资源简介

浮力
模块一
浮力的产生原因
进入水之前两边橡皮膜一样平
水平进入水中,
竖直浸入水中,
浮力的定义
定义:
一切浸入液体的物体,
都受到液体对它竖直向上的力,
这个力叫浮力.
方向:
浮力方向总是竖直向上.
注意:
物体在空气中也受到浮力.
浮力产生的原因
浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差.
即:
通过实验探究发现（控制变量法）
浮力的大小跟物体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，浮力就越大。
浮力大小的影响因素
当物体受到浮力时,
浮力的大小只取决于液体(或气体)的密度和物体排开液体(或气体的体积);
与物体本身的重力、体积和密度无直接关系;
且与物体浸没在液体中的深度无关.
【典型例题】
类型一、浮力产生的原因
1.
如图，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了（　　）
A.大气存在压强
B.连通器原理
C.浮力产生的原因
D.液体的压强与液体的密度和深度有关
【思路点拨】根据浮力产生的原因，物体上、下表面受到的压力差。如果物体的下表面没有液体（和容器底部紧密接触）物体不受浮力。
【答案】C
【解析】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，跟浮力产生的有关系。所以C选项正确。
类型二、综合应用
2.如图所示，浸没在水中小球所受浮力的方向应为图中
的方向（选填序号），这是因为
。
【答案】1；
浮力的方向总是竖直向上的
【解析】由浮力产生的原因可知：浮力的方向总是竖直向上的，故图中的小球受到的浮力的大小与小球放置的位置无关，它受到的浮力的方向是与水平面垂直的。故应选序号1。
阿基米德原理
定义
浸在液体里的物体受到向上的浮力,
浮力大小等于它排开的液体受到的重力.
(浸在气体里的物体受到的浮力大小等于它排开气体受到的重力)
实验
浮力大小与物体排开液体所受的重力的关系
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G1,小桶所受的重力G2；
②把物体浸入液体，读出这时测力计的示数为F1，（计算出物体所受的浮力F浮=G1-F1）并且收集物体所排开的液体;
测出小桶和物体排开的液体所受的总重力G3，计算出物体排开液体所受的重力
G排=G3-G2。
公式
理解
1.
为液体的密度;
2.
当物体全部浸没时,
,
受到的浮力最大,
且与深度无关;
3.
当物体部分浸入时,
,
为此时物体浸入液体中的体积.
4.
阿基米德原理同样适用于气体.
从阿基米德原理可知
浮力的大小只决定于液体的密度、物体排液的体积（物体浸入液体的体积），与物体的形状、密度、质量、体积、及在液体的深度、运动状态无关。
物体的浮沉条件
松手后受力
松手后物体状态
密度关系
稳态后
稳态后受力
上浮
漂浮
悬浮
悬浮
下沉
沉底
注意:
在解浮力题时,
要从物体的受力情况及物体密度两方面进行综合思考.
2.浮力的应用
轮船
潜水艇
热气球
密度计
轮船
原理:
要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,
使它能够排开更多的水.
排水量:
轮船满载时排开水的质量,
单位:
吨(t).
由排水量m
可计算出:
①
排开液体的体积V排=m/ρ液;
②
排开液体的重力G排
=m
g
;
③
轮船受到的浮力F浮
=
m
g
;
④
轮船和货物共重G=m
g
.
潜水艇
原理:
潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的.
潜水艇两侧有水舱,
向水舱里充入较多的水时,
由于重力大于浮力,
它会逐渐下沉潜入水中;
当充入一定量的水,
使得重力等于浮力,
它就可以悬浮在水中;
当用压缩空气将水舱里的水排出较大部分时,
重力小于浮力,
它就会上浮到水面上.
气球和飞艇
工作原理:
气球是利用空气的浮力升空的.
气球里充的是密度小于空气的气体如:
氢气、氦气或热空气.
为了能定向航行而不随风飘荡,
人们把气球发展成为飞艇.
密度计
原理:
利用物体的漂浮条件来进行工作.
构造:
下面的铝粒能使密度计直立在液体中.
刻度:
刻度线从上到下,
对应的液体密度越来越大它的刻度是“上小下大”.
【典型例题】
类型一、浮力的大小
1.质量相同的实心铁球、铝球和木块，浸在液体中的情况如图所示，则比较它们受到的浮力（　　）
A.铁球受到的浮力最大
B.铝球受到的浮力最大
C.木块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
【思路点拨】已知三球的质量相同，根据公式可知，密度越大体积越小，根据阿基米德原理判断受到水的浮力大小关系。
【答案】C
【解析】∵，
∴，
∵实心铁球、铝球和木块的质量相同，，
∴，
由图知，三物体浸没水中，木块排开水的体积最大，
∵，
∴木块受到水的浮力最大。
类型二、综合应用
2.有一个实心球形物体，用弹簧测力计在空气中称重时，测力计的示数为12N；当把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为5N。把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时，物体受到的浮力是（　　）
A．5
N
B．7
N
C．12
N
D．14N
【答案】C
【解析】把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为5N，
浮力F浮=G-F=12N-5N=7N；
根据阿基米德原理F液=ρ水gV排可知，物体全部浸没水中时浮力
F
′浮
=2F浮=2×7N=14N；
浮力F浮大于物体的重力G，故物体上浮，直至漂浮，
物体此时受到的浮力：F
′浮
=G=12N。故选C。
浮力的计算：
压力差法：F浮=F向上-F向下
称量法：F浮=G物-F拉（当题目中出现弹簧测力计条件时，一般选用此方法）
漂浮悬浮法：F浮=G物
阿基米德法：F浮=G排=ρ液gV排（当题目中出现体积条件时，一般选用此方法）
【典型例题】
类型一、物体的浮沉条件
1、如图所示，将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态，在乙杯中处于悬浮状态。下列判断正确是（　　）
A．甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
B．甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
C．鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
D．鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
【答案】A
【解析】AB、物体在甲中漂浮，所以物体的密度小于甲盐水的密度；在乙中悬浮，所以物体的密度等于乙盐水的密度，所以甲盐水的密度大于乙盐水的密度．则A正确，B错误；
CD、鸡蛋在甲中漂浮，所以浮力等于重力，在乙中悬浮，所以浮力等于重力，所以甲乙中受到的浮力相等，则C、D错误。
类型二、浮沉条件的应用
2、体积为7×103m3的潜水艇悬浮在海水中时，所受的浮力是
N（g=10N/kg，ρ海水=1.03×103kg/m3）；把水舱中的水排出一部分后，潜水艇将上浮，在未露出水面之前，潜水艇所受的浮力
（填“变大”“变小”或“不变”），潜水艇上浮的原因是
。
【思路点拨】由浮力的计算公式可求得潜水艇所受浮力；根据浮力公式可知潜水艇上浮时所受浮力的变化；由潜水艇的原理可知潜水艇上浮的原因。
【答案】7.21×107；不变；排出水后，潜水艇的重力小于浮力。
【解析】潜水艇在海水中所受浮力F=ρ海水gV=1.03×103kg/m3×10N/kg×7×103m3=7.21×107N；将水排出一部分后，由于潜水艇的重力减小，浮力大于重力，故潜水艇上浮；潜水艇之所以能上浮是因为将水舱内的水排出后，潜水艇自身的重力减小，浮力大于重力，故上浮。
一．选择题（共24小题）
1．下列情境中没有受到浮力的物体是（　　）
A．下潜的蛟龙号
B．航行的辽宁舰
C．遨游的天宫一号
D．上升的热气球
2．下列物体中，不受浮力作用的是（　　）
A．在水中下沉的铁块
B．在水中的桥墩
C．浮在水面上的轮船
D．空中上升的气球
3．下列说法中正确的是（　　）
A．浸在气体中的物体不受浮力
B．浸在液体中的物体受到的浮力，浮力的大小就是液体对物体压力的合力
C．浸在液体中的物体受到的浮力，浮力大小只与液体的密度有关
D．悬浮在液体中的物体受到的重力与浮力是一对相互作用力
4．如图所示，边长为a，重力为G的正方体物块悬浮在水中，水的密度为ρ水，水对正方体上表面的压力为F1，水对正方体下表面的压力为F2，正方体上表面到水面的距离为h1，下列表达式中错误的是（　　）
A．对正方体受力分析得出F浮+F2＝G+F1
B．水对正方体下表面的压力F2＝G+F1
C．正方体受到的浮力F浮＝ρ水ga3
D．水对正方体下表面的压力F2＝ρ水ga2（h1+a）
5．小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验，其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．铁圆柱体浸没在水中所受浮力大小为1N
B．由甲、乙、戊三图可探究浮力大小与液体密度的关系
C．由甲、乙、丁三图可知，物体浸入液体的深度越深，所受浮力越大
D．再增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体，可探究浮力大小与物体质量的关系
6．某兴趣小组在探究物体在水中浸没前受到的浮力的影响因素时，设计了两种方案：方案一：如图甲、乙，改变长方体金属块部分浸入水中深度，比较弹簧测力计示数F甲、F乙，并多次实验；方案二：如图甲、丙，将同一长方体金属块分别横放和竖放，部分浸入水中，使浸入部分体积相同，比较弹簧测力计示数F甲、F丙，改变浸入部分的体积做多次实验，通过探究能够得到浮力与浸入部分体积关系的方案是（　　）
A．两个方案均可以
B．只有方案一
C．只有方案二
D．两个方案均不可以
7．小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”，A是实心圆柱体，用弹簧测力计悬挂A缓慢浸入水中。他根据数据作出的弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中的深度h的关系图象如图乙，下列说法错误的是（　　）
A．当物体浸没在水中时受到的浮力为2N
B．圆柱体A的高为8cm
C．该物体的密度为4.0×103kg/m3
D．当h在0～8cm范围内，浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比
8．如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景实验，甲、丙和丁中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N．若盐水的密度为1.2×103kg/m3，则下列结论正确的是（　　）
A．实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
B．物体A的密度为3.2×103kg/m3
C．实验丁中，容器底部受到的压力等于0.3N
D．实验乙中，物体A受到的拉力为10N
9．如图玻璃杯中盛有清水，一长方形木块漂浮于水面，其下用细线系住一个实心铁球，则（　　）
A．木块所受到的浮力与它排开的水重力不相等
B．铁球所受到的浮力与它自身的重力相等
C．若剪断细线，铁球沉到杯底（未撞破玻璃），则杯中液面升高
D．若剪断细线，铁球沉到杯底（未撞破玻璃），则杯中液面降低
10．水平面上有两个相同的溢水杯，分别装满不同的液体，将同一个小球A分别放入溢水杯中静止时（如图所示），从甲杯中溢出了0.6N的液体，从乙杯中溢出了0.4N的液体。下列说法不正确的是（　　）
A．小球A在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
B．小球A的重力等于0.6N，在乙杯中受到的浮力等于0.4N
C．甲杯液体的密度大于乙杯液体的密度
D．小球A放入前，液体对甲杯底的压强等于液体对乙杯底的压强
11．小明有一立方体金属块，他将金属块浸没在某种液体中，如图甲所示，在将金属块缓慢从液体中竖直提出来的过程中，画出了测力计读数F随提起高度h变化的图象，如图乙所示（不考虑液面的变化），则（　　）
A．金属块密度为4.4×103kg/m3
B．桶内液体密度为2.5g/cm3
C．正方体提出水面过程中，容器对桌面的压强是不变
D．正方体上表面接触液面至完全拉出的过程，正方体移动8cm
12．如图所示，压在杯底的乒乓球，上浮时会弹离水面，下列说法正确的是（　　）
A．乒乓球弹离水面后上升，获得的能量源自水的重力势能
B．乒乓球自1至3的过程中，受到的浮力始终不变
C．乒乓球自1至4的过程中，水对杯底的压强先不变后增大
D．乒乓球自1至4的过程中，杯子对桌面的压强始终不变
13．如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5N，下表面受到液体的压力F2为13N（g取10N/kg），下列说法中正确的是（　　）
A．正方体受到的浮力为13N
B．液体的密度为0.8×103kg/m3
C．正方体上表面所处的深度为5cm
D．液体对物体下表面的压强为2.6×103Pa
14．如图弹簧测力计下悬挂一物体，当物体三分之一的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为5N，当物体二分之一的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为3N，现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时所受浮力和该物体的密度分别为（ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）（　　）
A．9N，0.75×103kg/m3
B．9N，0.8×103kg/m3
C．8N，0.75×103kg/m3
D．8N，0.8×103kg/m3
15．如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5N，下表面受到液体的压力F2为13N（g取10N/kg）。下列说法错误的是（　　）
A．正方体受到的浮力为8N
B．两侧面受到的液体压力相等
C．正方体上表面到液面的距离h＝5cm
D．正方体下表面受到的压力是竖直向上的
16．如图质量为150g的烧杯（可认为是柱形），底面积是100cm2，装有10cm深的水（图甲），水面在A处。用弹簧测力计吊着未知物体，先将物体浸没在水中（图乙）水位升高到B处，示数是7N；再将物体缓慢提出，使水位下降到AB的中点C处，示数是12N（图丙不计物体带出的水），则下列判断中正确的是（　　）
A．物体浸没时受到的浮力是5N
B．丙图中烧杯对桌面的压强是1650Pa
C．物体的质量是1.2kg
D．物体的密度是1.2g/cm3
17．如图所示事例中，与浮力知识相关的是（　　）
A．下水变管阻隔臭气
B．拦河坝上窄下宽
C．人漂浮在死海海面
D．工人用吸盘搬运玻璃
18．如图所示的四个场景中，主要依靠空气浮力而“飞天”的是（　　）
A．翟志刚“行走”太空
B．李宁点燃奥运圣火炬
C．热气球冉冉升空
D．飞机翱翔蓝天
19．下列说法正确的是（　　）
A．飞机利用空气的浮力飞行
B．高铁保持匀速直线运动靠的是惯性
C．飞艇飞行原理是流速大的位置压强小
D．压路机的滚子做成圆形的目的是增大压强
20．下列关于浮力知识的应用，说法正确的是（　　）
A．阿基米德原理只适用于液体，不适合于气体
B．一艘轮船在海里装卸货物时，所受浮力不变
C．密度计在不同液体中漂浮，浸入液体体积越大，所测液体密度越小
D．潜水艇像鱼一样是靠改变自身体积，从而改变所受的浮力，实现上浮下潜的
21．如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同，下列说法正确的是（　　）
A．容器对桌面的压强大小关系为p甲＝p乙＝p丙
B．三个物体的密度大小关系为ρA＞ρB＞ρC
C．容器底部受到水的压力大小关系为F甲＞F乙＞F丙
D．物体受到的浮力大小关系为FA＞FB＞FC
22．测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值（图甲）。图乙和图丙是两支完全相同的简易密度计（在木棒的一端缠绕一些铜丝做成），现将它们分别放入盛有不同液体的两个相同烧杯中，如图所示，当它们竖直地静止在液体中时，液面高度相同。以下相关判断正确的是（　　）
A．两个简易密度计所受浮力不相等
B．两个烧杯底部所受液体的压强p乙等于p丙
C．取出密度计以后，乙烧杯中液体对底部的压强减小的更大
D．取出密度计以后，两个烧杯对桌面的压力F乙小于F丙
23．用质量相同的黄金制成大小不同的两个空心金球，放入质量相同的甲、乙两种不同液体中（两个水槽相同），静止时如图所示，不计球内空气的质量。下列说法中正确的是（　　）
A．小金球受到的浮力较大
B．大金球受到的浮力较大
C．甲液体的密度较小
D．甲、乙两液体对水槽底部的压强一样大
24．下列几幅图片中关于压强、浮力的分析：这些说法正确的是（　　）
①甲图是鸡蛋在浓盐水中静止时的情况，若往浓盐水中再加一些盐鸡蛋再次静止后所受浮力与原来相等
②乙图是我国海军的潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮训练过程，潜水艇在悬浮和漂浮时所受的浮力不相等
③将一木棒下端缠一些铜丝制成的简易密度计分别放入甲乙两溶液中，静止时液面相平如图丙，甲溶液对密度计底部的压强等于乙溶液对密度计底部的压强
④若把丙图中密度计在乙液体的液面以上部分的截掉后，剩余部分一定在乙液体中漂浮
A．②④
B．①②③
C．①②③④
D．①④
二．填空题（共12小题）
25．如图所示的体积为0.001m3的正方体浸没在液体中，它的侧面所受的各个方向上的压力相互平衡，其下表面受到液体向上的压力F1　
　（选填“大于”、“等于”或“小于”）其上表面受到液体向下的压力F2，这就是浸在液体中的物体受到浮力的原因，所以浮力的大小可表示为F浮＝　
　。利用阿基米德原理可求出浮力等于　
　N。
26．将同一个长方体分别水平与竖直放置在水中，如图所示，则它们上下表面受到水的压力差　
　（选填“相等”或“不相等”）。
27．在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的活动中，小明猜想浮力的大小可能与以下因素有关：
①液体的密度；②物体浸没在液体中的深度；③物体排开液体的体积。他用弹簧测力计、物块、装有水的烧杯进行探究，其操作方法和弹簧测力计示数如图所示。
（1）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用　
　两图的来操作进行对比。
（2）分析图甲、乙、丙的操作，说明浮力的大小与　
　有关。（选填猜想代号）
28．如图所示，是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图如图将一石块挂于弹簧测力计上，并将其慢慢浸入烧杯内的液体中。图甲、乙、丙烧杯中装的液体是水，图丁烧杯中装的液体是酒精，F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题：
（1）图甲中，弹簧测力计的示数F1＝　
　N。
（2）石块完全浸没在水中时所受的浮力为　
　N。
（3）分析图中　
　两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。
（4）图乙中石块浸入水中的体积是　
　m3。
（5）实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为　
　法。
（6）由实验数据可得石块的密度为　
　kg/m3。
29．如图甲为底面积为200cm2的圆柱形容器中盛有水，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降，直至圆柱体刚好接触底部，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示，则圆柱体受到的重力为　
　N，圆柱体的密度为　
　kg/m3。
30．将一边长是10厘米的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内，如图，待木块静止时，从杯中溢出600克水，则木块受到的浮力是　
　，木块的密度是　
　。木块下表面受到的压强为　
　。
31．一只苹果的质量为180g、体积为2×10﹣4m3，用手将其浸没在水中时，苹果受到的浮力为　
　N，松手后苹果将　
　，最终苹果受到的浮力为　
　N．（g取10N/kg）
32．某潜水艇总质量为2.7×106kg，体积为3×103m3，当它浮在海面上时，受到浮力是　
　N，当它全部潜入海水中，受到的浮力是　
　N，它需要向仓内吸入重为　
　N的海水。（海水密度按1.0×103kg/m3计算，g＝10N/kg）
33．一艘满载时质量为5000t的轮船在河水中航行，满载时船受的浮力是　
　N.当这艘轮船卸下500t货物后，它的排开水量　
　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（g取10N/kg）
34．（1）轮船制造的原理是　
　，轮船自河里开向海里所受浮力　
　（选填“变大”、“不变”或“变小”），轮船应　
　（选填“上浮一些”或“下沉一些”）。
（2）潜水艇是靠　
　实现上浮和下潜的，潜水艇自水面下开始下潜过程中所受水的浮力　
　，所受水的压强　
　（均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
35．潜艇是靠改变　
　实现沉浮的，潜艇在水面下下潜过程中，受到的浮力　
　。（选填“变大”“变小”或“不变”）
36．如图甲，将一重为8N的物体A放在装有适量水的杯中，物体A漂浮于水面，浸入水中的体积占总体积的，此时水面到杯底的距离为20cm。如果将一小球B用体积和重力不计的细线系于A下方后，再轻轻放入该杯水中，静止时A上表面与水面刚好相平，如图乙。已知ρB＝1.8×103g/m3，甲图中物体A受到的浮力　
　；物体A的密度　
　；小球B的体积　
　。
三．实验探究题（共2小题）
37．在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，主要实验步骤如下：
第一步：将一个金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下，按如图甲所示组装器材。
第二步：向空烧杯中缓慢注入清水，直到没过金属体一段距离（烧杯未加满水），如图乙中①～⑤所示，待示数稳定后分别读取弹簧测力计的示数F1～F5。
第三步：如图乙中⑥所示，再向烧杯中加入适量盐，并轻轻搅拌，直至弹簧测力计示数稳定后读数为F6。
（1）在图③中，金属体所受到的浮力F浮＝　
　（用题中字母来表示），比较　
　和　
　的大小可知，浸没后物体所受浮力大小与深度无关。
（2）因为浮力的大小跟液体的密度有关，则图⑤、⑥中，F5　
　F6（选填“＞”“＜”或“＝”），图⑥中盐水密度：ρ盐水＝　
　（用ρ水和测力计的字母来表示）。
38．“领悟”物理小组的同学通过实验探究“影响浮力大小的因素”。
（1）他们先通过实验体验浮力：用绳拴住一个木块后，把它逐渐拉入水中，感觉到用的力越来越大。
据此猜想浮力大小可能跟　
　有关。
（2）他们打算通过实验验证上述猜想是否正确，于是找来了分度值是0.2N、量程合适的弹簧测力计，足量的水（密度是1.0×103kg/m3），体积是80cm3的石块，细线。
①请帮助他们设计实验。
②对可能出现的现象及结论分析论证。
（3）他们又配制了浓盐水（密度是1.1×103kg/m3），结合（2）的器材继续探究“浮力跟液体密度的关系”。但是他们没有成功，请说明原因。
四．计算题（共2小题）
39．入夏以来我国南方遭遇了大规模的强降雨袭击，冲锋舟在救灾中发挥了重要作用。如图所示，冲锋舟满载时排开水的体积是1.5m3，冲锋舟自重为0.6×104N，假设每人的平均质量为60kg。请计算：
（1）冲锋舟满载时所受的浮力；
（2）为保证安全，这条冲锋舟最多能承载的人数；
（3）冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强（水的密度为1×103kg/m3，g＝10N/kg）
40．随着科学技术的发展，机器人从事的工作越来越多。某次探测时，自身体积为0.02m3的水下机器人潜入100m深的湖底取出并带回矿石样品，机器人在水下运动时，所受水的阻力f与速度v的关系如图所示，求：
（1）机器人在湖底处受到的浮力；
（2）机器人在水下以0.2m/s的速度水平匀速运动时的水平推进力。
（3）机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m3、密度为2.7×103kg/m3的矿石样品（未露出水面）静止不动时的举力。浮力
浮力的产生原因
进入水之前两边橡皮膜一样平
水平进入水中,
竖直浸入水中,
浮力的定义
定义:
一切浸入液体的物体,
都受到液体对它竖直向上的力,
这个力叫浮力.
方向:
浮力方向总是竖直向上.
注意:
物体在空气中也受到浮力.
浮力产生的原因
浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差.
即:
通过实验探究发现（控制变量法）
浮力的大小跟物体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，浮力就越大。
浮力大小的影响因素
当物体受到浮力时,
浮力的大小只取决于液体(或气体)的密度和物体排开液体(或气体的体积);
与物体本身的重力、体积和密度无直接关系;
且与物体浸没在液体中的深度无关.
【典型例题】
类型一、浮力产生的原因
1.
如图，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了（　　）
A.大气存在压强
B.连通器原理
C.浮力产生的原因
D.液体的压强与液体的密度和深度有关
【思路点拨】根据浮力产生的原因，物体上、下表面受到的压力差。如果物体的下表面没有液体（和容器底部紧密接触）物体不受浮力。
【答案】C
【解析】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，跟浮力产生的有关系。所以C选项正确。
类型二、综合应用
2.（2015春?兴仁县校级期末）如图所示，浸没在水中小球所受浮力的方向应为图中
的方向（选填序号），这是因为
。
【答案】1；
浮力的方向总是竖直向上的
【解析】由浮力产生的原因可知：浮力的方向总是竖直向上的，故图中的小球受到的浮力的大小与小球放置的位置无关，它受到的浮力的方向是与水平面垂直的。故应选序号1。
阿基米德原理
定义
浸在液体里的物体受到向上的浮力,
浮力大小等于它排开的液体受到的重力.
(浸在气体里的物体受到的浮力大小等于它排开气体受到的重力)
实验
浮力大小与物体排开液体所受的重力的关系
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G1,小桶所受的重力G2；
②把物体浸入液体，读出这时测力计的示数为F1，（计算出物体所受的浮力F浮=G1-F1）并且收集物体所排开的液体;
测出小桶和物体排开的液体所受的总重力G3，计算出物体排开液体所受的重力
G排=G3-G2。
公式
理解
1.
为液体的密度;
2.
当物体全部浸没时,
,
受到的浮力最大,
且与深度无关;
3.
当物体部分浸入时,
,
为此时物体浸入液体中的体积.
4.
阿基米德原理同样适用于气体.
从阿基米德原理可知
浮力的大小只决定于液体的密度、物体排液的体积（物体浸入液体的体积），与物体的形状、密度、质量、体积、及在液体的深度、运动状态无关。
物体的浮沉条件
松手后受力
松手后物体状态
密度关系
稳态后
稳态后受力
上浮
漂浮
悬浮
悬浮
下沉
沉底
注意:
在解浮力题时,
要从物体的受力情况及物体密度两方面进行综合思考.
2.浮力的应用
轮船
潜水艇
热气球
密度计
轮船
原理:
要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,
使它能够排开更多的水.
排水量:
轮船满载时排开水的质量,
单位:
吨(t).
由排水量m
可计算出:
①
排开液体的体积V排=m/ρ液;
②
排开液体的重力G排
=m
g
;
③
轮船受到的浮力F浮
=
m
g
;
④
轮船和货物共重G=m
g
.
潜水艇
原理:
潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的.
潜水艇两侧有水舱,
向水舱里充入较多的水时,
由于重力大于浮力,
它会逐渐下沉潜入水中;
当充入一定量的水,
使得重力等于浮力,
它就可以悬浮在水中;
当用压缩空气将水舱里的水排出较大部分时,
重力小于浮力,
它就会上浮到水面上.
气球和飞艇
工作原理:
气球是利用空气的浮力升空的.
气球里充的是密度小于空气的气体如:
氢气、氦气或热空气.
为了能定向航行而不随风飘荡,
人们把气球发展成为飞艇.
密度计
原理:
利用物体的漂浮条件来进行工作.
构造:
下面的铝粒能使密度计直立在液体中.
刻度:
刻度线从上到下,
对应的液体密度越来越大它的刻度是“上小下大”.
【典型例题】
类型一、浮力的大小
1.质量相同的实心铁球、铝球和木块，浸在液体中的情况如图所示，则比较它们受到的浮力（　　）
A.铁球受到的浮力最大
B.铝球受到的浮力最大
C.木块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
【思路点拨】已知三球的质量相同，根据公式可知，密度越大体积越小，根据阿基米德原理判断受到水的浮力大小关系。
【答案】C
【解析】∵，
∴，
∵实心铁球、铝球和木块的质量相同，，
∴，
由图知，三物体浸没水中，木块排开水的体积最大，
∵，
∴木块受到水的浮力最大。
类型二、综合应用
2.有一个实心球形物体，用弹簧测力计在空气中称重时，测力计的示数为12N；当把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为5N。把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时，物体受到的浮力是（　　）
A．5
N
B．7
N
C．12
N
D．14N
【答案】C
【解析】把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为5N，
浮力F浮=G-F=12N-5N=7N；
根据阿基米德原理F液=ρ水gV排可知，物体全部浸没水中时浮力
F
′浮
=2F浮=2×7N=14N；
浮力F浮大于物体的重力G，故物体上浮，直至漂浮，
物体此时受到的浮力：F
′浮
=G=12N。故选C。
浮力的计算：
压力差法：F浮=F向上-F向下
称量法：F浮=G物-F拉（当题目中出现弹簧测力计条件时，一般选用此方法）
漂浮悬浮法：F浮=G物
阿基米德法：F浮=G排=ρ液gV排（当题目中出现体积条件时，一般选用此方法）
【典型例题】
类型一、物体的浮沉条件
1、如图所示，将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态，在乙杯中处于悬浮状态。下列判断正确是（　　）
A．甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
B．甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
C．鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
D．鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
【答案】A
【解析】AB、物体在甲中漂浮，所以物体的密度小于甲盐水的密度；在乙中悬浮，所以物体的密度等于乙盐水的密度，所以甲盐水的密度大于乙盐水的密度．则A正确，B错误；
CD、鸡蛋在甲中漂浮，所以浮力等于重力，在乙中悬浮，所以浮力等于重力，所以甲乙中受到的浮力相等，则C、D错误。
类型二、浮沉条件的应用
2、体积为7×103m3的潜水艇悬浮在海水中时，所受的浮力是
N（g=10N/kg，ρ海水=1.03×103kg/m3）；把水舱中的水排出一部分后，潜水艇将上浮，在未露出水面之前，潜水艇所受的浮力
（填“变大”“变小”或“不变”），潜水艇上浮的原因是
。
【思路点拨】由浮力的计算公式可求得潜水艇所受浮力；根据浮力公式可知潜水艇上浮时所受浮力的变化；由潜水艇的原理可知潜水艇上浮的原因。
【答案】7.21×107；不变；排出水后，潜水艇的重力小于浮力。
【解析】潜水艇在海水中所受浮力F=ρ海水gV=1.03×103kg/m3×10N/kg×7×103m3=7.21×107N；将水排出一部分后，由于潜水艇的重力减小，浮力大于重力，故潜水艇上浮；潜水艇之所以能上浮是因为将水舱内的水排出后，潜水艇自身的重力减小，浮力大于重力，故上浮。
一．选择题（共24小题）
1．下列情境中没有受到浮力的物体是（　　）
A．下潜的蛟龙号
B．航行的辽宁舰
C．遨游的天宫一号
D．上升的热气球
【分析】根据浮力的定义判断：浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）竖直向上托起的力叫浮力。
【解答】解：
A、下潜的蛟龙号，尽管下潜，但浸没在水中，仍然受到水的浮力，故A不符合题意；
B、航行的辽宁舰，能浮在海水面上，就是因为受到的浮力等于重力，故B不符合题意；
C、太空中没有空气，故太空中飞行的天宫一号不受到浮力，故C符合题意。
D、上升的热气球，受到空气的浮力，热气球之所以上升，就是因为受到的浮力大于重力，故D不符合题意；
故选：C。
【点评】本题考查学生对浮力产生原因，难点是知道浮力产生原因是因为上下表面存在压力差；如果物体下表面不受水的压力，物体所受浮力就为0N。
2．下列物体中，不受浮力作用的是（　　）
A．在水中下沉的铁块
B．在水中的桥墩
C．浮在水面上的轮船
D．空中上升的气球
【分析】浸在液体中的物体，液体对物体向上的压强大于向下的压强，向上的压力大于向下的压力，物体受到向上和向下的压力差的作用，这个压力差是物体受到的浮力；同理可知在气体中的物体也受到浮力的作用。
【解答】解：
ACD、在水中下沉的铁块、浮在水面上的轮船、空中上升的气球，都受到液体或气体向上的压力，由浮力的产生原因可知，它们都受到浮力作用，故ACD不符合题意；
B、桥墩由于底面埋在地下，其底面不与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，则桥墩不受浮力作用，故B符合题意；
故选：B。
【点评】本题考查了对浮力产生原因的理解，属于基础题，难度不大。
3．下列说法中正确的是（　　）
A．浸在气体中的物体不受浮力
B．浸在液体中的物体受到的浮力，浮力的大小就是液体对物体压力的合力
C．浸在液体中的物体受到的浮力，浮力大小只与液体的密度有关
D．悬浮在液体中的物体受到的重力与浮力是一对相互作用力
【分析】（1）阿基米德原理既适用于液体又适用于气体；
（2）根据浮力产生的实质进行分析；
（3）浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关；
（4）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上。
【解答】解：A、阿基米德原理既适用于液体又适用于气体，因此浸在液体或气体中的物体都受浮力，故A错误；
B、浸在液体中的物体受到各个方向的压力，由于上下表面存在高度差，因此只有受到竖直向上的压力与竖直向下的压力无法抵消，即上下表面的压力差等于浮力，故此浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体压力的合力，故B正确；
C、浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关，故C错误；
D、悬浮在液体中的物体受到的重力与浮力符合二力平衡的条件，因此是一对平衡力，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查阿基米德原理、浮力产生的实质、二力平衡条件以及影响浮力大小的因素，考查浮力相关知识非常全面，对学生要求比较高。
4．如图所示，边长为a，重力为G的正方体物块悬浮在水中，水的密度为ρ水，水对正方体上表面的压力为F1，水对正方体下表面的压力为F2，正方体上表面到水面的距离为h1，下列表达式中错误的是（　　）
A．对正方体受力分析得出F浮+F2＝G+F1
B．水对正方体下表面的压力F2＝G+F1
C．正方体受到的浮力F浮＝ρ水ga3
D．水对正方体下表面的压力F2＝ρ水ga2（h1+a）
【分析】（1）物体悬浮时，浮力等于重力，浮力产生的原因是上下表面受到的压力差；
（2）根据阿基米德原理可求得正方体受到的浮力；
（3）由p＝ρgh可求得水对正方体下表面的压强，再利用p＝可求得水对正方体下表面的压力。
【解答】解：A、重力为G的正方体物块悬浮在水中，物体悬浮时，浮力等于重力，即F浮＝G，
浮力产生的原因是上下表面受到的压力差；即F浮＝G＝F2﹣F1，故A错误；
B、由G＝F2﹣F1，可得，水对正方体下表面的压力，F2＝G+F1，故B正确；
C、正方体边长为a，体积V＝a3，因为浸没悬浮，V排＝V＝a3，
根据阿基米德原理可求得正方体受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝ρ水ga3，故C正确；
D、水对正方体下表面的压强p＝ρgh＝ρ水g（h1+a）
由p＝可得，水对正方体下表面的压力F2＝pS＝ρ水g（h1+a）×a2，故D正确。
故选：A。
【点评】本题考查了浮力产生的原因和阿基米德原理、压强定义式、液体压强公式的应用，难易程度适中。
5．小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验，其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．铁圆柱体浸没在水中所受浮力大小为1N
B．由甲、乙、戊三图可探究浮力大小与液体密度的关系
C．由甲、乙、丁三图可知，物体浸入液体的深度越深，所受浮力越大
D．再增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体，可探究浮力大小与物体质量的关系
【分析】（1）由称重法测浮力求出铁圆柱体浸没在水中所受浮力大小；
（2）物体受到的浮力大小与液体的密度、排开液体的体积有关，研究浮力大小与其中一个因素的关系时，要控制另一个因素不变；
（3）物体受到的浮力大小与液体的密度、排开液体的体积有关，与物体浸入液体的深度无关；
（4）探究浮力大小与物体质量的关系，要控制液体的密度、排开液体的体积不变，只改变物体的质量，据此分析。
【解答】解：
A、由称重法测浮力可得，铁圆柱体浸没在水中所受浮力大小为：F浮＝G﹣F＝5N﹣1N＝4N，故A错误；
B、探究浮力大小与液体密度的关系，要控制排开液体的体积相同，而乙、戊中排开液体的体积不同，故B错误；
C、由阿基米德原理可知，物体受到的浮力大小只与液体的密度、排开液体的体积有关，与物体浸入液体的深度无关，故C错误；
D、探究浮力大小与物体质量的关系，要控制液体的密度、排开液体的体积不变，只改变物体的质量，故增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体（根据m＝ρV可知质量不同），可探究浮力大小与物体质量的关系，故D正确。
故选：D。
【点评】本题探究影响浮力大小因素的实验题目，考查了称重法测浮力、控制变量法的应用以及数据分析能力，属于基础题目。
6．某兴趣小组在探究物体在水中浸没前受到的浮力的影响因素时，设计了两种方案：方案一：如图甲、乙，改变长方体金属块部分浸入水中深度，比较弹簧测力计示数F甲、F乙，并多次实验；方案二：如图甲、丙，将同一长方体金属块分别横放和竖放，部分浸入水中，使浸入部分体积相同，比较弹簧测力计示数F甲、F丙，改变浸入部分的体积做多次实验，通过探究能够得到浮力与浸入部分体积关系的方案是（　　）
A．两个方案均可以
B．只有方案一
C．只有方案二
D．两个方案均不可以
【分析】根据阿基米德原理，浮力大小只与排开液体的密度和体积有关，根据控制变量法结合称重法分析。
【解答】解：方案一：根据阿基米德原理，浮力大小与排开液体的密度和体积有关，故实验中要控制排开液体的密度相同，只改变物体排开液体的体积，记下测力计示数，根据称重法测浮力可知受到的浮力大小；
方案二：如图甲、丙，将同一长方体金属块分别横放和竖放，部分浸入水中（排开液体的密度相同），使浸入部分体积相同，物体所处深度不同，比较弹簧测力计示数F甲、F丙，由称重法可比较受到的浮力大小，故两个方案均可以。
故选：A。
【点评】本题探究物体在水中浸没前受到的浮力的影响因素，考查控制变量法和阿基米德原理及称重法的运用。
7．小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”，A是实心圆柱体，用弹簧测力计悬挂A缓慢浸入水中。他根据数据作出的弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中的深度h的关系图象如图乙，下列说法错误的是（　　）
A．当物体浸没在水中时受到的浮力为2N
B．圆柱体A的高为8cm
C．该物体的密度为4.0×103kg/m3
D．当h在0～8cm范围内，浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比
【分析】分析图示图象答题：物体没有浸入液体时测力计的示数为物体的重力；物体的重力与测力计示数之差是物体受到的浮力；
根据物体受到的浮力，应用浮力公式可以求出物体的密度。
【解答】解：
A、由图示图象可知，物体没有浸入液体时测力计示数为4N，则物体重力：G＝4N，物体完全浸没在水中时受到的浮力：F浮＝G﹣F＝4N﹣2N＝2N，故A正确；
B、由图示图象可知，圆柱体A的高为8cm，故B正确；
C、由F浮＝ρgV排可知，物体的体积：V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3，
由G＝mg可知，物体的质量：m＝＝＝0.4kg，
物体的密度：ρ物体＝＝＝2×103kg/m3，故C错误；
D、由图示图象可知，物体没有完全浸没在液体中前受到的浮力与物体浸入液体的深度成正比，物体完全浸入液体后受到的浮力不变，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查了求重力、浮力、物体密度等问题，分析清楚图示图象，应用浮力公式、密度公式即可正确解题。
8．如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景实验，甲、丙和丁中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N．若盐水的密度为1.2×103kg/m3，则下列结论正确的是（　　）
A．实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
B．物体A的密度为3.2×103kg/m3
C．实验丁中，容器底部受到的压力等于0.3N
D．实验乙中，物体A受到的拉力为10N
【分析】（1）根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论，然后分析答题。根据阿基米德原理和弹簧测力计的示数，利用F浮＝G﹣F拉列出方程可求得物体A的体积，然后可求得其密度；
（2）先求出在水中受到的浮力，再根据F浮＝G﹣F拉可得A在乙中的拉力；
（3）A在乙中的拉力与丙中比较可得结论；
（4）根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力，物体A受到的拉力F＝G﹣F浮﹣F拉。
【解答】解：
（1）实验甲、丙中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N，
由F浮＝G﹣F拉可得，
F浮＝ρ盐水g
V排，
物体A全部浸没，所以V排等于V物，则：
ρ盐水gV排＝G﹣F拉，
V排＝V物＝，
将ρ盐水＝1.2×103kg/m3、G＝4N、F拉＝2.8N代入上式可得：V排＝V物＝1×10﹣4m3，
物体A的质量m＝＝＝0.4kg，
物体A的密度ρ＝＝＝4×103kg/m3，故B错误；
（2）物体A在水中受到的浮力，
F浮水＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3＝1N，
在乙中物体A受到的拉力：F＝G﹣F浮水＝4N﹣1N＝3N，故D错误；
在实验丙中，弹簧测力计的示数：F丙拉＝2.8N，在乙中物体A受到的拉力：F＝3N，
弹簧测力计的示数比乙中小：3N﹣2.8N＝0.2N，故A错误；
（3）由甲、丙，F浮盐水＝G﹣F丙拉＝4N﹣2.8N＝1.2N，根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力，F支＝G﹣F浮﹣F丁拉＝4N﹣1.2N﹣2.5N＝0.3N，容器底部也受到盐水对它的压力，故压力等于0.3N，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了实验现象分析，应用控制变量法分析图示实验即可正确解题，同时考查了浮力的计算及阿基米德原理的应用，在熟练掌握公式的同时，要能够熟练变形应用。
9．如图玻璃杯中盛有清水，一长方形木块漂浮于水面，其下用细线系住一个实心铁球，则（　　）
A．木块所受到的浮力与它排开的水重力不相等
B．铁球所受到的浮力与它自身的重力相等
C．若剪断细线，铁球沉到杯底（未撞破玻璃），则杯中液面升高
D．若剪断细线，铁球沉到杯底（未撞破玻璃），则杯中液面降低
【分析】此题中，应先将木块与铁球看成一个整体，它处于漂浮状态，再分别对木块和铁球进行受力分析，就可以知道它们各自的重力与单独受到的浮力的关系了。液面最终的变化取决于整个物体排水体积的变化情况。
【解答】解：A、根据阿基米德原理知，木块所受到的浮力与它排开的水重力相等，故A错误；
B、铁球处于静止状态，受到竖直向上的浮力、竖直向上的拉力和竖直向下的重力，所以铁球所受到的浮力小于它自身的重力，故B错误；
CD、细线断了以后，铁球沉到杯底，木块所受浮力会大于自身的重力，因此会向上浮起一些，此时液面会降低，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】在此题的分析过程中，要根据题目中要求的变化，来确定是将木块和铁球看成一个整体，还是要单独分析其中的一个，只有明确了这一点，再运用相关的原理与知识才能准确做出判断。
10．水平面上有两个相同的溢水杯，分别装满不同的液体，将同一个小球A分别放入溢水杯中静止时（如图所示），从甲杯中溢出了0.6N的液体，从乙杯中溢出了0.4N的液体。下列说法不正确的是（　　）
A．小球A在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
B．小球A的重力等于0.6N，在乙杯中受到的浮力等于0.4N
C．甲杯液体的密度大于乙杯液体的密度
D．小球A放入前，液体对甲杯底的压强等于液体对乙杯底的压强
【分析】（1）根据阿基米德原理可知小球在甲乙两杯中受到的浮力；
（2）根据阿基米德原理可知小球在甲乙两杯中受到的浮力，根据物体漂浮条件可得物体的重力；
（3）根据物体浮沉条件得出两种液体的密度关系；
（4）根据p＝ρgh分析杯底受到的压强大小。
【解答】解：A、根据阿基米德原理，物体在液体中受到的浮力大小等于其排开液体的重力，由于甲杯中溢出的液体重力是0.6N，乙杯中溢出的液体重力是0.4N，故小球A在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力，故A正确；
B．根据物体在液体中的沉浮条件可知，小球A在甲杯中漂浮，其重力等于浮力，即0.6N，在乙杯中沉底，受到的浮力等于0.4N，故B正确；
C．根据物体在液体中的沉浮条件可知，物体在乙液体中沉底，则物体密度大于液体乙的密度，而物体在甲液体中漂浮，则物体的密度小于液体甲的密度，故甲杯液体的密度大于乙杯液体的密度，故C正确；
D．根据液体压强公式p＝ρgh知，小球A放入前，两个相同的溢水杯液位高度相同，因为甲杯液体的密度大于乙杯液体的密度，故液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体浮沉条件，重力、密度公式和液体压强公式的应用，关键是理解和运用漂浮条件、下沉条件（密度关系）得出两液体的密度关系。
11．小明有一立方体金属块，他将金属块浸没在某种液体中，如图甲所示，在将金属块缓慢从液体中竖直提出来的过程中，画出了测力计读数F随提起高度h变化的图象，如图乙所示（不考虑液面的变化），则（　　）
A．金属块密度为4.4×103kg/m3
B．桶内液体密度为2.5g/cm3
C．正方体提出水面过程中，容器对桌面的压强是不变
D．正方体上表面接触液面至完全拉出的过程，正方体移动8cm
【分析】（1）将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中，根据图乙分析各段表示的物理过程，由图可知金属块的重力，根据G＝mg求出金属块的质量；
由图乙知，测力计拉力F从2﹣4厘米过程中逐渐变小，故可知正方体的边长，从而得出正方体的体积，再利用ρ＝求出金属的密度；
（2）根据称重法求出金属块浸没在液体中受到的浮力，根据F浮＝ρ液gV排可求出桶内液体密度；
（3）容器对桌面的压力等于容器和水的重力加上金属块对水的压力，根据正方体提出水面过程中浮力的变化可知金属块对水的压力，进一步可判断容器对桌面的压力和压强的变化；
（4）正方体上表面接触液面至完全拉出的过程，正方体移动的距离为自身的边长。
【解答】解：A．当金属块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即在4cm以上，从图可知，该金属块重力为：G＝F拉＝0.35N。
根据G＝mg可知金属块的质量为：m＝＝＝0.035kg；
由图乙知，测力计拉力F从2～4cm过程中逐渐变小，故可知正方体金属块的边长为：
L＝4cm﹣2cm＝2cm，
正方体金属块的体积：
V金＝L3＝（2cm）3＝8cm3＝8×10﹣6m3；
金属块的密度：
ρ金＝＝≈4.4×103kg/m3；故A正确；
B．由图乙知，金属块浸没在液体中时，F拉′＝0.25N，
根据称重法可知，物体浸没在液体中受到的浮力：
F浮＝G﹣F拉′＝0.35N﹣0.25N＝0.1N，
则根据F浮＝ρ液gV排可得：
桶内液体密度ρ液＝＝＝1.25×103kg/m3＝1.25g/cm3；故B错误；
C．正方体提出水面过程中，浮力减小，对水的压力减小，容器对桌面的压力减小，压强也减小，故C错误；
D．正方体上表面接触液面至完全拉出的过程，正方体移动的距离为自身的边长，也就是2cm，故D错误．
故选：A。
【点评】本题考查阿基米德原理及称重法测浮力和密度公式、重力公式的运用，关键是从图中获取有效的信息。
12．如图所示，压在杯底的乒乓球，上浮时会弹离水面，下列说法正确的是（　　）
A．乒乓球弹离水面后上升，获得的能量源自水的重力势能
B．乒乓球自1至3的过程中，受到的浮力始终不变
C．乒乓球自1至4的过程中，水对杯底的压强先不变后增大
D．乒乓球自1至4的过程中，杯子对桌面的压强始终不变
【分析】（1）乒乓球脱离水面下降，水的重力势能转化为动能，再对乒乓球做功；
（2）乒乓球在上浮过程中，分两个过程：一是全浸入水中的上升过程，二是露出水面到脱离水面；分析两个过程排开水的体积变化，利用阿基米德原理F浮＝ρ水V排g得出受到的浮力变化；
（3）乒乓球在上浮过程中，分两个过程：一是全浸入水中的上升过程，二是露出水面到脱离水面；分析两个过程水的深度变化，利用液体压强公式p＝ρgh得出水对杯底的压强变化。
（4）乒乓球弹离水面后杯子对桌面的压力变小，据此分析压强的变化。
【解答】解：
A、乒乓球弹离水面，水位下降，水的重力势能转化为动能，再对乒乓球做功，因此乒乓球弹离水面后上升，获得的能量源自水的重力势能，故A正确；
B、乒乓球在自1至3的上浮过程中，先是全浸入水中的上升过程，此过程排开水的体积不变，由F浮＝ρ水V排g可知受到的浮力不变；然后是露出水面到脱离水面，此过程排开水的体积变小，由F浮＝ρ水V排g可知受到的浮力变小；所以乒乓球在上浮过程中，受到的浮力先不变、后变小，故B错误；
C、乒乓球自1至4的过程中，先是全浸入水中的上升过程，此过程排开水的体积不变，水的深度不变，由p＝ρgh可知水对杯底的压强不变；然后是露出水面到脱离水面，此过程排开水的体积变小，水的深度变小，由p＝ρgh可知水对杯底的压强变小；所以乒乓球在上浮过程中，水对杯底的压强先不变、后变小，故C错误。
D、乒乓球自1至4的过程中，杯子对桌面的压力先不变，乒乓球弹离水面后，压力变小，由p＝可得，压强变小，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了液体压强公式、阿基米德原理的应用以及动能和重力势能的转化，分析题图得出乒乓球在上浮过程中排开水的体积变化是关键。
13．如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5N，下表面受到液体的压力F2为13N（g取10N/kg），下列说法中正确的是（　　）
A．正方体受到的浮力为13N
B．液体的密度为0.8×103kg/m3
C．正方体上表面所处的深度为5cm
D．液体对物体下表面的压强为2.6×103Pa
【分析】（1）知道正方体上、下表面受到液体的压力，根据浮力产生的原因F浮＝F向上﹣F向下求出正方体受到的浮力；
（2）物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等，根据V＝L3求出其体积即为排开液体的体积，根据F浮＝ρ液gV排求出液体的密度；
（3）根据S＝L2求出正方体的上表面积，根据p＝求出液体对正方体上表面的压强，利用p＝ρ液gh求出正方体上表面到液面的距离；
（4）正方体下表面的深度等于正方体上表面的深度加上正方体的边长，根据p＝ρ液gh求出液体对物体下表面的压强。
【解答】解：A．由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力F浮＝F2﹣F1＝13N﹣5N＝8N，故A错误；
B．因物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以物体排开液体的体积V排＝V＝L3＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3，
由F浮＝ρ液gV排可得，液体的密度ρ液＝＝＝0.8×103kg/m3，故B正确；
C.正方体的上表面积S＝L2＝（10cm）2＝100cm2＝1×10﹣2m2，
正方体上表面受到的压强p1＝＝＝500Pa，
由p＝ρ液gh可得，正方体上表面所处的深度h1＝＝＝0.0625m＝6.25cm，故C错误；
D.正方体下表面的深度h2＝h1+L＝6.25cm+10cm＝16.25cm＝0.1625m，
液体对物体下表面的压强p2＝ρ液gh2＝0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1625m＝1.3×103Pa，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了浮力产生的原因和阿基米德原理、固体压强公式、液体压强公式的应用，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
14．如图弹簧测力计下悬挂一物体，当物体三分之一的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为5N，当物体二分之一的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为3N，现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时所受浮力和该物体的密度分别为（ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）（　　）
A．9N，0.75×103kg/m3
B．9N，0.8×103kg/m3
C．8N，0.75×103kg/m3
D．8N，0.8×103kg/m3
【分析】（1）由已知条件，根据称重法测浮力及阿基米德原理列方程求出物体浸没时受到的浮力和物体的重力，根据物体的浮沉条件确定将物体从弹簧测力计上取下放入水中静止时处的状态，根据漂浮的特点得出物体所受浮力大小；
（2）求出物体的体积，根据G＝mg＝ρVg求出物体的密度。
【解答】解：（1）当物体的体积浸入水中时，则排开水的体积为：V排＝V，弹簧测力计示数为5N，
根据称重法可知：F浮＝G﹣F，
即：ρ水gV排＝G﹣F，
所以，ρ水g×V＝G﹣5N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为3N，同理有：
ρ水g×V＝G﹣3N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
由①﹣②得：ρ水gV＝12N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，
将③代入①得：
G＝ρ水g×V+5N＝×12N+5N＝9N；
由③知，物体浸没受到的浮力为12N＞9N，由物体的浮沉条件，将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时处于漂浮状态，由漂浮的特点，物体所受浮力是：
F＝G＝9N；
（2）由③得物体的体积：
V＝；
该物体的密度为：
ρ＝＝＝＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝0.75×103kg/m3。
故选：A。
【点评】本题考查称重法测浮力、阿基米德原理、漂浮的特点和密度公式的运用，综合性较强。
15．如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5N，下表面受到液体的压力F2为13N（g取10N/kg）。下列说法错误的是（　　）
A．正方体受到的浮力为8N
B．两侧面受到的液体压力相等
C．正方体上表面到液面的距离h＝5cm
D．正方体下表面受到的压力是竖直向上的
【分析】（1）知道正方体上、下表面受到液体的压力，根据浮力产生的原因F浮＝F下﹣F上求出受到的浮力；
（2）根据相同深度处液体向各个方向的压强相等的特点即可判断；
（3）物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等，根据V＝L3求出其体积，根据F浮＝ρ液gV排求出液体的密度；
根据S＝L2求出正方体的上、下表面积，根据p＝求出液体对物体上表面的压强，根据p＝ρgh求出正方体上表面到液面的距离；
（4）根据浮力产生的实质可知：下表面受到竖直向上的压力。
【解答】解：
A．由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力F浮＝F2﹣F1＝13N﹣5N＝8N，故A正确；
B．根据相同深度处液体向各个方向的压强相等的特点可知，正方体浸没在液体中时，它的侧面受到的各个方向液体的压力相等；故B正确；
C．物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等，则V排＝V＝L3＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3，
由F浮＝ρgV排可得，液体的密度ρ液＝＝＝0.8×103kg/m3，
正方体上、下表面积S＝L2＝（10cm）2＝100cm2＝1×10﹣2m2，
正方体上表面受到的压强p1＝＝＝500Pa，
由p＝ρgh可得，正方体上表面到液面的距离h1＝＝＝0.0625m＝6.25cm，故C错误；
D．正方体浸没在水中，受到的浮力等于正方体上下表面受到的压力差，浮力的方向是竖直向上，则下表面受到的压力竖直向上，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了浮力产生的原因和阿基米德原理、压强定义式、液体压强公式的应用，计算过程要注意单位的换算。
16．如图质量为150g的烧杯（可认为是柱形），底面积是100cm2，装有10cm深的水（图甲），水面在A处。用弹簧测力计吊着未知物体，先将物体浸没在水中（图乙）水位升高到B处，示数是7N；再将物体缓慢提出，使水位下降到AB的中点C处，示数是12N（图丙不计物体带出的水），则下列判断中正确的是（　　）
A．物体浸没时受到的浮力是5N
B．丙图中烧杯对桌面的压强是1650Pa
C．物体的质量是1.2kg
D．物体的密度是1.2g/cm3
【分析】（1）设物体重为G，当物体浸没水中时，F示＝G﹣F浮，将物体缓慢提出，当水位下降到AB的中点C时，排开水的体积减半，受到的浮力减半，可得F示′＝G﹣F浮，联立方程组可求G和物体浸没时受浮力大小；
（2）根据V＝Sh求出容器内水的体积，根据m＝ρV求出容器内水的质量，根据G＝mg求出容器内水的重力和烧杯的重力，物体受到的浮力和物体对水的压力是一对相互作用力，丙图中烧杯对桌面的压力等于水和烧杯的重力之和加上物体的压力，利用p＝求出丙图中烧杯对桌面的压强；
（3）根据F示＝G﹣F浮求出物体的重力，利用G＝mg求出物体的质量；
（4）根据阿基米德原理的推导公式F浮＝ρgV排求出物体浸没时排开水的体积，即物体的体积，利用ρ＝求出物体的密度。
【解答】解：
A．设物体重为G，当物体浸没水中时，有F示+F浮＝G，可得弹簧测力计的示数：
F示＝G﹣F浮＝7N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
将物体缓慢提出，当水位下降到AB的中点C时，排开水的体积减半，受到的浮力减半，
此时弹簧测力计的示数：
F示′＝G﹣F浮＝12N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由②﹣①得：F浮＝12N﹣7N＝5N，
则当物体浸没水中时，受到的浮力F浮＝10N，故A错误；
B．容器内水的体积：
V水＝Sh水＝100cm2×10cm＝1000cm3，
容器内水的质量：
m水＝ρ水V水＝1.0g/cm3×1000cm3＝1000g＝1kg，
容器内水的重力：
G水＝m水g＝1kg×10N/kg＝10N，
烧杯的重力：
G杯＝m水g＝0.15kg×10N/kg＝1.5N，
因物体受到的浮力和物体对水的压力是一对相互作用力，
所以，丙图中烧杯对桌面的压力：
F＝G水+G杯+F浮＝10N+1.5N+×10N＝16.5N，
丙图中烧杯对桌面的压强：
p＝＝＝1650Pa，故B正确；
C．物体的重力：
G＝F示+F浮＝7N+10N＝17N，
由G＝mg可得，物体的质量：
m＝＝＝1.7kg，
D．由F浮＝ρgV排可得，物体的体积：
V＝V排＝＝＝1×10﹣3m3，
物体的密度：
ρ＝＝＝1.7×103kg/m3＝1.7g/cm3，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理、压强定义式、密度公式的综合应用等，利用好称重法测浮力是本题的关键。
17．如图所示事例中，与浮力知识相关的是（　　）
A．下水变管阻隔臭气
B．拦河坝上窄下宽
C．人漂浮在死海海面
D．工人用吸盘搬运玻璃
【分析】（1）连通器是上端开口，底部连通的容器，当所装同一种液体静止不流动时，各容器中的液面是相平的，卫生间的下水管的构造就属于连通器。
（2）液体的压强随深度的增加而增大。
（3）人能漂浮在死海中，人的密度小于海水的密度。
（4）大气压的利用一般都是在某处使气压降低，然后在外界大气压的作用下，产生了某种效果。
【解答】解：A．下水管中的弯曲的部分利用了连通器原理，起的主要作用是：U形管总是会有水的，这样可以隔绝下水道往上反的臭味，故A不符合题意；
B．拦河坝上窄下宽，是由于随着深度增加液体压强增大，故B不符合题意；
C．因为死海的盐含量很大，使海水的密度大于人的密度，于是人就浮在水面上了，故C符合题意；
D．工人用吸盘搬运玻璃利用了大气压的作用，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查大气压、浮力、液体压强特点等有关问题，物理学习的过程中，要多注意观察身边的物理现象，尽可能的用我们所学过的知识去试着解释。
18．如图所示的四个场景中，主要依靠空气浮力而“飞天”的是（　　）
A．翟志刚“行走”太空
B．李宁点燃奥运圣火炬
C．热气球冉冉升空
D．飞机翱翔蓝天
【分析】太空是真空，人在真空中不受任何重力，李宁点燃奥运圣火炬借助的是外力，不是空气浮力，热气球冉冉升空是因为热空气密度小于空气的密度，飞机靠机翼的上下表面产生的压力差升空。
【解答】解：A、翟志刚“行走”太空是因为太空是真空，人处于“失重”状态，故A不符合题意；
B、李宁点燃奥运圣火炬借助的是钢丝的拉力，故B不符合题意；
C、热气球冉冉升空主要依靠空气浮力而“飞天”的是热气球，因为热空气密度小于空气的密度，故C符合题意；
D、飞机靠机翼的升力升空，应用的是流体压强与流速的关系，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查浮力的利用，关键知道人类利用空气浮力制成了热气球，还要知道一些物体升空的原理，有助于我们开拓知识面。
19．下列说法正确的是（　　）
A．飞机利用空气的浮力飞行
B．高铁保持匀速直线运动靠的是惯性
C．飞艇飞行原理是流速大的位置压强小
D．压路机的滚子做成圆形的目的是增大压强
【分析】（1）飞机的机翼通常都做成上面凸起，下面平直的形状。这样，当飞机起飞时，流过机翼上方的空气流速大，压强小，流过机翼下方的空气流速小，压强大。机翼上下方所受到的压力差便形成向上的升力；
（2）处于平衡状态的物体，可能不受力，也可能受到平衡力。
（3）飞艇飞行原理是浮力。
（4）压强的大小和压力和受力面积有关。
【解答】解：
A、飞机的机翼通常都做成“上凸下平”的形状，飞机是利用气体压强和流速的关系产生的升力来飞行的，并不是利用空气的浮力，故A错误；
B、高铁运行时受到摩擦力的作用，要保持匀速直线运动需要牵引力与其保持平衡，靠的不是惯性，故B错误；
C、飞艇工作时，需要向飞艇内充入比空气密度小的气体，从而利用浮力来飞行，故C错误；
D、压路机的滚子做成圆形，减小了受力面积，在压力一定时增大了压路机对地面的压强，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了我们对多个知识点的理解，我们应该得到的启示是，对知识点的理解要深入、对相近知识点更要注重区分。
20．下列关于浮力知识的应用，说法正确的是（　　）
A．阿基米德原理只适用于液体，不适合于气体
B．一艘轮船在海里装卸货物时，所受浮力不变
C．密度计在不同液体中漂浮，浸入液体体积越大，所测液体密度越小
D．潜水艇像鱼一样是靠改变自身体积，从而改变所受的浮力，实现上浮下潜的
【分析】（1）解答本题可根据阿基米德原理的内容；
（2）漂浮在液面的物体所受的浮力等于自身的重力；
（3）密度计是用来测量液体密度的测量仪器，密度计在液体中漂浮，液体的密度越大，排开液体的体积越小；
（4）在水中，潜水艇F浮＝ρ水v排g，ρ水、v排不变，所以F浮不变；但自身重会变大、变小（打开压力舱阀门，让水进入，自重变大；将空气压入压力舱排除水，自重变小；当压力舱充满空气自重更小将漂浮）从而改变F浮与G的关系，实现下潜和上浮。
【解答】解：A、阿基米德原理的内容为：浸在液体的物体所受的浮力，大小等于它排开液体受到的重力，表达式为F浮＝G排＝ρgv排．该原理也适用于物体在气体里的情况，故A错误；
B、一艘轮船在海里和河里航行时，始终处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，当轮船在海里装卸货物时，重力减小，受到的浮力变小，故B错误；
C、密度计在不同液体中漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，重力不变，受到的浮力不变，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，液体的密度越大，密度计排开液体的体积就越小，故C正确；
D、在水中，F浮＝ρ水V排g，潜水艇和鱼一样ρ水、V排不变，所以F浮不变；可以通过“让海水进入压力舱”增大自重，F浮＜G时，潜水艇下沉；“将海水排出压力舱”减小自重，F浮＞G时，潜水艇上浮。故潜水艇像鱼一样是靠改变所受的浮力与重力的大小关系，来实现上浮和下潜的，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查了浮沉条件的应用、阿基米德原理的应用等知识点，综合型强，是一道典型的易错题目。
21．如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同，下列说法正确的是（　　）
A．容器对桌面的压强大小关系为p甲＝p乙＝p丙
B．三个物体的密度大小关系为ρA＞ρB＞ρC
C．容器底部受到水的压力大小关系为F甲＞F乙＞F丙
D．物体受到的浮力大小关系为FA＞FB＞FC
【分析】（1）由图得出A、B、C三个正方体排开水的体积关系，根据阿基米德原理即可判断物体受到的浮力大小关系；
根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于物体排开液体的重力，分析出整个装置的压力的大小关系，根据p＝分析压强的大小；
（2）由图可知A和B处于漂浮，C处于悬浮，由浮沉条件比较出重力的关系，由于正方体A、B、C的体积相同，根据ρ＝＝可知物体密度的大小关系；
（3）利用p＝ρgh判断容器底受到水的压强关系，根据F＝pS知，容器底部受到水的压力的大小关系。
【解答】解：由题知，A、B、C三个正方体的体积相同；
AD、由图可知，A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排＜VB排＜VC排，
根据F浮＝ρ液gV排可知，浮力的大小关系为：FA＜FB＜FC，故D错误；
因正方体分别处于漂浮或悬浮状态，则浮力等于自身重力，由阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于排开液体的重力，即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力，即可以理解为，容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力，能看出三个容器内总重力相等；由于容器相同，所以三个容器对桌面的压力关系为F甲＝F乙＝F丙，根据p＝可知，压强也是相同的，故A正确；
B、由图可知，A和B处于漂浮，C处于悬浮，
则由浮沉条件可知：GA＝FA，GB＝FB，GC＝FC，
由于FA＜FB＜FC，所以GA＜GB＜GC；
由于正方体A、B、C的体积相同，
所以根据ρ＝＝可知，物体密度的大小关系：ρA＜ρB＜ρC，故B错误；
C、正方体静止时，三个容器内水面高度相同，即h相同，水的密度一定，根据p＝ρgh可知，容器底受到水的压强关系为p甲＝p乙＝p丙，根据F＝pS知，容器底部受到水的压力大小关系为F甲＝F乙＝F丙，故C错误。
故选：A。
【点评】此题考查阿基米德原理、液体压强公式和密度公式的应用等，是一道综合性较强的题目，但难度不是很大。
22．测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值（图甲）。图乙和图丙是两支完全相同的简易密度计（在木棒的一端缠绕一些铜丝做成），现将它们分别放入盛有不同液体的两个相同烧杯中，如图所示，当它们竖直地静止在液体中时，液面高度相同。以下相关判断正确的是（　　）
A．两个简易密度计所受浮力不相等
B．两个烧杯底部所受液体的压强p乙等于p丙
C．取出密度计以后，乙烧杯中液体对底部的压强减小的更大
D．取出密度计以后，两个烧杯对桌面的压力F乙小于F丙
【分析】（1）根据物体漂浮，浮力等于重力，比较浮力大小；
（2）由图可知，密度计排开液体之间的关系，根据阿基米德原理判断液体的密度关系；
根据液体压强公式判断两个烧杯底部所受液体的压强关系；
（3）取出密度计以前，液体对容器底的压力等于液体和密度计的总重力，取出密度计以后，乙丙对容器底压力的减小量相同，根据p＝判断出乙丙烧杯中液体对底部的压强的变化量；
（4）由图可知判断出液体的体积大小关系，根据m＝ρV即可判断液体的质量大小，进而知道重力和压力的大小。
【解答】解：
A、由图可知，密度计在两液体中均处于漂浮状态，根据物体浮沉条件可知，F浮＝G密，两个密度计完全相同，则重力相同，所以密度计在两种液体中所受的浮力相等；即F甲＝F乙，故A错误；
B、由图知，乙中密度计排开液体的体积大于丙中排开液体的体积，根据F浮＝ρgV排可知，在浮力相同时乙液体的密度小于丙液体的密度，即ρ乙＜ρ丙，液面高度相同，则根据p＝ρgh可知，两个烧杯底部所受液体的压强p乙＜p丙，故B错误；
C、取出密度计以前，液体对容器底的压力等于液体和密度计的总重力，取出密度计以后，乙丙对容器底压力的减小量相同，根据p＝知，在容器底面积相同时，乙丙烧杯中液体对底部压强的减小量相同，故C错误；
D、由图可知两液体液面相平，并且V排乙＞V排丙，则液体的体积V乙＜V丙，
由于ρ乙＜ρ丙，根据m＝ρV可知：m乙＜m丙，所以G乙＜G丙，又因为在水平面上压力等于重力，所以F乙＜F丙，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了阿基米德原理、物体漂浮条件和液体压强公式的应用，利用好物体漂浮条件F浮＝G是解此类题目的关键。
23．用质量相同的黄金制成大小不同的两个空心金球，放入质量相同的甲、乙两种不同液体中（两个水槽相同），静止时如图所示，不计球内空气的质量。下列说法中正确的是（　　）
A．小金球受到的浮力较大
B．大金球受到的浮力较大
C．甲液体的密度较小
D．甲、乙两液体对水槽底部的压强一样大
【分析】（1）根据悬浮的条件来即可判断浮力大小关系；
（2）知道浮力的大小关系即可根据阿基米德原理判断液体密度的大小；
（3）柱形容器中液体对容器底的压力等于液体和小球的总重力，又因为液体和小球的质量相同，根据G＝mg判断出总重力的关系以及液体对容器底的压力的关系，根据p＝判断出甲、乙两液体对水槽底部压强的关系。
【解答】解：读图可知，金小球在甲乙液体中都悬浮；
AB、根据悬浮的条件可知：金小球所受的浮力都等于它自身的重力，两小球的质量相同，根据G＝mg知两个小球所受的重力相同，浮力也相等；故AB错误；
C、两小球的浮力相同，由图知甲中的小球排开液体的体积小，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知甲液体的密度大，故C错误；
D、因为容器为柱形，液体对容器底的压力等于液体和小球的总重力，又因为液体和小球的质量相同，根据G＝mg知，总重力相同，液体对容器底的压力也相同，根据p＝知，在容器底面积相同时甲、乙两液体对水槽底部的压强一样大，故D正确。
故选：D。
【点评】此题综合考查了阿基米德原理、物体浮沉条件及其应用、压强的大小比较等知识点，是一道综合性较强的题目。
24．下列几幅图片中关于压强、浮力的分析：这些说法正确的是（　　）
①甲图是鸡蛋在浓盐水中静止时的情况，若往浓盐水中再加一些盐鸡蛋再次静止后所受浮力与原来相等
②乙图是我国海军的潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮训练过程，潜水艇在悬浮和漂浮时所受的浮力不相等
③将一木棒下端缠一些铜丝制成的简易密度计分别放入甲乙两溶液中，静止时液面相平如图丙，甲溶液对密度计底部的压强等于乙溶液对密度计底部的压强
④若把丙图中密度计在乙液体的液面以上部分的截掉后，剩余部分一定在乙液体中漂浮
A．②④
B．①②③
C．①②③④
D．①④
【分析】（1）物体悬浮或漂浮时浮力等于重力；
（2）根据F浮＝ρ液gV排分析浮力的大小变化；
（3）根据浮力产生的原因分析比较密度计底部受到的压力大小，然后根据p＝判断密度计的底部受到的压强大小；
（4）由于密度计处于漂浮状态，此时的浮力等于总重力，切去一部分后，所受浮力等于剩余部分的总重力，根据这一关系，对物体进行受力分析，再结合浮沉条件可得出结论。
【解答】解：①甲图中的鸡蛋在盐水中处于悬浮状态，说明鸡蛋受到的浮力等于自身重力；再向盐水中撒盐，盐水的密度增大，鸡蛋会上浮最终漂浮，鸡蛋在漂浮时受到的浮力仍然等于其重力，故①正确；
②由图可知，潜水艇在海中悬浮时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积，由F浮＝ρ液gV排可知，潜艇悬浮时所受浮力大，即F悬浮＞F漂浮，故②正确；
③同一密度计在不同的液体中都处于漂浮状态，浮力都等于密度计的重力，密度计的重力相等，所以浮力也相等，由于浮力相等，浮力等于密度计下表面与上表面受到的压力差，而两只密度计上表面受到的压力均为0，所以，下表面，即密度计的底部在甲、乙两种液体中受到的压力相等，密度计的底面积一定，根据p＝可知，密度计的底部在甲杯中受到的液体压强等于在乙杯中受到的液体压强，故③正确；
④开始时密度计处于漂浮状态，浮力等于重力，将液面以上部分的截掉后，重力减小，浮力大于重力，密度计上浮最终处于漂浮状态，此时所受浮力等于剩余部分的总重力，故④正确。
综合分析①②③④都正确。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体的浮沉条件、压强定义式以及浮力产生的原因的掌握和运用，利用好密度计测液体密度时漂浮（F浮＝G）是本题的关键，有一定难度。
二．填空题（共12小题）
25．如图所示的体积为0.001m3的正方体浸没在液体中，它的侧面所受的各个方向上的压力相互平衡，其下表面受到液体向上的压力F1　大于　（选填“大于”、“等于”或“小于”）其上表面受到液体向下的压力F2，这就是浸在液体中的物体受到浮力的原因，所以浮力的大小可表示为F浮＝　F1﹣F2　。利用阿基米德原理可求出浮力等于　9.8　N。
【分析】（1）解答此题的关键是利用压力、压强的公式求浸在液体中的正方体受到的液体对它产生的压力，分析所受压力的合力，从而得到浮力产生的原因；
（2）根据阿基米德原理F浮＝ρgV排求出受到的浮力。
【解答】解：（1）据相同深度液体向各个方向的压强相等的特点可知，正方体浸没在液体中时，它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡，即可以相互抵消掉；
而正方体上、下表面所受的压力是不同的，下表面深度为h1，上表面所处的深度为h2。
则下表面受到的压强为p1＝ρ液gh1，受到的压力为F1＝p1S＝ρ液gh1S；
上表面受到的压强为p2＝ρ液gh2，受到的压力为F2＝p2S＝ρ液gh2S。
因为h1＞h2。
所以F1＞F2，
则液体会对物体产生一个向上的和向下的压力不相等，压力差就产生了浮力，即：F浮＝F1﹣F2；
（2）根据阿基米德原理：F浮＝ρgV排＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.001m3＝9.8N。
故答案为：大于；F1﹣F2；9.8。
【点评】本题考查浮力产生的原因，以及阿基米德原理的应用，难度不大。
26．将同一个长方体分别水平与竖直放置在水中，如图所示，则它们上下表面受到水的压力差　相等　（选填“相等”或“不相等”）。
【分析】物体浸没在水中受到的浮力等于物体上下表面受到水的压力差。
【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相等。
故答案为：相等。
【点评】本题考查了学生对物体的浮沉条件的掌握和运用，本题关键是知道浮力的实质（物体上下表面受到水的压力差）。
27．在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的活动中，小明猜想浮力的大小可能与以下因素有关：
①液体的密度；②物体浸没在液体中的深度；③物体排开液体的体积。他用弹簧测力计、物块、装有水的烧杯进行探究，其操作方法和弹簧测力计示数如图所示。
（1）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用　丙丁　两图的来操作进行对比。
（2）分析图甲、乙、丙的操作，说明浮力的大小与　排开液体的体积　有关。（选填猜想代号）
【分析】（1）物体受到的浮力大小可能与液体的密度、物体浸没在液体中的深度和物体排开液体的体积有关，研究浮力大小与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变；
（2）分析乙、丙、丁的操作中相同量和不同量，由称重法比较浮力大小，得出物体受到的浮力大小与变化量的关系。
【解答】解：
（1）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，要控制液体的密度和物体排开液体的体积不变，故可选用丙丁两图的来操作进行对比；
（2）分析图乙、丙的操作可知，排开液体的密度相同，排开液体的的体积逐渐变大，测力计示数逐渐变小，由称重法，受到的浮力逐渐变大，故说明浮力的大小与排开液体的体积有关。
故答案为：（1）丙丁；（2）排开液体的体积。
【点评】本题探究影响浮力大小的因素，考查称重法测浮力、控制变量法及数据分析。
28．如图所示，是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图如图将一石块挂于弹簧测力计上，并将其慢慢浸入烧杯内的液体中。图甲、乙、丙烧杯中装的液体是水，图丁烧杯中装的液体是酒精，F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题：
（1）图甲中，弹簧测力计的示数F1＝　4.8　N。
（2）石块完全浸没在水中时所受的浮力为　2.0　N。
（3）分析图中　丙、丁　两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。
（4）图乙中石块浸入水中的体积是　2×10﹣4　m3。
（5）实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为　控制变量　法。
（6）由实验数据可得石块的密度为　2.4×103　kg/m3。
【分析】（1）图甲中，根据弹簧测力计的分度值读数；
（2）由称重法测浮力得出石块完全浸没在水中时所受的浮力；
（3）研究物体所受的浮力大小与液体密度的关系，要控制排开液体的体积相同；
（4）已知石块完全浸没在水中时所受的浮力，由阿基米德原理得出图乙中石块浸没水中的体积；
（5）浮力大小与物体排开液体的体积和密度有关，研究与其中一个因素的关系，要控制另外一个因素不变；
（6）图乙中石块浸没水中的体积即石块的体积，由ρ＝＝可得石块的密度。
【解答】解：（1）图甲中，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数F1＝4.8N；
（2）由称重法测浮力，石块完全浸没在水中时所受的浮力为：
F浮水＝G﹣F3＝4.8N﹣2.8N＝2.0N；
（3）研究物体所受的浮力大小与液体密度的关系，要控制排开液体的体积相同，故分析图中丙、丁中两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。
（4）石块完全浸没在水中时所受的浮力为：
F浮水＝2.0N；由阿基米德原理，F浮水＝ρ水gV排；
图乙中石块浸没水中的体积是：
V排＝＝＝2×10﹣4m3；
（5）实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为控制变量法；
（6）图乙中石块浸没水中的体积即石块的体积：
V石＝V排＝2×10﹣4m3；
由实验数据可得石块的密度为：
ρ＝＝＝＝2.4×103kg/m3。
故答案为：（1）4.8；（2）2.0；（3）丙、丁；（4）2×10﹣4；（5）控制变量；（6）2.4×103。
【点评】本题探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关，考查测力计读数、称重法测浮力、控制变量法、阿基米德原理和密度公式的运用。
29．如图甲为底面积为200cm2的圆柱形容器中盛有水，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降，直至圆柱体刚好接触底部，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示，则圆柱体受到的重力为　9　N，圆柱体的密度为　1.5×103　kg/m3。
【分析】（1）由图象AB段可知，此时物体在空气中，因圆柱体缓慢下降，则圆柱体受到的重力G＝F拉＝9N；
（2）由题意可知图中CD段是圆柱体完全浸入水后的情况，由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为3N，再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力，利用阿基米德原理求得圆柱体的体积，利用密度公式求得圆柱体的密度。
【解答】解：为了便于分析，给线段标上A、B、C、D四个点，如右图，根据图象分析如下：
（1）由图象AB段可知，此时物体在空气中，因圆柱体缓慢下降，则圆柱体受到的重力G＝F拉＝9N；
（2）图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力F拉′＝3N，
则圆柱体受到的最大浮力：F浮＝G﹣F拉′＝9N﹣3N＝6N。
由F浮＝ρ水gV排可得，物体的体积：
V物＝V排＝＝＝6×10﹣4m3，
由G＝mg可得，物体的质量：m＝＝＝0.9kg，
则圆柱体的密度：ρ物＝＝＝1.5×103kg/m3。
故答案为：9；1.5×103。
【点评】本题用到的知识点有重力、质量、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理的应用，考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力，难度较大。
30．将一边长是10厘米的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内，如图，待木块静止时，从杯中溢出600克水，则木块受到的浮力是　6N　，木块的密度是　0.6×103kg/m3　。木块下表面受到的压强为　600Pa　。
【分析】（1）知道溢出水（木块排开水）的体积，利用密度公式和重力公式求木块排开水的重力，再根据阿基米德原理求木块受到的浮力；
（2）知道正方体的边长求出木块的体积；根据漂浮条件求出木块重，再利用密度公式和重力公式求出木块的质量；最后利用密度公式求木块的密度；
（3）已知木块漂浮，木块下表面受到水的压力等于浮力，再利用p＝可求得木块下表面受到水的压强。
【解答】解：（1）木块受到的浮力：
F浮＝G排＝m排g＝0.6kg×10N/kg＝6N；
（2）木块的体积：
V木＝（0.1m）3＝1×10﹣3m3，
木块漂浮，
G木＝F浮＝6N，
G木＝m木g＝ρ木V木g，
木块的密度：
ρ木＝＝＝＝＝0.6×103kg/m3；
（3）木块的底面积为S＝a2＝（0.1m）2＝0.01m2，
木块漂浮，木块下表面受到水的压力F＝F浮＝6N，
下表面受到水的压强p＝＝＝600Pa。
故答案为：6N；0.6×103kg/m3；600Pa。
【点评】本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理的掌握和运用，虽难度不大，但知识点多、综合性强，有一定难度。
31．一只苹果的质量为180g、体积为2×10﹣4m3，用手将其浸没在水中时，苹果受到的浮力为　2　N，松手后苹果将　上浮　，最终苹果受到的浮力为　1.8　N．（g取10N/kg）
【分析】当苹果浸没在水中时，此时排开水的体积就等于苹果的体积，利用阿基米德原理计算此时苹果受到的浮力；
知道苹果的质量，利用公式G＝mg计算苹果受到的重力；
浮力与重力进行比较，重力大于浮力就下沉，重力等于浮力就悬浮，重力大于浮力就上浮；
最后根据苹果所处的状态求出静止时受到的浮力。
【解答】解：
当苹果浸没在水中时，排开水的体积就等于苹果的体积，
即V排＝V物＝2×10﹣4m3，
此时苹果受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1000kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3＝2N；
m＝180g＝0.18kg，
苹果受到的重力：
G＝mg＝0.18kg×10N/kg＝1.8N；
因为G＜F浮，
所以松手后苹果会上浮；
当苹果静止时，漂浮，受到的浮力F浮′＝G＝1.8N。
故答案为：2；上浮；1.8。
【点评】本题考查了浮力和重力的计算、物体的浮沉条件，关键是对公式及公式变形的理解和应用，利用好隐含条件物体浸没水中时V排＝V。
32．某潜水艇总质量为2.7×106kg，体积为3×103m3，当它浮在海面上时，受到浮力是　2.7×107　N，当它全部潜入海水中，受到的浮力是　3×107　N，它需要向仓内吸入重为　3×106　N的海水。（海水密度按1.0×103kg/m3计算，g＝10N/kg）
【分析】（1）知道潜水艇的质量，利用重力公式可求潜水艇的重，根据物体的漂浮条件求潜水艇漂浮时受到水的浮力；
（2）知道潜水艇的总体积，利用阿基米德原理可求潜水艇潜入水中受到的浮力F浮′，要使潜水艇下潜，潜水艇的自重（潜水艇重加上水箱内水重）大于受到的浮力，据此求出在水箱内至少加的水重。
【解答】解：（1）当潜水艇漂浮在海面上时，它受到的浮力：
F浮＝G潜水艇＝mg＝2.7×106kg×10N/kg＝2.7×107N；
（2）潜水艇潜入水中时受到的浮力：
F浮′＝ρ水gV排＝ρ水gV潜水艇＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3×103m3＝3×107N；
要使潜水艇下潜，
G潜水艇+G水≥F浮′，
所以至少要向水舱充入海水的重力：
G水＝F浮′﹣G潜水艇＝3×107N﹣2.7×107N＝3×106N，
故答案为：2.7×107；3×107；3×106。
【点评】本题综合考查了学生对重力公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用，计算时要求灵活选用公式。
33．一艘满载时质量为5000t的轮船在河水中航行，满载时船受的浮力是　5×107　N.当这艘轮船卸下500t货物后，它的排开水量　变小　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（g取10N/kg）
【分析】知道轮船的排水量，利用阿基米德原理可知船受到的浮力；排开的水量指物体在水中排开的水的体积，也指物体与水相接触的体积。
【解答】解：轮船满载时受到的浮力：
F浮＝G排＝m排g＝5000×103kg×10N/kg＝5×107N；
当这艘轮船卸下500t货物后，它排开的水量将会变小。
故答案为：5×107；变小。
【点评】本题考查了重力的计算、浮力的计算，明确轮船的排水量与浮力的关系是解本题关键。
34．（1）轮船制造的原理是　密度大于水的钢铁制成空心可以浮在水面上　，轮船自河里开向海里所受浮力　不变　（选填“变大”、“不变”或“变小”），轮船应　上浮一些　（选填“上浮一些”或“下沉一些”）。
（2）潜水艇是靠　改变自身重力　实现上浮和下潜的，潜水艇自水面下开始下潜过程中所受水的浮力　不变　，所受水的压强　变大　（均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【分析】（1）轮船的原理是利用空心法使轮船漂浮的；从河里开往海里时，自重不变、水的密度变大，根据漂浮条件和阿基米德原理分析回答；
（2）潜水艇浸没在水中无论是上浮还是下沉，潜水艇的体积不变（排开水的体积不变），受浮力不变，通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力，实现上浮或下沉的；
浸没在水中的潜水艇当它逐渐下潜时，排开水的体积始终等于潜水艇的自身体积不变，根据浮力公式分析受到浮力变化情况；根据p＝ρgh可判断所受水的压强的变化。
【解答】解：（1）浮在水面上的轮船也是浮力的应用，由物体的浮沉条件可知，漂浮在水面上的轮船，受到的浮力等于船受到重力，即利用密度大于水的钢铁制成空心可以浮在水面上；
同一艘轮船从河里驶进海里，船始终漂浮，浮力等于重力，船质量没有变化，所以受到的重力大小不变，所以，船受到的浮力不变；
海水的密度大于河水的密度，由F浮＝ρ液gV排可知，排开河海水的体积小于排开河水的体积，所以，船身相对于水面将上浮一些。
（2）潜水艇是靠改变自身重力实现上浮和下潜的；
潜水艇在水面下下潜过程中，排开水的体积始终等于潜水艇的自身体积不变，由阿基米德原理F浮＝ρ水V排g可知，潜水艇受到水的浮力不变；
潜水艇在水面下下潜过程中，水的深度变大，由p＝ρgh可知，潜水艇受到水的压强变大。
故答案为：（1）密度大于水的钢铁制成空心可以浮在水面上；不变；上浮一些；（2）改变自身重力；不变；变大。
【点评】此题考查物体的浮沉条件及其应用、阿基米德原理以及液体压强公式的应用，能否紧紧抓住轮船的漂浮状态进行分析轮船重力与浮力的关系是本题的解题关键所在。
35．潜艇是靠改变　自身重力　实现沉浮的，潜艇在水面下下潜过程中，受到的浮力　不变　。（选填“变大”“变小”或“不变”）
【分析】（1）潜水艇浸没在水中无论是上浮还是下沉，潜水艇的体积不变（排开水的体积不变），受浮力不变，通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力，实现上浮或下沉的；
（2）浸没在水中的潜水艇当它逐渐下潜时，排开水的体积始终等于潜水艇的自身体积不变，根据浮力公式分析受到浮力变化情况。
【解答】解：潜艇靠改变自身重力来实现上浮和下潜；
潜水艇在水面下下潜过程中，排开水的体积始终等于潜水艇的自身体积不变，由阿基米德原理F浮＝ρ水V排g可知，潜水艇受到水的浮力不变。
故答案为：自身重力；不变。
【点评】此题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用，知道潜水艇自身体积不变（排开水的体积不变、受浮力不变）是本题的关键。
36．如图甲，将一重为8N的物体A放在装有适量水的杯中，物体A漂浮于水面，浸入水中的体积占总体积的，此时水面到杯底的距离为20cm。如果将一小球B用体积和重力不计的细线系于A下方后，再轻轻放入该杯水中，静止时A上表面与水面刚好相平，如图乙。已知ρB＝1.8×103g/m3，甲图中物体A受到的浮力　8N　；物体A的密度　0.8×103kg/m3　；小球B的体积　2.5×10﹣4m3　。
【分析】（1）根据漂浮即可求出物体A受到的浮力；
（2）根据F浮＝ρ水gV排得出物体A静止时浸入水中的体积；已知浸人水中的体积占总体积的
，据此求出物体A的体积，根据G＝mg＝ρVg算出A的密度；
（3）根据漂浮浮力等于重力，根据F浮＝ρ水gV排得出木块AB静止时浸入水中的总体积；总体积减去A的体积，就是B的体积。
【解答】解：
（1）因为A漂浮在水中，所以F浮＝GA＝8N；
（2）根据F浮＝ρ水gV排得：
V排＝＝＝8×10﹣4m3；
已知浸人水中的体积占总体积的，则物体A的体积VA＝V排＝×8×10﹣4m3＝1×10﹣3m3；
根据G＝mg＝ρVg可得，A的密度：ρA＝＝＝0.8×103kg/m3；
（3）图乙中A、B共同悬浮，则F浮A+F浮B＝GA+GB
根据F浮＝ρ水gV排和G＝mg＝ρVg可得：
ρ水g（VA+VB）＝GA+ρBgVB，
所以，VB＝＝＝2.5×10﹣4m3。
故答案为：（1）8N；（2）0.8×103kg/m3；（3）2.5×10﹣4m3。
【点评】本题综合考查了多个公式，关键是知道物体漂浮时浮力等于自身重力以及物体所受力的分析，分析物体所受力这是本题的难点也是重点，还要学会浮力公式及其变形的灵活运用，有一定的拔高难度，属于难题。
三．实验探究题（共2小题）
37．在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，主要实验步骤如下：
第一步：将一个金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下，按如图甲所示组装器材。
第二步：向空烧杯中缓慢注入清水，直到没过金属体一段距离（烧杯未加满水），如图乙中①～⑤所示，待示数稳定后分别读取弹簧测力计的示数F1～F5。
第三步：如图乙中⑥所示，再向烧杯中加入适量盐，并轻轻搅拌，直至弹簧测力计示数稳定后读数为F6。
（1）在图③中，金属体所受到的浮力F浮＝　F1﹣F3　（用题中字母来表示），比较　④　和　⑤　的大小可知，浸没后物体所受浮力大小与深度无关。
（2）因为浮力的大小跟液体的密度有关，则图⑤、⑥中，F5　＞　F6（选填“＞”“＜”或“＝”），图⑥中盐水密度：ρ盐水＝　?ρ水　（用ρ水和测力计的字母来表示）。
【分析】（1）浮力大小等于重力与弹簧测力计的拉力之差；
要探究浮力的大小跟物体浸没的深度的关系需要控制液体的密度和排开液体的体积相同，改变深度，据此分析解答；
（2）因为浮力的大小跟液体的密度有关，液体的密度越大，浮力越大，根据称量法得出拉力的大小，根据阿基米德原理的变形公式算出物体的体积以及盐水的密度。
【解答】解：（1）在图③中，金属体所受到的浮力F浮＝F1﹣F3；
要探究浮力的大小跟物体浸没的深度的关系需要控制液体的密度和排开液体的体积相同，改变深度，图④⑤符合题意；
（2）浮力的大小跟液体的密度有关，液体的密度越大，浮力越大，因为盐水的密度大于水的密度，物体在盐水中的浮力大，根据称量法F浮＝G﹣F知盐水中的弹簧测力计的拉力小，即F5＞F6；
在图⑤中，金属体所受到的浮力F浮＝F1﹣F5；
根据阿基米德原理F浮＝F1﹣F5＝ρ水gV排，
则金属体的体积V＝V排＝；
图⑥中物体受到的浮力为：F盐水＝F1﹣F6，
根据阿基米德原理知F盐水＝ρ盐水V排g＝F1﹣F6，
盐水密度：ρ盐水＝＝?ρ水。
故答案为：（1）F1﹣F3；④；⑤；（2）＞；?ρ水。
【点评】本题是较典型的用控制变量法分析实验得出结论的题型。在分析问题时，要明确哪些量是相同的，哪些量是变化的或不同的，正是这些变化的或不同的量导致了实验结果的不同。
38．“领悟”物理小组的同学通过实验探究“影响浮力大小的因素”。
（1）他们先通过实验体验浮力：用绳拴住一个木块后，把它逐渐拉入水中，感觉到用的力越来越大。
据此猜想浮力大小可能跟　排开液体的体积　有关。
（2）他们打算通过实验验证上述猜想是否正确，于是找来了分度值是0.2N、量程合适的弹簧测力计，足量的水（密度是1.0×103kg/m3），体积是80cm3的石块，细线。
①请帮助他们设计实验。
②对可能出现的现象及结论分析论证。
（3）他们又配制了浓盐水（密度是1.1×103kg/m3），结合（2）的器材继续探究“浮力跟液体密度的关系”。但是他们没有成功，请说明原因。
【分析】（1）根据题中所给的信息判断浮力的变化情况，分析浮力大小可能与什么因素有关；
（2）根据控制变量法设计实验；
（3）根据阿基米德原理求出石块在水中和盐水中受到的浮力，浮力之差小于弹簧测力计的分度值。
【解答】解：（1）由“把木块逐渐拉入水中，感觉到用的力越来越大”知随着物体浸没在水中的体积越大，浮力越大，说明浮力大小可能跟排开液体的体积有关；
（2）①为了验证浮力大小与排开液体体积的关系，需要控制液体的密度相同，改变排开液体的体积，故可以将80cm3的石块挂在弹簧测力计下，让小石块浸入一少部分、一大部分以及全部浸没，分别读出弹簧测力计的示数；
②若弹簧测力计的示数相等，说明浮力与排开液体的体积无关；若弹簧测力计的示数不相等，说明浮力与排开液体的体积有关；
（3）体积是80cm3的石块浸没在水中的浮力：F浮水＝ρ水gV排＝ρ水gV石＝1.0×103kg/m3×10N/kg×80×10﹣6m3＝0.8N，
体积是80cm3的石块浸没在盐水中的浮力：F浮盐水＝ρ盐水gV排＝ρ盐水gV石＝1.1×103kg/m3×10N/kg×80×10﹣6m3＝0.88N，
两次浮力之差为：△F浮＝F浮盐水﹣F浮水＝0.88N﹣0.8N＝0.08N＜0.2N，即浮力之差小于弹簧测力计分度值，小石块浸没在水中和盐水中，弹簧测力计示数变化很小，无法继续探究“浮力跟液体密度的关系”。
故答案为：（1）排开液体的体积；（2）①将80cm3的石块挂在弹簧测力计下，让小石块浸入一少部分、一大部分以及全部浸没，分别读出弹簧测力计的示数；②若弹簧测力计的示数相等，说明浮力与排开液体的体积无关；若弹簧测力计的示数不相等，说明浮力与排开液体的体积有关；（3）小石块浸没在水中和盐水中的浮力之差小于弹簧测力计分度值，小石块浸没在水中和盐水中，弹簧测力计示数变化很小。
【点评】考查浮力大小的影响因素有关以及阿基米德原理的应用，其中（2）的实验设计是本题的难点。
四．计算题（共2小题）
39．入夏以来我国南方遭遇了大规模的强降雨袭击，冲锋舟在救灾中发挥了重要作用。如图所示，冲锋舟满载时排开水的体积是1.5m3，冲锋舟自重为0.6×104N，假设每人的平均质量为60kg。请计算：
（1）冲锋舟满载时所受的浮力；
（2）为保证安全，这条冲锋舟最多能承载的人数；
（3）冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强（水的密度为1×103kg/m3，g＝10N/kg）
【分析】（1）已知冲锋舟满载时排开水的体积，根据公式F浮＝ρgV排可求冲锋舟满载时所受的浮力；
（2）冲锋舟满载漂浮时所受的浮力等于自身的重力与人的重力之和；冲锋舟最多承载人的重力与自重的和等于满载时的浮力，从而求出最多超载的人数；
（3）已知冲锋舟底部所处的深度，根据公式p＝ρgh可求所受的压强。
【解答】解：
（1）冲锋舟满载时所受的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m3＝1.5×104N；
（2）一个人的重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；
由于冲锋舟满载时所受浮力与冲锋舟与人的总重力相等，即F浮＝G舟+nG，
所以，最多承载的人数为：n＝＝＝15人；
（3）冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m＝5×103Pa。
答：（1）冲锋舟满载时所受的浮力为1.5×104N；
（2）为保证安全，这条冲锋舟最多能承载15人；
（3）冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强为5×103Pa。
【点评】本题考查浮力、重力、液体压强的计算，关键是公式及其变形的灵活运用；要知道物体漂浮时所受的浮力等于自身的重力。
40．随着科学技术的发展，机器人从事的工作越来越多。某次探测时，自身体积为0.02m3的水下机器人潜入100m深的湖底取出并带回矿石样品，机器人在水下运动时，所受水的阻力f与速度v的关系如图所示，求：
（1）机器人在湖底处受到的浮力；
（2）机器人在水下以0.2m/s的速度水平匀速运动时的水平推进力。
（3）机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m3、密度为2.7×103kg/m3的矿石样品（未露出水面）静止不动时的举力。
【分析】（1）根据F浮＝ρ水gV排算出机器人在水底受到的浮力；
（2）由图得出当速度为0.2m/s时受到的阻力，根据二力平衡判断出水平推进力；
（3）知道物体的体积和密度，根据m＝ρV求出质量，根据G＝mg求出受到的重力，根据阿基米德原理求出受到的浮力，物体静止时机器人施加的举力等于物体的重力减去受到的浮力。
【解答】解：（1）机器人在水底受到的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝ρgV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3＝200N；
（2）由图知当速度为0.2m/s时，受到的阻力为70N，
因机器人匀速运动时处于平衡状态，受到的推力和阻力是一对平衡力，
所以，推力F＝f＝70N；
（3）由ρ＝可得，
矿石的质量为：
m＝ρ石V＝2.7×103kg/m3×0.02m3＝54kg，
物体受到的重力：
G＝mg＝54kg×10N/kg＝540N，
物体受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排′＝ρgV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3＝200N，
因物体静止，受到竖直向上的浮力和举力，竖直向下的重力，
所以，机器人对物体的举力为：
F拉＝G﹣F浮＝540N﹣200N＝340N。
答：（1）机器人在湖底处受到的浮力为200N；
（2）机器人在水下以0.2m/s的速度水平匀速运动时的水平推进力为70N。
（3）机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m3、密度为2.7×103kg/m3的矿石样品（未露出水面）静止不动时的举力为340N。
【点评】本题考查了密度公式、重力公式、阿基米德原理公式以及二力平衡条件的综合应用，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。

展开更多......

收起↑