2026年假日拾光长江少年儿童出版社八年级物理第26页答案
7.探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验,需要如下器材:分度值为0.1 N的弹簧测力计,底面积为5 cm²、高度为6 cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干、水、密度未知的某种液体,细线等。

(1)步骤A所示弹簧测力计的示数为
2.7
N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中的不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在下表中:

(2)步骤B中铜块所受浮力$F_{浮}=$
0.1
N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以得出浮力大小跟
物体排开液体的体积
有关;
(4)步骤D、E表明浮力大小跟
物体浸没在液体中的深度
无关;
(5)根据表格中的数据,可以推算出未知液体的密度是
1.3
g/cm³(结果保留一位小数),步骤B中铜块下表面受到水的压强是
200
Pa;
(6)在步骤B的基础上继续探究:保持铜块下表面所处的位置不变,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢地向烧杯内加水,发现弹簧测力计的示数逐渐
减小
(选填“增大”或“减小”);当所加水使铜块刚好浸没时(水未溢出),烧杯底部受到水的压强增加了
420
Pa。(已知在一定范围内,弹簧受到的拉力每减少0.1 N,弹簧的长度就缩短0.1 cm,本空g取10 N/kg)

答案

7.(1)2.7 (2)0.1 (3)物体排开液体的体积 (4)物体浸没在液体中的深度 (5)1.3 200 (6)减小 420

解析

【分析】
本题围绕“浮力大小与哪些因素有关”的实验展开,解题思路如下:
1. 弹簧测力计读数:根据分度值0.1N直接读取步骤A中铜块的重力;
2. 浮力计算:利用称重法$F_{浮}=G-F_{拉}$,结合步骤A的重力和步骤B的拉力计算浮力;
3. 浮力与排开体积的关系:控制液体密度不变,分析A、B、C、D中排开体积变化对浮力的影响;
4. 浮力与浸没深度的关系:控制排开体积和液体密度不变,分析D、E中深度变化对浮力的影响;
5. 未知液体密度与压强计算:利用阿基米德原理,结合铜块体积和浸没时的浮力差求液体密度;步骤B中浮力等于铜块下表面的压力,结合底面积计算压强;
6. 加水后的示数与压强变化:加水增大排开体积使浮力变大,拉力减小;结合弹簧缩短量和铜块需浸入的深度,计算水面上升高度,进而求压强增量。
【解析】
(1) 弹簧测力计分度值为0.1N,步骤A的示数为$\boldsymbol{2.7}$N;
(2) 铜块重力$G=2.7N$,步骤B中拉力$F_{拉}=2.6N$,由称重法得浮力:$F_{浮}=G-F_{拉}=2.7N-2.6N=\boldsymbol{0.1}$N;
(3) 步骤A、B、C、D中,液体密度相同,铜块排开液体体积逐渐增大,浮力逐渐增大,故浮力大小跟物体排开液体的体积有关;
(4) 步骤D、E中,铜块均浸没在水中,排开体积和液体密度相同,深度不同但浮力相同,故浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关;
(5) 铜块体积$V=S· h=5cm^2×6cm=30cm^3=3×10^{-5}m^3$;
浸没在水中时,浮力$F_{浮水}=2.7N-2.4N=0.3N$,由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$得:
$\rho_{水}=\frac{F_{浮水}}{gV}=\frac{0.3N}{10N/kg×3×10^{-5}m^3}=1×10^3kg/m^3$;
浸没在未知液体中时,浮力$F_{浮液}=2.7N-2.3N=0.4N$,则:
$\rho_{液}=\frac{F_{浮液}}{gV}=\frac{0.4N}{10N/kg×3×10^{-5}m^3}\approx1.3×10^3kg/m^3=\boldsymbol{1.3}$g/cm³;
步骤B中,浮力等于铜块下表面的压力(上表面无压力),$F=0.1N$,底面积$S=5cm^2=5×10^{-4}m^2$,压强:
$p=\frac{F}{S}=\frac{0.1N}{5×10^{-4}m^2}=\boldsymbol{200}$Pa;
(6) 加水时,铜块排开体积增大,浮力变大,拉力减小,故弹簧测力计示数逐渐减小;
当铜块刚好浸没时,拉力减少量$\Delta F=2.6N-2.4N=0.2N$,弹簧缩短量$\Delta L=0.2N×\frac{0.1cm}{0.1N}=0.2cm$;
铜块需再浸入的深度为$6cm-2cm=4cm$,水面上升高度$\Delta h=4cm+0.2cm=4.2cm=0.042m$,压强增量:
$\Delta p=\rho_{水}g\Delta h=1×10^3kg/m^3×10N/kg×0.042m=\boldsymbol{420}$Pa。
【答案】
7.(1)2.7 (2)0.1 (3)物体排开液体的体积 (4)物体浸没在液体中的深度 (5)1.3 200 (6)减小 420
【知识点】
浮力的影响因素、阿基米德原理、压强计算
【点评】
本题为浮力探究实验综合题,涵盖弹簧测力计读数、称重法测浮力、阿基米德原理应用、液体压强计算等核心知识点,需学生掌握控制变量法及公式灵活运用,综合性较强,是初中物理力学的重点题型。
【难度系数】
0.5
8.在游泳时,你会发现,只要用脚轻轻蹬泳池底,整个身体就很容易浮起;如果在床上也想这样起身,就非常困难。这是为什么?

答案

8.答:游泳时人受到向上的浮力,脚蹬池底会产生向上的反作用力,加上浮力的作用,整个身体就容易浮起来;在床上时人主要受重力作用,脚蹬床时产生的向上的力较小,且没有像在水中时那样有水的浮力辅助,所以很难离开床。

解析

【分析】
要解释该现象,需对两种场景(游泳时、在床上)进行受力分析:首先明确游泳时人在水中会受到水的浮力,同时脚蹬池底时,根据力的作用是相互的,池底会给脚向上的反作用力,两个向上的力共同作用,使身体容易浮起;而在床上时,人处于空气中,空气对人的浮力极小可忽略,脚蹬床产生的向上反作用力较小,向上的力不足以克服自身重力,因此很难起身。通过对比两种场景的受力差异,即可得出原因。
【解析】
游泳时,人浸没在水中,受到水向上的浮力,同时脚蹬池底时,池底对脚产生向上的反作用力,向上的合力较大,所以整个身体容易浮起来;在床上时,人主要受重力作用,脚蹬床时产生的向上的力较小,且没有水的浮力辅助,向上的力不足以克服重力,所以很难离开床。
【答案】
答:游泳时人受到向上的浮力,脚蹬池底会产生向上的反作用力,加上浮力的作用,整个身体就容易浮起来;在床上时人主要受重力作用,脚蹬床时产生的向上的力较小,且没有像在水中时那样有水的浮力辅助,所以很难离开床。
【知识点】
浮力、力的作用是相互的、受力分析
【点评】
本题结合生活中的常见现象,考查浮力和力的相互作用的应用,要求学生能将物理理论知识与实际场景结合,解释生活中的物理问题,体现了物理学科的实用性。
【难度系数】
0.4