为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中体积和深度的关系，小金和小华把装满水的溢水杯放到台秤上，溢水杯口下方放置一空量筒。用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上，测力计示数为G，然后将金属块缓慢浸入水中，且始终不与杯接触，如图。

1. 为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中体积和深度的关系，小金和小华把装满水的溢水杯放到台秤上，溢水杯口下方放置一空量筒。用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上，测力计示数为G，然后将金属块缓慢浸入水中，且始终不与杯接触，如图。

(1) 金属块浸没前的过程中，测力计示数逐渐变小，说明浮力大小逐渐。据此，小金认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大；而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大，根据以上实验你认为谁的观点是合理的? 。

(2) 接下来他们继续实验，增大金属块浸没在水中的深度，发现测力计的示数始终不变且都为F，据此可得出小金的观点不具有。这个过程中金属块受到的浮力 $\text{[math]}$ =

(3) 为了深入研究，他们测出量筒中水的体积V_排，水的密度用ρ_水表示，其重力 $\text{[math]}$ ，通过比较数据发现F_浮=G_排，换用不同的物体和液体重复上述实验，都能得出F_浮=G_排，说明决定浮力大小的根本因素是。

(4) 从金属块开始浸入直至浸没一定深度时，台秤的示数变化情况是。

【考点】

浮力产生的原因; 浮力的变化;

【答案】

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实验探究题困难

1. 某科创小组进行项目化实践活动——制作一台"浮力秤"。

小组同学按照设计进行组装：选择轻质的圆柱形小筒，在其底部均匀地放上细沙，上端放一个轻质的小秤盘。如图甲所示，将小筒放在水中，就制成了一个"浮力秤"。

(1) 将组装好的小筒和空秤盘，放入水中，并使它漂浮在水面上。用记号笔在小筒外侧水面的位置画上一个刻度 $\text{[math]}$ ，标记为g。

(2) 在秤盘中只放入一个10g的砝码，用记号笔在小筒外壁水面位置画上刻度 $\text{[math]}$ ，标记为10g；在秤盘中只放入一个20g的砝码，用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度 $\text{[math]}$ ，标记为20g；如图乙所示，则a、b、c三个位置正确的是（填"A"或"B"）。

(3) 用刻度尺测量发现 $\text{[math]}$ ，说明这个浮力秤的刻度是均匀的。接下来分别在每相邻两个刻度之间平均分成5等分，就完成了浮力秤的刻度的标记。这个浮力秤的分度值是g。

(4) 同学们利用制作好的浮力秤来测黄豆的质量：如图丙所示，将五颗黄豆放在秤盘中，待秤筒稳定后，发现水面对应的位置小于分度值，认为浮力秤的精确度不够。为提高浮力秤的精确度，小组同学提出的以下改进措施中可行的是____。 A. 用直径更大的大筒 B. 用直径更小的小筒 C. 增大小筒中细沙的质量 D. 大筒中换用密度更大的液体

实验探究题困难

2. 如图所示是探究浸没在水中的物体受到的浮力的实验过程及数据。

(1) 图甲中，物体重N。

(2) 如图乙所示，把物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3.2NN。

(3) 分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得出结论：物体浸没在水中所受的浮力、填“大于”、“小于”或“等于”）物体浸没在酒精中所受的浮力。

(4) 若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关，应选择图丁中（填字母）两个物体，并将它们浸没在同种液体中，测出其所受浮力的大小来进行比较。

实验探究题困难

3. 小J用力传感器探究影响浮力大小的因素，如图甲所示，将力传感器安装在铁架台上，其下方固定一轻质细硬杆(力传感器显示硬杆对其力的大小) ，硬杆下方固定一塑料块，硬杆始终保持竖直静止状态，缓慢向大烧杯中注水，力传感器的示数F随大烧杯中水的深度h的变化规律图象如图乙所示。

(1) 分析图象数据可知，塑料块所受重力为N；塑料块所受浮力的大小与有关；当塑料块浸没在水中时所受浮力为F₁。

(2) 将大烧杯中的水倒出并擦干实验器材后，向大烧杯中注入酒精( $\text{[math]}$ 当塑料块刚好浸没时，塑料块所受浮力为F₂ ，比较两次实验数据发现 $\text{[math]}$ 可得出浮力大小与有关。

(3) 小J想继续探究浮力的大小与物体的密度是否有关? 她选用与塑料块形状、体积相同的木块(ρ∗=0.6g/cm³) 进行实验，缓慢向大烧杯中注水，力传感器的示数F随大烧杯中水的深度h的变化规律图象如图乙所示。分析数据可知，浮力的大小与物体的密度(选填“有关”或“无关”) ，结合图中数据分析说明理由。

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