2023年人教版初中物理八年级下册重难点专题：影响浮力大小的因素实验探究题附答案

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2023年人教版初中物理八年级下册重难点专题：影响浮力大小的因素实验探究题附答案
一、实验探究题
1． 小宇同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精)，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图表示探究过程及有关数据，请根据图示完成下列问题：

（1）分析①. 、②、③、④四组图，说明物体所受浮力大小跟　 　有关。
（2）分析　 　三组图，说明浮力大小跟液体的密度有关，此过程所用的实验研究方法是：　 　。
（3）物体完全浸没在酒精中所受的浮力是　 　N。
（4）根据图中的实验数据，该金属块的密度是　 　kg/m3，酒精的密度
为　 　kg/m3。(g取10N/kg)
2．小明同学按如图所示的操作探究影响浮力大小的因素。

（1）物体所受的重力是　 　N；
（2）物体完全浸没在水中时的浮力是　 　N；
（3）分析A、B、C三图的实验数据可知：物体所受的浮力大小与　 　有关；
（4）分析A、D、E三图的实验数据可知：物体所受的浮力大小与　 　有关；
（5）分析　 　三图的实验数据可知：物体所受的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；
（6）通过本次实验，可以算出酒精的密度是　 　kg/m3。
3．小明早餐常吃一个煮鸡蛋。他想知道一个生鸡蛋的密度，但发现实验室的量筒口径太小，无法测量鸡蛋的体积，他进行了下面的实验。

（1）请你按照小明的实验思路，将实验步骤补充完整。
①把天平放在水平桌面上，分度盘如图甲所示，他应该将平衡螺母向　 　调节，使天平平衡；
②用天平测出烧杯的质量为65.8g；
③在烧杯中装适量的水，把鸡蛋放入水中，鸡蛋下沉至杯底，如图乙；
④如图丙所示，小明的操作是　 　；
⑤取出鸡蛋，用调好的天平测烧杯和盐水的总质量，如图丁所示，天平的读数为　 　g；
⑥将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图戊所示，量筒的读数为96mL；
⑦利用密度公式计算出盐水的密度为　 　kg/m3，即为鸡蛋的密度。
（2）小明利用上述方法测出的盐水密度　 　（选填“偏大”或“偏小”）；小明同学很快想到，不需要增加器材，也不需要增加额外的步骤，只要将实验步骤的顺序稍加调整，就会大大减小上述误差。小明同学调整后的实验步骤顺序是　 　（填写实验步骤前的序号）。
（3）按照上面所述实验过程，请你帮助小明证明鸡蛋的密度等于盐水密度。（推导过程要有必要的文字说明）
4．小红在探究浮力大小与哪些因素有关的实验时，操作如下：

（1）图甲中小红把一个饮料罐慢慢按入水中，用力越来越大，猜想浮力的大小可能与排开液体的体积有关，图乙中　 　（填字母序号）两图可以验证她的猜想是否正确；
（2）观察B、E两图，得出了浮力的大小与液体密度有关的结论，你认为结论是否合理：　 　（选填“是”或“否”），理由：　 　；
（3）观察C、D两图，可知浸没在液体中的物体所受浮力的大小与物体浸没的深度　 　（填“有关”或“无关”）；综上所述得出结论：浮力的大小与　 　和　 　有关；
（4）下列选项中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体浸在水中后下表面到水面距离h关系的图像是_______（填序号）。
A． B．
C． D．
5．小王用下图甲所示实验器材研究弹簧测力计的示数F与物体A下降距离h的关系。用弹簧测力计提着物体A，使其从下表面刚接触水面开始缓慢浸入水中（水未溢出），容器的底面积为100cm2，根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与物体A下降距离h的关系图像（如图乙）。

（1）物体A浸没前，弹簧测力计的示数F随物体A向下远离M的时间大而减小，说明浮力的大小与　 　有关；
（2）物体A浸没后，所受浮力保持不变，说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没的深度 　 　（选填“有关”或“无关”）。若小王同学在使用弹簧测力计时，指针在零刻度线以上，小王同学没有调零而直接进行测量，这样计算出的浮力值　 　 （选填“偏大”“不变”或“偏小”）；
（3）结合实验数据计算可得，物体A的密度为　 　kg/m³。本实验中先测物体A的重力，再将物体A浸没在水中（未触底）读出弹簧测力计的示数，若改变这两个操作的先后顺序，物体A的密度的测量结果将　 　 （选填“偏大”“不变”或“偏小”）。
6．学习了认识“浮力”后，爱动脑筋的小冬提出了问题：浸没在液体中的物体受到浮力的大小与哪些因素有关呢？经过思考，他在学校实验室找来了弹簧测力计、烧杯、一个金属块，水、盐水和橡皮泥等器材，设计并进行了如图所示探究实验。则：

（1）金属块浸没在水中时，受到的浮力是　 　N。实验中由于握着测力计的手臂易晃动，导致测力计示数不稳定，读数困难。请你写出一种改进措施　 　；
（2）分析A、B两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与　 　有关；分析B、C两图实验数据可得：浮力大小跟物体浸没在水中的深度　 　（选填“有关”或“无关”）；
分析　 　两图可知，浮力大小跟液体密度有关；
（3）为了研究“浮力的大小可能与物体的形状有关”，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图E所示的实验，由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小宁认为这结论不可靠，主要原因是　 　；
（4）小宁利用上述的器材测量一块合金的密度，他的实验步骤如下：
①用弹簧测力计测出合金所受的重力G；
②使合金　 　（选填“浸没”或“浸入”）在水中，读出此时弹簧测力计的示数F；
③则合金密度的表达式为ρ合=　 　（用字母G、F、ρ水表示）。
7．在“探究影响浮力大小的因素”实验中，小明根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：
A．与物体浸入液体中的深度有关；
B．与物体排开液体的体积有关；
C． 与液体的密度有关。

（1）在图1中：分析a、c、d三次实验，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度　 　（选填“有关”或“无关”）；分析　 　三次实验，可知浮力大小与物体排开液体的体积有关；分析a、d、e三次实验，可知在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力　 　（选填“越大”或“越小”）；
（2）在图1的实验中，物体P的密度为ρ物=　 　kg/m3，盐水的密度为ρ盐水=　 　kg/m3（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）；
（3）小明接着又探究了“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”，过程如图2所示，其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4；
①探究操作的最合理顺序是　 　（只填字母），若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式　 　成立，就可得出结论F浮=G排；
②图2中会影响该探究结论能否正确得出的是　 　（只填字母）。
A．c中水面未到达溢水杯的溢水口 B．c中物体没有全部浸入在水中
8．图甲是小勇研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置，其中A是实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中（水未溢出），得 到F与h的关系图像如图乙中实线所示。（g=10N/kg）

（1）物体A重为　 　N；
（2）浸没前，物体A逐渐浸入水的过程中，水对容器底部的压强将　 　（增大/减小/不变）；
（3）完全浸没时，A受到水的浮力为　 　N， 密度为　 　kg/ m3；
（4）小勇换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图乙中虚线所示图像，则该液体密度为　 　kg/m3。
9．如图所示是小明“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验。

（1）将空心物体A竖直挂在弹簧测力计上，弹簧测力计指针静止时示数如图甲所示，该弹簧测力计量程为　 　N，物体A所受重力为　 　N；
（2）测出空小桶B所受重力为1.4N，将物体A轻轻放入盛满水的溢水杯中，同时用空桶B收集溢出的水，A静止时如图乙所示，则物体A受到的浮力为　 　N；将盛有溢出水的小桶B挂在弹簧测力计下，测出小桶B和溢出水的总重为3.4N，记录、分析实验数据，可得出实验结论：物体A排开水的重力　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）A受到的浮力；
（3）为了得到普遍结论，同学小红用小明以上实验方案和器材多次测量取平均值，这样的做法　 　（选填“合理”或“不合理”）；
（4）完成以上操作后，小明往A中加入沙子进行实验（每次加入沙子后物体A没有被浸没，也没有触杯底），得到4组数据如表：
次数
1
2
3
4
桶B的重力G/N
1.4
1.4
1.4
1.4
物体A与沙子的总重力G/N
2.4
2.8
3.2
3.4
桶B与溢出水的总重力G/N
3.8
4.2
4.6
4.8
实验中，加入沙子越多，桶A浸入水中就越　 　（选填“深”或“浅”）；分析以上探究过程可以得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于　 　。
10．如图一所示，是八年级一班实验小组“探究浮力大小跟哪些因素有关”的过程中，弹簧测力计挂着同一金属块的示数。

（1）金属块浸没在水中时，受到的浮力是 　 　N；
（2）分析丙、丁两图可知，浸在液体中的物体所受的浮力大小跟 　 　有关；
（3）分析图乙、丙可知，浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。实验小组的同学们进一步深入讨论发现，金属块浸入水中的体积越大，金属块排开的水就越多，排开的水的重力就越大。浮力大小与排开水的重力有什么关系呢？同学们继续进行了如图二所示实验。请分析实验过程完成以下填空：
①由图 　 　测得石块浸没在水中时受到的浮力为0.6N；由图B、D可知，石块排开水所受的重力为 　 　N；
②分析实验数据可初步得出：石块所受浮力的大小与它排开水所受重力的大小 　 　。
11．小明在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，他先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块慢慢浸入液体中不同深度。实验步骤如图中的a、b、c、d、e所示（液体均未溢出），并将弹簧测力计的示数记录下来：

（1）分析数据可知，金属块浸没在水中时受到的浮力大小是　 　N；
（2）分析实验步骤a、c、d可知，在同种液体中，物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度　 　（选填“有关”或“无关”）；
（3）分析实验步骤　 　可知（填三个表示实验步骤的字母），在物体排开液体的体积一定时，物体所受浮力大小与液体的密度有关；
（4）根据图中给出的实验数据，还可算出盐水的密度为　 　kg/m3。
12．在学习“影响浮力大小的因素”的实验时，善于思考的小明想知道“物体受到的浮力与其形状是否有关”，于是利用橡皮泥、烧杯和水进行实验。实验步骤如下：
步骤一：将橡皮泥放入盛水的烧杯中，下沉至杯底；
步骤二：将橡皮泥做成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。

（1）通过分析可知，第一次橡皮泥受到的浮力　 　第二次橡皮泥受到的浮力（比较大小）；
（2）小明得出：物体受到的浮力与其形状有关。小明得出错误结论的原因是：他只关注了橡皮泥形状的改变，忽视了　 　对浮力大小的影响；
（3）同学们都知道“影响浮力大小的因素”有哪些，请你从下面实验操作图中选出一些图，针对某一个因素进行探究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明探究结果：
A．探究的因素①　 　 ，选用的图是　 　 ，探究的结果是　 　；
B．探究的因素②　 　 ，选用的图是　 　 ，探究的结果是　 　。
13．小明同学进行“验证阿基米德原理”的实验，实验步骤如下
A．用弹簧测力计测出石块所受的重力G（图甲）；
B．将石块浸没在盛满水的溢水杯中，（用空小桶接出溢水杯里溢出的水），读出这时测力计的示数F（图乙）；
C．测出接水后小桶与水所受的总重力G1（图丙）；
D．将小桶中的水倒出，测出小桶所受的重力G2（图丁）。

根据上面的实验步骤回答下列问题：
（1）物体浸没在水中，受到水的浮力F浮=　 　（用符号表示）；
（2）被排开的水所受的重力G排=　 　（用符号表示）；
（3）若F浮　 　（选填“>”、“<”或“=”）G排，从而可验证阿基米德原理；
（4）利用上面实验中测得的数据，可以计算出这个石块的密度 ρ石=　 　（用符号表示）；
（5）小明还想探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”。他用橡皮泥代替石块再进行实验，步骤如下：将橡皮泥揉成实心球放入盛水的烧杯中，橡皮泥沉至杯底。又将橡皮泥捏成小船形状放入盛水的烧杯中，发现其漂浮在水面上，如图戊所示。
①橡皮泥前后两次受到的浮力F1　 　（选填“>”、“<”或“=”）F2；
②由此该同学认为：物体受到的浮力与其形状有关。其结论错误的原因是：他只关注了橡皮泥形状的改变，而忽略了　 　对浮力大小的影响。
14．小雨用器材探究“物体所受浮力大小与哪些因素有关”，如图所示：

（1）由图中步骤A、B、C、D可得出结论：物体受到的浮力大小与　 　有关，与物体浸没在液体中的深度　 　（选填“有关”或“无关”）；
（2）下列现象中能用上述结论解析的是____ ；
A．人游泳时向后划水，人向前进
B．石头掉到水中，会沉在水底
C．潜水员潜入深水中，为了保证安全，要穿厚厚的潜水服
D．人从浅水向深水区走去，感觉身体越来越轻
（3）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与圆锥形物体的浸入深度h的变化关系图像与下图中相符合的是____（物体高2cm）；
A． B．
C． D．
（4）实验结束后，小雨将锥形物体换成体积与其不同的铁块再次进行实验；他这样做的目的是　 　；
（5）进一步学习了阿基米德原理之后，利用图中的测量数据，还可以计算出其它一些物理量（水的密度已知）。下列物理量中不能计算出的是____ 。
A．物块的体积 B．物块的密度
C．图E液体的体积 D．图E液体的密度
15．小敏同学在探究“影响浮力大小的因素”时，做了如图所示的实验。请你根据小敏的实验探究回答下列问题：

（1）（a）、（b）两图中，（b）图中弹簧测力计的示数较小，说明了　 　；（a）、（b）两图中弹簧测力计的示数差等于　 　；
（2）（b）、（c）两图中，弹簧测力计的示数不同，说明浸在同一种液体中的物体所受浮力大小
跟　 　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　 　有关；
（4）（d）、（e）两图中，弹簧测力计的示数相同，说明物体浸没在同种液体中，
所受浮力大小跟 　 　无关；
（5） 若（a）中测力计示数为4.0N、（c）中测力计示数为3.0N（g取10N/kg），则物体的体积
为　 　m3，物体的密度为　 　kg/m3（水的密度1.0×103kg/m3）。
16．如图所示是某物理兴趣小组验证“阿基米德原理”的实验操作过程示意图。

（1）验证阿基米德原理实验的合理顺序是　 　（填字母代号）；
（2）金属块浸入溢水杯前，溢水杯里应　 　 ；
（3）金属块浸没在水中时，受到的浮力是　 　 N；
（4）金属块的密度为　 　 kg/m³；（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
（5）比较　 　（填字母代号）和　 　 （填字母代号）的操作可得出结论：浸入液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小。
17．在“探究影响浮力大小因素”的实验中，实验过程如图所示。(g=10N/kg)

（1）图乙中物块所受的浮力为　 　N.水对物块下表面的压力为　 　N。
（2）分析甲、乙、丙可知：物体所受浮力的大小与物　 　体有关。
（3）图丁中，当物块浸没在液体中的深度增大时(不触底)，弹箦测力计的示数将　 　(选填“变大"“变小”或“不变”)。
（4）根据图中的实验数据，可计算出物块的体积为　 　m3，图丁中液体的密度
为　 　kg/m3.
18．某实验小组进行了“探究影响浮力大小的因素”和“利用浮力测量盐水密度”的实验。如图1所示，进行了甲、乙、丙、丁、戊五次实验，每次弹簧测力计的示数F都已经标注在测力计旁。请回答以下问题：（假设金属块缓慢下降，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）根据实验过程可知，图乙中金属块受到的浮力为 　 　N。
（2）由丙、丁两图可知：金属块浸没后，所受的浮力大小与 　 　无关；由丙、戊两图可知：金属块所受的浮力大小与 　 　有关。
（3）金属块的体积是 　 　m3。
（4）根据实验过程，最终测得戊图中盐水的密度为 　 　kg/m3。
（5）设烧杯的底面积为100cm2，从乙步骤到丙步骤时，烧杯底部受到水的压强增大了 　 　Pa。
（6）小组成员结合液体压强的知识，设计了测量盐水密度的方案，请将实验步骤补充完整：
①用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧，向管内倒入适量的水，如图2A所示；
②在烧杯中装入适量的盐水，将玻璃管缓慢浸入其中，直至橡皮膜变成平整状态，即不再向下凸出也不向上凹入，水面到下管口的距离记为h1，盐水面到下管口的距离记为h2，如图2B所示；
③则盐水的密度表达式：ρ盐水＝　 　（利用ρ水、h1、h2表示）。
19．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”，如图所示：

（1）B图中物体所受的浮力是　 　N，由图中步骤A、B、C、D可得出结论：物体受到的浮力大小与　 　有关，与物体浸没在液体中的深度　 　（选填“有关”或“无关”）；
（2）根据图中的实验数据，可计算出圆锥形物体的密度为　 　kg/m3，
E图中液体的密度为　 　kg/m3；
（3）如果在步骤E中不小心使物体接触了容器底且与容器底部有力的作用，则所测液体密度将　 　（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；
（4）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与圆锥形物体的浸入深度h的变化关系图像与下图中相符合的是____（物体高2cm）；
A． B．
C． D．
（5）小雨同学接着又用此方法测另一物体的密度，她把该物体浸没在E液体中时发现弹簧秤的示数是其所受浮力的两倍，则该物体的密度是　 　g/cm3。
20．萱萱小组想利用浮力知识探究物体密度的测量方法，如下是他们完成的两个探究实验：
（1）第一个实验是利用电子秤来测量矿石的密度，实验步骤如图：

①电子秤放在水平桌面上，装有适量水的烧杯放在电子秤上，电子秤示数如图A所示；
②把被测矿石用细线拴好，缓慢放入装有水的烧杯中，矿石未触碰到烧杯底部，水未溢出，子秤的示数如图B所示；
③然后缓慢放下矿石，让被测矿石沉入烧杯底部，电子秤示数如图C所示；
根据实验步骤中的数据，可测出被测矿石的质量是　 　g，被测矿石的密度是　 　g/cm3；
（2）小鲁同学想到还可以利用这一矿石测量未知液体的密度，她进行了如图操作：

①在圆柱形容器中装适量的这一液体，将另一平底烧杯放入圆柱形容器的液体中，烧杯静止时容器中液体的深度H1=0.13m，如图甲所示；
②将刚才实验中的矿石擦干水放入烧杯中，如图乙所示，此时烧杯静止时露出液面的高度h1=0.04m，容器中液体的深度H2=0.18m，烧杯和石块受到的浮力为F1；
③将矿石拴在烧杯底部，如图丙所示，烧杯静止时露出液面的高度为h2=0.07m，烧杯和石块受到的浮力为F2，则F1　 　F2；（选填“大于”、“等于”或“小于”）
④已知圆柱形容器底部面积为烧杯底面积的2倍。则这一液体的密度为　 　kg/m3。

答案解析部分
1．【答案】（1）物体排开液体的体积
（2）①④⑤；控制变量法
（3）2.4
（4）3.33×103；0.8×103
2．【答案】（1）4
（2）1
（3）它排开液体的体积
（4）液体的密度
（5）ACD
（6）0.8×103
3．【答案】（1）右|把盐放入水中并搅拌直到鸡蛋悬浮在盐水中|171.4|1.1×103
（2）偏大|①③④⑤⑥②⑦
（3）鸡蛋悬浮在盐水中，鸡蛋受到的重力等于浮力，
F浮＝G
ρ盐水gV排＝ρ鸡蛋gV鸡蛋
鸡蛋悬浮在盐水中，V排＝V鸡蛋，
所以，ρ盐水＝ρ鸡蛋。
4．【答案】（1）BC
（2）否；没有控制排开液体体积相同
（3）无关；液体密度；排开液体体积
（4）B
5．【答案】（1）物体排开液体的体积
（2）无关；不变
（3）1.2×103；偏小
6．【答案】（1）1；把测力计悬挂在铁架台上读数
（2）排开液体的体积；无关；C、D
（3）没有控制排开液体的体积相同
（4）浸没；GG−Fρ水
7．【答案】（1）无关；a、b、c；越大
（2）2.4×103；1.2×103
（3）bacd；F1-F3=F4-F2；A
8．【答案】（1）3
（2）增大
（3）2；1.5×103
（4）0.8×103
9．【答案】（1）0~5；2
（2）2；等于
（3）不合理
（4）深；排开的液体所受的重力
10．【答案】（1）2
（2）液体的密度
（3）A、C；0.6；相等
11．【答案】（1）2
（2）无关
（3）a、d、e
（4）1.1×103
12．【答案】（1）小于
（2）橡皮泥排开液体的体积
（3）物体排开液体体积；①②③；液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；液体的密度；①④⑤；物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大
13．【答案】（1）G-F
（2）G1-G2
（3）=
（4）GG−Fρ水
（5）<；橡皮泥排开水的体积
14．【答案】（1）排开液体的体积；无关
（2）D
（3）C
（4）为了得到更普遍的结论
（5）C
15．【答案】（1）物体受到竖直向上的浮力；浮力
（2）排开液体的体积
（3）液体的密度
（4）物体浸没在液体中的深度
（5）1×10-4；4×103
16．【答案】（1）DABECF
（2）将水装到溢水口处
（3）1
（4）2.6×103
（5）A、B；D、E
17．【答案】（1）0.6；0.6
（2）抛开液体的体积
（3）不变
（4）10-4；0.8×103
18．【答案】（1）2
（2）深度；液体密度
（3）4×10﹣4
（4）1.05×103
（5）200
（6）ℎ1ℎ2 ρ水
19．【答案】（1）0.5；物体排开液体的体积；无关
（2）4×103；0.8×103
（3）偏大
（4）C
（5）2.4
20．【答案】（1）300；2.5
（2）等于；0.75×103