中考物理必考重难点压轴专题精炼(高分突破)专题15探究浮力的大小与哪些因素有关的实验问题(原卷版+解析)

这是一份中考物理必考重难点压轴专题精炼(高分突破)专题15探究浮力的大小与哪些因素有关的实验问题(原卷版+解析)，共19页。试卷主要包含了4 甲乙丙等内容，欢迎下载使用。
1. 某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：
①与物体浸没在液体中的深度有关；
②与物体排开液体的体积有关；
③与液体的密度有关。
实验器材有：弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水（）
小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，实验步骤如图a、b、c、d、e所示（液体均未溢出），并将弹簧测力计的示数记录下来。
（1）分析数据可知，金属块浸没在水中时受到的浮力大小是___________N；金属块浸没在盐水中时受到的浮力大小是___________N；
（2）分析实验步骤a、c、d可知，在同种液体中，物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度___________（选填“有关”或“无关”）；分析三个实验步骤___________（填字号）可知，在同种液体中，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；分析实验步骤a、d、e可知，在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力___________；
（3）若先完成步骤c，再完成步骤a，则测得浮力将___________（选填“偏大”或“偏小”）；
（4）该小组同学完成本次实验后，又用获得的数据求出了金属块的体积为___________m3。盐水的密度为___________。
2. 小军同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时，他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块，分别在下列四种情况下保持静止（如图所示）。请你帮助小军同学完成以下问题：
（1）乙图中金属块所受浮力为______N；
（2）比较甲、丙、丁三幅图可得出结论：浮力的大小与______有关；
（3）比较______三幅图可得出结论：浮力的大小与物体没在液体中的体积有关。
3. 兴趣小组探究影响浮力大小的因素。
（1）提出如下猜想
猜想1：与物体浸在液体中的深度有关
猜想2：与物体浸在液体中的体积有关
猜想3：与液体的密度有关
小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按图甲步骤进行实验：
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块；
②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是___________；
③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果，可得：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图；___________
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关：
⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与___________有关。
（2）小华把4个磁力块组合成下图，她还能探究浮力大小与___________的关系。
（3）爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系，设计了如下实验：取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙（杯壁厚度和杯的质量不计），甲杯中装入50g水，乙杯中装入100g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为___________N；这个实验说明，液体___________（能/不能）产生比自身重力大的浮力。（g取10N/kg）
4. 如图是小明“探究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，弹簧测力计示数如图甲所示，物块的重力为______N；
（2）小明将物块从图甲下降至图乙的过程中，发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时，还观察到______由此初步分析得出：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，当它与容器底部接触后，弹簧测力计示数如图丙所示，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，这样操作的目的是为了控制______相同；他发现液体密度改变，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______；
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．换用精确程度更高的测力计
D．利用现有器材进行多次实验
5. 小雨通过学习了解到物体在液体中所受浮力的大小与它浸在液体的体积、液体的密度有关，他还想知道其它因素能否影响浮力大小。
（1）提出问题：浸没在液体中的固体所受的浮力大小是否跟固体的形状有关；
（2）猜想：小雨认为浸没在液体中的固体所受的浮力大小跟固体的形状有关；
（3）设计实验：
实验器材：烧杯、水、细线、弹簧测力计和一块不吸水的橡皮泥。
实验步骤：
①小雨将橡皮泥用细线悬挂在弹簧测力计下，让橡皮泥缓慢______在水中，待橡皮泥静止时读出弹簧测力计示数为F1；
②改变______，重复上述实验步骤，读出弹簧测力计的示数为F2；
（4）实验结论：若F1=F2，则说明小雨的猜想是______（选填“正确”或“错误”）的；
（5）评估：实验次数少，结论不具有普遍性。
6. 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的浸入盐水中（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___________。
7．2021年3月23日，“苏伊士运河堵船事件”轰动全球，观看相关新闻报道后，小敏想“探究浮力的大小与哪些因素有关”，她提出了如下猜想：
猜想一：可能与液体的密度有关。
猜想二：可能与物体排开液体的体积有关。
猜想三：可能与物体浸没在液体中的深度有关。
为了验证上述猜想，她按照图中字母顺序做了如下实验：
（1）分析比较实验步骤A、B、C，可以验证猜想______是正确的；分析比较实验步骤______，可以验证猜想三是错误的；
（2）分析图中信息，可知图E中物体所受的浮力大小为______N，物体排开盐水重为______N；
（3）实验中采用了控制变量法的研究方法，下列问题的研究中也用这种方法的是______。
A．通过海绵的凹陷程度来反应压力的作用效果
B．在研究光现象时，引入“光线”的概念
C．探究“动能的大小与哪些因素有关”
D．在学习电流的概念时，我们用水流比作电流
8.探究“影响浮力大小的因素”时,小红做了如图所示的实验。请你根据她的实验探究,回答下列问题:
(1)比较图B和C可知,物体受到的浮力大小与排开液体的________有关。
(2)比较图C和E可知,物体受到的浮力大小与液体的________有关。
(3)比较图C和________可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(4)图E中物体受到浮力大小为________N。
(5)比较图C和E可知,水对杯底部的压强________(选填“大于”“小于”或“等于”)酒精对杯底部的压强。
9．小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有关。小虹提出如下猜想，设计并进行了实验。
猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关；
猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关；
猜想c：浮力大小与液体的密度有关。
（1）小虹确定了测量浮力的方法：用弹簧测力计先测出物体的重力G，接着将物体浸入液体中静止时，读出测力计对物体的拉力F拉，可计算出物体所受的浮力F浮。其测量原理利用了 。
A.F浮与G是一对平衡力
B.F浮与G是相互作用力
C.F浮与F拉是相互作用力
D.F浮、F拉和G是一组平衡力
（2）小虹的操作步骤及测量数据如图所示。
由测量数据可得：B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为 N。
（3）分析图中A步骤与 步骤的数据，可以验证猜想a是错误的。（填出步骤的序号）
（4）进一步学习了阿基米德原理之后，利用如图的测量数据，还可以计算出其它一些物理量（水的密度已知）。下列物理量中不能计算出的是 。
A.物块的体积
B.物块的密度
C.盐水的体积
D.盐水的密度
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
……
2023年中考物理必考重点难点压轴题25个小微专题精炼（全国通用）
专题15 探究浮力的大小与哪些因素有关的实验问题
1. 某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：
①与物体浸没在液体中的深度有关；
②与物体排开液体的体积有关；
③与液体的密度有关。
实验器材有：弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水（）
小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，实验步骤如图a、b、c、d、e所示（液体均未溢出），并将弹簧测力计的示数记录下来。
（1）分析数据可知，金属块浸没在水中时受到的浮力大小是___________N；金属块浸没在盐水中时受到的浮力大小是___________N；
（2）分析实验步骤a、c、d可知，在同种液体中，物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度___________（选填“有关”或“无关”）；分析三个实验步骤___________（填字号）可知，在同种液体中，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；分析实验步骤a、d、e可知，在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力___________；
（3）若先完成步骤c，再完成步骤a，则测得浮力将___________（选填“偏大”或“偏小”）；
（4）该小组同学完成本次实验后，又用获得的数据求出了金属块的体积为___________m3。盐水的密度为___________。
【答案】 （1）2 2.2 （2）无关 a，b、c 越大 （3）偏大 （4）
【解析】（1）由图a可知，物体的重力G=4.8N，图c或图d中弹簧测力计示数F1=2.8N，由称重法可得，图c或d中浮力的大小为
在图e中弹簧测力计示数F2=2.6N，由称重法可得，图e中浮力的大小为
（2）分析实验步骤a、c、d可知，浸没在同种液体中，深度不同，物体所受浮力大小相等，所以物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
由图a和图b可得，在图b中的浮力
分析三个实验步骤a，b、c（或a、b、d）可知，在同种液体中，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。
由图a和图e可得，在图e中的浮力
分析实验步骤a、d、e可知，在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大。
（3）若先完成步骤c，再完成步骤a时，金属块上沾水，导致称得金属块重力偏大，根据称重法，则测得的浮力将偏大。
（4）由阿基米德原理可得
因为浸没所以金属块的体积等于排开开水的体积。解得
由阿基米德原理可得
解得盐水的密度为
2. 小军同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时，他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块，分别在下列四种情况下保持静止（如图所示）。请你帮助小军同学完成以下问题：
（1）乙图中金属块所受浮力为______N；
（2）比较甲、丙、丁三幅图可得出结论：浮力的大小与______有关；
（3）比较______三幅图可得出结论：浮力的大小与物体没在液体中的体积有关。
【答案】 （1）0.4 （2）液体的密度 （3）甲乙丙
【解析】（1）由图甲所示，物体重力为2.7N，如图乙所示，弹簧测力计示数为2.3N，物体所受浮力为
（2）比较甲、丙、丁三幅图可得，物体排开液体中体积相同，液体密度不同，弹簧测力计示数不同，可得图丙中浮力为
图丁中浮力
根据控制变量法可得结论：浮力大小与液体密度有关。
（3）要得结论：浮力的大小与物体没在液体中的体积有关，根据控制变量法，需控制液体密度相同，使物体没在液体中体积改变，故应比较图甲乙丙。
3. 兴趣小组探究影响浮力大小的因素。
（1）提出如下猜想
猜想1：与物体浸在液体中的深度有关
猜想2：与物体浸在液体中的体积有关
猜想3：与液体的密度有关
小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按图甲步骤进行实验：
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块；
②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是___________；
③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果，可得：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图；___________
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关：
⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与___________有关。
（2）小华把4个磁力块组合成下图，她还能探究浮力大小与___________的关系。
（3）爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系，设计了如下实验：取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙（杯壁厚度和杯的质量不计），甲杯中装入50g水，乙杯中装入100g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为___________N；这个实验说明，液体___________（能/不能）产生比自身重力大的浮力。（g取10N/kg）
【答案】 （1）未控制物体浸在液体中的体积相同 液体的密度 （2）物体形状
（3）1 能
【解析】（1）②由图A、B、C可知，液体的密度相同，排开液体的体积和深度都不同，没有控制物体浸在液体中的体积相同，不能得到浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。
③为了研究浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，控制物体浸在液体中的体积相同，图B中物体被竖直吊起，排开液体的体积等于物体体积的一半，图D中可以将物体水平吊起，让物体的一半浸入液体中，这样可以保持物体排开液体的体积相同，浸入液体的深度不同，如图所示：
⑤由图A、C、E可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，由称重法可知浮力大小不同，可以得到浮力大小与液体的密度有关。
（2）把4个磁力块进行不同的组合，可以改变物体的形状，将它们全部浸没在同一液体中，排开液体的体积相同，改变物体的形状，可以探究浮力大小与物体形状的关系。
（3）乙杯处于漂浮状态，所以甲杯中水产生的浮力F浮=G乙=m乙g=0.1kg×10N/kg=1N
甲杯中液体的重力G甲=m甲g=0.05kg×10N/kg=0.5N
因为G甲