2023年中考物理专题复习探究影响浮力大小的因素(11)

2023年中考物理专题复习探究影响浮力大小的因素(11）

【实验目的】

探究浮力的大小与哪些因素有关 ? 【实验器材】

透明玻璃筒、食盐、弹簧测力计、金属圆柱体、细线、烧杯、小石块。 【实验步骤】

1. 把弹簧测力计下悬挂的物体浸没在水中，并分别停在水中不同的深度处，观察弹簧测力计的读数是否不同？

2. 把一个柱形固体竖直悬挂在弹簧测力计下，当物体浸在液体中体积逐渐增大时，观察弹簧测力计的示数变化情况。

3.准备好不同密度的液体（清水和盐水），再把弹簧测力计下悬挂的物体浸没在两种液体中，观察弹簧测力计的示数变化情况。 【实验结论】

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、跟液体的密度有关，物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大，浮力的大小与浸没在液体中深度无关。 【必会考点】

1、探究浮力的大小跟哪些因素有关，实验研究方法是控制变量法。 3、探究浮力大小与深度是否有关的实验，注意物体完全浸没在液体中。 4、换用不同的物体和液体重复实验目的是：避免实验偶然性，得出普遍规律。 5、用手拉弹簧测力计的不足之处是：读取数据时易受晃动而影响测量结果。 6、如图1可以得出的实验结论是：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。

7、如图2可以得出实验结论是：液体的密度相同时，物体浸在液体中的体积越大，浮力就越大。

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8. 如图3可以得出的实验结论是：物体浸在液体中的体积相同时，液体的密度越大，浮力就越大。

【经典题型】

1.（2022吉林）某小组同学

做科学探究实验，如图所示：

a．将一个长方体物体（物体不吸水）挂在弹簧测力计下，物体的下表面刚好与水面接触，如图甲所示。 b．移动弹簧测力计使物体向下移动4cm，弹簧测力计的示数如图乙所示。

c．继续移动弹簧测力计使物体再向下移动4cm，物体刚好浸没水中，如图丙所示，此时弹簧测力计的示数为4N。

（1）图乙中弹簧测力计的示数为______N。

（2）分析测量结果可知，在图丙中物体受到的浮力比在图乙中受到的浮力大______N，由此说明，物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积______。

（3）图乙中液体对容器底的压力为F乙，图丙中液体对容器底的压力为F丙，则F乙______F丙。 （4）该物体的密度为______kg/m。

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2.（2022江苏苏州）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。

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（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。

3. (2022•十堰)在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,小明提出如下猜想: A.可能与液体密度有关。

B.可能与物体浸在液体中的体积有关。 C.可能与物体密度有关。

D.可能与物体浸没在液体中的深度有关。

他们领取的实验器材有:柱形铁块一个、弹簧测力计一个、一杯水(适量)、细线(体积忽略不计)。 (1)只用这些器材,可以验证上述猜想中的B和 (选填字母序号)是否正确。

(2)如图是探究猜想B的实验过程,将铁块悬挂在弹簧测力计下静止在空气中时,弹簧测力计示数为F1，将铁块部分浸入水中时,弹簧测力计示数为F2，此时铁块受到的浮力大小表达式为F浮＝ (用题中物理量符号表示)。将铁块浸没在水中时,弹簧测力计示数为F3 ，F2 F3(选填“大于”、“小于”或“等于”)。分析比较F1、F2、F3的大小与浮力的关系,可以得到结论:铁块浸在水中的体积越大,受到的浮力越大。

4.小明与同学一起利用弹簧测力计、玻璃杯、金属块、水、浓盐水等实验器材，探究浮力的大小与哪些因素有关。他们正确的进行了如图所示的实验操作：

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实验次数 液体种类 金属块的重力金属块浸入情金属块在液体金属块所受浮/N

况

中时测力计的力/N 示数/N

1 2 3 4

—— 水 水 浓盐水

2.7 2.7 2.7 2.7

—— 部分 全部 全部

—— 2.0 1.7 1.5

—— 0.7 1.0

（1）根据以上实验，把表中数据填写完整。

（2）分析实验②③可得：液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越 。 （3）分析实验③④可得：金属块排开液体的体积相同，液体密度越大，浮力越 。 （4）结论：浮力的大小与 和 有关。 （5）用这种实验方法，还可以测量 的密度。

（6）小明完成上述实验后，找来合适的玻璃杯，倒入足够深的水，将挂在测力计上的金属块逐渐下降，但不接触容器底。绘制出了实验中测力计的示数F随物体下表面至水面深度h变化的F﹣h图像（图⑤）。分析图像可知：当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数 ，这表明：浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度 。

5．物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关“实验中，用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，以下图a、b、c、d、e分别为实验情景。（g取10N/kg）

（1）通过a、c两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是 。 （2）通过 、 两次实验，可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系。 （3）通过比较b、c两次实验，可以探究浮力大小与 的关系。

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（4）通过c、e两次实验，可探究物体所受浮力大小与 的关系。

（5）在某种液体中进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像，则该液体的密度为 kg/m。

（6）通过计算可以知道物体的密度是 kg/m，圆柱体高度为 cm。

6．小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块，两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。探究过程及有关数据如图1所示。

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（1）金属块浸没在水中所受的浮力是 N。

（2）观察A、B、C、D可得出金属块受到的浮力大小与 有关。比较A、E、F可知浮力大小还与 有关。

（3）为了使实验现象更明显，在满足条件的情况下，所选金属块的体积应选 （选填“较小”或“较大”）。

（4）已知容器的底面积为200cm，则对比A、D步骤，容器对桌面的压强增大 Pa。

7．为了探究浮力大小跟哪些因素有关，某兴趣小组的同学，用同一物体进行了如图所示的操作，并记下物体静止时弹簧测力计的示数．图乙中物体未放入前溢水杯装“满”了水，物体浸没后，水全部溢出到旁边的小烧杯中，溢出水倒入量筒后的情况如图丁所示。

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（1）该小组同学选择甲丙两图来探究浮力的大小与 的关系，由甲丙两图可以得出的实验结论是 。

（2）该小组同学通过比较甲、乙两图中F1和F2的大小，得到“浮力大小与物体浸没的深度有关”的结论，此结论是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 。

（3）根据浮力的知识，由图示信息可得：物体浸没在水中时所受浮力的大小为 N；图丙中盐水的密度为 kg/m。（g取10N/kg，水的密度为1.0×10kg/m）

8. 小明探究“浮力大小跟哪些因素有关”的实验，进行了如图所示的实验步骤，对比分析①②③④可以探究浮力大小与物体______________是否有关。对比分析图①④⑤可知，浮力大小与___________无关。由图实验数据可知未知液体与水的密度之比是__________。

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9. 亮亮同学探究“浮力的大小与什么因素有关”，其实验过程如图所示。

(1)由图甲可知，物体的重力为________N。

(2)由图甲和丙可知，物体完全浸没在水中时，所受浮力为________N。

(3)根据图中弹簧测力计示数的变化可知物体排开水的体积越大，所受浮力越______。

(4)在上述实验的基础上，亮亮若想探究浮力大小与液体密度的关系，则应该换用一杯______(选填“质量”或“密度”)不同的液体，将物体浸没在液体中，观察弹簧测力计的示数，与图______(选填“乙”或“丙”)比较得出结论。

(6)如图丁所示，图线______选填“a”或“b”能用来表示物体所受浮力大小随浸入液体深度的变化情况。

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参：

1. （1） 4.4 （2） 0.4 有关 （3）  （4）6×10Kg/m

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2. （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

3. （1）D(2)F1-F2（3）大于

4. （1）1.2（2）大（3）大 （4）物体排开的液体的体积 液体密度（5）金属块（或浓盐水）（6）不变 无关

5．（1）0.5N （2）c、d（3）排开液体体积（4）液体密度 （5）0.8×10（6）4×106．（1）4（2）排开液体的体积 液体的密度（3）较大（4）200

7．（1）液体的密度 当排开液体体积相同时，液体密度越大，物体所受浮力越大。 （2）错误 乙图中物体碰到容器底部，物体受到容器对它的支持力。 （3）0.5 1.2×10。

8.排开液体的体积 物体浸没深度 4:5

9.(1)4.8 (2)2.8 (3) 大 (4) 密度 丙(5) b

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