【暑假冲A卷】专题复习09：浮力实验题-2024-2025学年物理八年级全一册沪科版（2024）

【暑假冲A卷】专题复习09：浮力实验题-物理八年级全一册沪科版（2024） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。 【证据】 （1）先用已经调零的弹簧测力计测出物块的重为 N，如图实验步骤A所示。接着用弹簧测力计挂着物块缓慢地浸入液体中不同深度处，如图实验步骤B、C、D、E所示（液体均未溢出）。 【解释】 （1）物块浸入水中的深度越深，物块底部受到水的压强也越 ；物块浸没在水中时，受到的浮力为 N。 （2）分析图实验步骤A、C、D，可以说明浮力大小与物体浸没在液体中的 无关。 （3）分析图实验步骤 （填3个步骤即可），可以说明浮力大小与排开液体的体积有关。 【交流】 （1）如果仅分析图实验步骤A、B、E，就得出“浮力大小与液体密度有关”的结论。这种做法 （选填“正确”或“不正确”），理由是 。 2．如图甲是科技兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置（在物体未浸入水中时，溢水杯中盛满水或酒精，g取10N/kg）。 (1)由图甲中A、C、D可知，浮力与物体浸入液体的深度 （选填“有关”或“无关”）。 (2)由图甲中A、D、E可知，浮力与液体的密度 （选填“有关”或“无关”）。 (3)完成实验后，小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系，借来了木块、天平、量筒和溢水杯等器材。首先将溢水杯放到天平的左盘，并向溢水杯内缓慢加水，直至液面到达溢水杯杯口，在右盘添加砝码直至天平平衡，将量筒放到溢水杯杯口下方，再将木块缓慢放入溢水杯，待水不流出时，天平依然平衡，说明 。 (4)小明按照教材中“跨学科实践”的要求制作简易密度计。 取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口，小明把这支简易密度计分别放入水、盐水和植物油中，稳定后记下简易密度计与液面相平的位置，并标出这种液体的密度（，），则上面图丙中a，b，c，d四种刻度的标示合理的是 。 (5)小军也用吸管制作了密度计，他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度计测量液体密度时误差较大，为此同学提出如下改进方案，其中可行的________。 A．换大的容器盛放液体做实验 B．换细的吸管制作密度计 C．换稍长的吸管制作密度计 D．适当减小密度计的配重 3．如图所示是小林“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验操作过程： (1)比较图b和图 中弹簧测力计的示数可知，浸在同一液体中的物体，排开液体的体积越大，它受到的浮力 （选填“越大”、“越小”或“不变”）； (2)研究浮力的大小是否跟液体的密度有关时，应选用图 和图d进行比较；液体的密度越大，物体所受的浮力 ； (3)比较图d、e中弹簧测力计的示数可知，浸没在同种液体中的物体，受到的浮力与它浸没的深度 （选填“有关”或“无关”）；物体浸没在酒精时受到的浮力为 N。 (4)经进一步计算可知酒精的密度为 。 4．如图所示是小海实验小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置。 (1)物体完全浸没在水中时所受的浮力为 N； (2)分析图A、C、D可知，浮力与物体浸没的深度 （填“有关”或“无关”）； (3)分析图 可知（填序号），浮力与液体的密度 （填“有关”或“无关”）； (4)以下是小海在家中利用台秤、塑料杯、水、玻璃缸、记号笔来测量盐水的密度。 ①将塑料杯放在台秤上，测出空塑料杯的质量为m1； ②如图甲，向玻璃缸中倒入适量的水，使空塑料杯漂浮在水面上，用记号笔记下水面在塑料杯上对应的位置b，此时塑料杯受到的浮力为 ； ③倒出玻璃缸中的水并擦干净，向玻璃缸里倒入适量的待测盐水，擦干塑料杯外面的水，使塑料杯漂浮在盐水面上（如图乙）。向塑料杯中倒水，直到盐水液面与 相平； ④取出塑料杯并擦干外面的盐水，用台秤测出其总质量为m2； ⑤盐水密度的表达式为ρ盐水= （用m1、m2和ρ水表示）。 5．实验小组开展“自制微型密度计”跨学科实践。 【项目提出】现有一批如图甲所示的小瓶酒精，外观无区别，用密度计测量酒精密度，是一种初步判断酒精是否合格的简单方法（为合格）。图乙密度计无法检测这批酒精的原因是 ； 【项目分析和实施】小明想设计和制作一个能用来判断酒精是否合格的微型密度计。 （1）设计： ①对于图甲的小瓶酒精来说，若用微型密度计测量时排开2mL的酒精，不会导致酒精溢出，因此微型密度计的质量不应超过 g（假设酒精密度为，）； ②在密度计质量不变的情况下，分别漂浮在密度为和的酒精中，在密度计上与液面相平处做标记，两次标记间的长度记为。为便于分辨，应适当 （选填“大”“小”）一些，则密度计应适当 一些（选填“粗”“细”）； （2）制作：用直径约为3mm的实心杆作为标度杆，为使密度计能在酒精中竖直漂浮，增加了细铜丝作为配重和直径为1cm的泡沫塑料球作为浮子。把密度计放入水中，若发现密度计浸没在水中，应如何调节配重？ 。 【展示交流】将制作好的密度计放入四瓶酒精中漂浮时，如图丁所示。 （1） 瓶酒精合格， 瓶酒精密度偏大（选填字母，至少有一项符合题意）。 （2）密度计在C、D项中受的浮力大小关系为 （选填“>”“<”或“=”）。 6．同学们进行有关浮力的实验。在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们依据生活经验进行了如下的猜想： 猜想1：浮力与物体浸入液体的体积有关； 猜想2：浮力与液体的密度有关； 猜想3：浮力与物体浸没的深度有关。 进行实验：先用弹簧测力计测出金属块的重力如图（a）所示，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度（液体均未溢出），并记录弹簧测力计的示数，如图所示。 (1)通过 图，分析可知：猜想3是错误的； (2)根据以上实验，金属块的重力为 N，图（f）中液体的密度是 g/cm3（ρ水=1.0×103kg/m3）； (3)分析比较图（a）、（b）、（c）、（d）可知：同一种液体，浸入液体的体积越大，受到的浮力越 ； (4)同学们想探究“物体受到的浮力大小与物体的形状是否有关”。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 （选填“大于”“等于”或“小于”）第二次橡皮泥受到的浮力，于是有同学得到结论：物体受到的浮力大小与其形状有关。其他同学指出这个结论是错误的，错误的原因是 ； (5)课后实践活动中，同学们设计并制作了微型密度计测量液体的密度。密度计选用下端封口的塑料吸管作为标度杆，并在下端缠上金属丝作为配重，使其能够竖立着漂浮在液体中，如图（g）所示。由于被测液体盛在约100mL的小瓶中，所以要考虑到测量密度时不能有液体溢出，也要保证密度计不能触底。 ①设计要求1：为了防止液体溢出，制作密度计时要先估测密度计的重力，使之不能过大； ②设计要求2：为了保证密度计不能触底，密度计标度杆的横截面积不能太 （选填“大”或“小”）； ③在作品展示环节，同学们发现有的自制密度计在测量液体密度时，相邻刻度线的间距过小。在满足设计要求的前提下，要增大刻度间的距离，可以适当 （写出一条可行的做法即可）。 7．综合实践活动——研究制作密度计 【实地学习】 小明到实验室了解各种常见的密度计，密度计是一根密封的玻璃管，最下端是装有铁砂的配重腔，空腔部分较粗，上端有刻度的部分相对较细，不同的密度计量程不同，如图甲所示。 (1)关于图甲中的三支密度计，下列说法不正确的是________； A．刻度上疏下密 B．上端刻度处较细为了增大量程 C．配重腔装铁砂可以降低重心，使它们竖直漂浮在液体中 D．若它们质量相等，空腔较大的，适合测量密度较小的液体 【实践制作】 小明用粗细均匀长约30cm的同种塑料吸管、橡皮泥、细钢珠自制了几支密度计，他在吸管下端装入适量细钢珠后，用橡皮泥封住管口并使底部平整。他用电子天平测出自制密度计的质量，并将它们放入水中，当竖直漂浮时，在吸管上标出水面的位置，并测出该位置到吸管下端的距离，即浸入深度H，如图乙所示。将测得的数据和实验现象记录在如图表中。 同一密度计漂浮在不同液体中浸入的深度不同，根据密度计漂浮在不同液体中浸入深度与液体密度的关系，在自制密度计的表面标注好刻度。 编号 ① ② ③ ④ ⑤ 密度计的质量m/g 浸入深度H/cm 沉底 28 20 16 倾倒 (2)分析表中信息可知，①号密度计沉底是因为所受的重力 浮力。将该密度计的质量调整为18g，放入水中后漂浮，此时浸入水中的深度H= cm； (3)给③号密度计标注刻度时，“1.2”刻度线在“1.0”刻度线的 方，“0.8”这个刻度线与底端的距离为 cm； 【交流评价】 (4)用②号、③号自制密度计测量盐水密度时， 号密度计测量更精确； (5)如果将不同待测液体装入吸管中到某一固定位置，吸管放入水中，竖直漂浮时在吸管外水面位置标注对应的刻度，则该密度计的刻度与上述自制密度计相比，有何不同 ？ 8．小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验时，用弹簧测力计吊着圆柱形物体逐渐浸入水中，再将圆柱形物体逐渐浸入盐水中。 (1)由图A可知，圆柱形物体的重力为 N； (2)比较图A、B、C、D四次实验，说明物体 越大，物体所受浮力越大；为了探究物体所受浮力的大小与液体密度的关系，应该比较A、 三次实验； (3)在图D步骤中，圆柱体浸没后向下移动但未触底的过程中，其上下表面受到水的压力差 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (4)小明由实验中的数据计算出圆柱形物体的密度为 ；（） (5)如图F所示，把装满水的溢水杯放到台秤上，再把该圆柱形物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数F （选填“”“”或“”）7N；从物体接触水面到完全浸没的过程中，台秤的示数变化情况是 。 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 《【暑假冲A卷】专题复习09：浮力实验题-物理八年级全一册沪科版（2024）》参考答案 1． 2.7 大 0.5 深度 ABC 不正确 没有控制排开液体的体积不变 【详解】[1]由图A可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，弹簧测力计示数为2.7N，所以，物体重力是2.7N。 [2]由可知，物块浸入水中的深度越深，物块底部受到水的压强也越大。 [3]物块浸没在水中时，受到的浮力。 [4]分析图实验步骤A、C、D，可得，物体在液体中所处得深度发生了变化，但拉力大小不变，则物体受到的浮力不变，可以说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 [5]分析图实验步骤ABC可得物体排开液体体积越大，测力计示数越小，由称重法可知，此时浮力越大，因此可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关。 [6][7]因研究浮力的大小与液体的密度的关系时，要控制排开液体的体积相同，B、E两次实验物体排开液体的体积不同，故利用A、B、E实验步骤不可得出结论，她的做法是错误的。 2．(1)无关 (2)有关 (3)物体受到的浮力等于其排开液体的重力 (4)c (5)B 【详解】（1）观察图甲中 A、C、D，A图测量物体在空气中的重力，C、D图中物体浸没在水中的深度不同，但弹簧测力计的示数相同。根据称重法，因为G不变，相同，所以浮力相同。这表明浮力与物体浸入液体的深度无关。 （2）看到图甲中 A、D、E，A图是测量物体重力，D图中物体浸没在水中，E图中物体浸没在酒精中，物体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。由称重法可知浮力不同，所以浮力与液体的密度有关。 （3）将溢水杯放到天平左盘并加水至杯口，天平平衡，说明此时左盘溢水杯和水的总重力与右盘砝码重力相等。 把木块缓慢放入溢水杯，待水不流出时天平依然平衡，这意味着木块放入后，左盘增加的木块重力等于木块排开的水的重力（因为右盘砝码未变，天平平衡）。而木块漂浮时，木块受到的浮力等于木块的重力，所以也就说明了浮力等于物体排开的液体受到的重力。 （4）简易密度计在不同液体中都处于漂浮状态，根据漂浮条件和阿基米德原理，可得即，因为G、g不变，所以液体密度越大，越小，所以密度计的刻度数值由上到下逐渐增大；与吸管浸入液体的体积成反比，液体密度越大，密度计浸入水中的深度随密度的变化越慢，所以下部刻度线的间隔小，故abd不符合题意，c符合题意。 故选c。 （5）A．换大的容器盛放液体做实验，密度计浸入液体的深度不变，不会对密度计相邻两刻度线之间的距离造成影响，故A不符合题意； B．因为，所以减少横截面积S，即可使h变大，因此换细的吸管制作密度计可以增大密度计浸入液体的深度，可使密度计相邻两刻度线之间的距离增大，故B符合题意； C．换稍长的吸管制作密度计，密度计的重几乎不变，所以密度计浸入液体的深度不变，不会对密度计相邻两刻度线之间的距离造成影响，故C不符合题意； D．适当减小密度计的配重，则密度计受到的浮力也变小，浸入液体的深度变小，会使密度计相邻两刻度线之间的距离减小，故D不符合题意。 故选B。 3．(1) c 越大 (2) c 越大 (3) 无关 0.8 (4) 【详解】（1）[1][2]分析b、c可知，浸在同一液体中的物体，排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越小，根据称重法计算物体受到的浮力可知，它受到的浮力越大。 （2）[1][2]分析d、c可知，浸在密度不同液体中的物体，排开液体的体积相同，浸没在水中的深度相同，根据弹簧测力计的示数可知，液体的密度越大，物体所受的浮力越大。 （3）[1]分析d、e可知，浸在同一液体中的物体，排开液体的体积相同，浸没在水中的深度不同，根据弹簧测力计的示数可知，受到的浮力与它浸没的深度无关。 [2]由a、e图可知，物体的重力为3N，根据称重法可知，物体浸没在酒精时受到的浮力为 （4）由图a、c可知，物体浸没在水中受到的浮力为 物体浸没在水中，排开水的体积等于物体自身的体积大小，则在图（c）中受到的浮力 物体浸没在酒精时受到的浮力为0.8N，酒精的密度为 4．(1)l (2)无关 (3) A、D、E 有关 (4) m1g b 【详解】（1）由图A、D可知，物体的重力为4N，物体完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数是3N，根据称重法可知，物体所受的浮力F浮=G-F=4N-3N=1N （2）由图C、D可知，C、D中的液体都是水，液体的密度相同，物体排开液体的体积相同，物体浸没的深度不同，测力计的示数相同，图A测出物体的重力，由F浮=G-F得，物体受到的浮力相同，由此可知：物体在液体中所受浮力的大小跟物体浸没的深度无关。 （3）[1][2]根据控制变量法可知，要想探究浮力与液体的密度的关系，应控制排开液体的体积相同，液体的密度不同，故应分析图D、E，控制排开液体的体积相同，液体的密度不同，测力计的示数不同，图A测出物体的重力，由F浮=G-F得，物体所受浮力大小不同，得出浮力与液体的密度有关。 （4）[1]塑料杯在水中漂浮，根据浮与沉的条件可知，所受浮力F浮=G物=m1g [2]向塑料杯中倒水，直到盐水液面与b相平，塑料杯两次排开液体的体积相等。 [3]由阿基米德原理可得ρ水gV排=m1g 即排开水的体积 塑料杯在盐水中漂浮时，所受浮力F浮′=G物′=m2g 由阿基米德原理可得ρ盐水gV排=m2g 即盐水的密度 5． 见详解 1.76 大 细 见详解 AB D = 【详解】[1]对比甲、乙两图可知，图甲中装酒精的小瓶口径为1.2cm，而图乙中密度计的直径为1.5cm，很明显密度计无法正常放入小瓶内使用，所以图乙密度计无法检测这批酒精的原因是装酒精的小瓶口径太小，密度计无法正常放入使用。 [2]已知设计的微型密度计测量时排开2mL的酒精，即 由题意得，微型密度计工作时漂浮在液体中，所以 将上式展开整理得，微型密度计的质量为 [3][4] 在密度计质量不变的情况下，分别漂浮在密度为和的酒精中，在密度计上与液面相平处做标记，两次标记间的长度记为，已知密度计制作完成后其标度杆的横截面积一定，重力一定，所受浮力大小一定，根据阿基米德原理，又因为密度计用较细的实心杆作为标度杆，所以，为了便于分辨，提升密度计的准确度，应适当大一些，则密度计应适当细一些。 [5]把制作完成的密度计放入水中，若发现密度计浸没在水中，在配重调节方面应适当减小配重物细铜丝的质量，直至密度计能在水中竖直漂浮。 [6]已知酒精密位大小为为合格，在图丙中，设计的微型密度计将合格区间标记为，由图丁可知，四瓶酒精中的A、B两瓶放入密度计后液面都位于合格区间内，故A、B瓶酒精合格。 [7]已知密度计的刻度规律为：从上到下，越来越大；所以，结合图丁可知，瓶酒精密度偏大。 [8]由题意可知，密度计在各种液体中均是漂浮在液体中，由物体的浮沉条件可知，，即密度计在各种液体中所受浮力的大小均等于密度计的重力不变，所以，可判断：密度计在C、D项中受的浮力大小关系为 6．(1)（a）、（d）、（e） (2) 2.7 0.8 (3)大 (4) 小于 没有控制排开液体体积不变 (5) ②小 ③增加自制密度计的质量/减小标度杆的横截面积 【详解】（1）要验证猜想3即浮力与物体浸没的深度有关是否正确，根据控制变量法，需控制液体的密度不变，物体浸入液体的体积不变，改变的是物体浸没的深度，故可比较图（a）、（d）、（e）；由图（a）、（d）、（e）和称重法可知，物体排开水的体积相同，浸没的深度不同，测力计的示数相同，物体受到的浮力相同，可知，浮力与物体浸没的深度无关，猜想3是错误的。 （2）[1]由图（a）可知，测力计的分度值为0.1N，示数为2.7N，即物体的重力为2.7N。 [2]由图（e）可知，物体浸没在水中所受的浮力为 物体的体积为 由图（f）可知，物体浸没在液体中所受的浮力为 液体的密度为 （3）比较图（a）、（b）、（c）、（d），在同一种液体，浸入液体的体积越大，测力计的示数越小，根据称重法可知，物体受到的浮力越大。 （4）[1]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，即第一次橡皮泥受到的浮力小于第二次橡皮泥受到的浮力。 [2]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，所以错误原因是：没有控制物体排开液体的体积相同。 （5）[1]浮力一定时，横截面积越小，浸入的深度越深，更容易触底，所以为了保证密度计不能触底，密度计标度杆的横截面积不能太小。 [2]为了使测量结果更准确，使密度计上两条刻度线之间的距离大一些，即要求密度计放入某液体中时，密度计竖直浸入液体的深度变大，根据知，当ρ液一定时，可适当增大配重或用更细的吸管。 7．(1)B (2) 大于 24 (3) 下 25 (4)② (5)见解析 【详解】（1）A．由于密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力都等于其重力，而浮力，在重力一定的情况下，液体密度越大，排开液体的体积就越小，即浸入深度就越小。因此，密度计的刻度应该是上小下大且上疏下密的，故A正确，不符合题意； B．上端刻度处较细并不是为了增大量程，而是为了在相同的浮力下，使浸入深度变化更明显，从而提高测量的精确性，故B错误，符合题意； C．配重腔装铁砂可以降低重心，使密度计在液体中更容易保持竖直漂浮状态，故C正确，不符合题意； D．若它们质量相等，最左侧空腔较大，说明在相同重力下，它能排开更多的液体体积，即适合测量密度较小的液体，故D正确，不符合题意。 故选B。 （2）[1]根据物体的沉浮条件可知，①号密度计沉底，是因为它自身的重力大于它受到的浮力而下沉。 [2]密度计漂浮在液体表面时，浮力等于重力；又由于吸管粗细均匀，改变它的质量放在相同液体里，则有 当底面积相同时，吸管在同种液体浸入的深度与它的重力或质量成正比，由表格③号数据可知，15g浸入的深度为20cm，故18g浸入的深度H∶20cm=18g∶15g 解得H=24cm。 （3）[1]给③号密度计标注刻度时，由于液体密度越大，浸入深度越小，所以“1.2”刻度线应该在“1.0”刻度线的下方。 [2]“0.8”这个刻度线对应的密度是0.8g/cm3， 根据 当吸管质量不变，底面积不变时，吸管在不同液体中浸入的深度与液体的密度成反比，故当液体密度为0.8g/cm3时，浸入的深度H′∶20cm=1 g/cm3∶0.8g/cm3 解得H′=25cm。 （4）用自制密度计测量盐水密度时，由于②号密度计质量大，漂浮时排开的液体的体积大，液体密度变化时，浸入深度变化大，所以测量更精确。 （5）将密度计放入液体中，密度计漂浮。根据阿基米德原理，密度计的重力等于排开液体的重力。若密度计的质量固定，排开液体的体积取决于液体的密度。液体密度越大，排开液体体积越小（浸入深度越小）；液体密度越小，排开液体体积越大（浸入深度越大）。密度计的刻度表示外部液体的密度。液体密度越大，刻度线在吸管上的位置越低。 如果将不同待测液体装入吸管中到某一固定位置，将这种密度计放入水中，密度计漂浮。此时密度计的总质量包括吸管、钢珠、橡皮泥和内部液体的质量。密度计排开水的体积取决于其总质量。内部液体的密度不同，会导致密度计的总质量不同，从而影响排开水的体积（即浸入水中的深度）。在吸管外水面位置标注的刻度对应于内部液体的密度。内部液体密度越大，密度计总质量越大，排开水体积越大（浸入深度越大），因此刻度线位置越高； 因此，新方法的密度计刻度与原始自制密度计相比，刻度方向相反。自制密度计外部液体密度越大，刻度线位置越低。新方法密度计内部液体密度越大，刻度线位置越高。 8．(1)8 (2) 排开液体的体积 C、E (3)不变 (4) (5) = 保持不变 【详解】（1）由A图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为8N，则物体的重力是8N。 （2）[1]物体排开水的体积增大时，弹簧测力计的拉力在减小，说明物体受到的浮力在增大，说明物体排开液体的体积增大，浮力增大。 [2] 探究物体所受浮力的大小与液体密度的关系时要控制物体排开液体的体积相等，故应选择ACE。 （3）浸没时，浮力大小不变，故上下面的压力差不变。 （4）物体的质量 浸没在水中时的浮力 物体的体积 物体的密度 （5）[1]此时浮力大小没变，重力大小没变，故弹簧测力计拉力的大小不变为7N。 [2]物体所受浮力的大小与排开液体重力大小相等，故台秤的示数不变。 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 $$