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【名師導航】中考物理一輪復習學案
第11章 浮力及其應用
考點分布 考查頻率 考點內容 命題趨勢
1.浮力 ★★★ 1.知道浮力產生的原因。 2.知道阿基米德原理。 3.知道浮沉條件、浮力的應用。 4.會用彈簧秤法測浮力。 本章?？純热菔牵喊⒒椎略?、浮沉條件浮沉條件、浮力計算，浮力為必考內容，可能與壓強或機械、功(率)一起以綜合計算題出現，也可能以選擇題出現，分值約8分。
2.阿基米德原理 ★★★★
3.物體的浮沉條件 ★★★★
知識點一：浮力的產生
1.浮力的定義：一切浸入液體(氣體)的物體都受到液體(氣體)對它向上托的力叫做浮力。
2.浮力的大?。篎浮＝G－F液(F液為物體浸在液體中的示數)，這種方法叫稱重法。
3.浮力的方向是豎直向上；施力物體是液體(氣體)。
4.浮力產生的原因(實質)：液(氣)體對物體向上的壓力與向下的壓力大小之差即為浮力。
1.如圖所示，小球漂浮在水面上，請畫出小球所受浮力的示意圖．
知識點二：阿基米德原理
1.內容：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開液體受到的重力。
2.公式：F?。紾排＝ρ液gV排。
(1)“浸入”包括“全部浸入”，此時V排＝V物和“部分浸入”，此時V排＜V物。
(2)液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關，而與物體的質量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等均無關。
(3)由公式可知：當物體排開液體的體積V排一定時，物體受到的浮力F浮與液體的密度ρ液成正比；當在同一種液體中時，ρ液是一定的，物體受到的浮力F浮與排開液體的體積V排成正比；當同一物體漂浮在不同的液體上，F浮一定，物體排開液體的體積V排和液體的密度ρ液成反比。
(4)適用條件：液體(或氣體)。
2. 中國第一艘服役航母“遼寧號”，滿載時排水量達67500t，它滿載時所受的浮力為____________N．當航母上艦載機起飛后，航母排開水的體積將______(選填“增大”“減小”或“不變”)．(g取10 N/kg)
參考答案：6.75×108；減小。
知識點三：物體的浮沉條件
1．假設某物體浸沒液體中處于靜止狀態，只受浮力和重力，其浮沉情況：
上 浮 下 沉 懸 浮 漂 浮 沉 底
F?。綠 F浮＜G F?。紾 F?。紾 F?。玁＝G
ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＝ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物
V排＝V物 V排＝V物 V排＝V物 V排＜V物 V排＝V物
處于動態(運動狀態不斷改變)，受非平衡力作用 處于動態(運動狀態不斷改變)，受非平衡力作用 可以停留在液體任何深度處；處于靜態，受平衡力作用 是“上浮”過程的最終狀態；處于平衡狀態(運動狀態不改變)，受平衡力作用 處于靜態，受平衡力作用；是“下沉”過程的最終狀態
判斷物體浮沉(狀態)有兩種方法：比較F浮與G的大小或比較ρ液與ρ物的大小。
3.一個重為0.5 N的木塊放入裝有水的燒杯中，木塊處于漂浮狀態，則木塊受到的浮力是______N：若再沿燒杯壁往燒杯中緩慢地倒入濃鹽水，則木塊受到的浮力將______(選填“變大”“不變”或“變小”)．
參考答案：0.5；不變。
知識點四：浮沉條件的應用
1.輪船
(1)工作原理：要使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，使它能夠排開更多的水。
(2)排水量：輪船滿載時排開水的質量；單位t。由排水量m可計算出：排開液體的體積V排＝m/ρ液；排開液體的重力G排＝mg；輪船受到的浮力F?。紾總＝mg。
2.潛水艇
構造：艇身裝有水艙。
工作原理：潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實現的。
3.氣球和飛艇：氣球里充的是密度小于空氣的氣體；氣球是利用空氣的浮力升空的。如：氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風飄蕩，人們把氣球發展成為飛艇。
4.密度計
(1)原理：利用物體的漂浮條件來進行工作。
(2)構造：下面的鉛粒能使密度計直立在液體中。
(3)刻度：刻度線從上到下，對應的液體密度越來越大
4.如圖所示為潛水艇的不同航行狀態示意圖．潛水艇是通過改變_________來實現上浮和下潛的，潛水艇從海面開始下潛至剛好浸沒在水中的過程中，它受到的浮力______(選填“變大”“變小”或“不變”)；當浸沒在水中懸停的潛水艇向艙外排水時，潛水艇將______(選填“上浮”或“下沉”)．
參考答案：自身重力；變大；上浮。
易錯點1　不能正確理解阿基米德原理，誤認為物體密度、物體體積會影響物體受到的浮力。
典例1：質量相同的甲、乙兩個小球，分別放入A、B兩個相同且裝有相同質量水的容器中。兩球靜止時兩液面相平，則下列分析正確的是（　?。?br/>①甲球受到的浮力大于乙球
②兩容器底部受到水的壓強相同
③甲球的密度大于乙球的密度
④乙球浸入的體積等于甲球浸入的體積
A．只有①和② B．只有③和④ C．只有②和④ D．只有①和③
【錯解】選D，甲球漂浮在水面上，而乙球懸浮在水中，故甲球所受的浮力大于乙球。
【析錯】】（1）漂浮和懸浮都有F浮=G，由此分析兩球的浮力關系；
（2）根據圖示得出容器內水面的高度關系，由p=ρghS判斷兩容器底部受到水的壓強關系；
（3）如果被研究的物體的平均密度可以知道，則物體的浮沉條件可變成以下形式：①ρ物＜ρ液，上??；②ρ物=ρ液，懸浮；③ρ物＞ρ液，下沉。
（4）根據F浮=ρgV排判斷甲球和乙球浸入的體積關系。
【正解】選C，理由：①甲、乙兩球分別處于漂浮和懸浮，則F浮=G物；由于兩球的質量相等，重力相等，所以浮力也相等，故①錯誤；②由圖可知，兩容器內水面高度相同，由p=ρgh可知，兩容器底部受到水的壓強相同，故②正確；③甲球漂浮，甲球的密度小于水的密度，乙球懸浮，乙球的密度等于水的密度，所以甲球的密度小于乙球的密度。故③錯誤；④甲乙兩球受到的浮力相等，由F浮=ρgV排可知排開水的體積也相等，即乙球浸入的體積等于甲球；故④正確。故選：C。
▲▲變式練習1
1. （2022春 涿州市期末）將重為4N，體積為5×10-4m3的物體投入一裝有適量水的燒杯中，當物體靜止時，下列判斷正確的是（g取10N/kg）（　?。?br/>A．物體懸浮，F浮=4N B．物體漂浮，F浮=5N
C．物體漂浮，F浮=4N D．物體沉底，F浮=5N
2. （2022 福田區模擬）如圖所示，氣球下面用細線懸掛一金屬塊，已知金屬塊與氣球的總重力為G總，它們恰好懸浮在溫水中。下列說法正確的是（　?。?br/>A．金屬塊懸浮時，氣球受到的浮力F浮等于G總
B．金屬塊懸浮時，氣球受到的浮力F浮大于G總
C．若水溫降低，金屬塊將上升
D．若水溫降低，金屬塊將下沉
參考答案：1.C；2.Ｄ
易錯點2　不能正確理解沉浮條件，誤認為海水密度較大，輪船從河里航行到海里所受浮力變大。
典例2：一艘輪船當它從長江航行進入東海時，所受浮力 （選填“變大”、“變小”、“不變”），船身會 。（選填“上浮一些”、“保持原來的深度”、“下沉一些”）
【錯解】答案為：變大；不變。理由：因為海水密度較大，浮力大小與液體的密度有關，輪船從河里航行到海里所受浮力變大。
【析錯】當輪船從長江航行進入東海時，都是漂浮，因為輪船自重不變，根據漂浮條件分析船受到浮力的變化情況；根據阿基米德原理分析船身浮沉情況。
【正解】答案為：不變；上浮一些。理由：輪船從長江航行進入東海時，始終漂浮于水面上，根據物體沉浮與物體重力的關系知，輪船所受的浮力不變，都等于輪船自身的重力。根據阿基米德原理可知V排=，因江水的密度小于海水的密度，故輪船從長江航行進入東海時，排開海水的體積減小，故輪船將上浮一些。故答案為：不變；上浮一些。
▲▲變式練習2
3. （2022 婁底一模）一艘輪船的排水量是100t,該船滿載貨物時受到水的浮力是　　　　　N；若該輪船從大海駛入內河，船受到的浮力大小　　　　　?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”），且輪船要　　　　　　?。ㄟx填“上浮一些”或“下沉一些”）。（g取10N/kg）
4. （2022春 豐南區期末）將一支密度計先后放入甲、乙兩容器中，如圖，兩容器中液體的密度分別是ρA、ρB，密度計受到液體的浮力是FA、FB，則兩個容器中液體的密度ρA　　　　　ρB，密度計所受浮力FA　　　　　　　FB（均選填“大于”“等于”或“小于”）。
參考答案：3. 1×106；不變；下沉一些；4. ＞；=。
易錯點3　誤認為潛水艇上浮時受到的浮力變大。
典例3：關于浮力的應用，下列說法中正確的是（　?。?br/>A．潛水艇上浮過程中受到的浮力變大　　　　B．節日放飛的氣球里充的是密度小于空氣的氣體
C．輪船靜止時受到的浮力大于所受的重力　　D．魚的下潛是通過改變自身重力實現的
【錯解】選A，理由：潛水艇上浮過程中受非平衡力的作用，向上運動，是由于受到的浮力變大。
【析錯】潛水艇浸沒在水中，潛水艇的體積不變（排開水的體積不變），受浮力不變。
【正解】選B，理由：A、潛水艇浸沒在水中，潛水艇的體積不變（排開水的體積不變），受浮力不變，故A錯誤；B、氣象探測氣球里所充氣體的密度小于空氣的密度，故B正確；C、輪船靜止時處于漂浮狀態，根據漂浮條件可知：物體所受的浮力等于自身的重力，故C錯誤；D、魚通過魚鰾來改變它的體積，從而改變受到的浮力，來上浮或下沉的，故D錯誤。故選：B。
▲▲變式練習3
5. （2022 冠縣二模）如圖所示，A、B體積相同。B、C質量相等，將它們放入水中靜止，A漂浮、B懸浮、C沉底。則下列說法正確的是（　?。?br/>A．A所受到的浮力一定大于B所受的浮力
B．B下表面所受的壓力不一定大于A下表面所受的壓力
C．C所受的浮力一定小于B所受的浮力
D．C所受的浮力一定小于A所受的浮力
6. （2022 東安縣模擬）小明將同一個雞蛋先后放入如圖所示的甲、乙兩杯鹽水中，鹽水密度分別為ρ甲、ρ乙，雞蛋所受的浮力分別為F甲、F乙，則下列關系正確的是（　?。?br/>A．ρ甲＞ρ乙 F甲＞F乙 B．ρ甲＜ρ乙 F甲＜F乙
C．ρ甲＞ρ乙 F甲=F乙 D．ρ甲＜ρ乙 F甲=F乙
參考答案：5. B； 6. D。
易錯點4　誤認為物體與容器底部緊密接觸就一定不受浮力。
典例4：如圖所示的四個情景，沒有受到浮力的物體是（　?。?br/>【錯解】選A，理由：雞蛋已經沉底了就不受浮力。
【析錯】沉底的雞蛋在水中盡管下沉，但仍然受到浮力；太空中沒有空氣，故太空中運行的“天宮一號”不受到浮力。
【正解】選B，理由：A、沉底的雞蛋在水中盡管下沉，但仍然受到浮力，故A不符合題意；B、太空中沒有空氣，故太空中運行的“天宮一號”不受到浮力，故B符合題意；空中上升的熱氣球能上升，是因為其受到空氣的浮力，故C不符合題意；D、浮力是浸在液體（或氣體）中的物體受到液體（或氣體）向上托起的力，橡皮泥船受到水的向上托起的力，即受到浮力，故D不符合題意。故選：B。
▲▲變式練習4
7. （2022春 五華縣期末）如圖所示的四個情景，沒有受到浮力的物體是（　?。?br/>8.如圖所示，將雞蛋浸入容器里的鹽水中，雞蛋所受浮力的施力物體是（　?。?br/>A．地球 　　B．雞蛋　　 C．容器　　　　 D．鹽水
參考答案：7.Ｂ;8.D.
一．選擇題（共9小題）
1．（2022 鄂爾多斯）中國橋梁建設水平居于世界領先地位，下列和橋有關的表述中不正確的是（　?。?br/>A．行人對橋的壓力是由鞋的形變產生的
B．浸在水中的橋墩受到水的浮力作用
C．行駛在大橋上的汽車以橋為參照物是運動的
D．行駛到橋上最高點的汽車，如果所有力消失，車將做勻速直線運動
2．（2022 遵義）094型戰略核潛艇是我國自主研發的目前國內最先進的核潛艇，下列有關該潛艇說法正確的是（　?。?br/>A．核潛艇通過改變浮力大小來實現上浮和下沉
B．浸沒在水中的核潛艇上浮時，所受浮力會逐漸變大
C．浸沒在水中的核潛艇下潛時，所受浮力大于自身重力
D．漂浮在水面的核潛艇所受的浮力與自身重力是一對平衡力
3．（2022 日照）成語“沉李浮瓜”的意思是吃在冰水里浸過的李子和瓜，形容夏天消暑的生活?！袄钭釉谒锵鲁?，瓜浮在水面”，從物理學的角度分析，下列判斷正確的是（　?。?br/>A．李子的質量大于瓜的質量 　　　　B．李子的體積小于瓜的體積
C．李子受到的重力大于瓜受到的重力 　D．李子的密度大于水的密度，水的密度大于瓜的密度
4．（2022 巴中）小剛在恒溫游泳池中潛水時發現自己吐出的一個氣泡在水中上升的過程中不斷變大。關于該氣泡在水中上升時的變化情況，下列說法正確的是（　　）
A．密度不變，浮力變小 B．密度變小，浮力變大
C．密度和浮力都變小 D．密度和浮力都變大
5．（2022 赤峰）放在水平桌面上的兩個相同的燒杯中裝有不同濃度的鹽水，其中一杯是飽和的。鹽水中的實心小球是用同種材料制作的。小球靜止時情況如圖所示，此時小球1、小球2受到的浮力分別記為F1、F2。向兩個燒杯中分別加入少許質量相等的鹽后（鹽的體積忽略不計），發現小球1依然靜止在燒杯底，小球2還是處于漂浮狀態。此時小球1、小球2兩個小球受到的浮力分別記為F1'、F2'。整個過程溫度不變，可推斷出（　?。?br/>A．F1'＞F1，F2'＞F2，F1'＜F2'
B．F1'＞F1，F2'＝F2，F1'＝F2'
C．F1'＞F1，F2'＝F2，F1'＜F2'
D．F1'＝F1，F2'＝F2，F1'＜F2'
6．（2022 瀘州）2021年12月9日，航天員王亞平在“天宮課堂”中展示了“浮力消失實驗”。在中國空間站微重力環境中，她用吸管把乒乓球輕輕壓入水中，取出吸管后，觀察到乒乓球懸停在水中，如圖甲所示；在中國科技館的同學們做了同樣的實驗，用吸管把完全相同的乒乓球壓入水中，取出吸管后，乒乓球會迅速上浮直至漂浮在水面，如圖乙所示。請根據你所學的物理知識，判斷下列說法中正確的是（　?。?br/>A．圖甲中的乒乓球具有慣性，圖乙中的乒乓球不具有慣性
B．圖甲中的乒乓球受到水對它向上與向下的壓力差幾乎為零
C．圖乙中的乒乓球在上浮過程中，受到水的浮力等于它受到的重力
D．圖乙中的乒乓球在水面漂浮時，往水中加鹽，乒乓球會下沉
7．（2022 淄博）小明洗碗時發現，同一只碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．碗漂浮時所受的浮力大于它所受的重力
B．碗漂浮時所受的浮力等于它排開的水所受的重力
C．碗沉底時所受的浮力大于它漂浮時所受的浮力
D．碗沉底時排開水的體積等于它漂浮時排開水的體積
8．（2022 東營）兩個完全相同的圓柱形容器放在水平桌面上，分別裝有甲、乙兩種不同的液體。將體積相同、密度不同的實心小球A、B分別放入容器中靜止，A球沉底，B球漂浮，如圖所示，h1＜h2，且兩種液體對容器底的壓強相等，則（　?。?br/>A．兩個小球的重力：GA＜GB
B．兩個小球的浮力：F浮A＞F浮B
C．兩種液體的密度：ρ甲＜ρ乙
D．兩個容器對桌面的壓強：p甲＝p乙
9．（2022 濰坊）2022年5月15日，我國自主研發的“極目一號”Ⅲ型浮空艇，從青藏高原海拔4270m的中科院珠峰站附近升空，順利升至9032m，超過珠峰高度，創造了浮空艇大氣科學觀測世界紀錄。該浮空艇通過一條纜繩與地面的錨泊設備連接，利用所受的浮力和纜繩的拉力可以實現升空和駐空。忽略浮空艇體積的變化，在其勻速直線上升過程中，下列說法正確的是（　　）
A．浮空艇周圍的大氣壓不變
B．浮空艇受非平衡力的作用
C．浮空艇所受浮力大小不變
D．浮空艇所受浮力大于自身的重力
二．多選題（共4小題）
（多選）10．（2022 鞍山）兩個質量相等、底面積相同的容器置于水平桌面上，分別裝有質量相等的甲、乙兩種液體，有四個體積相等的實心小球A、B、C、D，其中C、D兩球完全相同。如圖所示，將它們分別放入兩容器中，B球懸浮在甲液體中，A球漂浮在乙液體中，C球、D球在兩種液體中沉到底部。則下列說法中正確的是（　?。?br/>A．四個球中A球的密度最小
B．C、D兩球在兩種液體中受到的浮力相等
C．兩容器對桌面的壓力相等
D．甲液體對容器底的壓強大于乙液體對容器底的壓強
（多選）11．（2022 朝陽）在水平桌面上有兩個完全相同的燒杯，杯內分別盛滿甲、乙兩種不同液體，把兩個完全相同的小球分別放入兩燒杯中，小球靜止后位置如圖所示，下列判斷正確的是（　?。?br/>A．液體的密度ρ甲＞ρ乙
B．小球排開液體的質量m排甲＜m排乙
C．液體對燒杯底的壓力F甲＞F乙
D．液體對燒杯底的壓強p甲＜p乙
（多選）12．（2022 盤錦）放在水平桌面上的兩個相同的容器中盛有高度相同的不同液體，將A、B兩個小球分別放入兩個容器中，靜止后如圖所示。已知兩個小球排開液體的質量相同，下列判斷正確的是（　　）
A．兩個小球受到的浮力相等
B．甲容器中液體的密度大于乙容器中液體的密度
C．放入小球后甲容器對桌面的壓力小于乙容器對桌面的壓力
D．放入小球后甲容器中液體對容器底的壓強大于乙容器中液體對容器底的壓強
（多選）13．（2022 天津）小明在研究物體的浮沉問題時，制作了一個空腔“浮沉子”，將其放入一個底面積為S、水深為h0的薄壁柱形容器內。剛放入水中時，浮沉子恰好懸浮，此時水深為h1，如圖所示；一段時間后，由于滲漏空腔內開始進水，最后空腔充滿了水，浮沉子沉底且完全浸沒，此時水的深度降為h2。已知水的密度為ρ0，則所制作的浮沉子（　?。?br/>A．質量為ρ0（h1﹣h0）S
B．質量為ρ0（h2﹣h0）S
C．材料的密度為ρ0
D．材料的密度為ρ0
三．填空題（共11小題）
14．（2022 東營）池塘中有一塊體積為450cm3的石頭，浸沒在水中時受到的浮力為 　 　N。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）
15．（2022 沈陽）充入氣體后的飛艇的體積是1500m3。飛艇懸浮在空中時，飛艇總重力和它受到空氣的浮力是一對 　 ?。ㄟx填“平衡力”或“相互作用力”）。空氣密度按1.3kg/m3計算，飛艇受到空氣的浮力大小為 　 　N。（g取10N/kg）
16．（2022 鄂爾多斯）彈簧測力計通過細線吊著一個合金塊，靜止時彈簧測力計的示數如圖甲所示，則合金塊的重力是 　 　N。將合金塊浸沒在水中如圖乙所示，靜止時彈簧測力計示數為1.9N；則合金塊的體積為 　 　cm3。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
17．（2022 東營）2022年5月15日，我國自主研發的“極目一號”Ⅲ型浮空艇，從青藏高原成功上浮到海拔9032米的高空，創造了大氣科學觀測海拔高度世界紀錄。浮空艇里充的是密度 　 ?。ㄟx填“大于”或“小于”）空氣的氣體；當通過收放纜繩控制浮空艇“駐空”懸停時，我們選擇的參照物是 　 　。
18．（2022 寧波）2022年4月28日，“巔峰使命”珠峰科考全面啟動。5月15日凌晨1點26分，中國自主研發的“極目一號”Ⅲ型浮空艇從海拔4300m的科考營地順利升空，4點40分達到海拔9032m，超過珠峰8848.86m的高度，創造了浮空艇大氣科學觀測的世界紀錄。
（1）該浮空艇總質量約2625kg，它受到重力的大小約為 　 　N。
（2）已知海拔4300m處的空氣密度約為0.8kg/m3。如圖所示，該浮空艇在營地升空前體積達9060m3，此時浮空艇受到的浮力大小約為 　 　N。
（3）“極目一號”浮空艇內部有三層：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 　 ?。ㄌ睢吧细　被颉跋陆怠保┑臅r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。
19．（2022 南通）長江生態不斷恢復，江面上再現“江豚群舞”的場景。小明利用3D打印機打印出江豚模型如圖甲所示，該模型的長度是 　 　cm。把模型放在天平的左盤，天平平衡時，右盤中無砝碼，游碼的示數如圖乙，模型的質量為 　 　g。將模型放入盛滿水的溢水杯中，溢出水2.8g。該模型在水中靜止時的狀態是 　 　，放入模型后，水對杯底的壓強大小將 　 　。
20．（2022 岳陽）我國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝萬米深處多次成功坐底，標志著我國在載人深潛領域達到了世界領先水平?！皧^斗者”號在深水下潛過程中所受水的壓強 　 　，浮力 　 　。（兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”，潛水器的體積不變）
21．（2022 南充）將兩個相同的小球分別放入裝滿不同液體的甲、乙相同燒杯中，穩定后如圖所示，甲中小球漂浮，乙中小球沉底，甲燒杯溢出的液體質量 　 　（選填“大于”、“小于”或“等于”）乙燒杯溢出的液體質量，此時 　 　（選填“甲”或“乙”）杯底部受到的液體壓力較大。
22．（2022 寧夏）2022年5月20日，全球首艘10萬噸級智慧漁業大型養殖船“國信1號”在青島交付運營。如圖所示，“國信1號”排水量1.3×105噸，它滿載時所受的浮力是 　 　N。（g取10N/kg）
23．（2022 蘇州）洗水果時，發現芒果比油桃大，放入水中后芒果沉底、油桃漂浮，如圖甲所示。它們受到的浮力大小關系為F浮芒　 　F浮桃；用天平正確測量油桃的質量，所放砝碼及游碼位置如圖乙所示，則油桃的質量是 　 　g；芒果的體積一定 　 　（＞/＜/＝）82.4cm3。
24．（2022 南充）如圖所示為甲、乙兩種不吸水的物質的m﹣V圖像，則這兩種物質的密度之比ρ甲：ρ乙＝　 　；用這兩種物質制成立方體并用輕質細線捆綁在一起放入水中恰好能夠處于懸浮狀態，則兩個立方體的質量之比m甲：m乙＝　 　。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）
四．作圖題（共2小題）
25．（2022 日照）為了探究鋁塊在液體中所受浮力的大小跟液體密度的關系，小明將同一鋁塊用測力計提著分別浸入水和煤油中，如圖所示。已知水的密度為1.0×103kg/m3，煤油的密度為0.8×103kg/m3，請根據實驗作出鋁塊在水和煤油中所受浮力的示意圖。
26．（2022 海南）如圖所示，請畫出漂浮在水面上的玩具鴨受到的浮力示意圖。
五．實驗探究題（共3小題）
27．（2022 黔西南州）小明與同學一起利用彈簧測力計、玻璃杯、金屬塊、水、濃鹽水等實驗器材，探究浮力的大小與哪些因素有關。他們正確的進行了如圖所示的實驗操作：
實驗次數 液體種類 金屬塊的重力/N 金屬塊浸入情況 金屬塊在液體中時測力計的示數/N 金屬塊所受浮力/N
1 —— 2.7 —— —— ——
2 水 2.7 部分 2.0 0.7
3 水 2.7 全部 1.7 1.0
4 濃鹽水 2.7 全部 1.5 　 　
（1）根據以上實驗，把表中數據填寫完整：
（2）分析實驗②③可得：液體密度相同，金屬塊排開液體的體積越大，浮力越 　 ??；
（3）分析實驗③④可得：金屬塊排開液體的體積相同，液體密度越大，浮力越 　 ??；
（4）結論：浮力的大小與 　 　和 　 　有關。
（5）用這種實驗方法，還可以測量 　 　的密度。
（6）小明完成上述實驗后，找來合適的玻璃杯，倒入足夠深的水，將掛在測力計上的金屬塊逐漸下降，但不接觸容器底。繪制出了實驗中測力計的示數F隨物體下表面至水面深度h變化的F﹣h圖像（圖⑤）。分析圖像可知：當金屬塊浸沒水中后繼續下降過程中測力計的示數 　 　，這表明：浸沒在水中的物體受到的浮力跟浸沒的深度 　 　。
28．（2022 北京）小京為了證明“浸沒在水中的物體所受的浮力大小與水的深度有關”的觀點是錯誤的，他利用符合實驗要求的彈簧測力計、刻度尺、燒杯、水和金屬塊等器材進行實驗。
（1）以下是他的部分實驗步驟，請幫他補充完整。
①將金屬塊懸掛在彈簧測力計下，測量金屬塊受到的重力G并記錄。
②在燒杯中裝入適量的水，　 　，靜止時記錄彈簧測力計的示數F，用刻度尺測量燒杯中水的深度h并記錄。
③　 　，靜止時記錄彈簧測力計的示數F，用刻度尺測量燒杯中水的深度h并記錄。
④用公式 　 　計算金屬塊所受浮力F浮1、F浮2并記錄。
（2）由水的深度變化時，F浮1　 　F浮2（選填“＝”或“≠”），就可以證明這種觀點是錯誤的。
29．（2022 泰州）如圖是小明“探究浮力大小與哪些因素有關”的實驗情形。
（1）物塊未浸入水中時，彈簧測力計示數如圖甲所示，物塊的重力為 　 　N。
（2）小明將物塊從圖甲下降至圖乙的過程中，發現彈簧測力計示數逐漸減小的同時，還觀察到 　 　，由此初步分析得出：物體所受浮力的大小與它排開液體的體積有關。
（3）繼續增大物塊所處的深度，當它與容器底部接觸后，彈簧測力計示數如圖丙所示，此時物塊受到的浮力為 　 　N。
（4）為探究浮力與液體密度的關系，小明又把物塊浸沒到事先配制好的鹽水中，這樣操作的目的是為了控制 　 　相同；他發現液體密度改變，而物塊受到的浮力變化卻不明顯。小明想出下列四種實驗改進方案，其中不可行的是 　 　。
A.換用體積更大的同種物塊　　　　　　　　B.換用密度比水小得多的液體
C.換用精確程度更高的測力計　　　　　　　D.利用現有器材進行多次實驗
六．解答題（共3小題）
30．（2022 溫州）排氣閥是供暖設備中的重要部件，它能及時排出管內熱水汽化產生的氣體，使水正常流動，從而保證供暖效果。
排氣閥工作原理如圖所示：水中氣體在流動過程中，積聚于封閉的排氣閥內，使閥內氣壓變大，浮筒隨水面一起下降，此時閥內氣體排出使氣壓變小，從而浮筒上升，堵桿重新堵住排氣孔。
（1）水管內的水流速度至少達到0.25米/秒才能攜帶氣泡流動。若水管總長為60米，要使水流能攜帶氣泡流動，則水從水管起始端流到終端最多要多少時間？
（2）排氣閥中的浮筒和堵桿總質量為0.02千克，計算排氣閥排氣時浮筒浸在水中的體積。（水的密度取1.0×103千克/米3）
31．（2022 蘇州）興趣小組探究影響浮力大小的因素。
（1）提出如下猜想
猜想1：與物體浸在液體中的深度有關
猜想2：與物體浸在液體中的體積有關
猜想3：與液體的密度有關
小組為驗證上述猜想，用彈簧測力計、4個相同的小長方體磁力塊、2個分別盛有水和鹽水的燒杯等，按圖甲步驟進行實驗：
①利用磁力將4個磁力塊組合成長方體物塊；
②根據圖A、B、C的測量結果，小明認為猜想1是正確的，小華卻認為不一定正確。你覺得小華的理由是 　 ??；
③小華為了證明自己的想法，利用上述器材設計實驗D，根據A、B、D的測量結果，可得：浮力大小與物體浸在液體中的深度無關，請在圖D中畫出她實驗時長方體物塊的放置圖；
④興趣小組進一步研究得出浮力大小與物體浸在液體中的體積有關；
⑤根據A、C、E的結果，得出浮力大小還與 　 　有關。
（2）小華把4個磁力塊組合成圖乙，她還能探究浮力大小與 　 　的關系。
（3）愛思考的小明又進一步研究水產生的浮力與水自身重力的關系，設計了如下實驗：取兩個相同的容積均為300mL的一次性塑料杯甲、乙（杯壁厚度和杯的質量不計），甲杯中裝入50g水，乙杯中裝入100g水，然后將乙杯放入甲杯中，發現乙杯浮在甲杯中，這時甲杯中水產生的浮力為 　 　N；這個實驗說明，液體 　 ?。?不能）產生比自身重力大的浮力。（g取10N/kg）
32．（2022 揚州）閱讀短文，回答問題。
2022年5月15日凌晨1點26分，中國自主研發的“極目一號”Ⅲ型浮空艇從海拔4270m的科考營地順利升空，4點40分達到9032m，超過珠峰8848.86m的高度，創造浮空艇大氣科學觀測世界紀錄。
“極目一號”Ⅲ型浮空艇體積約為9000m3，總質量約為2.6t，內部上層充滿氦氣，中間隔開，下層是空氣。隨著高度升高，通過排出下面部分的空氣，調節整個浮空艇的壓差在安全范圍內。通過與地面錨泊設備連接的系攪進行升空和駐空，通過系攪里的兩根電線給整個載荷供電。通過搭載的各種探測儀器展開垂直觀測，助力揭示青藏高原環境變化機理，對推動高原可持續發展、推進國家生態文明建設、促進全球生態環境保護產生深遠影響。
（1）“極目一號”上升的平均速度 　 　人正常行走的速度。
（2）浮空艇最外的白色層通過反射太陽光中的 　 　（選填“紅外線”或“紫外線”），避免艇內氣體溫度劇烈變化。
（3）艇體材料除應具有高強度特性外還應具有怎樣的特性？（寫出一種即可） 　 　。
（4）浮空艇在營地升空時所受空氣浮力大小為 　 　N。（海拔4270m處空氣密度為0.80kg/m3，g取10N/kg）
（5）浮空艇內的氦氣密度 　 　艇外空氣密度，在升空過程中，浮空艇所受浮力逐漸 　 　。
（6）要使浮空艇下降到地面，可采取的最佳辦法是 　 　。
七．綜合能力題（共3小題）
33．（2022 常州）潛艇在水艙內無水時應漂浮于海面，可以通過充入適量海水實現潛入海中，2013年，西班牙剛建成的S﹣80潛艇，質量為3.3×106kg，海水密度為1.1×103kg/m3，g取10N/kg。
（1）工程師對潛艇進行試驗，發現水艙內無水的潛艇居然在海水中沉沒、最終靜止在水平船塢底部，如圖甲所示，已知船塢底部對潛艇的支持力為6.6×105N，求潛艇的體積有多大？
（2）為了實現水艙內無水時潛艇剛好懸浮在海水中，工程師先將潛艇切割成兩段，然后在這兩段之間加入增補艙段，如圖乙所示，建成潛艇如圖丙所示，已知增補艙段的質量為4.4×104kg，求增補艙段的體積有多大？
（3）在此基礎上，工程師將潛艇內的部分原設備更換為更 　 ?。ㄝp/重）的新設備，即可實現在水艙內無水時潛艇漂浮于海面。
34．（2022 襄陽）一底面積為8cm2的容器放置在水平地面上（如圖甲所示），內放有一創意“潛艇”模型。“潛艇”是由高20cm、底部嵌有金屬塊的塑料制成的柱體（ρ塑料＝0.8×103kg/m3）。緩慢向圖甲所示容器中注水到一定深度時“潛艇”會漂浮，繼續注水到24cm時停止，注水質量m與容器中水的深度h的m﹣h關系圖象如圖乙所示。當把“潛艇”水平切掉一部分后，剩余部分放入水中恰好懸浮（如圖丙所示），測得“潛艇”剩余部分的質量為0.05kg。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）圖丙中“潛艇”剩余部分懸浮于水中時受到的浮力為 　 　N；由圖乙分析可知，當注水深度為 　 　cm時，“潛艇”對容器底部壓力剛好為0；
（2）注水停止時水對容器底部的壓力；
（3）“潛艇”水平切掉的高度Δh以及圖乙中m1的值各為多少？
35．（2022 廣東）我國自主研制的載人深潛器下潛深度已突破10000m，在載人深潛領域達到世界領先水平。（取ρ海水＝1.03×103kg/m3，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）潛水艇活動的海水深度一般為300m至600m。它可以通過水艙排水或充水來改變 　 　，從而實現浮沉。
（2）深潛器可進入更深的水域，在10000m的深處，海水產生的壓強為 　 　Pa。由于深海海水壓強太大，深潛器實現浮沉的方法與潛水艇有所不同。
（3）小明閱讀資料后，利用如圖的裝置模擬深潛器在水中的運動過程。物體甲、乙由一條細線連接且在水中處于靜止狀態，已知乙的質量為0.2kg，體積為25cm3，則乙所受浮力的大小為 　 　N，乙受到細線的拉力為 　 　N。若剪斷細線，甲將 　 　（選填“上浮”“懸浮”或“下沉”），此時甲所受浮力 　 ?。ㄌ钭帜福?。
A.增大，且大于重力　　　　B.不變，且等于重力　　　　
C.不變，且大于重力　　　　D.減小，且小于重力
八．計算題（共5小題）
36．（2022 隨州）2022年5月15日新聞，“巔峰使命”珠峰科考項目組成功將自主研發的浮空艇從海拔4300米的營地升空到9000米，創造了浮空艇大氣科學觀測世界紀錄。
假設在此前的一次實驗中，浮空艇（表皮很薄的氣囊）體積為9000m3，內部充有氦氣和空氣的混合氣體，其密度為0.2kg/m3，浮空艇的表皮及外壁儀器艙總質量為2×103kg，浮空艇用纜繩系在一輛錨泊車上（如圖），該浮空艇周圍空氣的密度為1.2kg/m3，g取10N/kg，纜繩的重力不計，儀器艙體積可忽略不計。求：
（1）浮空艇內氣體的質量；
（2）浮空艇所受到的浮力；
（3）為了有效控制浮空艇，要求錨泊車的重力是纜繩拉力的三倍，則錨泊車的質量是多少？
37．（2022 呼和浩特）浮筒法，是海洋沉船打撈技術中常用的方法之一。先讓浮筒灌滿海水，靠自重自由下沉。到達海底沉船處，將若干個浮筒與沉船固定。給浮筒充氣，排出筒內海水，產生向上的上舉力，讓沉船上浮。已知，每個浮筒質量為4.8×103kg，體積為160m3，海水密度為1.03×103kg/m3。求：
（1）每個浮筒在海底沉船處，充氣，海水全部排出后，受到的浮力大小和產生的上舉力大??；
（2）若沉船在海平面下方200m處，海平面大氣壓為1.0×105Pa，浮筒排出海水時，充氣壓強的最小值；
（3）若沉船需要受到向上4.1×107N的上舉力，才能上浮，則至少需要多少個浮筒與沉船固定。
38．（2022 煙臺）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，發現最多只能裝載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。
39．（2022 湘西州）從高處掉入水里的蘋果，最終會漂浮在水面上。設蘋果的質量m＝150g，蘋果密度均勻，其密度ρ蘋＝0.6×103kg/m3，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）蘋果漂浮在水面上時受到的浮力大??；
（2）蘋果浸沒在水中時受到的浮力的大小。
40．（2022 聊城）科技小組的同學對物體的浮沉條件進行探究。在一個圓柱形容器底部，放一個邊長為10cm的正方體物塊，然后逐漸向容器中倒水（水始終未溢出）。通過測量容器中水的深度h，分別計算出該物塊所受到的浮力F浮，并繪制了如圖所示的圖象。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）水的深度到達5cm時，水對容器底部的壓強；
（2）水的深度到達12cm時，物塊浸在水中的體積；
（3）物塊的密度。
參考答案與試題解析
一．選擇題（共9小題）
1．【解答】A、行人對橋的壓力是由于鞋的形變，要恢復原狀而對地面產生的彈力，故A正確；
B、浸在水中的橋墩由于底面埋在淤泥下，沒有與水接觸，因此橋墩沒有受到水對其向上的壓力，則橋墩不受浮力作用，故B錯誤；
C、以橋為參照物，汽車的位置不斷發生變化，所以汽車是運動的，故C正確；
D、根據牛頓第一定律可知，行駛到橋上最高點的汽車，如果所受的力全部消失，汽車將做勻速直線運動，故D正確。
故選：B。
2．【解答】A、核潛艇是通過改變自身重力來實現上浮和下沉的，故A錯誤；
B、浸沒在水中的核潛艇上浮時，排開水的體積不變，水的密度不變，根據F?。溅岩篻V排可知，核潛艇受到浮力不變，故B錯誤；
C、浸沒在水中的核潛艇下潛時，由于無法判斷是勻速還是變速，所以無法判斷浮力和重力的大小關系，故C錯誤；
D、漂浮在水面的核潛艇，在浮力和重力的作用下保持靜止狀態，所以它們是一對平衡力，故D正確。
故選：D。
3．【解答】ABC、李子的體積小于瓜的體積，李子的質量小于瓜的質量，根據G＝mg可知李子的重力小于瓜的重力，故ABC錯誤；
D、李子沉入水中，密度大于水的密度；瓜漂在水上，密度小于水的密度，故D正確。
故選D。
4．【解答】該氣泡在水中上升時，質量不變，體積變大，根據密度公式ρ＝可知，氣體的密度變??；根據公式F?。溅阉甮V排，ρ水不變，V排變大，則F浮變大，故ACD錯誤，B正確。
故選：B。
5．【解答】由題可知，實心小球是用同種材料制作的，即小球密度ρ相等；
由圖可知，小球1的體積比2小，即V1＜V2，則ρV1＜ρV2，m1＜m2，G1＜G2；
根據小球1沉底，小球2漂浮可知此時：F1＜G1、F2＝G2；
結合物體的浮沉條件可知：ρ鹽1＜ρ＜ρ鹽2，由于鹽水只有一杯是飽和的，所以密度較大的右側燒杯內為飽和鹽水；
向兩個燒杯中分別加入少許質量相等的鹽后（鹽的體積忽略不計），左側不飽和鹽水的密度ρ鹽1增大，根據F?。溅岩篻V排，小球1受到的浮力會增大，即F1'＞F1；
由于小球1依然靜止在燒杯底，說明增大后的浮力F1'＜G1；
右側燒杯中的飽和鹽水加入鹽之后ρ鹽2不變，所以小球2受到的浮力不變，即F2'＝F2＝G2；
所以F1'＜G1＜G2＝F2'，即F1'＜F2'，故ABD錯誤，C正確。
故選：C。
6．【解答】A、一切物體在任何情況下都具有慣性，因此乒乓球在空間站和地面上都具有慣性，故A錯誤；
B、在中國空間站微重力環境中，圖甲中乒乓球所受重力幾乎為零，乒乓球懸停處于平衡狀態，因此水對乒乓球的浮力幾乎為零，即乒乓球所受壓力及壓力差都為零，故B正確；
C、由物體的浮沉條件可知，乒乓球上浮過程中，露出水面之前受到的浮力大于重力，故C錯誤；
D、圖乙中的乒乓球在水面漂浮時，受到的浮力等于乒乓球的重力，加鹽后液體的密度增大，乒乓球仍處于漂浮狀態，受到的浮力仍等于乒乓球的重力，由F?。溅岩篻V排可知，乒乓球排開液體的體積減小，因此乒乓球將上浮一些，不會下沉，故D錯誤。
故選：B。
7．【解答】A、碗漂浮時，碗受到的浮力等于自身的重力，故A錯誤；
B、根據阿基米德原理知碗漂浮時所受的浮力等于它排開的水所受的重力，故B正確；
CD、碗沉入水底時，受到的浮力小于它的重力，碗漂浮時，浮力等于自身的重力，由于重力不變，所以漂浮時的浮力大于下沉時的浮力，根據F浮＝ρ水gV排知碗沉底時排開水的體積小于它漂浮時排開水的體積，故C、D錯誤。
故選：B。
8．【解答】ABC、兩種液體對容器底的壓強相等，且h1＜h2，由p＝ρ液gh可知，兩種液體的密度關系為ρ甲＞ρ乙；
A小球完全浸沒在甲液體中，排開甲液體的體積等于A小球的體積，B小球漂浮在乙液體中，排開乙液體的體積小于B小球的體積，因為兩小球體積相等，所以兩小球排開液體的體積關系為V排甲＞V排乙，甲液體的密度大于乙液體的密度，由F浮＝ρ液gV排可知，兩個小球的浮力關系為：F浮A＞F浮B；
因為A小球在甲液體中沉底，受到的重力GA大于浮力F浮A，B小球漂浮在乙液體中，受到的重力GB等于浮力F浮B，所以兩個小球的重力關系為GA＞GB，故B正確，AC錯誤；
D．兩種液體對容器底的壓強相等，受力面積相等，根據F＝pS可知，甲和乙兩種液體對容器底的壓力相等，都為F，又因為容器為柱形容器且力的作用是相互的，所以液體對容器底的壓力等于液體的重力和物體受到浮力之和，即F＝G液+F浮，
所以甲液體的重力為：G甲＝F﹣F浮A，
乙液體的重力為G乙＝F﹣F浮B，
甲容器對桌面的壓力為：F甲＝G容+G甲+GA＝G容+F﹣F浮A+GA，
乙容器對桌面的壓力為：F乙＝G容+G乙+GB＝G容+F﹣F浮B+GB，
由于F浮B＝GB，所以F乙＝G容+F；
因為GA＞F浮A，所以G容+F﹣F浮A+GA＞G容+F，即兩個容器對桌面的壓力關系為F甲＞F乙，由于兩個容器底面積相等，由p＝可知，兩個容器對桌面的壓強關系為p甲＞p乙，故D錯誤。
故選：B。
9．【解答】A、海拔越高、氣壓越低，浮空艇上升過程中周圍的大氣壓越來越小，故A錯誤；
B、浮空艇在勻速直線上升過程中，處于平衡狀態，受到平衡力的作用，故B錯誤；
C、海拔越高，空氣的密度越小，浮空艇排開空氣的體積不變，根據F浮＝ρ空氣gV排可知浮空艇上升過程中受到的浮力越來越小，故C錯誤；
D、浮空艇在勻速直線上升過程中，受豎直向上的浮力、豎直向下的拉力、豎直向下的重力，處于平衡狀態，受到平衡力的作用，即F浮＝G+F拉，所以浮空艇所受浮力大于自身的重力，故D正確。
故選：D。
二．多選題（共4小題）
10．【解答】A、從圖中可知，甲液體的體積小于乙液體的體積，且甲、乙液體的質量相等，根據ρ＝可知ρ甲＞ρ乙；
C球沉底，故ρC＞ρ甲，B球懸浮，故ρB＝ρ甲；
D球沉底，故ρD＞ρ乙，A球漂浮，故ρA＜ρB；
綜上可知，四個球中A球的密度最小，故A正確；
B、C、D兩球完全相同，且都全部浸沒在液體中，故排開液體的體積相同，已知ρ甲＞ρ乙，根據F?。溅岩篻V排可知C球受到的浮力大于D球受到的浮力，故B錯誤；
C、四個小球的體積相等，從圖中可知B球排開液體的體積大于A球排開液體的體積，已知ρ甲＞ρ乙，根據F?。溅岩篻V排可知B球受到的浮力大于A球受到的浮力，且兩球分別處于懸浮和漂浮狀態，根據F?。紾可知，GB＞GA，C、D兩球完全相同，兩容器的質量相同，根據F壓＝G總可知甲容器對桌面的壓力大于乙容器對桌面的壓力，故C錯誤；
D、已知甲容器對桌面的壓力大于乙容器對桌面的壓力，且容器的重力相等，故甲液體對容器底的壓力大于乙液體對容器底的壓力，容器的底面積相同，根據p＝可知甲液體對容器底的壓強大于乙液體對容器底的壓強，故D正確。
故選AD。
11．【解答】A、由圖可知，小球在甲中漂浮，則ρ球＜ρ甲，在乙中懸浮，則ρ球＝ρ乙，故液體的密度ρ甲＞ρ乙，故A正確；
B、由圖可知，小球在甲中漂浮，則小球在甲液體受到的浮力F浮甲＝G，在乙中懸浮，則小球在乙液體受到的浮力F浮乙＝G，所以F浮甲＝F浮乙，
根據阿基米德原理可知，小球排開液體的重力G排甲＝G排乙，根據G＝mg可知，小球排開液體的質量m排甲＝m排乙，故B錯誤；
CD、由題意可知，液面相平，液體的密度ρ甲＞ρ乙，根據p＝ρgh可知，液體對燒杯底的壓強p甲＞p乙，
由于燒杯完全相同，根據p＝可知，液體對燒杯底的壓力F甲＞F乙，故C正確、D錯誤。
故選：AC。
12．【解答】A．由題意可知，兩個小球排開液體的質量相同，
由阿基米德原理F浮＝G排＝m排g可知，兩個小球受到的浮力相等，故A正確；
B．由題意可知，兩個相同的容器中盛有高度相同的不同液體，
由圖可知，放入小球后，甲容器內液面較高，則兩小球排開液體的體積關系為V排A＞V排B，
由F?。溅岩篻V排的變形式ρ液＝可知，兩液體的密度關系為ρ甲＜ρ乙，即甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度，故B錯誤；
C．因物體漂浮或懸浮時受到的浮力和自身的重力相等，
所以，由兩個小球受到的浮力相等可知，兩小球的重力相等，
因兩個相同的容器中盛有高度相同的不同液體，即兩液體的體積相等，
所以，由m＝ρV可知，兩液體的質量關系為m甲＜m乙，
由F＝G總＝（m容+m液+m球）g可知，乙容器的重力較大，乙對桌面的壓力較大，故C正確；
D．放入小球后，液體對容器的壓力F′＝G總′＝（m液+m球）g，則乙容器底部受到的液體壓力較大，
由p＝可知，乙容器中液體對容器底的壓強較大，故D錯誤。
故選：AC。
13．【解答】AB、浮沉子放入前，水的體積為：V水＝h0S，浮沉子懸浮后，總體積為V浮沉子+水＝h1S，則排開水的體積和浮沉子體積相等，即V排＝V浮沉子＝V浮沉子+水﹣V水＝h1S﹣h0S＝（h1﹣h0）S；
依據阿基米德原理可得：F浮＝ρ水V排g＝ρ水（h1﹣h0）Sg；
由浮沉條件可知，懸浮時，F?。紾浮沉子，則浮沉子的質量m浮沉子＝＝ρ0（h1﹣h0）S，故A正確，B錯誤；
CD、浮沉子滲水后，沉底后水深為h2，則浮沉子外殼排開水的體積為V排′＝（h2﹣h0）S＝V浮沉子殼；
依據密度公式可得，浮沉子材料的密度ρ＝，故C錯誤，D正確。
故選：AD。
三．填空題（共11小題）
14．【解答】石頭浸沒在水中時，排開水的體積等于石頭的體積，所以受到的浮力為：
F?。溅阉甮V排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×450×10﹣6m3＝4.5N。
故答案為：4.5。
15．【解答】（1）飛艇懸浮在空中時處于平衡狀態，艇總重力和它受到空氣的浮力是一對平衡力；
（2）飛艇受到空氣的浮力：F?。溅芽諝鈍V排＝1.3kg/m3×10N/kg×1500m3＝1.95×104N。
故答案為：平衡力；1.95×104。
16．【解答】甲圖中測力計的分度值為0.1N，其示數為2.3N，即合金塊的重力是2.3N；
將合金塊浸沒在水中如圖乙所示，靜止時彈簧測力計示數為1.9N，
根據稱重法可知合金塊所受的浮力：F?。紾﹣F示＝2.3N﹣1.9N＝0.4N，
因合金塊浸沒在水中，則根據阿基米德原理可知合金塊的體積：
V＝V排＝＝＝4×10﹣5m3＝40cm3。
故答案為：2.3；40。
17．【解答】（1）浮空艇是利用在空氣中受到的浮力來工作的，由物體的浮沉條件可知，當艇內氣體的密度小于空氣的密度時，才可以升空；
（2）當通過收放纜繩控制浮空艇“駐空”懸停時，浮空艇相對于地面沒有發生位置的變化，即浮空艇相對于地面是靜止的，所以我們選擇的參照物是地面。
故答案為：小于；地面。
18．【解答】（1）浮空艇受到的重力為：
G＝mg＝2625kg×10N/kg＝26250N；
（2）浮空艇受到的浮力大小為：
F?。溅褮鈍V排＝0.8kg/m3×10N/kg×9060m3＝72480N；
（3）由于相同條件下氦氣密度比空氣小得多，當用上層的氦氣排出下層的部分空氣時，浮空艇的重力減小，而浮空艇的體積可認為不變，外部空氣的密度大于內部氣體的密度，根據阿基米德原理可知，浮空艇受到的浮力大于自身的重力，從而上升到空中。
故答案為：（1）26250；（2）72480；（3）上浮。
19．【解答】（1）由圖可知，刻度尺的分度值為0.1cm，物體的長度為3.35cm；
（2）由圖乙可知，標尺的分度值為0.2g，模型的質量為m＝3.6g；
（3）模型的重力為：G模型＝m模型g＝3.6×10﹣3kg×10N/kg＝0.036N；
將模型放入盛滿水的溢水杯中，溢出水2.8g，根據阿基米德原理可知，
模型受到的浮力為：F?。紾排＝m排g＝2.8×10﹣3kg×10N/kg＝0.028N
由于F?。糋，所以模型放入水中靜止時處于沉底狀態；
（4）放入模型后，溢水杯中水面高度不變，水的密度不變，根據p＝ρgh可知，水對杯底的壓強不變。
故答案為：3.35；3.6；沉底；不變。
20．【解答】因為液體壓強隨深度的增加而增大，所以當潛水器完全入水后，隨著潛水深度的增大，潛水器底部受到海水的壓強將變大。
當潛水器完全入水后，隨著潛水深度的增大，排開液體的體積不變，根據F浮＝ρ水gV排可知，潛水器受到的浮力不變。
故答案為：變大；不變。
21．【解答】（1）小球在甲中漂浮，浮力等于自身重力，小球在乙中下沉，浮力小于重力，所以小球在甲中受到的浮力要大于在乙中受到的浮力，根據阿基米德原理可知，小球在甲中排開的液體的重力要大于在乙中排開的液體的重力，根據G＝mg可知，甲燒杯溢出的液體質量大于乙燒杯溢出的液體質量；
（2）小球在甲中漂浮，小球的密度要小于甲液體的密度，小球在乙中下沉，小球的密度要大于乙液體的密度，所以兩種液體的密度ρ甲＞ρ乙，由于液體深度相同，根據p＝ρgh可知，p甲＞p乙，甲乙是相同燒杯，底面積相同，根據F＝pS可知，甲杯底部受到的液體壓力較大。
故答案為：大于；甲。
22．【解答】“國信1號”滿載時所受的浮力：
F?。紾排＝m排g＝1.3×105×103kg×10N/kg＝1.3×109N。
故答案為：1.3×109。
23．【解答】（1）芒果和油桃都放在水中，由圖甲可知，芒果比油桃大，芒果排開水的體積大于油桃排開水的體積，由F?。溅阉甮V排可知，F浮芒＞F浮桃；
（2）由圖乙天平砝碼和游碼位置可知，油桃的質量m＝50g+20g+10g+2.4g＝82.4g；
（3）油桃漂浮在水中，由物體的漂浮條件可知，此時油桃受到的浮力大小和油桃的重力相等，即F浮桃＝G桃，
因為F?。溅阉甮V排，G＝mg，所以有：ρ水gV排桃＝m桃g，
因此油桃排開水的體積：V排桃＝＝＝82.4cm3；
由圖甲可知，芒果排開水的體積大于油桃排開水的體積，且芒果浸沒在水中，因此芒果的體積：V芒＝V排芒＞V排桃＝82.4cm3，即芒果的體積大于82.4cm3。
故答案為：＞；82.4；＞。
24．【解答】（1）由圖像知，當m甲＝30g，V甲＝20cm3，
m乙＝20g時，V乙＝30cm3，
則甲、乙兩種物質的密度分別為：
ρ甲＝＝＝1.5g/cm3，同理，ρ乙＝＝＝g/cm3，
所以ρ甲：ρ乙＝1.5g/cm3：g/cm3＝9：4；
（2）設甲物質質量占總質量的比為n，則乙占總質量之比（1﹣n），根據密度公式，立方體的平均密度：
ρ＝＝＝，
根據懸浮的條件：＝1.0g/cm3；
將ρ甲＝1.5g/cm3和ρ乙＝g/cm3代入上式得：
甲物質質量占總質量的比：n＝60%；
乙物質質量占總質量的比：1﹣n＝1﹣60%＝40%，
則甲、乙物質質量比為：60%：40%＝3：2。
故答案為：9：4；3：2。
四．作圖題（共2小題）
25．【解答】同一鋁塊，重力一定，由圖可知左側彈簧測力計的示數小于右側彈簧測力計的示數，根據稱重法浮力計算公式F浮＝G﹣F示可知，鋁塊在煤油中受到的浮力小于在水中受到的浮力，浮力方向豎直向上，作用點在鋁塊的重心，鋁塊在水和煤油中所受浮力的示意圖如圖所示：
。
26．【解答】玩具鴨所受浮力的方向是豎直向上的，從重心開始豎直向上畫一條帶箭頭的線段表示出浮力，并標出F浮，如圖所示：
五．實驗探究題（共3小題）
27．【解答】（1）由圖①、④可知，金屬塊的重力為2.7N，在濃鹽水中彈簧測力計的示數為1.5N，則金屬塊在濃鹽水中受到的浮力為：
F浮＝G﹣F示＝2.7N﹣1.5N＝1.2N；
（2）分析實驗②③可知，物體浸入水中的體積越大，彈簧測力計的示數越小，則物體受到的浮力越大，即液體密度相同，金屬塊排開液體的體積越大，浮力越大；
（3）分析實驗③④可知，物體排開的液體的體積相同，液體的密度不同，彈簧測力計示數不同，液體密度越大，彈簧測力計示數越小，浮力越大，即金屬塊排開液體的體積相同，液體密度越大，浮力越大；
（4）由（2）、（3）可知，浮力的大小與物體排開的液體的體積和液體密度有關；
（5）根據表中第三次實驗數據得到金屬塊的重力和浸沒在水中的浮力，根據G＝mg求出金屬塊的質量，根據阿基米德原理求出物體排開的水的體積，即是物體的體積；利用密度公式算出金屬塊的密度；或根據表中第四次實驗數據得到金屬塊浸沒在濃鹽水中受到的浮力，而排開濃鹽水的體積等于物體的體積，再利用F?。溅岩篻V排求濃鹽水的密度，故用這種實驗方法，還可以測量金屬塊（或濃鹽水）的密度；
（6）由F﹣h圖像可知，當金屬塊浸沒水中后繼續下降過程中測力計的示數不變，說明當金屬塊完全浸沒在水中后繼續下降過程中浮力不變，即浸沒在水中的物體受到的浮力跟浸沒的深度無關。
故答案為：（1）1.2；（2）大；（3）大；（4）物體排開的液體的體積；液體密度；（5）金屬塊（或濃鹽水）；（6）不變；無關。
28．【解答】（1）實驗步驟：
①將金屬塊懸掛在彈簧測力計下，測量金屬塊受到的重力G并記錄。
②在燒杯中裝入適量的水，將金屬塊浸沒在水中且不接觸燒杯，靜止時記錄彈簧測力計的示數F，用刻度尺測量燒杯中水的深度h并記錄。
③向燒杯中加水，靜止時記錄彈簧測力計的示數F，用刻度尺測量燒杯中水的深度h并記錄。
④用公式F浮＝G﹣F計算金屬塊所受浮力F浮1、F浮2并記錄。
（2）通過上述實驗，由水的深度變化時，F浮1＝F浮2，就可以證明浸沒在水中的物體所受的浮力大小與水的深度有關”的觀點是錯誤的。
故答案為：（1）②將金屬塊浸沒在水中且不接觸燒杯；③向燒杯中加水，將金屬塊浸沒在水中且不接觸燒杯；④F?。紾﹣F；（2）＝。
29．【解答】（1）彈簧測力計的分度值為0.2N，甲圖彈簧測力計的示數為1.8N；
（2）物塊進入水中的體積增大，也即排開液體的體積在增大，可以觀察到“容器內水面上升”現象；
（3）根據F?。溅岩篻V排可知，浮力大小只與液體的密度和排開液體的體積有關，所以，圖丙中物塊受到的浮力等于圖乙中所受的浮力，即F?。紾﹣F拉＝1.8N﹣1N＝0.8N；
（4）當物體兩次都浸沒時，V排2＝V排1＝V，浮力變化ΔF?。溅邀}水gV排2﹣ρ水gV排1＝ΔρgV，要想增大兩次的浮力之差，可以增大兩次的密度差，或者增大物體的體積，選項A、B可行；換用精確程度更高的測力計，可以使示數變化更明顯，更容易觀察到浮力的變化，故選項C可行；多次實驗并不能使實驗現象更明顯，故D不可行；故選：D。
故答案為：（1）1.8；
（2）容器內的水面上升；
（3）0.8；
（4）排開液體的體積；D。
六．解答題（共3小題）
30．【解答】（1）由v＝可知，水從水管起始端流到終端所需時間為：
t＝＝＝240s；
（2）由圖可知，排氣閥排氣時浮筒處于漂浮狀態，則此時浮筒所受的浮力為：
F浮＝G＝mg＝0.02kg×10N/kg＝0.2N，
由阿基米德原理可知，排氣閥排氣時浮筒浸在水中的體積為：
V排＝＝＝2×10﹣5m3。
答：（1）水從水管起始端流到終端最多要240s；
（2）排氣閥排氣時浮筒浸在水中的體積為2×10﹣5m3。
31．【解答】（1）②根據控制變量法可知，探究物體所受浮力的大小與物體浸在液體中的深度有關時，應控制液體的密度和物體排開液體的體積相同，改變物體浸在液體中的體積，但由圖甲B、C可知，沒有控制物體排開液體的體積相同；
③由圖甲中B可知，此時物體排開液體體積等于兩個小長方體磁力塊的體積，因此可以將4個相同的小長方體磁力塊組成的長方體橫著放，讓下面的兩個小長方體磁力塊浸沒在水中，這樣即控制了物體排開液體的體積相同，又改變了物體浸在液體中的深度，放置圖如圖所示：
；
⑤比較步驟步驟A、C、E可知，隨著液體密度的增大，彈簧測力計的示數減小，由稱重法可知，物體所受浮力也增大，說明浮力的大小還與液體密度有關；
（2）由圖乙可知，此時小華改變了物體的形狀，因此她還能探究浮力大小與物體的形狀的關系；
（3）甲杯中水的重力：G甲＝m甲g＝50×10﹣3kg×10N/kg＝0.5N，
因為乙杯浮在甲杯中，由物體的漂浮條件可知，甲杯中水產生的浮力：F浮＝G乙＝m乙g＝100×10﹣3kg×10N/kg＝1N＞0.5N，因此液體能產生比自身重力大的浮力。
故答案為：（1）②沒有控制物體排開液體的體積相同；③如圖所示；⑤液體密度；（2）物體的形狀；（3）1；能。
32．【解答】（1）“極目一號”上升的高度s＝9032m﹣4270m＝4762m；
“極目一號”上升的所用時間t＝3h14min＝194min＝11640s；
“極目一號”上升的速度v＝＝＝0.41m/s；
人行走速度大約為1m/s＞0.41m/s；
（2）紅外線能使物體升溫，所以白色層反射太陽光中的紅外線，避免溫度劇烈變化；
（3）艇體材料除了高強度外，還需要耐腐蝕性、低密度、耐高溫等特點；
（4）浮空艇在營地升空時所受空氣浮力F?。溅芽誫V＝0.80kg/m3×10N/kg×9000m3＝7.2×104N；
（5）浮空艇要上升，說明浮空艇受到的浮力大于重力，由于排開空氣的體積和浮空艇的體積相等，所以ρ空gV＞ρ氦gV；化簡得ρ空＞ρ氦；
上升過程中，空氣變稀薄，空氣密度變小，導致浮力變??；
（6）要使浮空艇下降到地面，通過增加自身重力或者減小浮力，當排除部分氦氣的時候，浮空艇體積變小，浮力就變小了。
故答案為：（1）小于；（2）紅外線；（3）密度小：（4）7.2×104；（5）小于；變小；（6）排除部分氦氣。
七．綜合能力題（共3小題）
33．【解答】（1）潛艇受到的重力為G＝mg＝3.3×106kg×10N/kg＝3.3×107N，
潛艇受到的浮力為F?。紾﹣F支＝3.3×107N﹣6.6×105N＝3.234×107N；
由F浮＝ρ液gV排得，
潛艇的體積為V＝V排＝＝＝2940m3；
（2）增補艙受到的重力為G增＝m增g＝4.4×104kg×10N/kg＝4.4×105N，
潛艇懸浮時受到的浮力為F浮懸＝G+G增＝3.3×107N+4.4×105N＝3.344×107N，
增補艙受到的浮力為F浮增＝F浮懸﹣F?。?.344×107N﹣3.234×107N＝1.1×106N，
由F浮＝ρ液gV排得，
增補艙的體積為V增＝V排增＝＝＝100m3；
（3）將潛艇內的部分原設備更換為更輕，也就是密度更小的物體，潛艇的總質量減小，總重力減小，潛艇即可實現在水艙內無水時潛艇漂浮于海面。
答：（1）潛艇的體積為2940m3；
（2）增補艙的體積為100m3；
（3）輕。
34．【解答】
（1）由題知，“潛艇”剩余部分的質量為0.05kg，剩余部分放入水中恰好懸浮，
此時“潛艇”受到的浮力：F?。紾剩＝m剩g＝0.05kg×10N/kg＝0.5N；
由圖乙可知，當注入水的深度在18cm時，圖象出現拐點，且此后注入相同深度的水時水的質量增大，而“潛艇”高是20cm，所以，當注入水的深度h1＝18cm時，“潛艇”恰好處于漂浮狀態，此時“潛艇”對容器底部壓力剛好為0；
（2）注水到24cm時停止，水的深度h2＝24cm＝0.24m，
水對容器底部的壓強：p＝ρ水gh2＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.24m＝2.4×103Pa，
水對容器底部的壓力：F＝pS＝2.4×103Pa×8×10﹣4m2＝1.92N；
（3）當注入水深度h＝18cm＝0.18m時，“潛艇”恰好處于漂浮狀態，
由浮漂條件有：F?。紾總＝G切+G剩，
所以：ρ水gV排＝m切g+m剩g，
即：ρ水gS潛×0.18m＝ρ塑gS潛×Δh+m剩g﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
當把“潛艇”水平切掉一部分后，剩余部分放入水中恰好懸浮時，F浮′＝G?！洌?br/>即：ρ水gS潛（0.2m﹣Δh）＝m剩g﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
①式﹣②式，化簡解得：Δh＝0.1m＝10cm；
將Δh＝0.1m代入②，解得：S潛＝5×10﹣4m2＝5cm2，
所以“潛艇”恰好處于漂浮狀態時注入水的體積：
V1＝（S容﹣S潛）h1＝（8cm2﹣5cm2）×18cm＝54cm3，
此過程中注水的質量：m1＝ρ水V1＝1.0g/cm3×54cm3＝54g。
答：（1）0.5；18；
（2）注水停止時水對容器底部的壓力為1.92N；
（3）“潛艇”水平切掉的高度Δh為10cm，圖乙中m1的值為54g。
35．【解答】（1）潛水艇是通過改變自重來實現上浮和下沉的；
（2）海水產生的壓強：p＝ρ海gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1.03×108Pa；
（3）乙浸沒在水中，排開水的體積等于乙的體積，即：V排水＝V乙，
乙所受浮力：F浮乙＝ρ水gV排水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×25×10﹣6m3＝0.25N；
乙靜止時，受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力和繩子拉力的作用，
由力的平衡條件可知，拉力：F拉＝G乙﹣F浮乙＝m乙g﹣F浮乙＝0.2kg×10N/kg﹣0.25N＝1.75N；
剪斷細線前，甲靜止時，受到豎直向下的重力、拉力和豎直向上的浮力的作用，
由力的平衡條件可得，F拉+G甲＝F浮甲，此時浮力大于重力，當剪斷細線后，甲不受向下的拉力作用，由于浮力大于重力，所以甲會上浮，露出水面前，甲排開水的體積不變，由F浮＝ρ水gV排可知，甲受到浮力不變，故C正確。
故答案為：（1）自身重力；（2）1.03×108；（3）0.25；1.75；上浮；C。
八．計算題（共5小題）
36．【解答】（1）由ρ＝可知，浮空艇內氣體的質量：
m氣＝ρ氣V＝0.2kg/m3×9000m3＝1.8×103kg；
（2）由題意可知，浮空艇排開空氣的體積：
V排＝V＝9000m3，
則浮空艇所受到的浮力：
F浮＝ρ空氣gV排＝1.2kg/m3×10N/kg×9000m3＝1.08×105N；
（3）浮空艇和艇內氣體的總重力：
G總＝m總g＝（1.8×103kg+2×103kg）×10N/kg＝3.8×104N，
由力的平衡條件可知，纜繩拉力：
F＝F浮﹣G總＝1.08×105N﹣3.8×104N＝7×104N，
因為錨泊車的重力是纜繩拉力的三倍，所以錨泊車的重力：
G車＝3F＝3×7×104N＝2.1×105N，
由G＝mg可知，錨泊車的質量：
m＝＝＝2.1×104kg。
答：（1）浮空艇內氣體的質量為1.8×103kg；
（2）浮空艇所受到的浮力為1.08×105N；
（3）為了有效控制浮空艇，要求錨泊車的重力是纜繩拉力的三倍，則錨泊車的質量是2.1×104kg。
37．【解答】（1）浮筒浸沒時，每個浮筒受到的浮力：
F浮＝ρ海水gV排＝ρ水gV＝1.03×103kg/m3×10N/kg×160m3＝1.648×106N，
每個浮筒的重力：
G＝mg＝4.8×103kg×10N/kg＝4.8×104N，
每個浮筒能產生的上舉力：
F舉＝F浮﹣G＝1.648×106N﹣4.8×104N＝1.6×106N；
（2）海平面下方200m處海水的壓強：
p海水＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×200m＝2.06×106Pa，
浮筒排出海水時，充氣壓強的最小值：
p最小＝p海水+p0＝2.06×106Pa+1.0×105Pa＝2.16×106Pa；
（3）因為需要通過4.1×107N的舉力，所以需要浮筒的個數：
n＝＝≈25.6，
因此至少需要26個浮筒。
答：（1）每個浮筒受到的浮力為1.648×106N，產生的上舉力大小為1.6×106N；
（2）浮筒排出海水時，充氣壓強的最小值為2.16×106Pa；
（3）若沉船需要受到向上4.1×107N的上舉力，才能上浮，至少需要26個浮筒與沉船固定。
38．【解答】（1）橡皮泥的體積V＝20cm3＝2×10﹣5m3，
浸沒時V排＝V
橡皮泥浸沒在水中時所受的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣5m3＝0.2N。
（2）物體質量m＝25g＝0.025kg，
物體重力G＝mg＝0.025kg×10N/kg＝0.25N，
橡皮泥“船”重力G船＝m船g＝ρ橡Vg＝1.5×103kg/m3×2×10﹣5m3×10N/kg＝0.3N，
“船”裝載最多物體時仍是漂浮狀態，則有浮力F浮′＝G總＝G+G船＝0.25N+0.3N＝0.55N；
（3）改變橡皮泥“船”的形狀，使其空心部分的體積適當增大，增大可利用的浮力，從而提高橡皮泥“船”的裝載能力。
答：（1）橡皮泥浸沒在水中時所受的浮力為0.2N；
（2）這只橡皮泥“船”裝載最多物體時受到的浮力為0.55N；
（3）改變橡皮泥“船”的形狀，使其空心部分的體積適當增大，增大可利用的浮力，從而提高橡皮泥“船”的裝載能力。
39．【解答】（1）蘋果的重力G＝mg＝150×10﹣3kg×10N/kg＝1.5N；
蘋果漂浮在水面，蘋果受到的浮力F?。紾＝1.5N；
（2）蘋果的密度ρ蘋＝0.6×103kg/m3＝0.6g/cm3；
由ρ＝可知，蘋果的體積V＝＝＝250cm3＝2.5×10﹣4m3；
蘋果浸沒在水中時，排開水的體積V排＝V＝2.5×10﹣4m3；
蘋果浸沒在水中時受到的浮力的大小F浮′＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10﹣4m3＝2.5N。
答：（1）蘋果漂浮在水面上時受到的浮力大小為1.5N；
（2）蘋果浸沒在水中時受到的浮力的大小為2.5N。
40．【解答】（1）水深5cm時水對容器底的壓強是：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m＝500Pa；
（2）由圖象知，從h＝8cm開始，隨著水的深度增加，該物塊所受到的浮力不再發生變化，8cm＜10cm，物塊沒浸沒，說明水深8cm時物塊剛好處于漂浮狀態；
物塊漂浮時，V排＝Sh＝10cm×10cm×8cm＝800cm3＝8×10﹣4m3；
（3）因為漂浮，所以浮力等于重力，即F?。紾＝8N；
由G＝mg得物塊的質量為：
m＝＝＝0.8kg＝800g；
所以物塊的密度：
ρ＝＝＝0.8g/cm3＝0.8×103kg/m3。
答：（1）水的深度到達5cm時，水對容器底部的壓強為500Pa；
（2）水的深度到達12cm時，物塊浸在水中的體積為8×10﹣4m3；
（3）物塊的密度為0.8×103kg/m3。。
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