《探究浮力的影响因素》专项综合全练（九）

学而优教有方2/2专项综合全练（九）探究浮力的影响因素一、综合题1.（2021·北京一〇一中学开学摸底考试）在探究物体所受浮力大小与物体排开液体所受重力大小关系的实验中，小波的一次操作过程如图所示。实验步骤：①用细线将物块系好，挂在已调零的弹簧测力计挂钩上，测出物块所受的重力（如图甲），将数据记录在表格中；②将水倒入溢水杯中（如图乙）；③将挂在弹簧测力计挂钩上的物块浸没在溢水杯内的水中，不接触溢水杯，同时用小桶收集溢出的水，物块静止，待溢水杯中的水不再流出时，读出弹簧测力计示数F（如图丙），将数据记录在表格中；④将步骤③中装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计挂钩上，测出小桶和溢出水的总重（如图丁），将数据记录在表格中；⑤利用求出物体所受浮力的大小，并与进行比较。请指出上述步骤中存在的两个问题：问题1：________；问题2：________。2.（2021重庆八中开学测试）某班物理实验小组的同学，在实验中验证阿基米德原理。（1）方案一：小军用石块按照如图甲所示的实验步骤依次进行实验。①由图甲可知，石块浸没在水中时，受到的浮力________N，排开水的重力________N，发现，造成这种结果的原因不可能是________（填序号）。A.最初烧杯中的水未装至烧杯口B.整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零C.步骤C中，石块浸没后，碰触到烧杯的底部②小军改正错误后，得到石块浸没在水中受到的浮力为1N，则石块密度为________；若将图甲步骤C中的小石块取出，将装有溢出水的小桶放入烧杯漂浮，忽略水的损失，则此次从烧杯中溢出的水质量为________g（g取10N/kg）。（2）方案二：如图乙所示，小川同学将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小川逐渐调高升降台时，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数________（选填“变大”“变小”或“不变”），且弹簧测力计A示数的变化量________B示数的变化量（选填“大于”“小于”或“等于”），从而证明了。在这个过程中溢水杯对升降台C的压力________（选填“变大”“变小”或“不变”）。（3）小明同学捡到了一个不吸水的工艺品，它的上端为质地均匀的柱形木块A，木块上粘有合金块B。小明将工艺品竖直放在水中如图丙，静止时木块浸入水中的深度为；因粘合处松动导致合金块沉底，如图丁，静止时木块浸入水中的深度为，工艺品所受浮力与丙图相比________（选填“变大”“变小”或“不变”）。将B从水中捞出放在A的上方，A、B一起漂浮，合金的密度为水的n倍，当木块在水中竖直漂浮时，浸入水中的深度=________（用、、n表示，不考虑工艺品沾水对实验的影响）。3.（2021·广东广州白云广雅实验学校开学检测）小明在学习阿基米德原理时想到“物体受到的浮力大小可能与物体的密度有关”。他从实验室找到了一些实验器材和测量仪器：实心铜块、实心铁块、弹簧测力计、烧杯、细绳、足量的水。请你帮小明完善实验方案。（1）选体积和形状________（选填“相同”或“不同”）的实心铜块和实心铁块各一个；（2）请你为实验需要测量或计算的物理量，设计一个实验数据记录的表格；（3）用上述物理量验证小明的猜想是否正确：①若________，则他的猜想正确；②若________，则他的猜想不正确。4.（2019·福建中考）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（图丙）；④将小桶中的水倒出，测出小桶所受的重力（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。回答下列问题：（1）物体浸没在水中，受到水的浮力=________，被排开的水所受的重力________。（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）________。（3）物体没有浸没在水中，________（选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理。5.（2019·宁夏中考）小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验，其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。（1）由图可知，铁圆柱体浸没在水中所受浮力为________N。（2）由甲、乙、丁图可探究的问题是________。（3）由甲、丁、戊图可以得出的结论是________。（4）在上述实验的基础上，请你添加合适的物体设计实验，探究浮力大小与物体质量是否有关。请写出你的实验思路：________。

参考答案一、综合题1.答案：溢水杯未装满，则溢出到小桶中的水所受的重力小于物块排开的水所受的重力没有测量空桶所受的重力，所以不能得到物块排开的水所受的重力解析：要比较物块所受浮力大小与物块排开液体所受重力的关系，应让小桶中所接的是物块浸入水中时排开的所有的水，但图乙中，溢水杯中的水未装满至溢水口，则这样小桶中接到的水所受的重力小于物块排开的水所受的重力。没测量空小桶的重力，则无法得到物块排开的水的重力。2.答案：（1）1.11.0B120（2）变小等于不变（3）变小解析：（1）①由步骤A知，石块重2.5N，由步骤C知，石块浸没于水中时，弹簧测力计示数为1.4N，石块受到的浮力；由步骤B知，小桶重1.2N，由步骤D知，小桶和排开的水总重2.2N，石块排开的水重；若最初烧杯中的水未装至烧杯口，则测得的石块排开的水的重力偏小，故A不符合题意；实验中，石块受到的浮力和排开水的重力都是利用两个力的差算出的，若整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零，则不会造成浮力和排开水重力的不相等，故B符合题意；若步骤C中，石块浸没后，碰触到烧杯的底部，则测得的拉力偏小，算出的浮力偏大，故C不符合题意。②石块的质量，石块的体积，石块的密度。若将装有溢出水的小桶放入烧杯漂浮，桶中水是从烧杯中流出，它排开的水重即为桶中的水重，故此时烧杯中溢出的水的重力等于小桶的重力1.2N。所以，溢出的水的质量为。（2）当小川逐渐调高升降台时，随着重物浸入水中的体积越来越大，它受到的浮力变大，所以弹簧测力计A的示数变小。弹簧测力计A示数的变化量等于重物受到的浮力，它和重物排开的水所受的重力相等，所以，弹簧测力计A示数的变化量等于弹簧测力计B示数的变化量。在这个过程中，重物对溢水杯中的水有向下的压力，等于水对重物向上的浮力，且不断变大，同时，溢水杯中被排出的水重也变大，两者相等，所以，溢水杯对升降台C的压力不变。（3）丙图中，工艺品整体漂浮于水面，受到的浮力等于它的总重；图丁中，工艺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，所以它受到的总浮力小于重力；所以，工艺品受到的浮力变小。设A横截面积为S，由图丙可得，由图丁可得，当B放在A上时，有，又，联立以上各式得。3.答案：（1）相同（2）见解析（3）解析：（1）探究物体受到的浮力大小与物体的密度的关系时，利用控制变量法，需要控制实心铜块和铁块的体积和形状相同。（2）实验探究步骤：①用细绳分别系住铜块和铁块②分别用弹簧测力计测出铜块的重和铁块的重；③烧杯中装入适量的水，用弹簧测力计拉着铜块并把铜块浸没在水中，稳定后读出测力计的示数，再用弹簧测力计拉着铁块并把铁块浸没在水中，稳定后读出测力计的示数；④最后利用称重法测浮力可得它们各自浸没在水中受到的浮力。重力G/N浸没时测力计拉力F/N物块受到的浮力F浮/N铜块铁块（3）根据称重法得到铜块和铁块浸没在水中时各自受到的浮力、，则对于“物体受到的浮力大小可能与物体的密度有关”的猜想，若，则他的猜想正确；若，则他的猜想不正确。4.答案：（1）（2）测量时测力计未保持静止小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶（3）能解析：（1）用弹簧测力计测量物体的重力，当物体浸没在水中时，发现测力计的读数会变小，这是由于物体在水中受到浮力，两次读数之差就是物体所受的浮力，即。当物体浸没时，收集从溢水杯排出的水，用弹簧测力计测出水和小桶的总重力，再把水倒净测量空小桶的重力，可得。（2）本实验产生误差的原因除了答案中的两点，实际上还有测力计的精度不够、弹簧测力计的指针不稳造成读数误差等。（3）浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小，故物体没有浸没，也能用实验验证阿基米德原理。5.答案：（1）4（2）物体所受浮力的大小与排开液体体积的关系（3）物体所受浮力的大小与液体密度有关，排开液体的体积相同时，液体密度越大，物体受到的浮力越大（4）添加一个与铁圆柱体体积相同、质量不同的物体，测出它们各自的重力，然后分别用测力计吊着浸没到水中，读出测力计示数，根据测力计的示数算出浮力，通过比较得出结论解析：本题考查物理学科核心素养中的实验探究能力。（1）由图甲、丙（丁）可知：铁圆柱体浸没在水中所受浮力。（2）由甲、乙、丁图可知，液体的密度不变，排开液体的体积不同，浮力不同，所以可探究的问题是物体所受浮力与排开液体体积的关系。（3）由甲、丁、戊图可知，排开液体的体积不变，液体的密度不同，