初中物理《浮力》真题演练含解析

练习PAGE1练习2024年中考物理第一轮复习真题演练（原卷版）第十章浮力（4大考点）TOC\o"1-3"\h\u一．探究浮力大小与哪些因素有关（共8小题）二．阿基米德原理的应用（共9小题）三．浮力大小的计算（共11小题）四．物体的浮沉条件及其应用（共11小题）一．探究浮力大小与哪些因素有关（共8小题）1．（2023•南通）小明探究“怎样使物体上浮”，将体积相等的两个物体A、B浸没在水中，松开手，物体静止时如图甲所示。（g取10N/kg）（1）如图乙所示，选择物体A进行实验，用弹簧测力计测出其重力GA＝N，浸没在水中受到的浮力FA＝N，A的体积VA＝cm3；（2）测出物体B的重力GB，发现GB小于（选填“GA”或“FA”），初步得到物体上浮的条件；（3）将物体A从水中提起的过程中，发现弹簧测力计示数变大，你认为可能的原因是。2．（2023•广东）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（选填“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6cm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变化的图象。（3）分析图象可知：浸没前，h增加，F浮；浸没后，h增加，F浮。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）（4）若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图象（选填“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：。3．（2023•德阳）小张在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，做了以下的部分操作。用同一弹簧测力计挂着同一金属物块依次完成如图所示的三次测量：（1）乙图所示的实验中，物块受到的浮力大小为N。（2）分析乙图、丙图，说明浮力的大小与有关。（3）本实验数据可计算出盐水的密度为kg/m3。（已知水的密度为1.0×103kg/m3）4．（2023•乐山）如图是某实验小组的同学探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验步骤。（1）从图中可知物块的重力为N。（2）比较D和E，可以得出：浮力大小与有关。（3）比较和，可以得出：当物块完全浸没后，浮力大小与所处深度无关。（4）本实验采用的物理方法是（选填“控制变量法”或“转换法”）。（5）该小组的同学根据阿基米德原理计算出上述实验中所用物块的密度：①物块完全浸没于水中所受浮力为N；②物块密度为kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）5．（2023•湖北）如图是小青“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验，弹簧测力计示数的大小关系是：F1＞F2＞F3。（1）乙图中物块受浮力大小的表达式F浮乙＝；（2）小青比较甲、乙、丙三图，得出浮力大小与深度有关的结论，有同学指出这个结论不可靠，原因是；（3）如果实验中水的密度大于液体的密度，则弹簧测力计示数大小关系应满足F3F4（选填“大于”、“等于”或“小于”）。6．（2023•哈尔滨）在探究“浮力大小与什么因素有关”实验中：（1）东宝测量物体A在水中所受浮力的方法如图，由图可知，物体受到的重力为N，物体受到的浮力为N，浮力的方向是。（2）伟鹏同学在实验中获得如表的数据，分析表中的数据能否得到浮力大小与物体排开液体体积的定量关系？若能，请写出主要分析过程（可省略计算步骤）及结论；若不能，请说明理由。实验次数浮力F浮/N液体密度ρ液/（g/cm3）排开液体体积V排/cm310.40.85020.90.910030.51.05042.21.120050.61.2507．（2023•常德）小霞同学按照如图1所示的操作，探究影响浮力大小的因素。（1）物体全部浸没在水中时，受到的浮力是N。（2）观察A、B、C、D四幅图，可得出金属块受到的浮力大小与有关。（3）由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与有关。（4）小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理：①将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，小明发现随着重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，此时弹簧测力计乙的示数会（选填“变大”、“变小”、“不变”），若它们的变化量相等，则证明F浮＝G排；②在图2中，已知重物是底面积为100cm2，高为8cm，重为10N的实心长方体，从重物刚接触水面开始，将升降台缓慢上升6cm，则重物最终浸入的深度为cm（弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm）。8．（2023•滨州）“且夫水之积也不厚，则其负大舟也无力。覆杯水于坳堂之上，则芥为之舟；置杯焉则胶，水浅而舟大也。”出自战国庄子的《逍遥游》。从文中大舟与水的关系，我们可以得到这样的启示：求大学问，干大事业，必须打下坚实、深厚的基础。但从物理的角度，“水之积也不厚，则其负大舟也无力。”是指水的深度还是水的质量呢？即物体能否在水中漂浮（所受浮力的大小），究竟与水的深度有关还是与水的质量有关呢？为了探究这一问题，某兴趣小组用烧杯、水、圆柱形木块、刻度尺等器材，进行了如下探究，如图所示。将两个完全相同的底面积为8cm2，高为10cm的圆柱形木块，分别放入底面积为10cm2和12cm2的甲、乙两个容器中。分别向两个容器中加水，观察和记录每个容器每次加水的深度和木块的状态，实验数据及现象记录如下表。实验中，容器足够高，无水溢出，不考虑木块吸水，ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg。根据实验现象和实验数据，求：实验次数容器中水深（h/cm）和木块的状态甲容器甲容器中木块乙容器乙容器中木块14cm不能浮起4cm不能浮起25cm不能浮起5cm不能浮起36cm刚好浮起6cm刚好浮起47cm浮起7cm浮起（1）甲容器中木块刚好浮起时，水对容器底部的压强。（2）木块的密度。（3）木块刚好浮起时，甲、乙容器分别加入水的质量。并由计算结果和实验现象判断：木块能否浮起，取决于容器中水的深度还是水的质量？（4）实验完成，把木块从甲容器拿出，甲容器对桌面压强的变化量。二．阿基米德原理的应用（共9小题）9．（2023•西宁）如图所示，现有一质量为1.2kg、体积为8×10﹣3m3质地均匀的浮标，用细绳的一端系住浮标，另一端固定在池底。随着水池内水位的上升，细绳逐渐被拉直，当水位达到90cm时，浮标恰好完全浸没且细绳未被拉断（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。下列相关分析中正确的是（）A．浮标的密度为1.5×103kg/m3 B．水对池底的压强为9×105Pa C．浮标所受的浮力为12N D．细绳对浮标的拉力为68N10．（2023•娄底）如图甲所示，将一圆柱体木块用细线拴在没有水的容器底部，然后向容器中逐渐加水。图乙是木块所受浮力随容器中水的深度变化的图象。下列说法正确的是（）①木块的重力为10N②木块的底面积为100cm2③木块刚好浸没时，液体对容器底的压强为1600Pa④木块的密度为0.8×103kg/m3A．①② B．②③ C．②④ D．③④11．（2023•武汉）铁架台的水平底座上有一只溢水杯，贴近溢水杯有一底面积为20cm2的圆柱形小桶（不计侧壁厚度）。弹簧测力计的上端挂在铁架台的支架上，下端悬挂一重力为1.2N、密度为4×103kg/m3的金属块。初始时，金属块有的体积浸在水中，弹簧测力计的示数为F1，杯中水面恰好与溢水口相平，小桶中没有水，如图所示。接着竖直向上提溢水杯，当溢水杯刚好离开水平底座时（底座对溢水杯的支持力刚好为零），提绳竖直向上的拉力为T1；提着溢水杯竖直向上缓慢移动，当金属块刚好浸没在水中时，水对小桶底部的压强为p，弹簧测力计的示数为F2，提绳竖直向上的拉力为T2。已知小桶能全部接住从溢水杯中溢出的水，则下列说法正确的是（）A．金属块体积为300cm3 B．F1﹣F2＝0.18N C．p＝150Pa D．T2＝T112．（2023•阜新）如图所示是我国海上主战舰艇“大连舰”，它的排水量为12000t，在海上静止时受到的浮力是N，排开海水的体积是m3。舰艇上的雷达接收和发射的是（选填“超声波”或“电磁波”）。（g取10N/kg，ρ海水取1.0×103kg/m3）。13．（2023•海南）“强军筑梦，挺进深蓝”。海军372潜艇起航驶离军港，奔赴深海大洋。该潜艇完全浸没后，下潜过程中所受的浮力，从密度小的海域进入密度大的海域所受的浮力（均选填“变大”、“不变”或“变小”）。14．（2023•广安）水平桌面上有一装满水的溢水杯，杯底面积为100cm2，将重为4.8N的圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中。当A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示，此时A受到的浮力为N。剪断细线，将A缓慢沉入水底，静止时如图乙所示（A与杯底不密合），与图甲相比，溢水杯对桌面的压强增加了Pa。15．（2023•攀枝花）如图所示，甲、乙两容器放置在同一水平桌面上，容器中装有一定量的水，且容器甲中的液面低于容器乙中的液面；容器乙底部有一阀门S，打开后能够将容器乙中的水全部放出。体积相同的小球A、B用不可伸长的轻质细绳通过两滑轮连接后，分别置于甲、乙容器中。小球A沉在容器甲的底部，小球B有一半浸在水中，此时轻绳刚好伸直，对小球的拉力为零。现打开阀门S，使容器乙中的水缓慢减少，当小球B露出水面部分的体积为其总体积的五分之四时，小球A开始上浮。连接小球A、B的轻绳始终处于竖直状态，忽略细绳与滑轮之间的摩擦，容器乙中的水足够深，求：（1）小球A、B的质量之比；（2）小球A能露出水面部分的体积与其总体积之比的最大值。16．（2023•枣庄）用弹簧测力计挂着一个长方体金属块，沿竖直方向缓慢浸入盛有适量水的圆柱形平底薄壁容器中，直至完全浸没（水未溢出），如图甲所示。通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度h与其排开水的体积V排的关系，如图乙所示。已知金属块的质量为0.4kg，容器的底面积与金属块的底面积之比为5：1，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）金属块所受的重力；（2）金属块的下表面浸入水中的深度为2cm时，弹簧测力计的示数；（3）金属块刚浸没时，金属块底部受到水的压强；（4）金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了多少。17．（2023•安徽）“浮沉子”最早是由科学家笛卡尔设计的。小华用大塑料瓶（大瓶）和开口小玻璃瓶（小瓶）制作了图1所示的“浮沉子”；装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气。将小瓶视为圆柱形容器，底面积为S，忽略其壁厚（即忽略小瓶自身的体积）。当小瓶漂浮时，简化的模型如图2所示，小瓶内空气柱的高度为h，手握大瓶施加适当的压力，使小瓶下沉并恰好悬浮在图3所示的位置。将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A，A的质量为m，水的密度为ρ水，g为已知量，求：（1）图2中A所受浮力的大小；（2）图2中A排开水的体积；（3）图2和图3中小瓶内空气的密度之比。三．浮力大小的计算（共11小题）18．（2023•兰州）如图所示，为了测量某金属块B的密度，小彤设计了如图所示的装置，金属块B未放入量筒时，水面位置如图甲所示，将金属块B完全浸没在水中时，水面升高至如图乙所示的位置。当动滑轮下方所挂钩码A的总质量为220g时，A、B在图示位置达到平衡。已知每个滑轮的质量为20g，ρ水＝1.0×103kg/m3，绳重与摩擦均不计。下列说法中不正确的是（）A．金属块B的密度为8g/cm3 B．金属块B的体积为10cm3 C．金属块B所受的浮力为0.1N D．细绳对金属块B的拉力为0.8N19．（2022•雅安）如图甲所示，物体A是边长为10cm的正方体，硬杆B一端固定在容器底，另一端紧密连接物体A。现缓慢向容器中加水至A刚好浸没，硬杆B受到物体A的作用力F的大小随水深h变化的图像如图乙所示，不计硬杆B的质量和体积（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。下列判断正确的是（）A．硬杆B长为6cm B．物体A所受的重力为5N C．当水深h为11cm时，物体A受到的浮力为6N D．当物体A刚好浸没时，硬杆B对物体A的拉力为10N20．（2022•沈阳）充入气体后的飞艇的体积是1500m3。飞艇悬浮在空中时，飞艇总重力和它受到空气的浮力是一对（选填“平衡力”或“相互作用力”）。空气密度按1.3kg/m3计算，飞艇受到空气的浮力大小为N。（g取10N/kg）21．（2020•甘孜州）如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，g取10N/kg，则圆柱体的重力为N，圆柱体受到的最大浮力是N。22．（2023•益阳）某一木块的体积为100cm3，所受的重力为0.8N。漂浮在水面上静止时受到的浮力为N。用手将木块压住使它浸没在水中，木块受到的浮力为N（g取10N/kg）。23．（2022•哈尔滨）将重3.8N的物体浸没水中后，弹簧测力计的示数如图所示，水对物体浮力大小是N。若实验前溢水杯未装满水，则溢出水的重力（选填“大于”“小于”或“等于”）物体受到的浮力。24．（2022•四川）如图所示，用细线拉着A物体浸没在盛水的容器中且保持静止。A物体重力为10N，体积为5×10﹣4m3，此时细线对A物体的拉力为N；剪断细线后，当物体和水静止时，水对容器底部的压强将（填“变大”“不变”或“变小”）。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）25．（2023•呼和浩特）如图所示，盛水的薄壁容器静置在水平桌面上。容器重为0.9N，底面积为8×10﹣3m2，容器中水重为6N，水面距容器底的距离为0.08m。现将物体A放入水中，静止时容器中的水未溢出。已知物体A的质量为0.09kg，体积为1.5×10﹣4m3（ρ水＝1.0×103kg/m3）。求：（1）物体A未放入水中时，水对容器底的压强；（2）物体A在水中静止时，容器对桌面的压强；（3）物体A在水中静止时，受到浮力的大小。26．（2022•铜仁市）如图所示，将边长为20cm的正方体放入水中，正方体浸入水中的深度为10cm，已知水的密度为1×103kg/m3，g＝10N/kg。求：（1）水对正方体下表面的压强；（2）正方体受到的浮力；（3）正方体的密度。27．（2022•雅安）如图所示，水平地面上放一个底部有阀门K的薄壁柱形容器。现用细线把边长为0.1m不吸水的正方体物块悬挂在力传感器下方（力传感器连接电脑后可显示拉力大小），物块有的体积露出水面且处于静止状态，此时细线的拉力为0.5N（细线长度变化忽略不计，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。求：（1）物块受到的浮力；（2）物块的密度；（3）打开阀门让水缓慢流出，当细线拉力为5N时，立即关闭阀门，这时容器底部受到水的压强与打开阀门前相比减少了多少。28．（2023•赤峰）小亮同学在测量浮力时发现：金属块浸没在密度不同的液体中，测力计示数不同。于是，他用测力计和重为4N、体积为1×10﹣4m3的金属块，组装成密度计，将金属块浸没在不同液体中静止，来探究液体密度与测力计示数的对应关系。（1）如图所示，金属块浸没在水中静止，受到的浮力是多少？（2）若将此时测力计指针所指刻度标为1.0×103kg/m3，这条刻度线的刻度值是多少N？（3）该液体密度计的0kg/m3刻度标在N处。这个液体密度计所能测量的液体密度值不能超过kg/m3。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）四．物体的浮沉条件及其应用（共11小题）29．（2023•襄阳）把一个材质均匀的正方体，分别投入A、B、C三种液体中，静止后的状态如图所示，下列说法正确的是（）A．在A液体中正方体受到浮力最大 B．三种液体中C液体密度最接近正方体的密度C．三种液体中的B密度最大 D．正方体的密度大于三种液体中的任意一种30．（2023•淄博）将乒乓球压入水底，松手后乒乓球上浮过程中经过位置1和位置2，最终在位置3静止，如图所示。则乒乓球（）A．在位置1时处于悬浮状态，受到的浮力等于自身重力 B．从位置1至位置2的过程中，受到的浮力逐渐变大 C．从位置1至位置2的过程中，受到水的压强逐渐变大 D．在位置3时受到的浮力小于在位置1时受到的浮力31．（2023•德州）水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水，让同学们进行区分，聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计，先后放入两液体中静止时如图甲、乙所示，下列说法正确的是（）A．密度计在乙液体中受到的浮力更大 B．甲液体是浓盐水 C．两液体对容器底的压强相等 D．乙容器对桌面的压力更大32．（2023•山西）妈妈生日那天，小梦给妈妈煮饺子时发现，当把饺子放入沸腾的水中后，饺子先下沉到锅底，过了一会儿又上浮，最终漂浮在水面上。下列分析正确的是（不考虑饺子的吸水性）（）A．饺子在下沉的过程中，受到水的压强不变 B．饺子上浮过程中，受到的浮力小于它所受的重力 C．饺子上浮过程中，受到的浮力等于它排开的水所受的重力 D．饺子在水面漂浮时，受到的浮力大于它所受的重力33．（2023•盐城）小红在厨房帮妈妈洗菜，发现茄子有一半左右露出水面，于是想利用柱形水桶、刻度尺测量茄子的密度，实验时发现数据太小不便测量，于是对实验进行改进，下列方法可行的是（）A．减小水的质量 B．选用底面更小的柱形水桶 C．增大水的质量 D．选用底面更大的柱形水桶34．（2023•株洲）取一根木棒，在它的一端缠绕一些铜丝就做成了一个简易密度计，将其分别放入甲、乙两个盛有不同液体的烧杯中，它竖直立在液体中的漂浮情况如图所示。设密度计在甲、乙两个烧杯中所受的浮力分别为F甲和F乙，两个烧杯中液体的密度分别为ρ甲和ρ乙，则（）A．F甲＞F乙 B．F甲＜F乙 C．ρ甲＞ρ乙 D．ρ甲＜ρ乙35．（2023•呼和浩特）体积相同的A、B、C三个物体放入同种液体中，静止时的状态如图所示。其中C物体对杯底有压力。用FA、FB、FC分别表示三个物体受到浮力的大小，GA、GB、GC分别表示三个物体受到重力的大小，G排A、G排B、G排C分别表示三个物体排开液体重力的大小。下列判断正确的是（）A．FA＜FB＜FC B．GA＜GB＜GC C．G排A＞G排B＝G排C D．FA＝FB＝FC36．（2023•淄博）如图，将高为5cm的长方体木块缓慢放入盛满水的容器中，静止时木块在水面上漂浮，下表面到水面的距离为3cm，排开水的重力为3N。则木块下表面受到水的压强是Pa，木块受到的浮力是N，木块的质量是kg，木块的密度是kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）37．（2023•襄阳）一个小船漂浮在圆柱体水池中（此时为初始状态）。现将体积相等、质量不同的小球A、B放入小船，小船仍处于漂浮状态，水面相对于初始状态上升了6cm（水未溢出）；再将小球A、B投入水池中后如图所示，水面相对于初始状态上升了1cm；在A、B球质量差最大时，若只把质量大的小球放入小船中，水面相对于初始状态上升的高度是cm。38．（2023•徐州）如图所示，用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑料软管制作潜水艇模型，潜水艇在水中受到浮力的方向是，潜水艇通过改变来实现浮与沉，因此需要选择质量合适的螺母作为配重。如果塑料瓶的容积为V，水的密度为ρ水，铁的密度为ρ铁，要让瓶内有一半水时，潜水艇恰能在水中悬浮，则所选螺母质量的表达式为m＝。39．（2023•云南）科技制作活动中，小明将金属夹夹在吸管一端使其密闭，制成简易密度计，如图所示。为了给密度计标刻度，他将密度计分别放入水和煤油中，密度计均竖直漂浮，吸管露出液面的长度为d。密度计在水中时d为12cm，浮力大小为F1；在煤油中时d为10cm，浮力大小为F2，则F1F2（选填“＞”“＜”或“＝”）。若将密度计放入密度为1.25g/cm3的液体中，则d为cm。（ρ水＝1.0g/cm3、ρ煤油＝0.8g/cm3）2024年中考物理第一轮复习真题演练（解析版）第十章浮力（4大考点）TOC\o"1-3"\h\u一．探究浮力大小与哪些因素有关（共8小题）二．阿基米德原理的应用（共9小题）三．浮力大小的计算（共11小题）四．物体的浮沉条件及其应用（共11小题）一．探究浮力大小与哪些因素有关（共8小题）1．（2023•南通）小明探究“怎样使物体上浮”，将体积相等的两个物体A、B浸没在水中，松开手，物体静止时如图甲所示。（g取10N/kg）（1）如图乙所示，选择物体A进行实验，用弹簧测力计测出其重力GA＝4N，浸没在水中受到的浮力FA＝1.5N，A的体积VA＝150cm3；（2）测出物体B的重力GB，发现GB小于FA（选填“GA”或“FA”），初步得到物体上浮的条件；（3）将物体A从水中提起的过程中，发现弹簧测力计示数变大，你认为可能的原因是受到水的浮力变小。【答案】（1）4；1.5；150。（2）FA。（3）受到水的浮力变小。【解答】解：（1）先确定弹簧测力计的分度值，再根据指针位置读数，物体A的重力GA＝4N，物体A浸没水中弹簧测力计的示数F示＝2.5N，物体A浸没时受到水的浮力：FA＝GA﹣F示＝4N﹣2.5N＝1.5N；由F浮＝ρ水V排g可得物体A的体积：VA＝V排＝＝＝1.5×10﹣4m3＝150cm3；（2）物体A、B的体积相同，当A、B都浸没水中时排开水的体积相同，受到的浮力相同，大小都等于FA，因为FA＜GA，所以物体A下沉；因为FA＞GB，所以物体B上浮，最后漂浮在水面上；（3）将物体A从水中提起的过程中，若物体A露出水面，排开水的体积变小，由F浮＝ρ水V排g可知受到水的浮力变小，可使弹簧测力计示数变大。故答案为：（1）4；1.5；150。（2）FA。（3）受到水的浮力变小。2．（2023•广东）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、量程和分度值。调零时，弹簧测力计应在竖直（选填“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6cm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变化的图象。（3）分析图象可知：浸没前，h增加，F浮变大；浸没后，h增加，F浮不变。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）（4）若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图象不同（选填“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：不同密度的液体。【答案】（1）量程；竖直；（2）如图见解答；（3）变大；不变；（4）不同；（5）不同密度的液体。【解答】解：（1）弹簧测力计使用前要观察零刻度线、量程和分度值。调零时，弹簧测力计所测力的方向上调零，测重力和拉力要竖直方向，则调零也竖直方向。（2）根据F浮＝G﹣F；0cm、2cm、4cm、6cm、8cm、10cm时，受到的浮力分别为0、0.2N、0.4N、0.6N、0.6N、0.6N；由此在图像上描点画出图像，如图：（3）根据图像知，浸没前，h增加，F浮变大；浸没后，h增加，F浮不变；（4）若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，相同深度时，排开液体的体积不同，受到的浮力不同；重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图象是不同的；（5）根据控制变量法，若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，需保持排开液体的体积不变，改变液体的密度，因而需要不同密度的液体。故答案为：（1）量程；竖直；（2）如图见解答；（3）变大；不变；（4）不同；（5）不同密度的液体。3．（2023•德阳）小张在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，做了以下的部分操作。用同一弹簧测力计挂着同一金属物块依次完成如图所示的三次测量：（1）乙图所示的实验中，物块受到的浮力大小为4N。（2）分析乙图、丙图，说明浮力的大小与液体密度有关。（3）本实验数据可计算出盐水的密度为1.1×103kg/m3。（已知水的密度为1.0×103kg/m3）【答案】（1）4；（2）液体密度；（3）1.1×103。【解答】解：（1）根据称重法可知乙图所示的实验中，物块受到的浮力大小为F浮＝G﹣F′＝6N﹣2N＝4N；（2）根据称重法分析乙图、丙图可知，物体浸没在盐水中受到的浮力比较大，则在排开液体体积相同时，液体密度越大，物体受到的浮力越大，说明所受浮力的大小与液体密度有关；（3）由甲、丙两幅图结合称重法可知物体浸没在盐水中所受的浮力：F浮盐水＝G﹣F示盐水＝6N﹣1.6N＝4.4N；由F浮＝ρ液gV排可知物体的体积：V＝V排水＝＝＝4×10﹣4m3；物体浸没在盐水中，排开盐水的体积等于物体的体积，即V排盐水＝V＝4×10﹣4m3；由F浮＝ρ液gV排可知盐水的密度：ρ盐水＝＝＝1.1×103kg/m3。故答案为：（1）4；（2）液体密度；（3）1.1×103。4．（2023•乐山）如图是某实验小组的同学探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验步骤。（1）从图中可知物块的重力为4.8N。（2）比较D和E，可以得出：浮力大小与液体的密度有关。（3）比较C和D，可以得出：当物块完全浸没后，浮力大小与所处深度无关。（4）本实验采用的物理方法是控制变量法（选填“控制变量法”或“转换法”）。（5）该小组的同学根据阿基米德原理计算出上述实验中所用物块的密度：①物块完全浸没于水中所受浮力为0.6N；②物块密度为8×103kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）【答案】（1）4.8；（2）液体的密度；（3）C、D；（4）控制变量法；（5）0.6；8×103。【解答】解：（1）由图A可知，弹簧测力计的示数为4.8N，该物块的重力G物＝4.8N；（2）比较D和E可知，浸没的深度相同，排开液体的体积相同，只有液体的密度不同，故可以得出：浮力大小与液体的密度有关；（3）要想得出：当物块完全浸没后，浮力大小与所处深度无关，应控制排开液体的体积和密度不变，只改变深度，故应比较C和D两图；（4）本实验中要探究浮力的大小与多个因素的关系，采用的物理方法是控制变量法；（5）①由A、C两图可知，物块完全浸没于水中所受浮力为F浮＝4.8N﹣4.2N＝0.6N；②由浮力公式F浮＝ρ液V排g得，物块的体积：V＝V排＝＝＝0.6×10﹣4m3，物块的质量：m＝＝＝0.48kg，物块密度为：ρ物＝＝＝8×103kg/m3。故答案为：（1）4.8；（2）液体的密度；（3）C、D；（4）控制变量法；（5）0.6；8×103。5．（2023•湖北）如图是小青“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验，弹簧测力计示数的大小关系是：F1＞F2＞F3。（1）乙图中物块受浮力大小的表达式F浮乙＝F1﹣F2；（2）小青比较甲、乙、丙三图，得出浮力大小与深度有关的结论，有同学指出这个结论不可靠，原因是没有控制物体排开液体的体积相同；（3）如果实验中水的密度大于液体的密度，则弹簧测力计示数大小关系应满足F3小于F4（选填“大于”、“等于”或“小于”）。【答案】（1）F1﹣F2；（2）没有控制物体排开液体的体积相同；（3）小于。【解答】解：（1）甲图中物体的重力大小等于F1，乙图中弹簧测力计对物体的拉力大小为F2，根据称重法物块受浮力大小的表达式F浮乙＝F1﹣F2；（2）比较甲、乙、丙三图可知，液体的密度不变，金属块排开的液体的体积不同，由于没有控制物体排开液体的体积相同，所以不能探究浮力大小与深度的关系，因此，小青同学的结论不可靠；（3）丙、丁两图物体全部浸没，排开液体体积相同，由于ρ水＞ρ液；根据F浮＝ρ液gV排可知，F浮水＞F浮液；根据F浮＝G﹣F拉可知，在水中受到的浮力F浮水＝F1﹣F3，在某液体中受到的浮力F浮液＝F1﹣F4，则F1﹣F3＞F1﹣F4，因此F3小于F4。故答案为：（1）F1﹣F2；（2）没有控制物体排开液体的体积相同；（3）小于。6．（2023•哈尔滨）在探究“浮力大小与什么因素有关”实验中：（1）东宝测量物体A在水中所受浮力的方法如图，由图可知，物体受到的重力为3N，物体受到的浮力为1N，浮力的方向是竖直向上。（2）伟鹏同学在实验中获得如表的数据，分析表中的数据能否得到浮力大小与物体排开液体体积的定量关系？若能，请写出主要分析过程（可省略计算步骤）及结论；若不能，请说明理由。实验次数浮力F浮/N液体密度ρ液/（g/cm3）排开液体体积V排/cm310.40.85020.90.910030.51.05042.21.120050.61.250【答案】故答案为：（1）3；1；竖直向上；（2）能；分析过程及结论见解答。【解答】解：（1）由图示知，物体的重力G＝3N，将A放入液体中后测力计示数F＝2N，所以F浮＝G﹣F＝3N﹣2N＝1N；浮力的方向是竖直向上的；（2）①由1、3、5三次实验数据可知，三次实验过程中排开液体体积V排相同，即：V排1＝V排3＝V排5＝50cm3，由＝＝＝5×10﹣4m3•N/kg，可得结论：物体排开液体的体积相同时，物体所受到的浮力大小与液体的密度成正比；②由①得到的结论可得，若第2次实验液体的密度为1.0g/cm3，则第2次实验时受到的浮力：F′浮2＝1.0N；若第4次实验液体的密度为1.0g/cm3，则第4次实验时受到的浮力：F'浮4＝2.0N；③由第3次实验数据及②中的两组数据可知，当ρ液3＝ρ′液2＝ρ′液4＝1.0g/cm3时，由＝＝＝1.0×104N/m3，可得结论：液体密度相同时，物体所受到的浮力大小与物体排开液体的体积成正比。故答案为：（1）3；1；竖直向上；（2）能；分析过程及结论见解答。7．（2023•常德）小霞同学按照如图1所示的操作，探究影响浮力大小的因素。（1）物体全部浸没在水中时，受到的浮力是1N。（2）观察A、B、C、D四幅图，可得出金属块受到的浮力大小与排开液体体积有关。（3）由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与液体密度有关。（4）小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理：①将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，小明发现随着重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，此时弹簧测力计乙的示数会变大（选填“变大”、“变小”、“不变”），若它们的变化量相等，则证明F浮＝G排；②在图2中，已知重物是底面积为100cm2，高为8cm，重为10N的实心长方体，从重物刚接触水面开始，将升降台缓慢上升6cm，则重物最终浸入的深度为4cm（弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm）。【答案】（1）1；（2）排开液体体积；（3）液体密度；（4）①变大；②4。【解答】解：（1）由图A可知，金属块的重力G＝4N，由图D可知金属块浸没时弹簧测力计的示数F′＝3N，则金属块浸没在水中所受的浮力F浮＝G﹣F′＝4N﹣3N＝1N；（2）由A、B、C、D四个图可知，金属块排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，受到的浮力不同，据此可得出金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关；（3）由A、D、E三图可知，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不相同，故可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关；（4）①如图2，小明将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度，当小明逐渐调高升降台，重物浸入水中的体积变大，排开水的体积变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，重物受到的浮力变大，所以弹簧测力计甲的示数F′＝G﹣F浮变小；又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计乙的示数变大；根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计甲示数的变化量和弹簧测力计乙的示数变化量相等，从而证明了F浮＝G排；②因平台又上升后，由于物体受浮力，弹簧测力计示数会减小，且弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm，所以，设物体静止时弹簧缩短了hcm，此时物体浸入水中的深度为（6﹣h）cm，弹簧测力计示数为F＝G﹣×h，即F＝G﹣2N/cm×h，此时弹簧测力计拉力、浮力与物体重力平衡，所以F+F浮＝G，即：（10N﹣2N/cm×h）+1.0×103kg/m3×10N/kg×100×（6﹣h）×10﹣6m3＝10N，解得：h＝2cm；所以重物浸入深度为：6cm﹣2cm＝4cm。故答案为：（1）1；（2）排开液体体积；（3）液体密度；（4）①变大；②4。8．（2023•滨州）“且夫水之积也不厚，则其负大舟也无力。覆杯水于坳堂之上，则芥为之舟；置杯焉则胶，水浅而舟大也。”出自战国庄子的《逍遥游》。从文中大舟与水的关系，我们可以得到这样的启示：求大学问，干大事业，必须打下坚实、深厚的基础。但从物理的角度，“水之积也不厚，则其负大舟也无力。”是指水的深度还是水的质量呢？即物体能否在水中漂浮（所受浮力的大小），究竟与水的深度有关还是与水的质量有关呢？为了探究这一问题，某兴趣小组用烧杯、水、圆柱形木块、刻度尺等器材，进行了如下探究，如图所示。将两个完全相同的底面积为8cm2，高为10cm的圆柱形木块，分别放入底面积为10cm2和12cm2的甲、乙两个容器中。分别向两个容器中加水，观察和记录每个容器每次加水的深度和木块的状态，实验数据及现象记录如下表。实验中，容器足够高，无水溢出，不考虑木块吸水，ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg。根据实验现象和实验数据，求：实验次数容器中水深（h/cm）和木块的状态甲容器甲容器中木块乙容器乙容器中木块14cm不能浮起4cm不能浮起25cm不能浮起5cm不能浮起36cm刚好浮起6cm刚好浮起47cm浮起7cm浮起（1）甲容器中木块刚好浮起时，水对容器底部的压强。（2）木块的密度。（3）木块刚好浮起时，甲、乙容器分别加入水的质量。并由计算结果和实验现象判断：木块能否浮起，取决于容器中水的深度还是水的质量？（4）实验完成，把木块从甲容器拿出，甲容器对桌面压强的变化量。【答案】（1）甲容器中木块刚好浮起时，水对容器底部的压强为600Pa；（2）木块的密度为0.6×103kg/m3；（3）木块刚好浮起时，甲、乙容器加入水的质量分别为12g和24g，木块能否浮起，取决于容器中水的深度；（4）实验完成，把木块从甲容器拿出，甲容器对桌面压强的变化量为480Pa。【解答】解：（1）由表中数据可知，甲容器中木块刚好浮起时水的深度h＝6cm，此时水对容器底部的压强：p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣2m＝600Pa；（2）甲容器中木块排开水的体积：V排＝S木h排＝8cm2×6cm＝48cm3，则木块受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×48×10﹣6m3＝0.48N，由物体的漂浮条件可知，木块的重力：G木＝F浮＝0.48N，由G＝mg可知，木块的质量：m木＝＝＝0.048kg＝48g，木块的体积：V木＝S木h木＝8cm2×10cm＝80cm3，则木块的密度：ρ木＝＝＝0.6g/cm3＝0.6×103kg/m3；（3）由表中数据可知木块刚好浮起时，甲、乙容器中水的深度均为6cm，则甲、乙容器中水的体积分别为：V水甲＝（S甲﹣S木）h＝（10cm2﹣8cm2）×6cm＝12cm3，V水乙＝（S乙﹣S木）h＝（12cm2﹣8cm2）×6cm＝24cm3，由ρ＝可知，甲、乙容器中水的质量分别为：m水甲＝ρ水V水甲＝1×103kg/m3×12×10﹣6m3＝1.2×10﹣4kg＝12g，m水乙＝ρ水V水乙＝1×103kg/m3×24×10﹣6m3＝2.4×10﹣4kg＝24g，即木块刚好浮起时，甲、乙容器中加入水的质量不同，而加入水的深度相同，因此木块能否浮起，取决于容器中水的深度；（4）容器对桌面的压力等于容器水和木块的总重力，实验完成，把木块从甲容器拿出，此时改变的只有木块的重力，则甲容器对桌面的压力变化量：ΔF＝G木＝0.48N，甲容器对桌面压强的变化量：Δp＝＝＝480Pa。答：（1）甲容器中木块刚好浮起时，水对容器底部的压强为600Pa；（2）木块的密度为0.6×103kg/m3；（3）木块刚好浮起时，甲、乙容器加入水的质量分别为12g和24g，木块能否浮起，取决于容器中水的深度；（4）实验完成，把木块从甲容器拿出，甲容器对桌面压强的变化量为480Pa。二．阿基米德原理的应用（共9小题）9．（2023•西宁）如图所示，现有一质量为1.2kg、体积为8×10﹣3m3质地均匀的浮标，用细绳的一端系住浮标，另一端固定在池底。随着水池内水位的上升，细绳逐渐被拉直，当水位达到90cm时，浮标恰好完全浸没且细绳未被拉断（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。下列相关分析中正确的是（）A．浮标的密度为1.5×103kg/m3 B．水对池底的压强为9×105Pa C．浮标所受的浮力为12N D．细绳对浮标的拉力为68N【答案】D【解答】解：A、浮标的密度为：ρ＝＝＝1.5×102kg/m3，故A错误；B、水对池底的压强为：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.9m＝9000Pa，故B错误；C、浮标全部浸没，则V浮标＝V排＝8×10﹣3m3；浮标受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣3m3＝80N，故C错误；D、浮标的重力为：G＝mg＝1.2kg×10N/kg＝12N；浮标受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和竖直向下的拉力的作用，处于平衡状态，则浮标受到竖直向下的拉力为：F＝F浮﹣G＝80N﹣12N＝68N，故D正确。故选：D。10．（2023•娄底）如图甲所示，将一圆柱体木块用细线拴在没有水的容器底部，然后向容器中逐渐加水。图乙是木块所受浮力随容器中水的深度变化的图象。下列说法正确的是（）①木块的重力为10N②木块的底面积为100cm2③木块刚好浸没时，液体对容器底的压强为1600Pa④木块的密度为0.8×103kg/m3A．①② B．②③ C．②④ D．③④【答案】B【解答】解：①由题意和图象可知，当容器中水的深度在6cm～12cm时，木块处于漂浮状态，受到的浮力和重力大小相等，因此木块的重力G＝F浮＝6N，故①错误；②由图象可知，木块全部浸没时，受到的浮力为10N，由F浮＝ρ水gV排可知，木块的体积V＝V排＝＝＝1×10﹣3m3＝1000cm3．由图象知物体在0﹣6cm和12﹣16cm时浮力改变，即浸入深度改变，因而物体的高度为6cm+（16﹣12）cm＝10cm；木块的底面积S＝＝＝100cm2．故②正确；③木块刚好浸没时，h＝16cm＝0.16m，液体对容器底的压强p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m＝1600Pa，故③正确；④木块的重力G＝6N，木块的质量m＝＝＝0.6kg；V＝1×10﹣3m3；ρ＝＝＝0.6×103kg/m3；故④错误。综上所述，②③正确。故选：B。11．（2023•武汉）铁架台的水平底座上有一只溢水杯，贴近溢水杯有一底面积为20cm2的圆柱形小桶（不计侧壁厚度）。弹簧测力计的上端挂在铁架台的支架上，下端悬挂一重力为1.2N、密度为4×103kg/m3的金属块。初始时，金属块有的体积浸在水中，弹簧测力计的示数为F1，杯中水面恰好与溢水口相平，小桶中没有水，如图所示。接着竖直向上提溢水杯，当溢水杯刚好离开水平底座时（底座对溢水杯的支持力刚好为零），提绳竖直向上的拉力为T1；提着溢水杯竖直向上缓慢移动，当金属块刚好浸没在水中时，水对小桶底部的压强为p，弹簧测力计的示数为F2，提绳竖直向上的拉力为T2。已知小桶能全部接住从溢水杯中溢出的水，则下列说法正确的是（）A．金属块体积为300cm3 B．F1﹣F2＝0.18N C．p＝150Pa D．T2＝T1【答案】D【解答】解：A、金属块的质量m金＝＝＝0.12kg，根据ρ＝可得金属块的体积：V金＝＝＝3×10﹣5m3＝30cm3，故A错误；B、初始时，金属块有的体积浸在水中，受重力G金、浮力F浮和弹簧测力计的拉力F1的作用，此时排开水的体积：V排＝V金＝×3×10﹣5m3＝6×10﹣6m3，F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣6m3＝0.06N，根据受力平衡可得：G金＝F浮+F1，所以，F1＝G金﹣F浮＝1.2N﹣0.06N＝1.14N；当金属块浸没在水中，受重力G金、浮力F浮′和弹簧测力计的拉力F2的作用，则排开水的体积：V排′＝V金＝3×10﹣5m3，F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣5m3＝0.3N，根据受力平衡可得：G金＝F浮′+F2，所以，F2＝G金﹣F浮′＝1.2N﹣0.3N＝0.9N；则F1﹣F2＝1.14N﹣0.9N＝0.24N，故B错误；C、初始时，杯中水面恰好与溢水口相平，小桶中没有水，当金属块浸没在水中，G溢＝F浮′﹣F浮＝0.3N﹣0.06N＝0.24N，由于水对小桶底部的压力：F＝G溢＝0.24N，则水对小桶底部的压强p＝＝＝120Pa，故C错误；D、当溢水杯刚好离开水平底座时（底座对溢水杯的支持力刚好为零），提绳竖直向上的拉力：T1＝G杯+G水+G排＝G杯+G水+F浮＝G杯+G水+0.06N；当金属块刚好浸没在水中时，提绳竖直向上的拉力：T2＝G杯+G水﹣G溢+G排′＝G杯+G水﹣G溢+F浮′＝G杯+G水﹣0.24N+0.3N＝G杯+G水+0.06N；所以，T1＝T2，故D正确。故选：D。12．（2023•阜新）如图所示是我国海上主战舰艇“大连舰”，它的排水量为12000t，在海上静止时受到的浮力是1.2×108N，排开海水的体积是1.2×104m3。舰艇上的雷达接收和发射的是电磁波（选填“超声波”或“电磁波”）。（g取10N/kg，ρ海水取1.0×103kg/m3）。【答案】1.2×108；1.2×104；电磁波。【解答】解：“大连舰”在海上静止时受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝12000×103kg×10N/kg＝1.2×108N；由密度公式ρ＝可知，排开海水的体积V＝＝＝1.2×104m3；由于超声波不能在真空中传播，因此舰艇上的雷达接收和发射的是电磁波。故答案为：1.2×108；1.2×104；电磁波。13．（2023•海南）“强军筑梦，挺进深蓝”。海军372潜艇起航驶离军港，奔赴深海大洋。该潜艇完全浸没后，下潜过程中所受的浮力不变，从密度小的海域进入密度大的海域所受的浮力变大（均选填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】不变；变大。【解答】解：潜水艇下潜过程中，排开水的体积不变，故所受浮力大小不变；该潜艇完全浸没后从密度小的海域进入密度大的海域，根据阿基米德原理公式F浮＝ρ液gV排判断，液体密度增大，排开液体的体积不变，浮力变大。故答案为：不变；变大。14．（2023•广安）水平桌面上有一装满水的溢水杯，杯底面积为100cm2，将重为4.8N的圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中。当A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示，此时A受到的浮力为1N。剪断细线，将A缓慢沉入水底，静止时如图乙所示（A与杯底不密合），与图甲相比，溢水杯对桌面的压强增加了280Pa。【答案】1；280。【解答】解：（1）由图甲可知，测力计的分度值为0.2N，则当A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数为3.8N，此时A受到的浮力：F浮＝GA﹣F示＝4.8N﹣3.8N＝1N；（2）设溢水杯的重力为G杯，图甲中水的重力为G水，如图甲，把溢水杯、水和物体A看做一个整体，整体受到向下的总重力、向上的拉力（等于测力计的示数）和桌面的支持力，根据力作用的相互性和整体受力平衡可得，图甲中溢水杯对桌面的压力：F压＝F支＝G杯+G水+GA﹣F示＝G杯+G水+F浮＝G杯+G水+1N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①剪断细线，A缓慢沉入水底，静止时如图乙，此时A排开水的体积为原来的2倍，则由F浮＝ρ水gV排可知，A沉底时受到的浮力：F浮′＝2F浮＝2×1N＝2N，所以从图甲到图乙，增大的浮力：ΔF浮＝F浮′﹣F浮＝2N﹣1N＝1N，由阿基米德原理可知此过程中溢出水的重力：G溢＝ΔF浮＝1N，则图乙中水的重力为：G水′＝G水﹣G溢＝G水﹣1N，图乙中溢水杯对桌面的压力：F压′＝G杯+G水′+GA＝G杯+G水﹣1N+4.8N＝G杯+G水+3.8N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②②﹣①可得，与图甲相比，溢水杯对桌面的压力增加量：ΔF压＝2.8N，则溢水杯对桌面的压强增加量：Δp＝＝＝280Pa。故答案为：1；280。15．（2023•攀枝花）如图所示，甲、乙两容器放置在同一水平桌面上，容器中装有一定量的水，且容器甲中的液面低于容器乙中的液面；容器乙底部有一阀门S，打开后能够将容器乙中的水全部放出。体积相同的小球A、B用不可伸长的轻质细绳通过两滑轮连接后，分别置于甲、乙容器中。小球A沉在容器甲的底部，小球B有一半浸在水中，此时轻绳刚好伸直，对小球的拉力为零。现打开阀门S，使容器乙中的水缓慢减少，当小球B露出水面部分的体积为其总体积的五分之四时，小球A开始上浮。连接小球A、B的轻绳始终处于竖直状态，忽略细绳与滑轮之间的摩擦，容器乙中的水足够深，求：（1）小球A、B的质量之比；（2）小球A能露出水面部分的体积与其总体积之比的最大值。【答案】（1）小球A、B的质量之比为13：5；（2）小球A能露出水面部分的体积与其总体积之比的最大值为1：5。【解答】解：（1）小球B有一半浸在水中，处于漂浮状态，受到重力GB和浮力FB1的作用，根据二力平衡和阿基米德原理有GB＝FB1可得mBg＝ρ水gV；小球B有五分之四的体积露出水面时，受到重力GB、浮力FB2和拉力FT2的作用，则拉力FT2＝GB﹣FB2＝ρ水gV﹣（1﹣）ρ水gV＝ρ水gV，此时小球A受到重力GA、浮力FA2和拉力FT2的作用，则mAg＝FA2+FT2＝ρ水gV+ρ水gV＝ρ水gV；小球A、B的质量之比为：＝＝；（2）小球B完全露出水面时，绳子的拉力最大，受重力GB和拉力FT3的作用，则FT3＝GB＝ρ水gV；此时小球A受到重力GA、浮力FA3和拉力FT3的作用，则浮力FA3＝GA﹣FT3＝ρ水gV﹣ρ水gV＝ρ水gV＝ρ水gV排，所以V排＝V，V露＝V﹣V＝V，则小球A能露出水面部分的体积与其总体积之比的最大值1：5。答：（1）小球A、B的质量之比为13：5；（2）小球A能露出水面部分的体积与其总体积之比的最大值为1：5。16．（2023•枣庄）用弹簧测力计挂着一个长方体金属块，沿竖直方向缓慢浸入盛有适量水的圆柱形平底薄壁容器中，直至完全浸没（水未溢出），如图甲所示。通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度h与其排开水的体积V排的关系，如图乙所示。已知金属块的质量为0.4kg，容器的底面积与金属块的底面积之比为5：1，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）金属块所受的重力；（2）金属块的下表面浸入水中的深度为2cm时，弹簧测力计的示数；（3）金属块刚浸没时，金属块底部受到水的压强；（4）金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了多少。【答案】（1）金属块的重力为4N；（2）示数为3.8N；（3）水的压强为500Pa；（4）压强增加了100Pa【解答】解：（1）由题意可得，金属块受到的重力为：G＝mg＝0.4kg×10N/kg＝4N；（2）由题图乙可知，当h＝2cm时，金属块排开水的体积V排＝20cm3＝20×10﹣6m3，根据阿基米德原理可知，此时金属块受到的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3＝0.2N；弹簧测力计的示数为：F拉＝G﹣F浮＝4N﹣0.2N＝3.8N；（3）由题图乙可知，当h＝5cm时，金属块刚好浸没，即金属块的高度为5cm，此时金属块底部受到水的压强为：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m＝500Pa；（4）金属块的底面积为：S金＝＝＝10cm2；容器的底面积为：S＝5S金＝5×10cm2＝50cm2；增加的压力等于水对金属块的浮力，则：△F＝F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣6m3＝0.5N；水对容器底部增加的压强为：Δp＝＝＝100Pa。答：（1）金属块的重力为4N；（2）示数为3.8N；（3）水的压强为500Pa；（4）压强增加了100Pa。17．（2023•安徽）“浮沉子”最早是由科学家笛卡尔设计的。小华用大塑料瓶（大瓶）和开口小玻璃瓶（小瓶）制作了图1所示的“浮沉子”；装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气。将小瓶视为圆柱形容器，底面积为S，忽略其壁厚（即忽略小瓶自身的体积）。当小瓶漂浮时，简化的模型如图2所示，小瓶内空气柱的高度为h，手握大瓶施加适当的压力，使小瓶下沉并恰好悬浮在图3所示的位置。将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A，A的质量为m，水的密度为ρ水，g为已知量，求：（1）图2中A所受浮力的大小；（2）图2中A排开水的体积；（3）图2和图3中小瓶内空气的密度之比。【答案】（1）图2中A所受浮力的大小为mg；（2）图2中A排开水的体积为；（3）图2和图3中小瓶内空气的密度之比为。【解答】解：（1）由图2可知，A处于漂浮状态，由物体的漂浮条件可知，图2中A所受浮力：F浮＝G＝mg；（2）由F浮＝ρ液gV排可知，图2中A排开水的体积：V排＝＝＝；（3）图2中小瓶内空气的体积为V＝Sh，由图3可知，A处于悬浮状态，由物体的悬浮条件可知，图3中A所受浮力：F浮'＝G＝mg，由F浮＝ρ液gV排可知，图3中A排开水的体积：V排'＝＝＝，因为忽略小瓶自身的体积，所以图3中空气的体积：V'＝V排'＝，由于图2和图3中小瓶内空气的质量不变，由ρ＝可知，图2和图3中小瓶内空气的密度之比：＝＝＝＝。答：（1）图2中A所受浮力的大小为mg；（2）图2中A排开水的体积为；（3）图2和图3中小瓶内空气的密度之比为。三．浮力大小的计算（共11小题）18．（2023•兰州）如图所示，为了测量某金属块B的密度，小彤设计了如图所示的装置，金属块B未放入量筒时，水面位置如图甲所示，将金属块B完全浸没在水中时，水面升高至如图乙所示的位置。当动滑轮下方所挂钩码A的总质量为220g时，A、B在图示位置达到平衡。已知每个滑轮的质量为20g，ρ水＝1.0×103kg/m3，绳重与摩擦均不计。下列说法中不正确的是（）A．金属块B的密度为8g/cm3 B．金属块B的体积为10cm3 C．金属块B所受的浮力为0.1N D．细绳对金属块B的拉力为0.8N【答案】A【解答】解：B、由图甲和图乙得，金属块B的体积V＝40mL﹣30mL＝10mL＝10cm3，故B正确；C、由于金属块浸没水中，则V排＝V＝10cm3＝1×10﹣5m3，此时受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣5m3＝0.1N，故C正确；D、由题意知，钩码A和动滑轮的总重力G总＝m总g＝（220+20）×10﹣3kg×10N/kg＝2.4N，由图乙知，绳子股数n＝3，绳重与摩擦均不计时，金属块B对绳子自由端的拉力F拉＝＝＝0.8N，根据相互作用力的特点可知，细绳对金属块B的拉力F＝F拉＝0.8N，故D正确；A、由于金属块浸没水中时，受到平衡力作用，即GB＝F+F浮＝0.8N+0.1N＝0.9N，金属块B的质量mB＝＝＝0.09kg＝90g，则金属块B的密度＝＝9g/cm3，故A不正确。故选：A。19．（2022•雅安）如图甲所示，物体A是边长为10cm的正方体，硬杆B一端固定在容器底，另一端紧密连接物体A。现缓慢向容器中加水至A刚好浸没，硬杆B受到物体A的作用力F的大小随水深h变化的图像如图乙所示，不计硬杆B的质量和体积（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。下列判断正确的是（）A．硬杆B长为6cm B．物体A所受的重力为5N C．当水深h为11cm时，物体A受到的浮力为6N D．当物体A刚好浸没时，硬杆B对物体A的拉力为10N【答案】C【解答】解：A、由题图乙可知，当水深在0～5cm时，硬杆B受到物体A的作用力不变，该作用力等于A的重力；水深在5cm～11cm时，硬杆B受到物体A的作用力逐渐变小，原因是物体A受到水的浮力变大，据此可知，硬杆B的长度L＝5cm，故A错误；B、C、当水深为11cm时硬杆B受到物体A的作用力为零，此时物体A受到的重力和浮力相等，且其处于漂浮状态，此时物体A浸入水中深度为h浸＝11cm﹣5cm＝6cm，物体A排开水的体积：V排＝SAh浸＝（10cm）2×6cm＝600cm3，物体A受到水的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×600×10﹣6m3＝6N，故C正确；则物体A的重：G＝F浮＝6N，故B错误；D、当水深为15cm时，物体A恰好浸没此时排开水的体积V排'＝VA＝（10cm）3＝1000cm3＝1000×10﹣6m3，由F浮＝ρ水gV排可知此时物体A受到的浮力为：F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10﹣6m3＝10N，则硬杆B对物体A的拉力为：F拉＝F浮′﹣G＝10N﹣6N＝4N，故D错误。故选：C。20．（2022•沈阳）充入气体后的飞艇的体积是1500m3。飞艇悬浮在空中时，飞艇总重力和它受到空气的浮力是一对平衡力（选填“平衡力”或“相互作用力”）。空气密度按1.3kg/m3计算，飞艇受到空气的浮力大小为1.95×104N。（g取10N/kg）【答案】平衡力；1.95×104。【解答】解：（1）飞艇悬浮在空中时处于平衡状态，艇总重力和它受到空气的浮力是一对平衡力；（2）飞艇受到空气的浮力：F浮＝ρ空气gV排＝1.3kg/m3×10N/kg×1500m3＝1.95×104N。故答案为：平衡力；1.95×104。21．（2020•甘孜州）如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，g取10N/kg，则圆柱体的重力为2N，圆柱体受到的最大浮力是0.4N。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）由图乙可知，当上升高度在20cm以上，圆柱体脱离水面，弹簧测力计示数F示1＝2N，此时圆柱体处于空气中，圆柱体的重力G＝F示1＝2N；（2）由图乙可知，圆柱体上升高度在0～10cm时，圆柱体浸没水中，此时弹簧测力计示数F示2＝1.6N，此时圆柱体受到的浮力最大，其大小为F浮最大＝G﹣F示2＝2N﹣1.6N＝0.4N。故答案为：2；0.4。22．（2023•益阳）某一木块的体积为100cm3，所受的重力为0.8N。漂浮在水面上静止时受到的浮力为0.8N。用手将木块压住使它浸没在水中，木块受到的浮力为1N（g取10N/kg）。【答案】0.8；1。【解答】解：（1）木块漂浮，木块受到的浮力为：F浮＝G木＝0.8N；（2）木块浸没在水中时，木块受到的浮力为：F浮′＝G排＝ρ水gV排＝ρ水gV木＝1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3＝1N。故答案为：0.8；1。23．（2022•哈尔滨）将重3.8N的物体浸没水中后，弹簧测力计的示数如图所示，水对物体浮力大小是1.2N。若实验前溢水杯未装满水，则溢出水的重力小于（选填“大于”“小于”或“等于”）物体受到的浮力。【答案】1.2；小于。【解答】解：由图知，弹簧测力计的分度值是0.2N，示数为2.6N，根据称重法，则F浮＝G﹣F＝3.8N﹣2.6N＝1.2N；若实验前溢水杯未装满水，则排开的水没有全部溢出水杯，故溢出水的重力小于排开水的重力，根据阿基米德原理可知浮力等于排开水的重力，所以溢出水的重力小于物体受到的浮力。故答案为：1.2；小于。24．（2022•四川）如图所示，用细线拉着A物体浸没在盛水的容器中且保持静止。A物体重力为10N，体积为5×10﹣4m3，此时细线对A物体的拉力为5N；剪断细线后，当物体和水静止时，水对容器底部的压强将不变（填“变大”“不变”或“变小”）。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）【答案】5；不变。【解答】解：A物体浸没在水中受到的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3＝5N，细线对它的拉力为：F拉＝G﹣F浮＝10N﹣5N＝5N；因为F浮＜G，所以A物体会沉底，因为剪断细线前A物体浸没在水中，V排不变，水的深度不变，由p＝ρ水gh知水对容器底部的压强不变。故答案为：5；不变。25．（2023•呼和浩特）如图所示，盛水的薄壁容器静置在水平桌面上。容器重为0.9N，底面积为8×10﹣3m2，容器中水重为6N，水面距容器底的距离为0.08m。现将物体A放入水中，静止时容器中的水未溢出。已知物体A的质量为0.09kg，体积为1.5×10﹣4m3（ρ水＝1.0×103kg/m3）。求：（1）物体A未放入水中时，水对容器底的压强；（2）物体A在水中静止时，容器对桌面的压强；（3）物体A在水中静止时，受到浮力的大小。【答案】（1）物体A未放入水中时，水对容器底的压强为800Pa；（2）物体A在水中静止时，容器对桌面的压强为975Pa；（3）物体A在水中静止时，它受到的浮力为0.9N【解答】解：（1）物体A未放入水中时，水对容器底的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa；（2）物体A的重力：GA＝mAg＝0.09kg×10N/kg＝0.9N，物体A在水中静止时，容器对桌面的压力：F＝G容+G水+GA＝0.9N+6N+0.9N＝7.8N，容器对桌面的压强：p′＝＝＝975Pa；（3）物体A的密度：ρA＝＝＝0.6×103kg/m3，由ρA＜ρ水可知，物体A在水中静止时处于漂浮状态，则它受到的浮力：F浮＝GA＝0.9N。答：（1）物体A未放入水中时，水对容器底的压强为800Pa；（2）物体A在水中静止时，容器对桌面的压强为975Pa；（3）物体A在水中静止时，它受到的浮力为0.9N。26．（2022•铜仁市）如图所示，将边长为20cm的正方体放入水中，正方体浸入水中的深度为10cm，已知水的密度为1×103kg/m3，g＝10N/kg。求：（1）水对正方体下表面的压强；（2）正方体受到的浮力；（3）正方体的密度。【答案】（1）水对正方体下表面的压强为1000Pa；（2）正方体受到的浮力为40N；（3）正方体的密度为0.5×103kg/m3。【解答】解：（1）正方体浸入水中的深度为h＝10cm＝0.1m，水对正方体下表面的压强：p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa；（2）正方体的排开的水的体积：V排＝Sh＝（20cm）2×10cm＝4000cm3＝4×10﹣3m3，正方体受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣3m3＝40N；（3）正方体的漂浮在水面上，浮力等于重力，所以重力为：G＝F浮＝40N正方体的的质量：m＝＝＝4kg，正方体的体积V＝（20cm）3＝8000cm3＝8×10﹣3m3，正方体的密度ρ＝＝＝0.5×103kg/m3。答：（1）水对正方体下表面的压强为1000Pa；（2）正方体受到的浮力为40N；（3）正方体的密度为0.5×103kg/m3。27．（2022•雅安）如图所示，水平地面上放一个底部有阀门K的薄壁柱形容器。现用细线把边长为0.1m不吸水的正方体物块悬挂在力传感器下方（力传感器连接电脑后可显示拉力大小），物块有的体积露出水面且处于静止状态，此时细线的拉力为0.5N（细线长度变化忽略不计，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。求：（1）物块受到的浮力；（2）物块的密度；（3）打开阀门让水缓慢流出，当细线拉力为5N时，立即关闭阀门，这时容器底部受到水的压强与打开阀门前相比减少了多少。【答案】（1）物块受到的浮力是7.5N；（2）物块的密度是0.8×103kg/m3；（3）容器底部受到水的压强与打开阀门前相比减少了450Pa。【解答】解：（1）物块的体积为：V＝（0.1m）3＝10﹣3m3，物块有的体积露出水面时受到的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg××10﹣3m3＝7.5N；（2）细线受到的拉力：F拉＝0.5N，则物块受到的重力为：G＝F浮+F拉＝7.5N+0.5N＝8N，物块的质量为：m＝＝＝0.8kg，物块的密度为：ρ＝＝＝0.8×103kg/m3；（3）当细线受到的拉力为：F拉'＝5N，此时物块受到的浮力为：F浮'＝G﹣F拉'＝8N﹣5N＝3N，浮力的变化量为：ΔF浮＝F浮﹣F浮'＝7.5N﹣3N＝4.5N，由阿基米德原理可得，物块浸入水中体积的减小量为：ΔV＝＝＝4.5×10﹣4m3，水面下降的高度为：Δh＝＝＝0.045m，容器底部水的压强的减小量为：Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.045m＝450Pa。答：（1）物块受到的浮力是7.5N；（2）物块的密度是0.8×103kg/m3；（3）容器底部受到水的压强与打开阀门前相比减少了450Pa。28．（2023•赤峰）小亮同学在测量浮力时发现：金属块浸没在密度不同的液体中，测力计示数不同。于是，他用测力计和重为4N、体积为1×10﹣4m3的金属块，组装成密度计，将金属块浸没在不同液体中静止，来探究液体密度与测力计示数的对应关系。（1）如图所示，金属块浸没在水中静止，受到的浮力是多少？（2）若将此时测力计指针所指刻度标为1.0×103kg/m3，这条刻度线的刻度值是多少N？（3）该液体密度计的0kg/m3刻度标在4N处。这个液体密度计所能测量的液体密度值不能超过4×103kg/m3。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）【答案】（1）金属块浸没在水中静止，受到的浮力是1N；（2）若将此时测力计指针所指刻度标为1.0×103kg/m3，这条刻度线的刻度值是3N；（3）4；4×103。【解答】解：（1）金属块浸没在水中，V排＝V金＝1×10﹣4m3，金属块受到的浮力为：F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×1×10﹣4m3×10N/kg＝1N；（2）若将此时测力计指针所指刻度标为1.0×103kg/m3，这条刻度线的刻度值是：F示＝G金﹣F浮＝4N﹣1N＝3N；（3）当该液体密度计的示数为0kg/m3时，金属块应未浸入液体中，则这条刻度线的刻度值为F示'＝G金＝4N；当金属块浸没在液体中测力计的示数为0时，所测量液体密度最大，此时F示″＝G金﹣F浮″＝0N，则F浮″＝G金＝4N，此时液体的密度：ρ液＝＝＝4×103kg/m3。答：（1）金属块浸没在水中静止，受到的浮力是1N；（2）若将此时测力计指针所指刻度标为1.0×103kg/m3，这条刻度线的刻度值是3N；（3）4；4×103。四．物体的浮沉条件及其应用（共11小题）29．（202