【瞄准中考】2025年物理中考一轮复习与提高讲义08：压强

浮力 知识体系 一、浮力的核心概念 1. 浮力的定义 本质：浸在流体（液体或气体）中的物体受到的竖直向上的托力。 方向：总是与重力方向相反，垂直向上。 施力物体：流体（如水、空气）。 2. 浮力产生的原因 压强差理论：物体上下表面在流体中的深度不同，导致压强不同。 关键结论：浮力本质是流体对物体的压力差。 二、阿基米德原理 1. 原理内容 文字表述：物体所受浮力等于它排开流体的重力。 2. 适用条件 适用于所有浸入流体的物体，无论沉浮、是否空心。 特例：若物体与容器底部紧密接触（如沉底的石块与底面无液体），需具体分析。 3. 浮力的三种计算方法 压力差法：（仅规则柱体适用）。 称重法：弹簧测力计测量）。 阿基米德公式法 三、物体的浮沉条件 1. 浮沉状态的力学分析 2. 漂浮与悬浮的对比 四、浮力的应用与实验 1. 实验验证阿基米德原理 2. 工程与生活应用 轮船：空心结构增大​，使浮力等于总重力（含货物）。 潜水艇：通过注排水改变自身重力实现沉浮。 热气球：加热空气减小密度，使浮力大于重力上升。 密度计：漂浮时，刻度上小下大，直接测量液体密度。 五、易错点与难点突破 1. 易混淆概念 浮力与深度无关：物体浸没后，浮力不再变化（与深度无关）。 悬浮与漂浮：悬浮时物体完全浸没，漂浮时部分浸没。 2. 计算陷阱 单位统一：密度单位需转换为kg/m³（如1 g/cm³ = 1000 kg/m³），体积单位用m³。 状态分析：先判断物体沉浮状态，再选择公式。 3. 综合问题思路 多物体问题：分析每个物体的浮沉状态，分别计算浮力与重力。 液面变化问题：船载重物时，排开液体的总重量等于总重力（如“船载石头丢入水中”问题）。 六、总结与复习建议 知识框架：理解浮力产生本质→掌握阿基米德公式→分析浮沉条件→联系实际应用。 刷题重点：浮力计算、密度比较、浮沉状态判断、液面变化分析。 实验题关键：明确实验步骤，理解“等效替代法”（如通过排开液体重力测浮力）。 口诀记忆： 浮沉条件：“物密小，液密大，物体上浮最后漂；物液密度若相等，悬浮静止任意位。” 公式应用：“浮力等于液密乘g乘排开体积。” 通过以上系统复习，结合典型例题与易错点解析，可全面掌握浮力知识。建议通过练习中考真题巩固理解，特别注意受力分析与状态判断的逻辑链条！ 中考真题 1. 古代有一种计时器称为“漏刻”，其计时原理是通过漏壶或箭壶中水量的均匀变化来度量时间。图甲为我国国家博物馆收藏的西汉时期的计时工具青铜漏壶。图乙为某同学设计的计时工具箭壶模型，该模型由薄壁圆柱形玻璃容器、长方体木块（不吸水）和标有刻度的箭尺构成，箭尺重力忽略不计，其底部与木块相连，当向容器内均匀注水，可使箭尺和木块随水面匀速竖直上升，从而计时。已知容器高为，底面积为；木块重，高为。初始状态下，容器内有部分水，刚好使木块在浮力作用下与容器底部脱离接触，此时水深为；工作状态下，当木块上升至上表面刚好与容器上沿相平时，一个计时周期结束。取，，不计容器底和容器壁的厚度。求： （1）初始状态下木块受到的浮力； （2）木块的密度； （3）计时周期结束时木块底部受到的水的压强和容器内水的质量。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 初始状态下，木块漂浮，则木块受到的浮力为 【小问2详解】 木块重，高为，初始状态下水深为，可知 ① 由木块漂浮可知，则有 ② 由①②式可得木块的密度为 【小问3详解】 计时周期结束时，容器内水深为 木块底部距水面3cm，则木块底部受到的水的压强为 木块漂浮时排开水的体积为 则计时周期结束时水的体积为 则容器内水的质量为 2. 某兴趣小组要测量一金属块的密度，设计了如下方案：将装有适量细沙的薄壁圆筒，缓慢竖直放入盛有适量水的、水平放置的长方体透明薄壁容器中，待圆筒静止后，在圆筒上对应水面的位置标记一点A，并在长方体容器上标出此时的水位线MN（如图甲所示）；然后将待测金属块用细线悬挂在圆筒下方，缓慢竖直放入水中，圆筒静止后（金属块不接触容器底部），在长方体容器上标出此时的水位线PQ（如图乙所示）；再向长方体容器中缓慢注水至圆筒上的A点与MN在同一水平面上（如图丙所示）。测出PQ与此时水面的距离为，与MN的距离为。若圆筒的底面积为S，长方体容器的底面积为4S，A点到圆筒底部的竖直距离为h，不计细线的质量和体积，已知和g。 （1）求图甲中圆筒和细沙总重力G的大小（用题中给定的物理量符号表示）； （2）求金属块的体积V（用题中给定的物理量符号表示）： （3）若求金属块的密度。 【答案】（1）ρ水gSh；（2）3Sh2-Sh1；（3）6×103kg/m3 【解析】 【详解】解：（1）图甲中，圆桶所受浮力等于圆桶和沙子的重力 G=F浮=ρ水gV排=ρ水gSh （2）图乙和图丙相比，浮力相等，V排相等，A点在水面下的深度相等，所以乙图中，A点到水面PQ的距离应该等于（h1+h2），A点到MN的距离应该等于h1，图乙和图甲相比 ΔV排=ΔV桶浸+V金属 金属块的体积 V金属=ΔV排-V桶浸=4Sh2-S（h1+h2）=3Sh2-Sh1 （3）由图甲图乙可知，金属块的重力 G金属=ΔF浮=ρ水g4Sh2 金属块的质量 金属块的密度 答：（1）图甲中圆筒和细沙总重力G的大小为ρ水gSh； （2）金属块的体积V为3Sh2-Sh1； （3）金属块的密度6×103kg/m3。 3. 图甲为一彩球“温度计”，其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体，随着温度升高，这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球，彩球体积（包括标牌）相等，其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时，悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图，编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃，相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2℃。下列说法正确的是（　　） A. 彩球4在22℃时所受浮力大于18℃时所受浮力 B. 当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时，5个彩球均漂浮 C. 若有2个彩球漂浮，3个彩球沉底，则环境温度t满足24℃<t<26℃ D. 要增大该温度计能测得的最高温度，可增加一个与彩球1体积相等、质量更小的彩球 【答案】CD 【解析】 【详解】当温度升高时，液体的密度变小，原来悬浮的小球因为浮力变小而沉底，彩球4号表示环境温度为22℃，彩球5号比4号先沉底，说明彩球5号表示的温度低于彩球4号表示的温度，所以彩球5号表示环境温度为20℃，那么彩球3号表示环境温度24℃，彩球2号表示环境温度为26℃，彩球1号表示28℃。 A．彩球4在22℃时悬浮，彩球4的密度等于液体的密度，浮力等于重力，在18℃时，温度低，液体的密度比较大，彩球4号处于漂浮状态，浮力等于重力，彩球所受的浮力相同，故A错误； B．由前面分析可知，该温度计能测量的最低温度为20℃，此时彩球5处于悬浮状态，另外4个小球均处于漂浮状态，故B错误； C．若有2个彩球漂浮，则彩球1、2号漂浮，说明最高温度小于26℃，3个彩球沉底，彩球3、4、5号沉底，说明最低温度不低于24℃，故环境温度t满足 24℃<t<26℃ 故C正确； D．要增大该温度计能测得的最高温度，此时说明彩球内的液体密度最小，最后悬浮，故需要找一个密度小的彩球，可增加一个与彩球1体积相等、质量更小的彩球，最后悬浮，故D正确。 故选CD 4. 某同学将粗细均匀的吸管一端密封，在吸管内装上适量的铁砂，并在吸管上标上刻度线及相应的密度值，制成了简易密度计，如图所示。密度计上有密度值为和的两条刻度线（），两刻度线之间的距离为，该同学发现很小。若想增大，分析说明应增加还是减少吸管内铁砂的质量。 【答案】见解析 【解析】 【详解】密度计在使用时处于漂浮状态，由物体浮沉条件可知，密度计受到的浮力等于总重力，即，即 则 ， 因，则 若增大，则应增大G总或减小S，因此应增大吸管内铁砂的质量，从而增大总重力。 5. 质量为的杯子，装入适量的水后放在水平的电子秤上，如图甲；接着把草莓轻放入水中，草莓漂浮，如图乙；然后用细针将草莓轻压入水中，如图丙；水均未溢出，电子秤示数依次为、、，不计细针体积。下列判断正确的是（　　） A. 甲图中，水对杯底的压力为 B. 乙图中，草莓的质量为 C. 丙图中，草莓排开水的体积为 D. 丙图中，细针对草莓的压力为 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中，水的重力为 由于杯子不是柱体，所以水对杯底的压力小于水的重力，即 故A错误； B．乙图中，草莓漂浮，受到的浮力等于草莓的重力，即，根据阿基米德原理可知，草莓受到的浮力等于排开水的重力，即 所以草莓的质量为 故B错误； C．根据阿基米德原理可知，草莓受到的浮力 草莓浸没时排开水的体积 故C正确； D．丙图中，草莓受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向下的细针的压力，根据力的平衡条件可知，细针对草莓的压力 故D错误。 故选C。 6. “漏刻”是古代一种滴水计时的工具。项目式学习小组制作了一个漏刻，装置如图1，播水壶不断滴水，受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后，通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间。 （1）测滴水量：播水壶装满水后，计划用烧杯接取滴水。为了减小误差，测量滴水的质量应选择以下方案中的______（填写序号）。 ①先测空烧杯质量，接水后再测滴水和烧杯的总质量。 ②先测滴水和烧杯的总质量，倒去水后再测烧杯质量。 测得1min滴水的质量为80g，则1刻钟（15min）滴水的体积为______； （2）分析测算：圆筒形受水壶内部底面积，浮箭总重6N，长方体浮块的底面积、高3cm。受水壶内无水时，指针对应标尺的位置标记为“←开始滴水”。滴水后，当浮箭刚浮起时，受到的浮力为______N，此时受水壶内的水面高度为______cm； （3）标尺定标：图2的标尺上每一格表示1cm，请你在标尺上对应位置标出“←3刻钟”______； （4）成品试测：经检测，漏刻每1刻钟的实际时间均超出15min，发现随着播水壶内水量减少，滴水间隔时间越来越长。为使滴水间隔时间相同，小组讨论后，将滴水壶装置改进成如图3所示，依据的物理知识是______。 【答案】 ①. ① ②. 1200 ③. 6 ④. 2 ⑤. ⑥. 根据，水的深度保持不变，出水口的液体压强不变 【解析】 【详解】（1）[1]①先测空烧杯质量，接水后再测滴水和烧杯的总质量，这样两次的质量差就是水的质量； ②先测滴水和烧杯的总质量，再倒去水测烧杯质量，由于烧杯内会残留有水，会导致所测水的质量偏小。 故选①。 [2]15min滴水的质量 m = 80g × 15 = 1200g = 1.2kg 由可得，15min滴水的体积 （2）[3]当浮箭刚浮起时，浮箭处于漂浮状态，受到的浮力 [4]由可得，浮箭排开水的体积 由V=Sh可得，受水壶内的水的高度 （3）[5]当浮箭刚浮起时，受水壶内水的质量是 从开始滴水到当浮箭刚浮起所用时间为 浮箭开始浮起后每刻钟上升的高度为 3刻钟时浮箭上升的高度 则3刻钟在标尺上的对应的位置是在开始滴水往下数5格处，见下图： （4）[6]将滴水壶装置改进成如图3所示，能够保持播水壶水面不变（水龙头流入播水壶的水量过多时会从溢水口流出），根据，水的深度保持不变，出水口处水的压强不变，出水口处水向下的流速不变。从而使滴水间隔时间相同。 7. 潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，急剧下降的过程称为“掉深”。如图，某潜水艇从a处驶入低密度海水区，“掉深”到b处。与a处相比，潜水艇在b处（　　） A. 受到浮力大小变小 B. 受到浮力大小变大 C. 排开液体重力不变 D. 排开液体重力变大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，排开水的体积不变，根据可知，潜水艇受到的浮力变小，因此与a处相比，潜水艇在b处受到浮力大小变小，故A符合题意，B不符合题意； CD．根据阿基米德原理可知，物体浸在液体中受到的浮力等于其排开的液体受到的重力，由于潜水艇受到的浮力变小，所以潜水艇排开液体的重力变小，即与a处相比，潜水艇在b处排开液体重力变小，故CD不符合题意。 故选A。 8. “海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸型装置，“海葵一号”漂浮在大海上工作，从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。思考乐傲傲同学查阅资料得知：“海葵一号”的质量是3.7×107kg，满载时排开海水的质量是1.0×108kg（g 取10N/kg， 海水的密度为 1.0×103kg/m3） 根据已知信息求： （1）“海葵一号”满载时受到的浮力； （2）“海葵一号”一次最多能储存石油的质量； （3）当一架3×104N的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时，直升机与停机坪接触的面积是0.06m2，请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。 【答案】（1）1.0×109N；（2）6.3×107kg；（3） 【解析】 【详解】解：（1）“海葵一号”满载时受到的重力 “海葵一号”漂浮在海面上，根据二力平衡，“海葵一号”满载时受到的浮力 （2）“海葵一号”一次最多能储存石油的质量 （3）直升机在水平停机坪上，对停机坪的压力 直升机对停机坪的压强 答：（1）“海葵一号”满载时受到的浮力为1.0×109N； （2）“海葵一号”一次最多能储存石油质量为6.3×107kg； （3）直升机对停机坪的压强为5×105Pa。 9. 泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。如图所示，冲泡茶叶时，部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大，由于浮力大于重力而______；茶叶充分吸水后由于其密度______水的密度而下沉。 【答案】 ①. 上浮 ②. 大于 【解析】 【详解】[1]根据浮与沉的条件，茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大，根据F浮=ρ液V排g可知，浮力增大，由于浮力大于重力，所以茶叶上浮。 [2]过一段时间，由于茶叶吸收了水分，茶叶的平均密度大于水的密度，所以将会下沉到杯底。 10. 如图甲所示，将两实心正方体金属块A和B（mA=mB，VA<VB），分别悬挂在弹簧测力计下端，并浸没于装有水的相同烧杯中，静止时下表面距杯底的高度均为h0，两杯中水面相平。现将两金属块缓慢从水中竖直向上提起，直到下表面刚好离开水面，悬挂A的测力计示数F，随金属块下表面距杯底高度h变化关系的大致图像如图乙所示。请在答题卡的同一坐标图中画出：悬挂B的测力计示数F随h（从h0开始）变化关系的大致图像。（忽略金属块离开水面时带出的水，不计阻力） 【答案】 【解析】 【详解】由题意知，实心正方体金属块A和B的体积VA<VB，因此同时浸没在水中时，B受到的浮力更大，根据称重法，则其弹簧测力计的示数较小；又由于VA<VB，则B的边长大于A的边长，因此相对于A来说B的上表面到达水面时，其下表面距杯底高度较小，当下表面刚好离开水面，距杯底高度也较小；由于VA<VB，当上表面开始露出水面时，距离杯底变化相同高度，排开水的体积减少较大，根据F浮=ρ液V排g可知，浮力减小较大，则弹簧测力计示数增加较快；又由于mA=mB，因此当下表面刚好离开水面，A与B上弹簧测力计的示数相同，如图所示： 11. 用弹簧测力计悬挂一个实心柱体，将它浸入水中静止时，其上表面恰好与水面相平。此时弹簧测力计的示数为3N，柱体下表面受到水的压力为2N，则柱体受到的浮力为___________N，其密度是___________kg/m3。（） 【答案】 ①. 2 ②. 【解析】 【详解】[1]柱体上表面恰好与水面相平，则上表面受到水的压力为0，则它受到的浮力为 [2]柱体的重力为 柱体的质量为 柱体的体积为 柱体的密度为 12.新鲜的鸡蛋浸没在盛有清水的烧杯中，向清水中加盐能使沉在水下的鸡蛋上浮。实验表明：浸没在液体中的物体所受浮力的大小与___________有关。 液体密度 向清水中加盐改变了液体的密度，加盐能使沉在水下的鸡蛋上浮，说明鸡蛋在盐水中的浮力变大了，说明浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。 13. 宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛，展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图，先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起，再把船上的泥沙铲走，铁牛就被拉起，然后把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛，就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为、、，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，船在图中甲、乙、丙排开水的体积，根据阿基米德原理可知船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力。 故选B。 14. 在一端封闭的塑料管中灌满水，用纸片盖住管口后倒过来，如图所示。纸片和塑料管里的水不会掉下来，是因为（ ） A. 水受到的重力 B. 空气对水的浮力 C. 塑料管对纸片的弹力 D. 大气压力 【答案】D 【解析】 【详解】该实验为覆杯实验，纸片和塑料管里的水不会掉落是因为大气压对纸片产生了压力，将纸片紧紧压在塑料管口。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 15.水能提供浮力，但存在溺水风险。不慎落水的人，情急之下可以利用打湿的衣服鼓足空气等方式来增大________从而增大浮力，使自己漂浮于水面等待救援。 【答案】 排开水的体积 【解析】 【详解 [2]根据阿基米德原理可知，不慎落水的人，情急之下可以利用打湿的衣服鼓足空气等方式来增大排开水的体积，从而增大浮力，使自己漂浮于水面等待救援。 16. 小明同学在学校复习了“测量盐水的密度”实验，步骤如下： （1）将天平放在水平桌面上，游码移到标尺左端零刻度线处，发现指针指在分度盘中线的右侧，向_____________调节平衡螺母，使天平横梁平衡； （2）先用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为53.8g。然后将烧杯中部分盐水倒入空量筒中，如图甲所示，则倒出盐水的体积为_____________。再用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量，当天平横梁平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示，则盐水的密度为_____________； （3）小明同学回家后经过思考，发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外部底面积为，水的密度为，g取10N/kg。步骤如下： ①将金属片固定在空柱形容器底部，测出金属片和柱形容器总质量为100g。将它们放入水中，稳定后处于竖直漂浮状态，如图丙所示，则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为_____________。测出此时柱形容器露出水面的高度为5cm； ②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干，再将它们放入在家配制的盐水中，稳定后处于竖直漂浮状态，如图丁所示，测出此时柱形容器露出液面高度为5.8cm； ③根据以上信息，可以求出在家配制盐水的密度为_____________。 【答案】 ①. 左 ②. 20 ③. 1.1 ④. 100 ⑤. 1.09 【解析】 【详解】（1）[1]天平放在水平桌面上，游码移到标尺左端零刻度线处，发现指针指在分度盘中线的右侧，说明天平的右端质量较大，则应向左调节平衡螺母，使天平横梁平衡。 （2）[2]由图甲得，量筒的分度值为1mL，示数为20mL，则倒出盐水的体积为 [3]由图乙得，剩余的烧杯和剩余盐水的总质量为 量筒中盐水质量为 盐水的密度为 （3）[4][5]小明同学回家后经过思考，发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外部底面积为，水的密度为，g取10N/kg。步骤如下： ①由图得，金属片和柱形容器漂浮在水面上，则金属片和柱形容器受到的浮力金属片和柱形容器的重力，由与得，金属片和柱形容器排开水的质量等于金属片和柱形容器的质量，为100g，由得，此时金属片和柱形容器排开水的总体积为 ②依题意得，金属片和柱形容器排开水的总体积比金属金属片和柱形容器排开盐水的总体积多 金属金属片和柱形容器排开盐水的总体积 将金属片和柱形容器从水中取出并擦干，再将它们放入在家配制的盐水中，稳定后处于竖直漂浮状态，如图丁所示，漂浮在盐水表面上，则金属片和柱形容器受到的浮力金属片和柱形容器的重力，由与得，金属片和柱形容器排开盐水的质量等于金属片和柱形容器的质量，金属片和柱形容器受到测出此时柱形容器露出液面高度为5.8cm；由得，金属片和柱形容器排开盐水的质量 在家配制盐水的密度为 17. 将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态，缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮，下列说法正确的是（　　） A. 加盐可以让鸡蛋悬浮 B. 鸡蛋悬浮时液体密度大 C. 鸡蛋悬浮时浮力大 D. 鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．如图，鸡蛋漂浮，根据物体的沉浮条件，向杯中加盐，盐水密度变大，鸡蛋仍然漂浮，若适当加水，可以减小盐水的密度，鸡蛋可以悬浮，所以鸡蛋悬浮时液体密度较小，故AB错误； C．向杯中加盐，鸡蛋仍然漂浮，若加水，鸡蛋悬浮，均浮力等于重力，所以浮力相等，故C错误； D．加水后，盐水的总质量明显增加，对烧杯底部的压力明显变大，根据可知对烧杯底部的压强明显变大；向杯中加盐，盐水的总质量增加不明显，则对烧杯底部的压力增加不明显，所以对烧杯底部的压强增加不明显，故鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大，故D正确。 故选D。 18 如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇，外形像大白鲸，整体呈流线型，尾部有三个尾翼。其内部有两个气囊，一个气囊装有密度比空气小的氦气，另一个气囊内充有空气，艇体通过排放空气实现上升。艇体用特种缆绳与地面相连，缆绳中布置细电缆和光纤。下列关于浮空艇分析错误的是（　　） A. 艇体整体呈流线型是为了减小空气阻力的影响 B. 浮空艇在上升过程中受到的浮力变大 C. 缆绳中布置光纤，目的是实时传输通信数据 D. 缆绳应选择密度小、强度大的材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．艇体整体呈流线型，是为了减小空气阻力的影响，故A正确，不符合题意； B．浮空艇在上升过程中，排开空气的体积不变，根据F浮​=ρ空气​gV排​可知，受到的浮力不变，故B错误，符合题意； C．缆绳中布置光纤，目的是实时传输通信数据，故C正确，不符合题意； D．缆绳应选择密度小、强度大的材料，这样在体积相同时，质量小，便于操作，故D正确，不符合题意。 故选B。 19. 下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，它创造了万米的载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是（　　） A. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大 B. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变 C. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变 D. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大 【答案】A 【解析】 【详解】在万米深海处继续下潜的过程中，根据和可知，“奋斗者”号排开水的体积不变，深度变大，故“奋斗者”号受到海水的浮力不变，压强变大，故A正确，BCD错误。 故选A。 20. 如图所示，水平桌面上的平底薄壁容器（重力忽略不计）底面积为，容器内盛有质量为4kg的水。一实心木块漂浮在水面上，木块的质量为0.6kg，体积为。g取10N/kg，求： （1）木块的密度； （2）木块受到的重力； （3）木块受到的浮力； （4）此时容器对水平桌面的压强。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】解：（1）根据题意可知，木块的密度为 （2）根据题意可知，木块受到的重力为 （3）根据题意可知，实心木块漂浮在水面上，则木块受到的浮力等于木块的重力，即浮力为 （4）根据可知，此时容器对水平桌面的压强为 答：（1）木块的密度为； （2）木块受到的重力为； （3）木块受到的浮力为； （4）容器对水平桌面的压强为。 21. 某同学测量物质的密度。 （一）测量牛奶的密度 （1）天平放在水平台上，将游码移到标尺左端的零刻度线处，横梁静止时指针偏右，应向______调节平衡螺母，直至指针指在分度盘中央； （2）将装有适量牛奶的烧杯放在天平左盘，当天平重新平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图（a）所示，则烧杯和牛奶的质量______g； （3）将烧杯中部分牛奶倒入量筒中，液面位置如图（b）所示； （4）测出烧杯和剩余牛奶的质量； （5）设计的记录数据的表格如下，表格中▲处应补充的内容是______； 烧杯和牛奶的质量/g 烧杯和剩余牛奶的质量/g ▲/g 量筒中牛奶的体积 牛奶的密度 （6）根据测量数据求得牛奶的密度______。 （二）测量瓷勺的密度：该同学清洗餐具时，发现瓷勺沉到水底，于是想测量瓷勺的密度。该同学用厨房电子秤、透明塑料杯、细线、厨具支架和水（密度为），进行如下操作： a．用电子秤测量瓷勺的质量； b．将适量的水装入塑料杯并测出杯和水的总质量； c．按照图（c）所示的方式组装，读出电子秤的示数。 回答下列问题： （1）选用、、、和g中的字母表示图（c）中瓷勺所受的拉力______，瓷勺的密度______； （2）若图（c）中瓷勺接触杯底并对杯底有压力，会使测得的密度偏______。 【答案】 ①. 左 ②. 130.6 ③. 量筒内牛奶的质量 ④. 1.05 ⑤. ⑥. ⑦. 小 【解析】 【详解】（一）（1）[1]天平在使用前需要调平，将游码移到标尺左端的零刻度线处，横梁静止时指针偏右，说明右边比较重，应该将平衡螺母向左调节。 （2）[2]由图可知，砝码的质量为130g，游码对应的刻度为0.6g，则烧杯和牛奶的质量 （5）[3]表格中已经记录量筒内牛奶的体积，计算出量筒内牛奶的质量，根据即可算出牛奶的密度，所以表格中应补充的内容是量筒内牛奶的质量。 （6）[4]量筒内牛奶的质量为 由图可知，量筒内牛奶的体积为 牛奶的密度为 （二）（1）[5][6]瓷勺的重力为 将适量的水装入塑料杯并测出杯和水的总质量，按照图（c）所示的方式组装，读出电子秤的示数，由于瓷勺受到浮力的作用，物体间力的作用是相互的，瓷勺给水一个竖直向下的力，故电子秤的示数增加，增加的示数是瓷勺排开水的质量，所以瓷勺受到的浮力为 图（c）中瓷勺所受的拉力为 根据可知，瓷勺的体积为 瓷勺的密度为 （2）[7]若图（c）中瓷勺接触杯底并对杯底有压力，则将变大，由可知，测得密度偏小。 22. 如图，在游泳比赛中，运动员奋力向后划水，身体快速向前游动。关于运动员在水中受力和运动情况的分析，下列说法正确的是（ ） A. 运动员划水时不受浮力 B. 运动员划水时受到水的推力向前游动 C. 运动员加速划水，受到的惯性增大 D. 运动员对水的力和水对运动员的力是一对平衡力 【答案】B 【解析】 【详解】A．运动员划水时浸在水中，排开一定体积的水，受浮力的作用，故Ａ错误； B．运动员划水时给水一个向后的力，由力的作用是相互的，故受到水向前的推力，人向前游动，故B正确； C．惯性大小取决于物体的质量，惯性是物体的一种属性，不是力，不能说受到惯性，运动员加速划水，惯性大小不变，故C错误； D．运动员对水的力和水对运动员的力是一对相互作用力，故D错误。 故选B。 23. “奋斗者”号载人潜水器（如图）成功潜入海底10909m，刷新了中国载人潜水的新纪录。潜水器总质量36t（包含下方安装的压载铁质量2t），观测窗面积0.03m2。潜入海底待科研任务结束后，抛掉压载铁，潜水器上浮至海面（忽略部件受到海水压力后的体积变化和下潜、上浮过程中海水对它的阻力，取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。关于潜水器说法正确的有（　　） A. 下潜时所受海水的压强逐渐变大 B. 上浮至海面所受海水的浮力先增大后减小 C. 抛掉压载铁后，上浮时所受海水的浮力为3.4×105N D. 10000m深度时，海水对观测窗的压力为3×106N 【答案】AD 【解析】 【详解】A．潜水器在下潜过程中，深度h逐渐增大，根据液体压强的公式，所受海水的压强也逐渐变大。故A正确； B．潜水器在上浮至海面过程中，排开海水的体积先不变，后变小，根据浮力的公式 所受海水的浮力先保持不变后减小。 故B错误； C．抛掉压载铁后，上浮时所受海水的浮力为 故C错误； D．在10000m深度时，海水对观测窗的压力为 F=pS=ρ海水ghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m×0.03m2=3×106N 故D正确。 故选 AD。 24. 小明、小刚和小强分别用三种不同的方法测量物体的密度，进行了如下实验设计与操作： （1）小明用调节好的天平测量萝卜块的质量，天平平衡时，如图甲所示，m=______g；将萝卜块浸没在有水的量筒中，如图乙所示，则萝卜块的密度为______kg/m3； （2）小刚用隔板将一容器分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭，橡皮膜形状如图丙； ①向隔板左侧倒入酱油，发现橡皮膜向右凸，量出液面到橡皮膜中心的深度为10cm； ②向隔板右侧倒入水，直至橡皮膜______（选填“向左凸”、“继续向右凸”或“恢复原状”）为止；量出水面至橡皮膜中心的深度为11cm，则酱油的密度为______kg/m3（）； （3）小强用弹簧测力计挂着石块，做了如图丁两个图的测量，读出弹簧测力计示数分别为F1、F2，则石块受到的浮力表达式F浮=______，密度表达式______（以上两空用F1、F2、等符号表示）。 【答案】（1） ①. 13.2 ②. 1.32×103 （2） ①. 恢复原状 ②. 1.1×103 （3） ①. F1-F2 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]由图甲可知，标尺的分度值为0.2g，游码对应的刻度为3.2g，则萝卜块的质量 [2]由乙图可知，量筒的分度值为2mL，量筒中水的体积为50mL，量筒中水和萝卜块的总体积为60mL，则萝卜块的体积 V萝卜=60mL-50mL=10mL=10cm3 则萝卜块的密度 【小问2详解】 [1]向隔板左侧倒入10cm酱油，向隔板右侧倒入水，直至橡皮膜恢复原状，则橡皮膜左右两侧液体压强相等，由液体压强公式，便于计算酱油的密度。 [2]向隔板左侧倒入10cm酱油，向隔板右侧倒入11cm水，橡皮膜恢复原状，则橡皮膜左右两侧液体压强相等，即 由液体压强公式可得 代入数据可得酱油的密度 【小问3详解】 [1]由图丁可知，弹簧测力计挂着石块，弹簧测力计示数为F1，则石块的重力 G=F1 弹簧测力计挂着石块浸没在水中，弹簧测力计示数为F2，则由称重法可得，石块受到的浮力 [2]由阿基米德原理可得石块的体积 石块的密度 25. “水能载舟，亦能覆舟”出自《荀子·哀公》，它告诉我们人民才是社会的主人！习近平总书记在纪念红军长征胜利80周年大会上的讲话中告诫全党必须牢记这个道理。习近平总书记说：“老百姓是天，老百姓是地。忘记了人民，脱离了人民，我们就会成为无源之水、无本之木，就会一事无成。”从物理学角度来说，浸在水中的物体，当排开水的体积不同时，浮力和压强会发生怎样的变化呢？为了探究这个问题，某小组设计如下实验进行探究。 如图甲所示，质地均匀的长方体物体，质量为1kg，底面积为1×10-2m2，竖直放入水平桌面上的薄壁圆柱形容器（筒壁厚度不计）内（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg），求： （1）物体对容器底部的压强。 （2）向容器内注入2cm深的水，物体不会倾斜，也没有浮起，如图乙所示，求水对容器底部的压强。 （3）现不断往容器内注水，当注水深度为物体高度的一半时，物体对容器底部的压力刚好为0，如图丙所示，求物体的密度。 （4）在容器内继续注入适量的水，物体静止时如图丁所示，将露出水面的部分切去，待剩余部分再次静止后，请推理说明水对容器底部压强的变化量Δp水与容器对桌面压强的变化量Δp桌的大小有何关系。 【答案】（1）1000Pa；（2）200Pa；（3）0.5×103kg/m3；（4）Δp水=Δp桌 【解析】 【详解】解：（1）无水时，物体对容器底的压力等于其重力，即 F=G=mg=1kg×10N/kg=10N 压强 （2）水深度为2cm即 0.02m，根据p=ρgh得水对容器底部的压强 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa （3）当水深为物体高度一半时，压力为0，则此时浮力等于重力。根据阿基米德原理，所受浮力为 而物体重力为 G物=m物g=ρ物V物g 根据二力平衡，浮力等于重力，得到 故 （4）将物体露出水面部分切去，切去其中一半，即切去质量为m=0.5kg。假设容器底面积为S，则容器对桌面压强的变化量 当物体切去一半后，剩下的一半仍漂浮，故排开液体质量与剩余物体质量相等，均为0.5kg，即排开液体质量也为m=0.5kg；排开液体变化量Δm=0.5kg；则有 水面高度变化量 则水对容器底部压强的变化量 因此Δp水=Δp桌。 答：（1）物体对容器底部的压强为1000Pa； （2）水对容器底部的压强为200Pa； （3）物体的密度为0.5×103kg/m3； （4）水对容器底部压强的变化量Δp水等于容器对桌面压强的变化量Δp桌。 26. 小强用如图所示的实验装置验证阿基米德原理，通过调节升降台让金属块浸入盛满水的溢水杯中（金属块始终未与容器底接触），溢出的水会流入右侧空桶中，下列说法正确的是（　　） A. 金属块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压力越大 B. 金属块浸没在水中深度越深，弹簧测力计A的示数越小 C. 金属块从接触水面至浸入水中某一位置，弹簧测力计A和B的变化量∆FA=∆FB D 若实验前溢水杯中未装满水，对实验结果没有影响 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属块浸入水中的深度增大时，溢水杯中水的深度不变，根据p=ρgh可知，水对溢水杯底部的压强不变，根据F=pS可知，水对溢水杯底部的压力不变，故A错误； B．金属块浸没在水中的深度变化时，排开水的体积不变，根据F浮=ρgV排可知，受到的浮力不变，根据 F拉=G金-F浮 知，金属块受到的拉力不变，弹簧测力计A的示数不变，故B错误； C．由图可知，弹簧测力计A的示数 FA=G-F浮 弹簧测力计B的示数 FB=G桶+G排 则∆FA=∆F浮，∆FB=∆G排，根据阿基米德原理可知，∆F浮=∆G排，则∆FA=∆FB，故C正确； D．若实验前溢水杯中未装满水，则测得的F浮不变、G排偏小，对实验结果有影响，故D错误。 故选C。 27. 实验项目小组利用弹簧测力计等器材完成以下实验： 实验名称 装置图 问题讨论 探究影响滑动摩擦力大小的因素 （1）比较甲、乙两图可得：在接触而粗糙程度相同时，压力__________ ，滑动摩擦力越大。 （2）通过比较_________ 两图可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。 （3）如图丁所示的实验装置_________ （选填“需要”或“不需要”）长木板做匀速直线运动。 探究浮力的大小跟哪些因素有关 （4）物块的重力为_________ N。 （5）比较A、B、C，可知：浮力大小与_________ 有关。 （6）物块的密度为__________ kg/m3。（ρ水=1.0×103kg/m3） 【答案】 ①. 越大 ②. 乙、丙 ③. 不需要 ④. 4.2 ⑤. 液体密度 ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]比较甲、乙两图，接触面都是木板，图乙中物块对木板的压力大于图甲中物块对木板的压力，图乙中弹簧测力计的示数大于图甲中的示数，即图乙中物块受到的滑动摩擦力大于图甲中物块受到的滑动摩擦力，由此可得：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （2）[2]探究滑动摩擦力大小与接触而粗糙程度的关系，需要控制物块对接触面的压力大小不变，只改变接触面的粗糙程度，因此比较乙、丙两图。 （3）[3]由图丁可知，拉动长木板时，无论怎样拉动，长木板上的物块相对于地面静止，处于平衡状态，水平方向上绳子对物块的拉力和物块受到的滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，因此弹簧测力计的示数可以反映物块受到的滑动摩擦力大小，所以长木板不需要做匀速直线运动。 （4）[4]由图A可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，物块的重力为4.2N。 （5）[5]比较图B、C，物块浸入液体的体积相同、液体的密度不同，根据称重法由图A、B、C可知，物块受到的浮力大小不同，由此可得：浮力大小与液体密度有关。 （6）[6]由图A、B可知，物块浸没在水中受到的浮力 物块的体积等于物块浸没时排开水的体积，即 物块的质量 物块的密度 28. 某同学为测量一木质小挂件的密度，选用以下器材：天平（带砝码）、量筒、烧杯（装有足量水）和长钢针，进行实验。 （1）把天平放在水平桌面上，游码移动到标尺左端的__________处，此时指针位置如图甲所示，则应向__________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母使横梁平衡； （2）将挂件放在天平左盘，向右盘加减砝码并调节游码，当天平平衡时，砝码质量及游码在标尺上的位置如图乙所示，其质量为__________g； （3）用烧杯向量筒中倒入60mL水，将挂件放入量筒，然后用长钢针按住挂件使其刚好浸没于水中，量筒中的水面如图丙所示。算出挂件的密度为__________kg/m3； （4）因木质挂件具有吸水性，实验测得的密度值__________（选填“偏大”或“偏小”）； （5）有同学提出：不用天平，仅使用其他上述器材也可测出该挂件的密度。请写出实验步骤和密度的表达式（水的密度用水表示，其他符号自定）。 【实验步骤】__________； 【密度表达式】__________。 【答案】（1） ①. 零刻线 ②. 右 （2）12.0 （3）0.75×103 （4）偏大 （5） ①. 见解析 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]使用托盘天平前，先将游码移至标尺左端的零刻线处，再根据“左偏右调、右偏左调”调节平街螺母，使指针指在分度盘的中央。由图甲可知，指针指在分度盘的左侧，因此应向右调节平衡螺母使横梁在水平位置平衡。 【小问2详解】 由图乙知，标尺的分度值为0.2g，游码所对应的质量为2.0g，挂件的质量为 【小问3详解】 如图丙所示，量筒的分度值为1mL，量筒水的体积60mL，然后测量挂件和水的总体积为76mL，则挂件的体积为 根据密度公式可得，挂件的密度为 【小问4详解】 木质挂件具有吸水性，则测得的挂件和水的总体积偏小，挂件体积的测量值偏小，质量测量值准确，根据可知，测得的密度值偏大。 【小问5详解】 [1]实验步骤为：①用烧杯向量筒内倒入适量的水，体积为V1。 ②将挂件漂浮在量筒中的水面上，记下第二次水面处刻度值为V2。 ③用长钢针缓慢地把挂件按入水中，使之刚好浸没，记下第三次水面处刻度值为V3。 [2]由①②和阿基米德原理以及浮沉条件可得，挂件漂浮时受到的浮力为 由①③可知，挂件的体积为 则挂件的重力为 则 所以，挂件的密度为 29. 物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用同一金属块依次进行如下步骤的操作： 根据上述实验步骤，完成下列问题： （1）步骤A中金属块重______N； （2）步骤B中金属块受到的浮力为______N； （3）分析______三步骤数据，初步得出浮力大小与液体密度有关； （4）若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精，测力计的示数______1.6N（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （5）结合已学知识，根据步骤A、C，计算出金属块的体积为______（，g取10N/kg）。 【答案】 ①. 2.6 ②. 0.4 ③. A、C、D ④. 大于 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]由图A可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为2.6N，故金属块重2.6N。 （2）[2]图B中，弹簧测力计的示数为2.2N，由称重法可知，步骤B中金属块受到的浮力为 （3）[3]探究浮力大小与液体密度的关系，根据控制变量法，要使金属块排开液体的体积相同，液体的密度不同，因此应分析A、C、D三步数据。C、D中，金属块完全浸入液体，排开液体的体积相同，液体密度不同，弹簧测力计示数不同，根据称重法可知金属块受到的浮力不同，因此可初步得出浮力大小与液体密度有关。 （4）[4]若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精，金属块排开液体的体积不变，液体密度减小，由可知，金属块受到的浮力减小，由可知，弹簧测力计的示数变大，即大于1.6N。 （5）[5]由A、C可得，金属块完全浸没时，受到的浮力为 金属块的体积 30. 小东在学习“阿基米德原理”时，发现老师研究的物体都是在液体里下沉的，于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小是否等于物体排开的液体所受重力的大小”。 （1）小东在设计实验时，通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下： 因为木块漂浮在水中，所以木块所受浮力的大小等于木块所受重力的大小； 若要验证是否等于，只需验证___________； 又因为，所以只需验证是否等于； 于是，小东找来了电子秤（可直接显示物体质量）、溢水杯和小烧杯进行实验，实验步骤如下： a、用电子秤测量木块的质量； b、用电子秤测量小烧杯的质量； c、把木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水； d、用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量； （2）实验数据记录如表所示： 研究对象 木块质量 /g 小烧杯质量 /g 杯、水总质量 /g 排开水的质量 /g 木块 80 38 118 分析表格中的实验数据，得出结论：漂浮在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小___________； （3）在和同学交流分享时，小华认为以上实验过程可以更加简化，如图乙所示，只需将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水，等溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，若观察到___________，即可得到； （4）小明梳理小东的推理过程时发现，下沉的物体不能通过“是否等于”间接验证“是否等于”，原因是___________。 【答案】（1）木块的重力等于木块排开的液体的重力 （2）相等 （3）电子秤的示数保持不变 （4）下沉的物体受到的浮力小于物体的重力 【解析】 【小问1详解】 木块漂浮在水中时，处于漂浮状态，由沉浮条件可知，木块的重力等于木块受到的浮力，由等量代换可知，要验证是否等于，只需要验证木块的重力等于木块排开的液体的重力，即 【小问2详解】 分析表格中的实验数据发现，烧杯和水的总质量为118g，烧杯的质量为38g，则排开水的质量 m水=118g-38g=80g 所以木块的质量等于排开水的质量，故木块的重力等于木块排开的液体的重力，由等量代换可知，漂浮在液体中的物体所受的浮力等于物体排开的液体所受重力。 【小问3详解】 由于漂浮在液体中的物体的重力等于物体排开的液体的重力，所以木块轻轻放入溢水杯，木块排开水的重力等于木块的重力，即木块排开水的质量等于木块的质量，所以会观察到溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，电子秤的示数保持不变，故若观察到电子秤的示数保持不变，即可得到。 【小问4详解】 由沉浮条件可知，下沉的物体受到的浮力小于物体的重力，由阿基米德原理可知，下沉的物体受到的浮力等于排开液体的重力，所以下沉的物体的重力大于排开液体的重力，故下沉的物体的质量大于排开液体的质量，故下沉的物体不能通过“等于”间接验证“等于”。 31. 我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载质量为40万吨，这么大的货船通过国际港口时，工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载质量。物理小组根据这个原理，利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”。如图甲所示，玻璃杯底面积为80cm²，质量为200g，将未知质量的铁块放入玻璃杯中，静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5cm。ρ水=1.0×10³kg/m3，g取10N/kg。求： （1）玻璃杯底面所受水的压强和压力________； （2）铁块的质量________； （3）此装置还可以作为密度计来测量未知液体的密度。如图乙所示，将空玻璃杯放入待测液体中，静止时浸入液体中的深度为2cm，求待测液体的密度________。 【答案】（1）550Pa，44N （2）240g （3） 【解析】 【小问1详解】 玻璃杯底面所受水的压强为 玻璃杯底面所受水的压力 【小问2详解】 玻璃杯和铁块漂浮在水中，受到了浮力和重力，则玻璃杯和铁块总重力为 则总质量为 铁块的质量 【小问3详解】 如图乙所示，将空玻璃杯放入待测液体中，静止时浸入液体中的深度为2cm，则排开液体的体积为 将空玻璃杯放入待测液体中，此时处于漂浮，故物体所受的重力等于浮力，也等于排开液体所受的重力，即可得 经整理可知 待测液体的密度为 32. 2024年1月7日，国产首艘大型邮轮“爱达·魔都号”安全靠泊上海吴淞口国际邮轮港（如图），圆满完成了1119海里航程的商业首航。“爱达·魔都号”邮轮（　　） A. 燃烧的重油属于可再生能源 B. 匀速直线航行时受力平衡 C. 受到水的浮力向各个方向 D. 靠泊在港口时没有惯性 【答案】B 【解析】 【详解】A．重油是化石能源的一种，化石能源在短期内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A不符合题意； B．邮轮匀速直线航行时，处于平衡状态，受平衡力的作用，故B 符合题意； C．邮轮在水中受到的浮力方向是竖直向上的，故C不符合题意； D．一切物体都有惯性，邮轮靠泊在港口时也有惯性，故D不符合题意。 故选B。 33. 2024年1月29日，世界首款四座氢内燃飞机原型机成功首飞。如图所示，正在匀速升空的原型机（　　） A. 机身由密度较大的材料制成 B. 所受空气的浮力等于自身重力 C. 机翼下方的空气流速比上方的小 D. 机舱外的大气压强越来越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．为减小机身的质量，机身由密度较小、强度较大的材料制成，故A不符合题意； B．飞机的升力是由机翼上下表面受到的压力差而产生的，所受空气的浮力小于自身重力，故B不符合题意； C．飞机机翼上方的空气流速大，压强小，下方的空气流速小压强大，因此而产生使飞机上升的升力，因此机翼下方的空气流速比上方的小，故C正确； D．飞机匀速升空过程中，高度越来越高，空气越来越稀薄，机舱外的大气压强越来越小，故D不符合题意。 故选C。 34. 水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体，两个相同的物块在液体中静止时两液面相平，如图所示。下列选项中的物理量，相等的是（　　） A. 两物块底部受到的压力 B. 两物块排开液体的质量 C. 两液体对烧杯底压强 D. 两烧杯对桌面的压强 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，物块在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态，浮力等于自身重力，因此两个相同的物块在液体中静止时受到的浮力相等。 A．将两个相同的物块分别放在两烧杯中，两物块受到的浮力相等，都等于物块的重力，浮力是浸在液体中的物体上下表面受到的压力差，即；物块漂浮是上表面受到的压力为零，悬浮时上表面压力不为零，两物块底部受到的压力不同，故A不符合题意； B．根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于其排开液体的重力，两物体受到的浮力相等，所以排开甲液体的重力等于物块排开乙液体的重力，故B符合题意； B．根据浮沉条件可知，物体漂浮时，物体悬浮时，所以，两杯中液面相平，根据可知，烧杯底受到液体的压强，故C不符合题意； D．由图知，甲液体的体积大于乙液体的体积，且甲液体的密度大于乙液体的密度，根据知，甲液体的质量大于乙液体的质量，又因为两物块的质量和两烧杯的质量都相同，根据知，甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力，根据知，甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强，故D不符合题意。 故选B。 35. 小明在海边游泳时，发现塑料泡沫板浮在水面上，石块却沉入水底，由此，他进行了有关浮力的实验探究。 （1）如图甲所示，用弹簧测力计测出石块的重力为____________N； （2）将石块缓慢浸入水中，弹簧测力计示数____________，石块浸没后，在触底之前，弹簧测力计示数____________，说明浮力的大小与____________有关； （3）将____________相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中，若发现它们所受的浮力大小____________，说明浮力的大小与物体密度无关； （4）将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管，分别以图乙和图丙的方式浸没于水中，能反映浮力产生原因的是图____________。 【答案】（1）1.4 （2） ①. 变小 ②. 不变 ③. 物体排开液体的体积 （3） ①. 体积 ②. 相等 （4）丙 【解析】 【小问1详解】 测力计的分度值为0.2N，示数为1.4N，所以，用弹簧测力计测出石块的重力为1.4N。 【小问2详解】 [1][2][3]由于石块浸入水中时会受到水对其的浮力作用，浮力的方向为竖直向上，根据称重法可知，将石块缓慢浸入水中，石块排开水的体积变大，石块受到的浮力会变大，受到测力计的拉力变小，弹簧测力计示数变小；石块浸没后，在触底之前，石块排开水的体积不变，石块受到的浮力不变，测力计对其的拉力不变，测力计的示数不变；由此可说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。 【小问3详解】 [1][2]根据（2）分析以及控制变量法可知，若要探究浮力的大小与物体密度的关系，需控制物体的体积相同、液体的密度相同；所以，将体积相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中，若发现它们所受的浮力大小相等，说明浮力的大小与物体密度无关。 【小问4详解】 当两端蒙有橡皮膜的玻璃管沿水平方向放置时，由于同一深度，液体压强相等，且受力面积相等，所以水对玻璃管两端的橡皮膜的压力F向左和压力F向右的大小相等；当玻璃管沿竖直方向放置时，水对玻璃管两端的橡皮膜的压力F向上大于F向下，竖直方向的合力不为0，方向竖直向上；结合图可知，液体会对玻璃管产生一个向上的和向下的压力不相等，压力差 F差=F向上-F向下 实际上，这个压力差就是液体对物体的浮力；所以丙图可以说明浮力的产生原因。 36.小明在学习运动和力的知识时，整理了如下笔记： ①如图甲，木块在水平桌面上静止，水平方向不受力，合力为零； ②如图乙，木块在水平桌面上静止，和Ff是一对____________力，合力为零； ③如图丙，木块水平向右做匀速直线运动，则____________Ff，合力零； 总结：当物体处于____________状态时，所受合力为零。 ④如图丁，小球上系一细线，细线右端固定，小球静止在水中时细线恰好水平，请作出小球所受力的示意图____。 【答案】（ ①. 平衡 ②. = ③. 静止或匀速直线运动 ④. 【解析】 【小问详解】 ②[1]如图乙，木块在水平桌面上静止，处于平衡状态，和Ff大小相等，方向相反，在同一条直线上，都作用在木块上，是一对平衡力。 ③[2]如图丙，木块水平向右做匀速直线运动，处于平衡状态，木块受到的合力为零，即所有向左的力大小等于所有向右的力，即 [3]根据上述实验分析可知：当物体处于静止或匀速直线运动状态时，所受合力为零。 ④[4]小球静止在水中，处于平衡状态，细线对小球没有拉力，竖直方向上小球受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力，作用点近似在小球的重心，如下图所示： 37. 小明设计了一种水下遥感探测器。探测器的主体是一个边长为2dm的正方体金属盒，上下各有一个带传感器的阀门，总重力为30N，某次水底采样时，向探测器内注水，探测器沉入水底。采样完成后，遥控传感器将两个阀门同时打开，从上阀门注入高压气体，水从下阀门流出，当探测器内水的深度为10cm时，关闭两阀门，探测器连同样品恰能匀速上浮，如图所示，已知样品体积为，不计金属盒厚度及阀门和传感器的体积，忽略气体质量和水的阻力，求： （1）探测器内水对金属盒底部产生的压强； （2）样品的密度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当探测器内水的深度为10cm时，探测器内水对金属盒底部产生的压强为 【小问2详解】 关闭两阀门，探测器排开水的体积等于探测器的体积，为 探测器和样品整体受到的浮力为 探测器内部水的重力为 探测器连同样品恰能匀速上浮，则整体处于怕平衡状态，即 代入数据可得 解得：。 38. 如图甲所示，将一底面积为的长方体木块用细线系在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水，直到木块的上表面与液面相平．木块底部受到水的压强p随容器中水的深度h的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（，）（　　） A. 木块的重力是24N B. 木块的体积是 C. 木块完全浸没后受到的浮力是40N D. 木块的密度是 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图像知，容器中水的深度在6cm时，木块刚好漂浮，细线对木块没有拉力，当容器中水的深度超过18cm时，细线对木块产生拉力且逐渐变大，所以在AB过程中细线对物体没有拉力；由图像知，容器中水的深度在6cm时，木块刚好漂浮，此时水对木块下表面的压强是600Pa，由压强公式得，木块下表面受到水的压力为 F=pS=600Pa×0.04m2=24N 此时木块刚好漂浮，根据浮力产生的原因得 F浮=F=24N 根据漂浮条件得，木块的重力 G=F浮=24N 故A正确； C．由图像知，当容器中水的深度是22cm时，木块刚好浸没，木块下表面受到水的压强是1000Pa，由压强公式得，此时木块下表面受到水的压力为 F'=p'S=1000Pa×0.04m2=40N 根据浮力产生的原因得 F'浮=F'=40N 故C正确； B．由F浮=ρ水gV排可知，木块的体积为 故B错误； D．由 G=mg=ρVg 可得，木块的密度为 故D错误。 故选AC。 39. 物理兴趣小组把吸管的下端密闭并缠绕一段细铜丝（细铜丝体积忽略不计），自制一个简易密度计。如图所示，密度计分别放入a、b、c三种液体中时，均漂浮在液体中，且保持竖直姿态。密度计在三种液体中静止时，在密度计上与液面平齐处各标记一条刻线，共得到三条刻线。已知密度计在c液体中，有的体积浸入液体，浸入体积为。三种液体密度如表格所示，下列分析正确的是（ ） 液体种类 液体密度/（） a液体 b液体 c液体 A. 三条刻线的间隔距离不相等 B. 密度计的质量为0.1kg C. 密度计在三种液体中所受浮力不相等 D. 密度计在b液体中的浸入体积为 【答案】A 【解析】 【详解】A．密度计分别放入a、b、c三种液体中时，均漂浮在液体中，故密度计受到的浮力等于下表面受到的压力，漂浮状态时密度计受到的浮力都等于重力，设密度计下表面积为S，即 故密度计浸入液体的深度为 由表格可知，b液体密度为a液体密度的2倍，c液体密度为b液体密度的2倍，故密度计浸入a液体的深度是浸入b液体深度的2倍，密度计浸入b液体的深度是浸入c液体深度的2倍，故三条刻线的间隔距离不相等，故A正确； B．已知密度计在c液体中，有 的体积浸入液体，浸入体积为 ，则 则 故B错误； C．密度计分别放入a、b、c三种液体中时，均漂浮在液体中，故密度计受到的浮力都等于重力，故密度计在三种液体中所受浮力相等，故C错误； D．密度计在b液体中的浸入体积为 故D错误 故选A。 40. 如图甲所示的装置由杠杆PQ、圆柱形物体a、b以及水箱、滑轮等组成。杠杆PQ只能绕O点在竖直平面内转动，，P端通过竖直绳连接a，a通过竖直轻杆固定在地面上；b浸没在水中，通过细绳、滑轮与杠杆Q端相连。开始时PQ水平，打开出水口阀门，轻杆对a的作用力F的大小随水面下降高度x变化的规律如图乙所示。已知a、b质量分别为、，滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计，忽略所有摩擦，g取10N/kg，水的密度。求： （1）打开阀门前P端绳对a的拉力； （2）打开阀门前b受到的浮力； （3）b的密度； （4）当b受到的拉力大小为8.4N时，b下表面处的液体压强。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，当水面下降高度x小于10cm时，轻杆对a的作用力F不变，则P端绳对a的拉力不变，Q端绳的拉力不变，绳对b的拉力不变，b受到的浮力不变，此时b完全浸没在水中；当水面下降高度x在10cm至50cm之间时，轻杆对a的作用力F方向先向上，大小逐渐减小，直至减小为零，之后F方向变为向下，大小逐渐增大，此时P端绳对a的拉力逐渐增大，Q端绳的拉力也逐渐增大，绳对b的拉力也逐渐增大，b受到的浮力逐渐减小，此过程为b上表面刚露出水面到b下表面刚露出水面的过程；当水面下降高度x大于50cm时，轻杆对a的作用力F不变，则P端绳对a的拉力不变，Q端绳的拉力不变，绳对b的拉力不变，b受到的浮力不变，此时b完全露出水面。打开阀门前轻杆对a的作用力F=4.8N，物体a处于静止状态，竖直方向受力平衡，则打开阀门前P端绳对a的拉力为 【小问2详解】 由 可知，打开阀门前Q端绳的拉力为 图中承重绳子股数n=2，滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计，此时绳子对b的拉力为 此时，物体b处于静止状态，竖直方向受力平衡，则打开阀门前b受到的浮力为 【小问3详解】 b的体积为 b的密度为 【小问4详解】 当b浸没时，受到的拉力为6.8N，b的重力不变，当b受到的拉力大小为8.4N时，浮力需减小，则此时b上表面露出水面，b下表面处的液体压力等于浮力，当b受到的拉力大小为8.4N时，b下表面处的液体压力为 由图乙可知，当水面下降高度x小于10cm时，轻杆对a的作用力F不变，则P端绳对a的拉力不变，Q端绳的拉力不变，绳对b的拉力不变，b受到的浮力不变，此时b完全浸没在水中；当水面下降高度x在10cm至50cm之间时，轻杆对a的作用力F方向先向上，大小逐渐减小，直至减小为零，之后F方向变为向下，大小逐渐增大，此时P端绳对a的拉力逐渐增大，Q端绳的拉力也逐渐增大，绳对b的拉力也逐渐增大，b受到的浮力逐渐减小，此过程为b上表面刚露出水面到b下表面刚露出水面的过程；当水面下降高度x大于50cm时，轻杆对a的作用力F不变，则P端绳对a的拉力不变，Q端绳的拉力不变，绳对b的拉力不变，b受到的浮力不变，此时b完全露出水面。由此可知，b的高度为 b的底面积为 b下表面处的液体压强为 41. 橡皮泥可以被捏成各种形状，深受同学们喜欢。学习了力学知识后，小红利用家中的量杯、茶壶和垫块，测出了橡皮泥的密度。已知橡皮泥的密度大于水的密度（橡皮泥的吸水忽略不计），操作过程如下： ①如图，把茶壶的一侧垫起并装满水，将橡皮泥轻轻放入茶壶中，用量杯接住溢出的水； ②倒掉量杯中的水，从茶壶中取出橡皮泥，将量杯和橡皮泥擦干； ③把茶壶重新加满水，将橡皮泥捏成空心碗放入壶中，让其浮在水面上，用量杯接住溢出的水。 （1）操作①是为了获得橡皮泥的______，操作③是为了获得橡皮泥的______； （2）假设操作①量杯中水的体积为，操作③量杯中水的体积为，水的密度为，请写出橡皮泥密度的表达式______； （3）如果操作③中茶壶里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中，则橡皮泥密度的测量结果______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 体积 ②. 质量 ③. ④. 不变 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]操作①中橡皮泥沉底，所以溢出水体积为橡皮泥体积。 [2]操作③中橡皮泥浮在水面上静止，所以其浮力等于橡皮泥重力，而浮力等于排开水得重力，就可有G=mg得橡皮泥质量。 （2）[3]操作③中橡皮泥所受浮力为 因为浮力等于橡皮泥重力，所以橡皮泥质量为 所以橡皮泥密度为 （3）[4]茶壶里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中，会使浮力变大，但溢出水的不变，密度的测量结果不变。 42. 为庆祝中国人民解放军海军成立75周年，海军烟台舰于2024年4月20日至24日期间访问家乡烟台，并同步开展了军民共建活动。海军烟台舰，舷号“538”，属国产054A型导弹护卫舰，舰长134m，最大宽度16m，高度35m，排水量（满载）约4000t，巡航速度18节（1节=1.852km/h），续航里程4000海里（1海里=1.852km），抗风力大于12级，除极区外任何海区均可安全航行。烟台舰创造了当年护航时间最长、直升机飞行时间最长、编队人数最少、访问国家最多的“四个之最”。（g=10N/kg，海水的密度取kg/m3）求： （1）满载时烟台舰所受的浮力约为多大？ （2）某次航行中烟台舰吃水深度为4m，则在舰底0.5m2的面积上受到海水的压力为多大？ （3）若烟台舰在某次航行过程中以18节巡航速度航行3000海里，其航行时间为多少小时？（结果保留一位小数） 【答案】(1)；(2)；(3)166.7小时 【解析】 【详解】解： （1）满载时烟台舰排水量（满载）约4000t 因为烟台舰处于漂浮状态，所受浮力等于重力，故烟台舰满载时所受浮力 （2）某次航行中烟台舰吃水深度为h=4m,烟台舰吃水深度为4m时的压强为 烟台舰底0.5m2的面积上受到海水的压力 （3）烟台舰的巡航速度 航行距离 航行时间 答：（1）满载时烟台舰所受的浮力约4×107N； （2）某次航行中烟台舰吃水深度为4m，则在舰底0.5m2的面积上受到海水的压力为2×104N； （3）若烟台舰在某次航行过程中以18节的巡航速度航行3000海里，其航行时间为166.7小时。 43. 我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底，标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在水面以下下潜过程中，受到（ ） A. 压强增大，浮力增大 B. 压强不变，浮力增大 C. 压强增大，浮力不变 D. 压强不变，浮力不变 【答案】C 【解析】 【详解】当“奋斗者”号在水下下潜过程中，深度逐渐增大，由知道，所以受的压强逐渐增大；“奋斗者”号在水面以下下潜过程中，“奋斗者”号排开海水的体积和海水密度不变，由知道，下潜过程中所受浮力不变，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 44. 将一底面积为200cm2的圆柱形容器放置于水平面上，容器内放一个底面积50cm2、高20cm的圆柱体，如图甲所示，缓慢向容器中注水到一定深度时圆柱体漂浮，继续注水到25cm时停止，在整个注水过程中，圆柱体始终处于直立状态，其注水质量m与容器中水的深度h的关系图像如图乙所示。（，g取10N/kg），则以下说法正确的是（ ） A. 当圆柱体漂浮时，露出水面的高度为9cm B. 圆柱体的密度为kg/m3 C. 注水停止时，水对圆柱体底部的压强为2500Pa D. 向容器内注水的总质量是4200g 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙知，当注水高度为16cm时，圆柱体恰好漂浮，此时圆柱体浸入水中的深度为16cm，露出水面的高度为 h=h圆柱体-h1=20cm-16cm=4cm 故A错误； B．圆柱体漂浮时，所受的浮力等于自身重力。此时排开水的体积 圆柱体的重力 圆柱体的质量 圆柱体的体积 圆柱体的密度 故B错误； C．由A可知，圆柱体漂浮时，圆柱体浸入水中的深度为16cm，即圆柱体底部所处的深度为16cm，当停止注水时，圆柱体底部所处的深度不变，仍为16cm=0.16m，则水对圆柱体底部的压强 故C错误； D．水的深度为25cm时，水及圆柱体浸入水中部分的总体积 停止注水时，水的真正体积 水的总质量 故D正确。 故选D。 45. 如图甲所示，使圆柱体缓慢下降，直至其全部没入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如乙所示。则圆柱体受到的重力是___N，圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强是____Pa，圆柱体受到的最大浮力是______N。（g取10N/kg，忽略圆柱体下降过程中液面高度的变化） 【答案】 ①. 2.0 ②. 1000 ③. 0.5 【解析】 【详解】[1]由图像可知，当h=0时，弹簧测力计示数2N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知 [2]由图知物体下降高度到10cm时，下表面接触水面，下降20cm时圆柱体刚好浸没水中，此时圆柱体下表面距水面距离是10cm，则下表面受到水的压强 [3]圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力为1.5N，则圆柱体受到的浮力 46. 下列有关说法错误的是（ ） A. 气球飘浮，气球内充入密度比空气小的气体 B. 飞机升空，机翼上方空气的流速大，压强大 C. 船通过船闸，利用了连通器原理 D. 潜艇浮沉，靠改变自身重力实现 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据浮与沉的条件可知，气球飘浮，是因为气球内充入了密度比空气小的气体，故A正确，不符合题意； B．飞机的机翼上方突起，下方平直，这样导致机翼上方空气流速快，压强小，机翼下方空气流速慢，压强大，从而使飞机获得升力实现升空，故B错误，符合题意； C．船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器，船闸是利用连通器原理工作的，故C正确，不符合题意； D．潜水艇浸没在水中时排开水的体积不变，受到的浮力不变，为了实现上浮和下沉，是通过改变自身的重力来实现的，故D正确，不符合题意。 故选B。 47. 如图甲所示，水平放置的长方体容器中水深16cm，用细线将沉在容器底的圆柱体物块竖直向上匀速提升。从物块刚刚离开容器底到拉出水面的过程中，拉力F与物块下表面到容器底的距离h的关系如图乙所示（细线的质量、体积及物块带走的水均忽略不计，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。求： （1）物块浸没在水中时受到的浮力； （2）物块取出后，水对容器底的压强； （3）容器中水的质量。 【答案】（1）5N； （2）1500Pa； （3）7.5kg 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，当h>15cm时，物块完全离开水面，物块受到的竖直向下的重力、竖直向上的拉力，处于二力平衡状态，则物块的重力 当h<9cm时，物块完全浸没在水中，此时拉力F=8N，物块受到的竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力，处于三力平衡状态，即 因此物块浸没在水中时受到的浮力 【小问2详解】 由图乙可知，当h=15cm时，物块下表面刚好离开水面，则物块取出后，容器中水的深度 水对容器底的压强 【小问3详解】 根据可得，物块浸没时排开水的体积 物块浸没时与物块取出后相比，水面下降的高度 容器的底面积 容器中水的体积 根据可得，容器中水质量 48. 小明发现木头在水中是漂浮的，而铁块在水中会下沉，他猜想浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究，请你帮助他完成实验。 实验思路： （1）选取体积相同、___________不同的物体A和B分别浸没在水中，测出其所受浮力并进行比较； 实验过程： （2）按照实验思路依次进行如图所示的操作，从甲图中可知物体A所受的浮力为___________N；观察乙图可知物体B在水中受到的拉力为___________N，并计算出物体B所受的浮力； 实验结论： （3）分析实验数据，可得出初步结论：___________。 【答案】 ①. 密度 ②. 1.2 ③. 2.8 ④. 浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度无关 【解析】 【详解】（1）[1]根据控制变量法的思想，要想探究浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度是否有关，应当选用体积相同，密度不同的物体A和B，然后浸没在水中，测出其所受浮力并进行比较。 （2）[2]根据称重法，由甲图中可知物体A所受的浮力为 F浮A=F1-F2=3N-1.8N=1.2N [3]由乙图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.8N，因此物体B在水中受到的拉力为2.8N。 （3）[4]根据称重法，由乙图中可知物体B所受的浮力为 F浮B=F3-F4=4N-2.8N=1.2N 因F浮A=F浮B，可知体积相同而不同密度物体A和B，浸没在水中时受到的浮力相同，可得出结论：浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度无关。 49. 当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层，在如图所示的情形中，若有潜艇潜航至此水域时，就会急速下沉，发生“掉深”事故，危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是（ ） A. 潜艇在高密度水层悬浮时，所受浮力大于其重力 B. 潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，所受浮力不变 C. 潜艇遭遇“掉深”进行自救时，需快速排出水箱中的水 D. 潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中，其所受浮力变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．潜艇在高密度水层悬浮时，潜艇处于静止状态，所受的浮力等于其重力，故A错误； B．由阿基米德原理知道，潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，不变，变小，因此所受的浮力变小，故B错误； C．潜艇遭遇“掉深”时潜艇受到的浮力小于重力，因此进行自救时，需快速排出水箱中的水，减小潜艇的重力，从而使重力小于潜艇受到的浮力才能重新上浮，故C正确； D．由阿基米的原理知道，潜艇从刚露出水面至漂浮在水面的过程，所受的浮力变小。故D错误。 故选C。 50. 如图所示，将一个重为2.7N的实心金属块挂在弹簧测力计下端，使之浸没在水中，当测力计指针静止时，示数为1.7N。（g取，水的密度为） （1）金属块浸没在水中时，所受浮力是多少？ （2）金属块的体积是多少？ 【答案】（1）1.0N （2） 【解析】 【小问1详解】 金属块浸没在水中时，所受浮力是 【小问2详解】 由得金属块的体积是 51. 小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体，此时弹簧测力计的示数为3.0N。他将物体浸没在水中，此时弹簧测力器的示数变为2.0牛，则浮力的大小是________牛，方向为________；若将物体继续向下移动，则弹簧测力计的示数大小________（选填“变大”或“不变”或“变小”）。 【答案】 ①. 1 ②. 竖直向上 ③. 不变 【解析】 【详解】[1][2]由题意可知，物体的重力为3N，将物体浸没在水中，物体受到竖直向上的浮力，由称重法可知，浮力的大小 [3]物体完全浸没在水中，若将物体继续向下移动，物体排开水的体积不变，由可知，物体受到的浮力不变，由 可知，弹簧测力计的示数大小不变。 52. 小李同学想估算空气对自己的浮力大小，采集的数据有：自己的体重、自己的密度（与水接近，约为1.0×103kg/m3）、空气的密度（约为1.3kg/m3）。则空气对小李的浮力大小约为（　　） A. 0.006N B. 0.6N C. 60N D. 600N 【答案】B 【解析】 【详解】中学生的质量约为50kg，则中学生的体积 由阿基米德原理可得，中学生在空气中受到的浮力 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 53. 科创社的同学设计并“3D”打印了一艘长方体轮船模型，为了对轮船进行测试，准备了一个薄壁长方体容器置于水平地面，其底面积为1800cm2，装有深度为9cm的水，如图甲所示。轮船的质量为2.2kg，底面积为800cm2，总高度为16cm，如图乙所示。轮船的下部有7个长方体水密隔舱（以便轮船漏水时，相互隔离，确保行船安全），每个隔舱的内部底面积均为100cm2，高度为10cm；轮船的上部可放置货物，并通过调整货物位置保持轮船不倾斜。忽略液体扰动等次要因素，已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。 （1）求容器中水的质量。 （2）设计组的同学从安全角度设想：在轮船满载（最大载重）时，假如有2个隔舱漏满水，稳定后轮船依然漂浮，且浸入水中的深度为14cm，求满载时货物的质量。 （3）测试组的同学对轮船进行漏水实验：将载货5kg的轮船置于容器中，通过扎孔使4个隔舱漏入一定质量的水，然后堵住小孔并保持轮船不倾斜，求此时水对轮船外底部的压强P与漏入隔舱内水的质量mx克（0<mx≤4000）之间的关系式。 【答案】（1）16.2kg；（2）7000g；（3）当0<mx≤3200时，；当3200<mx≤4000时， 【解析】 【分析】 【详解】（1）已知容器底面积为1800cm2，装有深度为9cm的水，即容器底面积为0.18m2，装有深度为0.09m的水，所以容器中水的质量为 （2）将整个轮船（包括漏入隔舱内的水）看成整体，轮船底面积为800cm2，即0.08m2，总高度为16cm，即0.16m，浸入水中的深度为14cm，此时浮力为 每个隔舱的内部底面积均为100cm2，即0.01m2，高度为10cm，即0.1m，漏入隔舱内的水的重力为 货物质量（满载）为 （3）假设轮船可以触底，当轮船刚好触底时，轮船、货物及漏入隔舱内水的总重力等于轮船所受浮力，可得下列关系式 解得 4个隔舱漏满水的质量 假设成立，此时轮船浸入水中的深度 所以轮船上端不会进水。 ①当0<mx≤3200时，漏入隔舱中水的质量 轮船漂浮，轮船、货物及漏入水的总重力等于轮船所受浮力，轮船底部所受液体压强为 ②当3200<mx≤4000时，漏入隔舱中水的质量 轮船触底，轮船底部所受液体压强为 综上，当0<mx≤3200时 当3200<mx≤4000时 答：（1）容器中水的质量为16.2kg。 （2）在轮船满载（最大载重）时，假如有2个隔舱漏满水，稳定后轮船依然漂浮，且浸入水中的深度为14cm，满载时货物的质量为7000g。 （3）将载货5kg的轮船置于容器中，通过扎孔使4个隔舱漏入一定质量的水，然后堵住小孔并保持轮船不倾斜，此时水对轮船外底部的压强P与漏入隔舱内水的质量mx克（0<mx≤4000）之间的关系式为：当0<mx≤3200时，；当3200<mx≤4000时，。 54. 物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计，分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，静止时液面相平如图所示，密度计在液体中受到浮力______，液体对杯底的压强______（选填“<”“=”或“>”） 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]由图可知，简易密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态，此时浮力等于重力，因同一支密度计的重力不变，所以密度计在两种液体中所受的浮力相等，即 [2]由图知，密度计排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积，密度计在两种液体中所受的浮力相等，根据可知，甲液体的密度小于乙液体的密度，乙容器内液面高度较高，根据可知，甲烧杯底部受到的液体压强较小，即 55. 一质量为900g、底面积为100cm2、高为12cm的不吸水圆柱体放在盛有4.2kg水的薄壁（厚度不计）柱形容器内，容器底面积为300cm2，如图所示。打开阀门K，放出3kg的水后关闭阀门（=1.0×103kg/m3）。下列说法正确的是（　　） A. 圆柱体的密度为0.75×103kg/m3 B. 放水前水面距容器底部的高度为l4cm C. 放水后水对容器底部的压力为21N D. 放水后水对容器底部的压强为600Pa 【答案】AD 【解析】 【详解】A．圆柱体的密度 故A正确； B．放水前水的体积 圆柱体漂浮时受到的浮力 根据得圆柱体排开水的体积 圆柱体浸没水中的体积和水的总体积 放水前水面距容器底部的高度为 故B错误； D．圆柱浸没水中高度 放水后水的质量 m后=4.2kg-3kg=1.2kg 放水后水的体积 假设圆柱体已经沉底，则放水后水的高度为 所以放出3kg的水后圆柱体已经沉底，放水后水对容器底部的压强 故D正确； C．放水后水对容器底部的压力 故C错误。 故选AD。 56. 如图，木块静止在水面上，请画出木块所受浮力的示意图。 【答案】 【解析】 【分析】 【详解】木块静止在水面上时，受到水给物体竖直向上的浮力，过重心做一竖直向上的带箭头的线段即为浮力的示意图，如图所示： 57. “混放是垃圾，分类是资源”，垃圾分类收集逐渐成为市民的好习惯。小吴同学在家里收集到一个废旧水龙头，同学们想通过测量密度知道它是由什么材料制成的。 （1）小吴将天平放在水平桌面上，游码移到零刻度线，发现天平的左盘较高，应将平衡螺母向________调节，直至指针对准分度盘的________刻度线。将水龙头放在天平左盘，向右盘加减砝码并移动游码，天平平衡时如图甲所示，测得水龙头质量为________g；然后用溢水杯、水、小烧杯、细线和天平测出水龙头的体积并算出密度； （2）小欣提出用弹簧测力计测量密度更方便。她先用弹簧测力计测出水龙头的重力；然后将水龙头浸没在水中静止，发现弹簧测力计的示数减小了2小格，这是因为水龙头受到竖直向________的浮力，此时弹簧测力计的示数如图乙所示为________N；小欣计算出水龙头的密度是________； （3）同学们对实验进行交流评估，认为________同学测得的密度误差较大，主要原因是________。 【答案】 ①. 左 ②. 中央 ③. 181.4 ④. 上 ⑤. 1.4 ⑥. 4.5 ⑦. 小欣 ⑧. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1][2]天平的左盘较高，说明天平右端下沉，应将平衡螺母向左调节，直至指针对准分度盘的中央刻度线。 [3]由图甲可知，游码的分度值为0.2g，游码的示数为1.4g，则测得水龙头质量为 （2）[4]将水龙头浸没在水中静止，水龙头会受到水的浮力，方向竖直向上。 [5]由图乙可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为1.4N。 [6]由题意可知，水龙头放入水中后弹簧测力计的示数减小了2小格，则水龙头的重力为1.8N，水龙头的质量为 根据称重法测浮力可知，水龙头受到的浮力为 根据阿基米德原理可知，水龙头的体积等于其排开水的体积，为 水龙头的密度为 （3）[7][8]在进行实验测量时，仪器越精确，读出的数据越准确，最终的实验结果误差越小。根据两位同学的测量仪器可知，天平的读数比弹簧测力计的读数更准确，即小欣同学根据弹簧测力计的示数得出的水龙头的质量和体积误差较大，因此小欣同学测得的密度误差较大。 58. 如图甲所示，我国自主建造重为的导管架“海基二号”需要用驳船运输到指定位置，安装在超过300m深的海域搭建石油开采平台。而亚洲最大驳船的最大载重只有，该驳船可看作长200m、宽50m、高14m的规则长方体，其最大吃水深度为7m。“文冲修造厂”通过加宽驳船解决了超重难题，如图乙是驳船加宽后的示意图，加宽后驳船的最大吃水深度不变。（）求： （1）水深300m处的压强； （2）加宽前，驳船空载时排开水的体积； （3）若驳船体积每增加，自重增加，为了安全装载“海基二号”，驳船总宽度至少应增加多少；请你另外设计一种改装驳船的方法（只说方法，不计算）。 【答案】（1）3×106Pa；（2）4×104m3；（3）10m，将驳船的长度增加 【解析】 【详解】解：（1）水深300m处的压强 （2）加宽前，最大V排为 最大排水量为 满载时所受浮力为 因为漂浮，所以 则船的重力为 空载时，船漂浮，则 根据阿基米德原理，驳船空载时排开水的体积 （3）若把导管架“海基二号”放入驳船中，需增加的排开水的体积增加为 由题知，若驳船体积每增加，自重增加，则设宽度的增加量为ΔL，则排水量增加了 200m×7m×ΔL 自重就增加了 200m×14m×ΔL×2.5×103N/m3 于是有 宽度增加量为 由上述方法可知，还可以采用将驳船加长的方法。 答：（1）水深300m处的压强3×106Pa； （2）加宽前，驳船空载时排开水的体积4×104m3； （3）驳船总宽度至少应增加10m；改进：将驳船加长。 59. 小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素。 （1）将物块竖放后挂在弹簧测力计上，测出物块重力为2.7N，然后将物块部分浸入水中，发现测力计示数减小的同时水面升高了，说明物块受到了竖直向______的浮力，并且水对容器底部的压强与放入物块前相比______。当测力计示数如图甲所示时，浮力为______N； （2）接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验，由甲、乙、丙的数据可知：在同种液体中，物体排开液体的体积______，浮力越大；由丙、丁的数据可知：物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度______； （3）然后将物块浸没在盐水中如图戊所示，分析数据可知：浮力大小与液体的密度有关，并通过计算得出所用盐水密度为______；若在实验前，弹簧测力计的指针在零刻度线以下，并未调零，则算出的盐水密度______； （4）同组的小王同学还想进一步探究：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关？于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下，使其露出水面高度与图乙相同，测力计示数为2.3N，与乙图数据对比，小王得出结论：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你认为该方案是否合理，并说明理由：______。 【答案】 ①. 上 ②. 增大 ③. 0.3 ④. 越大 ⑤. 无关 ⑥. 1.1 ⑦. 不变 ⑧. 没有控制物体排开液体的体积相同 【解析】 【详解】（1）[1]将物块部分浸入水中时，物体受到竖直向下的重力、弹簧测力计对它向上的拉力、水对物体的作用力，由于弹簧测力计的示数减小，则水对物体的作用力为竖直向上，即竖直向上的浮力。 [2]物块部分浸入水中后，由于物体排开液体使液面上升， 即容器底的深度变大，则水对容器底部的压强变大，即水对容器底部的压强比放入物块前大。 [3]当测力计示数如图甲所示时，弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为2.4N，则浮力 （2）[4]由图甲、乙、丙所示实验可知，液体的密度相同，排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越小，则物体受到的浮力越大，由此可知，在同种液体中，物体排开液体的体积越大，浮力越大。 [5]观察丙、丁两图可知，物体完全浸没于液体中，排开液体的体积不变，物体在水中的深度增加，弹簧测力计示数不变，受到的浮力不变，说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的深度无关。 （3）[6]物体的重力为2.7N，浸没在水中时弹簧测力计示数为1.7N，物体受到的浮力 排开水的体积 当物体完全浸没在盐水中时，受到的浮力 物体排开盐水的体积等于排开水的体积，盐水的密度 [7]在实验前，弹簧测力计并未调零，由于浮力是弹簧测力计的两次示数之差，所以计算得到的浮力是准确的，则算出的盐水密度不变。 （4）[8]要探究物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关，需控制物体排开液体的体积、液体的密度相同，小王同学将物块横放后挂在弹簧测力计下，使其露出水面高度与图乙相同，则在改变深度的同时，物体排开液体的体积也改变了，故该方案不合理之处是没有控制物体排开液体的体积相同。 61. 如图所示，是某型号水下机器人。该机器人可以通过三种方式控制浮沉，第一种是机器人内部水舱充放水，水舱的容积为；第二种是利用推进器提供竖直向上的推力，可以在0~30N之间调节；第三种是在机器人外部加装不同数量的浮块，每个浮块质量均为0.4kg，体积均为。已知该机器人水舱未充水时的质量为9.5kg，未装浮块时，机器人的总体积为（体积不变，含机械臂）。 （1）求150m深处水的压强； （2）求当机器人未加浮块、水舱充满水浸没在水中悬停时，的大小； （3）深处水底有一物体（未与水底紧密接触），其密度均匀且为，体积为，需机器人潜入水中用机械臂抓住物体打捞上来，为确保打捞顺利进行，机器人下水前需制定好能让机器人抓住物体上浮的方案，在调到30N的情况下，还需如何利用另外两种方式实现上浮，请通过计算给出一种合理方案。 【答案】（1）；（2）；（3）在F推调到30N的情况下，还可以将水舱中水排空，并用一个浮块，即可让机器人抓住物体上浮 【解析】 【详解】解：（1）150m深处水的压强 （2）该机器人水舱未充水时的重力为 水舱充满水，水的重力 浮力为 悬停时，根据二力平衡，所需推力 （3）物体重力 物体浮力 物体要上浮，需要的拉力 将水舱排空，机器人可产生拉力 当F推调为30N时，则还需要的升力由浮块提供，为 每个浮块重力 每个浮块浮力 每个浮块可产生升力为 因此，在F推调到30N的情况下，还可以将水舱中水排空，并用一个浮块，即可让机器人抓住物体上浮。 答：（1）150m深处水的压强是； （2）F推的大小为15N； （3）在F推调到30N的情况下，还可以将水舱中水排空，并用一个浮块，即可让机器人抓住物体上浮。 学科网（北京）股份有限公司 $$浮力 知识体系 一、浮力的核心概念 1. 浮力的定义 本质:浸在流体(液体或气体)中的物体受到的竖直向上的托力。 方向:总是与重力方向相反,垂直向上。 施力物体:流体(如水、空气)。 2. 浮力产生的原因 压强差理论:物体上下表面在流体中的深度不同,导致压强不同。 关键结论:浮力本质是流体对物体的压力差。 二、阿基米德原理 1. 原理内容 文字表述:物体所受浮力等于它排开流体的重力。 2. 适用条件 适用于所有浸入流体的物体,无论沉浮、是否空心。 特例:若物体与容器底部紧密接触(如沉底的石块与底面无液体),需具体分析。 3. 浮力的三种计算方法 压力差法:(仅规则柱体适用)。 称重法:弹簧测力计测量)。 阿基米德公式法 三、物体的浮沉条件 1. 浮沉状态的力学分析 2. 漂浮与悬浮的对比 四、浮力的应用与实验 1. 实验验证阿基米德原理 2. 工程与生活应用 轮船:空心结构增大 ,使浮力等于总重力(含货物)。 潜水艇:通过注排水改变自身重力实现沉浮。 热气球:加热空气减小密度,使浮力大于重力上升。 密度计:漂浮时,刻度上小下大,直接测量液体密度。 五、易错点与难点突破 1. 易混淆概念 浮力与深度无关:物体浸没后,浮力不再变化(与深度无关)。 悬浮与漂浮:悬浮时物体完全浸没,漂浮时部分浸没。 2. 计算陷阱 单位统一:密度单位需转换为kg/m (如1 g/cm = 1000 kg/m ),体积单位用m 。 状态分析:先判断物体沉浮状态,再选择公式。 3. 综合问题思路 多物体问题:分析每个物体的浮沉状态,分别计算浮力与重力。 液面变化问题:船载重物时,排开液体的总重量等于总重力(如“船载石头丢入水中”问题)。 六、总结与复习建议 知识框架:理解浮力产生本质 掌握阿基米德公式 分析浮沉条件 联系实际应用。 刷题重点:浮力计算、密度比较、浮沉状态判断、液面变化分析。 实验题关键:明确实验步骤,理解“等效替代法”(如通过排开液体重力测浮力)。 口诀记忆: 浮沉条件:“物密小,液密大,物体上浮最后漂;物液密度若相等,悬浮静止任意位。” 公式应用:“浮力等于液密乘g乘排开体积。” 通过以上系统复习,结合典型例题与易错点解析,可全面掌握浮力知识。建议通过练习中考真题巩固理解,特别注意受力分析与状态判断的逻辑链条! 中考真题 1. 古代有一种计时器称为“漏刻”,其计时原理是通过漏壶或箭壶中水量的均匀变化来度量时间。图甲为我国国家博物馆收藏的西汉时期的计时工具青铜漏壶。图乙为某同学设计的计时工具箭壶模型,该模型由薄壁圆柱形玻璃容器、长方体木块(不吸水)和标有刻度的箭尺构成,箭尺重力忽略不计,其底部与木块相连,当向容器内均匀注水,可使箭尺和木块随水面匀速竖直上升,从而计时。已知容器高为,底面积为;木块重,高为。初始状态下,容器内有部分水,刚好使木块在浮力作用下与容器底部脱离接触,此时水深为;工作状态下,当木块上升至上表面刚好与容器上沿相平时,一个计时周期结束。不计容器底和容器壁的厚度。求: (1)初始状态下木块受到的浮力; (2)木块的密度; (3)计时周期结束时木块底部受到的水的压强和容器内水的质量。 2. 某兴趣小组要测量一金属块的密度,设计了如下方案:将装有适量细沙的薄壁圆筒,缓慢竖直放入盛有适量水的、水平放置的长方体透明薄壁容器中,待圆筒静止后,在圆筒上对应水面的位置标记一点A,并在长方体容器上标出此时的水位线MN(如图甲所示);然后将待测金属块用细线悬挂在圆筒下方,缓慢竖直放入水中,圆筒静止后(金属块不接触容器底部),在长方体容器上标出此时的水位线PQ(如图乙所示);再向长方体容器中缓慢注水至圆筒上的A点与MN在同一水平面上(如图丙所示)。测出PQ与此时水面的距离为,与MN的距离为。若圆筒的底面积为S,长方体容器的底面积为4S,A点到圆筒底部的竖直距离为h,不计细线的质量和体积,已知和g。 (1)求图甲中圆筒和细沙总重力G的大小(用题中给定的物理量符号表示); (2)求金属块的体积V(用题中给定的物理量符号表示): (3)若求金属块的密度。 3(多选). 图甲为一彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为22 ,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2 。下列说法正确的是( ) A. 彩球4在22 时所受浮力大于18 时所受浮力 B. 当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,5个彩球均漂浮 C. 若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则环境温度t满足24 <t<26 D. 要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球1体积相等、质量更小的彩球 4. 某同学将粗细均匀的吸管一端密封,在吸管内装上适量的铁砂,并在吸管上标上刻度线及相应的密度值,制成了简易密度计,如图所示。密度计上有密度值为和的两条刻度线(),两刻度线之间的距离为,该同学发现很小。若想增大,分析说明应增加还是减少吸管内铁砂的质量。 5. 质量为的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,如图甲;接着把草莓轻放入水中,草莓漂浮,如图乙;然后用细针将草莓轻压入水中,如图丙;水均未溢出,电子秤示数依次为、、,不计细针体积。下列判断正确的是( ) A. 甲图中,水对杯底的压力为 B. 乙图中,草莓的质量为 C. 丙图中,草莓排开水的体积为 D. 丙图中,细针对草莓的压力为 6. “漏刻”是古代一种滴水计时的工具。项目式学习小组制作了一个漏刻,装置如图1,播水壶不断滴水,受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后,通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间。 (1)测滴水量:播水壶装满水后,计划用烧杯接取滴水。为了减小误差,测量滴水的质量应选择以下方案中的_(填写序号)。 ①先测空烧杯质量,接水后再测滴水和烧杯的总质量。 ②先测滴水和烧杯的总质量,倒去水后再测烧杯质量。 测得1min滴水的质量为80g,则1刻钟(15min)滴水的体积为_; (2)分析测算:圆筒形受水壶内部底面积,浮箭总重6N,长方体浮块的底面积、高3cm。受水壶内无水时,指针对应标尺的位置标记为“ 开始滴水”。滴水后,当浮箭刚浮起时,受到的浮力为_N,此时受水壶内的水面高度为_cm; (3)标尺定标:图2的标尺上每一格表示1cm,请你在标尺上对应位置标出“ 3刻钟”_; (4)成品试测:经检测,漏刻每1刻钟的实际时间均超出15min,发现随着播水壶内水量减少,滴水间隔时间越来越长。为使滴水间隔时间相同,小组讨论后,将滴水壶装置改进成如图3所示,依据的物理知识是_。 7. 潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。与a处相比,潜水艇在b处( ) A. 受到浮力大小变小 B. 受到浮力大小变大 C. 排开液体重力不变 D. 排开液体重力变大 8. “海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸型装置,“海葵一号”漂浮在大海上工作,从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。思考乐傲傲同学查阅资料得知:“海葵一号”的质量是3.7 107kg,满载时排开海水的质量是1.0 108kg(g 取10N/kg, 海水的密度为 1.0 103kg/m3) 根据已知信息求: (1)“海葵一号”满载时受到的浮力; (2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量; (3)当一架3 104N的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时,直升机与停机坪接触的面积是0.06m2,请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。 9. 泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。如图所示,冲泡茶叶时,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而_;茶叶充分吸水后由于其密度_水的密度而下沉。 10. 如图甲所示,将两实心正方体金属块A和B(mA=mB,VA<VB),分别悬挂在弹簧测力计下端,并浸没于装有水的相同烧杯中,静止时下表面距杯底的高度均为h0,两杯中水面相平。现将两金属块缓慢从水中竖直向上提起,直到下表面刚好离开水面,悬挂A的测力计示数F,随金属块下表面距杯底高度h变化关系的大致图像如图乙所示。请在答题卡的同一坐标图中画出:悬挂B的测力计示数F随h(从h0开始)变化关系的大致图像。(忽略金属块离开水面时带出的水,不计阻力) 11. 用弹簧测力计悬挂一个实心柱体,将它浸入水中静止时,其上表面恰好与水面相平。此时弹簧测力计的示数为3N,柱体下表面受到水的压力为2N,则柱体受到的浮力为_N,其密度是_kg/m3。() 12.新鲜的鸡蛋浸没在盛有清水的烧杯中,向清水中加盐能使沉在水下的鸡蛋上浮。实验表明:浸没在液体中的物体所受浮力的大小与_有关。 13. 宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为、、,下列判断正确的是( ) A. B. C. D. 14. 在一端封闭的塑料管中灌满水,用纸片盖住管口后倒过来,如图所示。纸片和塑料管里的水不会掉下来,是因为( ) A. 水受到的重力 B. 空气对水的浮力 C. 塑料管对纸片的弹力 D. 大气压力 15.水能提供浮力,但存在溺水风险。不慎落水的人,情急之下可以利用打湿的衣服鼓足空气等方式来增大_从而增大浮力,使自己漂浮于水面等待救援。 16. 小明同学在学校复习了“测量盐水的密度”实验,步骤如下: (1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的右侧,向_调节平衡螺母,使天平横梁平衡; (2)先用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为53.8g。然后将烧杯中部分盐水倒入空量筒中,如图甲所示,则倒出盐水的体积为_。再用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量,当天平横梁平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则盐水的密度为_; (3)小明同学回家后经过思考,发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外部底面积为,水的密度为,g取10N/kg。步骤如下: ①将金属片固定在空柱形容器底部,测出金属片和柱形容器总质量为100g。将它们放入水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丙所示,则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为_。测出此时柱形容器露出水面的高度为5cm; ②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丁所示,测出此时柱形容器露出液面高度为5.8cm; ③根据以上信息,可以求出在家配制盐水的密度为_。 17. 将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说法正确的是( ) A. 加盐可以让鸡蛋悬浮 B. 鸡蛋悬浮时液体密度大 C. 鸡蛋悬浮时浮力大 D. 鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大 18 如图是我国自主研发的“极目一号” 型浮空艇,外形像大白鲸,整体呈流线型,尾部有三个尾翼。其内部有两个气囊,一个气囊装有密度比空气小的氦气,另一个气囊内充有空气,艇体通过排放空气实现上升。艇体用特种缆绳与地面相连,缆绳中布置细电缆和光纤。下列关于浮空艇分析错误的是( ) A. 艇体整体呈流线型是为了减小空气阻力的影响 B. 浮空艇在上升过程中受到的浮力变大 C. 缆绳中布置光纤,目的是实时传输通信数据 D. 缆绳应选择密度小、强度大的材料 19. 下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( ) A. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大 B. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变 C. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变 D. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大 20. 如图所示,水平桌面上的平底薄壁容器(重力忽略不计)底面积为,容器内盛有质量为4kg的水。一实心木块漂浮在水面上,木块的质量为0.6kg,体积为。g取10N/kg,求: (1)木块的密度; (2)木块受到的重力; (3)木块受到的浮力; (4)此时容器对水平桌面的压强。 21. 某同学测量物质的密度。 (一)测量牛奶的密度 (1)天平放在水平台上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时指针偏右,应向_调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央; (2)将装有适量牛奶的烧杯放在天平左盘,当天平重新平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图(a)所示,则烧杯和牛奶的质量_g; (3)将烧杯中部分牛奶倒入量筒中,液面位置如图(b)所示; (4)测出烧杯和剩余牛奶的质量; (5)设计的记录数据的表格如下,表格中 处应补充的内容是_; 烧杯和牛奶的质量/g 烧杯和剩余牛奶的质量/g /g 量筒中牛奶的体积 牛奶的密度 (6)根据测量数据求得牛奶的密度_。 (二)测量瓷勺的密度:该同学清洗餐具时,发现瓷勺沉到水底,于是想测量瓷勺的密度。该同学用厨房电子秤、透明塑料杯、细线、厨具支架和水(密度为),进行如下操作: a.用电子秤测量瓷勺的质量; b.将适量的水装入塑料杯并测出杯和水的总质量; c.按照图(c)所示的方式组装,读出电子秤的示数。 回答下列问题: (1)选用、、、和g中的字母表示图(c)中瓷勺所受的拉力_,瓷勺的密度_; (2)若图(c)中瓷勺接触杯底并对杯底有压力,会使测得的密度偏_。 22. 如图,在游泳比赛中,运动员奋力向后划水,身体快速向前游动。关于运动员在水中受力和运动情况的分析,下列说法正确的是( ) A. 运动员划水时不受浮力 B. 运动员划水时受到水的推力向前游动 C. 运动员加速划水,受到的惯性增大 D. 运动员对水的力和水对运动员的力是一对平衡力 23. “奋斗者”号载人潜水器(如图)成功潜入海底10909m,刷新了中国载人潜水的新纪录。潜水器总质量36t(包含下方安装的压载铁质量2t),观测窗面积0.03m2。潜入海底待科研任务结束后,抛掉压载铁,潜水器上浮至海面(忽略部件受到海水压力后的体积变化和下潜、上浮过程中海水对它的阻力,取1.0 103kg/m3,g取10N/kg)。关于潜水器说法正确的有( ) A. 下潜时所受海水的压强逐渐变大 B. 上浮至海面所受海水的浮力先增大后减小 C. 抛掉压载铁后,上浮时所受海水的浮力为3.4 105N D. 10000m深度时,海水对观测窗的压力为3 106N 24. 小明、小刚和小强分别用三种不同的方法测量物体的密度,进行了如下实验设计与操作: (1)小明用调节好的天平测量萝卜块的质量,天平平衡时,如图甲所示,m=_g;将萝卜块浸没在有水的量筒中,如图乙所示,则萝卜块的密度为_kg/m3; (2)小刚用隔板将一容器分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭,橡皮膜形状如图丙; ①向隔板左侧倒入酱油,发现橡皮膜向右凸,量出液面到橡皮膜中心的深度为10cm; ②向隔板右侧倒入水,直至橡皮膜_(选填“向左凸”、“继续向右凸”或“恢复原状”)为止;量出水面至橡皮膜中心的深度为11cm,则酱油的密度为_kg/m3 (3)小强用弹簧测力计挂着石块,做了如图丁两个图的测量,读出弹簧测力计示数分别为F1、F2,则石块受到的浮力表达式F浮=_,密度表达式_(以上两空用F1、F2、等符号表示)。 25. “水能载舟,亦能覆舟”出自《荀子 哀公》,它告诉我们人民才是社会的主人!习近平总书记在纪念红军长征胜利80周年大会上的讲话中告诫全党必须牢记这个道理。习近平总书记说:“老百姓是天,老百姓是地。忘记了人民,脱离了人民,我们就会成为无源之水、无本之木,就会一事无成。”从物理学角度来说,浸在水中的物体,当排开水的体积不同时,浮力和压强会发生怎样的变化呢?为了探究这个问题,某小组设计如下实验进行探究。 如图甲所示,质地均匀的长方体物体,质量为1kg,底面积为1 10-2m2,竖直放入水平桌面上的薄壁圆柱形容器(筒壁厚度不计)内( 水=1.0 103kg/m3,g取10N/kg),求: (1)物体对容器底部的压强。 (2)向容器内注入2cm深的水,物体不会倾斜,也没有浮起,如图乙所示,求水对容器底部的压强。 (3)现不断往容器内注水,当注水深度为物体高度的一半时,物体对容器底部的压力刚好为0,如图丙所示,求物体的密度。 (4)在容器内继续注入适量的水,物体静止时如图丁所示,将露出水面的部分切去,待剩余部分再次静止后,请推理说明水对容器底部压强的变化量 p水与容器对桌面压强的变化量 p桌的大小有何关系。 26. 小强用如图所示的实验装置验证阿基米德原理,通过调节升降台让金属块浸入盛满水的溢水杯中(金属块始终未与容器底接触),溢出的水会流入右侧空桶中,下列说法正确的是( ) A. 金属块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压力越大 B. 金属块浸没在水中深度越深,弹簧测力计A的示数越小 C. 金属块从接触水面至浸入水中某一位置,弹簧测力计A和B的变化量∆FA=∆FB D. 若实验前溢水杯中未装满水,对实验结果没有影响 27. 实验项目小组利用弹簧测力计等器材完成以下实验: 实验名称 装置图 问题讨论 探究影响滑动摩擦力大小的因素 (1)比较甲、乙两图可得:在接触而粗糙程度相同时,压力_ ,滑动摩擦力越大。 (2)通过比较_ 两图可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。 (3)如图丁所示的实验装置_ (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。 探究浮力的大小跟哪些因素有关 (4)物块的重力为_ N。 (5)比较A、B、C,可知:浮力大小与_ 有关。 (6)物块的密度为_ kg/m3。( 水=1.0 103kg/m3) 28. 某同学为测量一木质小挂件的密度,选用以下器材:天平(带砝码)、量筒、烧杯(装有足量水)和长钢针,进行实验。 (1)把天平放在水平桌面上,游码移动到标尺左端的_处,此时指针位置如图甲所示,则应向_(选填“左”或“右”)调节平衡螺母使横梁平衡; (2)将挂件放在天平左盘,向右盘加减砝码并调节游码,当天平平衡时,砝码质量及游码在标尺上的位置如图乙所示,其质量为_g; (3)用烧杯向量筒中倒入60mL水,将挂件放入量筒,然后用长钢针按住挂件使其刚好浸没于水中,量筒中的水面如图丙所示。算出挂件的密度为_kg/m3; (4)因木质挂件具有吸水性,实验测得的密度值_(选填“偏大”或“偏小”); (5)有同学提出:不用天平,仅使用其他上述器材也可测出该挂件的密度。请写出实验步骤和密度的表达式(水的密度用水表示,其他符号自定)。 【实验步骤】_; 【密度表达式】_。 29. 物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用同一金属块依次进行如下步骤的操作: 根据上述实验步骤,完成下列问题: (1)步骤A中金属块重_N; (2)步骤B中金属块受到的浮力为_N; (3)分析_三步骤数据,初步得出浮力大小与液体密度有关; (4)若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,测力计的示数_1.6N(选填“大于”、“小于”或“等于”); (5)结合已学知识,根据步骤A、C,计算出金属块的体积为_ 30. 小东在学习“阿基米德原理”时,发现老师研究的物体都是在液体里下沉的,于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小是否等于物体排开的液体所受重力的大小”。 (1)小东在设计实验时,通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下: 因为木块漂浮在水中,所以木块所受浮力的大小等于木块所受重力的大小; 若要验证是否等于,只需验证_; 又因为,所以只需验证是否等于; 于是,小东找来了电子秤(可直接显示物体质量)、溢水杯和小烧杯进行实验,实验步骤如下: a、用电子秤测量木块的质量; b、用电子秤测量小烧杯的质量; c、把木块轻轻放入装满水的溢水杯中,用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水; d、用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量; (2)实验数据记录如表所示: 研究对象 木块质量 /g 小烧杯质量 /g 杯、水总质量 /g 排开水的质量 /g 木块 80 38 118 分析表格中的实验数据,得出结论:漂浮在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小_; (3)在和同学交流分享时,小华认为以上实验过程可以更加简化,如图乙所示,只需将装满水的溢水杯放在电子秤上,将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水,等溢水杯中不再有水溢出时,拿走小烧杯,若观察到_,即可得到; (4)小明梳理小东的推理过程时发现,下沉的物体不能通过“是否等于”间接验证“是否等于”,原因是_。 31. 我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载质量为40万吨,这么大的货船通过国际港口时,工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载质量。物理小组根据这个原理,利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”。如图甲所示,玻璃杯底面积为80cm ,质量为200g,将未知质量的铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5cm。 水=1.0 10 kg/m3,g取10N/kg。求: (1)玻璃杯底面所受水的压强和压力_; (2)铁块的质量_; (3)此装置还可以作为密度计来测量未知液体的密度。如图乙所示,将空玻璃杯放入待测液体中,静止时浸入液体中的深度为2cm,求待测液体的密度_。 32. 2024年1月7日,国产首艘大型邮轮“爱达 魔都号”安全靠泊上海吴淞口国际邮轮港(如图),圆满完成了1119海里航程的商业首航。“爱达 魔都号”邮轮( ) A. 燃烧的重油属于可再生能源B. 匀速直线航行时受力平衡 C. 受到水的浮力向各个方向D. 靠泊在港口时没有惯性 33. 2024年1月29日,世界首款四座氢内燃飞机原型机成功首飞。如图所示,正在匀速升空的原型机( ) A. 机身由密度较大的材料制成B. 所受空气的浮力等于自身重力 C. 机翼下方的空气流速比上方的小D. 机舱外的大气压强越来越大 34. 水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示。下列选项中的物理量,相等的是( ) A. 两物块底部受到的压力B. 两物块排开液体的质量 C. 两液体对烧杯底压强D. 两烧杯对桌面的压强 35. 小明在海边游泳时,发现塑料泡沫板浮在水面上,石块却沉入水底,由此,他进行了有关浮力的实验探究。 (1)如图甲所示,用弹簧测力计测出石块的重力为_N; (2)将石块缓慢浸入水中,弹簧测力计示数_,石块浸没后,在触底之前,弹簧测力计示数_,说明浮力的大小与_有关; (3)将_相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中,若发现它们所受的浮力大小_,说明浮力的大小与物体密度无关; (4)将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管,分别以图乙和图丙的方式浸没于水中,能反映浮力产生原因的是图_。 36.小明在学习运动和力的知识时,整理了如下笔记: ①如图甲,木块在水平桌面上静止,水平方向不受力,合力为零; ②如图乙,木块在水平桌面上静止,和Ff是一对_力,合力为零; ③如图丙,木块水平向右做匀速直线运动,则_Ff,合力零; 总结:当物体处于_状态时,所受合力为零。 ④如图丁,小球上系一细线,细线右端固定,小球静止在水中时细线恰好水平,请作出小球所受力的示意图_。 37. 小明设计了一种水下遥感探测器。探测器的主体是一个边长为2dm的正方体金属盒,上下各有一个带传感器的阀门,总重力为30N,某次水底采样时,向探测器内注水,探测器沉入水底。采样完成后,遥控传感器将两个阀门同时打开,从上阀门注入高压气体,水从下阀门流出,当探测器内水的深度为10cm时,关闭两阀门,探测器连同样品恰能匀速上浮,如图所示,已知样品体积为,不计金属盒厚度及阀门和传感器的体积,忽略气体质量和水的阻力,求: (1)探测器内水对金属盒底部产生的压强; (2)样品的密度。 38. 如图甲所示,将一底面积为的长方体木块用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水,直到木块的上表面与液面相平.木块底部受到水的压强p随容器中水的深度h的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( ) A. 木块的重力是24N B. 木块的体积是 C. 木块完全浸没后受到的浮力是40N D. 木块的密度是 39. 物理兴趣小组把吸管的下端密闭并缠绕一段细铜丝(细铜丝体积忽略不计),自制一个简易密度计。如图所示,密度计分别放入a、b、c三种液体中时,均漂浮在液体中,且保持竖直姿态。密度计在三种液体中静止时,在密度计上与液面平齐处各标记一条刻线,共得到三条刻线。已知密度计在c液体中,有的体积浸入液体,浸入体积为。三种液体密度如表格所示,下列分析正确的是( ) 液体种类 液体密度/() a液体 b液体 c液体 A. 三条刻线的间隔距离不相等 B. 密度计的质量为0.1kg C. 密度计在三种液体中所受浮力不相等 D. 密度计在b液体中的浸入体积为 40. 如图甲所示的装置由杠杆PQ、圆柱形物体a、b以及水箱、滑轮等组成。杠杆PQ只能绕O点在竖直平面内转动,,P端通过竖直绳连接a,a通过竖直轻杆固定在地面上;b浸没在水中,通过细绳、滑轮与杠杆Q端相连。开始时PQ水平,打开出水口阀门,轻杆对a的作用力F的大小随水面下降高度x变化的规律如图乙所示。已知a、b质量分别为、,滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计,忽略所有摩擦,g取10N/kg,水的密度。求: (1)打开阀门前P端绳对a的拉力; (2)打开阀门前b受到的浮力; (3)b的密度; (4)当b受到的拉力大小为8.4N时,b下表面处的液体压强。 41. 橡皮泥可以被捏成各种形状,深受同学们喜欢。学习了力学知识后,小红利用家中的量杯、茶壶和垫块,测出了橡皮泥的密度。已知橡皮泥的密度大于水的密度(橡皮泥的吸水忽略不计),操作过程如下: ①如图,把茶壶的一侧垫起并装满水,将橡皮泥轻轻放入茶壶中,用量杯接住溢出的水; ②倒掉量杯中的水,从茶壶中取出橡皮泥,将量杯和橡皮泥擦干; ③把茶壶重新加满水,将橡皮泥捏成空心碗放入壶中,让其浮在水面上,用量杯接住溢出的水。 (1)操作①是为了获得橡皮泥的_,操作③是为了获得橡皮泥的_; (2)假设操作①量杯中水的体积为,操作③量杯中水的体积为,水的密度为,请写出橡皮泥密度的表达式_; (3)如果操作③中茶壶里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中,则橡皮泥密度的测量结果_(选填“变大”、“变小”或“不变”)。 42. 为庆祝中国人民解放军海军成立75周年,海军烟台舰于2024年4月20日至24日期间访问家乡烟台,并同步开展了军民共建活动。海军烟台舰,舷号“538”,属国产054A型导弹护卫舰,舰长134m,最大宽度16m,高度35m,排水量(满载)约4000t,巡航速度18节(1节=1.852km/h),续航里程4000海里(1海里=1.852km),抗风力大于12级,除极区外任何海区均可安全航行。烟台舰创造了当年护航时间最长、直升机飞行时间最长、编队人数最少、访问国家最多的“四个之最”。(g=10N/kg,海水的密度取kg/m3)求: (1)满载时烟台舰所受的浮力约为多大? (2)某次航行中烟台舰吃水深度为4m,则在舰底0.5m2的面积上受到海水的压力为多大? (3)若烟台舰在某次航行过程中以18节巡航速度航行3000海里,其航行时间为多少小时?(结果保留一位小数) 43. 我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底,标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在水面以下下潜过程中,受到( )A. 压强增大,浮力增大B. 压强不变,浮力增大C. 压强增大,浮力不变 D. 压强不变,浮力不变 44. 将一底面积为200cm2的圆柱形容器放置于水平面上,容器内放一个底面积50cm2、高20cm的圆柱体,如图甲所示,缓慢向容器中注水到一定深度时圆柱体漂浮,继续注水到25cm时停止,在整个注水过程中,圆柱体始终处于直立状态,其注水质量m与容器中水的深度h的关系图像如图乙所示。(g取10N/kg),则以下说法正确的是( ) A. 当圆柱体漂浮时,露出水面的高度为9cmB. 圆柱体的密度为kg/m3 C. 注水停止时,水对圆柱体底部的压强为2500PaD. 向容器内注水的总质量是4200g 45. 如图甲所示,使圆柱体缓慢下降,直至其全部没入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如乙所示。则圆柱体受到的重力是_N,圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强是_Pa,圆柱体受到的最大浮力是_N。(g取10N/kg,忽略圆柱体下降过程中液面高度的变化) 46. 下列有关说法错误的是( ) A. 气球飘浮,气球内充入密度比空气小的气体 B. 飞机升空,机翼上方空气的流速大,压强大 C. 船通过船闸,利用了连通器原理 D. 潜艇浮沉,靠改变自身重力实现 47. 如图甲所示,水平放置的长方体容器中水深16cm,用细线将沉在容器底的圆柱体物块竖直向上匀速提升。从物块刚刚离开容器底到拉出水面的过程中,拉力F与物块下表面到容器底的距离h的关系如图乙所示(细线的质量、体积及物块带走的水均忽略不计, 水=1.0 103kg/m3,g取10N/kg)。求: (1)物块浸没在水中时受到的浮力; (2)物块取出后,水对容器底的压强; (3)容器中水的质量。 48. 小明发现木头在水中是漂浮的,而铁块在水中会下沉,他猜想浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究,请你帮助他完成实验。 实验思路: (1)选取体积相同、_不同的物体A和B分别浸没在水中,测出其所受浮力并进行比较; 实验过程: (2)按照实验思路依次进行如图所示的操作,从甲图中可知物体A所受的浮力为_N;观察乙图可知物体B在水中受到的拉力为_N,并计算出物体B所受的浮力; 实验结论: (3)分析实验数据,可得出初步结论:_。 49. 当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,在如图所示的情形中,若有潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是( ) A. 潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力 B. 潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力不变 C. 潜艇遭遇“掉深”进行自救时,需快速排出水箱中的水 D. 潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,其所受浮力变大 50. 如图所示,将一个重为2.7N的实心金属块挂在弹簧测力计下端,使之浸没在水中,当测力计指针静止时,示数为1.7N。(g取,水的密度为) (1)金属块浸没在水中时,所受浮力是多少? (2)金属块的体积是多少? 51. 小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体,此时弹簧测力计的示数为3.0N。他将物体浸没在水中,此时弹簧测力器的示数变为2.0牛,则浮力的大小是_牛,方向为_;若将物体继续向下移动,则弹簧测力计的示数大小_(选填“变大”或“不变”或“变小”)。 52. 小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0 103kg/m3)、空气的密度(约为1.3kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为( )A. 0.006N B. 0.6N C. 60N D. 600N 53. 科创社的同学设计并“3D”打印了一艘长方体轮船模型,为了对轮船进行测试,准备了一个薄壁长方体容器置于水平地面,其底面积为1800cm2,装有深度为9cm的水,如图甲所示。轮船的质量为2.2kg,底面积为800cm2,总高度为16cm,如图乙所示。轮船的下部有7个长方体水密隔舱(以便轮船漏水时,相互隔离,确保行船安全),每个隔舱的内部底面积均为100cm2,高度为10cm;轮船的上部可放置货物,并通过调整货物位置保持轮船不倾斜。忽略液体扰动等次要因素,已知水的密度 水=1.0 103kg/m3,g取10N/kg。 (1)求容器中水的质量。 (2)设计组的同学从安全角度设想:在轮船满载(最大载重)时,假如有2个隔舱漏满水,稳定后轮船依然漂浮,且浸入水中的深度为14cm,求满载时货物的质量。 (3)测试组的同学对轮船进行漏水实验:将载货5kg的轮船置于容器中,通过扎孔使4个隔舱漏入一定质量的水,然后堵住小孔并保持轮船不倾斜,求此时水对轮船外底部的压强P与漏入隔舱内水的质量mx克(0<mx≤4000)之间的关系式。 54. 物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到浮力_,液体对杯底的压强_(选填“<”“=”或“>”) 55. 一质量为900g、底面积为100cm2、高为12cm的不吸水圆柱体放在盛有4.2kg水的薄壁(厚度不计)柱形容器内,容器底面积为300cm2,如图所示。打开阀门K,放出3kg的水后关闭阀门(=1.0 103kg/m3)。下列说法正确的是( ) A. 圆柱体的密度为0.75 103kg/m3 B. 放水前水面距容器底部的高度为l4cm C. 放水后水对容器底部的压力为21N D. 放水后水对容器底部的压强为600Pa 56. 如图,木块静止在水面上,请画出木块所受浮力的示意图。 57. “混放是垃圾,分类是资源”,垃圾分类收集逐渐成为市民的好习惯。小吴同学在家里收集到一个废旧水龙头,同学们想通过测量密度知道它是由什么材料制成的。 (1)小吴将天平放在水平桌面上,游码移到零刻度线,发现天平的左盘较高,应将平衡螺母向_调节,直至指针对准分度盘的_刻度线。将水龙头放在天平左盘,向右盘加减砝码并移动游码,天平平衡时如图甲所示,测得水龙头质量为_g;然后用溢水杯、水、小烧杯、细线和天平测出水龙头的体积并算出密度; (2)小欣提出用弹簧测力计测量密度更方便。她先用弹簧测力计测出水龙头的重力;然后将水龙头浸没在水中静止,发现弹簧测力计的示数减小了2小格,这是因为水龙头受到竖直向_的浮力,此时弹簧测力计的示数如图乙所示为_N;小欣计算出水龙头的密度是_; (3)同学们对实验进行交流评估,认为_同学测得的密度误差较大,主要原因是_。 58. 如图甲所示,我国自主建造重为的导管架“海基二号”需要用驳船运输到指定位置,安装在超过300m深的海域搭建石油开采平台。而亚洲最大驳船的最大载重只有,该驳船可看作长200m、宽50m、高14m的规则长方体,其最大吃水深度为7m。“文冲修造厂”通过加宽驳船解决了超重难题,如图乙是驳船加宽后的示意图,加宽后驳船的最大吃水深度不变。()求: (1)水深300m处的压强; (2)加宽前,驳船空载时排开水的体积; (3)若驳船体积每增加,自重增加,为了安全装载“海基二号”,驳船总宽度至少应增加多少;请你另外设计一种改装驳船的方法(只说方法,不计算)。 59. 小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素。 (1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上,测出物块重力为2.7N,然后将物块部分浸入水中,发现测力计示数减小的同时水面升高了,说明物块受到了竖直向_的浮力,并且水对容器底部的压强与放入物块前相比_。当测力计示数如图甲所示时,浮力为_N; (2)接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验,由甲、乙、丙的数据可知:在同种液体中,物体排开液体的体积_,浮力越大;由丙、丁的数据可知:物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度_; (3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示,分析数据可知:浮力大小与液体的密度有关,并通过计算得出所用盐水密度为_;若在实验前,弹簧测力计的指针在零刻度线以下,并未调零,则算出的盐水密度_; (4)同组的小王同学还想进一步探究:物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关?于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下,使其露出水面高度与图乙相同,测力计示数为2.3N,与乙图数据对比,小王得出结论:物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你认为该方案是否合理,并说明理由:_。 61. 如图所示,是某型号水下机器人。该机器人可以通过三种方式控制浮沉,第一种是机器人内部水舱充放水,水舱的容积为;第二种是利用推进器提供竖直向上的推力,可以在0~30N之间调节;第三种是在机器人外部加装不同数量的浮块,每个浮块质量均为0.4kg,体积均为。已知该机器人水舱未充水时的质量为9.5kg,未装浮块时,机器人的总体积为(体积不变,含机械臂)。 (1)求150m深处水的压强; (2)求当机器人未加浮块、水舱充满水浸没在水中悬停时,的大小; (3)深处水底有一物体(未与水底紧密接触),其密度均匀且为,体积为,需机器人潜入水中用机械臂抓住物体打捞上来,为确保打捞顺利进行,机器人下水前需制定好能让机器人抓住物体上浮的方案,在调到30N的情况下,还需如何利用另外两种方式实现上浮,请通过计算给出一种合理方案。 第 1 页 共 23 页 学科网(北京)股份有限公司 $$