第10章 流体的力现象 小专题突破: 实验专项练习----2025-2026学年教科版物理八年级下册
2026-03-04
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内容正文:
第10章流体的力现象 小专题突破:重点实验专项练习
1.小华同学做“验证阿基米德原理”实验的情景如图所示。
(1)在弹簧测力计下悬挂一金属块,记下测力计的示数F1的大小,即金属块所受的重力;
(2)在量筒中盛适量的液体,记下液面的示数V1,将金属块完全浸没在液体中,记下此时量筒中液面的示数V2以及弹簧测力计的示数 F2。根据图可知,量筒中液面的两次示数差(V2-V1)为_______厘米3,金属块所受浮力大小为______牛;
(3)若用ρ液表示该液体的密度,通过实验可以发现________和________的值是相等的。(请用符号表示)
2.如图是某实验小组的同学探究浮力大小与哪些因素有关的实验步骤。
(1)从图中可知物块的重力为______N;
(2)比较D和E,可以得出:浮力大小与______有关;
(3)比较______和______可以得出:当物块完全浸没后,浮力大小与所处深度无关;
(4)该小组的同学根据阿基米德原理计算出了上述实验中所用物块的密度:
①物块完全浸没于水中所受浮力为______N;
②物块密度为______kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
3.如图是小量“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)由图甲乙可知,物块所受浮力为______N;
(2)比较甲丁戊三图可知,在排开液体体积相同的情况下,物体所受浮力大小与______有关;
(3)小量又利用电子秤对另一个木块的密度进行了测量,如图所示,电子秤放在水平桌面上,下图实验中使用的是相同烧杯(含杯中水)和同一实心匀质木块;
①由上述实验可计算出,木块的密度为______kg/m³;
②若实验测得的木块密度与真实值相比偏大,可能的原因是______。
4.小宁“探究影响浮力大小的因素”的实验过程如图所示,图中带有盖子的圆筒可以密封,圆筒中可以添加砝码(每个砝码重为1N)。
(1)通过比较图a和c,圆筒浸没在水中受到的浮力为___________N;通过比较图b和c,可知:物体所受浮力的大小与___________有关;通过比较图c和d,可知:物体所受浮力的大小与物体___________无关;
(2)小宁对a、b、c、d四个步骤进行了观察研究,能正确反映弹簧测力计的示数F和金属块下表面在水中的深度h关系的图象是如图中___________;(填写A、B、C、D序号,金属块未接触容器底)
A. B.
C. D.
(3)通过比较图c和e,发现浮力的大小与液体密度有关。小宁受启发利用圆筒自制一个如图所示的密度计,实验步骤如下:
①让密度计漂浮在水中,测得此时水面到密度计底部的距离;
②让密度计漂浮在某溶液中,测得此时液面到密度计底部的距离,则此溶液的密度___________。
5.如图所示小华利用石块、水、弹簧测力计等实验器材验证阿基米德原理。
(1)由______两图可以测出水对物体的浮力大小,由______两图可以测出物体排开水受到的重力,当______(用测量量表示)时,说明此实验中水对物体的浮力大小等于物体排开水受到的重力。
(2)该实验还可以测出图中石块的密度,请你利用本实验甲、乙图中的测量量和水的密度,______。
6.“55探物”小组利用弹簧测力计,小石块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系:
(1)操作过程如图所示,为了使操作更加简便且能减小误差,更加合理的顺序是___________(选填“甲、乙、丙、丁”);
(2)若F₁、F₂、F₃、F₄之间满足___________的关系,则可以得出小石块所受浮力的大小等于它排开液体所受重力的结论;(用图中物理量符号表示)
(3)小明认为实验过程中,只将小石块的一部分浸在水中是得不出实验结论的。结合所学,你认为他的说法___________(选填“正确”或“不正确”);若实验过程中,溢水杯中的水没有装满,则___________(选填“>”、“<”或“=”);
(4)小石块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出的弹簧测力计示数F随小石块浸入深度h变化的关系图像如图戊所示。分析图像可得:小石块的密度是___________;(
(5)另一小组在探究“浮力的影响因素”实验中,若要使乙图中弹簧测力计的示数变大,下列做法可行的是( )
A.往烧杯里加些食盐
B.往烧杯里加些酒精
C.换用质量相同的铝块进行实验
D.换用体积相同的铝块进行实验
7.小明同学按如图所示步骤,探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)由图甲、乙、丁可知,金属块在乙中受到的浮力为______N;在丁图中,金属块受到浮力为______N。
(2)通过比较步骤甲、乙、丙可以得出结论:同种液体中,金属块受到的浮力大小与排开液体______有关;
(3)通过比较步骤甲、丙、丁可以得出结论:同种液体中,金属块受到的浮力大小与浸没在液体中的______无关;
(4)小明又做了如图己的实验,若满足关系式:=______,则验证了“阿基米德原理”;浸入液体中的金属块所受的浮力的大小等于金属块排开液体所受的______的大小。若将金属块换成可以漂浮在水面的木块进行实验,则______(选填“能”或“不能”)验证阿基米德原理。
8.小雅和小慧在实验室中进行浮力相关实验探究。
(1)小雅在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中进行了如下操作:
①由图可知,物体受到的重力为________N,当物体浸没在水中时,受到的浮力为________N;
②对比A、E、F三图可知:物体所受浮力大小与________有关;
③对比A、B、C、D四图可知:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,物体所受浮力________(选填“越大”或“越小”);
④如图G所示,小雅将同一物体以三种方式浸入同一杯水中,物体浸入液体的深度不同,但每次浸入都使水面达到相同的标记处,这里用到的科学探究方法是________法,由此得出:浮力大小与物体浸入液体的深度________(选填“有关”或“无关”)。
(2)小慧想测量图甲所示“哪吒”玩具的密度,进行了如下操作:
①将一圆柱形烧杯漂浮在盛有水的玻璃水槽中,如图乙所示,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为;
②将“哪吒”轻轻放入水槽中,如图丙所示,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为;
③将“哪吒”从水槽中取出,平稳放在烧杯中,如图丁所示,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为;
④则“哪吒”密度表达式________(用已知的物理量、、和表示);
⑤小慧发现第③步操作“哪吒”会将水槽中少量水带入烧杯中,可能导致测量结果不准确,你认为“哪吒”带入烧杯中的水会导致测得的密度________(选填“偏大”“偏小”或“无变化”)。
9.如图所示是小丽探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验装置。(水的密度,g取)
(1)分析数据可知,金属块浸没在水中时受到的浮力为______N;
(2)比较A、C、D三次实验,可以探究浮力与物体浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”);比较A、B、C三次实验,可以探究浮力与物体浸在液体中的______有关;
(3)比较A、D和______三次实验,可以探究浮力与液体密度的关系;
(4)若先完成步骤C,再完成步骤A,则测得的浮力将______(选填“偏大”或“偏小”);
(5)用获得的数据求出盐水的密度为______。
10.小成同学根据已学知识设计了如下两个实验。
实验1:如图1所示,小成用细线拴住一个乒乓球,将细线的一端固定在容器底,向容器内倒入适量水后,看到乒乓球将细线拉直后静止在水里,之后他又用另一根细线拴住一个重物挂在容器侧壁上。
(1)重物静止时,发现拴乒乓球的细线与挂重物的细线___________,说明浮力的方向是___________;
(2)此时乒乓球受到的浮力___________(选填“大于”“等于”或“小于”)重力;
实验2:小成还探究了浮力的大小与哪些因素有关,分别做了如图2所示的实验。(细线的质量和体积均忽略不计,小石块不吸水)
(3)小成将石块浸没在装满煤油的溢水杯中,如图2丙所示,发现F5>F3,可得到的结论是___________;除了用水和煤油外,他还用其它液体进行了实验,他这样做的目的是___________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”);
实验3:小成继续实验以验证阿基米德原理。
(4)图2甲步骤中,某同学指出溢水杯未装满,这样会导致___________偏小;
(5)小成完善后继续进行实验,最后比较F1、F2、F3、F4的大小,若发现___________,即可验证阿基米德原理;
(6)有同学指出,上述操作中,石块不浸没也可以验证该原理,你同意吗?___________。
11.小明在验证“阿基米德原理”实验中:
(1)用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为、、、,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为______,测得铁球排开水所受的重力表达式为______(用此题中所给字母表示);
(2)小明预期要获得的结论是______(用此题中所给字母表示);
(3)在读数正确的情况下,小明由实验数据发现:铁球浸没在水中所受浮力大于铁球排开的水所受重力,而且超出了误差允许的范围,得出此实验结果的原因可能是______(写出一条即可);
(4)他又进行了如下深入探究:将溢水杯中注满水放在电子秤上。如图乙所示,其示数为,将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没,待杯中水停止外溢时,如图丙所示,其示数为,则______(选填“>”“=”或“<”)。
12.某小组同学在做科学探究实验,如图所示:
a.将一个长方体物体(物体不吸水)挂在弹簧测力计下,物体的下表面刚好与水面接触,如图甲所示;
b.移动弹簧测力计使物体向下移动4cm,弹簧测力计的示数如图乙所示;
c.继续移动弹簧测力计使物体再向下移动4cm,物体刚好浸没在水中,如图丙所示,此时弹簧测力计的示数为4N。
(1)图乙中弹簧测力计的示数为________N。
(2)分析测量结果可知,在图丙中物体受到的浮力比在图乙中受到的浮力大________N,由此说明,物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积________。
(3)图乙中液体对容器底的压力为,图丙中液体对容器底的压力为,则______。
(4)该物体的密度为________。(,g取10N/kg)
13.小明在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验。请你根据他的实验过程,回答下列问题。
(1)使用弹簧测力计前,弹簧测力计应在_______(选填“水平方向”或“竖直方向”)上调零。
(2)在弹簧测力计下悬挂一个物块,如图A,随后将物块慢慢浸入水中,当物块部分浸入水中时,弹簧测力计示数如图B所示,此时物块受到的浮力是 _____ N。
(3)由图C→D的过程可知,物块受到的浮力 ____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。通过分析C、E两图,可得出的实验结论是:当物块浸入液体的体积相同时,液体密度越大,物块所受浮力 _______。
(4)完成上述实验后,小明进行反思发现:握着弹簧测力计的手臂容易晃动,导致弹簧测力计示数不稳定,读数不准确请你写出一种改进措施:________________ 。(合理即可)
14.小明按如图所示方法制作“浮沉子”,将装有适量水的小玻璃瓶瓶口向下,放入装有大半瓶水的大塑料瓶内,使其漂浮在大塑料瓶内的水面上,将大塑料瓶盖上瓶盖,并拧紧。从外面挤压塑料瓶子,塑料瓶内水面上方的空气被压缩,气压增大,把一部分水压进小玻璃瓶内,这就相当于向潜水艇的储水箱注水,小玻璃瓶此时就会下沉。把手放开,由于塑料瓶具有弹性,恢复原状,塑料瓶内水面上方的气压相对减小,小玻璃瓶内的气体就会将部分水压出小玻璃瓶,这就相当于潜水艇将储水箱内的水排出,小玻璃瓶就浮上来了。
(1)当大塑料瓶子不受压力时小玻璃瓶处于______(选填“悬浮”、“漂浮”或“沉底”)状态;
(2)“浮沉子”是通过改变自身______来实现浮沉的;
(3)小玻璃瓶下潜过程中,小瓶内气体的气压与悬浮时相比__________(选填“变大”、“不变”或“变小”),浮力的情况是__________;
A.浮力一直减小 B.浮力先增大、后不变
C.浮力一直不变 D.浮力先减小、后不变
(4)若小玻璃瓶的总体积为,刚开始时小玻璃瓶露出液面的体积为,则下潜后进入小玻璃瓶内水的质量至少为______g。
15.小明利用如图所示的装置“探究浮力大小与哪些因素有关”。他选用一个实心物块、弹簧测力计、水和盐水等进行探究。
(1)A、B两图中,弹簧测力计示数的变化量等于物体所受_______的大小。
(2)小明猜想物块在水中受到的浮力大小可能与它浸没的深度和浸入水中的体积有关,根据图A、D、E可知,物块在水中受到的浮力与_______无关。
(3)图C中,物块下表面受到液体的压力为_______N。
(4)小明又设计了如图G所示的装置测量木块的密度:往容器中缓慢加水,当木块的一半体积浸入水中时,拉力传感器的示数为F1;继续往容器中加水,当木块完全浸没时,拉力传感器的示数为F2。若水的密度为ρ水。则木块的密度ρ木=________(请用F1、F2、ρ水来表示)。
16.苏红同学用一个弹簧测力计、一个圆柱体、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究。下图表示探究过程及有关数据。
(1)分析图A、B、C、D,说明浮力大小跟______有关;
(2)圆柱体完全浸没在煤油中所受的浮力是______N;
(3)某同学不小心把圆柱体浸没并且碰到了装水的烧杯底部,弹簧测力计示数为5N,则此时金属块受到的浮力为______N;
(4)结合苏红的实验,邓亮同学设计了如下的实验方案:选择弹簧测力计、烧杯、水和细线设计实验方案如下(已知水的密度ρ水):
a、先将圆柱体用细线系好,用弹簧测力计测出圆柱体的重力,读出弹簧测力计的示数为G1;
b、再将弹簧测力计下吊着的圆柱体浸没在水中,读出这时弹簧测力计的示数为G2。
则圆柱体的密度的表达式______(用所测量物理量的符号表示)。
17.小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:测力计、高度为6cm的实心圆柱体金属块、相同的大烧杯若干、水、密度未知的某种液体、细线等。
(1)小明进行了如图所示的实验:A步骤所示测力计的示数为______N:用弹簧测力计挂着圆柱体缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出);
(2)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟______有关,圆柱体浸没在水中时受到的浮力为______N;
(3)如图G所示,图线______(选填“a”或“b”)能用来表示物体所受浮力大小随浸入液体深度的变化情况;
(4)F图液体的密度是______kg/m3。
试卷第1页,共3页
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《第10章流体的力现象 小专题突破:重点实验专项练习----2025-2026学年教科版物理八年级下学期》参考答案
1. 50 0.5
【详解】[1]如图,读出量筒中液体的体积,,,量筒中液面的两次示数差
[2]浮力等于弹簧测力计的示数差
[3][4]根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即
而浮力等于弹簧测力计的示数差,所以
2.(1)4.8
(2)液体密度
(3) C D
(4) 0.6 8×103
【详解】(1)物体在空气中时,弹簧测力计测量的就是物体的重力。由步骤A可知,此时测力计的示数为4.8N,所以物块的重力为4.8N。
(2)步骤D中物块全部浸没在水中,步骤E中物块全部浸没在浓盐水中,两次实验中物块都是全部浸没,排开液体的体积相同,而液体分别是水和浓盐水,液体的密度不同。观察测力计的示数,D中是4.2N,E中是4N,根据称重法测浮力(浮力等于重力减去拉力),可知两次受到的浮力不同,因此可以得出:浮力大小与液体密度有关。
(3)[1][2]要得出当物块完全浸没后,浮力大小与所处深度无关的结论,需要控制物块完全浸没(即排开液体的体积相同)、液体种类相同(即液体密度相同),只改变深度。步骤 C 中物块全部浸没在水中,步骤D中物块全部浸没在水中且更深一些,这两次实验满足上述控制条件,且测力计示数相同,说明浮力大小相同,因此比较C和D可以得出该结论。
(4)[1]根据称重法测浮力,物块完全浸没于水中时,受到的浮力等于重力减去此时弹簧测力计的拉力。由步骤A可知重力为4.8N,步骤C中测力计示数为4.2N,所以浮力为F=4.8N-4.2N=0.6N
[2]物块完全浸没在水中时,排开水的体积等于物块自身的体积。根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,即,可得排开水的体积
所以物块体积V=6×10-5m3。
由重力公式G=mg可得物块质量
则物块密度
3.(1)0.6
(2)液体的密度
(3) 0.6×103 木块吸水或木块没能完全浸没在水中
【详解】(1)由甲图知道,物体的重力为G=3.0N,由图乙知道,弹簧测力计的拉力为F拉=2.4N,由称重法知道,该物体浸没在水中所受浮力的大小为
(2)观察丁、戊两图知道,液体的密度不同,而排开液体的体积相同;因测力计示数不同,由称重法知道,物体受到的浮力不同,故物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(3)[1]木块漂浮在水中时,电子秤的示数增加了30g,增加的质量就是木块的质量,所以木块的质量为m木=130g-100g=30g=0.03kg
由图知道,木块浸没在水中时,会受到水的浮力作用,浮力竖直向上。根据力的作用是相互的,木块会反作用一个力给水,大小等于木块受到的浮力,方向竖直向下,使得水对电子秤的压力增大。所以浮力大小等于电子秤增加的压力,所以有
木块浸没在水中时,排开水的体积等于木块的体积,结合阿基米德原理公式知道,木块的体积为
所以木块的密度为
[2]实验测得的木块密度与真实值相比偏大,可能是图2第3图中电子秤的示数偏小,使对应的浮力数值偏小,利用浮力测得的木块体积偏小,使最后求得的木块密度值偏大,因此可能的原因是木块吸水或木块没能完全浸没等。
4.(1) 0.6 物体浸入液体的体积 物体重力
(2)D
(3)1.2
【详解】(1)[1]图a中弹簧测力计分度值为0.1N,示数为1.4N,即放入一个砝码的圆筒重力为1.4N。图c中圆筒浸没在水中时,测力计示数为0.8N,根据称重法,圆筒浸没在水中受到的浮力为
[2]比较图b和c,只有物体排开液体的体积不同,测力计示数不同,由称重法可知物体受到的浮力不同,故可以得出:物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
[3]图d中,测力计示数为1.8N,则受到的浮力为
所以图c和d中浮力相等,只有物体的重力不同,说明物体所受浮力的大小与物体重力大小无关。
(2)金属块下表面在水中的深度h越大,金属块浸没液体中的深度越大,则排开液体的体积越大,根据可得,金属块受到的浮力越大,则弹簧测力计的示数越小,当金属块完全浸没在液体中时,浮力不变,则弹簧测力计的示数不变,则弹簧测力计的示数F随着金属块下表面在水中的深度h的增大先减小后不变,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)密度计始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变,则,即
若圆筒底面积为S,则
此溶液的密度为
5.(1) 甲乙 丙丁
(2)
【详解】(1)[1][2][3]根据称重法,由图甲和乙知,浮力等于石块重力F1减去石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F2,即F浮=F1-F2
由图丙和丁知,排开水的重力G排等于桶与水的总重力F4减去空桶的重力F3,即G排=F4-F3
比较F浮与G排的大小关系,如果关系式F1-F2=F4-F3成立,即可验证阿基米德原理。
(2)根据F浮=ρ液V排g得,石块的体积
石块密度为
6.(1)丁甲乙丙
(2)F1-F2=F3-F4
(3) 不正确 >
(4)2×103
(5)BCD
【详解】(1)为了减小误差,在小桶接水前,应先测出空桶的重力,同时为了减少弹簧测力计悬挂物体的次数,故应先测空桶重,继而测出物体重,再测物体浸没在水中后测力计的示数,最后测出小桶和溢出水的总重,所以合理的实验顺序为丁甲乙丙。
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,根据称重法,石块受到的浮力F浮=F1-F2
石块排开的水G排=F3-F4
故当满足F1-F2=F3-F4的关系,则可以得出小石块所受浮力的大小等于它排开液体所受重力的结论。
(3)[1]实验过程中,只将小石块的一部分浸在水中,仍然可知得出物体所受浮力的大小等于它排开液体所受重力的结论,故他的说法不正确。
[2]若实验过程中,溢水杯中的水没有装满,会使得排开液体的重力偏小,故浮力大于排开液体重力。
(4)由图戊可知,石块重力G=4N
石块质量
浸没水中时,测力计示数为2N,根据称重法,则此时石块所受浮力为F浮=G-F示=4N-2N=2N
因为浸没在水中,物体体积等于排开液体体积,根据阿基米德原理,可得石块体积为
小石块的密度
(5)另一小组在探究“浮力的影响因素”实验中,若要使乙图中弹簧测力计的示数变大:
AB. 根据称重法,物体所受浮力为F浮=G-F示,石块所受重力大小不变,若要使乙图中弹簧测力计的示数变大,则物体所受浮力变小,而在排开液体体积一定时,则需减小液体密度,故A不可行,B可行。
C. .因铝块的密度大于石块的密度,换用质量相同的铝块(根据密度公式可知,铝块的体积变小)进行实验时,排开液体的体积变小,受到的浮力变小,重力不变,由称重法知,弹簧测力计的示数变大,故C可行;
D.换用体积相同的铝块进行实验,由密度公式可知,物体的质量、重力变大,排开液体的体积不变,受到的浮力不变,由称重法知,弹簧测力计的示数变大,故D可行。
故选BCD。
7.(1) 1.6 4
(2)体积
(3)深度
(4) 重力 能
【详解】(1)[1]金属块在乙中受到的浮力为
[2]在丁图中,金属块受到浮力
(2)通过比较步骤甲、乙、丙,可以看出,物体排开液体体积越大,测力计示数越小,浮力越大,于是得出结论:同种液体中,金属块受到的浮力大小与排开液体体积有关。
(3)通过比较步骤甲、丙、丁,可以看出,物体浸没在水中不同深度,测力计示数相同,浮力相同,于是得出结论:同种液体中,金属块受到的浮力大小与浸没在液体中的深度无关。
(4)[1]阿基米德原理:浸在液体中的物体所受的浮力等于物体排开的液体受到的重力。比较和,若满足关系式
则验证了“阿基米德原理”。
根据阿基米德原理可知,浸入液体中的金属块所受的浮力的大小等于金属块排开液体所受的重力的大小。
[2]若将金属块换成可以漂浮在水面的木块进行实验,则能验证阿基米德原理。无论是漂浮的物体还是浸没液体中的物体,浮力的大小都等于物体排开的液体受到的重力。
8.(1) 5.4 2 液体密度 越大 控制变量 无关
(2) 无变化
【详解】(1)[1]由图A可知,弹簧测力计分度值为0.1N,示数为5.4N,则物体的重力为5.4N。
[2]由图D可知,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数是3.4N,根据称重法可知,物体在水中受到的浮力F浮=G-F拉=5.4N-3.4N=2N
[3]对比A、E、F三图可知,液体种类不同,即液体密度不同,物体浸没后弹簧测力计的示数不同,根据称重法可知,物体受到的浮力大小不同,根据A、E、F三图可知物体所受浮力大小与液体密度有关。
[4]对比A、B、C、D四图可知,排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,根据称重法可知,物体受到的浮力越大,可得出在同种液体中,物体排开液体的体积越大,物体所受浮力越大。
[5][6]由题意可知,控制其他条件不变,改变物体浸入液体的深度,弹簧测力计的示数不变,根据称重法可知,物体受到的浮力大小不变,得出浮力大小与物体浸入液体的深度无关,此处用到的实验方法是控制变量法。
(2)[1]设玻璃水槽的底面积为S,由乙、丙两图可知,“哪吒”玩具的体积V哪=S(h2-h1)
由乙、丁两图可知,“哪吒”玩具的重力G哪=F浮'=ρ水gV排=ρ水gS(h3-h1)
则“哪吒”玩具的质量
“哪吒”玩具的密度
[2]设“哪吒”玩具带出水的重力ΔG,放入烧杯中处于漂浮状态,由漂浮条件可知,增加的浮力等于ΔG,即增加的排开水的重力等于ΔG,所以水面的高度保持不变,由可知,沾水对工艺品的密度无影响。
9.(1)2
(2) 无关 体积
(3)F
(4)偏大
(5)
【详解】(1)在图A中,物体在空气中的弹簧测力计示数为4.8N,此时弹簧测力计的示数就等于物体的重力,即物体的重力为4.8N。在图C中,物体完全浸没在水中,此时弹簧测力计的示数为2.8N。根据称重法测浮力的原理可知,当物体浸没在水中时,受到的浮力为
(2)[1]比较A、C、D三次实验,金属块浸没在水中,物体排开液体的体积相同,液体的密度相同,深度不同,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同,说明浮力与物体浸没在液体中的深度无关。
[2]比较A、B、C三次实验,图B中金属块部分浸在水中,图C金属块完全浸没在水中,即物体排开液体的体积不同,液体的密度相同,图B和图C中测力计的示数不同,由称重法可知,物体所受的浮力不同,因此可以探究浮力与物体浸在液体中的体积有关。
(3)探究浮力与液体密度的关系,需要控制物体浸在液体中的体积相同,液体的密度不同,因此选择A、D、F三次实验进行探究。
(4)若先完成步骤C,再完成步骤A,物体表面会沾有一定的水,导致测量的重力变大,根据称重法可知,测得的浮力偏大。
(5)根据A、F两步可得,物体浸没在盐水中受到的浮力为
根据阿基米德原理,则有
解得盐水的密度为
10. 平行 竖直向上 大于 物体受到的浮力大小与液体的密度有关 寻找普遍规律 排开水的重力 F1﹣F3=F4﹣F2 同意
【详解】(1)(2)[1][2][3]根据题意可知,乒乓球将细线拉直后静止在水里,乒乓球受重力、向下的拉力和浮力而平衡,说明乒乓球受到的浮力大于重力,根据细线的方向总是和重垂线平行知,浮力的方向是竖直向上。
(3)[4]如图2丙,F5>F3,两种液体的密度不同,浮力不同,说明物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
[5]为了排除偶然性,寻找普遍规律,所以除了用水和煤油外,他还用其它液体进行了实验。
(4)[6]在溢水杯装满水时,物体排开的水才能全部溢出,所以如果溢水杯中的水未装满,排开水的重力会偏小。
(5)[7]由称重法知,石块浸没水中受到的浮力为
F浮=F1﹣F3
石块排开水的重力为
G排=F4﹣F2
若
F1﹣F3=F4﹣F2
说明
F浮=G排
即可验证阿基米德原理。
(6)[8]小石块未完全浸没,排出液体的重力小,所受浮力亦小,但仍然符合阿基米德原理,就可以得到
F1﹣F3=F4﹣F2
关系式,故同意该同学的观点。
11.(1)
(2)
(3)溢水杯中未装满水
(4)=
【详解】(1)[1]由图甲看出,物体的重力是,物体浸没在水中,弹簧测力计对物体的拉力是,物体浸没在水中受到的浮力
[2]由图得,物体排开水的重力
(2)由阿基米德原理知,浸在液体中的物体受到浮力大小等于物体排开液体受到的重力,故小明预期要获得的结论是
(3)如果溢水杯没有装满水,会导致铁球排开水的重力大于流入小桶中水的重力,因而超出了误差允许的范围。
(4)铁球浸没在水中,铁球受到的浮力
物体间力的作用是相互的,铁球给水的压力,当铁球浸没在盛满水的溢水杯中,排出水的重力为,故电子秤的压力增加了,又减少了,因为
故电子秤受到的压力不变,则有
12.(1)4.4
(2) 0.4 有关
(3)<
(4)
【详解】(1)图乙中弹簧测力计分度值为0.2N,示数为4.4N。
(2)[1]在图乙中受到的浮力
在图丙中物体受到的浮力
在图丙中物体受到的浮力比在图乙中受到的浮力大0.4N。
[2]丙图中物体排开液体体积更大,所受浮力更大,由此说明,物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(3)容器底所受压强
容器底所受压力
丙图中物体排开液体体积更大,液体深度更大,因此液体对容器底的压力
(4)从题图乙到题图丙可知,当物体排开液体的体积为物体体积的一半时,物体所受的浮力为0.4N,所以当物体的下表面刚好与水面接触时,物体的重力
对于题图丙,物体浸没在水中受到的浮力
则物体的体积
物体的密度
13.(1)竖直方向
(2)1
(3) 不变 越大
(4)将测力计悬挂在铁架台上读数
【详解】(1)因为要使用弹簧测力计在竖直方向上测力,所以弹簧测力计要调零时,应在竖直方向上调零。
(2)由A图可知,物体的重力为G=8N,由B图可知,当物块部分浸入水中时,弹簧测力计示数为7N,根据称重法可得,此时物块受到的浮力是F浮=G-F示=8N-7N=1N
(3)[1]由图C→D的过程可知弹簧测力计的示数不变, 根据称重法可知,物块受到的浮力不变。
[2]通过分析C、E两图可知,弹簧测力计在盐水中的示数小于在水中,由称重法可知,在盐水中的受到的浮力大于在水中的浮力,故可得当物块浸入液体的体积相同时,液体密度越大,物块所受浮力越大;
(4)实验中由于握着测力计的手臂易晃动,导致测力计示数不稳定,读数困难,改进措施:可以将测力计悬挂在铁架台上读数。
14.(1)漂浮
(2)重力
(3) 变大 B
(4)2
【详解】(1)由题意可知,当瓶子不受压力时,玻璃瓶内的气压与瓶子液面上方的气压大小基本相同,没有水进小玻璃瓶内,所以此时玻璃瓶仍然处于漂浮状态。
(2)由题意可知,“浮沉子”下沉,是因为玻璃瓶在瓶内气压作用下,其内部被注入一部分水,质量增加,重力增大;其上浮是因为玻璃瓶内的部分水排除,重力减小,故“浮沉子”是通过改变重力来实现浮沉的。
(3)[1]小瓶悬浮时,小瓶受到的浮力等于重力,小玻璃瓶下潜时,小瓶受到的浮力小于重力,所以小瓶的重力增大,有水进小玻璃瓶内,则玻璃瓶内的气压增大,所以小瓶内气体的气压与悬浮时相比变大。
[2]小玻璃瓶下潜过程中,排开水的体积逐渐增大,当其完全浸没在水中时继续下沉时,其排开水的体积不再改变,由阿基米德原理可知,小玻璃瓶下潜过程中浮力先增大,后不变,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)由题意知,玻璃瓶浸没后排开液体的体积和本身的体积相等,受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×12×10-6m3=0.12N
玻璃瓶刚好浸没时,其受到的浮力等于其重力,即
F浮=G=0.12N
玻璃瓶浸没前,处于漂浮状态,其受到的浮力
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×(12×10-6m3-2×10-6m3)=0.1N
此时其受到的浮力等于其受到的重力,即
F浮′=G′=0.1N
则注入瓶内水的重力
ΔG=0.12N-0.1N=0.02N
注入水的质量
故下潜后进入玻璃瓶内水的质量至少为2g。
15.(1)浮力
(2)深度
(3)0.2
(4)
【详解】(1)A、B两图中,B图中弹簧测力计示数变小,说明浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,由称重法可知,A、B两图中弹簧测力计的示数差等于物体物体所受浮力的大小。
(2)根据A、D、E三图知,物体浸没在相同液体中,物体排开液体的体积相同,浸没液体深度不同,弹簧测力计示数相同,根据A、D、E的结果可知,浮力相同,由此可得出浮力大小和物体浸没液体的深度无关。
(3)浮力产生的原因可知,图C中物体A的上表面所受水的压力为0,则其下表面受到的液体压力为F压=F浮=FA-FC=2.7N-2.5N=0.2N
(4)设木块的重力为G,当木块的一半体积浸入水中时,拉力传感器的示数为F1,则有……①
当木块完全浸没时,拉力传感器的示数为F2,则有G+F2=ρ水gV……②
由①②可得G=F2-2F1,,由G=mg=ρVg可知,木块的密度为
16. 排开液体的体积 2.4 3
【详解】(1)[1]图A中,圆柱体在空气中,此时弹簧测力计测量的是圆柱体的重力,而B、C、D中,圆柱体排开水的体积逐渐增大,弹簧测力计的示数逐渐减小,而在这个过程中,圆柱体所受的浮力F浮=G-F示,即浮力逐渐增大,所以说明浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
(2)[2]由图A及E知,圆柱体浸没在煤油中所受的浮力
F浮=G-F示=10N-7.6N=2.4N
(3)[3]由图A与D知,圆柱体浸没并且碰到了装水的烧杯底部,与图D受到的浮力是一样的,所以圆柱体浸没在水中受到的浮力
F浮1=G-F示=10N-7N=3N
(4)[4]由题意知,圆柱体浸没在水中所受的浮力
F浮2=G1-G2
据阿基米德原理则有
G1-G2=ρ水gV排
那么圆柱体的体积
而圆柱体的质量
所以圆柱体的密度
17. 2.7 排开液体的体积 0.3 b
【详解】(1)[1]如图所示,A步骤中测力计分度值为0.1N,测力计的示数为2.7N。
(2)[2]B、C、D实验中,物体排开水的体积变大,测力计示数变小,根据称重法可知,物体受到的浮力变大,故分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟排开液体的体积有关。
[3]图D中物体完全浸没,弹簧测力计的示数为2.4N,则圆柱体浸没在水中时受到的浮力为
(3)[4]由图可知,从步骤B到E,随着浸入液体深度变大,物体浸没前,排开液体的体积变大,测力计的示数变小,根据称重法可知,物体受到的浮力变大;物体浸没后,测力计示数不变,则受到的浮力不变。据此可知图线b能用来表示物体所受浮力大小随浸入液体深度的变化情况。
(4)[5]物体浸没在水中受到的浮力为0.3N,此时排开液体的体积即为金属块的体积,则金属块的体积为
由图F可知,实心圆柱体金属块完全浸没到未知液体中后测力计示数为2.1N,则根据称重法可知,浸没在未知液体中受到的浮力为
F图液体的密度为
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