10.3 物体的浮沉条件及应用（专题训练）（解析版）2023-2024学年八年级物理上册同步考点解读与专题训练（人教版）

第第页\o"8.3摩擦力"10.3（专题训练）（解析版）1．（2022春•香洲区校级期中）将重为4N的物体投入一装满水的溢水杯中，溢出水3N。当物体静止时，下列判断正确的是（）A．F浮＝7N，物体上浮 B．F浮＝4N，物体悬浮 C．F浮＝4N，物体漂浮 D．F浮＝3N，物体沉在水底【答案】D。【解答】解：由于物体投入一装满水的溢水杯中，则根据阿基米德原理可知：物体受到的浮力F浮＝G排＝3N；由于G＝4N＞F浮，所以物体沉在水底。故选：D。2．（2022春•宁津县月考）如图所示，静止在液体中体积相同的A、B、C三个球，酒精的密度小于水的密度，其中所受浮力的大小关系是（）A．FA＜FB＝FC B．FA＝FB＝FC C．FA＜FB＜FC D．FA＝FC＜FB【答案】C。【解答】解：根据题意可知，三个球的体积相同；B和C排开的液体的体积相同，水的密度大，根据F浮＝ρ液gV排可知，FB＜FC；A、B都在酒精中，A排开的酒精的体积小于B排开的酒精的体积，根据F浮＝ρ液gV排可知，FA＜FB；故三所受浮力的大小关系是FA＜FB＜FC。故选：C。3．（2022•鼓楼区校级模拟）图中的情景节选自我国古代科技著作《天工开物》，其中说法正确的是（）A．甲图“六桨客船”中，划水的船桨对水的作用力改变了客船的运动状态 B．乙图“河池山锡”中，水由高处流下是因为受到惯性作用 C．丙图“竹笆沉底”中，船上装载的竹笆越多时，船受到的水的浮力越大 D．丁图“没水采珠”中，水面下的采珠人下潜的越深时受到水的压力越小【答案】C。【解答】解：A、划水时船桨对水有向后的作用力，由于力的作用是相互的，同时水对船桨也有向前的作用力，正是水对船桨向前的作用力使船的运动状态发生了改变，故A错误；B、水往低处流是因为水受到重力的原因，故B错误；C、船漂浮在水面上，由漂浮条件F浮＝G物，此时浮力大小等于船和竹笆的总重力，当竹笆增加时，船受的浮力也变大，故C正确；D、液体压强随着深度的增加而增大，根据F＝pS可知水面下的采珠人下潜的越深时受到水的压力变大，故D错误；故选：C。4．（2023•杨浦区模拟）2022年11月25日，工程船“奋力”轮装载长江口二号古船开往上海船厂。当“奋力”轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时，“奋力”轮受到的浮力（）A．变大 B．不变 C．先变小后变大 D．先变大后变小【答案】B。【解答】解：当“奋力”轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时均处于漂浮状态，根据漂浮条件可知：船受到的浮力大小等于重力大小，而船的重力不变，则船受到的浮力大小不变。故选：B。5．（2023•北京开学）已调零的电子秤放在水平桌面上，将装满水的薄壁溢水杯放在电子秤上，如图所示。此时溢水杯中水深8cm，电子秤的示数是0.33kg。将一重为2N的物体轻放入溢水杯中（溢出的水用另一容器接收，不会流到电子秤上）。已知溢水杯的底面积为3×10﹣3m2，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。下列说法正确的是（）A．放入物体前，溢水杯底受到的液体压强为80000Pa B．放入物体后，若物体静止时沉底，则电子秤的示数为530g C．放入物体后，若物体静止时漂浮，则物体受到的浮力大于2N D．放入物体后，若物体静止时漂浮，则溢水杯对电子秤的压强为1100Pa【答案】D。【解答】解：A、由题知，放入物体前，薄壁溢水杯中装满水，水深8cm＝0.08m，溢水杯底受到水的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa，故A错误；B、由G＝mg可得，物体的质量m＝＝＝0.2kg＝200g，原来溢水杯中水深8cm，电子秤的示数是0.33kg＝330g，若物体静止时沉底，此时物体受到的浮力小于自身的重力，根据阿基米德原理可知，物体排开水的重力小于物体的重力，根据G＝mg可知，排开水的质量小于物体的质量，所以m溢＜m＝200g，则电子秤的示数大于0.33kg，小于330g+200g＝530g，故B错误；C、物体放入溢水杯中，若物体静止时漂浮，由漂浮条件知，物体受到的浮力F浮＝G＝2N，故C错误；D、电子秤放在水平桌面上，若物体静止时漂浮，物体受到的浮力等于物体的重力，结合阿基米德原理可知物体排开水的重力（溢出水的重力）等于物体的重力，则溢水杯的总质量不变（仍然是0.33kg），溢水杯电子秤的压力：F＝G'＝m′g＝0.33kg×10N/kg＝3.3N，溢水杯对电子秤的压强：p＝＝＝1100Pa，故D正确。故选：D。6．（2023•武穴市模拟）如图所示，两个体积、质量均不同的木块A、B，分别浮在U形水槽的左右臂的水面上，ma＞mb，将水槽支于O点，水槽恰好平衡，若将物块B从水槽右臂取出，叠放在物块A上，则水槽（）A．左端向下倾斜 B．仍保持平衡 C．右端向下倾斜 D．无法判断【答案】B。【解答】解：将两物块都叠放到一侧，它仍处于漂浮状态，重力仍等于排开的水重，当液面相平后，水槽仍会保持平衡，故B正确、ACD错误。故选：B。7．（2023•碑林区校级模拟）如图，小李利用体积为170cm3的潜水艇模型（忽略进气排气管的体积），探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉。下列说法正确的是（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）（）A．模型浸没在水中时受到的浮力为170N B．模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力变大 C．若要让悬浮的模型上浮应从模型中向外排水 D．潜水艇能上浮或下沉是通过改变浮力实现的【答案】C。【解答】解：A、模型浸没在水中受到的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1.7×10﹣4m3＝1.7N，故A错误；B、模型浸没后继续下沉的过程中，模型排开的体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知，模型受到的浮力不变，故B错误；C、若要让模型上浮，应使模型受到的浮力大于模型自身的重力，因此模型应往外排水，故C正确；D、潜水艇通过改变自身的重力来实现上浮和下沉，故D错误。故选：C。8．（2022春•重庆月考）如图甲所示，质量分布均匀的实心物体A重为9N，漂浮在水面时有的体积露出水面。如图乙所示，将实心物块B放在A上，A刚好浸没在水中。如图丙所示，利用轻质细线将B挂在A的正下方，静止时A有的体积露出水面。则下列说法正确的是（）A．物块B的重力为4N B．物体A的密度为0.4×103kg/m3 C．丙图中细线对B的拉力为4N D．物块B的密度为4.5×103kg/m3【答案】C。【解答】解：A．实心物体A漂浮在水面上，则根据物体的浮沉条件可知：F浮A＝GA，即：ρ水V排g＝GA，则物体A排开水的体积：V排＝＝＝9×10﹣4m3；由题意可知，木块漂浮在水面时有的体积露出水面，则有：V排＝VA；则物体A的体积为：VA＝V排＝×9×10﹣4m3＝1.5×10﹣3m3；乙图中，将实心物块B放在A上，A刚好浸没在水中，整体漂浮，则有：F浮乙＝GA+GB；因为A刚好浸没在水中，所以此时A排开水的体积与A的体积相同，故有：ρ水V排Ag＝ρ水VAg＝GA+GB；则物体B的重力：GB＝ρ水VAg﹣GA＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3×10N/kg﹣9N＝6N，故A错误；B．由公式G＝mg＝ρVg可得，木块A的密度为：ρA＝＝＝0.6×103kg/m3，故B错误；C．丙图中，将物体A和B看作一个整体，则它们处于漂浮状态，所以：F浮丙＝GA+GB；由此可知，乙、丙两图中物体A和B受到的浮力相同，即：F浮丙＝F浮乙；根据阿基米德原理可知，乙、丙两种情况它们排开水的体积相同，则物体A露出水面的体积等于物体B的体积，故有：VB＝VA＝×1.5×10﹣3m3＝2×10﹣4m3；物体B浸没时排开水的体积等于它的体积，故丙图中物体B所受的浮力为：F浮B＝ρ水V排Bg＝ρ水VBg＝1.0×103kg/m3×2×10﹣4m3×10N/kg＝2N；由力的平衡条件可得，丙图中细线对B的拉力：F＝GB﹣F浮B＝6N﹣2N＝4N，故C正确；D．根据公式G＝mg＝ρVg可得，物体B的密度为：ρA＝＝＝3×103kg/m3，故D错误。故选：C。9．（2022春•上杭县期中）小明在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥制成土密度计，将它分别置于甲、乙两杯液体中，观察到铅笔静止时的情形如图所示.两种液体密度分别为ρ甲、ρ乙，铅笔在两种液体中所受浮力分别为F甲，F乙，则（）A．F甲＝Fzρ甲＞ρ乙 B．F甲＝F乙ρ甲＜ρ乙 C．F甲＜F乙ρ甲＜ρ乙 D．F甲＞F乙ρ甲＝ρ乙【答案】B。【解答】解：由图可知铅笔和橡皮泥在甲、乙液体中都漂浮；因质量不变，重力不变，所以根据物体的浮沉条件可知物体在两种液体中受到的浮力相等，都等于重力；根据F浮＝ρ液gV排可知，浮力相同时，排开液体的体积越大，液体的密度越小，反之越大，由图可知在甲中排开液体的体积比乙大，说明甲液体的密度比乙小。故选：B。10．（2023•宜丰县校级开学）元宵节小云和妈妈一起煮汤圆时发现，生汤圆刚下锅时，会沉在水底，此时汤圆所的浮力小于重力；汤圆煮熟后会浮在水面，此时汤圆所的浮力等于重力。（均选填“大于”、“等于”或“小于”）【答案】小于；等于。【解答】解：根据物体浮沉条件可知，生汤圆刚放进锅里的水中，由于汤圆的重力比它受到的浮力大，所以是沉在水底。汤圆煮熟后，汤圆的浮力变大，当浮力大于重力时汤圆就会上浮；最后，煮熟的汤圆都漂浮在水面上，此时汤圆受到的浮力等于重力。故答案为：小于；等于。11．（2022•道里区校级模拟）如图，一艘核潜艇在一次军事演习中，先悬停在水面下300m处，根据演习指令，需要上浮至200m处悬停，在此过程中浮力大小不变（选填“变大”、“不变”、“变小”），为完成此上浮过程，需要向水舱内充水、排水的情况是先排水再充水。【答案】不变；先排水再充水。【解答】解：核潜艇悬停时受到的重力和浮力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力，平衡力合力为零；核潜艇完全没入水面之后，海水的密度不变，排开海水的体积不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，受到的浮力不变；核潜艇要继续上浮，需要重力小于浮力，需先向水水舱外排水，上浮至200m处悬停，此时重力需要等于浮力，由于浮力不变，所以需要水舱内充水，使重力等于浮力核潜艇才能悬停在200m处。故答案为：不变；先排水再充水。12．（2023春•马龙区月考）一个物体所受的重力为10N，将其全部浸没在水中时，排开的水受到的重力为20N，此时它所受浮力大小为20N，放手后物体将上浮（选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”），记物体最终排开水的体积为V1，将物体放入酒精中静止后排开酒精的体积为V2，求V2与V1的差值为2.5×10﹣4m3。（酒精密度为0.8×103kg/m3）【答案】20；上浮；2.5×10﹣4m3。【解答】解：（1）将物体全部浸没在水中时，已知排开的水受到的重力为20N，由阿基米德原理知：此时物体所受的浮力也为20N，浮力方向竖直向上；由于物体受到的浮力20N大于物体的自重10N，所以放手后物体上浮；（2）由于物体漂浮在水中，所以F浮1＝G物＝10N，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，可知排开水的体积为V1＝＝＝10﹣3m3；V物＝＝＝2×10﹣3m3；ρ物＝＝＝＝0.5×103kg/m3，ρ物＜ρ酒精，物体在酒精中漂浮，所受浮力等于重力，V2＝＝＝1.25×10﹣3m3，V2﹣V1＝1.25×10﹣3m3﹣10﹣3m3＝2.5×10﹣4m3。故答案为：20；上浮；2.5×10﹣4m3。13．（2022秋•雁塔区校级期末）如图所示，这是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机起飞的情景。飞机起飞时能获得向上的升力，是因为机翼上方空气流速大于（选填“大于”、“小于”或“等于”）机翼下方空气流速。飞机飞离航母后，航母所受的浮力将变小，舰底所受海水的压强将变小。（中间两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）一架总质量为22t的舰载飞机从航母上起飞后，航母排开海水的体积将变化20m3。（ρ海水＝1.1×103kg/m3，g取10N/kg）【答案】大于；变小；变小；20。【解答】解：（1）飞机飞行时能获得向上的压强差，是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速，上方压强小于下方，从而产生向上的升力，飞机飞离航母后，航母的总重力减小，航母始终漂浮，浮力等于重力，所以浮力会变小；（2）舰载机从跑道上起飞后，航母将会上浮一些，根据p＝ρ液gh可知舰底所受海水的压强变小；根据密度公式可知航母排开海水的体积减少了：ΔV排＝＝＝20m3。故答案为：大于；变小；变小；20。14．（2022秋•长宁区校级期末）在学习了“浮力”的知识后，同学们对浮力在生产、生活中的应用产生了浓厚的兴趣，纷纷利用课余时间查找资料进行深入了解。以下为小延同学和小安同学的查找到的部分资料，请根据资料和自己的知识储备回答问题：小延的收获：半潜船可用来运输超大型货物：（i）空载时漂浮于海面，如图1（a）所示；（ii）装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下，如图1（b）所示；（iii）待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载，如图1（c）所示。（1）以下选项能正确表示同一艘半潜船从图1（a）到图1（c）受到的浮力变化的是C。小安的收获：港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，它由桥梁和海底隧道组成，如图2所示。（i）隧道由钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成，沉管两端密封；（ii）用船将密封沉管拖运到预定海面上，向其内部灌入海水使之沉入海底，并在水中进行对接；（iii）当密封沉管中下沉到海底后，其下半部分埋入海底的泥沙中，再将灌入其中的海水全部抽出。（2）下沉到海底后并抽出其中海水的密封沉管不会再上浮的原因是：沉管下半部分埋入海底的泥沙中，下表面不受海水的压力，根据浮力的产生原因，沉管不再受海水的浮力，此时空心密封沉管不会再上浮。【答案】（1）C；（2）沉管下半部分埋入海底的泥沙中，下表面不受海水的压力，根据浮力的产生原因，沉管不再受海水的浮力，此时空心密封沉管不会再上浮。【解答】解：（1）据图可知，乙图中半载船排开水的体积最大，其次是丙图，甲图排开水的体积最小，液体的密度是相同的，所以据F浮＝ρ水gV排可知，乙图中船受浮力最大，其次是丙图，再次是甲图，即浮力大小关系是：F2＞F3＞F1，从图甲到图丙受到的浮力变化先变大、后变小。故选：C。（2）沉管下半部分埋入海底的泥沙中，下表面不受海水的压力，根据浮力的产生原因，沉管不再受海水的浮力，此时空心密封沉管不会再上浮。故答案为：（1）C；（2）沉管下半部分埋入海底的泥沙中，下表面不受海水的压力，根据浮力的产生原因，沉管不再受海水的浮力，此时空心密封沉管不会再上浮。15．（2022秋•徐汇区期末）小汇认为：鱼通过鱼鳔吸入或排出气体，改变鱼鳔的体积，可实现上浮和下沉。为了寻找证据支撑观点，他查阅资料后得到相关信息：①鱼鳔内气体的质量是基本稳定不变的；②鱼鳔壁上没有主动改变鱼鳔体积的肌肉纤维；③鱼鳔内气体压强与鱼外部水压基本保持一致，在温度不变的情况下，一定质量的气体压强与体积的关系见表。水深（米）0102030体积V（L）10.50.25气体压强p（标准大气压）1234（1）分析比较表中气体的压强p与体积V关系的数据关系，可得：在温度不变的情况下，一定质量的气体体积与气体的压强成反比。（2）能推翻小汇观点的证据是②（填序号“①”“②”或“③”），理由是鱼是靠鱼鳔中充气的多少来实现浮沉的，因此鱼鳔壁上有主动改变鱼鳔体积的肌肉纤维。（3）鱼能够上浮是通过身体和鱼鳍摆动获得上升动力，上升时，鱼外部水的压强变小，鱼鳔内气体压强随之变小，鱼鳔的体积变大，鱼受到的浮力也随之变大。（以上均选填“变大”“不变”或“变小”）【答案】（1）体积与气体的压强成反比；（2）②；鱼是靠鱼鳔中充气的多少来实现浮沉的，因此鱼鳔壁上有主动改变鱼鳔体积的肌肉纤维；（3）变小；变小；变大；变大。【解答】解：（1）由表格数据知气体体积越小，气体的压强越大，且体积与气压的乘积不变，所以在温度不变的情况下，一定质量的气体体积与气体的压强成反比；（2）根据F浮＝ρ水gV排知浸入液体中的体积越大物体所受到的浮力越大，因此鱼是靠着鱼漂内充气的多少来实现浮沉的，所以它的质量基本不变，故①正确；质量不变，重力不变，当鱼漂中充满气体后，鱼的体积增大，所受的浮力变大，而此时重力不变，鱼所受的重力不变，鱼所受的合力方向向上，因此上浮，故②错误；根据p＝ρgh知液体的密度不变，深度越小，则液体压强越小，而鱼鳔内的气体压强随体积的增大而减小，所以液体压强和气体压强同时减小，故③正确；（3）上升时，鱼所处的深度减小，由p＝ρgh知鱼受到水的压强变小，鱼鳔内气体压强随之变小，鱼鳔的体积变大，根据F浮＝ρ水gV排得，水的密度不变，排开水的体积增大，因此鱼受到的浮力变大。故答案为：（1）体积与气体的压强成反比；（2）②；鱼是靠鱼鳔中充气的多少来实现浮沉的，因此鱼鳔壁上有主动改变鱼鳔体积的肌肉纤维；（3）变小；变小；变大；变大。16．（2022秋•静安区期末）某同学用比较坚韧的薄纸做成了一盏孔明灯，如图所示，用棉花团蘸上酒精放在孔明灯底部的燃料盒内，点燃棉花团，过了一会儿，孔明灯凌空而起。为了揭秘其中的原因，该同学查阅资料后得知：（a）在空气中，物体受到的浮力大于重力时，物体会升空；（b）孔明灯点燃后，排开外界空气的体积不变；（c）压强一定时，空气在部分温度下的密度见表。空气温度（℃）0100200300空气密度（千克/米3）1.2930.9460.7460.616（1）分析比较表中空气温度、密度及相关条件，可归纳得出的初步结论是：在空气的压强一定时，温度越高，密度越小。（2）根据上述信息并结合相关知识，分析孔明灯点燃前后，灯内空气的质量变化情况，并说明孔明灯凌空而起的原因孔明灯点燃后，灯内温度升高，空气密度减小，灯内空气质量减小，孔明灯所受重力减小，浮力不变，当浮力大于重力时孔明灯凌空而起。（3）为了使孔明灯更容易凌空而起，下列方法可行的是A。A.减小燃料盒的质量B.减小薄纸做成孔明灯的体积【答案】（1）温度越高，密度越小；（2）孔明灯点燃后，灯内温度升高，空气密度减小，灯内空气质量减小，孔明灯所受重力减小，浮力不变，当浮力大于重力时孔明灯凌空而起；（3）A。【解答】解：（1）由（c）压强一定时，空气在部分温度下的密度表可知，在空气的压强一定时，温度越高，密度越小；（2）孔明灯点燃前，灯内空气温度低，点燃后灯内空气的温度升高，由（1）可知灯内空气的密度变小；根据（b）可知孔明灯的体积不变，灯内空气的体积不变，由ρ＝可知，孔明灯内空气的质量变小，孔明灯的总质量变小，根据G＝mg可知，孔明灯的重力G变小；孔明灯点燃后，排开外界空气的体积不变，根据阿基米德原理可知，孔明灯所受空气的浮力不变；当孔明灯所受浮力大于重力时，由（a）可知孔明灯凌空而起。所以孔明灯凌空而起的原因：孔明灯点燃后，灯内温度升高，空气密度减小，灯内空气质量减小，孔明灯所受重力减小，浮力不变，当浮力大于重力时孔明灯凌空而起；（3）由（a）可知，孔明灯所受的浮力不变，重力减小更容易升空，所以根据阿基米德原理，灯的体积不能减小，而灯的质量减小可以减小灯所受重力，则A正确，B错误，因此选：A。故答案为：（1）温度越高，密度越小；（2）孔明灯点燃后，灯内温度升高，空气密度减小，灯内空气质量减小，孔明灯所受重力减小，浮力不变，当浮力大于重力时孔明灯凌空而起；（3）A。17．（2022春•大埔县期中）小红将苹果放入烧杯并逐渐向烧杯中加水，看到如图所示的情景：（1）比较A、B两图可知，B图中苹果受到的浮力较大，从B图可以判断苹果的密度小于（填“大于”“等于”或“小于”）水的密度；（2）分析B、C两图可知，B图苹果受到的浮力等于C图苹果受到的浮力大小（填“大于”“小于”或“等于”）；（3）如果把C图中的水换成盐水，苹果静止时，露出液面的体积将变大（填“变大”“不变”或“变小”）。【答案】（1）B；小于；（2）等于；（3）变大。【解答】解：（1）比较A、B两图可知，苹果在B图中排开水的体积较大，由公式F浮＝ρ水gV排可知此时苹果所受浮力较大；由图B可知，苹果漂浮在水面上，由浮沉条件可知苹果的密度小于水的密度；（2）由图B、C所示实验可知，苹果漂浮在水面上，苹果受到的浮力等于苹果的重力，两种情况下，苹果的重力不变，则苹果受到的浮力不变，B图苹果受到的浮力等于C图苹果受到的浮力大小；（3）苹果漂浮的液面上，苹果受到的浮力等于苹果的重力，苹果的重力不变，苹果受到的浮力不变，由于盐水的密度大于水的密度，由F浮＝ρgV排可知，苹果排开盐水的体积小于排开水的体积，则苹果在盐水中露出液面的体积将变大。故答案为：（1）B；小于；（2）等于；（3）变大。18．（2022春•袁州区月考）小明用一些矿泉水瓶进行了如下探究。（1）如图甲所示.他用水平力推动底部时，瓶子沿桌面平稳的移动；他用相同的水平力推瓶盖时，瓶子翻了，验证的是力的作用效果与力的作用点有关。（2）拧瓶盖时，发现瓶盖侧面有一条条竖纹，如图乙，竖纹的主要作用是增大摩擦力。（3）如图丙，将未装满水且密闭的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，两次放置时，水对瓶底和瓶盖的压强分别为p1和p2，瓶底对桌面的压强为p3，瓶盖对桌面的压强p4。那么p1＜p2，p3＜p4（均选填“＞”“＜”或“＝”）。（4）在矿泉水瓶中装水，在侧壁扎了三个小孔，观察到如图丁所示的现象，该现象可以说明液体内部压强与深度有关。通过小孔中射出的水流路径可以得出结论同种液体产生的压强随深度的增加而增大。（5）利用矿泉水瓶和玻璃小瓶可以做成“浮沉子”，如图戊所示，当用力挤压饮料瓶时，玻璃小瓶会下沉（选填“上浮”或“下沉”）。【答案】（1）作用点；（2）增大摩擦力；（3）＜；＜；（4）深度；同种液体产生的压强随深度的增加而增大；（5）下沉。【解答】解：（1）如图甲所示，用手推动竖放在桌子上的瓶的底部，瓶子沿桌面平稳的移动，而他用相同的水平力推瓶盖时，瓶子翻了，该现象说明：力的作用点不同，力的作用效果不同，这表明力的作用效果跟力的作用点有关；（2）如图乙所示，拧瓶盖时，发现瓶盖侧面有一条条竖纹，增大了接触面的粗糙程度，从而增大了摩擦力，使瓶盖更容易拧开；（3）如图丙所示，A中水的深度小于B中水的深度，根据同种液体产生的压强随深度的增加而增大，故p1＜p2；矿泉水瓶的压力不变，两次对水平面的受力面积大小不同，所以压力的作用效果不同，受力面积越小，压强越大，故p3＜p4；（4）如图丁所示，矿泉水瓶中装水，在侧壁不同高度扎了三个小孔，发现越下端的小孔水喷得越远，说明液体内部压强与深度有关，并且同种液体产生的压强随深度的增加而增大；（5）如图戊所示，挤压矿泉水瓶时，瓶内空气被压缩，气体体积减小，压强增大，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，这时浮沉子里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，玻璃小瓶就向下沉。故答案为：（1）作用点；（2）增大摩擦力；（3）＜；＜；（4）深度；同种液体产生的压强随深度的增加而增大；（5）下沉。19．（2023•长丰县模拟）在底面积为S的薄壁柱形容器内注入适量的水，让空杯漂浮在水面上，测出水的深度为h0，如图甲所示；再将一金属球放入杯中，此时杯子仍漂浮在水面上，测出水的深度为h1，如图乙所示最后将该金属球取出放入水中，空杯仍漂浮在水面上，待金属球沉底后测出水的深度为h2，如图丙所示。求：（物体所受重力与质量的比值为g，水的密度为ρ水）（1）金属球的质量；（2）金属球的密度；（3）金属球沉底后，它对容器底的压力。【解答】解：（1）将一金属球放入杯子中，杯子仍漂浮在水面上，金属球的质量等于第二次排开水的质量，即：m＝m排＝ρ水V排＝ρ水（h1﹣h0）S；（2）将该金属球取出放入水中（空杯子仍漂浮在水面上），金属球的体积等于第三次排开水的体积，即：V＝V排′＝S（h2﹣h0），金属球的密度为：ρ＝＝＝•ρ水；（2）金属球沉底后，受重力，支持力和浮力，根据平衡条件有：mg＝F浮+F＝ρ水gV+F，则对容器底的压力为：F′＝F＝mg﹣ρ水gV＝ρ水g（h1﹣h0）S﹣ρ水g（h2﹣h0）S＝ρ水g（h1﹣h2）S。答：（1）金属球的质量为ρ水（h1﹣h0）S；（2）金属球的密度为•ρ水；（3）金属球沉底后，它对容器底的压力为ρ水g（h1﹣h2）S。20．（2022秋•雨花区校级期末）如图所示，实心均匀圆柱体A高为8cm，底面积为10cm2。完全相同的轻质薄壁圆柱形容器甲和乙，高度为10cm，都放置在水平桌面上。容器甲内装有酒精，容器乙内装有某种液体（图中未画出），相关数据如表所示。忽略圆柱体A吸附液体等次要因素。圆柱A酒精质量/g180368密度/（g/cm3）0.8高度/深度/（cm）89.2（1）求圆柱体A的密度。（2）将圆柱体A竖直缓慢放入容器甲内，A竖直下沉至容器底部并保持静止，则溢出的液体的质量为多少？（3）将圆柱体A竖直缓慢放入容器乙内，A竖直下沉至容器底部，静止时A的顶部距液面0.5cm。此时乙容器的总质量恰好等于第二问中液体溢出后甲容器的总质量。则乙容器液体的密度是多少g/cm3？（若结果除不尽，保留2位小数）【解答】解：（1）由表中数据可知，圆柱体A的质量为180g，圆柱体A的体积：VA＝SAhA＝10cm2×8cm＝80cm3，则圆柱体A的密度：ρA＝＝＝2.25g/cm3；（2）由表中数据可知，容器中酒精的质量为368g，容器中酒精的深度为9.2cm，由ρ＝可知，酒精的体积：V酒精＝＝＝460cm3，由V＝Sh可知，容器的底面积：S＝＝＝50cm2，由题意可知，容器乙的容积：V乙＝Sh＝50cm2×10cm＝500cm3，由于A的高度小于容器内酒精的深度，因此将A竖直缓慢放入容器甲内，A浸没在酒精中，此时溢出的液体的体积：V溢＝V酒精+VA﹣V乙＝460cm3+80cm3﹣500cm3＝40cm3，由ρ＝可知，溢出的液体的质量：m溢＝ρ酒精V溢＝0.8g/cm3×40cm3＝32g；（3）因为将A放入容器乙后，乙容器的总质量恰好等于第二问中液体溢出后甲容器的总质量，所以此时乙容器中液体的质量等于甲容器中剩余液体的质量，甲容器中剩余液体的质量：m剩＝m酒精﹣m溢＝368g﹣32g＝336g，则乙容器中液体的质量：m乙液＝m剩＝336g，将A放入容器乙后，A液体的总体积：V乙总＝Sh乙总＝50cm2×（8cm+0.5cm）＝425cm3，由题意可知，A浸没在液体中，则容器乙中液体的体积：V乙液＝V乙总﹣VA＝425cm3﹣80cm3＝345cm3，则乙容器液体的密度：ρ乙液＝＝≈0.97g/cm3。答：（1）圆柱体A的密度为2.25g/cm3；（2）溢出的液体的质量为32g；（3）乙容器液体的密度是0.97g/cm3。21．（2022秋•九龙坡区校级期末）底面积为150cm2的薄壁轻质圆柱形容器A（容器足够高）放置在水平地面上，里面盛有0.2m深的水，如图甲所示。将另一质量为6.28kg、底面积为50cm2的实心金属圆柱体B竖直放入容器A中，待水静止后，圆柱体B上表面露出水面的高度为0.1m如图乙所示。求：（1）容器中水的质量；（2）金属圆柱体B的密度；（3）若金属圆柱体B是由金属铝（已知铝的密度为2.7g/cm3）与另一种金属C按体积之比为9：1制成的合金。请你计算金属C的密度。【解答】解：（1）容器中水的体积：V水＝S容h＝1.5×10﹣2m2×0.2m＝3×10﹣3m3，由ρ＝可得，容器中水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×3×10﹣3m3＝3kg；（2）由题知，金属圆柱体放入水中后，露出水面0.1m，设此时水深为h水，则水的体积为V水＝（S容﹣S金）h水，所以，此时的水深：h水＝＝＝0.3m，则金属圆柱体的高度：h金＝h水+h露＝0.3m+0.1m＝0.4m，金属圆柱体的体积：V金＝S金h金＝0.5×10﹣2m2×0.4m＝2×10﹣3m3，金属圆柱体B的密度：ρ金＝＝＝3.14×103kg/m3；（3）铝的体积V铝＝×2000cm3＝1800cm3。则金属C的体积VC＝×2000cm3＝200cm3。则ρ铝V铝+ρCVC＝6280g，即2.7g/cm3×1800cm3+ρC×200cm3＝6280g，解得ρC＝7.1g/cm3。答：（1）容器中水的质量为3kg；（2）金属圆柱体B的密度为3.14×103kg/m3。（3）金属C的密度为7.1g/cm3。22．（2022秋•武侯区期末）水箱是生活中常用的供水工具。小明根据水箱的结构自制了圆柱形薄壁水箱模型。如图甲所示为该模型的示意图，A为注水口，B为出水口，C为溢水口（当水箱中的水面达到溢水口则水会从溢水口溢出）。小明对该模型进行了探究，他先关闭出水口，从注水口匀速向空模型中注入水，通过停表记录时间为t，每隔2min暂停注入并用天平测量模型与水的总质量为m。小明根据实验数据绘制出如图乙所示的m﹣t图像。已知溢水口距模型底部的距离为hc＝20cm，模型的底面积为S＝200cm2，注水速度为v＝50mL/min，ρ水＝1g/cm3。忽略各水口体积等次要因素。（1）求模型的质量m0；（2）当模型中的水面达到溢水口后，停止注水，小明将图丙所示底面积为SM＝100cm2，高为hM的圆柱形金属块M放入模型中（金属块M沉底），溢出水后，测得总质量为m1＝6200g，取出金属块M后，再次测得总质量为m2＝3500g（不计取出金属块M的过程中所粘水的质量）。求金属块M的密度ρM。（3）在（2）题中当金属M沉底且水面与溢水口齐平时，停止注水，通过放水开关B放出水。求当放出2.4kg水时，模型中剩余水的深度。【解答】解：（1）由注水速度v＝50mL/min，则2min注水的体积为V水1＝vt＝50mL/min×2min＝100mL＝100cm3，结合密度公式ρ＝可得：2min注水的质量m水1＝ρ水V水1＝1g/cm3×100cm3＝100g；又由图乙可知，2min末的总质量为600g，所以模型的质量m0＝600g﹣100g＝500g；（2）已知模型的底面积和高度可得，模型的总体积V＝Shc＝200cm2×20cm＝4000cm3；模型注满水后，将金属块放入模型中，溢出水后的总质量m1为剩余水的质量+模型的质量+金属块的质量；取走M后测得质量m2为剩余水的质量+模型的质量，则金属块的质量mM＝m1﹣m2＝6200g﹣3500g＝2700g；又由m2＝3500g＝m剩余水+m0，则m剩余水＝m2﹣m0＝3500g﹣500g＝3000g；结合密度公式可知，剩余水的体积V剩余水＝＝3000cm3；金属块放入到注满水的模型中排开水的体积V排＝V﹣V剩余水＝4000cm3﹣3000cm3＝1000cm3；根据阿基米德原理可得金属块的体积VM＝1000cm3；所以金属块的密度ρM＝＝2.7g/cm3；（3）由（2）可知，金属块的体积和底面积可得金属块的高度hM＝＝10cm；m剩余水＝3000g，排出2.4kg水后剩下水的质量m剩＝3kg﹣2.4kg＝0.6kg＝600g，结合密度公式可知，最后剩下水的体积V剩＝600cm3；又模型的底面积S＝200cm2，金属块的底面积SM＝100cm2，则模型剩余空间的底面积S剩＝S﹣SM＝200cm2﹣100cm2＝100cm2；所以剩余水的深度h＝＝6cm＜10cm，说明求解合理。答：（1）模型的质量m0＝500g；（2）金属块M的密度ρM为2.7g/cm3；（3）模型中剩余水的深度为6cm。23．（2022春•上蔡县校级期末）对下列生活中的事例分析正确的是（）A．船闸在工作过程中利用了连通器原理 B．热气球通过减小自身体积来增大浮力而上升 C．汽车上的破窗锤，前部做得较尖锐可以增大压力 D．客车行驶时窗帘向车外飘，是因为车内空气的流速比车外大【答案】A。【解答】解：A、船闸的上游与闸室下面通过阀门相通，当下游阀门关闭，上游阀门打开，上游与闸室内的水位逐渐相平，打开上游闸门，船就可以进入闸室；同理，船再进入下游，就通过了船闸，船闸使用了连通器原理，故A正确；B、热气球是在浮力变化不大时，通过加热空气或密度比空气小的氦气减小自重，使浮力大于重力从而升到空中的，故B错误；C、汽车上的破窗锤，前部做得较尖锐，主要是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故C错误；D、窗外有风时窗帘飘到窗外，是因为窗外流速大，压强小，屋内空气流速小，压强大，所以窗帘向外飘，故D错误。故选：A。24．（2022春•鼓楼区校级期中）如图所示的事例中利用浮力的是（）A．书包带较宽 B．水坝下部较宽 C．热气球升空 D．纸片托水【答案】C。【解答】解：A．书包带子做的宽一些，是在压力一定的情况下，通过增大受力面积，减小压强，没有利用浮力，故A不符合题意；B．拦河坝修成“上窄下宽”，是由于液体内部压强随液体深度的增加而增大，所以要做成“上窄下宽”，没有利用浮力，故B不符合题意；C．氢气球飞上天空，是由于氢气球受到空气对它的浮力大于自身的重力，使氢气球向上运动，利用了浮力，故C符合题意；D．“纸片托水”利用的是大气压，没有利用浮力，故D不符合题意。故选：C。25．（2022春•临淄区期中）如图是关于浮力知识的应用实例，其中说法错误的是（）A．图甲，浸没在水中的潜水艇下潜过程中所受浮力逐渐变大 B．图乙，巨轮能浮在水面上是因为用空心的办法增大了排开液体的体积 C．图丙，飞艇用不会爆炸的氦气代替氢气做成的飞艇造价低廉、安全 D．图丁，气球是利用填充气体的密度小于空气密度的方法来实现上浮【答案】A。【解答】解：A．浸没在水中的潜水艇在下潜过程中，水密度和排开水的体积不变，由F浮＝ρ液gV排可知，所受的浮力不变，故A错误；B．巨轮之所以能够浮在水面上，是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力，故B正确；C．氦气的化学性质很不活泼，利用氦气代替氢气填充飞艇，是为了使用更加安全，故C正确；D．气球是利用在空气中的浮力来工作的，当气体的密度小于空气的密度时，才可以升空，故D正确。故选：A。26．（2022•蓬江区校级开学）如图是关于浮力知识的一些应用实例，其中说法正确的是（）A．图A中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变小 B．图B中巨轮能够浮在水面是因为用空心的办法增大