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中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
預(yù)習(xí)2 阿基米德實驗與計算
考點一、浮力產(chǎn)生的原因及定義
考點精要：定 義：浸在液體(或氣體)中的物體受到的液體(或氣體)向上的力叫做浮力。
原 因：物體上下表面所受液體(或氣體)壓力不同。
(1)從產(chǎn)生原因來求：F浮＝F下表面－F上表面
(2)用彈簧測力計求：F浮＝G－F拉
注 意：(1)F浮＝G－F拉適用條件：物體在水中會下沉；
　　(2)若物體下表面不受液體或氣體的壓力，則物體不受浮力。
(3)初步了解F浮＝ρ液gV排液 V排是排開液體體積，而不是物體體積
典型案例：圖中小球受到的浮力的方向是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】浮力的方向是豎直向上的，即與水平面垂直且向上，故A正確，而B、C、D錯誤
變式1：（2023八上·鄞州期末）以下情景中沒有受到浮力的物體是（　　）
A．遨游太空的“天宮二號” B．空中上升的熱氣球
C．海上航行的“遼寧號” D．海中下潛的“蛟龍”號
【答案】A
【解析】浮力來自于氣體或液體對物體上下兩個表面的壓力差，據(jù)此分析判斷。
【解答】遨游太空的“天宮二號”在太空中，周圍沒有氣體，也沒有液體，因此它不受浮力，故A符合題意；空中上升的熱氣球浸沒在空氣中，海上航行的“遼寧號和海中下潛的“蛟龍”號都浸沒在水中，因此它們都受到浮力，故B、C、D不合題意。
變式2：如圖所示，A.B是自由移動的物體，C、D是容器自身凸起的一部分，現(xiàn)往容器里注入一些水，則一定不受浮力的是（ ）
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】浸在液體里的物體受到向上的浮力，這個浮力來源于物體上下兩個表面的壓力差。
A、B、C三個物體，下表面都有液體，都受到向上的壓力，無論上表面是否受到壓力，根據(jù)F浮力=F向上-F向下可知，肯定都受到浮力，故A、B、C不合題意；
物體D下表面沒有液體，肯定不受向上的壓力，根據(jù)F浮力=F向上-F向下可知，它肯定不受浮力，故D符合題意。
變式3：如圖所示，一個塑料小球堵在一個水池的出口處，水無法排出，則該小球( )
A.不受水的浮力，也不受水對它的壓力 B.仍受水的浮力
C.不受水的浮力，但受水對它的壓力 D.無法判斷
【答案】C
【解析】浮力等于物體在液體中上下兩個表面的壓力差。塑料小球堵在水池下端的出口處，它上面液體有向下的壓力，而下面沒有液體，因此不會產(chǎn)生向上的壓強(qiáng)，不會產(chǎn)生浮力，故C正確，而A、B、D錯誤。
考點二、阿基米德原理
考點精要：原 理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力。
公 式：F浮＝G排液＝ρ液gV排液。
說 明：阿基米德原理同樣適用于氣體浮力的計算。
注 意：(1)浸入液體中的物體受到的浮力只與ρ液、V排有關(guān)；
　　(2)浮力與物體浸沒在液體中的深度，物體的密度、形狀無關(guān)；
　　(3)阿基米德原理表達(dá)式中V排是指物體排開液體的體積，也就是物體浸入液體中的體積V浸，
但V排不同于V物。當(dāng)物體部分浸入時，V排典型案例：（2022八上·衢州期中）用如圖所示實驗裝置驗證阿基米德原理，當(dāng)物塊浸入裝滿水的溢水杯中時，水會流入空桶，回答下列問題：
（1）如圖所示，當(dāng)物塊浸入裝滿水的溢水杯中時，水對杯底的壓強(qiáng)將會　 　(填“變大”“不變”或“變小”)。
（2）由實驗可得結(jié)論，浸在水中的物體所受的浮力的大小等于　 　。
（3）由圖中信息可知物塊的密度為　 　kg/m3
【答案】（1）不變 （2）排開水的重力 （3）4×103
【解析】（1）根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρ液gh分析水對杯底壓強(qiáng)的變化；
（2）根據(jù)F浮力=G-F拉計算浮力，根據(jù)G排=G總-G筒計算排開水的重力，然后比較即可；
（3）根據(jù)計算物體的體積，根據(jù)計算物體的密度。
【解答】（1）當(dāng)物塊浸入裝滿水的溢水杯中時，會有水不斷排出，但是水面高度不變。根據(jù)p=ρ液gh可知，水對杯底的壓強(qiáng)不變。
（2）物體受到的浮力：F浮力=G-F拉=F1-F3=2N-1.5N=0.5N；
物體排開水的重力：G排=G總-G筒=F4-F2=0.7N-0.2N=0.5N。
比較可知，浸在水中的物體受到的浮力大小等于排開水的重力。
（3）物體的體積；
則物體的密度：。
變式1：“水能載舟，亦能覆舟”，那么水的浮力大小跟哪些因素有關(guān)呢？某同學(xué)做了如圖所示實驗。
（1）圖(b) 中物體受到的浮力是________N；
（2）由(b)(c)可以得出的結(jié)論是________；
（3）2020年11月10日，我國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功潛入10909米海底，創(chuàng)下中國載人深潛新的深度紀(jì)錄。下潛到上萬米的海底難度非常大，其主要原因是________。
【答案】（1）0.4
（2）(在液體密度相同時，)物體排開液體的體積越大，物體所受的浮力越大
（3）液體內(nèi) 部的壓強(qiáng)隨液體深度的增加而增大，萬米水深壓強(qiáng)太大
【解析】根據(jù)公式F浮力=G-F拉計算出物體受到的浮力；分析b、c兩個實驗中，影響浮力大小的哪個因素不同，哪些因素相同，然后根據(jù)控制變量法的要求描述實驗結(jié)論；
（1）圖(b) 中物體受到的浮力是F浮力=G-F拉=8N-7.6N=0.4N；
（2）b和c中，液體都是水，那么液體的密度相同；b中和c中物體排開水的體積不同，因此得到結(jié)論：在液體密度相同時，物體排開液體的體積越大，物體所受的浮力越大。
（3）下潛到上萬米的海底難度非常大，其主要原因是：液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨液體深度的增加而增大，萬米水深壓強(qiáng)太大。
變式2：（2022八上·鄞州期中）小徐發(fā)現(xiàn)將提著的物體浸在水中，會感覺省力一些，物體浸入越多省力感覺越強(qiáng)烈。于是猜想：浮力大小是否與物體排開液體的體積有關(guān)？他設(shè)計了實驗來驗證自己的猜想。實驗中用了一塊 的金屬塊，把體積劃成三等分。實驗得到了如表中的實驗數(shù)據(jù)。
實驗次數(shù) 物體排開水的體積/cm3 物體的重力G/N 測力計的示數(shù)F/N 浮力
1 100 6 5 1
2 200 6 4 ______
3 300 6 3 3
4 300 6 3 3
（1）表中空格內(nèi)的數(shù)據(jù)是　 　；
（2）分析表中的數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是　 　；
（3）小徐提出還應(yīng)該用酒精等其他液體重復(fù)這個實驗，目的是　 　。
【答案】（1）2
（2）浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)，排開液體的體積越大，浮力越大
（3）使實驗具有普遍性
【解析】（1）根據(jù)稱量法F浮力=G-F拉計算浮力；
（2）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，分析浮力大小與排開液體體積的關(guān)系即可；
（3）在科學(xué)探究中，往往需要換用不同的實驗器材多次進(jìn)行實驗，從而收集多組實驗數(shù)據(jù)，這樣得到的結(jié)論會更加客觀，具有普遍意義。
【解答】（1）表中空格內(nèi)的數(shù)據(jù)為：F浮力=G-F拉=6N-4N=2N；
（2）根據(jù)表格數(shù)據(jù)得到：浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)，排開液體的體積越大，浮力越大；
（3）小徐提出還應(yīng)該用酒精等其他液體重復(fù)這個實驗，目的是使實驗具有普遍性。
變式3：（2022·浙江期中）小華做“驗證阿基米德原理”的實驗中，用圖(a)所示的溢水杯和小桶收集石塊排開的水，他的實驗過程分別如圖(b) 、(c)、(d)、(e)所示。
（1）圖(c)所示， 是小華在測量石塊的　 　
（2）若圖中四個測量值F1、F2、F3、F4滿足關(guān)系式　 　，該原理將得到驗證。
（3）以下關(guān)于實驗過程中的操作，會影響驗證結(jié)果的是____。
A．圖(a)中溢杯內(nèi)未盛滿水 B．圖(b)中小桶內(nèi)有少量水 C．圖(d)中石塊未浸沒水中
（4）石塊從剛接觸水面到全部浸沒(不碰容器底)，水對溢水杯底的壓強(qiáng)　 　。(填 “增大”、“減小”或“不變”)。
【答案】（1）重力 （2）F2-F3=F4-F1 （3）A （4）不變
【解析】（1）根據(jù)二力平衡的知識分析；
（2）物體受到的浮力F浮力=G-F拉，物體排開液體的體積G排=G總-G筒，然后結(jié)合阿基米德原理F浮力=G排分析解答。
（3）根據(jù)探究實驗的過程分析；
（4）根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρ液體gh分析即可。
【解答】（1）根據(jù)圖c可知，只有石塊懸掛在測力計下面，則此時測力計的示數(shù)等于石塊的重力，即測量石塊的重力。
（2）根據(jù)圖片可知，石塊受到的浮力F浮力=G-F拉=F2-F3，石塊排開水的重力：G排=G總-G筒=F4-F1。根據(jù)F浮力=G排可知，F(xiàn)2-F3=F4-F1。
（3）A.圖(a)中溢杯內(nèi)未盛滿水，則放入石塊后水面先升高到杯口才會有水溢出，即導(dǎo)致排開水的重力偏小，故A符合題意；
B.圖(b)中小桶內(nèi)有少量水，可以將這些水和小桶看作一個整體，即對測量排出水的重力沒有影響，故B不合題意；
C.圖(d)中石塊未浸沒水中，則它受到的浮力偏小，同時排開水的重力偏大，但是二者始終保持相等，對測量無影響，故C不合題意。故選A。
（4）石塊從剛接觸水面到全部浸沒(不碰容器底)，水面的高度保持不變，根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρ液體gh可知，水對溢水杯底的壓強(qiáng)不變。
1．（2023八上·長興期末）科學(xué)課上，老師將裝滿水的水槽放在斜面上，用細(xì)繩一端牽著浸沒在水中的乒乓球(細(xì)繩的重力忽略不計)，細(xì)繩的另一端固定在水槽底部，靜止后乒乓球的狀態(tài)最接近下圖中的（　　）
A．① B．② C．③ D．④
【答案】B
【解析】根據(jù)浮力的方向判斷。
【解答】浸入液體中的物體受到浮力的方向為豎直向上、始終與水平面垂直，不是垂直于斜面，B正確。
2. 小明同學(xué)在探究“浮力的大小等于什么”時，做了如圖所示的實驗，四步實驗中彈簧測力計的示數(shù)分別為F1、F2、F3、F4，下列等式正確的是( )
A.F浮＝F3－F2 B.F浮＝F4－F3 C.F浮＝F4－F1 D.F浮＝F2－F4
【答案】C
【解析】根據(jù)圖片可知，物體的重力G=F2，完全浸沒在水中時測力計的拉力F3，根據(jù)F浮=G-F拉可知，物體受到的浮力F浮=F2-F3。
空桶的重力為F1，桶和排開水的重力之和為F4，那么排開水的重力為：G排=F4-F1；
根據(jù)阿基米德原理F浮=G排得到：F浮=F2-F3=F4-F1。
3．（2022八上·衢州期中）如圖所示，小江同學(xué)將浮于水面的盆子慢慢向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多。根據(jù)事實，下列猜想最符合小江同學(xué)研究目的的是（　　）
A．物體排開水越多，物體所受浮力越大
B．液體密度越大，物體所受浮力越大
C．物體體積越大，物體所受浮力越大
D．物體形狀不同，物體受到浮力大小不同
【答案】A
【解析】小江同學(xué)將浮于水面的盆子慢慢向下按，則盆子排開水的體積變大，而用力越大，說明盆子受到的浮力增大，因此小江同學(xué)的研究目的為物體排開水越多，物體所受浮力越大。故A正確，而B、C、D錯誤。
4．下圖表示跳水運動員從入水到露出水面過程，其中運動員受到水的浮力不斷增大的階段是（ ）
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
【答案】A
【解析】根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知，當(dāng)浮力增大時，人排開水的體積肯定在不斷增大。根據(jù)圖片可知，在從①→②的過程中，人排開水的體積不斷增大，從②→③→④，人排開水的體積不變，從④→⑤，人排開水的體積減小，因此運動員受到浮力不斷增大的階段是①→②，故A正確，而B、C、D錯誤
5．如圖所示放在水平桌面上的溢水杯盛滿水，用彈簧測力計掛一實心鐵塊，示數(shù)為F1將鐵塊緩慢浸沒于水中(未接觸溢水杯)，溢出的水流入小燒杯，彈簧測力計的示數(shù)為F2。下列說法正確的是（ ）
A.水對溢水杯底部的壓強(qiáng)p甲B.溢水杯對桌面的壓力保持不變
C.圖乙中鐵塊下表面受到向上的壓力F壓=F1-F2
D.鐵塊受到的浮力與鐵塊受到的重力是一對平衡力
【答案】B
【解析】水平面上受到的壓力等于上面所有物體的重力之和，據(jù)此判斷；物體受到的浮力等于上下兩個表面的壓力差，即F浮=F向上-F向下；平衡力的條件：大小相等、方向相反、作用在同一物體和同一直線上。
A.放入鐵塊后，溢水杯中水面的高度不變，根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρ液gh可知，水對溢水杯底部的壓強(qiáng)不變，即p甲=p乙，故A錯誤；
B.圖甲中，溢水杯對桌面的壓力F=G杯+G水； 圖乙中，溢水杯對桌面的壓力F'=G杯+G水-G排+F鐵；
根據(jù)阿基米德原理可知，鐵塊受到的浮力F浮=G排；
根據(jù)相互作用力原理可知，鐵塊對水的壓力等與鐵塊受到的浮力，即F鐵=F浮；
那么G排=F鐵 因此溢水杯對桌面的壓力保持不變，故B正確；
C.根據(jù)稱量法可知，鐵塊受到的浮力F浮=F1-F2；
根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，鐵塊受到的浮力F浮=F壓-F向下；
即F1-F2=F壓-F向下；則F壓=F1-F2+F向下。故C錯誤；
D.鐵塊受到的浮力小于重力，二者肯定不是平衡力，故D錯誤
6．（2022八上·舟山月考）蘇通大橋施工時，要向江中沉放大量的施工構(gòu)件，假設(shè)一正方體構(gòu)件被緩緩吊入江水中（如圖甲），在沉入過程中，其下表面到水面的距離h逐漸增大，隨者h(yuǎn)的增大，正方體構(gòu)件所受浮力F1、鋼繩拉力F2的變化如圖乙所示。下列判斷正確的是（　　）
A．浮力F1隨h變化的圖線是圖乙中的①圖線
B．構(gòu)件的邊長為4m
C．構(gòu)件所受的最大浮力為1.2×105N
D．構(gòu)件的密度為2.5×103kg/m3
【答案】D
【解析】（1）先分析構(gòu)件下沉過程中，排開水的體積變大，因此構(gòu)件受到的浮力變大，當(dāng)構(gòu)件排開水的體積不變時，構(gòu)件受到的浮力也不再改變；
（2）當(dāng)構(gòu)件完全淹沒時的高度則為構(gòu)件的邊長；
（3）當(dāng)構(gòu)件全部淹沒時，排開水的體積最大，則構(gòu)件受到的浮力最大；從乙圖中可以判斷出最大浮力的范圍；
（4）根據(jù)圖中可知構(gòu)件完全浸沒時的拉力，此時構(gòu)件受到的浮力、重力以及拉力的關(guān)系為F浮=G-F2，然后將密度和體積代入即可求出構(gòu)件的密度。
【解答】A.由圖可知，構(gòu)件在浸入水中的過程排開水的體積變大，根據(jù)阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，所以浮力逐漸變大；當(dāng)構(gòu)件浸沒后排開水的體積不變，所以浮力不變，因此浮力F1隨h變化的圖線是圖乙中的②，故A錯誤；
B.從乙圖中可以看出，當(dāng)構(gòu)件完全淹沒時浸入的深度為2m，則構(gòu)件的邊長為2m，故B錯誤；
C.從乙圖中可以看出，當(dāng)構(gòu)件完全淹沒時受到的浮力小于1.2×105 N，故C錯誤；
D.構(gòu)件完全淹沒時，排開水的體積V排=2m×2m×2m=8m3，此時鋼繩的拉力F2=1.2×105 N；
由力的平衡條件可得：F浮=G-F2；
即ρ水gV排=ρgV-F2，
代入數(shù)據(jù)可得：1×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3-1.2×105 N，
解得ρ=2.5×103kg/m3，故D正確。
故選D。
7.（2021九下·海曙月考）如圖所示，在彈簧測力計的掛鉤下懸掛一個小水桶，桶與水的總質(zhì)量為5kg，用細(xì)線系一個質(zhì)量為1.78kg的實心銅球，用手提細(xì)線上端將小球緩慢浸沒在水中，使其在水中靜止，且不與桶壁、桶底接觸；當(dāng)銅球在水中靜止時，小球受到的浮力是________N,彈簧測力計的示數(shù)是________N.(ρ銅=8.9x103kg/m3)
【答案】2；52
【解析】利用公式 求銅球的體積；銅球浸沒水中排開水的體積等于球的體積，利用阿基米德原理F浮=ρ水V排g計算銅球受到的浮力；銅球浸沒水中時，彈簧測力計的示數(shù)等于桶與水的總重力與銅球?qū)λ畨毫χ停~球?qū)λ膲毫Φ扔阢~球的浮力，據(jù)此分析計算。
（1）銅球的體積：，
銅球受到的浮力：F浮=ρ水V排g=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×2×10-4m3×10N/kg=2N，
（2）桶與水的總重力為G=mg=5kg×10N/kg=50N；
銅球?qū)λ蛳碌淖饔昧εc銅球受到的浮力為相互作用力，二者大小相等；
則銅球?qū)λ淖饔昧′=F浮=2N，彈簧測力計的示數(shù)：F=G+F′=50N+2N=52N
8.（2020八上·嘉興期末）同學(xué)們在探究與浮力大小與哪些因素有關(guān)”時，進(jìn)行了如圖所示的實驗，用彈簧測力計掛著金屬塊緩慢地浸入液體中不同深度，并將其示數(shù)記錄在下表中（各步實驗中液體均未溢出）。
實驗步驟 B C D E F
彈簧測力計示數(shù)/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
（1）根據(jù)步驟B、C、D、E中所得的數(shù)據(jù)。可以得出物作受到浮力的大小與________有關(guān)。
（2）分析實驗數(shù)據(jù)可知。F中液體密度________(選填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
【答案】（1）排開液體的體積 （2）小于
【解析】（1）根據(jù)圖片可知，B、C、D、E四個實驗中，液體密度都相等，只有排開水的體積不同，因此得出結(jié)論：物體受到的浮力大小與排開液體的體積有關(guān)。
（2）E中測力計的示數(shù)為1.7N，F(xiàn)中測力計的示數(shù)為1.9N，而物體的重力不變，根據(jù)F浮=G-F可知，E中物體受到的浮力大于F中物體受到的浮力。
根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，當(dāng)V排相等時，浮力與液體密度成正比；因為E中物體受到的浮力大于F中物體受到的浮力，所以E中液體密度大于F中液體密度，即F中液體密度小于水的密度。
9.（2020八上·西湖期末）小金利用如圖所示裝置驗證阿基米德原理，回答下列問題：
（1）小物塊受到的浮力為________N。
（2）若小金的實驗驗證了阿基米德原理，則F4=________N。
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知小物塊的密度是________Kg/m3.。
（4）若實驗前溢水杯中的水未裝滿，能否驗證阿基米德原理，并說明理由________。
【答案】（1）1 （2）1.5 （3）1.0×103
（4）不能，物體放入水中前，溢水杯應(yīng)該是滿水的，否則小桶內(nèi)所盛水的重力將小于物體排開水的重力，無法驗證阿基米德原理
【解析】（1）當(dāng)物體完全浸沒在水中時，根據(jù)F浮力=G-F拉計算浮力；
（2）物體受到的浮力等于排開液體的重力，即F浮力=G排=F4-F2；
（3）首先根據(jù)計算物體的體積，再根據(jù)計算它的密度；
（4）如果溢水杯沒有裝滿水，那么浸入物體后，水面先上升到杯口，才會有水排出，那么排出水的重力肯定小于浮力，據(jù)此分析解答。
【解答】（1）根據(jù)左圖可知，物體的重力G=F1=2N；
當(dāng)物體完全浸沒在水中時，它受到的浮力：F浮力=G-F拉=2N-1N=1N；
（2）若小金的實驗驗證了阿基米德原理，那么F浮力=G排=F4-F2；
即1N=F4-0.5N；解得：F4=1.5N。
（3）物體的體積；
該物塊的密度為：.
（4）若實驗前溢水杯中的水未裝滿，不能驗證阿基米德原理，理由：物體放入水中前，溢水杯應(yīng)該是滿水的，否則小桶內(nèi)所盛水的重力將小于物體排開水的重力，無法驗證阿基米德原理
10．（2023八上·鄞州期末）小明對“物體在水中浸沒前受到浮力是否與浸入深度有關(guān)”進(jìn)行研究。
（1）將一長方體金屬塊橫放，部分體積浸入水中時，在液面所對的燒杯壁作一標(biāo)記線，讀出彈簧測力計的示數(shù)F甲(如圖甲)為　 　牛；再把金屬塊豎放浸入同一杯水中，當(dāng)　 　時，讀出彈簧測力計示數(shù)F乙(如圖乙)。比較發(fā)現(xiàn)F乙=F甲。由此小明得出：浸沒前物體受到的浮力與浸入深度無關(guān)。
（2）圖中兩種狀態(tài)時，金屬塊底部受到水的壓強(qiáng)p甲　 　p乙(選填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】（1）1.6；水面與標(biāo)記線相平 （2）小于
【解析】（1）根據(jù)甲圖確定測力計的量程和分度值，然后根據(jù)指針位置讀出示數(shù)F甲。探究物體浸沒時受到的浮力是否與深度有關(guān)時，必須控制液體密度和排開液體的體積相同。當(dāng)甲中物體完全浸沒時在水面位置做好標(biāo)記，當(dāng)乙圖中水面再次達(dá)到標(biāo)記時，說明物體浸入水中的體積相等，據(jù)此分析解答。
（2）根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρ液gh分析解答。
【解答】（1）根據(jù)甲圖可知，彈簧測力計的量程為5N，分度值為0.2N，則測力計的示數(shù)F甲=1.6N。
再把金屬塊豎放浸入同一杯水中，當(dāng)水面與標(biāo)記線相平時，讀出彈簧測力計示數(shù)F乙(如圖乙)。比較發(fā)現(xiàn)F乙=F甲。由此小明得出：浸沒前物體受到的浮力與浸入深度無關(guān)。
（2）比較圖片可知，金屬塊底部所在的深度h甲11．（2023八上·嘉興期末）為了探究“浮力大小的影響因素”，小明用裝有一定量沙子的玻璃瓶（帶有密封蓋）開展了如圖所示的實驗。
猜想1：浮力大小與物體的質(zhì)量有關(guān)
清想2：浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)；
猜想3：浮力大小與液體的密度有關(guān)。
（1）為驗證猜想1，小明將玻璃瓶中的沙子增加一部分，并擦干瓶外的水，按圖A和D的操作得出浮力大小；再重復(fù)上述操作多次，若發(fā)現(xiàn)　 　，可說明猜想1錯誤；
（2）為驗證猜想2，可分析比較　 　兩個實驗（填字母）；
（3）小明通過實驗得到浮力大小與物體排開液體的體積和液體的密度有關(guān)。請判斷E溶液的密度　 　水的密度。（填“大于”或“小于”）
【答案】（1）浮力不變 （2）BC或BD （3）大
【解析】（1）如果猜想1正確，那么浮力大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，則當(dāng)改變瓶子中沙子的質(zhì)量時，瓶子受到的浮力應(yīng)該發(fā)生改變；否則，瓶子受到的浮力不變。
（2）根據(jù)控制變量法的要求選擇對照實驗；
（3）根據(jù)阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，當(dāng)物體排開液體體積相同時，它受到的浮力與液體密度成正比，即液體密度越大，它受到浮力越大。
【解答】（1）為驗證猜想1，小明將玻璃瓶中的沙子增加一部分，并擦干瓶外的水，按圖A和D的操作得出浮力大小；再重復(fù)上述操作多次，若發(fā)現(xiàn)浮力不變，可說明猜想1錯誤；
（2）為了驗證猜想2，即探究浮力大小與排開液體的體積關(guān)系時，應(yīng)該控制玻璃瓶的質(zhì)量和液體密度相同，而改變排開液體的體積，故選實驗BC或BD。
（3）根據(jù)F浮力=G-F拉可知，瓶子在E中受到的浮力大于在水中受到的浮力，而二者排開液體的體積相同。根據(jù)阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，液體E的密度大于水的密度。
12.（2019八上·浙江期中）小雨在“驗證阿基米德原理”的實驗操作步驟如圖所示，實驗過程如下。
A．用細(xì)線將橡皮掛在彈簧測力計下，測出橡皮的重力；
B．將水倒入溢水杯中；
C．將掛在彈簧測力計下的橡皮浸沒水中，讓溢出的水全部流入小桶中，同時讀出彈簧測力計的示數(shù)；
D．將盛有溢出水的小桶掛在彈簧測力計下，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)；
E．記錄、分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論；
F．整理實驗器材。
請根據(jù)小雨的實驗過程回答下面問題：
（1）指出小雨在實驗操作中漏掉的一個步驟：________。
（2）在B步驟中對溢水杯中的水量有何要求？________。
（3）將橡皮從水面上方某一高度處緩緩下降，使其逐漸浸入水中直至完全浸沒，整個過程中彈簧測力計的示數(shù)如何變化？________。
（4）若A、C、D三個圖中彈簧測力計的示數(shù)分別為F1、F2、F3,漏掉的實驗操作中的彈簧測力計示數(shù)為F4,那么當(dāng)滿足________關(guān)系式時(用字母表達(dá)式表示)，阿基米德原理就得到了驗證。
【答案】 （1）測量空桶的重力（2）水面要達(dá)到溢水杯口（3）變小（4）F1 F2=F3 F4
【解析】（1）驗證阿基米德原理，其實就是證明浮力和排開液體重力的關(guān)系。在實驗中，浮力靠稱量法得到，即F浮=G-F拉；而排開水的重力G排=G總-G桶，那么需要測量空桶的重力和溢出水和小桶的重力之和；分析發(fā)現(xiàn)，漏掉的步驟就是沒有測量空桶的重力；
（2）如果水面沒有到達(dá)溢水杯口，那么放入物體后，水面先上升到杯口，然后才會有水流出，這樣測出的溢出水的重力偏小，造成測量誤差；
（3）首先根據(jù)V排的變化分析浮力的大小變化，然后根據(jù)F拉=G-F浮分析測力計的示數(shù)變化；
（4）根據(jù)圖片可知，F(xiàn)1就是物體的重力，而F2就是物體浸沒在水中測力計的示數(shù)，那么二者之差就是此時物體受到的浮力；而F3是桶和水的總重力，F(xiàn)4是空桶的重力，二者之差就是排開水的重力。根據(jù)阿基米德原理F浮=G排可知，它們之間的關(guān)系為 F1 F2=F3 F4 。
【解答】（1）小雨在實驗操作中漏掉的一個步驟：測量空桶的重力。
（2）在B步驟中對溢水杯中的水量要求：水面要達(dá)到溢水杯口；
（3）將橡皮從水面上方某一高度處緩緩下降，使其逐漸浸入水中直至完全浸沒，橡皮排開水的體積不斷增大，那么它受到的浮力不斷增大；根據(jù)公式F拉=G-F浮可知，彈簧測力計的示數(shù)逐漸變小；
（4）若A、C、D三個圖中彈簧測力計的示數(shù)分別為F1、F2、F3,漏掉的實驗操作中的彈簧測力計示數(shù)為F4,那么當(dāng)滿足 F1 F2=F3 F4 關(guān)系式時，阿基米德原理就得到了驗證。
13.同學(xué)們在學(xué)習(xí)“阿基米德原理”這節(jié)課上，仔細(xì)觀察了老師所做的演示實驗(如圖甲所示)。課后復(fù)習(xí)時，科學(xué)興趣小組的同學(xué)們，經(jīng)過反復(fù)地思考、討論，提出了對該實驗的改進(jìn)意見，并動手制作出了如圖乙所示的實驗裝置，其中A、B為兩個規(guī)格相同的彈簧測力計，C為重物，D為薄塑料袋(質(zhì)量不計)，E是用廢棄的大號飲料瓶、帶孔橡皮塞以及彎曲玻璃管自制的溢水杯，杯中加入紅色的水，F(xiàn)是升降平臺(搖動手柄，可使平臺高度緩慢上升、下降)，G為鐵架臺。
（1）實驗中，同學(xué)們逐漸調(diào)高平臺F，使重物浸入水中的體積越來越大，觀察到彈簧測力計A的示數(shù)________；彈簧測力計B的示數(shù)________(前兩空均選填“增大”“減小”或“不變”)。比較彈簧測力計A的示數(shù)變化量ΔFA和彈簧測力計B的示數(shù)變化量ΔFB，它們的大小關(guān)系是ΔFA________(選填“＞”“＜”或“＝”)ΔFB。
（2）通過分析，你認(rèn)為應(yīng)提醒興趣小組的同學(xué)在操作時要注意什么問題？(請寫出兩條)
①__________________________。②_________________________。
（3）對比甲、乙兩圖的兩組實驗，改進(jìn)后的實驗與原實驗比較有哪些優(yōu)點？(請寫出兩條)
①__________________________。②__________________________。
【答案】（1）減小；增大；＝
（2）彈簧測力計使用前要調(diào)零；待彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)
（3）溢水杯中加紅色水，增加可見度；能同時顯示出物體所受的浮力大小和物體排開液體所受的重力大小
【解析】（1）首先根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的變化，再根據(jù)F拉=G-F浮計算測力計A示數(shù)的變化。根據(jù)F浮=G排確定排開水的重力變化，進(jìn)而確定測力計示數(shù)B的改變，并確定兩測力計的示數(shù)變化量的數(shù)量關(guān)系。
（2）針對彈簧測力計的使用規(guī)范提出注意事項；
（3）從實驗的可見度以及能否直接判斷浮力和排開水的重力大小的角度分析解答。
【解答】（1）實驗中，同學(xué)們逐漸調(diào)高平臺F，使重物浸入水中的體積越來越大，根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，重物受到的浮力增大。根據(jù)F拉=G-F浮可知，彈簧測力計A的示數(shù)減小。根據(jù)F浮=G排可知，重物受到的浮力增大，那么排開水的重力增大，因此彈簧測力計B的示數(shù)增大，那么兩個測力計的示數(shù)變化量ΔFA=ΔFB。
（2）根據(jù)彈簧測力計的使用規(guī)范，需要注意的問題有：
①彈簧測力計使用前要調(diào)零 ②待彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)。
（3）改進(jìn)后的實驗與原實驗的優(yōu)點：
①溢水杯中加紅色水，增加可見度；
②能同時顯示出物體所受的浮力大小和物體排開液體所受的重力大小
14.在彈簧測力計下掛一圓柱體，從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降，圓柱體浸沒后繼續(xù)下降，直到圓柱體底面與燒杯底部接觸為止，如圖所示是圓柱體下降過程中彈簧測力計讀數(shù)F隨圓柱體下降高度h變化的圖像。求：
（1）分析圖像可知，圓柱體重力是________N；
（2）圓柱體浸沒在水中時，受到的浮力是________N；
（3）分析圖像BC段，可得結(jié)論：物體浸沒液體之前，浸入液體的深度越深，受到的浮力越________（選填“大”或“小”）；
（4）圓柱體的密度是________kg/m3
【答案】（1）12 （2）8 （3）大 （4）1.5×103kg/m3
【解析】分析由題知，物體緩慢下落，整個過程中物體受力平衡，圖象反映的是圓柱體下降過程中彈簧測力計讀數(shù)F隨圓柱體下降高度h的變化關(guān)系：
（1）分析圖象AB段，物體還未浸入水中，由二力平衡知此時彈簧對圓柱體的拉力即為物重；
（2）分析圖象CD段，物體全部浸沒水中，對物體受力分析（如右圖所示）求其受到的浮力；
（3）分析BC段，為物體慢慢浸入液體，至到浸沒的過程，彈簧測力計的讀數(shù)逐漸變小，由圖知浮
力的變化；
（4）由阿基米德原理求出V排，V物=V排；由公式G=mg求出質(zhì)量，再由m求出物體的密度。
【解答】（1）由圖象可知，當(dāng)h=0時，彈簧測力計示數(shù)為12N，此時圓柱體處于空氣中，根據(jù)二力平衡條件可知，G=F=12N。
（2）從h=7cm開始，彈簧測力計示數(shù)不變，說明此時圓柱體已經(jīng)浸沒在水中，對圓柱體受力分析可知，G-F拉=12N-4N=8N。
（3）分析圖象BC段，物體在液體中的深度逐漸增加，測力計讀數(shù)在減小，說明物體在慢慢浸入水中，啡在逐漸增大，物體受到的浮力也在逐漸增大。
（4）由阿基米德原理F浮=液gV排，得V排=8N÷1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10-4m3，因為物體是全部浸沒，所以V物=V排=8×10-4m3；根據(jù)公式G=mg，m=V，可得
15．（2022八上·北侖期中）如圖甲是“探究浮力大小”的實驗過程示意圖．
（1）實驗步驟B和步驟　 　可以測出物塊浸沒在水中時受到的浮力F浮，步驟A和步驟　 　可以測出物塊排開的水的所受重力G排；比較F浮與G排，可以得到浮力的大小跟物塊排開的水所受重力的關(guān)系．
（2）圖乙是物塊緩慢浸入水中時，彈簧測力計示數(shù)F隨浸入深度h的變化關(guān)系圖象，分析圖象可得出關(guān)于浮力大小的初步結(jié)論：物體　 　越大，所受的浮力越大。物塊在4～12cm移動過程中，彈簧測力計的示數(shù)　 　。
（3）此物塊的密度是　 　
g/cm3
【答案】（1）D；E （2）排開液體的體積；不變 （3）2.5
【解析】（1）在探究阿基米德原理的實驗中，物體受到的浮力F浮力=G-F拉，物體排開水的重力G排=G總-G筒，據(jù)此選擇對比實驗即可；
（2）根據(jù)乙圖分析影響浮力大小的因素。根據(jù)乙圖分析4-12cm時彈簧測力計的示數(shù)變化；
（3）首先根據(jù)計算出物塊的體積，再根據(jù)計算出物塊的密度。
【解答】（1）根據(jù)公式F浮力=G-F拉可知，要測出物塊浸沒時受到的浮力，就必須知道物體的重力惡化浸沒在水中時測力計的拉力，故選B和D；
根據(jù)G排=G總-G筒可知，要測量物體排開水的重力，就必須知道小桶的重力和小桶與排開水的總重力，故選A和E。
（2）根據(jù)圖乙可知，在開始的一端時間內(nèi)，物體浸入深度越大，則它排開液體的體積越大，而彈簧測力計的示數(shù)越小，則說明它受到的浮力越大，那么得到結(jié)論：物體排開液體的體積越大，所受的浮力越大。根據(jù)圖乙可知，物塊在4～12cm移動過程中，彈簧測力計的示數(shù)保持不變。
（3）根據(jù)圖乙可知，物體完全浸沒在水中時受到的浮力：F浮力=G-F拉=3N-1.8N=1.2N；
則物體的體積：；
則物體的密度：。
16.如圖所示，放在水平面上裝滿水的一溢水杯，水深為20cm。彈簧測力計掛著重為10N的物塊.現(xiàn)將物塊浸沒在裝滿水的溢水杯中，靜止后溢出水的質(zhì)量為0.4kg（g取10N/kg）。求：
（1）物塊受到的浮力
（2）彈簧測力計的示數(shù)
（3）物體的密度
【答案】（1）物塊受到的浮力：F浮=G排=m排g=0.4kg×10N/kg=4N；
（2）彈簧測力計的示數(shù)為：F拉=G-F浮=10N-4N=6N；
（3）物塊的體積為：；
物塊的密度為：。
【解析】（1）已知溢出水的質(zhì)量根據(jù)公式F浮=G排=m排g計算即可；
（2）已知物塊的重力和它受到的浮力根據(jù)公式F拉=G-F浮計算測力計的示數(shù)；
（3）首先根據(jù)計算物塊的體積，然后根據(jù)公式計算物塊的密度。
17．（2022八上·鎮(zhèn)海期末）如圖所示，彈簧測力計下面掛一實心圓柱體，將圓柱體從盛有水的容器上方離水面某一高度處緩緩下降（其底面始終與水面平行），使其逐漸浸沒入水中某一深處。如圖是整個過程中，彈簧測力計的示數(shù)F與圓柱體下降距離h變化關(guān)系的圖象。（g取10N/kg）求：
（1）圓柱體的重力為多少N；
（2）圓柱體浸沒時受到的浮力；
（3）圓柱體的密度。
【答案】（1）由圖象可知，當(dāng)h＝0時，此時圓柱體處于空氣中，G＝F拉＝12N
（2）圖象中CD段是圓柱體完全浸入水中的情況，此時圓柱體受到的拉力F＝4N，
則圓柱體受到的浮力F浮＝G﹣F＝12N﹣3N＝8N
（3）圓柱體完全浸入水中時根據(jù)F浮＝ρ水gV排得：V物＝V排＝ ＝8×10﹣2m3，
圓柱體質(zhì)量，m＝ ；
圓柱體密度：ρ物＝ ＝3.5×103kg/m5
【解析】（1）當(dāng)物體浸入水中的深度為零時，它不受浮力，此時只受豎直向上的拉力和豎直向下的重力，根據(jù)圖像，利用二力平衡的知識計算圓柱體的重力。
（2）當(dāng)物體全部浸沒在水中時，它受到的浮力最大，此時測力計的拉力最小，根據(jù)圖像確定圓柱體完全浸沒時測力計的示數(shù)，然后根據(jù)公式 F浮＝G﹣F 計算它受到的浮力。
（3）首先根據(jù)阿基米德原理 計算圓柱體的體積，再根據(jù)公式 計算圓柱體的質(zhì)量，最后根據(jù) 計算圓柱體的密度。
課后練習(xí)
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預(yù)習(xí)2 阿基米德實驗與計算
考點一、浮力產(chǎn)生的原因及定義
考點精要：定 義：浸在液體(或氣體)中的物體受到的液體(或氣體)向上的力叫做浮力。
原 因：物體上下表面所受液體(或氣體)壓力不同。
(1)從產(chǎn)生原因來求：F浮＝F下表面－F上表面
(2)用彈簧測力計求：F浮＝G－F拉
注 意：(1)F浮＝G－F拉適用條件：物體在水中會下沉；
　　(2)若物體下表面不受液體或氣體的壓力，則物體不受浮力。
(3)初步了解F浮＝ρ液gV排液 V排是排開液體體積，而不是物體體積
典型案例：圖中小球受到的浮力的方向是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
變式1：（2023八上·鄞州期末）以下情景中沒有受到浮力的物體是（　　）
A．遨游太空的“天宮二號” B．空中上升的熱氣球
C．海上航行的“遼寧號” D．海中下潛的“蛟龍”號
變式2：如圖所示，A.B是自由移動的物體，C、D是容器自身凸起的一部分，現(xiàn)往容器里注入一些水，則一定不受浮力的是（ ）
A.A B.B C.C D.D
變式3：如圖所示，一個塑料小球堵在一個水池的出口處，水無法排出，則該小球( )
A.不受水的浮力，也不受水對它的壓力 B.仍受水的浮力
C.不受水的浮力，但受水對它的壓力 D.無法判斷
考點二、阿基米德原理
考點精要：原 理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力。
公 式：F浮＝G排液＝ρ液gV排液。
說 明：阿基米德原理同樣適用于氣體浮力的計算。
注 意：(1)浸入液體中的物體受到的浮力只與ρ液、V排有關(guān)；
　　(2)浮力與物體浸沒在液體中的深度，物體的密度、形狀無關(guān)；
　　(3)阿基米德原理表達(dá)式中V排是指物體排開液體的體積，也就是物體浸入液體中的體積V浸，
但V排不同于V物。當(dāng)物體部分浸入時，V排典型案例：（2022八上·衢州期中）用如圖所示實驗裝置驗證阿基米德原理，當(dāng)物塊浸入裝滿水的溢水杯中時，水會流入空桶，回答下列問題：
（1）如圖所示，當(dāng)物塊浸入裝滿水的溢水杯中時，水對杯底的壓強(qiáng)將會　 　(填“變大”“不變”或“變小”)。
（2）由實驗可得結(jié)論，浸在水中的物體所受的浮力的大小等于　 　。
（3）由圖中信息可知物塊的密度為　 　kg/m3
變式1：“水能載舟，亦能覆舟”，那么水的浮力大小跟哪些因素有關(guān)呢？某同學(xué)做了如圖所示實驗。
（1）圖(b) 中物體受到的浮力是________N；
（2）由(b)(c)可以得出的結(jié)論是________；
（3）2020年11月10日，我國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功潛入10909米海底，創(chuàng)下中國載人深潛新的深度紀(jì)錄。下潛到上萬米的海底難度非常大，其主要原因是________。
變式2：（2022八上·鄞州期中）小徐發(fā)現(xiàn)將提著的物體浸在水中，會感覺省力一些，物體浸入越多省力感覺越強(qiáng)烈。于是猜想：浮力大小是否與物體排開液體的體積有關(guān)？他設(shè)計了實驗來驗證自己的猜想。實驗中用了一塊 的金屬塊，把體積劃成三等分。實驗得到了如表中的實驗數(shù)據(jù)。
實驗次數(shù) 物體排開水的體積/cm3 物體的重力G/N 測力計的示數(shù)F/N 浮力
1 100 6 5 1
2 200 6 4 ______
3 300 6 3 3
4 300 6 3 3
（1）表中空格內(nèi)的數(shù)據(jù)是　 　；
（2）分析表中的數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是　 　；
（3）小徐提出還應(yīng)該用酒精等其他液體重復(fù)這個實驗，目的是　 　。
變式3：（2022·浙江期中）小華做“驗證阿基米德原理”的實驗中，用圖(a)所示的溢水杯和小桶收集石塊排開的水，他的實驗過程分別如圖(b) 、(c)、(d)、(e)所示。
（1）圖(c)所示， 是小華在測量石塊的　 　
（2）若圖中四個測量值F1、F2、F3、F4滿足關(guān)系式　 　，該原理將得到驗證。
（3）以下關(guān)于實驗過程中的操作，會影響驗證結(jié)果的是____。
A．圖(a)中溢杯內(nèi)未盛滿水 B．圖(b)中小桶內(nèi)有少量水 C．圖(d)中石塊未浸沒水中
（4）石塊從剛接觸水面到全部浸沒(不碰容器底)，水對溢水杯底的壓強(qiáng)　 　。(填 “增大”、“減小”或“不變”)。
1．（2023八上·長興期末）科學(xué)課上，老師將裝滿水的水槽放在斜面上，用細(xì)繩一端牽著浸沒在水中的乒乓球(細(xì)繩的重力忽略不計)，細(xì)繩的另一端固定在水槽底部，靜止后乒乓球的狀態(tài)最接近下圖中的（　　）
A．① B．② C．③ D．④
2. 小明同學(xué)在探究“浮力的大小等于什么”時，做了如圖所示的實驗，四步實驗中彈簧測力計的示數(shù)分別為F1、F2、F3、F4，下列等式正確的是( )
A.F浮＝F3－F2 B.F浮＝F4－F3 C.F浮＝F4－F1 D.F浮＝F2－F4
3．（2022八上·衢州期中）如圖所示，小江同學(xué)將浮于水面的盆子慢慢向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多。根據(jù)事實，下列猜想最符合小江同學(xué)研究目的的是（　　）
A．物體排開水越多，物體所受浮力越大
B．液體密度越大，物體所受浮力越大
C．物體體積越大，物體所受浮力越大
D．物體形狀不同，物體受到浮力大小不同
4．下圖表示跳水運動員從入水到露出水面過程，其中運動員受到水的浮力不斷增大的階段是（ ）
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
5．如圖所示放在水平桌面上的溢水杯盛滿水，用彈簧測力計掛一實心鐵塊，示數(shù)為F1將鐵塊緩慢浸沒于水中(未接觸溢水杯)，溢出的水流入小燒杯，彈簧測力計的示數(shù)為F2。下列說法正確的是（ ）
A.水對溢水杯底部的壓強(qiáng)p甲B.溢水杯對桌面的壓力保持不變
C.圖乙中鐵塊下表面受到向上的壓力F壓=F1-F2
D.鐵塊受到的浮力與鐵塊受到的重力是一對平衡力
6．（2022八上·舟山月考）蘇通大橋施工時，要向江中沉放大量的施工構(gòu)件，假設(shè)一正方體構(gòu)件被緩緩吊入江水中（如圖甲），在沉入過程中，其下表面到水面的距離h逐漸增大，隨者h(yuǎn)的增大，正方體構(gòu)件所受浮力F1、鋼繩拉力F2的變化如圖乙所示。下列判斷正確的是（　　）
A．浮力F1隨h變化的圖線是圖乙中的①圖線
B．構(gòu)件的邊長為4m
C．構(gòu)件所受的最大浮力為1.2×105N
D．構(gòu)件的密度為2.5×103kg/m3
7.（2021九下·海曙月考）如圖所示，在彈簧測力計的掛鉤下懸掛一個小水桶，桶與水的總質(zhì)量為5kg，用細(xì)線系一個質(zhì)量為1.78kg的實心銅球，用手提細(xì)線上端將小球緩慢浸沒在水中，使其在水中靜止，且不與桶壁、桶底接觸；當(dāng)銅球在水中靜止時，小球受到的浮力是________N,彈簧測力計的示數(shù)是________N.(ρ銅=8.9x103kg/m3)
8.（2020八上·嘉興期末）同學(xué)們在探究與浮力大小與哪些因素有關(guān)”時，進(jìn)行了如圖所示的實驗，用彈簧測力計掛著金屬塊緩慢地浸入液體中不同深度，并將其示數(shù)記錄在下表中（各步實驗中液體均未溢出）。
實驗步驟 B C D E F
彈簧測力計示數(shù)/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
（1）根據(jù)步驟B、C、D、E中所得的數(shù)據(jù)。可以得出物作受到浮力的大小與________有關(guān)。
（2）分析實驗數(shù)據(jù)可知。F中液體密度________(選填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
9.（2020八上·西湖期末）小金利用如圖所示裝置驗證阿基米德原理，回答下列問題：
（1）小物塊受到的浮力為________N。
（2）若小金的實驗驗證了阿基米德原理，則F4=________N。
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知小物塊的密度是________Kg/m3.。
（4）若實驗前溢水杯中的水未裝滿，能否驗證阿基米德原理，并說明理由________。
10．（2023八上·鄞州期末）小明對“物體在水中浸沒前受到浮力是否與浸入深度有關(guān)”進(jìn)行研究。
（1）將一長方體金屬塊橫放，部分體積浸入水中時，在液面所對的燒杯壁作一標(biāo)記線，讀出彈簧測力計的示數(shù)F甲(如圖甲)為　 　牛；再把金屬塊豎放浸入同一杯水中，當(dāng)　 　時，讀出彈簧測力計示數(shù)F乙(如圖乙)。比較發(fā)現(xiàn)F乙=F甲。由此小明得出：浸沒前物體受到的浮力與浸入深度無關(guān)。
（2）圖中兩種狀態(tài)時，金屬塊底部受到水的壓強(qiáng)p甲　 　p乙(選填“大于”“等于”或“小于”)。
11．（2023八上·嘉興期末）為了探究“浮力大小的影響因素”，小明用裝有一定量沙子的玻璃瓶（帶有密封蓋）開展了如圖所示的實驗。
猜想1：浮力大小與物體的質(zhì)量有關(guān)
清想2：浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)；
猜想3：浮力大小與液體的密度有關(guān)。
（1）為驗證猜想1，小明將玻璃瓶中的沙子增加一部分，并擦干瓶外的水，按圖A和D的操作得出浮力大小；再重復(fù)上述操作多次，若發(fā)現(xiàn)　 　，可說明猜想1錯誤；
（2）為驗證猜想2，可分析比較　 　兩個實驗（填字母）；
（3）小明通過實驗得到浮力大小與物體排開液體的體積和液體的密度有關(guān)。請判斷E溶液的密度　 　水的密度。（填“大于”或“小于”）
12.（2019八上·浙江期中）小雨在“驗證阿基米德原理”的實驗操作步驟如圖所示，實驗過程如下。
A．用細(xì)線將橡皮掛在彈簧測力計下，測出橡皮的重力；
B．將水倒入溢水杯中；
C．將掛在彈簧測力計下的橡皮浸沒水中，讓溢出的水全部流入小桶中，同時讀出彈簧測力計的示數(shù)；
D．將盛有溢出水的小桶掛在彈簧測力計下，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)；
E．記錄、分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論；
F．整理實驗器材。
請根據(jù)小雨的實驗過程回答下面問題：
（1）指出小雨在實驗操作中漏掉的一個步驟：________。
（2）在B步驟中對溢水杯中的水量有何要求？________。
（3）將橡皮從水面上方某一高度處緩緩下降，使其逐漸浸入水中直至完全浸沒，整個過程中彈簧測力計的示數(shù)如何變化？________。
（4）若A、C、D三個圖中彈簧測力計的示數(shù)分別為F1、F2、F3,漏掉的實驗操作中的彈簧測力計示數(shù)為F4,那么當(dāng)滿足________關(guān)系式時(用字母表達(dá)式表示)，阿基米德原理就得到了驗證。
13.同學(xué)們在學(xué)習(xí)“阿基米德原理”這節(jié)課上，仔細(xì)觀察了老師所做的演示實驗(如圖甲所示)。課后復(fù)習(xí)時，科學(xué)興趣小組的同學(xué)們，經(jīng)過反復(fù)地思考、討論，提出了對該實驗的改進(jìn)意見，并動手制作出了如圖乙所示的實驗裝置，其中A、B為兩個規(guī)格相同的彈簧測力計，C為重物，D為薄塑料袋(質(zhì)量不計)，E是用廢棄的大號飲料瓶、帶孔橡皮塞以及彎曲玻璃管自制的溢水杯，杯中加入紅色的水，F(xiàn)是升降平臺(搖動手柄，可使平臺高度緩慢上升、下降)，G為鐵架臺。
（1）實驗中，同學(xué)們逐漸調(diào)高平臺F，使重物浸入水中的體積越來越大，觀察到彈簧測力計A的示數(shù)________；彈簧測力計B的示數(shù)________(前兩空均選填“增大”“減小”或“不變”)。比較彈簧測力計A的示數(shù)變化量ΔFA和彈簧測力計B的示數(shù)變化量ΔFB，它們的大小關(guān)系是ΔFA________(選填“＞”“＜”或“＝”)ΔFB。
（2）通過分析，你認(rèn)為應(yīng)提醒興趣小組的同學(xué)在操作時要注意什么問題？(請寫出兩條)
①__________________________。②_________________________。
（3）對比甲、乙兩圖的兩組實驗，改進(jìn)后的實驗與原實驗比較有哪些優(yōu)點？(請寫出兩條)
①__________________________。②__________________________。
14.在彈簧測力計下掛一圓柱體，從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降，圓柱體浸沒后繼續(xù)下降，直到圓柱體底面與燒杯底部接觸為止，如圖所示是圓柱體下降過程中彈簧測力計讀數(shù)F隨圓柱體下降高度h變化的圖像。求：
（1）分析圖像可知，圓柱體重力是________N；
（2）圓柱體浸沒在水中時，受到的浮力是________N；
（3）分析圖像BC段，可得結(jié)論：物體浸沒液體之前，浸入液體的深度越深，受到的浮力越________（選填“大”或“小”）；
（4）圓柱體的密度是________kg/m3
15．（2022八上·北侖期中）如圖甲是“探究浮力大小”的實驗過程示意圖．
（1）實驗步驟B和步驟　 　可以測出物塊浸沒在水中時受到的浮力F浮，步驟A和步驟　 　可以測出物塊排開的水的所受重力G排；比較F浮與G排，可以得到浮力的大小跟物塊排開的水所受重力的關(guān)系．
（2）圖乙是物塊緩慢浸入水中時，彈簧測力計示數(shù)F隨浸入深度h的變化關(guān)系圖象，分析圖象可得出關(guān)于浮力大小的初步結(jié)論：物體　 　越大，所受的浮力越大。物塊在4～12cm移動過程中，彈簧測力計的示數(shù)　 　。
（3）此物塊的密度是　 　
g/cm3
16.如圖所示，放在水平面上裝滿水的一溢水杯，水深為20cm。彈簧測力計掛著重為10N的物塊.現(xiàn)將物塊浸沒在裝滿水的溢水杯中，靜止后溢出水的質(zhì)量為0.4kg（g取10N/kg）。求：
（1）物塊受到的浮力
（2）彈簧測力計的示數(shù)
（3）物體的密度
17．（2022八上·鎮(zhèn)海期末）如圖所示，彈簧測力計下面掛一實心圓柱體，將圓柱體從盛有水的容器上方離水面某一高度處緩緩下降（其底面始終與水面平行），使其逐漸浸沒入水中某一深處。如圖是整個過程中，彈簧測力計的示數(shù)F與圓柱體下降距離h變化關(guān)系的圖象。（g取10N/kg）求：
（1）圓柱體的重力為多少N；
（2）圓柱體浸沒時受到的浮力；
（3）圓柱體的密度。
課后練習(xí)
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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