中考物理热身：浮力探究实验及答案

中考物理：浮力探究实验及答案

1、如图，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：

①用弹簧测力计测出物体所受的重力G（图甲）；

②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被

物体排开的水，读出这时测力计的示数F（图乙）；

③测出接水后小桶与水所受的总重力G（图丙）；

④将小桶中的水倒出，测出小桶所受的重力G2（图丁）；

⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否

相同"

甲乙丙丁

回答下列问题：

（1）物体浸没在水中，受到水的浮力F浮=,被排开的水所受的重

力G排_________o（用上述测得量的符号表示）

（2）指出本实验产生误差的原因（写出两点）：

（a）;

（b）o

（3）物体没有完全浸没在水中,（选填“能”或“不能“）用实验

验证阿基米德原理。

2、小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块'细线等器材探究浮力大小与排开

液体的重力的关系.

（1）部分实验操作步骤如图所示，遗漏的主要步骤是,若将遗漏

的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是（用实验步骤对应的字母表

示).

ABC

⑵小明进行实验并把数据记录在下表中.从表中数据可知石块受到的浮力是

—N,排开液体的重力是N.小明根据它们的大小关系归纳出了实验

结论并准备结束实验，同组的小丽认为实验还没有结束，理由是一，接下来

的实验操作应该是—.

实验步骤ABCD

弹簧测力计示数

1.61.80.50.3

/N

(3)实验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，可取

—相同的铁块和铝块，使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小.

3、为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系，小明和

小华把装满水的溢水杯放到台秤上，溢水杯口下方放置一空量筒。用细线系住

金属块并挂在弹簧洌I力计上，测力计示数为G.然后将金属块缓慢浸入水中，且

始终不与杯接触，如图。

G)金属块浸没前的过程中，测力计示数逐渐变小，说明浮力大小逐渐。

据此，小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大面增大；而小华则认

为浮力随浸入水中的体积增大而增大，根据以上实验你认为下列说法正确的

是O

A.只有小明的观点合理B.只有小华的观点合理

C.两人的观点都不合理D.两人的观点都合理

(2)接下来他们继续实验，增大金属块浸没在水中的深度，发现测力计的示数

始终不变且为F,据此可得出的观点不具有普遍性。这个过程中金属块

受到的浮力F^。

(3)为了深入研究，他们测出量筒中水的体积V如水的密度用p水表示，其重

力G萨,通过比较数据发现F浮=6排，换用不同的物体和液体重复上述实

验，都能得出F^=G排，说明决定浮力大小的根本因素是G排。

(4)从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中台秤的示数变化情况

是O

4、为验证阿基米德原理，小明选用实验器材：弹簧测量计、大烧杯、小水桶、

小石块、小垫块和水；完成以下几个测量步骤：

A.用弹簧测力计测出石块的重力G物；

B.将石块浸没在烧杯的水中，读出此时弹簧测力计示数F；

C.用弹簧测力计测出小水桶和水的总重力G8；

D.用弹簧测力计测出空水桶的重力Go；(1)最佳测量步骤为：.

ARCD

(2)实验过程中，若斜置在小垫块上的大烧杯中水没有装满，小水桶承接到的

水的重力被石块排开的水的重力(填“大于”'“等于”或“小于”).

(3)石块浸没在水中所受的浮力表达式；被石块排开的水的重

力表达式.(用已测得的物理量表示)，比较F浮与G排的大小.

(4)如图B所示，当石块浸没到水中后，随着石块浸在水中深度增加，弹簧

测力计的示数(“变大”'“不变”或“变小).

5、小明和小华各自做“验证阿基米德原理”实验，如图32(a)所示为小明实

验的示意图，图32(b)所示为小华实验的部分示意图。

F-tf

T-

Vq

.

.

.

3@

(a)小明的步骤示意图图32(b)小华实验的部分

①在小明的实验示意图中，弹簧测力计的示数值分别为石、E和量筒中水面刻

度值分别为K,若满足关系式时，则可以验证阿基米德原理。

②在小华的实验示意图中，使用了溢水杯和小烧杯，如果小华接着使用电子天

平成功完成实验，天平应测量中水的质量m水(选填“溢水杯”或“小

烧杯若此时图中两弹簧测力计的示数差值A厂跟加水满足关系时，

则可以验证阿基米德原理。

③实验中，为了得到“排开液体的重力”，小明使用了量筒、小华使用了溢水

杯'小烧杯和电子天平。两者相比，请你说说他们各自的优点：。

6、如图所示，是某实验小组“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验过程中弹

簧测力计挂着同一金属块的示数。

(1)金属块浸没在盐水中时，受到的浮力是No

(2)分析图乙、丙可知，浮力的大小跟有关。

(3)分析两图可知，浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体

的密度有关。

3

(4)由实验可知，该金属块的密度是kg/m0

7、小丽在探究影响浮力大小因素的实验中，将同一物体分别按如图所示的步骤

进行实验：(g=10N/kg,=0.8xl03kg/m3)

n

Q

j

-」f

lulo

」

m4Ihl10

0-

Irl,5NIhl4.4N02N-1

I5N3-2£N

IHiI44.-33.

NPIlS-

klL-4

-15

rr^l

-

c

o

-

M

BDEF

A

(1)比较实验步骤A、B、C、D、E的数据，可以得出浮力的大小与有关；

(2)在实验步骤F中，物体浸没在酒精中受到的浮力是_____N；

(3)根据图中的测量数据可知，物体的密度是_____kg/m3；

(4)小丽继续想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”。她找来橡皮泥、

烧杯和水进行实验，实验步骤：a.将橡皮泥放入盛水的烧杯中，橡皮泥下沉至

杯底；b.将椽皮泥捏成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上、小丽分析得出，

橡皮泥两次受到的浮力不相等。但老师指出小丽不能由此得出“物体受到的浮

力与其形状有关”的结论，其理由是______0

8、在学过浮力的知识后，小明同学在一只薄塑料袋内装入大半袋水做了下图所

示的实验.请根据图中信息回答下列问题：

(1)图b中塑料袋所受的浮力是▲N.

(2)根据▲图,可初步得出浮力的大小与物体排开液体的体积有关.

(3)将塑料袋由c图所示的位置继续向下浸入水中，当袋中的水面与容器中的

水面相平时，弹簧测力计的示数将变为▲N.这一现象可验证阿基米德原

理.

(4)d图容器中装有未知液体，当袋中的水面与容器中的液面相平时，弹簧测

力计的示数如图所示，则该液体的密度为▲kg/m?.

0u

三

1三1

三

2-2

=

3三3

三

4二4

---

三

5v?

（5）实验中选用薄塑料袋，是为了忽略塑料袋的重力和体积对实验的影响.这

种突出问题的主要方面、忽略次要因素的研究方法是物理学中常采用的.以下

四个实例中没有用到此研究方法的是▲

A.选用轻绳探究定滑轮工作时的特点

B.选用轻质卡片探究二力平衡的条件

C.选用轻质小球来显示发声音叉的振动

D.选用薄玻璃板来探究平面镜的成像特点

9、小明游泳时发现，人在水中越往深处走就越觉得所受的浮力越大.由此他提

出了以下猜想：浮力的大小可能与物体浸入水中的深度有关.于是他找来一个金

属圆柱体'弹簧测力计、烧杯和水等器材进行了如图乙所示的探究.

（1）弹簧测力计使用前指针如图甲所示，则使用时，首先应进行的操作是

（2）在如图乙所示的实验步骤中，能探究小明猜想的实验是____.

A.a、b、cB.a、c、dC.a、b、dD.以上都可以

（3）小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入

水中深度变化的图像，如图丙所示.分析图像可知，a图中弹簧测力计的示数是

—N,d图中物体受到的浮力为N,当金属块全部浸没水中时，所受浮力

大小与金属块所处的深度（有关/无关）.

（4）为了研究浮力大小与液体密度的关系，小明换用密度比水小的酒精代替水

按上述步骤重新实验，请在图像中画出此过程中弹簧测力计对金属圆柱体的拉

力和金属圆柱体所受浮力随深度变化的大致图像.

10、（1）小明用弹簧测力计、圆柱体、四个相同的烧杯（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（a）所示。

Y-u0l

:5N2NN

E-2:l,1N

F3.l

f-4:l

T

r

i

,

l

t~

—

水

水

|水

二.

乙J

a

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

图的装置来进行比较。

③圆柱体浸没在水中时受到的浮力是—No

3

④用图示实验数据测出盐水的密度是kg/mo（g取10N/kg）

⑵小明又利用弹簧测力计测量石块的密度。（P水=1.0g/cm：g取10N/kg）

①用细线将石块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的示数如图（b）甲所示，石块

重No

②将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数如图（b）乙所示，石块受到的浮力F

3

③石块的密度是kg/mo

④完成上述实验后，小明又将挂在弹簧测力计下的石块浸没在不同液体中，收

集了下表中的数据。

弹簧测力3.22.61.91.2

计示数/N

液体的密0.81.11.8

度

/（g■cm-3）

a.将表格补充完整。

3

b.分析上表，小明得出此装置可制作“密度计”的分度值是g/cmo

11、小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”，（已知P水=1.0X

103kg/m3,取g=10N/kg）

(1)小明利用图1甲所示的实验装置，将圆柱体合金块慢慢浸入水中时，根据

测得的实验数据，作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系

图象(如图2中①所示)。实验过程中合金块所受浮力的变化情况是4

不变.请在图2中画出F浮随h变化的关系图象，分析图象可知，浸在水中的

物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成正比.

(2)将合金块分别浸没在水和某液体中(如图1乙'丙所示)，比较图1甲、

乙、丙可知：浸没在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关.

(3)合金块的密度为p合金=4g/cm%

(4)若用此合金块制成一空心合金球，当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体

中时，空心部分的体积是4005?。

12、在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，提出了如下的多种猜想：

A.可能与物体浸没在液体中的深度有关；

B.可能与物体的密度有关；

C.可能与物体的体积有关；

D.可能与物体浸在液体中的体积有关；

E.可能与液体的密度有关；

为了验证上述猜想，小明利用下列器材做了如图所示的实验.

器材：体积相等的铁块、铜块，弹簧测力计，一杯水，一杯盐水，细绳.

⑴分析比较实验③④，可以验证猜想—是正确的：分析比较实验④⑤，可以验

证猜想—是错误的(填序号字母)；

⑵分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想一是错误的；

(3)分析比较实验—可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有

关；

(4)由图知：铁块浸没在水中受到的浮力是—，盐水的密度为—kg/m3；

(5)该实验探究主要运用的科学探究方法是

13、徐亮同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”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，直到与烧杯底

接触为止，如图甲所示。

(1)圆柱体的重力G=N；

(2)圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮=N；

(3)比较(b)、(c)两图可得：浸在同一种液体中的物体受到浮力的大小跟

有关；

(4)比较图可得：当圆柱体浸没在水中继续下沉的过程中，受到的浮

力不变；

(a)(b)(c)(d)

图甲图乙

(5)徐亮完成如图甲所示的实验后，把水换成另一种液体重复上述实验，根据

实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计的示数F