2025年中考物理寒假专项提升——科学探究：浮力的大小

2025年中考物理寒假专项提升——科学探究：浮力的大小 一、选择题 1．分别浸没在水和盐水中的实心铝球和铜球（已知ρ铝＜ρ铜，ρ水＜ρ盐水），它们所受浮力相等，则它们体积的大小关系为（　　） A．铝球大 B．铜球大 C．大小相等 D．无法确定 2．如图所示，两只完全相同的容器分别装等质量的水放在台秤上，用细线悬挂着质量相同的实心铅球和铝球（球未接触到容器底，水未溢出），此时台秤甲、乙示数分别为N1和N2，绳的拉力分别为T1和T2，已知ρ铅＞ρ铝，则下列关系正确的是（　　） A．N1＝N2        T1＞T2 B．N1＞N2        T1＞T2 C．N1＜N2        T1＞T2 D．N1＞N2        T1＜T2 3．在弹簧测力计下悬挂一个实心小球，弹簧测力计的示数是8N．把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中，弹簧测力计的示数是6N，g取10N/kg（　　） A．小球受到的浮力是2N B．小球的质量是0.8kg C．小球的体积是1×10﹣4m3 D．小球的密度是3.2g/cm3 4．如图所示，4个体积相同的小球浸在水中，则所受浮力最小的是（　　） A．A球 B．B球 C．C球 D．D球 5．我国载人潜水器蛟龙号下潜深度成功突破7000m，若它继续下潜，在此过程中（　　） A．所受浮力变大，压强变大 B．所受浮力不变，压强变大 C．所受浮力不变，压强不变 D．所受浮力变大，压强变小 6．物块在空气中和浸没在水中时，弹簧测力计示数如图。下列判断正确的是（　　） A．物块受到的浮力是1牛 B．物块的体积是2×10﹣4米3 C．物块的密度是3×103千克∕米3 D．物块浸没在水中时，所受浮力随深度增加而增大 二、填空题 7．翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关，如图所示。请仔细观察图示并回答下列问题： （1）从A、B两图可知，鸡蛋在水中受到的浮力大小是 　 　N； （2）根据B、C两实验，他就得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的密度有关，你认为对吗？　 　，理由是 　 　； （3）在实验中，你还可以观察到什么现象？（写出一个） 　 　。 8．如图所示，用细线将重为10N的正方体物块A挂在弹簧测力计下，浸没在水中时，则物块所受浮力的大小为 　 　N；若A下表面离水面的距离为0.1米，则下表面受到水的压强为 　 　帕；若增大物块在水中的深度，物块所受浮力的大小将 　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）。 9．一个物体的体积为60cm3，当其体积的一半浸没在水中时，受到的浮力是　 　N；当其全部浸没在水中时，所受到的浮力是　 　N。 10．取一只小塑料袋（重力忽略不计），袋内装满水，用细线把袋口扎紧（要求袋内不留空气），水的重力为　 　N．将这袋水逐渐浸入水中，弹簧测力计读数逐渐变小，表明水袋所受浮力的大小随排开水的体积增大而　 　。 三、多选题 （多选）11．如图甲所示，盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，容器的底面积为S．弹簧测力计下悬挂一个长方体金属块，在金属块未触底且水未溢出的过程中，测力计示数F随金属块浸入水中深度h的关系图象如图乙。下列分析正确的是（　　） A．金属块逐渐浸入水的过程，受到的浮力一直在减小 B．金属块的高度为h1 C．金属块的密度为ρ水 D．金属块浸没后与入水前相比，水平桌面受到的压强增加 （多选）12．某实验小组在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时，做了如图所示的四次测量，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4，则（　　） A．F浮＝F3﹣F1 B．F浮＝F4﹣F1 C．F浮＝F2﹣F3 D．F浮＝F2﹣F4 （多选）13．如图所示，用弹簧测力计称得盛满水的溢水杯总重为6.0N，将一鹅卵石用细线系好后测得其重力为1.4N，若将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上，静止时弹簧测力计的示数为F．已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．丙图中溢水杯溢到小桶中的水的质量为 90g B．丙图中，浸没在水中的鹅卵石所受浮力0.9N C．丁图中，弹簧测力计的示数 F 应为 6.9N D．鹅卵石的密度为 2.8g/cm3 （多选）14．三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的 实心球相连。向容器内倒入水，待水和球都稳定后，观察到如图所示的情况 下方弹簧长度等于原长。下列判断正确的是（　　） A．乙球的重力与它受到的浮力相等 B．甲球的重力大于它受到的浮力 C．甲、乙、丙三个球的密度大小关系为ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 D．甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为F甲＞F乙＞F丙 四、实验探究题 15．如图所示是研究浮力大小的实验装置图，请根据图示回答下列问题： （1）A、B两图中，B图中弹簧测力计示数较小，A、B两图中弹簧测力计的示数差等于 　 　N； （2）B、C两图中，弹簧测力计的示数不同，说明浸在同一种液体中的物体所受浮力大小跟 　 　有关； （3）C、D两图中，弹簧测力计的示数不同，说明物体排开相同体积的液体时　 　有关； （4）D、E两图中，弹簧测力计的示数相同，说明物体浸没在同种液体中　 　无关。 16．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，实验过程如图所示，弹簧测力计示数的大小如图所示。 （1）比较 　 　两图可知，浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。 （2）比较丙、丁两图可知，浮力的大小跟 　 　有关。 （3）分析甲、丙两图可得，物体浸没在水中时受到的浮力F浮＝　 　N，物体的密度ρ物是＝　 　kg/m3。 （4）深入分析丙、丁两图，水对烧杯底的压强p水，液体对烧杯底的压强p的大小关系，则p水　 　p液。（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 五、计算题 17．某容器放在水平桌面上，盛有足量的水。现将边长为0.05m、质量为0.4kg的实心正方体放入水中，正方体不断下沉，如图所示（g取10N/kg），求： （1）正方体受到的重力的大小； （2）正方体浸没在水中受到的浮力的大小F浮； （3）容器底部对正方体的支持力的大小和正方体对容器底部的压强。 18．如图所示，重为20N的物块A静止在水中，此时弹簧测力计的示数为5N （1）物块A受到的浮力F浮； （2）物块A的体积V物。 六、解答题 19．在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，某小组同学用如图所示的装置，将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中，用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积。实验数据记录在表中。 液体种类 实验 序号 物体重力 G物/N 弹簧测力计示数F/N 物体受到的 浮力F浮/N 排开液体 体积V排/cm3 水ρ水＝ 1.0 g/cm3 1 2 1.5 0.5 50 2 1.0 1.0 100 3 0.5 1.5 150 酒精 ρ酒精＝ 0.8 g/cm3 4 2 1.6 0.4 50 5 1.2 0.8 100 6 0.8 1.2 150 （1）分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）可初步得出结论：当 　 　相同时，物体 　 　越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大；分析比较实验序号 　 　可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大。 （2）通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系，还可以验证 　 　原理。 （3）本实验在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时，选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是 　 　（选填字母序号）．A．寻找普遍规律 B．取平均值减小误差 （4）实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越 　 　。于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物块，如图甲所示。当他把物块浸没在水中时，如图乙所示，他就在0.5N处对应标上1.0g/cm3的字样；当他把物块浸没在酒精中时，如图丙所示　 　N处对应标上0.8g/cm3字样，聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。 20．用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水）如图甲，图乙是弹簧测力计的示数F随圆柱体逐渐浸入水中深度h的变化情况，求： （g取10N/kg） （1）圆柱体受到的最大的浮力； （2）圆柱体的密度。 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 答案 A C C A B B 一、选择题 1．分别浸没在水和盐水中的实心铝球和铜球（已知ρ铝＜ρ铜，ρ水＜ρ盐水），它们所受浮力相等，则它们体积的大小关系为（　　） A．铝球大 B．铜球大 C．大小相等 D．无法确定 【分析】根据阿基米德原理的变形公式F浮＝ρ液gV排进行比较两个球排开的液体的体积的关系，从而判定出球的体积关系。 【解答】解：由题意可知，实心铝球和铜球所受的浮力相等， 根据F浮＝ρ液gV排知，盐水的密度大， 则铜球排开的盐水的体积小于实心铝球排开的水的体积， 因两个球都是浸没在液体中， 所以球的体积与其排开的液体的体积相等，则V铜＜V铝，故A正确。 故选：A。 【点评】本题考查阿基米德原理的应用，注意隐含条件：浸没在液体中时物体排开水的体积等于物体的体积。 2．如图所示，两只完全相同的容器分别装等质量的水放在台秤上，用细线悬挂着质量相同的实心铅球和铝球（球未接触到容器底，水未溢出），此时台秤甲、乙示数分别为N1和N2，绳的拉力分别为T1和T2，已知ρ铅＞ρ铝，则下列关系正确的是（　　） A．N1＝N2        T1＞T2 B．N1＞N2        T1＞T2 C．N1＜N2        T1＞T2 D．N1＞N2        T1＜T2 【分析】（1）知道台秤的示数N＝G容器+G水+F向下； 根据题干可知：两只完全相同的容器分别装等质量的水，将质量相同的实心铅球和铝球全部没入水中，此时水未溢出。根据ρ＝得出质量相同的实心铅球和铝球的体积大小；根据F浮＝ρ液gV排求得实心球受到的浮力，然后根据物体间力的作用是相互的可求得实心球对水的压力，最后即可得出台秤的示数。 （2）首先根据实心球的体积判断实心铅球和铝球的重力大小关系，最后根据物体受力平衡判断拉力大小关系。 【解答】解：（1）由题知，两只完全相同的容器分别装等质量的水1水＝G2水； 已知ρ铅＞ρ铝，根据ρ＝得V＝铅＜V铝： 当实心铅球和铝球全部没入水中时V排＝V物，则：V铅排＜V铝排， 根据F浮＝ρ液gV排可知：F铅浮＜F铝浮； 根据物体间力的作用是相互的可知，实心球对水的压力F向下＝F浮， 由于台秤的示数N＝G容器+G水+F向下，则两台秤的示数分别为： N6＝G容器+G1水+F1向下＝G容器+G水+F铅浮； N5＝G容器+G2水+F2向下＝G容器+G水+F铝浮； 所以，N5＜N2，故ABD错误。 （2）由于实心铅球和铝球质量相同，则根据G＝mg可知：G铅＝G铝； 对于悬吊在水中的球来说，它受到自身的重力G浮和悬线对它的拉力T三个力的作用而处于平衡，则绳的拉力为T＝G﹣F浮； 则T1＝G铅﹣F铅浮，T3＝G铝﹣F铝浮； 所以，T1＞T2；故C正确。 故选：C。 【点评】本题综合考查密度、阿基米德原理以及受力平衡的分析和应用。本题的关键点：一是确定天平受到力的分析，即F＝pS；二是对球进行受力分析，然后根据力的合成计算拉力的大小。 3．在弹簧测力计下悬挂一个实心小球，弹簧测力计的示数是8N．把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中，弹簧测力计的示数是6N，g取10N/kg（　　） A．小球受到的浮力是2N B．小球的质量是0.8kg C．小球的体积是1×10﹣4m3 D．小球的密度是3.2g/cm3 【分析】根据小球的受力情况分析，称重法求出小球所受浮力；运用阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液gV排可求小球体积；再根据G＝mg，以及密度公式，可求出质量m和密度。 【解答】解：A、小球重力为8N；故小球受浮力为：F浮＝G﹣F＝8N﹣6N＝2N；故A正确； B、根据G＝mg＝＝4.8kg； C、根据阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液gV排得：小球体积V＝V排＝＝＝3.5×10﹣4m5；故C错误； D、小球的密度为：ρ＝＝3kg/m3＝3.6g/cm3；故D正确。 故选：C。 【点评】本题考查密度、浮力的计算和阿基米德原理的应用，准确分析物体受力，熟练运用阿基米德原理是解答此题的关键。 4．如图所示，4个体积相同的小球浸在水中，则所受浮力最小的是（　　） A．A球 B．B球 C．C球 D．D球 【分析】由题知，四个小球的体积相同，根据图示得出四个小球排开水的体积的大小关系，根据阿基米德原理得出受到的浮力的大小关系。 【解答】解：由图知，四个球排开水的体积：VA＜VB＝VC＝VD， 由F浮＝ρ水V排g可得，四个球受到的浮力：FA＜FB＝FC＝FD，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握，能从图中得出四个球排开水的体积关系是本题的关键。 5．我国载人潜水器蛟龙号下潜深度成功突破7000m，若它继续下潜，在此过程中（　　） A．所受浮力变大，压强变大 B．所受浮力不变，压强变大 C．所受浮力不变，压强不变 D．所受浮力变大，压强变小 【分析】（1）物体在液体中受到的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关，利用F浮＝ρ液gV排分析浮力的变化； （2）物体在液体中受到的压强与液体的密度和深度有关，利用p＝ρgh分析压强的变化。 【解答】解：由题意知，潜水器浸没在水中，液体的密度和排开液体的体积均不变浮＝ρ液gV排可知，潜水器所受浮力大小不变； 潜水器下潜过程中，海水密度不变，由p＝ρgh知潜水器受到海水的压强增大，B正确。 故选：B。 【点评】本题考查影响液体压强和浮力的因素，运用p＝ρgh和F浮＝ρ液gV排进行判断。确定潜水器下潜过程中，所处深度和排开水的体积变化情况是本题的关键。 6．物块在空气中和浸没在水中时，弹簧测力计示数如图。下列判断正确的是（　　） A．物块受到的浮力是1牛 B．物块的体积是2×10﹣4米3 C．物块的密度是3×103千克∕米3 D．物块浸没在水中时，所受浮力随深度增加而增大 【分析】（1）根据弹簧测力计的分度值和指针的位置读出物体的重力；先根据图示得出金属块全部浸入水中时的示数，然后根据称重法求出金属块受到水对它的浮力； （2）由阿基米德原理求出V排，V物＝V排； （3）由公式G＝mg求出质量，再根据密度公式即可求出正方体的密度； （4）根据阿基米德原理F浮＝ρ液V排g，物体浸没在液体中受到浮力大小只与液体密度和排开液体的体积有关。 【解答】解：（1）根据图示可知，测力计的分度值为0.2N； 根据图示可知，物体浸入水中时，所以物体浸没水中时受到的浮力为：F浮＝6N﹣1N＝2N；故选项A错误； （2）由阿基米德原理F浮＝ρ液V排g得： V排＝＝＝2×10﹣4m8， 因为物体是全部浸没，所以V物＝V排＝2×10﹣4m7，故选项B正确； （3）由公式G＝mg可求出物体的质量： m＝＝＝0.7kg， ρ物＝＝＝1.5×103kg/m3．故C错误； （4）根据阿基米德原理F浮＝ρ液V排g可知，物体浸没在液体中受到浮力大小只与液体密度和排开液体的体积有关，故选项D错误。 故选：B。 【点评】本题考查弹簧测力计的读数、称重法测浮力、重力、质量、密度、阿基米德原理的掌握和运用，涉及知识点较多，要理解并熟记。 二、填空题 7．翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关，如图所示。请仔细观察图示并回答下列问题： （1）从A、B两图可知，鸡蛋在水中受到的浮力大小是 　0.5　N； （2）根据B、C两实验，他就得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的密度有关，你认为对吗？　不对　，理由是 　实验中没有控制鸡蛋排开液体的体积相同　； （3）在实验中，你还可以观察到什么现象？（写出一个） 　浸没在水中的鸡蛋看起来比在空气中的大　。 【分析】（1）鸡蛋的重力与鸡蛋浸没在水中时弹簧测力计的示数之差是鸡蛋在水中受到的浮力。 （2）要探究鸡蛋受到的浮力与液体密度的关系，应控制鸡蛋排开液体的体积相同，分析图示实验然后答题。 （3）观察图示情景，根据图示情景答题。 【解答】解：（1）由图A所示可知，鸡蛋的重力G＝0.6N，鸡蛋浸没在水中时，鸡蛋在水中受到的浮力F浮＝G﹣F＝7.6N﹣0.3N＝0.5N； （2）由图BC所示实验可知，鸡蛋排开水与排开盐水的体积不同，不能根据BC所示实验得出鸡蛋所受浮力与液体密度的关系。 （3）由图AB所示实验可知，鸡蛋浸没在水中看起来比在空气中大。 故答案为：（1）3.5；（2）不对；（3）浸没在水中的鸡蛋看起来比在空气中的大。 【点评】本题考查了实验现象分析，应用控制变量法、认真分析图示实验现象即可正确解题。 8．如图所示，用细线将重为10N的正方体物块A挂在弹簧测力计下，浸没在水中时，则物块所受浮力的大小为 　4　N；若A下表面离水面的距离为0.1米，则下表面受到水的压强为 　1000　帕；若增大物块在水中的深度，物块所受浮力的大小将 　不变　（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【分析】（1）根据称重法F浮＝G﹣F示，可计算物块浸没在水中时受到的浮力； （2）根据p＝ρ水gh可求得它的下表面受到水的压强； （3）增大物块浸没的深度，根据F浮＝ρ液gV排分析其所受浮力的变化。 【解答】解：（1）根据称重法可得，物块所受浮力： F浮＝G﹣F示＝10N﹣6N＝4N； （2）物块下表面受到水的压强： p＝ρ水gh＝3.0×103kg/m4×10N/kg×0.1m＝1000Pa； （3）增大物块浸没的深度时，物块排开水的体积不变（等于物块的体积）浮＝ρ液gV排可知，它所受浮力的大小不变。 故答案为：6；1000。 【点评】本题考查了学生对称重法、阿基米德原理、液体压强公式的掌握和运用，属于基础题。 9．一个物体的体积为60cm3，当其体积的一半浸没在水中时，受到的浮力是　0.294　N；当其全部浸没在水中时，所受到的浮力是　0.588　N。 【分析】根据物体浸没情况得出排开液体的体积，根据F浮＝ρ水gV排求出不同情况下的浮力。 【解答】解：物体的体积V＝60cm3＝6×10﹣3m3， （1）当物体的一半浸没在水中时，V排1＝V＝﹣5m3＝3×10﹣5m3， 受到的浮力：F浮7＝ρ水gV排1＝1×108kg/m3×9.7N/kg×3×10﹣5m7＝0.294N； （2）物体全部浸没在水中，V排2＝V＝6×10﹣5m3， 受到的浮力： F浮4＝ρ水gV排2＝1×103kg/m3×9.3N/kg×6×10﹣5m5＝0.588N， 故答案为：0.294；6.588。 【点评】本题考查根据阿基米德原理计算浮力大小，注意判断出排开液体的体积。 10．取一只小塑料袋（重力忽略不计），袋内装满水，用细线把袋口扎紧（要求袋内不留空气），水的重力为　2.8　N．将这袋水逐渐浸入水中，弹簧测力计读数逐渐变小，表明水袋所受浮力的大小随排开水的体积增大而　增大　。 【分析】由图知：弹簧秤的分度值为0.2N，由弹簧秤可直接读数。对塑料袋受力分析，然后由平衡条件判断浮力变化情况，进一步分析浮力与塑料袋排开水的关系。 【解答】解：水的重力等于弹簧秤的读数，簧秤的分度值是0.2N，则水的重力为3.8N。 塑料袋受竖直向上的弹簧秤的拉力F，水的浮力F浮，竖直向下的重力G，在这三个力的作用下，三个力的合力为零， 即F浮+F﹣G＝0，F浮＝G﹣F，在塑料袋逐渐浸入水的过程中，弹簧拉力F逐渐变小浮逐渐增大，而塑料袋排开水的体积逐渐增大， 这说明水袋所受浮力的大小随排开水的体积增大而增大。 故答案为：4.8；增大。 【点评】1、对弹簧秤读数时，视线应与刻度线平行。2、对盛水的塑料袋正确受力分析，是正确解题的前提条件 三、多选题 （多选）11．如图甲所示，盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，容器的底面积为S．弹簧测力计下悬挂一个长方体金属块，在金属块未触底且水未溢出的过程中，测力计示数F随金属块浸入水中深度h的关系图象如图乙。下列分析正确的是（　　） A．金属块逐渐浸入水的过程，受到的浮力一直在减小 B．金属块的高度为h1 C．金属块的密度为ρ水 D．金属块浸没后与入水前相比，水平桌面受到的压强增加 【分析】（1）金属块逐渐浸入水的过程，由于浸没的体积变大，根据阿基米德原理即可判断浮力变化； （2）金属块是从水面开始缓慢浸入水中，当弹簧测力计的示数开始不变时，表示金属块刚刚浸没；由于液面上升，所以根据金属块的高度要大于此时下降的高度； （3）当物体在空中，弹簧测力计的示数等于金属块的重力； 由图乙得出金属块浸没时弹簧测力计的示数，利用称重法可得受到的浮力； 根据阿基米德原理求出金属块的体积，最后根据ρ＝求出金属块的密度； （4）金属块浸没后与入水前相比，根据水平桌面受到的压力增加量等于浮力的大小，利用p＝求出水平桌面受到的压强变化量。 【解答】解： A、金属块逐渐浸入水的过程，当浸没后排开水的体积不变浮＝ρ液V排g可知受到的浮力先变大，后不变； B、由图象可知1后，圆柱体受到的拉力不变，所以金属块的高度等于此时金属块浸入水中的深度h1，故B正确； C、由图象可知，弹簧测力计示数为F3，则金属块重力G＝F1，金属块质量m＝＝； 金属块浸没水中，圆柱体受到的最大浮力F浮＝F7﹣F2。 根据F浮＝ρ液V排g可得：V＝V排＝＝； 所以，金属块密度ρ＝＝＝ρ水，故C正确； D、金属块浸没后与入水前相比浮＝F1﹣F2。 所以，水平桌面受到的压强变化量Δp＝＝。 故选：BCD。 【点评】本题用到的知识点有重力、称重法测浮力、阿基米德原理、压强等，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！ （多选）12．某实验小组在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时，做了如图所示的四次测量，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4，则（　　） A．F浮＝F3﹣F1 B．F浮＝F4﹣F1 C．F浮＝F2﹣F3 D．F浮＝F2﹣F4 【分析】前两次步骤中测空桶和物体的重力，然后再将物体浸没在液体中，测出拉力，最后测出排出的水和空桶的总重力；根据称重法即可求出浮力。 【解答】解：由图可知：F1测空桶的重力，F2测物体的重力，F3是物体浸没在液体中时的测力计的拉力，F4测出排出的水和空桶的总重力； 根据称重法可知：F浮＝F2﹣F3； 根据阿基米德原理可知，物体所受浮力等于其排开水的重力，F浮＝F4﹣F1； 由此分析可知：选项中AD错误，BC正确。 故选：BC。 【点评】本题是探究阿基米德原理的实验，首先要掌握阿基米德原理的内容，并掌握整个实验过程及应注意的事项。 （多选）13．如图所示，用弹簧测力计称得盛满水的溢水杯总重为6.0N，将一鹅卵石用细线系好后测得其重力为1.4N，若将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上，静止时弹簧测力计的示数为F．已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．丙图中溢水杯溢到小桶中的水的质量为 90g B．丙图中，浸没在水中的鹅卵石所受浮力0.9N C．丁图中，弹簧测力计的示数 F 应为 6.9N D．鹅卵石的密度为 2.8g/cm3 【分析】（1）根据阿基米德原理，由F浮＝G排＝m排g计算小桶中水的质量； （2）称重法求鹅卵石没入溢水杯所受的浮力； （3）弹簧测力计的示数为应为溢水杯、水及鹅卵石的总重力，据此解题； （4）物体浸没时，由V＝V排，由阿基米德原理计算排开水的体积，由密度公式计算物体的密度。 【解答】解： AB、由图乙和丙，丙图中鹅卵石受到的浮力：F浮＝G石﹣F拉＝1.4N﹣7.9N＝0.3N； 根据阿基米德原理可得，溢水杯溢到小桶中的水的重力：G排＝F浮＝0.5N， 则溢到小桶中水的质量：m排＝＝＝0.05kg＝50g、B错误； C、将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上， 则丁图中弹簧测力计的示数F为：F＝G总﹣G排＝（4.0N+1.7N）﹣0.5N＝8.9N，故C正确； D、由密度公式和阿基米德原理公式可得 ρ石＝＝＝＝•ρ水＝×8.0×103kg/m2＝2.8×103kg/m3＝2.4g/cm3；故D正确。 故选：CD。 【点评】本题考查了称重法测浮力、阿基米德原理的应用、密度的计算，要知道物体浸没时物体体积等于排开液体的体积。 （多选）14．三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的 实心球相连。向容器内倒入水，待水和球都稳定后，观察到如图所示的情况 下方弹簧长度等于原长。下列判断正确的是（　　） A．乙球的重力与它受到的浮力相等 B．甲球的重力大于它受到的浮力 C．甲、乙、丙三个球的密度大小关系为ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 D．甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为F甲＞F乙＞F丙 【分析】（1）根据这球的受力情况得出球受到的重力与浮力的关系； （2）由题知，三物体的体积相同，浸没在同一种液体中，根据阿基米德原理得出三物体受到的浮力大小关系。 （3）根据物体的浮沉条件即可判断球的密度与液体密度之间的关系。 【解答】解： 根据题意可知，乙球下方弹簧长度等于原长； 观察如图情况可知，甲球下方弹簧长度大于原长拉； 丙球下方弹簧长度小于原长，则弹簧对丙球有向上的支持力F支； 由题知，三个球处于静止甲＝G甲+F拉，F乙＝G乙，F丙＝G丙﹣F支， 比较可知，F甲＞G甲，F乙＝G乙，F丙＜G丙， 已知三个实心球体积相同，由于三个球浸没在同种液体中， 根据F浮＝ρ液V排g可知，它们受到的浮力：F甲＝F乙＝F丙； 所以三个球的重力关系为：G甲＜G乙＜G丙； 根据重力公式可知，三个球的质量关系为：m甲＜m乙＜m丙； 已知三个球的体积相同，根据ρ＝甲＜ρ乙＜ρ丙； 由上分析可知：AC正确，BD错误。 故选：AC。 【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用，能根据物体的浮沉确定物体和液体的密度关系是本题的关键之一。 四、实验探究题 15．如图所示是研究浮力大小的实验装置图，请根据图示回答下列问题： （1）A、B两图中，B图中弹簧测力计示数较小，A、B两图中弹簧测力计的示数差等于 　1　N； （2）B、C两图中，弹簧测力计的示数不同，说明浸在同一种液体中的物体所受浮力大小跟 　排开液体的体积　有关； （3）C、D两图中，弹簧测力计的示数不同，说明物体排开相同体积的液体时　液体的密度　有关； （4）D、E两图中，弹簧测力计的示数相同，说明物体浸没在同种液体中　物体所处的深度　无关。 【分析】（1）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，采用的实验方法是：控制变量法。 （2）当物体浸在液体中时，物体所受的浮力F浮＝物体重G﹣弹簧测力计的示数F。 【解答】解：（1）由图A可知，弹簧测力计的示数为3N；由图B可知，则AA﹣FB＝3N﹣3N＝1N。当物体浸在液体中时浮＝物体重G﹣弹簧测力计的示数F，故图B中物体所受的浮力为1N。 （2）由图C可知，弹簧测力计的示数为3N浮C＝FA﹣FC＝3N﹣1N＝7N。比较B，两次实验中，所以我们可以得出结论：浸在同一种液体中的物体所受浮力大小跟物体浸入液体的体积（排开液体的体积）有关。 （3）由图D可知，弹簧测力计的示数为1.4N浮D＝FA﹣FD＝8N﹣1.4N＝7.6N。比较C，两次实验中、在液体中所处的深度相同，所以我们可以得出结论：物体排开相同体积的液体时。 （4）由图E可知，弹簧测力计的示数为1.7N浮E＝FA﹣FE＝3N﹣1.5N＝1.6N。比较D，两次实验中，物体浸入液体的体积（排开液体的体积）相同，所以我们可以得出结论：物体浸没在同种液体中时。 故答案为：（1）5；（2）排开液体的体积；（4）物体所处的深度。 【点评】在有多个变量的实验中，为得出其中某个变量对实验结果的影响，应控制除这个变量以外的其余变量不变，然后进行实验得出结论，这种实验方法就是控制变量法。所以我们在解题时，也要注意应用控制变量法的应用，在得出的结论中，应体现是控制了哪些条件不变。 16．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，实验过程如图所示，弹簧测力计示数的大小如图所示。 （1）比较 　乙、丙　两图可知，浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。 （2）比较丙、丁两图可知，浮力的大小跟 　液体的密度　有关。 （3）分析甲、丙两图可得，物体浸没在水中时受到的浮力F浮＝　4　N，物体的密度ρ物是＝　2.5×103　kg/m3。 （4）深入分析丙、丁两图，水对烧杯底的压强p水，液体对烧杯底的压强p的大小关系，则p水　＞　p液。（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【分析】（1）（2）浮力大小与排开液体的密度和体积有关，研究浮力大小与什么因素有关时，应找出不变的量和变化的量，研究浮力与变化量的关系； （3）根据F浮＝G﹣F计算出在水中受到的浮力；根据阿基米德的变形公式V排＝计算出物体的体积，根据密度公式求出物体密度的大小； （4）根据称量法和弹簧测力计示数的大小判断出两种液体中浮力的大小，由阿基米德原理判断出液体密度的大小，根据压强公式p＝ρgh判断出p水与p液的关系。 【解答】解： （1）要探究浮力的大小跟物体排开液体体积的关系，需要控制液体的密度相同，图乙； （2）由丙丁图知排开液体的体积都等于物体的体积，保持不变，物体受到的浮力不同，比较图丙丁可知； （3）分析甲、丙两图可得浮＝10N﹣6N＝4N； 由F浮＝ρ液gV排可知，物体的体积：V＝V排＝， 物体的重力为：G＝10N； 物体的密度为：ρ物＝＝＝ρ水＝×1.0×105kg/m3＝2.3×103kg/m3； （4）根据称量法知水中浮力为：F浮＝10N﹣6N＝4N，物体在液体中浮力为：F'浮＝10N﹣6.2N＝3.2N，则所以：F浮＞F'浮， 根据F浮＝ρ液gV排可知，在排开液体体积相同时，由图知丙丁的深度相同水＞p液。 故答案为：（1）乙、丙；（2）液体的密度；4.5×103；（4）＞。 【点评】本题考查了称重法求浮力、阿基米德原理的应用，要注意控制变量法在实验中的应用。 五、计算题 17．某容器放在水平桌面上，盛有足量的水。现将边长为0.05m、质量为0.4kg的实心正方体放入水中，正方体不断下沉，如图所示（g取10N/kg），求： （1）正方体受到的重力的大小； （2）正方体浸没在水中受到的浮力的大小F浮； （3）容器底部对正方体的支持力的大小和正方体对容器底部的压强。 【分析】（1）知道正方体的质量，利用G＝mg即可求出正方体的重力； （2）正方体浸没在水中，排开水的体积与正方体的体积相等，根据F浮＝ρ水gV排求出受到的浮力； （3）正方体沉在底部，根据重力和浮力利用力的平衡即可求出支持力； 根据力的相互作用可知正方体对容器底部的压力，利用p＝计算正方体对容器底部的压强。 【解答】解：（1）正方体的重力G＝mg＝0.4kg×10N/kg＝8N； （2）正方体浸没在水中，V排＝V＝（0.05m）3＝3.25×10﹣4m3， 则F浮＝ρ水gV排＝7.0×103kg/m3×10N/kg×1.25×10﹣4m8＝1.25N； （3）正方体沉在底部，由于处于静止状态，即G＝N+F浮， 所以，N＝G﹣F浮＝4N﹣2.25N＝2.75N； 由于支持力与压力是一对相互作用力，则可知正方体对容器底部的压力F＝N＝2.75N， 正方体的底面积S＝4.05m×0.05m＝0.0025m2， 则正方体对容器底部的压强p＝＝＝1.1×108Pa。 答：（1）正方体受到的重力的大小为4N； （2）正方体浸没在水中受到的浮力的大小F浮＝1.25N； （3）容器底部对正方体的支持力的大小为4.75N，正方体对容器底部的压强为1.1×108Pa。 【点评】此题考查浮力和压强的计算，关键是浮力公式、压强公式的应用，此题难度适中，适合学生训练，是一道好题。 18．如图所示，重为20N的物块A静止在水中，此时弹簧测力计的示数为5N （1）物块A受到的浮力F浮； （2）物块A的体积V物。 【分析】（1）已知弹簧测力计在空气中和浸没在水中的示数，根据称重法求出该物体A受到的浮力； （2）由于物体处于浸没状态，物块A的体积V物与排开水的体积相等，根据阿基米德原理即可求出排开水的体积V排。 【解答】解： （1）该物体A受到的浮力：F浮＝G﹣F＝20N﹣5N＝15N； （2）根据F浮＝ρ液gV排可得排开水的体积：V排＝＝＝1.3×10﹣3m3； 由于物体处于浸没状态，则物块A的体积V物＝V排＝8.5×10﹣3m4。 答：（1）物块A受到的浮力F浮＝15N； （2）物块A的体积V物＝1.5×10﹣5m3。 【点评】本题考查了对阿基米德原理和称重法求浮力方法的理解与掌握，灵活的运用公式是关键。 六、解答题 19．在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，某小组同学用如图所示的装置，将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中，用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积。实验数据记录在表中。 液体种类 实验 序号 物体重力 G物/N 弹簧测力计示数F/N 物体受到的 浮力F浮/N 排开液体 体积V排/cm3 水ρ水＝ 1.0 g/cm3 1 2 1.5 0.5 50 2 1.0 1.0 100 3 0.5 1.5 150 酒精 ρ酒精＝ 0.8 g/cm3 4 2 1.6 0.4 50 5 1.2 0.8 100 6 0.8 1.2 150 （1）分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）可初步得出结论：当 　液体密度　相同时，物体 　排开液体体积　越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大；分析比较实验序号 　1、4或2、5或3、6　可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大。 （2）通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系，还可以验证 　阿基米德　原理。 （3）本实验在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时，选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是 　A　（选填字母序号）．A．寻找普遍规律 B．取平均值减小误差 （4）实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越 　小　。于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物块，如图甲所示。当他把物块浸没在水中时，如图乙所示，他就在0.5N处对应标上1.0g/cm3的字样；当他把物块浸没在酒精中时，如图丙所示　0.7　N处对应标上0.8g/cm3字样，聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。 【分析】（1）①分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）可知，液体的密度相同，物体浸入液体中的体积不同，弹簧测力计的示数不同，根据称重法求出受到浮力的大小，即可得出结论； ②物体所受浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，在探究浮力的大小与液体密度的关系时，应控制排开液体的体积不变，改变液体的密度再表格数据即可得出答案。 （2）根据m＝ρV和G＝mg求出物体排开水受到的重力，比较排开水的重力和受到的浮力即可验证阿基米德原理。 （3）根据实验的目的可知多次实验的目的。 （4）根据阿基米德原理可知同一个物体浸没在密度越大的液体中所受的浮力越大，根据称重法可知弹簧测力计示数的变化；根据阿基米德原理求出，物体在酒精中受到的浮力，根据称重法求出弹簧测力计的示数即为此时在弹簧测力计刻度盘的位置。 【解答】解：（1）①分析比较实验序号1、2和3（或4，液体的密度相同，弹簧测力计的示数越小；故可得结论：当液体密度相同时，浸在液体中的物体受到的浮力越大。 ②在探究浮力的大小与液体密度的关系时，应控制排开液体的体积不变；结合表格可知1、5或者3。 （2）物体排开液体的重力G排＝m排g＝ρV排g，由表中实验数据可知，物体受到的浮力都等于它排开液体的重力浮＝G排，此实验可以验证阿基米德原理。 （3）在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用了不同液体并进行了多次实验的目的是减小偶然性，所以本实验的目的是寻找普遍规律。 （4）根据F浮＝ρgV排可知，物体浸没时排开水的体积和本身的体积相等，根据F浮＝G﹣F′可知弹簧测力计的示数越小； 当他把物块浸没在水中时，受到的浮力：F浮＝G﹣F′＝1.5N﹣0.5N＝6N， 根据阿基米德原理得：1N＝ρ水gV排﹣﹣﹣﹣﹣① 当他把物块浸没在酒精中时，F浮酒＝ρ酒gV排﹣﹣﹣﹣﹣② ∵两者排开液体的体积相等，∴①②两式相比可得： F浮酒＝0.3N，此时应标在弹簧测力计的1.5N﹣4.8N＝0.3N处。 故答案为：（1）液体密度；排开液体体积；1、5或3、6；（3）A；0.7。 【点评】本题主要考查学生控制变量法的应用和图象的分析能力。探究浮力的大小是否与液体密度的关系要保证物体排开液体体积一定；要探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系要保证液体的密度一定。 20．用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水）如图甲，图乙是弹簧测力计的示数F随圆柱体逐渐浸入水中深度h的变化情况，求： （g取10N/kg） （1）圆柱体受到的最大的浮力； （2）圆柱体的密度。 【分析】（1）由F﹣h图象可知，当h＝0（圆柱体没有浸入水），弹簧测力计的示数为圆柱体重；当h≥12cm（圆柱体全浸入水），弹簧测力计的示数加上圆柱体受到的水的浮力等于圆柱体重；据此求出圆柱体受的浮力（最大浮力）。 （2）上面求出了圆柱体重，利用重力公式求出圆柱体的质量；求出了圆柱体全浸入时受到的浮力，利用阿基米德原理求圆柱体的体积（排开水的体积），再利用密度公式求圆柱体的密度。 【解答】解：（1）由图可知，圆柱体重G＝2N， ∵当圆柱体全浸入时，弹簧测力计的示数F′＝1.3N， ∴圆柱体受到的最大浮力（全浸入时）： F浮＝G﹣F′＝2N﹣1.7N＝0.4N； （2）圆柱体的质量： m＝＝＝0.2kg； ∵圆柱体全浸入时圆柱体受到的浮力： F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV， ∴圆柱体的体积： V＝V排＝＝＝4×10﹣5m6， ∴ρ物＝＝＝5×103kg/m3。 答：（1）圆柱体受的最大浮力为0.5N； （2）圆柱体的密度为5×103kg/m3。 【点评】本题考查知识点比较多，密度的计算、重力的计算、压强的计算、浮力的计算及其公式变形，会识图并从中得出相关信息是本题的关键，属于难题。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/1/15 18:57:32；用户：sjwocakd；邮箱：13851372384；学号：59917209 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$