5年中考3年模拟试卷初中物理八年级下册06专项素养综合全练（六）

专项素养综合全练(六)浮力相关实验探究及应用类型一探究浮力的大小跟哪些因素有关1.【学科素养·科学探究】(2023江西中考)【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后,还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是,该同学进行了如下探究。【证据】该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线,按如下步骤进行实验。①如图a所示,用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为N;

②如图b所示,将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;③如图c所示,将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;④如图d所示,将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。【解释】(1)图b中橡皮泥受到的浮力大小为N;

(2)由以上实验可知,浮力大小与物体的形状。

【交流】(1)本实验在其他因素都相同的前提下﹐只改变物体的形状来进行探究。在物理学中,这种研究方法称为。

(2)在第④步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,橡皮泥所受浮力大小(选填“变大”“变小”或“不变”),说明浮力大小与无关。

(3)若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计,能否完成本实验的探究?。

2.(2023广西梧州二模节选)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,实验小组根据生活经验,提出了有关猜想:(P8210002)猜想1:浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;猜想2:浮力大小与物体排开液体的体积有关;猜想3:浮力大小与液体的密度有关;猜想4:浮力大小与物体的重力有关。(1)请你写出能够支持猜想3的一个生活现象:;

(2)比较图甲、乙可知:乙图中圆柱体受到的浮力的大小为N;若先完成图乙实验,再完成图甲实验,则测得的浮力将(选填“偏大”或“偏小”);

(3)通过图乙、丁的探究,(选填“能”或“不能”)验证猜想3,原因是;

(4)已知水的密度是1×103kg/m3,由图中所测数据可算出,圆柱体的密度是kg/m3。

类型二探究浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系3.【学科素养·科学探究】(2023山东烟台中考)某实验小组为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系,进行了下面的实验,如图所示:(P8210003)(1)实验过程中,利用哪些步骤能够计算出物体所受的浮力大小?哪些能够计算出物体排开液体的重力大小?(用图中的序号表示)(2)通过实验数据可以发现,浮力大小与物体排开的液体所受的重力有什么关系?(3)为了使结论具有普遍性,该小组还应该进行怎样的操作?(4)另外一个小组进行实验后,发现浮力大小与物体排开液体重力不相等,在排除误差因素的情况下,出现这个结果的原因可能是什么?(写出一条即可)类型三浮力相关应用4.(2023广东英德二模)在用称重法测量物体受到的浮力后,小明突发奇想:可以在弹簧测力计下挂上一个金属块,将其改制成密度秤,具体做法如下:(g=10N/kg)①如图甲所示,取一个体积为100cm3的长方体金属块,用弹簧测力计测出金属块的重力G。②如图乙所示,将金属块缓慢匀速地浸没在待测液体中。③静止后,将图乙中弹簧测力计指针所在位置的示数改为对应的液体密度值。根据上述操作,完成以下填空:(1)金属块的重力为N,金属块浸没在水中时受到的浮力为N。由此可以计算出图乙中所测液体的密度为kg/m3。

(2)图乙中所测液体密度值应标在N处。经过思考,小明认为该密度秤的零刻度(液体密度为0)应标在N处。

(3)将对应的弹簧测力计的示数改为液体密度值的示数后,该密度秤的分度值为kg/m3。经过上述改制后的密度秤所能测量的液体密度最大值为kg/m3。

答案全解全析1.【证据】①4【解释】(1)2(2)无关【交流】(1)控制变量法(2)不变深度(3)能解析【证据】①由图a可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为4N,则橡皮泥的重力为4N;【解释】(1)由称重法可知橡皮泥受到的浮力为F浮=G-F=4N-2N=2N;(2)由实验可知,同一块橡皮泥捏成不同形状浸没在水中,弹簧测力计的示数相同,橡皮泥受到的浮力相等,所以说明浮力大小与物体的形状无关。【交流】(1)本实验在其他因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究,这是控制变量法;(2)将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,弹簧测力计的示数不变,橡皮泥受到的浮力大小不变,说明浮力的大小与深度无关;(3)用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中,用刻度尺测量橡皮筋的长度,通过比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小,从而可以比较橡皮泥受到的浮力大小,所以能完成本实验的探究。2.(1)鸡蛋在水中下沉,却能在盐水中漂浮(2)0.6偏大(3)不能没有控制圆柱体排开液体的体积相同(4)1.5×103解析(1)鸡蛋在水中下沉,却能在盐水中漂浮说明浮力的大小与液体密度有关;(2)由称重法可知,图乙中圆柱体所受浮力大小为F浮=G-F=3N-2.4N=0.6N;若先完成图乙实验,再完成图甲实验,由于圆柱体上沾上了水,使得测得的重力变大,则测得的浮力将偏大;(3)比较乙、丁两图,液体的密度不同,圆柱体排开液体的体积不同,不能得到浮力大小与液体密度的关系,原因是没有控制圆柱体排开液体的体积相同;(4)比较甲、丙两图,根据阿基米德原理得,物体的体积V=F水浮ρ水g,物体的密度ρ物=mV=GgV=Gρ水F水浮=3.(1)②和③①和④(2)相等(3)换用不同的液体和物体进行多次实验(4)烧杯中的水没有装满解析(1)由称重法测量浮力大小可知,要计算出物体所受的浮力,需要测出物体的重力和物体浸在液体中时弹簧测力计的示数,因此由②和③能够计算出物体所受的浮力大小;物体排开液体的重力等于小桶和排开液体的总重力减去空桶的重力,因此由①和④能够计算出物体排开液体的重力大小;(2)物体所受的浮力F浮=G-F拉=2.0N-1.5N=0.5N,物体排开液体的重力G排=G桶和水-G桶=1.0N-0.5N=0.5N,则浮力大小与物体排开的液体所受的重力大小相等;(3)为了使结论具有普遍性,该小组还应该换用不同的液体和物体进行多次实验;(4)浮力大小与物体排开液体重力不相等,可能是倾斜放置的烧杯中的水没有装满,还有可能是物体碰到烧杯壁,导致物体浸在液体中时弹簧测力计的示数变小。4.(1)410.8×103(2)3.24(3)0.2×1034×103解析(1)由图甲可知弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为4N,则金属块的重力G=4N;金属块浸没在水中时受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N;金属块浸没在待测液体中时受到的浮力F浮'=G-F=4N-3.2N=0.8N,ρ液=F浮'gV排=0.8N10N/kg×10−4m3=0.8×103kg/m3;(2)该液体的密度为0.8×103kg/m3,应标在3.2N处,当物体没有浸入液体中时,弹簧测力计的示数为4N,所以该密度秤的零刻度(液体密度为0)应标在4N处;(3)0~0.8×103kg/m3的液体密度值范围,对应3.2N~4N的示数范围。3.2N~4N共有4个小格,故该密度秤的分度值为