期末物理复习实验之探究浮力大小与排开液体所受重力的关系专项练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-05-30
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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-期末 |
| 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 | 1.16 MB |
| 发布时间 | 2026-05-30 |
| 更新时间 | 2026-05-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58125322.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦阿基米德原理实验的系统性训练,通过15道阶梯式题目构建"操作规范-数据验证-误差分析-创新应用"的完整方法体系,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|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作|5题|实验步骤优化(丁→甲→乙→丙)、称重法测浮力(F浮=G-F拉)|从实验原理(F浮=G排)到操作规范,建立"测量-计算-验证"逻辑链|
|误差分析|4题|溢水杯未装满水的影响、空桶重力测量必要性|通过变量控制法分析误差来源,深化对实验科学性的理解|
|创新拓展|6题|力传感器同步测量、生活化器材(电子秤/核桃)应用|从传统实验到数字化改进,体现物理观念的迁移与科学态度的培养|
内容正文:
期末物理复习 实验之探究浮力大小与排开液体所受重力的关系
1.某物理兴趣小组“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”,实验过程如下图所示。
(1)上述实验步骤中,存在的错误是:___________;
(2)改正错误后,甲、乙、丙、丁实验步骤中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,它们之间满足___________关系时,可得出实验结论;
(3)图丙中,物块刚接触水面到刚好浸没水中的过程中,弹簧测力计的示数将___________(选填“变大”或“变小”或“保持不变”);
(4)为使实验结论更具普遍性,可进行的操作是:___________。
2.在探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系时,小欣进行了如图所示的实验。
(1)你认为最合理的实验顺序应是________;
(2)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小______(选填“大于”、“小于”或“等于”)它排开水所受的重力;按最合理的顺序,若空桶内原本装有少量水,则测出的______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。本实验______(选填“能”或“不能”)全面验证“阿基米德原理”。
(3)若利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中不需要弹簧测力计的是图______(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)所示步骤。
(4)实验完成后,小欣对实验装置进行了改进,如图所示,力传感器A上端固定在水平杆上,下端通过细线与正方体E()相连,水平升降台上放有溢水杯C和力传感器B,小桶D(不计质量)放在力传感器B上,溢水杯C中的水面刚好与溢水口齐平。
①水平升降台匀速上升,当时,正方体E刚好接触水面,之后排开的水全部流入小桶D中,力传感器A的示数变化量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)力传感器B的示数变化量,从而验证了阿基米德原理。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”)。
②当时,正方体E刚好浸没,再过一段时间后,发现力传感器A的示数比正方体E刚好浸没时大,则原因可能是_______________。
3.小南和同学们利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶和足量的水等实验器材,做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验,进行了如图所示的操作。
(1)由___________两图得出物块所受浮力,再由另外两图得出物块排开液体所受重力,可初步得出结论∶浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
(2)实验时,若溢水杯中未装满水,则会导致测出的___________。(选填“偏大”或偏小)
(3)为了得到更普遍的结论,接下来的操作中合理的是( )(选填字母)。
A.用原来的方案和器材多次测量求平均值
B.将物块换成小石块,用原来的方案再次进行实验
(4)小组同学经过交流、评估和反思后,得出实验步骤的最佳顺序是_________。
(5)根据实验数据,还可以计算出物块的密度_________(g取10N/kg)。
4.小华做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验时,他的实验操作步骤如图所示,实验过程如下:
A.用细线将橡皮挂在弹簧测力计下,测出橡皮的重力为G;
B.将水倒入烧杯中;
C.将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没在水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时读出弹簧测力计的示数F1;
D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数F2;
E.记录、分析实验数据,得出实验结论;
F.整理实验器材。
请根据小华的实验过程回答下面问题:
(1)指出小华在实验操作中漏掉的一个步骤:测量___________ 。
(2)指出上面实验操作中的一处错误是:___________ ,此时测出的浮力F浮与溢出水的重力G排的大小关系:F浮___________ G排(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)为了得到更普遍的结论,接下来的操作中合理的是___________ (选填字母)。
A.用原来的方案和器材多次测量求平均值
B.更换不同的物体和液体多次重复实验
5.如图所示,是探究“物体所受浮力与其排开液体重力的关系”的实验过程:
(1)请选择合理的实验操作顺序有( )
A.丁→甲→乙→丙 B.甲→乙→丙→丁 C.甲→丁→乙→丙 D.乙→甲→丙→丁
(2)实验小组收集到的数据如下表:
实验次数
物重G/N
物体浸入水中测力计示数F/N
浮力F浮/N
桶与排出水总重G1/N
空桶重G0/N
排开水重G排/N
1
2.0
1.4
0.6
1.6
1.0
0.6
2
3.8
A
B
C
1.0
D
①上图中的操作为第2次实验过程,请依图将表格中的ABCD四个空位数据补填完整。( )
②分析表中实验数据,可得出的结论是:浸入液体中的物体受到向上的浮力,___________。
(3)以下情况不会影响实验结论的有( )
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口 B.图乙中物体只保持一部分体积浸入水中
C.按照甲乙丙丁的顺序进行的操作 D.四次测量中同一测力计始终未调零
(4)利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的木块所受浮力与其排开液体重力的关系”,实验过程中___________(选填甲、乙、丙、丁)步骤不需要测力计。
6.某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)弹簧测力计使用前要在________方向上调零。
(2)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为、、、,由图甲和丁可知物体受到的浮力________。
(3)以下选项中若________成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A. B. C.
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计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)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐________,B的示数逐渐________。
(5)比较两种实验方案,改进后的优点是________。
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
7.小华利用如图装置探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)小华的实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为、、,。由图甲和__________可知物体受到的浮力;若__________,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力相等的关系;
(2)实验完成后,小华利用两个相同的弹簧测力计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)对实验装置进行了改进,如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐__________,(选填“增大”“减小”或“不变”)B的示数逐渐增大,且A、B示数的变化量__________(选填“相等”或“不相等”);
(3)上述实验完成后,小华还探究了“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”,他用橡皮泥代替实心圆柱体物块,操作步骤如下:
A.将橡皮泥做成“碗”状并放入盛水的烧杯中,使其漂浮在水面上,杯中水深h1;
B.把橡皮泥从水中取出捏成团状,再放入烧杯中,其下沉至杯底,杯中水深h2;
①由此小华认为:物体受到的浮力与其形状有关,其结论错误的原因是__________;
②橡皮泥第一次受到的浮力__________(选填“<”“=”或“>”)第二次受到的浮力;
8.某同学善于思考,在家中用核桃、茶壶、2台厨房用电子秤、碗,来探究“浮力与排开液体重力的关系”,实验示意图如下:
(1)实验过程:已知空碗的质量为120g;测量核桃质量如图A所示;测量装满水的茶壶质量如图B所示;将核桃缓慢放入茶壶中,核桃漂浮,茶壶口有水溢出,最终电子秤示数如图C所示;溢出的水完全流入另一台电子秤上的空碗中后,电子秤示数如图D所示。分析论证:
①核桃漂浮,根据二力平衡可知:浮力大小为_____N。
②溢出水重力为_____。
③得出浮力与排开液体重力的关系:_____。
(2)将盛满水的茶壶放在电子秤上,核桃放入前后,发现电子秤的示数不变。
①其中的道理可以这样解释:若物体漂浮,根据二力平衡知识和阿基米德原理,可得,所以,也就是放入物体的质量与溢出水的质量相等。进一步可以得出、两图中,茶壶对电子秤的压强_____。
②若将一条小鱼再放入图C的茶壶中(小鱼视作悬浮),溢出水后电子秤示数_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
③若将一枚硬币再放入图C的茶壶中,溢出水后电子秤示数_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
9.小红设计了如图1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)图1中实验的最佳顺序是__________;
(2)通过实验可得到结论:浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于它__________;
(3)将图1乙中的水换成酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),其他条件不变,则物体受到的浮力__________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)善于思考的小红同学又利用家里的电子秤来测量泡沫块的密度,其实验步骤如下:
①在底部安装有定滑轮的圆柱形容器中加入适量的水,静止在水平电子秤上(如图2A所示),电子秤的示数 m1=2kg;
②把一块不吸水的泡沫块放入水中(如图2B所示),电子秤的示数 m2=2.2kg;
③用细线绕过定滑轮竖直向上拉动泡沫块,使泡沫块浸没在水中静止(如图2C所示),电子秤的示数为1.4kg;根据实验数据得出图2C 中泡沫块受到的浮力为_________N,泡沫块的密度为__________kg/m3。(g=10N/ kg)
10.在探究物体所受浮力大小与物体排开液体所受重力大小关系的实验中,小明的操作过程如图所示。
实验步骤:
①用轻质细线将物块系好,挂在已调零的弹簧测力计挂钩上,测出物块所受的重力Gw:再用弹簧测力计测出小桶所受的重力Gm(如图甲),将数据分别记录在表格中:
②将一定量的水倒入溢水杯中(如图乙);
③将挂在弹簧测力计挂钩上的物块浸没在溢水杯内的水中,不接触溢水杯,同时用小桶收集溢出的水,物块静止、待溢水杯中的水不再流出时,读出弹簧测力计示数 F(如图丙),将数据记录在表格中:
④将步骤③中装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计挂钩上,测出小桶和溢出水的总重力Gₐ(如图丁),将数据记录在表格中:
⑤利用测量数据计算出物体所受浮力Fx的大小。并与G排=Ga-Gm进行比较。
(1)请补充步骤⑤中的表达式 Fx=____(用上述测量量的符号表示);
(2)请指出小明在实验过程中存在的问题:____________________;
(3) 小明改正了上述的问题后,重新正确地进行了实验,并通过实验得到F浮与G排的关系。现将物块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,使物块逐渐浸入溢水杯中。在此过程中记录了多组物块浸入水中不同体积时弹簧测力计的示数F,及通过测量 G排得到物块受到的浮力F浮,最后根据记录的多组数据绘制了如图所示的图像。由图像可知物块所受的重力为_____N。当浮力是2.5N时,弹簧测力计的示数F为 _______N;
(4)在实验步骤①中,将物块挂在弹簧测力计上,当物块处于静止状态时,测力计的示数等于物块受到重力的大小,请结合所学知识和公式等写出分析推导过程。____
11.为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系,小明进行了下面的实验,如图所示:
(1)由图①可知,空桶所受的重力为______N;利用______(填图中序号)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)实验过程中,利用____(填图中序号)两个实验步骤可以计算出物体所受的浮力大小为___N;
(3)分析实验数据可初步得出,浸在水中的物块所受浮力的大小_____物块排开的液体所受到的重力;
(4)在③的实验操作中,若把物体浸没在未盛满水的溢水杯,______(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论;
(5)该物块的密度是______g/cm3。
12.在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”中:
(1)实验的最佳顺序是___________ 。通过实验可得到的结论是:浸没在液体中的物体,受到的浮力大小等于它排开的液体受到的重力;以下情况会影响结论的是___________ 。
A.图②中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图②中物体未全部浸没在水中
(2)实验中所用物体的体积是___________ m3,密度是___________ kg/m3;
(3)接着,实验小组又利用密度计测量某液体的密度,如图⑤、⑥所示。将自制密度计竖立放入装有适量水的烧杯中,测得密度计浸入深度为H;再将密度计竖立放入装有适量待测液体的烧杯中,测得密度计浸入深度为h。已知水的密度为ρ水,则待测液体密度为___________ (用ρ水、H、h表示),分别测量不同液体,在密度计与液面相平的位置标记刻度,则越靠近底部配重的刻度所对应的密度值越___________ (选填“大”或“小”)。
13.某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)用______两图可以测得小石块浸没在水中受到的浮力大小;
(2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为______kg/m3(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3);
(3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮______G排(选填“>”“<”或“=”),从而验证了阿基米德原理的正确性;
(4)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图______步骤中可不使用弹簧测力计。
14.在探究浮力的大小跟排开液体重力的关系时,进行了如图所示的操作。
(1)请画出图丙中圆柱体所受浮力的示意图;____________
(2)利用____________两图的实验得出圆柱体所受的浮力大小,利用____________两图的实验得出圆柱体排开液体的重力大小;
(3)为了寻找普遍规律,以下操作不可行的是____________(填标号)。
A.改变溢水杯中水的体积继续实验
B.改变溢水杯中液体的密度继续实验
C.将圆柱体换成密度更大的物体继续实验
D.将圆柱体换成密度更小的物体继续实验
15.在探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”的实验时,小硕和同学进行了以下的实验操作。
(1)在如图1所示的实验中,合理的操作顺序应该是__________;
(2)利用弹簧测力计测量出石块受到的浮力F浮=____________;(用字母F1、F2、F3、F4表示)
(3)在实验中,小硕发现石块排开水的重力明显小于所受的浮力,排除测量误差因素的影响,造成这种结果的原因可能是:__________。(写出一种即可)
(4)学习结束后,小组同学讨论,改进了老师的实验,改进后的实验装置如图2所示。将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小明发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数__________,此时弹簧测力计乙的示数会__________(填“变大”、“变小”或“不变”),若它们的变化量相等,则证明F浮___________G排(填“>”“=”或“<”)。
试卷第1页,共3页
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《期末物理复习 实验之探究浮力大小与排开液体所受重力的关系专项练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1. 乙中没有将水装满到溢水杯口 变小 换用不同的液体进行实验
【详解】(1)[1]实验时应将溢水杯中灌满水,由图可知,图乙中的溢水杯中水没有灌满,故存在的错误是乙中没有将水装满到溢水杯口。
(2)[2]由图可知,物体所受浮力为
排开水的重力为
若,即,可以得出实验结论。
(3)[3]图丙中,物块刚接触水面到刚好浸没水中的过程中,物块排开水的体积变大,由可知,物块所受浮力变大,而重力不变,所以弹簧测力计的示数将变小。
(4)[4]进行一次实验得出的结论具有偶然性,为了得到普遍性规律,应换用不同的液体或者物体进行重复实验。
2.(1)丁甲乙丙
(2) 等于 不变 不能
(3)乙
(4) 等于 不变 E吸水
【详解】(1)实验要先测量出实心合金块的重力和空桶的重力,之后再将合金块浸入溢水杯中收集排开的水,最后测量桶和排开水的总重力,因此合理顺序为丁甲乙丙。
(2)根据实验数据浮力为
排开水的重力
因此浸在水中的物体所受浮力等于排开水的重力;若空桶原本有少量水,测空桶重力时已经将原有水的重力计入空桶重力
原有水的重力被抵消,因此测出的不变;本次实验只验证了浸没在水中的下沉物体的情况,没有验证其他情况,因此不能全面验证阿基米德原理。
(3)漂浮的物体浮力等于自身重力,不需要用弹簧测力计拉着物体浸没在液体中测量拉力,因此不需要弹簧测力计的是乙步骤。
(4)力传感器A的示数
因此示数变化量,力传感器B的示数变化量等于排开水的重力,根据阿基米德原理,因此两者变化量相等;溢水杯中,放入物体后,物体对水的压力大小等于浮力,浮力等于溢出的水的重力,溢出的水流出后,溢水杯总重力不变,因此溢水杯对升降台的压力不变。
力传感器A的示数,示数变大说明浮力减小,若E具有吸水性,E的总重力会变大,但E的体积基本不变,所以基本不变,因此A示数变大。
3.(1)甲、乙
(2)偏小
(3)B
(4)丁、甲、乙、丙
(5)2×103kg/m3
【详解】(1)根据称重法测浮力可知需要测量的物理量:物体的重力、物体完全浸没后测力计的拉力,即甲、乙两步骤可计算出物块浸没在水中时受到的浮力
(2)若溢水杯的水没有装满,当物块浸入水中时,部分水可能没有溢出,则会导致本实验测量的G排偏小。
(3)A.用原来的方案和器材多次测量求平均值,没有改变自变量物体排开液体所受重力的大小,不能得到更普遍的结论,故A不符合题意;
B.通过更换不同物块进行实验,可以验证结论的普遍性,故B符合题意。
故选B。
(4)实验步骤:测出空小桶所受的重力;用测力计测出某物体所受的重力;把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出此时测力计的示数,同时,用小桶收集物体排开的水;测出小桶和物体排开的水所受的总重力。此过程可以避免实验的重复操作以及物块和容器由于沾水而导致的测量误差,所以合理顺序为丁、甲、乙、丙。
(5)由甲图可以计算物块的质量
丙、丁两幅图可以得出排开水的体积
物块的体积与溢出水的体积相等,则物块的密度
4.(1)空小桶的重力
(2) B步骤中烧杯没有装满水 大于
(3)B
【详解】(1)要探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,需要测量排开液体的重力。排开液体的重力等于溢出水和小桶的总重力减去空小桶的重力,所以实验中漏掉的步骤是:测量空小桶的重力。
(2)[1]步骤B中,将水倒入烧杯中,没有说明要将水倒至烧杯溢水口处。如果水没有装满,那么物体浸没时,溢出水的体积就会小于物体排开液体的体积,导致测量的排开液体重力偏小。故错误为B步骤中烧杯没有装满水。
[2]根据阿基米德原理,(是物体排开液体的重力 ),但由于实验中烧杯未装满水,物体排开的液体没有全部溢出,即溢出水的重力小于实际排开液体的重力,而根据称重法,算出的浮力是准确的,所以此时测出的浮力大于溢出水的重力,即。
(3)A.用原来的方案和器材多次测量求平均值,这种方法适用于测量性实验(如测量物体长度、密度等 ),目的是减小误差;而本实验是探究性实验,需要寻找普遍规律,多次测量求平均值不能达到此目的,故A不符合题意;
B.更换不同的物体和液体多次重复实验,这样可以避免实验的偶然性,从而得到更普遍、更具说服力的结论,故B符合题意。
故选B。
5. AC A:2.2;B:1.6;C:2.6;D:1.6 浮力大小等于物体排开液体所受到的重力 BD 乙
【详解】(1)[1]甲乙两组数据可测浮力大小,先甲后乙,可以排除物块所带水珠造成物块重力测量误差,丙丁两组数据可测排开液体的重力大小,先丁后丙,排除小桶内壁挂的水珠对液体重力测量结果产生的误差,最佳顺序为丁甲乙丙,也可以先空桶的质量,再测物块的质量,即顺序为甲丁乙丙。故选AC。
(2)[2]根据图乙中的测力计示数,我们可以得到A=2.2N。然后,利用浮力公式计算浮力
B=G−A=3.8N−2.2N=1.6N再读取图丙中的桶与排出水的总重为C=2.6N,所以排开水的重力为
D=C−G0=2.6N−1.0N=1.6N
[3]分析表中实验数据,圆柱体浸没在水中时受到的浮力用桶和溢出水的总重力减去空桶的重力得到排开水的重力,则由此可初步得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它排开的液体受到的重力大小。
(3)[4]A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口,物体放入溢水杯时,会使溢水杯先满了才可以向外溢出,溢出的水比物体排开的水少,所以图乙中水面未到达溢水杯的溢水口,会影响实验结论,故A不符合题意;
B.图乙中物体只保持一部分体积浸入水中,物体排开水的体积等于物体浸在水中的体积,仍然能得出浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,所以图乙中物体未全部浸没在水中,不会影响实验结论,故B符合题意;
C.按照甲乙丙丁的顺序进行的操作 ,小桶内壁挂的水珠对液体重力测量结果产生的误差,会影响实验结论,故C不符合题意;
D.四次测量中同一测力计始终未调零,由于我们在计算浮力和排开水重力时都是使用测力计的示数差(即重力减去示数),所以这个固定的偏差会被抵消掉,不会影响实验结论的准确性,故D符合题意。
故选BD。
(4)[5]物体漂浮在水面上,受到的浮力等于它的重力,测量漂浮的物体受到的浮力时,不需要用弹簧测力计提着物体,即乙步骤不需要弹簧测力计。
6.(1)竖直
(2)
(3)B
(4) 变小 变大
(5)BC
【详解】(1)实验中弹簧测力计用于测量竖直方向的力,使用前需在竖直方向调零。
(2)由图可知物体在空气中的示数为(等于重力),浸没时测力计示数为,故物体受到的浮力。
(3)物体受到的浮力,排开液体重力,若,则浮力等于排开液体重力。故选B。
(4)重物浸入时,浮力增大,A示数( )变小;排开液体增多,B示数(排开液体重力)变大。
(5)A.测力计A 的示数等于重力减去浮力,故A错误;
B.改进后的装置使用生活化的器材(如饮料瓶、薄塑料袋),将测力计固定使得测力计示数稳定,故B正确;
C.能同时显示测力计A示数和测力计B示数,便于同步观察两者的变化关系,故C正确。
故选BC。
7. 丁 F4-F2 减小 相等 见解析 >
【详解】(1)[1]由图甲可知,物体的重力G=F1,由图丁可知,物体浸没时弹簧测力计的示数F′=F3,则物体受到的浮力
F浮=G-F′=F1-F3
[2]由图乙可知,空烧杯的重力为F2,由图戊可知,物体浸没时排开液体与烧杯的总重力为F4,则物体浸没时排开液体的重力
G排=F4-F2
当F浮=G排即
F1-F3=F4-F2
可知,物体受到浮力的大小与排开液体所受重力相等。
(2)[3][4]如图2所示,向下移动水平横杆,重物排开水的体积变大,由称重法F浮=G-F′可知弹簧测力计A的示数变小,重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,由阿基米德原理可知,A示数的变化量等于浮力大小、B示数的变化量等于排开液体的重力大小,二者相等。
(3)[5]没有控制排开相同体积的液体,所以无法得出结论物体受到的浮力与其形状有关。
[6]由物体的浮沉条件可知,橡皮泥漂浮时F浮1=G,橡皮泥下沉时F浮2<G,则F浮2<F浮1;故第一次受到的浮力大于第二次受到的浮力。
8.(1) 0.1 0.1 =/等于
(2) =/等于 不变 变大
【详解】(1)[1]由图A知,核桃的质量为
根据公式G=mg可知,核桃的重力为G核桃=m核桃g=0.01kg×10N/kg=0.1N
核桃漂浮,根据二力平衡可知,浮力等于核桃的重力,即F浮= G核桃=0.1N
[2]已知空碗的质量为
由图D知,空碗和溢出水的质量之和为
溢出水的质量
根据公式G=mg可知,溢出水的重力为G溢=m溢g=0.01kg×10N/kg=0.1N
[3]根据F浮= G溢=0.1N
可知,浮力与排开液体重力的关系,F浮= G排
(2)[1]茶壶对电子秤的压强为固体压强,放在水平面的物体对水平面的压力等于自身的重力,根据,则B和C图中,茶壶和茶壶内各物体的总重力相等,则茶壶对电子秤的压力相等,根据,压力和受力面积不变,则压强不变,即。
[2]小鱼视作悬浮,当物体悬浮时,根据二力平衡知识和阿基米德原理,可得,所以,所以溢出水后电子秤示数不变。
[3]将一枚硬币再放入图C的茶壶中,硬币沉底,根据浮沉条件,F浮<G物,根据阿基米德原理F浮= G排,所以G排<G物,即,溢出水的质量少,加入物体的质量大,故溢出水后电子秤示数变大。
9.(1)丁、甲、乙、丙
(2)排开的液体受到的重力
(3)变小
(4) 2
【详解】(1)最合理的实验顺序是:丁:测出空桶的重力;甲:测出物体所受到的重力;乙:把物体浸在装满水的溢水杯中,测出测力计的示数;丙:测出桶和排开的水受到的重力;故正确顺序为丁、甲、乙、丙。
(2)空气中物体的重力为G=2N
水中弹簧测力计的示数为
物体在水中受到的浮力为
由图丁可知,空桶的重力G桶=0.5N
由图丙可知,水和桶的重力G总=1.5N
所以溢出水的重力为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受到的重力。
(3)将图乙中的水换成酒精,物体排开酒精的体积不变,密度变小,根据可知,物体受到的浮力变小。
(4)[1][2]由甲、乙两图可知,由甲图到乙图增加的质量即为泡沫块的质量,则泡沫的质量m=m2﹣m1=2.2kg﹣2kg=0.2kg
因为泡沫块漂浮在水面上,所以F浮=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
由乙、丙两图可知,丙图中容器比乙图中容器多受一个向上的拉力F的作用,在拉力F的作用下,丙图中电子秤的读数减小,即
对于丙图中泡沫块所受浮力
根据阿基米德原理,又因为泡沫块完全浸没,所以泡沫块的体积
泡沫块的密度
10. 物体放入水中前溢水杯中的水没有满 4 1.5 见解析
【详解】(1)[1]根据称重法可得,物体所受浮力Fx的大小为
(2)[2]物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积,溢出到小桶中的水所受的重力小于物块排开的水所受的重力。所以在实验过程中存在的问题:物体放入水中前溢水杯中的水没有满。
(3)[3][4]当浮力为零时,物体没有浸在水中,弹簧测力计的示数就等于重力,由图像知物体的重力为4N,由图像知,当浮力是2.5N时,弹簧测力计的示数F为
4N-2.5N=1.5N
(4)[5]将物块挂在弹簧测力计上,当物块处于静止状态时,物块受到竖直向下的重力和弹簧测力计竖直向上的拉力作用,这两个力是平衡力,大小相等,设测力计对物块的拉力为F拉,则有
根据物体间力的作用是相互的,物块对测力计的拉力为
即为此时的测力计示数,所以测力计的示数等于物块受到重力的大小。
11. 1 ①④ ②③ 1.6 等于 不能 2.25
【详解】(1)[1]由图①可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,空桶所受的重力为1N。
[2] 图①是空桶的重力,图④是排开水与桶的总重力,故利用①④两个实验步骤可以计算出物体排开液体所受重力的大小为
(2)[3][4]实验过程中,根据称重法,图②中,物体的重力为3.6N,图③为物体浸没时的拉力为2N,故利用②③两个实验步骤可以计算出物体浸没时所受的浮力大小为
(3)[5]分析实验数据可知,,可初步得出,浸在水中的物块所受浮力的大小等于物块排开的液体所受到的重力。
(4)[6]若把物体浸没在未盛满水的溢水杯,则溢出的水偏少,测量溢出水的重力会偏少,而浮力大小不变的,此时排开水的重力小于物体受到的浮力大小,故不能得到与③相同的结论。
(5)[7]根据阿基米德原理,该物块的体积为
密度是
12.(1) ④①②③ A
(2) 1×10-4 2×103
(3) 大
【详解】(1)[1]若最后再测小桶的重力,则小桶中因残留有液体会使小桶重力偏大,所测出的排开液体的重力偏小,为了减小误差,我们应先测量小桶的重力,再测物块重力,然后将金属块慢慢进入到液体中测量拉力,用小桶接溢出来的水,最后测量小桶和溢出水的总重,因此实验顺序应为④①②③。
[2]A.图②中水面未到达溢水杯的溢水口,则溢出的水的质量变小,即排开水的重力变小,会影响结论,故A符合题意;
B.图②中物体未全部浸没在水中,受到的浮力变小,排开液体的重力也变小,不会影响结论,故B不符合题意。
故选A。
(2)[1][2]金属块完全浸没时,弹簧测力计的示数为1N,由称重法可知,金属块完全浸没时受到的浮力为
金属块完全浸没时,物体的体积等于排开液体的体积,由可知,物体的体积
由阿基米德原理可得
物体的重力为2N,根据G=mg=ρVg可得2N=ρ物gV;解得ρ物= 2×103kg/m3
(3)[1]物体的体积是,设自制密度计的横截面积为S,由题意可得,自制密度计在水中漂浮时排开水的体积V排水=SH,自制密度计在待测液体中漂浮时自制密度计排开待测液体的体积V排液=Sh,由于同一支自制密度计漂浮时受到的浮力大小相等,则有F浮水=F浮液,根据阿基米德原理得ρ水gSH=ρ液gSh
则待测液体密度为
[2]根据同一物体浮在不同液体中F浮一定时,V排与ρ液成反比可知,液体的密度越大,排开液体的体积越小,所以密度计的刻度越靠下密度值越大。
13. 甲、丁 2.8×103 = 丁
【详解】(1)[1]由甲、丁根据称重法,石块浸没在水中受到的浮力大小为
(2)[2]根据知物体的质量为
根据阿基米德原理,物体的体积
石块的密度为
(3)[3]因
故。
由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。
(4)[4]如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,此物体会漂浮在液面上,物体受到的浮力等于物体的重力,则图丁步骤中可不使用弹簧测力计。
14. 乙丙 甲丁 A
【详解】(1)[1]浮力的方向竖直向上,从圆柱体的重心沿竖直向上的方向画出浮力的示意图,如图所示:
(2)[2]先测量物体的重力,再测量物体浸没水中的拉力,由称重法得到圆柱体受到的浮力,选择图乙和图丙可以得到圆柱体受到的浮力。
[3]用图丁中桶和水的总重力减去图甲中空桶的重力得到排开液体的重力。
(3)[4]为得出普遍性的结论,根据归纳法的要求,用原来的方案将液体换成密度与其不同的液体进行实验和用原来的方案将圆柱体换成体积与其不同的物体进行实验都是合理的,改变溢水杯中水的体积继续实验不合理,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
15. 丁丙甲乙 溢水杯中的水未装满 变小 变大 =
【详解】(1)[1]实验时,先测出空桶的重力,然后测出物体的重力,再物体浸没在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,最后测出小桶和水的总重力,因此合理的实验步骤是:丁丙甲乙。
(2)[2]由图可知,石块的重力
G=F3
石块浸在水中时弹簧测力计的示数为F1,根据称量法可知,石块受到的浮力
F浮=F3-F1
(3)[3]石块排开水的重力明显小于所受的浮力,G排偏小,说明收集到的水较少,可能是溢水杯中没装满水,石块开始进入水中时排开的水没有溢出来。
(4)[4][5]][6]]将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度,当逐渐调高升降台,重物浸入水中的体积变大,排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,由称重法可知弹簧测力计甲的示数变小;因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计B的示数变大;弹簧测力计甲示数的变化量和弹簧测力计乙的示数变化量相等,从而证明了受到的浮力等于其排开水的重力,即
F浮=G排
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