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浮力、溶液计算题与解答题集训
一．解答题（共60小题）
1．（2022春 下城区校级月考）如图甲为一个底面积为S0的圆柱形容器，内部装有深度为h1密度为ρ的水，图乙为一边长为a的正方体木块，图丙为一质量为m的正方体冰块。请用题中物理量符号推导：
（1）将木块放入容器内的水中，木块漂浮，木块上表面到水面距离为h2，则木块密度为 　 　；
（2）将冰块放到（1）中漂浮的木块上，此时容器中水面又将升高的高度Δh＝　 　；（水不溢出，块仍然漂浮）
（3）请推导说明（2）中冰块熔化后，圆柱形容器中液面升降情况。
2．（2021秋 武义县期末）有两个透明的有机玻璃桶甲和乙，甲内：装有部分水，水里悬浮着装置A（上方是充有气体的气球，下面悬挂着一块小铝块，用细线连接）；乙内：灵敏弹簧秤下挂有一块小木块，活塞与桶壁之间无摩擦但密闭。（查阅资料：密闭容器中，当液面上方的压强增大时液体内部的压强也将增大。）
请用所学知识预测：
（1）当向下压活塞时，甲中A装置将怎样运动？
（2）当向下压活塞时，乙中灵敏弹簧秤示数将怎样变化？（请分别写出判断的理由）
3．（2021秋 吴兴区期末）全球变暖，冰川融化、海平面上升，正悄悄改变地球的“模样”。右图是科学家拍下北冰洋巨型冰山的一角，是冰川漂浮在海面上的情景。已知海水密度为ρ海＝1.03×103kg/m3，某同学根据所学知识，进行分析：
（1）冰川熔化前受到的浮力 　 　（填“大于”、“小于”或“登云”）冰块的重力。
（2）若此冰川质量为2.06×108kg，则冰川熔化前排开海水的体积为多少？
（3）请通过计算说明冰川熔化后海平面的升降情况。
4．（2022 乐清市模拟）某项目小学同学制作“迷你潜水艇”模拟洞穴紧急救援活动。暴雨或雨季，溶洞会被水淹没，洞内情况如图甲所示，导致原在洞穴处的人们被困且有生命危险。利用迷你潜水艇可将被困人员逐一营救出洞，潜水器结构形状如图乙。
（1）“迷你潜水器”要在此洞穴里正常行进时处于 　 　状态。（选填“漂浮”、“悬浮”和“沉底”）
（2）“迷你潜水器”自重125kg，3位被困人员体重如图丙所示。营救过程中“迷你潜水器”每次只能承载一人，计算此“迷你潜水器”的体积至少为多少？（写出计算过程）
（3）为保证救援行动顺利进行，“迷你潜水器”的设计除了考虑其体积外，还要考虑其它因素的限制。“迷你潜水器”内部结构设计中应考虑的因素有 　 　。（写出一点即可）
5．（2021秋 衢江区期末）一木块漂浮于50℃的硝酸钾饱和溶液中（如图甲所示），温度改变（不考虑由此引起的木块和溶液体积的变化）时，木块排开液体的体积（V排）随时间（t）发生了如图乙所示的变化。请对图像变化原因做出解释。
6．（2021秋 开化县期末）如图甲，现有一木块漂浮于40℃的硝酸钾饱和溶液中，当温度上升时（不考虑由此引起的木块和溶液的体积变化），木块排开液体的体积V随时间t发生的变化图像如图乙所示，请解释图像呈现这种变化的原因。
7．（2022 江山市一模）西湖龙井茶素有“绿茶皇后”之称，具有独特的功效及作用。冲泡龙井茶很有讲究，方法多种多样，“上投法是其中一种，具体过程如下：
（1）往玻璃杯中倒入85℃左右的沸水后，再放入少许龙井茶叶。
（2）等待龙井茶叶一片一片慢慢下沉。
（3）龙井茶叶在茶杯中慢慢舒展，上下沉浮。
（4）静待片刻，龙井茶叶溶出茶汤后，汤明色绿，茶香四溢，即可品尝。请结合所学知识，解释此泡茶过程中的现象。
8．（2022秋 永康市校级月考）小科看到微信公众号“胜哥课程”中群发的科学视频《潜水艇的原理》，如图所示的潜水艇模型，通过胶管A可以从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若要使烧瓶上浮，请写出操作方法及原理。
9．（2021秋 台州期中）如图所示的悬浮状态时，若要使烧瓶上浮，请写出操作方法并解释其原理。
10．（2022 鄞州区模拟）被细绳连在一起的气球和铁块，恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内，如图所示。若轻轻地向下压一下铁块，发现气球和铁块向下运动，直至沉到容器底部。请用学过的科学知识解释产生这样现象的原因。
11．（2022 鄞州区校级模拟）小柯是个善于观察的学生，她注意到一个有趣的现象：在无风的、寒冷的冬天，用吸管沿水平方向吹出的肥皂泡是先上升，一段时间后才开始下降（如图）。而这种现象在火热的夏天不明显。请结合所学知识，解释冬天吹肥皂泡时出现这种现象的原因。（不计空气阻力）
12．（2021秋 永嘉县期中）小科同学在拓展课上用小软塑料瓶和矿泉水瓶制作浮沉子的实验：小软塑料瓶内有水和铁钉且密封（黑线表示液面变化），挤压前如图甲所示处于漂浮状态；当用力挤压矿泉水瓶时，小软塑料瓶浸入水中的体积变大，处于悬浮状态，如图乙所示。请运用所学知识回答小软塑料瓶排开水的体积如此改变的理由。
13．（2021春 柯桥区月考）海尔蒙特、普利斯特利、萨克斯等多位科学家用了几百年的时间，经过无数次的实验才对光合作用有了比较清楚地认识，有许多关于“验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗”的经典实验流传至今，现将其中一个实验的思路及过程简述如下：
（注：NaHCO3稀溶液能维持溶液中CO2浓度恒定．其原理是当CO2浓度降低时，NaHCO3稀溶液能释放CO2，当CO2浓度升高时，NaHCO3稀溶液能吸收CO2．）
①剪取一烟草叶片，立即将其放入盛有NaHCO3稀溶液的容器中，发现叶片浮于液面；
②用真空泵抽去该叶片中的气体后，发现叶片下沉至容器底部；
③将该容器放在阳光下一段时间，发现叶片逐渐上浮
④再将该容器放在黑暗环境中一段时间，发现叶片又慢慢下沉至容器底部．
请你用所学的知识对以上③、④中叶片的上浮与下沉现象进行解释．
14．（2020秋 瑞安市期末）小明在拓展课上做了一个“大米跳舞”的实验：将雪碧倒入杯中，再放入几粒大米，大米很快沉到杯底，但一会儿后就向上“弹”，露出液面后，又沉入杯底，接着又上浮，如此反复，最终，大米沉到杯的底部。为什么会出现这样的现象？小明搜集到以下资料：
材料一：二氧化碳气体的密度小于饮料的密度。
材料二：从液体中逸出的气体，会在该液体中形成气泡。且气泡容易吸附在固体表面。
材料三：气压越大，二氧化碳气体在水中的溶解度越大。碳酸饮料在生产时，一般采取加压的方法，使大量二氧化碳溶于液体中。
结合上述信息并运用所学知识，对“大米跳舞”的实验现象作出解释。
15．（2021 临海市二模）如图甲所示是一种自动浮沉的装置。其制作过程如下：
①将新鲜的植物枝条插入装有湿润泥沙的烧瓶中，并放入一支盛有适量二氧化碳缓冲液的试管；
②烧瓶口紧包一个可伸缩的气球，调节泥沙的质量，使烧瓶悬浮在装有水的容器中；
③将装置置于实验室中，白天用1千勒克斯以上的光源持续照射，晚上使装置处于黑暗中。
资料1：二氧化碳缓冲液能调节烧瓶内二氧化碳气体的浓度，并使其基本保持不变。
资料2：烧瓶中植物对二氧化碳的吸收量和光照强度的关系如乙所示。
根据上述信息，请你对自动浮沉装置白天和夜晚的浮沉状况做出判断，并结合所学知识予以解释。
16．（2021秋 洞头区期中）冬至是中国的传统节日，温州当天的习俗是煮汤圆吃，当汤圆刚放入水中时，会沉入锅底，而当煮汤圆煮熟时，则会浮出水面。请你用所学的科学原理解释这一现象。
17．（2020秋 黄岩区校级期中）科学课上，老师将一只生鸡蛋放入盛有稀盐酸的烧杯中，鸡蛋壳表面很快产生气泡，不一会儿，还出现了非常有趣的一幕：原来沉在烧杯底部的鸡蛋慢慢浮了上来，接近液面后又慢慢往下沉，如此，鸡蛋不断地在液体中上浮、下沉。请你用所学的科学知识对上述“有趣的一幕”作出合理的解释。
18．（2020秋 余杭区期中）课前，小科和小思对物体浸没前受到的浮力大小与浸入水中的深度是否有关，有不同的猜想，于是用相同的长方体重物，分别以甲图和乙图的方式进行实验，并获得如下数据：
实验者 实验序号 物体重G（N） 浸入水中深度 h（cm） 弹簧秤读数 F/（N） 浮力大小F浮/（N）
小科 1 4.8 2.0 4.2
2 4.0 3 6
3 6.0 3.0
小思 4 4.8 3.0 3.6
5 4.0 3.2
6 5.0 2.8
（1）小科第一次实验时，物体所受的浮力为　 　。
（2）分析小科测得的数据可以得出：浸没前，物体受到的浮力大小随浸入水中的深度增大而　 　，小思的数据也说明了这一点。
（3）综合分析两个人的数据却发现，第（2）小题的结论是不正确的，其中　 　两次实验数据可以证明这一点。（填实验序号）课后，小科和小思才知道，物体受到的浮力大小随　 　。
19．（2021秋 兰溪市月考）某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
（1）实验步骤如图1所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮＝　 　。
（2）以下选项中若 　 　成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A．F1﹣F2＝F3﹣F4 B．F1﹣F3＝F4﹣F2 C．F3﹣F2＝F1﹣F4
（3）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图2所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，观察到B的示数逐渐 　 　，且A、B示数的变化量 　 　（选填“相等”或“不相等”）。
（4）比较两种实验方案，改进后的优点是 　 　。
A．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，测力计固定、示数更稳定
C．能同步观察测力计A、B示数的变化
20．（2021秋 富阳区期中）同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素。同学们根据生活经验提出了三种猜想及相应的实例。
猜想一：浮力的大小与物体的密度有关。实例：铁块在水中下沉，木头浮在水面上。
猜想二：浮力的大小与液体的密度有关。实例：鸡蛋在水中下沉，在盐水中可以浮起来。
猜想三：浮力的大小与浸入液体的深度有关。实例：在游泳池里，人越往下蹲感觉到水向上托自己的力越大。
为了验证以上猜想是否正确，同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究，实验过程如图所示。
（1）根据实验步骤d和 　 　（填序号），可以确定猜想二是正确的。
（2）根据实验步骤c和d可以验证猜想三是 　 　的；对该猜想对应的实例，合理的解释是 　 　。
（3）要验证猜想一是否正确，可以 　 　后再进行探究。
21．（2021秋 金东区校级期中）小明运用浮力相关知识制作了可以用来测量物体质量的“浮力秤”。其构造如图所示，在水平支架的左端固定刻度盘，支架横梁两端各固定一个滑轮，将一根无弹性的细绳跨过两个滑轮，细线的一端悬挂秤盘，另一端连接装有适量细沙的圆柱形浮筒（浮筒自重不计），在线的适当位置固定上根大头针作为指针，把浮筒浸入装有适量水的水槽中。称量时，把待测物体放入秤盘后，指针下降浮筒上升，静止后，待测物体的质量就可以通过指针在刻度盘上的位置反映出来。请回答（不计细线、秤盘、指针的质量以及线与滑轮的摩擦）。
（1）为了制作量程为1kg的浮力秤，向秤盘添加1kg的砝码，逐渐向空浮筒内加入细沙，当浮筒的 　 　（填“上”或“下”）表面刚好与水面齐平并保持静止时，在刻度盘上将指针所指的位置标定为最大刻度线1kg。
（2）取下砝码，当浮筒受到的浮力等于重力时，浮筒就直立静止在水面上，此刻度所指的位置应标定为 　 　，再均匀地标定其余刻度线。
（3）若将质量为m（m＜1kg）的待测物体放在秤盘上，当浮筒静止时其下表面到水面的距离是h，若细沙的质量是M，浮筒的横截面积是S，水的密度为ρ水，写出待测物体质量的表达式m＝　 　（用上述字母表示）。
（4）若将原来的浮筒更换为长度相同、横截面积更小的另一个浮筒，细沙的质量和细线的长度等不变，则重新标定的刻度线与原来刻度线相比，零刻度线位置会 　 　（填“上升”“下降”或“不变”）。
22．（2020秋 杭州期中）小明取一根饮料吸管，将一些铜丝从吸管的下端塞入作为配重，并用石蜡将吸管的下端封起来，初步做成一支密度计。为了给密度计标上刻度，他用刻度尺测出密度计的长度为L，然后将密度计放入水中，测出密度计露出水面的高度为h1；小明将该密度计放入待测液体中，密度计露出该液体表面的高度为h2，如图1所示。
（1）已知水的密度为ρ水，利用测量的物理量和ρ水计算待测液体的密度，请写出待测液体密度的表达式：ρ＝　 　。
（2）若将做成的密度计，将其放入密度为0.9g/cm3植物油中，静止时，液面可能在图2中　 　（选填“A”或“B”）处。
（3）小军也用吸管制作了密度计，他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度计测量液体密度时误差较大，为此同学们提出了如下改进方案，其中可行的是　 　。（选填选项前的字母）
A．换大的容器盛放液体做实验 B．换细的吸管制作密度计
C．换稍长的吸管制作密度计 D．适当减小密度计的配重。
23．（2021秋 浦江县校级月考）如图是一种简易温度计外界温度升高时，液体体积膨胀，引起液体密度变小，导致小球受到的浮力变化而运动，小球运动会引起悬挂于下端的细铁链长度发生变化，最终使小球重新悬浮液体的某一深度，指针指示温度值。（小球体积变化可忽略）
（1）当外界温度升高时小球所受浮力的大小 　 　（选填“变大”“变小”“不变”）。
（2）若该温度计中小球的体积为10 3m3，20℃时容器内液体密度为0.8×103kg/m3，则此时悬浮在液体中的小球受到的浮力为多少牛？　 　（g取10N/kg）
（3）为了使该温度计更精准，下列改进建议合理的是 　 　。
A.换用热膨胀更明显的液体，其他不变
B.换用更粗的铁链，其他不变
C.换用体积更大的球，其他不变
D.杯中装更多的液体，其他不变
24．（2020秋 浦江县期末）将一冰块用细线拴住慢慢地浸入到容器内的酒精中，并保持悬置状态（如图）。操作过程中记录了如下现象：在冰块浸入的过程中，台秤的读数逐渐变大；悬置一段时间后冰块开始熔化，熔化过程中，容器内液面逐渐下降，台秤的读数却逐渐增大。在冰块浸入与熔化的过程中，容器内的液面与台秤的读数为什么会发生上述变化？请结合所学知识进行解释说明。（已知：冰的密度为0.9×103kg/m3，酒精的密度为0.8×103kg/m3；整个过程中无液体溢出。）
25．（2021秋 上城区期末）将边长为0.1m的正方体木块放入盛有某种液体的容器中，木块漂浮在液面上。现用力F缓慢向下压木块，当力F的大小为2N时，木块刚好浸没在液体中，如图所示。（ρ木＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg）通过计算求：
（1）甲图中木块漂浮时受到的浮力；
（2）液体的密度。
26．（2020秋 萧山区期中）某同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验。将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的圆柱体容器中，直至刚没入水中静止（不接触容器，无水溢出）。
（1）请定性说出该过程，台秤示数的变化情况；
（2）利用学过的科学知识分析推导：铝块从水面上至没入水中静止时，台秤示数前后示数的变化值F及铝块的体积V之间的定量关系。
27．（2020秋 定海区校级期末）煮饺子的时候，我们会发现水还没烧开，锅底就出现了少量气泡。等水烧开后，把饺子放入锅中，饺子全部沉入了锅底。一段时间后，发现饺子会上浮到水面，此时饺子还未完全熟透，所以还要继续烧煮一会。请你用所学的知识回答：
（1）分析水烧开前出现气泡的原因。
（2）分析并解释饺子在整个煮熟过程中出现的沉浮情况。
28．（2021 余姚市模拟）在透明的有机玻璃桶内装有部分水，水里悬浮着装置A（上方是充有气体的气球，下面悬挂着一块小铝块，用细线连接），活塞与桶壁之间无摩擦但密闭。查阅资料：在密闭容器中，当液面上方的压强增大时液体内部的压强也将增大。当向下压活塞时，请你陈述A装置的运动状态，并说明理由。
29．（2021秋 鹿城区校级期中）学习了STEM的课程后，小明在家自制了一架简易液体浮力秤，其构造如图所示。称量时，把待测物体放入秤盘，静止时液面在小筒上所指的示数就是物体的重力大小。请回答下列问题：
（1）小筒上的刻度特点是 　 　（填“上小下大”或“上大下小”）。
（2）已知小筒和秤盘的总重为1牛，小筒底面积为50厘米2，当把某物体放在秤盘上时，小筒浸入液体的深度为3厘米，染色水的密度为1克/厘米3，请计算该物体的重力。
（3）若要提高该浮力秤的量程，请给出改进的建议。
30．（2021秋 温州期中）在科技节小发明活动中，小科制作了如图甲所示的液体密度计。往内筒中加入深为10cm的待测液体，当内筒稳定时，便可通过外筒壁上的刻度读出该待测液体的密度。已知内筒的质量为0.2kg，横截面积为20cm2。
（1）不加液体时，通过计算求出该小筒所受的浮力。
（2）向内筒中加入10cm深的某液体，稳定后发现外筒中的水面与内筒的18cm刻度线相平，如图乙所示。通过计算，求出此时与水面相平的外筒上标记的密度值。
（3）如果要增大该装置的测量范围，你的建议是 　 　。
31．（2020秋 温岭市期中）小明学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤，他将一段密度为0.5×103kg/m3、横截面积为0.02m2、长度为50cm的粗细均匀的木料进行不吸水处理后，上部装上轻质秤盘，再将其竖立水中，如图所示。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）空载时浮力秤所受的浮力是多少牛？
（2）浮力秤的0刻度线的位置距木料下表面多少厘米？
（3）此浮力秤的最大测量值是多少？
（4）为了使其量程更大，可以将此浮力秤放入密度 　 　（选填“更大”或“更小”）的液体中。
32．（2021秋 诸暨市期中）如图是Argo浮标。它在水中一直呈漂浮状态，广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域。浮标结构如图所示，由坚硬壳体和下方可伸缩油囊两部分组成；当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时，油囊增大，油囊排开水的体积增大，壳体上浮一些（油囊排开水的体积等于等于注入油的体积，油囊自身体积忽略不计）；当油囊中的油全部被抽回壳体内时，壳体下沉一些。已知浮标总质量为55kg，其中含油24kg；浮标壳体体积为0.04m3；油的密度0.8×103kg/m3，海水密度取1.0×103kg/m3。
（1）Ango浮标壳体的沉浮是通过改变 　 　（填“浮标重力”或“油囊排开水的体积”）来实现的；
（2）该浮标漂浮在水面上所受到的浮力是多大？
（3）液压式柱塞泵将壳体中的油全部注入油囊时，壳体最终露出水面的体积为多少立方米？
33．（2021秋 新昌县期中）小明用装有适量水的薄壁小试管、螺母和细线制成一个测量小石块密度的装置。将此装置放入水中静止时，试管露出水面的高度h1为5cm，如图甲所示；在试管中轻轻放入小石块，此装置在水中静止时，试管露出水面的高度h2为2cm，如图乙所示。已知小石块放入试管前后，试管中的液面差h3为2cm。则：
（1）小试管所受浮力的方向为 　 　；
（2）石块的密度为 　 　kg/m3。
34．（2021秋 婺城区期末）港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成，隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成，如图所示。建造隧道时，先将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底。若每一节密封长方形沉管的体积为6.3×104m3，总质量为6×107kg（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。请回答：
（1）漂浮在海面上的一节密封沉管，受到海水对它的浮力为多大？
（2）在对密封沉管灌水使其下沉到海底的过程中，其所受的浮力将 　 　（填字母编号）。
A.先变大后变小
B.先变大后不变
C.先不变后变大
D.先变小后变大
（3）要使密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中，则需至少注入多少kg的海水？
35．（2021秋 嵊州市期末）边长为10cm的正方体物块放入水平桌面上的圆柱形容器底部（如图甲所示），逐渐向容器内倒入适量水（水未溢出），测量容器内水的深度h，分别计算出物块对应受到的浮力F浮，并绘制了如图乙（实线）所示的图象。把水换成液体A重复上述实验，绘制了如图乙（虚线）所示的图象。
（1）由图乙可知，正方体物块放在足够深的水中时，会处于 　 　状态。（选填“漂浮”或“沉底”）。正方体物块的重为 　 　N。
（2）正方体物块的密度为多少？
（3）液体A的密度为多少？
（4）h＝5cm时，物块分别在水中和液体A中所甲乙受浮力之比为 　 　。
36．（2022 拱墅区校级二模）把一重为2N，体积为4×10﹣4m3的塑料盒（已密封好）放入装着水的甲容器中，静止时如图甲所示；将该塑料盒倒过来放入装着酒精的乙容器中，静止时如图乙所示。
（ρ水＝1×103kg/m3，ρ酒精＝0.8×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）求塑料盒静止在甲容器时排开水的体积；
（2）塑料盒在甲容器中排开水的重力 　 　它在乙容器中排开酒精的重力；塑料盒浸入酒精的体积 　 　它浸入水的体积；（均选填“大于”、“等于”或“小于”）
（3）往塑料盒中放入一铁块，盖好盖子，再次放进乙容器中。如图丙所示，塑料盒刚好能完全浸没在酒精中并处于静止状态，求铁块的重力是多少？
37．（2022 滨江区二模）国之重器﹣新光华号半潜船，为10万吨级半潜船，是国内最大、全球第二大半潜船，该轮船总长255米，宽68米，下潜吃水深度30.5米，空载时的质量为51500吨，载重量为8000吨。全船有118个压载水舱，每一个压载水舱都有一个阀门。装载前半潜船空载漂浮于海面，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，拖船将漂浮的货物拖至半潜船的甲板上方并固定好，半潜船排出水舱中的水，甲板上浮刚好至海面，半潜船就可以驮着货物离开，如图所示。
（1）半潜船是靠改变什么来实现上浮和下沉的？
（2）求半潜船空载时浸入海水的体积。（海水密度为1.03×103千克/米3）
（3）半潜船在如图所示空载、下沉、载货的三种状态下所受的浮力分别为F1、F2、F3，分析比较它们的大小关系。
38．（2022 温州二模）如图甲所示是打捞船上的电动机和缆绳从水底竖直打捞一重为30000N的长方体物体，通过打捞船的吃水线变化测得，当物体完全浸没在水中时受到的浮力为10000N，如右图横坐标为打捞时间，纵坐标为打捞机对物体的拉力，如果被打捞的物体始终以0.1m/s的速度匀速上升，g取10N/kg。求：
（1）当重物露出水面的过程中，打捞船将 　 　（下沉、不变、上浮）。
（2）图中X的值为 　 　。
39．（2022 杭州模拟）如图甲所示，一个体积是0.8dm3的立方体木块，下面用一段细线与木块相连，
细线另一端固定在容器底（容器高比细线与木块边长之和大得多）。现向容器中慢慢加水，到细线拉直，如图乙所示。若细线的拉力用表示，倒入容器中水的深度用h表示。图丙是浮力随水深度h变化的图像。
（1）图丙中的B点对应木块在水中的位置是处于 　 　状态。
（2）C点时，拉力为4N，此时该木块在水中所受的浮力为 　 　牛顿
（3）该木块的密度为多少？
40．（2021秋 西湖区期末）人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，如图甲所示。小金选择了一艘体积为0.001m3，重为27牛的模型船进行模拟：在两侧分别绑上可以排水的轻质矿泉水瓶，瓶中先注满水，待沉底后，用打气筒将瓶中水排出，实现“沉船”上浮。
（1）如图乙，要将瓶子中水排出，应对瓶中 　 　（选填“抽气”或“打气”）。
（2）未绑矿泉水瓶的模型船沉底时所受浮力的大小为多少？
（3）一只矿泉水瓶上浮时，对船产生5N的拉力，要使模型船上浮，需要几只矿泉水瓶？
41．（2021春 杭州月考）在一个圆柱形容器内盛有深为20cm的水，现将一质量为100g的密闭空心铁盒A放入水中，空心铁盒有一半体积露出水面；当铁盒上放一个小磁铁B时，铁盒恰好浸没水中，如图甲所示，当把它们倒置在水中时，A有的体积露出水面，如图乙所示。
（1）图乙的液面与图甲相比，液面会 　 　（选填“升高”、“降低”或“不变”）
（2）小磁铁B的密度是多少？
42．（2021秋 温州期中）同学们在实验室用氯化钠固体配制100g质量分数为5%的氯化钠溶液。
（1）称取氯化钠时，若托盘天平出现了右盘低的现象，接下来的操作应是 　 　。
A．左边的平衡螺母向左调
B．右盘中添加砝码
C．向左移动游码
D．左盘中增加氯化钠
（2）配制的流程图如下，该实验的正确操作顺序为 　 　（填字母代号）。
（3）小科同学想用本实验配制好的氯化钠溶液来稀释制作500克0.9%的生理盐水，则他需加多少克水。（请列式计算）
43．（2021秋 绍兴期中）如图是小明配制100g质量分数为16.5%的蔗糖溶液的实验操作示意图：
（1）配制上述溶液，小明要称取蔗糖 　 　g；
（2）图①、②、④中相同的仪器名称是 　 　；
（3）用如图所示的序号表示正确配制该溶液的操作顺序为 　 　；
（4）若图③中砝码的质量为15g，游码的读数为1.5g，则小明称得的蔗糖质量实际为 　 　g；若所量取的水的质量没有错误，实际配制的溶质质量分数为 　 　（保留到0.1%）；
（5）用托盘天平正确称量所需的氯化钠时，发现托盘天平的指针偏向右盘，应 　 　。
A.增加适量氯化钠固体
B.减少适量氯化钠固体
C.调节平衡螺母
D.移动游码
44．（2020秋 瓯海区期中）小军在某温度下，取40g硝酸钾晶体于烧杯中，并依次加入100g水，配制一定溶质质量分数的硝酸钾溶液，其过程如图所示。
（1）判断小军所得③号烧杯溶液属于 　 　。（填“饱和溶液”“不饱和溶液”或“无法确定”）
（2）已知硝酸钾晶体的溶解度随温度的升高而增大，在不考虑水分蒸发的情况下，配制溶液的过程中，下列操作会使③号烧杯溶液的溶质质量分数偏小的是 　 　。（可多选）
A.所用硝酸钾晶体中混有少量不溶于水的杂质
B.加入水时没有将全部水倒入烧杯
C.添加硝酸钾晶体时有少量残留在称量纸上
D.配制过程中环境温度升高
E.配好的溶液溅出一小部分
（3）在进一步实验中，小军不慎将同桌小柯配制的100g 10%的硝酸钾溶液当作水倒入③号烧杯溶液中，并得到④号烧杯溶液。计算④号烧杯中溶液的溶质质量分数（结果精确到0.1%）。
45．（2022春 北仑区期中）某实验小组进行“配制质量分数一定的氯化钠溶液”的实验，科学实验需要正确的选择和规范使用仪器，才能顺利完成实验。
（1）完成此实验正确的操作顺序是。①计算、②　 　、③溶解、④装瓶。
（2）小宇按图1的操作称取氯化钠，所取蒸馏水的体积如图2所示，则该实验小组原计划配制的氯化钠溶液中溶质的质量分数为 　 　。
（3）配制好的溶液应存放于图 　 　（填“甲、乙”）所示的试剂瓶中，并贴上标签。
（4）下列操作会导致所配溶液的溶质质量分数偏低的是 　 　。（填字母）
A．量取所需水时仰视读数
B．配制溶液的烧杯先用少量蒸馏水润洗
C．用潮湿的氯化钠晶体
D．配好的溶液装瓶时，有少量溶液溅出
46．（2020秋 黄岩区校级月考）放在普通环境里的鸡蛋容易变质。鲜鸡蛋密度约为1.08g/cm3，变质蛋密度可降至1.03g/cm3以下。生活中，我们可以把鸡蛋放入密度为1.03g/cm3的盐水中来判断鸡蛋是否变质。
（1）如图所示甲、乙、丙三个鸡蛋静止在盐水中，其中最有可能已变质的是 　 　（填“甲”、“乙”或“丙”）鸡蛋。
（2）在配制一定质量分数的氯化钠溶液实验中，用已调平的天平称取食盐固体时，发现指针偏右，接下来的操作是 　 　食盐。（填“增加”或“减少”）
（3）配制好溶液后，发现溶质质量分数偏小，其原因可能是 　 　（填序号）。
①食盐晶体不纯
②配制溶液的烧杯用少量蒸馏水润洗
③用量筒量取水时俯视读数
④将配好的溶液转移到细口瓶时，有部分洒出
47．（2021秋 临海市期末）水是宝贵的自然资源，在工农业生产和日常生活中有着极其广泛的应用。
（1）自来水生产过程中用到了活性炭，利用其　 　性，可以除去水中的色素和异味。
（2）流入过滤池中的混合物属于 　 　（填“溶液”、“悬浊液”或“乳浊液”）。
（3）过氧乙酸是一种常用的消毒剂，现要配制500克溶质质量分数为5%的过氧乙酸溶液，需要溶质质量分数为25%的过氧乙酸溶液多少克？需要加水多少克？
48．（2021秋 拱墅区期末）如图所示为配制50g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液的操作过程示意图。回答问题：
（1）本实验中，要准确称取氯化钠 　 　g。
（2）在量取水的操作中，当水面接近所需刻度时，应改用 　 　滴加水至所需刻度。
（3）操作戊中用玻璃棒搅拌的作用是 　 　。
（4）在配制溶液时，下列选项中的情况会使溶液溶质质量分数偏大的是 　 　。
A．甲图——氯化钠中含杂质
B．乙图——称量用的砝码有缺损
C．丙图——烧杯用水湿润过
D．丁图——量筒中的水没有倒尽
49．（2020秋 温州月考）临床上发现，用20%的硫酸镁溶液10～20毫升与10%的葡萄糖溶液500毫升混合配成药水可以治疗支气管哮喘。如表是硫酸镁的部分溶解度数据：
温度（℃） 0 5 10 15 20 25 30 35
溶解度（克） 22 25 27.7 30.5 33.3 36.4 39.3 41.8
（1）如图是配制葡萄糖溶液过程的示意图，若一次性配制500克10%葡萄糖溶液待用，则图中天平托盘上添加的砝码质量为 　 　克，其中玻璃棒的作用是 　 　。
（2）配制硫酸镁溶液的温度需要控制在5℃以上，请通过计算分析原因 　 　。
50．（2022春 慈溪市期末）某同学要配制100g质量分数为10%的氯化钠溶液，下面是他配制溶液的实验操作。
（1）该实验正确的操作顺序为 　 　（填序号）。
（2）正确配制该溶液应称量氯化钠固体 　 　克。
（3）某同学量取水的体积操作如图2所示，会导致配制得的溶液中溶质的质量分数 　 　（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（4）用托盘天平称量所需的氯化钠时，发现托盘天平的指针偏向左盘，则应 　 　（填字母）。
A．增加适量氯化钠固体
B．减少适量氯化钠固体
C．调节平衡螺母
D.将游码右移
51．（2022 文成县一模）文成县中小学综合实践基地开设的活动课程丰富多彩，其中有一节实践课就是制作豆腐。其制作的主要工艺流程为：泡豆→磨浆→滤渣→煮浆→点浆→成型。
（1）上述工艺流程中，磨浆属于 　 　变化；其中滤渣就是把豆渣从豆浆中分离（如图甲），此过程与图 　 　过程的原理相同。
（2）豆浆煮开，稍冷却后再用浓度为30%的盐卤溶液进行点浆。实践基地老师提前准备了4.5kg的干黄豆制作豆腐，已知1kg的干黄豆需用盐卤固体10g，则需要多少克的水才能配制出符合点浆的盐卤溶液？
52．（2021秋 温州期末）使用一定浓度消毒液对物品和环境进行消毒，可以阻止传染病传播。图甲为某含氯消毒片的相关信息。图乙为不同消毒对象所对应的消毒液含氯浓度。
（1）消毒液需即配即用，因为存放过程中有效成份挥发而导致浓度变 　 　。
（2）小红将10片消毒片加入1L水配制成一定浓度的消毒液，计算分析其所配制消毒液的消毒对象。
53．（2020秋 椒江区校级月考）课本中有这样一道例题：配制1000毫升的溶质质量分数为10%的稀硫酸，需要溶质质量分数为98%的浓硫酸多少毫升？已知：10%的稀硫酸的密度为1.07克/厘米3，98%的浓硫酸密度为1.84克/厘米3。小华与小瑛都解出了正确答案：浓硫酸体积为59.3毫升。
（1）请你把解答的过程也写出来；
（2）接着老师又叫同学们求加水的体积。
小华的解是：V加水＝V稀—V浓
＝1000毫升—59.3毫升
＝940.7毫升
小瑛的解是：m加水＝m稀—m浓
＝1000毫升×1.07克/厘米3—59.3毫升×1.4克/厘米3
＝960.89克
V加水＝m加水÷ρ水＝960.89克÷1克/厘米3＝960.89毫升
你认为 　 　同学解答正确，另一位同学求法不正确原因是 　 　。
54．（2021秋 浦江县期末）疫情期间学校经常要对教室进行消毒处理。现医务室购买了一桶消毒液，上面标有“20L，1.1g/cm3，20%”的字样。请计算：
（1）这一桶消毒液总质量是多少千克？其中含溶质的质量是多少千克？
（2）学校共有40间教室，每间教室需要用去2%的消毒液2kg，则需要从20%的原装消毒液中取出多少千克溶液来配制？
55．（2020秋 长兴县校级期中）甲、乙两种固体物质的溶解度如表，请回答下列问题。
温度/℃ 10 20 30
溶解度/g 甲 15 25 50
乙 15 20 30
（1）10℃时，欲将150g乙物质的饱和溶液质量分数减小一半，需要加水多少 　 　。
（2）某同学欲将20℃时300g20%的甲溶液溶质质量分数增大一倍，他采用恒温蒸发水的方法，并进行了如下计算：
解：设蒸发水的质量为x，
300g×20%＝（300g﹣x）×40%
解得：x＝150g
试分析：他能否达到目的，并说明理由 　 　。
56．（2021秋 东阳市期中）山西名牌陈醋“紫林醋”始于清顺治年间，在中国醋业界独树一帜。生产过程中有一步称为“冬捞夏晒”，是指冬天捞出醋中的冰，夏日曝晒蒸发醋中的水分，以提高醋的品质。假设用醋酸的质量分数为3%的半成醋来生产5%的优级醋（假设整个过程中不计醋酸的损失）。
（1）一瓶500mL优级醋中含醋酸的质量为多少克（5%优级醋密度为1.05g/mL）。
（2）用1500 kg 3%的半成醋能生产5%的优级醋多少kg？需要捞出的冰为多少kg？
57．（2022 瓯海区模拟）小明在学习溶液知识之后，进行了下列实验。
（1）小明向各盛有等量70℃水的烧杯①，②，③中，分别加入20克X、Y、Z三种纯净物（不含结晶水，不与水反应），充分溶解后，结果如图。其中一定是饱和溶液的烧杯是 　 　。
（2）若Y为硝酸钾，则②溶液在恒温下蒸发水分至有较多的晶体析出，然后冷却至30℃并保持温度不变。下列可以正确表示此过程中溶质质量分数（x%）与时间（t）的关系的示意图是 　 　。
58．（2022 瓯海区一模）静脉输液是医生在治疗病患时采取的一种用药方式，一般通过手臂静脉滴注，向体内输入大剂量注射液，一次给药在100mL以上，其特点是药液能快速、有效到达病患部位。
（1）病人在接受输液时，药液进入血液首先流经的心脏的心腔为 　 　。
（2）输液用生理盐水的浓度为0.9%，则一瓶500毫升的生理盐水中含氯化钠多少克？（已知：生理盐水密度为1.01克/厘米3）。
59．（2019秋 青田县期末）如图是一杯60℃的恰好饱和的硝酸钾溶液，溶液中悬浮着一只新鲜的鸡蛋。现将这杯溶液放在室温20℃下，一段时间后会看到什么现象，请用学过的知识解释出现的现象。
60．（2021秋 兰溪市月考）20℃时，向3个盛有50克水的烧杯中，分别加入一定质量的氯化钠，并充分溶解。根据下表实验数据回答。
烧杯编号 A B C
加入氯化钠的质量（克） 9 18 27
溶液质量（克） 59 68 68
（1）实验所得3杯溶液中，属于不饱和溶液的是 　 　（填编号）。
（2）利用表中数据，计算C杯中的溶液的溶质质量分数？（计算结果精确到0.1%）
浮力、溶液计算题与解答题集训
参考答案与试题解析
一．解答题（共60小题）
1．（2022春 下城区校级月考）如图甲为一个底面积为S0的圆柱形容器，内部装有深度为h1密度为ρ的水，图乙为一边长为a的正方体木块，图丙为一质量为m的正方体冰块。请用题中物理量符号推导：
（1）将木块放入容器内的水中，木块漂浮，木块上表面到水面距离为h2，则木块密度为 　　；
（2）将冰块放到（1）中漂浮的木块上，此时容器中水面又将升高的高度Δh＝　　；（水不溢出，块仍然漂浮）
（3）请推导说明（2）中冰块熔化后，圆柱形容器中液面升降情况。
【分析】（1）木块漂浮，浮力等于重力，根据F浮＝G木、阿基米德原理以及G＝mg表示出木块密度；
（2）将冰块放到（1）中漂浮的木块上，此时木块和冰块仍漂浮，浮力等于木块和冰块的总重力，此时增加的浮力等于冰块的重力，根据ΔF浮＝ρgΔV排＝G冰＝mg算出增加的排开水的体积，由V＝Sh算出此时容器中水面又将升高的高度；
（3）由于冰块漂浮，根据F浮＝G木、阿基米德原理以及G＝mg表示出排开水的体积以及冰化成水的体积，进而判断出液面的变化。
【解答】解：（1）木块漂浮，所以F浮＝G木，即ρgV排＝ρ木gV木，
所以ρga2（a﹣h2）＝ρ木ga3，
则木块密度为：
ρ木＝；
（2）将冰块放到（1）中漂浮的木块上，此时木块和冰块仍漂浮，浮力等于木块和冰块的总重力，
增加的浮力等于冰块的重力，ΔF浮＝ρgΔV排＝G冰＝mg，
增加的排开水的体积为：
ΔV排＝，
此时容器中水面又将升高的高度为：
Δh＝＝＝；
（3）冰块漂浮，则F浮′＝G冰，
ρV排g＝G冰＝mg
可得V排＝；
冰熔化前后质量不变，G冰＝G冰化水＝ρV冰化水g＝mg
V排＝和V冰化水＝相等，
所以冰熔化前后水面不升也不降。
答：（1）；（2）；（3）冰熔化前后水面不升也不降。
2．（2021秋 武义县期末）有两个透明的有机玻璃桶甲和乙，甲内：装有部分水，水里悬浮着装置A（上方是充有气体的气球，下面悬挂着一块小铝块，用细线连接）；乙内：灵敏弹簧秤下挂有一块小木块，活塞与桶壁之间无摩擦但密闭。（查阅资料：密闭容器中，当液面上方的压强增大时液体内部的压强也将增大。）
请用所学知识预测：
（1）当向下压活塞时，甲中A装置将怎样运动？
（2）当向下压活塞时，乙中灵敏弹簧秤示数将怎样变化？（请分别写出判断的理由）
【分析】（1）密闭容器中，当液面上方的压强增大时液体内部的压强也将增大，所以气球在受的液体压强增大的情况下它的体积会变小，所受的水的浮力也就变小，再根据物体的浮沉条件分析即可；
（2）质量一定时，体积与密度成反比；乙图中随着活塞下移密闭容器中的气体的密度将增大，木块所受的浮力也将增大，所以弹簧秤的示数会减小。
【解答】解：
（1）密闭容器中，当液面上方的压强增大时液体内部的压强也将增大，所以气球在受到液体压强增大时它的体积会变小，所受水的浮力也就变小，这样A装置所受的浮力就小于自身的重力，所以A装置将下沉。
（2）质量一定时，体积与密度成反比，乙图中随着活塞下移密闭容器中气体的密度将增大，木块所受的浮力也将增大，由F示＝G﹣F浮可知，弹簧秤的示数会减小。
答：
（1）下沉；密闭容器中，当液面上方的压强增大时液体内部的压强也将增大，所以气球在受到液体压强增大时它的体积会变小，所受水的浮力也就变小，这样A装置所受的浮力就小于自身的重力，所以A装置将下沉。
（2）减小；质量一定时，体积与密度成反比，乙图中随着活塞下移密闭容器中气体的密度将增大，木块所受的浮力也将增大，所以弹簧秤的示数会减小。
3．（2021秋 吴兴区期末）全球变暖，冰川融化、海平面上升，正悄悄改变地球的“模样”。右图是科学家拍下北冰洋巨型冰山的一角，是冰川漂浮在海面上的情景。已知海水密度为ρ海＝1.03×103kg/m3，某同学根据所学知识，进行分析：
（1）冰川熔化前受到的浮力 　等于　（填“大于”、“小于”或“登云”）冰块的重力。
（2）若此冰川质量为2.06×108kg，则冰川熔化前排开海水的体积为多少？
（3）请通过计算说明冰川熔化后海平面的升降情况。
【分析】（1）根据物体的浮沉条件比较冰川熔化前受到的浮力与冰块的重力；
（2）根据阿基米德原理F浮＝ρ海V排g表示出冰川熔化前排开海水的体积；
（3）冰熔化成水后质量不变，根据密度公式求出冰川完全熔化成水后水的体积；比较冰川排开海水的体积与冰川完全熔化成水的体积即可得出海平面的变化。
【解答】解：（1）因为冰川漂浮，所以冰川熔化前受到的浮力等于冰块的重力，即F浮＝G＝m冰g；
（2）根据阿基米德原理F浮＝ρ海V排g知，冰川熔化前排开海水的体积：
V排＝＝＝＝＝＝2×105m3；
（3）因为冰川熔化成水后质量不变，所以m水＝m冰，
冰川全部熔化成水，水的体积：V水＝＝＝＝2.06×105m3，
所以V排＜V水，因此冰川熔化后，海平面会升高。
答：（1）等于；
（2）冰川熔化前排开海水的体积为2×105m3；
（3）因为冰川熔化成水的体积大于冰川排开海水的体积，所以冰川熔化后，海平面会升高。
4．（2022 乐清市模拟）某项目小学同学制作“迷你潜水艇”模拟洞穴紧急救援活动。暴雨或雨季，溶洞会被水淹没，洞内情况如图甲所示，导致原在洞穴处的人们被困且有生命危险。利用迷你潜水艇可将被困人员逐一营救出洞，潜水器结构形状如图乙。
（1）“迷你潜水器”要在此洞穴里正常行进时处于 　悬浮　状态。（选填“漂浮”、“悬浮”和“沉底”）
（2）“迷你潜水器”自重125kg，3位被困人员体重如图丙所示。营救过程中“迷你潜水器”每次只能承载一人，计算此“迷你潜水器”的体积至少为多少？（写出计算过程）
（3）为保证救援行动顺利进行，“迷你潜水器”的设计除了考虑其体积外，还要考虑其它因素的限制。“迷你潜水器”内部结构设计中应考虑的因素有 　耐压性　。（写出一点即可）
【分析】（1）根据“迷你潜水器”进入洞穴时完全浸没在水中判断出其状态；
（2）根据题意算出营救过程中“迷你潜水器”的最大质量，根据潜水器的状态判断出潜水器受到的浮力，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排算出此“迷你潜水器”的体积；
（3）“迷你潜水器”在水中会受到来自液体压强的挤压，据此判断出要考虑的因素。
【解答】解：（1）“迷你潜水器”进入洞穴时完全浸没在水中，处于悬浮状态；
（2）营救过程中“迷你潜水器”每次只能承载一人，所以潜水器的最大质量为：
m＝m1+m2＝125kg+75kg＝200kg，
由于潜水器处于悬浮状态，所以潜水器受到的浮力等于其重力，即F浮＝G＝mg＝200kg×10N/kg＝2000N；
根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知此“迷你潜水器”的体积至少为：
V＝V排＝＝＝0.2m3；
（3）“迷你潜水器”在水中会受到来自液体压强的挤压，所以要考虑其耐压性。
答：（1）悬浮；
（2）此“迷你潜水器”的体积至少为0.2m3；
（3）耐压性。
5．（2021秋 衢江区期末）一木块漂浮于50℃的硝酸钾饱和溶液中（如图甲所示），温度改变（不考虑由此引起的木块和溶液体积的变化）时，木块排开液体的体积（V排）随时间（t）发生了如图乙所示的变化。请对图像变化原因做出解释。
【分析】根据m＝ρgV排，V排越小，说明溶液的密度越大，即溶液中的溶质增加，结合硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增大，进行分析解答。
【解答】解：m＝ρgV排，观察图象可知，木块排开液体的体积变小，说明液体的密度变大，溶解的溶质增加；硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大，可采取升温的方法，升温后，硝酸钾的溶解度增大，硝酸晶体钾能继续溶解，观察到烧杯底部硝酸钾晶体质量减少，溶质的质量增加，溶液的密度增大，可使木块排开液体的体积变小。
故答案为：
升高温度，硝酸钾的溶解度增大，硝酸晶体钾能继续溶解，溶质的质量增加，溶液的密度增大，使木块排开液体的体积变小。
6．（2021秋 开化县期末）如图甲，现有一木块漂浮于40℃的硝酸钾饱和溶液中，当温度上升时（不考虑由此引起的木块和溶液的体积变化），木块排开液体的体积V随时间t发生的变化图像如图乙所示，请解释图像呈现这种变化的原因。
【分析】（1）漂浮时浮力等于重力；
（2）木块始终漂浮，浮力不变，m排＝ρV排也不变，V排越大，说明溶液的密度越小，即溶液中的溶质减少，结合硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增大，进行分析解答。
【解答】解：（1）在温度改变的过程中，木块始终处于漂浮状态，图中木块受到的浮力大小相同；
（2）当温度上升时，溶解的硝酸钾增加，液体的密度变大，由G＝F浮＝ρgV排和图象可知，木块排开液体的体积减小。
答：当温度上升时，溶解的硝酸钾增加，液体的密度变大，由G＝F浮＝ρgV排和图象可知，木块排开液体的体积减小。
7．（2022 江山市一模）西湖龙井茶素有“绿茶皇后”之称，具有独特的功效及作用。冲泡龙井茶很有讲究，方法多种多样，“上投法是其中一种，具体过程如下：
（1）往玻璃杯中倒入85℃左右的沸水后，再放入少许龙井茶叶。
（2）等待龙井茶叶一片一片慢慢下沉。
（3）龙井茶叶在茶杯中慢慢舒展，上下沉浮。
（4）静待片刻，龙井茶叶溶出茶汤后，汤明色绿，茶香四溢，即可品尝。请结合所学知识，解释此泡茶过程中的现象。
【分析】根据题给冲泡龙井茶的整个操作过程中出现的现象从物体沉浮的条件进行分析：当茶叶的质量等于浮力，茶叶茶叶漂浮在水面上；当茶叶茶叶吸水后重力增大，茶叶下沉，有部分物质溶解在水中，茶汤变为绿色。
【解答】根据题给冲泡龙井茶的整个操作过程中出现的现象从物体沉浮的条件进行分析：
（1）茶叶刚放入时，所受的浮力等于重力（或茶叶的密度小于水的密度），茶叶漂浮在水面上；
（2）茶叶吸水后重力慢慢增大，当一部分茶叶重力大于其受到的浮力时（或一部分茶叶密度大于水的密度），茶叶下沉；
（3）少数茶叶浸没水中后，当所受的浮力等于重力时，（或少数茶叶密度等于水的密度），茶叶悬浮在水中；
（4）茶叶浸泡在沸水中，茶叶中的一些物质溶解在水中，使茶汤变绿；茶汤中物质的分子不停地作无规则运动，所以茶香四溢。
故答案是：
（1）茶叶刚放入时，所受的浮力等于重力（或茶叶的密度小于水的密度），茶叶漂浮在水面上；
（2）茶叶吸水后重力慢慢增大，当一部分茶叶重力大于其受到的浮力时（或一部分茶叶密度大于水的密度），茶叶下沉；
（3）少数茶叶浸没水中后，当所受的浮力等于重力时，（或少数茶叶密度等于水的密度），茶叶悬浮在水中；
（4）茶叶浸泡在沸水中，茶叶中的一些物质溶解在水中，使茶汤变绿；茶汤中物质的分子不停地作无规则运动，所以茶香四溢。
8．（2022秋 永康市校级月考）小科看到微信公众号“胜哥课程”中群发的科学视频《潜水艇的原理》，如图所示的潜水艇模型，通过胶管A可以从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若要使烧瓶上浮，请写出操作方法及原理。
【分析】当烧瓶悬浮时，浮力等于重力，若从A管吹气，瓶内气体增加，气压增大，将水压出，从而判断出烧瓶的总重力的变化；
根据F浮＝ρ液gV排判断出烧瓶所受浮力的变化，再与重力比较即可判断出烧瓶的运动情况。
【解答】答：当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，浮力等于重力，若从A管吹气，瓶内气体增加，气压增大，将烧瓶内的水压出，所以烧瓶内的水质量减小，烧瓶的总重力变小，由于排开液体体积不变，由F浮＝ρ液gV排可知烧瓶所受浮力大小不变，所以重力小于浮力，则烧瓶会上浮。
9．（2021秋 台州期中）如图所示的悬浮状态时，若要使烧瓶上浮，请写出操作方法并解释其原理。
【分析】烧瓶悬浮时，受到的浮力等于重力；要使烧瓶上浮，应减小烧瓶的总重力或增大烧瓶的浮力，使浮力大于重力，实现上浮，据此可知具体的操作方法。
【解答】解：要使烧瓶上浮，应从A管向瓶内吹气。
烧瓶悬浮时，受到的浮力等于重力。向瓶内吹气时，瓶内气压增大，瓶内的水在气压作用下排出，烧瓶的总重力减小；而烧瓶的体积不变，排开水的体积不变，由F浮＝ρ水gV排可知，烧瓶受到的浮力不变，则烧瓶受到浮力大于烧瓶的总重力，实现上浮。
答：解：要使烧瓶上浮，应从A管向瓶内吹气。
烧瓶悬浮时，受到的浮力等于重力。向瓶内吹气时，瓶内气压增大，瓶内的水在气压作用下排出，烧瓶的总重力减小；而烧瓶的体积不变，排开水的体积不变，由F浮＝ρ水gV排可知，烧瓶受到的浮力不变，则烧瓶受到浮力大于烧瓶的总重力，实现上浮。
10．（2022 鄞州区模拟）被细绳连在一起的气球和铁块，恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内，如图所示。若轻轻地向下压一下铁块，发现气球和铁块向下运动，直至沉到容器底部。请用学过的科学知识解释产生这样现象的原因。
【分析】把挂着重物的气球位置轻轻向下移动一些，所处的深度增大，根据液体压强公式p＝ρgh知，气球受到的压强增大，气球的体积减小，排开水的体积变小，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，气球受到的浮力减小，自重不变，即可由物体的浮沉条件分析判断。
【解答】答：力能改变物体运动状态，向下轻压铁块，气球和铁块一起向下运动：使得气球所在的液体深度增大，由p＝ρgh知受的液体压强也增大；气球体积减小，由F浮＝ρ液gV排可知，受到的浮力也减小；气球和铁块受到的浮力小于重力，所以一直沉到底部。
11．（2022 鄞州区校级模拟）小柯是个善于观察的学生，她注意到一个有趣的现象：在无风的、寒冷的冬天，用吸管沿水平方向吹出的肥皂泡是先上升，一段时间后才开始下降（如图）。而这种现象在火热的夏天不明显。请结合所学知识，解释冬天吹肥皂泡时出现这种现象的原因。（不计空气阻力）
【分析】物体的浮沉条件：浸没在空气中的物体，如果物体受到的浮力大于受到的重力，物体将上浮；如果物体受到的浮力小于受到的重力，物体将下沉；如果物体受到的浮力等于受到的重力，物体将悬浮；据此分析。
【解答】答：在无风的、寒冷的冬天，肥皂泡被吹出后，由于肥皂泡内气体密度小，所受浮力大于肥皂泡的重力而上升；随后肥皂泡内气体的温度降低，体积变小，受到的浮力减小，浮力小于肥皂泡的重力而下降。
在火热的夏天，肥皂泡被吹出后，由于空气的气温高，密度也小，与肥皂泡内气体密度相比，大的不多，故肥皂泡受到浮力大于肥皂泡的重力不明显。故肥皂泡是先上升再下降的种现象不明显。
12．（2021秋 永嘉县期中）小科同学在拓展课上用小软塑料瓶和矿泉水瓶制作浮沉子的实验：小软塑料瓶内有水和铁钉且密封（黑线表示液面变化），挤压前如图甲所示处于漂浮状态；当用力挤压矿泉水瓶时，小软塑料瓶浸入水中的体积变大，处于悬浮状态，如图乙所示。请运用所学知识回答小软塑料瓶排开水的体积如此改变的理由。
【分析】在气体质量一定时，气体体积越小压强越大。
【解答】答：由题意知，最初小软塑料漂浮在水中，当用力挤压矿泉水瓶时，瓶内气压增大，将塑料瓶压入水中一部分使小塑料瓶浸入水中的体积变大。
13．（2021春 柯桥区月考）海尔蒙特、普利斯特利、萨克斯等多位科学家用了几百年的时间，经过无数次的实验才对光合作用有了比较清楚地认识，有许多关于“验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗”的经典实验流传至今，现将其中一个实验的思路及过程简述如下：
（注：NaHCO3稀溶液能维持溶液中CO2浓度恒定．其原理是当CO2浓度降低时，NaHCO3稀溶液能释放CO2，当CO2浓度升高时，NaHCO3稀溶液能吸收CO2．）
①剪取一烟草叶片，立即将其放入盛有NaHCO3稀溶液的容器中，发现叶片浮于液面；
②用真空泵抽去该叶片中的气体后，发现叶片下沉至容器底部；
③将该容器放在阳光下一段时间，发现叶片逐渐上浮
④再将该容器放在黑暗环境中一段时间，发现叶片又慢慢下沉至容器底部．
请你用所学的知识对以上③、④中叶片的上浮与下沉现象进行解释．
【分析】叶片在溶液中受到向上的浮力和重力的作用，当浮力大于重力时叶片上浮，当浮力小于重力时，叶片下沉．
【解答】解：光照下，叶片光合作用强度大于叶片呼吸作用的强度，吸收二氧化碳，释放氧气，储存在叶片中，叶片体积变大，此时叶片受到的浮力逐渐增大，当浮力大于重力时叶片开始上浮；
黑暗中，叶片不进行光合作用，但是仍然进行呼吸作用，消耗氧气，释放二氧化碳，释放的二氧化碳被碳酸氢钠溶液吸收，此时叶片受到的浮力逐渐减小，
当浮力小于重力时叶片开始下沉．
故答案为：光照下，叶片光合作用强度大于叶片呼吸作用的强度，吸收二氧化碳，释放氧气，此时叶片受到的浮力逐渐增大，当浮力大于重力时叶片开始上浮；
黑暗中，叶片不进行光合作用，但是仍然进行呼吸作用，消耗氧气，释放二氧化碳，释放的二氧化碳被碳酸氢钠溶液吸收，此时叶片受到的浮力逐渐减小，
当浮力小于重力时叶片开始下沉．
14．（2020秋 瑞安市期末）小明在拓展课上做了一个“大米跳舞”的实验：将雪碧倒入杯中，再放入几粒大米，大米很快沉到杯底，但一会儿后就向上“弹”，露出液面后，又沉入杯底，接着又上浮，如此反复，最终，大米沉到杯的底部。为什么会出现这样的现象？小明搜集到以下资料：
材料一：二氧化碳气体的密度小于饮料的密度。
材料二：从液体中逸出的气体，会在该液体中形成气泡。且气泡容易吸附在固体表面。
材料三：气压越大，二氧化碳气体在水中的溶解度越大。碳酸饮料在生产时，一般采取加压的方法，使大量二氧化碳溶于液体中。
结合上述信息并运用所学知识，对“大米跳舞”的实验现象作出解释。
【分析】一切浸在液体或气体中的物体都受到竖直向上的浮力，物体所受浮力的大小既与物体排开液体的体积有关，又与排开液体的密度有关；物体的沉浮与物体的重力大小以及物体所受浮力的大小无关，它是由物体所受重力与浮力的合力决定。当合力向上则物体上浮；当合力向下，则物体下沉；当合力为0，则物体处于漂浮或悬浮状态。
【解答】解：葡萄干沉入杯底后，由于吸附了足够多的小气泡，使得它们排开液体的体积增大，致使葡萄干所受到的浮力大于重力，从而上升；上浮到液面后，由于小气泡破裂，导致它们受到的浮力变小，当浮力小于重力时又沉入杯底。
故答案为：葡萄干沉入杯底后，由于吸附了足够多的小气泡，使得它们排开液体的体积增大，致使葡萄干所受到的浮力大于重力，从而上升；上浮到液面后，由于小气泡破裂，导致它们受到的浮力变小，当浮力小于重力时又沉入杯底。
15．（2021 临海市二模）如图甲所示是一种自动浮沉的装置。其制作过程如下：
①将新鲜的植物枝条插入装有湿润泥沙的烧瓶中，并放入一支盛有适量二氧化碳缓冲液的试管；
②烧瓶口紧包一个可伸缩的气球，调节泥沙的质量，使烧瓶悬浮在装有水的容器中；
③将装置置于实验室中，白天用1千勒克斯以上的光源持续照射，晚上使装置处于黑暗中。
资料1：二氧化碳缓冲液能调节烧瓶内二氧化碳气体的浓度，并使其基本保持不变。
资料2：烧瓶中植物对二氧化碳的吸收量和光照强度的关系如乙所示。
根据上述信息，请你对自动浮沉装置白天和夜晚的浮沉状况做出判断，并结合所学知识予以解释。
【分析】根据白天和夜晚，对二氧化碳气体的吸收量，判断烧瓶体积的变化，根据F浮＝ρ液gV排判断烧瓶的浮沉。
【解答】答：白天光照强度大，温度较高，由乙图可知，吸收的二氧化碳多，烧瓶内气体浓度小，橡皮膜内凹一些，烧瓶排开水的体积减小，由公式F浮＝ρ液gV排可知，浮力减小，烧瓶下沉；
晚上无光照，温度低，二氧化碳吸收较少，烧瓶内气体浓度大，橡皮膜外凸一些，烧瓶排开水的体积增大，由公式F浮＝ρ液gV排可知，浮力增大，烧瓶上浮。
16．（2021秋 洞头区期中）冬至是中国的传统节日，温州当天的习俗是煮汤圆吃，当汤圆刚放入水中时，会沉入锅底，而当煮汤圆煮熟时，则会浮出水面。请你用所学的科学原理解释这一现象。
【分析】浸没在液体中的物体浮力小于重力，会下沉；
浮力等于重力，会悬浮；
浮力大于重力时，物体要上浮，最后漂在液体表面上。
【解答】解：沉入锅底的汤圆，受到的浮力小于重力，加热一段时间后，汤圆受热膨胀，排开水的体积变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，汤圆受到的浮力变大，当浮力大于重力时，汤圆会上浮。
答：沉入锅底的汤圆，受到的浮力小于重力，加热一段时间后，汤圆受热膨胀，排开水的体积变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，汤圆受到的浮力变大，当浮力大于重力时，汤圆会上浮。
17．（2020秋 黄岩区校级期中）科学课上，老师将一只生鸡蛋放入盛有稀盐酸的烧杯中，鸡蛋壳表面很快产生气泡，不一会儿，还出现了非常有趣的一幕：原来沉在烧杯底部的鸡蛋慢慢浮了上来，接近液面后又慢慢往下沉，如此，鸡蛋不断地在液体中上浮、下沉。请你用所学的科学知识对上述“有趣的一幕”作出合理的解释。
【分析】碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳气体，气体的存在能影响鸡蛋所受的浮力。
【解答】答：鸡蛋壳主要成分是碳酸钙，当鸡蛋与盐酸接触时，便有二氧化碳气体生成，并附着在鸡蛋壳的表面，随着附着在鸡蛋壳表面的气体的逐渐增多，鸡蛋所受到的浮力也逐渐增大，当浮力大于重力时，鸡蛋上浮。当鸡蛋壳表面的气体足够多的时候，气体便脱离开鸡蛋壳，使得鸡蛋所受到的浮力小于重力，鸡蛋又将下沉。
18．（2020秋 余杭区期中）课前，小科和小思对物体浸没前受到的浮力大小与浸入水中的深度是否有关，有不同的猜想，于是用相同的长方体重物，分别以甲图和乙图的方式进行实验，并获得如下数据：
实验者 实验序号 物体重G（N） 浸入水中深度 h（cm） 弹簧秤读数 F/（N） 浮力大小F浮/（N）
小科 1 4.8 2.0 4.2
2 4.0 3 6
3 6.0 3.0
小思 4 4.8 3.0 3.6
5 4.0 3.2
6 5.0 2.8
（1）小科第一次实验时，物体所受的浮力为　0.6N　。
（2）分析小科测得的数据可以得出：浸没前，物体受到的浮力大小随浸入水中的深度增大而　增加　，小思的数据也说明了这一点。
（3）综合分析两个人的数据却发现，第（2）小题的结论是不正确的，其中　2、4　两次实验数据可以证明这一点。（填实验序号）课后，小科和小思才知道，物体受到的浮力大小随　排开液体的体积增加而增加　。
【分析】（1）根据F浮＝G﹣F可求得浮力大小；
（2）（3）影响浮力大小的因素﹣﹣排开液体体积与深度关系的分析。当物体浸没前，深度增大的同时，排开液体的体积也是增大的；当浸没后，排开液体体积不再变化，所以浮力与深度无关。
【解答】解：
（1）分析表中的数据1可以得出F浮＝G﹣F＝4.8N﹣4.2N＝0.6N。
（2）单独比较1、2、3或4、5、6的实验过程，物体在水中的深度逐渐增大，弹簧测力计的示数逐渐减小，而物重一定，说明浮力是增大的，所以初步得到的结论是：物体在液体中浸没前，受到的浮力大小随浸入水中的深度增大而增大；
（3）将2和4比较，可以发现，同一个物体受到的拉力相同，即浮力相同时，浸在水中的深度是不相同的；
由此可以看出，物体受到的浮力与所在的深度没有关系，而与排开液体的体积大小有关：在液体密度一定时，物体受到的浮力与排开液体的体积成正比。
故答案为：（1）0.6N；（2）增加；（3）2、4；排开液体的体积增加而增加。
19．（2021秋 兰溪市月考）某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
（1）实验步骤如图1所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮＝　F1﹣F3　。
（2）以下选项中若 　B　成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A．F1﹣F2＝F3﹣F4 B．F1﹣F3＝F4﹣F2 C．F3﹣F2＝F1﹣F4
（3）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图2所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，观察到B的示数逐渐 　变大　，且A、B示数的变化量 　相等　（选填“相等”或“不相等”）。
（4）比较两种实验方案，改进后的优点是 　BC　。
A．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，测力计固定、示数更稳定
C．能同步观察测力计A、B示数的变化
【分析】（1）物体位于空中时弹簧测力计的示数即为其重力，又知道物体浸没时弹簧测力计的示数，根据称重法求出物体受到的浮力；
（2）根据图乙和图戊可知空烧杯的重力和物体浸没时排开液体与烧杯的总重力可求排开液体的重力，比较物体受到的浮力与排开液体的重力关系进行解答；
（3）如图2所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，根据称重法F浮＝G﹣F′可知弹簧测力计A的示数变化；重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大，薄塑料袋的质量忽略不计时，根据阿基米德原理可知弹簧测力计A、B示数的变化量关系；
（4）改进后的优点从增加实验器材的目的来分析。
【解答】解：（1）由图甲可知物体的重力G＝F1，由图丁可知物体浸没时弹簧测力计的示数F′＝F3，则物体受到的浮力F浮＝G﹣F′＝F1﹣F3；
（2）由图乙可知空烧杯的重力为F2，由图戊可知物体浸没时排开液体与烧杯的总重力为F4，则物体浸没时排开液体的重力G排＝F4﹣F2，
当F浮＝G排即F1﹣F3＝F4﹣F2可知，物体受到浮力的大小与排开液体所受重力相等；
（3）如图2所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，由称重法F浮＝G﹣F′可知弹簧测力计A的示数变小，
重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大，薄塑料袋的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等；
（4）比较两种实验方案可知，改进后：
A.由称重法F浮＝G﹣F′可知，弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力，故A错误；
B.由图2的实验装置和器材（两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋）可知，实验器材生活化，测力计固定、示数更稳定，故B正确；
C.薄塑料袋不计质量，能同步观察测力计A、B示数的变化，从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系，故C正确。
故答案为：（1）F1﹣F3；（2）B；（3）变小；变大；相等；（4）BC。
20．（2021秋 富阳区期中）同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素。同学们根据生活经验提出了三种猜想及相应的实例。
猜想一：浮力的大小与物体的密度有关。实例：铁块在水中下沉，木头浮在水面上。
猜想二：浮力的大小与液体的密度有关。实例：鸡蛋在水中下沉，在盐水中可以浮起来。
猜想三：浮力的大小与浸入液体的深度有关。实例：在游泳池里，人越往下蹲感觉到水向上托自己的力越大。
为了验证以上猜想是否正确，同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究，实验过程如图所示。
（1）根据实验步骤d和 　e　（填序号），可以确定猜想二是正确的。
（2）根据实验步骤c和d可以验证猜想三是 　错误　的；对该猜想对应的实例，合理的解释是 　人下蹲时，排开水的体积变大，受到的浮力变大　。
（3）要验证猜想一是否正确，可以 　在塑料瓶中添加一些细砂　后再进行探究。
【分析】（1）弹簧测力计示数的减小值等于物体在液体中受到的浮力；根据重力与浮力大小关系可判断出是否下沉；二图比较可得浮力与液体密度的关系；
（2）比较acd得出两次浮力的大小关系，研究浮力大小与浸入液体的深度有无关系时，应控制其它的因素相同，只改变浸入液体的深度；根据猜想三举出一个物体浸入液体的深度不同的生活中的实例即可；
（3）在塑料瓶中添加一些细砂可以改变塑料瓶整体的密度。
【解答】解：（1）物体浸没水中受到的浮力F浮d＝G﹣F′＝0.36N﹣0.06N＝0.3N；物体浸没在盐水中受到的浮力F浮e＝0.36N﹣0.02N＝0.34N；
因为，浮力不相等，而物体所处的深度和浸没的体积相同，则是液体的种类（密度）不同的引起的，说明浮力的大小与液体的密度有关，根据实验d、e可以确定猜想二是正确的；
（2）物体在c、d中（排开液体的密度相同，都是水）中受到的浮力相同，而排开液体的体积都等于物体的体积，但物体所处的深度不同，故得出：物体浸在同种液体中，所受浮力大小与浸入液体的深度无关。根据实验步骤c和d可以验证猜想三是错误的；
对该猜想对应的实例，合理的解释是：在游泳池里，人越往下蹲排开水的体积越大，人受到的浮力越大，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关；
（3）要验证猜想一是否正确，即浮力的大小与物体的密度有关，根据控制变量法要改变物体的密度，在物体体积不变时，在塑料瓶中添加一些细砂可以改变塑料瓶整体的密度。
故答案为：（1）e；（2）错误；人下蹲时，排开水的体积变大，受到的浮力变大；（3）在塑料瓶中添加一些细砂。
21．（2021秋 金东区校级期中）小明运用浮力相关知识制作了可以用来测量物体质量的“浮力秤”。其构造如图所示，在水平支架的左端固定刻度盘，支架横梁两端各固定一个滑轮，将一根无弹性的细绳跨过两个滑轮，细线的一端悬挂秤盘，另一端连接装有适量细沙的圆柱形浮筒（浮筒自重不计），在线的适当位置固定上根大头针作为指针，把浮筒浸入装有适量水的水槽中。称量时，把待测物体放入秤盘后，指针下降浮筒上升，静止后，待测物体的质量就可以通过指针在刻度盘上的位置反映出来。请回答（不计细线、秤盘、指针的质量以及线与滑轮的摩擦）。
（1）为了制作量程为1kg的浮力秤，向秤盘添加1kg的砝码，逐渐向空浮筒内加入细沙，当浮筒的 　下　（填“上”或“下”）表面刚好与水面齐平并保持静止时，在刻度盘上将指针所指的位置标定为最大刻度线1kg。
（2）取下砝码，当浮筒受到的浮力等于重力时，浮筒就直立静止在水面上，此刻度所指的位置应标定为 　0　，再均匀地标定其余刻度线。
（3）若将质量为m（m＜1kg）的待测物体放在秤盘上，当浮筒静止时其下表面到水面的距离是h，若细沙的质量是M，浮筒的横截面积是S，水的密度为ρ水，写出待测物体质量的表达式m＝　M﹣ρ水Sh　（用上述字母表示）。
（4）若将原来的浮筒更换为长度相同、横截面积更小的另一个浮筒，细沙的质量和细线的长度等不变，则重新标定的刻度线与原来刻度线相比，零刻度线位置会 　上升　（填“上升”“下降”或“不变”）。
【分析】（1）当浮筒的下表面刚好与水面齐平并保持静止时，浮筒受到的浮力为0，此时细绳上拉力最大，刻度盘上将指针所指的位置即标定为最大；
（2）当浮筒受到的浮力等于重力时，此时细绳上拉力最小（为0），刻度盘上将指针所指的位置即标定为0；
（3）根据拉力等于重力减去浮力，求出细线上的拉力，此拉力与待测物体的重力是一对平衡力；
（4）零刻度线是浮筒受到的浮力等于重力时刻度所指的位置，即浮筒受到的浮力一定，浮筒的横截面积变化会引起浸入水中深度的变化，通过浮筒浸入水中深度的变化就能判断出零刻度线位置的变化。
【解答】解：（1）指针所指的位置标定为最大刻度线，说明细绳上的拉力最大，在细沙的重一定时（浮筒自重不计），只能是浮筒受到的浮力最小（为0），故答案为下表面刚好与水面齐平；
（2）当浮筒受到的浮力等于重力时，细线上的拉力为零，此时刻度所指的位置应标定为0；
（3）细沙的重为：G＝Mg，
浮筒受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh，
待测物体质量为：m＝＝＝M﹣ρ水Sh；
（4）因为浮筒受到的浮力等于重力时，此刻度所指的位置应标定为0，
由于细沙的质量一定，即重力一定，所以浮力也一定，即V排一定，
若横截面积越小，浮筒浸入水中就越深，而细线的长度不变，导致零刻度线位置上升。
故答案为：（1）下；（2）0；（3）M﹣ρ水Sh；（4）上升。
22．（2020秋 杭州期中）小明取一根饮料吸管，将一些铜丝从吸管的下端塞入作为配重，并用石蜡将吸管的下端封起来，初步做成一支密度计。为了给密度计标上刻度，他用刻度尺测出密度计的长度为L，然后将密度计放入水中，测出密度计露出水面的高度为h1；小明将该密度计放入待测液体中，密度计露出该液体表面的高度为h2，如图1所示。
（1）已知水的密度为ρ水，利用测量的物理量和ρ水计算待测液体的密度，请写出待测液体密度的表达式：ρ＝　ρ水　。
（2）若将做成的密度计，将其放入密度为0.9g/cm3植物油中，静止时，液面可能在图2中　A　（选填“A”或“B”）处。
（3）小军也用吸管制作了密度计，他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度计测量液体密度时误差较大，为此同学们提出了如下改进方案，其中可行的是　B　。（选填选项前的字母）
A．换大的容器盛放液体做实验 B．换细的吸管制作密度计
C．换稍长的吸管制作密度计 D．适当减小密度计的配重。
【分析】（1）利用F水浮＝F盐水浮和F浮＝ρ液gV排就能推导出盐水的密度公式；
（2）因为V排水＜V排植物油，所以密度计放在植物油中，液面的位置在纯水密度值刻度线的上方；
（3）为了使测量结果更准确，使密度计上两条刻度线之间的距离大一些，根据h＝判断出改进方案。
【解答】解：
（1）设饮料吸管的横截面积为S，
当将“密度计”放入盛水的容器时，“密度计”浸入水中的深度为L﹣h1；
则根据G＝mg、F浮＝ρ液gV排和物体的漂浮条件可得：mg＝ρ水g（L﹣h1）S﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当将“密度计”放入盛待测液体的容器中，密度计露出该液体表面的高度为h2，则“密度计”浸入水中的深度为L﹣h2；
同理可得：mg＝ρ液g（L﹣h2）S﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得：ρ液＝ρ水；
（2）因为ρ植物油＜ρ水，且密度计在两液体中受到的浮力相等，由F浮＝ρ液gV排可知，V排植物油＞V排水，所以密度计放在植物油中，液面的位置在纯水密度值刻度线的上方，即刻度0.9应该在A点；
（3）为了使测量结果更准确，使密度计上两条刻度线之间的距离大一些，即要求密度计放入某液体中时，密度计竖直浸入液体的深度变大，根据h＝知，当ρ液一定时，可适当增大配重，用更细的吸管，故B正确，D错误；
与盛放液体容器的大小、管的长短没有关系，故AC错误。
故选：B。
故答案为：（1）ρ水；（2）A；（3）B。
23．（2021秋 浦江县校级月考）如图是一种简易温度计外界温度升高时，液体体积膨胀，引起液体密度变小，导致小球受到的浮力变化而运动，小球运动会引起悬挂于下端的细铁链长度发生变化，最终使小球重新悬浮液体的某一深度，指针指示温度值。（小球体积变化可忽略）
（1）当外界温度升高时小球所受浮力的大小 　变小　（选填“变大”“变小”“不变”）。
（2）若该温度计中小球的体积为10 3m3，20℃时容器内液体密度为0.8×103kg/m3，则此时悬浮在液体中的小球受到的浮力为多少牛？　80N　（g取10N/kg）
（3）为了使该温度计更精准，下列改进建议合理的是 　AC　。
A.换用热膨胀更明显的液体，其他不变
B.换用更粗的铁链，其他不变
C.换用体积更大的球，其他不变
D.杯中装更多的液体，其他不变
【分析】（1）根据外界温度升高时，液体体积膨胀，引起液体密度变小，利用F浮＝ρ液gV排可知，小球受到的浮力的变化；
（2）利用公式F浮＝ρ液gV排即可求出浮力；
（3）根据测量的原理（温度不同，小球悬浮液体的深度不同），分析使该温度计更精准建议。
【解答】解：（1）由于外界温度升高时，液体体积膨胀，引起液体密度变小，导致小球受到的浮力减小；
（2）因为小球悬浮在液体中，小球排开液体的体积与小球的体积相等，即V排＝V球＝1×10﹣3m3，
则F浮＝ρ液V排g＝0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝80N；
（3）根据小球受力情况可知F浮＝G小球+F拉，即ρ液gV排＝G小球+F拉，该温度计测量的原理是根据外界温度对液体密度产生的影响，引起小球在液体所处的深度不同，从而判断外界温度的高低，小球所处的深度受液体密度的变化，所以为了小球悬浮液体的深度的变化更明显，根据ρ液gV排＝G小球+F拉可知，当小球重力不变时，可以改用热胀冷缩更明显的液体，或换用体积更大的球。
故答案为：（1）变小；（2）80N；（3）AC。
24．（2020秋 浦江县期末）将一冰块用细线拴住慢慢地浸入到容器内的酒精中，并保持悬置状态（如图）。操作过程中记录了如下现象：在冰块浸入的过程中，台秤的读数逐渐变大；悬置一段时间后冰块开始熔化，熔化过程中，容器内液面逐渐下降，台秤的读数却逐渐增大。在冰块浸入与熔化的过程中，容器内的液面与台秤的读数为什么会发生上述变化？请结合所学知识进行解释说明。（已知：冰的密度为0.9×103kg/m3，酒精的密度为0.8×103kg/m3；整个过程中无液体溢出。）
【分析】①在冰块逐渐浸入酒精的过程中，台秤示数等于容器、酒精的总重力加上冰块对酒精的压力，且冰块对酒精的压力和冰块受到的浮力是一对相互作用力，分析冰块所受浮力的变化可知冰块对酒精的压力如何变化，据此可解释台秤示数增大的原因；
②在冰块熔化过程中，容器内液面将下降，因为水的密度比冰大，且冰熔化成水时质量不变，冰块熔化后体积变小；
③冰在熔化过程中重力减小，向上的拉力也减小，且台秤示数等于容器、酒精、水和冰的总重力减去拉力，据此可解释台秤的读数增大的原因。
【解答】答：在冰块逐渐浸入酒精的过程中，冰块受到向上的浮力，随着排开酒精体积的增大，冰块受到的浮力逐渐增大；由于力的作用是相互的，则冰块对酒精的压力也逐渐增大，而台秤示数等于容器、酒精的总重力加上冰块对酒精的压力，所以台秤示数也逐渐增大；
悬置一段时间后冰块开始熔化，因为水的密度比冰大，且冰熔化成水时质量不变，则根据密度公式ρ＝可知熔化为水的体积小于冰的体积，所以液面下降；
冰在没熔化时受到一个向上的拉力，而冰在熔化过程中重力减小，向上的拉力也减小，且台秤示数等于容器、酒精、水和冰的总重力减去拉力，所以台秤的读数也会增大。
25．（2021秋 上城区期末）将边长为0.1m的正方体木块放入盛有某种液体的容器中，木块漂浮在液面上。现用力F缓慢向下压木块，当力F的大小为2N时，木块刚好浸没在液体中，如图所示。（ρ木＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg）通过计算求：
（1）甲图中木块漂浮时受到的浮力；
（2）液体的密度。
【分析】（1）利用ρ＝求出木块的质量，利用G＝mg求出木块的重力，根据漂浮条件求出木块漂浮时受到的浮力；
（2）因为木块刚好浸没在液体中处于静止状态，可根据木块的受力情况利用力的平衡条件求木块浸没时受到的浮力，再根据阿基米德原理求液体的密度。
【解答】解：（1）正方体木块的体积：V木＝a3＝（0.1m）3＝0.001m3，
由ρ＝可知，正方体木块的质量：m木＝ρ木V木＝0.8×103kg/m3×0.001m3＝0.8kg，
木块的重力：G木＝m木g＝0.8kg×10N/kg＝8N，
由漂浮条件可知，木块漂浮时受到的浮力：F漂浮＝G木＝8N；
（2）当F＝2N的力使木块浸没水中时，此时木块受到竖直向下的重力、压力F和竖直向上的浮力；
则此时木块受到的浮力：F浮＝G木+F＝8N+2N＝10N
木块浸没时排开液体的体积：V排＝V物＝0.001m3，
由F浮＝ρ液gV排可知，液体的密度：
ρ液＝＝＝1.0×103kg/m3。
答：（1）甲图中木块漂浮时受到的浮力为8N；
（2）液体的密度为1.0×103kg/m3。
26．（2020秋 萧山区期中）某同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验。将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的圆柱体容器中，直至刚没入水中静止（不接触容器，无水溢出）。
（1）请定性说出该过程，台秤示数的变化情况；
（2）利用学过的科学知识分析推导：铝块从水面上至没入水中静止时，台秤示数前后示数的变化值F及铝块的体积V之间的定量关系。
【分析】（1）对台秤受力分析，根据力的平衡条件得出台秤示数的表达式，再根据阿基米德原理即可判断铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中、直至刚没入水中示数的变化。
（2）根据台秤示数等于台秤对容器的支持力，然后根据阿基米德原理可知台秤示数前后示数的变化值F及铝块的体积V之间的定量关系。
【解答】解：（1）对台秤受力分析可知：受烧瓶和水竖直向下的重力，铝块向下的压力F压＝F浮，由平衡条件得：台秤对容器的支持力FN＝G+F压；在铝块完全浸没前，V排逐渐增大，F压＝F浮逐渐增大，FN逐渐变大，台秤的示数增大。
（2）铝块没有接触水面时，台秤的示数：F示＝FN＝G；
当铝块全部没入水中时，F示′＝FN＝G+F压＝G+F浮＝G+ρ水gV；
则△F＝F示′﹣F示＝G+ρ水gV﹣G＝ρ水gV；
27．（2020秋 定海区校级期末）煮饺子的时候，我们会发现水还没烧开，锅底就出现了少量气泡。等水烧开后，把饺子放入锅中，饺子全部沉入了锅底。一段时间后，发现饺子会上浮到水面，此时饺子还未完全熟透，所以还要继续烧煮一会。请你用所学的知识回答：
（1）分析水烧开前出现气泡的原因。
（2）分析并解释饺子在整个煮熟过程中出现的沉浮情况。
【分析】（1）根据影响气体溶解度的影响因素进行分析解答；
（2）物体的浮沉条件：上浮：F浮＞G，悬浮：F浮＝G，下沉：F浮＜G；物体在液体中的浮沉最终是由物体完全浸没时浮力与重力的大小关系决定的，根据浮沉条件判断水饺在水中上浮和下沉的原因。
【解答】答：（1）水中会溶解一部分空气（或水里含有一部分空气），当加热水时，水中空气的溶解度随温度的升高而减小，多余的空气就会从水中跑出来，形成气泡；
（2）开始时，由于饺子所受浮力小于重力，所以饺子全部沉入了锅底；一段时间后，饺子受热膨胀后排开水的体积变大，所受的浮力会变大，当浮力大于自身重力时，饺子就会上浮，最终饺子漂浮，此时受到的浮力等于自身的重力。
28．（2021 余姚市模拟）在透明的有机玻璃桶内装有部分水，水里悬浮着装置A（上方是充有气体的气球，下面悬挂着一块小铝块，用细线连接），活塞与桶壁之间无摩擦但密闭。查阅资料：在密闭容器中，当液面上方的压强增大时液体内部的压强也将增大。当向下压活塞时，请你陈述A装置的运动状态，并说明理由。
【分析】密闭容器中，当向下压活塞时，液面上方的气体压强增大，液体内部的压强也将增大，分析气球在受到液体压强增大时它的体积如何变化，可知排开液体的体积如何变化，根据F浮＝ρ液gV排可知气球受到水的浮力的变化情况，再根据物体的浮沉条件分析即可。
【解答】答：A装置将下沉；密闭容器中，当向下压活塞时，液面上方的气体压强增大，液体内部的压强也将增大，而气球在受到液体压强增大时，它的体积会变小，排开液体的体积会变小，根据F浮＝ρ液gV排可知，气球受到水的浮力也就变小，则A装置所受的浮力将小于自身的重力，所以A装置将下沉。
29．（2021秋 鹿城区校级期中）学习了STEM的课程后，小明在家自制了一架简易液体浮力秤，其构造如图所示。称量时，把待测物体放入秤盘，静止时液面在小筒上所指的示数就是物体的重力大小。请回答下列问题：
（1）小筒上的刻度特点是 　上大下小　（填“上小下大”或“上大下小”）。
（2）已知小筒和秤盘的总重为1牛，小筒底面积为50厘米2，当把某物体放在秤盘上时，小筒浸入液体的深度为3厘米，染色水的密度为1克/厘米3，请计算该物体的重力。
（3）若要提高该浮力秤的量程，请给出改进的建议。
【分析】（1）当秤盘上的物体质量越大时，秤盘下降越多，小筒上刻度值越大，相反当秤盘上的物体质量越小时，秤盘下降越少，小筒上刻度值越小；
（2）根据F浮＝ρ液gV排算出在秤盘上放一物体后小筒受到的浮力，根据平衡力算出物体的重力；
（3）由F浮＝G物+G秤可知，要提高该浮力秤的量程，则应使秤受到浮力增大，由F浮＝ρ液gV排可知，增大液体的密度或增加排开液体的体积，故可增大液体的密度，或增加小筒的底面积同时增大内外筒的高度。
【解答】解：（1）当秤盘上的物体质量越大时，秤盘下降越多，静止时液面在小筒上所指的示数越大，小筒上面的刻度值越大，相反当秤盘上的物体质量越小时，秤盘下降越少，静止时液面在小筒上所指的示数越小，小筒下面的刻度值越小，所以小筒上的刻度特点是上大下小；
（2）在秤盘上放一物体后小筒受到的浮力：
F浮＝ρ液gV排＝ρ液gSh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣4m2×0.03m＝1.5N，
物体的重力为：
G＝F浮﹣G秤＝1.5N﹣1N＝0.5N；
（3）由F浮＝G物+G秤可知，要提高该浮力秤的量程，则应使秤受到浮力增大，由F浮＝ρ液gV排可知，增大液体的密度或增加排开液体的体积，故可增大液体的密度，或增加小筒的底面积同时增大内外筒的高度。
答：（1）上大下小；
（2）该物体的重力为0.5N；
（3）由F浮＝G物+G秤可知，要提高该浮力秤的量程，则应使秤受到浮力增大，由F浮＝ρ液gV排可知，增大液体的密度或增加排开液体的体积，故可增大液体的密度，或增加小筒的底面积同时增大内外筒的高度。
30．（2021秋 温州期中）在科技节小发明活动中，小科制作了如图甲所示的液体密度计。往内筒中加入深为10cm的待测液体，当内筒稳定时，便可通过外筒壁上的刻度读出该待测液体的密度。已知内筒的质量为0.2kg，横截面积为20cm2。
（1）不加液体时，通过计算求出该小筒所受的浮力。
（2）向内筒中加入10cm深的某液体，稳定后发现外筒中的水面与内筒的18cm刻度线相平，如图乙所示。通过计算，求出此时与水面相平的外筒上标记的密度值。
（3）如果要增大该装置的测量范围，你的建议是 　外筒中换用密度比水大的液体　。
【分析】（1）不加液体时，小筒处于漂浮状态，受到的浮力等于小筒的重力，即F浮＝G筒＝m筒g算出浮力的大小；
（2）根据F浮＝ρ液gV排算出当小筒的18cm刻度与水面相平时的浮力，根据F浮＝G总算出小筒内液体的重力，根据V＝Sh算出液体的体积，根据ρ＝算出液体的密度；
（3）根据F浮＝ρ液gV排分析解答增大该装置的测量范围的方法。
【解答】解：（1）不加液体时，小筒处于漂浮状态，受到的浮力等于小筒的重力，即：
F浮＝G内筒＝m内筒g＝0.2kg×10N/kg＝2N；
（2）当小筒的18cm刻度与水面相平时，小筒受到的浮力：
F浮′＝ρ水gV排＝ρ水gSh浸＝1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣4m2×0.18m＝3.6N；
根据漂浮条件可得，小筒内液体的重力：
G液＝F浮﹣G筒＝3.6N﹣2N＝1.6N；
筒内液体的质量：
m液＝＝＝0.16kg；
筒内液体的体积为：
V液＝Sh液＝20×10﹣4m2×0.1m＝2×10﹣4m3；
小筒内液体的密度：
ρ液＝＝＝0.8×103kg/m3＝0.8g/cm3，
则此时与水面相平的外筒上标记的密度值为0.8g/cm3；
（3）如果要增大该装置的测量范围，需要让小筒在没有放入液体前浸入水中的体积减小，根据V排＝可知，要使小筒排开液体的体积减小，需要增大外筒中液体的密度，或减小小筒的重力使小筒受到的浮力减小。
故答案为：（1）不加液体时，该小筒所受的浮力为2N
（2）此时与水面相平的外筒上标记的密度值为0.8g/cm3；
（3）外筒中换用密度比水大的液体。
31．（2020秋 温岭市期中）小明学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤，他将一段密度为0.5×103kg/m3、横截面积为0.02m2、长度为50cm的粗细均匀的木料进行不吸水处理后，上部装上轻质秤盘，再将其竖立水中，如图所示。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）空载时浮力秤所受的浮力是多少牛？
（2）浮力秤的0刻度线的位置距木料下表面多少厘米？
（3）此浮力秤的最大测量值是多少？
（4）为了使其量程更大，可以将此浮力秤放入密度 　更大　（选填“更大”或“更小”）的液体中。
【分析】（1）已知木料长和横截面积，根据V＝Sh求得其体积，根据m＝ρV算出木料的质量，根据物体浮沉条件求出受到的浮力；
（2）根据阿基米德原理求出排开水的体积，利用V＝Sh求出木料浸入水中的深度，然后得出答案；
（3）根据木料的高度和0刻度线的位置距木料下表面的距离求出木料露出的高度，然后求出放入最大测量值的物体时排开的水增加量，即为此浮力秤的最大测量值；
为了使其量程更大，由于此木料的体积不变，则利用F浮＝ρgV排即可判断得出增大浮力的方法。
【解答】解：（1）木料的体积：
V＝Sh＝0.02m2×0.5m＝10﹣2m3，
由ρ＝得，木料的质量：
m木＝ρ木V＝0.5×103kg/m3×10﹣2m3＝5kg，
木料处于漂浮状态，浮力等于重力，即：F浮＝G＝mg＝5kg×10N/kg＝50N，
（2）由阿基米德原理得，排开水的体积：
V排＝＝＝5×10﹣3m3，
木料浸入水中的深度：
h0＝＝＝0.25m＝25cm，
因为物体上没有放物体，故浮力秤的0刻度线的位置在距离下表面25cm处；
（3）0刻度线的位置距离上表面为50cm﹣25cm＝25cm＝0.25m，则放入最大测量值的物体时，排开的水的体积增加量为：
ΔV排＝Sh′＝0.02m2×0.25m＝5×10﹣3m3，
则浮力秤增加的浮力：
ΔF浮＝ρ水g△V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣3m3＝50N

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