1.3水的浮力——浮力实验习题分类集训(含解析)

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1.3水的浮力——浮力实验习题分类集训(含解析)

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1.3水的浮力——浮力实验习题分类集训
一、课本探究浮力大小影响实验
二、探究浮力大小影响实验改编
三、有关密度计实验
四、物体浮沉条件探究实验
一、课本探究浮力大小影响实验
1.(2021八上·余姚期中)探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是(  )
A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
【答案】D
【解析】【分析】(1)根据F浮力=G-F拉计算浮力;
(2)(3)(4)根据控制变量法的要求选择对照实验。
【解答】A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为:F浮力=G-F拉=1.6N-1.0N=0.6N,故A错误;
B.探究浮力的大小与物体体积的关系时,应该控制液体密度和排开液体的体积相同,而改变物体体积,甲和乙中排开液体的体积不等,故B错误;
C.探究浮力的大小与物体密度的关系时,应该控制液体密度和排开液体的体积相同,而改变物体密度,而乙和丙中排开液体的体积不等,故C错误;
D.探究浮力的大小与液体密度的关系时,需要控制物体排开液体的体积相同,而改变液体密度,故选丙和丁,故D正确。
故选D。
2.(2021八上·义乌月考)在探究浮力问题时,某同学做了如下图所示实验,则实验中F1、F2、F3、F4的关系式是(  )
A.F1=F2=F3=F4 B.F1-F2=F4-F3
C.F1=F2,F3=F4 D.F1-F3=F4-F2
【答案】B
【解析】【分析】本题主要考查阿基米德原理实验相关知识。
【解答】F1是物体所受的重力,而F2是物体在液体中所受的重力,相比较F1大于F2,原因是在水中物体受到了浮力,因此F1-F2就是物体受到的浮力。F4减去F3就是物体排开的液体所受的重力,而排开液体的所受的重力等于物体所受的浮力,因此F1-F2=F4-F3,B符合题意。
故答案为:B
3.(2021八上·浙江月考)在探究浮力问题时,某同学做了如图所示实验。测量时弹簧测力计的示数分别是 F1、F2、F3和 F4.其中符合阿基米德原理叙述的等量关系的是(  )
A.F1>F3>F4>F2 B.F1﹣F2=F3﹣F4
C.F1+F2=F3+F4 D.F1﹣F3=F4﹣F2
【答案】D
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=G排分析判断。
【解答】根据图片可知,物体A的重力G=F1;
物体A浸没在水中时测力计的示数为F3,
根据二力平衡的知识可知,它受到浮力:F浮=G-F=F1-F3;
空桶的重力为F2,桶和排出水的总重力为F4,
则物体排开水的重力G排=F4-F2;
根据阿基米德原理F浮=G排得到:F1-F3=F4-F2。
故选D。
4.(2021八上·东阳期中)小明猜想浮力的大小可能与“液体的密度浸入液体的深度.排开液体的体积”三个因素有关。用弹簧测力计、长方体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)对比上述实验中的③④可以得出.浮力大小与   无关。
(2)用图示实验数据可以测出盐水的密度是   kg/m3。
【答案】(1)浸入液体的深度
(2)1.2×103
【解析】【分析】(1)当物体浸在液体中时,它受到的浮力F浮=G-F拉,即根据弹簧测力计的示数变化可以确定受到浮力的变化。分析实验③④中哪个因素发生改变,根据弹簧测力计的示数确定浮力是否与其有关即可。
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当物体排开液体的体积相同时,它受到的浮力与液体密度成正比。首先根据F浮=G-F拉分别计算出物体完全浸没在水中和盐水中受到的浮力,然后根据“浮力与液体密度的正比关系”列式计算出盐水的密度即可。
【解答】(1)在实验③④中,弹簧测力计的示数相同,则物体受到的浮力相等,但是物体所在的深度不同,因此得到:浮力的大小与浸入液体的深度无关。
(2)根据①④可知,物体完全浸没在水中受到的浮力:F浮=G-F拉=9N-8N=1N;
根据①⑤可知,物体完全浸没在盐水中受到的浮力:F浮'=G-F拉'=9N-7.8N=1.2N;
根据“浮力与液体密度的正比关系”得到:;

解得:ρ盐水=1.2×103kg/m3。
5.(2021八上·诸暨期中)小科同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油)对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,下图表示探究过程及有关数据。
(1)分析图A、B、C、D,说明浮力大小跟   有关。
(2)分析图   ,说明浮力大小跟液体密度有关。
(3)物体的重力是   N。
(4)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是   N。
【答案】(1)物体排开液体的体积
(2)DE/ADE
(3)10
(4)24
【解析】【分析】(1)浮力的大小与液体密度和物体排开液体的体积有关,比较四个实验,分析其中哪个因素不同即可;
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(3)根据A图计算出物体的重力;
(4)根据AE两图计算出物体浸没在煤油中受到的浮力。
【解答】(1)根据A、B、C、D四图可知,液体的密度不变,但是物体排开水的体积不断增大,则说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
(2)探究浮力大小与液体密度的关系时,需要控制物体排开液体的体积相等,而改变液体的密度,故选ADE(或DE)。
(3)根据A图可知,物体没有进入水中,此时不受浮力,则物体的重力等于弹簧测力计的示数,即G=F=10N;
(4)根据A、E两图可知,物体浸没在煤油中所受的浮力:F浮力=G-F拉=10N-7.6N=2.4N。
6.(2021八上·杭州月考)如图所示为探究“浮力的大小等于什么”的实验。
(1)以上探究中,不重复操作的合理顺序是   (只填字母)。若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式   成立则可得出结论F浮=G排
(2)在C步骤倾斜的烧杯中装满水的目的是   .
(3)该结论F浮=G排   适用于气体(填“能”或"不能”)。
【答案】(1)DBCA;F2-F3=F1-F4
(2)便于准确测出排开液体的重力
(3)能
【解析】【分析】铁块的浮力等于物体的重力减去浸入液体时弹簧测力计的示数,物体排开液体的重力等于桶和排开水所受的重力减去空桶的重力。
【解答】(1)第一步先测量出空桶所受的重力,第二步测量出铁块所受的重力,第三步再测出铁块在水中的重力,最后测出桶和铁块排出水的重力,因此合理的顺序应为:D、B、C、A。 F2-F3是铁块在水中所受的浮力,而F1-F4也等于铁块在水中所受的浮力,因此关系式为:F2-F3=F1-F4。
(2)在C步骤倾斜的烧杯中装满水的目的是便于准确测出排开液体的重力。
(3)阿基米德原理是:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体的重力.用公式表示F浮=G排,该原理也适用于气体。
故答案为:(1)DBCA;F2-F3=F1-F4(2)便于准确测出排开液体的重力(3)能
7.(2022八上·临海期末)某同学想探究“漂浮的木块受到的浮力大小与木块排开液体重力的关系”。
实验步骤:
①测量漂浮的木块受到的浮力大小,方法是   ;
②将水倒入溢水杯中直至有水从溢水口溢出为止,如图甲所示;
③待溢水口不再溢水后,在溢水口下放一个重为G1的空桶,如图乙所示;
④将木块放进溢水杯,让溢出的水全部流入小桶,测出小桶和水的总重力记为G2,如图丙所示。
实验分析:本实验中,下列选项会对实验产生影响的是   (填字母)。
A.溢水杯未装满水 B.测量空桶重力时桶内有水 C.木块吸水
实验完成后,另一同学猜想漂浮的木块受到的浮力大小可能与液体密度有关,于是他用
盐水代替水,另取一个相同木块重复步骤②③④,测出小桶和盐水的总重力记为G3。根据所
学知识判断G2   G3(填“<”、“=”或“>”)。
【答案】用弹簧测力计测出木块的重力(可测出木块重力的方法均可);A;=
【解析】【分析】(1)实验步骤:①当木块漂浮在水面上时,它受到的浮力和重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,此时浮力等于重力,即只要测出木块的重力就得到了木块受到的浮力。
(2)实验分析:分析各个选项中的情况是否会对排出水的重力产生影响;
(3)根据浮沉条件比较排开液体的大小重力大小,再根据G总=G桶+G液比较总重力的大小。
【解答】(1)实验步骤:测量漂浮的木块受到的浮力大小,方法是:用弹簧测力计测出木块的重力(可测出木块重力的方法均可);
(2)实验分析:A.溢水杯未装满水,那么放入木块后,溢水杯中的水面先上升倒杯口,然后才有水流出,即此时排开水的重力偏小,故A符合题意;
B.测量空桶重力时桶内有水,对木块排开水的多少没有影响,故B不合题意;
C.木块吸水,对它排开水的重力没有影响,故C不合题意。
故选A。
(3)木块在水和盐水中都是漂浮,它受到的浮力始终等于自身重力,即它受到的浮力不变。根据阿基米德原理可知,它排开盐水和水的重力相等。根据G总=G桶+G液可知,总重力G3=G2。
8.(2022八上·衢江期末)木块在水中漂浮,铁块在水中下沉。浮力的大小是否跟物体的密度有关呢?某同学用溢水杯、质量不计的薄壁玻璃瓶、若干完全相同的透明塑料杯、水、浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙等器材进行了如下实验:
①往玻璃瓶里装满水并拧紧盖子;
②把玻璃瓶放入装水的溢水杯中,用塑料杯接住溢出来的水,如图所示;
③将玻璃瓶里的物质分别换成浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙并装满,重复以上实验;
④比较每次溢出来水的体积。
请回答下列问题:
(1)溢水杯里所装水的多少应该以   为准。
(2)若每次溢出来水的体积   ,则初步说明物体所受的浮力与物体的密度无关,否则与物体的密度有关。
(3)本实验可以通过比较每次溢出来水的体积多少来比较物体所受浮力的大小,这样做的依据是    。
【答案】(1)有少量水溢出
(2)相等
(3)阿基米德原理F浮=ρ液gV排
【解析】【分析】(1)为了保证排开液体的体积与物体进入水里面的体积相等,则溢水杯内的水必须装满,注水时直至出现有水流出为准。
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力与排开液体的体积成正比,即排开液体的体积相等时,物体受到的浮力相等;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排解答。
【解答】(1)溢水杯里所装水的多少应该以有少量水溢出为准。
(2)若每次溢出来水的体积相等,则初步说明物体所受的浮力与物体的密度无关,否则与物体的密度有关。
(3)本实验可以通过比较每次溢出来水的体积多少来比较物体所受浮力的大小,这样做的依据是阿基米德原理F浮=ρ液gV排。
9.(2021八上·普陀期末)小徐发现将提着的物体浸在水中,会感觉省力一些,物体浸入越多省力感觉越强烈。于是猜想:浮力大小是否与物体排开液体的体积有关?他设计了实验来验证自己的猜想。实验中用了一块 300cm3 的金属块,把体积划成三等分。实验得到了如表中的实验数据。
实验次数 物体排开水的体积/cm3 物体的重力G/N 测力计的示数F/N 浮力 F浮/N
1 100 6 5 1
2 200 6 4 ______
3 300 6 3 3
4 300 6 3 3
(1)表中空格内的数据是   ;
(2)分析表中的数据,可以得到的结论是   ;
(3)小徐提出还应该用酒精等其他液体重复这个实验,目的是   。
【答案】(1)2
(2)浮力大小与物体排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,浮力越大
(3)使实验具有普遍性
【解析】【分析】(1)根据F拉=G-F浮力计算空格处的数值;
(2)根据表格数据,确定其中的变量,然后根据控制变量法的要求描述实验结论;
(3)在科学探究中,往往需要换用不同器材多次完成实验,从而收集多组实验数据,这样得到的结论更客观公正。
【解答】(1)物体重力为6N,测力计的示数为4N,根据F拉=G-F浮力可知,空格处的数值为:F拉=G-F浮力=6N/4N=2N。
(2)根据表格可知,其中物体排开水的体积不断增大,受到的浮力不断增大,那么得到结论:浮力大小与物体排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,浮力越大。
(3)小徐提出还应该用酒精等其他液体重复这个实验,目的是使实验具有普遍性。
10.(2022八上·慈溪竞赛)小华做“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石块排开的水,他的实验过程分别如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。
(1)实验时,使用图(a)所示的溢水杯和小桶接收被测石块排开的水。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”,请写出达到该要求的操作要点:   。
(2)若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式   ,阿基米德原理得到验证。
(3)以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是________。
A.图(a)中溢杯内未盛满水
B.图(b)中小桶内有少量水
C.图(d)中石块未浸没水中
【答案】(1)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
(2)F2﹣F3=F4﹣F1
(3)A
【解析】【分析】(1)向杯子内装水时,只有装到里面的水开始向外流时,才能保证将杯子装满;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排分析解答;
(3)根据对实验过程的理解分析判断。
【解答】(1)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”,达到该要求的操作要点: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。
(2)根据图片可知,物块受到的浮力F浮力=G-F拉=F2-F3。物体排开水的重力G排=G总-G桶=F4-F1。
根据阿基米德原理F浮=G排可知,它们满足的条件为:F2-F3=F4-F1。
(3)A.如果图a中溢水杯内没有装满水,则排开水的重力会偏小,此时浮力不等于重力,从而影响实验结果,故A符合题意;
B.图b中小桶内有少量水时,可以将其看作小桶的一部分,由于采用前后重力相减的方式得到排开水的重力,因此对实验结果没有影响,故B不合题意;
C.图d中,石块未浸没水中,则它受到的浮力减小,同时排开水的重力减小,但是二者始终相等,不会影响验证结果,故C不合题意。
故选A。
11.(2021八上·拱墅期末)为了探究“浮力大小的影响因素”,小乐用装有沙子的柱形带盖塑料瓶依次做了如图所示的实验,来验证下列猜想。
猜想1:浮力大小与液体的密度有关
清想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
(1)通过实验,可知B中塑料瓶所受浮力大小是   N;
(2)通过实验步骤A、B、C,可得猜想   是正确的;通过实验步骤A、C、E,可得猜想   是正确的;
(3)为验证猜想3,小乐将塑料瓶中的沙子倒掉一些,并擦干瓶外的水,按步骤A和D得出浮力大小;再重复上述操作多次,若发现   ,可说明猜想3错误。
【答案】(1)1.2
(2)2;I
(3)每次浮力大小相等
【解析】【分析】(1)根据“称量法”F浮力=G-F拉计算即可;
(2)浮力的大小只与液体密度和物体排开液体的体积大小有关,根据图片分析影响浮力的哪个因素发生改变即可;
(3)如果猜想3错误,那么浮力大小与物体的质量无关,即当物体的质量发生改变时,物体受到的浮力保持不变,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,A中测力计的示数就是塑料瓶的重力,即G=7.8N。根据A、B两图可知,塑料瓶受到的浮力:F浮力=G-F拉=4.8N-3.6N=1.2N。
(2)根据图片A、B、C可知,其中改变的是塑料瓶排开水的体积,可得到浮力大小与物体排开液体的体积有关的结论,即猜想2是正确的。
根据图片A、C、E可知,其中改变的是液体的密度,可得到浮力大小与液体的密度有关的结论,即猜想1是正确的。
(3)验证猜想3,小乐将塑料瓶中的沙子倒掉一些,并擦干瓶外的水,按步骤A和D得出浮力大小;再重复上述操作多次,若发现每次浮力大小相等,可说明猜想3错误。
12.(2021八上·兰溪月考)如图所示,小明利用弹簧测力计、一个金属块、两个相同烧杯、适量的水和煤油,对浸在渝体中的金属块所受浮力进行了探究。
(1)在图 A 、 B 中,金属块浸没在水中所受浮力为     N ,若此时剪断细绳,该金属块在水中将   (填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。
(2)分析图 B 、 C ,说明浮力大小跟   有关;
(3)如图 2 是小明根据实验数据所绘制图象能够表示金属块所受浮力与金属块的下表面到水面距离 h 关系的图象为   (选填“ a ”或“ b ”)。
(4)小明根据图中的实验数据求出:金属块的密度为   kg/m3。
【答案】(1)1;下沉
(2)液体密度
(3)a
(4)2.7×103
【解析】【分析】浮力的阿基米德F=ρgV排,对于弹簧测力计法测浮力:受到竖直向上的浮力F,竖直向下的重力,绳子的拉力F拉,G-F拉=F,A中弹簧测力计示数2.7N,此时物体未放入水中,故G=2.7N,B中示数1.7N,物块受力分析:竖直向上的浮力F,竖直向上的拉力F拉,竖直向下的重力G,F=G-F拉=1N,C中煤油弹簧测力计为1.9N,金属块重力为2.7N,此时浮力F1=G-1.9N=0.8N;图2中a随着深度增加,排开液体的体积增大,F增大,说明是浮力变化图像;b中随着深度增加,F减小,代表的是弹簧测力计示数。
【解答】(1)金属块受力分析:G-F拉=F=1N,剪短绳子后由于G=2.7N>F=1N,故金属块在水中将下沉;
(2)B、C图中物块都是完全浸没,变量是液体密度不同,说明浮力大小根液体密度有关;
(3)随着金属块的下表面到水面距离h增大,物体慢慢进入水中,物块浸没的体积,排开水的体积增大,浮力也随之增大,a符合要求;
(4)根据A、B图可知金属块的浮力F=1N,根据阿基米德公式,V排=V物=,G=mg=2.7N,m=0.27kg,。
故答案为:(1)1N,下沉;(2)液体密度;(3)a;(4)2.7×103kg/m3 。
13.(2021八上·绍兴期中)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,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:浮力的人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)为了研究猜想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3所示的实验。
①在序号a的实验中物所受的浮力为    N。
②比较序号   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: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:浮力的大小与物体的重力   关。
(3)为了研究猜想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,小珍认为这结论不可靠,主要原因是   。
(4)若A的重力为4N,水的密度为1.0g/cm3,则浓盐水的密度为    。
【答案】(1)4
(2)1;a、d、e;大;无
(3)没有控制排开液体的体积相同
(4)1.2×103kg/m3
【解析】【分析】(1)饮料罐浸入水中越深,则它排开水的体积越大,而手感动吃力说明浮力在增大,由此可知:浮力的大小应该与物体排开液体的体积有关,据此分析解答。
(2)①根据F浮力=G-F拉计算出序号a物体受到的浮力;
②根据控制变量法的要求选择对照实验;
③比较d、e中浮力的大小即可;
④分析实验a、b、c中哪个因素不同即可。
(3)浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关,探究浮力大小是否与物体形状有关时,必须控制液体密度和排开液体的体积相等,而改变物体的形状,据此分析解答。
(4)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,当物体排开液体的体积相同时,浮力与液体密度成正比,据此计算出盐水的密度。
【解答】(1)如图所示,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。这个事实说明浮力的大小与排开液体的体积有关,即可以支持以上猜想 4.
(2)①序号a实验中物体受到的浮力:F浮力=G-F拉=4N-3N=1N;
②探究浮力大小与液体密度的关系时,要控制物体、排开液体的体积相同,而改变液体密度,故选a、d、e;
③物体A在酒精中受到的浮力F浮力'=G-F拉'=4N-3.2N=0.8N,物体A在浓盐水中受到的浮力F浮力''=G-F拉''=4N-2.8N=1.2N,那么得到:液体的密度越大,物体所受的浮力越大。
④序号a、b、c的实验中,物体的重力不同,则得到:浮力的大小与物体的重力无关。
(3)为了研究猜想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,小珍认为这结论不可靠,主要原因是:没有控制排开液体的体积相同。
(4)根据a、e两图可知,物体A在水中受到浮力为1N,在盐水中受到的浮力为1.2N;
根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排得到:;

解得:ρ盐水=1.2g/cm3=1.2×103kg/m3。
14.(2021八上·杭州期中)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G1(图丙);
④将小桶中的水倒出,测岀小桶所受的重力G2(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F浮=   ,被排开的水所受的重力G排=   。(用上述测得量的符号表示)
(2)上述实验步骤有何不足?请指出:   。
(3)物体没有完全浸没在水中,   (选填“能”或“不能“)用实验验证阿基米德原理。
【答案】(1)G-F;G1-G2
(2)小桶中的水未倒净,排开的水未全部流入小桶等
(3)能
【解析】【分析】如果把水换成别的液体, 仍然可以得出相同的结论, 这个关系称为阿基米德原理,它可表述为 :浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,如图可知:甲图测出物体的重力G;乙图中物块完全浸没溢出水,此时物块的受力为F浮=G-F,丙图中测出桶和溢出水的总重为G1,丁图中空桶的重力为G2,则溢出水的重力为G排=G1-G2。
【解答】 (1)浮力可以根据甲乙两个图受力分析:甲图物体重力为G,乙图中物体受到竖直向上的浮力和弹簧测力计的拉力,竖直向下的重力,由于受力平衡等到F浮=G-F,排出液体的重力根据丙丁图可知G排=G1-G2;
(2) 图中第四步骤中小桶中水倒出,再测量小桶的重力,由于在操作的过程中无法将水完全倒出,会导致G2的值偏大;
(3)物体未完全浸没时,G排=G1-G2,F浮=G-F,还可以验证阿基米德原理,只是会导致排开水的量减少,浮力减小。
故答案为:(1)G-F,G1-G2; (2)小桶中的水未倒净,排开的水未全部流入小桶等; (3) 能。
15.(2021八上·杭州期中)小金利用如图所示装置验证阿基米德原理,回答下列问题:
(1)小物块受到的浮力为   N。
(2)若小金的实验验证了阿基米德原理,则F4=   N。
(3)根据实验数据可知小物块的密度是   kg/m3。
(4)若实验前溢水杯中的水未装满,能否验证阿基米德原理,并说明理由   。
【答案】(1)1
(2)1.5
(3)2.0×103
(4)不能,测出的溢水杯中的重力小于排开液体的重力,无法验证阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据F浮力=G-F拉计算即可;
(2)根据G排=G总-G桶计算即可;
(3)首先根据V=V排=F浮/ρ液g计算出该物块的体积,再根据ρ=G/gV计算出它的密度。
(4)分析溢出水的重力是否与物体受到的浮力相等即可。
【解答】(1)根据图片可知,物体的重力G=F1=2N,
物体完全浸没水中测力计的示数为:F拉=F3=1N;
则物块受到的浮力:F浮力=G-F拉=2N-1N=1N。
(2)根据F浮力=G排可知,该物体排开水的重力G排=1N。
根据图片可知,G桶=0.5N,而F4=G总;
根据G排=G总-G桶得到:F4=G总=G排+G桶=1N+0.5N=1.5N。
(3)该物块的体积:;
则它的密度为:。
(4)若实验前溢水杯中的水未装满,不能验证阿基米德原理,理由:测出的溢水杯中的重力小于排开液体的重力,无法验证阿基米德原理。
16.(2021八上·东阳期中)科学小组探究“浮力大小的影响因素”
(1)小丽做了如图A-E所示的一系列实验。 请你根据下图并通过分析弹簧测力计的示数,回答问题。
综合分析上图,说明浮力大小与   有关。
(2)小明还想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,用一块橡皮泥、烧杯、测力计和水进行实验,实验步骤如下
步骤一将橡皮泥捏成团放入盛水的烧杯中,橡皮泥下沉至杯底
步骤二将橡皮泥捏成“船形”再放入水中,它漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次橡皮泥受到的浮力   第二次橡皮泥受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②小明得出物体受到的浮力与其形状有关,小明得出结论是错误的原因   。
【答案】(1)排开液体的体积有关
(2)等于;没有控制物体排开液体的体积相等
【解析】【分析】(1)比较实验A、B、C,再比较实验A、B、E,通过弹簧测力计的示数判断受到浮力的大小变化,再确定哪个因素发生改变,从而弄清浮力的影响因素。
(2)①根据浮沉条件比较橡皮泥受到浮力的大小;
②探究浮力与物体形状的关系时,必须控制液体密度和排开液体的体积相同,而改变物体的形状。根据题目描述可知,小明并没有控制物体排开液体的体积相等,从而得到错误结论。
【解答】(1)比较实验A、B、C可知,液体的密度相同时,物体A浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,即物体受到的浮力越大。比较实验A、B、E可知,物体A排开液体的体积相同,盐水的密度大,则弹簧测力计的示数小,即受到的浮力大。
综合分析可知,浮力的大小与液体密度和排开液体的体积有关。
(2)①第一次橡皮泥在水中下沉,那么浮力小于重力;第二次橡皮泥在水中漂浮,那么浮力等于重力。因为橡皮泥的重力不变,所以两次受到的浮力相等。
②小明得出物体受到的浮力与其形状有关,小明得出结论是错误的原因:没有控制物体排开液体的体积相等。
17.(2021八上·长兴期中)某校“制作浮力秤”项目研究小组想研究浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系?
[方案设计]
器材:悬挂式电子秤、金属块(4.0N)、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
步骤.①将金属块挂在电子秤下,读取电子秤示数并记录;
②将金属块浸没在盛水的烧杯中,读取电子秤示数并记录,然后取出金属块擦干;
③按照步骤②的操作,换用不同密度的溶液,多次重复实验。
[数据处理]
实验编号 1 2 3 4 5 6 7
液体密度ρ液(g/cm3) - 0.8 1.9 1.2 1.4 1.9 2.0
电子秤示数F拉(N) 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 2.6 2.0
浮力大小F浮(N) - 0.4 0.5 x 0.7 1.4 1.0
[交流分析]
(1)表格中x的数据是   ;
(2)实验过程中,除步骤①外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,其目的是   ;
(3)小组同学对实验数据进行了分析讨论,认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子科读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是   。
【答案】(1)0.6
(2)控制排开液体的体积相等
(3)金属块碰到烧杯底部
【解析】【分析】(1)根据表格数据,分析电子秤的示数与浮力大小的数量关系,据此计算出x的数值。
(2)当金属块完全浸没时,它排开液体的体积等于自身体积,即排开水的体积相等。探究浮力与液体密度的关系时,必须控制排开液体的体积相同而改变液体密度,据此分析解答;
(3)当金属块接触到烧杯底部后,它受到竖直向上的浮力、拉力和支持力,竖直向下的重力。根据二力平衡的知识可知,G=F浮+F拉+F支,此时浮力和拉力的和会小于物体的重力,据此解答。
【解答】(1)根据表格可知,电子秤的示数和浮力之和始终等于4N,则x的值为:4N-3.4N=0.6N。
(2)实验过程中,除步骤①外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,其目的是控制排开液体的体积相等;
(3)小组同学对实验数据进行了分析讨论,认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是:金属块碰到烧杯底部。
18.(2021八上·义乌月考)如图所示是探究“浮力的大小等于什么”的实验图,通过对下图分析,回答下列问题: (弹簧测力计每一小格表示0.5N,如图乙中弹簧测力计的示数2.0N)
(1)由乙、丙两图可测得合金所受的浮力F浮=   N,再由甲、丁两图可得合金块排开的水受到的重力G排,比较可得出的结论   ;
(2)若图丙中溢水杯里的水没装满,将导致本实验测量的F浮   G溢(选填“>”、“<”或“=”);
(3)小明同学利用上面实验中的器材和小木块,进一步探究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。但实验过程中有一个步骤与上图明显不同,这个步骤是图中的   (选填代号即可)。
【答案】(1)0.5;浮力等于排开水的重力
(2)>
(3)丙
【解析】【分析】(1)根据乙丙两图,利用F浮=G-F拉计算出物体受到的浮力;根据甲丁两图,利用G排=G总-G桶计算出排开水的重力,最后比较两个数值的大小,得到结论。
(2)如果丙中溢水杯内的水没有装满,对浮力的测量没有影响,但是会导致排开水的重力偏小,则此时浮力大于排开水的重力;
(3)如果物体会漂浮在水面上,那么它受到的浮力肯定等于重力,因此步骤丙中就不再需要弹簧测力计吊着物体了,只需将物体放在溢水杯中即可,据此分析解答。
【解答】(1)根据乙丙两图可知,物体受到的浮力:F浮=G-F拉=2N-1.5N=0.5N。根据甲丁两图可知,物体排开水的重力:G排=G总-G桶=1N-0.5N=0.5N。比较可知:浮力等于排开水的重力。
(2)若图丙中溢水杯里的水没装满,将导致本实验测量的F浮>G溢;
(3)小明同学利用上面实验中的器材和小木块,进一步探究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。但实验过程中有一个步骤与上图明显不同,这个步骤是图中的丙。
19.(2021八上·义乌期中)在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,根据图所示实验操作,从中选出一些图,针对某一个因素进行研究,并通过分析弹簧测力计的示数,得到探究结果。
(1)比较分析图①   ,说明浮力的大小与物体浸入的深度无关。
(2)物块A浸没在水中时,它所受的浮力为   N。
(3)小宏在图④中弹簧测力计刻度盘的3N处对应标上1.0g/cm3(水的密度)的字样;当他把物块浸没在盐水中时,如图⑤,应该在弹簧测力计刻度盘的   N处对应标上1.1g/cm3(盐水的密度)的字样,聪明的他就将图①所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。
【答案】(1)③④
(2)1
(3)2.9
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求选择对照实验。
(2)根据①④两图,利用F浮=G-F拉计算即可;
(3)根据阿基米德原理可知同一个物体浸没在密度越大的液体中所受的浮力越大,根据称重法可知弹簧测力计示数的变化;根据阿基米德原理求出,物体在盐水中受到的浮力,根据称重法求出弹簧测力计的示数即为此时在弹簧测力计刻度盘的位置。
【解答】(1)探究浮力的大小与物体浸入的深度是否有关时,需要控制液体的密度相同,排开的液体的体积相同,物体浸入液体中的深度不同,故选实验③④;
(2)由①③可知,A浸在水中受到的浮力F浮=G-F拉=4N-3N=1N;
(3)当他把物块浸没在水中时,受到的浮力F浮=1N,
根据阿基米德原理得:1N=ρ水gV排①
当他把物块浸没在盐水中时,F浮盐水=ρ盐水gV排②
因两者排开液体的体积相等,
所以由①②两式相比可得:;

解得:F浮盐水=1.1N,
此时应标在弹簧测力计的4N-1.1N=2.9N处。
20.(2021八上·义乌期中)在“探究影响浮力大小因素”的实验中,一组同学提出了4种猜想。
小华:浮力大小与液体密度有关。
小红:浮力大小与物体浸入液体的体积有关。
冬冬:浮力大小与物体所受的重力有关。
玲玲:浮力大小与物体的形状有关。
他们找来了体积相同的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器。按照图中所示规范地完成了实验,记录了如表所示的实验数据。
次数 金属块 物体重力(牛) 液体密度(克/厘米3) 物体浸在液体中的体积(厘米3) 测力计的示数(牛)
1 A 5 1.0 20 4.8
2 A 5 1.0 60 4.4
3 A 5 1.0 100 4.0
4 A 5 1.2 100 △
5 B 3 1.2 100 1.8
(1)根据表格中实验数据,可知A物体浸在液体中的体积为60cm3时,物体A所受浮力大小为   N;表格中标有“△”的位置的数据应该是   ;
(2)为了验证冬冬同学的猜想,他们选择了第   次实验数据,他们发现浮力大小与物体所受的重力   (选填“无关”或“有关”);
(3)要验证玲玲的猜想,同学们又找来了一块橡皮泥,他们把橡皮泥捏成不同形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉。他们由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关。请指出他们实验方法的错误之处:   。
【答案】(1)0.6;3.8N
(2)4、5;无关
(3)没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同
【解析】【分析】(1)根据称量法F浮=G-F拉求出浮力的大小,再根据测力计的分度值读出示数;
(2)根据表格中的数据,利用控制变量法分析;
(4)探究浮力与物体的形状根据控制变量法要控制液体密度、排开液体的体积不变。
【解答】(1)A物体浸在液体中的体积为60cm3时,测力计示数为4.4N,则物体A所受浮力大小为F浮=G-F拉=5N-4.4N=0.6N。根据图片可知,测力计的分度值为0.2N,则 “△”的位置 示数为3.8N;
(2)探究浮力大小与物体所受的重力有关时,应控制排开的液体的体积、液体的密度相同,物体的重力不同,故应分析4、5数据。由实验数据可知,重力不同时,排开的液体的体积,浮力相同,故浮力大小与物体所受的重力无关;
(3)探究浮力与物体形状是否有关,应控制物体排开液体的体积相同、液体密度相同而形状不同,小明将同一个橡皮泥做成不同的形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉,他在实验中的错误为:没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同的。
21.(2021八上·温州期中)如图是探究浮力大小的影响因素的实验:
(1)丙图中圆柱体浸没在水中时,所受浮力为   N。
(2)往乙烧杯的水里不断加盐溶解,乙图中弹簧测力计示数将   (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)比较实验丙、丁可知:物体受到的浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度   (填“有关”或“无关”)。
(4)比较实验丁、戊可知:浸没在液体中的物体受到的浮力的大小跟   有关。
【答案】(1)4
(2)变小
(3)无关
(4)液体密度
【解析】【分析】(1)根据甲丙两图,利用F浮=G-F拉计算圆柱体受到的浮力;
(2)首先根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析浮力的变化,然后根据F拉=G-F浮分析测力计的示数变化。
(3)丙丁两图中物体的深度不同,通过测力计的示数判断浮力是否不同即可;
(4)分析丁和戊中哪个因素不同即可。
【解答】(1)根据甲丙两图可知,圆柱体受到的浮力F浮=G-F拉=5N-1N=4N;
(2)往乙烧杯的水里不断加盐溶解,则水的密度会增大,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,物体受到的浮力增大。根据F拉=G-F浮可知,乙图中弹簧测力计示数将变小。
(3)丙丁两图中弹簧测力计的示数相同,则物体受到的浮力相同,那么得到结论:物体受到的浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
(4)丁和戊中物体排开水的体积相同,但是液体的密度不同,则:浸没在液体中的物体受到的浮力的大小跟液体密度有关。
22.(2021八上·新昌期中)小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油)对浸在液体
中的物体所受的浮力进行了探究,下图表示探究过程及有关数据。
(1)分析图 A、B、C、D,说明浮力大小跟   有关。
(2)分析图   ,说明浮力大小跟液体密度有关。
(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是   N。煤油的密度是   千克/米3。
【答案】(1)物体排开液体的体积
(2)D、E
(3)2.4;800
【解析】【分析】(1)根据图片确定四个实验中影响浮力的哪个因素发生改变即可;
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(3)根据公式F浮=G-F分别计算出该物体浸没煤油中受到的浮力,再根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排计算出煤油的密度。
【解答】(1)根据A、B、C、D可知,物体排开液体的体积不断增大,则说明浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(2)探究浮力大小与液体密度的关系时,需要控制物体排开液体的体积相同而改变液体的密度,故选DE。
(3)根据AE两图可知,
物体完全浸没在水中受到浮力:F浮=G-F=10N-7.6N=2.4N;
物体排开煤油的体积:V排=800ml-500ml=300ml=300cm3;
则煤油的密度为:

23.(2021八上·金华期中)阿基米德原理告诉我们“浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力”。小刚在学习了该原理后思考,物体受到浮力的大小难道只跟物体排开液体的密度和浸入液体中的深度有关。为了验证猜想,他选取了两块体积和形状都相同的实心铜块和铁块进行了如图所示的实验。
(1)如果要验证物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关,小刚应该选取图中的   等步骤进行对比。
(2)小刚已经知道铜的密度大于铁的密度,那么根据他所选择的几个图中弹簧测力计的示数可以知道铜块所受到的浮力    (选填 “大于”“等于”或“小于”)铁块所受到的浮力。
由此得出物体所受到的浮力大小与物体的密度   (选填“有关”或“无关”)。
(3)小刚根据图中B、C、D三步进行对比分析,发现随着物体浸入液体中深度的增加,物体所受到的浮力在变大,于是他就得出了物体所受浮力的大小跟浸入液体中的深度有关的结论。小刚结论错误的原因是   。
【答案】(1)ABDE
(2)等于;无关
(3)过程不完整,没有探究物体浸没后受到浮力与深度的关系
【解析】【分析】物体受到浮力的大小跟物体排开液体的密度及排开液体的体积有关
【解答】(1)验证物体所受的浮力大小与物体密度的关系,需要控制排开液体的密度和体积不变,因此选择ABDE。
(2)根据F浮=G-F可知,铜块所受浮力=4.4N-3.9N=0.5N,铁块所受浮力=4.0N-3.5N=0.5N,因此所受浮力相等,并可以由此得出物体所受浮力与物体密度无关的结论。
(3)在探究物体受到浮力的大小跟物体浸入液体深度是否有关的实验时,需要控制物体排开液体体积不变,可以在物体完全浸没后继续增加其浸入深度,观察弹簧测力计示数。
故答案为:(1)ABDE (2)等于;无关 (3)过程不完整,没有探究物体浸没后受到浮力与深度的关系
24.(2021八上·余杭月考)如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和过程,其中弹簧测力计所挂的是同一金属块。
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是   N。
(2)分析图丙、丁可知,浮力大小跟物体浸没在水中的深度   (选填“有关”或“无关”)。
(3)分析   两图可知,浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。
(4)根据上述实验过程,可得戊图中盐水的密度是   kg/m3。如果在实验中不小心使戊图中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用,此时测量出的盐水密度值将   (填“变小”、“变大”或“不变”)
【答案】(1)2.0
(2)无关
(3)丁、戊
(4)1.2×103;变大
【解析】【分析】根据称重法测浮力F浮=G-F拉,F浮=G排=ρ液·g·V排 解答。
【解答】(1)根据称重法测浮力,金属块在水中受到的浮力为 F浮=G-F丙=4.8N-2.8N=2N
(2)分析丙、丁两图,当金属都块浸没在水中后,金属块的深度不同,但测量力计示数相同,根据称重法测浮力,所受浮力的大小相同,故得出当金属块浸没在水中后,所受浮力大小跟物体浸没在水中中的深度无关;
(3)比较图丁、戊,排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,两图中,测力计示不同,根据称重法,可知金属块受到的浮力不同,故由实验数据可得到的结论是:浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体密度有有关。
(4) 盐水的密度是金属块在水中受到的浮力为 F浮=G-F丙=4.8N-2.8N=2N
金属块在盐水中受到的浮力为 F浮=G-F 戊 =4.8N-2.4N=2.4N
如果他在实验中不小心使戊图中物体接触了容器底且与容器底有力的作用,则测力计示数变小,导致F戊示数变小,根据称重法,故F浮变大,根据F浮=G排=ρ液·g·V排.公式可知,浮力数值变大,体积不变测量的盐水密度值将偏大。
25.(2021八上·临安期中)在"探究浮力的大小跟哪些因素有关"的实验中,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)为了研究猜想1和猜想2,运用了    相同的A、 B、C三个圆柱体, 测得重力分别为4N、4.5N和5N。然后进行如图甲所示的实验。
①在序号a的实验中物所受的浮力为   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:液体的密度越大,物体所变的浮力越    ;
① 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   关。
(3)为了研究猜想3,小阳用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图乙所示的实验,由此小阳得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,三小富认为这结论不可靠,
主要原因是   。
【答案】(1)4
(2)体积;1;a;d;大;无
(3)没有控制排开液体的体积相同
【解析】【分析】(1)分析饮料罐浸入水中的深度增大后哪个因素发生改变即可;
(2)根据图片确定A、B、C三个圆柱体哪个因素相同即可;
①根据F浮=G-F计算出a实验中受到的浮力;
②根据控制变量法的要求选择对照实验;
③根据实验数据分析浮力大小与液体密度的关系;
④分别计算出三个圆柱体受到的浮力,然后进行比较即可。
(3)要探究浮力与物体形状的关系,就要控制液体密度和物体排开液体的体积相同,然后改变物体的形状,据此分析解答。
【解答】(1)如图所示,用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,它排开水的体积越大,而手会感到越吃力,则说明饮料罐受到的浮力增大,可以证明浮力大小与物体排开液体体积有关,即验证猜想4。
(2)根据图片可知,A、B、C三个物体的体积相同。
①在序号a的实验中物所受的浮力为:F浮=G-F=4N-3N=1N;
②探究浮力大小与液体密度的关系时,必须控制物体排开液体的体积相同,然后改变液体密度,故选a、d和e。
③d、a、e中液体的密度逐渐增大,根据F浮=G-F分布计算出三个物体受到的浮力依次为:0.8N、1N和1.2N,因此得到结论:液体的密度越大,物体所变的浮力越大。
④根据F浮=G-F分别计算出a、b、c三图中物体受到的浮力依次为:1N、1N和1N,则得到结论:浮力的大小与物体的重力无关。
(3)小富认为这个结论不可靠,理由是:没有控制排开液体的体积相同。
26.(2021八上·椒江期中)小明通过实验来探究影响浮力大小的因素,做了如图实验。他发现浮力的大小与物体浸入的深度有关,而且深度越大浮力越大。老师肯定他的实验,又带他做了一个实验,小明同学便恍然大悟。
(1)小明探究过程中存在的问题是   。
(2)老师的实验操作是:   ,观察弹簧测力计的示数是否不同。
(3)结合五次实验,得到的正确结论是:液体密度一定时,   。
【答案】(1)没有控制物体浸入液体中的体积不变
(2)把物体浸没在液体中,改变深度
(3)浮力大小与物体排开液体的体积有关
【解析】【分析】(1)浮力的大小与液体密度和物体排开液体的体积大小有关,要探究浮力是否与深度有关,就必须控制液体密度和排开液体的体积相等;
(2)根据(1)中的分析设计实验步骤;
(3)分析几个实验中哪个因素发生改变即可。
【解答】(1)小明探究过程中存在的问题是:没有控制物体浸入液体中的体积不变。
(2)老师的实验操作是:把物体浸没在液体中,改变深度,观察弹簧测力计的示数是否不同。
(3)分析五次实验可知,液体的密度相同,而物体排开液体的体积在不断增大,因此得到结论:液体密度一定时,浮力大小与物体排开液体的体积有关。
27.(2021八上·湖州期中)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   。
【答案】(1)1 (2)液体密度 (3)② (4)控制变量
【解析】【分析】(1)根据AC两图,利用F浮力=G-F拉计算物体浸没水中受到的浮力;
根据图片确定A、C、D中影响浮力的哪个因素发生改变;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化规律即可;
(4)探究一个因素对物理量的影响时,控制其它因素相同,这就是控制变量法,据此分析解答。
【解答】(1)根据A、C两图可知,物体浸没在水中受到的浮力:F浮力=G-F拉=4.2N-3.2N=1N;
(2)在A、C、D三图中,液体的密度不同,则得到:物体在液体中所受浮力大小与液体密度有关。
(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),物体排开水的体积先增大,后不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到浮力先增大后不变,故选②。
(4)小李在实验中主要用到的科学探究方法是控制变量法。
28.(2021八上·平阳期中)某课外兴趣小组同学利用弹簧测力计和量筒研究“浮力大小与排开液体多少的关系”,设计了如下实验步骤和数据记录表格:
①在量筒中加入水,读出量筒内水面位置的刻度。
②把系有细线的铁块挂在弹簧测力计的挂钩上,测出铁块的重力。
③把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在盛有水的量筒里,再次读出弹簧测力计的示数。
④读出量筒内水面位置升高后的刻度。
⑤计算铁块排开水的体积。求出铁块排开的水受到的重力。
实验过程中,小组同学发现设计的表格中缺少一项,该项是   。补充完整后,完成实验。分析数据得出结论:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。 实验后,该组同学进行了反思:
铁块浸没时弹簧测力计的示数/N 铁块在水中受到的浮力/N 水的体积/cm3 水和铁块的总体积/cm3 排开水的体积/cm3 排开的水受到的重力/N
           
⑴量筒中不能加入太多的水,否则无法直接测出   ,从而不能得出实验结论;
⑵通过以上实验得出结论不可靠,理由是   .
A.没有进行多次重复实验 B.没有换用其它液体进行实验
C.没有进行物体部分浸入水中时的实验
【答案】铁块重力 G;水和铁块的总体积;ABC
【解析】【分析】(1)根据实验过程分析表格中缺少的数据;
(2)在量筒中放入石块后,如果水面到达没有刻度的部分,甚至有水溢出,那么就不能读出石块和水的总体积,自然无法计算出石块的体积。
(3)根据科学实验的要求分析判断。
【解答】(1)在实验中,铁块受到的浮力等于铁块的重力与弹簧测力计的示数之差,而表格中只有测力计的示数,而没有铁块的重力,因此缺少的一项是:铁块重力G。
(2)量筒中不能加入太多的水,否则无法直接测出水和铁块的总体积,从而不能得出实验结论;
(3)没有进行多次重复实验 ,没有换用其它液体进行实验和没有进行物体部分浸入水中时的实验,都会使实验数据具有一定的片面性,从而使得到的结论具有偶然性,故选ABC。
29.(2021八上·浙江月考)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,实验数据记录在表中。
液体种类 实验序号 物体重力G物(N) 弹簧测力计示数F(N) 物体受到的浮力F浮(N) 排开液体体积V排(cm3)
水ρ水=1.0g/cm3 1 2 1.5 0.5 50
2 1.0 1.0 100
3 0.5 1.5 150
酒精ρ酒精=0.8g/cm3 4 2 1.6 0.4 50
5 1.2 0.8 100
6 0.8 1.2 150
(1)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可得出的初步结论是:   。
(2)分析比较实验序号   可得出的初步结论是:当物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。
(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小。于是他灵机一动,在弹簧测力计下挂了一个重1.5N的物块,如图甲所示,当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N刻度线处标上1.0g/cm3;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   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秤。
【答案】(1)当液体密度相同时,排开液体的体积越大,受到浮力越大
(2)1、4或2、5或3、6
(3)0.7
【解析】【分析】根据 F浮=ρ液·g·V排解答。
【解答】(1)比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可知, 当液体密度相同时,排开液体的体积越大,受到浮力越大
(2)比较实验序号1、4(或2、5或3、6)可知,排课液体体积相同,当液体密度越大时,弹簧测力计示数越小,则说明浮力越大。
(3)放入水中时物块所受浮力为F水=G-F1=1.5N-0.5N=1N
由F浮=ρ液gV排可求物体体积为
则浸没在酒精中所受浮力为F浮=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=0.8N
则对应弹簧测力计示数为F2=G-F酒精=1.5N-0.8N=0.7N
则应在0.7N处标上0.8g/cm3字样。
30.(2021八上·嘉兴期末)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进行实验,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,具体数据如下表:
液体 实验序号 物体重力G物(N) 弹簧测力计示数F(N) 物体受到的浮力F浮(N) 排开液体体积V排(cm')
水 1 2.5 2.1 0.4 40
2 1.7 0.8 80
3 1.2 1.3 130
(1)实验过程中,当物体浸入到溢水杯后有50mL水溢出时(如图所示),标出此时弹簧测力计指针的位置;
(2)分析实验数据可初步得出的结论是:   。
【答案】(1)
(2)同一液体中,浸在液体中的物体受到的浮力大小与排开液体的体积成正比
【解析】【分析】(1)首先根据阿基米德原理F浮=G排=ρ水gV排计算出物体受到的浮力,再根据F拉=G-F浮计算出弹簧测力计的示数;
(2)根据表格数据,分析物体受到的浮力与排开液体体积的关系即可。
【解答】(1)根据溢出50ml的水可知,
此时物体受到的浮力F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=0.5N;
则此时弹簧测力计的示数F拉=G-F浮=2.5N-0.5N=2N。
如下图所示:
(2)根据表格数据可知,物体受到的浮力和对应排开液体的体积的比值都是0.01,那么得到结论:同一液体中,浸在液体中的物体受到的浮力大小与排开液体的体积成正比。
31.(2021八上·萧山期中)科学兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体,以图a、b、c、d、e分别为实验情景。
(1)通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是   N;
(2)通过   两次实验,可探究物体所受浮力大小与排开液体体积的关系;
(3)通过c、e两次实验,可探究物体所受浮力大小与   的关系;
(4)在某种液体中进行探究的过程中,记录实验数据,得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像,则该液体的密度为   kg/m3。
【答案】(1)0.5
(2)b c 或 b d
(3)液体的密度
(4)800
【解析】【分析】(1)根据称重法测浮力得出浮力的大小;
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(3)分析c、e两个实验中哪个因素不同即可;
(5)求出物体在液体中的浮力的大小,由于物体全部浸没在两种液体中,排开的液体的体积是相同的,根据阿基米德原理列出关系式,求出液体的密度。
【解答】(1)由a、c两次实验中测力计示数可知,物体浸没在水中所受的浮力为:F浮=G-Fc=2N-1.5N=0.5N;
(2)探究物体受到的浮力与排开液体体积的关系时,必须控制液体密度相同而改变排开液体的体积,故选bc或bd;
(3)由图c、e所示实验可知,物体排开液体的体积相同而液体密度不同,该实验可以探究浮力大小与液体密度的关系;
(4)实验步骤e中,物体受到的浮力为:F浮′=G-Fe=2N-1.6N=0.4N;
因物体均浸没,所以V排水=V排液;
根据阿基米德原理可知: ,


解得:ρ液=0.8×103kg/m3。
二、探究浮力大小影响实验改编
1.(2021八上·淳安期末)小科从课外资料中看到庄子的一句话:如果河中的水积得不够多, 那么承载大 船就没有力量。也就是说浮力的大小与河中液体的多少有关。庄子的说法有道理吗?
(1)小科为了验证这说法,他先用弹簧测力计测出木块的重力(如图甲)。再将木块放入烧杯内的水中,木块处于漂浮状态(如图乙),此时浮力为F1;然后他往烧杯中加水,发现木块仍然漂浮,此时浮力为F2;经分析可知,F1=F2=   N 从而得出木块漂浮时浮力大小与容器中水的多少无关;
(2)一定量的液体能产生比自身重力更大的浮力吗?小科针对这个问题进一步开展了如图丙实验。往两个形状相同的塑料盆A、B中各加入10牛的水,再将B盆放入A盆,B盆漂浮。继续往B盆内加20牛水,B盆仍漂浮。此实验可得出的结论是:   ;
(3)结合小科的探究活动,给我们的启发: 面对前人的观点,应采取的做法是 。
A.普通人的观点可以质疑,科学家的观点也可以质疑
B.只要多数人认同的观点我们就要全盘接受
C.可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确
D.到目前为止没人反对的观点我们就可以确认是完全正确的
【答案】(1)2.5
(2)一定量的液体能产生比自身重力更大的浮力
(3)A;C
【解析】【分析】(1)根据甲图确定测力计的分度值,然后根据指针位置读出弹簧测力计的示数;
(2)将产生的浮力与液体的质量进行比较即可;
(3)根据对科学探究的认识分析判断。
【解答】(1)根据图甲可知,测力计的分度值为0.1N,则测力计的示数为2.5N。根据浮沉条件可知,F1=F2=F=2.5N。
(2)B盆漂浮,则它受到的浮力等于自身重力20N,那么10N的水产生了20N的浮力,因此得到:一定量的液体能产生比自身重力更大的浮力。
(3)A.普通人的观点可以质疑,科学家的观点也可以质疑,故A正确;
B.多数人认同的观点不一定正确,因此我们不能全盘接受,故B错误;
C.可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确,故C正确;
D.到目前为止没人反对的观点,也可能是错误的,我们不能确认它是正确的,故D错误。
故选AC。
2.(2021八上·三门期末)小柯同学探究浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系时,用到了下列器材:弹簧测力计、金属块(4.0N)、 大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
实验步骤:
①如图甲, ;
②如图乙,将金属块浸没在盛水的烧杯中,读出测力计示数并记录,然后取出金属块擦干;
③按照步骤②的操作,换用不同密度的溶液重复实验,数据如下表。
实验编号 1 2 3 4 5 6 7
液体密度ρ液( g/cm3 ) - 0.8 1.0 1.2 1.4 1.8 2.0
测力计示数F拉(N) 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 3.1 3.0
浮力大小F浮(N) - 0.4 0.5 0.6 0.7 X 1.0
(1)补充实验步骤①   ;
(2)表格中X的数据是   。
(3)浮力秤是利用物体漂浮时F浮=G物原理工作的。当秤盘放上物体时,小简浸在水中的深度为h,小筒重(包括秤盘)为G0、圆柱形小筒截面积为S,水的密度为ρ,则所称物体的重力为    。
(4)根据以上探究,写出一种增大浮力秤称量范围的方法   。
【答案】(1)将金属块挂在弹簧测力计下,读取弹簧测力计示数并记录
(2)0.9
(3)ρgsh-G0
(4)换用密度比水大的液体
【解析】【分析】(1)根据图甲确定实验步骤①;
(2)根据G=F浮力+F拉计算X的数值;
(3)根据浮沉条件,阿基米德原理F浮=ρ液gV排和重力公式G=ρgV分析计算;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析解答。
【解答】(1)根据图甲可知,步骤①的内容:将金属块挂在弹簧测力计下,读出弹簧测力计的示数(金属块的重力)并记录。
(2)根据G=F浮力+F拉可知,表格中X的数值为:F浮力=G-F拉=4N-3.1N=0.9N;
(3)浮力秤在液面漂浮,
则:F浮=G总;
ρ液gV排=G0+G物;
ρgSh=G0+G物;
解得:G物=ρgSh-G0;
(4)要增大浮力秤的称量范围,可以增大它受到的浮力,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,可以通过增大液体的密度来增大浮力秤的称量范围。
3.(2021八上·温州期末)某项目化学习小组同学制作“浮漂器”,成功地验证了阿基米德定律。
〖选材制作〗选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成,下托盘由细铁丝制成。
〖验证步骤〗
①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯,取一小石块放在上托盘,在支撑杆上标出水位刻度线。
②将小石块改放在下托盘,往上托盘加砝码,同时用空烧杯接收溢出的水,直到水位刻度线与水面相平。
③取下砝码,把烧杯中的水全部倒入上托盘。
〖结果分析〗
由步骤①②得出石块所受浮力F浮=G砝码,由步骤②③得出烧杯中水的重力G排=G砝码。因此,F浮=G排,即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力,从而验证了阿基米德原理。
(1)泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。确定泡沫块高度,应考虑的因素有________。(可多选)
A.支撑杆的高度 B.托盘的质量 C.溢水杯的质量
D.泡沫块的密度 E.液体的密度
(2)步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯,判断杯中水为“适量”的依据是   。
(3)分析步骤②③,该组同学得出结论:烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力,即G排=G砝码。推测其观察到的现象为   。
(4)有同学认为,往上托盘“加砝码”的操作存在缺陷,改进方法有   (写出一种)
【答案】(1)A;B;D;E
(2)将小石块放入上托盘时,有少量水溢出(或水位刚好达到溢水口处)
(3)溢水杯中的水刚好到溢水口处(或无水溢出);水位刻度线与水面相平
(4)用细沙替代砝码(其他合理答案也给分)
【解析】【分析】(1)根据浮沉原理和阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析即可。
(2)溢水杯中一定要装满水,这样放入石块后会马上排出水,避免对实验结果产生影响。而“装满”的判断方法为:只要放入石块后有少量水溢出即可。
(3)将烧杯中的水倒入托盘后,如果溢水杯中的水面恰好到达溢水杯口,那么此时整个装置受到的总浮力肯定等于②中装置受到的总浮力。因为漂浮时浮力等于重力,所以②③中总重力相等,即排开水的重力等于砝码的重力。
(4)砝码的重力较大,因此调节时变化幅度较大,不利于找到水面再次回到溢水杯口时的质量。而细沙的质量很小,可以实现精细调节,有利于得到准确的测量结果。
【解答】(1)A.支撑杆的高度越大,重心越靠上,装置越不利于在水中漂浮,此时需要适当增大泡沫块的高度,故A符合题意;
B.托盘的质量越大,漂浮时受到的浮力就要越大,排开水的体积就要越大,此时要增大泡沫块的高度,故B符合题意;
C.溢水杯和装置没有任何联系,故C不合题意;
D.泡沫块的密度越大,为了装置的漂浮,它的体积就要越大,即高度越大,故D符合题意;
E.液体的密度变大,泡沫块的体积可以适当减小,即高度减小,故E符合题意。
故选ABDE。
(2)步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯,判断杯中水为“适量”的依据是:将小石块放入上托盘时,有少量水溢出(或水位刚好达到溢水口处)。
(3)分析步骤②③,该组同学得出结论:烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力,即G排=G砝码。推测其观察到的现象为:溢水杯中的水刚好到溢水口处(或无水溢出);水位刻度线与水面相平。
(4)有同学认为,往上托盘“加砝码”的操作存在缺陷,改进方法:用细沙替代砝码(其他合理答案也给分)。
4.(2021八上·天台期末)两位同学分别用图1和图2装置探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)图1中,排开液体所受的重力G排= F4-   (选填“F1”“F2”或“F3”)。
(2)乙同学按图2进行实验时,随着升降台升高,物体缓慢浸入盛满水的溢水杯中。测力计A、 B示数的变化量   (选填“相等”或“不相等”)。
(3)若要验证阿基米德原理,两实验中的金属块   (选填“一定”或“不一定”)要浸没在水中。
(4)比较两方案,你觉得哪个更好并说明理由   。
【答案】(1)F2
(2)相等
(3)不一定
(4)图乙方案更好,测力计固定示数更稳定,能同时观察测力计A、B示数变化。(或图甲方案好,操作方便)
【解析】【分析】(1)排开液体的重力等于排开液体和小桶的总重力与小桶重力之差;
(2)根据F浮力=G-F拉可知,弹簧测力计A示数的减小量为物体受到的浮力。弹簧测力计B示数的增大值等于物体排开的水重。根据阿基米德原理F浮=G排可知,二者的变化量相等,据此分析解答。
(3)根据阿基米德原理的适用范围判断;
(4)可从测力计示数的稳定性,以及是否能够明确两个测力计示数的变化关系等角度分析。
【解答】(1)根据图片乙可知,空小桶的重力G桶=F2,排开水与小桶的总重力G总=F4,则排开液体所受的重力G排 = F4-F2;
(2)乙同学按图2进行实验时,随着升降台升高,物体缓慢浸入盛满水的溢水杯中。测力计A、 B示数的变化量相等。
(3)阿基米德原理适用于所有的气体和液体,因此两个实验中的金属块不一定要浸没在水中。
(4)我觉得图乙方案更好,理由:测力计固定示数更稳定,能同时观察测力计A、B示数变化。(或图甲方案好,操作方便)
5.(2021八上·吴兴期末)某同学用如图装置,探究“浮力大小与哪些因素有关”。将一挂杯悬挂在弹簧测力计下,挂杯下用细线绑一小石块,将石块分别浸入水和酒精(ρ酒=0.8g/cm ),通过升降台调节溢水杯高度,观察并记录弹簧测力计示数,并用量筒测出排开液体体积,数据记录在下表中:
液体种类 序号 弹簧测力计示数F1/N 弹簧测力计示数F3/N 小石块受到的浮力/N 排开液体体积V排/cm3
水 1 3.0 2.5 0.5 50
2 2.0 - 100
3 1.5 1.5 150
酒精 4 3.0 2.6 0.4 50
5 2.2 0.8 100
6 1.8 1.2 150
(1)分析表中数据,第二次实验中物体所受的浮力F浮=   N。
(2)分析比较实验序号   可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。
(3)该同学每次实验,将丙中小烧杯的水倒入挂杯后,发现弹簧测力计的示数F3与F1相等,该现象产生的原因是   。
【答案】(1)1
(2)1,4或2,5或3,6
(3)物体所受的浮力都等于排开液体的重力
【解析】【分析】(1)根据F浮=G-F拉计算即可;
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验。
(3)根据阿基米德原理F浮=G排分析解答。
【解答】(1)第二次实验中物体受到的浮力:F浮=G-F拉=3N-2N=1N。
(2)探究浮力大小与液体密度的关系时,必须控制排开液体的体积相同,而改变液体密度,故选实验1、4或2、5或3、6。
(2)该同学每次实验,将丙中小烧杯的水倒入挂杯后,发现弹簧测力计的示数F3与F1相等,该现象产生的原因是:物体所受的浮力都等于排开液体的重力。
6.(2021八上·义乌月考)为了直观验证阿基米德原理,小明改进了实验装置,如图所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下面放一小杯。铁架台的支架上放置一只溢水杯,溢水杯跟金属块、粗铁丝框、小杯都不接触。
首先平稳缓慢地抬高放有溢水杯的支架,使金属块完全浸没入水中,但不与溢水杯被底部接触。(如图甲→乙→丙),在此过程中,弹簧测力计示数 F甲   F丙(填“>”、“=”或 “<”)。 然后再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图丁),可以计算出图丙中 金属块所受到的浮力约为   牛,此时浮力的测量数值将比真实数值   (填“偏大”或“偏小”),原因是   。
【答案】=;1.2;偏大;金属块完全离开水面时要带一些水滴,使重力 G 测的数值偏大
【解析】【分析】(1)物体悬浮即静止状态,所以物体受力平衡。
(2)金属块完全离开水时会带着一些水滴从而改变重力G的数值。
【解答】丙图中该物体竖直向上受到水对物体向上的压力、竖直向下受到水对物体向下的压力和重力作用,因物体受力平衡,所以上下表面受到的压力差即浮力等于物体的重力,因此丙物体弹簧测力计的示数就是该物体受到的浮力等于它所受的重力,而甲图中物体受到弹簧测力计向上的拉力,测出的是物体所受的重力,因此F甲=F丙。丙图中测力计的示数为3.2N,丁图中测力计的示数为4.4N,那么图丙中金属块受到的浮力为:F浮=4.4N-3.2N=1.2N,此时浮力的测量数值将比真实数值偏大,原因是:金属块离开水带有水滴。
故答案为:=;1.2;偏大;金属块完全离开水面时要带一些水滴,使重力 G 测的数值偏大
7.(2021八上·兰溪月考)某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)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=   。
(2)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
(3)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B的示数逐渐   ,且A、B示数的变化量   (选填“相等”或“不相等”)。
(4)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
【答案】(1)F1-F3
(2)B
(3)变大;相等
(4)B;C
【解析】【分析】(1)对物体进行受力分析,根据二力平衡的知识分析解答;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排分析判断。
(3)根据(2)中得到的结论分析解答;
(4)可从实验器材选取的容易程度、测力计的示数是否温度等角度分析优点。
【解答】(1)根据甲图可知,该物体的重力G=F1;根据丁图可知,物体受到竖直向上的拉力和浮力,竖直向下的重力,即G=F浮+F拉,那么此时物体受到的浮力:F浮=G-F拉=F1-F3。
(2)根据乙图可知,空桶的重力G桶=F2;根据戊图可知,空桶和排开水的重力之和为G总=F4。则物体排开水的重力:G排=G总-G桶=F4- F2。根据阿基米德原理F浮=G排可知,它们满足的关系为:F1-F3=F4- F2,故选B。
(3)向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,则会不断有水排出流入塑料袋中,那么观察到B的示数逐渐变大。根据(2)中的分析可知,A的示数的减小量就是物体受到的浮力,B的示数的增大量就是排开水的重力,根据阿基米德原理F浮=G排可知,二者示数的变化量相等。
(4)A.测力计A的示数的减下量是物体所受浮力的大小,故A错误;
B.实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定,故B正确;
C.能同步观察测力计A,B示数的变化,故C正确。
故选BC。
8.(2021八上·洞头期中)同学们在学习“阿基米德原理”这节课后复习时,科学兴趣小组的同学们,经过反复地思考、讨论,提出了对该实验的改进意见,并动手制作出了如图甲所示的实验装置,其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是大号饮料瓶、带孔橡皮塞 以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入水,F是升降台(摇动手柄,可使平台高度缓慢上升、下降),G为铁架台。
实验序号 物体重力G物(牛) 弹簧测力计A的示数F1 (牛) 弹簧测力计B的示数F2 (牛)
1 2 1.5 0.5
2 1.0 1.0
3 0.5 1.5
(1)①实验中,同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计示数并记录,如上表乙所示,该过程中重物所受浮力逐渐   (填“增大”“减少”或“不变”)。
②小明通过分析表中数据,发现   (用字母表示),即验证“阿基米德原理”物体所受的浮力等于物体排开的液体的重力相等。
(2)小明还想利用装置乙继续探究,用薄铁片、烧杯、水和食盐水进行如下实验:
步骤一:将重物挂在弹簧测力计下面,读出弹簧秤示数。
步骤二:调节平台F让重物一半浸没在水中,读出此时弹簧测力计A的示数。
步骤三:保持平台F高度不变,将E中的水倒出,改为装满食盐水,读出此时弹簧测力计A的示数。
步骤四:对比数据,得出结论。
①小明以上操作步骤探究的问题是:   。
②步骤三中“保持平台F高度不变”的目的为:   。
【答案】(1)增大;G物-F1=F2
(2)浮力大小与液体密度大小是否有关?;控制变量/保持浸入液体的体积保持一致
【解析】【分析】本题考查了阿基米德原理实验的改进,弄清楚实验装置中每一个仪器的作用,结合阿基米德原理,即可轻松解题。
【解答】(1) ① 重物浸入水中的体积越来越大时,排开液体的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大;
②通过分析表中数据,可知G物-F1=F2 , 即验证“阿基米德原理”物体所受的浮力等于物体排开的液体的重力相等。
(2) ①小明以上操作步骤探究的问题是: 浮力大小与液体密度大小是否有关?
②步骤三中“保持平台F高度不变”的目的为: 控制变量或者保持浸入液体的体积保持一致。
9.(2021八上·浙江月考)如图所示是小科自制的用来探究影响浮力大小因素的装置:将弹簧和标尺固定在支架上,用细线将一个金属块悬挂在弹簧下端,弹簧静止时指针正对标尺上的 A 位置(本装置使用时,弹簧未超过弹性限度)。
(1)向杯中缓慢注水,从金属块底部接触水面,到金属块刚好浸没水中的过程中,指针由标尺上的 A 位置慢上移至 C 位置,说明物体所受浮力的大小跟   有关,此过程中支架上 O 点所受拉力的最大变化量为△F1;继续向杯中注水,指针   (选填“上移”“不动”或 “下移”)
(2)为了探究金属块所受浮力的大小是否与液体的密度有关,小科将水倒尽,向杯中缓慢注入某种液体(ρm≠ρ水),当指针指在 C 位置时,他的下一步操作是   。
(3)将液体倒尽,用等体积的塑料块(ρ水<ρ塑料<ρ金属)替换金属块进行实验。向杯中级慢注水,从塑料块底部接触水面,到塑料块浸没到水中的过程中,支架上 O 点所受拉力的最大变化量为△F2:,则△F1   △F2(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1)排开液体的体积;不动
(2)继续倒入液体将金属块全部浸没,直到指针指在C的上方
(3)=
【解析】【分析】(1)根据题目的描述分析影响浮力的哪个因素发生改变即可。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化,根据F=G-F浮分析弹簧拉力是否变化,确定指针是否移动。
(2)探究金属块受到浮力的大小与液体密度的关系时,必须控制金属块排开液体的体积相等而改变液体密度,据此确定下一步的操作;
(3)首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的大小,再确定拉力最大变化量的大小。
【解答】(1)向杯中缓慢注水,从金属块底部接触水面,到金属块刚好浸没水中的过程中,金属块排开水的体积不断变大,而指针由标尺上的 A 位置慢上移至 C 位置,说明它受到的浮力变大,因此得到:物体所受浮力的大小跟排开液体的体积有关。
继续向杯中注水,金属块排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力不变。根据F=G-F浮可知,弹簧受到的拉力不变,因此指针的位置不动。
(2)为了探究金属块所受浮力的大小是否与液体的密度有关,小科将水倒尽,向杯中缓慢注入某种液体(ρm≠ρ水),当指针指在 C 位置时,他的下一步操作是:继续倒入液体将金属块全部浸没,直到指针指在C的上方。
(3)支架O上原来受到的拉力等于金属块的重力,后来的拉力F=G-F浮,则O点受到拉力的变化量就是金属块受到的浮力。塑料块和金属块的体积相同,完全浸没时排开水的体积相同,则它们受到的浮力相同,因此支架O点受到拉力的最大变化量相同,即△F1=△F2。
三、有关密度计实验
1.(2021八上·新昌期中)在学习了浮力的相关知识后,小明取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量橡皮泥,同时也用橡皮泥将下端封口,制成一只简易的密度计。
(1)密度计分别放到水和某一种液体中,情景如右图甲、乙所示,用ρ水、ρ液分别表示水和液体的密度,则ρ水   ρ液(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)当密度计放入食用油中,小明发现密度计沉到容器底部,无法测量出食用油的密度,如图丙。则小明重新制作密度计时,请你提出一点改进的建议:   。
【答案】(1)小于
(2)减少橡皮泥(或其它方法,合理即可)
【解析】【分析】(1)根据漂浮条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度的大小;
(2)根据浮沉条件分析即可。
【解答】(1)根据图片可知,密度计始终漂浮在液面上,则它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当浮力不变时,物体排开液体的体积与液体密度成反比;因为排开液体的体积V水>V液体,所以液体密度ρ水<ρ液。
(2)密度计在食用油中下沉,即浮力小于重力。要使密度计在其中漂浮,要么增大浮力,要么减小重力,则方法为:
①减小橡皮泥的重力;
②换用更粗的吸管,则它排开油的体积增大,即增大浮力。
2.(2021八上·临安期中)小阳利用一根吸管制作一个简易密度计,他用石蜡将下端封闭,并放入适量的细沙,它的长度为L,外直径为d,总质量为m。
(1)简易密度计中放入适量细沙的目的是    。
(2)如图甲当把该简易密度计放入某液体中时,浸入液体中的长度为h, 试推导该液体的密度ρ的表达式     (用字母表示)。
(3)小阳通过正确计算,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙四种刻度的标示合理的是   。 (填字母)
【答案】(1)使简易密度计能竖直立在液体中
(2)4m/πd h
(3)C
【解析】【分析】(1)物体的重心越低越稳定。如果没有细沙,那么吸管会平躺在水面上;而加入细沙后,吸管的重心向下移动,集中在下面的细沙处,可以让吸管树立起来。
(2)根据浮沉条件,结合阿基米德原理F浮=ρ液gV排进行推导计算即可。
(3)根据(2)中得到的表达式分析密度计上刻度值的分布规律即可。
【解答】(1)简易密度计中放入适量细沙的目的是:使简易密度计能竖直立在液体中。
(2)密度计是漂浮在液体中,
它排开液体的体积:,
根据漂浮条件可得:F浮液=G=mg,
则:ρ液gV排=mg,
解得:;
(3)由于,所以h和ρ是反比例函数,即刻度分布不均匀。由于密度计的刻度由上至下数值逐渐增大;等密度的变大时,h液的变化量越小,故选C。
3.(2021八上·绍兴期中)小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作了简易密度计。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。如下图所示。
为了给密度计标上刻度,他进行了如下操作:
a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3
b.将其放入密度0.9g/cm3植物油中,用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3;
c.接着他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3,将整个饮料吸管均匀标上刻度;
d.将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。
(1)如图甲所示,小明制作的密度计,你认为刻度 0.9 应该在   点(选填“p”或“q”)
(2)在实验步骤 c 中,小明这样均匀标示刻度是   (选填“正确”、“错误”)。
(3)若被测液体的密度为ρ液,密度计浸入被测液体的深度为 h(如图乙)、自制密度计的质量为 m,横截面积为 S,用给定的字母推导出ρ液关于 h 的关系式为   。
(4)小明为了让简易密度计做的更精确,想使密度计上两条刻度线之间的距离大一些,请 你为小明设计一种改进方法:   。
【答案】(1)P
(2)错误
(3)m/Sh
(4)换用管径更细的吸管
【解析】【分析】(1)根据漂浮条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排,比较密度计排开液体体积的大小关系,从而确定液面的刻度位置。
(2)根据漂浮条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排,推算出浸入液面的深度h的关系式,从而确定刻度是否均匀。
(3)根据漂浮条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排,推断得到液体密度和h的关系式;
(4)密度计的质量不变,则它排开液体的体积不变,根据△V=Sh分析管径的大小与刻度线之间的距离h之间的关系即可。
(3)沉底是浮力小于重力,减小重力即可实现漂浮。
【解答】(1)密度计始终漂浮在液面上,则它受到的浮力始终等于重力,即浮力保持不变。
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,密度计排开液体的体积与液体密度成反比。
因为酒精的密度小于水的密度,
所以排开液体的体积V排水<V排酒,
所以密度计放在酒精中,液面的位置在水密度值刻度线的上方,
即刻度0.9应该在p点。
(2)密度计漂浮,它受到的浮力等于重力,
即F浮=G物,
ρ液gV排=mg,
ρ液gSh浸=mg,
解得: ,
则密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比,
所以密度计刻度不均匀,即小明这样均匀标示刻度是错误的。
(3)自制密度计的质量为m,则G=mg,
若被测液体的密度为ρ液,密度计处于漂浮状态时,
浮力等于重力,即:F浮=G,
即:ρ液gV排=mg,
ρ液gsh=mg,
解得: 。
(4)因为△V=sh,所以使h变大,应减小S即可,具体做法是:换用管径更细的吸管。
4.(2021八上·杭州期中)小明利用浮力知识制作了简易密度计如图所示。
(1)将简易密度计放到水中如图(a)所示,测得浸入的长度为 H ;放到另一液体中如图(b)所示,浸入的长度为h(h<H)。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则ρ液   ρ水 ,(填“>”“=”或“<”)。
(2)小明根据图(a)在简易密度计上标出1.0刻度线(单位 g/cm3 ,下同),再将简易密度计放在不同液体中,分别标出0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线,结果发现,相邻刻线的间距   (填“均匀”或“不均匀”)。
(3)小明发现相邻刻度线的间距太小,为了提高精确度如何改进密度计。   
【答案】(1)>
(2)不均匀
(3)换稍细的试管制作密度计
【解析】【分析】上浮:浮力大于重力,液体密度大于物体密度;漂浮:浮力等于重力,液体密度大于物体密度;悬浮:浮力等于重力,液体密度等于物体密度;下沉:浮力等于重力,液体密度小于物体密度;阿基米德公式F=ρ液gV排;V=Sh。
【解答】 (1) 两只密度计都是漂浮在两种液体中,故F浮=G,F1=ρ水gV排水=F2=ρ液gV排液,由于g相同,h<H,S相等,V排水>V排液,ρ水<ρ液;
(2)由于漂浮,在水中或者在其他液体中浮力都是等于密度计重力,重力不变,浮力相等,F1=ρ水gV排水=F2=ρ液gV排液,=,从式子中可得到,液体密度与液体的高度不是成正比,故刻度值不均匀;
(3)增大相邻之间的间距,根据液体密度的公式中受液体高度的影响,故可以让管子更细,高度更高,让现象更加明显的方法可以换更细的试管制作密度计。
故答案为:(1) >;(2)不均匀;(3) 换稍细的试管制作密度计 。
5.(2021八上·义乌期中)暑假,学校布置了“利用浮力自制密度计”的任务。小骏同学利用一个高12cm的空易拉罐(可视为一个圆柱体,如图所示)制作了一个密度计。
①他先在罐中放入几颗小石头,使之竖直漂浮在水面上,在水面对应的位置打上记号A;
②取出易拉罐,在记号A处标上1g/cm3;
③用刻度尺量出记号A处到罐底的竖直距离为6cm;
④接着,小骏要标出0.8g/cm3刻度线的位置,应在记号A的   (“上方”或“下方”);
⑤利用步骤四的方法,刻画出其他的刻度线,密度计制作完成;
⑥该密度计能测出的液体密度的最小值为   g/cm3;
⑦小骏想增大刻度线之间的距离,应该   (选填“增大”或“减小”)该密度计的质量。
【答案】上方;0.5;增大
【解析】【分析】④根据浮沉条件和阿基米德原理列出等式计算出0.8g/cm3时对应的刻度值,然后与6cm进行比较即可;
⑥空易拉罐完全浸没时液体的密度最小,据浮沉条件和阿基米德原理列出等式计算出液体的密度;
⑦为了使简易密度计上两刻度线之间的距离大一些,可分析密度计处于漂浮状态时,密度计浸入液体中的深度与密度计质量的关系,再根据此关系来中小学教育资源及组卷应用平台
1.3水的浮力——浮力实验习题分类集训
一、课本探究浮力大小影响实验
二、探究浮力大小影响实验改编
三、有关密度计实验
四、物体浮沉条件探究实验
一、课本探究浮力大小影响实验
1.(2021八上·余姚期中)探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是(  )
A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
2.(2021八上·义乌月考)在探究浮力问题时,某同学做了如下图所示实验,则实验中F1、F2、F3、F4的关系式是(  )
A.F1=F2=F3=F4 B.F1-F2=F4-F3
C.F1=F2,F3=F4 D.F1-F3=F4-F2
3.(2021八上·浙江月考)在探究浮力问题时,某同学做了如图所示实验。测量时弹簧测力计的示数分别是 F1、F2、F3和 F4.其中符合阿基米德原理叙述的等量关系的是(  )
A.F1>F3>F4>F2 B.F1﹣F2=F3﹣F4
C.F1+F2=F3+F4 D.F1﹣F3=F4﹣F2
4.(2021八上·东阳期中)小明猜想浮力的大小可能与“液体的密度浸入液体的深度.排开液体的体积”三个因素有关。用弹簧测力计、长方体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)对比上述实验中的③④可以得出.浮力大小与   无关。
(2)用图示实验数据可以测出盐水的密度是   kg/m3。
5.(2021八上·诸暨期中)小科同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油)对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,下图表示探究过程及有关数据。
(1)分析图A、B、C、D,说明浮力大小跟   有关。
(2)分析图   ,说明浮力大小跟液体密度有关。
(3)物体的重力是   N。
(4)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是   N。
6.(2021八上·杭州月考)如图所示为探究“浮力的大小等于什么”的实验。
(1)以上探究中,不重复操作的合理顺序是   (只填字母)。若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式   成立则可得出结论F浮=G排
(2)在C步骤倾斜的烧杯中装满水的目的是   .
(3)该结论F浮=G排   适用于气体(填“能”或"不能”)。
7.(2022八上·临海期末)某同学想探究“漂浮的木块受到的浮力大小与木块排开液体重力的关系”。
实验步骤:
①测量漂浮的木块受到的浮力大小,方法是   ;
②将水倒入溢水杯中直至有水从溢水口溢出为止,如图甲所示;
③待溢水口不再溢水后,在溢水口下放一个重为G1的空桶,如图乙所示;
④将木块放进溢水杯,让溢出的水全部流入小桶,测出小桶和水的总重力记为G2,如图丙所示。
实验分析:本实验中,下列选项会对实验产生影响的是   (填字母)。
A.溢水杯未装满水 B.测量空桶重力时桶内有水 C.木块吸水
实验完成后,另一同学猜想漂浮的木块受到的浮力大小可能与液体密度有关,于是他用
盐水代替水,另取一个相同木块重复步骤②③④,测出小桶和盐水的总重力记为G3。根据所
学知识判断G2   G3(填“<”、“=”或“>”)。
8.(2022八 不计的薄壁玻璃瓶、若干完全相同的透明塑料杯、水、浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙等器材进行了如下实验:
①往玻璃瓶里装满水并拧紧盖子;
②把玻璃瓶放入装水的溢水杯中,用塑料杯接住溢出来的水,如图所示;
③将玻璃瓶里的物质分别换成浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙并装满,重复以上实验;
④比较每次溢出来水的体积。
请回答下列问题:
(1)溢水杯里所装水的多少应该以   为准。
(2)若每次溢出来水的体积   ,则初步说明物体所受的浮力与物体的密度无关,否则与物体的密度有关。
(3)本实验可以通过比较每次溢出来水的体积多少来比较物体所受浮力的大小,这样做的依据是    。
9.(2021八上·普陀期末)小徐发现将提着的物体浸在水中,会感觉省力一些,物体浸入越多省力感觉越强烈。于是猜想:浮力大小是否与物体排开液体的体积有关?他设计了实验来验证自己的猜想。实验中用了一块 300cm3 的金属块,把体积划成三等分。实验得到了如表中的实验数据。
实验次数 物体排开水的体积/cm3 物体的重力G/N 测力计的示数F/N 浮力 F浮/N
1 100 6 5 1
2 200 6 4 ______
3 300 6 3 3
4 300 6 3 3
(1)表中空格内的数据是   ;
(2)分析表中的数据,可以得到的结论是   ;
(3)小徐提出还应该用酒精等其他液体重复这个实验,目的是   。
10.(2022八上·慈溪竞赛)小华做“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石块排开的水,他的实验过程分别如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。
(1)实验时,使用图(a)所示的溢水杯和小桶接收被测石块排开的水。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”,请写出达到该要求的操作要点:   。
(2)若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式   ,阿基米德原理得到验证。
(3)以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是________。
A.图(a)中溢杯内未盛满水
B.图(b)中小桶内有少量水
C.图(d)中石块未浸没水中
11.(2021八上·拱墅期末)为了探究“浮力大小的影响因素”,小乐用装有沙子的柱形带盖塑料瓶依次做了如图所示的实验,来验证下列猜想。
猜想1:浮力大小与液体的密度有关
清想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
(1)通过实验,可知B中塑料瓶所受浮力大小是   N;
(2)通过实验步骤A、B、C,可得猜想   是正确的;通过实验步骤A、C、E,可得猜想   是正确的;
(3)为验证猜想3,小乐将塑料瓶中的沙子倒掉一些,并擦干瓶外的水,按步骤A和D得出浮力大小;再重复上述操作多次,若发现   ,可说明猜想3错误。
12.(2021八上·兰溪月考)如图所示,小明利用弹簧测力计、一个金属块、两个相同烧杯、适量的水和煤油,对浸在渝体中的金属块所受浮力进行了探究。
(1)在图 A 、 B 中,金属块浸没在水中所受浮力为     N ,若此时剪断细绳,该金属块在水中将   (填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。
(2)分析图 B 、 C ,说明浮力大小跟   有关;
(3)如图 2 是小明根据实验数据所绘制图象能够表示金属块所受浮力与金属块的下表面到水面距离 h 关系的图象为   (选填“ a ”或“ b ”)。
(4)小明根据图中的实验数据求出:金属块的密度为   kg/m3。
13.(2021八上·绍兴期中)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,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:浮力的人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)为了研究猜想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3所示的实验。
①在序号a的实验中物所受的浮力为    N。
②比较序号   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: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:浮力的大小与物体的重力   关。
(3)为了研究猜想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,小珍认为这结论不可靠,主要原因是   。
(4)若A的重力为4N,水的密度为1.0g/cm3,则浓盐水的密度为    。
14.(2021八上·杭州期中)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G1(图丙);
④将小桶中的水倒出,测岀小桶所受的重力G2(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F浮=   ,被排开的水所受的重力G排=   。(用上述测得量的符号表示)
(2)上述实验步骤有何不足?请指出:   。
(3)物体没有完全浸没在水中,   (选填“能”或“不能“)用实验验证阿基米德原理。
15.(2021八上·杭州期中)小金利用如图所示装置验证阿基米德原理,回答下列问题:
(1)小物块受到的浮力为   N。
(2)若小金的实验验证了阿基米德原理,则F4=   N。
(3)根据实验数据可知小物块的密度是   kg/m3。
(4)若实验前溢水杯中的水未装满,能否验证阿基米德原理,并说明理由   。
16.(2021八上·东阳期中)科学小组探究“浮力大小的影响因素”
(1)小丽做了如图A-E所示的一系列实验。 请你根据下图并通过分析弹簧测力计的示数,回答问题。
综合分析上图,说明浮力大小与   有关。
(2)小明还想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,用一块橡皮泥、烧杯、测力计和水进行实验,实验步骤如下
步骤一将橡皮泥捏成团放入盛水的烧杯中,橡皮泥下沉至杯底
步骤二将橡皮泥捏成“船形”再放入水中,它漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次橡皮泥受到的浮力   第二次橡皮泥受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②小明得出物体受到的浮力与其形状有关,小明得出结论是错误的原因   。
17.(2021八上·长兴期中)某校“制作浮力秤”项目研究小组想研究浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系?
[方案设计]
器材:悬挂式电子秤、金属块(4.0N)、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
步骤.①将金属块挂在电子秤下,读取电子秤示数并记录;
②将金属块浸没在盛水的烧杯中,读取电子秤示数并记录,然后取出金属块擦干;
③按照步骤②的操作,换用不同密度的溶液,多次重复实验。
[数据处理]
实验编号 1 2 3 4 5 6 7
液体密度ρ液(g/cm3) - 0.8 1.9 1.2 1.4 1.9 2.0
电子秤示数F拉(N) 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 2.6 2.0
浮力大小F浮(N) - 0.4 0.5 x 0.7 1.4 1.0
[交流分析]
(1)表格中x的数据是   ;
(2)实验过程中,除步骤①外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,其目的是   ;
(3)小组同学对实验数据进行了分析讨论,认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子科读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是   。
18.(2021八上·义乌月考)如图所示是探究“浮力的大小等于什么”的实验图,通过对下图分析,回答下列问题: (弹簧测力计每一小格表示0.5N,如图乙中弹簧测力计的示数2.0N)
(1)由乙、丙两图可测得合金所受的浮力F浮=   N,再由甲、丁两图可得合金块排开的水受到的重力G排,比较可得出的结论   ;
(2)若图丙中溢水杯里的水没装满,将导致本实验测量的F浮   G溢(选填“>”、“<”或“=”);
(3)小明同学利用上面实验中的器材和小木块,进一步探究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。但实验过程中有一个步骤与上图明显不同,这个步骤是图中的   (选填代号即可)。
19.(2021八上·义乌期中)在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,根据图所示实验操作,从中选出一些图,针对某一个因素进行研究,并通过分析弹簧测力计的示数,得到探究结果。
(1)比较分析图①   ,说明浮力的大小与物体浸入的深度无关。
(2)物块A浸没在水中时,它所受的浮力为   N。
(3)小宏在图④中弹簧测力计刻度盘的3N处对应标上1.0g/cm3(水的密度)的字样;当他把物块浸没在盐水中时,如图⑤,应该在弹簧测力计刻度盘的   N处对应标上1.1g/cm3(盐水的密度)的字样,聪明的他就将图①所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。
20.(2021八上·义乌期中)在“探究影响浮力大小因素”的实验中,一组同学提出了4种猜想。
小华:浮力大小与液体密度有关。
小红:浮力大小与物体浸入液体的体积有关。
冬冬:浮力大小与物体所受的重力有关。
玲玲:浮力大小与物体的形状有关。
他们找来了体积相同的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器。按
照图中所示规范地完成了实验,记录了如表所示的实验数据。
次数 金属块 物体重力(牛) 液体密度(克/厘米3) 物体浸在液体中的体积(厘米3) 测力计的示数(牛)
1 A 5 1.0 20 4.8
2 A 5 1.0 60 4.4
3 A 5 1.0 100 4.0
4 A 5 1.2 100 △
5 B 3 1.2 100 1.8
(1)根据表格中实验数据,可知A物体浸在液体中的体积为60cm3时,物体A所受浮力大小为   N;表格中标有“△”的位置的数据应该是   ;
(2)为了验证冬冬同学的猜想,他们选择了第   次实验数据,他们发现浮力大小与物体所受的重力   (选填“无关”或“有关”);
(3)要验证玲玲的猜想,同学们又找来了一块橡皮泥,他们把橡皮泥捏成不同形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉。他们由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关。请指出他们实验方法的错误之处:   。
21.(2021八上·温州期中)如图是探究浮力大小的影响因素的实验:
(1)丙图中圆柱体浸没在水中时,所受浮力为   N。
(2)往乙烧杯的水里不断加盐溶解,乙图中弹簧测力计示数将   (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)比较实验丙、丁可知:物体受到的浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度   (填“有关”或“无关”)。
(4)比较实验丁、戊可知:浸没在液体中的物体受到的浮力的大小跟   有关。
22.(2021八上·新昌期中)小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油)对浸在液体
中的物体所受的浮力进行了探究,下图表示探究过程及有关数据。
(1)分析图 A、B、C、D,说明浮力大小跟   有关。
(2)分析图   ,说明浮力大小跟液体密度有关。
(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是   N。煤油的密度是   千克/米3。
23.(2021八上·金华期中)阿基米德原理告诉我们“浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力”。小刚在学习了该原理后思考,物体受到浮力的大小难道只跟物体排开液体的密度和浸入液体中的深度有关。为了验证猜想,他选取了两块体积和形状都相同的实心铜块和铁块进行了如图所示的实验。
(1)如果要验证物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关,小刚应该选取图中的   等步骤进行对比。
(2)小刚已经知道铜的密度大于铁的密度,那么根据他所选择的几个图中弹簧测力计的示数可以知道铜块所受到的浮力    (选填 “大于”“等于”或“小于”)铁块所受到的浮力。
由此得出物体所受到的浮力大小与物体的密度   (选填“有关”或“无关”)。
(3)小刚根据图中B、C、D三步进行对比分析,发现随着物体浸入液体中深度的增加,物体所受到的浮力在变大,于是他就得出了物体所受浮力的大小跟浸入液体中的深度有关的结论。小刚结论错误的原因是   。
24.(2021八上·余杭月考)如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和过程,其中弹簧测力计所挂的是同一金属块。
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是   N。
(2)分析图丙、丁可知,浮力大小跟物体浸没在水中的深度   (选填“有关”或“无关”)。
(3)分析   两图可知,浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。
(4)根据上述实验过程,可得戊图中盐水的密度是   kg/m3。如果在实验中不小心使戊图中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用,此时测量出的盐水密度值将   (填“变小”、“变大”或“不变”)
25.(2021八上·临安期中)在"探究浮力的大小跟哪些因素有关"的实验中,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)为了研究猜想1和猜想2,运用了    相同的A、 B、C三个圆柱体, 测得重力分别为4N、4.5N和5N。然后进行如图甲所示的实验。
①在序号a的实验中物所受的浮力为   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:液体的密度越大,物体所变的浮力越    ;
① 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   关。
(3)为了研究猜想3,小阳用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图乙所示的实验,由此小阳得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,三小富认为这结论不可靠,
主要原因是   。
26.(2021八上·椒江期中)小明通过实验来探究影响浮力大小的因素,做了如图实验。他发现浮力的大小与物体浸入的深度有关,而且深度越大浮力越大。老师肯定他的实验,又带他做了一个实验,小明同学便恍然大悟。
(1)小明探究过程中存在的问题是   。
(2)老师的实验操作是:   ,观察弹簧测力计的示数是否不同。
(3)结合五次实验,得到的正确结论是:液体密度一定时,   。
27.(2021八上·湖州期中)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   。
28.(2021八上·平阳期中)某课外兴趣小组同学利用弹簧测力计和量筒研究“浮力大小与排开液体多少的关系”,设计了如下实验步骤和数据记录表格:
①在量筒中加入水,读出量筒内水面位置的刻度。
②把系有细线的铁块挂在弹簧测力计的挂钩上,测出铁块的重力。
③把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在盛有水的量筒里,再次读出弹簧测力计的示数。
④读出量筒内水面位置升高后的刻度。
⑤计算铁块排开水的体积。求出铁块排开的水受到的重力。
实验过程中,小组同学发现设计的表格中缺少一项,该项是   。补充完整后,完成实验。分析数据得出结论:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。 实验后,该组同学进行了反思:
铁块浸没时弹簧测力计的示数/N 铁块在水中受到的浮力/N 水的体积/cm3 水和铁块的总体积/cm3 排开水的体积/cm3 排开的水受到的重力/N
           
⑴量筒中不能加入太多的水,否则无法直接测出   ,从而不能得出实验结论;
⑵通过以上实验得出结论不可靠,理由是   .
A.没有进行多次重复实验 B.没有换用其它液体进行实验
C.没有进行物体部分浸入水中时的实验
29.(2021八上·浙江月考)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,实验数据记录在表中。
液体种类 实验序号 物体重力G物(N) 弹簧测力计示数F(N) 物体受到的浮力F浮(N) 排开液体体积V排(cm3)
水ρ水=1.0g/cm3 1 2 1.5 0.5 50
2 1.0 1.0 100
3 0.5 1.5 150
酒精ρ酒精=0.8g/cm3 4 2 1.6 0.4 50
5 1.2 0.8 100
6 0.8 1.2 150
(1)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可得出的初步结论是:   。
(2)分析比较实验序号   可得出的初步结论是:当物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。
(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小。于是他灵机一动,在弹簧测力计下挂了一个重1.5N的物块,如图甲所示,当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N刻度线处标上1.0g/cm3;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   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秤。
30.(2021八上·嘉兴期末)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进行实验,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,具体数据如下表:
液体 实验序号 物体重力G物(N) 弹簧测力计示数F(N) 物体受到的浮力F浮(N) 排开液体体积V排(cm')
水 1 2.5 2.1 0.4 40
2 1.7 0.8 80
3 1.2 1.3 130
(1)实验过程中,当物体浸入到溢水杯后有50mL水溢出时(如图所示),标出此时弹簧测力计指针的位置;
(2)分析实验数据可初步得出的结论是:   。
31.(2021八上·萧山期中)科学兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体,以图a、b、c、d、e分别为实验情景。
(1)通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是   N;
(2)通过   两次实验,可探究物体所受浮力大小与排开液体体积的关系;
(3)通过c、e两次实验,可探究物体所受浮力大小与   的关系;
(4)在某种液体中进行探究的过程中,记录实验数据,得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像,则该液体的密度为   kg/m3。
二、探究浮力大小影响实验改编
1.(2021八上·淳安期末)小科从课外资料中看到庄子的一句话:如果河中的水积得不够多, 那么承载大 船就没有力量。也就是说浮力的大小与河中液体的多少有关。庄子的说法有道理吗?
(1)小科为了验证这说法,他先用弹簧测力计测出木块的重力(如图甲)。再将木块放入烧杯内的水中,木块处于漂浮状态(如图乙),此时浮力为F1;然后他往烧杯中加水,发现木块仍然漂浮,此时浮力为F2;经分析可知,F1=F2=   N 从而得出木块漂浮时浮力大小与容器中水的多少无关;
(2)一定量的液体能产生比自身重力更大的浮力吗?小科针对这个问题进一步开展了如图丙实验。往两个形状相同的塑料盆A、B中各加入10牛的水,再将B盆放入A盆,B盆漂浮。继续往B盆内加20牛水,B盆仍漂浮。此实验可得出的结论是:   ;
(3)结合小科的探究活动,给我们的启发: 面对前人的观点,应采取的做法是 。
A.普通人的观点可以质疑,科学家的观点也可以质疑
B.只要多数人认同的观点我们就要全盘接受
C.可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确
D.到目前为止没人反对的观点我们就可以确认是完全正确的
2.(2021八上·三门期末)小柯同学探究浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系时,用到了下列器材:弹簧测力计、金属块(4.0N)、 大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
实验步骤:
①如图甲, ;
②如图乙,将金属块浸没在盛水的烧杯中,读出测力计示数并记录,然后取出金属块擦干;
③按照步骤②的操作,换用不同密度的溶液重复实验,数据如下表。
实验编号 1 2 3 4 5 6 7
液体密度ρ液( g/cm3 ) - 0.8 1.0 1.2 1.4 1.8 2.0
测力计示数F拉(N) 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 3.1 3.0
浮力大小F浮(N) - 0.4 0.5 0.6 0.7 X 1.0
(1)补充实验步骤①   ;
(2)表格中X的数据是   。
(3)浮力秤是利用物体漂浮时F浮=G物原理工作的。当秤盘放上物体时,小简浸在水中的深度为h,小筒重(包括秤盘)为G0、圆柱形小筒截面积为S,水的密度为ρ,则所称物体的重力为    。
(4)根据以上探究,写出一种增大浮力秤称量范围的方法   。
3.(2021八上·温州期末)某项目化学习小组同学制作“浮漂器”,成功地验证了阿基米德定律。
〖选材制作〗选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成,下托盘由细铁丝制成。
〖验证步骤〗
①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯,取一小石块放在上托盘,在支撑杆上标出水位刻度线。
②将小石块改放在下托盘,往上托盘加砝码,同时用空烧杯接收溢出的水,直到水位刻度线与水面相平。
③取下砝码,把烧杯中的水全部倒入上托盘。
〖结果分析〗
由步骤①②得出石块所受浮力F浮=G砝码,由步骤②③得出烧杯中水的重力G排=G砝码。因此,F浮=G排,即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力,从而验证了阿基米德原理。
(1)泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。确定泡沫块高度,应考虑的因素有________。(可多选)
A.支撑杆的高度 B.托盘的质量 C.溢水杯的质量
D.泡沫块的密度 E.液体的密度
(2)步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯,判断杯中水为“适量”的依据是   。
(3)分析步骤②③,该组同学得出结论:烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力,即G排=G砝码。推测其观察到的现象为   。
(4)有同学认为,往上托盘“加砝码”的操作存在缺陷,改进方法有   (写出一种)
4.(2021八上·天台期末)两位同学分别用图1和图2装置探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)图1中,排开液体所受的重力G排= F4-   (选填“F1”“F2”或“F3”)。
(2)乙同学按图2进行实验时,随着升降台升高,物体缓慢浸入盛满水的溢水杯中。测力计A、 B示数的变化量   (选填“相等”或“不相等”)。
(3)若要验证阿基米德原理,两实验中的金属块   (选填“一定”或“不一定”)要浸没在水中。
(4)比较两方案,你觉得哪个更好并说明理由   。
5.(2021八上·吴兴期末)某同学用如图装置,探究“浮力大小与哪些因素有关”。将一挂杯悬挂在弹簧测力计下,挂杯下用细线绑一小石块,将石块分别浸入水和酒精(ρ酒=0.8g/cm ),通过升降台调节溢水杯高度,观察并记录弹簧测力计示数,并用量筒测出排开液体体积,数据记录在下表中:
液体种类 序号 弹簧测力计示数F1/N 弹簧测力计示数F3/N 小石块受到的浮力/N 排开液体体积V排/cm3
水 1 3.0 2.5 0.5 50
2 2.0 - 100
3 1.5 1.5 150
酒精 4 3.0 2.6 0.4 50
5 2.2 0.8 100
6 1.8 1.2 150
(1)分析表中数据,第二次实验中物体所受的浮力F浮=   N。
(2)分析比较实验序号   可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。
(3)该同学每次实验,将丙中小烧杯的水倒入挂杯后,发现弹簧测力计的示数F3与F1相等,该现象产生的原因是   。
6.(2021八上·义乌月考)为了直观验证阿基米德原理,小明改进了实验装置,如图所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下面放一小杯。铁架台的支架上放置一只溢水杯,溢水杯跟金属块、粗铁丝框、小杯都不接触。
首先平稳缓慢地抬高放有溢水杯的支架,使金属块完全浸没入水中,但不与溢水杯被底部接触
(如图甲→乙→丙),在此过程中,弹簧测力计示数 F甲   F丙(填“>”、“=”或 “<”)。 然后再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图丁),可以计算出图丙中 金属块所受到的浮力约为   牛,此时浮力的测量数值将比真实数值   (填“偏大”或“偏小”),原因是   。
7.(2021八上·兰溪月考)某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)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=   。
(2)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
(3)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B的示数逐渐   ,且A、B示数的变化量   (选填“相等”或“不相等”)。
(4)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
8.(2021八上·洞头期中)同学们在学习“阿基米德原理”这节课后复习时,科学兴趣小组的同学们,经过反复地思考、讨论,提出了对该实验的改进意见,并动手制作出了如图甲所示的实验装置,其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是大号饮料瓶、带孔橡皮塞 以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入水,F是升降台(摇动手柄,可使平台高度缓慢上升、下降),G为铁架台。
实验序号 物体重力G物(牛) 弹簧测力计A的示数F1 (牛) 弹簧测力计B的示数F2 (牛)
1 2 1.5 0.5
2 1.0 1.0
3 0.5 1.5
(1)①实验中,同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计示数并记录,如上表乙所示,该过程中重物所受浮力逐渐   (填“增大”“减少”或“不变”)。
②小明通过分析表中数据,发现   (用字母表示),即验证“阿基米德原理”物体所受的浮力等于物体排开的液体的重力相等。
(2)小明还想利用装置乙继续探究,用薄铁片、烧杯、水和食盐水进行如下实验:
步骤一:将重物挂在弹簧测力计下面,读出弹簧秤示数。
步骤二:调节平台F让重物一半浸没在水中,读出此时弹簧测力计A的示数。
步骤三:保持平台F高度不变,将E中的水倒出,改为装满食盐水,读出此时弹簧测力计A的示数。
步骤四:对比数据,得出结论。
①小明以上操作步骤探究的问题是:   。
②步骤三中“保持平台F高度不变”的目的为:   。
9.(2021八上·浙江月考)如图所示是小科自制的用来探究影响浮力大小因素的装置:将弹簧和标尺固定在支架上,用细线将一个金属块悬挂在弹簧下端,弹簧静止时指针正对标尺上的 A 位置(本装置使用时,弹簧未超过弹性限度)。
(1)向杯中缓慢注水,从金属块底部接触水面,到金属块刚好浸没水中的过程中,指针由标尺上的 A 位置慢上移至 C 位置,说明物体所受浮力的大小跟   有关,此过程中支架上 O 点所受拉力的最大变化量为△F1;继续向杯中注水,指针   (选填“上移”“不动”或 “下移”)
(2)为了探究金属块所受浮力的大小是否与液体的密度有关,小科将水倒尽,向杯中缓慢注入某种液体(ρm≠ρ水),当指针指在 C 位置时,他的下一步操作是   。
(3)将液体倒尽,用等体积的塑料块(ρ水<ρ塑料<ρ金属)替换金属块进行实验。向杯中级慢注水,从塑料块底部接触水面,到塑料块浸没到水中的过程中,支架上 O 点所受拉力的最大变化量为△F2:,则△F1   △F2(选填“>”“=”或“<”)。
三、有关密度计实验
1.(2021八上·新昌期中)在学习了浮力的相关知识后,小明取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量橡皮泥,同时也用橡皮泥将下端封口,制成一只简易的密度计。
(1)密度计分别放到水和某一种液体中,情景如右图甲、乙所示,用ρ水、ρ液分别表示水和液体的密度,则ρ水   ρ液(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)当密度计放入食用油中,小明发现密度计沉到容器底部,无法测量出食用油的密度,如图丙。则小明重新制作密度计时,请你提出一点改进的建议:   。
2.(2021八上·临安期中)小阳利用一根吸管制作一个简易密度计,他用石蜡将下端封闭,并放入适量的细沙,它的长度为L,外直径为d,总质量为m。
(1)简易密度计中放入适量细沙的目的是    。
(2)如图甲当把该简易密度计放入某液体中时,浸入液体中的长度为h, 试推导该液体的密度ρ的表达式     (用字母表示)。
(3)小阳通过正确计算,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙四种刻度的标示合理的是   。 (填字母)
3.(2021八上·绍兴期中)小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作了简易密度计。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。如下图所示。
为了给密度计标上刻度,他进行了如下操作:
a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3
b.将其放入密度0.9g/cm3植物油中,用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3;
c.接着他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3,将整个饮料吸管均匀标上刻度;
d.将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。
(1)如图甲所示,小明制作的密度计,你认为刻度 0.9 应该在   点(选填“p”或“q”)
(2)在实验步骤 c 中,小明这样均匀标示刻度是   (选填“正确”、“错误”)。
(3)若被测液体的密度为ρ液密度计浸入被测液体的深度为 h(如图乙)、自制密度计的质量为 m,横截面积为 S,用给定的字母推导出ρ液关于 h 的关系式为   。
(4)小明为了让简易密度计做的更精确,想使密度计上两条刻度线之间的距离大一些,请 你为小明设计一种改进方法:   。
4.(2021八上·杭州期中)小明利用浮力知识制作了简易密度计如图所示。
(1)将简易密度计放到水中如图(a)所示,测得浸入的长度为 H ;放到另一液体中如图(b)所示,浸入的长度为h(h<H)。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则ρ液   ρ水 ,(填“>”“=”或“<”)。
(2)小明根据图(a)在简易密度计上标出1.0刻度线(单位 g/cm3 ,下同),再将简易密度计放在不同液体中,分别标出0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线,结果发现,相邻刻线的间距   (填“均匀”或“不均匀”)。
(3)小明发现相邻刻度线的间距太小,为了提高精确度如何改进密度计。   
5.(2021八上·义乌期中)暑假,学校布置了“利用浮力自制密度计”的任务。小骏同学利用一个高12cm的空易拉罐(可视为一个圆柱体,如图所示)制作了一个密度计。
①他先在罐中放入几颗小石头,使之竖直漂浮在水面上,在水面对应的位置打上记号A;
②取出易拉罐,在记号A处标上1g/cm3;
③用刻度尺量出记号A处到罐底的竖直距离为6cm;
④接着,小骏要标出0.8g/cm3刻度线的位置,应在记号A的   (“上方”或“下方”);
⑤利用步骤四的方法,刻画出其他的刻度线,密度计制作完成;
⑥该密度计能测出的液体密度的最小值为   g/cm3;
⑦小骏想增大刻度线之间的距离,应该   (选填“增大”或“减小”)该密度计的质量。
6.(2021八上·湖州期中)小明在学完浮力后认识了密度计,将其放入液体中,当它竖立静止时,与液面相交的读数即为待测液体的密度。
(1)如图甲、乙所示,让同一支密度计分别静止在水和酒精中,密度计受到的浮力   (选填“变大”“变小”或“不变”);装水的容器是   (选填“甲”或“乙”)。
(2)小明将一只玻璃的下端缠绕了适量铜丝,初步做成了一支密度计(如图丙);为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验:
a.将其放入水中,竖立静止后,做好标记为A,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3;
b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3;
①如图丙所示,小明制作的密度计,你认为刻度0.9应该在   点(选填“p”或“q”)。
②使用中,小明发现细铁丝很容易滑落,于是他改变这段细铁丝的形状,并把铁丝置于玻璃管内,再次测量同一杯水,(如图丁),杯中液面将    (填“上升”、“下降”或“仍在A处”)。
7.(2021八上·杭州月考)小明在学完浮力后认识了密度计,将其放入液体中,当它竖立静止时,与液面相交的读数即为待测液体的密度。
(1)如图甲、乙所示,让同一支密度计分别静止在水和酒精中,密度计受到的浮力   (填“变大”“变小”或“不变”);装水的容器是   (填“甲”或“乙”)。
(2)小明将一只玻璃的下端缠绕了适量铁丝,初步做成了一支密度计(如图丙所示);为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验。
a.将其放入水中,竖立静止后,做好标记为 A ,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0 克/厘米3 ;
b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值 0.9 克/厘米3 。
①如图丙所示,小明制作的密度计,你认为刻度 0.9 应该在   (填“ p ”或“ q ”)点。
②使用过程中小明发现细铁丝很容易滑落,于是他改变这段细铁丝的形状,并把铁丝置于玻璃管内,再次测量同一杯水(如图丁所示),杯中液面将   (填“上升”“下降”或“仍在 A 处”)。
四、物体浮沉条件探究实验
1.(2021八上·乐清期中)医生给病人体检,有时需要测量病人血液的密度。如果用密度计进行血液测量,需要抽取血液较多。分析人员采用了一个巧妙的方法:先配制浓度不同的硫酸铜溶液,然后分别倒入试管里,在每个试管中滴进一滴血液。
(1)某次分析时,甲乙丙三支试管里的血液静止后如图所示,则   试管的硫酸铜溶液密度与血液相同。
(2)甲乙丙中相同的三滴血液,受到的浮力最小的是   试管中的血液。
2.(2021八上·诸暨期中)小明用六个重力G均为10牛、体积不同的球体,研究放入球体前后容器底部受到水的压力增加量ΔF的情况。他分别将球体放入盛有等质量水的相同容器中,待球体静止,得到容器底部受到水的压力增加量ΔF。实验数据和实验现象见下表。
实验序号 1 2 3 4 5 6
放入的球体 A B C D E F
ΔF(牛) 5 6 8 10 10 10
实验现象
① 观察序号1或2或3中的实验现象并比较ΔF和G的大小关系,可得出的初步结论是:当放入的球体在水中沉底时,   。
观察序号4或5或6中的实验现象并比较ΔF和G的大小关系,可得出的初步结论是:   。
② 小明得出“在盛有等质量水的相同容器中,当放入球体的重力相同时,球体的体积越大,ΔF越大”的结论。由表中实验序号   的现象、数据及相关条件可判断小明得出的结论不正确。③ 分析表中序号1-6的现象、数据及相关条件,可得出:在盛有等质量水的相同容器中,当放入球体的重力相同时,   体积越大,ΔF越大。
3.(2021八上·绍兴期中)为探究“浮在液面上的实心球体露出液面的体积与哪些因素有关”,某小组同学用甲、乙两种不同物质制成的若干实心球体,放入盛水量筒中进行实验,他们将测量及计算得到的有关数据记录在表一中。
表一:ρ水>ρ甲>ρ乙
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
物质 甲 乙
球体的体积(厘米3) 10 15 20 30 10 12 20 30
球体浸入水中的体积(厘米3) 8 12 16 24 5 6 10 15
球体露出水面的体积(厘米3) 2 3 4 6 5 6 10 15
(1)分析比较表中实验序号1~4(或5~8)中球体露出水面体积随球体体积变化的倍数关系,可初步得出:   。
(2)若用乙物质制成体积为15厘米3的实心球体,当它浮在水面上时露出水面的体积应为   厘米3。
(3)在上述活动的基础上,小组同学认为还须进一步探究所得结论是否适用其它液体,表二所列三个方案中,符合探究要求的是   (选填序号)。
表二:ρ酒精<ρ水<ρ盐水
序号 方案
A 仍用上述球体换在盐水中进行实验
B 换用柱形物体并在酒精中进行实验
C 换用其它物质的球体仍在水中进行实验
(4)如图所示为一种自动贮水器的示意图,若图中的浮子是用甲物质制成的,如果换用乙物质制成相同体积的实心球体为浮子,贮水器中的最高水位将   (选填“升高”或“降低”)。
4.(2021八上·诸暨期中)为何漂浮在水面上的竹筷一般都是横躺着而不是竖直的?这一现象引起了小科的思考。
【思考】漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用,因为它们是一对   力,所以竹筷应该能竖直地静止在水面上,但事实并不如此。
【实验】小科以内含金属块的中空细塑料管模拟竹筷进行实验探究。如图所示,把一个质量适当的金属块,固定在一根底端封闭的中空细塑料管内的不同位置后,分别轻轻地竖直放到水和浓盐水中,观察它是否能始终保持竖直。观察到的实验现象如表:
金属块位置液体 a b c d
水 不能 不能 能 能
浓盐水 不能 不能 不能 能
【分析】
⑴把金属块和塑料管视为一个物体,金属块位置的改变,会改变物体的   位置。相同条件下,这一位置越低,细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。
⑵分析金属块固定在c点时,细管放入水和浓盐水中时的实验现象可知,相同条件下,浮力作用点的位置相对细管底端越   (选填“高”或“低”),细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。
其实,上述实验现象还需要用杠杆、能的转化等知识来解释,有待于继续研究……
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