模块三 实验 专题36 探究浮力大小与哪些因素有关（解析版）

1（2024 重庆B） 小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素。 （1）将物块竖放后挂在弹簧测力计上，测出物块的重力为27，然后将物块部分浸入水中，发现测 力计示数减小的同时水面升高了，说明物块受到了竖直向______的浮力，并且水对容器底部的压强 与放入物块前相比______。当测力计示数如图甲所示时，浮力为______； （2）接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验，由甲、乙、丙的数据可知：在同种液体中，物 体排开液体的体积______，浮力越大；由丙、丁的数据可知：物体浸没在同种液体中时所受浮力大 小跟深度______； （3）然后将物块浸没在盐水中如图戊所示，分析数据可知：浮力大小与液体的密度有关：并通过计 算得出所用盐水密度为______ ；若在实验前，弹簧测力计的指针在零刻度线以下，并未调零， 则算出的盐水密度______； （4）同组的小王同学还想进一步探究：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关？ 于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下，使其露出水面高度与图乙相同，测力计示数为23，与乙图 数据对比，小王得出结论：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你认为该方是 否合理，并说明理由：______。 【答】 （1）上 增大 03 （2）越大 无关 （3） 11 不变 （4） 没有控制物体排开液体的体积相 同 【解析】（1）将物块部分浸入水中时，物体受到竖直向下的重力、弹簧测力计对它向上的拉力、水 对物体的作用力，由于弹簧测力计的示数减小，则水对物体的作用力为竖直向上，即竖直向上的浮 力。 【好题汇编】2024 年中考物理真题分类汇编（全国通 用） 模块三 课标规定的9 个测量和12 个探究实验真题 物块部分浸入水中后，由于物体排开液体使液面上升， 即容器底的深度变大，则水对容器底部的压 强变大，即水对容器底部的压强比放入物块前大。 当测力计示数如图甲所示时，弹簧测力计的分度值为01，示数为24，则浮力 （2）由图甲、乙、丙所示实验可知，液体的密度相同，排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越 小，则物体受到的浮力越大，由此可知，在同种液体中，物体排开液体的体积越大，浮力越大。 观察丙、丁两图可知，物体完全浸没于液体中，排开液体的体积不变，物体在水中的深度增加，弹 簧测力计示数不变，受到的浮力不变，说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的深度无关。 （3）物体的重力为27，浸没在水中时弹簧测力计示数为17，物体受到的浮力 排开水的体积 当物体完全浸没在盐水中时，受到的浮力 物体排开盐水的体积等于排开水的体积，盐水的密度 在实验前，弹簧测力计并未调零，由于浮力是弹簧测力计的 两次示数之差，所以计算得到的浮力是 准确的，则算出的盐水密度不变。 （4）要探究物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关，需控制物体排开液体的体 积、液体的密度相同，小王同学将物块横放后挂在弹簧测力计下，使其露出水面高度与图乙相同， 则在改变深度的同时，物体排开液体的体积也改变了，故该方不合理之处是没有控制物体排开液体 的体积相同。 2 （2024 四川达州）同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中，根据日常生活经验提出了以 下猜想： ①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关； ②浮力大小与物体排开液体的体积有关； ③浮力大小与液体的密度有关。 实验步骤和数据如图所示（ ，g 取10/kg） （1）根据实验数据，小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是________。 （2）为了验证猜想①，分析与、D 三次实验，得出的结论是：浸没在液体中的物体所受浮力大小与 浸入液体中的深度________（选填“有”或“无”）关。 （3）为了验证猜想②，分析与________三次实验，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力大小 与物体排开液体的体积有关。 （4）小聪为了验证猜想③，分析与B、E 三次实验，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力大 小与液体的密度有关。你认为这样操作是________（选填“正确”或“错误”）的，理由是_______ _。 （5）细心的小红利用实验数据还计算出步骤E 中所用盐水的密度是________ 。 【答】（1）4 （2）无关 （3）B、 （4）错误 没有控制排开液体的体积相等 （5） 【解析】（1）由图可知，物体的重力为6，浸没在水中时弹簧测力计的示数为2，根据称重法测浮 力可知，物体浸没在水中受到的浮力大小为 （2）与、D 三次实验中物体浸入液体的深度不同，根据称重法测浮力可知，与、D 三次实验中弹簧 测力计的示数相等，则浮力大小相等，故可以得出的结论：浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸 入液体中的深度无关。 （3）验证浮力大小与物体排开液体的体积有关，则需要保持液体的密度相同，改变物体排开液体的 体积，故选择与B、三次实验，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的 体积有关。 （4）验证浮力大小与液体的密度有关，则需要保持物体排开液体的体积相等，改变液体的密度，与 B、E 三次实验中，液体的密度不同，物体排开液体的体积也不同，未控制单一变量，故该操作时错 误的，无法得出该结论。 （5）由（1）可知，物体浸没在水中时浮力为4，则物体的体积为 物体在盐水中所受的浮力为 则步骤E 中所用盐水的密度 3 （2024 山西）小明发现木头在水中是漂浮的，而铁块在水中会下沉，他猜想浮力的大小与浸没 在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究，请你帮助他完成实验。 实验思路： （1）选取体积相同、________不同的物体和B 分别浸没在水中，测出其所受浮力并进行比较； 实验过程： （2）按照实验思路依次进行如图所示的操作，从甲图中可知物体所受的浮力为______；观察乙图可 知物体B 在水中受到的拉力为_______，并计算出物体B 所受的浮力； 实验结论： （3）分析实验数据，可得出初步结论：___________。 【答】 （1）密度 （2）12 28 （3）浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度无关 【解析】（1）根据控制变量法的思想，要想探究浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度是否有关， 应当选用体积相同，密度不同的物体和B，然后浸没在水中，测出其所受浮力并进行比较。 （2）根据称重法，由甲图中可知物体所受的浮力为 F 浮=F1-F2=3-18=12 由乙图可知，弹簧测力计的分度值为02，示数为28，因此物体B 在水中受到的拉力为28。 （3）根据称重法，由乙图中可知物体B 所受的浮力为 F 浮B=F3-F4=4-28=12 因F 浮=F 浮B，可知体积相同而不同密度的物体和B，浸没在水中时受到的浮力相同，可得出结论： 浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度无关。 4 （2024 四川广安）物理兴趣小组的同学在“探究影响浮力大小的因素”过程中，经过讨论提出 如下猜想： 猜想1：浮力的大小与物体浸入的深度有关： 猜想2：浮力的大小与液体的密度有关： 猜想3：浮力的大小与物体的形状有关。 小组同学分别对以上猜想进行探究，以下是他们的实验过程。 （1）小凌根据、B、三图，认为猜想1 是正确的；同组的小果根据、、D 三图，认为猜想1 是错误 的。通过深入分析上述现象，小组同学一致认为浮力的大小随物体浸入液体体积的增大而______， 与物体浸没在液体的深度无关。 （2）根据______三图，可验证猜想2 是正确的。同学们通过查阅相关资料并结合图中数据，还可以 测出物体的密度为______ 。（ ） （3）为了验证猜想3，小组同学找来两个完全相同的薄铝片、一个烧杯和适量的水等器材进行实验， 实验步骤如下： ①将一个薄铝片放入盛有适量水的烧杯中，观察到铝片下沉至杯底； ②将另一薄铝片弯成“碗状”也放入该烧杯中，观察到铝片漂浮在水面上。 根据以上现象，小丽得出猜想3 是正确的。她的结论不可靠，原因是______________。 【答】 （1）增大 （2） DE （3）见详解 【解析】（1）根据、、D 三图可知，物体浸入液体的深度不同，但测力计的示数相同，说明浮力大 小与物体浸没在液体的深度无关；根据、B、三图可知，物体浸入液体的体积不同，测力计的示数 不同，说明浮力大小与物体浸入液体的体积有关，物体浸入液体体积越大，物体受到的浮力越大。 （2）根据、D、E 三图可知，物体浸入液体的体积相同，但液体的密度不同，测力计的示数不同， 说明浮力大小与液体的密度有关。 [3]根据图可知 F 浮=G−F=4−2=2 根据 可得 因为物体浸没，所以 V=V 排=2×10−4m3 根据G=mg 和 可得，物体的密度 （3）根据控制变量法可知，要探究浮力大小与物体形状的关系，应控制物体排开液体的体积相同， 而实验中将另一薄铝片弯成碗状也放入该烧杯中，铝片漂浮在水面上，铝片排开液体的体积变大， 所以小丽的结论不可靠。 5 （2024 黑龙江绥化）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，实验操作如下，实验过程 中弹簧测力计的示数如图所示。（图中所用容器底面积是 ，均为相同的平底薄壁圆柱形容器， 物块不吸水和另一液体） （1）测量前，需沿__________方向将弹簧测力计调零； （2）实验中，物块浸没在水中受到的浮力是__________； （3）如果对比B、E 两次实验，得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论，那么这种做法______ ____（选填“正确”或“不正确”），理由是__________； （4）由__________两次实验可得出结论：浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关； （5）完成E 实验操作后，用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分，弹簧测力计示数变为28， 此操作会使容器中的液面下降__________m。 【答】（1）竖直 （2） 2 （3）不正确 未控制物体排开液体的体积相同 （4） 、D （5） 1 【解析】（1）实验中，测力计测量竖直向下的力，则测量前，需沿竖直方向将弹簧测力计调零。 （2）由实验得，物块浸没在水中受到的浮力是 （3） B、E 两次实验，液体密度不同，物体排开液体的体积液不同，没有控制物体排开液体的体积 相同，会导致结论不可靠，这种做法是不正确的。 （4）由D 实验可得，物体浸没在水中不同深度，弹簧测力计示数相同，则物体受到的浮力不变，可 出结论：浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。 （5）物块浸没在水中，排开水的体积等于物体的体积，则物体体积为 由E 实验得，物块浸没在液体中受到的浮力是 由 得，液体密度 完成E 实验操作后，用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分，弹簧测力计示数变为28，该操作 使物体受到的浮力减小 由 得，物体排开液体的体积减小 会使容器中的液面下降 6（2024 甘肃临夏） 如图甲是科技兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置（在物体 未浸入水中时，溢水杯中盛满水或酒精，g 取 ）。 （1）物体完全浸没在水中时所受的 浮力为________ ； （2）由图甲中、、D 可知，浮力与物体浸入液体的深度________（选填“有关”或“无关”）； （3）由图甲中、D、E 可知，浮力与液体的密度________（选填“有关”或“无关”）； （4）由实验数据可知，物体的密度为________ ； （5）完成实验后，小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系，借来了木块、天平、量筒 和溢水杯等器材。首先将溢水杯放到天平的左盘，并向溢水杯内缓慢加水，直至液面到达溢水杯杯 口。在右盘添加砝码直至天平平衡。将量筒放到溢水杯杯口下方，将木块缓慢放入溢水杯，待水不 流出时，天平依然平衡，说明__________________。 【答】 （1）1 （2）无关 （3） 有关 （4） 4×103 （5） 见解析 【解析】（1）图中物体完全浸没在水中，根据称重法可得物体浸没在水中受到的浮力为 （2）图甲中、、D 可知，物体浸没在水中的深度不同，弹簧测力计的示数相同，由称重法可知，受 到的浮力相同，因此可得物体受到的浮力与进入液体中的深度无关。 （3）图甲中、D、E 可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度越大，弹簧测力计的示数越小， 物体受到的浮力越大，说明物体受到的浮力与液体的密度有关。 （4）物体浸没在水中排开液体的体积与物体的体积大小相等，则物体的体积为 物体的密度为 （5）上述实验过程中，天平依然平衡，说明物体受到的浮力等于其排开液体的重力。