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8.6 浮力
题型1 浮力产生的原因 题型2 探究浮力大小的影响因素
题型3 阿基米德原理的理解 题型4 阿基米德原理的定性分析
题型5 利用阿基米德原理进行简单计算 题型6 探究浮力的大小与排开液体重力的关系
▉题型1 浮力产生的原因
【知识点的认识】
浮力产生的原因：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对物体向上的和向下的压力差
物体在液体中，上下两个面因为在液体中的深度不相同，所以受到的压强也不相等，上面的压强小，下面受到的压强大，下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。液体对物体这个压力差，就是液体对物体的浮力
浮体的顶部界面接触不到液体时，则只有作用在底部界面向上的压力才会产生浮力，因为只要其间有一层很薄的液膜，就能传递压强，底面就有向上的压力，物体上下表面有了压力差，物体就会受到浮力。
1．如图所示下列情景中，没有受到浮力的物体是（　　）
A．甲图中的乒乓球 B．乙图中飞行的飞机
C．丙图中水底的石头 D．丁图中空中的氦气球
2．将同一长方体分别水平与竖直放置在水中，长方体都保持静止。下列说法正确的是（　　）
A．水对长方体上、下表面的压强差不相等，压力差相等
B．水对长方体上、下表面的压强差不相等，压力差不相等
C．水对长方体上、下表面的压强差相等，压力差不相等
D．水对长方体上、下表面的压强差相等，压力差相等
3．如图所示，一个竖直悬挂在水中的圆柱体，其上表面受到水的压力为0.5N，其下表面受到水的压力为1.3N。下列说法正确的是（　　）
A．圆柱体受到的重力为0.8N
B．圆柱体受到的重力为1.8N
C．圆柱体受到水的浮力为0.8N
D．圆柱体受到水的浮力为1.8N
4．如图所示，将乒乓球置于去底塑料瓶口处，然后向瓶里注水，当有少量水从瓶口流出时，乒乓球不上浮；若用手堵住瓶口，可观察到乒乓球上浮起来，此实验说明了（　　）
A．液体的压强与液体的密度有关
B．连通器原理
C．大气存在压强
D．浮力产生的原因
5．往容器中注入一些水，如图所示，A、B是能自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的
一部分，则下列说法中正确的是（　　）
A．ABCD都受浮力
B．ABCD都不受浮力
C．AB受浮力、CD不受浮力
D．ABD受浮力、C不受浮力
6．小明在家用乒乓球做了两个实验，如题图，塑料瓶装满水并在瓶口“盖”一个乒乓球，倒立后放手，乒乓球没有掉落下来，这是因为乒乓球受到 　 　 的作用；如图，将塑料瓶底剪开后倒置，乒乓球放在瓶颈后再注水，发现乒乓球不会浮起来，且有少量水从瓶口流出。接着用手将瓶口封住，过一段时间后乒乓球 　 　 （选填“会”或“不会”）浮起来。
7．如图所示，将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下，把乒乓球放入瓶内并注水，看到有少量水从瓶口流出，此时乒乓球 　　 （选填“会”或“不会”）浮起来；再用瓶盖将瓶口堵住，过一会儿，观察到乒乓球将 　　 。该实验说明，浮力产生的原因是液体对物体上、下表面的 　　 。
▉题型2 探究浮力大小的影响因素
【知识点的认识】
（1）探究浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度的关系
使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸没在相同液体中的不同深度时的拉力大小，并记录数据。可以发现，物体的拉力没有变化。
可得出以下实验结论：浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
（2）探究浮力的大小跟物体浸在液体中的体积的关系
使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸在相同液体中体积不同时的拉力大小，并记录数据。可以发现，物体的拉力随浸没在液体中的体积改变。
可得出以下实验结论：浮力的大小跟物体浸在液体中的体积有关。物体浸在液体中的体积越大，物体所受的浮力就越大。
（3）探究浮力的大小跟液体的密度的关系
使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸没在密度不同的液体中时的拉力大小，并记录数据。（注意：实验时要使铁球浸没的深度相同）可以发现，物体在密度不同的液体中拉力改变。
可得出以下实验结论：浮力的大小跟液体的密度有关。液体的密度越大，物体所受浮力就越大。
（4）探究浮力的大小跟物体的密度的关系
使用弹簧测力计分别测出体积相同的铜球和铁球的重力以及浸没在水中时的拉力大小，并记录数据。（注意：实验时要使铜球和铁球浸没的深度相同）可以发现，铜球和铁球的拉力虽然不同，但F浮＝G﹣F拉相同。
可得出以下实验结论：浮力的大小跟物体的密度无关。
（5）实验结论：
物体在液体中所受的浮力的大小，只跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，物体所受的浮力就越大。
8．小龙在“探究影响浮力大小因素”的实验中，有以下4种猜想。
猜想1：浮力的大小与液体的密度有关。
猜想2：浮力的大小与物体的形状有关。
猜想3：浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关。
猜想4：浮力的大小与物体所受重力大小有关。
（1）如图甲小龙用手把开口朝上的饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，手会感到越吃力。这个事实可以支持猜想 　　 。
（2）为了验证猜想1和4，选用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N、4.5N和5N，然后进行如图乙所示的实验。
①在序号为a的实验中物体A所受的浮力为 　　 N。
②比较 　　 三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体的密度有关。
③进一步分析可知：液体的密度越大，物体受到的浮力越 　　 （填“大”或“小”）。
④比较 　　 三次实验，可以得出结论：浮力的大小与物体的重力无关。
（3）为了验证猜想2，小龙用两块橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图丙所示的实验，由此小龙得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为结论不可靠，主要原因是 　 　 。
9．小成同学根据已学知识设计了如下两个实验。
实验1：如图1所示，小成用细线拴住一个乒乓球，将细线的一端固定在容器底，向容器内倒入适量水后，看到乒乓球将细线拉直后静止在水里，之后他又用另一根细线拴住一个重物挂在容器侧壁上。
（1）重物静止时，发现拴乒乓球的细线与挂重物的细线　 ，说明浮力的方向是　 ；
（2）此时乒乓球受到的浮力 　　 （选填“大于”“等于”或“小于”）重力；
实验2：小成还探究了浮力的大小与哪些因素有关，分别做了如图2所示的实验。（细线的质量和体积均忽略不计，小石块不吸水）
（3）小成将石块浸没在装满煤油的溢水杯中，如图2丙所示，发现F5＞F3，可得到的结论是 　 　 ；除了用水和煤油外，他还用其它液体进行了实验，他这样做的目的是 　 　 （选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）；
实验3：小成继续实验以验证阿基米德原理。
（4）图2甲步骤中，某同学指出溢水杯未装满，这样会导致 　 　 偏小；
（5）小成完善后继续进行实验，最后比较F1、F2、F3、F4的大小，若发现 　 ，即可验证阿基米德原理；
（6）有同学指出，上述操作中，石块不浸没也可以验证该原理，你同意吗？　 　 。
10．如图所示，小明进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验，提出了以下猜想：
猜想a：浮力大小与物体浸入液体的深度有关；
猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关；
猜想c：浮力大小与液体的密度有关。
（1）只由A、B、C三次实验 　 　 （选填“能”或“不能”）完成对猜想a的探究，再结合D实验，可以初步得出结论：当液体密度一定时，　 　 越大，受到的浮力越大。
（2）比较B、E两次实验，不能得出浮力的大小与液体密度的关系，原因是 　 　 ；实验所用的盐水的密度是 　 kg/m3。
（3）如图F所示，用弹簧测力计拉着一个圆锥体，使其缓慢下降进入水中，直到快接触到杯底：下列能大致反映圆锥体所受浮力F浮与其底部进入水中的深度h深关系的图象的是 　B　 （选填字母）。
A.
B.
C.
D.
▉题型3 阿基米德原理的理解
【知识点的认识】
（1）内容：浸在液体里的物体受到液体竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。阿基米德原理又名浮力定律，是指浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力，而与物体浸在液体中的深度、物体的质量、密度及物体的形状无关。
（2）公式：浸在液体里的物体受的浮力，大小等于物体排开的液体的重力。用公式表示为F浮＝G排＝ρ液gV排
①F浮＝G排＝ρ液gV排，式中ρ液表示液体的密度，V排是被物体排开的液体的体积，g取9.8N/kg。
②阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。
11．边长为a的立方体铁块从如图所示甲的实线位置（此时该立方体的下表面恰与水面齐平），下降至图中的虚线位置，则能正确反映弹簧测力计的示数F和铁块下表面在水中的深度h关系的图象是（　　）
A． B．
C． D．
12．在以下情况中，物体所受浮力不发生变化的是（　　）
A．大河中的木筏漂流入海
B．江底的小石块被冲入大海
C．海面下的潜水艇逐渐浮出水面
D．给停泊在海港内的货轮装货
13．我国“奋斗者号”载人潜水器（如图所示）在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度为10909m，创造了我国载人深潜的新纪录。假设海水密度不变，“奋斗者号”载人潜水器浸没入水中后，在继续下潜的过程中受到海水的（　　）
A．压强和浮力都增大 B．压强和浮力都减小
C．压强增大，浮力不变 D．压强不变，浮力不变
14．如图所示，当弹簧测力计吊着圆柱体，从底部接触水面开始缓慢到完全没入水中到底部A的过程中，以下能表示圆柱体所受浮力F浮与浸入水中深度h关系的图像是（　　）
A． B．
C． D．
15．甲、乙、丙、丁四个体积相同而材料不同的实心球，在水中静止后的情况如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．甲球受到的浮力最小
B．丙、丁两球受到的浮力不一样大
C．甲球漂浮在水面，所以甲球受到的浮力最大
D．丁球沉入水底，所以丁球受到的浮力最小
16．将一边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内。待木块静止时，从杯中溢出600g水，如图所示。则木块受到的浮力为 　 　 N，排开水的体积为 　
m3（计算时取g＝10N/kg）。
17．中国第一艘航母——“辽宁舰”最大吃水深度为10.5m（指最底部到水面的竖直距离），排水量达6.7×104t，舰载机24余架。它将为保护我国领土领海发挥重要的作用。（ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）当“辽宁舰”达到最大吃水深度时，其底部受到海水的压强为 　 Pa，此时航母受到的浮力为 　 N。当一架质量为20t的舰载机起飞后，航母排开海水的体积减小了 　 　 m3。
18．如图是小聪同学利用水、弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知，金属块的重力是 　 　 N，所测液体的密度是 　 kg/m3。
19．2022年6月17日上午，中国第三艘航空母舰——福建舰下水移出船坞。福建舰采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，满载排水量约为8万吨。若在水面下方2m的地方有一个面积为400cm2的检测孔。海水的密度取ρ海水＝1.0×103kg/m3。求：（g取10N/kg）
（1）福建舰满载时所受的浮力；
（2）福建舰满载时排开海水的体积；
（3）检测孔所受海水的压力。
20．如图甲是我国自主研制的全球最大的水陆两栖飞机，它能在陆地上起飞降落，又能在水面上起飞降落，是一艘会飞的“船”。两栖飞机空载质量为4.15×104kg。如图乙是我国最新自主研制的“海斗号”无人潜水器，最大下潜深度可达10970m。（海水密度取1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
求：（1）两栖飞机空载静止时在水面上排开海水的体积为多少？
（2）当“海斗号”无人潜水器下潜到10000m深度时，受到的海水压强为多少？
（3）“海斗号”无人潜水器的重力为104N，体积为0.2m3，现用钢绳连着两栖飞机和潜水器，将潜水器缓慢放入海水中浸没并匀速下降，此时钢绳对潜水器的拉力为多大？
▉题型4 阿基米德原理的定性分析
【知识点的认识】
运用阿基米德原理进行定性分析时，运用控制变量法，先找到相同的量，再利用公式F浮＝ρ水gV排进行分析即可。
21．小京洗水果时，发现体积较小的桔子漂浮在水面上，而体积较大的芒果却沉在水底，如图所示。已知桔子的密度小于芒果的密度，下列说法正确的是（　　）
A．因为桔子的密度小，所以受到的浮力大
B．因为桔子排开水的体积小，所以受到的浮力小
C．因为芒果的密度大，所以受到的浮力大
D．因为芒果沉在水底，所以受到的浮力小
22．如图，金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡受到水的压强、浮力的变化情况，叙述正确的是（　　）
A．压强变小，浮力变大 B．压强变小，浮力变小
C．压强变大，浮力不变 D．压强不变，浮力不变
23．某同学用铅笔、细铁丝制作了一支简易密度计，他将密度计先后插入盛有不同液体的甲、乙两个相同容器中。当密度计静止时，两容器中液面恰好相平，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．乙容器中液体密度大
B．乙容器底部受到的液体压强较小
C．乙容器中密度计受到的浮力较小
D．乙容器对水平桌面的压强较大
24．如图三个体积相同而材料不同的球A、B、C，分别静止在不同深度的水里，以下说法正确的是（　　）
A．A球所受的浮力最小
B．A球所受的浮力最大
C．B球所受的浮力大于C球
D．C球所受的浮力最小
25．为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油，需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内，如图甲所示。工件的上顶面与油面的距离为h，力F与h的大小关系如图乙所示。小王觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的，老师告诉他，力F为负值时，表明它的方向与原来的方向相反了。
（1）分析BC段：随着h的减小，工件所受的浮力大小将 　 　 ，油对工件下底面的压强大小将 　 　 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）若A点的坐标为（﹣a，1.0），则a＝　 。从图像分析，A点的横坐标表示工件的一个物理量的值，这个量是工件 　 　 ；
（3）C点所对应状态下，工件所受的浮力是 　 　 N，此时油对工件下底面的压强 　
　 Pa。（不考虑大气压强）
26．如图所示是我国第二艘055型万吨驱逐舰“拉萨号”，它于2021年3月正式亮相，其综合作战能力在当今世界位居同类舰艇前列。“拉萨号”受到的浮力方向 　 　 ，若舰上的直升机飞离甲板后，驱逐舰所受的浮力大小 　 　 ，排开水的体积 　 　 （后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
▉题型5 利用阿基米德原理进行简单计算
【知识点的认识】
①F浮＝G排＝ρ液gV排，式中ρ液表示液体的密度，V排是被物体排开的液体的体积，g取9.8N/kg。
②阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。
27．重为5N的木块A在水中在拉力的作用下处于静止状态，此时绳子的拉力为3N，此时木块A受到的浮力大小为F1。剪断绳子后，木块A的运动情况和F1大小情况是（　　）
A．F1＝8N，保持静止 B．F1＝8N，向上运动
C．F1＝3N，保持静止 D．F1＝3N，向下运动
28．如图所示，水平桌面上有一底面积为30cm2的圆柱形薄壁容器，容器中竖直放置一个底面积为10cm2圆柱形物块。向容器中缓慢加水600g后，物块对容器底部压力恰好零。若g取10N/kg，ρ水为1.0g/cm3，则加水完成后，物块所受到的浮力大小为（　　）
A．1N B．2N C．3N D．4N
29．如图甲所示，我国自行研制的ZBD﹣05两栖步兵战车，是世界上水上行驶最快的战车。战车质量为26t，履带着地总面积为4m2，它具有独特的前部防浪板和尾部滑行板，水中航行时，两者配合可以降低阻力，提高速度，有力增强了我军抢滩登陆的能力。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。则：
（1）尾部滑行板设计成如图乙所示的水翼形状，使其在水中行驶时获得向上的抬升力，它依据的物理学原理是 　 　 。
战车在抢滩登陆接近水平岸滩时，收起尾部滑行板，履带已着地，但仍有4m3的车体浸在水中，如图丙所示。
（2）战车的重力是多大？
（3）此时战车受到的浮力是多大？
（4）此时地面对履带的压强是多少？
30．用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水）如图甲，然后将其逐渐浸入水中，图乙是弹簧测力计的示数F随圆柱体逐渐浸入水中深度h的变化情况，求：
（g取10N/kg）
（1）圆柱体受到的最大的浮力；
（2）圆柱体的密度。
31．装有适量水的容器放在水平桌面上，用轻质细绳将物体A系在容器底部，如图所示。已知：物体A所受重力为16N，物体A静止时细绳对它竖直向下的拉力为4N。g取10N/kg。求：
（1）物体A所受浮力F浮；（请画出物体A受力的示意图）
（2）物体A的密度ρA。
▉题型6 探究浮力的大小与排开液体重力的关系
【知识点的认识】
1.实验：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系；
2.实验步骤：
①用弹簧测力计测出物体重力记作F1
②将溢水杯中装满水，将挂在弹簧测力计下的物体浸没在水中读出弹簧测力计的示数记作F2，同时用小桶收集溢出来的水
③用弹簧测力计测出桶和水的总重记作F3，
④用弹簧测力计测出空桶的重记作F4.
3.实验分析：物体受到的浮力：F1﹣F2，物体排开液体的重力F3﹣F4。如果F1﹣F2＝F3﹣F4，可得出阿基米德原理
4.实验结论：
浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于排开液体的重力。这就是著名的阿基米德原理。可用公式表示为F浮＝G排＝ρ液gV排。
32．某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为 　 　 N；
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块与杯底没有接触，石块受到的浮力大小为 　
　 N，石块排开的水所受的重力可由 　 　 （填字母代号）两个步骤测出，其大小为 　 　 N；
（3）由以上步骤可初步得出结论：浸没在水中的物体浮力的大小等于 　 　 ；
（4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是 　 　 ；
A．用原来的方案和器材多次测量取平均值
B．用原来的方案将水换成酒精进行实验
C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
（5）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则 　 　 （填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。
33．小华利用图装置探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
（1）小华的实验步骤如图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 　 可知物体受到的浮力；若F1﹣F3＝　 ，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系；
（2）实验完成后，小华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）对实验装置进行了改进，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，观察到A的示数逐渐 　 　 ，B的示数逐渐增大，且A、B示数的变化量 　 　 （选填“相等”或“不相等”）。
（3）上述实验完成后，小华还探究了“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”，他用橡皮泥代替实心圆柱体物块，操作步骤如下：
A.将橡皮泥做成“碗”状并放入盛水的烧杯中，使其漂浮在水面上，杯中水深h1；
B.把橡皮泥从水中取出捏成团状，再放入烧杯中，其下沉至杯底，杯中水深h2；
①由此小华认为：物体受到的浮力与其形状有关，其结论错误的原因是：他只关注了橡皮泥形状的改变，而忽略了 　 　 （选填“液体密度”或“排开液体体积”）对浮力大小的影响。
②橡皮泥第一次受到的浮力 　 　 （选填“＜”“＝”或“＞”）第二次受到的浮力；两次受到的浮力变化量为 　 　 （已知烧杯的底面积为S、水的密度为ρ水、g，用上述已知量和所测量的字母表示）。8.6 浮力
题型1 浮力产生的原因 题型2 探究浮力大小的影响因素
题型3 阿基米德原理的理解 题型4 阿基米德原理的定性分析
题型5 利用阿基米德原理进行简单计算 题型6 探究浮力的大小与排开液体重力的关系
▉题型1 浮力产生的原因
【知识点的认识】
浮力产生的原因：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对物体向上的和向下的压力差
物体在液体中，上下两个面因为在液体中的深度不相同，所以受到的压强也不相等，上面的压强小，下面受到的压强大，下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。液体对物体这个压力差，就是液体对物体的浮力
浮体的顶部界面接触不到液体时，则只有作用在底部界面向上的压力才会产生浮力，因为只要其间有一层很薄的液膜，就能传递压强，底面就有向上的压力，物体上下表面有了压力差，物体就会受到浮力。
1．如图所示下列情景中，没有受到浮力的物体是（　　）
A．甲图中的乒乓球 B．乙图中飞行的飞机
C．丙图中水底的石头 D．丁图中空中的氦气球
【答案】A
【解答】解：A、甲图中的乒乓球，没有受到水对其向上的压力，根据浮力产生的原因可知此时乒乓球不受浮力作用，故A符合题意；
BD、乙图中飞行的飞机、丁图中空中的氦气球，都会受到空气的浮力，故BD不符合题意；
C、水底的石头受到了水的浮力，故C不符合题意。
故选：A。
2．将同一长方体分别水平与竖直放置在水中，长方体都保持静止。下列说法正确的是（　　）
A．水对长方体上、下表面的压强差不相等，压力差相等
B．水对长方体上、下表面的压强差不相等，压力差不相等
C．水对长方体上、下表面的压强差相等，压力差不相等
D．水对长方体上、下表面的压强差相等，压力差相等
【答案】A
【解答】解：长方体物块悬浮在水中，说明受到水的浮力不变，而浮力等于物体上下表面受到水的压力差，所以长方体物块上下表面受到水的压力差不变；
而长方体物块上下表面受到水的压强差：Δp，竖直放置比水平放置上下表面积小，所以长方体物块上下表面受到水的压强差不相等。
故选：A。
3．如图所示，一个竖直悬挂在水中的圆柱体，其上表面受到水的压力为0.5N，其下表面受到水的压力为1.3N。下列说法正确的是（　　）
A．圆柱体受到的重力为0.8N
B．圆柱体受到的重力为1.8N
C．圆柱体受到水的浮力为0.8N
D．圆柱体受到水的浮力为1.8N
【答案】C
【解答】解：由压力差法计算浮力的公式F浮＝F向上﹣F向下＝1.3N﹣0.5N＝0.8N，故C正确，D错误。
由已知条件不能推知物体所受重力为多少，故AB错误。
故选：C。
4．如图所示，将乒乓球置于去底塑料瓶口处，然后向瓶里注水，当有少量水从瓶口流出时，乒乓球不上浮；若用手堵住瓶口，可观察到乒乓球上浮起来，此实验说明了（　　）
A．液体的压强与液体的密度有关
B．连通器原理
C．大气存在压强
D．浮力产生的原因
【答案】D
【解答】解：开始时乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用，下部没有液体只受大气压的作用，向上的压强小于向下的压强，向上的压力小于向下的压力，乒乓球不能上浮；当用手堵住瓶口，乒乓球下面有水，乒乓球下面也受到液体压强和大气压的作用；向上的液体压强大于向下的液体压强，乒乓球上浮，由此说明浮力产生的原因是液体对物体上、下表面产生压力差。
故选：D。
5．往容器中注入一些水，如图所示，A、B是能自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的
一部分，则下列说法中正确的是（　　）
A．ABCD都受浮力
B．ABCD都不受浮力
C．AB受浮力、CD不受浮力
D．ABD受浮力、C不受浮力
【答案】D
【解答】解：由图可知，
A物体上表面没有受到水的压力，但下表面受到水的压力，因此水对A物体上下表面产生了的压力差，故A物体受浮力的作用；
水对B物体上下表面产生了的压力差，故B物体一定受浮力的作用；
C物体上表面受到水的压力，但下表面没有受到水的压力，因此水对C物体上下表面没有产生压力差，故C物体不受浮力的作用；
水对D物体上下表面产生了的压力差，故D物体受浮力的作用。
综上所述，ABD受浮力、C不受浮力。
故选：D。
6．小明在家用乒乓球做了两个实验，如题图，塑料瓶装满水并在瓶口“盖”一个乒乓球，倒立后放手，乒乓球没有掉落下来，这是因为乒乓球受到 　大气压　 的作用；如图，将塑料瓶底剪开后倒置，乒乓球放在瓶颈后再注水，发现乒乓球不会浮起来，且有少量水从瓶口流出。接着用手将瓶口封住，过一段时间后乒乓球 　会　 （选填“会”或“不会”）浮起来。
【答案】大气压；会。
【解答】解：大气压可以支持约为10m高的水柱，塑料瓶装满水并在瓶口“盖”一个乒乓球，倒立后放手，乒乓球没有掉落下来，这是因为乒乓球受到大气压的作用。
将塑料瓶剪开，乒乓球压在瓶颈处并注水，虽然有少量水从瓶口向下流出，但球的下表面没有受到水的压力，而上表面受到水向下的压力，则乒乓球不受浮力的作用，所以乒乓球不能上浮；用手堵住瓶口，乒乓球下表面受到水的压力，此时乒乓球的上下表面受到液体的压力差即浮力的作用，当浮力大于重力时，乒乓就会浮起来。
故答案为：大气压；会。
7．如图所示，将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下，把乒乓球放入瓶内并注水，看到有少量水从瓶口流出，此时乒乓球 　不会　 （选填“会”或“不会”）浮起来；再用瓶盖将瓶口堵住，过一会儿，观察到乒乓球将 　上浮　 。该实验说明，浮力产生的原因是液体对物体上、下表面的 　压力差　 。
【答案】不会；上浮；压力差
【解答】解：图中乒乓球静止时，虽然有少量水从瓶口向下流出，但球的下表面没有受到水的压力，而上表面受到水向下的压力，则受到的合力方向向下，即乒乓球不受浮力的作用，所以乒乓球不能上浮；
用手堵住瓶口，乒乓球受到液体对乒乓球上下表面的压力差即浮力作用，当浮力大于重力时，乒乓球上浮，最终乒乓球漂浮在水中；由该实验可以说明：浮力产生的原因是液体对物体上、下表面的压力差。
故答案为：不会；上浮；压力差。
▉题型2 探究浮力大小的影响因素
【知识点的认识】
（1）探究浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度的关系
使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸没在相同液体中的不同深度时的拉力大小，并记录数据。可以发现，物体的拉力没有变化。
可得出以下实验结论：浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
（2）探究浮力的大小跟物体浸在液体中的体积的关系
使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸在相同液体中体积不同时的拉力大小，并记录数据。可以发现，物体的拉力随浸没在液体中的体积改变。
可得出以下实验结论：浮力的大小跟物体浸在液体中的体积有关。物体浸在液体中的体积越大，物体所受的浮力就越大。
（3）探究浮力的大小跟液体的密度的关系
使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸没在密度不同的液体中时的拉力大小，并记录数据。（注意：实验时要使铁球浸没的深度相同）可以发现，物体在密度不同的液体中拉力改变。
可得出以下实验结论：浮力的大小跟液体的密度有关。液体的密度越大，物体所受浮力就越大。
（4）探究浮力的大小跟物体的密度的关系
使用弹簧测力计分别测出体积相同的铜球和铁球的重力以及浸没在水中时的拉力大小，并记录数据。（注意：实验时要使铜球和铁球浸没的深度相同）可以发现，铜球和铁球的拉力虽然不同，但F浮＝G﹣F拉相同。
可得出以下实验结论：浮力的大小跟物体的密度无关。
（5）实验结论：
物体在液体中所受的浮力的大小，只跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，物体所受的浮力就越大。
8．小龙在“探究影响浮力大小因素”的实验中，有以下4种猜想。
猜想1：浮力的大小与液体的密度有关。
猜想2：浮力的大小与物体的形状有关。
猜想3：浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关。
猜想4：浮力的大小与物体所受重力大小有关。
（1）如图甲小龙用手把开口朝上的饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，手会感到越吃力。这个事实可以支持猜想 　3　 。
（2）为了验证猜想1和4，选用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N、4.5N和5N，然后进行如图乙所示的实验。
①在序号为a的实验中物体A所受的浮力为 　1　 N。
②比较 　ade　 三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体的密度有关。
③进一步分析可知：液体的密度越大，物体受到的浮力越 　大　 （填“大”或“小”）。
④比较 　abc　 三次实验，可以得出结论：浮力的大小与物体的重力无关。
（3）为了验证猜想2，小龙用两块橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图丙所示的实验，由此小龙得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为结论不可靠，主要原因是 　没有控制物体排开液体的体积相同　 。
【答案】（1）3；（2）1；ade；大；abc；（3）没有控制物体排开液体的体积相同。
【解答】解：
（1）如图用手把饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，即排开水的体积越大，手会感到越吃力。这个事实说明浮力的大小可能与排开液体的体积有关，可以支持以上猜想3；
（2）①由称重法，在序号a的实验中物体所受的浮力为：
F＝G﹣F示＝4N﹣3N＝1N；
②比较序号a、d、e的三次实验，同一物体排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，由称重法可知，受到的浮力不同，故可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关；
③由称重法可知，e中受到的浮力最大，而浓盐水的密度最大，故进一步分析可知：排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大；
④要探究浮力大小与物体重力的关系，应控制物体排开液体的体积和液体的密度都相同，而物体重力不同，则由图可知应比较序号abc三次实验，这3次实验中虽然物体重力不同，但根据称重法可知浮力大小都为1N，说明浮力的大小与物体的重力无关。
（3）根据控制变量法知：要研究浮力大小与物体形状的关系，必须保证排开液体的体积和液体的密度不变，小龙实验中改变了形状，但没有控制排开水的体积相同，故小珍认为小龙的结论不可靠，不可靠主要原因为没有控制排开液体的体积相同。
故答案为：（1）3；（2）1；ade；大；abc；（3）没有控制物体排开液体的体积相同。
9．小成同学根据已学知识设计了如下两个实验。
实验1：如图1所示，小成用细线拴住一个乒乓球，将细线的一端固定在容器底，向容器内倒入适量水后，看到乒乓球将细线拉直后静止在水里，之后他又用另一根细线拴住一个重物挂在容器侧壁上。
（1）重物静止时，发现拴乒乓球的细线与挂重物的细线 　平行　 ，说明浮力的方向是 　竖直向上　 ；
（2）此时乒乓球受到的浮力 　大于　 （选填“大于”“等于”或“小于”）重力；
实验2：小成还探究了浮力的大小与哪些因素有关，分别做了如图2所示的实验。（细线的质量和体积均忽略不计，小石块不吸水）
（3）小成将石块浸没在装满煤油的溢水杯中，如图2丙所示，发现F5＞F3，可得到的结论是 　物体受到的浮力大小与液体的密度有关　 ；除了用水和煤油外，他还用其它液体进行了实验，他这样做的目的是 　寻找普遍规律　 （选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）；
实验3：小成继续实验以验证阿基米德原理。
（4）图2甲步骤中，某同学指出溢水杯未装满，这样会导致 　排开水的重力　 偏小；
（5）小成完善后继续进行实验，最后比较F1、F2、F3、F4的大小，若发现 　F1﹣F3＝F4﹣F2 ，即可验证阿基米德原理；
（6）有同学指出，上述操作中，石块不浸没也可以验证该原理，你同意吗？　同意　 。
【答案】（1）平行；竖直向上；（2）大于；（3）物体受到的浮力大小与液体的密度有关；寻找普遍规律；（4）排开水的重力；（5）F1﹣F3＝F4﹣F2；（6）同意。
【解答】解：（1）（2）用细线拴住一个乒乓球，将细线的一端固定在容器底，向容器内倒入适量水后，看到乒乓球将细线拉直后静止在水里，乒乓球受重力、向下的拉力和浮力而平衡，说明乒乓球受到的浮力大于重力，根据细线的方向总是和重垂线平行知，浮力的方向是竖直向上；
（3）小成继续实验，他将石块浸没在装满煤油的溢水杯中，如图2丙所示，发现F5＞F3，两种液体的密度不同，浮力不同，说明物体受到的浮力大小与液体的密度有关；除了用水和煤油外，他还用其它液体进行了实验，他这样做的目的是排除偶然性，寻找普遍规律；
（4）在溢水杯装满水时，物体排开的水才能全部溢出，所以如果溢水杯中的水未装满，排开水的重力会偏小；
（5）由称重法知石块浸没水中受到的浮力为：F浮＝F1﹣F3，石块排开水的重力为：G排＝F4﹣F2，
若F1﹣F3＝F4﹣F2，说明F浮＝G排，即可验证阿基米德原理；
（6）小石块未完全浸没，排出液体的重力小，所受浮力亦小，但仍然符合阿基米德原理，就可以得到F1﹣F3＝F4﹣F2关系式，故同意该同学的观点。
故答案为：（1）平行；竖直向上；（2）大于；（3）物体受到的浮力大小与液体的密度有关；寻找普遍规律；（4）排开水的重力；（5）F1﹣F3＝F4﹣F2；（6）同意。
10．如图所示，小明进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验，提出了以下猜想：
猜想a：浮力大小与物体浸入液体的深度有关；
猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关；
猜想c：浮力大小与液体的密度有关。
（1）只由A、B、C三次实验 　不能　 （选填“能”或“不能”）完成对猜想a的探究，再结合D实验，可以初步得出结论：当液体密度一定时，　物体排开液体的体积　 越大，受到的浮力越大。
（2）比较B、E两次实验，不能得出浮力的大小与液体密度的关系，原因是 　没有控制物体排开液体的体积相同　 ；实验所用的盐水的密度是 　1.1×103 kg/m3。
（3）如图F所示，用弹簧测力计拉着一个圆锥体，使其缓慢下降进入水中，直到快接触到杯底：下列能大致反映圆锥体所受浮力F浮与其底部进入水中的深度h深关系的图象的是 　B　 （选填字母）。
A.
B.
C.
D.
【答案】（1）不能；物体排开液体的体积；（2）没有控制物体排开液体的体积相同；1.1×103；（3）B。
【解答】解：（1）要探究猜想a，需控制液体密度和物体排开液体的体积相同，而B、C两次实验物体排开液体的体积不同，所以只由A、B、C三次实验不能完成对猜想a的探究；结合D实验，液体密度相同，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计示数越小，浮力越大，可以初步得出结论：当液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大。
（2）比较B、E两次实验，液体密度不同，物体排开液体的体积也不同，即没有控制物体排开液体的体积相同，不能得出浮力的大小与液体密度的关系；
物体浸没水中受到的浮力为
F浮水＝G﹣F水＝2.4N﹣1.4N＝1N
根据阿基米德原理可得
F浮水＝ρ水gV＝1N ①
同理可得，物体浸没在盐水中时
F浮盐水＝ρ盐水gV＝1.1N ②
联立①②两式可得，实验所用的盐水的密度是1.1×103kg/m3。
（3）由圆锥的形状可知，圆锥浸没前，下降深度相同时，排开液体的体积越来越大，且增速越来越快，浮力增大的越来越快；浸没后，排开液体的体积不变，浮力不变，故B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：（1）不能；物体排开液体的体积；（2）没有控制物体排开液体的体积相同；1.1×103；（3）B。
▉题型3 阿基米德原理的理解
【知识点的认识】
（1）内容：浸在液体里的物体受到液体竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。阿基米德原理又名浮力定律，是指浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力，而与物体浸在液体中的深度、物体的质量、密度及物体的形状无关。
（2）公式：浸在液体里的物体受的浮力，大小等于物体排开的液体的重力。用公式表示为F浮＝G排＝ρ液gV排
①F浮＝G排＝ρ液gV排，式中ρ液表示液体的密度，V排是被物体排开的液体的体积，g取9.8N/kg。
②阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。
11．边长为a的立方体铁块从如图所示甲的实线位置（此时该立方体的下表面恰与水面齐平），下降至图中的虚线位置，则能正确反映弹簧测力计的示数F和铁块下表面在水中的深度h关系的图象是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：（1）当铁块在实线位置开始下沉时，铁块排开水的体积增大，根据F浮＝ρ水gV排，铁块受到的浮力增大，铁块的重力不变，铁块受到的拉力减小，弹簧测力计示数不断减小，故AD错误。
（2）当铁块完全浸没在水中，铁块浸没的深度增加，但是铁块排开水的体积相同，根据F浮＝ρ水gV排，铁块受到的浮力相同，弹簧测力计的示数相同，弹簧测力计示数不变，故C正确，B错误。
故答案为：C。
12．在以下情况中，物体所受浮力不发生变化的是（　　）
A．大河中的木筏漂流入海
B．江底的小石块被冲入大海
C．海面下的潜水艇逐渐浮出水面
D．给停泊在海港内的货轮装货
【答案】A
【解答】解：A、江中的木筏漂流入海，都是漂浮，木筏受到的浮力F浮＝G，木筏受到的重力G不变，木筏受到的浮力不变，符合题意，故A正确；
B、江底的小石块被冲入大海，排开水的体积V排不变，但ρ江水＜ρ海水，因为F浮＝ρ水V排g，所以受到的浮力变大，不符合题意，故B错；
C、海面下的潜水艇逐渐浮出水面，水的密度不变，排开水的体积V排变小，因为F浮＝ρ水V排g，所以受到的浮力变小，不符合题意，故C错；
D、给货轮装货，自重增大，因为货轮漂浮F浮＝G，货轮受到的浮力增大，不符合题意，故D错。
故选：A。
13．我国“奋斗者号”载人潜水器（如图所示）在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度为10909m，创造了我国载人深潜的新纪录。假设海水密度不变，“奋斗者号”载人潜水器浸没入水中后，在继续下潜的过程中受到海水的（　　）
A．压强和浮力都增大 B．压强和浮力都减小
C．压强增大，浮力不变 D．压强不变，浮力不变
【答案】C
【解答】解：载人潜水器浸没入水中后，在继续下潜的过程中，所处的深度变大，由p＝ρgh可知，潜艇受到海水的压强增大；
排开海水的体积不变，海水密度不变，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，潜水器受到的浮力不变。
故选：C。
14．如图所示，当弹簧测力计吊着圆柱体，从底部接触水面开始缓慢到完全没入水中到底部A的过程中，以下能表示圆柱体所受浮力F浮与浸入水中深度h关系的图像是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解答】解：当物体从开始浸入水中到完全浸入水中即浸没的过程中，物体排开液体的体积在逐渐变大，液体密度不变，根据我们所学过的物理知识F浮＝ρ液V排g，所以浮力是变大的。而当物体浸没以后，再向水中下沉的时候，物体排开液体的体积不再发生变化，所以浮力是不变的。
故选：A。
15．甲、乙、丙、丁四个体积相同而材料不同的实心球，在水中静止后的情况如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．甲球受到的浮力最小
B．丙、丁两球受到的浮力不一样大
C．甲球漂浮在水面，所以甲球受到的浮力最大
D．丁球沉入水底，所以丁球受到的浮力最小
【答案】A
【解答】解：四个小球的体积相同，分别静止在不同深度的水里；
由图可知，它们排开水的体积关系为V甲排＜V乙排＜V丙排＝V丁排；
由F浮＝ρ液gV排可知，它们受到的浮力关系为F甲＜F乙＜F丙＝F丁；
所以，甲球所受浮力最小，丙、丁两球所受浮力相等且最大，故A正确，BCD错误。
故选：A。
16．将一边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内。待木块静止时，从杯中溢出600g水，如图所示。则木块受到的浮力为 　6　 N，排开水的体积为 　6×10﹣4 m3（计算时取g＝10N/kg）。
【答案】6；6×10﹣4。
【解答】解：（1）木块受到的浮力：
F浮＝G排＝m排g＝0.6kg×10N/kg＝6N；
（2）因为F浮＝ρ水gV排
所以木块排开水的体积：
V排6×10﹣4m3。
故答案为：6；6×10﹣4。
17．中国第一艘航母——“辽宁舰”最大吃水深度为10.5m（指最底部到水面的竖直距离），排水量达6.7×104t，舰载机24余架。它将为保护我国领土领海发挥重要的作用。（ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）当“辽宁舰”达到最大吃水深度时，其底部受到海水的压强为 　1.05×105 Pa，此时航母受到的浮力为 　6.7×108 N。当一架质量为20t的舰载机起飞后，航母排开海水的体积减小了 　20　 m3。
【答案】1.05×105；6.7×108；20。
【解答】解：（1）其底部受到海水的压强p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10.5m＝1.05×105Pa；
（2）受到海水的浮力F浮＝G排＝m排 g＝6.7×104×103kg×10N∕kg＝6.7×108N；
（3）因为ΔF浮＝G舰载机＝ρ海水gV排，
所以，排开海水体积减小量：
ΔV排20m3。
故答案为：1.05×105；6.7×108；20。
18．如图是小聪同学利用水、弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知，金属块的重力是 　4.8　 N，所测液体的密度是 　1.2×103 kg/m3。
【答案】4.8；1.2×103。
【解答】解：（1）由图甲可知，弹簧测力计分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为4.8N，则金属块的重为4.8N；
（2）根据称重法测浮力，由甲、乙两图可得物块浸没在水中受到的浮力为：F浮水＝G﹣F示乙＝4.8N﹣2.8N＝2N；
根据阿基米德原理，金属块的体积：
V＝V排12×10﹣4m3，
根据甲、丙两图可得金属块浸没在另一种液体中受到的浮力：
F浮液＝G﹣F示丙＝4.8N﹣2.4N＝2.4N，
由阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液V排g＝ρ液Vg可得另一种液体的密度：
ρ液1.2×103kg/m3。
故答案为：4.8；1.2×103。
19．2022年6月17日上午，中国第三艘航空母舰——福建舰下水移出船坞。福建舰采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，满载排水量约为8万吨。若在水面下方2m的地方有一个面积为400cm2的检测孔。海水的密度取ρ海水＝1.0×103kg/m3。求：（g取10N/kg）
（1）福建舰满载时所受的浮力；
（2）福建舰满载时排开海水的体积；
（3）检测孔所受海水的压力。
【答案】（1）福建舰满载时所受的浮力为8×108N；
（2）福建舰满载时排开海水的体积为8×104m3；
（3）检测孔所受海水的压力为800N。
【解答】解：（1）福建舰满载时所受的浮力为：
F浮＝G排＝m排g＝8×104×103kg×10N/kg＝8×108N；
（2）由F浮＝ρ水gV排可得，福建舰满载时排开海水的体积为：
V排8×104m3；
（3）在水面下方的检测孔所受海水的压强为：
p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2m＝2×104Pa，
由p可得，检测孔受到海水的压力为：
F＝pS＝2×104Pa×400×10﹣4m2＝800N。
答：（1）福建舰满载时所受的浮力为8×108N；
（2）福建舰满载时排开海水的体积为8×104m3；
（3）检测孔所受海水的压力为800N。
20．如图甲是我国自主研制的全球最大的水陆两栖飞机，它能在陆地上起飞降落，又能在水面上起飞降落，是一艘会飞的“船”。两栖飞机空载质量为4.15×104kg。如图乙是我国最新自主研制的“海斗号”无人潜水器，最大下潜深度可达10970m。（海水密度取1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
求：（1）两栖飞机空载静止时在水面上排开海水的体积为多少？
（2）当“海斗号”无人潜水器下潜到10000m深度时，受到的海水压强为多少？
（3）“海斗号”无人潜水器的重力为104N，体积为0.2m3，现用钢绳连着两栖飞机和潜水器，将潜水器缓慢放入海水中浸没并匀速下降，此时钢绳对潜水器的拉力为多大？
【答案】（1）两栖飞机空载时在水面上排开海水的体积为41.5m3；
（2）当“海斗号”无人潜水器下潜到10000m深度时，受到的海水压强为1.0×108Pa；
（3）此时钢绳对潜水器的拉力是8×103N。
【解答】解：（1）两栖飞机空载时在水面上处于漂浮状态，受到浮力等于空载时的重力，即
F浮＝G空载＝m空载g＝4.15×104kg×10N/kg＝4.15×105N，
根据阿基米德原理可知，排开海水的体积为：
V排41.5m3；
（2）当“海斗号”无人潜水器下潜到10000m深度时，受到的海水压强为：
p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1.0×108Pa；
（3）潜水器完全浸没时受到的浮力为：
F浮'＝ρ海水gV排'＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m3＝2×103N，
潜水器匀速下降过程中，海水对其的向上浮力以及钢绳对其的向上的拉力和自身向下重力这三个力平衡，所以钢绳对潜水器的拉力为：
F拉＝G﹣F浮′＝1×104N﹣2×103N＝8×103N。
答：（1）两栖飞机空载时在水面上排开海水的体积为41.5m3；
（2）当“海斗号”无人潜水器下潜到10000m深度时，受到的海水压强为1.0×108Pa；
（3）此时钢绳对潜水器的拉力是8×103N。
▉题型4 阿基米德原理的定性分析
【知识点的认识】
运用阿基米德原理进行定性分析时，运用控制变量法，先找到相同的量，再利用公式F浮＝ρ水gV排进行分析即可。
21．小京洗水果时，发现体积较小的桔子漂浮在水面上，而体积较大的芒果却沉在水底，如图所示。已知桔子的密度小于芒果的密度，下列说法正确的是（　　）
A．因为桔子的密度小，所以受到的浮力大
B．因为桔子排开水的体积小，所以受到的浮力小
C．因为芒果的密度大，所以受到的浮力大
D．因为芒果沉在水底，所以受到的浮力小
【答案】B
【解答】解：由题知，桔子的体积小于芒果的体积，且桔子漂浮、芒果沉底，则桔子排开水的体积小于芒果排开水的体积，根据F浮＝ρ水gV排可知桔子受到的浮力小于芒果受到的浮力，故B正确，ACD错误。
故选：B。
22．如图，金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡受到水的压强、浮力的变化情况，叙述正确的是（　　）
A．压强变小，浮力变大 B．压强变小，浮力变小
C．压强变大，浮力不变 D．压强不变，浮力不变
【答案】A
【解答】解：气泡在上升过程中，所处深度减小，根据p＝ρ液gh可知气泡受到水的压强变小；
气泡的体积变大，排开水的体积变大，根据公式F浮＝ρ液gV排可知受到水的浮力变大。
故选：A。
23．某同学用铅笔、细铁丝制作了一支简易密度计，他将密度计先后插入盛有不同液体的甲、乙两个相同容器中。当密度计静止时，两容器中液面恰好相平，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．乙容器中液体密度大
B．乙容器底部受到的液体压强较小
C．乙容器中密度计受到的浮力较小
D．乙容器对水平桌面的压强较大
【答案】B
【解答】解：
AC、密度计是根据漂浮条件工作的，由图可知，同一密度计在甲、乙液体中受到的浮力相同，但排开液体的体积不同，V排甲＜V排乙，由阿基米德原理F浮＝ρ液V排g可知，甲容器中液体密度大，故AC错误；
B、根据液体内部压强的计算公式p＝ρgh可知，密度小的乙容器底部受到液体的压强较小，故B正确；
D、两容器相同，甲中液体密度大于乙中液体密度，甲液体的体积大于乙液体的体积，根据G＝mg＝ρgV可知，甲杯中液体的重力大于乙杯中液体的重力，则甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力，两容器底面积相同，由压强的定义式p可知，甲容器对水平桌面的压强较大，故D错误。
故选：B。
24．如图三个体积相同而材料不同的球A、B、C，分别静止在不同深度的水里，以下说法正确的是（　　）
A．A球所受的浮力最小
B．A球所受的浮力最大
C．B球所受的浮力大于C球
D．C球所受的浮力最小
【答案】A
【解答】解：三球的体积相等，且A漂浮、B悬浮、C沉底，
由图可知三球排开水的体积关系：VA＜VB＝VC，
由F浮＝ρ水gV排可知，三球受到的浮力大小为FA＜FB＝FC。
故选：A。
25．为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油，需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内，如图甲所示。工件的上顶面与油面的距离为h，力F与h的大小关系如图乙所示。小王觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的，老师告诉他，力F为负值时，表明它的方向与原来的方向相反了。
（1）分析BC段：随着h的减小，工件所受的浮力大小将 　变大　 ，油对工件下底面的压强大小将 　变大　 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）若A点的坐标为（﹣a，1.0），则a＝　3.2　 。从图像分析，A点的横坐标表示工件的一个物理量的值，这个量是工件 　重力　 ；
（3）C点所对应状态下，工件所受的浮力是 　80　 N，此时油对工件下底面的压强 　80　 Pa。（不考虑大气压强）
【答案】（1）变大；变大；（2）3.2；重力；（3）80；80。
【解答】解：（1）根据浮力公式F浮＝ρ油gV排，和压强公式p＝ρ油gh，随着h的减小，工件排开油的体积也随之增大，所以，受到的浮力将增大，油对工件下底面的压强也增大。
（2）由图乙坐标系，可知道A是一次函数为h＝kF+b上的一点，函数过（0，0.6）和（48，0）两点，所以，函数为h0.6；
当h＝1.0时，解得F＝﹣32，则a＝3.2，它表示的量就是工件受到的重力。
（3）C点处，件所受的浮力为：F浮＝G+FC＝32N+48N＝80N，
根据图中A点的纵坐标可知正方体的棱长为1.0m，
油对工件下底面的压强是：p80Pa。
故答案为：（1）变大；变大；（2）3.2；重力；（3）80；80。
26．如图所示是我国第二艘055型万吨驱逐舰“拉萨号”，它于2021年3月正式亮相，其综合作战能力在当今世界位居同类舰艇前列。“拉萨号”受到的浮力方向 　竖直向上　 ，若舰上的直升机飞离甲板后，驱逐舰所受的浮力大小 　变小　 ，排开水的体积 　变小　 （后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】竖直向上；变小；变小。
【解答】解：
（1）因为浮力的方向总是竖直向上的，因此“拉萨号”受到的浮力方向竖直向上；
（2）驱逐舰一直漂浮在水面上，所受浮力等于重力大小；若舰上的直升机飞离甲板后，其总重力减小，则驱逐舰所受的浮力变小；
（3）由F浮＝ρ水gV排可知，在水的密度一定时，所受浮力变小，则排开水的体积变小。
故答案为：竖直向上；变小；变小。
▉题型5 利用阿基米德原理进行简单计算
【知识点的认识】
①F浮＝G排＝ρ液gV排，式中ρ液表示液体的密度，V排是被物体排开的液体的体积，g取9.8N/kg。
②阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。
27．重为5N的木块A在水中在拉力的作用下处于静止状态，此时绳子的拉力为3N，此时木块A受到的浮力大小为F1。剪断绳子后，木块A的运动情况和F1大小情况是（　　）
A．F1＝8N，保持静止 B．F1＝8N，向上运动
C．F1＝3N，保持静止 D．F1＝3N，向下运动
【答案】B
【解答】解：木块此时受到竖直向下的重力、绳子竖直向下的拉力和竖直向上的浮力的作用，木块在这三个力的作用下保持静止状态，
则木块的浮力：F1＝G+F拉＝5N+3N＝8N；
由于F1＞G，所以剪断绳子后，木块将向上运动，故ACD错误、B正确。
故选：B。
28．如图所示，水平桌面上有一底面积为30cm2的圆柱形薄壁容器，容器中竖直放置一个底面积为10cm2圆柱形物块。向容器中缓慢加水600g后，物块对容器底部压力恰好零。若g取10N/kg，ρ水为1.0g/cm3，则加水完成后，物块所受到的浮力大小为（　　）
A．1N B．2N C．3N D．4N
【答案】C
【解答】解：根据ρ可得加入水的体积为：
V水600cm3，
向容器中缓慢加水600g后，物块对容器底部压力恰好零，说明此时物块恰好处于漂浮状态，但还没有离开容器底部，加入的水分布在物块的周围，
则此时水的深度为：
h30cm；
物块排开水的体积为：
V排＝S物块h＝10cm2×30cm＝300cm3＝3×10﹣4m3，
物块所受到的浮力大小为：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣4m3＝3N，故C正确。
故选：C。
29．如图甲所示，我国自行研制的ZBD﹣05两栖步兵战车，是世界上水上行驶最快的战车。战车质量为26t，履带着地总面积为4m2，它具有独特的前部防浪板和尾部滑行板，水中航行时，两者配合可以降低阻力，提高速度，有力增强了我军抢滩登陆的能力。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。则：
（1）尾部滑行板设计成如图乙所示的水翼形状，使其在水中行驶时获得向上的抬升力，它依据的物理学原理是 　流体在流速越大的地方，压强越小　 。
战车在抢滩登陆接近水平岸滩时，收起尾部滑行板，履带已着地，但仍有4m3的车体浸在水中，如图丙所示。
（2）战车的重力是多大？
（3）此时战车受到的浮力是多大？
（4）此时地面对履带的压强是多少？
【答案】（1）流体在流速越大的地方，压强越小；
（2）战车的重力是2.6×105N；
（3）此时战车受到的浮力是4×104N；
（4）此时地面对履带的压强是5.5×104Pa。
【解答】解：（1）尾部滑行板上表面凸起，上表面的水速度大、压强小，下表面的水速度小、压强大，因此滑行板上下表面存在向上的压力（压强）差，所以获得升力；所以物理学原理是流体在流速越大的地方，压强越小；在流速越小的地方，压强越大；
（2）战车的重力为：G＝mg＝26×103kg×10N/kg＝2.6×105N；
（3）战车受到的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4m3＝4×104N；
（4）地面受到的压力为：F＝G﹣F浮＝2.6×105N﹣4×104N＝2.2×105N；
履带对地面的压强是：p5.5×104Pa。
答：（1）流体在流速越大的地方，压强越小；
（2）战车的重力是2.6×105N；
（3）此时战车受到的浮力是4×104N；
（4）此时地面对履带的压强是5.5×104Pa。
30．用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水）如图甲，然后将其逐渐浸入水中，图乙是弹簧测力计的示数F随圆柱体逐渐浸入水中深度h的变化情况，求：
（g取10N/kg）
（1）圆柱体受到的最大的浮力；
（2）圆柱体的密度。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由图可知，圆柱体重G＝2N，
∵当圆柱体全浸入时，弹簧测力计的示数F′＝1.6N，
∴圆柱体受到的最大浮力（全浸入时）：
F浮＝G﹣F′＝2N﹣1.6N＝0.4N；
（2）圆柱体的质量：
m0.2kg；
∵圆柱体全浸入时圆柱体受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV，
∴圆柱体的体积：
V＝V排4×10﹣5m3，
∴ρ物5×103kg/m3。
答：（1）圆柱体受的最大浮力为0.4N；
（2）圆柱体的密度为5×103kg/m3。
31．装有适量水的容器放在水平桌面上，用轻质细绳将物体A系在容器底部，如图所示。已知：物体A所受重力为16N，物体A静止时细绳对它竖直向下的拉力为4N。g取10N/kg。求：
（1）物体A所受浮力F浮；（请画出物体A受力的示意图）
（2）物体A的密度ρA。
【答案】（1）物体A所受浮力F浮为20N；
（2）物体A的密度ρA为0.8×103kg/m3。
【解答】解：（1）物体A在水中受到竖直向下的重力、绳子对物体A竖直向下的拉力以及水对物体A竖直向上的浮力作用，受力示意图如图所示：
物体A在这三个力的作用下保持静止，则物体A所受浮力F浮＝G+F拉＝16N+4N＝20N；
（2）由图可知，物体A浸没在水中，物体A的体积等于物体A排开水的体积，
由F浮＝ρ液gV排可知，物体A的体积：V＝V排2×10﹣3m3，
由G＝mg可知，物体A的质量：m1.6kg，
物体A的密度：ρA0.8×103kg/m3。
答：（1）物体A所受浮力F浮为20N；
（2）物体A的密度ρA为0.8×103kg/m3。
▉题型6 探究浮力的大小与排开液体重力的关系
【知识点的认识】
1.实验：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系；
2.实验步骤：
①用弹簧测力计测出物体重力记作F1
②将溢水杯中装满水，将挂在弹簧测力计下的物体浸没在水中读出弹簧测力计的示数记作F2，同时用小桶收集溢出来的水
③用弹簧测力计测出桶和水的总重记作F3，
④用弹簧测力计测出空桶的重记作F4.
3.实验分析：物体受到的浮力：F1﹣F2，物体排开液体的重力F3﹣F4。如果F1﹣F2＝F3﹣F4，可得出阿基米德原理
4.实验结论：
浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于排开液体的重力。这就是著名的阿基米德原理。可用公式表示为F浮＝G排＝ρ液gV排。
32．某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为 　3.8　 N；
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块与杯底没有接触，石块受到的浮力大小为 　1.4　 N，石块排开的水所受的重力可由 　A、D　 （填字母代号）两个步骤测出，其大小为 　1.4　 N；
（3）由以上步骤可初步得出结论：浸没在水中的物体浮力的大小等于 　物体排开的水所受的重力　 ；
（4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是 　A　 ；
A．用原来的方案和器材多次测量取平均值
B．用原来的方案将水换成酒精进行实验
C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
（5）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则 　能　 （填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。
【答案】（1）3.8；
（2）1.4；A、D；1.4；
（3）物体排开的水所受的重力；
（4）A；
（5）能。
【解答】解：（1）由步骤B可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的指针在3N偏下4个小格，所以石块的重力为3.8N；
（2）由步骤C可知，石块浸没在水中受到弹簧测力计的拉力为2.4N，由称重法可知，石块浸没在水中受到的浮力为：
F浮＝G﹣F拉＝3.8N﹣2.4N＝1.4N；
由步骤A可知，空桶的重力G桶＝1.2N，由步骤D可知，排开的水与桶的总重力G总＝2.6N，故由步骤A、D可测出石块排开的水所受的重力为：
G排＝G总﹣G桶＝2.6N﹣1.2N＝1.4N；
（3）石块浸没在水中受到的浮力F浮＝1.4N，石块排开的水所受的重力G排＝1.4N，F浮＝G排，所以由以上步骤可初步得出结论：浸没在水中的物体浮力的大小等于物体排开的水所受的重力；
（4）“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验，可多次测量寻找普遍规律。
A．测量型实验可多次测量取平均值减小误差，但此实验为探究型，不能求平均值，故A符合题意；
B．用原来的方案将水换成酒精进行多次实验，可避免结论的偶然性，便于找出普遍规律，故B不符合题意；
C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验，可避免结论的偶然性，便于找出普遍规律，故C不符合题意；
所以继续进行的操作中不合理的是A；
（4）只将石块的一部分浸入水中，排开水的体积减小，排开水的重力减小，浮力减小，但仍满足F浮＝G排，所以能得出得到与（3）相同的结论。
故答案为：（1）3.8；
（2）1.4；A、D；1.4；
（3）物体排开的水所受的重力；
（4）A；
（5）能。
33．小华利用图装置探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
（1）小华的实验步骤如图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；若F1﹣F3＝　F4﹣F2 ，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系；
（2）实验完成后，小华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）对实验装置进行了改进，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，观察到A的示数逐渐 　变小　 ，B的示数逐渐增大，且A、B示数的变化量 　相等　 （选填“相等”或“不相等”）。
（3）上述实验完成后，小华还探究了“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”，他用橡皮泥代替实心圆柱体物块，操作步骤如下：
A.将橡皮泥做成“碗”状并放入盛水的烧杯中，使其漂浮在水面上，杯中水深h1；
B.把橡皮泥从水中取出捏成团状，再放入烧杯中，其下沉至杯底，杯中水深h2；
①由此小华认为：物体受到的浮力与其形状有关，其结论错误的原因是：他只关注了橡皮泥形状的改变，而忽略了 　排开液体体积　 （选填“液体密度”或“排开液体体积”）对浮力大小的影响。
②橡皮泥第一次受到的浮力 　＞　 （选填“＜”“＝”或“＞”）第二次受到的浮力；两次受到的浮力变化量为 　ρ水gS（h1﹣h2）　 （已知烧杯的底面积为S、水的密度为ρ水、g，用上述已知量和所测量的字母表示）。
【答案】（1）丁；F4﹣F2；（2）变小；相等；（3）①＞；②排开液体体积；ρ水gS（h1﹣h2）。
【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；
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；
（2）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；
（3）①由此小华认为：物体受到的浮力与其形状有关，其结论错误的原因是：没有利用控制变量法，即只关注了橡皮泥形状的改变，没有控制排开相同体积的液体；
②由物体的浮沉条件可知，橡皮泥漂浮时F浮1＝G，橡皮泥下沉时F浮2＜G，则F浮2＜F浮1；
两次受到的浮力变化量为：ΔF浮＝F浮1﹣F浮2＝ρ水gS（h1﹣h2）。
故答案为：（1）丁；F4﹣F2；（2）变小；相等；（3）①＞；②排开液体体积；ρ水gS（h1﹣h2）。

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