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浮力实验题
一、实验题
1．如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验，其中桶A为圆柱形。
(1)正确的操作顺序最佳是　 　。
A．乙丙甲丁 B．乙甲丙丁 C．甲丁乙丙 D．乙丙丁甲
(2)将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如图丙。则空桶A受到浮力为 N。
(3)测出桶B和溢出水的总重力，如图丁所示，则桶A排开水的重力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）桶A受到的浮力。
(4)在实验中，排除测量误差因素的影响，小芳若发现桶A排开水的重力明显小于所受的浮力，造成这种结果的原因可能是： 。
(5)接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第 次，实验中，随着加入沙子越多，桶A浸入水中就越 （选填“深”或“浅”）。
次数 1 2 3 4
桶A与沙子的总重力/N 2.4 2.8 3.2 3.4
桶B与水的总重力/N 4.0 4.4 4.6 5.0
(6)分析以上探究过程可以得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于该物体 。
2．小勇和小杨在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验。图中数据为弹簧测力计的拉力示数。
(1)在c与e两图中，保持了 不变，研究浮力与 的关系；
(2)根据下面实验数据，物体浸没在水中所受的浮力为 N；
(3)小勇通过观察c、d，得出的结论 ；
(4)小勇的搭档小杨做了b、c两组实验后，得出结论：物体在液体中深度越深，受到的浮力越大。你认可这个实验结论 （认可、不认可）请分析 。
3．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出如下猜想：
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1所示，用手把饮料罐按入水中，在饮料罐未完全浸入水中时，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B和C的重力分别为4.4N和5N。然后进行如图2所示的实验。
①如图2，在序号a中圆柱体A的重力已测出，在序号b的实验中物体所受的浮力为 N；
②比较序号 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，物体浸没时所受的浮力越 ；（ρ浓盐水>ρ水>ρ酒精）
④比较序号b、c、d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小船和小球放入装有水的烧杯中，发现小船浮在水面上而小球沉入水底。由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，你认为这结论 （选填“可靠”或“不可靠”）。
4．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出如下猜想：
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形状有关。
猜想3：浮力的大小可能与排开液体的体积有关。
(1)如图1所示，用手把饮料罐按入水中，在饮料罐未完全浸入水中时，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)由图可知，物块的重力为 N，浸没在水中时受到的浮力是 N；
(3)分析图B、C、D实验可得出：物体受到的浮力大小与 有关；
(4)分析图 实验，说明浮力大小跟液体的密度有关；
(5)小丽同学通过分析图B、C实验，发现浮力的大小还与物体在液体中的深度有关，于是她得出结论：在其他条件相同时，物体在液体中的深度越深，浮力越大。你认为她的结论是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： ；
(6)根据以上实验数据，在已知水的密度的情况下， （选填“能”或“不能”）计算出物块的密度。
5．清明假期，小刚在踏青途中捡到一块漂亮石块，他和小艳想利用所学物理知识测量密度。
(1)把天平放在 上，当游码调到标尺左端 处后，发现指针向右偏转的幅度大于向左偏转的幅度，她应将平衡螺母向 调节，使天平平衡；
(2)将石块放在天平左盘中，向右盘中由大到小加砝码，然后调节游码，直到天平平衡。此时砝码和游码的位置如图甲所示，石块的质量是 g；
(3)往量筒中倒入30mL水，用细线拴住石块缓慢浸没在水中，液面位置如图乙所示，则石块的体积为 cm3，计算得到石块的密度是 kg/m3；
(4)小艳想到用爸爸新买的精度很高的手提式电子秤（可以测量力）。对石块的密度重新进行了测量，步骤如下：
①先将小石块用细线系好，悬挂在电子秤下端，如图丙，读出电子秤稳定后的示数F1；
②在小桶里倒入适量的水，悬挂在电子秤下端，如图丁，读出电子秤稳定后的示数F2；
③用手提着系小石块的细线一端，将小石块缓慢浸没水中（如图戊）读出电子秤稳定后示数F3，根据所得实验数据，计算石块的密度ρ石= 。（用字母表示）
6．如图所示，小明利用弹簧测力计、溢水杯、烧杯、小水桶、石块（附悬挂线）和水等器材探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)实验步骤为：①如图甲所示，将溢水杯盛满水，烧杯放在溢水口，用弹簧测力计测出石块的重力G；
②如图乙所示， ，读出此时弹簧测力计示数F；
③如图丙所示，用弹簧测力计测出空的小水桶的重力G0，将烧杯中的水倒入小水桶中，测出小水桶和水的总重力G总；
(2)由图可知，石块完全浸没在水中时受到的浮力为 N，此时排开水所受重力为 N，由此可以得出的结论是物体受到的浮力大小 （选填“大于”“小于”或“等于”）物体排开液体的重力；
(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)实验结束后，小明的同桌小红也做了该实验，她的实验方案是将图乙中的烧杯换为量筒，测出石块完全浸没时排开水的体积，小红 （选填“能”或“不能”）据此得出浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
7．某实验兴趣小组用圆柱体金属块完成了下面的实验探究（如图所示）：
(1)根据a可知，金属块的重力大小是 N；
(2)比较a、 、d可知，金属块受到浮力的大小与排开水的体积有关；
(3)比较a、c、d可知，金属块受到浮力的大小与浸入水中的深度 （选填“有关”或“无关”）；
(4)金属块浸没在水中时，受到的浮力大小为 N；
(5)根据a、d，e、f的探究，可初步得到的结论是：在误差允许范围内，金属块受到的浮力大小 排开水的重力大小。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
8．小刚在探究浮力大小的与哪些因素有关的实验中，实验器材及弹簧测力计的示数如图中所示，请根据操作过程完成以下问题：
(1)为了使测量结果更准确，弹簧测力计在测量之前都要进行调零，本实验测量前应该沿 方向调零；
(2)由图a、d、e可知物体浸入液体中的体积一定时，液体的密度越大，物体受到的浮力也就 ；
(3)小刚做了a、b、c三组实验后，得到的结论是：浮力的大小与物体在液体中的深度有关。你认为他的结论可靠吗？说明原因： 。
答案与解析
1．(1)B
(2)2
(3)等于
(4)溢水杯中没装满水
(5) 3 深
(6)排开液体所受的重力
【详解】（1）要探究阿基米德原理，即要探究F浮和G排 的关系，根据图示可知，该实验中是用漂浮条件测出小桶A受到的浮力，即F浮＝GA，需要测小桶A的重力；而测排开水的重力时，根据G排＝G总﹣G桶B，需要测出小桶B的重力、小桶B与溢出水的总重力，即先测G桶B再测G总；考虑到实验操作的方便性，应先测小桶B的重力，并把它放在溢水杯的正下方，再测小桶A的重力，测完之后再将小桶A放入溢水杯中处于漂浮状态，最后测小桶B与溢出水的总重力，所以合理的顺序为乙、甲、丙、丁，故选B。
（2）由图甲可知，空桶A的重力为2N，图丙中空桶A在溢水杯中处于漂浮状态，根据漂浮体积，空桶A受到的浮力F浮＝GA＝2N。
（3）由图乙知，空桶B的重力为1.6N，图丁中桶B和溢出水的总重力为3.6N，桶A排开水的重力为G排＝G总﹣G桶B＝3.6N﹣1.6N＝2N
所以比较可知F浮＝G排，即桶A排开水的重力等于桶A受到的浮力。
（4）桶A排开水的重力明显小于所受的浮力，G排偏小，说明收集到的水较少，可能是溢水杯中没装满水，物体开始进入水中时排开的水没有溢出来。
（5）[1]往桶A中加入沙子进行实验时，装有沙子的桶A在水中仍然处于漂浮状态，则排开水的重力等于桶A和沙子受到的总重力，第三组数据中，G排＝G总B﹣G桶B＝4.6N﹣1.6N＝3N，不等于桶A与沙子的总重力3.2N，则该组数据是错误的。
[2]排除错误数据，由表中数据可知，沙子越多则越重，桶A和沙子受到的总重力越大，浮力越大，根据可知，排开水的体积越多，桶A浸入水中深度就越深。
（6）由以上探究过程可以得出：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于该物体排开液体所受的重力。
2．(1) 排开液体的体积 液体密度
(2)2
(3)当液体的密度和排开液体的体积一定时，物体受到的浮力与所处的深度无关
(4) 不认可 未控制排开液体的体积相同
【详解】（1）[1][2]在c与e两图中，物体都是浸没，物体排开液体的体积是一定的，但液体密度不同，是探究浮力的大小与液体密度的关系。
（2）由a、c两组实验，利用称重法可得，物体浸没在水中所受的浮力为
（3）c、d两组实验中，物体排开液体的体积相同，液体的密度相同，物体所处的深度不变，弹簧测力计的示数相同，根据称重法可得物体受到的浮力相同，因此可得结论为：当液体的密度和排开液体的体积一定时，物体受到的浮力与所处的深度无关。
（4）[1][2]探究物体受到的浮力与深度之间的关系，需要控制物体排开液体的体积和液体的密度相同，b、c两组实验未控制物体排开液体的体积相同，因此得到的结论是错误的。
3．(1)4
(2) 1 b、e、f 大 无
(3)不可靠
【详解】（1）饮料罐未完全浸入水中时，其浸入水中越深，排开水的体积越大，所以浮力越大，所以手感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想4。
（2）[1]由图2中的a知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为4N，即圆柱体A的重力为4N。A浸没水中，测力计的示数为3N，据称重法知，此时A所受的浮力
[2]要探究浮力大小与液体密度的关系，应将同一物体浸没在不同液体的同一深度，所以比较序号b、e、f可达到实验目的。
[3]由b、e、f中测力计的示数知，A浸没在浓盐水中测力计的示数最小，在酒精中的示数最大，据称重法知，A在浓盐水中所受的浮力最大，在酒精中所受的浮力最小。而三种液体中，浓盐水的密度最大，酒精的密度最小，所以液体的密度越大，物体浸没时所受的浮力越大。
[4]由b和c实验知，B和C浸没在水中，所受的浮力分别为，
A、B和C三者的重力不同，浸没在水中所受的浮力都为1N，可知浮力的大小与物体的重力无关。
（3）根据控制变量法知：要研究浮力大小与物体形状的关系，必须保证排开液体的体积和液体的密度不变，小明实验中改变了形状，但没有让二者全浸入水中，即没有控制排开水的体积相同，故小明的结论不可靠。
4．(1)3
(2) 2.4 1
(3)排开液体的体积
(4)A、D、E
(5) 错误 见解析
(6)能
【详解】（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，说明饮料罐受到的浮力越大，可以证明浮力大小与物体排开液体体积有关，即验证猜想3。
（2）[1]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.4N，则物块的重力为2.4N。
[2]物块浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1.4N，根据称重法可得，物块浸没在水中时受到的浮力
（3）分析图B、C、D实验可知，三次实验液体的密度相同，B实验物体浸入液体的体积与C、D实验物体浸入液体的体积不同，即排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，根据称重法可得物体在A实验受到的浮力与C、D实验受到的浮力不同，则可得出结论：物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
（4）要探究浮力的大小是否与液体的密度有关，需要控制排开液体的体积相同，改变液体的密度，则实验A、D、E符合题意。
（5）[1][2]通过分析图B、C实验可知，物块浸入液体中的深度不同，同时排开液体的体积也不同；要探究浮力的大小与物体在液体中的深度的关系时，需控制液体的密度、排开液体的体积相同，则小丽的结论是错误的，因为实验过程中没有控制物体排开液体的体积相同。
（6）由图A、D、E可知，物块在水和盐水中都是完全浸没，则排开液体的体积都等于物体的体积，即在水和盐水中排开液体的体积相等，由A、D实验可得物体排开液体的体积
由A、D、E可得盐水的密度
即可计算出物块的密度。
5．(1) 水平桌面 零刻度线 左
(2)32.4
(3) 12 2.7×103
(4)
【详解】（1）[1][2]为了减小测量误差，应该将天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端零刻度线处，再调节平衡螺母，使横梁水平平衡。
[3]根据指针向右偏转的幅度大于向左偏转的幅度可知，指针摆动时向右偏的幅度大，即天平右侧偏重，由右偏左调可知，应该向左调节平衡螺母，使天平平衡。
（2）由图甲可知，标尺的分度值为0.2g，游码对应的刻度为2.4g，则石块的质量m=20g+10g+2.4g=32.4g
（3）[1]由图乙可知，量筒的分度值为2mL，则量筒中石块和水的总体积为42mL，由于石块的体积等于量筒中水增加的体积，则石块的体积V=42mL-30mL=12mL=12cm3
[2]石块的密度为
（4）小石块在水中受到浮力，根据力的作用是相互的，小石块对水有向下的压力，使得电子秤示数增大，则小石块在水中受到的浮力为F浮=F3-F2
根据阿基米德原理可得，小石块的体积为
由图甲可知，小石块的重力G=F1
则小石块的质量为
小石块的密度为
6．(1)将石块浸没在水中
(2) 1.2 1.2 等于
(3)A
(4)能
【详解】（1）观察题图可知，应将石块浸没在水中，并读出此时弹簧测力计示数F。
（2）[1]石块所受的重力与石块浸没在水中时测力计的示数之差即为石块受到的浮力
[2][3]小水桶所受的重力为0.4 N；小水桶和排开水所受的总重力与小水桶所受的重力之差即为排开水所受的重力
所以物体受到的浮力大小等于物体排开液体的重力大小。
（3）为了得到更普遍的结论，应换用不同液体和物体进行多次实验，而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值，操作中不合理的是A。
（4）小红测出石块完全浸没时排开水的体积为V，则排开水的重力为
石块受到的浮力可测量得到，所以小红能得出浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
7．(1)2.7
(2)b
(3)无关
(4)1
(5)等于
【详解】（1）如图a所示，在空气中弹簧测力计的示数等于物体重力，弹簧测力计的分度值为0.1N，读数为2.7N，即金属块的重力为2.7N。
（2）研究物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积是否有关，要控制液体密度相同，改变物体浸在液体中的体积，通过测力计的示数，判断浮力的大小，应比较a、b、d。
（3）比较实验步骤a、c、d可知，液体密度和物体排开液体的体积相同，改变物体浸没在水中的深度，测力计的示数不变，物体受到浮力的大小不变，可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
（4）由图a可得金属块的重力为2.7N，由c或d可知，物体浸没在水中时，测力计的示数为1.7N，根据称重法可知，金属块浸没在水中受到的浮力为
（5）根据a、d可知，物体受到的浮力为1N，由e、f可知，物体排开水的重力
在误差允许范围内，可初步得到的结论是：物体受到的浮力大小F浮等于它排开水所受重力G排的大小。
8．(1)竖直
(2)越大
(3)不可靠，没有控制浸入液体中的体积不变
【详解】（1）要测量物体的重力及记录物体浸在水中时弹簧测力计的示数，这两个力的方向都是竖直方向，故弹簧测力使用之前应该在竖直方向调零。
（2）a、d、e三组实验，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，且液体的密度越大，弹簧测力计的示数越小，根据称重法可知，物体受到的浮力越大。
（3）要探究浮力的大小与物体在液体中的深度有关，需要控制物体排开液体的体积不同，液体的密度相同，而a、b、c三组实验中未控制物体排开液体的体积相等，因此结论不可靠。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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