初中物理浮力大小的计算实验题

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：①可能跟物体浸没的深度有关；②可能跟物体的重力有关；③可能跟物体的体积有关；④可能跟物体浸在液体中的体积有关；⑤可能跟液体的密度有关；⑥可能跟物体的形状有关。

为了验证上述猜想，李明做了如图所示的实验：他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：

（1）如图所示铁块从位置1→2→3的过程中，弹簧测力计的示数　　，说明铁块受到的浮力　　；从位置3→4的过程中，弹簧测力计的示数　　；说明铁块受到的浮力　　。（填“变大”、“变小”或“不变”）

（2）通过上述实验可以检验猜想　　是正确的（填序号）。

（3）如果要检验②，请说出你的一个实验方案　　。

（4）此实验探究主要运用的科学方法是：　　。

某物理社团在探究影响浮力大小的实验中将同一物体分别按如图所示的步骤进行实验：

（1）物体所受重力为　　N。

（2）物体浸没在水中受到的浮力　　N。

（3）通过比较B、C、D三幅图，物理社团得出：浮力的大小与浸在液体中深度有关的结论，对此结论你认为是　　（”正确“或”错误“）的。理由是　　。

（4）根据已有条件，请你求出E图中弹簧秤的示数是　 　N（g取10N/kg，ρ_酒精＝0.8×10³kg/m³）

如图所示，用改进后的实验装置探究“浮力大小与哪些因素有关”，将盛有适量水的烧杯放置在升降台上，使升降台逐渐上升。

（1）物体完全浸没在水中时，所受的浮力大小为　　N。

（2）下列图丙中能正确反映水面刚好接触物体下表面开始到图乙所示位置时，弹簧测力计示数F与升降台高度h关系的图象是　　。

小云同学在学习了“阿基米德原理”后，发现用弹簧测力计也可以测出液体的密度。下面是他设计测量盐水密度的实验步骤：

（1）如图甲，把一个合金块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上，测出合金块的重力G＝4.0N；

（2）如图乙，将挂在弹簧测力计挂钩上的合金块浸没在盐水中，记下弹簧测力计的示数F＝　　N；

（3）计算合金块浸没在盐水中所受到的浮力F_浮＝　 　N；

（4）根据阿基米德原理计算该盐水的密度ρ＝　 　kg/m³．（ρ_合金＝8.0×10³kg/m³、g取10N/kg）

实验完成后，小云同学继续思考：如果在步骤（2）中合金块只有部分浸入盐水中（如图丙），则按上述步骤测出的盐水密度比真实值要　　（选填“偏大”或“偏小”）。

2016年5月27日在越南中部的义安省，一条15米长、2米高的活鲸鱼突然遇到退潮，搁浅在沙滩上了。对鲸鱼搁浅的原因，小天和小江展开讨论，猜想浸入水中的物体所受的浮力与水的多少有关，并分别进行了探究。

Ⅰ．小天的探究过程如下：

（1）在标有刻度的烧杯A、B内均倒入体积为50mL的水：

（2）将相同物体分别放入A、B烧杯内的水中，静止时分别如图甲、乙（乙中物体未与容器底密合）。

请根据小天的实验过程填写下表：

A或B烧杯中水重G/N	图甲中物体所受浮力F 浮 1/N	图乙物体所受浮力F 浮 2/N
0.5	0.5

根据实验数据，小天认为，浮力的大小跟水的多少 　 　（填"有关"或"无关"）

Ⅱ．小江的探究过程如下：

（1）将重为4N的物体浸入装有适量水的容器中静止，弹簧测力计示数为F ₁，如图丙；

（2）减少容器中的水量，物体静止时，弹簧测力计示数变为F ₂，如图丁。

请根据小江的实验过程填写下表

物理量	图丙	图丁
物体所受浮力F 浮/N	1.4
物体排开水的体积V/m ^3	1.4×10 ^﹣ ^4

根据小天和小江的实验数据，你认为鲸鱼搁浅的原因是 　 　。

①海边的水太少，产生的浮力也很少

②水位下降，导致鲸鱼的重力变大

③水位下降，导致鲸鱼浸入海水中的体积减少。

在探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中，小明的实验步骤如下：

如图甲，用弹簧测力计测出物体所受的　　。

如图乙，读出物体浸没在水中时弹簧测力计的示数计算出物体所受的　　。

如图丙，测出　　。

如图丁，测出小桶所受的重力，计算出　　。分析归纳，得出结论。

小明的实验顺序存在不足，你认为更合理的顺序是　　，实际操作过程中，还需要注意的问题有（请说出一条）　　。

小曼利用符合实验要求的圆柱体物块、石子、细线、量筒和适量的水测量某未知液体的密度。如图是小曼正确测量过程的示意图。已知水的密度为 $1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$ ， $g$ 取 $10N/\mathit{kg}$ 。实验过程如下：

①将适量的水倒入量筒中，如图甲所示，记录量筒中水的体积。

②将拴有石子的物块置于量筒内的水中，如图乙所示，量筒中水面所对应的示数为 $66c{m}^3$ 。

③将待测液体倒入另一量筒中，如图丙所示，记录量筒中待测液体的体积。

④将上述石子和物块擦干后，置于量筒内的待测液体中，如图丁所示，量筒中液面所对应的示数为 $70c{m}^3$ 。

由以上实验可知：

（1）石子和物块在水中所受的总浮力为 　    　 $N$ ；

（2）待测液体的密度为 　　 $\mathit{kg}/m^3$ 。

某小组同学用如图所示装置，研究圆柱体在水中下降的过程中弹簧测力计示数和台秤示数的变化情况。他们使圆柱体在水中缓慢下降，将圆柱体下表面到水面的距离h、弹簧测力计的示数F ₁、台秤的示数F ₂记录在下表中。

实验序号	h（厘米）	F 1（牛）	F 2（牛）
1	1.0	7.7	10.3
2	2.0	7.4	10.6
3	3.0	7.1	10.9
4	4.0	6.8	11.2
5	5.0	6.5	11.5
6	6.0	6.5	11.5

①分析比较实验序号1～4的数据中F ₁、F ₂的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：圆柱体在浸入水的过程中，F ₁ 　　，F ₂ 　　；

②表中实验序号 　　的数据表明，圆柱体在相应的位置已全部浸没在水中；

③表中两组数据间F ₁变化量的大小为△F ₁，相应的F ₂变化量的大小为△F ₂，分析比较实验序号1～6的数据，可得出的结论是：圆柱体在水中缓慢下降的过程中，△F ₁与△F ₂的关系是 　　。当圆柱体处于实验序号6的位置时，所受浮力的大小为 　　牛。

据图中提供信息，石块受到的浮力F_浮=    N，石块排开水所受的重力G_排=___N
（2）由此得出的结论是：_____________________。

小明同学利用以下器材进行了浮力的探究实验：

（1）图A中用细线将合金块挂在弹簧测力计下，测出它的           大小；
（2）将合金块浸入装满水的溢水杯中如图B所示，合金块所受浮力是           N；
（3）比较图B和图C可知，合金块在水中所受浮力与浸没的           无关；
（4）该同学做完实验总结出规律后，计算合金块的密度是          kg/m³。

如图所示，为测量某种液体的密度，小华用弹簧测力计、量筒、小石块和细线进行了如下操作：

a、将小石块浸没在待测液体中，记下弹簧测力计示数F₁和量筒中液面对应的刻度V₁；
b、读出量筒中待测液体的体积V₂；
c、将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下，记下测力计示数F₂．
（1）使用弹簧测力计前，应检查指针是否指在        ．
（2）为了较准确地测量液体的密度，图中合理的操作顺序应为        （填对应字母代号）．
（3）小石块浸没在待测液体中时，排开液体的重为G=        ．
（4）待测液体的密度可表示为ρ_液=              ．
（5）小华还算出了小石块的密度，其表达式为ρ_石=                ．

小明同学利用以下器材进行了浮力的探究实验：

（1）图A中用细线将合金块挂在弹簧测力计下，测出它的       大小；
（2）将合金块浸入装满水的溢水杯中如图B所示，合金块所受浮力是       N；
（3）比较图B和图C可知，合金块在水中所受浮力与浸没的       无关；
（4）该同学做完实验总结出规律后，计算合金块的密度是       kg/m³。

如图所示，为了探究浮力的大小，某同学将一个挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中，分别记下圆柱体下表面所处的深度h，弹簧测力计相应的示数F，并将实验数据记录下在表中。

（1）上图是第2次实验的情景，请在图中用力的示意图把此时金属块所受浮力的三要素表示出来。
（2）分析表中第4次和第5次实验数据，说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小与深度    （选填“有关”或“无关”）。
（3）第6次实验中，金属块所受浮力大小为   N，容器底对金属块的支持力大小为     N。

（2014·青海）如图甲所示，某中学物理兴趣小组的同学为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中（水足够深），在金属块接触容器底之前，分别记下金属块下表面所处不同深度h和弹簧测力计相应的示数F。(ρ_水=1.0×10³kg/m³)实验数据如下：

(1)分析表中实验数据，可以得出物体重    N，第4次实验时，物体所受到的浮力为    N。
(2)分析表中1—5次实验数据，说明：                                        。
(3)图乙中能正确反映弹簧测力计示数F与金属块下表面到水面距离h关系的图像是    (    )

(4)金属块的密度为                 kg/m³。

（2014·十堰）如图甲是“探究浮力大小”的实验过程示意图．

（1）实验步骤C和D可以探究浮力大小与    的关系，步骤B和   可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F_浮，步骤A和   可以测出物块排开的水所受重力G_排；比较F_浮与G_排，可以得到浮力的大小跟物体排开的水所受重力的关系．
（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．