【专项练】探究浮力大小与排开液体所受重力关系-教科版八年级下册期中、期末专项（初中物理）

1 探究浮力大小与排开液体所受重力关系 1．C 【详解】由图可知：F1测空桶的重力，F2测物体的重力，F3是物体浸没在液体中时的测力计的 拉力，F4测出排出的水和空桶的总重力，所以 F1≠F4；根据称重法可知 1 3F F F 浮 排开液体的重力 4 2G F F 排 根据阿基米德原理可知，物体所受浮力等于其排开水的重力，所以 F G浮 排 由此分析可知 1 3 4 2- -F F F F 物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积，物块 排开水所受的重力变小，得不出正确结果。 故 ABD 错误，C正确。 故选 C。 2．(1)丁、乙、甲、丙 (2)排开液体的重力 (3)1.7×10 3 (4)不变 【详解】（1）为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力，应先测量空桶的重；实验中利用二 次称重法得到石块浸入水中受到的浮力，则应先测量石块在空气中的重力，再将石块直接浸入 水中观察测力计的示数，求出石块浸入水中的浮力，且得到石块排出的水的重力，最合理的顺 序应为：丁、乙、甲、丙。 （2）乙图中测力计分度值为 0.2N，示数为 3.4N，根据称重法 F 浮=G-F=3.4N -1.4N=2.0N 由丙丁两个步骤测出石块排开的水所受的重力 G 排=G 丙-G 丁=3.2N-1.2N=2.0N 由以上计算结果得 F 浮=G 排 ，即浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。 2 （3）由 G=mg 可知，物体的质量为 3.4N 0.34 10N / Gm kg g kg    由 F 浮＝ρ水gV 排可得，物体的体积为 4 3 3 3 2.0N 2 10 m 1.0 10 / m 10N / F V V g kg kg        浮 排 水 则物体的密度为 3 3 4 3 0.34 1.7 10 / m 2 10 m m kg kg V      （4）铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，根据公式 p= ρgh 可知，水对溢水杯底的压强不变，根据公式 F=pS 可知，水对溢水杯底的压力不变；由于 溢水杯中装满水，铝块浸没在水中静止时，根据阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开的 水重，铝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。 3． 竖直 C 1 等于 液体密度 寻找普遍规律 4 【详解】（1）[1]因为要使用弹簧测力计在竖直方向上测力，所以弹簧测力计要调零时，应在 竖直方向上调零。 （2）[2]实验中同学们发现溢水杯中未装满水，会导致物体排开的水无法全部流出小桶，这样 实验会使测得溢出水所受的重力偏小。故选 C。 （3）[3][4]结合图甲乙可知，物块的重力为 G=F1=4N 物块浸没在水中时，弹簧测力计的拉力为 F 拉=F3=3N 根据称重法可知，物块受到的浮力为 F 浮=G-F 拉=4N-3N=1N 物块排开水的重力为 G 排=F4-F2=1.5N-0.5N=1N 所以物块受到的浮力大小等于它排开水所受的重力大小。 （4）[5]比较图乙丙可知，物块排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不 同，根据称重法可知受到的浮力不同，因此可知物体受到的浮力大小与液体密度有关。 [6]换用酒精再次实验的目的是避免实验的偶然性，寻找普遍规律。 （5）[7]由题可知，浸没时物体的体积等于排开液体的体积，所以物体的重力与在水中的浮力 3 存在关系如下 gV V gVF V G          液 液 液排 物 物 排 物 物 物 物 浮 可得该物块的密度为 3 3 3 3 31.0 10 k 04 gN 4 1 g/m 4 1 k /m g/cm N G F       物 浮水 水 物 4． 3 1 2 1 1 不同意 表格中这一组实验数据只能作为一次 实验数据，所以是实验次数太少 DABC 【详解】（1）[1][2][3][4][5]读图可知图 A为金属块的重，图 B为空小桶的重，图 C为金属 块浸没在水中时弹簧测力计的示数，图 D为小桶和桶中的水的总重。用图 A的示数减去图 C的 示数为金属块所受浮力，用图 D的示数减去图 B的示数为金属块排开水的重力。见下表： 金属块 重 /N 金属块浸没在水中时 弹簧测力计的示数 /N 金属块受到 的浮力 /N 桶和桶中的 水的总重 /N 空桶 重 /N 金属块排开的水 所受的重力 /N 4 3 1 2 1 1 （2）[6][7]不同意，上述实验进行了四次测量，但每次测量的物理量是不同的，表格中这一 组实验数据只能作为一次实验数据，所以是实验次数太少，因此不符合多次实验的要求，所以 该结论是不可靠的。 （3）[8]为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力，应先测量空桶的重力，然后再测出铁块 的重力；将铁块浸入水中观察测力计的示数。最后测排出的水和小桶的总重，求排出的水的重 力。因此，合理的顺序应为：DABC。 1 探究浮力大小与排开液体所受重力关系 1．小宝做了如图所示的探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系实验。测量时弹簧测力计的 示数分别是 F1、F2、F3和 F4。下列说法正确的是（ ） A．F1＝F4 B．F1﹣F2＝F3﹣F4 C．F1﹣F3＝F4﹣F2 D．若甲中溢水杯未装满水，实验结果不会受到影响 2．某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯、水等器材，探究浮力的大小与排开液体所 受重力的大小关系。 (1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤，合理的实验顺序是 ； (2)由以上步骤初步得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它 ； (3)根据以上石块浸没在水中的实验数据，还可得出石块的密度为 kg/m 3 （g取10N/kg）； (4)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用细线挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯中的水中 （如图戊）（始终不碰到杯底），电子秤的读数 （填“变大”或“变小”或“不变”）。 3．某兴趣小组为了验证阿基米德原理，设计并开展了如下的实验： 2 （1）使用弹簧测力计前，应在 （选填“竖直”或“水平”）方向上调零； （2）如图甲，若溢水杯中未装满水，会导致测得的 （填序号）数据出现错误； A．物体重力 B．物体受到的浮力 C．物体排开液体的重力 （3）如图乙，溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，此时物块受到的浮力为 N，物块受 到的浮力大小 （选填“大于”“等于”或“小于”）它排开水所受的重力大小； （4）如图对比乙、丙两图，可以说明物块受到的浮力大小与 有关。换用酒精再次实验 的目的是 （选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）； （5）该物块的密度为 g/cm 3 。（ 水= 3 31.0 10 kg/m ，g取 10N/kg） 4．某实验小组做“探究金属块浸在水中所受的浮力大小与金属块排开的水重之间关系”的实 验，按照如图 A、图 B、图 C、图 D的顺序进行实验。 （1）请将下面记录实验数据的表格的内容补充完整；（图中弹簧测力计示数已经标出） 金属块 重 /N 金属块浸没在水中时弹 簧测力计的示数 /N 金属块受到 的浮力 /N 桶和桶中的水 的总重 /N 空桶 重 /N 金属块排开的水 所受的重力 /N 4 ① ② ③ ④ ⑤ （2）小星根据上述表格中的实验数据得出实验结论“ =F G浮 排”，他认为上述实验进行了四次测 量，符合多次实验的要求，所以该结论是可靠的。你同意小星对实验数据的这一处理方法 吗？ ，你的理由是 ； （3）你认为图中的实验操作最佳顺序是 （填写字母序号即可）。