10.1 浮力【两大题型】-2024-2025学年八年级物理下册同步高频考点精讲与热点题型精练(人教版2024)
2025-03-31
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1节 浮力 |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.47 MB |
| 发布时间 | 2025-03-31 |
| 更新时间 | 2025-04-01 |
| 作者 | 名师汇教育 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51362140.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
10.1 浮力【两大题型】
【题型一 浮力及浮力产生原因】
1.(2024•长春期末)如图所示,冰块浮于饮料上,冰块所受浮力的施力物体是( )
A.空气 B.柠檬 C.饮料 D.玻璃杯
2.(2024•临沂期末)以下有关浮力的说法正确的是( )
A.物体所受的浮力的方向总是与物体所受重力的方向相反
B.只有浸没在液体中的物体才受到浮力
C.将一块石块扔在水中,其沉底时一定不受浮力
D.物体受到浮力的作用时,液体对物体向上的压力小于向下的压力
3.(2024•漳州期中)“天宫课堂”上,王亚平老师做了一个有关浮力的实验,如图所示,在太空中,乒乓球并没有像在地面一样浮在水面,而是停留在了水中,下列有关该现象的解释正确的是( )
A.乒乓球受到的浮力方向向下
B.乒乓球受到的浮力小于重力
C.太空中乒乓球处于失重状态,它不受浮力了
D.浮力是由重力产生的
4.(2024•烟台期末)下列几种物体,不受浮力的是( )
A.停靠在港口的我国第二艘航空母舰“山东舰”
B.正在下潜的我国自主设计研发的“蛟龙号”
C.正在执行巡逻任务的“歼20”战斗机
D.在太空绕地球运行的中国空间站
5.(2024•郴州期中)如图所示,A、B是可自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水。则下列说法中错误的是( )
A.A、B、C、D物体都受到浮力
B.A、B、C物体受到浮力,D不受浮力
C.A、B物体受到浮力,C、D物体不受浮力
D.A物体受到浮力,B、C、D物体不受浮力
6.(2024•济南期末)如图所示,取一个瓶口内径略小于乒乓球的矿泉水瓶,去掉底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶内注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验可以用来说明( )
A.浮力产生的原因
B.阿基米德原理
C.大气存在压强
D.液体的压强与液体的密度和深度有关
7.(2024•南京期末)如图所示,一个长方体浸没在水中,其上表面受到水的压力为4N,下表面受到的压力为7N,则长方体受到水的浮力为( )
A.3N B.4N C.7N D.11N
8.(2024•中山期末)如题图所示,小芳在某次实验中用电子秤测出烧杯和盐水的总质量为200g,接着将系好细线的小物块缓慢浸没到盐水中并保持静止(未触底,绳绷直),且盐水未溢出,此时电子秤的示数为255g。利用以上信息(g取10N/kg)能求解出的物理量是( )
A.小物块的质量 B.小物块的体积
C.小物块的密度 D.小物块受到的浮力
9.(2024•百色期末)在探究浮力方向的实验中:将一个气球用细线系在装有水的容器中,再把容器放在倾角为
a的斜面上,发现:细线沿竖直方向,如图所示,在斜面倾角缓慢变小过程中,细线与水面的夹角 ;剪断细线,气球向上运动;这实验表明浮力的方向是 。
10.(2024•哈尔滨期中)如图所示,将玻璃筒两端蒙上橡皮膜,当玻璃筒水平浸入水中时,观察到左、右两个橡皮膜的凹陷程度相同。当玻璃筒在水中竖直放置时,观察到下面橡皮膜凹陷程度比上面大,该现象表明浸没在液体中的物体,下表面受到的压力 上表面受到的压力(选填“大于”或“小于”)。据此,可分析
产生的原因。
11.(2024•重庆期末)如图所示,用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止,此木块上表面受到水的压力为7N,下表面受到水的压力为15N,则木块受到浮力大小是 N,浮力的方向是 ,细杆对木块的力大小是 N。
12.(2024•昆明期末)如图所示,甲图中弹簧测力计下挂一不吸水长方体物块,从盛有适量水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系如图乙所示,容器底面积为200cm2,则物块浸没时的浮力大小为 N,浸没前后容器对小桌压强变化量为 Pa。
【题型二 探究浮力大小与哪些因素有关】
13.(2024•重庆期中)某同学猜想:“浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟固体的形状有关”,于是选用烧杯、水、细线、弹簧测力计和两块橡皮泥设计实验,则这两块橡皮泥应满足的条件是( )
A.体积不同,形状相同 B.体积相同,形状不同
C.体积相同,形状相同 D.体积不同,形状不同
14.(2024•常德期末)如图所示,小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块会平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响( )
A.液体的密度 B.物体的形状
C.物体排开液体的体积 D.物体浸入液体的深度
15.(2024•济南二模)将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂于杠杆左端,调整杠杆右端钩码的悬挂位置,使杠杆平衡如图a。然后再将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内,气球随即膨胀,杠杆如图b所示。针对此现象,提出一个有探究价值且易于探究的问题( )
A.浸在空气中的气球所受浮力的大小与哪些因素有关?
B.浸在空气中的气球所受浮力的大小与排开空气的体积的关系?
C.浸在气体中的物体所受浮力的大小与排开气体的体积的关系?
D.浸在气体中的物体所受浮力的大小与排开气体的体积和浸在气体的密度的关系?
16.(2024•武汉模拟)探究完浮力的大小跟哪些因素有关,小枫用如图所示的实验装置做了一个课外实验。
测力计A/N
测力计B/N
电子秤/g
1
2.00
0.02
500.00
2
1.40
0.42
520.00
3
0
0.82
他将溢水杯放在电子秤上,向底面积为100cm2的溢水杯中加水(水没有到达溢水口),在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据。然后他将小球缓慢下降,当物体的部分体积浸在水中时,记录下第二次实验数据。最后他剪断系在物体上的细线,将小球缓慢沉入到水底后,记录下第三次的实验数据。关于小枫的课外实验,下列说法正确的是( )
A.小球浸没时所受到的浮力为0.8N
B.小球的密度为2.4×103kg/m3
C.第三次实验电子秤的示数为600g
D.第三次实验水对溢水杯杯底的压强比第一次增大了20Pa
17.(2024•青岛中考)小明在海边游泳时,发现塑料泡沫板浮在水面上,石块却沉入水底。由此,他进行了有关浮力的实验探究。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出石块的重力为 N。
(2)将石块缓慢浸入水中,弹簧测力计示数 ,石块浸没后,在触底之前,弹簧测力计示数 ,说明浮力的大小与 有关。
(3)将 相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中,若发现它们所受的浮力大小 ,说明浮力的大小与物体密度无关。
(4)将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管,分别以图乙和图丙的方式浸没于水中,能反映浮力产生原因的是图 。
18.(2024•山西中考)小明发现木头在水中是漂浮的,而铁块在水中会下沉,他猜想浮力的大小与浸在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究,请你帮助他完成实验。
实验思路:
(1)选取体积相同、 不同的物体A和B分别浸没在水中,测出其所受浮力并进行比较。
实验过程:
(2)按照实验思路依次进行如图所示的操作,从甲图中可知物体A所受的浮力为 N。观察乙图可知物体B在水中受到的拉力为 N,并计算出物体B所受的浮力。
实验结论:
(3)分析实验数据,可得出初步结论: 。
19.(2023•江西中考)【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关:
【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后,还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是,该同学进行了如下探究。
【证据】该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线,按如下步骤进行实验。
①如图a所示,用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 N;
②如图b所示,将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;
③如图c所示,将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;
④如图d所示,将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。
【解释】
(1)图b中橡皮泥受到的浮力大小为 N;
(2)由以上实验可知,浮力大小与物体的形状 。
【交流】
(1)本实验在其它因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究。在物理学中,这种研究方法称为 。
(2)在第④步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,橡皮泥所受浮力大小
(选填“变大”“变小”或“不变”),说明浮力大小与 无关。
(3)若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计,能否完成本实验的探究? 。
20.(2024•武汉模拟)兴趣小组的同学在探究“影响浮力大小的因素”实验中,按如图所示的步骤进行实验,并将数据记录在表格中。
实验步骤
a
b
e
d
e
弹簧测力计示数/N
4
2.5
2
2
1.8
(1)根据表计算,步骤d中金属块A所受浮力 N;根据表中的数据,可知物体的浮力与深度
(选填“无关”或“有关”);
(2)选择 (写出一种即可)三次实验,可探究探究浮力大小与液体密度的关系(填序号);
(3)他还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”,于是找来橡皮泥、烧杯和水进行实验,实验步骤如下:步骤一将橡皮泥放入盛水的烧杯中,橡皮泥下沉至杯底;步骤二将橡皮泥捏成“碗状”再放入盛水的烧杯中,发现它漂浮在水面上。通过分析可知,第一次橡皮泥受到的浮力 (填“大于”、“小于“或”等于”)第二次橡皮泥受到的浮力,得到的结论是:物体受到的浮力大小与其形状有关,他得出错误结论的原因是 ;
(4)将剥皮前和剥皮后的同一个桔子分别放入两个装水的容器中,桔子静止时状态如图所示,出现这种现象的原因是 。
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10.1 浮力【两大题型】
【题型一 浮力及浮力产生原因】
1.(2024•长春期末)如图所示,冰块浮于饮料上,冰块所受浮力的施力物体是( )
A.空气 B.柠檬 C.饮料 D.玻璃杯
解:因冰块漂浮于饮料上,所以冰块所受浮力的施力物体是饮料,方向竖直向上。
答案:C。
2.(2024•临沂期末)以下有关浮力的说法正确的是( )
A.物体所受的浮力的方向总是与物体所受重力的方向相反
B.只有浸没在液体中的物体才受到浮力
C.将一块石块扔在水中,其沉底时一定不受浮力
D.物体受到浮力的作用时,液体对物体向上的压力小于向下的压力
解:A、浮力的方向总是竖直向上的,重力的方向总是竖直向下的,所以物体所受的浮力的方向总是与物体所受重力的方向相反,故A正确。
B、浸入液体和气体中的物体都受到浮力的作用,故B错误。
C、将一块石块扔在水中,其沉底时一定受浮力,故C错误。
D、浸入液体中物体所受的浮力大小等于浸入液体中物体的上下表面的压力差,所以浮力是浸入液体中的物体下表面所受的液体压力减去上表面所受液体的压力,即受到液体向上的压力大于向下的压力,故D错误。
答案:A。
3.(2024•漳州期中)“天宫课堂”上,王亚平老师做了一个有关浮力的实验,如图所示,在太空中,乒乓球并没有像在地面一样浮在水面,而是停留在了水中,下列有关该现象的解释正确的是( )
A.乒乓球受到的浮力方向向下
B.乒乓球受到的浮力小于重力
C.太空中乒乓球处于失重状态,它不受浮力了
D.浮力是由重力产生的
解:浮力产生的原因:物体受到向上的压力大于向下的压力,存在压力差产生了浮力;在太空中水和乒乓球处于完全失重状态,水不会对浸入其中的物体产生压力,所以在太空失重环境下浮力消失,故C正确。
答案:C。
4.(2024•烟台期末)下列几种物体,不受浮力的是( )
A.停靠在港口的我国第二艘航空母舰“山东舰”
B.正在下潜的我国自主设计研发的“蛟龙号”
C.正在执行巡逻任务的“歼20”战斗机
D.在太空绕地球运行的中国空间站
解:A、停靠在港口的我国第二艘航空母舰“山东舰”处于漂浮状态,因此受到浮力作用,故A错误;
B、正在海水中下潜的“蛟龙号”号由于上下表面存在压强差,会形成向上的压力差,因此受到海水的浮力,故B错误;
C、正在执行巡逻任务的“歼20”战斗机受空气的浮力,故C错误;
D、在太空绕地球运行的中国空间站,太空中是真空,无浮力,故D正确。
答案:D。
5.(2024•郴州期中)如图所示,A、B是可自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水。则下列说法中错误的是( )
A.A、B、C、D物体都受到浮力
B.A、B、C物体受到浮力,D不受浮力
C.A、B物体受到浮力,C、D物体不受浮力
D.A物体受到浮力,B、C、D物体不受浮力
解:浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差,A物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对A物体上下表面产生了的压力差,故A物体受浮力的作用;由图可知,水对B、C物体上下表面都产生了的压力差,故B、C物体都受浮力的作用;D物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对D物体没有产生向上的压力差,故D物体不受浮力的作用,故只有B错误。
答案:B。
6.(2024•济南期末)如图所示,取一个瓶口内径略小于乒乓球的矿泉水瓶,去掉底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶内注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验可以用来说明( )
A.浮力产生的原因
B.阿基米德原理
C.大气存在压强
D.液体的压强与液体的密度和深度有关
解:
A、开始时乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用,下部没有液体只受大气压的作用,向上的压强小于向下的压强,向上的压力小于向下的压力,乒乓球不能上浮。当用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,乒乓球下面也受到液体压强和大气压的作用,向上的液体压强大于向下的液体压强,乒乓球上浮,跟浮力产生的原因有关系。故A符合题意。
B、阿基米德原理是研究浸在水中的物体受到的浮力和排开液体重力的关系,该实验不能测出这两个力的大小,故B不符合题意;
C、乒乓球上下都受到大气压的作用相同,开始乒乓球不上浮,后来又上浮,不是大气压的作用。故C不符合题意。
D、乒乓球上升时,液体的密度一定,可以说明液体压强和深度有关,液体越深,液体的压强越大,但不能说明液体的压强与液体的密度有关。故D不符合题意。
答案:A。
7.(2024•南京期末)如图所示,一个长方体浸没在水中,其上表面受到水的压力为4N,下表面受到的压力为7N,则长方体受到水的浮力为( )
A.3N B.4N C.7N D.11N
解:长方体受到水的浮力为:F浮=F下表面﹣F上表面=7N﹣4N=3N。
答案:A。
8.(2024•中山期末)如题图所示,小芳在某次实验中用电子秤测出烧杯和盐水的总质量为200g,接着将系好细线的小物块缓慢浸没到盐水中并保持静止(未触底,绳绷直),且盐水未溢出,此时电子秤的示数为255g。利用以上信息(g取10N/kg)能求解出的物理量是( )
A.小物块的质量 B.小物块的体积
C.小物块的密度 D.小物块受到的浮力
解:盐水未溢出,根据力的相互作用,则小物块受到的浮力为
F浮=ΔG=(m2﹣m1)g=(0.255kg﹣0.2kg)×10N/kg=0.55N
因缺乏条件,无法求得小物块的质量、体积或者密度,故D正确。
答案:D。
9.(2024•百色期末)在探究浮力方向的实验中:将一个气球用细线系在装有水的容器中,再把容器放在倾角为a的斜面上,发现:细线沿竖直方向,如图所示,在斜面倾角缓慢变小过程中,细线与水面的夹角 不变 ;剪断细线,气球向上运动;这实验表明浮力的方向是 竖直向上 。
解:如图所示,在斜面倾角缓慢变小过程中,悬线与水平面的夹角将保持不变,始终与水平面垂直;
剪断悬线,小气球将沿竖直向上方向运动,这说明浮力的方向是竖直向上。
答案:不变;竖直向上。
10.(2024•哈尔滨期中)如图所示,将玻璃筒两端蒙上橡皮膜,当玻璃筒水平浸入水中时,观察到左、右两个橡皮膜的凹陷程度相同。当玻璃筒在水中竖直放置时,观察到下面橡皮膜凹陷程度比上面大,该现象表明浸没在液体中的物体,下表面受到的压力 大于 上表面受到的压力(选填“大于”或“小于”)。据此,可分析 浮力 产生的原因。
解:液体内部有压强,且液体内部压强随深度的增加而增大。当玻璃筒放入水中时,
当玻璃筒在水中竖直放置时,上面的橡皮膜受到的压强小于下面的橡皮膜受到的压强,而其受力面积相同,根据p知,观察到下面橡皮膜凹陷程度比上面大,下表面受到的压力大于上表面受到的压力,所以下面橡皮膜凹陷程度比上面大;
浮力产生的原因是液体对物体上、下表面的压力差,所以根据此现象可分析浮力产生的原因。
答案:大于;浮力。
11.(2024•重庆期末)如图所示,用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止,此木块上表面受到水的压力为7N,下表面受到水的压力为15N,则木块受到浮力大小是 8 N,浮力的方向是 竖直向上 ,细杆对木块的力大小是 5 N。
解:木块受到浮力的方向是竖直向上的;浸没水中木块受到的浮力等于上、下两个表面的压力差,
即F浮=F下﹣F上=15N﹣7N=8N,分析竖直向上;
木块处于静止状态,木块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向下的细杆的压力的作用,木块受力平衡,则细杆对木块的压力大小为:F=F浮﹣G=8N﹣3N=5N。
答案:8;竖直向上;5。
12.(2024•昆明期末)如图所示,甲图中弹簧测力计下挂一不吸水长方体物块,从盛有适量水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系如图乙所示,容器底面积为200cm2,则物块浸没时的浮力大小为 8 N,浸没前后容器对小桌压强变化量为 400 Pa。
解:由图乙可知,图像的AB段表示物块未浸入水中,此时弹簧测力计示数为12N,即物块的重力为G=12N,
图像的BC段表示物块开始浸入水中,CD段表示物块浸没在水中,此时弹簧测力计示数为F示=4N,
故物块浸没时的浮力大小为F浮=G﹣F示=12N﹣4N=8N;
容器对小桌的压力变化量:ΔF=F后﹣F前=(G容+G水+G﹣F示)﹣(G容+G水)=G﹣F示=F浮=8N,
则压强的变化量:Δp400Pa。
答案:8;400。
【题型二 探究浮力大小与哪些因素有关】
13.(2024•重庆期中)某同学猜想:“浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟固体的形状有关”,于是选用烧杯、水、细线、弹簧测力计和两块橡皮泥设计实验,则这两块橡皮泥应满足的条件是( )
A.体积不同,形状相同 B.体积相同,形状不同
C.体积相同,形状相同 D.体积不同,形状不同
解:要探究浮力与物体形状的关系,需保持液体密度和排开液体的体积不变,所以应该选用体积相同,形状不同的橡皮泥,故ACD错误,B正确。
答案:B。
14.(2024•常德期末)如图所示,小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块会平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响( )
A.液体的密度 B.物体的形状
C.物体排开液体的体积 D.物体浸入液体的深度
解:他先后将该铝块平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,液体的密度相同,每次水面到达同一标记处,说明物体排开水的体积相同,物体浸入水的深度不同,比较弹簧测力计示数大小,可以探究浮力与物体浸入液体的深度的关系,故D正确。
答案:D。
15.(2024•济南二模)将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂于杠杆左端,调整杠杆右端钩码的悬挂位置,使杠杆平衡如图a。然后再将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内,气球随即膨胀,杠杆如图b所示。针对此现象,提出一个有探究价值且易于探究的问题( )
A.浸在空气中的气球所受浮力的大小与哪些因素有关?
B.浸在空气中的气球所受浮力的大小与排开空气的体积的关系?
C.浸在气体中的物体所受浮力的大小与排开气体的体积的关系?
D.浸在气体中的物体所受浮力的大小与排开气体的体积和浸在气体的密度的关系?
解:A.“浸在空气中的气球所受浮力的大小与哪些因素有关?”这个问题没有明确指出要探究的具体因素,因此不够具体。故A错误;
B.“浸在空气中的气球所受浮力的大小与排开空气的体积的关系?”这个问题虽然涉及到了排开空气的体积,但只限定了在“空气中”,而实验现象是在一般气体中发生的,因此这个选项的表述不够准确,故B错误;
C.由F浮=ρ气gV排可知,当气球排开气体的体积越大,则它受到的浮力也越大,因此杠杆左端受到竖直向下的力变小,所以杠杆不再平衡,并且出现左高右低的现象;“浸在气体中的物体所受浮力的大小与排开气体的体积的关系?”,这个问题既符合实验现象,又具体、易于探究。故C正确;
D.“浸在气体中的物体所受浮力的大小与排开气体的体积和浸在气体的密度的关系?”这个问题虽然考虑到了排开气体的体积和气体的密度两个因素,但实验现象中并没有改变气体的密度,因此这个选项引入了不必要的变量,使得问题复杂化。故D错误。
答案:C。
16.(2024•武汉模拟)探究完浮力的大小跟哪些因素有关,小枫用如图所示的实验装置做了一个课外实验。
测力计A/N
测力计B/N
电子秤/g
1
2.00
0.02
500.00
2
1.40
0.42
520.00
3
0
0.82
他将溢水杯放在电子秤上,向底面积为100cm2的溢水杯中加水(水没有到达溢水口),在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据。然后他将小球缓慢下降,当物体的部分体积浸在水中时,记录下第二次实验数据。最后他剪断系在物体上的细线,将小球缓慢沉入到水底后,记录下第三次的实验数据。关于小枫的课外实验,下列说法正确的是( )
A.小球浸没时所受到的浮力为0.8N
B.小球的密度为2.4×103kg/m3
C.第三次实验电子秤的示数为600g
D.第三次实验水对溢水杯杯底的压强比第一次增大了20Pa
解:
A.小球浸没时,弹簧测力计B增大示数为0.82N﹣0.02N=0.8N,
第二次实验时,溢出液体的重力为0.42N﹣0.02N=0.4N,
而浮力为2.00N﹣1.40N=0.6N,说明溢水杯中原来缺少0.6N﹣0.4N=0.2N水没有注满;
即排开液体的重力为0.8N+0.2N=1N,根据阿基米德原理知,所受到的浮力为1N,故A错误;
B.小球的重力G=2N,根据G=mg=ρVg,则2N=ρVg,
浸没时的浮力为1N,根据阿基米德原理知:1N=ρ水V排g,由于浸没V排=V;
解得ρ=2ρ水=2×103kg/m3;故B错误;
C.第三次实验小球沉底;溢出水的重力为0.8N,则减少水的质量m0.08kg=80g;
小球的质量m球0.2kg=200g;
电子秤的示数为m'=m1+m球﹣m=500g+200g﹣80g=620g,故C错误;
D.第三次实验与第2次液面高度相同;从不满到满增大0.2N,柱形杯子,液体的压力等于重力,压力增大0.2N,
与水对溢水杯杯底的压强比第一次增大了p20Pa,故D正确。
答案:D。
17.(2024•青岛中考)小明在海边游泳时,发现塑料泡沫板浮在水面上,石块却沉入水底。由此,他进行了有关浮力的实验探究。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出石块的重力为 1.4 N。
(2)将石块缓慢浸入水中,弹簧测力计示数 变小 ,石块浸没后,在触底之前,弹簧测力计示数 不变 ,说明浮力的大小与 排开液体的体积 有关。
(3)将 体积 相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中,若发现它们所受的浮力大小 相同 ,说明浮力的大小与物体密度无关。
(4)将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管,分别以图乙和图丙的方式浸没于水中,能反映浮力产生原因的是图 丙 。
解:
(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,此时指针指在1N和2N之间,所以此时弹簧测力计示数为1.4N;
(2)石块受到的浮力:F浮=G﹣F,石块的重力G不变,弹簧测力计的示数越来越小,石块所受的浮力越来越大了,当石块完全浸没后,石块所受浮力不变,弹簧测力计示数不变,说明说明浮力的大小与排开液体的体积有关,与深度无关;
(3)探究浮力大小是否与物体的密度有关时,需使物体排开液体的体积和液体的密度相同,物体的密度不同,故应选用体积相同、密度不同的物体,浸没与水中时,其所受浮力大小相同,说明物体所受浮力大小与物体的密度无关;
(4)浸在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同,且向上的压力大于向下的压力,压力差即为浮力,所以图丙可以反映浮力产生原因。
答案:(1)1.4;(2)变小;不变;排开液体的体积;(3)体积;相同;(4)丙。
18.(2024•山西中考)小明发现木头在水中是漂浮的,而铁块在水中会下沉,他猜想浮力的大小与浸在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究,请你帮助他完成实验。
实验思路:
(1)选取体积相同、 密度(或质量) 不同的物体A和B分别浸没在水中,测出其所受浮力并进行比较。
实验过程:
(2)按照实验思路依次进行如图所示的操作,从甲图中可知物体A所受的浮力为 1.2 N。观察乙图可知物体B在水中受到的拉力为 2.8 N,并计算出物体B所受的浮力。
实验结论:
(3)分析实验数据,可得出初步结论: 浮力的大小与浸没在液体中的物体密度无关 。
解:
(1)小明猜想浮力大小与物体密度有关,因此应选择密度(或质量)不同的物体进行浮力的测量和比较;
(2)根据受力平衡,A所受的浮力应该等于其重力与拉力之差,即浮力为3N﹣1.8N=1.2N;
由乙图可知测力计的分度值为0.2N,示数为2.8N,即物体B在水中受到的拉力为2.8N,再利用重力与浮力之差算浮力,大小为4N﹣2.8N=1.2N。
(3)根据(2)的分析,两个密度不同的物体浸没状态下所受浮力相等,故浮力的大小与浸没在液体中的物体密度无关。
答案:(1)密度(或质量);(2)1.2;2.8;(3)浮力的大小与浸没在液体中的物体密度无关。
19.(2023•江西中考)【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关:
【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后,还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是,该同学进行了如下探究。
【证据】该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线,按如下步骤进行实验。
①如图a所示,用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 4 N;
②如图b所示,将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;
③如图c所示,将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;
④如图d所示,将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。
【解释】
(1)图b中橡皮泥受到的浮力大小为 2 N;
(2)由以上实验可知,浮力大小与物体的形状 无关 。
【交流】
(1)本实验在其它因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究。在物理学中,这种研究方法称为 控制变量法 。
(2)在第④步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,橡皮泥所受浮力大小 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”),说明浮力大小与 深度 无关。
(3)若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计,能否完成本实验的探究? 能 。
解:证据:①由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则橡皮泥的重力为4N。
解释:(1)由a图可知,物体的重力为G=4N,由b图可知橡皮泥浸没在水中弹簧测力计的示数为F=2N,
则此时橡皮泥受到的浮力为F浮=G﹣F=4N﹣2N=2N;
(2)由以上实验可知,同一橡皮泥捏成不同形状的物体浸没在水中,弹簧测力计的示数相同,根据称重法可知,受到的浮力相等,所以说明浮力大小与物体的形状无关。
交流:(1)本实验在其它因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究。在物理学中,这种研究方法称为控制变量法;
(2)在第④步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,但水的密度、排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知它受到的浮力不变,根据F=G﹣F浮,弹簧测力计的示数不变,由此说明浮力的大小与深度无关;
(3)用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计,用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中,记录橡皮筋的长度,比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小,从而可以比较橡皮泥受到的浮力大小,所以能完成本实验的探究。
答案:证据:①4;解释:(1)2;无关;交流:(1)控制变量法;(2)不变;深度;(3)能。
20.(2024•武汉模拟)兴趣小组的同学在探究“影响浮力大小的因素”实验中,按如图所示的步骤进行实验,并将数据记录在表格中。
实验步骤
a
b
e
d
e
弹簧测力计示数/N
4
2.5
2
2
1.8
(1)根据表计算,步骤d中金属块A所受浮力 2 N;根据表中的数据,可知物体的浮力与深度 无关 (选填“无关”或“有关”);
(2)选择 a、d、e (写出一种即可)三次实验,可探究探究浮力大小与液体密度的关系(填序号);
(3)他还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”,于是找来橡皮泥、烧杯和水进行实验,实验步骤如下:步骤一将橡皮泥放入盛水的烧杯中,橡皮泥下沉至杯底;步骤二将橡皮泥捏成“碗状”再放入盛水的烧杯中,发现它漂浮在水面上。通过分析可知,第一次橡皮泥受到的浮力 小于 (填“大于”、“小于“或”等于”)第二次橡皮泥受到的浮力,得到的结论是:物体受到的浮力大小与其形状有关,他得出错误结论的原因是 没有控制橡皮泥浸入水中的体积相同 ;
(4)将剥皮前和剥皮后的同一个桔子分别放入两个装水的容器中,桔子静止时状态如图所示,出现这种现象的原因是 带皮的桔子受到的浮力大于剥皮的桔子受到的浮力 。
解:(1)由图a知道,金属块重力是4N,由称重法知道,步骤d中金属块A所受浮力
F浮d=G﹣Fd=4N﹣2N=2N
实验d和实验e知道,金属块浸没在水中的深度不同,但是金属块受到的浮力相同,实验说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)实验步骤ade知道,金属块浸没的液体不同,金属块受到的浮力不同,实验说明浮力大小跟液体的密度有关。
(3)由物体的浮沉条件知道,橡皮泥下沉时F浮1<G,橡皮泥漂浮时F浮2=G,则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。
探究浮力与物体形状是否有关,应控制物体排开液体的体积和液体密度相同,错误原因就是没有利用控制变量法,即没有控制物体排开液体的体积相同。
(4)带皮的桔子漂浮,浮力等于重力,剥皮的桔子沉底,浮力小于重力;带皮的桔子受到的重力大于剥皮桔子的重力,所以带皮的桔子受到更大的浮力。
答案:(1)2;无关;(2)a、d、e;(3)小于;没有控制橡皮泥浸入水中的体积相同;(4)带皮的桔子受到的浮力大于剥皮的桔子受到的浮力。
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