專題4浮力-2022-2023浙江省杭州市中考科學一模二?？荚囋囶}分類（含解析）

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一．選擇題（共18小題）

1．（2023拱墅區(qū)校級二模）水平桌面上，完全相同的甲、乙、丙容器中裝有三種不同液體，將同一實心小球放入容器中，靜止時三容器中液面相平，如圖所示。下列說法正確的是（）

A．小球所受的浮力F浮甲＝F浮乙＜F浮丙

B．三種液體密度的關系ρ乙＜ρ甲＝ρ丙

C．液體對容器底的壓強p乙＜p甲＜p丙

D．桌面所受的壓力F壓甲＜F壓乙＜F壓丙

2．（2023拱墅區(qū)校級二模）甲、乙兩只完全相同的杯子盛有密度和體積都不同的兩種液體將相同的小球放入兩杯中，當小球在液體中靜止時兩杯中的液面相平，如圖所示，則下列說法正確的是（）

A．小球在甲杯中受到液體的浮力小于在乙杯中受到的浮力

B．甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度

C．甲杯對地面的壓強小于乙杯對地面的壓強

D．甲杯底受到液體的壓強小于乙杯底受到液體的壓強

3．（2023拱墅區(qū)校級二模）甲、乙兩個完全相同的杯子盛有不同濃度的鹽水放置在水平桌面上，將同一個雞蛋先后放入其中。當雞蛋靜止時，兩個杯子中液面恰好相平，雞蛋所處的位置如圖所示。則（）

A．甲杯底部所受的液體壓強較大

B．乙杯對水平桌面的壓強較小

C．雞蛋在乙杯中排開鹽水的重力較大

D．乙杯中鹽水的密度較大

4．（2023杭州二模）通過花盆的升降變化提醒人們及時為植物澆水。這只花盆由內(nèi)外兩層容器組成，里層的容器N用于裝土和植物，外層的容器M則用來裝水。當N放置于水中漂浮時，盆內(nèi)土壤不同干濕狀態(tài)，水面在N外側(cè)面的位置記為①②③線。則（）

A．M中水的重力等于N受到的浮力

B．澆水前后N漂浮在水面，所受浮力不變

C．三條線中，水面在①線位置，盆內(nèi)土壤最潮濕

D．三條線中，水面在③線位置，盆底所受水的壓強最大

5．（2023上城區(qū)模擬）室溫下，一塊0℃的冰放在盛有0℃的水的容器中。已知冰塊與容器底部相接觸并相互間有壓力。則當冰完全熔化為0℃的水后。下列說法正確的是（）

A．因為冰塊觸底，所以此時冰塊不受浮力作用

B．容器內(nèi)液面上升

C．隨冰的熔化，水的溫度上升

D．冰化成水后容器對桌面壓強變大

6．（2023杭州二模）如圖甲所示，燒杯里盛有6℃的水，小球恰好處于水面下，水的密度隨溫度的變化如圖乙所示，現(xiàn)在燒杯四周放上大量的冰塊，在燒杯內(nèi)水溫下降到0℃的過程中，若小球的體積始終不變，則小球所受浮力大小的變化情況是（）

A．先不變，后變小

B．先不變，后變大

C．先變大，后變小，沉底后不變

D．先變大，后變小，4℃時最大

7．（2023杭州模擬）將合金球和木球用細繩相連放入水中時，木球露出水面的體積為它自身體積的，如圖所示，當把細繩剪斷后，合金球沉底，木球露出水面的體積是它自身體積的，這時合金球受到池底對它的支持力為3N，若已知合金球和木球體積之比為1：4，則（）

A．合金球沉底后所受浮力為3N

B．合金球的重力為3N

C．合金球的密度為3×103kg/m3

D．繩子剪斷前后，兩物體所受總浮力相差4N

8．（2023西湖區(qū)模擬）如圖甲所示，在容器底部固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧上方連有正方體木塊A，容器側(cè)面的底部有一個由閥門B控制的出水口，此時木塊A剛好完全浸沒在水中，接著打開閥門B，緩慢放水，直至木塊A完全離開水面時，再關閉閥門B，這個過程中，彈簧彈力F與木塊露出水面的體積V的關系如圖乙所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ木＝0.7×103kg/m3，木塊體積為V0，不計彈簧所受浮力，則下列說法正確的是（）

A．C點彈簧處于原長

B．CD段彈簧被壓縮

C．D點的橫坐標d的值為0.3V0

D．點C與點E的縱坐標c、e的絕對值之比為2：3

9．（2022拱墅區(qū)一模）如圖甲所示，一個雞蛋漂浮在鹽水中；向鹽水中緩慢加入蒸餾水，直到雞蛋恰好浸沒（如圖乙所示）；此過程中（）

A．雞蛋排開液體的體積保持不變

B．雞蛋受到的浮力逐漸增大

C．鹽水對燒杯底部的壓強逐漸增大

D．燒杯對水平桌面的壓力保持不變

10．（2022富陽區(qū)二模）如圖所示，甲、乙兩杯液體靜止放在水平桌面上，把同一個雞蛋分別放入甲、乙兩杯液體中，雞蛋在甲杯中漂浮，在乙杯中懸浮，此時兩液面相平（注：甲、乙兩杯的液體均為食鹽水），下列說法中正確的是（）

A．雞蛋在甲、乙兩杯液體中受到的浮力F甲＜F乙

B．兩杯液體的密度ρ甲＞ρ乙

C．在甲杯液體中加入食鹽溶解后，雞蛋會下沉一些

D．兩杯液體對容器底部的壓強相等

11．（2022杭州二模）如圖所示，小偉將一冰塊放在淺水的杯子，冰塊底部受到了一定的支持力，請判斷當冰塊全部熔化后杯中水面的升降情況。（不考慮水的蒸發(fā)）（）

A．不變B．上升C．下降D．都有可能

12．（2022杭州模擬）如圖是甲、乙兩種液體的質(zhì)量與體積關系圖象，將相同的木塊分別放入盛有甲、乙兩種液體的容器a和b中，待木塊靜止時，兩容器液面相平，下列說法正確的是（）

A．a(chǎn)容器盛的是甲液體，b容器盛的是乙液體

B．木塊在a容器內(nèi)排開液體的質(zhì)量較大

C．a(chǎn)、b兩容器底部受到液體的壓強相等

D．a(chǎn)、b兩容器中木塊下表面受到液體的壓強不相等

13．（2022杭州模擬）小明看到雞蛋浮在鹽水面上，他沿杯壁緩慢加入清水中使雞蛋下沉，在此過程中，雞蛋受到的浮力F隨時間t的變化圖象可能是如圖中的（）

A．B．

C．D．

14．（2022余杭區(qū)三模）將體積相同、材料不同的A、B兩個實心小球，分別輕輕放入甲、乙兩個相同的裝滿水的燒杯中，兩球靜止時，A球沉底，B球漂浮，如圖所示，則下列說法正確的是（）

A．兩個小球的質(zhì)量關系mA＝mB

B．兩個小球所受浮力關系是FA＝FB

C．水對兩個燒杯底部壓強的關系是p甲＜p乙

D．兩個燒杯對桌面的壓力關系是F甲＞F乙

15．（2022濱江區(qū)二模）水平桌面上三個完全相同的容器內(nèi)裝有適量的水，將A、B、C三個體積相同的小球分別放入容器內(nèi)，小球靜止后如圖所示，此時三個容器內(nèi)水面高度相同以下說法不正確的是（）

A．小球受到的浮力大小FA＜FB＜FC

B．容器對桌面的壓力大小FA＝FB＝FC

C．小球的質(zhì)量大小mA＜mB＜mC

D．容器底部受到的液體壓強大小pA＞pB＞pC

16．（2022杭州模擬）如圖所示，有一木塊（密度ρ木）浮在水面，當用一鐵塊A（密度ρ鐵）放在上面時，木塊恰在水面下，如圖甲所示，當用另一鐵塊B（密度ρ鐵）吊在木塊下時，木塊也恰在水面下，如圖乙所示。設水的密度為ρ，則VA：VB＝（）

A．B．

C．D．

17．（2022西湖區(qū)二模）甲、乙兩圓柱形容器放置在水平地面上，容器內(nèi)分別盛有兩種不同液體。將一小球放入甲容器內(nèi)，待其靜止后如圖所示，此時甲、乙兩容器底部受到的液體壓強大小相等。如果將小球從甲容器中取出并放入乙容器中，待小球靜止后（無液體溢出），兩容器底部受到液體壓力的變化量分別為ΔF甲和ΔF乙．則關于ΔF甲和ΔF乙的大小關系，下列判斷中正確的是（）

A．ΔF甲一定大于ΔF乙B．ΔF甲一定小于ΔF乙

C．ΔF甲一定等于ΔF乙D．ΔF甲可能小于ΔF乙

18．（2022錢塘區(qū)二模）完全相同的甲、乙兩個容器內(nèi)都裝滿水。靜止于水中的A、B兩個實心小球體積相同、材料不同，其中A球沉底，B球漂浮，如圖所示。則下列說法正確的是（）

A．兩個小球的密度相同

B．兩個小球所受浮力相同

C．水對兩個燒杯底部壓強相同

D．兩個燒杯對桌面壓力相同

二．填空題（共2小題）

19．（2023西湖區(qū)校級二模）如圖是小科在科技節(jié)活動中制作的簡易“蒸汽船”模型，將盛有一定量水的銅制容器安裝在“船體”上，用蠟燭對銅制容器底部加熱，一段時間后銅管會向右噴蒸汽，“蒸汽船”就向左行駛。

（1）“蒸汽船”行駛時，銅管口沖出一團團“白氣”，這是現(xiàn)象。（填物態(tài)變化）

（2）行駛一段時間后，“蒸汽船”受到水的浮力（填“增大”、“減小”或“不變”）。

20．（2023西湖區(qū)模擬）將兩個相同的容器甲和乙放在同一水平桌面上，分別向其中倒入不同種類的液體，并將兩個相同的物塊分別放入這兩個容器中。當兩物塊靜止時，兩個容器中液面恰好相平，如圖所示。那么，甲容器底部受到液體的壓強（選填“大于”、“等于”或“小于”）乙容器底部受到液體的壓強；甲容器中物塊排開液體的重力（選填“大于”、“等于”或“小于”）乙容器中物塊排開液體的重力；甲容器中物塊下表面受到的壓力（選填“大于”、“等于”或“小于”）乙容器中物塊下表面受到的壓力。

三．實驗探究題（共4小題）

21．（2023拱墅區(qū)模擬）小明利用實驗探究浮力大小和哪些因素有關系。他把金屬塊掛在彈簧測力計上，將它分別浸入水和酒精中的不同位置，如圖所示。

（1）上述四種情況，圖中金屬塊所受到的浮力最小。

（2）做丙、丁兩次實驗，是為了探究浮力大小與有關。

（3）如圖所示，當彈簧測力計吊著金屬塊緩慢浸入水中，從金屬塊底部接觸水面開始到完全沒入水中直到接觸容器底部的過程中，以下能表示彈簧測力計示數(shù)F拉與金屬塊底部浸入水中深度h關系的圖象是

22．（2023拱墅區(qū)模擬）小明同學在探究影響浮力大小的因素時，做了如圖所示的實驗。請你根據(jù)小明的實驗探究回答下列問題。（g取10N/kg）

（1）在C與E兩圖中，保持了排開液體的體積不變，研究浮力與的關系；根據(jù)A與E兩圖所標的實驗數(shù)據(jù)，可知物體浸沒在鹽水中所受的浮力為N。

（2）小明對ABCD四個步驟進行了觀察研究，發(fā)現(xiàn)浮力的大小有時與深度有關，有時與深度又無關。對此正確的解釋是浮力的大小隨著排開水的體積的增大而，當物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同，浮力的大小與深度無關。

（3）在小明實驗的基礎上，根據(jù)有關實驗數(shù)據(jù)，可以計算出鹽水的密度為kg/m3。

23．（2022上城區(qū)一模）小徐同學想把彈簧測力計改裝成液體密度計。他用重力為1.2N的空桶分別盛滿酒精、水、鹽水三種液體，用彈簧測力計依次測出三種液體和小桶的總重力，所得數(shù)據(jù)記錄于下表中。

液體種類酒精水鹽水

液體密度ρ/kgm﹣30.8×1031.0×1031.1×103

彈簧測力計的示數(shù)F/N2.02.22.3

（1）應將彈簧測力計的1.2N處標記為刻度。

（2）利用該“密度計”可測得液體的密度最大為kg/m3。

（3）已知該“密度計”的最小刻度值為0.1×103kg/m3，則用它（選填“能”或“不能”）精確測量出0.71×103kg/m3汽油的密度。

24．（2022杭州模擬）小明改進了壓強計的裝置來進一步驗證浮力產(chǎn)生的原因是物體上下表面的壓強差。他將兩個金屬盒的背面粘貼到一起，橡皮膜朝外，裝置氣密性良好。

（1）將裝置豎直放入到水中之后可以通過觀察來比較物體上下表面受到的壓強差。

（2）為了保證兩個橡皮膜的松緊程度相同（即發(fā)生形變的容易程度），小明的操作是。

（3）小明將該裝置緩慢放入水中，分別記錄下各組數(shù)據(jù)如表所示，其中上底面離水面的距離為H，兩個U形管的液面差分別為h1和h2，請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)推測兩個金屬盒的厚度h0為cm。

實驗次數(shù)123456

H/cm012345

h1/格01.534.567.5

h2/格67.5910.51213.5

四．計算題（共5小題）

25．（2023余杭區(qū)模擬）如圖甲所示，將一長方體物塊通過細線懸掛于彈簧測力計的掛鉤上，手持彈簧測力計緩慢下降，讓長方體物塊從盛滿水的溢水杯上方緩慢下降至水下一定深度。長方體物塊下降過程中，彈簧測力計的示數(shù)F隨下降高度h的變化關系如圖乙所示，g取10N/kg。求：

（1）長方體物塊受到的最大浮力為N；

（2）長方體物塊的密度；

（3）將長方體物塊繼續(xù)緩慢下降至容器的水平底部，當彈簧測力計示數(shù)為零時，長方體物塊對容器底部的壓強。

26．（2023西湖區(qū)校級二模）2022年7月28號浙江省青少年皮劃艇錦標賽在龍泉市甌江河畔舉行，在雙人皮劃艇項目中，雙人皮劃艇（沒有載人）浮在水面上時排開水的體積為0.015m3，2名運動員的質(zhì)量總和為150千克。

（1）皮劃艇快船滑行時所受浮力方向為。

（2）皮劃艇在沒有載人時受到的浮力多大？

（3）如圖所示，2名運動員坐在皮劃艇上靜止時，皮劃艇受到的浮力是多少牛？

27．（2023西湖區(qū)二模）如圖甲是一種抽水馬桶。沖水原理如圖乙，出水閥打開，水箱中的水減少，空心銅球就在重力作用下，隨著水位下降而向下運動，通過金屬桿AB繞O點轉(zhuǎn)動，向上拉動進水管閥門，使水能通過進水管進入水箱；當出水閥關閉，隨著不斷進水，水箱中的水位不斷上升，空心銅球隨著向上運動，當金屬桿處于水平位置時，空心銅球恰好浸沒，把進水管閥門堵嚴，不再進水。已知進水管閥門的受力面積是24mm2，能承擔的最大壓強是5×105Pa。金屬桿AB能繞O點轉(zhuǎn)動，其質(zhì)量及形變可忽略不計。重力和浮力認為作用在銅球的重心C，空心銅球體積為220cm3，AB長216mm，AO長24mm。水箱不再進水時，水箱中水的深度為20cm，水箱的底部面積為200cm2。（g＝10N/kg）試求

（1）空心銅球浸沒時所受的浮力是多大？

（2）空心銅球的最大質(zhì)量是多少？

（3）水箱不再進水時，水箱底部受到水的壓力是多少？

28．（2022杭州二模）一個密度為3×103kg/m3、體積為200cm3的長方體實心物體用細線拉著，緩慢浸入水中直到與柱形薄壁容器底部接觸（如圖所示）。容器底面積為2×10﹣2m2。取g＝10N/kg。求：

（1）物體浸沒在水中時受到的浮力。

（2）甲、乙兩圖中水對容器底部的壓強差。

（3）當丙圖中F3為1N時，求甲、丙兩圖中容器對水平桌面的壓力差。

29．（2022拱墅區(qū)一模）如圖所示為“獨竹漂”的表演場景，表演者手持竹竿立于楠竹之上，用竹竿劃水前行。若表演者腳下楠竹的質(zhì)量為12kg，此時排開水的體積為0.07m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）

（1）表演者用竹竿向后劃水，楠竹與人便向前行，這是因為。

（2）楠竹受到的浮力為多少？

（3）表演者和手中竹竿受到的總重力為多少？

五．解答題（共16小題）

30．（2023上城區(qū)二模）浮筒打撈法是打撈沉船的一種方法。在用浮筒打撈法打撈沉船時，把一組浮筒拖到沉船的作業(yè)區(qū)，使它們灌滿水并沉到水底.潛水員下水，用鋼纜把浮筒與沉船拴住，接著，開動打撈船上的壓氣機，把空氣壓進這組浮筒，將壓力艙的海水排空，這些浮筒就會帶著沉船一起浮到水面。如圖所示，每個浮筒的質(zhì)量是500kg，體積是20m3（筒壁厚度不計），現(xiàn)將四個浮筒注滿水沉入水底捆綁住沉船。

（1）沉船受到的浮力自身的重力（選填“大于”、“小于”或“等于”）。

（2）每個浮筒受到的浮力。

（3）四個浮筒對沉船能施加的最大拉力。

31．（2023江干區(qū)校級四模）一正方體塑料塊A邊長LA＝0.2m，密度ρA＝0.5×103kg/m3；另一正方體B邊長LB＝0.1m，密度未知。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg）

（1）塑料塊A的重力是多少？

（2）A、B分別放在水平地面時，B對地面的壓強是A對地面壓強的4.5倍，B的密度是多少？

（3）如圖所示，將A放入一個水平放置、底面是正方形（邊長L＝0.3m）的水槽，向水槽注入多少體積水后A的底面剛好能離開水槽？

32．（2023富陽區(qū)校級模擬）有一根原長為10cm的彈簧，其一端與邊長為10cm的正方體A的下表面中點固定連接，另一端與柱形容器底部相連。如圖甲所示，容器中未加水時，正方體A恰好靜止，此時彈簧長6cm?，F(xiàn)在向容器內(nèi)加水至A剛好浸沒。彈簧所受彈力F的大小與彈簧長度的變化量Δx間的關系如圖乙所示。彈簧的體積和質(zhì)量及其所受的浮力均忽略不計。（提示：t1時刻容器中水深6cm，t2時刻彈簧處于自然伸長狀態(tài)，t3時刻正方體A恰好完全浸沒）求：

（1）物體A的密度。

（2）求t3時刻物體A受到的浮力。

（3）請在丙圖中畫出從剛開始加水直至A恰好完全浸沒時這一過程中彈力F的大小隨時間變化的圖像，其中各時刻間彈力默認均勻變化，同時需標注相應的彈力F的數(shù)據(jù)。

33．（2023上城區(qū)模擬）如圖所示，在一個裝滿水的容器中，輕質(zhì)彈簧的一端連著小球，另一端固定在容器底部，此時彈簧處于拉伸狀態(tài)。已知小球的體積是50cm3，小球靜止時受到彈簧的拉力為0.4N。則：

（1）此時小球受到的浮力為N。

（2）某時刻小球脫離彈簧，小球最終靜止時容器對桌面的壓強與小球脫離彈簧前相比將（選填“變大”“變小”或“不變”）。

（3）小球脫離彈簧后再次靜止時與脫離彈簧前相比，液面會（選填“升高”“不變”或“降低”），請列式分析。

34．（2023濱江區(qū)一模）某科學興趣小組自制了一架簡易液體密度計，使用說明書如下：

（1）當金屬塊下表面剛好接觸水面并開始下降，下列圖中能正確反映浮力F和小金屬塊下表面到水面距離h的關系的圖象是

。

（2）將小金屬塊浸沒在某種液體時，左邊測力計示數(shù)為0.8牛，則對應右邊的密度值是多少？（寫出計算過程）

（3）當彈簧測力計懸掛大金屬塊浸沒在待測液體中進行測量時，請通過計算判斷該密度計的量程和精確度（每1N對應的密度變化量）為多少？

35．（2023下城區(qū)校級模擬）央視《加油向未來》的綜藝中，主持人向觀眾展示了汽車意外落水后應迅速安全逃生的技巧。已知汽車總重為1.5t，汽車體積為10m3，已知車窗鋼化玻璃所能承受的最大壓強為1.2×108Pa。

（1）汽車落水后，在水未充滿車內(nèi)空間前，車門往往打不開是因為。

（2）成年男子肘擊力量可達600N，手肘與車窗的接觸面積約為25m2，通過計算說明用手肘撞擊方式擊打車窗逃生是否可行？

（3）汽車落水后，漂浮在水面時（水還未流入車內(nèi)），計算此時汽車浸沒在水中的體積。（水的密度取1.0×103kg/m3）

36．（2023下城區(qū)校級二模）如圖所示，一盛水的圓柱體平底容器靜置于水平桌面。容器的底面積為100cm2，容器和水的總質(zhì)量為4kg。現(xiàn)將底面積為75cm2、高為8cm、質(zhì)量為2kg的長方體用細繩懸掛在彈簧測力計上，從距離水面上方5cm處緩慢下移，直至長方體恰好完全浸沒在水中，金屬塊底部不接觸容器。以上過程中沒有液體溢出，g取10N/kg。

（1）求長方體完全浸沒時受到的浮力。

（2）求長方體完全浸沒時容器對桌面的壓強。

（3）試畫出整個下移過程中，彈簧測力計示數(shù)F隨長方體下移的距離的變化的圖像。

37．（2023拱墅區(qū)校級二模）如圖所示，圓柱形容器內(nèi)盛有一定量的0℃的水，現(xiàn)向容器的水中放入一塊體積為200cm3、溫度為0℃的冰，經(jīng)過一段時間冰吸熱而熔化（不考慮水的蒸發(fā)，已知冰的密度為0.9g/cm3；水的密度為1g/cm3；g取10牛/千克）。求。

（1）冰塊熔化前受到的浮力大小。

（2）冰塊熔化前后容器內(nèi)液面（填“上升”“下降”或“不變”），請用公式說明理由。

38．（2023西湖區(qū)校級三模）如圖所示，將密度為0.6×103kg/m3、邊長為10cm的正方體實心物塊放入底面積為200cm2的空容器中，正方體物塊底部與容器底不密合，并向容器內(nèi)加入某種液體，g取10N/kg。

（1）求正方體物塊的重力。

（2）當液體加到5cm深時，物塊對容器底的壓力為2N，求液體的密度。

（3）繼續(xù)向容器中加液體，當正方體對容器底壓力為0時，求正方體在液面上方和下方的長度之比。

39．（2023杭州模擬）一個不吸收液體的圓柱體重10N，底面積S1＝5×10﹣3m2。如圖所示，將圓柱體浸沒在水中，彈簧測力計的示數(shù)為6N，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg。

（1）求圓柱體浸沒在水中時受到的浮力F浮。

（2）將圓柱體豎直放在水平桌面上，求圓柱體對水平桌面的壓強p。

（3）一個足夠高的柱形容器放在水平桌面上，裝入某種液體后，液體對容器底部的壓強為p1。再將圓柱體緩慢地放入容器中，圓柱體始終保持豎直，松開后最終液面與圓柱體頂部的距離d＝2cm，液體對容器底部的壓強為p2。已知p2﹣p1＝240Pa，容器底面積S2＝200cm2。求容器中液體的質(zhì)量。

40．（2023濱江區(qū)二模）2022年4月19日，一頭體長約20米的抹香鯨在浙江省寧波市象山縣一片海域附近擱淺，與地面接觸面積約為25m2。成年抹香鯨體積約24m3，體重一般可以達到50噸，輕松潛至1000米深的海底。（海水密度約為1×103kg/m3）求：

（1）抹香鯨擱淺時對地面壓強。

（2）抹香鯨整個身體潛入水中，受到的浮力。

（3）救援隊來幫助抹香鯨脫困，下列方案可行的是。

A.增大海水的密度

B.減小抹香鯨沒入水中的體積

C.深挖河道，增大水的深度

41．（2023余杭區(qū)一模）如圖甲所示，水平放置的方形容器里有一個重為8N、邊長為10cm的立方體物塊M，M與容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器內(nèi)注水，容器中水的深度隨時間t的變化關系如圖乙所示。請解答下列問題：

（1）當t＝140s時，物塊M在水中處于（填“沉底”“懸浮”或“漂浮”）狀態(tài)。

（2）當t＝140s時，水對容器底部的壓力大小是多少？

（3）圖乙中a的值是多少？

42．（2023拱墅區(qū)校級二模）2023年11月13日，全球200多個國家達成了《格拉斯哥氣候公約》，一致決定在未來減少碳排放，緩解全球氣候變暖。全球氣候變暖會導致南極洲冰川（為淡水冰川）大面積熔化，海面上出現(xiàn)大量浮冰，現(xiàn)有一塊質(zhì)量51噸的浮冰漂浮在海面上，若當?shù)睾Ｓ蚝Ｋ拿芏葹?.02x103kg/m3，浮冰的密度為0.9x103kg/m3。（g取10N/kg）請解決下列問題：

（1）浮冰受到的浮力是多少？

（2）浮冰在海面以下的體積是多少？

（3）如果海面所有浮冰全部熔化后，請結(jié)合相關公式推理說明是否會對海平面水位造成影響。

43．（2023杭州二模）如圖甲所示，一個體積是0.8dm3的立方體木塊，下面用一段細線與木塊相連，

細線另一端固定在容器底（容器高比細線與木塊邊長之和大得多）?，F(xiàn)向容器中慢慢加水，到細線拉直，如圖乙所示。若細線的拉力用表示，倒入容器中水的深度用h表示。圖丙是浮力隨水深度h變化的圖像。

（1）圖丙中的B點對應木塊在水中的位置是處于狀態(tài)。

（2）C點時，拉力為4N，此時該木塊在水中所受的浮力為牛頓

（3）該木塊的密度為多少？

44．（2023余杭區(qū)二模）在物理課實踐活動中，某活動小組想要用橡皮泥做“船”浮在水面上，并探究橡皮泥“船”的裝載能力。他們用一塊體積為20cm3的橡皮泥做成一只“船”，放入水中漂浮，試著向其中添加物體，發(fā)現(xiàn)最多只能裝載25g的物體，如圖所示。查閱資料知道橡皮泥的密度為1.5×103kg/m3。已知水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：

（1）將這塊橡皮泥浸沒在水中時所受的浮力為多少？

（2）這只橡皮泥“船”裝載最多物體時受到的浮力為多少？

（3）該小組同學想提高橡皮泥“船”的裝載能力，請你幫助他們提出一條合理化的建議。

45．（2023桐廬縣一模）2022年5月15日凌晨1點26分，中國自主研發(fā)的“極目一號”Ⅲ型浮空艇從海拔4270m的科考營地順利升空，達到海拔9032m，超過珠峰8848.86m的高度，創(chuàng)造了浮空艇大氣科學觀測的世界紀錄?！皹O目一號”Ⅲ型浮空艇體積約為9000m3，總質(zhì)量約為2.6t。

（1）浮空艇在營地升空時所受空氣浮力大小為多少？（海拔4270m處的空氣密度約為0.8kg/m3，g取10N/kg）

（2）浮空艇在營地升空前，要使浮空艇不飛走，要用多大的力拉住固定繩索？

（3）“極目一號”浮空艇內(nèi)部有三層：上層裝有氦氣（相同條件下氦氣密度比空氣小得多），中間隔開，下層是空氣。當懸于空中的浮空艇需要（填“上浮”或“下降”）的時候，可以用上層的氦氣排出下層的部分空氣，以此改變自身重力，同時使整個浮空艇的壓差在安全范圍內(nèi)。

參考答案與試題解析

一．選擇題（共18小題）

1．【解答】解：A、由圖可知，小球在甲液體中懸浮，所以小球受到的浮力F浮甲＝G球；小球在乙中沉底，所以小球受到的浮力F浮乙＜G球；小球在丙中漂浮，所以小球受到的浮力F浮丙＝G球；

同一實心小球，重力不變，所以小球在三種液體中受到的浮力的大小關系是F浮甲＝F浮丙＞F浮乙，故A錯誤；

B、小球在甲液體中懸浮，所以甲液體的密度ρ甲＝ρ球；小球在乙中沉底，所以乙液體的密度ρ乙＜ρ球；小球在丙中漂浮，所以丙液體的密度ρ丙＞ρ球，同一實心小球，密度相同，所以三種液體的密度大小關系是ρ乙＜ρ甲＜ρ丙，故B錯誤；

C、三容器的液面等高，根據(jù)p＝ρ液gh可知，密度大的液體對容器底的壓強也大，三種液體對容器底的壓強的大小關系是p乙＜p甲＜p丙，故C正確；

D、甲、乙、丙三個容器完全相同，三容器液面相平，由圖可知三種液體的體積大小關系是V甲＝V乙＜V丙，

因為液體的密度關系為ρ乙＜ρ甲＜ρ丙，根據(jù)m＝ρV可知，三容器內(nèi)液體的質(zhì)量大小關系是m乙＜m甲＜m丙；

根據(jù)G＝mg可知，液體的重力的大小關系是G乙液＜G甲液＜G丙液；

由于容器對桌面的壓力F大小等于容器中液體的重力G液，小球的重力G球，容器自重G容之和，即F＝G液+G容+G球，所以桌面所受的壓力大小關系是F壓乙＜F壓甲＜F壓丙，故D錯誤。

故選：C。

2．【解答】解：A、讀圖可知，小球在甲杯中漂浮，在乙杯中懸浮，則浮沉條件可知，它們此時所受的浮力都等于自身的重力，即浮力相同，故A錯誤；

B、小球在甲杯中漂浮，甲液體的密度大于小球的密度；在乙杯中懸浮，乙液體的密度等于小球的密度；說明甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度，故B正確；

C、小球在甲杯中漂浮，則ρ甲＞ρ球；在乙杯中懸浮，則ρ乙＝ρ球；所以，ρ甲＞ρ乙，由圖可知，小球排開甲液體的體積小于排開乙液體的體積，小球在液體中靜止時兩杯中的液面相平，則甲杯中液體的體積大于乙杯中液體的體積，根據(jù)ρ知，甲杯中液體質(zhì)量較大，重力較大，容器重力相同，杯子對地面的壓力等于杯子、小球和杯內(nèi)液體的重力之和，故甲容器對桌面的壓力大于乙容器對桌面的壓力，容器的底面積相同，據(jù)壓強公式p得，甲容器對桌面的壓強大于乙容器對桌面的壓強，故C錯誤；

D、兩杯中液面相平，h相等，甲的密度大于乙的密度，由公式p＝ρgh可知，甲杯底部所受液體的壓強較大，故D錯誤。

故選：B。

3．【解答】解：（1）由圖可知，雞蛋在甲、乙兩杯中分別處于懸浮和漂浮狀態(tài)，因為ρ液＞ρ物時物體漂浮，ρ液＝ρ物時物體懸浮，所以乙杯中鹽水的密度大于甲杯中鹽水的密度，且兩杯中液面相平，由p＝ρgh可知，所以乙杯底壓強大于甲杯底壓強，故A錯誤，D正確；

（2）因為物體漂浮或懸浮時，受到的浮力和自身的重力相等，根據(jù)阿基米德原理原理可知，雞蛋在甲、乙杯中排開鹽水的重力一樣大，故C錯誤；

（3）根據(jù)圖示可知，V甲＜V乙，而乙杯中鹽水的密度大于甲杯中鹽水的密度，由m＝ρV可知，液體乙的質(zhì)量大于液體甲的質(zhì)量，因此乙容器的總質(zhì)量較大，

因為桌面受到的壓力等于容器、雞蛋以及液體的總重力，因此乙容器對桌面的壓力較大，又因為受力面積相同，由p可得，乙杯對水平桌面的壓強較大，故B錯誤。

故選：D。

4．【解答】解：

A、由于不知道水盆中水的重力的大小，無法比較水和N的重力的大小，故A錯誤；

B、澆水前后，N的濕度不同，重力不同，N漂浮在水面上，浮力等于重力，所以受到的浮力不同，故B錯誤；

C、N始終處于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力，三條線中，水面在①線位置時，N排開的水的體積最大，根據(jù)阿基米德原理可知，N受到的浮力最大，盆內(nèi)土壤最潮濕，故C正確；

D、三條線中，水面在③線位置，盆底的深度最小，根據(jù)p＝ρgh可知，盆底所受水的壓強最小，故D錯誤。

故選：C。

5．【解答】解：A、冰塊與容器底部相接觸并相互間有壓力，此時冰塊雖然觸底，但冰的下部有水，所以冰塊受浮力作用，故A錯誤；

B、因為冰熔化前，F(xiàn)浮+F支＝G冰，未熔化的冰受到浮力小于冰受到的重力，

所以F?。溅阉甐排g＜G冰，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

冰化水后，G冰＝G水，

即：ρ冰V冰g＝ρ水V水g，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

由①②可得：

ρ水V排g＜ρ水V水g，

即：冰熔化為水的體積大于排開水的體積，所以冰熔化后，水面將上升，故B正確；

C、冰水混合物的溫度是0℃，隨冰的融化水的溫度不變，故C錯誤；

D、冰化成水后質(zhì)量不變，容器對桌面的壓力不變，容器的底面積不變，根據(jù)p得，冰化成水后容器對桌面壓強不變，故D錯誤。

故選：B。

6．【解答】解：因燒杯里盛有6℃的水時，小球恰好懸浮，

所以，小球的密度與此時水的密度相等，受到的浮力和自身的重力相等，

由圖象可知：4℃的水的密度最大，6℃的水的密度比0℃時水的密度大，

①當水的溫度從6℃降到4℃時，水的密度增大，大于小球的密度，小球緩慢上浮、最后漂浮，無論懸浮還是漂浮，小球受到的浮力和自身的重力相等；

②當水的溫度從4℃降到0℃時，水的密度減小，

在水的密度不小于小球的密度時，小球由漂浮變?yōu)閼腋?，受到的浮力仍和自身的重力相等?/p>

在水的密度小于小球的密度時，小球由懸浮變?yōu)橄鲁?，受到的浮力小于自身的重力?/p>

綜上可知，小球受到的浮力先不變后變小。故A正確，BCD錯誤。

故選：A。

7．【解答】解：（1）把細繩剪斷前，木球和合金球漂浮，木球受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力、豎直向下的拉力，

則G木+F拉＝F木浮1，即G木+F拉＝F木浮1＝ρ水g（1）V木ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

細繩剪斷后，木球漂浮，浮力等于重力，則G木＝F木浮2，則G木＝F木浮2＝ρ水g（1）V木ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

①式﹣②式得：

F拉＝F木浮1﹣F木浮2ρ水gV木；

把細繩剪斷前，合金球受豎直向上的浮力、豎直向上的拉力以及豎直向下的重力，即G合金＝F拉+F合金?。?/p>

把細繩剪斷后合金球受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力以及豎直向上的支持力，即G合金＝F+F合金?。?/p>

所以F拉＝F，即ρ水gV木＝F＝3N，

所以ρ水gV木＝4×3N＝12N，

則根據(jù)②得：

G木ρ水gV木12N＝6N；

因為V合金：V木＝1：4，

合金受到的浮力為：

F合金?。溅阉甮V合金＝ρ水gV木12N＝3N，故A正確。

（2）把細繩剪斷后，木球漂浮，木球排開水的體積為V排＝V木V木V木，

F?。溅阉甮V排＝m木g，即ρ水gV木＝ρ木V木g，

解得：ρ木ρ水，

把細繩剪斷前，木球和合金球漂浮，兩球的總浮力等于兩球的總重力，即F浮前＝ρ水gV排′＝（m木+m合金）g，所以ρ水g（V木+V合金）＝（ρ木V木+ρ合金V合金）g，

V合金：V木＝1：4，

ρ水（4V合金+V合金）＝（ρ水×4V合金+ρ合金V合金），

整理可得：ρ合金＝2×103kg/m3，故C錯誤。

（3）繩子剪斷前后，兩物體所受的總浮力之差為：

F浮前﹣F浮后＝（G木+G合金）﹣（G木+F合金?。紾合金﹣F合金?。紽＝3N，故D錯誤。

則合金的重力為：

G合金＝F合金浮+F＝3N+3N＝6N，故B錯誤。

故選：A。

8．【解答】解：A、由圖乙可知，C點木塊A剛好完全浸沒在水中，

因為ρ水＞ρ木，所以此時木塊所受的浮力大于木塊的重力，即F?。綠木，

則彈簧對木塊有豎直向下的拉力，彈簧被拉伸，處于伸長狀態(tài)，故A錯誤；

B、在D點時，彈簧彈力F＝0N，彈簧處于原長，所以CD段彈簧被拉伸，故B錯誤；

C、在D點時，彈簧彈力F＝0N，彈簧處于原長，此時木塊漂浮在水面上，F(xiàn)浮＝G木，即ρ水gV排＝ρ木gV0，

ρ水g（V0﹣V）＝ρ木gV0，

則木塊露出水面的體積：

V＝（1）V0＝（1）V0＝0.3V0，

即D點的橫坐標d的值為0.3V0，故C正確；

D、在C點木塊完全浸沒時，木塊排開水的體積V排＝V0，

此時彈簧彈力F＝F浮﹣G木＝ρ水gV0﹣ρ木gV0＝（ρ水﹣ρ木）gV0；

在E點木塊A完全離開水面時，彈簧被壓縮，此時彈簧彈力等于木塊的重力，即F′＝G木＝ρ木gV0，

則，

即點C與點E的縱坐標c、e的絕對值之比為3：7，故D錯誤。

故選：C。

9．【解答】解：A、由圖可知，雞蛋排開液體的體積變大，故A錯誤；

B、由甲、乙兩圖中雞蛋分別處于漂浮和懸浮狀態(tài)可知，雞蛋均處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)浮＝G雞蛋，所以雞蛋受到的浮力不變，故B錯誤；

CD、向鹽水中緩慢加入蒸餾水，燒杯中鹽水的總重力變大，則燒杯對水平桌面的壓力變大，由p可知，燒杯對水平桌面的壓強變大，由圖可知燒杯是規(guī)則容器，由于鹽水對燒杯底部的壓力大小等于鹽水和雞蛋的總重力，根據(jù)p可得出鹽水對燒杯底部的壓強逐漸增大，故C正確，D錯誤。

故選：C。

10．【解答】解：

BD、由圖可知，雞蛋在甲杯中漂浮，可得ρ甲＞ρ物；雞蛋在乙杯中懸浮，可得ρ乙＝ρ物，所以ρ甲＞ρ乙；

由題可知，兩液面相平，即h甲＝h乙，且ρ甲＞ρ乙，根據(jù)p＝ρgh可得容器底部所受液體壓強：p甲＞p乙，故B正確、D錯誤；

A、由圖可知，同一個雞蛋在甲、乙兩杯液體中分別處于懸浮和漂浮狀態(tài)，物體漂浮或懸浮時，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只雞蛋在兩杯中受到的浮力相等，都等于雞蛋的重力，故A錯誤；

C、在甲杯液體中加入食鹽溶化后，甲杯中液體密度變大，雞蛋仍然漂浮，其所受浮力仍然等于其所受重力，根據(jù)F?。溅岩篻V排可知，排開液體的體積變小，所以雞蛋會上浮一些，故C錯誤。

故選：B。

11．【解答】解：因冰熔化前冰塊底部受到了一定的支持力，

所以，冰的重力大于受到的浮力，即G冰＞F浮，

由阿基米德原理可得F?。溅阉甮V排＜G冰……①

當冰完全熔化成水后，質(zhì)量不變，則有G冰＝G水，

即：ρ冰V冰g＝ρ水V水g……②

由①②可得：ρ水gV排＜ρ水V水g，即V排＜V水，

即：冰熔化為水的體積大于排開水的體積，

所以，冰熔化后，水面將上升。

故選：B。

12．【解答】解：

A、由圖象可知，體積V相同時，甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，則根據(jù)ρ可知：ρ甲＞ρ乙；

相同木塊在a、b中都處于漂浮，則所受浮力F浮a＝F浮b＝G木，

根據(jù)F?。溅岩篻V排可得：ρagV排a＝ρbgV排b；由圖可知：V排a＜V排b；所以，ρa＞ρb；由此可知：a容器盛的是甲液體，b容器盛的是乙液體，故A正確；

B、因F浮a＝F浮b，所以由阿基米德原理可知：G排a＝G排b，則：m排a＝m排b，故B錯誤；

C、由于兩容器中液面相平，且ρa＞ρb，根據(jù)p＝ρ液gh可知，a容器底部受到液體的壓強大，故C錯誤；

D、木塊在a、b兩容器中都處于漂浮，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知木塊下表面受到液體的壓力：Fa下＝F浮a，F(xiàn)b下＝F浮b，則Fa下＝Fb下；

由于兩個木塊相同，則底面積相同，根據(jù)p可知：pa下＝pb下，故D錯誤。

故選：A。

13．【解答】解：

沿杯壁緩緩加入清水，直至雞蛋下沉，先后經(jīng)過了：漂浮、懸浮，最后下沉，

雞蛋漂浮或懸浮時，所受浮力等于雞蛋的重力，雞蛋的重力不變，則浮力不變；

雞蛋下沉時，排開鹽水的體積不變，但鹽水的密度減小，由F?。溅岩篻V排可知雞蛋所受浮力減小，但不能減小為0；

所以，雞蛋受到的浮力先不變后減小，最后接近于在清水中受到的浮力，不能為0；

由此分析可知：選項BCD錯，A正確；

故選：A。

14．【解答】解：

A、A球下沉至容器底部，B球漂浮，所以A球的密度大于水的密度，B球的密度小于水的密度，因此兩個小球的密度大小關系是：ρA＞ρB，兩球的體積相等，根據(jù)m＝ρV可知，質(zhì)量大小關系是mA＞mB．故A錯誤。

B、由于AB個實心小球體積相同，則根據(jù)圖可知排開水的體積關系：V甲排＝V球，V乙排＜V球，所以V甲排＞V乙排，根據(jù)F?。溅岩篤排g可知：FA＞FB，故B錯誤。

C、因為兩個相同燒杯中都裝滿水，放入球后燒杯中液面高度不變，根據(jù)p＝ρgh可知燒杯底部受到水的壓強相等，即：p甲＝p乙；故C錯誤。

D、兩個相同燒杯中都裝滿水，里面的水的重力G水相等，由于燒杯底部對桌面的壓力等于容器的總重力，則放入物體后對桌面的壓力變化為：F＝G容器+G水+G球﹣G排和G排＝F浮，據(jù)此可得：

F′甲＝G容器+G水+G甲﹣G排甲＝G容器+G水+G甲﹣F甲；

F′乙＝G容器+G水+G乙﹣G排乙＝G容器+G水+G乙﹣F乙；

由于甲球下沉至容器底部，乙球漂浮，則G甲＞F甲；G乙＝F乙；

所以F′甲＞F′乙；故D正確。

故選：D。

15．【解答】解：由題知，A、B、C三個小球的體積相同；

A、由圖可知，A、B、C三個小球排開水的體積關系為VA排＜VB排＜VC排，根據(jù)F?。溅岩篻V排可知，浮力的大小關系為：FA＜FB＜FC，故A正確；

B、因小球分別處于漂浮或懸浮狀態(tài)，則浮力等于自身重力，由阿基米德原理可知，物體受到的浮力等于排開液體的重力，即說明容器中小球的重力等于小球排開水的重力，即可以理解為，容器中小球的重力補充了它排開的水的重力，能看出三個容器內(nèi)總重力相等；由于容器相同，所以三個容器對桌面的壓力關系為F甲＝F乙＝F丙，故B正確；

C、由圖可知，A、B漂浮，C懸浮，則由浮沉條件可知：GA＝FA，GB＝FB，GC＝FC，

由于FA＜FB＜FC，則GA＜GB＜GC；所以，mA＜mB＜mC，故C正確；

D、小球靜止時，三個容器內(nèi)水面高度相同，即h相同，水的密度一定，根據(jù)p＝ρgh可知，容器底受到水的壓強關系為pA＝pB＝pC，故D錯誤。

故選：D。

16．【解答】甲圖中，鐵塊A和木塊一起漂浮在水面，則F浮木＝GA+G木，

所以GA＝F浮木﹣G木，

即ρ鐵gVA＝ρgV木﹣ρ木gV木，

乙圖中，鐵塊B和木塊一起懸浮在水中，則F浮木+F浮B＝GB+G木，

所以GB﹣F浮B＝F浮木﹣G木，

即ρ鐵gVB﹣ρgVB＝ρgV木﹣ρ木gV木，

所以ρ鐵gVA＝ρ鐵gVB﹣ρgVB＝（ρ鐵﹣ρ）gVB，

所以A、B的體積之比：。

故選：A。

17．【解答】解：（1）小球放入甲容器內(nèi)時沉底，則排開液體的體積V排甲＝V球，

因此時甲、乙兩容器底部受到的液體壓強大小相等，

所以，ρ甲gh甲＝ρ乙gh乙，即ρ甲h甲＝ρ乙h乙，

由圖可知，h甲＜h乙，則ρ甲＞ρ乙；

因小球在甲中沉底，

所以，ρ球＞ρ甲＞ρ乙，即小球在乙中一定沉底，則V排乙＝V球；

（2）將小球從甲容器中取出并放入乙容器中后，

甲中液面下降的高度Δh甲，乙中液面上升的高度Δh乙，

由F＝pS＝ρghS可得，兩容器底部受到液體壓力的變化量：

ΔF甲＝ρ甲gΔh甲S甲＝ρ甲gS甲＝ρ甲gV球，ΔF乙＝ρ乙gΔh乙S乙＝ρ乙gS乙＝ρ乙gV球，

由ρ甲＞ρ乙可知，ΔF甲＞ΔF乙。

故選：A。

18．【解答】解：

A、A球下沉至容器底部，B球漂浮，所以A球的密度大于水的密度，B球的密度小于水的密度，因此兩個小球的密度大小關系是：ρA＞ρB．故A錯誤；

B、由于AB個實心小球體積相同，則根據(jù)圖可知排開水的體積關系：V甲排＝V球，V乙排＜V球，所以V甲排＞V乙排，根據(jù)F浮＝ρ液V排g可知：FA＞FB，故B錯誤；

C、因為兩個相同燒杯中都裝滿水，放入球后燒杯中液面高度不變，根據(jù)p＝ρgh可知燒杯底部受到水的壓強相等，即：p甲＝p乙；故C正確；

D、兩個相同燒杯中都裝滿水，里面的水的重力G水相等，由于燒杯底部對桌面的壓力等于容器的總重力，則放入物體后對桌面的壓力變化為：F＝G容器+G水+G球﹣G排和G排＝F浮，據(jù)此可得：

F′甲＝G容器+G水+G甲﹣G排甲＝G容器+G水+G甲﹣F甲；

F′乙＝G容器+G水+G乙﹣G排乙＝G容器+G水+G乙﹣F乙；

由于甲球下沉至容器底部，乙球漂浮，則G甲＞F甲；G乙＝F乙；

所以F′甲＞F′乙，故D錯誤。

故選：C。

二．填空題（共2小題）

19．【解答】解：（1）銅管口沖出一團團“白氣”，“白氣”是由水蒸氣液化形成的；

（2）行駛一段時間后，“蒸汽船”自身的重力變小，始終處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力等于自身的重力，所以受到水的浮力減小。

故答案為：（1）液化；（2）減小。

20．【解答】解：（1）甲懸浮，甲的密度等于物體的密度，乙漂浮，乙的密度大于物體的密度，所以甲液體的密度小于乙液體的密度，液體的深度相同，由p＝ρ液gh得，甲容器底受到液體的壓強小于乙容器底部受到液體的壓強；

（2）甲懸浮，浮力等于重力，乙漂浮，浮力等于重力，所以甲、乙容器中受到的浮力相等，根據(jù)阿基米德原理，排開液體的重力也相等；

（3）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因，F(xiàn)?。紽向上﹣F向下，則F向上＝F浮+F向下，浮力相等，甲受液體向下的壓力，而乙不受液體向下的壓力，所以甲容器中物塊下表面受到的壓力大于乙容器中物塊下表面受到的壓力。

故答案為：小于；等于；大于。

三．實驗探究題（共4小題）

21．【解答】解：（1）根據(jù)稱重法測浮力，F(xiàn)?。紾﹣F示，因甲中測力計示數(shù)最小，故甲圖中金屬塊所受到的浮力最??；

（2）丙、丁兩次實驗中，排開液體的體積相同，而排開液體的密度不同，故實驗是為了探究浮力大小與排開液體的密度有關；

（3）如圖所示，當彈簧測力計吊著金屬塊緩慢浸入水中，從金屬塊底部接觸水面開始到完全沒入水中直到接觸容器底部的過程中，根據(jù)阿基米德原理，在浸沒前，受到的浮力逐漸變大，浸沒后，受到浮力不變，根據(jù)稱重法測浮力，F(xiàn)浮＝G﹣F示

表示彈簧測力計示數(shù)F拉與金屬塊底部浸入水中深度h關系的圖象是C；

故答案為：（1）甲；（2）排開液體的密度；（3）C。

22．【解答】解：（1）由C與E兩圖可知，物體浸沒在水中和鹽水中時，排開液體的體積都等于其自身體積，即物體浸沒在水中和鹽水中時排開液體的體積相同，液體的密度不同，所以是研究浮力與液體密度的關系；

由圖A可知，物體的重力為：G＝8N，由圖E可知，物體浸沒在鹽水中時彈簧測力計的示數(shù)為：F＝5.6N，所以物體浸沒在鹽水中時所受的浮力為：F浮鹽水＝G﹣F＝8N﹣5.6N＝2.4N；

（2）由B、C兩個圖可知，物體浸入水中的體積逐漸變大，彈簧測力計的示數(shù)逐漸變小，根據(jù)F?。紾﹣F可知，物體所受浮力的大小隨著排開水的體積的增大而增大，當物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同，浮力的大小與深度無關；

（3）由D可知，物體浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)為：F'＝6N，則物體浸沒在水中時的浮力：F浮水＝G﹣F'＝8N﹣6N＝2N；

由題意可知，在水和鹽水中排開液體的體積相等，則：

代入數(shù)據(jù)得：

解得：ρ鹽水＝1.2×103kg/m3。

故答案為：（1）液體密度；2.4；（2）增大；（3）1.2×103。

23．【解答】解：（1）由于小桶有重力，所以小桶中沒有東西時彈簧測力計也有示數(shù)，

已知小桶的重力G桶＝1.2N，則彈簧測力計示數(shù)為1.2N時，小桶里沒有液體，

由于桶內(nèi)沒有液體即液體密度為零時，測力計示數(shù)表示的是桶重，故彈簧測力計的1.2N處標記為0刻度；

（2）彈簧測力計測量水時，水的重力為：

G水＝F﹣G桶＝2.2N﹣1.2N＝1N，

根據(jù)G＝mg＝ρVg可得小桶的容積：

V＝V水1×10﹣4m3；

能測量液體的最大重力為：G大＝F大﹣G桶＝5N﹣1.2N＝3.8N，

液體的最大密度：ρ大3.8×103kg/m3，

（3）精確測量出0.71×103kg/m3汽油的密度的精確度為0.01×103kg/m3，已知該“密度計”的最小刻度值為0.1×103kg/m3，故不能精確測量出0.71×103kg/m3汽油的密度。

故答案為：（1）0；（2）3.8×103；（3）不能。

24．【解答】解（1）物體上表面受到的壓強可以通過左邊的壓強計來表示，即U形管的高度差h1表示的壓強；

物體下表面受到的壓強可以通過右邊的壓強計來表示，即U形管的高度差h2表示的壓強；

h1與h2的高度差可以用來比較物體上下表面受到的壓強差；

（2）為了保證兩個橡皮膜的松緊程度相同，可以將橡皮膜放入同一深度處觀察U形管的高度差，具體操作為：將裝置放入水中，上表面與水平齊，記錄下表面對應壓強計的高度，將裝置倒轉(zhuǎn)放入水中同一位置，記錄下表面對應壓強計的高度，比較兩次的高度是否相同。

（3）上端橡皮膜受到的壓強：ρ液gh1＝ρ水gH，代入第二組數(shù)據(jù)可得：

1.5ρ液g＝ρ水g；解得ρ液ρ水；

下端橡皮膜受到的壓強：ρ液gh2＝ρ水g（H+h0）；代入第二組數(shù)據(jù)可得：

ρ水g×7.5cm＝ρ水g（1+h0）；解得h0＝4cm；

故答案為：（1）h1與h2的高度差；（2）將裝置放入水中，上表面與水平齊，記錄下表面對應壓強計的高度，將裝置倒轉(zhuǎn)放入水中同一位置，記錄下表面對應壓強計的高度，比較兩次的高度是否相同；（3）4。

四．計算題（共5小題）

25．【解答】解：（1）由圖象知，G＝20N，當物塊完全浸沒時，拉力F＝10N，

則完全浸沒時的浮力為F?。紾﹣F＝20N﹣10N＝10N，

此時物塊完全浸沒，所以浮力最大；

（2）由F?。溅岩篻V排得，物塊的體積：

V＝V排10×10﹣4m3，

物塊的質(zhì)量：

mkg；

則物塊的密度：

ρ2×103kg/m3，

（3）由圖象可知，長方體物塊的高度h＝15cm﹣5cm＝10cm＝0.1m，

容器底面積S10×10﹣3m2，

則將物塊繼續(xù)緩慢下降至容器的水平底部，當彈簧測力計示數(shù)為零時，物塊對容器底部的壓力等于其重力與浮力之差，即F＝G﹣F?。?0N﹣10N＝10N，

物塊對容器底部的壓強：

p1000Pa。

答：（1）10；（2）物塊的密度2×103kg/m3；

（3）將物塊繼續(xù)緩慢下降至容器的水平底部，當彈簧測力計示數(shù)為零時，物塊對容器底部的壓強1000Pa。

26．【解答】解：（1）皮劃艇快船滑行時所受浮力方向是豎直向上的；

（2）皮劃艇在沒有載人時受到的浮力為：

F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m3＝150N；

（3）皮劃艇浮在水面上，所以皮劃艇的重力為：G艇＝F?。?50N，

兩名運動員的重力為；

G人＝m人g＝150kg×10N/kg＝1500N，

兩名運動員坐在皮劃艇上靜止時，皮劃艇受到的浮力為：

F浮′＝G艇+G人＝150N+1500N＝1650N。

答：（1）豎直向上；

（2）皮劃艇在沒有載人時受到的浮力為150N；

（3）2名運動員坐在皮劃艇上靜止時，皮劃艇受到的浮力是1650N。

27．【解答】解：（1）受力如圖：

A處受到水向上的壓力：F1＝p水S＝5×105Pa×24×10﹣6m2＝12N；

由杠桿平衡條件可得：F1×OA＝FB×OB，

則FB1.5N；

銅球完全浸沒時受到的浮力：F?。溅阉甮V排＝ρ水gV球＝1.0×103kg/m3×10N/kg×220×10﹣6m3＝2.2N；

（2）浮球受重力、浮力以及彈力三個力作用平衡，即F?。紽B+G，

則銅球的重力：G＝F浮﹣FB＝2.2N﹣1.5N＝0.7N，

空心銅球的質(zhì)量：m0.07kg＝70g；

（3）水箱不再進水時水箱底部受到水的壓強為：

p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa，

此時水箱底部受到水的壓力為：

F＝pS＝2000Pa×200×10﹣4m2＝40N。

答：（1）空心銅球浸沒時所受的浮力是2.2N；

（2）空心銅球的最大質(zhì)量是70g；

（3）水箱不再進水時，水箱底部受到水的壓力是40N。

28．【解答】解：（1）物體浸沒在水中時受到的浮力為：

F?。溅岩篻V排＝ρ液gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3＝2N；

（2）當物體全部浸沒在水中時，它受到的浮力與它對水的壓力為相互作用力，因此乙比甲容器底部壓力的增加量等于物體所受的浮力，即ΔF＝F?。?N，

所以甲、乙兩圖中水對容器底部的壓強差為：Δp100Pa；

（3）物體受到的重力為：G＝mg＝ρVg＝3×103kg/m3×200×10﹣6m3×10N/kg＝6N，

所以甲、丙兩圖中容器對水平桌面的壓力差為：ΔF＝G﹣F3＝6N﹣1N＝5N。

答：（1）物體浸沒在水中時受到的浮力為2N；

（2）甲、乙兩圖中水對容器底部的壓強差為100Pa；

（3）當丙圖中F3為1N時，甲、丙兩圖中容器對水平桌面的壓力差為5N。

29．【解答】解：（1）當表演者奮力向后劃動劃桿時，劃桿對水施加了力，力的作用是相互的，水對劃桿也施加了力，使楠竹和人向前行；

（2）由阿基米德原理可知，楠竹受到的浮力為：

F?。?.0×103kg/m3×10N/kg×0.07m3＝700N；

（3）根據(jù)漂浮條件可知：G人+G竹竿+G楠竹＝F浮，

所以表演者和手中竹竿的總重為：

G人+G竹竿＝F浮﹣G楠竹＝F浮﹣m楠竹g＝700N﹣12kg×10N/kg＝580N。

故答案為：（1）物體間力的作用是相互的；

（2）楠竹受到的浮力為700；

（3）表演者和手中竹竿受到的總重力為580N。

五．解答題（共16小題）

30．【解答】解：（1）沉船沉入水底，則沉船受到的浮力小于沉船受到的重力；

（2）因為每個浮筒都浸沒在水中，則排開水的體積等于浮筒的體積，

則每個浮筒受到的浮力為：

F浮筒＝ρ水gV排＝ρ水gV筒＝1.0×103kg/m3×10N/kg×20m3＝2×105N；

（3）將浮筒內(nèi)的水排空時，浮筒的總重力最小，對沉船能施加的拉力最大，

則四個浮筒對沉船能施加的最大拉力為：

F拉＝4（F浮筒﹣G浮筒）＝4（F浮筒﹣m浮筒g）＝4×（2×105N﹣500kg×10N/kg）＝7.8×105N。

答：（1）小于；

（2）每個浮筒受到的浮力為2×105N；

（3）四個浮筒對沉船能施加的最大拉力為7.8×105N。

31．【解答】解：（1）塑料塊A的體積為VA＝（LA）3＝（0.2m）3＝8×10﹣3m3，

由ρ可知，塑料塊的質(zhì)量：mA＝ρAVA＝0.5×103kg/m3×8×10﹣3m3＝4kg，

塑料塊A的重力：GA＝mAg＝4kg×10N/kg＝40N；

（2）正方體對水平地面的壓強關系為pB＝4.5pA，

根據(jù)pρgh可知，ρBgLB＝4.5ρAgLA，

代入數(shù)值，并化簡得4.5×0.5×103kg/m3×0.2m＝ρB×0.1m

解得的密度：ρB4.5×103kg/m3；

（3）向水槽中注水時，正方體A受到的浮力等于其重力時，A的底面剛好離開水槽，

則A的受到的浮力：F?。紾A＝40N，

根據(jù)F浮＝ρ液gV排可知，正方體A排開水的體積為：V排4×10﹣3m3，

由V排＝SAh可知，水槽中水的深度：h0.1m，

容器的底面積：S容＝L2＝0.3×0.3m＝0.09m2，

向水槽加入水的體積：V水＝（S容﹣SA）h＝（0.09m2﹣0.04m2）×0.1m＝5×10﹣3m3。

答：（1）塑料塊A的重力是40N；

（2）B正方體的密度是4.5×103kg/m3；

（3）向水槽注入5×10﹣3m3水后A的底面剛好能離開水槽。

32．【解答】解：（1）容器中未加水時，正方體A壓著彈簧，此時彈簧長度的變化量Δx＝10cm﹣6cm＝4cm，由圖乙知，A受到的向上的彈力F彈＝6N；

此時正方體A恰好靜止，有物體A的重力GA＝F彈＝6N；

正方體的邊長a＝10cm＝0.1m，

A的體積為VA＝a3＝（0.1m）3＝10﹣3m3，

物體A的密度ρA0.6×103kg/m3。

（2）t3時刻正方體A恰好完全浸沒，有V排＝VA，

則t3時刻物體A受到的浮力F浮＝ρ水gVA＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3＝10N。

（3）彈簧的體積和質(zhì)量及其所受的浮力均忽略不計，在t1時刻之前，水深未到達6cm，此時正方體A處于平衡狀態(tài)，彈簧的彈力與物體A的重力相等，始終為6N；

當水深為6cm時，水面與物體A的下表面接觸，隨著水面的升高，A受到向上的浮力作用，由于正方體始終處于平衡狀態(tài)，故有GA＝F浮+F彈，隨著水面的升高，A排開水的體積變大，由F?。溅阉甮VA知浮力在增大，在重力不變的情況下，彈簧的彈力開始減小。當浮力與A的重力相等時，此時彈簧提供的彈力為零，彈簧處于自然伸長狀態(tài)，由已知條件可知此時為t2時刻；

t2時刻以后，水面繼續(xù)升高，浮力繼續(xù)增大且開始大于重力，彈簧將提供向下的拉力，由于正方體始終處于平衡狀態(tài)，故有F浮＝GA+F彈，在重力不變的情況下，隨著浮力的變大，彈力將變大。當t3時刻正方體A恰好完全浸沒時，浮力最大為10N，則此時彈力最大，此時的彈力為F彈＝F浮最大﹣GA＝10N﹣6N＝4N。

在t3時刻以后，由于浮力不再變化，則彈力不變，保持在4N大小。

根據(jù)以上分析畫出圖丙，如下圖所示：

。

答：

（1）物體A的密度為0.6×103kg/m3。

（2）t3時刻物體A受到的浮力為10N。

（3）見解答圖。

33．【解答】解：（1）浸沒在水中時，V排＝V球，則小球受到的浮力：

F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣6m3＝0.5N；

（2）容器對桌面的壓力等于容器、水及小球的總重力，小球脫離彈簧，總重力不變，容器對桌面的壓力不變，由p可判斷容器對桌面的壓強不變；

（3）小球未脫離彈簧前，小球受豎直向下的重力、拉力及豎直向上的浮力作用，

則G＝F浮﹣F＝0.5N﹣0.4N＝0.1N＜F浮，

則小球脫離彈簧后將上浮最終漂浮在水面，小球排開水的體積減小，液面會降低。

故答案為：（1）0.5；（2）不變；（3）降低。

34．【解答】解：（1）金屬塊浸入液體中時受到重力、浮力和拉力，由F?。溅岩篻V排可知，當排開液體的體積越大，受到的浮力越大，當金屬塊浸沒時，金屬塊浸入液體的體積不變，受到的浮力不變，故選C；

（2）因為當小金屬塊未放入液體時，測力計的示數(shù)為2N，因此物體的重力為2N；

當小金屬塊浸沒在某種液體時，測力計示數(shù)為0.8N時，此時物體受到的浮力：F?。紾﹣F＝2N﹣0.8N＝1.2N，

由F?。溅岩篻V排可知液體的密度：

ρ液3×103kg/m3；

（3）由稱重法測量浮力可知，金屬塊受到的浮力F?。紾﹣F拉，由阿基米德原理可知，金屬塊受到的浮力F?。溅岩篻V排，

所以彈簧測力計的示數(shù)F拉與液體密度ρ液的函數(shù)關系式是F拉＝G﹣ρ液gV排，

由于金屬塊的重力G和金屬塊排開液體的體積V排是一個定值，所以彈簧測力計的示數(shù)F拉與液體密度ρ液是一次函數(shù)關系，且液體密度ρ液越大，F(xiàn)拉越??；

所以若用大金屬塊時，當彈簧測力計對大金屬塊的拉力為0時，液體密度最大，最大液體密度：

ρ液′6.25×103kg/m3；

即當拉力F拉＝5N時，液體密度為0；當拉力F拉＝0N時，液體密度為6.25×103kg/m3，該密度計的量程是0～6.25×103kg/m3；

每相鄰1N，密度計上的液體密度相鄰ρ液′1.25×103kg/m3。

故答案為：（1）C；

（2）將小金屬塊浸沒在某種液體時，左邊測力計示數(shù)為0.8牛，則對應右邊的密度值是3×103kg/m3；

（3）該密度計的量程為0～6.25×103kg/m3，精確度為1.25×103kg/m3。

35．【解答】解：（1）在水未充滿車內(nèi)空間前，車門外的水壓大于車門內(nèi)部的水壓，同時車門的面積也較大，由F＝pS知，水對車門產(chǎn)生一個較大的向車內(nèi)的壓力，使車門打開困難。

（2）成年男子手肘對車窗的壓強p2.4×105Pa，

已知車窗鋼化玻璃所能承受的最大壓強為1.2×108Pa，

成年男子手肘對車窗的壓強遠遠小于車窗鋼化玻璃所能承受的最大壓強，說明用手肘撞擊不能使車窗破裂，故可知用手肘撞擊方式擊打車窗逃生不可行。

（3）汽車漂浮時，F(xiàn)?。紾車＝m車g＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N，

汽車浸在水中的體積V排1.5m3。

答：（1）車門外的水壓大于車門內(nèi)部的水壓，同時車門的面積也較大，由F＝pS知，水對車門產(chǎn)生一個較大的向車內(nèi)的壓力；

（2）成年男子手肘對車窗的壓強遠遠小于車窗鋼化玻璃所能承受的最大壓強，可知用手肘撞擊方式擊打車窗逃生不可行；

（3）汽車浸在水中的體積為1.5m3。

36．【解答】解：（1）長方體的體積為：V＝75cm2×8cm＝600cm3，

長方體完全浸沒時受到的浮力為：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×600×10﹣6m3×10N/kg＝6N；

（2）因為圓柱形平底容器對水平面的壓力等于容器、水以及物體受到的浮力之和，

所以長方體完全浸沒時圓柱形平底容器對桌面的壓力為：F＝G總+F?。絤總g+F?。?kg×10N/kg+6N＝46N；

長方體完全浸沒時容器對桌面的壓強：p4600Pa；

（3）長方體開始下移時距離水面5cm，此時彈簧測力計示數(shù)F1＝G物＝m物g＝2kg×10N/kg＝20N，

直到長方體恰好接觸水面，彈簧測力計的示數(shù)不變，為20N；

當長方體浸入水中后，由于受到水的浮力作用，彈簧測力計的示數(shù)減小，

由稱重法可知，當長方體恰好浸沒時，彈簧測力計示數(shù)：F2＝G物﹣F?。?0N﹣6N＝14N，

假設長方體下移Δh時，長方體剛好浸沒在水中，則S容Δh＝（S容﹣S物）h物，

則長方體下移的距離Δhh物8cm＝2cm，即長方體下移7cm時，長方體剛好浸沒；

所以彈簧測力計示數(shù)F隨長方體下移的距離的變化的圖像如下圖：

答：（1）長方體完全浸沒時受到的浮力為6N；

（2）長方體完全浸沒時容器對桌面的壓強為4600Pa；

（3）圖見解答。

37．【解答】解：（1）由ρ得冰塊的質(zhì)量為：

m冰＝ρ冰ρ冰＝0.9g/cm3×200cm3＝180g＝0.18kg，

冰塊的重力為：

G冰＝m冰g＝0.18kg×10N/kg＝1.8N，

冰塊熔化前處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力等于重力，即F浮＝G冰＝1.8N；

（2）由于冰塊漂浮，F(xiàn)?。紾冰，由阿基米原理：F?。紾排；又因為冰熔化前后重力不變，

G冰＝G冰化水即有：G排＝G冰化水，

因為：F?。紾排＝ρ水V排g，G冰＝G冰化水＝ρ水V冰化水g，

所以：ρ水V排g＝ρ水V冰化水g，

故V排＝V冰化水

所以冰熔化前后水面不變化。

故答案為：（1）冰塊熔化前受到的浮力大小為1.8N；

（2）不變，由于冰塊漂浮，F(xiàn)?。紾冰，由阿基米原理：F?。紾排；又因為冰熔化前后重力不變，

G冰＝G冰化水即有：G排＝G冰化水，

因為：F?。紾排＝ρ水V排g，G冰＝G冰化水＝ρ水V冰化水g，

所以：ρ水V排g＝ρ水V冰化水g，

故V排＝V冰化水

所以冰熔化前后水面不變化。

38．【解答】解：（1）正方體物塊的體積：V＝L3＝（10×10﹣2m）3＝1×10﹣3m3，

由ρ可知，正方體物塊的質(zhì)量：m＝ρV＝0.6×103kg/m3×1×10﹣3m3＝0.6kg，

則正方體物塊的重力：G＝mg＝0.6kg×10N/kg＝6N；

（2）由題意可知，此時正方體物塊排開液體的體積：V排＝L2h＝（10×10﹣2m）2×5×10﹣2m＝5×10﹣4m3，

由物體間力的作用是相互的可知，容器對物體的支持力F支＝F壓＝2N，

由力的平衡條件可知，正方體物塊在液體中受到的浮力：F?。紾﹣F支＝6N﹣2N＝4N，

由F?。溅岩篻V排可知，液體的密度：ρ液0.8×103kg/m3；

（3）當正方體對容器底壓力為0時，容器對正方體的支持力也為0，此時物體漂浮，F(xiàn)?。紾，

則ρ水gS正h下＝ρ物gS正h物，

則，

則。

答：（1）正方體物塊的重力為6N；

（2）液體的密度為0.8×103kg/m3；

（3）正方體在液面上方和下方的長度之比為1：3。

39．【解答】解：（1）根據(jù)稱重法，圓柱體浸沒在水中時受到的浮力F?。紾﹣F示＝10N﹣6N＝4N；

（2）圓柱體豎直放在水平桌面上，圓柱體對水平桌面的壓力F＝G＝10N，

則壓強為p2×103Pa；

（3）圓柱體的體積與浸沒在水中時排開液體的體積相等V＝V排4×10﹣4m3，

圓柱體高h0.08m＝