人教版八年级下册物理浮力实验专题练习

人教版八年级下册物理浮力实验专题练习

一、实验探究题（）

1. 如图所示，是某小组探究浮力与哪些因素有关的装置图，请根据图示回答问题：

B两图，(1)比较A、说明物体受到了水的浮力，浮力的方向______，大小为______N。

(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)比较______、______两图能说明物体所受浮力的大小与液体的密度有关； (4)比较______、______两图能说明物体所受浮力的大小与浸没的深度无关； (5)该实验主要应用的科学探究法是______。

【答案】竖直向上 0.6 物体排开液体的体积 C D D E 控制变量法

B两图中，B图中测力计的示数变小，(1)𝐴、【解析】解：说明了物体受到向上的浮力，

A、B两图中测力计示数之差等于物体受到的浮力，由图示可知，浮力大小为：4𝑁−3.4𝑁=0.6𝑁。

(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排开液体的体积有关；

D两图能说明物体排开相同体积的液体时，(3)比较C、所受浮力大小与液体密度有关； E两图能够说明物体浸没在同种液体中，(4)比较D、所受浮力大小与物体浸没在液体中

的深度无关。

故答案为：(1)竖直向上；0.6；(2)物体排开液体的体积；(3)𝐶；D； (4)𝐷；E；(5)控制变量法。

物体浸入液体中受到向上的浮力作用，物体重力与弹簧测力计示数之差是物体受到的浮力；根据控制变量法的要求分析图示情景，然后答题。

此题是“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验，考查了控制变量法的应用，称重法浮力的求法，同时考查了阿基米德原理的应用，通过题目应该学习测量物体密度的一种方法。

2. 小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和盐水，

对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。

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(1)分析图甲、乙、丙，说明浮力的大小与______有关。

(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用______图的装置来进行操作。

(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是______N，圆柱体的体积是______𝑚3.(𝑔取10𝑁/𝑘𝑔)

(4)用图示实验数据测出盐水的密度是______𝑘𝑔/𝑚3。 【答案】(1)物体排开液体的体积； (2)丙、丁；

(3) 4；4×10−4；

(4)1.1×103

【解析】【分析】

本题考查了探究影响浮力大小因素实验、求物体的体积与密度问题，要掌握称重法测浮力的方法、应用浮力公式即可解题，应用控制变量法是正确解题的关键。 (1)分析图示实验，根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论；

(2)探究浮力与物体浸入液体深度的关系，应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，分析图示实验，然后答题；

(3)物体的重力与测力计拉力之差是物体受到的浮力，根据浮力公式求出物体的体积；(4)根据浮力公式求出盐水的密度。 【解答】

(1)由图甲、乙、丙所示实验可知，物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同，由此可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关；

(2)探究浮力与物体浸入液体深度的关系，应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，由图示实验可知，图丙、丁所示实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，可以选用图丙、丁所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系； (3)由图甲、丙所示实验可知，圆柱体浸没在水中时受到的浮力： 𝐹浮=𝐺−𝐹=5𝑁−1𝑁=4𝑁； 由𝐹浮=𝜌水𝑔𝑉排得圆柱体的体积：

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𝑉=𝑉𝐹浮4𝑁

排=𝜌

𝑔

==4×10−4𝑚3； 水1×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔(4)由图甲、戊所示实验可知，圆柱体浸没在盐水中所受浮力： 𝐹浮盐水=𝐺−𝐹′=5𝑁−0.6𝑁=4.4𝑁， 浮力𝐹浮盐水=𝜌盐水𝑔𝑉排，盐水的密度： 𝜌𝐹浮盐水盐水=

𝑔𝑉=

4.4𝑁

排10𝑁/𝑘𝑔×4×10−4𝑚3

=1.1×103𝑘𝑔/𝑚3。

故答案为：(1)物体排开液体的体积；(2)丙、丁；(3)4；4×10−4；(4)1.1×103。

3. 如图甲是“探究浮力大小”的实验过程示意图。

(1)实验步骤的合理顺序是______，步骤C和______可以测出物块浸没在水中时受到的浮力𝐹浮=______N，步骤B和______可以测出物块排开的水所受重力𝐺排；比较𝐹浮与𝐺排，可以得到结论是______。

(2)图乙是物块缓慢浸入水中时，弹簧测力计示数F随浸入深度h变化的关系图象。分析图象，可得关于浮力大小的初步结论：

①物块浸没前，______，物块所受的浮力越大； ②物块浸没后，所受的浮力大小与______无关。 (3)此物块的密度是______𝑔/𝑐𝑚3。

【答案】(1)𝐷𝐶𝐴𝐵；A；1.2；D；浮力大小跟物体排开的水所受重力大小相等； (2)①物体浸入水中的体积越大；②浸没的深度；

(3)2.5

【解析】解：(1)该实验合理的步骤是先测出空桶的重力，再将物块挂在弹簧秤上测出物块的重力，将物体浸没水中读出弹簧测力计的示数，最后再测出小桶和水的总重；故合理的步骤为：DCAB；

由C可知物体的重力为3N，由A可知物体浸在水中时的拉力为1.8𝑁，则𝐹浮=𝐺−𝐹=3𝑁−1.8𝑁=1.2𝑁；

由D可知空桶的重力为1N，由B可知水和桶的总重为2.2𝑁，则𝐺排=𝐺总−𝐺桶=2.2𝑁−1𝑁=1.2𝑁；

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比较𝐹浮与𝐺排可得，浮力大小跟物体排开的水所受重力大小相等。

(2)①物体未浸入水中时ℎ=0，从图乙可读出此时弹簧测力计的示数等于物体的重力𝐺=3𝑁.在未完全浸入时弹簧测力计的示数逐渐减小，则浮力逐渐增大由图知物体浸入水中位置时弹簧测力计的示数为1.8𝑁，所以物体所受的浮力𝐹浮=3𝑁−1.8𝑁=1.2𝑁；物块浸没前，物体排开的液体体积越大，物块所受的浮力越大；

②由图可知弹簧测力计的示数有一段随h的增大而不变(浸没后)，故可得出：浸没在液体中的物体所受浮力大小与它所处深度无关。 (3)由𝐺=𝑚𝑔可知，物块的质量： 𝑚=𝑔=10𝑁/𝑘𝑔=0.3𝑘𝑔；

由阿基米德原理可知，物块的体积： 𝑉物=𝑉排=

𝐹浮𝜌水𝑔

1.2𝑁

1.0×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔

𝐺

3𝑁

==1.2×10−4𝑚3；

物块的密度： 𝜌=

𝑚𝑉

=1.2×10−4𝑚3=2.5×103𝑘𝑔/𝑚3=2.5𝑔/𝑐𝑚3。

0.3𝑘𝑔

故答案为：

(1)𝐷𝐶𝐴𝐵；A；1.2；D；浮力大小跟物体排开的水所受重力大小相等； (2)①物体浸入水中的体积越大；②浸没的深度； (3)2.5。

(1)要先测物块的重力和空桶的重力，然后再把物块没入水中，测出物块受到的浮力，最后再测出桶和溢出水的重力；分析几步实验的相同因素和不同因素，就可知道这几步是探究哪个因素对浮力的影响，并根据测力计示数计算出每步浮力的大小，从而得出结论。

(2)乙图中物体已全部浸入了水中，所以弹簧测力计的示数应读随h的增大F不变的一段的示数，利用称重法可计算出此时物体所受的浮力； 由图可知弹簧测力计的示数有一段随h的增大而不变，可总结出物体所受浮力与深度的关系。

(3)知道物体的重力可以根据𝐺=𝑚𝑔计算出物体的质量，根据阿基米德原理计算出物体排开水的体积和物体的体积，最后根据密度公式计算出物体的密度。

本题是探究阿基米德原理的实验，考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力，难度较大。

4. 图1是小勇研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装

置，其中A是底面积为25𝑐𝑚2的实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体A，使其缓缓浸入水中(水未溢出)，得到F与h的关系图象如图2中实线所示．

(1)物体A重为______N，将它放在水平桌面上时对桌面的压强为______Pa； (2)浸没前，物体A逐渐浸入水的过程中，水对容器底部的压强将______(填“增大”、

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“减小”或“不变”)；

(3)物体A的密度为______𝑘𝑔/𝑚3；

(4)小通换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图2中虚线所示图象，则该液体密度为______𝑔/𝑐𝑚3．

【答案】(1)3；1200；(2)增大；(3)1.5×103；(4)0.8。 【解析】【分析】

本题考查了压强公式、称重法求浮力、液体压强公式、阿基米德原理、重力公式、密度公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。 (1)当ℎ=0时弹簧测力计的示数即为物体A的重力，物体A放在水平桌面上时对桌面的压力和自身的重力相等，根据𝑝=𝑆求出对桌面的压强；

(2)浸没前，物体A逐渐浸入水的过程中，容器内水的深度增大，根据𝑝=𝜌𝑔ℎ可知水对容器底部的压强变化；

(3)由图2可知物体浸没在水中时弹簧测力计的示数，根据称重法求出物体A受到水的浮力，根据阿基米德原理表示出排开水的体积即为物体的体积，根据𝐺=𝑚𝑔=𝜌𝑉𝑔求出物体A的密度；

(4)由图2可知物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数，根据称重法求出物体A受到液体的浮力，根据阿基米德原理求出该液体密度。 【解答】

(1)当ℎ=0时，弹簧测力计的示数为3N，即物体A的重力𝐺=3𝑁， 物体A放在水平桌面上时，对桌面的压力：𝐹=𝐺=3𝑁， 对桌面的压强：

𝑝=𝑆=25×10−4𝑚2=1200𝑃𝑎；

(2)浸没前，物体A逐渐浸入水的过程中，容器内水的深度增大，由𝑝=𝜌𝑔ℎ可知，水对容器底部的压强增大；

(3)由图2可知，物体浸没在水中时弹簧测力计的示数𝐹′=1𝑁， 物体A受到水的浮力：𝐹浮=𝐺−𝐹′=3𝑁−1𝑁=2𝑁， 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=𝜌𝑔𝑉排可得，物体A的体积：𝑉=𝑉排=𝜌由𝐺=𝑚𝑔=𝜌𝑉𝑔可得，物体A的密度： 𝜌=

𝐺𝑉𝑔

𝐹浮

水

𝐹

𝐹3𝑁

𝑔

；

=

𝐺

浮

×𝑔𝜌𝑔水𝐹=

𝐺𝐹浮

𝜌水=

3𝑁2𝑁

×1.0×103𝑘𝑔/𝑚3=1.5×103𝑘𝑔/𝑚3

；

(4)由图2可知，物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数𝐹″=1.4𝑁， 物体A受到液体的浮力：𝐹浮′=𝐺−𝐹″=3𝑁−1.4𝑁=1.6𝑁， 该液体密度： 𝜌液=

𝐹浮′𝑔𝑉

=

𝐹浮′𝑔×

浮𝜌𝑔水𝐹=

𝐹浮′𝐹浮

𝜌水=

1.6𝑁2𝑁

×1.0×103𝑘𝑔/𝑚3=0.8×103𝑘𝑔/𝑚3=0.8𝑔/𝑐𝑚3

。

故答案为：

(1)3；1200；(2)增大；(3)1.5×103；(4)0.8。

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小明利用弹簧测力计、一个金属块、两个相同烧杯、适量的水和煤油，5. 如图1所示，

对浸在液体中的金属块所受浮力进行了探究．

(1)分析图B、C，说明浮力大小跟______ 有关．

(2)如图2是小明根据实验数据所绘制的弹簧测力计示数与金属块的下表面浸入水中深度和金属块所受浮力与金属块的下表面浸入水中深度的关系图象．能够表示金属块所受浮力与金属块的下表面到水面距离h关系的图象为______ (选填“a”或“b”)．

(3)在图1B中，金属块浸没在水中所受浮力为______ N，若此时剪断细绳，该金属块在水中将______ (填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)．

(4)小明通过上述实验发现只用一支弹簧测力计就可测出物体的密度．请你根据图中的实验数据求出：金属块的密度为______ 𝑘𝑔/𝑚3，煤油的密度为______ 𝑘𝑔/𝑚3． 【答案】(1)液体的密度； (2)𝑎；

(3)1.0，下沉； (4)2700；800

【解析】【分析】

本题考查称重法测浮力、密度、浮沉条件应用，阿基米德原理等知识的应用，综合性较强。

(1)物体受到的浮力大小𝐹浮=𝐺−𝐹示，找出BC中相同的量与不同的量分析解答； (2)在浸没前，金属块所受浮力随金属块的下表面到水面距离h增大而变大，浸没后，排开液体的体积不变，所受浮力与深度无关；

(3)根据𝐹浮水=𝐺−𝐹示求出物体所受的浮力与物体的重力比较，根据物体的浮沉条件判断；

(4)根据阿基米德原理求出物体排开水的体积即物体的体积，由密度公式求解； 求出物体在油中受到的浮力，根据阿基米德原理，由排开液体的体积相等求煤油的密度。 【解答】

(1)物体受到的浮力大小𝐹浮=𝐺−𝐹示，在水和油中测力计示数不同，则物体受到的浮力不同，分析图B、C，物体排开液体的体积相同，排开液体的密度不同，说明浮力大小跟液体的密度有关；

(2)因𝐹=𝜌液𝑔𝑉排，在浸没前，金属块的下表面到水面距离h增大导致排开液体的体积增大，金属块所受浮力随金属块的下表面到水面距离h增大而变大；

当浸没后，排开液体的体积不变，浮力不变，所受浮力与深度无关，因此，只有选项a符合题意．

(3)金属块浸没在水中所受浮力𝐹浮水=𝐺−𝐹示=2.7𝑁−1.7𝑁=1.0𝑁，小于物体的重力𝐺=2.7𝑁，根据物体的浮沉条件，若此时剪断细绳，该金属块在水中将下沉；

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(4)根据阿基米德原理，𝐹浮水=𝜌水𝑔𝑉排，因浸没，𝑉物=𝑉排水=

𝜌物=

𝑚𝐺==𝑉物𝑔𝑉物

𝐹浮水𝜌水𝑔

，

𝐺𝐺2.7𝑁

=×𝜌水=×1000𝑘𝑔/𝑚3=2700𝑘𝑔/𝑚3

𝐹浮水𝐹浮水1𝑁 𝑔𝜌𝑔水

在油中受到的浮力𝐹浮油=𝜌油𝑔𝑉排油，又𝐹浮油=2.7𝑁−1.9𝑁=0.8𝑁， 因物体均浸没在液体中，故排开液体的体积相同，𝑉排油=即𝜌

𝐹浮水

水

𝐹浮油𝜌油𝑔

，

𝑔

=𝜌

𝐹浮油𝐹浮水

𝐹浮油

油

𝑔

0.8𝑁1.0𝑁

𝜌油=×𝜌水=

×1000𝑘𝑔/𝑚3=800𝑘𝑔/𝑚3。

故答案为：(1)液体的密度； (2)𝑎；

(3)1.0，下沉； (4)2700；800。

6. 小亮在生活中发现木块总浮在水面上，铁块却沉入水底，由此他提出两个问题：

问题1：浸入水中的铁块是否受到浮力？ 问题2：浮力大小与哪些因素有关？ 为此他设计并完成了如图所示实验。

(1)(𝑏)、(𝑐)图中弹簧测力计示数均______(选填“大于”或“等于”或“小

于”)(𝑎)图中弹簧测力计示数，说明浸入水中的铁块______(选填“受到”或“不受到”)浮力；

(2)做______(选填字母)三次次实验，是为了探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度______关系(选填“有”或“无”)。

(3)做(𝑎)、(𝑑)、(𝑒)三次实验，是为了探究浮力大小与______的关系，得到的结论是______。

(4)小铁块的体积为100𝑐𝑚3，浸没在水中时受到的浮力是______N。

(𝑔=10𝑁/𝑘𝑔,𝜌水=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3)

【答案】小于 受到 (𝑎)(𝑐)(𝑑) 无 液体密度 在物体排开液体体积相同时，液体的密度越大，物体所受浮力越大 1 【解析】解：

(1)由图可知，(𝑏)、(𝑐)图中弹簧测力计示数均小于(𝑎)图中弹簧测力计示数，弹簧测力计的示数变小，说明物体浸入液体后，受到了向上托起的力，这个力就是浮力； (2)观察各图可知，(𝑎)(𝑐)(𝑑)三次实验可知，(𝑐)(𝑑)实验中，液体种类不变，铁块都是

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完全浸没，排开液体的体积不变，只是改变了在水中的深度，测力计示数不变，说明铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度无关；

(3)观察(𝑎)(𝑑)(𝑒)三次实验可知，(𝑑)(𝑒)实验中，铁块均完全浸没，只是改变了液体的种类，导致测力计示数变化即浮力变化，是为了探究浮力大小与液体密度的关系；得出的结论是：物体排开液体体积相同时，液体的密度越大，物体所受浮力越大；

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(4)小铁块浸没在水中受到的浮力𝐹浮=𝜌𝑔𝑉排=1.0×10𝑘𝑔/𝑚×10𝑁/𝑘𝑔×

10−4𝑚3=1𝑁。

故答案为：(1)小于；受到；(2)(𝑎)(𝑐)(𝑑)；无；(3)液体密度；在物体排开液体体积相同时，液体的密度越大，物体所受浮力越大；(4)1。

(1)物体体受到液体的浮力就是液体对它向上托的力，会导致在液体中用弹簧测力计测重力时示数减小，减小的示数就是受到的浮力大小；

(2)探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关，应该控制液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素相同，改变物体在液体中浸没的深度，比较弹簧测力计示数的大小就可以得出结论；

(3)比较(𝑎)、(𝑑)、(𝑒)三次实验，找出相同因素和不同因素，结合控制变量法的思想得出实验结论；

(4)可根据公式𝐹浮=𝜌𝑔𝑉排计算得出浮力。

浮力是浸在液体中的物体受到的向上托起的力，通过弹簧测力计示数的改变，可获得浮力的作有效果。在探究浮力的大小与哪些因素有关的实验中，我们要注意控制变量法的运用。在已知排开液体的体积与液体密度的情况下，可通过阿基米德原理公式计算出浮力的大小。

7. 在“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验中，如图所示：

(1)图中所示，最合理的实验顺序为A ______ (填序号)． (2)图中能测出物体受到浮力的是______ (填序号)． (3)图中能测出排开的液体重的是______ (填序号)．

(4)通过探究，若等式______ 成立，则可得出阿基米德原理． (5)为了使实验结论更具有普遍性，同学们还可以______ (填序号) A.多次测量取平均值

B.换用其它液体多次实验． 【答案】(1)𝐸、C、D、B； (2)𝐶、D； (3)𝐵、E； (4)𝐹浮=𝐺排；

(5)𝐵

【解析】解：

(1)最合理的实验顺序是：

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A、向烧杯加入水，直至水面与烧杯口齐平； E、测出空桶的重力；

C、测出合金块所受到的重力；

D、把合金块浸在装满水的溢杯中，测出测力计的示数；

B、测出桶和排开的水受到的重力，然后减去空桶的重力即为排开的水受到的重力． 故序号正确顺序为：A、E、C、D、B；

(2)根据称重法测浮力可知，测出合金块所受到的重力减去把合金块浸在装满水的溢水杯中测力计的示数即为物体受到浮力，故图中能测出物体受到浮力的是C、D； (3)桶和溢出水的总重力与空桶的重力之差即为排开水的重力． 即图中能测出排开的液体重的是B、E；

(4)阿基米德原理可知，浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体所受的重力；

因此若等式𝐹浮=𝐺排成立，则可得出阿基米德原理．

(5)为了使实验结论更具有普遍性和代表性，该同学应换用其他的液体进行实验，B正确；

故答案为：(1)𝐸、C、D、B；(2)𝐶、D；(3)𝐵、E；(4)𝐹浮=𝐺排；(5)𝐵．

(1)根据弹簧测力计的分度值分别读出小石块的重力、空桶的重力、桶和溢出水的重力，桶和溢出水的重力与空桶的重力之差即为排开水的重力． (2)根据𝐹浮=𝐺−𝐹拉即可求得物体受到浮力．

(3)桶和溢出水的重力与空桶的重力之差即为排开水的重力． (4)根据阿基米德原理内容解答．

(5)该实验为使结论具有普遍性和代表性，应换用不同液体进行实验． 从实验的目的出发，根据实验要求，明确先测空小桶的重是合理安排实验顺序的关键．实验中要探究的是浮力大小与物体排开液体的重力的关系，围绕这一核心便可对测量的结果进行有针对性的分析．

8. 小明在研究物体的浮沉时，发现铁块放入水中下沉，塑料块浸

没在水中后上浮。为进一步探究物体的浮沉条件，他找来了下列器材：弹簧测力计、一杯水、细线、铁块A、塑料块B和塑料块𝐶(𝐵与A体积相同，C与A质量相同)。

(1)他按图甲和乙进行了实验，测出铁块受到的浮力大小为______，并与重力比较，由此得出了物体下沉的条件。 (2)实验时，他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度，某一时刻测力计的示数会突然变小，示数变小的原因是______。 (3)为探究物体上浮的条件，他选择了合适的塑料块，利用现有器材在题中(1)实验的基础上，增加一个实验步骤就完成了探究。

①选择的塑料块是______(𝐵/𝐶)。

②增加的步骤是______(用字母表示测得的物理量)。

③当满足______(用测得的物理量表示)条件时，物体上浮。

【答案】𝐹1−𝐹2 铁块接触到容器底部 B 测出塑料块B的重力G 𝐹1−𝐹2>𝐺 【解析】解：(1)根据称重法，铁块受到的浮力大小𝐹=𝐹1−𝐹2；

(2)他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度，某一时刻测力计的示数会突然变小，说明铁块受到别外一个向上的力作用，这是因为铁块接触到容器底部，受到容器底部施加的一个向上的作用力而使弹簧测力计示数减小了；

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因B与A体积相同，根据影响浮力大小的因素，所以选用塑料B，(3)①根据题目条件，

其浸没时受到的浮力大小等于铁块受到的浮力大小𝐹1−𝐹2； ②增加的步骤是用弹簧测力计测出B塑料块的重力G； ③当满足𝐹1−𝐹2>𝐺条件时，物体上浮。 故答案为：(1)𝐹1−𝐹2； (2)铁块接触到容器底部；

(3)①𝐵；②测出塑料块B的重力G；③𝐹1−𝐹2>𝐺。 (1)根据称重法测浮力的大小；

(2)某一时刻测力计的示数会突然变小，是因另外受到一个向上力的作用来分析； (3)①用塑料块探究物体的上浮条件，就要比较物体浸没时受到的浮力大小与其自身重力的关系，关键在于如何得出密度小于水的塑料块浸没时受到的浮力大小。根据阿基米德原理，浮力大小与物体排开液体的密度和体积两个因素有关，当两个因素都相同时，浮力大小也相同，由此，在(1)的基础上，可确定选择B塑料块；

②判断物体的浮沉，要比物体受到的浮力和重力的大小关系，由此确定确定增加的步骤；

③比较B塑料块受到的浮力与其重力的大小即可。

本题探究密度小于水的塑料块的浮沉，巧妙地设计一个同体积的铁块作对比，即考查了物体的浮沉，又考查了影响浮力大小的因素，是一道好题。

每次弹簧测力9. 某同学按如图所示的步骤进行“探究影响浮力大小的因素”的实验，

计的示数如图所示．

(1)由(𝑏)(𝑐)实验步骤得到的数据可以得出物体所受浮力的大小与物体排开液体的

体积______(有关/无关)．

(2)由(𝑐)(𝑑)实验步骤得到的数据可以得出，浸没在液体中的物体所受的浮力大小与______无关．

(3)由实验得到的数据可以求出该物体浸没在浓盐水中时所受浮力的大小为______𝑁.

(4)通过以上实验数据计算出物体的密度是______𝑘𝑔/𝑚3，浓盐水的密度是______𝑘𝑔/𝑚3．

【答案】有关；物体浸没在液体中的深度；1.1；8×103；1.1×103

【解析】解：(1)由(𝑏)(𝑐)所示实验可知，物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同，由此可知，物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关． (2)由图(𝑐)(𝑑)所示实验可知，物体排开水的体积相同而物体浸没在水中的深度不同，物体受到的浮力相等，由此可知，浸没在液体中的物体所受到的浮力与物体浸没在液体中的深度无关．

(3)由图(𝑎)(𝑒)所示实验可知，物体浸没在浓盐水中受到的浮力为𝐹盐水=8𝑁−6.9𝑁=1.1𝑁．

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(4)由题意知，物体浸没在水和盐水中时，排开液体的体积相等，由𝐹浮=𝜌液𝑔𝑉排得，

𝐹浮𝜌水𝑔

=

𝐹盐水

𝜌盐水𝑔

𝜌水=

1.1𝑁1𝑁

则𝜌盐水=

𝐹盐水𝐹水

×1.0×103𝑘𝑔/𝑚3=1.1×103𝑘𝑔/𝑚3．

𝐹盐水

盐水

物体排开液体的体积即物体的体积𝑉=𝜌

𝐺

𝐺

𝐺

𝑔

，

𝜌=𝑔𝑉=𝐹=𝐹×𝜌8𝑁

盐水=×1.1×103𝑘𝑔/𝑚3=8×103𝑘𝑔/𝑚3．则物体的密度盐水 盐水𝑔1.1𝑁

𝜌𝑔盐水

故答案为：(1)有关；(2)物体浸没在液体中的深度；(3)1.1；(4)8×103；1.1×103． (1)分析图(𝑏)、(𝑐)所示实验，根据实验控制的变量与实验现象，得出实验结论． (2)分析图(𝑐)、(𝑑)所示实验，根据实验控制的变量与实验现象分析答题． (3)物体浸没在液体中时，物体重力与弹簧测力计所示之差是物体受到的浮力，由(𝑎)(𝑒)所示实验求出物体浸没在浓盐水中受到的浮力． (4)由阿基米力德原理，根据排开液体的体积等于物体的体积列方程求出浓盐水的密度，根据𝜌=𝑔𝑉求物体的密度．

本题考查了实验现象分析、求物体受到的浮力及物质的密度，应用控制变量法分析图示实验现象即可正确解题，要掌握控制变量法的应用．

𝐺

10. 为了探究浮力大小跟哪些因素有关，某兴趣小组的同学，用同一物体进行了如图所

示的操作，并记下物体静止时弹簧测力计的示数。图乙中物体未放入前溢水杯装满水，物体浸没后用量筒测出溢出水的体积，如图丁所示。

(1)为了探究浮力的大小与液体密度的关系，应选择 两图；该小组同学通过比较𝐹1和 的大小，得到“浮力大小与物体浸没的深度有关”的结论，产生错误的原因是 。

(2)物体浸没在水中时所受浮力大小为 N，盐水的密度为 𝑘𝑔/𝑚3。 【答案】甲、丙 𝐹2 物体接触了容器底 0.5 1.2×103

【解析】解：(1)探究的是浮力的大小与液体密度的关系，应控制排开水的体积和浸没的深度相同，改变液体密度，符合要求的是图甲、丙；

探究浮力的大小与浸没深度的关系，控制的变量应该是排开水的体积和液体的密度，改变深度，选择图甲和乙，比较𝐹1和𝐹2的大小，得出结论，但是图乙中的物体接触了容器底，使得读数变小，产生了错误结论；

3−63

(2)量筒中排开水的体积𝑉排=50𝑐𝑚=50×10𝑚，

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33

物体浸没在水中时所受浮力𝐹浮=𝐺排=𝜌水𝑔𝑉排=1×10𝑘𝑔/𝑚×10𝑁/𝑘𝑔×50×

10−6𝑚3=0.5𝑁，

物体重力𝐺=𝐹浮+𝐹拉=0.5𝑁+1.5𝑁=2𝑁，

物体在盐水中受到的浮力𝐹浮′=𝐺−𝐹拉′=2𝑁−1.4𝑁=0.6𝑁， 由𝐹浮=𝜌盐水𝑔𝑉排得： 盐水的密度：

𝜌盐水=𝑔𝑉=10𝑁/𝑘𝑔×50×10−6𝑚3=1.2×103𝑘𝑔/𝑚3。

浮排

𝐹′

0.6𝑁

故答案为：(1)甲、丙；𝐹2；物体接触了容器底；(2)0.5；1.2×103。 (1)探究浮力的大小与液体密度的关系，控制的变量应该是排开水的体积和浸没的深度； 探究浮力的大小与浸没深度的关系，控制的变量应该是排开水的体积和液体的密度，改变深度，但不能接触容器底；

(2)读出排开水的体积，根据𝐹浮=𝐺排=𝜌水𝑔𝑉排求出浮力；

根据𝐹浮=𝐺−𝐹拉求出物体重力和物体在盐水中受到的浮力，根据𝐹浮=𝜌盐水𝑔𝑉排求出盐水的密度。

此题主要考查的是学生对浮力大小影响因素、浮力计算公式的理解和掌握，弄明白控制变量法在实验中的应用是解决此题的关键。

11. 小明用图示装置探究浮力大小与深度的关系，细线体积、重力及滑轮摩擦不计.实

验步骤如下：

A.用测力计测出长方体空心塑料块的重力为0.5𝑁． B.在底部固定有滑轮的容器中装适量的水．

C.用一根细线穿过滑轮将塑料块与测力计连接起来．

D.往容器中注水，待水面平静时记录塑料块底部所处的深度及测力计的示数． E.多次重复步骤D的实验操作． 实验数据记录如表． 塑料块底部所处 2 深度(𝑐𝑚) 测力计示数(𝑁) 0 浮力(𝑁) 0.5 3 0.25 0.75 4 0.5 1 5 0.5 1 6 0.5 1 7 0.5 1 8 0.5 1 (1)实验中滑轮的作用是______ ． (2)本实验是通过测量拉力间接测出浮力，以下测量方法与之不同的是______ ．

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𝑎.用测力计测量物体受到的重力

𝑏.用测力计测量水平面上匀速直线运动物体受到的摩擦力 𝑐.用量筒测量液体的体积

(3)分析实验数据可知，塑料块受到的浮力与所处深度______(选填“有关”或“无关”)．

【答案】(1)改变力的方向； (2)𝑐； (3)无关．

【解析】解：(1)塑料块受到的拉力方向竖直向下，但通过定滑轮的作用，竖直向上用力就能起到同样的效果，所以，实验中定滑轮的作用是改变力的方向；

(2)塑料块受到竖直向下的重力G、拉力T和竖直向上的浮力𝐹浮作用，在这三个力的作用下，塑料块处于静止状态，所以𝐹浮=𝐺+𝑇，塑料块受到的浮力是通过测出的拉力T和物体本身的重力G求出来的，即通过测量拉力间接测出浮力．

a、重力是不能直接测量的，根据二力平衡条件，通过测量物体质量的大小间接测出重力的大小，属于间接测量；

b、水平面上匀速直线运动物体受到的摩擦力不能直接测量，根据二力平衡，此时物体受到的摩擦力大小等于物体受到的拉力，通过测量拉力的大小间接测出了摩擦力的大小，属于间接测量；

c、用量筒测量液体的体积，是直接测量出来，与间接测量不同； 故选c；

(3)塑料块底部所处深度分别为2cm、3cm、4cm时，物体排开液体的体积逐渐增大；从所处深度为4cm开始，物体排开水的体积都等于物体自身的体积保持不变，从表中数据可知，塑料块受到的浮力与所处深度无关． 故答案为：(1)改变力的方向； (2)𝑐； (3)无关．

(1)定滑轮能改变力的方向； (2)物理量的测量中，一些可以直接用测量仪器测量；有一些不能由测量仪器直接测出，但可以测量另外的量，通过计算得出；

(3)影响浮力大小的因素是物体排开液体的体积和密度，当研究浮力大小与深度的关系时，要控制物体排开液体的体积和密度保持不变，只改变深度的大小，故应从第3列数据开始分析；

本题探究浮力大小与深度的关系，涉及定滑轮特点、力的平衡、控制变量法等知识，并考查了直接测量和间接测量的不同．

12. 小晨设计了一个实验，用排水法测某实心金属块的密度．实验器材有小空桶、溢水

烧杯、量筒和水．实验步骤如下：

①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲；

②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为20ml，如图乙； ③将烧杯中20ml水倒掉，从水中取出金属块，如图丙；

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④将金属块放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为44ml，如图丁．

(1)则金属块的体积为___________cm3，金属块的质量为_____________g，测金属块的密度是_____________．

(2)在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空筒，测出的金属块密度将___(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)． 【答案】(1)20 3200𝑘𝑔/𝑚3 (2)不变

【解析】【分析】

(1)由图甲和图乙分析金属块的体积；根据由图丙和图丁分析分析计算金属块所受的浮力，根据𝐺=𝑚𝑔计算金属块的质量，根据𝜌=𝑉计算金属块的密度；

(2)在实验步骤①和②中测得的金属块的体积一定，在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空筒，相当于减少了小空桶排开水的重力，增加了小空桶和金属块排开水的重力，而且其减少量等于增加量，故金属块排开水的体积不变，所受浮力不变，则其重力、质量不变，据此分析。

此题考查密度计算和阿基米德原理原理及浮沉条件，根据已知条件计算金属块的体积和质量是解题的关键。 【解答】

𝑉=𝑉排水=20𝑐𝑚3，(1)由图甲和图乙可知，金属块的体积：因为将金属块放入小空筒，小空筒漂浮在水面时受到的浮力等于小空桶的重力与金属块的重力之和，而小空桶浮在水面上时水未溢出，所以，小空桶和金属块排开V ′排水=20𝑚𝐿+44𝑚𝐿=𝑚𝐿=𝑐𝑚3时的浮力即为金属块所受浮力，等于金属块的重力，所以，金属块的重力：𝐺=𝐹浮=𝜌水𝑔𝑉′排水=1×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔××10−6𝑚3=0.𝑁，根据物体漂浮条件可知，𝐹浮=0.𝑁，金属块的质量：𝑚=𝑔=10𝑁/𝑘𝑔=0.0𝑘𝑔=𝑔，则被测金属块的密度：𝜌=

𝑚𝑉

𝐺

0.𝑁𝑚

=

0.0𝑘𝑔20×10−6𝑚3=3200𝑘𝑔/𝑚3；

(2)在实验步骤①和②中测得的金属块的体积一定，在实验步骤③和④中，将沾有水

的金属块放入小空筒，相当于减少了小空桶排开水的重力，增加了小空桶和金属块排开水的重力，而且其减少量等于增加量，故金属块排开水的体积不变，所受浮力不变，则其重力、质量不变，所以根据𝜌=𝑉可知，测出的金属块密度不变。 故答案为：(1)20；；3200𝑘𝑔/𝑚3；(2)不变。

𝑚

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