中考物理熱身：浮力探究實驗及答案

中考物理：浮力探究實驗及答案

1、如圖，“驗證阿基米德原理”的實驗步驟如下：

①用彈簧測力計測出物體所受的重力G（圖甲）；

②將物體浸沒在水面恰好與溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接從溢水杯里被

物體排開的水，讀出這時測力計的示數(shù)F（圖乙）；

③測出接水后小桶與水所受的總重力G（圖丙）；

④將小桶中的水倒出，測出小桶所受的重力G2（圖?。?；

⑤分別計算出物體受到的浮力和排開的水所受的重力，并比較它們的大小是否

相同"

甲乙丙丁

回答下列問題：

（1）物體浸沒在水中，受到水的浮力F浮=,被排開的水所受的重

力G排_________o（用上述測得量的符號表示）

（2）指出本實驗產(chǎn)生誤差的原因（寫出兩點）：

（a）;

（b）o

（3）物體沒有完全浸沒在水中,（選填“能”或“不能“）用實驗

驗證阿基米德原理。

2、小明利用彈簧測力計、燒杯、小桶、石塊'細線等器材探究浮力大小與排開

液體的重力的關(guān)系.

（1）部分實驗操作步驟如圖所示，遺漏的主要步驟是,若將遺漏

的步驟標注為D,最合理的實驗步驟順序是（用實驗步驟對應的字母表

示).

ABC

⑵小明進行實驗并把數(shù)據(jù)記錄在下表中.從表中數(shù)據(jù)可知石塊受到的浮力是

—N,排開液體的重力是N.小明根據(jù)它們的大小關(guān)系歸納出了實驗

結(jié)論并準備結(jié)束實驗，同組的小麗認為實驗還沒有結(jié)束，理由是一，接下來

的實驗操作應該是—.

實驗步驟ABCD

彈簧測力計示數(shù)

1.61.80.50.3

/N

(3)實驗結(jié)束后，小明還想進一步探究浮力大小是否與物體的密度有關(guān)，可取

—相同的鐵塊和鋁塊，使其浸沒在同種液體中，比較浮力的大小.

3、為探究物體在水中受到的浮力大小與浸入水中的體積和深度的關(guān)系，小明和

小華把裝滿水的溢水杯放到臺秤上，溢水杯口下方放置一空量筒。用細線系住

金屬塊并掛在彈簧洌I力計上，測力計示數(shù)為G.然后將金屬塊緩慢浸入水中，且

始終不與杯接觸，如圖。

G)金屬塊浸沒前的過程中，測力計示數(shù)逐漸變小，說明浮力大小逐漸。

據(jù)此，小明認為金屬塊受到的浮力隨浸入水中的深度增大面增大；而小華則認

為浮力隨浸入水中的體積增大而增大，根據(jù)以上實驗你認為下列說法正確的

是O

A.只有小明的觀點合理B.只有小華的觀點合理

C.兩人的觀點都不合理D.兩人的觀點都合理

(2)接下來他們繼續(xù)實驗，增大金屬塊浸沒在水中的深度，發(fā)現(xiàn)測力計的示數(shù)

始終不變且為F,據(jù)此可得出的觀點不具有普遍性。這個過程中金屬塊

受到的浮力F^。

(3)為了深入研究，他們測出量筒中水的體積V如水的密度用p水表示，其重

力G薩,通過比較數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)F浮=6排，換用不同的物體和液體重復上述實

驗，都能得出F^=G排，說明決定浮力大小的根本因素是G排。

(4)從金屬塊開始浸入直至浸沒一定深度的過程中臺秤的示數(shù)變化情況

是O

4、為驗證阿基米德原理，小明選用實驗器材：彈簧測量計、大燒杯、小水桶、

小石塊、小墊塊和水；完成以下幾個測量步驟：

A.用彈簧測力計測出石塊的重力G物；

B.將石塊浸沒在燒杯的水中，讀出此時彈簧測力計示數(shù)F；

C.用彈簧測力計測出小水桶和水的總重力G8；

D.用彈簧測力計測出空水桶的重力Go；(1)最佳測量步驟為：.

ARCD

(2)實驗過程中，若斜置在小墊塊上的大燒杯中水沒有裝滿，小水桶承接到的

水的重力被石塊排開的水的重力(填“大于”'“等于”或“小于”).

(3)石塊浸沒在水中所受的浮力表達式；被石塊排開的水的重

力表達式.(用已測得的物理量表示)，比較F浮與G排的大小.

(4)如圖B所示，當石塊浸沒到水中后，隨著石塊浸在水中深度增加，彈簧

測力計的示數(shù)(“變大”'“不變”或“變小).

5、小明和小華各自做“驗證阿基米德原理”實驗，如圖32(a)所示為小明實

驗的示意圖，圖32(b)所示為小華實驗的部分示意圖。

F-tf

T-

Vq

.

.

.

3@

(a)小明的步驟示意圖圖32(b)小華實驗的部分

①在小明的實驗示意圖中，彈簧測力計的示數(shù)值分別為石、E和量筒中水面刻

度值分別為K,若滿足關(guān)系式時，則可以驗證阿基米德原理。

②在小華的實驗示意圖中，使用了溢水杯和小燒杯，如果小華接著使用電子天

平成功完成實驗，天平應測量中水的質(zhì)量m水(選填“溢水杯”或“小

燒杯若此時圖中兩彈簧測力計的示數(shù)差值A(chǔ)廠跟加水滿足關(guān)系時，

則可以驗證阿基米德原理。

③實驗中，為了得到“排開液體的重力”，小明使用了量筒、小華使用了溢水

杯'小燒杯和電子天平。兩者相比，請你說說他們各自的優(yōu)點：。

6、如圖所示，是某實驗小組“探究浮力大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗過程中彈

簧測力計掛著同一金屬塊的示數(shù)。

(1)金屬塊浸沒在鹽水中時，受到的浮力是No

(2)分析圖乙、丙可知，浮力的大小跟有關(guān)。

(3)分析兩圖可知，浸在液體中的物體所受的浮力大小跟液體

的密度有關(guān)。

3

(4)由實驗可知，該金屬塊的密度是kg/m0

7、小麗在探究影響浮力大小因素的實驗中，將同一物體分別按如圖所示的步驟

進行實驗：(g=10N/kg,=0.8xl03kg/m3)

n

Q

j

-」f

lulo

」

m4Ihl10

0-

Irl,5NIhl4.4N02N-1

I5N3-2￡N

IHiI44.-33.

NPIlS-

klL-4

-15

rr^l

-

c

o

-

M

BDEF

A

(1)比較實驗步驟A、B、C、D、E的數(shù)據(jù)，可以得出浮力的大小與有關(guān)；

(2)在實驗步驟F中，物體浸沒在酒精中受到的浮力是_____N；

(3)根據(jù)圖中的測量數(shù)據(jù)可知，物體的密度是_____kg/m3；

(4)小麗繼續(xù)想探究“物體受到的浮力與其形狀是否有關(guān)”。她找來橡皮泥、

燒杯和水進行實驗，實驗步驟：a.將橡皮泥放入盛水的燒杯中，橡皮泥下沉至

杯底；b.將椽皮泥捏成“碗狀”再放入水中，它漂浮在水面上、小麗分析得出，

橡皮泥兩次受到的浮力不相等。但老師指出小麗不能由此得出“物體受到的浮

力與其形狀有關(guān)”的結(jié)論，其理由是______0

8、在學過浮力的知識后，小明同學在一只薄塑料袋內(nèi)裝入大半袋水做了下圖所

示的實驗.請根據(jù)圖中信息回答下列問題：

(1)圖b中塑料袋所受的浮力是▲N.

(2)根據(jù)▲圖,可初步得出浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān).

(3)將塑料袋由c圖所示的位置繼續(xù)向下浸入水中，當袋中的水面與容器中的

水面相平時，彈簧測力計的示數(shù)將變?yōu)椤鳱.這一現(xiàn)象可驗證阿基米德原

理.

(4)d圖容器中裝有未知液體，當袋中的水面與容器中的液面相平時，彈簧測

力計的示數(shù)如圖所示，則該液體的密度為▲kg/m?.

0u

三

1三1

三

2-2

=

3三3

三

4二4

---

三

5v?

（5）實驗中選用薄塑料袋，是為了忽略塑料袋的重力和體積對實驗的影響.這

種突出問題的主要方面、忽略次要因素的研究方法是物理學中常采用的.以下

四個實例中沒有用到此研究方法的是▲

A.選用輕繩探究定滑輪工作時的特點

B.選用輕質(zhì)卡片探究二力平衡的條件

C.選用輕質(zhì)小球來顯示發(fā)聲音叉的振動

D.選用薄玻璃板來探究平面鏡的成像特點

9、小明游泳時發(fā)現(xiàn)，人在水中越往深處走就越覺得所受的浮力越大.由此他提

出了以下猜想：浮力的大小可能與物體浸入水中的深度有關(guān).于是他找來一個金

屬圓柱體'彈簧測力計、燒杯和水等器材進行了如圖乙所示的探究.

（1）彈簧測力計使用前指針如圖甲所示，則使用時，首先應進行的操作是

（2）在如圖乙所示的實驗步驟中，能探究小明猜想的實驗是____.

A.a、b、cB.a、c、dC.a、b、dD.以上都可以

（3）小明繪制了彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力和金屬圓柱體所受浮力隨浸入

水中深度變化的圖像，如圖丙所示.分析圖像可知，a圖中彈簧測力計的示數(shù)是

—N,d圖中物體受到的浮力為N,當金屬塊全部浸沒水中時，所受浮力

大小與金屬塊所處的深度（有關(guān)/無關(guān)）.

（4）為了研究浮力大小與液體密度的關(guān)系，小明換用密度比水小的酒精代替水

按上述步驟重新實驗，請在圖像中畫出此過程中彈簧測力計對金屬圓柱體的拉

力和金屬圓柱體所受浮力隨深度變化的大致圖像.

10、（1）小明用彈簧測力計、圓柱體、四個相同的燒杯（分別裝有一定量的水和

鹽水），對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究，其裝置和彈簧測力計示數(shù)

如圖（a）所示。

Y-u0l

:5N2NN

E-2:l,1N

F3.l

f-4:l

T

r

i

,

l

t~

—

水

水

|水

二.

乙J

a

①分析圖甲、乙、丙，說明浮力的大小與有關(guān)。

②為了探究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有無關(guān)系，可選用

圖的裝置來進行比較。

③圓柱體浸沒在水中時受到的浮力是—No

3

④用圖示實驗數(shù)據(jù)測出鹽水的密度是kg/mo（g取10N/kg）

⑵小明又利用彈簧測力計測量石塊的密度。（P水=1.0g/cm：g取10N/kg）

①用細線將石塊掛在彈簧測力計上，彈簧測力計的示數(shù)如圖（b）甲所示，石塊

重No

②將石塊浸沒在水中，彈簧測力計的示數(shù)如圖（b）乙所示，石塊受到的浮力F

3

③石塊的密度是kg/mo

④完成上述實驗后，小明又將掛在彈簧測力計下的石塊浸沒在不同液體中，收

集了下表中的數(shù)據(jù)。

彈簧測力3.22.61.91.2

計示數(shù)/N

液體的密0.81.11.8

度

/（g■cm-3）

a.將表格補充完整。

3

b.分析上表，小明得出此裝置可制作“密度計”的分度值是g/cmo

11、小明用如圖所示的裝置探究“影響浮力大小的因素”，（已知P水=1.0X

103kg/m3,取g=10N/kg）

(1)小明利用圖1甲所示的實驗裝置，將圓柱體合金塊慢慢浸入水中時，根據(jù)

測得的實驗數(shù)據(jù)，作出了彈簧測力計示數(shù)F示與合金塊下表面所處深度h的關(guān)系

圖象(如圖2中①所示)。實驗過程中合金塊所受浮力的變化情況是4

不變.請在圖2中畫出F浮隨h變化的關(guān)系圖象，分析圖象可知，浸在水中的

物體所受浮力的大小跟它排開水的體積成正比.

(2)將合金塊分別浸沒在水和某液體中(如圖1乙'丙所示)，比較圖1甲、

乙、丙可知：浸沒在液體中的物體所受浮力大小與液體的密度有關(guān).

(3)合金塊的密度為p合金=4g/cm%

(4)若用此合金塊制成一空心合金球，當合金球恰好能懸浮于圖1丙所示液體

中時，空心部分的體積是4005?。

12、在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”時，提出了如下的多種猜想：

A.可能與物體浸沒在液體中的深度有關(guān)；

B.可能與物體的密度有關(guān)；

C.可能與物體的體積有關(guān)；

D.可能與物體浸在液體中的體積有關(guān)；

E.可能與液體的密度有關(guān)；

為了驗證上述猜想，小明利用下列器材做了如圖所示的實驗.

器材：體積相等的鐵塊、銅塊，彈簧測力計，一杯水，一杯鹽水，細繩.

⑴分析比較實驗③④，可以驗證猜想—是正確的：分析比較實驗④⑤，可以驗

證猜想—是錯誤的(填序號字母)；

⑵分析比較實驗①⑤與②⑥，可以驗證猜想一是錯誤的；

(3)分析比較實驗—可得：浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有

關(guān)；

(4)由圖知：鐵塊浸沒在水中受到的浮力是—，鹽水的密度為—kg/m3；

(5)該實驗探究主要運用的科學探究方法是

13、徐亮同學在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，在彈簧測力計

下懸掛一圓柱體，當圓柱體下表面與水面相平時開始緩慢下降，直到與燒杯底

接觸為止，如圖甲所示。

(1)圓柱體的重力G=N；

(2)圓柱體浸沒在水中后所受浮力F浮=N；

(3)比較(b)、(c)兩圖可得：浸在同一種液體中的物體受到浮力的大小跟

有關(guān)；

(4)比較圖可得：當圓柱體浸沒在水中繼續(xù)下沉的過程中，受到的浮

力不變；

(a)(b)(c)(d)

圖甲圖乙

(5)徐亮完成如圖甲所示的實驗后，把水換成另一種液體重復上述實驗，根據(jù)

實驗數(shù)據(jù)繪制出如圖乙所示的彈簧測力計的示數(shù)F