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文檔簡介

專題09浮力及其應用(學生版)

一、選擇題

1.(2022?湖北武漢)如圖所示,三個相同的柱形容器中盛有體積相同的水或鹽水,將重為3.0N

的圓柱體依次放入這三個容器中。下列說法錯誤的是().

A.圖乙和圖甲中圓柱體下表面受到水的壓力之差大于0.7N;

B.圖丙和圖乙中容器底上表面受到的壓力之差等于0.1N;

C.圖丙中鹽水的密度是1.1X103kg/m:,;

D.圓柱體的密度是B.OXIO,kg/m:'

2.(2022?廣東廣州)兩個量筒均裝有20mL的水、往量筒分別放入甲、乙兩個不吸水的物塊,

物塊靜止后如圖所示,水的密度為lg/cm3,g取10N/kg,則()。

B.甲受到的浮力為0.4N

C.乙排開水的體積小于20mLD.乙受到的浮力小于甲受到的浮力

3.(2022?山西)如圖所示,是南極海洋冰山的美麗景象。冰山實質(zhì)就是海中漂浮的大塊淡水

冰。據(jù)科學分析、全球氣候變暖會導致冰山熔化,海平面升高。下列判斷正確的是()。

A.冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力;

B.冰山所受的重力小于它排開水所受的重力;

C.冰山熔化一部分后仍會漂浮在水面上;

D.冰山熔化一部分后排開水的體積不變

4.(2022?四川德陽)如圖所示,將同一個小球分別放入甲、乙、丙三種不同液體中,靜止時

小球在甲液體中漂浮、在乙液體中懸浮、在丙液體中下沉到底部。如果用0甲、々、夕內(nèi)兩分別

表示三種液體密度,則關(guān)于三種液體密度大小的關(guān)系說法正確的是()o

A.>只乙=。丙B.=P乙>。丙

C.夕甲>夕乙>。內(nèi)D.啟尸<「乙<夕丙

5.(2022?四川成都)“奮斗者”號深潛器坐底10909米,創(chuàng)造了中國載人深潛新記錄。喜歡動

手的小文制作了一個深潛器模型,用彈簧測力計測量它受到的浮力。先測出它的重力為G,然后將

模型浸沒于水中靜止(如圖所示),彈簧測力計受到的拉力為五,棋型所受的浮力為尸浮。則下列說

法正確的是()。

A.拉力廠與重力G是一對平衡力B.模型所受浮力大小尸浮=小尸

C,模型從圖示位置下移,浮力變大D.將模型逐漸提離水面,拉力不變

6.(2022?四川涼山州)甲、乙、丙是由不同材料制成、質(zhì)量相等的實心球,把它們投入水中

靜止后,甲球漂浮、乙球懸浮、丙球沉底,則它們受到浮力的情況是(

A.三球浮力相同B.甲球浮力最小

C.乙球浮力最小D.丙球浮力最小

7.(2022?湖北十堰)2022年6月6日,中國“探索二號”科考船搭載深?;镜妊b備順利返

航(如圖)?!疤剿鞫枴笔强纱钶d萬米級載人潛水器的保障母船,滿載排水量為6832.6t。采用電

力發(fā)動機組驅(qū)動,可行駛15000海里。下列有關(guān)科考船海上航行過程的說法正確的是()。

A.科考船所受浮力的方向豎直向下;

B.科考船所受浮力與自身重力是一對平衡力;

C.潛水器下水后,科考船所受浮力不變;

D.航行中,船尾附近海水流速變大,壓強變大

二、填空題

8.(2022?江蘇蘇州)洗水果時,發(fā)現(xiàn)芒果比油桃大,放入水中后芒果沉底、油桃漂浮,如圖

甲所示。它們受到的浮力大小關(guān)系為夕a尸浮歸用天平正確測量油桃的質(zhì)量,所放祛碼

及游碼位置如圖乙所示,則油桃的質(zhì)量是g;芒果的體積一定(>/</=)

82.4cm3o

淡20g

a10g

I?11a?1111isI|iM1111Ii??????I

Io12,45gl

甲乙

9.(2022?湖南郴州)一個裝有水的圓柱形容器(容器壁厚度忽略不計)放在水平桌面上。往

容器中放入一個正方體和一個球體(假設(shè)兩物體都不沾水),兩物體靜止后狀態(tài)如圖所示。此時容器

對桌面的壓強為3000Pa,已知正方體和球體的體積比為2:1?,F(xiàn)將正方體取出,液面下降了4cm。

再把球體取出,液面又下降了2.5cm。此時容器底對桌面的壓強為2200Pa。則正方體的密度是

kg/m3,球體的密度是kg/m\(g取10N/kg)

10.(2022?四川眉山)如圖所示,圖甲是小東用彈簧測力計掛著一塊不吸水的實心圓柱形合

金體,從空中逐漸浸入水中的情景圖乙是彈簧測力計示數(shù)廠隨該合金體逐漸浸入水中深度h的變化

圖象。合金體從接觸水面到剛浸沒的過程中,受到的浮力逐漸(選填“變大”、“變小”或“不

變”)。合金體的密度是一kg/m\(麥10N/kg,P^=1.0X10:!kg/m3)

三、實驗題

11.(2022?湖南邵陽)小軍同學在做“探究影響浮力大小因素”的實驗時,他用彈簧測力計懸

掛一個實心金屬塊,分別在下列四種情況下保持靜止(如圖所示)。請你幫助小軍同學完成以下問題:

(1)乙圖中金屬塊所受浮力為N;

(2)比較甲、丙、丁三幅圖可得出結(jié)論:浮力的大小與有關(guān);

(3)比較_____三幅圖可得出結(jié)論:浮力的大小與物體沒在液體中的體積有關(guān)。

12.(2022?江蘇蘇州)興趣小組探究影響浮力大小的因素。

ABCDE

圖甲

(1)提出如下猜想

猜想1:與物體浸在液體中的深度有關(guān)

猜想2:與物體浸在液體中的體積有關(guān)

猜想3:與液體的密度有關(guān)

小組為驗證上述猜想,用彈簧測力計、4個相同的小長方體磁力塊、2個分別盛有水和鹽水的燒

杯等,按圖甲步驟進行實驗:

①利用磁力將4個磁力塊組合成長方體物塊;

②根據(jù)圖A、B、C的測量結(jié)果,小明認為猜想1是正確的,小華卻認為不一定正確。你覺得小

華的理由是;

③小華為了證明自己的想法,利用上述器材設(shè)計實驗D,根據(jù)A、B、D的測量結(jié)果,可得:浮

力大小與物體浸在液體中的深度無關(guān),請在圖D中畫出她實驗時長方體物塊的放置圖;

④興趣小組進一步研究得出浮力大小與物體浸在液體中的體積有關(guān):

⑤根據(jù)A、C、E的結(jié)果,得出浮力大小還與—有關(guān)。

(2)小華把4個磁力塊組合成下圖,她還能探究浮力大小與的關(guān)系。

(3)愛思考的小明又進一步研究水產(chǎn)生的浮力與水自身重力的關(guān)系,設(shè)計了如下實驗:取兩個

相同的容積均為300mL的一次性塑料杯甲、乙(杯壁厚度和杯的質(zhì)量不計),甲杯中裝入50g水,乙

杯中裝入100g水,然后將乙杯放入甲杯中,發(fā)現(xiàn)乙杯浮在甲杯中。這時甲杯中水產(chǎn)生的浮力為

N;這個實驗說明,液體(能/不能)產(chǎn)生比自身重力大的浮力。(g取10N/kg)

13.(2022?四川達州)某物理興趣小組利用彈簧測力計、水、小石塊(不吸水)、溢水杯、小

桶、細線等實驗器材探究浮力的大小與排開液體所受到的重力的關(guān)系。

(1)如圖所示的甲、乙、丙、丁四個實驗步驟,最科學合理的實驗順序是;

3

(2)根據(jù)圖中的實驗數(shù)據(jù)可求出石塊的密度為kg/m;(g取10N/kg,0水=L0X

103kg/m3)

(3)興趣小組的同學換用不同的物體(不吸液體)或液體按科學合理的順序進行了多次實驗,

由實驗數(shù)據(jù)得出尸滓G掛(選填或“=”),從而驗證了阿基米德原理的正確性;

(4)圖丁步驟中,小石塊逐漸浸入液體過程中(未接觸溢水杯),液體對杯底的壓強—

(選填“逐漸變大”、“一直不變”或“逐漸變小”);

(5)如果換用密度小于液體密度的物體(不吸液體)來進行該實驗,則圖步驟中

可不使用彈簧測力計;

(6)其中一個同學每次進行圖甲步驟時,都忘記將溢水杯中液體裝滿,其他步驟無誤,因而他

會得出F*(小桶中液體所受重力)的結(jié)論。(選填或“=”)

14.(2022?湖北十堰)在“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中,小明提出如下猜想:

A.可能與液體密度有關(guān)

B.可能與物體浸在液體中的體積有關(guān)

C.可能與物體密度有關(guān)

D.可能與物體浸沒在液體中的深度有關(guān)

他們領(lǐng)取的實驗器材有:柱形鐵塊一個、彈簧測力計一個、一杯水(適量)、細線(體積忽略不

計)。

(1)只用這些器材,可以驗證上述猜想中的B和_____(選填字母序號)是否正確。

(2)如圖是探究猜想B的實驗過程,將鐵塊懸掛在彈簧測力計下靜止在空氣中時,彈簧測力計

示數(shù)為片;將鐵塊部分浸入水中時,彈簧測力計示數(shù)為此時鐵塊受到的浮力大小表達式為尸浮

=(用題中物理量符號表示)。將鐵塊浸沒在水中時,彈簧測力計示數(shù)為片,則用瑪(選

填“大于”、“小于”或“等于分析比較A、A、A的大小與浮力的關(guān)系,可以得到結(jié)論:鐵塊浸

在水中的體積越大,受到的浮力越大。

四、計算題

15.(2022?四川涼山州)某同學在野外撿到一塊小石塊,在課外興趣活動小組活動中進行了如

下探究:

①如圖甲所示,在托盤秤上放一只盛了適量水的容器,托盤秤的示數(shù)為1kg:

②用細線將該石塊系住,手握細線將石塊慢慢放入水中(水不溢出),當石塊浸沒到如圖乙所示

位置,穩(wěn)定后托盤秤的示數(shù)是1.1kg;

③如圖丙所示,松手后該石塊沉到容器底部,穩(wěn)定后托盤秤的示數(shù)為1.26kg。

根據(jù)以上探究情況,求:

(1)該石塊的重力為多少;

(2)該石塊的密度(要求寫出必要的文字說明和計算過程)。

16.(2022?湖北隨州)2022年5月15日新聞,“巔峰使命”珠峰科考項目組成功將自主研發(fā)

的浮空艇從海拔4300米的營地升空到9000米,創(chuàng)造了浮空艇大氣科學觀測世界紀錄。假設(shè)在此前

的一次實驗中,浮空艇(表皮很薄的氣囊)體積為9000m',內(nèi)部充有氮氣和空氣的混合氣體,其密

度為0.2kg/m\浮空艇的表皮及外壁儀器艙總質(zhì)量為2XlO'kg,浮空艇用纜繩系在一輛錨泊車上(如

圖)。該浮空艇周圍空氣的密度為L2kg/m:t,g取10N/kg,纜繩的重力不計,儀器艙體積可忽略不計。

求:

(1)浮空艇內(nèi)氣體的質(zhì)量;

(2)浮空艇所受到的浮力;

(3)為了有效控制浮空艇,要求錨泊車的重力是纜繩拉力的三倍,則錨泊車的質(zhì)量是多少?

浮空艇

儀舞般

纜繩

111J

(。)錨泊車(oj

甲乙

專題09浮力及其應用(解析版)

一、選擇題

1.(2022?湖北武漢)如圖所示,三個相同的柱形容器中盛有體積相同的水或鹽水,將重為3.0N

的圓柱體依次放入這三個容器中。下列說法錯誤的是().

A.圖乙和圖甲中圓柱體下表面受到水的壓力之差大于0.7N;

B.圖丙和圖乙中容器底上表面受到的壓力之差等于0.1N;

C.圖丙中鹽水的密度是1.1X103kg/m:,;

D.圓柱體的密度是B.OXlO,kg/m:'

【答案】Bo

【解析】A.圖甲中,還沒有浸沒,甲上表面的壓力為0,故圖甲下表面的壓力為

/下=F^=G-F=3N-2.7N=0.3N

圖乙中,物體浸沒,則七下=/乙+七上=G—七+七上=3N-2N+七上=1N+七上

圖乙和圖甲中圓柱體下表面受到水的壓力之差

△&=五"下一/下=1N+%上_0.3N=0.7N+巳上

在圖乙中,上表面的壓力大于0,故圖乙和圖甲中圓柱體下表面受到水的壓力之差大于0.7N,

故A正確,A不符合題意;

B.丙圖中,物體所受的浮力為月字丙=G_/=3N/.9N=1.1N

乙圖中,物體所受的浮力大小為耳孚乙=G-心=3N-2N=1N

圖丙中物體上表面的壓力為/上=F丙下一£孚丙

同理,圖乙中物體上表面的壓力為與上=當下一4孚乙

和圖乙中容器底上表面受到的壓力之差

州t=4下一/丙一(與下一%乙)=。下—2下+&乙-弓丙=/下-與下-01N

由于修卜一心下未知,故圖丙和圖乙中容器底上表面受到的壓力之差未知,故B錯誤,B符合

題意;

C.圓柱體在乙和甲中都浸沒,排開液體體積相同,且與圓柱體體積相同。在圖乙中,圓柱體所

受的浮力為1N,則圓柱體的體積為%=茴碇最際

圖丙中,圓柱體所受的浮力為L1N,則鹽水的密度是

33

夕酒F=~-------?If---------=1.1x10kg/m

%gIxlO^m^lON/kg

故C正確,C不符合題意:

G3N八,

D.圓柱體的質(zhì)量為%=—=77力一=°?3kg

g10N/kg

圓柱體的密度是依?=巴=0哼3=3x103kg/

V1x10m

故D正確,D不符合題意。故選B。

2.(2022?廣東廣州)兩個量筒均裝有20mL的水、往量筒分別放入甲、乙兩個不吸水的物塊,

物塊靜止后如圖所示,水的密度為lg/cm\g取10N/kg,則()。

B.甲受到的浮力為0.4N

C.乙排開水的體積小于20mLD.乙受到的浮力小于甲受到的浮力

【答案】Bo

【解析】A.如圖所示,放入甲后,量筒讀數(shù)為60mL,故甲的體積為

Vi|r|ii=60mL-20mL=40mL=40cm:!<,邛

故A錯誤,不符合題意;

B.甲受到的浮力為%=夕液g咻ulxloMg/m-SxlON/Zgx4CxlO'n?=0.4N

故B正確,符合題意;

C.如圖所示,放入乙后,量筒讀數(shù)為70mL,故乙排開水的體積為心=70mL-20mL=50mL>20mL

故C錯誤,不符合題意;

D.根據(jù)公式尸浮=。次g七可知%〈心

所以尸水產(chǎn)乙

故D錯誤,不符合題意。故選B。

3.(2022?山西)如圖所示,是南極海洋冰山的美麗景象。冰山實質(zhì)就是海中漂浮的大塊淡水

冰。據(jù)科學分析、全球氣候變暖會導致冰山熔化,海平面升高。下列判斷正確的是()。

A.冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力;

B.冰山所受的重力小于它排開水所受的重力;

C.冰山熔化一部分后仍會漂浮在水面上;

D.冰山熔化一部分后排開水的體積不變

【答案】Co

【解析】A.冰山在海水中漂浮,冰山所受到的浮力等于它所受的重力,故A錯誤;

B.冰山所受到的浮力等于它所受的重力,根據(jù)阿基米德原理,冰山所受的重力等于它排開水所

受的重力,故B錯誤;

C.冰山熔化一部分后密度仍然小于海水,所以仍會漂浮在水面上,故C正確;

D.冰山熔化一部分后,重力變小,浮力變小,則排開水的體積變小,故D錯誤。故選C。

4.(2022?四川德陽)如圖所示,將同一個小球分別放入甲、乙、丙三種不同液體中,靜止時

小球在甲液體中漂浮、在乙液體中懸浮、在丙液體中下沉到底部。如果用「甲、「乙、「丙兩分別

表示三種液體密度,則關(guān)于三種液體密度大小的關(guān)系說法正確的是()?

A.Ai>Pq—2丙

C.。甲乙丙D.丙

【答案】Co

【解析】靜止時,小球在甲液體中漂浮,乙液體中懸浮,丙液體中沉底,則根據(jù)浮沉條件可得

。球<P'V

P珠=PL

P球>「丙

由以上三式可知,三種液體的密度關(guān)系/>P;2丙

故C正確,ABD錯誤。故選C。

5.(2022?四川成都)“奮斗者”號深潛器坐底10909米,創(chuàng)造了中國載人深潛新記錄。喜歡動

手的小文制作了一個深潛器模型,用彈簧測力計測量它受到的浮力。先測出它的重力為G然后將

模型浸沒于水中靜止(如圖所示),彈簧測力計受到的拉力為汽,棋型所受的浮力為尸浮。則下列說

法正確的是()。

A.拉力尸與重力G是一對平衡力B.模型所受浮力大小尸軟小廠

C.模型從圖示位置下移,浮力變大D.將模型逐漸提離水面,拉力不變

【答案】B.

【解析】AB,因為模型在水中處于靜止狀態(tài),所以模型處于平衡狀態(tài),模型在水中受到豎直向

上的拉力和浮力,豎直向下的重力,所以拉力廠與重力G不是一對平衡力,拉力廠和浮力〃浮之和等

于重力G,則打尸浮=G,所以〃浮尸,故A錯誤,B正確;

C.模型從圖示位置卜移,仍然處于浸沒狀態(tài),所以排開液體的體積不變,由阿基米德原理產(chǎn)浮

=。液€/可知,液體密度不變時,模型所受浮力大小不變,故C錯誤;

D.將模型逐漸提離水面,模型排開液體的體積變小,由阿基米德原理尸浮=。液g4可知,液體

密度不變時,模型所受浮力變小,而模型重力不變,由尸尸浮=G可知,拉力變大,故D錯誤。

故選B。

6.(2022?四川涼山州)甲、乙、丙是由不同材料制成、質(zhì)量相等的實心球,把它們投入水中

靜止后,甲球漂浮、乙球懸浮、丙球沉底,則它們受到浮力的情況是().

A.三球浮力相同B.甲球浮力最小

C.乙球浮力最小D.丙球浮力最小

【答案】D.

【解析】甲、乙、丙是由不同材料制成、質(zhì)量相等的實心球,由6=席可知,三個球的重力G

相等;甲球漂浮、乙球懸浮,因此浮力等于球的重力,即6押=4?乙=G

丙球沉底,因此丙球受到的浮力小于丙球的重力,即/丙<G,因此,丙球受到的浮力最小,

故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。

7.(2022?湖北十堰)2022年6月6日,中國“探索二號”科考船搭載深海基站等裝備順利返

航(如圖)?!疤剿鞫枴笔强纱钶d萬米級載人潛水器的保障母船,滿載排水量為6832.6t。采用電

力發(fā)動機組驅(qū)動,可行駛15000海里。下列有關(guān)科考船海上航行過程的說法正確的是()。

A.科考船所受浮力的方向豎直向下;

B.科考船所受浮力與自身重力是一對平衡力;

C.潛水器下水后,科考船所受浮力不變;

D.航行中,船尾附近海水流速變大,壓強變大

【答案】Bo

【解析】A.科考船所受浮力的方向始終是豎直向上的,故A錯誤;

B.科考船漂浮在水面上,處于平衡狀態(tài),所受豎直向上的浮力與豎直向下的重力是一對平衡力,

故B正確;

C.潛水器下水后,科考船的總重力變小,科考船仍然處于漂浮狀態(tài),浮力等于自身的重力,所

以浮力變小,故C錯誤;

D.由流體壓強規(guī)律可知,流速越大的位置壓強越小。科考船航行中,船尾附近海水流速變大,

壓強變小,故D錯誤。故選B。

二、填空題

8.(2022?江蘇蘇州)洗水果時,發(fā)現(xiàn)芒果比油桃大,放入水中后芒果沉底、油桃漂浮,如圖

甲所示?它們受到的浮力大小關(guān)系為尸浮者尸浮桃;用天平正確測量油桃的質(zhì)量,所放祛碼

及游碼位置如圖乙所示,則油桃的質(zhì)量是g;芒果的體積一定(>/</=)

82.4cm3?

50g

33g

111111111111n111111111111-

012.345g

甲乙

【答案①〉;②82.4;③》。

【解析】口]芒果比油桃體積大,放入水中后芒果沉底、油桃漂浮,則芒果排開水的體積比油桃

大,由尸浮=。"/那可知,芒果受到的浮力大于油桃受到的浮力。

[2]天平標尺的分度值為0.2g,讀數(shù)時祛碼質(zhì)量數(shù)和游碼所對的刻度值之和為油桃的質(zhì)量,則

汕桃的質(zhì)量"尸50g+20g+10g+2.4g=82.4g

m

[3]因油桃在水中漂浮,則油桃的密度小于水的密度,山°=歹可知,油桃的體積大于82.4cm3,

而芒果的體積比油桃大,則芒果的體積一定大于82.4cm\

9.(2022?湖南郴州)一個裝有水的圓柱形容器(容器壁厚度忽略不計)放在水平桌面上。往

容器中放入一個正方體和一個球體(假設(shè)兩物體都不沾水),兩物體靜止后狀態(tài)如圖所示。此時容器

對桌面的壓強為3000Pa,已知正方體和球體的體積比為2:1。現(xiàn)將正方體取出,液面下降了4cm。

再把球體取出,液面又下降了2.5cm。此時容器底對桌面的壓強為2200Pa。則正方體的密度是

________kg/m3,球體的密度是________kg/m3o(g取10N/kg)

【答案】①0.8xl()3:②1.6x103。

【解析】[1]設(shè)圓柱形容器的底面積是S,兩次液面下降的高度分別是打和飽,則正方體和球體

排開水的體積分別是V加=4S①

%Q=匕="5②

正方體和球體受到的浮力分別是=夕水8匕M=8gM③

02=0<g/2=0KgV2④

由①③知道夕水g/i=0<g〃iS=ggh⑤

由②④知道。水g/2=0kg4s=2水g匕⑥

又因為正方體和球體的體積比為2:1,所以結(jié)合⑤⑥得—

解得正方體的密度是8=/夕水=I^xlxlO3kg/m,=°-8xl()3kg/m3

[2]根據(jù)題意知道,正方體和球體取出后減小的壓強是由于兩者的重力產(chǎn)生的,即

ApS=G|+G2=+p2gV2=2月g%+p2gV2=(3000Pa-2200Pa)S

故解得球體的密度是22=L6xl()3kg/m3。

10.(2022?四川眉山)如圖所示,圖甲是小東用彈簧測力計掛著一塊不吸水的實心圓柱形合

金體,從空中逐漸浸入水中的情景圖乙是彈簧測力計示數(shù)廠隨該合金體逐漸浸入水中深度h的變化

圖象。合金體從接觸水面到剛浸沒的過程中,受到的浮力逐漸(選填“變大”、“變小"或''不

變”)。合金體的密度是kg/m\(酢10N/kg,P*=1.0X10:!kg/m3)

【答案】①變大;②4.0X10)

【解析】[1]合金體從接觸水面到剛浸沒的過程中,排開水的體積變大,根據(jù)/=Pg%F可知,

浮力越變越大。

G2N八、

[2]從圖可知,合金的重力為2N,則合金的質(zhì)量為爪=一二,八…=0.2kg

gl()N/kg

合金所受的浮力為耳孚=G-尸=2N-1.5N=0.5N

合金的體積為%尸承=0.5N

=5x10'm,

33

Pglxl0kg/mxl0N/kg

g33

合金體的密度是夕合金°'^3=4xl0kg/mo

以n人iir.5x10m

三、實驗題

11.(2022?湖南邵陽)小軍同學在做“探究影響浮力大小因素”的實驗時,他用彈簧測力計懸

掛一個實心金屬塊,分別在下列四種情況下保持靜止(如圖所示)。請你幫助小軍同學完成以下問題:

甲乙丙丁

(1)乙圖中金屬塊所受浮力為N;

(2)比較甲、丙、丁三幅圖可得出結(jié)論:浮力的大小與有關(guān);

(3)比較_____三幅圖可得出結(jié)論:浮力的大小與物體沒在液體中的體積有關(guān)。

【答案】①0.4;②液體的密度;③甲乙丙。

【解析】(1)[1]由圖甲所示,物體重力為2.7N,如圖乙所示,彈簧測力計示數(shù)為2.3N,物體

所受浮力為工浮=G—F=2.7N-2.3N=0.4N

(2)[2]比較甲、丙、丁三幅圖可得,物體排開液體中體積相同,液體密度不同,彈簧測力計

示數(shù)不同,可得圖丙中浮力為;V=G—F'=2.7N—L7N=1N

圖丁中浮力為%"=G—尸=2.7N-1.9N=0.8N

根據(jù)控制變量法可得結(jié)論:浮力大小與液體密度有關(guān)。

(3)[3]要得結(jié)論:浮力的大小與物體沒在液體中的體積有關(guān),根據(jù)控制變量法,需控制液體

密度相同,使物體沒在液體中體積改變,故應比較圖甲乙丙。

12.(2022?江蘇蘇州)興趣小組探究影響浮力大小的因素。

0.16N

猜想1:與物體浸在液體中的深度有關(guān)

猜想2:與物體浸在液體中的體積有關(guān)

猜想3:與液體的密度有關(guān)

小組為驗證上述猜想,用彈簧測力計、4個相同的小長方體磁力塊、2個分別盛有水和鹽水的燒

杯等,按圖甲步驟進行實驗:

①利用磁力將4個磁力塊組合成長方體物塊;

②根據(jù)圖A、B、C的測量結(jié)果,小明認為猜想1是正確的,小華卻認為不一定正確。你覺得小

華的理由是;

③小華為了證明自己的想法,利用上述器材設(shè)計實驗D,根據(jù)A、B、D的測量結(jié)果,可得:浮

力大小與物體浸在液體中的深度無關(guān),請在圖D中畫出她實驗時長方體物塊的放置圖;.

④興趣小組進一步研究得出浮力大小與物體浸在液體中的體積有關(guān):

⑤根據(jù)A、C、E的結(jié)果,得出浮力大小還與有關(guān)。

(2)小華把4個磁力塊組合成下圖,她還能探究浮力大小與的關(guān)系。

(3)愛思考的小明又進一步研究水產(chǎn)生的浮力與水自身重力的關(guān)系,設(shè)計了如下實驗:取兩個

相同的容積均為300mL的一次性塑料杯甲、乙(杯壁厚度和杯的質(zhì)量不計),甲杯中裝入50g水,乙

杯中裝入100g水,然后將乙杯放入甲杯中,發(fā)現(xiàn)乙杯浮在甲杯中。這時甲杯中水產(chǎn)生的浮力為

N;這個實驗說明,液體一(能/不能)產(chǎn)生比自身重力大的浮力。(g取10N/kg)

【答案】①未控制物體浸在液體中的體積相同;②見解析;③液體的密度;④物體形狀;⑤1;

⑥能。

【解析】(1)②[1]由圖A、B、C可知,液體的密度相同,排開液體的體積和深度都不同,沒有

控制物體浸在液體中的體積相同,不能得到浮力大小與物體浸在液體中的深度有關(guān)。

③[2]為了研究浮力大小與物體浸在液體中的深度無關(guān),控制物體浸在液體中的體積相同,圖B

中物體被豎直吊起,排開液體的體積等于物體體積的一半,圖D中可以將物體水平吊起,讓物體的

一半浸入液體中,這樣可以保持物體排開液體的體積相同,浸入液體的深度不同,如圖所示:

⑤[3]由圖A、C、E可知,物體排開液體的體積相同,液體的密度不同,彈簧測力計的示數(shù)不同,

由稱重法可知浮力大小不同,可以得到浮力大小與液體的密度有關(guān)。

(2)[4]把4個磁力塊進行不同的組合,可以改變物體的形狀,將它們?nèi)拷]在同一液體中,

排開液體的體積相同,改變物體的形狀,可以探究浮力大小與物體形狀的關(guān)系。

(3)[5]乙杯處丁-漂濘狀態(tài),所以甲杯中水產(chǎn)生的浮力尸桁6乙二勿乙吁:O.IkgX10N/kg=lN

[6]甲杯中液體的重力Gv=m:v.g=O.05kgX10N/kg=0.5N

因為G甲〈尸浮

所以液體能產(chǎn)生比自身重力大的浮力。

13.(2022?四川達州)某物理興趣小組利用彈簧測力計、水、小石塊(不吸水)、溢水杯、小

桶、細線等實驗器材探究浮力的大小與排開液體所受到的重力的關(guān)系。

(1)如圖所示的甲、乙、丙、丁四個實驗步驟,最科學合理的實驗順序是;

(2)根據(jù)圖中的實驗數(shù)據(jù)可求出石塊的密度為一kg/n?;(g取10N/kg,0水=1.0X

10;,kg/m:1)

(3)興趣小組的同學換用不同的物體(不吸液體)或液體按科學合理的順序進行了多次實驗,

由實驗數(shù)據(jù)得出尸浮G持(選填或“=”),從而驗證了阿基米德原理的正確性;

(4)圖丁步驟中,小石塊逐漸浸入液體過程中(未接觸溢水杯),液體對杯底的壓強

(選填“逐漸變大”、“一直不變”或“逐漸變小”);

(5)如果換用密度小于液體密度的物體(不吸液體)來進行該實驗,則圖步驟中

可不使用彈簧測力計;

(6)其中一個同學每次進行圖甲步驟時,都忘記將溢水杯中液體裝滿,其他步驟無誤,因而他

會得出F*.G排(小桶中液體所受重力)的結(jié)論。(選填或“=”)

【答案】①丙、甲、丁、乙;②2.8X103;③;;④一直不變;⑤??;⑥〉。

【解析】(1)[1]為避免石塊沾水導致測量石塊質(zhì)量偏大,應先在空氣中測出石塊的質(zhì)量,再將

石塊浸入水中;在測石塊重力后為避免取下石塊測空小桶的重力,在測石塊重力之前先測出小桶的

重力。則實驗順序為:先測空小桶的重力,再測小石塊的重力,然后用彈簧測力計提著小石塊放入

液體中讀出測力計的示數(shù),最后測出小桶和溢出水的總重力。即最科學的實驗順序是丙、甲、丁、

乙。

(2)[2]由公式/浮=n小心可得石塊的體積

七=%=&=員長=_—J8N_=.0丁3

"水g夕水g1.0x10kg/mxlON/kg

石塊的質(zhì)量加石=%■==0.28kg

gION/kg

則石塊的密度為。有=等=7^1^7=2.8x103依/n?

1x10m

(3)[3]由實驗步驟甲丁可知,物體浸在液體中時受到的浮力尸浮=2.8NT.8N=1N

由實驗步驟乙丙可知,物體排開液體的重力<?it=2N-lN=lN

所以可得出廠小。推,即浸在液體中的物體所受浮力的大小等于排開液體的重力。

(4)[4]圖丁步驟中,小石塊逐漸浸入液體過程中,容器中的液面始終與溢水口齊平,液面的

高度不變,由的可知,液體對容器底的壓強一直不變。

(5)[5]如果換用密度小于液體密度的物體,物體放入液體中后,物體靜止時漂浮,物體所受

浮力與其重力大小相等,彈簧測力計的示數(shù)將變?yōu)?,因此圖丁可不使用彈簧測力計。

(6)[6]每次進行圖甲步驟時,都忘記將溢水杯中液體裝滿,則會導致溢出的水偏少,即

偏小,而用測重法測得的浮力與液體是否裝滿無關(guān),因此會出現(xiàn)尸?。綠加。

14.(2022?湖北十堰)在“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中,小明提出如下猜想:

A.可能與液體密度有關(guān)

B.可能與物體浸在液體中的體積有關(guān)

C.可能與物體密度有關(guān)

D.可能與物體浸沒在液體中的深度有關(guān)

他們領(lǐng)取的實驗器材有:柱形鐵塊一個、彈簧測力計一個、一杯水(適量)、細線(體積忽略不

計)O

(1)只用這些器材,可以驗證上述猜想中的B和(選填字母序號)是否正確。

(2)如圖是探究猜想B的實驗過程,將鐵塊懸掛在彈簧測力計下靜止在空氣中時,彈簧測力計

示數(shù)為將鐵塊部分浸入水中時,彈簧測力計示數(shù)為&此時鐵塊受到的浮力大小表達式為尸浮

(用題中物理量符號表示)。將鐵塊浸沒在水中時,彈簧測力計示數(shù)為用,則為R(選

填“大于”、“小于”或“等于分析比較£、員、K的大小與浮力的關(guān)系,可以得到結(jié)論:鐵塊浸

在水中的體積越大,受到的浮力越大。

【解析】(1)[1]實驗中除了水以外,沒有其他液體,不能探究浮力與液體密度的關(guān)系,只有一

個物體,也不能探究浮力與物體密度的關(guān)系,可以通過改變物體在水中不同深度來探究浮力大小與

物體浸沒在水中的深度的關(guān)系。

(2)[2]根據(jù)稱重法可知:-%

[3]鐵塊浸沒在水中時,排開水的體積越大,受到的浮力越大,彈簧測力計的示數(shù)變小,所以

四、計算題

15.(2022?四川涼山州)某同學在野外撿到一塊小石塊,在課外興趣活動小組活動中進行了如

下探究:

①如圖

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