上海市三年中考两年模拟汇编专题十一：探究影响浮力大小的因素
试卷更新日期：2021-07-22 类型：二轮复习
一、实验探究题
-
1. 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。
2. 某小组同学在“探究物体在液体中所受向上的力与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计拉着一个圆柱体，测力计示数为F0 ． 现将圆柱体悬空放置在一个烧杯中，倒入液体A，圆柱体的下表面到液面的深度为h，记录下此时弹簧测力计的示数为F以及F0和F的差为△F．接着，将液体A替换为液体B，重复上述实验，记录数据如下表一、二所示。表一 液体A（ρA＝0.8×103千克/米3）
实验序号
h（厘米）
F（牛）
△F（牛）
1
3
8.5
1.5
2
6
7
3
3
9
5.5
4.5
4
12
5
5
表二液体B （ρB＝1.0×103千克/米3）
实验序号
h（厘米）
F（牛）
△F（牛）
5
3
8.5
1.2
6
6
7.6
2.4
7
9
6.4
3.6
8
12
6
4
①根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据，分析比较弹簧测力计的示数F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系，可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中，。
②根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据，分析比较△F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系，可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中，。
③根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据，分析比较△F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系，可得出的初步结论是。
④本实验中，圆柱体的重力为牛，高度为厘米。
3. 在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，请你根据实验操作，从中选出一些图，针对某一个因素进行探究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果。
(1)、探究的因素是：浮力大小与物体排开液体体积；选用的图是：（填图中序号）；探究的结果是：物体排开液体体积越大，浮力越大。(2)、探究的因素是：；选用的图是：（a）、（d）、（e）；探究的结果是：。(3)、上述所设计的方案，采用的科学方法是法。4. 为了探究柱体A逐渐浸入柱形容器内的水中时（水没有溢出），弹簧测力计示数F的变化情况。现有底面积为100厘米的薄壁柱形容器，容器内装有深度为20厘米的水，放在水平桌面上，实心柱体A高H为20厘米。如图所示，小明将柱体A通过细线挂在弹簧测力计下，从柱体A按触水面开始，将液面到柱体下表面的距离h、相应的弹簧测力计示数F、物体重力G与F的差值ΔF记录在表一中，（不计细线的重力）
表一
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
h/cm
0
2
4
6
8
10
12
14
F/N
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5
6
7
(1)、分析比较实验序号1-8中F与h的变化关系及相关条件可得：同一柱体逐渐浸入柱形容器内的水中，当h小于H时，；(2)、分析比较实验序号1-8中ΔF与h的变化关系及相关条件可得：同一柱体逐渐浸入柱形容器内的水中，；(3)、柱体A的重力为牛，实验序号6的实验时，A下表面所受液体压力为牛；(4)、小红同学想在小明实验的基础上继续进行实验，她预设的数据如表二所示，小明看了以后认为这两次实验无法进行，表二
实验序号
9
10
h/cm
18
20
F/N
/
/
F（N）
/
/
你认为小明的观点是的（选填“正确”或“错误”），理由是。
5. 某小组同学用图所示装置，研究实心物块漂浮在水面上，水对容器底部的压强及台秤的示数变化情况，他们选用了不同密度、不同体积的物块浸入水中，待物体静止后，利用仪器测出了水对容器底部的压强p以及台秤的示数F，并把数据记录在下表中。实验序号
物块的密度 （千克/米3）
物块的体积V（×10-4米3）
水对容器底部的压强p（帕）
台秤的示数F（牛）
1
0.4×103
3.0
2600
4.6
2
0.4×103
4.0
2800
5.0
3
0.6×103
1.0
2300
4.0
4
0.6×103
2.0
2600
4.6
5
0.6×103
3.0
2900
5.2
6
0.6×103
4.5
3000
5.4
7
0.8×103
2.0
2800
5.0
8
0.8×103
3.0
3000
5.4
9
0.8×103
5.0
3000
5.4
10
0.8×103
5.5
3000
5.4
(1)、观察实验序号1与2（或3与4与5与6或7与8）中p与V的数据，可得初步结论：同种材料制成的实心物块漂浮在同一容器的水中，。(2)、观察实验序号1与5与8（或4与7）中F与p的数据，可得初步结论：实心物块漂浮在在同一容器的水中，。(3)、进一步分析实验序号1与4（或2与7）中p与V的数据，可知：当相同时，F相同，p也相同。(4)、小明分析实验序号9与10数据，发现不符合上述结论，请判断可能存在原因，并用学过的物理知识写出推导过程。(5)、若选用密度为0.7×103千克/米3、体积为3×10-4米3的物块放入上述容器中，可推断：p为帕，F为牛。6. 小徐和小汇在学习“浮力”时，根据生活经验，对物体受到浮力的大小与哪些因素有关提出猜想并进行了研究。(1)、根据鸡蛋在水中沉底、在盐水中漂浮的现象，他们猜想浮力的大小可能与有关；根据游泳时的感觉，他们猜想浮力的大小可能与物体浸入液体的深度，以及物体浸入液体的体积有关。(2)、为了验证猜想，他们用力传感器将一长方体金属块悬挂在空量筒中，如图所示，然后逐次向容器中注入液体A，测出金属块下表面到液面的距离即金属块浸入液体的深度h，计算出金属块浸入液体的体积V和金属块受到的浮力F，把实验数据记录在表一中。为了进一步探究，他们还换用了液体B重复实验，并把实验数据记录在表二中。（液体A、B密度分别为 、 ， ）
表一：将金属块浸入液体A中
实验序号
浸入的深度h（厘米）
浸入的体积V（厘米3）
浮力F（牛）
1
2.0
12
0.12
2
6.0
36
0.36
3
10.0
60
0.60
4
15.0
60
0.60
表二：将金属块浸入液体B中
实验序号
浸入的深度h（厘米）
浸入的体积V（厘米3）
浮力F（牛）
5
2.0
12
0.10
6
6.0
36
0.30
7
10.0
60
0.50
8
15.0
（a）小汇分析比较实验序号1、2、3的F和V、h的数据后，得出初步结论：同一物体浸入同一液体中，F与V成正比，而且F与h成正比；小徐分析比较实验序号的数据，认为小汇的结论存在问题，请写出小徐观点的依据；
（b）请补全实验序号8中的数据；、；
（c）他们分析比较表一和表二中的数据，得出结论：同一物体浸入不同液体中：；
(3)、他们交流后，认为上述得出的结论还不够完善，需要增加一次实验进行论证，下列为案中你建议采用方案______。A、仍用上述金属块，浸入密度不同的液体C中，重复实验 B、仍用上述金属块，增加金属块浸入液体A或B中的深度进行实验 C、换用其他物质（如其他材质的金属块），仍在液体A或B中进行实验7. 某小组同学用图所示装置，研究圆柱体在水中下降的过程中弹簧测力计示数F和水对容器底部压力变化量 的变化情况。他们使圆柱体在水中缓慢下降，将水面到圆柱下表面的距离h、弹簧测力计的示数F、经计算得到的水对容器底部压力变化量 记录在下表中。
实验序号
1
2
3
4
5
h（米）
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
F（牛）
6.8
5.6
4.4
3.2
2.6
（牛）
1.2
2.4
3.6
4.8
5.4
①分析比较实验序号1、2、3与4数据中F和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：圆柱体在浸入水的过程中，。
②分析比较实验序号1、2、3与4数据中 水和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：圆柱体在浸入水的过程中，。
③实验中圆柱体重力为牛，高度为米。
8. 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，。9. 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。10. 小明做“小球浸入液体中的体积V浸与哪些因素有关”的实验，他选取了体积相同、密度不同的若干小球放入水中（水深大于小球直径），如图所示，测出小球浸入水中的体积V浸 ， 并将相关数据记录在表一中。
表一（ρ水＝1.0×103千克/米3）
实验序号
1
2
3
4
5
ρ球（×103千克/米3）
0.3
0.6
0.8
1.0
1.2
V浸（×10﹣3米3）
0.30
0.60
0.80
1.00
1.00
①分析比较表一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ρ球与ρ水的大小满足关系时，V浸与ρ球无关。
②分析比较表一中实验序号1﹣3中V浸与ρ球的数据及相关条件可知：浸入水中的小球，当时，。
③小红选取了体积相同、密度不同的若干小球放入酒精中（酒精深度大于小球直径）重复小明的实验，并将实验数据记录在表二中。实验序号10中的数据为。
表二（ρ酒＝0.8×103千克/米3）
实验序号
6
7
8
9
10
ρ球（×103千克/米3）
0.1
0.3
0.5
0.7
0.9
V浸（×10﹣3米3）
0.25
0.75
1.25
1.75
▲
11. 为了研究柱形容器中水对容器底部的压力增加量△F水、容器对桌面的压力增加量△F容与哪些因素有关，某小组同学选用六个物块进行实验。他们将物体分别放入盛有等质量水的相同容器中，待物块静止后，将实验数据及现象记录在表中。序号
1
2
3
4
5
6
实验现象
物块重力
G（牛）
2.0
4.0
4.0
4.0
8.0
8.0
物块体积
V（米3）
1×10﹣4
1×10﹣4
2×10﹣4
3×10﹣4
4×10﹣4
5×10﹣4
△F水（牛）
1.0
1.0
2.0
3.0
3.5
3.5
△F容（牛）
2.0
4.0
4.0
4.0
7.5
6.5
①分析实验序号1﹣4数据中△F容与物块重力G的关系，可得出的初步结论：将物块浸没在装有水的容器中，。
②分析实验序号2～4数据中△F水与物块体积V的数据及现象，可得出的初步结论：将物块浸没在装有水的容器中，。
③小红认为：物块浸没在装有水的容器中，若水溢出，水对容器底部的压强会变小。根据表格中的实验数据及现象，你认为小红的观点是否正确，请写出理由。
④若将重为6牛、体积为5×10﹣4米3的物块浸没在上述装有水的容器中静止后，则△F水为牛，△F容为牛。