专题12 探究浮力的大小与哪些因素有关-备战2024年中考物理之实验题型突破真题汇编

这是一份专题12 探究浮力的大小与哪些因素有关-备战2024年中考物理之实验题型突破真题汇编，共40页。试卷主要包含了实验目的、原理、方法，实验器材及图像，实验步骤，实验结论，实验补充，常考实验问题如图等内容，欢迎下载使用。

基础考点梳理
1．实验目的、原理、方法
（1）实验目的：探究影响浮力大小的因素。
（2）实验原理：F浮=G-F读。
（3）实验方法：称重法、控制变量法。
2．实验器材及图像：弹簧测力计、水、盐水、细线、烧杯、小石块
（1）弹簧测力计：测量拉力。
（2）细线：连接实验器材。
（3）小石块、金属块：实验对象。
（4）水、盐水：改变液体密度。
（5）烧杯：盛装液体。
3．实验步骤
步骤①用弹簧测力计测量石块在空气中的重力。
步骤②把石块慢慢浸入水中，直至石块完全没入水中，并观察弹簧测力计读数变化。
步骤③把水换成盐水，重复步骤②。
步骤④把小石块换成金属块重复上面三个步骤。
步骤⑤记录数据，整理器材。
4．实验结论
（1）浮力大小跟浸入液体（水）中的体积有关。
（2）浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟物体所在深度无关。
（3）比较步骤二、三可知，浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟液体密度有关，密度大的浮力大。
5．实验补充
（1）浮力产生的原因：
（1）浮力：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的托力叫做浮力。
（2）浮力的产生原因：物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力。
（3）浮力方向：竖直向上，施力物体是液（气）体。
2、影响浮力大小的因素：通过实验探究发现（控制变量法）：浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大。
6．常考实验问题如图
（1）通过A、C实验步骤，可知物体浸没在水中所受浮力大小是 2 N。
（2）通过 A、B、C （填字母）实验步骤，可得猜想2是 正确 （选填“正确”或“错误”）。
（3）通过A、C、E实验步骤，可探究物体所受浮力大小与 液体的密度 有关。
（4）分析C、D两次实验可知：浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度 无关 。
（5）若先完成实验C，再完成实验A，则测得的浮力将 偏大 （选填“偏大”或“偏小”）。
（6）使用弹簧测力计测量前，应观察它的指针是否 指在零刻度上 ，若没有，则进行调整。
（7）换用不同的物体和液体重复实验目的是：避免实验偶然性，得出影响浮力大小影响的普遍性规律。
（8）弹簧测力计自身重力和细线以及盐水的浓度会对实验产生一定的误差。
精选真题汇编
1．小明探究“怎样使物体上浮”，将体积相等的两个物体A、B浸没在水中，松开手，物体静止时如图甲所示。（g取10N/kg）
（1）如图乙所示，选择物体A进行实验，用弹簧测力计测出其重力GA＝________N，浸没在水中受到的浮力FA＝________N，A的体积VA＝________cm3；
（2）测出物体B的重力GB，发现GB小于________（选填“GA”或“FA”），初步得到物体上浮的条件；
（3）将物体A从水中提起的过程中，发现弹簧测力计示数变大，你认为可能的原因是________________。
2．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）使用弹簧测力计前，要将指针调在________位置。
（2）实验中所用物块的重力为________N。
（3）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力________（填“偏大”或“偏小”）。
（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为________N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小________。
（5）继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现F5＞F3，说明物块受到的浮力大小与________有关。换用酒精再次实验的目的是________________（填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
3．在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，小明提出如下猜想：
A．可能与液体密度有关
B．可能与物体浸在液体中的体积有关
C．可能与物体密度有关
D．可能与物体浸没在液体中的深度有关
他们领取的实验器材有：柱形铁块一个、弹簧测力计一个、一杯水（适量）、细线（体积忽略不计）。
（1）只用这些器材，可以验证上述猜想中的B和________（选填字母序号）是否正确。
（2）如图是探究猜想B的实验过程，将铁块悬挂在弹簧测力计下静止在空气中时，弹簧测力计示数为F1；将铁块部分浸入水中时，弹簧测力计示数为F2，此时铁块受到的浮力大小表达式为F浮＝
________（用题中物理量符号表示）。将铁块浸没在水中时，弹簧测力计示数为F3，则F2________F3（选填“大于”、“小于”或“等于”）。分析比较F1、F2、F3的大小与浮力的关系，可以得到结论：铁块浸在水中的体积越大，受到的浮力越大。
4．在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中：
（1）观察弹簧测力计的零刻度线、________和分度值。调零时，弹簧测力计应在________（选填“竖直”或“水平”）方向上调零。
（2）如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块（可塑），测出重力。将它缓慢浸入水中，记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h。请根据实验数据，在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图象。
（3）分析图象可知：浸没前，h增加，F浮________；浸没后，h增加，F浮________。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图象
________（选填“相同”或“不同”）。
（5）若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料：________________。
5．如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验，根据他的实验探究数据，请你回答下列问题：（ρ水＝1．0×103kg/m3）
（1）由图可知物体浸没在水中受到的浮力F浮＝________N；
（2）由图ACD可知，浮力大小与物体浸没深度________（选填“无关”或“有关”）；
（3）分析此实验可得出：物体受到的浮力大小与________________和________有关；
（4）经进一步计算可知物体体积V＝________m3，物体的密度ρ＝________kg/m3。
6．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，小丽将一个物块挂在弹簧测力计下，并逐渐使其浸入水中，实验过程和对应的实验数据如图甲、乙、丙、丁、戊所示。
（1）由图甲、丙可知，物体浸没在水中时，受到的浮力为________N。
（2）分析图甲、乙、丙可知物体所受浮力大小与________（填“排开液体”或“物体”）的体积有关。
（3）分析图________可知，物体所受浮力与它浸没在水中的深度无关。
7．小张在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，做了以下的部分操作。用同一弹簧测力计挂着同一金属物块依次完成如图所示的三次测量：
（1）乙图所示的实验中，物块受到的浮力大小为________N。
（2）分析乙图、丙图，说明浮力的大小与________有关。
（3）本实验数据可计算出盐水的密度为________________kg/m3。（已知水的密度为1．0×103kg/m3）
8．如图是某实验小组的同学探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验步骤。
（1）从图中可知物块的重力为________N。
（2）比较D和E，可以得出：浮力大小与________________有关。
（3）比较________和________，可以得出：当物块完全浸没后，浮力大小与所处深度无关。
（4）本实验采用的物理方法是________________（选填“控制变量法”或“转换法”）。
（5）该小组的同学根据阿基米德原理计算出上述实验中所用物块的密度：
①物块完全浸没于水中所受浮力为________N；
②物块密度为________kg/m3。（ρ水＝1．0×103kg/m3，g＝10N/kg）
9．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，用密封透明的瓶子（质量和厚度不计，装有适量酸奶）替代原实验中的物体，如甲图。
（1）将瓶子浸没在水中，如乙图，此时瓶子受到的浮力为 N。
（2）继续向上提升弹簧测力计，当酸奶液面与水面相平时，弹簧测力计的示数如丙图。由以上数据可以得出：在液体密度一定时，浮力大小与________________有关。
（3）通过这个实验还可以计算出酸奶的密度ρ＝________________kg/m3。
10．小刚游泳时发现，人从浅水区走向深水区的过程中所受浮力逐渐变大。于是他猜想浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关。为了验证自己的猜想是否正确，他设计并完成了如图甲所示的实验，并将详细的实验数据记录在表格中。
（1）表格中所缺数据为________________，请在图乙中画出浮力大小F浮与物块下表面所处深度h之间的关系图像。
（2）分析上述实验，请解释人从浅水区走向深水区时浮力为什么会变大？________________。
（3）由图B和表中数据可知，物块下表面受到水的压强为________Pa。（ρ水＝1．0×103kg/m3）
（4）为了继续探究浮力的大小是否与液体密度有关，他应该采取的操作是：________________。
11．如图是小青“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验，弹簧测力计示数的大小关系是：F1＞F2＞F3。
（1）乙图中物块受浮力大小的表达式F浮乙＝________________；
（2）小青比较甲、乙、丙三图，得出浮力大小与深度有关的结论，有同学指出这个结论不可靠，原因是________________________；
（3）如果实验中水的密度大于液体的密度，则弹簧测力计示数大小关系应满足F3________F4（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
12．某实验小组为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系，进行了下面的实验，如图所示：
（1）实验过程中，利用哪些步骤能够计算出物体所受的浮力大小？________。哪些能够计算出物体排开液体的重力大小？（用图中的序号表示）________。
（2）通过实验数据可以发现，浮力大小与物体排开的液体所受的重力有什么关系？________。
（3）为了使结论具有普遍性，该小组还应该进行怎样的操作？________________。
（4）另外一个小组进行实验后，发现浮力大小与物体排开液体重力不相等，在排除误差因素的情况下，出现这个结果的原因可能是什么？（写出一条即可）________________。
13．小文利用如图所示的实验装置，进行了如下实验：
（1）通过________三个图进行比较，说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
（2）物体A浸没在水中时受到的浮力是________N，物体A的体积是________m3。
（3）由图示实验数据得出盐水的密度是________________kg/m3。
（4）他还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”，于是找来薄铁片、烧杯和水进行实验，实验步骤如下：
步骤一，将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底。
步骤二，将铁片弯成“碗状”再放入盛水的烧杯中，让它漂浮在水面上。
①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）第二次铁片受到的浮力。
②小文得到的结论是：物体受到的浮力大小与其形状有关，他得出错误结论的原因是 。
14．如图所示为“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验装置。
实验过程如下：先将盛有盐水的容器放在电子秤上，然后用手提着系有细线的圆柱体将其缓缓地浸入盐水中（盐水足够深），同时记下圆柱体下表面所处的深度h和电子秤显示的相应的质量m，记录数据如下表所示。已知圆柱体的高度为15cm，当h＝8cm时，用弹簧秤测得细线对圆柱体的拉力为1．2N。
（1）实验过程中，电子秤示数逐渐增大时，细线对圆柱体的拉力逐渐 （填“增大”或“减小”）。
（2）当h＝8cm时，圆柱体受到的浮力大小为 （填“21．6”或“1．6”）N。分析表中数据可知：圆柱体受到的浮力大小与浸入盐水的体积成 比。
（3）圆柱体的密度与盐水的密度之比为 。
15．如图，小丽利用弹簧测力计、实心圆柱体物块等器材探究浮力的大小跟哪些因素有关，提出了以下猜想：
猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关；
猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关；
猜想c：浮力大小与液体的密度有关。
（1）如图A所示，可知圆柱体重 N；B步骤中圆柱体受到水的浮力为 N。
（2）分析C步骤与 步骤（填字母）的数据，可以验证猜想a是错误的。
（3）比较B步骤与E步骤的数据，不能得出浮力的大小与液体密度的关系，其原因是 。
（4）写出能够支持猜想b的一个生活现象： 。
（5）该圆柱体的密度为 kg/m3。
16．小明在厨房帮妈妈煮饺子，发现饺子刚入锅时沉在水底，一段时间后饺子鼓起来，煮熟后漂浮在水面上。小明猜想，物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关，于是设计实验进行探究。他把适量砂子装入气球，并充入少量空气，制成一个“饺子”进行了如下实验。实验中充入“饺子”的空气质量忽略不计。
（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出“饺子”的重力G＝ N。
（2）如图乙所示，将“饺子”浸入水中，“饺子”沉底，它受到的浮力F乙与其重力G的大小关系为F乙 G。
（3）用测力计把“饺子”竖直拉离水底，在水中静止，测力计的示数如图丙所示，它受到的浮力F丙＝ N。
（4）向“饺子”中充入适量空气，体积变大，浸入水中，测力计的示数如图丁所示，此时它受到的浮力为F丁，则F丁与F丙的大小关系为F丁 F丙。
（5）向“饺子”中充入更多的空气，浸入水中，“饺子”排开水的体积更大，最终漂浮在水面上，如图戊所示。至此，小明验证了自己的猜想，即物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关，且排开液体的体积越大，浮力越 。
17．如图是小明“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。
（1）物块未浸入水中时，弹簧测力计示数如图甲所示，物块的重力为 N。
（2）小明将物块从图甲下降至图乙的过程中，发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时，还观察到 ，由此初步分析得出：物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关。
（3）继续增大物块所处的深度，当它与容器底部接触后，弹簧测力计示数如图丙所示，此时物块受到的浮力为 N。
（4）为探究浮力与液体密度的关系，小明又把物块浸没到事先配制好的盐水中，这样操作的目的是为了控制 相同；他发现液体密度改变，而物块受到的浮力变化却不明显。小明想出下列四种实验改进方案，其中不可行的是 。
A．换用体积更大的同种物块 B．换用密度比水小得多的液体
C．换用精确程度更高的测力计 D．利用现有器材进行多次实验
18．某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：
①与物体浸没在液体中的深度有关；
②与物体排开液体的体积有关；
③与液体的密度有关。
实验器材有：弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水（ρ盐水＞ρ水）。
小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块慢慢浸入液体中不同深度。实验步骤如图a、b、c、d、e所示（液体均未溢出），并将弹簧测力计的示数记录下来。
（1）分析数据可知，金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N；金属块浸没在盐水中时受到的浮力大小是 N；
（2）分析实验步骤a、c、d可知，在同种液体中，物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度
（选填“有关”或“无关”）。分析三个实验步骤 （填序号）可知，在同种液体中，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；分析实验步骤a、d、e可知，在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力 ；
（3）若先完成步骤c，再完成步骤a，则测得的浮力将 （选填“偏大”或“偏小”）；
（4）该小组同学完成本次实验后，又用获得的数据求出了金属块的体积为 m3，盐水的密度为 kg/m3。
19．小军同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时，他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块，分别在下列四种情况下保持静止（如图所示）。请你帮助小军同学完成以下问题：
（1）乙图中金属块所受浮力为 N。
（2）比较甲、丙、丁三幅图可得出结论：浮力的大小与 有关。
（3）比较 三幅图可得出结论：浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关。
20．小明在“探究浮力大小与哪些因素有关”时，进行了如图所示的实验：
（1）如图﹣1，小明把一个空饮料罐缓慢按入水中时，用力逐渐变大，表明饮料罐所受浮力逐渐 。
（2）如图﹣2，由实验步骤①和②可得，物体受到的浮力是 N。
（3）如图﹣2，由实验步骤①②③④可初步得出：物体所受浮力大小与 有关。
（4）如图﹣2，由实验步骤①④⑤可得出：当物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，物体所受的浮力越 。
21．小京为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的，他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。
（1）以下是他的部分实验步骤，请帮他补充完整。
①将金属块悬挂在弹簧测力计下，测量金属块受到的重力G并记录。
②在烧杯中装入适量的水， ，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录。
③ ，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录。
④用公式 计算金属块所受浮力F浮1、F浮2并记录。
（2）由水的深度变化时，F浮1 F浮2（选填“＝”或“≠”），就可以证明这种观点是错误的。
22．在学习了浮力知识后，小明进一步探究浮力的有关问题。
实验一：探究漂浮物体受到的浮力大小与物体排开液体重力的关系。
（1）实验步骤如下（ρ水＝1．0×103kg/m3，g取10N/kg）：
步骤1：如图甲所示，用弹簧测力计测量物体的重力为0．96N；
步骤2：如图乙所示，在量筒中倒入适量的水；
步骤3：如图丙所示，将物体轻轻放入量筒中，发现物体漂浮在水面上，由此可知物体所受浮力大小为
N；
步骤4：观察量筒中水面的变化情况，通过计算可知物体排开水的重力为 N。
综合分析实验数据可得到的结论是 。
实验二：探究浮力大小与液体密度的关系。
（2）小明又将该物体分别放入两种不同的液体中，得到的实验数据如表所示，他分析数据得出结论：液体密度越大，物体受到的浮力也越大。小红认为小明的实验不合理，她判断的理由是 。
（3）该物体在液体1中处于沉底状态，说明物体的密度 （选填“大于”“小于”或“等于”）液体1的密度；若使该物体在液体1中上浮，你的方法是 （写出一种即可）。
23．小明与同学一起利用弹簧测力计、玻璃杯、金属块、水、浓盐水等实验器材，探究浮力的大小与哪些因素有关。他们正确的进行了如图所示的实验操作：
（1）根据以上实验，把表中数据填写完整：
（2）分析实验②③可得：液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越 ；
（3）分析实验③④可得：金属块排开液体的体积相同，液体密度越大，浮力越 ；
（4）结论：浮力的大小与 和 有关。
（5）用这种实验方法，还可以测量 的密度。
（6）小明完成上述实验后，找来合适的玻璃杯，倒入足够深的水，将挂在测力计上的金属块逐渐下降，但不接触容器底。绘制出了实验中测力计的示数F随物体下表面至水面深度h变化的F﹣h图像（图⑤）。分析图像可知：当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数 ，这表明：浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度 。
24．小雨通过学习了解到物体在液体中所受浮力的大小与它浸在液体的体积、液体的密度有关，他还想知道其它因素能否影响浮力大小。
（1）提出问题：浸没在液体中的固体所受的浮力大小是否跟固体的形状有关；
（2）猜想：小雨认为浸没在液体中的固体所受的浮力大小跟固体的形状有关；
（3）设计实验：
实验器材：烧杯、水、细线、弹簧测力计和一块不吸水的橡皮泥。
实验步骤：
①小雨将橡皮泥用细线悬挂在弹簧测力计下，让橡皮泥缓慢 在水中，待橡皮泥静止时读出弹簧测力计示数为F1；
②改变 ，重复上述实验步骤，读出弹簧测力计的示数为F2；
（4）实验结论：若F1＝F2，则说明小雨的猜想是 （选填“正确”或“错误”）的；
（5）评估：实验次数少，结论不具有普遍性。
25．在探究“浮力大小与什么因素有关”实验中：
（1）东宝测量物体A在水中所受浮力的方法如图，由图可知，物体受到的重力为 N，物体受到的浮力为 N，浮力的方向是 。
（2）伟鹏同学在实验中获得如表的数据，分析表中的数据能否得到浮力大小与物体排开液体体积的定量关系？若能，请写出主要分析过程（可省略计算步骤）及结论；若不能，请说明理由。
26．小霞同学按照如图1所示的操作，探究影响浮力大小的因素。
（1）物体全部浸没在水中时，受到的浮力是 N。
（2）观察A、B、C、D四幅图，可得出金属块受到的浮力大小与 有关。
（3）由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与 有关。
（4）小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理：
①将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，小明发现随着重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，此时弹簧测力计乙的示数会 （选填“变大”、“变小”、“不变”），若它们的变化量相等，则证明F浮＝G排；
②在图2中，已知重物是底面积为100cm2，高为8cm，重为10N的实心长方体，从重物刚接触水面开始，将升降台缓慢上升6cm，则重物最终浸入的深度为 cm（弹簧测力计每1N的刻度线间距为0．5cm）。
27．【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关：
【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。
【证据】该同学用一块橡皮泥（不吸水）、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。
①如图a所示，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 N；
②如图b所示，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
③如图c所示，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
④如图d所示，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。
【解释】
（1）图b中橡皮泥受到的浮力大小为 N；
（2）由以上实验可知，浮力大小与物体的形状 。
【交流】
（1）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为 。
（2）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，橡皮泥所受浮力大小 （选填“变大”“变小”或“不变”），说明浮力大小与 无关。
（3）若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？ 。
28．某小组同学在做科学探究实验，如图所示：
a．将一个长方体物体（物体不吸水）挂在弹簧测力计下，物体的下表面刚好与水面接触，如图甲所示；
b．移动弹簧测力计使物体向下移动4cm，弹簧测力计的示数如图乙所示；
c．继续移动弹簧测力计使物体再向下移动4cm，物体刚好浸没水中，如图丙所示，此时弹簧测力计的示数为4N。
（1）图乙中弹簧测力计的示数为 N；
（2）分析测量结果可知，在图丙中物体受到的浮力比在图乙中受到的浮力大 N，由此说明，物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积 ；
（3）图乙中液体对容器底的压力为F乙，图丙中液体对容器底的压力为F丙，则F乙 F丙；
（4）该物体的密度为 kg/m3。
物块下表面所处深度h/cm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
弹簧测力计示数F/N
4．6
4．2
3．8
3．4
3．0
2．6
2．2
2．2
2．2
2．2
物块所受浮力F浮/N
0
0．4
0．8
1．6
2．0
2．4
2．4
2．4
2．4
h/cm
0
2
4
6
8
10
12
……
m/kg
2．000
2．040
2．080
2．120
2．160
2．200
2．240
……
液体
液体的密度（g/cm3）
物体排开液体的体积（cm3）
物体状态
物体受到的浮力（N）
液体1
0．85
100
沉底
0．80
液体2
1．2
80
漂浮
0．96
实验次数
液体种类
金属块的重力/N
金属块浸入情况
金属块在液体中时测力计的示数/N
金属块所受浮力/N
1
——
2．7
——
——
——
2
水
2．7
部分
2．0
0．7
3
水
2．7
全部
1．7
1．0
4
浓盐水
2．7
全部
1．5

实验次数
浮力F浮/N
液体密度ρ液/（g/cm3）
排开液体体积V排/cm3
1
0．4
0．8
50
2
0．9
0．9
100
3
0．5
1．0
50
4
2．2
1．1
200
5
0．6
1．2
50
参考答案
1．（1）4；1．5；150。（2）FA。（3）受到水的浮力变小。
【解答】解：
（1）先确定弹簧测力计的分度值，再根据指针位置读数，物体A的重力GA＝4N，物体A浸没水中弹簧测力计的示数F示＝2．5N，
物体A浸没时受到水的浮力：FA＝GA﹣F示＝4N﹣2．5N＝1．5N；
由F浮＝ρ水V排g可得物体A的体积：
VA＝V排＝＝＝1．5×10﹣4m3＝150cm3；
（2）物体A、B的体积相同，当A、B都浸没水中时排开水的体积相同，受到的浮力相同，大小都等于FA，因为FA＜GA，所以物体A下沉；因为FA＞GB，所以物体B上浮，最后漂浮在水面上；
（3）将物体A从水中提起的过程中，若物体A露出水面，排开水的体积变小，由F浮＝ρ水V排g可知受到水的浮力变小，可使弹簧测力计示数变大。
故答案为：（1）4；1．5；150。（2）FA。（3）受到水的浮力变小。
2．见试题解答内容
【解答】解：（1）测量物体重力前应先观察弹簧测力计的量程、分度值，并观察指针是否指在零刻度线；
（2）由图甲可知，物体的重力为4N；
（3）物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积，物块排开水所受的重力变小，所以，测得排开水的重力会偏小；
（4）物块的重力大小是4N，物块浸没在水中弹簧测力计示数是3N，
物块浸没在水中受到的浮力：F浮＝F1﹣F3＝4N﹣3N＝1N；
物块排开水所受的重力可以由实验步骤乙和甲得到，物块排开水所受的重力：G排＝F4﹣F2＝1．5N﹣0．5N＝1N；
（5）酒精代替水继续实验，发现此时的F3变大，由称重法可知浮力变小，排开液体的体积相同，液体的密度不同，浮力不同，说明浮力的大小与液体的密度有关；为了使实验具有普遍性，用酒精继续实验。
故答案为：（1）零刻度线；（2）4；（3）偏小；（4）1；相等；（5）液体密度（液体种类）；寻找普遍规律。
3．（1）D；（2）F1﹣F2；大于。
【解答】解：（1）实验器材中除了水以外，没有其他液体，所以不能探究浮力大小和液体密度的关系；物体也只有一个，不能探究浮力大小和物体密度的关系；可以通过改变物体在水中不同深度，来探究浮力大小和物体浸没在水中的深度的关系；
（2）根据称重法可知：F浮＝F1﹣F2，铁块浸没在水中时，排开体积变大，浮力变大，弹簧测力计示数变小，则F2大于F3。
故答案为：（1）D；（2）F1﹣F2；大于。
4．（1）量程；竖直；（2）如图见解答；（3）变大；不变；（4）不同；（5）不同密度的液体。
【解答】解：（1）弹簧测力计使用前要观察零刻度线、量程和分度值。调零时，弹簧测力计所测力的方向上调零，测重力和拉力要竖直方向，则调零也竖直方向。
（2）根据F浮＝G﹣F；0cm、2cm、4cm、6cm、8cm、10cm时，受到的浮力分别为0、0．2N、0．4N、0．6N、0．6N、0．6N；由此在图像上描点画出图像，如图：
（3）根据图像知，浸没前，h增加，F浮变大；浸没后，h增加，F浮不变；
（4）若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，相同深度时，排开液体的体积不同，受到的浮力不同；重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图象是不同的；
（5）根据控制变量法，若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，需保持排开液体的体积不变，改变液体的密度，因而需要不同密度的液体。
故答案为：（1）量程；竖直；（2）如图见解答；（3）变大；不变；（4）不同；（5）不同密度的液体。
5．（1）0．5；（2）无关；（3）物体排开液体的体积；液体密度；（4）5×10﹣5；4×103。
【解答】解：（1）比较图A、C，根据称重法得，物体浸没在水中受到的浮力F浮＝G﹣FC＝2N﹣1．5N＝0．5N；
（2）由图A、C、D可知，液体密度、物体排开液体的体积相同，物体浸没深度不同，受到的浮力相等，所以，浮力大小与物体浸没深度无关；
（3）由图A、B、C可知，液体密度相同，物体排开液体的体积不同，受到的浮力不同；由图A、D、E可知，物体排开液体的体积相同，液体密度不同，受到的浮力不同；分析此实验可得出：物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积和液体密度有关；
（4）利用（1）的数据，根据阿基米德原理得，物体体积V＝V排＝＝＝5×10﹣5m3，
根据G＝mg得，物体的质量为：m＝＝＝0．2kg，
物体的密度ρ＝＝＝4×103kg/m3。
故答案为：（1）0．5；（2）无关；（3）物体排开液体的体积；液体密度；（4）5×10﹣5；4×103。
6．见试题解答内容
【解答】解：（1）如图甲知，物体重G＝2．7N，
如图丙知，物体浸没在水中，弹簧测力计的示数为F＝1．7N，
则物体浸没在水中受到的浮力：F浮＝G﹣F＝2．7N﹣1．7N＝1．0N；
（2）物体的体积、重力不变，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计示数越小，由F浮＝G﹣F知，浮力越大，所以物体在液体中所受浮力大小与物体排开液体的体积有关；
（3）探究浮力与物体浸入液体深度的关系，应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，由图示实验可知，图丙、丁、戊所示实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，因此可以选用图丙、丁、戊所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。
故答案为：（1）1．0；（2）排开液体；（3）丙、丁、戊。
7．（1）4；（2）液体密度；（3）1．1×103。
【解答】解：
（1）根据称重法可知乙图所示的实验中，物块受到的浮力大小为F浮＝G﹣F′＝6N﹣2N＝4N；
（2）根据称重法分析乙图、丙图可知，物体浸没在盐水中受到的浮力比较大，则在排开液体体积相同时，液体密度越大，物体受到的浮力越大，说明所受浮力的大小与液体密度有关；
（3）由甲、丙两幅图结合称重法可知物体浸没在盐水中所受的浮力：F浮盐水＝G﹣F示盐水＝6N﹣1．6N＝4．4N；
由F浮＝ρ液gV排可知物体的体积：V＝V排水＝＝＝4×10﹣4m3；
物体浸没在盐水中，排开盐水的体积等于物体的体积，即V排盐水＝V＝4×10﹣4m3；
由F浮＝ρ液gV排可知盐水的密度：ρ盐水＝＝＝1．1×103kg/m3。
故答案为：（1）4；（2）液体密度；（3）1．1×103。
8．（1）4．8；（2）液体的密度；（3）C、D；（4）控制变量法；（5）0．6；8×103。
【解答】解：（1）由图A可知，弹簧测力计的示数为4．8N，该物块的重力G物＝4．8N；
（2）比较D和E可知，浸没的深度相同，排开液体的体积相同，只有液体的密度不同，故可以得出：浮力大小与液体的密度有关；
（3）要想得出：当物块完全浸没后，浮力大小与所处深度无关，应控制排开液体的体积和密度不变，只改变深度，故应比较C和D两图；
（4）本实验中要探究浮力的大小与多个因素的关系，采用的物理方法是控制变量法；
（5）①由A、C两图可知，物块完全浸没于水中所受浮力为F浮＝4．8N﹣4．2N＝0．6N；
②由浮力公式F浮＝ρ液V排g得，物块的体积：V＝V排＝＝＝0．6×10﹣4m3，
物块的质量：m＝＝＝0．48kg，
物块密度为：ρ物＝＝＝8×103kg/m3。
故答案为：（1）4．8；（2）液体的密度；（3）C、D；（4）控制变量法；（5）0．6；8×103。
9．（1）4．5；（2）物体排开液体的体积；（3）1．2×103。
【解答】解：（1）甲图中，弹簧测力计的示数为4．8N，由于瓶子的质量和厚度不计，则酸奶的重力为4．8N；
乙图中弹簧测力计的示数为0．3N，根据称重法测浮力，瓶子受到的浮力：F浮乙＝G﹣F乙＝4．8N﹣0．3N＝4．5N；
（2）浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关，继续向上提升弹簧测力计，液体密度不变，排开液体的体积变小，丙图中弹簧测力计的示数变大，根据称重法测浮力，瓶子受到的浮力变小，由此可以得出：在液体密度一定时，浮力大小与物体排开液体的体积有关；
（3）甲图中，弹簧测力计的示数为4．8N，由于瓶子的质量和厚度不计，则酸奶的重力为G＝4．8N；
酸奶的质量m酸奶＝＝0．48kg；
丙图中，弹簧测力计的示数为0．8N，根据称重法测浮力，瓶子受到的浮力：F浮丙＝G﹣F丙＝4．8N﹣0．8N＝4N；
瓶子排开液体的体积：V排＝＝＝4×10﹣4m3；
由于瓶子得质量和厚度不计，酸奶液面与水面相平时，酸奶的体积等于瓶子排开液体的体积；
即V酸奶＝V排＝4×10﹣4m3；
酸奶的密度为：ρ酸奶＝＝＝1．2×103kg/m3；
故答案为：（1）4．5；（2）物体排开液体的体积；（3）1．2×103。
10．（1）1．2；见解答图；（2）物体浸入水中的体积变大；（3）300；（4）将物体完全浸没在装有盐水的溢水杯中，观察弹簧测力计的示数，与D图比较。
【解答】解：（1）根据称重法可知，物体受到的浮力等于物体的重力减去浸在液体中弹簧测力计的示数，由图A知，G＝4．6N，由图B知，浸入水中时F＝3．4N，则浸入在水中受到的浮力：F浮＝G﹣F＝4．6N﹣3．4N＝1．2N；
由表格数据，描点作图连线如下：
（2）分析表中的实验数据知，物体浸入水中的体积越大，测力计示数越小，由称重法测浮力：F浮＝G﹣F，物体受到的浮力越来越大，从浅水区走向深水区时浮会变大是因为物体浸入水中的体积变大；
（3）由表格数据可知，B图中弹簧测力计示数为3．4N，对应的物体下表面的所处深度h＝3cm＝0．03m，
下表面受到水的压强：
p＝ρ水gh＝1．0×103kg/m3×10N/kg×0．03m＝300Pa；
（4）探究浮力的大小是否与液体密度的关系要保证物体排开液体体积一定，改变液体的密度，将物体完全浸没在装有盐水的溢水杯中，观察弹簧测力计的示数，与D图比较得出结论。
故答案为：（1）1．2；如上图所示；（2）物体浸入水中的体积变大；（3）300；（4）将物体完全浸没在装有盐水的溢水杯中，观察弹簧测力计的示数，与D图比较。
11．1）F1﹣F2；（2）没有控制物体排开液体的体积相同；（3）小于。
【解答】解：（1）甲图中物体的重力大小等于F1，乙图中弹簧测力计对物体的拉力大小为F2，根据称重法物块受浮力大小的表达式F浮乙＝F1﹣F2；
（2）比较甲、乙、丙三图可知，液体的密度不变，金属块排开的液体的体积不同，由于没有控制物体排开液体的体积相同，所以不能探究浮力大小与深度的关系，因此，小青同学的结论不可靠；
（3）丙、丁两图物体全部浸没，排开液体体积相同，由于ρ水＞ρ液；根据F浮＝ρ液gV排可知，F浮水＞F浮液；根据F浮＝G﹣F拉可知，在水中受到的浮力F浮水＝F1﹣F3，在某液体中受到的浮力F浮液＝F1﹣F4，则F1﹣F3＞F1﹣F4，因此F3小于F4。
故答案为：（1）F1﹣F2；（2）没有控制物体排开液体的体积相同；（3）小于。
12．（1）②和③；①和④；（2）相等；（3）换用不同的液体和物体多次实验；（4）烧杯中的水没有装满。
【解答】解：（1）由称重法测浮力可知，要计算出物体所受的浮力需要测出物体的重力和物体浸在液体中时弹簧测力计的示数，因此由②和③能够计算出物体所受的浮力；
物体排开液体的重力等于小桶和排开液体的总重力减去空桶的重力，因此由①和④能够计算出物体排开液体的重力大小；
（2）由称重法测浮力可知，物体所受的浮力：F浮＝G﹣F拉＝2．0N﹣1．5N＝0．5N，
物体排开液体的重力：G排＝G﹣G＝1．0N﹣0．5N＝0．5N，
则浮力大小与物体排开的液体所受的重力大小相等；
（3）为了使结论具有普遍性，该小组还应该换用不同的液体和物体多次实验；
（4）浮力大小与物体排开液体重力不相等，可能是排开液体的重力与溢出水的重力不同，因此可能是烧杯中的水没有装满，还有可能是物体碰到烧杯壁，导致物体浸在液体中时弹簧测力计的示数变小。
故答案为：（1）②和③；①和④；（2）相等；（3）换用不同的液体和物体多次实验；（4）烧杯中的水没有装满。
13．（1）甲、丙、丁；（2）4；4×10﹣4；（3）1．1×103；（4）小于；没有控制物体排开液体的体积相同。
【解答】解：（1）探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，应控制液体种类相同，深度不同，故应选择甲、丙、丁图；
根据称重法可知，物体在两种情况下受到的浮力是相同的，故说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关，
（2）由图甲、丁可知，物体浸没在水中时受到的浮力F浮＝G﹣F＝5N﹣1N＝4N，
物体排开水的体积等于物体的体积，由F浮＝ρ水gV排水可得，物体排开水的体积：
V排水＝＝＝4×10﹣4m3，
物体排开水的体积等于物体的体积，即V物体＝4×10﹣4m3；
（3）由图甲、戊所示实验可知，物块浸没在盐水中所受浮力：
F浮盐水＝G﹣F′＝5N﹣0．6N＝4．4N，
浮力F浮盐水＝ρ盐水gV排盐水，
此时物体排开盐水的体积V排盐水＝V物体＝4×10﹣4m3；
盐水的密度：ρ盐水＝＝＝1．1×103kg/m3。
（4）由物体的浮沉条件可知，铁片下沉时F浮1＜G，铁片漂浮时F浮2＝G，则F浮1＜F浮2，即：第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力；
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和液体密度相同，错误原因就是没有利用控制变量法，即没有控制物体排开液体的体积相同；
故答案为：（1）甲、丙、丁；（2）4；4×10﹣4；（3）1．1×103；（4）小于；没有控制物体排开液体的体积相同。
14．（1）减小；（2）1．6；正；（3）14：15。
【解答】解：（1）设容器和盐水的总重力为G0，圆柱体重力为G，电子秤受到压力为F，细线对圆柱体拉力为F拉，
则有：F＝G0+G﹣F拉，
即：m示g＝G0+G﹣F拉，
G0、G一定，当电子秤示数（m示）逐渐增大时，细线对圆柱体的拉力逐渐减小；
（2）由表格数据知，当h＝0时，圆柱体还没有浸入盐水中，不受浮力，
此时m示g＝G0＝2．000kg×10N/kg＝20N，
当h＝8cm时，电子秤示数为2．160kg，
由m示g＝G0+G﹣F拉，有：G﹣F拉＝m示g﹣G0＝2．160kg×10N/kg﹣20N＝1．6N；
所以圆柱体受到的浮力F浮＝G﹣F拉＝1．6N；
圆柱体浸入某一深度时，电子秤示数与h＝0时电子秤示数的差为Δm，因为F浮＝G﹣F拉＝m示g﹣G0＝Δmg，
当h＝2、4、6、8．．．．．．12cm时，圆柱体浸入液体的体积与浸入深度成正比，受到的浮力分别为：
2．040kg×10N/kg﹣20N＝0．4N，
2．080kg×10N/kg﹣20N＝0．8N，
2．120kg×10N/kg﹣20N＝1．2N，
1．6N，
．．．．
2．240×10N/kg﹣20N＝2．4N，
据此可知，圆柱体受到的浮力大小与浸入盐水的体积成正比；
（3）h＝8cm时，圆柱体受到的拉力为1．2N，浮力为1．6N，
所以圆柱体的重力G＝F浮+F拉＝1．6N+1．2N＝2．8N，
由G＝mg和ρ＝可得，G＝ρ物Vg，
即：2．8N＝ρ物Vg•••①
由阿基米德原理可得，圆柱体受到的浮力：
F浮＝ρ盐gV排，
即：1．6N＝ρ盐g×V•••②
①÷②可得：ρ物：ρ盐＝14：15。
故答案为：（1）减小；（2）1．6；正；（3）14：15。
15．见试题解答内容
【解答】解：（1）在图A中，弹簧测力计的分度值为0．2N，此时测力计的示数为2．4N，即圆柱体的重力为：G＝2．4N；
在图B中，测力计的示数为FB＝2N，则此时圆柱体受到的浮力为：F浮B＝G﹣FB＝2．4N﹣2N＝0．4N；
（2）浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关，要探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关，应控制液体密度和物体排开液体的体积相同，与C步骤这两个因素相同的是D步骤，在这两个步骤中，测力计的示数相同，根据F浮＝G﹣F示可知，在深度不同时，圆柱体受到的浮力不变，说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关，即猜想a是错误的；
（3）浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关，要验证浮力大小与液体的密度有关，应控制物体排开液体的体积相同，比较B、E步骤可知，液体种类不同的同时，圆柱体排开液体的体积也不同，虽然测力计示数不同，即物体受到的浮力不同，但由于未控制圆柱体排开液体的体积相同，故不能得出：”浮力的大小与液体密度有关“的结论；
（4）我们在水中走动时，越到深处，脚底感觉到的压力越小，说明浮力大小与物体排开液体的体积有关，在液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大。
（5）由A、D步骤数据可知，圆柱体浸没在水中受到的浮力为：F浮D＝G﹣FD＝2．4N﹣1．4N＝1N，
圆柱体浸没在水中时，排开水的体积等于圆柱体的体积，
由F浮＝ρ液gV排可得，圆柱体的体积为：V＝V排D＝＝＝10﹣4m3，
由G＝mg＝ρVg可得，圆柱体的密度为：ρ＝＝＝2．4×103kg/m3。
故答案为：（1）2．4；0．4；（2）D；（3）未控制圆柱体排开液体的体积相同；（4）我们在水中走动时，越到深处，脚底感觉到的压力越小；（5）2．4×103。
16．（1）1．6；（2）＜；（3）0．6；（4）＞；（5）大。
【解答】解：（1）由图甲可知：弹簧测力计的分度值为0．2N，读出“饺子”的重力G＝1．6N；
（2）“饺子”沉底，由物体的浮沉条件可知，它受到的浮力F乙与其重力G的大小关系为F乙＜G；
（3）由图丙读出F示丙＝1．0N，则F丙＝G﹣F示丙＝1．6N﹣1．0N＝0．6N；
（4）由图丁读出F示丁＝0．7N，则F丁＝G﹣F示丁＝1．6N﹣0．7N＝0．9N；由此可知F丁＞F丙；
（5）向“饺子”中充入更多的空气，浸入水中，“饺子”排开水的体积更大，浮力增大，由此可知，物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关，液体密度不变时，物体排开液体的体积越大，浮力越大。
故答案为：（1）1．6；（2）＜；（3）0．6；（4）＞；（5）大。
17．（1）1．8；
（2）容器内的水面上升；
（3）0．8；
（4）排开液体的体积；D。
【解答】解：（1）弹簧测力计的分度值为0．2N，甲图弹簧测力计的示数为1．8N；
（2）物块进入水中的体积增大，也即排开液体的体积在增大，可以观察到“容器内水面上升”现象；
（3）根据F浮＝ρ液gV排可知，浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关，所以，图丙中物块受到的浮力等于图乙中所受的浮力，即F浮＝G﹣F拉＝1．8N﹣1N＝0．8N；
（4）当物体两次都浸没时，V排2＝V排1＝V，浮力变化ΔF浮＝ρ盐水gV排2﹣ρ水gV排1＝ΔρgV，要想增大两次的浮力之差，可以增大两次的密度差，或者增大物体的体积，选项A、B可行；换用精确程度更高的测力计，可以使示数变化更明显，更容易观察到浮力的变化，故选项C可行；多次实验并不能使实验现象更明显，故D不可行；故选：D。
故答案为：（1）1．8；
（2）容器内的水面上升；
（3）0．8；
（4）排开液体的体积；D。
18．见试题解答内容
【解答】解：（1）由a、c或a、d，根据称重法知金属块浸没在水中时受到的浮力大小是：
F浮＝G﹣F＝4．8N﹣2．8N＝2N；
由a、e，根据称重法知金属块浸没在盐水中时受到的浮力大小是：
F浮′＝G﹣F′＝4．8N﹣2．6N＝2．2N；
（2）分析a、c、d三次实验可知，液体的密度和排开液体的体积相同，金属块浸没在水中深度增加，弹簧测力计的示数不变，由称重法可知，金属块所受浮力不变，说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关；
要验证浮力大小与排开液体体积的关系，需要控制液体的密度相同，排开液体的体积不同，步骤a、b、c符合题意；
分析a、d、e三次实验可知，排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，且液体的密度越大，弹簧测力计的示数越小，由称重法可知，浮力越大，所以可以得出结论：在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大；
（3）若先完成实验c，再完成实验a，会由于金属块沾有水，导致所测重力偏大，由称重法F浮＝G﹣F可知，测得金属块受到的浮力将偏大；
（4）由G＝mg可知金属块的质量：
m＝＝＝0．48kg，
因金属块完全浸没在水中，
根据F浮＝ρ液gV排可得金属块的体积：
V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3，
根据F浮＝ρ液gV排可得盐水的密度为：
ρ盐水＝＝＝1．1×103kg/m3。
故答案为：（1）2；2．2；（2）无关；a、b、c；越大；（3）偏大；（4）2×10﹣4；1．1×103。
19．（2022•邵阳）小军同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时，他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块，分别在下列四种情况下保持静止（如图所示）。请你帮助小军同学完成以下问题：
（1）乙图中金属块所受浮力为 0．4 N。
（2）比较甲、丙、丁三幅图可得出结论：浮力的大小与 液体的密度 有关。
（3）比较 甲、乙、丙 三幅图可得出结论：浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关。
【答案】（1）0．4。（2）液体的密度。（3）甲、乙、丙。
【解答】解：（1）由图甲得，金属块的重力G＝F1＝2．7N，
则乙图中金属块所受浮力为F浮＝G﹣F2＝2．7N﹣2．3N＝0．4N。
（2）比较甲、丙、丁三幅图，丙图和丁图中金属块排开液体的体积相同，液体密度不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不同，可得出结论：浮力的大小与液体的密度有关。
（3）比较甲、乙、丙三幅图，乙图和丙图中液体的密度相同，排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不同，说明浮力的大小与排开液体的体积有关。
故答案为：（1）0．4。（2）液体的密度。（3）甲、乙、丙。
20．（2022•陕西）小明在“探究浮力大小与哪些因素有关”时，进行了如图所示的实验：
（1）如图﹣1，小明把一个空饮料罐缓慢按入水中时，用力逐渐变大，表明饮料罐所受浮力逐渐 变大 。
（2）如图﹣2，由实验步骤①和②可得，物体受到的浮力是 0．7 N。
（3）如图﹣2，由实验步骤①②③④可初步得出：物体所受浮力大小与 物体排开液体体积 有关。
（4）如图﹣2，由实验步骤①④⑤可得出：当物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，物体所受的浮力越 大 。
【答案】（1）变大；（2）0．7；（3）物体排开液体体积；（4）大。
【解答】解：（1）将一个空饮料罐按入水中，空饮料罐对水压力和水对空饮料罐的浮力是一对相互作用力，感觉用力越来越大，说明物体所受浮力也在逐渐变大；
（2）由图①②可得，物体受到的浮力F浮＝G﹣F拉＝3．4N﹣2．7N＝0．7N；
（3）分析比较①②③可知，液体的密度相同时，物体排开液体的体积不同，浮力不同，分析比较①③④可知，液体的密度相同时，物体排开液体的体积相同，浮力相同，所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关；
（4）分析比较①④⑤可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度不相同，浮力不同，所以分析比较①④⑤实验步骤可知，物体受到的浮力大小与液体密度有关。
故答案为：（1）变大；（2）0．7；（3）物体排开液体体积；（4）大。
21．（2022•北京）小京为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的，他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。
（1）以下是他的部分实验步骤，请帮他补充完整。
①将金属块悬挂在弹簧测力计下，测量金属块受到的重力G并记录。
②在烧杯中装入适量的水， 将金属块浸没在水中且不接触烧杯 ，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录。
③ 向烧杯中加水，将金属块浸没在水中且不接触烧杯 ，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录。
④用公式 F浮＝G﹣F 计算金属块所受浮力F浮1、F浮2并记录。
（2）由水的深度变化时，F浮1 ＝ F浮2（选填“＝”或“≠”），就可以证明这种观点是错误的。
【答案】（1）②将金属块浸没在水中且不接触烧杯；③向烧杯中加水，将金属块浸没在水中且不接触烧杯；④F浮＝G﹣F；（2）＝。
【解答】解：（1）实验步骤：
①将金属块悬挂在弹簧测力计下，测量金属块受到的重力G并记录。
②在烧杯中装入适量的水，将金属块浸没在水中且不接触烧杯，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录。
③向烧杯中加水，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录。
④用公式F浮＝G﹣F计算金属块所受浮力F浮1、F浮2并记录。
（2）通过上述实验，由水的深度变化时，F浮1＝F浮2，就可以证明浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的。
故答案为：（1）②将金属块浸没在水中且不接触烧杯；③向烧杯中加水，将金属块浸没在水中且不接触烧杯；④F浮＝G﹣F；（2）＝。
22．（2022•威海）在学习了浮力知识后，小明进一步探究浮力的有关问题。
实验一：探究漂浮物体受到的浮力大小与物体排开液体重力的关系。
（1）实验步骤如下（ρ水＝1．0×103kg/m3，g取10N/kg）：
步骤1：如图甲所示，用弹簧测力计测量物体的重力为0．96N；
步骤2：如图乙所示，在量筒中倒入适量的水；
步骤3：如图丙所示，将物体轻轻放入量筒中，发现物体漂浮在水面上，由此可知物体所受浮力大小为 0．96 N；
步骤4：观察量筒中水面的变化情况，通过计算可知物体排开水的重力为 0．96 N。
综合分析实验数据可得到的结论是 物体受到浮力大小等于物体排开液体的重力 。
实验二：探究浮力大小与液体密度的关系。
（2）小明又将该物体分别放入两种不同的液体中，得到的实验数据如表所示，他分析数据得出结论：液体密度越大，物体受到的浮力也越大。小红认为小明的实验不合理，她判断的理由是 没有控制物体排开液体的体积相同 。
（3）该物体在液体1中处于沉底状态，说明物体的密度 大于 （选填“大于”“小于”或“等于”）液体1的密度；若使该物体在液体1中上浮，你的方法是 把物体做成空心的，降低物体的密度 （写出一种即可）。
【答案】（1）0．96；0．96；物体受到浮力大小等于物体排开液体的重力；
（2）没有控制物体排开液体的体积相同；
（3）大于；把物体做成空心的，降低物体的密度。
【解答】解：（1）物体的重力为0．96N，如图丙所示，物体漂浮在水面上为平衡状态，由此可知物体所受浮力大小等于受到的重力大小为0．96N；
观察图乙和图丙量筒中水面的变化情况，可知物体排开水的体积为296cm3﹣200cm3＝96cm3＝9．6×10﹣5m3，物体排开水的重力：G＝ρ水V排g＝1．0×103kg/m3×9．6×10﹣5m3×10N/kg＝0．96N；
综合上面分析实验数据可得到的结论是物体受到浮力大小等于物体排开液体的重力；
（2）根据控制变量法知：探究浮力大小与液体密度的关系，必须保证排开液体的体积不变，实验中改变了液体的密度，但没有控制排开水的体积相同，故实验结论不可靠，不可靠的主要原因为没有控制排开液体的体积相同；
（3）物体在液体1中处于沉底状态，物体的密度大于液体1的密度；要该物体在液体1中上浮，要使物体密度小于液体的密度，可以保持液体的密度不变，把物体做成空心的，降低的物体密度。
故答案为：（1）0．96；0．96；物体受到浮力大小等于物体排开液体的重力；
（2）没有控制物体排开液体的体积相同；
（3）大于；把物体做成空心的，降低物体的密度。
23．（2022•黔西南州）小明与同学一起利用弹簧测力计、玻璃杯、金属块、水、浓盐水等实验器材，探究浮力的大小与哪些因素有关。他们正确的进行了如图所示的实验操作：
（1）根据以上实验，把表中数据填写完整：
（2）分析实验②③可得：液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越 大 ；
（3）分析实验③④可得：金属块排开液体的体积相同，液体密度越大，浮力越 大 ；
（4）结论：浮力的大小与 物体排开的液体的体积 和 液体密度 有关。
（5）用这种实验方法，还可以测量 金属块（或浓盐水） 的密度。
（6）小明完成上述实验后，找来合适的玻璃杯，倒入足够深的水，将挂在测力计上的金属块逐渐下降，但不接触容器底。绘制出了实验中测力计的示数F随物体下表面至水面深度h变化的F﹣h图像（图⑤）。分析图像可知：当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数 不变 ，这表明：浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度 无关 。
【答案】（1）1．2；（2）大；（3）大；（4）物体排开的液体的体积；液体密度；（5）金属块（或浓盐水）；（6）不变；无关。
【解答】解：（1）由图①、④可知，金属块的重力为2．7N，在浓盐水中弹簧测力计的示数为1．5N，则金属块在浓盐水中受到的浮力为：
F浮＝G﹣F示＝2．7N﹣1．5N＝1．2N；
（2）分析实验②③可知，物体浸入水中的体积越大，弹簧测力计的示数越小，则物体受到的浮力越大，即液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越大；
（3）分析实验③④可知，物体排开的液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计示数不同，液体密度越大，弹簧测力计示数越小，浮力越大，即金属块排开液体的体积相同，液体密度越大，浮力越大；
（4）由（2）、（3）可知，浮力的大小与物体排开的液体的体积和液体密度有关；
（5）根据表中第三次实验数据得到金属块的重力和浸没在水中的浮力，根据G＝mg求出金属块的质量，根据阿基米德原理求出物体排开的水的体积，即是物体的体积；利用密度公式算出金属块的密度；或根据表中第四次实验数据得到金属块浸没在浓盐水中受到的浮力，而排开浓盐水的体积等于物体的体积，再利用F浮＝ρ液gV排求浓盐水的密度，故用这种实验方法，还可以测量金属块（或浓盐水）的密度；
（6）由F﹣h图像可知，当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数不变，说明当金属块完全浸没在水中后继续下降过程中浮力不变，即浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度无关。
故答案为：（1）1．2；（2）大；（3）大；（4）物体排开的液体的体积；液体密度；（5）金属块（或浓盐水）；（6）不变；无关。
24．（2022•沈阳）小雨通过学习了解到物体在液体中所受浮力的大小与它浸在液体的体积、液体的密度有关，他还想知道其它因素能否影响浮力大小。
（1）提出问题：浸没在液体中的固体所受的浮力大小是否跟固体的形状有关；
（2）猜想：小雨认为浸没在液体中的固体所受的浮力大小跟固体的形状有关；
（3）设计实验：
实验器材：烧杯、水、细线、弹簧测力计和一块不吸水的橡皮泥。
实验步骤：
①小雨将橡皮泥用细线悬挂在弹簧测力计下，让橡皮泥缓慢 浸没 在水中，待橡皮泥静止时读出弹簧测力计示数为F1；
②改变 橡皮泥的形状 ，重复上述实验步骤，读出弹簧测力计的示数为F2；
（4）实验结论：若F1＝F2，则说明小雨的猜想是 错误 （选填“正确”或“错误”）的；
（5）评估：实验次数少，结论不具有普遍性。
【答案】（3）①浸没；②橡皮泥的形状；（4）错误。
【解答】解：（3）①探究浸没在液体中的固体所受的浮力大小是否跟固体的形状有关，应该将物体浸没在液体中；
②由控制变量法可知，探究浸没在液体中的固体所受的浮力大小跟固体的形状的关系，应该使用同一橡皮泥，改变物体的形状，重复实验；
（4）若F1＝F2，则浸没在液体中的固体所受的浮力大小跟固体的形状无关，所以小雨的猜想是错误的。
故答案为：（3）①浸没；②橡皮泥的形状；（4）错误。
25．（2023•哈尔滨）在探究“浮力大小与什么因素有关”实验中：
（1）东宝测量物体A在水中所受浮力的方法如图，由图可知，物体受到的重力为 3 N，物体受到的浮力为 1 N，浮力的方向是 竖直向上 。
（2）伟鹏同学在实验中获得如表的数据，分析表中的数据能否得到浮力大小与物体排开液体体积的定量关系？若能，请写出主要分析过程（可省略计算步骤）及结论；若不能，请说明理由。
【答案】故答案为：（1）3；1；竖直向上；（2）能；分析过程及结论见解答。
【解答】解：（1）由图示知，物体的重力G＝3N，将A放入液体中后测力计示数F＝2N，所以F浮＝G﹣F＝3N﹣2N＝1N；浮力的方向是竖直向上的；
（2）①由1、3、5三次实验数据可知，三次实验过程中排开液体体积V排相同，
即：V排1＝V排3＝V排5＝50cm3，
由＝＝＝5×10﹣4m3•N/kg，可得结论：物体排开液体的体积相同时，物体所受到的浮力大小与液体的密度成正比；
②由①得到的结论可得，若第 2次实验液体的密度为1．0g/cm3，则第2次实验时受到的浮力：F′浮2＝1．0N；
若第4次实验液体的密度为1．0g/cm3，则第4次实验时受到的浮力：F'浮4＝2．0N；
③由第3次实验数据及②中的两组数据可知，
当ρ液3＝ρ′液2＝ρ′液4＝1．0g/cm3时，由＝＝＝1．0×104N/m3，可得结论：液体密度相同时，物体所受到的浮力大小与物体排开液体的体积成正比。
故答案为：（1）3；1；竖直向上；（2）能；分析过程及结论见解答。
26．（2023•常德）小霞同学按照如图1所示的操作，探究影响浮力大小的因素。
（1）物体全部浸没在水中时，受到的浮力是 1 N。
（2）观察A、B、C、D四幅图，可得出金属块受到的浮力大小与 排开液体体积 有关。
（3）由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与 液体密度 有关。
（4）小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理：
①将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，小明发现随着重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，此时弹簧测力计乙的示数会 变大 （选填“变大”、“变小”、“不变”），若它们的变化量相等，则证明F浮＝G排；
②在图2中，已知重物是底面积为100cm2，高为8cm，重为10N的实心长方体，从重物刚接触水面开始，将升降台缓慢上升6cm，则重物最终浸入的深度为 4 cm（弹簧测力计每1N的刻度线间距为0．5cm）。
【答案】（1）1；（2）排开液体体积；（3）液体密度；（4）①变大；②4。
【解答】解：（1）由图A可知，金属块的重力G＝4N，由图D可知金属块浸没时弹簧测力计的示数F′＝3N，
则金属块浸没在水中所受的浮力F浮＝G﹣F′＝4N﹣3N＝1N；
（2）由A、B、C、D四个图可知，金属块排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，受到的浮力不同，据此可得出金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关；
（3）由A、D、E三图可知，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不相同，故可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关；
（4）①如图2，小明将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度，
当小明逐渐调高升降台，重物浸入水中的体积变大，排开水的体积变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，重物受到的浮力变大，所以弹簧测力计甲的示数F′＝G﹣F浮变小；
又因为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，所以弹簧测力计乙的示数变大；
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，所以弹簧测力计甲示数的变化量和弹簧测力计乙的示数变化量相等，从而证明了F浮＝G排；
②因平台又上升后，由于物体受浮力，弹簧测力计示数会减小，且弹簧测力计每1N的刻度线间距为0．5cm，
所以，设物体静止时弹簧缩短了hcm，此时物体浸入水中的深度为（6﹣h）cm，弹簧测力计示数为F＝G﹣×h，即F＝G﹣2N/cm×h，
此时弹簧测力计拉力、浮力与物体重力平衡，所以F+F浮＝G，
即：（10N﹣2N/cm×h）+1．0×103kg/m3×10N/kg×100×（6﹣h）×10﹣6m3＝10N，
解得：h＝2cm；
所以重物浸入深度为：6cm﹣2cm＝4cm。
故答案为：（1）1；（2）排开液体体积；（3）液体密度；（4）①变大；②4。
27．（2023•江西）【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关：
【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。
【证据】该同学用一块橡皮泥（不吸水）、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。
①如图a所示，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 4 N；
②如图b所示，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
③如图c所示，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
④如图d所示，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。
【解释】
（1）图b中橡皮泥受到的浮力大小为 2 N；
（2）由以上实验可知，浮力大小与物体的形状 无关 。
【交流】
（1）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为 控制变量法 。
（2）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，橡皮泥所受浮力大小 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”），说明浮力大小与 深度 无关。
（3）若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？ 能 。
【答案】证据：①4；解释：（1）2；无关；交流：（1）控制变量法；（2）不变；深度；（3）能。
【解答】解：证据：①由图可知，弹簧测力计的分度值为0．2N，则橡皮泥的重力为4N。
解释：（1）由a图可知，物体的重力为G＝4N，由b图可知橡皮泥浸没在水中弹簧测力计的示数为F＝2N，
则此时橡皮泥受到的浮力为F浮＝G﹣F＝4N﹣2N＝2N；
（2）由以上实验可知，同一橡皮泥捏成不同形状的物体浸没在水中，弹簧测力计的示数相同，根据称重法可知，受到的浮力相等，所以说明浮力大小与物体的形状无关。
交流：（1）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为控制变量法；
（2）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，但水的密度、排开水的体积不变，由F浮＝ρ液gV排可知它受到的浮力不变，根据F＝G﹣F浮，弹簧测力计的示数不变，由此说明浮力的大小与深度无关；
（3）用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中，记录橡皮筋的长度，比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小，从而可以比较橡皮泥受到的浮力大小，所以能完成本实验的探究。
故答案为：证据：①4；解释：（1）2；无关；交流：（1）控制变量法；（2）不变；深度；（3）能。
28．（2022•吉林）某小组同学在做科学探究实验，如图所示：
a．将一个长方体物体（物体不吸水）挂在弹簧测力计下，物体的下表面刚好与水面接触，如图甲所示；
b．移动弹簧测力计使物体向下移动4cm，弹簧测力计的示数如图乙所示；
c．继续移动弹簧测力计使物体再向下移动4cm，物体刚好浸没水中，如图丙所示，此时弹簧测力计的示数为4N。
（1）图乙中弹簧测力计的示数为 4．4 N；
（2）分析测量结果可知，在图丙中物体受到的浮力比在图乙中受到的浮力大 0．4 N，由此说明，物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积 有关 ；
（3）图乙中液体对容器底的压力为F乙，图丙中液体对容器底的压力为F丙，则F乙 ＜ F丙；
（4）该物体的密度为 6×103 kg/m3。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）弹簧测力计的分度值为0．2N，读数为4．4N；
（2）移动弹簧测力计使物体向下移动4cm，图乙弹簧测力计示数为4．4N，继续移动弹簧测力计使物体再向下移动4cm，物体刚好浸没水中，图丙弹簧测力计示数为4N，图乙到图丙浮力的增加量等于示数的减少量，为4．4N﹣4N＝0．4N；
由于图乙中，物体排开液体体积为物体体积的一半，图丙中，物体排开体积为物体的体积，所以，排开体积越大，浮力越大，物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关；
（3）图丙中物体排开液体体积比图乙大，故液面比图乙的高，图丙的深度大于图乙，液体密度相同，图丙容器底部的压强大于图乙的压强，容器的底面积相同，所以F乙＜F丙；
（4）从图乙到图丙可知，当物体排开液体体积为物体体积一半时，浮力为0．4N，所以当物体的下表面刚好与水面接触，未浸入水中时，物体的重力G＝4．4N+0．4N＝4．8N；
对于图丙，F浮＝G﹣F＝4．8N﹣4N＝0．8N；物体全部浸没水中，物体体积V＝V排＝＝＝0．8×10﹣4m3；
物体密度ρ＝＝＝6×103kg/m3；
故答案为：（1）4．4；（2）0．4；有关；（3）＜；（4）6×103。
液体
液体的密度（g/cm3）
物体排开液体的体积（cm3）
物体状态
物体受到的浮力（N）
液体1
0．85
100
沉底
0．80
液体2
1．2
80
漂浮
0．96
实验次数
液体种类
金属块的重力/N
金属块浸入情况
金属块在液体中时测力计的示数/N
金属块所受浮力/N
1
——
2．7
——
——
——
2
水
2．7
部分
2．0
0．7
3
水
2．7
全部
1．7
1．0
4
浓盐水
2．7
全部
1．5
1．2
实验次数
浮力F浮/N
液体密度ρ液/（g/cm3）
排开液体体积V排/cm3
1
0．4
0．8
50
2
0．9
0．9
100
3
0．5
1．0
50
4
2．2
1．1
200
5
0．6
1．2
50