中考物理一輪復(fù)習(xí)：浮力實(shí)驗(yàn)（知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)+過關(guān)練習(xí)） （解析版）

專題26浮力實(shí)驗(yàn)

【考點(diǎn)分析】

早下考占考試題型難易度

浮力的影響因素實(shí)驗(yàn)題★★★

浮力阿基米德原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)題★★

利用浮力測物體密度實(shí)驗(yàn)題★★★★

【知識(shí)點(diǎn)總結(jié)+例題講解】

一、浮力的影響因素：

1.假想：

（1）浮力的大小可能與物體浸在液體中的體積有關(guān)；

（2）浮力的大小可能與物體浸在液體中的深度有關(guān)；

（3）浮力的大小可能與液體的密度有關(guān)；

（4）浮力的大小可能與浸在液體中的物體的密度有關(guān);

2.實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法；

3.操作及結(jié)論:

（1）浮力的大小與物體浸入液體的體積有關(guān)，浸入液體的體積越大，物體受到的浮力越大。

（2）浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān);

物體浸沒在液體中，深度不同時(shí)，上下表面的壓力之差不變;

（3）物體受到的浮力與液體的密度有關(guān)；浸入體積相同時(shí)，液體的密度越大，浮力越大。

（4）物體所受的浮力與物體的密度無關(guān)。

4.總結(jié)：實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，浮力的大小只跟液體的密度和物體浸入（排開）液體的體積有關(guān)。

（1）在液體密度相同時(shí)，浸入（排開）液體的體積越大，物體受到的浮力越大；

（2）在浸入液體的體積相同時(shí)，液體的密度越大，物體受到的浮力越大。

【例題1】小敏對“物體在水中浸沒前受到的浮力是否與浸入深度有關(guān)”進(jìn)行了研究。

（1）將一長方體金屬塊橫放，部分體積浸入水中時(shí)，在液面所對的燒杯壁作一標(biāo)記線，讀出彈簧測

力計(jì)的示數(shù)F甲（如圖甲）為N；再把金屬塊豎放浸入同一杯水中，當(dāng)___________時(shí)，

讀出彈簧測力計(jì)示數(shù)F4（如圖乙）。比較發(fā)現(xiàn)F『F甲。小敏得出：浸沒前物體受到的浮力與

浸入深度無關(guān)。

（2）圖中兩種狀態(tài)時(shí)，金屬塊底部受到水的壓強(qiáng)p甲p￡（選填“大于”“等于”或“小于”）o

【答案】（1）1.6；水面與標(biāo)記線相平；（2）小于。

【解析】解：（1）彈簧測力計(jì)的分度值為0.2N,示數(shù)F,為1.6N；

在液體密度一定時(shí)，物體受到的浮力與排開液體的體積成正比，故當(dāng)水面與標(biāo)記線相平時(shí)，即控制

排開液體體積不變，讀出彈簧測力計(jì)示數(shù)F乙，比較發(fā)現(xiàn)F^=F甲，得出：浸沒前物體受到的浮力與

浸入深度無關(guān)。

（2）圖中兩種狀態(tài)時(shí)，h4>h申，根據(jù)p=Pgh知金屬塊底部受到水的壓強(qiáng)p甲小于p乙；

故答案為：（1）1.6；水面與標(biāo)記線相平；（2）小于。

【變式1】如圖所示，是探究同一物體所受浮力大小于哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過程。

ecAa

向水向小向“直*

甲乙丙丁

（1）兩次實(shí)驗(yàn)證明物體所受浮力隨物體排開液體積的變化而變化（選填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）。

（2）進(jìn)行乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)是為了探究物體所受浮力大小與關(guān)系。

（3）由丙、丁兩次實(shí)驗(yàn)可知：完全浸沒在同種液體中的物體，所受浮力大小與無關(guān)。

【答案】（1）甲、乙；（2）液體密度；（3）物體浸沒的深度。

【解析】解：（1）要實(shí)驗(yàn)證明物體所受浮力隨物體排開液體積的變化而變化，應(yīng)控制液體的密度不

變，改變物體排開液體的體積，由圖可知，甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)符合；

（2）進(jìn)行乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)，物體排開液體的體積相同，而液體的密度不同，探究物體所受浮力大

小與液體的密度關(guān)系；

（3）由丙、丁兩次實(shí)驗(yàn)可知：排開液體的體積和液體的密度相同，而所處的深度不同，彈簧測力計(jì)

的示數(shù)不變即物體受到的浮力不變，則物體所受浮力大小與浸沒的深度無關(guān)。

故答案為：（1）甲、乙；（2）液體密度；（3）物體浸沒的深度。

二、阿基米德原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：

1.阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受重力的大

小。

【例題2】如圖所示是小芳同學(xué)探究“阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)，其中桶A為圓柱形。

（1）正確的操作順序最佳是O

A.乙丙甲丁B.乙甲丙丁C.甲丁乙丙D.乙丙丁甲

（2）將空桶A輕放入盛滿水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如圖丙所示。則空桶A受到的

浮力為N

（3）測出桶B和溢出水的總重力，如圖丁所示，則桶A排開水的重力（選填“大于”、

“小于”或“等于"）桶A受到的浮力。

（4）在實(shí)驗(yàn)中，排除測量誤差因素的影響，小芳若發(fā)現(xiàn)桶A排開水的重力明顯小于所受的浮力,

造成這種結(jié)果的原因可能是：o

（5）接著小芳同學(xué)往桶A中加入沙子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到4組數(shù)據(jù)，表格如下，其中有明顯錯(cuò)誤的

是第次，實(shí)驗(yàn)中，隨著加入沙子越多，桶A浸入水中就越（選填“深”或“淺”）。

次數(shù)1234

桶A與沙子的總重力/N2.42.83.23.4

桶B與水的總重力/N4.04.44.65.0

（6）分析以上探究過程可以得到的結(jié)論是：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力大小等于

該物體o

（7）小芳同學(xué)進(jìn)一步探究，她將裝有適量沙子的桶A分別放入水中和另一未知液體中，桶A浸

入水中的深度為「浸入另一液體中的深度為％,設(shè)水的密度為Pg則另一液體的密度表

達(dá)式為（用題中所給和所測物理量的字母表示）。

【答案】（1）B；（2）2；（3）等于；（4）溢水杯中沒裝滿水；（5）3,深；（6）排開

液體所受的重力；⑺P液=P水空。

h2

【解析】解：（1）要探究阿基米德原理，即要探究F浮和G排的關(guān)系，根據(jù)圖示可知，該實(shí)驗(yàn)中是

用漂浮條件測出小桶A受到的浮力，即F,￥=G”需要測小桶A的重力；而測排開水的重力時(shí)，根據(jù)

G排=G^-G桶B，需要測出小桶B的重力、小桶B與溢出水的總重力，即先測G楠B再測G總；

考慮到實(shí)驗(yàn)操作的方便性，應(yīng)先測小桶B的重力，并把它放在溢水杯的正下方，再測小桶A的重

力，測完之后再將小桶A放入溢水杯中處于漂浮狀態(tài)，最后測小桶B與溢出水的總重力，所以合

理的順序?yàn)橐壹妆?，故選B；

（2）由圖甲知，空桶A的重力為2N,圖丙中空桶A在溢水杯中處于漂浮狀態(tài)，

則空桶A受到的浮力：FS=GA=2N；

（3）由圖乙知，空桶B的重力為1.6N,圖丁中桶B和溢出水的總重力為3.6N,

桶A排開水的重力：GS=G.&-GSB=3.6N-1.6N=2N,

所以比較可知F^=G排，即桶A排開水的重力等于桶A受到的浮力；

（4）桶A排開水的重力明顯小于所受的浮力，G排偏小，說明收集到的水較少，可能是溢水杯中沒

裝滿水，物體開始進(jìn)入水中時(shí)排開的水沒有溢出來；

（5）往桶A中加入沙子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，裝有沙子的桶A在水中仍然處于漂浮狀態(tài)，則排開水的重力等

于桶A受到的浮力，也等于桶A和沙子受到的總重力，第三組數(shù)據(jù)中G排=G,BB-G楠B=4.6N-1.6N

=3N,不等于桶A與沙子的總重力3.2N,則該組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的；

沙子越多則越重，排開水的體積越多，桶A浸入水中深度就越深。

（6）由以上探究過程可以得到的結(jié)論是：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力大小等于該物體

排開液體所受的重力；

（7）設(shè)桶A的橫截面積為S,已知桶A浸入水中的深度為％,浸入另一液體中的深度為hz，

則桶A和沙子在水中受到的浮力F浮水=P水gV排水=P水gShi，

桶A和沙子在液體中受到的浮力F浮港=P渣gV排放=P海gShz，

因裝有沙子的桶A在水中和在液體中都處于漂浮狀態(tài)，所以兩次受到的浮力相等，

即P水gSh產(chǎn)PjggShz，解得PLP*;

故答案為：（1）B；（2）2；（3）等于；（4）溢水杯中沒裝滿水；（5）3,深；（6）排

開液體所受的重力；（7）P^=P*。

【變式2】為了直觀驗(yàn)證阿基米德原理，小明改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示，把彈簧測力計(jì)上端固定

在鐵架臺(tái)上，用粗鐵絲做一個(gè)框，掛在彈簧測力計(jì)掛鉤上，在粗鐵絲框上端懸吊一個(gè)金屬塊，下面

放一小杯。鐵架臺(tái)的支架上放置一只溢水杯，溢水杯跟金屬塊、粗鐵絲框、小杯都不接觸。

甲Z丙T

（1）首先平穩(wěn)緩慢地抬高放有溢水杯的支架，使金屬塊完全浸沒入水中，但不與溢水杯底部接

觸，（如圖甲一乙一丙），在此過程中，彈簧測力計(jì)示數(shù)：F甲F丙（填“>"、“=”

或）。

（2）然后再平穩(wěn)緩慢地降低溢水杯支架，使金屬塊完全離開水面（如圖?。?，可以計(jì)算出圖丙

中金屬塊所受到的浮力約為牛，此時(shí)浮力的測量數(shù)值將比真實(shí)數(shù)值__（填“偏大”

或“偏小”）,原因是?

【答案】（1）=;（2）1.2；偏大；金屬塊完全離開水面時(shí)要帶出一些小水滴，使重力G測的數(shù)值

偏大。

【解析】解：（1）平穩(wěn)緩慢地抬高溢水杯支架，使金屬塊完全浸沒入水中（如圖甲一乙一丙），圖

甲中彈簧測力計(jì)示數(shù)為金屬塊、粗鐵絲框、小杯的總重力，

圖乙、丙中彈簧測力計(jì)示數(shù)為金屬塊對測力計(jì)的拉力、粗鐵絲框、小杯和溢出水的重力之和，

由于金屬塊對測力計(jì)的拉力等于金屬塊的重力與金屬塊受到的浮力之差，根據(jù)阿基米德原理可知：

金屬塊受到的浮力等于排開液體所受的重力，

所以，彈簧測力計(jì)示數(shù)保持不變，即：F,=F丙；

（2）由圖丙、丁可知，彈簧測力計(jì)的分度值為0.2N,圖丁G=4.4N,圖丙F示=3.2N,

圖丙中金屬塊所受到的浮力約為：Fff=G-F示=4.4N-3.2N=1.2N；

金屬塊完全離開水面時(shí)要帶出一些小水滴，使重力G測的數(shù)值偏大，根據(jù)F^=G-F示可知，此時(shí)

浮力的測量數(shù)值比真實(shí)數(shù)值將偏大。

故答案為：（1）=；（2）1.2；偏大；金屬塊完全離開水面時(shí)要帶出一些小水滴，使重力G測的數(shù)

值偏大。

三、利用浮力測物體密度：

1.物體完全浸沒的時(shí)候：V/V排；

2.測出物體完全浸沒的時(shí)候受到的浮力。

3.具體方法：

（1）稱重法：

（2）電子秤：

（3）漂浮法:

【例題3】小薇同學(xué)在測固體密度時(shí)操作步驟如下:

乙

（1）在實(shí)驗(yàn)室，小薇把天平放在______工作臺(tái)上，將游碼歸零，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左側(cè),

此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向調(diào)節(jié)（選填左”或“右”），使天平橫梁平衡。

（2）小薇選用了1?塊小礦石，用調(diào)好的天平測它的質(zhì)量，當(dāng)右盤中所加祛碼和游碼的位置如圖

甲所示時(shí)，天平恢復(fù)平衡，則測得的礦石質(zhì)量是go

(3)如圖乙所示的量筒分度值為cm3,在量筒中裝入適量的水，將系了細(xì)線的礦石輕放入量

筒，如圖乙所示，讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與液面_____(選填“相平”或“不相平”)，測得礦石的

體積是cm%

(4)實(shí)驗(yàn)后，小薇發(fā)現(xiàn)使用的20g祛碼生銹了，由此導(dǎo)致測得的礦石密度會(huì)(選填“偏大

“偏小”或“不變”)?

(5)小薇回家后，想測出家里某個(gè)小飾品的密度，她找到家里的電子秤，稱出飾品的質(zhì)量是140g,

又借助細(xì)線、水、玻璃杯，測出了飾品的體積，她的實(shí)驗(yàn)操作步驟如圖丙丁所示，則飾品的

密度是g/cm%

【答案】(1)水平；右；(2)43.4；(3)2；相平；18；(4)偏小；(5)2.8=

【解析】解：(1)把天平放在水平工作臺(tái)上，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左側(cè)，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向右

調(diào)節(jié)，使天平橫梁水平平衡。

(2)用調(diào)好的天平測礦石的質(zhì)量，當(dāng)右盤中所加祛碼和游碼位置如圖甲所示時(shí)，天平平衡，標(biāo)尺的

分度值為0.2g,則此礦石的質(zhì)量是20g+20g+3.4g=43.4g；

(3)如圖乙所示的量筒分度值為2cm3,量筒讀數(shù)，視線應(yīng)該與量筒內(nèi)凹液面的底部相平，由圖乙所

示量筒可知，測得礦石的體積V=38cn?-20cm3=18cm3；

(4)所使用的20g的祛碼生銹了，祛碼生銹后質(zhì)量會(huì)增大，這樣用較少的祛碼或少移動(dòng)游碼就可以

使天平橫梁水平平衡，因此，測得的質(zhì)量會(huì)偏小，根據(jù)P=§知，他所測量的礦石密度將比實(shí)際礦石

的密度偏小。

(5)由圖丙、丁可知，飾品排開水的質(zhì)量m排=686.0g-636.0g=50g,

50g

由P=與可得，排開水的體積V排=—=3=50cm',

因?yàn)榻]，所以V=V排=50端，

則飾品的密度P=?=蕓^=2.8g/cm3o

V50cm0

故答案為：(1)水平；右；(2)43.4；(3)2；相平；18；(4)偏小；(5)2.8。

【變式3】小冉在探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，用到如下器材：分度值為0.1N的彈

簧測力計(jì)，底面積為5cm2、高度為6cm的實(shí)心圓柱體銅塊，相同的大燒杯若干，水，密度未知的某

(1)小冉進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：A步驟所示彈簧測力計(jì)的示數(shù)為N；用彈簧測力計(jì)掛著

銅塊緩慢地浸入液體中不同深度，步驟如圖B、C、D、E、F所示(液體均未溢出)，并將其

示數(shù)記錄在表中：

實(shí)驗(yàn)步驟BCDEF

彈簧測力計(jì)示數(shù)/N2.62.52.42.42.3

（2）在實(shí)驗(yàn)步驟B中銅塊所受浮力F浮=N?

（3）分析實(shí)驗(yàn)步驟A、B、C、D,可以說明浮力大小跟有關(guān)；分析實(shí)驗(yàn)步驟A、E、F,可

以說明浮力大小跟有關(guān)。

（4）小冉用表格中的數(shù)據(jù)算出了某種液體的密度是g/cm3（結(jié)果保留一位小數(shù)），還算出

了步驟B中銅塊下表面受到水的壓強(qiáng)是Pa,并發(fā)現(xiàn)步驟B、C、D中銅塊下表面受到水

的壓強(qiáng)隨著深度的增加逐漸（選填“增大”或“減小”）。

（5）小冉在步驟B的基礎(chǔ)上繼續(xù)探究：保持銅塊下表面所處的位置不變，把彈簧測力計(jì)的拉環(huán)

固定在鐵架臺(tái)上，緩慢向燒杯內(nèi)加水，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)的示數(shù)逐漸（選填“增大”或

“減小”）；當(dāng)所加水使銅塊剛好浸沒時(shí)（水未溢出），燒杯底部受到水的壓強(qiáng)增加了

Pa.（已知在一定范圍內(nèi)，彈簧受到的拉力每減少0.1N,彈簧的長度就縮短0.1cm）

【答案】（1）2.7；（2）0.1；（3）排開液體的體積；液體的密度；（4）1.3；200；增大；（5）

減?。?20o

【解析】解：（1）測力計(jì)的分度值為0.1N,由指針位置可知，A步驟所示彈簧測力計(jì)的示數(shù)為2.7N；

（2）由表格數(shù)據(jù)可知，在實(shí)驗(yàn)步驟B中拉力為2.6N,則步驟B中銅塊所受浮力

F浮=6-F拉=2.7N-2.6N=0.IN,

由A、B、C、D所示實(shí)驗(yàn)可知物體排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大，由此可知：浸在同種

液體中的物體所受浮力大小跟物體排開液體的體積有關(guān)。

由A、E、F,實(shí)驗(yàn)可知，物體排開液體體積相同而液體密度不同，物體受到的浮力不同，這說明物

體排開相同體積的液體時(shí)，所受浮力大小根液體密度有關(guān)。

（3）V=5cm:X6cm=30cm3=3X10-5m3,浸沒時(shí)，V排=丫，

在F圖中，F(xiàn)/=G-F'=2.7N-2.3N=0.4N,

拉

53333

由F浮=P浪gv排可得：P浪=肅=1ON/kgX3xio-m2L3義10kg/m=1.3g/cm;

由浮力產(chǎn)生的原因可知，驟B中銅塊下表面受到水的壓力F=F浮=0.IN。

下表面受到水的壓強(qiáng)p=（=一鬻2=200Pa，

S5X10'm

由B、C、D中數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)拉逐漸減小，根據(jù)F,￥=G-F拉可知，浮力增大，即下表面受到水的壓力增

大，受力面積不變，由p=?|可知，p逐漸增大，即銅塊下表面受到水的壓強(qiáng)隨著深度的增加逐漸增

大；

（5）緩慢向燒杯內(nèi)加水，排開水的體積增大，根據(jù)F浮=G-F拉可知，彈簧測力計(jì)的示數(shù)逐漸減??；

-53

由F浮=。液8丫排可得：V=——=----330弋3-------=1X10m,

山浮液&排Jb排。水8L0xi0kg/mX10N/kg

此時(shí)銅塊浸入水的深度：h尸—==o.02nl=2cm,

S5X10

由此當(dāng)所加水使銅塊剛好浸沒時(shí)（水未溢出），所加水的深度，h=6cm-2cm=4cm=0.04m,

燒杯底部受到水的壓強(qiáng)增加了Pi=P水ghi=l.0X103kg/m3X10N/kgX0.04m=400Pa,

但由于在一定范圍內(nèi)，彈簧受到的拉力每減少0.1N,彈簧的長度就縮短0.1cm,因此

當(dāng)所加水使銅塊剛好浸沒時(shí)（水未溢出），此時(shí)拉力減小0.2N,則彈簧的長度縮短0.2cm=0.002m,

因此還應(yīng)該倒入0.002m高度的水，

=33

故p2P水ghz=LOX10kg/mX10N/kgX0.002m=20Pa,

因此燒杯底部受到水的壓強(qiáng)增加值△p=Pi+P2=400Pa+20Pa=420Pa。

故答案為：（1）2.7；（2）0.1；（3）排開液體的體積；液體的密度；（4）1.3；200；增大；（5）

減小;420o

齦窿荊秣

1.小紅“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”，步驟如圖:

abcde

（1）物體M重________N；

（2）通過實(shí)驗(yàn)a、c可知，物體M浸沒在水中時(shí)所受浮力是N；浮力大小與物體M浸沒的

深度（填“有”或“無”）關(guān)；

（3）通過a、c、e三次實(shí)驗(yàn)，可探究物體所受浮力大小與液體的有關(guān)；（兩個(gè)字）

（4）M浸沒在液體中時(shí)排開液體的重力是No

【答案】（1）20；（2）5；無；（3）密度；（4）4o

【解析】解：（1）由實(shí)驗(yàn)a可知，物體M掛在彈簧測力計(jì)上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示

數(shù)等于物體M的重力，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為20N,所以物體M重20N。

（2）由實(shí)驗(yàn)c可知，當(dāng)物體M完全浸沒在水中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為15N,由F浮=G-F可知，物

體M浸沒在水中時(shí)所受浮力是F^=G-F=20N-15N=5N。

由實(shí)驗(yàn)a、c、d可知，物體M完全浸沒在水中，浸沒深度不同，彈簧測力計(jì)的示數(shù)相同，由F浮

=G-F可知，當(dāng)物體M完全浸沒在水中，浸沒深度不同時(shí)，物體M所受浮力相等，所以浮力大小

與物體M浸沒的深度無關(guān)。

（3）通過a、c、e三次實(shí)驗(yàn)可知，浸在液體中的物體受到浮力大小，跟物體排開液體的體積和液體

的密度有關(guān)，c、e實(shí)驗(yàn)物體M排開液體的體積相同，液體的密度不同，通過a、c、e三次實(shí)驗(yàn)，可

以探究浮力大小跟液體密度的關(guān)系。

（4）由實(shí)驗(yàn)e可知，M浸沒在液體中時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為16N,由Fi?=G-F可知，物體M浸

沒在液體中時(shí)所受浮力是F浮'=G-F'=20N-16N=4N

由阿基米德原理可知，M浸沒在液體中時(shí)排開液體的重力等于物體M浸沒在液體中時(shí)所受浮力,

所以M浸沒在液體中時(shí)排開液體的重力是4N。

故答案為：（1）20；（2）5；無；（3）密度；（4）4o

2.小明用裝有沙子的帶蓋塑料瓶探究浮力的影響因素。

ABCD

（1）小明依次做翎下實(shí)驗(yàn)：圖2

①根據(jù)A、C的結(jié)果，可得該塑料瓶浸沒在水中受到的浮力是N；

②根據(jù)A與幾次實(shí)驗(yàn)，可得：浮力大小與排開液體體積有關(guān)，根據(jù)A、C、D的結(jié)果，可得：

浮力大小與有關(guān)；

③可以計(jì)算出鹽水的密度為kg/m3；

④為驗(yàn)證浮力和物體的密度是否有關(guān)，小明將瓶子中的沙子倒掉一些相當(dāng)于減小物體密度。

接著他仿照步驟D進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)此時(shí)彈簧測力計(jì)示數(shù)小于1.7N,便認(rèn)為浮力和物體的密

度有關(guān)，小明在該實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中存在的問題是不同；

（2）如圖2所示是小明利用不同的粗細(xì)均勻吸管制成的密度計(jì)豎直漂浮在水中時(shí)的情形，其中

密度計(jì)（選填“①”“②”或“③”）在測量其他液體密度時(shí)結(jié)果更精確。

【答案】（1）1；液體密度；1.1X10'；物體的重力；（2）②。

【解析】解：（1）①根據(jù)A、C兩圖所測的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知物體此時(shí)所受的浮力為：

F浮水=G-F拉=2.8N-1.8N=1N,

②根據(jù)A、C、D的可知，液體密度不同，彈簧測力計(jì)示數(shù)不同，即浮力大小不同，可以得到的結(jié)論

是浮力大小與液體密度有關(guān)。

③根據(jù)A與D兩圖所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，物體浸沒在鹽水中所受的浮力為：

F浮tbk=G-F'=2.8N-1.7N=1.IN,

根據(jù)阿基米德原理可得：F浮=P濃gV排=P濃gV物，

-

故，物二,

物p液g

因?qū)嶒?yàn)中，排開液體的體積都等于物體的體積，故有：&=區(qū)，

p鹽水9p水g

則鹽水的密度為：P氈水=等^=岑X1X103kg/m3=1.1義103kg/加；

F浮水'4

倒掉些沙子后，瓶子和沙子的重小于2.8N,所以實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有控制物體的重力相同。

（2）密度計(jì)的特點(diǎn)是刻度不均勻，上疏下密，上小下大，而且分度值越小越準(zhǔn)確；深度越深，相鄰

兩密度值的間距越大，由題圖可知，密度計(jì)②所處的深度最深，相鄰兩密度值的間距最大，測量值

最準(zhǔn)確。

故答案為：（1）1；液體密度；1.1義1。3；物體的重力；（2）②。

3.小明等幾位同學(xué)設(shè)計(jì)不同實(shí)驗(yàn)探究浮力。

（1）他們找了一段較細(xì)的紅線，將其兩端分別固定在乒乓球和大燒杯的底部，再向燒杯緩慢注

水，直到水將乒乓球浸沒，發(fā)現(xiàn)紅線在豎直方向被拉直，如圖甲所示；然后，將大燒杯傾斜,

發(fā)現(xiàn)紅線仍舊在豎直方向被拉直，如圖乙所示。根據(jù)兩次觀察到的現(xiàn)象，小明他們認(rèn)為：乒

乓球受到的浮力（選填序號(hào)）。

A.大小與乒乓球的體積有關(guān)

B.大小與水的密度有關(guān)

C.方向可能豎直向上也可能斜向上

D.方向豎直向上

（2）在彈簧測力計(jì)下懸掛一個(gè)鋁塊，彈簧測力計(jì)示數(shù)是4.ON。然后，將鋁塊慢慢浸入水中，當(dāng)

鋁塊部分浸入水中，彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖丙所示，彈簧測力計(jì)示數(shù)是N；當(dāng)鋁塊全部

浸沒在水中，彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖丁所示，此時(shí)鋁塊受到浮力大小是No實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

明：鋁塊浸在水中的體積越大，受到浮力越大。

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)手中的彈簧測力計(jì)損壞了，聰明的小強(qiáng)同學(xué)利用刻度均勻的杠桿和鉤碼（每只重0.5N）

替代彈簧測力計(jì)順利地完成了該實(shí)驗(yàn)。以下是小強(qiáng)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作，請你幫他完善該實(shí)驗(yàn)探

①將杠桿安裝在支架上，靜止時(shí)如圖1所示，應(yīng)將平衡螺母向（選填“右”或“左”）

調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。

②如圖2中甲所示，將重2N的物體G掛在A點(diǎn)，兩只鉤碼掛在B點(diǎn)時(shí)，杠桿在水平位置平

衡。

③將物體G部分浸入水中(如圖2中乙所示)，兩只鉤碼移到C點(diǎn)時(shí)，杠桿在水平位置平衡。

④將物體G浸沒于水中(如圖2中丙所示)，兩只鉤碼移到D點(diǎn)時(shí)，杠桿在水平位置平衡。

⑤將物體G浸沒于鹽水中(如圖2中丁所示)，兩只鉤碼移到E點(diǎn)時(shí)，杠桿在水平位置平衡。

分析與論證：分析比較②、③、④可得：物體G所受浮力大小與有關(guān);

分析比較②、④、⑤可得：物體G所受浮力大小與有關(guān)；由題中信

息計(jì)算物體G的體積V=m3,鹽水的密度P散水=kg/m3(P水=1.0X

103kg/m3,g=10N/kg)

【答案】(1)D；(2)3.0；1.5；(3)右；物體排開液體的體積；物體排開液體的密度；107

1.125X10%

【解析】解：(1)由題圖可知，紅線始終被拉直，乒乓球受到的浮力與紅線對它豎直向下的拉力、

小球豎直向下的重力是平衡力，由二力平衡條件知，乒乓球受到的浮力方向豎直向上，故選D。

(2)圖丙中彈簧測力計(jì)顯示的為3N,圖丁中彈簧測力計(jì)的示數(shù)為2.5N,故

F?j=G-F拉=4.0N-2.5N=1.5N,

即圖丁中鋁塊受到的浮力為1.5No

(3)靜止時(shí)杠桿左端下沉，則杠桿重心在支點(diǎn)左側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使得杠桿水平。

③④實(shí)驗(yàn)中，物體排開液體的密度相同，④中排開液體的體積較大，L阻較小，物體受到浮力較大,

故比較②、③、④實(shí)驗(yàn)可得：物體G所受浮力大小與排開液體的體積有關(guān)；

④⑤實(shí)驗(yàn)中，排開液體的體積相同，而⑤中排開液體的密度大于④中排開液體的密度，⑤中對應(yīng)

的阻力臂最小，則受到的浮力最大，故分析比較②、④、⑤可得：物體G所受浮力大小與排開液

體的密度有關(guān)；

由圖知，0A=4L,0E=3.5L,0D=4L,0C=6L,0B=8L,由②杠桿的平衡條件可得：

GX0A=2G鉤XOB=1NXOB,

G=^^=2N,

OA

G浸沒水中時(shí)，將已知量代入1得：P水gV排=2N-竺潸=1N,

4L

V排=IXl^kg/m^XWN/kg=14m'，

因物體浸沒，所以物體G的體積V=V排=l(rV,

由⑤將已知量和求出的量代入1中有P矗次g乂10-4巾3=2N一竺答=(N,

鹽水的密度為：125X103kg/m3o

故答案為：(1)D；(2)3.0；1.5；(3)右；物體排開液體的體積；物體排開液體的密度；10、

1.125X103O

4.在學(xué)習(xí)浮力部分知識(shí)時(shí)萱萱想要“探究浮力的大小和哪些因素有關(guān)”，操作步驟如圖la、b、c、

d、e、fo

實(shí)驗(yàn)步驟bCdef

測力計(jì)示數(shù)/N2.42.32.22.22.0

(1)表格中缺少a的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請你根據(jù)圖a讀出數(shù)據(jù)：N,在實(shí)驗(yàn)步驟b中物體所

受的浮力為N；

(2)分析實(shí)驗(yàn)步驟a、b、c、d,浸在水中的物體所受的浮力與有關(guān);

分析______________三個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，浸沒在水中的物體所受的浮力與深度(選填“有

關(guān)”或“無關(guān)”)；

(3)萱萱用表格中的數(shù)據(jù)算出了步驟f中液體的密度是kg/m3；

(4)同組的小春同學(xué)想用電子秤來測量礦石的密度，實(shí)驗(yàn)步驟如圖2：

①電子秤放在水平桌面上，裝有適量水的燒杯放在電子秤上，電子秤示數(shù)如圖2A所示；

②把被測礦石用細(xì)線拴好，緩慢放入裝有水的燒杯中，礦石未觸碰到燒杯底部，電子秤的示

數(shù)如圖2B所示；

③然后緩慢放下礦石，讓被測礦石沉入燒杯底部，如圖2c所示；

根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟中的數(shù)據(jù)，可測出被測礦石的質(zhì)量是g,被測礦石的體積

被測礦石的密度是kg/m3o

【答案】(1)2.7；0.3；(2)物體排開液體的體積；a、d、e；無關(guān)；(3)1.4X103；(4)300；

1.2X10-4；2.5X10%

【解析】解：(1)由圖a可知，彈簧測力計(jì)分度值為0.1N,其示數(shù)為2.7N,即物體所受的重力為

2.7No

由表可知，圖b中彈簧測力計(jì)的示數(shù)為2.4N,則圖b中物體所受的浮力F浮b=2.7N-2.4N=0.3N；

(2)同理可求得圖c中物體所受的浮力為0.4N,圖d中物體所受的浮力為0.5N；比較b、c、d三

個(gè)圖我們可以發(fā)現(xiàn)，隨著物體浸入液體的體積(排開液體的體積)的增加，物體所受的浮力也在增

加，所以我們可以得出結(jié)論：物體所受的浮力與其排開液體的體積有關(guān)，排開液體的體積越大，受

到的浮力就越大；

同理可求得圖e中物體所受的浮力為0.5N,與圖d中物體所受浮力相等；圖d、e中，物體浸沒

在液體中，排開液體的體積相同，只是所處的深度不同，而物體所受的浮力相同，這說明物體所

受的浮力與物體所處的深度無關(guān)；

（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，圖f中物體所受的浮力為F.=2.7N-2.0N=0.7N。

pP

圖e、f兩次實(shí)驗(yàn)中，物體排開液體的體積相同，所以我們可以根據(jù)阿基米德原理列出：士=衛(wèi);

P水gP液g

代入數(shù)值，八.°北=黑，可得步驟f中液體的密度為1.4X103kg/m3；

1.0Xio^kg/m5X10N/kgp.^X10N/kg

=

（4）由AC兩圖可得礦石的質(zhì)量為：m5nic-mfl=650g-350g=300g=0.3kg；

B圖中，礦石懸掛在細(xì)繩上，礦石受到水豎直向上的浮力，物體間力的作用是相互的，礦石給水

一個(gè)豎直向下的壓力作用在容器的底部，導(dǎo)致電子秤的示數(shù)增加，對比A圖，增加的壓力和浮力

大小相等，

所以，礦石浸沒時(shí)受到的浮力Fif=(mB-mfl)g=(0.470kg-0.350kg)X10N/kg=1.2N；

根據(jù)阿基米德原理，

33

F浮=P水gV排=P水gV石=1.0X10kg/mX10N/kgXV5=l.2N解得V石=1.2X10%；

33

礦石的密度：P石=言=?，淤43=2.5XlO'kg/m'；PE=3=2.5X10kg/mo

2石1.2X10,771°N石1.2X10

故答案為：(1)2.7；0.3；(2)物體排開液體的體積；a、d、e；無關(guān)；(3)1.4X103；(4)300；

1.2X10-4；2.5X103O

5.小巴同學(xué)探究“浮力的大小與物體排開水所受重力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置及過程如圖所示:

C

（1）如圖A到E所示，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是圖_______的實(shí)驗(yàn)裝置（填字母代號(hào)）；

（2）在完善實(shí)驗(yàn)裝置后，有如下實(shí)驗(yàn)步驟，你認(rèn)為不重復(fù)操作且排序合理的應(yīng)是；（填

字母代號(hào)）

①將鐵塊掛在彈簧測力計(jì)上，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為K

②將鐵塊浸沒在液體中，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為6

③將裝有排出液體的小桶掛在彈簧測力計(jì)下，彈簧測力計(jì)讀數(shù)為F3

④將空桶掛在彈簧測力計(jì)下，彈簧測力計(jì)讀數(shù)為F4

A.①②③④B.①④②③C.④①②③D.④②①③

（3）通過探究，若等式_____________成立（選用F|、6、R和F4表示），則得出阿基米德原理;

(4)為了得到更普遍得結(jié)論，下列繼續(xù)進(jìn)行的操作中不合理的是；(填字母代號(hào))

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(jìn)行實(shí)驗(yàn)

C.用原來的方案將石塊換成體積與其不同的鐵塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

(5)小蜀同學(xué)在圖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(jié)論；

(6)小魯同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過程中不需要彈簧測力計(jì)的是圖中(填“A”“B”“C”

“D”或"E")所示步驟；

(7)小巴同學(xué)還想利用浮力測量木塊的密度，他找來的實(shí)驗(yàn)器材有：木塊、彈簧測力計(jì)(0?5N)、

底部固定有滑輪的水槽、細(xì)線及足量的水：

①如圖甲，先用彈簧測力計(jì)測木塊的重力；再用細(xì)線繞過滑輪將木塊與測力計(jì)連接起來接著

往水槽中倒入適量的水，使木塊浸沒在水中，如圖乙，木塊在水中靜止時(shí)測力計(jì)示數(shù)為

1.6No她利用定滑輪改變力的方向的作用，巧妙的得到了木塊的密度為kg/m3；

②實(shí)驗(yàn)完畢小巴收拾儀器時(shí)，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)在豎直方向未使用時(shí)，指針始終指在0.1N處,

則他測得的木塊密度會(huì)比真實(shí)值______(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。

3

【答案】(1)B；(2)C；(3)F1-F2=F3-F4；(4)A；(5)能；(6)C；(7)0.6X10；(8)

偏小。

【解析】解：(1)用排水法測出物體受到的浮力，在實(shí)驗(yàn)前溢水杯中應(yīng)裝滿水，由圖示實(shí)驗(yàn)可知，

在實(shí)驗(yàn)步驟B中沒有將水裝滿到燒杯口，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論；

(2)不重復(fù)操作的合理實(shí)驗(yàn)步驟：將空桶掛在彈簧測力計(jì)下，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為F,；將鐵塊掛在

彈簧測力計(jì)上，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為％將鐵塊浸沒在液體中，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為將裝有排

出液體的小桶掛在彈簧測力計(jì)下，彈簧測力計(jì)讀數(shù)為Fs。故合理順序?yàn)椋孩堍佗冖?，故A、B、D不

符合題意，C符合題意；

故選C；

(3)由實(shí)驗(yàn)步驟可知，物體受到的浮力FJJ=F「FZ；物體排開水的重力G=Fs-%如果F「B=F3

-F4,則可得出阿基米德原理；

(4)為了得到更普遍得結(jié)論，應(yīng)換用不同液體和物體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，而不是用原來的方案和器材多

次測量取平均值，操作中不合理的是A；

(5)阿基米德原理對完全浸沒的物體和部分浸入液體中的物體都是適用的；所以只將石塊的一部分

浸在水中，其他步驟操作正確，也能得到與(3)相同的結(jié)論；

(6)物體漂浮在水面上，受到的浮力等于它的重力，測量漂浮的物體受到的浮力時(shí)，不需要用彈簧

測力計(jì)提著物體，即C步驟不需要彈簧測力計(jì)；

(7)①圖甲中彈簧測力計(jì)的分度值為0.2N,木塊在空氣中的重力即彈簧測力計(jì)的示數(shù)為2.4N；圖

乙所示的木塊浸沒水中時(shí)木塊共受到重力、拉力、浮力三個(gè)力的作用，彈簧測力計(jì)的拉力F拉=1.6N,

木塊受到的浮力FS=G+F拉=2.4N+1.6N=4N；

由F浮=P水gV俳得木塊的體積為V=V排=三==1。%=4*IO"W；

根據(jù)G=mg得'木塊的質(zhì)量為巾=]=疏=°.24卜9；

木塊的密度為p次=§=J：*=°-6X103kg/m3-,

②如果實(shí)驗(yàn)前忘記調(diào)零，彈簧測力計(jì)指針位于0.1N處，則木塊的實(shí)際質(zhì)量為m'=0.23kg,木塊

實(shí)際受到的浮力

F'浮=0'+F'拉=2.3N+1.5N=3.8N；

木塊的實(shí)際體積為=V排'=立二

1.0X103kg/m3X10N/kg=38%104n

排p水g

3833

木塊的實(shí)際密度為P木'=*=墨%=0.605X10fc5/m；

因P4>P木，則測得的木塊的密度值偏小。

3

故答案為：(1)B；(2)C；(3)F1-F2=F3-F4；(4)A；(5)能；(6)C；(7)0.6X10；(8)

偏小。

6.小明同學(xué)在探究影響浮力大小的因素時(shí)，做了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)。請你根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)探究回答

鹽水

(1)在C與E兩圖闕1保持了排開液體的體積不變，研究7翱與液體的關(guān)系；

根據(jù)A與E兩圖所標(biāo)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知物體浸沒在鹽水中所受的浮力為No

(2)小明對A、B、C、D四個(gè)步驟進(jìn)行了觀察研究，發(fā)現(xiàn)浮力的大小有時(shí)與深度有關(guān)，有時(shí)與深

度又無關(guān)。

①對此正確的解釋是浮力的大小隨著排開水的體積的增大而(填“增大”“減小”

或“不變”)；

②當(dāng)物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同，浮力的大小與深度(填“有關(guān)”或

“無關(guān)”)。

3

(3)在小明實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出鹽水的密度為kg/mo

(4)小明利用浮力和杠桿的知識(shí)，發(fā)明了一個(gè)密度稱。如圖2,輕質(zhì)杠桿AB可繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在

A、B兩端分別掛有兩個(gè)完全相同的正方體C、D(邊長為10cm,重力為20N),0A=10cm,

0B=8cm。小聰向容器中倒入不同密度的液體，每次都將C浸沒與液體中，移動(dòng)物體D,使杠

桿在水平位置平衡，0B上便可以標(biāo)出不同液體的密度值。

①當(dāng)物體C浸沒在水中時(shí)，物體D移動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)杠桿恰好水平靜止，那么0E的長度為cm,

在E點(diǎn)標(biāo)上P水。

②這個(gè)密度稱能夠測量的最小液體密度為kg/m3?

③OB上的刻度是否均勻：(填“是”或“否”)

【答案】(1)液體密度；2.4(2)增大；無關(guān)；(3)1.2X103；(4)①5；②0.4X103；③是。

【解析】解：(1)分析圖C與E,排開液體的體積相同，液體的密度不同，可得出浮力的大小與排

開液體密度有關(guān)；

由圖A知：G=8N,由圖E知，F(xiàn)=5.6N,所以F滓=G-F=8N-5.6N=2.4N；

(2)探究物體浸沒在水中時(shí)所受浮力大小與深度是否有關(guān)時(shí)，應(yīng)控制液體的密度和物體排開液體的

體積這兩個(gè)因素相同，實(shí)驗(yàn)B、C中物體在液體中浸沒的深度改變的同時(shí)，其排開液體體積是變化的，

V排B<V排,,因圖B中彈簧測力計(jì)的示數(shù)小于C圖中的示數(shù)，根據(jù)F浮=G-F,故F浮B<F浮“浮力的

大小隨著排開水的體積的增大而增大；圖C、D中，當(dāng)物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同，彈

簧測力計(jì)的示數(shù)保持不變，浮力的大小與深度無關(guān)；

(3)由AD知，物體浸沒在水中時(shí)的浮力F浮水=8N-6N-2N,由AE,

浸沒在鹽水中受到的浮力F軸=8N-5.6N=2.4N,根據(jù)阿基米德原理，因V排水=丫9，/=幽,

P*9P承

鹽水密度：P藁=等XP水=筆X103kg/m3=l.2X103kg/m3;

F浮水2N

(4)①由圖知：B端所受得力等于重物D對杠桿的拉力，大小等于物體D的重力，即FB=G?=20N；

333

當(dāng)物體C浸沒在水中時(shí)，受到的浮力為:Fi￥=P*gV#=1.OX10kg/mXlON/kgX(0.lm)=10N；

物體C受到的力：A點(diǎn)對C的拉力R、浮力、重力

故物體C受到的拉力為：R=G「F浮c=20N-10N=10N；

此時(shí)物體D移動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)杠桿恰好水平靜止，

由FL=