2025年中考物理复习实验专项:探究浮力大小与哪些因素有关
2025-01-21
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内容正文:
2025年中考物理复习实验专项:探究浮力大小与哪些因素有关
一、实验题
1.小明对物体受到浮力的大小与哪些因素有关提出猜想,并进行了以下五次探究实验:
(1)物体在盐水中所受的浮力是 N;
(2)小明要分析浮力与液体密度的关系,选择序号 三次实验;要分析浮力与浸入液体体积的关系,选择序号 三次实验进行分析;分析A、C、D三次实验可以说明浮力大小与深度 (选填“有”或“无”)关;
(3)小明还猜想浮力的大小可能还与g有关,他通过查资料得到在金星与木星。g金星=0.9g地球,g木星=2.6g地球,若条件允许,为了研究物体A浸没在水中时所受浮力大小和g的关系,利用如图所示弹簧测力计只能在 (选填“金星”或“木星”)做实验,理由是 。
2.小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和某液体,对浸在液体中的物体所受的浮力问题进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)圆柱体的重力 N。柱体浸没在水中时受到的浮力是 N,圆柱体的体积是 m3;
(2)为了探究浮力大小与物体浸入液体中的密度有无关系,可选用 图的装置来进行操作,读实验用到的实验方法是 ;
(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 图的装置来进行操作;
(4)本次实验的数据 阿基米德原理的正确(选填“验证了”或“无法验证”)。
3.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力大小的关系”。
(1)实验的最佳顺序是
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,甲石块受到的浮力大小为 N;
(3)由以上步骤可知:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于 ;
(4)由图中数据可知石块的体积为 cm3,将图乙中的水换成酒精,石块受到的浮力为 N。
(,, )
4.如图所示,是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验操作,请你回答下列问题:
(1)若先完成实验乙,再完成实验甲,则测得物块在图乙的水中受到的浮力将 (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)实验操作步骤都正确,根据图中的实验数据,可计算出图丁中盐水的密度是 kg/m3。
5.在“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验中,某同学提出了如下的猜想:
①浮力的大小可能跟物体浸入液体中的深度有关;
②浮力的大小可能跟物体排开液体的体积有关;
③浮力的大小可能跟液体的密度有关。
如图所示,请根据要求完成下列问题:
(1)图B中物体所受的浮力为 N;
(2)分析图B、C可知,浮力的大小跟 有关;
(3)分析图C、D可知, 浮力的大小跟 无关;
(4)分析DE两图可知,浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的 有关;
(5)本实验中盐水的密度为 kg/m3.(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
6.为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系,小明和小华把装满水的溢水杯放到台秤上,溢水杯口下方放置一空量筒。用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上,测力计示数为G,然后将金属块缓慢浸入水中,且始终不与杯接触,如图。
(1)金属块浸没前的过程中,测力计示数逐渐 (选填“减小”或“增大”,下同),说明浮力大小逐渐 。据此,小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大,而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大;
(2)接下来他们继续实验,增大金属块浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变且为F。这个过程中金属块受到的浮力F浮= ;
(3)为了深入研究,他们测出量筒中水的体积V浮,水的密度用ρ水表示,其排开水的重力G排= 。通过比较数据发现F浮=G排,为了使得到的结论更有普遍性,接下来的操作是 ;
(4)在虚框内作出从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中,台秤的示数M随金属块浸入水中深度h变化的图像 。
7.在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
①可能与物体浸入液体的深度有关;
②可能与物体的重力有关;
③可能与物体浸入液体的体积有关;
④可能与液体的密度有关;
物理兴趣小组的李明为了验证上述猜想,做了如图所示的实验:他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:
(1)铁块从1-2-3位置的过程中,弹簧测力计的示数 ,说明铁块受到的浮力 ;从位置3-4的过程中,弹簧测力计的示数 ;(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)通过这一实验可以验证上述猜想 是正确的,猜想 是错误的(均选填上面猜想的序号)。
8.小方同学在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中发现,将如图所示横截面积相同的圆柱体A和圆柱体B(每白格或黑格的体积均为),完全浸没在水中时浮力的大小不同,于是他得出结论“浸在水中的物体所受的浮力大小与物体的体积有关”。请你利用下图中圆柱体A、B,已调零的弹簧测力计,装有适量水的烧杯等器材,设计实验证明小方的观点是错误的。
(1)将下面的实验步骤补充完整:
①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下,静止时,用弹簧测力计测出 (填写物理量及符号),记入实验表格;
②将圆柱体A下方的两个格浸入水中,不接触烧杯底和侧壁,静止时用弹簧测力计测出此时的拉力F,将圆柱体的体积V和F分别记入实验表格;
③将圆柱体B悬挂在弹簧测力计下,静止时,用弹簧测力计测出圆柱体B所受重力G,记入实验表格;
④ ,不接触烧杯底和侧壁,静止时用弹簧测力计测出此时的拉力F,将圆柱体的体积V和F分别记入实验表格;
⑤根据公式 ,分别计算A、B圆柱体在水中所受浮力,记入实验表格;
(2)分析实验数据发现:,但 (选填“=”或“≠”),证明小方的观点是错误的。
9.小明同学按照如图所示的操作探究影响浮力大小的因素。
(1)物块完全浸没在水中时的浮力是 N;
(2)分析ADE三图的实验数据可知:物体所受的浮力大小与 有关;
(3)分析 三图的实验数据可知:物体所受的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
10.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,小丽将一个物块挂在弹簧测力计下,并逐渐使其浸入水中,实验过程和对应的实验数据如图A、B、C、D、E所示。
(1)由图A可知,物体受到的重力为 N。
(2)分析图A、C、D可知,物体所受浮力与它浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(3)分析图A、D、E可知物体所受浮力大小与 有关。
11.小宇同学用一块柱形合金材料探究“影响浮力大小的因素”,他将该合金块标注成4等份,进行了如图1所示的探究实验。
(1)由图1丙所示,此时合金块只有两格浸入水中,则合金块所受的浮力F浮= N;
(2)根据图1甲、乙、丙、丁,可以得出的初步结论是:当液体密度一定时,物体所受浮力大小与 有关;
(3)小宇同学对丁实验操作进行了修改,设计了如图1甲、丁、戊所示方案进行探究,可知浮力大小与物体浸入的深度 ;(选填“有关”或“无关”)
(4)从合金块开始浸入装满水的溢水杯,直至浸入一定深度的过程中(物体没有接触到容器),容器底部对水平桌面的压力 (选填“先变大后不变”、“先变小后不变”或“不变”);
(5)小宇完成以上实验后,想测量泡沫球的密度,采用如图2所示装了水的圆柱形容器,以及细针和电子秤进行测量,其操作顺序以及示数如图2中A、B、C所示;
①小宇分析电子秤的数据,通过计算后可知,泡沫球的质量为 g,密度为 g/cm3;
②同桌小轩认为,小宇的实验操作B至C过程中,泡沫球上浮至漂浮时沾水,导致密度测量结果偏大,该说法是 的(选填“正确”或“错误”)。
12.如图所示为“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置。请根据图示回答下列问题。(g取10N/kg)
(1)比较图甲、乙可知:图乙中圆柱体受到的浮力的大小为 N;
(2)比较图甲、乙、丙,说明浮力的大小与 有关;
(3)通过图甲、乙、戊的探究, (选填“能”或“不能”)得到浮力大小与液体密度是否有关,原因是 ;
(4)比较甲、丙和丁,说明浮力的大小与物体浸没的深度 (选填“有关”或“无关”);
(5)由图数据可知,圆柱体的质量是 kg,盐水的密度是 kg/m3。
13.小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验。请你根据小明的实验探究回答下列问题。
(1)在C与E两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与 的关系;根据A与E两图所标的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为 N;
(2)小明对ABCD四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而 (选填“增大”或“减小”),当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度 (选填“有关”或“无关”);
(3)上述实验中盐水的密度是 kg/m3;
(4)小明还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”,他找来薄铁片、烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将薄铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将薄铁片弯成“碗状”再放入烧杯中,铁片漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力 第二次铁片受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关。小明得出错误结论的原因是:他只关注了铁片 的改变,忽视了 对浮力大小的影响。
14.小雨用器材探究“圆锥形物体所受浮力大小与哪些因素有关”,如图所示:
(1)B图中物体所的浮力是 N,由图步中骤A、B、C、D可得出结论:物体受到的浮力大小与 有关,与物体浸没在液体中的深度 (填“有关”或“无关”);
(2)收集完实验数据后,细心的组员小田同学发现弹簧测力计未使用时指针指在0.2N处,则以上实验所测浮力大小的数据 (填“可靠”或“不可靠”);根据图中的实验数据,可计算出圆锥形物体的密度为 kg/m3,E图中液体的密度为 kg/m3;
(3)如果在步骤E中不小心使物体接触了容器底且与容器底部有力的作用,则所测液体密度将 (填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)用弹簧测力计拉着圆锥形物体从其底部刚好接触水面开始缓慢没入水中,描绘的弹簧测力计示数F与圆锥形物体的浸入深度h的变化关系图像与图中相符合的是 。(物体高2cm)
A.B.C.D.
15.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,小奚根据生活经验,提出了浮力的大小可能与下列因素有关的猜想:
A.与物体浸入液体中的深度有关
B.与物体排开液体的体积有关
C.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1所示。弹簧测力计在使用前应当先进行 其中序号c中物体P所受浮力的大小为 N;
(2)分析图1中 三次实验,可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验可知当排开液体体积一定时,液体 越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”);
(3)小奚接着又探究了“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”,过程如图2所示,其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4;为减小测量误差并使操作更简便,最合理的操作步骤应该是__________。(填选项前的字母)
A.acdb B.abcd C.bacd D.cadb
(4)以下选项中若__________(选填字母)成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系,从而验证阿基米德原理。
A.��l−��2=��3−��4
B.��l−��3=��4−��2
C.F3F2F4F1
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理复习实验专项:探究浮力大小与哪些因素有关》参考答案
1. 1.2 A、D、E A、B、C 无 木星 测力计的分度值为,只能测量出整数倍数的力的数值
【详解】(1)[1]从图A可知物体的重力为4N,从图E可知,物体完全浸没在盐水中测力计的示数为,所以,物体完全浸没在盐水中所受的浮力
(2)[2]研究浮力大小跟液体密度的关系,需要保证物体排开液体的体积相同,让液体的密度不同,所以,需分析图A、D、E。
[3]研究浮力大小跟物体排开液体的体积的关系,需要保证物体排开液体的体积不同,让液体的密度相同,所以,需分析图A、B、C。
[4]分析图A、C、D,物体浸入液体中的深度变大,测力计的示数逐渐不变,根据可知,物体所受浮力不变,说明浮力大小与深度无关。
(3)[5]从图D可知,物体完全浸没在水中测力计的示数为3N,所以,物体完全浸没在水中所受的浮力
通过查资料得到:g金星=0.9g地球,g木星=2.6g地球,根据可得,物体A浸没在水中时,在金星、木星所受的浮力分别为:、。
[6]从图中可知测力计的分度值为,只能测量出整数倍数的力的数值,所以,利用如图所示弹簧测力计在木星做实验更科学。
2. 10 3 3×10-4 ADE或(ACE) 控制变量法 CD 无法验证
【详解】(1)[1][2][3]由图A可知,圆柱体的重力
由图A、C所示实验可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力
由得圆柱体的体积
(2)[4]分析图A、D、E可知,在排开液体体积相同时,在水中受到的浮力为
在盐水中受到的浮力为
所以,要探究浮力大小与液体密度的关系,可选用图A、D、E的(或者A、C、E)装置来进行操作。
[5]实验要探究浮力大小与液体密度的关系,控制排开液体的体积相同,液体的密度不同,用到的实验方法是控制变量法。
(3)[6]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,由图示实验可知,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,所以,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)[7]想要验证阿基米德原理,即研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力之间的关系时,需要用弹簧测力计测出溢出水的重力,与的关系,若则可以验证阿基米德原理,但图中无法测量溢出水的重力,所以,本次实验的数据无法验证阿基米德原理的正确。
3. B 1.5 它排开的液体所受的重力 150 1.2
【详解】(1)[1]先乙后甲,物体由于带水测重力会引起误差;先丙后丁,烧杯内有残留的水,会产生误差,所以实验的最佳顺序是丁、甲、乙、丙,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[2]把石块浸没在盛满水的溢水杯中,甲石块受到的浮力
(3)[3]比较甲乙之差和丙丁之差可知:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
(4)[4]根据可得石块排开液体的体积
石块的体积
[5]石块浸没在酒精中时排开酒精的体积
石块受到的浮力为
4. 偏大 1.1×103。
【详解】(1)[1]若先完成实验乙,再完成实验甲,由于物体A上沾上了水,使得测量的重力变大,则测得的浮力将偏大。
(2)[2]物体A浸没在盐水中时,受到的浮力为
物体A浸没在水中时,受到的浮力为
由题意可知,物体浸没在水和盐水中时,排开液体的体积相等,由可得
则
5. 0.3 物体排开液体的体积 物体浸入液体中的深度 密度
1.2×103
【详解】(1)[1]由图AB可知,根据称重法可得物体所受的浮力为
(2)[2]B、C图知液体的密度相同,排开液体的体积不相同,弹簧测力计的示数不相同,浮力不相同,故可以验证浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
(3)[3]研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系,要控制排开液体的体积和密度相同,只改变浸没在液体中的深度,故由C、D图可知,物体排开液体的体积相同时,液体的密度相同,浸没的深度不同,浮力相同,所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(4)[4]分析D、E两图可知,液体的密度不相同时,物体排开液体的体积相同,测力计的示数不同,根据
可知,物体所受的浮力不同,所以物体受到的浮力的大小与液体的密度有关。
(5)[5]根据称重法可物体浸没在水中所受的浮力为
根据阿基米德原理可知物体的体积
物体浸没在盐水中所受的浮力
物体全部浸没在盐水中排开盐水的体积为
根据阿基米德原理可知盐水的密度
6. 减小 增大 G-F ρ水V排g 换用不同的物体和液体重复上述实验
【详解】(1)[1][2]金属块浸没前的过程中,随着排开液体体积的增大,浮力逐渐变大,测力计示数逐渐变小。
(2)[3]金属块受到的浮力为
F浮=G-F
(3)[4]排开水的重力为
G排=m排g=ρ水gV排
[5]为了使得到的结论更有普遍性,应换用不同的物体和液体重复上述实验。
(4)[6]金属块开始浸入直至浸没定深度的过程中,浮力先变大后不变,根据力的作用是相互的,水给物体的浮力等于物体给水的压力,等于排开水的重力,故金属块浸入水中深度h变化,台秤的示数M不变,图如下:
7.(1) 变小 变大 不变
(2) ③ ①
【详解】(1)[1][2]读图可知,铁块从位置1-2-3的过程中,排开液体的体积逐渐增大,而弹簧测力计的示数逐渐变小,根据
F浮=G-F拉
说明铁块受到的浮力变大。
[3]从位置3-4的过程中,铁块都是完全浸没,排开的液体体积不再变化,只改变其深度,弹簧测力计的示数不变。
(2)[1][2]通过1-2-3的过程可知,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关,从3-4的过程中可知浮力与浸没的深度无关,所以,通过这一实验可以验证上述猜想③是正确的,猜想①是错误的。
8. A的重力G 将圆柱体B下方的两个格浸入水中 =
【详解】(1)[1]将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下,静止时,A受力平衡,拉力等于重力,即可测出A的重力G。
[2]由②可知,为了控制变量,将圆柱体B下方的两个格浸入水中,静止时用弹簧测力计测出此时的拉力F,将圆柱体的体积V和F分别记入实验表格。
[3]物体浸入水中时受力平衡,浮力等于重力减拉力,即
(2)[4]两物体在水下的体积相同,由可知,两个物体所受浮力相等,而两个物体的体积不同,所以若,但=,证明小方的观点是错误的。
9. 1 液体的密度 ACD
【详解】(1)[1]根据AC两图可知,物体完全浸没水中的浮力
(2)[2]分析ADE三图可知在排开液体体积相同时,在酒精和在水中所受浮力不同,可知物体所受浮力大小与液体的密度有关。
(3)[3]分析ACD三图可知液体密度不变,排开液体体积不变时,物体所受浮力与深度无关。
10. 2.4 无关 密度
【详解】(1)[1]由图可知,弹簧测力计分度值为,示数为,则物体的重力为。
(2)[2]研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系,要控制排开液体的体积和密度相同,只改变浸没在液体中的深度,故由ACD图可知,物体排开液体的体积相同时,液体的密度相同,浸没的深度不同,浮力相同,所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)[3]由分析比较、D、E图可知:排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,浮力大小不同,故可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关,则当物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,浮力越大。
11. 0.4 物体排开液体的体积 无关 不变 5 0.25 错误
【详解】(1)[1]由图1甲可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,弹簧测力计的指针位于4N以下第8个刻度,示数为4.8N,即合金块的重力为4.8N;由图1丙知,合金块所受的浮力为
F浮=G﹣F丙=4.8N﹣4.4N=0.4N
(2)[2]由图1甲、乙、丙、丁所示实验可知液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,且物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法知浮力越小,所以可以得出的初步结论是: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。
(3)[3]由图1甲、丁、戊所示实验可知液体的密度相同,物体排开液体的体积相同,物体浸没的在液体中的深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法知浮力相同,所以得出的初步结论是:浮力大小与物体浸没的深度无关。
(4)[4]根据阿基米德原理可知物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,则水的重力与物体受到的浮力之和不变,从合金块开始浸入装满水的溢水杯,直至浸入一定深度的过程中(物体没有接触到容器),容器底部对水平桌面的压力始终等于容器的重力、水的重力与物体受到的浮力之和,所以容器底部对水平桌面的压力不变。
(5))①[5][6]泡沫球的质量为
mC﹣mA=305g﹣300g=5gB中泡沫球浸没中水中,受到竖直向上的浮力、竖直向下的压力和重力,且三个力平衡,结合图A、B可知
F浮=G排=G球+F=(mB﹣mA)g
则
m排=ρ水V排=mB﹣mA
所以
乒乓球的密度
② [7]实验操作由B至C过程中,泡沫球上会沾水,但由B到C的操作中泡沫球、水和容器的总质量并不会发生改变,所以由A、C得到泡沫球的质量正确,不会造成测泡沫球密度偏大,所以小轩说法错误。
12. 0.6 物体排开液体的体积 不能 没有控制排开液体的体积相同 无关 0.3 1.1×103
【详解】(1)[1]由图甲可知圆柱体的重力G=3N,由图乙可知弹簧测力计的示数F=2.4N,则圆柱体受到的浮力
F浮=G﹣F=3N﹣2.4N=0.6N
(2)[2]比较图乙、丙可知,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,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][4]通过图乙和戊可知,物体排开液体的密度不同,排开液体的体积不同,不能得到浮力大小与液体密度是否有关,原因是没有控制排开液体的体积相同。
(4)[5]比较丙和丁,液体的密度、排开液体的体积相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,浮力相同,说明浮力的大小与物体浸没的深度无关。
(5)[6]圆柱体的质量是
[7]物体完全浸没在水中受到的浮力
F浮=G﹣F′=3N﹣1N=2N
因为F浮=ρ水gV排,排开盐水的体积等于排开水的体积,物体排开水的体积为
物体完全浸没在盐水中受到的浮力为
F浮′=G﹣F″=3N﹣0.8N=2.2N
根据F浮=ρ液gV排知,盐水的密度为
13. 液体密度 2.4 增大 无关 1.2×103 小于 形状 铁片排开水的体积
【详解】(1)[1]C与E两图中,物体排开液体的体积不变,液体的密度不同,所以是研究浮力与液体密度的关系。
[2]由图A可知,物体的重力为8N;由图E可知,物体浸没在盐水中,受到的拉力为5.6N,根据称重法可得,物体此时所受的浮力
(2)[3]图A、B、C中,物体排开水的体积逐渐增大,弹簧测力计的示数逐渐减小,浮力逐渐增大,故可知浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大。
[4]由图C、D可知,物体排开水的体积相同,所处的深度不同,弹簧测力计的示数相同,浮力相同,故当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度无关。
(3)[5]由图A、C可知,物体浸没在水中时受到的浮力
因物体完全浸没在水中,根据可得,金属块的体积
图E物体浸没在盐水中,根据可得,盐水的密度
(4)[6]第一次铁片下沉,说明F浮1<G;第二次铁片漂浮,说明F浮2=G,所以F浮1<F浮2,即第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力。
[7][8]本探究实验把铁片弯成“碗状”,改变了形状,虽然都是水,但物体并没有全浸入,两次排开水的体积不同,所以得出结论是不正确的,即他只关注了铁片形状的改变,忽视了排开水的体积对浮力大小的影响。
14. 0.5 排开液体的体积 无关 可靠 偏大 C
【详解】(1)[1]由图A可知,物体的重力G=4N,B图中测力计示数为FB =3.5N,根据称重法可知,B图中物体所的浮力为
FB浮=G-FB= 4N -3.5N =0.5N
[2]由图A、B、C可知,物体浸在水中的体积变大,弹簧测力计的示数变小,根据可知,物体受到的浮力变大,说明物体受到的浮力与排开液体的体积有关。
[3]由A、C、D可知,物体浸在水中的体积相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,根据可知,物体受到的浮力相同,说明物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)[4]如果实验前忘记调零,弹簧测力计指针位于0.2N处,则测量出相关的量都偏大;根据F浮=G-F示,因公式中的G和F示,测量值都偏大0.2N,故差值不变,即求出的浮力大小不变,数据仍然可靠。
[5]由图A可知,物体的重力为
G=4N -0.2N =3.8N
由可G=mg可知物体的质量为
由图AC可知,根据称重法,物体浸没在水中时受到的浮力为
F浮水=G-F′= 3.8N - (3N - 0.2N) = 1N
由得,物体的体积为
物体的密度为
[6]物体在液体中受到的浮力为
由得,液体的密度为
(3)[7]如果在步骤E中不小心使物体接触了容器底且与容器底部有力的作用,弹簧测力计的示数减小,浮力增大,根据可知,所测液体密度的偏大。
(4)[8]因为圆锥形物体“下小上大”,所以随着圆锥形物体浸入水中的深度增加,排开水的体积也增加,但是排开水的体积增大的幅度在变大,根据知,浮力变大,且浮力增大的幅度在变大;根据可知,测力计的示数变小,且测力计示数变小的幅度在变大(即图线逐渐变陡),到圆锥体完全浸没后,浮力不变,测力计的示数也不变,故C图符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
15.(1) 调零 2
(2) a、b、c 密度 越大
(3)C
(4)B
【详解】(1)[1]弹簧测力计在使用前要先调零。在哪个方向上测力,就在哪个方向调零。
[2]由图1可知,P的重力G=4.8N,c中测力计的示数F示=2.8N,根据称重法测浮力可得,c中物体P所受浮力的大小
(2)[1]在图1中,b、c两次实验中,测力计的示数不同,则P所受浮力不同,液体密度相同,而P排开水的体积不同,故由a、b、c三次实验,可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
[2][3]d、e两次实验中,P浸没在水中时测力计的示数小于P浸没在盐水中时测力计的示数,由称重法测浮力可知,P浸没在盐水中受到的浮力更大,而P排开液体的体积相同、液体密度不同,故由a、d、e三次实验可知当排开液体体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(3)[1]在探究物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系的实验中,根据称重法
求浮力,通过
求排开水的重力,由图2可知,a测物块的重力,b测空杯的重力,c测物块浸没在水中时测力计的示数、d测排开的液体和小杯的总重力,为了减小误差,并便于操作,最合理的实验步骤是:测空杯的重力→测物块的重力→测量物块浸没在水中时测力计的示数→测排开液体和空杯的总重力,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4,则物块所受浮力
物块排开液体所受的重力
若,即
则可验证阿基米德原理,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
答案第1页,共2页
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