《2025年海淀单元测试AB卷八年级物理下册鲁科版》

20. (14分)小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”.

(1)实验步骤如图1所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，物体受到的浮力F浮 = _______.
(2)小李利用三个不同物体a、b、c分别进行实验探究，实验数据如下表.

分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是______________________________.
(3)小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的可能原因：______________________________.
(4)小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材，装置如图2所示. 实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐_______，弹簧测力计B的示数逐渐_______，若弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA，弹簧测力计B的示数变化量为ΔFB，则它们的大小关系是ΔFA _______ ΔFB(选填“＞”“=”或“＜”).
(5)针对两种实验方案，小张实验装置的优点是_______(填字母).
A. 弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B. 实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化

答案：
(1)$F_{1}-F_{3}$
(2)物体浸没在液体中所受浮力大小等于它排开液体所受的重力
(3)将物体c浸入水中之前，溢水杯中没有加满水(或：排开的水没有全部流入小桶)
(4)变小 变大 =
(5)B

21. （11分）如图甲所示，有一体积、质量忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上. 已知物体的边长为10 cm，弹簧没有发生形变时的长度为10 cm，弹簧受到拉力作用后，伸长的长度ΔL与拉力F的关系如图乙所示. 向容器中加水，直到物体上表面与液面相平，此时水深24 cm（g取10 N/kg，ρ水 = 1.0×10³ kg/m³）. 求：
（1）物体上表面与液面相平时所受到水的浮力.
（2）物体的密度.
（3）打开出水口，缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，关闭出水口. 求放水前后水对容器底部压强的变化量.

答案： 解：
(1)物体上表面与液面相平时，排开水的体积等于物体的体积，$V = a^{3}$，物体受到的浮力$F_{浮}=\rho_{水}gV = 1.0\times10^{3}\ kg/m^{3}\times10\ N/kg\times(0.1\ m)^{3}=10\ N$.
(2)物体上表面与液面相平时，水深$h = 24\ cm$，物体边长$a = 10\ cm$，弹簧原长$b = 10\ cm$，则此时弹簧的伸长量$\Delta L_{1}=h - a - b = 24\ cm - 10\ cm - 10\ cm = 4\ cm$；由图乙可知，此时拉力$F = 4\ N$，物体重$G = F_{浮}-F = 10\ N - 4\ N = 6\ N$，物体的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{G}{gV}=\frac{6\ N}{10\ N/kg\times(0.1\ m)^{3}}=0.6\times10^{3}\ kg/m^{3}$.
(3)放水前，水深$h = 24\ cm$，弹簧伸长$\Delta L_{1}=4\ cm$，物体浸没在水中深度等于其边长$a = 10\ cm$；放水后，弹簧处于自然状态，此时物体漂浮，所受浮力等于其重力，排开水的体积$V_{排}=\frac{G}{\rho_{水}g}=\frac{6\ N}{1.0\times10^{3}\ kg/m^{3}\times10\ N/kg}=6\times10^{-4}\ m^{3}$；则物体浸入水中的深度$h'=\frac{V_{排}}{a^{2}}=\frac{6\times10^{-4}\ m^{3}}{(0.1\ m)^{2}}=0.06\ m = 6\ cm$；物体露出水面的高度$h_{露}=a - h' = 10\ cm - 6\ cm = 4\ cm$，则放水前后水的深度变化量$\Delta h=\Delta L_{1}+h_{露}=4\ cm + 4\ cm = 8\ cm = 0.08\ m$，压强变化量$\Delta p=\rho_{水}g\Delta h = 1.0\times10^{3}\ kg/m^{3}\times10\ N/kg\times0.08\ m = 800\ Pa$.