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4. 某同学做探究浮力的大小与哪些因素有关的实验中。
(1) 使用弹簧测力计前，应先观察弹簧测力计的零刻度线、和分度值，弹簧测力计应在(选填“竖直”或“水平”)方向上调零。
(2) 如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为$6 cm$的长方体物块(可塑)，测出其重力。将它缓慢浸入水中，记录其悬停在$A$、$B$、$C$、$D$、$E$这五个位置时弹簧测力计的示数和深度$h$。请根据实验数据，在图乙中画出物块所受浮力$F_{浮}$随其浸入水中的深度$h$变化的图像。
(3) 分析图像可知:浸没前，$h$增加，$F_{浮}$；浸没后，$h$增加，$F_{浮}$。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(4) 把此物块捏成高为$6 cm$的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的$F_{浮}$随$h$变化的图像(选填“相同”或“不同”)。
(5) 若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，则还需添加一种材料:。
(1) 使用弹簧测力计前，应先观察弹簧测力计的零刻度线、和分度值，弹簧测力计应在(选填“竖直”或“水平”)方向上调零。
(2) 如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为$6 cm$的长方体物块(可塑)，测出其重力。将它缓慢浸入水中，记录其悬停在$A$、$B$、$C$、$D$、$E$这五个位置时弹簧测力计的示数和深度$h$。请根据实验数据，在图乙中画出物块所受浮力$F_{浮}$随其浸入水中的深度$h$变化的图像。
(3) 分析图像可知:浸没前，$h$增加，$F_{浮}$；浸没后，$h$增加，$F_{浮}$。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(4) 把此物块捏成高为$6 cm$的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的$F_{浮}$随$h$变化的图像(选填“相同”或“不同”)。
(5) 若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，则还需添加一种材料:。
答案
测量范围
竖直
变大
不变
不同
不同密度的液体
解析
【分析】
1. 第(1)题：回忆弹簧测力计的使用规范，使用前需观察零刻度线、量程（测量范围）和分度值；由于是测量重力，重力方向竖直向下，所以弹簧测力计要在竖直方向调零，确保测量准确。
2. 第(2)题：根据浮力公式$F_{浮}=G-F_{拉}$，先计算出物块在不同深度$h$时受到的浮力，然后在图乙的坐标系中描出对应的$(h, F_{浮})$点，再按照变化趋势连线。当$h=0$时，物块未浸入水中，浮力为0；当$h$从0到6cm（物块高度），物块逐渐浸入水中，排开水的体积增大，浮力逐渐变大；当$h＞6cm$时，物块完全浸没，排开水的体积不变，浮力保持恒定。
3. 第(3)题：结合阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$分析，浸没前，$h$增加，物块排开水的体积$V_{排}$变大，所以浮力变大；浸没后，$h$增加，$V_{排}$不变，因此浮力不变。
4. 第(4)题：物块捏成圆锥体后，虽然高度不变，但形状改变，在相同浸入深度$h$时，排开水的体积与长方体不同，所以浮力随$h$变化的规律不同，图像也就不同。
5. 第(5)题：探究浮力与液体密度的关系，需控制排开液体的体积和深度相同，改变液体密度，因此需要添加不同密度的液体，如盐水、酒精等。
【解析】
(1) 使用弹簧测力计前，应观察零刻度线、测量范围（量程）和分度值；由于测量的是物体重力，重力方向竖直向下，所以弹簧测力计应在竖直方向上调零。
(2) 绘制图像步骤：
① 根据$F_{浮}=G-F_{拉}$，计算出物块在A、B、C、D、E各位置的浮力；
② 在图乙的坐标系中，分别描出对应深度$h$和浮力$F_{浮}$的点；
③ 用平滑曲线连接各点：$h$从0到6cm时，曲线上升；$h＞6cm$时，曲线为水平直线（图像参考参考答案中的图示）。
(3) 浸没前，$h$增加，物块排开水的体积增大，根据阿基米德原理，$F_{浮}$变大；浸没后，$h$增加，排开水的体积不变，$F_{浮}$不变。
(4) 物块捏成圆锥体后，相同深度下排开水的体积与长方体不同，因此两次实验的$F_{浮}$随$h$变化的图像不同。
(5) 探究浮力与液体密度的关系，需要改变液体密度，控制其他变量不变，所以需添加不同密度的液体（如盐水、酒精等）。
【答案】
(1) 测量范围（量程）；竖直
(2) 图像如参考答案所示
(3) 变大；不变
(4) 不同
(5) 不同密度的液体
【知识点】
1. 弹簧测力计的使用
2. 阿基米德原理的应用
3. 浮力影响因素的探究
【点评】
本题围绕浮力的影响因素展开探究，涵盖了弹簧测力计的使用规范、阿基米德原理的应用以及控制变量法的实验思想，综合性较强，有助于加深对浮力规律的理解和实验探究能力的提升。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)题：回忆弹簧测力计的使用规范，使用前需观察零刻度线、量程（测量范围）和分度值；由于是测量重力，重力方向竖直向下，所以弹簧测力计要在竖直方向调零，确保测量准确。
2. 第(2)题：根据浮力公式$F_{浮}=G-F_{拉}$，先计算出物块在不同深度$h$时受到的浮力，然后在图乙的坐标系中描出对应的$(h, F_{浮})$点，再按照变化趋势连线。当$h=0$时，物块未浸入水中，浮力为0；当$h$从0到6cm（物块高度），物块逐渐浸入水中，排开水的体积增大，浮力逐渐变大；当$h＞6cm$时，物块完全浸没，排开水的体积不变，浮力保持恒定。
3. 第(3)题：结合阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$分析，浸没前，$h$增加，物块排开水的体积$V_{排}$变大，所以浮力变大；浸没后，$h$增加，$V_{排}$不变，因此浮力不变。
4. 第(4)题：物块捏成圆锥体后，虽然高度不变，但形状改变，在相同浸入深度$h$时，排开水的体积与长方体不同，所以浮力随$h$变化的规律不同，图像也就不同。
5. 第(5)题：探究浮力与液体密度的关系，需控制排开液体的体积和深度相同，改变液体密度，因此需要添加不同密度的液体，如盐水、酒精等。
【解析】
(1) 使用弹簧测力计前，应观察零刻度线、测量范围（量程）和分度值；由于测量的是物体重力，重力方向竖直向下，所以弹簧测力计应在竖直方向上调零。
(2) 绘制图像步骤：
① 根据$F_{浮}=G-F_{拉}$，计算出物块在A、B、C、D、E各位置的浮力；
② 在图乙的坐标系中，分别描出对应深度$h$和浮力$F_{浮}$的点；
③ 用平滑曲线连接各点：$h$从0到6cm时，曲线上升；$h＞6cm$时，曲线为水平直线（图像参考参考答案中的图示）。
(3) 浸没前，$h$增加，物块排开水的体积增大，根据阿基米德原理，$F_{浮}$变大；浸没后，$h$增加，排开水的体积不变，$F_{浮}$不变。
(4) 物块捏成圆锥体后，相同深度下排开水的体积与长方体不同，因此两次实验的$F_{浮}$随$h$变化的图像不同。
(5) 探究浮力与液体密度的关系，需要改变液体密度，控制其他变量不变，所以需添加不同密度的液体（如盐水、酒精等）。
【答案】
(1) 测量范围（量程）；竖直
(2) 图像如参考答案所示
(3) 变大；不变
(4) 不同
(5) 不同密度的液体
【知识点】
1. 弹簧测力计的使用
2. 阿基米德原理的应用
3. 浮力影响因素的探究
【点评】
本题围绕浮力的影响因素展开探究，涵盖了弹簧测力计的使用规范、阿基米德原理的应用以及控制变量法的实验思想，综合性较强，有助于加深对浮力规律的理解和实验探究能力的提升。
【难度系数】
0.6
5. 如图所示，将同一长方体分别水平与竖直静置在水中，它的上表面和下表面所受到的 ()
A. 压强差不相等，压力差相等
B. 压强差不相等，压力差不相等
C. 压强差相等，压力差不相等
D. 压强差相等，压力差相等
A. 压强差不相等，压力差相等
B. 压强差不相等，压力差不相等
C. 压强差相等，压力差不相等
D. 压强差相等，压力差相等
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题，我们可以从浮力的产生原因和压强差的计算两个角度逐步分析：
1. 压力差分析：浮力的本质是物体上下表面受到的液体压力差，同一长方体静置在水中时，处于平衡状态，浮力等于自身重力，因此两次放置时，上下表面的压力差都等于物体重力，压力差是相等的。
2. 压强差分析：根据压强公式推导，压强差Δp=ΔF/S，其中ΔF是压力差（已确定相等），S是上下表面的受力面积。长方体水平与竖直放置时，上下表面的受力面积不同（水平放置时面积更大），在ΔF相同的情况下，S不同则压强差不同。
【解析】
1. 压力差的推导：
长方体在水中静置，受到的浮力等于自身重力，即$F_{浮}=G$。根据浮力的产生原因，浮力是物体上下表面受到的液体压力差，也就是$\Delta F=F_{下}-F_{上}=F_{浮}$。由于长方体的重力$G$不变，所以两种放置方式下，上下表面的压力差相等。
2. 压强差的推导：
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可得上下表面的压强差$\Delta p=\frac{\Delta F}{S}$。已知$\Delta F$相等，但长方体水平与竖直放置时，上下表面的受力面积$S$不同，因此$\Delta p=\frac{\Delta F}{S}$中，$\Delta F$不变，$S$变化，所以两次的压强差不相等。
综上，压强差不相等，压力差相等，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
浮力产生原因、压强计算
【点评】
本题是对浮力本质和压强公式的综合考查，需要明确浮力与上下表面压力差的对应关系，同时能结合压强公式分析受力面积对压强差的影响，重点在于区分压力差和压强差的不同决定因素，理清两者的逻辑关系。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，我们可以从浮力的产生原因和压强差的计算两个角度逐步分析：
1. 压力差分析：浮力的本质是物体上下表面受到的液体压力差，同一长方体静置在水中时，处于平衡状态，浮力等于自身重力，因此两次放置时，上下表面的压力差都等于物体重力，压力差是相等的。
2. 压强差分析：根据压强公式推导，压强差Δp=ΔF/S，其中ΔF是压力差（已确定相等），S是上下表面的受力面积。长方体水平与竖直放置时，上下表面的受力面积不同（水平放置时面积更大），在ΔF相同的情况下，S不同则压强差不同。
【解析】
1. 压力差的推导：
长方体在水中静置，受到的浮力等于自身重力，即$F_{浮}=G$。根据浮力的产生原因，浮力是物体上下表面受到的液体压力差，也就是$\Delta F=F_{下}-F_{上}=F_{浮}$。由于长方体的重力$G$不变，所以两种放置方式下，上下表面的压力差相等。
2. 压强差的推导：
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可得上下表面的压强差$\Delta p=\frac{\Delta F}{S}$。已知$\Delta F$相等，但长方体水平与竖直放置时，上下表面的受力面积$S$不同，因此$\Delta p=\frac{\Delta F}{S}$中，$\Delta F$不变，$S$变化，所以两次的压强差不相等。
综上，压强差不相等，压力差相等，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
浮力产生原因、压强计算
【点评】
本题是对浮力本质和压强公式的综合考查，需要明确浮力与上下表面压力差的对应关系，同时能结合压强公式分析受力面积对压强差的影响，重点在于区分压力差和压强差的不同决定因素，理清两者的逻辑关系。
【难度系数】
0.6
1. 关于浮力，下列说法正确的是 ()
A. 浮在液体表面上的物体所受浮力一定更大
B. 下沉的物体不会受到浮力
C. 一切浸入液体中的物体(下表面未与容器底紧密接触)都受到液体对它施加的竖直向上的浮力
D. 浮力的方向不一定都是竖直向上的
A. 浮在液体表面上的物体所受浮力一定更大
B. 下沉的物体不会受到浮力
C. 一切浸入液体中的物体(下表面未与容器底紧密接触)都受到液体对它施加的竖直向上的浮力
D. 浮力的方向不一定都是竖直向上的
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题，我们需要围绕浮力的产生条件、方向以及影响浮力大小的因素来逐一分析每个选项：
1. 对于选项A：浮力的大小取决于物体排开液体的重力（阿基米德原理），与物体是否浮在液体表面无关。比如一个大的下沉铁块排开液体的体积远大于一个小木块，铁块受到的浮力会比木块大，因此不能认为浮在表面的物体浮力一定更大。
2. 对于选项B：下沉的物体只是因为自身重力大于受到的浮力才会下沉，但只要物体浸入液体且下表面未与容器底紧密接触，就会受到液体的浮力，所以下沉的物体仍然受浮力。
3. 对于选项C：浮力的产生原因是液体对物体上下表面的压力差，当物体浸入液体且下表面未与容器底紧密接触时，下表面受到的液体向上的压力大于上表面受到的向下的压力，从而产生竖直向上的浮力，该说法正确。
4. 对于选项D：浮力是液体对物体上下表面的压力差，由于液体压强随深度增加而增大，下表面的向上压力始终大于上表面的向下压力，所以浮力的方向一定是竖直向上的。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：根据阿基米德原理$F_{浮}=G_{排}=\rho_{液}gV_{排}$，浮力大小由液体密度和物体排开液体的体积决定，与物体是否漂浮在表面无关，因此该选项错误。
B选项：下沉的物体依然浸入液体中（下表面未与容器底紧密接触时），会受到液体对它的浮力，只是浮力小于自身重力，该选项错误。
C选项：浮力是液体对物体上下表面的压力差，当物体浸入液体且下表面未与容器底紧密接触时，必然存在向上的压力差，即受到竖直向上的浮力，该选项正确。
D选项：浮力的方向始终是竖直向上的，这是由浮力的产生原因决定的，该选项错误。
【答案】
C
【知识点】
浮力的产生条件、浮力的方向、阿基米德原理
【点评】
本题主要考查浮力的基本概念，重点在于区分浮力的产生条件、方向以及影响浮力大小的因素，容易出错的点是误以为下沉物体不受浮力、漂浮物体浮力一定更大，需要准确理解浮力的本质。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，我们需要围绕浮力的产生条件、方向以及影响浮力大小的因素来逐一分析每个选项：
1. 对于选项A：浮力的大小取决于物体排开液体的重力（阿基米德原理），与物体是否浮在液体表面无关。比如一个大的下沉铁块排开液体的体积远大于一个小木块，铁块受到的浮力会比木块大，因此不能认为浮在表面的物体浮力一定更大。
2. 对于选项B：下沉的物体只是因为自身重力大于受到的浮力才会下沉，但只要物体浸入液体且下表面未与容器底紧密接触，就会受到液体的浮力，所以下沉的物体仍然受浮力。
3. 对于选项C：浮力的产生原因是液体对物体上下表面的压力差，当物体浸入液体且下表面未与容器底紧密接触时，下表面受到的液体向上的压力大于上表面受到的向下的压力，从而产生竖直向上的浮力，该说法正确。
4. 对于选项D：浮力是液体对物体上下表面的压力差，由于液体压强随深度增加而增大，下表面的向上压力始终大于上表面的向下压力，所以浮力的方向一定是竖直向上的。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：根据阿基米德原理$F_{浮}=G_{排}=\rho_{液}gV_{排}$，浮力大小由液体密度和物体排开液体的体积决定，与物体是否漂浮在表面无关，因此该选项错误。
B选项：下沉的物体依然浸入液体中（下表面未与容器底紧密接触时），会受到液体对它的浮力，只是浮力小于自身重力，该选项错误。
C选项：浮力是液体对物体上下表面的压力差，当物体浸入液体且下表面未与容器底紧密接触时，必然存在向上的压力差，即受到竖直向上的浮力，该选项正确。
D选项：浮力的方向始终是竖直向上的，这是由浮力的产生原因决定的，该选项错误。
【答案】
C
【知识点】
浮力的产生条件、浮力的方向、阿基米德原理
【点评】
本题主要考查浮力的基本概念，重点在于区分浮力的产生条件、方向以及影响浮力大小的因素，容易出错的点是误以为下沉物体不受浮力、漂浮物体浮力一定更大，需要准确理解浮力的本质。
【难度系数】
0.8
2. 如图所示，在装满水的烧杯中，将空饮料罐慢慢向下按，我们发现向下按所需的力越来越大。根据以上实验过程，下列猜想最合理的是 ()
A. 物体的体积越大，所受的浮力越大
B. 物体的重力越大，所受的浮力越大
C. 向下按的力越大，物体所受浮力越大
D. 物体浸在液体中的体积越大，所受浮力越大
A. 物体的体积越大，所受的浮力越大
B. 物体的重力越大，所受的浮力越大
C. 向下按的力越大，物体所受浮力越大
D. 物体浸在液体中的体积越大，所受浮力越大
答案
D
解析
【分析】
首先明确实验中的变化量：将空饮料罐向下按时，饮料罐浸在水中的体积逐渐增大，同时向下按的力越来越大。我们可以通过受力分析理清逻辑：空饮料罐静止时，受到重力、浮力和手的压力，三者满足浮力=重力+压力。由于罐的重力不变，压力越大说明浮力越大，因此实验中浮力变大的原因是浸在液体中的体积增大。接下来逐一分析选项，排除因果倒置、变量错误的选项，找到符合实验逻辑的猜想。
【解析】
1. 实验过程分析：将空饮料罐向下按时，饮料罐浸在水中的体积逐渐增大，手感受到向下按的力越来越大。
2. 受力分析：空饮料罐处于静止状态，受力平衡，即 $ F_{\mathrm{浮}} = G + F_{\mathrm{按}} $（$ G $ 为饮料罐重力，$ F_{\mathrm{按}} $ 为手对罐的压力）。由于 $ G $ 不变，$ F_{\mathrm{按}} $ 越大，说明 $ F_{\mathrm{浮}} $ 越大，而此过程中唯一变化的量是物体浸在液体中的体积。
3. 选项分析：
A：实验中饮料罐自身总体积不变，变化的是浸入液体的体积，该猜想变量错误，不合理；
B：实验中空饮料罐重力不变，但浮力变大，说明浮力与物体重力无关，该猜想不合理；
C：向下按的力越大是浮力变大的结果，而非原因，因果倒置，该猜想不合理；
D：实验中浸在液体中的体积越大，浮力越大，符合实验现象与逻辑，猜想合理。
【答案】
D
【知识点】
浮力大小的影响因素；阿基米德原理
【点评】
本题通过直观的实验现象考查浮力的影响因素，解题关键是准确识别实验中的变量，理清因果关系，避免混淆“因”与“果”，同时要区分物体总体积和浸在液体中的体积的不同。
【难度系数】
0.7
首先明确实验中的变化量：将空饮料罐向下按时，饮料罐浸在水中的体积逐渐增大，同时向下按的力越来越大。我们可以通过受力分析理清逻辑：空饮料罐静止时，受到重力、浮力和手的压力，三者满足浮力=重力+压力。由于罐的重力不变，压力越大说明浮力越大，因此实验中浮力变大的原因是浸在液体中的体积增大。接下来逐一分析选项，排除因果倒置、变量错误的选项，找到符合实验逻辑的猜想。
【解析】
1. 实验过程分析：将空饮料罐向下按时，饮料罐浸在水中的体积逐渐增大，手感受到向下按的力越来越大。
2. 受力分析：空饮料罐处于静止状态，受力平衡，即 $ F_{\mathrm{浮}} = G + F_{\mathrm{按}} $（$ G $ 为饮料罐重力，$ F_{\mathrm{按}} $ 为手对罐的压力）。由于 $ G $ 不变，$ F_{\mathrm{按}} $ 越大，说明 $ F_{\mathrm{浮}} $ 越大，而此过程中唯一变化的量是物体浸在液体中的体积。
3. 选项分析：
A：实验中饮料罐自身总体积不变，变化的是浸入液体的体积，该猜想变量错误，不合理；
B：实验中空饮料罐重力不变，但浮力变大，说明浮力与物体重力无关，该猜想不合理；
C：向下按的力越大是浮力变大的结果，而非原因，因果倒置，该猜想不合理；
D：实验中浸在液体中的体积越大，浮力越大，符合实验现象与逻辑，猜想合理。
【答案】
D
【知识点】
浮力大小的影响因素；阿基米德原理
【点评】
本题通过直观的实验现象考查浮力的影响因素，解题关键是准确识别实验中的变量，理清因果关系，避免混淆“因”与“果”，同时要区分物体总体积和浸在液体中的体积的不同。
【难度系数】
0.7
