【核心概念】浙教版(2024)科学八上专题12 浮力(含答案)

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【核心概念】浙教版(2024)科学八上专题12 浮力(含答案)

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编写说明:根据义务教育科学课程标准(2022年版)相关条目编写
浙教版科学八上 专题十二 浮力(教师版)
一、浮力概念及其影响因素
1.在下图中,画出悬浮在水中的潜水艇模型受到的重力和浮力的示意图。
【答案】
【解析】潜水艇模型悬浮在水中,受到浮力和重力的作用,浮力的方向竖直向上,重力的方向竖直向下,浮力与重力大小相等
2.在探究“影响浮力大小的因素”实验中,小明选用体积相同的实心金属块甲和乙,实验过程如图所示,他探究的问题是(  )
A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系 B.浮力大小与排开液体重力的关系
C.浮力大小与液体密度的关系 D.浮力大小与物体密度的关系
【答案】D
【解析】由题意可知,选用体积相同的实心金属块甲和乙,浸没在水中,则金属块排开水的体积相同,由阿基米德原理可知,排开液体的重力相同;液体的密度相同;由图可知,金属块在水中的深度相同,金属块的密度不同,由控制变量法可知,他探究的问题是浮力大小与物体密度的关系,故D符合题意,ABC不符合题意。
3.关于浮力,下列说法正确的是(  )
A.沉入水底的物体不受浮力
B.只有浸在液体里的物体才受到浮力,在空气中的物体不受浮力
C.浸在液体中的物体,上浮时受到浮力,下沉时不受浮力
D.浮力是物体受到液体或气体向上托起的力
【答案】D
【解析】浮力产生的原因是浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上的和向下的压力差 。具体来说,当物体浸入液体或气体中时,由于物体上下两个面所处的深度不同,上面的压强小,下面的压强大,因此下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力,这种压力差就是浮力,也就是物体受到液体或气体向上托起的力。沉入水底的物体也受到浮力的作用,浸在液体中的物体,不论是上浮还是下沉,都受到浮力的作用。故ABC错误,D正确。
4.如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头(  )
A.受到水的压力,没有受到水的浮力 B.受到水的压力,也受到水的浮力
C.没有受到水的压力,但受到水的浮力 D.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
【答案】A
【解析】洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力,故BCD不符合题意,A符合题意。
5.洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头,洗手盆中装着一定质量的水,洗手盆侧壁A点在水面下,柱状物体M被完全压入水中,如图所示,关于上述情景,下列说法正确的是( )
A.水堵头可能由于受到水的浮力而上浮
B.柱状物体M受到水施加的力的方向是竖直向上的
C.物体M受到重力、水向上的压力、水向下的压力、浮力而静止
D.洗手池侧壁A点受到水的压力方向是竖直向下的
【答案】B
【解析】A.洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力,故A错误;
B.柱状物体M在水中受到浮力作用,方向是竖直向上的,故B正确;
C.物体M受到重力、压力、浮力而静止,故C错误;
D.洗手池侧壁A点受到水的压力方向是与侧面垂直,指向侧面,故D错误。
6.如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体所受浮力为10N,上表面受到水向下的压力为6N,则物体下表面受到水向上的压力为(  )
A.16 N B.10 N C.6 N D.4 N
【答案】A
【解析】由题意可知,物体受到的浮力F浮=10N,上表面受到水向下的压力F向下=6N,由浮力产生的原因可得
F浮=F向上-F向下
则物体下表面受到水向上的压力
F向上=F浮+F向下=10N+6N=16N
7.如图所示,将小石块挂在弹簧测力计下如图甲,再浸没入水中(石块没有碰到烧杯底部)如图乙,静止时测力计示数分别是4N和3N,下列说法错误的是(  )
A.石块的重力力是4N B.水对石块的浮力是3N
C.水对石块的浮力是1N D.图乙中,石块受的力有重力、拉力和浮力
【答案】B
【解析】由图甲及二力平衡的条件可知,石块的重力大小等于弹簧测力计的示数,为4N,而图乙中,石块受到水的浮力、弹簧测力计的拉力和自身的重力,则由力的平衡条件可得水对石块的浮力为F浮=G-F拉=4N-3N=1N,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。
8.在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止(水未溢出)。弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像,如图乙所示。下列关于圆柱体的说法正确的是( )
A.高为9cm B.质量是12kg
C.刚好浸没时下表面受到水的压力为8N D.浸没在水中时所受的浮力是4N
【答案】C
【解析】AB.由图像乙可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体在空气中,根据二力平衡条件可知
圆柱体的质量为
从h=3cm开始,弹簧测力计示数开始变小,说明此时圆柱体已经接触水面并开始浸入水中,因此,圆柱体离水面的初始高度为3cm,故AB错误;
CD.从h=7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经完全浸没在水中,对圆柱体受力分析可知
而浮力产生的原因是进入液体中的物体上下表面受到的压力差,刚好浸没时上表面没有收到液体的压力,即上表面受到的压力为0,而此时只有下表面受压力,则
故C正确,D错误。
故选C。
9.实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。
(1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐 ,表明浮力与深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,前后结论不一致。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和 ;
(2)改用b中的物块继续探究,此物块重 N,c、d中物块所受浮力均为 N.由此可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度 关;
(3)根据b、d、e三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力 。分析b、 三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关;
(4)若将b中的物体换成相同材料的球体,则不能完成b、c、d三次实验的探究,具体理由是 。
【答案】(1)变大 排开液体的体积 (2)3.8 1.4 无 (3)越大 e、f
(4)见解析
【解析】(1)[1]a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,通过称重法计算可知,铁块受到的浮力逐渐变大,说明浮力与深度有关。
[2]铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,通过称重法计算可知,浮力不变,说明浮力与深度无关。
(2)[1]由图b可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,弹簧测力计的示数是3.8N,物块的重力是3.8N。
[2] c、d中物块所受拉力都是2.4N,物块所受浮力均为F浮c= F浮d=G-Fc=3.8N-2.4N=1.4N
[3]c、d图中物块浸入液体中的深度不同,浮力相同,说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度无关。
(3)[1] b、d、e三次实验,e图中物体排开液体的体积最大,弹簧测力计的示数最小,由称重法可知浮力最大,可以得到浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力越大。
[2]探究浮力和液体的密度的关系,保持排开液体的体积相同,液体的密度不同,选择b、e、f三次实验,e、f图中弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力不同,可以得到排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关。
(4)若将b中的物体换成相同材料的球体,球体的形状规则,深度不同时排开液体的体积也不同,不能探究浮力和深度的关系。
10.下图为创新实验小组“探究浮力大小的影响因素”的实验过程。
(1)由步骤甲、丙可知物体浸没在水中所受的浮力为 N。
(2)比较 三个步骤可以得出:物体所受浮力随排开液体体积的增大而增大。
(3)小明通过比较甲、丙、丁三个步骤得出了物体所受的浮力与液体密度有关,小红认为小明得出结论的操作有误,请你将错误的操作进行改正: 。
(4)创新实验小组又利用自制的实验装置进行探究,如图戊所示。将弹簧测力计固定在支架上,通过向烧杯中逐渐加水进行相关的实验探究。
①往烧杯中逐渐加水的过程中,弹簧测力计的示数变化情况是 。
②该装置在进行实验时的优点是 。
【答案】(1)2(2)甲、乙、丙
(3)将步骤丙中的物体下沉到与丁相同的深度/将丁中的物体上移到与丙中的物体深度相同
(4)先不变再变小后不变 便于读数
【解析】(1)由步骤甲可知物体所受重力为3N,物体浸在水中所受的浮力F浮=G-F=3N-1N=2N
(2)要得到物体所受浮力与排开液体体积的关系,应该保持液体的密度相同,改变物体排开液体的体积,同时只有测出物体的重力才可以计算出物体所受的浮力,所以选择甲、乙、丙进行比较。
(3)实验中没有控制物体浸入液体的深度相同,出现两个变量,不符合控制变量法的要求,应将丙中物块向下移,与图丁中的物体深度相同(或将丁中的物体上移到与丙中的物体深度相同)。
(4)[1]在刚开始加水时,物体下表面没有接触水,弹簧测力计的示数不发生变化,然后物体逐渐浸入水中,所受的浮力逐渐增大,当完全浸没水中后,所受的浮力不再变化,所以弹簧测力计的示数先不变再变小后不变。
[2]该装置在读数时不需要用手提着,读数更方便;只需要往装置中不断加水便能通过实验现象得出浮力与物体浸入液体体积的关系,实验操作更简便(开放性设问,答案合理即可)。
二、阿基米德原理
11.小开把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉用力越来越大,于是他和学习小组的同学一起设计了如图所示的实验步骤,来探究“影响浮力大小的因素”:
(1)物体在步骤乙中所受浮力为 N;
(2)分析甲、丙、丁三次实验,可以得到浮力大小与物体浸没在液体中的深度 关(选填“有”或“无”);分析甲、乙、丙三次实验,可以得到浮力大小与 有关;分析甲、丁、戊三次实验,可以得到浮力大小还与 有关;
(3)小开发现可以根据实验数据算出戊图中液体的密度,则液体密度为 ;若在实验开始前,弹簧测力计的指针未调零,且指在零刻度线以上,则算出的液体密度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)同组的小南同学受到本实验的启发,将弹簧测力计改成了测液体密度的密度计,则该密度计的分度值为 ;若要使该密度计的分度值减小、提高精确度,请提出一条改进意见 。
【答案】(1)0.4 (2)无 排开液体的体积 液体的密度(3) 不变(4)0.2 见解析
【解析】(1)图甲中,弹簧测力计的示数为4N,物体的重力为4N。图乙中,物体浸入水中,测力计的示数为3.6N,据称重法知,物体所受的浮力
(2)[1]由图甲、丙和丁知,物体浸没水中的不同深度,测力计的示数相同,则所受的浮力相同,所以浮力大小与物体浸没液体中的深度无关。
[2]图甲、乙和丙中,物体浸入水中的深度不同,排开水的体积不同,测力计的示数不同,所受的浮力不同,所以浮力大小与排开液体的体积有关。
[3]图甲、丁和戊中,物体浸没水和密度不同的某液体中的同一深度,测力计的示数不同,所受的浮力不同,所以浮力的大小与液体的密度有关。
(3)[1]图丁中,物体所受的浮力
物体浸没时,排开水的体积等于自身的体积,所以物体的体积
图戊中,物体所受的浮力
液体的密度
[2]若实验前,测力计的指针未调零,则测得的物体的重力偏小,测得的每一个浮力都偏小,而据称重法,求出的浮力是准确值,求出的物体排开液体的体积是准确值,则求出的液体密度准确。
(4)[1]将测力计改变测液体密度的密度计,则测力计示数为4N时,对应的密度为0,示数为3N时,对应的密度为,3N到4N间有5个小格,每个小格对应的密度为
密度计的分度值为0.2g/cm3。
[2]为了提高精确度,使密度计的分度值减小,可使用分度值更小的测力计。
12.小星和小奎利用实验室的实验器材,做浮力的相关实验,进行了如图所示的操作。
(1)由 两图得出物块所受浮力,再由另外两图得出物块排开液体所受重力,可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力;
(2)实验时,若溢水杯中未装满水,则会导致测出的 (选填“偏大”或“偏小”);
(3)为了得到更普遍的结论,接下来的操作中合理的是______;
A.用原来的方案和器材多次测量求平均值
B.将物块换为其他物体,用原来的方案多次进行实验,总结实验规律
(4)小星和小奎经过交流、评估和反思后,认为得出实验步骤的最佳顺序是______;
A.甲乙丙丁 B.甲丁乙丙 C.丁乙甲丙 D.丁甲乙丙
(5)小星和小奎还利用器材探究了影响浮力大小的因素,装置静止时测力计指针的位置如图所示,由如图戊、己、庚所示实验可得出物体所受浮力的大小跟 有关;由如图庚、辛所示实验得出物体的浮力大小与 有关。由图中提供的数据,A在盐水中受的浮力 N,可以求出盐水的密度为 。
【答案】(1)甲乙(2)偏小(3)B(4)D(5)排开液体的体积 液体密度 2.2
【解析】(1)甲乙两图中,利用称重法可得,物体受到的浮力为
(2)若溢水杯中未装满水,排出的水会先将溢水杯补满后才会溢出,因此导致溢出的水偏少,则会导致测出的偏小。
(3)实验中为了得到普遍规律,应该选择不同的液体或者物体重复试验,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(4)实验中最后测量空桶的重力,导致测量排开液体的重力偏小,因此应先测量空桶的重,为了使测量具有连贯性,测量空桶的重后,要再用弹簧测力计测量物体的重力,接着拉着物体直接将物体浸在液体中进行排水操作,最后测量桶和排出液体的总重力,所以得出实验步骤的最佳顺序是丁甲乙丙。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(5)[1]比较图戊、己、庚,液体密度相同,物体排开液体的体积不同,测力计示数不同,根据称重法可知浮力不同,可得:物体所受浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
[2]比较图庚、辛,液体密度不同,物体排开液体的体积相同,测力计示数不同,根据称重法可知浮力不同,可得:物体所受浮力的大小跟液体密度有关。
[3][4]图中测力计分度值为0.2N,戊、己、庚、辛图中测力计示数分别为5N、3.6N、3N、2.8N。由戊、庚两图可知,物体浸没在水中受到的浮力为
则排开液体体积为
由戊、辛两图可知,物体浸没在盐水中受到的浮力为
排开液体体积相同,则盐水密度为
13.探究“浮力的大小与物体排开水所受重力的关系”的实验装置及过程如图所示:
(1)如图实验装置中,会影响实验的是 (只填字母代号),如果这样会导致排开水的重力 (填“偏大”或“偏小”):
(2)在完善实验装置后,有如下实验步骤,你认为可以减小误差的合理操作顺序应该是 ;
①将铁块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为F1
②将铁块浸没在液体中,弹簧测力计的读数为F2
③将装有排出液体的小桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读数为F3
④将空桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读数为F4
(3)通过探究,若等式 成立(选用F1、F2、F3和F4表示),则得出阿基米德原理;
(4)为了得到更普遍得结论,下列继续进行得操作中不合理得是(  )
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
(5)如果将实验中的水换成酒精。()其他情况不变,物体受到的浮力 。(填“变大”“变小”或“不变”)
(6)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
【答案】(1) B 偏小(2)④①②③(3)F1-F2=F3-F4(4)A(5)变小(6)能
【解析】(1)[1][2]如图所示,用排水法测物体受到的浮力,溢水杯中应装满水,而本实验步骤B中溢水杯没有装满水,得到的排开水的体积比实际值小,所以排开水的重力偏小。
(2)为减小实验误差,本实验中应当在小桶和铁块接触水之前就测出它们所受的重力,如果在接触水之后再测量小桶和铁块的重力,由于表面沾水,会导致测得的重力偏大,使误差增大,故正确顺序应为④①②③。
(3)阿基米德原理的内容是物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力,根据实验结果,铁块受到的浮力为F浮=F1-F2,铁块排开水受到的重力为G水=F3-F4,则如果F1-F2=F3-F4成立,可得出阿基米德原理。
(4)本实验中为了得到更普遍的结论,应当换用不同的实验对象即不同的液体和物体进行多次实验,而不是用原来的实验器材多次测量取平均值,故选A。
(5)由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当排开液体的体积不变时,液体密度减小,受到的浮力减小,所以换成酒精后浮力减小。
(6)阿基米德原理对完全浸没的物体和浸入一部分的物体都是适用的,因此只将石块的一部分浸在水中且其他步骤操作正确时,也能得到正确的结论。
14.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为490g,浸没在水中称时,王冠重4.5N,则这顶王冠在水中所受的浮力为 N,它排开水的重力为 N,王冠的体积为 m3,王冠的密度为 kg/m 。(g取10N/kg,水=1.0×103kg/m3)
【答案】 0.4 0.4
【解析】[1]王冠所受重力为
由称重法测浮力可知,王冠受到的浮力
[2]由阿基米德原理得知,王冠的排开水的重
[3][4]王冠排开液体的体积与王冠的体积相等为
王冠的密度为
15.小宁同学把一个质量为50g的木块放在水中,木块漂浮时有2/5的体积露出水面,则这个木块受到的浮力是 ________ N,它的密度是 ________ g/cm3。
【答案】 ①. 0.5 ②. 0.6
【解析】因为木块漂浮在水面,则木块受到的浮力
由阿基米德原理,则木块排开水的体积
所以木块的体积
则木块的密度
16.(2024·山东威海·中考)小明洗菜时发现体积较大的土豆沉入水底,体积较小的西红柿浮于水面,土豆受到的浮力______西红柿受到的浮力;他想测量土豆的密度,用细线将土豆挂在弹簧测力计下示数为2.4N,再将其完全浸没水中测力计示数为0.4N,则土豆的密度是______。
【答案】 大于 1.2
【解析】[1]根据可知,土豆的体积较大,西红柿的体积较小,则土豆受到的浮力大于西红柿受到的浮力。
[2]根据称重法测浮力可知,土豆的重力为2.4N,土豆受到的浮力为 土豆沉入水底,体积等于其排开水的体积,为 土豆的密度为
17.(2024·山东青岛·中考)小明在海边游泳时,发现塑料泡沫板浮在水面上,石块却沉入水底,由此,他进行了有关浮力的实验探究。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出石块的重力为____________N;
(2)将石块缓慢浸入水中,弹簧测力计示数____________,石块浸没后,在触底之前,弹簧测力计示数____________,说明浮力的大小与____________有关;
(3)将_________相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中,若发现它们所受的浮力大小_______,说明浮力的大小与物体密度无关;
(4)将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管,分别以图乙和图丙的方式浸没于水中,能反映浮力产生原因的是图____________。
【答案】(1)1.4(2)变小 不变 物体排开液体的体积(3)体积 相等(4)丙
【解析】(1)测力计的分度值为0.2N,示数为1.4N,所以,用弹簧测力计测出石块的重力为1.4N。
(2)[1][2][3]由于石块浸入水中时会受到水对其的浮力作用,浮力的方向为竖直向上,根据称重法可知,将石块缓慢浸入水中,石块排开水的体积变大,石块受到的浮力会变大,受到测力计的拉力变小,弹簧测力计示数变小;石块浸没后,在触底之前,石块排开水的体积不变,石块受到的浮力不变,测力计对其的拉力不变,测力计的示数不变;由此可说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(3)[1][2]根据(2)分析以及控制变量法可知,若要探究浮力的大小与物体密度的关系,需控制物体的体积相同、液体的密度相同;所以,将体积相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中,若发现它们所受的浮力大小相等,说明浮力的大小与物体密度无关。
(4)当两端蒙有橡皮膜的玻璃管沿水平方向放置时,由于同一深度,液体压强相等,且受力面积相等,所以水对玻璃管两端的橡皮膜的压力F向左和压力F向右的大小相等;当玻璃管沿竖直方向放置时,水对玻璃管两端的橡皮膜的压力F向上大于F向下,竖直方向的合力不为0,方向竖直向上;结合图可知,液体会对玻璃管产生一个向上的和向下的压力不相等,压力差F差=F向上-F向下 实际上,这个压力差就是液体对物体的浮力;所以丙图可以说明浮力的产生原因。
18.科创小组的同学设计了如图甲所示的力学综合实验装置。力传感器上端固定在水平杆上,下端通过竖直轻杆与正方体相连,水平升降台上放有溢水杯和力传感器,小桶放在力传感器上,溢水杯中的水面刚好与溢水口齐平。水平升降台匀速上升,当时,正方体刚好接触水面,之后排开的水全部流入小桶中,力传感器的示数随时间变化的关系如图乙所示。已知。
(1)当力传感器的示数时,求正方体受到的浮力;
(2)求升降台匀速上升的速度;
(3)当时,力传感器的示数,求正方体的密度。
【答案】(1) (2) (3)见解析
【解析】(1)根据阿基米德原理,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液体所受的重力,即
由图乙可知,小桶的重力
当时,排开水的重力
所以正方体E受到的浮力
(2)由图乙可知,正方体E从刚接触水面到刚好完全浸没所用的时间
正方体E完全浸没时排开水的重力
根据,可得正方体E的体积
所以正方体E的边长
升降台匀速上升的速度
(3)当时,正方体E已经完全浸没在水中,此时力传感器A的示数。由前面计算可知
如果正方体E的密度大于水:根据称重法可得正方体E的重力
正方体E的质量
正方体E的密度
如果正方体E的密度小于水:根据称重法可得正方体E的重力
正方体E的质量
正方体E的密度
故正方体的密度为或
19.如图所示,某同学用一个上端开口的圆柱形厚底空塑料瓶和装有水的圆柱形水槽制作了一个浮力秤,用于测量质量。空塑料瓶质量为120g,塑料瓶底面积为,水槽底面积为,瓶身能够浸入水中的最大长度为18cm,使用过程中水不溢出,塑料瓶始终漂浮且瓶身保持竖直。已知水的密度为,g取10N/kg,不考虑塑料瓶侧壁的厚度。求:
(1)空载时塑料瓶受到的浮力;
(2)浮力秤的最大称量值;
(3)浮力秤空载时和最大称量时水槽内水面的高度差。
【答案】(1)1.2N (2)0.24kg (3)0.02m
【解析】(1)空塑料瓶的重力为
由于漂浮,空载时塑料瓶受到的浮力为
(2)当塑料瓶满载时,浸入水中深度最大,此时塑料瓶排开水的体积为
此时塑料瓶受到的浮力为
此时所载物体的重力为
浮力称的最大称量值为
(3)浮力秤空载时和最大称量时塑料瓶浸入水中的体积变化量为
水槽内水面的高度差为
20.(2024·山东菏泽·中考)物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用同一金属块依次进行如下步骤的操作:
根据上述实验步骤,完成下列问题:
(1)步骤A中金属块重______N;
(2)步骤B中金属块受到的浮力为______N;
(3)分析______三步骤数据,初步得出浮力大小与液体密度有关;
(4)若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,测力计的示数______1.6N(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(5)结合已学知识,根据步骤A、C,计算出金属块的体积为______(,g取10N/kg)。
【答案】 2.6 0.4 A、C、D 大于
【解析】(1)[1]由图A可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.6N,故金属块重2.6N。
(2)[2]图B中,弹簧测力计的示数为2.2N,由称重法可知,步骤B中金属块受到的浮力为
(3)[3]探究浮力大小与液体密度的关系,根据控制变量法,要使金属块排开液体的体积相同,液体的密度不同,因此应分析A、C、D三步数据。C、D中,金属块完全浸入液体,排开液体的体积相同,液体密度不同,弹簧测力计示数不同,根据称重法可知金属块受到的浮力不同,因此可初步得出浮力大小与液体密度有关。
(4)[4]若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,金属块排开液体的体积不变,液体密度减小,由可知,金属块受到的浮力减小,由可知,弹簧测力计的示数变大,即大于1.6N。
(5)[5]由A、C可得,金属块完全浸没时,受到的浮力为 金属块的体积
三、浮沉条件及应用
20.小红在阳台种了儿株番茄苗,番茄成熟后,她将一个番茄先后浸没在盛有水和盐水的容器中静止,释放后发现番茄在水中下沉,在盐水中上浮。下列说法正确的是(  )
A.番茄密度比水大
B.番茄在水中受到的浮力较大
C.番茄在盐水中受到的浮力小于它排开盐水的重力
D.将番茄露出盐水部分切去,盐水对容器底部的压强将增大
【答案】A
【解析】A.番茄在水中下沉,番茄受到的浮力小于自身的重力
番茄沉底时,,说明番茄的密度大于水的密度,即,故A正确;
B.放手后,番茄在水中沉底,浮力小于重力,在盐水中漂浮,浮力等于重力,番茄在盐水中的浮力更大,故B错误;
C.根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,番茄在盐水中受到的浮力等于它排开盐水的重力,故C错误;
D.切去露出部分后,番茄仍漂浮,排开盐水的体积减少,液面下降,盐水深度减小,由可知,盐水对容器底部的压强将减小,故D错误。
21.《天工开物》中记录了我国古代劳动者煮海水制盐的方法,对用于制盐的海水密度有严格要求。关于海水等级的测评,《熬波图咏》中谈到,可以用莲子制备成四颗不同标准的“浮子”来测定海水等级。测定时,浮起的“浮子”数量越多,待测海水的等级越高(一等海水密度最大等级最高、二、三、四、五等依次次之)。若将以上四颗“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,“浮子”的沉浮情况如图所示,下列选项正确的是(  )
A.竹管内待测的海水为一等海水
B.①号“浮子”的重力比其它三颗“浮子”大
C.①号“浮子”的密度比其它三颗“浮子”大
D.若竹管内改盛四等海水,①号“浮子”所受浮力不变
【答案】C
【解析】ABC.根据浮沉条件可得,1号沉底,其密度大于液体的密度,而2、3、4漂浮,密度都小于液体的密度,根据漂浮等于重力,,漂浮时如果物体浸入的体积占总体积的比例越大,物体的密度就越接近液体的密度,即密度越大,即。已知密度关系,不知道体积的关系,故无法比较重力大小,图中2号接近悬浮,密度在1、2之间,所以该海水为二等海水,故AB错误,C正确;
D.图中1号沉底,改盛四等海水,液体的密度更小,因而还是沉底,故排开液体的体积不变,但液体密度变小,由阿基米德原理可知,浮力减小,故D错误。
22.水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水,让同学们进行区分,聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计,先后放入两液体中静止时如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )

A.密度计在乙液体中受到的浮力更大 B.甲液体是浓盐水
C.两液体对容器底的压强相等 D.乙容器对桌面的压力更大
【答案】D
【解析】A.由图可知,密度计在水和浓盐水中均为漂浮状态,由物体的浮沉条件可知,密度计在水中和浓盐水中受到的浮力大小均与密度计自身的重力大小相等,所以密度计在两液体中受到的浮力相等,故A错误;
B.由图可知,密度计在甲液体中排开液体的体积更大,由密度计在两液体中受到的浮力相等和F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度更小,所以甲液体是水,故B错误;
C.两液体的深度相同,甲液体的密度更小,由p=ρgh可知,甲液体对容器底的压强更小,故C错误;
D.甲液体的密度小于乙,由图可知,甲液体的体积小于乙,由m=ρV可知,甲液体的质量小于乙液体,甲液体的重力小于乙液体。两容器中密度计的质量相同,所以甲容器对桌面的压力更小,乙容器对桌面的压力更大,故D正确。
23.水平桌面上的甲、乙两个相同圆柱形容器,内装不同液体。将两个相同小球分别放入甲、乙两容器中,小球静止时如图所示。若两容器底部所受液体压强相等,则下列判断正确的是(  )
A.两容器中的液体密度相等
B.两容器所装液体的质量相等
C.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
D.甲容器中小球所受浮力大于乙容器中小球所受浮力
【答案】B
【解析】A.两容器底部所受液体压强相等,由图可知甲液体深度小于乙液体,根据可知,甲液体密度大于乙液体,故A错误;
B.两容器底部所受液体压强相等,两容器底面积相同,由可知,两容器底部所受液体压力相等,又由于液体压力等于液体重力和小球重力的总和,两小球重力相等,所以液体质量相等,故B正确;
C.由于容器重力相同,甲和乙中容器、液体和小球的总重力相等,容器对桌面的压力相等,两容器底面积相同,由可知,甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强,故C错误;
D.小球在甲容器中漂浮,浮力等于重力,小球在乙容器中悬浮,浮力等于重力,由于小球重力相等,因此甲容器中小球所受浮力等于乙容器中小球所受浮力,故D错误。
24.体积相同的三个小球分别放入同种液体中,它们所处的状态如图所示。下列说法中正确的是( )
A.小球受到的浮力 B.小球受到的浮力
C.小球受到的浮力 D.小球受到的浮力
【答案】D
【解析】三个小球的体积相同,液体的密度相同,由图可知,乙图和丙图中小球排开液体的体积相同,且大于甲图中小球排开液体的体积,即,根据阿基米德原理可知小球受到的浮力,故ABC错误,D正确。
25.如图所示,两个完全相同的小球,分别漂浮在装有一定酒精和水的容器中,小球的质量为6g,体积为。下列描述正确的是(  )
A.小球的密度为
B.小球排开水的质量等于排开酒精的质量
C.用力将图乙中的小球向下压的过程中,小球受到的浮力不变
D.将酒精注入图乙容器中(液体不溢出),小球浸入液体中的体积不变
【答案】B
【解析】A.已知小球的质量为6g,体积为10cm3,小球的密度,故A 错误;
B.由图甲和乙可知,小球在水和酒精中处于漂浮,根据浮沉条件 F浮=G球,根据阿基米德原理 F浮=G排,即G排=G球, 两小球完全相同,则G排水=G排酒精,根据可知,小球排开水的质量等于排开酒精的质量,故B正确;
C.用力将图乙的小球向下压的过程中, 变大,由可知,浮力变大,故 C 错误;
D.将酒精注入乙容器中(不溢出液体),即水中加入酒精,混合液体密度变小,但仍大于小球密度(混合液体密度大于酒精密度,小球密度小于酒精密度),小球仍处于漂浮,浮力大小不变,由可知,混合液体密度变小,小球浸入液体的体积变大,故D错误。
26.(2025·山东烟台·中考)如图所示,小明洗碗时发现,向漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的深度越来越大,当水量增加到一定程度时,碗浸没水中,直至沉底。假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的,则下列关于碗受到的浮力随时间变化规律的图像可能是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】最初没有向碗中加水时,碗漂浮,受到的浮力等于自身重力;向漂浮在水面上的碗中加水,假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的,在碗未浸没到水中时,仍处于漂浮状态,碗受到的浮力为碗的重力和碗中的水的重力之和,浮力也是匀速增加的,其图像为一条斜直线;当碗浸没到水中,碗沉底,排开水的体积变小,为碗自身的体积,此时碗受到的浮力小于碗自身的重力(小于t=0时碗受到的浮力),因排开水的体积不再变化,由可知碗受到的浮力也不变,为一条平行于时间轴的线段,故ABC不符合题意,D符合题意。
27.某材料不吸收液体,在酒精或盐水中均不溶解,且不与酒精或盐水发生化学反应,用该材料制成重 的实心球。若将球投入足够多的酒精中,当球静止时,受到的浮力大小是______;若将球投入足够多的盐水中,当球静止时,受到的浮力大小是______N。(已知,,)
【答案】 ①. 0.8 ②. 1
【解析】球的体积为
因为球的密度大于酒精的密度,所以若将球投入足够多的酒精中,当球静止时,球沉底,则球受到的浮力大小
球的密度小于盐水密度,所以若将球投入足够多的盐水中,当球静止时,球漂浮,则受到的浮力大小
28.“七星漂”钓法是我国传统钓鱼方法之一,钓组由浮子、钓线、坠子、鱼钩和鱼饵组成,如图。请用物理知识回答:
(1)浮子常用轻质鹅毛羽轴或泡沫制作的原因;
(2)钓组入水后,坠子将鱼饵快速拉向水底。为了减小水的阻力,坠子体积宜小。若有铝和铅两种材料,在其他条件相同时,选择哪种材料制作坠子更合适?分析选择的理由。()
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【解析】(1)轻质鹅毛羽轴或泡沫的密度小于水的密度,能漂浮在水面上。
(2)选择铅制作坠子更合适。在质量相同时,,由可知,,铅坠子在水中运动时的阻力小。
29.(2025·湖北)长江口二号古船是用整体打捞技术提取的宝贵水下文化遗产。如图甲,打捞船可看作中间开着方井的长方体,俯瞰为回字形结构。如图乙,将古船及周围泥沙封闭成总质量为8×106kg、体积为6×103m3的箱体,打捞船甲板上的机械通过钢缆将箱体匀速提升至方井中。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,不计水的阻力和钢缆质量)
(1)求箱体的重力。
(2)求箱体出水前所受的浮力和钢缆的总拉力。
(3)箱体出水前,打捞船浸入水中的深度为1.5m,如图丙。箱体部分出水后在方井中静止时,钢缆总拉力为5.3×107N,求此时打捞船浸入水中的深度。(回字形打捞船上表面阴影部分面积取3.3×103m2)
【答案】(1) (2); (3)
【解析】
【小问1详解】
根据公式可知,箱体的重力为
【小问2详解】
由题意可知,箱体出水前,排开水的体积等于箱体的体积,即,根据阿基米德原理可知,箱体出水前所受的浮力为
由题意可知,钢缆将箱体匀速提升,所以箱体受到向下的重力和受到向上的拉力、浮力是一对平衡力,即
所以钢缆的总拉力为
【小问3详解】
对箱体出水前进行受力分析,打捞船和箱体的总浮力和总重力是一对平衡力,总浮力是箱体出水前的浮力加打捞船的浮力,即
根据阿基米德原理可知,箱体出水前打捞船的浮力为总浮力为
总重力为
对箱体部分出水后进行受力分析,箱体由于部分出水,使箱体受到浮力减少,打捞船由于浸入深度变化,受到的浮力也发生变化,所以设箱体出水后浸入水中的体积为,则此时受到的浮力为
由题意可知,箱体部分出水后在方井中静止,所以钢缆的拉力、箱体浮力和箱体重力是一对平衡力,即
则此时箱体受到的浮力为
由题意可知,箱体部分出水后,此时打捞船和箱体的受到总浮力和其总重力是一对平衡力,即
求出此次打捞船受到的浮力为
根据阿基米德原理可知,此时打捞船浸入水中的体积为
则此时打捞船浸入水中的深度为
30.某次学校物理社团活动主题是“制作浮力秤”。经思考,小明决定用薄壁硬质饮料瓶、水槽、水、细线及几个质量不同的重物进行制作。他设想,让饮料瓶漂浮于水面,在瓶身上标记出相应的质量刻度线,把待测物体放入瓶中,待水面静止时,根据水面所在刻度线的位置,便可读出待测物体质量。小明进行如下制作:
任务一】制作秤体
小明切掉饮料瓶底部,用细线将瓶盖与其中一个重物连接,旋紧瓶盖,将瓶体开口向上倒置于水槽中,待其静止后,若瓶体呈竖直状态,且与重物整体漂浮,则秤体制作完成,如图甲所示。此时瓶体便可作为秤盘盛放待测物体。
(1)此时秤体所受浮力大小___________其重力大小。
【任务二】标注刻度
小明认为当秤体漂浮,且水面位于瓶体的圆柱状部分时才便于标记刻度。他发现图甲中秤体在水中的位置尚未满足标记刻度的条件。
(2)为满足条件,小明用准备的器材进行调整,请你给他提出调整建议___________。
调整完成后,小明先将饮料瓶身与水面齐平处标记为0cm,此处即为质量标度的零刻度线;将饮料瓶取出,再将刻度尺对应的长度刻度值标记在瓶身上;测量出饮料瓶圆柱状部分的横截面积为50cm2,再放入水中,如图乙所示。
(3)接下来,只需将瓶身上所标注的长度刻度值转换为相应的质量标度,便可完成浮力秤的制作。请你计算瓶身上刻度1cm处所对应的质量标度为多少克?()
小明按照此方法计算并标注了浮力秤各刻度值对应的质量标度。
【任务三】拓展分析
小羽参照小明的方法,用一个横截面为圆形,切口处圆的面积也为50cm2,但上下粗细不同的饮料瓶来制作浮力秤。她正确标记了零刻度线的位置,用刻度尺紧贴瓶身,在瓶身上标注了均匀的刻度,如图丙所示;接着她依照小明浮力秤的刻度值,在相同的刻度处标注了相同的质量标度(图中未画出)。
(4)请判断小羽制作的浮力秤所称出的物体质量比真实值偏大还是偏小?说明理由。
【答案】(1)等于 (2)增加重物质量 (3)50g (4)见解析
【解析】
【小问1详解】
此时瓶体呈竖直状态,且与重物整体漂浮,根据物体漂浮的条件,秤体处于平衡状态时,浮力与重力大小相等。秤体所受浮力大小等于其重力大小。
【小问2详解】
此时秤体浸入水中过浅,说明浮力过小,需增加排开水的体积即增加重物质量以增大浮力。
【小问3详解】
浮力秤的刻度转换基于阿基米德原理
增加质量m时,需额外排开水的体积
由平衡条件可知
化简得。
【小问4详解】
小羽的饮料瓶上下粗细不同非圆柱形,但刻度均匀标注。实际浸入深度与排开水的体积不成线性关系,若瓶身向上渐扩,相同刻度下实际排开水的体积大于计算的圆柱形瓶的体积,真实值大于测量值,故制作的浮力秤所称出的物体质量比真实值偏小。
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浙教版科学八上 专题十二 浮力(学生版)
1.在下图中,画出悬浮在水中的潜水艇模型受到的重力和浮力的示意图。
2.在探究“影响浮力大小的因素”实验中,小明选用体积相同的实心金属块甲和乙,实验过程如图所示,他探究的问题是(  )
A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系 B.浮力大小与排开液体重力的关系
C.浮力大小与液体密度的关系 D.浮力大小与物体密度的关系
3.关于浮力,下列说法正确的是(  )
A.沉入水底的物体不受浮力
B.只有浸在液体里的物体才受到浮力,在空气中的物体不受浮力
C.浸在液体中的物体,上浮时受到浮力,下沉时不受浮力
D.浮力是物体受到液体或气体向上托起的力
4.如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头(  )
A.受到水的压力,没有受到水的浮力 B.受到水的压力,也受到水的浮力
C.没有受到水的压力,但受到水的浮力 D.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
5.洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头,洗手盆中装着一定质量的水,洗手盆侧壁A点在水面下,柱状物体M被完全压入水中,如图所示,关于上述情景,下列说法正确的是( )
A.水堵头可能由于受到水的浮力而上浮
B.柱状物体M受到水施加的力的方向是竖直向上的
C.物体M受到重力、水向上的压力、水向下的压力、浮力而静止
D.洗手池侧壁A点受到水的压力方向是竖直向下的
6.如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体所受浮力为10N,上表面受到水向下的压力为6N,则物体下表面受到水向上的压力为(  )
A.16 N B.10 N C.6 N D.4 N
7.如图所示,将小石块挂在弹簧测力计下如图甲,再浸没入水中(石块没有碰到烧杯底部)如图乙,静止时测力计示数分别是4N和3N,下列说法错误的是(  )
A.石块的重力力是4N B.水对石块的浮力是3N
C.水对石块的浮力是1N D.图乙中,石块受的力有重力、拉力和浮力
8.在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止(水未溢出)。弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像,如图乙所示。下列关于圆柱体的说法正确的是( )
A.高为9cm B.质量是12kg
C.刚好浸没时下表面受到水的压力为8N D.浸没在水中时所受的浮力是4N
9.实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。
(1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐 ,表明浮力与深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,前后结论不一致。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和 ;
(2)改用b中的物块继续探究,此物块重 N,c、d中物块所受浮力均为 N.由此可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度 关;
(3)根据b、d、e三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力 。分析b、 三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关;
(4)若将b中的物体换成相同材料的球体,则不能完成b、c、d三次实验的探究,具体理由是 。
10.下图为创新实验小组“探究浮力大小的影响因素”的实验过程。
(1)由步骤甲、丙可知物体浸没在水中所受的浮力为 N。
(2)比较 三个步骤可以得出:物体所受浮力随排开液体体积的增大而增大。
(3)小明通过比较甲、丙、丁三个步骤得出了物体所受的浮力与液体密度有关,小红认为小明得出结论的操作有误,请你将错误的操作进行改正: 。
(4)创新实验小组又利用自制的实验装置进行探究,如图戊所示。将弹簧测力计固定在支架上,通过向烧杯中逐渐加水进行相关的实验探究。
①往烧杯中逐渐加水的过程中,弹簧测力计的示数变化情况是 。
②该装置在进行实验时的优点是 。
11.小开把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉用力越来越大,于是他和学习小组的同学一起设计了如图所示的实验步骤,来探究“影响浮力大小的因素”:
(1)物体在步骤乙中所受浮力为 N;
(2)分析甲、丙、丁三次实验,可以得到浮力大小与物体浸没在液体中的深度 关(选填“有”或“无”);分析甲、乙、丙三次实验,可以得到浮力大小与 有关;分析甲、丁、戊三次实验,可以得到浮力大小还与 有关;
(3)小开发现可以根据实验数据算出戊图中液体的密度,则液体密度为 ;若在实验开始前,弹簧测力计的指针未调零,且指在零刻度线以上,则算出的液体密度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)同组的小南同学受到本实验的启发,将弹簧测力计改成了测液体密度的密度计,则该密度计的分度值为 ;若要使该密度计的分度值减小、提高精确度,请提出一条改进意见 。
12.小星和小奎利用实验室的实验器材,做浮力的相关实验,进行了如图所示的操作。
(1)由 两图得出物块所受浮力,再由另外两图得出物块排开液体所受重力,可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力;
(2)实验时,若溢水杯中未装满水,则会导致测出的 (选填“偏大”或“偏小”);
(3)为了得到更普遍的结论,接下来的操作中合理的是______;
A.用原来的方案和器材多次测量求平均值
B.将物块换为其他物体,用原来的方案多次进行实验,总结实验规律
(4)小星和小奎经过交流、评估和反思后,认为得出实验步骤的最佳顺序是______;
A.甲乙丙丁 B.甲丁乙丙 C.丁乙甲丙 D.丁甲乙丙
(5)小星和小奎还利用器材探究了影响浮力大小的因素,装置静止时测力计指针的位置如图所示,由如图戊、己、庚所示实验可得出物体所受浮力的大小跟 有关;由如图庚、辛所示实验得出物体的浮力大小与 有关。由图中提供的数据,A在盐水中受的浮力 N,可以求出盐水的密度为 。
13.探究“浮力的大小与物体排开水所受重力的关系”的实验装置及过程如图所示:
(1)如图实验装置中,会影响实验的是 (只填字母代号),如果这样会导致排开水的重力 (填“偏大”或“偏小”):
(2)在完善实验装置后,有如下实验步骤,你认为可以减小误差的合理操作顺序应该是 ;
①将铁块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为F1
②将铁块浸没在液体中,弹簧测力计的读数为F2
③将装有排出液体的小桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读数为F3
④将空桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读数为F4
(3)通过探究,若等式 成立(选用F1、F2、F3和F4表示),则得出阿基米德原理;
(4)为了得到更普遍得结论,下列继续进行得操作中不合理得是(  )
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
(5)如果将实验中的水换成酒精。()其他情况不变,物体受到的浮力 。(填“变大”“变小”或“不变”)
(6)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
14.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为490g,浸没在水中称时,王冠重4.5N,则这顶王冠在水中所受的浮力为 N,它排开水的重力为 N,王冠的体积为 m3,王冠的密度为 kg/m 。(g取10N/kg,水=1.0×103kg/m3)
15.小宁同学把一个质量为50g的木块放在水中,木块漂浮时有2/5的体积露出水面,则这个木块受到的浮力是 ________ N,它的密度是 ________ g/cm3。
16.(2024·山东威海·中考)小明洗菜时发现体积较大的土豆沉入水底,体积较小的西红柿浮于水面,土豆受到的浮力______西红柿受到的浮力;他想测量土豆的密度,用细线将土豆挂在弹簧测力计下示数为2.4N,再将其完全浸没水中测力计示数为0.4N,则土豆的密度是______。
17.(2024·山东青岛·中考)小明在海边游泳时,发现塑料泡沫板浮在水面上,石块却沉入水底,由此,他进行了有关浮力的实验探究。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出石块的重力为____________N;
(2)将石块缓慢浸入水中,弹簧测力计示数____________,石块浸没后,在触底之前,弹簧测力计示数____________,说明浮力的大小与____________有关;
(3)将_________相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中,若发现它们所受的浮力大小_______,说明浮力的大小与物体密度无关;
(4)将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管,分别以图乙和图丙的方式浸没于水中,能反映浮力产生原因的是图____________。
18.科创小组的同学设计了如图甲所示的力学综合实验装置。力传感器上端固定在水平杆上,下端通过竖直轻杆与正方体相连,水平升降台上放有溢水杯和力传感器,小桶放在力传感器上,溢水杯中的水面刚好与溢水口齐平。水平升降台匀速上升,当时,正方体刚好接触水面,之后排开的水全部流入小桶中,力传感器的示数随时间变化的关系如图乙所示。已知。
(1)当力传感器的示数时,求正方体受到的浮力;
(2)求升降台匀速上升的速度;
(3)当时,力传感器的示数,求正方体的密度。
19.如图所示,某同学用一个上端开口的圆柱形厚底空塑料瓶和装有水的圆柱形水槽制作了一个浮力秤,用于测量质量。空塑料瓶质量为120g,塑料瓶底面积为,水槽底面积为,瓶身能够浸入水中的最大长度为18cm,使用过程中水不溢出,塑料瓶始终漂浮且瓶身保持竖直。已知水的密度为,g取10N/kg,不考虑塑料瓶侧壁的厚度。求:
(1)空载时塑料瓶受到的浮力;
(2)浮力秤的最大称量值;
(3)浮力秤空载时和最大称量时水槽内水面的高度差。
20.(2024·山东菏泽·中考)物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用同一金属块依次进行如下步骤的操作:
根据上述实验步骤,完成下列问题:
(1)步骤A中金属块重______N;
(2)步骤B中金属块受到的浮力为______N;
(3)分析______三步骤数据,初步得出浮力大小与液体密度有关;
(4)若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,测力计的示数______1.6N(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(5)结合已学知识,根据步骤A、C,计算出金属块的体积为______(,g取10N/kg)。
20.小红在阳台种了儿株番茄苗,番茄成熟后,她将一个番茄先后浸没在盛有水和盐水的容器中静止,释放后发现番茄在水中下沉,在盐水中上浮。下列说法正确的是(  )
A.番茄密度比水大
B.番茄在水中受到的浮力较大
C.番茄在盐水中受到的浮力小于它排开盐水的重力
D.将番茄露出盐水部分切去,盐水对容器底部的压强将增大
21.《天工开物》中记录了我国古代劳动者煮海水制盐的方法,对用于制盐的海水密度有严格要求。关于海水等级的测评,《熬波图咏》中谈到,可以用莲子制备成四颗不同标准的“浮子”来测定海水等级。测定时,浮起的“浮子”数量越多,待测海水的等级越高(一等海水密度最大等级最高、二、三、四、五等依次次之)。若将以上四颗“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,“浮子”的沉浮情况如图所示,下列选项正确的是(  )
A.竹管内待测的海水为一等海水
B.①号“浮子”的重力比其它三颗“浮子”大
C.①号“浮子”的密度比其它三颗“浮子”大
D.若竹管内改盛四等海水,①号“浮子”所受浮力不变
22.水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水,让同学们进行区分,聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计,先后放入两液体中静止时如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.密度计在乙液体中受到的浮力更大
B.甲液体是浓盐水
C.两液体对容器底的压强相等
D.乙容器对桌面的压力更大
23.水平桌面上的甲、乙两个相同圆柱形容器,内装不同液体。将两个相同小球分别放入甲、乙两容器中,小球静止时如图所示。若两容器底部所受液体压强相等,则下列判断正确的是(  )
A.两容器中的液体密度相等
B.两容器所装液体的质量相等
C.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
D.甲容器中小球所受浮力大于乙容器中小球所受浮力
24.体积相同的三个小球分别放入同种液体中,它们所处的状态如图所示。下列说法中正确的是( )
A.小球受到的浮力 B.小球受到的浮力
C.小球受到的浮力 D.小球受到的浮力
25.如图所示,两个完全相同的小球,分别漂浮在装有一定酒精和水的容器中,小球的质量为6g,体积为。下列描述正确的是(  )
A.小球的密度为
B.小球排开水的质量等于排开酒精的质量
C.用力将图乙中的小球向下压的过程中,小球受到的浮力不变
D.将酒精注入图乙容器中(液体不溢出),小球浸入液体中的体积不变
26.(2025·山东烟台·中考)如图所示,小明洗碗时发现,向漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的深度越来越大,当水量增加到一定程度时,碗浸没水中,直至沉底。假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的,则下列关于碗受到的浮力随时间变化规律的图像可能是(  )
A. B. C. D.
27.某材料不吸收液体,在酒精或盐水中均不溶解,且不与酒精或盐水发生化学反应,用该材料制成重 的实心球。若将球投入足够多的酒精中,当球静止时,受到的浮力大小是______;若将球投入足够多的盐水中,当球静止时,受到的浮力大小是______N。(已知,,)
28.“七星漂”钓法是我国传统钓鱼方法之一,钓组由浮子、钓线、坠子、鱼钩和鱼饵组成,如图。请用物理知识回答:
(1)浮子常用轻质鹅毛羽轴或泡沫制作的原因;
(2)钓组入水后,坠子将鱼饵快速拉向水底。为了减小水的阻力,坠子体积宜小。若有铝和铅两种材料,在其他条件相同时,选择哪种材料制作坠子更合适?分析选择的理由。()
29.(2025·湖北)长江口二号古船是用整体打捞技术提取的宝贵水下文化遗产。如图甲,打捞船可看作中间开着方井的长方体,俯瞰为回字形结构。如图乙,将古船及周围泥沙封闭成总质量为8×106kg、体积为6×103m3的箱体,打捞船甲板上的机械通过钢缆将箱体匀速提升至方井中。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,不计水的阻力和钢缆质量)
(1)求箱体的重力。
(2)求箱体出水前所受的浮力和钢缆的总拉力。
(3)箱体出水前,打捞船浸入水中的深度为1.5m,如图丙。箱体部分出水后在方井中静止时,钢缆总拉力为5.3×107N,求此时打捞船浸入水中的深度。(回字形打捞船上表面阴影部分面积取3.3×103m2)
30.某次学校物理社团活动主题是“制作浮力秤”。经思考,小明决定用薄壁硬质饮料瓶、水槽、水、细线及几个质量不同的重物进行制作。他设想,让饮料瓶漂浮于水面,在瓶身上标记出相应的质量刻度线,把待测物体放入瓶中,待水面静止时,根据水面所在刻度线的位置,便可读出待测物体质量。小明进行如下制作:
任务一】制作秤体
小明切掉饮料瓶底部,用细线将瓶盖与其中一个重物连接,旋紧瓶盖,将瓶体开口向上倒置于水槽中,待其静止后,若瓶体呈竖直状态,且与重物整体漂浮,则秤体制作完成,如图甲所示。此时瓶体便可作为秤盘盛放待测物体。
(1)此时秤体所受浮力大小___________其重力大小。
【任务二】标注刻度
小明认为当秤体漂浮,且水面位于瓶体的圆柱状部分时才便于标记刻度。他发现图甲中秤体在水中的位置尚未满足标记刻度的条件。
(2)为满足条件,小明用准备的器材进行调整,请你给他提出调整建议___________。
调整完成后,小明先将饮料瓶身与水面齐平处标记为0cm,此处即为质量标度的零刻度线;将饮料瓶取出,再将刻度尺对应的长度刻度值标记在瓶身上;测量出饮料瓶圆柱状部分的横截面积为50cm2,再放入水中,如图乙所示。
(3)接下来,只需将瓶身上所标注的长度刻度值转换为相应的质量标度,便可完成浮力秤的制作。请你计算瓶身上刻度1cm处所对应的质量标度为多少克?()
小明按照此方法计算并标注了浮力秤各刻度值对应的质量标度。
【任务三】拓展分析
小羽参照小明的方法,用一个横截面为圆形,切口处圆的面积也为50cm2,但上下粗细不同的饮料瓶来制作浮力秤。她正确标记了零刻度线的位置,用刻度尺紧贴瓶身,在瓶身上标注了均匀的刻度,如图丙所示;接着她依照小明浮力秤的刻度值,在相同的刻度处标注了相同的质量标度(图中未画出)。
(4)请判断小羽制作的浮力秤所称出的物体质量比真实值偏大还是偏小?说明理由。
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