2021年中考物理浮力实验综合复习.pdf

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1、2021年中考物理浮力实验综合复习i.在学完浮力的知识后，小明利用刻度尺、塑料碗、大烧杯等器材，来测量一个金属球的密度，测量过程如下:(1)在烧杯内放人适量水，再将塑料碗轻轻放入水中，如图甲所示，测出此时烧杯内水的深度为h i,此时塑料碗受到的浮力 碗的重力；(2)将金属球放在塑料碗中，放入球后的状态如图乙所示，测出此时烧杯内水的深度为龙。再将塑料碗中的金属球轻轻放人烧杯中，如图丙所示，测出此时烧杯内水的深度为力3；(3)该 金 属 球 的 密 度 夕=(用人1、2、人3和p本表示)；(4)如果在实验中，小明是按照图甲、丙、乙的顺序操作，则测出金属球的密度值将(选填“大于 小于 或 等于)实际

2、值。2.用如图所示实验装置验证阿基米德原理：(1)如图所示，当物块浸入装满水的溢水杯中时，根据图中数据可知，此时 物 块 所 受 浮 力 大 小 等 于(用 文 字 描 述)，从而验证阿基米德原理；(2)若换用酒精代替水进行实验，则2 3的大小将变为 N o(p太=l x l O3k g/m3,p；f f l=O.8x l O3k g/m3);(3)若该物块只有一部分浸入液体中，此时它所受浮力 阿基米德原理(填 仍满足 或 不满足”)。3.如图所示，为了验证“阿基米德原理“，某同学做了如下实验：(1)如图甲，在弹簧的下端挂一个小桶，小桶的下面吊一个石块，记下弹簧伸长后下端到达的位置。，将此时弹

3、簧对小桶的拉力计为，小桶与石块的总重记为G,则T i G(选填(2)如图乙，在溢水杯中盛满水，当石块浸没在水中时，排出的水便流到旁边的小水杯中，将排出的水的重力记为G期；(3)如图丙所示，把小杯中的水全部倒入弹簧下方的小桶中，弹簧的下端又会到达原来的位置。，将此时弹簧对小桶的拉力记为n，则72 T i(选 填(4)通过对图丙中小桶和石块的受力分析，请推导石块受到的浮力尸浮与排出水的重力G排 之 间 的 关 系。(要求写出推导过程)(5)有 一 实 验 小 组 得 出 排，你认为可能原因是4.如图所示为探究“物体所受浮力大小与物体浸入水中深度/?的关系”的实验装置，先在弹簧测力计的下端挂一个金属

4、圆柱体，测出金属圆柱体所受的重力大小，然后让圆柱体缓慢地浸入水中，记录圆柱体浸入水中不同深度人（八为圆柱体底面到水面的距离）时弹簧测力计的示数，得到弹簧测力计示数尸木和圆柱体受的浮力尸浮随变化的图象如图所示。0719（1）圆 柱 体 受 到 的 浮 力/浮 随 力 变 化 的 图 象 是 题 图 中 的（选填“”或“”）（2）分析图象得出：浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体排开液体体积,浸没在液体中的物体受到的浮力大小与浸没的深度_ _ _ _ _ _。金属圆柱体的质量为 g,密度为_ _ _ _ _ _ _g/cm3,（前两空选填“有关”或 无关”,g=10N/kg）（3）在学习了密度计的

5、知识后，小明同学自制了一支密度计，通过实验比较自制密度计与实验室用密度计的异同。他将两支密度计A、B分别放入甲、乙两种液体中，观察到密度计静止后的现象如图所示。（两支密度计的重力相同）观察比较可知，液体 密 度 大（选填“甲”或“乙”）。对比密度计A、B发现自制密度计B的刻度线间距较小，其原因是5.小美同学想要测量某地沃柑密度，实验操作步骤如下:(1)当横梁稳定时，指针偏向分度盘的右侧，要使横梁水平平衡，应将平衡螺母向 调；(2)小美同学选取了一个沃柑，放在已经调平的托盘天平上称量，当天平再次平衡时右盘中所加祛码及游码的位置如图甲所示，沃柑质量是-g；(3)因沃柑体积较大，放不进量筒，因此他选

6、用一只烧杯，如图乙所示,用大头针将沃柑压入水中浸没(水未溢出且不计大头针的体积)，在水面处做标记，然后将沃柑取出，用装有适量水的量筒给烧杯补水至标记处；小美同学测得沃柑的密度是 kg/m5;(4)由于图乙取出沃柑时带出部分水，会使密度测量值比真实值_ _ _ _ _ _(选填“偏大”或“偏小”)；(5)测量完成后，细心的小美同学发现沃柑瓣在水中沉底，于是想测量一下沃柑瓣(不吸水)的密度，他选用了完整的一瓣沃柑，烧杯、天平和适量的水做了实验，如图丙所示：在烧杯中装入适量的水，放在托盘天平上，天平平衡时测得质量为210g;接着用不吸水的细线将沃柑瓣拴住，使之完全浸没在上述烧杯的水中(未接触烧杯底部

7、，没有水溢出)，天平平衡时测得质量为230g；松开细线，沃柑瓣沉底，天平平衡时测得质量为233g;则沃柑瓣受到的浮力为 N;(6)沃柑瓣的密度为 kg/m3 o6.为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系，小斐进行了如下图所示的实验：(1)图 甲 中 你 觉 得 最 合 理 的 实 验 顺 序 是.(2)甲图中小石块浸没于水中受到的浮力F 4=N,被排开的水所受的重力6排=N o比较产浮和G排的关系，可知浮力大小等于物体排开液体所受的重力。(3)乙图中弹簧测力计的示数 3No(4)小石块的密度是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _kg/m3(g=10N/kg)7

8、.在“探究浮力产浮大小与什么因素有关 的实验中，小明用圆柱体S 囤 桂 体p,弹簧测力计、两个装有适量水和盐水的同样的烧杯。水、p我 水 已知)，对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究。(1)利用上述器材可设计实验证明：物体在液体中所受浮力的大小与液体的密度有关，请你画出实验数据记录表格。()小明做了如图甲所示的“探究浮力产咨大小与什么因素有关 的实验。他进行正确操作和记录后，利用所测数据，绘制出弹簧测力计的示数厂与圆柱体下表面在水中深度力的关系图像，如图乙所示。根据图像可知，AB段表示圆柱体在浸入液体的过程中，拉力尸随着深度的增加而变化，说明圆柱体受到的浮力(选填:增大 或 减小”)o B

9、 C段表示浮力不变，这是由于圆柱体_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 不再发生变化。8.创新实验小组的同学用溢水杯、弹簧测力计、小烧杯、水、重物、铁架台及细线等设计了如图所示的实验装置 验证阿基米德原理（水=1.0 xl03kg/m3）尸 4=0.7N（1）如图所示，在物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中，左边弹簧测力计的示数,物块受到水的浮力变大，水对溢水杯底部的压强o （均选填“变大”“变小”或“不变”）根据实验中所测的物理量可列等式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _（用字母表示），从而验证了阿基米德原理。（3）由实验中的数据可知，重物浸没在水中受到的浮力为

10、 N。（4）同学们用酒精代替水继续实验，发现此时的玛变大，说明浮力的大小与有关；用酒精继续实验的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。9.在初二的物理实验课上，某实验小组的同学分别对浮力及阿基米德原理的相关实验进行了验证。（1）实验一：如图甲，在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与液体_ _ _ _ _ _的关系；根 据A与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为 No小欣对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体 积 的 增

11、大 而 （选填 增大”、减小或 不变”）；当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度_ _ _ _ _ _（选填“有关 或 无关”）O该 实 验 主 要 用 到 的 科 学 研 究 方 法 是 （填选项字母）。A.转换法B.控制变量法在小欣实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为_kg/m3o(2)实验二：如图乙，小欣将装满水足够高的平底溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小欣逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数(选填 增大”、减小”或“不变”)，且弹簧测力计A的 示 数 变 化 量(选 填“大于、小于 或 等于“)B

12、的示数变化量，从而证明了尸滓=G排。1 0.小强同学为了测量某种液体的密度，进行了以下实验。甲 乙 丙(1)将天平放在水平桌面上，把游码移到 处，发现指针静止时指在分度盘的右侧，这时应将平衡螺母向 调节，直至天平横梁水平平衡。(2)小强用调好的天平进行了以下三项操作：A.用天平测量烧杯和剩余液体的总质量，如图甲所示；B.将待测液体倒入烧杯中，用天平测出烧杯和液体的总质量，如图乙所示；C.将烧杯中的一部分液体倒入量筒，测出这部分液体的体积，如图丙所示。以上 操 作 的 正 确 顺 序 是 (填字母代号)。由图中显示的测量数据可计算得出该液体的密度为 kg/m3 o(3)小强不小心将量筒打碎了，老

13、师说不用天平和量筒也能测量出液体的密度，老师给小强提供了 一个正方体小木块(密度小于水和待测液体的密度)、盛有适量水的烧杯、盛有适量待测液体的烧杯、一把刻度尺，于是小强设计了如下实验步骤，请你补充完整。小强用刻度尺测量出木块的棱长L o；为L;把木块擦干后再放入待测液体中,待木块静止时测出木块露出液面的高度为 乙2；则待测液体密度的表达式0/=(已知水的密度为水)。1 1 .小明用如图的装置探究浮力大小，步 骤B至E用水进行实验，步骤F用盐水。计示数减小，将物体浸入水中时测力计示数也减小，说明水对物体产生了一个类似于手向上托物体的力，这种物理研究方法叫A.控制变量法 B.类比法 C.建立模型法

14、 D.等效法(2)分析步骤B、C、D,说明浮力的大小与 有关。分析步骤D、F,说明浮力大小与液体的 有关。(3)由步骤B和 可测出圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮，由步骤 和E可测出圆柱体排开水的重力G排，比较尸浮与G琲得出两者的关系。(4)步骤F是将另一底面积为2 5 c m 2的圆柱体物块竖直缓慢浸入盐水中，得到测力计示数F随圆柱体底面在液体中的深度h的变化关系如图所示。分析图象可知，盐水密度为 k g/m30(g=10N/k g)12.在“探究浮力的大小跟哪些因索有关”的实验中，小聪同学和她的伙伴们做了如图甲所示的一系列实验。水8Ndlt-l三三op-9N(1)以上实验探究可得出的初步结

15、论是：浮力大小与 有关，与无关；(2)根据上述结论，小聪猜想浮力大小可能跟排开液体的质量有关，请回答她猜想的依据；(3)小东根据上述猜想，设计了如图乙所示的实验，并选取大小、形状不同的石块、铁块和铝块进行了实验，将部分数据填入如下表格中。根据小东的实验方案，请你将数据表格补充完整，并写出数据分析处理过程及结论 O13.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关“时，同学们提出了如下的猜想：A:可能与物体浸没在液体中的深度有关；B:可能与物体的密度有关；C:可能与物体的体积有关；D:可能与物体浸没在液体中的体积有关；E:可能与液体的密度有关。为了验证上述猜想，小明利用下列器材做了如图所示的实脸。器材：体积

16、相等的铁块、铜块，弹簧测力计，一杯水，一杯盐水，细线。(1)分析比较实验，可以验证猜想A和 是正确的(选填“A、B、C、D、E”)；(2)分析比较实验，可以验证猜想 是错误的(选填 A、B、C、D、E )；(3)分析比较实验与，可以验证猜想 是错误的(选填“A、B、C、D、E”)；(4)分析比较实验 和可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关；(5)该实验探究主要运用的科学探究方法是：;实验即将结束时，某同学提出了一个新的问题，想利用一只弹簧测力计、适量的水和一只烧杯，来测量一颗小石块的密度。设计的方案如下，请你帮助他把步歌补充完整：用细线将小石块拴好，用弹黄测力计测出它的重力，记

17、 为G;再将小石块浸没在水中，；利用测出的物理量表示小石块的密度：p 石=。(水的密度用p水表示)1 4.如图所示为小明“探究液体内部压强的特点”的实验过程图：(1)比较A、B、C三次实验，可得出：当液体密度和 相同时，液 体 向 各 个 方 向 的 压 强；如 将B中的探头逐渐下移，可以观察到U型 管 内 液 柱 的 高 度 差 将(填“变大、不变 或 变小”)，由此可得出：当液体密度一定时，；(2)向图B的容器内加入一些盐水，并保持探头在液体中的深度不变，观察到U型管内液柱的高度差变大，由此可得出结论：深度相同，液体密度越大，；(3)在C、D两次实验中，U型管中液面的高度差相等，说明液体对

18、探头橡皮膜的压强,如果探头在水中的深度为4 cm,而探头在酒精中的深度为5 c m,则实验中所用酒精的密度为 g/cn?(p水=1 .Og/cm3)。(4)小明还想探究物体所受浮力与哪些因素有关？小明把石块系在弹簧测力计下，发现当石块浸没水中后，虽然改变石块所处的位置，但弹簧测力计的示数不发生变化，这是因为物体所受浮力的大小与 无关；小明同时发现把石块浸没在水中与盐水中弹簧测力计的示数不相同，这是因为当物体排开液体体积相同时，液 体 的 密 度 越 大 物 体 所 受 浮 力。15.物理兴趣活动课上，老师拿来一盒新型橡皮泥，让同学们测出它的密度。除了橡皮泥，老师还提供如下器材：一个烧杯、一把刻

19、度尺、足量的水(已知水的密度为p o)。请你利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案，测出橡皮泥的密度。要求：(实验器材满足实验需求，已知p呢邛0)(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量；(2)写出橡皮泥密度的数学表达式。(用已知量和测得量表示)玻 小 资 料橡皮泥新型橡皮泥主要以碳酸钙等为原料，以液体石蜡为油性成分，与甘油等配制而成，不仅具有极强的可塑性，同时具有不溶于水的特点，是幼儿学习的好工具。1 6.小明想知道妈妈腌鸡蛋所用盐水的密度。利用天平、量筒进行测量，操作如下:(1)把天平放在水平台上，游码移至_ _ _ _ _ _ 处，指针位置如图甲所示，此时应向(填“左”或“右”)调 节

20、平 衡 螺 母；(2)在烧杯中加入适量的盐水，用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为2 3 4.4 g o将烧杯中的部分盐水倒入量筒，液面位置如图丙，则量筒中盐水的体积 V=c m3;(3)用天平测出烧杯和剩余盐水的质量，祛码和游码示数如图乙，则烧杯和剩余盐水的质量为m=g o盐水的密度为p及 水=kg/m3;（4）小明还想利用所测盐水的密度（用p盏 水 表示）来测量苹果密度，于是将苹果放入装满所测盐水的大烧杯中（如图丁所示）：在量筒中盛适量的盐水，读 出 体 积 为 ;轻轻取出苹果，将量筒中的盐水缓慢倒入烧杯中，当烧杯中的盐水被填满时，量筒中剩余水的体积为V2 o再将苹果轻放入盐水，大烧杯中的

21、盐水停止溢出后，用细长针将苹果完全压入盐水中，轻轻取出苹果，继续将量筒中的盐水倒入烧杯。烧杯再次被填满时，量筒中剩余水的体积为匕。苹果密度表达式：单策=01 7.盛有液体的容器里，放入物体后容器底部受到液体压力会增大，那么，容器底部受到液体压力的增加量尸液与哪些因素有关？某实验创新小组对此问题进行实验探究：（1）他们猜想AF该 可能与容器的底面积S容有关，他将一个重为11N的球体，先后放入盛有等质量液体的底面积大小不同的甲、乙、丙三个圆柱形容器中，并测得容器底部受到水的压力增加量AF 实验示意图及相关数据见下表。实验序号123实验示意图卜甲O乙O丙S 容(cm3)50100150F*(N)10

22、1010三次实验中，容器中水面升高的高度_ _ _ _ _ _ _ （选填“相等 或 不相等”）；分析比较实验1、2、3,可知A尸液与（选填“有关”或 无关”）；他们提出新的猜想：AF液可能与液体密度液 有关，于是他们选用同一物体，放入盛有密度不同的液体的圆柱形容器乙中，待物体静止，测 得 尸,匕，实验示意图及相关数据见下表。序号4567实验示意图OkP m(g/cn?)1.01.11.21.3F 浪(N)10111111序号4中的实验小球受到的浮力/咨=N;组内小明通过分析比较序号 两次实验，得 出 初 步 结 论 越 大、XF液 越大，组内小丽分析比较序号5、6、7次实验得出尸液与p法无关

23、；老 师 看 后 表 示（选填“小明”或 小丽”）的说法错误，原因是;同时老师指出另一同学的实验次数太少，得出的结论不具有普遍性，接下来该 同 学 还 应。1 8.回顾实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整）：探究阿基米德原理器材：烧杯、弹簧测力计、水、小桶、石块、小木块步骤：在弹簧测力计下挂空桶，记下小桶的重力Go；在弹簧测力计下挂石块，记下石块的重力G;弹簧测力计悬挂着石块慢慢浸入水中，弹簧测力计的示数将变_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _铁块当石块完全浸没时，记下弹簧测力计示数产，利用公式产浮=,算出石块所受的浮力；用弹簧测力计测出排入水后小桶的重力G总，则桶中水所受到

24、的重力G排-G 总-Go结论：比较所得的实验数据发现（公式表示）：o这就是著名的阿基米德原理。问题讨论：若实验顺序为：，则会导致G痔(选填“偏大”或“偏小”),影响实验结论。19.做研究浮力的实验中，某同学测量两组共8个实心物体浸没在水中所受浮力的实验数据如表1、表2。(1)为了研究体积相同的不同物体，浸没在水中时所受浮力与重力的关系，根 据 表1数据，在 以G为横坐标、尸浮为纵坐标的方格纸上描点(如图)，再 把 这 些 点 连 起 来。(2)某同学根据图线得出“一切浸没在水中的物体所受的浮力皆相等 的结论,乙同学根据表2数据得出“一切浸没在水中的物体所受浮力与其所受重力成正比 的结论，请你从

25、两位同学的结论中任选一个判断其是否正确，并说出理由。(3)假如体积为100cm3的铅块浸没在水中，它将受到多大的浮力？()(g=10N/kg)表1体积均为90cm3的石块，铝块，铁块，铜块表2四块质量不等，密度相同的石块物体石块铝块铁块铜块物体所受的重力G/N22.77.98.9物体所受的浮力0.90.90.90.9物体石 块1石 块2石 块3石 块4物体所受的重力G/N0.71.42.84.2物体所受的浮力0.51.02.03.0。/N1.6 丁，|1.2-O J-0.4-O I 2 3 4 5 6 7 8 9 102 0.测量铝块浸没在水中所受的浮力方案如下：(1)请完成实验步骤：方案甲：

26、将铝块悬挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数Q,这就是铝块受到的 力；将铝块浸没在水中，发 现 弹 簧 测 力 计 示 数,记下此时示数尸2；利用上述测量的物理量，写 出 铝 块 所 受 浮 力 的 表 达 式/存=。方案乙：溢水杯中装满水，溢出多余的水；把铝块浸没在溢水杯的水中，将排开的水用小桶收集在一起；将收集的水倒入量筒中，测出溢出水的体积丫排；利用上述测量的物理量，写出铝块所受浮力的表达式F 4=。(2)两个实验方案中，方案 的准确性更高。因为：o答案,妥中。水 化-4)上千1 .等于-:-;-大于2.排开水的重力 1.6 仍满足3 .=Ti=G,4=G+G推孑浮，且7|=於，所以尸

27、浮=G 溢水杯水没加满4.有关 无关横截面积较大270 2.7甲自制密度计标刻度处的5.左 156.8 0.56xlO3 偏小 0.2 1.15xlO36.1 1 （或小于）4x1037.液体密度圆柱体重力G/N圆柱体浸没时弹簧测力计的示数F示/N圆柱体受到的浮力F小P水P盆水增大 浸入液体的体积(排开液体的体积)8.变小 不变 Ft-F3=F4-F2 0.5 液体的密度 寻找普遍规律9 .密度 2.4 增大 无关 B 1.2xl03 减小 等于10.标尺左端零刻度线 左 B、C、A l.lxlO3 见解析22水11.B 排开液体的体积 密度 D A 1.2X10312.排开液体的体积、液体密

28、度、浸入深度 因为浮力大小跟液体密度和排开液体的体积有关，而质量等于密度乘体积，所以浮力大小可能跟排开液体的质量有关 1.5 3.0 2.0因为 F浮 1丁.5N in x r/I E浮 3.0N inKT/1=10N/kg=g _=10N/kg=g%0.15kg 加 雅().30kg一 =n o n i =1 0N/k g =g 所以 F *=m 排 g=G 排叫 E 0.20k g13.D A B 控制变量法 用弹簧测力计测出石块受到的拉力，记 为F 也G-F14.深度 相等 变大 深度越深压强越大 压强越大 相等0.8 深度 越大15.(1)测量密度的原理是夕=歹，测出橡皮泥的密度需要知

29、道橡皮泥的质量和体积，故实验步骤为：烧杯中放入适量的水，用刻度尺测出水的高度为hi；把橡皮泥捏成碗状，使其漂浮在烧杯的水中，用刻度尺测出烧杯中水的高度为*2；将捏成碗状的橡皮泥压入水中，使其完全浸没，用刻度尺测出水的高度为后。(2)橡皮泥的质量为9=犀=。距(仅)二0g g g橡皮泥的体积为V=s(%-%)橡皮泥的密度为m 九 一4p =-pa16.零刻线 左 60161.81.21X 103(乂一匕)0部 水匕一匕1 7.不相等 无关10 4、5小丽 没有控制小球排开液体的体积相同 用不同密度的液体继续实验18.小 G-F 尸 泮=G排 偏小19.(1)根据表格中提供的重力和浮力的数据，描出

30、4个点，然后连起来就是浮力随重力变化的图象，如图所示。(2)以甲同学为例，根 据 表1提供的数据中可以发现，浮力的大小确实是相等的，但先决条件是物体的体积相等，所以甲同学的结论是错误的，以乙同学为例，石块重力不同所以体积不同，虽然浮力随重力增大而增大，但是有多个变量，也错误。(3)体 积 为lOOcn?的铅块浸没在水中，排开水的体积就等于铅块的体积，铅块受到的浮力F *=p V4(i=1 .Ox 103kg/m3x 100 x 10 6m3xlON/kg=IN20.重 变小 Fl-F2 水gV排 甲 将收集的水倒入量筒中时，由于小桶壁上沾有水，使得溢出水的体积V排 偏小，根据尸泮=。水gV排知浮力偏小，故方案甲的准确性更高。