浮力实验和计算(压轴题).doc

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1、1．徐亮同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，在弹簧测力计下悬挂一圆柱体，当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降，直到与烧杯底接触为止，如图甲所示．（1）圆柱体的重力G=N；（2）圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮=N；（3）比较（b）、（c）两图可得：浸在同一种液体中的物体受到浮力的大小跟有关；（4）比较图可得：当圆柱体浸没在水中继续下沉的过程中，受到的浮力不变；（5）徐亮完成如图甲所示的实验后，把水换成另一种液体重复上述实验，根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计的示数F与物体下降高度h的F﹣h图象．那么物体浸没在这种液体中

2、受到的浮力F浮′=N．实验表明，浸在液体里的物体受到的浮力大小还跟有关．另一种液体的密度ρ液=kg/m3．【答案】（1）6；（2）5；（3）物体浸入液体的体积（物体排开液体的体积）；（4）c、d；（5）4；液体的密度；0.8×103．【解析】试题分析：（1）根据图a得出物体的重力大小；（2）由图c及a根据F浮=G﹣F得出所受浮力的大小；（3）比较b、c两图的不同点，得出浮力大小与物体排开液体体积的关系；（4）根据浮力大小与排开液体体积的关系得出结论；（5）根据物体完全浸没时测力计的示数及其重力求出浮力；根据物体在两种液体中排开液体的体积

3、不变得出液体的密度．解：（1）由a知，G=6N；（2）由c知，圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮=G﹣F=6N﹣1N=5N；（3）（b）、（c）两图，液体的密度相同，排开液体的体积不同，测力计的示数不同，可知浸在同一种液体中的物体受到浮力的大小跟物体浸入液体的体积（物体排开液体的体积）有关；（4）c、d两图，圆柱体完全浸没，下沉过程中，测力计的示数不变，即所受浮力不变；（5）由图乙知，物体完全浸没时测力计的示数为2N，则F浮′=G﹣F′=6N﹣2N=4N；试卷第15页，总16页由实验知，浸在液体里的物体受到的浮力大小还根据液体的密度有关；由

4、F浮=ρ液gV排得，V排=，则=解得：ρ液=0.8×103kg/m3．故答案为：（1）6；（2）5；（3）物体浸入液体的体积（物体排开液体的体积）；（4）c、d；（5）4；液体的密度；0.8×103．【点评】此题是探究影响浮力大小的因素实验，考查了学生分析图象和数据的能力，注意分析问题过程中控制变量法的应用，同时要熟练掌握密度公式及阿基米德原理公式，做到灵活应用．2．为了探究容器中漂浮在液面上的冰块熔化前后液面变化情况，同学们组成兴趣小组进行实验。他们选用了不同质量（m1＜m2）的冰块，分别放入盛有相同体积水的烧杯中，冰块熔化前后液面变

5、化情况如图13（a）、（b）所示。然后他们又将相同质量的冰块放入盛有相同体积的不同液体中重复实验（r乙＞r甲＞r水），冰块熔化前后液面变化情况如图（c）、（d）所示，图中h1＜h2。请仔细观察图中的现象和相关条件，归纳得出初步结论。（1）分析比较图（a）或（b）中的现象及相关条件可知：。（2）分析比较图（c）和（d）中的现象及相关条件可知：。【答案】①漂浮在水面上的冰块熔化后，水面高度不发生改变；②相同质量的冰块漂浮在密度大于水的液体中，熔化后液面高度变大，且液体密度越大，冰块熔化后液面上升的高度越大。【解析】试题分析：（1）冰的密度小

6、于水的密度，处于漂浮状态，冰块熔化后的体积正好等于它所排开的水的体积，所以冰熔化后水面不发生变化；（2）如果冰漂浮的液体的密度大于水的密度，则当冰化成水时的体积将大于它所排开的液体的体积，液面会上升，且液体密度越大，冰块熔化后液面上升的高度越大。考点：阿基米德原理3．（5分）（2008•连云港）为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯、金属块、木块、细线、水及其他简单辅助器材．试卷第15页，总16页第一小组：探究金属块的下沉条件．实验中，他们用两种方法测量了物体受到的浮力：方法1：称重法．测量过程及示数如图（

7、甲）所示，则金属块所受的浮力为N．方法2：阿基米德原理法．测量过程与示数如图（乙）所示，则排开水的体积为mL，根据F浮=G排=ρ水V排g可计算出浮力．第二小组：探究木块上浮的条件．要测量木块浸没时的浮力，你准备选用上述两方法中的方法（选填“1”或“2”），并简要说明操作中还应采取的措施：．【答案】0.2，20，2，用细针使木块完全浸没．【解析】试题分析：第一小组：对于下沉的物体，在水中受浮力的测量方法：①称重法F浮=G﹣F′，②测出V排利用阿基米德原理计算F浮；第二小组：对于上浮的物体，还可以测出V排利用阿基米德原理计算F浮，注意在测量

8、V排时，要采取“助沉法”．解：第一小组：方法一（称重法），物体受浮力：F浮=G﹣F′=2.2N﹣2N=0.2N；方法二（阿基米德原理法），∵V排=40mL﹣20mL=20mL=20cm3=20×10﹣6m3