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八年级科学上册 核心概念专题集训
专题11 浮力类探究题 参考答案及解析
一、原理类
1. 小金想用弹簧测力计、物块、烧杯和水探究“浮力大小的相关因素”实验，如图所示。
（1）物块完全浸没在水中受到的浮力是___________N；
（2）由图乙丙丁中的_________两幅图可知，浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的体积有关；
（3）由图中的丙、丁两幅图可知，浸没在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度___________（填“有关”或“无关”）。
【答案】 ①2 ②乙丙或乙丁 ③无关
【解析】
（1）由甲、丙两图中知，物块完全浸没在水中受到的浮力是
（2）探究浸在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关，应选择乙丙或乙丁两图。
（3）由图中的丙、丁两幅图知道，液体种类相同，深度不同，探究的是物体浸没时受到的浮力与浸入深度的关系，由图可知弹簧测力计的示数相同，由称重法可知，丙丁两种情况物体所受浮力相等，故由图中的丙、丁两幅图知道，浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度无关。
2. 为探究影响浮力大小的因素，某同学做了如下实验。
（1）将一盖紧瓶盖的空塑料瓶按入水中，发现塑料瓶浸入水中体积越大。感觉越费劲，据此该同学猜想浮力的大小可能与___________有关；
（2）图甲为该同学验证猜想的实验步骤，表乙为各步骤的记录数据，表中记录的数据应该是___________；
实验序号 ① ② ③
弹簧秤示数／牛 4 5 3
实验序号 ④ ⑤ ⑥
弹簧秤示数／牛 6 2.6 △
（3）实验中支持猜想的证据是___________。
【答案】 ①物体排开液体的体积有关 ②6.4 ③见解析
【解析】
（1）用手把空的饮料罐按入水中，手就会感受到竖直向上的浮力，越往下按，空饮料罐排开水的体积比较大，越费劲，浮力越大；由此得出猜想：浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
（2）根据阿基米德原理，F浮=G排， 则
解得F = 6.4N。
（3）浮力与排开液体的体积有关，要控制排开液体的密度相同，只改变排开液体的体积，根据同种液体，实验③⑤排开液体体积增大，弹簧秤示数变小，说明浮力与排开液体的体积有关。
3. 为验证阿基米德定律，小乐用如图所示装置进行实验：
（1）实验时，小乐逐渐调节水平铁棒高度，使重物C浸入水中的体积越来越大，观察到A的示数______
（选填“增大”“减小”或“不变”，下同）；B的示数______。在C浸没水中后，再下移C（不与溢水杯接触），观察到A的示数______。
（2）比较A的示数变化量和B的示数变化量，若有______（写出关系式），即可证实阿基米德定律是正确的。
【答案】 ①减小 ②增大 ③不变 ④ΔFA=ΔFB
【解析】
（1）重物浸入水中体积越来越大时，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；所以弹簧测力计A的示数ΔF=G-F浮变小；重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，弹簧测力计B的示数变大；在C浸没水中后，再下移C（不与溢水杯接触），物体受到的浮力不再改变，所以观察到A的示数不变。
（2）根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，弹簧测力计A示数的变化量ΔFA和弹簧测力计B示数的变化量ΔFB相等，即
ΔFA=ΔFB
4. 为探究物体所受浮力大小与排开液体所受重力的关系，小嘉同学利用测力计、物块、溢水杯等实验器材开展如下实验：
（1）实验时，细心的小嘉发现步骤B中溢水杯中没有盛满水，这将使测得的排开液体所受重力________；（选填“偏大”或“偏小”）
（2）实验操作修正后，获得上述实验数据，比较ABCD四图中的数据可得出结论________；
（3）为使实验结论具有普遍性，小嘉同学又更换其他不同密度的物体重复上述实验。除此之外你认为还可以采用什么方法？________
【答案】 ①偏小 ②浸在液体中的物体所受的浮力等于排开液体所受的重力
③ 换用其他液体重复上述实验
【解析】
（1）实验时，细心的小嘉发现步骤B中溢水杯中没有盛满水，浸入后先上升到溢水口后才有水流出，这将使测得的排开液体所受重力偏小。
（2）实验操作修正后，获得实验数据，AD得出排开水的重力为
4N-1N=3N
比较BC可以发现，浮力为
5N-2N=3N
可得出结论：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。
（3）为使实验结论具有普遍性，小嘉同学又更换其他不同密度的物体重复上述实验。浮力还与液体的密度有关，为了保证普遍性，除此之外还可以换用其他液体重复上述实验。
5. 某科学小组利用弹簧测力计、装满水的溢水杯、小桶、圆柱体物块、细线等器材，探究“浮力的大小与排开的液体受到的重力的关系”。
（1）实验步骤如图1所示，甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图乙和丙可知该圆柱体物块受到的浮力F浮＝_______（用图中相应的字母表示）；
（2）以下选项中若______成立，则可以得出浮力的大小与排开的液体受到的重力的关系；
A.F1﹣F2＝F3﹣F4 B.F3﹣F2＝F4﹣F1 C.F2﹣F3＝F4﹣F1
（3）实验后，小组同学又进行深入讨论，认为上述实验步骤太多，而且多次使用弹簧测力计，存在较大的误差且不够直观，于是他们对实验重新设计。用粗铁丝做一个框挂在弹簧测力计挂钩上，在粗铁丝框上端吊一金属块、下端放一接水杯，装满水的溢水杯放置在铁架台的支架上，溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触，此时弹簧测力计示数F5（如图2戊所示）。现平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块缓慢浸入水中，当金属块完全浸没，且溢出的水全部流入接水杯后，弹簧测力计示数F6（如图2己所示）。若F5______F6（填“大于”“小于”或“等于”），则说明浮力的大小等于排开的液体受到的重力。
【答案】 ①F2－F3 ②C ③等于
【解析】
（1）由图可知，由称重法可得物体受到的浮力为
（2）排开水的重力为
由阿基米德原理可知，测得的浮力F浮与小石块排开水的重力的大小关系：，即
故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
（3）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸没入水中(如图戊→己)，由阿基米德原理可知，在此过程中甲受到的浮力等于排开液体所受的重力，故。
6. 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___________N；
（2）通过实验步骤A、B、C，可得猜想____是正确；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 ③ 1 ④ 浮力大小为2N
【解析】
（1）根据称重法可知浮力F浮=G-FB=4.8N-3.6N=1.2N
（2）B、C实验中物体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实验可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关，可得猜想2是正确的。
由A、C、E可知，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，可得猜想1是正确的。
（3）由AD可知浮力的大小为F浮=G-FD=4.8N-2.8N=2N
将塑料瓶中的沙子倒掉一些，并擦干瓶外的水，测量此时瓶子（含有沙子的）重力，根据称重法得到浮力，如果此时浮力大小为2N，说明浮力与物体的质量无关，可说明猜想3错误。
7．小科在验证阿基米德原理时，利用溢水杯、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等进行实验，具体操作步骤如图：
（1）细心的同学发现图乙步骤中存在错误，请指出该错误是：　 　。如果不加改正，会导致浮力F浮　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）排开水的重力G排。
（2）纠正错误后，若图中测得的F1、F2、F3、F4关系满足 　 　，则阿基米德原理得到验证。
（3）实验后，小科发现利用实验所得数据还能测出所用铁块的密度，ρ铁＝　 　（水的密度用ρ水表示）。
【答案】（1）溢水杯中没有装满水；大于（2）F2﹣F3＝F4﹣F1（3） ρ水
【解析】
（1）根据图片可知，图乙中存在的错误：溢水杯中没有装满水。如果不加改正，会导致浮力F浮大于排开水的重力G排。
（2）根据图片可知，图乙中物体的重力G=F2，丙图中物体浸没时测力计的示数为F3，
则物体受到的浮力：F浮=G-F拉=F2-F3；
空桶的重力G桶=F1，桶和排出水的总重力G总=F4；
则物体排开水的重力G排=G总-G桶=F4-F1；
根据阿基米德原理F浮=G排得到：F2-F3=F4-F1。
（3）综上所述，铁块的体积：；
则铁块的密度：。
8．某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）某同学发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样会使溢出水的重力　 　(填“偏大”、“偏小”或”无影响”)。
（2）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示。甲、乙两图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，当它们满足关系式　 　时，可以验证阿基米德原理。
（3）继续实验，将物块浸没在装满酒精(ρ酒精<ρ水)的溢水杯中，如图丙所示，发现F5　 　F3(填”大于”、“小于”或”等于”)，说明物块受到的浮力大小与液体的密度有关。
（4）请计算实验所用物块的密度为　 　千克/米3。
【答案】（1）偏小（2）F4-F2=F3-F2（3）大于（4）4×103
【解析】
（1）某同学发现溢水杯中未装满水，那么放入物体后不会立刻有水流出，这样会使溢出水的重力偏小。
（2）根据图片可知，物体浸没在水中受到的浮力：F浮=G-F拉=F1-F3=4N-3N=1N；
物体排开水的重力：G排=G总-G桶=F4-F2=1.5N-0.5N=1N。
比较可知，当F4-F2=F1-F3时，即F浮=G排，此时可以验证阿基米德原理。
（3）酒精的密度小于水的密度，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，物体浸没在酒精中受到的浮力小于
在水中受到的浮力。根据F拉=G-F浮可知，此时测力计的拉力偏大，即F5>F3；
（4）根据图片可知，物体浸没在水中受到的浮力为1N，
则物体的体积为：；
则物体的密度为：.
9．小明还想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。由甲图可知，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不可能是　 　（填字母）。
A.整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 B.步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部
（2） 方案二，如图乙，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　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了F浮=G排。
【答案】（1）0.5；0.4；B （2）减小；等于
【解析】
（1）石块浸没在水中 ，弹簧秤示数1.5N，石块重力2N，浮力0.5N，由BD可得排开水的重力为0.4N， 整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零，最终可能会导致各种实验误差， 石块浸没后，碰触到溢水杯底部 ，杯底产生支持力，导致秤的示数偏小，浮力值会偏小，与题意不符；
（2）重物浸入水中的体积越来越大， 浮力越来越大，拉力越来越小， 弹簧测力计A的示数变小， 弹簧测力计A的示数变化量等于浮力大小， B的示数变化量等于排开水的重力。
10．小科所在的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。
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。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。为确定泡沫块高度，应考虑因素有____（可多选）
A．溢水杯的质量 B．泡沫块的体积 C．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）B；C （2）将小石块放入上托盘时，有少量水溢出
（3）水位刻度线与水面相平 （4）加细食盐或细沙等质量小的物体
【解析】
（1）泡沫块的高度受自身体积和排开液体体积的影响，所以应考虑泡沫块的体积和液体的密度，而溢水杯的质量并不影响。
（2）本实验需要放入浮漂器后使水位与溢水口相平，可以在托盘上放物体使浮漂器下沉一些，若水位已于溢水口相平，则会有水溢出，反之，则不会。
（3）因为收集水的重力等于砝码重力，所以两个步骤中浮漂器的总重相等，排开液体的体积相等，水位刻度线位置也相同，即水位刻度线与水面相平。
（4）砝码质量有固定的大小，很难通过增减砝码使砝码总质量与溢出水的质量相等，所以可换用质量小的物体加以改进。
二、影响浮力大小因素类
11．探究“浮力的大小跟物体浸入液体的深度是否有关”。
（1）用弹簧测力计测出物块重，并把它慢慢放入水中。根据测力计的示数，绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水中的深度变化的图象。分析图象可知：
①　 　(选填“a”或“b”)是描述物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象。
②F1、F2或F3这三个力之间的关系是　 　。
（2）实心圆柱物块密度的表达式为：ρ物＝　 　(水的密度用ρ水表示)。
（3）根据图像分析，本次实验的结论是　 　。
【答案】（1）b；F1-F3＝F2（2） ×ρ水（3）物体浸没后，浮力与深度无关
【解析】
（1）①在物体浸没水中时，随着深度的增大，它排开水的体积增大，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它受到的浮力不断增大。当物体完全浸没后，它排开水的体积不变，则它受到的浮力不变。根据图乙可知，b图像是描述浮力随浸入深度的变化的。
②根据图乙可知，当浸入深度为零时，测力计的示数为F1，即物体的重力G=F1。当物体完全浸没后，测力计的示数为F2，物体受到的浮力为F浮力=F3。根据F拉=G-F浮力可知，F2=F1-F3。
（2）圆柱物块的体积：； 则圆柱体的密度：。
（3）根据图乙中的图像a可知：在浸没前，物体受到的浮力随深度的增大而增大。当浸没后，随着深度
的增大，物体受到的浮力保持不变。
12. 在学习浮力过程中，兴趣小组的同学做了以下两个实验：
（1）图2所示是小南绘制的“弹簧测力计示数与金属块的下表面浸入水中深度的关系”图象和“金属块所受浮力与金属块的下表面浸入水中深度的关系”图象。其中能够表示“金属块所受浮力与金属块的下表面浸入水中深度的关系”的图象为______（选填“a”或“b”）。
（2）请你根据图中的实验数据求出：煤油的密度为______kg/m3。
（3）图甲、乙所示是小江对“浮力大小是否和水的多少有关”进行了探究：
小江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）。然后他______（填操作），发现木块仍然漂浮。经分析可知，木块两次受到的浮力都为______牛。从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关。
【答案】 ①a ②0.8×103 ③向烧杯中再加入水 ④2.5
【解析】
（1）由知道，当液体密度不变时，物体排开液体的体积越大，它受到的浮力越大：当物体完全浸没时，由于它排开液体的体积不变，所以它受的浮力保持不变，因此能够表示金属块所受浮力与金属块的下表面没入水中深度的关系的图象为a。
（2）根据A、B两图知道，金属块在水中浸没时受到的浮力为
根据 A、C 两图知道，金属块在煤油中浸没时受到的浮力为
由知道，当V排相等时，浮力与液体密度成正比，则
代入数据解得
（3）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），然后他向烧杯中再加入水，发现木块仍然漂浮。根据图甲知道，木块的重力为2.5N，因为木块在水中始终漂浮，所以它受的浮力始终等于重力为2.5N，从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关。
13．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）为了研究猜想1和猜想2，选用了体积相同的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a、b、c三次实验，可得到结论：　 　。
③比较序号a、d、e三次实验，可得到结论：　 　。
（2）为了研究猜想3，小科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。由此小科得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小嘉认为这个结论不可靠，主要原因是　 　。
（3）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）1；物体所受浮力与液体的重力无关；在物体排开液体体积相同时，液体密度越大物体所受浮力越大
（2）小科没有控制橡皮泥排开液体的体积相同
（3）1.2×103kg/m3
【解析】
（1） 浮力等于重力减去拉力大小，①在序号a的实验中物体所受的浮力4N-3N=1N， ②比较序号a、b、c三次实验，a、b、c三次实验物体重力不同，浮力却相同，可得到结论： 物体所受浮力与液体的重力无关 ； ③比较序号a、d、e三次实验，a、d、e三次实验物体排开液体体积相同，液体密度不同且液体密度越大物体所受浮力越大，所以可得结论：在物体排开液体体积相同时，液体密度越大物体所受浮力越大。
（2）实验只允许单一变量，形状不同而且排开液体的体积也不同。
（3） A的重力为4N，浮力等于重力减去拉力，完全浸没在浓盐水，浮力1.2N， 完全浸没在水，浮力1N，结合阿基米德原理可得排开液体体积相同，密度之比即为浮力之比， 水的密度为1.0g/cm3，则浓盐水的密度为1.2×103kg/m3 。
14．小科同学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a、b、c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　 　两次实验可知：浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体密度有关。
（3）完成上述实验后，小科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和h3表示)。
【答案】（1）排开液体的体积（2）c、e （3）将烧杯内的金属块取出后直接放入水中；
【解析】
（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、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，根据称量法知浮力变大，说明浮力大小与物体排开液体的密度有关；
（3）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：，
所以金属块的重力为：；
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；
则金属块的密度为：。
15．某英同学课外时间利用实验室器材，探究浸在液体中的物体所受浮力大小的影响因素。
（1）某同学做了如图一所示的实验，将物体A逐渐浸入水中，并观察弹簧测力计示数的变化规律，分析比较图a、b、c中现象，可初步得出结论：　 　。
（2）为探究物体所受的浮力大小与深度是否有关，该同学将一个密度大于水的长方体，用记号笔划分16等份，分别浸入水中至中线与液面保持相平，如图e、f所示，观察弹簧测力计示数，并记下F1和F2的值。
①两次实验均将长方体浸入水中至中线，其目的是　 　。
②若实验结果为　 　，则可得出物体所受浮力大小与深度无关的结论。
【答案】（1）当液体的密度相同时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；
（2）控制排开水的体积相同；F1＝F2
【解析】
（1）由图a可知物体的重力G为6N，由b可知此时受浮力F浮b=G-F示数=6N-5N=1N，由c图可知此时受浮力F浮c=G-F示数'=6N-4N=2N，所以比较a、b、c可得结论：当液体的密度相同时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。
（2）①如图d所示用弹簧测力计分别挂在挂钩1和2处，浸入水中至第2条线与液面保持相平，则两次实验中排开液体的体积都等于物体体积的二分之一，故两次实验均将长方体浸入水中至第2条线（从下往上数），其目的是控制排开水的体积相同，而深度大小不同。
②由阿基米德原理，因排开液体的体积相同，故两次实验中，受到的浮力相同，若实验e、f中测力计示数相同，即F1=F2，则推导出两次实验中长方体所受的浮力相等，根据实验现象，小组得出正确的结论（与深度无关）。
16．如图所示是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，继续向杯中注水，指针 　 　（选填“上移”、“不动”或“下移”），说明物体所受浮力的大小跟　 　有关；
（2）将水倒尽，向杯中缓慢注入某种液体（ρ液≠ρ水），从金属块底部接触液面，到金属块刚好浸没液体中的过程中，指针由标尺上的A位置缓慢上移至B位置，分析可金属块所受浮力的大小与　 　有关。
（3）小徐同学认为通过以上实验得出结论不可靠，下列能成为她的理由是___________
A．没有进行多次重复实验
B．没有换用其它液体进行重复实验
C．没有进行物体部分浸入水中的实验
【答案】（1）不动；物体排开水的体积（2）液体的密度（3）A；B
【解析】
（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，继续向杯中注水，指针不动，说明物体所受浮力的大小跟物体排开水的体积有关；
（2）将水倒尽，向杯中缓慢注入某种液体（ρ液≠ρ水），从金属块底部接触液面，到金属块刚好浸没液体中的过程中，指针由标尺上的A位置缓慢上移至B位置，分析可金属块所受浮力的大小与液体的密度有关。
（3）小徐同学认为通过以上实验得出结论不可靠，下列能成为她的理由是：没有进行多次重复实验，没有换用其它液体进行重复实验，故选AB。
17．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，使用的器材有：弹簧测力计、带盖的塑料小瓶（塑料小瓶的质量、厚度均忽略不计），完全相同的圆柱形容器等，其操作步骤如下：
（1）在一个圆柱形容器中装有深度为h1的水，将装满蜂蜜的塑料小瓶悬挂在弹簧测力计下面，如图甲所示，将小瓶的一部分浸入水中，弹簧测力计的示数为F1。
（2）如图乙所示，将小瓶浸没在水中，水深变为h2，弹簧测力计的示数为F2，F1＞F2，说明物体受到的浮力大小与　 　有关；将弹簧测力计继续下降，发现示数不变，说明物体受到的浮力大小与　 　无关。
（3）拿出塑料小瓶，将其中的蜂蜜适量倒入另一相同的圆柱形容器中，不断调试，直到弹簧测力计的示数为零，如图丙所示，则塑料小瓶受到的浮力F与重力G的关系：F　 　G（填“=”或“<”或“>”），倒出的蜂蜜在另一个圆柱形容器中的液面高度为h3，如图丁所示。
（4）蜂蜜密度的表达式为：ρ蜂蜜=　 　（请用ρ水、h1、h2和h3表示）。
【答案】排开液体的体积；深度；=；
【解析】
（2）①如图乙所示，将小瓶浸没在水中，弹簧测力计的示数F1＞F2，根据F浮力=G-F拉可知，小瓶排开水的体积变大，受到的浮力变大，那么说明物体受到的浮力与排开液体的体积有关；
②将弹簧测力计继续下降，小瓶所在的深度增大，而示数不变， 说明受到的浮力不变，那么说明物体受到浮力大小与深度无关。
（3）根据F浮力=G-F拉可知，弹簧测力计的示数为零，说明此时小瓶受到的浮力F=G；
（4）根据丙图可知，塑料小瓶在水中的状态是悬浮，
则瓶中蜂蜜的重力G=ρ水gV排=ρ水gS（h2-h1）；
倒出的蜂蜜在另一个圆柱形容器中的液面高度为h3，
则瓶中蜂蜜的体积：V=S（h2-h1-h3）；
则蜂蜜的密度。
18．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】
（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。
三、浮沉条件类：
（一）密度计类
19. 小金用粗细均匀的一次性吸管制成一支密度计，用它来测量液体密度，分别将吸管置于甲、乙两种不同的液体中，如图所示。
（1）密度计在甲、乙两液体中所受浮力F甲______F乙（选填“<”、“=”或“>”）；
（2）液体密度ρ甲______ρ乙（选填“<”、“=”或“>”）；
（3）小金在标注刻度时将该密度计放入酒精中，此时密度计底端到液面的长度h为12.5cm，该处刻度标记“0.8g/cm3”，则“1g/cm3”的刻度应标记于长度h为______cm处。
【答案】 ① = ② > ③ 10
【解析】
（1）在两种液体内密度计处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可知浮力与重力相等，故两种液体内所受
浮力相同，即F甲=F乙
（2）甲中密度计排开液体的体积小于乙中排开液体的体积，根据F浮=ρgV排可知，甲液体的密度大于乙液体的密度，所以ρ甲>ρ乙
（3）设密度计横截面积为S，密度计在酒精和水中受到的浮力相等，即
F浮酒=F浮水
ρ酒gSh酒=ρ1gSh1
20．资料显示：牛奶中掺水量越多，牛奶密度越小。小科想通过测定密度来比较两种牛奶品质的优劣，他自制了一个可测液体密度的“浮标”——在竹筷下面缠绕一些铁丝，如图甲所示。
（1）纯牛奶是　 　(填“纯净物”或“混合物”)。
（2）分别将“浮标”浸入 A、B两种牛奶中，待静止后，筷子上与液面相平的位置
分别标记为 A 和 B，如图乙所示。比较标线A和B的上下位置，可知A、B牛
奶的密度关系为ρA　 　(填“>”“<”或“=”)ρB，由此可知A、B牛奶
品质的优劣。
（3）在实际测量过程中，发现“浮标”杆上的两条标记线靠得很近，为了更易区分，请你提出一条改进“浮标”的建议：　 　。
【答案】（1）混合物（2）<（3）“浮标”的杆做得更细些(或浮标缠绕多一些铁丝)
【解答】
（1） 纯牛奶是混合物，是由两种或两种以上的物质混合在一起；
（2）分别将“浮标”浸入 A、B两种牛奶中，待静止后，筷子上与液面相平的位置分别标记为 A 和 B，
如图乙所示。比较标线A和B的上下位置，可知A处排开液体的体积比B大，在都是漂浮状态，浮力等于重力的情况下，浮力不变，排开的液体的体积越大，液体的密度越小，所以ρA <ρB；
（3）在实际测量过程中，发现“浮标”杆上的两条标记线靠得很近，为了更易区分，请你提出一条改进“浮标”的建议：“浮标”的杆做得更细些(或浮标缠绕多一些铁丝)，做的更细一些，在排开的液体体积相同的情况下，底面积越小，高越长，更好划分刻度，提高精确度；
21．小李按照救材中"综合实践活动"的要求制你简易密度计。
（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。这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，液体的密度越大，它露出液面部分的长度　 　(越长/越短/不变)
（2）将吸管放到水中的情境如丙图(a)所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如丙图(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h与ρ水、ρ液，H的关系式是h=　 　。
（3）小明根据图甲在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3，下同)，再利用上述关系式进行计算，标出了0.9、1.0、1.1的刻度线，如图乙A，B，C，D所示，则标示正确的图是　 　。
（4）为检验刻度误差，小明取来食油，先用天平和量筒测量其密度，然后再用这个密度计测量。但操作时却出现了丙图(c) 所示的情形，这让他很扫兴。难道实验就此终止了吗，根据经验或思考，在不更换食油的情况下，你认为可以进行怎样的尝试　 　。
【答案】（1）越长（2）Hρ水/ρ液（3）C（4）向容器中再加些油或换用细口径容器或
【解析】
（1）吸管在液面上漂浮，则它受到的浮力等于重力，即浮力保持不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液体的密度越大，则排开液体的体积越小，那么露出液面的体积越大，即露出液面的长度越长
（2）吸管在液面漂浮，那么它受到的浮力保持不变；
即F浮a=F浮力b；
ρ水V排水=ρ液gV排液；
ρ水V排水=ρ液V排液；
ρ水×SH=ρ液×Sh；
ρ水×H=ρ液×h；
解得：。
（3）吸管在液面漂浮，那么它受到的浮力保持不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液体的密度与排开液体的体积成反比，即液面越靠下，排开液体的体积越小，则液体密度越大。那么密度计上从上倒下，密度值逐渐增大。由于排开液体的体积与液体密度成反比，那么当密度增大相同的数值时，排开液体的体积的减小量越来越小，即越考下刻度值越紧密。
故选C。
（4）在不更换食油的情况下，我认为可以进行如下尝试：向容器中再加些油或换用细口径容器。
（二）密度秤类
22. 学习了浮力的相关知识后，某项目学习小组制作了一款能测量液体密度的密度秤。
【制作材料】弹簧测力计（量程5N）、金属块（重为4N，体积为100cm3）、
烧杯、细线等
【使用方法】
①将弹簧测力计的刻度盘上的数值改为对应的的液体密度值。
②将金属块挂在弹簧测力计上，缓慢匀速浸没在待测液体中。
静止后，弹簧测力计指针所指的数值就是待测液体的密度。
请结合所学知识，回答下列问题。
（1）该密度秤的零刻度（液体密度为0g/cm3）应标在__________N处；
将对应力的示数改为密度示数后，该密度秤分度值为__________g/cm3。
（2）若将金属块浸在某液体中（金属块不碰底），静止后指针对准原测力计面板上F=3N处（图乙），通过计算确定，此时密度计上对应标注的液体密度为__________g/cm3；
（3）若将金属块换成小金属块（重为2N，体积为40cm3），则制作的密度秤的量程如何变化？__________
【答案】 ①. 4 ②. 0.2 ③. 1.0 ④. 变大
【解析】
（1）由图甲可知，物体的重力为4N，当物体没有浸入液体时，弹簧测力计的示数为4N，故该密度秤的零刻度应标在4N处。弹簧测力计的分度值为0.2N，物体浸没时排开液体的体积等于物体体积，根据得液体密度为
（2）物体浸没时弹簧测力计的示数为3N，则物体所受浮力为
液体密度为
（3）当弹簧测力计示数为0时，浮力最大为
此时液体密度最大为
如果将金属块更换为2N的小金属块，零刻度在2N处，最大浮力为2N，则液体最大密度为
对比可知，密度秤的量程变大了。
23. 一颗黄豆质量大约在0.1克~1克之间。实验室天平的最小刻度是0.2克，称量一颗黄豆质量不够精确，老师布置各项目组制作一个浮力秤，将一粒黄豆的质量测出来，精确度越高越好。
【提供材料】大烧杯、水、纸质小托盘、剪刀、橡皮泥、铁钉、刻度尺、记号笔、双面胶、透明胶带、白纸、质量小铁块，吸管（规格A：较细的普通饮料吸管，规格B：较粗的奶茶吸管）。
【制作过程】
①选择轻质的塑料吸管，剪取笔直的一段，上端贴上纸质小托盘；
②在吸管下端插入铁钉，用橡皮泥塞紧吸管与铁钉缝隙进行固定和密封；
③烧杯中倒入水，将制作完成的吸管下端放入水中，让浮力秤漂浮在水面上，如图所示；
④对吸管标记刻度；
⑤测量一粒黄豆的质量。
回答下列问题：
（1）步骤②中吸管中插入铁钉并密封的好处是___________；
（2）步骤④可分步进行，首先是将装好的浮力秤正常漂浮于水中，不放重物时在水面与吸管相交处标记为___________；
（3）该浮力秤的刻度是___________；
A.上小下大且均匀变化 B.上大下小且均匀变化
C.上小下大且不均匀变化 D.上大下小且不均匀变化
（4）为提高这款浮力秤的精确度，你的改进措施是___________；
（5）请你提出项目组制作的这款浮力秤的一个缺点___________。
【答案】①使吸管可以竖直漂浮在水中 ②0刻度 ③B ④用直径更小的吸管
⑤用密度较大的液体做实验时其精确度会降低，或用不同液体做实验时需重新标注刻度
【解析】
（1）步骤②中吸管中插入铁钉并密封可以使吸管的重心降低，使吸管可以竖直漂浮在水中。
（2）将装好的浮力秤竖直漂浮于水中，不放重物时( 即被测物体的质量为零)，所以此时在水面与吸管相交处应标记为0刻度。
（3）测量物体的质量时，浮力秤总是漂浮，它所受的浮力总是等于它受到的重力，根据物体的浮沉条件可知
则浮力秤浸入液体中的深度为 因液体的密度不变，吸管的横截面积不变，所以 h浸与m成正比，故密度计的刻度是均匀的，刻度越往上，说明物体的质量越大，即该浮力秤的刻度特点是上大下小且均匀变化，故B符合题意，ACD不符合题意。
（4）浮力秤竖直漂浮于水中，称量同一物体时其受到的浮力一定，根据可知V排一定，根据可知横截面积越小，浸入的深度越大，可以标注的刻度线越多，分度值越小，所以用直径更小的吸管可以提高浮力秤的精确度。
（5）若用该浮力秤在其它液体中进行称量，因液体密度不同，则放入同一重物时吸管浸入液体中的深度不同，需重新标注刻度；用密度较大的液体做实验时，由可知浸入的深度较小，可以 标注的刻度线较少，则测量的精确度会降低，所以，制作的这款浮力秤的一个缺点：用密度较大的液体做实验时其精确度会降低，或用不同液体做实验时需重新标注刻度。
（三）浮沉子类
24. 科学家笛卡尔最早造出了“浮沉子”。小科学习笛卡尔也在家庭实验中自制了一个“浮沉子”。
【实验步骤】
①在小药瓶的瓶盖处开一个小孔，水可通过小孔进出瓶体；
②小药瓶装满水后拧紧瓶盖，放入装有适量的水的贮水筒内；
③用薄橡皮膜把筒口蒙住并扎紧。
【预期现象】
小药瓶就是一个“浮沉子”，用力按压橡皮膜，小药瓶下沉，松手后上浮。
（1）【知识原理】按压橡皮膜时，贮水筒内气体压强__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）“浮沉子”与“潜水艇”浮沉的原理相同，都是通过改变__________来控制升降；
（3）【反馈改进】实验现象与预期不符，是因为实验步骤中出现了问题，请指出并改正：___________。
【答案】（1）变大 （2）自身重力 （3）见解析
【解析】
【小问1详解】按压橡皮膜时，贮水筒内封闭气体体积变小，压强变大。
【小问2详解】浮沉子”与“潜水艇”浮沉原理相同，都是靠改变自身重力来实现浮沉的。
【小问3详解】步骤②中，小药瓶装满水后拧紧瓶盖，放入装有适量的水的贮水筒内，小药瓶受的浮力小于其重力，小药瓶会沉底，所以步骤②改为：小药瓶装入适量的水后拧紧瓶盖，放入装有适量的水的贮水筒内。
25. 如图为伽利略彩球温度计，观察发现里面的小球在一天中不同时刻所处的位置会发生变化。小东感到 好奇，也进行了研究制作。
【原理分析】彩球温度计中的特殊液体密度随温度的变化而变化，导致小球浮沉状态发生
变化， 当小球悬浮时， 挂牌温度与液体温度相等。
【项目研究】小东用a、b、c三个体积不变的小球和特殊液体制成简易“温度计”，用以
研究液体密度与温度的关系。
【观察记录】在 15℃、19℃、23℃时， a、b、c 小球浮沉状态如图所示：
【信息处理】结合上述信息，请你帮小东分析以下问题：
（1） 小球c 对应的温度标记应是_________（选填：“15℃”“19℃”或“23℃”）；
（2） 液体温度在 15℃~23℃范围内， b球所受浮力与液体温度关系的图像正确的是_________；
（3） 实验可得出的结论是_________；
（4） 环境温度为25℃时，请推测并在图4 中画出三个小球的浮沉状态________。
【答案】 ①. 15℃ ②. C ③. 液体的密度随温度的升高而降低
④.
【解析】
（1） 图1中环境温度（即液体温度）为15℃，且小球c悬浮，由题知，当小球悬浮时，挂牌温度与液体温度相等，所以小球c对应的温度应标记为15℃。
（2） 由图可知，液体温度从15℃升高到23℃过程中，b球由漂浮变为悬浮，再下沉，且b球的重力不变，由浮沉条件可知b球的浮力先不变，再减小，故C正确，ABD错误。故选C。
（3） 当液体温度升高时，小球b先漂浮，再悬浮，这一过程中b球的浮力不变，但浸入液体中的体积逐渐增大，由可知，液体的密度变小；b球由悬浮到沉底过程中，根据浮沉条件可知其受到的浮力减小，但浸没后不变，根据可知，液体的密度变小，所以实验可得出的结论是液体的密度随温度的升高而降低。
（4）由（3）可知，液体的密度随温度的升高而减小，且环境温度为23℃时，小球a悬浮，则当环境温度升高为25℃时，液体密度变小，根据可知，小球a所受浮力变小，浮力小于其重力，所以小球a应沉底，此时b、c两球也是沉底的，如下图所示：
27．在科学课上同学们开展“制作浮沉子”项目化学习活动，与老师讨论并一起制定了评价量表（如下所示）。小明用矿泉水瓶和药剂小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图甲所示），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内，拧紧瓶盖使其密封，用手挤压使矿泉水瓶发生形变“浮沉子”便会下沉（如图乙所示），松手恢复原状后“浮沉子”即上浮。
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
活动材料 ▲ 材料便宜但不易获取 材料昂贵且不易获取
装置稳定性 保持竖直不会倾倒 保持竖直偶尔会倾倒 经常会倾倒
调试效果 轻轻一按便能下沉 用力一按才能下沉 用力一按也不能下沉
（1）评价量表中“▲”应该填写的内容是 　 　。
（2）阅读材料，分析“浮沉子”能下沉的原因是 　 　。
（3）小明发现自己的作品在“调试效果”中处于“合格”等级如果想达到“优秀”等级请结合浮沉子的工作原理，提出改进的建议是 　 　。
【答案】（1）材料便宜且易获取；
（2）用手挤压时，矿泉水瓶中压强增大，玻璃瓶中水增多，重力变大当重力大于浮力时，玻璃瓶下沉；（3）把小药瓶口用橡皮泥封住，留一小孔，方便水的进出。
【解析】
（1）参照后面的两个活动材料的特点：“材料便宜但不易获取”、“材料昂贵且不易获取”，分析可得应填：材料便宜且易获取；
（2）当挤压瓶子时，瓶子的容积会缩小，使得瓶内气体被压缩，使得瓶内气体压强增大，从而水被压入玻璃瓶，增大了玻璃瓶的重力，当其重力大于浮力时，下沉，放手后，瓶内气压减小，玻璃瓶内气体会将水压出，从而使吸管重量减轻，当重力小于浮力时，浮沉子会上浮；
（3）小明的作品，“装置稳定性”是保持竖直偶尔会倾倒，“调试效果”是用力一按才能下沉，从这两方面分析，原因是质量偏小重心偏高，所以改进办法是：把小药瓶口用橡皮泥封一封，留一小孔，这样既增加了质量也可降低重心。
四、气体浮力类
28．为证明空气浮力的存在，科学兴趣小组利用自行车气嘴、矿泉水瓶、细绳、气球等器材进行了如下实验：
步骤一：在矿泉水瓶盖和底部上各钻一个小孔，将两个自行车气嘴分别固定在瓶盖和底部，将气球用细绳与底部的气嘴绑紧，如图甲所示。打开瓶盖，使瓶内外气压一致，再拧紧瓶盖不漏气。
步骤二：关闭气嘴2，打开气嘴1；用气泵向矿泉水瓶充入气体，待手压瓶子感觉较硬时停止充气；用天平称出整个装置的质量为m1。
步骤三：关闭气嘴1，打开气嘴2；让瓶内的高压气体进入气球，至气球停止胀大；称出整个装置的质
量为m2。
步骤四：比较m1与m2的大小。
（1）实验装置的气密性是本实验成功的关键，写出一种检查图甲装置气密性的方法：　 　。
（2）本实验能验证气球在空气中受到浮力，其依据是m1　 　m2。
（3）实验中，小组同学发现气球与气嘴2之间漏气，于是设计了如图乙所示的改进型实验装置：将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上，调节配重质量使二者保持静止，用气泵往密闭玻璃容器内缓慢压入空气，观察到 　 　现象，说明金属球受到空气浮力的作用。
【答案】（1）用天平称出整个装置的质量为m1保持不变；（2）＞；（3）金属球会上升，配重下降。
【解答】
（1）若本实验装置的气密性良好，则用天平称出整个装置的质量为m1保持不变；
（2）在步骤三中：关闭气嘴1，打开气嘴2；让瓶内的高压气体进入气球，至气球停止胀大，则气球受到的浮力变大，称出整个装置的质量为m2。本实验能验证气球在空气中受到浮力，其依据是m1＞m2；
（3）如图乙所示的改进型实验装置：将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上，调节配重质量使二者保持静止，空心金属球与的体积明显大于配重的体积，用气泵往密闭玻璃容器内缓慢压入空气，金属球受到空气浮力的作用（比配重受到的浮力大），故观察到金属球会上升，配重下降现象，说明金属球受到空气浮力的作用。
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专题11 浮力类探究题 参考答案及解析
一、原理类
1. 小金想用弹簧测力计、物块、烧杯和水探究“浮力大小的相关因素”实验，如图所示。
（1）物块完全浸没在水中受到的浮力是___________N；
（2）由图乙丙丁中的_________两幅图可知，浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的体积有关；
（3）由图中的丙、丁两幅图可知，浸没在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度___________（填“有关”或“无关”）。
2. 为探究影响浮力大小的因素，某同学做了如下实验。
（1）将一盖紧瓶盖的空塑料瓶按入水中，发现塑料瓶浸入水中体积越大。感觉越费劲，据此该同学猜想浮力的大小可能与___________有关；
（2）图甲为该同学验证猜想的实验步骤，表乙为各步骤的记录数据，表中记录的数据应该是___________；
实验序号 ① ② ③
弹簧秤示数／牛 4 5 3
实验序号 ④ ⑤ ⑥
弹簧秤示数／牛 6 2.6 △
（3）实验中支持猜想的证据是___________。
3. 为验证阿基米德定律，小乐用如图所示装置进行实验：
（1）实验时，小乐逐渐调节水平铁棒高度，使重物C浸入水中的体积越来越大，观察到A的示数______
（选填“增大”“减小”或“不变”，下同）；B的示数______。在C浸没水中后，再下移C（不与溢水杯接触），观察到A的示数______。
（2）比较A的示数变化量和B的示数变化量，若有______（写出关系式），即可证实阿基米德定律是正确的。
4. 为探究物体所受浮力大小与排开液体所受重力的关系，小嘉同学利用测力计、物块、溢水杯等实验器材开展如下实验：
（1）实验时，细心的小嘉发现步骤B中溢水杯中没有盛满水，这将使测得的排开液体所受重力________；（选填“偏大”或“偏小”）
（2）实验操作修正后，获得上述实验数据，比较ABCD四图中的数据可得出结论________；
（3）为使实验结论具有普遍性，小嘉同学又更换其他不同密度的物体重复上述实验。除此之外你认为还可以采用什么方法？________
5. 某科学小组利用弹簧测力计、装满水的溢水杯、小桶、圆柱体物块、细线等器材，探究“浮力的大小与排开的液体受到的重力的关系”。
（1）实验步骤如图1所示，甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图乙和丙可知该圆柱体物块受到的浮力F浮＝_______（用图中相应的字母表示）；
（2）以下选项中若______成立，则可以得出浮力的大小与排开的液体受到的重力的关系；
A.F1﹣F2＝F3﹣F4 B.F3﹣F2＝F4﹣F1 C.F2﹣F3＝F4﹣F1
（3）实验后，小组同学又进行深入讨论，认为上述实验步骤太多，而且多次使用弹簧测力计，存在较大的误差且不够直观，于是他们对实验重新设计。用粗铁丝做一个框挂在弹簧测力计挂钩上，在粗铁丝框上端吊一金属块、下端放一接水杯，装满水的溢水杯放置在铁架台的支架上，溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触，此时弹簧测力计示数F5（如图2戊所示）。现平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块缓慢浸入水中，当金属块完全浸没，且溢出的水全部流入接水杯后，弹簧测力计示数F6（如图2己所示）。若F5______F6（填“大于”“小于”或“等于”），则说明浮力的大小等于排开的液体受到的重力。
6. 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___________N；
（2）通过实验步骤A、B、C，可得猜想____是正确；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。
7．小科在验证阿基米德原理时，利用溢水杯、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等进行实验，具体操作步骤如图：
（1）细心的同学发现图乙步骤中存在错误，请指出该错误是：　 　。如果不加改正，会导致浮力F浮　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）排开水的重力G排。
（2）纠正错误后，若图中测得的F1、F2、F3、F4关系满足 　 　，则阿基米德原理得到验证。
（3）实验后，小科发现利用实验所得数据还能测出所用铁块的密度，ρ铁＝　 　（水的密度用ρ水表示）。
8．某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）某同学发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样会使溢出水的重力　 　(填“偏大”、“偏小”或”无影响”)。
（2）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示。甲、乙两图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，当它们满足关系式　 　时，可以验证阿基米德原理。
（3）继续实验，将物块浸没在装满酒精(ρ酒精<ρ水)的溢水杯中，如图丙所示，发现F5　 　F3(填”大于”、“小于”或”等于”)，说明物块受到的浮力大小与液体的密度有关。
（4）请计算实验所用物块的密度为　 　千克/米3。
9．小明还想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。由甲图可知，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不可能是　 　（填字母）。
A.整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 B.步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部
（2） 方案二，如图乙，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　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了F浮=G排。
10．小科所在的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。
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。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。为确定泡沫块高度，应考虑因素有____（可多选）
A．溢水杯的质量 B．泡沫块的体积 C．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）。
二、影响浮力大小因素类
11．探究“浮力的大小跟物体浸入液体的深度是否有关”。
（1）用弹簧测力计测出物块重，并把它慢慢放入水中。根据测力计的示数，绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水中的深度变化的图象。分析图象可知：
①　 　(选填“a”或“b”)是描述物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象。
②F1、F2或F3这三个力之间的关系是　 　。
（2）实心圆柱物块密度的表达式为：ρ物＝　 　(水的密度用ρ水表示)。
（3）根据图像分析，本次实验的结论是　 　。
12. 在学习浮力过程中，兴趣小组的同学做了以下两个实验：
（1）图2所示是小南绘制的“弹簧测力计示数与金属块的下表面浸入水中深度的关系”图象和“金属块所受浮力与金属块的下表面浸入水中深度的关系”图象。其中能够表示“金属块所受浮力与金属块的下表面浸入水中深度的关系”的图象为______（选填“a”或“b”）。
（2）请你根据图中的实验数据求出：煤油的密度为______kg/m3。
（3）图甲、乙所示是小江对“浮力大小是否和水的多少有关”进行了探究：
小江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）。然后他______（填操作），发现木块仍然漂浮。经分析可知，木块两次受到的浮力都为______牛。从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关。
13．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）为了研究猜想1和猜想2，选用了体积相同的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a、b、c三次实验，可得到结论：　 　。
③比较序号a、d、e三次实验，可得到结论：　 　。
（2）为了研究猜想3，小科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。由此小科得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小嘉认为这个结论不可靠，主要原因是　 　。
（3）A的重力为4N，水的密度为1.0g/cm3，则浓盐水的密度为　 　。
14．小科同学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a、b、c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　 　两次实验可知：浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体密度有关。
（3）完成上述实验后，小科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和h3表示)。
15．某英同学课外时间利用实验室器材，探究浸在液体中的物体所受浮力大小的影响因素。
（1）某同学做了如图一所示的实验，将物体A逐渐浸入水中，并观察弹簧测力计示数的变化规律，分析比较图a、b、c中现象，可初步得出结论：　 　。
（2）为探究物体所受的浮力大小与深度是否有关，该同学将一个密度大于水的长方体，用记号笔划分16等份，分别浸入水中至中线与液面保持相平，如图e、f所示，观察弹簧测力计示数，并记下F1和F2的值。
①两次实验均将长方体浸入水中至中线，其目的是　 　。
②若实验结果为　 　，则可得出物体所受浮力大小与深度无关的结论。
16．如图所示是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，继续向杯中注水，指针 　 　（选填“上移”、“不动”或“下移”），说明物体所受浮力的大小跟　 　有关；
（2）将水倒尽，向杯中缓慢注入某种液体（ρ液≠ρ水），从金属块底部接触液面，到金属块刚好浸没液体中的过程中，指针由标尺上的A位置缓慢上移至B位置，分析可金属块所受浮力的大小与　 　有关。
（3）小徐同学认为通过以上实验得出结论不可靠，下列能成为她的理由是___________
A．没有进行多次重复实验
B．没有换用其它液体进行重复实验
C．没有进行物体部分浸入水中的实验
17．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，使用的器材有：弹簧测力计、带盖的塑料小瓶（塑料小瓶的质量、厚度均忽略不计），完全相同的圆柱形容器等，其操作步骤如下：
（1）在一个圆柱形容器中装有深度为h1的水，将装满蜂蜜的塑料小瓶悬挂在弹簧测力计下面，如图甲所示，将小瓶的一部分浸入水中，弹簧测力计的示数为F1。
（2）如图乙所示，将小瓶浸没在水中，水深变为h2，弹簧测力计的示数为F2，F1＞F2，说明物体受到的浮力大小与　 　有关；将弹簧测力计继续下降，发现示数不变，说明物体受到的浮力大小与　 　无关。
（3）拿出塑料小瓶，将其中的蜂蜜适量倒入另一相同的圆柱形容器中，不断调试，直到弹簧测力计的示数为零，如图丙所示，则塑料小瓶受到的浮力F与重力G的关系：F　 　G（填“=”或“<”或“>”），倒出的蜂蜜在另一个圆柱形容器中的液面高度为h3，如图丁所示。
（4）蜂蜜密度的表达式为：ρ蜂蜜=　 　（请用ρ水、h1、h2和h3表示）。
18．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
三、浮沉条件类：
（一）密度计类
19. 小金用粗细均匀的一次性吸管制成一支密度计，用它来测量液体密度，分别将吸管置于甲、乙两种不同的液体中，如图所示。
（1）密度计在甲、乙两液体中所受浮力F甲______F乙（选填“<”、“=”或“>”）；
（2）液体密度ρ甲______ρ乙（选填“<”、“=”或“>”）；
（3）小金在标注刻度时将该密度计放入酒精中，此时密度计底端到液面的长度h为12.5cm，该处刻度标记“0.8g/cm3”，则“1g/cm3”的刻度应标记于长度h为______cm处。
20．资料显示：牛奶中掺水量越多，牛奶密度越小。小科想通过测定密度来比较两种牛奶品质的优劣，他自制了一个可测液体密度的“浮标”——在竹筷下面缠绕一些铁丝，如图甲所示。
（1）纯牛奶是　 　(填“纯净物”或“混合物”)。
（2）分别将“浮标”浸入 A、B两种牛奶中，待静止后，筷子上与液面相平的位置
分别标记为 A 和 B，如图乙所示。比较标线A和B的上下位置，可知A、B牛
奶的密度关系为ρA　 　(填“>”“<”或“=”)ρB，由此可知A、B牛奶
品质的优劣。
（3）在实际测量过程中，发现“浮标”杆上的两条标记线靠得很近，为了更易区分，请你提出一条改进“浮标”的建议：　 　。
21．小李按照救材中"综合实践活动"的要求制你简易密度计。
（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。这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，液体的密度越大，它露出液面部分的长度　 　(越长/越短/不变)
（2）将吸管放到水中的情境如丙图(a)所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如丙图(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h与ρ水、ρ液，H的关系式是h=　 　。
（3）小明根据图甲在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3，下同)，再利用上述关系式进行计算，标出了0.9、1.0、1.1的刻度线，如图乙A，B，C，D所示，则标示正确的图是　 　。
（4）为检验刻度误差，小明取来食油，先用天平和量筒测量其密度，然后再用这个密度计测量。但操作时却出现了丙图(c) 所示的情形，这让他很扫兴。难道实验就此终止了吗，根据经验或思考，在不更换食油的情况下，你认为可以进行怎样的尝试　 　。
（二）密度秤类
22. 学习了浮力的相关知识后，某项目学习小组制作了一款能测量液体
密度的密度秤。
【制作材料】弹簧测力计（量程5N）、金属块（重为4N，体积为100cm3）、
烧杯、细线等
【使用方法】
①将弹簧测力计的刻度盘上的数值改为对应的的液体密度值。
②将金属块挂在弹簧测力计上，缓慢匀速浸没在待测液体中。
静止后，弹簧测力计指针所指的数值就是待测液体的密度。
请结合所学知识，回答下列问题。
（1）该密度秤的零刻度（液体密度为0g/cm3）应标在__________N处；
将对应力的示数改为密度示数后，该密度秤分度值为__________g/cm3。
（2）若将金属块浸在某液体中（金属块不碰底），静止后指针对准原测力计面板上F=3N处（图乙），通过计算确定，此时密度计上对应标注的液体密度为__________g/cm3；
（3）若将金属块换成小金属块（重为2N，体积为40cm3），则制作的密度秤的量程如何变化？__________
23. 一颗黄豆质量大约在0.1克~1克之间。实验室天平的最小刻度是0.2克，称量一颗黄豆质量不够精确，老师布置各项目组制作一个浮力秤，将一粒黄豆的质量测出来，精确度越高越好。
【提供材料】大烧杯、水、纸质小托盘、剪刀、橡皮泥、铁钉、刻度尺、记号笔、双面胶、透明胶带、白纸、质量小铁块，吸管（规格A：较细的普通饮料吸管，规格B：较粗的奶茶吸管）。
【制作过程】
①选择轻质的塑料吸管，剪取笔直的一段，上端贴上纸质小托盘；
②在吸管下端插入铁钉，用橡皮泥塞紧吸管与铁钉缝隙进行固定和密封；
③烧杯中倒入水，将制作完成的吸管下端放入水中，让浮力秤漂浮在水面上，如图所示；
④对吸管标记刻度；
⑤测量一粒黄豆的质量。
回答下列问题：
（1）步骤②中吸管中插入铁钉并密封的好处是___________；
（2）步骤④可分步进行，首先是将装好的浮力秤正常漂浮于水中，不放重物时在水面与吸管相交处标记为___________；
（3）该浮力秤的刻度是___________；
A.上小下大且均匀变化 B.上大下小且均匀变化
C.上小下大且不均匀变化 D.上大下小且不均匀变化
（4）为提高这款浮力秤的精确度，你的改进措施是___________；
（5）请你提出项目组制作的这款浮力秤的一个缺点___________。
（三）浮沉子类
24. 科学家笛卡尔最早造出了“浮沉子”。小科学习笛卡尔也在家庭实验中自制了一个“浮沉子”。
【实验步骤】
①在小药瓶的瓶盖处开一个小孔，水可通过小孔进出瓶体；
②小药瓶装满水后拧紧瓶盖，放入装有适量的水的贮水筒内；
③用薄橡皮膜把筒口蒙住并扎紧。
【预期现象】小药瓶就是一个“浮沉子”，用力按压橡皮膜，小药瓶下沉，松手后上浮。
（1）【知识原理】按压橡皮膜时，贮水筒内气体压强__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）“浮沉子”与“潜水艇”浮沉的原理相同，都是通过改变__________来控制升降；
（3）【反馈改进】实验现象与预期不符，是因为实验步骤中出现了问题，请指出并改正：___________。
25. 如图为伽利略彩球温度计，观察发现里面的小球在一天中不同时刻所处的位置会发生变化。小东感到 好奇，也进行了研究制作。
【原理分析】彩球温度计中的特殊液体密度随温度的变化而变化，导致小球浮沉状态发生
变化， 当小球悬浮时， 挂牌温度与液体温度相等。
【项目研究】小东用a、b、c三个体积不变的小球和特殊液体制成简易“温度计”，用以
研究液体密度与温度的关系。
【观察记录】在 15℃、19℃、23℃时， a、b、c 小球浮沉状态如图所示：
【信息处理】结合上述信息，请你帮小东分析以下问题：
（1） 小球c 对应的温度标记应是_________（选填：“15℃”“19℃”或“23℃”）；
（2） 液体温度在 15℃~23℃范围内， b球所受浮力与液体温度关系的图像正确的是_________；
（3） 实验可得出的结论是_________；
（4） 环境温度为25℃时，请推测并在图4 中画出三个小球的浮沉状态________。
27．在科学课上同学们开展“制作浮沉子”项目化学习活动，与老师讨论并一起制定了评价量表（如下所示）。小明用矿泉水瓶和药剂小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图甲所示），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内，拧紧瓶盖使其密封，用手挤压使矿泉水瓶发生形变“浮沉子”便会下沉（如图乙所示），松手恢复原状后“浮沉子”即上浮。
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
活动材料 ▲ 材料便宜但不易获取 材料昂贵且不易获取
装置稳定性 保持竖直不会倾倒 保持竖直偶尔会倾倒 经常会倾倒
调试效果 轻轻一按便能下沉 用力一按才能下沉 用力一按也不能下沉
（1）评价量表中“▲”应该填写的内容是 　 　。
（2）阅读材料，分析“浮沉子”能下沉的原因是 　 　。
（3）小明发现自己的作品在“调试效果”中处于“合格”等级如果想达到“优秀”等级请结合浮沉子的工作原理，提出改进的建议是 　 　。
四、气体浮力类
28．为证明空气浮力的存在，科学兴趣小组利用自行车气嘴、矿泉水瓶、细绳、气球等器材进行了如下实验：
步骤一：在矿泉水瓶盖和底部上各钻一个小孔，将两个自行车气嘴分别固定在瓶盖和底部，将气球用细绳与底部的气嘴绑紧，如图甲所示。打开瓶盖，使瓶内外气压一致，再拧紧瓶盖不漏气。
步骤二：关闭气嘴2，打开气嘴1；用气泵向矿泉水瓶充入气体，待手压瓶子感觉较硬时停止充气；用天平称出整个装置的质量为m1。
步骤三：关闭气嘴1，打开气嘴2；让瓶内的高压气体进入气球，至气球停止胀大；称出整个装置的质
量为m2。
步骤四：比较m1与m2的大小。
（1）实验装置的气密性是本实验成功的关键，写出一种检查图甲装置气密性的方法：　 　。
（2）本实验能验证气球在空气中受到浮力，其依据是m1　 　m2。
（3）实验中，小组同学发现气球与气嘴2之间漏气，于是设计了如图乙所示的改进型实验装置：将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上，调节配重质量使二者保持静止，用气泵往密闭玻璃容器内缓慢压入空气，观察到 　 　现象，说明金属球受到空气浮力的作用。
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