1、1浮力练习题一选择题(共 1 小题)1 (2008孝感)如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式将物体 a 和小玻璃杯漂浮在水面上设甲、乙两图中物体 a 和小玻璃杯共同受到的浮力分别为 F 甲 和 F 乙 ,水对容器底的压强分别为 P 甲 和 P 乙 ,则( )AF 甲 F 乙 ,P 甲 =Pz BF 甲 =F 乙 ,P 甲 p 乙 CF 甲 =F 乙 ,P 甲 =P 乙 DF 甲 F 乙 ,P 甲 p 乙二填空题(共 2 小题)2 (2010恩施州)工人通过图所示的装置将物体 A 匀速从水中提起已知物体 A 重为 140N,工人自重 600N,此时他对地面的压力是 550N不计
2、水对物体的阻力、绳与滑轮之间的摩擦,以及滑轮和绳子的重力则物体 A 所受水的浮力为 _ N 3 (2009威海)小明同学把一个体积为 125cm3 苹果放入水中,苹果在水里处于悬浮状态,则苹果所受的浮力为 _ N,小明从水中取出苹果,分成一个大块和一个小块,如图所示,再将小块放入水中,发现小块沉入水底,据这些现象可以推断:若将大块浸没入水中,松手后大块将会 _ (g=10N/kg,水的密度为1103kg/m3) 三解答题(共 17 小题)4 (2007襄阳)如图是某同学在探究物体在水中受到的浮力的变化情况,将一挂在测力计上的高为 10cm 的圆柱体铁块缓慢浸入水中,在铁块接触容器底之前,分别记
3、下铁块所处不同深度 h 和测力计相应的示数 F,实验数据如下表:次数 1 2 3 4 5 6 7 8h/cm 0 2 4 6 8 10 12 14F/N 6.75 6.25 5.75 5.25 4.75 4.25 4.25 4.25(1)分析表中实验数据,可以得出铁块重 _ N,第四次实验时,铁块受到的浮力为 _ N(2)分析表中第一次到第五次实验数据,说明在铁快未浸没时,随着浸入深度的增加,受到的浮力 _ (3)分析表中第 6 次到第 8 次的实验数据,说明当铁块浸没水中后,受到的浮力与深度 _ (4)如图所示,能反映以上探究实验的 hF 图象是( _ )25在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水
4、的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F 随圆柱体下降高度 h 变化的图象求:(1)分析图象可知,圆柱体重力是 _ N ;(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是 _ N;(3)圆柱体的体积是 _ m 3;(4)圆柱体的密度是 _ g/dm 3;(5)分析图象 BC 段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越 _ (选填“大”或“小”) ;(6)分析图象 CD 段,可得结论 _ 6小明想:浮力是液体对物体向上的托力,而物体间力的作用是相互的,所以物体对液体一定有向下的压力,那么浮力的大小
5、和物体对液体压力的大小有什么关系呢?(1)小明和小红利用烧杯、水、天平、合金圆柱体、细线和弹簧测力计,进行了如下探究:在烧杯中盛适量水,用天平测出烧杯和水的总质量 m1;用弹簧测力计测出圆柱体的重力 G;如图所示,将圆柱体部分浸入烧杯的水中,静止在某一深度,记下弹簧测力计的示数 F,则圆柱体所受水的浮力为 _ (用弹簧测力计所测得的量来表示) ;此时向天平的右盘加上适量的砝码,使天平重新平衡,记下天平的读数 m2,则圆柱体对水的压力为 _ (用天平所测得的量来表示) (2)下表为小明和小红记录的实验数据:(表中 h2h 1)圆柱体的位置 圆柱体的重力 G/N 弹簧测力计的示数 F/N 烧杯和水
6、的总质量 m1/g 天平的读数 m2/g圆柱体部分浸入 2.6 2.4 180 200圆柱体浸没深度 h1 2.6 2.2 180 220圆柱体浸没深度 h2 2.6 2.2 180 220通过分析表格中数据,可得出:浮力的大小 _ (选填“ 大于”、 “小于” 或“等于” )物体对液体压力的大小;此外你还可以得出的结论有: _ (写出一条即可) 由表格中的数据可知,该圆柱体的密度为 _ 37 (2011昭通)甲、乙两位同学分别对“物体的浮沉条件”进行了探究(1)甲同学的探究方案实验器材:弹簧测力计(量程 05N ,分度值 0.2N) 、天平(带砝码盒) 、量筒及水、蜡块(10g 左右)探究问
7、题:蜡块的上浮条件实验过程:首先测量蜡块的重力:方案一是用弹簧测力计直接测出蜡块的重力;方案二是用天平测出蜡块的质量,再求出重力你支持方案 _ ,理由是 _ 测量蜡块受到的浮力:量筒中放入适量的水,把蜡块放在水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力你认为上述操作存在的问题是 _ 通过比较蜡块的重力和受到的浮力,可知物体上浮的条件(2)乙同学的探究方案实验器材:装有水的大烧杯、蜡块、铁钉(见右图) 探究问题:蜡块的下沉条件实验过程:把蜡块浸没在水中,松手后,发现蜡块要上浮直至漂浮在水面为了使浸没在水中的蜡块会下沉,设计了两种实验方案方案一:将一根铁钉全部插入蜡块中,然后将蜡块
8、浸没在水中松手,发现蜡块沉入水底方案二:用同样的铁钉,但只将其部分插入蜡块中,将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块也沉入水底从物体受力的角度看,在蜡块中插入铁钉是为了改变 _ 的大小能够得到的实验结论是: _ 虽然两种方案的实验结果基本一致,但老师认为方案一更科学你认为老师这样评价的主要理由是 _ 8 (2007临沂)下面是张超同学利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析,请完成下列填空(1)在量杯中装适量的水读出水面对应的刻度值 V1;(2)把橡皮泥捏成碗状小心放入量杯使之漂浮在水面上,读出此时水面对应的刻度值 V2,根据 _ 原理可求出橡皮泥的质量;(3)再把橡皮泥团成球放入量杯使之沉入水底读
9、出此时水面对应的刻度值 V3;(4)利用密度计算公式可推导出橡皮泥密度的表达式为:= _ 4下图是整个实验的操作情景由图中读数可算出橡皮泥的密度是 _ kg/m 39 (2009金华)某研究性学习小组的同学为了制作能够方便鉴别液体种类的仪器他们猜测漂浮在液面上的物体浸在液体中的深度可能与物体的质量、液体的种类存在着某种关系,并进行实验探究实验时,该小组同学选用一个圆柱形的瓶子,内装不同质量的细沙,先后漂浮在甲、乙两种液体中,并用仪器测出每一次实验时瓶和细沙的总质量及圆柱形的瓶子底部所处的深度 h(已知甲、乙两种液体的密度分别为 甲 、 乙 ) ,如图所示记录的数据如表一、表二所示表一 液体甲实
10、验序号 瓶和沙总质量(千克) 深度 h(米)1 0.2 0.092 0.4 0.183 0.6 0.27表二 液体乙实验序号 瓶和沙总质量(千克) 深度 h(米)4 0.2 0.075 0.4 0.146 0.6 0.21(1)分析比较实验序号 1、2、3 或 4、5、6 的数据及相关条件,可初步得出结论:漂浮在同种液体中的圆柱形瓶子,它浸在液体中的深度与瓶和沙的总质量成 _ 比(2)分析比较实验的数据及相关条件,可知甲、乙两种液体的密度关系是 甲 _ 乙(3)实验序号 1 的这次实验,圆柱形瓶子所受的浮力为 _ 牛(g 取 10 牛/千克) ,若圆柱形瓶子的底部面积为 0.002 米 2,则
11、甲液体的密度为 _ 千克/米 3(结果保留小数点后 1 位) 10 (2007杭州)小杰同学发现了一个金属块,他想知道它的重力和密度他手中只有一只量程较小的弹簧秤,当他用此弹簧秤测量此金属块的重力时发现已超过弹簧秤的最大量程,于是他设计了如图所示的装置去测量图中 OA:OB=1 :3,用细绳把金属块悬挂于 A 点,用弹簧秤在 B 点施加一个竖直向上的力,当 OB 杠杆水平静止时,弹簧秤读数为 1.8 牛当向容器中加水,金属块浸没于水中后,弹簧秤读数为 1.2N,g 取 10N/kg求(1)金属块的重力为多少?(2)金属块浸没于水中后所受到的浮力为多大?(3)金属块的密度是多少?511 (200
12、5盐城)某校初三(2)班教室里有一部 GB05 型台式饮水机,其结构剖面示意图如下控水槽中浮体 A与阀门 C 固定相连,起初浮体 A 恰好浸没时阀门 C 关闭;A 未浸没时 C 略有下降,使桶内水流入控水槽已知阀门 C 的横截面积为 1.0cm2,不计大气压强,g 取 10N/kg则:(1)不计浮体 A 及阀门 C 的重力,阀门 C 刚关闭时,浮体 A 及阀门 C 这一整体在哪两个力的作用下平衡?如果浮体 A 的体积为 45cm3,为使控水槽内保持一定水位,水桶内的水至多有多高?(2)若浮体 A 及阀门 C 的重力不能忽略且为 0.1N,水桶内装有深为 40cm 的水,为使控水槽内保持一定的水
13、位,浮体 A 的体积至少为多大?12 (2011沈阳)某物理小组决定测量一块鹅卵石的密度,但是手边的测量工具只有量筒他们设计了如图所示的实验装置先把鹅卵石浸没在水杯内的水中,向矿泉水瓶中逐渐加水,当加入 225ml 的水时,瓶子在如图 7 甲所示的位置平衡拿掉水杯后,再向瓶中加入 150ml 的水,此时瓶子在如图乙所示的位置平衡若不考虑鹅卵石的吸水性,忽略瓶子的质量,g 取 10N/kg,求:(1)鹅卵石在水中受到的浮力(2)鹅卵石的密度13 (2011陕西)某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置它的底部较重,可以竖直漂浮在水面,总质量为 0.21kg,底面积为 3103m2,不放物体
14、时,在与水面所对应位置处标为质量的“0”刻度线,如图请解答下列问题(g 取 10N/kg)(1)不放物体时该装置所受的浮力是多大?(2)如图所示,在该装装置中放入一个体积为 1.5105m3 的物块 A,它的底部在水面下的深度 h=0.11m此时,该装置受到的浮力是多大?与水面所对应位置处的刻度线应标为多少克?(3)物块 A 的密度是多少?614 (2011宁波)为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力 F 把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内,如图甲所示工件的下底面与油面的距离为 h,力 F 与 h 的大小关系如图乙所示小科觉得图中 CB的延长线 BA 段是没有意义的,老师告诉
15、他,力 F 为负值时,表明它的方向与原来的方向相反了(1)分析 BC 段:随着 h 的增大,工件所受的浮力大小将 _ ,油对工件下底面的压强大小将 _ (填“变大” 、 “变小”或“不变”) ;(2)若 A 点的坐标为(a,0) ,则 a= _ 从图象分析,a 表示了工件一个物理量的值,这个量就是工件的 _ ;(3)求 C 点所对应状态下,工件所受的浮力及油对工件下底面的压强 (不考虑大气压强)15 (2006遂宁)一课外小组的同学通过实验操究浸没在液体中的物体受到的浮力大小跟浸没在液面下的深度是否有关如图所示,他们将一高 6cm 的金属圆柱体挂在弹簧测力计下端,缓慢浸入水中(水足够多) ,在
16、圆柱体接触容器底之前,记下圆柱体下表面所处深度和弹簧测力计相应的拉力,如下表:序号 1 2 3 4 5 6 7深度 0 2 4 6 8 10 12拉力 8.1 7.1 6.1 5.1 5.1 5.1 5.1(1)根据实验序号 4、5、6、7 的数据可以说明浸没在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸没在水面下的深度 _ (选填“有关” 或“ 无关”) (2)根据以上数据还可求得这个金属圆柱体的密度是 _ Kg/m 316把一块表面很干净的 1010cm2 厚玻璃板挂在弹簧测力计的下面,测得示数为 2.5N,手持弹簧秤的上端,把玻璃板往下全部放入水一定深度处,测得弹簧秤示数为 1.5N,再慢慢提起弹簧
17、秤,当玻璃板即将离开水面时,弹簧测力计的示数如图,玻璃板完全脱离水面后,弹簧秤示数回到 2.5N试回答下列问题:(1)玻璃板浸没在水中时受到的浮力是 _ N,玻璃板的密度为 _ (2)小明发现,玻璃板即将离开水面时,弹簧秤的示数比玻璃板的重力大_ N,这说明此时玻璃还受到方向向 _ 的一个力(3)关于这个力的来历,小明开展了探究一开始小明猜想是所受的是大气压力,但他很快否定了自己的想法,原因是玻璃板上表面所受的大气压力约为 _ N,但上、下表面受到的大气压力平衡(4)小明仔细观察了玻璃板即将离开水面时,玻璃板与水面的接触情况,如图,由此他想到这个力可能是 _ 717 (2011青海)如图甲所示
18、,把边长为 0.1m 的正方体木块放入水中,静止时有 2/5 的体积露出水面,然后在其上表面放一块底面积为 2.0103m2 的小柱体,如图乙所示,静止时方木块刚好能全部浸入水中 (g=10N/kg )求:(1)甲图中木块受到的浮力?(2)木块的密度?(3)小柱体放在木块上面时对木块的压强?18据报道,某市图书馆白天停水,由于管理人员的疏忽,水龙头处于打开状态,排水口被塞子堵住,夜里水通了,水池里的水很快溢出,漫延至图书馆各处,造成很大的损失小明同学是学校图书馆的义务管理员,看了这则报道后,动手自制“自动拔塞器”该装置能够在类似情况下,自动拨开塞子排水小明首先在水池某处做记号,作为警戒线;然后
19、将塞子堵住排水口,打开水龙头放水至警戒线,用弹簧测力计向上拉塞子,当弹簧测力计的示数为 5N 时,塞子被拔出;接着把水池中的水放掉,选择合适的空心密闭塑料瓶,调节塑料瓶与塞子间绳子的长度,向水池中重新放水,使得当水涨至警戒线时,塑料瓶就能把塞子拔出,如图所示已知塑料瓶的质量为 30g,总体积为 750mL,g 取 10N/kg,问塑料瓶排开水的体积为多大时就能将塞子拔出?19如图,水面上漂浮一个木块,在木块上放一个 M=4kg 的物体,木块正好全部没入水中,若在木块下挂一个密度为 5103kg/m3 的合金块 m,木块悬浮在水中,求合金块的质量 (g 取 10N/kg)20用同种铝合金制成质量
20、相等的金属盒和实心球各一个若把球放在盒内密封后,它们恰能悬浮在水中,如图甲所示;若把球和盒用细绳相连,放入水中静止后,盒有 体积露出水面,此时细绳的拉力为 20N,如图乙所示g=10N/kg,试求:(1)图甲中球对盒的压力为多少?(2)这种铝合金的密度 金 是多少?(3)图乙中若剪断绳子,盒静止时露出水面的体积多大?(4)盒内最多能装多少牛顿的水?8浮力一选择题(共 1 小题)1 (2008孝感)如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式将物体 a 和小玻璃杯漂浮在水面上设甲、乙两图中物体 a 和小玻璃杯共同受到的浮力分别为 F 甲 和 F 乙 ,水对容器底的压强分别为 P 甲 和
21、 P 乙 ,则( )AF 甲 F 乙 ,P 甲 =Pz BF 甲 =F 乙 ,P 甲 p 乙 CF 甲 =F 乙 ,P 甲 =P 乙 DF 甲 F 乙 ,P 甲 p 乙考点:物体的浮沉条件及其应用;压强大小比较;液体的压强的特点;阿基米德原理。分析:由于甲、乙两图中,物体都处于漂浮状态,要比较 F 甲 和 F 乙 的大小,可利用物体的浮沉条件进行判断容器底受到的水的压强和水的深度有关,由于容器底面积一定,当物体排开水的体积越大时,液面就越高,容器底受到的压强就越大;因此必须得到 V 甲排 和 V 乙排 的大小关系;根据 中得出的 F 甲 、F 乙 的大小关系,结合阿基米德原理,即可得出 V 甲
22、排 和 V 乙排 的关系,由此得解解答:解:设物体 a 和小玻璃杯的总重为 G,由题意知,甲乙两图中,物体都是漂浮在水面上,由物体的浮沉条件知:F 甲 =G,F 乙 =G,即:F 甲 =F 乙 ;则: 水 gV 甲排 = 水 gV 乙排 ,即:V 甲排 =V 乙排 ;由于容器的底面积一定,所以甲乙两图中,水面的升高值 h 甲 、h 乙 的大小关系如下:h 甲 = = =h 乙 ;因此甲乙两图中,液面的高度是相同的,由 P=gh 可知,当 一定时,若 h 相等,则 P 相等;因此甲乙两图中,水对液面的压强关系为:P 甲 =P 乙 ;综上可得:F 甲 =F 乙 ,P 甲 =P 乙 ;故选 C点评:
23、以物体的浮沉条件得出 F 甲 、F 乙 的大小关系,是此题的突破口,把握住物体在水中所处的状态是解题的关键二填空题(共 2 小题)2 (2010恩施州)工人通过图所示的装置将物体 A 匀速从水中提起已知物体 A 重为 140N,工人自重 600N,此时他对地面的压力是 550N不计水对物体的阻力、绳与滑轮之间的摩擦,以及滑轮和绳子的重力则物体 A 所受水的浮力为 40 N9考点:浮力大小的计算;滑轮组及其工作特点。专题:计算题。分析:物体 A 受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力、浮力,因为使用了动滑轮,物重由两根绳子承担,物体受到的拉力是人提供拉力的 2 倍,又物体 A 匀速从水中提起,所以,
24、物体 A 受力平衡,列出等式,可求未知量解答:解:物体 A 受力如图,工人手里的绳子提供向上的拉力 600550=50N,定滑轮不省力,动滑轮省一半的力,则绳子对 A 提供了 502=100N 的力,2F 拉 +F 浮 =G,( 600N550N) 2+F 浮 =140N,F 浮 =140N100N=40N故答案为:40点评:本题考查了浮力、滑轮组的知识题目的关键是对物体进行受力分析,根据题意列出表达式,代入已知物理量的值,求未知量3 (2009威海)小明同学把一个体积为 125cm3 苹果放入水中,苹果在水里处于悬浮状态,则苹果所受的浮力为 1.25 N,小明从水中取出苹果,分成一个大块和一
25、个小块,如图所示,再将小块放入水中,发现小块沉入水底,据这些现象可以推断:若将大块浸没入水中,松手后大块将会 先上浮后漂浮(或上浮) (g=10N/kg,水的密度为 1103kg/m3) 考点:浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用。专题:整体思想。分析:因苹果浸没,利用阿基米德原理可求浮力;判定大块苹果上浮或下沉,应先从整体上再到小块苹果的状态去判定解答:解:由阿基米德原理得 F 浮 = 水 gv 排 =1.0103kg/m310N/kg125106m3=1.25N;整个苹果悬浮在水中,说明 F 浮 =G,将小块放入水中,发现小块沉入水底,说明:F 小 G 小 ;又 G 小 +G 大 =G=
26、F 大 +F 小则 G 大 F 大 ,故上浮、上浮最后是漂浮故答案为:1.25,上浮、上浮最后是漂浮10点评:判定大块苹果上浮或下沉,先从整体上看总浮力等于总重力,再到小块苹果的状态看浮力小于重力而大,小块苹果的浮力的和等于大,小块苹果的重力的和,故大块苹果的浮力大于重力三解答题(共 17 小题)4 (2007襄阳)如图是某同学在探究物体在水中受到的浮力的变化情况,将一挂在测力计上的高为 10cm 的圆柱体铁块缓慢浸入水中,在铁块接触容器底之前,分别记下铁块所处不同深度 h 和测力计相应的示数 F,实验数据如下表:次数 1 2 3 4 5 6 7 8h/cm 0 2 4 6 8 10 12 1
27、4F/N 6.75 6.25 5.75 5.25 4.75 4.25 4.25 4.25(1)分析表中实验数据,可以得出铁块重 6.75 N,第四次实验时,铁块受到的浮力为 1.50 N(2)分析表中第一次到第五次实验数据,说明在铁快未浸没时,随着浸入深度的增加,受到的浮力 增大 (3)分析表中第 6 次到第 8 次的实验数据,说明当铁块浸没水中后,受到的浮力与深度 不变 (4)如图所示,能反映以上探究实验的 hF 图象是( B )考点:探究浮力大小的实验。专题:实验探究题。分析:(1)铁块浸入水中的深度为 0 时,弹簧测力计的示数就等于铁块的重力;当铁块浸入水中的深度不为零时,铁块受到了水施
28、加的浮力,浮力 F 浮 =GF 示 (2)计算出第一次到第五次的浮力,得出浮力和深度的关系;(3)求出第六次到第八次的浮力,得出浮力和深度的关系;(4)根据浮力的变化得出弹簧测力计示数随深度的变化图象解答:解:(1)铁块的重力等于浸入水中深度为 0 时弹簧测力计的示数,重力 G=6.75N;第四次实验时,铁块受到的浮力 F 浮 =GF 示 =6.75N5.25N=1.50N(2)根据第四次实验时,铁块受到浮力的计算方法可以求出第一次到第五次的浮力分别为:0N;0.5N;1N;1.5N;2N由此得出结论:铁块未浸没时,随着浸入深度的增加,受到的浮力增大(3)根据第四次实验时,铁块受到浮力的计算方
29、法可以求出第六次到第八次的浮力分别为:2.5N;2.5N ;2.5N由此得出结论:当铁块浸没水中后,受到的浮力与深度无关(4)由上可知,铁块逐渐浸入水中的过程中,浮力是先变大后不变的11弹簧测力计的示数 F 示 =GF 浮 ,重力是一定的,浮力变大,弹簧测力计的示数变小,浮力不变,弹簧测力计的示数不变所以弹簧测力计的示数随着深度的变化是:先变小,后不变故答案为:(1)6.75;1.50;(2)增大;(3)不变;(4)B点评:此题是浮力和深度关系的探究实验,主要是考查对实验数据的分析能力,这也是课标上的一个明确要求,需要掌握5在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没
30、后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F 随圆柱体下降高度 h 变化的图象求:(1)分析图象可知,圆柱体重力是 12 N ;(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是 8 N ;(3)圆柱体的体积是 8 104 m 3;(4)圆柱体的密度是 1.510 3 g/dm 3;(5)分析图象 BC 段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越 大 (选填“大”或“小”) ;(6)分析图象 CD 段,可得结论 物体浸没到液体中后,浮力大小不变或者说物体浸没到液体中后,物体所受的浮力与物体浸入的深度无关 考点:探究浮力大小的实验;密度的计
31、算;密度公式的应用;重力的计算;浮力大小的计算。专题:压轴题。分析:由题知,物体缓慢下落,整个过程中物体受力平衡,图象反映的是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F 随圆柱体下降高度 h 的变化关系:(1)分析图象 AB 段,物体还没浸入水中,由二力平衡知物重;(2)分析图象 CD 段,物体全部浸没水中,对物体受力分析(如下图所示)求其受到的浮力;(3)由阿基米德原理求出 V 排 ,V 物 =V 排 ;(4)由公式 G=mg 求出质量,再由 求出物体的密度;(5)设想情景,分析 BC 段,为物体慢慢浸入液体,至到浸没的过程,弹簧测力计的读数逐渐变小,由图知浮力的变化;(6)CD 段表明物体全部浸没
32、液体中,测力计的读数不变,说明了浮力不再变化12解答:解:(1)由图象可知,当 h=0 时,弹簧测力计示数为 12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F 拉 =12N(2)从 h=7cm 开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,对圆柱体受力分析,根据平衡关系可知,F 浮 =GF 拉 =12N4N=8N(3)由阿基米德原理 F 浮 = 液 V 排 g 得=8104m3V 物 =V 排 =8104m3(4)物体的质量 m= = =1.5103g/dm3(5)分析图象 BC 段,物体在液体中的深度逐渐增加,测力计读数在减小,说明物体在慢慢浸入水中,V 排 在逐渐增大,
33、物体受到的浮力也在逐渐增大(6)分析图象 CD 段,深度在增加,而测力计的读数不变,说明物体全部浸没水中,V 排 不变,浮力不变故答案为:(1)12N;(2)8N;(3)810 4m3;(4)1.510 3g/dm3;(5)大;(6)物体浸没到液体中后,浮力大小不变或者说物体浸没到液体中后,物体所受的浮力与物体浸入的深度无关点评:本题用到的知识点有重力、质量、密度、单位换算、二力平衡、受力分析、阿基米德原理等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大6小明想:浮力是液体对物体向上的托力,而物体间力的作用是相互的,所以物体对液体一定有向下的压力,那么浮力的大小和物体对液体压力的大小
34、有什么关系呢?(1)小明和小红利用烧杯、水、天平、合金圆柱体、细线和弹簧测力计,进行了如下探究:在烧杯中盛适量水,用天平测出烧杯和水的总质量 m1;用弹簧测力计测出圆柱体的重力 G;如图所示,将圆柱体部分浸入烧杯的水中,静止在某一深度,记下弹簧测力计的示数 F,则圆柱体所受水的浮力为 GF (用弹簧测力计所测得的量来表示) ;此时向天平的右盘加上适量的砝码,使天平重新平衡,记下天平的读数 m2,则圆柱体对水的压力为 (m 2m1)g (用天平所测得的量来表示) (2)下表为小明和小红记录的实验数据:(表中 h2h 1)圆柱体的位置 圆柱体的重力 G/N 弹簧测力计的示数 F/N 烧杯和水的总质
35、量 m1/g 天平的读数 m2/g13圆柱体部分浸入 2.6 2.4 180 200圆柱体浸没深度 h1 2.6 2.2 180 220圆柱体浸没深度 h2 2.6 2.2 180 220通过分析表格中数据,可得出:浮力的大小 等于 (选填“ 大于”、 “小于” 或“等于” )物体对液体压力的大小;此外你还可以得出的结论有: 物体对液体的压力大小与物体部分浸入液体的深度有关 (写出一条即可) 由表格中的数据可知,该圆柱体的密度为 6.5g/cm 3 考点:探究浮力大小的实验;密度的计算。专题:实验分析法。分析:(1)弹簧测力计示数变小的原因是受到水向上的浮力;圆柱体对水向下压力与右盘中所加砝码
36、重力使天平再次平衡(2)用弹簧测力计示数之差算浮力,用两次平衡砝码增值的重力算压力进行比较;根据表格看浮力、浸入水中深度变化根据 = ,由空中重力和浸没浮力分别算出 m 和 V,求出密度解答:解:(1)弹簧测力计在空中和水中的读数之差等于浮力,即浮力为:F 浮 =GF;物体对液体的压力等于增加砝码的重力,F 压 =(m 2m1)g故答案为:GF;(m 2m1)g(2)取第一组数据:浮力 F 浮 =2.6N2.4N=0.2N;物体对液体的压力 F 压 =(m 2m1)g=(0.2kg 0.18kg)10N/kg=0.2N;由一二组数据可得:一组浮力 0.2N,二组浮力 0.4N,但二组圆柱体深度
37、大于一组故答案为:等于;物体对液体的压力的大小与物体部分浸于液体的深度有关二、三组数据看出物体已浸没水中,由 m= ,F 浮 =GF= 水 gV 排 ,圆柱体体积 V=V 排 = ,圆柱体密度 = = 水 = 1.0g/cm3=6.5g/cm3 故答案为:6.5g/cm 3点评:初中物理对浮力的测量要求较高,本题除考查了基本测浮力的方法外,还涉及用天平的平衡测物体对液体的压力、物体密度的计算,难度较大,容易出错学习中要掌握基本知识,加强综合处理物理问题的能力训练!7 (2011昭通)甲、乙两位同学分别对“物体的浮沉条件”进行了探究(1)甲同学的探究方案14实验器材:弹簧测力计(量程 05N ,
38、分度值 0.2N) 、天平(带砝码盒) 、量筒及水、蜡块(10g 左右)探究问题:蜡块的上浮条件实验过程:首先测量蜡块的重力:方案一是用弹簧测力计直接测出蜡块的重力;方案二是用天平测出蜡块的质量,再求出重力你支持方案 二 ,理由是 因为弹簧秤的分度值大于蜡块的重力 测量蜡块受到的浮力:量筒中放入适量的水,把蜡块放在水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力你认为上述操作存在的问题是 蜡块没有浸没在水中 通过比较蜡块的重力和受到的浮力,可知物体上浮的条件(2)乙同学的探究方案实验器材:装有水的大烧杯、蜡块、铁钉(见右图) 探究问题:蜡块的下沉条件实验过程:把蜡块浸没在水中,松手
39、后,发现蜡块要上浮直至漂浮在水面为了使浸没在水中的蜡块会下沉,设计了两种实验方案方案一:将一根铁钉全部插入蜡块中,然后将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块沉入水底方案二:用同样的铁钉,但只将其部分插入蜡块中,将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块也沉入水底从物体受力的角度看,在蜡块中插入铁钉是为了改变 重力 的大小能够得到的实验结论是: 物体的重力大于浮力时,物体下沉 虽然两种方案的实验结果基本一致,但老师认为方案一更科学你认为老师这样评价的主要理由是 方案一是在改变物体重力的同时,控制了浮力不变这一条件 考点:物体的浮沉条件及其应用;天平的使用;弹簧测力计的使用与读数;重力的计算。专题:实验题;控制变量法
40、。分析:(1)知道蜡块的质量,利用重力公式求蜡块重,可以看出其大小小于弹簧测力计的分度值 0.2N,这样测量不准确;研究的是浸没水中的蜡块上浮的条件,需要测量蜡块的重和蜡块浸没在水中受到的浮力,若 F 浮 G,蜡块将上浮;要利用阿基米德原理计算蜡块浸没在水中受到的浮力,需要知道浸没时排开水的体积,据此判断存在的问题;(2)要探究物体的沉浮条件,就需要知道浮力和重力,蜡块中插入铁钉改变重力,就应该采用控制变量法控制浮力不变解答:解:(1)蜡块的重力:G=mg=9103kg10/N/kg=0.09N0.2N ,即:蜡块的重力小于弹簧测力计的分度值,无法直接精确测量,所以,支持方案二;把蜡块放在水中
41、浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,这样用阿基米德原理求出的浮力不是蜡块浸没在水中受到的浮力应该利用“助沉法”使蜡块浸没在水中,测出蜡块排开水的体积;故答案为:二;因为弹簧秤的分度值大于蜡块的重力 蜡块没有浸没在水中;(2)在蜡块中插入铁钉,蜡块的重力增大;当重力大于浮力时,物体就会下沉;方案一:将一根铁钉全部插入蜡块,在改变重力的同时浮力是不变的;方案二:没有将铁钉全部插入蜡块,在改变重力的同时,蜡块排开液体的体积增大,根据 F 浮 = 液 gV 排 可知浮力变大,无法找到浮力和重力的关系故答案为:重力;物体的重力大于浮力时,物体下沉; 方案一是在改变物体重力的同时,控制了浮力不变这一条件点评
42、:本实验题考查了天平的使用、弹簧测力计的使用、称重法测浮力、阿基米德原理、排水法测固体体积(上浮的借用助沉法) ,知识点多,考查的是基本实验探究能力,有难度158 (2007临沂)下面是张超同学利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析,请完成下列填空(1)在量杯中装适量的水读出水面对应的刻度值 V1;(2)把橡皮泥捏成碗状小心放入量杯使之漂浮在水面上,读出此时水面对应的刻度值 V2,根据 漂浮 原理可求出橡皮泥的质量;(3)再把橡皮泥团成球放入量杯使之沉入水底读出此时水面对应的刻度值 V3;(4)利用密度计算公式可推导出橡皮泥密度的表达式为:= 下图是整个实验的操作情景由图中读数可算出橡皮泥
43、的密度是 1.7510 3 kg/m 3考点:物体的浮沉条件及其应用。专题:实验题。分析:(2)由物体的浮沉条件可知橡皮泥的重量,由重量即可求得质量(4)由完全沉入水底时水的体积变化可求得橡相对泥的体积,由 G=V 可表示出橡皮泥的重力,由漂浮于水面上时的浮力与重力相等可求得橡皮泥的密度(5)由图中读出各个体积的数据,代入(4)中式可求得数值解答:解:(2)碗状橡皮泥漂浮于水面上,故受浮力与重力相等,则求得浮力即可求得橡皮泥的重量,故由二力平衡或漂浮原理可求得质量;(4)物体的重量为 G=g(V 3V1)漂浮于水面上所受浮力 F= 水 g(V 2V1)由漂浮原理知:F=G,即g(V 3V1)=
44、 水 g(V 2V1)故 = (5)由图可知:V 1=50ml, V2=64ml,V 3=58ml代入得: =1.75103kg/m3故答案为:(2)漂浮(或二力平衡) ;(4) ;(5)1.7510 3kg/m3点评:本题中用到是比例式,故不必将单位进行换算9 (2009金华)某研究性学习小组的同学为了制作能够方便鉴别液体种类的仪器他们猜测漂浮在液面上的物体浸在液体中的深度可能与物体的质量、液体的种类存在着某种关系,并进行实验探究实验时,该小组同学选用一个圆柱形的瓶子,内装不同质量的细沙,先后漂浮在甲、乙两种液体中,并用仪器测出每一次实验时瓶和细沙的总质量及圆柱形的瓶子底部所处的深度 h(已
45、知甲、乙两种液体的密度分别为 甲 、 乙 ) ,如图所示记录的数据如表一、表二所示表一 液体甲实验序号 瓶和沙总质量(千克) 深度 h(米)161 0.2 0.092 0.4 0.183 0.6 0.27表二 液体乙实验序号 瓶和沙总质量(千克) 深度 h(米)4 0.2 0.075 0.4 0.146 0.6 0.21(1)分析比较实验序号 1、2、3 或 4、5、6 的数据及相关条件,可初步得出结论:漂浮在同种液体中的圆柱形瓶子,它浸在液体中的深度与瓶和沙的总质量成 正 比(2)分析比较实验的数据及相关条件,可知甲、乙两种液体的密度关系是 甲 乙(3)实验序号 1 的这次实验,圆柱形瓶子所
46、受的浮力为 2 牛(g 取 10 牛/千克) ,若圆柱形瓶子的底部面积为0.002 米 2,则甲液体的密度为 1.110 3 千克/ 米 3(结果保留小数点后 1 位) 考点:浮力大小的计算;密度的计算;重力的计算;阿基米德原理。专题:计算题;实验题;推理法。分析:(1)从实验序号 1、2、3 或 4、3、6 的数据可看出瓶子和沙的总质量增加几倍瓶子浸在液体中的深度就增加几倍,所以它浸在液体中的深度与瓶和沙的总质量成正比(2)物体漂浮时浮力等于物体自身的重力,由实验序号 1 和 4 或 2 和 5 或 3 和 5 可知,瓶子和沙的总质量相等,则瓶子所受的浮力相等,瓶子浸在甲液体中的深度大,则浮
47、力相等时排开甲液体的体积大,根据阿基米德原理 F 浮= 液 gV 排 可知甲的密度小于乙的密度(3)物体漂浮时浮力等于物体自身的重力,实验序号 1 的这次实验,圆柱形瓶子所受的浮力等于瓶和沙的总重力,利用公式 F 浮 =G 物 =mg 求得瓶子受到的浮力再利用公式 F 浮 = 液 gV 排 = 液 gSh 解得甲液体的密度解答:解:(1)分析比较实验序号 1、2、3 或 4、3、6 的数据可得:漂浮在同种液体中的圆柱形瓶子,它浸在液体中的深度与瓶和沙的总质量成正比(2)由实验序号 1 和 4 或 2 和 5 或 3 和 5 两次实验可知漂浮在液体中的瓶子和沙的总质量相等、浸在液体中的深度 h 甲 h 乙 ,则瓶子受到的浮力相等、V 排甲 V 排乙 ,所以 甲 乙 (3)序号 1 的实验中瓶和沙的总质量 m=0.2kg,则瓶和沙的总重力 G=mg=0.2kg10N/kg=2N,F 浮 =G=2N,又 F 浮 =gV 排 =gS