10.1 浮力 专题训练-2025-2026学年人教版物理八年级下学期
2026-05-13
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1节 浮力 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.69 MB |
| 发布时间 | 2026-05-13 |
| 更新时间 | 2026-05-13 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57833111.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以浮力概念辨析→测量计算→实验探究为逻辑主线,通过生活情境题与实验题结合,系统覆盖浮力核心考点,培养物理观念与科学探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|辨析物体是否受浮力|5题/风洞实验、桥墩浮力题|情境辨析题|从浮力定义出发,判断物体是否受浮力,建立浮力产生条件认知|
|浮力方向及产生原因|5题/福建舰浮力方向题|原理应用题|结合二力平衡,理解浮力方向竖直向上及压力差产生原因|
|称重法测浮力|7题/弹簧测力计示数图像题|实验计算题|通过称重法(F浮=G-F示)测量浮力,关联阿基米德原理基础|
|压力差法计算浮力|6题/上下表面压力差计算题|公式应用题|应用浮力产生原因(F浮=F下-F上)进行定量计算|
|探究浮力影响因素|7题/控制变量法实验题|实验探究题|通过控制变量法探究浮力与排液体积、液体密度关系,培养科学思维|
内容正文:
10.1 (专题训练)
一.辨析物体是否受到浮力的作用(共5小题)
二.浮力的方向及产生原因(共5小题)
三.(共7小题)
四.(共6小题)
五.探究浮力的大小跟哪些因素有关实验(共7小题)
一.辨析物体是否受到浮力的作用(共5小题)
1.我国风洞技术国际领先,可模拟最高30倍声速的飞行环境,为我国高超声速飞行器研制奠定了基础。在飞机研制过程中,将其模型固定在风洞中,让风——高速气流迎着机头吹来,真实模拟飞机超声速飞行的情形。下列说法正确的是( )
A.高速气流相对于风洞是静止的
B.高速气流经过时飞机模型所受的重力减小
C.飞机模型相对于高速气流是向前飞行的
D.飞机模型在风洞中不受浮力的作用
【答案】C
【详解】A.高速气流在风洞中流动,相对于风洞的位置不断变化,因此高速气流相对于风洞是运动的,故A错误;
B.重力的大小,飞机模型的质量不变,重力大小就不变,故B错误;
C.高速气流迎着机头吹来,以高速气流为参照物,飞机模型相对于气流的位置向前变化,因此飞机模型相对于高速气流是向前飞行的,故C正确;
D.空气是流体,飞机模型浸在空气中,会受到空气的浮力作用,故D错误。
故选C。
2.将装满红色液体的玻璃杯的杯口用无黏性且带有挂钩的塑料片盖住后倒置,杯内液体不会流出。再在挂钩上悬挂一个小玩偶,液体仍不会流出,如图所示。液体不流出的主要原因是( )
A.重力的作用 B.大气压的作用 C.摩擦力的作用 D.浮力的作用
【答案】B
【详解】A.重力方向竖直向下,若重力作用,液体和塑料片会向下掉落,液体会流出,故A不符合题意;
B.大气压对塑料片产生向上的压力,托住塑料片、杯内液体和悬挂的小玩偶,故B符合题意;
C.摩擦力是相互接触的物体间阻碍相对运动的力,故C不符合题意;
D.浮力是浸在流体中的物体受到的向上的力,塑料片在空气中受到的浮力远小于水、塑料片和小玩偶的重力,故D不符合题意。
故选B。
3.2025年3月23日武汉举行了马拉松比赛,武汉马拉松赛简称“汉马”,横跨“一城两江三镇四桥五湖”,被称为拥有“最美赛道”的马拉松赛事。如图为选手们通过武汉长江大桥时的情景,关于比赛中涉及的物理知识,以下说法正确的是( )
A.跑步过程中人需要用力向后蹬地,说明物体的运动需要力来维持
B.选手跑鞋底部有凹凸不平的花纹,主要是为了增大压力
C.支撑长江大桥的桥墩在江水中会受到很大的浮力
D.选手匀速跑弯道过程中的运动状态是改变的
【答案】D
【详解】A.跑步过程中需要用力向后蹬地,脚对地有一个力的作用,由于力的作用是相互的,地对脚也有一个力的作用使人前进,说明力可以改变物体的运动状态,而不是维持物体的运动状态,故A错误;
B.运动员鞋底面刻有凹凸不平的花纹,主要是为了增大接触面粗糙程度来增大滑动摩擦力,故B错误;
C.大桥的桥墩,下表面在泥土中,不受水的压强,不受向上的浮力,故C错误;
D.选手匀速跑弯道过程中运动方向改变,则运动状态是改变的,故D正确。
故选D。
4.航天员在太空实验室中进行了多项物理实验,对人类探索宇宙具有积极意义。如图所示,航天员王亚平将乒乓球放进装满水的杯子中,乒乓球则是______(选填“浮于水面”或“停留水中”),乒乓球______(选填“会”“不会”)受到浮力。
【答案】 停留水中 不会
【详解】浮力产生的原因是物体上下表面存在压力差,而在太空失重状态下,水处于失重状态,不会对浸入其中的物体产生压强,也就没有压力差,所以乒乓球不会受到浮力。没有浮力的作用,乒乓球放进装满水的杯子中会停留水中。
5.三峡大坝是当今世界上综合效益最大的水利枢纽和水力发电工程。
(1)长江三峡大坝采用了五级船闸保证上下游的通航,船闸是利用_____原理工作的;
(2)船只从上游进入闸室后,船底部所受水的压强将_____;
(3)大坝需要承受极大的水压,因此大坝的结构形状至关重要,在大坝顶部宽度相同时,下列如图所示的坝体的横截面形状设计最稳固的是_____(选填字母序号)。大坝_____(选填“受”或“不受”)到浮力的作用。
【答案】(1)连通器
(2)不变
(3) B 不受
【详解】(1)当船闸的上下游阀门分别打开时,闸室可以分别与上下游形成连通器,故船闸是通过闸室来平衡上下游水位的落差,它的原理是连通器原理。
(2)船只从上游进入闸室,因为船只本身的重力不变,吃水深度即浸入水中的深度不变,上下游和闸室中的水密度相同,则船底部所受水的压强不变。
(3)[1]在同种液体内部,液体的压强随深度的增加而增大,越到下部,坝体承受的水压越大。大坝必须抵抗巨大的水平水压力,防止倾覆或滑动。底部宽厚的设计降低了重心,增大了基底面积,使整体结构更稳定,不易被水压推倒。故坝体的横截面形状设计最稳固的是B。
[2]浸入液体中物体所受的浮力大小等于浸入液体中物体的上下表面的压力差。大坝的底部没有水,不受水对它向上的压力,不会产生浮力。
二.浮力的方向及产生原因(共5小题)
6.龙舟在平静的水面上匀速直线行驶,下列说法正确的是( )
A.龙舟受到的合力不为0N
B.龙舟受到的合力为0N
C.龙舟只受到浮力的作用
D.龙舟只受到重力的作用
【答案】B
【详解】AB.龙舟匀速直线行驶,处于平衡状态,平衡状态的物体合力为0N,故A错误,B正确;
CD.龙舟在竖直方向受到重力和浮力,水平方向受到牵引力和摩擦力,四个力相互平衡,故CD错误。
故选B。
7.如图所示是越窑青瓷“蟾滴”,这是一种文房器具。在蟾蜍的口和背各有一孔,倾斜器具,水可从口中溢出。如果用手堵住背部小孔,水就无法再从口中溢出,这主要是由于( )
A.外部大气压的作用 B.内部气压的作用 C.液体压强的作用 D.浮力的作用
【答案】A
【详解】当背部小孔不堵住时:器具内部与外界大气相通,内部气压等于外界大气压,相当于连通器。倾斜时,水在重力作用下从口中溢出。
当背部小孔被堵住时:水从口中流出少量后,内部空间变大,气压降低,小于外界大气压。此时,外界大气压会从外部将水压住,水就无法再溢出。
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.如图所示是《天工开物》中描绘的古人使用桔槔汲水的情景。桔槔是一种杠杆式汲水工具,横杆一端绑有配重石,另一端系着水桶,人通过拉拽绳索将水桶放入井中汲水。下列说法正确的是( )
A.水桶从井口下降过程中,以井口为参照物,水桶是静止的
B.水桶静止在水面上时,绳索对水桶的拉力和水桶所受的重力是一对平衡力
C.人拉拽绳索使水桶上升,说明力可以改变物体的形状
D.装满水的水桶被匀速提升过程中,水桶的惯性不变
【答案】D
【详解】A.若以井口为参照物,水桶下降过程中,水桶相对于井口的位置不断发生变化,因此水桶是运动的,故A错误;
B.水桶静止在井水面上时,水桶受到三个力:向下的重力、向上的绳索拉力、向上的浮力,绳索拉力和水桶重力大小不相等,不符合二力平衡的条件,不是一对平衡力,故B错误;
C.人拉拽绳索使水桶上升,水桶的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故C错误;
D.惯性大小只和物体质量有关,装满水的水桶被匀速提升过程中,质量不变,惯性不变,故D正确。
故选D。
9.如图所示,万吨巨轮“福建舰”能静止在水面而不下沉,因为受到________力的作用,该力的方向是________。
【答案】 浮 竖直向上
【详解】[1][2]“福建舰”静止在水面,处于平衡状态,在竖直方向受到的力是平衡力;已知“福建舰”受竖直向下的重力和水给的浮力的作用,所以两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反;由于重力竖直向下,所以浮力竖直向上。
10.如图(a)所示,实心长方体甲竖直浸没在水中,上、下表面受到水的压力分别为、,则甲所受的浮力为__________。如图(b)所示,实心长方体乙平放在水平地面上,乙的质量为,乙与水平地面的接触面积为,则乙对水平地面的压强为__________。(均用题中所给物理量的符号表示)
【答案】
【详解】[1]已知长方体甲竖直浸没在水中,上、下表面受到水的压力分别为、,由浮力产生的原因可得甲所受浮力
[2]乙的质量为,则乙对水平地面的压力为
根据可得,乙对水平地面的压强为
三.(共7小题)
11.小明同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块,使物块从空中缓缓匀速放入水中,如图甲所示,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出,g取10N/kg,水的密度是,下列说法中正确的是( )
A.物块在空气中受到的重力是10N
B.物块刚好浸没时,在水中所受到的浮力大小是2N
C.物块完全浸没后,继续向下运动,受到的浮力增大
D.物块完全浸没后,物体上下表面的压力差大小为10N
【答案】B
【详解】A.由图乙可知,当物块未浸入水中()时,弹簧测力计示数为12N,即物块的重力,而非10N,故A错误;
B.当物块刚好浸没时(后示数不变),弹簧测力计示数。根据称重法得物块在水中所受到的浮力大小为,故B正确;
C.物块完全浸没后,继续向下运动,排开水的体积不变,根据阿基米德原理,浮力大小不变,故C错误;
D.浮力的本质是物体上下表面的压力差,物块完全浸没后浮力为2N,因此上下表面的压力差也为2N,而非10N,故D错误。
故选B。
12.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,所用的物块a和物块b体积不同,但质量相同。下列结论正确的是 ( )
A.甲图中物块a受到的浮力比乙图中的大
B.对比甲、乙可以得出结论:同一物体浸入液体中的深度越深,所受浮力越大
C.对比乙、丙可以得出结论:在同种液体中,物体体积越大,所受浮力越大
D.对比丙、丁可以得出结论:同一物体浸没在密度越大的液体中,所受浮力越大
【答案】D
【详解】A.根据称重法可知,弹簧测力计甲的示数大于乙,所以甲图中物块a受到的浮力小,故A错误;
B. 对比甲、乙可以得出结论:同一物体浸入液体中的体积越大,所受浮力越大,故B错误;
C. 对比乙、丙可以得出结论:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,所受浮力越大 ,故C错误;
D. 对比丙、丁可以得出结论:同一物体浸没在密度越大的液体中,所受浮力越大 ,故D正确;
故选D。
13.先用弹簧测力计测出物块在空气中的重力;再测出物块浸在液体中时测力计的示数;物块浸在水中时所受的浮力_________N。如图所示,物体浸没在盐水中时,受到的浮力大小为_________N;从图乙、丙可知,浮力的大小与液体的_________有关。
【答案】 1 1.1 密度
【详解】[1]由图甲所示可知,物体的重力为,由图乙所示可知,物块完全浸没在水中时,测力计示数为,根据称重法可知所受浮力为
[2]如图丙所示,物体浸没在盐水中时,测力计示数为,根据称重法可知所受浮力为
[3]由图乙和图丙可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,可知所受浮力不同,由此可得,浮力大小与液体的密度有关。
14.如图,甲为盛水的烧杯,上方有一个弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降直至全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数 F 与圆柱体下降高度 h 变化关系的图像如图乙所示。分析图像可知,当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为___________ Pa,圆柱体全部浸没在水中时所受的浮力大小为___________N。
【答案】 400 6
【详解】[1]由乙图知,圆柱体下降高度为4cm时,下表面接触水面,下降8cm时圆柱体刚好浸没水中,此时圆柱体下表面距水面距离是
则下表面受到水的压强为
[2]由图乙知,物重为
物体浸没时受到的拉力为,浸没时受到的浮力为
15.某小组同学在“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸没在液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关。
实验器材有:弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水()
小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,实验步骤如图a、b、c、d、e所示(液体均未溢出),并将弹簧测力计的示数记录下来。
(1)分析数据可知,金属块浸没在盐水中时受到的浮力大小是________N。
(2)分析实验步骤a、c、d可知,在同种液体中,物体所受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_________(填序号)三个实验步骤可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;分析实验步骤a、d、e可知,在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力________。
(3)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”)。
(4)盐水的密度为________g/cm3;
【答案】(1)2.2
(2) 无关 a、b、c 越大
(3)偏大
(4)1.1
【详解】(1)根据称重法,浮力等于物体在空气中的重力减去在液体中弹簧测力计的示数。由图a可知金属块重力,由图e可知金属块浸没在盐水中时弹簧测力计示数,则金属块浸没在盐水中时受到的浮力
(2)[1]分析实验步骤a、c、d,液体都是水,即液体密度相同,金属块都是完全浸没,排开液体体积相同,只是浸没深度不同,而弹簧测力计示数都是,根据称重法可知浮力相同,所以在同种液体中,物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[2]探究在同种液体中,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,需要控制液体密度相同,改变排开液体的体积,a中金属块未浸入液体,b中部分浸入,c中完全浸入,所以分析a、b、c三个实验步骤可知在同种液体中,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。
[3]分析实验步骤a、d、e,金属块都是完全浸没,排开液体的体积相同,d中是水,e中是盐水,盐水密度大于水的密度,e中弹簧测力计示数更小,根据称重法可知e中浮力更大,所以在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(3)若先完成步骤c,再完成步骤a,金属块沾有水,会导致测得的重力偏大,根据称重法,不变,偏大,则测得的浮力将偏大。
(4)由图a、d可知,金属块浸没在水中时受到的浮力
根据阿基米德原理,可得金属块的体积
金属块浸没在盐水中时排开盐水的体积
由图a、e可知金属块浸没在盐水中受到的浮力
再根据阿基米德原理,可得盐水的密度
16.如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验,根据该实验探究数据,请你回答下列问题:
(1)如图甲,小明把一个空的饮料罐缓慢按入水中,感觉用力越来越大,由此猜想;浮力大小可能与排开水的体积有关,于是他设计了如图乙所示的实验步骤。在乙的D图中,用力的示意图把此时物体所受浮力的三要素表示出来。
(2)图乙B中物体所受浮力F浮=__________N;分析图ABC,说明浮力的大小与_________有关;
(3)探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用__________两图的装置来探究;
(4)比较D、E两图可以得到排开液体的体积相同时,________越大,物体所受浮力越大;
(5)用图示实验数据可测出盐水的密度是__________________kg/m3。
(6)小明又找来溢水杯和电子秤,他将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用手提着一个铝块,将其缓慢浸入溢水杯中,如图丙所示,从铝块底部入水到浸没的过程,电子秤的读数将_________。
【答案】(1)
(2) 1.6 物体排开液体的体积
(3)C、D
(4)D、E
(5)
(6)不变
【详解】(1)根据称重法,D图中浮力
浮力三要素:作用点在物体重心,方向竖直向上,大小为4N,按要求画出示意图即可。
(2)称重法得B图浮力
A、B、C三次实验液体密度相同,物体排开水的体积不同,浮力不同,说明浮力大小与排开液体的体积有关。
(3)探究浮力和浸没深度的关系,需要控制液体密度、排开液体体积相同,仅改变深度,C、D两图都浸没在水中,排开体积相同,深度不同,满足要求,。
(4)D、E两图中,物体排开液体体积相同,盐水密度更大,物体浮力更大,因此得到结论:排开液体体积相同时,液体密度越大,物体所受浮力越大。
(5)物体浸没水中浮力
由得
物体浸没盐水中浮力
排开体积不变,因此
(6) 溢水杯原本装满水,铝块浸入时,溢出的水全部流出;根据阿基米德原理,铝块受到的浮力等于溢出水的重力,根据力的作用相互性,铝块对水的压力等于浮力,也就是等于溢出水的重力,因此溢水杯总重力不变,电子秤读数不变。
17.如图甲所示,将一石块悬挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计示数F1= 2.5N;如图乙所示,将该石块浸没在装有适量水的烧杯中,静止时弹簧测力计示数F2= 1.5N。水的密度为,g取10N/kg。
(1)画出图乙中石块的受力示意图;
(2)求石块浸没在水中时受到的浮力F浮;
(3)求石块的密度石。
【答案】(1)
(2)1.0N
(3)
【详解】(1)石块受三个力:竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力,作用点均画在石块重心处。据此作图。
(2)根据称重法测浮力公式可得,石块浸没在水中时受到的浮力为
(3)由阿基米德原理,石块浸没时排开水的体积等于石块体积,即
石块的质量为
石块的密度为
四.(共6小题)
18.如图所示,木块的下表面和上表面受到水的压力分别为、,则水对木块的浮力是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据浮力产生的原因:物体所受浮力的大小等于物体下表面受到的压力与上表面受到的压力之差。已知木块的下表面和上表面受到水的压力分别为、,则水对木块的浮力是
故选B。
19.如图所示,一个长方体物块A质量是500g,浸没在水中,其下表面受到水对它向上的压力为20N,上表面受到水对它向下的压力为12N,则物块A受到合力的大小和方向为(g=10N/kg)( )
A.8N 竖直向上 B.3N 竖直向下
C.3N 竖直向上 D.13N 竖直向下
【答案】C
【详解】物块A受到的浮力
浮力的方向是竖直向上的;长方体物块A质量,则重力
方向是竖直向下的;由于,则物块A受到的合力是竖直向上的;物块A受到合力的大小
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
20.正在进行维修的宜宾岷江大桥的桥墩由钢筋混凝土构成,其中一个桥墩浸在水中体积为200m3,则桥墩浸在水中部分的质量为 ________t,在水中部分受到的浮力为 _____N。(钢筋混凝土的密度为2.5×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】 500 0
【详解】[1]根据可得,桥墩浸在水中部分的质量为
[2]桥墩在水中部分埋入泥中,不受水向上的压力(即),由可知,桥墩不受浮力的作用,即桥墩受到的浮力为0N。
21.如图所示,一个长方体物块A质量是500g,浸没在水中,其下表面受到水对它向上的压力为20N,上表面受到水对它向下的压力为12N,则物块A受到浮力大小为____________N,物块A所受重力与浮力_____________(选填“是”或者“不是”)一对平衡力。
【答案】 8 不是
【详解】[1]根据称重法,物块A受到浮力大小为
[2]物块重力
浮力与重力大小不同,不是一对平衡力。
22.小明想“探究浮力大小与哪些因素有关”,他做了如图所示的实验:
(1)比较实验①、②、③,可知道物体所受的浮力大小与________有关;比较实验①、③、④,说明物体所受的浮力大小与物体浸没在液体中的深度_________(选填“有关”或“无关”)。
(2)比较________三次实验,可知道物体所受的浮力大小与液体的密度有关。
(3)根据图中提供的信息,可知图②中物体A所受的浮力大小为________N,图③中物体A底部所受水的压力为________N。
【答案】(1) 物体排开液体的体积 无关
(2)①、④、⑤
(3) 2
【详解】(1)比较实验①、②、③,物体A浸入水中的体积逐渐增大,即排开液体的体积逐渐增大,弹簧测力计的示数逐渐减小,说明物体受到的浮力逐渐增大。这表明物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
比较实验①、③、④,物体A完全浸没在水中,排开水的体积相同,但浸没的深度不同。此时弹簧测力计的示数均为 ,说明物体受到的浮力大小不变。这表明物体所受的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)观察图片可知,实验④和⑤中物体A均完全浸没,排开液体的体积相同,但分别在水和盐水中,液体密度不同,弹簧测力计的示数不同,结合实验①测出的物体重力,可以得出浮力大小与液体密度有关。
(3)由图①可知物体A的重力,由图②可知物体A部分浸入水中时弹簧测力计的示数。根据称重法,物体A在图②中所受的浮力为:
由图③可知物体A完全浸没在水中时弹簧测力计的示数。此时物体A受到的浮力为:
浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差,即 。在图③中,物体A的上表面与水面相平,受到的水的向下压力为。因此,物体A底部所受水的压力等于其受到的浮力,即。
23.如图甲所示,一薄壁圆柱体容器足够深,底面积为,容器内放有重力为6N、边长为10cm的正方体木块,当加入一定量的水时,木块对容器底的压力恰好为(此时木块静止),如图乙所示。求:
(1)木块受到的浮力大小;
(2)容器内水的深度;
(3)现用一竖直向上的拉力F将木块向上拉到距离容器底2cm处保持静止,如图丙所示,求木块静止时拉力F的大小。
【答案】(1)6N
(2)
(3)4N
【详解】(1)因为木块对容器底部没有压力,所以木块受到的浮力
(2)由浮力的产生原因可知,木块受到的浮力等于水对木块下表面的压力,水对木块下表面的压力为
木块底面积
木块下表面受到水的压强为
由可得木块下表面所处的深度,即容器内水的深度为
(3)由(2)可知,容器内水的体积
设图丙中木块下表面所处的深度为,此时水的体积
解得,木块下表面受到的压力为
由力的平衡关系可知拉力为
五.探究浮力的大小跟哪些因素有关实验(共7小题)
24.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,先用测力计测出长方体金属物块的重力,测力计示数如图a,然后将物块缓慢浸入液体中不同深度,测力计示数记在对应图中。分析实验过程及数据,下列有关说法错误的是( )
A.由a、d、e实验可得,物块所受浮力大小与所处液体深度无关
B.图d实验中,物块的下表面所受水的压力为
C.由a、e、f实验可知,物块所受浮力大小与液体密度有关
D.图e实验中,图示位置剪断细线物块沉底后烧杯杯底所受水的压强变大
【答案】D
【详解】A.分析a、d、e三次实验,同种液体中,排开液体的体积相同,浸入液体深度不同,弹簧测力计示数不变,根据称重法可知浮力不变,说明物体受到浮力与浸入深度无关,故A正确,不符合题意;
B.如图a,测力计分度值为0.1N,示数为2.7N,则物块重力为2.7N。根据称重法,图d实验中物块浸在水中的浮力
图d中物块上表面与水面相平,根据浮力的产生原因,物块的下表面所受水的压力为
故B正确,不符合题意;
C.分析a、e、f三次实验,只有液体密度不同,弹簧测力计示数不同,根据称重法可知浮力不同,说明物块受到的浮力与液体密度有关,故C正确,不符合题意;
D.图e实验中,与剪断细线前相比,由于物块排开液体的体积没有改变,则水的深度不变,由可知,水对烧杯底的压强不变,故D错误,符合题意。
故选D。
25.在“探究影响浮力大小的因素”的实验中,小明选用了体积相同的实心金属块甲、乙来进行实验,其实验过程如下列图片所示,则他探究的问题是( )
A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系
B.浮力大小与物体浸入液体中体积的关系
C.浮力大小与液体密度的关系
D.浮力大小与物体密度的关系
【答案】D
【详解】在探究“影响浮力大小的因素”实验中,需采用控制变量法,即保持其他因素不变,只改变一个因素来研究其对浮力的影响。由题意可知两物体的体积相同,由图可知液体的密度相同,浸入液体的深度也相同,唯一不同的因素是两金属块的密度,因此,实验探究的是浮力大小与物体密度的关系,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
26.为了探究浮力与物体的密度和液体密度的关系,运用了体积相同,密度不同的A、B、C三个圆柱体,用弹簧测力计测得它们的重力分别为4N、4.5N和5N。在a图中物体A所受浮力大小为 ___________N,比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的密度 ___________关。
【答案】 1 无
【详解】[1]由a图可知,A浸没在水中时测力计示数,A所受的浮力
[2]由于A、B、C是三个圆柱体体积相同,都浸没在水中,故排开液体的体积相同,由b图可知,B浸没在水中时测力计示数,B所受的浮力
由c图可知,C浸没在水中时测力计示数,C所受的浮力
受到浮力均为1N,故浮力的大小与物体的密度无关。
27.如图是探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)用弹簧测力计吊着形状规则的物体缓慢浸入液体中不同深度,不考虑物体吸水,弹簧测力计示数及步骤如图A、B、C、D、E所示(液体均未溢出);比较A、B、C中测力计的示数可知______,比较A、D、E中测力计的示数可知______;
(2)利用实验中的数据计算出物体的密度为______;液体的密度为______;
(3)在图B、C、D中,容器对桌面的压力分别为、、,则三个压力的大小关系为____________(选填“>”“<”或“=”);
(4)若该物体吸水,且吸水后物体体积不变,则图D中测力计的示数______3N(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1) 液体密度一定时,物体浸在液体中的体积越大,物体所受浮力越大 物体浸在液体中的体积一定时,液体密度越大,物体所受的浮力越大
(2) 4 0.8
(3) < =
(4)大于
【详解】(1)对比A、B、C,液体密度相同,物体排开液体体积不同,弹簧测力计示数不同,根据称重法可知浮力不同,所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关,液体密度一定时,物体浸在液体中的体积越大,物体所受浮力越大。
对比A、D、E,物体排开液体体积相同,液体密度不同,弹簧测力计示数不同,根据称重法可知浮力不同,所以浮力大小与液体的密度有关,物体浸在液体中的体积一定时,液体密度越大,物体所受的浮力越大。
(2)由图A知物体重力,由图A、D知,物体完全浸没在水中时受到的浮力
根据阿基米德原理,物体体积
物体质量
物体密度
由图A、E知,物体完全浸没在液体中时受到的浮力
则液体密度
(3)把容器、液体和物体看成一个整体,整体对桌面的压力等于容器、液体和物体的总重力。在B、C、D中,容器、液体重力不变,物体重力不变,物体受到的浮力,根据力的作用是相互的,物体对液体向下的作用力,所以压力
(4)若物体吸水且体积不变,物体重力增大,根据阿基米德原理,物体浸没在水中时实际受到的浮力不变,根据,则弹簧测力计示数,增大,不变,所以大,即图D中测力计的示数大于3N。
28.在学习了“防溺水安全宣传片”后,某中学物理学习小组进行了一些讨论。
【问题】浮力大小跟哪些因素有关呢?同学们提出了以下猜想:
猜想一:浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关
猜想二:浮力的大小是否跟液体的密度有关
猜想三:浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的深度有关
【证据】为了验证上述猜想,学习小组在实验室选取器材,进行了如图所示的实验:
(1)由弹簧测力计示数变化可知,金属块全部浸没在水中所受的浮力大小为_________N。
(2)分析图A、B、C,随着物体浸入水中的体积越来越大,物体受到的浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”),可以验证猜想________(选填“一”“二”或“三”)是正确的。
【解释】
(3)比较图中A、C、D三个实验步骤,得出的结论是:浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度________(选填“有关”或“无关”)。
【交流】
(4)①分析图B,金属块的下表面受到的水的压力为_________N;在图D中金属块的下表面所受液体压强_________(选填“大于”“小于”或“等于”)在图E中所受液体的压强。
②为了研究浮力的大小是否和物体的形状有关,同学们继续实验:拿来两块相同的橡皮泥(不吸水且不溶于水)分别做成形状不同的实心物体放入水中,如图F、G所示,此时弹簧测力计的示数不相同,由此得出浮力的大小和物体形状有关,小明同学认为此实验结论不合理,原因是_________________________。
【答案】(1)2.8
(2) 变大 一
(3)无关
(4) 1.4 小于 没有控制物体浸在液体中的体积相同
【详解】(1)从图A可知,物体的重力为5.8N,从图C可知,物体的全部浸没后测力计的示数为3N,根据称重法可知,物体浸没在水中所受的浮力大小
(2)[1][2]分析图A、B、C,由图B和图C可知,液体的密度是相同的,随着物体浸入水中的体积越来越大,物体排开的水的体积变大,弹簧测力计示数越小,根据可知,物体受到的浮力变大,由此可知,浮力的大小与物体排开的液体的体积有关,即可以验证猜想一是正确的。
(3)验证浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度的关系时,需要控制物体排开的液体的体积相同,液体的密度相同,深度不同,所以需要对比C和D;由图可知,C和D中弹簧测力计的示数是相同的,说明浮力相同,即浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
(4)[1]分析图B,金属块的上表面没有浸在水中,上表面不受水的压力,下表面受到的水的压力为
[2]据称重法可知,
根据可知,;根据可知,深度相同时,,即在图D中金属块的下表面所受液体压强小于在图E中所受液体的压强。
[3]小明同学认为此实验结论不合理,原因是:没有控制物体浸在液体中的体积相同。
29.【探究名称】探究浮力大小与哪些因素有关
【问题】在学校的防溺水安全教育课上,老师带领同学们到游泳池进行体验活动。小明走进泳池时发现,越往深水区走,身体感觉越轻;而当他尝试在水中抱住一块泡沫板时,感觉更容易浮起来。他想:浮力的大小可能与哪些因素有关?请你帮助他完成探究。
【猜想】浮力大小可能与物体排开液体的体积、液体的密度、物体浸没的深度等有关
【证据】为了探究“浮力的大小与什么因素有关”,小明利用弹簧测力计、正方体(可挂在测力计下)、烧杯、水、盐水、细线等进行了如图所示的实验。
(1)分析数据可知,金属块浸没在水中时受到的浮力大小是_________N,金属块浸没在盐水中时受到的浮力大小是_________N。
【解释】
(2)比较实验次数a、b、c可知:在液体密度相同时,物体________越大,受到的浮力越大
(3)比较实验次数c和d可知:浮力大小与物体浸没后的深度______(选填“有关”或“无关”)。
(4)比较实验次数a、d、e可知:在排开液体体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力_________。
【交流】
(5)实验中用到的科学探究方法是_________。
(6)在防溺水安全教育中,老师强调:当人落水后,施救时,应尽量让身体浸入水中的体积更大,这样更容易漂浮。这是因为物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越__________。
【答案】(1) 2 2.2
(2)排开液体体积
(3)无关
(4)越大
(5)控制变量法
(6)大
【详解】(1)根据称重法测浮力原理,金属块浸没在水中受到的浮力等于其重力减去此时测力计的示数,即4.8N减去2.8N等于2.0N。
同理,金属块浸没在盐水中时受到的浮力为重力减去其在盐水中的拉力示数,即4.8N减去2.6N等于2.2N。
(2)观察实验a、b、c的数据发现,在液体密度保持不变的前提下,随着金属块浸入水中的体积不断增加,测力计的示数逐渐减小,说明其排开液体体积越大,受到的浮力越大。
(3)对比实验c和d可知,当金属块完全浸没在水中后,即使改变其深度,测力计示数依然保持为2.8N不变,这说明浮力大小与物体浸没后的深度无关。
(4)结合实验a、d和e分析,在金属块排开液体体积相同的条件下分别浸没在水和盐水中,盐水密度更大导致测力计示数更小,由此得出液体的密度越大,物体受到的浮力越大的结论。
(5)本实验探究浮力大小与特定因素的关系时,每次只改变被研究的变量而保持其他变量不变,该科学探究方法被称为控制变量法。
(6)施救时尽量让身体浸入水中的体积更大,本质是为了增加排开液体的体积,而排开液体的体积越大,受到的浮力也越大,从而更容易漂浮。
30.小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)由实验步骤甲可知圆柱体的重力为______N。
(2)为了探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系,可选用______三图的装置来进行操作;分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与______有关;分析甲、丁、戊三图实验数据可得:当物体浸没在液体中同一深度时,______越大,物体受到的浮力越大。这里用到的研究方法是______。
(3)另一小组在实验结束后,绘制了弹簧测力计对物体的拉力和物体所受浮力随浸入液体深度变化的两条图线,如图巳所示。分析图像可知:曲线______(选填“a”或“b”)描述的是物体所受浮力的变化情况;
(4)该实验所用盐水密度为______kg/m3。
【答案】(1)4.8
(2) 甲、丁、戊 物体排开液体的体积 液体密度 控制变量法
(3)a
(4)
【详解】(1)弹簧测力计的分度值为 0.2N,甲图中示数为4.8N,因此圆柱体的重力
(2)探究浮力与浸没深度的关系,需控制液体密度、排开液体体积不变,只改变深度,因此选甲、丁、戊三图;甲、乙、丙三图中,液体密度相同,排开液体体积不同,浮力不同,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;甲、丁、戊三图中,物体排开液体的体积相同,液体密度不同,浮力不同,说明当物体浸没在液体中同一深度时,液体密度越大,浮力越大;实验用到的研究方法是控制变量法。
(3)物体浸入液体时,浮力随浸入深度增大而增大,完全浸没后保持不变;拉力随浸入深度增大而减小,完全浸没后保持不变。因此,曲线a描述的是浮力的变化情况,曲线b描述的是拉力的变化情况。
(4)圆柱体浸没在水中时,浮力
由阿基米德原理,得圆柱体体积
圆柱体浸没在盐水中时,浮力
盐水密度
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10.1 (专题训练)
一.辨析物体是否受到浮力的作用(共5小题)
二.浮力的方向及产生原因(共5小题)
三.(共7小题)
四.(共6小题)
五.探究浮力的大小跟哪些因素有关实验(共7小题)
一.辨析物体是否受到浮力的作用(共5小题)
1.我国风洞技术国际领先,可模拟最高30倍声速的飞行环境,为我国高超声速飞行器研制奠定了基础。在飞机研制过程中,将其模型固定在风洞中,让风——高速气流迎着机头吹来,真实模拟飞机超声速飞行的情形。下列说法正确的是( )
A.高速气流相对于风洞是静止的
B.高速气流经过时飞机模型所受的重力减小
C.飞机模型相对于高速气流是向前飞行的
D.飞机模型在风洞中不受浮力的作用
2.将装满红色液体的玻璃杯的杯口用无黏性且带有挂钩的塑料片盖住后倒置,杯内液体不会流出。再在挂钩上悬挂一个小玩偶,液体仍不会流出,如图所示。液体不流出的主要原因是( )
A.重力的作用 B.大气压的作用 C.摩擦力的作用 D.浮力的作用
3.2025年3月23日武汉举行了马拉松比赛,武汉马拉松赛简称“汉马”,横跨“一城两江三镇四桥五湖”,被称为拥有“最美赛道”的马拉松赛事。如图为选手们通过武汉长江大桥时的情景,关于比赛中涉及的物理知识,以下说法正确的是( )
A.跑步过程中人需要用力向后蹬地,说明物体的运动需要力来维持
B.选手跑鞋底部有凹凸不平的花纹,主要是为了增大压力
C.支撑长江大桥的桥墩在江水中会受到很大的浮力
D.选手匀速跑弯道过程中的运动状态是改变的
4.航天员在太空实验室中进行了多项物理实验,对人类探索宇宙具有积极意义。如图所示,航天员王亚平将乒乓球放进装满水的杯子中,乒乓球则是______(选填“浮于水面”或“停留水中”),乒乓球______(选填“会”“不会”)受到浮力。
5.三峡大坝是当今世界上综合效益最大的水利枢纽和水力发电工程。
(1)长江三峡大坝采用了五级船闸保证上下游的通航,船闸是利用_____原理工作的;
(2)船只从上游进入闸室后,船底部所受水的压强将_____;
(3)大坝需要承受极大的水压,因此大坝的结构形状至关重要,在大坝顶部宽度相同时,下列如图所示的坝体的横截面形状设计最稳固的是_____(选填字母序号)。大坝_____(选填“受”或“不受”)到浮力的作用。
二.浮力的方向及产生原因(共5小题)
6.龙舟在平静的水面上匀速直线行驶,下列说法正确的是( )
A.龙舟受到的合力不为0N
B.龙舟受到的合力为0N
C.龙舟只受到浮力的作用
D.龙舟只受到重力的作用
7.如图所示是越窑青瓷“蟾滴”,这是一种文房器具。在蟾蜍的口和背各有一孔,倾斜器具,水可从口中溢出。如果用手堵住背部小孔,水就无法再从口中溢出,这主要是由于( )
A.外部大气压的作用 B.内部气压的作用 C.液体压强的作用 D.浮力的作用
8.如图所示是《天工开物》中描绘的古人使用桔槔汲水的情景。桔槔是一种杠杆式汲水工具,横杆一端绑有配重石,另一端系着水桶,人通过拉拽绳索将水桶放入井中汲水。下列说法正确的是( )
A.水桶从井口下降过程中,以井口为参照物,水桶是静止的
B.水桶静止在水面上时,绳索对水桶的拉力和水桶所受的重力是一对平衡力
C.人拉拽绳索使水桶上升,说明力可以改变物体的形状
D.装满水的水桶被匀速提升过程中,水桶的惯性不变
9.如图所示,万吨巨轮“福建舰”能静止在水面而不下沉,因为受到________力的作用,该力的方向是________。
10.如图(a)所示,实心长方体甲竖直浸没在水中,上、下表面受到水的压力分别为、,则甲所受的浮力为__________。如图(b)所示,实心长方体乙平放在水平地面上,乙的质量为,乙与水平地面的接触面积为,则乙对水平地面的压强为__________。(均用题中所给物理量的符号表示)
三.(共7小题)
11.小明同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块,使物块从空中缓缓匀速放入水中,如图甲所示,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出,g取10N/kg,水的密度是,下列说法中正确的是( )
A.物块在空气中受到的重力是10N
B.物块刚好浸没时,在水中所受到的浮力大小是2N
C.物块完全浸没后,继续向下运动,受到的浮力增大
D.物块完全浸没后,物体上下表面的压力差大小为10N
12.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,所用的物块a和物块b体积不同,但质量相同。下列结论正确的是 ( )
A.甲图中物块a受到的浮力比乙图中的大
B.对比甲、乙可以得出结论:同一物体浸入液体中的深度越深,所受浮力越大
C.对比乙、丙可以得出结论:在同种液体中,物体体积越大,所受浮力越大
D.对比丙、丁可以得出结论:同一物体浸没在密度越大的液体中,所受浮力越大
13.先用弹簧测力计测出物块在空气中的重力;再测出物块浸在液体中时测力计的示数;物块浸在水中时所受的浮力_________N。如图所示,物体浸没在盐水中时,受到的浮力大小为_________N;从图乙、丙可知,浮力的大小与液体的_________有关。
14.如图,甲为盛水的烧杯,上方有一个弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降直至全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数 F 与圆柱体下降高度 h 变化关系的图像如图乙所示。分析图像可知,当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为___________ Pa,圆柱体全部浸没在水中时所受的浮力大小为___________N。
15.某小组同学在“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸没在液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关。
实验器材有:弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水()
小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,实验步骤如图a、b、c、d、e所示(液体均未溢出),并将弹簧测力计的示数记录下来。
(1)分析数据可知,金属块浸没在盐水中时受到的浮力大小是________N。
(2)分析实验步骤a、c、d可知,在同种液体中,物体所受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_________(填序号)三个实验步骤可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;分析实验步骤a、d、e可知,在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力________。
(3)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”)。
(4)盐水的密度为________g/cm3;
16.如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验,根据该实验探究数据,请你回答下列问题:
(1)如图甲,小明把一个空的饮料罐缓慢按入水中,感觉用力越来越大,由此猜想;浮力大小可能与排开水的体积有关,于是他设计了如图乙所示的实验步骤。在乙的D图中,用力的示意图把此时物体所受浮力的三要素表示出来。
(2)图乙B中物体所受浮力F浮=__________N;分析图ABC,说明浮力的大小与_________有关;
(3)探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用__________两图的装置来探究;
(4)比较D、E两图可以得到排开液体的体积相同时,________越大,物体所受浮力越大;
(5)用图示实验数据可测出盐水的密度是__________________kg/m3。
(6)小明又找来溢水杯和电子秤,他将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用手提着一个铝块,将其缓慢浸入溢水杯中,如图丙所示,从铝块底部入水到浸没的过程,电子秤的读数将_________。
17.如图甲所示,将一石块悬挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计示数F1= 2.5N;如图乙所示,将该石块浸没在装有适量水的烧杯中,静止时弹簧测力计示数F2= 1.5N。水的密度为,g取10N/kg。
(1)画出图乙中石块的受力示意图;
(2)求石块浸没在水中时受到的浮力F浮;
(3)求石块的密度石。
四.(共6小题)
18.如图所示,木块的下表面和上表面受到水的压力分别为、,则水对木块的浮力是( )
A. B. C. D.
19.如图所示,一个长方体物块A质量是500g,浸没在水中,其下表面受到水对它向上的压力为20N,上表面受到水对它向下的压力为12N,则物块A受到合力的大小和方向为(g=10N/kg)( )
A.8N 竖直向上 B.3N 竖直向下
C.3N 竖直向上 D.13N 竖直向下
20.正在进行维修的宜宾岷江大桥的桥墩由钢筋混凝土构成,其中一个桥墩浸在水中体积为200m3,则桥墩浸在水中部分的质量为 ________t,在水中部分受到的浮力为 _____N。(钢筋混凝土的密度为2.5×103kg/m3,g=10N/kg)
21.如图所示,一个长方体物块A质量是500g,浸没在水中,其下表面受到水对它向上的压力为20N,上表面受到水对它向下的压力为12N,则物块A受到浮力大小为____________N,物块A所受重力与浮力_____________(选填“是”或者“不是”)一对平衡力。
22.小明想“探究浮力大小与哪些因素有关”,他做了如图所示的实验:
(1)比较实验①、②、③,可知道物体所受的浮力大小与________有关;比较实验①、③、④,说明物体所受的浮力大小与物体浸没在液体中的深度_________(选填“有关”或“无关”)。
(2)比较________三次实验,可知道物体所受的浮力大小与液体的密度有关。
(3)根据图中提供的信息,可知图②中物体A所受的浮力大小为________N,图③中物体A底部所受水的压力为________N。
23.如图甲所示,一薄壁圆柱体容器足够深,底面积为,容器内放有重力为6N、边长为10cm的正方体木块,当加入一定量的水时,木块对容器底的压力恰好为(此时木块静止),如图乙所示。求:
(1)木块受到的浮力大小;
(2)容器内水的深度;
(3)现用一竖直向上的拉力F将木块向上拉到距离容器底2cm处保持静止,如图丙所示,求木块静止时拉力F的大小。
五.探究浮力的大小跟哪些因素有关实验(共7小题)
24.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,先用测力计测出长方体金属物块的重力,测力计示数如图a,然后将物块缓慢浸入液体中不同深度,测力计示数记在对应图中。分析实验过程及数据,下列有关说法错误的是( )
A.由a、d、e实验可得,物块所受浮力大小与所处液体深度无关
B.图d实验中,物块的下表面所受水的压力为
C.由a、e、f实验可知,物块所受浮力大小与液体密度有关
D.图e实验中,图示位置剪断细线物块沉底后烧杯杯底所受水的压强变大
25.在“探究影响浮力大小的因素”的实验中,小明选用了体积相同的实心金属块甲、乙来进行实验,其实验过程如下列图片所示,则他探究的问题是( )
A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系
B.浮力大小与物体浸入液体中体积的关系
C.浮力大小与液体密度的关系
D.浮力大小与物体密度的关系
26.为了探究浮力与物体的密度和液体密度的关系,运用了体积相同,密度不同的A、B、C三个圆柱体,用弹簧测力计测得它们的重力分别为4N、4.5N和5N。在a图中物体A所受浮力大小为 ___________N,比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的密度 ___________关。
27.如图是探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)用弹簧测力计吊着形状规则的物体缓慢浸入液体中不同深度,不考虑物体吸水,弹簧测力计示数及步骤如图A、B、C、D、E所示(液体均未溢出);比较A、B、C中测力计的示数可知______,比较A、D、E中测力计的示数可知______;
(2)利用实验中的数据计算出物体的密度为______;液体的密度为______;
(3)在图B、C、D中,容器对桌面的压力分别为、、,则三个压力的大小关系为____________(选填“>”“<”或“=”);
(4)若该物体吸水,且吸水后物体体积不变,则图D中测力计的示数______3N(选填“大于”“小于”或“等于”)。
28.在学习了“防溺水安全宣传片”后,某中学物理学习小组进行了一些讨论。
【问题】浮力大小跟哪些因素有关呢?同学们提出了以下猜想:
猜想一:浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关
猜想二:浮力的大小是否跟液体的密度有关
猜想三:浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的深度有关
【证据】为了验证上述猜想,学习小组在实验室选取器材,进行了如图所示的实验:
(1)由弹簧测力计示数变化可知,金属块全部浸没在水中所受的浮力大小为_________N。
(2)分析图A、B、C,随着物体浸入水中的体积越来越大,物体受到的浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”),可以验证猜想________(选填“一”“二”或“三”)是正确的。
【解释】
(3)比较图中A、C、D三个实验步骤,得出的结论是:浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度________(选填“有关”或“无关”)。
【交流】
(4)①分析图B,金属块的下表面受到的水的压力为_________N;在图D中金属块的下表面所受液体压强_________(选填“大于”“小于”或“等于”)在图E中所受液体的压强。
②为了研究浮力的大小是否和物体的形状有关,同学们继续实验:拿来两块相同的橡皮泥(不吸水且不溶于水)分别做成形状不同的实心物体放入水中,如图F、G所示,此时弹簧测力计的示数不相同,由此得出浮力的大小和物体形状有关,小明同学认为此实验结论不合理,原因是_________________________。
29.【探究名称】探究浮力大小与哪些因素有关
【问题】在学校的防溺水安全教育课上,老师带领同学们到游泳池进行体验活动。小明走进泳池时发现,越往深水区走,身体感觉越轻;而当他尝试在水中抱住一块泡沫板时,感觉更容易浮起来。他想:浮力的大小可能与哪些因素有关?请你帮助他完成探究。
【猜想】浮力大小可能与物体排开液体的体积、液体的密度、物体浸没的深度等有关
【证据】为了探究“浮力的大小与什么因素有关”,小明利用弹簧测力计、正方体(可挂在测力计下)、烧杯、水、盐水、细线等进行了如图所示的实验。
(1)分析数据可知,金属块浸没在水中时受到的浮力大小是_________N,金属块浸没在盐水中时受到的浮力大小是_________N。
【解释】
(2)比较实验次数a、b、c可知:在液体密度相同时,物体________越大,受到的浮力越大
(3)比较实验次数c和d可知:浮力大小与物体浸没后的深度______(选填“有关”或“无关”)。
(4)比较实验次数a、d、e可知:在排开液体体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力_________。
【交流】
(5)实验中用到的科学探究方法是_________。
(6)在防溺水安全教育中,老师强调:当人落水后,施救时,应尽量让身体浸入水中的体积更大,这样更容易漂浮。这是因为物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越__________。
30.小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)由实验步骤甲可知圆柱体的重力为______N。
(2)为了探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系,可选用______三图的装置来进行操作;分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与______有关;分析甲、丁、戊三图实验数据可得:当物体浸没在液体中同一深度时,______越大,物体受到的浮力越大。这里用到的研究方法是______。
(3)另一小组在实验结束后,绘制了弹簧测力计对物体的拉力和物体所受浮力随浸入液体深度变化的两条图线,如图巳所示。分析图像可知:曲线______(选填“a”或“b”)描述的是物体所受浮力的变化情况;
(4)该实验所用盐水密度为______kg/m3。
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