2025年中考物理考点专题训练：浮力的计算、实验题

2025年中考物理高频考点专题训练:浮力的计算、实验题 一、实验探究题 1.小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系。他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置,如图所示。 (1)做丁、戊两次实验,是为了探究浮力大小与 有关; (2)做 两次实验,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关; (3)上面图乙中物体受到浮力大小为 N。 2.小明同学按照如图甲所示的操作,探究影响浮力大小的因素。 (1)由图甲可知,物体全部浸没在水中时,受到的浮力是 N; (2)分析图甲中A、C、D三图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”); (3)分析图甲中 三图可得出结论;物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关; (4)分析图甲中A、D、E三图可得出结论:物体排开液体的体积一定时, 越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”); (5)若完成实验后,小明发现弹簧测力计使用前没有校零,如图乙所示,实验中物块浸没时测得的浮力大小与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 3.现有细线、弹簧测力计、带提手的小水桶、量筒、水、溢水杯、形状不规则的小石块等器材,请你选取其中的器材,测出完全浸入水中的小石块所受的浮力。写出选用的器材和简要步骤。 4.某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”的实验中,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:①与物体浸没在液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③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)分析实验步骤a、b可知,金属块浸在水中时受到的浮力大小是 N; (2)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”)。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,液体密度越大,物体受到的浮力 ; (3)若先完成步骤c,再完成步骤a,则测得的浮力将 (选填“偏大”或“偏小”); (4)该小组同学完成本次实验后,又用获得的数据求出了金属块的体积为 cm3,盐水的密度为 g/cm3。 5.在“探究浮力的大小与什么因素有关”的实验中,小宇依次进行实验。 (1)②图中金属块所受的浮力大小为 N; (2)比较图①③④可知,浮力大小与物体浸没在水中的深度 ; (3)比较图①②③可知,浮力大小与 有关; (4)比较图①②⑥,不能得出浮力大小与液体密度有关,原因是 ; (5)⑤图中金属块所受的浮力大小为 N; (6)比较图①④⑥可知,盐水的密度为 g/cm3。 6.小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。 (1)实验步骤如图所示,甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为、、、,物体受到的浮力 ,排开液体的重力 。以上两空均用、、、表示 (2)小李在探究物体所受浮力的实验中,排除各种测量误差因素的影响,发现物体排开水的重力明显小于它所受浮力,请分析实验操作中造成这种结果的原因: 。 (3)小张利用身边的器材对小李的实验进行改进:两个相同的弹簧测力计和、重物、溢水杯由饮料瓶和吸管组成、薄塑料杯质量忽略不计等器材,装置如图所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到弹簧测力计的示数逐渐 ,弹簧测力计的示数逐渐 ,若弹簧测力计的示数变化量为,弹簧测力计的示数变化量为,则它们的大小关系是 。选填“”“”或“”。 (4)比较两种实验方案,小张的实验装置的优点是_填答案标号。 A.弹簧测力计的示数就是物体所受浮力的大小 B.实验器材生活化,实验中能同步观察弹簧测力计、示数的变化 7.如图,某实验小组探究“浮力大小与哪些因素有关”。 (1)分析a、b、c三次实验可知,当液体密度一定时, 越大,所受浮力越大; (2)分析a、c、d三次实验可知,浮力大小与浸没在液体中的深度 ; (3)分析a、d、e三次实验,可以得出结论: ; (4)完成实验后,实验小组又进行了图中g的改进实验,先将溢水杯装满水,并用电子秤测出空烧杯质量为,将物块缓慢浸入水中,测得烧杯和水的总质量为,物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化为,若满足 (表达式用和g表示),则可验证阿基米德原理成立。 8.小明在家中利用劳动课上学习的烹饪技能做西红柿炒鸡蛋时,发现将同一个鸡蛋放在清水中下沉,放在盐水中悬浮。为了弄清楚其原因,小明通过实验探究“浮力的大小与什么因素有关”,小明先进行了猜想: 猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关; 猜想二:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关; 猜想三:浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关。 (1)小明根据在游泳池中游泳时,从浅水区向深水区走去的过程中(在安全的前提下),随着走入水中越深(身体浸没前)会觉得身体越来越轻,推理出猜想 (选填“一”“二”或“三”)正确; (2)弹簧测力计使用前要先进行 ,然后小明进行了如图-1、图-2、图-3所示的实验操作。分析实验数据,当物体 相同时,液体 的越大,物体所受的浮力越大,所以同一个鸡蛋放在清水中下沉,放在盐水中悬浮; (3)小明利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计),对课本上探究“浮力的大小与物体排开液体的重力的关系”的实验进行改进,装置如图-4所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,观察到弹簧测力计A、B示数的变化量 (选填“相等”或“不相等”)。当重物浸没在溢水杯继续下降的过程中,弹簧测力计A、B的示数不变,说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”); (4)小明改进后的实验方案具有的优点是_。(选填序号) A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B.实验器材生活化,弹簧测力计固定、示数更稳定 C.一次实验就能得出物理普遍规律 9.漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理?小明按如下步骤进行了实验。 步骤一:将装有水的溢水杯 (水面到达溢水口处)放置在铁架台上,空烧杯放置在电子秤上后,按下“清零”键,使电子秤的示数变为零,如图甲所示; 步骤二:再将一个梨放置在电子秤上,电子秤示数为260g,如图乙所示; 步骤三:把梨缓慢放入溢水杯中,梨漂浮在水面上,溢出的水全部流入电子秤上的烧杯中,如图丙所示。 (1)梨在溢水杯中漂浮时,所受浮力大小为 N;若步骤一中的溢水杯水面略低于溢水口, (选填“会”或“不会”)影响梨所受水的浮力。 (2)步骤三中,若电子秤的示数为 g,则能初步得出漂浮在液面上的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力。 (3)步骤三中把梨放入溢水杯中时,为什么要缓慢地放入? 。 10.如图所示,是“探究浮力大小与排开液体所受重力的关系”的实验。 (1)如图甲所示,在弹簧下端用细线挂上小桶和金属块,小桶和金属块由于地球的吸引而受到向 的 力作用,记下弹簧伸长后指针的位置O。 (2)如图乙所示,在溢水杯中装满水,把金属块全部浸入溢水杯的水中,用烧杯收集溢出的水。实验中观察到弹簧会缩短,说明金属块受到向 的 力作用。 (3)如图丙所示,把烧杯中的水全倒入小桶中,弹簧指针又下降恢复到原来位置O,此时溢水杯口 (选填“会”或“不会”)有水流出,指针又恢复到位置O,这个实验过程说明 。 11.彤彤过生日时,妈妈送给她一个内有“生日快乐”字样的小水晶球。彤彤想知道小水晶球的密度,于是她找来量筒、小玻璃杯和水,用如图所示的顺序测量出小水晶球的密度。由图可知:水晶球的体积是 cm3,水晶球的质量是 g,水晶球的密度是 g/cm3。实验中,第二步将球从量筒中拿出时小水晶球上沾有少量的水,彤彤就直接放入玻璃杯中进行第三步实验,这样做对实验结果 (会/不会)造成影响。 12.小斌同学利用如图所示的实验器材和步骤探究浮力大小与哪些因素有关。 (1)本实验采用的探究方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”)。 (2)比较图A、D、E三图,可以得出浮力大小与 有关; (3)比较图 、C两图,可以得出浮力大小与排开液体的体积有关; (4)小斌还算出上述实验中物块浸没于水中所受浮力为 N,物块的密度为 kg/m3; (5)小斌回家后,利用刻度尺、底面积为50cm2的薄壁柱形杯和密度为0.4g/cm3的正方体塑料块测可乐的密度(塑料块不吸液体); ①如图甲所示,他往杯中注入一定量的可乐,测出杯中可乐深度为h1=10.00cm; ②如图乙所示,将塑料块漂浮在可乐中,测出此时杯中可乐的深度为h2=10.80cm; ③如图丙所示,用细铁丝将塑料块全部压入可乐中,测出此时杯中可乐的深度h3=11.96cm。由此可测出可乐的密度为 可乐= g/cm3。如果步骤②③交换操作顺序,塑料块露出时表面粘有液体,则测出的可乐密度值与本次测量值相比会 (选填“变大”“变小”或“不变”); (6)物理天才小斌,他知道酒精的密度 酒=0.8 水。如图所示,利用正方体塑料块的三次竖直漂浮,并测出每次塑料块露出部分的高度分别为ha、hb、hc,还得到了未知液体的密度表达式为 液= 。(用数字、ha、hb、hc和 水表示) 13.某小组探究“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进行 ; (2)实验步骤如图所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可求得物体受到的浮力F浮= ,由图乙和戊可求得物体排开的液体受到的重力.以下选项中若 成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系; A.F1-F2=F3-F4 B.F1-F3=F4-F2 C.F1-F4=F3-F2 (3)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐 ,B的示数逐渐 ,且A、B示数的变化量相等; (4)比较两种实验方案,改进后的优点是 (多选)。 A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B.实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定 C.能同步观察测力计A、B示数的变化 二、计算题 14.小科设计了一个水箱,他希望这个水箱把水储备到一定量以后,自动开启放水阀门A,把水排出。如图所示,A是一个面积为20cm2圆形的放水阀门,其质量与厚度不计,且恰好能把排水口盖严。A通过细绳,与浮子B相连,在细绳拉力作用下,拉开阀门A然后排水。圆柱形浮子B的底面积为100cm2,高为10cm,密度为0.6g/cm3,绳子质量、体积和伸长不计。求: (1)浮子B的质量; (2)给水箱加水恰好使绳子拉直时,水对水箱底的压强; (3)若绳长为15cm,通过计算判断水箱能不能自动排水?若不能排水,请算出使该装置能自动排水的细绳长度最大是多少? 15.在弹簧测力计下挂一均匀的实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器正上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图甲所示,记录下整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h的变化关系,绘制出了图像如图乙所示,已知水的密度为取,求: (1)圆柱体完全浸入水中时受到的浮力; (2)圆柱体的底面积; (3)圆柱体的密度。 16.如图甲,将一重为8N的物体A放在装有适量水的杯中,物体A漂浮于水面,浸入水中的体积占总体积的五分之四,此时水面到杯底的距离为 20cm。如果将一小球B用体积和重力不计的细线系于A下方后,再轻轻放入该杯水中,静止时A上表面与水面刚好相平,如图乙。已知 B=1.8 103kg/m3,g取 10N/kg,求: (1)在甲图中杯壁上距杯底8cm处受到水的压强; (2)甲图中物体A受到的浮力; (3)物体A的密度。 17.某兴趣小组要测量一金属块的密度,设计了如下方案:将装有适量细沙的薄壁圆筒,缓慢竖直放入盛有适量水的、水平放置的M长方体透明薄壁容器中,待圆筒静止后,在圆筒上对应水面的位置标记一点A,并在长方体容器上标出此时的水位线MN(如图甲所示);然后将待测金属块用细线悬挂在圆筒下方,缓慢竖直放入水中,圆筒静止后(金属块不接触容器底部),在长方体容器上标出此时的水位线PQ(如图乙所示);再向长方体容器中缓慢注水至圆筒上的A点与MN在同一水平面上(如图丙所示)。测出PQ与此时水面的距离为h1,与MN的距离为h2。若圆筒的底面积为S,长方体容器的底面积为4S,A点到圆筒底部的竖直距离为h,不计细线的质量和体积,已知 水和g。 (1)求图甲中圆筒和细沙总重力G的大小(用题中给定的物理量符号表示) (2)求金属块的体积V(用题中给定的物理量符号表示) (3)若h1=0.07m,h2=0.03m, 水=1.0 103kg/m3,求金属块的密度 18.如图所示是某学校厕所的自动冲水水箱的简易图,水箱把水储备到一定量以后,自动开启放水阀门A,把水排出冲厕所。图中圆形放水阀门A的上表面面积为20cm2,其质量与厚度不计,且恰好能把排水口盖严。A通过细绳与浮子B相连,在细绳拉力作用下,拉开阀门A然后排水。圆柱形浮子B的底面积为100cm2,高为10cm,密度为,细绳长为18cm,细绳质量、体积和伸长不计。则:(已知g取10N/kg) (1)求浮子B的质量; (2)求给水箱加水恰好使绳子拉直时,浮子所受浮力; (3)求给水箱加水恰好使绳子拉直时,水对水箱底的压强; (4)请通过计算判断水箱能不能自动排水?请计算出该装置能自动排水时的细绳长度的最大值是多少? 19.一个不规则的实心物体,质量为55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。求: (1)物体在纯水中所受的浮力; (2)物体的体积; (3)物体的密度; (4)物体悬浮时盐水的密度。 20.如图所示,圆柱体甲和薄壁圆柱形容器乙置于水平地面。甲的质量为1 kg,底面积为5 10-3 m2。( 水=1 103kg/m3)求: (1)甲对地面的压强p甲; (2)将甲浸没在乙容器的水中后(无水溢出),若乙容器对地面压强的增加量是水对乙容器底部压强增加量的2.5倍,求甲的密度 甲; (3)甲放入水中后,容器底对甲的支持力。 21.如图所示,一密度均匀,质量为6kg,底面积为0.06m2的长方体木块漂浮在静止的水面上。求:g取10N/kg) (1)水对木块产生的浮力大小。 (2)木块浸入水中的深度。 (3)水在木块下表面上产生的压强。 22.如图所示,将体积为1dm3的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.7kg。( 水=1.0 103kg/m3,g取10N/kg)求: (1)木块受到的浮力; (2)木块的密度; (3)若溢水杯中水深20cm,水对溢水杯底的压强。 23.在水平桌面上放置一个底面积为100cm2,质量为400g的圆筒,筒内装有16cm深的某种液体。弹簧测力计的下端悬挂着一个底面积为50cm2,高为16cm的金属柱,当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时,弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如图所示。(圆筒厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g取10N/kg)。求: (1)金属柱浸没在液体中受到的浮力; (2)圆筒内所装液体的密度; (3)金属柱浸没时,液体对容器底的压强比未放入金属柱前增加了多少? (4)当金属柱浸没在液体中时,圆筒对桌面的压强。 24.如图所示,甲、乙分别为实心正方体A和B,已知A为塑料块(不吸水),其棱长为20cm,密度为0.5g/cm3;B为合金块,其质量为3kg,密度为3g/cm3。(g取10N/kg)求: (1)物体A的质量; (2)物体B放置在水平地面上时,对水平地面的压强; (3)若将A沿水平方向切去n厘米,按图丙所示方式放置在水中时,A刚好能浸没,求:n的值。 25.如图所示,高为0.5m、底面积为的轻质薄壁柱形容器甲置于水平地面,容器内盛有0.2m深的水;正方体乙的质量为12kg;,求: (1)水对容器甲底部的压力; (2)现将乙放在甲容器的水中,恰使甲对地面的压强和水对容器甲底的压强均为最大; ①求此时容器甲对地面的压强; ②求正方体乙的密度。 答案部分 1.液体密度;丙、丁;0.6 2.1;无关;A、B、C ;液体密度;越大;不变 3.答:器材选用细线、弹簧测力计、带提手的小水桶、水、小石块,步骤为 ⑴用细线栓住小石块,挂在弹簧测力计下,测出小石块重力G; ⑵用弹簧测力计提着小石块,让它慢慢全部浸入小桶内水中,读出弹簧测力计示数F; ⑶小石块所受浮力为F浮=G-F。 4.1.4;无关;a、b、c;越大;偏大;200;1.1 5.(1)0.4 (2)无关 (3)排开水的体积 (4)排开液体的体积不相等 (5)1 (6)1.2 6.(1); (2)将物体浸入水中之前,溢水杯中没有加满水 (3)变小;变大;= (4)B 7.(1)排开液体的体积 (2)无关 (3)浮力大小与液体的密度有关 (4) 8.(1)二(或三) (2)调零;排开液体的体积;密度 (3)相等;无关 (4)B 9.2.6;不会;260;保证流入烧杯内水的体积等于梨漂浮时排开水的体积 10.(1)下;重 (2)上;浮 (3)不会;物体所受浮力等于排开液体受到的重力(F浮=G排,阿基米德原理) 11.10;30;3;不会 12.控制变量法;液体的密度;A、B;0.6;;0.98;不变; 13.(1)校零 (2)F1-F3;B (3)减小;增大 (4)BC 14.(1)0.6kg;(2)2.1 103Pa;(3)10cm 15.(1);(2);(3) 16.(1);(2);(3)。 17.(1)解:图甲中,圆桶所受浮力等于圆桶和沙子的重力,G=F浮= 水gV排= 水gSh (2)解:图乙和图丙相比,浮力相等,V排相等,A点在水面下的深度相等,所以乙图中,A点到水面PQ的距离应该等于(h1+h2),A点到MN的距离应该等于h1,图乙和图甲相比, V排= V桶浸+V金属,金属块的体积:V金属= V排-V桶浸=4Sh2-S(h1+h2)=3Sh2-Sh1; (3)解: 由图甲图乙可知,金属块的重力,G金属= F浮= 水g4Sh2,金属块的质量: 金属块的密度: 18.(1)0.4kg;(2)4N;(3);(4)能,20cm 19.(1)0.5N;(2);(3);(4) 20.(1)2 103Pa;(2)2.5 103kg/m3;(3)6N 21.(1)60N;(2)0.1m;(3)1 103Pa或1000Pa 22.(1)7N;(2)0.7 103kg/m3;(3)2 103Pa 23.(1)8N;(2);(3)800Pa;(4) 24.(1)解:A塑料块为正方体,棱长为20cm,密度为0.5g/cm3,则物体A的质量 答:物体A的质量为4kg; (2)解:B为合金块,其质量为3kg,密度为3g/cm3,则体积 B为正方体,则棱长 则B的底面积 则B对水平地面的压强 答:物体B放置在水平地面上时,对水平地面的压强为 ; (3)解:将A沿水平方向切去n厘米,剩余的A的体积 由图丙可知,剩余的A刚好能浸没,剩余的A和B受到的重力等于剩余的A受到的浮力,即 即 解得n=5cm 答:A刚好能浸没时,n的值为5cm。 25.(1)40N;(2)①8000Pa,② 学科网(北京)股份有限公司 $$