中考高频考点训练 (探究浮力的影响因素)

探究浮力的影响因素

1． 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，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：浮力的人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）如图所示，用手把饮料罐按入水中，饮料料罐浸入水中越深，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，测得重力分别为4N，4.5N和5N．然后进行如图所示的实验．

①在序号a的实验中物所受的浮力为_______N．

②比较序号_______，_______，e的三次实验，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，物体所受的浮力越_______；

④比较序号a、b、c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圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验、由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为这结论不可靠，主要原因是_______．

2． 某小组同学研究金属球在水中受到浮力的大小时，提出不同的猜想．

猜想I：金属球在水中所受的浮力F浮跟金属球的密度有关；

猜想Ⅱ：金属球在水中所受的浮力F浮跟金属球浸入水中的深度有关．

于是他们将半径均为5厘米但密度不同的金属球甲、乙分别挂在测力计下，将其逐步浸入水中进行实验．他们通过测出球心到水面的距离h来表示金属浸入水中的深度、并读出相应的测力计示数F且计算得出F浮，实验数据分别见表一、表二．

表一：金属球甲p甲=3.0×103千克/米3．

表二：金属球乙p乙=6.0×103千克/米3．

①该小组所进行的序号1、7实验的示意图是图中的_____（选填“a”或“b”）．

②分析比较实验序号2～6或8～12的实验数据及相关条件，可初步得出的结论是：同一金属球浸入水中的深度增加时，所受到水的浮力_____．

③分析比较实验序号2和8、3和9、4和10或5和11的实验数据及相关条件，可初步得出的结论是：_____，并由此可知，金属球在水中所受的浮力F浮跟金属球的密度无关．

他们进一步提出问题：金属球在水中所受最大的浮力跟哪些因素有关？为继续研究，最需要添加的实验器材是：跟甲（或乙）_____不同的金属球．（选填“半径”、“密度”或“质量”）

3． 如图所示是某同学“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验：

（1）如图甲、乙，先用弹簧测力计吊着石块，弹簧测力计的示数为 1.6N，然后让石块完全浸没在水中，弹簧测力计的示数变为1N．则石块受到水的浮力为_________N；

（2）如图丙，用弹簧测力计缓慢将石块拉出水面，随着石块露出水面的体积越来越大，观察到弹簧测力计的示数也越来越大。该同学探究的问题是：浮力的大小与_____是否有关；

4． 探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时，如题图所1示，依次将体积为100cm3的物体缓缓浸入某液体中（液体未溢出）；根据实验数据绘制了测力计的示数F与物体的下表面浸入液体中的深度h的关系图象如图2所示．（g＝10N/kg）

（1）分析图2发现，物体浸没在液体中后，测力计示数不再变化，说明浸没在液体中的物体所受的浮力大小与_____（选填“物体体积”或“排开液体体积”）有关．

（2）物体密度为_____g/cm3，若把该物体直接放入此液体中，静止时物体受到容器底的支持力F支为_____N．

（3）当h＝4cm时，物体受到浮力为_____N，下表面所受压强为_____Pa；整个过程，物体下表面所受液体压强p与其浸入液体中深度h的关系图象应该是图3中的_____．

（4）将容器中液体更换为水，发现当物体浸没时测力计的示数大于浸没在原来液体中时的示数，说明浸在液体中的物体所受浮力大小还与_____有关．

5． 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明测出物块A的重力后，再将物块A缓慢匀速地浸没在液体中，测力计的示数如图乙、丙所示(g取10N/kg)。

(1)分析甲、乙丙三图，说明浮力的大小与___________有关。在图乙中，把物块A浸没在水中后，水对烧杯底部的压力增大了___________N。

(2)在实验过程中，小明想到，如果在测力计1.6N刻度线的位置上标上水的密度，在图丙中测力计指针所在的位置处标上盐水的密度，再把该物块分别浸没到密度不同的液体中，按照上述方法分别标上密度值，就可以把测力计改装成一个密度秤。该密度秤的量程应该是___________kg/m3。用该密度秤测量液体的密度时，若物块A没有完全浸没，而是有一部分体积露出液面，则所测出的液体的密度值会___________(选填“偏大”或“偏小”)。

6． 小宇同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和酒精），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。下图表示探究过程及有关数据，请根据图示完成下列问题：

（1）分析①、②、③、④四组图，说明物体所受浮力大小跟_____有关。

（2）分析_____三组图，说明浮力大小跟液体的密度有关，此过程所用的实验研究方法是：_____。

（3）物体完全浸没在酒精中所受的浮力是_____N。

（4）根据图中的实验数据，该金属块的密度是_____kg/m3．（g取10N/kg）

7． 小明同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中：（已知ρ水＝1.0×103kg/m3）

（1）如图甲、乙，先用弹簧测力计吊着石块，弹簧测力计的示数为l.8N，然后让石块完全浸没在水中，弹簧测力计的示数变为1N．则石块受到水的浮力为_________N；

（2）如图丙，用弹簧测力计缓慢将石块拉出水面，随着石块露出水面的体积越来越大，观察到弹簧测力计的示数也越来越大，则石块受到水的浮力越来越____（选填“大”或“小”）．说明浮力的大小与_____有关；

（3）通过比较图乙和图______，可以探究浮力大小跟液体密度是否有关；

（4）他通过上述实验又计算出该小石块的密度为___________g/cm3．

（拓展）同组的小红同学，继续用如图所示的方法测出了物块B的密度，她的具体操作如下：将物块B放入漂浮于水面的小烧杯中，小烧杯杯底距水面高度h1=25cm； 将物块B取出后系在烧杯底静止后，小烧杯杯底距水面高度h2=15cm；剪断细绳后物块B沉入杯底，此时小烧杯杯底距水面高度h3=10cm，则物块B的密度为____________kg/m3．

8． 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，一组同学根据生活经验提出了如下猜想：

A．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟深度有关；

B．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟排开液体的体积有关；

C．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟液体的密度有关．

实验桌上有如下器材：量程符合实验要求的弹簧测力计一个，一个大水槽里盛有足够深的水，体积相同的若干钩码．该组同学所做的实验过程如图所示．

（1）钩码浸没在水中时受到的浮力是_____N；

（2）比较_____，可知猜想A是错误的；

（3）比较b、c、d，可知猜想_____是正确的．

9． 小明想：浮力是液体对物体向上的托力，而物体间力的作用是相互的，所以物体对液体一定有向下的压力，那么浮力的大小和物体对液体压力的大小有什么关系呢？

（1）小明利用烧杯、水、大平、合金圆柱体、细线和弹簧测力计，进行了如下探究：

①在烧杯中盛适量水，用天平测出烧杯和水的总质量m1；

②用弹簧测力计测出圆柱体的重力G；

③如图所示，将圆柱体部分浸入烧杯的水中，静止在某一深度，记下弹簧测力计的示数F，则圆柱体所受水的浮力F浮=______（用所测得的量来表示）；此时向天平的右盘加上适量的砝码，使天平重新平衡，记下天平的读数m2，则圆柱体对水的压力F压=______（用所测得的量来表示）。

（2）下表为小明和小红记录的实验数据：（表中h2＞h1）

分析表格中的数据可以得出：浮力的大小______（“大于”、“小于”或“等于”）物体对液体压力的大小；此外你还可以得出的结论有：______（写出一条即可）。

（3）小红想测一小石块的密度，但只有一架托盘大平、一个烧杯、适量的水和细线。她利用以上探究得到的结论，设计实验测出了石块的密度，以下是她设计的实验步骤，请你将实验步骤补充完整。

①用调节好的天平称出小石块的质量m1；

②在烧杯中注入适量的水，用天平称出烧杯和水的总质量m2；

③______，在天平右盘添加适量的砝码，移动游码，天平平衡后，砝码与游码的总示数为m3；

（4）已知水的密度为ρ水，则小石块密度的表达式为：ρ石=______。

10． 如图所示是小明同学探究“阿基米德原理”的实验，其中桶A为圆柱形。

（1）小明同学先用弹簧测力计分别测出空桶A、B的重力，如图甲、乙所示：然后将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如图丙所示。则空桶A受到的浮力为_____N；

（2）再测出桶B和溢出水的总重力，如图丁所示，则桶A排开水的重力为_____N；

（3）接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据，如下表所示，其中数据有明显错误的是第_____次；

（4）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，浮力大小等于它排开的液体所受的_____；

（5）小芳同学进一步探究，她将装有适量沙子的桶A分别放入足够多的水中和另一未知液体中，桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2（两次桶A均没有被浸没）。设水的密度为ρ水，则另一液体的密度表达式为ρ液＝_____（用题中所给和所测物理量的字母表示）。

答案

1．  4    1    a    d    大    无    没有控制变量唯一 

2．  （a）    先变大，达到最大后保持不变    当浸入水中深度相等时，半径相同、密度不同的金属球所受浮力的大小相等    半径  

3．  0.6    排开水的体积 

4．  排开液体体积    5    3.9    1.1    440    B    液体密度    

5．  液体的密度    1    0-2600    偏小  

6．  物体排开液体的体积    ①④⑤    控制变量法    2.4    3.33×103  

7．  0.8    小    石块浸入水中的体积（或排开液体的体积）    丁    2.25    1.5×103   

8．  0.2    d、e    B   

9．  G-F    （m2-m1）g    等于    浸没在液体中的物体受到的浮力大小与浸没的深度无关    用细线吊着石块，使石块全部浸入水中（不与容器底和侧壁接触）    ρ水     

10．  2    2    3    重力