探究影响浮力大小的因素的合集(含答案).doc

实验21 探究影响浮力大小的因素
典例 （2011年中考·贵州铜仁卷）某同学在“探究浮力大小与什么因素有关”时，做了如下图所示的实验。根据要求完成下列探究过程。

（1）石块的重力G= N。
（2）石块浸没在水中后测力计的示数G′= N，由此可得石块所受浮力F浮= N。
（3）石块排开水所受到的重力G排= N。
（4）比较F浮和G排的大小，可以发现：F浮 G排。
解析：本题重点是弹簧测力的读数，关键是认清分度值和指针所指示的刻度；物体在液体中受到的浮力等于在空气中时弹簧测力计的示数减去物体浸没在在液体中的时弹簧测力计的示数．
（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，指针指在3N刻度上，所以在空气中石块的重力为3N；
（2）石块浸入水中后，弹簧测力计的指针指在1N下面第3个小格上，示数为1N+0.2N×3=1.6N，石块在水中所受浮力F浮=G﹣G′=3N﹣1.6N=1.4N；
（3）空桶的重力为0.4N，空桶和石块排开的水总重力为1.8N，所以石块排开水所受的重力G排=1.8N﹣0.4N=1.4N；
（4）比较浮力和排开的水的重力发现，二者大小相等，浮力的大小等于排开的水所受的重力．
答案：（1）3.0 （2）1.6；1.4 （3）1.4 （4）=
点评：浸在液体中的物体受到浮力的作用，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力，由本实验可以得出著名的阿基米德原理。

《实验21 探究影响浮力大小的因素》针对练习
1．（2011年中考·内蒙古赤峰卷）小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系。他把金属块挂在弹簧测力计上，将它分别浸入水和酒精中的不同位置，如图所示。

（1）上述四种情况， 图中金属块所受到的浮力最小。
（2）做丙、丁两次实验，是为了探究浮力大小与 有关。
（3）做 两次实验，是为了探究金属块浸没在液体中时，受到的浮力与深度无关。
1.（1）甲 （2）液体种类（液体密度） （3）乙、丙
解析：（1）因为在数值上重力=浮力+拉力，所以受到的浮力最小，弹簧测力计的示数最大，应该是甲图；（2）丙、丁两次实验，金属块排开液体的体积和浸没的深度都相同，只有液体的种类不同，因此是探究浮力与液体种类的关系；（3）探究浮力与深度的关系时，根据控制变量法的思想，应控制液体种类和排开液体的体积相同，只改变浸没的深度，符合条件的只有乙、丙，数据显示浮力与浸没的深度无关．
2.（2011年中考·山东临沂卷）在探究“影响浮力大小的因素”时，同学们做了如图所示的一系列实验。请你根据图中所标弹簧测力计的示数等信息回答下列问题：
（1）物体全部浸入水中受到的是　　　N；
（2）根据图（a）、（b）、（c）实验可得出浮力的大小与　　　　　　　　有关；
（3）根据图　　　　　实验可得出浮力的大小与液体体积有关。

2.（1）1.8　（2）液体密度　（3）（a）、(b) 、(c)(只填（b）、(c)同样给分)
解析：本题考查探究“影响浮力大小的因素”。从题中分析可以知道，物体的重力为3.8N，物体全部浸入水中时的拉力为2N。物体全部浸入水中受到的是3.8N -2N =1.8N；根据图（a）、（b）、（c）实验可得出浮力的大小与液体密度有关；根据图（a）、(b) 、(c)实验可得出浮力的大小与液体体积有关。
3．（2011年中考·江苏苏州卷）如图所示是“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。

实验中保持物体处于静止状态，图甲和图乙中物体露出液面的体积相等，弹簧测力计测得的拉力大小的关系是：F1＜F2，F2＞F3=Ｆ4．则：
（1）由图甲和图乙的探究可以得出的结论是： ；
（2）由图乙和图丙的探究可以得出的结论是： ；
（3）由图丙和图丁的探究可以得出的结论是： 。
3.（1）物体排开液体的体积相等时，所受浮力大小与液体密度有关；液体密度大，浮力也大
（2）物体浸在同一种（密度相同的）液体中时，所受浮力大小与物体排开液体的体积有关，排开液体的体积大，浮力也大
（3）物体浸没在液体中时，所受浮力的大小与深度无关
4．（2011年中考·云南昆明卷）在探究“影响浮力大小的因素”时，某班同学猜想浮力大小可能与液体的密度、物体浸在液体中的深度以及物体排开液体的体积有关。老师为同学们准备了以下实验器材：
①弹簧测力计；②装有水的玻璃烧杯；③装有酒精的玻璃烧杯；④顶端带有挂钩的铝块；⑤细线。
（1）探究浮力大小是否与物体浸在液体中的深度有关，应选择的器材是顶端带有挂钩的铝块、细线、________和________；(填写序号)
（2）甲同学认为“物体浸在液体中越深，受到的浮力越大”，并在同种液体中用图甲实验证实他的观点，即铝块从A到A｀位置的过程中，浮力变大了。乙同学认为“浮力大小与物体浸在液体中的深度无关"，并在同种液体中用图乙实验证实自己的观点，即铝块从B到B｀位置的过程中，浮力大小不变。请分析甲、乙两同学的实验过程，你认为不正确的是________同学的观点，理由是_____________。
（3）经过认真分析发现，甲同学的实验适用于探究浮力大小与____________关系。

4.（1）①；②或③ （2）甲；甲同学在实验中，未控制物体浸入液体的体积不变。（3）物体排开液体的体积
解析：（1）探究浮力大小是否与物体浸在液体中的深度有关，需要控制液体的密度和物体的体积不变，所以应选择①和②或③。
（2）甲同学的观点不正确；因为甲同学在实验中，未控制物体浸入液体的体积不变。
（3）甲同学的实验，铝块从A到A｀位置的过程中，铝块排开液体的体积变大，浮力也变大，所以该实验适用于探究浮力大小与物体排开液体的体积关系。
5．（2011年·黑龙江鸡西卷）小颖同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用每小格为0.5N的弹簧测力计、密度大于水的塑料块、烧杯、小桶等器材进行实验，a、b、c、d 是四个步骤的示意图，其中d测量空桶受到的 ，此实验操作的正确顺序是 ，由a、b两图中弹簧测力计的读数可求出塑料块受到的浮力为 N；被排开液体受到的重力为 _N；如果关系式 成立，就可得到著名的阿基米德原理。请你举出生产或生活中应用阿基米德原理的一个实例 。

5.重力；a d b c（或d a b c）；0.5；0.5；F浮=G排；轮船（或盐水选种等合理的答案均得分）
6.（2011年中考·海南卷）小明探究“浮力大小与深度的关系”，探究过程及有关数据如图所示。

（1）物体（圆柱体）所受的重力是_____ N。
（2) 物体受到的最大浮力是_____ N。
（3）图乙中正确反映弹簧测力计示数F和物体下表面在水中的深度h关系的图象是_____。（物体未接触容器底）
（4）图甲的弹簧测力计_____（选填“能”或“不能”）用来测量一个大西瓜的重力。
6.（1）4 （2）0.8 （3）D （4）不能
解析：（1）根据测力计读数可知，物体（圆柱体）所受的重力是4N。
（2）物体受到的浮力等于物体的重力减去测力计上的读数，当物体重力不变，测力计读数最小时，浮力最大，即最大浮力为4N-3.2N=0.8N。
（3）根据图甲可知，在h从0逐渐增大的过程中，测力计示数先减小，后保持不变，故本题答案为D。
（4）图甲测力计的最大测量值是5N，相当于0.5kg物体的重力，小于大西瓜的重力，故不能用该测力计测量大西瓜的重力。

7.（2011年中考·湖北武汉卷）为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系，某同学进行了下图所示的实验：
甲.测出实心合金块所受的重力.
乙.把合金块浸没在装满水的溢水杯中，测出合金块所受的浮力，收集合金块排开的水。
丙.测出桶和排开的水所受的重力。
丁.测出空桶所受的重力。

（1）你觉得合理的实验顺序是 。
（2）选用其他液体多次实验后，可得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力，大小 。
（3）图乙中，浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，合金块所受的浮力 （填“变大”、“不变”或“变小”）。
（4）合金块的密度是 。
7.（1）丁甲乙丙（或甲丁乙丙）  （2）等于它排开液体所受的重力 （3）不变 
（4）4×103kg/m3（或4g/cm3)　　
解析：（1）需要先测出空桶的重力和侵入液体前合金块在空中的重力，合理顺序为丁甲乙丙 或甲丁乙丙。
（2）将合金块浸在液体中时，其所受竖直向上的浮力和弹簧的拉力等于合金块的重力，即浸在液体中的物体所受的浮力等于其在空中的重力减去拉力。通过比较合金块在液体中浮力的计算值与排出液体的重力，可得出浮力与排出的液体重力间的关系。本题选用其他液体多次实验后，可得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体所受的重力。
（3）合金块在水中匀速向下运动的过程中，所受的浮力不变。
（4）合金块所受浮力和排开水的重力均是0.5N，即F浮=G排=ρ水gV排=0.5N，可求得V排=5×10-5m3，其大小等于合金块的体积，即V合金=V排=5×10-5m3，已知合金块的重力为2N，即G合金=m合金g=ρ合金V合金g=2N，可求得ρ合金=4×103kg/m3（或4g/cm3)。
8．（2011年中考·辽宁阜新卷）物理实验课上，老师让同学们自选器材测量物体的密度。小雨选择了天平、量筒、水和细线，测量橡皮泥的密度。实验操作过程如下图所示：

（1）上图中合理的操作顺序是 (填序号)。
（2）由图可知，橡皮泥的质量m= g，橡皮泥的体积V= cm3，则橡皮泥的密度ρ= kg／m3。
（3）测量完密度后，小雨还想知道浮力的大小与物体所受的重力大小是否有关，再给你一只弹簧测力计，请你帮他设计一个实验验证他的猜想。(简要写出实验过程及分析论证)
8.解析：用天平和量程来测量固体的密度时，要先测量固体的质量，再利用量筒和水测量固体的体积，顺序不能颠倒，否则固体上沾有水，测量的质量不准确，给实验带来误差．
根据砝码和游码对应的刻度值计算物体的质量，读出物体浸没水前后水面到达的刻度，求出物体的体积，根据密度公式计算物体的密度．
浮力大小跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，在探究浮力和重力是关系时，采用控制变量法，保证液体的密度和排开液体的体积相同，采用水做实验保证液体密度相同，采用橡皮泥浸入前后水面到达的刻度相同保证橡皮泥排开水的体积相同，把橡皮泥分成重力大小不同两块，分别测量重力和在水中时弹簧测力计的示数，求出浮力，比较浮力和重力，得出结论．
（1）首先测量橡皮泥的质量，然后量筒内倒入适量的水，读出水的体积，再把橡皮泥用细线拴好，浸没在水中，读出水面到达的刻度．
（2）游码对应的刻度值，标尺每一个大格代表1g，每一个小格代表0.2g，游码对应的刻度值是4.4g，物体的质量=砝码的质量+游码对应的刻度值=20g+4.4g=24.4g，物体的体积=V﹣V'=80ml﹣60ml=20ml=20cm3，ρ===1.22g/cm3=1.22×103kg/m3．
（3）实验过程：①将橡皮泥分成大小不等的两块，将小块橡皮泥用细线系好挂在弹簧测力计下，测出小块橡皮泥受重力为G1，再将小块橡皮泥浸入装有适量水的量筒中记下水面到达的刻度V，并记下弹簧测力计示数F1．
②取出小块橡皮泥，用同样方法测出大块橡皮泥受重力为G2，将大块橡皮泥浸入量筒中使水面到达刻度V，记下弹簧测力计示数F2．
分析论证：分别求出小块、大块橡皮泥所受浮力F浮1=G1﹣F1，F浮2=G2﹣F2，比较F浮1与F浮2，若F浮1=F浮2，说明浮力大小与物体重力无关；若F浮1≠F浮2，说明浮力大小与物体重力有关．
答案：（1）CAB(或ACB) （2）24.4；20；1.22×103
9．（2011年中考·广东清远卷）在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，一组同学根据生活经验提出了如下猜想：
A．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟深度有关；
B．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟排开液体的体积有关；
C．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟液体的密度有关．
实验桌上有如下器材：量程符合实验要求的弹簧测力计一个，一个大水槽里盛有足够深的水，体积相同的若干钩码．该组同学所做的实验过程如图18所示．
图18

（1）钩码浸没在水中时受到的浮力是 N；
（2）比较 ，可知猜想A是错误的；
（3）比较b、c、d，可知猜想 是正确的；
（4）完成该实验后，该组同学在此实验的基础上，设计了一个实验来证明：“浸在液体中的物体所受的浮力大小与它排开液体的体积成正比”．请你根据现有器材写出主要的实验步骤．
9.（1）0.2 （2） d、e （3）B
（4）写出主要的实验步骤：①把三个钩码挂在一起，然后挂在调节好的弹簧测力计下，测出它们的总重为G，记录在表格中。②用弹簧测力计吊着三个钩码，使最下方的钩码浸没在水槽里的水中，读出此时弹簧测力计的示数为F，记录在表格中。③依次增加钩码浸没在水中的个数，仿照步骤②分别读出弹簧测力计的示数，直至三个钩码全部浸没在水中，记录每次弹簧测力计的示数。 ④利用计算出各次钩码所受的浮力，记录在表格中．
（说明：①若答出“分别测出1个、2个、3个体积相同的钩码浸没在水中时受到的浮力并记录在表格中”给2分．②实验中用三个或三个以上钩码数均可；③若用图示的方法表明主要的实验步骤给2分．④若回答实验步骤不完整酌情给分）
解析：（1）a测量的是钩码的重力G=0.5N，d或e测量的是钩码浸没在水中时钩码受到的竖直向上的拉力，F拉=0.3N，此时钩码受到的浮力为F浮=G-F拉=0.5N-0.3N=0.2N。
（2）猜想A认为，浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟深度有关，那就需要把钩码浸入同种液体中，改变钩码在液体中的深度，然后比较弹簧测力计的读数，如题中d、e，实验发现，深度不同，测力计读数相同，即浮力相同，这说明猜想A错误。
（3）比较b、c、d可知，浸在液体里的物体受到的浮力大小跟排开液体的体积有关，猜想B是正确的.
（4）参考上面答案部分。
10．（2011年中考·湖南衡阳卷）为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、烧杯、金属块、细线、水及其他简单辅助器材。实验步骤如下：

（1）按如图甲的方法测出金属块受到的重力，大小为________N。
（2）按如图乙的方法测出金属块浸没在水中时排开水的体积，大小为_________cm3。
（3）用公式F浮＝ρ水gV排计算金属块浸没在水中受到的浮力，大小为_________N。
（4）比较金属块浸没在水中受到的浮力和金属块受到的重力大小，可知金属块浸没在水中时会＿＿＿＿（填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）。
10.（1）2.2 （2）20 （3）0.2 （4）下沉