探究影响浮力大小的因素 专项练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-05-21
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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,第2节 阿基米德原理 |
| 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 | DOCX |
| 文件大小 | 1.52 MB |
| 发布时间 | 2026-05-21 |
| 更新时间 | 2026-05-22 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57969832.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦浮力影响因素探究,以控制变量法为主线,系统整合实验操作、原理验证及密度计算,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|影响因素探究|8题|控制变量法(排液体积/密度/深度)、称重法(F浮=G-F示)|浮力概念→猜想验证→结论归纳|
|阿基米德原理验证|4题|排水法测G排、实验步骤优化(误差控制)|原理推导→实验验证→误差分析|
|浮力应用|3题|ρ=m/V结合F浮=ρ液gV排|原理拓展→密度测量→实际问题解决|
内容正文:
期末物理复习 实验之探究影响浮力大小的因素专项练习
1.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,小明根据生活经验,提出了浮力的大小可能与下列因素有关的猜想。
A.与物体浸入液体中的深度有关;B.与物体排开液体的体积有关;C.与液体的密度有关。
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图1所示。其中序号c中物体P所受浮力的大小为______N,物体P的密度为___________;
(2)分析________三次实验,可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,液体密度越大,物体受到的浮力___________(选填“越大”或“越小”);
(3)小明接着又探究了“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”,过程如图2所示,其中弹簧测力计的示数依次是、、、;
①为减小测量误差并使操作更简便,最合理的操作步骤应该是_______。(填选项前的字母)
A.acdb B.abcd C.bacd D.cadb
以下选项中若______(选填“A”“B”或“C”)成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系,从而验证阿基米德原理。
A. B. C.
②图2中会影响该探究结论能否正确得出的是________(选填字母)。
A.c中水面未到达溢水杯的溢水口 B.c中物体没有全部浸入在水中
2.小安在“探究影响浮力大小的影响因素”的实验时,用到了弹簧测力计、圆柱体G、两个相同的圆柱形容器,一定量的水和盐水,其实验装置和弹簧测力计示数如图1所示。
(1)圆柱体G浸没在水中时所受浮力为______N。
(2)分析比较图A、B、C,说明浮力的大小与______有关,分析比较图A、D、E,说明浮力的大小与______有关。
(3)圆柱体G的体积是______m3;E图中盐水的密度是______g/cm3(保留一位小数)。
(4)完成上述实验后,小安想利用浮力知识来测量金属块的密度,于是找来了刻度尺、水、水槽、柱形的薄壁玻璃杯等器材,进行如图2所示的实验:
①玻璃杯漂浮在盛有水的玻璃水槽中,如图甲所示,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为;
②金属块轻轻放入水槽中,如图乙所示,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为;
③将金属块从水槽中取出平稳放在烧杯中,如图丙所示,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为;
④已知水的密度为,则小明测出金属块的密度表达式为______;(用已知的物理量字母表示)
⑤同组的小南对小安的实验过程提出质疑,认为将金属块从水中取出时会沾水,导致测量的密度会产生误差。你认为由于金属块沾水会导致小安测出金属块的密度将______(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
3.小涵同学用如图探究影响浮力大小的因素时:
(1)分析A、B、C三图,说明浮力大小跟______有关;
(2)分析______三图,说明浮力大小跟液体密度有关;
(3)物体完全浸没在盐水中所受的浮力是______N;若先完成图E实验,再完成图A实验,则测得的浮力将______(选填“偏大”或“偏小”)。
4.人们到游泳馆游泳时,在下水的过程中感觉身体越来越“轻”,针对这一现象,聪聪通过如图所示的步骤进行了“浮力大小与哪些因素有关”的实验探究。
(1)由A、B、C三图可知,浮力大小与____________有关;由A、____________三图可知,浮力大小与浸没深度无关;
(2)对A、D、E三图中的实验现象和数据进行分析,可得出结论:物体受到的浮力大小还与__________有关;
(3)由弹簧测力计的示数,还可以计算圆柱体密度为____________g/cm3(已知酒精的密度为0.8g/cm3),图D中容器对桌面的压力与图A中相比变化了____________N;
(4)他观察到,改变液体的密度,而物块受到的浮力变化不够明显,聪聪想出下列四种实验改进方案,其中可行的是____________(选填字母);
A.换用体积更大的同种物块 B.换用两种密度相近的液体进行实验
C.换用分度值大一些的弹簧测力计 D.利用现有器材进行多次实验
(5)实验中,聪聪发现如果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____________,于是聪聪想把这个弹簧测力计改成密度秤。当他把物体完全浸没在水中时,他就在弹簧测力计的示数为3N的刻度处标上1g/cm3的字样,则此“密度秤”刻度盘上所能标注的最大密度值为____________g/cm3。
5.如图所示是物理实验小组“探究浮力大小跟哪些因素有关”的过程中,弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是______N;
(2)分析丙、丁两图可知,浸在液体中的物体所受的浮力大小跟______有关;
(3)根据上述实验可以得出盐水的密度是______kg/m3;
(4)小组实验完成后,有小组成员联想到压力、压强的知识,提出了两个问题:
①乙、丙两图中金属块的下表面受到水的压强分别为、,则______;
②丙、丁两图中金属块上表面与下表面的压力差分别为、,则______(以上两空选填“>”、“=”或“<”);
(5)小明完成上述探究后,继续利用图进行“浮力的大小等于什么”的实验探究。
以上探究中,不重复操作的合理顺序是______(只填字母)。若图中、、、四个力之间的关系式______成立,则可得出结论。
A.测出桶和铁块排开水的重力F1
B.测出铁块重力F2
C.测出铁块在水中的重力F3
D.测出空桶的重力F4
6.探究“影响浮力大小的因素”时,某兴趣小组做了如图所示的实验。
(1)实验中,为了探究浮力的大小跟什么因素有关,所用到的探究方法是_____________;
(2)比较图C和E可知:物体受到的浮力大小与____________有关;
(3)根据图中的数据,可计算出物体的密度为__________kg/m3。(g取10N/kg,=1.0×103kg/m3)
7.小珊利用弹簧测力计、实心金属球(半径为3cm、密度均匀)、相同的薄壁圆柱形容器(底面积),水、未知液体、细线(不计质量和体积)等进行浮力相关规律的探究,步骤如图所示:
(1)弹簧测力计使用之前应该在______(选填“竖直”或“水平”)方向调零,由步骤A可知金属球的重力为______N。其它步骤的数据记录如下表。
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.3
1.9
1.6
1.5
(2)分析实验步骤A、B、C、D的实验数据,说明浮力大小跟______有关。分析实验步骤______的实验数据,说明浮力大小跟液体密度有关;
(3)根据实验数据可以计算出未知液体的密度为______(结果保留一位小数);
(4)步骤F中金属球受到的浮力大小为______N;若步骤D和步骤F两次实验所用为同一杯水,这两次实验中水面稳定后容器对水平桌面的压强之差为______Pa;
(5)若步骤D中金属球顶部距离水面17cm,结合浮力产生的原因可以巧妙计算出此时水对金属球向上的压力为______N(圆面积公式:,此空近似取)。
8.小明用弹簧测力计、圆柱体和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)在甲图中画出物体所受到重力的示意图;______
(2)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与 ______有关;
(3)为了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 ______两图的装置来进行操作;
(4)圆柱体浸没在水中时受到的浮力为 ______N,圆柱体的体积为 ______m3;
(5) 圆柱体的密度是 ______kg/m3,盐水的密度是 ______kg/m3。(g取10N/kg)
9.小渝和同学们利用一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,发现测力计示数减小的同时水面升高了,说明物块受到了________的浮力,并且水对容器底部的压强与放入物块前相比________(选填“增大”、“不变”或“变小”),当测力计示数如图甲所示时,浮力为________N;
(2)接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验,由甲、乙、丙的数据可知:在同种液体中,物体排开液体的体积________,浮力越大;由丙、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________;
(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________g/cm3,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“变大”、“不变”或“变小”)。
10.九九在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:弹簧测力计、实心圆柱体铜块、相同的大烧杯若干、水、密度未知的某种液体、细线等。
(1)九九进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 ___________N;用弹簧测力计挂着铜块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),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮=___________N。
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 ___________有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟 ___________有关。
(4)请你分析步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐 ___________(选填“增大”或“减小”)。
(5)请你利用表格中的数据算出步骤F中液体的密度是 ___________kg/m3(结果保留一位小数)。
11.如图是探究影响浮力大小因素的实验。
(1)由甲、乙两图可知物体的重力为___________N,在水中受到的浮力是___________N。乙图中,若将绳子剪断,物体将___________。(选填“上浮”、“下沉”、“悬浮”、“无法确定”)
(2)由乙、丙两图可知:___________。
(3)如果要探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关,可以选择下图所示的___________、___________两个物体,将它们浸没在___________(选填“同种”或“异种”)液体中,测出所受浮力的大小来进行比较。
12.东兴打算利用一个塑料小桶来“探究浮力的大小跟哪些因素有关”,为此设计了如图的实验操作:
(1)给塑料小桶装上适量细沙,再将其密封,如图a,测出它的总重力为___________N;
(2)将装满水的溢水杯放在水平桌面上,让塑料小桶逐渐下降至浸没在水中,小烧杯接住溢出的水,由图abcd可知,当液体密度一定时,___________越大,小桶受到的浮力越大;
(3)如图d,塑料小桶浸没时弹簧测力计的示数为0.4 N,实验过程中其它操作无误,则此时小烧杯中接住的水的重力等于___________N,再将其继续下降至图e所示,可以说明浮力的大小与___________无关;
(4)把一个重0.5 N的实心钩码放入步骤(1)中密闭的塑料小桶内,将小桶浸没在水中,记下此时弹簧测力计的示数为0.9 N,如图f,则此时小桶受到的浮力是___________N,可以说明浸没在液体中的物体受到的浮力与___________无关;
(5)如图g,将溢水杯中的液体换为酒精,让塑料小桶在酒精中保持浸没时弹簧测力计的示数为1.1 N,通过比较图fg可知,浮力大小与___________有关;
(6)接下来东兴再次利用塑料小桶和溢水杯来测量家里陶瓷猫的密度,实验步骤如下:
①让空的塑料小桶漂浮在盛满水的溢水杯中,如图甲;
②将陶瓷猫浸没在水中,测得溢出水的体积为16 mL,如图乙;
③将小烧杯中16 mL水倒掉,从水中取出陶瓷猫,如图丙;
④将陶瓷猫放入塑料小桶,塑料小桶仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积24 mL,如图丁,则陶瓷猫的密度是___________kg/m3;在步骤③和④中,将沾有水的陶瓷猫放入塑料小桶,测出的陶瓷猫密度将___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
13.实验小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验过程如图甲所示。
(1)由图甲可知,物体所受的重力为______N。物体完全浸没在水中时受到的浮力为______N。
(2)分析图甲A、B、C三次实验可知:在同种液体中,物体浸在液体中的体积越______,所受的浮力越大。
(3)比较物体在D和E中受到的浮力可得到结论__________。
(4)通过实验分析画出弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系图像,则符合此关系的是如图中的图线_______(选填“①”“②”或“③”);
14.在“探究影响浮力大小因素”的实验中,操作示意图如图甲所示,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,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)比较实验步骤A和______可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关:分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与________________有关;
(2)当物体浸入B容器中的水时,受到的浮力为______N;物体浸入E容器中的水时,排开水的体积为_______m³;F容器中液体的密度为______________________kg/m³;
(3)如图乙所示,在一只薄塑料袋(重力忽略不计)中装入水,用弹簧测力计测出盛水的塑料袋所受重力的大小,再将塑料袋逐渐浸入水中,当塑料袋中的水面与容器中的水面相平时,观察到弹簧测力计的示数为零,此时盛水的塑料袋所受浮力为______N,这个小实验得出的结论是:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于____________。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
15.小亮通过如图的步骤进行了“浮力的大小可能与哪些因素有关”的实验。
(1)对A、C、D三图中的实验现象和数据进行分析,得出结论:物块浸没后,浮力的大小与深度_________(填“有关”或“无关”) ;
(2)分析D、E两图中的实验现象和数据,可得出结论:物块受到的浮力大小还与液体的______有关;
(3)根据图中的数据,物块的重力是_______N,物块的密度为_________ kg/m3,如考虑物体具有吸水性,则计算的结果比物块的真实密度偏________(填“小”或“大”);
(4)如图F是小亮利用不同的粗细均匀吸管制成的密度计竖直漂浮在水中时的情形,其中密度计___________(选填“①”“②”或“③”)在测量其他液体密度时结果更精确。爱思考的小亮同学又进一步研究漂浮在水面上的木块受到的浮力大小是否符合阿基米德原理,他进行了如图所示的实验;
(5)分析图中提供的信息,可知图丁中木块所受浮力大小为_______N;
(6)根据图乙和图戊测量结果可知木块排开水所受的重力为______N,由此可知漂浮在水面上的木块受到的浮力大小___________(填“符合”或“不符合”)阿基米德原理。
试卷第1页,共3页
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《期末物理复习 实验之探究影响浮力大小的因素专项练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1. 2 2.4×103 a、b、c 越大 C B A
【详解】(1)[1]如图1序号a可知,物体的重力为
如图1序号c可知,物体P此时刚好浸没,所受的浮力为
[2]物体P的体积为
物体P的密度为
(2)[3]b、c实验中,液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,结合a实验,根据控制变量法可知,浮力的大小不同,可得的结论是:浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[4]d、e实验中,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,结合a实验可知,浮力的大小不同,可得的结论是: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)①[5]图2中,合理的实验步骤是:先测出空桶所受的重力,取下空桶,测出物体所受的重力,这样可以避免来回取、挂物体;把物体浸没在装满水溢水杯中,测出物体所受的浮力,收集物体排开的水;最后测出桶和排开的水所受的重力;处理数据得出结论。故合理的顺序为b、a、c、d。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
[6]图2实验中,浮力的大小F浮=F1−F3,排开水的重力G排=F4−F2,若四个力之间的关系式F1−F3=F4−F2成立,就可得出结论F浮=G排。故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
②[7]A.要想测出物体排开的水的重力,溢水杯内水的液面必须到达溢水杯杯口,若达不到,则测得的排开的液体的重力会变小,会影响结论是否正确,故A符合题意;
B.如果物体没有完全浸没在水中,浸入的体积越小,浮力越小,排开液体的重力越小,不会影响测量结果,故B不符合题意。
故选A。
2.(1)2.8
(2) 物体排开液体的体积 液体的密度
(3) 1.1
(4) 无影响
【详解】(1)由图A可知,空气中弹簧测力计的示数为圆柱体G的重力,即,根据称重法,图D中圆柱体G浸没在水中时所受浮力为
(2)[1]分析比较图A、B、C,液体的种类相同,而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。
[2]分析比较图A、D、E,排开液体的体积相同,液体密度不同,测力计示数不同,根据称重法可知受到的浮力不同,说明浮力的大小与液体密度有关。
(3)[1]图D中圆柱体G浸没在水中时所受浮力为2.8N,则圆柱体G的体积为
[2]图E中圆柱体G浸没在盐水中时所受浮力为
则盐水的密度
(4)[1]设玻璃水槽的底面积为S,则金属块的体积为
对比甲、丙,玻璃杯始终漂浮,两次浮力都等于重力,则有金属块的重力
则金属块的密度
[2]由于整体处于漂浮状态,设带出来的水的重力为,则测得的浮力就会增加,水槽中多增加的排开水的重力为,则丙中水面的高度不变,故所测金属块的密度将无影响。
3. 排开液体的体积 ADE 1.2 偏大
【详解】(1)[1]由图A、B、C所示实验可知,物体排开液体的密度相同,排开液体的体积不同时,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知物体受到的浮力不同,由此可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(2)[2]由图A、D、E可知,排开液体的体积相同,都等于物体的体积,排开液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知,金属块受到的浮力大小不同,可得结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(3)[3]由图A、E可得物体受到盐水的浮力
[4]若先完成图E实验,再完成图A实验,由于物体A沾上了盐水,使测得物体的重力偏大,则测得的浮力将偏大。
4. 排开液体的体积 C、D 液体密度 1 A 小 4
【详解】(1)[1]由A、B、C三图可知液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计示数不同,由称重法可知,浮力不同,故可得到浮力与物体排开液体的体积有关。
[2]探究浮力大小与浸没深度的关系,应控制液体密度相同,排开液体体积相同,故选A、C、D可知,浮力大小与浸没深度无关。
(2)[3]通过比较A、D、E三图,控制物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,可得出浮力大小与液体密度有关。
(3)[4]物体浸没在水中时,,物体浸没在酒精中时,,根据可得
即
根据可得,物体的体积
则根据可得在水中的浮力为
根据则物体的重力为
物体质量为
则物体密度为
[5]根据力的作用是相互的可知,水对物体产生竖直向上1N的浮力,则物体会对水产生向下1N的推力,则图D中容器对桌面的压力与图A中相比变化了1N。
(4)[6]根据阿基米德原理可知,若要使浮力变化明显,应使两种液体密度变化大一些或增大排开液体的体积(即增大物体的体积),故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(5)[7][8]由和可知,如果将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,物体受到的浮力越大,弹簧测力计的示数越小。当把物体完全放在水中时,弹簧测力计的示数为3N,他就在对应的刻度处标上1g/cm3的字样,即将此弹簧测力计的示数改为对应液体的密度,就制得“密度秤”。弹簧测力计的示数最小值为0,当弹簧测力计的示数为0时,浮力等于重力,物体悬浮,ρ物=ρ液。物体的密度
此时ρ液=ρ物=4g/cm3,所以此“密度秤”刻度盘上所能标注的最大密度值为4g/cm3。
5. 2 液体的密度 1.2×103 < < DBCA
【详解】(1)[1]甲中测力计的分度值为,示数为,故金属块的重力;由图丙可知,金属块浸没在水中时,受到的浮力为
(2)[2]分析丙丁两图可知,金属块排开液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,根据可知浸在两种液体中的物体所受的浮力大小不同,故浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的密度有关。
(3)[3]金属块的体积
金属块的密度为
金属块在盐水中受到的浮力
因为物体在图丙和丁中均是完全浸没,则在两种液体中排开液体体积相同且等于金属块的体积,即:;根据阿基米德原理可知,盐水的密度为
(4)[4]①由图可知,物体下表面在乙图中所处的深度小于在丙图中的深度,由可知,。
[5]②丙、丁两图中金属块上表面与下表面的压力差分别为、,由
可知,。
(5)[6]为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,减小误差,应先测量空桶的重。然后再测出铁块的重力,并在铁块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。因此,合理的顺序应为:。
[7]BC两次的结果之差符合称重法求浮力,两次的结果之差则可求出物体排出的水受到的重力,二者的结果是相等的,故得
进一步得出结论:。
6. 控制变量法 液体的密度 4×103
【详解】(1)[1]影响浮力大小的因素有两个(液体的密度和物体排开液体的体积),在探究多因素的实验当中,所用到的探究方法是:控制变量法。
(2)[2]比较图C和E可知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,说明浮力大小不同,故可得:物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(3)[3]根据图AC中的数据可知,物体的体积
物体的密度为
7.(1) 竖直 2.7
(2) 物体排开液体的体积 A、D、E
(3)1.1
(4) 1.1 160
(5)5.95
【详解】(1)[1]弹簧测力计应在竖直方向调零,因为重力和浮力都是竖直方向的力。若在水平方向调零,会导致测量时指针偏移,影响数据准确性。
[2]步骤A中弹簧测力计直接测量金属球的重力,弹簧测力计分度值为0.1N,示数为2.7N。
(2)[1]分析步骤A到D的数据变化,弹簧测力计示数从2.7N逐渐减小到1.6N,说明浮力从0增加到1.1N,这一变化过程对应金属球浸入水中的体积逐渐增大,证明浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[2]要探究浮力与液体密度的关系,需要对比相同浸入状态下不同液体的实验数据。步骤D(水)和E(未知液体)都是在完全浸没条件下的测量,故A、D、E适合进行密度影响分析。
(3)通过步骤D和E的数据计算,在水中完全浸没时浮力F浮水=2.7N-1.6N=1.1N
在未知液体中浮力F浮液=2.7N-1.5N=1.2N
根据阿基米德原理可得
解得
(4)[1]步骤F中金属球受到的浮力与步骤D中的浮力相同,因为都是完全浸没水中时受到的浮力,大小为F浮1=2.7N-1.6N=1.1N
[2]容器对桌面的压强差来自两次实验中是否有弹簧测力计对小球的拉力,步骤D中拉力为1.6N,压强差
(5)浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差,金属球半径3cm,金属球顶部距离水面17cm,将金属球看做上下两个半球A、B,水对金属球向上的压力仅存在于下半球B上,则有
即
代入数据解得F向上=5.95N
8. 物体排开液体的体积 丙、丁 4
【详解】(1)[1]根据弹簧测力计的使用方法可知,重力大小等于弹簧测力计的示数,大小为5N。物体所受到重力的作用点在物体的重心处,方向竖直向下,如图:
(2)[2]分析图甲、乙、丙可知,因为物体进入液体中的体积不同,弹簧测力计的示数不同,所以说明浮力的大小物体排开液体的体积有关。
(3)[3]为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,应使物体进入液体的深度不同,其他的物理量都应相同,所以可选丙、丁两图的装置来进行操作。
(4)[4][5]由图可知,重力为5N,弹簧测力计示数为1N,所以物体所受浮力为
浸没的时候,圆柱体的体积与其排开液体的体积相等,则
(5) [6]圆柱体的质量为
圆柱体的密度为
[7]由图甲、戊所示实验可知,圆柱体浸没在盐水中时受到的浮力是
根据阿基米德原理可得,盐水的密度为
9.(1) 竖直向上 增大 0.3
(2) 越大 无关
(3) 1.1 不变
【详解】(1)[1]将物块部分浸入水中,发现测力计示数减小的同时水面升高了,弹簧测力计示数减小,说明水对物块有向上的托力,即说明物块受到了竖直向上的浮力。
[2]液体压强与深度有关,深度增大,根据可知,水对容器底部的压强与放入物块前相比增大了。
[3]当测力计示数如图甲所示时,测力计的分度值为0.1N,此时的示数为2.4N,浮力为F浮=G-F拉=2.7N-2.4N=0.3N
(2)[1]由甲、乙、丙的数据可知:液体相同,排开液体的体积不同,且浸入的体积越大,拉力越小,说明浮力越大,故得出:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,浮力越大。
[2]由丙、丁的数据可知:同种液体都是浸没,改变了深度,浮力不变,故物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度无关。
(3)[1]水中浸没的浮力F'浮=G-F'=2.7N﹣1.7N=1N
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排=1N
盐水中浸没的浮力F'浮盐=G-F''=2.7N﹣1.6N=1.1N
由阿基米德原理F'浮盐=ρ盐水gV排=1.1N
浸没的V排相同,解得ρ盐水=1.1ρ水=1.1g/cm3
[2]若在实验前,弹簧测力计的指针在零刻度线以下,并未调零,测量的重力和拉力都偏大,但浮力是两次示数的差值,这是准确的,由阿基米德原理可知,则算出的盐水密度不变。
10. 2.7 0.1 排开液体的体积 排开液体的密度 增大 1.3×103
【详解】(1)[1]弹簧测力计的分度值为0.1N,步骤A所示弹簧测力计的示数为2.7N。
(2)[2]步骤B中,弹簧测力计的示数为F示B=2.6N,故铜块所受浮力
F浮B=G-F示B=2.7N-2.6N=0.1N
铜块所受浮力为0.1N。
(3)[3]实验步骤A、B、C、D中,物体排开液体的密度不变,排开液体的体积变化,弹簧测力计示数不同,可以说明浮力大小与排开液体的体积跟关。
[4]实验步骤A、E、F,排开液体的体积不变,排开液体的密度变化,弹簧测力计示数不同,可以说明浮力大小跟排开液体密度有关。
(4)[5]根据浮力产生的原因,步骤B、C、D中铜块下表面受到的浮力等于水的压力,根据F浮=G-F示知,物体在三种情况下受到的浮力大小关系
F浮B<F浮C<F浮D
因p=F压S,所以步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐增大。
(5)[6]实验步骤E中,物体受到的浮力为
F浮E=G-F示E=2.7N-2.4N=0.3N
实验步骤F中,物体受到的浮力为
F浮F=G-F示F=2.7N-2.3N=0.4N
因物体均浸没,所以V排水=V排液,根据阿基米德原理有
则
液体的密度是。
11.(1) 4 1 下沉
(2)浮力与浸没液体中深度无关
(3) C D 同种
【详解】(1)[1][2]由甲图所示可知,物体的重力为4.0N,由乙图所示可知,弹簧测力计的拉力为3.0N,则浮力大小为
[3]根据二力平衡知识可知,由于,所以将绳子剪断,物体将会下沉。
(2)乙图和丙图中,物体浸入水中的体积相同,深度不同,由丙图所示实验可知,丙中的拉力为3.0N,则丙中浮力大小为
比较两次的数据可知,浮力大小跟浸没的深度无关。
(3)[1][2][3]浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,要想探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关,应使物体的体积相同,重力不同,并使其浸没在同种液体中,C、D的体积相同,但是由不同物质组成的,所以重力不同,因此选择C、D两个物体,用到的实验方法为控制变量法。
12. 1.2 物体排开液体的体积 0.8 深度 0.8 物体的重力 液体的密度 不变
【详解】(1)[1]图a中,弹簧测力计的分度值为0.2N,则读数为1.2N。
(2)[2]图abcd可知,液体的密度相同,当物体浸在液体中的体积越多时,弹簧测力计的示数越小,说明物体受到的浮力越大,因此可得结论为:当液体密度一定时,物体浸在液体中的体积越大,物体受到的浮力越大。
(3)[3]根据阿基米德原理可得,物体受到的浮力等于其排开液体所受的重力,因此小烧杯中接住的水的重力为
[4]再将其继续下降至图e所示,弹簧测力计的示数不变,说明物体受到的浮力不变,因此可得结论为:当物体浸没后,物体受到的浮力与所处的深度无关。
(4)[5][6]把一个重0.5 N的实心钩码放入步骤(1)中密闭的塑料小桶内,此时桶的总重力为
将小桶浸没在水中,记下此时弹簧测力计的示数为0.9 N,如图f,根据称重法可得,物体受到的浮力为
改变物体的重力时,物体受到的浮力不变,说明浸没在液体中的物体受到的浮力与物体的重力无关。
(5)[7]将溢水杯中的液体换为酒精,让塑料小桶在酒精中保持浸没时弹簧测力计的示数为1.1 N,通过比较图fg可知,物体浸在液体中的体积相同,液体的密度不同时,物体受到的浮力不同,说明物体受到的浮力与液体的密度有关。
(6)[8]根据②步骤可得出陶瓷猫的体积等于排开液体的体积为16 mL=16cm3,由②④两步可得出陶瓷猫受到的重力等于排出水的重力为
则陶瓷猫的密度是
[9]在步骤③和④中,将沾有水的陶瓷猫放入塑料小桶,导致有一部分水进入到了塑料小桶中,同时溢水杯中水也减少了一部分,把这部分水看成单独的物体来研究,则这个单独的物体漂浮时的重力等于其排开液体的重力,则其排开液体的体积等于这个单独的物体的体积,即这部分排开液体的体积等于溢水杯中水减少的体积,相当于这部分需要多排开液体的体积等于溢水杯中水减少的体积,即相当于溢水杯中的水并没有减少,并不会影响实验的测量,故测量的密度不变。
13.(1) 3.8 1
(2)大
(3)当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受浮力越大
(4)③
【详解】(1)弹簧测力计分度值为,示数为3.8N;物体在空气中时,弹簧测力计示数等于重力,重力为;物体完全浸没在水中时拉力为,根据称重法可知,物体完全浸没在水中时受到的浮力为
(2) A、B、C三次实验控制液体密度相同,物体浸在液体中的体积越大,弹簧测力计示数越小,浮力越大。
(3)D、E实验中,物体排开液体体积相同,液体密度不同,液体密度越大,测力计示数越小,因此结论为:当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受浮力越大。
(4)根据称重法和阿基米德原理可知,弹簧测力计示数
物重不变时,弹簧测力计示数F随液体密度ρ液增大而减小,故图线③符合题意。
14. D、E 物体排开液体的体积 0.5 4.6 排开液体所受的重力
【详解】(1)[1][2]研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系,要控制排开液体的体积和密度相同,只改变浸没在液体中的深度,故由A、D、E图可知,物体排开液体的体积相同时,液体的密度相同,浸没的深度不同,浮力相同,所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较A、B、C、D可知,液体的密度相同,排开液体的体积不相同,弹簧测力计的示数不同,浮力大小不同,故可得出结论:物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
(2)[3][4][5]由图A知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.7N,即物体的重力G=2.7N;根据称重法可知,物块在水中受到的浮力
F浮=G-F=2.7N-2.2N =0.5N
物块在E容器中受到的浮力
F浮'=G-F'=2.7N-1.7N =1N
根据F浮=ρ液gV排可得,排开水的体积
物块F在容器液体中受到的浮力
F浮''=G-F''=2.7N-1.9N =0.8N
根据F浮=ρ液gV排知,液体的密度
(3)[6][7]当袋内水面与烧杯中的水面相平时,测力计的示数为零,说明浮力等于重力,又因为排开水的体积等于袋内水的体积,排开水的重力等于袋内水的重力,得到结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力。
15.(1)无关
(2)密度
(3) 4 大
(4)②
(5)1.2
(6) 1.2 符合
【详解】(1)A、C、D三图中,物块浸没在同一液体中,深度不同,测力计的示数相同,根据称重法可知,物块受到的浮力相等,得出结论:物块浸没后,浮力的大小与深度无关。
(2)D、E两图中,物块分别浸没在水和酒精中,排开液体的体积相同,测力计的示数不同,根据称重法可知,物块受到的浮力不同,可得出结论:物块受到的浮力大小还与液体的密度有关。
(3)[1]图A中,测力计的示数为4N,所以,物块的重力为4N。
[2]A、D两图中,根据称重法可得,物块浸没在水中受到的浮力为
由于物块浸没在水中,排开水的体积等于物块的体积,根据阿基米德原理可得,物块的体积为
则物块的密度为
[3]如考虑物块具有吸水性,则在物块被完全浸入水中后,由于吸水性,最后弹簧测力计的示数将变大,根据称重法
F浮=G-F示
可知浮力将偏小,由F浮=ρ液gV排可得物块排开水的体积偏小,即物块的体积偏小,由得到物块的密度比物块的真实密度偏大。
(4)密度计的特点是刻度不均匀,上疏下密,上小下大,而且分度值越小越准确;深度越深,相邻两密度值的间距越大,由题图可知,密度计②所处的深度最深,相邻两密度值的间距最大,测量值最准确。
(5)由图甲可知,测力计的分度值为0.2N,此时示数为1.2N,故木块的重力为1.2N。图丁中,因为木块漂浮在水面上,处于平衡状态,受到平衡力作用,所以,此时木块受到的浮力和重力是一对平衡力,大小相等,所以,木块所受浮力大小为
(6)[1][2]根据图乙和图戊测量结果可知,小桶和水的重力为2.8N,空桶的重力为1.6N,则木块排开水所受的重力为
等于木块所受浮力大小,所以,漂浮在水面上的木块受到的浮力大小符合阿基米德原理。
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