1、(4)小薇同学用弹簧测力计挂着此探头继续探究:向溢水杯中注水,直到溢水口水流出时停止加水,最后溢水杯中的水面恰好与溢水口;用细线悬挂在弹簧测力计下的探头刚好浸没,如图丁所示,此时弹簧测力计的示数为N,溢出的水全部流入小量筒中,排开水的体积为ml,此时探头所受的浮力为N;探头从丁图位置不断缓慢往下放(细线足够长),排开水的质量变小(选填“变大”“变小”或“不变”),弹簧测力计的示数会(选填字母)。A一直变大 B先不变后变小 C先变大后变小 D先变小后变大4. (2019襄阳)小明同学通过实验来研究影响浮力大小的因素,做了如图所示的四次实验,高兴地发现浮力的大小与深度有关,而且深度越深浮力越大,老
2、师肯定了他的实验,又带他做了一次实验,小明同学便恍然大悟。你认为:(1)他在探究过程中存在的问题是 。(2)老师的实验操作是: 观察测力计的示数是否不同;(3)结合五次实验,得到的正确结论是:液体密度一定时, 。5(2019十堰)物理兴静小组在探究浮力的大小与哪些因素有关时(如图甲),他们先用弹簧测力计称出长方体铁块的重力,再把铁块置于水面上方某一位置,将铁块缓慢下移,并逐渐浸入水中至不同深度处,他们根据记录的实验数据绘制出弹簧测力计示数F与铁块下降高度h关系的图象(如图乙)。(1)铁块浸没水中之前,弹簧测力计的示数变化说明了浮力的大小与 有关;(2)铁块浸没在水中受到水的浮力为 N;此时他们
3、保持铁块浸没在水中不动,向水里加入适量的食盐并搅拌,发现弹簧测力计的示数 (选填“变大”或“变小”),说明浮力的大小与液体密度有关。51F/Nhcm2 5甲 乙6(2019福建)如图,“验证阿基米德原理”的实验步骤如下:用弹簧测力计测出物体所受的重力G(图甲);将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中,用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水,读出这时测力计的示数F(图乙);测出接水后小桶与水所受的总重力G1(图丙);将小桶中的水倒出,测出小桶所受的重力G2(图丁);分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力,并比较它们的大小是否相同。回答下列问题:(1)物体浸没在水中,受到水的浮力F浮 ,被排
4、开的水所受的重力G排 。(用上述测得量的符号表示)(2)指出本实验产生误差的原因(写出两点):(a) ;(b) 。(3)物体没有完全浸没在水中, (选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理。7(2019宁夏)小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验,其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。(1)由图可知:铁圆柱体浸没在水中所受浮力为_N。(2)由甲、乙、丁图可探究的问题是:_。(3)由甲、丁、戊图可以得出的结论是:(4)在上述实验的基础上,请你添加合适的物体设计实验,探究浮力大小与物体质量是否有关,请写出你的实验思路:_。8(2019德州)在探究“浮力的大
5、小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:实验步骤BCDE弹簧测力计示数/N2.22.01.71.9(1)分析比较实验步骤A和 ,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体 有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与 有关。(2)分析实验数据可知,F中液体密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是N,金属块密度为kg/m3。(水的密度水1.0103kg/m
6、3,g取10N/kg)9(2019贵港)如图所示,是同学们在“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。图甲、乙、丙容器中装的液体是水,图丁容器中装的液体是酒精,F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题:(1)图甲中,弹簧测力计的示数F1=_N。(2)物体完全浸没在水中时所受的浮力为_N。(3)分析图中乙、丙两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与_有关;分析图中_两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与液体密度有关。(4) 实验中釆用的探究方法在研究物理问题时经常用到,称为_法。10(2019上海)某小組同学在“探究物体在液体中所受向上的力与哪
7、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(A0.8103千克/米3)实验序号h(厘米)F(牛)F(牛)38.51.526795.54.5412表二液体B(B1.01.27.62.46.43.68根据实验序号1、2、3或5、6、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, 。根据实验序号1、2
8、、3或5、6、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:根据实验序号1、5或2、6或3、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 。本实验中,圆柱体的重力为 牛,高度为 厘米。11(2019毕节)如图甲,向放在水平桌面的两个乒乓球中间打气,会看到两个乒乓球 (选填“分开”或“靠近”);(2)如图乙、丙、丁是探究浮力大小与哪些因素有关的实验装置,浸没在液体中的物体都相同。若选 两个装置,可以探究浮力大小是否与物体所处深度有关。12(2019贵阳)小明运用浮力相关知识制作了可以用来测量物体质量的“浮力秤”,其构造如图所
9、示,在水平支架的左端固定刻度盘,支架横梁两端各固定一个滑轮,将一根无弹性的细绳跨过两个滑轮,细线的一端悬挂秤盘,另一端连接装有适量细沙的圆柱形浮筒(浮筒自重不计),在线的适当位置固定一根大头针作为指针,把浮筒浸入装有适量水的水槽中,称量时,把待测物体放入秤盘后,指针下降浮筒上升,静止后,待测物体的质量就可以通过指针在刻度盘上的位置反映出来。请你回答下列问题(不计细线、秤盘、指针的质量以及线与滑轮的摩擦)(1)为了制作量程为1kg的浮力秤,向秤盘添加1kg的砝码,逐渐向空浮筒内加入细沙,当浮筒的_(选填“上”或“下”)表面刚好与水面齐平并保持静止时,在刻度盘上将指针所指的位置标定为最大刻度线。(
10、2)取下砝码,当浮筒受到_力和_力是一对平衡力时,浮筒能直立地浮在水面上静止,此刻度所指的位置应标定为零刻度线,再均匀地标定其余刻度线。(3)若将质量为m(m1kg)的待测物体放在秤盘上,当浮筒静止时其下表面距离水面的距离是h,若细沙的质量是M,浮筒的横截面积是S,水的密度为水,请写出待测物体质量的表达式m=_。(4)若将原来的浮筒更换为长度相同、横截面积更小的另一个浮筒,细沙的质量和细线的长度等不变,则重新标定的刻度线与原来刻度线相比发生变化的是_(选填“零刻度线上升”或“最大刻度线下降”),请你分析带来这一变化的原因是:_。13(2019河北)小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”
11、,(已知水1.0103kg/m3,取g10N/kg)(1)小明利用图1甲所示的实验装置,将圆柱体合金块慢慢浸入水中时,根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象(如图2所示)。实验过程中合金块所受浮力的变化情况是 。请在图2中画出F浮随h变化的关系图象,分析图象可知,浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成 。(2)将合金块分别浸没在水和某液体中(如图1乙、丙所示),比较图1甲、乙、丙可知: 。(3)合金块的密度为合金g/cm3。(4)若用此合金块制成一空心合金球,当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时,空心部分的体积是cm3。14(2019孝感)如图
12、所示,有一柱状的薄透明玻璃容器(在它的外面有表示高度的刻度纸)和一底面积是20cm2,高8cm并刻有高度的圆柱体(密度大于水的密度,用细线系着)。某实验小组利用这两个器材探究:当物体浸入柱状容器的水中时,水对容器底增大的压强与水对物体的浮力之间有什么关系。他们先往容器中加水至10.00cm刻度处(图中己标出),再用细线吊圆柱体,让圆柱体浸入列水中的深度h先后是:2.00cm,4.00cm,6.00cm、8.00cm,读出容器底到水面对应增加深度h,利用阿基米德原理公式和液体压强公式分别计算出对应的浮力F浮和水对容器底增加的压强p,结果如下表:F浮/N0.40.81.6p/Pa100200300
13、400(1)分析表中数据可知,当圆柱体浸入柱状容器的水中时,水对容器底增大的压强与水对物体的浮力成 ,如果物体浸没后继续增大它在水中的深度,F浮和p都 (选填“增大”或“不变”或“减小”);(2)同学们又从另一个角度讨论了这种关系的成因:当物体浸入水中时,水对物体施加了竖直向上的浮力,由于 物体对水也会施加大小相等的竖直向下的压力,使容器底部增大的压力大小为F浮(柱状容器底面积为S),那么p (用所给物理量字母表示);(3)根据本次实验数据,计算出容器底面积S cm2,圆柱体浸没在水中时,水面所对的刻度是 cm。15(2019枣庄)在弹簧测力计下悬挂一长方体实心金属块,金属块下表面与水面刚好接
14、触,如图甲。从此处匀速下放金属块,直至浸没于水中并继续匀速下放(金属块未与容器底部接触),在金属块下放过程中,弹簧测力计示数F与金属块下表面浸入水的深度h的关系如图乙,g10N/kg,水1.0103kg/m3由图象可知:(1)金属块完全浸没在水中受到的浮力为 N。(2)金属块的密度是kg/m3。(3)你还能求出有关金属块的哪些物理量: (写出三个物理量即可,不需要计算结果)。16.(2019东营)如图所示,物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是 N。(2)比较 (填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。(3)比较 (填字母代号
15、)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。(4)金属块的密度为 kg/m3。(5)在实验中,排除测量误差因素的影响,兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力,请指出实验操作中可能造成这种结果的原因: 。(6)纠正了错误,继续实验,兴趣小组得出结论:物体所受浮力的大小等于它排开液体所 受的重力。有同学对此结论提出质疑,他认为仅采用浸没的金属块做实验不具备普遍 性,使用漂浮的蜡块做实验未必遵循以上结论。针对这个质疑,实验室提供了如下器 材:弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、烧杯、小木块、小桶、轻质塑料袋(质量可忽 略)、适量的水。请你根据需要选择器材并设计实验,研究使用
16、漂浮的蜡块做实验是否 遵循兴趣小组所得出的结论。实验器材: 实验步骤:分析与论证:17(2019赤峰)如图所示,是探究同一物体所受浮力大小于哪些因素有关的实验过程。(1)两次实验证明物体所受浮力随物体排开液体积的变化而变化(选填实验序号)(2)进行乙、丙两次实验是为了探究物体所受浮力大小与 关系。(3)由丙、丁两次实验可知:完全浸没在同种液体中的物体,所受浮力大小与 无关18(2019重庆B)小明同学在探究浮力的实验中:(1)如图甲,把半径为3cm、密度均匀的实心小球A用细线挂在弹簧测力计上,测得其重力为N,他用手竖直向上轻轻托起小球,弹簧测力计示数将变。(2)他又将小球A缓慢放入盛有适量水的
17、烧杯中,弹簧测力计的示数逐渐变小,说明小球受浮力作用且浮力的方向是竖直向,当小球顶部距水面7cm时,弹簧测力计示数为1.9N,如图乙,小球受到的浮力大小是N。(3)为进一步研究浮力产生的原因,小明自制了薄壁实验箱,左右分别是柱形箱B和C,B箱下部有一圆孔与C箱相通,他将上下表面是橡皮膜的透明空心立方体M放在圆孔上紧密接触,并向B箱中加入适量的水使M浸没且沉在箱底,如图丙。现往C箱加水至与M下表面相平时,M下表面橡皮膜 (选填“受到”或“不受”)水的压力作用;继续向C箱中加水至M上下表面橡皮膜形変程度相同时,则M上下表面受到水的压力 (选填“相等”或“不相等”);再向C箱中加一定量的水,M上下表
18、面形变程度如图丁,则下表面受到水的压力 (选填“大于”“小于”或“等于“”)上表面受到水的压力。这就是浮力产生的真正原因。(4)同组小斌同学根据第(2)小题中小球受到的浮力大小和第(3)小题探究浮力产生的原因巧妙地计算出图乙中小球A受到水对它向下的压力是 N。(圆面积公式Sr2,取3)19某学校研学团队来到“海上碑”研学基地开展活动,配备以下物品:弹簧测力计、几瓶纯净水、保温瓶自备热水、细线、小刀、锤子等。已知g=10N/kg,常温时水1.0103kg/m3。他们采集了一小块岩石样本,进行如下探究:(1)用细线系住小石块悬挂在弹簧测力计下,静止时示数如图,为 N。(2)把纯净水瓶切掉上半部分,
19、把小石块慢慢浸没在水中 ,未碰触瓶底,弹簧测力计的示数为0.7N,则小石块受到的浮力为 N,可得小石块的体积为 cm3。(3)计算得出小石块的密度为石= kg/m3。接着,他们进行了反思、拓展。(4)已知海水的密度为水1.03103kg/m3,若把石块浸没在海水中,弹簧测力计的示数应 0.7N(选填“大于”、“小于”或“等于”)。(5)测量过程中,如果利用的是保温杯中的热水,计算时仍取水1.0103kg/m3,测得小石块密度与真实值相比应 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。20(2019益阳)小明同学在没有弹簧测力计的情况下,用天平、烧杯、适量的水、细线等器材,经过以下实验步骤,测出了小石
20、块在水中受到浮力的大小:A用天平测出小石块的质量m1;B在烧杯中倒入适量的水,测出烧杯和水的质量为m2;C用细线系住小石块,将小石块全部浸没但未接触烧杯底,天平的读数为m3;请回答下列问题:(1)当小石块慢慢浸入烧杯水中的过程中,天平的指针将向_(选填“左”、“右”)偏转。(2)上述实验步骤中,没有必要的是_(选填“A”、“B”或“C”);(3)请写出小石块所受浮力的表达式F=_(用测量的符号表示,已知物体重力与质量之比为g)。21. (2019绍兴)小敏对“物体在水中浸没前受到的浮力是否与浸入深度有关”进行了研究。 (1)将一长方体金属块横放,部分体积浸入水中时,在液面所对的烧杯壁作一标记线
21、,读出弹簧测力计的示数F甲(如图甲)为_牛;再把金属块竖放浸入同一杯水中,当_时,读出弹簧测力计示数下(如图乙)。比较发现下F甲=F乙小敏得出:浸没前物受到的浮力与浸入深度无关。(2)图中两种状态时,金属块底部受到水的压强p甲_p乙(选填“大于”、“等于”或“小于”)。22(2019常德)在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,小明所在的学习小组用到的实验器材有:烧杯,水,细线,长方体金属块,弹簧测力计。小明将金属块沿最长的边先后两次浸在同一烧杯水中的不同深度处,如图A、B所示,他发现A图中弹簧测力计的示数明显大于B图,但是他再按图C、D所示将此金属块两次浸没于此烧杯水中的不同深度处,发现弹
22、簧测力计的示数相同,于是他得出结论:在物体未浸没于液体中时所受浮力的大小与浸入的深度有关,越深,浮力越大;但物体浸没在液体中后所受浮力大小则与深度无关。(1)图E为小明某次将金属块(重5N)浸入到水中静止时的情形,则弹簧测力计的示数为 N,此时金属块受的浮力为 N;(2)同组的小惠认为小明的结论不正确,她做了如下实验:将金属块沿较短的一边浸入水中,当达到与图A中相同的深度读取弹簧测力计的示数,发现与A图的示数不同,则表明此时金属块受到的浮力与A图中的也不同,因此她认为“物体未浸没于液体中时所受浮力的大小与浸入的深度也无关”。你认为她的实验能证明她的结论正确吗? (选填“能”或“不能”)。(3)
23、请你用上述器材也设计一个实验证明小惠的结论正确。【提示:请仿照(2)中小惠的实验方案的表述方式表述】:答案与解析【答案】(1)2;(2)无关;(3)丁、戊;1.2103; 偏大,金属块与容器底有力的作用,则测力计示数变小,导致F浸盐水变小,根据称重法,故F浸盐水变大,根据盐水水知,测量的盐水密度值将偏大;(4)将弹簧测力计固定在铁架台上,通过改变铁夹的高度来改变浸入水中的多少。【解析】解:(1)根据称重法测浮力,金属块在水中受到的浮力为:F浮GGC4.8N2.8N2N;(2)分析丙、丁两图,当金属都块浸没在水中后,金属块的深度不同,但测量力计示数相同,根据称重法测浮力:F浮GG知,所受浮力的大
24、小相同,故得出当金属块浸没在水中后,所受浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关;(3)比较图丁戊,排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,两图中,测力计示不同,根据称重法,可知金属块受到的浮力不同,故由实验数据可得到的结论是:浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体密度有关;金属块浸没在水中受到的浮力:F浸水2N,根据阿基米德原理有:F浸水水gV排水水gV物,由图甲戊知,金属块浸没在盐水中受到的浮力:F浸盐水4.8N2.4N2.4N,F浸盐水盐水gV排盐水盐水gV物,由得:盐水水;将代入得:水1.2103 kg/m3;如果他在实验中不小心使E图中物体接触了容器底且与容器底有力的作用,则测力计示数变小,导致F浸盐水变小,根据称重法,故F浸盐水变大,根据盐水水知,测量的盐水密度值将偏大。(4)实验中,由于握着测力计的手臂晃动,导致测力计示数不稳定,读数困难,可以将弹簧测力计固定在铁架台上,通过改变铁夹的高度来改变浸入水中的多少。在图中,金
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