專題07浮力相關實驗【知識儲備】探究浮力大小跟哪些因素有關由于液體對物體浮力的大小跟液體的密度和排開液體的體積有關，所以在進行實驗探究時要運用控制變量法．(1)探究浮力大小與液體密度的關系時，要保持物體排開液體的體積不變，改變液體的密度；(2)探究浮力大小與物體排開液體體積的關系時，要保持液體的密度不變，改變物體排開液體的體積．探究物體的浮沉條件浸沒在液體中的物體可以有兩種方法來判斷物體的浮與沉(1)根據物體在液體中受到的浮力與重力的大小關系來判斷：當F浮＞G時，物體上浮；當F浮＜G時，物體下沉；當F浮＝G時，物體懸浮．(2)根據液體密度與物體密度的相對大小來判斷：當ρ液＞ρ物時，物體上浮；當ρ液＜ρ物時，物體下沉；當ρ液＝ρ物時，物體懸浮．利用浮力知識測密度的實驗(1)若ρ物＞ρ液，物體完全浸入液體中，根據阿基米德原理公式F＝ρ液gV排及稱重法公式F浮＝G－F，可求出V排＝eq\f(G－F,ρ液g)；又因為G＝mg＝ρ物gV物，此時V物＝V排，可得ρ物＝eq\f(G,G－F)ρ液．根據此式，已知ρ液，可求出ρ物；已知ρ物，可求出ρ液．(2)若ρ物＜ρ液，物體漂浮在液面上，根據物體漂浮條件G物＝F浮＝ρ液gV排；利用大頭針可使物體完全浸入液體中，求出物體的體積V；物體的密度ρ物＝eq\f(m,V)＝eq\f(G物,Vg)＝eq\f(ρ液V排,V).【專題突破】1．小明同學利用燒杯、彈簧測力計、細線、水、密度計來測量金屬塊和液體的密度。（已知ρ水＝1.0x103kg/m3，g＝10N/kg）（1）用彈簧測力計測量金屬塊的重力，其示數如圖A所示，可求出金屬塊的質量m＝kg。（2）金屬塊的密度ρ＝kg/m3。（3）利用密度計可以直接測量出液體的密度，將其插入被測液體中，待其靜止后直接讀取液面處的刻度值即為該液體的密度值小明同學將密度計放入甲液體中，其示數如圖C所示，則甲液體的密度ρ＝kg/m3。（4）小明同學將密度計放入乙液體中，如圖D所示，比較C、D兩圖可知ρ甲ρ乙（選填“＞”、“＜”或“＝”）。2．如圖所示，小亮在做探究“圓錐體所受浮力大小與哪些因素有關”的實驗，兩個相同的容器中分別裝有水和某種液體，請你回答下列有關的問題：（1）A圖中，彈簧測力計拉著圓錐體靜止，拉力與力是一對平衡力；由圖中步驟A、B、C可得出結論：物體受到的浮力大小與有關；根據圖實驗可得出：浮力的大小與排開液體的密度有關。在E圖中，圓錐體所受液體的浮力是N；（2）F圖中，用彈簧測力計拉著圓錐體從其底部剛好接觸水而開始緩慢下降進入水中，直到快接觸到杯底，能大致反應圓錐體所受水的浮力F浮的大小與物體進入水中的深度h深關系的圖象是下圖中的（填字母）；（3）根據圖中的實驗數據，可計算出圓錐體的密度是kg/m3；（4）實驗完成后，小剛取下合金塊，他發(fā)現豎直向上提著彈簧測力計拉環(huán)時，指針對準了“0.1N”刻度線，則第（3）問中算出的圓錐體密度相對真實值（選填“偏大”、“偏小”或“仍準確”）。3．小明學習壓強和浮力知識后，利用水和飲料、兩個完全相同的杯子進行了如圖甲所示的實驗，將同一合金塊依次浸沒到質量相同的水和飲料中，g取10N/kg，請根據圖中信息回答下列問題：（1）物體浸沒后（不接觸容器底），容器底受到的液體的壓強分別為p水和p飲料二者的大小關系為：p水p飲料（選填“＞”、“＝”或“＜”）。（2）飲料的密度是kg/m3。（3）小明進一步分析在合金塊浸沒的條件下，彈簧測力計的拉力F與液體密度ρ液關系，圖乙中能正確表達二者關系的圖象是（選填“a”、“b”“c”或“d”其中d是較粗的那條彎曲的線）。（4）根據（3）的分析，小明將彈簧測力計改裝成測液體密度的密度秤，則他利用這套器材能測量的液體密度最大值為：kg/m3。4．在探究浮力的大小跟哪些因素有關的實驗中，實驗裝置如圖甲所示，小明利用了物體A、燒杯、水、鹽水、細線等器材進行實驗，實驗數據如下表。實驗次數物體A的狀態(tài)測力計的示數F/N1A的13162A的12153A浸沒在水中124A浸沒在水面下不同深度125A浸沒在鹽水中11.4（1）由圖甲可知，物體A受到的重力為N。（2）分析第1、2、3、4次實驗數據可知，物體所受浮力的大小與物體有關，分析第3、5次實驗數據可知，物體所受浮力的大小與有關。（3）分析表格中的實驗數據可知，鹽水的密度為g/cm3。（4）小明發(fā)現，物體A浸沒在不同液體中時彈簧測力計的示數不同。她又找來密度已知的多種液體，把物體A分別浸沒在不同液體中進行多次實驗，繪制出彈簧測力計示數F與液體密度ρ液的關系圖象如圖乙所示，如果將此測力計改裝成測量液體密度的密度計，則待測液體的密度不應超過kg/m3。5．某小組同學用如圖所示裝置，研究圓柱體在水中下降的過程中彈簧測力計示數的變化情況。他們先用彈簧測力計將圓柱體懸掛在空氣中，此時彈簧測力計的示數為F0，然后將圓柱體浸入到水中并緩慢下降，并將圓柱體下表面到液面的距離h、彈簧測力計示數F、F0與F的差值ΔF記錄在表中。實驗序號h（厘米）F（牛）ΔF（牛）129.20.8248.41.6367.62.4487.22.8①分析實驗序號1、2與3數據中ΔF和h的關系及相關條件，可得出的初步結論是：同一圓柱體浸入水中，。②進一步分析表中數據，可得實驗中圓柱體重力為牛，高度為厘米。③實驗中繼續(xù)增大圓柱體浸入水的深度，發(fā)現彈簧測力計示數突然變小至零，原因是。④實驗過程中小組同學觀察到，圓柱體緩慢浸入水的過程中，容器中水面會上升，由此想到容器底部受到水的壓力會增加。若將水對容器底部壓力的增加量記為ΔF水，請運用所學物理知識判斷ΔF水和ΔF的大小關系，并說明理由。6．小明將一只裝有水的透明薄塑料袋扎好口之后放入水槽，發(fā)現塑料袋內外水面相平。（g＝10N/kg，π≈3，ρ水＝1.0×103kg/m3）（1）根據二力平衡可知水袋受到的浮力等于其重力，根據的現象，可知水袋的重力等于排開水的重力，從而可初步驗證物體受到的浮力等于其排開液體的重力。（2）小明發(fā)現水槽內懸有一條用細線拉著的假魚（如圖甲所示），他解開線將假魚放入塑料袋內的水中將袋口扎緊后仍置于水面上，此時塑料袋內外水面情況為（內高外低/內低外高/仍然相平）。（3）小明用一只如圖乙所示的薄底圓柱狀玻璃筒來替代塑料袋進行實驗，圓筒水平截面內側圓半徑為R1＝5cm，外側圓半徑為R2＝6cm。在筒壁外側從底端起沿豎直方向向上標有顯示高度的刻度，零刻度在的筒外側最底端。（設玻璃密度為ρ玻，水的密度為ρ水，且ρ玻＞ρ水）步驟一：小明先使圓筒開口向上直立漂浮于水面。步驟二：小明使圓筒直立漂浮于水面后，在圓筒內緩慢注入少量某種未知液體。記錄下此時筒內液面和筒外水面在筒外壁上的刻度值h1、h2（如圖丙所示）。步驟三：再分批添加液體，記錄多組h1、h2數據。實驗數據測量、記錄完成后，小明通過描點作圖的方法作出h1﹣h2圖像（如圖丁所示）。請思考：①在實驗步驟一中，如果小明向筒內緩慢注水，（能/不能）實現處于豎直漂浮狀態(tài)的圓筒內外水面相平。②圓筒的重力為多大？③該液體密度值為多大？④若筒底厚度不能忽略且為d，則小明在實驗中，小明所測量的液體密度測量值與真實值相比較會（偏大/偏小/無影響）。7．某同學利用電子秤探究影響浮力大小的因素，其操作如下：（1）將玻璃杯放在電子秤上，按清零鍵，電子秤示數為“0”，向玻璃杯中倒入適量的水，在水面處做好標記；（2）如圖甲所示，將玻璃杯放在電子秤上，用細線吊著質地均勻的圓柱體，將一半體積浸在水中，電子秤的示數為m1；（3）如圖乙所示，將圓柱體浸沒在水中，電子秤的示數為m2（m2＞m1），由此可知浮力的大小與有關，逐漸增大圓柱體所處的深度，但未接觸玻璃杯底部，電子秤的示數保持不變，由此可得出結論：物體所受的浮力與；（4）取出圓柱體，將玻璃杯中的水倒凈，向玻璃杯中倒入果汁，直到液面到達標記處。如圖丙所示，將擦干的圓柱體浸沒在果汁中，電子秤的示數為m3（m3＞m2），這說明果汁的密度比水的密度；（5）如圖丙所示，圓柱體浸沒果汁后（未接觸玻璃杯底部）和未浸入果汁時相比較，電子秤示數的增加量Δm＝（用所測的物理量表示），如果圓柱體浸入果汁過程中，溢出一些果汁落在電子秤的秤盤上，那么對電子秤示數增加量的計算結果有無影響？。8．小明在探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗中，他設計了如圖所示的裝置進行探究，把同一金屬塊浸入甲、乙兩種體中，記錄數據如下：液體次數浸入體積A示數/NB示數/N浮力/N甲105.02.002一半4.12.93全部3.23.81.8乙405.02.005一半4.32.70.76全部3.63.41.4（1）表格中空缺的數據應為N。（2）分析比較實驗次數，可知：當排開液體的體積（浸入的體積）相同時，物體受到的浮力與有關。（3）分析比較金屬塊受到的浮力與它排開液體受到的重力，可知：。（4）分析表格中的數據，可知ρ甲ρ乙。（選填“＜”、“＝”或“＞”）（5）分析表格中的數據，可知ρ甲＝ρ物。9．在探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗中，某小組同學用如圖甲所示的裝置，將同一物體分別逐漸浸入到水和酒精中，為了便于操作和準確收集數據，用升降臺調節(jié)溢水杯的高度來控制物體排開液體的體積。他們觀察并記錄了彈簧測力計的示數及排開液體的體積，實驗數據如表所示。（1）分析表中數據，可計算出第1次實驗中物體所受的浮力F＝N；（2）通過比較和分析每次實驗中的數據，可初步得出結論：物體受到的浮力大小等于；（3）小明用兩塊相同的橡皮泥分別捏成圓錐體和圓柱體進行如圖乙所示的實驗，并得出浮力的大小與物體的形狀有關的結論，小紅認為結論不正確，主要原因是；（4）聰明的小明想利用圖甲這套裝置把彈簧測力計改裝成一個能測液體密度的密度秤。如圖丙所示，他先在彈簧測力計下掛上一個重2.5N的物塊，當他把物塊浸沒在水中時，如圖丁所示，彈簧測力計的讀數為1.5N，他就在1.5N處對應標上1.0g/cm2的字樣；當他把物塊擦干后浸沒在酒精中時，如圖戊所示，應該在彈簧測力計刻度盤的N處對應標上0.8g/cm3的字樣。液體種類實驗序號物體重力G（N）彈簧測力計示數F（N）物體受到的浮力F浮（N）排開液體體積V排（cm3）水的密度為1.0g/cm3121.55021.01.010030.51.5150酒精的密度為0.8g/cm3421.60.45051.20.810060.81.215010．某同學利用彈簧測力計、實心金屬塊、細線、水和酒精等器材探