初中物理2021考前突击练习06：与浮力有关的实验探究题
试卷更新日期：2021-04-15 类型：三轮冲刺
一、实验探究题
-
1. 小红做“小球放入水中静止时，水对容器底部的压强增加量 及容器对水平面的压强增加量 与哪些因素有关”的实验，她选取了体积相同、密度不同的若干小球放入水中（水深大于小球直径，且水不溢出），如图所示，测出水对容器底部的压强增加量 及容器对水平面的压强增加量 ，并将相关数据记录在表中.
实验序号
1
2
3
4
5
（ 千克/米 ）
0.2
0.6
0.8
1.0
1.2
（帕）
98
294
392
490
490
（帕）
98
294
392
490
588
试完成下列问题：
(1)、水的密度大小是千克/米 ；(2)、分析实验序号1、2、3中的数据，可知小球放入水中静止时，小球处于（选填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”）状态；(3)、分析比较表中实验序号中的数据及相关条件可知：浸入水中体积相同的小球，当 与 的大小满足 关系时， 与 无关；(4)、分析比较表中 与 的数据及相关条件可知：浸入水中的小球，当小球体积相同时，；(5)、分析比较表中实验序号1、2、3、4中 与 的大小关系及相关条件可知：浸入水中体积相同的小球，。2. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小聪同学和她的伙伴们做了如图甲所示的一系列实验。
(1)、以上实验探究可得出的初步结论是：浮力大小与有关，与无关；(2)、根据上述结论，小聪猜想浮力大小可能跟排开液体的质量有关，请回答她猜想的依据；(3)、小东根据上述猜想，设计了如图乙所示的实验，并选取大小、形状不同的石块、铁块和铝块进行了实验，将部分数据填入如下表格中。
m桶/kg
G/N
F/N
m总/kg
F浮/N
m排/kg
石块
0.1
3.0
1.5
0.25
0.15
铁块
0.1
7.0
4.0
0.40
0.30
铝块
0.1
2.5
0.5
0.30
0.20
根据小东的实验方案，请你将数据表格补充完整，并写出数据分析处理过程及结论。
3. 小华和小红通过实验研究将物体放入液体的过程中容器对桌面压力的变化情况。如图所示，他们将甲、乙两个柱形物体先后挂在弹簧测力计下，并将其逐渐浸入同一容器的液体中（液体不溢出）。他们读出测力计示数F，并测得容器对桌面压力F桌 ， 然后根据相关物理量计算出物体所受浮力F浮 ， 将数据记录在表一、表二中。
表一 物体甲（重为32牛）
实验序号
1
2
3
4
5
F（牛）
22
18
14
10
8
F浮（牛）
10
14
18
22
22
F桌（牛）
78
82
86
90
92
表二 物体乙（重为40牛）
实验序号
6
7
8
9
10
F（牛）
30
25
22
18
15
F浮（牛）
10
15
18
22
22
F桌（牛）
78
83
86
90
(1)、小红分析比较实验序号1与6（或3与8或4与9）后得出结论：柱形物体浸入同一容器的液体中，相同，容器对桌面压力F桌相同；(2)、两位同学交流讨论后，分析表一中实验序号的数据，得到的结论与小红结论不符；(3)、两位同学分析实验序号1~5或6~9的容器对桌面压力F桌与弹簧测力计示数F的关系可得出的结论是：同一物体浸入同一容器的液体中，；(4)、请填写实验序号10中相关数据：容器对桌面压力F桌为牛；(5)、综合分析表一和表二的数据，可知：容器与液体的总重力为牛。4. 在“探究影响浮力大小因素”的实验中，某小组同学提出了4种猜想。小华：浮力大小与液体密度有关；
小龙：浮力大小与物体浸入液体的体积有关；
小山：浮力大小与物体所受的重力有关；
小杜：浮力大小与物体的形状有关。
他们用体积相同的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器完成了实验，实验数据如下表所示。
次数
金属块
物体重力/N
液体密度/g·cm-3
物体浸在液体中的体积/cm3
测力计示数/N
1
A
5
1.0
20
4.8
2
A
5
1.0
60
4.4
3
A
5
1.0
100
4.0
4
A
5
1.2
100
△
5
B
3
1.2
100
1.8
分析表中数据，回答下列问题：
(1)、A物体浸在液体中的体积为60cm3时，物体A所受浮力大小为N；表格中标有“△”的位置的数据应该是N；(2)、通过分析比较第次实验数据，能够说明小华同学的猜想是正确的；分析比较第1、2、3次实验数据，能够说明同学的猜想是正确的；(3)、为了验证小山同学的猜想，他们选择了第次实验数据，他们发现浮力大小与物体所受的重力（选填“无关”或“有关”）；(4)、同学们用一块橡皮泥验证小杜的猜想，他们把橡皮泥捏成不同形状，先后放入水中，发现有的漂浮在水面上，有的下沉。他们由此得到结论：浮力的大小与物体的形状有关。请指出他们实验中的错误之处：。5. 如图所示是小李同学验证阿基米德原理的一个实验过程图：
(1)、如果是你做这个实验，为了减小误差，则图中的操作步骤顺序为；(2)、图中两个步骤是为了测量排开液体所受重力的大小，实验步骤A、B、C、D中，弹簧测力计的示数依次为Fa、Fb、Fc、Fd ， 若这些示数之间的关系满足（用式子表示） ， 则可证明，浸入液体中的物体所受浮力的大小物体排开的液体所受重力的大小（选填大于、小于或等于）；(3)、下表是小李同学实验时设计的表格及填写的实验数据，请你将该表格A与B两处内容补充完整；实验次数
物重G/N
物体浸没在水中测力计示数F/N
空桶和排开水的总重G总/N
A
浮力F浮/N
排开水重G排/N
1
1.2
0.7
1.1
0.6
0.5
0.5
2
2.0
1.5
1.0
0.6
0.5
0.4
3
2.4
1.7
1.3
0.6
B
0.7
(4)、小梁同学在进行数据分析时，发现第2次实验数据与其他两次反映的规律不相符，你认为造成这样的结果的可能原因是。6. 如下图所示是某小组研究浮力问题的装置图，请根据图示回答下面的问题。
(1)、AB两图中，B图中测力计的示数变小，说明了物体 ， A、B两图中测力计示数之差等于 ；(2)、比较B、C两图能说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与有关；(3)、C、D两图中，弹簧测力计的示数不同，说明物体排开相同体积的液体时，所受浮力大小跟液体有关；(4)、比较 图和 图可说明物体浸在同种液体中，所受浮力大小与浸入液体的深度无关。7. 在物理课上，小明正在进行“ 探究浮力的大小与排开液体重力关系”的活动，他的实验操作步骤如图所示，实验过程如下：
(1)、请根据图片和小明的操作过程回答下面问题：将小明的操作过程中的不完整部分填充完整。A．用细线将橡皮挂在弹簧测力计下，测出橡皮的 ；
B．将水倒入溢水杯中；
C．将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中，让溢出的水全部流入小桶中，同时读出；
D．将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，读出此时弹簧测力计的示数 F；
E．记录、分析实验数据，得出实验结论；
F．整理实验器材。
(2)、指出小明在实验操作中漏掉的一个步骤：；(3)、指出上面实验操作中的一处错误： ， 纠正后，C、D 步骤重新测量。(4)、实验结论，橡皮受到的浮力 排开的液体重力（选填等于/大于/小于）。(5)、如果小明在步骤 A 的操作中，只将橡皮的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则 （选填能/不能）得到与（4）相同的结论。(6)、实验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，可取相同的铁块和铝块，使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小。8. 在语文课本上学习了“死海不死”的文章后，小敏想“探究浮力的大小与哪些因素有关”，她提出了如下猜想：猜想一：可能与液体的密度有关；
猜想二：可能与物体排开液体的体积有关；
猜想三：可能与物体浸没在液体中的深度有关。
为了验证上述猜想，她按照图中字母顺序用弹簧测力计吊着同一物体，做了如下实验：
(1)、举一个产生猜想二的例子：；(2)、分析比较实验步骤A、C、D，可以验证猜想是错误的；分析比较实验步骤A、B、C，可以验证猜想是正确的，并由此联想到，轮船的排水量越大，它满载时，和船身质量之和越大；(3)、分析图中提供的信息，可知物体的密度大小为kg/m3 ， 盐水的密度为kg/m3；(4)、实验中采用了的研究方法。9. 如图所示是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)、由图乙可知，弹簧测力计的读数为N，此时物体受到的浮力大小为N；(2)、比较图可知，物体在液体中所受浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；(3)、比较图丙、丁可知，物体在液体中所受浮力的大小跟物体浸在水中的深度（选填“有关”或“无关”）；(4)、该实验所采用的探究方法是______A、模型法 B、控制变量法 C、等效替代法(5)、受甲、乙、丙实验的启发，小波利用电子秤也可以测量浮力的大小，实验如下：
①由实验可计算：木块的密度为g/cm3；
②木块全部浸没在水中时，受到浮力的大小为（设木块不吸水且体积不变）。
10. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，某同学将铁块挂在弹簧测力计下端，依次完成如图所示实验。
(1)、铁块浸没在水中时，受到的浮力是N；(2)、比较实验甲、乙、丙，我们可以得出结论： ；(3)、比较实验丙、丁可知：物体受到的浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度(选填“有关”或“无关”)；(4)、比较实验丁、戊可知：漫在液体中的物体受到的浮力的大小跟有关；同时可求盐水的密度为kg/m3；(5)、该同学还想探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”，他用橡皮泥代替铁块，再进行实验，步骤如下：步骤一：将橡皮泥做成“碗”状并放入盛水的烧杯中，漂浮在水面上；
步骤二：把橡皮泥从水中取出捏成团状，放入盛水的烧杯中，下沉至杯底．
①橡皮泥第一次受到的浮力(选填“大于”“等于”或“小于“)第二次受到的浮力；
②由此该同学认为：物体受到的浮力与其形状有关，其结论错误的原因是：他只关注了橡皮泥形状的改变，而忽略了 对浮力大小的影响。
11. 某小组同学用如图所示装置，研究圆柱体在水中下降的过程中弹簧测力计示数和台秤示数的变化情况。他们使圆柱体在水中缓慢下降，将圆柱体下表面到水面的距离h、弹簧测力计的示数F1、台秤的示数F2记录在下表中。实验序号
h（厘米）
F1（牛）
F2（牛）
1
1.0
7.7
10.3
2
2.0
7.4
10.6
3
3.0
7.1
10.9
4
4.0
6.8
11.2
5
5.0
6.5
11.5
6
6.0
6.5
11.5
①分析比较实验序号1~4的数据中F1、F2的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：圆柱体在浸入水的过程中，F1 ， F2 ；
②表中实验序号的数据表明， 圆柱体在相应的位置已全部浸没在水中；
③表中两组数据间F1变化量的大小为ΔF1 ， 相应的F2变化量的大小为ΔF2 ， 分析比较实验序号1~6的数据，可得出的结论是：圆柱体在水中缓慢下降的过程中，ΔF1与ΔF2的关系是。当圆柱体处于实验序号6的位置时，所受浮力的大小为牛。
12. 小明的妈妈买了一只和田玉手镯，但总是担心不是真的和田玉。于是小明决定用实验来鉴别其真伪。他在实验室中找到如图所示的容器和一台电子秤，此容器由相互连通的甲、乙两个玻璃筒组成。他进行了如下操作：
⑴将容器放在电子秤上，并只向甲筒中注满水，记下此时电子秤的示数为m1；
⑵将手镯缓慢浸入甲筒的水中，在此过程中电子秤的示数将 ( 选填“变大”“变小”或“不变”)。浸没后，在如图所示位置记下此时电子秤的示数为m2；
⑶将手镯放在筒底后，手拿开，记下电子秤的示数为m3；则此手镯密度的表达式ρ=；
⑷若测量前将甲筒中的水装满时，有部分水进入乙筒中，则他所测手镯的密度与手镯的真实密度相比将(选填“偏大”“偏小”或“无偏差”)。
13. 某小组同学想探究漂浮在液面上的实心物体露出液面的体积V露与什么因素有关。他们选用了若干不同的实心圆柱体漂浮在不同液体中进行实验，并将物体的密度ρ物 ， 物体的体积V物、液体的密度ρ液 ， 以及物体露出液面的体积V露记录在下表中：实验序号
ρ物（×103千克/米3）
V物（×10-6米3）
ρ液（×103千克/米3）
V露（×10-6米3）
1
0.4
10
1.0
6
2
0.4
15
1.0
9
3
0.4
20
1.0
12
4
0.6
15
0.9
5
5
0.6
15
1.2
7.5
6
0.8
15
1.0
3
7
0.8
15
1.5
7
8
0.8
24
1.2
(1)、分析比较实验序号1与2与3的数据中V露随V物的变化关系及相关条件，可得出：漂浮在液面上的实心物体，当ρ液和ρ物相同时，；(2)、分析比较实验序号的数据中V露随ρ液的变化关系及相关条件，可得出的初步结论是：漂浮在不同液体中的实心物体，当ρ物和V物相同时，V露随ρ液的增大而增大；(3)、根据实验序号的数据可以研究V露随ρ物的变化关系；(4)、实验小组同学又进一步分析了表中1~7的实验数据，发现漂浮在液面上的实心物块，V露与ρ物、V物、ρ液存在一定的定量关系，由此他们推断表中空缺的数据应该是。14. 小明在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”时，进行了如图所示的实验操作，其中F表示弹簧测力计的示数。
(1)、通过实验b和d可知物体浸没在水中时受到的浮力大小是N；通过（选填字母代号）两次测量可知物体浸没时排开液体所受重力是N。(2)、通过对实验过程的仔细分析，小明发现这次实验也可以用来探究“浮力的大小跟哪些因素有关”：通过分析b、c、d得出，物体在液体中受到浮力大小跟有关；结合补充实验h可知，物体在液体中受到浮力大小还跟有关。(3)、比较四幅图，可知浮力大小等于物体排开液体所受的重力；(4)、比较图d、e可得到的结论是；(5)、图f中浮力是N，图b中物体的密度为kg/m3；图h中盐水的密度为kg/m3；(6)、d图中容器底受到水的压强p1与f图中容器底受到水的压强p2之比为p1∶p2=。