登录
7. 某组同学利用图3中的器材和方案验证阿基米德原理。
图 3
(1) 图3(a)、(b)、(c)、(d)依次是验证阿基米德原理的实验步骤，通过图中
(2) 图3(c)和(d)两个步骤可以算出小桶中水的重力，这个重力与
(3) 为了减小实验误差，实验步骤的合理顺序应该是
(4) 以下实验过程中的操作，会影响验证结果的是
A. 图3(b)中溢水杯内未盛满水
B. 图3(d)中小桶内有少量水
C. 图3(b)中石块未浸没在水中
图 3
(1) 图3(a)、(b)、(c)、(d)依次是验证阿基米德原理的实验步骤，通过图中
(a)(b)
两个步骤可以测出石块受到的浮力。(2) 图3(c)和(d)两个步骤可以算出小桶中水的重力，这个重力与
石块受到的浮力
相等。(3) 为了减小实验误差，实验步骤的合理顺序应该是
(d)(a)(b)(c)[或(a)(d)(b)(c)]
。(4) 以下实验过程中的操作，会影响验证结果的是
A
。A. 图3(b)中溢水杯内未盛满水
B. 图3(d)中小桶内有少量水
C. 图3(b)中石块未浸没在水中
答案
7.（1）(a)(b) （2）石块受到的浮力 （3）(d)(a)(b)(c)[或(a)(d)(b)(c)] （4）A
解析
【分析】
本题围绕验证阿基米德原理的实验展开，需结合称重法测浮力、阿基米德原理的内容，分析各实验步骤的作用、实验顺序及误差影响。
（1）测浮力利用称重法，即浮力等于物体在空气中的重力减去物体浸没在液体中时弹簧测力计的拉力，对应图(a)测石块重力、图(b)测石块浸没时的拉力，因此需用(a)(b)两步。
（2）根据阿基米德原理，排开液体的重力等于物体受到的浮力，图(c)和(d)的示数差为排开的水的重力，该重力应等于石块受到的浮力。
（3）实验需先测空桶重力，再测石块重力，接着将石块浸没收集排开的水，最后测桶和水的总重，也可调整测空桶和石块重力的先后顺序，因此合理顺序有两种。
（4）分析操作对结果的影响：溢水杯未盛满水会导致排开的水偏少，影响结果；小桶原有少量水不影响排开水重力的计算；石块未浸没仍满足浮力等于排开水的重力，不影响结果。
【解析】
（1）称重法测浮力公式为$F_{浮}=G - F_{拉}$，图(a)中弹簧测力计示数为石块的重力$G$，图(b)中弹簧测力计示数为石块浸没在水中时的拉力$F_{拉}$，因此通过(a)(b)两个步骤可测出石块受到的浮力。
（2）图(d)测空桶重力$G_{桶}$，图(c)测桶和排开水的总重力$G_{总}$，则排开的水的重力$G_{排}=G_{总}-G_{桶}$，根据阿基米德原理，$G_{排}$与石块受到的浮力相等。
（3）实验步骤的合理顺序：先测空桶重力（图d），再测石块重力（图a），接着将石块浸没在溢水杯中，读取拉力并收集排开的水（图b），最后测桶和排开水的总重力（图c）；也可先测石块重力再测空桶重力，因此顺序为(d)(a)(b)(c)或(a)(d)(b)(c)。
（4）选项分析：A. 图(b)中溢水杯内未盛满水，石块排开的水无法全部溢出，导致测得的排开水的重力偏小，与浮力不相等，影响验证结果；B. 图(d)中小桶内有少量水，计算排开水的重力时，总重减去空桶重即可，原有水的重力不影响差值，不影响结果；C. 图(b)中石块未浸没在水中，浮力仍等于排开的水的重力，只是数值变小，不影响验证结果，因此选A。
【答案】
（1）(a)(b) （2）石块受到的浮力 （3）(d)(a)(b)(c)[或(a)(d)(b)(c)] （4）A
【知识点】
阿基米德原理、称重法测浮力、实验步骤设计
【点评】
本题是验证阿基米德原理的基础实验题，核心考查称重法测浮力、阿基米德原理的应用，以及实验步骤的合理性和误差分析，属于初中物理力学的常考题型，需掌握实验的关键要点。
【难度系数】
0.5
本题围绕验证阿基米德原理的实验展开，需结合称重法测浮力、阿基米德原理的内容，分析各实验步骤的作用、实验顺序及误差影响。
（1）测浮力利用称重法，即浮力等于物体在空气中的重力减去物体浸没在液体中时弹簧测力计的拉力，对应图(a)测石块重力、图(b)测石块浸没时的拉力，因此需用(a)(b)两步。
（2）根据阿基米德原理，排开液体的重力等于物体受到的浮力，图(c)和(d)的示数差为排开的水的重力，该重力应等于石块受到的浮力。
（3）实验需先测空桶重力，再测石块重力，接着将石块浸没收集排开的水，最后测桶和水的总重，也可调整测空桶和石块重力的先后顺序，因此合理顺序有两种。
（4）分析操作对结果的影响：溢水杯未盛满水会导致排开的水偏少，影响结果；小桶原有少量水不影响排开水重力的计算；石块未浸没仍满足浮力等于排开水的重力，不影响结果。
【解析】
（1）称重法测浮力公式为$F_{浮}=G - F_{拉}$，图(a)中弹簧测力计示数为石块的重力$G$，图(b)中弹簧测力计示数为石块浸没在水中时的拉力$F_{拉}$，因此通过(a)(b)两个步骤可测出石块受到的浮力。
（2）图(d)测空桶重力$G_{桶}$，图(c)测桶和排开水的总重力$G_{总}$，则排开的水的重力$G_{排}=G_{总}-G_{桶}$，根据阿基米德原理，$G_{排}$与石块受到的浮力相等。
（3）实验步骤的合理顺序：先测空桶重力（图d），再测石块重力（图a），接着将石块浸没在溢水杯中，读取拉力并收集排开的水（图b），最后测桶和排开水的总重力（图c）；也可先测石块重力再测空桶重力，因此顺序为(d)(a)(b)(c)或(a)(d)(b)(c)。
（4）选项分析：A. 图(b)中溢水杯内未盛满水，石块排开的水无法全部溢出，导致测得的排开水的重力偏小，与浮力不相等，影响验证结果；B. 图(d)中小桶内有少量水，计算排开水的重力时，总重减去空桶重即可，原有水的重力不影响差值，不影响结果；C. 图(b)中石块未浸没在水中，浮力仍等于排开的水的重力，只是数值变小，不影响验证结果，因此选A。
【答案】
（1）(a)(b) （2）石块受到的浮力 （3）(d)(a)(b)(c)[或(a)(d)(b)(c)] （4）A
【知识点】
阿基米德原理、称重法测浮力、实验步骤设计
【点评】
本题是验证阿基米德原理的基础实验题，核心考查称重法测浮力、阿基米德原理的应用，以及实验步骤的合理性和误差分析，属于初中物理力学的常考题型，需掌握实验的关键要点。
【难度系数】
0.5
四、简答题
8. 有人说：“跳水运动员从接触水面到沉至最低点的过程中，受到水的浮力是持续增大的。”你认为对吗？请说明理由。
8. 有人说：“跳水运动员从接触水面到沉至最低点的过程中，受到水的浮力是持续增大的。”你认为对吗？请说明理由。
答案
8. 不对，运动员从刚接触水面到完全进入水中，浮力逐渐增大；继续下沉过程中，浮力大小不变
解析
【分析】
要判断该说法是否正确，需结合阿基米德原理分析浮力的变化。跳水运动员从接触水面到沉至最低点分为两个阶段：①刚接触水面到完全浸入水中；②完全浸入水中后继续下沉。根据阿基米德原理，浮力大小由液体密度和排开液体的体积决定，因此需分析两个阶段中排开液体体积的变化，进而判断浮力的变化，即可得出结论。
【解析】
原说法错误。理由如下：1. 运动员从刚接触水面到完全浸入水中时，排开水的体积逐渐增大，水的密度和g不变，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，此过程中浮力逐渐增大；2. 运动员完全浸入水中后继续下沉时，排开水的体积等于自身的体积，保持不变，因此浮力大小不变。综上，浮力不是持续增大的，故原说法错误。
【答案】
不对，运动员从刚接触水面到完全进入水中，浮力逐渐增大；继续下沉过程中，浮力大小不变。
【知识点】
阿基米德原理，浮力的影响因素
【点评】
本题考查阿基米德原理的实际应用，核心是明确物体浸没前后排开液体体积的变化，属于基础概念的理解与应用，需注意区分两个阶段的浮力变化，避免误判。
【难度系数】
0.3
要判断该说法是否正确，需结合阿基米德原理分析浮力的变化。跳水运动员从接触水面到沉至最低点分为两个阶段：①刚接触水面到完全浸入水中；②完全浸入水中后继续下沉。根据阿基米德原理，浮力大小由液体密度和排开液体的体积决定，因此需分析两个阶段中排开液体体积的变化，进而判断浮力的变化，即可得出结论。
【解析】
原说法错误。理由如下：1. 运动员从刚接触水面到完全浸入水中时，排开水的体积逐渐增大，水的密度和g不变，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，此过程中浮力逐渐增大；2. 运动员完全浸入水中后继续下沉时，排开水的体积等于自身的体积，保持不变，因此浮力大小不变。综上，浮力不是持续增大的，故原说法错误。
【答案】
不对，运动员从刚接触水面到完全进入水中，浮力逐渐增大；继续下沉过程中，浮力大小不变。
【知识点】
阿基米德原理，浮力的影响因素
【点评】
本题考查阿基米德原理的实际应用，核心是明确物体浸没前后排开液体体积的变化，属于基础概念的理解与应用，需注意区分两个阶段的浮力变化，避免误判。
【难度系数】
0.3
