8下-09-浮力實驗題專練（解析版）-全國初中物理競賽試題編選

試卷第=page2929頁，共=sectionpages3030頁試卷第=page3030頁，共=sectionpages3030頁保密★啟用前《浮力》實驗題專練全國初中物理競賽試題精編學(xué)校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、實驗題1．小明同學(xué)用刻度尺，圓柱形容器，有配重的薄壁長燒杯和水，細線等材料測出了金屬塊的密度。請你按照他們的實驗思路回答后面的填空。①在圓柱形容器中裝有適量的水，將一只裝有配重的薄壁長燒杯放入圓柱形容器的水中，燒杯靜止時用刻度尺測出容器中水的深度為H1，如圖（a）所示；②將金屬塊吊在燒杯底部，燒杯靜止時用刻度尺測出燒杯露出水面的高度h1，容器中水的深度為H2，如圖（b）所示；③將金屬塊放在燒杯中，燒杯靜止時用刻度尺測出燒杯露出水面的高度h2，如圖（c）所示。圖（b）中水對圓柱形容器底的壓強________（填“大于”、“等于”或“小于”）圖（c）中水對圓柱形容器底的壓強，已知圓柱形容器底面積為S1，燒杯底面積為S2，水的密度為ρ水，則金屬塊的密度為_______?！敬鸢浮?/p>

等于

【詳解】[1]以燒杯與金屬塊的整體作為研究對象，在b、c兩種情況中都處于漂浮狀態(tài)，所以它們受到的浮力都等于自身的重力，也就是說，這兩種情況下它們受到的浮力是相等的。根據(jù)阿基米德原理可以知道，它們排開的水的體積是相等的，即兩種情況下水面是相平的。深度相等的水產(chǎn)生的壓強是相等的。[2]b與a比，水面升高了，通過排水法可以知道，金屬塊與燒杯排開水的總體積比a中燒杯排開水的體積的增加量是a中，燒杯處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力等于燒杯的重力；b中，燒杯與金屬塊這個總體處于漂浮狀態(tài)，它們的總重等于它們受到的浮力。b與a比，過個總體增加的重力（金屬塊的重力）等于增加的浮力，即c與b兩種情況下，燒杯與金屬塊這個整體都處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力都等于重力。故兩種情況下，排開水的總體積是相等的。b中，排開水的總體積為燒杯排開水的體積加上金屬塊排開水的體積，這里，金屬塊排開水的體積等于金屬塊的體積。c中，這個總體排開水的體積就是燒杯排開水的體積，燒杯浸入的深度增加了，燒杯排開水的體積增加了。則燒杯增加的排開水的體積等于金屬塊的體積，即金屬塊的體積為金屬塊的密度為2．重慶一中物理興趣小組的同學(xué)在探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”時，提出了如下猜想：A．可能跟物體浸入液體的深度有關(guān)；B．可能跟物體的重力有關(guān)；C．可能跟物體浸入液體的體積有關(guān)；D．可能跟液體的密度有關(guān)；為了驗證上述猜想，李明做了如圖所示的實驗：銅塊和鐵塊的體積相同（1）分析圖中的①、③（或①、④），說明浸在液體中的物體受到___________（選填“豎直”或“斜”）向上的浮力；比較①、④可知鐵塊浸沒在水中時所受的浮力是___________N；（2）鐵塊從位置④→⑤的過程中，彈簧測力計的示數(shù)不變，說明鐵塊受到的浮力不變，可以驗證猜想A是___________（選填“正確”或“錯誤”）的；（3）鐵塊從位置③→④的過程中，彈簧測力計的示數(shù)減小，說明鐵塊受到的浮力___________（選填“變大”“變小”或“不變”），可以驗證猜想___________（選填“A”“B”“C”或“D”）是正確的；（4）分析比較實驗①⑤與②⑥，可以驗證猜想B是錯誤的；（5）分析比較___________兩次實驗可得結(jié)論：浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)；（6）另一組物理興趣小組的同學(xué)撿到了一個不吸水的工藝品，它的上端為質(zhì)地均勻的柱形木塊A，木塊上粘有合金塊B．小明將工藝品豎直在水中如圖甲，靜止時木塊浸入水中的深度為h1；因粘合處松動導(dǎo)致合金塊沉底，如圖乙，靜止時木塊浸入水中的深度為h2，工藝品（由A、B兩部分構(gòu)成）所受浮力與甲圖相比____。（選填“變大”、“變小”或“不變”）。將B從水中撈出放在A的上方，AB一起漂浮，合金的密度為水的n倍，當木塊在水中豎直漂浮時，浸入水中的深度h3=_______，（用h1、h2、n表示，不考慮工藝品沾水對實驗的影響）。【答案】

豎直

2

錯誤

變大

C

⑥⑦

變小

【詳解】（1）[1]分析圖①、③，鐵塊在浸入液體中時測力計的示數(shù)變小，表明彈簧測力計對鐵塊豎直向上拉鐵塊的力減小了，說明浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力。[2]比較①、④，由①可知，鐵塊的重力為3.0N，鐵塊浸沒時彈簧測力計對鐵塊的拉力為1.0N，鐵塊浸沒在水中時所受的浮力（2）[3]鐵塊從位置④→⑤的過程中可知，鐵塊浸沒在水中的深度不同而受到的浮力相同，由此可知，物體受到的浮力與物體浸入液體的深度無關(guān)，因此可以驗證猜想A是錯誤的。（3）[4][5]鐵塊從位置③→4的過程中可知，彈簧測力計的示數(shù)減小，說明鐵塊受到的浮力變大，也就是說鐵塊浸入水中的體積不同，鐵塊受到的浮力不同，由此可知，浮力與物體浸在液體中的體積有關(guān)，因此可以驗證猜想C是正確的。（5）[6]分析比較⑥⑦兩次實驗可知，銅塊浸沒時，排開水的體積與排開鹽水的體積相同、彈簧測力計的示數(shù)不同，所以銅塊受到的浮力不同，由此可知，浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)。（6）[7]如圖甲，由于工藝品漂浮，浮力等于工藝品的重力；乙圖木塊漂浮浮力等于木塊的重力，小球沉底，浮力小于小球的重力，乙圖工藝品的總浮力小于工藝品的總重力；由分析可知，乙圖工藝品所受浮力與甲圖相比變小。[8]設(shè)A的底面積為S，小球的體積為V，由甲乙兩圖可知，小球的重力等于甲圖中工藝品的總浮力減去乙圖中木塊受到的浮力

①由于合金的密度為水的n倍，因此

②聯(lián)立兩式解得

③由已知條件可知，甲圖工藝品受到的浮力等于將B從水中撈出放在A的上方，AB一起漂浮時的浮力由上式可得由②式可知

④聯(lián)立③④解得3．小西同學(xué)利用電子秤來測量礦石的密度，操作步驟如下圖（在整個實驗過程中，礦石體積不變）（1）①電子秤放在水平桌面上，并將電子秤示數(shù)__________；②然后將裝有適量水的容器放在電子秤上，如圖甲所示；③把被測礦石用細線栓好、緩慢放入裝水的容器中，示數(shù)如圖乙所示，則被測礦石的質(zhì)量__________g；④用手提起細線，讓被測礦石離開容器底部，繼續(xù)浸沒在水中，電子秤示數(shù)如圖丙；⑤取出被測礦石，將表面的水擦干，放在電子秤上示數(shù)如圖?。唬?）圖丙中細線的拉力為__________；若容器的底面積S為100，從丙中取出石塊，水對容器底壓強的變化量__________Pa（不計石塊沾水）；（3）被測礦石的密度__________；（4）若將實驗順序變?yōu)橐冶祝ú豢紤]吸水），則所測礦石的密度將__________（選填“偏大”“偏小”或“不變”）；（5）同組的小附設(shè)計了如圖戊所示的裝置，利用拉力傳感器和丁圖中的礦石來測量待測液體的密度，其中懸掛礦石的輕質(zhì)細線無彈性但承受的拉力有一定限度。礦石始終浸沒在待測液體中，拉力傳感器示數(shù)F隨液體密度變化的圖像如圖己所示，則該裝置能顯示的液體的最小密度為__________；（6）小附在漏斗上套個橡皮膜，如圖所示漏斗口內(nèi)深度為5cm，他發(fā)現(xiàn)將其放入水中越__________，橡皮膜形變越明顯，現(xiàn)在向下圖的漏斗中加入上題中所能測出的最小密度的液體，直到橡皮膜恢復(fù)水平為止，所加液體的質(zhì)量為__________g。（已知漏斗口的面積為16，漏斗上方圓柱體橫截面積為1，漏斗口內(nèi)的容積即不含圓柱部分，為35，漏斗浸入水中的深度為10cm，漏斗壁厚度不計，忽略容器內(nèi)液面變化。）【答案】

調(diào)為0

368

2.18

150

2.5×103

偏大

0.85×103

深

35.496【詳解】（1）[1]為了測量的準確性，電子秤放在水平桌面上，并將電子秤示數(shù)調(diào)為零。[2]由甲圖可知，水和燒杯的質(zhì)量為m1=0.25kg，由乙圖可知，燒杯、水和礦石的總質(zhì)量m2=0.618kg，所以礦石的質(zhì)量為m石=m2-m1=0.618kg-0.25kg=0.368kg=368g（2）[3]丙圖中，礦石懸掛在細繩上，礦石受到水豎直向上的浮力，物體間力的作用是相互的，礦石給水一個豎直向下的壓力作用在容器的底部，導(dǎo)致電子秤的示數(shù)增加，對比甲圖，增加的壓力和浮力大小相等，所以石塊受到的浮力大小為F浮=（m3-m1）g=（0.400kg-0.250kg)×10N/kg=1.5N礦石受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力和拉力，這三個力是平衡力，所以細繩的拉力為T=G石-F浮=m石g-F浮=0.368kg×10N/kg-1.5N=2.18N[4]從丙中取出石塊，水對容器底壓強的變化量與容器底面積的乘積即壓力的變化量等于礦石受到的浮力，所以水對容器底壓強的變化量為（3）[5]根據(jù)阿基米德原理，石塊受到的浮力為F浮=ρ水gV排=ρ水gV石=1.0×103kg/m3×10N/kg×V石=1.5N解得，礦石的體積為V石=1.5×10-4m3礦石的密度為（4）[6]若將實驗順序變?yōu)橐冶?，在將石塊取出時會占有一定的水，使得甲圖中測得的水的質(zhì)量偏小，則所測礦石的質(zhì)量偏大，體積不變，則密度將偏大。（5）[7]由己圖可知，傳感器的最大拉力為2.5N，此時液體密度最小。丁圖中礦石的質(zhì)量為0.378kg，重力為G′=m′g=0.378kg×10N/kg=3.78N礦石浸沒在液體中受到的浮力為F浮′=G′-F拉大=3.78N-2.5N=1.28N所以該裝置能顯示的液體的最小密度為（6）[8]液體壓強隨深度的增加而增大，所以將其放入水中越深，橡皮膜形變越明顯，壓強越大。[9]漏斗橡皮膜受到水的壓強為p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa橡皮膜恢復(fù)水平時，倒入液體產(chǎn)生的壓強為1000Pa，液體的深度為所以倒入液體的體積為V加=V1+V2=35cm3+1cm2×（11.76cm-5cm）=41.76cm3加液體的質(zhì)量為m加=ρ0V加=0.85g/cm3×41.76cm3=35.496g4．某小組同學(xué)在做科學(xué)探究實驗，如圖所示：a．將一個長方體物體（物體不吸水）掛在彈簧測力計下，物體的下表面剛好與水面接觸，如圖甲所示；b．移動彈簧測力計使物體向下移動，彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示；c．繼續(xù)移動彈簧測力計使物體再向下移動，物體剛好浸沒水中，如圖丙所示，此時彈簧測力計的示數(shù)為；（1）圖乙中彈簧測力計的示數(shù)為______N；（2）分析測量結(jié)果可知，在圖丙中物體受到的浮力比在圖乙中受到的浮力大______N，由此說明，物體所受浮力的大小與物體排開液體的體積______；（3）圖乙中液體對容器底的壓力為，圖丙中液體對容器底的壓力為，則______；（4）該物體的密度為______?！敬鸢浮?/p>

4.4

0.4

有關(guān)

【詳解】（1）[1]圖乙中彈簧測力計將1N分為五個小格，所以彈簧測力計的分度值為0.2N，故彈簧測力計的讀數(shù)為4.4N。（2）[2]由可知，重力不變，彈簧測力計示數(shù)減小的量就是浮力增加的量，即[3]從乙圖到丙圖，物體排開液體的體積增加了，所受浮力增大，由此說明，物體所受浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)。（3）[4]乙中物體從一半浸入液體，丙中物體完全浸入液體，所以丙中液體的液面比乙中高，即，由可知，，又由可知，受力面積相等，。（4）[5]乙圖中物體受到的浮力為設(shè)容器底面積為S，將上式展開代入數(shù)值同理，丙圖中物體受到的浮力為將上式展開代入數(shù)值將兩式聯(lián)立，解得5．下列甲、乙、丙、丁四幅圖是某實驗小組利用彈簧測力計、溢水杯、圓柱形物塊、小桶和水探究“浸在液體中的物體所受浮力跟它排開液體所受重力的關(guān)系”的過程情景，其中彈簧測力計的示數(shù)依次是、、、。（1）在實驗操作前，細心的明天同學(xué)指出情景甲中存在錯誤該錯誤是___________；（2）糾正錯誤后該探究實驗的合理順序為___________（用甲、乙、丙、丁表示）；（3）在完成實驗之后，陶子同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗桌上有一瓶用于測量密度的鹽溶液，她思考之后建議：利用浮力來測量該液體的密度，經(jīng)過組內(nèi)一番討論，僅增加了戊圖（注意：戊圖中是鹽水，乙圖中是水）所示情景，此時彈簧測力計示數(shù)為，則待測鹽溶液的密度可表示為或，其中X=___________（用、表示）。【答案】

溢水杯中水面未到達溢水杯杯口

丁、甲、乙、丙

F1-F5【詳解】（1）[1]要想測出物體排開的水的重力，溢水杯內(nèi)水的液面必須到達溢水杯杯口，若達不到，則測得的排開的液體的重力會變小，故圖甲中的錯誤為溢水杯內(nèi)水面未到達溢水杯杯口。（2）[2]合理的實驗順序是：①測出空桶所受的重力；②測出實心合金塊所受的重力；③把合金塊浸沒在裝滿水溢水杯中，測出合金塊所受的浮力，收集合金塊排開的水；④測出桶和排開的水所受的重力。故合理的順序為丁、甲、乙、丙。（3）[3]物體在水中時，根據(jù)阿基米德原理可知，物體受到的浮力等于其排開的液體的重力，即物體受到的浮力為F=F1-F2=F3-F4物體在液體中時，物體受到的浮力等于其排開的液體的重力，即物體在液體中受到的浮力為F浮液=F1-F5物體全部浸沒在水和液體中時，物體的體積不變，排開的液體的體積是相同的；由F浮=ρ液gV排可知，物體的體積為或即或解得或所以6．悅悅制作了如圖所示的探頭，探究液體壓強與浮力的相關(guān)問題進行。實驗過程中悅悅通過細線將探頭緩慢放入溢水杯中且探頭上表面始終與液面平行。（1）緊密蒙在探頭下端的橡皮膜，形變程度越大，說明它所受的液體壓強越______；（2）對比圖丙、丁可知：在同種液體中，液體內(nèi)部壓強與液體的______有關(guān)；（3）對比圖______可知：液體內(nèi)部壓強與液體的密度有關(guān)；（4）如圖丙所示，探頭受到的浮力為______N；探頭從圖丙的位置不斷緩慢往下放直至觸底的過程中（細線足夠長，實驗過程中橡皮膜沒有破裂），探頭排開液體的重力將______（選填“變小”、“保持不變”或“變大”）；彈簧測力計的示數(shù)會______（選填字母）。A．一直變大

B．先不變后變小C．先變大后變小

D．先變小后變大（5）細心的悅悅同學(xué)發(fā)現(xiàn)，將探頭從圖丙的位置下放5cm到達圖丁位置的過程中，溢水杯中的水位下降了0.2cm，已知柱形溢水杯的底面積為20cm2，探頭的上表面積為10cm2，則圖丁中水對橡皮膜產(chǎn)生的壓力為______N，圖丁中手對探頭的拉力______圖戊中手對探頭的拉力（選填“大于”、“小于”、“等于”或“無法判斷”）?！敬鸢浮?/p>

大

深度

丙戊

0.38

變小

C

0.82

大于【詳解】（1）[1]力可以改變物體的形狀，緊密蒙在探頭下端的橡皮膜，形變程度越大，說明它所受的液體壓強越大。（2）[2]對比圖丙、丁可知，液體的密度相同，探頭所處的深度越深，橡皮膜形變程度越大，說明受到液體的壓強越大。即在同種液體中，液體內(nèi)部壓強與液體的深度有關(guān)。（3）[3]對比圖丙、戊可知，探頭所處深度相同，液體的密度不同，探頭下端橡皮膜的形變程度不同，說明液體內(nèi)部壓強與液體的密度有關(guān)。（4）[4]由丙圖可知，探頭排開水的體積V排=38mL=38×10-6m3則探頭受到的浮力為F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×38×10-6m3=0.38N[5][6]探頭從圖丙的位置不斷緩慢往下放的過程中（未觸底），液體的密度不變，探頭下端的橡皮膜所處的深度增加，受到的壓強增大，橡皮膜形變（內(nèi)凹）增大，排開水的體積減小，質(zhì)量減小，由G=mg可知，探頭排開液體的重力將變小，即浮力變小。因為探頭的重力不變，由F示=G-F浮可知，彈簧測力計的示數(shù)變大，當探頭觸底時，探頭受到杯底的支持力，彈簧測力計的示數(shù)變小，故彈簧測力計的示數(shù)先變大后變小，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。（5）[7]與丙圖相比，丁圖中探頭少排開的液體體積為ΔV排=0.2cm×20cm2=4cm3=4×10-6m3則浮力的減小量為ΔF浮=ρ水gΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-6m3=4×10-2N=0.04N由此可求得探頭在丁圖中所受的浮力為F浮丁=F浮-ΔF浮=0.38N-0.04N=0.34N由探頭下放5cm，溢水杯中水位下降0.2cm，丙圖到丁圖的過程中，探頭上表面距水面的深度為h=5cm-0.2cm=4.8cm丁圖中，探頭上表面受到的壓強為p上=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.8×10-2m=480Pa丁圖中，探頭上表面受到的壓力為F上=p上S=480Pa×10×10-4m2=0.48N由浮力產(chǎn)生的原因可知，丁圖中水對橡皮膜產(chǎn)生的壓力為F下=F浮丁+F上=0.34N+0.48N=0.82N[8]將該探頭放入裝滿鹽水的溢水杯中時，探頭排開的鹽水的體積為0.34cm3，由ρ鹽水>ρ水、F浮=ρ液gV排可得，在排開液體體積相同的浮情況下，液體的密度越大，物體所受的浮力越大，即探頭在戊圖中所受的浮力較大，所需要的拉力小。7．小明按照教材中“綜合實踐活動”的要求制作簡易密度計。（1）取一根粗細均勻的飲料吸管，在其下端塞入適量金屬絲并用石蠟封口。塞入金屬絲的目的是使吸管能______漂浮在液體中。（2）將吸管放到水中的情景如圖A所示，測得浸入的長度為H，放到另一液體中的情景如圖B所示，浸入的長度為h，用ρ液、ρ水分別表示液體和水的密度，則ρ水_____ρ液（選填“=”、“＞”或“＜”），密度計A、B兩圖中所受浮力大小FA______FB，ρ液與ρ水、h及H的關(guān)系式是ρ液=______。（3）小明把這支簡易密度計分別放入水、鹽水和植物油中，穩(wěn)定后記下簡易密度計與液面相平的位置，并標出這種液體的密度（ρ鹽水=1.1×103kg/m3，ρ植物油=0.9×103kg/m3），則上面圖C中a，b，c，d四種刻度的標示合理的是_______；（4）小軍也用吸管制作了密度計，他發(fā)現(xiàn)密度計相鄰兩刻度線之間的距離太小，導(dǎo)致用此密度計測量液體密度時誤差較大，為此同學(xué)提出如下改進方案，其中可行的______A．換大的容器盛放液體做實驗

B．換細的吸管制作密度計C．換稍長的吸管制作密度計

D．適當減小密度計的配重【答案】

豎直

小于

等于

c

B【詳解】（1）[1]為了能使吸管豎直漂浮在液體中，吸管中塞入一些金屬絲做配重，使密度計的重心降低，故這樣的目的是使吸管豎直漂浮在液體中。（2）[2][3][4]由于吸管在A和B中都是漂浮，根據(jù)漂浮條件可得FA=FB=G即密度計在水和另一種液體中所受浮力大小相等，設(shè)吸管底部面積為S，結(jié)合阿基米德原理可得ρ水gSH=ρ液gSh解得，ρ液與ρ水、h及H的關(guān)系式是由圖知，密度計在水中浸入的深度較大，所以水和某液體的密度關(guān)系為ρ水<ρ液（3）[4]由可知，F(xiàn)浮、g、S都相同的情況下，ρ液與吸管浸入液體的長度h成反比，所以密度計的刻度數(shù)值由上到下逐漸增大；根據(jù)反比例函數(shù)圖像可知，液體密度越大，密度計浸入水中的深度隨密度的變化越慢，所以下部刻度線的間隔小，故c符合題意，abd不符合題意。故選c。（4）[5]A．換大的容器盛放液體做實驗，密度計浸入液體的深度不變，不會對密度計相鄰兩刻度線之間的距離造成影響，故A不符合題意；B．因為V=Sh，所以減少橫截面積S，即可使h變大，因此換細的吸管制作密度計可以增大密度計浸入液體的深度，可使密度計相鄰兩刻度線之間的距離增大，故B符合題意；C．換稍長的吸管制作密度計，密度計的重幾乎不變，所以密度計浸入液體的深度不變，不會對密度計相鄰兩刻度線之間的距離造成影響，故C不符合題意；D．適當減小密度計的配重，則密度計受到的浮力也變小，浸入液體的深度變小，會使密度計相鄰兩刻度線之間的距離減小，故D不符合題意。故選B。8．物理興趣小組的小安同學(xué)想到，利用阿基米德原理也可以測量小礦石的密度，選用的實驗器材有：大量筒、小空桶、細線等，實驗步驟如下：A．將小空桶置于裝有水的大量筒中，靜止時小空桶漂浮在水面，此時大量筒中液面對應(yīng)的刻度為V1，如圖甲所示；B．將小礦石用細線系住緩慢浸沒在大量筒的水中，此時大量筒中液面對應(yīng)的刻度為V2，如圖乙所示；C．從大量筒的水中取出小礦石，放入小空桶，小空桶仍漂浮在水面，此時大量筒中液面對應(yīng)的刻度為V3，如圖丙所示請回答以下問題：①被測小礦石的質(zhì)量是______（請用題目中所給字母表示，已知水的密度為ρ水），被測小礦石的密度是______（請用題目中所給字母表示，已知水的密度為ρ水）。②在實驗步驟C中，將沾有水的小礦石直接放入小空桶中，測出的小礦石密度將______（偏大、不變、偏小）?！敬鸢浮?/p>

（V3-V1）ρ水

不變【詳解】（1）[1][2]假設(shè)大量筒中沒有放入小桶時的液面對應(yīng)的刻度為V0，則由甲圖可知，此時小桶受到的浮力為F浮=ρ水g(V1-V0)=G桶由丙圖可知，此時小桶受到的浮力為F浮’=ρ水g(V3-V0)=G桶+G石聯(lián)立上面兩式得G石=ρ水g(V3-V1)=m石g解得小礦石的質(zhì)量為m石=ρ水(V3-V1)由甲乙圖可知，小礦石的體積為V石=V2-V1則小礦石的密度為（2）[3]將沾有水的小礦石直接放入小空桶中，大量筒中水的體積會減少，石頭上沾有的水也會受到浮力，且他排開水的體積正好等于沾在小石塊上的水的體積，所以V3不會變化，所以測量結(jié)果不會受到影響。9．小雨用器材探究“圓錐形物體所受浮力大小與哪些因素有關(guān)”，如圖所示：（1）B圖中物體所受的浮力是_______N，由圖中步驟A、B、C、D可得出結(jié)論：物體受到的浮力大小與_______有關(guān)，與物體浸沒在液體中的深度_______（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；（2）根據(jù)圖中的實驗數(shù)據(jù)，可計算出圓錐形物體的密度為______kg/m3，E圖中液體的密度為_______kg/m3；（3）如果在步驟E中不小心使物體接觸了容器底且與容器底部有力的作用，則所測液體密度將_______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）；（4）用彈簧測力計拉著圓錐形物體從其底部剛好接觸水面開始緩慢沒入水中，描繪的彈簧測力計示數(shù)F與圓錐形物體的浸入深度h的變化關(guān)系圖像與下圖中相符合的是_______（物體高2cm）；A．B．C．D．（5）小雨同學(xué)接著又用此方法測另一物體的密度，她把該物體浸沒在E液體中時發(fā)現(xiàn)彈簧秤的示數(shù)是其所受浮力的兩倍，則該物體的密度是______g/cm3?！敬鸢浮?/p>

0.5

物體排開液體的體積

無關(guān)

偏大

C

2.4【詳解】（1）[1]從圖A可以看到，彈簧測力計拉力為4N，則該圓錐形物體的重力為4N，再觀察圖B，彈簧測力計的拉力為3.5N，對圓錐形物體受力分析，它受到重力、浮力、測力計拉力而處于平衡狀態(tài)，則B圖中物體所受的浮力為B圖中物體所受的浮力為0.5N。[2]由圖中步驟B、C可知，圓錐形物體浸沒在液體中的體積不同，測力計的示數(shù)也不同，說明受到的浮力大小也不同，可得出結(jié)論：物體受到的浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)。[3]由圖中步驟A、C、D可知物體浸在水中的體積相同，深度不同，彈簧測力計的示數(shù)相同，根據(jù)可知，物體受到的浮力相同，說明了物體受到的浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。（2）[4]從圖A可以看到，該圓錐形物體的重力為4N，則它的質(zhì)量為該圓錐形物體的質(zhì)量為0.4kg；由圖C可知，該物體完全浸沒在水中，測力計的拉力為3N，該物體的重力為4N，則受到的浮力為根據(jù)阿基米德原理可知，該物體的體積為該物體的體積為；根據(jù)密度公式可知，圓錐形物體的密度為圓錐形物體的密度為。[5]由圖A、E可知，該圓錐形物體的重力為4N，該物體浸沒在未知液體中，測力計的拉力為，則該物體在未知液體中，受到的浮力為該物體排開未知液體的體積為，根據(jù)阿基米德原理可知，該未知液體的密度為該未知液體的密度為。（3）[6]如果在步驟E中不小心使物體接觸了容器底且與容器底部有力的作用，則容器底對物體有一個向上的支持力作用，即，對物體受力分析，它受到支持力、浮力、測力計的拉力、重力的作用，而處于平衡狀態(tài)，即可知道受到的浮力大小不變，自身重力大小不變，由于多了一個支持力，導(dǎo)致測力計的拉力比原來圖E的拉力要小，當實際計算時，只考慮到浮力、拉力、重力，沒有考慮到支持力，那么重力減去拉力，得到的浮力是偏大的，再根據(jù)阿基米德原理，求得的液體密度是偏大的。（4）[7]觀察該圓錐形物體，為上大下小，因此隨著圓錐形物體浸入水中的深度增加，排開水的體積也在增加，然而排開水的體積增大的數(shù)量在變大，根據(jù)可知，浮力變大，并且浮力增大的數(shù)值在變大，根據(jù)可知，測力計的示數(shù)在變小，并且測力計示數(shù)減小的數(shù)值在變大，即圖中圖線逐漸變陡，直到圓錐形物體完全浸沒后，浮力不變，測力計的示數(shù)也不變。故選C。（5）[8]設(shè)該物體的密度為，體積為，該物體浸沒在E液體中時發(fā)現(xiàn)彈簧秤的示數(shù)是其所受浮力的兩倍，則可知，對該物體受力分析，它受到重力、浮力、測力計的拉力，處于平衡狀態(tài)，可得到轉(zhuǎn)化可得解得該物體的密度是2.4g/cm3。10．課外興趣小組在“測量某液體密度”的實驗中，實驗步驟如下：（1）如圖甲所示，把天平放在水平臺上，發(fā)現(xiàn)天平水平平衡時游碼未歸零，將游碼歸零后，為使天平水平平衡，應(yīng)向______（選填“左”“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母；（2）調(diào)節(jié)水平平衡后，進行以下實驗操作：①測得空燒杯的質(zhì)量m0=33.4g；②向燒杯中倒入適量待測液體，用天平測出燒杯和液體的總質(zhì)量m1，如圖乙所示m1=______g；③將液體全部倒入量筒中，測出液體體積V，如圖丙所示V=______cm3；④待測液體的密度ρ=______kg/m3；（3）實驗結(jié)束后，愛思考的小敏指出，以上實驗過程中，燒杯中會殘留部分液體導(dǎo)致所測密度______（選填“偏小”“偏大”“不變”），于是她提出另一種測量液體密度的方案。實驗器材有彈簧測力計、細線、金屬塊（不吸水、不沾水）、兩個燒杯、足量的水和待測液體。簡要步驟如下：①分別往兩個燒杯中倒入適量的水和待測液體；②將金屬塊掛在彈簧測力計下，靜止時測力計示數(shù)記為F1；③將金屬塊浸沒在水中（未接觸燒杯底和燒杯壁），靜止時測力計示數(shù)記為F2；④將金屬塊浸沒在待測液體中（未接觸燒杯底和燒杯壁），靜止時測力計示數(shù)記為F3；⑤待測液體的密度ρ液=______（用ρ水及測得的物理量表示）。【答案】

右

66.4

30

1.1×103

偏大

ρ水【詳解】(1)[1]移動游碼相當于向右盤添加砝碼，所以將游碼歸零后，右盤將上升，因此，應(yīng)將調(diào)節(jié)螺母向右移動。(2)[2]燒杯和液體的總質(zhì)量為m=50g+10g+5g+1.4g=66.4g[3]量筒的分度值為2mL，故量筒中液體的體積為30mL。[4]待測液體的密度為(3)[5]若燒杯中液體有殘留，則用量筒測出的體積只是部分液體的體積，即此過程中體積的測量值偏小，根據(jù)可知，密度的測量值偏大。[6]同一金屬塊浸沒時，排開的水和排開的液體體積是相等的，都等于金屬塊的體積，根據(jù)浮力的測量及阿基米德原理可以知道即故11．如圖甲所示是探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗過程，彈簧測力計掛著同一金屬塊的示數(shù)。（1）圖甲中金屬塊浸沒在水中時，受到的浮力是______N。在D中畫出物體所受浮力的示意圖()；（2）分析圖甲中B、C、D可知，浮力大小跟______有關(guān)；（3）小明用一只如圖乙所示的薄底圓柱狀玻璃筒來測量某種液體的密度，圓筒水平截面內(nèi)徑為R1，外徑為R2，在筒壁外側(cè)從底端起沿豎直方向向上標有顯示高度的刻度。（設(shè)玻璃密度為ρ玻，水的密度為ρ水，且ρ玻＞ρ水）小明使圓筒直立漂浮于水面后，在圓筒內(nèi)緩慢注入少量某種未知液體，記錄下此時圓筒內(nèi)液面和筒外水面在筒外壁上的刻度值h1、h2（如圖丙所示），再分批添加該液體，記錄多組h1、h2數(shù)據(jù)，通過描點作圖的方法作出h1﹣h2圖像（如圖丁所示）。若筒底厚度可忽略不計，則該液體密度值為ρ液＝______（用給出的符號表示）。若筒底厚度不能忽略且為L，則上述液體密度測量值與真實值相比______。（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）【答案】

1N

排開液體的體積

不變【詳解】（1）[1][2]由圖A、D知，金屬塊完全浸沒后，受的浮力為浮力的方向豎直向上，故如下圖所示：（2）[3]比較B、C、D圖可知，液體的密度相同，排開液體的體積不相同，彈簧測力計的示數(shù)不同，浮力不同，可以探究浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)系。（3）[4][5]設(shè)圓筒的重力G0，由圖丁可知，當玻璃筒內(nèi)沒有液體時，玻璃筒浸入水的深度為a，排開水的體積則當玻璃筒內(nèi)液體的深度為c時，玻璃筒浸入水的深度為b，玻璃筒內(nèi)液體的重力玻璃筒受到的浮力則解得故該液體密度值為；考慮筒底厚度，當h水＝0時，h1＝m，假設(shè)此時h2＝d，如下圖所示：排開水的體積則則當h1＝c時，液體的深度h液＝c﹣m，水的深度為h2＝b，此時液體的重力玻璃筒受到的浮力由玻璃筒漂浮可得解得由下圖可知因為△ABF≌△ACE，則因為△CBD≌△CAE，則所以，則即即故因此，筒底厚度對液體密度測量值沒有影響。12．在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，小云提出如下猜想：猜想1：浮力的大小可能與液體的密度有關(guān)；猜想2：浮力的大小可能與物體的重力有關(guān)；猜想3：浮力的大小可能與物體的形狀有關(guān)；猜想4：浮力的大小可能與排開液體的體積有關(guān)。（1）如圖甲所示，用手把飲料罐按入水中，飲料罐浸入水中越深，手會感到越吃力，這個事實可以支持以上猜想______（選填序號）；（2）為了探究猜想1和猜想2，運用了體積相同的A、B、C三個圓柱體，測得重力分別為4N、4.5N和5N，然后進行如圖乙所示的實驗；①在序號a的實驗中物體所受的浮力為______N；②比較序號______、______、e的三次實驗，可得出初步結(jié)論：浮力大小與液體密度有關(guān)；③進一步分析可知：在______相同時，液體的密度越大，物體所受的浮力越______；④比較序號a、b、c的三次實驗，可得出結(jié)論：______。（3）為了探究猜想3，小明用兩塊相同的橡皮泥分別捏成圓錐體和圓柱體進行如圖丙所示的實驗，由此小明得出的結(jié)論是：浮力的大小與物體的形狀有關(guān)，你認為這結(jié)論______（選填“可靠”或“不可靠”），主要原因是______?！敬鸢浮?/p>

4

1

a

d

物體排開液體的體積

大

浮力的大小與物體的重力無關(guān)

不可靠

沒有控制排開液體的體積相同【詳解】（1）[1]如圖用手把飲料罐按入水中，飲料罐浸入水中越深，即排開水的體積越大，手會感到越吃力，這個事實說明浮力的大小可能與排開液體的體積有關(guān)，可以支持以上猜想4。①[2]在序號a的實驗中，物體的重力，彈簧測力計的示數(shù)為，物體受到的浮力為②[3][4]要探究浮力大小與液體密度的關(guān)系，需要控制排開液體的體積相同、形狀相同同一物體，改變液體的密度，故比較圖中a、d、e三次實驗；可得出初步結(jié)論：浮力大小與液體密度有關(guān)。③[5][6]根據(jù)稱重法測浮力，分析序號為d、e的實驗可知，物體排開液體的體積相同、液體的密度不同，并且鹽水的密度大、受到的浮力大，可得結(jié)論：排開液體的體積相同時，液體的密度越大，物體所受的浮力越大。④[7]體積相同的A、B、C三個圓柱體，測得重力分別為4N，4.5N和5N；a圖中物體浸沒在水中，受到的浮力為b圖中物體浸沒在酒精中，受到的浮力為c圖中物體浸沒在鹽水中，受到的浮力為比較序號a、b、c的三次實驗，可得出結(jié)論：浮力的大小與物體的重力無關(guān)。（3）[8][9]根據(jù)控制變量法知：要研究浮力大小與物體形狀的關(guān)系，必須保證排開液體的體積和液體的密度不變，小明實驗中改變了形狀，但沒有讓二者全浸入水中，即沒有控制排開水的體積相同，故小明的結(jié)論不可靠，不可靠的主要原因為沒有控制排開液體的體積相同。13．在探究浮力大小與哪些因素有關(guān)的實驗中，某小組同學(xué)用如圖所示的裝置，將同一物體分別逐漸浸入到水和酒精中，為了便于操作和準確收集數(shù)據(jù)，用升降臺調(diào)節(jié)溢水杯的高度來控制物體排開液體的體積。他們觀察并記錄了彈簧測力計的示數(shù)及排開液體的體積，實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中。（g取10N/kg）液體種類實驗序號物體重力G物/N彈簧測力計示數(shù)F/N排開液體體積V排/mL物體受到的浮力F浮/N水ρ水=1.0g/cm3121.55021.010030.5150酒精ρ酒精=0.8g/cm3421.65051.210060.8150（1）分析表中數(shù)據(jù)，第1次實驗中物體所受的浮力F浮=______N，第1次實驗中物體排開水受到的重力G排=______N；（2）本實驗在探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)時，選用了不同液體并進行了多次實驗，其目的是______（選填字母序號）；A．尋找普遍規(guī)律B．取平均值減小誤差（3）實驗中小明同學(xué)觀察到將同一個物體浸沒在密度越大的液體中時，彈簧測力計的示數(shù)越______。于是他靈機一動在彈簧測力計下掛一個重1.5N的物體，如圖甲所示：當他把物體浸沒在水中時，如圖乙所示，彈簧測力計的示數(shù)為0.5N，他就在0.5N處對應(yīng)標上1.0g/cm3的字樣；當他把物塊浸沒在酒精中時，如圖丙所示，應(yīng)該在彈簧測力計刻度盤的______N處對應(yīng)標上0.8g/cm3字樣，聰明的他就將圖甲所示裝置改裝成了一個能測液體密度的密度計；【答案】

0.5

0.5

A

小

0.7【詳解】（1）[1]由表格中數(shù)據(jù)知道，物體的重力為2N，第一次實驗中彈簧測力計的示數(shù)為1.5N，所以物體所受的浮力為[2]物體排開水受到的重力為（2）[3]在探究“浮力的大小與哪些因素”有關(guān)時，選用了不同液體并進行了多次實驗的目的是減小偶然性，使實驗得出的實驗規(guī)律更具有普遍性，所以本實驗的目的是尋找普遍規(guī)律，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。（3）[4]根據(jù)知道，物體浸沒時排開水的體積和本身的體積相等，所以將同一個物體浸沒在密度越大的液