中考物理能力提升训练：浮力探究实验(答案)

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中考物理能力提升训练：浮力探究实验及答案

1.如图所示，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：

①用弹簧测力计测出物体所受的重力G（如图甲所示）；

②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时弹簧测力计的示数F（如图乙所示）；

③测出接水后小桶与水所受的总重力G1（如图丙所示）；

④将小桶中的水倒出，测出小桶所受的重力G2（如图丁所示）；

⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同

回答下列问题

（1）物体浸没在水中，受到水的浮力F浮= ，被排开的水所受的重力

G排 = （均用上述测得量的符号表示）

（2）指出本实验产生误差的原因：（写出两点）

A

B

（3）若物体没有完全浸没在水中， （选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理。

答（1）G-F G1-G2

（2）a.测量时弹簧测力计未保持静止等

b.小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等

（3）能

2.春辉同学做“探究浮力大小与液体密度、物体排开液体体积的关系”实验，如下图所示，A、B为同种材料的金属块（体积VAρ海水，均在物体静止时对弹簧测力计进行读数（其中F1、F2分别为乙、丙两图中测力计示数）。 2

（1）如图甲所示，春辉测量金属块A所受重力为 N；

（2）他将金属块A分别浸没在浓盐水和清水中，如图乙、丙所示，初步得出的实验结论是：

相同时，液体密度越大，物体所受浮力越

（3）春辉又将金属块B浸没在清水中（如图丁所示），测得其受到的浮力为1.2N。春辉分析图甲、图丙和图丁得出了“浮力大小与物体排开液体体积的关系”；而玉丽同学思考：对比图甲，图乙和图丁，同时结合（2）的实验结论，是否也能分析出“浮力大小与物体排开液体体积的关系”呢 ？请针对玉丽的思考写出你的分析

答 4 排开液体体积 大 不能 没有控制液体密度相同

3.小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有关。小虹提出如下猜想，设计并进行了实验。

猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关：

猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关；

猜想c：浮力大小与液体的密度有关。

（1）小虹确定了测量浮力的方法：用弹簧测力计先测出物体的重力G，接着将物体浸入液体中静止时，读出测力计对物体的拉力F拉，可计算出物体所受的浮力F浮。其测量原理利用了

A．F浮与G是一对平衡力

B．F浮与G是相互作用力

C．F浮与F拉是相互作用力

D．F浮、F拉和G是一组平衡力

（2）小虹的操作步骤及测量数据如图所示。 3

由测量数据可得：B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为 N；

（3）分析图中A步骤与 步骤的数据，可以验证猜想a是错误的；（填出步骤的序号）

（4）进一步学习了阿基米德原理之后，利用图的测量数据，还可以计算出其它一些物理量（水的密度已知）。下列物理量中不能计算出的是

A．物块的体积 B．物块的密度 C．盐水的体积 D．盐水的密度

答（1）D （2）0.4 （3）CD （4）C

4.小明学习了阿基米德原理后，和物理兴趣小组的同学们利用图中的弹簧测力计、体积约为10cm3的实心金属块、细线、大烧杯、小桶、小垫块和水等器材，设计实验验证阿基米德原理。

（1）小明他们首先向老师汇报了自己的实验思路：

①用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力为G1和G2；

②把大烧杯用小垫块垫起，使右边的溢水口斜向水下，在大烧杯中 水，过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方

③用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中，记下弹簧测力计示数为F1

④待大烧杯中的水不再溢出时，用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为F2；若满足

（用所测物理量符号表示）等式成立就可以验证阿基米德原理。

（2）老师肯定了他们的实验思路，但提醒他们利用现有实验器材将无法完成实验，请你帮他们分析无法完成实验的原因是

（3）小明他们更换相关器材，顺利完成了实验，实验后小组成员又进行了交流，要验证阿基米德原理，金属块 （选填“一定”或“不一定”）要浸没在水中。

答 加满 G2- F1= F2- G1 见解析 不一定

5.某校“制作浮力秤”项目研究小组制成如图所示浮力秤，使用过程中，发现称量范围较小，4

有待提升改造

（原理分析）浮力秤是利用物体漂浮时F浮=G物的原理工作的；浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关

（问题提出）浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系?

（方案设计）

器材：悬挂式电子秤、金属块（4.0N）、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等；

步骤：①将金属块块挂在电子秤下，读取电子秤示数并记录；

②将金属块浸没在盛水的烧杯中，读取电子秤示数并记录，然后取出金属块擦干；

③按照步骤②的操作，换用不同密度的溶液，多次重复实验。

（数据处理）

实验编号 1 2 3 4 5 6

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液体密度ρ液（g/cm3） 0.8 1.0 1.2 1.4 1.9 2.0

电子秤示数F拉（N） 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 2.6 3.0

浮力大小F浮（N） 0.4 0.5 x 0.7 1.4 1.0

（交流分析）

（1）表格中x的数据是 ；

（2）实验过程中，除步骤①外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，其目的是

（3）小组同学对实验数据进行了分析讨论，认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作，电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是

（得出结论）……

（知识应用）（4）根据以上探究，写出一种增大浮力秤称量范围的方法

答 0.6 控制排开液体的体积相等 金属块碰到烧杯底部 换用密度比水大的液体

6.某物理兴趣小组在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，做了如图甲所示实验，图中底5

面积为50cm2的圆柱形容器放在水平桌面上，容器内盛有适量的水，底面积为25cm2的实心圆柱形物体A用轻质细线悬挂在弹簧测力计下端。图乙为物体A缓慢下移过程中，弹簧测力计示数F与物体A下表面浸入深度h的关系图象。（实验过程中容器内水足够深且不会溢出物体A不会接触到容器底部

331.010kg/m水，10N/kgg

（1）图甲中弹簧测力计示数F为 N。

（2）物体A位于H=10米时，向水里加入适量的食盐并搅拌，稳定后发现弹簧测力计的示数F变小，说明浮力的大小与液体的密度 （选填“有关”或“无关”）。

（3）利用图乙数据，可求出物体A的密度为 kg/m3

（4）h从0增到10cm时，水对容器底部的压强增大了 Pa

答 2.4 有关 1.75×103 400

7.在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：1与物体浸入液体中的深度有关2与物体排开液体的体积有关3与液体的密度有关。

（1）请你写出能够支持猜想3的一个生活现象：

（2）进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小 N；

（3）分析a、c、d三次实验，可知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 三次实验，可知浮力大小与物体排开液体的体积有关；分析a、d、e三次实验，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

（选填“越大”或“越小”）； 6

（4）本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素，从实验数据还可求出物体P的密度为

kg/m3。（已知=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

答 在死海里可以躺着看书 1.4 无关 a、b、c 越大 2.4×103

8.如图是“探究阿基米德原理”的实验，其步骤如下：

（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出一满袋水的重力为2N（不计袋子厚度和重力）

（2）乙图，将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2N，此时水袋所受浮力为 N；

（3）丙图，继续让水袋下沉，但未浸没，水袋所受浮力 （选填“变小”、“不变”或“变大”）；

（4）丁图，水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0N。由此

（选填“能”或“不能”）

得到结论：此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力；

（5）设丙图中水袋受到的浮力为F浮，排开水所受到的重力为G排，则F浮 G排（选填“=”或“≠ ”）

答 0.8 变大 能 =

9.小李同学在探究“影响浮力大小的因素”时，依次做了如图甲所示实验。

观察并分别比较图中有关数据可知：

（1）当物体浸没在水中时，受到的浮力为 N

（2）分析图A、C、D可得，物体在液体中所受浮力大小与 有关。

（3）当物体从接触水面开始，到浸没于水中，直至浸没到更深位置（未触底），在图乙中能7

表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图象是 （选填“①”或“②”）。

（4）小李在实验中主要用到的科学探究方法是

答 1 液体密度 ② 控制变量法

10.某同学为探究影响浮力大小的因素，准备了大容器、高为h的柱形金属块和高为4h的柱形小桶，小桶的底面积是金属块底面积的2倍（不计小桶的质量和厚度，桶壁刻度均匀），探究过程如下：

（1）如图甲所示，将金属块放入小桶静止后，弹簧测力计示数为F。

（2）如图乙所示，使小桶浸入水中的深度为h时静止，弹簧测力计示数为12F。

（3）如图丙所示，使小桶浸入某种液体（ρ液

小桶在图乙、图丙中所受浮力分别为F乙、F丙，其大小关系为F乙 F丙说明浮力的大小与 有关。

（4）在（3）的基础上，向小桶内缓慢加水，小桶底部所受水的压强逐渐 小桶内水的深度为H时停止加水，调节弹簧测力计的高度，使小桶浸入液体中的深度为2h时静止（小桶未触底），弹簧测力计示数为12F，则:Hh

答 > 液体密度 变大 11∶10

11.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先进行

（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1F、2F、3F、4F。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮