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浙教版八上科学 4.4 水的浮力 培优练习
一、选择题
1．如图所示，学校项目化小组制作了一个基于密度计原理测量酒度数的仪器。如图所示，该仪器上端开口，下端密封。通常情况下，酒的度数越高，酒的整体密度反而越低，下列关于该仪器说法错误的是（　　）
A．所标刻度越往上，示数越小
B．该仪器的刻度是不均匀分布的
C．在不同度数的酒中漂浮时，该仪器受到的浮力相同
D．若该仪器无法在溶液中直立，则需要增加仪器底部质量
2．用弹簧测力计悬挂一实心物体，将物体从水面上方某一高度匀速下降，如图甲所示。物体下降过程中，弹簧测力计示数F与物块下降高度h的关系如图乙所示。
据图可知(ρ水=1.0×103千克/米3)（　　）
A．物体受到的最大浮力是5牛
B．物体的体积是500厘米3
C．物体的密度是2.25×103千克/米3
D．物体浸没后，下降过程中，物体受到的浮力越来越大
3．小科自制“浮力秤”，用来称量物体的质量，如图所示。它是由浮体和外简构成的，浮体包括小筒和秤盘。已知小筒的质量为50g，简内装入100g的细砂，底面积为20cm2，可浸入水中的最大深度为20cm，秤盘的质量为10g，外筒是足够高的透明大筒，容器壁厚度可忽略不计。下列说法正确的是（　　）
A．不放物体时，小筒底部受到的压力是1.6N
B．该秤能称出物体的最大质量是400g
C．小筒上的表示质量的刻度线是均匀的，且刻度的特点是上小下大
D．若想增大该浮力秤的最大测量值，可以减小透明大简中液体的密度
4．游泳时，将露出水面的双手浸入水中可以获得更大的浮力，使人上浮防止溺水，如图所示。手浸入水中的过程中，浮力增大的原因是（　　）
A．减少了人的重力 B．减少了空气对人的阻力
C．增大了人的密度 D．增大了人排开水的体积
5．水平桌面上放有两个完全相同的烧杯，分别盛有两种不同液体，将A、B两个质量相等的实心物体( 分别放入甲、乙两种液体中，如图所示，两物体静止时两容器中液面相平 （　　）
A．容器甲中液体密度大于容器乙中液体密度
B．物体A 受到的浮力小于物体B 受到的浮力
C．容器甲对桌面的压力小于容器乙对桌面的压力
D．容器甲底部受到液体的压强小于容器乙底部受到的液体压强
6．水平桌面上放有甲、乙两个完全相同的柱状容器。在甲容器内倒入部分液体A，在乙容器内倒入部分液体A和水 (液体和水不相溶，且ρA>ρ水)。然后分别在两容器内放入质量相等的冰块，此时甲容器内液面和乙容器内液面恰好相平，如图所示。若冰块全部熔化后，甲、乙两容器内水面距离容器底部分别为h1和h2，水和液体A之间的界面距离容器底部分别为h1'和h2'，则( )
A． B．
C． D．
7． 甲、乙体积相同， 乙、丙质量相等，将它们放入水中静止时如图所示，其中丙为沉底，则下列说法正确的是 （　　）
A．甲所受的浮力大于甲所受的重力
B．乙物体受到的浮力最大
C．丙物体的平均密度最小
D．若三个物体均由同种材料制成，则丙一定实心
8．如图所示，水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的圆柱形容器，容器内水面高度相同。若甲容器内只有水；乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上；丙容器中有一个空心小球静止时悬浮在水中。则下列四种说法正确的是（　　）
A．如果向乙容器中加盐水，木块静止时受到的浮力变大
B．三个容器对桌面压强一样大
C．如果将小球分成大小两块，小球仍悬浮在水中
D．丙容器中的水对容器底部压强最大
9．如图所示，某圆柱形薄壁容器装有适量的水，其底面积为20 cm2，将物体 B 放入水中时，通过台秤测得总质量为150g；使用一绳子提起物体B，物体B刚好有一半体积露出水面时保持静止不动，此时台秤示数为70g，并测得容器内液面下降了1 cm。下列说法中，
正确的是(g 取 10 N/ kg)(　　)
A．物体B 的体积是20 cm3
B．物体B 受到的浮力减少了0.8 N
C．物体B 的重力是1.2 N
D．物体 B 的密度是
10．如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8 N、边长为10 cm的立方体物块M，M 与容器底部非紧密接触。用流速恒为5mL/s的水流向容器内注水，容器中水的深度h 随时间t的变化关系如图乙所示。下列分析中，错误的是(g取10 N/kg)(　　)
A．物块 M 的密度为
B．当t=140s时，物块M 在水中处于漂浮状态
C．当t=140s时，水对容器底部的压力大小为15 N
D．图乙中a 的值为10
11．如图所示为古人用“浮船捞铁牛”的过程示意：①将装满土的船开到铁牛上方，将陷在河底的铁牛和装满土的船用绳索系在一起；②把船上的士铲到水里，船身上浮，利用绳索将铁牛拉起；③把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛。船在图示①②③时，所受浮力最大的是
A．① B．② C．③ D．一样大
12．小李同学利用鸭蛋、刻度尺、塑料小碗、底面积为S的柱形容器做了如下实验。他先向容器内倒入适量的水，再放入塑料小碗使其漂浮，如图甲所示，用刻度尺测出水面到容器底的竖直高度将鸭蛋放入小碗中，小碗仍漂浮，如图乙所示，用刻度尺测出水面到容器底的竖直高度 ；将鸭蛋从小碗中取出放入水中，鸭蛋沉底，如图丙所示，用刻度尺测出水面到容器底的竖直高度。 水的密度用 表示，下列说法正确的是（）
A．甲、丙两图容器对桌面的压力差是
B．乙、丙两图中水对塑料小碗压力的变化量是
C．丙图中容器底对鸭蛋的支持力是
D．此鸭蛋的密度表达式
13．在三支相同的平底试管内装入等量铁砂，然后分别放入装有甲，乙，丙三种不同液体的相同烧杯里，其静止状态如图所示，此时三个烧杯中的液面相平，则下列说法中正确的是（　　）
A．三种液体对试管的浮力大小关系是
B．三种液体的重力大小关系是
C．三种液体对烧杯底部的压强大小关系是
D．三支试管底部所受液体压强大小关系是
14．港珠澳大桥是连接香港、珠海、澳门的超大型跨海通道，大桥在水下施工时，要向水中沉放大量的施工构件。现将一个棱长2米的正方体沉入水中，在下沉过程中，其下表面到水面的距离为h(如图甲) ，钢绳拉力、正方体所受浮力随着h的增大而变化 (如图乙) 。下列选项中说法
正确的是 千克/米3， g取10牛/千克) （　　）
A．表示该正方体所受浮力随h变化的图线是①
B．该正方体浸没在水中时所受浮力为 牛
C．该正方体的质量为16吨
D．该正方体的密度为 千克/米3
15．“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务，返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时，经历了如图所示三种情况：图甲中铁锚部分浸入水中；图乙中铁锚完全浸没水中但未触底；图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为，它们的大小关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
16．如图甲，一个柱形容器放在水平桌面上，容器中放着一个底面积为100cm2，高为12cm均匀实心长方体木块A，A的底部与容器底用一根细绳连在一起，向容器中加入1.8kg的水时，木块A对容器底部的压力刚好为0，如图乙所示，此时容器中的水的深度为9cm。已知细绳长度为L=8cm，=1.0×103kg/m3。若继续缓慢向容器中加水，当容器中的水的总质量为4.5kg时，停止加水，如图丙所示。此时将与A相连的细绳剪断。整个过程中无水溢出，下列说法正确的是（ ）
A．当木块A对容器底部的压力刚好为0，A受到的浮力为8N
B．木块A的密度为0.8g/cm3
C．图丙中，细绳剪断前，水对容器底部的压强为2400Pa
D．细绳剪断前、剪断后木块静止时，水对容器底部压强的变化量为50Pa
二、填空题
17．小南同学学习了浮力的有关知识后，制作了一台浮力秤，可方便地称量物体的质量，其构造如图甲所示。已知小筒底面积为，小筒和秤盘总重0.8N。
（1）如图甲，当秤盘上不放物体时，应在小筒A处标出该浮力秤的　 　刻度；
（2）如图乙，在秤盘上放一物体后，小筒浸入水中的深度为0.2米，则该物体的质量为　 　。（g=10牛/千克）
18．一圆筒形容器内装有水，圆筒内横截面积为 现将混有石子的冰块放入水中，冰块正好悬浮(如图)，此时发现筒内水面上升4cm，若冰的密度为石块的密度为 ，则石子的体积为　 　。当冰块全部熔化后，水面下降　 　cm。
19．甲、乙、丙三个体积相同的物体，其密度分别为：克／厘米；克／厘米；克／厘米3 。当它们静止在密度为 1.05 克／厘米3 的液体中时，受到的浮力分别为。则
（1）　 　（填＂＞＂或＂＜＂或＂＝＂）。
（2）乙物体可能处于图中哪些位置？　 　（用图中数字表示）
20．如图甲所示，水平桌面上放着这一个底面积为15cm2的烧杯，烧杯内装有一定量的水，一个底面积4cm2，高10cm的圆柱形物块漂浮在水面上，露出水面的高度为1cm；现往容器中加入密度为0.8×103kg/m3的植物油，使物块上表面与油面相平，如图乙所示。请分析计算：
（1）图甲中物块所受浮力为　 　N；
（2）图乙中所加植物油的质量为　 　g。
21．甲、乙两个实心物体，它们的质量相同，其密度分别为千克/米3和千克/米3。甲、乙均被弹簧拉住，使它们静止在水中，受到的浮力分别为F 和F2。甲、乙物块所受浮力之比为　 　，甲、乙物块所受弹簧拉力之比为　 　。
22．如图为A、B、C三个物体静止在甲、乙、丙三杯液体中的情形。
（1）若A、B、C三个物体体积相同，甲、乙、丙三杯中是同种液体，则受到浮力最大的物体是　 　，受到重力最大的物体是　 　。(均填“A”“B”或“C”)
（2）若A、B、C三个物体体积和质量都相同，则甲、乙、丙三杯液体中密度最大的是　 　(填“甲”“乙”或“丙”)。
三、实验与探究题
23．在“制作简易密度计”的项目化学习过程中，某学习小组制作步骤如下：
①取一根粗细均匀的塑料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口，使塑料吸管能竖直漂浮在液体中。
②将吸管分别放到不同密度的液体中，测出浸入的深度，记录数据如下表，并在吸管上标出相应密度的刻度线。
实验数据记录表
实验次数 1 2 3 4
液体的密度 0.8 0.9 1.0 1.1
浸入的深度 h/cm 6.3 5.6 5. 4.5
（1）如图1是某同学将密度计放在甲、乙两种液体中静止时的情况(液面到吸管底部的距离H>h)，则两种液体密度的大小关系为：ρ甲　 　(填“>”“<”或“=”)ρ乙。
（2）经数据分析，该同学认为该密度计刻度间距不均匀。他的判断理由是　 　。
（3）制作完成后发现标注的刻度线间隔较小，若想提高密度计的精确程度，可以作出的改进有____。(填字母，可多选)
A．换用管径更小的吸管 B．改用更长的吸管(管径不变)
C．在相邻刻度间标注更多刻度 D．适当增加配重金属丝的质量
（4）改进制作后，利用该密度计测量某液体的密度，出现如图2所示的沉底情形。出现该现象的可能原因是　 　。(写出一种即可)
24．图甲所示水下滑翔机是一种新型的水下机器人，图乙是其部分结构示意图。机身上搭载密封舱和非密舱，两者外壳受压后不易变形；两个舱内有装油囊，其中外油囊外侧通过非密舱开口与外界海水接触。在液压泵的控制下，油在内、外油囊间来回转移，实现水下滑翔机上浮或下潜。
（1）当液压泵给外油囊充油时，水下滑翔机受到的浮力会　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
（2）当用一条缆绳吊着水下滑翔机，从空中缓慢下放至浸没于水面下，缆绳的拉力F随下降的高度h变化规律如图丙所示。求此时水下滑翔机的总体积是多少立方米 (不计水的阻力，假设该过程中内、外油囊体积均不变。)
（3）解开缆绳后，若想使水下滑翔机在水中悬浮，应向外油囊压入多少 kg的煤油 (忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响)
25．为了测量鹅卵石的密度，小明进行了如下实验：
①将一个塑料杯漂浮在盛满水的溢水杯中，溢水杯的出水口处放置一个圆柱形容器，如图甲所示。
②将鹅卵石置于塑料杯中，稳定后测出溢出至圆柱形容器内水的深度为 如图乙所示。
③将鹅卵石从杯中取出并投入溢水杯中，将容器中的水缓慢倒入溢水杯直至刚好盛满，并测出圆柱形容器中剩余水的深度 如图丙所示。
（1）鹅卵石的密度 =　 　。
（2）为了提高鹅卵石密度的测量精确度，下列方法中，可行的有（ ）(多选，填字母)。
A．更换容积更小的溢水杯
B．更换横截面积更小的圆柱形容器
C．更换质量更大的塑料杯
D．用密度更小的液体替换水
（3）小明用该方法测量液体密度，并将密度值直接标记在圆柱形容器壁上。具体做法：如图丁所示，在塑料杯上标记规定体积 的刻度线，将塑料杯漂浮在盛满水的溢水杯中，将不同密度的液体依次注入塑料杯中至 的刻度线处，在圆柱形容器的水面位置标记不同的密度值。试分析容器壁密度值刻度是否均匀，并简要说明理由。
26．某校开展了“自制潜水艇”项目挑战赛。
【明确问题】设计制作能自由浮潜的潜水艇。
【设计方案】小金设计的潜水艇如图所示。
【实施计划】
①小金选取了3个550mL的带瓶盖的矿泉水瓶，300mL 注射器和配套的塑料软管，用胶水按图组装潜水艇(瓶子本身及连接部分的质量、体积不计)。
②为了确保潜水艇密封性良好，小金使用了 150g 的密封胶泥密封了连接处(胶泥体积不计)，并对气密性进行了检验。
③为确保潜水艇能平稳下潜，小金在两边的生活舱中各加了 500g的配重。
【检验产品】小金利用评价量规测试本组的自制潜水艇。
评价指标 作品等级
合格 待改进
功能舱 分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱大于水舱 生活舱 和水舱没有独立分开
平稳性 上浮和下潜过程都能保持水平 上浮或下潜过程中不能保持水平
浮潜情况 能实现漂浮和下沉 不能上浮或下沉
根据上述内容回答下列问题：
（1）为验证水舱和针筒之间气密性，小金的操作是堵住两边进出水口，向外拉动注射器活塞，然后松手，观察到　 　，表明气密性好。
（2）将潜水艇放置在水面上，要使潜水艇下潜，应　 　(填“向外拉动活塞”或“向内推动活塞”)。
（3）依据评价量规，小金自制的潜水艇在“功能舱分区设计”评价指标项的作品等级为　 　。
（4）通过计算，说明小金自制的潜水艇在“浮潜情况”评价指标项应确定为哪个等级。
27．小敏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甲所示的探究.
（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，如图乙所示分析图像可知：
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，金属圆柱体浸没时受到的浮力为　 　.
四、综合题
28．如图所示，边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连，容器中液面与A上表面齐平，此时绳子对木块拉力F=5N，液体深度h=25cm。从打开容器底部的抽液机匀速外排液开始计时，木块的密度，容器本底部的面积为200cm2。
（1）t=0s时，求木块所受浮力；
（2）容器中的液体密度；
（3）抽液机每秒抽出20g的液体，请画出木块所受浮力随时间变化过程图像。
29． 如图甲所示，建造海底隧道时，先将钢筋混凝土制成的沉管两端密封，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。沉到海底后，将其下半部分埋入海底的泥沙中，再将灌入其中的海水全部抽出，此时空心密封沉管不会再上浮，海底隧道就建成了。某节密封长方体沉管的体积为 ，如图乙所示，质量为7.8x107kg 。（海水密度取 ，g =10N /kg ）
（1）当不断向沉管中灌水，在浸没之前其所受浮力　 　（选填“变大 ”、“变小 ”或 “不变 ”）。
（2）灌水前沉管漂浮在海面上受到的浮力是多少？
（3）沉管要沉入海底，至少需注入海水的重力是多少？
30．如图所示，一根细绳悬挂一个半径为质量为m的半球，半球的底面与容器底部紧密接触，此容器内液体的密度为，高度为，大气压强为，已知球体的体积公式是，球表面积公式是。则：求
（1）液体对半球的压力？
（2）若要把半球从水中拉起，则要用的竖直向上的拉力F至少为多少？
31．如图所示，水平桌面上有一个连通器，是用细管将两个柱形容器的底部连通后构成，细管上安装有阀门K（处于关闭状态）。左侧容器的底面积，水中有一圆柱形小桶A，质量、底面积，用长的细绳连接着重、边长为10cm的均匀正方体B，A和B保持静止时，细绳已经拉直狚未产生拉力。右侧容器的底面积，水的深度，求：（ g 取，细绳不可伸长，B与容器底未紧密接触）
（1）圆柱形小桶A所受浮力的大小；
（2）左侧容器底部对正方体B产生的支持力：
（3）打开阀门K，直到水不流动。则水最终对容器底部的压强为多少（整个过程水未进入小桶A中）。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】AC、沉浮条件：物体处于漂浮或悬浮时，浮力等于重力；上浮时，浮力大于重力；下沉时，浮力小于重力。
B、根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排以及V=Sh进行分析，得出深度与液体密度的关系，判断刻度是否均匀，若成正比，则刻度均匀。
D、无法直立的原因是重心偏高，所以采用使重力降低的措施即可，例如增大仪器底部的质量。
【解答】AC、密度计始终漂浮，由沉浮条件可知，浮力等于重力，重力不变，可知浮力不变。由F浮=ρ液gV排可知，排开液体的体积越大（刻度越往上），液体的密度越小，酒的读数越高，示数越大，故A错误，符合题意，C正确，不符合题意；
B、设仪器重力为G，横截面积为S，浸入深度为h，由得，可见h和液体密度成反比，因此刻度是不均匀的，故B正确，不符合题意；
D、若仪器无法直立，说明重心偏上，增加仪器底部的质量可以降低重心，让仪器直立漂浮，故D正确，不符合题意。
故答案为：A。
2．【答案】C
【知识点】密度公式的应用；阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）根据图象，分析出物体的重力G，完全浸没时的拉力F，从而可根据F浮=G-F求出完全浸没时的浮力，即最大浮力；
（2）利用阿基米德原理求完全浸没时排开液体的体积，即物体的体积；
（3）利用物体的重力求出质量，根据密度公式得出物体的密度；
（4）完全浸没时排开液体的体积不变，根据阿基米德原理可知浮力的变化。
【解答】A、由图像可知，物重，当物体完全浸没时，拉力，则该物体受到的最大浮力，故A不符合题意；
B、由得，物体的体积，故B不符合题意；
C、物体的质量
物体的密度，故C符合题意；
D、物体浸没后，下降过程中，物体排开液体体积不变，液体密度不变，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力不变，故D不符合题意。
故答案为：C。
3．【答案】A
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】A.不放物体时，小筒、秤盘和沙子漂浮，此时它们受到的浮力等于重力，据此结合浮力产生的原因计算即可；
B.根据V排=Sh计算小筒排开水的最大体积，根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排计算出小筒受到的最大浮力，根据G物=G浮力-G计算称量物体的最大重力，进而计算出物体的最大质量；
C.根据漂浮条件和阿基米德原理找到物体质量随浸入水的深度的关系式，据此分析判断；
D.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析判断。
【解答】 A.不放物体时，小筒、秤盘和沙子漂浮，此时它们受到的浮力等于重力。根据浮力产生的原因F浮=F下-F上可知，此时底部受到的压力等于浮力，故F=G=（0.01kg+0.05kg+0.1kg）×10N/kg=1.6N，故A正确；
B.根据题意可知，该小筒的底面积为20cm2，可浸入水中的最大深度为20cm，
则它排开水的最大体积V排=Sh=20cm2×20cm=400cm3=4×10-4m3；
则小筒受到的最大浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N；
则物体的最大重力G物=G浮力-G=4N-1.6N=2.4N，
则称量物体的最大质量为：，故B错误；
C.当小筒漂浮时，浮力等于总重力，即mg+1.6N=ρ水gSh，故质量m与h是一次函数关系，故刻度均匀，而浸入的深度越大，质量越大，故刻度是上大下小，故C错误；
D.想增大该浮力秤的最大测量值，必须增大最大浸入时的浮力，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，在体积不变时，只能增大液体的密度，故D错误。
故选A。
4．【答案】D
【知识点】浮力产生的原因；阿基米德原理；浮力的变化
【解析】【分析】（1）浮力的决定因素：根据阿基米德原理，浮力的大小公式为 F浮= ρ液gV排。在液体密度和g 不变的情况下，浮力大小由V排M决定，V排越大，浮力越大。
（2）选项涉及的物理量特点：人的重力由质量和g决定，质量不变则重力不变；空气阻力与浮力无关；人的密度由自身质量和体积决定，双手浸入水不会改变人的密度。
【解答】根据阿基米德原理知，浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关，游泳时，将露出水面的双手浸入水中可以使得排开液体的体积更大，液体密度不变，可以获得更大的浮力。
故答案为：D。
5．【答案】D
【知识点】浮力产生的原因；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；浮力的变化
【解析】【分析】（1）根据浮沉条件，判断浮力大小关系；
（2）根据F浮=ρ液gV排分析液体密度大小关系；
（3）甲、乙两容器对水平桌面的压力等于容器、容器内液体和物体的重力之和；
（4）根据p=ρgh进行分析。
【解答】 AB、两物体质量相等，其重力也相等，
甲图，物体A漂浮，浮力等于重力，即F甲=G；
乙图，物体B悬浮，浮力等于重力，即F乙=G，
所以A物体受到的浮力等于B物体受到的浮力；故B错误；
根据F浮=ρ液gV排，在浮力相同时，由图知VA排＜VB排，所以ρ甲＞ρ乙，故A错误；
C、放入物体AB后，两容器液面相平，VA＜VB，所以VA排＜VB排，说明没放物体之前甲容器中液体的体积大于乙容器中液体的体积，即V甲＞V乙，ρ甲＞ρ乙，由可知，m甲＞m乙，G甲＞G乙；
两容器质量相同，则容器的重力相同，物体质量相同，其重力也相等，但液体的重力G甲＞G乙，
两容器对桌面的压力分别为F甲=G器+G物+G甲，F乙=G器+G物+G乙，
所以F甲＞F乙，故C错误；
D、放入AB后，两容器液面相平，又因为ρ甲＞ρ乙，根据p=ρgh可知，p甲＞p乙，故D正确。
故答案为：D。
6．【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用；浮力的变化
【解析】【分析】（1）将图乙中漂浮在水和液体A的冰块分为G1、G2；且G1+G2=G冰；由于冰熔化前在甲乙容器里都处于漂浮状态，根据漂浮条件和阿基米德原理得出冰块排开液体的体积V排；冰熔化为水后质量保持不变，据此求出冰块全部熔化的水的体积V水；然后比较V排和V水的大小，即可判断液面的变化情况，并求出液面的变化量；由于冰熔化前甲容器内液面和乙容器内液面恰好相平，根据液面的变化量即可判断冰块全部熔化后，甲、乙两容器内水面距离容器底部的高度大小；
（2）由图可知容器里液体A的体积大小；由于液体和水不相溶且ρA＞ρ水，即可判断水和液体A之间的界面距离容器底部的高度。
【解答】1. 分析冰熔化后水面高度h1、h2
① 甲容器，冰块漂浮在液体A上，根据漂浮条件和阿基米德原理：F浮甲=G甲冰，即ρA g V排甲=m甲冰 g，得V排甲=m甲冰/ρA。冰熔化后变成水，质量不变（m水甲=m甲冰），则熔化后水的体积V水甲=m水甲/ρ水=m甲冰/ρ水。由于ρA＞ρ水，故V水甲＞V排甲，即冰熔化后的水体积大于漂浮时排开液体A的体积，甲容器中液面会上升（上升的体积为V水甲-V排甲）。
② 乙容器，冰块漂浮在水层上，同理：F浮乙=G乙冰，即ρ水 g V排乙=m乙冰 g，得V排乙=m乙冰/ρ水。冰熔化后水的体积V水乙=m乙冰/ρ水，故V水乙=V排乙。这意味着冰熔化后的水体积恰好填补了漂浮时排开的水的体积，乙容器中水面（相对于初始水层）不会上升。
③ 对比h1、h2：初始时两容器液面相平。甲容器因冰熔化后总体积增加（V水甲＞V排甲），液面上升；乙容器冰熔化后总体积不变，液面不变。因此，熔化后甲容器的水面高度h1＞乙容器的h2。
2. 分析液体A与水的界面高度h1'、h2'
① 甲容器：初始只有液体A，冰熔化后生成的水密度小于液体A，会浮在液体A上方，形成水层。界面高度h1'对应的是初始液体A的液面高度（因冰熔化生成的水浮在上方，液体A的体积未变，容器横截面积相同，故液体A的液面高度不变，即界面高度等于初始液体A的高度）。
② 乙容器：初始时两容器液面相平，乙容器初始有额外的水层，因此乙容器中初始液体A的体积小于甲容器中液体A的体积（相同液面高度下，乙的液体A被上层水占据部分空间）。冰熔化后，两容器液体A的体积均未改变，容器横截面积相同，体积越小，高度越低。因此，乙容器中液体A与水的界面高度h2'＜甲容器的h1'。
综合判断：h1＞h2，h1'＞h2'。
故选：C。
7．【答案】B
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 A.根据物体的浮沉条件分析浮力与重力的关系。
B.根据阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排判断浮力的大小，结合浮沉条件比较它们受到的浮力大小；
C.根据物体的浮沉条件比较密度大小；
D.根据三者密度大小确定实心的分布情况。
【解答】 A.甲处于漂浮状态，所以甲所受的浮力等于甲所受的重力，故A错误；
B.甲、乙体积相同，由F浮=ρ液gV排可知，F乙浮＞F甲浮，乙、丙质量相等，所以乙、丙所受的重力相等，但是丙沉底，所以丙所受浮力小于丙的重力，即F丙浮＜F乙浮，所以乙受到的浮力最大，故B正确；
C.甲处于漂浮，甲的密度小于水，乙处于悬浮，乙的密度等于水，丙沉底，所以丙的密度大于水的密度，所以丙物体的密度最大，故C错误；
D.若三个物体均由同种材料制成，甲、乙体积相同，甲排出水的体积小于乙，所以甲一定为空心，但是丙为沉底，也可能是丙中空心的部分最小，甲中的空心部分最大，故D错误。
故选B。
8．【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】A.木块漂浮在乙容器中，向乙容器中加入盐水后，液体密度增大，木块仍然漂浮在液面上，受到的浮力和自身的重力相等；
B.物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等，根据阿基米德原理可知物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等，据此可知三容器内液体和物体的总重力的关系，水平面上物体的压力和自身的重力相等，据此得出三个容器对水平桌面的压力关系，再根据判断压强大小；
C.空心的小球，分开后可能是实心的；
D.三个容器水面高度相同，根据p=ρgh可知三个容器的底部受到水的压强关系。
【解答】 A.木块漂浮在乙容器中，向乙容器中加入盐水后，液体密度增大，木块将上浮一些，但木块静止后仍然漂浮在液面上，所以木块受到的浮力仍等于木块的重力不变，故A错误；
B.在甲容器中，甲容器对于桌面的压力F甲=G水+G杯-------①；
在乙容器中，由于木块漂浮，所以F浮木=G木=G排，
则乙容器对桌面的压力F乙=G水'+G木+G杯=G水'+G排+G杯，
因为G水'+G排=G水，所以F乙=G水'+G排+G杯=G水+G杯-------②；
在丙容器中，由于小球悬浮，所以F浮球=G球=G排'，
则丙容器对桌面的压力F丙=G水″+G球+G杯=G水″+G排'+G杯，
因为G水″+G排'=G水，所以F丙=G水″+G排'+G杯=G水+G杯-------③；
所以F甲=F乙=F丙，因为容器的底面积相同，由，可知三个容器对桌面压强一样大，故B正确；
C.空心小球悬浮，分开后可能是实心的，就会下沉，故C错误；
D.三个容器水面高度相同，根据p=ρgh可知水对容器底的压强相等，故D错误。
故选B。
9．【答案】D
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 A.由“物体B刚好有一半体积露出水面时保持静止不动，测得容器内液面下降了1cm。”
根据得出物体B的体积；
B.第二幅图中液面比第一幅图中液面降低了1cm，圆柱形容器装有适量的水，底面积为20cm2，
物体受到的浮力等于排开的水的重力，根据ΔF浮=ΔG排=ρ水gΔV排=ρ水gSΔh算出物体B受到的浮力减少量；
C.第一次通过磅秤测得总质量150g，则有G=mg可知，G杯+G水+GB=m1g，
根据F浮=ρ水gV排=ρ水gV算出物体B全部浸没时的浮力；
第二次此时磅秤示数为70g，这里一半体积浸入，故此时的浮力为F浮，则G杯+G水+GB-F拉=G杯+G水+F浮=m2g，
根据一、二两次的数据算出B物体的重力；
D.由G=mg算出B物体的质量，根据算出物体B的密度。
【解答】因为物体 B 刚好有一半体积露出水面且保持静止不动时，测得容器内液面下降了 1 cm，可得△V排 则物体B的体积 故A错误；
图乙中液面比图甲中液面降低了1 cm，则物体 B 受到的浮力减少了 故B错误；
第一次通过台秤测得总质量为150g，则 =0.15kg×10 N/ kg=1.5 N……①，物体 B 浸没时的浮力 < ，第二次台秤示数为70g，这里物体 B 有一半体积浸入，故此时的浮力为 则 。由①-②得， 解得GB=1N，故C错误；
由G=mg 知物体B的质量 则物体B 的密度 故 D正确。
故选D。
10．【答案】D
【知识点】密度公式的应用；二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据物体的重力和变长可计算质量和体积，结合密度公式可计算物体的密度。
物体的密度小于液体的密度，可知物体最终将漂浮在水面上，此时浮力等于重力。
【解答】A、物块M的体积 物块M的质量 物块M 的密度 故A正确，不符合题意；
B、当t=140s时，水的深度为h=12cm，大于立方体物块M的边长，根据浮沉条件可知，物块在水中处于漂浮状态，故B正确，不符合题意；
C、当t=140s时，注入的水的体积 则 所以水对容器底部的压力 ，故C正确，不符合题意；
D、当t=40 s时，物块M 正好处于刚刚开始漂浮的状态，则 根据 可得， 所以深度 所以a的值为8，故D错误，符合题意。
故答案为：D。
11．【答案】A
【知识点】浮力产生的原因；浮力的变化
【解析】【分析】（1）阿基米德原理：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体所受的重力，公式为。
（2）浮力大小的影响因素：液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，所受浮力越大。本题中液体均为河水，密度不变，因此只需比较船排开水的体积大小即可判断浮力大小。
（3）对 “浮船捞铁牛” 过程的受力分析：①阶段船装满土，吃水最深，排开液体的体积最大；②阶段船上的土被铲入水中，船的重力减小，排开液体的体积变小；③阶段卸下铁牛，船的重力进一步减小，排开液体的体积最小。
【解答】A、在①阶段，船装满土，排开水的体积最大，根据阿基米德原理，此时船受到的浮力最大，A 符合题意；
B、在②阶段，船上的土被铲入水中，船排开水的体积比①阶段小，浮力比①阶段小，B 不符合题意；
C、在③阶段，铁牛已卸下，船排开水的体积最小，浮力最小，C 不符合题意；
D、三个阶段船排开水的体积不同，所受浮力大小不同，D 不符合题意；
故答案为：A。
12．【答案】B
【知识点】密度公式的应用；二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据沉浮条件和阿基米德原理进行分析。
沉浮条件：物体处于漂浮或悬浮时，浮力等于重力；上浮时，浮力大于重力；下沉时，浮力小于重力。
阿基米德原理：。
【解答】A、由图可知，甲丙对桌面的压力差等于鸭蛋的重力，由甲乙可知，浮力差为鸭蛋的重力，可知压力差为，故A错误；
B、乙丙中水对塑料小碗的压力差等于小碗受到的浮力差，由乙丙可知，小碗受到的浮力差等于鸭蛋的重力，可知压力变化量为为，故B正确；
C、由甲丙可知，鸭蛋的体积为，在丙中受到的浮力为，鸭蛋的重力为，可知支持力为，故C错误；
D、此鸭蛋的密度表达式，故D错误。
故答案为：B。
13．【答案】D
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）同一支装入适量的铁砂的平底试管在甲、乙、丙三种不同液体中都漂浮，受到的浮力相等、都等于自身重力；
（2）排开液体的体积不同，根据公式F浮=ρgV排可判断两液体密度的大小；由于烧杯相同，液面相同，根据图示可知：三种液体的体积关系；利用G=mg=ρVg判断液体的重力大小；
（3）由于放入试管后液面等高，根据p=ρgh判断烧杯底部所受压强大小关系；
（4）根据浮力产生的原因得下表面受到的压力关系，利用比较试管底部所受液体压强大小关系。
【解答】A、由于装入等量铁砂的相同的平底试管在三种液体中都漂浮，所以试管受到的浮力
F甲=F乙=F丙=G
故A错误；
B、由图可知：排开的液体体积
V排甲＞V排乙＞V排丙
而
F甲=F乙=F丙
则根据F浮=ρ水V排g可知
ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
烧杯相同，液面相同，根据图示可知：三种液体的体积
V甲＜V乙＜V丙
根据
G=mg=ρVg
可知
G甲＜G乙＜G丙
故B错误；
C、由图可知：放入试管后液面等高
ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
根据p=ρgh可得：烧杯底部所受压强
p甲＜p乙＜p丙
故C错误；
D、物体受到的浮力等于物体上下表面受到液体的压力差，而上表面受到的压力为0，所以
F浮=F下表面-F上表面=F下表面
由于受到的浮力相等，所以下表面受到的压力相等，即
F甲'=F乙'=F丙'
由p=可得
p甲'=p乙'=p丙'
故D正确。
故答案为：D。
14．【答案】C
【知识点】密度公式的应用；阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】A.先分析构件下沉过程中，排开水的体积变大，因此构件受到的浮力变大，当构件排开水的体积不变时，构件受到的浮力也不再改变，而钢丝绳的拉力等于构件的重力减去浮力，即钢丝绳对构件拉力先减小后不变，找出符合浮力变化的图象；
B.构件浸没在水中排开水的体积等于构件的体积，根据F浮=ρ水gV排求出构件浸没在水中所受浮力；
C.根据图乙可知当构件全部淹没时，构件受到的浮力与拉力的关系，根据所受的拉力与浮力大小之和等于物体的重力求出物体的重力，再根据G=mg求出构件的质量；
D.根据密度公式求出构件的密度。
【解答】A.由图甲可知，正方体构件在浸没之前排开水的体积变大，所以浮力逐渐变大，当正方体构件浸没后排开水的体积不变，浮力不变，故正方体构件受到的浮力先增大后不变，则图乙中反映正方体构件所受浮力变化的图像是②，反映拉力随深度变化的图线是①，故A错误；
B当正方体构件浸没在水中时，排开水的体积等于构件的体积：V排=V=（2m）3=8m3，
构件浸没在水中所受浮力：F浮=ρ海水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N，故B错误；
C由图乙可知，当构件浸没后所受的拉力等于浮力，所以构件浸没后，在缓缓沉入的过程中，所受的拉力与浮力大小之和等于构件的重力，
即G=F拉+F浮=2×8×104N=1.6×105N，
由G=mg可知，构件的质量：，故C正确；
D.构件的密度：，故D错误。
故选C。
15．【答案】D
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】首先对考察船进行受力分析，然后根据阿基米德原理分析判断出铁锚对考察船的拉力变化即可判断船身受到的浮力变化。
【解答】对船进行受力分析，因为铁链拉着铁锚缓慢放入水中，所以船和铁锚都处于平衡状态；船受到向上的浮力、向下的重力和铁链对船的拉力；
图甲中铁锚部分浸入水中，铁锚对考察船的拉力为F1，由于考察船处于平衡状态，根据受力平衡可得：F甲=G+F1--------------①
图乙中铁锚完全浸没水中但未触底，铁锚对考察船的拉力为F2，由于考察船处于平衡状态，根据受力平衡可得：F乙=G+F2-------------②
图丙中由于铁锚沉底，则铁锚对考察船的没有拉力，由于考察船处于漂浮状态，根据受力平衡可得：F丙=G-------------②
铁锚部分浸入水中时，根据受力平衡可得：F1=G铁锚-F浮1--------------④
铁锚完全浸没水中但未触底；根据受力平衡可得：F2=G铁锚-F浮2--------------⑤
根据阿基米德原理可知：F浮1＜F浮2，
则F1＞F2---------⑥
由①②③⑥可得：F甲＞F乙＞F丙。
故选：D。
16．【答案】D
【知识点】密度公式的应用；阿基米德原理
【解析】【分析】（1）根据木块A底面积和水的深度，可求木块A排开水的体积，再利用阿基米德原理求物块受到的浮力；
（2）由于木块A对容器底部的压力刚好为0，则重力与浮力相等；利用G=mg求木块的质量，再利用密度公式求木块的密度；
（3）由向容器中加入1.8kg的水时，木块A对容器底部的压力刚好为0，此时容器中的水的深度为9cm。可求出容器的底面积，求出加入4.5kg时木块浸入水中深度的变化量，求出容器中总的水深，由p=ρgh求出此时水对容器的压强；
（4）由（3）中，加入4.5kg时木块浸入水中深度的变化量，可求出木块排开水的体积的变化量，当绳子剪断，木块静止时，排开水的体积的变化量引起容器中水面的下降高度可求出，从而求出压强的变化量。
【解答】A、当木块A对容器底部的压力刚好为0，A受到的浮力为
故A错误；
B、木块A对容器底部的压力刚好为0，可知物体的重力为9N，木块A的密度为
故B错误；
C、由图乙可知
此时绳子刚好拉直时，需要加的水质量为
当加入4.5千克水时，木块浸入水中深度的变化量为
容器中水的深度为
水对容器底部的压强为
故C错误；
D、细绳剪断后，水面下降的高度为
细绳剪断后，木块静止时，水对容器底部压强的变化量为
故D正确。
故答案为：D。
17．【答案】（1）0
（2）0.12
【知识点】重力的大小；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）物体漂浮时，浮力等于物体的总重力。当秤盘上不放物体时，小筒和秤盘的总重力等于它受到的浮力，此时小筒浸入水中的位置 A 处，对应的物体质量为 0，因此应标为零刻度。
（2）阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受的重力，公式为。
（3）重力与质量的关系：物体所受重力与质量成正比，公式为G = mg，其中g为重力加速度。
【解答】（1）当秤盘上不放物体时，小筒和秤盘漂浮在水面上，此时它们受到的浮力等于自身的总重力，没有额外的物体重力，因此此时对应的物体质量为 0，A 处应标零刻度。
（2）小筒受到的浮力为：
；
物体、小筒和秤盘总重为：
G总=F浮=2N，
物体重力为：
G=G总-G0=2N-0.8N=1.2N，
物体的质量为：。
18．【答案】50；0.375
【知识点】密度公式的应用；阿基米德原理
【解析】【分析】 （1）已知圆筒的底面积和水面上升的高度，可以得到冰块和石块排开水的体积；已知混有石块的冰块悬浮在水中，所以浮力等于总重力；已知排开水的体积和水的密度，可以得到受到的浮力，也就得到了总重力，最后得到总质量；
已知冰块、石块的密度及总质量和总体积，列出方程求解石块的体积；
（2）已知冰的质量，可以得到化成水的体积；已知冰的体积和化成水的体积，可以得到减少的体积；已知减少的体积和圆筒的底面积，可以得到水面下降的高度。
【解答】（1）根据题意可知，冰块和石块排开水的体积为V排=S△h=0.02m2×0.04m=8×10-4m3，
那么冰块和石块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N，
因为冰块和石块悬浮，所以它受到的浮力等于重力，即冰块和石块是总重力为G总=F浮=8N，
冰块和石块的总质量为；
设石块的体积为V石，则冰块的体积为8×10-4m3-V石，
石块和冰块的总质量等于石块质量和冰块质量之和，即m总=m石+m冰，
m总=ρ石V石+ρ冰V冰，
即0.8kg=2.5×103kg/m3×V石+0.9×103kg/m3×（8×10-4m3-V石），
解得：V石=5×10-5m3=50cm3；
（2）冰的体积为V冰=V排-V石=8×10-4m3-5×10-5m3=7.5×10-4m3，
冰的质量为m冰=ρ冰V冰=0.9×103kg/m3×7.5×10-4m3=0.675kg，
冰化成水的体积为，
水的体积减小了△V'=V冰-V水=7.5×10-4m3-0.675×10-3m3=0.75×10-4m3，
水面下降了。
19．【答案】（1）＜
（2）2、3
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）物体浮沉判断规律：物体密度小于液体密度，物体漂浮；物体密度等于液体密度，物体悬浮（可以停留在液体内部任意深度）；物体密度大于液体密度，物体下沉。漂浮、悬浮时浮力大小等于物体重力。
（2）悬浮的特点：悬浮的物体能够静止在液面以下液体里任意深度，对应图中 2、3 位置；紧贴容器底部的物体受到底部支持力，不属于悬浮状态。
【解答】（1）甲的密度小于液体密度，甲漂浮，浮力等于甲自身重力；乙的密度等于液体密度，乙悬浮，浮力等于乙自身重力；甲乙体积相同，甲密度更小，甲重力小于乙重力，因此F甲（2）乙物体密度与液体密度相等，物体处于悬浮状态，悬浮物体能静止在液面下方液体任意深度，对应图中 2、3 位置；
故答案为：（1）<；
（2）2、3。
20．【答案】（1）0.36
（2）44
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 （1）首先根据V=Sh求出甲图中圆柱体排开水的体积，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出物体受到的浮力；
（2）由甲图可知，圆柱体漂浮在水面，根据物体的浮沉条件可知物体的重力；假设加入植物油的深度为h油，则物体排开油的体积为V排油=Sh油，排开水的体积为V排水=S（h物-h油），根据物体的浮沉条件可知，F浮'=G，结合阿基米德原理列出关系式解得加入植物油的深度为h油，根据体积公式求出加入植物油的体积，利用密度公式求出加入植物油的质量。
【解答】 （1）根据题意可知，圆柱体的 底面积4cm2，高10cm ，
它露出水面的距离为1cm，则甲图中圆柱体排开水的体积：V排=S柱h1=4cm2×（10cm-1cm）=36cm3，
此时物体受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×36×10-6m3=0.36N；
（2）由甲图可知，圆柱体漂浮在水面，根据物体的浮沉条件可知，物体的重力：G物=F浮=0.36N；
假设加入植物油的深度为h油，物块上表面与油面相平，
则物体排开油的体积V排油=Sh油，排开水的体积为V排水=S（h物-h油），
则物体受到的浮力F浮'=ρ油gV排油+ρ水gV排水=ρ油gSh油+ρ水gS（h物-h油），
根据物体的浮沉条件可知，F浮'=G物=0.36N，
即ρ油gSh油+ρ水gS（h物-h油）=0.36N，
则0.8×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m2×h油+1×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m2×（10×10-2m-h油）=0.36N，
解得：h油=0.05m=5cm，
加入植物油的体积：V油=（S容-S物）h油=（15cm2-4cm2）×5cm=55cm3，
那么加入植物油的质量：m油=ρ油V油=0.8g/cm3×55cm3=44g。
21．【答案】3：4；3：8
【知识点】密度公式的应用；二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据计算甲和乙受到的浮力，由计算甲和乙的重力，据此计算拉力大小。
【解答】由图可知，甲和乙均浸没，排开水的体积等于甲和乙的体积，由可知，浮力之比等于甲和乙的体积之比。甲和乙质量相同，密度之比为kg/m3：kg/m3=4：3，由可知，体积之比等于密度之比的倒数，可知体积之比为3：4，则浮力之比为3：4。
甲和乙的密度均小于水的密度，将漂浮，可知甲和乙受到向下的拉力。甲和乙均属于静止状态，受力平衡，可知拉力等于浮力减重力。甲和乙质量相同，由G=mg可知，重力相同。
，甲的重力为，可知。，甲的重力为，可知。甲受到的拉力为，乙受到的拉力为，甲和乙重力相同，则甲乙的拉力之比为。
22．【答案】（1）C；C
（2）乙
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 （1）根据图片确定排开液体的体积大小关系，根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g判断浮力的大小。根据漂浮条件比较三个物体受到的浮力大小。
（2）根据物体的浮沉情况判断浮力的大小，根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g比较三种液体密度大小。
【解答】 （1）根据图片可知，三个物体排开液体的体积VC排＞VA排＞VB排，
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，三个物体受到的浮力F浮C＞F浮A＞F浮B；
则浮力最大的是物体C。
由于三个物体都处于漂浮状态，则它们受到的浮力都等于重力；
所以物体的重力GC＞GA＞GB；
（2）A、B和C三个物体质量都相同，根据G=mg可知，它们的重力都相等；
三个物体都处于漂浮状态，则它受到的浮力都等于重力，
即浮力F浮A=F浮B=F浮C；
根据图片可知，排开液体的体积VC排＞VA排＞VB排，
根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知，液体密度关系是：ρ丙＜ρ甲＜ρ乙。
23．【答案】（1）<
（2）根据表格数据分析可知，液体密度ρ差值相同时，塑料吸管浸入水中的深度差值不相同(或根据表格数据分析可知，△h与△ρ不成正比；不从表格数据分析不得分)
（3）A；D
（4）密度计的重力过大(或烧杯内液体密度较小)
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）密度计在液体中始终处于漂浮状态，受到的浮力等于自身的重力（F浮 =G）。根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 ，当浮力 G 不变时，液体密度 ρ液 与排开液体的体积 V排 成反比。
（2）本题考查数据分析与函数关系判断。为了判断刻度是否均匀，需要分析液体密度 ρ 与浸入深度 h
的数量关系：若两者成正比例函数，则刻度均匀；若不成正比，则刻度不均匀。
（3）本题考查提高测量仪器精度的方法。精度高意味着密度发生微小变化时，浸入深度的变化量足够明显（即刻度间隔大），需通过改变 V排或G 来调整灵敏度。
（4）本题考查浮沉状态的异常分析。图 2 中密度计沉底，说明浮力小于重力（F浮 【解答】（1）密度计在甲、乙两种液体中均漂浮，故
F浮甲=F浮乙=G。
由图可知 H>h，即密度计在甲液体中排开液体的体积
V排甲>V 排乙 。
根据 F浮=ρ液gV排，在浮力不变时，排开体积越大，液体密度越小，
因此
ρ甲<ρ乙。
（2）判断刻度间距是否均匀的依据是液体密度与浸入深度的乘积是否为定值（或是否成反比）。根据实验数据：0.8×6.3=5.04；
0.9×5.6=5.04；
1.0×5.0=5.0；
1.1×4.5=4.95。
计算结果表明，液体密度 ρ 与浸入深度 h 的乘积（近似）但并非严格恒定的定值，且随着密度增大，深度减小的幅度并不均匀，说明 ρ 与 h 不成正比关系，因此该密度计的刻度间距不均匀。
（3）分析各选项：
A：换用管径更小的吸管。在排开体积变化量相同时，管径越小，高度变化量（h）越大，刻度间隔变大，精度提高，正确；
B：改用更长的吸管（管径不变）。只要重力不变，密度计漂浮时的浸入深度是固定的，仅加长吸管不改变测量范围和刻度间隔，错误；
C：在相邻刻度间标注更多刻度。这是细化刻度标注的方法，未从物理结构上改变仪器的灵敏度，错误；
D：适当增加配重金属丝的质量。增大了总重力 G，为了保持平衡，需要增大排开体积（增加浸入深度），使密度计在液体中更 “敏感”，利于观察微小的深度变化，正确。
故选 AD。
（4）图 2 中密度计沉底，说明 F浮 密度计自身原因：配重金属丝过多，导致密度计重力过大；
液体环境原因：烧杯内液体的密度过小，导致浮力不足。
故答案为：（1）<；
（2）液体密度与浸入深度的乘积不是一个定值（或ρ与h不成正比，或数据计算结果不完全相等）；
（3）AD；
（4）密度计的重力过大（或烧杯内液体密度较小）。
24．【答案】（1）变大
（2）由图丙可知， 水下滑翔机 的重力为800N，浸没后拉力为100N，浮力为800N-100N=700N，在水下的体积为
（3）悬浮时浮力等于重力，解开缆绳，拉力将变为零，需增大100N的浮力才能悬浮，可知油囊的体积为，煤油的质量为。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）由阿基米德原理进行分析。
（2）根据二力平衡进行分析，浮力等于重力减去拉力，再由阿基米德原理计算体积。
（3）减小的拉力由浮力来提供，结合阿基米德原理计算体积变化量，再由密度公式计算煤油的质量。
【解答】（1） 当液压泵给外油囊充油时，油从内油囊转移到外油囊，导致外油囊体积增大，排开海水的体积增加。根据阿基米德原理，浮力与排开液体的体积成正比，因此浮力会变大。
25．【答案】（1）1.3g /cm3
（2）B；D
（3）由m=ρV可知，体积V一定，则液体密度越大，质量越大；将液体注入塑料杯中时，塑料杯受到的浮力增加 ，溢出水的体积V=Sh，则有 圆柱形容器中液体的高度 ρ水、S、V一定，h与ρ液成正比，故密度刻度值均匀。
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】阿基米德原理的内容时浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体受到的重力。公式为F浮=G排=m排液g=ρ液gV排，根据阿基米德原理可知，浸入液体中的物体受到的浮力只与液体密度和物体排开液体的体积有关，与物体浸没在液体中的深度，物体的密度、形状等均无关。物体就漂浮在液面上时，浮力等于重力。
【解答】（1）由图甲和图乙可知，鹅卵石漂浮在水面上，重力等于浮力。根据阿基米德原理，可知鹅卵石的质量等于排开水的质量，即m=m排==，由图丙得，鹅卵石的体积，故鹅卵石的密度。
（2） 选项A：溢水杯的容积不影响测量结果，因为实验中只关注排开水的体积变化，与溢水杯大小无关。不可行。
选项B.：横截面积S越小，相同质量变化引起的h变化越大，测量更灵敏。可行。
选项C：塑料杯的质量m杯在计算中被消去，不影响结果。不可行。
选项D：液体密度越小，相同浮力下排开液体体积越大，测量更灵敏。可行。
（3）由m=ρV可知，体积V一定，则液体密度越大，质量越大；将液体注入塑料杯中时，塑料杯受到的浮力增加 ，溢出水的体积V=Sh，则有 圆柱形容器中液体的高度 ρ水、S、V一定，h与ρ液成正比，故密度刻度值均匀。
故正确答案为：（1）1.3g /cm3；（2）B，D；（3）由m=ρV可知，体积V一定，则液体密度越大，质量越大；将液体注入塑料杯中时，塑料杯受到的浮力增加 ，溢出水的体积V=Sh，则有 圆柱形容器中液体的高度 ρ水、S、V一定，h与ρ液成正比，故密度刻度值均匀。
26．【答案】（1）活塞自动回弹到原位
（2）向外拉动活塞
（3）合格
（4）待改进
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；实验方案设计与评价；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）根据装置气密性的检查方法解答；
（2）根据浮沉条件分析潜水艇重力的变化，进而确定进水还是排水即可；
（3）根据题目描述，结合“功能舱分区设计”指标进行分析；
（4）根据 阿基米德原理F浮=ρ水gV排计算浮力大小和潜水艇重力大小，进行比较，便可给评价指标项确定等级。
【解答】（1） 验证气密性时，堵住进出水口后向外拉动活塞，若气密性良好，松手后由于内部气压减小，外界大气压会将活塞压回原位。因此观察到活塞自动回弹到原位表明气密性好。
（2） 根据图片可知，潜水艇下潜需增大重力（或减小浮力）。 向外拉动活塞 ，水仓内压强减小，则水舱进水，潜水艇总重力增大，当重力大于浮力时，潜水艇下潜。
（3） 根据设计图和生活舱配重（500g）可知，生活舱与水舱独立分开，且生活舱体积（550mL×2）大于水舱（550mL），符合评价量规中“合格”标准。
（4） 根据题意可知，水舱中水的质量为：m水=ρ水V水=1g/cm3×300cm3=300g；
潜水艇的总质量为：m总=m水+m胶+m配=300g+150g+1000g=1450g=1.45kg；
潜水艇的总重力为：G总=m总g=1.45kg×10N/kg=14.5N；
潜水艇排开水的体积为：V排=3×550mL=1650mL=1650cm3=1.65×10-3m3；
潜水艇浸没时受到的浮力为：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.65×10-3m3=16.5N＞14.5N，
所以潜水艇无法下沉，小金自制的潜水艇在“浮潜情况”评价指标为待改进。
27．【答案】（1）越大
（2）a；2.7；1.0
【知识点】浮力产生的原因；浮力大小的计算
【解析】【分析】 （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，结合F浮=G-F拉分析浮力大小和排开液体体积之间的关系；
（2）根据浮力大小和排开液体体积之间的关系判断出哪一条图象是浮力变化的图象，哪一条是拉力变化的图象；
（3）根据拉力变化的图象可知，物体没有浸入到水中前的拉力即为物体的重力；根据浮力变化的图象可得物体完全浸没时的浮力。
【解答】 （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。
28．【答案】（1）木块的重力为
此时木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的拉力，竖直向下的重力，所以t=0s时木块所受浮力为：
（2）容器中的液体密度为
（3）
【知识点】密度公式的应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；浮力的变化
【解析】【分析】（1）根据G=mg=ρVg算出木块的重力；
此时木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的拉力，竖直向下的重力，由平衡力算出t=0s时木块所受浮力；
（2）根据F浮=ρ液gV排算出容器中的液体密度；
（3）抽液机每秒抽出20g的液体，由密度公式算出每秒抽出液体的体积；
第一阶段：木块从初始浸没到恰好漂浮，F浮由10N变为5N，根据F浮=ρ液gV排算出排开水的体积，进而算出这一阶段的时间；
第二阶段：木块从恰好漂浮到恰好触底，该阶段浮力始终为5N，由V=Sh算出排开水的体积，进而算出这一阶段的时间；
第三阶段：物块从恰好触底到液体完全排尽，F浮由5N变为0N，根据F浮=ρ液gV排算出排开水的体积，进而算出这一阶段的时间。
【解答】（1）木块的重力为
此时木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的拉力，竖直向下的重力，所以t=0s时木块所受浮力为：
（2）容器中的液体密度为
（3）抽液机每秒抽出20g的液体，每秒抽出液体的体积为
第一阶段：木块从初始浸没到恰好漂浮，F浮由10N变为5N，即
排开的液体体积
这一阶段的时间为
第二阶段：木块从恰好漂浮到恰好触底，该阶段浮力始终为5N，排开的液体体积
这一阶段的时间为
第三阶段：物块从恰好触底到液体完全排尽，F浮由5N变为0N，排开液体体积为
这一阶段的时间为
如下图所示：
（1）木块的重力为
此时木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的拉力，竖直向下的重力，所以t=0s时木块所受浮力为：
（2）容器中的液体密度为
（3）抽液机每秒抽出20g的液体，每秒抽出液体的体积为
第一阶段：木块从初始浸没到恰好漂浮，F浮由10N变为5N，即
排开的液体体积
这一阶段的时间为
第二阶段：木块从恰好漂浮到恰好触底，该阶段浮力始终为5N，排开的液体体积
这一阶段的时间为
第三阶段：物块从恰好触底到液体完全排尽，F浮由5N变为0N，排开液体体积为
这一阶段的时间为
如下图所示：
29．【答案】（1）变大
（2）漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力等于沉管的重力，即：
（3）沉管刚好浸没在海水中时，排开海水的体积等于沉管的体积，即
沉管刚好浸没在海水中时，受到的浮力沉管恰好悬浮时，沉管内注入海水的质量最小，此时沉管受到的浮力等于沉管和注入的海水的重力之和，即，
则海水的重力
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）根据物体浮沉条件分析浮力的变化；
（2）漂浮在海面上的密封沉管受到的浮力和自身的重力相等，根据求出其大小；
（3）根据沉管的长、宽、高求出体积；沉管刚好浸没海水中时，排开海水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出受到的浮力，沉管恰好悬浮时，沉管内注入海水的质量最小，根据，求出注入海水的重力。
【解答】（1）根据阿基米德原理，在浸没之前，沉管不断浸入海水，海水密度不变，排开海水的体积逐渐增大，因此沉管所受浮力变大。
30．【答案】（1）假设半球下表面处全部为液体，
则半球受到的浮力F浮方向竖直向上，由阿基米德原理可知，
F浮=ρgV排=ρgV半球=ρg××πr3=ρgπr3；
半球表面各处所受液体压力的分布如图所示，
半球上表面受到的液体压力F上竖直向下，
由可得，半球下表面受到的液体压力：
F下=p下S圆=p液S圆=ρgH×πr2，方向竖直向上，
半球受到的浮力F浮等于半球下表面与上表面所受液体对它的压力的合力，
即：F浮=F下-F上，F上=F下-F浮=ρgH×πr2-ρgπr3，
在本题给出的条件中，半球底部与容器底部紧密接触，即半球的下表面处并不与液体接触，
但这并不改变半球上表面受液体压力作用的情况，
则液体本身对半球的压力为F上=πr2ρgH-ρgπr3，
本题中要考虑大气压，大气压作用在液体上，且液体能传递压强，
则实际上液体对半球的压力为F上'=πr2ρgH-ρgπr3+p0πr2；
（2）半球刚要被拉起时，容器底板对半球的下表面已无向上的支持力，
则竖直向上的拉力F拉至少要等于上述的F上、半球本身的重力、大气压力之和，
即：F拉=F上+mg+p0S=πr2ρgH-ρgπr3+mg+p0πr2。
【知识点】压强的大小及其计算；阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）浸没在液体中的固体受到的浮力等于固体各表面所受液体压力的合力；我们可以先设想半球体下表面有液体，求出此时下表面受到的液体压力和半球体受到的浮力，从而求出此时液体对半球体上表面的压力；
（2）对半球体进行受力分析，求出把半球体从水中拉起需要的拉力。
31．【答案】（1）A和B保持静止时，细绳已经拉直但未产生拉力，此时小桶A处于漂浮状态，
则小桶A所受浮力：FA浮=GA=mAg=0.6kg×10N/kg=6N；
（2）正方体B浸没在水中，
其受到的浮力：FB浮=ρ水gVB排=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）3=10N；
根据B的受力情况，由力的平衡条件可得容器底部对B的支持力：F支=GB-FB浮=12N-10N=2N；
（3）K打开前，A、B整体排开水的体积：
；
此时小桶A浸入水中的深度：
；
此时左侧容器中水的深度：h左=h1+L绳+hB=6cm+6cm+10cm=22cm；
左侧水的体积：V水左=S1h左-V排=200cm2×22cm-1600cm3=2800cm3；
整个连通器中水的总体积：V水总=V水左+V水右=2800cm3+100cm2×4800cm=7200cm3；
K打开后，水会向左边流动，假设A、B整体刚好漂浮，
整体所受的浮力：F浮″=GA+GB=6N+12N=18N，
此时排开水的总体积：；
此时小桶A浸入水中体积的增加量ΔVA浸=V排总'-V排总=1800cm3-1600cm3=200cm3，
则小桶A浸入水中的深度增加量（左边水面上升的高度）：
，
左边容器中需要增加水的体积（即右边容器中流出水的体积）为：
ΔV水=（S1-SA）ΔhA浸=（200cm2-100cm2）×2cm=200cm3，
右边容器中下降的高度为：
，
此时右边水深50cm-2cm=48cm，而左边水深22cm+2cm=24cm，则右边的水还会流向左边，造成A、B整体受到的浮力增大而上浮，即最终A、B整体处于漂浮状态；
设最终两边水面相平时的水深为h，且前后变化时水的总体积不变，
则有：V容左-V排总'+V容右=V水总；
即S1×h-V排总'+S2×h=V水总；
代入数据得：200cm2×h-1800cm3+100cm2×h=7200cm3；
解得：h=30cm=0.30m；
则水最终对容器底部的压强：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa。Pa。
【知识点】压强的大小及其计算；阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】 （1）细绳已经拉直但未产生拉力时，此时小桶A处于漂浮状态，所受浮力等于其重力大小；
（2）正方体B浸没在水中，根据阿基米德原理求出B受到的浮力；B沉底时，受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和支持力作用，根据力的平衡条件可求出支持力大小；
（3）K打开前，根据阿基米德原理可求A、B整体排开水的体积，进而确定小桶浸入水中的深度，即可求得左侧容器中水的深度；再由容器左、右两侧水的体积可求水的总体积；打开K后，水会向左边流动，假设A、B整体刚好漂浮，并求出整体所受的浮力，进而求出小桶A浸入水中体积的增加量以及左边容器中需要增加水的体积（即右边容器中流出水的体积），并判断此时两边容器中水的深度关系，据此可判断最终整体所处的状态为漂浮；利用浮沉条件可求A、B整体排开水的体积；再根据水的总体积不变确定两侧水的深度，最后由液体的压强公式可求水对容器底部的压强。
【解答】 （1）A和B保持静止时，细绳已经拉直但未产生拉力，此时小桶A处于漂浮状态，
则小桶A所受浮力：FA浮=GA=mAg=0.6kg×10N/kg=6N；
（2）正方体B浸没在水中，其受到的浮力：
FB浮=ρ水gVB排=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）3=10N；
根据B的受力情况，由力的平衡条件可得容器底部对B的支持力：
F支=GB-FB浮=12N-10N=2N；
（3）K打开前，A、B整体排开水的体积：
；
此时小桶A浸入水中的深度：
；
此时左侧容器中水的深度：h左=h1+L绳+hB=6cm+6cm+10cm=22cm；
左侧水的体积：V水左=S1h左-V排=200cm2×22cm-1600cm3=2800cm3；
整个连通器中水的总体积：V水总=V水左+V水右=2800cm3+100cm2×4800cm=7200cm3；
K打开后，水会向左边流动，假设A、B整体刚好漂浮，
整体所受的浮力：F浮″=GA+GB=6N+12N=18N，
此时排开水的总体积：；
此时小桶A浸入水中体积的增加量ΔVA浸=V排总'-V排总=1800cm3-1600cm3=200cm3，
则小桶A浸入水中的深度增加量（左边水面上升的高度）：
，
左边容器中需要增加水的体积（即右边容器中流出水的体积）为：
ΔV水=（S1-SA）ΔhA浸=（200cm2-100cm2）×2cm=200cm3，
右边容器中下降的高度为：
，
此时右边水深50cm-2cm=48cm，而左边水深22cm+2cm=24cm，则右边的水还会流向左边，造成A、B整体受到的浮力增大而上浮，即最终A、B整体处于漂浮状态；
设最终两边水面相平时的水深为h，且前后变化时水的总体积不变，
则有：V容左-V排总'+V容右=V水总；
即S1×h-V排总'+S2×h=V水总；
代入数据得：200cm2×h-1800cm3+100cm2×h=7200cm3；
解得：h=30cm=0.30m；
则水最终对容器底部的压强：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa。
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