人教版中考物理实验专训----探究影响浮力大小因素的实验（原卷+解析）

专题09   探究影响浮力大小因素的实验

1．小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验，其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。

（1）由图可知：铁圆柱体浸没在水中所受浮力为　    　．

（2）由甲、乙、丁图可探究的问题是　                                　。

（3）由甲、丁、戊图可以得出的结论是　                                  　。

（4）在上述实验的基础上，请你添加合适的物体设计实验，探究浮力大小与物体质量是否有关。请写出你的实验思路：　                                 　。

2．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。

3．（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　   　。

4. （2020广西河池）在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小月做了如图所示实验。

(1)分析______（填实验序号）两次实验数据，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；

(2)分析③⑤两次实验，可知浸在液体中的物体受到浮力的大小与______有关；

(3)若先完成实验②，再完成实验①，则测得的浮力将______（选填“偏大”或“偏小”）；

(4)根据图中实验数据计算出物体的密度为______kg/m3。

5.（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16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_。

6. （2020青海）如图所示，是某实验小组“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。

(1)金属块浸没在盐水中时，受到的浮力是______N；

(2)分析图乙、丙可知，浮力的大小跟______有关；

(3)分析______两图可知，浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的密度有关；

(4)由实验可知，该金属块的密度是______kg/m3。

7.（2021长春）某同学为探究影响浮力大小的因素，准备了大容器、高为h的柱形金属块和高为4h的柱形小桶，小桶的底面积是金属块底面积的2倍（不计小桶的质量和厚度，桶壁刻度均匀），探究过程如下：

（1）如图甲所示，将金属块放入小桶静止后，弹簧测力计示数为F。

（2）如图乙所示，使小桶浸入水中的深度为h时静止，弹簧测力计示数为。

（3）如图丙所示，使小桶浸入某种液体（ρ液<ρ水）中的深度为h时静止，弹簧测力计示数为。

小桶在图乙、图丙中所受浮力分别为、，其大小关系为___________说明浮力的大小与___________有关。

（4）在（3）的基础上，向小桶内缓慢加水，小桶底部所受水的压强逐渐___________。小桶内水的深度为H时停止加水，调节弹簧测力计的高度，使小桶浸入液体中的深度为2h时静止（小桶未触底），弹簧测力计示数为，则___________。

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：　   　．

专题09   探究影响浮力大小因素的实验

1．小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验，其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。

（1）由图可知：铁圆柱体浸没在水中所受浮力为　    　．

（2）由甲、乙、丁图可探究的问题是　                                　。

（3）由甲、丁、戊图可以得出的结论是　                                  　。

（4）在上述实验的基础上，请你添加合适的物体设计实验，探究浮力大小与物体质量是否有关。请写出你的实验思路：　                                 　。

【答案】（1）4；（2）研究浮力与排开液体体积的关系；（3）研究浮力与液体密度的关系；（4）取两块体积相同的铁块和铝块，测出它们各自的重力，然后可知其质量，分别用测力计吊着浸没到水中，读出测力计示数，根据测力计的示数算出浮力，通过比较得出结论

【解析】（1）由图甲、丙（丁可知：铁圆柱体浸没在水中所受浮力

，

（2）由甲、乙、丁图可知，液体的密度不变，排开液体的体积不同，浮力不同，所以是研究浮力与排开液体体积的关系；

（3）由甲、丁、戊图可知，排开液体的体积不变，液体的密度不同，浮力不同，所以是研究浮力与液体密度的关系；

（4）若想探究浮力大小与物体质量是否有关，应保持液体密度和物体排开液体的体积相同，并且物体的重力不同，所以可以取两块体积相同的铁块和铝块，测出它们各自的重力，然后可知其质量，分别用测力计吊着浸没到水中，读出测力计的示数，根据测力计的示数算出浮力，通过比较得出结论。

2．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。

【答案】①弹簧测力计示数F随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小；

②△F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比；

③同一物体在不同液体中，圆柱体的下表面到液面的深度h不变时，液体密度ρ越大，△F越大；

④10.0；10.0。

【解析】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，弹簧测力计示数F随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小；

②纵向比较表一序号1与2与3或表二序号5与6与7的数据，可知，圆柱体的下表面到液面的深度h为原来的几倍，△F也为原来的几倍，可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中，△F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比；

③ρA＝1.0×103kg/m3＞ρB＝0.8×103kg/m3，

根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据，可得出的初步结论是：同一物体在不同液体中，圆柱体的下表面到液面的深度h不变时，液体密度ρ越大，△F越大；

④F0＝G，根据称重法测浮力，△F＝F0﹣F，

故本实验中，圆柱体的重力为：

G＝△F+F＝1.5N+8.5N＝10.0N；

由②，比较表一序号1与2与3或表二序号5与6与7的数据，可知同一物体在同种液体中，△F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比；但序号4与8实验不符合这个规律；

根据阿基米德原理，F浮＝ρ液gV排，在物体没有浸没时，F浮＝ρ液gSh，故受到的浮力与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比，

浸没在液体中的物体受到的浮力与深度无关，说明4与8这两中情况下，圆柱体已浸没在液体中了，

由阿基米德原理：

1、4两次实验受到的浮力之比为：

＝，

h＝×3cm＝10cm。即圆柱体的高度为10.0厘米。

3．（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　   　。

【答案】（1）3；（2）①正确；错误；排开液体的体积；无关；②能；③没有测量出此时瓶子（含有沙子的）重力。

【解析】（1）木头漂在水面，是因为木头的密度小于水的密度；铁钉沉在水底，是因为铁的密度大于水的密度，

其中符合常识1的是与物体的密度有关，即符合常识1的是猜想3；

（2）①B、C实验中（物体在水中的深度不同），测力计示数不同，由称重法，两实验中受到的浮力不同，根据A、B、C的结果，可得猜想1是正确的；

而C、D实验中，浸入液体的深度不同，两实验中，测力计示数相同，由称重法，两实验中受到的浮力相同，根据A、C、D的结果，可得猜想1是错误的；

B、C实验中排开液体的体积不同，而C、D实验中排开液体的体积相同，深入分析上述现象，可得：浮力大小与排开液体的体积有关，与浸入液体的深度无关；

②研究浮力与液体的密度有关，要控制排开液体的体积相同，只改变排开液体的密度，故接下来根据A、D和E能对猜想2进行验证；

③根据称重法测浮力，F浮＝G﹣F，

将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度，则此时瓶子（含有沙子的）重力小于2.8N，为验证猜想3，即浮力与与物体的密度有关，应测量出此时瓶子（含有沙子的）重力中，故小明在该实验环节中存在的问题是没有测量出此时瓶子（含有沙子的）重力。

4. （2020广西河池）在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小月做了如图所示实验。

(1)分析______（填实验序号）两次实验数据，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；

(2)分析③⑤两次实验，可知浸在液体中的物体受到浮力的大小与______有关；

(3)若先完成实验②，再完成实验①，则测得的浮力将______（选填“偏大”或“偏小”）；

(4)根据图中实验数据计算出物体的密度为______kg/m3。

【答案】 (1)①③④  (2)液体的密度  (3)偏大 (4)4×103

【解析】(1)由图①③④三次实验可知，物体排开液体密度与体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，物体受到的浮力相同，由此可知：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。

(2)由图③⑤所示实验可知，物体排开液体的体积相同而排开液体的密度不同，液体密度越大，物体受到的浮力越大，由此可知：该实验可以探究浮力的大小与液体密度有关。

(3)先完成实验②，再完成实验①，物体粘有水，物体的重力增大，由称重法可知浮力变大。

(4)由图①所示实验可知，物体的重力G=4N，由图①④所示实验可知，金属块浸没在水中受到的浮力

F浮=G-F=4N-3N=1N

物体的体积

V=V排==1×10-4m3

物体的密度

=4×103kg/m3

5.（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16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_。

【答案】 (1)乙、丙    (2)液体密度    (3)        (4)大于（或>）

【解析】(1)要探究浮力的大小跟物体排开液体体积的关系，需保证液体密度相同、物体排开液体体积的大小不等，故可以选择乙、丙两图中的实验进行探究。

(2)丙、丁两图中，物体排开液体的体积相等，液体的密度不等，故选择丙、丁两图中的实验，可以探究浮力的大小跟液体密度大小的关系。

(3)利用“称重法”可得物体浸没在水中时受到的浮力

根据物体受到有浮力，可计算出物体的体积

甲图中，弹簧测力计的数值等于物体重力大小，故物体的质量

由密度公式可得物体的密度

(4)因为，由“称重法”可得物体在水中和未知液体中所受浮力的大小关系

①

根据丙、丁两图可判断出物体排开水和排开未知液体的体积大小相等

②

由“阿基米德”原理可得液体的密度

③

由①②③三式可得

又因为丙、丁两图中，杯底所处深度相等，故由液体内部压强的公式可得

6. （2020青海）如图所示，是某实验小组“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。

(1)金属块浸没在盐水中时，受到的浮力是______N；

(2)分析图乙、丙可知，浮力的大小跟______有关；

(3)分析______两图可知，浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的密度有关；

(4)由实验可知，该金属块的密度是______kg/m3。

【答案】(1)2.4    (2)排开液体的体积    (3)丙丁    (4)2.4×103

【解析】(1)由图甲知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为4.8N，即物体的重力为4.8N；金属块浸没在盐水中时，受到的浮力

F浮=G-F拉=4.8N-2.4N=2.4N

(2)分析乙、丙两图可知，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，根据称重法测浮力F浮=G-F拉可知浮力不同，说明浮力与排开液体的体积有关。

(3)要探究浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的密度的关系，需要控制排开液体的体积相同，改变液体的密度，图丙丁符合题意。

(4)金属块浸没在水中受到的浮力

F浮水=G-F拉丙=4.8N-2.8N=2N

根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排得金属块的体积

V=V排==2×10-4m3

金属块的密度

7.（2021长春）某同学为探究影响浮力大小的因素，准备了大容器、高为h的柱形金属块和高为4h的柱形小桶，小桶的底面积是金属块底面积的2倍（不计小桶的质量和厚度，桶壁刻度均匀），探究过程如下：

（1）如图甲所示，将金属块放入小桶静止后，弹簧测力计示数为F。

（2）如图乙所示，使小桶浸入水中的深度为h时静止，弹簧测力计示数为。

（3）如图丙所示，使小桶浸入某种液体（ρ液<ρ水）中的深度为h时静止，弹簧测力计示数为。

小桶在图乙、图丙中所受浮力分别为、，其大小关系为___________说明浮力的大小与___________有关。

（4）在（3）的基础上，向小桶内缓慢加水，小桶底部所受水的压强逐渐___________。小桶内水的深度为H时停止加水，调节弹簧测力计的高度，使小桶浸入液体中的深度为2h时静止（小桶未触底），弹簧测力计示数为，则___________。

【答案】    （3）>    液体密度    （4）变大    11∶10

【解析】（3）小桶在图乙、图丙中，浸入液体中深度相同，底面积相同，由V=Sh可知排开液体的体积相同，小桶在水中受到的浮力

F乙=F-= 

小桶在液体中受到的浮力F丙=F-=

所以F乙＞F丙

由于ρ液<ρ水

可以得到物体受到的浮力与液体的密度有关。

（4）向小桶内缓慢加水，深度变大，由p=ρgh可知，小桶底部所受水压强逐渐变大。

小桶浸入某种液体中的深度为h时静止，弹簧测力计示数为，此时受到的浮力是，使小桶浸入液体中的深度为2h时静止（小桶未触底），此时受到的浮力是

F浮1=2F丙=2×=

小桶、金属块和水总重力G总= F浮1+=+=F

水的重力G水=G总-G=F-F=

G水=ρ水g(V-V金属)

G水=ρ水g(SH-Sh)=①

小桶在水中受到的浮力

F乙=F-=

ρ水gSh=②

由①和②得到H∶h=11∶10

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：　   　．

【答案】（1）0.6；3.8；（2）3、4；1、2、3；（3）4、5；无关；（4）没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同．

【解析】（1）A物体浸在液体中的体积为60cm3时，测力计示数为4.4N，则物体A所受浮力大小为F浮=5N﹣4.4N=0.6N；

测力计的分度值为0.2N，则其示数为3N；

（2）探究浮力大小与液体密度有关时，应控制排开的液体的体积相同，液体密度不同，故应分析3、4数据；由实验数据可知，密度不同，浮力不同，故小华的说法是正确的；

探究浮力大小与排开的液体的体积有关时，应控制密度相同，液体排开的液体的体积不同，故应分析1、2、3数据；由实验数据可知，排开的液体的不同，浮力不同，故小红的说法是正确；

（3）探究浮力大小与物体所受的重力有关时，应控制排开的液体的体积相同，液体排开的液体的体积不同，故应分析4、5数据；由实验数据可知，排开的液体的体积，浮力相同，故浮力大小与物体所受的重力无关；

（4）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相同、液体密度相同而形状不同，小明将同一个橡皮泥做成不同的形状，先后放入水中，发现有的漂浮在水面上，有的下沉，他在实验中没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同，因此得出的结论是错误的．