《探究浮力的影響因素》專項綜合全練（九）

學(xué)而優(yōu)教有方2/2專項綜合全練（九）探究浮力的影響因素一、綜合題1.（2021·北京一〇一中學(xué)開學(xué)摸底考試）在探究物體所受浮力大小與物體排開液體所受重力大小關(guān)系的實驗中，小波的一次操作過程如圖所示。實驗步驟：①用細(xì)線將物塊系好，掛在已調(diào)零的彈簧測力計掛鉤上，測出物塊所受的重力（如圖甲），將數(shù)據(jù)記錄在表格中；②將水倒入溢水杯中（如圖乙）；③將掛在彈簧測力計掛鉤上的物塊浸沒在溢水杯內(nèi)的水中，不接觸溢水杯，同時用小桶收集溢出的水，物塊靜止，待溢水杯中的水不再流出時，讀出彈簧測力計示數(shù)F（如圖丙），將數(shù)據(jù)記錄在表格中；④將步驟③中裝有溢出水的小桶掛在彈簧測力計掛鉤上，測出小桶和溢出水的總重（如圖?。?，將數(shù)據(jù)記錄在表格中；⑤利用求出物體所受浮力的大小，并與進行比較。請指出上述步驟中存在的兩個問題：問題1：________；問題2：________。2.（2021重慶八中開學(xué)測試）某班物理實驗小組的同學(xué)，在實驗中驗證阿基米德原理。（1）方案一：小軍用石塊按照如圖甲所示的實驗步驟依次進行實驗。①由圖甲可知，石塊浸沒在水中時，受到的浮力________N，排開水的重力________N，發(fā)現(xiàn)，造成這種結(jié)果的原因不可能是________（填序號）。A.最初燒杯中的水未裝至燒杯口B.整個實驗過程中，彈簧測力計都沒有校零C.步驟C中，石塊浸沒后，碰觸到燒杯的底部②小軍改正錯誤后，得到石塊浸沒在水中受到的浮力為1N，則石塊密度為________；若將圖甲步驟C中的小石塊取出，將裝有溢出水的小桶放入燒杯漂浮，忽略水的損失，則此次從燒杯中溢出的水質(zhì)量為________g（g取10N/kg）。（2）方案二：如圖乙所示，小川同學(xué)將裝滿水的溢水杯放在升降臺C上，用升降臺來調(diào)節(jié)溢水杯的高度。當(dāng)小川逐漸調(diào)高升降臺時，發(fā)現(xiàn)隨著重物浸入水中的體積越來越大，彈簧測力計A的示數(shù)________（選填“變大”“變小”或“不變”），且彈簧測力計A示數(shù)的變化量________B示數(shù)的變化量（選填“大于”“小于”或“等于”），從而證明了。在這個過程中溢水杯對升降臺C的壓力________（選填“變大”“變小”或“不變”）。（3）小明同學(xué)撿到了一個不吸水的工藝品，它的上端為質(zhì)地均勻的柱形木塊A，木塊上粘有合金塊B。小明將工藝品豎直放在水中如圖丙，靜止時木塊浸入水中的深度為；因粘合處松動導(dǎo)致合金塊沉底，如圖丁，靜止時木塊浸入水中的深度為，工藝品所受浮力與丙圖相比________（選填“變大”“變小”或“不變”）。將B從水中撈出放在A的上方，A、B一起漂浮，合金的密度為水的n倍，當(dāng)木塊在水中豎直漂浮時，浸入水中的深度=________（用、、n表示，不考慮工藝品沾水對實驗的影響）。3.（2021·廣東廣州白云廣雅實驗學(xué)校開學(xué)檢測）小明在學(xué)習(xí)阿基米德原理時想到“物體受到的浮力大小可能與物體的密度有關(guān)”。他從實驗室找到了一些實驗器材和測量儀器：實心銅塊、實心鐵塊、彈簧測力計、燒杯、細(xì)繩、足量的水。請你幫小明完善實驗方案。（1）選體積和形狀________（選填“相同”或“不同”）的實心銅塊和實心鐵塊各一個；（2）請你為實驗需要測量或計算的物理量，設(shè)計一個實驗數(shù)據(jù)記錄的表格；（3）用上述物理量驗證小明的猜想是否正確：①若________，則他的猜想正確；②若________，則他的猜想不正確。4.（2019·福建中考）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（圖丙）；④將小桶中的水倒出，測出小桶所受的重力（圖丁）；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?；卮鹣铝袉栴}：（1）物體浸沒在水中，受到水的浮力=________，被排開的水所受的重力________。（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）________。（3）物體沒有浸沒在水中，________（選填“能”或“不能”）用實驗驗證阿基米德原理。5.（2019·寧夏中考）小紅用彈簧測力計、鐵圓柱體、兩個相同的大燒杯做“探究影響浮力大小的因素”的實驗，其實驗步驟和彈簧測力計示數(shù)如圖所示。（1）由圖可知，鐵圓柱體浸沒在水中所受浮力為________N。（2）由甲、乙、丁圖可探究的問題是________。（3）由甲、丁、戊圖可以得出的結(jié)論是________。（4）在上述實驗的基礎(chǔ)上，請你添加合適的物體設(shè)計實驗，探究浮力大小與物體質(zhì)量是否有關(guān)。請寫出你的實驗思路：________。

參考答案一、綜合題1.答案：溢水杯未裝滿，則溢出到小桶中的水所受的重力小于物塊排開的水所受的重力沒有測量空桶所受的重力，所以不能得到物塊排開的水所受的重力解析：要比較物塊所受浮力大小與物塊排開液體所受重力的關(guān)系，應(yīng)讓小桶中所接的是物塊浸入水中時排開的所有的水，但圖乙中，溢水杯中的水未裝滿至溢水口，則這樣小桶中接到的水所受的重力小于物塊排開的水所受的重力。沒測量空小桶的重力，則無法得到物塊排開的水的重力。2.答案：（1）1.11.0B120（2）變小等于不變（3）變小解析：（1）①由步驟A知，石塊重2.5N，由步驟C知，石塊浸沒于水中時，彈簧測力計示數(shù)為1.4N，石塊受到的浮力；由步驟B知，小桶重1.2N，由步驟D知，小桶和排開的水總重2.2N，石塊排開的水重；若最初燒杯中的水未裝至燒杯口，則測得的石塊排開的水的重力偏小，故A不符合題意；實驗中，石塊受到的浮力和排開水的重力都是利用兩個力的差算出的，若整個實驗過程中，彈簧測力計都沒有校零，則不會造成浮力和排開水重力的不相等，故B符合題意；若步驟C中，石塊浸沒后，碰觸到燒杯的底部，則測得的拉力偏小，算出的浮力偏大，故C不符合題意。②石塊的質(zhì)量，石塊的體積，石塊的密度。若將裝有溢出水的小桶放入燒杯漂浮，桶中水是從燒杯中流出，它排開的水重即為桶中的水重，故此時燒杯中溢出的水的重力等于小桶的重力1.2N。所以，溢出的水的質(zhì)量為。（2）當(dāng)小川逐漸調(diào)高升降臺時，隨著重物浸入水中的體積越來越大，它受到的浮力變大，所以彈簧測力計A的示數(shù)變小。彈簧測力計A示數(shù)的變化量等于重物受到的浮力，它和重物排開的水所受的重力相等，所以，彈簧測力計A示數(shù)的變化量等于彈簧測力計B示數(shù)的變化量。在這個過程中，重物對溢水杯中的水有向下的壓力，等于水對重物向上的浮力，且不斷變大，同時，溢水杯中被排出的水重也變大，兩者相等，所以，溢水杯對升降臺C的壓力不變。（3）丙圖中，工藝品整體漂浮于水面，受到的浮力等于它的總重；圖丁中，工藝品的一部分漂浮于水面，一部分沉底，沉底的一部分受到的浮力小于重力，所以它受到的總浮力小于重力；所以，工藝品受到的浮力變小。設(shè)A橫截面積為S，由圖丙可得，由圖丁可得，當(dāng)B放在A上時，有，又，聯(lián)立以上各式得。3.答案：（1）相同（2）見解析（3）解析：（1）探究物體受到的浮力大小與物體的密度的關(guān)系時，利用控制變量法，需要控制實心銅塊和鐵塊的體積和形狀相同。（2）實驗探究步驟：①用細(xì)繩分別系住銅塊和鐵塊②分別用彈簧測力計測出銅塊的重和鐵塊的重；③燒杯中裝入適量的水，用彈簧測力計拉著銅塊并把銅塊浸沒在水中，穩(wěn)定后讀出測力計的示數(shù)，再用彈簧測力計拉著鐵塊并把鐵塊浸沒在水中，穩(wěn)定后讀出測力計的示數(shù)；④最后利用稱重法測浮力可得它們各自浸沒在水中受到的浮力。重力G/N浸沒時測力計拉力F/N物塊受到的浮力F浮/N銅塊鐵塊（3）根據(jù)稱重法得到銅塊和鐵塊浸沒在水中時各自受到的浮力、，則對于“物體受到的浮力大小可能與物體的密度有關(guān)”的猜想，若，則他的猜想正確；若，則他的猜想不正確。4.答案：（1）（2）測量時測力計未保持靜止小桶中的水未倒凈，排開的水未全部流入小桶（3）能解析：（1）用彈簧測力計測量物體的重力，當(dāng)物體浸沒在水中時，發(fā)現(xiàn)測力計的讀數(shù)會變小，這是由于物體在水中受到浮力，兩次讀數(shù)之差就是物體所受的浮力，即。當(dāng)物體浸沒時，收集從溢水杯排出的水，用彈簧測力計測出水和小桶的總重力，再把水倒凈測量空小桶的重力，可得。（2）本實驗產(chǎn)生誤差的原因除了答案中的兩點，實際上還有測力計的精度不夠、彈簧測力計的指針不穩(wěn)造成讀數(shù)誤差等。（3）浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受重力的大小，故物體沒有浸沒，也能用實驗驗證阿基米德原理。5.答案：（1）4（2）物體所受浮力的大小與排開液體體積的關(guān)系（3）物體所受浮力的大小與液體密度有關(guān)，排開液體的體積相同時，液體密度越大，物體受到的浮力越大（4）添加一個與鐵圓柱體體積相同、質(zhì)量不同的物體，測出它們各自的重力，然后分別用測力計吊著浸沒到水中，讀出測力計示數(shù)，根據(jù)測力計的示數(shù)算出浮力，通過比較得出結(jié)論解析：本題考查物理學(xué)科核心素養(yǎng)中的實驗探究能力。（1）由圖甲、丙（?。┛芍鸿F圓柱體浸沒在水中所受浮力。（2）由甲、乙、丁圖可知，液體的密度不變，排開液體的體積不同，浮力不同，所以可探究的問題是物體所受浮力與排開液體體積的關(guān)系。（3）由甲、丁、戊圖可知，排開液體的體積不變，液體的密度不同，