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:___________
第一板块:基础达标
一、实验题
1.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A.可能与物体浸没在液体中的深度有关;
B.可能与物体的密度有关;
C.可能与物体的体积有关;
D.可能与物体浸在液体中的体积有关;
E.可能与物体的重力有关.
为了验证上述猜想,小明利用下列器材做了如图所示的实验.
器材:体积相等的铁块、铜块,弹簧测力计,一杯水,一杯盐水,细绳.
⑴分析比较实验③④,可以验证猜想 是正确的;分析比较实验④⑤,可以验证猜想 是错误的(选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”);
⑵分析比较实验 和 ,可以验证猜想B是错误的;
⑶分析比较实验⑥⑦可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与 有关;
⑷在完成以上探究后,小明又选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是为了 (选填字母序号).
A.寻找普遍规律 B.取平均值减小误差.
2.如图所示,是探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验和实验过程中弹簧测力计的示数,。
(1)金属块A浸没在水中时,受到的浮力是 N;
(2)分析乙、丙两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与 有关,分析丙、丁两图实验数据可得:浮力大小跟物体浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”);分析 两图可知,浮力大小跟液体密度有关;
(3)由图中数据可算出金属块A的密度是 ,盐水的密度是 ;
(4)在测完密度后,小明把A竖直放入一个底面积为20cm2且足够高的柱形容器(质量不计)底部,A的高度为20cm,并将柱形容器放在水平桌面上,然后向容器内缓慢倒入水,A始终直立,当水对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为2∶3时,水槽内水的体积为 。
3.小李利用家里的电子秤、玻璃杯、木块、水、酱油、牙签等器材,进行了“浮力与什么因素有关”的探究。他们利用调好的电子秤进行了以下操作:
①烧杯中装适量水,用电子秤称出烧杯和水的质量,如图A
②将木块放入烧杯中,称出木块漂浮在水中时烧杯的总质量,如图B
③用牙签逐渐把木块压入水中直至浸没(木块没有接触烧杯壁和底),分别记下木块在不同位置时电子秤的读数,如图C、D、E。
(1)小李据步骤A、B计算出木块质量为 g;
(2)比较分析实验步骤A、B、C、D、E中电子秤的读数,说明:浸在水中的木块所受的浮力与物体 有关;将杯中的水换成相同质量的酱油进行了如图F的操作,对比实验步骤A、E和F中电子秤的读数可知,木块受的浮力还与 有关;
(3)本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时,主要运用的科学探究方法是 ,选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是 ;
(4)根据小李的分析,下列关于木块所受浮力F浮、电子秤所受压力F压与木块下表面在水中深度h的关系图像正确的是 。
A.B.C. D.
4.如图是“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验过程,请你将下面的内容补充完整。
(1)通过观察b、c两图实验过程可得出的结论是浮力的大小与 有关;
(2)c、d两实验过程的设计是为了探究浮力的大小与 是否有关;
(3)要探究液体密度对浮力大小的影响要选 两图进行分析;
(4)另一组同学拿了一个长方体木块。分别放入水和浓盐水中,木块漂浮如图f、g。同学们分析,由于木块漂浮时,受到的浮力等于其重力,所以木块两次所受浮力 (选填“相等”或“不相等”),但木块排开水的体积比排开浓盐水的体积大,所以得到结论:浮力与物体排开液体的体积无关。这组同学的结论是 (选填“正确”或“错误”)的。
上述实验探究过程中所用盐水的密度为 kg/m³。
(5)完成了上面的探究后,老师拿来一个刻度尺,让同学们利用f、g两图中的实验过程测出浓盐水的密度(水的密度为ρ水),下面是同学的测量过程,请你根据题意把过程补充完整。
①用刻度尺测出木块浸入盐水的深度为h1;
②用刻度尺测出木块没入水的深度为h2;
③浓盐水的密度为ρ盐水= 。(用字母表示)
5.各种复合材料由于密度小、强度大,广泛应用于汽车、飞机等制造业。小明想测量一块实心复合材料的密度。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针静止时指在分度盘中线的左侧,如图甲,则应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,使横梁平衡。
(2)用调好的天平测量该物块的质量时,当在右盘放入最小的砝码后,指针偏在分度盘中线左侧一点,则应该 (填选项前的字母)。
A.向右调平衡螺母
B.向右盘中加砝码
C.向右移动游码
当天平重新平衡时,盘中所加砝码和游码位置如图乙所示,则所测物块的质量为 g。
(3)因复合材料的密度小于水,小明在该物块下方悬挂了一铁块,按照如图丙所示顺序,测出了该物块的体积,则这种材料的密度是 kg/m3。
(4)分析以上步骤,你认为小明在测体积时的操作顺序会引起密度测量值比真实值 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
第二板块:能力提升
6.如图所示,小华制作了一个简易的密度计:她选择一根长16cm的饮料吸管,将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口,使吸管在液体中漂浮时能保持在 方向.密度计在液体中漂浮时,受到的浮力 重力(填“大于”、“小于”或“等于”).把密度计放入水中,露出液面的长度是7.9cm,再将密度计放入某液体中,露出液面的长度是7cm,则此液体的密度为 kg/m3.(ρ水=1.0×103kg/ m3)
7.为了探究“物体的浮沉条件”,灵灵同学在老师的指导下完成了以下实验,如图所示。
步骤一、用弹簧测力计测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力,如图甲所示;
步骤二、用手拿着这个空玻璃瓶浸没在水中,放手后发现玻璃瓶上浮;
步骤三、将一个铁块装入玻璃瓶并盖上盖子,放入水中放手后发现玻璃瓶下沉;
步骤四、取出玻璃瓶并擦干瓶上的水,挂在弹簧测力计上,保持玻璃瓶竖直,然后从图乙位置慢慢浸入水中,并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与玻璃瓶下表面浸入水中深度h的关系如图丙所示。
(1)装有铁块的玻璃瓶全部浸没时受到的浮力是 N;
(2)图丙中AB段表示玻璃瓶受到的浮力逐渐 ,这说明物体所受浮力大小与 有关;BC段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度 (选填“有关”、“无关”);
(3)步骤二中空玻璃瓶浸没时受到的浮力为 N;
(4)灵灵认真分析以上实验数据和现象后发现,物体的沉浮与物体的重力和所受浮力有关,分析可得出结论:物体上浮的条件是 ;
(5)当玻璃瓶刚好浸没时,下表面受到水的压强为 Pa;
(6)细心的灵灵同学发现玻璃瓶上还标有100ml的字样,请教后得知这表示玻璃瓶的容积,于是他灵机一动,在装有铁块的玻璃瓶内装满水,再用弹簧测力计测出总重力,如图丁所示,此时弹簧测力计示数为3.2N,根据以上数据他算出了铁块的密度为 kg/m3。
8.某实验小组在“探究浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积是否有关”的实验中,记录的实验数据如下表所示。
实验次数
液体的密度ρ/(g·cm-3)
排开液体的体积V/cm3
物体的重力G/N
弹簧测力计的示数F/N
浮力F浮/N
1
0.8
50
0.70
0.30
0.40
2
1.0
50
0.70
0.20
0.50
3
1.2
50
0.70
0.10
0.60
4
1.0
60
0.84
0.24
0.60
5
1.0
70
0.98
①
0.70
(1)在第5次实验中,弹簧测力计的示数如图所示,则表格中①处的数据应为 ;
(2)分析对比第1、2和3三次实验数据,得出结论一:当物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,物体所受的浮力就越 ;
(3)分析对比第 三次的实验数据,得出结论二:当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体所受的浮力就越大;
(4)综合结论一和结论二,得出探究结论: 越大,物体受到的浮力就越大;
(5)小明联想到质量等于密度与体积的乘积,由此推想:物体排开液体的 越大,所受的浮力就越大;
(6)小燕又联想到物体的 与 成正比,深入分析处理数据后,可以得出进一步的结论: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。
9.(1)如图是验证阿基米德原理的一个实验过程图,通过图中 两个步骤测出了浮力(选填代号即可);
(2)小明同学利用上面实验中的器材和木块,进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理,但实验过程中有一个步骤与上图不同,这个步骤是 (选填代号即可);
(3)在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,班级的“物理小博士”为同学们做了如图所示的一系列实验,实验中物体在盐水中受到的浮力为 ,请你从中选出一些图,针对某一个因素进行探究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果:
探究的因素是: ;
选用的图是: ;(填图中的序号).
探究的结果是: 。
10.用量筒测盐水的密度(水的密度用表示)
(1)在小烧杯(质量不计)中倒入适量的水,然后将小烧杯放入一个盛有适量水的水槽中,在水槽外壁上标记出槽内水面的高度;
(2)将小烧杯中的水全部倒入量筒内,量筒的读数为;
(3)把小烧杯擦干,再将其放入水槽中,缓慢向小烧杯中倒入待测盐水,直至水槽内水面的高度 ;
(4)将小烧杯中的盐水全部倒入量筒内,量筒的读数为;
(5)待测盐水的质量m= ,体积V= ;
(6)则待测盐水的密度ρ= 。
第三板块:智力挑战
11.小华同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行探究,探究过程如图所示。
(1)由图的实验过程可知,金属块在煤油中受到的浮力是 N;
(2)通过分析图中 两项,说明浮力大小跟液体的密度有关。
12.如图所做的石块浮力实验,用所学知识完成下面各题:
(1)据图中提供信息,石块受到的浮力F浮= N,石块排开水所受的重力G排= N
(2)由此得出的结论是 .
13.小华同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,在弹簧测力计下悬挂一圆柱体物块,当圆柱体物块下表面与水面相平时开始缓慢下降,直到与烧杯底接触为止,如图1所示.(g取10 N/kg)
(1)根据(a)图可知,圆柱体物块的质量m= kg;
(2)分析(a)(c)两图可知,圆柱体物块浸没在水中时所受浮力F浮= N;
(3)分析 两图可得出,浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关;
(4)比较(c)(d)两图可得出:当圆柱体浸没在水中时,所受浮力不随 改变;
(5)小华完成图1所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,根据实验数据绘制出图2所示的弹簧测力计拉力F随物体下降高度h变化的图象,那么物体浸没在这种液体中受到的浮力F浮'= N,这表明浸在液体中的物体所受浮力的大小还跟 有关.
14.在一次社会实践活动中,小宇拾到了一块外形奇特颇具观赏价值的石块,这石块的体积、密度多大呢?爱动脑筋的小宇用一个弹簧溅力计和一根细线在河边就测出来了.请你猜想,小宇是怎样测量的.(要求写出主要测量步骤和计算石块的体积、密度表达式).
15.下列A、B、C、D四幅图是“验证阿基米德原理”的过程情景,请根据图示完成下面的填空。
(1)在图B的操作中,小丽先向溢水杯中注水,直到溢水口 水(选填“流出”或“不流出”)时停止加水,目的是使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平;
(2)将小石块浸没溢水杯中,溢出的水全部流入烧杯中,如图C所示,此时小石块受到的浮力为 N,把烧杯中的水全部倒入小吊桶中,如图D所示,排开的水重力G排为 N;小红认为阿基米德原理中的“排开”就是“排出”的意思,小丽提醒小红,若操作时溢水杯中的水面低于溢水口,则排开的水重 排出的水重(选填“大于”“小于”或“等于”);说明“排开”和“排出”是有区别的;
(3)实验结果表明:浸在水中的物体受到的力 物体排开水所受到的重力;(选填“大于”“等于”或“小于”)
(4)如果实验前忘记调零,弹簧测力计指针位于“0.2N”处,就完成了上述实验,则对测量的结果 影响(选填“有”或“无”)。
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. D A ①② ⑤⑥ 密度 A
【详解】分析比较实验③④,发现两图中铁块浸在水中的体积不同,故探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系;由两弹簧测力计示数不等,从而可以验证猜想D是正确的;分析比较实验④⑤,发现两图中铁块浸没在水中的深度不同,故探究浮力与物体浸没在液体中深度的关系;由两弹簧测力计示数相等从而可以验证猜想A是错误的;为了验证猜想B可能与物体的密度有关,则应改变物体密度,保持其他量均相同,故比较①②与⑤⑥,由两次实验数据可得猜想B是错误的;分析比较实验⑥⑦,排开液体的密度不同,其他条件均相同,物体受到的浮力大小不同可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体密度有关;本实验时为了研究浮力大小与哪些因素有关的规律,故完成以上探究后,小明又选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是为了寻找普遍规律.
2. 2 排开液体的体积 无关 丁、戊 360
【详解】(1)[1]弹簧测力计的一个大格代表1N,一个小格代表,弹簧测力计示数是,所以,金属块的重力
由甲、丙两图可知,当金属块浸没在水中时
(2)[2]由乙、丙两图实验数据可知,液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,测力计的示数不同,物体受到的浮力不同,由此可知:物体在液体中所受浮力的大小跟排开液体的体积有关。
[3]由丙、丁两图实验数据可知,液体的密度相同,物体浸没在水中的深度不同,弹簧测力计示数相同,则浮力相同,即浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关。
[4]要探究浮力大小跟液体密度的关系,需要控制排开液体的体积相同,液体密度不同,图丁、戊两图符合题意。
(3)[5]由图甲可知,金属块的重力
根据知金属块的质量为
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据可得,金属块的体积为
则金属块的密度为
[6]由甲、戊两图可知,当金属块浸没在盐水中时
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以
则液体的密度为
(4)[7]由数据知,当圆柱体在水中深度为
圆柱体刚好完全浸没,所以,圆柱体的横截面积为
圆柱体刚好浸没时注入水的质量为
当注入液体质量小于或等于时,设水槽内水的质量为m,水槽内水的深度为
则水对水槽底部的压强为
水槽对桌面的压强为
把①②代入
解得
应舍去;
所以,注入液体的质量大于,即注入液体的深度大于20cm,因水的体积与圆柱体体积之和等于容器底面积乘以液体的深度,即
且根据可得,水的体积
所以
则此时水的深度为
此时水对水槽底部的压强为
水槽对桌面的压强
把③④代入
解得
根据可得,水槽内水的体积为
3. 40 排开液体体积 液体密度 控制变量法 寻找结论的普遍性 D
【详解】(1)[1]将玻璃杯、水、木块视为一个整体,木块的质量
m木=mB-mA=140g-100g=40g
(2)[2]电子秤增加的质量等于木块被压浸入水中时排开水的质量,比较分析实验步骤A、B、C、D、E中电子秤的读数,从B~D读数越来越大,D、E示数不变,故得出的结论是:在排开液体的密度不变的情况下,物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关。
[3]将杯中的水换成相同质量的酱油进行了如图F的操作,图F中电子秤的读数较大,酱油的密度较大,说明木块受到的浮力与液体的密度有关。
(3)[4]浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,所以实验需要用控制变量法。
[5]为了使实验结论具有普遍性,需要用了不同液体并进行了多次实验。
(4)[6]AB.由图A和D可知,木块全部浸入水中排开液体的质量为
m排=190g-100g=90g=0.09kg
木块受到的浮力
F浮=G排=m排g=0.09kg×10N/kg=0.9N
液体的密度相同时,物体受到的浮力与排开液体的体积成正比,即底面积相同的柱体,物体受到的浮力与浸入的深度成正比,当物体完全浸没时,物体受到的浮力不变,浮力大小是0.9N,所以浮力先变大后不变,故AB错误;
CD.开始容器内有水,压力不为零,由于浮力先变大后不变,所以排开液体的重力先变大后不变,电子秤所受压力先变大后不变,最大压力为0.9N,故D正确,C错误。
故选D。
4. 物体排开液体的体积 浸没的深度 de/ce 相等 错误 1.2×103
【详解】(1)[1]由图b、c可知,液体都是水,即液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,测力计的示数不同,物体受到的浮力不同,由此可知:物体在液体中所受浮力的大小跟排开液体的体积有关。
(2)[2]分析c、d两图实验数据可知,液体的密度相同,物体排开液体的体积也相同,物体浸没在水中的深度不同,弹簧测力计示数相同,则浮力相同,即浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关。
(3)[3]要浮力大小跟液体密度有关,需要控制排开液体的体积相同,改变液体的密度,图d、e或c、e符合题意。
(4)[4]分析f、g两图可知木块浮在水中、浓盐水中,根据漂浮条件可知,木块受到的浮力都等于木块的重力,木块受到的浮力不变。
[5]因水的密度小于盐水的密度,根据阿基米德原理和漂浮条件可知,木块浮在水表面时,木块排开水的体积大于排开盐水的体积;由于没有控制液体的密度相同,故得出“浮力与物体排开液体的体积无关”的结论错误。
[6]由a图知物体的重力为3.6N,由c图知,物体浸没在水中,弹簧测力计示数是1.6N,由e图知,物体浸没在盐水中,弹簧测力计示数是1.2N,所以物体浸没在水中的浮力为
F浮=G-F=3.6N-1.6N=2N
盐水中受到的浮力为
F浮′=G-F′=3.6N-1.2N=2.4N
物体在水中和盐水知排开液体的体积相等,由阿基米德原理得
盐水的密度为
ρ盐水=
(5)③[7]木块浸入盐水中的深度为h1,则可知
mg=ρ盐水gh1S
木块浸入水中的深度为h2,则由物体的浮沉条件可知
mg=ρ水gh2S
所以
ρ盐水gh1S=ρ水gh2S
解得,浓盐水的密度为
ρ盐水=
5. 右 C 16.4 0.82×103 偏小
【详解】(1)[1]由图知道,指针偏向分度盘的左侧,所以应将平衡螺母向右边调节;
(2)[2]用调好的天平测量该物块的质量时,当在右盘放入最小的砝码后,指针偏在分度盘中线左侧一点,说明此时右盘所放的砝码的质量较小,故首先应该向右调节游码,使得天平再次平衡,故选C;
[3]据图乙知道,此时天平标尺的分度值是0.2g,所以待测物体的质量是
m=10g+5g+1.4g=16.4g
(3)[4]因为图丙②所示的体积为60mL,图丙中③所示的体积为40mL,所以复合材料的体积是
V=60cm3 -40cm3 =20cm3
则该材料的密度是
(4)[5]按照如图丙所示①②③顺序,在测量过程中,复合材料上面会沾有一些水,使得测量的体积偏大,由密度公式可知,密度测量值比真实值偏小。
6. 竖直 等于 0.9×103
【详解】试题分析:将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口,这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中;根据物体浮沉条件可知,密度计在液体中漂浮时,受到的浮力等于重力;吸管露出水面的长度是7.9cm,则浸入水中的深度h水=16cm﹣7.9cm=8.1cm,将该密度计放入某液体中,吸管浸入液体的深度h液=16cm﹣7cm=9cm,因为密度计不管是在水中还是在液体中,都是漂浮状态,所以,F浮水=F浮液=G,由F浮=ρgV排可得:ρ水gSh水=ρ液gSh液,即1.0×103kg/m3×g×S×0.081m=ρ液×g×S×0.09m.
解得:ρ液=0.9×103kg/m3;
【考点定位】物体的浮沉条件及其应用
7. 1.8 变大 物体排开液体的体积 无关 1.8 浮力大于物体重力 600 5×103
【详解】(1)[1]由图丙知,当瓶子浸入深度为0时,弹簧测力计示数为瓶子和铁块的总重力,即
当瓶子浸入深度达到6cm后弹簧测力计不再减小,说明瓶子浸没在水中,示数为0.6N,所以受到的浮力为
(2)[2][3][4]由图象知,AB段随着瓶子进入水中体积的增大,瓶子受到的弹簧测力计拉力逐渐减小,根据
瓶子受到的浮力增大,说明物体受到的浮力大小与排开水的体积有关;BC段为物体浸没后,随着深度的增加,其排开水的体积并未改变,浮力不变,可知浮力的大小与浸没的深度无关。
(3)[5]浮力的大小与液体密度和物体浸入液体的体积有关,空玻璃瓶浸没在水中与装有铁块的瓶子浸没在水中时浸入水中体积相等,所以受到的浮力相等,都为1.8N,故在第②操作步骤中空玻璃瓶浸没在水中时到的浮力为1.8N。
(4)[6]物体上浮的条件是物体受到浮力大于物体重力,即。
(5)[7]由图丙可知,当时,玻璃瓶刚好浸没,此时瓶底受到的压强为
(6)[8]由图甲知,空瓶的重力,瓶子和铁块的总重力,铁块重力为
由题知,图丁中时弹簧测力计示数,即瓶子、水和铁块的总重力,所以装入水的重力为
加入水的体积
铁块的体积
所以铁块密度
8. 0.28 大 2、4和5 物体排开液体的体积和液体的密度 质量 重力 质量
【详解】(1)[1]由题图可知弹簧测力计的分度值是0.2N,所以示数为0.28N,则表格①中数据为0.28。
(2)[2]分析比第1、2和3三次实验数据,可以看出排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浮力越大。
(3)[3]实验要控制液体密度相同,只改变物体排开液体的体积,所以选择液体密度相同的2、4、5三组实验。
(4)[4]归纳(2)(3)的实验结论得出物体排开液体的体积和液体的密度越大,物体受到的浮力就越大。
(5)[5]根据m=ρV进行猜想,物体排开液体的质量越大,所受的浮力就越大。
(6)[6][7]根据G=mg,即物体所受的重力与质量成正比,联想到物体排开液体的重力越大,所受的浮力就越大。深入分析处理数据后,可以得出进一步的结论: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。
9. B、C C 1.2 N 浮力的大小与物体排开液体体积的关系 ①②③ 在同种液体中,物体排开的液体体积越大,受到的浮力越大
【详解】(1)[1]物体受到的浮力等于物体的重力减去物体浸入液体时弹簧测力计的示数,由B和C两个步骤就可以测出浮力。
(2)[2]物体漂浮在水面上,受到的浮力等于它的重力,测量漂浮的物体受到的浮力时,不需要用弹簧测力计提着物体,故“探究漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”的实验步骤与图C不同。
(3)[3]物体受到的浮力等于物体的重力减去物体浸入液体时弹簧测力计的示数,由图①⑤所示实验可知,物体在盐水中受到的浮力为
[4][5][6]探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,需要控制液体密度相同,改变物体浸入液体中的深度,可以选用图①②③;根据称重法可知,在同种液体中,物体排开的液体体积越大,受到的浮力越大。
10. 到达标记处
【详解】[1][2]在小烧杯(质量不计)中倒入适量的水,然后将小烧杯放入一个盛有适量水的水槽中,在水槽外壁上标记出槽内水面的高度,此时,小烧杯处于漂浮或悬浮状态,受到的浮力等于自身重力,将小烧杯中的水全部倒入量筒内,量筒的读数为V1,小烧杯质量不计,故小烧杯放入水槽中受到的浮力为
把小烧杯擦干,再将其放入水槽中,缓慢向小烧杯中倒入待测盐水,直至水槽内水面的高度到达标记处,此时,小烧杯漂浮,受到的浮力等于自身重力,小烧杯排开水的体积等于小烧杯内装水时排开水的体积,此时,小烧杯受到的浮力为
两次排开水的体积相等,由阿基米德原理可知,,即
故待测盐水的质量为
[3]将小烧杯中的盐水全部倒入量筒内,量筒的读数为V2,待测盐水的体积。
[4]待测盐水的密度为
11. 2.4 B和C
【详解】(1)[1]由图A可知,物体重力是10N,完全没入煤油中,弹簧秤的拉力为7.6N,由F浮=G-F拉可得,金属块在煤油中受到的浮力是2.4N。
(2)[2]B和C两项中实验条件中,物体排开液体的体积相同,但是液体密度不一样,并且浮力不一样,所以可得浮力大小跟液体的密度有关。
12. 1.6 1.6 浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力
【分析】由图示弹簧测力计确定其分度值,读出其示数;
石块浸没在水中时,石块重力与弹簧测力计示数之差等于物体受到的浮力;
烧杯与水的总重力与烧杯重之差是石块排开水的重力;
根据石块受到的浮力与石块排开水的重力间的关系,得出实验结论.
【详解】(1)由图甲与图乙所示实验,结合稳重法测浮力的原理可知,石块受到的浮力:
F浮=G-F=4N-2.4N=1.6N;
由图丙与图丁所示实验可知,石块排开水的重力为:
G排水=2.2N-0.6N=1.6N;
(2)由(1)可知,石块受到的浮力等于石块排开水的重力;
由此可得:浸没在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力.
13. 0.6 5 (b)、(c) 深度 4 液体密度
【详解】(1)由a图知,G=6N;根据G=mg可得,圆柱体的质量m==0.6kg;(2)由a、c两图可知,圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮=G−F=6N−1N=5N;(3)由b、c两图可知,液体的密度相同,排开液体的体积不同,测力计的示数不同,可得出:浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关;(4)由c、d两图可知,圆柱体完全浸没,下沉过程中,测力计的示数不变,浮力大小不变,即物体所受浮力不随深度改变;(5)由图2知,物体完全浸没在液体中时测力计的示数为2N,则物体浸没在这种液体中受到的浮力:F′浮=G−F′=6N−2N=4N;由实验知,浸在液体里的物体受到的浮力大小还跟液体的密度有关.
点睛:(1)根据图a得出圆柱体的重力大小,然后根据公式G=mg求出圆柱体的质量;(2)由图c及a根据F浮=GF得出所受浮力的大小;(3)比较b、c两图的不同点,得出浮力大小与物体排开液体体积的关系;(4)根据浮力大小与排开液体体积的关系得出结论;(5)根据物体完全浸没时测力计的示数及其重力求出浮力..
14.
【详解】测量步骤如下:(1)将小石块拴在弹簧测力计上,读出小石块的重力G;(2)将小石块完全浸没在水中,读出弹簧测力计的拉力F. 石块受的浮力F浮=G−F,又因为F浮=ρ水gV排,所以小石块的体积V=V排=,小石块的密度ρ=ρ水.
点睛:题中提供了弹簧测力计和一根细线,所以可以测出石块的重力,再利用G=mg可求出石块的质量.题中无法直接测出石块的体积,但是用弹簧测力计和水,利用称量法可以测出石块完全浸入水中时受到的浮力,由F浮=ρ液gV排 ,V=V排可以求出石块的体积,再利用ρ=可求出石块的密度.
15. 流出 1 1 大于 等于 无
【详解】(1)[1]实验中应加水直到溢水口流出时停止加水,目的是使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平,小石块浸没时,排开液体的体积才能全部流进小桶中。
(2)[2]小石块受到的浮力
F浮=FB-FC=4N-3N=1N
[3]排开的水重力
G排=FD-FA=2N-1N=1N
[4]实验中若溢水杯中的水面刚好到溢水口,则排开的水重等于排出的水重,若操作时溢水杯中的水面低于溢水口,则排开的水重大于排出的水重,这说明“排开”和“排出”是有区别的。
(3)[5]由(2)中数据可知,浸在水中的物体受到的力等于物体排开水所受到的重力。
(4)[6]浮力大小
F浮=G-F
排开液体的重力
G排=FD-FA
由以上两式可知,若实验前弹簧测力计指针位于“0.2N”处时差值不变,所以对处理结果没有影响。
答案第1页,共2页
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