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第6讲 浮力
1．在一只盛有温度为 60℃不饱和硝酸钾溶液的水槽中放着一只乒乓球，乒乓球处于漂浮状态。一段时间后温度降低到20℃，乒乓球仍处于漂浮状态（不计溶液体积的变化）。其中一定没有发生变化的是（　　）
A．硝酸钾的溶解度
B．乒乓球露出液面的体积
C．乒乓球所受到的浮力
D．硝酸钾溶液的质量分数
【答案】C
【解答】解：
A、温度越低，硝酸钾的溶解度越小，所以硝酸钾的溶解度一定发生变化，故A错误；
B、不饱和硝酸钾温度降低前后，液体的密度发生变化，根据F浮＝ρgV排可知，其排开硝酸钾溶液的体积一定发生变化，则露出液面的体积也一定发生变化，故B错误；
C、不饱和硝酸钾温度降低前后，乒乓球始终漂浮，其重力不变，所受浮力一定不变，故C正确；
D、温度降低后，不饱和硝酸钾溶液可能变为饱和硝酸钾溶液，该溶液的溶质质量分数一定发生变化，故D错误。
故选：C。
2．如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则水堵头（　　）
A．不受水的压力，受浮力
B．受到水的压力，不受浮力
C．既受水的压力，也受浮力
D．不受水的压力，也不受浮力
【答案】B
【解答】解：洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，受到水向下的压力，但水堵头的下表面没有水，没有受到水向上的压力，所以水堵头不受浮力。
故选：B。
3．一个圆柱形容器内装有适量的水，将其放在水平桌面上。把木块A放入水后，再将物体B放在木块A的上方，物体B恰好没入水中，如图1所示；若将物体B从A上取下放入水中，则木块A处于漂浮状态，物体B沉底，如图2所示。两种情况下（　　）
A．图1和图2中木块A所受浮力的大小相同
B．图1中物体B在水中所受浮力比图2大
C．图2中B所受浮力等于重力
D．图1中水对容器底部的压强比图2大
【答案】D
【解答】解：A、图1中木块A排开水的体积大于图2中木块A排开水的体，液体密度ρ液（水的密度）和g不变，V排不同，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知图1和图2中木块A所受浮力的大小不同，故A错误；
B、由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，物体B在图1和图2中都是浸没状态，排开水的体积都等于物体B自身的体积，液体密度ρ液（水的密度）不变，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知物体B在图1和图2所受浮力大小相等，故B错误；
C、图2中物体B沉底，物体B受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮和容器底对它的支持力F支，处于静止状态，受力平衡，即G＝F浮+F支，所以物体B所受浮力小于重力，故C错误；
D、根据阿基米德原理，图 1 中A、B整体排开水的体积大于图 2 中A、B排开水的体积之和（因为图1中A排开的水多）。圆柱形容器底面积不变，根据V＝Sh（V是排开液体体积，S是容器底面积，h是液面升高的高度），可知图 1 中水面上升的高度比图 2 大。再根据液体压强公式p＝ρ液gh，水的密度ρ液和g不变，h越大，压强越大，所以图1中水对容器底部的压强比图2大，故D正确。
故选：D。
4．已知火星的引力约为地球的38%，假设火星上水的密度与地球的相等，现有一个停泊在地球水面上的星际飞行器经过航行后停泊在火星的水面上。下列关于该飞行器所受的重力及其排开水的体积变化的说法中，正确的是（　　）
A．重力不变，排开水的体积不变
B．重力减小，排开水的体积不变
C．重力不变，排开水的体积减小
D．重力减小，排开水的体积减小
【答案】B
【解答】解：飞行器从地球到达火星，位置发生变化，但物质多少没有变化，所以其质量不变；已知火星表面的引力约是地球的38%，所以火星车所受的重力变小；
火星上水的密度与地球的相等，根据ρ知排开水的体积不变，故B正确。
故选：B。
5．2024年巴黎奥运会男子100米自由泳决赛上，中国选手潘展乐以46秒40的成绩打破世界纪录并夺得金牌。在比赛过程中，潘展乐（　　）
A．排开水的体积约0.7米3
B．具有的惯性随游速的增大而增大
C．划水时只受到浮力作用
D．向后划水是利用力的相互作用
【答案】D
【解答】解：A．潘展乐的质量约为70kg，其密度与水的密度相差不大，约为1.0×103kg/m3，它排开水的体积约为：
V0.07m3，故A错误；
B、惯性的大小只与物体的质量有关，与速度无关，故B错误；
C、潘展乐划水时受到浮力和重力的作用，故C错误；
D、潘展乐用力向后划水，脚给水向后的力，而物体间力的作用是相互的，水对潘展乐有一个向前的力，他向前运动，故D正确。
故选：D。
6．如图所示，有一木块（密度ρ木）浮在水面，当用一铁块A（密度ρ铁）放在上面时，木块恰在水面下，如图甲所示，当用另一铁块B（密度ρ铁）吊在木块下时，木块也恰在水面下，如图乙所示。设水的密度为ρ，则VA：VB＝（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解答】甲图中，铁块A和木块一起漂浮在水面，则F浮木＝GA+G木，
所以GA＝F浮木﹣G木，
即ρ铁gVA＝ρgV木﹣ρ木gV木，
乙图中，铁块B和木块一起悬浮在水中，则F浮木+F浮B＝GB+G木，
所以GB﹣F浮B＝F浮木﹣G木，
即ρ铁gVB﹣ρgVB＝ρgV木﹣ρ木gV木，
所以ρ铁gVA＝ρ铁gVB﹣ρgVB＝（ρ铁﹣ρ）gVB，
所以A、B的体积之比：。
故选：A。
7．如图所示，水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中，静止时两容器中的液面保持相平，则（　　）
A．物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B．甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C．甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D．甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
【答案】A
【解答】解：
A．根据题意可知，甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体，将实心物体A、B分别放入两容器中，静止时液面等高，则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和，由图可知，A处于漂浮状态，A排开液体的体积小于物体的体积，B处于悬浮状态，B排开液体的体积等于物体的体积，所以A的体积大于B的体积，实心物体A、B由同种材料制作，则密度相等，根据m＝ρV得到A的质量大于B的质量，根据G＝mg可知，A的重力大于B的重力；
由图可知，A处于漂浮状态，A受到的浮力等于其重力，A的密度小于甲液体的密度；B处于悬浮状态，B受到的浮力等于其重力，B的密度等于乙液体的密度；因为A的重力大于B的重力，所以A受的浮力大于B受到的浮力，故A正确；
B、由图可知，A漂浮在甲液体中，A的密度小于甲液体的密度；B悬浮在乙液体中，B的密度等于乙液体的密度，由于实心物体A、B由同种材料制作，则A、B的密度相等，所以，甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度，故B错误；
C、由于甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度，静止时两容器中的液面保持相平，根据p＝ρ液gh可知，甲容器底部所受液体压强大于乙容器底部所受液体压强，故C错误；
D、由题可知甲杯中液体的体积等于乙杯中液体的体积，甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度，由m＝ρV可知甲杯中液体的质量大于乙杯中液体的质量，根据G＝mg可知，甲杯中液体的重力大于乙杯中液体的重力，A的重力大于B的重力，甲杯和乙杯对水平桌面的压力等于液体、物体和杯子的总重力，两个杯子是相同的，重力相同，所以甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力，两个杯子的底面积相等，由p可知甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强，故D错误。
故选：A。
8．如图，水槽中的碗既可漂浮在水面上，也可沉入水底。下列关于碗沉入水底后的说法正确的是（　　）
A．所受浮力比漂浮时大
B．排开水的体积与漂浮时相同
C．水对容器底部的压强比漂浮时小
D．浮力等于碗自身的重力
【答案】C
【解答】解：A．由于碗浸没时是下沉，浮力小于重力，而漂浮时与碗重力相等，碗的重力不变，所以碗沉底时所受的浮力小于漂浮时所受的浮力，故A错误；
B．因为碗沉底时所受的浮力小于漂浮时所受的浮力，根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知，碗沉入水底时排开水的体积小于漂浮时所排开水的体积，故B错误；
C．碗由漂浮变为沉底时，碗排开水的体积减小，水面低，水的深度变小，根据p＝ρgh可知，水对容器底的压强变小，故C正确；
D．沉入水底的碗处于静止状态，此时受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和支持力的左右，合力为零，则浮力小于重力，故D错误。
故选：C。
9．某同学煮汤圆时发现：刚下锅的汤圆都沉在水底，煮一会儿后汤圆渐渐浮起，最后都漂浮在水面。关于这个现象，下列分析错误的是（　　）
A．汤圆下沉时水对它的压强增大
B．刚放入水中的汤圆沉底是因为其密度大于水的密度
C．汤圆煮熟后浮起是因为排开水的体积增大
D．汤圆漂浮时受到的浮力大于它的重力
【答案】D
【解答】解：A．由p＝ρgh可知，液体密度一定时，深度越深，液体压强越大，所以汤圆下沉时，受到水的压强变大，故A正确；
B．由沉浮条件可知，因为汤圆的密度大于水的密度，汤圆下沉，故B正确；
C．汤圆受热后，体积变大，由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知，受到的浮力增大，浮力大于重力，汤圆上浮，故C正确；
D．汤圆漂浮时，受力平衡，浮力等于重力；若浮力大于重力，汤圆会继续上浮，最终漂浮，故D错误。
故选：D。
10．如图，水平桌面上放着一杯水，将橘子放入水中，漂浮在水面上，取出后剥皮再将橘子皮和剥了皮后的橘子放入水中，发现橘子皮漂浮在水中，剥了皮后的橘子沉到杯底。下列分析错误的是（　　）
A．橘子皮所受的浮力等于其所受的重力
B．橘子的密度小于水的密度
C．剥了皮的橘子的密度大于水的密度
D．橘子所受浮力小于剥了皮的橘子所受浮力
【答案】D
【解答】解：A．橘子皮漂浮在水面上，根据漂浮的条件知，所受的浮力等于其所受的重力，故A正确；
B．橘子漂浮在水面上，根据漂浮的条件知，物体的密度小于液体，所以橘子的密度小于水的密度，故B正确；
C．剥了皮的橘子沉入水底，所以剥了皮的橘子的密度大于水的密度，故C正确；
D．橘子漂浮，受到的浮力等于重力；剥了皮的橘子沉底，受到的浮力小于重力，且橘子的重力比剥了皮的橘子的重力大，故橘子所受浮力大于剥了皮的橘子所受浮力，故D错误。
故选：D。
11．我国研制的水下滑翔机“海燕﹣X”，将世界深海下潜最大深度“刷新”到了10619米。如图所示是水下滑翔机的模型，机身上搭载的油囊可在油泵的控制下进行收缩或膨胀。当油囊收缩时滑翔机下潜，当油囊膨胀时滑翔机上浮。下列说法正确的是（　　）
A．滑翔机是通过改变自身重力来实现浮沉的
B．油囊收缩过程中滑翔机所受的浮力逐渐减小
C．油囊膨胀时滑翔机所受的浮力小于滑翔机的重力
D．滑翔机下潜时排开水的重力大于上浮时排开水的重力
【答案】B
【解答】解：A、机身上搭载的油囊可在油泵的控制下进行收缩或膨胀，则油馕排开的水的体积不同，受到的浮力不同，所以能实现浮沉，故A错误；
B、油囊收缩时，排开的水的体积变小，水的密度不变，根据阿基米德原理可知，滑翔机受到的浮力减小，故B正确；
C、油囊膨胀时，滑翔机会上浮，根据物体的浮沉条件可知，滑翔机所受的浮力大于滑翔机的重力，故C错误；
D、滑翔机本身的重力不变，上浮时滑翔机排开水的重力大于滑翔机的重力，下潜时排开水的重力小于滑翔机的重力，所以上浮时滑翔机排开水的重力大于下潜时排开水的重力，故D错误。
故选：B。
宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛，展现了我国古人的智慧。如图为打捞过程示意图，先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起，再把船上的泥沙铲走，铁牛就被拉起，然后把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛，就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为F甲、F乙、F丙，下列判断正确的是（　　）
A．F甲＝F乙＝F丙 B．F甲＞F乙＞F丙
C．F甲＝F乙＞F丙 D．F甲＜F乙＜F丙
【答案】B
【解答】解：甲、乙、丙三个位置船所排开水的体积逐渐变小，根据F浮＝ρ水V排g可知所受浮力逐渐变小，故F甲＞F乙＞F丙。
故选：B。
13．如图所示，有一重力不计的装有水的方形容器中，漂浮着一小木块，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注食盐水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是（　　）
A．容器受到的摩擦力不变
B．容器受到的摩擦力逐渐增大
C．水平力F一定不变
D．容器中的木块的受到的浮力逐渐增大
【答案】B
【解答】解：
AB、由题知容器始终保持静止状态，受力平衡，所受的摩擦力等于容器和水的总重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故A错误，B正确；
C、水平方向上受力平衡，若最大静摩擦力大于重力时，力F可能不变，若最大静摩擦力小于等于重力时F要增大，故C错误；
D、缓慢地向容器内注食盐水，液体密度大于木块密度，木块漂浮，漂浮时，浮力等于重力，木块密度不变，故D错误。
故选：B。
14．将一个质量为275g的土豆放入容器内的水中，土豆下沉后静止在容器底部，如图1。小明设法在土豆上插入几个轻质的粗吸管后做成了一个“吸管土豆”，再次放回水中后“吸管土豆”浮了起来，最终漂浮在水面上，如图2（忽略吸管重力，取g＝10N/kg）。下列说法正确的是（　　）
A．图1中静止的土豆所受浮力等于2.75N
B．土豆上插入吸管后增大了排开水的体积从而增大了所受的浮力
C．图2中土豆浮起后其下表面所受水的压力比在图1中时大
D．“吸管土豆”漂浮时所受浮力大于重力
【答案】B
【解答】解：A、土豆的重力为：G＝mg＝275×10﹣3kg×10N/kg＝2.75N，
由图1知土豆在水中沉底，则浮力小于重力，所以图1中静止的土豆所受浮力小于2.75N，故A错误；
B、土豆上插入吸管后增大了排开水的体积增大，根据F浮＝ρ液gV排知所受的浮力增大，故B正确；
C、图2中土豆浮起后其下表面所处的深度减小，根据p＝ρgh知下表面受到水的压强减小，由F＝pS知下表面受水的压力减小，所以图2中土豆浮起后其下表面所受水的压力比在图1中时小，故C错误；
D、“吸管土豆”漂浮时所受浮力等于重力，故D错误。
故选：B。
15．如图，容器内有一密度未知的长方体M，通过粗细可忽略不计的硬质细杆AB固定。打开水阀以稳定的流速注水。当注水时间为t1时，容器内水面恰好接触到长方体M的底部；当注水时间为t2时，长方体M恰好全部浸没在水中；继续加水一段时间后停止（水未溢出）。整个过程中细杆AB所受的力的大小F（不考虑方向）与时间t的关系不可能是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解答】解：开始加水，没有浸入，故不受浮力，拉力等于重力，当注水时间为t1时，容器内水面恰好接触到长方体M的底部；开始受到浮力，且浮力变大，故拉力减小，但由于不知道浮沉，
A．当长方体M的密度大于水的密度，长方体会沉底，即浮力小于重力，时间为t1前，长方体不受浮力，则细杆AB所受的力不变，时间为t1～t2之间，随长方体浸在水中体积的增加，浮力变大，则细杆AB所受的力变小，当再继续加水时，因为浮力不变，则细杆AB所受的力不变，但细杆AB仍然受力，A可能，故A不符合题意；
B．当长方体M的密度等于水的密度，长方体会悬浮，即浮力等于重力，时间为t1前，长方体不受浮力，则细杆AB所受的力不变，时间为t1～t2之间，随长方体浸在水中体积的增加，浮力变大，当长方体刚好浸没后浮力等于重力，此时细杆AB所受的力刚好为0，当再继续加水时，因为浮力不变，细杆AB所受的力仍然为0，B可能，故B不符合题意；
CD．当长方体M的密度小于水的密度，长方体会漂浮，即浮力等于重力，时间为t1前，长方体不受浮力，则细杆AB所受的力不变，时间为t1～t2之间，随长方体浸在水中体积的增加，浮力变大，当物体完全浸没时，受到的浮力大于其重力，因此在时间t2之前，细杆AB所受的力先减小到0，再增加，后保持不变，在时间t2之后就不再改变了，故C可能，D不可能，故C不符合题意，D符合题意。
故选：D。
16．潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，急剧下降的过程称为“掉深”。如图，某潜水艇从a处驶入低密度海水区，“掉深”到b处。与a处相比，潜水艇在b处（　　）
A．受到浮力大小变小 B．受到浮力大小变大
C．受到浮力大小不变 D．无法确定海底
【答案】A
【解答】解：某潜水艇从a处高密度海水区驶入b处低密度海水区时，由于V排不变，海水密度减小，由F浮＝G排＝ρ液gV排可知其受到的浮力减小其排开液体的重力减小，故A正确。
故选：A。
17．课堂上，老师做了如图甲所示实验，然后将烧杯右边垫高，出现如图乙所示的现象。下列对实验的分析，不正确的是（　　）
A．重锤受到的重力方向是竖直向下的
B．乒乓球先后两次受到的浮力大小相等
C．乒乓球受到的浮力方向是竖直向上的
D．甲图中乒乓球受到的浮力与其重力大小相等
【答案】D
【解答】解：A．重力的方向总是竖直向下的，重锤线利用了重力的方向是竖直向下的显示物体是否竖直的，故A正确；
B．乒乓球全部浸没在水中，由F浮＝G排＝ρ液V排g可知，ρ液与V排都不变，故浮力不变，故B正确；
C．通过细线在水的方向，可知浮力的方向是竖直向上的，故C正确；
D．图中细线拉着的乒乓球静止，乒乓球受到平衡力作用，即G球+F拉＝F浮，故乒乓球的重力与浮力大小不相等，故D错误。
故选：D。
二．填空题
1．一个质量为80g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶，内装10cm高的水密封后放在水平地面上，如图甲所示，再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中，静止后，瓶内、外液面的高度差如图乙和图丙所示，瓶壁厚度忽略不计）。玻璃瓶底的面积为 　 　 ，未知液体的密度为 　 　 ，玻璃瓶在水中受到的浮力为 　 　 。
【答案】40cm2；0.75g/cm3；4.8N。
【解答】解：（1）图乙中玻璃瓶处于漂浮状态，浮力等于其总重力，
G杯＝m杯g＝0.08kg×10N/kg＝0.8N，
F浮水＝G杯+G水，
ρ水gS（h1+h2）＝G杯+ρ水gSh1，
ρ水gSh2＝G杯，
玻璃瓶底面积S4×10﹣3m2＝40cm2；
（2）设玻璃瓶的底面积为S，玻璃瓶在水中和在液体中受的浮力相等，
F浮水＝F浮液，
ρ水gV排＝ρ液gV排′，
ρ水g（V水+Sh2）＝ρ液g（V水+Sh3），
因为水的体积V水＝Sh1，图中h1＝0.10m，h2＝0.02m，h3＝0.06m，
解得：ρ液＝0.75×103kg/m3＝0.75g/cm3；
（3）玻璃瓶中水的体积V水＝Sh1＝4×10﹣3m2×0.10m＝4×10﹣4m3，
根据G＝mg和ρ可得：G水＝ρ水V水g＝1.0×103kg/m3×4×10﹣4m3×10N/kg＝4N，
则F浮水＝G杯+G水＝0.8N+4N＝4.8N。
2．生活中处处有科学，普通圆柱形玻璃杯（质量为100g，底面积为50cm2）也可作为测量工具。
（1）玻璃杯可以测量物体的质量。如图甲所示，将待测铁块放入玻璃杯中，静止时玻璃杯浸入水中的深度为5cm。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，则铁块的质量为　 　 g。
（2）玻璃杯可以测量未知液体的密度。如图乙所示，将空玻璃杯放入待测液体中，静止时浸入液体中的深度为2.5cm，则待测液体的密度为　 　 g/cm3。
【答案】150；0.8。
【解答】解：（1）空玻璃杯的重力：G杯＝m杯g＝100×10﹣3kg×10N/kg＝1N；
杯子与铁块整体漂浮，浮力等于重力，根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排和G＝mg＝ρVg可得：
1.0×103kg/m3×10N/kg×50×5×10﹣6m3＝1N+m×10N/kg；
解得铁块的质量m＝0.15kg＝150g；
（2）将空玻璃杯放入待测液体中，空玻璃杯处于漂浮状态，
由物体的浮沉条件可知，此时玻璃杯受到的浮力：F浮′＝G杯＝1N；
根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知，1N＝ρ液×10N/kg×50×2.5×10﹣6m3；
解得：ρ液＝0.8×103kg/m3＝0.8g/cm3。
3．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a，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b，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c，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ab＝bc，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
【答案】（1）0；（2）A；（3）2；（4）B。
【解答】解：（1）秤盘上是空的，质量为零，所以漂浮在水面的小筒外侧的刻度应标为0 g。
（2）秤盘上的质量越大，小筒浸入水中的深度越深，所以刻度从下往上依次增大，即从下往上依次为a、b、c三个位置，故选A。
（3）由题可知，相邻两个刻度之间的质量是10 g，把它分成5等份，每等份就是2 g，所以这个浮力秤的分度值是2 g。
（4）用直径更小的小筒，在排开液体体积相同时，浸入水中的高度变化越明显，精确度就更高。
故选：B。
4．探究“浮力的大小跟物体浸入液体的深度是否有关”。
（1）用弹簧测力计测出物块重，并把它慢慢放入水中。根据测力计的示数，绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水中的深度变化的图象。分析图象可知：
①　 　 （选填“a”或“b”）是描述物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象。
②F1、F2或F3这三个力之间的关系是 　 　 。
（2）实心圆柱物块密度的表达式为：ρ物＝ 　 　 （水的密度用ρ水表示）。
（3）根据图像分析，本次实验的结论是 　 　 。
【答案】（1）①b； ②F1＝F2+F3；（2）ρ水；
（3）物体浸没前，深度越深，浮力越大；物体浸没后，浮力与深度无关。
【解答】解：（1）物块排开水的体积随浸入水深度的增大而增大，根据公式F浮＝ρ水gV排可知浮力变大，则图乙中，图象b表示的是随物体浸入液体深度的增大，物体受到的浮力开始越来越大，最后保持不变；图象a表示的是随物体浸入液体深度的增大，物体受到的拉力开始越来越小，最后保持不变。所以描述浮力与深度关系的是b；
（2）图乙中，图象a表示的是随物体浸入液体深度的增大，物体受到的拉力越来越小，在没有浸入水中时，弹簧测力计的示数即为图中F1的大小（物体的重力）；
图象a中的F3表示物体全部浸没后弹簧测力计的拉力；图象b中的F2表示物体全部浸没后，物体所受的浮力不变；又知道物体全部浸没后受到三个力的作用，向下的重力和向上的浮力、拉力，此时物体处于静止状态，受的是平衡力，即重力等于浮力加拉力，所以F1＝F2+F3；
（3）物体的质量m，
当物体完全浸没时，受到的浮力为F浮＝F2，
F浮＝ρ水gV排
物体的体积V＝V排，
物体的密度：ρ物 ρ水；
根据图像，浸没前浮力是变大的，浸没后浮力不变，故可得出：物体浸没前，深度越深，浮力越大；物体浸没后，浮力与深度无关。
5．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验时，小科同学提出了如下3个猜想：
猜想1：浮力大小可能与物体排开液体的体积有关；
猜想2：浮力大小可能与液体的密度有关；
猜想3：浮力大小可能与物体浸入液体的深度有关。
为了验证以上猜想是否正确，小科使用正方体金属铜块做了如图甲所示的一系列实验。请完成下列问题：
（1）分析①③⑤三次实验，可得到的结论是：浮力的大小与　 　 有关。
（2）分析　 　 （填序号）三次实验的数据，可以判断猜想3是错误的。
小科还想探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”，他用橡皮泥进行如图乙所示实验。步骤如下：将橡皮泥揉成实心球放入盛水的烧杯中，橡皮泥沉至杯底；将橡皮泥捏成小船形状放入盛水的烧杯中，发现其漂浮在水面上。
（3）则橡皮泥前后两次受到的浮力F1　 　 （填“＞”“＜”或“＝”）F2。
（4）由此小科认为：物体受到的浮力与其形状有关。请判断小科的结论是否正确并说明理由：　 　 。
【答案】（1）液体密度；
（2）①③④；
（3）＜
（4）小科同学结论错误；他只关注了橡皮泥形状的改变，而忽略了物体排开液体体积对浮力大小的影响。
【解答】解：（1）由图①③⑤所示实验可知，物体排开液体的体积相同，弹簧测力计示数不同，所以物体受到的浮力不同，由此可知，物体所受浮力大小与液体密度有关；
（2）探究物体所受浮力与浸没深度的关系时，应控制液体密度和排开液体体积相同，只改变浸没深度，应选择①③④三实验，比较三次实验可知，弹簧测力计示数相同，说明物体所受浮力与浸没深度无关；
（3）橡皮泥沉底时受到的浮力小于重力，橡皮泥漂浮时受到的浮力等于重力，所以橡皮泥漂浮时受到的浮力大于橡皮泥沉底时受到的浮力，即F1＜F2；
（4）该同学结论错误的原因是：他只关注了橡皮泥形状的改变，而忽略了物体排开液体体积对浮力大小的影响。
6．庆林要研究浮力大小与物体排开液体的体积的关系。他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如图1所示的探究。
（1）分析图中弹簧测力计示数的变化可知物体排开液体的体积越大，所受的浮力　 　 。
（2）实验结束后，庆林绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线，如图2所示。分析图象可知：
①曲线　 　 （选填“a”或“b”）描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况。
②该金属圆柱体所受重力为　 　 N，金属圆柱体完全浸没时受到的浮力为　 　 N。
【答案】（1）越大；（2）①a；②2.7；1.0。
【解答】解：（1）根据图中物体浸入到液体中的体积和弹簧测力计示数的变化，物体进入到液体中的体积越大，即排开液体的体积越大，弹簧测力计的拉力越小，根据F浮＝G﹣F拉可知，物体重力不变，物体受的浮力会越大；
（2）①因为在物体全部浸没前，物体进入到液体中的深度越深。排开液体的体积越大，浮力越大；物体全部浸没后，排开液体的体积不变，根据F浮＝ρgV排可知，浮力不再变化；所以图象a符合金属圆柱体所受浮力和浸入深度的关系；
②图象b是弹簧测力计对金属圆柱体的拉力变化图象，物体没有浸入到水中前的拉力即为物体的重力G＝F＝2.7N；
由图象a可知，圆柱体完全浸没后，圆柱体受的浮力为1.0N。
7．如图所示是小谭自制的用来探究影响浮力大小因素的装置：将弹簧和标尺固定在支架上，用细线将一个金属块悬挂在弹簧下端，弹簧静止时指针正对标尺上的A位置（本装置使用时，弹簧未超过弹性限度）。
（1）向杯中缓慢注水，从金属块底部接触水面，到金属块刚好浸没水中的过程中，指针由标尺上的A位置慢上移至C位置，继续向杯中注水，指针 　 　 （选填“上移”、“不动”或“下移”），说明物体所受浮力的大小跟 　 　 有关。
（2）将水倒尽，向杯中缓慢注入某种液体（ρ液≠ρ水），从金属块底部接触液面，到金属块刚好浸没液体中的过程中，指针由标尺上的A位置缓慢上移至B位置，分析可金属块所受浮力的大小与 　 　 有关。
（3）小徐同学认为通过以上实验得出结论不可靠，下列能成为她的理由是 　 　 。
A．没有进行多次重复实验
B．没有换用其它液体进行重复实验
C．没有进行物体部分浸入水中的实验
【答案】（1）不动；排开液体的体积；（2）液体的密度；（3）AB。
【解答】解：（1）向杯中缓慢注水，从金属块底部接触水面，到金属块刚好浸没水中的过程中，指针由标尺上的A位置缓慢上移至C位置，弹簧受到竖直向上的力变小，即测力计示数变小，根据称重法F示＝G﹣F浮可得出物体受到的浮力增大，因排开液体的密度不变，故说明物体所受浮力的大小跟排开液体的体积有关；
继续向杯中注水，因排开液体的体积不变，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知金属块受到的浮力不变，由称重法F示＝G﹣F浮知测力计减小的示数不变，故指针不动；
（2）金属块刚好浸没在液体和刚好浸没在水中，指针在标尺上的位置分别在C和B位置，说明金属块刚好浸没在液体和水中受到的拉力不同，由F浮＝G﹣F拉可知受到的浮力大小不同，因物体排开液体的体积相同，说明物体所受浮力的大小跟液体的密度有关；
（3）由题知，向杯中缓慢注水，从金属块底部接触水面，到金属块刚好浸没水中的过程中，指针由标尺上的A位置缓慢上移至C位置，说明金属块排开水的体积不同时，其受到浮力的大小不同，所以不需要进行物体部分浸入水中时的实验；
为得到普遍性的规律，应换用不同液体以及不同的物体进行多次重复实验，多测几组数据进行分析，从而得出结论，故AB正确。
8．在学习了浮力的相关知识后，某学习小组想进一步研究物体在空气中所受的浮力与气体密度之间的关系。他们利用如图所示装置进行实验，拉力传感器能显示拉力F拉的大小，实验过程中保持钟罩内温度不变。已知相同条件下，气体密度越大，气压越大。
（1）为使实验现象更明显，小明应选择体积 　 　 （选填“较大”或“较小”）的金属球。
（2）小明用公式F浮＝G﹣F拉计算金属球在钟罩内受到空气的浮力，公式中G表示金属球受到的重力，重力G的测量方法是 　 　 。
（3）用气泵向玻璃钟罩内缓慢压入空气，若观察到 　 　 （填实验现象），说明金属球受到空气的浮力。
（4）同组的小红取一气球装入少量水，吹鼓后扎紧，替代金属球重复上述实验。请预测，当钟罩内气体密度变小时，拉力传感器示数可能出现的变化，并说明理由。 　 　
【答案】（1）较大；（2）为防止气体浮力对测量重量的影响，应尽快把玻璃罩内的空气抽出，通过拉力传感器的示数，测出金属球的重力；（3）拉力传感器示数减小
（4）见解析
【解答】解：（1）根据阿基米德原理F＝ρgV可知，当气体的密度一定时，排开气体体积越大，受到气体的浮力越大，力传感器的示数变化越大，实验现象越明显。
（2）为了减小测量误差，应近可能将罩内空气完全抽出，通过力传感器的示数可知重力的大小。
（3）用气泵向玻璃钟罩内缓慢压入空气，玻璃钟罩内的气体密度变大，金属球排开气体的体积一定，由阿基米德原理F浮＝V排ρg可知，金属球受到的浮力变大，由力传感器的示数F＝G﹣F浮可知，力传感器的示数会变小，所以若观察到力传感器示数减小，就说明了金属球受到空气的浮力。
（4）气球内有部分水。当罩内空气减小时，气压减小，此时气球膨胀，体积变大。根据阿基米德原理F＝ρgV可知，浮力受到两个因素的影响：变小的空气密度，变大的排开空气体积。如气体密度变小和排开气体体积增大使得气体对金属球的浮力增大，拉力传感器示数变小；如气体密度减小和排开排开气体体积增大使得金属球受到的浮力减小，拉力传感器示数变大；若气体密度变小和排开气体体积使得金属球受到气体的浮力基本不变，则拉力传感器示数不变。
9．在学习浮力的相关知识时，小军对影响浮力大小的因素产生了浓厚的兴趣。
（1）小军记起自己在游泳池里从浅水区走向深水区时，会感觉到身体越来越轻。由此他想：浮力的大小与物体浸入水中的体积有什么关系呢？
于是，他按图甲所示的方法，将物体浸入水中，并不断改变物体浸入水中的体积。观察弹簧测力计示数的变化。记录的实验数据如表一所示。
表一
物体浸入水中的体积 V V V V V
弹簧测力计的示数/N 3.4 2.9 2.3 1.8 1.2
分析表一中的实验数据，小军得出的结论是：物体浸入水中的体积越大，受到的浮力　 　 （选填“越小”、“越大”或“不变”）。
（2）小军又联想到“死海不死”的传说﹣﹣﹣人在死海中即使不会游泳也沉不下去。就想：浮力的大小一定还与液体的密度有关！
为了证实自己的想法，小军先把鸡蛋放入清水中，发现鸡蛋沉入水底；然后缓缓向水中加盐并不断地搅拌，随着盐水越来越浓，发现鸡蛋竟然能浮在液面上！
这个简易实验说明，小军关于浮力的大小与液体的密度有关的猜想是　 　 （“正确”、“错误”或“不确定”）的。
（3）小军结合密度和重力的知识，对前面两个实验的结论进行了深入思考后，认为浮力的大小应该与物体排开的液体所受重力的大小有更直接的关系。
为了找到浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小之间的关系，他又利用水和石块进行了图乙所示的实验。相关实验数据的记录如表二所示。
表二
石块重G石/N 空杯重G杯/N 石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F/N 杯和水的总重G总/N 石块浸没在水中时受到的浮力F杯浮/N 石块排开水所受的重力G重/N
2.0 1.0 1.4 1.6
请你帮小军完成表二
（4）分析表二的实验数据得出的结论是：石块受到的浮力的大小与它排开水所受重力的大小　 　 。
（5）为了更全面地总结出浮力的大小跟物体排开液体所受重力的大小之间的关系，接下来小军还要　 　 。
【答案】（1）越大；（2）正确；（3）0.6；0.6；（4）相等；（5）换用不同的物体和不同的液体多次进行实验，收集更充分的数据。
【解答】解：（1）由图表中数据可知，物体浸入水中的体积不同，物体受到的浮力不同，且排开的体积越大，浮力越大。
（2）先把鸡蛋放入清水中，发现鸡蛋沉入水底；然后缓缓向水中加盐并不断地搅拌，随着盐水越来越浓，即盐水密度越来越大，发现鸡蛋竟然能浮在液面上，这个实验说明，浮力的大小与液体的密度有关，因此小军的猜想是正确的；
（3）根据称重法F浮＝G﹣F拉，可依次求出每次物体浸入时所受的浮力，则所受浮力＝2.0N﹣1.4N＝0.6N，
石块排开水所受的重力G排＝1.6N﹣1.0N＝0.6N，
（4）比较可以看出，二者的大小是相同的，即石块受到的浮力的大小与它排开水所受重力的大小相等。
（5）为了保证数据的可靠性与结论的普遍性，我们应该换用不同的物体和不同的液体多次进行实验，收集更充分的数据。
10．小乐用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器（分别装有一定量的水和盐水）对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其实验过程和弹簧测力计示数如图所示。
（1）分析甲、乙、丙的实验结果，可说明浮力的大小与　 　 有关。
（2）分析　 　 两图所示的实验，可探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。
（3）根据实验可测出盐水的密度是　 　 kg/m3。（取g＝10N/kg）
（4）如图丙所示实验，若圆柱形容器底面积为80cm2，圆柱体浸没后水未溢出。则放入圆柱体后水对容器底部压强比未放入时增加　 　 Pa。
【答案】（1）排开液体的体积；（2）丙、丁；（3）1.1×103；（4）500。
【解答】解：（1）比较图甲、乙、丙的数据知，物体浸入水中的体积不同，即排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不同，可以得出浮力的大小与物体排开液体的体积有关；
（2）探究物体所受浮力与浸没液体深度的关系时，应控制液体密度和排开液体体积有关，故选丙、丁实验；
（3）根据称重法得，物体浸没在水中受到的浮力为：F浮丁＝G﹣F丁＝5N﹣1N＝4N；在图戊中，物体受到的浮力F浮戊＝G﹣F戊＝5N﹣0.6N＝4.4N，由F浮丁＝ρ水V排g可得物体的体积：V＝V排4×10﹣4m3，由图物体排开盐水的体积等于排开水的体积V排＝4×10﹣4m3，由F浮戊＝ρ盐水V排g可得盐水的密度；ρ盐水1.1×103kg/m3；
（5）圆柱体浸没后水面上升的高度为：Δh0.05m，
放入圆柱体后水对容器底部的压强增加量为：Δp＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m＝500Pa。
11．小科在“探究影响浮力大小的因素”实验中，提出了以下猜想：
猜想一：浮力大小与物体浸入液体中的深度有关。
猜想二：浮力大小与物体排开液体的体积有关。
猜想三：浮力大小与液体的密度有关。
（1）小科先后将该一长方体金属块平放、侧放和竖放系在弹簧测力计上，使其部分浸入同一杯水中，保证每次水面到达同一标记处，如图甲所示，比较弹簧测力计示数大小。小科上述操作是想验证猜想 　 　 。
（2）图乙中金属块在步骤②中所受浮力为 　 　 N。
（3）观察实验①、③、④可得出金属块受到的浮力大小与 　 　 有关。
（4）用图乙中数据可计算出该金属块的体积为 　 　 cm3。
【答案】（1）一；（2）1.4；（3）液体的密度；（4）200。
【解答】解：（1）图甲中控制排开液体的体积和液体的种类相同，只改变长方体金属块浸入水中的深度，由此可知探究的是浮力大小与物体浸入液体中的深度的有关，即猜想一；
（2）在图乙中金属块在步骤②中所受的浮力F浮＝G﹣F＝4.8N﹣3.4N＝1.4N；
（3）图①、③、④中金属在空气中的重力已知，浸没在水中和盐水中弹簧测量计的示数已知，由称重法可知受到的浮力，即金属块排开液体的体积相同，只改变液体密度，物体受到浮力的大小不同，由此可知；金属块受到的浮力大小与液体的密度有关；
（4）由①、③可知，金属块浸没在水中时受到的浮力F浮1＝G﹣F1＝4.8N﹣2.8N＝2N，
金属块的体积等于排开水的体积。V2×10﹣4m3＝200cm3。
三．计算题（共3小题）
1．如图所示，装有石块（体积为2×10﹣4m3）的小容器浮在水面上时受到11N的浮力。当把石块投入水中浸没后，石块静止在池底，石块受到池底的支持力为3N，小容器仍漂浮在水面上，水的密度为1.0×103kg/m3，求：
（1）沉底时小石块的浮力为多少牛？
（2）与石块在小容器中相比，石块投入水中后，小容器浸入水中的深度 　变小　 （填“不变”、“变大”或“变小”）。
（3）石块投入水中后，小容器受到的浮力为多少？
【答案】（1）小石块的重力为5N；
（2）变小；
（3）小石块投入水中后，小容器受到的浮力为6N。
【解答】（1）把石块投入水中后，石块下沉至池底，根据阿基米德定律 F浮＝ρ液gV物＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3＝2N，
（2）与小石块在容器中相比，小石块投入水中后，小容器的总重力减小，则由漂浮条件可知小容器受到的浮力变小，根据F浮＝G排＝ρ液gV排可知，小容器排开水的体积变小，所以小容器浸入水中的深度变小；
（3）第（1）问中 G石＝F浮+F支＝2N+3N＝5N；
石块在小容器中时小容器受到水的浮力：F浮1＝G小容器+G石，
小容器的重力为：G小容器＝F浮1﹣G石＝11N﹣5N＝6N，
小石块投入水中后，小容器在水中处于漂浮状态，则此时小容器所受浮力为：F'浮＝G小容器＝6N。
2．如图甲所示是小敏研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置，其中A是底面积为25cm2的实心均匀圆柱形物体。用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中（水未溢出），得到F与h的关系图像如图乙中实线所示。（g取10N/kg）
（1）完全浸没时，A受到水的浮力为 　2　 N。
（2）物体A的体积为多少？
（3）小敏换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图乙中虚线所示图像，则该液体密度为多少？
【答案】（1）2；
（2）物体A的体积为2×10﹣4m3；
（3）该液体密度为0.8×103kg/m3。
【解答】解：（1）由图乙可知，当h＝0时，弹簧测力计的示数为3N，即物体A的重力G＝3N，
由图乙可知，物体完全浸没在水中时弹簧测力计的示数F＝1N，
则物体A受到水的浮力为：F浮＝G﹣F＝3N﹣1N＝2N；
（2）因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
由F浮＝ρ液gV排可知，物体A的体积为：
V＝V排2×10﹣4m3；
（3）由图乙可知，物体完全浸没在未知液体中时弹簧测力计的示数F'＝1.4N，
物体A浸没在未知液体中受到的浮力为：F浮′＝G﹣F'＝3N﹣1.4N＝1.6N，
由F浮＝ρ液gV排可知，该液体密度为：
ρ液0.8×103kg/m3。
3．纪录片《远方的家》，其中一集介绍了古代宫庭贡品龙池砚，小明同学观看节目后，想估测制作龙池砚的岩石的密度，他找到小块体积为40cm3的岩石，并利用自制“浮筒质量仪”测其质量（如图1所示），从浮筒上标注的刻度可直接读出浮筒浸入水中的深度h、浮筒和被测物体的总质量m。h随m的变化图像如图2所示，空浮筒在水中漂浮时h为6cm，放入岩石后浮筒在水中漂浮时h为9cm。
（1）求岩石的质量是多少克？
（2）求岩石的密度是多少克/立方厘米？
（3）试计算浮筒底面积约是多少平方厘米？（g取10N/kg）
【答案】（1）岩石的质量是100g；
（2）岩石的密度是2.5g/cm3；
（3）浮筒底面积约是33.3cm2。
【解答】解：（1）空浮筒在水中漂浮时 h 为6cm，根据图象可知，空浮筒的质量为m筒＝200g，放入岩石后浮筒在水中漂浮时 h 为9cm，浮筒和岩石的总质量m总＝300g，
故岩石的质量为m岩＝m总﹣m筒＝300g﹣200g＝100g；
（2）岩石的密度ρ2.5g/cm3；
（3）放入岩石后浮筒在水中漂浮时 h 为9cm，浮筒和被测物体的总质量为300克，根据漂浮的特点，此时浮筒受到的浮力为F＝G＝m总g＝0.3kg×10N/kg＝3N，
根据阿基米德原理，浮筒排开水的体积为V排3×10﹣4m3，
浮筒底面积约是S3.33×10﹣3m2＝33.3cm2。
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第6讲 浮力
1．在一只盛有温度为 60℃不饱和硝酸钾溶液的水槽中放着一只乒乓球，乒乓球处于漂浮状态。一段时间后温度降低到20℃，乒乓球仍处于漂浮状态（不计溶液体积的变化）。其中一定没有发生变化的是（　　）
A．硝酸钾的溶解度
B．乒乓球露出液面的体积
C．乒乓球所受到的浮力
D．硝酸钾溶液的质量分数
2．如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则水堵头（　　）
A．不受水的压力，受浮力
B．受到水的压力，不受浮力
C．既受水的压力，也受浮力
D．不受水的压力，也不受浮力
3．一个圆柱形容器内装有适量的水，将其放在水平桌面上。把木块A放入水后，再将物体B放在木块A的上方，物体B恰好没入水中，如图1所示；若将物体B从A上取下放入水中，则木块A处于漂浮状态，物体B沉底，如图2所示。两种情况下（　　）
A．图1和图2中木块A所受浮力的大小相同
B．图1中物体B在水中所受浮力比图2大
C．图2中B所受浮力等于重力
D．图1中水对容器底部的压强比图2大
4．已知火星的引力约为地球的38%，假设火星上水的密度与地球的相等，现有一个停泊在地球水面上的星际飞行器经过航行后停泊在火星的水面上。下列关于该飞行器所受的重力及其排开水的体积变化的说法中，正确的是（　　）
A．重力不变，排开水的体积不变
B．重力减小，排开水的体积不变
C．重力不变，排开水的体积减小
D．重力减小，排开水的体积减小
5．2024年巴黎奥运会男子100米自由泳决赛上，中国选手潘展乐以46秒40的成绩打破世界纪录并夺得金牌。在比赛过程中，潘展乐（　　）
A．排开水的体积约0.7米3
B．具有的惯性随游速的增大而增大
C．划水时只受到浮力作用
D．向后划水是利用力的相互作用
6．如图所示，有一木块（密度ρ木）浮在水面，当用一铁块A（密度ρ铁）放在上面时，木块恰在水面下，如图甲所示，当用另一铁块B（密度ρ铁）吊在木块下时，木块也恰在水面下，如图乙所示。设水的密度为ρ，则VA：VB＝（　　）
A． B．
C． D．
7．如图所示，水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中，静止时两容器中的液面保持相平，则（　　）
A．物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B．甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C．甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D．甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
8．如图，水槽中的碗既可漂浮在水面上，也可沉入水底。下列关于碗沉入水底后的说法正确的是（　　）
A．所受浮力比漂浮时大
B．排开水的体积与漂浮时相同
C．水对容器底部的压强比漂浮时小
D．浮力等于碗自身的重力
9．某同学煮汤圆时发现：刚下锅的汤圆都沉在水底，煮一会儿后汤圆渐渐浮起，最后都漂浮在水面。关于这个现象，下列分析错误的是（　　）
A．汤圆下沉时水对它的压强增大
B．刚放入水中的汤圆沉底是因为其密度大于水的密度
C．汤圆煮熟后浮起是因为排开水的体积增大
D．汤圆漂浮时受到的浮力大于它的重力
10．如图，水平桌面上放着一杯水，将橘子放入水中，漂浮在水面上，取出后剥皮再将橘子皮和剥了皮后的橘子放入水中，发现橘子皮漂浮在水中，剥了皮后的橘子沉到杯底。下列分析错误的是（　　）
A．橘子皮所受的浮力等于其所受的重力
B．橘子的密度小于水的密度
C．剥了皮的橘子的密度大于水的密度
D．橘子所受浮力小于剥了皮的橘子所受浮力
11．我国研制的水下滑翔机“海燕﹣X”，将世界深海下潜最大深度“刷新”到了10619米。如图所示是水下滑翔机的模型，机身上搭载的油囊可在油泵的控制下进行收缩或膨胀。当油囊收缩时滑翔机下潜，当油囊膨胀时滑翔机上浮。下列说法正确的是（　　）
A．滑翔机是通过改变自身重力来实现浮沉的
B．油囊收缩过程中滑翔机所受的浮力逐渐减小
C．油囊膨胀时滑翔机所受的浮力小于滑翔机的重力
D．滑翔机下潜时排开水的重力大于上浮时排开水的重力
12．宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛，展现了我国古人的智慧。如图为打捞过程示意图，先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起，再把船上的泥沙铲走，铁牛就被拉起，然后把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛，就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为F甲、F乙、F丙，下列判断正确的是（　　）
A．F甲＝F乙＝F丙 B．F甲＞F乙＞F丙
C．F甲＝F乙＞F丙 D．F甲＜F乙＜F丙
13．如图所示，有一重力不计的装有水的方形容器中，漂浮着一小木块，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注食盐水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是（　　）
A．容器受到的摩擦力不变
B．容器受到的摩擦力逐渐增大
C．水平力F一定不变
D．容器中的木块的受到的浮力逐渐增大
14．将一个质量为275g的土豆放入容器内的水中，土豆下沉后静止在容器底部，如图1。小明设法在土豆上插入几个轻质的粗吸管后做成了一个“吸管土豆”，再次放回水中后“吸管土豆”浮了起来，最终漂浮在水面上，如图2（忽略吸管重力，取g＝10N/kg）。下列说法正确的是（　　）
A．图1中静止的土豆所受浮力等于2.75N
B．土豆上插入吸管后增大了排开水的体积从而增大了所受的浮力
C．图2中土豆浮起后其下表面所受水的压力比在图1中时大
D．“吸管土豆”漂浮时所受浮力大于重力
15．如图，容器内有一密度未知的长方体M，通过粗细可忽略不计的硬质细杆AB固定。打开水阀以稳定的流速注水。当注水时间为t1时，容器内水面恰好接触到长方体M的底部；当注水时间为t2时，长方体M恰好全部浸没在水中；继续加水一段时间后停止（水未溢出）。整个过程中细杆AB所受的力的大小F（不考虑方向）与时间t的关系不可能是（　　）
A． B．
C． D．
16．潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，急剧下降的过程称为“掉深”。如图，某潜水艇从a处驶入低密度海水区，“掉深”到b处。与a处相比，潜水艇在b处（　　）
A．受到浮力大小变小 B．受到浮力大小变大
C．受到浮力大小不变 D．无法确定海底
17．课堂上，老师做了如图甲所示实验，然后将烧杯右边垫高，出现如图乙所示的现象。下列对实验的分析，不正确的是（　　）
A．重锤受到的重力方向是竖直向下的
B．乒乓球先后两次受到的浮力大小相等
C．乒乓球受到的浮力方向是竖直向上的
D．甲图中乒乓球受到的浮力与其重力大小相等
二．填空题
1．一个质量为80g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶，内装10cm高的水密封后放在水平地面上，如图甲所示，再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中，静止后，瓶内、外液面的高度差如图乙和图丙所示，瓶壁厚度忽略不计）。玻璃瓶底的面积为 　 　 ，未知液体的密度为 　 　 ，玻璃瓶在水中受到的浮力为 　 　 。
2．生活中处处有科学，普通圆柱形玻璃杯（质量为100g，底面积为50cm2）也可作为测量工具。
（1）玻璃杯可以测量物体的质量。如图甲所示，将待测铁块放入玻璃杯中，静止时玻璃杯浸入水中的深度为5cm。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，则铁块的质量为　 　 g。
（2）玻璃杯可以测量未知液体的密度。如图乙所示，将空玻璃杯放入待测液体中，静止时浸入液体中的深度为2.5cm，则待测液体的密度为　 　 g/cm3。
3．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a，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b，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c，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ab＝bc，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
4．探究“浮力的大小跟物体浸入液体的深度是否有关”。
（1）用弹簧测力计测出物块重，并把它慢慢放入水中。根据测力计的示数，绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水中的深度变化的图象。分析图象可知：
①　 　 （选填“a”或“b”）是描述物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象。
②F1、F2或F3这三个力之间的关系是 　 　 。
（2）实心圆柱物块密度的表达式为：ρ物＝ 　 　 （水的密度用ρ水表示）。
（3）根据图像分析，本次实验的结论是 　 　 。
5．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验时，小科同学提出了如下3个猜想：
猜想1：浮力大小可能与物体排开液体的体积有关；
猜想2：浮力大小可能与液体的密度有关；
猜想3：浮力大小可能与物体浸入液体的深度有关。
为了验证以上猜想是否正确，小科使用正方体金属铜块做了如图甲所示的一系列实验。请完成下列问题：
（1）分析①③⑤三次实验，可得到的结论是：浮力的大小与　 　 有关。
（2）分析　 　 （填序号）三次实验的数据，可以判断猜想3是错误的。
小科还想探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”，他用橡皮泥进行如图乙所示实验。步骤如下：将橡皮泥揉成实心球放入盛水的烧杯中，橡皮泥沉至杯底；将橡皮泥捏成小船形状放入盛水的烧杯中，发现其漂浮在水面上。
（3）则橡皮泥前后两次受到的浮力F1　 　 （填“＞”“＜”或“＝”）F2。
（4）由此小科认为：物体受到的浮力与其形状有关。请判断小科的结论是否正确并说明理由：　 　 。
6．庆林要研究浮力大小与物体排开液体的体积的关系。他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如图1所示的探究。
（1）分析图中弹簧测力计示数的变化可知物体排开液体的体积越大，所受的浮力　 　 。
（2）实验结束后，庆林绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线，如图2所示。分析图象可知：
①曲线　 　 （选填“a”或“b”）描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况。
②该金属圆柱体所受重力为　 　 N，金属圆柱体完全浸没时受到的浮力为　 　 N。
7．如图所示是小谭自制的用来探究影响浮力大小因素的装置：将弹簧和标尺固定在支架上，用细线将一个金属块悬挂在弹簧下端，弹簧静止时指针正对标尺上的A位置（本装置使用时，弹簧未超过弹性限度）。
（1）向杯中缓慢注水，从金属块底部接触水面，到金属块刚好浸没水中的过程中，指针由标尺上的A位置慢上移至C位置，继续向杯中注水，指针 　 　 （选填“上移”、“不动”或“下移”），说明物体所受浮力的大小跟 　 　 有关。
（2）将水倒尽，向杯中缓慢注入某种液体（ρ液≠ρ水），从金属块底部接触液面，到金属块刚好浸没液体中的过程中，指针由标尺上的A位置缓慢上移至B位置，分析可金属块所受浮力的大小与 　 　 有关。
（3）小徐同学认为通过以上实验得出结论不可靠，下列能成为她的理由是 　 　 。
A．没有进行多次重复实验
B．没有换用其它液体进行重复实验
C．没有进行物体部分浸入水中的实验
8．在学习了浮力的相关知识后，某学习小组想进一步研究物体在空气中所受的浮力与气体密度之间的关系。他们利用如图所示装置进行实验，拉力传感器能显示拉力F拉的大小，实验过程中保持钟罩内温度不变。已知相同条件下，气体密度越大，气压越大。
（1）为使实验现象更明显，小明应选择体积 　 　 （选填“较大”或“较小”）的金属球。
（2）小明用公式F浮＝G﹣F拉计算金属球在钟罩内受到空气的浮力，公式中G表示金属球受到的重力，重力G的测量方法是 　 　 。
（3）用气泵向玻璃钟罩内缓慢压入空气，若观察到 　 　 （填实验现象），说明金属球受到空气的浮力。
（4）同组的小红取一气球装入少量水，吹鼓后扎紧，替代金属球重复上述实验。请预测，当钟罩内气体密度变小时，拉力传感器示数可能出现的变化，并说明理由。 　 　
9．在学习浮力的相关知识时，小军对影响浮力大小的因素产生了浓厚的兴趣。
（1）小军记起自己在游泳池里从浅水区走向深水区时，会感觉到身体越来越轻。由此他想：浮力的大小与物体浸入水中的体积有什么关系呢？
于是，他按图甲所示的方法，将物体浸入水中，并不断改变物体浸入水中的体积。观察弹簧测力计示数的变化。记录的实验数据如表一所示。
表一
物体浸入水中的体积 V V V V V
弹簧测力计的示数/N 3.4 2.9 2.3 1.8 1.2
分析表一中的实验数据，小军得出的结论是：物体浸入水中的体积越大，受到的浮力　 　 （选填“越小”、“越大”或“不变”）。
（2）小军又联想到“死海不死”的传说﹣﹣﹣人在死海中即使不会游泳也沉不下去。就想：浮力的大小一定还与液体的密度有关！
为了证实自己的想法，小军先把鸡蛋放入清水中，发现鸡蛋沉入水底；然后缓缓向水中加盐并不断地搅拌，随着盐水越来越浓，发现鸡蛋竟然能浮在液面上！
这个简易实验说明，小军关于浮力的大小与液体的密度有关的猜想是　 　 （“正确”、“错误”或“不确定”）的。
（3）小军结合密度和重力的知识，对前面两个实验的结论进行了深入思考后，认为浮力的大小应该与物体排开的液体所受重力的大小有更直接的关系。
为了找到浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小之间的关系，他又利用水和石块进行了图乙所示的实验。相关实验数据的记录如表二所示。
表二
石块重G石/N 空杯重G杯/N 石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F/N 杯和水的总重G总/N 石块浸没在水中时受到的浮力F杯浮/N 石块排开水所受的重力G重/N
2.0 1.0 1.4 1.6
请你帮小军完成表二
（4）分析表二的实验数据得出的结论是：石块受到的浮力的大小与它排开水所受重力的大小　 　 。
（5）为了更全面地总结出浮力的大小跟物体排开液体所受重力的大小之间的关系，接下来小军还要　 　 。
10．小乐用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器（分别装有一定量的水和盐水）对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其实验过程和弹簧测力计示数如图所示。
（1）分析甲、乙、丙的实验结果，可说明浮力的大小与　 　 有关。
（2）分析　 　 两图所示的实验，可探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。
（3）根据实验可测出盐水的密度是　 　 kg/m3。（取g＝10N/kg）
（4）如图丙所示实验，若圆柱形容器底面积为80cm2，圆柱体浸没后水未溢出。则放入圆柱体后水对容器底部压强比未放入时增加　 　 Pa。
11．小科在“探究影响浮力大小的因素”实验中，提出了以下猜想：
猜想一：浮力大小与物体浸入液体中的深度有关。
猜想二：浮力大小与物体排开液体的体积有关。
猜想三：浮力大小与液体的密度有关。
（1）小科先后将该一长方体金属块平放、侧放和竖放系在弹簧测力计上，使其部分浸入同一杯水中，保证每次水面到达同一标记处，如图甲所示，比较弹簧测力计示数大小。小科上述操作是想验证猜想 　 　 。
（2）图乙中金属块在步骤②中所受浮力为 　 　 N。
（3）观察实验①、③、④可得出金属块受到的浮力大小与 　 　 有关。
（4）用图乙中数据可计算出该金属块的体积为 　 　 cm3。
三．计算题（共3小题）
1．如图所示，装有石块（体积为2×10﹣4m3）的小容器浮在水面上时受到11N的浮力。当把石块投入水中浸没后，石块静止在池底，石块受到池底的支持力为3N，小容器仍漂浮在水面上，水的密度为1.0×103kg/m3，求：
（1）沉底时小石块的浮力为多少牛？
（2）与石块在小容器中相比，石块投入水中后，小容器浸入水中的深度 　变小　 （填“不变”、“变大”或“变小”）。
（3）石块投入水中后，小容器受到的浮力为多少？
2．如图甲所示是小敏研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置，其中A是底面积为25cm2的实心均匀圆柱形物体。用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中（水未溢出），得到F与h的关系图像如图乙中实线所示。（g取10N/kg）
（1）完全浸没时，A受到水的浮力为 　2　 N。
（2）物体A的体积为多少？
（3）小敏换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图乙中虚线所示图像，则该液体密度为多少？
3．纪录片《远方的家》，其中一集介绍了古代宫庭贡品龙池砚，小明同学观看节目后，想估测制作龙池砚的岩石的密度，他找到小块体积为40cm3的岩石，并利用自制“浮筒质量仪”测其质量（如图1所示），从浮筒上标注的刻度可直接读出浮筒浸入水中的深度h、浮筒和被测物体的总质量m。h随m的变化图像如图2所示，空浮筒在水中漂浮时h为6cm，放入岩石后浮筒在水中漂浮时h为9cm。
（1）求岩石的质量是多少克？
（2）求岩石的密度是多少克/立方厘米？
（3）试计算浮筒底面积约是多少平方厘米？（g取10N/kg）
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