期末复习专题：浮力相关实验题-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册

期末复习专题：浮力相关实验题-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册 1．小聪利用下图所示的器材对“浮力大小与哪些因素有关”进行了以下探究。 (1)选择器材 探究浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关。 (2)选择器材 探究浮力的大小是否与液体的密度有关。 (3)选择器材 探究浮力的大小是否与物体的密度有关。 (4)小聪在上述过程中采用的研究方法主要是（　　） A．比值法 B．等效法 C．控制变量法 D．估算法 2．下图为创新实验小组“探究浮力大小的影响因素”的实验过程。 (1)由步骤甲、丙可知物体浸没在水中所受的浮力为 N。 (2)比较 三个步骤可以得出：物体所受浮力随排开液体体积的增大而增大。 (3)小明通过比较甲、丙、丁三个步骤得出了物体所受的浮力与液体密度有关，小红认为小明得出结论的操作有误，请你将错误的操作进行改正： 。 (4)创新实验小组又利用自制的实验装置进行探究，如图戊所示。将弹簧测力计固定在支架上，通过向烧杯中逐渐加水进行相关的实验探究。 ①往烧杯中逐渐加水的过程中，弹簧测力计的示数变化情况是 。 ②该装置在进行实验时的优点是 。 3．在“探究影响浮力大小的因素”实验中，陇西某中学同学们根据生活经验提出了浮力的大小可能与下列因素有关的猜想：①与物体浸入液体中的深度有关；②与物体排开液体的体积有关；③与液体的密度有关。 (1)进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力的大小为 N。 (2)分析a、c、d三次实验可知，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 三次实验可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关；分析a、d、e三次实验可知，在物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，物体受到的浮力 （选填“越大”或“越小”）。 (3)物体P的密度为 kg/m3。（g取10N/kg，水的密度为1×103kg/m3） 4．某物理兴趣小组的同学，想验证阿基米德原理，进行了下面的实验。 (1)为了方便操作和减小测量误差，最合理的操作步骤应该是________； A．①②③④ B．④②①③ C．④①②③ (2)在实验步骤②中，如果增大物体浸没在液体中的深度时，弹簧测力计示数会 （选填“变大”“不变”或“变小”）； (3)在实验中，排除测量误差因素的影响，兴趣小组发现物体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是________。 A．图①中烧杯内水面未到烧杯口 B．图④中小桶内有少量水 5．“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，同学们先提出了如下的猜想： 猜想A：可能与物体浸没在液体中的深度有关； 猜想B：可能与液体的密度有关； 猜想C：可能与物体浸在液体中的体积有关。 为了验证上述猜想，同学们利用一个物体、弹簧测力计、水、盐水和细线，做了如图所示的实验。 (1)通过实验A和C，可知物体浸没在水中时受到的浮力大小是 N； (2)通过分析比较A、C、D实验，可以验证猜想 （选填“A”“B”或“C”）是错误的； (3)通过分析比较 三次实验可以得出液体密度相同时，排开液体的体积越大，浮力越大的结论； (4)该实验测出的盐水密度是 kg/m³； (5)同学们进一步思考后又想出了一种测饮料密度的方法，利用大小两个圆柱形桶依次完成了图F所示的abc三步实验，其中bc两次小桶中饮料和水的 （选填“质量”或“体积”）相同，则饮料密度的表达式：ρ= （用图F中测量的h₁、h₂、h₃及ρ水表示）。 6．在一次综合实践活动中，小丽同学利用一根吸管制作了一个简易密度计。 (1)制作密度计时，为了让吸管能竖直地漂浮在液体中，应在吸管的 （选填“上”或“下”）端塞入一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管的下端封闭起来； (2)当密度计竖直漂浮在不同液体中时，受到的浮力大小 （选填“变大”“变小”或“不变”），液体的密度越大，它露出液面部分的长度越 （选填“长”或“短”）； (3)小丽想，如果在吸管上标上相应的密度刻度，不就能直接显示所测液体密度的大小吗？于是她决定对吸管进行刻度标定。在标定刻度前，她先测出吸管在水中漂浮时浸入水中的深度（如图所示）。若漂浮在密度为的某液体中时浸入的深度为，可推出的表达式为 （用、、表示），根据这个表达式即可对不同液体的密度在吸管上进行标定。 7．下图为创新实验小组“探究浮力大小的影响因素”的实验过程。 (1)由步骤甲、丙可知物体浸没在水中所受的浮力为 N； (2)比较 三个步骤可以得出：物体所受浮力随排开液体体积的增大而 ； (3)小明通过比较甲、乙、丁三个步骤得出了物体所受的浮力与液体密度有关，小红认为小明得出结论的操作有误，请你将错误的操作进行改正： ； (4)创新实验小组又利用自制的实验装置进行探究，如图戊所示。将弹簧测力计固定在支架上，通过向烧杯中逐渐加水进行相关的实验探究。 ①往烧杯中逐渐加水的过程中，弹簧测力计的示数变化情况是 。 ②该装置在进行实验时的优点是 。 8．如图所示，小明将一挂在弹簧测力计下高为10cm的金属圆柱体匀速缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F。实验数据见下表： 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 0 2 4 6 8 10 12 6.75 6.25 5.75 5.25 4.75 4.25 4.25 (1)分析表中的实验数据，可以得出物体重为 N。实验④中，物体受到的浮力为 N； (2)分析表中实验①～⑤的数据，说明 ； (3)分析表中实验⑥和实验⑦的数据，说明 ； (4)下列能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离关系的图像是（　　） A． B． C． D． 9．小明和小华利用如图所示的实验器材探究物体的浮沉条件，他们探究活动的过程如下： (1)探究蜡块的上浮条件； ①测量蜡块所受的重力； 小明设计的方案：用弹簧测力计测出蜡块所受的重力； 小华设计的方案：用天平测出蜡块的质量，求出重力。 你支持 （选填“小明”或“小华”）的方案，理由是 ； ②测量蜡块受到的浮力。 小明在量筒中放入适量的水，把蜡块放入水中浮在水面时，测出蜡块排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力。上述操作中存在的问题是 ； ③通过比较蜡块所受的重力和受到的浮力可知物体上浮的条件。 (2)探究石块下沉的条件。 ①测量石块所受的重力； 用弹簧测力计测出石块所受的重力； ②测量石块受到的浮力。 小明利用量筒测出石块浸没水中排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力。小华依据另一种原理，采用不同的方法也测出了石块受到的浮力，其方法是 ； ③通过比较石块所受的重力和受到的浮力，可知物体下沉的条件。 10．某同学利用如图所示的装置探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。 (1)图中探究操作的最合理顺序是 （只填字母），选用其他液体多次实验后，就可得出结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小 （用文字表述）； (2)图中会影响该探究结论能否正确得出的是（　　）（只填字母）。 A．B中水面未到达溢水杯的溢水口； B．B中物体没有全部浸入在水中； C．将B中的水换成酒精。 (3)另一小组用相同的器材进行实验时，仅因为图A中溢水杯水未装满，导致图C中弹簧测力计示数变为1.3N。若柱形平底溢水杯（不计厚度）底面积为50cm2，从物体下表面刚接触水面到浸没（未触底）的过程中溢水杯对水平桌面的压强变化了 ； (4)他又将B中水换成了另一种液体，并将物块浸没其中（物块未触底），其他操作都正确，观察弹簧测力计的示数为1.2N，可知水与该液体的密度之比为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《期末复习专题：浮力相关实验题-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册》参考答案 1．(1)a、c、d、e (2)a、d、e、f (3)a、b、d、e (4)C 【详解】（1）探究浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积关系，应选择体积大小不同的同种物体，放在同种液体中测量比较，所以选择a、c、d、e （2）探究浮力的大小与液体密度的关系，应该保持物体的体积和物体密度不变，所以应将物体放在不同液体中测量浮力大小，所以选择器材a、d、e、f （3）探究浮力的大小与物体密度的关系，所以应将体积相同的不同物体放在同一液体中测量浮力大小，器材a、b体积相同而物体本身的密度不同，器材e保证了液体密度不变，所以由控制变量法可知选择a、b、d、e是探究浮力的大小是否与物体密度是否有关 （4）在（1）中，控制物体的密度和排开液体的密度不变，在（2）中，控制物体的体积和物体密度不变；在（3）中，控制排开液体的体积相同和排开液体的密度不变；所以运用了控制变量法，故C符合题意。 2．(1)2 (2)甲、乙、丙 (3)将步骤丙中的物体下沉到与丁相同的深度/将丁中的物体上移到与丙中的物体深度相同 (4) 先不变再变小后不变 便于读数 【详解】（1）由步骤甲可知物体所受重力为3N，物体浸在水中所受的浮力F浮=G-F=3N-1N=2N （2）要得到物体所受浮力与排开液体体积的关系，应该保持液体的密度相同，改变物体排开液体的体积，同时只有测出物体的重力才可以计算出物体所受的浮力，所以选择甲、乙、丙进行比较。 （3）实验中没有控制物体浸入液体的深度相同，出现两个变量，不符合控制变量法的要求，应将丙中物块向下移，与图丁中的物体深度相同（或将丁中的物体上移到与丙中的物体深度相同）。 （4）[1]在刚开始加水时，物体下表面没有接触水，弹簧测力计的示数不发生变化，然后物体逐渐浸入水中，所受的浮力逐渐增大，当完全浸没水中后，所受的浮力不再变化，所以弹簧测力计的示数先不变再变小后不变。 [2]该装置在读数时不需要用手提着，读数更方便；只需要往装置中不断加水便能通过实验现象得出浮力与物体浸入液体体积的关系，实验操作更简便(开放性设问，答案合理即可)。 3．(1)1.4 (2) 无关 a、b、c 越大 (3) 【详解】（1）序号b中物体P所受浮力的大小为弹簧测力计在空气中的示数减去浸入液体中的示数，即：4.8N−3.4N=1.4N （2）[1]分析a、c、d三次实验，物体P浸没在水中不同深度时，弹簧测力计的示数相同，说明浮力大小相同，因此浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 [2]根据控制变量法的思想，要想探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系，应控制液体的密度相同，因此应分析a、b、c三次实验，物体P浸入水中的体积逐渐增大，弹簧测力计的示数逐渐减小，说明浮力大小与物体排开液体的体积有关。 [3]分析a、d、e三次实验，物体P排开液体的体积相同，但液体密度不同（水和盐水），弹簧测力计的示数不同，说明在物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，物体受到的浮力越大。 （3）由a图可知，物体P的重力 G=4.8N，质量 由a、d两图可知，物体P浸没在水中时受到的浮力4.8N− 2.8N = 2.0N 根据阿基米德原理，物体P的体积 物体P的密度： 4．(1)C (2)不变 (3)A 【详解】（1）实验时，先测出空桶的重力，然后测出物体的重力，再将物体浸没在溢水杯中，读出弹簧测力计的示数，根据F浮=G-F示得出物体受到的浮力，最后测出小桶和水的总重力，因此合理的实验步骤是④①②③。 故选C。 （2）在实验步骤②中，如果增大物体浸没在液体中的深度时，物体排开液体的体积不变，由阿基米德原理可知物体受到的浮力不变，由可知弹簧测力计示数不变。 （3）A．图①中烧杯内水面未到烧杯口，造成溢出水的体积小于排开水的体积，排开水的重力减小，故A符合题意； B．图④中小桶内有少量水，物体排开水后，小桶重力的两次示数之差仍为排开水的重力，不影响实验结果，故B不符合题意。 故选A。 5．(1)2 (2)A (3)A、B、C/A、B、D (4)1.2×10³ (5) 体积 【详解】（1）由图A可知，物体的重力为G=8N 由称重法可知，物体浸没在水中时受到的浮力大小是 （2）根据A、C、D三次实验可知，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，由可知浮力相同，说明浮力的大小不会随着深度的增加而改变，即浮力与浸没在液体中的深度无关，故猜想A错误。 （3）由A、B、C（或A、B、D）三次实验可知，液体密度相同，物体浸入液体中的体积（排开液体的体积）不同，测力计的示数不同，由可知浮力不同，且排开液体的体积越大，测力计的示数越小，浮力越大。由此可得结论：在液体的密度相同时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大。 （4）物体浸没在水中时受到的浮力大小为2N，由A、E可得同一物体浸没在盐水中时受到的浮力为 物体的体积为 则盐水的密度为 （5）[1][2]由图可知，h2、h3大小不同，可知饮料和水受到的浮力不同，根据物体的浮沉条件可得，饮料和水的重力不同。故b、c中小桶里所装的饮料和水的体积相同。设小桶的底面积为S，大桶中液体的密度为，饮料借助小桶漂浮，则小桶中饮料的重力为 同理可得，小桶中水的重力为 由于小桶中所装饮料与水的体积相同，则有 所以 6．(1)下 (2) 不变 长 (3) 【详解】（1）为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中，应该降低吸管的重心，所以应在吸管下端塞入一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管的下端封闭起来。 （2）[1][2]当密度计竖直漂浮在不同液体中时，由于密度计在不同液体中都处于平衡状态，受到的浮力都等于密度计的重力，密度计的重力不变，所以密度计受到的浮力大小不变。根据G=F浮=ρ液gV排=ρ液gSh 可知，密度计受到的浮力、底面积是一定的，液体密度与密度计在液体中的深度成反比，所以密度计所在的液体的密度越大，密度计在液体中的深度越小，它露出液面部分的长度越长。 （3）密度计在水中受到的浮力为F浮水=ρ水gV排=ρ水gSH 密度计在液体中受到的浮力为F浮液=ρ液gV排=ρ液gSh 由于密度计在不同液体中都处于平衡状态，受到的浮力都等于密度计的重力，所以有ρ水gSH=ρ液gSh 可推出h的表达式为 7．(1)2 (2) 甲、乙、丙 增大 (3)将步骤乙中的物体下沉到与丁相同的深度（或将丁中的物体上移到与乙中的物体深度相同） (4) 先不变再变小后不变 便于读数（或实验操作更简便，合理即可） 【详解】（1）由称重法和步骤甲、丙知道，物体浸没在水中所受的浮力为 （2）要探究浮力与物体排开液体体积的关系就要控制液体密度不变，由图知道，乙、丙中液体的密度相同，排开液体的体积不同，故通过比较甲、乙、丙三个步骤知道，物体所受浮力随排开液体的体积增大而增大。 （3）甲、乙、丁三个步骤没有控制物体进入液体的体积相同，无法得出浮力与液体密度的关系，应将步骤乙中的物体浸没在水中直至与丁的深度相同。 （4）[1]往杯子加水，物体没有浸入液体之前，弹簧测力计的示数不变，物体慢慢浸入液体中，浮力变大，弹簧测力计的示数会变小，当物体浸没后，浮力不再变，弹簧测力计示数也不再变。 [2]将弹簧测力计固定在支架上的好处就是实验操作更简便，且便于读数。 8．(1) 6.75 1.5 (2)见解析 (3)见解析 (4)B 【详解】（1）[1][2]由表格可可知，h为0时，拉力是6.75N，物体的重力和拉力是平衡力，大小相等，所以物体的重力G=6.75N，第4次实验时，物体所受浮力F浮=G-F拉=6.75N-5.25N=1.5N （2）分析表中实验①～⑤的数据，物体浸没前，可以发现液体密度相同，物体排开液体的体积增大，测力计示数在变小，则受到的浮力也在增大，故可以说明物体在浸没前所受浮力随着浸入深度的增大而增大。 （3）分析表中实验⑥和实验⑦的数据，h增大，但F不再改变，说明物体已完全浸没，因此可得：物体浸没在同种液体里，所受浮力的大小与浸没的深度无关。 （4）由表格中数据知，测力计的示数随深度的增加先变小，后不变，故B符合题意，ACD不符合题意， 故选B。 9．(1) 小华 蜡块所受的重力小于弹簧测力计的分度值，无法直接精确测量 蜡块没有浸没在水中 (2)将石块浸没在水中时，读出弹簧测力计的示数，算出浮力的大小 【详解】（1）①[1][2]由图可知，弹簧测力计的1N之间有5小格，1小格为0.2N，即分度值为0.2N，蜡块的重力 蜡块的重力小于弹簧测力计的分度值，无法直接精确测量，所以，支持小华的方案。 ②[3]把蜡块放在水中浮在水面时，测出蜡块排开水的体积，这样用阿基米德原理求出的浮力不是蜡块浸没在水中受到的浮力。应该利用“助沉法”使蜡块浸没在水中，测出蜡块排开水的体积。 （2）利用称重法测量石块受到的浮力：将石块浸没在水中时读出弹簧测力计的示数F示，利用计算石块受到的浮力大小。 10．(1) DABC 等于排开液体受到的重力 (2)A (3)40Pa (4)5∶4 【详解】（1）[1][2]根据先测小桶的重力，再测石块重力，后测量拉力，计算溢出液体的重力，故顺序是DABC；由图A和B得到物体受到的浮力F浮=G-F=2N-1N=1N 由图C和D得到物体排开水的重力G排=1.5N-0.5N=1N 所以F浮=G排，即浮力的大小等于排开液体受到的重力。 （2）A．图中水面未到达溢水杯的溢水口，物体放入溢水杯时，先要使溢水杯满了才可以向外排水，故在此过程中，物体受到的浮力大于排出的水的重力，故A符合题意； B．物体未全部浸没在水中，物体排开液体的体积小，排开液体的重力小，浮力也小，仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力，对实验没有影响，故B不符合题意； C．将B中的水换成酒精，浮力的大小等于排开液体受到的重力，故C不符合题意。 故选A。 （3）因为图A中溢水杯水未装满，导致图C中弹簧测力计示数变为1.3N。因而溢水杯增大的重力为1.5N-1.3N=0.2N 增大的压强 （4）水中时弹簧测力计的示数为1N，则物体浸没在水中所受浮力为F浮=G-F=2N-1N=1N B中水换成了另一种液体，并将物块浸没其中（物块未触底），其他操作都正确，观察弹簧测力计的示数为1.2N，受到的浮力F'浮=G-F'=2N-1.2N=0.8N 根据F浮=ρ液gV排；排开液体的体积一定时，浮力与液体密度成正比，故水与该液体的密度之比等于浮力之比，即1N∶0.8N=1N∶0.8N=5∶4 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$