8下-09-浮力实验题专练（解析版）-全国初中物理竞赛试题编选

试卷第=page2929页，共=sectionpages3030页试卷第=page3030页，共=sectionpages3030页保密★启用前《浮力》实验题专练全国初中物理竞赛试题精编学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、实验题1．小明同学用刻度尺，圆柱形容器，有配重的薄壁长烧杯和水，细线等材料测出了金属块的密度。请你按照他们的实验思路回答后面的填空。①在圆柱形容器中装有适量的水，将一只装有配重的薄壁长烧杯放入圆柱形容器的水中，烧杯静止时用刻度尺测出容器中水的深度为H1，如图（a）所示；②将金属块吊在烧杯底部，烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度h1，容器中水的深度为H2，如图（b）所示；③将金属块放在烧杯中，烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度h2，如图（c）所示。图（b）中水对圆柱形容器底的压强________（填“大于”、“等于”或“小于”）图（c）中水对圆柱形容器底的压强，已知圆柱形容器底面积为S1，烧杯底面积为S2，水的密度为ρ水，则金属块的密度为_______。【答案】

等于

【详解】[1]以烧杯与金属块的整体作为研究对象，在b、c两种情况中都处于漂浮状态，所以它们受到的浮力都等于自身的重力，也就是说，这两种情况下它们受到的浮力是相等的。根据阿基米德原理可以知道，它们排开的水的体积是相等的，即两种情况下水面是相平的。深度相等的水产生的压强是相等的。[2]b与a比，水面升高了，通过排水法可以知道，金属块与烧杯排开水的总体积比a中烧杯排开水的体积的增加量是a中，烧杯处于漂浮状态，受到的浮力等于烧杯的重力；b中，烧杯与金属块这个总体处于漂浮状态，它们的总重等于它们受到的浮力。b与a比，过个总体增加的重力（金属块的重力）等于增加的浮力，即c与b两种情况下，烧杯与金属块这个整体都处于漂浮状态，受到的浮力都等于重力。故两种情况下，排开水的总体积是相等的。b中，排开水的总体积为烧杯排开水的体积加上金属块排开水的体积，这里，金属块排开水的体积等于金属块的体积。c中，这个总体排开水的体积就是烧杯排开水的体积，烧杯浸入的深度增加了，烧杯排开水的体积增加了。则烧杯增加的排开水的体积等于金属块的体积，即金属块的体积为金属块的密度为2．重庆一中物理兴趣小组的同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时，提出了如下猜想：A．可能跟物体浸入液体的深度有关；B．可能跟物体的重力有关；C．可能跟物体浸入液体的体积有关；D．可能跟液体的密度有关；为了验证上述猜想，李明做了如图所示的实验：铜块和铁块的体积相同（1）分析图中的①、③（或①、④），说明浸在液体中的物体受到___________（选填“竖直”或“斜”）向上的浮力；比较①、④可知铁块浸没在水中时所受的浮力是___________N；（2）铁块从位置④→⑤的过程中，弹簧测力计的示数不变，说明铁块受到的浮力不变，可以验证猜想A是___________（选填“正确”或“错误”）的；（3）铁块从位置③→④的过程中，弹簧测力计的示数减小，说明铁块受到的浮力___________（选填“变大”“变小”或“不变”），可以验证猜想___________（选填“A”“B”“C”或“D”）是正确的；（4）分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想B是错误的；（5）分析比较___________两次实验可得结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关；（6）另一组物理兴趣小组的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．小明将工艺品竖直在水中如图甲，静止时木块浸入水中的深度为h1；因粘合处松动导致合金块沉底，如图乙，静止时木块浸入水中的深度为h2，工艺品（由A、B两部分构成）所受浮力与甲图相比____。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。将B从水中捞出放在A的上方，AB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h3=_______，（用h1、h2、n表示，不考虑工艺品沾水对实验的影响）。【答案】

竖直

2

错误

变大

C

⑥⑦

变小

【详解】（1）[1]分析图①、③，铁块在浸入液体中时测力计的示数变小，表明弹簧测力计对铁块竖直向上拉铁块的力减小了，说明浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力。[2]比较①、④，由①可知，铁块的重力为3.0N，铁块浸没时弹簧测力计对铁块的拉力为1.0N，铁块浸没在水中时所受的浮力（2）[3]铁块从位置④→⑤的过程中可知，铁块浸没在水中的深度不同而受到的浮力相同，由此可知，物体受到的浮力与物体浸入液体的深度无关，因此可以验证猜想A是错误的。（3）[4][5]铁块从位置③→4的过程中可知，弹簧测力计的示数减小，说明铁块受到的浮力变大，也就是说铁块浸入水中的体积不同，铁块受到的浮力不同，由此可知，浮力与物体浸在液体中的体积有关，因此可以验证猜想C是正确的。（5）[6]分析比较⑥⑦两次实验可知，铜块浸没时，排开水的体积与排开盐水的体积相同、弹簧测力计的示数不同，所以铜块受到的浮力不同，由此可知，浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。（6）[7]如图甲，由于工艺品漂浮，浮力等于工艺品的重力；乙图木块漂浮浮力等于木块的重力，小球沉底，浮力小于小球的重力，乙图工艺品的总浮力小于工艺品的总重力；由分析可知，乙图工艺品所受浮力与甲图相比变小。[8]设A的底面积为S，小球的体积为V，由甲乙两图可知，小球的重力等于甲图中工艺品的总浮力减去乙图中木块受到的浮力

①由于合金的密度为水的n倍，因此

②联立两式解得

③由已知条件可知，甲图工艺品受到的浮力等于将B从水中捞出放在A的上方，AB一起漂浮时的浮力由上式可得由②式可知

④联立③④解得3．小西同学利用电子秤来测量矿石的密度，操作步骤如下图（在整个实验过程中，矿石体积不变）（1）①电子秤放在水平桌面上，并将电子秤示数__________；②然后将装有适量水的容器放在电子秤上，如图甲所示；③把被测矿石用细线栓好、缓慢放入装水的容器中，示数如图乙所示，则被测矿石的质量__________g；④用手提起细线，让被测矿石离开容器底部，继续浸没在水中，电子秤示数如图丙；⑤取出被测矿石，将表面的水擦干，放在电子秤上示数如图丁；（2）图丙中细线的拉力为__________；若容器的底面积S为100，从丙中取出石块，水对容器底压强的变化量__________Pa（不计石块沾水）；（3）被测矿石的密度__________；（4）若将实验顺序变为乙丙甲（不考虑吸水），则所测矿石的密度将__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；（5）同组的小附设计了如图戊所示的装置，利用拉力传感器和丁图中的矿石来测量待测液体的密度，其中悬挂矿石的轻质细线无弹性但承受的拉力有一定限度。矿石始终浸没在待测液体中，拉力传感器示数F随液体密度变化的图像如图己所示，则该装置能显示的液体的最小密度为__________；（6）小附在漏斗上套个橡皮膜，如图所示漏斗口内深度为5cm，他发现将其放入水中越__________，橡皮膜形变越明显，现在向下图的漏斗中加入上题中所能测出的最小密度的液体，直到橡皮膜恢复水平为止，所加液体的质量为__________g。（已知漏斗口的面积为16，漏斗上方圆柱体横截面积为1，漏斗口内的容积即不含圆柱部分，为35，漏斗浸入水中的深度为10cm，漏斗壁厚度不计，忽略容器内液面变化。）【答案】

调为0

368

2.18

150

2.5×103

偏大

0.85×103

深

35.496【详解】（1）[1]为了测量的准确性，电子秤放在水平桌面上，并将电子秤示数调为零。[2]由甲图可知，水和烧杯的质量为m1=0.25kg，由乙图可知，烧杯、水和矿石的总质量m2=0.618kg，所以矿石的质量为m石=m2-m1=0.618kg-0.25kg=0.368kg=368g（2）[3]丙图中，矿石悬挂在细绳上，矿石受到水竖直向上的浮力，物体间力的作用是相互的，矿石给水一个竖直向下的压力作用在容器的底部，导致电子秤的示数增加，对比甲图，增加的压力和浮力大小相等，所以石块受到的浮力大小为F浮=（m3-m1）g=（0.400kg-0.250kg)×10N/kg=1.5N矿石受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力，这三个力是平衡力，所以细绳的拉力为T=G石-F浮=m石g-F浮=0.368kg×10N/kg-1.5N=2.18N[4]从丙中取出石块，水对容器底压强的变化量与容器底面积的乘积即压力的变化量等于矿石受到的浮力，所以水对容器底压强的变化量为（3）[5]根据阿基米德原理，石块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=ρ水gV石=1.0×103kg/m3×10N/kg×V石=1.5N解得，矿石的体积为V石=1.5×10-4m3矿石的密度为（4）[6]若将实验顺序变为乙丙甲，在将石块取出时会占有一定的水，使得甲图中测得的水的质量偏小，则所测矿石的质量偏大，体积不变，则密度将偏大。（5）[7]由己图可知，传感器的最大拉力为2.5N，此时液体密度最小。丁图中矿石的质量为0.378kg，重力为G′=m′g=0.378kg×10N/kg=3.78N矿石浸没在液体中受到的浮力为F浮′=G′-F拉大=3.78N-2.5N=1.28N所以该装置能显示的液体的最小密度为（6）[8]液体压强随深度的增加而增大，所以将其放入水中越深，橡皮膜形变越明显，压强越大。[9]漏斗橡皮膜受到水的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa橡皮膜恢复水平时，倒入液体产生的压强为1000Pa，液体的深度为所以倒入液体的体积为V加=V1+V2=35cm3+1cm2×（11.76cm-5cm）=41.76cm3加液体的质量为m加=ρ0V加=0.85g/cm3×41.76cm3=35.496g4．某小组同学在做科学探究实验，如图所示：a．将一个长方体物体（物体不吸水）挂在弹簧测力计下，物体的下表面刚好与水面接触，如图甲所示；b．移动弹簧测力计使物体向下移动，弹簧测力计的示数如图乙所示；c．继续移动弹簧测力计使物体再向下移动，物体刚好浸没水中，如图丙所示，此时弹簧测力计的示数为；（1）图乙中弹簧测力计的示数为______N；（2）分析测量结果可知，在图丙中物体受到的浮力比在图乙中受到的浮力大______N，由此说明，物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积______；（3）图乙中液体对容器底的压力为，图丙中液体对容器底的压力为，则______；（4）该物体的密度为______。【答案】

4.4

0.4

有关

【详解】（1）[1]图乙中弹簧测力计将1N分为五个小格，所以弹簧测力计的分度值为0.2N，故弹簧测力计的读数为4.4N。（2）[2]由可知，重力不变，弹簧测力计示数减小的量就是浮力增加的量，即[3]从乙图到丙图，物体排开液体的体积增加了，所受浮力增大，由此说明，物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关。（3）[4]乙中物体从一半浸入液体，丙中物体完全浸入液体，所以丙中液体的液面比乙中高，即，由可知，，又由可知，受力面积相等，。（4）[5]乙图中物体受到的浮力为设容器底面积为S，将上式展开代入数值同理，丙图中物体受到的浮力为将上式展开代入数值将两式联立，解得5．下列甲、乙、丙、丁四幅图是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱形物块、小桶和水探究“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”的过程情景，其中弹簧测力计的示数依次是、、、。（1）在实验操作前，细心的明天同学指出情景甲中存在错误该错误是___________；（2）纠正错误后该探究实验的合理顺序为___________（用甲、乙、丙、丁表示）；（3）在完成实验之后，陶子同学发现实验桌上有一瓶用于测量密度的盐溶液，她思考之后建议：利用浮力来测量该液体的密度，经过组内一番讨论，仅增加了戊图（注意：戊图中是盐水，乙图中是水）所示情景，此时弹簧测力计示数为，则待测盐溶液的密度可表示为或，其中X=___________（用、表示）。【答案】

溢水杯中水面未到达溢水杯杯口

丁、甲、乙、丙

F1-F5【详解】（1）[1]要想测出物体排开的水的重力，溢水杯内水的液面必须到达溢水杯杯口，若达不到，则测得的排开的液体的重力会变小，故图甲中的错误为溢水杯内水面未到达溢水杯杯口。（2）[2]合理的实验顺序是：①测出空桶所受的重力；②测出实心合金块所受的重力；③把合金块浸没在装满水溢水杯中，测出合金块所受的浮力，收集合金块排开的水；④测出桶和排开的水所受的重力。故合理的顺序为丁、甲、乙、丙。（3）[3]物体在水中时，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于其排开的液体的重力，即物体受到的浮力为F=F1-F2=F3-F4物体在液体中时，物体受到的浮力等于其排开的液体的重力，即物体在液体中受到的浮力为F浮液=F1-F5物体全部浸没在水和液体中时，物体的体积不变，排开的液体的体积是相同的；由F浮=ρ液gV排可知，物体的体积为或即或解得或所以6．悦悦制作了如图所示的探头，探究液体压强与浮力的相关问题进行。实验过程中悦悦通过细线将探头缓慢放入溢水杯中且探头上表面始终与液面平行。（1）紧密蒙在探头下端的橡皮膜，形变程度越大，说明它所受的液体压强越______；（2）对比图丙、丁可知：在同种液体中，液体内部压强与液体的______有关；（3）对比图______可知：液体内部压强与液体的密度有关；（4）如图丙所示，探头受到的浮力为______N；探头从图丙的位置不断缓慢往下放直至触底的过程中（细线足够长，实验过程中橡皮膜没有破裂），探头排开液体的重力将______（选填“变小”、“保持不变”或“变大”）；弹簧测力计的示数会______（选填字母）。A．一直变大

B．先不变后变小C．先变大后变小

D．先变小后变大（5）细心的悦悦同学发现，将探头从图丙的位置下放5cm到达图丁位置的过程中，溢水杯中的水位下降了0.2cm，已知柱形溢水杯的底面积为20cm2，探头的上表面积为10cm2，则图丁中水对橡皮膜产生的压力为______N，图丁中手对探头的拉力______图戊中手对探头的拉力（选填“大于”、“小于”、“等于”或“无法判断”）。【答案】

大

深度

丙戊

0.38

变小

C

0.82

大于【详解】（1）[1]力可以改变物体的形状，紧密蒙在探头下端的橡皮膜，形变程度越大，说明它所受的液体压强越大。（2）[2]对比图丙、丁可知，液体的密度相同，探头所处的深度越深，橡皮膜形变程度越大，说明受到液体的压强越大。即在同种液体中，液体内部压强与液体的深度有关。（3）[3]对比图丙、戊可知，探头所处深度相同，液体的密度不同，探头下端橡皮膜的形变程度不同，说明液体内部压强与液体的密度有关。（4）[4]由丙图可知，探头排开水的体积V排=38mL=38×10-6m3则探头受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×38×10-6m3=0.38N[5][6]探头从图丙的位置不断缓慢往下放的过程中（未触底），液体的密度不变，探头下端的橡皮膜所处的深度增加，受到的压强增大，橡皮膜形变（内凹）增大，排开水的体积减小，质量减小，由G=mg可知，探头排开液体的重力将变小，即浮力变小。因为探头的重力不变，由F示=G-F浮可知，弹簧测力计的示数变大，当探头触底时，探头受到杯底的支持力，弹簧测力计的示数变小，故弹簧测力计的示数先变大后变小，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。（5）[7]与丙图相比，丁图中探头少排开的液体体积为ΔV排=0.2cm×20cm2=4cm3=4×10-6m3则浮力的减小量为ΔF浮=ρ水gΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-6m3=4×10-2N=0.04N由此可求得探头在丁图中所受的浮力为F浮丁=F浮-ΔF浮=0.38N-0.04N=0.34N由探头下放5cm，溢水杯中水位下降0.2cm，丙图到丁图的过程中，探头上表面距水面的深度为h=5cm-0.2cm=4.8cm丁图中，探头上表面受到的压强为p上=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.8×10-2m=480Pa丁图中，探头上表面受到的压力为F上=p上S=480Pa×10×10-4m2=0.48N由浮力产生的原因可知，丁图中水对橡皮膜产生的压力为F下=F浮丁+F上=0.34N+0.48N=0.82N[8]将该探头放入装满盐水的溢水杯中时，探头排开的盐水的体积为0.34cm3，由ρ盐水>ρ水、F浮=ρ液gV排可得，在排开液体体积相同的浮情况下，液体的密度越大，物体所受的浮力越大，即探头在戊图中所受的浮力较大，所需要的拉力小。7．小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。（1）取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能______漂浮在液体中。（2）将吸管放到水中的情景如图A所示，测得浸入的长度为H，放到另一液体中的情景如图B所示，浸入的长度为h，用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ水_____ρ液（选填“=”、“＞”或“＜”），密度计A、B两图中所受浮力大小FA______FB，ρ液与ρ水、h及H的关系式是ρ液=______。（3）小明把这支简易密度计分别放入水、盐水和植物油中，稳定后记下简易密度计与液面相平的位置，并标出这种液体的密度（ρ盐水=1.1×103kg/m3，ρ植物油=0.9×103kg/m3），则上面图C中a，b，c，d四种刻度的标示合理的是_______；（4）小军也用吸管制作了密度计，他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度计测量液体密度时误差较大，为此同学提出如下改进方案，其中可行的______A．换大的容器盛放液体做实验

B．换细的吸管制作密度计C．换稍长的吸管制作密度计

D．适当减小密度计的配重【答案】

竖直

小于

等于

c

B【详解】（1）[1]为了能使吸管竖直漂浮在液体中，吸管中塞入一些金属丝做配重，使密度计的重心降低，故这样的目的是使吸管竖直漂浮在液体中。（2）[2][3][4]由于吸管在A和B中都是漂浮，根据漂浮条件可得FA=FB=G即密度计在水和另一种液体中所受浮力大小相等，设吸管底部面积为S，结合阿基米德原理可得ρ水gSH=ρ液gSh解得，ρ液与ρ水、h及H的关系式是由图知，密度计在水中浸入的深度较大，所以水和某液体的密度关系为ρ水<ρ液（3）[4]由可知，F浮、g、S都相同的情况下，ρ液与吸管浸入液体的长度h成反比，所以密度计的刻度数值由上到下逐渐增大；根据反比例函数图像可知，液体密度越大，密度计浸入水中的深度随密度的变化越慢，所以下部刻度线的间隔小，故c符合题意，abd不符合题意。故选c。（4）[5]A．换大的容器盛放液体做实验，密度计浸入液体的深度不变，不会对密度计相邻两刻度线之间的距离造成影响，故A不符合题意；B．因为V=Sh，所以减少横截面积S，即可使h变大，因此换细的吸管制作密度计可以增大密度计浸入液体的深度，可使密度计相邻两刻度线之间的距离增大，故B符合题意；C．换稍长的吸管制作密度计，密度计的重几乎不变，所以密度计浸入液体的深度不变，不会对密度计相邻两刻度线之间的距离造成影响，故C不符合题意；D．适当减小密度计的配重，则密度计受到的浮力也变小，浸入液体的深度变小，会使密度计相邻两刻度线之间的距离减小，故D不符合题意。故选B。8．物理兴趣小组的小安同学想到，利用阿基米德原理也可以测量小矿石的密度，选用的实验器材有：大量筒、小空桶、细线等，实验步骤如下：A．将小空桶置于装有水的大量筒中，静止时小空桶漂浮在水面，此时大量筒中液面对应的刻度为V1，如图甲所示；B．将小矿石用细线系住缓慢浸没在大量筒的水中，此时大量筒中液面对应的刻度为V2，如图乙所示；C．从大量筒的水中取出小矿石，放入小空桶，小空桶仍漂浮在水面，此时大量筒中液面对应的刻度为V3，如图丙所示请回答以下问题：①被测小矿石的质量是______（请用题目中所给字母表示，已知水的密度为ρ水），被测小矿石的密度是______（请用题目中所给字母表示，已知水的密度为ρ水）。②在实验步骤C中，将沾有水的小矿石直接放入小空桶中，测出的小矿石密度将______（偏大、不变、偏小）。【答案】

（V3-V1）ρ水

不变【详解】（1）[1][2]假设大量筒中没有放入小桶时的液面对应的刻度为V0，则由甲图可知，此时小桶受到的浮力为F浮=ρ水g(V1-V0)=G桶由丙图可知，此时小桶受到的浮力为F浮’=ρ水g(V3-V0)=G桶+G石联立上面两式得G石=ρ水g(V3-V1)=m石g解得小矿石的质量为m石=ρ水(V3-V1)由甲乙图可知，小矿石的体积为V石=V2-V1则小矿石的密度为（2）[3]将沾有水的小矿石直接放入小空桶中，大量筒中水的体积会减少，石头上沾有的水也会受到浮力，且他排开水的体积正好等于沾在小石块上的水的体积，所以V3不会变化，所以测量结果不会受到影响。9．小雨用器材探究“圆锥形物体所受浮力大小与哪些因素有关”，如图所示：（1）B图中物体所受的浮力是_______N，由图中步骤A、B、C、D可得出结论：物体受到的浮力大小与_______有关，与物体浸没在液体中的深度_______（选填“有关”或“无关”）；（2）根据图中的实验数据，可计算出圆锥形物体的密度为______kg/m3，E图中液体的密度为_______kg/m3；（3）如果在步骤E中不小心使物体接触了容器底且与容器底部有力的作用，则所测液体密度将_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；（4）用弹簧测力计拉着圆锥形物体从其底部刚好接触水面开始缓慢没入水中，描绘的弹簧测力计示数F与圆锥形物体的浸入深度h的变化关系图像与下图中相符合的是_______（物体高2cm）；A．B．C．D．（5）小雨同学接着又用此方法测另一物体的密度，她把该物体浸没在E液体中时发现弹簧秤的示数是其所受浮力的两倍，则该物体的密度是______g/cm3。【答案】

0.5

物体排开液体的体积

无关

偏大

C

2.4【详解】（1）[1]从图A可以看到，弹簧测力计拉力为4N，则该圆锥形物体的重力为4N，再观察图B，弹簧测力计的拉力为3.5N，对圆锥形物体受力分析，它受到重力、浮力、测力计拉力而处于平衡状态，则B图中物体所受的浮力为B图中物体所受的浮力为0.5N。[2]由图中步骤B、C可知，圆锥形物体浸没在液体中的体积不同，测力计的示数也不同，说明受到的浮力大小也不同，可得出结论：物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。[3]由图中步骤A、C、D可知物体浸在水中的体积相同，深度不同，弹簧测力计的示数相同，根据可知，物体受到的浮力相同，说明了物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。（2）[4]从图A可以看到，该圆锥形物体的重力为4N，则它的质量为该圆锥形物体的质量为0.4kg；由图C可知，该物体完全浸没在水中，测力计的拉力为3N，该物体的重力为4N，则受到的浮力为根据阿基米德原理可知，该物体的体积为该物体的体积为；根据密度公式可知，圆锥形物体的密度为圆锥形物体的密度为。[5]由图A、E可知，该圆锥形物体的重力为4N，该物体浸没在未知液体中，测力计的拉力为，则该物体在未知液体中，受到的浮力为该物体排开未知液体的体积为，根据阿基米德原理可知，该未知液体的密度为该未知液体的密度为。（3）[6]如果在步骤E中不小心使物体接触了容器底且与容器底部有力的作用，则容器底对物体有一个向上的支持力作用，即，对物体受力分析，它受到支持力、浮力、测力计的拉力、重力的作用，而处于平衡状态，即可知道受到的浮力大小不变，自身重力大小不变，由于多了一个支持力，导致测力计的拉力比原来图E的拉力要小，当实际计算时，只考虑到浮力、拉力、重力，没有考虑到支持力，那么重力减去拉力，得到的浮力是偏大的，再根据阿基米德原理，求得的液体密度是偏大的。（4）[7]观察该圆锥形物体，为上大下小，因此随着圆锥形物体浸入水中的深度增加，排开水的体积也在增加，然而排开水的体积增大的数量在变大，根据可知，浮力变大，并且浮力增大的数值在变大，根据可知，测力计的示数在变小，并且测力计示数减小的数值在变大，即图中图线逐渐变陡，直到圆锥形物体完全浸没后，浮力不变，测力计的示数也不变。故选C。（5）[8]设该物体的密度为，体积为，该物体浸没在E液体中时发现弹簧秤的示数是其所受浮力的两倍，则可知，对该物体受力分析，它受到重力、浮力、测力计的拉力，处于平衡状态，可得到转化可得解得该物体的密度是2.4g/cm3。10．课外兴趣小组在“测量某液体密度”的实验中，实验步骤如下：（1）如图甲所示，把天平放在水平台上，发现天平水平平衡时游码未归零，将游码归零后，为使天平水平平衡，应向______（选填“左”“右”）调节平衡螺母；（2）调节水平平衡后，进行以下实验操作：①测得空烧杯的质量m0=33.4g；②向烧杯中倒入适量待测液体，用天平测出烧杯和液体的总质量m1，如图乙所示m1=______g；③将液体全部倒入量筒中，测出液体体积V，如图丙所示V=______cm3；④待测液体的密度ρ=______kg/m3；（3）实验结束后，爱思考的小敏指出，以上实验过程中，烧杯中会残留部分液体导致所测密度______（选填“偏小”“偏大”“不变”），于是她提出另一种测量液体密度的方案。实验器材有弹簧测力计、细线、金属块（不吸水、不沾水）、两个烧杯、足量的水和待测液体。简要步骤如下：①分别往两个烧杯中倒入适量的水和待测液体；②将金属块挂在弹簧测力计下，静止时测力计示数记为F1；③将金属块浸没在水中（未接触烧杯底和烧杯壁），静止时测力计示数记为F2；④将金属块浸没在待测液体中（未接触烧杯底和烧杯壁），静止时测力计示数记为F3；⑤待测液体的密度ρ液=______（用ρ水及测得的物理量表示）。【答案】

右

66.4

30

1.1×103

偏大

ρ水【详解】(1)[1]移动游码相当于向右盘添加砝码，所以将游码归零后，右盘将上升，因此，应将调节螺母向右移动。(2)[2]烧杯和液体的总质量为m=50g+10g+5g+1.4g=66.4g[3]量筒的分度值为2mL，故量筒中液体的体积为30mL。[4]待测液体的密度为(3)[5]若烧杯中液体有残留，则用量筒测出的体积只是部分液体的体积，即此过程中体积的测量值偏小，根据可知，密度的测量值偏大。[6]同一金属块浸没时，排开的水和排开的液体体积是相等的，都等于金属块的体积，根据浮力的测量及阿基米德原理可以知道即故11．如图甲所示是探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验过程，弹簧测力计挂着同一金属块的示数。（1）图甲中金属块浸没在水中时，受到的浮力是______N。在D中画出物体所受浮力的示意图()；（2）分析图甲中B、C、D可知，浮力大小跟______有关；（3）小明用一只如图乙所示的薄底圆柱状玻璃筒来测量某种液体的密度，圆筒水平截面内径为R1，外径为R2，在筒壁外侧从底端起沿竖直方向向上标有显示高度的刻度。（设玻璃密度为ρ玻，水的密度为ρ水，且ρ玻＞ρ水）小明使圆筒直立漂浮于水面后，在圆筒内缓慢注入少量某种未知液体，记录下此时圆筒内液面和筒外水面在筒外壁上的刻度值h1、h2（如图丙所示），再分批添加该液体，记录多组h1、h2数据，通过描点作图的方法作出h1﹣h2图像（如图丁所示）。若筒底厚度可忽略不计，则该液体密度值为ρ液＝______（用给出的符号表示）。若筒底厚度不能忽略且为L，则上述液体密度测量值与真实值相比______。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）【答案】

1N

排开液体的体积

不变【详解】（1）[1][2]由图A、D知，金属块完全浸没后，受的浮力为浮力的方向竖直向上，故如下图所示：（2）[3]比较B、C、D图可知，液体的密度相同，排开液体的体积不相同，弹簧测力计的示数不同，浮力不同，可以探究浮力的大小与物体排开液体的体积有关系。（3）[4][5]设圆筒的重力G0，由图丁可知，当玻璃筒内没有液体时，玻璃筒浸入水的深度为a，排开水的体积则当玻璃筒内液体的深度为c时，玻璃筒浸入水的深度为b，玻璃筒内液体的重力玻璃筒受到的浮力则解得故该液体密度值为；考虑筒底厚度，当h水＝0时，h1＝m，假设此时h2＝d，如下图所示：排开水的体积则则当h1＝c时，液体的深度h液＝c﹣m，水的深度为h2＝b，此时液体的重力玻璃筒受到的浮力由玻璃筒漂浮可得解得由下图可知因为△ABF≌△ACE，则因为△CBD≌△CAE，则所以，则即即故因此，筒底厚度对液体密度测量值没有影响。12．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小云提出如下猜想：猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关；猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关；猜想3：浮力的大小可能与物体的形状有关；猜想4：浮力的大小可能与排开液体的体积有关。（1）如图甲所示，用手把饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，手会感到越吃力，这个事实可以支持以上猜想______（选填序号）；（2）为了探究猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N、4.5N和5N，然后进行如图乙所示的实验；①在序号a的实验中物体所受的浮力为______N；②比较序号______、______、e的三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关；③进一步分析可知：在______相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越______；④比较序号a、b、c的三次实验，可得出结论：______。（3）为了探究猜想3，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图丙所示的实验，由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，你认为这结论______（选填“可靠”或“不可靠”），主要原因是______。【答案】

4

1

a

d

物体排开液体的体积

大

浮力的大小与物体的重力无关

不可靠

没有控制排开液体的体积相同【详解】（1）[1]如图用手把饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，即排开水的体积越大，手会感到越吃力，这个事实说明浮力的大小可能与排开液体的体积有关，可以支持以上猜想4。①[2]在序号a的实验中，物体的重力，弹簧测力计的示数为，物体受到的浮力为②[3][4]要探究浮力大小与液体密度的关系，需要控制排开液体的体积相同、形状相同同一物体，改变液体的密度，故比较图中a、d、e三次实验；可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关。③[5][6]根据称重法测浮力，分析序号为d、e的实验可知，物体排开液体的体积相同、液体的密度不同，并且盐水的密度大、受到的浮力大，可得结论：排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大。④[7]体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N，4.5N和5N；a图中物体浸没在水中，受到的浮力为b图中物体浸没在酒精中，受到的浮力为c图中物体浸没在盐水中，受到的浮力为比较序号a、b、c的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力无关。（3）[8][9]根据控制变量法知：要研究浮力大小与物体形状的关系，必须保证排开液体的体积和液体的密度不变，小明实验中改变了形状，但没有让二者全浸入水中，即没有控制排开水的体积相同，故小明的结论不可靠，不可靠的主要原因为没有控制排开液体的体积相同。13．在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中，某小组同学用如图所示的装置，将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中，为了便于操作和准确收集数据，用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积，实验数据记录在下表中。（g取10N/kg）液体种类实验序号物体重力G物/N弹簧测力计示数F/N排开液体体积V排/mL物体受到的浮力F浮/N水ρ水=1.0g/cm3121.55021.010030.5150酒精ρ酒精=0.8g/cm3421.65051.210060.8150（1）分析表中数据，第1次实验中物体所受的浮力F浮=______N，第1次实验中物体排开水受到的重力G排=______N；（2）本实验在探究浮力的大小与哪些因素有关时，选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是______（选填字母序号）；A．寻找普遍规律B．取平均值减小误差（3）实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越______。于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物体，如图甲所示：当他把物体浸没在水中时，如图乙所示，弹簧测力计的示数为0.5N，他就在0.5N处对应标上1.0g/cm3的字样；当他把物块浸没在酒精中时，如图丙所示，应该在弹簧测力计刻度盘的______N处对应标上0.8g/cm3字样，聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度计；【答案】

0.5

0.5

A

小

0.7【详解】（1）[1]由表格中数据知道，物体的重力为2N，第一次实验中弹簧测力计的示数为1.5N，所以物体所受的浮力为[2]物体排开水受到的重力为（2）[3]在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用了不同液体并进行了多次实验的目的是减小偶然性，使实验得出的实验规律更具有普遍性，所以本实验的目的是寻找普遍规律，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。（3）[4]根据知道，物体浸没时排开水的体积和本身的体积相等，所以将同一个物体浸没在密度越大的液