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知识点2 探究浮力的大小与哪些因素有关
3. (2024·四川达州中考)同学们在探究影响浮力大小的因素的实验中，根据日常生活经验提出了以下猜想：
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关；
②浮力大小与物体排开液体的体积有关；
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示。已知 $ \rho_{水}=1.0×10^{3} \, \mathrm{kg/m}^3 $，$ g $ 取 $ 10 \, \mathrm{N/kg} $。
(1)根据实验数据，小聪计算出该物体浸没在水中时受到的浮力大小是 $ \mathrm{N} $。
(2)为了验证猜想①，分析 $ A $ 与 $ C $、$ D $ 三次实验，得出的结论是浸没在液体中的物体所受浮力的大小与浸入液体中的深度(选填“有”或“无”)关。
(3)为了验证猜想②，分析 $ A $ 与三次实验，得出的结论是浸在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(4)小聪为了验证猜想③，分析 $ A $ 与 $ B $、$ E $ 三次实验，得出的结论是浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。你认为这样操作是(选填“正确”或“错误”)的，理由是。
(5)小明想设计一个实验，探究浸没在液体中的物体所受的浮力是否跟物体的形状有关，在已有实验器材的基础上，用两块橡皮泥进行实验，则这两块橡皮泥应满足的条件是(填选项字母)。
A. 体积不同，形状相同
B. 体积相同，形状不同
C. 体积相同，形状相同
D. 体积不同，形状不同
3. (2024·四川达州中考)同学们在探究影响浮力大小的因素的实验中，根据日常生活经验提出了以下猜想：
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关；
②浮力大小与物体排开液体的体积有关；
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示。已知 $ \rho_{水}=1.0×10^{3} \, \mathrm{kg/m}^3 $，$ g $ 取 $ 10 \, \mathrm{N/kg} $。
(1)根据实验数据，小聪计算出该物体浸没在水中时受到的浮力大小是 $ \mathrm{N} $。
(2)为了验证猜想①，分析 $ A $ 与 $ C $、$ D $ 三次实验，得出的结论是浸没在液体中的物体所受浮力的大小与浸入液体中的深度(选填“有”或“无”)关。
(3)为了验证猜想②，分析 $ A $ 与三次实验，得出的结论是浸在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(4)小聪为了验证猜想③，分析 $ A $ 与 $ B $、$ E $ 三次实验，得出的结论是浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。你认为这样操作是(选填“正确”或“错误”)的，理由是。
(5)小明想设计一个实验，探究浸没在液体中的物体所受的浮力是否跟物体的形状有关，在已有实验器材的基础上，用两块橡皮泥进行实验，则这两块橡皮泥应满足的条件是(填选项字母)。
A. 体积不同，形状相同
B. 体积相同，形状不同
C. 体积相同，形状相同
D. 体积不同，形状不同
答案
4
无
B、C
错误
没有控制排开液体的体积相等
B
无
B、C
错误
没有控制排开液体的体积相等
B
解析
【解析】
(1) 由图A可知物体重力$G=6\,\mathrm{N}$，物体浸没在水中时弹簧测力计示数$F=2\,\mathrm{N}$，根据称重法测浮力公式$F_{浮}=G-F$，可得浮力$F_{浮}=6\,\mathrm{N}-2\,\mathrm{N}=4\,\mathrm{N}$。
(2) 分析A、C、D三次实验，物体浸没在水中，浸入液体的深度不同，但弹簧测力计示数相同，说明受到的浮力相同，因此浸没在液体中的物体所受浮力的大小与浸入液体中的深度无关。
(3) 验证猜想②（浮力与排开液体体积的关系），需控制液体密度相同，改变物体排开液体的体积，故应选择A、B、C三次实验。
(4) 验证猜想③（浮力与液体密度的关系），需控制物体排开液体的体积相同，A、B、E三次实验中，物体排开液体的体积不同，因此操作错误，理由是没有控制排开液体的体积相等。
(5) 探究浸没在液体中的物体所受浮力与物体形状的关系，需控制液体密度、物体排开液体的体积相同，改变物体形状，因此两块橡皮泥应满足体积相同，形状不同，故选B。
【答案】
(1) $\boldsymbol{4}$
(2) $\boldsymbol{无}$
(3) $\boldsymbol{B、C}$
(4) $\boldsymbol{错误}$；$\boldsymbol{没有控制排开液体的体积相等}$
(5) $\boldsymbol{B}$
【知识点】
称重法测浮力、控制变量法、浮力的影响因素
【点评】
本题是探究浮力影响因素的实验题，核心考查控制变量法的应用，需明确每次实验的控制变量与改变量，是中考常考的实验探究题型。
【难度系数】
0.7
(1) 由图A可知物体重力$G=6\,\mathrm{N}$，物体浸没在水中时弹簧测力计示数$F=2\,\mathrm{N}$，根据称重法测浮力公式$F_{浮}=G-F$，可得浮力$F_{浮}=6\,\mathrm{N}-2\,\mathrm{N}=4\,\mathrm{N}$。
(2) 分析A、C、D三次实验，物体浸没在水中，浸入液体的深度不同，但弹簧测力计示数相同，说明受到的浮力相同，因此浸没在液体中的物体所受浮力的大小与浸入液体中的深度无关。
(3) 验证猜想②（浮力与排开液体体积的关系），需控制液体密度相同，改变物体排开液体的体积，故应选择A、B、C三次实验。
(4) 验证猜想③（浮力与液体密度的关系），需控制物体排开液体的体积相同，A、B、E三次实验中，物体排开液体的体积不同，因此操作错误，理由是没有控制排开液体的体积相等。
(5) 探究浸没在液体中的物体所受浮力与物体形状的关系，需控制液体密度、物体排开液体的体积相同，改变物体形状，因此两块橡皮泥应满足体积相同，形状不同，故选B。
【答案】
(1) $\boldsymbol{4}$
(2) $\boldsymbol{无}$
(3) $\boldsymbol{B、C}$
(4) $\boldsymbol{错误}$；$\boldsymbol{没有控制排开液体的体积相等}$
(5) $\boldsymbol{B}$
【知识点】
称重法测浮力、控制变量法、浮力的影响因素
【点评】
本题是探究浮力影响因素的实验题，核心考查控制变量法的应用，需明确每次实验的控制变量与改变量，是中考常考的实验探究题型。
【难度系数】
0.7
知识点3 浮力产生的原因
4. 为了让同学们了解浮力产生的原因，老师将矿泉水瓶的底部剪去，拧掉瓶盖，瓶口倒置，放入乒乓球，向瓶中倒水。同学们观察到瓶口有少量水流出，但是乒乓球没有上浮，如图甲所示。老师用手堵住瓶口，乒乓球迅速向上浮起，如图乙所示。此实验说明了浮力产生的原因是液体对物体上下表面的；由此可判断矗立在水中的柱形桥墩(选填“受”或“不受”)浮力。
4. 为了让同学们了解浮力产生的原因，老师将矿泉水瓶的底部剪去，拧掉瓶盖，瓶口倒置，放入乒乓球，向瓶中倒水。同学们观察到瓶口有少量水流出，但是乒乓球没有上浮，如图甲所示。老师用手堵住瓶口，乒乓球迅速向上浮起，如图乙所示。此实验说明了浮力产生的原因是液体对物体上下表面的；由此可判断矗立在水中的柱形桥墩(选填“受”或“不受”)浮力。
答案
压力差
不受
不受
解析
【解析】
图甲中，乒乓球下表面没有水，受到向上的压力为0，上下表面没有压力差，所以乒乓球不上浮；图乙中，用手堵住瓶口后，乒乓球下表面受到水向上的压力，此时乒乓球上下表面产生了压力差，乒乓球上浮，这说明浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差。
矗立在水中的柱形桥墩，其下表面与河床紧密接触，没有受到水向上的压力，上下表面不存在压力差，所以桥墩不受浮力。
【答案】
压力差；不受
【知识点】
浮力产生的原因
【点评】
本实验通过对比探究，直观呈现了浮力产生的条件，将抽象的原理具象化，同时结合桥墩的实例，考查了对浮力产生原因的实际应用能力，有助于深化对浮力本质的理解。
【难度系数】
0.7
图甲中，乒乓球下表面没有水，受到向上的压力为0，上下表面没有压力差，所以乒乓球不上浮；图乙中，用手堵住瓶口后，乒乓球下表面受到水向上的压力，此时乒乓球上下表面产生了压力差，乒乓球上浮，这说明浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差。
矗立在水中的柱形桥墩，其下表面与河床紧密接触，没有受到水向上的压力，上下表面不存在压力差，所以桥墩不受浮力。
【答案】
压力差；不受
【知识点】
浮力产生的原因
【点评】
本实验通过对比探究，直观呈现了浮力产生的条件，将抽象的原理具象化，同时结合桥墩的实例，考查了对浮力产生原因的实际应用能力，有助于深化对浮力本质的理解。
【难度系数】
0.7
