2024-2025年新疆各地市中考物理模拟题分类精选15.浮力的相关实验（Word版附解析）

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（1）图1D中物体受到的浮力是 1 N；
（2）由C、D两图可得出结论：物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 无 关；
（3）用测力计吊着物体缓慢浸入水中，从物体底面接触水面开始，到物体底面与容器底部刚好接触的过程中，能正确表示物体所受浮力F与物体底面浸入水中深度h关系的图象是图2中的 C ；
（4）图1中的物块的密度是 4×103 kg/m3，若图1E中液体不是水，则其密度为 1.2×103 kg/m3时，物体对容器底部压力刚好为零。
【解答】解：（1）由A图、D图得，物体浸没在水中所受的浮力为F浮＝G﹣F＝4N﹣3N＝1N，
（2）从图中A、C、D可得出，物体浸没在水中不同深度，物体受到的浮力相同，说明浸没在液体中的物体所受浮力的大小与浸没深度无关；
（3）用测力计吊着物体缓慢浸入水中，从物体底面接触水面开始，到刚浸没在水中的过程中，物体排开液体的体积逐渐变大，受到浮力变大，从开始浸没在水到物体底面与容器底部刚好接触的过程中，排开液体的体积不变，受到的浮力大小不变，故能正确表示物体所受浮力F与物体底面浸入水中深度h关系的图象是图2中的C；
（4）由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可得：1N＝ρ水gV排；物体的重力为4N，根据G＝mg＝ρVg可得：4N＝ρ物gV；
浸没时V排＝V，解得ρ物＝4ρ水＝4×103kg/m3；
图E中，物体对容器底部压力刚好为零，G﹣F′浮＝2.8N
F′浮＝4N﹣2.8N＝1.2N，由阿基米德原理，ρ′液gV物＝1.2N﹣﹣﹣﹣﹣①，
由丙知，ρ水gV物＝1N﹣﹣﹣﹣﹣②，
①÷②得：
则液体的密度为：
ρ′液＝1.2×103kg/m3；
故答案为：（1）1；（2）无关；（3）C；（4）4×103；（5）1.2×103。
22．[2024昌吉二中模拟]如图甲所示，利用实心圆柱体、弹簧测力计、溢水杯等器材探究浮力的大小与哪些因素有关。
（1）通过图甲中的实验步骤②、③、④可以发现，影响浮力大小的因素之一是物体排开液体的 体积 ；
（2）如图乙是实心圆柱体缓慢浸入水中时，弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入水中的深度h变化的关系图象，可以计算出圆柱体的底面积为 20 cm2；
（3）小华认为只要把图甲中从左数的第③幅图中的数据去掉就可以验证阿基米德原理；
（4）若圆柱形容器的底面积为100cm2，从步骤②到步骤④，水又对容器底部的压强增加了 0 Pa；
（5）该实心圆柱体的密度为 2.5×103 kg/m3。
【解答】解：（1）通过图甲中的实验步骤②、③、④可以看出，随着圆柱体浸没于水中体积的增大，弹簧测力计的示数减小，浮力增大，所以影响浮力大小的因素之一是排开液体的体积；
（2）从乙图中可以看出，h＝6cm＝0.06m；
由甲图④圆柱体浸没时受到的浮力为：
F浮＝G﹣F＝3N﹣1.8N＝1.2N，
由阿基米德原理可得圆柱体的体积为：
V＝V排1.2×10﹣4m3；
由V＝Sh可得圆柱体的底面积为：
s2×10﹣3m2＝20cm2；
（4）从步骤②到步骤④，虽然会排开水，但是水被排到了烧杯中，所以容器中水的深度不变，所以水对容器底部的压强增加了0Pa。
（5）圆柱体的密度为：
ρ圆柱体2.5×103kg/m3
故答案为：（1）体积；（2）20；（4）0；（5）2.5×103。
21．[2024昌吉四中模拟]小薇同学在测矿石的密度时，操作步骤如下：
（1）小薇选用了一块小矿石，用调好的天平测它的质量，当右盘中所加砝码和游码的位置如图甲所示时，天平恢复平衡，则测得的矿石质量m是 43.4 g；
（2）如图乙在量筒中装入适量的水，将系了细线的矿石轻轻放入量筒，如图乙所示，测得矿石的体积V是 20 cm3；
（3）由测出矿石的密度为 2.2 g/cm3（保留一位小数）；
（4）小薇回家后，想测出家里某个小饰品的密度，她找到家里的电子秤如图（最后一位为小数），称出饰品的质量是140g，又借助细线、水、玻璃杯，测出了饰品的体积，她的实验操作步骤如图丙、丁所示，则饰品的密度是 2.8×103 kg/m3。
【解答】解：（1）小矿石的质量为砝码的质量加游码的度数，小矿石的质量：m＝20g+20g+3.4g＝43.4g。
（2）矿石和水的总体积是40mL，水的体积是20lmL，所以矿石的体积：V＝40mL﹣20mL＝20mL＝20cm3。小
（3）矿石的密度
2.17g/cm3≈2.2g/cm3
（4）小饰品用细线悬挂浸没在水中，小饰品受到水的浮力作用，物体间力的作用是相互的，小饰品给水一个力作用在容器的底部，使电子秤的示数增加，故电子秤示数增加量等于小饰品排开水的质量，则小饰品排开水的质量：m排＝686.0g﹣636.0g＝50g，
饰品排开水的重力：G排＝m排g，饰品受到的浮力：F浮＝G排，所以，m排g＝ρ水gV排，
饰品浸没在水中，小饰品排开水的体积：
V'＝V排水50cm3
小饰品的质量是m'＝140g，小饰品的密度
ρ；
答：（1）小矿石的质量为：43.4；
（2）矿石的体积为：20；
（3）矿石的密度为：2.2；
（4）小饰品的密度为：2.8×103
21．[2024兵团一中三模]小明设计如下实验测量饮料的密度。
（1）用天平测出空烧杯的质量为38.2g，在烧杯中倒入适量的饮料，测出烧杯和饮料的总质量如图甲所示为 71.2 g，将烧杯中的饮料全部倒入量筒中，饮料的体积如图乙所示，则可计算出饮料的密度为 1.1 g/cm3，该测量值偏 大 （选填“大”或“小”）；
（2）小明进一步思考后又想出了一种测饮料密度的方法，他利用大小两个圆柱形桶依次完成了图丙所示的A、B、C三步实验，其中BC两次小桶中饮料和水的体积相同（B、C中小桶中液体未画出），则饮料密度的表达式：ρ＝ ρ水 （用图丙中测量的h1、h2、h3及ρ水表示）。
【解答】解：（1）根据图甲可知烧杯和饮料的总质量为50g+20g+1.2g＝71.2g，烧杯中饮料的质量为m＝71.2g﹣38.2g＝33g，
由图乙可知，饮料的体积为30mL＝30cm3，
饮料的密度为ρ1.1g/cm3＝1.1×103kg/m3；
由于把烧杯中的饮料全部倒入量筒时，烧杯中残留有少量的饮料，测量饮料的体积偏小，由密度公式ρ可知测得的密度偏大；
（2）设圆柱形容器底面积为S，如图A，小烧杯漂浮在水面上：G杯＝F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh1；
如图B，饮料放在小水杯中，小烧杯和饮料漂浮在水面上：G饮料+G杯＝F'浮＝ρ水gV'排＝ρ水gS（h2；
即：ρ饮料gV内＝ρ水gS（h2﹣h1）；
如图C，小烧杯和饮料漂浮在水面上：G水+G杯＝F″浮＝ρ水gV″排＝ρ水gSh3；
即ρ水gV内＝ρ水gS（h3﹣h1）；
则饮料的密度为：ρ饮料ρ水。
故答案为：（1）71.2；1.1；大；（2）ρ水。
22．[2024克拉玛依模拟]小梁在实验室进行“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验。如图所示，在弹簧测力计下挂一圆柱体，分别从盛不同液体的烧杯上方缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，在表格中记录圆柱体下降过程中浸入三种液体中不同深度h时弹簧测力计示数F。（水的密度ρ＝1.0×103kg/m3）
（1）分析表中数据可知，圆柱体从刚接触液体到被浸没的过程中，所受浮力 变大 （填“变大”或“变小”或“不变”）；当圆柱体浸没在水中时所受浮力F浮＝ 4 N。
（2）圆柱体所受浮力的大小与它浸在液体中的 体积 （填“体积”或“深度”）有关，与液体的密度有关。
（3）分析实验数据可计算出该圆柱体的密度为 1.5×103 kg/m3，A、B两种液体的密度之比ρA：ρB＝ 3：2 。
【解答】解：（1）分析表中数据可知，圆柱体从刚接触液体到被浸没的过程中，水中的示数F示逐渐变小，根据F浮＝G﹣F示可知所受浮力变大；
当圆柱体浸没在水中时根据称重法可知所受浮力F浮＝G﹣F示＝6N﹣2N＝4N。
（2）以圆柱体浸在水中的示数为例，浸入深度为0﹣8cm的过程中，未全部浸没，浸入的深度越大，排开液体的体积越大，液体中测力计的示数越小，根据F浮＝G﹣F示可知，所受的浮力越大，圆柱体所受浮力的大小与它浸在液体中的体积有关；
浸入深度为8﹣12cm的过程中，全部浸没，排开液体的体积不变，测力计的示数不变，根据称重法可知所受浮力不变，故圆柱体所受浮力的大小与它浸在液体中的深度无关；
（3）根据重力公式可知圆柱体的质量m0.6kg；
根据阿基米德原理可知圆柱体的体积V＝V排4×10﹣4m3；
根据密度公式可知圆柱体的密度ρ1.5×103kg/m3；
根据称重法可知圆柱体在两种液体中所受的浮力分别为：
F浮A＝G﹣FA＝6N﹣1.2N＝4.8N＝ρAgV排，
F浮B＝G﹣FB＝6N﹣2.8N＝3.2N＝ρBgV排，
结合阿基米德原理可知：
联立可知A、B两种液体的密度之比ρA：ρB＝3：2。
故答案为：（1）变大；4；（2）体积；（3）1.5×103；3：2。深度h（cm）
0
2
4
6
8
10
12
水中示数F水（N）
6
5
4
3
2
2
2
液体A中示数FA（N）
6
4.8
3.6
2.4
1.2
1.2
1.2
液体B中示数FB（N）
6
5.2
4.4
3.6
2.8
2.8
2.8