2023年北京初三二模物理試卷匯編：學生實驗：探究-影響浮力大小的因素

第1頁/共1頁2023北京初三二模物理匯編學生實驗：探究—影響浮力大小的因素一、單選題1．（2023·北京大興·統(tǒng)考二模）把裝有水的圓柱形容器放在水平桌面上，將石塊和木塊用細繩（忽略細繩的質(zhì)量和體積）系住放入圓柱形容器中，石塊和木塊靜止后，如圖甲所示；將細繩剪斷后，石塊和木塊在水中靜止時，如圖乙所示。下列說法中正確的是（）

A．乙圖中木塊所受浮力大于甲圖中木塊所受浮力B．乙圖中石塊所受浮力小于甲圖中石塊所受浮力C．乙圖中容器對桌面的壓強等于甲圖中容器對桌面的壓強D．乙圖中石塊對容器底的壓力等于甲圖中石塊對容器底的壓力2．（2023·北京昌平·統(tǒng)考二模）水平桌面上有兩個規(guī)格完全相同的容器，兩容器中分別盛有密度不同的液體P和液體Q，某同學將兩個體積相同的鐵錐體和銅錐體分別放入這兩個容器中，靜止后的情境如圖甲和乙所示，已知兩次實驗中液面到容器底的距離相等（h1=h2），圖甲中液體對容器底部的壓強大于圖乙中液體對容器底部的壓強，ρ鐵<ρ銅，下列判斷正確的是（）

A．液體P的密度比液體Q的密度小B．圖甲中液體對容器底部的壓力比圖乙中液體對容器底部的壓力小C．鐵錐體在液體P中所受的浮力大于銅錐體在液體Q中所受的浮力D．鐵錐體在液體P中排開液體的質(zhì)量與銅錐體在液體Q中排開液體的質(zhì)量相等3．（2023·北京海淀·統(tǒng)考二模）水平桌面上有兩個完全相同的已調(diào)零的電子秤。將甲、乙兩個質(zhì)量和底面積均相等的薄壁容器分別放在電子秤上，它們裝有體積相等的不同液體。再將完全相同的正方體物塊M、N分別輕放入甲、乙容器中，兩物塊靜止時均沉底，如圖所示。已知此時兩容器底部受到的液體壓強相等，下列說法正確的是（）A．甲容器中液體的密度大于乙容器中液體的密度B．兩個電子秤的示數(shù)相等C．物塊M對甲容器底的壓力小于物塊N對乙容器底的壓力D．物塊M上表面受到的液體壓力大于物塊N上表面受到的液體壓力二、多選題4．（2023·北京朝陽·統(tǒng)考二模）如圖甲所示，有一體積、質(zhì)量均忽略不計的彈簧，其兩端分別固定在容器底部和正方體形狀的物體上。已知物體的邊長為10cm，容器的底面積為，彈簧沒有發(fā)生形變時的長度為10cm。彈簧的伸長量與它所受拉力F的關(guān)系如圖乙所示。向容器中加水，直到物體的上表面與液面相平，此時水深24cm，水對容器底部的壓力為，物體受到的浮力為。打開出水口緩慢放水，當彈簧沒有形變時關(guān)閉出水口，此時水對容器底部的壓力為，，。下列說法正確的是（）

A． B．C．物體受到的重力是14N D．物體的密度是三、實驗題5．（2023·北京門頭溝·統(tǒng)考二模）實驗桌上有滿足實驗需要的如下器材：彈簧測力計、裝有適量水的柱形容器、底面積為S且側(cè)面有刻度的圓柱體金屬塊（），如圖所示。小強想利用上述器材設計一個實驗證明：“浸在液體中的物體所受浮力與排開液體體積有關(guān)”；請你幫他完成下列步驟。（1）自變量：______；因變量：______；（2）寫出主要實驗步驟______（可以畫圖輔助）；（3）設計實驗數(shù)據(jù)記錄表______。

6．（2023·北京大興·統(tǒng)考二模）在探究浮力大小跟哪些因素有關(guān)時，某小組的實驗過程如圖20所示。

（1）用調(diào)節(jié)好的彈簧測力計測量物體的重力，如圖甲所示，此時彈簧測力計的示數(shù)是___________N；（2）用彈簧測力計掛著物體，將物體緩慢地全部浸沒在水中，待物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示，此時物體受到的浮力是___________N；（3）繼續(xù)將物體緩慢向下移動，待物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)如圖丙所示；（4）通過以上的探究得到的結(jié)論是___________。7．（2023·北京昌平·統(tǒng)考二模）為了驗證“浸在水中的物體所受浮力大小跟物體排開水的體積有關(guān)”，小明選用圓柱體A（圖所示，ρA>ρ水、彈簧測力計和裝有適量水的燒杯等器材進行實驗。

（1）以下是他的部分實驗步驟，請你幫他補充完整：①將圓柱體A懸掛在彈簧測力計下，靜止時記錄彈簧測力計的示數(shù)為F1；②將圓柱體A的部分體積浸在水中，圓柱體不接觸容器，靜止時記錄彈簧測力計的示數(shù)為F2；③__________，靜止時記錄彈簧測力計的示數(shù)為F3；（2）由F1-F2≠__________（請用本題中已測量的物理量符號表示），可以驗證“浸在水中的物體所受浮力大小跟物體排開水的體積有關(guān)”。8．（2023·北京房山·統(tǒng)考二模）小京為了證明“浸沒在水中的物體所受的浮力大小與水的體積有關(guān)”的觀點是錯誤的，他利用符合實驗要求的彈簧測力計、量筒、水和金屬塊等器材進行實驗。（1）以下是他的主要實驗步驟，請幫他補充完整:①將金屬塊懸掛在彈簧測力計下，測量金屬塊受到的重力G并記錄；②在量筒中裝入適量的水，記錄水的體積V，_______，靜止時記錄彈簧測力計的示數(shù)F；③________，靜止時記錄彈簧測力計的示數(shù)F；④利用公式________分別計算金屬塊所受浮力F浮1、F浮2并記錄。（2）根據(jù)水的體積變化，F(xiàn)浮1______F浮2（選填“=”或“≠”），就可以證明這種觀點是錯誤的。9．（2023·北京西城·統(tǒng)考二模）某興趣小組探究影響浮力大小的因素。他們提出了：猜想①：浮力大小與物體浸在液體中的體積有關(guān)；猜想②：浮力大小與物體浸在液體中的深度有關(guān)；小組成員用1個彈簧測力計、1個長方體合金塊（體積為40cm3且橫向、縱向各標有1條等分線）、1個盛有適量水的容器和1根細線，按照圖所示的A、B、C（B、C中水面均與等分線重合）步驟進行了實驗。

（1）如圖所示是驗證猜想______的實驗；（2）要驗證另一個猜想，只需在前面實驗的基礎(chǔ)上再增加一個步驟，請你寫出這一步驟：______；

（3）請你設計驗證猜想①的實驗數(shù)據(jù)記錄表格______。10．（2023·北京海淀·統(tǒng)考二模）小明想測量木質(zhì)象棋子的密度，他利用溢水杯、小燒杯、細鐵絲、兩個量筒和足量的水，設計實驗進行測量。主要實驗步驟如下：①將一枚象棋子輕放入盛滿水的溢水杯內(nèi)，象棋子漂浮，溢出的水流到空的小燒杯中，將小燒杯中的水全部倒入甲量筒中，測出水的體積V1并記在表格中；②再用細鐵絲輕壓漂浮的象棋子使其浸沒在水中靜止，溢出的水仍流到空的小燒杯中，將小燒杯中的水全部倒入乙量筒中，測出水的體積V2并記在表格中；③計算象棋子的密度ρ并記在表格中；請完成下列問題：

（1）畫出上述實驗的數(shù)據(jù)記錄表格___________；（2）甲量筒中水面穩(wěn)定后的位置如圖所示，則V1為___________cm3，已知V2為20cm3，水的密度ρ水=1.0g/cm3，則象棋子密度的測量值ρ=___________g/cm3（結(jié)果保留1位小數(shù)）。

參考答案1．C【詳解】A．由圖知道由知道，乙圖中木塊所受浮力小于甲圖中木塊所受浮力，故A錯誤；B．由圖知道由知道，乙圖中石塊所受浮力等于甲圖中石塊所受浮力，故B錯誤；C．根據(jù)題意知道，容器對桌面的壓強根據(jù)題意知道，乙圖中容器對桌面的壓強等于甲圖中容器對桌面的壓強，故C正確；D．甲圖中，石塊受到豎直向下的重力、豎直向上的支持力、繩子的拉力和浮力，由平衡條件知道乙圖中，石塊受到豎直向下的重力、豎直向上的支持力和浮力，由平衡條件知道由以上兩式知道根據(jù)力的相互性知道，乙圖中石塊對容器底的壓力大于甲圖中石塊對容器底的壓力，故D錯誤。故選C。2．C【詳解】A．由題意可知，圖甲中液體對容器底部的壓強大于圖乙中液體對容器底部的壓強，即p甲>p乙，兩次實驗中液面到容器底的距離相等，根據(jù)p=ρgh可得，ρP>ρQ，故A錯誤；B．兩個容器的規(guī)格完全相同，即容器底部的面積相同，p甲>p乙，根據(jù)可得，F(xiàn)甲>F乙，故B錯誤；C．錐體的體積相等，ρP>ρQ，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，錐體受到的浮力大小，F(xiàn)鐵>F銅，故C正確；D．根據(jù)阿基米德原理可知，物體排開液體的重力等于物體受到的浮力大小，則錐體排開液體的重力大小關(guān)系是F鐵>F銅，即GP>GQ，根據(jù)G=mg可得，錐體排開液體的質(zhì)量關(guān)系mP>mQ，故D錯誤。故選C。3．D【詳解】A．根據(jù)題意知道，兩容器底部受到的液體壓強相等，由圖知道，甲容器內(nèi)液體的深度大于乙容器內(nèi)液體的深度，由知道，甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度，故A錯誤；B．根據(jù)題意知道，甲、乙兩個容器裝有體積相等的不同液體，由于甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度，由知道以容器、液體和正方體物塊整體為研究對象知道，整體對電子秤的壓力等于總重力，所以，兩個電子秤的示數(shù)不相等，故B錯誤；C．物塊受到重力、支持力和浮力而平衡，即甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度，由知道，物塊M受到的浮力小于物塊N受到的浮力，故物塊M對甲容器底的支持力大于物塊N對乙容器底的支持力，由力的相互性知道，物塊M對甲容器底的壓力大于物塊N對乙容器底的壓力，故C錯誤；D．容器底部受到的液體壓強p等于物體上表面以上部分液體的壓強p上與物體上表面以下部分液體壓強p下之和，且由于由知道因為兩容器底部受到的液體壓強相等，所以pM上>pN上所以，由知道，物塊M上表面受到的液體壓力大于物塊N上表面受到的液體壓力，故D正確。故選D。4．AD【詳解】A．物塊剛好完全浸沒在水中，則V排=V物=（0.1m）3=1×10-3m3物體所受的浮力=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N故A正確；BC．當物體上表面與液面齊平時水深h=24cm，此時彈簧的長度L=h-a=24cm-10cm=14cm則彈簧伸長的長度=L-L0=14cm-10cm=4cm由圖乙可知，此時彈簧對物體的拉力為F拉=4N，因物體受到豎直向上的浮力和豎直向下重力、彈簧的拉力作用而處于平衡狀態(tài)，所以，由物體受到的合力為零可得F浮=G物+F拉則物體所受的重力G物=F浮-F拉=10N-4N=6N當彈簧沒有形變時，L彈簧=10cm，此時物體剛好漂浮物體排開水的體積物體浸入水的深度此時水的深度放出水的體積放出水的重力由放出水的重力差等于水對容器底部的壓力差得故BC錯誤；D．物體的密度故D正確。故選AD。5．排開液體體積浮力見詳解實驗次數(shù)123V排/cm3G/NF/NF浮/N【詳解】（1）[1][2]實驗中探究浸在液體中的物體所受浮力與排開液體體積的關(guān)系，所以通過改變物體排開液體體積的大小，觀察物體所受浮力大小是否改變，所以自變量是物體排開液體體積，因變量是物體所受浮力。（2）[3]①用彈簧測力計測金屬塊的重力為G，填在表格中；②將金屬塊下部分2格浸在水中，不碰到杯壁和杯底，記錄彈簧測力計示數(shù)為F1；③將金屬塊下部分4格浸在水中，不碰到杯壁和杯底，記錄彈簧測力計示數(shù)為F2；④利用公式計算物體所受浮力。（3）[4]實驗中需要測量金屬塊的重力為G，彈簧測力計的拉力F，物體排開液體體積V，物體所受浮力F浮，需要多次試驗，尋找普遍規(guī)律，設計表格如下：實驗次數(shù)123V排/cm3G/NF/NF浮/N6．1.60.5浸沒在水中的物體，受到的浮力跟深度無關(guān)【詳解】（1）[1]用調(diào)節(jié)好的彈簧測力計測量物體的重力，如圖甲所示，彈簧測力計的分度值是0.2N，所以此時彈簧測力計的示數(shù)大小等于物體的重力，為1.6N。（2）[2]用彈簧測力計掛著物體，將物體緩慢地全部浸沒在水中，待物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示，為F'拉=1.1N，此時物體受到的浮力是F浮=G物-F'拉=1.6N-1.1N=0.5N（4）[3]繼續(xù)將物體緩慢向下移動，物體浸沒在水中的深度加深，待物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)如圖丙所示為1.1N，說明受到的浮力還是0.5N。通過以上的探究得到的結(jié)論是：浸沒在水中的物體，受到的浮力跟深度無關(guān)。7．見解析F1-F3【詳解】（1）[1]由題意可知，要驗證浸在水中的物體所受浮力大小跟物體排開水的體積有關(guān)，要控制液體密度相同，改變物體排開水的體積大小，所以此時應該將物體全部浸入水中，靜止時記錄彈簧測力計的示數(shù)為F3。（2）[2]圓柱體A部分體積浸入水中時的浮力F浮1=F1-F2圓柱體A全部浸入水中時的浮力F浮2=F1-F3由F1-F2≠F1-F3知，F(xiàn)浮1≠F浮2可得“浸在水中的物體所受浮力大小跟物體排開水的體積有關(guān)”。8．將金屬塊浸沒在水中且不與量筒接觸向量筒中加水，記錄水的體積V，將金屬塊浸沒在水中且不接觸量筒F浮=G-F=【詳解】（1）②[1]為了測量測量金屬塊浸沒在水中受到的浮力，應將金屬塊浸沒在水中，因此在量筒中裝入適量的水后，將金屬塊浸沒在水中且不接觸量筒，靜止時記錄彈簧測力計的示數(shù)F。③[2]由于要證明“浸沒在水中的物體所受的浮力大小與水的體積有關(guān)”，應保持金屬塊浸沒在水中，改變量筒中水的體積，因此應向量筒中加水，記錄水的體積V，將金屬塊浸沒在水中且不接觸量筒，靜止時記錄彈簧測力計的示數(shù)F。④[3]由稱重法可知，可以利用公式F浮=G-F分別計算金屬塊所受浮力F浮1、F浮2并記錄。（2）[4]水的體積變化時，由可知，金屬塊浸沒在不同體積水中時，金屬塊受到的浮力相同，說明浸沒在水中的物體所受的浮力大小與水的體積無關(guān)，就可證明題干中“浸沒在水中的物體所受的浮力大小與水的體積有關(guān)”的觀點是錯誤的。9．②用彈簧測力計吊著合金塊，將合金塊浸沒在水中靜止，合金塊不接觸容器，讀取彈簧測力計的示數(shù)F并記錄在表格中V/cm3G/NF/NF浮/N【詳解】（1）[1]圖中將合金塊浸入在液體中的體積相同，浸在液體中的深度不同，由控制變量法可知，圖中驗證猜想②。（2）[2]用彈簧測力計吊著合金塊，將合金塊浸沒在水中靜止，合金塊不接觸容器，讀取彈簧測