【暑假冲A卷】专题复习08:浮力实验题-2024-2025学年物理八年级下册苏科版(2024)
2025-06-27
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 四、浮力,五、物体的浮与沉 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 915 KB |
| 发布时间 | 2025-06-27 |
| 更新时间 | 2025-06-30 |
| 作者 | 益智卓越教育 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52775030.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
【暑假冲A卷】专题复习08:浮力实验题-2024-2025学年物理八年级下册苏科版(2024)
1.如图所示,小华在做探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,她猜想:浮力可能与液体的密度、物体浸入液体的深度有关。
(1)分析A、E、F组实验数据,初步可知浮力大小与 有关;
(2)根据A、B、C三组实验 (选填“能”或“不能”)得出浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
(3)为了探究物体在液体中受到的浮力大小与物体浸入液体的深度是否有关,小华又将同一物体以三种方式浸入同一杯水中,使物体浸入液体的深度不同,且每次浸入都使水面达到相同的标记处,如图G,分析数据初步可知: 。
2.在探究“影响浮力大小的因素”时,同学们做了下图所示的一系列实验。请你根据图中给出的信息,回答下列问题:
(1)图丙中物体受到的浮力为 N;
(2)根据图乙和图 可知,浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(3)根据图丙和图丁可知,浮力的大小与液体 有关;把图丁中物块A缓慢浸没入更深,A不触底,此过程弹簧测力计的示数 (变大/变小/不变);酒精的密度为 kg/m3;
(4)物体在空气中会受到浮力作用。小华设计了一个测气球在空气中受浮力大小的实验:
①排尽一个气球内部的空气,测出气球的重力G;
②将适量的氢气充入气球,用细线扎紧封口,按图戊所示测出拉力的大小F;
③小华的实验方案中(细线重力、充的氢气重力和摩擦忽略不计),计算浮力的表达式是F浮= 。(用上述字母表示)
3.生活物理创新实验小组做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验。
(1)进行实验前应对弹簧测力计进行 ,将烧杯中的水加满至溢水口;
(2)在进行实验时的部分实验操作如图所示,遗漏的主要步骤是 。若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是 (用实验步骤对应的字母表示);
实验步骤
A
B
C
D
弹簧测力计的示数/N
3.2
3.6
1.2
0.8
(3)实验数据记录结果如上表格所示。可知,石块受到的浮力是 N,排开液体的重力是 N;
(4)分析实验数据,可得出实验结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小 物体排开液体所受的重力。
4.在“探究物体所受浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系”实验中,同学们设计了图甲和图乙两种不同的方案。
(1)根据图甲的方案,按照合理的顺序可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小 它排开的液体所受的重力。
(2)在图乙的方案中,同学们将装满水的溢水杯放在升降台C上,用C来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数 。在这个过程中压力传感器的示数是否发生变化?并说明理由 。
5.小霞和同学们利用一个长方体物块来探究影响浮力大小的因素。
(1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上,测出物块的重力为2.7N,然后将物块部分浸入水中,当测力计示数如图甲所示时,浮力为 N;
(2)接下来小霞继续按图乙、丙、丁所示进行实验,由图甲、乙、丙的数据可知:在同种液体中, 越大,浮力越大;由图丙、丁的数据可知:物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度 (选填“有关”或“无关”);
(3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示,分析数据可知:浮力大小与液体的密度有关,并通过计算得出所用盐水密度为 kg/m3;若在实验前,弹簧测力计的指针在零刻度线以下,并未调零,则算出的盐水密度 (选填“偏小”、“不变”或“偏大”);
(4)本实验选用了不同溶液并进行了多次实验,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
(5)实验中同组小明观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越 。于是他灵机一动在图中弹簧测力计的1.7N处对应标上1.0g/cm3的字样;当他把物块浸没在酒精中时,应该在弹簧测力计刻度盘的 N处对应标上0.8g/cm3的字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成一个能测液体密度的密度秤;
(6)若他利用该密度计将物块浸没在某液体中时,将物体继续往下放,但不接触容器底,发现指针变化了0.3N,该现象可能是因为 。
6.如图所示是小畅“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。
(1)物块未浸入水中时,弹簧测力计示数如图a所示,物块的重力为 N;
(2)小畅将物块从图b下降至图c的过程中,发现弹簧测力计示数逐渐减小,同时水面上升,由此初步分析得出:物体所受浮力的大小与 有关。继续增大物块所处的深度,当弹簧测力计示数如图d所示,此时物块受到的浮力为 N;
(3)为探究浮力与液体密度的关系,小畅把物块浸没在事先配好的盐水中,如图e所示。分析图a、d、e得出:物体排开液体的体积相同时, ,浮力越大。根据数据,测出盐水密度为 kg/m3;
(4)另一小组的静静在实验时发现,改变液体密度,物块受到的浮力变化不明显。对此你的改进建议是 ;
(5)如图f所示,小龙在蜡块下方绑了一石块,利用弹簧测力计结合浮力知识,测出了该蜡块的密度。请把实验步骤补充完整:
①用弹簧测力计测出蜡块的重力,示数为G;
②把一石块系在蜡块下,用测力计吊着蜡块和石块,仅将石块浸没在水中(不触底)静止时,测力计的示数为F1;
③ ,静止时测力计示数为F₂;
④蜡块密度表达式:ρ蜡= (用ρ水和测得的物理量表示,不考虑蜡块吸水)。
7.如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验,其中桶A为圆柱形。
(1)正确的操作顺序最佳是 。
A.乙丙甲丁 B.乙甲丙丁 C.甲丁乙丙 D.乙丙丁甲
(2)将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中,用桶B接住溢出的水,如图丙。则空桶A受到浮力为 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)在实验中,排除测量误差因素的影响,小芳若发现桶A排开水的重力明显小于所受的浮力,造成这种结果的原因可能是: 。
(5)接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验,得到4组数据,表格如下,其中有明显错误的是第 次,实验中,随着加入沙子越多,桶A浸入水中就越 (选填“深”或“浅”)。
次数
1
2
3
4
桶A与沙子的总重力/N
2.4
2.8
3.2
3.4
桶B与水的总重力/N
4.0
4.4
4.6
5.0
(6)分析以上探究过程可以得到的结论是:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力大小等于该物体 。
8.小龙和科技小组的同学们利用弹簧测力计、圆柱体、烧杯等器材“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。根据生活经验,同学们提出了如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;
猜想3:浮力的大小可能与液体的密度有关。
(1)通过分析实验步骤甲、乙、丙, (选填“能”或“不能”)验证猜想1是否正确,理由是 ;
(2)通过分析实验步骤 ,可以验证猜想2是 (选填“正确”或“错误”)的;
(3)通过分析实验步骤甲、丁、戊得出初步的实验结论: ;
(4)根据图中实验数据计算出盐水的密度为 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
9.小丽利用如图所示的器材探究浮力与排开液体的重力的关系:
(1)实验中遗漏了一个重要的步骤是:④测量 ;
(2)上述四个步骤最合理的操作顺序应该是 ;
(3)根据阿基米德原理,遗漏步骤④中弹簧测力计的示数应该为 N;
(4)若实验开始时,烧杯中的水没有装满,会使所测浮力 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(5)为了避免偶然性,小丽保持其他器材不变,仅换用另一种液体重复上述步骤,若步骤②中弹簧测力计的示数变为3.0N,则所换液体密度为 kg/m3。
10.某实验小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯等器材,按照图中A、B、C、D所示的步骤,进行“探究阿基米德原理”的实验。
(1)把物块浸没在盛满水的溢水杯中,物块受到的浮力大小是 N,物块排开水所受的重力可由 (填字母代号)两个步骤测出,由以上步骤可初步得到浸在水中的物体所受浮力大小与物体排开水所受重力之间的关系;
(2)利用图中的数据,可求得物块的密度是 g/cm3;
(3)大大咧咧的小依在实验步骤C的测量中,把物块浸没时不小心将溢水杯中的水溅出,这样会导致测得的“物体排开液体所受的重力” (选填“偏大”、“不变”或“偏小”);
(4)非常热爱物理的小钟同学在学习了阿基米德原理后,想利用该原理来测量她家厨房所用酱油的密度,于是利用家里的电子秤,底面积为100cm2的柱形容器,一个底面积为10cm2、高4cm的柱形木块(不吸液体),酱油等物品进行了如下实验操作:
①在杯子底部安装一个体积大小忽略不计的定滑轮,定滑轮离容器底的距离为0.4cm,再用细线绕过滑轮,并用电子秤测出它们的质量,示数如图a所示;
②往杯中装入适量的酱油,测出杯子和酱油的总质量如图b所示;
③将木块与细线相连并轻轻放入杯中漂浮,此时电子秤的示数如图c所示;
④拉动细线,使木块逐渐浸没在酱油中,木块没有触碰到滑轮和杯子侧壁,分别记下木块在不同位置时电子秤的示数,如图d、e、f所示,请帮助小钟同学完成数据的处理和分析;
A.比较分析图c、d、e、f中电子秤的示数可知,浸在液体中的木块所受的浮力大小与 有关,与浸没的深度 (选填“有关”或“无关”);
B.根据测量数据计算出酱油的密度为 g/cm3;
C.小钟翻阅说明书发现该电子秤的最大称量值为3000.0g,在原有实验器材不变的情况下(只更换烧杯中的液体),理论上所能测量的液体密度最大值是 g/cm3。
试卷第1页,共3页
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《【暑假冲A卷】专题复习08:浮力实验题-2024-2025学年物理八年级下册苏科版(2024)》参考答案
1.(1)密度
(2)不能
(3)当液体的密度和排开液体的体积相同时,物体受到浮力的大小与物体所处的深度无关
【详解】(1)A、E、F组实验,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,此时弹簧测力计的示数不同,根据称重法可得,物体受到的浮力不同,由此说明浮力的大小与液体的密度有关。
(2)探究浮力大小与物体浸入液体中深度的关系,需要控制液体的密度和排开液体的体积相同,B、C两组实验未控制物体排开液体的体积相同,因此不能得出浮力大小与物体浸入液体中的深度有关的实验结论。
(3)图G中使物体浸入液体的深度不同,且每次浸入都使水面达到相同的标记处,此时液体的密度和物体排开液体的体积相同,弹簧测力计的示数相同,根据称重法可知,物体受到的浮力大小相等,因此可得结论为:当液体的密度和排开液体的体积相同时,物体受到浮力的大小与物体所处的深度无关。
2.(1)1
(2)丙
(3) 密度 不变 0.8×103
(4)F+G
【详解】(1)由图甲知道G=4N,由图丙知道F=3N,由称重法知道,物体在图乙中所受浮力为
(2)要探究浮力的大小与排开液体体积的关系,需要控制液体的密度相同,改变排开液体的体积,故图乙、丙符合题意。
(3)[1]根据图丙和图丁知道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,物体受到的浮力不同,所以说浮力的大小与液体密度有关。
[2]图丁中,当物块浸没在液体中的深度增大时(不触底),深度增加,排开水的体积不变,浮力不变,根据称重法知弹簧测力计的示数不变。
[3]物块浸没在水中受到的浮力为1N,由阿基米德原理知道,物块的体积为
物块浸没在酒精中受到的浮力为
由阿基米德原理知道,该液体的密度为
(4)将充有适量氢气的气球视为一个整体,由于细线重力、充的氢气和摩擦忽略不计,所以在图戊中静止时,受到气球竖直向下的总重力、绳子对球竖直向下的拉力和竖直向上的浮力作用,所以
3.(1)调零
(2) 测量空桶的重力 DBAC
(3) 0.4 0.4
(4)等于
【详解】(1)弹簧测力计在使用之前应进行调零。
(2)[1]本实验需要测量排开液体所受的重力,结合其他实验步骤可知,缺少的主要步骤是测量空桶所受的重力,这样才能结合步骤C得到排开液体所受的重力。
[2]究浮力大小与排开液体重力的关系,需分别测出物体所受浮力和它排开的液体的重力,排开的液体的重力等于溢出的水和桶的总重力减空桶重力,所以遗漏的步骤是测空小桶的重力。为了减小实验误差又便于实验操作,应在接水之前测量空小桶的重力,故最合理的顺序是DBAC。
(3)[1]由实验步骤和表中数据可知,石块所受重力为3.6N,在步骤A中,石块受到拉力、浮力与重力的作用,受到的拉力为3.2N,根据称重法测浮力可知,石块受到的浮力是
[2]由步骤C与步骤D可知,排开液体与小桶的总重力为1.2N,空桶的重力为0.8N,所以排开液体所受重力为
(4)根据计算结果可知,浸在液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受的重力。
4.(1)等于
(2) 变小 见解析
【详解】(1)图甲①步骤弹簧测力计的示数为4N;利用图甲①②两个步骤,根据称重法可得,石块所受浮力大小F浮=G-F=4N-3N=1N
利用图甲③④两个步骤,石块排开水的重力等于装有排开水的小桶总重力减去空小桶的重力,即G排=F4-F3=2N-1N=1N
故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的液体所受的重力。
(2)[1]重物浸入水中的体积越来越大时,排开液体的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,因为F浮=G-F示,弹簧测力计A的示数F示=G-F浮,浮力变大,则弹簧测力计A的示数变小。
[2]重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计B的示数变大;根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等;将烧杯、水和物体看做一个整体,容器对升降台C的压力等于空杯和杯内水的总重与物体的重力之和再减去物体受到的拉力(大小等于测力计的示数),即F压=G杯+G杯内水+G物-F示
而G物-F示=F浮
所以F压=G杯+G杯内水+F浮
根据阿基米德原理F浮=G排水可知,所以F压=G杯+G杯内水+G排水
由于杯内的水和排出的水的总重等于原来杯子里的水的重力,是个定值,所以在这个过程中容器对升降台C的压力不变,在这个过程中压力传感器的示数不发生变化。
5.(1)0.3
(2) 排开液体体积 无关
(3) 1.1×103 不变
(4)A
(5) 小 1.9
(6)液体密度不均匀
【详解】(1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上,测出物块的重力为2.7N,然后将物块部分浸入水中,当测力计示数如图甲所示时,测力计的拉力为2.4N,根据称重法测浮力可得,浮力为
(2)[1]由图甲、乙、丙所示实验可知,液体的密度相同,排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,则物体受到的浮力越大,由此可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大,浮力越大。
[2]观察丙、丁两图可知,物体完全浸没于液体中,排开液体的体积不变,物体在水中的深度增加,弹簧测力计示数不变,受到的浮力不变,说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的深度无关。
(3)[1]物体的重力为2.7N,浸没在水中时弹簧测力计示数为1.7N,物体受到的浮力
排开水的体积
当物体完全浸没在盐水中时,受到的浮力
物体排开盐水的体积等于排开水的体积,盐水的密度
[2]在实验前,弹簧测力计并未调零,由于浮力是弹簧测力计的两次示数之差,所以计算得到的浮力是准确的,则算出的盐水密度不变。
(4)只用一种溶液实验就得出结论,结论会具有偶然性,因此为了得到普遍规律,实验中选用了不同溶液并进行了多次实验。故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(5)[1]将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,由于物体排开液体的体积不变,由可知,物体受到的浮力会越大,由可知,重力不变,当浮力越大时,弹簧测力计的示数越小。
[2]当他把物块浸没在水中时,受到的浮力
根据阿基米德原理知道 ①
当他把物块浸没在酒精中时,受到的浮力 ②
因两者排开液体的体积相等,所以,由①②两式相比知道F浮酒精=0.8N
此时测力计的示数
即应在弹簧测力计的1.9N处标上0.8g/cm3。
(6)若他利用该密度计将物块浸没在某液体中时,将物体继续往下放,但不接触容器底,物体排开液体的体积不变,发现指针变化了0.3N,说明物体受到的浮力发生变化,由可知,该现象可能是因为液体密度不均匀。
6.(1)4.8
(2) 排开液体的体积 2
(3) 液体密度越大 1.1×103
(4)换用体积更大的同种物块或换用精确程度更高的测力计或换用密度与水相差更多的液体
(5) 将挂在测力计下的蜡块和石块都浸没在水中(不触底)
【详解】(1)由图a可知,物块的重力为4.8N。
(2)[1][2]将物块从图b下降至图c的过程中,水面上升,物块排开水的体积变大,弹簧测力计示数逐渐减小,物块受到的浮力变大,由此初步分析得出:物体所受浮力的大小与排开液体的体积有关;如图d所示,此时物块受到的浮力为
(3)[1][2]分析图a、d、e可知,物块排开液体的体积相同,物块在水中受到的浮力为2N,在盐水中受到的浮力为
盐水的密度大于水的密度,说明液体密度越大,浮力越大;物块体积不变,根据公式
可得
则盐水密度为1.1×103kg/m3。
(4)改变液体密度,物块受到的浮力变化不明显,根据公式
可知,可以换用体积更大的同种物块或换用密度与水相差更多的液体,也可以换用精确程度更高的测力计。
(5)①用弹簧测力计测出蜡块的重力,示数为G;
②把一石块系在蜡块下,用测力计吊着蜡块和石块,仅将石块浸没在水中(不触底)静止时,测力计的示数为F1;
③[1] 将挂在测力计下的蜡块和石块都浸没在水中(不触底),静止时测力计示数为F2;
④[2]蜡块的质量为;蜡块受到的浮力为,根据公式
可得蜡块的体积为
则蜡块密度表达式
7.(1)B
(2)2
(3)等于
(4)溢水杯中没装满水
(5) 3 深
(6)排开液体所受的重力
【详解】(1)要探究阿基米德原理,即要探究F浮和G排 的关系,根据图示可知,该实验中是用漂浮条件测出小桶A受到的浮力,即F浮=GA,需要测小桶A的重力;而测排开水的重力时,根据G排=G总﹣G桶B,需要测出小桶B的重力、小桶B与溢出水的总重力,即先测G桶B再测G总;考虑到实验操作的方便性,应先测小桶B的重力,并把它放在溢水杯的正下方,再测小桶A的重力,测完之后再将小桶A放入溢水杯中处于漂浮状态,最后测小桶B与溢出水的总重力,所以合理的顺序为乙、甲、丙、丁,故选B。
(2)由图甲可知,空桶A的重力为2N,图丙中空桶A在溢水杯中处于漂浮状态,根据漂浮体积,空桶A受到的浮力F浮=GA=2N。
(3)由图乙知,空桶B的重力为1.6N,图丁中桶B和溢出水的总重力为3.6N,桶A排开水的重力为G排=G总﹣G桶B=3.6N﹣1.6N=2N
所以比较可知F浮=G排,即桶A排开水的重力等于桶A受到的浮力。
(4)桶A排开水的重力明显小于所受的浮力,G排偏小,说明收集到的水较少,可能是溢水杯中没装满水,物体开始进入水中时排开的水没有溢出来。
(5)[1]往桶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和沙子受到的总重力,第三组数据中,G排=G总B﹣G桶B=4.6N﹣1.6N=3N,不等于桶A与沙子的总重力3.2N,则该组数据是错误的。
[2]排除错误数据,由表中数据可知,沙子越多则越重,桶A和沙子受到的总重力越大,浮力越大,根据可知,排开水的体积越多,桶A浸入水中深度就越深。
(6)由以上探究过程可以得出:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力大小等于该物体排开液体所受的重力。
8.(1) 不能 没有控制排开液体的体积相同
(2) 甲、乙、丙 正确
(3)见解析
(4)
【详解】(1)[1][2]比较乙丙,没有控制排开液体的体积相同,所以不能探究浮力的大小与物体浸入液体的深度的关系。
(2)[1][2]比较甲、乙、丙,只有物体排开液体的体积不同,测力计示数不同,根据称重法可知受到的浮力不同,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关,即验证了猜想2是正确的。
(3)比较甲、丁、戊,只有液体的密度不同,戊中盐水的密度较大,则测力计示数较小,根据称重法可知受到的浮力较大,可得:物体所受浮力的大小与液体的密度有关,其它因素相同时,液体的密度越大,物体所受浮力越大。
(4)甲中测力计分度值为0.2N,示数为3N,则圆柱体重力为3N。根据甲丁可得圆柱体浸没在水中受到的浮力为
根据甲戊可得圆柱体浸没在盐水中受到的浮力为
圆柱体排开液体的体积相同,根据可知浮力和液体的密度成正比,则盐水和水的密度之比为
则盐水的密度为
9.(1)小桶的重力
(2)④①②③
(3)0.8
(4)不变
(5)1.5×103
【详解】(1)要验证阿基米德原理就要根据F浮=G-F示测出物体的浮力,再测出排开液体的重力,由实验原理可知,要想测出液体的重力,还需要测出空桶的重力,而在实验步骤中需要考虑实验误差的问题,所以需要先测空桶和物体的重力,即可得到完整实验步骤顺序。
(2)先测量小桶的重力,然后测量重物的重力,把物体浸入液体中,水流到小桶,再测量小桶和水的总重力,为减少实验误差且最方便,合理得顺序为④①②③。
(3)由①和②得到浮力F浮=G-F=3.6N-3.2N=0.4N
由阿基米德原理可知物体排开液体的重力G排= F浮=0.4N
小桶的重力G桶=G总- G排=1.2N-0.4N=0.8N
(4)实验时,是用称重法来测浮力的,若实验开始时,烧杯中的水没有装满,只会对排开液体的重力测量有影响,对浮力的测量没有影响,所以,所测浮力不变。
(5)同一物体浸没在液体中,排开液体的体积相同,根据阿基米德原理可知
即
解得ρ液=1.5×103kg/m3。
10.(1) 1 AD
(2)3.8
(3)偏小
(4) 排开液体的体积 无关 1.15 7.25
【详解】(1)[1]由图B弹簧测力计的示数可知物块重力G为3.8N,由图C可知物块浸没在水中时弹簧测力计的示数即物块所受向上的拉力F为2.8N,由称重法可求得物块此时所受浮力为F浮=G-F=3.8N-2.8N=1N
故把物块浸没在盛满水的溢水杯中,物块受到的浮力大小是1N。
[2]计算出物块排开水的重力G排,需要用小桶和排开水的总重力G总减去小桶的重力G桶,因此实验中需要利用图D测出小桶和排开水的总重力G总,还要利用图A测出小桶的重力G桶,物块排开水所受的重力可由A、D两个步骤测出。
(2)物块的质量为
物体浸没于水中时物体体积等于排开液体的体积,由阿基米德原理可得
物块的密度为
(3)由阿基米德原理可知,物体所受的浮力等于排开液体的重力,小依在实验步骤C的测量中,把物块浸没时不小心将溢水杯中的水溅出,这样会导致进入小桶中液体的重力小于实际排开液体的重力,进而导致测得的“物体排开液体所受的重力”偏小。
(4)[1]图c测出来的是烧杯、酱油、定滑轮、木块、细线的总质量为mc=200.0g=0.2kg
图d、e、f中利用整体法对由烧杯、酱油、定滑轮、木块、细线组成的整体进行受力分析,整体受竖直向下的重力G整体,电子秤施加的向上的支持力F支,手施加的向上的拉力F拉,整体受力平衡,而烧杯对电子秤的压力F压与电子秤对烧杯的支持力F支是一对相互作用力,则有F压=F支=G整体-F拉
即F拉= G整体- F压
烧杯对电子秤的压力F压等于电子秤示数m乘以g,即F压=mg,由以上分析可知,电子秤示数越小,F拉越大。对木块进行受力分析,木块受竖直向下的重力G木,竖直向上的浮力F浮,细线施加的向下的拉力F拉(与手施加的向上的拉力相等),木块静止,受力平衡,则有F浮=G木+F拉
由以上分析可知电子秤示数越小,F拉越大,木块所受浮力F浮越大,比较分析图c、d、e、f中电子秤的示数可知,随着木块浸在液体中排开液体的体积增加,木块所受的浮力增大,因此说明浸在液体中的木块所受的浮力大小与木块排开液体的体积有关。
[2]比较图e、f可知,随着木块浸没深度增加,浮力大小未变,说明浸在液体中的木块所受的浮力大小与木块浸没深度无关。
[3]图b测出来的是烧杯、酱油、定滑轮、细线的总质量mb,利用图c和图b电子秤示数的差值,可求得木块的质量为m木=mc-mb=200.0g-180.0g=20.0g=0.02kg
则木块的重力为G木= m木g=0.02kg×10N/kg=0.2N
由烧杯、酱油、定滑轮、木块、细线组成的整体所受重力为G整体= mcg=0.2kg×10N/kg=2N
图e中烧杯对电子秤的压力为F压= meg=0.174kg×10N/kg=1.74N
木块所受的拉力为F拉= G整体- F压=2N-1.74N=0.26N
木块浸没在酱油中所受的浮力为F浮= G木+ F拉=0.2N+0.26N=0.46N
木块的体积为V木=Sh=10cm2×4cm=40cm3=4×10-5m3
由阿基米德原理可得酱油的密度为
[4]图a可以得到烧杯、定滑轮、细线的总质量ma=80.0g,实验过程中,在图c中电子秤所称质量最大,由题意得电子秤最大称量质量为3000g,即mc最大值为3000g,此时液体质量为m= mc- ma- m木=3000g-80.0g-20g=2900g
由密度公式可知,当m液越大,液体体积V液越小时,液体密度ρ液越大,但利用此实验想将液体密度测量出来,必须让木块浸没于液体中,则要求液面高度最低为木块高度与定滑轮离容器底的距离之和,即h=h木+h定滑轮=4cm+0.4cm=4.4cm
液面以下的体积为V=S杯h=100cm2×4.4cm=440cm3
液体体积为V液=V-V木=440cm3-40cm3=400cm3
此时液体体积最小,则液体密度最大值为
故在原有实验器材不变的情况下(只更换烧杯中的液体),理论上所能测量的液体密度最大值是7.25g/cm3。
答案第1页,共2页
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