8.将一个实心木块轻轻放入未装满水的溢水杯中。木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.1 kg,则木块受到的浮力(填“大于”“小于”或“等于”)1 N。
答案
大于
解析
解:
溢水杯原本未装满水,木块放入后,水面先上升至溢水杯口,之后才有水溢出,因此木块排开水的质量大于溢出水的质量0.1kg。
溢出水的重力为:
$G_{\mathrm{溢}} = m_{\mathrm{溢}}g = 0.1\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1\ \mathrm{N}$
可得木块排开的水的重力$G_{\mathrm{排}} > G_{\mathrm{溢}} = 1\ \mathrm{N}$
根据阿基米德原理,木块受到的浮力$F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{排}}$,因此木块受到的浮力大于1 N。
溢水杯原本未装满水,木块放入后,水面先上升至溢水杯口,之后才有水溢出,因此木块排开水的质量大于溢出水的质量0.1kg。
溢出水的重力为:
$G_{\mathrm{溢}} = m_{\mathrm{溢}}g = 0.1\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1\ \mathrm{N}$
可得木块排开的水的重力$G_{\mathrm{排}} > G_{\mathrm{溢}} = 1\ \mathrm{N}$
根据阿基米德原理,木块受到的浮力$F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{排}}$,因此木块受到的浮力大于1 N。
9. 在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时,某同学观察到从井中提水,盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大的现象。请你根据这个现象提出合理的猜想:浮力可能与有关。
答案
物体排开液体的体积
解析
解:盛满水的桶露出水面越多,桶排开水的体积越小,提桶的力越大,说明桶受到的浮力越小,该过程中液体的密度始终为水的密度,保持不变,据此可提出合理猜想:浮力可能与物体排开液体的体积有关。
10. 物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用同一金属块依次进行如图所示的操作。

(1)图A中金属块重 N;
(2)图B中金属块受到的浮力为 N;
(3)分析三图,初步得出浮力大小与液体密度有关;
(4)若图D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,弹簧测力计的示数(填“大于”“小于”或“等于”)1.6 N。
(1)图A中金属块重 N;
(2)图B中金属块受到的浮力为 N;
(3)分析三图,初步得出浮力大小与液体密度有关;
(4)若图D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,弹簧测力计的示数(填“大于”“小于”或“等于”)1.6 N。
答案
(1) $\boldsymbol{2.8}$
(2) $\boldsymbol{0.6}$
(3) $\boldsymbol{ACD}$
(4) $\boldsymbol{大于}$
(2) $\boldsymbol{0.6}$
(3) $\boldsymbol{ACD}$
(4) $\boldsymbol{大于}$
解析
解:
(1) 弹簧测力计的分度值为0.2N,图A中金属块重$G=2.8\ \mathrm{N}$;
(2) 根据称重法,图B中金属块受到的浮力$F_{\mathrm{浮}B}=G-F_B=2.8\ \mathrm{N}-2.2\ \mathrm{N}=0.6\ \mathrm{N}$;
(3) 探究浮力大小与液体密度的关系时,需控制金属块排开液体的体积相同,改变液体密度,因此分析A、C、D三图可得出对应结论;
(4) 换成密度比水小的酒精后,金属块排开液体体积不变,液体密度小于水的密度,由阿基米德原理可知金属块受到的浮力小于完全浸没在水中时的浮力,根据$F=G-F_{\mathrm{浮}}$,弹簧测力计的示数大于$1.6\ \mathrm{N}$。
(1) 弹簧测力计的分度值为0.2N,图A中金属块重$G=2.8\ \mathrm{N}$;
(2) 根据称重法,图B中金属块受到的浮力$F_{\mathrm{浮}B}=G-F_B=2.8\ \mathrm{N}-2.2\ \mathrm{N}=0.6\ \mathrm{N}$;
(3) 探究浮力大小与液体密度的关系时,需控制金属块排开液体的体积相同,改变液体密度,因此分析A、C、D三图可得出对应结论;
(4) 换成密度比水小的酒精后,金属块排开液体体积不变,液体密度小于水的密度,由阿基米德原理可知金属块受到的浮力小于完全浸没在水中时的浮力,根据$F=G-F_{\mathrm{浮}}$,弹簧测力计的示数大于$1.6\ \mathrm{N}$。
11. 小敏对“物体在水中浸没前受到的浮力与浸入深度是否有关”进行了研究。
(1)将一长方体金属块横放,部分体积浸入水中时,在烧杯壁上与液面相平的位置作一标记线,读出弹簧测力计的示数$ F_{甲} $(如图甲);再把金属块竖放浸入同一杯水中,当时,读出弹簧测力计的示数$ F_{乙} $(如图乙)。比较发现$ F_{乙} $(填“<”“>”或“=”)$ F_{甲} $,小敏得出:浸没前物体受到的浮力与浸入深度无关。
(2)图中两种状态时,金属块底部受到水的压强$ p_{甲} $(填“大于”“等于”或“小于”)$ p_{乙} $。

(1)将一长方体金属块横放,部分体积浸入水中时,在烧杯壁上与液面相平的位置作一标记线,读出弹簧测力计的示数$ F_{甲} $(如图甲);再把金属块竖放浸入同一杯水中,当时,读出弹簧测力计的示数$ F_{乙} $(如图乙)。比较发现$ F_{乙} $(填“<”“>”或“=”)$ F_{甲} $,小敏得出:浸没前物体受到的浮力与浸入深度无关。
(2)图中两种状态时,金属块底部受到水的压强$ p_{甲} $(填“大于”“等于”或“小于”)$ p_{乙} $。
答案
解:
(1) 探究浸没前物体受到的浮力与浸入深度的关系,需控制排开水的体积相同,改变浸入深度,因此将金属块竖放浸入同一杯水中,当水面与标记线相平时,金属块排开水的体积和第一次实验相等。
由实验结论可知两次实验金属块受到的浮力相等,金属块重力G不变,根据称重法测浮力公式$F_{浮}=G-F_{拉}$,可得$F_{乙}\boldsymbol{=}F_{甲}$。
(2) 由图可知,乙中金属块底部在水中的深度大于甲中金属块底部在水中的深度,根据液体压强公式$p=\rho_{水}gh$,水的密度相同,深度越大压强越大,因此$p_{甲}$小于$p_{乙}$。
(1) 探究浸没前物体受到的浮力与浸入深度的关系,需控制排开水的体积相同,改变浸入深度,因此将金属块竖放浸入同一杯水中,当水面与标记线相平时,金属块排开水的体积和第一次实验相等。
由实验结论可知两次实验金属块受到的浮力相等,金属块重力G不变,根据称重法测浮力公式$F_{浮}=G-F_{拉}$,可得$F_{乙}\boldsymbol{=}F_{甲}$。
(2) 由图可知,乙中金属块底部在水中的深度大于甲中金属块底部在水中的深度,根据液体压强公式$p=\rho_{水}gh$,水的密度相同,深度越大压强越大,因此$p_{甲}$小于$p_{乙}$。
12.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,小明首先在空气中用弹簧测力计测得某物体的重力为9.80 N,若将弹簧测力计(连同被测量的物体)移至真空罩内,在抽去罩内空气后,弹簧测力计的示数将(填“不变”“变大”或“变小”),
为了使实验效果明显,最好用质量相等且密度较(填“大”或“小”)的物块进行实验。
为了使实验效果明显,最好用质量相等且密度较(填“大”或“小”)的物块进行实验。
答案
变大;小。
解析
解:
在空气中测量时,物体受到竖直向上的空气浮力,弹簧测力计的示数满足$F_{\mathrm{示}} = G - F_{\mathrm{空气浮}}$。抽去罩内空气后,物体不再受到空气的浮力,弹簧测力计的示数等于物体的真实重力,因此示数将变大。
质量相等的物块,由公式$V=\frac{m}{\rho}$可知,密度越小,物块的体积越大,排开空气的体积越大,受到的空气浮力越大,抽去空气后弹簧测力计的示数变化量越明显,实验效果越显著,因此最好选用密度较小的物块进行实验。
在空气中测量时,物体受到竖直向上的空气浮力,弹簧测力计的示数满足$F_{\mathrm{示}} = G - F_{\mathrm{空气浮}}$。抽去罩内空气后,物体不再受到空气的浮力,弹簧测力计的示数等于物体的真实重力,因此示数将变大。
质量相等的物块,由公式$V=\frac{m}{\rho}$可知,密度越小,物块的体积越大,排开空气的体积越大,受到的空气浮力越大,抽去空气后弹簧测力计的示数变化量越明显,实验效果越显著,因此最好选用密度较小的物块进行实验。
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