上海市三年中考兩年模擬匯編專題十一：探究影響浮力大小的因素-在線組卷

1. (2023·郴州模擬) 某小組同學(xué)用如圖所示裝置，研究圓柱體在水中下降的過程中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)和臺(tái)秤示數(shù)的變化情況。他們使圓柱體在水中緩慢下降，將圓柱體下表面到水面的距離h、彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁、臺(tái)秤的示數(shù)F₂記錄在下表中。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	h（厘米）	F₁（牛）	F₂（牛）
1	1.0	7.7	10.3
2	2.0	7.4	10.6
3	3.0	7.1	10.9
4	4.0	6.8	11.2
5	5.0	6.5	11.5
6	6.0	6.5	11.5

①分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1~4的數(shù)據(jù)中F₁、F₂的變化情況及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：圓柱體在浸入水的過程中，F(xiàn)₁， F₂ ；

②表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)的數(shù)據(jù)表明，圓柱體在相應(yīng)的位置已全部浸沒在水中；

③表中兩組數(shù)據(jù)間F₁變化量的大小為ΔF₁ ，相應(yīng)的F₂變化量的大小為ΔF₂ ，分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1~6的數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：圓柱體在水中緩慢下降的過程中，ΔF₁與ΔF₂的關(guān)系是。當(dāng)圓柱體處于實(shí)驗(yàn)序號(hào)6的位置時(shí)，所受浮力的大小為牛。

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2. (2019·上海) 某小組同學(xué)在“探究物體在液體中所受向上的力與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中，用彈簧測(cè)力計(jì)拉著一個(gè)圓柱體，測(cè)力計(jì)示數(shù)為F₀ ．現(xiàn)將圓柱體懸空放置在一個(gè)燒杯中，倒入液體A，圓柱體的下表面到液面的深度為h，記錄下此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F以及F₀和F的差為△F．接著，將液體A替換為液體B，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)如下表一、二所示。

表一液體A（ρ_A＝0.8×10³千克/米³）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	h（厘米）	F（牛）	△F（牛）
1	3	8.5	1.5
2	6	7	3
3	9	5.5	4.5
4	12	5	5

表二液體B （ρ_B＝1.0×10³千克/米³）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	h（厘米）	F（牛）	△F（牛）
5	3	8.5	1.2
6	6	7.6	2.4
7	9	6.4	3.6
8	12	6	4

①根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2與3或5與6與7的數(shù)據(jù)，分析比較彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與圓柱體的下表面到液面的深度h的大小關(guān)系，可得出的初步結(jié)論是：同一物體在同種液體中，。

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2與3或5與6與7的數(shù)據(jù)，分析比較△F與圓柱體的下表面到液面的深度h的大小關(guān)系，可得出的初步結(jié)論是：同一物體在同種液體中，。

③根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與5或2與6或3與7的數(shù)據(jù)，分析比較△F與圓柱體的下表面到液面的深度h的大小關(guān)系，可得出的初步結(jié)論是。

④本實(shí)驗(yàn)中，圓柱體的重力為牛，高度為厘米。

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3. (2021·崇明模擬) 在探究“影響浮力大小的因素”這一問題時(shí)，請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作，從中選出一些圖，針對(duì)某一個(gè)因素進(jìn)行探究，并通過分析彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，說明你的探究結(jié)果。

（1）探究的因素是：浮力大小與物體排開液體體積；選用的圖是：（填圖中序號(hào)）；探究的結(jié)果是：物體排開液體體積越大，浮力越大。
（2）探究的因素是：；選用的圖是：（a）、（d）、（e）；探究的結(jié)果是：。
（3）上述所設(shè)計(jì)的方案，采用的科學(xué)方法是法。

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4. (2021·長寧模擬) 為了探究柱體A逐漸浸入柱形容器內(nèi)的水中時(shí)（水沒有溢出），彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F的變化情況?，F(xiàn)有底面積為100厘米的薄壁柱形容器，容器內(nèi)裝有深度為20厘米的水，放在水平桌面上，實(shí)心柱體A高H為20厘米。如圖所示，小明將柱體A通過細(xì)線掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，從柱體A按觸水面開始，將液面到柱體下表面的距離h、相應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F、物體重力G與F的差值ΔF記錄在表一中，（不計(jì)細(xì)線的重力）

表一

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4	5	6	7	8
h/cm	0	2	4	6	8	10	12	14
F/N	8	7	6	5	4	3	2	1
$\text{[math]}$	0	1	2	3	4	5	6	7

（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1-8中F與h的變化關(guān)系及相關(guān)條件可得：同一柱體逐漸浸入柱形容器內(nèi)的水中，當(dāng)h小于H時(shí)，；
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1-8中ΔF與h的變化關(guān)系及相關(guān)條件可得：同一柱體逐漸浸入柱形容器內(nèi)的水中，；
（3）柱體A的重力為牛，實(shí)驗(yàn)序號(hào)6的實(shí)驗(yàn)時(shí)，A下表面所受液體壓力為牛；
（4）小紅同學(xué)想在小明實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，她預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)如表二所示，小明看了以后認(rèn)為這兩次實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行，
表二

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

9

10

h/cm

18

20

F/N

/

/

$\text{[math]}$ F（N）

/

/

你認(rèn)為小明的觀點(diǎn)是的（選填“正確”或“錯(cuò)誤”），理由是。

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5. (2021·楊浦模擬) 某小組同學(xué)用圖所示裝置，研究實(shí)心物塊漂浮在水面上，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)及臺(tái)秤的示數(shù)變化情況，他們選用了不同密度、不同體積的物塊浸入水中，待物體靜止后，利用儀器測(cè)出了水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p以及臺(tái)秤的示數(shù)F，并把數(shù)據(jù)記錄在下表中。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	物塊的密度 $\text{[math]}$ （千克/米³）	物塊的體積V（×10^-4米³）	水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p（帕）	臺(tái)秤的示數(shù)F（牛）
1	0.4×10³	3.0	2600	4.6
2	0.4×10³	4.0	2800	5.0
3	0.6×10³	1.0	2300	4.0
4	0.6×10³	2.0	2600	4.6
5	0.6×10³	3.0	2900	5.2
6	0.6×10³	4.5	3000	5.4
7	0.8×10³	2.0	2800	5.0
8	0.8×10³	3.0	3000	5.4
9	0.8×10³	5.0	3000	5.4
10	0.8×10³	5.5	3000	5.4

（1）觀察實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2（或3與4與5與6或7與8）中p與V的數(shù)據(jù)，可得初步結(jié)論：同種材料制成的實(shí)心物塊漂浮在同一容器的水中，。
（2）觀察實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與5與8（或4與7）中F與p的數(shù)據(jù)，可得初步結(jié)論：實(shí)心物塊漂浮在在同一容器的水中，。
（3）進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與4（或2與7）中p與V的數(shù)據(jù)，可知：當(dāng)相同時(shí)，F(xiàn)相同，p也相同。
（4）小明分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)9與10數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)不符合上述結(jié)論，請(qǐng)判斷可能存在原因，并用學(xué)過的物理知識(shí)寫出推導(dǎo)過程。
（5）若選用密度為0.7×10³千克/米³、體積為3×10^-4米³的物塊放入上述容器中，可推斷：p為帕，F(xiàn)為牛。

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6. (2021·徐匯模擬) 小徐和小匯在學(xué)習(xí)“浮力”時(shí)，根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)物體受到浮力的大小與哪些因素有關(guān)提出猜想并進(jìn)行了研究。

（1）根據(jù)雞蛋在水中沉底、在鹽水中漂浮的現(xiàn)象，他們猜想浮力的大小可能與有關(guān)；根據(jù)游泳時(shí)的感覺，他們猜想浮力的大小可能與物體浸入液體的深度，以及物體浸入液體的體積有關(guān)。

（2）為了驗(yàn)證猜想，他們用力傳感器將一長方體金屬塊懸掛在空量筒中，如圖所示，然后逐次向容器中注入液體A，測(cè)出金屬塊下表面到液面的距離即金屬塊浸入液體的深度h，計(jì)算出金屬塊浸入液體的體積V和金屬塊受到的浮力F，把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表一中。

為了進(jìn)一步探究，他們還換用了液體B重復(fù)實(shí)驗(yàn)，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表二中。（液體A、B密度分別為 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）

表一：將金屬塊浸入液體A中

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	浸入的深度h（厘米）	浸入的體積V（厘米³）	浮力F（牛）
1	2.0	12	0.12
2	6.0	36	0.36
3	10.0	60	0.60
4	15.0	60	0.60

表二：將金屬塊浸入液體B中

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	浸入的深度h（厘米）	浸入的體積V（厘米³）	浮力F（牛）
5	2.0	12	0.10
6	6.0	36	0.30
7	10.0	60	0.50
8	15.0

（a）小匯分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3的F和V、h的數(shù)據(jù)后，得出初步結(jié)論：同一物體浸入同一液體中，F(xiàn)與V成正比，而且F與h成正比；小徐分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)的數(shù)據(jù)，認(rèn)為小匯的結(jié)論存在問題，請(qǐng)寫出小徐觀點(diǎn)的依據(jù)；

（b）請(qǐng)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)序號(hào)8中的數(shù)據(jù)；、；

（c）他們分析比較表一和表二中的數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：同一物體浸入不同液體中：；

（3）他們交流后，認(rèn)為上述得出的結(jié)論還不夠完善，需要增加一次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行論證，下列為案中你建議采用方案______。

A . 仍用上述金屬塊，浸入密度不同的液體C中，重復(fù)實(shí)驗(yàn) B . 仍用上述金屬塊，增加金屬塊浸入液體A或B中的深度進(jìn)行實(shí)驗(yàn) C . 換用其他物質(zhì)（如其他材質(zhì)的金屬塊），仍在液體A或B中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

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7. (2021·黃浦模擬) 某小組同學(xué)用圖所示裝置，研究圓柱體在水中下降的過程中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F和水對(duì)容器底部壓力變化量 $\text{[math]}$ 的變化情況。他們使圓柱體在水中緩慢下降，將水面到圓柱下表面的距離h、彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F、經(jīng)計(jì)算得到的水對(duì)容器底部壓力變化量 $\text{[math]}$ 記錄在下表中。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4	5
h（米）	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50
F（牛）	6.8	5.6	4.4	3.2	2.6
$\text{[math]}$ （牛）	1.2	2.4	3.6	4.8	5.4

①分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3與4數(shù)據(jù)中F和h的關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：圓柱體在浸入水的過程中，。

②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3與4數(shù)據(jù)中 $\text{[math]}$ 水和h的關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：圓柱體在浸入水的過程中，。

③實(shí)驗(yàn)中圓柱體重力為牛，高度為米。

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8. (2021·崇明模擬) 小紅做“小球放入水中靜止時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增加量 $\text{[math]}$ 及容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)增加量 $\text{[math]}$ 與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，她選取了體積相同、密度不同的若干小球放入水中（水深大于小球直徑，且水不溢出），如圖所示，測(cè)出水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增加量 $\text{[math]}$ 及容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)增加量 $\text{[math]}$ ，并將相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表中.

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4	5
$\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ 千克/米 $\text{[math]}$ ）	0.2	0.6	0.8	1.0	1.2
$\text{[math]}$ （帕）	98	294	392	490	490
$\text{[math]}$ （帕）	98	294	392	490	588

試完成下列問題：

（1）水的密度大小是千克/米 $\text{[math]}$ ；
（2）分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3中的數(shù)據(jù)，可知小球放入水中靜止時(shí)，小球處于（選填“漂浮”、“懸浮”或“下沉”）狀態(tài)；
（3）分析比較表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可知：浸入水中體積相同的小球，當(dāng) $\text{[math]}$ 與 $\text{[math]}$ 的大小滿足 $\text{[math]}$ 關(guān)系時(shí)， $\text{[math]}$ 與 $\text{[math]}$ 無關(guān)；
（4）分析比較表中 $\text{[math]}$ 與 $\text{[math]}$ 的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可知：浸入水中的小球，當(dāng)小球體積相同時(shí)，；
（5）分析比較表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3、4中 $\text{[math]}$ 與 $\text{[math]}$ 的大小關(guān)系及相關(guān)條件可知：浸入水中體積相同的小球，。

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9. (2020·松江模擬) 某小組同學(xué)想探究漂浮在液面上的實(shí)心物體露出液面的體積V_露與什么因素有關(guān)。他們選用了若干不同的實(shí)心圓柱體漂浮在不同液體中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將物體的密度ρ_物，物體的體積V_物、液體的密度ρ_液，以及物體露出液面的體積V_露記錄在下表中：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	ρ_物（×10³千克/米³）	V_物（×10^-6米³）	ρ_液（×10³千克/米³）	V_露（×10^-6米³）
1	0.4	10	1.0	6
2	0.4	15	1.0	9
3	0.4	20	1.0	12
4	0.6	15	0.9	5
5	0.6	15	1.2	7.5
6	0.8	15	1.0	3
7	0.8	15	1.5	7
8	0.8	24	1.2

（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2與3的數(shù)據(jù)中V_露隨V_物的變化關(guān)系及相關(guān)條件，可得出：漂浮在液面上的實(shí)心物體，當(dāng)ρ_液和ρ_物相同時(shí)，；
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)的數(shù)據(jù)中V_露隨ρ_液的變化關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：漂浮在不同液體中的實(shí)心物體，當(dāng)ρ_物和V_物相同時(shí)，V_露隨ρ_液的增大而增大；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)的數(shù)據(jù)可以研究V_露隨ρ_物的變化關(guān)系；
（4）實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)又進(jìn)一步分析了表中1~7的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)漂浮在液面上的實(shí)心物塊，V_露與ρ_物、V_物、ρ_液存在一定的定量關(guān)系，由此他們推斷表中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)該是。

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10. (2020·徐匯模擬) 小明做“小球浸入液體中的體積V_浸與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，他選取了體積相同、密度不同的若干小球放入水中（水深大于小球直徑），如圖所示，測(cè)出小球浸入水中的體積V_浸，并將相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表一中。

表一（ρ_水＝1.0×10³千克/米³）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4	5
ρ_球（×10³千克/米³）	0.3	0.6	0.8	1.0	1.2
V_浸（×10^﹣3米³）	0.30	0.60	0.80	1.00	1.00

①分析比較表一中實(shí)驗(yàn)序號(hào)中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可知：浸入水中體積相同的小球，當(dāng)ρ_球與ρ_水的大小滿足關(guān)系時(shí)，V_浸與ρ_球無關(guān)。

②分析比較表一中實(shí)驗(yàn)序號(hào)1﹣3中V_浸與ρ_球的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可知：浸入水中的小球，當(dāng)時(shí)，。

③小紅選取了體積相同、密度不同的若干小球放入酒精中（酒精深度大于小球直徑）重復(fù)小明的實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表二中。實(shí)驗(yàn)序號(hào)10中的數(shù)據(jù)為。

表二（ρ_酒＝0.8×10³千克/米³）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	6	7	8	9	10
ρ_球（×10³千克/米³）	0.1	0.3	0.5	0.7	0.9
V_浸（×10^﹣3米³）	0.25	0.75	1.25	1.75	▲

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11. (2020·楊浦模擬) 為了研究柱形容器中水對(duì)容器底部的壓力增加量△F_水、容器對(duì)桌面的壓力增加量△F_容與哪些因素有關(guān)，某小組同學(xué)選用六個(gè)物塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他們將物體分別放入盛有等質(zhì)量水的相同容器中，待物塊靜止后，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在表中。

序號(hào)	1	2	3	4	5	6
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
物塊重力 G（牛）	2.0	4.0	4.0	4.0	8.0	8.0
物塊體積 V（米³）	1×10^﹣4	1×10^﹣4	2×10^﹣4	3×10^﹣4	4×10^﹣4	5×10^﹣4
△F_水（牛）	1.0	1.0	2.0	3.0	3.5	3.5
△F_容（牛）	2.0	4.0	4.0	4.0	7.5	6.5