2023年中考物理二轮专项复习 阿基米德原理实验探究题专题（答案）考试试卷

2023年中考物理二轮专项复习 阿基米德原理实验探究题专题
1．在“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验中，某同学提出了如下的猜想：
①浮力的大小可能跟物体浸入液体中的深度有关；
②浮力的大小可能跟物体排开液体的体积有关；
③浮力的大小可能跟液体的密度有关。
并做了如下图所示的实验，请根据要求完成下列问题：
（1）图B中物体所受的浮力为　 　N；
（2）分析图B、C可知，浮力的大小跟　 　有关；
（3）分析　 　两图可知，浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的密度有关。
（4）该同学由图B和图C能否得出“浮力的大小跟浸入液体中的深度有关”的结论？
答：　 　。（先判断再说出理由）
（5）本实验中盐水的密度为　 　kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
2．某物理兴趣小组做了如图所示的实验来探究浮力的大小：
（1）铜块浸没在盐水中时受到的浮力是　 　N。
（2）比较①③⑤三幅图可得出的结论是　 　。
（3）请根据图中弹簧测力计的示数计算盐水的密度为　 　kg/m3。
3．兴趣小组探究影响浮力大小的因素。
（1）提出如下猜想
猜想1：与物体浸在液体中的深度有关
猜想2：与物体浸在液体中的体积有关
猜想3：与液体的密度有关
小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按图甲步骤进行实验：
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块；
②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是　 　；
③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果，可得：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图；　 　
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关：
⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与　 　有关。
（2）小华把4个磁力块组合成下图，她还能探究浮力大小与　 　的关系。
（3）爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系，设计了如下实验：取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙（杯壁厚度和杯的质量不计），甲杯中装入50g水，乙杯中装入100g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为　 　N；这个实验说明，液体　 　（能/不能）产生比自身重力大的浮力。（g取10N/kg）
4．下图所示是某同学在探究物体在水中受到的浮力的变化情况，将一挂在测力计下的高为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，实验数据如下表所示：
（1）分析表中实验数据，可以得出铁块重　 　 N，第4次实验时，铁块受到的浮力为　 　 N.
（2）分析表中第1次到第5次实验数据，说明在铁块未浸没时，随着浸入深度的增加，受到的浮力　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）.
（3）分析表中第6次到第8次的数据，说明当铁块浸没水中后，受到的浮力与深度　 　（选填“有关”或“无关”）.
（4）如下图所示，能反映以上探究实验的F-h图象是　 　.
5．测算某种不溶于水的新型合金材料密度。
（1）小明拿来一个弹簧测力计，如图a所示，在没有挂重物时，已有　 　N的读数，应将指针向　 　（选填“上”或“下”）移动，进行调零。
（2）正确调零后，小明将某待测合金材料用细线悬挂在弹簧测力计下，静止时，弹簧测力计示数如图b；再将该材料全部浸入水中，静止时弹簧测力计示数如图c。由此可知，该材料在水中受到的浮力F浮＝　 　N。
（3）若取g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，可以计算出该材料的密度是　 　kg/m3
（4）小明提出：若取g＝9.8N/kg会使测量结果更准确；而小磊认为无影响。你认为　 　（填“小明”或“小磊”）的说法正确。
6．小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
（1）小明依次做了如下实验：
①根据A、C的结果，可得该塑料瓶浸没在水中受到的浮力；
②根据A、B、C的结果，可得：浮力大小与　 　有关，根据A、D、E的结果，可得：浮力大小与 　 　有关；
③可以计算出盐水的密度为　 　kg/m3；
④为验证浮力和物体的密度是否有关，小明将瓶子中的沙子倒掉一些相当于减小物体密度。接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8N，便认为浮力和物体的密度有关。小明在该实验环节中存在的问题是 　 　；
（2）根据A、B 、C、D的结果，发现无法确定浮力和物体浸入液体深度的关系。实验兴趣小组将一个长方体，用记号笔进行16等分，如图甲所示。用弹簧测力计分别挂在挂钩1和2处，浸入水中至第2条线与液面保持相平，如图乙、丙所示。观察弹簧测力计示数，并记下F1和F2的值；
①两次实验均将长方体浸入水中至第2条线（从下往上数），其目的是　 　；
②实验小组发现：F1　 　F2（选填“大于”、“小于”或“等于”），于是他们推导出两次实验中长方体所受的浮力关系；
（3）如图丁所示是小明利用不同的粗细均匀吸管制成的密度计竖直漂浮在水中时的情形，其中密度计　 　（选填“①”、“②”或“③”）在测量其他液体密度时结果更精确。
7．小明用弹簧测力计、溢水杯、小桶、铁块A、细线和水等实验器材探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系，操作步骤如图所示。
（1）在整理数据时，他发现实验时遗漏了一个步骤，他遗漏的实验步骤丁是　 　；
（2）通过实验中　 　两个步骤的数据，可计算出铁块所受浮力的大小，甲、乙、丙、丁四个步骤中弹簧测力计的示数分别为、、、，若数据满足
则可得出实验结论　 　；
（3）为得到普遍性结论，小明把溢水杯中的水换用浓盐水重新实验，乙步骤中的弹簧测力计示数与原来相比将　 　；
（4）实验时，如果乙步骤中物体只浸入到液体中一部分，　 　影响到实验结论的得出。（选填“会”或“不会”）
8．小明用秤、侧面有口的玻璃杯(溢出的水可直接用小烧杯接走)、水、细线等器材来测量一物块的密度。(水的密度为ρ水）
（1）他在杯中装满水,记下此时秤的示数为m0,如图甲,然后将物块慢慢放入水中,当物体浸入水中的体积逐渐增大时,秤的示数　 　。
（2）当物体沉在玻璃杯的底部时,放开手,如图乙,此时秤的示数为m1，m0　 　m1 。
（3）将物块取出后秤的示数为m2,则测出的物块密度的表达式ρ=　 　。
9．小明在一段封闭、粗细均匀的玻璃管内装入适量的小铅丸，自制成一支密度计。该密度计竖直漂浮在某液体中，如图所示。
（1）现在有一把直尺和一对直角三角尺，请你简要写出测量图中玻璃管底面的直径（外直径）d 的合理方案（可以画图或文字表达）。
（2）测出玻璃管和小铅丸的总质量为 m，浸入液体中的玻璃管长为 h，该液体的密度表达式ρ=　 　。
10．小明同学想用阿基米德原理测量一种未知液体的密度，器材有：小铁块、烧杯、细线、待测液体。请你帮他完成实验设计：
（1）需要补充的器材或者物品　 　；
（2）写出实验步骤；
（3）写出待测液体密度的字母表达式（用测量量和已知量表示）　 　。
11．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　 　 m3；
（4）圆柱体的密度是　 　 g/dm3；
（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　 　．
12．如下图所示是某小组研究浮力问题的装置图，请根据图示回答下面的问题
（1）AB两图中，B图中测力计的示数变小，说明了物体　 　， A、B两图中测力计示数之差等于　 　。
（2）比较B、C两图能说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与　 　有关；
（3）C、D两图中，弹簧测力计的示数不同，说明物体排开相同体积的液体时，所受浮力大小跟液体　 　有关。
（4）比较　 　图和　 　图可说明物体浸在同种液体中，所受浮力大小与浸入液体的深度无关。
13．小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）溢水杯里水的多少应该以 　 　为准；
（2）实验的最佳顺序是 ______；
A．甲、乙、丙、丁 B．丁、甲、乙、丙 C．乙、甲、丁、丙
（3）图乙中物体受到的浮力是 　 　N。通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它 　 　；
（4）以下情况会影响结论的是 ______；（选填“A”或“B”）
A．图乙中水面未到达溢水杯的溢水口
B．图乙中物体未全部浸没在水中
（5）将图乙中的水换成酒精（ρ酒精＝0.8×103kg/m3），物体受到的浮力 　 　；（选填“变大”“变小”或“不变”）
（6）小红利用上述实验中的器材和木块，探究漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理，实验过程中 　 　步骤不需要弹簧测力计。（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）
14．学习浮力知识后，老师让同学测盘某种物质的密度，自己选择测量方法，小明同学选择了测量橡皮泥的密度，以下是他的实验报告单。
A．先测得空烧杯的质量m1
B．然后将橡皮泥捏成碗状，轻放入盛满水的溢水杯中，橡皮泥漂浮，用烧杯接住溢出的水
C．再测出烧杯和溢出水的总质量m2，如图
D．将橡皮泥团成一团放入盛满水的溢水杯中，用另一相同的空烧杯接住溢出的水
E.测出烧杯和溢出水的总质量m3
回答下列问题：
（1）调节天平平衡时，发现指针静止时指在分度盘中央刻度线右侧，则应将右侧平衡螺母向　 　调节，由图可知m2=　 　g，
（2）橡皮泥密度的表达式为ρ=　 　(用m1、m2、m3等物理量的符号表示)。
（3）[拓展]如图甲所示，某同学进行实验时，用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸人某未知液体中，物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示：则物块刚好浸没在液体中时物块受到的浮力为　 　N，其下表面浸入的深度为　 　cm。
15．小明利用如图所示的器材探究物体所受浮力的大小跟排开液体的重力的关系
（1）图中的四个实验步骤（甲乙丙丁）的最佳顺序是　 　．
（2）小明按照最佳的步骤顺序进行操作，并记录弹簧测力计的示数如图所示，由　 　两实验步骤可以测出物块所受浮力为　 　N；由丙丁两实验步骤可以测出物体排开水的重力为　 　N．
（3）分析数据，得出结论：物体所受浮力　 　排开的液体所受的重力．（选填"大于"、"小于"或"等于"）．
（4）在乙步骤的操作中，若只将物块的一部分浸在水中，其他步骤操作不变，则　 　（选填"能"或"不能"）得到与（3）相同的结论．
（5）若甲图中的水未达到溢水口，会得到物体所受浮力　 　排开的液体所受的重力的结论．（选填"大于"、"小于"或"等于"）．
答案
1.（1）0.3 （2）物体排开液体的体积 （3）D、E （4）不能，没有控制排开液体的体积相等 （5）1.2×103
2.（1）1.2 （2）浮力大小与液体密度有关 （3）
3.（1）未控制物体浸在液体中的体积相同；；液体的密度
（2）物体形状
（3）1；能
4.（1）6.75；1.5
（2）增大
（3）无关
（4）B
5.（1）0.2；上
（2）2
（3）1.9×103
（4）小磊
6.（1）排开液体体积；液体密度；1.1×103；没有测出瓶子（含有沙子的）重力
（2）控制排开液体的体积相同；等于
（3）②
7.（1）测空小桶的重力
（2）甲、乙；物体受到的浮力等于它排开液体的重力（）
（3）减小
（4）不会
8.（1）不变
（2）小于
（3）
9.（1）根据化圆为直的测量思路，把两个直角三角尺的直角边紧贴在直尺刻度边上，让玻璃管夹在两个直角三角尺中间并与三角尺垂直，即可测量出图中玻璃管底面的直径（外直径）d：
。
（2）
10.（1）弹簧测力计和水；
（2）实验过程如下：①用细线拴住小铁块，用弹簧测力计测出小铁块的重力G；②将小铁块浸没在水中，记下此时测力计的示数F1；③将小铁块浸没在待测液体中，记下此时测力计的示数F2。
（3）
11.（1）12
（2）8
（3）8×10﹣4
（4）1.5×103
（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
12.（1）受到向上浮力；浮力
（2）排开液体的体积
（3）液体密度
（4）D；E
13.（1）杯内液面与溢水口相平
（2）B
（3）1；排开的液体受到的重力
（4）A
（5）变小
（6）乙
14.（1）左；33
（2）
（3）9；10
15.（1）丁甲乙丙
（2）甲乙；1；1
（3）等于
（4）能
（5）大于