2026年中考物理一轮实验专题复习-探究浮力的大小与排开液体所受的重力的关系 专项练习
2026-04-21
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 阿基米德原理 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.14 MB |
| 发布时间 | 2026-04-21 |
| 更新时间 | 2026-04-27 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57464475.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026年中考物理一轮实验专题复习-探究浮力的大小与排开液体所受的重力的关系
1.如图甲所示是小刚同学利用弹簧测力计、水、小石块、溢水杯、小桶、细线等器材探究“浮力的大小与排开液体所受到的重力大小的关系”。
(1)为减小实验误差,图甲中最合理的实验顺序是_______。利用图甲中的两个实验_______(填序号)步骤可以计算出物体所受的浮力大小为_______N;利用另外两个实验步骤可以计算出物体排开液体所受重力的大小;
(2)根据实验结果初步分析,石块排开水的重力_______石块受到的浮力(选填“>”“=”或“<”);
(3)在实验③中,随着石块缓慢没入水中,水对溢水杯底的压力_______(选填“变大”“变小”或“不变”);由以上实验数据还可以计算出石块的密度为_______;
(4)以下关于实验过程中的操作,不会影响验证结果的是( )(选填序号);
A.图③中溢水杯内未盛满水
B.图①空桶中沾有少量水
C.石块慢性吸水性但体积不变
(5)如图乙所示,同组的小欢同学运用已学浮力知识测量盐水密度,具体操作过程如下:
a.电子秤测烧杯和水的总质量为;
b.将不吸水的木块放入烧杯中漂浮时,电子秤示数为;
c.用细针将木块压入水中浸没,木块未触底,静止时电子秤示数为;
d.电子秤测烧杯和适量盐水的总质量为;
e.用细针将同一木块压入盐水中浸没,木块未触底,静止时电子秤示数为。
则盐水密度_______(用字母表示)。
2.项目式学习小组利用溢水杯、弹簧测力计、小桶、水和金属块,探究浮力的大小与物体排开液体所受重力的关系(如图所示),完成在做中探和学中用的任务。
【任务一】做中探:探究与的大小关系。
(1)学习小组的实验顺序是甲、乙、丙、丁,为了操作方便和减小误差,合理的实验顺序应为______。
(2)由图中示数可知,物体所受的浮力______N,物体排开水的重力______N。
(3)实验可得出的结论是:______,这就是著名的阿基米德原理。
【任务二】学中用:应用阿基米德原理。
(4)不用弹簧测力计,直接将重为的塑料球轻放入图乙装满水的溢水杯中,塑料球漂浮,溢出的水流入空小桶中。若用丙图方法测量球排出的水和小桶总重,则此时弹簧测力计的示数应为______N。
(5)现有一底面积为的柱形平底薄壁容器放置在水平桌面上,容器内装有质量为m的液体。现将一个底面积为的金属圆柱体放入液体中,圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没,与容器底接触但不密合,整个过程液体未溢出,则金属圆柱体静止时所受浮力______。(用、、m和g表示)
3.如图甲所示,A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的五个实验步骤。
(1)通过______两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中受到的浮力;通过______两步骤可得出物块排开水所受的重力;比较与可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。
(2)如图乙所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像。分析图像可得:当物块浸没之前,h增大时,弹簧测力计示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。刚浸没时圆柱体下底面受到水的压力为______N,该圆柱体物块的体积是______。圆柱体的密度为______。
4.小明用溢水杯、弹簧测力计、烧杯、水、重物及细线按照正确的操作步骤完成了“验证阿基米德原理”的实验。
(1)请根据图中的操作示意图排列出小明实验操作的正确顺序是________;
(2)图丁中物体所受的浮力为________N,由________两图可以得出物体进入水中排开水的重力,小明的实验结果与阿基米德原理________(选填“相符”或“不相符”);
(3)若实验时溢水杯里的水没有装到溢水口处,则测得的G排将比实际的________(选填“偏大”或“偏小”);
(4)小明和小刚实验完成后想探究物体所受的浮力与深度的关系,小明按照图A、B、C进行实验,小刚按照图A、C、D进行实验。你认为________(选填“小明”或“小刚”)的做法正确,理由是________。
5.爱动手动脑的小陶子在物理课后进行了如下实验:将装有适量水、底面积为的轻质柱形溢水杯放置于电子秤上,然后用弹簧测力计悬挂一长方体物块缓慢浸入水中。从如图所示的位置开始,记录物块下表面到溢水杯底部的距离h、弹簧测力计示数、电子秤示数,实验数据如表一所示。根据实验数据可推断整个实验过程中溢出水的重力为________N;该物块的密度为________。
表一
序号
1
2
3
4
5
6
h/m
0.15
0.13
0.12
0.11
0.09
0.08
5.0
3.0
2.0
1.5
1.0
1.0
17.0
19.0
20.0
20.0
20.0
20.0
6.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图甲所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先在溢水杯中装入水,直到水面与溢水口_______,操作过程如图甲所示,为了使操作能减小误差,更加合理的顺序是________(填字母)。
(2)如图甲把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为_______N,石块排开的水所受的重力可由_______(填字母代号)两个步骤测出。由以上步骤可初步得出结论:浸没在液体中的物体所受浮力的大小________排开液体所受重力大小(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)以下情况对得出实验结论没有影响的是( )
A.整个实验过程中弹簧测力计没有校零
B.溢水杯中的水没有装满
C.从溢水杯中溢出的水洒了一些在桌上
D.C步骤中石块触碰到了容器底部
(4)该科学兴趣小组决定测量一块鹅卵石的密度,但是手边的测量工具只有量筒。他们设计了如图乙所示的实验装置。先把鹅卵石浸没在水杯内的水中,向矿泉水瓶中逐渐加水,当加入200mL的水时,瓶子在如图乙A所示的位置平衡。拿掉水杯后,再向瓶中加入200mL的水,此时瓶子在如图乙B所示的位置平衡。若不考虑鹅卵石的吸水性,忽略瓶子的质量,则鹅卵石的密度是________kg/m³。
7.小文设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是______;
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、甲、乙、丙 C.乙、甲、丁、丙
(2)图乙中物体受到的浮力是_____N;通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它_______;
(3)设从左到右弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,则可通过等式_____(用F1、F2、F3、F4表示)来验证阿基米德原理;
(4)以下情况会影响结论的是______。
A.图甲中水面未到达溢水杯的溢水口 B.图乙中物体未全部浸没在水中
8.某实验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)如图甲所示的四个实验步骤,合理的实验顺序是___________;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为___________N。石块排开的水所受的重力可由___________(填代号)两个步骤测出
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于___________;
(4)另一实验小组在步骤甲的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则___________(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论;
(5)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线挂着铝块,将铝块缓慢浸入溢水杯的水中直至到达如图乙所示的位置,铝块所受的浮力___________,溢水杯底所受水的压力将___________(选填“变大”或“变小”或“不变”);
(6)小明若要探究浮力大小与物体形状是否有关,他将小石块砸掉了一小块,剩余部分浸没在水中,观察弹簧测力计的示数是否变化,从而得出结论,他的做法是___________(选填“合理”或“不合理”)的。
9.如图所示为“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”的实验装置。
(1)为减小实验误差且操作最方便,合理的操作步骤顺序是______(填序号);
(2)按最合理顺序操作,弹簧测力计在四个步骤中的读数分别为_______N,,,,出现上述数据的原因可能是______;
A.步骤①中金属块未浸没在水中
B.步骤④中小桶内有少量水
C.步骤①中金属块触碰了烧杯底部
(3)小蜀所在小组利用两个相同的测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计),升降台(可使溢水杯缓慢上升、下降)对实验进行了改进,装置如图所示。实验时逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好全部浸没,在这个过程中溢水杯对升降台的压力______;(选填“变大”“变小”或“不变”);比较两种实验方案,改进后的优点是______(只写一点即可);
(4)完成上述实验后,小蜀利用浮力知识来测金属块的密度,进行如下实验(如图):
A.在薄壁柱形容器中装有适量的水,将一只装有配重的薄壁柱形烧杯放入柱形容器的水中,稳定后容器中水的深度,烧杯露出水面的高度,如图甲;
B.将金属块A用细线吊在烧杯底部,稳定后容器中水的深度,烧杯露出水面的高度,如图乙;
C.剪断细线,稳定后容器中水的深度,烧杯露出水面的高度,如图丙;
D.将丙图中金属块A取出放入烧杯中,稳定后容器中水的深度,烧杯露出水面的高度,如图丁。不计细线的体积和质量,则:
①______;
②若选用、、及进行计算,金属块的密度表示为______;
③若图丙向图丁操作的过程中导致图丁中的金属块表面沾有水,则用上面①和②计算出的金属块密度的大小______。
10.如图所示的是物理兴趣小组验证“阿基米德原理”的实验。
(1)如图所示, A、B、C、D四个实验步骤,最科学合理的操作顺序是_______,由图B可知,物体的重力是_______N;
(2)图A中物体受到的浮力大小是_______N,兴趣小组的同学换用不同液体和物体按照科学合理的顺序进行了多次实验,可得出结论:物体受到的浮力大小物体_______排开液体所受的重力;
(3)图A所示的步骤中,物块逐渐浸入液体的过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强_______(选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”)。
(4)某次实验中,排除测量误差的影响,小明发现小桶中水的重力明显小于物体所受的浮力,可能的原因是_______。
(5)小明想用一个密度为ρ的正方体塑料块和刻度尺测出洗衣液的密度。
①用刻度尺测出塑料块的棱长为h。
②将塑料块放入洗衣液中,塑料块处于_______状态,用刻度尺测出塑料块露出液面的高度为。
③洗衣液密度的表达式_______(用ρ、h、表示)。
11.在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中:
(1)实验的最佳顺序是 ______;通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小 ______物体排开液体的重力;
(2)以下情况会影响结论的是 ______。
A.图甲中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
12.在“验证阿基米德原理”的实验中,各实验小组同学选用恰当的器材,分别用图所示的实验方法测量了一些数据,并通过计算记录在表格中。
实验序号
液体的密度(g/cm3)
物体浸入液体的体积(cm3)
浮力(N)
物体排开的液体所受重力(N)
1
1
20
0.2
0.196
2
1
40
0.4
0.392
3
1
60
0.6
0.588
4
1.5
20
0.3
0.294
5
1.5
40
0.6
0.588
6
1.5
60
0.9
0.882
(1)分析实验序号1、2、3或4、5、6中前三列的实验数据,可得出的初步结论是______;
(2)分析实验序号 ______中的相关数据可得出的初步结论是:当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)甲小组同学分析了表中最后两列数据及相关条件认为这些实验数据能证明阿基米德原理,即浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小______物体排开的液体所受重力;
(4)乙小组同学发现最后两列数据不相等,于是他们把表格中浮力一列的数据分别改成“0.196;0.392;0.588;0.294;0.588;0.882”,然后也得出了验证了阿基米德原理的结论。你认为乙小组的做法______(选填“正确”或“错误”),理由:______。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1) ①②③④或②①③④ ②③ 1.6
(2)=
(3) 不变 2.25×103
(4)B
(5)
【详解】(1)[1]最合理的实验顺序是:先测空桶的重力,再测物体的重力,将物体浸入水中,最后测量桶和水的总重,故实验顺序是:①②③④或②①③④。(说明:①和②的顺序可以调换,不影响实验)
[2][3]由②③可知,物体重力G=3.6N,浸入水中后弹簧测力计的示数F=2N,故物体所受的浮力大小为
(2)由①④可知,物体排开液体的重力为2.6N-1.0N=1.6N,石块排开水的重力等于石块受到的浮力,为1.6N。
(3)[1]刚开始水面就在溢水口处,在实验③中,随着石块缓慢没入水中,溢水杯中的深度不变,根据可知,水对溢水杯底的压力大小不变。
[2]由②③可知,物体浸没在水中所受的浮力大小为F浮=1.6N,物体重力G=3.6N,由得物体的体积
根据得物体的质量为
则物体的密度为
(4)A.图③中溢水杯内未盛满水,会导致排开液体的重力变小,影响实验,故A不符合题意;
B.图①空桶中沾有少量水,但是排开液体的重力是用桶和水的总重减去空桶的重力,故差值不受影响,故B符合题意;
C.石块慢性吸水性但体积不变,慢性吸水会导致排开液体变少,故影响实验,故C不符合题意。
故选B。
(5)如图a所示向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为m0,如图b所示将木块放在水中,静止时电子秤的示数为m1,木块的质量;用细钢针把木块压入水中,使木块浸没在水中,电子秤的示数为m2,木块的体积
电子秤测烧杯和适量盐水的总质量为m3,用细针将同一木块压入盐水中浸没,木块未触底,静止时电子秤示数为m4,木块所受浮力
所以盐水的密度
2.(1)丁、甲、乙、丙
(2) 1 1
(3)=
(4)
(5)
【详解】(1)为了操作简便应先测空桶的重力,再测物体的重力,再将物体放入水中,得出弹簧测力计的示数,最后测出桶和水的总重力,因此最合理的实验顺序是丁、甲、乙、丙;
(2)[1]由甲、乙图可知,物体所受的浮力
[2]由丙、丁图可知,物体排开水的重力
(3)由实验数据的处理得,这就是著名的阿基米德原理。
(4)直接将重为的塑料球轻放入图乙装满水的溢水杯中,塑料球漂浮,溢出的水流入空小桶中,浮力等于重力,浮力等于排开液体的重力,而空桶的重力为,此时弹簧测力计的示数应为
(5)设圆柱体静止后液体的高度为,则液体的密度
物体受到的浮力
3. ②④ ①⑤ 变小 1 100
【详解】(1)[1]由图②知,物体的重力G,由图④知,物体浸没在水中弹簧测力计的示数F示,圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力
F浮=G-F示所以,②④两步骤可计算处圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力。
[2]物块排开水所受的重力G排等于桶和排开水的总重减去空桶的重,①⑤两步骤可得出物块排开水所受的重力G排。
(2)[3][4][5]由图象可知,当物块浸没之前,h增大时,弹簧测力计示数变小。
由图象可知,没放进水中时,重力G=4N,圆柱体刚浸没时,弹簧测力计的示数F示=3N,则圆柱体受到的浮力
F浮′=G−F′=4N−3N=1N由图象可知,圆柱体在6cm后弹簧测力计的示数就不变了,所以圆柱体的高度为6cm,由F浮=ρ水gV排可得,圆柱体的体积
圆柱体的底面积为
刚浸没时圆柱体下底面受到水的压力为
圆柱体的质量
圆柱体的密度
4. 丙甲丁乙 2 乙、丙 相符 偏小 小刚 小明没有控制浸入液体中的体积相同
【详解】(1)[1]为了减小误差,在小桶接水前,应先测出其重力,所以合理的实验顺序为丙、甲、丁、乙。
(2)[2]由图甲可知,弹簧测力计的示数为4N,即物体重为4N,根据称重法可知,图丁中物体所受的浮力为
F浮=4N-2N=2N
[3][4]根据实验过程,由乙、丙两图可知,物体进入水中排开水的重力
G排=3N-1N=2N
浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小,与阿基米德原理相符。
(3)[5]若实验时溢水杯里的水没有装到溢水口处,则物体刚开始浸入水中时,没有水溢出,因此测得的G排将比实际的偏小。
(4)[6][7]根据控制变量法,要想探究物体所受的浮力与深度的关系,需控制物体排开液体的体积和液体的密度相同,而小明按照图A、B、C进行实验,没有控制浸入液体中的体积相同,小刚按照图A、C、D进行实验,物体浸入液体中的体积相同,故小刚的做法正确。
5. 1
【详解】[1]对溢水杯整体受力分析知,整体受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力,即
当G不再变化时,则溢水杯不再溢水,由表可知1、2、3次实验F1+F2的和都是22.0N,第4次F1+F2的和是21.5N,说明有水溢出,从第5次开始F1+F2的和都是21.0N,综合分析从实验序号3开始,溢水杯内水面不再上升,故在整个实验过程中,共溢出水的重力为
[2]由表格数据知从1~4次实验,弹簧测力计的示数逐渐减小,说明物块没有全部浸没,5、6两次弹簧测力计的示数保持1.0N不变,说明物块全部浸没了,此时溢水杯内水的体积加上物块排开水的体积刚好到溢水口,根据物体间力的作用是相互的,物块受到浮力等于物块对水的压力,由阿基米德原理可知,物块受到的浮力等于排开水的重力,因此此时溢水杯中水的重力和物块对水的压力之和等于仅在溢水杯中装水至溢水口时水的重力,由题意可知,不计溢水杯的重力,所以此时台秤的示数F2等于仅在溢水杯中装水至溢水口时水的重力,由表中3~6次实验数据可知,仅在溢水杯中装水至溢水口时水的重力为20.0N;则溢水杯对水平面的压强为
因为轻质薄壁柱形容器对水平面的压强与液体对容器底部的压强相等,所以此时水对容器底部的压强为
则溢水杯溢口到杯底的深度为
由5~6两次实验数据可知,物块浸没时弹簧测力计的示数为1.0N,由3~4两次实验数据可知,物块每下降0.01m,弹簧测力计的示数减少0.5N,则物块从第3次实验开始下降到刚好浸没时,弹簧测力计的示数减小了
此时物块下降的距离为0.02m,因此物块刚好浸没时,物块下表面到溢水杯底的距离为0.10m,所以物块的高度为
由3~4两次实验可知,物块从第3次实验到第4次实验下降的高度为
增加的浮力为
由阿基米德原理可得,此时物块排开水的体积增加量为
所以物块的横截面积为
则该物块的体积为
物块浸没在水中时排开水的体积等于物块的体积即
此时物块受到的浮力为
第5、6两次实验中,物块浸没在水中,此时物块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力,所以物块的重力为
则物块的质量为
由可得,物块的密度为
6.(1) 相平 DBCA
(2) 1.4 AD 等于
(3)A
(4)
【详解】(1)[1][2]实验前,先在溢水杯中装入水,直到水面与溢水口相平;为了减小误差,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,再物体浸没在水中时测力计的示数,最后测出小桶和排开水的总重力,所以合理的实验顺序为DBCA。
(2)[1]B中测力计的分度值为0.2N,示数为3.8N,故石块的重力为3.8N,把石块浸没在盛满水的溢水杯中,测力计的示数为2.4N,石块受到的浮力大小
[2][3]石块排开的水所受的重力可由A、D两个步骤测出,排开水的重力
由以上计算可初步得出结论:没在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体所受重力大小。
(3)A.若弹簧测力计都没有校零,那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数,那么所得浮力与排开水的重力大小应不变,故A符合题意;
B.若最初溢水杯中的水未装至溢水口,则石块排开水的只有一部分溢出到桶中,排开水的重力减小,对得出实验结论有影响,故B不符合题意;
C.从溢水杯中溢出的水酒了一些在桌上,会使D步骤中所测总重力偏小,空桶的重力不变,则所测的排开的水的重力偏小,对得出实验结论有影响,故C不符合题意;
D.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部,容器对石块有支持力,测的偏小,则利用偏大,对得出实验结论有影响,故D不符合题意。
故选A。
(4)如图甲,瓶子中水的体积
忽略瓶子的质量,瓶子对鹅卵石的拉力等于瓶中水的重力
如图乙,瓶子中水的体积
忽略瓶子的质量,鹅卵石的重力等于瓶子中水的重力
由图甲得鹅卵石在水中受到的浮力
鹅卵石的体积
鹅卵石的密度
7. B 1 排开液体的重力 F1-F2=F3-F4 A
【详解】(1)[1]由甲乙两步可以得出物块浸入到水中时的浮力大小,用甲中弹簧测力计的读数减去乙中弹簧测力计的读数即可得到浮力,由丙丁两步可以得到排开液体的重力,用丙中弹簧测力计的读数减去丁中弹簧测力计的读数即可得到排开液体所受的重力,第一步应该测量空桶的重力,避免装水后再将水倒出,杯内会有水残留,影响测量结果,所以测量顺序应该是丁、甲、乙、丙。
故选B。
(2)[2]由图甲可知物体的重力为2N,当物体浸入水中后弹簧测力计的示数为1N,则物体在水中受到的浮力
F浮=G-F′=2N-1N=1N
[3]由图丁可知,空桶的重力为0.5N,由图丙可知,水和桶的总重力为1.5N,所以溢出水的重力
G排=G总-G桶=1.5N-0.5N=1N
根据计算结果,可见F浮=G排,说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体所受到的重力。
(3)[4]由上述可知,物体在水中受到的浮力可表达为
F浮=F1-F2
溢出水的重力可表达为
G排=F3-F4
因此,若
F1-F2=F3-F4
则可验证阿基米德原理
(4)[5]A.图乙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.图乙中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。
故选A。
8. DBAC 1.4 CD 排开液体所受的重力的大小 能 先变大后不变 不变 不合理
【详解】(1)[1]因为小石块沾上水后会导致质量测量不准确,所以为了保证实验的准确性,应当先测量小石块与盛水用的空烧杯的质量,在将小石块浸入水中,所以合理的实验顺序是DBAC。
(2)[2]由图甲可知小石块所受重力大小为3.8N,小石块浸没到水中后弹簧测力计对小石块的拉力大小为2.4N,将小石块浸没到水中后,小石块受到重力、拉力和浮力的作用保持静止,则由力的平衡条件可得小石块受到的浮力为
F浮=G-F拉=3.8N-2.4N=1.4N
[3]D步骤测出了空烧杯所受的重力,C步骤测出了排开的水与烧杯所受的总重力,所以通过CD两个步骤即可得出排开的水所受的重力大小。
(3)[4]由CD可知排开的水受到的重力为
G排=2.6N-1.2N=1.4N
所以可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体所受的重力的大小。
(4)[5]由阿基米德原理可知只将石块的一部分浸入水中时依然能得到“浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体所受的重力的大小”的结论。
(5)[6]铝块缓慢浸入溢水杯的水中直至到达如图乙所示的位置的过程中,铝块排开水的体积先是逐渐变大,所受的浮力也逐渐变大,当完全浸入到水中后排开水的体积不变,受到的浮力也不再变化,所以所受的浮力是先变大后不变。
[7]溢水杯底所受水的压力与水对溢水杯底部的压强有关,而液体压强与液体密度和液体深度有关,因为溢水杯是装满水的,所以在整个过程中水面到杯底部的高度差都不变,所以水对溢水杯底部的压强大小不变,溢水杯底所受水的压力大小也不变。
(6)[8]将石块砸掉一小块后,不仅形状改变了,石块的重力也改变了,没有控制唯一变量,不符合控制变量法的原则,所以这种做法不合理。
9.(1)④③①②
(2) 1.8 C
(3) 不变 见解析
(4) >
【详解】(1)为减少实验误差且最方便,应先测小桶的重力,再测金属块的重力,可以减少取挂金属块的次数;接着把金属块进入装满水的溢水杯中,读取测力计的示数,最后测量小桶和水的总重力,因此合理得顺序为④③①②。
(2)[1]如图①,测力计的分度值为0.1N,读数为1.8N,
[2]金属块受到的浮力
排开水的重力
A.步骤①中金属块未浸没在水中,也成立,不会影响实验结果,故A不符合题意;
B.步骤④中小桶内有少量水,会导致,与实际计算结果不符,故B不符合题意;
C.步骤①中金属块触碰了烧杯底部,拉力F1减小,测得浮力偏大,会使得,故C符合题意。
故选C。
(3)[1]实验时逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好全部浸没,在这个过程中重物受到的浮力逐渐变大,排出的水逐渐变多,由可知,溢水杯对升降台的压力不变。
[2]比较两种实验方案,改进后的优点是:两个弹簧测力计固定、示数更稳定,便于比较浮力与排开液体重力的大小关系,通过弹簧测力计B可以直接测量出排开水的重力。
(4)①[1]图乙中和图丁中都是漂浮,浮力都等于其重力,两者重力相同,由可知,排开水的体积相同,则水的深度相同,即
②[2]设容器的底面积为S,对于甲
对于乙
其中, ①
由图甲和图丙可知 ②
A的重力
由乙图可得 ③
由①②③可得,A的重力
解得金属块的密度
②[2]设薄壁烧杯的底面积为,高度为L,由甲、丁烧杯和金属块都漂浮,排开的水的体积相等,则由
化简得 ①
对比甲、丁两图可得A受到的浮力 ②
联立①②解得金属块密度的表达式
③[3]若图丙向图丁操作的过程中导致图丁中的金属块表面沾有水,虽然会导致金属块和烧杯的总重力增大,烧杯受到的浮力增大,其排开水的体积增大,但多排开水的体积等于容器中减少水的体积(带出水的体积),所以对容器中水的深度H4无影响,则按方法①求出的金属块的密度ρA不变; 金属块和烧杯的总重力增大时,其排开水的体积增大,烧杯露出水面的高度h4会偏小,由图可知,设
则根据②的表达式可得
因h4偏小,所以根据上面表达式可知测得ρ'A会偏小,则
10.(1) C、B、A、D 3.8
(2) 1.4 等于
(3)一直不变
(4)溢水杯中的水不满
(5) 漂浮
【详解】(1)[1]为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重力,然后再测出物体的重力,将溢水杯装满水,并直接浸入水中,观察测力计的示数,最后测排出的水和小桶的总重,求排出的水的重力。所以,合理的顺序应为C、B、A、D。
[2]由图B可知,测力计的分度值为0.2N,示数为3.8N,物体的重力是3.8N。
(2)[1]由称重法,图A中物体受到的浮力大小是
物体排开水的重力为
[2]换用不同液体和物体按照科学合理的顺序进行了多次实验,可得出结论:物体受到的浮力大小物体等于排开液体所受的重力。
(3)图A所示的步骤中,物块逐渐浸入液体的过程中(未接触溢水杯),因杯底的深度不变,根据可知,液体对杯底的压强一直不变。
(4)某次实验中,排除测量误差的影响,小明发现小桶中水的重力明显小于物体所受的浮力,可能的原因是溢水杯中的水不满,导致排水的重力变小。
(5)①用刻度尺测出塑料块的棱长为h;
②[1]将塑料块放入洗衣液中,由可知,塑料块处于漂浮状态,用刻度尺测出塑料块露出液面的高度为h1;塑料块排开液体的体积为
③[2]塑料块漂浮时,浮力等于重力
洗衣液密度的表达式
11. 丁、甲、乙、丙 等于 A
【详解】(1)[1]为了减小测量误差操作简便,实验中要先测空桶的重力和物体的重力,然后再把物体没入液体中,测出物体受到的拉力,最后再测出桶和溢出液体的重力,所以最合理的实验步骤顺序是丁、甲、乙、丙。
[2]根据称重法结合图中数据可知物体受到的浮力为
F浮=F甲﹣F乙=2N﹣1N=1N
排开液体的重力为
G排=F丙﹣F丁=1.5N﹣0.5N=1N
可得,即浸在液体中的物体所受浮力大小等于物体排开液体所受的重力。
(2)[3]A.图甲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,溢出水的体积偏小,物体受到的浮力大于溢出的水的重力,故A符合题意;
B.图乙中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。
故选A。
12.(1)同种液体,物体受到的浮力与物体排开液体的体积成正比。
(2)1、4或2、5或3、6
(3)等于
(4) 错误 要尊重实验数据,未经实验不得随意修改实验数据。
【详解】(1)分析实验序号1、2、3或4、5、6中前三列的实验数据,液体密度不变时,物体浸入液体的体积增大多少倍,物体受到的浮力也增大多少倍,其比值不变,可得出的初步结论是:同种液体,物体受到的浮力与物体排开液体的体积成正比。
(2)分析实验序号1、4或2、5或3、6中的相关数据,可得出的初步结论是:当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,物体受到的浮力与液体密度成正比。
(3)分析表中最后两列数据,在误差允许的范围内,每次实验,物体受到的浮力都等于物体排开的液体所受重力,可知浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受重力。
(4)[1][2]任何实验测量数值都有误差,做实验要尊重实验数据,未经实验不得随意修改实验数据,所以乙小组的做法是错误的。
答案第1页,共2页
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