备战2020中考物理高频考点专题精解精练 专题25 与浮力有关的实验究（原卷+解析卷）

中小学教育资源及组卷应用平台 专题25 与浮力有关的实验探究 1．（2019·贵港）如图所示，是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。图甲、乙、丙容器中装的液体是水，图丁容器中装的液体是酒精，F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题： （1）图甲中，弹簧测力计的示数F1=_____N。 （2）物体完全浸没在水中时所受的浮力为_____N。 （3）分析图中乙、丙两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与_____有关；分析图中_____两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。 （4） 实验中釆用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为_____法。 【答案】（1）4.8 （2）2 （3）物体排开液体的体积 丙和丁 （4）控制变量 【解析】 （1）由图甲知，弹簧测力计的分度值为0.2N，图中指针指在4至5之间的第4条刻度线处，所以示数为4.8N； （2）由图甲和图丙知，物体完全浸没在水中时所受的浮力为F浮=F1－F3=4.8N－2.8N=2N； （3）由乙、丙两图实验数据得，物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关；为了得出物体所受浮力大小与液体密度有关，需确保物体排开液体的体积相同，而物体所在的液体的密度不同，所以应分析图丙和图丁两图的实验数据； （4）因为物体在液体中受到的浮力可能受到多个因素影响，所以在探究本实验时，需要采用控制变量法。 2．（2019·河北）小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”，（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg） （1）小明利用图1甲所示的实验装置，将圆柱体合金块慢慢浸入水中时，根据测得的实验数据，作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象（如图2所示）。实验过程中合金块所受浮力的变化情况是　 　。请在图2中画出F浮随h变化的关系图象，分析图象可知，浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成　 　。 （2）将合金块分别浸没在水和某液体中（如图1乙、丙所示），比较图1甲、乙、丙可知：　 　。 （3）合金块的密度为ρ合金＝　　g/cm3。 （4）若用此合金块制成一空心合金球，当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时，空心部分的体积是　　cm3。 【答案】（1）先变大后不变 如下图所示 正比（2）浸没在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关（3）4（4）400。 【解析】 （1）由弹簧测力计的示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象可以知道：弹簧测力计的示数随着深度的增加是先变小后不变的，而测力计的示数等于合金块的重力减去合金块浸在液体中受到的浮力，所以此实验过程中浮力先变大后不变。 由图象可知，合金块完全浸没在水中时所受的浮力：F浮＝G－F′＝4N－3N＝1N；则F浮随h的变化的关系图象，如下图所示： 由图象可知，当h≤6cm时，浸在水中的物体所受浮力的大小与浸入水中的深度成正比，而排开水的体积与浸入水中的深度成正比，所以浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成正比。 （2）分析比较甲、乙、丙可知，合金块排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，即受到的浮力不同，说明浮力大小跟液体的密度有关。 （3）由图甲可知，合金块的重力G＝4N， 合金块的质量：m合金＝＝＝0.4kg， 由图乙可知，合金块浸没在水中时弹簧测力计的示数F′＝3N， 则合金块完全浸没在水中时所受的浮力：F浮＝G－F′＝4N－3N＝1N； 因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等， 由F浮＝ρ水gV排可得，合金块的体积： V合金＝V排＝＝＝1×10﹣4m3， 则合金块的密度：ρ合金＝＝＝4×103kg/m3＝4g/cm3。 （4）①由图丁可知，金属块浸没在某液体中时弹簧测力计的示数F″＝3.2N， 则合金块完全浸没在某液体中时所受的浮力：F浮′＝G－F″＝4N－3.2N＝0.8N ... ...