重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)綜合全練(六)浮力相關(guān)探究實(shí)驗(yàn)類型一　探究影響浮力大小的因素1.【新中考·分析論證】(2023四川樂山中考)如圖是某實(shí)驗(yàn) 小組的同學(xué)探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)步 驟。(1)從圖中可知物塊的重力為　　　????N。(2)比較D和E,可以得出:浮力大小與　　　 ????有關(guān)。(3)比較　　　????和　　　????,可以得出:當(dāng)物塊浸沒后,浮力 大小與所處深度無關(guān)。(4)本實(shí)驗(yàn)采用的物理方法是　　 　? ???(選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”)。4.8液體的密度CD控制變量法(5)該小組的同學(xué)根據(jù)阿基米德原理計(jì)算出上述實(shí)驗(yàn)中所用 物塊的密度:①物塊浸沒于水中所受浮力為　　　????N;②物塊密度為　　　????kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/ kg)0.68×103 解析　(1)由圖A可知,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4.8 N,即該物塊的 重力G=4.8 N。(2)比較D和E可知,物塊浸沒的深度相同,排開 液體的體積相同,液體的密度不同,物塊受到的浮力不同,由 此可得浮力大小與液體的密度有關(guān)。(3)探究“當(dāng)物塊浸沒 后,浮力大小與所處深度無關(guān)”,應(yīng)控制物塊排開液體的體積 和液體密度不變,只改變物塊浸入液體的深度,故應(yīng)比較C和 D兩圖。(4)本實(shí)驗(yàn)中要探究浮力的大小與多個(gè)因素的關(guān)系, 采用的物理方法是控制變量法。2.【新中考·分析論證】(2023四川德陽中考)小張?jiān)谔骄俊案×Φ拇笮「男┮蛩赜嘘P(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,做了以下的部分操作。用同一彈簧測(cè)力計(jì)掛著同一金屬物塊依次完成如圖所示的三次測(cè)量:(1)乙圖所示的實(shí)驗(yàn)中,物塊受到的浮力大小為　　　????N。(2)分析乙圖、丙圖,說明浮力的大小與　　　　　????有關(guān)。(3)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可計(jì)算出鹽水的密度為　　　　????kg/m3。 (已知水的密度為1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)4液體密度1.1×103 3.【新中考·創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)】(2024江蘇鹽城鹽都月考)小明利用 彈簧測(cè)力計(jì)、底面積為20 cm2的金屬長(zhǎng)方體、燒杯等器材 探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)。他提出了三個(gè)猜想,并按 如圖甲所示順序完成了實(shí)驗(yàn)。猜想一:浮力大小與物體浸入液體的深度有關(guān);猜想二:浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān);猜想三:浮力大小與液體的密度有關(guān)。??(1)實(shí)驗(yàn)步驟B中,金屬長(zhǎng)方體受到的浮力為　　　????N。(2)比較實(shí)驗(yàn)步驟B和C　　　????(選填“能”或“不能”)得 出浮力的大小與物體浸入液體內(nèi)的深度有關(guān),理由是　　???? 　????　　　　　　　　　　　　 　。0.4不能沒有控制物體排開液體的體積相同(3)如圖乙所示,是金屬長(zhǎng)方體逐漸放入水中時(shí),所受浮力與 長(zhǎng)方體浸入水中深度關(guān)系的示意圖,其中M點(diǎn)的深度為　????　????cm。(g取10 N/kg)(4)比較實(shí)驗(yàn)步驟D和E的示數(shù),在圖乙中畫出金屬長(zhǎng)方體逐 漸放入鹽水中時(shí)F浮-h的示意圖。(5)小華覺得,金屬長(zhǎng)方體在沒有完全浸入水中時(shí)也可探究浮 力大小是否與物體浸入液體的深度有關(guān)。他的實(shí)驗(yàn)方案是:①完成步驟B,并用記號(hào)筆在燒杯上畫出水面的位置;5②取出金屬長(zhǎng)方體,　　　　　 　　????,懸掛在彈簧測(cè)力計(jì) 下;③再緩慢放入水中,　　　　　　　　　　　　　　　　???? 　　　　　　　　。答案　 (4)如圖所示將金屬長(zhǎng)方體轉(zhuǎn)動(dòng)90度 直到水面到達(dá)記號(hào)筆畫的水面位置,讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)解析　(1)金屬長(zhǎng)方體受到的重力為2.4 N,實(shí)驗(yàn)步驟B中,金屬 長(zhǎng)方體受到的浮力F浮B=G-FB=2.4 N-2 N=0.4 N。(2)探究物體 受到的浮力大小與物體浸入液體中的深度有關(guān),要控制物體 排開液體的密度和體積相同,由B和C圖知,沒有控制物體排 開液體的體積相同,所以不能得出“浮力的大小與物體浸入 液體內(nèi)的深度有關(guān)”的結(jié)論。(3)由圖像知,M點(diǎn)時(shí)金屬長(zhǎng)方 體恰好浸沒在水中,由圖A和C可得,金屬長(zhǎng)方體恰好浸沒水 中時(shí)受到的浮力F浮=G-FC=2.4 N-1.4 N=1 N,M點(diǎn)的深度h=?=?=0.05 m=5 cm。(4)由實(shí)驗(yàn)步驟D和E可知,金屬長(zhǎng)方體浸沒在鹽水中受到的 浮力大于浸沒在水中時(shí)受到的浮力,即浸入體積相等時(shí),鹽水 產(chǎn)生浮力大,由此畫出金屬長(zhǎng)方體放入鹽水中時(shí)F浮-h的示意 圖。(5)如解析圖所示,實(shí)驗(yàn)方案:完成步驟B,并用記號(hào)筆在燒杯上畫出水面的位置;取出金屬長(zhǎng)方體,將金屬長(zhǎng)方體轉(zhuǎn)動(dòng)90°,懸 掛在彈簧測(cè)力計(jì)下;再緩慢放入水中,直到水面到達(dá)記號(hào)筆畫 的水面位置,讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。實(shí)驗(yàn)中,水面都到達(dá)記號(hào) 筆畫的水面位置,即金屬長(zhǎng)方體排開水的體積相同,浸入水的 深度不同,由F浮=G-F可知兩種情況下浮力的大小,從而可知 浮力大小是否與物體浸入液體的深度有關(guān)。類型二　驗(yàn)證阿基米德原理實(shí)驗(yàn)4.【新中考·設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】(2023山東煙臺(tái)中考)某實(shí)驗(yàn)小組為 了研究浮力大小與物體排開液體重力的關(guān)系,進(jìn)行了下面的 實(shí)驗(yàn),如圖所示:(1)實(shí)驗(yàn)過程中,利用哪些步驟能夠計(jì)算出物體所受的浮力大 小?　　　????。哪些能夠計(jì)算出物體排開液體的重力大小?②和③(用圖中的序號(hào)表示)　　　????。(2)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),浮力大小與物體排開的液體所受 的重力有什么關(guān)系?　　　　　　。(3)為了使結(jié)論具有普遍性,該小組還應(yīng)該進(jìn)行怎樣的操作? 　　　　　　　 ????。(4)另外一個(gè)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)浮力大小與物體排開液體 重力不相等,在排除誤差因素的情況下,出現(xiàn)這個(gè)結(jié)果的原因 可能是什么?(寫出一條即可)　　　 　　????。①和④相等換用不同的液體和物體多次實(shí)驗(yàn)燒杯中的水沒有裝滿解析　(1)由②和③的數(shù)據(jù),利用“稱重法”能夠計(jì)算出浮 力;物體排開液體受到的重力等于小桶和排開液體受到的總 重力減去空桶受到的重力,因此由①和④能夠計(jì)算出物體排 開液體受到的重力大小。(2)物體所受的浮力F浮=G-F拉=2.0 N-1.5 N=0.5 N,物體排開液體受到的重力G排=G總-G桶=1.0 N- 0.5 N=0.5 N,則浮力大小與物體排開的液體所受的重力大小 相等。(3)為了使結(jié)論具有普遍性,應(yīng)該換用不同的液體和物 體多次實(shí)驗(yàn)。(4)浮力大小與物體排開液體重力不相等,可能 是燒杯中的水沒有裝滿,還有可能是物體碰到燒杯壁或燒杯底,導(dǎo)致物體浸在液體中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小。5.(2022內(nèi)蒙古包頭中考)興趣小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、物塊、 溢水杯、小桶、鐵架臺(tái)等器材驗(yàn)證阿基米德原理。(細(xì)線的 質(zhì)量和體積均忽略不計(jì))(1)使用彈簧測(cè)力計(jì)前,要將指針調(diào)在　　　　????位置。(2)實(shí)驗(yàn)中所用物塊的重力為　　　????N。(3)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)溢水杯中未裝滿水,如圖甲所示,這樣實(shí)驗(yàn)會(huì) 使測(cè)得的溢出水的重力　　　????(選填“偏大”或“偏 小”)。(4)溢水杯裝滿水后,將物塊浸沒在水中,如圖乙所示,物塊受 到的浮力為　　　????N,物塊受到的浮力大小與它排開水所 受的重力大小　　　????。零刻度線4偏小1相等(5)繼續(xù)實(shí)驗(yàn),將物塊浸沒在裝滿酒精的溢水杯中,如圖丙所 示,發(fā)現(xiàn)F5>F3,說明物塊受到的浮力大小與　 　????有關(guān)。換用酒精再次實(shí)驗(yàn)的目的是　　　　 　????(選填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律”)。液體密度(液體種類)尋找普遍規(guī)律解析　(1)測(cè)量物體所受重力前應(yīng)先觀察彈簧測(cè)力計(jì)的量 程、分度值,并觀察指針是否指在零刻度線處。(2)物塊受到 的重力G=F1=4 N。(3)物塊放入水中前,溢水杯應(yīng)該是滿水 的,否則小桶內(nèi)所盛的溢出水將小于物塊排開水的體積,測(cè)得 物塊排開水所受的重力偏小。(4)物塊浸沒在水中受到的浮 力F浮=F1-F3=4 N-3 N=1 N,物塊排開的水所受的重力G排=F4-F 2=1.5 N-0.5 N=1 N,兩個(gè)力大小相等。(5)為了使實(shí)驗(yàn)具有普 遍性,將水換成酒精繼續(xù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)此時(shí)的F3變大,則浮力變 小,排開液體的體積相同,液體的密度不同,浮力不同,說明浮力的大小與液體的密度有關(guān)。探究浮力大小與排開液體的關(guān)系C解析　由圖可知,物體所受浮力F浮=F2-F3,排開液體的重力G排 =F4-F1,根據(jù)阿基米德原理可知,F浮=G排,即F2-F3=F4-F1,整理可 得F1+F2=F3+F4,故A、B、D錯(cuò)誤,C正確。2.【新中考·分析論證】(2024山東招遠(yuǎn)期中)下列甲、乙、丙、丁四幅圖是某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、溢水杯、圓柱體物塊、小桶和水探究“浸在液體中的物體所受浮力跟它排開液體所受重力的關(guān)系”的情景,其中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)依次是F1、F2、F3、F4。(1)在實(shí)驗(yàn)操作前細(xì)心的同學(xué)指出,在情景甲中存在錯(cuò)誤,該 錯(cuò)誤是　　　　　　　　　　　　　　　????。(2)糾正錯(cuò)誤后,請(qǐng)你用甲、乙、丙、丁表示,寫出該探究實(shí) 驗(yàn)的合理順序　　　　　　　　　　　。(3)另一實(shí)驗(yàn)小組在步驟乙的操作中,只將物塊的一部分浸在 水中,其他步驟操作正確,則　　　????(選填“能”或“不 能”)得到相同的結(jié)論。溢水杯內(nèi)水面未到達(dá)溢水口丁、甲、乙、丙能(4)為了得到更普遍的結(jié)論,請(qǐng)你寫出一種可行的操作辦法:　　　　　　　　　　 　　　　　????。換用不同液體和不同物體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)解析　(1)實(shí)驗(yàn)中溢水杯內(nèi)水的液面必須到達(dá)溢水口,否則測(cè) 得的排開的液體的重力會(huì)偏小;(2)合理的實(shí)驗(yàn)順序是先測(cè)出 空桶所受的重力,再測(cè)出圓柱體物塊所受的重力,再把圓柱體 物塊浸沒在裝滿水的溢水杯中,測(cè)出圓柱體物塊所受的浮力, 用小桶收集圓柱體物塊排開的水,最后測(cè)出桶和排開的水所 受的總重力,故合理的順序?yàn)槎　⒓?、乙、?(3)阿基米德 原理對(duì)浸沒和部分浸入液體中的物體都是適用的,所以,只將 物塊的一部分浸在水中,其他步驟操作正確,也能得到相同的 結(jié)論;(4)為了得到更普遍的結(jié)論,應(yīng)換用不同液體和不同物體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。3.【新中考·分析論證】(2024四川成都七中期中)如圖為某 物理興趣小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、水、小石塊(不吸水)、溢 水杯、小桶、細(xì)線等實(shí)驗(yàn)器材探究“浮力的大小與排開液 體所受重力的關(guān)系”的情景。(1)根據(jù)圖中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可求出石塊的密度為　　　????kg/m 3;(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)(2)圖丙步驟中,小石塊逐漸浸入水中的過程中(未接觸溢水 杯底),水對(duì)杯底的壓強(qiáng)　　　　　????(選填“逐漸變大” “一直不變”或“逐漸變小”);(3)興趣小組的同學(xué)又換用不同的物體(不吸水和液體)或液 體按科學(xué)合理的順序進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn),由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出F浮???? 　　????(選填“>”“” “解析　(1)由圖可知,石塊浸沒在水中受到的浮力F浮=G-F示=2. 8 N-1.8 N=1 N;根據(jù)G=mg,石塊的質(zhì)量m=?=?=0.28 kg;根據(jù)阿基米德原理,石塊的體積V=V排=?=?=1×10-4 m3,石塊的密度ρ=?=?=2.8×103 kg/m3;(2)小石塊逐漸浸入水中的過程中(未接觸溢 水杯底),溢水杯中水的深度不變,根據(jù)公式p=ρgh可知,水對(duì) 溢水杯底的壓強(qiáng)不變;(3)因G排=G總-G杯=2 N-1 N=1 N,F浮=1 N,F浮=G排,可初步得出結(jié)論,浸在液體中的物體所受浮力的大小 等于它排開液體的重力;(4)其中一個(gè)同學(xué)每次進(jìn)行圖甲步驟 時(shí),都忘記將溢水杯中液體裝滿,則G溢偏小,實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)為G排=G 溢,因而他會(huì)得出F浮>G排的結(jié)論。

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