2018-2022年北京市初三一模物理試題匯編：影響浮力大小因素的探究實驗

1/12018-2022北京初三一模物理匯編影響浮力大小因素的探究實驗一、單選題1．（2020·北京通州·一模）如圖所示圖像中，如果在y軸和x軸上依次加上適當?shù)奈锢砹考皢挝?，就能表示兩個物理量的函數(shù)關(guān)系。此圖像中，不能用來描述下列兩個物理量之間關(guān)系的是（）A．大氣壓強和高度的關(guān)系B．同一地點的物體受到的重力與其質(zhì)量的關(guān)系C．鐵塊在水中所受浮力與其排開水的體積的關(guān)系D．做勻速直線運動的汽車，通過的路程與時間的關(guān)系二、多選題2．（2018·北京房山·一模）物理學中研究一個變量與多個變量之間的關(guān)系時，常常采用控制變量法．下列探究實驗中，控制變量正確的是（

）A．探究滑動摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系時，只需要控制材料一定B．探究壓力的作用效果與壓力的大小關(guān)系時，需要控制受力面積一定C．探究導(dǎo)體中的電流大小與導(dǎo)體兩端電壓大小的關(guān)系時，需要控制導(dǎo)體電阻一定D．探究浮力大小跟物體排開液體體積大小的關(guān)系時，需要控制液體深度一定三、填空題3．（2021·北京·一模）小霞把一圓柱形物體掛在彈簧測力計的掛鉤上，將其逐漸浸入某種液體中，觀察并記錄物體排開液體的體積V排和彈簧測力計的示數(shù)F拉，得到如下表所示的實驗數(shù)據(jù)。分析表中數(shù)據(jù)可知：當V排=3×10-4m3時，該物體受到的浮力F浮=______N。V排/m31×10-42×10-43×10-44×10-45×10-46×10-4F拉/N7.05.94.83.72.61.5四、實驗題4．（2022·北京石景山·一模）請利用下面提供的實驗器材，設(shè)計實驗探究：浸在液體中的物體所受的浮力與液體的密度是否有關(guān)．器材有：已調(diào)零的彈簧測力計、水、鹽水（）、帶掛鉤的實心金屬塊（如圖所示）、燒杯和細線。要求：（1）寫出實驗步驟；（2）畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表。5．（2022·北京豐臺·一模）實驗桌上有實心小鐵塊、細線、分別裝有適量水和鹽水的燒杯各一個，以及圖所示的電子秤。請你利用上述實驗器材，設(shè)計一個實驗證明：浮力大小與液體密度有關(guān)。請寫出主要實驗步驟，畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表格。（，）6．（2022·北京西城·一模）實驗臺上有滿足實驗要求的器材：如圖所示的圓柱體A（已知，每格體積為20cm3）、已調(diào)零的彈簧測力計和裝有適量水的燒杯。請你利用上述實驗器材，設(shè)計實驗證明：浸在水中的物體，排開水的體積越大，所受浮力越大。要求：（1）寫出實驗步驟（可畫示意圖輔助說明）：（2）畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表。7．（2020·北京石景山·一模）小石在“探究影響浮力大小的因素”實驗中，用到了彈簧測力計，物塊，兩個相同的燒杯，分別裝有水和鹽水。其實驗步驟如圖所示，請按要求回答問題∶(1)由圖甲、丙可知物塊的重力G=___N；物塊浸沒在水中所受的浮力F=___N；(2)由圖甲、乙、丙圖可探究的問題是：_______________________；(3)由圖甲、丁、戊圖的實驗數(shù)據(jù)可以得出的實驗結(jié)論是：___________________；(4)在上述實驗的基礎(chǔ)上，添加合適的物體就可探究浮力大小與物體質(zhì)量是否有關(guān)。你添加的合適物體是____________。8．（2020·北京延慶·一模）小華在探究浮力大小與哪些因素有關(guān)的實驗中，做了如圖所示的實驗。比較甲和乙可知，物體受到的浮力F浮=_____N，丙圖中物塊完全浸沒在水中，可計算出它的密度是___________g/cm3，該實驗探究的問題是___________。9．（2019·北京石景山·一模）實驗桌上有彈簧測力計、圓柱體實心鐵塊、細線、分別裝有適量水和鹽水的兩個燒杯．請你利用這些器材，設(shè)計一個實驗證明：物體所受的浮力與排開液體的密度有關(guān)．要求：（1）寫出實驗步驟；（2）畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表格．10．（2019·北京門頭溝·一模）如圖所示是某同學“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗：（1）如圖甲、乙，先用彈簧測力計吊著石塊，彈簧測力計的示數(shù)為1.6N，然后讓石塊完全浸沒在水中，彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?N．則石塊受到水的浮力為_________N；（2）如圖丙，用彈簧測力計緩慢將石塊拉出水面，隨著石塊露出水面的體積越來越大，觀察到彈簧測力計的示數(shù)也越來越大．該同學探究的問題是：浮力的大小與_____是否有關(guān)；11．（2018·北京懷柔·一模）在驗證浮力大小與液體密度有關(guān)的實驗中，小東組裝了如圖所示的裝置．他把小鐵塊掛在彈簧測力計下，并將其浸沒在水中靜止時，記錄彈簧測力計的示數(shù)然后逐漸往水中加入食鹽，食鹽溶解后，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)F不發(fā)生變化，經(jīng)檢查，彈簧測力計完好．請你猜想彈簧測力計的示數(shù)F不發(fā)生變化的原因是______．寫出檢驗?zāi)愕牟孪胧欠裾_的方法：______．12．（2018·北京豐臺·一模）小平想用彈簧測力計、物體、燒杯和水探究“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”，如圖所示，請根據(jù)圖示回答問題：（1）物塊完全浸沒在水中受到的浮力是______N；（2）由如圖中的______兩幅圖可知，浸在水中的物體受到的浮力大小跟物體浸在水中的體積有關(guān)；由如圖中的丙、丁兩幅圖可知，浸在水中的物體受到的浮力大小跟物體浸在水中的深度______；（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）（3）同組的曉東同學利用上述器材繼續(xù)研究浮力的大小與液體密度的關(guān)系，其操作過程如圖所示，在實驗的過程中曉東同學發(fā)現(xiàn)：無論物體浸沒在哪種液體中，彈簧測力計的示數(shù)總是不穩(wěn)定；請你幫助分析這其中的原因可能是______（選填選項前的字母，只有一個選項正確）；請你幫他提出改進措施：______。A．液體的密度不同B．物體的重力在改變C．實驗過程中手會輕微抖動

參考答案1．A【詳解】由圖象可知，橫坐標表示的物理量和縱坐標表示的物理量是成正比的關(guān)系；A．大氣壓強隨高度的增加而減小，大氣壓強和高度不是正比關(guān)系，故A符合題意；B．同一地點物體的重力和質(zhì)量成正比，可以用該圖象描述，故B不符合題意；C．鐵塊在水中所受浮力與其排開水的體積成正比，可以用該圖象描述，故C不符合題意；D．勻速直線運動的物體，速度是一定值，路程和時間成正比，可以用該圖象描述，故D不符合題意。故選A。2．BC【詳解】：A、探究滑動摩擦力大于與壓力大小的關(guān)系時，只需要控制接觸面越粗糙不變，故A錯誤；B、探究壓力的作用效果與壓力的大小關(guān)系時，需要控制受力面積一定，故B正確；C、探究導(dǎo)體中的電流大小與導(dǎo)體兩端電壓大小的關(guān)系時，需要控制導(dǎo)體電阻一定；故C正確；D、探究浮力大小跟物體排開液體體積大小的關(guān)系時，需要控制液體密度一定，故D錯誤．故選BC．點睛：控制變量法是控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，這種方法常常應(yīng)用于物理學中多因素（多變量）的問題．3．3.3【詳解】由表中數(shù)據(jù)可以看出，排開液體的體積每增大1×10-4m3時，測力計示數(shù)就會減小1.1N，即隨著排開液體體積V排的均勻增大，測力計示數(shù)F拉均勻減小，說明F拉與V排成一次函數(shù)關(guān)系，設(shè)F拉=kV排+b，選兩組數(shù)據(jù)代入可得①②聯(lián)立①②可得所以F拉與V排的關(guān)系式為當V排=0m3時，物體的重力等于拉力的大小由表格可知，當V排=3×10-4m3時，彈簧測力計的示數(shù)為該物體受到的浮力4．見解析【詳解】（1）步驟：①將帶掛鉤的實心金屬塊掛在彈簧測力計下，靜止時讀出示數(shù)即為重力的大小G，將G記錄到表格中；②將實心金屬塊浸沒到水中，不碰容器，靜止時讀出拉力，將記錄到表格中；③將實心金屬塊浸沒到鹽水中，不碰容器，靜止時讀出拉力，將記錄到表格中；④根據(jù)公式F浮=G-F計算出兩次的浮力，記錄到表格中。（2）實驗數(shù)據(jù)記錄表如下實驗次數(shù)G/NF/N1（水中）1.0×1032（鹽水中）1.1×1035．見解析【詳解】實驗步驟如下：①在兩個規(guī)格相同的燒杯中裝入質(zhì)量相同的水和鹽水，并將水編號為1、鹽水編號為2，并分別放在電子秤上稱量1和2的質(zhì)量，并記錄在表格中；②將小鐵球用細線栓住，將編號1放在電子秤上，然后將小鐵球用細線拉住浸沒于水中，并讀出電子秤的示數(shù)，記錄在表格中；取下編號1，取出小鐵塊，并將小鐵塊的表面擦干。將編號2放在電子秤上，然后將小鐵球用細線拉住浸沒于鹽水中，并讀出電子秤的示數(shù)，記錄在表格中；③比較小鐵塊浸沒在不同的液體中時電子秤的讀數(shù)，如果1、2兩次實驗中的得到的m2不相等，則說明浮力大小與液體密度有關(guān)。實驗數(shù)據(jù)記錄表格如下：燒杯中的水和鹽水的質(zhì)量相等，燒杯的規(guī)格相同，即燒杯的質(zhì)量相等小鐵塊浸入前電子秤的讀數(shù)，記為m1小鐵塊懸浮在液體中時電子秤的讀數(shù)，記為m2比較1、2兩次實驗中的得到的m2是否相等1裝有水的燒杯2裝有鹽水的燒杯6．（1）見解析（2）見解析【詳解】（1）根據(jù)實驗器材，可以先測試物體的重力，讓后將物體用測力計牽著放入水中，此時根據(jù)受力分析可知物體所受的浮力等于物體的重力減去測力計的拉力，隨著物體浸沒水中的體積不同，測力計的拉力也不同，比較浸沒不同體積時，重力與測力計的差值即可證明排開液體體積與浮力的大小關(guān)系。實驗步驟如下：第一步：在空氣中用彈簧測力計測出A的重力G，并記錄在表格中；第二步：用彈簧測力計掛住A，將A物體三分之一浸入裝水的燒杯中，讀出測力計讀數(shù)F1并記錄；第三步：用彈簧測力計掛住A，將A物體三分之二浸入裝水的燒杯中，讀出測力計讀數(shù)F2并記錄；第四步：用彈簧測力計掛住A，將A物體全部浸沒在裝水的燒杯中，讀出測力計讀數(shù)F3并記錄。（2）根據(jù)實驗步驟和所需要記錄的數(shù)據(jù)，可以設(shè)計如下表格：測量次數(shù)GF1F2F3127．

3.2

2.2

浸在同種液體中的物體所受浮力大小與排開液體的體積是否有關(guān)

浸沒在不同液體中的物體所受浮力大小與液體的密度有關(guān)

體積相同質(zhì)量不同的物體（密度大于水）【詳解】(1)[1][2]彈簧測力計的分度值是0.2N，指針在刻度3向下一格，所以拉力為3.2N，根據(jù)二力平衡，物體拉力和重力相等，所以物體重力為3.2N；由丙圖，根據(jù)受力平衡可得物體的浮力為(2)[3]甲圖中可以得到物體的重力，而乙、丙兩圖中變化的是物體排開液體的體積，根據(jù)控制變量法可以得到，甲、乙、丙圖可探究的問題是浸在同種液體中的物體所受浮力大小與排開液體的體積是否有關(guān)。(3)[4]甲圖中可以得到物體的重力，而丁、戊兩圖中變化的是液體的密度，根據(jù)控制變量法可以得到，甲、丁、戊圖可探究的問題是浸沒在不同液體中的物體所受浮力大小與液體的密度有關(guān)。(4)[5]若探究浮力大小與物體質(zhì)量是否有關(guān)，則應(yīng)保證其他量不變的情況下，改變物體的質(zhì)量即可，所以添加的合適物體是體積相同質(zhì)量不同的物體（密度大于水）。8．

0.6

1.5

物體浸入液體中的體積大小與物體受到的浮力的關(guān)系?！痉治觥课矬w在水中受到重力、浮力和彈簧測力計拉力的作用，由，由此得出浮力；先由稱重法求出在水中的浮力，再利用阿基米德原理求出V排，即為物體的體積，由物體受到的重力求出其質(zhì)量，再根據(jù)密度公式求出物體的密度；由圖乙和丙彈簧測力計指針的位置判斷出F1和F2大小關(guān)系；由得出浮力的大小關(guān)系，運用控制變量法，找出不變的量和變化的量，確定浮力與變化量之間的關(guān)系。【詳解】[1]由甲乙可知，物體受到水的浮力[2]圖丙說明物體全部浸入在水中時所受浮力為由可得，物體的體積物體的密度為[3]由圖可知，物體浸入液體中的體積越大，測力計示數(shù)越小，則物體受到的浮力越大，即該實驗探究的問題是物體受到的浮力與物體浸入液體中的體積大小的關(guān)系。9．見解析所示【詳解】(1)實驗步驟：①彈簧測力計調(diào)零，將鐵塊用細線系好，掛在彈簧測力計下，測出鐵塊所受重力G；②將用細線系好的鐵塊浸沒在燒杯內(nèi)的水中，鐵塊不接觸燒杯，記錄此時測力計的示數(shù)F1，將F1記錄在實驗數(shù)據(jù)記錄表格中；③將鐵塊從水中拿出擦干，仿照步驟②再將鋁鐵塊浸沒在另一燒杯內(nèi)的鹽水中，記錄此時測力計的示數(shù)F2，將F2記錄在實驗數(shù)據(jù)記錄表格中；④根據(jù)F浮=G-F，分別計算出兩次F浮的數(shù)據(jù)，并記在實驗數(shù)據(jù)記錄表中．(2)實驗數(shù)據(jù)記錄表：物質(zhì)G/NF/NF浮/N水鹽水10．

0.6

排開水的體積【詳解】（1）由題意和稱重法可知，石塊受到的浮力：F浮=G-F=1.6N-1N=0.6N；（2）石塊受到的浮力F浮=G-F，石塊的重力G不變，拉出水面過程中測力計示數(shù)F越來越大，則石塊受到的浮力越來越小，而拉出水面過程中浸入水中的體積減小，說明浮力的大小與石塊排開水體積有關(guān)；11．

彈簧測力計的分度值大、食鹽加入量少、鐵塊體積小

采用分度值更小的彈簧測力計，在浸沒小鐵塊的水中加鹽，觀察測力計示數(shù)F是否發(fā)生變化．若示數(shù)F有變化，則猜想正確；若示數(shù)F無變化，則猜想錯誤【詳解】在驗證浮力大小與液體密度有關(guān)的實驗中，小東組裝了如圖所示的裝置．他把小鐵塊掛在彈簧測力計下，并將其浸沒在水中靜止時，記錄彈簧測力計的示數(shù)然后逐漸往水中加入食鹽，食鹽溶解后，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)F不發(fā)生變化，經(jīng)檢查，彈簧測力計完好，猜想彈簧測力計的示數(shù)F不發(fā)生變化的原因是：彈簧測力計的分度值大、食鹽加入量少、鐵塊體積??；檢驗?zāi)愕牟孪胧欠裾_的方法：采用分度值更小的彈簧測力計，在浸沒小鐵塊的水中加鹽，觀察測力計示數(shù)F是否發(fā)生變化．若示數(shù)F有變化，則猜想正確；若示數(shù)F無變化，則猜想錯誤．點睛：浮力的大小可能與液體的密度有關(guān)，實驗探究時必須采用控制變量法，即研究與其中一個因素的關(guān)