资源简介

【浮力实验题】专项突破2021年真题分层汇编
浮力知识点考察描述 所涉及题号
1 探究阿基米德原理 1,2,3,8，
2 利用浮力求物体、液体的密度 4,5,6,,9，
3 与密度计有关 6,10
4 利用题目中的已知条件求表达式 10,11,12,
5 探究阿基米德原理的适用条件 13,14
一．难度指数★（共3小题）
1．（2021 安徽）小华按图示的步骤进行探究浮力的实验：
①在弹簧测力计下悬挂一个金属球，如图甲所示，弹簧测力计的示数为2.6N；
②将金属球浸没在水中，弹簧测力计的示数如图乙所示；
③将金属球从水中取出并擦干水分，再将它浸没在另一种液体中，弹簧测力计示数如图丙所示。
由实验可知，金属球浸没在水中时受到的浮力大小为 　 　N，图丙中液体的密度 　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）水的密度。
2．（2021 广安）小李同学在探究“影响浮力大小的因素”时，依次做了如图甲所示实验。
观察并分别比较图中有关数据可知：
（1）当物体浸没在水中时，受到的浮力为 　 　N。
（2）分析图A、C、D可得，物体在液体中所受浮力大小与 　 　有关。
（3）当物体从接触水面开始，到浸没于水中，直至浸没到更深位置（未触底），在图乙中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图象是 　 　（选填“①”或“②”）。
（4）小李在实验中主要用到的科学探究方法是 　 　。
3．（2021 岳阳）如图是“探究阿基米德原理”的实验，其步骤如下：
（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出一满袋水的重力为2N（不计袋子厚度和重力）；
（2）乙图，将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2N，此时水袋所受浮力为 　 　N；
（3）丙图，继续让水袋下沉，但未浸没，水袋所受浮力 　 　（选填“变小”、“不变”或“变大”）；
（4）丁图，水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0N。由此 　 　（选填“能”或“不能”）得到结论：此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力；
（5）设丙图中水袋受到的浮力为F浮，排开水所受到的重力为G排，则F浮　 　G排（选填“＝”或“≠”）。
二．难度指数★★（共6小题）
4．（2021 贵港）如图所示是某物理兴趣小组验证“阿基米德原理”的实验操作过程示意图。
（1）验证阿基米德原理实验的合理顺序是 　 　。（填字母代号）
（2）金属块浸入溢杯前，溢杯里水面高度应 　 　。
（3）金属块浸没在水中时，受到的浮力是 　 　N。
（4）金属块的密度为 　 　kg/m 。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×10 kg/m ）
（5）比较 　 　（填字母代号）和 　 　（填字母代号）的操作可得出结论：浸入液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小。
5．（2021 郴州）某物理兴趣小组探究在不使用天平、量筒的情况下测量合金块和液体密度的方法，并进行了以下实验：
第一步：如图甲所示，用弹簧测力计测量合金块所受的重力，其示数为4N；
第二步：如图乙所示，将该合金块浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为3N；
第三步：将该合金块从水中取出并擦干，再浸没到如图丙所示的待测液体中，静止时弹簧测力计示数如图丁所示。
根据以上实验，请回答下列问题：
（1）使用弹簧测力计测量前，应观察它的指针是否 　 　，若没有，则进行调整；
（2）该合金块浸没在水中时受到的浮力为 　 　N；
（3）该合金块的密度为 　 　kg/m3；
（4）图丁中弹簧测力计读数是 　 　N，待测液体的密度是 　 　kg/m3。
6．（2021 永州）小明同学利用烧杯、弹簧测力计、细线、水、密度计来测量金属块和液体的密度。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）用弹簧测力计测量金属块的重力，其示数如图A所示，可求出金属块的质量m＝　 　kg；
（2）将金属块浸没在水中，弹簧测力计示数如图B所示，可求出金属块的体积V＝　 　m3；
（3）金属块的密度ρ＝　 　kg/m3；
（4）利用密度计可以直接测量出液体的密度，将其插入被测液体中，待其静止后直接读取液面处的刻度值即为该液体的密度值。小明同学将密度计放入甲液体中，其示数如图C所示，则甲液体的密度ρ＝　 　kg/m3；
（5）小明同学将密度计放入乙液体中，如图D所示，比较C、D两图可知ρ甲　 　ρ乙（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
7．（2021 河南）在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：
①与物体浸入液体中的深度有关；②与物体排开液体的体积有关；③与液体的密度有关。
（1）请你写出能够支持猜想③的一个生活现象：　 　。
（2）进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为 　 　N。
（3）分析a、c、d三次实验，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 　 　（选填“有关”或“无关”）；分析 　 　三次实验，可知浮力大小与物体排开液体的体积有关；分析a、d、e三次实验，可知在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力 　 　（选填“越大”或“越小”）。
（4）本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素，从实验数据还可求出物体P的密度为 　 　kg/m3。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
8．（2021 云南）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先进行 　 　。
（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 　 　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﹣F4
B.F1﹣F3＝F4﹣F2
C.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，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到A的示数逐渐 　 　，B的示数逐渐 　 　，且A、B示数的变化量 　 　（选填“相等”或“不相等”）。
（5）比较两种实验方案，改进后的优点是 　 　（多选）
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
9．（2021 大庆）某物理兴趣小组在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，做了如图甲所示实验，图中底面积为50cm2的圆柱形容器放在水平桌面上，容器内盛有适量的水，底面积为25cm2的实心圆柱形物体A用轻质细线悬挂在弹簧测力计下端。图乙为物体A缓慢下移过程中，弹簧测力计示数F与物体A下表面浸入深度h的关系图象。（实验过程中容器内水足够深且不会溢出，物体A不会接触到容器底部，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）图甲中弹簧测力计示数F为 　 　N；
（2）物体A位于h＝10cm时，向水里加入适量的食盐并搅拌，稳定后发现弹簧测力计的示数F变小，说明浮力的大小与液体的密度 　 　（选填“有关”或“无关”）；
（3）利用图乙数据，可求出物体A的密度为 　 　kg/m3；
（4）h从0增到10cm时，水对容器底部的压强增大了 　 　Pa。
三．难度指数★★★（共5小题）
10．（2021 鞍山）小云实验小组用如图甲所示的实验装置“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。
（1）分析b、c两次实验可知：浸在液体中的物体受到浮力的大小与 　 　有关；
（2）分析c、d两次实验可知：浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度 　 　；
（3）分析c、e两次实验可知：浸在液体中的物体受到浮力的大小与 　 　有关；
（4）若先完成实验c，再完成实验a，则测得的浮力将 　 　（选填“偏大”或“偏小”）；
（5）完成上述实验后，小云又利用如图乙所示的装置来测量实验中所用金属块的密度，实验过程如下：
①将空烧杯漂浮在水槽内，用刻度尺测得水面高度为h1；
②将金属块放在烧杯内，用刻度尺测得水面的高度为h2；
③　 　，用刻度尺测得水面高度为h3；
④金属块的密度ρ金属＝　 　（用ρ水，h1，h2，h3表示）。
11．（2021 随州）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F1、F2、F3、F4。
（1）在实验操作前细心的明天同学指出：在情景甲中存在错误，该错误是溢水杯中水面 　 　。
（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）在情景乙的测量中，溢水口还在溢水过程中，义正同学便急忙把小杯移开，开始测量小杯和溢出水的总重力，这样会导致测得“排开液体所受重力”　 　（选填“偏小”、“不变”或“偏大”）。
（4）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F5，则待测盐溶液的密度ρ液可表示为ρ水或ρ水，其中X＝　 　（用F1、F5表示）。
12．（2021 长春）某同学为探究影响浮力大小的因素，准备了大容器、高为h的柱形金属块和高为4h的柱形小桶，小桶的底面积是金属块底面积的2倍（不计小桶的质量和厚度，桶壁刻度均匀），探究过程如下：
（1）如图甲所示，将金属块放入小桶静止后，弹簧测力计示数为F。
（2）如图乙所示，使小桶浸入水中的深度为h时静止，弹簧测力计示数为F。
（3）如图丙所示，使小桶浸入某种液体（ρ液＜ρ水）中的深度为h时静止，弹簧测力计示数为F。小桶在图乙、图丙中所受浮力分别为F乙、F丙，其大小关系为F乙　 　F丙，说明浮力的大小与 　 　有关。
（4）在（3）的基础上，向小桶内缓慢加水，小桶底部所受水的压强逐渐 　 　。小桶内水的深度为H时停止加水，调节弹簧测力计的高度，使小桶浸入液体中的深度为2h时静止（小桶未触底），弹簧测力计示数为F，则H：h＝　 　。
13．（2021 梧州）小丽用装有沙子的柱形带盖塑料瓶探究浮力大小的影响因素。
（1）小丽列举了以下三个常识，做出了三个猜想，其中符合常识2的是猜想 　 　（填序号）。
常识 猜想
常识1：大小相同的木块和铁块，木块漂在水面，铁块沉在水底 常识2：轮船从江里驶入海里，船身会上浮一些 常识3：人在水中越往深处走，觉得身体越来越轻 猜想1：浮力大小与液体的密度有关 猜想2：浮力大小与物体排开液体的体积有关 猜想3：浮力大小与物体的质量有关
（2）为了验证上述猜想是否正确，小丽依次做了以下实验，如图所示。
①通过A、C实验步骤，可知物体浸没在水中所受浮力大小是 　 　N；
②通过 　 　（填字母）实验步骤，可得猜想2是 　 　（选填“正确”或“错误”）；
③通过A、C、E实验步骤，可探究物体所受浮力大小与 　 　有关；
④为验证猜想3，小丽将瓶子中的沙子倒掉一些，接着她仿照步骤D进行实验，发现测力计示数小于2N，继续将瓶子中的沙子倒掉一些，重复以上步骤，发现测力计示数始终小于2N，便认为猜想3是正确的，小丽在该实验环节中存在的问题是 　 　。
14．（2021 黑龙江）小明在验证“阿基米德原理”实验中：
（1）用已调零的弹簧测力计，按照图甲中所示顺序进行实验操作，测力计的示数分别为：F1、F2、F3、F4，由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮＝　 　，测得铁球排开水所受的重力表达式为G排＝　 　（用此题中所给字母表示）；
（2）小明预期要获得的结论是：　 　（用此题中所给字母表示）；
（3）在读数正确的情况下，小明由实验数据发现：铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排，而且超出了误差允许的范围，得出此实验结果的原因可能是 　 　（写出一条即可）；
（4）小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考：如果实验中物体没有完全浸没水中，能否验证“阿基米德原理”。正确的观点是 　 　（选填“能”或“不能”）验证；
（5）他又进行了如下深入探究：将溢水杯中注满水放在电子秤上。如图乙所示，其示数为m1，将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没，待杯中水停止外溢时，如图丙所示，其示数为m2，则m1　 　m2（选填“＞”、“＝”、“＜”）。
浮力实验题0405-14
参考答案与试题解析
一．难度指数★（共3小题）
1．【解析过程】图甲中弹簧测力计示数为2.6N，即金属球重力G＝2.6N，
由图乙知，弹簧测力计分度值0.2N，金属球浸没在水中时，示数为1.6N，
所以金属球浸没在水中时受到的浮力：F浮＝G﹣F乙＝2.6N﹣1.6N＝1N；
由图丙知，金属球浸没在液体中时，示数为1.8N，
所以金属球浸没在液体中时受到的浮力F浮'＝G﹣F丙＝2.6N﹣1.8N＝0.8N，
V排水＝V排液，F浮＞F浮'，由F浮＝ρ液gV排知，ρ液＜ρ水。
故答案为：1；小于。
2．【解析过程】（1）由图甲可知，物体的重力为4.2N，
当物体浸没在水中时，对物体进行受力分析可知：G物＝F浮+F拉，
F浮＝G物﹣F拉＝4.2N﹣3.2N＝1N；
（2）分析图A、C、D可知：物体浸没在不同的液体中，V排相同，因此物体所受到的浮力与液体密度有关。
（3）当物体从接触水面开始，物体排开水的体积逐渐增大，浮力也逐渐增大，当物体全部浸没在水中时，物体排开水的体积不变，其受到的浮力也不变，故答案应为图像②。
（4）实验中主要用到的科学探究方法是控制变量法。
故答案为：（1）1；（2）液体密度；（3）②；（4）控制变量法。
3．【解析过程】（2）将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2N，F浮＝G﹣F示可知，此时水袋所受浮力为：F浮＝G﹣F示＝2N﹣1.2N＝0.8N；
（3）将水袋逐渐浸入水中时（但未浸没），水袋排开的水的体积变大，浸入水的深度增加，下表面受到水产生向上的压力增大，上表受到水产生的压力仍为0，根据浮力产生的原因可知，水袋受到的浮力变大；
（4）当水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0N，说明浮力等于重力，又因为排开水的体积等于袋内水的体积，排开水的重力等于袋内水的重力，得到结论：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力；
（5）由阿基米德原理可知，物体受到的浮力大小F浮与它排开水所受重力G排的大小相等。
故答案为：（2）0.8；（3）变大；（4）能；（5）＝。
二．难度指数★★（共6小题）
4．【解析过程】（1）为了减小误差，在小桶接水前，应先测出其重力，所以合理的实验顺序为FABG（或FADH、或FACE）；
（2）为减少实验误差，要求在浸入被测物块前，要使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平，即在溢水杯中倒入水时，水面先超出溢水口并溢出水，等到水不再溢出时再做实验（即溢水杯中的水面恰好与溢水口相平）；
（3）根据称重法，F浮＝G﹣F示，求得金属块浸没在水中时，受到的浮力是：F浮＝FF﹣FD＝2.6N﹣1.6N＝1N；
（4）由阿基米德原理可得，金属块浸没时排开水的体积：V排＝，因为金属块浸没在水中，所以金属块的体积：V＝V排＝，
金属块的质量：m＝，由密度公式可得，金属块的密度：ρ＝＝＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝2.6×103kg/m3；
（5）由实验过程可知，物体浸没液体中受到的浮力：F浮＝FA﹣FC，物体排开液体的重力：G排＝FE﹣FF，如果满足：FA﹣FC＝FE﹣FF，即比较AC和EF的操作，可以证明：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。
同理比较AD和HF的操作，或比较AB和GF的操作，也可以。
故答案为：（1）FABG（或FADH、或FACE）；（2）与溢水口相平；（3）1；（4）2.6×103；（5）AC（或AD或AB）；EF（或HF或GF）。
5．【解析过程】（1）使用弹簧测力计测量前，要注意弹簧测力计测的量程，然后应观察它的指针是否指在零刻度上。
（2）根据题意合金块的重力G＝4N，合金块浸没在水中，静止时弹簧测力计示数F1＝3N。
据两次称量求差法 F浮＝G﹣F1＝4N﹣3N＝1N；
（3）根据阿基米德原理：F浮＝ρ水gV排
合金块浸没在水中时：V＝V排＝＝1×10﹣4m3
则合金块密度＝4×103kg/m3；
（4）由图丁可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为F2＝3.4N
F浮′＝G﹣F2＝4N﹣3.4N＝0.6N
合金块浸没在待测液体中，故V排不变。
＝0.6×103kg/m3
故答案为：（1）指在零刻度上；（2）1；（3）4×103；（4）3.4，0.6×103。
6．【解析过程】（1）由图甲知，测力计的分度值为0.2N；物体的重力G＝2.2N；
金属块的质量为：m＝＝＝0.22kg；
（2）由图B可知，物体浸没在水中时拉力F＝1.2N；
金属块浸没在水中时受到的浮力为：F浮＝G﹣F＝2.2N﹣1.2N＝1N；
根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知，金属块排开的水的体积即金属块的体积为：
V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3；
（3）金属块的密度为：ρ＝＝＝2.2×103kg/m3；
（4）由图可知，液体的密度为0.85g/cm3＝0.85×103kg/m3；
（5）密度计在C、D两种液体中都处于漂浮状态，受到的浮力都等于密度计受到的重力G，所以浮力相同；
由图可知，密度计排开液体的体积V排C＞V排D，根据F浮＝ρ液V排g可知：ρ甲＜ρ乙。
故答案为：（1）0.22；（2）1×10﹣4；（3）2.2×103；（4）0.85×103；（5）＜。
7．【解析过程】
（1）种子在盐水中漂浮（悬浮），在清水中沉底，由此说明浮力大小与液体的密度有关；
（2）物体在空气中时弹簧测力计示数4.8N，图b在水中时弹簧测力计的示数为3.4N，则物体在水中所受浮力F浮＝G﹣F＝4.8N﹣3.4N＝1.4N；
（3）a、c、d三次实验中，浸没的深度不同，弹簧测力计的示数相同，说明物体受到的浮力也相同，因此结论是浸没在液体中的物体所受的浮力大小与深度无关；
要得出浮力大小与物体排开液体的体积有关的结论，应控制液体的密度相同，改变排开液体的体积，所以应分析a、b、c（或a、b、d）三次实验；
由图可知，a、d、e三次实验，弹簧测力计示数不同，受到的浮力不同，即浮力大小与液体的密度有关；且在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大；
（4）由图a、c所示实验可知，物体P浸没在水中时受到的浮力：F浮′＝G﹣Fc＝4.8N﹣2.8N＝2N；
由F浮＝ρ水gV排得物体P的体积：V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3；
物体P的质量m＝＝＝0.48kg，
物体P的密度ρ＝＝＝2.4×103kg/m3。
故答案为：（1）盐水选种.浓盐水与普通水，把同样的种子放在两杯水中，好种沉底，坏种浮起，浮力大小与液体的密度有关；（2）1.4；（3）无关；a、b、c（或a、b、d）；越大；（4）2.4×103。
8．【解析过程】（1）弹簧测力计使用前指针要指向零刻度线，如果没指向零刻度线，需要校零；
（2）由图甲可知物体的重力G＝F1，由图丁可知物体浸没时弹簧测力计的示数F′＝F3，则物体受到的浮力F浮＝G﹣F′＝F1﹣F3；
（3）由图乙可知空烧杯的重力为F2，由图戊可知物体浸没时排开液体与烧杯的总重力为F4，则物体浸没时排开液体的重力G排＝F4﹣F2，
当F浮＝G排即F1﹣F3＝F4﹣F2可知，物体受到浮力的大小与排开液体所受重力相等；
（4）如图2所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，由称重法F浮＝G﹣F′可知弹簧测力计A的示数变小，
重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大，薄塑料袋的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等；
（5）比较两种实验方案可知，改进后：
A.由称重法F浮＝G﹣F′可知，弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力，故A错误；
B.由图2的实验装置和器材（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）可知，实验器材生活化，测力计固定、示数更稳定，故B正确；
C.薄塑料袋不计质量，能同步观察测力计A、B示数的变化，从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系，故C正确。
故答案为：（1）校零；（2）F1﹣F3；（3）B；（4）变小；变大；相等；（5）BC。
9．【解析过程】
（1）图甲中，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数F1＝2.4N；
（2）物体A位于h＝10cm时，物体全部浸没，向水里加入适量的食盐并搅拌，弹簧测力计的示数变小，浮力增大，说明浮力的大小与液体密度有关；
（3）由图乙知，物体浸没在水中时测力计的示数为1.5N，可知此时受到的浮力F浮＝G﹣F＝3.5N﹣1.5N＝2N；
根据F浮＝ρ水gV排，可知A物体的体积为V＝V排＝＝2×10﹣4m3，
物体的密度为ρ＝＝＝＝1.75×103kg/m3；
（4）h从0增到10cm时，物体全部浸没，水上升的高度△h＝＝＝0.04m，
水对容器底部的压强增大△p＝ρg△h＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m＝400Pa。
故答案为：（1）2.4；（2）有关；（3）1.75×103；（4）400。
三．难度指数★★★（共5小题）
10．【解析过程】（1）分析b、c两次实验可知，液体的密度相同，排开液体的体积不同，观察弹簧测力计的示数变小，根据称量法F浮＝G﹣F示知浮力变大，说明浮力大小与物体排开液体的体积有关；
（2）分析c、d两次实验可知，深度增加，弹簧测力计的示数不变，浮力不变，说明浮力大小与物体浸没到液体的深度无关；
（3）分析c、e两次实验可知，排开液体的体积相同，液体的密度不同，观察弹簧测力计的示数变大，根据称量法F浮＝G﹣F示知浮力变大，说明浮力大小与物体排开液体的密度有关；
（4）若先完成实验c，再完成实验a，则物体表面有水，测得的重力偏大，根据称量法F浮＝G﹣F示知浮力变大；
（5）由①②可知，烧杯前后都是漂浮在水面，受到的浮力都等于自重，则两图中浮力的变化量等于金属块重力，
两图中浮力的变化量：△F浮＝ρ水g△V排＝ρ水g（h2﹣h1）S容，所以金属块的重力为：G＝ρ水g（h2﹣h1）S容；
将烧杯内的金属块拿出直接放入水中，用刻度尺测得水面高度为h3，则金属块的体积为V＝（h3﹣h1）S容；
则金属块的密度为：ρ金属＝＝＝＝。
故答案为：（1）物体排开液体的体积；（2）无关；（3）液体的密度；（4）偏大；（5）将烧杯内的金属块拿出直接放入水中；。
11．【解析过程】（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）合理的实验顺序是：
丁、测出空桶所受的重力；
甲、测出实心合金块所受的重力；
乙、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；
丙、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）在情景乙的测量中，溢水口还在溢水过程中，把小杯移开，开始测量小杯和溢出水的总重力，此时测量的总重力会偏小，即测得“排开液体所受重力”偏小；
（4）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：F浮水＝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：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；
则：V＝V排水＝＝＝；
V＝V排液＝＝；
V排水＝V排液，即：＝，解得：ρ液＝ρ水或ρ水，所以X＝F1﹣F5。
故答案为：（1）未到达溢水杯杯口；（2）丁、甲、乙、丙；（3）偏小；（4）F1﹣F5。
12．【解析过程】（1）如图甲所示，将金属块放入小桶静止后，弹簧测力计示数为F，由于不计小桶的质量和厚度，则金属块的重力为：G＝F；
（2）如图乙所示，使小桶浸入水中的深度为h时静止，弹簧测力计示数为F，此时小桶在水中受到的浮力为：F乙＝G﹣F＝F﹣F＝F；
（3）如图丙所示，使小桶浸入某种液体（ρ液＜ρ水）中的深度为h时静止，弹簧测力计示数为F，此时小桶在该液体中受到的浮力为：F丙＝G﹣F＝F﹣F＝F，则F乙＞F丙；由于小桶在两种液体中浸入的深度相同，即小桶排开液体的体积相同，说明浮力的大小与液体密度有关；
（4）在（3）的基础上，向小桶内缓慢加水，小桶内水的深度增加，小桶底部所受水的压强逐渐变大；
当小桶内水的深度为H时停止加水，调节弹簧测力计的高度，使小桶浸入液体中的深度为2h时静止（小桶未触底），弹簧测力计示数为F，则此时小桶受到的浮力为：F浮＝G水+G﹣F＝G水+F，
而此时排开液体的体积是（3）中的2倍，则F浮＝2F丙＝2×F＝F，
则有：G水+F＝F，则G水＝F，
设金属块的底面积为S，则小桶的底面积为2S，
在（2）中，由阿基米德原理可得，小桶在水中受到的浮力为：F乙＝ρ水gh 2S＝2ρ水ghS＝F﹣﹣﹣﹣①
假设H≤h，则加入小桶中水受到的重力为：G水＝ρ水HSg＝F﹣﹣﹣﹣﹣②
则有：＝，即＝，与假设不符；
假设H＞h，则加入小桶中水受到的重力为：G水＝ρ水（2HS﹣hS）g＝ρ水（2H﹣h）Sg＝F﹣﹣﹣﹣﹣③
则有：＝，即＝，与假设相符。
故答案为：（3）＞；液体密度；（4）变大；11：10。
13．【解析过程】（1）常识1：木块漂在水面，铁块沉在水底，说明木块的密度小于水的密度，铁块的密度大于水的密度，则猜想3符合：浮力大小跟物体的质量有关；
常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些，液体的密度变化，则猜想1符合：浮力大小跟液体的密度有关；
常识3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻，物体浸入物体的深度增加，浮力变化，则猜想2符合：浮力大小与物体排开液体的体积有关；
（2）①A、C实验步骤中，根据称重法可知浮力：F浮＝G﹣F＝4N﹣2N＝2N；
②根据控制变量法可知，验证猜想2时需要控制液体的密度相同，排开液体的体积不同；B、C实验中物体在水中的深度不同，则排开液体的体积不同，由于测力计示数不同，由称重法知，两实验中受到的浮力不同，所以，根据A、B、C的结果，可得猜想2是正确的；
③分析A、C、E知液体的密度不同，排开液体的体积相同，由于测力计示数不同，由称重法知，两实验中受到的浮力不同，说明浮力与液体的密度有关；
④根据称重法测浮力，F浮＝G﹣F，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度，则此时瓶子（含有沙子的）重力小于4N，为验证猜想3，即浮力与物体的质量有关，应测量出此时瓶子（含有沙子的）重力，故小丽在该实验环节中存在的问题是没有测量出此时瓶子（含有沙子的）重力。
故答案为：（1）1；（2）①2；②A、B、C；正确；③液体的密度；④没有测量出此时瓶子（含有沙子的）重力。
14．【解析过程】
（1）物体的重力是F1，物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力是F2，物体浸没在水中受到的浮力F浮＝F1﹣F2，物体排开水的重力G排＝F3﹣F4。
（2）由阿基米德原理知，浸在液体中的物体受到浮力大小等于物体排开液体受到的重力，故F浮＝G排，所以F1﹣F2＝F3﹣F4。
（3）如果图甲中溢水杯没有装满水，会导致铁球排开水的重力大于流入小桶中水的重力（即测得的G排偏小），另外，按照图甲中所示顺序进行实验时，可能烧杯中的水未倒干净，此时的示数F4偏大，根据G排＝F3﹣F4可知测得的G排偏小，这些都会造成铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排。
（4）如果实验中物体没有完全浸没水中，物体受到的浮力减小，物体排开水的重力也减小，物体浸在水中的体积大小不影响阿基米德原理的验证。
（5）铁球浸没在水中，铁球受到的浮力F 浮＝G排，物体间力的作用是相互的，则铁球给水的压力F＝F 浮，当铁球浸没在盛满水的溢水杯中，排出水的重力为G排，故电子秤的压力增加了F 浮，又减少了G排，因为F 浮＝G排，故电子秤受到的压力不变，故电子秤示数不变，故m1＝m2。
故答案为：（1）F1﹣F2；F3﹣F4；（2）F1﹣F2＝F3﹣F4；（3）溢水杯中没有装满水（或烧杯中的水未倒干净）；（4）能；（5）＝。
第1页（共1页）

展开更多......

收起↑