初中物理探究影响浮力大小因素的实验试题

喜欢书法的小明同学用压纸石块设计了如下测量与探究活动，如图所示：

（1）小明在学校用天平和量筒测量压纸石块的密度：

①将托盘天平置于水平桌面上，游码移至零刻度处，发现指针偏向分度盘的右侧，他应将平衡螺母向

　　（选填“左”或“右” $)$调，直至横梁平衡；

②将石块放在天平的　　（选填“左”或“右” $)$盘，在另一盘中增减砝码并移动游码，直至横梁再次平衡，此时砝码和游码如图 $a$所示，则石块的质量 $m=$　　 $g$；

③他在量筒中装入40 $\mathit{mL}$的水，将石块缓慢浸没在水中，如图 $b$所示，则石块的体积 $V=$　　 $c{m}^3$，由密度公式 $\rho =\frac{m}{V}$可算出它的密度。

（2）小明回家后用操作方便、精确度高的电子秤和同一块压纸石块，探究“影响浮力大小的因素”。

①他将搅匀的糖水装入柱形杯中，置于电子秤上，如图 $c$所示；

②用体积不计的细线系好石块，缓慢浸入糖水至刚好浸没，电子称示数逐渐增大，则糖水对杯底的压力

　　（选填“逐渐增大”、“保持不变”或“逐渐减小” $)$，说明石块所受浮力大小与　　有关。如图 $d$所示位置，石块所受浮力大小为　　 $N$；

③他将石决沉入杯底，松开细线，如图 $e$所示，便开始书写探究报告：

④完成探究报告后，他将石块从糖水中慢慢提起。细心的小明发现石块离开杯底至露出液面前，电子秤示数一直减小，这说明石块在放置一段时间的糖水中所受浮力的大小与浸没深度　　（选填“有关”、“无关” $)$，造成这个结果的主要原因可能是　　。

小王为了探究物体浮力大小跟物体排开液体体积及在水中不同深度所受浮力变化情况，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），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表：
（1）分析表中实验数据，可以得出物体重  N，物体受到的最大浮力为  N。

次数	1	2	3	4	5	6	7
h/cm	0	2	4	6	8	10	12
F/N	5.75	5.25	4.75	4.25	3.75	3.75	3.75

（2）表中第1次到第5次实验数据，说明了浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体体积  （填“有关”或“无关”）；分析表中第6次和第7次实验数据，说明了浸没在液体中的物体受到浮力大小与深度  （填“有关”或“无关”）。
（3）下图中能正确反映F和h关系的图像是（  ）

为了探究浮力大小跟哪些因素有关，某兴趣小组的同学，用同一物体进行了如图所示的操作，并记下物体静止时弹簧测力计的示数。图乙中物体未放入前溢水杯装满水，物体浸没后用量筒测出溢出水的体积，如图丁所示。

（1）为了探究浮力的大小与液体密度的关系，应选择　 　两图；该小组同学通过比较F₁和　 　的大小，得到“浮力大小与物体浸没的深度有关”的结论，产生错误的原因是　 　。

（2）物体浸没在水中时所受浮力大小为　 　N，盐水的密度为　 　kg/m³。

小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验．请你根据小明的实验探究回答下列问题：

（1）在c与e两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与        的关系；根据a与e两图所标的实验数据，可知物体A浸没在盐水中所受的浮力为        N．
（2）在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出：物体A的体积为        cm³，盐水的密度为        kg/m³，物体A的密度为        kg/m³
（3）小明对abcd四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关．对此正确的解释是：        .

小明在研究物体的浮沉时，发现铁块放入水中下沉，塑料块浸没在水中后上浮。为进 一步探究物体的浮沉条件，他找来了下列器材：弹簧测力计、一杯水、细线、铁块 $A$、塑料块 $B$和塑料块 $C(B$ 与 $A$体积相同， $C$与 $A$质量相同）。

（1）他按图甲和乙进行了实验，测出铁块受到的浮力大小为　　，并与重力比较，由此得出了物体下沉的条件。

（2）实验时，他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度，某一时刻测力计的示数会突然变 小，示数变小的原因是：　　。

（3）为探究物体上浮的条件，他选择了合适的塑料块，利用现有器材在题中（1）实验的基础上，增加一个实验步骤就完成了探究。

①选择的塑料块是　　 $(B/C)$。

②增加的步骤是　　（用字母表示测得的物理量）。

③当满足　　（用测得的物理量表示）条件时，物体上浮。

某同学用弹簧测力计提着实心圆柱体浸入两种不同液体中，在这过程中，研究弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面离液面的距离h的关系，如图所示。实验过程中记录的实验数据如下表所示。 (已知圆柱体密度大于液体密度，且液体甲的密度ρ_甲大于液体乙的密度ρ_乙，容器足够深，液体不溢出。)

表：

液体甲 （密度ρ甲）	实验序号	1	2	3	4	5	6	7	8
	距离h（厘米）	0	2	4	6	8	10	12	14
	测力计的示数F（牛）	9	7.8	6.6	5.4	4.2	3	1.8	1.8
液体乙 （密度ρ乙）	实验序号	9	10	11	12	13	14	15	16
	距离h（厘米）	0	2	4	6	8	10	12	14
	测力计的示数F（牛）	9	8	7	6	5	4	3	3

根据题意和表中记录的实验数据，可以得出：
①圆柱体的重力为          牛。
②分析实验序号2、3、4、5、6（或10、11、12、13、14），测力计的示数F与距离h的关系，可以初步得出：                                 ；进一步分析测力计示数F的变化⊿F与距离h的变化⊿h的关系，⊿F与⊿h的关系是                              。
③分析实验序号7、8（或15、16），可以初步得出，当物体浸没在液体中后，增大距离h，测力计的示数F大小        （选填“增大”或“不变”或“减小”）。
④分析实验序号2与10（或3与11，或4与12，或5与13，或6与14）可以初步得出：同一圆柱体浸入不同液体中，当距离h相同时，弹簧测力计的示数F与         有关。

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。

综合实验（可以配图说明） $:$

要探究“物体所受的浮力与物体密度的关系”，请完成实验设计方案。

器材	弹簧测力计、体积相同的铝块、铁块和铜块、盛有水的水槽，细线。
实验步骤	分析数据，得出结论	数据记录表格

结论：　　。

某物理兴趣小组在"探究浮力的大小与哪些因素有关"时，做了如图甲所示实验，图中底面积为50cm ²的圆柱形容器放在水平桌面上，容器内盛有适量的水，底面积为25cm ²的实心圆柱形物体A用轻质细线悬挂在弹簧测力计下端。图乙为物体A缓慢下移过程中，弹簧测力计示数F与物体A下表面浸入深度h的关系图象。（实验过程中容器内水足够深且不会溢出，物体A不会接触到容器底部，ρ _水＝1.0×10 ³kg/m ³，g＝10N/kg）

（1）图甲中弹簧测力计示数F为 　     　N；

（2）物体A位于h＝10cm时，向水里加入适量的食盐并搅拌，稳定后发现弹簧测力计的示数F变小，说明浮力的大小与液体的密度 　     　（选填"有关"或"无关"）；

（3）利用图乙数据，可求出物体A的密度为 　     　kg/m ³；

（4）h从0增到10cm时，水对容器底部的压强增大了 　     　Pa。

如图所示实验不能得出相应结论的是（　　）

A．	加入肥皂水振荡，泡沫很少、浮渣多，说明试管中的水是硬水
B．	对着玻璃片哈气，玻璃片上出现水雾，说明空气中含有水蒸气
C．	在装满水的烧杯中向下按易拉罐，溢出水越多，手受到的压力越大，说明物体排开水的体积越大，物体受到的浮力越大
D．	在材料、粗糙程度相同的水平面上匀速拉物体，物体越重，拉力越大，说明在其他条件不变时，压力越大，滑动摩擦力越大

如图1所示，小彬同学对“浸没在液体中的物体所受浮力大小与深度是否有关”进行了实验探究。

（1）实验前首先应按竖直方向对弹簧测力计进行　 　。本实验中，使用弹簧测力计时，手应该拿住弹簧测力计的　　（选填“拉环”或“刻度盘” $)$。

（2）小彬同学依次进行了如图1所示的实验，第①次实验中测力计示数为　　 $N$．通过分析发现，浸没在纯水中的物体所受的浮力大小与深度　　（选填“有关”或“无关” $)$。进一步分析得出：物体浸没后与放入前相比，容器对水平地面的压力增加了　　 $N$。

（3）小彬同学又进行了“盐水浮鸡蛋”的实验，发现一个有趣的现象：悬浮在盐水中如图2所示位置的鸡蛋，如果用外力将鸡蛋轻轻向下或向上移动一小段距离，撤销外力后它马上又回到原来位置悬浮。此现象初步表明：深度增大，浸没在盐水中的鸡蛋所受的浮力　　（选填“增大”、“减小”或“不变” $)$。

（4）为了精确检验这一结论是否正确，小彬同学找到一个分度值为 $0.1g$的电子秤，将图1中的纯水换成盐水静置一段时间后，用图1中的同一物体，依次进行了图3所示的实验。分析电子秤的示数可知：（3）中的结论是正确的。进一步分析可知，出现这一现象的真正原因是：盐水的　　随深度变化而变化。小彬同学为自己的新发现感到万分高兴，但他并没有停下探究的脚步，再一次分析，他计算出图3②到图3④细线对物体拉力的变化量为　　 $N$。

探究影响浮力大小的因素时，小红做了如图所示的实验，请你根据她的实验探究回答下列问题：

①比较图 $B$和 $C$可知，物体受到的浮力大小与排开液体的　体积　有关；

②比较图 $C$和 $E$可知，物体受到的浮力大小与液体的　　有关；

③比较图 $C$和　　可知，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关；

④图 $E$中物体受到浮力大小为　　 $N$；

⑤比较图 $C$和 $E$可知，水对杯底部的压强　　酒精对杯底部的压强（选填“大于”、“小于”或“等于” $)$。

科学探究是初中物理课本内容的重要组成部分，探究的形式可以是多种多样的。

（一 $)$探究浮力的大小与哪些因素有关

如图所示，是小华同学所做的一系列探究浮力的大小与哪些因素有关的实验。请按照要求填写表格：

提出问题	对应图中的序号
浮力的大小与物体浸入液体的体积的关系
	$a$， $c$， $d$
浮力的大小与物体浸入液体的密度的关系

（二 $)$探究电流与电压、电阻的关系

请按照要求设计实验记录表格

表一要求：保持电阻 $R$不变 $(R=5\Omega )$， $U(2V$、 $4V$、 $6V)$，电流随电压的变化

表二要求：保持电压 $U$不变 $(U=6V)$， $R(5\Omega$， $10\Omega$， $15\Omega )$，电流随电阻的变化

某校创办了“创客社团”，该社团的同学开展了如下四个探究活动：

（1）探究一：探究运动和力的关系（如图

①怎样控制小车运动到不同水平面上的速度相同呢？方法是：让同一辆小车从同一斜面的　　处静止滑下。

②怎样反映力对物体运动的影响呢？同学们采用了转换法，即用小车在平面上运动的距离远近来反映力对运动的影响大小。且通过比较还可表明：压力相同时，接触面　　，摩擦力越大。

③实验结果证明　　（选填“”、“ ” 。

．力是维持物体运动状态的原因

．力可以改变物体的运动状态

④怎样得到小车不受力作用时的运动状态呢？必须用到实验推理法，即：如果小车运动时不受外力的作用，小车将保持　　状态。

（2）探究二：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

①由图2甲图可知，物体所受重力为　　。

②把该物体放入装满水的溢水杯中，物体处于漂浮状态，如图2乙图，此时小烧杯接到水的质量为　　取。

③把另一个完全相同的物体放入装满酒精的溢水杯中，物体处于漂浮状态，如图丙，实验发现，此时物体排开酒精的质量　　乙图中排开水的质量（选填“大于”、“小于”、“等于” 。

（3）探究三：探究电流与电压的关系

①按图3甲图连接好电路，闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片移到　　端（选填“”、“ ” 。

②闭合开关，保持定值电阻不变，调节滑动变阻器，表格中空格处的电流值如图3乙图所示，此时电流表示数为　　。

③分析表格中的实验数据，可得到的结论是：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　　（选填“正比”、“反比” 。

实验序号	电压	电流
1
2
3

（4）探究四：测定小灯泡的额定电功率

实验电路如图4所示，电源电压恒为，已知实验使用的特制小灯泡的额定电压为，其电阻大小保持不变。

①该实验的原理是　　（用公式表示）。

②在测定小灯泡的额定电功率时，应选用电压表的量程　　来测量小灯泡两端的电压（选填“”、“ ” 。

③在正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡发光，电压表无示数，电流表有示数，该电路故障是电压表　　（选填“短路”、“断路” 。

④经检查发现，电压表选用的量程已损坏，而另一量程完好，某同学灵机一动：将电压表并联在变阻器的两端，调节滑动变阻器滑片至某一位置，读出电压表示数为，电流表示数为，也完成了实验，则小灯泡的额定功率为　　。

小华同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验．请你根据小华的实验探究回答下列问题．

（1）在本实验中浮力的大小是通过                     的变化来反映的。
（2）小华通过对             等三个步骤的观察研究，发现当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与所在液体的深度无关。
（3）在C与F两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与       的关系。
（4）由实验可知，该物体的体积为           cm³．