8. 如图10-1-4所示,是探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验,则:

(1)金属块A浸没在水中时,受到的浮力是N。
(2)分析图10-1-4乙、丙实验数据可得:物体所受的浮力大小与有关;分析图10-1-4丙、丁实验数据可得:浮力大小跟物体浸没在水中的深度(选填“有关“或“无关);分析两图可得:浮力大小跟液体密度有关。
(3)为了探究“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10-1-4己所示的实验,由此小明得出的初步结论是: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。
(1)金属块A浸没在水中时,受到的浮力是N。
(2)分析图10-1-4乙、丙实验数据可得:物体所受的浮力大小与有关;分析图10-1-4丙、丁实验数据可得:浮力大小跟物体浸没在水中的深度(选填“有关“或“无关);分析两图可得:浮力大小跟液体密度有关。
(3)为了探究“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10-1-4己所示的实验,由此小明得出的初步结论是: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。
答案
2
排开液体的体积
无关
丁、戊
没有控制排
开液体的体积相同
排开液体的体积
无关
丁、戊
没有控制排
开液体的体积相同
解析
【解析】
(1) 根据称重法测浮力公式 $ F_{浮}=G-F_{示} $,由图甲知金属块重力 $ G=4.8\,\mathrm{N} $,图丙或丁中金属块浸没在水中时弹簧测力计示数 $ F_{示}=2.8\,\mathrm{N} $,则浮力 $ F_{浮}=4.8\,\mathrm{N}-2.8\,\mathrm{N}=2\,\mathrm{N} $。
(2) 乙、丙实验中,液体密度相同,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计示数不同,浮力不同,说明物体所受浮力大小与排开液体的体积有关;丙、丁实验中,物体浸没在水中的深度不同,弹簧测力计示数相同,浮力相同,说明浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关;要探究浮力大小与液体密度的关系,需控制排开液体的体积和浸没深度相同,改变液体密度,故选丁、戊两图。
(3) 探究浮力大小与物体形状的关系时,需要控制排开液体的体积和液体密度相同,小明的实验中没有控制排开液体的体积相同,因此结论不可靠。
【答案】
(1) $ 2 $
(2) 排开液体的体积;无关;丁、戊
(3) 没有控制排开液体的体积相同
【知识点】
称重法测浮力;阿基米德原理;控制变量法
【点评】
本题通过控制变量法探究浮力的影响因素,考查了称重法测浮力的应用,以及控制变量法在实验探究中的重要性,需熟练掌握相关实验结论。
【难度系数】
0.7
(1) 根据称重法测浮力公式 $ F_{浮}=G-F_{示} $,由图甲知金属块重力 $ G=4.8\,\mathrm{N} $,图丙或丁中金属块浸没在水中时弹簧测力计示数 $ F_{示}=2.8\,\mathrm{N} $,则浮力 $ F_{浮}=4.8\,\mathrm{N}-2.8\,\mathrm{N}=2\,\mathrm{N} $。
(2) 乙、丙实验中,液体密度相同,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计示数不同,浮力不同,说明物体所受浮力大小与排开液体的体积有关;丙、丁实验中,物体浸没在水中的深度不同,弹簧测力计示数相同,浮力相同,说明浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关;要探究浮力大小与液体密度的关系,需控制排开液体的体积和浸没深度相同,改变液体密度,故选丁、戊两图。
(3) 探究浮力大小与物体形状的关系时,需要控制排开液体的体积和液体密度相同,小明的实验中没有控制排开液体的体积相同,因此结论不可靠。
【答案】
(1) $ 2 $
(2) 排开液体的体积;无关;丁、戊
(3) 没有控制排开液体的体积相同
【知识点】
称重法测浮力;阿基米德原理;控制变量法
【点评】
本题通过控制变量法探究浮力的影响因素,考查了称重法测浮力的应用,以及控制变量法在实验探究中的重要性,需熟练掌握相关实验结论。
【难度系数】
0.7
9. 在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图10-1-5所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像,根据题目条件,你能从中获悉哪些物理信息?(至少写出三个)

样例:圆柱体受到的重力为12N
(1)。
(2)。
(3)。
样例:圆柱体受到的重力为12N
(1)。
(2)。
(3)。
答案
物体浸没在水中所受浮力为8 N
物体的质量为1.2 kg
物体完全浸没在水中,所受浮力与深
度无关
物体的质量为1.2 kg
物体完全浸没在水中,所受浮力与深
度无关
解析
【解析】
1. 分析AB段图像:圆柱体未浸入水中时,弹簧测力计示数为12N,即圆柱体的重力$G=12N$。
2. 分析CD段图像:圆柱体完全浸没在水中时,弹簧测力计示数为4N,根据称重法测浮力,可得圆柱体受到的浮力$F_{浮}=G-F=12N-4N=8N$。
3. 根据$G=mg$,可计算出圆柱体的质量$m=\frac{G}{g}=\frac{12N}{10N/kg}=1.2kg$。
4. 分析CD段图像:圆柱体完全浸没后继续下降,弹簧测力计示数不变,说明圆柱体完全浸没在水中时,所受浮力与浸没深度无关。
【答案】
(1) 圆柱体浸没在水中时受到的浮力为8N
(2) 圆柱体的质量为1.2kg
(3) 圆柱体完全浸没在水中后,所受浮力与浸没深度无关
【知识点】
称重法测浮力、重力与质量关系、浮力与深度关系
【点评】
本题结合图像考查浮力相关知识的综合应用,需对图像分段分析,提取有效信息,注重对分析能力的考查。
【难度系数】
0.6
1. 分析AB段图像:圆柱体未浸入水中时,弹簧测力计示数为12N,即圆柱体的重力$G=12N$。
2. 分析CD段图像:圆柱体完全浸没在水中时,弹簧测力计示数为4N,根据称重法测浮力,可得圆柱体受到的浮力$F_{浮}=G-F=12N-4N=8N$。
3. 根据$G=mg$,可计算出圆柱体的质量$m=\frac{G}{g}=\frac{12N}{10N/kg}=1.2kg$。
4. 分析CD段图像:圆柱体完全浸没后继续下降,弹簧测力计示数不变,说明圆柱体完全浸没在水中时,所受浮力与浸没深度无关。
【答案】
(1) 圆柱体浸没在水中时受到的浮力为8N
(2) 圆柱体的质量为1.2kg
(3) 圆柱体完全浸没在水中后,所受浮力与浸没深度无关
【知识点】
称重法测浮力、重力与质量关系、浮力与深度关系
【点评】
本题结合图像考查浮力相关知识的综合应用,需对图像分段分析,提取有效信息,注重对分析能力的考查。
【难度系数】
0.6
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