2022年中考物理一輪復習:浮力探究實驗能力提升練習題1、在探究“浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中,小明和同學們做了如圖所示的系列實驗。彈簧秤的示數(shù)在圖中已經(jīng)標注。(1)如圖甲所示,小明把一個飲料罐慢慢按入水中,感覺用力越來越大,由此猜想浮力大小可能與物體排開液體的體積有關。他設計的實驗步驟a和___________可以驗證該猜想是否正確;(2)分析___________三步實驗數(shù)據(jù),可知浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關;(3)此實驗還探究了浮力的大小與___________的關系,得出的結論是___________;(4)通過實驗數(shù)據(jù)可知A物體的密度為___________kg/m3(g取10N/kg)2、在“探究影響浮力大小的因素”實驗中,同學們根據(jù)生活經(jīng)驗,提出了浮力大小可能與下列因素有關的猜想:1與物體浸入液體中的深度有關2與物體排開液體的體積有關3與液體的密度有關。(1)請你寫出能夠支持猜想3的一個生活現(xiàn)象:______;第14頁共14頁
(2)進行探究時,實驗步驟和彈簧測力計的示數(shù)如圖所示。其中序號b中物體P所受浮力大小______N;(3)分析a、c、d三次實驗,可知浮力大小與物體浸沒在液體中的深度______(選填“有關”或“無關”);分析______三次實驗,可知浮力大小與物體排開液體的體積有關;分析a、d、e三次實驗,可知在物體排開液體的體積一定時,液體密度越大,物體受到的浮力______(選填“越大”或“越小”);(4)本實驗不僅可以探究影響浮力大小的因素,從實驗數(shù)據(jù)還可求出物體P的密度為______kg/m3。(已知=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)3、如圖甲所示是小明“探究物體所受浮力大小”的實驗過程示意圖。(1)實驗步驟A中彈簧測力計的示數(shù)為 N。?(2)完成圖甲所示的A、B、C、D、E實驗,可初步得出的結論是 。?(3)此次實驗采取的實驗方法是 。?A.模型法B.控制變量法C.等效替代法(4)圖乙是小明將物體緩慢浸入水中時,彈簧測力計示數(shù)F隨浸入深度h變化的關系圖像,分析圖像,能夠獲得的物理規(guī)律是??。▽懗鲆粭l即可)。?第14頁共14頁
4、某同學在“探究浮力大小與什么因素有關”時,做了如下圖所示的實驗。根據(jù)要求完成下列探究過程:(1)石塊的重力G=________N。(2)石塊浸沒在水中后測力計的示數(shù)G′=__________N,由此可得石塊所受浮力F浮=_________N。(3)石塊排開水所受到的重力G排=_________N。(4)比較F浮和G排的大小,可以發(fā)現(xiàn):F浮______G排。5、浮力的大小可能與哪些因素有關?朵朵同學利用彈簧測力計、圓柱體、盛有水和濃鹽水的容器各一個等器材進行了實驗探究,步驟如下:A.如圖12甲所示,用彈簧測力計測出圓柱體所受的重力G;B.如圖乙所示,將圓柱體部分浸入水中,觀察并記錄彈簧測力計的示數(shù)F1;C.如圖丙所示,將圓柱體全部浸沒在水中,觀察并記錄彈簧測力計的示數(shù)F2;第14頁共14頁
D.如圖丁所示,改變圓柱體浸沒在水中的深度,觀察并記錄彈簧測力計的示數(shù)F3;E.如圖戊所示,將圓柱體浸沒在濃鹽水中,觀察并記錄彈簧測力計的示數(shù)F4。(1)分析上述實驗過程以及所得到的數(shù)據(jù),你認為浮力的大小與哪些因素有關?請完成下表:影響浮力的因素數(shù)據(jù)結論物體所處的液體深度F2=F3 浸沒在某種液體中的物體,在液體中所處的深度改變時,物體受到的浮力不變(2)朵朵在實驗過程中發(fā)現(xiàn),探究浮力的實驗也可以用來測量物體的密度:圓柱體的密度是 kg/m3;濃鹽水的密度為 kg/m3。?(g取10N/kg)(3)朵朵同學也進行了如下的課外活動:將一只打足氣的籃球和一個套在球針上的未充氣的氣球,一起懸掛在杠桿上的一端。調(diào)節(jié)杠桿另一端的鉤碼,使杠桿水平平衡。將球針插入籃球的孔中,籃球中的部分空氣就充入氣球中,這時,杠桿掛鉤碼的一端下降了,如圖己所示。根據(jù)這個現(xiàn)象,你得到的啟示是? 。?6、小紅設計了如圖所示的實驗來探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關系”。第14頁共14頁
(1)實驗的最佳順序是 。(填選項前字母)?A.甲、乙、丙、丁B.丁、甲、乙、丙C.乙、甲、丁、丙(2)圖乙中物體受到的浮力是 N。通過實驗可得到的結論是:浸在液體中的物體,受到的浮力大小等于它 。?(3)以下情況會影響結論的是 。?A.圖甲中水面未到達溢水杯的溢水口B.圖乙中物體未全部浸沒在水中(4)將圖乙中的水換成酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),物體受到的浮力 (選填“變大”“變小”或“不變”)。?(5)小紅利用上述實驗中的器材和木塊,探究“漂浮在液面上的物體所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,實驗過程中 步驟不需要彈簧測力計。(選填“甲”“乙”“丙”或“丁”)?7、小德在探究“影響浮力大小的因素”時,做了如圖甲所示的實驗:(1)對比A、B、C、D四個步驟,可得出浮力的大小隨排開水體積的增大而________(選填“增大”“減小”或“不變”),當物體浸沒在水中后,浮力的大小與浸沒后的深度________(選填“有關”或“無關”)。(2)在C與E兩圖中,保持了排開液體的體積不變,研究浮力與____________的關系;根據(jù)A與E兩圖所標的實驗數(shù)據(jù),可知物體浸沒在鹽水中所受的浮力為__________N。(3)根據(jù)有關實驗數(shù)據(jù),可以計算出鹽水的密度為__________________kg/m3。第14頁共14頁
(4)若容器的底面積為200cm2,M的高度為4cm,則從步驟B到步驟C,M向下移動的距離為__________cm。(5)同班的小霞設計了如圖乙所示的裝置來測量一金屬塊的密度,其中輕質(zhì)杠桿OAB支點為O,OA∶OB=1∶3,她做了如下操作:步驟一:用細繩將金屬塊懸掛于A點,用彈簧測力計在B點施加一個豎直向上的力,使杠桿OAB在水平位置靜止,讀出此時彈簧測力計的示數(shù)為1.5N;步驟二:向容器中加水,使金屬塊浸沒在水中(金屬塊不與燒杯接觸),讀出彈簧測力計的示數(shù)與步驟一相比變化了0.5N。根據(jù)小霞記錄的結果,可以得到金屬塊的重力為__________N,待測金屬塊的密度為______g/cm3。8、某實驗小組利用彈簧測力計、小石塊、溢水杯等器材,按照如圖所示的步驟,探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系。第14頁共14頁
(1)先用彈簧測力計分別測出空桶和石塊的重力,其中石塊的重力大小為___________N。(2)把石塊浸沒在盛滿水的溢水杯中,石塊受到的浮力大小為_________N。石塊排開的水所受的重力可由_________(填字母代號)兩個步驟測出。(3)由以上步驟可初步得出結論:浸在水中的物體所受浮力的大小等于__________。(4)為了得到更普遍得結論,下列繼續(xù)進行得操作中不合理得是________。A.用原來的方案和器材多次測量取平均值B.用原來的方案將水換成酒精進行實驗C.用原來的方案將石塊換成體積與其不同的鐵塊進行實驗(5)另一實驗小組在步驟C的操作中,只將石塊的一部分浸在水中,其他步驟操作正確,則_____(選填“能”或“不能”)得到與(3)相同的結論。9、在探究影響浮力大小因素的實驗中,雷老師設計了以下實驗。用測力計懸掛高H=10cm的均勻實心鐵圓柱體,讀出測力計的示數(shù)F1,然后將圓柱體放入裝有適量水的足夠高的柱形容器中,如圖甲所示,穩(wěn)定后讀出此時測力計的示數(shù)F2,計算出圓柱體所受浮力為F浮;逐步改變圓柱體下表面浸入液體的深度h,并用刻度尺測出圓柱體每次實驗浸入水中前、后的液面深度,計算出水對容器底部的壓強增加量Δp,并將測量結果填入了圖乙的表格中,在實驗的過程中,圓柱體始終保持豎直。(1)在實驗的過程中圓柱體所受浮力的計算式:F浮=__________第14頁共14頁
____(用題中的字母表示)。(2)小欣對表中實驗1至6六組數(shù)據(jù)分析得出:浸在液體中的物體受到的浮力大小與物體__________________有關。(3)小欣同學對5、6兩組實驗數(shù)據(jù)進行分析時發(fā)現(xiàn):在同種液體內(nèi),物體所受浮力的大小與浸沒的深度無關;但第7組的數(shù)據(jù)中浮力卻變大了,你認為造成第7組數(shù)據(jù)中所測浮力變大的原因可能是_________________________________________________。(4)小欣將柱形容器中的水換成酒精,重復以上實驗,在1至5次實驗時,發(fā)現(xiàn)圓柱體下表面浸入水中和酒精中的深度h相同時,彈簧測力計的示數(shù)均變大了,由此說明:浸在液體中的物體受到的浮力還與____________有關。小欣通過多次實驗,還進一步驗證了阿基米德原理。(5)將盛水的柱形容器換成與柱形容器底面積相同的足夠高的梯形容器,如圖丙所示,再將鐵圓柱體按上述操作重復進行實驗,請你預測當h=0.06m時,Δp________(選填“大于”“小于”或“等于”)300Pa,此時圓柱體所受浮力F?。絖_____N。(6)將與柱形容器底面積相同的梯形容器中盛入等深的密度未知的某種液體,再將鐵圓柱體按上述操作進行實驗,當h=0.06m時,根據(jù)測力計的示數(shù)計算出鐵圓柱體所受的浮力為7.8N,則未知液體的密度ρx=__________________kg/m3;若在進行這次實驗時彈簧測力計的指針指在0.1N的位置未調(diào)零就開始實驗,則測量的液體的密度__________(選填“偏大”“偏小”或“無影響”)。10、小王利用電子秤、薄壁長方體容器、長方體塑料工件(密度小于水,不吸水但表面易沾水)、細線(質(zhì)量和體積均忽略不計)、刻度尺和水進行相關實驗探究,他的操作步驟及簡易示意圖如圖所示:第14頁共14頁
Ⅰ、用刻度尺測量出容器長50cm、寬20cm、高25cm,工件底面為邊長10cm的正方形、高40cm;Ⅱ、將電子秤放在水平臺上,測量出容器和適量水的質(zhì)量,操作示意圖如圖A;Ⅲ、將工件用細線連接起來,用手拉著細線使工件逐漸浸入容器的水中,操作示意圖如圖B、C;Ⅳ、將工件直接豎放于容器底部靜止(與底部未緊密貼合),測得水的深度為20cm,操作示意圖如圖D。請回答下列問題(g取10N/kg)。(1)根據(jù)示意圖A、B、C和D,隨著容器中水的深度變大,水對容器底部的壓強________(選填“變大”“不變”或“變小”)。(2)從示意圖B到C,工件受到的浮力________(選填“變大”“不變”或“變小”),說明物體受到液體浮力的大小與__________________有關。(3)根據(jù)相關示意圖,可知工件的質(zhì)量為__________kg,工件的密度為__________________kg/m3。(4)示意圖C中工件受到的浮力為________N;從示意圖C到D,水對容器底壓強的改變量為__________Pa。(5)若將示意圖ABC的操作順序調(diào)整為ACB,工件浸在水中的深度不變,則B中電子秤的示數(shù)與原來相比將________(選填“變大”“不變”或“變小”)。(6)小王根據(jù)老師上課講解的相關知識,認為密度小于水的工件一般應該漂浮在示意圖D的水面上。為了讓工件漂浮在容器的水面上,請根據(jù)相關信息,對步驟Ⅳ(示意圖D)中小王的實驗操作適當改變:_______________________。11、小明用彈簧測力計、合金塊、燒杯和水進行了“探究浮力的大小與哪些因素有關”的實驗,如圖1所示。(g取10N/kg)第14頁共14頁
(1)根據(jù)乙、丙、丁可得出的結論物體浸入同種液體中,排開液體的體積越大,所受浮力。(2)合金塊的重力是N,合金塊的密度是/m3。【拓展】完成實驗后,小明將水倒出,將該合金塊放在燒杯底部,然后向燒杯中倒另一種液體,通過測量容器中液體的深度h(如圖2),同時計算合金塊受到的浮力F浮,繪制了如圖3所示的圖像。(3)分析圖像可知,液體深度增至10cm以后,物體處于(選填“漂浮”“懸浮”或“沉底”)狀態(tài)。(4)小明所用液體的密度為kg/m3。(5)若合金塊的底面積為10cm2,則液體深度增至10cm以后,合金塊對燒杯底部壓強為Pa?!?2、巴蜀中學興趣小組在探究浸在液體中的物體所受浮力大小規(guī)律的實驗中,做如圖1的實驗,將同一物體A逐漸浸入到密度為ρ0的液體中,并通過觀察彈簧測力計的示數(shù)。(1)由實驗可知A物體的重力為 N,A物體浸沒在液體中時所受的浮力是 N。(2)分析比較實驗序號甲、乙、丙可初步得出結論:當液體的密度相同時,物體 ,物體受到的浮力越大;分析比較實驗序號 可初步得出結論:同一物體所受浮力與浸沒在液體中的深度 ?。ㄟx填“有關”或“無關”)。(3)君君同學在進行丁步驟實驗時,物體接觸并擠壓了容器底部,他測得的物體浮力比真實值 ?。ㄟx填“偏大”“偏小”或“不變”)(4)若燒杯底面積為100cm2第14頁共14頁
,不計燒杯厚度,當A浸沒在液體中后,如圖丙,燒杯對桌面的壓強比沒放入A時增加了 Pa。(5)靜靜同學繼續(xù)用下面的方法測出了金屬塊B物體的密度,她具體操作如下:①邊長為a的正方體木塊放入裝有適量該液體的燒杯中,待其靜止后用刻度尺測出有的高度露出液面,如圖2中圖甲,則木塊底部所受液體的壓強是 ?。ㄓ忙?,a等相關的物理量表示)。②將B物體放在木塊中央靜止后用刻度尺測出此時木塊露出液面的高度為h1,如圖2中圖乙。③用體積可忽略不計的細線將物體B系在木塊中央,放入液體中靜止后測出此時木塊露出液面高度h2,如圖2中圖丙。④則B物體的密度ρB= ?。ㄓ忙?,a,h1,h2等相關的物理量表示).實驗結束后同學們展開了激烈討論,認為小薇同學的操作還是有一些不足,請你說出一條不足之處 。第14頁共14頁
答案1、b、ca、c、d液體的密度在排開液體的體積相同時,液體的密度越大,物體所受浮力越大4×1032、在死海里可以躺著看書1.4無關a、b、c越大3、(1)1(2)浸在液體中的物體所受浮力大小等于它排開液體的重力(3)B(4)物體浸入液體中,排開液體越多,所受浮力越大(開放性試題,答案合理即可)4、3161.41.4=5、(1)影響浮力的因素數(shù)據(jù)結論物體排開液體的體積F1>F2 同種液體,物體排開液體的體積越大,物體受到的浮力越大液體的密度F3>F4 物體排開液體的體積一定時,液體的密度越大,物體受到的浮力越大(2)4×103 1.2×103(3)浸在氣體中的物體也受到氣體向上的浮力作用(合理即可)第14頁共14頁
6、(1)B (2)1 排開的液體受到的重力?。?)A (4)變小?。?)乙7、(1)增大 無關 (2)液體密度 2.4 (3)1.2×103(4)1.5 (5)4.5 38、(1).3.8(2).1.4DA(3)該物體所排開的水受到的重力的大??;(4)A(5)能9、(1)F1-F2?。?)排開液體的體積 (3)容器底部對圓柱體有一個豎直向上的力 (4)液體密度 (5)小于 6(6)1.3×103 無影響10、(1)變大 (2)變大 排開液體的體積 (3)2.8 0.7×103 (4)10 180 (5)變小 (6)將工件平放于容器的水中第14頁共14頁
11、越大3.63.6×103kg沉底0.6×103300012、(1)6;2;(2)排開液體體積大; 甲、丙、??;無關;(3)偏大;(4)200;(5)ρ0ga;ρ0;用刻度尺測量長度是會有誤差。第14頁共14頁