2021北京重点校初二(下)期中物理汇编：学生实验：探究—影响浮力大小的因素.docx

2021北京重点校初二（下）期中物理汇编
学生实验：探究—影响浮力大小的因素

一、单选题
1．（2021·北京·北大附中八年级期中）如图甲所示，弹簧测力计下端悬挂着一个小圆柱体物块，物块浸没在盛水的大水槽中。现将测力计缓缓提升，直到圆柱体物块全部露出水面一段距离，在该过程中测力计的示数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示。已知g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，水槽内水面的变化可以忽略不计，则下列判断中正确的是（　　）

A．圆柱体浸没在水中时受到的浮力是1.5N
B．圆柱体受到的重力是2.0N
C．圆柱体的密度是2.5×103kg/m3
D．圆柱体的高度是5cm
2．（2021·北京·人大附中八年级期中）如图所示，半球形物体重，浸没在液体中称时，弹簧测力计示数为，则下列说法正确的是（　　）

A．浸没时半球在液体中受到重力、拉力、浮力和水的压力
B．浸没时半球受到液体压力的合力方向竖直向下
C．浸没时半球受到的液体的压力的合力为
D．剪断连接测力计的绳子，物体将下沉，此过程中浮力变大
3．（2021·北京·北大附中八年级期中）游泳的人由河边走向深水处的过程中，如果河底布满碎石子，则(    )
A．脚越来越疼，因为水对脚的压力越来越大
B．脚疼得越来越轻，因为河底对人的支持力越来越小
C．脚越来越疼，因为水对人的浮力越来越大
D．脚疼得越来越轻，因为人受到的重力越来越小
4．（2021·北京·北大附中八年级期中）新鲜鸡蛋在水中会下沉，向水中加盐并轻轻搅拌，随着盐的溶解，可以看到鸡蛋会上浮，这是因为
A．鸡蛋的质量减少，浮力增大
B．鸡蛋排开盐水的体积增大，浮力增大
C．鸡蛋的重力减小，重力小于浮力
D．液体的密度变大，鸡蛋所受的浮力大于重力
二、填空题
5．（2021·北京师大附中八年级期中）一只天鹅漂浮在水面上，此时，它受到了______对它产生的浮力；一条热带鱼在水里游泳，此时它______（填“受到”或“不受”）浮力作用。
6．（2021·北京师大附中八年级期中）如图所示，浸没在水中的小球所受浮力的方向为图中______（填序号）所指的方向。

7．（2021·北京·北大附中八年级期中）探究“阿基米德原理”时，小婷按照如图步骤做了实验。测量时弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3和F4。则石块受到的浮力为______，石块排开水的重力为______。（这两空均用F1、F2、F3和F4字母表示）

三、实验题
8．（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”。
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·北京师大附中八年级期中）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。请你根据图中给出的信息，回答下列问题：

（1）物体A浸没在水中所受浮力为___N；
（2）根据图乙和图___可知，浮力的大小与排开液体体积有关。
（3）根据图丙和图丁可知，浮力的大小与液体___有关。

参考答案
1．C
【详解】由图乙所示可以判断出，在前2cm物块浸没在水中，在后5cm物块完全脱离水面，圆柱体的高度是

根据称重法可知物块的重力为

圆柱体浸没在水中时受到的浮力是

物块浸没在水中时，由阿基米德原理可得

且由密度公式可知

因为浸没，所以物体的体积等于排开水的体积，联立可得

故选C。
2．C
【详解】A．半球所受浮力为液体对半球上表面与下表面的压力差，因此浸没时半球在液体中受到重力、拉力和浮力，故A错误；
B．浸没时半球受到液体压力的合力为半球所受到的浮力，浮力方向竖直向上，故B错误；
C．半球在空气中的重力为12N，浸没在液体时受到浮力作用弹簧的拉力为10N，故浮力的大小为2N，浸没时半球受到的液体的压力的合力即为浮力，因此浸没时半球受到的液体的压力的合力为，故C正确；
D．根据阿基米德原理，当物体完全浸没在液体中后，物体排开液体体积不变，浮力不变，故D错误。
故选C。

3．B
【详解】根据阿基米德原理可知，人在水中由浅水走向深水时，由于人排开水的体积增大，故人所受浮力增大；人在水中受到重力G、浮力F浮及支持力F三个力，且在竖直方向上处于平衡状态，所以
F=G-F浮
因浮力增大，重力不变，故支持力减小，所以脚疼得越来越轻。
故选B。
4．D
【详解】加盐后随着盐的溶解，盐水的密度增大，根据阿基米德原理可知鸡蛋所受浮力增大，当浮力增大到大于鸡蛋的重力时鸡蛋会上浮．

5．     水     受到
【详解】[1][2]流体对浸在其中的物体有浮力的作用，天鹅漂浮在水面上、热带鱼在水里游泳，天鹅与热带鱼都受到水的浮力的作用。
6．1
【详解】由浮力产生的原因可知：浮力的方向总是竖直向上的，故图中的小球受到的浮力的大小与小球放置的位置无关，它受到的浮力的方向是与水平面垂直的。故应选序号1。
7．     F1-F2     F4-F3
【详解】[1][2]根据称重法可知石块的重力为F1，由图乙中竖直方向上受力平衡可知石块受到的浮力为

由图丙、丁称重法可知石块排开水的重力为

8．     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     ≠
【详解】（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”。
9．     abedc          BCD     AD
【详解】(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．     1     丙     密度
【详解】（1）[1]由图a知：G=4N，由图丙知，F=3N，所以
F浮=G﹣F=4N﹣3N=1N
（2）[2]图乙和图丙液体的密度相同，排开液体的体积不同，可得出浮力的大小与排开液体体积有关；
（3）[3]图丙中液体是水，图丁中的液体是酒精，根据图丙和图丁可知，物体受到的浮力不同，所以说浮力的大小与液体密度有关。

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