第10章：浮力实验典型题选编（北京地区专用）2021-2022学年下学期人教版八年级物理期中复习

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1．（2021·北京·景山学校八年级期中）图是小文和小明所做的“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验，其中甲、乙、丙、丁四个烧杯中的液体是水，戊烧杯中的液体是盐水，图丙和图丁中的弹簧测力计的示数相同。请根据图示回答下列问题：
（1）由图甲、丙、戊可知物体在液体中所受浮力的大小跟液体的______有关；
（2）由图甲、乙、丙可知物体在液体中所受浮力的大小跟它浸在液体中的______有关；
（3）由图丙、丁可知物体在液体中所受浮力的大小跟物体浸没在液体中的______无关；
（4）由图丁、戊可知在图丁中物体上下表面所受的液体压力差比图戊中的______（选填“大”或“小”）。
2．（2021·北京市第八十中学管庄分校八年级期中）小阳在“探究影响浮力大小的因素”实验中，用到了弹簧测力计、物块、两个相同的烧杯、分别装有密度已知的水和盐水。其实验步骤如图所示，请按要求回答问题：
（1）由图可知物块的重力G=__________N；物块浸没在水中所受的浮力F=__________N；
（2）由图甲、丁、戊图可探究的问题是：___________；
（3）请你为图甲、丁、戊图所探究的问题设计一个实验表格___________；
（4）在上述实验的基础上，添加合适的物体就可探究浮力大小与物体质量是否有关。你添加的合适物体是________。
3．（2021·北京市陈经纶中学分校八年级期中）如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验的四个步骤：
(1)丙步骤发现，从物体C接触水面开始直至浸没，弹簧测力计的示数越来越小。据此某同学得出：浮力的大小与物体进入液体的深度有关。他得出的结论是否正确？_____，原因是：_____；
(2)通过分析甲和_____、_____步骤，可以得出：物体在液体中所受浮力的大小跟它浸在液体中的体积有关；
(3)通过分析甲、丙、丁步骤还可以探究浮力的大小与_____有关；
(4)物体C的体积是_____m3（g取10N/kg）。
4．（2021·北京师范大学亚太实验学校八年级期中）为了探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积是否有关”，小明选用图所示的圆柱体A （ρA>ρ水）、 弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。
（1）实验的自变量是∶______；
（2）实验步骤如下∶
①在容器中注入适量的水；
②将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为G；
③将圆柱体A下部的一格浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录此时弹簧测力计的示数为F和浸入的体积V排（单位∶格）；
④______， 圆柱体仍不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数和浸入的体积（单位∶格）；
⑤利用公式F浮=______计算两次金属块受到的浮力F浮，记录在表格中；
（3）画出实验数据记录表格。( )
5．（2021·北京·北大附中八年级期中）如图所示，小刚在学习“浮力”时了解到:浸在液体中的物体，受到液体对它向上向下的压力不同，这个压力差就是浮力。
请你完成下列问题
（1）完成公式推导：
浮力公式:设长方体金属块的底面积为S，则F浮=F2-F1=______=ρ液gV排液；
（2）为了验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”，小刚选用图所示的长方体A（ρA＞ρ水）、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。小刚同学进行了如下实验：
①将长方体A悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为F1；
②将长方体A下部的一格浸入水中，长方体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为F2；
③______，静止时记录弹簧测力计的示数为F3；
④由F1-F2______F1-F3（选填“=”或“≠”），可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”。
6．（2021·北京一七一中八年级期中）如图所示是验证阿基米德原理的实验步骤示意图依次读出图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。
（1）由乙、丙两图弹簧测力计的示数可以求出石块受到的浮力F浮=______（用测量量表示）；
（2）若F1、F2、F3、F4之间满足关系式______，则可验证阿基米德原理。
7．（2021·北京师范大学亚太实验学校八年级期中）在探究“浮力的大小等于什么”的实验中，有如图所示的四个步骤。
（1）合理的实验顺序应是______（填字母）；
A．①②③④ B．②①④③ C．④②③① D．①④③②
（2）测量时，弹簧测力计的示数如图所示，分别为F1、F2、F3和F4其中符合阿基米德原理叙述的等量关系式是______（填字母）。
A．F4>F3>F2>F1 B．F1+F3=F2+F4
C．F4-F3=F2-F1 D．F3-F1=F4-F2
8．（2021·北京·景山学校八年级期中）小刚利用图中器材验证阿基米德原理，其正确操作过程如图所示，图中F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计示数。
请根据所学知识回答下列问题：
（1）若F1-F2______（选填“大于”“小于”或“等”）F4-F3，则说明本次实验结果符合阿基米德原理；
（2）如换用密度小于水的木块重复上述实验步骤，该实验______（选填“可以”或“不可以”）完成；
（3）阿基米德原理在生产生活中有着广泛的应用，排水量就是其重要应用之一。在2019年4月23日中国人民海军成立70周年海上阅兵活动中担负检阅舰任务的西宁舰是中国自主研制的052D型导弹驱逐舰，代表了中国现役驱逐舰的最高水准。它满载时的排水量为7500t，满载时受到的浮力为______N。（g取10N/kg）
9．（2021·北京·人大附中八年级期中）小华做“验证阿基米德原理”的实验中，用图（a）所示的溢水杯和小桶收集石块排开的水，他的实验过程分别如图（b）、（c）、（d）、（e）所示。
(1)正确的实验顺序是______ ；
(2)当实验图中四个测量值应满足关系式______，将符合实验原理；
(3)以下关于实验过程中的操作，不会影响验证结果的有______；
A．图（a）中溢杯内未盛满水 B．图（a）中溢杯内装满盐水
C．图（d）中石块未浸没水中 D．图（b）中小桶内有少量水
(4)如图甲所示，金属块在绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图22乙是绳拉力随时间变化的图像。若不计水的阻力，下列说法中正确的是( )
A．金属块所受的重力为 B．金属块所受的浮力为
C．金属块的体积为 D．金属块的密度为
10．（2021·北京市陈经纶中学分校八年级期中）小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是______。
A．甲、乙、丙、丁
B．丁、甲、乙、丙
C．乙、甲、丁、丙
(2)图乙中物体受到的浮力是______N。通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它______。
(3)以下情况会影响结论的是______。
A．图乙中水面未到达溢水杯的溢水 B．图乙中物体未全部浸没在水中
(4)将图乙中的水换成酒精（），物体受到的浮力______。（填“变大”“变小”或“不变”）
(5)小红利用上述实验中的器材和木块，探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”，实验过程中______步骤不需要弹簧测力计。（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）
参考答案：
1． 密度 体积 深度 小
【解析】
（1）[1]图甲中弹簧测力计的示数等于物体的重力，丙中液体是水，戊中液体是盐水。图丙和戊中，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，测力计的示数不同，由此可知：物体在液体中所受浮力的大小跟液体的密度有关。
（2）[2]图乙和丙中的液体都是水，液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，测力计的示数不同，由此可知：物体在液体中所受浮力的大小跟它浸在液体中的体积有关。
（3）[3]图丙和丁中，物体浸没在水中的深度不同，但测力计的示数相同，由此可知：物体在液体中所受浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
（4）[4]图丁中，物体浸没在水中，弹簧测力计示数较大，说明受到的浮力较小；图戊中，物体浸没在盐水中，弹簧测力计示数较小，说明受到的浮力较大。因浮力是物体受到液体上下表面的压力差，图丁中物体受到的浮力小，故图丁中物体上下表面所受的液体压力差比图戊中的小。
2． 3.2 2.2 浸没在不同液体中的物体所受浮力大小与液体的密度是否有关。
体积相同质量不同的物体（密度大于水）
【解析】
（1）[1][2]弹簧测力计的分度值是0.2N，指针在刻度3向下一格，所以拉力为3.2N，根据二力平衡，物体拉力和重力相等，所以物体重力为3.2N；由丙图，根据受力平衡可得物体浸没在水中的浮力为
F浮=G−F拉=3.2N−1N=2.2N
（2）[3]甲图中可以得到物体的重力，而丁、戊两图中变化的是液体的密度，根据控制变量法可以得到，甲、丁、戊图可探究的问题是：浸没在不同液体中的物体所受浮力大小与液体的密度是否有关。
（3）[4]利用称重法探究浮力与液体密度的关系，根据控制变量法控制排开液体体积相同，改变液体密度，则让同一物体浸没在不同的液体中，需要知道物体的重力、不同密度液体（水、酒精）、弹簧测力计示数、浮力，注意相关物理量给出单位。设计表格如下所示
（4）[5]若探究浮力大小与物体质量是否有关，则应保证其他量不变的情况下，改变物体的质量即可，所以添加的合适物体是：体积相同质量不同的物体（密度大于水）。
3． 不正确 没有控制物体排开液体的体积相同 乙 丙 液体密度
【解析】
(1)[1][2]不正确，因为物体进入液体的过程中，没有控制物体排开液体的体积相同。
(2)[3][4]根据控制变量法，应该满足在同一种液体比较物体浸在液体中的体积，故通过分析甲和乙、丙步骤，可以得出：物体在液体中所受浮力的大小跟它浸在液体中的体积有关。
(3)[5]通过分析甲、丙、丁步骤还可以探究浮力的大小与液体密度有关。
(4)[6]物体的浮力为
根据阿基米德原理
物体浸没时
解得
4． 排开水的体积 将圆柱体A下部的两格浸入水中 见解析
【解析】
（1）[1]探究浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积是否有关，自变量是物体排开水的体积，因变量是物体所受的浮力大小。
（2）④[2]探究浮力与物体排开水体积的关系，应改变物体浸入水中的体积，因此将圆柱体A下部的两格浸入水中，圆柱体仍不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数和浸入的体积。
⑤[3]根据称重法测浮力可知
可以根据此公式计算浮力。
（3）[4]实验需要记录物体排开水的体积、物体的重力、弹簧测力计的示数、浮力，如下图所示：
5． ρ液gh2s-ρ液gh1s=ρ液g（h2-h1）s 将长方体A下部的两格（全部）浸入水中、长方体不接触容器 ≠
【解析】
（1）[1]由可得
因为浮力的产生原因是，所以
（2）[2][3]根据称重法测量浮力的原理知，一格浸入水中时受到的浮力为
为了改变长方体排开液体的体积，需要将长方体A下部的两格（全部）浸入水中、且不接触容器，此时受到的浮力为
因为两次排开水的体积不同，所以若，可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”。
6． F2-F3 F2-F3=F4-F1
【解析】
（1）[1]根据称重法可知，乙、丙图弹簧测力计的示数可以求出石块受到的浮力为
F浮=F2-F3
（2）[2]甲、丁图弹簧测力计的示数可以求出石块排开液体受到的重力，为
G排=F4-F1
根据阿基米德原理可知物体所受浮力与排开液体重力的相等，所以如果
F2-F3=F4-F1
成立，则可得出阿基米德原理。
7． D C
【解析】
（1）[1]此题是验证阿基米德原理的实验过程，为：①用弹簧测力计测出小桶的重力，④用弹簧测力计测出固体的重力，③在溢水杯中盛满水，将固体慢慢浸入水中，同时使溢出的水流入小桶，记下弹簧测力计示数，②用弹簧测力计测出小桶和溢出的水的总重力，即正确的实验步骤为①④③②，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（2）[2]图③、④实验步骤利用称重法求浮力为
F浮=F4-F3
由图①、②两实验步骤可求出物体排除的水受到的重力为
F排=F2-F1
二者的结果是相等的，故有
F4-F3=F2-F1
即
F浮=G排
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8． 等于 可以 7.5×107
【解析】
（1）[1]由图可知，实验中F1是物体的重力，F2是物体浸没在水中时的弹簧测力计示数，F3是空小桶的重力，F4是溢出水和小桶的总重力。则F1-F2即物体浸没在水中时受到的浮力 F浮，F4-F3即物体排开水受到的重力G排，若F1-F2等于F4- F3，则说明实验结果符合阿基米德原理。
（2）[2]若换用密度小于水的木块重复上述实验步骤，木块最终漂浮在水面上，则F2的示数为零，木块受到的浮力F浮等于F1示数，F4-F3仍然可以得到木块排开水受到的重力G排，故该实验仍然可以完成。
（3）[3]驱逐舰满载时的排水量为7500t，合7.5×106kg，则满载时受到的浮力为
F浮=G排=m排g=7.5×106kg×10N/kg=7.5×107N
9． abedc BCD AD
【解析】
(1)[1] “验证阿基米德原理”的实验的步骤，先准备溢水杯和小桶收集石块排开的水，用弹簧测力计先后测量小桶的重力F1和石块的重力F4，将挂在弹簧测力计下方的石块完全浸没在水中，读取此时弹簧测力计的拉力F3，最后测量小桶和排开水的重力F2，故正确的实验步骤为abedc。
(2)[2] 由阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力可知，石块所受浮力大小为弹簧测力计的变化量，即，排开水的重力为小桶和排开水的重力与小桶重力之差，即。故当实验图中四个测量值应满足关系式，将符合实验原理。
(3)[3]A．图（a）中溢杯内未盛满水，小桶未装入全部排开水，无法测量出排开水的重力，因此会影响验证结果，故A不符合题意；
B．图（a）中溢杯内装满盐水，更换液体仅液体密度改变，对实验步骤不产生实质的影响，故B符合题意；
C．图（d）中石块未浸没水中，则实验中仅测量浸入液体那部分石块所受的浮力，及浸入液体那部分石块排开水的重力，不影响验证结果，故C符合题意；
D．图（b）中小桶内有少量水，在对小桶重力和小桶与排开水重力进行测量时都会计入在内，对计算排开水的重力并不影响，因此不影响验证结果，故D符合题意。
故选BCD。
(4)[4]A．由图乙可知，t1到t2过程中，拉力由14N变为9N，此过程为金属块均速浸入水中的过程，当拉力为14N时，金属块是在空气中测量重力，金属块所受的重力为，故A正确；
B．金属块完全浸没后拉力为9N，拉力的变化量为金属块是所受浮力的大小，因此金属块所受浮力为5N，故B错误；
C．由阿基米德原理知， ，浮力为5N，因金属块完全浸没， ，根据可知
故C错误；
D．由，可知，金属块的密度为
故D正确。
故选AD。
10． B 1 排开液体所受的重力 A 变小 乙
【解析】
(1)[1]先测量空桶重力和物体的重力，将物体浸没在溢水杯中，测量拉力的大小，测量小桶和溢出水的重力，所以最佳顺序丁甲乙丙，故选B。
(2)[2][3]图甲中物体的重力是2N，图乙中物体在水中受到的拉力是1N，物体受到的浮力
F浮=G-F=2N-1N=1N
由图丁可知，空桶的重力为0.5N，图丙中桶和溢出水的总重力为1.5N，排开水的重力
G排=G总-G桶=1.5N-0.5N=1N
所以比较可知
F浮=G排
即浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它排开液体的重力。
(3)[4]A．图乙中水面未到达溢水杯的溢水，排开水的重力小于所受的浮力，会影响实验结论。
B．图乙中物体未全部浸没在水中，排开水的重力减小，浮力减小，浮力和排开水的重力减小量相等，浮力等于排开液体的重力，不会影响实验结论。
(4)[5]将图乙中的水换成酒精，排开液体的体积不变，液体的密度变小，由F浮=ρ液gV排可知物体受到的浮力变小。
(5)[6]探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”，图乙中物体处于漂浮状态，弹簧测力计的示数为零，不需要弹簧测力计。
液体种类
液体密度ρ/（kg/m3）
物体重力G/N
弹簧测力计示数F/N
浮力F浮/N
水
酒精
液体种类
液体密度ρ/（kg/m3）
物体重力G/N
弹簧测力计示数F/N
浮力F浮/N
水
酒精
物块排开水中的体积/格
物块重力G/N
弹簧测力计的示数F/N
物块受到的浮力/N