第15讲 浮力基本求解及实验探究(练习)-2025年中考物理一轮复习知识点总结及配套练习

2025-03-31
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2025中考物理一轮复习配套练习 第15讲 浮力基本求解及实验探究 目录 一、浮力产生原因 1 二、浮力基本求解方法 3 三、探究浮力的影响因素实验 6 四、探究阿基米德原理实验 10 一、浮力产生原因 1.关于浮力,下列说法正确的是(  ) A.沉入水底的物体不受浮力 B.只有浸在液体里的物体才受到浮力,在空气中的物体不受浮力 C.浸在液体中的物体,上浮时受到浮力,下沉时不受浮力 D.浮力是物体受到液体或气体向上托起的力 2.下列事例中的人或物体没有受到浮力的是(   ) A.漂浮在死海中悠闲阅读的人 B.在大气层中缓慢上升的气球 C.在月背采样的嫦娥六号 D.校科技展中,小明放飞的“孔明灯” 3.“天宫课堂”第一课上,王亚平做了一个有关浮力的实验。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,如下图所示。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.乒乓球受到的浮力等于重力 C.浮力和重力没有关系 D.太空中重力消失时,浮力也消失了 4.下图所示的物体中,没有受到浮力的是(    ) A.遨游的中国空间站 B.上升的热气球 C.航行的辽宁舰 D.下潜的蛟龙号 5.以下情景中的物体没有受到浮力的是(  ) A.图甲:海中航行的“辽宁号” B.图乙:海中下潜的“蛟龙号” C.图丙:遨游太空的“天宫一号” D.图丁:空中上升的热气球 6.关于浮力,下列说法正确的是(  ) A.浸在气体中的物体不受浮力 B.浸入液体中的物体受到了浮力,浮力产生的原因为液体对物体上、下表面的压力差 C.在不同液体中物体受到的浮力的方向不同 D.在液体中上升的物体受浮力,下降的物体不受浮力 7.下列物体主要是依靠空气的浮力升空的是(  ) ①飞行的飞艇     ②飞行的飞机 ③升空的热气球         ④发射的火箭 A.①③ B.③④ C.②④ D.①④ 8.左下图图甲是航天员王亚平在空间站做的乒乓球浮力消失实验,图乙为某物理老师做的浮力实验,关于液体浮力,下列说法错误的是(  ) A.浮力是物体受到液体对它向上的压力之差 B.液体内部存在向各个方向的压强,是由于液体受重力,且有流动性 C.图甲,液体对乒乓球没有压力差,因此浮力消失 D.图乙,乒乓球受到液体压力,因此受到浮力作用 9.如上中图所示,圆锥体重为G,浸没在水中静止时受到水对它向上的压力为F1,向下的压力为F2,这两个力之间的关系是(   ) A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.无法判断 10.如右上图所示,在溢水杯中装满水,将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放到水中,从铁块下表面刚刚接触水面开始,直至铁块完全进入水中,下表面碰到杯底的过程中,下列判断正确的是(  ) A.铁块受到的浮力一直在变大 B.弹簧测力计的读数一直变小 C.弹簧测力计的读数先变小,后不变 D.溢水杯底部受到水的压强一直变小 11.如左下图所示,A、B是能自由移动的物体,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物体一定受浮力的作用 B.B物体一定受浮力的作用 C.C物体一定不受浮力的作用 D.D物体一定不受浮力的作用 12.如上中图所示的甲、乙、丙三个物体,底部均与容器底紧密接触。若向容器内缓慢注水,则(  ) A.甲、乙、丙均未受到浮力 B.甲物体受到浮力 C.乙物体受到浮力 D.甲、乙、丙均受到浮力 13.洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头,洗手盆中装着一定质量的水,洗手盆侧壁A点在水面下,柱状物体M被完全压入水中,如右上图所示,关于上述情景,下列说法正确的是(   ) A.水堵头可能由于受到水的浮力而上浮 B.柱状物体M受到水施加的力的方向是竖直向上的 C.物体M受到重力、水向上的压力、水向下的压力、浮力而静止 D.洗手池侧壁A点受到水的压力方向是竖直向下的 二、浮力基本求解方法 14.如左下图所示,用细绳将一个物体系在容器底部。若物体所受浮力为6N,上表面受到水向下的压力为7N,则物体下表面受到水向上的压力为(  ) A.4N B.6N C.13N D.7N 15.如上中图所示,将小石块挂在弹簧测力计下如图甲,再浸没入水中(石块没有碰到烧杯底部)如图乙,静止时测力计示数分别是4N和3N,下列说法错误的是(  ) A.石块的重力力是4N B.水对石块的浮力是3N C.水对石块的浮力是1N D.图乙中,石块受的力有重力、拉力和浮力 16.如右上图所示,把重2.5N的石块挂在弹簧测力计上,将石块浸没在水中,弹簧测力计示数变为1.5N。下列有关说法正确的是(    ) A.石块所受浮力方向竖直向下 B.石块浸没在水中受到的浮力为1N C.石块上、下表面受到的压力差为1.5N D.石块下表面受到的压力为2N 17.如左下图所示,半球形物体重12N,浸没在液体中时,弹簧测力计的示数为10N。则下列正确的是(   ) A.浸没时物体在液体中受到重力、拉力、浮力和水的压力 B.浸没时物体受到的液体压力的合力方向竖直向下 C.浸没时物体受到的液体压力的合力为2N D.剪断连接测力计的绳子,物体将下沉,此过程中浮力减小 18.将重20N的某金属块挂在弹簧测力计下,当金属块体积的浸入水中时,金属块静止,测力计的示数为15N。则当金属块全部浸没在水中(不接触容器底和容器壁)时,弹簧测力计的示数为(  ) A.12N B.10N C.18N D.5N 19.如上中图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力为5N,下表面受到液体的压力为13N。下列说法错误的是(  ) A.正方体受到的浮力为8N B.正方体上表面受到的压强为800Pa C.物体受到竖直向上的浮力 D.液体对物体下表面的压强为Pa 20.在右上图中,重为8牛的金属块A静止在水面下,弹簧测力计的示数为5牛,金属块受到浮力的大小为 牛。若它受到水对它向上的压力为4牛,则水对它向下的压力大小为 牛。当剪断连接金属块与测力计的细线时,金属块所受浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。 21.一个物体挂在竖直放置的弹簧测力计的挂钩上,静止时弹簧测力计的示数是3N,若将物体浸入水中,静止时弹簧测力计的示数为1.8N。由此可知物体重为 N,水对物体的浮力是 N,水对物体上下表面的压力差是 N。 22.今夏,我国首台载人潜水器“姣龙号”将“接触”5000米深海,当其排开海水的体积为3米 3时,受到浮力的大小约为 牛;当其下潜至1000米深度时,该处海水的压强约为 帕;该潜水器从1000米深处继续下潜,受到海水的压强将 ;受到的浮力将 。(选填”变大”、“不变”或“变小”)(海水的密度大小不变近似取:1×103千克/米3) 23.小虹测量某物体所受浮力时做了如左下图所示的实验。该物体浸没在水中受到的浮力为 N,该物体浸没在盐水中受到的浮力为 N。 24.如右上图甲所示,使圆柱体缓慢下降,直至其全部没入水中,整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降的高度h变化关系的图像如图乙所示。则圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强是 Pa,圆柱体受到的最大浮力是 N。(g取10N/kg,忽略圆柱体下降过程中液面高度的变化) 25.用弹簧测力计悬挂一实心物体,将物体从水面上方某一高度匀速下降,如左下图甲所示,物体下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙,根据图中信息,可知物体浸没时所受的浮力大小为 N ,物体的密度为 kg/m3。 三、探究浮力的影响因素实验 26.某同学在实验室里探究“影响浮力大小的因素”的实验,如图是其中的一次实验情景。根据右上图图示可以知道,该同学这次操作的目的是(  ) A.探究物体所受浮力大小与其浸入深度的关系 B.探究物体所受浮力的大小与排开液体体积的关系 C.探究物体所受浮力大小与液体密度的关系 D.探究阿基米德原理 27.先用弹簧测力计测出物块在空气中的重力G;再测出物块浸在液体中时测力计的示数F拉;物块浸在水中时所受的浮力F浮= N。如图所示,物体浸没在盐水中时,受到的浮力大小为 N;从图乙、丙可知,浮力的大小与液体的 有关。 28.实验 :探究浮力的大小与哪些因素有关。 实验装置 实验方法 1.实验中用称重法计算浮力 2.实验中用到的科学探究方法是控制变量法 实验过程与现象分析 3.分析实验A、B、C可知,液体密度相同时,物体浸在液体中的体积越 ,浮力越大 4.分析实验A、D、E可知,物体浸在液体中的体积相同时,液体密度越大,浮力越 5.分析实验A、C、D可知,物体所受浮力大小与物体浸没的深度 交流与评估 6.图C中,若将细绳剪断,这个瞬间物体受到的合力为 N 7.若在测量前弹簧测力计忘记校零,且指针在零刻度线下方,则测得物体浸没在水中受到的浮力与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”) 8.从物体接触水面开始,到浸没在水中,直至浸没到更深的位置(未触底),图甲中能表示出此过程中弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中的深度h关系的图像是 ;能表示出此过程物体所受浮力F与物体下表面浸入水中的深度h关系的图像是 (两空均选填“①”或“②”) 9.为了研究浮力与物体形状的关系,某同学将两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图乙所示的实验,由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关,该结论 (选填“可靠”或“不可靠”),主要原因是没有控制物体排开液体的体积相同。 29.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,同学们提出如下猜想: 猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关。 猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关。 猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关。 猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关。 (1)如图1所示,用手把饮料罐按入水中,在饮料罐未完全浸入水中时,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想 ;(选填序号) (2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得B和C的重力分别为4.4N和5N。然后进行如图2所示的实验。 ①如图2,在序号a中圆柱体A的重力已测出,在序号b的实验中物体所受的浮力为 N; ②比较序号 三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关; ③进一步分析可知:液体的密度越大,物体浸没时所受的浮力越 ;(ρ浓盐水>ρ水>ρ酒精) ④比较序号b、c、d的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力 关。 (3)为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成小船和小球放入装有水的烧杯中,发现小船浮在水面上而小球沉入水底。由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,你认为这结论 (选填“可靠”或“不可靠”)。 30.如图所示,物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。 (1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是 N。 (2)比较 (填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。 (3)比较 (填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。 (4)金属块的密度为 kg/m3。 (5)在实验中,排除测量误差因素的影响,兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力,请指出实验操作中可能造成这种结果的原因: 。 (6)纠正了错误,继续实验,兴趣小组得出结论:物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力。 (7)小明认为金属块在水中会下沉,如果使用漂浮的蜡块做实验则不会得出以上结论。小明的观点是 (选填“正确”或“错误”)的。 31.兴趣小组探究影响浮力大小的因素。 (1)提出如下猜想 猜想1:与物体浸在液体中的深度有关;猜想2:与物体浸在液体中的体积有关;猜想3:与液体密度有关。 小组为验证上述猜想,用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等,按图甲步骤进行实验: ①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块; ②根据图A、B、C的测量结果,小明认为猜想1是正确的,小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是 ; ③小华为了证明自己的想法,利用上述器材设计实验D,根据A、B、D的测量结果,可得:浮力大小与物体浸在液体中的深度无关,请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图 ; ④根据 的结果,可得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关。 ⑤根据图A、C、E的结果,得出浮力大小还与 有关。 (2)小华把4个磁力块组合成图乙,她还能探究浮力大小与 的关系; (3)由以上实验可以测出磁力块的密度为 g/cm3,图E中盐水的密度为 g/cm3;(已知水=1.0×103kg/m3) (4)爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系,设计了如下实验:取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙(杯壁厚度和杯的质量不计),甲杯中装入50g水,乙杯中装入100g水,然后将乙杯放入甲杯中,发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为 N;这个实验说明,液体 (选填“能”或“不能”)产生比自身重力大的浮力。(g取10N/kg) 32.在探究浮力的大小跟哪些因素有关时,同学们提出了如下猜想: 猜想一:可能与物体浸在液体中的深度有关。 猜想二:可能与物体排开液体的体积有关。 猜想三:可能与液体的密度有关。 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:圆柱体铁块,弹簧测力计,一杯水,一杯盐水,细绳。 【进行实验】 (1)小明发现丙和丁两次实验中,弹簧测力计示数相同,即铁块所受的 相等,由此得出猜想一是错误的;而同组的小彤发现乙和丙两次实验中,弹簧测力计示数不相同,得出猜想一是正确的。你认为 (选填“小明”或“小彤”)的观点是正确的。理由是: 。 (2)分析比较实验 和 可得:浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。 (3)根据图中数据可以计算出盐水的密度是 。(g取) 【实验拓展】 (4)铁块按如图中的乙所示缓慢浸入水中(水足够深),铁块不接触容器底部,下列图中能正确反映该过程中弹簧测力计示数F与铁块下表面到水面距离h的关系图像是______(填字母)。 A. B. C. D. 四、探究阿基米德原理实验 33.为了探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系,小明做了如图甲所示的实验。 (1)实验前弹簧测力计要 及认清分度值、量程,同时拉动一下挂钩; (2)如图甲所示,石块的重力是 N,排开液体的重力是 N。得到的结论是:浸没在液体里的物体,受到的浮力的大小 排开液体所受的重力; (3)请你根据图中的实验数据,计算出石块的密度为 ; (4)学习结束后,小组反复讨论,改进了老师的实验,改进后的实验装置如图乙所示,其中A、B是弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞和弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是可升降平台,G为铁架台。 ①实验前,在选择A、B两个弹簧测力计时,很多同学认为选择任何规格的弹簧测力计都可以,而小军同学认为应选择 (选填“规格相同”或“规格不同”)的弹簧测力计; ②实验中,同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数 (选填“增大”“减小”或“不变”)。比较弹簧测力计A的示数变化量和弹簧测力计B的示数变化量,它们的大小关系是 (选填“>”“<”或“=”)。 34.小丽在家利用小桶、弹簧测力计、水、带溢水口的容器等器材探究阿基米德原理,其中桶A是圆柱形。 (1)上图中是小丽操作的各个步骤,你认为最佳的操作顺序是______; A.乙、丙、甲、丁 B.甲、丁、乙、丙 C.乙、甲、丙、丁 D.乙、丙、丁、甲 (2)将桶A轻放入盛满水的溢水杯中,用桶B接住溢出的水,如图丙所示,则空桶A受到的浮力为 N; (3)测出桶B和溢出水的总重力,如图丁所示,则桶A排开水的重力 (选填“大于”“小于”或“等于”)桶A受到的浮力; (4)接着小丽往桶A中加入沙子进行实验,得到4组数据,记录数据的表格如下,其中有明显错误的是第 次实验的数据; (5)实验中,加入的沙子越多,桶A浸入水中就越 (选填“深”或“浅”),说明在液体密度一定时,浮力随排开液体体积的增大而 (选填“增大”或“减小”)。 35.下列A、B、C、D四幅图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程情景。请根据图示完成下面的填空。 (1)实验中所用圆柱体的重力为 N;在情景图B中存在的错误是 ; (2)纠正错误后,继续实验,在情景C中圆柱体受到的浮力F浮= N;圆柱体排开的水所受的重力G排= N; (3)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力 物体排开水所受到的重力; (4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是___________; A.用原来的方案和器材多次测量取平均值 B.用原来的方案将水换成酒精进行实验 C.用原来的方案将圆柱体换成体积与其不同的铁块进行实验 【拓展设问】 (5)有同学设计如图E所示的方案来探究,该方案具有的优点是___________。 A.实验前溢水杯可以不盛满水 B.实验器材生活化,实验中弹簧测力计示数稳定 C.一次实验就能找出普遍规律 学科网(北京)股份有限公司 $$ 2025中考物理一轮复习配套练习 第15讲 浮力基本求解及实验探究 目录 一、浮力产生原因 1 二、浮力基本求解方法 7 三、探究浮力的影响因素实验 13 四、探究阿基米德原理实验 22 一、浮力产生原因 1.关于浮力,下列说法正确的是(  ) A.沉入水底的物体不受浮力 B.只有浸在液体里的物体才受到浮力,在空气中的物体不受浮力 C.浸在液体中的物体,上浮时受到浮力,下沉时不受浮力 D.浮力是物体受到液体或气体向上托起的力 【答案】D 【详解】浮力产生的原因是浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上的和向下的压力差‌。具体来说,当物体浸入液体或气体中时,由于物体上下两个面所处的深度不同,上面的压强小,下面的压强大,因此下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力,这种压力差就是浮力,也就是物体受到液体或气体向上托起的力。沉入水底的物体也受到浮力的作用,浸在液体中的物体,不论是上浮还是下沉,都受到浮力的作用。故ABC错误,D正确。 故选D。 2.下列事例中的人或物体没有受到浮力的是(   ) A.漂浮在死海中悠闲阅读的人 B.在大气层中缓慢上升的气球 C.在月背采样的嫦娥六号 D.校科技展中,小明放飞的“孔明灯” 【答案】C 【详解】A.漂浮在死海中的人,下表面受到水的压力,水对人上下表面有压力差,所以人受到水的浮力作用,由于浮力等于重力,所以漂浮,故A不符合题意; BD.在大气层中上升的气球和“孔明灯”在空气中,空气对其上下表面存在压力差,所以它们受到空气的浮力作用,由于浮力大于重力,所以上升,故BD不符合题意; C.月球上没有空气,所以在月背采样的嫦娥六号不受浮力,故C符合题意。 故选C。 3.“天宫课堂”第一课上,王亚平做了一个有关浮力的实验。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,如下图所示。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.乒乓球受到的浮力等于重力 C.浮力和重力没有关系 D.太空中重力消失时,浮力也消失了 【答案】D 【详解】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D正确,ABC错误。 故选D。 4.下图所示的物体中,没有受到浮力的是(    ) A.遨游的中国空间站 B.上升的热气球 C.航行的辽宁舰 D.下潜的蛟龙号 【答案】A 【详解】A.浮力的施力物体是气体或液体,太空中无气体和液体,因此遨游的中国空间站不会受到浮力的作用,故A符合题意; B.上升的热气球受到气体向上托起的力,即浮力,故B不符合题意; CD.航行的辽宁舰、下潜的蛟龙号均受到水向上托起的力,即浮力,故CD不符合题意。 故选A。 5.以下情景中的物体没有受到浮力的是(  ) A.图甲:海中航行的“辽宁号” B.图乙:海中下潜的“蛟龙号” C.图丙:遨游太空的“天宫一号” D.图丁:空中上升的热气球 【答案】C 【详解】A.“辽宁号”航空母舰,能浮在海面上,就是因为受到的浮力作用,故A不符合题意; B.下潜的“蛟龙”号,上下表面所受压力大小不同,故会受到水竖直向上的浮力,故B不符合题意; C.太空中没有空气,故遨游太空的“天宫一号”不受到浮力,故C符合题意; D.上升的热气球,受到空气的浮力,故D不符合题意。 故选 C。 6.关于浮力,下列说法正确的是(  ) A.浸在气体中的物体不受浮力 B.浸入液体中的物体受到了浮力,浮力产生的原因为液体对物体上、下表面的压力差 C.在不同液体中物体受到的浮力的方向不同 D.在液体中上升的物体受浮力,下降的物体不受浮力 【答案】B 【详解】A.阿基米德原理既适用于液体又适用于气体,因此浸在液体或气体中的物体都受浮力,故A错误; B.浸在液体中的物体受到各个方向的压力,由于上下表面存在高度差,因此只有受到竖直向上的压力与竖直向下的压力无法抵消,即上下表面的压力差等于浮力,故B正确; C.浮力的方向始终是竖直向上的,故C错误; D.浸在液体中的物体会受到液体对它施加的竖直向上的浮力,与物体的浮沉情况无关,所以不管在液体中上升的物体,还是下降的物体都受浮力的作用,故D错误。 故选B。 7.下列物体主要是依靠空气的浮力升空的是(  ) ①飞行的飞艇     ②飞行的飞机 ③升空的热气球         ④发射的火箭 A.①③ B.③④ C.②④ D.①④ 【答案】A 【详解】①飞艇工作时,需要向飞艇内充入密度比空气小的气体,从而利用浮力来飞行; ②飞机是利用机翼上下方空气的流速不同产生的升力升空的; ③热气球里利用气球里的空气受热后体积变大,密度变小后小于外部空气密度,气球受浮力作用而上升; ④火箭升空靠气体的反作用力而获得动力。综上,依靠空气的浮力而升空的实例是①③,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 8.图甲是航天员王亚平在空间站做的乒乓球浮力消失实验,图乙为某物理老师做的浮力实验,关于液体浮力,下列说法错误的是(  ) A.浮力是物体受到液体对它向上的压力之差 B.液体内部存在向各个方向的压强,是由于液体受重力,且有流动性 C.图甲,液体对乒乓球没有压力差,因此浮力消失 D.图乙,乒乓球受到液体压力,因此受到浮力作用 【答案】A 【详解】A.物体受到液体(或气体)对它的上、下表面的压力的合力,这个合力就叫浮力,故A错误,符合题意; B.液体由于受到重力的作用对容器底产生向下的压强,液体由于具有流动性对容器侧壁各个方向产生压强,所以液体内部向各个方向都有压强,故B正确,不符合题意; C.在中国空间站微重力环境中,图甲中乒乓球所受重力几乎为零,乒乓球悬停处于平衡状态,因此水对乒乓球的浮力几乎为零,即乒乓球所受压力及压力差都为零,故C正确,不符合题意; D.图乙实验中,漂浮的乒乓球处于平衡状态,因此乒乓球受到水向上的压力即为乒乓球所受浮力,和重力大小相等,方向相反,故D正确,不符合题意。 故选A。 9.如图所示,圆锥体重为G,浸没在水中静止时受到水对它向上的压力为F1,向下的压力为F2,这两个力之间的关系是(   ) A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.无法判断 【答案】A 【详解】静止在水中的圆锥体受到浮力作用,根据浮力产生的原因,则有 所以F1>F2,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 10.如图所示,在溢水杯中装满水,将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放到水中,从铁块下表面刚刚接触水面开始,直至铁块完全进入水中,下表面碰到杯底的过程中,下列判断正确的是(  ) A.铁块受到的浮力一直在变大 B.弹簧测力计的读数一直变小 C.弹簧测力计的读数先变小,后不变 D.溢水杯底部受到水的压强一直变小 【答案】C 【详解】A.从铁块下表面刚刚接触水面到铁块浸没在水中的过程,铁块浸在水中的体积不断变大,浮力逐渐变大;铁块浸没后继续下沉的过程中,铁块浸在水中的体积不再变化,浮力不再变化,故A错误; BC.铁块从刚开始浸入水中到刚好完全浸没在水中的过程中,铁块受到的浮力变大,根据可知,弹簧测力计的示数变小,等到物体全部浸没后,浮力不变,弹簧测力计的示数也不变,故B错误,C正确; D.因为溢水杯中装满水,所以从铁块下表面刚刚接触水面直至铁块完全进入水中的过程中水的深度不变,根据知,这个过程溢水杯底部受到水的压强不变,故D错误。 故选C。 11.如图所示,A、B是能自由移动的物体,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物体一定受浮力的作用 B.B物体一定受浮力的作用 C.C物体一定不受浮力的作用 D.D物体一定不受浮力的作用 【答案】D 【详解】A.浮力产生的原因是浸没在液体中的物体上、下表面受到的水的压力不同,A物体上、下表面积相同,且下表面受到的水的压强大于上表面受到的水的压强,故A物体整体会受到水对它的向上的压力(即浮力),故A物体一定受浮力的作用,故A正确,不符合题意; B.B物体上表面不受水的压力,下表面受到水向上的压力,故B物体整体会受到水对它的向上的压力(即浮力),故B物体一定受浮力的作用,故B正确,不符合题意; C.C物体是容器自身部分,其下表面不受水的压力,上表面受到水向下的压力,因此容器自身部分C整体没有受到向上的压力,因此C物体一定不受浮力的作用,故C正确,不符合题意; D.容器自身部分D的上、下表面积相同,且下表面受到的水的压强大于上表面受到的水的压强,故容器自身部分D整体会受到水对它的向上的压力(即浮力),故D物体一定受浮力的作用,故D错误,符合题意。 故选D。 12.如图所示的甲、乙、丙三个物体,底部均与容器底紧密接触。若向容器内缓慢注水,则(  ) A.甲、乙、丙均未受到浮力 B.甲物体受到浮力 C.乙物体受到浮力 D.甲、乙、丙均受到浮力 【答案】C 【详解】甲物体为上小下大,底部均与容器底密切接触,所以下表面没有受到水竖直向上的压力,根据浮力的产生原因可知,甲物体没有受到的浮力作用;注水过程中,水没有淹没乙时,乙的上表面不受压力,但侧面会受到水的压力(合力向上),所以此过程乙一定受到浮力;丙物体为长方体,下表面跟容器的底部紧密接触,所以,长方体的下表面没有受到水竖直向上的压力,根据浮力的产生的原因可知,丙物体没有受到的浮力作用,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 13.洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头,洗手盆中装着一定质量的水,洗手盆侧壁A点在水面下,柱状物体M被完全压入水中,如图所示,关于上述情景,下列说法正确的是(   ) A.水堵头可能由于受到水的浮力而上浮 B.柱状物体M受到水施加的力的方向是竖直向上的 C.物体M受到重力、水向上的压力、水向下的压力、浮力而静止 D.洗手池侧壁A点受到水的压力方向是竖直向下的 【答案】B 【详解】A.洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力,故A错误; B.柱状物体M在水中受到浮力作用,方向是竖直向上的,故B正确; C.物体M受到重力、压力、浮力而静止,故C错误; D.洗手池侧壁A点受到水的压力方向是与侧面垂直,指向侧面,故D错误。 故选B。 二、浮力基本求解方法 14.如图所示,用细绳将一个物体系在容器底部。若物体所受浮力为6N,上表面受到水向下的压力为7N,则物体下表面受到水向上的压力为(  ) A.4N B.6N C.13N D.7N 【答案】C 【详解】根据浮力产生的原因:F浮=F向上﹣F向下 则物体下表面受到水向上的压力为F向上=F浮+F向下=6N+7N=13N 故选C。 15.如图所示,将小石块挂在弹簧测力计下如图甲,再浸没入水中(石块没有碰到烧杯底部)如图乙,静止时测力计示数分别是4N和3N,下列说法错误的是(  ) A.石块的重力力是4N B.水对石块的浮力是3N C.水对石块的浮力是1N D.图乙中,石块受的力有重力、拉力和浮力 【答案】B 【详解】由图甲及二力平衡的条件可知,石块的重力大小等于弹簧测力计的示数,为4N,而图乙中,石块受到水的浮力、弹簧测力计的拉力和自身的重力,则由力的平衡条件可得水对石块的浮力为F浮=G-F拉=4N-3N=1N,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。 故选B。 16.如图所示,把重2.5N的石块挂在弹簧测力计上,将石块浸没在水中,弹簧测力计示数变为1.5N。下列有关说法正确的是(    ) A.石块所受浮力方向竖直向下 B.石块浸没在水中受到的浮力为1N C.石块上、下表面受到的压力差为1.5N D.石块下表面受到的压力为2N 【答案】B 【详解】A.重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,故A错误; B.对物体进行受力分析,可知,所以石块浸没在水中受到的浮力为 故B正确; C.浮力等于物体上、下表面受到的压力差,所以石块上、下表面受到的压力差为 故C错误; D.根据可知,石块上下表面的表面积未知,石块所处的深度未知,所以无法求出石块下表面受到的压力,故D错误。 故选B 。 17.如图所示,半球形物体重12N,浸没在液体中时,弹簧测力计的示数为10N。则下列说法正确的是(   ) A.浸没时物体在液体中受到重力、拉力、浮力和水的压力 B.浸没时物体受到的液体压力的合力方向竖直向下 C.浸没时物体受到的液体压力的合力为2N D.剪断连接测力计的绳子,物体将下沉,此过程中浮力减小 【答案】C 【详解】A.浮力是物体所受液体压力的合力,因此考虑浮力时,不能再考虑液体的压力,故A错误; B.浸没时物体受到的液体压力的合力方向竖直向上,即为物体受到的浮力,故B错误; C.根据称重法可得,物体受到的浮力为 由浮力产生的原因可知,物体受到的浮力等于浸没时物体受到的液体压力的合力,因此合力等于浮力为2N,故C正确; D.剪断连接测力计的绳子,物体不受绳子的拉力,物体会下沉,下沉过程中由于液体的密度、物体浸在液体中的体积不变,则浮力不变,故D错误。 故选C。 18.将重20N的某金属块挂在弹簧测力计下,当金属块体积的浸入水中时,金属块静止,测力计的示数为15N。则当金属块全部浸没在水中(不接触容器底和容器壁)时,弹簧测力计的示数为(  ) A.12N B.10N C.18N D.5N 【答案】D 【详解】根据题意,当金属块体积的浸入水中时,金属块受到的浮力为 则当物体完全浸没在水中时,物体受到的浮力为 则根据称重法,可得弹簧测力计的示数为 故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。 19.如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力为5N,下表面受到液体的压力为13N。下列说法错误的是(  ) A.正方体受到的浮力为8N B.正方体上表面受到的压强为800Pa C.物体受到竖直向上的浮力 D.液体对物体下表面的压强为Pa 【答案】B 【详解】AC.由浮力产生的原因知道,正方体受到的向上的浮力,且大小是 故AC正确,不符合题意; B.正方体上、下表面积 正方体上表面受到的压强 B错误,符合题意; D.液体对物体下表面的压强为 故D正确,不符合题意。 故选B。 20.在图中,重为8牛的金属块A静止在水面下,弹簧测力计的示数为5牛,金属块受到浮力的大小为 牛。若它受到水对它向上的压力为4牛,则水对它向下的压力大小为 牛。当剪断连接金属块与测力计的细线时,金属块所受浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。 【答案】 3 1 不变 【详解】[1]金属块受到的浮力 F浮=G-F示=8N-5N=3N [2]因为金属块受到的浮力 F浮=F向上-F向下 所以,水对它向下的压力 F向下=F向上-F浮=4N-3N=1N [3]当剪断连接金属块与测力计的细线时,金属块下沉至容器底,金属块排开水的体积不变,则所受浮力不变。 21.一个物体挂在竖直放置的弹簧测力计的挂钩上,静止时弹簧测力计的示数是3N,若将物体浸入水中,静止时弹簧测力计的示数为1.8N。由此可知物体重为 N,水对物体的浮力是 N,水对物体上下表面的压力差是 N。 【答案】 3 1.2 1.2 【详解】[1]在空气中静止时弹簧测力计的示数是物体的重力,根据题意知道,物体重为3N。 [2]水对物体的浮力 [3]根据浮力产生的原因知道,水对物体上下表面的压力差是 老师在讲授“测量浸没在水中的铝块所受的浮力”时告诉学生用到的一种方法——称重法。请用此方法完成下面小题。 22.今夏,我国首台载人潜水器“姣龙号”将“接触”5000米深海,当其排开海水的体积为3米 3时,受到浮力的大小约为 牛;当其下潜至1000米深度时,该处海水的压强约为 帕;该潜水器从1000米深处继续下潜,受到海水的压强将 ;受到的浮力将 。(选填”变大”、“不变”或“变小”)(海水的密度大小不变近似取:1×103千克/米3) 【答案】 2.94×104 9.8×106 变大 不变 【详解】[1]载人潜水器排开海水的体积为3米 3时,受到浮力的大小约为 [2]载人潜水器潜至1000米深度时,该处海水的压强约为 [3][4]该潜水器从1000米深处继续下潜,它在水中深度变深,由得,它受到海水的压强将变大;它排开水的体积不变,由得,它受到的浮力将不变。 23.小虹测量某物体所受浮力时做了如图所示的实验。该物体浸没在水中受到的浮力为 N,该物体浸没在盐水中受到的浮力为 N。 【答案】 1 1.1 【详解】[1]由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N,故物体的重力G=2.4N,由图知,物体完全浸没在水中受到的拉力为1.4N,所以物体浸没在水中时,受到的浮力为 [2]由图知,物体完全浸没在盐水中受到的拉力为1.3N,所以物体浸没在盐水中时,受到的浮力为 24.如图甲所示,使圆柱体缓慢下降,直至其全部没入水中,整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降的高度h变化关系的图像如图乙所示。则圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强是 Pa,圆柱体受到的最大浮力是 N。(g取10N/kg,忽略圆柱体下降过程中液面高度的变化) 【答案】 1000 0.5 【详解】[1]由图像可知圆柱体下降高度为10cm时,下表面接触水面,下降20cm时圆柱体刚好浸没水中,此时圆柱体下表面距水面距离h=10cm=0.1m 则下表面受到水的压强 [2]由图像可知,圆柱体下表面未接触水面时,弹簧测力计的示数为2.0N,则圆柱体的重力为 圆柱体完全浸入水中时,此时弹簧测力计的示数为,根据称重法可得,圆柱体受到的浮力 25.用弹簧测力计悬挂一实心物体,将物体从水面上方某一高度匀速下降,如图甲所示,物体下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙,根据图中信息,可知物体浸没时所受的浮力大小为 N ,物体的密度为 kg/m3。 【答案】 4 【详解】[1][2]根据图中信息,可知物重 物体浸没时所受的浮力大小为 物体的体积为 物体的密度为 三、探究浮力的影响因素实验 26.某同学在实验室里探究“影响浮力大小的因素”的实验,如图是其中的一次实验情景。根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是(  ) A.探究物体所受浮力大小与其浸入深度的关系 B.探究物体所受浮力的大小与排开液体体积的关系 C.探究物体所受浮力大小与液体密度的关系 D.探究阿基米德原理 【答案】C 【详解】如图所示,将同一物体浸没在不同液体中的相同深度,所以排开的液体体积相同,而一种液体是水、另一种是盐水,两种液体的密度不同,它们所受的浮力不同,所以该同学这次操作的目的是:探究物体所受浮力大小与液体的密度的关系。验证阿基米德原理F浮=G排,需要测量物体受到的浮力F浮以及物体排开液体所受的重力G排,并比较两者大小关系。题图中并没有体现出测量G排的相关操作。故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。 27.先用弹簧测力计测出物块在空气中的重力G;再测出物块浸在液体中时测力计的示数F拉;物块浸在水中时所受的浮力F浮= N。如图所示,物体浸没在盐水中时,受到的浮力大小为 N;从图乙、丙可知,浮力的大小与液体的 有关。 【答案】1 1.1 密度 【解析】[1]由图甲所示可知,物体的重力为,由图乙所示可知,物块完全浸没在水中时,测力计示数为,根据称重法可知所受浮力为 [2]如图丙所示,物体浸没在盐水中时,测力计示数为,根据称重法可知所受浮力为 [3]由图乙和图丙可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,可知所受浮力不同,由此可得,浮力大小与液体的密度有关。 28.实验 :探究浮力的大小与哪些因素有关。 实验装置 实验方法 1.实验中用称重法计算浮力 2.实验中用到的科学探究方法是控制变量法 实验过程与现象分析 3.分析实验A、B、C可知,液体密度相同时,物体浸在液体中的体积越 ,浮力越大 4.分析实验A、D、E可知,物体浸在液体中的体积相同时,液体密度越大,浮力越 5.分析实验A、C、D可知,物体所受浮力大小与物体浸没的深度 交流与评估 6.图C中,若将细绳剪断,这个瞬间物体受到的合力为 N 7.若在测量前弹簧测力计忘记校零,且指针在零刻度线下方,则测得物体浸没在水中受到的浮力与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”) 8.从物体接触水面开始,到浸没在水中,直至浸没到更深的位置(未触底),图甲中能表示出此过程中弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中的深度h关系的图像是 ;能表示出此过程物体所受浮力F与物体下表面浸入水中的深度h关系的图像是 (两空均选填“①”或“②”) 9.为了研究浮力与物体形状的关系,某同学将两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图乙所示的实验,由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关,该结论 (选填“可靠”或“不可靠”),主要原因是没有控制物体排开液体的体积相同。 【答案】 大 大 无关 1.4 不变 ① ② 不可靠 【详解】[1]分析实验A、B、C可知,液体密度相同时,物体浸在液体中的体积越多,测力计的示数F越小,由得,物体受到的浮力越大。 [2]A、D、E可知,物体浸在液体中的体积相同时,液体密度越大,测力计的示数F越小,由得,物体受到的浮力越大。 [3]由实验A、C、D可知,物体在水中不同深度,测力计的示数F相同,由得,物体受到的浮力不变,说明物体所受浮力大小与物体浸没的深度无关。 [4]图C中,若将细绳剪断,这个瞬间物体只受到竖直向下的重力与竖直向上的浮力作用,物体的重力不变,物体排开液体的体积不变,物体受到的浮力不变,则这个瞬间物体受到的合力为 [5]若在测量前弹簧测力计忘记校零,且指针在零刻度线下方,则测得物体的重力偏大,测得的物体在水中受到的拉力偏大,重力与拉力偏大的值相同,由得,测得物体浸没在水中受到的浮力与真实值相比不变。 [6][7]从物体接触水面开始,到浸没在水中,物体排开水的体积逐渐变大;物体浸没在水中,直至浸没到更深的位置,物体排开水的体积不变,则从物体接触水面开始,到浸没在水中,直至浸没到更深的位置,物体排开水的体积先变大后不变,由得,随着物体下表面浸入水中的深度h增大,物体受到的浮力先变大后不变,则此过程物体所受浮力F与物体下表面浸入水中的深度h关系的图像是②;物体的重力不变,由得,物体受到的拉力先变小后不变,即随着物体下表面浸入水中的深度h增大,弹簧测力计示数F先变小后不变,故此过程中弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中的深度h关系的图像是①。 [8]研究浮力与物体形状的关系,要控制其他因素不同,改变物体的形状。由图乙得,圆锥体和圆柱体的形状与排开水的体积均不同,没有控制圆锥体和圆柱体排开水的体积相同,导致结论不可靠。 29.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,同学们提出如下猜想: 猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关。 猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关。 猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关。 猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关。 (1)如图1所示,用手把饮料罐按入水中,在饮料罐未完全浸入水中时,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想 ;(选填序号) (2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得B和C的重力分别为4.4N和5N。然后进行如图2所示的实验。 ①如图2,在序号a中圆柱体A的重力已测出,在序号b的实验中物体所受的浮力为 N; ②比较序号 三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关; ③进一步分析可知:液体的密度越大,物体浸没时所受的浮力越 ;(ρ浓盐水>ρ水>ρ酒精) ④比较序号b、c、d的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力 关。 (3)为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成小船和小球放入装有水的烧杯中,发现小船浮在水面上而小球沉入水底。由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,你认为这结论 (选填“可靠”或“不可靠”)。 【答案】(1)4 (2) 1 b、e、f 大 无 (3)不可靠 【详解】(1)饮料罐未完全浸入水中时,其浸入水中越深,排开水的体积越大,所以浮力越大,所以手感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想4。 (2)[1]由图2中的a知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为4N,即圆柱体A的重力为4N。A浸没水中,测力计的示数为3N,据称重法知,此时A所受的浮力 [2]要探究浮力大小与液体密度的关系,应将同一物体浸没在不同液体的同一深度,所以比较序号b、e、f可达到实验目的。 [3]由b、e、f中测力计的示数知,A浸没在浓盐水中测力计的示数最小,在酒精中的示数最大,据称重法知,A在浓盐水中所受的浮力最大,在酒精中所受的浮力最小。而三种液体中,浓盐水的密度最大,酒精的密度最小,所以液体的密度越大,物体浸没时所受的浮力越大。 [4]由b和c实验知,B和C浸没在水中,所受的浮力分别为, A、B和C三者的重力不同,浸没在水中所受的浮力都为1N,可知浮力的大小与物体的重力无关。 (3)根据控制变量法知:要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但没有让二者全浸入水中,即没有控制排开水的体积相同,故小明的结论不可靠。 30.如图所示,物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。 (1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是 N。 (2)比较 (填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。 (3)比较 (填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。 (4)金属块的密度为 kg/m3。 (5)在实验中,排除测量误差因素的影响,兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力,请指出实验操作中可能造成这种结果的原因: 。 (6)纠正了错误,继续实验,兴趣小组得出结论:物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力。 (7)小明认为金属块在水中会下沉,如果使用漂浮的蜡块做实验则不会得出以上结论。小明的观点是 (选填“正确”或“错误”)的。 【答案】 1 ABC ACD 2.7×103 溢水杯未装满 错误 【详解】(1)[1]由图A、C(或D),金属块浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F示=2.7N-1.7N=1N (2)[2]研究金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关,要控制排开液体的密度相同,改变排开液体的体积,图ABC符合题意。 (3)[3]由图A、C、D知液体的密度相同、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,故可以得出浮力与深度没有关系。 (4)[4]金属块浸没在水中时受到的浮力F浮=1N,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排得金属块的体积 根据G=mg知金属块的质量为 金属块的密度 (5)[5]溢水杯中的水没有盛满,则小桶中排出水的重力小于物体排开液体的重力;若在实验中,排除测量误差因素的影响,兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力,实验操作中可能造成这种结果的原因:溢水杯中的水没有盛满。 (7)[6]阿基米德原理适用于所有浸在液体中的物体,不管物体是下沉还是漂浮,物体所受浮力的大小都等于它排开液体所受的重力,所以小明的观点是错误的。 31.兴趣小组探究影响浮力大小的因素。 (1)提出如下猜想 猜想1:与物体浸在液体中的深度有关 猜想2:与物体浸在液体中的体积有关 猜想3:与液体的密度有关 小组为验证上述猜想,用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等,按图甲步骤进行实验: ①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块; ②根据图A、B、C的测量结果,小明认为猜想1是正确的,小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是 ; ③小华为了证明自己的想法,利用上述器材设计实验D,根据A、B、D的测量结果,可得:浮力大小与物体浸在液体中的深度无关,请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图 ; ④根据 的结果,可得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关。 ⑤根据图A、C、E的结果,得出浮力大小还与 有关。 (2)小华把4个磁力块组合成图乙,她还能探究浮力大小与 的关系; (3)由以上实验可以测出磁力块的密度为 g/cm3,图E中盐水的密度为 g/cm3;(已知水=1.0×103kg/m3) (4)爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系,设计了如下实验:取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙(杯壁厚度和杯的质量不计),甲杯中装入50g水,乙杯中装入100g水,然后将乙杯放入甲杯中,发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为 N;这个实验说明,液体 (选填“能”或“不能”)产生比自身重力大的浮力。(g取10N/kg) 【答案】(1) 未控制物体浸在液体中的体积相同 液体的密度 (2)物体形状 (3) 1.25 1.125 (4) 1 能 【详解】(1)[1]B、C两次虽然物体浸入液体中的深度不同,但没有保证物体浸入液体中的体积相同。 [2]要保证浸入液体中的体积相同而浸入液体中的深度不同,可以将等体积的物体水平悬挂使其一半的体积浸入到液体中,如图所示: [3]由A、B、C可知,在液体密度相同时,物体浸入液体中的体积不同,物体所受浮力不同,所以根据A、B、C的结果,可得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关。 [4]图A、C、E中,物体浸入液体中的体积相同,但液体密度不同,且其所受浮力也不同,所以根据图A、C、E的结果,得出浮力大小还与液体的密度有关。 (2)图乙所示的物体虽然整体体积未发生改变,但形状发生了改变,所以可以用来探究浮力大小与物体形状的关系。 (3)[1]由A图可知,物体所受重力为0.8N,由重力公式变形可得该物体的质量 由A、C两图可知,该物体浸没在水中时受到的浮力F1=0.8N-0.16N=0.64N,由阿基米德原理可得该物体的排开液体的体积 因为物体浸没在水中,所以物体的体积等于物体排开液体的体积,则物体的密度 [2]由A、E可知,该物体浸没在盐水中时所受浮力F2=0.8N-0.08N=0.72N 由阿基米德原理可得盐水的密度 (4)[1][2]因为乙杯漂浮在甲杯中,所以乙杯所受浮力等于乙杯和水的总重力(杯的重力不计),即F乙=G乙=m乙g=100×10-3kg×10N/kg=1N 甲杯中水的重力小于乙杯的重力,所以液体能产生比自身重力大的浮力。 32.在探究浮力的大小跟哪些因素有关时,同学们提出了如下猜想: 猜想一:可能与物体浸在液体中的深度有关。 猜想二:可能与物体排开液体的体积有关。 猜想三:可能与液体的密度有关。 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:圆柱体铁块,弹簧测力计,一杯水,一杯盐水,细绳。 【进行实验】 (1)小明发现丙和丁两次实验中,弹簧测力计示数相同,即铁块所受的 相等,由此得出猜想一是错误的;而同组的小彤发现乙和丙两次实验中,弹簧测力计示数不相同,得出猜想一是正确的。你认为 (选填“小明”或“小彤”)的观点是正确的。理由是: 。 (2)分析比较实验 和 可得:浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。 (3)根据图中数据可以计算出盐水的密度是 。(g取) 【实验拓展】 (4)铁块按如图中的乙所示缓慢浸入水中(水足够深),铁块不接触容器底部,下列图中能正确反映该过程中弹簧测力计示数F与铁块下表面到水面距离h的关系图像是______(填字母)。 A. B. C. D. 【答案】(1) 浮力 小明 乙、丙两次实验没有控制物体排开液体的体积相同 (2) 丁 戊 (3) (4)B 【详解】(1)[1]丙和丁两次实验中,弹簧测力计示数相同,物体排开水的体积相同,由称重法可知丙和丁两次实验中铁块所受的浮力相等。 [2][3]乙和丙两次实验中,未保证物体排开水的体积相同,不符合控制变量法要求,故得出“浮力大小可能与物体浸在液体中的深度有关”的观点是错误的。 (2)[1][2]根据控制变量法,探究浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体密度的关系,需要保证排开水的体积,及深度均一致,液体密度不同,故选择丁和戊。 (3)丁和戊中的排开液体体积相等,在丁中,在戊中,即,即 (4)铁块按如图中的乙所示缓慢浸入水中(水足够深),铁块不接触容器底部,由,可知密度一定排开液体体积增大,浮力增大,则拉力逐渐减小,直到物体完全被淹没浮力不变,拉力不变。故弹簧测力计示数F与铁块下表面到水面距离h的关系图像是B,故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 四、探究阿基米德原理实验 33.为了探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系,小明做了如图甲所示的实验。 (1)实验前弹簧测力计要 及认清分度值、量程,同时拉动一下挂钩; (2)如图甲所示,石块的重力是 N,排开液体的重力是 N。得到的结论是:浸没在液体里的物体,受到的浮力的大小 排开液体所受的重力; (3)请你根据图中的实验数据,计算出石块的密度为 ; (4)学习结束后,小组反复讨论,改进了老师的实验,改进后的实验装置如图乙所示,其中A、B是弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞和弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是可升降平台,G为铁架台。 ①实验前,在选择A、B两个弹簧测力计时,很多同学认为选择任何规格的弹簧测力计都可以,而小军同学认为应选择 (选填“规格相同”或“规格不同”)的弹簧测力计; ②实验中,同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数 (选填“增大”“减小”或“不变”)。比较弹簧测力计A的示数变化量和弹簧测力计B的示数变化量,它们的大小关系是 (选填“>”“<”或“=”)。 【答案】(1)调零 (2) 3.2 1.6 等于 (3) (4) 规格相同 减小 = 【详解】(1)根据弹簧测力计的使用方法可知,实验前弹簧测力计要进行调零,并看清分度值、量程,同时拉动一下挂钩。 (2)[1]由图甲可知,用弹簧测力计测石块重力时,弹簧测力计的示数为3.2N,则石块的重力为3.2N。 [2]由图甲可知,空桶的重力为,桶和排开液体的重力为,则排开液体的重力是 [3]由称重法可知,石块受到的浮力为 由此可得浸没在液体里的物体,所受到的浮力的大小等于排开液体所受到的重力。 (3)石块的质量为 石块浸没在液体中,石块的体积等于排开液体的体积,则石块的体积为 石块的密度为 (4)①[1]实验中为了测量的结果更加精确,所以应选用规格相同的弹簧测力计。 ②[2]当重物浸入水中的体积越来越大,由可知,物体所受的浮力越来越大,对弹簧测力计的拉力逐渐变小,即弹簧测力计的示数会变小。 [3]弹簧测力计A的示数变化量等于物体所受的浮力,弹簧测力计B的示数变化量等于排开液体所受的重力,根据阿基米德原理可知这两个弹簧测力计示数的变化量刚好相等。 34.小丽在家利用小桶、弹簧测力计、水、带溢水口的容器等器材探究阿基米德原理,其中桶A是圆柱形。 (1)上图中是小丽操作的各个步骤,你认为最佳的操作顺序是______; A.乙、丙、甲、丁 B.甲、丁、乙、丙 C.乙、甲、丙、丁 D.乙、丙、丁、甲 (2)将桶A轻放入盛满水的溢水杯中,用桶B接住溢出的水,如图丙所示,则空桶A受到的浮力为 N; (3)测出桶B和溢出水的总重力,如图丁所示,则桶A排开水的重力 (选填“大于”“小于”或“等于”)桶A受到的浮力; (4)接着小丽往桶A中加入沙子进行实验,得到4组数据,记录数据的表格如下,其中有明显错误的是第 次实验的数据; (5)实验中,加入的沙子越多,桶A浸入水中就越 (选填“深”或“浅”),说明在液体密度一定时,浮力随排开液体体积的增大而 (选填“增大”或“减小”)。 【答案】(1)C (2)2 (3)等于 (4)3 (5) 深 增大 【详解】(1)阿基米德原理的探究过程中需要先分别测量物体的空桶的重力和重力,然后将物体浸没在溢水杯中,最后测量桶和水的总重力,因此正确的顺序是乙、甲、丙、丁,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 (2)丙图中空桶A漂浮,受到的浮力与其重力大小相等,据甲图可知空桶A受到的重力为2N,则空桶A受到的浮力为2N。 (3)据乙图可得空桶B的重力为1.6N,丁图中排出水和桶B的总重力为3.6N,则桶A排开水的重力为 可得物体排开水的重力等于物体受到的浮力。 (4)桶A中加入沙子进行实验时,装有沙子的桶A在水中仍然处于漂浮状态,则排开水的重力等于桶A受到的浮力,也等于桶A和沙子受到的总重力,第3组数据中 不等于桶A与沙子的总重力3.2N,则该组数据是错误的。 (5)[1][2]沙子越多则越重,排开水的体积越多,受到的浮力越大,桶A浸入水中深度就越深,因此可以得到在液体密度一定时,浮力随排开液体体积的增大而增大。 35.下列A、B、C、D四幅图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程情景。请根据图示完成下面的填空。 (1)实验中所用圆柱体的重力为 N;在情景图B中存在的错误是 ; (2)纠正错误后,继续实验,在情景C中圆柱体受到的浮力F浮= N;圆柱体排开的水所受的重力G排= N; (3)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力 物体排开水所受到的重力; (4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是___________; A.用原来的方案和器材多次测量取平均值 B.用原来的方案将水换成酒精进行实验 C.用原来的方案将圆柱体换成体积与其不同的铁块进行实验 【拓展设问】 (5)有同学设计如图E所示的方案来探究,该方案具有的优点是___________。 A.实验前溢水杯可以不盛满水 B.实验器材生活化,实验中弹簧测力计示数稳定 C.一次实验就能找出普遍规律 【答案】(1) 4 溢水杯中的水的高度未达到溢水口处 (2) 1 1 (3)等于 (4)A (5)B 【详解】(1)[1]据B图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,则物体的重力为4N。 [2]要测量物体浸没后排出水的重力,需要将溢水杯中装满水,图中溢水杯中的水的高度未达到溢水口处,即溢水杯中未装满水。 (2)[1]C图中弹簧测力计的示数为3N,根据称重法可得,物体受到的浮力为 [2]根据A、D两步骤可得,圆柱体排开的水所受的重力为 (3)根据上式实验数据可得,浸在水中的物体受到的浮力等于其排开水所受的重力。 (4)实验中为了得到普遍规律,需要换用不同的液体或不同体积的物体进行多次实验,采用原器材原物体进行实验得到的结论不具有普遍性,操作不合理,故A符合题意。 (5)A.实验前溢水杯必须盛满水,否则测出的浮力与溢出水的重力大小不相等,故A不符合题意; B.据图可知,实验器材生活化,实验中弹簧测力计示数稳定,便于读数,故B符合题意; C.一次实验不能找出普遍规律,根据一次实验得出的结论具有偶然性,故C不符合题意。 故选B。 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第15讲 浮力基本求解及实验探究(练习)-2025年中考物理一轮复习知识点总结及配套练习
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