专备战全国中考物理真题分类全解析题26 浮力探究题解析版.docx

1、专备战全国中考物理真题分类全解析 题26 浮力探究题解析版2.6 浮力探究题1（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

2、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。【答案】（1）GF；G1G2；（2）（a）测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等；（b）小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等；（3）能。【解析】（1）根据称重法测浮力：物体浸没在水中，受到水的浮力：F浮GF；被排开的水所受的重力：G排G1G2；（2）实验产生误差的原因：（a）测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等；（b）小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等。（3）物体没有完全浸没在水中，按照上面的方法，能用实验验证阿基米德原理。2(2019宁夏)小红用弹簧测力计、铁

3、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：_。【答案】(1) 4 (2)浮力的大小和排开液体体积的关系 (3) 浮力的大小和液体的密度有关，V排相同时，液体密度越大，物体受到的浮力越大 (4)添加一个体积相同，质量不同的物体，分别将它们浸没在水中，比较两次测力计的示数，就可得出结论。【解析】由称重法求浮力，

4、据甲丁两图可知水中浮力的大小为5N1N=4N；甲、乙、丁图变量为排开液体体积，因此可探究的问题是：浮力的大小和排开液体体积的关系；甲、丁、戊图变量为液体的密度，由阿基米德原理F浮=液gV排可得结论是：浮力的大小和液体的密度有关，V排相同时，液体密度越大，物体受到的浮力越大；探究浮力大小与物体质量是否有关，变量为物体的质量，因此应在原有基础上添加一个体积相同，质量不同的物体，分别将它们浸没在水中，比较两次测力计的示数，就可得出结论。3(2019德州)在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”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、

5、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：实验步骤BCDEF弹簧测力计示数/N2.22.01.71.71.9（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/m3，g取10N/kg）【答案】（l）D、E；排开液体的体积；液体的密度；（2）小于；（3）1；2.7l03【解析】（1）研究

6、物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系，要控制排开液体的体积和密度相同，只改变浸没在液体中的深度，故由A、D、E图可知，物体排开液体的体积相同时，液体的密度相同，浸没的深度不同，浮力相同，所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；研究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积关系，要控制排开液体的密度相同，由分析比较A、B、C、D可知，液体的密度相同时，物体排开液体的体积不同，浮力不同，所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。由分析比较A、E、F可知，排开液体的体积相同，而液体的密度不同，浮力大小不同，故可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关。（2）根据称重法可知

7、：物块在水中受到的浮力为：F浮GF2.7N1.7N1N；物块在另一液体中受到的浮力为：F浮2.7N1.9N0.8N，根据阿基米德原理F浮液gV排知物体排开液体的体积相同时，密度越大，受到的浮力越大，故F中液体密度小于水的密度。（3）物块在水中受到的浮力为：F浮GF2.7N1.7N1N；V排= =104m3金属块的体积：VV排金属块的质量：m=0.27kg金属块的密度：=2.7l03kg/m34（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

8、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。【答案】（1）4.8 （2）2 （3）物体排开液体的体积 丙和丁 （4）控制变量【解析】（1）由图甲知，弹簧测力计的分度值为0.2N，图中指针指在4至5之间的第4条刻度线处，所以示数为4.8N；（2）由图甲和图丙知，物体完全浸没在水中时所受的浮力为F浮=F1F3=4.8N2.8N=2N；（3）

9、由乙、丙两图实验数据得，物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关；为了得出物体所受浮力大小与液体密度有关，需确保物体排开液体的体积相同，而物体所在的液体的密度不同，所以应分析图丙和图丁两图的实验数据；（4）因为物体在液体中受到的浮力可能受到多个因素影响，所以在探究本实验时，需要采用控制变量法。5(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

10、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）138.51.52673395.54.541255表二液体B（B1.0103千克/米3）实验序号h（厘米）F（牛）F（牛）538.51.2667.62.4796.43.681264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、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：同一物体在同种液体中， 。根据实验序号1、5或2、6或3

11、、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。【答案】弹簧测力计示数F随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小；F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比；同一物体在不同液体中，圆柱体的下表面到液面的深度h不变时，液体密度越大，F越大；10.0；10.0。【解析】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，弹簧测力计示数F随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小；纵向比较表一序号1、2、3或表二序号5、6、7的数

12、据，可知，圆柱体的下表面到液面的深度h为原来的几倍，F也为原来的几倍，可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中，F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比；A1.0103kg/m3B0.8103kg/m3，根据实验序号1、5或2、6或3、7的数据，可得出的初步结论是：同一物体在不同液体中，圆柱体的下表面到液面的深度h不变时，液体密度越大，F越大；F0G，根据称重法测浮力，FF0F，故本实验中，圆柱体的重力为：GF+F1.5N+8.5N10.0N；由，比较表一序号1、2、3或表二序号5、6、7的数据，可知同一物体在同种液体中，F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比；但序号4、8实验不符合这个规律；根

13、据阿基米德原理，F浮液gV排，在物体没有浸没时，F浮液gSh，故受到的浮力与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比，浸没在液体中的物体受到的浮力与深度无关，说明4与8这两中情况下，圆柱体已浸没在液体中了，由阿基米德原理得：1、4两次实验受到的浮力之比为：，h3cm10cm。即圆柱体的高度为10.0厘米。6（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。【答案】（1）靠近；（2）乙、丙【解析】（1）乒乓

14、球中间流速大，压强变小，乒乓球外侧大气压不变，乒乓球外侧压强大于内侧压强，所以乒乓球向中间靠近；（2）乙、丙两个装置中，烧杯中盛的都是水，液体的密度相同；同一物体浸没在水中，排开液体的体积相同；不同的是物体在水中浸没的深度，因此探究的是浮力与物体在液体中的深度的关系。7（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

15、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。（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

16、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：_。【答案】（1）下 （2）重 浮 （3）M水Sh （4）零刻度线上升 当浮筒受到的重力和浮力是一对平衡力时，指针指的是零刻度线，根据题意，即是要使浮力不变，也就是在水中的V排不变，根据V=Sh可知，当浮筒横截面积变小，那h越大，也就是指针会上升。【解析】（1）为了制作量程为1kg的浮力称，向秤盘添加1kg的砝

17、码，即最大质量，此时细线对浮简的拉力最大，浮筒内加入细沙，则浮简浸在水中的深度最小，可为0；故当浮筒的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。（2）取下砝码，细线对浮筒的拉力为0，当浮筒受到重力和浮力是一对平衡力时，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，重力为G=mg，对细线的拉力为T=mg，即线对筒的拉力；若细沙的质量是M，当浮筒静止时其下表面距离水面的距离是h，浮筒的横截面积是S，水的密度为水，根据阿基米德原理，则浮筒受到的浮力F浮=水gV排=水gSh，

18、浮筒处于静止状态，根据力的平衡有：F浮+T=Mg，即水gSh+mg=Mg，测物体质量的表达式m=M水Sh；（4）当浮简受到的重力和浮力是一对平衡力时，指针指的是零刻度线，根据题意，即是要使浮力不变，也就是V排不变，根据V=Sh，当浮筒横截面积变小，h变大，也就是指针会上升。8（2019河北）小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”，（已知水1.0103kg/m3，取g10N/kg）图1 图2（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 。

19、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。【答案】（1）先变大后不变；如下图所示；正比；（2）浸没在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关；（3）4；（4）400。【解析】（1）由弹簧测力计的示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象可以知道：弹簧测力计的示数随着深度的增加是先变小后不变的，而测力计的示数等于合金块

20、的重力减去合金块浸在液体中受到的浮力，所以此实验过程中浮力先变大后不变。由图象可知，合金块完全浸没在水中时所受的浮力：F浮GF4N3N1N；则F浮随h的变化的关系图象，如下图所示：由图象可知，当h6cm时，浸在水中的物体所受浮力的大小与浸入水中的深度成正比，而排开水的体积与浸入水中的深度成正比，所以浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成正比。（2）分析比较甲、乙、丙可知，合金块排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，即受到的浮力不同，说明浮力大小跟液体的密度有关。（3）由图甲可知，合金块的重力G4N，合金块的质量：m合金0.4kg，由图乙可知，合金块浸没在水中时弹簧测

21、力计的示数F3N，则合金块完全浸没在水中时所受的浮力：F浮GF4N3N1N；因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，由F浮水gV排可得，合金块的体积：V合金V排1104m3，则合金块的密度：合金4103kg/m34g/cm3。（4）由图丁可知，金属块浸没在某液体中时弹簧测力计的示数F3.2N，则合金块完全浸没在某液体中时所受的浮力：F浮GF4N3.2N0.8N，因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，由F浮gV排可得：，则：液水1.0103kg/m30.8103kg/m3。合金球悬浮在某液体中时所受的浮力：F浮G4N，由F浮水gV排可得，合金球的体积：V球V排5104m3，则空心

22、部分的体积：V空V球V5104m31104m34104m3400cm3。9（2019七台河）为探究浮力大小与哪些因素有关，小高设计了如图所示实验，请依据实验回答：比较b，c两图可知，物体浸在水中的体积越大，受到的浮力 。比较图 和图d可知，物体所受浮力的大小与液体的密度有关。由下图的实验数据可知，盐水的密度为 kg/m3。【答案】越大；e；1.2103【解析】解：（1）浮力等于空气中弹簧测力计的示数减去水中弹簧测力计的示数；由图b和图c所示实验可知，水的密度不变，物体排开水的体积变大，弹簧测力计的示数越小，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；（2）要探究物体所受

23、浮力的大小与液体的密度的关系，需要控制排开液体的体积相同，改变液体的密度，图d和e符合题意；（3）由实验数据可知，物体浸没在水中受到的浮力：F浮水GF示38N6N2N；物体浸没在盐水中受到的浮力：F浮盐GF示58N5.6N2.4N；因物体浸没，故排开液体的体积相等，即V排水V排盐，所以，根据F浮液gV排可得：，则盐水的密度：盐水水1.0103kg/m31.2103kg/m3。10（2019绥化）如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。（1）金属块浸没在水中时，受到的浮力是 N。（2）分析图丙、丁可知，浮力大小跟物体浸没在水中的深度 （选填

24、“有关”或“无关”）。（3）分析 两图可知，浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。戊图中盐水的密度是 kg/m3如果在实验中不小心使戊图中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用，此时测量出的盐水密度值将如何变化，并分析原因 。（4）实验中由于握着测力计的手臂易晃动，导致测力计示数不稳定，读数困难。请你写出一种改进措施 。【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。【

25、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

26、水中受到的浮力：F浸盐水4.8N2.4N2.4N，根据阿基米德原理有：F浸盐水盐水gV排盐水盐水gV物，由得：盐水水；将代入得：盐水水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。11（2019孝感）如图所示，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

27、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/N0.40.81.21.6p/Pa100200300400（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

28、 ，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。【答案】（1）正比；不变；（2）物体间力的作用是相互的；（3）40；14。【解析】解：（1）由表格分析， 250，所以水对容器底增大的压强与水对物体的浮力成正比。如果物体浸没后继续

29、增大它在水中的深度，物体排开水的体积没有变化，水的密度没有变化，所以浮力F浮不变。水的深度变化量不变，水的密度不变，所以pgh不变。（2）当物体浸入水中时，水对物体施加了竖直向上的浮力，由于物体间力的作用是相互的，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，所以p。（3）当浮力是0.4N，p100Pa时，因为，p，所以，100Pa，所以，S4103m240cm2，当圆柱体完全浸没时，圆柱体排开物体的体积等于圆柱体的体积，当圆柱体浸没时，水面上升的高度：h4cm所以水面到达的刻度：hh0+h10cm+4cm14cm。12(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触，如图甲。从此处匀速下放金属块，直