備戰(zhàn)2021年中考科學(xué)考點(diǎn)09 浮力2原卷解析

考點(diǎn)09浮力2一、密度計(jì)工作原理是物體的漂浮條件(根據(jù)阿基米德公式F?。溅岩篤排g，漂浮時(shí)浮力一定，ρ液與V排成反比)。密度計(jì)下面的金屬粒和玻璃泡能使密度計(jì)直立在液體中。密度計(jì)的刻度特點(diǎn)“上小下大、上疏下密”。1.[2018·德州]在木棒的一端纏繞一些銅絲制成兩個(gè)完全相同的簡(jiǎn)易密度計(jì)，現(xiàn)將它們分別放入盛有不同液體的兩個(gè)燒杯中，如圖所示，當(dāng)它們豎直靜止在液體中時(shí)，液面高度相同。從觀察到的現(xiàn)象可以判斷：兩個(gè)簡(jiǎn)易密度計(jì)所受浮力F甲________F乙，兩杯液體的密度ρ甲________ρ乙，兩個(gè)燒杯底部所受液體的壓強(qiáng)p甲________p乙(均選填“大于”“小于”或“等于”)?！敬鸢浮康扔谛∮谛∮凇窘馕觥亢?jiǎn)易密度計(jì)在甲、乙兩種液體中均漂浮，浮力都等于其自身重力，即相等。根據(jù)阿基米德浮力公式：F?。紾排＝ρ液gV排，當(dāng)浮力相同時(shí)，液體的密度與物體排開(kāi)液體的體積成反比，可知乙液體的密度更大。兩液面高度相同，根據(jù)公式p＝ρ液gh，p甲＜p乙。2.（2020八上·越城月考）如圖1利用一根吸管制作一個(gè)簡(jiǎn)易密度計(jì)。（1）為了讓飲料吸管能豎直的漂浮在液體中，應(yīng)在吸管的下端塞入一些銅絲作為配重，并用石蠟將吸管的下端封閉起來(lái)．若將它放入液體中后不能豎直漂浮，請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)做法________。（2）這根吸管豎直漂浮在不同液體中時(shí)，液體的密度越大，它露出液面部分的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，受到的浮力大小________。（選填“變大”、“變小”或“不變”）（3）通過(guò)正確計(jì)算，在吸管上標(biāo)出對(duì)應(yīng)的刻度線，便制成了一個(gè)簡(jiǎn)易的吸管密度計(jì)。如圖2三種刻度的標(biāo)示，合理的是________。（4）為了使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，如何使簡(jiǎn)易密度計(jì)上兩條刻度線（如0.9、1.0）之間的距離大一些？寫出一種方法__________?！敬鸢浮浚?）吸管下端繼續(xù)增加銅絲（2）不變（3）B（4）用更細(xì)的吸管【解析】1、密度計(jì)下的玻璃泡中放入一定數(shù)量的鉛丸可使密度計(jì)豎直立在液體中；

2、密度計(jì)工作時(shí)都處于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力，由于重力不變所以浮力都相同；

3、由阿基米德原理的變形公式V排=F浮ρ液g【解答】（1）為了讓飲料吸管能豎直的漂浮在液體中，應(yīng)在吸管的下端塞入一些銅絲作為配重，并用石蠟將吸管的下端封閉起來(lái)．若將它放入液體中后不能豎直漂浮，請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)做法吸管下端繼續(xù)增加銅絲；

（2）這根吸管制作的簡(jiǎn)易密度計(jì)，在不同的液體中處于漂浮狀態(tài)，浮力等于吸管自身的重力，所以受到的浮力大小不變；

（3）密度計(jì)的刻度是不均勻的且密度計(jì)刻度是上小下大，所以B圖密度計(jì)的刻度是合理的；

（4）根據(jù)公式h=V/S可知，在體積變化相同時(shí)，要使h變化越大，S要越小，所以可使用更細(xì)的吸管。

3.（2017·湖州）取一根內(nèi)部橫截面積為1平方厘米的直筒形塑料管，在底部扎上橡皮膜后，稱得質(zhì)量為2克．向管內(nèi)倒入10克液體，再將它放入水中．放手后，觀察到橡皮膜恰好變平，如圖所示．請(qǐng)回答：（1）氣管內(nèi)液體的密度________（選填”大于“”等于“或”小于“）水的密度．（2）水對(duì)塑料管底部橡皮膜產(chǎn)生的壓強(qiáng)大?。?）裝有液體的塑料管受到的浮力大?。敬鸢浮浚?）小于

（2）塑料管受到的壓力F=G=mg=0.01kg×10N/kg=0.1N，所以對(duì)塑料管底部橡皮膜產(chǎn)生的壓強(qiáng)P=FS=0.1N答：水對(duì)塑料管底部橡皮膜產(chǎn)生的壓強(qiáng)是1000Pa；（3）裝有液體的塑料管受到的浮力F浮=G總=（0.01kg+0.002kg）×10N/kg=0.12N．答：裝有液體的塑料管受到的浮力是0.12N．【解析】（1）塑料管的重力和液體的重力之和等于塑料管受到的浮力，則液體的重力小于塑料管受到的浮力，據(jù)此分析；（2）先根據(jù)公式F=G=mg計(jì)算出塑料管受到的壓力，再根據(jù)公式p=FS4.（2020·上城模擬）市場(chǎng)上新出一款健康飲料果醋，如圖甲。小金買回來(lái)品嘗，感覺(jué)它比水的密度大。為了驗(yàn)證猜想，他將彈簧秤改裝成一個(gè)可測(cè)密度的秤簡(jiǎn)稱密度秤。先將質(zhì)量為150g，體積為50cm3物塊掛在彈簧秤下，如圖乙所示。再將其浸沒(méi)在水中，如圖丙所示。最后將其浸沒(méi)在果醋中。（1）密度秤0刻度應(yīng)標(biāo)在彈簧秤________N所對(duì)應(yīng)的位置;（2）密度秤1g/m3刻度對(duì)應(yīng)在彈簧秤________N所對(duì)應(yīng)的位置（3）小金在果醋中測(cè)量，示數(shù)在0N~1N之間，他的猜想是否正確________（4）進(jìn)一步探究，假設(shè)物塊質(zhì)量為m，體積為V，彈簧秤讀數(shù)為F，待測(cè)液體密度為ρ，請(qǐng)用所學(xué)知識(shí)推導(dǎo)得到ρ=m/V-F/gV【答案】（1）1.5

（2）1

（3）正確

（4）當(dāng)物體在測(cè)力計(jì)下保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，

測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=G-F?。?/p>

F=mg-

ρ液gV

；

解得：ρ液【解析】（1）當(dāng)液體的密度為零時(shí)，即物體沒(méi)有在液體中時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)就是零刻線的位置；

（2）首先根據(jù)F浮=ρ液gV排計(jì)算出受到的浮力，再根據(jù)F=G-F浮計(jì)算出此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)，這就是1g/m3刻度線的位置；

（3）根據(jù)（2）中的結(jié)果確定密度計(jì)上刻度的變化規(guī)律，然后再根據(jù)示數(shù)的位置確定果醋的密度大小即可；

（4）當(dāng)物體在測(cè)力計(jì)下保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=G-F浮，然后用阿基米德原理和密度公式將其拆開(kāi)，經(jīng)過(guò)推導(dǎo)得到液體密度的表達(dá)式即可?！窘獯稹浚?）當(dāng)液體的密度為零時(shí)，即物體沒(méi)有在液體中時(shí)，此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N；

（2）當(dāng)液體的密度為1g/cm3時(shí)，物體受到的浮力：F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=0.5N；

此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為：F=G-F浮=1.5N-0.5N=1N；

（3）根據(jù)前面的分析可知，密度為0的刻度線在1.5N處，為1g/cm3的刻度線在0.5N處，因此刻度越向上，液體的密度越大。因?yàn)楣椎氖緮?shù)在0N-1N之間，所以它的密度大于1g/cm3，因此它的猜想是正確的。

（4）當(dāng)物體在測(cè)力計(jì)下保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，

測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=G-F浮；

F=mg-

ρ液gV

；

解得：ρ液二、輪船，半潛船等漂浮物要將密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的，使它能夠排開(kāi)更多的水。輪船的排水量即輪船滿載時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量，單位為噸。1.[2018·玉林]如圖所示，若“玉林號(hào)”導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦從大海駛?cè)胫榻铝蟹治稣_的是()A．浮力變小，艦體上浮一些B．浮力變大，艦體下沉一些C．浮力不變，艦體下沉一些D．浮力不變，艦體上浮一些【答案】C【解析】當(dāng)護(hù)衛(wèi)艦從大海駛?cè)胫榻?，仍然漂浮，根?jù)漂浮條件可知受到的浮力：F?。紾，因?yàn)樽o(hù)衛(wèi)艦受到的重力不變，所以船受到的浮力不變；由于ρ海水＞ρ江水，根據(jù)F浮＝ρ水V排g可知，排開(kāi)江水的體積大于排開(kāi)海水的體積，即艦體浸入水中的體積變大，艦體下沉一些。2.（2020·衢州）2020年4月23日，“雪龍”號(hào)考察船圓滿完成歷時(shí)198天的南極考察任務(wù)，返回上海碼頭落錨。在鐵鏈拉著鐵錨緩慢放入水中時(shí)，經(jīng)歷了如圖所示三種情況：圖甲中鐵錨部分浸入水中；圖乙中鐵錨完全浸沒(méi)水中但未觸底；圖丙中鐵錨沉底。三種情況下船身受到的浮力大小分別為F甲、F乙、F丙，它們的大小關(guān)系正確的是（

）A.F甲=F乙=F丙

B.F甲>F乙=F丙

C.F甲>F乙>F丙

D.F甲<F乙<F丙

【答案】C【解析】對(duì)考察船和船錨進(jìn)行整體分析，根據(jù)二力平衡的知識(shí)得到力的平衡式，并推導(dǎo)出船的浮力的計(jì)算方法，接下來(lái)根據(jù)三種情況下船錨排開(kāi)水的體積大小，根據(jù)阿基米德原理確定它受到浮力的大小，最后再通過(guò)前面得到的關(guān)系式比較船所受浮力的大小即可。

【解答】將船和鐵錨為一個(gè)整體，

圖甲中：船受到的浮力為F甲，鐵錨受到的浮力為F浮1，考察船處于漂浮狀態(tài)，

根據(jù)二力平衡的條件可知：F甲+F浮1=G；

那么：F甲=G-F浮1；

圖乙中鐵錨完全浸沒(méi)水中但未觸底，船身受到的浮力F乙、鐵錨受到的浮力F浮2，

由于考察船時(shí)處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)物體受力平衡可知：F乙+F浮2=G；

所以：F乙=G-F浮2；

圖丙中由于鐵錨沉底，則鐵錨受到支持力的作用，

所以船身受到的浮力F丙、鐵錨受到的浮力F浮2、支持力F支持，

根據(jù)受力平衡可知：F丙+F浮3+F支持=G；

所以：F丙=G-F浮3-F支持；

由于圖甲鐵錨部分浸入水中；圖乙和圖丙中鐵錨完全浸沒(méi)水中，

則鐵錨排開(kāi)水的體積V排1＜V排2=V排3，

根據(jù)阿基米德原理可知：F浮1＜F浮2=F浮3；

所以，F(xiàn)甲＞F乙＞F丙。

3.（2020八上·蕭山月考）如圖所示，將兩塊相同的橡皮泥分別做成實(shí)心球形和碗形，再分別放入相同的甲、乙兩杯水中，靜止時(shí)甲杯中橡皮泥所的浮力________乙杯中橡皮泥所的浮力（選填“大于”、“小于”或“等于”），________杯中水面升高多一些．【答案】小于；乙【解析】（1）根據(jù)浮沉條件比較橡皮泥所受浮力的大??；

（2）根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排比較水面高度升高的大小。

【解答】（1）在甲中，橡皮泥下沉，那么它受到的浮力小于重力；在乙中，橡皮泥漂浮，那么它受到的浮力等于重力，因此甲杯中橡皮泥受到的浮力小于乙杯中橡皮泥受到的浮力。

（2）根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，當(dāng)液體密度相同時(shí)，浮力越大，物體排開(kāi)液體的體積越大。因?yàn)楦×甲<F乙，所以排開(kāi)液體的體積V甲<V乙，因此乙杯中水面升高的更多一些。

三、潛水艇，潛航器等潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。潛水艇是鋼鐵外殼，體積不能改變，只能改變自身重力，方法是在水艙內(nèi)吸入或排出一定量的水。1.[2018·龍東]海權(quán)握，國(guó)則興。建設(shè)一支強(qiáng)大海軍是實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)的有力保障，潛水艇是海軍的戰(zhàn)略重器。如圖所示是我國(guó)海軍某艦隊(duì)的“強(qiáng)國(guó)號(hào)”潛水艇在海水中懸浮、上浮、漂浮的訓(xùn)練過(guò)程。下列對(duì)此潛水艇分析正確的是()A．懸浮和漂浮時(shí)受到的浮力相等B．漂浮時(shí)排開(kāi)的海水所受的重力最小C．上浮過(guò)程中所受浮力逐漸變大D．漂浮時(shí)潛水艇底部所受海水壓強(qiáng)最大【答案】B【解析】潛水艇漂浮時(shí)，V排減小，所以懸浮時(shí)受到的浮力大于漂浮時(shí)受到的浮力。潛水艇自身的體積不能改變，只要在水下浸沒(méi)其浮力都不變，只能通過(guò)改變自身重力來(lái)達(dá)到浮沉的目的。潛水艇所受的海水壓強(qiáng)取決于下潛深度，下潛越深水壓越大。2.（2020·浙江模擬）在一個(gè)大型平底燒瓶濕潤(rùn)的泥沙中插上幾枝新鮮的枝條和一支盛有適量NaOH溶液的試管，燒瓶口緊包一個(gè)氣球，使燒瓶懸浮在玻璃缸中某一位置（如圖）。黑暗環(huán)境下隔天觀察，最終可以發(fā)現(xiàn)燒瓶的浮沉情況怎么樣？請(qǐng)解釋其中原因。【答案】沉底，剛開(kāi)始燒瓶懸浮于玻璃缸中，燒瓶受到的浮力剛好等于其重力。（1）黑暗條件下該植物在燒瓶中只進(jìn)行呼吸作用，吸收氧氣釋放二氧化碳。(2)二氧化碳被瓶中的NaOH溶液吸收，(3)使得瓶?jī)?nèi)氣體總體積減小，排開(kāi)液體體積減小，浮力則減小。（4）燒瓶受到的浮力小于其重力（5）則燒瓶沉到缸底?！窘馕觥渴紫雀鶕?jù)浮沉條件，確定開(kāi)始時(shí)燒瓶受到的浮力和重力的大小關(guān)系，然后根據(jù)植物的呼吸作用確定燒瓶?jī)?nèi)氧氣量的變化，再根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)確定燒瓶?jī)?nèi)氣體體積的變化，接下來(lái)根據(jù)阿基米德原理確定燒瓶受到浮力的變化，最后再根據(jù)浮沉條件確定燒瓶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。【解答】沉底，剛開(kāi)始燒瓶懸浮于玻璃缸中，燒瓶受到的浮力剛好等于其重力。

（1）黑暗條件下該植物在燒瓶中只進(jìn)行呼吸作用，吸收氧氣釋放二氧化碳。

（2）二氧化碳被瓶中的NaOH溶液吸收，

（3）使得瓶?jī)?nèi)氣體總體積減小，排開(kāi)液體體積減小，浮力則減小。

（4）燒瓶受到的浮力小于其重力；

（5）則燒瓶沉到缸底。3.（2020八上·杭州期中）一艘潛水艇的艇殼體積為6000m3，其內(nèi)部水箱的容積是2000m3，當(dāng)它在水下勻速航行時(shí)，水箱正好有一半體積的水，此時(shí)潛水艇受到的浮力是多少？當(dāng)潛水艇排完水箱中水時(shí)，潛水艇勻速航行時(shí)受到的浮力是多少？此時(shí)潛艇艇殼有多少體積露出水面？(ρ海水=1.03×103kg/m3)【答案】潛水艇潛在水下水平勻速航行時(shí)（浸沒(méi)），則V排=V艇=6000m3，此時(shí)潛水艇受到的浮力：F浮1=ρ水gV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×6000m3=6.18×107N此時(shí)潛水艇總重力：G總＝F浮1＝6.18×107N水箱中海水的重力：G水＝ρ海水V箱g=1.03×103kg/m3×1000m3×10N/kg=1.03×107N當(dāng)潛水艇排完水箱中水時(shí)，潛水艇航行時(shí)受到的浮力：F浮2＝G總2＝G總-G水＝6.18×107N－1.03×107N＝5.15×107NV露＝V艇－V排＝V艇－F浮2/（ρ海水g）＝6000m3－5.15×107N÷（1.03×103kg/m3×10N/kg）＝1000m3【解析】（1）潛水艇完全浸沒(méi)在水下時(shí)，它排開(kāi)水的體積等于自身體積，即V排=V艇，根據(jù)阿基米德原理F浮力=ρ液體gV排計(jì)算出它受到的浮力即可；

（2）潛水艇完全浸沒(méi)在水下時(shí)，它在水中懸浮，即潛水艇和水箱中水的重力之和等于此時(shí)的浮力，即G總＝F浮1。根據(jù)密度公式G水＝ρ海水V箱g計(jì)算出水箱中水的重力，再根據(jù)F浮2＝G總2＝G總-G水計(jì)算排完水箱中水后受到的浮力。

（3）首先根據(jù)V排=F浮2ρ水g4.（2018·杭州）“蛟龍?zhí)枴笔俏覈?guó)首臺(tái)自主設(shè)計(jì)、自主集成研制、世界上下潛最深的作業(yè)型深海載人潛水器?！膀札?zhí)枴斌w積約為30米3，空載時(shí)質(zhì)量約為22噸，最大荷載240千克。（1）“蛟龍?zhí)枴笨蛰d漂浮在水面時(shí)受到的浮力為多大？（2）若“蛟龍?zhí)枴蹦炒螡M載時(shí)下沉是采用注水方式實(shí)現(xiàn)的，則至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103千克/米2，g取10牛/千克）【答案】（1）物體處于漂浮狀態(tài)時(shí)，浮力等于重力；所以F浮=G=mg=22×四、氣球和飛艇氣球和飛艇是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體(氫氣、氦氣或熱空氣)。注意利用阿基米德公式F浮＝ρ空氣V排g計(jì)算氣球和飛艇的浮力時(shí)，代入的是空氣的密度，一般：ρ空氣＝1.29kg/m3。1.在下列所列舉的各種事例中，沒(méi)有受到浮力的是(

)A.

在釣魚(yú)島海域巡航的海巡船

B.

緩緩上升的熱氣球

C.

太空中運(yùn)行的空間飛行器

D.

元宵夜放飛的“孔明燈”【答案】C【解析】A.在釣魚(yú)島海域巡航的海巡船，浸在水中受到浮力，故A不合題意；

B.緩緩上升的熱氣球，浸沒(méi)在空氣中，受到浮力，故B不合題意；

C.太空中運(yùn)行的空間飛行器，周圍沒(méi)有氣體或液體，不受到浮力，故C符合題意；

D.元宵夜放飛的“孔明燈”，浸沒(méi)在空氣中，受到浮力，故D不合題意。

五、浮力秤根據(jù)漂浮原理，浮力秤空載時(shí)重力=浮力，得出“零刻度線”在漂浮范圍內(nèi)，增加的物體重力等于增加的浮力，即可得出最大載重量。若浮力秤是均勻物體，則刻度線是均勻的，與物體的重力成正比。1.（2020八上·杭州月考）科技小組利用學(xué)到的浮力知識(shí)制作一個(gè)浮力秤。他們找來(lái)一個(gè)空飲料瓶，剪掉瓶底，旋緊瓶蓋，在瓶蓋處系一塊質(zhì)量適當(dāng)?shù)男∈瘔K，然后將其倒置在水里，如圖所示．已知該飲料瓶圓柱狀部分的橫截面積為50cm2，總重為0.6N。當(dāng)使瓶中不放被測(cè)物體時(shí)，水面所對(duì)位置為零刻度，再利用適當(dāng)?shù)姆椒ㄍ瓿煽潭?。使用時(shí)，只要把被測(cè)物體放入瓶中，從水面所對(duì)的刻度就可以直接讀出被測(cè)物體的質(zhì)量。（1）裝置中小石塊的作用是________。（2）飲料瓶中放上200克物體后，200克刻度線與零刻度線的距離是多少？【答案】（1）使浮力秤能豎直漂浮在水中

（2）物體處于漂浮狀態(tài),所以F浮可得Vh【解析】（1）物體的重心越低越穩(wěn)定，如果飲料瓶?jī)?nèi)沒(méi)有小石塊，那么瓶子會(huì)躺在水面上；如果放入石塊，重心集中在瓶蓋處，那么瓶中會(huì)豎立起來(lái)；

（2）首先根據(jù)浮沉條件計(jì)算出200g物體放入后增大的浮力，即F浮力=G物=m物g，然后再根據(jù)阿基米德原理V排=F浮ρ液g計(jì)算出增大的排開(kāi)液體的體積，最后根據(jù)h=V（1）質(zhì)量為0的刻度線的位置在哪里？

（2）距離上表面10厘米處的刻度對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為多少？【答案】（1）方法1：將這段木塊豎直漂浮于水中，水面與木塊相切處即為零刻度線位置方法2：∵漂浮∴F浮=G木

又∵F浮=ρ水gV水，G木=ρ木gV木，

∴ρ水gSh=ρ木gSL，∴h=ρ木ρ水離下表面豎直距離20cm處為零刻度線位置（2）設(shè)距離上表面10厘米處的刻度對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為mF’浮=G水+mgF’浮=ρ水gV’水=ρ水gSh’=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m2×(0.4－0.1)m=300NG木=m木g=ρ木V木g=ρ木SLg=0.5×103kg/m3×0.1m2×0.4m×10N/kg=200Nm=【解析】（1）根據(jù)m=ρV算出物體的質(zhì)量即質(zhì)量為0的刻度線的位置；（2）算出距離上表面10厘米排開(kāi)水的質(zhì)量減去木料的質(zhì)量就是對(duì)應(yīng)的質(zhì)量。3.（2020·溫州模擬）小明運(yùn)用浮力相關(guān)知識(shí)制作了可以用來(lái)測(cè)量物體質(zhì)量的“浮力稱”，其構(gòu)造如圖所示。稱量時(shí)，把待測(cè)物體放入秤盤后，指針下降浮筒上升，靜止后，待測(cè)物體的質(zhì)量就可以通過(guò)指針在刻度盤上的位置反映出來(lái)。請(qǐng)你回答下列問(wèn)題（不計(jì)細(xì)線、指針的質(zhì)量以及線與滑輪的摩擦）（1）刻度盤上質(zhì)量刻度線，越上面的刻度線指示的質(zhì)量值越________。（填“大”或“小”）（2）已知浮筒的橫截面積為10cm2，秤盤上沒(méi)放物體時(shí)的，浮筒上表面距離水面的距離是5cm，若將待測(cè)物體放在秤盤上，浮筒靜止時(shí)其上表面距離水面的距離是10cm。若浮筒始終漂浮，則待測(cè)物體質(zhì)量為多少？（3）若將原來(lái)的浮筒更換為長(zhǎng)度相同、質(zhì)量相同、橫截面積更小的另一個(gè)浮筒，刻度面上的零刻度線應(yīng)往上移還是往下移，請(qǐng)說(shuō)明原因________?！敬鸢浮浚?）小

（2）已知S=10cm2=0.001m2，H1=5cm=5×10-4m，H2=10cm=0.1mm物=△m=△Gg=△F浮g=ρ水g△排=ρ水gS△H=ρ水gS（H2-H1）=1×103答：待測(cè)物體質(zhì)量為50g。（3）上移；F浮不變，S減小，浮筒浸入深度增加，指針上移【解析】（1）定滑輪不省力也不費(fèi)力，所以浮筒上受到向上的拉力等于秤盤上物體的重力。當(dāng)浮筒處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，它受到向上的拉力和浮力，向下的重力，那么G筒=F浮+G物?？潭缺P上的刻度指針越靠下，浮筒排開(kāi)水的體積越小，受到的浮力越小，那么物體的重力越大，質(zhì)量越大。

（2）根據(jù)公式G筒=F浮+G物可知，浮筒的重力保持不變，那么浮力的變化量和物體重力的變化量相同，即△F浮=△G，根據(jù)阿基米德原理和重力公式將等式拆開(kāi)，計(jì)算物體的質(zhì)量即可；

（3）根據(jù)G筒=F浮+G物得到：G筒=ρ水gSh排+G物，如果G筒相同但它的橫截面積更小，那么h排就會(huì)增大，即浮筒向下移動(dòng)，那么指針肯定上移?！窘獯稹浚?）刻度盤上質(zhì)量刻度線，越上面的刻度線指示的質(zhì)量值越??；

（2）浮筒的底面積：S=10cm2=0.001m2，

H1=5cm=0.05m，

H2=10cm=0.1m因?yàn)椤鱂浮=△G；

所以ρ水g△V排=m物g；

即：ρ水gS△H=ρ水gS（H2-H1）=m物；

1×103kg/m3×10N/kg×0.001m2×（0.1-0.05）=m物；

解得：m物=0.05kg=50g；

（3）若將原來(lái)的浮筒更換為長(zhǎng)度相同、質(zhì)量相同、橫截面積更小的另一個(gè)浮筒，刻度面上的零刻度線應(yīng)往上移，理由是：F浮不變，S減小，浮筒浸入深度增加，指針上移。1.一個(gè)充氣的氣球下面掛一個(gè)金屬塊，把它們放入水中某處恰能靜止，如圖所示．如果把金屬塊及氣球的位置輕輕向上移一些，則金屬塊和氣球（

）A.仍能靜止

B.向下運(yùn)動(dòng)

C.向上運(yùn)動(dòng)

D.上下晃動(dòng)【答案】C【解析】一個(gè)充氣的氣球下面掛一個(gè)金屬塊，把它們放入水中某處恰能靜止，根據(jù)浮沉條件可知，這時(shí)它們受到的總浮力等于總重力；如果把金屬塊和氣球的位置輕輕向上移一些，氣球外面水的壓強(qiáng)就會(huì)減小，氣球就會(huì)體積變大，那么它們受到的總浮力就會(huì)增大，這時(shí)浮力大于重力，則金屬塊和氣球向上運(yùn)動(dòng)。2.（2020八上·吳興期末）如圖所示，魔法水母是一款受孩子喜愛(ài)的玩具。在瓶?jī)?nèi)注滿水，然后放入魔法水母，旋緊瓶蓋，用力抓握塑料瓶，魔法水母就會(huì)往水下沉落；松開(kāi)塑料瓶，它又會(huì)浮上來(lái)。調(diào)整握塑料瓶的力度，魔法水母就可以靜止懸浮在水中。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A.魔法水母是通過(guò)改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的

B.魔法水母下沉?xí)r受到的液體壓強(qiáng)變大

C.用力擠壓礦泉水瓶時(shí)，魔法水母內(nèi)的空氣體積變大

D.魔法水母懸浮在水中時(shí)，它所受的浮力和重力的大小相等【答案】C【解析】A.當(dāng)用力擠壓礦泉水瓶時(shí)，里面空氣壓強(qiáng)增大會(huì)將水壓入水母，水母的重力大于浮力于是下沉；松手時(shí)，空氣壓強(qiáng)減小，水母內(nèi)的水會(huì)排出來(lái)，此時(shí)重力小于浮力于是上浮，故A正確不合題意；

B.魔法水母下沉?xí)r，在水里的深度增大，根據(jù)公式p=ρ水gh可知，它受到的壓強(qiáng)增大，故B正確不合題意；

C.用力擠壓礦泉水瓶時(shí)，魔法水母內(nèi)的空氣體積會(huì)變小，從而外面的水進(jìn)入水母，增大重力實(shí)現(xiàn)下沉，故C錯(cuò)誤符合題意；

D.水面在水中懸浮時(shí)，處于平衡狀態(tài)，此時(shí)受到的重力和浮力相互平衡，因此大小相等，故D正確不合題意。

3.客輪是水上重要的交通運(yùn)輸工具，能極大地促進(jìn)各地人民的友好往來(lái)。請(qǐng)答下列問(wèn)題(g取10N/kg)

（1）當(dāng)某客輪的速度為15km/h時(shí)，航行60km（2）若某客輪的排水量為5000t，那么它滿載時(shí)受到的浮力為多少；（3）水面下深3m處船體所受水的壓強(qiáng)為多少。【答案】4h5x107N3x104N【解析】（1）根據(jù)v=st得航行60km需要的時(shí)間為；t=sv=60km15km/h=4h

（2）客輪的排水量為5000t，所以排開(kāi)水的重為：G排4.（2019八上·天臺(tái)月考）Argo浮標(biāo)廣泛應(yīng)用于臺(tái)風(fēng)預(yù)測(cè)、海洋資源開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域。浮標(biāo)結(jié)構(gòu)如圖所示，堅(jiān)硬殼體外下方裝有可伸縮油囊；當(dāng)液壓式柱塞泵將殼體內(nèi)的油注入油囊時(shí)，油囊排開(kāi)水的體積等于注入油的體積；當(dāng)油囊中的油全部被抽回殼體內(nèi)時(shí)，油囊體積忽略不計(jì)。已知浮標(biāo)總質(zhì)量為55千克，其中含油20千克；浮標(biāo)殼體體積為0.04米3，油的密度為0.8×103千克/米3；海水密度取1.0×103千克/米3。（1）該浮標(biāo)漂浮在水面上所有受到的浮力是多大？（2）液壓式柱塞泵將殼體中的油全部注入油囊時(shí)，浮標(biāo)最終露出水面的體積為多少米3？【答案】（1）F浮=G物=mg=55千克×10牛/千克=550牛

（2）浮標(biāo)最終處于漂浮狀態(tài)，所以F浮=G物=550牛根據(jù)公式F浮=ρ液gV排，得油囊體積所以V露=V殼?（V排?V油）=0.04米3?（0.055米3?0.025米3）=0.01米3【解析】（1）當(dāng)浮標(biāo)漂浮在水面上時(shí)，根據(jù)二力平衡的知識(shí)計(jì)算它受到的浮力；

（2）首先根據(jù)公式V排=F浮ρ水g計(jì)算出浮標(biāo)漂浮時(shí)排開(kāi)水的體積，然后根據(jù)公式V油=m油ρ油計(jì)算出油囊的體積，然后根據(jù)V排'=V排-V油計(jì)算出浮標(biāo)殼體浸在水中的體積，最后根據(jù)V露=V殼?V排'計(jì)算浮標(biāo)最終露出水面的體積。

【解答】（1）當(dāng)浮標(biāo)漂浮在水面上時(shí)，

它受到的浮力等于重力；那么該浮標(biāo)漂浮受到的浮力是：F浮=G物=mg=55kg×10N/kg=550N；

（2）浮標(biāo)最終處于漂浮狀態(tài)排開(kāi)水的體積為：V排=F浮ρ水g=550N103kg/m3×10N/kg=0.0555.（2019八上·杭州期中）2018年7月四川省發(fā)生特大洪災(zāi)，四川省綿陽(yáng)市確認(rèn)系1949年以來(lái)最大洪水。7月10日晚至7月11日綿陽(yáng)市遭遇今年入汛以來(lái)最強(qiáng)降雨，給部分地區(qū)造成嚴(yán)重洪澇災(zāi)害。圖為幾名武警戰(zhàn)士用沖鋒舟護(hù)送老人小孩撤離。假設(shè)沖鋒舟的質(zhì)量為130千克，最大排開(kāi)水的體積為0.8米3。試計(jì)算：（河水的密度為1.0×103千克/米3，g=10N/kg）（1）空沖鋒舟漂浮在水上時(shí)受到的浮力多大？（2）假設(shè)正常成年人的質(zhì)量為50千克，則正常使用該沖鋒舟最多能托起多少個(gè)成年人?(假設(shè)人不浸入水中)【答案】（1）當(dāng)沖鋒舟漂浮時(shí)，它受到的浮力等于自身重力，

即F浮=G=mg=130kg×10N/kg=1300N；

（2）沖鋒舟受到的最大浮力F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×0.8m3=8000N；

根據(jù)公式F浮=G+G人得到：

8000N=1300N+50kg×10N/kg×n；

解得：n=13。

【解析】（1）當(dāng)空沖鋒舟漂浮在水面上時(shí)，根據(jù)二力平衡計(jì)算它受到的浮力；

（3）首先根據(jù)F浮=ρ液gV排計(jì)算出沖鋒舟受到的最大浮力，然后根據(jù)F浮=G+G人計(jì)算能夠托起的人數(shù)。6.（2020·湖州）2019年12月17日，由我國(guó)自主建造的第一艘國(guó)產(chǎn)航母——山東艦(如圖甲)，正式交付海軍。該艦標(biāo)準(zhǔn)排水量為5萬(wàn)噸，可同時(shí)停放36架殲-15艦載機(jī)，若每架艦載機(jī)質(zhì)量為25噸。(海水的密度取1．03×103千克/立方米)（1）艦載機(jī)起飛時(shí)(如圖乙)，以艦載機(jī)為參照物，航母是________(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)（2）在標(biāo)準(zhǔn)排水量時(shí)，航母所受的浮力為_(kāi)_______。（3）當(dāng)36架艦載機(jī)全部飛離航母后，航母排開(kāi)海水的體積減少了________立方米。(結(jié)果保留一位小數(shù))【答案】（1）運(yùn)動(dòng)

（2）5×108牛

（3）873.8【解析】（1）如果物體相對(duì)參照物的位置發(fā)生改變，那么它是運(yùn)動(dòng)的；否則，它就是靜止的；

（2）根據(jù)阿基米德原理可知，浮力等于排開(kāi)液體的重力，即F浮=G排；

（3）在艦載機(jī)起飛前后，航母始終在水面漂浮，因此它受到的浮力始終等于自身的重力。由于重力減小了，那么它受到的浮力也減小了，即減小的浮力等于起飛的艦載機(jī)的重力，然后根據(jù)阿基米德原理△F浮=ρ液g△V排計(jì)算出排開(kāi)水的體積的減少量。

【解答】（1）艦載機(jī)起飛時(shí)(如圖乙)，以艦載機(jī)為參照物，航母相對(duì)艦載機(jī)的位置在不斷改變，因此是運(yùn)動(dòng)的；

（2）在標(biāo)準(zhǔn)排水量時(shí)，航母所受的浮力為：F浮=G排=m排g=5×107kg×10N/kg=5×108N；

（3）航母所受浮力的減少量為：△F浮=△G=25×103kg×10N/kg×36=9×106N；

那么航母排開(kāi)水的體積減少：△V7.（2020八上·蕭山月考）小明在學(xué)完浮力后認(rèn)識(shí)了密度計(jì)，將其放入液體中，當(dāng)它豎立靜止時(shí)，與液面相交的讀數(shù)即為待測(cè)液體的密度。（1）如圖甲、乙所示，讓同一支密度計(jì)分別靜止在水和酒精中，密度計(jì)受到的浮力________(填“變大”“變小”或“不變”)；裝水的容器是________(填“甲”或“乙”)。（2）小明將一只玻璃的下端纏繞了適量鐵絲，初步做成了一支密度計(jì)(如圖丙所示)；為了給密度計(jì)標(biāo)上刻度，他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。a．將其放入水中，豎立靜止后，做好標(biāo)記為A，在密度計(jì)上與水面相平處標(biāo)上水的密度值1.0克/厘米3；b．將其放入植物油中，用同樣的方法在密度計(jì)上標(biāo)上植物油的密度值0.9克/厘米3。①如圖丙所示，小明制作的密度計(jì)，你認(rèn)為刻度0.9應(yīng)該在________(填“p”或“q”)點(diǎn)。②使用過(guò)程中小明發(fā)現(xiàn)細(xì)鐵絲很容易滑落，于是他改變這段細(xì)鐵絲的形狀，并把鐵絲置于玻璃管內(nèi)，再次測(cè)量同一杯水(如圖丁所示)，杯中液面將________(填“上升”“下降”或“仍在A處”)?！敬鸢浮浚?）不變；乙

（2）p；仍在A處【解析】（1）首先根據(jù)浮沉條件比較密度計(jì)受到浮力的變化，然后根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排判斷溶液密度的大小，進(jìn)而判斷哪個(gè)容器裝的是水。

（2）①分析密度計(jì)上刻度的變化規(guī)律，然后確定0.9的位置；

②比較密度計(jì)和鐵絲排開(kāi)水的體積是否發(fā)生改變即可。

【解答】（1）密度計(jì)始終在液面漂浮，那么它受到的浮力始終等于自身重力，因此它受到的浮力不變。根據(jù)圖片可知，排開(kāi)液體的體積V甲<V乙，據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液體密度ρ甲<ρ乙，因此裝水的容器是乙。

（2）①根據(jù)上面的分析可知，V排越大，刻度越靠上，那么液體的密度越??；V排越小，刻度越靠下，那么液體的密度越大，因此密度計(jì)上刻度從上到下逐漸變大。因?yàn)?.9<1，所以植物油的密度0.9在p點(diǎn)。

②無(wú)論鐵絲在外面還是在里面，鐵絲和密度計(jì)的總重力保持不變。根據(jù)浮沉條件可知，它們受到的總浮力保持不變，根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它們排開(kāi)水的體積保持不變，因此杯中液面仍然在A處。

8.（2020八上·余杭月考）下面是小金利用量筒和水測(cè)量橡皮泥密度的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及分析，請(qǐng)完成下列填空。第1步：在量筒中裝適量的水，讀出水面對(duì)應(yīng)的刻度值V1；第2步：把橡皮泥捏成碗狀，小心放入量筒使之漂浮在水面上，讀出此時(shí)水面對(duì)應(yīng)的刻度值V2，根據(jù)________原理可求出橡皮泥的質(zhì)量；第3步：________

，讀出此時(shí)水面對(duì)應(yīng)的刻度值V3；第4步：利用上述所得數(shù)據(jù)可推導(dǎo)出橡皮泥密度的表達(dá)式為：ρ=________。(用上述字母代號(hào)表示，水的密度用ρ水表示)下圖是整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作情景，由圖中讀數(shù)可算出橡皮泥的密度是________kg/m3?！敬鸢浮堪⒒椎?G物＝G排)；再把橡皮泥捏成球狀放入量杯使之沉入水底；ρ＝ρ水(V2－V1)/(V3－V1)；1.75×103【解析】（1）當(dāng)橡皮泥漂浮在水面上時(shí)，它受到的浮力等于自身的重力，即F浮=G物。根據(jù)阿基米德原理F浮力=ρ液體gV排可知，此時(shí)它受到的浮力F浮力=ρ水gV排=ρ水g(V2-V1)，因此G物=ρ水g(V2-V1)，即m物=ρ水(V2-V1)，這樣可以得到橡皮泥的質(zhì)量；

（2）將橡皮泥捏成球狀放入量杯中沉底，此時(shí)它排開(kāi)水的體積等于自身體積，即V=V3-V1；

（3）已知物體的質(zhì)量和體積，根據(jù)密度公式ρ=mV【解答】第2步：把橡皮泥捏成碗狀，小心放入量筒使之漂浮在水面上，讀出此時(shí)水面對(duì)應(yīng)的刻度值V2，根據(jù)阿基米德(G物＝G排)原理可求出橡皮泥的質(zhì)量；

第3步：再把橡皮泥捏成球狀放入量杯使之沉入水底，讀出此時(shí)水面對(duì)應(yīng)的刻度值V3；

第4步：橡皮泥密度的表達(dá)式為：ρ=mV=ρ9.（2017·寧波）如圖甲所示，是小科家的“懶人花盆”。它的外面是一個(gè)儲(chǔ)水盆，里面是一個(gè)栽培盆，栽培盆中有一圓柱體浮子能在光滑的管中自由上下運(yùn)動(dòng)，浮子的頂端可顯示水位高低，栽培盆底的陶粒滲透與蒸發(fā)的原理起到吸水和透氣的作用，從而為土壤提供水分?！皯腥嘶ㄅ琛钡脑韴D可簡(jiǎn)化成圖乙。已知：浮子重為0.02N，橫截面積為0.5cm2。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）從植物細(xì)胞吸水或失水原理分析，若儲(chǔ)水盆內(nèi)所用營(yíng)養(yǎng)液濃度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致植物細(xì)胞________。（2）浮子在水中漂浮時(shí)，浸入水中的深度是多少？（3）當(dāng)儲(chǔ)水盆盛有密度比水大的營(yíng)養(yǎng)液時(shí)，營(yíng)養(yǎng)液對(duì)漂浮的浮子底面的壓強(qiáng)多大？【答案】（1）失水

（2）由于浮子漂浮在液面上，則F浮=G=0.02N，由F浮=ρgV排得：V排=F浮ρ水g=0.02N1.0浮子浸入水中的深度：h=V排S=答：浮子在水中漂浮時(shí)，浸入水中的深度是0.04m．（3）由于浮子漂浮在液面上，則浮子底面的壓力F=G=0.02N，所以p=FS=0.02N答：當(dāng)儲(chǔ)水盆內(nèi)盛有密度比水大的營(yíng)養(yǎng)液時(shí)，營(yíng)養(yǎng)液對(duì)漂浮的浮子底面的壓強(qiáng)是400Pa．【解析】（1）植物細(xì)胞吸水和失水的原理是：細(xì)胞外部溶液的濃度大于細(xì)胞內(nèi)部濃度時(shí)失水；細(xì)胞外部溶液的濃度小于細(xì)胞內(nèi)部濃度時(shí)吸水．吸水還是失水取決于細(xì)胞液濃度與周圍環(huán)境溶液的濃度大小，二者的差越大吸水或失水的動(dòng)力就越大．（2）由于浮子漂浮在液面上，因此可以利用漂浮在液面上的物體受到的浮力等于其重力來(lái)求得浮力的大小，利用阿基米德原理求出的排開(kāi)液體的體積，利用h=VS可求出所處深度．（3）由于營(yíng)養(yǎng)液對(duì)漂浮的浮子底面的壓力與浮子的重力相等，根據(jù)p=F【解答】（1）從植物細(xì)胞吸水或失水原理分析，若儲(chǔ)水盆內(nèi)所用營(yíng)養(yǎng)液濃度過(guò)高，大于蘿卜細(xì)胞液的濃度，會(huì)導(dǎo)致植物細(xì)胞失水．10.（2020·寧波模擬）小芳在一端封閉的均勻圓玻璃管中裝入適量的小鉛丸，制成一支密度計(jì)。密度計(jì)能在液體中豎直漂浮，如圖所示，根據(jù)它在液體中浸入的深度可得知這種液體的密度。小芳的設(shè)計(jì)和制作過(guò)程如下：a.根據(jù)阿基米德原理及物體漂浮條件，推導(dǎo)出密度計(jì)浸在純水中的深度h的表達(dá)式。b.根據(jù)h的表達(dá)式，測(cè)量這支密度計(jì)自身的某些物理量，算出密度計(jì)在純水中的深度，在管上畫(huà)上純水的密度值線A。請(qǐng)你根據(jù)上述的內(nèi)容完成下列問(wèn)題：（1）設(shè)純水密度為ρ，裝了鉛丸的玻璃管總質(zhì)量為m，玻璃管底面直徑為d。請(qǐng)用本題的物理量符號(hào)表示步驟a中的表達(dá)式h=________，根據(jù)表達(dá)式發(fā)現(xiàn)這種密度計(jì)的刻度是________（選填“均勻”或“不均勻”）。（2）若把密度計(jì)放在密度為0.8×103kg/m3的酒精中，液面的位置在A刻度線的________（選填“上方”或“下方”）理由是________。【答案】（1）h=4m/ρπd2；不均勻

（2）上方；根據(jù)G=F=ρgV,浮力不變，當(dāng)酒精密度小于水的密度，則排開(kāi)液體體積變大，所以要下沉一些【解析】1、當(dāng)物體在水中漂浮時(shí)，浮力等于重力，根據(jù)浮力公式F浮=ρ水【解答】（1）由題意可知，玻璃管在水中漂浮，根據(jù)浮沉條件可得出；

F浮=G，ρgV排=mg，ρgSh=mg，11.（2020八上·越城月考）一個(gè)底面積為10m2的圓柱狀容器，裝有適量的水，現(xiàn)在將一個(gè)體積為20m3、密度為0.8×103kg/m3的物體A放入其中，最終物體A漂浮于水面上。則：（1）物體A所受到的浮力是多少？（2）如圖所示，若將畫(huà)斜線部分截取下來(lái)并取出（其體積為浸入水中體積的一半），則取出的那部分物體的質(zhì)量是多少？（3）待剩余部分再次靜止后，容器底部受到壓強(qiáng)減小了多少？（g=10N/kg）【答案】（1）由題意可知：物體A的密度ρA=0.8×103kg/m3，體積VA=20m3，質(zhì)量mA=ρAVA=0.8×103kg/m3×20m3=1.6×104kg，則GA=mAg=1.6×104kg×10N/kg=1.6×105N．∵物體A漂浮于水面上，∴物體A所受的浮力F浮=GA=1.6×105N（2）由F浮=ρ水gV排得：V排取出的那部分物體的體積V′=12V排=12×16m3=8m3，質(zhì)量為m′=ρAV′=0.8×103kg/m3×8m3=6.4×103kg。根據(jù)取出的那部分物體的重力G′=m′g=6.4×103kg×10N/kg=6.4×104N．S=10m2，則壓力的改變量△F=G′=6.4×10（3）容器底部受到壓強(qiáng)減小了△p=【解析】1、根據(jù)浮沉條件，物體A的密度小于水的密度，所以物體A在水中處于漂浮狀態(tài)，浮力等于物體A的重力。由物體的密度和體積求出物體的質(zhì)量，再根據(jù)公式G=mg；

2、根據(jù)浮力公式變形得V排=F浮12.（2020·浙江模擬）善于奇思妙想的小強(qiáng)及其興趣小組在實(shí)驗(yàn)室（溫度為20℃）進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)。（1）該小組想研究“密度計(jì)的工作原理”。圖甲所示是密度計(jì)的簡(jiǎn)化模型，在一根粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)放一些小鉛粒使其能豎直漂浮在液體中，設(shè)玻璃管浸入液體的深度為h液，該液體密度為ρ液，密度計(jì)漂浮在水中時(shí)浸入水中的深度為h水，水的密度為ρ水，則浸入液體的深度h液＝________（用給出的物理量表示）。（2）該小組想繼續(xù)探究“某液體的密度和溫度的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如圖乙所示裝置，長(zhǎng)為0.6m的絕緣輕質(zhì)杠桿ab懸掛在高處，可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。杠桿a端的輕質(zhì)細(xì)線懸掛一體積為1×10﹣3m3的實(shí)心合金塊，浸沒(méi)在燒杯內(nèi)的液體中。b端輕質(zhì)細(xì)線懸掛的銅柱在上下移動(dòng)時(shí)能帶動(dòng)滑片P移動(dòng)?；琍重力和摩擦不計(jì)。①若電源電壓為3V，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“100Ω1A”字樣。在電路中串聯(lián)一個(gè)量程為0～15mA的電流表，為保證電路安全，定值電阻R的最小阻值是________Ω。②小強(qiáng)在給該液體加熱過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，電流表示數(shù)減小，則可得出該液體的密度隨溫度升高而________（選填“增大”、“減小”或“不變”）（除燒杯內(nèi)的液體外，裝置中其他物體的熱脹冷縮忽略不計(jì)，合金塊始終浸沒(méi)）。（3）該小組還想利用此裝置繼續(xù)測(cè)量該合金塊的密度。已知該燒杯中液體在溫度為20℃時(shí)計(jì)的密度為1.1×103kg/m3。杠桿水平平衡時(shí)，銅柱質(zhì)量為2kg，點(diǎn)O距杠桿b端0.2m。則的密度是________kg/m3（g取10N/kg）【答案】（1）ρ水h水/ρ液

（2）200；減小

（3）2.1x103【解析】（1）密度計(jì)始終在液面漂浮，根據(jù)浮沉條件可知，它在水中受到的浮力和在液體中受到的浮力相等，據(jù)此列出等式，并用阿基米德原理將等式拆開(kāi)，帶入數(shù)據(jù)計(jì)算即可；

（2）①為了保證電流表的安全，當(dāng)變阻器的阻值為零時(shí)，電流也不能超過(guò)量程，根據(jù)R=U總I大計(jì)算定值電阻的最小阻值；

②首先根據(jù)電流表的示數(shù)變化分析變阻器阻值的變化，進(jìn)而推斷出滑片的移動(dòng)方向，再確定杠桿的旋轉(zhuǎn)方向，接下來(lái)根據(jù)杠桿的旋轉(zhuǎn)方向確定a端物體受到浮力的變化，最后根據(jù)阿基米德原理確定液體密度的變化。

（3）首先根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算出a端合金塊受到的拉力，然后根據(jù)G=F【解答】（1）密度計(jì)始終漂浮在液面上，

那么F浮水=F浮液；

ρ水gV排水=ρ液gV排液

ρ水V排水=ρ液V排液

ρ水Sh水=ρ液Sh液；

ρ水h水=ρ液h液；

解得：h液=ρ水h水ρ液;

（2）①定值電阻的最小阻值為：R=U總I大=3V0.015A=200Ω。

②電流表的示數(shù)變小，那么變阻器的阻值增大，即銅柱向上移動(dòng)，則左端合金塊下沉，說(shuō)明合金塊受到的拉力增大了。根據(jù)G=F浮+F拉可知，合金塊受到的浮力減小了。根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，合金塊的V排不變，那么液體密度變小了。因此液體的密度隨溫度升高而減小。

（3）根據(jù)杠桿的平衡條件得到：G銅×OB=F拉×OA；

2kg×10N/kg×0.2m=F拉×（0.6m-0.2m）；

解得：F拉=10N；

根據(jù)二力平衡的知識(shí)得到：G=F浮+F拉；

ρgV=ρ液gV+10N；

ρ×10N/kg×1×10﹣313.（2020·溫州）小明對(duì)“籃球在空氣中是否受到浮力”進(jìn)行探究，由此進(jìn)行一系列的思考與實(shí)驗(yàn)，并最終設(shè)計(jì)出可直接測(cè)量空氣密度的簡(jiǎn)易“空氣密度儀”。（1）如圖甲，將五個(gè)閥門的籃球放在天平的托盤上，閥門連接未充氣的氣球，且處于關(guān)閉狀態(tài)。加砝碼使天天平衡。打開(kāi)閥門，氣球變大，天平指針向右偏轉(zhuǎn)。指針向右偏轉(zhuǎn)的原因是________。（2）為測(cè)量籃球受到的浮力大小，小明設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路。電路中電源電壓U為6伏，定值電阻R0的阻值為10歐，R是力敏電阻，其阻值與所受壓力FB的關(guān)系如圖丙所示。當(dāng)左盤中籃球未給氣球充氣時(shí)，電流表示數(shù)為0．2安；當(dāng)籃球給氣球充氣到體積為籃球的2倍時(shí)(籃球體積不變)，電流表示數(shù)為0．15安。力敏電阻R所受壓力FB與籃球?qū)ψ髠?cè)托盤的壓力FA的關(guān)系如圖丁所示。請(qǐng)計(jì)算籃球所受的浮力。（3）圖乙中籃球和氣球內(nèi)的氣體總質(zhì)量保持不變，并控制氣球體積為籃球的2倍，在電壓表指針?biāo)傅目潭缺P上標(biāo)上對(duì)應(yīng)的空氣密度值，就制成了一臺(tái)測(cè)量當(dāng)?shù)乜諝饷芏鹊摹翱諝饷芏葍x”。現(xiàn)用此裝置測(cè)量大于1．29千克/米3的空氣密度，指針大致指示在何處？請(qǐng)?jiān)趫D戊的刻度盤中用箭頭標(biāo)出，并寫出你的判斷依據(jù)。【答案】（1）隨著氣球體積變大，排開(kāi)空氣體積變大；根據(jù)阿基米德原理，受到空氣浮力也變大，籃球?qū)ψ蟊P的壓力減小。

（2）由歐姆定律I1=U/R總得R總=U/I1=6伏/0．2安=30歐，則R1=R總-R0=30歐-10歐=20歐，由圖丙得FB1=309牛，根據(jù)圖丁可知FB是FA的50倍，故FB1=309牛對(duì)應(yīng)的FA1=6．18牛；I2=U/R'總得R'總=U/I2=6伏/0．15安=40歐則R2=R'總一R0=40歐一10歐=30歐，由圖丙得FB2=300牛，由圖丁得FA2=6．00牛；根據(jù)阿基米德原理，及對(duì)籃球和氣球整體受力分析：A盤前后2次受到的壓力差等于籃球所受浮力的2倍，即：FA1-FA2=2F浮F浮=(FA1-FA2)/2=(6．18牛-6．00牛)/2=0．09牛答：籃球所受的浮力為0．09牛。（3）指針如圖；與密度為1．29千克/米3的空氣相比，裝置在密度大于1．29千克/米3的空氣中，受到浮力較大，則籃球?qū)ΡP的壓力較小，力敏電阻所受壓力也較小，電阻較大，電路中的電流較小，則電壓表示數(shù)較小。【解析】（1）天平的示數(shù)其實(shí)就是托盤受到的壓力，而托盤受到的壓力等于籃球的重力與它受到浮力的差。根據(jù)氣球體積的變化，利用阿基米德原理分析浮力的變化，再確定籃球?qū)ν斜P壓力的大小變化即可；

（2）首先根據(jù)歐姆定律計(jì)算出電流為0.2A時(shí)的總電阻，然后根據(jù)R1=R總-R0計(jì)算出此時(shí)壓敏電阻的阻值，再根據(jù)丁圖確定FB和FC的數(shù)量關(guān)系，進(jìn)而計(jì)算出此時(shí)托盤A受到的拉力FA1，這其實(shí)就是籃球的重力；同理，計(jì)算出電流為0.15A時(shí)托盤A受到的壓力FA2

，二者之差就是現(xiàn)在籃球和氣球受到的浮力之和。由于現(xiàn)在的體積是籃球的2倍，所以現(xiàn)在的浮力也是籃球浮力的2倍，那么根據(jù)FA1-FA2=2F浮計(jì)算籃球受到的浮力即可；

（3）首先根據(jù)阿基米德原理分析空氣密度增大時(shí)籃球所受浮力的變化，再確定籃球?qū)ν斜P壓力的變化，進(jìn)而確定壓敏電阻的阻值變化，再根據(jù)歐姆定律分析電流變化，最后根據(jù)U=IR確定電壓表的示數(shù)變化即可?！窘獯稹浚?）打開(kāi)閥門，氣球變大，天平指針向右偏轉(zhuǎn)。指針向右偏轉(zhuǎn)的原因：隨著氣球體積變大，排開(kāi)空氣體積變大；根據(jù)阿基米德原理，受到空氣浮力也變大，籃球?qū)ψ蟊P的壓力減小。

（2）當(dāng)電流為0.2A時(shí)

由歐姆定律得到：此時(shí)的總電阻R總=U/I1=6V/0．2A=30Ω，則R1=R總-R0=30Ω-10Ω=20Ω，由圖丙得FB1=309N，根據(jù)圖丁可知FB是FA的50倍，

故FB1=309N對(duì)應(yīng)的FA1=6.18N；當(dāng)電流為0.15A時(shí)，

此時(shí)的總電阻R'總=U/I2=6V/0．15A=40Ω；則R2=R'總一