2.6 浮力探究題1（2019福建）如圖，“驗證阿基米德原理”的實驗步驟如下：用彈簧測力計測出物體所受的重力G（圖甲）；將物體浸沒在水面恰好與溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接從溢水杯里被物體排開的水，讀出這時測力計的示數F（圖乙）；測出接水后小桶與水所受的總重力G1（圖丙）；將小桶中的水倒出，測出小桶所受的重力G2（圖丁）；分別計算出物體受到的浮力和排開的水所受的重力，并比較它們的大小是否相同。回答下列問題：（1）物體浸沒在水中，受到水的浮力F浮 ，被排開的水所受的重力G排 。（用上述測得量的符號表示）（2）指出本實驗產生誤差的原因（寫出兩點）：（a） ；（b） 。（3）物體沒有完全浸沒在水中， （選填“能”或“不能”）用實驗驗證阿基米德原理。【答案】（1）GF；G1G2；（2）（a）測力計的精度不夠，測量時測力計未保持靜止等；（b）小桶中的水未倒凈，排開的水未全部流入小桶等；（3）能。【解析】（1）根據稱重法測浮力：物體浸沒在水中，受到水的浮力：F浮GF；被排開的水所受的重力：G排G1G2；（2）實驗產生誤差的原因：（a）測力計的精度不夠，測量時測力計未保持靜止等；（b）小桶中的水未倒凈，排開的水未全部流入小桶等。（3）物體沒有完全浸沒在水中，按照上面的方法，能用實驗驗證阿基米德原理。2(2019寧夏)小紅用彈簧測力計、鐵圓柱體、兩個相同的大燒杯做“探究影響浮力大小的因素”的實驗，其實驗步驟和彈簧測力計示數如圖所示。（1）由圖可知：鐵圓柱體浸沒在水中所受浮力為________N。（2）由甲、乙、丁圖可探究的問題是：________________________________。（3）由甲、丁、戊圖可以得出的結論是：________________________________。（4）在上述實驗的基礎上，請你添加合適的物體設計實驗，探究浮力大小與物體質量是否有關，請寫出你的實驗思路：________________________________________。【答案】(1) 4 (2)浮力的大小和排開液體體積的關系 (3) 浮力的大小和液體的密度有關，V排相同時，液體密度越大，物體受到的浮力越大 (4)添加一個體積相同，質量不同的物體，分別將它們浸沒在水中，比較兩次測力計的示數，就可得出結論。【解析】由稱重法求浮力，據甲丁兩圖可知水中浮力的大小為5N1N=4N；甲、乙、丁圖變量為排開液體體積，因此可探究的問題是：浮力的大小和排開液體體積的關系；甲、丁、戊圖變量為液體的密度，由阿基米德原理F浮=液gV排可得結論是：浮力的大小和液體的密度有關，V排相同時，液體密度越大，物體受到的浮力越大；探究浮力大小與物體質量是否有關，變量為物體的質量，因此應在原有基礎上添加一個體積相同，質量不同的物體，分別將它們浸沒在水中，比較兩次測力計的示數，就可得出結論。3(2019德州)在探究“浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中（如圖所示），小明先用彈簧測力計測出金屬塊的重力，然后將金屬塊緩慢浸入液體中不同深度，步驟如圖B、C、D、E、F所示（液體均未溢出），并將其示數記錄在表中：實驗步驟BCDEF彈簧測力計示數/N2.22.01.71.71.9（1）分析比較實驗步驟A和 ，可得出：浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關；分析比較A、B、C、D可知：浮力大小與物體 有關；分析實驗步驟A、E、F可知：浮力的大小還與 有關。（2）分析實驗數據可知，F中液體密度 （選填“大于”、“小于”或“等于”）水的密度。（3）金屬塊浸沒在水中時受到的浮力大小是N，金屬塊密度為kg/m3。（水的密度水1.0103kg/m3，g取10N/kg）【答案】（l）D、E；排開液體的體積；液體的密度；（2）小于；（3）1；2.7l03【解析】（1）研究物體受到的浮力大小與物體浸沒在液體中的深度關系，要控制排開液體的體積和密度相同，只改變浸沒在液體中的深度，故由A、D、E圖可知，物體排開液體的體積相同時，液體的密度相同，浸沒的深度不同，浮力相同，所以物體受到的浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關；研究物體受到的浮力大小與物體排開液體的體積關系，要控制排開液體的密度相同，由分析比較A、B、C、D可知，液體的密度相同時，物體排開液體的體積不同，浮力不同，所以物體受到的浮力大小與物體排開液體的體積有關。由分析比較A、E、F可知，排開液體的體積相同，而液體的密度不同，浮力大小不同，故可得出結論：物體受到的浮力大小與液體的密度有關。（2）根據稱重法可知：物塊在水中受到的浮力為：F浮GF2.7N1.7N1N；物塊在另一液體中受到的浮力為：F浮2.7N1.9N0.8N，根據阿基米德原理F浮液gV排知物體排開液體的體積相同時，密度越大，受到的浮力越大，故F中液體密度小于水的密度。（3）物塊在水中受到的浮力為：F浮GF2.7N1.7N1N；V排= =104m3金屬塊的體積：VV排金屬塊的質量：m=0.27kg金屬塊的密度：=2.7l03kg/m34（2019貴港）如圖所示，是同學們在“探究同一物體所受的浮力大小與哪些因素有關”的實驗過程圖。圖甲、乙、丙容器中裝的液體是水，圖丁容器中裝的液體是酒精，F1、F2、F3、F4分別是圖甲、乙、丙、丁中彈簧測力計的示數。請回答以下問題：（1）圖甲中，彈簧測力計的示數F1=________N。（2）物體完全浸沒在水中時所受的浮力為________N。（3）分析圖中乙、丙兩圖實驗數據可得：物體所受的浮力大小與________有關；分析圖中________兩圖實驗數據可得：物體所受的浮力大小與液體密度有關。（4） 實驗中釆用的探究方法在研究物理問題時經常用到，稱為________法。【答案】（1）4.8 （2）2 （3）物體排開液體的體積 丙和丁 （4）控制變量【解析】（1）由圖甲知，彈簧測力計的分度值為0.2N，圖中指針指在4至5之間的第4條刻度線處，所以示數為4.8N；（2）由圖甲和圖丙知，物體完全浸沒在水中時所受的浮力為F浮=F1F3=4.8N2.8N=2N；（3）由乙、丙兩圖實驗數據得，物體所受的浮力大小與物體排開液體的體積有關；為了得出物體所受浮力大小與液體密度有關，需確保物體排開液體的體積相同，而物體所在的液體的密度不同，所以應分析圖丙和圖丁兩圖的實驗數據；（4）因為物體在液體中受到的浮力可能受到多個因素影響，所以在探究本實驗時，需要采用控制變量法。5(2019上海)某小組同學在“探究物體在液體中所受向上的力與哪些因素有關”實驗中，用彈簧測力計拉著一個圓柱體，測力計示數為F0現將圓柱體懸空放置在一個燒杯中，倒入液體A，圓柱體的下表面到液面的深度為h，記錄下此時彈簧測力計的示數為F以及F0和F的差為F。接著，將液體A替換為液體B，重復上述實驗，記錄數據如下表一、二所示。表一 液體A（A0.8103千克/米3）實驗序號h（厘米）F（牛）F（牛）138.51.52673395.54.541255表二液體B（B1.0103千克/米3）實驗序號h（厘米）F（牛）F（牛）538.51.2667.62.4796.43.681264根據實驗序號1、2、3或5、6、7的數據，分析比較彈簧測力計的示數F與圓柱體的下表面到液面的深度h的大小關系，可得出的初步結論是：同一物體在同種液體中， 。根據實驗序號1、2、3或5、6、7的數據，分析比較F與圓柱體的下表面到液面的深度h的大小關系，可得出的初步結論是：同一物體在同種液體中， 。根據實驗序號1、5或2、6或3、7的數據，分析比較F與圓柱體的下表面到液面的深度h的大小關系，可得出的初步結論是 。本實驗中，圓柱體的重力為 牛，高度為 厘米。【答案】彈簧測力計示數F隨圓柱體的下表面到液面的深度增大而減小；F與圓柱體的下表面到液面的深度h成正比；同一物體在不同液體中，圓柱體的下表面到液面的深度h不變時，液體密度越大，F越大；10.0；10.0。【解析】根據實驗序號1、2、3或5、6、7的數據，分析比較彈簧測力計的示數F與圓柱體的下表面到液面的深度h的大小關系，可得出的初步結論是：同一物體在同種液體中，彈簧測力計示數F隨圓柱體的下表面到液面的深度增大而減小；縱向比較表一序號1、2、3或表二序號5、6、7的數據，可知，圓柱體的下表面到液面的深度h為原來的幾倍，F也為原來的幾倍，可得出的初步結論是：同一物體在同種液體中，F與圓柱體的下表面到液面的深度h成正比；A1.0103kg/m3B0.8103kg/m3，根據實驗序號1、5或2、6或3、7的數據，可得出的初步結論是：同一物體在不同液體中，圓柱體的下表面到液面的深度h不變時，液體密度越大，F越大；F0G，根據稱重法測浮力，FF0F，故本實驗中，圓柱體的重力為：GF+F1.5N+8.5N10.0N；由，比較表一序號1、2、3或表二序號5、6、7的數據，可知同一物體在同種液體中，F與圓柱體的下表面到液面的深度h成正比；但序號4、8實驗不符合這個規律；根據阿基米德原理，F浮液gV排，在物體沒有浸沒時，F浮液gSh，故受到的浮力與圓柱體的下表面到液面的深度h成正比，浸沒在液體中的物體受到的浮力與深度無關，說明4與8這兩中情況下，圓柱體已浸沒在液體中了，由阿基米德原理得：1、4兩次實驗受到的浮力之比為：，h3cm10cm。即圓柱體的高度為10.0厘米。6（2019畢節）如圖甲，向放在水平桌面的兩個乒乓球中間打氣，會看到兩個乒乓球 （選填“分開”或“靠近”）；（2）如圖乙、丙、丁是探究浮力大小與哪些因素有關的實驗裝置，浸沒在液體中的物體都相同。若選 兩個裝置，可以探究浮力大小是否與物體所處深度有關。【答案】（1）靠近；（2）乙、丙【解析】（1）乒乓球中間流速大，壓強變小，乒乓球外側大氣壓不變，乒乓球外側壓強大于內側壓強，所以乒乓球向中間靠近；（2）乙、丙兩個裝置中，燒杯中盛的都是水，液體的密度相同；同一物體浸沒在水中，排開液體的體積相同；不同的是物體在水中浸沒的深度，因此探究的是浮力與物體在液體中的深度的關系。7（2019貴陽）小明運用浮力相關知識制作了可以用來測量物體質量的“浮力秤”，其構造如圖所示，在水平支架的左端固定刻度盤，支架橫梁兩端各固定一個滑輪，將一根無彈性的細繩跨過兩個滑輪，細線的一端懸掛秤盤，另一端連接裝有適量細沙的圓柱形浮筒（浮筒自重不計），在線的適當位置固定一根大頭針作為指針，把浮筒浸入裝有適量水的水槽中，稱量時，把待測物體放入秤盤后，指針下降浮筒上升，靜止后，待測物體的質量就可以通過指針在刻度盤上的位置反映出來。請你回答下列問題（不計細線、秤盤、指針的質量以及線與滑輪的摩擦）（1）為了制作量程為1kg的浮力秤，向秤盤添加1kg的砝碼，逐漸向空浮筒內加入細沙，當浮筒的______（選填“上”或“下”）表面剛好與水面齊平并保持靜止時，在刻度盤上將指針所指的位置標定為最大刻度線。（2）取下砝碼，當浮筒受到______力和______力是一對平衡力時，浮筒能直立地浮在水面上靜止，此刻度所指的位置應標定為零刻度線，再均勻地標定其余刻度線。（3）若將質量為m（mF6；圖中物體受到的浮力為：F鹽水=F1F6，根據阿基米德原理知F鹽水=鹽水V排g=F1F6，鹽水密度：鹽水= 水16(2019臺州)如圖是探究浮力大小影響因素的實驗。（1）丁圖中圓柱體所受浮力為__________牛。（2）換用飽和食鹽水或酒精重復上述實驗，可以探究浮力大小跟____________的關系。（3）要探究浮力大小和推開液體的重力的關系，還應進行的實驗操作是____________。【答案】（1）5 （2）液體密度（或：液體種類） （3）先用測力計測出空桶的重，再測出圓柱體浸入水中時桶和排開水的總重。【解析】（1）F浮=水gV排，F浮=G空氣G液體，物體完全浸沒時所受浮力與丙圖相等為5牛。（2）飽和食鹽水或酒精都屬于液體，但它們的種類不同，密度也不同。（3）答“用量筒測出水桶中水的體積”也可；僅回答“用彈簧測力計測出排開水的重力”、或“先測桶和排開水的重，再測桶的重”給2分；只測桶和排開水的總重的給1分。17(2019重慶A)小薇同學制作了如圖1所示的探頭進行了液體壓強和浮力的綜合探究。（1）緊密蒙在探頭下端的橡皮膜，形變程度越大，說明它所受的液體壓強越；（2）實驗時的情形如圖2所示，比較甲圖和圖，可以初步得出結論：在同種液體中，液體內部壓強隨深度的增加而增大；（3）比較圖甲圖和丙圖，可以初步得出結論：液體內部壓強與液體有關；（4）小薇同學用彈簧測力計掛著此探頭繼續探究：向溢水杯中注水，直到溢水口水流出時停止加水，最后溢水杯中的水面恰好與溢水口；用細線懸掛在彈簧測力計下的探頭剛好浸沒，如圖丁所示，此時彈簧測力計的示數為N，溢出的水全部流入小量筒中，排開水的體積為ml，此時探頭所受的浮力為N；探頭從丁圖位置不斷緩慢往下放（細線足夠長），排開水的質量變小（選填“變大”“變小”或“不變”），彈簧測力計的示數會（選填字母）。A一直變大 B先不變后變小 C先變大后變小 D先變小后變大【答案】（1）大；（2）乙；（3）密度；（4）相平；0.4；20；0.2；變小；C【解析】（1）本題采用了物理中常見的研究方法轉換法，即把液體內部壓強的大小轉換成橡皮膜形變程度的大小來判斷，形變程度越大，表示水內部的壓強越大。（2）（3）液體內部的壓強與液體的深度和密度都有關系，在實驗中，應控制其中的一個量保持不變，才能觀察壓強與另一個量的關系，從控制變量法的角度可判斷此題的實驗過程。（4）根據生活常識解答即可；根據圖示讀出彈簧測力計的示數和排開水的體積；利用阿基米德原理計算此時探頭所受的浮力。根據F浮水gV排判斷浮力；對探頭進行受力分析，利用力的合成判斷彈簧測力計的示數變化。（1）把液體內部壓強的大小轉換成橡皮膜形變程度的大小來判斷，形變程度越大，表示液體內部的壓強越大。（2）要探究液體壓強大小與深度的關系，應控制液體的密