专题07 浮力 【七大题型】-【压轴题】2024-2025 学年八年级物理同步培优训练（人教版2024）

专题07 浮力 【七大题型】 一．浮力产生的原因（共5小题） 二．压力差法求浮力大小（共5小题） 三．称重法测量浮力（共6小题） 四．浮力的方向（共4小题） 五．探究浮力大小与液体密度的关系（共5小题） 六．探究浮力大小与排开液体体积的关系（共5小题） 七．探究浮力大小与浸没深度的关系（共5小题） 一．浮力产生的原因（共5小题） 1．如图所示，盛水的洗手盆底部的出水口塞着木头（密度小于水）制成的水堵头，下列说法正确的是（　　） A．水堵头受到水向下的压力的作用 B．水堵头受到水的浮力的作用 C．洗手盆A处对水堵头施加的压力的方向竖直向上 D．此时水堵头只受到水的压力和重力的作用 2．如图所示，一个塑料小球堵在一个水池的出水口水无法排出，则该小球（　　） A．仍受水的浮力，但不受水对它的压力 B．不受水的浮力，也不受水对它的压力 C．不受水的浮力，但受水对它的压力 D．无法判断 3．浸在液体里的物体要受到液体对它的浮力的作用，那么，浮力是如何产生的呢？ 物理上研究问题往往从最简单的问题入手。设想有一个边长为L的正方体浸没在密度是ρ的液体中，如图所示。由于前后两侧面（左右两侧面）在液体中的深度相等，受到的液体的压强也相等，因此受到的压力相等，作用效果相互抵消。而上下两表面却不同：上表面受到的液体压强为p上＝　 　，受到的压力为F上＝　 　； 下表面受到的液体压强为p下＝　 　，受到的压力为F下＝　 　。因此液体会对正方体产生一个向上的和向下的压力的差F差＝　 　。实际上，这个压力差就是液体对正方体的浮力。 4．张老师在研究浮力产生原因时，做了如下实验，图是由容器A和B构成的连通器，B容器底的中间部分有一个面积为80cm2方形孔，将密度为0.6g/cm3、边长为10cm的正方体木块放在B容器中，且把容器底的正方形孔密合覆盖，然后向B容器缓慢注入15cm深的水，发现木块没有上浮，静止在B容器底部。 （1）求B容器中水对木块压力的大小和方向（g＝10N/kg）； （2）为使B容器中的木块上浮，至少需要在A容器中注入距离B容器底多深的水？ 5．一均匀的长方体浸没在密度为ρ液的液体中，如图所示。已知它的底面积为S，上表面所处的深度为h1，下表面所处的深度为h2，请根据浮力产生的原因，推导出此时长方体受到液体浮力的数学表达式。 二．压力差法求浮力大小（共5小题） 6．如图所示，一个密度为ρ，棱长为a的实心正方体物块悬浮在某液体中，物块下表面的深度为H，则下列说法中不正确的是（　　） A．物块上表面受到液体向下的压力为ρg（H﹣a）a2 B．物块下表面受到液体向上的压力为ρgHa2 C．物块所排开的液体的重力大小为ρg（H+a）a2 D．物块受到液体向上和向下的压力差为ρga3 7．如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为4N，下表面受到液体的压力F2为12N。下列说法中正确的是（　　） A．正方体受到的浮力为12N B．液体对正方体下表面的压强为1×103Pa C．正方体上表面所处的深度为4cm D．正方体的密度为0.8×103kg/m3 8．如图（a）所示，将实心长方体甲竖直浸没在水中的，上、下表面受到水的压力分别为F0、3F0，则甲所受浮力为 　 　牛。如图（b）所示，将甲平放水平地面上，对地面的压强为p，现将其顺时针翻转90°，甲和地面的接触面积由3S变为S。则甲对水平面的压力为 　 　，甲对地面的压强变化量为 　 　。 9．物块浸没在液体中，受到液体对它向上、向下的压力分别为15N、5N，其受到浮力的大小为 　 　N；物块所受浮力与重力的合力大小为12N，它所受重力的大小为 　 　N。 10．将一个质量为500g，边长为10cm的正方体物块浸没于水中，静止时物块上表面离水面5cm。 求：（g取10N/kg） （1）正方体物块下表面受到水的压强 （2）正方体物块受到的浮力（应用浮力产生的原因求解） 三．称重法测量浮力（共6小题） 11．某地在江面上修建一座大桥，如图甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图，在整个投放过程中，石料以恒定速度下降。乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图象（从开始投放到石料刚好接触湖底前）。t＝0时刻吊车开始下放石料，忽略水的摩擦阻力。则下列说法正确的是（　　） ①石料在t＝20s时开始浸入水中 ②石料在t＝30s时开始浸入水中 ③石料的重力是1400N ④石料完全浸没水后钢绳的拉力为900N ⑤石料受到的最大浮力是500N A．只有②③④正确 B．只有②④正确 C．只有①③④⑤正确 D．只有①④⑤正确 12．如图甲所示，竖直细杆（质量不计）的上端通过力传感器连在天花板上，力传感器可以显示细杆上端受到力的大小，下端与质量为0.4kg的正方体物块M相连。现向底面积为0.02m2、质量为1kg的薄壁空水箱中加水，力传感器的示数大小随加入水质量变化的图象如图乙所示，则下列说法错误的是（　　） A．物块受到的浮力最大值为10N B．物块的下方距离容器底部的距离为5cm C．当加入的水的质量是2kg时，物块恰好所受浮力最大 D．水箱加水到C点时，对桌面的压强是1500Pa 13．如图甲所示，用弹簧测力计将一长方体物块从装有水的杯子中以8cm/s的速度匀速拉出，物体的底面积为20cm2，杯子的底面积为100cm2，拉力随时间的变化关系如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） ①物体的密度为3.5g/cm3； ②t＝2s时，水对杯底的压力为24N； ③t＝3s时，弹簧测力计的拉力为6N； ④物体上升20cm时，物体所受浮力为1N。 A．①② B．②③ C．①③ D．③④ 14．把一上细下粗的圆台状实心铁块挂在弹簧测力计下方，从铁块的下表面刚要接触水面处开始（如图甲），将铁块缓慢下放到完全浸没（如图乙），该过程弹簧测力计的示数从F1逐渐变化到F2，则铁块在图乙中受到的浮力大小为 　 　；已知水的密度为ρ水，铁的密度表达式ρ铁＝　 　（用题中物理量字母表示），在图丙中，能大致反映该过程弹簧测力计示数F拉与铁块下表面浸入水中深度h关系的是 　 　（填字母）。 15．某中学研究性学习小组，驾船至翠湖。他们用细线系住石块，并用弹簧测力计测出其重力为6.0N．然后把石块放入湖水中，弹簧测力计的示数为3.6N．当石块触及湖底时，他们在细线上水面处做一标记，并测出石块到标记处的线长为2m．（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求： （1）在湖水中石块受到的浮力； （2）湖水对此处湖底的压强； （3）石块的密度。 16．如图所示，实心均匀圆柱体A、足够高的轻质薄壁圆柱形容器B和C，均放置在水平桌面上，容器B和C的底面积均为100cm2，相关数据如表所示，忽略圆柱体A吸附液体、容器重等次要因素，常数g取10N/kg。 圆柱体A 油 水 质量/g 480 240 400 密度/（g/cm3） 2 0.8 1 （1）求圆柱体A的体积。 （2）若将A竖直缓慢的浸入油中，释放后静止时求容器B对桌面的压强。 （3）若将A竖直缓慢的浸入水中，提着A静止时弹簧测力计的示数为2.8N，求此时水对容器C底部的压力。 四．浮力的方向（共4小题） 17．如图所示，找一段较粗的红毛线，将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部。将水注入大烧杯，直到将乒乓球浸没。观察红毛线被拉直的方向。将大烧杯的一侧杯底垫高，观察红毛线被拉直的方向，并与重垂线的方向相比较。通过实验发现浮力的方向是 　 　的。若乒乓球的重力大小为G，线的拉力大小为F，则浮力大小为F浮＝　 　。 18．如图所示，浸没在液体中的物体，其下表面受到液体向上的压力　 　上表面受到液体向下的压力（选填“小于”“等于”或“大于”），这两个压力之间存在的压力差就是产生浮力的原因。浮力的方向总是 　 　，浮力的大小与该物体所受重力的大小 　 　（选填“有关”或“无关”）。 19．如图所示，一小球漂浮在盛水的烧杯中，将烧杯放置在斜面上，各物体均处于静止状态，请作出小球的浮力示意图和烧杯对斜面压力的示意图（小球的重心已标出）。 20．空的矿泉水瓶随处可见，可以利用它们做很多物理实验。 （1）如图甲，把一装满水的矿泉水瓶平放在水平桌面上，瓶中间有一个气泡，用手突然水平向右推一下瓶子，气泡将 　 　（选填“向右运动”、“向左运动”或“静止”）。 （2）如图乙，在靠近矿泉水瓶底部的侧壁上开—个小圆孔，用胶带封住小孔，往瓶中加入水，接着撕去胶带，水便从小孔射出，当水面还未下降到小孔位置时盖上瓶盖并拧紧，不久水便停止从小孔中射出，此时瓶内水面上方气压 　 　外界大气压（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （3）如图丙，在空矿泉水瓶一侧的三个不同高度处扎三个小孔，往里面倒水，其中 　 　孔流出的水喷得最远（选填“a”、“b”、“c”），说明液体内部的压强与 　 　有关。 （4）将矿泉水瓶剪去底部制成漏斗，用它做如下实验： A.如图丁所示，把一只乒乓球放在瓶内（瓶颈的截面直径略小于乒乓球的直径），从上面倒入水，观察到有水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出，但乒乓球并不上浮。乒乓球没有浮起来的原因是 　 　。 B.如图戊所示，用手堵住瓶颈的出水口，水继续流下并注满瓶颈后，乒乓球上浮直至漂浮，请在图戊中画出漂浮的乒乓球的受力示意图。 五．探究浮力大小与液体密度的关系（共5小题） 21．小红用弹簧测力计探究“浮力的大小与哪些因素有关”，实验过程如图所示，物体A的底面积为100cm2。 （1）比较图中甲、乙、丙三次实验的数据，可知浮力的大小与 　 　有关。图丁中，物体A对容器底部的压强为 　 　Pa。 （2）探究完毕后，小明找来了一个底面积为200cm2的轻质薄壁圆柱形容器放置于水平桌面上，再把一个底面积为100cm2、高度为10cm的圆柱体B放到容器底部，圆柱体B通过不可伸长的细线与容器底部相连，向容器中注入某种液体，细线上拉力F与容器中液体深度h的关系如图戊所示，该液体的密度为 　 　kg/m3。小明继续往容器中倒液体，当液体深为24cm时，马上停止注入液体并切断细线，当物体静止时，液体对容器底部的压强为 　 　Pa。 22．如图是探究浮力的大小跟哪些因素有关的几个实验情景。实验乙、丙和丁中，弹簧测力计的示数分别为3.0N、2.8N和1.5N，盐水的密度为1.2×103kg/m3。 （1）通过实验甲、乙和丙可以探究浮力的大小是否跟 　 　有关。 （2）物体受到的重力为 　 　N，物体的密度为 　 　kg/m3。 （3）若物体的底面积为10cm2，则图丁中，物体对容器底的压强为 　 　Pa。 23．在探究“浮力的大小跟什么因素有关”的实验中，小红找来烧杯、清水、盐水、细线、弹簧测力计、橡皮泥（不溶于水），进行如下实验： （1）将橡皮泥用细线拴好悬挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数F1，这就等于橡皮泥受到的　 　。 （2）把橡皮泥浸没在清水中，读出弹簧测力计的示数F2，求出橡皮泥受到的浮力F浮＝　 　。 （3）把橡皮泥　 　，并读出弹簧测力计的示数，求出橡皮泥此时受到的浮力。 （4）比较橡皮泥在清水和盐水中受到的浮力的大小，若两个力的大小　 　（选填“相等”或“不相等”），说明浮力的大小和液体的密度有关；反之，则无关。 （5）为了验证浮力的大小跟物体形状是否有关，只需要改变这块橡皮泥的　 　，重复上面步骤中的　 　（填一个序号），通过比较橡皮泥在　 　（填“同种”或“不同种”）液体中受到的浮力的大小，判断浮力的大小是否与物体的形状有关。 24．小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。探究过程及有关数据如图所示。 （1）分析图中的A、B（或A、C…），说明浸在液体中的物体受到 　 　（填方向）的浮力；金属块浸没在水中所受的浮力是 　 　N。 （2）观察 　 　四个图（填图的序号）可得出结论：金属块在同种液体中受到浮力的大小随物体排开液体体积的增大而 　 　（选“增大”或“减小”）； （3）分析A、D、E三个图，说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与 　 　有关。 （4）上述设计方案，采用的实验方法是 　 　。 A、控制变量法 B、转换法 C、模型法 D、等效法 （5）小明还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”。他找来薄铁片、烧杯和水进行实验。实验步骤如下： 步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底。 步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。 ①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力 　 　第二次铁片受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小于”）； ②小明得出：物体受到的浮力与其形状有关。小明得出错误结论的原因是：他只关注了铁片形状的改变，忽视了 　 　对浮力大小的影响。 （6）根据图中的相关数据计算得出：①金属块的密度是：　 　kg/m3； ②煤油的密度是：　 　kg/m3。 25．在探究“浮力大小跟哪些因素有关”实验时，部分同学提出如下猜想： 猜想1：浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关； 猜想2：浮力的大小与液体的密度有关； 猜想3：浮力的大小与物体的形状有关。 实验桌上有弹簧测力计、小金属块、橡皮泥、烧杯、水、酒精，细线若干。 请你利用提供的器材，就上述的任一种猜想，设计出实验探究方案。 （1）你选取的猜想是 　 　； （2）你选择的实验器材 　 　； （3）写出探究猜想的实验方案 　 　； （4）画出记录实验数据的表格。 六．探究浮力大小与排开液体体积的关系（共5小题） 26．“领先”科创小组利用一个内、外壁均附有刻度尺，厚度均匀的平底柱形玻璃筒进行如下探究： （1）将玻璃筒放入大烧杯内的水中，玻璃筒竖直漂浮，如图甲所示。测得玻璃筒浸入水中的深度为h1。 （2）向玻璃筒中缓慢注水，观察到玻璃筒浸入水中的深度逐渐变大，说明：浸在液体中的物体所受浮力的大小跟 　 　有关；进一步分析还可说明：液体内部压强跟 　 　有关。当玻璃筒内水柱的高度为h0时停止注水，此时玻璃筒仍竖直漂浮，测得玻璃筒浸入水中的深度增加了h2。 （3）如图乙所示，将一个底部平滑的固体艺术品放在质地均匀的黏土上A处；将玻璃筒从水中取出并将外壁及底擦干，然后放在黏土上B处，继续向玻璃筒中缓慢注水，发现黏土凹陷程度增大，说明压力的作用效果跟 　 　有关。当B处与A处凹陷程度相同时，停止注水，发现玻璃筒内水柱的高度增加了0.5h0。 （4）利用上述方法可粗略测出该艺术品对黏土的压强，其表达式为p＝　 　（用ρ水、g及物理量符号表示）。 27．小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素． （1）小明依次做了如下实验： ①根据A、C的结果，可得该塑料瓶浸没在水中受到的浮力； ②根据A、B、C的结果，可得：浮力大小与 　 　有关，根据A、D、E的结果，可得：浮力大小与 　 　有关； ③可以计算出盐水的密度为 　 　kg/m3； ④为验证浮力和物体的密度是否有关，小明将瓶子中的沙子倒掉一些相当减小物体密度．接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8N，便认为浮力和物体的密度有关．小明在该实验环节中存在的问题是 　 　． （2）根据A、B、C、D的结果，发现无法确定浮力和物体浸入液体深度的关系．实验兴趣小组将一个长方体，用记号笔进行16等分，如图甲所示．用弹簧测力计分别挂在挂钩1和2处，浸入水中至第2条线与液面保持相平，如图乙、丙所示．观察弹簧测力计示数，并记下F1和F2的值． ①两次实验均将长方体浸入水中至第2条线（从下往上数），其目的是 　 　； ②实验小组发现：F1　 　F2（选填“大于”、“小于”或“等于”），于是他们推导出两次实验中长方体所受的浮力关系； （3）如图丁所示是小明利用不同的粗细均匀吸管制成的密度计竖直漂浮在水中时的情形，其中密度计 　 　（选填“①”、“②”或“③”）在测量其他液体密度时结果更精确． 28．实验小组在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验中，选用了体积 相同的铜块和铝块，实验器材还有弹簧测力计、细线（不吸水、质量 忽略不计）、大烧杯、足量的水和浓盐水，实验过程如图所示。（已 知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）分析比较实验　 　（填序号），可以计算出铝块浸没在水中时受到的浮力大小为　 　N；分析比较实验①②④⑥，可以得出的结论是：　 　。 （2）实验小组的同学还想利用已有的实验器材探究浮力的大小与液体密度的关系，请你简要说明实验方案：　 　。 （3）根据图中的数据可知，铝块的密度是　 　kg/m3。 （4）实验小组的小明找来刻度尺、笔和一个小烧杯，又用下面的方法测量了铝块的密度： a.在大烧杯中装入适量的水，使小烧杯漂浮在水面上，用笔在大烧杯杯壁上标出此时水面的位置； b.用细线悬吊铝块，使铝块浸没在大烧杯的水中（小烧杯仍漂浮在水面上），用刻度尺测出水面与标记间的高度差Δh1； c.取出铝块，立即放入小烧杯中（小烧杯仍漂浮在水面上），用刻度尺测出水面与标记间的高度差Δh2； d.铝块的密度ρ铝ρ水。 同组的小红认为，步骤c中取出铝块时，从大烧杯中带出了水，会导致铝块密度的测量值不准确，小红的观点是　 　（选填“正确”或“错误”）的。 29．小明在探究影响浮力大小的实验中将同一物体分别按如图1所示的步骤进行实验： （1）物体浸没在水中受到的浮力 　 　N，排开水体积为 　 　m3。 （2）通过比较A、B、C、D四幅图，可以得出的结论是：　 　。 （3）根据已有条件，请你求出E图中弹簧秤的示数是 　 　N。（g取10N/kg，ρ酒精＝0.8×103kg/m3） （4）【拓展】完成实验探究后，小明将水倒出，将该合金块放在烧杯底部，然后向烧杯中倒另一种液体，通过测量容器中液体的深度h，同时计算合金块受到的浮力F浮，绘制了如图2所示的图线。 ①分析图像可知，液体深度增至10cm以后，物体处于 　 　（“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）。 ②小明所用液体的密度为 　 　g/cm3。 30．如图探究“浮力大小与什么因素有关”的实验中，由于实验前没有测小烧杯的重力就直接将物体浸入水中，当物体浸入一半的体积时，测出烧杯和排开液体的重力如图③，再将物体浸没入水中，再次测得烧杯和水总重如图⑤．则 （1）图①②④说明浮力大小与　 　有关。 （2）圆柱体密度为　 　kg/m3，小烧杯重　 　N。 （3）分析实验数据，可能会使圆柱体的密度偏大的原因是　 　。（填序号） A．物体浸没后触底了 B．物体浸没后深度改变了 C．物体还没有完全浸没就读数 七．探究浮力大小与浸没深度的关系（共5小题） 31．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想： ①可能跟物体浸入液体的深度有关； ②可能跟物体的重力有关； ③可能跟物体的体积有关； ④可能跟物体浸入液体的体积有关； ⑤可能跟液体的密度有关。 为了验证上述猜想，李明做了如图所示的实验：他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中： （1）铁块从位置1﹣2﹣3的过程中，弹簧测力计的示数 　 　，说明铁块受到的浮力 　 　；从位置3﹣4的过程中，弹簧测力计的示数 　 　，说明铁块受到的浮力 　 　。（填“变大”、“变小”或“不变”） （2）通过这一实验可以验证上述猜想 　 　是正确的，猜想 　 　是不正确的（填上面猜想的序号）。 32．如图甲所示为探究“浮力大小与物体浸入水中深度的关系”的实验装置。先在弹簧测力计的下端挂一个金属圆柱体，测出金属圆柱体的重力，然后让圆柱体缓慢地浸入水中，记录从圆柱体底面刚接触水面开始，到完全浸没水中（未接触容器底部），不同深度h时弹簧测力计的示数，得到弹簧测力计示数F示和圆柱体受的浮力F浮随h变化的图象如图乙所示。 （1）其中圆柱体受的浮力F浮随h变化的图象是图乙中的　 　（选填“①”或“②”）； （2）从图乙中可以得出：浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体体积　 　，浸没在液体中的物体受到浮力大小与浸没的深度　 　。（均选填“有关”或“无关”） （3）从图乙可求得金属圆柱的质量为　 　kg，体积为　 　m3，密度为　 　kg/m3。 33．在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，班级的“物理小博士”为同学们做了如图所示的一系列实验，实验中的铜块与铝块体积相同。 （1）比较①③④三次实验是为了探究浮力的大小与　 　有关。 （2）分析①　 　实验数据（填序号），可知浮力的大小与物体浸入液体内的深度无关。 （3）比较①　 　实验（填序号），可探究浮力的大小与液体密度的有关。 34．如图所示，为了探究浮力的大小，某同学将一个挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水 中，分别记下圆柱体下表面所处的深度h、弹簧测力计相应的示数F，并将实验数据记录在下表中。 次数 1 2 3 4 5 6 h/cm 0 4 8 10 12 16 F/N 6.75 5.75 4.75 4.25 4.25 2.00 （1）如图是第2次实验的情景，请问此时金属块所受浮力的大小为　 　N； （2）分析表中第4次和第5次实验数据，说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小与深度　 　（选填“有关”或“无关”）； （3）第6次实验中，金属块所受浮力大小为　 　N，金属块的密度为　 　kg/m3。 35．在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。（g＝10N/kg）求： （1）分析图象可知，圆柱体重力是　 　N； （2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是　 　N； （3）圆柱体的体积是　 　m3； （4）圆柱体的密度是　 　g/cm3； （5）分析图象BC段，可得结论：物体浸没液体之前，浸入液体的深度越深，受到的浮力越　 　（选填“大”或“小”）； （6）分析图象CD段，可得结论　 　。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题07 浮力 【七大题型】 一．浮力产生的原因（共5小题） 二．压力差法求浮力大小（共5小题） 三．称重法测量浮力（共6小题） 四．浮力的方向（共4小题） 五．探究浮力大小与液体密度的关系（共5小题） 六．探究浮力大小与排开液体体积的关系（共5小题） 七．探究浮力大小与浸没深度的关系（共5小题） 一．浮力产生的原因（共5小题） 1．如图所示，盛水的洗手盆底部的出水口塞着木头（密度小于水）制成的水堵头，下列说法正确的是（　　） A．水堵头受到水向下的压力的作用 B．水堵头受到水的浮力的作用 C．洗手盆A处对水堵头施加的压力的方向竖直向上 D．此时水堵头只受到水的压力和重力的作用 【答案】A 【解答】解：AB、洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，受到水向下的压力，但水堵头的下表面没有水，没有受到水向上的压力，所以水堵头不受浮力，故A正确、B错误； C、A处对水堵头施加的压力方向竖直向下，故C错误； D、此时水堵头除受到水的压力和重力的作用外，还受到一个支持力作用，否则其无法保持平衡，故D错误。 故选：A。 2．如图所示，一个塑料小球堵在一个水池的出水口水无法排出，则该小球（　　） A．仍受水的浮力，但不受水对它的压力 B．不受水的浮力，也不受水对它的压力 C．不受水的浮力，但受水对它的压力 D．无法判断 【答案】C 【解答】解：浮力产生的原因是液体对物体上下表面产生的压力差； 将塑料小球堵在一个水池的出口处，球的上表面受到水向下的压力，而下表面不受水的压力，所以该小球不受浮力。 故选项ABD错误，C正确。 故选：C。 3．浸在液体里的物体要受到液体对它的浮力的作用，那么，浮力是如何产生的呢？ 物理上研究问题往往从最简单的问题入手。设想有一个边长为L的正方体浸没在密度是ρ的液体中，如图所示。由于前后两侧面（左右两侧面）在液体中的深度相等，受到的液体的压强也相等，因此受到的压力相等，作用效果相互抵消。而上下两表面却不同：上表面受到的液体压强为p上＝　ρgh　，受到的压力为F上＝　ρghL2　； 下表面受到的液体压强为p下＝　ρg（h+L）　，受到的压力为F下＝　ρg（h+L）L2　。因此液体会对正方体产生一个向上的和向下的压力的差F差＝　ρgL3　。实际上，这个压力差就是液体对正方体的浮力。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：假设边长为L的正方体，浸没在液体中，正方体的上表面与液体表面平行，且深度为h．这时正方体的六个表面都受到液体的压力作用如右图： 这时，正方体的前后两侧面（左右两侧面），处在液体的同一深度处。则h前＝h后，（h左＝h右）， 由P＝ρ液gh可得：P前＝P后，（P左＝P右）．即前后两侧面（左右两侧面）在液体中受到的液体的压强也相等。 由F＝PL2可得：F前＝F后，（F左＝F右）．即前后两侧面（左右两侧面）在液体中受到的压力相等，是平衡力，合力为零，作用效果相互抵消。 而上、下表面有所不同，上表面所处的深度为h，则上表面受到的压强为p上＝ρgh，受到的压力为F上＝P上s＝ρghL2； 下表面所处的深度为h+L，则下表面受到的液体压强为p下＝ρg（h+L），受到的压力为F下＝P下L2＝ρg（h+L）L2。 因此液体会对正方体产生一个向上的和向下的压力不相等，压力差F差＝F下﹣F上＝ρgL3．实际上，这个压力差就是液体对正方体的浮力。 故答案为：ρgh，ρghL2，ρg（h+L），ρg（h+L）L2，ρgL3。 4．张老师在研究浮力产生原因时，做了如下实验，图是由容器A和B构成的连通器，B容器底的中间部分有一个面积为80cm2方形孔，将密度为0.6g/cm3、边长为10cm的正方体木块放在B容器中，且把容器底的正方形孔密合覆盖，然后向B容器缓慢注入15cm深的水，发现木块没有上浮，静止在B容器底部。 （1）求B容器中水对木块压力的大小和方向（g＝10N/kg）； （2）为使B容器中的木块上浮，至少需要在A容器中注入距离B容器底多深的水？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）木块上表面受到水的压强为p＝ρgh＝1000kg/m3×10N/kg×（0.15m﹣0.1m）＝500Pa， 上表面所受水的压力为：F＝pS＝500Pa×0.01m2＝5N，方向：垂直上表面向下； （2）木块的重力为G＝mg＝ρ木Vg＝0.6×103kg/m3×0.001m3×10N/kg＝6N， 则为使B容器中的木块上浮，至少A中所注入的水所产生的向上的压力F1＝5N+6N＝11N， A中水所要产生的压强应为p11375Pa 因此A中水的深度为h10.1375m＝13.75cm。 答：（1）B容器中水对木块压力的大小5N和方向垂直上表面向下； （2）为使B容器中的木块上浮，至少需要在A容器中注入距离B容器底13.75cm深的水。 5．一均匀的长方体浸没在密度为ρ液的液体中，如图所示。已知它的底面积为S，上表面所处的深度为h1，下表面所处的深度为h2，请根据浮力产生的原因，推导出此时长方体受到液体浮力的数学表达式。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：由液体压强公式p＝ρgh及压强公式的变形公式F＝pS得： 长方体上表面受到的压力是：F1＝p1S＝ρ液gh1S； 长方体下表面受到的压力是：F2＝p2S＝ρ液gh2S， 长发体侧面受到的液体的合力为零； 所以长方体受到液体向上和向下的压力差是：F差＝F2﹣F1＝ρ液gh2S﹣ρ液gh1S＝ρ液g（h2﹣h1）S。 据浮力的产生原因可知，此时所受的浮力是：F差＝F浮＝ρ液g（h2﹣h1）S； 二．压力差法求浮力大小（共5小题） 6．如图所示，一个密度为ρ，棱长为a的实心正方体物块悬浮在某液体中，物块下表面的深度为H，则下列说法中不正确的是（　　） A．物块上表面受到液体向下的压力为ρg（H﹣a）a2 B．物块下表面受到液体向上的压力为ρgHa2 C．物块所排开的液体的重力大小为ρg（H+a）a2 D．物块受到液体向上和向下的压力差为ρga3 【答案】C 【解答】解：（1）物体上表面受到的压强是：P＝ρgh＝ρg（H﹣a），物体上表面受到的压力是：F＝PS＝ρg（H﹣a）a2；故A正确； （2）物体下表面受到的压强是：P＝ρgh＝ρgH，物体下表面受到的压力是：F＝PS＝ρgHa2；故B正确； （3）物体排开液体受到的重力为：G排＝F浮＝F向上﹣F向下＝ρgHa2﹣ρg（H﹣a）a2＝ρga3；故C错误； （4）物体受到液体向上和向下的压力差为：ΔF＝F向上﹣F向下＝ρgHa2﹣ρg（H﹣a）a2＝ρga3，故D正确； 故选：C。 7．如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为4N，下表面受到液体的压力F2为12N。下列说法中正确的是（　　） A．正方体受到的浮力为12N B．液体对正方体下表面的压强为1×103Pa C．正方体上表面所处的深度为4cm D．正方体的密度为0.8×103kg/m3 【答案】D 【解答】解：A.由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力F浮＝F2﹣F1＝12N﹣4N＝8N，故A错误； B.正方体的上、下表面积S上＝S下＝L2＝（0.1m）2＝0.01m2；液体对正方体下表面的压强p2；故B错误； C.物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等，则V＝V排＝L3＝（10cm）＝1000cm3＝1×10﹣3m3 由F浮＝ρ液gV排可得，液体的密度0.8×103kg/m3， 根据p＝ρgh得，液体下表面的深度0.15m， 正方体上表面所处的深度h1＝h2﹣L＝0.15m﹣0.1m＝0.05m＝5cm，故C错误； D.物体浸没在某种液体中并保持静止状态受力平衡，浮力与重力平衡，重力为8N，正方体的密度，故D正确。 故选：D。 8．如图（a）所示，将实心长方体甲竖直浸没在水中的，上、下表面受到水的压力分别为F0、3F0，则甲所受浮力为 　2F0　牛。如图（b）所示，将甲平放水平地面上，对地面的压强为p，现将其顺时针翻转90°，甲和地面的接触面积由3S变为S。则甲对水平面的压力为 　3pS　，甲对地面的压强变化量为 　2p　。 【答案】2F0；3pS；2p 【解答】解：已知长方体甲竖直浸没在水中的，上、下表面受到水的压力分别为F0、3F0，则甲所受浮力： F浮＝F向下﹣F向上＝3F0﹣F0＝2F0； 甲平放水平地面上，对地面的压强为p，甲和地面的接触面积为3S，由p可得，甲对水平面的压力： F＝3pS； 现将其顺时针翻转90°，压力不变，甲和地面的接触面积由3S变为S，则此时甲对地面的压强为p′3p， 甲对地面的压强变化量：Δp＝3p﹣p＝2p。 故答案为：2F0；3pS；2p。 9．物块浸没在液体中，受到液体对它向上、向下的压力分别为15N、5N，其受到浮力的大小为 　10　N；物块所受浮力与重力的合力大小为12N，它所受重力的大小为 　22　N。 【答案】10；22。 【解答】解：由浮力产生的原因可知，物体受到浮力：F浮＝F向上﹣F向下＝15N﹣5N＝10N； 物块浸没在液体中，说明重力大于或等于浮力，且浮力和重力的方向相反，因物块所受浮力与重力的合力大小为12N，则有G﹣F浮＝12N，所以G＝12N+F浮＝12N+10N＝22N。 故答案为：10；22。 10．将一个质量为500g，边长为10cm的正方体物块浸没于水中，静止时物块上表面离水面5cm。 求：（g取10N/kg） （1）正方体物块下表面受到水的压强 （2）正方体物块受到的浮力（应用浮力产生的原因求解） 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）物块下表面距离水面的深度：h＝h1+L＝0.05m+0.1m＝0.15m， 物块下表面受到的压强： p下表面＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1.5×103Pa； （2）物块的底面积S＝L2＝0.1m×0.1m＝0.01 m2， 下表面受到水向上的压力： F下表面＝p下表面S＝1.5×103Pa×0.01 m 2＝15N； 上表面受到水的压强： p上表面＝ρgh1＝1.0×103kg/m3×10 N/kg×0.05m＝5×102Pa， 上表面受到水向下的压力： F上表面＝p上表面S＝5×102Pa×0.01 m2＝5N， 因为物体受到的浮力等于物块上下表面受到的压力差， 所以F浮＝F下表面﹣F上表面＝15N﹣5N＝10N。 答：（1）正方体物块下表面受到的压强是1.5×103Pa， （2）物块受到的浮力大小是10N。 三．称重法测量浮力（共6小题） 11．某地在江面上修建一座大桥，如图甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图，在整个投放过程中，石料以恒定速度下降。乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图象（从开始投放到石料刚好接触湖底前）。t＝0时刻吊车开始下放石料，忽略水的摩擦阻力。则下列说法正确的是（　　） ①石料在t＝20s时开始浸入水中 ②石料在t＝30s时开始浸入水中 ③石料的重力是1400N ④石料完全浸没水后钢绳的拉力为900N ⑤石料受到的最大浮力是500N A．只有②③④正确 B．只有②④正确 C．只有①③④⑤正确 D．只有①④⑤正确 【答案】C 【解答】解：在整个投放过程中，石料以恒定速度下降，由图乙可知：在t＝20s前，石料未浸入水中，石料的重力与钢绳的拉力相等，即G＝F拉1＝1400N，故③正确； 在t＝20s时，石料开始浸入水中，开始受到浮力的作用，故①正确； 在t＝30s时石料刚好浸没在水中，受到的浮力最大，且此时钢绳的拉力为F拉2＝900N， 石料受到的最大浮力：F浮＝G﹣F拉2＝1400N﹣900N＝500N，故②错误、④⑤正确。 故选：C。 12．如图甲所示，竖直细杆（质量不计）的上端通过力传感器连在天花板上，力传感器可以显示细杆上端受到力的大小，下端与质量为0.4kg的正方体物块M相连。现向底面积为0.02m2、质量为1kg的薄壁空水箱中加水，力传感器的示数大小随加入水质量变化的图象如图乙所示，则下列说法错误的是（　　） A．物块受到的浮力最大值为10N B．物块的下方距离容器底部的距离为5cm C．当加入的水的质量是2kg时，物块恰好所受浮力最大 D．水箱加水到C点时，对桌面的压强是1500Pa 【答案】D 【解答】解：A、根据题意可知，物块M的重力为：G＝mg＝0.4kg×10N/kg＝4N， 由图乙可知，当压力增大到6N后不再发生改变，说明此时物体已浸没，此时浮力最大，则最大浮力为F浮＝G+F＝4N+6N＝10N，故A正确； B、在A点处物体下表面刚接触到水，此时加入水的质量为1kg，则水面高度为： ， 即物块的下方距离容器底部的距离为5cm，故B正确； C、物体浸没时受到的浮力为10N，则物体的体积为 M是正方体，所以边长为： ， 由物块M恰好浸没且为正方体可知，物块M下表面到液面的深度h为：h＝a＝0.1m， 故物块M底面以上水和物块M的总体积V总为：V总＝Sh＝0.02m2×0.1m＝2.0×10﹣3m3， 因此，物块M底面以上水的体积V1为：V1＝V总﹣V物＝2.0×10﹣3m3﹣1.0×10﹣3m3＝1.0×10﹣3m3， 物块M底面以上水的质量m2为：m2＝ρ水V1＝1.0×103kg/m3×1.0×10﹣3m3＝1kg， 水箱中水的总质量为：m水＝m1+m2＝1kg+1kg＝2kg， 所以当加入的水的质量是2kg时，物块恰好所受浮力最大，故C正确； D、水箱中水的重力为：G水＝m水g＝2kg×10N/kg＝20N， 水箱的重力为：G水箱＝m水箱g＝1kg×10N/kg＝10N， 将水箱、水、物块M看成一个整体，则这个整体受到竖直向下的重力G总，细杆施加的向下的压力F，桌面施加的向上的支持力F支，整体处于静止状态受力平衡， 则有：F支＝G总+F， 其中G总等于水箱、水、物块M的重力之和，即：G总＝G水箱+G水+G＝10N+20N+4N＝34N， 水箱对桌面的压力与桌面对水箱的支持力是一对相互作用力，则有：F压＝F支＝G总+F＝34N+6N＝40N， 水箱对桌面的压强为：p2×103Pa，故水箱加水到C点时，对桌面的压强为2×103Pa，故D错误。 故选：D。 13．如图甲所示，用弹簧测力计将一长方体物块从装有水的杯子中以8cm/s的速度匀速拉出，物体的底面积为20cm2，杯子的底面积为100cm2，拉力随时间的变化关系如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） ①物体的密度为3.5g/cm3； ②t＝2s时，水对杯底的压力为24N； ③t＝3s时，弹簧测力计的拉力为6N； ④物体上升20cm时，物体所受浮力为1N。 A．①② B．②③ C．①③ D．③④ 【答案】D 【解答】解：①③、根据图象可得下图： 分析可知，t＝0s时长方体物体沉在杯底，t＝2s时长方体物体上表面到达水面，t＝3s时长方体物体下表面离开水面； 则物体露出水面的整个过程用时t2＝3s﹣2s＝1s，此过程中物体上升的高度：h2＝vt2＝8cm/s×1s＝8cm； 从乙图到丙图，设水面下降的高度为Δh，则物块的高度h物＝h2+Δh＝8cm+Δh， 设乙图中物块排开水的体积为V排，则根据V排的两种计算方法可得：V排＝S杯Δh＝S物h物， 即100cm2×Δh＝20cm2×（8cm+Δh），解得Δh＝2cm； 所以物块浸没时排开水的体积：V排＝S杯Δh＝100cm2×2cm＝200cm3＝2×10﹣4m3， 则物块浸没时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3＝2N； 由图象可知，未露出水面时，物体受到的拉力F＝4N， 根据称重法测浮力可得物体的重力：G＝F浮+F＝2N+4N＝6N， 由二力平衡条件可得，t＝3s时，弹簧测力计的拉力：F′＝G＝6N，故③正确； 物体的质量：m0.6kg， 所以物体的密度：ρ3×103kg/m3＝3g/cm3，故①错误； ②t＝0s时长方体物体沉在杯底，t＝2s时长方体物体上表面到达水面，则从甲图到乙图所用的时间t1＝2s， 物体从杯底到上表面到达水面时运动的距离：h1＝vt1＝8cm/s×2s＝16cm， 由前面解答可知物块的高度：h物＝h2+Δh＝8cm+2cm＝10cm， 所以最初水的深度：h′＝h1+h物＝16cm+10cm＝26cm＝0.26m， 由图象可以知道，当t＝2s时，长方体物体处于浸没状态，水的深度不变， 所以水对容器底的压强：p＝ρgh′＝1×103kg/m3×10N/kg×0.26m＝2.6×103Pa， 由p可得，水对容器底的压力：F压＝pS杯＝2.6×103Pa×100×10﹣4m2＝26N，故②错误； ④物体上升20cm时，所用的时间t32.5s， 结合图乙可知此时的拉力：F″（F+F′）（4N+6N）＝5N， 此时物体受到的浮力：F浮′＝G﹣F″＝6N﹣5N＝1N，故④正确。 综上可知，③④正确。 故选：D。 14．把一上细下粗的圆台状实心铁块挂在弹簧测力计下方，从铁块的下表面刚要接触水面处开始（如图甲），将铁块缓慢下放到完全浸没（如图乙），该过程弹簧测力计的示数从F1逐渐变化到F2，则铁块在图乙中受到的浮力大小为 　F1﹣F2　；已知水的密度为ρ水，铁的密度表达式ρ铁＝　　（用题中物理量字母表示），在图丙中，能大致反映该过程弹簧测力计示数F拉与铁块下表面浸入水中深度h关系的是 　C　（填字母）。 【答案】F1﹣F2；；C 【解答】解：根据称重法测浮力可知，铁块在图乙中受到的浮力大小为： F浮＝G﹣F拉＝F1﹣F2， 由G＝mg可得，铁块的质量为： ， 由F浮＝ρ水gV排可得，铁块的体积为； ， 铁块的密度为： ρ铁•ρ水； 随着物块浸在水中体积的增大，浮力增大，则测力计示数减小，当物块完全浸没时，排开水的体积不变，受到的浮力不变，所以测力计示数不变，所以F与深度的关系是先减小后不变， BD．在铁块没有完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数随着铁块下表面浸入水中深度变大而减小，故BD不符合题意； AC．在铁块没有完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数随着铁块下表面浸入水中深度变大而减小，但由于铁块上细下粗，故弹簧测力计示数F拉与铁块下表面浸入水中深度h不是线性关系，故A不符合题意，C符合题意。 故选：C。 故答案为：F1﹣F2；；C。 15．某中学研究性学习小组，驾船至翠湖。他们用细线系住石块，并用弹簧测力计测出其重力为6.0N．然后把石块放入湖水中，弹簧测力计的示数为3.6N．当石块触及湖底时，他们在细线上水面处做一标记，并测出石块到标记处的线长为2m．（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求： （1）在湖水中石块受到的浮力； （2）湖水对此处湖底的压强； （3）石块的密度。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）石块受到浮力F＝G﹣F拉＝6N﹣3.6N＝2.4N。 （2）因为测出石块到标记处的线长为2m， 属于水深h＝2m， P＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2m＝2×104Pa。 （3）石块体积为V，由F＝ρ水Vg得： V2.4×10﹣4m3， 石块的质量m0.6kg， 石块的密度ρ石2.5×103kg/m3。 答：（1）石块受到的浮力是2.4N。 （2）湖水对此处湖底的压强是2×104Pa。 （3）石块的密度是2.5×103kg/m3。 16．如图所示，实心均匀圆柱体A、足够高的轻质薄壁圆柱形容器B和C，均放置在水平桌面上，容器B和C的底面积均为100cm2，相关数据如表所示，忽略圆柱体A吸附液体、容器重等次要因素，常数g取10N/kg。 圆柱体A 油 水 质量/g 480 240 400 密度/（g/cm3） 2 0.8 1 （1）求圆柱体A的体积。 （2）若将A竖直缓慢的浸入油中，释放后静止时求容器B对桌面的压强。 （3）若将A竖直缓慢的浸入水中，提着A静止时弹簧测力计的示数为2.8N，求此时水对容器C底部的压力。 【答案】（1）圆柱体A的体积为240cm3； （2）容器B对桌面的压强为720Pa； （3）水对容器C底部的压力为6N。 【解答】解：（1）圆柱体A的体积：VA240cm3； （2）将A竖直缓慢的浸入油中，释放后静止时，容器B对水平桌面的压力： F＝G总＝m总g＝（480+240）×10﹣3kg×10N/kg＝7.2N， 容器B对桌面的压强：p720Pa； （3）A在水中受到的浮力：F浮＝GA﹣F示＝480×10﹣3kg×10N/kg﹣2.8N＝2N， 由力的相互性可知，A对水的压力：FA＝F浮＝2N， 水的重力：G水＝m水g＝400×10﹣3kg×10N/kg＝4N， 此时水对圆柱形容器C的压力：F压＝G水+FA＝4N+2N＝6N。 答：（1）圆柱体A的体积为240cm3； （2）容器B对桌面的压强为720Pa； （3）水对容器C底部的压力为6N。 四．浮力的方向（共4小题） 17．如图所示，找一段较粗的红毛线，将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部。将水注入大烧杯，直到将乒乓球浸没。观察红毛线被拉直的方向。将大烧杯的一侧杯底垫高，观察红毛线被拉直的方向，并与重垂线的方向相比较。通过实验发现浮力的方向是 　竖直向上　的。若乒乓球的重力大小为G，线的拉力大小为F，则浮力大小为F浮＝　G+F　。 【答案】竖直向上；G+F。 【解答】解：乒乓球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和拉力的作用，此时乒乓球处于静止状态，由力的平衡条件可知乒乓球所受的浮力为：F浮＝G+F； 故答案为：竖直向上；G+F。 18．如图所示，浸没在液体中的物体，其下表面受到液体向上的压力　大于　上表面受到液体向下的压力（选填“小于”“等于”或“大于”），这两个压力之间存在的压力差就是产生浮力的原因。浮力的方向总是 　竖直向上　，浮力的大小与该物体所受重力的大小 　无关　（选填“有关”或“无关”）。 【答案】大于；竖直向上；无关。 【解答】解：据相同深度处液体向各个方向的压强相等的特点可知，物体浸没在液体中时，它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡，即可以相互抵消； 而物体上、下表面所受的液体压力是不同的， 设上表面所处的深度为h1，下表面所处的深度为h2。 则上表面受到的压强为p向下＝ρ液gh1，受到的压力为F向下＝p向下S＝ρ液gh1S； 下表面受到的压强为p向上＝ρ液gh2，受到的压力为F向上＝P向上S＝ρ液gh2S。 因为h1＜h2， 所以F向上＞F向下， 则液体对物体产生向上的压力和向下的压力不相等，压力差就产生了浮力，即F浮＝F向上﹣F向下。 浮力的方向总是竖直向上的； 浮力的大小与该物体所受重力的大小无关。 故答案为：大于；竖直向上；无关。 19．如图所示，一小球漂浮在盛水的烧杯中，将烧杯放置在斜面上，各物体均处于静止状态，请作出小球的浮力示意图和烧杯对斜面压力的示意图（小球的重心已标出）。 【答案】 【解答】解：过小球的重心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段，用符号F浮表示，过杯子与桌面接触的中心，沿垂直于斜面向下的方向画一条带箭头的线段，用符号F表示；如图所示： 20．空的矿泉水瓶随处可见，可以利用它们做很多物理实验。 （1）如图甲，把一装满水的矿泉水瓶平放在水平桌面上，瓶中间有一个气泡，用手突然水平向右推一下瓶子，气泡将 　向右运动　（选填“向右运动”、“向左运动”或“静止”）。 （2）如图乙，在靠近矿泉水瓶底部的侧壁上开—个小圆孔，用胶带封住小孔，往瓶中加入水，接着撕去胶带，水便从小孔射出，当水面还未下降到小孔位置时盖上瓶盖并拧紧，不久水便停止从小孔中射出，此时瓶内水面上方气压 　小于　外界大气压（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （3）如图丙，在空矿泉水瓶一侧的三个不同高度处扎三个小孔，往里面倒水，其中 　a　孔流出的水喷得最远（选填“a”、“b”、“c”），说明液体内部的压强与 　深度　有关。 （4）将矿泉水瓶剪去底部制成漏斗，用它做如下实验： A.如图丁所示，把一只乒乓球放在瓶内（瓶颈的截面直径略小于乒乓球的直径），从上面倒入水，观察到有水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出，但乒乓球并不上浮。乒乓球没有浮起来的原因是 　乒乓球没有受到浮力　。 B.如图戊所示，用手堵住瓶颈的出水口，水继续流下并注满瓶颈后，乒乓球上浮直至漂浮，请在图戊中画出漂浮的乒乓球的受力示意图。 【答案】（1）向右运动；（2）小于；（3）a；深度；（4）乒乓球没有受到浮力；见解析。 【解答】解：（1）水和气泡都具有惯性，但水的质量比气泡大得多，所以当瓶子突然由静止变为向右运动时，水由于惯性继续保持静止，把气泡挤向右方，气泡将向右运动。 （2）盖上瓶盖并拧紧，不久水便停止从小孔中射出，因为在流出一部分水后，瓶内上方空气的体积变大，气压就变小，小于外界大气压，水就停止从小孔中射出。 （3）由图可知，最下面流出的水喷得较远，其中a孔流出的水喷得最远，说明液体内部的压强与深度有关，液体压强随深度的增加而增大。 （4）A．当有水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出，乒乓球下面的水向下流，乒乓球下表面没有水，受到水的压力为0，上表面受到的水的压力不为0，乒乓球受到的合力方向向下，乒乓球不能上浮。 B．水继续流下并注满瓶颈后，乒乓球浸没水中，乒乓球受到的浮力（上下表面产生了压力差）大于重力，所以乒乓球将上浮。漂浮的乒乓球受到重力和浮力的作用，处于平衡状态，浮力等于重力，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，作用点在球心，受力示意图如图 故答案为：（1）向右运动；（2）小于；（3）a；深度；（4）乒乓球没有受到浮力；见解析。 五．探究浮力大小与液体密度的关系（共5小题） 21．小红用弹簧测力计探究“浮力的大小与哪些因素有关”，实验过程如图所示，物体A的底面积为100cm2。 （1）比较图中甲、乙、丙三次实验的数据，可知浮力的大小与 　液体密度　有关。图丁中，物体A对容器底部的压强为 　280　Pa。 （2）探究完毕后，小明找来了一个底面积为200cm2的轻质薄壁圆柱形容器放置于水平桌面上，再把一个底面积为100cm2、高度为10cm的圆柱体B放到容器底部，圆柱体B通过不可伸长的细线与容器底部相连，向容器中注入某种液体，细线上拉力F与容器中液体深度h的关系如图戊所示，该液体的密度为 　1.0×103　kg/m3。小明继续往容器中倒液体，当液体深为24cm时，马上停止注入液体并切断细线，当物体静止时，液体对容器底部的压强为 　2300　Pa。 【答案】（1）液体密度；280；（2）1.0×103；2300。 【解答】解：（1）乙和丙排开液体的体积相同，浮力不同，说明浮力与液体的密度有关； 丙图中弹簧测力计的示数为2.8N，由图甲和丙可知，物体完全浸没在盐水中受到的浮力：F浮′＝G﹣F′＝4N﹣2.8N＝1.2N； 根据力的作用是相互的，物体对容器底部的压力等于容器对物体的支持力，F＝F支＝G﹣F浮′＝4N﹣1.2N＝2.8N； 物体A对容器底部的压强P280Pa； （2）由图戊可知，当容器中液体深度h1＝16cm时，柱体B恰好浸没，此时细线上拉力F＝2N， 此时柱体B排开液体的体积：V排＝VB＝SBhB＝100cm2×10cm＝1000cm3＝1.0×10﹣3m3， 柱体B受到的浮力：F浮＝ρ液gV排＝ρ液g×1.0×10﹣3m3， 因柱体B恰好浸没时受到竖直向上的浮力、竖直向下重力和细线的拉力作用处于平衡状态， 所以，由柱体B受到的合力为零可得：F浮＝GB+F，即ρ液g×1.0×10﹣3m3＝GB+F﹣﹣﹣﹣① 细绳的长度：L＝h1﹣hB＝16cm﹣10cm＝6cm， 由图戊可知，当容器中液体深度h2＝14cm时，细线刚好拉直，但柱体仍然漂浮， 此时柱体B排开液体的体积：V排′＝SB（h2﹣L）＝100cm2×（14cm﹣6cm）＝800cm3＝0.8×10﹣3m3， 由物体漂浮条件可得：GB＝F浮′＝ρ液gV排′＝ρ液g×0.8×10﹣3m3﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②可得：ρ液1.0×103kg/m3＝1.0g/cm3； 把GB＝mBg＝ρBVBg代入②可得： ρBρ液0.8×103kg/m3＝0.64×103kg/m3＝0.64g/cm3； 柱形容器内液体的体积：V液＝S容h﹣VB＝200cm2×24cm﹣1000cm3＝3800cm3， 切断细线到B静止时，柱形容器内液体的深度：h′＝V23cm＝0.23m， 切断细线，待B静止后，液体对容器底部的压强：p＝ρ液gh′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.23m＝2300Pa。 故答案为：（1）液体密度；280；（2）1.0×103；2300。 22．如图是探究浮力的大小跟哪些因素有关的几个实验情景。实验乙、丙和丁中，弹簧测力计的示数分别为3.0N、2.8N和1.5N，盐水的密度为1.2×103kg/m3。 （1）通过实验甲、乙和丙可以探究浮力的大小是否跟 　液体的密度　有关。 （2）物体受到的重力为 　4　N，物体的密度为 　4×103　kg/m3。 （3）若物体的底面积为10cm2，则图丁中，物体对容器底的压强为 　1300　Pa。 【答案】（1）液体的密度；（2）4；4×103；（3）1300。 【解答】解：（1）根据称重法知，F浮＝G﹣F，物体的重力不变，物体浸没在水中弹簧测力计的示数大于物体浸没在盐水中弹簧测力计的示数，所以物体浸没在盐水中受到的浮力大，利用阿基米德原理原理得，物体浸没在液体中，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，受到的浮力不同，所以浮力大小跟液体的密度有关。 （2）物体浸没在水中受到的浮力F水浮＝ρ水gV排，则V排， 物体浸没在盐水中受到的浮力F盐浮＝ρ盐水gV排，则V排， 物体浸没在水和盐水中，物体排开液体的体积相等， 所以，， 又因为，物体浸没在水中受到的浮力F水浮＝G﹣F＝G﹣3.0N， 物体浸没在中受到的浮力F盐浮＝G﹣F'＝G﹣2.8N， 则，， 所以物体的重力G＝4N。 物体的质量为：m， 由图丙知，物体的体积为：V＝V排， 物体的密度：ρρ水1.0×103kg/m34×103kg/m3。 （3）物体沉到容器的底部，物体受到竖直向上的拉力、浮力和支持力，受到竖直向下的重力，这四个力是平衡力， 物体浸没在盐水中受到的浮力：F盐浮＝G﹣F'＝4N﹣2.8N＝1.2N， 物体受到的拉力为：F''＝1.5N， 物体的重力G＝4N， 所以G＝F支+F盐浮+F''， 4N＝F支+1.2N+1.5N， 所以容器对物体的支持力F支＝1.3N， 物体间力的作用是相互的，则物体对容器的压力F＝F支＝1.3N， 若物体的底面积为10cm2，则图丁中，物体对容器底的压强为：p1300Pa。 故答案为：（1）液体的密度；（2）4；4×103；（3）1300。 23．在探究“浮力的大小跟什么因素有关”的实验中，小红找来烧杯、清水、盐水、细线、弹簧测力计、橡皮泥（不溶于水），进行如下实验： （1）将橡皮泥用细线拴好悬挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数F1，这就等于橡皮泥受到的　重力　。 （2）把橡皮泥浸没在清水中，读出弹簧测力计的示数F2，求出橡皮泥受到的浮力F浮＝　F1﹣F2　。 （3）把橡皮泥　浸没在盐水中　，并读出弹簧测力计的示数，求出橡皮泥此时受到的浮力。 （4）比较橡皮泥在清水和盐水中受到的浮力的大小，若两个力的大小　不相等　（选填“相等”或“不相等”），说明浮力的大小和液体的密度有关；反之，则无关。 （5）为了验证浮力的大小跟物体形状是否有关，只需要改变这块橡皮泥的　形状　，重复上面步骤中的　（2）　（填一个序号），通过比较橡皮泥在　同种　（填“同种”或“不同种”）液体中受到的浮力的大小，判断浮力的大小是否与物体的形状有关。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）用细线将橡皮泥拴好悬挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数即为橡皮泥受到的重力； （2）橡皮泥受到的浮力F浮＝G﹣F′＝F1﹣F2； （3）接下来的操作是，把橡皮泥浸没在盐水中，并读出弹簧测力计的示数，求出橡皮泥此时受到的浮力； （4）橡皮泥在清水中受到的浮力不等于在盐水中受到的浮力，说明浮力与液体的密度有关，否则无关； （5）探究浮力的大小可能还跟物体的形状有关时，只需改变物体的形状，通过比较橡皮泥在同种液体中受到的浮力的大小，判断浮力的大小是否与物体的形状有关。即浸没在水中测出受到的浮力即可，所以重复上面步骤中的（2）。 故答案为：（1）重力；（2）F1﹣F2；（3）浸没在盐水中；（4）不相等；（5）形状；“（2）”；同种。 24．小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。探究过程及有关数据如图所示。 （1）分析图中的A、B（或A、C…），说明浸在液体中的物体受到 　竖直向上　（填方向）的浮力；金属块浸没在水中所受的浮力是 　4　N。 （2）观察 　ABCD　四个图（填图的序号）可得出结论：金属块在同种液体中受到浮力的大小随物体排开液体体积的增大而 　增大　（选“增大”或“减小”）； （3）分析A、D、E三个图，说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与 　液体密度　有关。 （4）上述设计方案，采用的实验方法是 　A　。 A、控制变量法 B、转换法 C、模型法 D、等效法 （5）小明还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”。他找来薄铁片、烧杯和水进行实验。实验步骤如下： 步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底。 步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。 ①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力 　小于　第二次铁片受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小于”）； ②小明得出：物体受到的浮力与其形状有关。小明得出错误结论的原因是：他只关注了铁片形状的改变，忽视了 　排开水的体积　对浮力大小的影响。 （6）根据图中的相关数据计算得出：①金属块的密度是：　2.5×103　kg/m3； ②煤油的密度是：　0.8×103　kg/m3。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）分析图中的A、B（或A、C…）可知，B（或C…）示数减小，说明受到浮力的方向与重力的方向相反，即浮力的方向竖直向上； 物体在空气中的重力G＝10N，浸没在水中时弹簧测力计的示数F拉＝7N，根据称重法得：F浮＝G﹣F拉＝10N﹣6N＝4N； （2）物体所受浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关，要探究浮力与金属块排开液体体积的关系时应控制液体密度不变，改变金属块浸入液体的体积。 由此可知，ABCD四个图符合要求； 由这四个图可以发现，金属块浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计示数越来越小，即浮力在增大； （3）由A、D、E在三个图可知，金属块都浸没在液体中，即排开液体的体积相等，但弹簧测力计示数不同，说明它在两种液体中受到浮力不同，由此说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与液体密度有关； （4）由前面分析可知，本实验采用的实验方法是控制变量法； （5）①由物体的浮沉条件可知，铁片下沉时F浮1＜G，铁片漂浮时F浮2＝G，则F浮1＜F浮2； ②错误原因就是没有利用控制变量法，即没有控制排开相同体积的液体； （6）①由F浮＝ρgV排，由图AD可得：V金属＝V排， 所以金属块的密度：ρ金属•ρ水•ρ水＝2.5×103kg/m3； ②由图AE所示实验可知，金属块浸没在煤油中受到的浮力F浮′＝10N﹣6.8N＝3.2N， 设金属块体积为V，由浮力公式：F浮＝ρgV排， F浮＝ρ水gV，F浮′＝ρ煤油gV， ， 则盐水的密度：ρ煤油1×103kg/m3＝0.8×103kg/m3。 故答案为： （1）竖直向上；4； （2）ABCD；增大； （3）液体密度； （4）A； （5）小于；排开水的体积； （6）2.5×103；0.8×103。 25．在探究“浮力大小跟哪些因素有关”实验时，部分同学提出如下猜想： 猜想1：浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关； 猜想2：浮力的大小与液体的密度有关； 猜想3：浮力的大小与物体的形状有关。 实验桌上有弹簧测力计、小金属块、橡皮泥、烧杯、水、酒精，细线若干。 请你利用提供的器材，就上述的任一种猜想，设计出实验探究方案。 （1）你选取的猜想是 　浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关　； （2）你选择的实验器材 　弹簧测力计、小金属块、烧杯、水、细线　； （3）写出探究猜想的实验方案 　A、用细线系住小金属块 弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数是G； B、将测力计下的小金属块部分浸入水中，读出测力计的示数是F1； C、将测力计下的小金属块完全浸入水中，读出测力计示数为F2； D、比较F1、F2的大小，分析得出物体所受浮力的大小是否与物体浸入液体中的体积有关　； （4）画出记录实验数据的表格。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：猜想1： （1）猜想1：浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关； （2）器材：弹簧测力计、小金属块、烧杯、水、细线； （3）实验方案：A、用细线系住小金属块 弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数是G； B、将测力计下的小金属块部分浸入水中，读出测力计的示数是F1； C、将测力计下的小金属块完全浸入水中，读出测力计示数为F2； D、比较F1、F2的大小，分析得出物体所受浮力的大小是否与物体浸入液体中的体积有关。 （4）记录实验数据的表格： 实验次数 物体浸入水中的体积 物体的重力G/N 测力计的示数F/N 浮力F浮/N 猜想2： （1）猜想1：浮力的大小与液体的密度有关； （2）器材：弹簧测力计、小金属块、烧杯、水、酒精、细线； （3）实验方案：A、用细线系住小金属块 弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数是G； B、将测力计下的小金属块完全浸入水中，读出测力计的示数是F1； C、将测力计下的小金属块完全浸入酒精中，读出测力计示数为F2； D、比较F1、F2的大小，分析得出物体所受浮力的大小是否与液体密度有关。 （4）记录实验数据的表格： 实验次数 液体的密度ρ/kg/m3 物体的重力G/N 测力计的示数F/N 浮力F浮/N 猜想3： （1）猜想1：浮力的大小与物体的形状有关； （2）器材：弹簧测力计、橡皮泥、烧杯、水、细线； （3）实验方案：A、用细线系住橡皮泥并挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数是G； B、将测力计下的橡皮泥完全浸入水中，读出测力计的示数是F1； C、改变橡皮泥的形状，将测力计下的橡皮泥完全浸入水中，读出测力计示数为F2； D、比较F1、F2的大小，分析得出物体所受浮力的大小是否与物体形状有关。 （4）记录实验数据的表格： 实验次数 物体的形状 物体的重力G/N 测力计的示数F/N 浮力F浮/N 六．探究浮力大小与排开液体体积的关系（共5小题） 26．“领先”科创小组利用一个内、外壁均附有刻度尺，厚度均匀的平底柱形玻璃筒进行如下探究： （1）将玻璃筒放入大烧杯内的水中，玻璃筒竖直漂浮，如图甲所示。测得玻璃筒浸入水中的深度为h1。 （2）向玻璃筒中缓慢注水，观察到玻璃筒浸入水中的深度逐渐变大，说明：浸在液体中的物体所受浮力的大小跟 　物体排开液体的体积　有关；进一步分析还可说明：液体内部压强跟 　液体的深度　有关。当玻璃筒内水柱的高度为h0时停止注水，此时玻璃筒仍竖直漂浮，测得玻璃筒浸入水中的深度增加了h2。 （3）如图乙所示，将一个底部平滑的固体艺术品放在质地均匀的黏土上A处；将玻璃筒从水中取出并将外壁及底擦干，然后放在黏土上B处，继续向玻璃筒中缓慢注水，发现黏土凹陷程度增大，说明压力的作用效果跟 　压力的大小　有关。当B处与A处凹陷程度相同时，停止注水，发现玻璃筒内水柱的高度增加了0.5h0。 （4）利用上述方法可粗略测出该艺术品对黏土的压强，其表达式为p＝　1.5ρ水gh2+ρ水gh1　（用ρ水、g及物理量符号表示）。 【答案】（2）物体排开液体的体积；液体深度；（3）压力大小；（4）1.5ρ水gh2﹣0.5ρ水gh1。 【解答】解：（2）向玻璃筒中缓慢注水，观察到玻璃筒浸入水中的深度逐渐变大，根据阿基米德原理可知，浸在液体中的物体所受浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；根据液体压强公式进一步分析还可说明：液体内部压强跟液体的深度有关。 （3）压力作用效果与压力大小和受力面积大小有关，继续向玻璃筒中缓慢注水，玻璃筒对黏土的压力变大，发现黏土凹陷程度增大，说明压力的作用效果跟压力大小有关。 （4）将玻璃筒放入大烧杯内的水中，玻璃筒竖直漂浮，如图甲所示，测得玻璃筒浸入水中的深度为h1， 浮力等于重力，ρ水gSh1＝G筒， 当玻璃筒内水柱的高度为h0时停止注水，此时玻璃筒仍竖直漂浮，测得玻璃筒浸入水中的深度增加了h2， 浮力等于重力，ρ水gS（h1+h2）＝ρ水gSh1+ρ水gS内h0， 此时筒中水的重力ρ水gS内h0＝ρ水gSh2， 当B处与A处凹陷程度相同时，停止注水，发现玻璃筒内水柱的高度增加了0.5h0。 此时筒内水的重力为G水＝1.5ρ水gS内h0， 此时玻璃筒对黏土的压力F＝G筒+G水＝ρ水gSh1+1.5ρ水gS内h0＝ρ水gSh1+1.5ρ水gSh2+， 此时玻璃筒对黏土的压强1.5ρ水gh2+ρ水gh1。 B处与A处凹陷程度相同，说明工艺品对黏土的压强等于玻璃筒对黏土的压强，p＝1.5ρ水gh2+ρ水gh1。 故答案为：（2）物体排开液体的体积；液体深度；（3）压力大小；（4）1.5ρ水gh2+ρ水gh1。 27．小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素． （1）小明依次做了如下实验： ①根据A、C的结果，可得该塑料瓶浸没在水中受到的浮力； ②根据A、B、C的结果，可得：浮力大小与 　物体排开液体的体积　有关，根据A、D、E的结果，可得：浮力大小与 　液体的密度　有关； ③可以计算出盐水的密度为 　1.1×103　kg/m3； ④为验证浮力和物体的密度是否有关，小明将瓶子中的沙子倒掉一些相当减小物体密度．接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8N，便认为浮力和物体的密度有关．小明在该实验环节中存在的问题是 　没有控制物体的重力相同　． （2）根据A、B、C、D的结果，发现无法确定浮力和物体浸入液体深度的关系．实验兴趣小组将一个长方体，用记号笔进行16等分，如图甲所示．用弹簧测力计分别挂在挂钩1和2处，浸入水中至第2条线与液面保持相平，如图乙、丙所示．观察弹簧测力计示数，并记下F1和F2的值． ①两次实验均将长方体浸入水中至第2条线（从下往上数），其目的是 　使长方体浸入水中的深度不同，并保证排开水的体积相同都为总体积的一半　； ②实验小组发现：F1　等于　F2（选填“大于”、“小于”或“等于”），于是他们推导出两次实验中长方体所受的浮力关系； （3）如图丁所示是小明利用不同的粗细均匀吸管制成的密度计竖直漂浮在水中时的情形，其中密度计 　②　（选填“①”、“②”或“③”）在测量其他液体密度时结果更精确． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）①根据A、C两图所测的实验数据，根据称重法可知物体此时所受的浮力为： F浮水＝G﹣F＝2.8N﹣1.8N＝1N ②根据B、C的两图知，物体浸入同种液体，物体排开液体的体积不相同，弹簧测力计示数不相同，根据A、B、C的结果的结果可知，浮力不相同，由此可得出浮力大小和物体排开液体的体积有关； 根据D、E的两图知，物体浸没与不同液体，物体排开液体的体积相同，浸入液体密度不同，弹簧测力计示数不相同，根据A、D、E的结果可知，浮力不相同，由此可得出浮力大小和物体浸入液体的密度有关； ③根据A与E两图所示的实验数据可知，物体浸没在盐水中所受的浮力：F浮盐水＝G﹣F′＝2.8N﹣1.7N＝1.1N； 根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，可得物体体积为：V物，实验中排开液体的体积都等于物体的体积，故有：；则盐水的密度为：ρ盐水ρ水1×103kg/m3＝1.1×103kg/m3； ④倒掉些沙子后，瓶子和沙子的重小于2.8N，没有控制物体的重力相同。 （2）①使长方体浸入水中的深度不同，并保证排开水的体积相同都为总体积的一半； ②两次排开水的体积相同，弹簧测力计的示数F1＝F2，于是他们推导出两次实验中长方体所受的浮力相等； （3）密度计的特点是刻度不均匀，上疏下密，上小下大，而且分度值越小越准确；深度深，相邻两密度值的间距越大；由题图可知密度计②所处的深度最深，相邻两密度值的间距最大，测量值最准确。 故答案为：（1）②物体排开液体的体积；液体的密度；③1.1×103；④没有控制物体的重力相同；（2）①使长方体浸入水中的深度不同，并保证排开水的体积相同都为总体积的一半；②等于；（3）②。 28．实验小组在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验中，选用了体积 相同的铜块和铝块，实验器材还有弹簧测力计、细线（不吸水、质量 忽略不计）、大烧杯、足量的水和浓盐水，实验过程如图所示。（已 知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）分析比较实验　②⑥　（填序号），可以计算出铝块浸没在水中时受到的浮力大小为　1　N；分析比较实验①②④⑥，可以得出的结论是：　物体受到浮力大小跟物体的密度无关　。 （2）实验小组的同学还想利用已有的实验器材探究浮力的大小与液体密度的关系，请你简要说明实验方案：　把铝块分别浸没在水和浓盐水中，分别读出弹簧测力计的示数，求出浮力大小，分析浮力大小与液体密度的关系　。 （3）根据图中的数据可知，铝块的密度是　2.8×103　kg/m3。 （4）实验小组的小明找来刻度尺、笔和一个小烧杯，又用下面的方法测量了铝块的密度： a.在大烧杯中装入适量的水，使小烧杯漂浮在水面上，用笔在大烧杯杯壁上标出此时水面的位置； b.用细线悬吊铝块，使铝块浸没在大烧杯的水中（小烧杯仍漂浮在水面上），用刻度尺测出水面与标记间的高度差Δh1； c.取出铝块，立即放入小烧杯中（小烧杯仍漂浮在水面上），用刻度尺测出水面与标记间的高度差Δh2； d.铝块的密度ρ铝ρ水。 同组的小红认为，步骤c中取出铝块时，从大烧杯中带出了水，会导致铝块密度的测量值不准确，小红的观点是　错误　（选填“正确”或“错误”）的。 【答案】（1）②⑥；1；物体受到浮力大小跟物体的密度无关；（2）把铝块分别浸没在水和浓盐水中，分别读出弹簧测力计的示数，求出浮力大小，分析浮力大小与液体密度的关系；（3）2.8×103；（4）错误。 【解答】解：（1）由②知，铝块的重力是2.8N，由⑥知，铝块浸没在水中，弹簧测力计的示数是1.8N，则铝块浸没在水中，铝块受到的浮力：F浮＝G﹣F＝2.8N﹣1.8N＝1N。 由①知，铜块的重力是9N，由④知，铜块浸没在水中，弹簧测力计的示数是8N，则铜块浸没在水中，铜块受到的浮力：F'浮＝G'﹣F'＝9N﹣8N＝1N。 分析比较实验①②④⑥，在液体密度和物体排开液体的体积相同时，物体受到的浮力跟物体的密度无关。 （2）探究浮力的大小与液体密度的关系，控制物体排开液体的体积相同，改变液体的密度，把铝块分别浸没在水和浓盐水中，分别读出弹簧测力计的示数，求出浮力大小，分析浮力大小与液体密度的关系。 （3）铝块的重力是2.8N，铝块的质量m0.28kg， 铝块浸没在水中受到的浮力是1N，铝块的体积：V＝V排10﹣4m3， 铝块的密度：ρ2.8×103kg/m3。 （4）按照abcd步骤，先测量铝块的体积，再把铝块放在小烧杯中，铝块上沾有水，根据增加的浮力等于增加的重力，则G铝+G沾水＝ΔF浮＝ρ水gΔV排，则ΔV排V沾水， 如果按照acbd步骤，铝块先放入小烧杯中，小烧杯漂浮在水面上，根据增加的浮力等于增加的重力，则铝块的重力等于增加的浮力，G铝＝ΔF浮＝ρ水gΔV铝排，则ΔV铝排，先测量把铝块浸没在水中再放出小烧杯中沾的水留在了大烧杯中，则铝块和沾的水留在大烧杯中共排开水的体积为：ΔV'排V沾水， 综合分析，ΔV排＝ΔV'排， 所以水面的高度不变，故Δh1和Δh2都不变，不影响测量结果，故消耗的观点是错误的。 故答案为：（1）②⑥；1；物体受到浮力大小跟物体的密度无关；（2）把铝块分别浸没在水和浓盐水中，分别读出弹簧测力计的示数，求出浮力大小，分析浮力大小与液体密度的关系；（3）2.8×103；（4）错误。 29．小明在探究影响浮力大小的实验中将同一物体分别按如图1所示的步骤进行实验： （1）物体浸没在水中受到的浮力 　2　N，排开水体积为 　2×10﹣4　m3。 （2）通过比较A、B、C、D四幅图，可以得出的结论是：　液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大　。 （3）根据已有条件，请你求出E图中弹簧秤的示数是 　2.4　N。（g取10N/kg，ρ酒精＝0.8×103kg/m3） （4）【拓展】完成实验探究后，小明将水倒出，将该合金块放在烧杯底部，然后向烧杯中倒另一种液体，通过测量容器中液体的深度h，同时计算合金块受到的浮力F浮，绘制了如图2所示的图线。 ①分析图像可知，液体深度增至10cm以后，物体处于 　沉底　（“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）。 ②小明所用液体的密度为 　0.75　g/cm3。 【答案】（1）2；2×10﹣4；（2）液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；（3）2.4；（4）①沉底；②0.75。 【解答】解：（1）如图A，物体的重力G＝4N，如图D，物体浸没在水中受到的拉力是2N， 物体浸没在水中受到的浮力F浮＝G﹣F＝4N﹣2N＝2N， 物体排开水的体积V排水2×10﹣4m3。 （2）如图B、C、D，物体浸在水中的体积越大，物体受到的拉力越小，根据F浮＝G﹣F知，物体受到的浮力越大，故液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。 （3）由A、E得，物体浸没在酒精中受到的浮力是F'浮＝G﹣F'＝4N﹣F'，物体浸没在酒精中排开酒精的体积V排酒精， 物体浸没在酒精中和浸没在水中，排开液体的体积相等，则V排酒精＝V排水＝2×10﹣4m3， 则，2×10﹣4m3， 则E图中弹簧测力计对物体的拉力F'＝2.4N。 （4）①如图2，液体深度增至10cm时，物体受到的浮力是1.5N，不断向烧杯中加水，物体受到的浮力保持1.5N不变， 假如物体漂浮或悬浮，根据漂浮或悬浮条件，物体受到的浮力应该等于物体的重力，此时浮力不等于重力，故物体不是漂浮，也不是悬浮，而是沉底。 ②物体沉在液体的底部，物体浸没在液体中，根据阿基米德原理得， F''浮＝ρ液gV排＝ρ液gV， 1.5N＝ρ液×10N/kg×2×10﹣4m3， 则液体的密度ρ液＝0.75×103kg/m3＝0.75g/cm3。 故答案为：（1）2；2×10﹣4；（2）液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；（3）2.4；（4）①沉底；②0.75。 30．如图探究“浮力大小与什么因素有关”的实验中，由于实验前没有测小烧杯的重力就直接将物体浸入水中，当物体浸入一半的体积时，测出烧杯和排开液体的重力如图③，再将物体浸没入水中，再次测得烧杯和水总重如图⑤．则 （1）图①②④说明浮力大小与　物体排开液体的体积　有关。 （2）圆柱体密度为　2×103　kg/m3，小烧杯重　0.5　N。 （3）分析实验数据，可能会使圆柱体的密度偏大的原因是　C　。（填序号） A．物体浸没后触底了 B．物体浸没后深度改变了 C．物体还没有完全浸没就读数 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）根据阿基米德原理知，图中②一半浸没，排开水的体积小，拍开水的重力小，浮力小，图中④全部浸没，排开水的体积大，排开水的重力大，浮力大，故可以得出浮力大小与物体排开液体的体积有关； （2）根据当物体浸入一半的体积时，测出烧杯和排开液体的重力为G1＝1.5N，再将物体浸没入水中，再次测得烧杯和水总重为G2＝2.5N， 所以一半浸没时排开水的重力为： G排1＝G2﹣G1＝2.5N﹣1.5N＝1N； 所以当物体全部浸没时的排开水的重力： G排＝2G排1＝2×1N＝2N， 所以小桶的重力： G桶＝G2﹣G排＝2.5N﹣2N＝0.5N； 根据阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液gV排＝2N知， 物体的体积： V＝V排2×10﹣4m3； 根据G＝mg得物体的质量： m0.4kg； 圆柱体的密度： ρ2×103kg/m3； （3）A、物体浸没后触底了，弹簧测力计的示数减小，根据F浮＝G﹣F知，浮力增大，根据F浮＝ρ液gV排知，排开水的体积增大，物体的体积偏大，根据ρ知密度偏小，故A不符合题意； B、物体浸没后深度改变了，浮力不变，根据F浮＝ρ液gV排知，排开水的体积不变，物体的体积不变，根据ρ知密度不变，故B不符合题意； C．物体还没有完全浸没就读数，弹簧测力计的示数偏大，根据F浮＝G﹣F知，浮力偏小，根据F浮＝ρ液gV排知，排开水的体积偏小，物体的体积偏小，根据ρ知密度偏大，故C符合题意。 故答案为：（1）物体排开液体的体积；（2）2×103；0.5； （3）C。 七．探究浮力大小与浸没深度的关系（共5小题） 31．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想： ①可能跟物体浸入液体的深度有关； ②可能跟物体的重力有关； ③可能跟物体的体积有关； ④可能跟物体浸入液体的体积有关； ⑤可能跟液体的密度有关。 为了验证上述猜想，李明做了如图所示的实验：他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中： （1）铁块从位置1﹣2﹣3的过程中，弹簧测力计的示数 　变小　，说明铁块受到的浮力 　变大　；从位置3﹣4的过程中，弹簧测力计的示数 　不变　，说明铁块受到的浮力 　不变　。（填“变大”、“变小”或“不变”） （2）通过这一实验可以验证上述猜想 　④　是正确的，猜想 　①　是不正确的（填上面猜想的序号）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）铁块从位置1→2→3的过程，浸入液体中的体积变大，测力计的示数变小，说明铁块受到的浮力变大； 铁块从位置3→4的过程，铁块完全浸没，测力计的示数不变，说明铁块受到的浮力不变； （2）由（1）可知，浮力大小与浸入液体中的体积有关，浸没在液体中的物体，浮力大小与浸入液体中的深度无关，由此可知，猜想④是正确的，猜想①是错误的。 故答案为：（1）变小；变大；不变；不变；（2）④；①。 32．如图甲所示为探究“浮力大小与物体浸入水中深度的关系”的实验装置。先在弹簧测力计的下端挂一个金属圆柱体，测出金属圆柱体的重力，然后让圆柱体缓慢地浸入水中，记录从圆柱体底面刚接触水面开始，到完全浸没水中（未接触容器底部），不同深度h时弹簧测力计的示数，得到弹簧测力计示数F示和圆柱体受的浮力F浮随h变化的图象如图乙所示。 （1）其中圆柱体受的浮力F浮随h变化的图象是图乙中的　②　（选填“①”或“②”）； （2）从图乙中可以得出：浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体体积　有关　，浸没在液体中的物体受到浮力大小与浸没的深度　无关　。（均选填“有关”或“无关”） （3）从图乙可求得金属圆柱的质量为　0.27　kg，体积为　10﹣4　m3，密度为　2.7×103　kg/m3。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）当圆柱体从开始浸入水中到完全浸入水中的过程中，圆柱体排开水的体积在逐渐变大，水的密度不变，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知浮力是变大的； 而当圆柱体浸没以后，再向水中下沉的时候，圆柱体排开水的体积不再发生变化，所以浮力是不变的； 由此可知在整个过程中，圆柱体受到的浮力先变大、后不变，故选②； （2）由（1）及图象分析知，圆柱体排开水的体积在逐渐变大，测力计示数变小，浮力变大，可知浮力大小与物体排开液体体积有关； 当圆柱体全部浸入水中后，深度变化，测力计的示数不变，可知浸没在液体中的物体受到浮力大小与浸没的深度无关； （3）由图乙可知，圆柱体的重力为2.7N，圆柱体的质量m金0.27kg； 当圆柱体全部浸入水中后，圆柱体受到的浮力为1N； 由F浮＝ρ水gV排可得，金属圆柱体的体积： V＝V排10﹣4m3， 金属圆柱的密度： ρ金2.7×103kg/m3。 故答案为： （1）②； （2）有关；无关； （3）0.27；10﹣4；2.7×103。 33．在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，班级的“物理小博士”为同学们做了如图所示的一系列实验，实验中的铜块与铝块体积相同。 （1）比较①③④三次实验是为了探究浮力的大小与　排开液体体积　有关。 （2）分析①　④⑤　实验数据（填序号），可知浮力的大小与物体浸入液体内的深度无关。 （3）比较①　④⑦　实验（填序号），可探究浮力的大小与液体密度的有关。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）图③和图④中液体密度相同，区别是物体排开液体的体积不同，可以用来比较浮力的大小与排开液体的体积的关系，由图①和图③可知，图中③铜块的浮力F1＝9N﹣8.5N＝0.5N；由图①和图④可知，图④中铜块的浮力F2＝9N﹣8N＝1N； 通过比较①③④三次实验数据可知，物体排开液体的体积不同，浮力的大小不同，所以比较①③④三次实验是为了探究浮力的大小与排开液体的体积有关。 （2）探究浮力的大小与物体浸入液体内的深度的关系，应控制液体密度、排开液体的体积相同，改变浸没深度，则④⑤符合； 由图①和图④可知，图④中铜块的浮力F2＝9N﹣8N＝1N；由图①和图⑤可知，图⑤中铜块的浮力F3＝9N﹣8N＝1N；则探究结果是：浮力的大小与浸没深度无关。 （3）探究浮力的大小与液体密度的关系，应控制排开液体的体积相同，浸没深度相同，改变液体的密度， 则④⑦符合； 由图①和图④可知，图④中铜块的浮力F2＝9N﹣8N＝1N；由图①和图⑦可知，图⑦中铜块的浮力F4＝9N﹣7.8N＝1.2N；则探究结果是：浮力的大小与液体的密度有关。 故答案为：（1）排开液体体积；（2）④⑤；（3）④⑦。 34．如图所示，为了探究浮力的大小，某同学将一个挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水 中，分别记下圆柱体下表面所处的深度h、弹簧测力计相应的示数F，并将实验数据记录在下表中。 次数 1 2 3 4 5 6 h/cm 0 4 8 10 12 16 F/N 6.75 5.75 4.75 4.25 4.25 2.00 （1）如图是第2次实验的情景，请问此时金属块所受浮力的大小为　1　N； （2）分析表中第4次和第5次实验数据，说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小与深度　无关　（选填“有关”或“无关”）； （3）第6次实验中，金属块所受浮力大小为　2.50　N，金属块的密度为　2.7×103　kg/m3。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）根据第1次实验可得出物体的重力为6.75N，第2次实验中F拉＝5.75N，则物体所受的浮力F浮＝G﹣F拉＝6.75N﹣5.75N＝1N； （2）分析表中第4次和第5次实验数据可以看出，物体深度增加，浮力不再变化，说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小与深度无关； （3）第4次实验中，物体已完全浸没，故到第6次实验时，其浮力不再增加，仍为6.75N﹣4.25N＝2.50N； 物体浸没时，F浮′＝ρ水gV排， 物体的体积V＝V排， 物体密度：ρρ水1×103kg/m3＝2.7×103kg/m3。 故答案为：（1）1；（2）无关；（3）2.50；2.7×103。 35．在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。（g＝10N/kg）求： （1）分析图象可知，圆柱体重力是　12　N； （2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是　8　N； （3）圆柱体的体积是　8×10﹣4　m3； （4）圆柱体的密度是　1.5　g/cm3； （5）分析图象BC段，可得结论：物体浸没液体之前，浸入液体的深度越深，受到的浮力越　大　（选填“大”或“小”）； （6）分析图象CD段，可得结论　物体浸没到液体中后，浮力大小不变或者说物体浸没到液体中后，物体所受的浮力与物体浸入的深度无关　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由图象可知，当h＝0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G＝F拉＝12N。 （2）从h＝7cm开始，弹簧测力计示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，对圆柱体受力分析， 根据平衡关系可知，F浮＝G﹣F拉＝12N﹣4N＝8N （3）由阿基米德原理F浮＝ρ液V排g得 8×10﹣4m3 V物＝V排＝8×10﹣4m3 （4）物体的质量m 1.5g/cm3 （5）分析图象BC段，物体在液体中的深度逐渐增加，测力计读数在减小，说明物体在慢慢浸入水中，V排在逐渐增大，物体受到的浮力也在逐渐增大。 （6）分析图象CD段，深度在增加，而测力计的读数不变，说明物体全部浸没水中，V排不变，浮力不变。 故答案为： （1）12； （2）8； （3）8×10﹣4； （4）1.5； （5）大； （6）物体浸没到液体中后，浮力大小不变或者说物体浸没到液体中后，物体所受的浮力与物体浸入的深度无关。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$