（浙教版）科学八上专项培优专题提升10 浮力的相关探究-在线组卷题库

1. 小科在学习“探究浮力大小的相关因素”后，与小组同学反复讨论，改进了老师的实验，改进后的实验装置如图所示，其中A、B是弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋(质量不计)，E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯，杯中加入红色的水，F是可升降平台，G为铁架台。

(1)、实验选材：在选择A、B两个弹簧测力计时，小组同学经过简单的讨论后，认为应选择规格(选填“相同”或“不相同”)的弹簧测力计。

(2)、实验证据：同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A 的示数变化量△F_A 和弹簧测力计B的示数变化量△F_B ，则阿基米德原理成立的证据是。

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2. 在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，小科提出了如下猜想：

猜想一：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；

猜想二：浮力的大小跟液体的密度有关。

(1)、小科用如图甲所示的实验步骤进行探究，步骤D和E可以探究浮力的大小与的关系。

(2)、小科发现步骤B和C中，物体未完全浸没时，浮力随深度变化而变化。为此小科设计了实验：将一个质地均匀的长方形木块与一个合金块粘在一起组成组合体，他将组合体按图乙中(a) (b)所示方式，先后放入同一杯水中，组合体均漂浮在水面上。他推导出两次实验中组合体所受的浮力相等，简述推导的原理是。

(3)、两次实验，液面最终的高度都相同，但是组合体浸入水中的深度

ℎ_{1} < ℎ_{2},

其目的是为了只改变组合体浸入水中的深度，而不改变，从而达到控制变量的目的。

(4)、通过乙实验可得出的结论是：。

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3. 探究“浸在水中的物体所受浮力与浸入深度的关系”。

实验器材：弹簧测力计、烧杯、水、圆柱体（体积相同的不同物体）。

实验要求：将物体所受的浮力大小及弹簧测力计示数与浸入深度的关系用图像表示出来。

实验结束后，A、B、C、D四组根据实验过程及结果画出了以下四幅图像，并进行汇报。

(1)、这四幅图像中，有一幅图是错误的，你认为错误的是：。

(2)、根据图像A和C，得出F₁、F₂、F₃三者的等量关系是。

(3)、A、B、C三种物质中密度最大的是。

(4)、根据图像B，计算出该物质的密度为

{g/cm}^{3} 。

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4. 某科学小组为验证阿基米德原理，选用相关器材进行实验。器材如下：弹簧测力计、溢水杯、小水桶、小石块和水、细线（体积忽略不计）。

(1)、实验步骤如图1所示，步骤丁中，随着铁块浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计的示数逐渐（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

(2)、图1中的甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F₁、F₂、F₃、F₄ ，若成立（用已测得的物理量表示），则可以验证阿基米德原理。

(3)、组员小虞利用升降台、两个相同的弹簧测力计A和B、吸管和裁剪的饮料瓶组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）等对实验进行改进，装置如图2所示。调节升降台使溢水杯上升，重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，弹簧测力计A、B的示数变化量分别为

Δ

F_A和

Δ

F_B ，则它们的大小关系是

Δ

F_A

Δ

F_B（选填“>”、“＜”或“=”）。

(4)、比较上述两个实验方案，小虞改进实验的优点是___________。

A、确保测力计固定，从而获得更稳定的读数 B、选用日常物品作为实验器材，操作更加方便 C、能同步观察测力计A、B示数的变化，便于比较

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5. 小科利用一根圆柱体吸管制作一个简易密度计，他用石蜡将下端封闭，并放入适量的细沙，它的长度为20cm，外直径为2cm，总质量为7g。

(1)、这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，液体的密度越大，它露出液面部分的长度（选填“越长”、“越短”或“不变”）。

(2)、如图甲，当把该简易密度计放入某液体中时，浸入液体中的长度为2cm，则该液体的密度为

g/ mL

（精确到0.1）。

(3)、小科通过正确计算，在吸管上标出对应的刻度线，便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙四种刻度的标示合理的是。（填字母）

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6. 小科用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。

(1)、小科根据三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是猜想（填序号）。

常识

猜想

常识1：木头漂在水面，铁钉沉在水底

常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些

常示3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻

猜想1：与浸入液体的深度有关

猜想2：与液体的密度有关

猜想3：与物体的密度有关

(2)、为了验证上述猜想是否正确，小科依次做了如下实验：

①根据A、C、D的结果，可得猜想1是（填“正确”或“错误”）的。

②通过（填字母）实验对比，可探究浮力与液体密度有关。

③为验证猜想3，小科将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度（瓶子密度仍大于水）。然后重复实验操作，发现浸入液体前弹簧测力计示数为2.5N，浸没在水中时弹簧测力计示数为1.5N，则新测得浮力大小为N。浮力大小与物体密度（填“有关”或“无关”）。

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7. 在项目学习中，小乐将一个瓶身为柱状体(横截面积为S)的空塑料瓶，去掉瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖处系上一块质量适当的石块，然后将其倒置在盛有适量水的容器里，制作出可测量待测物体质量的浮力秤(如图所示)。在老师的指导下，小乐还制作了如下“自制浮力秤”评价量表。

“自制浮力秤”评价量表 (节选)
评价指标	优秀	合格	待改进
指标一	未放物体时，塑料瓶能竖直漂浮在水中，且非常稳定	未放物体时，塑料瓶能竖直漂浮在水中，且基本稳定	未放物体时，塑料瓶无法竖直漂浮在水中
指标二	能准确测量出待测物体质量，误差不超过5%	能测量出待测物体质量，误差5%~10%	无法测量出待测物体的质量或误差超过10%

请根据以上信息，结合所学知识，回答以下问题。

(1)、未放入待测物体时，竖直漂浮的浮力秤在水中所受浮力F_浮与其重力G_称的大小关系是：F_浮 G_称(选填“大于”、“小于”或“等于”)。

(2)、制作浮力秤时，为使“指标一”能达标，石块质量不能过小。确保悬浮后，先标注“0”刻度线，再将待测物体放入瓶内，测出瓶体上与水面相平位置到零刻度线之间的距离 h，可得出待测物体的质量m并标注刻度。请写出m与h之间的关系式：(用m、ρ水、S、h等符号表示)。该浮力秤标注的质量刻度(选填“均匀”或“不均匀”)。

(3)、根据评价量表进行评价时，小乐制作的浮力秤“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该浮力秤的“指标二”达到优秀水平，请你对该浮力秤提出合理的改进建议。。

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8. 如图甲是科技兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置(在物体未浸入液体中时，溢水杯中盛满水或酒精)。

(1)、物体完全浸没在水中时所受的浮力为N；

(2)、由图甲中A、C、D可知，浮力与物体浸入液体的深度(选填“有关”或“无关”)；

(3)、由图甲中可知，浮力与液体的密度有关；

(4)、完成实验后，小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系，借来了木块、天平、量筒和溢水杯等器材。首先将溢水杯放到天平的左盘，并向溢水杯内缓慢加水，直至液面到达溢水杯杯口。在右盘添加砝码直至天平平衡。将量筒放到溢水杯杯口下方，将木块缓慢放入溢水杯，待水不流出时，天平依然平衡，说明。

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9. 某兴趣小组设计自制了一个“浮沉子”。

[实验步骤]①在小药瓶的瓶盖处开一个小孔，水可通过小孔进出瓶体；

②小药瓶装满水后拧紧瓶盖，放入装有适量的水的矿泉水瓶内；

③拧紧矿泉水瓶的瓶盖。

[预期现象]小药瓶就是一个“浮沉子”，用力按压矿泉水瓶，小药瓶下沉，松手后上浮。

[知识原理]按压矿泉水瓶时，矿泉水瓶内气体压强（选填“变大”“变小”或“不变”）；

[反馈改进]实验现象与预期不符，是因为实验步骤中出现了问题，请指出并改正：。

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10. 某项目化学习小组开展了自制潜水艇项目，过程如下：

【产品设计】图甲为某小组自制的潜水艇，由生活舱和水舱构成，生活舱体积大于水舱体积。其材质为硬质塑料瓶，两个舱之间密封不连通，水舱与200毫升的注射器通过塑料软管相连

【产品调试】

任务一：如图乙所示，潜水艇完成从水面A位置下潜到B位置并稳定停留。

任务二：能从水底上浮到B位置并稳定停留。

任务三：完成从水底打捞一个重物（重0.3牛，体积为10厘米³）到B位置并稳定停留。

(1)、自制潜水器靠改变来完成三个任务。

(2)、小明关闭进出水口将自制潜水器浸没在水中，当观察到现象，则气密性良好。

(3)、完成任务二的过程中，注射器活塞应往移动。

(4)、已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度a毫升。完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞），注射器活塞需要稳定在哪个刻度？。（提示：结果用含a的代数式表示；注射器内气压始终等于外界大气压；g取10N/kg）

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11. 如图为伽利略彩球温度计，观察发现里面的小球在一天中不同时刻所处的位置会发生变化。小东感到好奇，也进行了研究制作。

【原理分析】彩球温度计中的特殊液体密度随温度的变化而变化，导致小球浮沉状态发生变化，当小球悬浮时，挂牌温度与液体温度相等。

【项目研究】小东用a、b、c三个体积不变的小球和特殊液体制成简易“温度计”，用以研究液体密度与温度的关系。

【观察记录】在 15℃、19℃、23℃时， a、b、c 小球浮沉状态如图所示：

【信息处理】结合上述信息，请你帮小东分析以下问题：

（1）小球c 对应的温度标记应是（选填：“15℃”“19℃”或“23℃”）；

（2）液体温度在 15℃~23℃范围内， b球所受浮力与液体温度关系的图像正确的是；

（3）实验可得出的结论是；

（4）环境温度为25℃时，请推测并在图4 中画出三个小球的浮沉状态。

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12. 某学校举行了潜艇制作大赛，如图甲、乙所示为参赛选手的作品，比赛相关信息如下：

〔制作要求〕①生活舱和水舱独立分开；②生活舱体积大于水舱。

〔比赛任务〕①完成从水面下潜到指定位置悬浮；②完成从水底上浮到指定位置悬浮。

〔制作材料〕带盖的饮用水瓶(380 mL)4个、500g配重物、注射器、塑料管、热熔胶、剪刀、刻刀、透明胶等。

(1)、A组同学的参赛作品如图甲所示，请根据制作要求分析，该作品(填“符合”或“不符合”)参赛要求。

(2)、B组同学的参赛作品如图乙所示，生活舱(可加配重不进水)为2个饮用水瓶，水舱为1个饮用水瓶(均未裁剪)，潜艇自重为100g。在实践中，B组同学发现，即使加入所有配重，无论怎么抽拉注射器，潜艇始终漂浮，无法下沉至水底。请通过计算说明原因。(饮用水瓶厚度不计，塑料软管、热熔胶体积均忽略不计，g 取10 N/ kg)

(3)、B组同学经过思考，想要通过改变生活舱的体积来对潜艇进行改进，你认为若想要完成比赛，生活舱的体积范围应为(潜艇自重变化忽略不计)。

(4)、C组同学选择用一个饮用水瓶制作，其作品及轮廓如图丙所示，在完成任务时，潜艇经过的几个位置如图丁所示(潜艇用图丙中的轮廓图表示)。O点开始向水舱中注水，潜艇开始下沉；A点开始向外排水；B点潜艇顶端恰好到达水

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13. 小科所在的项目化学习小组同学制作“浮漂器”，成功地验证了阿基米德定律。选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。 “浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成，下托盘由细铁丝制成。

【验证步骤】

①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯中，取一小石块放在上托盘中，在支撑杆上标出此时的水位刻度线，标记为A。

②将小石块改放在下托盘，往上托盘加砝码，同时用空烧杯接收溢出的水，直到水面与标记的水位刻度线A 相平。

③取下砝码，把烧杯中的水全部倒入上托盘，水面与水位刻度线A 相平。

【结果分析】

由步骤①知，浮漂器漂浮，则 $F_{浮 1} = G_{器} + G_{石};$ 由步骤②知， $F_{浮 1} + F_{石浮} = G_{器} + G_{石} + G_{砝码}$ 浮漂器仍漂浮，则由步骤①②得出石块所受浮力 $F_{石浮} = G_{砝码}$ 由步骤②③得出烧杯中水的重力 $G_{排} = G_{砝码} 。$ 因此， $F_{石浮} = G_{排},$ 即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力，从而验证了阿基米德原理。