第7章 浮力（专项训练）物理新教材沪科版（五四学制）八年级下册

第7章 浮力（专项训练） 目录 A题型建模・专项突破 1 题型一、浮力的产生 1 题型二、称重法测浮力 2 题型三、探究影响浮力大小的因素 3 题型四、探究浮力大小与它排开液体重力的关系 3 题型五、阿基米德原理 5 题型六、沉浮的条件 6 题型七、浮力的应用 7 B 综合攻坚・能力跃升 8 题型一、浮力的产生 1．不同鱼缸里的两条鱼，趴在水底争论不休，它们说法正确的是（　　） A．甲鱼缸的鱼说压强是由水的重力产生的，所以它受压强小 B．乙鱼缸的鱼说压强与深度有关，所以它受压强大 C．甲鱼缸的鱼说只要在水里的东西都受到浮力的作用 D．乙鱼缸的鱼说水底的石头没有浮起来，石头没受到浮力 2．一个浸没在水中的圆柱体上表面受到水的压力为5N，下表面受到水的压力为13N， 如图所示。下列说法正确的是（    ） A．该圆柱体受到的浮力为18N B．该圆柱体受到的浮力为8N C．该圆柱体的侧面不受水的压力 D．该圆柱体除了受到水的压力外还受重力和浮力 3. 如图所示，一个边长为10cm的正方体悬浮在水中，上表面受到水的压力F1为6N，下表面受到水的压力F2为16N。求： （1）则正方体受到的浮力； （2）正方体上表面到水面的距离h1。 题型二、称重法测浮力 4. 浸没在水中的木块A（左图），其上表面受到水的压力F1=8N，下表面受到水的压力F2=13N，请问木块A所受浮力大小为 ；用弹簧测力计称物体B（右图）G物=19N，将物体B浸没水中后称弹簧测力计示数为F拉=11N，物体B所受浮力为 N。 5. 如图所示，物理老师用弹簧测力计悬挂重为10N的石块并将其浸入水中，静止时弹簧测力计的示数为6N，此时石块所受浮力的大小和方向分别是（　　） A．4N，竖直向上 B．6N，竖直向上 C．4N，竖直向下 D．10N，竖直向下 6. 在 “探究浮力大小与哪些因素有关” 的实验中： （1）如图甲，用弹簧测力计测出物体A的重力G。 （2）如图乙，把物体A浸没在水中，弹簧测力计的示数为F1，则物体A受到水的浮力F浮1= （用G、F1表示）。 （3）如图丙，把物体A浸没在盐水中，弹簧测力计的示数为F2，则物体受到盐水的浮力F浮2= （用G、F2表示）。 （4）比较图乙和图丙，可探究浮力的大小与 的关系。 （5）由实验可知，物体受到的浮力大小与液体的密度和 有关。 题型三、探究影响浮力大小的因素 7. 小明在做“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验，如图所示。 （1）根据图中实验数据可知，物体浸没在水中时受到的浮力为 N。 （2）分析甲、丁、戊三次实验可知：浸在液体中的物体所受浮力大小与 有关。 （3）分析甲、乙、丙三次实验数据，小明认为浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸在液体中的深度有关，请对他的结论做出评价： 。 8. 小明在做“探究浮力大小与哪些因素有关”实验，他用同一金属块依次进行如下操作，如图所示。 （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）结合已学知识，根据步骤A、C，可计算出金属块的体积为 m3；金属块的密度为 kg/m3。 （5）若步骤D中仅把盐水换成另一种液体，测力计的示数变为1.8N，则另一种液体的密度为 kg/m3。 题型四、探究浮力大小与它排开液体重力的关系 9. 如图是“验证阿基米德原理”实验步骤简图，由（a）与（b）计算F1-F2可得F浮，由（c）与（d）计算F4-F3可得 。小李根据右图步骤实验后，发现数据F1-F2明显大于F4-F3，他在实验中可能存在的问题是 。（填写序号） ①实验中物体碰到容器底部     ②实验中物体未浸没在水中 ③物体浸入前溢水杯中水未装满    ④弹簧测力计始终未调零 10. 同学们在学习了“阿基米德原理”后，仔细观察了黄老师做的如图（甲）所示的演示实验。物理兴趣小组的同学们经过讨论，提出阿基米德原理的成立，是否一定要以物体全部浸入液体为前提条件，提出了一个新的实验方案，并动手制作出了如图（乙）所示实验装置，其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋（质量不计），E是自制的溢水杯，F是升降平台（摇动手柄，可使平台高度缓慢上升、下降），G为铁架台。 （1）在“验证阿基米德原理”的实验过程，此实验目的是为了验证物体受到的 与 的关系； （2）在本实验中，弹簧测力计在使用之前，必须先 ； （3）如图甲中，你认为最合理的实验操作顺序是 （填写实验序号）； （4）同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的深度越来越大，观察到弹簧测力计A的示数先变小后不变，此过程说明物体所受浮力大小与 有关； （5）多次记录弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB，并比较物体浸入液体不同程度时，以上两个变化量之间的大小关系，发现ΔFA ΔFB（选填“>”、“＜”或“=”），由此证明了阿基米德原理的成立 （选填“需要”或“不需要”）以物体全部浸入液体为前提条件。 11. 小华同学做“验证阿基米德原理”实验的情景如图所示。 （1）在弹簧测力计下悬挂一金属块，记下测力计的示数F1的大小，即金属块所受的重力； （2）在量筒中盛适量的液体，记下液面的示数V1，将金属块完全浸没在液体中，记下此时量筒中液面的示数V2以及弹簧测力计的示数 F2。根据图可知，量筒中液面的两次示数差（V2-V1）为 厘米3，金属块所受浮力大小为 牛； （3）若用ρ液表示该液体的密度，通过实验可以发现 和 的值是相等的。（请用符号表示） 题型五、阿基米德原理 12. 把一块石头和一个西红柿同时放入水中，它们静止时西红柿漂在水面上，而石头沉入了水底，如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较（　　）    A．石头受到的浮力更大些 B．西红柿受到的浮力更大些 C．石头和西红柿受到的浮力一样大 D．无法比较石头和西红柿受到的浮力大小 13. 如图所示，体积为2×10-4m3，重力大小为5.88N的小球浸在水中。 （1）求小球受到的浮力大小F浮，并用力的图示法画出小球受到的浮力； （2）求小球对容器底部的压力。 14. 如图（a）所示，装有水的薄壁柱形容器甲置于水平地面上，容器乙中盛有质量为0.4kg的某液体，容器乙漂浮在容器甲中的水面上，此时甲中水的深度为0.5m。 （1）求水对容器甲底部的压强； （2）若容器甲和容器乙的底面积分别为3S和S，如图（b）所示，将物体丙浸没在容器乙的液体中，容器乙仍然漂浮在水面上，甲中水的深度增加了2Δh，乙中液体的深度增加了Δh，水和液体均未溢出。求物体丙的密度ρ丙。 题型六、沉浮的条件 15. 如图所示，在家庭小实验中，某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上，下列操作可行的是（　　） A．向杯子中加盐 B．向杯子中加水 C．倒出少量的水 D．轻轻摇晃杯子 16. 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 17. 如图所示，两个相同的柱形容器置于水平地面上，分别盛有密度为ρ甲、ρ乙的两种液体，A、B两个体积相同的实心小球分别静止在两液体中，容器对地面的压强为p甲、p乙、现将两个小球取出，两液体对容器底部的压强相等，则（　　） A．ρ甲大于ρ乙，p甲大于p乙 B．ρ甲大于ρ乙，p甲小于p乙 C．ρ甲小于ρ乙，p甲大于p乙 D．ρ甲小于ρ乙，p甲小于p乙 题型七、 浮力的应用 18. 阅读以下材料，回答相关问题∶ “海中断崖” 一般情况下海水的密度随深度增大而增大，而在某些情况下，在一定深度范围内，由于盐度或温度的影响，上层海水密度大于其下方的海水密度。这种密度的倒转就像在海洋中形成了一个“断崖”。我国海军372潜艇就曾遭遇过“海中断崖”，潜艇下潜至某海域后骤然下降，官兵通过一系列的操作，最终使得潜艇重新回到海面。 （1）若372潜艇在某海域航行时，排开海水的体积约为3×106米3，求潜艇受到的浮力F浮。（航行海域的海水密度近似看作1.0×103千克/米3） （2）某小组同学想了解浸没在密度不同液体中物体的沉浮情况，选用重为0.22牛的物块先后浸没在密度不同的液体中，将测得物体受到的浮力大小与观察到的物体沉浮情况记录在表中。 序号 1 2 3 4 5 液体的密度ρ液（g/cm3） 0.7 0.8 1.0 1.2 1.5 物块的沉浮情况 下沉 下沉 下沉 上浮 上浮 浮力F浮（N） 0.14 0.16 0.20 0.24 0.30 a．分析表中物体受到的浮力F浮与液体的密度ρ液的关系，可得初步结论：当同一物体浸没在不同种液体中， 。 b．分析表中数据，比较物体受到的浮力F浮与物体重力G物的大小关系，可得初步结论：当 时，浸没在液体中的物体会下沉；当 时，浸没在液体中的物体会上浮。 （3）请结合你所学过的知识，解释372潜艇骤然下降可能的原因。 （4）如果你是潜艇上的官兵，你有什么好方法能帮助潜艇重新上浮？请简要说明理由。 19. 潜水器能通过注水和排水方式改变水仓内海水的重力，从而在海中实现上浮、下潜和保持既不上浮也不下潜的状态，其结构示意图如图所示。某同学为了研究浸没在水中的物体上浮、下沉的原因，选择六个物体，分别测量了它们的重力G，并将它们浸没在水中，分别测出了物体所受的浮力F、观察了它们运动的情况，得到如下表数据。 物体 物体重力G（牛） 物体所受浮力F（牛） 运动情况 物体1 60 49 下沉 物体2 45 35 下沉 物体3 30 20 下沉 物体4 50 55 上浮 物体5 40 60 上浮 物体6 20 26 上浮 ① 比较表中数据，可得出的初步结论是：浸没在水中的物体，当 ，物体下沉。 ② 若潜水器从海水密度较小的海域潜入到密度较大的海域过程中，为了能保持既不上浮也不下沉的运动。现有两种方案可供选择： A．在潜水器水仓内注入海水            B．将海水从潜水器水仓排出 （a）应该选择的方案是 （选择“A”或“B”）。 （b）请根据上述信息并结合浮力知识，说明你选择的理由。 20. 如图所示，氦气球内充满氦气，下端连接吊篮，在吊篮底端有一根缆绳，通过缆绳来控制氦气球的升降。氦气球的体积为6000m3（不计球壁的厚度），ρ氦气=0.18kg/m3，ρ空气=1.29kg/m3，g取10N/kg。则： （1）氦气球内氦气的质量是多少？ （2）氦气球在缆绳控制下，匀速竖直上升150m，用时300s，氦气球上升的速度是多少？ （3）氦气球连同吊篮等配件的总重为4×104N，现有总质量为1740kg的乘客，乘坐氦气球匀速竖直升空，缆绳处于竖直状态，此时缆绳对吊篮的拉力为多少？（不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力） 21. “伽利略彩球温度计”是一款可以粗略地测量环境温度的装饰摆件。如图所示，玻璃管中装有某种特定液体，液体中装有体积相同的彩球，每个彩球都标有特定的温度值，当外界温度变化时（玻璃管中液体的密度会随温度升高而减小），有的彩球会随之上浮或下沉直至静止，此时上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度，下列说法正确的是（　　） A．当环境温度降低时，浸没在液体中的小球受到的浮力将变小 B．小球上浮下沉原理与潜水艇上浮下沉原理相同 C．若图甲、乙分别是彩球稳定后的分布情况，则甲所处的环境温度比乙的低 D．彩球a的质量ma小于彩球c的质量mc 22. 两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了A、B两支密度计，放入同一个盛有水的烧杯中，静止后如图所示。下列说法正确的是（　　） A．密度计A所受浮力较小 B．密度计B所受重力较小 C．两密度计底部所受水的压强相等 D．两密度计在水面处的刻度值不同 23. 在学习“阿基米德原理”时，可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究；请你完成下列任务： 【实验探究】 通过下图所示的实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，由实验可得结论 ，这就是阿基米德原理；    【理论探究】 第一步：建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究，如下图所示； 第二步：理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理； 请你写出推导过程，提示：推导过程中所用物理量需要设定（可在下图中标出）；    【原理应用】 水平桌面上有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器，内装质量为m的液体；现将一个底面积为S2的金属圆柱体放入液体中，圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没（与容器底接触但不密合），整个过程液体未溢出；金属圆柱体静止时所受浮力F浮= 。   24. 小青在实验室利用不会吸水的橡皮泥、弹簧测力计、烧杯、水和细线等物品，进行了如图所示的实验，图中数据为相应实验时弹簧测力计的示数。 （1）为了探究浮力的大小与哪些因素有关，小青将橡皮泥捏成一个球体后，用细线将其挂在弹簧测力计挂钩上，进行了图中A、B、C、D、E实验。由A、B、C实验可知，当液体密度一定时， 越大，橡皮泥所受浮力越大；由A、D、E实验可知，橡皮泥所受浮力与 有关。 （2）在E实验中，球体浸没时受到的浮力是 N，容器中盐水的密度为 g/cm3。 （3）为了探究浮力与物体浸入液体中的深度是否有关，她把同一块橡皮泥捏成粗细不同的圆柱体，分别浸入水中一半，若弹簧测力计的示数 ，说明物体所受浮力与浸入液体中的深度无关。 （4）为了验证阿基米德原理，她将装满水的溢水杯放在升降台上，进行了F实验，当逐渐调高升降台时，发现随着球体浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，这一过程中弹簧测力计乙的示数会 （选填“变大”“变小”或“不变”），若它们的变化量相等，就可以证明F浮=G排，如果放入球体前溢水杯中的水未到溢水口处，会导致 （选填“F浮”或“G排”）的测量值偏小。F实验中的球体刚好浸没时，下表面受到水向上的压力为 。（球的半径为r，球的体积为，水的密度为ρ，结果用所给字母表示） 25. 小明用测力计将实心圆柱体A悬挂在空容器中，如图所示，此时测力计示数F0为8.0牛。然后逐次向容器中注入液体，并将圆柱体下表面至液面的距离h、相应的测力计示数F记录在表一中。为进一步探究，小明换用材料、体积与圆柱体A相同，但形状不同的实心圆柱体B重复实验，并将测得的数据记录在表二中。 表一：（圆柱体A） 实验序号 h（厘米） F（牛） 1 3.0 7.4 2 6.0 6.8 3 9.0 6.2 4 12.0 5.6 5 15.0 ______ 表二：（圆柱体B） 实验序号 h（厘米） F（牛） 6 2.0 7.2 7 4.0 6.4 8 6.0 5.6 9 8.0 5.2 10 10.0 ______ （1）分析比较实验序号1~4（或6~8）数据中F和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一圆柱体在同种液体中， 。 （2）分析比较实验序号1~4（或6~8）数据中F与F0的差值ΔF和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一圆柱体在同种液体中， 。 （3）继续分析表一和表二的数据，发现实验序号9的数据不适用于题②的结论，可能的原因是 。 （4）进一步分析表一和表二的数据，可得：实验序号5中，F为 牛。实验序号10中，F为 牛。 26. 小汇认为：鱼通过鱼鳔吸入或排出气体，改变鱼鳔的体积，可实现上浮和下沉。为了寻找证据支撑观点，他查阅资料后得到相关信息：①鱼鳔内气体的质量是基本稳定不变的；②鱼鳔壁上没有主动改变鱼鳔体积的肌肉纤维；③鱼鳔内气体压强与鱼外部水压基本保持一致，在温度不变的情况下，一定质量的气体压强与体积的关系见表。 水深h（米） 0 10 20 30 体积V（L） 1 0.5 1/3 0.25 气体压强p（标准大气压） 1 2 3 4 （1）分析比较表中气体的压强p与体积V关系的数据关系，可得：在温度不变的情况下，一定质量的气体 ； （2）能推翻小汇观点的证据是 （填序号“①”、“②”或“③”），理由是 ； （3）鱼能够上浮是通过身体和鱼鳍摆动获得上升动力，上升时，鱼外部水的压强变小，鱼鳔内气体压强随之 ，鱼鳔的体积 ，鱼受到的浮力也随之 。（以上均选填“变大”、“ 不变”或“变小”） 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第7章 浮力（专项训练） 目录 A题型建模・专项突破 1 题型一、浮力的产生 1 题型二、称重法测浮力 3 题型三、探究影响浮力大小的因素 4 题型四、探究浮力大小与它排开液体重力的关系 5 题型五、阿基米德原理 8 题型六、沉浮的条件 10 题型七、浮力的应用 11 B 综合攻坚・能力跃升 14 题型一、浮力的产生 1．不同鱼缸里的两条鱼，趴在水底争论不休，它们说法正确的是（　　） A．甲鱼缸的鱼说压强是由水的重力产生的，所以它受压强小 B．乙鱼缸的鱼说压强与深度有关，所以它受压强大 C．甲鱼缸的鱼说只要在水里的东西都受到浮力的作用 D．乙鱼缸的鱼说水底的石头没有浮起来，石头没受到浮力 【答案】B 【详解】AB．液体压强是由液体的重力和流动性共同产生的，并非只由重力产生；由图可知，乙所处的深度较深，水的密度一定，根据p=ρgh可知，乙受到的压强大，故A错误，B正确； C．如果物体底面埋在淤泥下，不能与水接触，因此物体没有受到水对其向上的压力，根据浮力产生的原因可知物体不受浮力作用，故C错误； D．水底的石头若没有与容器底紧密接触，会受到浮力，只是浮力小于重力才未浮起，故D错误。 故选B。 2．一个浸没在水中的圆柱体上表面受到水的压力为5N，下表面受到水的压力为13N， 如图所示。下列说法正确的是（    ） A．该圆柱体受到的浮力为18N B．该圆柱体受到的浮力为8N C．该圆柱体的侧面不受水的压力 D．该圆柱体除了受到水的压力外还受重力和浮力 【答案】B 【详解】AB．由压力差法知，圆柱体受到的浮力F浮=F下-F上=13N-5N=8N，故A错误，B正确； C．因为液体向各个方向都有压强，由F=pS可知，该圆柱体的侧面也受水的压力，故C错误； D．对该圆柱体进行受力分析可知，其侧面受到水的压力相互抵消，上下表面受到水的压力差就是浮力，所以该圆柱体实际上只受重力和浮力的作用，故D错误。故选B。 3. 如图所示，一个边长为10cm的正方体悬浮在水中，上表面受到水的压力F1为6N，下表面受到水的压力F2为16N。求： （1）则正方体受到的浮力； （2）正方体上表面到水面的距离h1。 【答案】（1）10N；（2）0.06m 【详解】（1）由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力 （2）由题意可知，正方体的边长为10cm，正方体上表面的面积 液体对正方体上表面的压强 由液体压强计算公式可得正方体上表面到液面的距离 题型二、称重法测浮力 4. 浸没在水中的木块A（左图），其上表面受到水的压力F1=8N，下表面受到水的压力F2=13N，请问木块A所受浮力大小为 ；用弹簧测力计称物体B（右图）G物=19N，将物体B浸没水中后称弹簧测力计示数为F拉=11N，物体B所受浮力为 N。 【答案】 5N 8 【详解】根据浮力的产生原因可知木块A所受浮力大小为 根据称重法，物体B所受浮力为 5. 如图所示，物理老师用弹簧测力计悬挂重为10N的石块并将其浸入水中，静止时弹簧测力计的示数为6N，此时石块所受浮力的大小和方向分别是（　　） A．4N，竖直向上 B．6N，竖直向上 C．4N，竖直向下 D．10N，竖直向下 【答案】A 【详解】由题意得，石块的重力G=10N，石块静止时弹簧测力计对石块的拉力F拉=6N，此时石块所受的浮力方向是竖直向上的，浮力大小 故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 6. 在 “探究浮力大小与哪些因素有关” 的实验中： （1）如图甲，用弹簧测力计测出物体A的重力G。 （2）如图乙，把物体A浸没在水中，弹簧测力计的示数为F1，则物体A受到水的浮力F浮1= （用G、F1表示）。 （3）如图丙，把物体A浸没在盐水中，弹簧测力计的示数为F2，则物体受到盐水的浮力F浮2= （用G、F2表示）。 （4）比较图乙和图丙，可探究浮力的大小与 的关系。 （5）由实验可知，物体受到的浮力大小与液体的密度和 有关。 【答案】 液体密度 物体排开液体的体积 【详解】（2）根据称重法测浮力，物体浸没在水中时受到的浮力F浮1等于物体的重力G减去在水中时弹簧测力计的示数F1，即 （3）同理，物体浸没在盐水中时受到的浮力 （4）图乙中物体浸没在水中，图丙中物体浸没在盐水中，物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，浮力不同，所以比较图乙和图丙，可探究浮力的大小与液体密度的关系。 （5）由实验可知，液体的密度和物体排开液体的体积影响浮力的大小，即物体受到的浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关。 题型三、探究影响浮力大小的因素 7. 小明在做“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验，如图所示。 （1）根据图中实验数据可知，物体浸没在水中时受到的浮力为 N。 （2）分析甲、丁、戊三次实验可知：浸在液体中的物体所受浮力大小与 有关。 （3）分析甲、乙、丙三次实验数据，小明认为浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸在液体中的深度有关，请对他的结论做出评价： 。 【答案】(1)0.6；(2)液体的密度；(3)见解析 【详解】（1）由甲、丙可知，物体浸没在水中时受到的浮力 （2）分析图甲、丁、戊，物体排开的液体的体积相同，在浓盐水中测力计示数小，则浮力大。这说明浮力大小与液体的密度有关。 （3）物体浸没前浮力随深度增加而增大是因为排开液体的体积增加了，物体在液体中深度增加时没有控制排开液体的体积不变，所以结论错误。 8. 小明在做“探究浮力大小与哪些因素有关”实验，他用同一金属块依次进行如下操作，如图所示。 （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）结合已学知识，根据步骤A、C，可计算出金属块的体积为 m3；金属块的密度为 kg/m3。 （5）若步骤D中仅把盐水换成另一种液体，测力计的示数变为1.8N，则另一种液体的密度为 kg/m3。 【答案】(1)2.6；(2)0.4；(3)ACD；(4) ；(5) 【详解】（1）图A中弹簧测力计的分度值为0.1N，则金属块重力是2.6N。 （2）根据称重法可得步骤B中金属块受到的浮力 （3）要得出浮力大小与液体密度有关，需控制物体排开液体的体积相同，改变液体密度。则应分析步骤A、C、D的数据，步骤C中金属块浸没在水中，步骤D中金属块浸没在盐水中，排开液体体积相同，液体密度不同，弹簧测力计示数不同，浮力不同，可以初步得出浮力大小与液体密度有关。 （4）根据步骤A、C，由称重法可得金属块浸没在水中时受到的浮力 金属块的体积 金属块密度 （5）若步骤D中仅把盐水换成另一种液体，测力计的示数变为1.8N，根据称重法可得此时浮力 因为金属块体积不变，仍为，另一种液体密度 题型四、探究浮力大小与它排开液体重力的关系 9. 如图是“验证阿基米德原理”实验步骤简图，由（a）与（b）计算F1-F2可得F浮，由（c）与（d）计算F4-F3可得 。小李根据右图步骤实验后，发现数据F1-F2明显大于F4-F3，他在实验中可能存在的问题是 。（填写序号） ①实验中物体碰到容器底部     ②实验中物体未浸没在水中 ③物体浸入前溢水杯中水未装满    ④弹簧测力计始终未调零 【答案】 G排 ①③ 【详解】F4为排开水和桶的总重力，F3为空桶的重力，故计算F4-F3可得排开水的重力，即G排。 ①物体接触了容器底部，使得弹簧测力计在液体中的示数偏小，由称重法知测量的浮力偏大，故①符合题意； ②实验中物体未全部浸没在水中，物体排开液体的体积小，排开液体的重力小，浮力也小，仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力，对实验没有影响，故②不符合题意； ③浸入物体前，溢水杯中水未装满会造成排到小桶内液体偏少，使得所测浮力偏大，故③符合题意； ④由于，，测量过程中测力计一直没有调零对实验结果没有影响，故④不符合题意。 故选①③。 10. 同学们在学习了“阿基米德原理”后，仔细观察了黄老师做的如图（甲）所示的演示实验。物理兴趣小组的同学们经过讨论，提出阿基米德原理的成立，是否一定要以物体全部浸入液体为前提条件，提出了一个新的实验方案，并动手制作出了如图（乙）所示实验装置，其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋（质量不计），E是自制的溢水杯，F是升降平台（摇动手柄，可使平台高度缓慢上升、下降），G为铁架台。 （1）在“验证阿基米德原理”的实验过程，此实验目的是为了验证物体受到的 与 的关系； （2）在本实验中，弹簧测力计在使用之前，必须先 ； （3）如图甲中，你认为最合理的实验操作顺序是 （填写实验序号）； （4）同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的深度越来越大，观察到弹簧测力计A的示数先变小后不变，此过程说明物体所受浮力大小与 有关； （5）多次记录弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB，并比较物体浸入液体不同程度时，以上两个变化量之间的大小关系，发现ΔFA ΔFB（选填“>”、“＜”或“=”），由此证明了阿基米德原理的成立 （选填“需要”或“不需要”）以物体全部浸入液体为前提条件。 【答案】(1)浮力，物体排开液体的重力；(2)在竖直方向上调零；(3)④①②③；(4)物体排开液体的体积；(5) = 不需要 【详解】（1）阿基米德原理为F浮=G排，验证阿基米德原理，即验证物体受到的浮力与物体排开液体的重力之间的关系。 （2）在本实验中，弹簧测力计在竖直方向上使用，所以在使用之前，必须先在竖直方向上调零。 （3）实验中，为减小实验误差，应先测量小桶的重力，再测量重物的重力，然后将重物放入溢水杯中，再测量排出的水和小桶的重力，所以合理的实验操作顺序是④①②③。 （4）同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的深度越来越大，重物排开水的体积先变大、后不变，观察到弹簧测力计A的示数先变小后不变，根据F浮=G-F示可知，所受的浮力先变大、后不变，此过程说明物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。 （5）根据F浮=G-F示可知，弹簧测力计A的示数变化量ΔFA即为物体所受的浮力，弹簧测力计B的示数变化量ΔFB为物体排开的液体的重力，若ΔFA=ΔFB，则验证了阿基米德原理，说明阿基米德原理的成立不需要以物体全部浸入液体为前提条件。 11. 小华同学做“验证阿基米德原理”实验的情景如图所示。 （1）在弹簧测力计下悬挂一金属块，记下测力计的示数F1的大小，即金属块所受的重力； （2）在量筒中盛适量的液体，记下液面的示数V1，将金属块完全浸没在液体中，记下此时量筒中液面的示数V2以及弹簧测力计的示数 F2。根据图可知，量筒中液面的两次示数差（V2-V1）为 厘米3，金属块所受浮力大小为 牛； （3）若用ρ液表示该液体的密度，通过实验可以发现 和 的值是相等的。（请用符号表示） 【答案】 50 0.5 【详解】如图，读出量筒中液体的体积，，，量筒中液面的两次示数差 浮力等于弹簧测力计的示数差 根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于排开液体的重力，即 而浮力等于弹簧测力计的示数差，所以 题型五、阿基米德原理 12. 把一块石头和一个西红柿同时放入水中，它们静止时西红柿漂在水面上，而石头沉入了水底，如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较（　　）    A．石头受到的浮力更大些 B．西红柿受到的浮力更大些 C．石头和西红柿受到的浮力一样大 D．无法比较石头和西红柿受到的浮力大小 【答案】A 【详解】把一块石头和一个西红柿同时放入水中，它们静止时西红柿漂在水面上，而石头沉入了水底，西红柿排开的水的体积小于石头排开的水的体积，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，石头受到的浮力大。故选A。 13. 如图所示，体积为2×10-4m3，重力大小为5.88N的小球浸在水中。 （1）求小球受到的浮力大小F浮，并用力的图示法画出小球受到的浮力； （2）求小球对容器底部的压力。 【答案】(1)1.96N；见下图；(2)3.92 N 【详解】（1）小球浸在水中，排开水的体积等于小球的体积 小球受到的浮力大小 浮力的作用点可以画在重心，浮力方向竖直向上，浮力大小为1.96N，选取标度为0.98N，浮力图示线段的长度为标度的2倍，如图所示： （2）由第（1）小问分析可知，浮力小于重力，小球此时受到竖直向上的浮力，容器底部对它竖直向上的支持力和竖直向下的重力，小球受力平衡，有 则容器底部对小球的支持力 小球对容器底部的压力与容器底部对小球的支持力是一对相互作用力，大小相等，小球对容器底部的压力 14. 如图（a）所示，装有水的薄壁柱形容器甲置于水平地面上，容器乙中盛有质量为0.4kg的某液体，容器乙漂浮在容器甲中的水面上，此时甲中水的深度为0.5m。 （1）求水对容器甲底部的压强； （2）若容器甲和容器乙的底面积分别为3S和S，如图（b）所示，将物体丙浸没在容器乙的液体中，容器乙仍然漂浮在水面上，甲中水的深度增加了2Δh，乙中液体的深度增加了Δh，水和液体均未溢出。求物体丙的密度ρ丙。 【答案】(1)4900Pa；(2) 【详解】（1）已知水的密度，水的深度，取。水对容器甲底部的压强 （2）丙浸没在容器乙的液体中，乙中液体的深度增加了Δh，则丙的体积为 丙浸没在容器乙的液体中，容器乙仍然漂浮在水面上，则丙的重力等于增大的浮力，且乙容器排开水的体积的增加量 则丙的重力 由密度公式和重力公式可得丙的密度 题型六、沉浮的条件 15. 如图所示，在家庭小实验中，某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上，下列操作可行的是（　　） A．向杯子中加盐 B．向杯子中加水 C．倒出少量的水 D．轻轻摇晃杯子 【答案】A 【详解】A．要使沉底的鸡蛋漂浮在水面上，鸡蛋的重力不变，需增大浮力。根据F浮=ρ液gV排可知，鸡蛋的体积不能改变，所以可以增大液体的密度，故向杯子中加盐，盐溶解后，液体密度变大，浮力变大，鸡蛋就能漂浮在水面上，故A符合题意； BCD．向杯子中加水、倒出少量的水、轻轻摇晃杯子，都不能改变液体的密度，也就不能改变浮力，所以不能鸡蛋漂浮在水面上，故BCD不符合题意。故选A。 16. 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 【详解】在万米深海处继续下潜的过程中，根据F浮＝ρ水gV排和p=ρgh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。 17. 如图所示，两个相同的柱形容器置于水平地面上，分别盛有密度为ρ甲、ρ乙的两种液体，A、B两个体积相同的实心小球分别静止在两液体中，容器对地面的压强为p甲、p乙、现将两个小球取出，两液体对容器底部的压强相等，则（　　） A．ρ甲大于ρ乙，p甲大于p乙 B．ρ甲大于ρ乙，p甲小于p乙 C．ρ甲小于ρ乙，p甲大于p乙 D．ρ甲小于ρ乙，p甲小于p乙 【答案】A 【详解】由题意知，A、B两个实心小球的体积相同，A排开的液体的体积大于B排开的液体的体积，取出小球后，乙液面的深度要大于甲液面的深度，此时两液体对容器底部的压强相等，根据p=ρgh可知，甲液体的密度大于乙液体的密度，即：ρ甲大于ρ乙； 根据图示可知，A小球完全浸没在甲液体中，排开甲液体的体积等于A小球的体积，B小球漂浮在乙液体中，排开乙液体的体积小于B小球的体积，因为两小球体积相等，所以两小球排开液体的体积关系为V排甲>V排乙，又有甲液体的密度大于乙液体的密度，由F浮=ρ液gV排可知，两个小球的浮力关系为F浮A>F浮B，因为A小球在甲液体中悬浮，受到的重力GA等于浮力F浮A，B小球漂浮在乙液体中，受到的重力GB等于浮力F浮B，所以两个小球的重力关系为GA>GB；又因为液体对容器底部的压强相等，面积相同，压力也相等，则液体重力相同，且容器相同，所以左侧装置的总重力大于右侧装置的总重力，水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力，则左侧装置对地面的压力大于右侧装置对地面的压力，受力面积相同，根据p=F/S可知，p甲大于p乙，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 题型七、 浮力的应用 18. 阅读以下材料，回答相关问题∶ “海中断崖” 一般情况下海水的密度随深度增大而增大，而在某些情况下，在一定深度范围内，由于盐度或温度的影响，上层海水密度大于其下方的海水密度。这种密度的倒转就像在海洋中形成了一个“断崖”。我国海军372潜艇就曾遭遇过“海中断崖”，潜艇下潜至某海域后骤然下降，官兵通过一系列的操作，最终使得潜艇重新回到海面。 （1）若372潜艇在某海域航行时，排开海水的体积约为3×106米3，求潜艇受到的浮力F浮。（航行海域的海水密度近似看作1.0×103千克/米3） （2）某小组同学想了解浸没在密度不同液体中物体的沉浮情况，选用重为0.22牛的物块先后浸没在密度不同的液体中，将测得物体受到的浮力大小与观察到的物体沉浮情况记录在表中。 序号 1 2 3 4 5 液体的密度ρ液（g/cm3） 0.7 0.8 1.0 1.2 1.5 物块的沉浮情况 下沉 下沉 下沉 上浮 上浮 浮力F浮（N） 0.14 0.16 0.20 0.24 0.30 a．分析表中物体受到的浮力F浮与液体的密度ρ液的关系，可得初步结论：当同一物体浸没在不同种液体中， 。 b．分析表中数据，比较物体受到的浮力F浮与物体重力G物的大小关系，可得初步结论：当 时，浸没在液体中的物体会下沉；当 时，浸没在液体中的物体会上浮。 （3）请结合你所学过的知识，解释372潜艇骤然下降可能的原因。 （4）如果你是潜艇上的官兵，你有什么好方法能帮助潜艇重新上浮？请简要说明理由。 【答案】(1)2.94×1010N；(2)液体的密度越大，物体受到的浮力越大；物体受到的浮力小于物体的重力 物体受到的浮力大于物体的重力；(3)见解析；(4)见解析 【详解】（1）由题意可知，潜水器排开海水的体积为3×106m3，则潜水器受到的浮力大小为 F浮＝ρ海水V排g＝1.0×103kg/m3×3×106m3×9.8N/kg＝2.94×1010N （2）根据表格数据得：当同一物体浸没在不同种液体中，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。 根据表格数据得：当物体受到的浮力小于物体的重力时，浸没在液体中的物体会下沉；当物体受到的浮力大于物体的重力时，浸没在液体中的物体会上浮。 （3）当海水的密度突然变小时，根据F浮＝ρ海水V排g可知，潜艇受到的浮力变小，当浮力小于重力时潜艇会骤然下降。 （4）若排出下沉潜艇内的一部分水时，潜艇的重力减小，当重力小于浮力时潜艇会上浮。 19. 潜水器能通过注水和排水方式改变水仓内海水的重力，从而在海中实现上浮、下潜和保持既不上浮也不下潜的状态，其结构示意图如图所示。某同学为了研究浸没在水中的物体上浮、下沉的原因，选择六个物体，分别测量了它们的重力G，并将它们浸没在水中，分别测出了物体所受的浮力F、观察了它们运动的情况，得到如下表数据。 物体 物体重力G（牛） 物体所受浮力F（牛） 运动情况 物体1 60 49 下沉 物体2 45 35 下沉 物体3 30 20 下沉 物体4 50 55 上浮 物体5 40 60 上浮 物体6 20 26 上浮 ① 比较表中数据，可得出的初步结论是：浸没在水中的物体，当 ，物体下沉。 ② 若潜水器从海水密度较小的海域潜入到密度较大的海域过程中，为了能保持既不上浮也不下沉的运动。现有两种方案可供选择： A．在潜水器水仓内注入海水            B．将海水从潜水器水仓排出 （a）应该选择的方案是 （选择“A”或“B”）。 （b）请根据上述信息并结合浮力知识，说明你选择的理由。 【答案】 浮力小于重力 A 见解析 【详解】①比较表中数据知，浸没在水中的物体，因为浮力小于重力，所以物体下沉。 ②（a）（b）根据F浮＝ρ水gV排可知，潜水器浸没在海水中排开海水的体积相同，海水密度增大，它所受浮力增大，为了使潜水器做既不上浮也不下沉的运动，根据二力平衡可知，必须使它的重力仍等于浮力，需向水舱内注入海水增加潜水器重力，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 20. 如图所示，氦气球内充满氦气，下端连接吊篮，在吊篮底端有一根缆绳，通过缆绳来控制氦气球的升降。氦气球的体积为6000m3（不计球壁的厚度），ρ氦气=0.18kg/m3，ρ空气=1.29kg/m3，g取10N/kg。则： （1）氦气球内氦气的质量是多少？ （2）氦气球在缆绳控制下，匀速竖直上升150m，用时300s，氦气球上升的速度是多少？ （3）氦气球连同吊篮等配件的总重为4×104N，现有总质量为1740kg的乘客，乘坐氦气球匀速竖直升空，缆绳处于竖直状态，此时缆绳对吊篮的拉力为多少？（不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力） 【答案】(1)；(2)；(3)2 【详解】（1）氦气球内氦气的质量为。 （2）氦气球上升的速度为。 （3）氦气球受到的浮力为 氦气球连同吊篮等配件及乘客的总重力为 不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力，此时缆绳对吊篮的拉力。 21. “伽利略彩球温度计”是一款可以粗略地测量环境温度的装饰摆件。如图所示，玻璃管中装有某种特定液体，液体中装有体积相同的彩球，每个彩球都标有特定的温度值，当外界温度变化时（玻璃管中液体的密度会随温度升高而减小），有的彩球会随之上浮或下沉直至静止，此时上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度，下列说法正确的是（　　） A．当环境温度降低时，浸没在液体中的小球受到的浮力将变小 B．小球上浮下沉原理与潜水艇上浮下沉原理相同 C．若图甲、乙分别是彩球稳定后的分布情况，则甲所处的环境温度比乙的低 D．彩球a的质量ma小于彩球c的质量mc 【答案】D 【详解】A．当环境温度降低时，液体密度变大，浸没在液体中的小球排开液体的体积不变，根据 F浮＝ρ液gV排可知，小球受到的浮力将变大，故A错误； B．由题目信息可知小球上浮下沉是由于受到的浮力发生变化造成的，而潜水艇的上浮下沉是通过改变自身的重力来实现的，故B错误； C．分析可知，当外界温度降低时，液体密度将增大，部分彩球会上浮，甲和乙两图中，甲中的彩球没有上浮，乙中的是部分上浮，说明乙中的液体密度较大，乙中所处环境温度较低，甲中的较高，故C错误； D．从乙图可以看到，a球在上，c球在下，说明a球先上浮，c球后来才上浮，a球上浮时，a球受到的浮力大于自身的重力，即Fa>Ga，c球还是沉底，c球受到的浮力小于或等于自身的重力，即Fc≤Gc，a球上浮时，两球排开液体的体积相同，根据阿基米德原理的公式可知，两球受到的浮力大小相等，即Fa=Fc，从而可知，Gc>Ga，根据重力公式G=mg可知，ma< mc，故D正确。 故选D。 22. 两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了A、B两支密度计，放入同一个盛有水的烧杯中，静止后如图所示。下列说法正确的是（　　） A．密度计A所受浮力较小 B．密度计B所受重力较小 C．两密度计底部所受水的压强相等 D．两密度计在水面处的刻度值不同 【答案】A 【详解】A．根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排 A、B均漂浮在水中，故液体密度相同。由图可知VB排>VA排 可得FB浮>FA浮，故A正确； B．密度计处于漂浮状态，浮力和重力的关系为F浮=G计 因为FB浮>FA浮，所以GB>GA，故B错误； C．A、B浸没的深度关系为hA<hB，根据液体压强公式p=ρgh可得pA<pB，故C错误； D．密度计是用来测量液体密度的仪器，密度计漂浮时，在液面处的刻度就是所测液体的密度，A、B均为密度计，漂浮在水上，所以两密度计在水面处的刻度都是水的密度，故D错误。故选A。 23. 在学习“阿基米德原理”时，可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究；请你完成下列任务： 【实验探究】 通过下图所示的实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，由实验可得结论 ，这就是阿基米德原理；    【理论探究】 第一步：建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究，如下图所示； 第二步：理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理； 请你写出推导过程，提示：推导过程中所用物理量需要设定（可在下图中标出）；    【原理应用】 水平桌面上有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器，内装质量为m的液体；现将一个底面积为S2的金属圆柱体放入液体中，圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没（与容器底接触但不密合），整个过程液体未溢出；金属圆柱体静止时所受浮力F浮= 。 【答案】 见解析 【详解】由图中实验数据可得，F甲-F乙=F丙-F丁，即物体受到的浮力等于排开液体的重力，即。 设长方体的底面积为S、高为h，液体密度为ρ液，长方体上、下表面所处的深度及受力情况，如下图所示：    由于同种液体中，深度越深，液体的压强越大，长方体的上下面表面积相同，由F=pS可得，液体对长方体向上的压力大于液体对它向下的压力，两者之差即为浮力 由阿基米德原理可得，金属圆柱体静止时所受浮力 24. 小青在实验室利用不会吸水的橡皮泥、弹簧测力计、烧杯、水和细线等物品，进行了如图所示的实验，图中数据为相应实验时弹簧测力计的示数。 （1）为了探究浮力的大小与哪些因素有关，小青将橡皮泥捏成一个球体后，用细线将其挂在弹簧测力计挂钩上，进行了图中A、B、C、D、E实验。由A、B、C实验可知，当液体密度一定时， 越大，橡皮泥所受浮力越大；由A、D、E实验可知，橡皮泥所受浮力与 有关。 （2）在E实验中，球体浸没时受到的浮力是 N，容器中盐水的密度为 g/cm3。 （3）为了探究浮力与物体浸入液体中的深度是否有关，她把同一块橡皮泥捏成粗细不同的圆柱体，分别浸入水中一半，若弹簧测力计的示数 ，说明物体所受浮力与浸入液体中的深度无关。 （4）为了验证阿基米德原理，她将装满水的溢水杯放在升降台上，进行了F实验，当逐渐调高升降台时，发现随着球体浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，这一过程中弹簧测力计乙的示数会 （选填“变大”“变小”或“不变”），若它们的变化量相等，就可以证明F浮=G排，如果放入球体前溢水杯中的水未到溢水口处，会导致 （选填“F浮”或“G排”）的测量值偏小。F实验中的球体刚好浸没时，下表面受到水向上的压力为 。（球的半径为r，球的体积为，水的密度为ρ，结果用所给字母表示） 【答案】（1）物体排开液体的体积，液体的密度；（2）2.4， 1.2；（3）不变；（4）变大 G排 【详解】（1）分析实验步骤A、B、C可知，液体的密度相同，排开液体的体积不同，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越小，根据称重法F浮=G-F示可得浮力越大。 分析实验步骤A、D、E可知，物体排开液体体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，根据称重法F浮=G-F示可得浮力的大小不同，可说明浮力的大小与液体的密度有关。 （2）由图可知，测力计的示数为4N，即物体的重力为 浸没在盐水中时测力计的示数为1.6N， 物体浸没在盐水中时受到的浮力为 物体浸没在水中时受到的浮力为 物体浸没在液体中，排开液体的体积等于物体的体积，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排 可得，物体体积为 故有 则盐水的密度为 （3）把同一块橡皮泥捏成粗细不同的圆柱体，分别浸入水中一半，排开液体的体积都相同，弹簧测力计的示数不变，说明物体济受浮力与浸入液体中的深度无关。 （4）如图F，小明将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度，当逐渐调高升降台，重物浸入水中的体积变大，排开水的体积变大，根据F浮=ρ液gV排可知，重物受到的浮力变大，所以弹簧测力计甲的示数F′=G﹣F浮变小，又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计乙的示数变大。 根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计甲示数的变化量和弹簧测力计乙的示数变化量相等，从而证明了。溢水杯未装满水，则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积，物块排开水所受的重力变小，所以，测得排开水的重力会偏小。 F实验中的球体刚好浸没时，球体受到的浮力 由浮力产生的原因可知，此时下表面受到水向上的压力等于浮力为 25. 小明用测力计将实心圆柱体A悬挂在空容器中，如图所示，此时测力计示数F0为8.0牛。然后逐次向容器中注入液体，并将圆柱体下表面至液面的距离h、相应的测力计示数F记录在表一中。为进一步探究，小明换用材料、体积与圆柱体A相同，但形状不同的实心圆柱体B重复实验，并将测得的数据记录在表二中。 表一：（圆柱体A） 实验序号 h（厘米） F（牛） 1 3.0 7.4 2 6.0 6.8 3 9.0 6.2 4 12.0 5.6 5 15.0 ______ 表二：（圆柱体B） 实验序号 h（厘米） F（牛） 6 2.0 7.2 7 4.0 6.4 8 6.0 5.6 9 8.0 5.2 10 10.0 ______ （1）分析比较实验序号1~4（或6~8）数据中F和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一圆柱体在同种液体中， 。 （2）分析比较实验序号1~4（或6~8）数据中F与F0的差值ΔF和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一圆柱体在同种液体中， 。 （3）继续分析表一和表二的数据，发现实验序号9的数据不适用于题②的结论，可能的原因是 。 （4）进一步分析表一和表二的数据，可得：实验序号5中，F为 牛。实验序号10中，F为 牛。 【答案】(1)h越大，F越小；(2) ΔF与h成正比；(3)实验序号9中物体已经浸没在液体中了，排开液体的体积不变，浮力就不再增加了 ；(4) 5.2 5.2 【详解】（1）分析比较实验序号1-4（或6-8）数据，h越大，表明同一圆柱体在同种液体中，浸入液体的深度越大，排开液体的体积越大，受到的浮力越大，重力一定，拉力越来越小，故h越大，F越小。 （2）假设柱体部分浸入液体时，液体密度为ρ液，柱体下表面至液面的距离为h，柱体的底面积为S，物体浸在液体中受到3个力的作用：竖直向上的拉力和浮力、竖直向下的重力，物体处于平衡状态，则物体所受浮力为F浮=G-F拉，即测力计示数的减小量等于物体所受浮力，即 ，当ρ液、S相同时，ΔF与h成正比。 （3）由表二的数据，当h=2.0cm时，物体受到的浮力为 当ρ液、S相同时，ΔF与h成正比，序号9的数据中h9=8.0cm时，物体足够高，受到的浮力应为 而根据表格数据可得实际的浮力为 实验序号9的数据不适用于题②的结论，在h增加时，浮力没有继续增加，可能是因为实验序号9中物体已经浸没在液体中，排开液体的体积不变，浮力就不再增加了。 （4）根据阿基米德原理，物体的体积是一定的，浸没在同种液体中受的浮力也是一定的，故浸没时受到浮力均为，当由表一的数据，当h1=3.0cm时，物体受到的浮力为 当ρ液、S相同时，ΔF与h成正比，序号5的数据中h5=15.0cm时，物体足够高度的浮力应为 由于浸没时受到浮力为，所以序号5的数据中物体已经完全浸没，故此时拉力为 实验序号9中物体已经浸没在液体中了，则实验序号10中更大，也是浸没状态，所以浮力不变，拉力也不变，故。 26. 小汇认为：鱼通过鱼鳔吸入或排出气体，改变鱼鳔的体积，可实现上浮和下沉。为了寻找证据支撑观点，他查阅资料后得到相关信息：①鱼鳔内气体的质量是基本稳定不变的；②鱼鳔壁上没有主动改变鱼鳔体积的肌肉纤维；③鱼鳔内气体压强与鱼外部水压基本保持一致，在温度不变的情况下，一定质量的气体压强与体积的关系见表。 水深h（米） 0 10 20 30 体积V（L） 1 0.5 1/3 0.25 气体压强p（标准大气压） 1 2 3 4 （1）分析比较表中气体的压强p与体积V关系的数据关系，可得：在温度不变的情况下，一定质量的气体 ； （2）能推翻小汇观点的证据是 （填序号“①”、“②”或“③”），理由是 ； （3）鱼能够上浮是通过身体和鱼鳍摆动获得上升动力，上升时，鱼外部水的压强变小，鱼鳔内气体压强随之 ，鱼鳔的体积 ，鱼受到的浮力也随之 。（以上均选填“变大”、“ 不变”或“变小”） 【答案】 体积与气体的压强成反比 ② 鱼是靠鱼鳔中充气的多少来实现浮沉的，因此鱼鳔壁上有主动改变鱼鳔体积的肌肉纤维 变小 变大 变大 【详解】（1）由表格数据可知，气体体积越小，气体的压强越大，且体积与气压的乘积不变，所以在温度不变的情况下，一定质量的气体体积与气体的压强成反比。 （2）根据F浮=ρ水gV排可知，浸入液体中的体积越大物体所受到的浮力越大，因此鱼是靠着鱼漂内充气的多少来实现浮沉的，所以它的质量基本不变，故①正确；质量不变，重力不变，当鱼漂中充满气体后，鱼的体积增大，所受的浮力变大，而此时重力不变，鱼所受的合力方向向上，因此上浮，故②错误；根据p=ρgh可知，液体的密度不变，深度越小，则液体压强越小，而鱼镖内的气体压强随体积的增大而减小，所以液体压强和气体压强同时减小，故③正确。 （3）上升时，鱼所处的深度减小，由p=ρgh可知，鱼受到水的压强变小，鱼瞟内气体压强随之变小，鱼镖的体积变大，根据F浮=ρ水gV排得，水的密度不变，排开水的体积增大，因此鱼受到的浮力变大。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $