2023年中考物理实验探究题专项训练：浮力

2023年中考物理实验探究题专项训练：浮力一、实验探究题1．课外活动中，小明利用实验室里的圆底烧瓶制作自潜水艇模型，如图所示，圆底烧瓶的容积是175cm3，当瓶中空气的体积为25cm3时，潜水艇模型可以停在液面下任何深度。（1）若通过细管A向瓶中压入空气，潜水艇模型将；（2）当瓶中空气的体积为75cm3时，潜水艇模型恰好有四分之一的体积露出水面，潜水艇模型的体积为cm3．（软木塞、细管的体积和重以及瓶中的空气重忽略不计）（3）小明经过思考，利用以上数据计算出圆底烧瓶的玻璃密度为kg/m3。2．小明用弹簧测力计、正方体物块、两个相同的烧杯，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。（g取10N/kg）（1）分析图甲、乙、丙，说明浮力的大小与有关；（2）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用图的装置来进行操作；图说明浮力大小与液体密度有关；（3）正方体物块浸没在水中时受到的浮力是N，正方体物块的体积是m3；（4）用图示实验数据测出盐水的密度是kg/m3。3．实验桌上有弹簧测力计、圆柱体实心铁块（ρ铁=7.9×103kg/m3）、细线、分别装有适量水和酒精（ρ酒精=0.8×103kg/m3）的烧杯，小明同学在学习了阿基米德原理后，认为同一物体在密度大的液体中受到的浮力一定大于在密度小的液体中受到的浮力。请你利用这些器材，设计一个实验证明小明的说法是错误的。写出实验步骤、实验现象并简要说明。4．如图1所示，图A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤（1）由两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮．由两步骤可得出物块排开水所受的重力G排．比较F浮与G排，可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。（2）如图2所示是圆柱体物块从水面缓慢漫入水中时，根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图象。分析图象可得：当物块没有浸没之前，h增大时，弹簧测力计示数（填“变大”“变小或“不变）当h=4cm时，物块所受的浮力为N，浸没后，h继续增大时，弹簧测力计示数为N，该圆柱体物块的高度是cm5．小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。（1）实验的最佳顺序是______。（填序号）A．甲乙丙丁 B．丁甲乙丙 C．乙甲丁丙（2）图乙中物体受到的浮力是N，通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它。（3）以下情况会影响结论的是______。A．图甲中水面未到达溢水杯溢水口B．图乙中物体未全部浸没在水中（4）将图乙中的水换成酒精（ρ酒精=0.8×106．小陶子在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，做了如图所示的实验，请你根据他的实验探究回答下列问题：（已知物体A的底面积为20cm2）（1）步骤A所示弹簧测力计的示数为N；（2）用弹簧测力计挂着物体缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E所示（液体均未溢出），观察并记录测力计的示数。在实验步骤C中物体所受浮力F浮=N。（3）分析实验步骤A、B、C、D，可以说明浮力大小跟有关；分析实验步骤A、C、E，可以说明浮力大小跟有关。（4）他还根据相关数据算出了步骤B中物体下表面受到水的压力是N，步骤E中盐水的密度是kg/m3。（5）小陶子还想利用一个密度为0.9g/cm3的小球来测量某液体的密度，具体方法如下：①取一个容积为100mL的空烧杯，并放入小球；②在烧杯中缓慢倒入密度为0.8g/cm3酒精，发现倒入32g的酒精后，恰好将烧杯装满；③取出小球，擦干表面的酒精，并将烧杯中的酒精倒掉，擦干烧杯再次放入小球，然后缓慢倒入某液体，发现倒入56g的该液体恰好将烧杯装满。则：该小球在该液体中的状态是（选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”），小球的质量是g，此该液体的密度是g/cm3。7．在“探究影响浮力大小因素”的实验中，在弹簧测力计下悬挂一圆柱体，当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降，直到圆柱体下表面刚好与烧杯底接触为止，如图甲所示。（1）分析图a、b、c，说明浮力的大小与有关；（2）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用图和图的装置来进行操作；（3）如图甲所示圆柱体浸没在水中时受到的浮力是；（4）小亮完成如图甲所示的实验后，把水换成另一种未知液体，重复上述实验，根据实验数据绘制出如图乙所示的，弹簧测力计示数F与物体下降高度h的关系图像；那么物体浸没在这种液体中时受到的浮力F＇浮=N，该未知液体的密度是kg/m3，由此表明，浸在液体里的物体受到的浮力大小还与有关；（5）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中合理的是____A．用原来的方案和器材多次测量取平均值B．用原来的方案，将石块更换成与其体积不同的铁块进行实验8．为了探究浮力的大小与哪些因素有关，小林同学提出了一些猜想与假设，并进行了一些相关实验。（1）下列A、B、C、D是小林提出的四个猜想，题中已经写出两个，写出另外两个。猜想A：浮力可能与物体浸在液体中的体积有关；猜想B：浮力可能与物体浸没在液体中的深度有关；猜想C：浮力可能与液体的有关；猜想D：浮力可能与物体的有关。（2）物体在液体中所受浮力可用弹簧测力计测出。小林运用这一知识设计了如图所示的三个实验。回答下列问题：实验一是想验证浮力的大小与的关系；实验二是想验证浮力的大小与的关系；实验三是想验证浮力的大小与的关系；（3）通过对上述三个实验的分析、归纳，你能得出的实验结论是：物体在液体中所受浮力的大小跟和有关，跟物体浸没时的无关。9．复习“科学探究：浮力的大小”时，小文又一次进行了体验和思考．（1）如图所示，弹簧测力计下面挂一个铝块，静止后甲图中弹簧测力计示数为F1，乙图弹簧测力计示数为F2，F1F2（填“＜”、“＞”），这个变化说明．（2）小文接下来又做了丙实验，甲、乙、丙三次实验可得浮力大小与液体密度的关系为：．（已知ρ盐水＞ρ水）（3）利用上述器材小文还可探究浮力大小与的关系．请你帮助小文完成接下来的探究步骤．10．小徐和小汇在学习“浮力”时，根据生活经验，对物体受到浮力的大小与哪些因素有关提出猜想并进行了研究。（1）根据鸡蛋在水中沉底、在盐水中漂浮的现象，他们猜想浮力的大小可能与有关；根据游泳时的感觉，他们猜想浮力的大小可能与物体浸入液体的深度，以及物体浸入液体的体积有关。（2）为了验证猜想，他们用力传感器将一长方体金属块悬挂在空量筒中，如图所示，然后逐次向容器中注入液体A，测出金属块下表面到液面的距离即金属块浸入液体的深度h，计算出金属块浸入液体的体积V和金属块受到的浮力F，把实验数据记录在表一中。为了进一步探究，他们还换用了液体B重复实验，并把实验数据记录在表二中。（液体A、B密度分别为ρA、ρB，表一：将金属块浸入液体A中实验序号浸入的深度h（厘米）浸入的体积V（厘米3）浮力F（牛）12.0120.1226.0360.36310.0600.60415.0600.60表二：将金属块浸入液体B中实验序号浸入的深度h（厘米）浸入的体积V（厘米3）浮力F（牛）52.0120.1066.0360.30710.0600.50815.0（a）小汇分析比较实验序号1、2、3的F和V、h的数据后，得出初步结论：同一物体浸入同一液体中，F与V成正比，而且F与h成正比；小徐分析比较实验序号的数据，认为小汇的结论存在问题，请写出小徐观点的依据；（b）请补全实验序号8中的数据；、；（c）他们分析比较表一和表二中的数据，得出结论：同一物体浸入不同液体中：；（3）他们交流后，认为上述得出的结论还不够完善，需要增加一次实验进行论证，下列为案中你建议采用方案______。A．仍用上述金属块，浸入密度不同的液体C中，重复实验B．仍用上述金属块，增加金属块浸入液体A或B中的深度进行实验C．换用其他物质（如其他材质的金属块），仍在液体A或B中进行实验11．小强为了探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”，做了如下的实验：(弹簧测力计每小格示数为0.5N)（1）你认为更为合理的实验顺序是。（2）通过实验你得到的结论是浸在液体中的物体，所受浮力的大小等于。（3）请你根据小强在实验中获得的数据，计算物体的体积是m3；你认为通过本实验获得的数据(选填“能”或“不能”)计算出此物体的密度。(g＝10N/kg)（4）请你指出实验中的注意事项：。(说出一条即可)12．某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为N；（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为N。石块排开的水所受的重力可由（填字母代号）两个步骤测出；（3）由以上步骤可初步得出结论：浸没在水中的物体所受浮力的大小等于；（4）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则（选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。13．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：（1）如图甲，把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点。其目的是。为了方便直接测出力臂，实验前应先调节杠轩在水平位置平衡。（2）图乙中杠杆恰好于水平位置平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，需将挂在B处的钩码向右移动格。（3）如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，弹簧测力计示数（选填“大于”“小于”或“等于”）1N（每个钩码0.5N）。（4）小明经过多次实验，分折实验数据后得出了杠杆平衡条件。（5）【拓展】有同学想利用杠杆知识测量物体的密度：如图甲所示，一块矿石挂在杠杆下，用弹簧测力计竖直向上拉，当杠杆水平静止时。示数如图甲所示；当该矿石浸没在水中，杠杆在水平位置平衡时，测力计的示数如图乙所示，可算出该矿石的密度ρ矿=kg/m3。（6）若是将矿石浸没入装有盐水的烧杯中，调节杠杆在水平位置平衡并使细线竖直，此时弹簧测力计的示数为1N，则盐水的密度kg/m3。14．在探究“浮力的大小跟液体的密度是否有关”的实验中，小明找来烧杯，清水、盐水细线、弹簧测力计和小石块。实验步骤如下；⑴用弹簧测力计测出小石块在空气中重为G；⑵把小石块浸没在清水中，读出弹簧测力计的示数为F1，则小石块受到的浮力F浮=；⑶把小石块浸没在中，读出弹簧测力计的示数F2，求出小石块此时受到的浮力F′浮；⑷若F浮F′浮（选填“等于”或“不等于”），说明浮力的大小跟液体的密度有关。15．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，实验过程如图所示，其中弹簧测力计示数的大小关系是：F1>F2>F3，F3<F4，水的密度用ρ水表示。（1）比较两图可知，浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；（2）分析甲、丙两图可得，物体浸没在水中时受到的浮力F浮=；（3）深入分析丙、丁两图，水对烧杯底的压强p水，液体对烧杯底的压强p液的大小关系，则p水p液。16．通过实验认识了浮力后，9.3班的同学在老师的引导下，继续对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了实验探究。首先，他们经过讨论对“浮力的大小与哪些因素有关”提出如下猜想：猜想l：浮力的大小可能与物体的质量有关；猜想2：浮力的大小可能与液体的密度有关；猜想3：浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关；猜想4：浮力的大小可能与物体浸入液体的体积有关．小刚所在组的同学选用了一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和酒精），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。下图表示探究过程及有关数据。（1）比较图中①、②两图，②图中弹簧测力计示数较小，说明了（2）图中的三图，弹簧测力计的示数不同，说明浸在同一种液体中的物体所受浮力的大小跟物体浸入液体的体积有关．图中的⑤⑥两图，弹簧测力计的示数不同，说浸没在液体中的物体所受浮力的大小跟有关；（3）小刚在验证猜想3时得出的结论是：浮力的大小与物体浸入液体的深度有关；物体浸入液体越深，受到的浮力越大。同组的小军认为它的结论不准确，请你根据图中的实验数据分析，浮力的大小与物体浸入液体深度的关系：。

答案解析部分1．【答案】（1）上浮（2）200（3）2×1032．【答案】（1）物体排开液体的体积（2）丙、丁；丁、戊（3）4；4×1（4）1.1×1033．【答案】实验步骤：（1）用细线将铁块挂在弹簧测力计下，铁块静止时读出弹簧测力计的示数记为G，将它一半浸入水中，静止时读出弹簧测力计的示数记为F1，记录G和F1；（2）将铁块从水中取出擦净，用弹簧测力计提着铁块使其浸没在酒精中，静止时读出弹簧测力计的示数记为F2，记录F2；实验现象：F1>F2；简要说明：铁块所受浮力：F浮1=G−F1，F浮2=G−F2，F1>F2，因此，F浮1<F浮2，ρ水>ρ酒精，铁块在水中的浮力小于在酒精中的浮力，所以小明的说法是错误的。4．【答案】（1