初中物理中考复习 专题18 探究影响浮力大小的因素的实验题（原卷版）

专题18  探究影响浮力大小的因素的实验题

一、探究浮力大小与哪些因素有关实验

【实验目的】                                       

【实验器材】                                       

【实验原理】                                       

【提出问题】                                       

【猜想或假设】                                     

【实验过程与方法】

【设计实验 】

1.如何测量物体受到的浮力？

2.如何测量物体所排开的液体的重力？

【进行实验】

照图那样，先在空气中称出石块重，再把石块浸没在溢水杯的水中，求出石块受到的浮力，然后称出从溢水杯排到小桶中的水重。

【分析论证】

1.通过比较表中的石块受到的浮力和石块从溢水杯排到小桶中的水重可知：

两者         （填“相等”、“大致相等”或“完全无关”）

2.综合结论，忽略误差可得：浸在                                 

【注意事项】

1.实验选取的石块、木块、弹簧测力计、烧杯的规格一定要恰当，以便测量顺利的进行，比如：石块、木块太大而放不进烧标中；

2.测量各种力时，弹簧测力计一定要在装置整体静止时读取结果，并注意量程和分度值；

3.操作过程中将石块放入液体中时一定要轻、要小心，以免碰到杯壁将杯打破或将水溢出，造成不应有的失误甚至伤害到人。

二、验证阿基米德原理实验需要学通的基础知识

A          b              c                d

1.实验更合适的操作顺序是：b、 a 、c 、d。

2.实验中溢水杯倒水必须有水溢出后才能做实验，否则会出现什么结果：

答：会出现浮力大于物体排开水的重力.

3.此实验弹簧测力计的示数关系是：

Fa-Fc=Fd-Fb

4.实验结论：物体受到的浮力等于物体排开液体的重力.

数学表达式：F浮＝G排＝ρ液gV排。 

【例题1】（2019山东省东营）如图所示，物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。

（1）金属块浸没在水中时，受到的浮力是　   　N。

（2）比较　   　（填字母代号）三图可得出结论：金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。

（3）比较　   　（填字母代号）三图可得出结论：金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。

（4）金属块的密度为　   　kg/m3。

（5）在实验中，排除测量误差因素的影响，兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力，请指出实验操作中可能造成这种结果的原因：　   　。

（6）纠正了错误，继续实验，兴趣小组得出结论：物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力。有同学对此结论提出质疑，他认为仅采用浸没的金属块做实验不具备普遍性，使用漂浮的蜡块做实验未必遵循以上结论。针对这个质疑，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、烧杯、小木块、小桶、轻质塑料袋（质量可忽略）、适量的水。请你根据需要选择器材并设计实验，研究使用漂浮的蜡块做实验是否遵循兴趣小组所得出的结论。

实验器材：　                    　；

实验步骤：　                    　；

分析与论证：　                    　。

【例题2】（2020四川乐山）物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，以下图a、b、c、d、e分别为实验情景。（g取10N/kg）

(1)通过a、c两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是______N；

(2)通过______两次实验，可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系；

(3)通过c、e两次实验，可探究物体所受浮力大小与______的关系；

(4)在某种液体中进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像，则该液体的密度为______kg/m3。

1.（2020贵州毕节）如图所示是探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系实验。

(1)把物体慢慢浸入水中直到全部没入的过程中，物体受到的浮力逐渐变_____（填“大”或“小”）；

(2)物体浸没在装满水的溢水杯后，水会流入空桶中，各步骤中弹簧测力计的示数已在图中标明，通过实验可得：F浮＝G排＝_____N。

2．（2020苏州）小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。

（1）小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是猜想　   　（填序号）。

（2）为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如下实验：

①根据A、B、C的结果，可得猜想1是　   　（正确/错误）的；根据A、C、D的结果，可得猜想1是　   　（正确/错误）的。深入分析上述现象，可得：浮力大小与　   　有关，与浸入液体的深度　   　；

②接下来根据A、D和E　   　（能/不能）对猜想2进行验证；

③为验证猜想3，小明在老师的指导下，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8N，便认为该猜想是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是　   　。

3.（2020湖北黄冈）木块在水中漂浮，铁块在水中下沉｡浮力的大小是否跟物体的密度有关呢？兴趣小组同学用溢水杯、质量不计的薄壁玻璃瓶、若干完全相同的透明塑料杯、水、浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙等器材进行了如下实验：

第一步∶往玻璃瓶里装满水并拧紧盖子；

第二步∶把玻璃瓶放人装水的溢水杯中，用塑料杯接住溢出来的水（如图）；

第三步∶将玻璃瓶里的物质分别换成浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙并装满，重复以上实验；

第四步∶比较每次溢出来水的体积｡

请回答下列问题∶

(1)溢水杯里水的多少应该以______为准｡

(2)若每次溢出来水的体积_____，则初步说明物体所受的浮力与物体的密度无关，否则与物体的密度有关｡

(3)本实验是通过比较每次溢出来水的体积来比较浮力，这里运用了______的思想方法，其依据是______｡

4.（2020吉林）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，实验过程如图所示，其中弹簧测力计示数的大小关系是：，.水的密度用表示。

(1)比较_______两图可知，浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。

(2)比较丙、丁两图可知，浮力的大小跟______有关。

(3)分析甲、丙两图可得，物体浸没在水中时受到的浮力_____， 物体的密度______ 。

(4)深入分析丙、丁两图，比较水对烧杯底的压强和某液体对烧杯底的压强的大小关系，则_。

5.小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验。请你根据小明的实验探究回答下列问题。

（1）在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与     的关系；根据A与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为     N。

（2）小明对ABCD四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度无关。

（3）在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为     kg/m3。

6．小雪在学习了阿基米德原理之后，在家里自己动手制作了如图所示的装置，他想通过这个装置来验证阿基米德原理的正确性，以下是他的实验过程：

①在弹簧下方挂着一个空小桶，并在小筒的下方挂上重物G；

②将一水杯放在升降机上，像溢水杯中装满水，调节升降机高度至水面，刚好到达重物G下表面；

③记录弹簧下端指针所指的刻度尺的位置L1；

④缓慢升高升降机，让重物G完全浸没入水中后，继续升高溢水杯到某一高度，用小烧杯A承接溢出的水，同时记录指针所指位置L2；

⑤保持升降机的位置不动，将烧杯A中的水倒入空桶中，同时记录此时指针所在位置L3，（整个过程重物G始终没有碰到溢水杯底部）。

（1）在实验④的过程中，弹簧的拉力变化曲线如下图所示，正确的是　　

（2）小雪将烧杯A中的水倒入空桶中，通过　   　现象，证明阿基米德原理成立。

（3）实验④⑤过程中，重物G的高度变化情况是如下图，正确的是　  　

（4）你认为这样设计实验的好处是　    　。

7.探究“影响浮力大小的因素”时,小红做了如图所示的实验。请你根据她的实验探究,回答下列问题:

(1)比较图B和C可知,物体受到的浮力大小与排开液体的________有关。

(2)比较图C和E可知,物体受到的浮力大小与液体的________有关。

(3)比较图C和________可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。

(4)图E中物体受到浮力大小为________N。

(5)比较图C和E可知,水对杯底部的压强________(选填“大于”“小于”或“等于”)酒精对杯底部的压强。

8．在“探究影响浮力大小因素”的实验中，一组同学提出了4种猜想．

小华：浮力大小与液体密度有关；    

小红：浮力大小与物体浸入液体的体积有关；

冬冬：浮力大小与物体所受的重力有关；

玲玲：浮力大小与物体的形状有关．

他们找来了体积相同的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器．按照图中所示规范地完成了实验，记录了如表所示的实验数据

观察表中数据，回答下列问题：

（1）根据表格中实验数据，可知A物体浸在液体中的体积为60cm3时，物体A所受浮力大小为　  　N；表格中标有“△”的位置的数据应该是　  　；

（2）通过分析比较第　　次实验数据，能够说明小华同学的猜想是正确的；分析比较第　  　次实验数据，能够说明小红同学的猜想是正确的；

（3）为了验证冬冬同学的猜想，他们选择了第　 　次实验数据，他们发现浮力大小与物体所受的重力　 　（选填“无关”或“有关”）；

（4）要验证玲玲的猜想，同学们又找来了一块橡皮泥，他们把橡皮泥捏成不同形状，先后放入水中，发现有的漂浮在水面上，有的下沉．他们由此得出结论：浮力的大小与物体的形状有关．请指出他们实验方法的错误之处：　   　．

9．某小組同学在“探究物体在液体中所受向上的力与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计拉着一个圆柱体，测力计示数为F0．现将圆柱体悬空放置在一个烧杯中，倒入液体A，圆柱体的下表面到液面的深度为h，记录下此时弹簧测力计的示数为F以及F0和F的差为△F．接着，将液体A替换为液体B，重复上述实验，记录数据如下表一、二所示。

表一 液体A（ρA＝0.8×103千克/米3）

表二　液体B　　（ρB＝1.0×103千克/米3）

①根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据，分析比较弹簧测力计的示数F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系，可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中，　   　。

②根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据，分析比较△F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系，可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中，　   　。

③根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据，分析比较△F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系，可得出的初步结论是　   　。

④本实验中，圆柱体的重力为　   　牛，高度为　   　厘米。

10.同学们在认识和研究浮力时，进行了如下的探究．

（1）小华将乒乓球按入水中，松手后，发现乒乓球竖直上浮，这说明了什么__________

（2）小帅利用水、弹簧测力计和带有标记线的长方体物块等器材，进行了如图所示的实验．

你认为他在研究浮力大小与什么因素的关系？并写出你这样认为的理由．____________

（3）小勇也用水做了上面的实验，还换用酒精和盐水做了下图的实验．则小勇的实验较小帅的实验有哪些优点？（写出两点）

第一点：____________； 

第二点：____________。

11.探究“影响浮力大小的因素”时,小红做了如图所示的实验。请你根据她的实验探究,回答下列问题:

(1)比较图B和C可知,物体受到的浮力大小与排开液体的________有关。

(2)比较图C和E可知,物体受到的浮力大小与液体的________有关。

(3)比较图C和________可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。

(4)图E中物体受到浮力大小为________N。

(5)比较图C和E可知,水对杯底部的压强________(选填“大于”“小于”或“等于”)酒精对杯底部的压强。

12.某学习小组想测量一块形状不规则的小矿石的密度，他们手边只有以下器材：天平一台，但没有砝码两个质量相近的烧杯量筒（其内径略小于矿石块的尺寸，无法将石块直接放入其中）

细线、滴管和足量的水（已知水的密度为ρ水），该小组利用上述器材设计了如下实验方案，请你帮助他们完善方案．

实验方案（主要实验步骤）： 

（1）将两个烧杯分别放入天平的两个托盘上，各注入适量的水（保证后面的操作中水均不会从烧杯溢出），使天平平衡．如果在后面的步骤中要将矿石块放到左盘上的烧杯内，则对左盘烧杯的注水量还应有何要求：　      　．

（2）向量筒中加入适量的水，记下体积V1．

（3）手提细线吊住矿石块，将它浸没在左盘的烧杯中，且不与烧杯接触，用滴管将量筒中的水滴入　　盘的烧杯中，直到天平平衡．

（4）记下此时量筒中剩余水的体积V2．矿石块所受浮力F浮=　   　．

（5）　 　，再用滴管将量筒中的水滴入右盘的烧杯中，直到天平平衡．

（6）记下量筒中最后剩余水的体积V3．

（7）矿石块的密度ρ=　    　．

13.实验探究小组的同学在学习了浮力知识后，准备利用所学知识测物质的密度。他们选用了以下器材：弹簧测力计、量筒、小木块、小石块、待测液体、水、小桶、细线、装水的烧杯。

①小刚要测石块的密度，他拟订了以下实验步骤，请你将所缺部分补充完整。

a.将石块用细线拴住，吊在弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数G1。

b.将吊在弹簧测力计下的石块浸没在烧杯中，读出弹簧测力计此时的示数G2。

c.求出石块在水中受到的浮力，F浮=_____。由阿基米德原理，可求出石块的体积V_____。

d.利用公式ρ=m/v，可得石块的密度的表达式ρ=_________。

②小兰在小刚实验的基础上，增加了一步，测出了待测液体的密度。小兰增加的步骤是：___________。待测液体密度的表达式是ρ=_________。

③小莉提出一个问题，怎样测密度比水小的物体的密度（如木块）？实验探究小组的同学经过讨论，提出了好几种方案，请你说出至少一种：____________。

14.小强为了“探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”，做了如下的实验：（弹簧测力计每小格示数为0.5N）

（1）请在A图中画出被测物体所受力的示意图。

（2）你认为更为合理的实验顺序是                             。

（3）通过实验你得到的结论是：浸在液体中的物体，所受浮力的大小等于        。

（4）请你根据小强在实验中获得的数据，计算物体的体积是＿＿＿＿＿m3；你认为通过本实验获得的数据        （填“能”或“不能”）计算出此物体的密度。

（5）请你指出实验中的注意事项。（说出一条即可）                            。

15.（2020天津）“停课不停学”期间，小明在“云课堂”中学习了密度计的相关知识后，想用家中可用器材（如图所示），测出一枚新鲜鸡蛋的密度｡已知水的密度为，请你帮他设计一个测量鸡蛋密度的实验方案｡要求：

(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量：______；

(2)写出鸡蛋密度的数学表达式______（用已知量和测量量表示）｡

16.（2020上海）某小组同学用如图所示装置，研究圆柱体在水中下降的过程中弹簧测力计示数和台秤示数的变化情况。他们使圆柱体在水中缓慢下降，将圆柱体下表面到水面的距离h、弹簧测力计的示数F1、台秤的示数F2记录在下表中。

①分析比较实验序号1~4的数据中F1、F2的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：圆柱体在浸入水的过程中，F1______， F2______ ；

②表中实验序号______的数据表明， 圆柱体在相应的位置已全部浸没在水中；

③表中两组数据间F1变化量的大小为ΔF1，相应的F2变化量的大小为ΔF2，分析比较实验序号1~6的数据，可得出的结论是：圆柱体在水中缓慢下降的过程中，ΔF1与ΔF2的关系是______。当圆柱体处于实验序号6的位置时，所受浮力的大小为______牛。

17．在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，请你根据图所示实验操作，从中选出一些图，针对某一个因素进行研究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果．

（1）探究的因素是：　   　．选用的图是：　     　（填图中的序号）．

（2）小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他找来薄铁片，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”再放入水中，它漂浮在水面上．

①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力　  　第二次铁片受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小于”）；

②小明得出：物体受到的浮力与其形状有关，小明得出错误结论的原因是：他只关注了铁片

形状的改变，忽视了　    　对浮力大小的影响．