探究浮力大小的实验题精析第三讲

探究浮力大小的实验题精析第三讲实验探究题28.如图是小军同学探究“物体受到浮力大小与哪些因素有关”的实验过程示意图，弹簧测力计每格表示0.5N请回答下列问题： （1）根据a、c两图可知，物体在水中受到的浮力是_N （2）根据a、b、c三次实验，他得出物体受到的浮力大小与液体的密度无关，你认为他的观点是_（填“正确”或“错误”）的 （3）根据图_和图d可知，浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体的体积有关28.【答案】（1）1（2）错误（3）c 【解析】解：（1）由图a可知，物体的重力G=40.5N=2N，由图c可知，弹簧测力计的示数F=20.5N=1N，c图中物体受竖直向下的重力G、竖直向上的弹簧的拉力F与浮力F浮作用，物体静止，处于平衡状态，由平衡条件得：G=F+F浮 ， F浮=GF=2N1N=1N；（2）由图b、c可知，物体浸入盐水与水中的体积，即物体排开盐水与水的体积不同，没有控制物体排开液体体积相同，因此得出物体受到的浮力大小与液体的密度无关的结论是错误的；（3）由图可知，图c与图d中物体浸入水中的体积，即排开水的体积不同，两图示弹簧测力计示数不同，物体受到的浮力不同，因此根据图c和图d可知，浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体的体积有关 故答案为：（1）1；（2）错误；（3）C【分析】（1）由图a所示弹簧测力计求出物体的重力，由图c所示弹簧测力计，读出测力计的示数，然后求出物体在水中受到的浮力；（2）要探究物体受到的浮力大小与液体密度的关系，应使同一物体浸入不同液体中的体积相同，即同一物体在不同液体中排开液体的体积相同，进行实验，然后得出结论；（3）要探究物体受到的浮力与它排开液体的体积有关，因把物体浸入同种液体，让物体浸入液体的体积不同，然后分析实验现象，得出结论，根据图示找出符合条件的图 29.课外活动小组想探究物体浸在水中不同深度处所受浮力的变化情况，他们把物体挂在弹簧测力计的下面，如图甲所示，再把物体缓慢匀速浸入水中一直到如图乙所示的位置，此过程中弹簧测力计的示数与物体浸入水中深度的关系图象如图丙所示分析这三图可得： （1）物体的重力是_N （2）物体浸入水中如图乙位置时受到的浮力是_N （3）物体所受浮力与深度_（填“有关”或“无关”） 29.【答案】（1）5（2）2（3）无关 【解析】（1）物体未浸入水中时h=0，从丙图可读出此时弹簧测力计的示数等于物体的重力G=5N（2）由图丙知物体浸入水中如图乙位置时弹簧测力计的示数为3N，所以物体所受的浮力F浮=5N3N=2N；（3）由丙图可知弹簧测力计的示数有一段随h的增大而不变（浸没后），故可得出：浸没在液体中的物体所受浮力大小与它所处深度无关 故答案为：5； 2；无关【分析】（1）物体所受到重力的大小等于物体未浸入水面之前弹簧测力计的示数，从丙图可读出；（2）乙图中物体已全部浸入了水中，所以弹簧测力计的示数应读随h的增大F不变的一段的示数，利用称重法可计算出此时物体所受的浮力；（3）由丙图可知弹簧测力计的示数有一段随h的增大而不变，可总结出物体所受浮力与深度的关系 30.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，小军同学提出了如下的猜想： A可能跟物体浸没的深度有关；B可能跟物体的体积有关；C可能跟物体浸入液体的体积有关；D可能跟物体的密度有关；E可能跟液体的密度有关为了验证上述部分猜想，小军在弹簧测力计下端挂一个物块，在空气中称的物块重力为5N，然后他做了如图所示的实验，依次把物块缓缓地浸入水中不同的位置，在这一实验中：（1）物块在位置3时弹簧测力计示数为_N，物块全部浸入水中时所受浮力为3N通过这一实验可以验证上述猜想_是正确的，猜想_是不正确的（以上两空填猜想的序号） （2）为了探究猜想E，小军把上述实验中的水用酒精代替，在位置3弹簧测力计示数会_（选填“变大”、“变小”或“不变”） 30.【答案】（1）2；3；C；A（2）变大 【解析】（1）由图知：在位置3时，弹簧测力计的示数是2N，也就是物体受到的拉力是2N，所以受到的浮力为F浮=GF=5N2N=3N；比较1、2、3、4四个位置弹簧测力计的示数可知：浮力大小与浸入液体中的体积有关，浸没在液体中的物体，浮力大小与浸入液体中的深度无关，由此可知，猜想C是正确的，猜想A是错误的；（2）当物体完全浸没在液体中时，排开液体的体积一定，液体的密度越大，物体受到的浮力越大，所以用酒精代替水后，物体受到的浮力减小，因此弹簧测力计的示数会变大 故答案为：（1）2；3；C；A；（2）变大【分析】（1）浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力作用，根据F=GF浮可得到物体受到的浮力；分析图示实验，得出实验结论，然后判断哪些猜想是正确的，哪些是错误的；（2）在物体排开液体体积一定时，受到的浮力与密度有关：密度越大，浮力越大 31.如图所示，在探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验中： （1）若探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系，应选用的操作是_（填序号） （2）若选用的操作是，可探究浮力的大小与_的关系 （3）若选用的操作是，可探究浮力大小与_关系 31.【答案】（1）（2）液体密度（3）物体排开液体的体积 【解析】（1）探究浮力大小与浸没深度的关系，必须控制排开液体体积不变、液体密度不变，因此，应选；（2）中，液体的密度不同，排开的体积相同、浸没深度也相同，因此探究的是浮力的大小与液体密度的关系；（3）中控制液体的密度不变、浸入液体的深度不同，因此探究浮力的大小与排开液体体积的关系； 故答案为：（1）；（2）液体密度；（3）物体排开液体的体积【分析】此题中探究了浮力的大小与浸没深度、液体密度、排开液体体积等多个因素的关系，实验时要逐一进行，并合理利用控制变量法才行因此，我们在分析时也应从这一角度，找出不同步骤中的变量与不变量32.海军迷小东想知道辽宁舰受到的浮力大小与哪些因素有关，他利用如图所示的装置进行探究，把同一金属块浸入甲乙两种液体中，记录数据如下： 液体次数浸入体积A示数/NB示数/N浮力/N甲105.02.002一半4.12.93全部3.23.81.8乙405.02.005一半4.32.70.76全部3.63.41.4（1）表格中空缺的数据应为_N （2）分析比较实验次数_，可知：当排开液体的体积（浸入的体积）相同时，物体受到的浮力与_有关 （3）分析比较金属块受到的浮力与它排开液体受到的重力，可知：_ （4）分析表格中的数据，可知甲_乙 （选填“”、“=”或“”） 32.【答案】（1）0.9（2）2、5或3、6；液体的密度（3）浮力等于排开液体受到的重力（4） 【解析】（1）根据第1次实验的数据可知，小空桶的重力为2.0N，实验2中B的示数为2.9N，则实验2中物体所受的浮力F浮=G排=2.9N2.0N=0.9N；（2）分析比较实验次数2、5或3、6，可知：当排开液体的体积（浸入的体积）相同时，物体受到的浮力与液体的密度有关；（3）根据表格中的实验数据，分析比较金属块受到的浮力与它排开液体受到的重力，可知：浮力等于排开液体受到的重力（4）分析表格中2、5或3、6的数据，当排开液体的体积相同时，物体受到的浮力与液体的密度有关，2、3在甲液体中，5、6在乙液体中，前者受到的浮力较大，说明甲液体的密度大于乙液体的密度，即甲乙 故答案为：（1）0.9；（2）2、5或3、6；液体的密度；（3）浮力等于排开液体受到的重力；（4）【分析】（1）根据第1次实验的数据，可得出小空桶的重力，再结合实验2中B的示数，可得出表中空缺的数据；（2）根据提供的实验条件“当排开液体的体积（浸入的体积）相同时”，找出表中符合条件的数据，结合控制变量法的思想就可以做出解答；（3）分析表中数据，比较金属块受到的浮力与它排开液体受到的重力，据此得出结论；（4）分析表格中的数据，当排开液体的体积（浸入的体积）相同时，物体受到的浮力与液体的密度有关，根据浮力的大小可比较两种液体密度的大小33.为探究影响浮力大小的因素，小明用量程是05N的弹簧测力计做了如图所示的实验 （1）当物体逐渐浸入水中，水对物体底面的压强将逐渐_； （2）物体浸没在水中所受的浮力大小为_N； （3）比较图B和图C可知，物体排开水的体积越大，受到的浮力越_； （4）比较图_和图D可知，物体所受浮力的大小与液体密度有关 33.【答案】（1）变大（2）0.6（3）大（4）C 【解析】（1）由液体压强公式：p=gh可知，当物体逐渐浸入水中，物体地面到水面的距离h变大，水对物体底面的压强将逐渐变大（2）由图C所示测力计可知，其分度值为0.2N，示数：F=4.2N，由图A、C所示实验可知，物体浸没在水中所受的浮力大小：F浮=GF=4.8N4.2N=0.6N（3）由图B和图C所示实验可知，物体排开水的密度不变而排开水的体积变大，物体受到的浮力变大，由此可知，物体排开水的体积越大，受到的浮力越大；（4）由图C和图D所示实验可知，物体排开液体的体积相同而排开液体的密度不同，物体受到的浮力不同，由此可知，物体所受浮力的大小与液体密度有关 故答案为：（1）变大；（2）0.6；（3）大；（4）C【分析】（1）应用液体压强公式分析答题（2）物体重力与测力计拉力之差是物体受到的浮力（3）分析图示实验，然后得出结论（4）应用控制变量法分析图示实验，然后答题34.小华在探究影响浮力大小因素的实验中，先在空气中测出圆柱体的重力大小是1.0N，然后将圆柱体逐渐浸入水中，如图甲所示，她测得圆柱体受到的浮力F和其底面进入水中的深度h的对应数据如表： 次数123456h/cm24681012F/N0.20.40.60.60.60.6（1）第1次实验时弹簧测力计的示数为_N； （2）利用表中数据，在图乙中画出Fh图线； （3）当h=_cm时，圆柱体刚好全部浸没水中； （4）如改用浓盐水做实验，在图乙中再画出Fh图线图线上h=6cm点的位置变_（高/低），这样的比较是为了探究_对浮力大小的影响 34.【答案】（1）0.8（2）解：如图所示： （3）6（4）高；液体密度 【解析】（1）由于第一次实验时圆柱体的浮力为0.2N，而圆柱体的重力为1N，故此时弹簧测力计的示数为F拉=GF浮=1N0.2N=0.8N；（2）由表格中的数据，描点连线，即可得Fh图线，如图所示： ；（3）由图象可以看出，当h=6cm以后，随着圆柱体进入水中的深度的增加，浮力不再发生变化，故说明此时圆柱体刚好浸没于水中；（4）如果用盐水做实验，当h=6cm时，物体也是全部浸没于水中，但由于盐水的密度大于水的密度，故由阿基米德原理可知，浮力会增大，故图线的位置会变高，这样是为了探究液体的密度对浮力大小的影响故答案为：（1）0.8；（2）见上图；（3）6；（4）高；液体密度【分析】（1）根据F浮=GF进行分析；（2）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来；（3）根据物体全部浸没后受到的浮力不变的特点分析物体是否完全浸没；（4）根据F浮=液gV排 ， 排开液体的体积相等，液体的密度越大，浮力越大；保持排开液体的体积不变，改变物体的密度，测出浮力后，可探究出浮力与液体密度的关系35.如图是探究影响浮力大小因素的实验 （1）为了观察圆柱体逐渐放入水中时的浮力变化情况，弹簧测力计吊着圆柱体要匀速、缓慢向下放，使圆柱体处于_状态 （2）测出圆柱体的重力为5N，根据图中弹簧测力计示数，可知此时圆柱体受到的浮力为_N （3）实验时应先测圆柱体的重力，再放人水中测浮力，改变操作先后顺序会使浮力的测量结果偏_ （4）探究完浮力和液体密度、排开液体体积的关系后，若还想探究浮力是否和物体所受的重力有关，请简述你的实验方案 35.【答案】（1）平衡（2）3.6（3）大（4）解：若想探究浮力是否和物体所受的重力有关，应保持液体密度和物体排开液体的体积相同，并且物体的重力不同，所以可以取两块体积相同的铁块和铝块，测出它们各自的重力，分别用测力计吊着浸没到水中，读出测力计的示数，根据测力计的示数算出浮力，通过比较得出结论 【解析】（1）弹簧测力计吊着圆柱体要匀速、缓慢向下放，则圆柱体处于平衡状态；（2）由图知，测力计的分度值为0.2N，示数为1.4N，所以F浮=GF=5N1.4N=3.6N；（3）若先测浮力再测重力时，由于物体上面沾有水，所测重力值偏大，根据公式F浮=GF，所测浮力也会偏大； 故答案为：（1）平衡；（2）3.6；（3）大；（4）取两块体积相同的铁块和铝块，测出它们各自的重力，分别用测力计吊着浸没到水中，读出测力计的示数，根据测力计的示数算出浮力，通过比较得出结论【分析】（1）本题考查探究影响浮力大小的因素，当物体处于平衡状态时，物体在拉力、浮力重力作用下平衡，此时弹簧测力计的示数才等于重力减浮力；（2）根据图确定测力计的分度值，读出拉力的示数，根据F浮=GF计算出浮力的大小；（3）通过称重法可以测出物体在水中受到的浮力的大小，若测量顺序颠倒了，则物块从水中拿出时会沾有一部分水，影响实验结果，使结果偏大；（4）若要探究浮力与重力的关系，则应选用控制变量法，控制其它量不变，只改变物体的重力进行实验，比较实验的结果是否受重力的影响36.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此状态，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：F1F2 ， F2F3=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：_ 36.【答案】（1）物体排开液体的体积相等时，所受的浮力与液体密度有关，液体密度越大，浮力也越大（2）物体浸没在同一种（密度相同）液体中时，所受浮力大小与物体排开液体的体积有关，排开的液体体积越大，浮力也越大（3）物体浸没在液体中时，所受浮力的大小与深度无关 【解析】（1）甲、乙两图，物体排开液体的体积相同，液体的密度的不同，甲图中物体受到的浮力大于乙图中物体受到的浮力，说明物体排开液体的体积相等时，所受的浮力与液体密度有关，液体密度越大，浮力也越大；（2）乙、丙两图，液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，乙图中物体受到的浮力小于丙图中物体受到的浮力，说明物体浸没在同一种（密度相同）液体中时，所受浮力大小与物体排开液体的体积有关，排开的液体体积越大，浮力也越大；（3）丙、丁两图，液体的密度、物体排开液体的体积相同，物体在液体中浸没的深度不同，丙图中物体受到的浮力等于丁图中物体受到的浮力，说明物体浸没在液体中时，所受浮力的大小与深度无关 故答案为：（1）物体排开液体的体积相等时，所受的浮力与液体密度有关，液体密度越大，浮力也越大；（2）物体浸没在同一种（密度相同）液体中时，所受浮力大小与物体排开液体的体积有关，排开的液体体积越大，浮力也越大；（3）物体浸没在液体中时，所受浮力的大小与深度无关【分析】（1）甲、乙两图，相同因素是物体排开液体的体积，不同因素是液体的密度，F1F2说明甲图中物体受到的浮力大于乙图中物体受到的浮力；（2）乙、丙两图，相同因素是液体的密度，不同因素是物体排开液体的体积，F2F3说明乙图中物体受到的浮力小于丙图中物体受到的浮力；（3）丙、丁两图，相同因素是液体的密度、物体排开液体的体积，不同因素是物体在液体中浸没的深度，F3=F4说明丙图中物体受到的浮力等于丁图中物体受到的浮力 37.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 37.【答案】（1）4（2）0.8（3）D（4）不能 【解析】（1）由图所示，物体在空气中的弹簧测力计示数为4N，则物体所受重力为4N；（2）物体受到的浮力大小，利用称重法，F浮=GF，可以看出当F等于3.2N时，浮力最大，F浮=0.8N；（3）从弹簧秤示数可以看出，力F逐渐减小，到3.2N不变，所以图象为D选项；（4）弹簧秤最大量程为5N，换算成最大质量为0.5kg，而一个西瓜5、6kg左右，大大超过其量程，所以不能使用 故答案为 （1）4； （2）0.8；（3）D；（4）不能；【分析】本题目是考查浮力大小与深度的关系，（1）根据题目已知，物体在空气中的弹簧测力计示数就可以得出物体重力大小为4N；（2）而最大浮力是当弹簧秤示数为3.2N时，浮力大小为F浮=GF=0.8N；（3）图乙中我们根据弹簧测力计示数越来越小直到某一值不变，可以判断出图象应该选D 38.在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中同学们提出了如下猜想： A、可能与物体的密度1有关； B、可能与液体的密度2有关； C、可能与物体的体积V1有关； D、可能与物体浸在液体中的体积V2有关； E、可能与物体浸在液体中的深度h有关 小明所在的实验小组得到的实验器材有：柱形铁块一个、弹簧测力计一个、一杯水（足够多）、细线（1）只用这些器材，他们可以验证上述猜想中的E和_（填序号即可）是否正确 （2）他们在验证猜想E的过程中，先让铁块静止图所示的位置，读出测力计的示数F1 接着向下移动测力计和铁块，增大h，待铁块处于_状态时，再读出测力计的示数F2 继续增大h，重复上述操作若每次测量，测力计的示数都相等，说明猜想E_ 38.【答案】（1）D（2）静止；错误 【解析】（1）因为器材中只有一个铁块，所以无法探究浮力与物体密度及体积的关系，不能验证AC； 题目中只给出了一杯水，所以无法探究浮力与液体密度的关系，不能验证B；可以在实验中改变物体浸在液体中的体积，所以可以验证D（2）由图知，物体完全浸没在水中，在实验过程中要保持物体静止时读数，不受液体阻力的影响，此时F浮=GF通过实验发现每次测量，测力计的示数都相等，说明所受的浮力不变，即浸没在液体中的物体所受的浮力与物体浸在液体中的深度h无关，所以猜想E错误故答案为：（1）D；（2）静止；错误【分析】根据控制变量法，若要探究浮力与其中一个量之间的关系，需保持其它量不变，但要改变需探究的量掌握影响浮力大小的因素：液体的密度和排开液体的体积浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关39.小聪、小明分别做了两个不同的探究 （1）小聪利用如图1所示的器材对“浮力大小与哪些因素有关”进行了以下探究： 选择器材a、c、d、e探究“浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关”；选择器材a、d、e、f探究“浮力的大小是否与液体的密度有关”；选择器材a、b、d、e探究“浮力的大小是否与物体的密度有关”小聪在上述过程中采用的研究方法主要是 A.比值法B.等效法C.控制变量法D.估算法（2）小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中使用了焦距为10cm的凸透镜 如图2所示，当他将蜡烛与凸透镜的距离调为28cm时，移动光屏，在屏上可看到清晰的倒立_（填“放大”、“缩小”或“等大”）实像在此基础上，若要在光屏上得到清晰的倒立、放大实像，应将蜡烛向_（填“靠近”或“远离”）凸透镜的