实验10 探究浮力大小与哪些因素有关--最新中考物理二轮题型专项复习讲练（全国通用）

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实验10 探究浮力大小与哪些因素有关
知识点一、浮力
一、浮力
1.浮力的定义：浸在液体（或气体）中的物体受到 的力，这个力叫做浮力。
注意：“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入（即浸没）”两种情况，也就是说浸没在液体内部和浮在液体表面的物体都受到浮力的作用。
2.浮力的方向： 。
无论物体的形状如何、是否运动，也无论液体（静止的液体）如何放置，浸在液体中的物体受到的浮力的方向总是竖直向上的。

3.浮力的施力物体与施力物体
（1）浮力的施力物体： （或气体）。
（2）浮力的受力物体：浸在液体（或气体）中的 。
知识点二、探究浮力大小的影响因素
【提出问题】浮力的大小跟哪些因素有关？
【猜想与假设】（1）游泳池里越往深水区走，所受的浮力越大，由此猜想：浮力的大小可能与物体浸在液体中的体积或浸没深度有关；
（2）鸡蛋在纯水中会下沉，但在浓盐水中却能漂浮，由此猜想：浮力大小可能与液体的密度有关；
（3）木头在水中漂浮，但铁块在水中下沉，由此猜想：浮力的大小可能与浸没在液体中的物体密度有关。
【进行实验】
【总结归纳】浮力的大小只跟液体的 和物体 液体的 有关（与物体的形状、材料、浸没的深度、液体的多少无关）。在液体密度相同时，浸入液体的体积越大，物体受到的浮力越大；在浸入液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。
★实验中应注意的问题
（1）在探究过程中，应注意沿竖直方向拉弹簧测力计，并且物体不能与容器底部或侧壁相接触；
（2）应等弹簧测力计示数稳定后再读数；
（3）实验时烧杯内的液体体积要适中，应以能浸没物体又不溢出为准；
（4）探究过程中，把物体浸入液体时要缓慢，以免溅出液体。
1．（2023•吉林）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。
2．（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 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。
3．（2022•包头）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”）。
4．（2022•新疆）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 。
5．（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 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？ 。
6．（2023•武汉模拟）如图是探究浮力的大小跟哪些因素有关的几个实验情景。甲、乙和丙中，弹簧测力计的示数分别为3.0N、2.0N和1.8N。下列说法中正确的是（ ）
A．对比甲、乙、丙三图，可以探究物体所受浮力与物体浸入液体的体积的关系
B．实验所用圆柱体的体积是200cm3
C．盐水的密度是1.1g/cm3
D．乙、丙两图中，剪断细线，金属圆柱体沉底，烧杯对桌面的压力的增大值之比为10：9
7．（2023•武汉模拟）如图甲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、乙和丙中，弹簧测力计的示数分别为3.0N、2.4N和1.0N，实验丁中盐水的密度为1.1×103kg/m3。下列说法中错误的是（ ）
A．对比乙、丙两图，可以探究物体所受浮力是否与排开液体的体积的关系
B．实验所用圆柱体的体积是200cm3
C．圆柱体的密度是3g/cm3
D．图丁中弹簧测力计的示数是0.8N
8．（2022•汉阳区模拟）某同学在实验室里探究“影响浮力大小的因素”的实验，如图是其中的一次实验情景，根据图示可以知道，该同学这次操作的目的是（ ）
A．探究物体受浮力大小与其浸入的深度关系
B．说明物体所受浮力大小跟排开液体的体积大小有关
C．探究物体所受浮力大小与液体密度的关系
D．验证阿基米德原理F浮＝G排
9．（2021•汉寿县校级模拟）如图是探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形，物体A、B的体积密度均不同，但重力均为1.5N。下列分析正确的是（ ）
A．乙图中A受到浮力大于丙图中B受到的浮力
B．甲、乙两图可以探究浮力的大小与深度的关系
C．乙、丙两图可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D．丙、丁两图可以探究浮力的大小与液体密度的关系
10．（2022•江夏区校级模拟）图甲是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景，实验①、②和③中，弹簧测力计的示数分别为4N、3.0N和2.8N，④中弹簧测力计的示数如图乙所示。下列说法错误的是（ ）
A．物体 A 的密度为 4g/cm3
B．盐水的密度为 1.2g/cm3
C．实验④中 A 在盐水中受到的浮力是 1.8N
D．实验④中 A 通过细绳对测力计的拉力是 2.2N
11．（2023•吉林二模）如图是小明“探究物体所受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，弹簧测力计的示数如图甲所示，则物块的重力为 N；
（2）小明将物块从图甲位置下降至图乙位置的过程中，发现弹簧测力计的示数逐渐 ，由此初步分析得出结论：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，物块所受水的压强逐渐 ，当它与容器底部接触后，弹簧测力计的示数如图丙所示，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，这样操作的目的是控制 相同；他发现液体的密度改变，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 （填字母）。
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.换用精确度更高的测力计
D.利用现有器材进行多次实验
12．（2023•金州区模拟）为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与物体在水中的深度有关”的观点是错误的，小明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 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，用刻度尺测量金属块底部在水中的深度h并记录。
③ ，静止时，记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量金属块底部在水中的深度h并记录。
④用公式计算金属块受浮力F浮并记录。
（2）由金属块在水中的深度变化时，F浮 （填“变”或“不变”），就可以证明这种观点是错误的。
13．（2023•尤溪县三模）小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关“的实验中，用到如下器材：弹簧测力计、底面积为10cm2的实心圆柱体金属块、大烧杯若干个、水、密度未知的某种液体、细线等。（g取10N/kg）
（1）实验前，将弹簧测力计竖直放置，反复几次轻拉挂钩后，弹簧测力计的指针位置如图1所示。接下来小明应进行的操作是 ，然后，小明进行了如图2所示的实验，并记录实验数据，如表所示。
（2）金属块的重力为 N。在实验步骤C中金属块所受到的浮力是 N。
（3）分析实验步骤A、E、F，可以说明浮力的大小跟 有关。
（4）如图3所示，是其中一位同学绘制的当金属块浸入水中时弹簧测力计的示数随金属块下表面到水面的距离h变化的关系图像，其中正确的是 。
14．（2023•高新区校级模拟）昊阳同学利用如图﹣1所示的装置来探究“浮力的大小跟哪些因素有关”。
（1）如图﹣1所示的实验中，A步骤所示的弹簧测力计的示数为 N；接着他用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤（如图﹣1）B、C、D、E、F（液体均未溢出），并将其示数记录在表中。
（2）分析实验步骤（图﹣1）A、E、F，可以说明浮力的大小与液体的 有关；分析实验步骤A、D、E，可以说明浮力大小跟物体浸没液体的 无关。
（3）昊阳用表格中的数据算出了F图中盐水的密度是 kg/m3。
（4）同组的同学想借助如图﹣2所示的器材来验证阿基米德原理，将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），且弹簧测力计A示数的变化量 B示数的变化量（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
（5）昊阳还想利用空易拉罐（剪去顶部）、小口径量筒、吸管、水等常见生活材料，来测量金属块的密度（图﹣3）。
①把空易拉罐放置在水平台上，再把吸管一端插入空易拉罐侧壁，另一端开口朝下，往易拉罐中缓慢倒入水，直至装满水，将空的量筒正放在吸管下端开口处；
②把一泡沫块轻轻放入易拉罐中，使之漂浮在水面上，不再溢出水时，测得量筒中水的体积为15mL；
③用细线拴住金属块轻轻放入易拉罐中，直至金属块下沉至杯底，测得此时量筒中水的体积为25mL；
④取出金属块轻轻放置在泡沫块上方，泡沫块和金属块漂浮在水面上，此时量筒中水的体积为42mL；则金属块的密度为 kg/m3，该测量值与真实值相比 。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
15．（2023•扶绥县二模）在“探究影响浮力大小的因素”的实验中，雷老师设计了以下实验：用测力计悬挂高H＝10cm的均匀实心铁圆柱体，读出测力计的示数F1，然后将圆柱体放入装有适量水的足够高的柱形容器中，如图甲所示，稳定后读出此时测力计的示数F2，计算出圆柱体所受浮力为F浮；逐步改变圆柱体下表面浸入液体的深度h，并用刻度尺测出圆柱体每次实验浸入水中前、后的液面深度，计算出水对容器底部的压强增加量Δp，并将测量结果填入表格中，在实验过程中，圆柱体始终保持竖直。
（1）在实验过程中，圆柱体所受浮力的计算式：F浮＝ （用题中的字母表示）；
（2）小欣对表中实验1至5五组数据分析得出：浸在液体中的物体受到的浮力与物体 ；
（3）小欣同学对5、6两组实验数据进行分析时发现：在同种液体内，物体所受浮力的大小与浸没的深度无关；但第7组的数据中浮力却变大了，你认为造成第7组数据中所测浮力变大的原因可能是 ；
（4）小欣将柱形容器中的水换成酒精，重复以上实验，在1至5次实验时，发现圆柱体下表面浸入水中和酒精中的深度h相同时，弹簧测力计的示数均变大了，由此说明：浸在液体中的物体受到的浮力还与 有关；
（5）将盛水的柱形容器换成与柱形容器底面积相同的足够高的梯形容器，如图乙所示，再将铁圆柱体按上述操作重复进行实验，请你进行分析：当h＝0.06m时，Δp （选填“＞”“＜”或“＝”）300Pa，此时圆柱体所受浮力F浮＝ N；
（6）图乙中换盛等深的密度未知的某种液体，再将铁圆柱体按上述操作进行实验，当h＝0.06m时，根据测力计的示数计算出柱体所受的浮力为7.8N，则未知液体的密度ρx＝ kg/m3。
实验目的
变量控制
图示
现象及分析
探究结论
探究浮力的大小与物体浸没深度的关系
同一物体浸在同一液体中，物体浸没的深度不同
乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数相同，即浮力相同
浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关
探究浮力的大小与物体浸入液体的体积的关系
液体的密度相同，同一物体浸入液体的体积不同
乙、丙两种情况下弹簧测力计示数不同，即浮力不同，F1>F2
物体受到的浮力与物体浸入液体的体积有关
探究浮力的大小与液体密度的关系
同一物体浸在液体中的体积相同，液体密度不同

乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数不同，即浮力不同，F2>F1
物体受到的浮力于液体的密度有关
探究浮力的大小与物体密度的关系
两个体积相同、质量不同的物体，浸入在同一液体中

甲、乙两种情况下弹簧测力计的示数差相同，即浮力相同
物体所受的浮力与物体的密度无关
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
……
实验步骤
A
B
C
D
E
F
弹簧测力计的示数/N
3.8
3.6
3.5
3.5
3.4
实验步骤
B
C
D
E
F
测力计示数/N
2.2
2.1
1.7
1.7
1.6
序号
h/m
Δp/Pa
F浮/N
1
0.02
100
2
2
0.03
150
3
3
0.04
200
4
4
0.05
250
5
5
0.10
500
10
6
0.12
500
10
7
0.20
500
14