专题28 浮沉条件应用-2025-2026学年浙教版科学八年级上册尖子生培优点对点突破

专题28 浮沉条件应用 典题导航： 题型一：物体状态与浮沉条件 题型二：浮力与密度计 题型三：浮力与浮力称 题型四：浮力与潜艇 题型五：浮力与其他设备 一、物体状态与浮沉条件 1．（2025八上·宁波月考）如图所示，水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的圆柱形容器，容器内水面高度相同。若甲容器内只有水；乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上；丙容器中有一个空心小球静止时悬浮在水中。则下列四种说法正确的是（　　） A．如果向乙容器中加盐水，木块静止时受到的浮力变大 B．三个容器对桌面压强一样大 C．如果将小球分成大小两块，小球仍悬浮在水中 D．丙容器中的水对容器底部压强最大 【答案】B 【解析】 A.木块漂浮在乙容器中，向乙容器中加入盐水后，液体密度增大，木块将上浮一些，但木块静止后仍然漂浮在液面上，所以木块受到的浮力仍等于木块的重力不变，故A错误； B.在甲容器中，甲容器对于桌面的压力F甲=G水+G杯-------①； 在乙容器中，由于木块漂浮，所以F浮木=G木=G排， 则乙容器对桌面的压力F乙=G水'+G木+G杯=G水'+G排+G杯， 因为G水'+G排=G水，所以F乙=G水'+G排+G杯=G水+G杯-------②； 在丙容器中，由于小球悬浮，所以F浮球=G球=G排'， 则丙容器对桌面的压力F丙=G水″+G球+G杯=G水″+G排'+G杯， 因为G水″+G排'=G水，所以F丙=G水″+G排'+G杯=G水+G杯-------③； 所以F甲=F乙=F丙，因为容器的底面积相同，由，可知三个容器对桌面压强一样大，故B正确； C.空心小球悬浮，分开后可能是实心的，就会下沉，故C错误； D.三个容器水面高度相同，根据p=ρgh可知水对容器底的压强相等，故D错误。 故选B。 2．有两个完全相同的杯子，装有相同质量的水，用密度为ρ0的相同质量的某种材料制成甲、乙两物体，甲物体中空，乙物体为实心，且甲物体的体积为乙的3倍，分别放入杯中，稳定时，甲物体悬浮，乙物体沉底，情形如图所示。则(　　) A．此材料的密度为水密度的2倍 B．乙对杯子底的压力与其自身重力的比值为2：3 C．放甲物体的杯子内水面较高，对桌面的压力较大 D．若将甲沿图中虚线切去很小一块，甲剩余部分仍悬浮 【答案】B 【解析】 A.甲的体积为乙体积的3倍，则V甲=3V乙，根据F浮=ρ液gV排，用、乙受到的浮力分别为：F甲=ρ水gV甲=ρ水g3V乙，F乙=ρ水gV乙，乙为实心小球，体积为V乙，密度为ρ0，且甲乙两物体质量相同，则甲乙两的重力为：G甲=G乙=m乙g=ρ0gV乙，因为甲物体处于漂浮状态，则其浮力大小等于重力，F甲=G甲，则3ρ水gV乙=ρ0gV乙，解答ρ0=3ρ水，故A错误； B.乙对杯子底的压力：F压=G乙-F乙=ρ0gV乙-ρ水gV乙=3ρ水gV乙-ρ水gV乙=2ρ水gV乙，乙的重力为：G乙=ρ0gV乙=3ρ水gV乙，则，故B正确； C.两杯子完全相同，装有相同质量的水，则水的体积相同，又因为甲的体积比乙大，且甲乙都浸没于水中，所以甲物体的杯子内水面较高；因为两个杯子相同，水的质量相同，甲乙的质量相同，则，两杯对桌面的压力相同，故C错误； D.由图可知，切去的是实心部分，切去的体积为ΔV， 切去的部分重：ΔG=Δmg=ρ0ΔVg， 甲剩余部分的重力为：G甲'=G甲-ΔG=ρ0V乙g-ρ0ΔVg=ρ0（V-ΔV）g， 剩余部分的体积：V甲''=V甲-ΔV=3V乙-ΔV， 剩余部分受到的浮力，F甲'=ρ水gV甲'=ρ水（3V乙-ΔV）， 比较重力和浮力，G甲'＜F甲'， 甲剩余部分受到的合力向上，会上浮，根据阿基米德原理，其排开水的体积会减小，直到其受到的浮力等于重力时，处于平衡状态，处于漂浮状态，故D错误。 故选B。 3．一个大物块甲先后两次分别在小物块乙和小物块丙的作用下，其上表面恰好与水面相平，其中甲、乙之间用轻质细绳连接，如图所示。下列说法中，不正确的是(　　) A．两种情况下，大物块甲所受浮力大小相等 B．绳的拉力与小物块丙的重力大小相等 C．小物块乙的密度比水小 D．小物块乙的质量比小物块丙大 【答案】C 【解析】 两种情况下，大物块甲都浸没在水中，排开水的体积相同，所以所受浮力相等，故A正确； 左边大物块甲受到的浮力 右边大物块甲受到的浮力 大物块甲受到的浮力相同，所以 故B正确； 只有小物块乙的密度大于水的密度，小物块乙才能下沉，才能给大物块甲向下的拉力，故C错误； 把甲和乙看作整体，甲和乙的整体受到的浮力等于甲的重力加乙的重力；同理，把甲和丙看作整体，甲和丙整体受到的浮力等于甲的重力加丙的重力；但是甲和乙整体排开水的体积大，所以甲和乙整体受到的浮力大于甲和丙整体受到的浮力，所以乙的重力大于丙的重力，即乙的质量大于丙的质量，故D正确。 故选C。 4．三个完全相同的烧杯，分别装有相同体积的甲、乙、丙三种不同液体，将烧杯放在同一个水槽中，静止时如图所示。则下列说法正确的是(　　) A．三个烧杯所受浮力相等 B．乙液体的密度最小 C．丙液体的密度比水小 D．三种液体的密度相等 【答案】C 【解析】 A、由图可知 由 可知，烧杯所受的浮力 ，故A错误； BCD、根据 可知：烧杯与液体的总重力 由于烧杯相同，所以三种液体的重力关系 由G=mg可知，液体的质量关系由于三种液体的体积相同，由 可得，；丙进行受力分析可知 由 = mg和 可得：；因烧杯有一定厚度，且丙液体液面与水面相平，则右边烧杯排开水的总体积等于烧杯自身浸入的体积加上丙液体的体积，即 所以①式可写为 因为>，所以g< g，则 所以>故 C正确，B、D错误。 故答案为：C。 5．（2025·温州模拟）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，在海水中形成一个类似悬崖的突变水层。如图所示，潜艇在水下航行时，突然从高密度水层进入低密度水层，潜艇会出现迅速下沉的危险情况，危及潜艇安全。下列相关说法正确的是 A．潜艇进入低密度水层时，其所受重力突然变大 B．潜艇进入低密度水层进行自救时，需快速向水舱中补水 C．潜艇进入低密度水层进行自救时，需快速将水舱中的水排出 D．潜艇进入低密度水层进行自救时，其所受浮力一直变大 【答案】C 【解析】 A、潜艇进入低密度水层时，其自身的质量不变，根据G=mg，重力不会突然变大，故该选项错误。 B、潜艇进入低密度水层时，浮力变小，重力大于浮力，潜艇会下沉。若快速向水舱中补水，会使潜艇的重力进一步增大，下沉更快，不利于自救，故该选项错误。 C、潜艇进入低密度水层时，浮力变小，重力大于浮力，潜艇会下沉。快速将水舱中的水排出，可减小潜艇的重力，当重力小于浮力时，潜艇可上浮，从而实现自救，故该选项正确。 D、潜艇进入低密度水层进行自救时，在排水过程中，潜艇排开海水的体积不变，但海水密度不变（低密度水层密度不变），根据 ，浮力不变，当重力减小到小于浮力时，潜艇上浮，此时浮力还是等于重力（上浮过程中浮力不变），故该选项错误。 故答案为：C。 6．现将一杯子和木块(不吸水，密度为以两种方式放入同一容器中(容器内水的质量保持不变)。如图所示，图甲杯子开口向上，浮在水面上。图乙杯子倒扣(里面充满水)，木块紧贴杯底，一起悬浮在水中。两种情况下(　　) A．木块所受浮力的大小相同 B．杯子所受浮力的大小相同 C．容器内水的深度相同 D．木块对杯子底部力的大小相同 【答案】C 【解析】 A.图乙中木块全部浸入水中，而图甲中木块没有浸入水中，故图乙中木块所受浮力更大； B.图甲杯子所受的浮力大于杯子的重力，图乙杯子所受浮力小于杯子的重力； C.图甲中杯子和木块漂浮，浮力等于总重力，图乙中杯子和木块悬浮，浮力等于总重力，因此两图中的浮力相等，由可知，排开水的体积相同，则容器内水的深度相同； D.图甲中木块对杯底的压力等于木块的重力，图乙中木块对杯子底部的压力等于浮力减重力，故木块对杯子底部力的大小不同。 故正确答案为：C 7．4个边长均为L 的相同的立方体木块，用胶水(胶水质量不计)粘在一起放入水中，露出水面的高度为L2，如图所示。当胶水溶于水后，木块散开，这时出现（　　） A．a、b 露出水面的高度为L/2，c、d 露出水面的高度为0 B．a、b露出水面的高度为L/2，c、d 沉入水底 C．a、b、c、d 露出水面的高度都为 D．a、b、c、d露出水面的高度都为L4 【答案】D 【解析】 把4个木块看作一个整体，当它们粘在一起时，露出水面的体积为总体积的 ，当木块散开后，由于木块的密度不变，故每个木块露出水面的体积仍为各自体积的 ，即露出水面的高度为L/4，故D正确。 故答案为：D。 8．（2025九下·义乌月考）在三支相同的平底试管内装入等量铁砂，然后分别放入装有甲，乙，丙三种不同液体的相同烧杯里，其静止状态如图所示，此时三个烧杯中的液面相平，则下列说法中正确的是（　　） A．三种液体对试管的浮力大小关系是 B．三种液体的重力大小关系是 C．三种液体对烧杯底部的压强大小关系是 D．三支试管底部所受液体压强大小关系是 【答案】D 【解析】 A、由于装入等量铁砂的相同的平底试管在三种液体中都漂浮，所以试管受到的浮力 F甲=F乙=F丙=G 故A错误； B、由图可知：排开的液体体积 V排甲＞V排乙＞V排丙 而 F甲=F乙=F丙 则根据F浮=ρ水V排g可知 ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 烧杯相同，液面相同，根据图示可知：三种液体的体积 V甲＜V乙＜V丙 根据 G=mg=ρVg 可知 G甲＜G乙＜G丙 故B错误； C、由图可知：放入试管后液面等高 ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 根据p=ρgh可得：烧杯底部所受压强 p甲＜p乙＜p丙 故C错误； D、物体受到的浮力等于物体上下表面受到液体的压力差，而上表面受到的压力为0，所以 F浮=F下表面-F上表面=F下表面 由于受到的浮力相等，所以下表面受到的压力相等，即 F甲'=F乙'=F丙' 由p=可得 p甲'=p乙'=p丙' 故D正确。 故答案为：D。 9．（2025九下·萧山模拟）如图所示，甲、乙两个完全相同的容器中装有体积相等的不同液体，静置在水平桌面上，将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中，静止时两容器中的液面保持相平。下列说法正确的是 （　　） A．甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等 B．物体A 受到的浮力大于物体B 受到的浮力 C．甲容器中液体密度小于乙容器中液体的密度 D．甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力 【答案】B 【解析】 ACD.实心物体A、B由同种材料制作，则密度相等，根据图片可知，A漂浮，则A的密度小于甲液体的密度；B悬浮，则B的密度等于乙液体的密度，所以甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度。静止时液面等高，根据液体压强公式p=ρgh可知，甲容器底部所受液体压强大于乙容器底部所受液体压强。容器粗细均匀，故甲容器和液体总重大于乙容器的，甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力，故ACD错误； B.根据题意可知，甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体，将实心物体A、B分别放入两容器中，静止时液面等高，则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和，由图可知，A处于漂浮状态，A排开液体的体积小于物体的体积，B处于悬浮状态，B排开液体的体积等于物体的体积，所以A的体积大于B的体积，实心物体A、B由同种材料制作，则密度相等，根据m=ρV得到A的质量大于B的质量，根据G=mg可知，A的重力大于B的重力； 由图可知，A处于漂浮状态，A受到的浮力等于其重力，A的密度小于甲液体的密度；B处于悬浮状态，B受到的浮力等于其重力，B的密度等于乙液体的密度；因为A的重力大于B的重力，所以A受的浮力大于B受到的浮力，故B正确； 故选B。 二、浮力与密度计 10．（2025八上·宁波月考）在“自制密度计”的综合实践活动中，小科按照教材的要求制作了简易密度计.为了给密度计标上刻度，他进行了如下操作：a.将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm2；b.将其放入密度 植物油中，用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3；c.接着他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3，将整个饮料吸管均匀标上刻度：针对他的实验步骤，下列说法正确的是（　　） A．小科制作的密度计，刻度 0.9应该在 B 点 B．若所测的盐水的实际密度为 1.1g/cm3，则实际液面处在此密度计 B 点的上方 C．若所测的酒精的实际密度为 0.8g/cm3，则实际液面处在此密度计对应刻度线的下方 D．在实验步骤 c 中，小科这样均匀标示刻度是正确的 【答案】B 【解析】 A.因为植物油的密度小于水的密度，浸在水中、植物油中时，V排水＜V排油， 所以密度计放在植物油中，液面的位置在植物油密度值刻度线的上方，即刻度0.9应该在A点，故A错误； B.密度计的刻度由上至下的特点是上疏下密，所以所测的盐水的实际密度为 1.1g/cm3 ，则实际液面处在此密度计 B 点的上方，故B正确； C.密度计的刻度由上至下的特点是上疏下密，所以所测的酒精的实际密度为 0.8g/cm3 ，则实际液面处在此密度计 0.8g/cm3刻度线的上方，故C错误； D.因为V=Sh，F浮=G物，即：ρ液gV排=ρ液gSh浸=G物=mg， 所以， 则密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比， 所以密度计刻度不均匀，即小明这样均匀标示刻度不对，故D错误。 故选B。 11．某实验小组的同学自制简易“浸没式液体密度计”：①将实心小球悬挂在弹簧测力计下方，示数如图甲所示；②将小球浸没在水中，弹簧测力计的示数如图乙所示；③将小球浸没在某未知液体中，弹簧测力计的示数如图丙所示。已知 g取 10 N/ kg，则下列判断中，正确的是(　　) ①该小球的密度为 ②该小球的密度为 ③未知液体的密度为 ④该密度计的最大量程为 A．②③ B．①② C．①④ D．③④ 【答案】D 【解析】 由图甲可知，小球的重力G=5N，则小球的质量 0.5kg，由图乙可知，弹簧测力计的示数 根据称重法可知，小球在水中受到的浮力 由于小球处于浸没状态，则根据 可 得，小球 的 体 积 小球的密度 故①②错误； 由图丙可知，弹簧测力计的示数 根据称重法可知，小球在液体中受到的浮力 由于小球处于浸没状态，则根据 可得，液体的密度 故③正确； 当弹簧测力计的示数为0时，所测的液体密度最大，则小球在密度最大的液体中受到的浮力5 N，则 根据 可得，液体的最大密度 故④正确。 则正确的是③④。 故选D。 12．（2025八上·宁波期末）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。求： （1）金属块的体积为　 　（用题中给定的物理量符号表示）； （2）若，，，求金属块的密度　 　。 【答案】（1） （2） 【解析】 （1）由图乙和图丙可知圆筒（含细沙）和金属块处于漂浮状态。从乙到丙，圆筒（含细沙）和金属块的总重力不变，则它们所受总浮力不变，由F浮=ρ液gV排可知它们排开水的体积不变，则后来注入水的体积： V注=S容h注=4Sh1， 假设MN到容器底的高度为H，结合图甲情形有： V金+4SH+4Sh1=4SH+（4S-S）（h2+h1）， 则金属块的体积：V金=3Sh2-Sh1； （2）在图丙中，圆筒（含细沙）和金属块处于漂浮状态， 根据F浮=G和F浮=G排=m排g=ρ液gV排可得， 金属块的质量：m金=Δm排=ρ水ΔV排=ρ水（Sh1+Sh2+3Sh2-Sh1）=4ρ水Sh2， 若h1=0.07m，h2=0.03m，ρ水=1.0×103kg/m3， 根据公式可知，金属块的密度。 （1）由图甲可知，圆筒浸入水中的深度为h，圆筒的横截面积为S，长方体容器的底面积为4S，由图丙可知，金属块用细线挂在圆筒下方，放入水中静止后，体积的变化量为ΔV=S容h2 即ΔV筒+V金=S容h2 即S（h1+h2）+V金=4Sh2 所以金属块的体积为V金=3Sh2-Sh1 （2）原来圆筒处于漂浮，浮力等于重力，即G筒=F浮=ρ水gSh① 将金属块和圆筒看成整体，处于漂浮状态，浮力等于重力，即G筒+G金=F浮总=ρ水g[S（h+h1+h2）+V金]② ②-①得到G金=4ρ水gSh2 则金属块的密度 13．（2025八上·镇海区期末）小科利用一根圆柱体吸管制作一个简易密度计，他用石蜡将下端封闭，并放入适量的细沙，它的长度为20cm，外直径为2cm，总质量为7g。 （1）这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，液体的密度越大，它露出液面部分的长度　 　(选填“越长”、“越短”或“不变”)。 （2）如图甲当把该简易密度计放入某液体中时，浸入液体中的长度为2cm，则该液体的密度为　 　g/ ml(精确到0.1)。 （3）小科通过正确计算，在吸管上标出对应的刻度线，便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙四种刻度的标示合理的是　 　。 (填字母) 【答案】（1）越长 （2）1.1 （3）C 【解析】 （1）吸管始终漂浮在液面上，则它受到的浮力始终等于受到的重力，则受到的浮力大小不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液体的密度越大，则排开液体的体积越小，即露出液面的体积越大，也就是它露出液面部分的长度越长。 （2）吸管排开液体的体积V=Sh=3.14×（）2×0.02m=6.28×10-6m3； 那么液体密度为：。 （3）根据（1）中分析，吸管受到的浮力保持不变， 根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排=ρ液gSh排可知，液体的密度与浸入液体的深度成反比； 即吸管上的刻度值越往下数值越大； 当液体密度变化量相同时，越靠下密度值越大，那么相邻刻度之间的距离越来越小。 故选C。 14．（2024八上·瑞安期中）小安看到课本上有一种测量血液密度的方法：在不同密度的硫酸铜溶液中滴入一滴血液，若观察到血滴悬浮，即能得知该血液的密度（如图甲）。于是，他以此为原理设计了一款“球式密度计”，空心小球重0.1牛，体积10厘米3（如图乙），往当中注入不同体积的填充液体可以让小球在不同密度的液体里实现悬浮，从而测出该液体的密度。已知填充液体的密度为2.0×103kg/m3，不计阀门自身质量和厚度。 （1）血液悬浮在硫酸铜溶液中时，两者密度的大小关系是：ρ血液　 　ρ硫酸铜溶液； （2）如图丙，注有一定体积填充液体的小球在一未知液体中刚好悬浮，若最终测得未知液体的密度为1.2×103千克/米3，求： ①此时小球受到的浮力大小　 　； ②小球中注入的填充液体的体积　 　。 【答案】（1）= （2）0.12N；1cm3 【解析】 （1）血液悬浮在硫酸铜溶液中时，由沉浮条件可知，两者密度的大小相等，所以两者密度的大小关系 ρ血液=ρ硫酸铜溶液 （2）注有一定体积填充液体的小球在一未知液体中刚好悬浮，小球排开液体的体积等于小球的体积，由阿基米德原理可知，小球受到的浮力 小球在未知液体中刚好悬浮，则小球受到的浮力等于小球的重力，空心小球重0.1牛，则小球中注入的填充液体的重力 则小球中注入的填充液体的体积 （1）血液悬浮在硫酸铜溶液中时，由沉浮条件可知，两者密度的大小相等，所以两者密度的大小关系 ρ血液=ρ硫酸铜溶液 （2）[1]注有一定体积填充液体的小球在一未知液体中刚好悬浮，小球排开液体的体积等于小球的体积，由阿基米德原理可知，小球受到的浮力 [2]小球在未知液体中刚好悬浮，则小球受到的浮力等于小球的重力，空心小球重0.1牛，则小球中注入的填充液体的重力 则小球中注入的填充液体的体积 15．小陈制作了一个简易密度计。制作时，小陈先将适量铁砂倒入平底试管的底部，再将装置置于水中使其处于竖直漂浮状态，用笔在试管上标记此时水面位置O1，取出试管，量出试管露出液面的距离L1。接着将装置静置于酒精 中，标记此时液面位置O2，量出试管露出液面的距离L2。再将装置静置于未知液体A 中，标记此时液面位置O3，量出试管露出液面的距离L3。重复此操作，在试管上分别确定密度值 0. 8 g/cm3、0. 9 g/cm3、1. 0 g/cm3、1.1g /cm3的位置并标上密度值。 （1）密度计在不同液体中漂浮时受到的浮力大小　 　(填“相等”或“不相等”)。 （2）实验中测得 且 =1.6 cm，则未知液体 A 的密度为　 　g/cm3。 （3）管壁上标注的刻度值中，0.8 g/cm3 与0.9 g/cm3间的距离　 　(填“大于”“小于”或“等于”)1.0 g/cm3与1.1g /cm3间的距离，O3位置在1.1g /cm3的位置　 　(填“上方”或“下方”)。 （4）若增加倒入试管中铁砂的质量，则制作的密度计精确程度将　 　(填“变高”“变低”或“不变”)。 【答案】（1）相等 （2）1.25 （3）大于；下方 （4）变高 【解析】 （1）密度计在不同液体中漂浮时受到的浮力大小等于自身重力，所以密度计受到的浮力大小相等； （2）根据阿基米德原理可得F浮=ρ液gV排=ρ液gS（L-L露），代入数据可得1.0×103kg/m3×S×（L-L1）=0.8×103kg/m3×S×（L-L2）=ρ液×S×（L-L3）------①， L1-L2=2cm------②， L3-L1=1.6cm------③， 联立可得：ρ液=1.25×103kg/m3=1.25g/cm3； （3）因为密度计是漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力，则F浮水=F浮液=G，即ρ水gSH=ρ液gSh=G，整理可得：； ρ水和H不变，h和ρ液是反比例函数，所以刻度分布不均匀，相邻两刻度值之间的距离不相等，且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大，密度变大时h液变化越小； 管壁上标注的刻度值中，0.8g/cm3与0.9g/cm3间的距离大于1.0g/cm3与1.1g/cm3间的距离，O3位置在1.1g/cm3的位置下方； （4）若增加塞入吸管中铁沙的质量，密度计放入某液体中时，密度计竖直浸入液体的深度变大，O1位置会上升，密度计上两条刻度线之间的距离也会变大，测量结果更准确。 16．小华在喝完口服液后，想通过实验测出空瓶材质的密度，但是他只找到了量筒，于是进行了如下实验操作： 如图甲，在量筒中注入适量的水，读出量筒的示数 如图乙，将空瓶放入水中，空瓶漂浮在水面上，读出量筒的示数 80 mL； 如图丙，将空瓶压至水下，空瓶被量筒中的水注满后沉底，读出量筒的示数V3。 （1）空瓶漂浮时浮力　 　重力，沉底后浮力　 　重力。(均填“>”“<”或“=”) （2）　 　，空瓶材质所占的体积为　 　mL。 （3）空瓶材质的密度为　 　 kg/m3。(水的密度 【答案】（1）=；< （2）74；4 （3）2.5×103 【解析】 （1）空瓶漂浮时浮力等于重力，沉底后浮力小于重力。 （2）由图知量筒的分度值为1mL，则V3=74mL，空瓶材质所占的体积为V=V3-V1=74mL-70mL=4mL。 （3）根据甲、乙可知瓶子漂浮时排开水的体积V排=V2-V1=80mL-70mL=10mL=10cm3， 空瓶的重力G=F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×10×10-6m3=0.1N， 空瓶的质量， 根据密度公式可知空瓶材质的密度。 17．（2025九下·衢州模拟）小科利用浮力相关知识设计制作了一个液体密度测量仪，初始状态如图甲所示。 （1）为了使塑料杯能稳定地漂浮在水面上，他在杯底内外各放一块薄磁铁，放置薄磁铁时其磁极可以是下列的____。 A．B．C．D． （2）向塑料杯中加水至 V0处，溢水杯中的水溢出到圆柱形容器中，如图乙所示。根据已学知识可知塑料杯中水的重力　 　(填“大于”“小于”或“等于”)圆柱形容器中收集到水的重力。 （3）小科在图乙圆柱形容器水面处标上1g/cm3。然后将不同密度的液体依次注入塑料杯中，确保每次注入液体的　 　相同，在圆柱形容器内的水面位置标记不同的密度值。 （4）小科通过计算发现待测液体的密度与圆柱形容器中收集到水的高度成正比，利用这一特点在圆柱形容器上完善刻度，在实际测量中发现误差较大。提高测量仪精确程度的方法除了更换横截面积更小的圆柱形容器外，还有　 　(写出1种即可)。 【答案】（1）B；C （2）等于 （3）体积 （4）把溢水杯中的水更换成酒精(或密度更小的液体；或增大塑料杯中倒入待测液体的体积V0) 【解析】 （1）根据图片可知，A、D中两个叠放的磁体接触面上为同名磁极，二者相互排斥，无法保持稳定，故A、D不合题意； B、C中两个叠放的磁体接触面为异名磁极，二者相互吸引，可以保持稳定，故B、C符合题意。 故选BC。 （2）根据乙图可知，塑料杯漂浮在水面上，则它受到的浮力等于重力，即F浮力=G； 根据阿基米德原理可知，圆柱形容器内收集水的重力等于塑料杯受到的浮力，即F浮力=G排； 那么G=G排。 即塑料杯中水的重力等于圆柱形容器中收集到水的重力。 （3）小科在图乙圆柱形容器水面处标上1g/cm3。然后将不同密度的液体依次注入塑料杯中，确保每次注入液体的体积相同，在圆柱形容器内的水面位置标记不同的密度值。 （4） 提高测量仪精确程度的方法 ： ①把溢水杯中的水更换成酒精，由于酒精的密度小，那么相同情况下会排出体积更多的酒精，使圆柱体容器内液面变化更大； ②增大塑料杯中倒入待测液体的体积V0，此时塑料杯的重力增大，那么会排出更多的水，使圆柱形容器内的液面变化更大。 18．（2025八上·临海期末）学校开展了制作简易密度计的实践活动。使用的材料有：粗细均匀长约30cm的塑料吸管、橡皮泥、细铁丝。在吸管下端绕上适量细铁丝，用橡皮泥封住管口并使底部平整，用电子天平测出简易密度计的质量。将它们放入足够深的水中，当竖直漂浮时，在吸管上标出水面的位置，并测出该位置到吸管下端的距离，即浸入深度H，如图甲所示。实验数据和现象如下表。 编号 ① ② ③ ④ ⑤ 密度计的质量m/g 25 20 15 12 8 浸入深度 H/cm 触底 26.7 20.0 16 倾倒 （1）⑤号密度计放入水中后不能竖直漂浮，可采用的改进方法有　 　。 （2）通过计算后，在吸管上标出对应的刻度值，图乙中标示合理的是　 　。 （3）①②③④四支密度计中，一定无法测量酒精密度的是　 　。 （4）用②③两支密度计测量盐水密度，精确度较高的是　 　。 【答案】（1）再缠绕一些细铁丝(或“增加橡皮泥的质量”) （2）C （3）① （4）② 【解析】 （1）⑤号密度计放入水中后不能竖直漂浮，可采用的改进方法有：再缠绕一些细铁丝(或“增加橡皮泥的质量”)； （2）密度计始终漂浮在液面上，则它受到的浮力等于重力，即浮力保持不变。 根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，当液体密度变大时，密度计排开液体的体积变小，即浸入的深度越小， 则密度计上刻度值上小下大。 根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，密度计排开液体的体积与液体密度成反比，则越靠下刻度值越大，而刻度之间的距离越小， 故选C。 （3）密度计的工作原理为物体的漂浮条件，①中密度计触底，不能保持漂浮状态，则①无法测量酒精密度； （4）根据表格可知，当测量盐水的密度时，②浸入深度大于③浸入深度，因此精确度较高的是②。 19．（2024八上·嵊州期中）小红利用一把刻度尺、装有适量水的水槽和两个相同的薄壁圆柱形平底玻璃容器（容器厚度忽略不计）测量一种液体的密度。 （1）向容器中倒入适量的液体，将容器缓慢地放入水槽中，处于竖直漂浮状态，如图甲所示，测出容器下表面到水面的距离为。 （2）从容器中取出一部分液体，放入另一个放在水平桌面上的玻璃容器中，如图乙所示，测量出　 　为。 （3）容器再次处于竖直漂浮状态，如图丙所示，测出容器下表面到水面的距离为。 （4）液体的密度　 　（用表示）。 【答案】容器内液体的深度； 【解析】 （2）从容器中取出一部分液体，放入另一个放在水平桌面上的玻璃容器中，如图乙所示，测量出容器内液体的深度为。 （3）根据图甲，漂浮时物体受到的浮力等于重力，设容器底面积为S，根据阿基米德原理可知此时容器受到的浮力 F浮=ρ水gSh1 根据图丙，容器再次处于竖直漂浮状态，测出容器下表面到水面的距离为h2，此时容器受到的浮力 F浮'=ρ水gSh2 则图乙所示容器内液体的重力为 图乙所示容器内液体的质量为 液体密度 20．（2024八上·宁波开学考）为了测量鹅卵石的密度，小明进行了如下实验： ①将一个塑料杯漂浮在盛满水的溢水杯中，溢水杯的出水口处放置一个圆柱形容器，如图甲。 ②将鹅卵石置于塑料杯中，稳定后测出溢出至圆柱形容器内水的深度为h1=10厘米，如图乙。 ③将鹅卵石从杯中取出并投入到溢水杯中，将容器中的水缓慢倒入溢水杯直至刚好盛满，并测出圆柱形容器中剩余水的深度h2=7.5厘米，如图丙。 （1）鹅卵石的密度ρ石=　 　；（取小数点后一位） （2）为了提高鹅卵石密度的测量精确度，以下方法中可行的有　 　；（可多选） A．更换容积更小的溢水杯　　B．更换横截面积更小的圆柱形容器 C．更换质量更大的塑料杯　　D．用密度更小的液体替换水 （3）小明将该方法用来测量液体密度，并将密度值直接标记在圆柱形容器壁上。具体做法：如图丁，在塑料杯上标记规定体积V0的刻度线，将塑料杯漂浮在盛满水的溢水杯中，将不同密度的液体依次注入塑料杯中至V0的刻度线处，在容器内溢出的水面位置标记不同的密度值。试分析容器壁密度值刻度是否均匀并简要说明理由：　 　。 【答案】1.3g/cm3；BD；由知道，体积V一定，则液体密度越大，质量越大；将液体注入塑料杯中时，塑料杯受到的浮力增加溢出水的体积V=Sh则有圆柱形容器中液体的高度ρ水、S、V0一定，h与ρ液成正比，故刻度均匀。 【解析】 （1）由图甲、乙知道，鹅卵石质量等于排开水的质量，即 由图丙知道，鹅卵石的体积为 故鹅卵石的密度 （2）A、 由知道，ρ水一定，浮力一定时，V排不变，与溢水杯的容积无关，故A不符合题意； B、V排一定时，横截面积越小的圆柱形容器，柱形容器内水的深度就越大，h1和h2测得越准，故B符合题意； C、实验过程中，塑料杯一直在溢水杯中漂浮，塑料杯的质量并不影响测量结果，故C不符合题意； D、由知道，F浮一定，ρ液越小时，V排越大，溢出到圆柱形容器中的液体体积越大，测得h1和h2的值越大，测量越精确，故D符合题意。 故答案为：BD。 三、浮力与浮力称 21．（2024八上·吴兴期中）科学课上同学们利用装有水的透明大筒、截取底部的塑料瓶、50g钩码4个、金属块、刻度尺、记号笔等器材设计了一个“浮力秤”（如图） Ⅰ、将装有金属块的去底塑料瓶头朝下放入大筒内，使其漂浮，用记号笔将质量的刻度标在瓶壁上，具体做法为：①标定“0g”刻度：将瓶漂浮在透明大简的水里，用记号笔在瓶外壁上画出此时水面的位置，即为“0g”刻度，②标定“50g”刻度：在①操作后，往瓶内加入50g钩码一个，用记号笔在瓶外壁上画出此时水面的位置，即为“50g”刻度。③依次类推：标定“100g”、“150g”、“200g”等刻度。 Ⅱ、用刻度尺量出每条刻度线到瓶底的距离（例如：图中“0g”刻度线到瓶底的距离为10.40cm），记在表格中。 实验序号 刻度线 刻度线到瓶底的距离/cm 1 0g 10.40 2 50g 8.70 3 100g 7.01 4 150g 5.29 5 200g 3.60 Ⅲ。为了进一步完善作品，同学们制定了如下的评价量表： 评价指标 优秀 良好 待改进 指标一 有刻度线且均匀（1.7±0.05cm都属于正常误差） 有刻度线但不均匀 没有刻度线 指标二 每隔1cm的两条刻度线代表的质量差值小于20g 每隔1cm的两条刻度线代表的质量差值在20g到50g之间 每隔1cm的两条刻度线代表的质量差值大于50g 回答以下问题： （1）“浮力秤”中金属块的作用是　 　； （2）根据评价量表，小灵组的浮力秤在“指标一”中应被评为　 　（选填“优秀”、“良好”或“待改进”），理由是　 　； （3）根据表中实验序号1和2中的数据估算塑料瓶的底面积；（写出计算过程，结果保留一位小数） （4）小灵组的浮力秤在“指标二”中被评为良好，想要达到优秀，你的改进建议是：　 　。 【答案】（1）使浮力秤能保持竖直漂浮 （2）优秀；每相邻的两条刻度线间隔相等的长度 （3）对比实验1和2的数据可知，两次“浮力秤”的总重力变化量为 浮力的变化量为，由于“浮力秤”始终漂浮，所以，即 得 塑料瓶底面积为 （4）换用横截面积更小、更长的瓶子或换用密度更小、更长的瓶子 【解析】 （1）“浮力秤”中金属块可以降低“浮力秤”的重心，使浮力秤能保持竖直漂浮。 （2）由表格数据可知，每相邻的两条刻度线间隔相等的长度，因此在“指标一”中应被评为优秀。 （4）根据题意，若要达到优秀，需要增加两条刻度线代表的质量差值，即增加高度，因此可以换用横截面积更小、更长的瓶子或换用密度更小、更长的瓶子。 （1）“浮力秤”中金属块可以降低“浮力秤”的重心，使浮力秤能保持竖直漂浮。 （2）[1][2]由表格数据可知，每相邻的两条刻度线间隔相等的长度，因此在“指标一”中应被评为优秀。 （3）对比实验1和2的数据可知，两次“浮力秤”的总重力变化量为 浮力的变化量为，由于“浮力秤”始终漂浮，所以，即 得 塑料瓶底面积为 （4）根据题意，若要达到优秀，需要增加两条刻度线代表的质量差值，即增加高度，因此可以换用横截面积更小、更长的瓶子或换用密度更小、更长的瓶子。 22．（2024八上·瑞安期中）项目学习小组利用学到的浮力知识制作了一个浮力秤。 【产品设计】 选取250毫升的塑料瓶（瓶身为圆柱体），剪掉瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖处系一块质量适当的小石块，使塑料瓶能倒置在水槽里，如下图所示。老师认为在瓶盖口系一块质量适当的小石块的好处是　 　； 【标注刻度】 ①标定“0”刻度：不放物体时，待浮力秤静止时，液面所对应瓶子的位置标记为“0”刻度。 ②标定最大刻度：已知塑料瓶的体积为250mL，塑料瓶和石块的总重为1N。每次测量时，向塑料瓶中加入待测液体的体积均为200毫升，请计算该浮力秤能测液体的最大密度值。　 　（请写出计算过程） ③标定剩余的刻度。 【产品改进】 在展示过程中，发现该浮力秤的称量范围过小。为了增大称量范围，经小组讨论总结出两种方法：A。换用密度更大的液体； B.减小石块的质量。请从中选择一种方法，简要阐述该方法具有可行性的理由。　 　 【答案】使塑料瓶能竖直倒立于水槽中；；见解析 【解析】 【产品设计】 在瓶盖口系一块质量适当的小石块，降低了塑料瓶的重心，这样能使塑料瓶能竖直倒置在水槽里。 【标注刻度】 当V排=250mL时，浮力称受到的最大浮力 此时，所测液体的最大重力 最大质量 故所测液体的最大密度值 【产品改进】 选A：当浮力秤排开液体的最大体积不变，换用密度更大的液体时，浮力称受到的最大浮力变大，由可知，加入的液体质量变大，加入的液体体积不变时，所测液体最大密度也变大，可增大称量范围； 选B：减小小石块的质量，塑料瓶和石块的总重减小，由可知，最大浮力不变时，G液变大，加入液体的质量变大，加入的液体体积不变时，所测液体最大密度也变大，能增大称量范围。 23．（2024·龙港模拟）某学习小组自制“浮力秤”，用来称量物体的质量，如图甲所示。它是由浮体和外筒构成的，浮体包括小筒和秤盘。已知小筒的质量为50g，筒内装入100g的细砂，底面积为 可浸入水中的最大深度为20cm，秤盘的质量为10g，外筒是足够高的透明大筒，容器壁厚度可忽略不计。 （1）小筒内装入细沙的作用是　 　。 （2）小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是多少? （3）下表是“浮力秤”模型评价量表，请选择任意一个指标进行评价，并说明理由。 “浮力秤”模型评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 刻度均匀 刻度不均匀 没有刻度 指标二 最大量程超过500克 最大量程在300-500克 最大量程小于300克 【答案】（1）使小筒能竖直漂浮在水面。 （2）此时 F 浮=G 总=（100+50+10）×10 -3kg×10N/kg=1.6N； 浮力秤没有称物体时浸入水中的体积：V排 = = = 1.6 × 10 −4m3； 小筒浸入水中的深度：h = = = 0.08m=8cm 即零刻度距小筒底部的距离为 8cm （3）选指标一：指标一为优秀。 当放上质量为 m 的物体时，有 G 秤总+G 物＝F 浮＝ρ水 gV 排。 即：m 总 g+m 物 g＝ρ水 gSh 则：m 物＝ρ水 Sh﹣m 总，故物体的质量与浸入的深度成正比，所以浮 力秤的刻度是均匀。 选指标二：指标二为待改进。 浮力秤放物体后排开水的最大体积：V 排＝V 小筒＝Sh＝20cm2×20cm＝400cm3＝4×10-4m3，此 时浮力秤受到浮力为：F 浮＝ρ水 gV 排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3＝4N， 称量的物体最大重力：G 物＝F 浮-G 秤总＝4N-1.6N=2.4N ， m 物=2.4N/10N/kg=0.24kg=240g<300g 24．（2024八下·义乌开学考）小明制作了一个可测量物体质量的装置，如图甲所示小筒与大筒均为圆柱形容器．小筒和托盘的总质量为200g，小筒底面积50cm2，高12cm，大筒中装有适量的水，托盘上不放物体时，在小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均为“0”，将小筒竖直压入水中，当水面距小筒底10cm时，在小筒和大筒上与水面相平位置的刻度均为最大测量值，小筒和大筒的分度值相同。把被测物体放入托盘中，读出小筒或大筒上与水面相平位置对应的刻度值，即为被测物体的质量。 （1）该装置所能测量物体的最大质量为　 　g； （2）小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线间的距离　 　（选填“大”或“小”）； （3）他想利用此装置测算出石块的密度，操作如下，如图乙所示，将石块放入托盘中，读出大筒上的示数为m1；如图丙所示，将此石块沉入水中，读出大筒上的示数为m2，该石块密度的表达式为ρ石=　 　（水的密度用ρ水表示） 【答案】（1）300 （2）大 （3） 【解析】 （1）当水面距小筒底10cm时，则V排=S小h=50cm2×10cm=500cm3=5×10-4m3， 则F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N。 由于小筒和托盘处于漂浮，则G总=F浮=5N； 所以； 则测量物体的最大质量m大=m总-m小=500g-200g=300g； （2）由于托盘上不放物体时，在小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均为“0”，当托盘上放物体时，则小筒再浸入水的体积为V浸=S小h小； 大筒中水面上升后增加的体积V排=S大h大； 由于S小＜S大，则：h小＞h大， 即：小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线间的距离大； （3）根据该装置可知石块质量为m1；将此石块沉入水中，读出大筒上的示数为是石块排开的水的质量m2， 则石块的体积为：； 则石块的密度：。 25．（2024八上·温州期中）测量一颗黄豆的质量（大约在0.1g~1g之间），实验室天平的最小刻度是0.2g。科学项目化小组想到利用浮力相关知识制作一个浮力秤。经过讨论确定了以下设计要求： ①测量量程：1g ②最小刻度：0.1g ③能稳定竖直放置在水中使用 ④材料简单，使用方便 【设计方案】 选择材料：烧杯、水、小托盘、剪刀、橡皮泥、铁钉、刻度尺、记号笔、双面胶、质量为1g的小铁块、吸管（规格A：较细的普通饮料吸管；规格B：较粗的奶茶吸管）。 【制作步骤】 ①选择轻质的塑料吸管，剪取笔直的20cm一段，上端贴上纸质小托盘； ②在吸管下端插入铁钉，用橡皮泥塞紧吸管与铁钉缝隙进行固定和密封； ③烧杯中倒入水，将制作完成的吸管下端放入水中，让吸管漂浮在水面上，水面与吸管相交处标记0刻度； ④对吸管标定刻度，划分刻度。 【实施计划】制作浮力秤实物装置。 【检验作品】用自制的浮力秤测量一粒黄豆的质量，并将测量结果与黄豆真实质量进行比较，分析误差。 【改进完善】改进方案，提高测量精确度。 【发布成果】根据原型测试和改进的结果，进行批量制造。 请回答以下问题： （1）制作步骤②中吸管中插入铁钉的好处是　 　。 （2）该浮力秤从下到上刻度变化是　 　（填“由小变大”或“由大变小”）。 （3）浮力秤的刻度　 　（填“均匀”或“不均匀”）。 （4）为提高浮力秤的精确度，小组提出的以下改进措施中可行的是___________（填字母，可多选）。 A．用直径更小的吸管 B．增大吸管中铁钉的质量 C．烧杯中换用密度更小的液体 D．换用更大的烧杯 【答案】（1）使吸管可以竖直漂浮在水中 （2）由大变小 （3）均匀 （4）A；C 【解析】 （1）普通的吸管在水面上处于躺平状态，而步骤②中吸管中插入铁钉，可以使吸管的重心降低，使吸管可以竖直漂浮在水中。 （2）浮力秤在水面上漂浮时，受到的浮力等于重力。由阿基米德原理可知，吸管浸入水的深度增大，则V排越大，那么它所受浮力越大，即物体的重力越大，即该浮力秤从下到上刻度变化是由大变小。 （3）在浮力秤中放入被测物体后再次漂浮时，增大的浮力等于增大的重力即增大的浮力等于被测物体的重力， 故； ； 解得：； 因为S，ρ液为定值，所以h与m物成正比， 即该浮力秤质量的制度是均匀的。 （4）A．根据V排=Sh可知，横截面积越小，浸入的深度越大，可以标注的刻度线越多，分度值越小，所以用直径更小的吸管可以提高浮力秤的精确度，故A符合题意； B．增大吸管中铁钉的质量，则浮力秤的浮力增大，浮力秤浸入的深度增大，但是在上面放上不同质量的物体时，浸入深度的变化值不变，所以不能提高浮力秤的精确度，故B不符合题意； C．根据可知，ρ液越小，V排越大，吸管浸入的深度越大，可以标注的刻度线越多，分度值越小，所以烧杯中换用密度更小的液体可以提高浮力秤的精确度，故C符合题意； D．浮力秤竖直漂浮于水中，称量同一物体时其受到的浮力一定，根据，换用更大的烧杯，不会影响浸入的深度，不能提高浮力秤的精确度，故D不符合题意。 故选AC。 （1）步骤②中吸管中插入铁钉，可以使吸管的重心降低，使吸管可以竖直漂浮在水中。 （2）漂浮时是浮力等于重力，当物体质量越大，所受浮力越大。由可知，当ρ液，g一定时，所受浮力越大，V排越大，即吸管浸入水的深度增大，该浮力秤从下到上刻度变化是由小变大。 （3）设被测物体的质量为m物，吸管的面积为S，在浮力秤中放入被测物体后，吸管浸入的深度增加值为h，浮秤再次漂浮时，增大的浮力等于增大的重力即增大的浮力等于被测物体的重力，故 因为S，ρ液为定值，所以h与m物成正比，即该浮力秤质量的制度是均匀的。 （4）A．浮力秤竖直漂浮于水中，称量同一物体时其受到的浮力一定，根据可知V排一定，根据V排=Sh可知横截面积越小，浸入的深度越大，可以标注的刻度线越多，分度值越小，所以用直径更小的吸管可以提高浮力秤的精确度，故A符合题意； B．浮力秤竖直漂浮于水中，增大吸管中铁钉的质量，则浮力秤的浮力增大，浮力秤浸入的深度增大，但是在上面放上不同质量的物体时，浸入深度的变化值不变，所以不能提高浮力秤的精确度，故B不符合题意； C．浮力秤竖直漂浮于水中，称量同一物体时其受到的浮力一定，根据可知ρ液越小，V排越大，吸管浸入的深度越大，可以标注的刻度线越多，分度值越小，所以烧杯中换用密度更小的液体可以提高浮力秤的精确度，故C符合题意； D．浮力秤竖直漂浮于水中，称量同一物体时其受到的浮力一定，根据，换用更大的烧杯，不会影响浸入的深度，不能提高浮力秤的精确度，故D不符合题意。 故选AC。 26．（2024八上·温州期中）科学小组进行“制作浮力秤”的项目化学习，利用装有水的透明大筒、剪去底部，瓶身为圆柱形的塑料瓶、4个50g钩码、金属块、刻度尺、记号笔等器材设计并制作了一个“浮力秤”（如图所示）。 Ⅰ、制作过程如下：将装有配重金属块的去底塑料瓶头朝下放入大筒内，使其始终竖直漂浮在水面上，用记号笔将对应质量的刻度标在瓶壁上。具体做法为：①标定“0g”刻度：使塑料瓶漂浮在透明大筒的水里，用记号笔在瓶外壁上画出此时水面的位置，即为“0g”刻度。②标定“50g”刻度：在①操作后，往瓶内加入50g钩码一个，用记号笔在瓶外壁上画出此时水面的位置，即为“50g”刻度。③依次类推：标定“100g”“150g”“200g”等刻度。 Ⅱ、记录数据如下：用刻度尺量出每条刻度线到瓶底的距离（例如：图中“0g”刻度线到瓶底的距离为9.80cm），记在表格中。 实验序号 刻度线 刻度线到瓶底的距离（cm） 1 0g 9.80 2 50g 7.80 3 100g 5.79 4 150g 3.81 5 200g 1.80 Ⅲ、为了进一步完善作品，同学们制定了如下的评价量表： 自制“浮力秤”评价量表（部分） 评价指标 优秀 良好 待改进 指标一：精度 每隔1cm的两条刻度线代表的质量差值小于20g 每隔1cm的两条刻度线代表的质量差值在20g到50g之间 每隔1cm的两条刻度线代表的质量差值大于50g 指标二：量程 最大可测量300g以上的不规则形状物体 最大可以测量200-300g的规则形状的物体 最大可以测量200g以内的规则形状的物体 …… 请回答以下问题： （1）该浮力秤利用的原理是：物体漂浮时，　 　； （2）根据表中实验序号1和2中的数据估算塑料瓶的底面积；（写出计算过程，结果保留一位小数） （3）科学小组的浮力秤在“指标一”中被评为良好，若要达到优秀，且量程不变，你的改进建议是　 　。 【答案】（1）浮力等于重力或F浮=G物或F浮=G （2）25.0cm2 （3）换用横截面积更小、更长的瓶子或换用密度更小、更长的瓶子 【解析】 （1） 该浮力秤利用的原理是： 该浮力秤漂浮时，浮力等于重力。 （2）根据实验1和2可知， 两次“浮力秤”的总重力变化量为； 由于“浮力秤”始终漂浮，则它受到浮力的变化量等于重力的变化量， 即， 。 103kg/m3×10N/kg×S×（0.098m-0.078m）=0.5N； 解得： （3）根据题意，若要达到优秀，需要增加两条刻度线代表的质量差值，即增加高度，因此可以换用横截面积更小、更长的瓶子或换用密度更小、更长的瓶子。 （1）根据物体的浮尘条件可知，该浮力秤漂浮时，浮力等于重力。 （2）对比实验1和2的数据可知，两次“浮力秤”的总重力变化量为 浮力的变化量为，由于“浮力秤”始终漂浮，所以，即 得，塑料瓶底面积 （3）根据题意，若要达到优秀，需要增加两条刻度线代表的质量差值，即增加高度，因此可以换用横截面积更小、更长的瓶子或换用密度更小、更长的瓶子。 27．（2024八上·金东期中）某学习小组自制“浮力秤”，用来称量物体的质量，如图甲所示。它是由浮体和外筒构成的，浮体包括小筒和秤盘。已知小筒的质量为50g，筒内装入100g的细砂，底面积为，可浸入水中的最大深度为20cm，秤盘的质量为10g，外筒是足够高的透明大筒，容器壁厚度可忽略不计。 （1）小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是多少？ （2）如下表是“浮力秤”模型评价量表，请任选一个指标对“浮力秤”模型进行评价，并通过计算说明理由。 “浮力秤”模型评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 刻度均匀 刻度不均匀 没有刻度 指标二 最大量程超过500克 最大量程在300—500克 最大量程小于300克 【答案】（1）解：浮力秤的总重力： 即零刻度距小筒底部的距离为8cm （2）解：选指标一：指标一为优秀 即：则： 故物体的质量与浸入的深度成正比，所以浮力秤的刻度是均匀 【解析】 （2）选指标一：指标一为优秀，由于浮力秤漂浮，则G秤总+G物=F浮=ρ水gV排，即m总g+m物g=ρ水gSh 则m物=ρ水Sh-m总，故物体的质量与浸入的深度成正比，所以浮力秤的刻度是均匀； 或者选指标二：指标二为待改进， 浮力秤排开液体的体积为：， 称量的物体最大重力：G物=F浮-G秤总=4N-1.6N=2.4N， 由G=mg得物体的质量为：。 四、浮力与潜艇 28．（2024八上·兰溪期中）考古人员在南海海域意外地发现了一艘已经沉睡了年，却至今仍未腐烂的古沉船。图甲为整体打捞的情形。沉船打捞常用“浮筒打捞法”。首先把浮筒灌满水，沉入水底，拴在沉船两侧，然后再将筒内的水用高压气体压出，沉船便可以浮起来。“南海一号”被顶出水面后，将放置在广东海上丝绸之路博物馆特别设置的“水晶宫”内。 （1）将筒内的水用高压气体压出的过程中，浸没在水中的浮筒的浮力　 　（填“变大” “变小”或“不变”），浮筒的重力　 　（填“变大” “变小”或“不变”）； （2）用“浮筒打捞法” 打捞沉船的原理，相当于图乙中　 　（选填“向外拉” 或“向内推”）注射器。 【答案】（1）不变；变小 （2）向内推 【解析】 （1）浮筒绑在沉船两侧时使整体体积增大，总的浮力增大，排出浮筒中的水，浮筒的重力减小，当浮力大于重力时，沉船就会浮上来。将筒内的水用高压气体压出的过程中，根据可知，浮筒的体积不变，浸没在水中的浮筒的浮力不变，浮筒的重力减小，浮力大于重力，使物体上浮。 （2）用“浮筒打捞法”打捞沉船的原理，相当于图乙中向内推注射器，使试管中的气压增大，排出注射器内的水，使重力减小，物体上浮。 29．〔设计背景〕我国设计的蛟龙号潜艇最大下潜深度可达7062m，某项目小组的同学希望能像我国潜艇设计师一样设计出一艘属于自己的潜艇。 〔产品设计〕项目小组的同学利用硬质塑料瓶制作潜艇，塑料瓶厚度不计，生活舱与水舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，移动注射器活塞可以实现潜艇的浮沉，模型如图甲所示。 自制潜艇评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水，且生活舱较大 　 生活舱和水舱没有独____立分开 浮沉情况 潜艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜艇能下潜、上浮、悬浮、漂浮，但较困难 潜艇不能实现下潜、上浮、漂浮 〔检验产品〕如表所示为该小组制定的评价量表： （1）为实验潜艇的上浮，项目小组同学的操作是　 　，从而排出水舱内的水，实现上浮。 （2）请在表格中填入“合格”的评价内容。 （3）如图乙所示，潜艇完成从B 到A 上浮的过程，其浮力变化情况是　 　。 （4）已知该小组同学采用的材料总质量为 0.5kg ，体积为 650 cm3，现有100 mL和200 mL两种规格的注射器，请通过计算说明应该选择哪种规格的注射器才能实现在水中悬浮。(g 取 10 N/kg) 【答案】（1）推动活塞，向潜艇内打气 （2）生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水 （3）先不变后变小 （4）解：要使潜艇实现在水中的悬浮，则浮力应等于潜艇的总重力， 该潜艇悬浮时受到的浮力 材料的总质量为0.5kg，则材料的总重力G = 0 . 5 k g × 1 0 N / k g = 5 N ， 因该潜艇材料的总重力小于悬浮时的浮力， 所以需往水舱内注水，则需注入水的重力 需注入水的体积 假设注射器抽出多少气体就有多少体积的水进入水舱， 则注射器的体积应大于或等于 150 mL， 因此应选200 mL 的注射器。​​​​​​​ 30．某学校举行了潜艇制作大赛，如图甲、乙所示为参赛选手的作品，比赛相关信息如下： 〔制作要求〕①生活舱和水舱独立分开；②生活舱体积大于水舱。 〔比赛任务〕①完成从水面下潜到指定位置悬浮；②完成从水底上浮到指定位置悬浮。 〔制作材料〕带盖的饮用水瓶(380 mL)4个、500g配重物、注射器、塑料管、热熔胶、剪刀、刻刀、透明胶等。 （1）A组同学的参赛作品如图甲所示，请根据制作要求分析，该作品　 　(填“符合”或“不符合”)参赛要求。 （2）B组同学的参赛作品如图乙所示，生活舱(可加配重不进水)为2个饮用水瓶，水舱为1个饮用水瓶(均未裁剪)，潜艇自重为100g。在实践中，B组同学发现，即使加入所有配重，无论怎么抽拉注射器，潜艇始终漂浮，无法下沉至水底。请通过计算说明原因。(饮用水瓶厚度不计，塑料软管、热熔胶体积均忽略不计，g 取10 N/ kg) （3）B组同学经过思考，想要通过改变生活舱的体积来对潜艇进行改进，你认为若想要完成比赛，生活舱的体积范围应为　 　(潜艇自重变化忽略不计)。 （4）C组同学选择用一个饮用水瓶制作，其作品及轮廓如图丙所示，在完成任务时，潜艇经过的几个位置如图丁所示(潜艇用图丙中的轮廓图表示)。O点开始向水舱中注水，潜艇开始下沉；A点开始向外排水；B点潜艇顶端恰好到达水 【答案】（1）不符合 （2）解：潜艇浸没在水中时 水舱装满水时水的质量 ×380cm=380g=0.38kg； 根据阿基米德原理可得，其受到的浮力 潜艇的总重力 0.1kg+0.38kg)×10 N/ kg=9.8 N， 比较可知F浮>G总，潜艇无法下沉。 （3）380~600 cm3 （4） 【解析】 （1）制作要求是①生活舱和水舱独立分开：②生活舱体体积大于水舱；由图2可知生活舱体积小于水仓，故甲组同学参赛作品是不符合参赛要求的； （3）如果潜艇自重变化忽略不计，要使潜艇能悬浮或下沉，受到的最大浮力 此时潜艇排开水的体积最大， 此时生活舱的最大体积 如果水舱不装水，潜艇恰好悬浮在水中时受到的浮力 此时潜艇排开水的体积最小， 此时生活舱的最小体积 220 cm3， 而生活舱体积应大于水舱，则生活舱的最小体积为 380 cm3， 则生活舱的体积范围应为 380~600 cm3。 （4） 从A到B过程中，潜水艇还未露出水面，故排开水的体积不变，浮力不变；B点开始露出水面，从B到C过程中排开水的体积变小，浮力变小，由于潜水艇顶部是圆弧形的，若潜水艇匀速露出水面，则排开水的体积减小得会越来越快，直到圆弧部分全部露出水面；从C到D过程则是排开水的体积均匀减小，所以浮力也是均匀减小，D点处于静止，之后浮力不再变化，浮力等于潜水艇自身重力。 如下图所示： 31．某校开展自制潜水器比赛。图甲为某项目小组设计的潜水器模型，其材质为硬质塑料瓶，塑料瓶厚度不计。内部由工作舱和水舱构成，两个舱之间密封不连通，注射器与水舱通过塑料软管相连(软管体积不计)，移动注射器活塞改变水舱中的空气体积从而改变水舱内水量，实现潜水器的沉浮(g取 设计要求：潜水器可以在水中实现上浮、悬浮、下沉三个模式相互切换；为保证潜水器正常工作，应尽可能提高工作舱的体积。 左视图 （1）如图甲所示，要使潜水器下潜，应进行的操作是：　 　。 （2）已知该小组同学采用的材料总质量为0.5kg (潜水器质量)，体积为 800 cm3。他们设计了四种方案的工作舱和水舱的体积比，如下表所示。根据设计要求，最合适的是方案　 　(填数字)。 方案 工作舱体积/cm3 水舱体积/cm3 1 450 350 2 480 320 3 500 300 4 520 280 （3）图乙为潜水器的横截面示意图(左视图)。某次潜水器沉浮测试过程中，潜水器经过的几个位置如图丙。O点开始向水舱内注水，潜水器开始下沉；A点向外排水；B点潜水器顶端恰好到达水面；C点潜水器弧形部分恰好完全露出水面；D点为潜水器最后停在水面的位置(忽略潜水器在 D 点的上下振动)。请在图丁中画出潜水器上浮过程中浮力随上升位置变化的曲线(假设全程潜水器匀速上升) 【答案】（1）向外拉动注射器活塞(合理即可) （2）2 （3） 【解析】 （1）根据物体的浮沉条件可知，为使潜水器下潜，应使潜水器自身的重力大于所受浮力，可通过使水进入水舱的方法，增大潜水器所受重力，故应向外拉动注射器活塞，抽出水舱内的一部分空气，让水进入水舱。 （2）要想实现潜水器下潜，需要使水舱内水的重力加上潜水器自身重力大于潜水器浸没时所受的浮力。 潜水器浸没时所受的浮力为 潜水器自身重力为G= mg=0.5kg×10 N/ kg=5 N， 所以水舱内的水应超过 水舱内的水的体积应超过 300 cm3， 因此 水舱的体积也需要超过300cm3， 根据题目要求，要尽可能提高工作舱的体积，结合表格数据可知，最合适的是方案2。 （3）从A 到B 的过程中，潜水器未露出水面，仍浸没，故排开水的体积不变，浮力不变；B 点潜水器顶端恰好到达水面，从B 到 C 的过程中其排开水的体积变小，浮力变小，由于潜水器顶部是圆弧形的，且潜水器匀速上升，则其排开水的体积减小得越来越快，直到圆弧部分全部露出水面，此过程中浮力减小得越来越快；从C 到 D 的过程中其排开水的体积均匀减小，所以浮力均匀减小，如下图所示： 32．潜艇在水舱内无水时漂浮于海面，可以通过充入适量海水实现潜入海中，某新建造的潜艇质量为 海水密度为 g取10 N/ kg。 （1）工程师对潜艇进行试验，发现水舱内无水的潜艇居然在海水中沉没，最终静止在水平船坞底部，如图甲所示。已知船坞底部对潜艇的支持力为 则潜艇的体积有多大? （2）为了实现水舱内无水时潜艇刚好悬浮在海水中，工程师先将潜艇切割成两段，然后在这两段之间加入增补舱段，如图乙所示，建成的潜艇如图丙所示，已知增补舱段的质量为 则增补舱段的体积有多大? （3）在此基础上，工程师将潜艇内的部分原设备更换为更　 　(填“轻”或“重”)的新设备，即可实现在水舱内无水时潜艇漂浮于海面。 【答案】（1）潜艇受到的重力为 ×107N，潜艇受到的浮力为 由 可得，潜艇的体积为 （2）增补舱受到的重力为 10 N/ kg=4.4×105 N，潜艇悬浮时受到的浮力为 ，增补舱受到的浮力为 由 得，增补舱的体积为 （3）轻 33．（2025八上·黄岩期末）探究小组针对潜水艇的制作，开展项目化学习。 【项目设计】利用硬质塑料瓶制作潜水艇模型，相邻两舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，推拉注射器活塞可以实现潜水器的浮沉，模型如图甲。 【产品检测】 （1）为使潜水艇模型完成从B到A的上浮过程（图乙），小组同学的操作是　 　（填“向外拉动”或“向内推动”）注射器活塞，从而排出水舱内的水，实现上浮； （2）若某潜水艇模型的总体积是，所用材料的总质量是0.5kg。要实现模型下沉，水舱内水量至少达到多少牛？请通过计算说明理由； （3）下表是项目小组制定的评价表： 自制潜水艇评价量表 级别 内容 优秀 合格 待改进 功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水，且生活舱较大 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水 生活舱和水舱未独立分开 浮沉情况 潜水艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜水艇能下潜、上浮、悬浮、漂浮，但较困难 潜水艇不能实现下潜、上浮、漂浮 项目小组对某潜水艇模型测试时发现：注射器活塞推到最左端时，潜水艇模型位于水槽底部。请你根据测试结果，对照量表内容，对“浮沉情况”这一指标级别进行评价　 　。 【答案】（1）向内推动 （2）0.15kg （3）注射器活塞推到最左端时，潜水艇位于水槽底部，此时重力最小，说明不能实现上浮，则该潜水艇的浮沉情况评价级别是待改进。 【解析】 （1）潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉的，因此未实现上浮，应减小自身重力向内推动注射器活塞，从而排出水舱内的水。 （2）潜水艇模型完全浸没后受到的浮力为：，潜水艇模型的重力为：，要实现模型下沉，潜水艇模型受到的浮力至少等于物体的总重力，水舱内水量的重力为：，水舱内水的质量为：。 （3）注射器活塞推到最左端时，潜水艇位于水槽底部，此时重力最小，说明不能实现上浮，则该潜水艇的浮沉情况评价级别是待改进。 （1）潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉的，因此未实现上浮，应减小自身重力向内推动注射器活塞，从而排出水舱内的水。 （2）潜水艇模型完全浸没后受到的浮力为：，潜水艇模型的重力为：，要实现模型下沉，潜水艇模型受到的浮力至少等于物体的总重力，水舱内水量的重力为：，水舱内水的质量为：。 （3）注射器活塞推到最左端时，潜水艇位于水槽底部，此时重力最小，说明不能实现上浮，则该潜水艇的浮沉情况评价级别是待改进。 五、浮力与其他设备 34．如图甲所示为伽利略彩球温度计，观察发现里面的小球在一天中不同时刻所处的位置会发生变化。小东感到好奇，于是进行了研究制作。 〔原理分析〕彩球温度计中的特殊液体的密度会随温度的变化而变化，导致小球浮沉状态发生变化，当小球悬浮时，标记的温度与液体温度相等。 〔项目研究〕小东用a、b、c三个体积不变的小球和特殊液体制成简易温度计，用以研究液体密度与温度的关系。 〔观察记录〕在 时，a、b、c三个小球的浮沉状态如图乙所示。 〔信息处理〕 （1）小球c 对应的温度标记为　 　(填“15℃”“19 ℃”或“23 ℃”)。 （2）液体温度在15~23 ℃范围内，小球b 所受浮力与液体温度关系的图像，正确的是　 　(填字母)。 （3）由实验可得出的结论是　 　。 （4）当环境温度为25 ℃时，请在图乙D中画出三个小球的浮沉状态。 【答案】（1）15 ℃ （2）C （3）液体的密度随温度的升高而减小 （4） 【解析】 （1）图1中环境温度（即液体温度）为15℃，且小球c悬浮，由题知，当小球悬浮时，挂牌温度与液体温度相等，所以小球c对应的温度应标记为15℃； （2）由图可知，液体温度从15℃升高到23℃过程中，b球由漂浮变为悬浮，再下沉，且b球的重力不变，由浮沉条件可知b球的浮力先不变，再减小，故C图符合题意； （3）当液体温度升高时，小球b先漂浮，再悬浮，这一过程中b球的浮力不变，但浸入液体中的体积逐渐增大，由F浮=ρ液gV排可知液体的密度变小；b球由悬浮到沉底过程中，根据浮沉条件可知其受到的浮力减小，但浸没后V排不变，根据F浮=ρ液gV排可知液体的密度变小，所以实验可得出的结论是液体的密度随温度的升高而减小； （4）由（3）可知，液体的密度随温度的升高而减小，且环境温度为23℃时，小球a悬浮，则当环境温度升高为25℃时，液体密度变小，根据F浮=ρ液gV排可知小球a所受浮力变小，浮力小于其重力，所以小球a应沉底，此时b、c两球也是沉底的，如下图所示： 。 35．某基地引入的单柱半潜式养殖网箱的简化模型如图乙所示，图中的中央柱形容器是由足够高的镀锌铁皮(不计铁皮体积和质量)制成的空心圆柱体，可进水或充气，使整个网箱按要求上浮或下沉，网箱与海水相通，是养鱼的空间，并与空心圆柱体固定在一起，网箱的底部悬挂着铸铁块(不与河底接触)，铸铁块相当于“船锚”，起稳定作用。 （1）要使该网箱下沉，需要在气阀处　 　(填“充气”或“抽气”)，其原因是　 　。 （2）已知冬天海水的密度比夏天海水的密度大。请判断：当空心圆柱体未进水、整个网箱漂浮在海面上时，整个网箱露出水面的部分，冬天与夏天比　 　(填“冬天多”“夏天多”或“一样多”)，原因是　 　。 （3）已知制作网箱的材料和铸铁块的总重力为3×105 N，它们能够排开海水的最大体积为，空心圆柱体的横截面积为 2 m2，海水密度按 计算。当进入空心圆柱体内海水的重力为 时，已经浸没在海水中的网箱，它的底部在海面以下多少米处? 【答案】（1）抽气；抽气后，空心圆柱体内部气压减小，水被压入空心圆柱体，使网箱自重增加，当自重大于浮力，网箱就会下沉 （2）冬天多；根据可知，在网箱总重力不变的情况下，冬天海水的密度较大，网箱排开海水的体积较小 （3）解：网箱在海水中漂浮，总浮力等于总重力，设空心圆柱体浸入水中的深度为h， ， 解得：h=15m。 网箱的底部在海面以下的深度等于空心圆柱体浸入水中的深度，为15 m。 36．“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，装置如图甲，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。(g取10 N/ kg) （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 1 min 滴水的质量为 80 g，则 1 刻钟(15 min)滴水的体积为　 　cm3。 （2）分析测算：圆筒形受水壶内部底面积600 cm2，浮箭总重6 N，长方体浮块的底面积300 cm2、高3c m。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：图乙的标尺上每一格表示1 cm，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15 min，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丙所示，依据的物理知识是　 　。 【答案】（1）①；200 （2）6；2 （3） （4）根据p=ρgh，水的深度保持不变，出水口的液体压强不变(合理即可) 【解析】 （1）若先测滴水和烧杯的总质量，倒去水后再测烧杯的质量，由于烧杯内的水倒不干净，会导致测得的烧杯的质量偏大，进而导致测得的滴水的质量偏小，为减小误差，应选①； 测得1m in滴水的质量为80 g，则1 刻钟(15 min) 滴水的质量为 m = 15×80 g =1 200 g，1 刻钟(15 min)滴水的体积为 （2）滴水后，当浮箭刚浮起时，浮箭受到的浮力等于自身的重力，即 则它排开水的体积为 则浮箭浸入水中的深度为 由于此时浮箭刚浮起，则此时受水壶内水面的高度 （3）当浮箭刚浮起时，由(2)知水面的高度为 2cm， 此时受水壶内水的质 量为 ， 3刻钟所滴水的总质量为 由题意和题图乙可知，从浮箭刚浮起到滴水3刻钟，浮箭均处于漂浮状态， 浮箭浸入水中的深度不变， 则滴水3刻钟时受水壶内浮箭下底面处到 受 水 壶 内 部 底 面 的 距 离 则浮箭上升的高度 标尺上每一格表示1 cm，在标尺“开始滴水”标记处往下数5 格标出“←3刻钟”即可。 （4）将滴水壶装置改进成如题图丙所示，在播水壶上方加一个进水管，将水源源不断地补充给播水壶，且播水壶有溢水口，可使播水壶内水的深度不变，由p=ρgh可知，出水口的液体压强不变，这样就可以使滴水间隔时间相同。 37．（2024八上·钱塘期中）在科学课上同学们开展“制作浮沉子”项目化学习活动，与老师讨论并一起制定了评价量表（如下所示）。小明用矿泉水瓶和药剂小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图甲所示），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内，拧紧瓶盖使其密封，用手挤压使矿泉水瓶发生形变“浮沉子”便会下沉（如图乙所示），松手恢复原状后“浮沉子”即上浮。 评价指标 评价等级 优秀 合格 待改进 活动材料 __________ 材料偶宜但不易获取 材料昂贵且不易获取 装置稳定性 保持竖直不会倾倒 保持竖直偶尔会倾倒 经常会倾倒 调试效果 轻轻一按便能下沉 用力一按才能下沉 用力一按也不能下沉 （1）评价量表中“________”应该填写的内容是　 　； （2）阅读材料，分析“浮沉子”能下沉的原因是　 　； （3）小明发现自己的作品在“装置稳定性”中处于“合格”等级如果想达到“优秀”等级请结合浮沉子的工作原理，提出改进的建议是　 　。 【答案】（1）材料便宜且易获取 （2）当挤压瓶子时，瓶子的容积会缩小，使得瓶内气体被压缩，使得瓶内气体压强增大，从而水被压入玻璃瓶，增大了玻璃瓶的重力，当其重力大于浮力时，下沉。 （3）把小药瓶口用橡皮泥封一封，留一小孔 【解析】 （1）参照后面的两个活动材料的特点：“材料便宜但不易获取”、“材料昂贵且不易获取”， 分析可得应填：材料便宜且易获取。 （2）当挤压瓶子时，瓶子的容积会缩小，使得瓶内气体被压缩，使得瓶内气体压强增大，从而水被压入玻璃瓶，增大了玻璃瓶的重力，当其重力大于浮力时，下沉。 （3）小明的作品，“装置稳定性”是保持竖直偶尔会倾倒，“调试效果”是用力一按才能下沉，从这两方 面分析，原因是质量偏小重心偏高，所以改进办法是：把小药瓶口用橡皮泥封一封，留一小孔，这样既增加了质量也可降低重心。 （1）参照后面的两个活动材料的特点：“材料便宜但不易获取”、“材料昂贵且不易获取”， 分析可得应填：材料便宜且易获取。 （2）当挤压瓶子时，瓶子的容积会缩小，使得瓶内气体被压缩，使得瓶内气体压强增大，从而水被压入玻璃瓶，增大了玻璃瓶的重力，当其重力大于浮力时，下沉。 （3）小明的作品，“装置稳定性”是保持竖直偶尔会倾倒，“调试效果”是用力一按才能下沉，从这两方 面分析，原因是质量偏小重心偏高，所以改进办法是：把小药瓶口用橡皮泥封一封，留一小孔，这样既增加了质量也可降低重心。 38．（2024八上·温州期中）北魏时期官方的主要计时工具是秤漏，其装置结构如图所示。当供水系统不断注水时，显示系统中的秤杆指示会发生变化，其中供水系统可以匀速出水。 （1）为了研究秤漏的工作原理，小科进行了项目设计，其项目评价量表设计如表所示。 优秀 合格 待改进 指标一：供水系统 能出水 不能出水 指标二：显时系统 秤杆指示变化精确度高 秤杆指示会发生变化 秤杆指示不发生变化 根据设计要求，将评价量表中指标一的优秀标准补充完整　 　。 （2）小科将供水系统搭建成如图甲的模型进行实验，发现水越流越慢。他查阅资料后总结，出水动力的大小与供水壶的液面和出水管口的高度差hm有关，h液减小所以出水速度减慢。 【方案一】为解决问题，小科提出可以将出水管固定在一个浮标上，如图乙所示。小科用电子秤记录随出水时间变化受水壶的质量变化，表中支持该方案能匀速供水的证据是　 　。 时间/秒 0 10 20 30 40 50 60 电子秤示数/克 7.8 12.4 17 21.6 26.2 30.8 35.4 （3）【方案二】在小科的基础上，小明提出了创新方案，他取一轻质小桶（质量忽略不计），将其放在大水箱中并保持漂浮，浮标也漂浮在大水箱中，内壶位置及液面变化有以下三种情况，正确的是________。 A． B． C． （4）有同学提出，古时不存在轻质小桶，小明的方案应该使用铜制材料作为供水壶。如图丁，将一个质量为m、底面积为S1的铜壶作为供水壶，铜壶的壁很薄，厚度忽略不计，供水开始前在铜壶中装入水的质量为a，当将铜壶放入底面积为S2的外水箱中时，发现铜壶液面与外水箱液面存在高度差h，水的密度为ρ，则高度差h为　 　。（选用字母进行表示） 【答案】（1）能匀速出水 （2）每10s流入受水壶中水的质量都相等 （3）B （4） 【解析】 （1）评价量表中指标一的“待改进”标准是“能出水”，故“优秀”标准是“能匀速出水”。 （2）从表中数据可知：每10s流入受水壶增加的质量都是4.6g，故供水壶匀速供水。 （3）因为作为供水壶的小桶的质量忽略不计，小桶漂浮在水面上排开水的重力和小桶中水的重力相等，故不管是在供水前和供水过程中，小桶内、外水面齐平，故AC不符合题意，B符合题意。 故答案为：B。 （4）铜壶底面积为S1，内装水的质量为a，则水的体积为，铜壶液面与外水箱液面存在高度差h，则铜壶内水面以上部分排开水的体积为，故铜壶排开水的总体积为，故铜壶的浮力为 当供水壶改用质量为m的铜制材料的供水壶时，因为供水壶漂浮在水面上，浮力等于总重力为 由①②知 解得。 （1）评价量表中指标一的“待改进”标准是“能出水”，故“优秀”标准是“能匀速出水”。 （2）从表中数据可知：每10s流入受水壶增加的质量都是4.6g，故供水壶匀速供水。 （3）因为作为供水壶的小桶的质量忽略不计，小桶漂浮在水面上排开水的重力和小桶中水的重力相等，故不管是在供水前和供水过程中，小桶内、外水面齐平，故AC不符合题意，B符合题意。 （4）铜壶底面积为S1，内装水的质量为a，则水的体积为，铜壶液面与外水箱液面存在高度差h，则铜壶内水面以上部分排开水的体积为，故铜壶排开水的总体积为，故铜壶的浮力为 当供水壶改用质量为m的铜制材料的供水壶时，因为供水壶漂浮在水面上，浮力等于总重力为 由①②知 解得 39．（2024八上·杭州期中）某兴趣小组利用假期参观酒厂，了解到白酒酿制和相关工艺流程，并知道了白酒“度数”的含义，于是决定和同学一起通过项目化学习，制作一个基于密度计原理测量白酒度数的仪器。（白酒的“度数”不是质量分数，而是体积分数，例如53°的白酒表示20℃时，100mL 白酒中含有53mL 酒精） （1）如图所示为该项目化学习小组制作的测量白酒“度数”的仪器，制作时发现仪器不能竖直漂浮在液体中，可采用的方法是　 　； （2）已知该仪器的总体积为30cm3，若把它置于70°白酒中依然能漂浮于液面，则它的质量不能大于多少克？附：20℃时白酒“度数”与密度对照表； 白酒的度数/V 38° 53° 62° 65° 70° 密度 g/mL 0.951 0.924 0.905 0.898 0.886 （3）标刻度时，须先将它置于水中，待该仪器稳定后，水面与A处相平，此时A 处应标注的刻度为　 　（选填“0”或“1.0”）， 该仪器的刻度是否均匀　 　。 【答案】（1）增加铅粒质量 （2）因为该仪器漂浮在液面上，所以，当仪器恰好浸没在液体中时，，仪器的质量最大，则有，则该仪器的最大质量为 （3）0；均匀 【解析】 （1）制作时发现仪器不能竖直漂浮在液体中，说明此时配重较小，可以在下端增加铅粒质量。 （3）标刻度时，须先将它置于水中，待该仪器稳定后，水面与A处相平，此时酒精含量为零，所以A处应标注的刻度为零。 该仪器始终漂浮，浮力与重力大小相等，保持不变，根据可知，液体的密度为 该公式为正比例函数，说明液体的密度与排开液体的体积正比，刻线是均匀的。 （1）制作时发现仪器不能竖直漂浮在液体中，说明此时配重较小，可以在下端增加铅粒质量。 （2）因为该仪器漂浮在液面上，所以，当仪器恰好浸没在液体中时，，仪器的质量最大，则有，则该仪器的最大质量为 （3）[1]标刻度时，须先将它置于水中，待该仪器稳定后，水面与A处相平，此时酒精含量为零，所以A处应标注的刻度为零。 [2]该仪器始终漂浮，浮力与重力大小相等，保持不变，根据可知，液体的密度为 该公式为正比例函数，说明液体的密度与排开液体的体积正比，刻线是均匀的。 40．（2024八上·义乌期中）某校在完成项目化研究活动中要求学生设计并优化水面漂浮落叶收集器，小明组设计的落叶收集器如图乙，是由一个剪去底部的塑料瓶、泡沫块以及一个电动抽水泵组装而成。通电启动装置，装在瓶口的水泵将水从塑料瓶中往外泵出，同时瓶外的水会带动水面垃圾不断地从收集口流入瓶内。 （1）若装置（俯视图）的重力作用点在其中心，下列泡沫安装位置的设计中，能保证装置竖直稳定地漂浮在水面上的是　 　（可多选）； （2）为确定收集口与水面的距离，小明通过实践调查发现收集口到水面的距离H与装置收集到的落叶体积有关。通过实验整理收集口到水面的距离H与装置内落叶体积的关系数据如下表： 根据实验数据，判断落叶收集器随着吸入落叶增多所受的浮力变化并说明理由　 　。 装置内落叶体积（立方厘米） 400 800 1200 收集口到水面距离H（厘米） 1.6 1.2 0.8 （3）小明将自己小组制作的收集器放入水中时，收集口与水面相平欲将收集口到水面的距离H调为2cm（如图丙），若收集器带有四个长度为10cm，底面积为4cm2的泡沫块（泡沫块重力和瓶子厚度忽略不计），需要往收集器下方，挂一密度为5g/cm3的金属块的质量为多少克？　 　 【答案】AC；根据实验数据，落叶收集器随着吸入落叶增多，收集口到水面距离H越小，整体（连同收集到的落叶）排开水的体积增大，根据阿基米德原理可知所受的浮力变大。；40g 【解析】 （1）图中AC泡沫安装位置为中心对称，受力更均匀，更加稳定，平衡性更好，B相对于另两个受力不平衡，容易翻，故AC更能保证装置竖直稳定地漂浮在水面上。 （2） 根据实验数据，落叶收集器随着吸入落叶增多，收集口到水面距离H越小，整体（连同收集到的落叶）排开水的体积增大，根据阿基米德原理可知所受的浮力变大。 （3）由图知道，树叶收集器模型的上方有4根浮条，收集器入水口低于水面2厘米时，浮条浸入水中的体积的变化量为 根据阿基米德原理可知收集器受到的浮力变化量为 增加的配重浸没在水中，则增加的向下的拉力等于浮力的变化量，则 则金属块的体积为 金属块的质量为 41．（2024八上·杭州期中）在不打破鸡蛋的前提下，如何有效判断自然状态下保存的未知产出日期的鸡蛋新鲜度？小科进行了探究。 【查阅资料】刚产出的鸡蛋密度相近，冷却后里面内容物收缩，会在蛋的一端形成气室。一般的鸡蛋一端大(称为钝端)、一端小(称为尖端)。蛋壳主要成分是碳酸钙，其表面有很多微小气孔，以便于蛋内外的气体交换，随着时间的增长蛋内水分会通过气孔逐渐排出。 【实验过程】任选自然状态下保存的、大小相近的同一批适龄健康的母鸡于不同日期产出的鸡蛋20枚，将它们轻放在水中，观察静止后状态。 【实验现象】4枚鸡蛋漂浮在水面上，其余16枚鸡蛋沉于水底。 沉于水底鸡蛋的钝端与尖端的连线与水平底面之间有一个夹角，记为θ。16枚鸡蛋的θ大小不一，但尖端基本上比钝端更靠近底面，如图所示是其中3枚鸡蛋在水中静止时的状态。 【思考与分析】鸡蛋的新鲜度会影响它的气室大小、密度大小和θ大小 （1）从实验现象可知：鸡蛋的气室位置在鸡蛋的　 　（填“钝端”或“尖端”）附近。 （2）新鲜程度不同的鸡蛋沉浮是通过改变鸡蛋的　 　来实现的。 （3）θ大小与气室占整个鸡蛋的体积比有关，图中3枚鸡蛋气室占整个鸡蛋的体积比从高到低排序为　 　。由此可以从θ大小初步判断鸡蛋的新鲜度。 （4）漂浮在水面的鸡蛋与沉底的鸡蛋哪种已存放较长时间并说明理由　 　。 【答案】钝端；自身重力；1号、2号、3号；漂浮在水面的鸡蛋存放时间较长；因为新鲜鸡蛋密度大于水所以沉底，存放时间长的鸡蛋内水分通过蛋壳表面气孔排出，使鸡蛋重力减小，而鸡蛋体积不变则密度变小，小于水的密度变为漂浮。（新鲜鸡蛋浮力小于重力所以沉底，存放时间长的鸡蛋内水分通过蛋壳表面气孔排出，使鸡蛋重力减小，鸡蛋体积不变根据阿基米德原理浮力不变，当重力小于浮力时变为漂浮。） 【解析】 （1）鸡蛋的钝端指的是较大的那一端，此端有两层卵壳膜围成的空腔叫气室，胚盘是胚胎发育的部位，里面含有细胞核。所以一般情况下，我们要观察到鸡卵结构中的气室，应该敲开鸡蛋的钝端。 （2）存放时间长的鸡蛋内水分通过蛋壳表面气孔排出，使鸡蛋重力减小，从而改变重力和浮力的关系而实现不同的沉浮状态。所以，鲜程度不同的鸡蛋沉浮是通过改变鸡蛋的自身重力来实现的。 （3）气室的体积越大，重心越低，沉于水底鸡蛋的钝端与尖端的连线与水平底面之间的夹角θ越大，所以图中3枚鸡蛋气室占整个鸡蛋的体积比从高到低排序为1号、2号、3号。 （4）因为新鲜鸡蛋密度大于水所以沉底，存放时间长的鸡蛋内水分通过蛋壳表面气孔排出，使鸡蛋重力减小，而鸡蛋体积不变则密度变小，小于水的密度变为漂浮。 42．（2024八上·杭州月考）小宁的妈妈新买了一盆种有植物的懒人花盆，如图甲所示。好奇的小宁观察后发现，懒人花盆的最外面是一个储水盆，里面有一个栽培盆，栽培盆中有一圆柱体浮子能在光滑的管中自由上下浮动，浮子的顶端可显示水位高低，栽培盆底的陶粒通过渗透与蒸发的原理起到吸水和透气的作用，从而为土壤提供水分。懒人花盆的原理图可简化成图乙（浮子与密度计的作用相同） （1）水位最低时浮子受到的浮力　 　（填“大于”“小于”或“等于”）水位最高时浮子受到的浮力； （2）浮子顶端位于最高水位时，储水盆内水深为h。若储水盆内装着密度大于水的植物营养液，浮子 也位于最高水位，则储水盆内营养液的深度h'　 　h（填“>”“<”或“=”）； （3）为了测量营养液的密度，小宁对懒人花盆进行改进。他把储水盆换成玻璃盆，在浮子上均匀地刻上了刻度。方法如下： 第一步：往玻璃盆内加适量的水，使浮子漂浮在水面上，读出浮子浸入水中的长度，记为L1； 第二步： 　； 第三步：写出计算营养液密度的表达式　 　。 【答案】（1）等于 （2）< （3）把玻璃盆内的水换成营养液，使浮子再次漂 浮在液面上，读出浮子浸入液体中的长度，记为L2； 【解析】 （1）根据题意，无论是在最高水位还是最低水位，浮子始终漂浮，浮力等于其重力，因此水位最低时浮子受到的浮力等于水位最高时浮子受到的浮力。 （2）浮子顶端位于最高水位时，储水盆内水深为h。若储水盆内装着密度大于水的植物营养液，浮子顶端也位于最高水位，根据阿基米德原理，浮力大小等于重力不变，液体的密度变大，浸入的深度变小，露出的长度增大，故最高水位时，营养液的液面较低，储水盆内营养液的深度h'<h。 （3）测量营养液密度的方法：往玻璃盆内加适量的水，使浮子漂浮在水面上，读出浮子浸入水中的长度，记为L1；把玻璃盆内的水换成营养液，使浮子再次漂 浮在液面上，读出浮子浸入液体中的长度，记为L2。两次浮子受到的浮力相等，设浮子的底面积为S，则 解得。 （1）根据题意，无论是在最高水位还是最低水位，浮子始终漂浮，浮力等于其重力，因此水位最低时浮子受到的浮力等于水位最高时浮子受到的浮力。 （2）浮子顶端位于最高水位时，储水盆内水深为h。若储水盆内装着密度大于水的植物营养液，浮子顶端也位于最高水位，根据阿基米德原理，浮力大小等于重力不变，液体的密度变大，浸入的深度变小，露出的长度增大，故最高水位时，营养液的液面较低，储水盆内营养液的深度h'<h。 （3）[1][2]测量营养液密度的方法：往玻璃盆内加适量的水，使浮子漂浮在水面上，读出浮子浸入水中的长度，记为L1；把玻璃盆内的水换成营养液，使浮子再次漂 浮在液面上，读出浮子浸入液体中的长度，记为L2。两次浮子受到的浮力相等，设浮子的底面积为S，则 解得。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题28 浮沉条件应用 典题导航： 题型一：物体状态与浮沉条件 题型二：浮力与密度计 题型三：浮力与浮力称 题型四：浮力与潜艇 题型五：浮力与其他设备 一、物体状态与浮沉条件 1．（2025八上·宁波月考）如图所示，水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的圆柱形容器，容器内水面高度相同。若甲容器内只有水；乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上；丙容器中有一个空心小球静止时悬浮在水中。则下列四种说法正确的是（　　） A．如果向乙容器中加盐水，木块静止时受到的浮力变大 B．三个容器对桌面压强一样大 C．如果将小球分成大小两块，小球仍悬浮在水中 D．丙容器中的水对容器底部压强最大 2．有两个完全相同的杯子，装有相同质量的水，用密度为ρ0的相同质量的某种材料制成甲、乙两物体，甲物体中空，乙物体为实心，且甲物体的体积为乙的3倍，分别放入杯中，稳定时，甲物体悬浮，乙物体沉底，情形如图所示。则(　　) A．此材料的密度为水密度的2倍 B．乙对杯子底的压力与其自身重力的比值为2：3 C．放甲物体的杯子内水面较高，对桌面的压力较大 D．若将甲沿图中虚线切去很小一块，甲剩余部分仍悬浮 3．一个大物块甲先后两次分别在小物块乙和小物块丙的作用下，其上表面恰好与水面相平，其中甲、乙之间用轻质细绳连接，如图所示。下列说法中，不正确的是(　　) A．两种情况下，大物块甲所受浮力大小相等 B．绳的拉力与小物块丙的重力大小相等 C．小物块乙的密度比水小 D．小物块乙的质量比小物块丙大 4．三个完全相同的烧杯，分别装有相同体积的甲、乙、丙三种不同液体，将烧杯放在同一个水槽中，静止时如图所示。则下列说法正确的是(　　) A．三个烧杯所受浮力相等 B．乙液体的密度最小 C．丙液体的密度比水小 D．三种液体的密度相等 5．（2025·温州模拟）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，在海水中形成一个类似悬崖的突变水层。如图所示，潜艇在水下航行时，突然从高密度水层进入低密度水层，潜艇会出现迅速下沉的危险情况，危及潜艇安全。下列相关说法正确的是 A．潜艇进入低密度水层时，其所受重力突然变大 B．潜艇进入低密度水层进行自救时，需快速向水舱中补水 C．潜艇进入低密度水层进行自救时，需快速将水舱中的水排出 D．潜艇进入低密度水层进行自救时，其所受浮力一直变大 6．现将一杯子和木块(不吸水，密度为以两种方式放入同一容器中(容器内水的质量保持不变)。如图所示，图甲杯子开口向上，浮在水面上。图乙杯子倒扣(里面充满水)，木块紧贴杯底，一起悬浮在水中。两种情况下(　　) A．木块所受浮力的大小相同 B．杯子所受浮力的大小相同 C．容器内水的深度相同 D．木块对杯子底部力的大小相同 7．4个边长均为L 的相同的立方体木块，用胶水(胶水质量不计)粘在一起放入水中，露出水面的高度为L2，如图所示。当胶水溶于水后，木块散开，这时出现（　　） A．a、b 露出水面的高度为L/2，c、d 露出水面的高度为0 B．a、b露出水面的高度为L/2，c、d 沉入水底 C．a、b、c、d 露出水面的高度都为 D．a、b、c、d露出水面的高度都为L4 8．（2025九下·义乌月考）在三支相同的平底试管内装入等量铁砂，然后分别放入装有甲，乙，丙三种不同液体的相同烧杯里，其静止状态如图所示，此时三个烧杯中的液面相平，则下列说法中正确的是（　　） A．三种液体对试管的浮力大小关系是 B．三种液体的重力大小关系是 C．三种液体对烧杯底部的压强大小关系是 D．三支试管底部所受液体压强大小关系是 9．（2025九下·萧山模拟）如图所示，甲、乙两个完全相同的容器中装有体积相等的不同液体，静置在水平桌面上，将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中，静止时两容器中的液面保持相平。下列说法正确的是 （　　） A．甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等 B．物体A 受到的浮力大于物体B 受到的浮力 C．甲容器中液体密度小于乙容器中液体的密度 D．甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力 二、浮力与密度计 10．（2025八上·宁波月考）在“自制密度计”的综合实践活动中，小科按照教材的要求制作了简易密度计.为了给密度计标上刻度，他进行了如下操作：a.将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm2；b.将其放入密度 植物油中，用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3；c.接着他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3，将整个饮料吸管均匀标上刻度：针对他的实验步骤，下列说法正确的是（　　） A．小科制作的密度计，刻度 0.9应该在 B 点 B．若所测的盐水的实际密度为 1.1g/cm3，则实际液面处在此密度计 B 点的上方 C．若所测的酒精的实际密度为 0.8g/cm3，则实际液面处在此密度计对应刻度线的下方 D．在实验步骤 c 中，小科这样均匀标示刻度是正确的 11．某实验小组的同学自制简易“浸没式液体密度计”：①将实心小球悬挂在弹簧测力计下方，示数如图甲所示；②将小球浸没在水中，弹簧测力计的示数如图乙所示；③将小球浸没在某未知液体中，弹簧测力计的示数如图丙所示。已知 g取 10 N/ kg，则下列判断中，正确的是(　　) ①该小球的密度为 ②该小球的密度为 ③未知液体的密度为 ④该密度计的最大量程为 A．②③ B．①② C．①④ D．③④ 12．（2025八上·宁波期末）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。求： （1）金属块的体积为　 　（用题中给定的物理量符号表示）； （2）若，，，求金属块的密度　 　。 13．（2025八上·镇海区期末）小科利用一根圆柱体吸管制作一个简易密度计，他用石蜡将下端封闭，并放入适量的细沙，它的长度为20cm，外直径为2cm，总质量为7g。 （1）这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，液体的密度越大，它露出液面部分的长度　 　(选填“越长”、“越短”或“不变”)。 （2）如图甲当把该简易密度计放入某液体中时，浸入液体中的长度为2cm，则该液体的密度为　 　g/ ml(精确到0.1)。 （3）小科通过正确计算，在吸管上标出对应的刻度线，便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙四种刻度的标示合理的是　 　。 (填字母) 14．（2024八上·瑞安期中）小安看到课本上有一种测量血液密度的方法：在不同密度的硫酸铜溶液中滴入一滴血液，若观察到血滴悬浮，即能得知该血液的密度（如图甲）。于是，他以此为原理设计了一款“球式密度计”，空心小球重0.1牛，体积10厘米3（如图乙），往当中注入不同体积的填充液体可以让小球在不同密度的液体里实现悬浮，从而测出该液体的密度。已知填充液体的密度为2.0×103kg/m3，不计阀门自身质量和厚度。 （1）血液悬浮在硫酸铜溶液中时，两者密度的大小关系是：ρ血液　 　ρ硫酸铜溶液； （2）如图丙，注有一定体积填充液体的小球在一未知液体中刚好悬浮，若最终测得未知液体的密度为1.2×103千克/米3，求： ①此时小球受到的浮力大小　 　； ②小球中注入的填充液体的体积　 　。 15．小陈制作了一个简易密度计。制作时，小陈先将适量铁砂倒入平底试管的底部，再将装置置于水中使其处于竖直漂浮状态，用笔在试管上标记此时水面位置O1，取出试管，量出试管露出液面的距离L1。接着将装置静置于酒精 中，标记此时液面位置O2，量出试管露出液面的距离L2。再将装置静置于未知液体A 中，标记此时液面位置O3，量出试管露出液面的距离L3。重复此操作，在试管上分别确定密度值 0. 8 g/cm3、0. 9 g/cm3、1. 0 g/cm3、1.1g /cm3的位置并标上密度值。 （1）密度计在不同液体中漂浮时受到的浮力大小　 　(填“相等”或“不相等”)。 （2）实验中测得 且 =1.6 cm，则未知液体 A 的密度为　 　g/cm3。 （3）管壁上标注的刻度值中，0.8 g/cm3 与0.9 g/cm3间的距离　 　(填“大于”“小于”或“等于”)1.0 g/cm3与1.1g /cm3间的距离，O3位置在1.1g /cm3的位置　 　(填“上方”或“下方”)。 （4）若增加倒入试管中铁砂的质量，则制作的密度计精确程度将　 　(填“变高”“变低”或“不变”)。 16．小华在喝完口服液后，想通过实验测出空瓶材质的密度，但是他只找到了量筒，于是进行了如下实验操作： 如图甲，在量筒中注入适量的水，读出量筒的示数 如图乙，将空瓶放入水中，空瓶漂浮在水面上，读出量筒的示数 80 mL； 如图丙，将空瓶压至水下，空瓶被量筒中的水注满后沉底，读出量筒的示数V3。 （1）空瓶漂浮时浮力　 　重力，沉底后浮力　 　重力。(均填“>”“<”或“=”) （2）　 　，空瓶材质所占的体积为　 　mL。 （3）空瓶材质的密度为　 　 kg/m3。(水的密度 17．（2025九下·衢州模拟）小科利用浮力相关知识设计制作了一个液体密度测量仪，初始状态如图甲所示。 （1）为了使塑料杯能稳定地漂浮在水面上，他在杯底内外各放一块薄磁铁，放置薄磁铁时其磁极可以是下列的____。 A．B．C．D． （2）向塑料杯中加水至 V0处，溢水杯中的水溢出到圆柱形容器中，如图乙所示。根据已学知识可知塑料杯中水的重力　 　(填“大于”“小于”或“等于”)圆柱形容器中收集到水的重力。 （3）小科在图乙圆柱形容器水面处标上1g/cm3。然后将不同密度的液体依次注入塑料杯中，确保每次注入液体的　 　相同，在圆柱形容器内的水面位置标记不同的密度值。 （4）小科通过计算发现待测液体的密度与圆柱形容器中收集到水的高度成正比，利用这一特点在圆柱形容器上完善刻度，在实际测量中发现误差较大。提高测量仪精确程度的方法除了更换横截面积更小的圆柱形容器外，还有　 　(写出1种即可)。 18．（2025八上·临海期末）学校开展了制作简易密度计的实践活动。使用的材料有：粗细均匀长约30cm的塑料吸管、橡皮泥、细铁丝。在吸管下端绕上适量细铁丝，用橡皮泥封住管口并使底部平整，用电子天平测出简易密度计的质量。将它们放入足够深的水中，当竖直漂浮时，在吸管上标出水面的位置，并测出该位置到吸管下端的距离，即浸入深度H，如图甲所示。实验数据和现象如下表。 编号 ① ② ③ ④ ⑤ 密度计的质量m/g 25 20 15 12 8 浸入深度 H/cm 触底 26.7 20.0 16 倾倒 （1）⑤号密度计放入水中后不能竖直漂浮，可采用的改进方法有　 　。 （2）通过计算后，在吸管上标出对应的刻度值，图乙中标示合理的是　 　。 （3）①②③④四支密度计中，一定无法测量酒精密度的是　 　。 （4）用②③两支密度计测量盐水密度，精确度较高的是　 　。 19．（2024八上·嵊州期中）小红利用一把刻度尺、装有适量水的水槽和两个相同的薄壁圆柱形平底玻璃容器（容器厚度忽略不计）测量一种液体的密度。 （1）向容器中倒入适量的液体，将容器缓慢地放入水槽中，处于竖直漂浮状态，如图甲所示，测出容器下表面到水面的距离为。 （2）从容器中取出一部分液体，放入另一个放在水平桌面上的玻璃容器中，如图乙所示，测量出　 　为。 （3）容器再次处于竖直漂浮状态，如图丙所示，测出容器下表面到水面的距离为。 （4）液体的密度　 　（用表示）。 20．（2024八上·宁波开学考）为了测量鹅卵石的密度，小明进行了如下实验： ①将一个塑料杯漂浮在盛满水的溢水杯中，溢水杯的出水口处放置一个圆柱形容器，如图甲。 ②将鹅卵石置于塑料杯中，稳定后测出溢出至圆柱形容器内水的深度为h1=10厘米，如图乙。 ③将鹅卵石从杯中取出并投入到溢水杯中，将容器中的水缓慢倒入溢水杯直至刚好盛满，并测出圆柱形容器中剩余水的深度h2=7.5厘米，如图丙。 （1）鹅卵石的密度ρ石=　 　；（取小数点后一位） （2）为了提高鹅卵石密度的测量精确度，以下方法中可行的有　 　；（可多选） A．更换容积更小的溢水杯　　B．更换横截面积更小的圆柱形容器 C．更换质量更大的塑料杯　　D．用密度更小的液体替换水 （3）小明将该方法用来测量液体密度，并将密度值直接标记在圆柱形容器壁上。具体做法：如图丁，在塑料杯上标记规定体积V0的刻度线，将塑料杯漂浮在盛满水的溢水杯中，将不同密度的液体依次注入塑料杯中至V0的刻度线处，在容器内溢出的水面位置标记不同的密度值。试分析容器壁密度值刻度是否均匀并简要说明理由：　 　。 三、浮力与浮力称 21．（2024八上·吴兴期中）科学课上同学们利用装有水的透明大筒、截取底部的塑料瓶、50g钩码4个、金属块、刻度尺、记号笔等器材设计了一个“浮力秤”（如图） Ⅰ、将装有金属块的去底塑料瓶头朝下放入大筒内，使其漂浮，用记号笔将质量的刻度标在瓶壁上，具体做法为：①标定“0g”刻度：将瓶漂浮在透明大简的水里，用记号笔在瓶外壁上画出此时水面的位置，即为“0g”刻度，②标定“50g”刻度：在①操作后，往瓶内加入50g钩码一个，用记号笔在瓶外壁上画出此时水面的位置，即为“50g”刻度。③依次类推：标定“100g”、“150g”、“200g”等刻度。 Ⅱ、用刻度尺量出每条刻度线到瓶底的距离（例如：图中“0g”刻度线到瓶底的距离为10.40cm），记在表格中。 实验序号 刻度线 刻度线到瓶底的距离/cm 1 0g 10.40 2 50g 8.70 3 100g 7.01 4 150g 5.29 5 200g 3.60 Ⅲ。为了进一步完善作品，同学们制定了如下的评价量表： 评价指标 优秀 良好 待改进 指标一 有刻度线且均匀（1.7±0.05cm都属于正常误差） 有刻度线但不均匀 没有刻度线 指标二 每隔1cm的两条刻度线代表的质量差值小于20g 每隔1cm的两条刻度线代表的质量差值在20g到50g之间 每隔1cm的两条刻度线代表的质量差值大于50g 回答以下问题： （1）“浮力秤”中金属块的作用是　 　； （2）根据评价量表，小灵组的浮力秤在“指标一”中应被评为　 　（选填“优秀”、“良好”或“待改进”），理由是　 　； （3）根据表中实验序号1和2中的数据估算塑料瓶的底面积；（写出计算过程，结果保留一位小数） （4）小灵组的浮力秤在“指标二”中被评为良好，想要达到优秀，你的改进建议是：　 　。 22．（2024八上·瑞安期中）项目学习小组利用学到的浮力知识制作了一个浮力秤。 【产品设计】 选取250毫升的塑料瓶（瓶身为圆柱体），剪掉瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖处系一块质量适当的小石块，使塑料瓶能倒置在水槽里，如下图所示。老师认为在瓶盖口系一块质量适当的小石块的好处是　 　； 【标注刻度】 ①标定“0”刻度：不放物体时，待浮力秤静止时，液面所对应瓶子的位置标记为“0”刻度。 ②标定最大刻度：已知塑料瓶的体积为250mL，塑料瓶和石块的总重为1N。每次测量时，向塑料瓶中加入待测液体的体积均为200毫升，请计算该浮力秤能测液体的最大密度值。　 　（请写出计算过程） ③标定剩余的刻度。 【产品改进】 在展示过程中，发现该浮力秤的称量范围过小。为了增大称量范围，经小组讨论总结出两种方法：A。换用密度更大的液体； B.减小石块的质量。请从中选择一种方法，简要阐述该方法具有可行性的理由。　 　 23．（2024·龙港模拟）某学习小组自制“浮力秤”，用来称量物体的质量，如图甲所示。它是由浮体和外筒构成的，浮体包括小筒和秤盘。已知小筒的质量为50g，筒内装入100g的细砂，底面积为 可浸入水中的最大深度为20cm，秤盘的质量为10g，外筒是足够高的透明大筒，容器壁厚度可忽略不计。 （1）小筒内装入细沙的作用是　 　。 （2）小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是多少? （3）下表是“浮力秤”模型评价量表，请选择任意一个指标进行评价，并说明理由。 “浮力秤”模型评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 刻度均匀 刻度不均匀 没有刻度 指标二 最大量程超过500克 最大量程在300-500克 最大量程小于300克 24．（2024八下·义乌开学考）小明制作了一个可测量物体质量的装置，如图甲所示小筒与大筒均为圆柱形容器．小筒和托盘的总质量为200g，小筒底面积50cm2，高12cm，大筒中装有适量的水，托盘上不放物体时，在小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均为“0”，将小筒竖直压入水中，当水面距小筒底10cm时，在小筒和大筒上与水面相平位置的刻度均为最大测量值，小筒和大筒的分度值相同。把被测物体放入托盘中，读出小筒或大筒上与水面相平位置对应的刻度值，即为被测物体的质量。 （1）该装置所能测量物体的最大质量为　 　g； （2）小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线间的距离　 　（选填“大”或“小”）； （3）他想利用此装置测算出石块的密度，操作如下，如图乙所示，将石块放入托盘中，读出大筒上的示数为m1；如图丙所示，将此石块沉入水中，读出大筒上的示数为m2，该石块密度的表达式为ρ石=　 　（水的密度用ρ水表示） 25．（2024八上·温州期中）测量一颗黄豆的质量（大约在0.1g~1g之间），实验室天平的最小刻度是0.2g。科学项目化小组想到利用浮力相关知识制作一个浮力秤。经过讨论确定了以下设计要求： ①测量量程：1g ②最小刻度：0.1g ③能稳定竖直放置在水中使用 ④材料简单，使用方便 【设计方案】 选择材料：烧杯、水、小托盘、剪刀、橡皮泥、铁钉、刻度尺、记号笔、双面胶、质量为1g的小铁块、吸管（规格A：较细的普通饮料吸管；规格B：较粗的奶茶吸管）。 【制作步骤】 ①选择轻质的塑料吸管，剪取笔直的20cm一段，上端贴上纸质小托盘； ②在吸管下端插入铁钉，用橡皮泥塞紧吸管与铁钉缝隙进行固定和密封； ③烧杯中倒入水，将制作完成的吸管下端放入水中，让吸管漂浮在水面上，水面与吸管相交处标记0刻度； ④对吸管标定刻度，划分刻度。 【实施计划】制作浮力秤实物装置。 【检验作品】用自制的浮力秤测量一粒黄豆的质量，并将测量结果与黄豆真实质量进行比较，分析误差。 【改进完善】改进方案，提高测量精确度。 【发布成果】根据原型测试和改进的结果，进行批量制造。 请回答以下问题： （1）制作步骤②中吸管中插入铁钉的好处是　 　。 （2）该浮力秤从下到上刻度变化是　 　（填“由小变大”或“由大变小”）。 （3）浮力秤的刻度　 　（填“均匀”或“不均匀”）。 （4）为提高浮力秤的精确度，小组提出的以下改进措施中可行的是___________（填字母，可多选）。 A．用直径更小的吸管 B．增大吸管中铁钉的质量 C．烧杯中换用密度更小的液体 D．换用更大的烧杯 26．（2024八上·温州期中）科学小组进行“制作浮力秤”的项目化学习，利用装有水的透明大筒、剪去底部，瓶身为圆柱形的塑料瓶、4个50g钩码、金属块、刻度尺、记号笔等器材设计并制作了一个“浮力秤”（如图所示）。 Ⅰ、制作过程如下：将装有配重金属块的去底塑料瓶头朝下放入大筒内，使其始终竖直漂浮在水面上，用记号笔将对应质量的刻度标在瓶壁上。具体做法为：①标定“0g”刻度：使塑料瓶漂浮在透明大筒的水里，用记号笔在瓶外壁上画出此时水面的位置，即为“0g”刻度。②标定“50g”刻度：在①操作后，往瓶内加入50g钩码一个，用记号笔在瓶外壁上画出此时水面的位置，即为“50g”刻度。③依次类推：标定“100g”“150g”“200g”等刻度。 Ⅱ、记录数据如下：用刻度尺量出每条刻度线到瓶底的距离（例如：图中“0g”刻度线到瓶底的距离为9.80cm），记在表格中。 实验序号 刻度线 刻度线到瓶底的距离（cm） 1 0g 9.80 2 50g 7.80 3 100g 5.79 4 150g 3.81 5 200g 1.80 Ⅲ、为了进一步完善作品，同学们制定了如下的评价量表： 自制“浮力秤”评价量表（部分） 评价指标 优秀 良好 待改进 指标一：精度 每隔1cm的两条刻度线代表的质量差值小于20g 每隔1cm的两条刻度线代表的质量差值在20g到50g之间 每隔1cm的两条刻度线代表的质量差值大于50g 指标二：量程 最大可测量300g以上的不规则形状物体 最大可以测量200-300g的规则形状的物体 最大可以测量200g以内的规则形状的物体 …… 请回答以下问题： （1）该浮力秤利用的原理是：物体漂浮时，　 　； （2）根据表中实验序号1和2中的数据估算塑料瓶的底面积；（写出计算过程，结果保留一位小数） （3）科学小组的浮力秤在“指标一”中被评为良好，若要达到优秀，且量程不变，你的改进建议是　 　。 27．（2024八上·金东期中）某学习小组自制“浮力秤”，用来称量物体的质量，如图甲所示。它是由浮体和外筒构成的，浮体包括小筒和秤盘。已知小筒的质量为50g，筒内装入100g的细砂，底面积为，可浸入水中的最大深度为20cm，秤盘的质量为10g，外筒是足够高的透明大筒，容器壁厚度可忽略不计。 （1）小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是多少？ （2）如下表是“浮力秤”模型评价量表，请任选一个指标对“浮力秤”模型进行评价，并通过计算说明理由。 “浮力秤”模型评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 刻度均匀 刻度不均匀 没有刻度 指标二 最大量程超过500克 最大量程在300—500克 最大量程小于300克 四、浮力与潜艇 28．（2024八上·兰溪期中）考古人员在南海海域意外地发现了一艘已经沉睡了年，却至今仍未腐烂的古沉船。图甲为整体打捞的情形。沉船打捞常用“浮筒打捞法”。首先把浮筒灌满水，沉入水底，拴在沉船两侧，然后再将筒内的水用高压气体压出，沉船便可以浮起来。“南海一号”被顶出水面后，将放置在广东海上丝绸之路博物馆特别设置的“水晶宫”内。 （1）将筒内的水用高压气体压出的过程中，浸没在水中的浮筒的浮力　 　（填“变大” “变小”或“不变”），浮筒的重力　 　（填“变大” “变小”或“不变”）； （2）用“浮筒打捞法” 打捞沉船的原理，相当于图乙中　 　（选填“向外拉” 或“向内推”）注射器。 29．〔设计背景〕我国设计的蛟龙号潜艇最大下潜深度可达7062m，某项目小组的同学希望能像我国潜艇设计师一样设计出一艘属于自己的潜艇。 〔产品设计〕项目小组的同学利用硬质塑料瓶制作潜艇，塑料瓶厚度不计，生活舱与水舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，移动注射器活塞可以实现潜艇的浮沉，模型如图甲所示。 自制潜艇评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水，且生活舱较大 　 生活舱和水舱没有独____立分开 浮沉情况 潜艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜艇能下潜、上浮、悬浮、漂浮，但较困难 潜艇不能实现下潜、上浮、漂浮 〔检验产品〕如表所示为该小组制定的评价量表： （1）为实验潜艇的上浮，项目小组同学的操作是　 　，从而排出水舱内的水，实现上浮。 （2）请在表格中填入“合格”的评价内容。 （3）如图乙所示，潜艇完成从B 到A 上浮的过程，其浮力变化情况是　 　。 （4）已知该小组同学采用的材料总质量为 0.5kg ，体积为 650 cm3，现有100 mL和200 mL两种规格的注射器，请通过计算说明应该选择哪种规格的注射器才能实现在水中悬浮。(g 取 10 N/kg) 30．某学校举行了潜艇制作大赛，如图甲、乙所示为参赛选手的作品，比赛相关信息如下： 〔制作要求〕①生活舱和水舱独立分开；②生活舱体积大于水舱。 〔比赛任务〕①完成从水面下潜到指定位置悬浮；②完成从水底上浮到指定位置悬浮。 〔制作材料〕带盖的饮用水瓶(380 mL)4个、500g配重物、注射器、塑料管、热熔胶、剪刀、刻刀、透明胶等。 （1）A组同学的参赛作品如图甲所示，请根据制作要求分析，该作品　 　(填“符合”或“不符合”)参赛要求。 （2）B组同学的参赛作品如图乙所示，生活舱(可加配重不进水)为2个饮用水瓶，水舱为1个饮用水瓶(均未裁剪)，潜艇自重为100g。在实践中，B组同学发现，即使加入所有配重，无论怎么抽拉注射器，潜艇始终漂浮，无法下沉至水底。请通过计算说明原因。(饮用水瓶厚度不计，塑料软管、热熔胶体积均忽略不计，g 取10 N/ kg) （3）B组同学经过思考，想要通过改变生活舱的体积来对潜艇进行改进，你认为若想要完成比赛，生活舱的体积范围应为　 　(潜艇自重变化忽略不计)。 （4）C组同学选择用一个饮用水瓶制作，其作品及轮廓如图丙所示，在完成任务时，潜艇经过的几个位置如图丁所示(潜艇用图丙中的轮廓图表示)。O点开始向水舱中注水，潜艇开始下沉；A点开始向外排水；B点潜艇顶端恰好到达水 31．某校开展自制潜水器比赛。图甲为某项目小组设计的潜水器模型，其材质为硬质塑料瓶，塑料瓶厚度不计。内部由工作舱和水舱构成，两个舱之间密封不连通，注射器与水舱通过塑料软管相连(软管体积不计)，移动注射器活塞改变水舱中的空气体积从而改变水舱内水量，实现潜水器的沉浮(g取 设计要求：潜水器可以在水中实现上浮、悬浮、下沉三个模式相互切换；为保证潜水器正常工作，应尽可能提高工作舱的体积。 左视图 （1）如图甲所示，要使潜水器下潜，应进行的操作是：　 　。 （2）已知该小组同学采用的材料总质量为0.5kg (潜水器质量)，体积为 800 cm3。他们设计了四种方案的工作舱和水舱的体积比，如下表所示。根据设计要求，最合适的是方案　 　(填数字)。 方案 工作舱体积/cm3 水舱体积/cm3 1 450 350 2 480 320 3 500 300 4 520 280 （3）图乙为潜水器的横截面示意图(左视图)。某次潜水器沉浮测试过程中，潜水器经过的几个位置如图丙。O点开始向水舱内注水，潜水器开始下沉；A点向外排水；B点潜水器顶端恰好到达水面；C点潜水器弧形部分恰好完全露出水面；D点为潜水器最后停在水面的位置(忽略潜水器在 D 点的上下振动)。请在图丁中画出潜水器上浮过程中浮力随上升位置变化的曲线(假设全程潜水器匀速上升) 32．潜艇在水舱内无水时漂浮于海面，可以通过充入适量海水实现潜入海中，某新建造的潜艇质量为 海水密度为 g取10 N/ kg。 （1）工程师对潜艇进行试验，发现水舱内无水的潜艇居然在海水中沉没，最终静止在水平船坞底部，如图甲所示。已知船坞底部对潜艇的支持力为 则潜艇的体积有多大? （2）为了实现水舱内无水时潜艇刚好悬浮在海水中，工程师先将潜艇切割成两段，然后在这两段之间加入增补舱段，如图乙所示，建成的潜艇如图丙所示，已知增补舱段的质量为 则增补舱段的体积有多大? （3）在此基础上，工程师将潜艇内的部分原设备更换为更　 　(填“轻”或“重”)的新设备，即可实现在水舱内无水时潜艇漂浮于海面。 33．（2025八上·黄岩期末）探究小组针对潜水艇的制作，开展项目化学习。 【项目设计】利用硬质塑料瓶制作潜水艇模型，相邻两舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，推拉注射器活塞可以实现潜水器的浮沉，模型如图甲。 【产品检测】 （1）为使潜水艇模型完成从B到A的上浮过程（图乙），小组同学的操作是　 　（填“向外拉动”或“向内推动”）注射器活塞，从而排出水舱内的水，实现上浮； （2）若某潜水艇模型的总体积是，所用材料的总质量是0.5kg。要实现模型下沉，水舱内水量至少达到多少牛？请通过计算说明理由； （3）下表是项目小组制定的评价表： 自制潜水艇评价量表 级别 内容 优秀 合格 待改进 功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水，且生活舱较大 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水 生活舱和水舱未独立分开 浮沉情况 潜水艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜水艇能下潜、上浮、悬浮、漂浮，但较困难 潜水艇不能实现下潜、上浮、漂浮 项目小组对某潜水艇模型测试时发现：注射器活塞推到最左端时，潜水艇模型位于水槽底部。请你根据测试结果，对照量表内容，对“浮沉情况”这一指标级别进行评价　 　。 五、浮力与其他设备 34．如图甲所示为伽利略彩球温度计，观察发现里面的小球在一天中不同时刻所处的位置会发生变化。小东感到好奇，于是进行了研究制作。 〔原理分析〕彩球温度计中的特殊液体的密度会随温度的变化而变化，导致小球浮沉状态发生变化，当小球悬浮时，标记的温度与液体温度相等。 〔项目研究〕小东用a、b、c三个体积不变的小球和特殊液体制成简易温度计，用以研究液体密度与温度的关系。 〔观察记录〕在 时，a、b、c三个小球的浮沉状态如图乙所示。 〔信息处理〕 （1）小球c 对应的温度标记为　 　(填“15℃”“19 ℃”或“23 ℃”)。 （2）液体温度在15~23 ℃范围内，小球b 所受浮力与液体温度关系的图像，正确的是　 　(填字母)。 （3）由实验可得出的结论是　 　。 （4）当环境温度为25 ℃时，请在图乙D中画出三个小球的浮沉状态。 35．某基地引入的单柱半潜式养殖网箱的简化模型如图乙所示，图中的中央柱形容器是由足够高的镀锌铁皮(不计铁皮体积和质量)制成的空心圆柱体，可进水或充气，使整个网箱按要求上浮或下沉，网箱与海水相通，是养鱼的空间，并与空心圆柱体固定在一起，网箱的底部悬挂着铸铁块(不与河底接触)，铸铁块相当于“船锚”，起稳定作用。 （1）要使该网箱下沉，需要在气阀处　 　(填“充气”或“抽气”)，其原因是　 　。 （2）已知冬天海水的密度比夏天海水的密度大。请判断：当空心圆柱体未进水、整个网箱漂浮在海面上时，整个网箱露出水面的部分，冬天与夏天比　 　(填“冬天多”“夏天多”或“一样多”)，原因是　 　。 （3）已知制作网箱的材料和铸铁块的总重力为3×105 N，它们能够排开海水的最大体积为，空心圆柱体的横截面积为 2 m2，海水密度按 计算。当进入空心圆柱体内海水的重力为 时，已经浸没在海水中的网箱，它的底部在海面以下多少米处? 36．“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，装置如图甲，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。(g取10 N/ kg) （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 1 min 滴水的质量为 80 g，则 1 刻钟(15 min)滴水的体积为　 　cm3。 （2）分析测算：圆筒形受水壶内部底面积600 cm2，浮箭总重6 N，长方体浮块的底面积300 cm2、高3c m。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：图乙的标尺上每一格表示1 cm，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15 min，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丙所示，依据的物理知识是　 　。 37．（2024八上·钱塘期中）在科学课上同学们开展“制作浮沉子”项目化学习活动，与老师讨论并一起制定了评价量表（如下所示）。小明用矿泉水瓶和药剂小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图甲所示），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内，拧紧瓶盖使其密封，用手挤压使矿泉水瓶发生形变“浮沉子”便会下沉（如图乙所示），松手恢复原状后“浮沉子”即上浮。 评价指标 评价等级 优秀 合格 待改进 活动材料 __________ 材料偶宜但不易获取 材料昂贵且不易获取 装置稳定性 保持竖直不会倾倒 保持竖直偶尔会倾倒 经常会倾倒 调试效果 轻轻一按便能下沉 用力一按才能下沉 用力一按也不能下沉 （1）评价量表中“________”应该填写的内容是　 　； （2）阅读材料，分析“浮沉子”能下沉的原因是　 　； （3）小明发现自己的作品在“装置稳定性”中处于“合格”等级如果想达到“优秀”等级请结合浮沉子的工作原理，提出改进的建议是　 　。 38．（2024八上·温州期中）北魏时期官方的主要计时工具是秤漏，其装置结构如图所示。当供水系统不断注水时，显示系统中的秤杆指示会发生变化，其中供水系统可以匀速出水。 （1）为了研究秤漏的工作原理，小科进行了项目设计，其项目评价量表设计如表所示。 优秀 合格 待改进 指标一：供水系统 能出水 不能出水 指标二：显时系统 秤杆指示变化精确度高 秤杆指示会发生变化 秤杆指示不发生变化 根据设计要求，将评价量表中指标一的优秀标准补充完整　 　。 （2）小科将供水系统搭建成如图甲的模型进行实验，发现水越流越慢。他查阅资料后总结，出水动力的大小与供水壶的液面和出水管口的高度差hm有关，h液减小所以出水速度减慢。 【方案一】为解决问题，小科提出可以将出水管固定在一个浮标上，如图乙所示。小科用电子秤记录随出水时间变化受水壶的质量变化，表中支持该方案能匀速供水的证据是　 　。 时间/秒 0 10 20 30 40 50 60 电子秤示数/克 7.8 12.4 17 21.6 26.2 30.8 35.4 （3）【方案二】在小科的基础上，小明提出了创新方案，他取一轻质小桶（质量忽略不计），将其放在大水箱中并保持漂浮，浮标也漂浮在大水箱中，内壶位置及液面变化有以下三种情况，正确的是________。 A． B． C． （4）有同学提出，古时不存在轻质小桶，小明的方案应该使用铜制材料作为供水壶。如图丁，将一个质量为m、底面积为S1的铜壶作为供水壶，铜壶的壁很薄，厚度忽略不计，供水开始前在铜壶中装入水的质量为a，当将铜壶放入底面积为S2的外水箱中时，发现铜壶液面与外水箱液面存在高度差h，水的密度为ρ，则高度差h为　 　。（选用字母进行表示） 39．（2024八上·杭州期中）某兴趣小组利用假期参观酒厂，了解到白酒酿制和相关工艺流程，并知道了白酒“度数”的含义，于是决定和同学一起通过项目化学习，制作一个基于密度计原理测量白酒度数的仪器。（白酒的“度数”不是质量分数，而是体积分数，例如53°的白酒表示20℃时，100mL 白酒中含有53mL 酒精） （1）如图所示为该项目化学习小组制作的测量白酒“度数”的仪器，制作时发现仪器不能竖直漂浮在液体中，可采用的方法是　 　； （2）已知该仪器的总体积为30cm3，若把它置于70°白酒中依然能漂浮于液面，则它的质量不能大于多少克？附：20℃时白酒“度数”与密度对照表； 白酒的度数/V 38° 53° 62° 65° 70° 密度 g/mL 0.951 0.924 0.905 0.898 0.886 （3）标刻度时，须先将它置于水中，待该仪器稳定后，水面与A处相平，此时A 处应标注的刻度为　 　（选填“0”或“1.0”）， 该仪器的刻度是否均匀　 　。 40．（2024八上·义乌期中）某校在完成项目化研究活动中要求学生设计并优化水面漂浮落叶收集器，小明组设计的落叶收集器如图乙，是由一个剪去底部的塑料瓶、泡沫块以及一个电动抽水泵组装而成。通电启动装置，装在瓶口的水泵将水从塑料瓶中往外泵出，同时瓶外的水会带动水面垃圾不断地从收集口流入瓶内。 （1）若装置（俯视图）的重力作用点在其中心，下列泡沫安装位置的设计中，能保证装置竖直稳定地漂浮在水面上的是　 　（可多选）； （2）为确定收集口与水面的距离，小明通过实践调查发现收集口到水面的距离H与装置收集到的落叶体积有关。通过实验整理收集口到水面的距离H与装置内落叶体积的关系数据如下表： 根据实验数据，判断落叶收集器随着吸入落叶增多所受的浮力变化并说明理由　 　。 装置内落叶体积（立方厘米） 400 800 1200 收集口到水面距离H（厘米） 1.6 1.2 0.8 （3）小明将自己小组制作的收集器放入水中时，收集口与水面相平欲将收集口到水面的距离H调为2cm（如图丙），若收集器带有四个长度为10cm，底面积为4cm2的泡沫块（泡沫块重力和瓶子厚度忽略不计），需要往收集器下方，挂一密度为5g/cm3的金属块的质量为多少克？　 　 41．（2024八上·杭州期中）在不打破鸡蛋的前提下，如何有效判断自然状态下保存的未知产出日期的鸡蛋新鲜度？小科进行了探究。 【查阅资料】刚产出的鸡蛋密度相近，冷却后里面内容物收缩，会在蛋的一端形成气室。一般的鸡蛋一端大(称为钝端)、一端小(称为尖端)。蛋壳主要成分是碳酸钙，其表面有很多微小气孔，以便于蛋内外的气体交换，随着时间的增长蛋内水分会通过气孔逐渐排出。 【实验过程】任选自然状态下保存的、大小相近的同一批适龄健康的母鸡于不同日期产出的鸡蛋20枚，将它们轻放在水中，观察静止后状态。 【实验现象】4枚鸡蛋漂浮在水面上，其余16枚鸡蛋沉于水底。 沉于水底鸡蛋的钝端与尖端的连线与水平底面之间有一个夹角，记为θ。16枚鸡蛋的θ大小不一，但尖端基本上比钝端更靠近底面，如图所示是其中3枚鸡蛋在水中静止时的状态。 【思考与分析】鸡蛋的新鲜度会影响它的气室大小、密度大小和θ大小 （1）从实验现象可知：鸡蛋的气室位置在鸡蛋的　 　（填“钝端”或“尖端”）附近。 （2）新鲜程度不同的鸡蛋沉浮是通过改变鸡蛋的　 　来实现的。 （3）θ大小与气室占整个鸡蛋的体积比有关，图中3枚鸡蛋气室占整个鸡蛋的体积比从高到低排序为　 　。由此可以从θ大小初步判断鸡蛋的新鲜度。 （4）漂浮在水面的鸡蛋与沉底的鸡蛋哪种已存放较长时间并说明理由　 　。 42．（2024八上·杭州月考）小宁的妈妈新买了一盆种有植物的懒人花盆，如图甲所示。好奇的小宁观察后发现，懒人花盆的最外面是一个储水盆，里面有一个栽培盆，栽培盆中有一圆柱体浮子能在光滑的管中自由上下浮动，浮子的顶端可显示水位高低，栽培盆底的陶粒通过渗透与蒸发的原理起到吸水和透气的作用，从而为土壤提供水分。懒人花盆的原理图可简化成图乙（浮子与密度计的作用相同） （1）水位最低时浮子受到的浮力　 　（填“大于”“小于”或“等于”）水位最高时浮子受到的浮力； （2）浮子顶端位于最高水位时，储水盆内水深为h。若储水盆内装着密度大于水的植物营养液，浮子 也位于最高水位，则储水盆内营养液的深度h'　 　h（填“>”“<”或“=”）； （3）为了测量营养液的密度，小宁对懒人花盆进行改进。他把储水盆换成玻璃盆，在浮子上均匀地刻上了刻度。方法如下： 第一步：往玻璃盆内加适量的水，使浮子漂浮在水面上，读出浮子浸入水中的长度，记为L1； 第二步： 　； 第三步：写出计算营养液密度的表达式　 　。 学科网（北京）股份有限公司 $