10.1 浮力 同步练--2025-2026学年人教版物理八年级下学期

**基本信息** 以“基础认知-能力探究-综合应用”分层设计，覆盖浮力概念、影响因素及计算，通过情境化题型培养物理观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|浮力存在条件、产生原因等单一概念|选择题1-3结合失重、风洞等情境，强化物理观念| |能力探究|浮力影响因素、实验方法|实验题11-14用控制变量法，培养科学探究与科学思维| |综合应用|浮沉条件、压强与浮力综合计算|综合题17-21结合落塔、鱼类浮沉等实际，提升问题解决能力|

浮力 同步练习 好 题 冲 关 一、选择题 1．下列实验能在失重的空间站内完成的是（　　） A．用天平测量物体质量 B．验证牛顿第一定律 C．探究液体压强与哪些因素有关 D．称重法测浮力 2．我国风洞技术国际领先，可模拟最高30倍声速的飞行环境，为我国高超声速飞行器研制奠定了基础。在飞机研制过程中，将其模型固定在风洞中，让风——高速气流迎着机头吹来，真实模拟飞机超声速飞行的情形。下列说法正确的是（　　） A．高速气流相对于风洞是静止的 B．高速气流经过时飞机模型所受的重力减小 C．飞机模型相对于高速气流是向前飞行的 D．飞机模型在风洞中不受浮力的作用 3．下列四个情境中没有受到浮力的物体是（     ） A．沉入河底的石头 B．太空中的航天器 C．停在岸边的轮船 D．海底内生长的水草 4．如图所示，两个完全相同的圆柱形空玻璃瓶，在瓶口扎上相同的橡皮膜，将两玻璃瓶竖直浸没在水中，甲玻璃瓶口朝上，乙玻璃瓶瓶口朝下，两橡皮膜高度相同。若忽略由于橡皮膜形变引起的影响，下列说法正确的是（    ） A．两瓶的瓶口与瓶底的压力差大小相等 B．两瓶的橡皮膜都向外凸，说明液体内部向各个方向都有压强 C．两瓶的橡皮膜都向内凹，乙瓶的橡皮膜向内凹进去的程度更大 D．将杯中的水换成酒精，，两橡皮膜的形变程度都会更大 5．小明同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块，使物块从空中缓缓匀速放入水中，如图甲所示，此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示，弹簧测力计始终在水面上方，水未溢出，g取10N/kg，水的密度是，下列说法中正确的是（　　） A．物块在空气中受到的重力是10N B．物块刚好浸没时，在水中所受到的浮力大小是2N C．物块完全浸没后，继续向下运动，受到的浮力增大 D．物块完全浸没后，物体上下表面的压力差大小为10N 6．平平将橙子放入水中，静止后如图甲，将该橙子剥去部分表皮后放入水中，静止后如图乙，剥去全部表皮后放入水中，静止后如图丙（不考虑橙子吸水）。下列说法正确的是（　　） A．甲图中，橙子的重力和橙子对水的压力是一对平衡力 B．甲图中，橙子受到的浮力和橙子对水的压力是一对平衡力 C．乙图中，烧杯对桌子的压力和桌子对烧杯的支持力是一对相互作用力 D．丙图中，橙子的重力和烧杯对橙子的支持力是一对相互作用力 7．如图，水平桌面上杯内水中有一块浮冰。当冰全部熔化成水后（g取），下列说法正确的是（　　） A．漂浮的冰块排开水的质量与冰块质量相等 B．冰块完全熔化成水后，水面下降 C．冰全部熔化后，桌面受到的压强变大 D．冰全部熔化后，水对杯底的压力变大 8．如图所示，将一块实心圆柱形金属块浸没在水中，金属块上、下表面受到水的压力分别为F1，F2。金属块在水中下沉过程中，下列说法中正确的是（   ） A．F1变小 B．上表面受到的压强不变 C．F2与F1的差值变大 D．F2与F1的差值不变 9．水平桌面上两个完全相同的容器中分别盛有甲、乙两种液体，将两个完全相同的小球A、B分别放入两容器中，静止时两球位置如图所示，此时液面相平。下列说法正确的是（　　） A．A球受到的浮力大于B球受到的浮力 B．甲液体的密度大于乙液体的密度 C．甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强 D．盛甲液体的容器对桌面的压力小于装乙液体的容器对桌面的压力 10．有两个圆柱形容器，分别盛有深度相同的水和某种未知液体。现用弹簧测力计挂着一个圆柱体，先后将圆柱体逐渐竖直浸入水和未知液体中（水和未知液体都未溢出）。图甲、乙所示分别为弹簧测力计的示数F随着圆柱体下表面在水中深度和在未知液体中深度的变化图像，以下结果正确的是（　　） A．当F=1.2N时，圆柱体在水中浸入的体积和在未知液体中浸入的体积一样大 B．取下圆柱体放入水中，圆柱体会悬浮 C．圆柱体在水中浸没时受到的浮力大于圆柱体在未知液体中受到的最大浮力 D．圆柱体的密度小于未知液体的密度 二、实验与探究题 11．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，使用的器材有弹簧测力计、带盖的玻璃瓶（瓶盖的质量、体积和形变忽略不计）、柱形容器、沙子等，操作过程如下： (1)①将玻璃瓶装满沙子悬挂在弹簧测力计下，静止时，如图甲所示，弹簧测力计的示数为F； ②在容器中装入适量的水，将装满沙子的玻璃瓶悬挂在弹簧测力计下，并浸入水中，如图乙所示，容器中水面上升h，弹簧测力计示数为0.7F。 ③如图丙所示，将玻璃瓶浸没水中，容器中水面又上升h，弹簧测力计示数为0.4F，由此可知浮力的大小与__________有关。继续增大玻璃瓶浸没的深度，弹簧测力计示数不变，说明物体所受浮力的大小与_________无关。 (2)为探究浮力大小与物重是否有关，将玻璃瓶中的一部分沙子倒出，再将玻璃瓶浸没到容器的水中，如图丁所示，弹簧测力计示数为0.2F。经过测量，图丙、丁操作中玻璃瓶所受浮力均为_________F，说明浮力的大小与物重无关。 (3)为探究浮力大小与液体的密度是否有关，将图丙的水换成盐水，发现测力计的示数_________（选填“变大”“变小”或“不变”），说明液体密度越大，浮力越大。 12．在学习了“防溺水安全宣传片”后，某中学物理学习小组进行了一些讨论。 【问题】浮力大小跟哪些因素有关呢？同学们提出了以下猜想： 猜想一：浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关 猜想二：浮力的大小是否跟液体的密度有关 猜想三：浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的深度有关 【证据】为了验证上述猜想，学习小组在实验室选取器材，进行了如图所示的实验： (1)由弹簧测力计示数变化可知，金属块全部浸没在水中所受的浮力大小为_________N。 (2)分析图A、B、C，随着物体浸入水中的体积越来越大，物体受到的浮力________（选填“变大”“变小”或“不变”），可以验证猜想________（选填“一”“二”或“三”）是正确的。 【解释】 (3)比较图中A、C、D三个实验步骤，得出的结论是：浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度________（选填“有关”或“无关”）。 【交流】 (4)①分析图B，金属块的下表面受到的水的压力为_________N；在图D中金属块的下表面所受液体压强_________（选填“大于”“小于”或“等于”）在图E中所受液体的压强。 ②为了研究浮力的大小是否和物体的形状有关，同学们继续实验：拿来两块相同的橡皮泥（不吸水且不溶于水）分别做成形状不同的实心物体放入水中，如图F、G所示，此时弹簧测力计的示数不相同，由此得出浮力的大小和物体形状有关，小明同学认为此实验结论不合理，原因是_________________________。 13．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可能跟物体浸入液体的体积有关； ③可能跟物体的重力有关； ④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，可以观察到弹簧测力计的示数_______，说明铁块受到的浮力_______；铁块从位置3-4的过程中，可以观察到弹簧测力计的示数_______，说明铁块受到的浮力______（以上四空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。通过这一实验可以验证上述猜想__________是正确的（选填上面猜想的序号）； (2)为了验证猜想③，李明应该选择体积_______（选填“相同”或“不相同”）的铁块和铜块进行探究； (3)为了验证猜想④，李明将铁块分别挂在弹簧测力计下浸没在水和盐水中，发现两次弹簧测力计示数相差很小且小于弹簧测力计的分度值，很难找到规律。李明动脑筋一想原来是自己所配制的盐水的浓度_______（选填“太大”或“太小”）。你认为还有可能是什么原因导致以上现象的发生：_________。 14．小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。 (1)根据A与C、D实验可得：浮力大小与___________有关； (2)可以计算出盐水的密度为___________kg/m3； (3)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于减小物体密度。接着他仿照步骤D进行实验，发现此时弹簧测力计示数小于1.7N，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___________。 三、综合与应用题 15．如图所示是某同学探究浮力的大小与浸在水中深度有无关系的实验，他通过图甲的实验得到了图乙所示的弹簧秤的读数与物体下移高度的关系，当物体全部浸入水中时的浮力大小为_____，物体的密度是_____。浸没后，由图可知浮力的大小与浸在水中的深度_____（选填“有关”或“无关”）。（，g取10 N/kg） 16．如图为分析浮力产生原因的示意图。由图可知浮力的方向为_______。右侧两图为测量浮力的示意图，则该物块所受浮力为______N。 17．经常帮助妈妈做菜的小明发现，当锅中的油温逐渐上升时，油的粘稠程度会随之减小，炒菜时锅铲在油中运动所受阻力好像也随之发生了变化。那么，温度会影响物体在液体中所受的阻力大小吗？为了研究这个问题，小明找来了金属块、细线、烧杯、食用油、酒精灯、弹簧测力计等器材。将质量为的金属块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上，浸没在装有食用油的烧杯中静止时如图甲所示。（g取10N/kg） (1)求图甲中金属块所受的浮力； (2)如图乙所示，让金属块随着弹簧测力计一起竖直向上做匀速运动（金属块未露出液面）。求此时金属块受到油对它施加的阻力大小为多少N； (3)用酒精灯对图乙中食用油加热一段时间后，控制与（2）中相同的速度并重复操作，此时弹簧测力计的示数为2N。根据以上现象分析：液体温度升高时，物体所受阻力的大小如何变化，说明你的判断理由； (4)小明查阅资料发现：液体的温度升高后体积会膨胀，导致液体的密度发生改变，从而引起金属块所受浮力发生改变。那么，你在（3）中得出的阻力大小变化情况还正确吗？并说明理由。 18．宜宾长江观赏鱼色彩缤纷绚烂，姿态优雅灵动，堪称宜宾城独有的水景名片，吸引着来自五湖四海的宾客。如图是静止在水中的鱼，请在下图中画出鱼所受重力和浮力的示意图（重心已画出）。 19．请阅读《微重力环境》并回答问题。 微重力环境 我们都知道，物体由于地球的吸引而受到重力。当我们站在地面上，地面的支持力让我们能够站稳。若支持力突然消失，我们会产生类似坐过山车从高处极速俯冲的感觉——身体仿佛失去了重力，处于一种“轻飘飘”的状态，这就是失重状态。但要注意，失重并非重力消失，重力依然存在，只是我们感觉不到了。 现实中实现完全失重极为困难，科研常基于微重力环境开展。微重力环境指系统的表观重力远小于实际重力，即重力作用微弱的环境。 以人在电梯内站在电子秤上为例：电梯静止或匀速运动时，电子秤显示的压力（表观重力）等于实际重力；而当电梯加速下降时，人所受力的合力不为零，电子秤对人的支持力小于重力，此时电子秤的示数（表观重力）小于实际重力，这便是表观重力小于实际重力的典型场景。通常认为，当系统的表观重力小于实际重力的1/1000（即0.1%）时，可视为微重力环境。 落塔是在地面实现微重力环境的重要设施。如图甲所示是北京落塔，这座塔高116m（地下8m），由实验舱、释放系统等多部分组成。实验时，实验舱（如图乙所示）从83m平台下落，能创造3.6s的微重力环境。实验舱分单舱和双舱。单舱下落时，空气阻力等会干扰实验，可将微重力水平降至约为地球表面重力的千分之一；双舱结构像“套娃”，内舱装实验装置，内外舱间抽成近似真空，内舱下落几乎不受空气阻力影响，可将微重力水平降至约为地球表面重力的十万分之一，能承载质量为30kg的实验设备，使得众多太空实验得以在地面提前验证，助力我国微重力研究与空间新技术验证工作的开展。 (1)坐过山车从高处冲下来时，我们会感觉“轻飘飘”的，此时我们_______（选填“受”或“不受”）重力作用； (2)假设在北京落塔的双舱实验舱内有一个质量为10kg的实验设备，该设备在微重力环境下的“表观重力”约为_______N（地球表面处g取10N/kg）； (3)北京落塔的双舱结构比单舱结构能够实现更高的微重力水平，主要因为__________________； (4)结合北京落塔“微重力环境验证太空实验”的功能，请提出一个可以利用落塔进行实验验证的问题。 20．如图所示，用细绳将一个重力为6N、体积为1.0×10-3m3的正方体木块系在容器底部，向容器中加水至木块完全浸没，此时细绳被拉直。（g=10N/kg）求： (1)木块浸没时所受到的浮力大小； (2)木块浸没时所受到的细绳对其的拉力大小； (3)剪断细绳后，木块静止时露出水面的体积。 21．如图，一圆柱体木块被栓在水中静止。木块的重力为12N，底面积为0.01m2，其上表面所处深度为30cm，绳子拉着木块的力是8N。 求： (1)木块上表面受到的压力为多大? (2)木块受到的浮力为多大? (3)木块下表面受到的压力多大? 学科网（北京）股份有限公司 $ 浮力 同步练习 好 题 冲 关 一、选择题 1．下列实验能在失重的空间站内完成的是（　　） A．用天平测量物体质量 B．验证牛顿第一定律 C．探究液体压强与哪些因素有关 D．称重法测浮力 【答案】B 【详解】A．天平的工作原理是利用物体和砝码的重力来平衡，在失重环境中，物体和砝码对托盘没有压力，无法完成测量，故A不符合题意； B．验证牛顿第一定律的实验（如伽利略斜面实验），核心是让物体在不受外力或合外力为零的情况下保持运动状态。在失重的空间站内，物体可以处于不受外力干扰的状态，能够完成该实验，故B符合题意； C．液体压强是由于液体受到重力作用而产生的，在失重环境中，无法通过实验探究液体压强的影响因素，故C不符合题意； D．在空间站内，物体处于完全失重状态，液体或气体对物体不会产生浮力，因此不能通过称重法测浮力，故D不符合题意。 故选B。 2．我国风洞技术国际领先，可模拟最高30倍声速的飞行环境，为我国高超声速飞行器研制奠定了基础。在飞机研制过程中，将其模型固定在风洞中，让风——高速气流迎着机头吹来，真实模拟飞机超声速飞行的情形。下列说法正确的是（　　） A．高速气流相对于风洞是静止的 B．高速气流经过时飞机模型所受的重力减小 C．飞机模型相对于高速气流是向前飞行的 D．飞机模型在风洞中不受浮力的作用 【答案】C 【详解】A．高速气流在风洞中流动，相对于风洞的位置不断变化，因此高速气流相对于风洞是运动的，故A错误； B．重力的大小，飞机模型的质量不变，重力大小就不变，故B错误； C．高速气流迎着机头吹来，以高速气流为参照物，飞机模型相对于气流的位置向前变化，因此飞机模型相对于高速气流是向前飞行的，故C正确； D．空气是流体，飞机模型浸在空气中，会受到空气的浮力作用，故D错误。 故选C。 3．下列四个情境中没有受到浮力的物体是（     ） A．沉入河底的石头 B．太空中的航天器 C．停在岸边的轮船 D．海底内生长的水草 【答案】B 【详解】AD．沉入河底的石头、海底内生长的水草，因为液体对浸在其中的物体表面有压强，上下表面所处深度不同，从而产生压强差，使物体受到向上的压力，即物体所受浮力，故它们均受到浮力作用，故AD不符合题意； B．太空中的航天器，周围无流体（液体或气体），无法产生浮力，故B符合题意； C．停在岸边的轮船，其下表面受到液体施加的向上的压力，因此受到浮力的作用，故C不符合题意。 故选B。 4．如图所示，两个完全相同的圆柱形空玻璃瓶，在瓶口扎上相同的橡皮膜，将两玻璃瓶竖直浸没在水中，甲玻璃瓶口朝上，乙玻璃瓶瓶口朝下，两橡皮膜高度相同。若忽略由于橡皮膜形变引起的影响，下列说法正确的是（    ） A．两瓶的瓶口与瓶底的压力差大小相等 B．两瓶的橡皮膜都向外凸，说明液体内部向各个方向都有压强 C．两瓶的橡皮膜都向内凹，乙瓶的橡皮膜向内凹进去的程度更大 D．将杯中的水换成酒精，，两橡皮膜的形变程度都会更大 【答案】A 【详解】A．圆柱形玻璃瓶受到水的压力差，本质就是浮力，根据阿基米德原理，两个瓶子完全相同，忽略橡皮膜形变，因此V排相等，可得F浮大小相等，即瓶口与瓶底的压力差大小相等，故A正确； B．橡皮膜扎在瓶口，瓶内是空气，外部水的压强大于瓶内空气压强，因此橡皮膜都向内凹，不是向外凸，故B错误； C．题干明确说明两橡皮膜高度相同，即橡皮膜在水中的深度相同，根据，ρ、g 、h都相等，因此橡皮膜受到的压强相等，向内凹的程度相同，故C错误； D．将水换成酒精后，  ，橡皮膜深度不变，根据，橡皮膜受到的压强减小，形变程度都会更小，故D错误。 故选A。 5．小明同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块，使物块从空中缓缓匀速放入水中，如图甲所示，此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示，弹簧测力计始终在水面上方，水未溢出，g取10N/kg，水的密度是，下列说法中正确的是（　　） A．物块在空气中受到的重力是10N B．物块刚好浸没时，在水中所受到的浮力大小是2N C．物块完全浸没后，继续向下运动，受到的浮力增大 D．物块完全浸没后，物体上下表面的压力差大小为10N 【答案】B 【详解】A．由图乙可知，当物块未浸入水中（）时，弹簧测力计示数为12N，即物块的重力，而非10N，故A错误； B．当物块刚好浸没时（后示数不变），弹簧测力计示数。根据称重法得物块在水中所受到的浮力大小为，故B正确； C．物块完全浸没后，继续向下运动，排开水的体积不变，根据阿基米德原理，浮力大小不变，故C错误； D．浮力的本质是物体上下表面的压力差，物块完全浸没后浮力为2N，因此上下表面的压力差也为2N，而非10N，故D错误。 故选B。 6．平平将橙子放入水中，静止后如图甲，将该橙子剥去部分表皮后放入水中，静止后如图乙，剥去全部表皮后放入水中，静止后如图丙（不考虑橙子吸水）。下列说法正确的是（　　） A．甲图中，橙子的重力和橙子对水的压力是一对平衡力 B．甲图中，橙子受到的浮力和橙子对水的压力是一对平衡力 C．乙图中，烧杯对桌子的压力和桌子对烧杯的支持力是一对相互作用力 D．丙图中，橙子的重力和烧杯对橙子的支持力是一对相互作用力 【答案】C 【详解】A．甲图中，橙子的重力作用在橙子上，橙子对水的压力作用在水上，这两个力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故A错误‌； B．甲图中，橙子受到的浮力作用在橙子上，橙子对水的压力作用在水上，这两个力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故B错误‌； C．乙图中，烧杯对桌子施加压力的同时，由于力的作用是相互的，桌子对烧杯也施加一个支持力，即烧杯对桌子的压力和桌子对烧杯的支持力是一对相互作用力，故C正确； D．丙图中，橙子的重力和烧杯对橙子的支持力都作用在橙子上，即作用在同一物体上，不是相互作用力，故D错误‌。 故选C。 7．如图，水平桌面上杯内水中有一块浮冰。当冰全部熔化成水后（g取），下列说法正确的是（　　） A．漂浮的冰块排开水的质量与冰块质量相等 B．冰块完全熔化成水后，水面下降 C．冰全部熔化后，桌面受到的压强变大 D．冰全部熔化后，水对杯底的压力变大 【答案】A 【详解】A．冰块漂浮在水面上，根据阿基米德原理和漂浮条件 ​ 又因为，所以，即漂浮的冰块排开水的质量与冰块质量相等，故A正确； B．冰熔化成水后，质量不变，即。由A知，因此 水的密度不变，所以熔化后水的体积 这说明冰熔化后变成的水的体积，刚好等于冰原来排开水的体积，因此水面高度不变，故B错误； C．桌面受到的压力等于杯、水和冰的总重力。冰熔化前后，总质量不变，总重力不变，因此桌面受到的压力不变。受力面积也不变，根据​，桌面受到的压强不变，故C错误； D．冰熔化前，水对杯底的压力等于水的重力加上冰对水的压力（等于冰的重力，力的作用是相互的）。冰熔化后，水对杯底的压力等于杯内所有水的重力，而冰熔化后质量不变，所以总重力不变，因此水对杯底的压力不变，故D错误。 故选A。 8．如图所示，将一块实心圆柱形金属块浸没在水中，金属块上、下表面受到水的压力分别为F1，F2。金属块在水中下沉过程中，下列说法中正确的是（   ） A．F1变小 B．上表面受到的压强不变 C．F2与F1的差值变大 D．F2与F1的差值不变 【答案】D 【详解】AB． 由可知，金属块下沉过程中，上、下表面的深度 都不断增大，水的密度 不变，因此上、下表面受到的水的压强都变大；根据，受力面积不变，因此上表面压力也会变大。故AB错误； CD．物体受到的浮力。 金属块浸没下沉过程中，排开水的体积 等于金属块自身体积，保持不变，根据，浮力大小不变，因此与的差值不变。故C错误，D正确。 故选D。 9．水平桌面上两个完全相同的容器中分别盛有甲、乙两种液体，将两个完全相同的小球A、B分别放入两容器中，静止时两球位置如图所示，此时液面相平。下列说法正确的是（　　） A．A球受到的浮力大于B球受到的浮力 B．甲液体的密度大于乙液体的密度 C．甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强 D．盛甲液体的容器对桌面的压力小于装乙液体的容器对桌面的压力 【答案】B 【详解】A．由图可知，小球在甲液体中漂浮，在乙液体中悬浮，所以两球受到的浮力都等于各自的重力，而两个小球是相同的，所以，故A错误； B．因为小球在甲液体中漂浮，所以，小球在乙液体中悬浮，所以，则两种液体的密度 大小关系是，故B正确； C．因为两容器液面等高，由B知，根据可得液体对容器底部的压强大小关系为，故C错误； D．两容器分别对水平面的压力，由图知甲液体的体积大于乙液体的体积，由B知， 根据可知，所以，故D错误。 故选B。 10．有两个圆柱形容器，分别盛有深度相同的水和某种未知液体。现用弹簧测力计挂着一个圆柱体，先后将圆柱体逐渐竖直浸入水和未知液体中（水和未知液体都未溢出）。图甲、乙所示分别为弹簧测力计的示数F随着圆柱体下表面在水中深度和在未知液体中深度的变化图像，以下结果正确的是（　　） A．当F=1.2N时，圆柱体在水中浸入的体积和在未知液体中浸入的体积一样大 B．取下圆柱体放入水中，圆柱体会悬浮 C．圆柱体在水中浸没时受到的浮力大于圆柱体在未知液体中受到的最大浮力 D．圆柱体的密度小于未知液体的密度 【答案】D 【详解】A．由图像甲可知，当F=1.2N时，圆柱体没在水中的浮力为 F浮水1=G-F示1=7.2N-1.2N=6N 由图像乙可知，当F=1.2N时，圆柱体没在液体中的浮力为 F浮液1=G-F示2=7.2N-1.2N=6N 由图像甲可知，根据F浮=ρ液gV排，则圆柱体浸入液体的体积等于物体排开液体的体积为 圆柱体的密度为 由图像乙可知，在浸入深度大于20cm后，浮力和重力的差值为0，浮力等于重力，由图甲可知，圆柱体浸入液体的深度为25cm刚好完全浸没，圆柱体的高度为25cm，所以圆柱体在液体中处于漂浮状态，圆柱体的底面积为 则圆柱体漂浮时浸入液体的体积为 V浸液=Sh2=2.4×10-3m2×20×10-2m=4.8×10-4m3 根据F浮=ρ液gV排，液体的密度为 圆柱体在水中和在液体中受到的浮力相等，根据F浮=ρ液gV排，因为水和液体的密度不同，则拍开液体的体积不同，即圆柱体在水中浸入的体积和在未知液体中浸入的体积不一样大，故A错误； B．取下圆柱体放入水中，因为圆柱体的密度大于水的密度，圆柱体会下沉，故B错误； C．圆柱体在水中浸没时受到的浮力为6N，圆柱体在液体中浸没时受到的浮力为7.2N，所以圆柱体在水中浸没时受到的浮力小于圆柱体在未知液体中受到的最大浮力，故C错误； D．由以上计算分析可知，圆柱体的密度为1.2×103kg/m3，未知液体的密度为1.5×103kg/m3，圆柱体的密度小于未知液体的密度，故D正确。 故选D。 二、实验与探究题 11．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，使用的器材有弹簧测力计、带盖的玻璃瓶（瓶盖的质量、体积和形变忽略不计）、柱形容器、沙子等，操作过程如下： (1)①将玻璃瓶装满沙子悬挂在弹簧测力计下，静止时，如图甲所示，弹簧测力计的示数为F； ②在容器中装入适量的水，将装满沙子的玻璃瓶悬挂在弹簧测力计下，并浸入水中，如图乙所示，容器中水面上升h，弹簧测力计示数为0.7F。 ③如图丙所示，将玻璃瓶浸没水中，容器中水面又上升h，弹簧测力计示数为0.4F，由此可知浮力的大小与__________有关。继续增大玻璃瓶浸没的深度，弹簧测力计示数不变，说明物体所受浮力的大小与_________无关。 (2)为探究浮力大小与物重是否有关，将玻璃瓶中的一部分沙子倒出，再将玻璃瓶浸没到容器的水中，如图丁所示，弹簧测力计示数为0.2F。经过测量，图丙、丁操作中玻璃瓶所受浮力均为_________F，说明浮力的大小与物重无关。 (3)为探究浮力大小与液体的密度是否有关，将图丙的水换成盐水，发现测力计的示数_________（选填“变大”“变小”或“不变”），说明液体密度越大，浮力越大。 【答案】(1) 排开液体的体积 物体浸没在液体中的深度 (2)0.6 (3)变小 【详解】（1）[1][2]对比乙、丙两图：液体密度不变，玻璃瓶排开水的体积不同，浮力大小不同，因此可得浮力大小与排开液体的体积有关； 当玻璃瓶完全浸没后，增大浸没深度，弹簧测力计示数不变、浮力不变，说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 （2）根据称重法测浮力，图丙中玻璃瓶的重力为，弹簧测力计拉力为，因此浮力 丙、丁中玻璃瓶都浸没在水中，排开水的体积相等、水的密度相同，根据阿基米德原理，浮力大小相等，因此浮力均为。 （3）将水换成盐水后，排开液体体积不变，液体密度变大，根据阿基米德原理，浮力变大；由可知，弹簧测力计的示数变小，说明液体密度越大，浮力越大。 12．在学习了“防溺水安全宣传片”后，某中学物理学习小组进行了一些讨论。 【问题】浮力大小跟哪些因素有关呢？同学们提出了以下猜想： 猜想一：浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关 猜想二：浮力的大小是否跟液体的密度有关 猜想三：浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的深度有关 【证据】为了验证上述猜想，学习小组在实验室选取器材，进行了如图所示的实验： (1)由弹簧测力计示数变化可知，金属块全部浸没在水中所受的浮力大小为_________N。 (2)分析图A、B、C，随着物体浸入水中的体积越来越大，物体受到的浮力________（选填“变大”“变小”或“不变”），可以验证猜想________（选填“一”“二”或“三”）是正确的。 【解释】 (3)比较图中A、C、D三个实验步骤，得出的结论是：浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度________（选填“有关”或“无关”）。 【交流】 (4)①分析图B，金属块的下表面受到的水的压力为_________N；在图D中金属块的下表面所受液体压强_________（选填“大于”“小于”或“等于”）在图E中所受液体的压强。 ②为了研究浮力的大小是否和物体的形状有关，同学们继续实验：拿来两块相同的橡皮泥（不吸水且不溶于水）分别做成形状不同的实心物体放入水中，如图F、G所示，此时弹簧测力计的示数不相同，由此得出浮力的大小和物体形状有关，小明同学认为此实验结论不合理，原因是_________________________。 【答案】(1)2.8 (2) 变大 一 (3)无关 (4) 1.4 小于 没有控制物体浸在液体中的体积相同 【详解】（1）从图A可知，物体的重力为5.8N，从图C可知，物体的全部浸没后测力计的示数为3N，根据称重法可知，物体浸没在水中所受的浮力大小 （2）[1][2]分析图A、B、C，由图B和图C可知，液体的密度是相同的，随着物体浸入水中的体积越来越大，物体排开的水的体积变大，弹簧测力计示数越小，根据可知，物体受到的浮力变大，由此可知，浮力的大小与物体排开的液体的体积有关，即可以验证猜想一是正确的。 （3）验证浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度的关系时，需要控制物体排开的液体的体积相同，液体的密度相同，深度不同，所以需要对比C和D；由图可知，C和D中弹簧测力计的示数是相同的，说明浮力相同，即浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。 （4）[1]分析图B，金属块的上表面没有浸在水中，上表面不受水的压力，下表面受到的水的压力为 [2]据称重法可知， 根据可知，；根据可知，深度相同时，，即在图D中金属块的下表面所受液体压强小于在图E中所受液体的压强。 [3]小明同学认为此实验结论不合理，原因是：没有控制物体浸在液体中的体积相同。 13．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可能跟物体浸入液体的体积有关； ③可能跟物体的重力有关； ④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，可以观察到弹簧测力计的示数_______，说明铁块受到的浮力_______；铁块从位置3-4的过程中，可以观察到弹簧测力计的示数_______，说明铁块受到的浮力______（以上四空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。通过这一实验可以验证上述猜想__________是正确的（选填上面猜想的序号）； (2)为了验证猜想③，李明应该选择体积_______（选填“相同”或“不相同”）的铁块和铜块进行探究； (3)为了验证猜想④，李明将铁块分别挂在弹簧测力计下浸没在水和盐水中，发现两次弹簧测力计示数相差很小且小于弹簧测力计的分度值，很难找到规律。李明动脑筋一想原来是自己所配制的盐水的浓度_______（选填“太大”或“太小”）。你认为还有可能是什么原因导致以上现象的发生：_________。 【答案】(1) 变小 变大 不变 不变 ② (2)相同 (3) 太小 测力计的分度值太大 【详解】（1）铁块从位置1-2-3的过程中，浸入水中的体积（排开水的体积）逐渐变大，水的密度不变，浮力变大，根据，铁块重力不变，因此弹簧测力计的示数变小； 从位置3-4，铁块已经完全浸没，深度增加，但排开水的体积不变，因此浮力不变，弹簧测力计示数不变。 该实验说明浮力大小与物体浸入液体的体积有关，与物体浸没后的深度无关，验证猜想②正确。 （2）验证猜想③“浮力跟物体的重力有关”，根据控制变量法，需要控制浸入液体的体积、液体密度相同，只改变物体重力，因此选择体积相同的铁块和铜块实验。 （3）验证猜想④“浮力跟液体密度有关”，根据，浮力差，示数差很小说明浮力差很小，原因是盐水浓度太小，盐水和水的密度差太小； 除此之外，如果铁块体积太小，很小，浮力差也会很小，小于弹簧测力计分度值，无法分辨；也可能是弹簧测力计分度值本身过大，无法测出微小的示数差。 14．小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。 (1)根据A与C、D实验可得：浮力大小与___________有关； (2)可以计算出盐水的密度为___________kg/m3； (3)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于减小物体密度。接着他仿照步骤D进行实验，发现此时弹簧测力计示数小于1.7N，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___________。 【答案】(1)液体密度 (2) (3)没有重新测量瓶和沙子的总重力 【详解】（1）A、C、D实验中，物体完全浸没时排开液体的体积相同，只有液体密度不同，浮力大小不同，因此可得：浮力大小与液体密度有关。 （2）根据称重法计算浮力，物体重力，浸没在水中时浮力 根据阿基米德原理，得物体体积 浸没在盐水中时浮力 由于排开体积不变，可得盐水的密度 （3）验证浮力和物体的密度是否有关，将瓶子中的沙子倒掉一些后瓶和沙子的总重力减小，应该重新测量瓶和沙子的总重力，这个重新测量的总重力与测力计示数之差等于塑料瓶受到的浮力。 三、综合与应用题 15．如图所示是某同学探究浮力的大小与浸在水中深度有无关系的实验，他通过图甲的实验得到了图乙所示的弹簧秤的读数与物体下移高度的关系，当物体全部浸入水中时的浮力大小为_____，物体的密度是_____。浸没后，由图可知浮力的大小与浸在水中的深度_____（选填“有关”或“无关”）。（，g取10 N/kg） 【答案】 8 1.5 无关 【详解】由图像可知物体重力，完全浸没时测力计的拉力，根据称重法公式可直接计算出物体全部浸入水中时受到的浮力 物体质量 物体体积 根据密度公式可得物体密度 由图像乙可知，当物体完全浸没，随着下移高度的增加，弹簧测力计的示数保持不变，这直观说明了物体受到的浮力大小与其浸没在水中的深度无关。 16．如图为分析浮力产生原因的示意图。由图可知浮力的方向为_______。右侧两图为测量浮力的示意图，则该物块所受浮力为______N。 【答案】 竖直向上 0.5 【详解】浮力产生的原因是物体上下表面受到的液体压力差，下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力，因此浮力的方向始终是竖直向上的，与重力方向相反； 由图可知，物块的重力，物块浸没在水中时弹簧测力计的拉力，物块所受浮力 17．经常帮助妈妈做菜的小明发现，当锅中的油温逐渐上升时，油的粘稠程度会随之减小，炒菜时锅铲在油中运动所受阻力好像也随之发生了变化。那么，温度会影响物体在液体中所受的阻力大小吗？为了研究这个问题，小明找来了金属块、细线、烧杯、食用油、酒精灯、弹簧测力计等器材。将质量为的金属块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上，浸没在装有食用油的烧杯中静止时如图甲所示。（g取10N/kg） (1)求图甲中金属块所受的浮力； (2)如图乙所示，让金属块随着弹簧测力计一起竖直向上做匀速运动（金属块未露出液面）。求此时金属块受到油对它施加的阻力大小为多少N； (3)用酒精灯对图乙中食用油加热一段时间后，控制与（2）中相同的速度并重复操作，此时弹簧测力计的示数为2N。根据以上现象分析：液体温度升高时，物体所受阻力的大小如何变化，说明你的判断理由； (4)小明查阅资料发现：液体的温度升高后体积会膨胀，导致液体的密度发生改变，从而引起金属块所受浮力发生改变。那么，你在（3）中得出的阻力大小变化情况还正确吗？并说明理由。 【答案】(1)1.6N (2)1.2N (3)变小，见解析 (4)正确，见解析 【详解】（1）质量为0.3kg的金属块浸没油中，弹簧测力计的示数为F1=1.4N 则浮力 （2）让金属块随着弹簧测力计一起竖直向上做匀速运动时，弹簧测力计示数F2=2.6N，金属块未露出液面时浮力不变，故弹簧测力计的示数变化量等于阻力，即 （3）用酒精灯对图乙中食用油加热一段时间后，相对于甲图，阻力 可见液体温度升高时，物体所受阻力的大小减小，因为弹簧测力计拉力和浮力与重力、阻力平衡，重力、浮力不变，弹簧测力计的示数减小，故阻力减小。 （4）液体的温度升高后体积会膨胀，导致油的密度减小，根据阿基米德原理知，浮力减小，如果阻力不变，则拉力会增大，但与加热前相比拉力却是变小，故结论正确。 18．宜宾长江观赏鱼色彩缤纷绚烂，姿态优雅灵动，堪称宜宾城独有的水景名片，吸引着来自五湖四海的宾客。如图是静止在水中的鱼，请在下图中画出鱼所受重力和浮力的示意图（重心已画出）。 【答案】 【详解】因为鱼在水中处于静止状态，在竖直方向上受力平衡，所以它受到的竖直向下的重力和竖直向上的浮力是一对平衡力，二者大小相等、方向相反。因此从已给出的重心点开始，分别沿竖直向下和竖直向上画出两条长度相等的带箭头线段，并在箭头旁边分别标上重力符号G和浮力符号。 19．请阅读《微重力环境》并回答问题。 微重力环境 我们都知道，物体由于地球的吸引而受到重力。当我们站在地面上，地面的支持力让我们能够站稳。若支持力突然消失，我们会产生类似坐过山车从高处极速俯冲的感觉——身体仿佛失去了重力，处于一种“轻飘飘”的状态，这就是失重状态。但要注意，失重并非重力消失，重力依然存在，只是我们感觉不到了。 现实中实现完全失重极为困难，科研常基于微重力环境开展。微重力环境指系统的表观重力远小于实际重力，即重力作用微弱的环境。 以人在电梯内站在电子秤上为例：电梯静止或匀速运动时，电子秤显示的压力（表观重力）等于实际重力；而当电梯加速下降时，人所受力的合力不为零，电子秤对人的支持力小于重力，此时电子秤的示数（表观重力）小于实际重力，这便是表观重力小于实际重力的典型场景。通常认为，当系统的表观重力小于实际重力的1/1000（即0.1%）时，可视为微重力环境。 落塔是在地面实现微重力环境的重要设施。如图甲所示是北京落塔，这座塔高116m（地下8m），由实验舱、释放系统等多部分组成。实验时，实验舱（如图乙所示）从83m平台下落，能创造3.6s的微重力环境。实验舱分单舱和双舱。单舱下落时，空气阻力等会干扰实验，可将微重力水平降至约为地球表面重力的千分之一；双舱结构像“套娃”，内舱装实验装置，内外舱间抽成近似真空，内舱下落几乎不受空气阻力影响，可将微重力水平降至约为地球表面重力的十万分之一，能承载质量为30kg的实验设备，使得众多太空实验得以在地面提前验证，助力我国微重力研究与空间新技术验证工作的开展。 (1)坐过山车从高处冲下来时，我们会感觉“轻飘飘”的，此时我们_______（选填“受”或“不受”）重力作用； (2)假设在北京落塔的双舱实验舱内有一个质量为10kg的实验设备，该设备在微重力环境下的“表观重力”约为_______N（地球表面处g取10N/kg）； (3)北京落塔的双舱结构比单舱结构能够实现更高的微重力水平，主要因为__________________； (4)结合北京落塔“微重力环境验证太空实验”的功能，请提出一个可以利用落塔进行实验验证的问题。 【答案】(1)受 (2)0.001/ (3)内外舱间抽成近似真空，内舱下落几乎不受空气阻力影响 (4)研究微重力情况下，物体在水中是否受到浮力 【详解】（1）根据材料明确说明“失重并非重力消失，重力依然存在，只是我们感觉不到了”，地球附近的物体始终受地球的重力作用，因此此时我们仍然受重力作用。 （2）实验设备的实际重力 根据材料可知双舱的表观重力约为地球表面实际重力的十万分之一，因此表观重力 。 （3）单舱下落时空气阻力会干扰实验，而双舱结构将内外舱之间抽成近似真空，内舱下落几乎不受空气阻力影响，表观重力更小，因此比单舱能实现更高的微重力水平。 （4）本题为开放性问题，只要提出可利用落塔微重力环境验证、和太空实验相关的探究问题都合理，上述给出的示例符合要求，其他合理问题均可。 20．如图所示，用细绳将一个重力为6N、体积为1.0×10-3m3的正方体木块系在容器底部，向容器中加水至木块完全浸没，此时细绳被拉直。（g=10N/kg）求： (1)木块浸没时所受到的浮力大小； (2)木块浸没时所受到的细绳对其的拉力大小； (3)剪断细绳后，木块静止时露出水面的体积。 【答案】(1) 10N (2) 4N (3) 4×10-4m3 【详解】（1）木块完全浸没时，排开水的体积等于木块的体积，即 根据阿基米德原理，木块浸没时所受到的浮力 （2）木块静止时受力平衡，竖直方向上浮力等于重力与拉力之和，即 木块浸没时所受到的细绳对其的拉力 （3）剪断细绳后木块漂浮静止，此时浮力等于木块重力，即 漂浮时排开水的体积 露出水面的体积为总体积减去排开水的体积，即 21．如图，一圆柱体木块被栓在水中静止。木块的重力为12N，底面积为0.01m2，其上表面所处深度为30cm，绳子拉着木块的力是8N。 求： (1)木块上表面受到的压力为多大? (2)木块受到的浮力为多大? (3)木块下表面受到的压力多大? 【答案】(1)30N (2)20N (3)50N 【详解】（1）木块上表面在水下深度h=30cm=0.30m 受到的压强为 木块上表面受到的压力为 （2）木块静止，处于平衡状态，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力、竖直向下的拉力，则所受浮力 （3）根据浮力产生的原因可知木块下表面受到的压力 学科网（北京）股份有限公司 $