【专题】2024年中考物理二轮复习题型专练专题8称重法测浮力大小专题突破

这是一份【专题】2024年中考物理二轮复习题型专练专题8称重法测浮力大小专题突破，共19页。试卷主要包含了称重法求浮力，称重法求物体体积，称重法求物体密度，4N、3，8g/cm3等内容，欢迎下载使用。
考点解读
原理：通过二次拉力求差值的方法求得物体所受的浮力。即：
已知条件：在此类题型中，一般给定的是水或已知密度的液体，且物体在液体中处于浸没状态，实验可得物体的重力G和浸没在液体中时弹簧测力计的示数F。
待求量：求解物体所受浮力、物体体积、物体的密度等物理量，也可用于测量未知液体的密度。题型一般有文字叙述题和图像题两种。
总结：
1.称重法求浮力：
2.称重法求物体体积：
3.称重法求物体密度：
考点训练
一．选择题（共8小题）
1．如图是小明在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验②和③中烧杯内的水和酒精质量相等，实验①、②和③中，弹簧测力计的示数分别为4.4N、3.4N和3.58N（水的密度为1.0×103kg/m³，g取10N/kg），下列说法正确的是（ ）
A．物体A的密度为 4×103kg/m3
B．实验中酒精的密度是0.8g/cm3
C．实验②和③中，烧杯底部对桌面的压力大小相差0.18N
D．实验③中物体A下表面受到酒精施加的压力大小为0.82N
2．探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验情形如图所示，其中所用金属块a和塑料块b的密度不同，但重力均为1.6N。下列分析正确的是（ ）

A．金属块a浸没在水中，受到浮力的大小必为0.3N
B．利用甲、乙，可以得出：同一物体浸入水中深度越深，所受浮力越大的结论
C．利用乙、丙，可以得出：在同种液体中，物体密度越大，所受浮力越大的结论
D．利用丙、丁，可以初步得出：同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大的结论
3．如图所示，将正方体A用细线悬挂浸没在水中，若其上表面受到的液体压力为，下表面受到的液体压力为，该正方体所受浮力为，则下列说法正确的是（ ）
A．B．C．D．
4．小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”，A是实心圆柱体，用弹簧测力计提着物体A缓慢浸入水中。他根据数据作出的弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中的深度h的关系图象如图乙，下列几种说法中，错误的是（ ）

A．当物体浸没时受到的浮力为2N
B．圆柱体A的高为8cm
C．该物体的密度为2.0×103kg/m3
D．浮力的大小与h成正比
5．如图是小明在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验①②和③中，弹簧测力计的示数分别为2.2N、1.4N和1.5N，下列说法错误的是（ ）
A．物体A的密度为2.75×103kg/m3
B．实验中酒精的密度是0.875g/cm3
C．实验②中物体A上下表面受到水施加的压力差为1.4N
D．实验③物体A全部没入酒精中后烧杯底部所受的压力增大了0.7N
6．为了探究浮力大小跟哪些因素有关，某小组的同学用同一圆柱形物体进行了如下所示的操作，并记下物体静止时弹簧测力计的示数，图中物体放入前溢水杯均装满液体，物体浸没后用量筒测出溢出液体的体积，如图戊所示。下列说法正确的是（ ）

A．比较图甲、乙、丙，说明物体受到的浮力大小与浸没在液体中的深度有关
B．比较图甲、丙、丁，说明物体受到的浮力大小与液体密度有关
C．丙图中，物体受到的浮力为0.5N
D．根据图中数据可计算出物体的密度是1.1×103kg/m3
7．小明研究浮力大小与深度的关系。现有一正方体金属块，将金属块浸没在某种液体中，如图甲所示；再将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中，画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图像，如图乙所示。不考虑液面变化。根据该图像可以得出的正确结论是（ ）
A．物体的质量是25gB．物体的密度为3.5×10 3kg/m3
C．物体浸没在液体中时，受到的浮力大小为0.1ND．浮力的大小总是随着浸入深度的增加而变大
8．如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景实验甲、丙和丁中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N．若盐水的密度为1.2×103kg/m3，则下列结论正确的是（ ）
A．实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
B．物体A的密度为3.2×103kg/m3
C．实验丁中，容器底部受到的压力等于0.3N
D．实验乙中，物体A受到的拉力为10N
二．填空题（共4小题）
9．为了探究影响浮力大小的因素，某校学习小组设计了如下两次实验：如图1所示：
（1）比较图甲、乙、丙，说明浮力的大小与 有关；
（2）比较图 可知，浮力的大小与液体的密度有关；
如图2所示，用木块、弹簧测力计、溢水杯和小桶进行实验：
（3）木块受到的浮力F浮＝ N；
（4）木块排开的水所受的重力G排＝ N；
（5）比较数据可知：浮在水上的木块受到的浮力大小 （大于/等于/小于）它排开的水所受的重力。
10．某实验小组的同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，将圆柱体挂在弹簧测力计下，当圆柱体下表面与水面相平时，圆柱体开始缓慢下降（整个过程水未溢出）。根据实验数据，绘制出如图所示的弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面浸入水中的深度h的关系图像。（其中h1=5cm）则：
（1）圆柱体的底面积为 cm2；
（2）圆柱体的密度为 g/cm3。
11．如图是某一小组探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验，请回答下列问题：

（1）若选用的操作是①④⑤，可探究浮力的大小与 的关系；
（2）请计算物体A的密度为多少 ？（已知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，请写出必要的文字说明、推导过程和计算结果）
（3）另一小组在实验结束后，绘制了弹簧测力计对物体B的拉力和物体B所受浮力随浸入水中深度变化的两条图线，如图所示，分析图像可知：
①曲线 （选填“a”或“b”）描述的是物体B所受浮力的变化情况；
②物体B的密度ρB= kg/m3。
12．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 ；
（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）通过比较b、c两次实验，可以探究浮力大小与 的关系；
（4）通过c、e两次实验，可探究物体所受浮力大小与 的关系；
（5）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；
（6）通过计算可以知道物体的密度是 kg/m3，圆柱体高度为 cm。
三．计算题（共3小题）
13．小柯学习了浮力的有关知识后，想探究“浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的深度有关”于是他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水中），如图甲所示，然后将其逐渐浸入水中，弹簧测力计的示数F随圆柱体下表面逐渐浸入水中深度h的变化情况如图乙所示。请你帮助他解决下面的问题。
（1）由图乙可知，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 （选填“有关”或“无关”）。
（2）圆柱体受到的最大浮力是 N。
（3）计算该圆柱体的密度 。
14．如图甲，圆筒形容器内装有适量的水，放在水平桌面上，实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下。小王要探究圆柱形物体A逐渐浸入水中时（水没有溢出容器），弹簧测力计的示数与圆柱形物体A下表面离水面的距离的关系。实验过程中，小王将测量记录的数据绘制成乙图所示的曲线。请据图分析回答下列问题：（不考虑物体A浸入过程中容器内水面的变化）
(1)由图乙可知，实心圆柱形物体A的高为 厘米；
(2)观察图乙，分析和的关系，可以得出结论：浸在液体中的物体所受浮力与 有关；
(3)由图乙可知：当等于14cm时，物体A浸在水中的体积大小为多少 ？
15．学习了浮力有关知识后，同学们都已经知道：浮力跟物体所浸在的液体密度、排开液体的体积有关。但王丽总感到：浮力大小应与物体所在液体的深度有关，并猜想：“深度越深，浮力越大”。于是做了如下实验：她在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面接近烧杯底部接触为止，如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。
（1）分析图象可知，圆柱体的重力是 N；
（2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是 N。
（3）圆柱体的体积是 m3。

参考答案：
1．C
【详解】A．金属块浸没在水中时受到的浮力
F浮=G-FA=4.4N-3.4N=1N
根据阿基米德原理，可得出排开水的体积，即物体的体积
金属块的密度
故A错误；
B．金属块浸没在酒中时受到的浮力
F浮酒=G-FB=4.4N-3.58N=0.82N
根据阿基米德原理，实验中酒精的密度是
故B错误；
C．实验②和③中，烧杯底部对桌面的压力大小等于烧杯和液体重力大小与A浸没在液体中受到的浮力大小之和。由于两种液体质量相等，即重力相等，烧杯重力也相等，而A浸没在水中时和酒精中时受到的浮力分别为1N和0.82N，相差0.18N，故烧杯底部对桌面的压力大小相差0.18N，故C正确；
D．根据浮力产生的原因，实验③中物体A受到的浮力
F浮酒=F下-F上=0.82N
故
F下>0.82N
故D错误。
故选C。
2．D
【详解】A．金属块a浸没在水中，受到的浮力为
F浮=G-F拉=1.6N-1N=0.6N
故A错误；
B．根据
F浮=G-F拉
可知：金属a在甲中受到的浮力为
F浮=1.6N-1.3N=0.3N
所以利用甲、乙，可以得出同一物体浸入水中排开液体体积越大，所受浮力越大的结论，故B错误；
C．乙和丙中，a和b的体积不同，没有控制变量，所以利用乙、丙，不可以得出在同种液体中，物体密度越大所受浮力越大的结论，故C错误；
D．根据
F浮=G-F拉
可知：塑料块b在水中受到的浮力大，所以利用丙、丁，可以初步得出同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大的结论，故D正确。
故选D。
3．C
【详解】浸没在液体中的物体，其下表面的压力与其上表面的压力差等于物体在液体中所受的浮力，即，故ABD错误，C正确。
故选C。
4．D
【详解】A．由图示图像可知，物体没有浸入液体时测力计示数为4N，则物体重力为，物体完全浸没在水中时受到的浮力为
故A正确，不符合题意；
B．由图示图像可知，圆柱体A从接触水面到完全浸没的高度为8cm，即圆柱体A的高为8cm，故B正确，不符合题意；
C．完全浸没时，物体的体积和排开水的体积相同，由可知，物体的体积为
由可知，物体的质量为
物体的密度为
故C正确，不符合题意；
D．由图示图像可知，物体没有完全浸没在液体中前受到的浮力与物体浸入液体的深度成正比，物体完全浸入液体后受到的浮力不变，故D错误，符合题意。
故选D。
5．C
【详解】A．实验①、②中，弹簧测力计的示数分别为2.2N、1.4N，物体在水中受到的浮力为
根据阿基米德原理 知，物体的体积为
根据 知，物体A的质量为
物体A的密度为
故A正确，不符合题意；
B．物体在酒精中受到的浮力为
由阿基米德原理知，酒精的密度为
故B正确，不符合题意；
C．浮力产生的原因为上下表面受到水施加的压力差，由A知实验②中物体A受到的浮力为0.8N，所以实验②中物体A上下表面受到水施加的压力差为0.8N，故C错误，符合题意；
D．由A知实验③物体A全部没入酒精中受到的浮力为0.7N，即水给物体A向上的浮力，根据力的作用是相互的可知，物体也会给水向下的压力，所以烧杯中的酒精对烧杯底部增大的压力
故D正确，不符合题意。
故选C。
6．C
【详解】A．图乙和丙中液体的密度相同、排开液体的体积相同，深度不同，但由于丙图中物体接触了容器底，使得读数变小，不能说明物体受到的浮力大小与浸没在液体中的深度有关，故A错误；
B．比较图甲、丙、丁知液体的密度不同、排开液体的体积相同，弹簧测力计的示数不同，但丙图中物体接触了容器底，不能探究物体受到的浮力大小与液体密度有关，故B错误；
CD．量筒中排开水的体积为
V排=50cm3=50×10-6m3
物体浸没在水中时所受浮力为
F浮=G排=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=0.5N
物体重力为
G=F浮+F拉=0.5N+1.5N=2N
由G=mg知物体的质量为
物体的体积等于排开水的体积
V=V排=50×10-6m3
物体的密度为
故C正确，D错误。
故选C。
7．C
【详解】A．将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中：
在金属块浸没在液体中的过程中，受到的浮力大小不变，测力计示数不变；
在开始离开液面面的过程时（h＝2cm），排开液面的体积变小，受到的浮力变小，测力计示数变大；当物体全部离开液面时（h＝4cm），受到的浮力为0，测力计示数为金属块的重力，由图可知，金属块的重力0.35N，金属块的质量
故A错误；
B．由图乙知，测力计拉力从2﹣4厘米过程中逐渐变小，故可知正方体的边长为
L＝4cm﹣2cm＝2cm
正方体的体积
V物＝23cm3＝8cm3
物体的密度
故B错误；
C．金属块浸没在液体中时，F拉′＝0.25N，根据称重法可知，物体浸没在液体中受到的浮力
F浮＝G﹣F拉′＝0.35N﹣0.25N＝0.1N
故C正确；
D．由图乙知，当提起高度为0﹣2cm时，测力计示数不变，由称重法，受到的浮力不变，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】B．实验甲、丙中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N，
由F浮＝G﹣F拉可得，F浮＝ρ盐水g V排，物体A全部浸没，所以V排等于V物，则：
ρ盐水gV排＝G﹣F拉，
V排＝V物＝ ，
将ρ盐水＝1.2×103kg/m3、G＝4N、F拉＝2.8N代入上式可得：
V排＝V物＝1×10﹣4m3，
物体A的质量：
m＝＝＝0.4kg，
物体A的密度
ρ＝＝＝4×103kg/m3
故B错误；
D．物体A在水中受到的浮力：
F浮水＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3＝1N，
在乙中物体A受到的拉力：
F＝G﹣F浮水＝4N﹣1N＝3N
故D错误；
A．在实验丙中，弹簧测力计的示数：F丙拉＝2.8N，在乙中物体A受到的拉力：F＝3N，
弹簧测力计的示数比乙中小3N﹣2.8N＝0.2N，故A错误；
C．由甲、丙中可知：
F浮盐水＝G﹣F丙拉＝4N﹣2.8N＝1.2N，
根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力
F支＝G﹣F浮﹣F丁拉＝4N﹣1.2N﹣2.5N＝0.3N，
容器底部也受到盐水对它的压力，故压力等于0.3N，故C正确。
9． 物体排开液体的体积 丙、丁 1.2 1.2 等于
【详解】（1）[1]比较图甲、乙、丙，物体的重力为3.6N，根据称重法测浮力：F浮＝G﹣F，因 3.2N＜3.4N 图丙中金属块受到的浮力比图乙中金属块受到的浮力大，图乙中排开液体的体积大于丙中排开液体的体积，排开液体的密度相同，说明浮力的大小与排开液体的体积有关。
（2）[2]研究浮力的大小与液体的密度有关，要控制排开液体的体积相同，液体的密度不同，故比较图丙、丁可知，浮力的大小与液体的密度有关。
（3）木块的重力，根据漂浮的特点，受到的浮力
（4）[4]木块排开的水所受的重力等于桶与水的总重与空桶的重力之差
（5）[5]比较（3）、（4）的数据，发现浮力大小等于排开液体重力。
10． 80 1.5
【详解】（1）[1]当h=0时，弹簧测力计示数等于物体的重力，则物体重力为
浸没时的拉力为，则物体浸没时受到的浮力为
根据阿基米德原理可知物体的体积为
当h1=5cm时，弹簧测力计示数不再变化，表明已完全浸没，h1为物体高度，圆柱体的底面积为
（2）[2]圆柱体的密度为
11． 液体的密度 见解析 a 2.0×103
【详解】（1）[1]若选用的操作是①④⑤，从这三个图可以看到，物体都是完全浸没在液体中，排开液体的体积是相同的，但是液体的种类不同，一个是水，另一个是盐水，液体的密度不同，所以说这操作可以探究浮力的大小与液体的密度的关系。
（2）[2]从操作步骤①可以看到，弹簧测力计的示数为4N，拉物体A的力为4N，物体A处于静止状态，根据二力平衡，可知，物体A的重力为4N，g=10N/kg，则物体A的质量为
物体A的质量为0.4kg；已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，观察步骤④，物体A完全浸没在水中，物体A排开的水体积，大小等于物体A自身的体积，即，步骤④中，弹簧测力计的拉力为3N，物体A的重力为4N，还有水对它的浮力作用，这三力平衡，可知
物体A受到的浮力大小为1N，根据阿基米德原理的公式可知，物体A排开的水体积为
物体A自身的体积也为1.0×10-4m3，由上述可知，物体A的质量为0.4kg，根据密度公式，可知，物体A的密度为
物体A的密度为4.0×103kg/m3。
（3）[3]另一小组在实验结束后，绘制了弹簧测力计对物体B的拉力和物体B所受浮力随浸入水中深度变化的两条图线，如图所示，从图中可以看到，随着物体B浸入水中深度的增加，曲线a的力在增加，曲线b的力在减小，这过程中，根据阿基米德原理，物体B排开水的体积在增加，物体B所受浮力在增加，重力大小不变，弹簧测力计对物体B有拉力，这三力平衡，可知，测力计对物体B的拉力在减小，所以，曲线a描述的是物体B所受浮力的变化情况，曲线b描述的是物体B所受拉力的变化情况。
[4]从图像可以看到，随着物体B在水中深度的变化，拉力和浮力也在变化，直到一定的深度，拉力和浮力不再变化，并且拉力大小等于浮力大小，物体B还受到重力作用，这三力平衡，可得
并且，代入上式可得
展开式子，可得
化简，可得物体B的密度
物体B的密度为2.0×103kg/m3。
12． 0.5N c d 排开液体体积 液体密度 4
【详解】（1）[1]通过a、c两次实验知，物体在水中受到的浮力
F浮c=G-FC=2N-1.5N=0.5N
（2）[2][3]探究物体所受浮力大小与浸没深度是否有关，需控制物体排开液体的体积和液体的密度不变；分析c、d两次实验，当物体都块浸没在水中后，物体浸没的深度不同，故可探究物体所受浮力大小与浸没深度是否有关。
（3）[4]由图b、c所示实验可知，液体密度相同，物体排开液体的体积不同，该实验可以探究浮力大小与排开液体体积的关系。
（4）[5]由图c、e所示实验可知，物体排开液体的体积相同而液体密度不同，该实验可以探究浮力大小与液体密度的关系。
（5）[6]实验步骤c中，物体受到的浮力
F浮c=0.5N
实验步骤e中，物体受到的浮力
F浮e=G-Fe=2N-1.6N=0.4N
因物体均浸没，所以V排水=V排液，根据阿基米德原理可知
所以该液体的密度
（6）[7]由称重法知物体受到的浮力
F浮=G-Ff=2.0N-1.6N=0.4N
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知圆柱体的体积
圆柱体的密度
[8]由上述实验数据还知道，当深度为4cm时，弹簧测力计的示数不再减小，说明圆柱体的高度为4cm。
13． 无关 0.4 5×103kg/m3
【详解】（1）[1]由图知，物体完全浸没后，弹簧测力计的拉力不变，物体的重力不变，根据F浮＝G﹣F可知，物体受到的浮力不变，所以浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
（2）[2]当圆柱体全浸入时，弹簧测力计的示数F＝1.6N，物体完全浸没后，所受浮力最大且不变，则圆柱体受到的最大浮力
F浮＝G﹣F＝2N﹣1.6N＝0.4N
（3）[3]由图可知，圆柱体重G＝2N，由G＝mg可得圆柱体的质量
m＝＝0.2kg
由圆柱体全浸入时圆柱体受到的浮力
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV
可得圆柱体的体积
V＝V排＝＝＝4×10﹣5m3
圆柱体的密度
ρ物＝＝5×103kg/m3
14． 12 排开液体的体积
【详解】(1)[1]由图乙可知，当时，即当物体下底与水面相平时，测力计示数即为物体的重力，即
当时，测力计示数开始保持不变（为），由可知，说明此时受到的浮力不变，由阿基米德原理可知，从此时开始物体排开水的体积不变，即物体刚好浸没在水中，故圆柱体的高度为。
(2)[2]由图乙可知，为0～12厘米的过程中，物体浸入水中的深度越来越大，排开水的体积越来越大，测力计示数越来越小，由可知，物体受到的浮力越来越大，可以得出结论：浸在液体中的物体所受浮力与排开液体的体积有关。
(3)[3]由图乙可知，当等于14cm时，物体处于浸没状态，由(1)知，圆柱体浸没时受到的浮力
根据阿基米德原理可得，物体A浸没在水中排开水的体积
15． 12 8 8×10-4
【详解】（1）[1]由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体静止在空气中，根据二力平衡条件可知，圆柱体的重力
G=F示=l2N
（2）[2]从h=7cm开始，弹簧测力计示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，根据称重法可知，圆柱体浸没时受到的浮力
F浮=G-F示'=l2N-4N=8N
（3）[3]由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可得
因为物体是全部浸没，所以
V物=V排=8×10-4m3