8下-09-浮力實(shí)驗(yàn)題專練（解析版）-全國(guó)初中物理競(jìng)賽試題編選

試卷第=page2929頁，共=sectionpages3030頁試卷第=page3030頁，共=sectionpages3030頁保密★啟用前《浮力》實(shí)驗(yàn)題專練全國(guó)初中物理競(jìng)賽試題精編學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________一、實(shí)驗(yàn)題1．小明同學(xué)用刻度尺，圓柱形容器，有配重的薄壁長(zhǎng)燒杯和水，細(xì)線等材料測(cè)出了金屬塊的密度。請(qǐng)你按照他們的實(shí)驗(yàn)思路回答后面的填空。①在圓柱形容器中裝有適量的水，將一只裝有配重的薄壁長(zhǎng)燒杯放入圓柱形容器的水中，燒杯靜止時(shí)用刻度尺測(cè)出容器中水的深度為H1，如圖（a）所示；②將金屬塊吊在燒杯底部，燒杯靜止時(shí)用刻度尺測(cè)出燒杯露出水面的高度h1，容器中水的深度為H2，如圖（b）所示；③將金屬塊放在燒杯中，燒杯靜止時(shí)用刻度尺測(cè)出燒杯露出水面的高度h2，如圖（c）所示。圖（b）中水對(duì)圓柱形容器底的壓強(qiáng)________（填“大于”、“等于”或“小于”）圖（c）中水對(duì)圓柱形容器底的壓強(qiáng)，已知圓柱形容器底面積為S1，燒杯底面積為S2，水的密度為ρ水，則金屬塊的密度為_______?！敬鸢浮?/p>

等于

【詳解】[1]以燒杯與金屬塊的整體作為研究對(duì)象，在b、c兩種情況中都處于漂浮狀態(tài)，所以它們受到的浮力都等于自身的重力，也就是說，這兩種情況下它們受到的浮力是相等的。根據(jù)阿基米德原理可以知道，它們排開的水的體積是相等的，即兩種情況下水面是相平的。深度相等的水產(chǎn)生的壓強(qiáng)是相等的。[2]b與a比，水面升高了，通過排水法可以知道，金屬塊與燒杯排開水的總體積比a中燒杯排開水的體積的增加量是a中，燒杯處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力等于燒杯的重力；b中，燒杯與金屬塊這個(gè)總體處于漂浮狀態(tài)，它們的總重等于它們受到的浮力。b與a比，過個(gè)總體增加的重力（金屬塊的重力）等于增加的浮力，即c與b兩種情況下，燒杯與金屬塊這個(gè)整體都處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力都等于重力。故兩種情況下，排開水的總體積是相等的。b中，排開水的總體積為燒杯排開水的體積加上金屬塊排開水的體積，這里，金屬塊排開水的體積等于金屬塊的體積。c中，這個(gè)總體排開水的體積就是燒杯排開水的體積，燒杯浸入的深度增加了，燒杯排開水的體積增加了。則燒杯增加的排開水的體積等于金屬塊的體積，即金屬塊的體積為金屬塊的密度為2．重慶一中物理興趣小組的同學(xué)在探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”時(shí)，提出了如下猜想：A．可能跟物體浸入液體的深度有關(guān)；B．可能跟物體的重力有關(guān)；C．可能跟物體浸入液體的體積有關(guān)；D．可能跟液體的密度有關(guān)；為了驗(yàn)證上述猜想，李明做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：銅塊和鐵塊的體積相同（1）分析圖中的①、③（或①、④），說明浸在液體中的物體受到___________（選填“豎直”或“斜”）向上的浮力；比較①、④可知鐵塊浸沒在水中時(shí)所受的浮力是___________N；（2）鐵塊從位置④→⑤的過程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，說明鐵塊受到的浮力不變，可以驗(yàn)證猜想A是___________（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的；（3）鐵塊從位置③→④的過程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小，說明鐵塊受到的浮力___________（選填“變大”“變小”或“不變”），可以驗(yàn)證猜想___________（選填“A”“B”“C”或“D”）是正確的；（4）分析比較實(shí)驗(yàn)①⑤與②⑥，可以驗(yàn)證猜想B是錯(cuò)誤的；（5）分析比較___________兩次實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論：浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)；（6）另一組物理興趣小組的同學(xué)撿到了一個(gè)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．小明將工藝品豎直在水中如圖甲，靜止時(shí)木塊浸入水中的深度為h1；因粘合處松動(dòng)導(dǎo)致合金塊沉底，如圖乙，靜止時(shí)木塊浸入水中的深度為h2，工藝品（由A、B兩部分構(gòu)成）所受浮力與甲圖相比____。（選填“變大”、“變小”或“不變”）。將B從水中撈出放在A的上方，AB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(shí)，浸入水中的深度h3=_______，（用h1、h2、n表示，不考慮工藝品沾水對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響）?！敬鸢浮?/p>

豎直

2

錯(cuò)誤

變大

C

⑥⑦

變小

【詳解】（1）[1]分析圖①、③，鐵塊在浸入液體中時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小，表明彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)鐵塊豎直向上拉鐵塊的力減小了，說明浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力。[2]比較①、④，由①可知，鐵塊的重力為3.0N，鐵塊浸沒時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)鐵塊的拉力為1.0N，鐵塊浸沒在水中時(shí)所受的浮力（2）[3]鐵塊從位置④→⑤的過程中可知，鐵塊浸沒在水中的深度不同而受到的浮力相同，由此可知，物體受到的浮力與物體浸入液體的深度無關(guān)，因此可以驗(yàn)證猜想A是錯(cuò)誤的。（3）[4][5]鐵塊從位置③→4的過程中可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小，說明鐵塊受到的浮力變大，也就是說鐵塊浸入水中的體積不同，鐵塊受到的浮力不同，由此可知，浮力與物體浸在液體中的體積有關(guān)，因此可以驗(yàn)證猜想C是正確的。（5）[6]分析比較⑥⑦兩次實(shí)驗(yàn)可知，銅塊浸沒時(shí)，排開水的體積與排開鹽水的體積相同、彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，所以銅塊受到的浮力不同，由此可知，浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)。（6）[7]如圖甲，由于工藝品漂浮，浮力等于工藝品的重力；乙圖木塊漂浮浮力等于木塊的重力，小球沉底，浮力小于小球的重力，乙圖工藝品的總浮力小于工藝品的總重力；由分析可知，乙圖工藝品所受浮力與甲圖相比變小。[8]設(shè)A的底面積為S，小球的體積為V，由甲乙兩圖可知，小球的重力等于甲圖中工藝品的總浮力減去乙圖中木塊受到的浮力

①由于合金的密度為水的n倍，因此

②聯(lián)立兩式解得

③由已知條件可知，甲圖工藝品受到的浮力等于將B從水中撈出放在A的上方，AB一起漂浮時(shí)的浮力由上式可得由②式可知

④聯(lián)立③④解得3．小西同學(xué)利用電子秤來測(cè)量礦石的密度，操作步驟如下圖（在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，礦石體積不變）（1）①電子秤放在水平桌面上，并將電子秤示數(shù)__________；②然后將裝有適量水的容器放在電子秤上，如圖甲所示；③把被測(cè)礦石用細(xì)線栓好、緩慢放入裝水的容器中，示數(shù)如圖乙所示，則被測(cè)礦石的質(zhì)量__________g；④用手提起細(xì)線，讓被測(cè)礦石離開容器底部，繼續(xù)浸沒在水中，電子秤示數(shù)如圖丙；⑤取出被測(cè)礦石，將表面的水擦干，放在電子秤上示數(shù)如圖丁；（2）圖丙中細(xì)線的拉力為__________；若容器的底面積S為100，從丙中取出石塊，水對(duì)容器底壓強(qiáng)的變化量__________Pa（不計(jì)石塊沾水）；（3）被測(cè)礦石的密度__________；（4）若將實(shí)驗(yàn)順序變?yōu)橐冶祝ú豢紤]吸水），則所測(cè)礦石的密度將__________（選填“偏大”“偏小”或“不變”）；（5）同組的小附設(shè)計(jì)了如圖戊所示的裝置，利用拉力傳感器和丁圖中的礦石來測(cè)量待測(cè)液體的密度，其中懸掛礦石的輕質(zhì)細(xì)線無彈性但承受的拉力有一定限度。礦石始終浸沒在待測(cè)液體中，拉力傳感器示數(shù)F隨液體密度變化的圖像如圖己所示，則該裝置能顯示的液體的最小密度為__________；（6）小附在漏斗上套個(gè)橡皮膜，如圖所示漏斗口內(nèi)深度為5cm，他發(fā)現(xiàn)將其放入水中越__________，橡皮膜形變?cè)矫黠@，現(xiàn)在向下圖的漏斗中加入上題中所能測(cè)出的最小密度的液體，直到橡皮膜恢復(fù)水平為止，所加液體的質(zhì)量為__________g。（已知漏斗口的面積為16，漏斗上方圓柱體橫截面積為1，漏斗口內(nèi)的容積即不含圓柱部分，為35，漏斗浸入水中的深度為10cm，漏斗壁厚度不計(jì)，忽略容器內(nèi)液面變化。）【答案】

調(diào)為0

368

2.18

150

2.5×103

偏大

0.85×103

深

35.496【詳解】（1）[1]為了測(cè)量的準(zhǔn)確性，電子秤放在水平桌面上，并將電子秤示數(shù)調(diào)為零。[2]由甲圖可知，水和燒杯的質(zhì)量為m1=0.25kg，由乙圖可知，燒杯、水和礦石的總質(zhì)量m2=0.618kg，所以礦石的質(zhì)量為m石=m2-m1=0.618kg-0.25kg=0.368kg=368g（2）[3]丙圖中，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(duì)比甲圖，增加的壓力和浮力大小相等，所以石塊受到的浮力大小為F浮=（m3-m1）g=（0.400kg-0.250kg)×10N/kg=1.5N礦石受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力和拉力，這三個(gè)力是平衡力，所以細(xì)繩的拉力為T=G石-F浮=m石g-F浮=0.368kg×10N/kg-1.5N=2.18N[4]從丙中取出石塊，水對(duì)容器底壓強(qiáng)的變化量與容器底面積的乘積即壓力的變化量等于礦石受到的浮力，所以水對(duì)容器底壓強(qiáng)的變化量為（3）[5]根據(jù)阿基米德原理，石塊受到的浮力為F浮=ρ水gV排=ρ水gV石=1.0×103kg/m3×10N/kg×V石=1.5N解得，礦石的體積為V石=1.5×10-4m3礦石的密度為（4）[6]若將實(shí)驗(yàn)順序變?yōu)橐冶祝趯⑹瘔K取出時(shí)會(huì)占有一定的水，使得甲圖中測(cè)得的水的質(zhì)量偏小，則所測(cè)礦石的質(zhì)量偏大，體積不變，則密度將偏大。（5）[7]由己圖可知，傳感器的最大拉力為2.5N，此時(shí)液體密度最小。丁圖中礦石的質(zhì)量為0.378kg，重力為G′=m′g=0.378kg×10N/kg=3.78N礦石浸沒在液體中受到的浮力為F浮′=G′-F拉大=3.78N-2.5N=1.28N所以該裝置能顯示的液體的最小密度為（6）[8]液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，所以將其放入水中越深，橡皮膜形變?cè)矫黠@，壓強(qiáng)越大。[9]漏斗橡皮膜受到水的壓強(qiáng)為p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa橡皮膜恢復(fù)水平時(shí)，倒入液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為1000Pa，液體的深度為所以倒入液體的體積為V加=V1+V2=35cm3+1cm2×（11.76cm-5cm）=41.76cm3加液體的質(zhì)量為m加=ρ0V加=0.85g/cm3×41.76cm3=35.496g4．某小組同學(xué)在做科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)，如圖所示：a．將一個(gè)長(zhǎng)方體物體（物體不吸水）掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，物體的下表面剛好與水面接觸，如圖甲所示；b．移動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使物體向下移動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示；c．繼續(xù)移動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使物體再向下移動(dòng)，物體剛好浸沒水中，如圖丙所示，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為；（1）圖乙中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為______N；（2）分析測(cè)量結(jié)果可知，在圖丙中物體受到的浮力比在圖乙中受到的浮力大______N，由此說明，物體所受浮力的大小與物體排開液體的體積______；（3）圖乙中液體對(duì)容器底的壓力為，圖丙中液體對(duì)容器底的壓力為，則______；（4）該物體的密度為______?！敬鸢浮?/p>

4.4

0.4

有關(guān)

【詳解】（1）[1]圖乙中彈簧測(cè)力計(jì)將1N分為五個(gè)小格，所以彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，故彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為4.4N。（2）[2]由可知，重力不變，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)減小的量就是浮力增加的量，即[3]從乙圖到丙圖，物體排開液體的體積增加了，所受浮力增大，由此說明，物體所受浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)。（3）[4]乙中物體從一半浸入液體，丙中物體完全浸入液體，所以丙中液體的液面比乙中高，即，由可知，，又由可知，受力面積相等，。（4）[5]乙圖中物體受到的浮力為設(shè)容器底面積為S，將上式展開代入數(shù)值同理，丙圖中物體受到的浮力為將上式展開代入數(shù)值將兩式聯(lián)立，解得5．下列甲、乙、丙、丁四幅圖是某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、溢水杯、圓柱形物塊、小桶和水探究“浸在液體中的物體所受浮力跟它排開液體所受重力的關(guān)系”的過程情景，其中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)依次是、、、。（1）在實(shí)驗(yàn)操作前，細(xì)心的明天同學(xué)指出情景甲中存在錯(cuò)誤該錯(cuò)誤是___________；（2）糾正錯(cuò)誤后該探究實(shí)驗(yàn)的合理順序?yàn)開__________（用甲、乙、丙、丁表示）；（3）在完成實(shí)驗(yàn)之后，陶子同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)桌上有一瓶用于測(cè)量密度的鹽溶液，她思考之后建議：利用浮力來測(cè)量該液體的密度，經(jīng)過組內(nèi)一番討論，僅增加了戊圖（注意：戊圖中是鹽水，乙圖中是水）所示情景，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為，則待測(cè)鹽溶液的密度可表示為或，其中X=___________（用、表示）。【答案】

溢水杯中水面未到達(dá)溢水杯杯口

丁、甲、乙、丙

F1-F5【詳解】（1）[1]要想測(cè)出物體排開的水的重力，溢水杯內(nèi)水的液面必須到達(dá)溢水杯杯口，若達(dá)不到，則測(cè)得的排開的液體的重力會(huì)變小，故圖甲中的錯(cuò)誤為溢水杯內(nèi)水面未到達(dá)溢水杯杯口。（2）[2]合理的實(shí)驗(yàn)順序是：①測(cè)出空桶所受的重力；②測(cè)出實(shí)心合金塊所受的重力；③把合金塊浸沒在裝滿水溢水杯中，測(cè)出合金塊所受的浮力，收集合金塊排開的水；④測(cè)出桶和排開的水所受的重力。故合理的順序?yàn)槎?、甲、乙、丙。?）[3]物體在水中時(shí)，根據(jù)阿基米德原理可知，物體受到的浮力等于其排開的液體的重力，即物體受到的浮力為F=F1-F2=F3-F4物體在液體中時(shí)，物體受到的浮力等于其排開的液體的重力，即物體在液體中受到的浮力為F浮液=F1-F5物體全部浸沒在水和液體中時(shí)，物體的體積不變，排開的液體的體積是相同的；由F浮=ρ液gV排可知，物體的體積為或即或解得或所以6．悅悅制作了如圖所示的探頭，探究液體壓強(qiáng)與浮力的相關(guān)問題進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)過程中悅悅通過細(xì)線將探頭緩慢放入溢水杯中且探頭上表面始終與液面平行。（1）緊密蒙在探頭下端的橡皮膜，形變程度越大，說明它所受的液體壓強(qiáng)越______；（2）對(duì)比圖丙、丁可知：在同種液體中，液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的______有關(guān)；（3）對(duì)比圖______可知：液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)；（4）如圖丙所示，探頭受到的浮力為______N；探頭從圖丙的位置不斷緩慢往下放直至觸底的過程中（細(xì)線足夠長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)過程中橡皮膜沒有破裂），探頭排開液體的重力將______（選填“變小”、“保持不變”或“變大”）；彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)______（選填字母）。A．一直變大

B．先不變后變小C．先變大后變小

D．先變小后變大（5）細(xì)心的悅悅同學(xué)發(fā)現(xiàn)，將探頭從圖丙的位置下放5cm到達(dá)圖丁位置的過程中，溢水杯中的水位下降了0.2cm，已知柱形溢水杯的底面積為20cm2，探頭的上表面積為10cm2，則圖丁中水對(duì)橡皮膜產(chǎn)生的壓力為______N，圖丁中手對(duì)探頭的拉力______圖戊中手對(duì)探頭的拉力（選填“大于”、“小于”、“等于”或“無法判斷”）?！敬鸢浮?/p>

大

深度

丙戊

0.38

變小

C

0.82

大于【詳解】（1）[1]力可以改變物體的形狀，緊密蒙在探頭下端的橡皮膜，形變程度越大，說明它所受的液體壓強(qiáng)越大。（2）[2]對(duì)比圖丙、丁可知，液體的密度相同，探頭所處的深度越深，橡皮膜形變程度越大，說明受到液體的壓強(qiáng)越大。即在同種液體中，液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān)。（3）[3]對(duì)比圖丙、戊可知，探頭所處深度相同，液體的密度不同，探頭下端橡皮膜的形變程度不同，說明液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)。（4）[4]由丙圖可知，探頭排開水的體積V排=38mL=38×10-6m3則探頭受到的浮力為F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×38×10-6m3=0.38N[5][6]探頭從圖丙的位置不斷緩慢往下放的過程中（未觸底），液體的密度不變，探頭下端的橡皮膜所處的深度增加，受到的壓強(qiáng)增大，橡皮膜形變（內(nèi)凹）增大，排開水的體積減小，質(zhì)量減小，由G=mg可知，探頭排開液體的重力將變小，即浮力變小。因?yàn)樘筋^的重力不變，由F示=G-F浮可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大，當(dāng)探頭觸底時(shí)，探頭受到杯底的支持力，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小，故彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)先變大后變小，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。（5）[7]與丙圖相比，丁圖中探頭少排開的液體體積為ΔV排=0.2cm×20cm2=4cm3=4×10-6m3則浮力的減小量為ΔF浮=ρ水gΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-6m3=4×10-2N=0.04N由此可求得探頭在丁圖中所受的浮力為F浮丁=F浮-ΔF浮=0.38N-0.04N=0.34N由探頭下放5cm，溢水杯中水位下降0.2cm，丙圖到丁圖的過程中，探頭上表面距水面的深度為h=5cm-0.2cm=4.8cm丁圖中，探頭上表面受到的壓強(qiáng)為p上=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.8×10-2m=480Pa丁圖中，探頭上表面受到的壓力為F上=p上S=480Pa×10×10-4m2=0.48N由浮力產(chǎn)生的原因可知，丁圖中水對(duì)橡皮膜產(chǎn)生的壓力為F下=F浮丁+F上=0.34N+0.48N=0.82N[8]將該探頭放入裝滿鹽水的溢水杯中時(shí)，探頭排開的鹽水的體積為0.34cm3，由ρ鹽水>ρ水、F浮=ρ液gV排可得，在排開液體體積相同的浮情況下，液體的密度越大，物體所受的浮力越大，即探頭在戊圖中所受的浮力較大，所需要的拉力小。7．小明按照教材中“綜合實(shí)踐活動(dòng)”的要求制作簡(jiǎn)易密度計(jì)。（1）取一根粗細(xì)均勻的飲料吸管，在其下端塞入適量金屬絲并用石蠟封口。塞入金屬絲的目的是使吸管能______漂浮在液體中。（2）將吸管放到水中的情景如圖A所示，測(cè)得浸入的長(zhǎng)度為H，放到另一液體中的情景如圖B所示，浸入的長(zhǎng)度為h，用ρ液、ρ水分別表示液體和水的密度，則ρ水_____ρ液（選填“=”、“＞”或“＜”），密度計(jì)A、B兩圖中所受浮力大小FA______FB，ρ液與ρ水、h及H的關(guān)系式是ρ液=______。（3）小明把這支簡(jiǎn)易密度計(jì)分別放入水、鹽水和植物油中，穩(wěn)定后記下簡(jiǎn)易密度計(jì)與液面相平的位置，并標(biāo)出這種液體的密度（ρ鹽水=1.1×103kg/m3，ρ植物油=0.9×103kg/m3），則上面圖C中a，b，c，d四種刻度的標(biāo)示合理的是_______；（4）小軍也用吸管制作了密度計(jì)，他發(fā)現(xiàn)密度計(jì)相鄰兩刻度線之間的距離太小，導(dǎo)致用此密度計(jì)測(cè)量液體密度時(shí)誤差較大，為此同學(xué)提出如下改進(jìn)方案，其中可行的______A．換大的容器盛放液體做實(shí)驗(yàn)

B．換細(xì)的吸管制作密度計(jì)C．換稍長(zhǎng)的吸管制作密度計(jì)

D．適當(dāng)減小密度計(jì)的配重【答案】

豎直

小于

等于

c

B【詳解】（1）[1]為了能使吸管豎直漂浮在液體中，吸管中塞入一些金屬絲做配重，使密度計(jì)的重心降低，故這樣的目的是使吸管豎直漂浮在液體中。（2）[2][3][4]由于吸管在A和B中都是漂浮，根據(jù)漂浮條件可得FA=FB=G即密度計(jì)在水和另一種液體中所受浮力大小相等，設(shè)吸管底部面積為S，結(jié)合阿基米德原理可得ρ水gSH=ρ液gSh解得，ρ液與ρ水、h及H的關(guān)系式是由圖知，密度計(jì)在水中浸入的深度較大，所以水和某液體的密度關(guān)系為ρ水<ρ液（3）[4]由可知，F(xiàn)浮、g、S都相同的情況下，ρ液與吸管浸入液體的長(zhǎng)度h成反比，所以密度計(jì)的刻度數(shù)值由上到下逐漸增大；根據(jù)反比例函數(shù)圖像可知，液體密度越大，密度計(jì)浸入水中的深度隨密度的變化越慢，所以下部刻度線的間隔小，故c符合題意，abd不符合題意。故選c。（4）[5]A．換大的容器盛放液體做實(shí)驗(yàn)，密度計(jì)浸入液體的深度不變，不會(huì)對(duì)密度計(jì)相鄰兩刻度線之間的距離造成影響，故A不符合題意；B．因?yàn)閂=Sh，所以減少橫截面積S，即可使h變大，因此換細(xì)的吸管制作密度計(jì)可以增大密度計(jì)浸入液體的深度，可使密度計(jì)相鄰兩刻度線之間的距離增大，故B符合題意；C．換稍長(zhǎng)的吸管制作密度計(jì)，密度計(jì)的重幾乎不變，所以密度計(jì)浸入液體的深度不變，不會(huì)對(duì)密度計(jì)相鄰兩刻度線之間的距離造成影響，故C不符合題意；D．適當(dāng)減小密度計(jì)的配重，則密度計(jì)受到的浮力也變小，浸入液體的深度變小，會(huì)使密度計(jì)相鄰兩刻度線之間的距離減小，故D不符合題意。故選B。8．物理興趣小組的小安同學(xué)想到，利用阿基米德原理也可以測(cè)量小礦石的密度，選用的實(shí)驗(yàn)器材有：大量筒、小空桶、細(xì)線等，實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．將小空桶置于裝有水的大量筒中，靜止時(shí)小空桶漂浮在水面，此時(shí)大量筒中液面對(duì)應(yīng)的刻度為V1，如圖甲所示；B．將小礦石用細(xì)線系住緩慢浸沒在大量筒的水中，此時(shí)大量筒中液面對(duì)應(yīng)的刻度為V2，如圖乙所示；C．從大量筒的水中取出小礦石，放入小空桶，小空桶仍漂浮在水面，此時(shí)大量筒中液面對(duì)應(yīng)的刻度為V3，如圖丙所示請(qǐng)回答以下問題：①被測(cè)小礦石的質(zhì)量是______（請(qǐng)用題目中所給字母表示，已知水的密度為ρ水），被測(cè)小礦石的密度是______（請(qǐng)用題目中所給字母表示，已知水的密度為ρ水）。②在實(shí)驗(yàn)步驟C中，將沾有水的小礦石直接放入小空桶中，測(cè)出的小礦石密度將______（偏大、不變、偏?。?。【答案】

（V3-V1）ρ水

不變【詳解】（1）[1][2]假設(shè)大量筒中沒有放入小桶時(shí)的液面對(duì)應(yīng)的刻度為V0，則由甲圖可知，此時(shí)小桶受到的浮力為F浮=ρ水g(V1-V0)=G桶由丙圖可知，此時(shí)小桶受到的浮力為F浮’=ρ水g(V3-V0)=G桶+G石聯(lián)立上面兩式得G石=ρ水g(V3-V1)=m石g解得小礦石的質(zhì)量為m石=ρ水(V3-V1)由甲乙圖可知，小礦石的體積為V石=V2-V1則小礦石的密度為（2）[3]將沾有水的小礦石直接放入小空桶中，大量筒中水的體積會(huì)減少，石頭上沾有的水也會(huì)受到浮力，且他排開水的體積正好等于沾在小石塊上的水的體積，所以V3不會(huì)變化，所以測(cè)量結(jié)果不會(huì)受到影響。9．小雨用器材探究“圓錐形物體所受浮力大小與哪些因素有關(guān)”，如圖所示：（1）B圖中物體所受的浮力是_______N，由圖中步驟A、B、C、D可得出結(jié)論：物體受到的浮力大小與_______有關(guān)，與物體浸沒在液體中的深度_______（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；（2）根據(jù)圖中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可計(jì)算出圓錐形物體的密度為______kg/m3，E圖中液體的密度為_______kg/m3；（3）如果在步驟E中不小心使物體接觸了容器底且與容器底部有力的作用，則所測(cè)液體密度將_______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）；（4）用彈簧測(cè)力計(jì)拉著圓錐形物體從其底部剛好接觸水面開始緩慢沒入水中，描繪的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與圓錐形物體的浸入深度h的變化關(guān)系圖像與下圖中相符合的是_______（物體高2cm）；A．B．C．D．（5）小雨同學(xué)接著又用此方法測(cè)另一物體的密度，她把該物體浸沒在E液體中時(shí)發(fā)現(xiàn)彈簧秤的示數(shù)是其所受浮力的兩倍，則該物體的密度是______g/cm3。【答案】

0.5

物體排開液體的體積

無關(guān)

偏大

C

2.4【詳解】（1）[1]從圖A可以看到，彈簧測(cè)力計(jì)拉力為4N，則該圓錐形物體的重力為4N，再觀察圖B，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為3.5N，對(duì)圓錐形物體受力分析，它受到重力、浮力、測(cè)力計(jì)拉力而處于平衡狀態(tài)，則B圖中物體所受的浮力為B圖中物體所受的浮力為0.5N。[2]由圖中步驟B、C可知，圓錐形物體浸沒在液體中的體積不同，測(cè)力計(jì)的示數(shù)也不同，說明受到的浮力大小也不同，可得出結(jié)論：物體受到的浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)。[3]由圖中步驟A、C、D可知物體浸在水中的體積相同，深度不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同，根據(jù)可知，物體受到的浮力相同，說明了物體受到的浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。（2）[4]從圖A可以看到，該圓錐形物體的重力為4N，則它的質(zhì)量為該圓錐形物體的質(zhì)量為0.4kg；由圖C可知，該物體完全浸沒在水中，測(cè)力計(jì)的拉力為3N，該物體的重力為4N，則受到的浮力為根據(jù)阿基米德原理可知，該物體的體積為該物體的體積為；根據(jù)密度公式可知，圓錐形物體的密度為圓錐形物體的密度為。[5]由圖A、E可知，該圓錐形物體的重力為4N，該物體浸沒在未知液體中，測(cè)力計(jì)的拉力為，則該物體在未知液體中，受到的浮力為該物體排開未知液體的體積為，根據(jù)阿基米德原理可知，該未知液體的密度為該未知液體的密度為。（3）[6]如果在步驟E中不小心使物體接觸了容器底且與容器底部有力的作用，則容器底對(duì)物體有一個(gè)向上的支持力作用，即，對(duì)物體受力分析，它受到支持力、浮力、測(cè)力計(jì)的拉力、重力的作用，而處于平衡狀態(tài)，即可知道受到的浮力大小不變，自身重力大小不變，由于多了一個(gè)支持力，導(dǎo)致測(cè)力計(jì)的拉力比原來圖E的拉力要小，當(dāng)實(shí)際計(jì)算時(shí)，只考慮到浮力、拉力、重力，沒有考慮到支持力，那么重力減去拉力，得到的浮力是偏大的，再根據(jù)阿基米德原理，求得的液體密度是偏大的。（4）[7]觀察該圓錐形物體，為上大下小，因此隨著圓錐形物體浸入水中的深度增加，排開水的體積也在增加，然而排開水的體積增大的數(shù)量在變大，根據(jù)可知，浮力變大，并且浮力增大的數(shù)值在變大，根據(jù)可知，測(cè)力計(jì)的示數(shù)在變小，并且測(cè)力計(jì)示數(shù)減小的數(shù)值在變大，即圖中圖線逐漸變陡，直到圓錐形物體完全浸沒后，浮力不變，測(cè)力計(jì)的示數(shù)也不變。故選C。（5）[8]設(shè)該物體的密度為，體積為，該物體浸沒在E液體中時(shí)發(fā)現(xiàn)彈簧秤的示數(shù)是其所受浮力的兩倍，則可知，對(duì)該物體受力分析，它受到重力、浮力、測(cè)力計(jì)的拉力，處于平衡狀態(tài)，可得到轉(zhuǎn)化可得解得該物體的密度是2.4g/cm3。10．課外興趣小組在“測(cè)量某液體密度”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）如圖甲所示，把天平放在水平臺(tái)上，發(fā)現(xiàn)天平水平平衡時(shí)游碼未歸零，將游碼歸零后，為使天平水平平衡，應(yīng)向______（選填“左”“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母；（2）調(diào)節(jié)水平平衡后，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)操作：①測(cè)得空燒杯的質(zhì)量m0=33.4g；②向燒杯中倒入適量待測(cè)液體，用天平測(cè)出燒杯和液體的總質(zhì)量m1，如圖乙所示m1=______g；③將液體全部倒入量筒中，測(cè)出液體體積V，如圖丙所示V=______cm3；④待測(cè)液體的密度ρ=______kg/m3；（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，愛思考的小敏指出，以上實(shí)驗(yàn)過程中，燒杯中會(huì)殘留部分液體導(dǎo)致所測(cè)密度______（選填“偏小”“偏大”“不變”），于是她提出另一種測(cè)量液體密度的方案。實(shí)驗(yàn)器材有彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、金屬塊（不吸水、不沾水）、兩個(gè)燒杯、足量的水和待測(cè)液體。簡(jiǎn)要步驟如下：①分別往兩個(gè)燒杯中倒入適量的水和待測(cè)液體；②將金屬塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，靜止時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)記為F1；③將金屬塊浸沒在水中（未接觸燒杯底和燒杯壁），靜止時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)記為F2；④將金屬塊浸沒在待測(cè)液體中（未接觸燒杯底和燒杯壁），靜止時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)記為F3；⑤待測(cè)液體的密度ρ液=______（用ρ水及測(cè)得的物理量表示）?！敬鸢浮?/p>

右

66.4

30

1.1×103

偏大

ρ水【詳解】(1)[1]移動(dòng)游碼相當(dāng)于向右盤添加砝碼，所以將游碼歸零后，右盤將上升，因此，應(yīng)將調(diào)節(jié)螺母向右移動(dòng)。(2)[2]燒杯和液體的總質(zhì)量為m=50g+10g+5g+1.4g=66.4g[3]量筒的分度值為2mL，故量筒中液體的體積為30mL。[4]待測(cè)液體的密度為(3)[5]若燒杯中液體有殘留，則用量筒測(cè)出的體積只是部分液體的體積，即此過程中體積的測(cè)量值偏小，根據(jù)可知，密度的測(cè)量值偏大。[6]同一金屬塊浸沒時(shí)，排開的水和排開的液體體積是相等的，都等于金屬塊的體積，根據(jù)浮力的測(cè)量及阿基米德原理可以知道即故11．如圖甲所示是探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)過程，彈簧測(cè)力計(jì)掛著同一金屬塊的示數(shù)。（1）圖甲中金屬塊浸沒在水中時(shí)，受到的浮力是______N。在D中畫出物體所受浮力的示意圖()；（2）分析圖甲中B、C、D可知，浮力大小跟______有關(guān)；（3）小明用一只如圖乙所示的薄底圓柱狀玻璃筒來測(cè)量某種液體的密度，圓筒水平截面內(nèi)徑為R1，外徑為R2，在筒壁外側(cè)從底端起沿豎直方向向上標(biāo)有顯示高度的刻度。（設(shè)玻璃密度為ρ玻，水的密度為ρ水，且ρ玻＞ρ水）小明使圓筒直立漂浮于水面后，在圓筒內(nèi)緩慢注入少量某種未知液體，記錄下此時(shí)圓筒內(nèi)液面和筒外水面在筒外壁上的刻度值h1、h2（如圖丙所示），再分批添加該液體，記錄多組h1、h2數(shù)據(jù)，通過描點(diǎn)作圖的方法作出h1﹣h2圖像（如圖丁所示）。若筒底厚度可忽略不計(jì)，則該液體密度值為ρ液＝______（用給出的符號(hào)表示）。若筒底厚度不能忽略且為L(zhǎng)，則上述液體密度測(cè)量值與真實(shí)值相比______。（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）【答案】

1N

排開液體的體積

不變【詳解】（1）[1][2]由圖A、D知，金屬塊完全浸沒后，受的浮力為浮力的方向豎直向上，故如下圖所示：（2）[3]比較B、C、D圖可知，液體的密度相同，排開液體的體積不相同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，浮力不同，可以探究浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)系。（3）[4][5]設(shè)圓筒的重力G0，由圖丁可知，當(dāng)玻璃筒內(nèi)沒有液體時(shí)，玻璃筒浸入水的深度為a，排開水的體積則當(dāng)玻璃筒內(nèi)液體的深度為c時(shí)，玻璃筒浸入水的深度為b，玻璃筒內(nèi)液體的重力玻璃筒受到的浮力則解得故該液體密度值為；考慮筒底厚度，當(dāng)h水＝0時(shí)，h1＝m，假設(shè)此時(shí)h2＝d，如下圖所示：排開水的體積則則當(dāng)h1＝c時(shí)，液體的深度h液＝c﹣m，水的深度為h2＝b，此時(shí)液體的重力玻璃筒受到的浮力由玻璃筒漂浮可得解得由下圖可知因?yàn)椤鰽BF≌△ACE，則因?yàn)椤鰿BD≌△CAE，則所以，則即即故因此，筒底厚度對(duì)液體密度測(cè)量值沒有影響。12．在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小云提出如下猜想：猜想1：浮力的大小可能與液體的密度有關(guān)；猜想2：浮力的大小可能與物體的重力有關(guān)；猜想3：浮力的大小可能與物體的形狀有關(guān)；猜想4：浮力的大小可能與排開液體的體積有關(guān)。（1）如圖甲所示，用手把飲料罐按入水中，飲料罐浸入水中越深，手會(huì)感到越吃力，這個(gè)事實(shí)可以支持以上猜想______（選填序號(hào)）；（2）為了探究猜想1和猜想2，運(yùn)用了體積相同的A、B、C三個(gè)圓柱體，測(cè)得重力分別為4N、4.5N和5N，然后進(jìn)行如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)；①在序號(hào)a的實(shí)驗(yàn)中物體所受的浮力為______N；②比較序號(hào)______、______、e的三次實(shí)驗(yàn)，可得出初步結(jié)論：浮力大小與液體密度有關(guān)；③進(jìn)一步分析可知：在______相同時(shí)，液體的密度越大，物體所受的浮力越______；④比較序號(hào)a、b、c的三次實(shí)驗(yàn)，可得出結(jié)論：______。（3）為了探究猜想3，小明用兩塊相同的橡皮泥分別捏成圓錐體和圓柱體進(jìn)行如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)，由此小明得出的結(jié)論是：浮力的大小與物體的形狀有關(guān)，你認(rèn)為這結(jié)論______（選填“可靠”或“不可靠”），主要原因是______?！敬鸢浮?/p>

4

1

a

d

物體排開液體的體積

大

浮力的大小與物體的重力無關(guān)

不可靠

沒有控制排開液體的體積相同【詳解】（1）[1]如圖用手把飲料罐按入水中，飲料罐浸入水中越深，即排開水的體積越大，手會(huì)感到越吃力，這個(gè)事實(shí)說明浮力的大小可能與排開液體的體積有關(guān)，可以支持以上猜想4。①[2]在序號(hào)a的實(shí)驗(yàn)中，物體的重力，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為，物體受到的浮力為②[3][4]要探究浮力大小與液體密度的關(guān)系，需要控制排開液體的體積相同、形狀相同同一物體，改變液體的密度，故比較圖中a、d、e三次實(shí)驗(yàn)；可得出初步結(jié)論：浮力大小與液體密度有關(guān)。③[5][6]根據(jù)稱重法測(cè)浮力，分析序號(hào)為d、e的實(shí)驗(yàn)可知，物體排開液體的體積相同、液體的密度不同，并且鹽水的密度大、受到的浮力大，可得結(jié)論：排開液體的體積相同時(shí)，液體的密度越大，物體所受的浮力越大。④[7]體積相同的A、B、C三個(gè)圓柱體，測(cè)得重力分別為4N，4.5N和5N；a圖中物體浸沒在水中，受到的浮力為b圖中物體浸沒在酒精中，受到的浮力為c圖中物體浸沒在鹽水中，受到的浮力為比較序號(hào)a、b、c的三次實(shí)驗(yàn)，可得出結(jié)論：浮力的大小與物體的重力無關(guān)。（3）[8][9]根據(jù)控制變量法知：要研究浮力大小與物體形狀的關(guān)系，必須保證排開液體的體積和液體的密度不變，小明實(shí)驗(yàn)中改變了形狀，但沒有讓二者全浸入水中，即沒有控制排開水的體積相同，故小明的結(jié)論不可靠，不可靠的主要原因?yàn)闆]有控制排開液體的體積相同。13．在探究浮力大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，某小組同學(xué)用如圖所示的裝置，將同一物體分別逐漸浸入到水和酒精中，為了便于操作和準(zhǔn)確收集數(shù)據(jù)，用升降臺(tái)調(diào)節(jié)溢水杯的高度來控制物體排開液體的體積。他們觀察并記錄了彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)及排開液體的體積，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中。（g取10N/kg）液體種類實(shí)驗(yàn)序號(hào)物體重力G物/N彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N排開液體體積V排/mL物體受到的浮力F浮/N水ρ水=1.0g/cm3121.55021.010030.5150酒精ρ酒精=0.8g/cm3421.65051.210060.8150（1）分析表中數(shù)據(jù)，第1次實(shí)驗(yàn)中物體所受的浮力F浮=______N，第1次實(shí)驗(yàn)中物體排開水受到的重力G排=______N；（2）本實(shí)驗(yàn)在探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，選用了不同液體并進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，其目的是______（選填字母序號(hào)）；A．尋找普遍規(guī)律B．取平均值減小誤差（3）實(shí)驗(yàn)中小明同學(xué)觀察到將同一個(gè)物體浸沒在密度越大的液體中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越______。于是他靈機(jī)一動(dòng)在彈簧測(cè)力計(jì)下掛一個(gè)重1.5N的物體，如圖甲所示：當(dāng)他把物體浸沒在水中時(shí)，如圖乙所示，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.5N，他就在0.5N處對(duì)應(yīng)標(biāo)上1.0g/cm3的字樣；當(dāng)他把物塊浸沒在酒精中時(shí)，如圖丙所示，應(yīng)該在彈簧測(cè)力計(jì)刻度盤的______N處對(duì)應(yīng)標(biāo)上0.8g/cm3字樣，聰明的他就將圖甲所示裝置改裝成了一個(gè)能測(cè)液體密度的密度計(jì)；【答案】

0.5

0.5

A

小

0.7【詳解】（1）[1]由表格中數(shù)據(jù)知道，物體的重力為2N，第一次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.5N，所以物體所受的浮力為[2]物體排開水受到的重力為（2）[3]在探究“浮力的大小與哪些因素”有關(guān)時(shí)，選用了不同液體并進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)的目的是減小偶然性，使實(shí)驗(yàn)得出的實(shí)驗(yàn)規(guī)律更具有普遍性，所以本實(shí)驗(yàn)的目的是尋找普遍規(guī)律，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。（3）[4]根據(jù)知道，物體浸沒時(shí)排開水的體積和本身的體積相等，所以將同一個(gè)物體浸沒在密度越大的液