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八上科学丨易错题--浮力和阿基米德原理
自太空课堂开设以来，我们发现了很多地球实验和太空实验的差异性。如图甲、乙所示是分别在太空中和地球上做的油和水混合后充分振荡，再静置充足时间后的实验现象。下列说法错误的是（　　）
A．实验说明太空中水能溶解油，而地球上不行
B．地球上油滴上浮时，它受到的浮力大于重力
C．太空失重环境下，浸在水中的油滴不受浮力作用
D．无论太空还是地球实验，瓶中油和水的质量始终不变
练1.1
A、B是可自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，A、B、C、D在水中的位置，则下列说法不正确的是（　　）
A．A物体一定受到浮力作用 B．B物体受到浮力是1N
C．C部分一定受到浮力作用 D．D部分可能受到浮力的作用
练1.2
小陈用一块柱形合金材料在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验时，将该合金块标注成4等份，进行了如图所示的实验。
（1）如图的③所示，此时合金块有两格浸入水中，合金块所受的浮力F浮＝　 　 N；
（2）根据图的①②③④可以得出的初步结论是：当液体密度一定时，物体所受浮力大小与
　 　 有关；
（3）根据如图的①④⑤可知浮力大小与物体浸没的深度　 　 （选填“有关”或“无关”）；
（4）完成以上实验之后，小陈又觉得“浮力的大小可能与物体的形状有关”，为了验证自己的观点他进行了以下实验操作：
①将铁片系在弹簧测力计的挂钩上，测出铁片重力；
②将铁片浸没在水中，读出弹簧测力计示数；
③将铁片弯成“碗状”再放入水中，铁片漂浮在水面上；
通过分析数据小陈发现步骤②中铁片受到的浮力小于步骤③中铁片受到的浮力，于是小陈得出结论；物体受到浮力的大小与其形状有关。
请分析小陈得出这个错误结论的原因：　 　 ，请你写出③正确的操作：　 　 。
小冬在验证“阿基米德原理”实验：
（1）按照图甲中所示顺序进行实验操作，测力计的示数分别为：F1、F2、F3、F4，由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮＝　 ，测得铁球排开水所受的重力表达式为G排＝　 （用图中所给字母表示）；
（2）小冬预期要获得的结论是：　 （用图中所给字母表示）；
（3）在读数正确的情况下，小冬由实验数据发现：铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排，而且超出了误差允许的范围，得出此实验结果的原因可能是 　 　 ；
（4）小冬分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考：如果实验中物体没有完全浸没在水中，对实验结论 　 　 影响；
（5）他又进行了如下深入探究：将溢水杯中注满水放在电子秤上。如图乙所示，其示数为m1，将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没，待杯中水停止外溢时，如图丙所示，其示数为m2，则：m1　 　 m2。
练2.1
将四个形状不同、高度均为L的实心金属块，用细线拉着。匀速缓慢地放入水深为L的盛水容器中，直至容器底部，此时水未溢出。四个实验中与下图所描绘的浮力大小F与金属块浸入水中深度h的关系一致的是（　　）
A． B． C． D．
练2.2
无人潜艇是未来海军发展的重要方向，对于国家海洋安全和国防建设具有重要意义。图甲是中国向世界展示的一款超大型无人潜航器，图乙是潜航器在海水中由悬浮→上浮→漂浮的训练过程示意图。对于其训练过程，浮力大小（　　）
A．不变 B．先不变，再变小
C．逐渐变大 D．逐渐变小
最大容积为400mL的烧杯静置在水平桌面上，烧杯内有质量为200g的水（未装满），现将一可乐罐缓慢浸入烧杯中，如图所示，烧杯溢水的质量为100g，g取10N/kg，此时可乐罐受到浮力大小是（　　）
A．1N B．2N C．3N D．4N
把重为0.5N的物体放入盛有水的烧杯中，溢出水的重力为0.3N，则物体受到的浮力（　　）
A．可能为0.4N B．可能为0.2N C．一定为0.5N D．一定为0.3N
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八上科学丨易错题--浮力和阿基米德原理
自太空课堂开设以来，我们发现了很多地球实验和太空实验的差异性。如图甲、乙所示是分别在太空中和地球上做的油和水混合后充分振荡，再静置充足时间后的实验现象。下列说法错误的是（　　）
A．实验说明太空中水能溶解油，而地球上不行
B．地球上油滴上浮时，它受到的浮力大于重力
C．太空失重环境下，浸在水中的油滴不受浮力作用
D．无论太空还是地球实验，瓶中油和水的质量始终不变
【答案】A
【解答】解：AC、在地球上，将水和油充分混合，静置一段时间后，水和油会出现明显的分层，这是因为油的密度比水小；浮力等于物体排开液体的重力，而在空间站里，处于失重状态，因此油在水中不受浮力，就不会出现水和油分离的现象，故A错误，C正确；
B、由浮沉条件知，地球上油滴上浮时，它受到的浮力大于重力，故B正确；
D、质量是物体的属性，不随形状、状态、温度、位置的变化而变化；所以，无论太空还是地球实验，瓶中油和水的质量始终不变，故D正确；
故选：A。
练1.1
A、B是可自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，A、B、C、D在水中的位置，则下列说法不正确的是（　　）
A．A物体一定受到浮力作用 B．B物体受到浮力是1N
C．C部分一定受到浮力作用 D．D部分可能受到浮力的作用
【答案】D
【解答】解：A．由图可知，A物体上表面没有受到水的压力，但下表面受到水的压力，因此水对A物体上下表面产生了的压力差，因此A物体一定受浮力的作用，故A正确；
B．由图可知，水对B物体上下表面产生了的压力差，故B物体受浮力的作用。根据称重法可得，B物体受到的浮力为F浮＝4N﹣3N＝1N，故B正确；
C．由图可知，水对C物体上下表面产生了的压力差，故C物体受浮力的作用，故C正确；
D．D物体上表面受到水的压力，但下表面没有受到水的压力，根据浮力的定义，D物体不受浮力的作用，故D错误。
故选：D。
练1.2
小陈用一块柱形合金材料在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验时，将该合金块标注成4等份，进行了如图所示的实验。
（1）如图的③所示，此时合金块有两格浸入水中，合金块所受的浮力F浮＝　 　 N；
（2）根据图的①②③④可以得出的初步结论是：当液体密度一定时，物体所受浮力大小与
　 　 有关；
（3）根据如图的①④⑤可知浮力大小与物体浸没的深度　 　 （选填“有关”或“无关”）；
（4）完成以上实验之后，小陈又觉得“浮力的大小可能与物体的形状有关”，为了验证自己的观点他进行了以下实验操作：
①将铁片系在弹簧测力计的挂钩上，测出铁片重力；
②将铁片浸没在水中，读出弹簧测力计示数；
③将铁片弯成“碗状”再放入水中，铁片漂浮在水面上；
通过分析数据小陈发现步骤②中铁片受到的浮力小于步骤③中铁片受到的浮力，于是小陈得出结论；物体受到浮力的大小与其形状有关。
请分析小陈得出这个错误结论的原因：　 　 ，请你写出③正确的操作：　 　 。
【答案】（1）0.2；（2）物体排开液体的体积；（3）无关；（4）没有控制铁块浸入水中的体积不变；将弯成“碗状”的铁片浸没水中，读出弹簧测力计示数。
【解答】解：（1）由图①可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，弹簧测力计的示数为4.8N，即合金块的重力为4.8N；由图③知，合金块所受的浮力为F浮＝G﹣F3＝4.8N﹣4.6N＝0.2N。
（2）由图①②③④所示实验可知液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，且物体排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越小，由称重法知浮力越大，所以可以得出的初步结论是：当液体密度一定时，物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
（3）由图①④⑤所示实验可知液体的密度相同，物体排开液体的体积相同，物体浸没的在液体中的深度不同，弹簧测力计的示数相同，由称重法知浮力相同，所以得出的初步结论是：浮力大小与物体浸没的深度无关。
（4）实验中改变了铁块的形状与排开水的体积，根据控制变量法，实验过程中没有控制排开液体的体积相等，导致结论出错；实验中应将弯成“碗状”铁片浸没水中，使两铁片排开水的体积相等。
故答案为：（1）0.2；（2）物体排开液体的体积；（3）无关；（4）没有控制铁块浸入水中的体积不变；将弯成“碗状”的铁片浸没水中，读出弹簧测力计示数。
小冬在验证“阿基米德原理”实验：
（1）按照图甲中所示顺序进行实验操作，测力计的示数分别为：F1、F2、F3、F4，由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮＝　 ，测得铁球排开水所受的重力表达式为G排＝　 （用图中所给字母表示）；
（2）小冬预期要获得的结论是：　 （用图中所给字母表示）；
（3）在读数正确的情况下，小冬由实验数据发现：铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排，而且超出了误差允许的范围，得出此实验结果的原因可能是 　 　 ；
（4）小冬分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考：如果实验中物体没有完全浸没在水中，对实验结论 　 　 影响；
（5）他又进行了如下深入探究：将溢水杯中注满水放在电子秤上。如图乙所示，其示数为m1，将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没，待杯中水停止外溢时，如图丙所示，其示数为m2，则：m1　 　 m2。
【答案】（1）F1﹣F2；F3﹣F4；（2）F1﹣F2＝F3﹣F4；（3）小桶中的水未倒干净；（4）没有；（5）＝。
【解答】解：
（1）物体的重力是F1，物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力是F2，物体浸没在水中受到的浮力F浮＝F1﹣F2，物体排开水的重力G排＝F3﹣F4；
（2）由阿基米德原理知，浸在液体中的物体受到浮力大小等于物体排开液体受到的重力，故F浮＝G排，所以F1﹣F2＝F3﹣F4；
（3）按照图甲中所示顺序进行实验时，可能小桶中的水未倒干净，此时的示数F4偏大，根据G排＝F3﹣F4可知测得的G排偏小，这些都会造成铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排；
（4）如果实验中物体没有完全浸没水中，物体受到的浮力减小，物体排开水的重力也减小，物体浸在水中的体积大小不影响阿基米德原理的验证，即对实验结论没有影响；
（5）铁球浸没在水中，铁球受到的浮力F浮＝G排，物体间力的作用是相互的，则铁球给水的压力F＝F浮，当铁球浸没在盛满水的溢水杯中，排出水的重力为G排，故电子秤的压力增加了F浮，又减少了G排，因为F浮＝G排，故电子秤受到的压力不变，故电子秤示数不变，故m1＝m2。
故答案为：（1）F1﹣F2；F3﹣F4；（2）F1﹣F2＝F3﹣F4；（3）小桶中的水未倒干净；（4）没有；（5）＝。
练2.1
将四个形状不同、高度均为L的实心金属块，用细线拉着。匀速缓慢地放入水深为L的盛水容器中，直至容器底部，此时水未溢出。四个实验中与下图所描绘的浮力大小F与金属块浸入水中深度h的关系一致的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【解答】解：根据图象可知，曲线中是斜率先变大再变小，最后完全沉入水中后就不变了；
A、当球体匀速浸入水中时，浸入相同深度时，排开水的体积先变大后变小，符合题意；
B、正方体匀速浸入水中时，浸入相同深度时，排开水的体积是均匀变化的，不符合题意；
C、当梯形匀速浸入水中时，浸入相同深度时，排开水的体积逐渐减小，不符合题意；
D、当D中物体浸入水中时，浸入相同深度时，排开水的体积先减小后增大，不符合题意，
故选：A。
练2.2
无人潜艇是未来海军发展的重要方向，对于国家海洋安全和国防建设具有重要意义。图甲是中国向世界展示的一款超大型无人潜航器，图乙是潜航器在海水中由悬浮→上浮→漂浮的训练过程示意图。对于其训练过程，浮力大小（　　）
A．不变 B．先不变，再变小
C．逐渐变大 D．逐渐变小
【答案】B
【解答】解：潜艇上浮过程中，露出水面前，V排不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，潜艇所受浮力不变，逐渐露出水面时，V排减小，潜艇所受浮力减小，故浮力先不变，再变小，故B正确。
故选：B。
最大容积为400mL的烧杯静置在水平桌面上，烧杯内有质量为200g的水（未装满），现将一可乐罐缓慢浸入烧杯中，如图所示，烧杯溢水的质量为100g，g取10N/kg，此时可乐罐受到浮力大小是（　　）
A．1N B．2N C．3N D．4N
【答案】C
【解答】解：水的密度：ρ水＝1.0×103kg/m3＝1.0g/cm3，
由ρ可得，烧杯内水的体积：V水200cm3，
溢出水的体积：V溢水100cm3，
烧杯的容积：V容＝400mL＝400cm3，
可乐罐缓慢浸入烧杯中时排开水的体积：V排＝V容+V溢水﹣V水＝400cm3+100cm3﹣200cm3＝300cm3＝3×10﹣4m3，
此时可乐罐受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣4m3＝3N。
故选：C。
把重为0.5N的物体放入盛有水的烧杯中，溢出水的重力为0.3N，则物体受到的浮力（　　）
A．可能为0.4N B．可能为0.2N C．一定为0.5N D．一定为0.3N
【答案】A
【解答】解：将一个重为0.5N的物体浸没在盛有水的烧杯中，溢出烧杯的水重为0.3N，有以下两种可能：
①若烧杯中水是满的，溢出烧杯的水重为0.3N，根据阿基米德原理可知，浮力等于溢出烧杯的水重，大小为0.3N。
②若烧杯中水是不满的，溢出烧杯的水重为0.3N，说明物体排开的水的重力大于0.3N，根据阿基米德定律，浮力大于0.3N。
综上分析，物体受到的浮力等于或大于0.3N，故A正确、BCD错。
故选：A。
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