1.3.2 水的浮力 第2课时 物质的浮沉条件及应用（分层练习） -【上好课】2024-2025学年八年级科学上册同步精品课堂（浙教版）

1.3.2 水的浮力 第2课时 物质的浮沉条件及应用 目录 2 考点01 浮力大小的比较 2 考点02 物体的浮沉条件及其应用 3 考点03 Z字形图像分析 5 考点04 浮力的计算 6 8 15 考点01 浮力大小的比较 1．（2023秋•吴兴区校级期末）如图所示，将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形，分别放入相同的甲、乙两杯水中，甲杯橡皮泥沉入水底，乙杯橡皮泥浮在水面。下列说法正确的是（　　） A．橡皮泥受到的浮力大小F甲＞F乙 B．橡皮泥受到的浮力大小F甲＝F乙 C．甲、乙液面高度h甲＞h乙 D．甲、乙液面高度h甲＜h乙 2.（2023•临海市模拟）小金将一个鸡蛋放入清水中，鸡蛋沉入水底，如图甲，此时鸡蛋受到的浮力为F甲；逐渐向水中加盐，鸡蛋悬浮于水中静止，如图乙，此时鸡蛋所受浮力大小为F乙；继续往水中加盐直到鸡蛋上浮至部分露出水面，如图丙，此时鸡蛋受到的浮力为F丙。下列说法正确的是（　　） A．F甲＞F乙＞F丙 B．F甲＞F乙＝F丙 C．F甲＝F乙＝F丙 D．F甲＜F乙＝F丙 3.（2023•吴兴区校级一模）将乒乓球压入水底放手后，上升时依次经过甲、乙、丙图示位置，若受到的浮力分别是F甲、F乙、F丙，则它们之间的关系为（　　） A．F甲＝F乙＞F丙 B．F甲＜F乙＜F丙 C．F甲＞F乙＞F丙 D．F甲＝F乙＝F丙 考点02 物体的浮沉条件及其应用 4．（2024•宁波模拟）第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在杭州举行。如图是亚运会中的一些运动项目，下列说法中正确的是（　　） A．跳高运动员在空中的最高点时速度大小不为零 B．自行车运动员在转弯处匀速骑行的过程中，运动员受力平衡 C．如图所示花样游泳运动员摆出优美动作，此时运动员受到的浮力等于其重力大小 D．过百米终点后运动员继续向前运动，是由于运动员受到惯性 5．（2024•黄岩区二模）小黄在两根完全相同的蜡烛底部各插入一根相同的铁钉，使其能竖直漂浮在水中（如图所示）。下列关于甲、乙蜡烛露出液面的高度h1、h2的大小关系正确的是（　　） A．h1＞h2 B．h1＝h2 C．h1＜h2 D．无法判断 6．（2024•拱墅区模拟）如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同的容器，分别装有体积相等的水和盐水。将橘子和香蕉先放入甲容器中，取出后擦干，再放入乙容器中，前后两次静止时的情形如图所示。下列说法正确的是（　　） A．橘子的密度比水的密度小 B．香蕉在水和盐水中所受浮力相等 C．橘子在盐水中受到一对平衡力 D．两容器底对桌面的压力相等 7．（2024•杭州三模）图甲为水下滑翔机，图乙是部分结构图，该滑翔机通过液压泵可将油在内、外油囊间来回转移。滑翔机能够实现上浮和下潜的原因是改变了自身的（　　） A．比热 B．速度 C．排开液体的体积 D．重力 8．（2024•瓯海区模拟）烧杯中盛有水和煤油（密度为0.8×103kg/m3），现将一实心球状蜡块（密度为0.9×103kg/m3）轻轻放入烧杯。则稍后待蜡块静止时（　　） A．蜡块一半体积浸入水中，一半体积浸入煤油中 B．煤油对蜡块的作用力方向竖直向上 C．水对蜡块的作用力小于蜡块的重力 D．水对蜡块的作用力大于蜡块的重力 9．（2024•富阳区一模）小明帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面如图甲所示，而土豆沉在盆底如图乙所示，他用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中正确的是（　　） A．茄子受到的浮力小于它受到的重力 B．茄子的密度大于土豆的密度 C．放入土豆前后水对盆底的压强不变 D．土豆排开水的重力小于自身的重力 10．（2024•镇海区一模）2023年6月18日，泰坦号潜水器在北大西洋失踪。泰坦号由碳纤维和钛（密度约为铁的一半）构造，使用四个电动推进器，能够以每小时3节的速度移动。下列有关该潜水器的说法中正确的是（　　） A．潜水器水下下潜过程中所受浮力逐渐增大 B．使用金属钛既提高了强度，又增大了结构质量 C．若推进器意外损坏，依靠释放“压仓物”有可能使潜水器上浮 D．灾难发生时，舱体瞬间向内塌陷，遭遇“内爆”，这是由于舱内压力过大导致的 11．（2024•鄞州区模拟）某大型邮轮满载时总排水量为13.55万吨，则满载时邮轮受到的浮力为　 　，此时邮轮排开水的体积为 　 　米3。 （ρ清水取1.0×103千克/米3） 考点03 Z字形图像分析 12．（2023秋•滨江区校级期中）如图甲所示，小石块从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。如图乙所示是拉力随时间t变化的图像，若不计水的阻力，求： （1）小石块全部没入水中时受到的浮力是多少？ （2）小石块的体积是多少？ （3）小石块的密度是多少？ 13.（2023•萧山区模拟）如图甲所示，将一长方体物块通过细线悬挂于弹簧测力计的挂钩上，手持弹簧测力计缓慢下降，让长方体物块从盛满水的溢水杯上方缓慢下降至水下一定深度。长方体物块下降过程中，弹簧测力计的示数F随下降高度h的变化关系如图乙所示，g取10N/kg。求： （1）长方体物块受到的最大浮力为 N； （2）长方体物块的密度； （3）将长方体物块继续缓慢下降至容器的水平底部，当弹簧测力计示数为零时，长方体物块对容器底部的压强。 考点04 浮力的计算 14．（2024•西湖区三模）如图所示，小科做了一个安全使用蜡烛的趣味实验。实验中将长度10cm、横截面积1cm2的圆柱形蜡烛底部扎一枚0.1g的小钉子（体积不计），使蜡烛漂浮在装了水的杯中，且在水中保持竖直状态。点燃蜡烛，一段时间后，水没过蜡烛顶端，蜡烛自然熄灭。已知蜡烛的密度为0.9g/cm3，蜡烛的火焰下方小坑忽略不计。则： （1）所用蜡烛（含钉子）的总质量为多少？ （2）未点燃时，蜡烛（含钉子）在水中受到的浮力为多少？ （3）蜡烛燃烧过程中，火焰离杯底的高度 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。自然熄灭时，蜡烛剩余的长度是多少？ 15．（2024春•杭州月考）如图所示，一边长为10cm的立方体木块，在水中静止时，刚好有二分之一露出水面。（g取10N/kg），求： ①木块漂浮时的浮力？ ②木块的密度是多大？ ③用手将木块缓慢压入水中，当木块刚好全部没入水中时，手对木块的压力是多大？ 16．（2023秋•杭州期末）杭州亚运会赛艇女子轻量级双人双桨决赛在杭州富阳水上运动中心举行，来自中国队的杭州桐庐姑娘邹佳琪与搭档邱秀萍发挥出色，成功夺得冠军，为中国体育代表团赢得开门红（图甲）。图乙是两位运动员准备出发时的情景，此时赛艇排开水的体积为0.14m3（忽略桨排开水的体积）。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg） （1）赛艇受到的浮力为多少？ （2）若赛艇和桨的总质量为30千克，则两位女运动员的总质量为多少千克？ 17．（2023秋•西湖区期末）如图为某中学自制的“载人纸板船”，纸板船自身的质量为10千克。（水的密度取1×103kg/m3） （1）求空船漂浮时受到的浮力为多少牛？ （2）若船上两名中学生质量共140千克，求此时纸板船排开水的体积。 18．（2023秋•长兴县校级期末）在科学实践活动中，某活动小组的同学想要用橡皮泥做“船”浮在水面上，并探究橡皮泥“船”的装载能力。他们用一块体积为20厘米3的橡皮泥做成一艘“船”，放入水中漂浮，试着向其中添加物体，发现最多只能装载25克的物体，如图所示。查阅资料知道橡皮泥的密度为1.5×103千克/米3。已知水的密度为1.0×103千克/米3。求： （1）将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为多少？ （2）这艘橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为多少？ 1．（2023•湖州）现将一杯子和木块（不吸水，密度为0.6×103千克/米3）以两种方式放入同一容器中（容器内水的质量保持不变）。如图所示，图1杯子开口向上，浮在水面上。图2杯子倒扣（里面充满水），木块紧贴杯底，一起悬浮在水中。两种情况下（　　） A．木块所受浮力的大小相同 B．杯子所受浮力的大小相同 C．容器内水的深度相同 D．木块对杯子底部力的大小相同 2．（2022•舟山）学习了物体的浮沉条件后，小舟做了如下实验：在两个薄气球中加满温水，扎紧后剪去多余部分，分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中（如图）。若不计气球自重，放手后两气球的运动情况是（　　） A．冷水、热水中都下沉 B．冷水中下沉，热水中上升 C．冷水、热水中都上升 D．冷水中上升，热水中下沉 3．（2022•湖州）两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙，用质量不计的细线连接，轻轻放入某液体中，静止后悬浮，细线处于绷紧状态，如图所示。则（　　） A．甲受到的浮力比乙受到的浮力大 B．甲的密度与液体的密度相等 C．如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到的压力大小不变 D．如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到液体的压强不变 4．（2021•宁波）将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块，放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm露出水面，如图所示。对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中，下列判断与事实不符的是（　　） A．冰吸收热量，温度保持不变 B．水面高度始终保持不变 C．冰块漂浮之后，受到的浮力逐渐变小 D．水对容器底部的压力最多增大1.0N 5．（2021•绍兴）如图所示，已知鸡蛋的质量为55克，体积为50立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里，鸡蛋沉入杯底（图甲）；逐渐将食盐溶解在水中，鸡蛋恰好悬浮（图乙）；继续溶解食盐，最终鸡蛋漂浮（图丙）。下列说法正确的是（　　） A．图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛 B．图乙中盐水的密度是1.1×103千克/米3 C．图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力 D．图中三种状态下浮力的大小关系是F甲＜F乙＜F丙 6．（2021•浙江）如图所示，潜水员正潜没在海水中，他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气，以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是（　　） A．向海底下潜过程中，受到海水的压强变大 B．海水中水平游动时，受到海水的压强变小 C．对背心进行放气后，受到海水的浮力变大 D．对背心进行充气后，受到海水的浮力变小 7．（2020•衢州）2020年4月23日，“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F甲、F乙、F丙，它们的大小关系正确的是（　　） A．F甲＝F乙＝F丙 B．F甲＞F乙＝F丙 C．F甲＞F乙＞F丙 D．F甲＜F乙＜F丙 8．（2023•金华）“深海勇士号”是中国第二台深海载人潜水器。2023年5月20日，国家文物局利用该潜水器在沉船附近完成水下永久测绘基点布放，并进行了初步搜索调查和影像记录，开启了中国深海考古新篇章。回答下列问题。 （1）下潜过程中，“深海勇士号”潜水器受到海水的压强将 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）若“深海勇士号”潜水器悬停在水下4000米处考察，此时潜水器总质量为α千克，则它受到的浮力为 　 　牛。 9．（2023•丽水）2023年3月11日，“奋斗者”号载人潜水器圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬，下潜过程中体积保持不变，依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。 （1）潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐 　 　。 （2）潜水器悬浮在海水中时，所受的浮力 　 　重力（填“大于”、“小于”或“等于”）。 10．（2023•温州）我国某地使用“沉管法”建跨海隧道：用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段，用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中；用拖船牵引至指定位置，向管段中的水箱注水使其下沉（如图）；对下沉的多个管段进行依次连接，拆除隔墙形成隧道。 （1）拖运管段时，若速度为2千米/时，拖运距离为3千米，需要 　 　小时。 （2）图中，当往水箱中注水的质量为6×104千克时，管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为3.06×103米3，则注水前管段与水箱的总质量为多少千克？（海水密度取1.0×103千克/米3） （3）管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关？ 　 　。 11．（2022•宁波）2022年4月28日，“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空，4点40分达到海拔9032m，超过珠峰8848.86m的高度，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。 （1）该浮空艇总质量约2625kg，它受到重力的大小约为 　 　N； （2）已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m3。如图所示，该浮空艇在营地升空前体积达9060m3，此时浮空艇受到的浮力大小约为 　 　N； （3）“极目一号”浮空艇内部有三层：上层装有氦气（相同条件下氦气密度比空气小得多），中间隔开，下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 　 　（填“上浮”或“下降”）的时候，可以用上层的氦气排出下层的部分空气，以此改变自身重力，同时使整个浮空艇的压强差在安全范围内。 12．（2021•金华）某校“制作浮力秤”项目研究小组，制成如图所示浮力秤。使用过程中，发现称量范围较小，有待提升改造。 【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时F浮＝G物的原理工作的；浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。 【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系？ 【方案设计】 器材：悬挂式电子秤、金属块（4.0N）、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。 步骤：①将金属块挂在电子秤下，读取电子秤示数并记录； ②将金属块浸没在盛水的烧杯中，读取电子秤示数并记录，然后取出金属块擦干； ③按照步骤②的操作，换用不同密度的溶液，多次重复实验。 【数据处理】 实验编号 1 2 3 4 5 6 7 液体密度ρ液（g/cm3） ﹣ 0.8 1.0 1.2 1.4 1.9 2.0 电子秤示数F拉（N） 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 2.6 3.0 浮力大小F浮（N） ﹣ 0.4 0.5 x 0.7 1.4 1.0 【交流分析】 （1）表格中x的数据是 　 　； （2）实验过程中，除步骤①外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，其目的是 　 　； （3）小组同学对实验数据进行了分析讨论，认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是 　 　。 【得出结论】…… 【知识应用】（4）根据以上探究，写出一种增大浮力秤称量范围的方法 　 　。 13．（2021•湖州）2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在“地球第四极”——马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了中国载人深潜的新纪录。本次万米深潜任务成功的一大亮点是采用了许多自主研发的国产新材料。 （1）“奋斗者”号采用的钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀，与下列哪种材料类型相同？　 　。 ①塑料 ②不锈钢 ③玻璃 （2）“奋斗者”号下潜时，外部携带了4块压载铁，总质量将近2吨。压载铁被悬挂的模型如图所示。试计算4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为多少？（压载铁的密度近似为8×103千克/米3，海水的密度近似为水的密度） （3）完成水下作业之后，“奋斗者”号抛去压载铁上浮，为了使“奋斗者”号在深海有足够大的浮力返航，采用了一种新的固体浮力材料，由大量纳米级大小的空气玻璃微珠组成。为了满足设计需求，该材料需要具备怎样的性质？　 　（答出一点即可）。 14．（2022•温州）排气阀是供暖设备中的重要部件，它能及时排出管内热水汽化产生的气体，使水正常流动，从而保证供暖效果。 排气阀工作原理如图所示：水中气体在流动过程中，积聚于封闭的排气阀内，使阀内气压变大，浮筒随水面一起下降，此时阀内气体排出使气压变小，从而浮筒上升，堵杆重新堵住排气孔。 （1）水管内的水流速度至少达到0.25米/秒才能携带气泡流动。若水管总长为60米，要使水流能携带气泡流动，则水从水管起始端流到终端最多要多少时间？ （2）排气阀中的浮筒和堵杆总质量为0.02千克，计算排气阀排气时浮筒浸在水中的体积。（水的密度取1.0×103千克/米3） 15．（2021•丽水）如图是小科自制的简易水陆两栖车模型，整“车”质量0.1千克。 （1）接通电路后，尾部叶片转动，推动车子向前，这说明物体间力的作用是 　 　的； （2）当它在水中处于漂浮状态时，受到的浮力为 　 　牛。（g取10N/kg） 16．（2021•杭州）小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面。（不考虑捞出过程中带出的水，ρ水＝1.0×103kg/m3） （1）空桶漂浮在水面时所受浮力大小。 （2）鹅卵石捞出放置在桶内时，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会 　 　（选填“上升”、“下降”或“不变”）。若此时桶排开水的体积为6.0×10﹣3m3，求桶内鹅卵石的质量。 17．（2021•温州）图甲所示为一种水下滑翔机，图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移，从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的，再结合其它技术即可滑行，以执行海洋环境的监测任务。 （1）该滑翔机具有低能耗、高续航的特点，电池一次充电后能提供1千瓦时电能。它在整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒，但只有9%的时间耗电，耗电时功率仅为4瓦。该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米？ （2）该滑翔机总重515牛。当外油囊中无油时，滑翔机排开水的体积为0.0495米3。已知海水密度随深度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在600米深度悬浮时，外油囊中油的体积为多少米3？（忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响） 1．（2024•宁波自主招生）一个实心小球先后放入盛有足够多的水和酒精的两个容器中，小球受到的浮力分别为0.9牛和0.8牛，（已知水的密度为1.0×103kg/m3，酒精的密度为0.8×103kg/m3）则小球在液体中的浮沉情况应是（　　） A．小球在水中和酒精中均处于漂浮状态 B．小球在水中是处于漂浮状态，在酒精中处于悬浮状态 C．小球在水中是处于漂浮状态，在酒精中处于沉没状态 D．小球在水中是处于悬浮状态，在酒精中处于沉没状态 2．（2024•宁波模拟）容器内原来盛有水银，有一只小铁球浮在水银面上，如图（a）所示。现再向容器里倒入油（油浮于水银上），使小铁球完全浸没在这两种液体中，如图（b）所示，则（　　） A．铁球受到的浮力增大 B．铁球上升些使它在水银中的体积减小 C．铁球受到油的压力而下沉了些 D．铁球保持原来的位置不动 3．（2024•杭州二模）自太空课堂开设以来，我们发现了很多地球实验和太空实验的差异性。如图甲、乙所示是分别在太空中和地球上做的油和水混合后充分振荡，再静置充足时间后的实验现象。下列说法错误的是（　　） A．实验说明太空中水能溶解油，而地球上不行 B．地球上油滴上浮时，它受到的浮力大于重力 C．太空失重环境下，浸在水中的油滴不受浮力作用 D．无论太空还是地球实验，瓶中油和水的质量始终不变 4.（2023•温州模拟）如图是兴趣小组利用一质量为2g的空心圆柱形塑料管制成的标有刻度的液体密度计，密度计左侧中间处做有一标记。其工作原理是：测量某种液体密度时，将管子放入水中，再向塑料管中倒入待测液体，直至塑料管外液面达到左侧标记处，然后取出管子，读取管内待测液体液面对应右侧的刻度作为待测液体的密度值。 （1）如图所示液体密度计右侧刻度值自上而下逐渐 （选填“增大”或“减小”）。 （2）当加入2mL水时，塑料管外水面达到标记处，此时该塑料管和内部水所受浮力大小为 牛。 （3）为了增大该密度计的精确度，下列方法可行的有 。（可多选） A.增加烧杯中水的质量 B.将烧杯中水改为密度更小的液体 C.使用管径较细的空心管 D.将标记处往上移 5．（2023秋•北仑区校级期中）在青少年科技创新大赛中，某同学发明作品《浮力秤》参加展评，作品可方便称量物体的质量，其构造如图所示。已知小筒底面积为10cm2，总长为20cm，盘中不放物体时，小筒浸入水中长度为8cm，问：g＝10N/kg （1）小筒和秤盘的总重力是多少N？ （2）该秤能称出物体的最大质量是多少kg？ 6．（2023•瓯海区二模）2021年4月25印度尼西亚的一艘排水量1390吨的潜艇在海下300m处断裂，通过水下搜索发现了海面下850m处的失事潜艇。应印方要求，我国派出排水量为7000吨的军舰协助施救。发现水下有一块排水体积为20m3的残骸，假设残骸被军舰上的起重机匀速向上拉起。已知海水密度为1.03×103kg/m3。求： （1）此潜艇残骸在海底受到的浮力多大？残骸向上拉的过程中（未出水）浮力 　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。 （2）已知起重机的拉力为1.2×106N，求该残骸的密度。 7．（2023秋•义乌市期中）小阳把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为12N的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内时，桶仍漂浮在水面。（g值取10N/kg，不考虑捞出过程中带出的水，水的密度1g/cm3） （1）请判断，鹅卵石在空桶内与鹅卵石在池底时相比，水池水面高度 　 　（选填“上升”、“下降”或“不变”）。 （2）空桶漂浮在水面上时受到的浮力大小 　 　N。 （3）若此时桶排开水的体积为6.0×10﹣3m3，求桶内鹅卵石的质量。（写出计算过程） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.3.2 水的浮力 第2课时 物质的浮沉条件及应用 目录 2 考点01 浮力大小的比较 2 考点02 物体的浮沉条件及其应用 3 考点03 Z字形图像分析 7 考点04 浮力的计算 9 14 26 考点01 浮力大小的比较 1．（2023秋•吴兴区校级期末）如图所示，将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形，分别放入相同的甲、乙两杯水中，甲杯橡皮泥沉入水底，乙杯橡皮泥浮在水面。下列说法正确的是（　　） A．橡皮泥受到的浮力大小F甲＞F乙 B．橡皮泥受到的浮力大小F甲＝F乙 C．甲、乙液面高度h甲＞h乙 D．甲、乙液面高度h甲＜h乙 【答案】D 【解答】解：由图可知：实心球橡皮泥沉到容器底部，则实心球橡皮泥受到的浮力：F甲＜G……① 碗状橡皮泥漂浮在水面，则碗状橡皮泥受到的浮力：F乙＝G……② 由①②可得：F甲＜F乙，即乙杯中橡皮泥所受的浮力大； 根据F浮＝ρ水V排g可知排开水的体积：V球＜V碗，即：实心橡皮泥排开的水的体积小于碗状橡皮泥排开的水的体积，乙杯中水面升高得多，则甲、乙液面高度h甲＜h乙。 故选：D。 2.（2023•临海市模拟）小金将一个鸡蛋放入清水中，鸡蛋沉入水底，如图甲，此时鸡蛋受到的浮力为F甲；逐渐向水中加盐，鸡蛋悬浮于水中静止，如图乙，此时鸡蛋所受浮力大小为F乙；继续往水中加盐直到鸡蛋上浮至部分露出水面，如图丙，此时鸡蛋受到的浮力为F丙。下列说法正确的是（　　） A．F甲＞F乙＞F丙 B．F甲＞F乙＝F丙 C．F甲＝F乙＝F丙 D．F甲＜F乙＝F丙 【解答】解：由于图中使用的是同一个鸡蛋，则鸡蛋的重力不变，图甲中鸡蛋处于沉底状态，则浮力F甲＜G；图乙中鸡蛋悬浮在液体中时，则F乙＝G；图丙中鸡蛋漂浮，则F丙＝G；所以三种状态下浮力的大小关系是：F甲＜F乙＝F丙，故D正确。 故选：D。 3.（2023•吴兴区校级一模）将乒乓球压入水底放手后，上升时依次经过甲、乙、丙图示位置，若受到的浮力分别是F甲、F乙、F丙，则它们之间的关系为（　　） A．F甲＝F乙＞F丙 B．F甲＜F乙＜F丙 C．F甲＞F乙＞F丙 D．F甲＝F乙＝F丙 【解答】解：根据图示可知，乒乓球在甲、乙中排开的水的体积相同，都大于乒乓球在丙中排开的水的体积，根据由F浮＝ρ水gV排可知，F甲＝F乙＞F丙。 故选：A。 考点02 物体的浮沉条件及其应用 4．（2024•宁波模拟）第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在杭州举行。如图是亚运会中的一些运动项目，下列说法中正确的是（　　） A．跳高运动员在空中的最高点时速度大小不为零 B．自行车运动员在转弯处匀速骑行的过程中，运动员受力平衡 C．如图所示花样游泳运动员摆出优美动作，此时运动员受到的浮力等于其重力大小 D．过百米终点后运动员继续向前运动，是由于运动员受到惯性 【答案】A 【解答】解： A、跳高运动员在空中的最高点时，由于还处于水平向前的运动状态，则速度不为零，故A正确； B、自行车运动员在转弯处匀速骑行的过程中，由于运动方向不断发生改变，则运动状态发生改变，所以，运动员受力不平衡，故B错误； C、花样游泳运动员摆出优美动作，此时运动员并不是处于平衡状态，则受到的浮力不等于其重力大小，故C错误； D、刚刚冲过百米赛终点的运动员由于具有惯性，所以不能立刻停下来，还要继续跑一段距离，故D错误。 故选：A。 5．（2024•黄岩区二模）小黄在两根完全相同的蜡烛底部各插入一根相同的铁钉，使其能竖直漂浮在水中（如图所示）。下列关于甲、乙蜡烛露出液面的高度h1、h2的大小关系正确的是（　　） A．h1＞h2 B．h1＝h2 C．h1＜h2 D．无法判断 【答案】C 【解答】解：两根完全相同的蜡烛底部各插入一根相同的铁钉，竖直漂浮在水中，受到的浮力都等于总重力；由图知乙中铁钉一部分在蜡烛的外部，所以F浮＝ρ水gS（h﹣h1）＝ρ水gS（h﹣h2）+ρ水gV钉，所以h1＜h2，故选：C。 6．（2024•拱墅区模拟）如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同的容器，分别装有体积相等的水和盐水。将橘子和香蕉先放入甲容器中，取出后擦干，再放入乙容器中，前后两次静止时的情形如图所示。下列说法正确的是（　　） A．橘子的密度比水的密度小 B．香蕉在水和盐水中所受浮力相等 C．橘子在盐水中受到一对平衡力 D．两容器底对桌面的压力相等 【答案】AC 【解答】解：A、甲图中橘子漂浮在水中，橘子的密度小于水的密度，故A正确； B、由甲图和乙图可知，香蕉浸没，V排＝V物，由于水的密度小于盐水的密度，根据F浮＝ρ液gV排可得香蕉在水中所受浮力小于在盐水中所受浮力，故B错误； C、橘子漂浮在盐水中，浮力等于重力，橘子受到的浮力与重力是一对平衡力，故C正确； D、由于水和盐水的体积相同，盐水的密度大于水的密度，则由G＝mg＝ρVg可得，盐水的重力大于水的重力， 由于甲、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， 甲容器对水平桌面的压力：F甲＝G容+G水+G香+G橘， 乙容器对水平桌面的压力：F乙＝G容+G盐水+G香+G橘， 所以F甲＜F乙，故D错误。 故选：AC。 7．（2024•杭州三模）图甲为水下滑翔机，图乙是部分结构图，该滑翔机通过液压泵可将油在内、外油囊间来回转移。滑翔机能够实现上浮和下潜的原因是改变了自身的（　　） A．比热 B．速度 C．排开液体的体积 D．重力 【答案】C 【解答】解：机身上搭载的油囊可在油泵的控制下进行收缩或膨胀，改变排开液体的体积，从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的，故C正确。 故选：C。 8．（2024•瓯海区模拟）烧杯中盛有水和煤油（密度为0.8×103kg/m3），现将一实心球状蜡块（密度为0.9×103kg/m3）轻轻放入烧杯。则稍后待蜡块静止时（　　） A．蜡块一半体积浸入水中，一半体积浸入煤油中 B．煤油对蜡块的作用力方向竖直向上 C．水对蜡块的作用力小于蜡块的重力 D．水对蜡块的作用力大于蜡块的重力 【答案】AD 【解答】解： A、因为煤油的密度小于水的密度，所以液体的上方为煤油，下方为水；蜡的密度大于煤油的密度，在煤油中下沉，小于水的密度，在水中会漂浮，所以蜡块应在水和煤油之间； 假如蜡块一半体积浸入水中，一半体积浸入煤油中，则蜡块受到煤油的浮力： F浮煤油＝ρ煤油g×V＝×0.8×103kg/m3×gV＝0.4×103kg/m3×gV， 蜡块受到水的浮力： F浮水＝ρ水g×V＝×1×103kg/m3×gV＝0.5×103kg/m3×gV， 所以蜡块受到的总浮力： F浮总＝F浮煤油+F浮水＝0.4×103kg/m3×gV+0.5×103kg/m3×gV＝0.9×103kg/m3×gV， 蜡块的重力：G＝mg＝ρ蜡gV＝0.9×103kg/m3×gV， 显然总浮力等于蜡块的重力，因此蜡块一半体积浸入水中，一半体积浸入煤油中，故A正确； B、蜡块的上部在煤油中，会受煤油竖直向下的压力，故B错误； CD、蜡块所受浮力等于水对其向上的作用力和煤油向下作用力之差，所以水对蜡块的作用力大于蜡块的重力；故C错误，D正确。 故选：AD。 9．（2024•富阳区一模）小明帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面如图甲所示，而土豆沉在盆底如图乙所示，他用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中正确的是（　　） A．茄子受到的浮力小于它受到的重力 B．茄子的密度大于土豆的密度 C．放入土豆前后水对盆底的压强不变 D．土豆排开水的重力小于自身的重力 【答案】D 【解答】解：A、茄子处于漂浮状态，浮力等于重力，故A错误； B、茄子漂浮密度小于水的密度，土豆沉底密度大于水的密度，故土豆密度大于茄子的密度，故B错误； C、放入土豆后、水面升高，根据p＝ρgh可知容器底部受到水压强增大，故C错误； D、土豆沉底所受浮力小于重力，故土豆排开水的重力小于自身的重力，故D正确。 故选：D。 10．（2024•镇海区一模）2023年6月18日，泰坦号潜水器在北大西洋失踪。泰坦号由碳纤维和钛（密度约为铁的一半）构造，使用四个电动推进器，能够以每小时3节的速度移动。下列有关该潜水器的说法中正确的是（　　） A．潜水器水下下潜过程中所受浮力逐渐增大 B．使用金属钛既提高了强度，又增大了结构质量 C．若推进器意外损坏，依靠释放“压仓物”有可能使潜水器上浮 D．灾难发生时，舱体瞬间向内塌陷，遭遇“内爆”，这是由于舱内压力过大导致的 【答案】C 【解答】解：A、潜水器水下下潜过程中排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知，潜水器受到的浮力不变，故A错误； B、根据题意可知，金属钛的密度是铁的密度的一半，潜水器的体积相同，根据ρ＝可知，使用金属钛可以减小结构的质量，故B错误； C、依靠释放“压仓物”可以减小潜水器的总重力，当潜水器受到的重力小于受到的浮力时，潜水器会上浮，故C正确； D、灾难发生时，舱体瞬间向内塌陷，遭遇“内爆”，这是由于舱外压力过大导致的，故D错误。 故选：C。 11．（2024•鄞州区模拟）某大型邮轮满载时总排水量为13.55万吨，则满载时邮轮受到的浮力为　 　，此时邮轮排开水的体积为 　 　米3。 （ρ清水取1.0×103千克/米3） 【答案】1.355×109N；1.355×104。 【解答】解：（1）轮船满载时受到的浮力： F＝G排＝m排g＝13.55×104×103kg×10N/kg＝1.355×109N； （2）由ρ＝得，邮轮排开水的体积： V排＝＝＝1.355×104m3。 故答案为：1.355×109N；1.355×104。 考点03 Z字形图像分析 12．（2023秋•滨江区校级期中）如图甲所示，小石块从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。如图乙所示是拉力随时间t变化的图像，若不计水的阻力，求： （1）小石块全部没入水中时受到的浮力是多少？ （2）小石块的体积是多少？ （3）小石块的密度是多少？ 【答案】（1）石块浸没水中时受到的浮力为1N； （2）石块的体积为1.0×10﹣4 m3； （3）石块的密度是2.6×103 kg/m3。 【解答】解：（1）由图乙所示可知，当石块没有浸入水中时，拉力等于重力，即F＝G＝2.6N， 石块的质量为m＝＝＝0.26kg； 当石块完全浸入后，图乙所示，t2后石块完全浸入，由称重法得浮力为F浮＝G﹣F示＝2.6N﹣1.6N＝1N； （2）根据阿基米德原理，F浮＝ρ水gV排，可得因为石块完全浸没，石块的体积为V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3； （3）由密度公式得石块的密度ρ＝＝＝2.6×103 kg/m3。 答：（1）石块浸没水中时受到的浮力为1N； （2）石块的体积为1.0×10﹣4 m3； （3）石块的密度是2.6×103 kg/m3。 13.（2023•萧山区模拟）如图甲所示，将一长方体物块通过细线悬挂于弹簧测力计的挂钩上，手持弹簧测力计缓慢下降，让长方体物块从盛满水的溢水杯上方缓慢下降至水下一定深度。长方体物块下降过程中，弹簧测力计的示数F随下降高度h的变化关系如图乙所示，g取10N/kg。求： （1）长方体物块受到的最大浮力为 N； （2）长方体物块的密度； （3）将长方体物块继续缓慢下降至容器的水平底部，当弹簧测力计示数为零时，长方体物块对容器底部的压强。 【解答】解：（1）由图象知，G＝20N，当物块完全浸没时，拉力F＝10N， 则完全浸没时的浮力为F浮＝G﹣F＝20N﹣10N＝10N， 此时物块完全浸没，所以浮力最大； （2）由F浮＝ρ液gV排得，物块的体积： V＝V排10×10﹣4m3， 物块的质量： mkg； 则物块的密度： ρ2×103kg/m3， （3）由图象可知，长方体物块的高度h＝15cm﹣5cm＝10cm＝0.1m， 容器底面积S10×10﹣3m2， 则将物块继续缓慢下降至容器的水平底部，当弹簧测力计示数为零时，物块对容器底部的压力等于其重力与浮力之差，即F＝G﹣F浮＝20N﹣10N＝10N， 物块对容器底部的压强： p1000Pa。 答：（1）10；（2）物块的密度2×103kg/m3； （3）将物块继续缓慢下降至容器的水平底部，当弹簧测力计示数为零时，物块对容器底部的压强1000Pa。 考点04 浮力的计算 14．（2024•西湖区三模）如图所示，小科做了一个安全使用蜡烛的趣味实验。实验中将长度10cm、横截面积1cm2的圆柱形蜡烛底部扎一枚0.1g的小钉子（体积不计），使蜡烛漂浮在装了水的杯中，且在水中保持竖直状态。点燃蜡烛，一段时间后，水没过蜡烛顶端，蜡烛自然熄灭。已知蜡烛的密度为0.9g/cm3，蜡烛的火焰下方小坑忽略不计。则： （1）所用蜡烛（含钉子）的总质量为多少？ （2）未点燃时，蜡烛（含钉子）在水中受到的浮力为多少？ （3）蜡烛燃烧过程中，火焰离杯底的高度 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。自然熄灭时，蜡烛剩余的长度是多少？ 【答案】（1）所用蜡烛（含钉子）的总质量为9.1×10﹣3kg； （2）未点燃时，蜡烛（含钉子）在水中受到的浮力为0.091N； （3）变小；自然熄灭时，蜡烛剩余的长度是1cm。 【解答】解：（1）蜡烛的体积：V蜡＝Sh＝1×10﹣4m2×10×10﹣2m＝1×10﹣5m3＝10cm3， 由ρ＝可得，蜡烛的质量： m蜡＝ρ蜡V蜡＝0.9g/cm3×10cm3＝9g； 总质量m总＝0.1g+9g＝9.1g＝9.1×10﹣3kg； （2）未点燃时，蜡烛（含钉子）在水中漂浮，受到的浮力为： F浮＝G总＝m总g＝9.1×10﹣3kg×10N/kg＝0.091N； （3）蜡烛漂浮在水面上，受到的浮力等于重力，点燃蜡烛，至蜡烛熄灭时，蜡烛自身的重力减小，受到的浮力变小，根据阿基米德原理公式F浮＝ρ液gV排可知，蜡烛排开的水的体积变小，液面会下降，所以火焰离杯底的高度变小； 蜡烛的重力为：G蜡＝m蜡g＝ρ蜡V蜡g＝ρ蜡h蜡Sg； 钉子的重力为：G钉子＝m钉子g＝0.1×10﹣3kg×10N/kg＝10﹣3N＝0.001N， 蜡烛熄灭时剩余的蜡烛长为L， 因，烧到与水面平齐处即被水熄灭，故悬浮， 则有：G蜡剩+G钉子＝G排水′， 即：ρ蜡LSg+G钉子＝ρ水LSg， 0.9×103kg/m3×L×1×10﹣4m2×10N/kg+0.001N＝1.0×103kg/m3×L×1×10﹣4m2×10N/kg， 解得：L＝0.01m＝1cm。 故答案为：（1）所用蜡烛（含钉子）的总质量为9.1×10﹣3kg； （2）未点燃时，蜡烛（含钉子）在水中受到的浮力为0.091N； （3）变小；自然熄灭时，蜡烛剩余的长度是1cm。 15．（2024春•杭州月考）如图所示，一边长为10cm的立方体木块，在水中静止时，刚好有二分之一露出水面。（g取10N/kg），求： ①木块漂浮时的浮力？ ②木块的密度是多大？ ③用手将木块缓慢压入水中，当木块刚好全部没入水中时，手对木块的压力是多大？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解： ①正方体的体积为V＝a3＝（0.1m）3＝1×10﹣3m3， 正方体排开水的体积为V排＝×1×10﹣3m3＝0.5×10﹣3m3， 木块受到的浮力为F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5×10﹣3m3＝5N； ②∵木块漂浮 ∴G＝F浮＝5N 又∵G＝mg ∴m＝＝＝0.5kg ∴木块的密度为ρ＝＝＝0.5×103kg/m3； ③木块完全浸没时受到的浮力为F浮′＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N 手对木块的压力为F＝F浮′﹣G＝10N﹣5N＝5N。 答： ①木块受到的浮力为5N； ②木块的密度为0.5×103kg/m3； ③手对木块的压力为5N。 16．（2023秋•杭州期末）杭州亚运会赛艇女子轻量级双人双桨决赛在杭州富阳水上运动中心举行，来自中国队的杭州桐庐姑娘邹佳琪与搭档邱秀萍发挥出色，成功夺得冠军，为中国体育代表团赢得开门红（图甲）。图乙是两位运动员准备出发时的情景，此时赛艇排开水的体积为0.14m3（忽略桨排开水的体积）。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg） （1）赛艇受到的浮力为多少？ （2）若赛艇和桨的总质量为30千克，则两位女运动员的总质量为多少千克？ 【答案】（1）赛艇受到的浮力为1.4×103N； （2）若赛艇和桨的总质量为30千克，则两位女运动员的总质量为110kg。 【解答】解：（1）赛艇受到的浮力为： F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.14m3＝1.4×103N； （2）赛艇漂浮，此时其受到的浮力等于赛艇的总重力，即：F浮＝G总＝1.4×103N； 赛艇的总质量为：m总＝＝＝140kg， 两位女运动员的总质量为： m运动员＝m总﹣m1＝140kg﹣30kg＝110kg。 答：（1）赛艇受到的浮力为1.4×103N； （2）若赛艇和桨的总质量为30千克，则两位女运动员的总质量为110kg。 17．（2023秋•西湖区期末）如图为某中学自制的“载人纸板船”，纸板船自身的质量为10千克。（水的密度取1×103kg/m3） （1）求空船漂浮时受到的浮力为多少牛？ （2）若船上两名中学生质量共140千克，求此时纸板船排开水的体积。 【答案】（1）空船漂浮时受到的浮力为100N； （2）若船上两名中学生质量共140千克，此时纸板船排开水的体积为0.15m3。 【解答】解：（1）空船漂浮时受到的浮力等于其重力，即F浮＝G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N； （2）若船上两名中学生质量共140千克，受到的浮力为： F浮＝G总＝（m+m′）g＝（10kg+140kg）×10N/kg＝1500N， 由F浮＝ρ水gV排可知此时纸板船排开水的体积为： V排＝＝＝0.15m3。 答：（1）空船漂浮时受到的浮力为100N； （2）若船上两名中学生质量共140千克，此时纸板船排开水的体积为0.15m3。 18．（2023秋•长兴县校级期末）在科学实践活动中，某活动小组的同学想要用橡皮泥做“船”浮在水面上，并探究橡皮泥“船”的装载能力。他们用一块体积为20厘米3的橡皮泥做成一艘“船”，放入水中漂浮，试着向其中添加物体，发现最多只能装载25克的物体，如图所示。查阅资料知道橡皮泥的密度为1.5×103千克/米3。已知水的密度为1.0×103千克/米3。求： （1）将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为多少？ （2）这艘橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为多少？ 【答案】（1）橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为0.2N； （2）这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为0.55N。 【解答】解：（1）橡皮泥的体积V＝20cm3＝2×10﹣5m3， 浸没时V排＝V，橡皮泥浸没在水中时所受的浮力： F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣5m3＝0.2N。 （2）物体质量m＝25g＝0.025kg， 物体重力G＝mg＝0.025kg×10N/kg＝0.25N， 橡皮泥“船”重力G船＝m船g＝ρ橡Vg＝1.5×103kg/m3×2×10﹣5m3×10N/kg＝0.3N， “船”装载最多物体时仍是漂浮状态，则有浮力F'浮＝G总＝G+G船＝0.25N+0.3N＝0.55N。 答：（1）橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为0.2N； （2）这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为0.55N。 1．（2023•湖州）现将一杯子和木块（不吸水，密度为0.6×103千克/米3）以两种方式放入同一容器中（容器内水的质量保持不变）。如图所示，图1杯子开口向上，浮在水面上。图2杯子倒扣（里面充满水），木块紧贴杯底，一起悬浮在水中。两种情况下（　　） A．木块所受浮力的大小相同 B．杯子所受浮力的大小相同 C．容器内水的深度相同 D．木块对杯子底部力的大小相同 【答案】C 【解答】解：A、图1中，木块放在杯子中，没有浸入水中，所以图1木块所受的浮力为零；图2中，木块浸没在水中，且ρ木＜ρ水，则木块所受的浮力大于重力，所以两种情况下木块所受浮力的大小不相等，故A错误； B、图1杯子所受的浮力大于杯子的重力，图2杯子所受浮力小于杯子的重力，故B错误； C、图1漂浮浮力等于重力，图2悬浮浮力等于重力，V排＝可知排开水的体积相同，容器内水的深度相同，故C正确； D、图1对杯底的压力等于木块的重力，即F1＝G木＝ρ木gV木＝0.6ρ水gV木； 图2木块对杯子底部的压力等于浮力减去重力，即F2＝F浮﹣G木＝ρ水gV木﹣0.6ρ水gV木＝0.4ρ水gV木， 所以两次木块对杯子底部力的大小不同，故D错误。 故选：C。 2．（2022•舟山）学习了物体的浮沉条件后，小舟做了如下实验：在两个薄气球中加满温水，扎紧后剪去多余部分，分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中（如图）。若不计气球自重，放手后两气球的运动情况是（　　） A．冷水、热水中都下沉 B．冷水中下沉，热水中上升 C．冷水、热水中都上升 D．冷水中上升，热水中下沉 【答案】D 【解答】解：温水的密度小于冷水的密度，由物体的浮沉条件可知，装温水的气球在冷水中上浮； 温水的密度大于热水的密度，由物体的浮沉条件可知，装温水的气球在热水中下沉，故D正确。 故选：D。 3．（2022•湖州）两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙，用质量不计的细线连接，轻轻放入某液体中，静止后悬浮，细线处于绷紧状态，如图所示。则（　　） A．甲受到的浮力比乙受到的浮力大 B．甲的密度与液体的密度相等 C．如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到的压力大小不变 D．如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到液体的压强不变 【答案】C 【解答】解：A、甲和乙两个正方体棱长相同，则根据体积公式可知其体积相等，两个正方体都浸没在同一液体中，则其排开液体的体积相等，根据F浮＝ρ液gV排可知，甲受到的浮力等于乙受到的浮力，故A错误； B、把甲和乙作为一个整体，甲和乙在液体中静止时悬浮，根据物体浮沉条件可知，甲和乙的平均密度等于液体的密度，而甲和乙由不同材料制成，其密度不同，所以甲的密度与液体的密度不相等，故B错误； C、柱形容器中，容器底部受到的压力大小等于容器内液体和物体的总重力，如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器内液体和物体的总重力不变，则容器底部受到的压力大小不变，故C正确； D、根据题意可知，细线处于绷紧状态，如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，甲将漂浮在液面上，乙将沉底，则甲和乙排开液体的总体积变小，液体深度变小，根据p＝ρ液gh可知，容器底部受到液体的压强变小，故D错误。 故选：C。 4．（2021•宁波）将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块，放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm露出水面，如图所示。对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中，下列判断与事实不符的是（　　） A．冰吸收热量，温度保持不变 B．水面高度始终保持不变 C．冰块漂浮之后，受到的浮力逐渐变小 D．水对容器底部的压力最多增大1.0N 【答案】B 【解答】解： A、冰是晶体，在冰熔化过程中，吸收热量，温度不变；故A正确； B、由图可知，静止时冰块排开水的体积为：V排＝S冰（L冰﹣h露）＝L冰2（L冰﹣h露）＝（10cm）2×（10cm﹣2cm）＝800cm3； 当冰块完全熔化后，熔化为水的质量和冰的质量相同，即：ρ水V冰化水＝ρ冰V冰，所以，V冰化水＝V冰＝×（10cm）3＝900cm3； 则：V冰化水＞V排，即熔化为水的体积大于原来排开水的体积，故液面高度升高，故B错误； C、冰块漂浮之后，由于冰处于熔化中，则冰的重力逐渐变小，根据漂浮条件可知受到的浮力与重力相等，所以浮力逐渐变小，故C正确； D、由于容器是柱状容器，水对容器底部的压力与液体的重力相等，当冰块完全熔化时水对容器底部的压力最大， 则水对容器底部增加的压力为：ΔF＝G冰﹣G排＝ρ冰V冰g﹣ρ水V排g＝0.9×103kg/cm3×（0.1m）3×10N/kg﹣1.0×103kg/cm3×800×10﹣6m3×10N/kg＝1N，故D正确。 故选：B。 5．（2021•绍兴）如图所示，已知鸡蛋的质量为55克，体积为50立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里，鸡蛋沉入杯底（图甲）；逐渐将食盐溶解在水中，鸡蛋恰好悬浮（图乙）；继续溶解食盐，最终鸡蛋漂浮（图丙）。下列说法正确的是（　　） A．图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛 B．图乙中盐水的密度是1.1×103千克/米3 C．图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力 D．图中三种状态下浮力的大小关系是F甲＜F乙＜F丙 【答案】B 【解答】解： A、图甲中鸡蛋处于沉底状态，则浮力小于重力，鸡蛋的重力为G＝mg＝0.055kg×10N/kg＝0.55N，即浮力小于0.55N，故A错误； B、鸡蛋的密度为：ρ＝＝＝1.1g/cm3＝1.1×103kg/m3，图乙中，鸡蛋悬浮在液体中时，鸡蛋的密度等于液体的密度，所以盐水的密度是1.1×103kg/m3，故B正确； C、图丙中鸡蛋漂浮，所受浮力等于鸡蛋自身重力，故C错误； D、图甲中鸡蛋处于沉底状态，则浮力小于重力；图乙中鸡蛋悬浮在液体中时，浮力等于重力；图丙中鸡蛋漂浮，所受浮力等于鸡蛋自身重力，所以三种状态下浮力的大小关系是F甲＜F乙＝F丙，故D错误。 故选：B。 6．（2021•浙江）如图所示，潜水员正潜没在海水中，他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气，以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是（　　） A．向海底下潜过程中，受到海水的压强变大 B．海水中水平游动时，受到海水的压强变小 C．对背心进行放气后，受到海水的浮力变大 D．对背心进行充气后，受到海水的浮力变小 【答案】A 【解答】解：AB.海水的密度ρ海水不变，根据p＝ρgh可知，在下潜过程中，深度增加，受到的海水的压强变大，水平游动时，深度不变，受到的海水的压强不变，故A正确、B错误； CD.海水的密度ρ海水不变，根据F浮＝ρ液v排g可知，对背心进行放气后，排开水的体积变小，受到海水的浮力变小，对背心进行充气后，排开水的体积变大，受到海水的浮力变大，故CD错误。 故选：A。 7．（2020•衢州）2020年4月23日，“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F甲、F乙、F丙，它们的大小关系正确的是（　　） A．F甲＝F乙＝F丙 B．F甲＞F乙＝F丙 C．F甲＞F乙＞F丙 D．F甲＜F乙＜F丙 【答案】C 【解答】解： 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：C。 8．（2023•金华）“深海勇士号”是中国第二台深海载人潜水器。2023年5月20日，国家文物局利用该潜水器在沉船附近完成水下永久测绘基点布放，并进行了初步搜索调查和影像记录，开启了中国深海考古新篇章。回答下列问题。 （1）下潜过程中，“深海勇士号”潜水器受到海水的压强将 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）若“深海勇士号”潜水器悬停在水下4000米处考察，此时潜水器总质量为α千克，则它受到的浮力为 　 　牛。 【答案】（1）变大；（2）10a。 【解答】解：（1）根据液体压强公式p＝ρgh可知下潜过程中“深海勇士号”潜水器受到海水的压强将变大； （2）若“深海勇士号”潜水器悬停在水下4000米处考察，悬浮时受到的浮力等于重力， 此时潜水器总质量为α千克，则它受到的浮力为F浮＝G＝mg＝akg×10N/kg＝10a牛。 故答案为：（1）变大；（2）10a。 9．（2023•丽水）2023年3月11日，“奋斗者”号载人潜水器圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬，下潜过程中体积保持不变，依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。 （1）潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐 　 　。 （2）潜水器悬浮在海水中时，所受的浮力 　 　重力（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1）增大；（2）等于。 【解答】解：（1）“奋斗者”号载人潜水器在下潜的过程中，海水密度不变，深度变大，由p＝ρ液gh可知，潜水器所受海水的压强将逐渐增大； （2）根据物体悬浮条件可知，潜水器悬浮在海水中时所受的浮力大小等于重力。 故答案为：（1）增大；（2）等于。 10．（2023•温州）我国某地使用“沉管法”建跨海隧道：用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段，用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中；用拖船牵引至指定位置，向管段中的水箱注水使其下沉（如图）；对下沉的多个管段进行依次连接，拆除隔墙形成隧道。 （1）拖运管段时，若速度为2千米/时，拖运距离为3千米，需要 　 　小时。 （2）图中，当往水箱中注水的质量为6×104千克时，管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为3.06×103米3，则注水前管段与水箱的总质量为多少千克？（海水密度取1.0×103千克/米3） （3）管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关？ 　 　。 【答案】（1）1.5。 （2）注水前管段与水箱的总质量为3.0×106kg。 （3）管段隔墙下沉到海底时受到的压力大小与海水的密度、海底深度、隔墙面积等有关。 【解答】解：（1）拖动管段所用的时间t＝＝1.5h。 （2）管段受到的浮力F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3.06×103m3＝3.06×107N； 管段匀速下沉，根据二力平衡可得，注水后管段的总重力G总＝F浮＝3.06×107N； 则注水前管段与水箱的总质量m＝﹣m水＝﹣6×104kg＝3.0×106kg。 （3）由p＝知物体在海水中受到的压力与其受到的压强和受力面积有关；由p＝ρ液gh知物体在海水中受到的压强与海水的密度、海底的深度有关，故管段隔墙下沉到海底时受到的压力大小与海水的密度、海底深度、隔墙面积等有关。 答：（1）1.5。 （2）注水前管段与水箱的总质量为3.0×106kg。 （3）管段隔墙下沉到海底时受到的压力大小与海水的密度、海底深度、隔墙面积等有关。 11．（2022•宁波）2022年4月28日，“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空，4点40分达到海拔9032m，超过珠峰8848.86m的高度，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。 （1）该浮空艇总质量约2625kg，它受到重力的大小约为 　 　N； （2）已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m3。如图所示，该浮空艇在营地升空前体积达9060m3，此时浮空艇受到的浮力大小约为 　 　N； （3）“极目一号”浮空艇内部有三层：上层装有氦气（相同条件下氦气密度比空气小得多），中间隔开，下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 　 　（填“上浮”或“下降”）的时候，可以用上层的氦气排出下层的部分空气，以此改变自身重力，同时使整个浮空艇的压强差在安全范围内。 【答案】（1）26250；（2）72480；（3）上浮。 【解答】解：（1）浮空艇受到的重力为： G＝mg＝2625kg×10N/kg＝26250N； （2）浮空艇受到的浮力大小为： F浮＝ρ气gV排＝0.8kg/m3×10N/kg×9060m3＝72480N； （3）由于相同条件下氦气密度比空气小得多，当用上层的氦气排出下层的部分空气时，浮空艇的重力减小，而浮空艇的体积可认为不变，外部空气的密度大于内部气体的密度，根据阿基米德原理可知，浮空艇受到的浮力大于自身的重力，从而上升到空中。 故答案为：（1）26250；（2）72480；（3）上浮。 12．（2021•金华）某校“制作浮力秤”项目研究小组，制成如图所示浮力秤。使用过程中，发现称量范围较小，有待提升改造。 【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时F浮＝G物的原理工作的；浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。 【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系？ 【方案设计】 器材：悬挂式电子秤、金属块（4.0N）、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。 步骤：①将金属块挂在电子秤下，读取电子秤示数并记录； ②将金属块浸没在盛水的烧杯中，读取电子秤示数并记录，然后取出金属块擦干； ③按照步骤②的操作，换用不同密度的溶液，多次重复实验。 【数据处理】 实验编号 1 2 3 4 5 6 7 液体密度ρ液（g/cm3） ﹣ 0.8 1.0 1.2 1.4 1.9 2.0 电子秤示数F拉（N） 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 2.6 3.0 浮力大小F浮（N） ﹣ 0.4 0.5 x 0.7 1.4 1.0 【交流分析】 （1）表格中x的数据是 　 　； （2）实验过程中，除步骤①外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，其目的是 　 　； （3）小组同学对实验数据进行了分析讨论，认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是 　 　。 【得出结论】…… 【知识应用】（4）根据以上探究，写出一种增大浮力秤称量范围的方法 　 　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）根据2、3、5组的实验数据可知，金属块受到的重力为：G＝F拉+F浮＝3.6N+0.4N＝3.5N+0.5N＝3.3N+0.7N＝4.0N； 第4组实验中，拉力的大小为3.4N，则受到的浮力为：F浮＝G﹣F拉＝4.0N﹣3.4N＝0.6N； （2）探究浮力大小与液体密度的关系时，根据控制变量法可知，需要控制金属块排开的液体的体积相同，除步骤①外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，金属块排开的液体的体积等于金属块的体积，其目的是控制金属块排开的液体的体积相同； （3）电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误，每次实验时金属块都需要浸没，则V排相同，第6次实验数据与第3次实验数据相比，液体密度大约是原来的2倍，而浮力是原来的2.8倍，说明测得的浮力偏大，原因可能是金属块碰到烧杯底部，造成测力计的示数偏小，由F浮＝G﹣F示可知测得的浮力偏大； （4）根据以上探究结果，对于图中的浮力秤，要增大浮力秤的称量范围，即增大浮力秤受到的浮力，在V排不变时，可以换用密度比水大的液体。 故答案为：（1）0.6；（2）控制金属块排开的液体的体积相同；（3）金属块碰到烧杯底部；（4）换用密度比水大的液体。 13．（2021•湖州）2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在“地球第四极”——马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了中国载人深潜的新纪录。本次万米深潜任务成功的一大亮点是采用了许多自主研发的国产新材料。 （1）“奋斗者”号采用的钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀，与下列哪种材料类型相同？　 　。 ①塑料 ②不锈钢 ③玻璃 （2）“奋斗者”号下潜时，外部携带了4块压载铁，总质量将近2吨。压载铁被悬挂的模型如图所示。试计算4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为多少？（压载铁的密度近似为8×103千克/米3，海水的密度近似为水的密度） （3）完成水下作业之后，“奋斗者”号抛去压载铁上浮，为了使“奋斗者”号在深海有足够大的浮力返航，采用了一种新的固体浮力材料，由大量纳米级大小的空气玻璃微珠组成。为了满足设计需求，该材料需要具备怎样的性质？　 　（答出一点即可）。 【答案】（1）②；（2）4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为1.75×104N；（3）密度小。 【解答】解：（1）钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀，与不锈钢材料类型相同，故选②； （2）根据密度公式可知4块压载铁的体积V＝＝＝0.25m3； 根据阿基米德原理可知4块压载铁所受的浮力F浮＝ρ海水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.25m3＝2500N， 4块压载铁的总重力G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N， 4块压载铁受到竖直向上的浮力和拉力、竖直向下的重力，且处于平衡状态， 据此得出4块压载铁水下浸没时受到“奋斗者”号的拉力F拉＝G﹣F浮＝2×104N﹣2500N＝1.75×104N， 故4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力为1.75×104N； （3）为了满足设计需求，该材料应密度小，抗压能力强。 故答案为：（1）②；（2）4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为1.75×104N；（3）密度小。 14．（2022•温州）排气阀是供暖设备中的重要部件，它能及时排出管内热水汽化产生的气体，使水正常流动，从而保证供暖效果。 排气阀工作原理如图所示：水中气体在流动过程中，积聚于封闭的排气阀内，使阀内气压变大，浮筒随水面一起下降，此时阀内气体排出使气压变小，从而浮筒上升，堵杆重新堵住排气孔。 （1）水管内的水流速度至少达到0.25米/秒才能携带气泡流动。若水管总长为60米，要使水流能携带气泡流动，则水从水管起始端流到终端最多要多少时间？ （2）排气阀中的浮筒和堵杆总质量为0.02千克，计算排气阀排气时浮筒浸在水中的体积。（水的密度取1.0×103千克/米3） 【答案】（1）水从水管起始端流到终端最多要240s； （2）排气阀排气时浮筒浸在水中的体积为2×10﹣5m3。 【解答】解：（1）由v＝可知，水从水管起始端流到终端所需时间为： t＝＝＝240s； （2）由图可知，排气阀排气时浮筒处于漂浮状态，则此时浮筒所受的浮力为： F浮＝G＝mg＝0.02kg×10N/kg＝0.2N， 由阿基米德原理可知，排气阀排气时浮筒浸在水中的体积为： V排＝＝＝2×10﹣5m3。 答：（1）水从水管起始端流到终端最多要240s； （2）排气阀排气时浮筒浸在水中的体积为2×10﹣5m3。 15．（2021•丽水）如图是小科自制的简易水陆两栖车模型，整“车”质量0.1千克。 （1）接通电路后，尾部叶片转动，推动车子向前，这说明物体间力的作用是 　 　的； （2）当它在水中处于漂浮状态时，受到的浮力为 　 　牛。（g取10N/kg） 【答案】（1）相互；（2）1。 【解答】解：（1）接通电路后，尾部叶片转动，叶片向后推空气（或水），对空气（或水）有一个向后的力，同时空气（或水）也会对叶片（小车）有一个向前的推力，使车子前进，说明物体间力的作用是相互的； （2）当它在水中处于漂浮状态时，受到的浮力和其重力是一对平衡力，大小相等，故F浮＝G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N。 故答案为：（1）相互；（2）1。 16．（2021•杭州）小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面。（不考虑捞出过程中带出的水，ρ水＝1.0×103kg/m3） （1）空桶漂浮在水面时所受浮力大小。 （2）鹅卵石捞出放置在桶内时，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会 　上升　（选填“上升”、“下降”或“不变”）。若此时桶排开水的体积为6.0×10﹣3m3，求桶内鹅卵石的质量。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）空桶漂浮在水面上，所以浮力等于重力，即F浮＝G桶＝10N； （2）鹅卵石捞出前沉底，浮力小于重力，即F浮1＜G，将鹅卵石捞出放置在桶内时，鹅卵石与小桶都处于漂浮状态，此时鹅卵石的浮力等于重力，即F浮2＝G，所以F浮1＜F浮2，即鹅卵石捞出放置在桶内时鹅卵石的浮力变大，根据F浮＝ρ液gV排知排开水的体积变大，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升； 鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力为： F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×6.0×10﹣3m3＝58.8N， 桶内鹅卵石的重力为： G石＝F浮′﹣G桶＝58.8N﹣10N＝48.8N， 鹅卵石的质量为： m石＝＝≈5kg。 答：（1）空桶漂浮在水面时所受浮力大小为10N； （2）上升；桶内鹅卵石的质量为5kg。 17．（2021•温州）图甲所示为一种水下滑翔机，图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移，从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的，再结合其它技术即可滑行，以执行海洋环境的监测任务。 （1）该滑翔机具有低能耗、高续航的特点，电池一次充电后能提供1千瓦时电能。它在整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒，但只有9%的时间耗电，耗电时功率仅为4瓦。该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米？ （2）该滑翔机总重515牛。当外油囊中无油时，滑翔机排开水的体积为0.0495米3。已知海水密度随深度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在600米深度悬浮时，外油囊中油的体积为多少米3？（忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响） 【答案】（1）滑翔机充电一次总共能航行的路程为2000千米；（2）外油囊中油的体积为0.0005m3 【解答】解：（1）电池充一次电的能量为：W＝1千瓦时＝1kW•h＝1000W×3600s＝3.6×106J； 如果滑翔机一直耗电，则运行时长为：； 因为滑翔机实际只有9%的时间耗电，故实际运行时长为：； 故滑翔机充一次电可以航行的路程为：s＝vt＝0.2m/s×107s＝2×106m＝2000km； （2）滑翔机悬浮在600米时，由图乙可知，海水的密度为1.03×103kg/m3； 滑翔机悬浮，受到的浮力等于其重力：F浮＝G＝515N； 根据阿基米德原理可知，外油囊中有油时滑翔机排开的水的体积为：V排＝＝＝0.05m3； 外油囊中油的体积为：V＝V排﹣V'排＝0.05m3﹣0.0495m3＝0.0005m3。 答：（1）滑翔机充电一次总共能航行的路程为2000千米；（2）外油囊中油的体积为0.0005m3。 1．（2024•宁波自主招生）一个实心小球先后放入盛有足够多的水和酒精的两个容器中，小球受到的浮力分别为0.9牛和0.8牛，（已知水的密度为1.0×103kg/m3，酒精的密度为0.8×103kg/m3）则小球在液体中的浮沉情况应是（　　） A．小球在水中和酒精中均处于漂浮状态 B．小球在水中是处于漂浮状态，在酒精中处于悬浮状态 C．小球在水中是处于漂浮状态，在酒精中处于沉没状态 D．小球在水中是处于悬浮状态，在酒精中处于沉没状态 【答案】C 【解答】解：已知F浮水＝0.9N，F浮酒＝0.8N，则：F浮水≠F浮酒， 根据漂浮条件可知浮力等于重力可判断，实心小球在水中和酒精中不可能都处于漂浮状态， 根据F浮＝ρ液V排g可知： V排水＝＝＝9×10﹣5m3， V排酒＝＝＝1×10﹣4m3， 则：V排水＜V排酒， 根据浸没时排开液体的体积与物体体积相等的特点可判断：实心小球在水中和酒精中不可能都是沉入底部， 小球在水中和在酒精中一定是在一种液体中处于漂浮状态， 若小球在酒精中是处于漂浮，因为ρ水＞ρ酒精，所以小球在水中一定也是处于漂浮。 则小球所处的状态一定是：在水中漂浮，在酒精中浸没； 根据漂浮条件可知：G＝F浮水＝0.9N， 则在酒精中浸没时，G＜F浮酒＝0.8N，所以，在酒精中处于沉没状态。 故选：C。 2．（2024•宁波模拟）容器内原来盛有水银，有一只小铁球浮在水银面上，如图（a）所示。现再向容器里倒入油（油浮于水银上），使小铁球完全浸没在这两种液体中，如图（b）所示，则（　　） A．铁球受到的浮力增大 B．铁球上升些使它在水银中的体积减小 C．铁球受到油的压力而下沉了些 D．铁球保持原来的位置不动 【答案】B 【解答】解：首先铁球受到的浮力等于重力（漂浮），这个浮力全部由它排开水银获得，当加入油后，铁球受到的浮力不变，还是等于它受到的重力（悬浮），但这个浮力由它排开水银和排开油获得，大小等于它排开水银的重力和排开油的重力之和，可见，加入油后，水银提供的浮力变小了，也就是它排开水银的体积变小了，铁球就会上浮一点。 故选：B。 3．（2024•杭州二模）自太空课堂开设以来，我们发现了很多地球实验和太空实验的差异性。如图甲、乙所示是分别在太空中和地球上做的油和水混合后充分振荡，再静置充足时间后的实验现象。下列说法错误的是（　　） A．实验说明太空中水能溶解油，而地球上不行 B．地球上油滴上浮时，它受到的浮力大于重力 C．太空失重环境下，浸在水中的油滴不受浮力作用 D．无论太空还是地球实验，瓶中油和水的质量始终不变 【答案】A 【解答】解：AC、在地球上，将水和油充分混合，静置一段时间后，水和油会出现明显的分层，这是因为油的密度比水小；浮力等于物体排开液体受到的重力，而在空间站里，处于失重状态，因此油在水中不受浮力，就不会出现水和油分离的现象，故A错误，C正确； B、由浮沉条件知，地球上油滴上浮时，它受到的浮力大于重力，故B正确； D、质量是物体本身的一种属性，不随形状、状态、温度、位置的变化而变化；所以，无论太空还是地球实验，瓶中油和水的质量始终不变，故D正确； 故选：A。 4.（2023•温州模拟）如图是兴趣小组利用一质量为2g的空心圆柱形塑料管制成的标有刻度的液体密度计，密度计左侧中间处做有一标记。其工作原理是：测量某种液体密度时，将管子放入水中，再向塑料管中倒入待测液体，直至塑料管外液面达到左侧标记处，然后取出管子，读取管内待测液体液面对应右侧的刻度作为待测液体的密度值。 （1）如图所示液体密度计右侧刻度值自上而下逐渐 （选填“增大”或“减小”）。 （2）当加入2mL水时，塑料管外水面达到标记处，此时该塑料管和内部水所受浮力大小为 牛。 （3）为了增大该密度计的精确度，下列方法可行的有 。（可多选） A.增加烧杯中水的质量 B.将烧杯中水改为密度更小的液体 C.使用管径较细的空心管 D.将标记处往上移 【解答】解：（1）密度计在测量液体的密度时是漂浮在液体中的，此时受到的浮力等于自身的重力，即在不同液体中密度计受到浮力的大小相同，根据阿基米德原理公式F浮＝ρ液gV排可知，在浮力不变时，液体的密度越大，密度计排开的液体的体积越小，故密度计的刻度值从上向下应逐渐变大； （2）加入水的体积V水＝2mL＝2cm3， 水的质量为：m水＝ρ水V水＝1g/cm3×2cm3＝2g， 则塑料管和内部水所受重力为：G总＝G水+G管＝（m水+m管）g＝（2+2）×10﹣3kg×10N/kg＝0.04N， 因密度计漂浮，则此时受到的浮力为：F浮＝G总＝0.04N； （3）A、密度计始终漂浮大水面，增加烧杯中水的质量，无法增大密度计的准确度，故A错误； B、如果将烧杯中水改为密度更小的液体，不同密度的液体放入塑料管中进行测量时，塑料管排开液体的体积变化就会比较明显，因此这样可以提高准确度，故B正确； C、如果使用管径较细的空心管时，排开水的体积变化相同时，液柱的高度变化就会比较明显，因此这样可以提高准确度，故C正确； D、将标记处（1g/cm3）往上移，则排开水的体积变大，则加入规定的待测液体的体积增加，则待测液体的质量就会增大，受到的重力就会增大，塑料管受到的浮力相应增大，这样对于不同液体塑料管排开水的体积变化会比较明显，因此这样可以提高准确程度，故D正确。故选：BCD。 故答案为：（1）增大；（2）0.04；（3）BCD。 5．（2023秋•北仑区校级期中）在青少年科技创新大赛中，某同学发明作品《浮力秤》参加展评，作品可方便称量物体的质量，其构造如图所示。已知小筒底面积为10cm2，总长为20cm，盘中不放物体时，小筒浸入水中长度为8cm，问：g＝10N/kg （1）小筒和秤盘的总重力是多少N？ （2）该秤能称出物体的最大质量是多少kg？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）小筒底面积为10cm2，小筒浸入水中的长度为8cm，故小筒排开水的体积为V排1＝Sh1＝10cm2×8cm＝80cm3＝8×10﹣5m3； 因小筒和秤盘是漂浮在水面上，故G筒＝F浮＝ρgV排1＝1000kg/m3×10N/kg×8×10﹣5m3＝0.8N； （2）该秤测物体的最大质量时，就是V排＝V筒＝Sh＝10cm2×20cm＝200cm3＝2×10﹣4m3； 此时物体和小筒秤盘的总重力G＝F浮总＝ρgV排＝1000kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3＝2N； 故此时物体的重力为G物＝G﹣G筒＝2N﹣0.8N＝1.2N； 此时物体的质量为m物＝＝＝0.12kg； 答：（1）小筒和秤盘的总重力是0.8N；（2）能称出物体的最大质量是0.12kg； 6．（2023•瓯海区二模）2021年4月25印度尼西亚的一艘排水量1390吨的潜艇在海下300m处断裂，通过水下搜索发现了海面下850m处的失事潜艇。应印方要求，我国派出排水量为7000吨的军舰协助施救。发现水下有一块排水体积为20m3的残骸，假设残骸被军舰上的起重机匀速向上拉起。已知海水密度为1.03×103kg/m3。求： （1）此潜艇残骸在海底受到的浮力多大？残骸向上拉的过程中（未出水）浮力 　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。 （2）已知起重机的拉力为1.2×106N，求该残骸的密度。 【答案】（1）此潜艇残骸在海底受到的浮力为2.06×105N；不变； （2）残骸的密度为7.03×103kg/m3 【解答】解：（1）此潜艇残骸在海底受到的浮力：F浮＝ρ海水V排g＝1.03×103kg/m3×20m3×10N/kg＝2.06×105N； 残骸向上拉的过程中（未出水），残骸排开的水的体积不变，水面的密度不变，根据F浮＝ρ海水V排g可知，浮力不变； （2）残骸在水中受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力的共同作用，残骸做匀速直线运动，受力平衡，则残骸的重力为： G＝F+F浮＝1.2×106N+2.06×105N＝1.406×106N； 残骸的密度为：ρ＝＝＝＝7.03×103kg/m3。 故答案为：（1）此潜艇残骸在海底受到的浮力为2.06×105N；不变； （2）残骸的密度为7.03×103kg/m3。 7．（2023秋•义乌市期中）小阳把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为12N的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内时，桶仍漂浮在水面。（g值取10N/kg，不考虑捞出过程中带出的水，水的密度1g/cm3） （1）请判断，鹅卵石在空桶内与鹅卵石在池底时相比，水池水面高度 　 　（选填“上升”、“下降”或“不变”）。 （2）空桶漂浮在水面上时受到的浮力大小 　 　N。 （3）若此时桶排开水的体积为6.0×10﹣3m3，求桶内鹅卵石的质量。（写出计算过程） 【答案】（1）上升；（2）12；（3）若此时桶排开水的体积为6.0×10﹣3m3，桶内鹅卵石的质量为4.8kg。 【解答】解：（1）鹅卵石捞出前沉底，浮力小于重力，即F浮1＜G， 将鹅卵石捞出放置在桶内时，鹅卵石与小桶都处于漂浮状态，此时鹅卵石的浮力等于重力，即F浮2＝G， 所以F浮1＜F浮2， 即鹅卵石捞出放置在桶内时鹅卵石的浮力变大，根据F浮＝ρ液gV排F 浮 可知排开水的体积变大，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升； （2）空桶漂浮在水面上，所以浮力等于重力，即F浮＝G桶＝12N； （3）鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力为F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3＝60N， 桶内鹅卵石的重力为G石＝F浮′﹣G桶＝60N﹣12N＝48N， 鹅卵石的质量为m石＝＝＝4.8kg。 答：（1）上升；（2）12；（3）若此时桶排开水的体积为6.0×10﹣3m3，桶内鹅卵石的质量为4.8kg。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$