《2025年学霸题中题八年级物理下册苏科版》

13.（2023·广东中考）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中.
　

　　(1)观察弹簧测力计的零刻度线、_______和分度值；调零时，弹簧测力计应在_______（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），测出重力，将它缓慢浸入水中，记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置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_______。（均填“变大”“变小”或“不变”）
　(4)若把此物块捏成高为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_______（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，还需添加一种材料：_______。

答案：

(1)量程 竖直
(2)见解析图
(3)变大 不变
(4)不同
(5)酒精(密度不等于水的液体即可)
解析：
(1)使用弹簧测力计前，应该先观察弹簧测力计的零刻度线、量程和分度值；调零时，弹簧测力计在所测力的方向上调零，测重力和拉力要在竖直方向，则调零也在竖直方向。
(2)由甲图可得，物块重力 G = 1.0 N，当物块慢慢浸入水中时，在竖直方向上只受竖直向上的拉力、浮力和竖直向下的重力作用，即$ F_{浮}=G - F_{拉}，$当浸入水中深度为 2 cm 时，此时弹簧测力计的示数为 0.8 N，则浮力为$ F'_{浮}=G - F'_{拉}=1.0 N - 0.8 N = 0.2 N；$同理，当深度为 4 cm 和 6 cm 时，浮力分别为 0.4 N 和 0.6 N；当物块完全浸入水中后，根据甲图中数据，随着浸入水中的深度增加，排开水的体积保持不变，所受浮力大小保持不变为 0.6 N，如图所示：

(3)分析图像可知，物块浸没前，深度 h 增加，浮力变大。物块浸没后，深度 h 增加，浮力大小不变。
(4)若把此物块捏成高为 6 cm 的圆锥体，物块的高度和体积不变，但物块在浸入水中的过程中，相同深度时，排开液体的体积不同，受到的浮力不同，故两次实验所得的$ F_{浮}$随 h 变化的图像会不相同。
(5)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，只需要增加密度不等于水的液体，重复上述实验，形成对比数据。

14. 新趋势 新情境实验（2024·苏州四市期末）物理兴趣小组巧用胡萝卜探究“浮力大小与浸入液体深度有无关系”的实验，步骤如下：
　
　(1)观察弹簧测力计的零刻度线、_______、分度值，调零时，弹簧测力计应在_______方向上调零。
　(2)小红认为探究浮力的大小与物体浸入水中的深度关系时，要保证_______不变。于是，小明先把胡萝卜尖端朝上浸入水中，用记号笔在烧杯壁标出水面的位置，记下弹簧测力计的示数F1（图乙）.再把胡萝卜尖端朝下浸入水中，直到_______，记下弹簧测力计的示数F2（图丙）。
　(3)改变浸入深度多次重复上述步骤；初步可得，浮力的大小与物体浸入水中的深度_______。
　(4)兴趣小组想继续探究浮力大小与物体的密度是否有关，应增加一个与原物体密度不等的物体进行实验，新增物体的体积_______（填“需要”或“不需要”）与原物体相等。

答案：
(1)竖直
(2)排开水的体积 水面到达标记处
(3)无关
(4)不需要
解析：
(1)因为测量胡萝卜的重力和其在液体中的拉力时都是竖直方向的，为了减小因弹簧与外壳摩擦对实验的影响，应在竖直方向上进行调零。
(2)根据控制变量法的思想，要探究浮力与物体浸入水中的深度的关系，需要保证物体浸入水的体积(或排开水的体积)不变。排开水的体积是否相同可由水面升高的高度来判断，两次实验中小明先把胡萝卜尖端朝上浸入水中，再把胡萝卜尖端朝下浸入水中，第一次用记号笔标出水面的位置，记下弹簧测力计的示数$ F_{1}$后，第二次浸入直到水面到达标记处即可保证胡萝卜排开水的体积相同，再记下弹簧测力计的示数$ F_{2}$即可。
(3)观察乙、丙两图的弹簧测力计的示数，通过称重法可以得到浮力大小相同，因此浮力大小与物体浸入水的深度无关。
(4)探究浮力大小与物体密度的关系时，应保持液体种类、排开液体的体积相等。由本实验可知，排开液体的体积可以通过标记法控制相同，故增加物体的体积不需要和原物体相等，只需在实验时做好水面初位置和末位置的标记，控制物体排开水的体积相同，比较两次弹簧测力计的示数差(浮力大小)即可。

15. 核心素养 科学探究 如图所示，实验小组用电子秤来探究“浮力大小与哪些因素有关”。
　　　　　　　　　　　　　
实验步骤如下：先将盛有水的容器放在电子秤上，然后用手提着系有细线的规则圆柱体将其缓缓地浸入水中（水的密度为1 g/cm³，g取10 N/kg），同时记下圆柱体下表面所处的深度h和电子秤显示的相应的质量m，记录数据如表所示。已知圆柱体的高度为8 cm，当h = 8 cm时，用弹簧测力计测得细线对圆柱体的拉力为0.8 N。
　
　(1)实验过程中，电子秤示数逐渐增大时，细线对圆柱体的拉力逐渐_______（填“增大”或“减小”）。
　(2)当h = 8 cm时，圆柱体受到的浮力大小为_______N。分析表中数据可知：圆柱体受到的浮力大小与浸入水中的体积成_______比。
　(3)当h = 14 cm时，手通过绳子对圆柱体竖直向上的拉力是_______N。

答案：
(1)减小
(2)1.6 正
(3)0.6 解析：
(1)设容器和水的总重力为$ G_{0}，$圆柱体重力为 G，电子秤受到的压力为 F，细线对圆柱体拉力为$ F_{拉}，$则电子秤受到的压力：$F = G_{0}+G - F_{拉}，$即$ m_{示}g = G_{0}+G - F_{拉}，$因$ G_{0}、$G 一定，当电子秤示数$(m_{示})$逐渐增大时，则根据上式可知细线对圆柱体的拉力逐渐减小。
(2)由表格数据知，当 h 为 0 时，圆柱体未浸入水中，电子秤的示数即是容器及水的总质量$ m_{0}$为 2.00 kg。h 为 8 cm 时，$m_{2}$为 2.16 kg，电子秤示数的增加量$ Δm = m_{2}-m_{0}=2.16 kg - 2.00 kg = 0.16 kg，$电子秤所受压力变化量 ΔF = Δmg = 0.16 kg×10 N/kg = 1.6 N，即此时圆柱体所受的浮力$ F_{浮}=1.6 N，$圆柱体重 G = 1.6 N + 0.8 N = 2.4 N。分析表中数据可知，浸没前电子秤示数的增加量和圆柱体浸入水中的深度成正比，底面积固定，和浸入水中的体积成正比。又因电子秤示数增加量与浮力大小成正比，故浮力大小与圆柱体浸入水中的体积成正比。
(3)圆柱体浸没后，排开水的体积不变，所受的浮力也不变，对水的压力不变，则电子秤的示数不变为 2.16 kg。由表格数据知，h 为 14 cm 时，电子秤示数变为 2.18 kg，此时圆柱体沉底，电子秤所受的压力$ F_{压}=m_{示}g = 2.18 kg×10 N/kg = 21.8 N，$容器及水的总重力与圆柱体的重力之和为$ G_{总}=G_{0}+G = m_{0}g+G = 2.00 kg×10 N/kg + 2.4 N = 22.4 N＞F_{压}，$所以绳子仍有拉力，绳子的拉力$ F_{拉1}=G_{总}-F_{压}=22.4 N - 21.8 N = 0.6 N。$