实验15 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系-中考物理实验精练通关

试卷第=page22页，共=sectionpages2525页实验15探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

弹簧测力计、物块、小桶、溢水杯、细线等。（1）弹簧测力计的使用及读数，使用前需要在竖直方向上调零。（2）实验中所使用物体的选取：①物体的密度要大于实验所用水的密度，且不吸水。（3）溢水杯中的液体达到溢水口，以保证物体排开的液体全部流入小桶。（1）如图A、B，分别测量小桶和物块的重力，记下唐簧测力计的示数F1、F2。（2）如图C，将物块浸没至装满水的溢水杯中，用小桶接住溢出的水，并记下弹簧测力计示数F3。（3）如图D，测出桶和水的总重，记下弹簧测力计示数F4。分别求出F浮=F2-F3、G排=F4-F1，发现F2-F3=F4-F1；由此得出结论：物块所受浮力的大小等于它浸在液体中排开液体所受的重力。（1）多次实验的目的：寻找普遍规律，避免偶然性；（2）实验中要将物块缓慢浸入液体中；（3）实验误差分析①先将物体放入水中测拉力，再测物体的重力：物体沾水所测重力偏大，所测浮力偏大。②先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力：桶内沾水所测重力偏大，所测排开液体的重力偏小，所测浮力偏小。③溢水杯中没有装满水：所测排开液体的重力偏小，所测浮力偏小。（4）创新装置小明利用家里的矿泉水瓶制作成溢水杯，设计了创新实验，如图1、2所示：将溢水杯中注满水放在电子秤上，如图1所示，其示数为m1，将小球用细线悬挂慢慢放入水中浸没，如图2所示，待杯中水停止外溢时，其示数为m2，则m1=m2。1．某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如下图所示的步骤，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，由以上步骤可初步得出结论：浸没在液体中的物体所受浮力的大小排开液体所受重力；（3）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是；A．用原来的方案和器材多次测量取平均值B．用原来的方案将水换成酒精进行实验C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验（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（2）相同的结论；【实验改进】（5）小组同学利用身边的器材对实验进行改进，如图E所示，实验时逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，若弹簧测力计A的示数变化量为，弹簧测力计B的示数变化量为，则它们的大小关系是（选填“>”、“=”或“<”）；（6）针对两种实验方案，图E所示实验装置的优点是（填答案标号，多选）。A．弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化C．弹簧测力计的示数稳定，便于准确读出数据D．实验操作相对简单，且可以进行多次实验【变式提问】（7）在验证了阿基米德原理后，该小组成员设计了如图2实验来“测量某球形实心物体的密度”：

A．如图2甲所示，用电子秤测出金属块的质量为50.0g；B．如图2乙所示，测出容器和适量水的总质量为210.0g；C．如图2丙所示，将金属块和该球形物体用轻质细线（不吸水）连在一起后，只使金属块浸没在水中，电子秤示数为220.0g；D．如图2丁所示，金属块和球形物体都浸没后，电子秤示数为230.0g；E．如图2戊所示，松手让整体沉底并静止后，电子秤示数为265.0g。由计算可知（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）：①图2丙中金属块浸没时受到的浮力大小为N；②该球形物体的质量是g，密度是g/cm3；③由于该球形物体吸水，这样测量会造成其密度测量值（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。真题演练1．（2023·湖北随州·统考中考真题）实验课上，老师和同学们测量盐水的密度，他们用弹簧测力计、烧杯、水（密度用ρ水表示）、金属块A、盐水以及不吸水的细线等器材完成了图中实验。

（1）要测量金属块A浸没在水中的浮力，合理的测量顺序是（选填“①→②”或“②→①”）；（2）计算金属块A浸没在水中的浮力F=N；（3）完成图中各项实验后分析可知：金属块A的浮力大小与（选填“液体密度”或“金属密度”）有关；（4）请推导出盐水的密度表达式ρ盐水=（用F1、F2、F3、ρ水表示）。2．（2022·山东威海·统考中考真题）在学习了浮力知识后，小明进一步探究浮力的有关问题：实验一：探究漂浮物体受到的浮力大小与物体排开液体重力的关系。（1）实验步骤如下：（，g取）步骤1：如图甲所示，用弹簧测力计测量物体的重力为；步骤2：如图乙所示，在量筒中倒入适量的水；步骤3：如图丙所示，将物体轻轻放入量筒中，发现物体漂浮在水面上，由此可知物体所受浮力大小为N；步骤4：观察量筒中水面的变化情况，通过计算可知物体排开水的重力为N；综合分析实验数据可得到的结论是。实验二：探究浮力大小与液体密度的关系。（2）小明又将该物体分别放入两种不同的液体中，得到的实验数据如表1所示，他分析数据得出结论：液体密度越大，物体受到的浮力也越大。小红认为小明的实验不合理，她判断的理由是；表1液体液体的密度（）物体排开液体的体积（）物体状态物体受到的浮力（）液体10.85100沉底0.80液体21.280漂浮0.96（3）该物体在液体1中处于沉底状态，说明物体的密度（选填“大于”“小于”或“等于”）液体1的密度；若使该物体在液体1中上浮，你的方法是（写出一种即可）。3．（2022·四川达州·统考中考真题）某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块（不吸水）、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。（1）如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤，最科学合理的实验顺序是；（2）根据图中的实验数据可求出石块的密度为kg/m3；（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）（3）兴趣小组的同学换用不同的物体（不吸液体）或液体按科学合理的顺序进行了多次实验，由实验数据得出F浮G排（选填“>”、“<”或“=”），从而验证了阿基米德原理的正确性；（4）图丁步骤中，小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），液体对杯底的压强（选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”）；（5）如果换用密度小于液体密度的物体（不吸液体）来进行该实验，则图步骤中可不使用弹簧测力计；（6）其中一个同学每次进行图甲步骤时，都忘记将溢水杯中液体装满，其他步骤无误，因而他会得出F浮G排（小桶中液体所受重力）的结论。（选填“>”、“<”或“=”）4．（2022·内蒙古包头·统考中考真题）兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计）（1）使用弹簧测力计前，要将指针调在位置。（2）实验中所用物块的重力为N。（3）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力（填“偏大”或“偏小”）。（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小。（5）继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现F5>F3，说明物块受到的浮力大小与有关。换用酒精再次实验的目的是（填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。5．（2023·湖南常德·统考中考真题）小霞同学按照如图1所示的操作，探究影响浮力大小的因素。

（1）物体全部浸没在水中时，受到的浮力是N；（2）观察A、B、C、D四幅图，可得出金属块受到的浮力大小与有关；（3）由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与有关；（4）小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理：①将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，小明发现随着重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，此时弹簧测力计乙的示数会（选填“变大”、“变小”、“不变”），若它们的变化量相等，则证明F浮＝G排；②在图2中，已知重物是底面积为100cm2，高为8cm，重为10N的实心长方体，从重物刚接触水面开始，将升降台缓慢上升6cm，则重物最终浸入的深度为cm（弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm）。跟踪训练1．（2023·四川广安·校考三模）如图所示是小明同学验证阿基米德原理的实验过程图，弹簧测力计在①②③④四个步骤中的读数分别为、、、。

（1）为了减小实验误差，最合理的操作步骤顺序为；（2）按照最合理的顺序操作，当实验中的测量结果满足（用、、、表示）的关系式时，说明阿基米德原理成立；（3）按照最合理的顺序操作，以下影响验证结果的是；A．图①中溢水杯内未装满水B．图②中合金块A未浸没在水中C．图④中小桶内有少量水（4）实验后，小明又利用上面实验中的器材和木块，正确地探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理。实验过程中有一个步骤与图中不同，这个步骤是。2．（2023·湖北咸宁·统考三模）如图所示是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程示意图。请根据图示完成该实验。

（1）图B实验中存在的错误是；（2）纠正错误后，继续实验，图C实验中圆柱体受到的浮力F浮=

N；（3）圆柱体排开水所受的重力G排=N；（4）实验结果表明：浸没在水中的物体受到的浮力（选填“大于”“等于”或“小于”）物体排开水所受的重力。为了，还需多次实验获得多组数据；（5）实验交流中，甲同学说“承接溢出的水的杯子必须是干燥的”，乙同学说“该实验中圆柱体部分浸入水也可以探究”，两人的说法（选填“甲对乙错”、甲错乙对”、“都正确”或“都错误”）。3．（2023·北京·校考模拟预测）某中学两支物理小组的同学，在实验室中验证阿基米德原理。

（1）方案一，小刚用石块按如图甲实验步骤依次进行实验（图1甲C图中倾斜的烧杯代替了溢水杯）。由图可知，石块浸没在水中受到的浮力，F浮＝N，排开水的重力G排＝N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因可能是（选填下列字母序号，多选）；A．最初自制溢水杯中的水未装至溢水口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，碰触到溢水杯底部（2）方案二，如图1乙，小明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。当小明逐渐调高升降台，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“增大”“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量等于B的示数变化量，从而证明了F浮＝G排；为了多次实验得到普遍规律，方案（选填“一”或“二”）的操作更加简便；（3）然后小明想利用阿基米德原理测量某实心金属块的密度，实验步骤如下：

①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中，如图2甲；②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为12mL，如图2乙；③将烧杯中12mL水倒掉，从水中取出金属块，并将溢水杯的水加满至如图2丙；④将金属块放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为36mL，如图2丁；则被测金属块的密度是kg/m3。4．（2023·广西百色·统考三模）如图所示，实验小组利用实心圆柱体、弹簧测力计、溢水杯等器材做探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验，其实验步骤如下：

（1）你认为更为合理的实验顺序是（填序号）。（2）弹簧测力计吊着圆柱体逐渐浸入水中，发现测力计示数（填“变大”、“变小”），此时圆柱体受浮力F浮=（用图中字母表示）；排开液体的重力G=（用图中字母表示）；（3）圆柱体完全浸没后，逐渐加大浸没的深度（未触底），弹簧测力计的示数（选填“会”或“不会”）发生变化。（4）若F1、F2、F3、F4之间满足关系：，则可验证阿基米德原理；（5）若物体没有完全浸入水中，（选填“能”或“不能”）用此实验验证阿基米德原理。5．（2023·黑龙江佳木斯·统考三模）某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”；

（1）弹簧测力计使用前要在方向调零；（2）实验步骤如图1所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4；由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮＝；（3）以下选项中若（填字母）成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系；A．F1﹣F2＝F3﹣F4B．F1﹣F3＝F4﹣F2C．F3﹣F2＝F1﹣F4（4）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图2所示；向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，观察到A的示数逐渐，B的示数逐渐（前两空均填“变大”“变小”或“不变”），且A、B示数的变化量（填“相等”或“不相等”）；（5）比较两种实验方案，改进后的优点是。A．测力计A的示数就是物体所受浮力的大小B．实验器材生活化，测力计固定、示数更稳定C．能同步观察测力计A、B示数的变化6．（2023·广东深圳·深圳中学校考模拟预测）在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中，某小组的同学用溢水杯、小桶、水、弹簧测力计、进行了如图1所示的操作：（1）实验中，测得浮力为F浮=；（用F1、F2、F3、F4中的某些字母表示）

（2）以下实验操作不影响得出“浮力等于排开液体的重力”结论的是；A．物体A入水前，水面未到达溢水杯的溢水口B．图丙中物体未全部浸没在水中C．图丙中物体A在浸入水中时触底并对溢水杯底部产生压力D．先做丁步骤，再做甲步骤（3）某同学在一组实验中测得的数据如图2，可以求出物体A的密度为；（水的密度为1g/cm3）（4）有同学提出，该实验只能证明“当物体密度比液体大时，阿基米德原理成立”，因此想利用上述实验中的器材和木块，设计“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”，实验过程中（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）步骤不需要弹簧测力计，若成立，则证明漂浮时阿基米德原理也成立。（后一空写式子，用F1、F2、F3、F4中的某些字母表示）7．（2023·黑龙江绥化·校联考模拟预测）实验小组的同学利用弹簧测力计、小金属块、溢水杯、水和小桶等器材，按照如图所示的步骤，探究浮力的有关问题；

（1）比较B、C、D三步骤实验，可得出的初步结论是：物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力；（2）比较（填字母代号）三步骤实验，可得出结论：金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关；（3）综合分析以上步骤及实验数据得出相应的结论，同时计算出了小金属块的密度为kg/m3；（4）另一实验小组同学在步骤D的操作中，只将金属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；（5）实验结束整理器材时，细心的小聪同学发现弹簧测力计未使用时指针指在0.2N处，则以上实验所测浮力大小的数据是（选填“可靠”或“不可靠”）的；（6）若实验时，溢水杯未装满水，则测量的物体排开的水所受到的重力（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。8．（2023·广东珠海·校考三模）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。

（1）如图甲所示的四个实验步骤，合理的实验顺序是；（2）石块排开的水所受的重力可由（填代号）两个步骤测出；（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于；（4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是；A．用原来的方案和器材多次测量取平均值B．用原来的方案将水换成盐水进行实验C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验（5）另一实验小组在步骤甲的操作中，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；（6）小凰同学将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用弹簧秤挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图乙所示，在铝块刚进入水到刚好完全浸没的过程中，电子秤的读数将（选填“变大”或“变小”或“不变”）。9．（2023·吉林白城·校考模拟预测）在“探究物体所受浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中，某同学进行了如图所示的实验：步骤a、b中的容器装的是水，图中上方标注的是每次弹簧测力计的示数，请回答下列问题：（g=10N/kg）

（1）为了使结果更准确，a、b、c、d步骤最合理的顺序是；（2）从步骤a到步骤b，水对容器底部的压强（选填“变大”“不变”或“变小”）；实验中该物体的体积是m3；（3）有些小组得出了实验结论物体所受的浮力大于物体排开液体所受的重力，原因可能是下列实验操作中的；（填字母）①b步骤中物体碰到了容器底②先将物体放入液体中测拉力，再测物体的重力③溢水杯中未注满水A．①

B．②③

C．①②③（4）其他器材不变，该同学换了另一种液体重做了实验，某一步骤如图所示，则此液体的密度是kg/m3。10．（2023·山东枣庄·统考二模）如图甲所示是小明同学验证阿基米德原理实验的部分过程图。

（1）下面是小明同学实验时设计的表格及填写的实验数据，请你将该表格中的①、②处补充完整：实验次数物重G/N物体浸没水中测力计示数F/N桶与排开水总重力G总/N①物体受到浮力F浮排开水的重力G排/N11.40.91.10.60.50.522.21.81.00.60.40.432.61.9②0.60.70.7比较相关数据，可知：浮力大小等于物体排开液体所受的重力；（2）小明取出物块并擦干物块上的水，挂在弹簧测力计上，保持物块竖直，然后从液面慢慢浸入水中，并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与物块下表面浸入水中深度h的关系图像如图乙所示（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）①物块的体积是m3；②BC段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度（选填“有关”或“无关”）；（3）如果要探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关，可以选择如图丙所示的两个物体，将它们浸没在同种液体中，测出所受浮力的大小来进行比较。

11．（2023·云南昆明·统考一模）小成同学根据已学知识设计了如下两个实验。

实验1：小成用细线拴住一个乒乓球，将细线的一端固定在容器底，向容器内倒入适量水后，看到乒乓球将细线拉直后静止在水里，之后他又用另一根细线拴住一个重物挂在容器侧壁上，重物静止时，发现拴乒乓球的细线与挂重物的细线平行，如图1所示。实验2：小成还探究了浮力的大小与哪些因素有关，分别做了如图2所示的实验。（细线的质量和体积均忽略不计，小石块不吸水）（1）乒乓球受到的浮力（选填“大于”“等于”或“小于”）重力，浮力的方向是；（2）在使用弹簧测力计测量力前，要将它的指针调节在位置；（3）图2中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4、F5、F6，用测得的示数写出石块浸没在水中时受到的浮力F浮=；（4）小成发现F1-F3>F4-F2，由此得出浸入水中的物体所受浮力大于物体排开水的重力，这一结论是的，原因是；（5）小成继续实验，他将石块浸没在装满煤油的溢水杯中，如图2丙所示，发现F5>F3，说明物体受到的浮力大小与有关；除了用水和煤油外，他还用其它液体进行了实验，他这样做的目的是（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。12．（2023·广东·校联考模拟预测）探究浮力大小及影响浮力的因素，李华在“验证阿基米德原理”的实验中，用图（a）所示的溢水杯和小桶收集被石块排开的水，她的实验