的浮力为
F浮=F1-F2=4N-3N=1N
[3]由图③④可知,空桶的重力为1N,空桶与石块排开水的总重力为2N,所以石块排开的水所受的重力为
G排=F3-F4=2N-1N=1N
(3)[4]选用其他液体多次实验后,都满足F浮=G排,所以可得出结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开液体所受的重力。
(4)[5]由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知,浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关,当合金块浸没在水中时,不论是向下匀速运动还是向上匀速运动,只要始终是没入水中,则V排一定,所以合金块所受的浮力不变。
15. 4.8 体积 浸入液体中的深度 1.2×103
【详解】(1)[1]如图A所示,用调节好的弹簧测力计测出合金块在空气中的重力为4.8N。
(2)[2]对比图A、B、C可以得出:浮力的大小与排开液体的体积有关,排开液体体积越大,受到的浮力也就越大。
[3]对比图A、C、D可以得出:同一液体,排开液体的体积相同,不同深度,浮力相同,浮力的大小与浸入液体中的深度无关。
(3)[4]物体浸没在水中的浮力为
则物体的体积为
物体浸没在盐水中受到的浮力为
则盐水的密度为
答案第1页,共2页
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