滬科版八年級物理 專項(xiàng)綜合全練（九） 探究浮力的影響因素1. 在探究物體所受浮力大小與物體排開液體所受重力大小關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，小波的一次操作過程如圖所示。實(shí)驗(yàn)步驟：用細(xì)線將物塊系好，掛在已調(diào)零的彈篷測力計(jì)掛鉤上，測出物塊所受的重力 G物（如圖甲），將數(shù)據(jù)記錄在表格中；將水倒入溢水杯中（如圖乙）；將掛在彈簧測力計(jì)掛鉤上的物塊浸沒在溢水杯內(nèi)的水中，不接觸溢水杯，同時(shí)用小桶收集溢出的水，物塊靜止，待溢水杯中的水不再流出時(shí)，讀出彈簧測力計(jì)示數(shù) F（如圖丙），將數(shù)據(jù)記錄在表格中；將步驟中裝有溢出水的小桶掛在彈簧測力計(jì)掛鉤上，測出小桶和溢出水的總重 G總（如圖丁），將數(shù)據(jù)記錄在表格中；利用 F浮=G物F 求出物體所受浮力的大小，并與 G總 進(jìn)行比較。請指出上述步驟中存在的兩個(gè)問題：問題 1： ；問題 2： 。2. 某班物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)，在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證阿基米德原理。(1) 方案一：小軍用石塊按照如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)步驟依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。i 由圖甲可知，石塊浸沒在水中時(shí)，受到的浮力 F浮= N，排開水的重力 G排= N，發(fā)現(xiàn) F浮G排，造成這種結(jié)果的原因不可能是 （填序號）。A.最初燒杯中的水未裝至燒杯口B.整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧測力計(jì)都沒有校零C.步驟 C 中，石塊浸沒后，碰觸到燒杯的底部ii 小軍改正錯(cuò)誤后，得到石塊浸沒在水中受到的浮力為 1N，則石塊密度為 kg/m3；若將圖甲步驟 C 中的小石塊取出，將裝有溢出水的小桶放入燒杯漂浮，忽略水的損失，則此次從燒杯中溢出的水質(zhì)量為 g（g 取 10N/kg）。(2) 方案二：如圖乙所示，小川同學(xué)將裝滿水的溢水杯放在升降臺 C 上，用升降臺來調(diào)節(jié)溢水杯的高度。當(dāng)小川逐漸調(diào)高升降臺時(shí)，發(fā)現(xiàn)隨著重物浸入水中的體積越來越大，彈簧測力計(jì) A 的示數(shù) （選填“變大”“變小”或“不變”），且彈簧測力計(jì) A 示數(shù)的變化量 B 示數(shù)的變化量（選填“大于”“小于”或“等于”），從而證明了 F浮=G排。在這個(gè)過程中溢水杯對升降臺 C 的壓力 （選填“變大”“變小”或“不變”）。(3) 小明同學(xué)撿到了一個(gè)不吸水的工藝品，它的上端為質(zhì)地均勻的柱形木塊 A，木塊上粘有合金塊 B。小明將工藝品豎直放在水中如圖丙，靜止時(shí)木塊浸入水中的深度為 h1；因粘合處松動導(dǎo)致合金塊沉底，如圖丁，靜止時(shí)木塊浸入水中的深度為 h2，工藝品所受浮力與丙圖相比 （選填“變大”“變小”或“不變”）。將 B 從水中撈出放在 A 的上方，A 、 B 一起漂浮，合金的密度為水的 n 倍，當(dāng)木塊在水中豎直漂浮時(shí)，浸入水中的深度 h3= （用 h1 、 h2 、 n 表示，不考慮工藝品沾水對實(shí)驗(yàn)的影響）。3. 小明在學(xué)習(xí)阿基米德原理時(shí)想到“物體受到的浮力大小可能與物體的密度有關(guān)”。他從實(shí)驗(yàn)室找到了一些實(shí)驗(yàn)器材和測量儀器：實(shí)心銅塊、實(shí)心鐵塊、彈簧測力計(jì)、燒杯、細(xì)繩、足量的水。請你幫小明完善實(shí)驗(yàn)方案。(1) 選體積和形狀 （選填“相同”或“不同”）的實(shí)心銅塊和實(shí)心鐵塊各一個(gè)。(2) 請你為實(shí)驗(yàn)需要測量或計(jì)算的物理量，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄的表格。(3) 用上述物理量驗(yàn)證小明的猜想是否正確：i 若 ，則他的猜想正確。ii 若 ，則他的猜想不正確。4. 如圖，“驗(yàn)證阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)步驟如下：用彈簧測力計(jì)測出物體所受的重力 G (圖甲)；將物體浸沒在水面恰好與溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接從溢水杯里被物體排開的水，讀出這時(shí)測力計(jì)的示數(shù) F (圖乙)；測出接水后小桶與水所受的總重力 G1 (圖丙)；將小桶中的水倒出，測出小桶所受的重力 G2 (圖丁)；分別計(jì)算出物體受到的浮力和排開的水所受的重力，并比較它們的大小是否相同?；卮鹣铝袉栴}：(1) 物體浸沒在水中，受到水的浮力 F浮= ，被排開的水所受的重力 G排= 。(用上述測得量的符號表示)(2) 指出本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因（寫出兩點(diǎn))：( a ) ；( b ) 。(3) 物體沒有浸沒在水中， (選填“能”或“不能”)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證阿基米德原理。5. 小紅用彈簧測力計(jì)、鐵圓柱體、兩個(gè)相同的大燒杯做”探究影響浮力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)步驟和彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖所示。(1) 由圖可知，鐵圓柱體浸沒在水中所受浮力為 N。(2) 由甲、乙、丁圖可探究的問題是 。(3) 由甲、丁、戊圖可以得出的結(jié)論是 。(4) 在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，請你添加合適的物體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究浮力大小與物體質(zhì)量是否有關(guān)。請寫出你的實(shí)驗(yàn)思路： 。答案1. 【答案】溢水杯未裝滿，則溢出到小桶中的水所受的重力小于物塊排開的水所受的重力；沒有測量空桶所受的重力，所以不能得到物塊排開的水所受的重力【解析】要比較物塊所受浮力大小與物塊排開液體所受重力的關(guān)系，應(yīng)讓小桶中所接的是物塊浸沒入水中時(shí)排開的所有的水，但圖乙中，濫水杯中的水未裝滿至溢水口，則這樣小桶中接到的水所受的重力小于物塊排開的水所受的重力。沒測量空小桶的重力，則無法得到物塊排開的水的重力。2. 【答案】(1) i 1.1；1.0；Bii 2.5×103；120 (2) 變??；等于；不變(3) 變??；nh1h2n1 【解析】(1) i 由步驟 A 知，石塊重 2.5N，由步驟 C 知，石塊浸沒于水中時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)為 1.4N，石塊受到的浮力 F浮=F1F3=2.5N1.4N=1.1N；由步驟 B 知，小桶重 1.2N，由步驟 D 知，小桶和排開的水總重 2.2N，石塊排開的水重 G排=F4F2=2.2N1.2N=1.0N；若最初燒杯中的水未裝至燒杯口，則測得的石塊排開的水的重力偏小，故A不符合題意；實(shí)驗(yàn)中，石塊受到的浮力和排開水的重力都是利用兩個(gè)力的差算出的，若整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧測力計(jì)都沒有校零，則不會造成浮力和排開水重力的不相等，故B符合題意；若步驟 C 中，石塊浸沒后，碰觸到燒杯的底部，則測得的拉力偏小，算出的浮力偏大，故C不符合題意。ii 石塊的質(zhì)量 m=Gg=2.5N10N/kg=0.25kg，石塊的體積 V=V排=F浮2水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.0×104m3，石塊的密度 =mV=0.25kg1.0×104m3=2.5×103kg/m3。若將裝有溢出水的小桶放入燒杯漂浮，桶中水是從燒杯中流出，它排開的水重即為桶中的水重，故此時(shí)燒杯中溢出的水的重力等于小桶的重力 1.2N。所以，溢出的水的質(zhì)量為 m=G桶g=1.2N10N/kg=0.12kg=120g。(2) 當(dāng)小川逐漸調(diào)高升降臺時(shí)，隨著重物浸入水中的體積越來越大，它受到的浮力變大，所以彈簧測力計(jì) A 的示數(shù)變小。彈簧測力計(jì) A 示數(shù)的變化量等于重物受到的浮力，它和重物排開的水所受的重力相等，所以，彈簧測力計(jì) A 示數(shù)的變化量等于彈簧測力計(jì) B 示數(shù)的變化量。在這個(gè)過程中，重物對溢水杯中的水有向下的壓力，等于水對重物向上的浮力，且不斷變大，同時(shí)，溢水杯中被排出的水重也變大，兩者相等，所以，溢水杯對升降臺 C 的壓力不變。(3) 丙圖中，工藝品整體漂浮于水面，受到的浮力等于它的總重；圖丁中，工藝品的一部分漂浮于水面，一部分沉底，沉底的一部分受到的浮力小于重力，所以它受到的總浮力小于重力；所以，工藝品受到的浮力變小。設(shè) A 橫截面積為 S，由圖丙可得 水gSh1+水gVB=GA+GB，由圖丁可得 水gSh2=GA，當(dāng) B 放在 A 上時(shí)，有 水gSh3=GA+GB，又 GB=n水gVB，聯(lián)立以上各式得 h3=nh1h2n1。3. 【答案】(1) 相同(2) 重力G/N浸沒時(shí)測力計(jì)拉力F/N物塊受到的浮力F浮/N銅塊鐵塊 (3) i G1F1G2F2 ii G1F1=G2F2 【解析】(1) 探究物體受到的浮力大小與物體的密度的關(guān)系時(shí)，利用控制變量法，需要控制實(shí)心銅塊和鐵塊的體積和形狀相同。(2) 實(shí)驗(yàn)探究步驟：用細(xì)繩分別系住銅塊和鐵塊；分別用彈簧測力計(jì)測出銅塊的重 G1 和鐵塊的重 G2；燒杯中裝入適量的水，用彈簧測力計(jì)拉著銅塊并把銅塊浸沒在水中，穩(wěn)定后讀出測力計(jì)的示數(shù) F1，再用彈簧測力計(jì)拉著鐵塊并把鐵塊浸沒在水中，穩(wěn)定后讀出測力計(jì)的示數(shù) F2；最后利用稱重法測浮力可得它們各自浸沒在水中受到的浮力。(3) i 根據(jù)稱重法得到銅塊和鐵塊浸沒在水中時(shí)各自受到的浮力 F浮1=G1F1 、 F浮2=G2F2，則對于“物體受到的浮力大小可能與物體的密度有關(guān)”的猜想，若 G1F1G2F2，則他的猜想正確；若 G1F1=G2F2，則他的猜想不正確。4. 【答案】(1) GF；G1G2 (2) 測量時(shí)測力計(jì)未保持靜止；小桶中的水未倒凈，排開的水未全部流入小桶(3) 能【解析】(1) 用彈簧測力計(jì)測量物體的重力，當(dāng)物體浸沒在水中時(shí)，發(fā)現(xiàn)測力計(jì)的讀數(shù)會變小，這是由于物體在水中要到浮力，兩次讀數(shù)之差就是物體所受的浮力，即 F浮=GF。當(dāng)物體浸沒時(shí)，收集從溢水杯排出的水，用彈簧測力計(jì)測出水和小桶的總重力，再把水倒凈測量空小桶的重力，可得 G排=G1G2。(2) 本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因除了答案中的兩點(diǎn)，實(shí)際上還有測力計(jì)的精度不夠、彈簧測力計(jì)的指針不穩(wěn)造成讀數(shù)誤差等。(3) 浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受重力的大小，故物體沒有浸沒，也能用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證阿基米德原理。5. 【答案】(1) 4 (2) 物體所受浮力的大小與排開液體體積的關(guān)系(3) 物體所受浮力的大小與液體密度有關(guān)，排開液體的體積相同時(shí)，液體密度越大，物體受到的浮力越大(4) 添加一個(gè)與鐵圓柱體體積相同、質(zhì)量不同的物體，測出它們各自的重力，然后分別用測力計(jì)吊著浸沒到水中，讀出測力計(jì)示數(shù)，根據(jù)測力計(jì)的示數(shù)算出浮力，通過比較得出結(jié)論【解析】(1) 由圖甲、丙（?。┛芍鸿F圓柱體浸沒在水中所受浮力 F浮=GF=5N1N=4N。(2) 由甲、乙，丁圖可知，液體的密度不變，排開液體的體積不同，浮力不同，所以可探究的問題是物體所受浮力與排開液體體積的關(guān)系。(3) 由甲、丁、戊圖可知，排開液體的體積不變，液體的密度不同，浮力不同，在密度大的鹽水中物體受到的浮力大，所以得到的結(jié)論是浮力與液體密度有關(guān)，排開液體的體積相同時(shí)，液體密度越大，物體受到的浮力越大。(4) 若想探究浮力大小與物體質(zhì)量是否有關(guān)，應(yīng)保持液體密度和物體排開液體的體積相同，并且物體的質(zhì)量不同。所以可以添加一個(gè)與鐵圓柱體體積相同、質(zhì)量不同的物體，測出它們各自的重力，然后分別用測力計(jì)吊著浸沒到水中，讀出測力計(jì)的示數(shù)，根據(jù)測力計(jì)的示數(shù)算出浮力，通過比較得出結(jié)論。