第二节 探究:浮力大小与哪些因素有关
【A层 基础必会】
考点一 探究浮力大小与哪些因素有关
1.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
①可能与物体浸没在液体中的深度有关;
②可能与物体浸入液体中的体积有关;
③可能与液体的密度有关。
为了验证上述猜想,小明所在的实验小组做了如图所示的实验:
请回答下列问题:
(1)B实验中,物体受到的浮力的大小为 N;
(2)分析比较C、D、E这三次实验,可以验证猜想 是错误的(填对应的数字序号);
(3)分析比较B、C这两次实验,可得出结论:在 相同时, 越大,浮力越大;
(4)比较B、F这两次实验,小明得出了“浮力的大小与液体的密度有关”的结论。小红认为他的做法是错误的,理由是 ;
2.同学们在完成了探究“影响浮力大小的因素”实验之后,老师把一金属块挂在弹簧测力计下,浸没在水中,弹簧测力计的示数为2 N(如图)。下列做法能使弹簧测力计的示数变大的是( )
A.金属块下移一点 B.金属块露出水面
C.往烧杯里加些盐 D.往烧杯里加点水
3.如图所示,小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响( )
A.液体的密度
B.物体的形状
C.物体排开液体的体积
D.物体浸入液体的深度
考点二 影响浮力大小的因素
4. (2024·龙岩期中)如图所示,金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中,受到浮力的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
5.“海中断崖”是由海水密度异常变化而导致浮力急剧变化的现象。某潜艇在同一片海水由上层密度大的海水进入下层密度小的海水过程中,该潜艇受到的浮力将( )
A.变小 B.变大
C.不变 D.无法确定
6.体积不变的水下机器人下水执行搜寻任务,在机器人全部浸入水中后继续下潜的过程中,它所受到的浮力变化情况是( )
A.变小 B.变大
C.不变 D.无法确定
7.小明在铺有鹅卵石的海滩玩耍,当他从海里向岸上走时,脚掌疼痛感越来越强烈,这是因为他受到海水的浮力越来越 (选填“大”或“小”)。
8.如图所示,体积相同的A、B、C三个小球,它们所受浮力最大的是( )
A.A球 B.B球
C.C球 D.无法确定
【B层 能力提升】
9. (2023·常州中考)为拯救濒危物种中华鲟,生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊。数天后,胶囊与潜入水中的中华鲟脱离,最终漂浮于江面发射定位信号。脱离后,胶囊受到的浮力随时间变化的关系为下列图中的( )
10.形状不同的物体都浸没在同种液体中,所受浮力相等,它们( )
A.密度一定相等 B.质量一定相等
C.体积一定相等 D.一定都是实心物体
11. (2024·抚顺期末)如图所示,用水煮鸡蛋时,沉底的鸡蛋受到的重力G与锅底对它的支持力F的大小关系是:G (选填“>”“<”或“=”)F。若向锅中继续加水,水面下的鸡蛋受到水对它上下表面的压力差 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.我国自主研发的无人遥控潜水器“海龙Ⅲ”(图甲)在某次下潜中,从“海龙Ⅲ”刚好浸没开始计时,到返回水面结束计时,下潜深度h随时间t的变化关系如图乙所示。忽略海水密度变化和“海龙Ⅲ”的形变及其水平方向的运动。在4~6 min内,“海龙Ⅲ”处于 (选填“匀速运动”或“静止”)状态;在6~8 min内,“海龙Ⅲ”受到的浮力 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
13.(2024·上海中考)小申用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体,此时弹簧测力计的示数为3.0 N。他将物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为2.0 N,则浮力的大小是 N,方向为竖直 。若将物体继续向下移动,则弹簧测力计的示数大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.(2024·北京质检)为证明“重力大的物体受到的浮力一定大”的观点是错误的,小亮利用符合实验要求的弹簧测力计、烧杯、水和体积相等的实心铜块和铝块等器材进行实验。(ρ铜>ρ铝)
(1)以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整。
①将铜块悬挂在弹簧测力计下,测量铜块受到的重力G1并记录。
②在烧杯中装入适量的水,将悬挂在弹簧测力计下的铜块浸没(不接触烧杯)于水中,静止时记录弹簧测力计的示数F1;
③用公式 计算铜块所受浮力F浮1并记录。
④仿照上述步骤,测量铝块受到的重力G2,记录铝块 时的弹簧测力计的示数F2,并计算铝块所受浮力F浮2。
(2)由G1>G2,且F浮1 (选填“>”“=”或“<”)F浮2,就可以证明这种观点是错误的。
【C层 素养培优】
15. (思维拓展)小雨用器材探究“圆锥形物体所受浮力大小与哪些因素有关”的实验中,如图甲,用弹簧测力计拉着圆锥形物体,从其底部刚好接触水面开始,缓慢没入水中,描绘的弹簧测力计示数F与圆锥形物体浸入水中,深度h的变化关系图像与图乙中相符合的是(已知物体高2 cm)( )
点思路:
(1)对物体浸入水中的过程分段讨论,当物体在水中的深度小于和大于等于2 cm时,由物体形状特点和影响浮力的因素得到其浮力变化情况;
(2)由于物体浸入水中时处于平衡状态,由G物=F拉+F浮可知测力计拉力的变化情况。第二节 探究:浮力大小与哪些因素有关
【A层 基础必会】
考点一 探究浮力大小与哪些因素有关
1.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
①可能与物体浸没在液体中的深度有关;
②可能与物体浸入液体中的体积有关;
③可能与液体的密度有关。
为了验证上述猜想,小明所在的实验小组做了如图所示的实验:
请回答下列问题:
(1)B实验中,物体受到的浮力的大小为 1 N;
(2)分析比较C、D、E这三次实验,可以验证猜想 ① 是错误的(填对应的数字序号);
(3)分析比较B、C这两次实验,可得出结论:在 液体密度 相同时, 物体浸在液体中的体积 越大,浮力越大;
(4)比较B、F这两次实验,小明得出了“浮力的大小与液体的密度有关”的结论。小红认为他的做法是错误的,理由是 没有控制物体浸在液体中的体积相同 ;
2.同学们在完成了探究“影响浮力大小的因素”实验之后,老师把一金属块挂在弹簧测力计下,浸没在水中,弹簧测力计的示数为2 N(如图)。下列做法能使弹簧测力计的示数变大的是(B)
A.金属块下移一点 B.金属块露出水面
C.往烧杯里加些盐 D.往烧杯里加点水
3.如图所示,小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响(D)
A.液体的密度
B.物体的形状
C.物体排开液体的体积
D.物体浸入液体的深度
考点二 影响浮力大小的因素
4. (2024·龙岩期中)如图所示,金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中,受到浮力的大小 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
5.“海中断崖”是由海水密度异常变化而导致浮力急剧变化的现象。某潜艇在同一片海水由上层密度大的海水进入下层密度小的海水过程中,该潜艇受到的浮力将(A)
A.变小 B.变大
C.不变 D.无法确定
6.体积不变的水下机器人下水执行搜寻任务,在机器人全部浸入水中后继续下潜的过程中,它所受到的浮力变化情况是(C)
A.变小 B.变大
C.不变 D.无法确定
7.小明在铺有鹅卵石的海滩玩耍,当他从海里向岸上走时,脚掌疼痛感越来越强烈,这是因为他受到海水的浮力越来越 小 (选填“大”或“小”)。
8.如图所示,体积相同的A、B、C三个小球,它们所受浮力最大的是(C)
A.A球 B.B球
C.C球 D.无法确定
【B层 能力提升】
9. (2023·常州中考)为拯救濒危物种中华鲟,生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊。数天后,胶囊与潜入水中的中华鲟脱离,最终漂浮于江面发射定位信号。脱离后,胶囊受到的浮力随时间变化的关系为下列图中的(D)
10.形状不同的物体都浸没在同种液体中,所受浮力相等,它们(C)
A.密度一定相等 B.质量一定相等
C.体积一定相等 D.一定都是实心物体
11. (2024·抚顺期末)如图所示,用水煮鸡蛋时,沉底的鸡蛋受到的重力G与锅底对它的支持力F的大小关系是:G > (选填“>”“<”或“=”)F。若向锅中继续加水,水面下的鸡蛋受到水对它上下表面的压力差 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.我国自主研发的无人遥控潜水器“海龙Ⅲ”(图甲)在某次下潜中,从“海龙Ⅲ”刚好浸没开始计时,到返回水面结束计时,下潜深度h随时间t的变化关系如图乙所示。忽略海水密度变化和“海龙Ⅲ”的形变及其水平方向的运动。在4~6 min内,“海龙Ⅲ”处于 静止 (选填“匀速运动”或“静止”)状态;在6~8 min内,“海龙Ⅲ”受到的浮力 不变 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
13.(2024·上海中考)小申用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体,此时弹簧测力计的示数为3.0 N。他将物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为2.0 N,则浮力的大小是 1 N,方向为竖直 向上 。若将物体继续向下移动,则弹簧测力计的示数大小 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.(2024·北京质检)为证明“重力大的物体受到的浮力一定大”的观点是错误的,小亮利用符合实验要求的弹簧测力计、烧杯、水和体积相等的实心铜块和铝块等器材进行实验。(ρ铜>ρ铝)
(1)以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整。
①将铜块悬挂在弹簧测力计下,测量铜块受到的重力G1并记录。
②在烧杯中装入适量的水,将悬挂在弹簧测力计下的铜块浸没(不接触烧杯)于水中,静止时记录弹簧测力计的示数F1;
③用公式 F浮1=G1-F1 计算铜块所受浮力F浮1并记录。
④仿照上述步骤,测量铝块受到的重力G2,记录铝块 浸没(不接触烧杯)于水中静止 时的弹簧测力计的示数F2,并计算铝块所受浮力F浮2。
(2)由G1>G2,且F浮1 = (选填“>”“=”或“<”)F浮2,就可以证明这种观点是错误的。
【C层 素养培优】
15. (思维拓展)小雨用器材探究“圆锥形物体所受浮力大小与哪些因素有关”的实验中,如图甲,用弹簧测力计拉着圆锥形物体,从其底部刚好接触水面开始,缓慢没入水中,描绘的弹簧测力计示数F与圆锥形物体浸入水中,深度h的变化关系图像与图乙中相符合的是(已知物体高2 cm)(C)
点思路:
(1)对物体浸入水中的过程分段讨论,当物体在水中的深度小于和大于等于2 cm时,由物体形状特点和影响浮力的因素得到其浮力变化情况;
(2)由于物体浸入水中时处于平衡状态,由G物=F拉+F浮可知测力计拉力的变化情况。
