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第四講 浮力
一、浮力
①知道浮力的概念（a）；②描述阿基米德原理（a）；③直接運用阿基米德原理或公式的變形進行簡單的計算（b）。
一、浮力
1.浮力：一切浸入液體（氣體）的物體都受到液體（氣體）對它 的力叫浮力。
2.浮力方向：豎直向上，施力物體是 。
3.浮力產生的原因（實質）：液（氣）體對物體 的壓力大于 的壓力，向上、向下的 就是浮力；如圖（1）所示。
圖（1）浮力產生原因
二、阿基米德原理
1. 阿基米德原理：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它 受到的 。如圖（2）所示。【版權所有：21教育】
圖（2）驗證阿基米德原理
2. 公式表示：；
從公式中可以看出：液體對物體的浮力與液體的 和物體排開液體的 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. 適用條件： 。
三、物體的浮沉條件
1.前提條件：物體 在液體中，且只受 。
2.示意圖：重力與浮力的關系如圖（3）所示：
圖（3）物體的沉浮條件
如圖所示，（1）當時，物體 ；。
當時，物體 ；。
當時，物體 ；。
當（物體未完全浸沒液體）時，物體 ；。
3. 說明：
（1） 密度均勻的物體懸浮（或漂浮）在某液體中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都懸浮（或漂浮）。
（2）物體漂浮在密度為ρ的液體中，若露出體積為物體總體積的，則物體密度為ρ。
（3） 懸浮與漂浮的比較：相同點： ；
不同點：懸浮時，，；漂浮時，，。
（4）判斷物體浮沉（狀態）有兩種方法：比較與G或比較與。
（5）物體吊在測力計上，在空中重力為G，浸在密度為ρ的液體中，示數為F，則物體密度為：。
（6）冰或冰中含有木塊、蠟塊等密度小于水的物體，冰化為水后液面不變；冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體，冰化為水后液面下降。
4.漂浮問題“五規律”：
規律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力 它受的重力；
規律二：同一物體在不同液體里漂浮，所受浮力 ；
規律三：同一物體在不同液體里漂浮，在密度大的液體里浸入的體積 ；
規律四：漂浮在液體中的物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的 ；
規律五：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力，外力 液體對物體增大的浮力。
四、浮力的利用
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 的，使它能夠排開更多的水。
排水量：輪船滿載時排開水的質量。單位是t，由排水量m 可計算出：排開液體的體積；排開液體的重力；輪船受到的浮力，輪船和貨物共重。
2. 潛水艇
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
工作原理：氣球是利用空氣的 升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如：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
原理：利用物體的 來進行工作。
構造：下面的金屬粒能使密度計直立在液體中。
刻度：刻度線從上到下，對應的液體密度越來 （上小下大）。
5.計算浮力方法
（1）示重差法：就是物體在空氣中的重與物體在液體中的重的差值等于浮力。
例1：彈簧秤下掛一鐵塊，靜止時彈簧秤的示數是4N，將鐵塊浸入水中時，彈簧秤的示數為3.5N，這時鐵塊所受的浮力是 N，= 。
解：由題意可知，鐵塊受到的重力為4N；鐵塊浸入水中示數是3.5N，鐵塊所受浮力為：，假設鐵塊體積為。21教育網
所以，。
（2）壓力差法：應用求浮力，這是浮力的最基本的原理。
例2：某物塊浸沒在水中時，下表面受到水的壓力為2.3N，上表面受到水的壓力為1.5N，則該物塊受到水的浮力為 牛，方向為 。
解：下表面受到水的壓力為2.3N，上表面受到水的壓力為1.5N；所以浮力方向向上，大小為：。
（3）公式法：。
例3：將體積是50cm3的物體浸沒在水中，它受到的浮力多大？若此物體有一半浸在煤油中，它所受的浮力多大？（ρ煤油=0.8×103kg/m3）g取10N/kg）
解：由公式，得到物體在水中的浮力：
；
在煤油中的浮力為：
（4） 受力分析法：如果物體在液體中處于漂浮或懸浮狀態，則物體受重力和浮力作用，且此二力平衡，則。21教育名師原創作品
例4：把質量是200g的塑料塊放入水中，靜止時塑料塊有一半露出水面。（g取10N/kg）
求（1）塑料塊在水中受到的浮力？（2）塑料塊的體積和密度？
解：（1）塑料塊受到的重力：，
因為塑料塊靜止，故它受到的浮力：；
（2）塑料受到的浮力等于它排開水受到的重力，故排開水的體積為：
，
塑料塊的體積：，故塑料塊的密度：
。
（5）排水量法（也是阿基米德原理）：。
輪船的滿載重量，一般是以排水量表示的，即是排開水的質量，船也是浮體，根據浮體平衡條件也得：船受到的總，而排水量kg?g，就是船排開水的重，即是浮力，又是船、貨的總重力。2·1·c·n·j·y
考點一：浮力
一切浸入液體（氣體）的物體都受到液體（氣體）對它豎直向上的力叫浮力。浮力方向豎直向上，施力物體是液（氣）體。
浮力產生的原因（實質）是液（氣）體對物體向上的壓力大于向下的壓力，向上、向下的壓力差就是浮力。
【典例】（2017·舟山市嵊泗縣一模）如圖是世界上最大的全透型載客潛水器“寰島蛟龍1”。潛水器從水面緩慢下潛至水面下一定深度處懸停，里面的人能從潛水器內往外觀察海底世界。下列關于潛水器的說法正確的是（ ）。
A.潛水器靠改變受到的浮力來實現下潛的；
B.下潛過程中，水對它的壓強不變；
C.懸停時受到的重力和浮力是一對平衡力；
D.下潛過程中受到的浮力一直在變大
【答案】C。
【解析】（1）物體浸沒液體中受到的浮力等于其排開液體的重力；（2）液體壓強與其深度有關；（3）物體靜止時所受的力一定是平衡力。
解：A.潛水器完全浸沒水中后，它排開水的體積不變，故潛水器靠改變受到的浮力來實現下潛是錯誤的。
B.在下潛過程中，深度越來越大，水對它的壓強增大，故B錯誤。
C.懸停時，潛水器處于靜止狀態，所以它受到的重力和浮力是一對平衡力。
D.下潛過程中，潛水器排開水的體積不變，浮力不變，故D得說法錯誤。
正確答案是C。
考點二：阿基米德原理
阿基米德原理：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的液體受到的重力。
公式；從公式中可以看出：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。
適用條件：液體（或氣體）。
【典例】（2017·杭州市上城區二模）將一乒乓球壓入盛有水的燒杯底部，如圖所示，松手后，乒乓球先上升最終漂浮。球露出水面前，動能 ；露出水面后，燒杯底部受到的液體壓強________。（填“變大”、“不變”或“變小”）
【答案】變大、變小。
【解析】（1）同一物體的動能與其質量速度有關，速度越大，動能越大；（2）根據液體壓強公式回答。
解：（1）乒乓球在上升過程中速度越來越大，故其動能變大。
（2）乒乓球完全在水中時，液面高，當乒乓球漂浮在水面上時，液體液面下降，根據液體壓強公式可知，燒杯底部的壓強會變小。
故答案是：變大、變小。
考點三：物體沉浮條件
在物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力時，
當時，物體上浮；。
當時，物體懸浮；。
當時，物體下沉；。
當（物體未完全浸沒液體）時，物體漂浮；。
【典例】（2017·衢州市衢江區模擬）如圖甲所示，一個邊長為1m的正方體靜止在湖底，上表面離水面深度為h。現用一根粗細和重力不計的繩子，將該物體從水底豎直向上拉，直至完全拉出水面，在整個拉動過程中物體始終保持勻速運動，拉力的大小隨時間變化的關系如圖乙所示。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3）求： 【來源：21·世紀·教育·網】
（1）物體在露出水面前受到水的浮力是多少牛？
（2）物體在露出水面前受到繩子的拉力是多少牛？
（3）物體的密度是多少千克/米3？
易錯點1：未完全理解物體沉浮的條件
例一：把一木塊輕輕放入盛滿酒精的杯中，木塊浮在液面上，此時杯中溢出酒精10g，若將此木塊輕輕放入盛滿水的杯中，從水中溢出水的質量為( )。
A.大于10g B.等于10g C.小于10g D.無法確定
【錯解】A。
【析錯】木塊浮在液面上，此時杯中溢出酒精10g，即m排=10g，則，
把木塊放入水中，則木塊排開水的體積仍為12.5cm3,這些水的質量是：
m水=ρ水V排=1.0g/cm3×12.5cm3=12.5g。答案A。
【糾錯】上述分析的錯誤之處在于認為木塊排開的酒精的體積和排開的水的體積相等，實際上木塊排開酒精的體積大些。要正確解答此題，應該理解物體漂浮的條件。木塊在酒精中漂浮，則木塊所受的浮力等于木塊的重，木塊的質量等于它排出的酒精的質量，木塊的密度小于酒精的密度，即F浮1=G木，m木=m排酒精，ρ木<ρ酒精;由題可知酒精的密度比水的密度小，因此木塊的密度比水的密度更小，即ρ木<ρ水，所以將此木塊放入盛滿水的杯中，木塊仍然漂浮，此時木塊受到的浮力等于木塊的重，木塊的質量和它排開水的質量相等，即F浮2=G木，m木=m排水;所以，m排酒精=m排水=10g。www-2-1-cnjy-com
正確答案B。
★名師指津：液體中的物體所受到的浮力等于物體排開液體的重力。
易錯點2：不能正確判斷是否收到浮力
例二：在河底有一凸出的巖石(如圖)，體積為3m3，求它受到浮力是多大?
【錯解】3×104N。
【析錯】根據阿基米德原理，F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m3=3×104N。
【糾錯】很明顯這樣分析是錯誤的，因為浮力是物體受到液體向上和向下的壓力差，這塊凸出的巖石和河底是完全結合在一起的，下面根本就沒有水，因此也就談不上受到浮力的作用，所以這塊凸出的巖石受到的浮力為零。正確答案：它受到浮力是0N。
★名師指津：浮力是物體受到液體向上和向下的壓力差。
易錯點3：不注意觀察，整體思考、綜合能力差
例三：在公園平靜的湖水中，經常能看到從湖底，產生的氣泡向上升，則氣泡在水中向上升的過程中，下列說法正確的是( )。
A.氣泡所受的液體壓強不變；B.氣泡所受的液體壓強變小
C.氣泡所受的浮力變大； D.氣泡所受的浮力不變
【錯解】BD。
【析錯】氣泡在水中向上升的過程中，離液面越來越近，所處的深度變小，故氣泡所受的液體壓強變小;而氣泡排開的水的體積不變，故所受的浮力不變。故答案B、D。
【糾錯】上述分析的前一部份是正確的，后邊的分析不夠準確，主要原因是同學們平時不注意觀察，前后知識的綜合能力不強。細心的同學會發現氣泡上升時會越來越大，因為氣泡上升時所受的液體壓強變小，而質量一定的氣體，壓強越小體積越大，這樣，氣泡排開的水的體積越來越大，受到的浮力越來越大。
正確答案是B、C。
★名師指津：浮力是物體排開液體的重力，在氣泡上升過程中氣泡的體積在發生變化。
一、選擇題
1.（2016·麗水）潛水器從剛好浸沒時開始下潛到返回水面合計10分鐘，顯示器上分別顯示全過程深度曲線和速度圖象如圖，下列對潛水器分析正確的是（　）。
A．在1～3分鐘，受到水的壓強逐漸減小；
B．在1～3分鐘，受到水的浮力逐漸變大；
C．在4～6分鐘，都是處于水下靜止狀態；
D．在6～8分鐘，都是處于受力平衡狀態
2.（2017·臺州）用圖中實驗裝置驗證阿基米德原理，當物塊浸入溢水杯時，水會流入空桶中。下列說法正確的是（? ）。
A、實驗前溢水杯未裝滿水，對實驗結果沒有影響；
B、物塊浸入水中越深，水對溢水杯底部的壓強越大；
C、物塊浸入水中越深，左側彈簧測力計的示數越大；
D、通過計算可知實驗所用物塊的密度為2×103千克/米3
3.（2017·樂山）如圖所示，將邊長為10cm的正方體木塊放入裝有水的燒杯中，木塊靜止時，上表面距離水面 4cm，g取10N/kg，則( )。
A. 木塊受到的浮力是4N； B.使木塊完全浸沒需要4N向下的壓力；
C. 木塊的密度為0.4g/cm3；D.木塊底部受到水向上的壓強為103Pa
4.（ 2017·南京）如圖所示，將蘋果和梨子放入水中后，蘋果漂浮，梨子沉底。若蘋果的質量、體積及受到的浮力為m1、V1和F1，梨子的質量、體積及受到的浮力為m2、V2和F2，以下判斷正確的是（　）。
（1）若m1＞m2，則F1一定小于F2；（2）若m1=m2，則F1一定大于F2；
（3）若V1=V2，則F1一定小于F2；（4）若V1＞V2，則F1一定大于F2
A．（1）（3） B．（1）（4） C．（2）（3） D．（2）（4）
5.（2017·遼陽）（多選）建設一支強大的海軍是實現中國夢的有力保障，核潛艇是海軍的戰略重器，如圖是我國094型戰略導彈核潛艇，關于它在海中狀態的有關分析正確的是（　）。【來源：21cnj*y.co*m】
A.上浮過程中所受浮力逐漸增大；B.懸浮時所受浮力等于重力；
C.懸浮和漂浮時所受的浮力相等；D.漂浮時比懸浮時排開海水質量小
6.（2017·衡陽）甲、乙兩個完全相同的杯子盛有不同濃度的鹽水，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．甲杯中的鹽水密度較大；B．乙杯底部所受的液體壓強較大；
C．甲杯底部所受的液體壓力較大；D．雞蛋在乙杯中受到的浮力較大
7.（2017·郴州）如圖所示，某同學將兩個完全相同的物體A、B分別放到甲、乙兩種液體中。物體靜止時，A漂浮，B懸浮，且兩液面相平，容器底部受到的液體壓強分別為P甲、P乙，物體A、B所受浮力分別為FA、FB．則（　）。
A．P甲＜P乙，FA=FB； B．P甲＜P乙，FA＞FB；
C．P甲＞P乙，FA=FB； D．P甲＞P乙，FA＜FB
8.（2017·廣東）將體積相同材料不同的甲、乙、丙三個實心小球，分別輕輕放入三個裝滿水的相同燒杯中，甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球懸浮，如題圖所示，下列說法正確的是（ ）。
A．三個小球的質量大小關系是m甲>m乙>m丙；
B．三個小球受到的浮力大小關系是F甲=F乙C．三個燒杯中的水對燒杯底部的壓強大小關系是p甲>p乙>p丙；
D．三個燒杯底部對桌面的壓強大小關系是p′甲>p′乙>p′丙
9.（2017·鹽城）未煮過的湯圓沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，則此時湯圓（　）。
A．受到的浮力等于重力，排開水的體積比未煮過的小；
B．受到的浮力大于重力，排開水的體積比未煮過的小；
C．受到的浮力大于重力，排開水的體積比未煮過的大；
D．受到的浮力等于重力，排開水的體積比未煮過的大
10.（2017·泰安）有甲、乙兩個溢水杯，甲溢水杯盛滿酒精，乙溢水杯盛滿某種液體。將一不吸水的小球輕輕放入甲溢水杯中，小球下沉到杯底，溢出酒精的質量是40g；將小球從甲溢水杯中取出擦干，輕輕放入乙溢水杯中，小球漂浮且有的體積露出液面，溢出液體的質量是50g，已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，下列計算正確的是（　B）。
①小球的質量是40g；②小球的體積是50cm3；③液體的密度是1.1×103kg/m3；④小球的密度是0.9×103kg/m3。
A．只有①②正確；B．只有②③正確；C．只有②④正確；D．只有①③正確
11.（2016?舟山）人們常用“浮筒打撈法”打撈沉船，做法是將幾個灌滿水的浮筒沉到水底并拴在沉船兩旁，把空氣壓進浮筒將浮筒里的水排出，沉船隨著浮筒一起浮起，下列說法正確的是（? ）。
A.沉船在河底時，受到的浮力等于其重力；
B.浮筒充滿氣后，受到的浮力大于其重力；
C.沉船在水下上浮時，受到的浮力逐漸變小；
D.船和浮筒浮在水面時，受到的浮力大于其重力
二、填空題
12.（2016?杭州）三個相同的輕質彈簧，一端固定在容器底部，另一端分別與三個體積相同的實心球相連，向容器內倒入某種液體，待液體和球都穩定后，觀察到如圖所示的情況：
①乙球下方彈簧長度等于原長，這三個球受到浮力的大小關系是________（選填字母）；
A．F甲＜F乙＜F丙；B．F甲＞F乙＞F丙；C．F甲=F乙=F丙。
②這三個球的密度大小關系是________（選填字母）
A．ρ甲＜ρ乙＜ρ丙；B．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙；C．ρ甲=ρ乙=ρ丙。
③其中________球（選填“甲”“乙”“丙”）的密度與液體密度相同。
13.（2016?金華）已知木塊A的體積為1×10﹣3m3，重力為6N，與固定在容器底部的輕質彈簧相連，如圖甲，現向圖甲容器中緩慢注水，直至木塊A完全浸沒并處于靜止狀態，如圖乙。21世紀教育網版權所有
（1）在向容器中注水的過程中，水對容器底部的壓強逐漸________（填“增大”、“減小”或“不變”）；21·世紀*教育網
（2）木塊完全浸沒處于靜止狀態時，彈簧對木塊的拉力為________牛。
14.（2016?紹興）將重10牛的長方體木塊A放入水平放置的盛水容器中靜止時，有的體積露出水面，木塊受到的浮力是____牛，若在木塊上放另一物塊B，使木塊剛好全部壓入水中，如圖，若所加物塊B的體積是木塊的，則物塊B密度與木塊A密度之比是____。
15.（2017?金華）“彩球溫度計”是一種現代居家飾品，其結構模型如圖所示。該“彩球溫度計”是由體積相同（保持恒定）、質量不同的小球和密度隨溫度的升高而減小的液體組成。當環境溫度升高時，浸沒在液體中的小球受到的浮力將_____。在某一環境溫度下，四個小球處于如圖位置，此時B小球受到的浮力與D小球受到的浮力的大小關系為______。

三、綜合題
16.（2017·寧波）為何漂浮在水面上的竹筷一般都是橫躺著而不是豎直的？這一現象引起了小科的思考。

【思考】漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用，因為它們是一對______力，所有竹筷應該能豎直地靜止在水面上，但事實并不如此。
【實驗】小科以內含金屬塊的中空細塑料管模擬竹筷進行實驗探究。如圖所示，把一個質量適當的金屬塊，固定在一根底端封閉的中空細塑料管內的不同位置后，分別輕輕地豎直放到水和濃鹽水中，觀察它是否能始終保持豎直。觀察到的實驗現象如表：
【分析】(1)把金屬塊和塑料管視為一個物體，
金屬塊位置的改變，會改變物體的______位置。相同條件下，這一位置越低，細管在液體中能豎直漂浮的可能性越大。2-1-c-n-j-y
(2)分析金屬塊固定在c點時，細管放入水和濃鹽水中時的實驗現象可知，相同條件下，浮力作用點的位置相對細管底端越_______（選填“高”或“低”），細管在液體中能豎直漂浮的可能性越大。
17.（2017?溫州）Argo浮標廣泛應用于臺風預測、海洋資源開發等領域。浮標結構如圖所示，堅硬殼體外下方裝有可伸縮油囊；當液壓式柱塞泵將殼體內的油注入油囊時，油囊排開水的體積等于注入油的體積；當油囊中的油全部被抽回殼體內時，油囊體積忽略不計。已知浮標總質量為55千克，其中含油20千克；浮標殼體體積為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，g取10牛/千克。
（1）該浮標下沉20米，浮標總重力做功多少焦？
（2）液壓式柱塞泵將殼體中的油全部注入油囊時，浮標最終露出水面體積為多少米3？
一、選擇題
1.（2017·義烏模擬）半潛船可用來運輸超大型貨物，空載時漂浮于海面(如圖甲)；裝載時需向船體水艙注水，船體重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下(如圖乙)；待貨物被拖到甲板上方時，排出水艙中的水，船體重力減小，甲板上浮至海面，完成貨物裝載(如圖丙)。半潛船在甲、乙、丙三種狀態時所受的浮力分別為F1、F2、F3，則以下判斷正確的是(? )。
A．F1>F3>F2 B．F2>F3>F1 C．F3>F1>F2 D．F3>F2>F1
2.（2017·浙江省備考模擬二）如圖所示，同一潛水艇浮在水面時受到的浮力為F1，底部受到水的壓強為p1，潛入水中時受到浮力為F2，底部受到水的壓強為p2。下列選項中正確的是（　　）。
A.F1＜F2，p1＜p2； B.F1=F2，p1＞p2；
C.F1＞F2，p1＞p2； D.F1=F2，p1＜p2
3.（2018·中考全預測三）如圖所示，一船在某海水域作業時，將裝滿金屬工具的大鐵箱用繩子懸放入水。第一次放，因水太深，鐵箱沒觸碰到水底，此時船的吃水線在W處；換個地方第二次再放，鐵箱才接觸到水底，最后松繩將箱完全釋放。下列說法正確的是（?）。
A.當鐵箱在船上時，吃水線應在W下方；
B.第二次放鐵箱時，吃水線在W的上方；
C.若鐵箱始終在船上，行駛到海水密度更大的水域，則吃水線會慢慢往上移動；
D.假設突然地球引力減為一半，則吃水線仍在原處
4.（2018·中考全預測試卷四）如圖為小魚在水中“吹氣泡”。下列關于“上升過程中的氣泡”的說法正確的是（?）。
A.體積變大，質量變大； B.質量不變，密度增大；
C.受水的壓強變小，浮力變大；D.重力勢能增加，動能不變
5.（2018·中考全預測試卷七）如圖所示，兩只完全相同的盛水容器放在磅秤上，用細線懸掛質量相同的實心鐵球和鋁球，將其全部沒入水中，此時兩容器中水面高度相同，設繩的拉力分別為T1、T2， 磅秤的示數分別為F1和F2，則（ ?）。
A.T1>T2，F1=F2 B.T1>T2，F1>F2 C.T16.（2017·中考經典模擬二）裝有不同液體的甲、乙兩燒杯，放入兩個完全相同的物體，當物體靜止后兩燒杯中液面恰好相平，如圖所示。液體對甲、乙兩燒杯底部壓強分別是P甲、P乙，液體對兩物體的浮力分別是F甲、F乙，下列判斷正確的是（ ）。
A．P甲＞P乙，F甲=F乙 B．P甲=P乙，F甲＞F乙
C．P甲＜P乙，F甲=F乙 D．P甲=P乙，F甲＜F乙
7.（2017·寧波市模擬） 一枚重量為G的雞蛋懸浮在鹽水中，如圖所示。往鹽水中繼續均勻緩慢加鹽，雞蛋所受浮力F隨時間t變化的圖像可能是（ ）。
二、填空題
8.（2017·湖州市七校聯考）如圖所示，燒杯里面裝有一定量分水（圖甲），用彈簧測力計吊著未知物體，先將物體浸沒在水中（圖乙），水位升高到B處，示數是18N；再將物體緩慢提出，使水位下降到AB的中點C處，示數是23N（不計物體帶出的水）。則物體浸沒時受到的浮力是________N，物體的密度是________kg/m3。
9.（2017·紹興市模擬）如圖所示，盛熱水的茶杯中有一片茶葉，茶葉上附有兩個球形氣泡，此時它恰好處于懸浮狀態，茶葉與兩氣泡的總體積為1×10－8m3，則這片茶葉的重力為________N。若在茶杯上蓋緊蓋子，會發現這片茶葉將________(填“上浮”、“下沉”或“懸浮”)。
10.（2017·浙江省海淀區模擬）如圖，先在溢水杯中裝滿水，水面與溢水口齊平，再放入一塊重3N的木塊，溢出的水全部用小燒杯接住．則小燒杯中水的重力等于________N，水溢出后溢水杯底受到水的壓強________（填“增大”、“不變”、“減小”）。
11.（2017·浙江中考沖刺三）小婷利用刻度尺、小鐵釘、圓柱形容器和適量的水測量一個小木塊的密度。圖所示的三個圖是小婷正確測量過程的示意圖，圖中H1、H2、H3分別是圓柱形容器中水面所對應的深度。已知水的密度為ρ水，請利用圖中測量出的物理量和ρ水寫出小木塊密度的表達式：ρ木=________。
12.（2018·中考全預測試卷三）向一個質量和體積均可忽略不計的塑料瓶中裝入某種液體后密閉，把它先后分別放在盛有密度為ρ甲、ρ乙兩種液體容器中，所受浮力分別為F甲、F乙，如圖所示。利用浮力知識判斷：F甲______F乙；ρ甲______ρ乙（填“>”、“<”或“=”）。
13.（2018·中考全預測試卷八）將均勻細木桿一端纏繞少許銅絲，帶有銅絲的一端放入液體中后，木桿可以豎直漂浮，從而制成了簡易密度計。如圖所示，將這種簡易密度計放入密度為ρ1、ρ2的不同液體中，試判斷（填“>”、“=” 或“<”）。
（1）密度計在兩液體中受到的浮力分別為F1、F2，則F1________F2。
（2）兩液體的密度大小關系為ρ1________ρ2。
三、計算題
14.（2017·浙江經典模擬卷一）某同學將一個重為4.0N的金屬筒容器開口向上放入水中時，有1/3的體積露出水面；如果在筒內裝入100cm3的某種液體后，金屬筒有11/12的體積沒入到水中；則金屬筒的容積是 m3（筒壁厚度不計），裝入金屬筒內液體的密度是 kg/m3。www.21-cn-jy.com
三、計算題
15.（2017·義烏模擬二）有一足夠大的水池，在其水平池底豎直放置一段圓木。圓木可近似看作一個圓柱體，底面積0.8m2，高5m，密度0.7×103kg/m3。（g=10N/kg）
（1）未向水池內注水時，圓木對池底的壓力和壓強分別為多大？
（2）向水池內緩慢注水，在水位到達1m時圓木受到水的浮力和圓木對池底的壓力分別為多大？
（3）當向水池內注水深度達到4m時，圓木受到的浮力又為多大？
16.（2017·浙江省科學備考模擬一）小明在做有關浮力的實驗中，測得裝滿水的溢水杯重力為4.8N，空小桶重力為0.2N，把它們放在水平桌面上，如圖甲所示。再將一個質量為400g的小球輕輕放入溢水杯中，小球沉到杯底，溢出的水全部流入小桶，如圖乙所示。將裝有溢出水的小桶掛在彈簧測力計下，靜止時測力計的示數敷如圖丙所示。ρ水=1.0×103 kg/m3。求：
（1）若溢水杯與桌面的接觸面積為50cm2，放入小球前，裝滿水的溢水杯對桌面的壓強。
（2）小球浸沒在水中時所受的浮力。
（3）小球的密度。
17.（2017·浙江省科學考前沖刺卷三）面積很大的水池，水面上浮著一邊長為1m的正方體均勻木塊，開始時木塊靜止，如圖甲。現用力F將木塊勻速下壓，運動時，F隨深度H變化如圖乙。求：
（1）正方體木塊的密度為多少？
（2）木塊勻速下沉過程中，力F的最大值為多少？
（3）木塊開始下沉到恰好浸沒的過程中，請通過計算判斷：木塊的重力對木塊做的功和力F對木塊做的功是否相等？
18.（2018浙江省科學預測試卷三）如圖所示，一小型牽引車通過滑輪組打撈深井中的重物，物重為1.2×103N，密度為1.6×103kg/m3。測得物體在出水面前、完全出水面后牽引車作用在繩子上的拉力之比為1：2，不計繩重、輪繩摩擦及水的阻力。試分析計算回答：
（1）滑輪組在此次打撈重物體現的特點有????? （選填）。
A.只省力；B.只改變力的方向；C.省力且改變力的方向；D.不省力、不改變力的方向。
（2）動滑輪的重力為多少N?
（3）重物在出水面前，滑輪組的機械效率是多少?
（4）若重物在出面后上升的速度為0.6m/s，則牽引車的拉力功率為多少W?
四、實驗探究題
19.（2017·紹興模擬）某中學物理興趣小組的同學為了探究物體在水中不同深度所受浮力的變化情況，將一掛在彈簧測力計下的圓柱體金屬塊緩慢浸入足夠深的水中，在金屬塊接觸容器底之前，分別記下金屬塊下表面所處不同深度h和彈簧測力計相應的示數F。實驗數據如下：21cnjy.com
次數
1
2
3
4
5
6
7
h（cm）
0
2
4
6
8
10
12
F（N）
6.75
6.25
5.75
5.25
4.75
4.25
4.25
（1）分析實驗數據，可以得出物體重____N，第4次實驗時，物體受到的浮力為_____N。
（2）下圖能正確反映彈簧測力計示數F與金屬塊下表面到水面距離h關系的圖像是(? )。
20.（2017·浙江省備考模擬二）實驗表明：密度大于液體的固體球，在液體中開始時是豎直加速下沉，但隨著下沉速度變大，其所受的阻力也變大，到一定深度后開始勻速下沉。下表是某興趣小組在探究“固體球在水中豎直勻速下沉時的速度與哪些量有關”實驗時得到的數據記錄（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，球的體積計算公式為V=4/3πr3）
次序
固體球的半徑
r/（×10﹣3m）
固體球的密度
ρ/（×103kg?m﹣3）
固體球勻速下沉的速度
v/（m?s﹣1）
1
0.5
3.0
0.55
2
1.0
3.0
2.20
3
1.5
3.0
4.95
4
0.5
4.0
1.10
5
1.0
4.0
4.40
6
0.5
5.0
1.65
7
1.0
5.0
6.60
（1）第1、2、3三組數據可知，因為阻力的原因，固體球在水中豎直勻速下沉時受到重力與浮力并不相等，重力與浮力之比為________；21·cn·jy·com
（2）結合表格中的數據分析，若固體球的半徑為2.0×10﹣3m，密度為4.0×103kg/m3， 則其在水中勻速下沉的速度是________m/s；21*cnjy*com
（3）同學們進行了以上實驗后，為了得到“密度大于液體的固體球，在液體中開始時是豎直加速下沉，但隨著下沉速度變大，其所受的阻力也變大，到一定深度后開始勻速下沉。”的普遍結論，你認為應進行的下一步操作是：________。【出處：21教育名師】
21.（2018·浙江省科學全預測卷二）小敏同學進行探究“蠟塊的下沉條件”實驗如下：實驗器材：裝有水的大燒杯、蠟塊、鐵釘（如圖）。21*cnjy*com
實驗過程：把蠟塊浸沒在水中，松手后，發現蠟塊要上浮（直至漂浮在水面）。為了使浸沒在水中的蠟塊會下沉，設計了兩種實驗方案。
方案一：將一根鐵釘全部插入蠟塊中，然后將蠟塊浸沒在水中松手，結果蠟塊沉入水底。
方案二：用同樣的鐵釘，但只將其部分插入蠟塊中，將蠟塊浸沒在水中松手，結果蠟塊也沉入水底。
（1）從物體受力的角度看，在蠟塊中插入鐵釘是為了改變________的大小。
（2）兩種方案的實驗結果基本一致，但你認為哪一方案更科學？并說明理由________。
（3）能夠得到的實驗結論是________。
第四講 浮力
一、浮力
①知道浮力的概念（a）；②描述阿基米德原理（a）；③直接運用阿基米德原理或公式的變形進行簡單的計算（b）。
一、浮力
1.浮力：一切浸入液體（氣體）的物體都受到液體（氣體）對它豎直向上的力叫浮力。
2.浮力方向：豎直向上，施力物體是液（氣）體。
3.浮力產生的原因（實質）：液（氣）體對物體向上的壓力大于向下的壓力，向上、向下的壓力差就是浮力；如圖（1）所示。
圖（1）浮力產生原因
二、阿基米德原理
1. 阿基米德原理：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的液體受到的重力。如圖（2）所示。
圖（2）驗證阿基米德原理
2. 公式表示：；
從公式中可以看出：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. 適用條件：液體（或氣體）。
三、物體的浮沉條件
1.前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。
2.示意圖：重力與浮力的關系如圖（3）所示：
圖（3）物體的沉浮條件
如圖所示，（1）當時，物體上浮；。
當時，物體懸浮；。
當時，物體下沉；。
當（物體未完全浸沒液體）時，物體漂浮；。
3. 說明：
（1） 密度均勻的物體懸浮（或漂浮）在某液體中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都懸浮（或漂浮）。
（2）物體漂浮在密度為ρ的液體中，若露出體積為物體總體積，則物體密度為ρ。
（3） 懸浮與漂浮的比較：相同點： ；
不同點：懸浮時，，；漂浮時，，。
（4）判斷物體浮沉（狀態）有兩種方法：比較與G或比較與。
（5）物體吊在測力計上，在空中重力為G，浸在密度為ρ的液體中，示數為F，則物體密度為：。
（6）冰或冰中含有木塊、蠟塊等密度小于水的物體，冰化為水后液面不變；冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體，冰化為水后液面下降。21·世紀*教育網
4.漂浮問題“五規律”：
規律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；
規律二：同一物體在不同液體里漂浮，所受浮力相同；
規律三：同一物體在不同液體里漂浮，在密度大的液體里浸入的體積小；
規律四：漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾；
規律五：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力，外力等于液體對物體增大的浮力。
四、浮力的利用
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。
排水量：輪船滿載時排開水的質量。單位是t，由排水量m 可計算出：排開液體的體積；排開液體的重力；輪船受到的浮力，輪船和貨物共重。
2. 潛水艇
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
工作原理：氣球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
原理：利用物體的漂浮條件來進行工作。
構造：下面的金屬粒能使密度計直立在液體中。
刻度：刻度線從上到下，對應的液體密度越來越大（上小下大）。
5.計算浮力方法
（1）示重差法：就是物體在空氣中的重與物體在液體中的重的差值等于浮力。
例1：彈簧秤下掛一鐵塊，靜止時彈簧秤的示數是4N，將鐵塊浸入水中時，彈簧秤的示數為3.5N，這時鐵塊所受的浮力是 N，= 。
解：由題意可知，鐵塊受到的重力為4N；鐵塊浸入水中示數是3.5N，鐵塊所受浮力為：，假設鐵塊體積為。21*cnjy*com
所以，。
（2）壓力差法：應用求浮力，這是浮力的最基本的原理。
例2：某物塊浸沒在水中時，下表面受到水的壓力為2.3N，上表面受到水的壓力為1.5N，則該物塊受到水的浮力為 牛，方向為 。21世紀教育網版權所有
解：下表面受到水的壓力為2.3N，上表面受到水的壓力為1.5N；所以浮力方向向上，大小為：。
（3）公式法：。
例3：將體積是50cm3的物體浸沒在水中，它受到的浮力多大？若此物體有一半浸在煤油中，它所受的浮力多大？（ρ煤油=0.8×103kg/m3）g取10N/kg）
解：由公式，得到物體在水中的浮力：
；
在煤油中的浮力為：
（4） 受力分析法：如果物體在液體中處于漂浮或懸浮狀態，則物體受重力和浮力作用，且此二力平衡，則。
例4：把質量是200g的塑料塊放入水中，靜止時塑料塊有一半露出水面。（g取10N/kg）
求（1）塑料塊在水中受到的浮力？（2）塑料塊的體積和密度？
解：（1）塑料塊受到的重力：，
因為塑料塊靜止，故它受到的浮力：；
（2）塑料受到的浮力等于它排開水受到的重力，故排開水的體積為：
，
塑料塊的體積：，故塑料塊的密度：
。
（5）排水量法（也是阿基米德原理）：。
輪船的滿載重量，一般是以排水量表示的，即是排開水的質量，船也是浮體，根據浮體平衡條件也得：船受到的總，而排水量kg?g，就是船排開水的重，即是浮力，又是船、貨的總重力。
考點一：浮力
一切浸入液體（氣體）的物體都受到液體（氣體）對它豎直向上的力叫浮力。浮力方向豎直向上，施力物體是液（氣）體。
浮力產生的原因（實質）是液（氣）體對物體向上的壓力大于向下的壓力，向上、向下的壓力差就是浮力。
【典例】（2017·舟山市嵊泗縣一模）如圖是世界上最大的全透型載客潛水器“寰島蛟龍1”。潛水器從水面緩慢下潛至水面下一定深度處懸停，里面的人能從潛水器內往外觀察海底世界。下列關于潛水器的說法正確的是（ ）。
A.潛水器靠改變受到的浮力來實現下潛的；
B.下潛過程中，水對它的壓強不變；
C.懸停時受到的重力和浮力是一對平衡力；
D.下潛過程中受到的浮力一直在變大
【答案】C。
【解析】（1）物體浸沒液體中受到的浮力等于其排開液體的重力；（2）液體壓強與其深度有關；（3）物體靜止時所受的力一定是平衡力。
解：A.潛水器完全浸沒水中后，它排開水的體積不變，故潛水器靠改變受到的浮力來實現下潛是錯誤的。
B.在下潛過程中，深度越來越大，水對它的壓強增大，故B錯誤。
C.懸停時，潛水器處于靜止狀態，所以它受到的重力和浮力是一對平衡力。
D.下潛過程中，潛水器排開水的體積不變，浮力不變，故D得說法錯誤。
正確答案是C。
考點二：阿基米德原理
阿基米德原理：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的液體受到的重力。
公式；從公式中可以看出：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。
適用條件：液體（或氣體）。
【典例】（2017·杭州市上城區二模）將一乒乓球壓入盛有水的燒杯底部，如圖所示，松手后，乒乓球先上升最終漂浮。球露出水面前，動能 ；露出水面后，燒杯底部受到的液體壓強________。（填“變大”、“不變”或“變小”）
【答案】變大、變小。
【解析】（1）同一物體的動能與其質量速度有關，速度越大，動能越大；（2）根據液體壓強公式回答。
解：（1）乒乓球在上升過程中速度越來越大，故其動能變大。
（2）乒乓球完全在水中時，液面高，當乒乓球漂浮在水面上時，液體液面下降，根據液體壓強公式可知，燒杯底部的壓強會變小。
故答案是：變大、變小。
考點三：物體沉浮條件
在物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力時，
當時，物體上浮；。
當時，物體懸浮；。
當時，物體下沉；。
當（物體未完全浸沒液體）時，物體漂浮；。
【典例】（2017·衢州市衢江區模擬）如圖甲所示，一個邊長為1m的正方體靜止在湖底，上表面離水面深度為h。現用一根粗細和重力不計的繩子，將該物體從水底豎直向上拉，直至完全拉出水面，在整個拉動過程中物體始終保持勻速運動，拉力的大小隨時間變化的關系如圖乙所示。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3）求：
（1）物體在露出水面前受到水的浮力是多少牛？
（2）物體在露出水面前受到繩子的拉力是多少牛？
（3）物體的密度是多少千克/米3？
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）。
【解析】（1）物體的體積為，浸沒在水中時，，則根據阿基米德原理，它露出水面前受到的浮力為：。
（2）由圖乙可知，物體的重力，所以露出水面前，繩子的拉力為：
；
（3）物體的密度為：；
（4）從圖乙可知，物體由剛露出水面至完全露出水面共用時10s，通過了1m的距離，所以物體上升的速度為：；由于物體一直做勻速直線運動，所以；
物體上表面受到水的壓強為：。
易錯點1：未完全理解物體沉浮的條件
例一：把一木塊輕輕放入盛滿酒精的杯中，木塊浮在液面上，此時杯中溢出酒精10g，若將此木塊輕輕放入盛滿水的杯中，從水中溢出水的質量為( )。
A.大于10g B.等于10g C.小于10g D.無法確定
【錯解】A。
【析錯】木塊浮在液面上，此時杯中溢出酒精10g，即m排=10g，則，
把木塊放入水中，則木塊排開水的體積仍為12.5cm3,這些水的質量是：
m水=ρ水V排=1.0g/cm3×12.5cm3=12.5g。答案A。
【糾錯】上述分析的錯誤之處在于認為木塊排開的酒精的體積和排開的水的體積相等，實際上木塊排開酒精的體積大些。要正確解答此題，應該理解物體漂浮的條件。木塊在酒精中漂浮，則木塊所受的浮力等于木塊的重，木塊的質量等于它排出的酒精的質量，木塊的密度小于酒精的密度，即F浮1=G木，m木=m排酒精，ρ木<ρ酒精;由題可知酒精的密度比水的密度小，因此木塊的密度比水的密度更小，即ρ木<ρ水，所以將此木塊放入盛滿水的杯中，木塊仍然漂浮，此時木塊受到的浮力等于木塊的重，木塊的質量和它排開水的質量相等，即F浮2=G木，m木=m排水;所以，m排酒精=m排水=10g。
正確答案B。
★名師指津：液體中的物體所受到的浮力等于物體排開液體的重力。
易錯點2：不能正確判斷是否收到浮力
例二：在河底有一凸出的巖石(如圖)，體積為3m3，求它受到浮力是多大?
【錯解】3×104N。
【析錯】根據阿基米德原理，F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m3=3×104N。
【糾錯】很明顯這樣分析是錯誤的，因為浮力是物體受到液體向上和向下的壓力差，這塊凸出的巖石和河底是完全結合在一起的，下面根本就沒有水，因此也就談不上受到浮力的作用，所以這塊凸出的巖石受到的浮力為零。正確答案：它受到浮力是0N。
★名師指津：浮力是物體受到液體向上和向下的壓力差。
易錯點3：不注意觀察，整體思考、綜合能力差
例三：在公園平靜的湖水中，經常能看到從湖底，產生的氣泡向上升，則氣泡在水中向上升的過程中，下列說法正確的是( )。
A.氣泡所受的液體壓強不變；B.氣泡所受的液體壓強變小
C.氣泡所受的浮力變大； D.氣泡所受的浮力不變
【錯解】BD。
【析錯】氣泡在水中向上升的過程中，離液面越來越近，所處的深度變小，故氣泡所受的液體壓強變小;而氣泡排開的水的體積不變，故所受的浮力不變。故答案B、D。
【糾錯】上述分析的前一部份是正確的，后邊的分析不夠準確，主要原因是同學們平時不注意觀察，前后知識的綜合能力不強。細心的同學會發現氣泡上升時會越來越大，因為氣泡上升時所受的液體壓強變小，而質量一定的氣體，壓強越小體積越大，這樣，氣泡排開的水的體積越來越大，受到的浮力越來越大。
正確答案是B、C。
★名師指津：浮力是物體排開液體的重力，在氣泡上升過程中氣泡的體積在發生變化。
一、選擇題
1.（2016·麗水）潛水器從剛好浸沒時開始下潛到返回水面合計10分鐘，顯示器上分別顯示全過程深度曲線和速度圖象如圖，下列對潛水器分析正確的是（　）。
A．在1～3分鐘，受到水的壓強逐漸減小；
B．在1～3分鐘，受到水的浮力逐漸變大；
C．在4～6分鐘，都是處于水下靜止狀態；
D．在6～8分鐘，都是處于受力平衡狀態
【答案】C。
【分析】（1）由h﹣t圖象可知在1～3min內潛水器所處深度的變化，根據p=ρgh可知受到水的壓強變化；（2）潛水器從剛好浸沒時開始下潛到返回水面，在1～3min內潛水器排開水的體積不變，根據阿基米德原理可知受到水的浮力變化；（3）由v﹣t圖象可知在4～5min內潛水器的速度，然后判斷其狀態； （4）由v﹣t圖象可知在6～8min內潛水器的運動狀態，在判斷所處的狀態。
解：A．由h﹣t圖象可知，在1～3min內潛水器所處的深度逐漸增大，由p=ρgh可知，受到水的壓強逐漸增大，故A錯誤。
B．在1～3min內，潛水器排開水的體積不變，由F浮=ρgV排可知，受到水的浮力不變，故B錯誤。
C．由v﹣t圖象可知，在4～5min內，潛水器的速度為0，處于靜止狀態，故C正確。
D．由v﹣t圖象可知，在6～8min內，潛水器加速上升，處于非平衡狀態，故D錯誤。
故選C。
2.（2017·臺州）用圖中實驗裝置驗證阿基米德原理，當物塊浸入溢水杯時，水會流入空桶中。下列說法正確的是（? ）。
A、實驗前溢水杯未裝滿水，對實驗結果沒有影響；
B、物塊浸入水中越深，水對溢水杯底部的壓強越大；
C、物塊浸入水中越深，左側彈簧測力計的示數越大；
D、通過計算可知實驗所用物塊的密度為2×103千克/米3
【答案】D。
【解析】根據阿基米德原理F浮=G排液、壓強與深度有關同種液體中深度越大壓強也越大、可判斷。
【解答】A．實驗前溢水杯未裝滿水，對實驗結果沒有影響，會使溢出的水不等于排開的水影響實驗結果，A錯誤。2-1-c-n-j-y
B．物塊浸入水中越深，水對溢水杯底部的壓強越大，壓強與液體深度有關由于溢水杯中水的深度使終不變所以水對溢水杯底部的壓強也不變，B錯誤。
C．物塊浸入水中越深，左側彈簧測力計的示數越大，未浸沒時浸入越深物塊受到浮力越大，左側彈簧測力計示數越小，浸沒后物塊深度增加由于排開液體體積不變所以浮力不變，彈簧測力計示數也不變，C錯誤。
D．通過計算可知實驗所用物塊的密度為2×103千克/米3， F浮=2N-1N=1N，V物=V排=，，合并得，=2×103千克/米3，D正確。
故選D。
3.（2017·樂山）如圖所示，將邊長為10cm的正方體木塊放入裝有水的燒杯中，木塊靜止時，上表面距離水面 4cm，g取10N/kg，則( )。
A. 木塊受到的浮力是4N； B.使木塊完全浸沒需要4N向下的壓力；
C. 木塊的密度為0.4g/cm3；D.木塊底部受到水向上的壓強為103Pa
【答案】B。
【解析】（1）漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾，從圖中可知，木塊浸入水中3/5，那么木塊的密度是水密度的3/5，即為0.6g/m3。
（2）木塊還有2/5未浸入水中，未浸入水中的木塊體積是4cm×10cm×10cm=400cm3，此體積需要排開水的質量為：400cm3×1g/cm3=400g，這些水受到的重力為400×10-3kg×10N/kg=4N；故要想使木塊完全浸入水中，需要向下4N的壓力。
（3）根據液體壓強公式：。
所以，從給出的答案可以看出，正確答案是B。
4.（ 2017·南京）如圖所示，將蘋果和梨子放入水中后，蘋果漂浮，梨子沉底。若蘋果的質量、體積及受到的浮力為m1、V1和F1，梨子的質量、體積及受到的浮力為m2、V2和F2，以下判斷正確的是（　）。
（1）若m1＞m2，則F1一定小于F2；（2）若m1=m2，則F1一定大于F2；
（3）若V1=V2，則F1一定小于F2；（4）若V1＞V2，則F1一定大于F2
A．（1）（3） B．（1）（4） C．（2）（3） D．（2）（4）
【答案】C。
【解析】（1）物體在水中，如果物體的密度大于睡的密度，物體會下沉；如果物體的密度小于睡的密度，物體會漂浮；如果物體的密度等于水的密度，物體會懸浮。（2）物體在水中受到的浮力等于物體排開水的重量。
從以上給出的答案看：（1）若m1＞m2，則F1一定小于F2；此說法錯誤。李子和蘋果受到的浮力，和梨子、蘋果排開水的體積有關，沒有理由直接證明蘋果受到的浮力一定小于梨子受到的浮力。
（2）若m1=m2，則F1一定大于F2；此說法正確。兩物體質量相等，它們受到的重力相等，蘋果漂浮在水中，說明蘋果受到的浮力與重力相等；梨子下沉入水底，說明梨子受到的浮力小于其重力。故F1一定大于F2。
（3）若V1=V2，則F1一定小于F2；此說法正確。兩物體的體積相等，但蘋果漂浮、梨子下沉，說明蘋果的密度小于梨子的密度，蘋果排開水的體積小于梨子排開水的體積，故蘋果受到的浮力小于梨子受到的浮力。
（4）若V1＞V2，則F1一定大于F2；此說法錯誤。雖然蘋果的體積大于梨子的體積，但兩物體排開水的體積無法確定，也就無法確定哪個物體受到的浮力大小。
由此可見，正確的說法是（2）和（3）。此題正確答案是C。
5.（2017·遼陽）（多選）建設一支強大的海軍是實現中國夢的有力保障，核潛艇是海軍的戰略重器，如圖是我國094型戰略導彈核潛艇，關于它在海中狀態的有關分析正確的是（　）。
A.上浮過程中所受浮力逐漸增大；B.懸浮時所受浮力等于重力；
C.懸浮和漂浮時所受的浮力相等；D.漂浮時比懸浮時排開海水質量小
【答案】BD。
【解析】A．上浮過程中所受浮力逐漸增大；此說法錯誤。物體受到的浮力與其排開液體的體積有關，上浮過程中潛艇排開水的體積不變，浮力不變。
B．懸浮時所受浮力等于重力；此說法正確。潛艇懸浮時，處于靜止狀態，潛艇受到平衡力的作用，故潛艇受到的浮力大于其重力。
C．懸浮和漂浮時所受的浮力相等；此說法錯誤。潛艇懸浮時，潛艇排開水的體積等于潛艇的體積；潛艇漂浮時，排開水的體積小于潛艇的體積。
D．漂浮時比懸浮時排開海水質量小；此說法正確。漂浮時，潛艇排開海水的體積小于懸浮時排開海水的體積，故排開海水的質量亦是如此。
此題說法正確的是BD。
6.（2017·衡陽）甲、乙兩個完全相同的杯子盛有不同濃度的鹽水，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．甲杯中的鹽水密度較大；B．乙杯底部所受的液體壓強較大；
C．甲杯底部所受的液體壓力較大；D．雞蛋在乙杯中受到的浮力較大
【答案】B。
【解析】同一個雞蛋放在不同濃度的鹽水中，甲圖雞蛋懸浮在水中，乙圖雞蛋漂浮在水中，所以甲圖中鹽水密度等于雞蛋密度且甲圖中鹽水密度小于乙圖中鹽水密度；如果甲乙兩圖鹽水液面持平，鹽水深度相同，故乙圖中杯子底部受到的壓強大。由此可見，A的說法錯誤，B的說法正確。
甲杯底部壓強小于乙杯底部壓強，杯子完全相同，故甲杯底部所受的液體壓力大的說法也錯誤的；同一個雞蛋在兩種鹽水中受到的浮力相同，故D的說法也是錯誤的。
此題正確答案是B。
7.（2017·郴州）如圖所示，某同學將兩個完全相同的物體A、B分別放到甲、乙兩種液體中。物體靜止時，A漂浮，B懸浮，且兩液面相平，容器底部受到的液體壓強分別為P甲、P乙，物體A、B所受浮力分別為FA、FB．則（　）。
A．P甲＜P乙，FA=FB； B．P甲＜P乙，FA＞FB；
C．P甲＞P乙，FA=FB； D．P甲＞P乙，FA＜FB
【答案】C。
【解析】完全相同的兩物體A、B分別在甲、乙兩種液體中，一個懸浮、一個漂浮，說明兩物體受到的浮力相同；A在甲圖中漂浮，物體排開液體的體積小于乙圖中排開液體的體積，說明甲圖中液體密度大于乙圖中液體密度，兩液體液面相同，故甲圖中液體底部受到的壓強要大于乙圖中液體底部受到的壓強。
所以，正確答案是C。
8.（2017·廣東）將體積相同材料不同的甲、乙、丙三個實心小球，分別輕輕放入三個裝滿水的相同燒杯中，甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球懸浮，如題圖所示，下列說法正確的是（ ）。
A．三個小球的質量大小關系是m甲>m乙>m丙；
B．三個小球受到的浮力大小關系是F甲=F乙C．三個燒杯中的水對燒杯底部的壓強大小關系是p甲>p乙>p丙；
D．三個燒杯底部對桌面的壓強大小關系是p′甲>p′乙>p′丙
【答案】D。
【解析】根據物體沉浮條件，甲球下沉、乙球漂浮、丙球懸浮在水中，說明甲球密度最大，丙球密度較小，乙球密度最小；因為體積相同，所以甲球質量最大、丙球較小、乙球最小。同時也說明，燒杯甲對桌面的壓力變大，燒杯乙和丙對桌面的壓力不變，由此可知燒杯對桌面的壓強大小關系是：p′甲>p′乙>p′丙。由液體壓強公式可知，三個燒杯液面高度不變，故水對燒杯底部的壓強不變。
故，正確答案是D。
9.（2017·鹽城）未煮過的湯圓沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，則此時湯圓（　）。
A．受到的浮力等于重力，排開水的體積比未煮過的小；
B．受到的浮力大于重力，排開水的體積比未煮過的小；
C．受到的浮力大于重力，排開水的體積比未煮過的大；
D．受到的浮力等于重力，排開水的體積比未煮過的大
【答案】D。
【解析】根據物體沉浮條件可知，物體漂浮在水面上，物體受到的浮力等于其自身重力；物體所受浮力大小，等于它排開水的重力。
煮熟的湯圓漂浮在水面上，說明湯圓受到的浮力等于其自身重力，此時湯圓排開水的體積比未煮過的要大。正確答案是D。
10.（2017·泰安）有甲、乙兩個溢水杯，甲溢水杯盛滿酒精，乙溢水杯盛滿某種液體。將一不吸水的小球輕輕放入甲溢水杯中，小球下沉到杯底，溢出酒精的質量是40g；將小球從甲溢水杯中取出擦干，輕輕放入乙溢水杯中，小球漂浮且有的體積露出液面，溢出液體的質量是50g，已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，下列計算正確的是（　B）。
①小球的質量是40g；②小球的體積是50cm3；③液體的密度是1.1×103kg/m3；④小球的密度是0.9×103kg/m3。
A．只有①②正確；B．只有②③正確；C．只有②④正確；D．只有①③正確
【答案】B。
【解析】根據題意可求得小球的體積，小球的體積等于小球放入甲溢水杯溢出酒精的體積：。
小球放入乙溢水杯中后，漂浮在液體上，說明小球密度小于液體密度；液體溢出的質量為50g，液體溢出的體積是小球排開液體的體積，故為：，所以，乙溢水杯中液體的密度為：。
小球受到的重力等于乙溢水杯溢出的液體的重量，即為：
，故小球質量為：
，
小球密度：。
正確的是②和③。此題在答案是B。
11.（2016?舟山）人們常用“浮筒打撈法”打撈沉船，做法是將幾個灌滿水的浮筒沉到水底并拴在沉船兩旁，把空氣壓進浮筒將浮筒里的水排出，沉船隨著浮筒一起浮起，下列說法正確的是（? ）。
A.沉船在河底時，受到的浮力等于其重力；
B.浮筒充滿氣后，受到的浮力大于其重力；
C.沉船在水下上浮時，受到的浮力逐漸變小；
D.船和浮筒浮在水面時，受到的浮力大于其重力
【答案】B。
【解析】當浮力大于物體重力﹣物體上浮；當浮力等于物體重力﹣物體懸浮可停在液體內部任意一位置；當浮力小于物體重力﹣物體下沉。
解：A、沉船在河底時，受到的浮力小于其重力，故A錯誤。
B、浮筒充滿氣后，浮筒綁在沉船兩側時使整體體積增大，根據F浮=ρ液gV排可知，總的浮力增大，排出浮筒中的水，浮筒的重力減小，當浮力大于重力時，沉船就會浮上來．故B正確。
C、沉船在水下上浮時，船排開水的體積不變，水的密度不變，根據F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力不變，故C錯誤。
D、船和浮筒浮在水面時，受到的浮力等于其重力，故D錯誤。
故選B。
二、填空題
12.（2016?杭州）三個相同的輕質彈簧，一端固定在容器底部，另一端分別與三個體積相同的實心球相連，向容器內倒入某種液體，待液體和球都穩定后，觀察到如圖所示的情況：
①乙球下方彈簧長度等于原長，這三個球受到浮力的大小關系是________（選填字母）；
A．F甲＜F乙＜F丙；B．F甲＞F乙＞F丙；C．F甲=F乙=F丙。
②這三個球的密度大小關系是________（選填字母）
A．ρ甲＜ρ乙＜ρ丙；B．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙；C．ρ甲=ρ乙=ρ丙。
③其中________球（選填“甲”“乙”“丙”）的密度與液體密度相同。
【答案】C、A、乙。
【解答】解：（1）已知三個實心球體積相同，由于三個球浸沒在同種液體中，則排開液體的體積相同，根據F浮=ρ液V排g可知，它們受到的浮力：F浮甲=F浮乙=F浮丙；故選C。
（2）根據題意可知，乙球下方彈簧長度等于原長，則彈簧對乙球沒有作用力；
觀察如圖情況可知，甲球下方彈簧長度大于原長，則彈簧對甲球有向下的拉力F拉；
丙球下方彈簧長度小于原長，則彈簧對丙球有向上的支持力F支；
由題知，三個球處于靜止，所以F浮甲=G甲+F拉，F浮乙=G乙，F浮丙=G丙﹣F支，
比較可知，F浮甲＞G甲，F浮乙=G乙，F浮丙＜G丙，
由于它們所受浮力相等，所以三個球的重力關系為：G甲＜G乙＜G丙；
根據重力公式可知，三個球的質量關系為：m甲＜m乙＜m丙；
又三個球的體積相同，根據ρ=可知：ρ甲＜ρ乙＜ρ丙，故選A。
（3）根據前面分析可知，彈簧對乙球沒有作用力，浮力與重力平衡，乙球處于懸浮狀態，
所以，ρ乙=ρ液。
故答案為：C、A、乙。
13.（2016?金華）已知木塊A的體積為1×10﹣3m3，重力為6N，與固定在容器底部的輕質彈簧相連，如圖甲，現向圖甲容器中緩慢注水，直至木塊A完全浸沒并處于靜止狀態，如圖乙。【來源：21·世紀·教育·網】
（1）在向容器中注水的過程中，水對容器底部的壓強逐漸________（填“增大”、“減小”或“不變”）；
（2）木塊完全浸沒處于靜止狀態時，彈簧對木塊的拉力為________牛。
【答案】（1）增大；（2）4。
【解析】（1）根據p=ρgh分析解答；（2）利用F浮=ρ水gV排求出木塊完全浸沒處于靜止狀態時受到的浮力，又知重力，根據力的平衡可求彈簧對木塊的拉力。
解：（1）在向容器中注水的過程中，水的密度不變，但水的深度增大，根據p=ρgh可知，水對容器底部的壓強逐漸增大。
（2）木塊完全浸沒處于靜止狀態時受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N，
木塊在水中靜止，所以F浮=G+F拉，則彈簧對木塊的拉力F拉=F浮﹣G=10N﹣6N=4N。
故答案為：（1）增大；（2）4。
14.（2016?紹興）將重10牛的長方體木塊A放入水平放置的盛水容器中靜止時，有的體積露出水面，木塊受到的浮力是____牛，若在木塊上放另一物塊B，使木塊剛好全部壓入水中，如圖，若所加物塊B的體積是木塊的，則物塊B密度與木塊A密度之比是____。
【答案】10、3：2。
【解析】物體漂浮時，浮力等于重力；將AB看作一個整體，根據浮力等于重力，并結合阿基米德原理以及密度計算公式計算物塊B密度與木塊A密度之比。
解：根據題意可知，木塊A漂浮在水中，因此木塊受到的浮力F浮=GA=10N；
當木塊有 的體積露出水面時，即木塊有 的體積浸入水中，木塊受到的浮力為10N；
根據阿基米德原理有：F浮=ρ水g× V木=10N，整理得ρ水gV木=15N，
當木塊全部浸沒在水中時，木塊受到的浮力：F浮′=ρ水gV木=15N；
將AB看作一個整體時，AB漂浮在水中，浮力等于總重力，即F浮′=GA+GB；
所以物體B的重力：GB=F浮′﹣GA=15N﹣10N=5N；
由G=mg和ρ= B：ρA= ： = × = × =3：2。
故答案為：10、3：2。
15.（2017?金華）“彩球溫度計”是一種現代居家飾品，其結構模型如圖所示。該“彩球溫度計”是由體積相同（保持恒定）、質量不同的小球和密度隨溫度的升高而減小的液體組成。當環境溫度升高時，浸沒在液體中的小球受到的浮力將_____。在某一環境溫度下，四個小球處于如圖位置，此時B小球受到的浮力與D小球受到的浮力的大小關系為______。

【答案】變小（或“減小”）；FB=FD。
【解析】（1）當外界氣溫升高時，容器內的液體質量不變，體積變大，根據公式可知密度變小；（2）根據阿基米德原理判斷物體受到的浮力的大小。
解答：（1）當外界氣溫升高時，容器內的液體質量不變，體積變大，根據公式可知密度變小。
（2）根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排， 排開液體的體積相同時，BD受到的浮力相等FB=FD。
故答案為：（1）變小（或“減小”）；（2）FB=FD。
三、綜合題
16.（2017·寧波）為何漂浮在水面上的竹筷一般都是橫躺著而不是豎直的？這一現象引起了小科的思考。

【思考】漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用，因為它們是一對______力，所有竹筷應該能豎直地靜止在水面上，但事實并不如此。
【實驗】小科以內含金屬塊的中空細塑料管模擬竹筷進行實驗探究。如圖所示，把一個質量適當的金屬塊，固定在一根底端封閉的中空細塑料管內的不同位置后，分別輕輕地豎直放到水和濃鹽水中，觀察它是否能始終保持豎直。觀察到的實驗現象如表：
【分析】(1)把金屬塊和塑料管視為一個物體，
金屬塊位置的改變，會改變物體的______位置。相同條件下，這一位置越低，細管在液體中能豎直漂浮的可能性越大。
(2)分析金屬塊固定在c點時，細管放入水和濃鹽水中時的實驗現象可知，相同條件下，浮力作用點的位置相對細管底端越_______（選填“高”或“低”），細管在液體中能豎直漂浮的可能性越大。
【答案】平衡；（1）重心；（2）高。
【解析】根據二力平衡的條件分析。（1）金屬塊在不同的位置，會改變塑料管的重心，據此分析；（2）根據阿基米德原理判定細管浸在液體中的體積的大小，據此分析。
解：漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用，這兩個力大小相等、方向相反、同一直線、作用在同一物體上，是一對平衡力。
（1）把金屬塊和塑料管視為一個物體，金屬塊在塑料管中的位置不相同，則塑料管這個整體的重心就會發生變化，金屬塊的位置越低，重心就越低。
（2）金屬塊固定在c點時，細管放入水中能漂浮，在濃鹽水中不能漂浮。
細管在水中和鹽水中所受的浮力是相同的，根據阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液gV排可知，鹽水的密度大于水的密度，則細管在鹽水中排開的鹽水的體積要小于排開的水的體積，即在水中細管所受的浮力的作用點要高一些；作用點越高，越容易漂浮．故答案為：平衡；（1）重心；（2）高。
17.（2017?溫州）Argo浮標廣泛應用于臺風預測、海洋資源開發等領域。浮標結構如圖所示，堅硬殼體外下方裝有可伸縮油囊；當液壓式柱塞泵將殼體內的油注入油囊時，油囊排開水的體積等于注入油的體積；當油囊中的油全部被抽回殼體內時，油囊體積忽略不計。已知浮標總質量為55千克，其中含油20千克；浮標殼體體積為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，g取10牛/千克。
（1）該浮標下沉20米，浮標總重力做功多少焦？
（2）液壓式柱塞泵將殼體中的油全部注入油囊時，浮標最終露出水面體積為多少米3？
【答案】（1）總重力做功1.1×104焦；（2）浮標最終露出水面的體積為0.01米3。
【解析】（1）根據功的計算公式W=FS，計算出浮標做的總功；（2）根據物體漂浮的靜止狀態，根據二力平衡條件，可以得出F浮=G物，根據浮力的計算公式F浮=ρ液gV排，計算出浮標排開水的體積，從計算最終浮標露出的體積。
解答：（1）G=mg=55千克×10牛/千克=550牛，
W=FS=Gh=550牛×20米=1.1×104焦。
（2）浮標最終處于漂浮狀態，所以F浮=G物=550牛，
根據公式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。
一、選擇題
1.（2017·義烏模擬）半潛船可用來運輸超大型貨物，空載時漂浮于海面(如圖甲)；裝載時需向船體水艙注水，船體重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下(如圖乙)；待貨物被拖到甲板上方時，排出水艙中的水，船體重力減小，甲板上浮至海面，完成貨物裝載(如圖丙)。半潛船在甲、乙、丙三種狀態時所受的浮力分別為F1、F2、F3，則以下判斷正確的是(? )。
A．F1>F3>F2 B．F2>F3>F1 C．F3>F1>F2 D．F3>F2>F1
【答案】B。
【解析】根據圖中船排開液體的體積關系，結合F浮=ρgV排可以比較出各自情況的浮力大小關系，進而判斷即可。21教育名師原創作品
據圖可知，乙圖中半載船排開水的體積最大，其次是丙圖，甲圖排開水的體積最小，所以據F浮=ρgV排可知，液體的密度是相同的，乙圖中船受浮力最大，其次是丙圖，再次是甲圖，即浮力大小關系是：F2＞F3＞F1，故選B。
2.（2017·浙江省備考模擬二）如圖所示，同一潛水艇浮在水面時受到的浮力為F1，底部受到水的壓強為p1，潛入水中時受到浮力為F2，底部受到水的壓強為p2。下列選項中正確的是（　　）。
A.F1＜F2，p1＜p2； B.F1=F2，p1＞p2；
C.F1＞F2，p1＞p2； D.F1=F2，p1＜p2
【答案】A。
【解析】根據浮力定律F浮=ρ海水V排g，浮力與排開水的體積有關，壓強由公式p=ρgh可知，與深度有關。
解答：由于潛艇在海水中上升的過程中，所處深度h變小，排開海水的體積V排不變，所以由F浮=ρ海水V排g和p=ρgh可知，潛艇受到海水的浮力不變，即F1=F2；艇受到海水的壓強減小，即p1>p2。故選A。
3.（2018·中考全預測三）如圖所示，一船在某海水域作業時，將裝滿金屬工具的大鐵箱用繩子懸放入水。第一次放，因水太深，鐵箱沒觸碰到水底，此時船的吃水線在W處；換個地方第二次再放，鐵箱才接觸到水底，最后松繩將箱完全釋放。下列說法正確的是（?）。
A.當鐵箱在船上時，吃水線應在W下方；
B.第二次放鐵箱時，吃水線在W的上方；
C.若鐵箱始終在船上，行駛到海水密度更大的水域，則吃水線會慢慢往上移動；
D.假設突然地球引力減為一半，則吃水線仍在原處
【答案】D。
【解析】浸在液體(或氣體)里的物體受到液體(或氣體)向上托的力；浮沉條件，指的是浸沒在液體中的物體，受到兩個力：豎直向下的重力和豎直向上的浮力，這兩個力的大小決定了物體在液體中的運動狀態。
【解答】A、鐵箱在船上時，船的重力變大，所以船排開液體的體積增大；吃水線變深；故A錯誤。
B、第二次放鐵箱時相當于鐵箱丟棄，船的重力變小，所以排開液體的體積減小，故B錯誤。
C、當海水密度增大時，而浮力不變，船排開液體的體積減小，故吃水線向下移動；故C錯誤。
D、當地球引力減半時 ，g的大小減半，而船始終漂浮，重力等于浮力： mg=液gv排； m=液v排；與g無關；故D正確。21教育網
故答案為D。
4.（2018·中考全預測試卷四）如圖為小魚在水中“吹氣泡”。下列關于“上升過程中的氣泡”的說法正確的是（?）。
A.體積變大，質量變大； B.質量不變，密度增大；
C.受水的壓強變小，浮力變大；D.重力勢能增加，動能不變
【答案】C。
【解析】水壓與水的多少無關，只與水的深淺和密度有關系。（水越深，水壓大；密度越大，水壓越大）；浮力與液體密度ρ液、重力加速度g、排開液體的體積V排有關。
解答：A、由圖可知，氣泡在上升過程中逐漸變大，但質量與物質的形態無關，故質量不變；故A錯誤。
B、,質量不變，體積增大，故密度減小；故B錯誤。
C、水泡上升過程中，離水面越來越近，深度越淺，故水壓變小；而體積增大，排水的體積變大，故浮力變大；故C正確。21*cnjy*com
D、浮力隨著氣泡的上升而逐漸增大，重力不變，故速度變大，動能增大；故D錯誤。
故答案為C。
5.（2018·中考全預測試卷七）如圖所示，兩只完全相同的盛水容器放在磅秤上，用細線懸掛質量相同的實心鐵球和鋁球，將其全部沒入水中，此時兩容器中水面高度相同，設繩的拉力分別為T1、T2， 磅秤的示數分別為F1和F2，則（ ?）。
A.T1>T2，F1=F2 B.T1>T2，F1>F2 C.T1【答案】A。
【解析】浸在水中的物體會受到水對它的浮力，浮力的大小可用公式F浮=ρ水gV排計算得到。題中對球進行受力分析可以得到繩的拉力大小關系，磅秤的示數可以認為是水的壓力加容器的壓力，水的壓力與深度有關。
【解答】由題意可知，質量相同的實心鐵球和鋁球，由公式ρ=m/V可知，鐵球密度大體積小，鋁球的密度小體積大。都浸沒在水中時，鋁球受到的浮力大于鐵球受到的浮力，由于繩子的拉力T=G-F浮， 重力相等，浮力大小繩子拉力T小，所以鋁球拉力小，T1>T2，由兩容中水面高度相同可知，水對容器底的壓力相同，容器又是完全相同的，所以磅秤的示數F1=F2，A選項正確。故選A。
6.（2017·中考經典模擬二）裝有不同液體的甲、乙兩燒杯，放入兩個完全相同的物體，當物體靜止后兩燒杯中液面恰好相平，如圖所示。液體對甲、乙兩燒杯底部壓強分別是P甲、P乙，液體對兩物體的浮力分別是F甲、F乙，下列判斷正確的是（ ）。
A．P甲＞P乙，F甲=F乙 B．P甲=P乙，F甲＞F乙
C．P甲＜P乙，F甲=F乙 D．P甲=P乙，F甲＜F乙
【答案】A。
【解析】兩小球完全相同，在甲液體中漂浮，在乙液體中懸浮，它們在液體內都是靜止的，故受力平衡，即浮力都等于小球的重力。
由于小球在甲中浸入水面的體積比乙中的小，故由F浮=ρ液gV排得：甲液體的密度大于乙液體的密度，由于液面高度相同，根據p=ρ液gh得：p甲＞p乙。故選A。
7.（2017·寧波市模擬） 一枚重量為G的雞蛋懸浮在鹽水中，如圖所示。往鹽水中繼續均勻緩慢加鹽，雞蛋所受浮力F隨時間t變化的圖像可能是（ ）。
【答案】A。
【解析】因為雞蛋懸浮在鹽水中時，根據懸浮條件可知：浮力等于雞蛋的重力。
往鹽水中繼續均勻緩慢加鹽，鹽水密度增大，浮出水面前雞蛋排開水的體積不變，根據公式F浮=ρgV排可知雞蛋所受浮力逐漸增大。
浮出水面后雞蛋漂浮時所受浮力等于雞蛋的重力，浮力不在變化；雞蛋受到的浮力F隨時間t的變化圖象應該是開始浮力變大，后來不變。由此分析可知：選項A正確，BCD錯。故選A。
二、填空題
8.（2017·湖州市七校聯考）如圖所示，燒杯里面裝有一定量分水（圖甲），用彈簧測力計吊著未知物體，先將物體浸沒在水中（圖乙），水位升高到B處，示數是18N；再將物體緩慢提出，使水位下降到AB的中點C處，示數是23N（不計物體帶出的水）。則物體浸沒時受到的浮力是________N，物體的密度是________kg/m3。
【答案】10、2.8×103。
【解析】本題考查了學生對密度公式、重力公式、阿基米德原理的掌握和運用，利用好稱重法測浮力是本題的關鍵。（1）設金屬體重為G，當金屬體浸沒水中時，F示=G-F浮，將金屬體緩慢提出，當水位下降到AB的中點C時，排開水的體積減半，浮力減半，可得F示′=G-F浮，聯立方程組可求G和金屬體浸沒時受浮力大小；（2）利用G=mg可求質量；根據浮力定律F浮=ρgV排，求出體積，再根據密度公式，求出密度。
【解答】（1）設金屬體重為G，當金屬體浸沒水中時，F示=G-F浮=18N，------①
將金屬體緩慢提出，當水位下降到AB的中點C時，排開水的體積減半，浮力減半，
此時F示′=G-F浮=22N，------------②
②-①得：F浮=23N-18N=5N， 所以，當金屬體浸沒水中時，受到的浮力F浮=10N。
（2）把F浮=10N 代入①得：G=28N，
金屬體的質量： m=；
根據浮力定律F浮=10N=gV排，V球=V排=
物體的密度=
故答案為：（1）10；（2）2.8×103。
9.（2017·紹興市模擬）如圖所示，盛熱水的茶杯中有一片茶葉，茶葉上附有兩個球形氣泡，此時它恰好處于懸浮狀態，茶葉與兩氣泡的總體積為1×10－8m3，則這片茶葉的重力為________N。若在茶杯上蓋緊蓋子，會發現這片茶葉將________(填“上浮”、“下沉”或“懸浮”)。
【答案】10-4、下沉。
【解析】本題考查物理知識在生活生產中的應用，根據題目中給出的情景可以選擇合適的物理規律求解。根據據物體的浮沉條件可利用浮力公式求得茶葉所受浮力，則可求得茶葉的重力；根據蓋緊蓋子后杯內氣體的壓力變化，可得出茶葉所在位置的壓力變化，即可得出氣泡體積的變化，則可得出氣泡所受浮力的變化，由浮沉條件可知茶葉的浮沉狀態。
【解答】茶葉懸浮，則有G=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×1×10-8m3×10N/kg=1×10-4N；
若在茶杯上蓋緊蓋子，因杯內溫度高則杯內氣壓變大，氣泡的體積變小，茶葉受到的浮力變小，小于重力，所以茶葉下沉。
故答案為：10-4、下沉。
10.（2017·浙江省海淀區模擬）如圖，先在溢水杯中裝滿水，水面與溢水口齊平，再放入一塊重3N的木塊，溢出的水全部用小燒杯接住．則小燒杯中水的重力等于________N，水溢出后溢水杯底受到水的壓強________（填“增大”、“不變”、“減小”）。
【答案】3、不變。
【解析】本題考查了學生對液體壓強公式、阿基米德原理的了解和掌握，從圖中看出木塊浸入水中排開的水流入水中是本題的關鍵。（1）木塊浸入水中排開的水流入小燒杯中，小燒杯中水的重力就等于木塊排開水的重，根據阿基米德原理求木塊排開水的重，即小燒杯中水的重力；（2）利用計算液體對容器底的壓強用公式p=ρgh判斷。
【解答】（1）木塊漂浮，所以木塊受到的浮力：F浮=G木=3N，
因為木塊浸入水中排開的水流入小燒杯中，所以小燒杯中水的重力：G水=G排=F浮=3N。
（2）當慢慢放入木塊時，木塊漂浮，水被排開溢出杯外，但水深h不變，由p=ρgh可知水對容器底的壓強不變。
故答案為：（1）3；（2）不變。
11.（2017·浙江中考沖刺三）小婷利用刻度尺、小鐵釘、圓柱形容器和適量的水測量一個小木塊的密度。圖所示的三個圖是小婷正確測量過程的示意圖，圖中H1、H2、H3分別是圓柱形容器中水面所對應的深度。已知水的密度為ρ水，請利用圖中測量出的物理量和ρ水寫出小木塊密度的表達式：ρ木=________。
【答案】。
【解析】此題主要考查對質量、密度、浮力的理解，將物體的漂浮條件（F浮=G）和阿基米德原理（F浮=ρ水gV排）結合起來使用是本題的關鍵。設容器的底面積為S，乙圖中木塊漂浮，根據甲、乙兩圖可求得排開水的體積V排，丙圖全部浸沒，根據甲、丙兩圖求得此時木塊排開水的體積，即為木塊的體積，利用F浮=G，列出等式即可求得小木塊密度。
【解答】設容器的底面積為S，由甲、乙兩圖可得木塊漂浮時，排開水的體積V排=S（H2-H1），由甲、丙兩圖可得木塊浸沒時，排開水的體積V′排=S（H3-H1），則V木=V′排=S（H3-H1），
因為木塊漂浮，所以F浮=G，即ρ水gV排=ρ木gV，則ρ水gS（H2-H1）=ρ木gS（H3-H1），
解得：ρ木=故答案為：ρ木=
12.（2018·中考全預測試卷三）向一個質量和體積均可忽略不計的塑料瓶中裝入某種液體后密閉，把它先后分別放在盛有密度為ρ甲、ρ乙兩種液體容器中，所受浮力分別為F甲、F乙，如圖所示。利用浮力知識判斷：F甲______F乙；ρ甲______ρ乙（填“>”、“<”或“=”）。
【答案】=；<。
【解析】浸在液體或氣體里的物體受到液體或氣體向上托的力叫做浮力；浸在液體中的物體，當它所受的浮力大于重力時，物體上浮；當它所受的浮力小于所受的重力時，物體下沉；當它所受的浮力與所受的重力相等時，物體懸浮在液體中，或漂浮在液體表面上。
【解答】（1）觀察圖可知，瓶子在甲乙兩個容器中，均為漂浮；物體漂浮時，浮力等于物體的重力；故答案為：=。
（2）由圖可知，塑料瓶在容器中排開液體的體積V甲>V乙 ;
G=甲gV甲? G=乙gV乙;甲gV甲? =乙gV乙 V甲>V乙 ;
甲<乙;故答案為：<。
故答案為：=、<。
13.（2018·中考全預測試卷八）將均勻細木桿一端纏繞少許銅絲，帶有銅絲的一端放入液體中后，木桿可以豎直漂浮，從而制成了簡易密度計。如圖所示，將這種簡易密度計放入密度為ρ1、ρ2的不同液體中，試判斷（填“>”、“=” 或“<”）。
（1）密度計在兩液體中受到的浮力分別為F1、F2，則F1________F2。
（2）兩液體的密度大小關系為ρ1________ρ2。
【答案】（1）=；（2）<。
【解析】（1）密度計都漂浮，受到的浮力都等于密度計受到的重力；（2）結合圖可以得出密度計排開液體體積的大小關系，再根據阿基米德原理可知ρ1、ρ2的關系。
【解答】（1）因為密度計漂浮，所以F浮=G，則密度計受到的浮力都等于密度計受到的重力G，即密度計在兩種液體中所受浮力相等，故F1=F2。
（2）由圖可知可知，密度計排開液體的體積V左排＞V右排，根據阿基米原理可知F浮=ρ液gv排=G，當F浮和g相等時，V排越大，ρ越小，所以ρ1＜ρ2。
故答案為：（1）=；（2）<。
三、計算題
14.（2017·浙江經典模擬卷一）某同學將一個重為4.0N的金屬筒容器開口向上放入水中時，有1/3的體積露出水面；如果在筒內裝入100cm3的某種液體后，金屬筒有11/12的體積沒入到水中；則金屬筒的容積是 m3（筒壁厚度不計），裝入金屬筒內液體的密度是 kg/m3。
【答案】6.0×10-4、1．5×103、150。
【解析】因為金屬筒漂浮在水面上，所以金屬筒受到水的浮力：F浮=G=4.0N，
壓強F浮=ρ水gV排，
所以排開水的體積：V排=F浮/ρ水g =4.0N /(1.0×103kg/m3×10N/kg) =4×10-4m3，
由題可知，金屬筒有1 /3 的體積露出水面，所以排=2/3V=4×10-4m3，
所以金屬筒的容積：V=6×10-4m3；
在筒內裝入100cm3的某種液體后，排開水的體積：
V排′=11 /12V=11 /12 ×6×10-4m3=5.5×10-4m3；
受到水的浮力：F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×5.5×10-4m3=5.5N，
金屬筒和液體的總重：G=4.0N+ρ液gV液，說呀金屬筒漂浮，
故F浮′=G=4.0N+ρ液gV液，即：5.5N=4.0N+ρ液×10N/kg×100×10-6m3，
解得：ρ液=1.5×103kg/m3，
液體的質量：m液=ρ液V液=1.5×103kg/m3×100×10-6m3=0.15kg=150g。
三、計算題
15.（2017·義烏模擬二）有一足夠大的水池，在其水平池底豎直放置一段圓木。圓木可近似看作一個圓柱體，底面積0.8m2，高5m，密度0.7×103kg/m3。（g=10N/kg）
（1）未向水池內注水時，圓木對池底的壓力和壓強分別為多大？
（2）向水池內緩慢注水，在水位到達1m時圓木受到水的浮力和圓木對池底的壓力分別為多大？
（3）當向水池內注水深度達到4m時，圓木受到的浮力又為多大？
【答案】（1）未向水池內注水時，圓木對池底的壓力和壓強分別為2.8×104N、3.5×104Pa；（2）向水池內緩慢注水，在水位到達1m時圓木受到水的浮力和圓木對池底的壓力分別為8×103N、2×104N；（3）當向水池內注水深度達到4m時，圓木受到的浮力又為2.8×104N。
【解析】（1）求出圓木的體積，利用m=ρV求圓木的質量，利用G=mg求圓木重力；未向水池內注水時，圓木對池底的壓力等于圓木重力，知道底面積（受力面積），利用p=求圓木對池底的壓強；（2）水位達到1m時，求出排開水的體積，利用阿基米德原理求圓木受到的浮力，圓木對池底的壓力等于圓木重力減去浮力；（3）求出當圓木對池底的壓力為0時，圓木受到的浮力，根據阿基米德原理求排開水的體積，進而求出浸入深度（水深），和4m比較得出圓木的浮沉情況，再根據物體的漂浮條件求此時受到的浮力。
解答：（1）圓木的體積：V=0.8m2×5m=4m3，
由ρ=得圓木的質量m=ρ木V=0.7×103kg/m3×4m3=2.8×103kg，
圓木重力：G=mg=2.8×103kg×10N/kg=2.8×104N，
未向水池內注水時，圓木對池底的壓力：F=G=2.8×104N，
圓木對池底的壓強：p===3.5×104Pa。
（2）水位達到1m時，V排1=0.8m2×1m=0.8m3，
圓木受到的浮力：F浮1=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.8m3×10N/kg=8×103N，
圓木對池底的壓力：F壓=G﹣F浮=2.8×104N﹣8×103N=2×104N。
（3）當圓木對池底的壓力為0時，F浮2=G=2.8×104N，
即F浮2=ρ水V排2g=1×103kg/m3×0.8m2×h2×10N/kg=2.8×104N，
解得水深h2=3.5m，
當水位達到4m時，圓木靜止時漂浮在水面上，圓木受到的浮力：F浮3=G=2.8×104。
答：（1）未向水池內注水時，圓木對池底的壓力和壓強分別為2.8×104N、3.5×104Pa；（2）向水池內緩慢注水，在水位到達1m時圓木受到水的浮力和圓木對池底的壓力分別為8×103N、2×104N；（3）當向水池內注水深度達到4m時，圓木受到的浮力又為2.8×104N。
16.（2017·浙江省科學備考模擬一）小明在做有關浮力的實驗中，測得裝滿水的溢水杯重力為4.8N，空小桶重力為0.2N，把它們放在水平桌面上，如圖甲所示。再將一個質量為400g的小球輕輕放入溢水杯中，小球沉到杯底，溢出的水全部流入小桶，如圖乙所示。將裝有溢出水的小桶掛在彈簧測力計下，靜止時測力計的示數敷如圖丙所示。ρ水=1.0×103 kg/m3。求：【來源：21cnj*y.co*m】
（1）若溢水杯與桌面的接觸面積為50cm2，放入小球前，裝滿水的溢水杯對桌面的壓強。
（2）小球浸沒在水中時所受的浮力。
（3）小球的密度。
【答案】（1）溢水杯對桌面的壓強為960pa；（2）小球浸沒在水中時所受的浮力為0.5N；（3）小球的密度8×103kg/m3。
【解析】（1）根據公式算出溢水杯對桌面的壓強；（2）根圖丙讀出測力計的示數，計算出排開水的重力，由阿基米德原理，F浮=G排得出；（3）根據浮力求出物體的體積，由密度公式求出小球的密度。
解答：（1）溢水杯對桌面的壓強p= 。
（2）由圖丙可知：G總=0.7N，
小球浸沒在水中時所受的浮力：F浮=G排=G總-G桶=0.7N-0.2N=0.5N。
（3）由F浮=G排=ρ水gV排得：V排= ，
因為小球在水中浸沒，所以V球=V排= ，
小球的密度： 。
17.（2017·浙江省科學考前沖刺卷三）面積很大的水池，水面上浮著一邊長為1m的正方體均勻木塊，開始時木塊靜止，如圖甲。現用力F將木塊勻速下壓，運動時，F隨深度H變化如圖乙。求：www-2-1-cnjy-com
（1）正方體木塊的密度為多少？
（2）木塊勻速下沉過程中，力F的最大值為多少？
（3）木塊開始下沉到恰好浸沒的過程中，請通過計算判斷：木塊的重力對木塊做的功和力F對木塊做的功是否相等？
【答案】（1）正方體木塊的密度為0.75×103kg/m3；（2）力F的最大值為2500N；（3）木塊的重力對木塊做的功和力F對木塊做的功不相等。
【解析】本題考查了重力的計算公式、密度的計算公式、阿基米德原理、物體的浮沉條件及其應用以及液體壓強公式的計算，本題中要把握漂浮時，物體受到的浮力等于重力，以及V排的變化會引起h的變化。①知道立方體木塊的邊長求出木塊的體積，由圖可知H=a時施加的壓力為零，根據體積公式求出排開水的體積，根據物體漂浮時受到的浮力和自身的重力相等以及阿基米德原理得出等式即可求出木塊的密度；②物體浸沒時排開水的體積和自身的體積相等，根據阿基米德原理求出木塊受到的浮力，當木塊全部沒入水后中勻速下沉過程中，木塊受到的浮力等于木塊重加上手對木塊的壓力，據此求出手對木塊的最大壓力；③木塊開始下沉到恰好浸沒的過程中，由圖可知物體重心下降a，根據W=Gh求重力所做的功；④木塊漂浮時，根據浮力產生的原因進行解答，即液體對物體上下表面的壓力差。
解答：
（1）由圖可知：木塊漂浮，所以根據阿基米德原理：F浮＝G木，則ρ水gV排＝ρ木gV木
根據題干可知：木塊邊長1m，木塊底面深度H為 m
所以V木＝1m3，V排＝ m3
代入數據可得：ρ木＝ ρ水＝0.75×103kg/m3。
（2）∵木塊完全浸沒時：F浮=ρ水gV排＝ρ水gV木，
因為木塊完全浸沒時：F浮＝F壓＋G木，所以F壓＝F浮－G木＝ρ水gV木-ρ木gV木
所以代入數據可得：F壓＝2500N。
（3）木塊開始下沉到恰好浸沒的過程中，由圖可知物體重心下降 h=?m
所以重力所做的功 W=G木h=ρ木gV木h，
代入數據可得：W=1875J；
因為木塊開始下沉到恰好浸沒的過程中，F勻速下壓，則F勻速增大，到浸沒時F最大為G木，所以F對木塊做功是W'=F最大h，所以代入數據可得：W'=321.5J；
所以木塊的重力對木塊做的功和力F對木塊做的功不相等。
18.（2018浙江省科學預測試卷三）如圖所示，一小型牽引車通過滑輪組打撈深井中的重物，物重為1.2×103N，密度為1.6×103kg/m3。測得物體在出水面前、完全出水面后牽引車作用在繩子上的拉力之比為1：2，不計繩重、輪繩摩擦及水的阻力。試分析計算回答：
（1）滑輪組在此次打撈重物體現的特點有????? （選填）。
A.只省力；B.只改變力的方向；C.省力且改變力的方向；D.不省力、不改變力的方向。
（2）動滑輪的重力為多少N?
（3）重物在出水面前，滑輪組的機械效率是多少?
（4）若重物在出面后上升的速度為0.6m/s，則牽引車的拉力功率為多少W?
【答案】（1）C；（2）300N；（3）60%；（4）900W。
【解析】滑輪用來提升重物并能省力的簡單機械；滑輪組是由若干個定滑輪和動滑輪匹配而成，可以達到既省力又改變力作用方向的目的；機械效率是指機械在穩定運轉時，機械的有用功量與機械總功的百分比；功率是指物體在單位時間內所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量【版權所有：21教育】
解答：（1）滑輪組是既可以省力又可以改變方向的；故答案為：C。
（2）m=G/g=120kg，V=m/ρ=0.075m3 ，F浮=ρ水V排g=750N，
繩拉重物的力為F1=G-F浮=1200N-750N=450N，
2（450+G動）/3=（1200+G動）/3，求得G動=300N。
（3）W有=F1S=450h，W總=（450+300）h，η= W有/ W總=450/750=60%。
（4）F車拉=(1200N+300N)/3=500N，V=3×0.6m/s=1.8m/s?，P=FV=500N×1.8m/s=900W。www.21-cn-jy.com
四、實驗探究題
19.（2017·紹興模擬）某中學物理興趣小組的同學為了探究物體在水中不同深度所受浮力的變化情況，將一掛在彈簧測力計下的圓柱體金屬塊緩慢浸入足夠深的水中，在金屬塊接觸容器底之前，分別記下金屬塊下表面所處不同深度h和彈簧測力計相應的示數F。實驗數據如下：
次數
1
2
3
4
5
6
7
h（cm）
0
2
4
6
8
10
12
F（N）
6.75
6.25
5.75
5.25
4.75
4.25
4.25
（1）分析實驗數據，可以得出物體重____N，第4次實驗時，物體受到的浮力為_____N。
（2）下圖能正確反映彈簧測力計示數F與金屬塊下表面到水面距離h關系的圖像是(? )。
【答案】（1）6.75、1.5；（2）B。
【解析】此題探究浮力的大小與哪些因素有關，綜合考查二力平衡、阿基米德原理，測金屬塊的密度等知識，綜合性較強。根據圖乙及表格明確對應的物理過程是解題的關鍵，試題有難度。（1）注意彈簧測力計的使用，運用“稱重法”可測量物體受到的浮力；（2）根據公式F浮=ρ液gV排，浮力大小與物體排開液體的體積和密度有關，討論浮力大小與排開液體的體積的關系時，應保持排開液體的密度不變，改變排開液體體積的大小。
解答：（1）分析表中數據，有次數1可知G=6.75N；第4次實驗時，物體所受到的浮力根據F浮=G-F示=6.75N-5.25N=1.5N。21·cn·jy·com
（2）由F浮=G-F示，根據彈簧測力計的讀數逐漸變小得出所受的浮力的變化，根據二力平衡，物體的重G等于h=0時彈簧測力計的示數；圖乙中水平線表明物體全部浸沒在液體中的過程，故應選B圖。2·1·c·n·j·y
故答案為：（1）6.75、1.5；（2）B。
20.（2017·浙江省備考模擬二）實驗表明：密度大于液體的固體球，在液體中開始時是豎直加速下沉，但隨著下沉速度變大，其所受的阻力也變大，到一定深度后開始勻速下沉。下表是某興趣小組在探究“固體球在水中豎直勻速下沉時的速度與哪些量有關”實驗時得到的數據記錄（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，球的體積計算公式為V=4/3πr3）
次序
固體球的半徑
r/（×10﹣3m）
固體球的密度
ρ/（×103kg?m﹣3）
固體球勻速下沉的速度
v/（m?s﹣1）
1
0.5
3.0
0.55
2
1.0
3.0
2.20
3
1.5
3.0
4.95
4
0.5
4.0
1.10
5
1.0
4.0
4.40
6
0.5
5.0
1.65
7
1.0
5.0
6.60
（1）第1、2、3三組數據可知，因為阻力的原因，固體球在水中豎直勻速下沉時受到重力與浮力并不相等，重力與浮力之比為________；【出處：21教育名師】
（2）結合表格中的數據分析，若固體球的半徑為2.0×10﹣3m，密度為4.0×103kg/m3， 則其在水中勻速下沉的速度是________m/s；
（3）同學們進行了以上實驗后，為了得到“密度大于液體的固體球，在液體中開始時是豎直加速下沉，但隨著下沉速度變大，其所受的阻力也變大，到一定深度后開始勻速下沉。”的普遍結論，你認為應進行的下一步操作是：________。
【答案】（1）3:1；（2）17.6；（3）換用其他液體進行重復實驗。
【解析】（1）物體的重力G=ρ物gV，浮力F浮=ρ液gV排，根據已知條件分析重力與浮力之比；（2）根據固體球在水中勻速下沉的速度與固體球的半徑的關系，可以求出速度的大小；（3）密度等于液體的固體球時才會發生勻速運動。
解答：（1）1、2、3三組數據，球的密度均為3×103kg/m3，球在下沉過程中，都是完全浸沒的，所以V排=V球；
則G球=ρ球gV，F浮=ρ水gV，所以重力與浮力之比恰好為3：1。
（2）當密度為3.0×103kg/m3，固體球下落的速度與球半徑的平方的比值是一個定值，為4.4；在水中勻速下沉的速度v=（2.0×10-3）2×4.4m/s=17.6m/s。
(3)開始勻速下沉后，說明固體球的密度與液體密度相同，需要換用其他液體進行重復實驗。
21.（2018·浙江省科學全預測卷二）小敏同學進行探究“蠟塊的下沉條件”實驗如下：實驗器材：裝有水的大燒杯、蠟塊、鐵釘（如圖）。
實驗過程：把蠟塊浸沒在水中，松手后，發現蠟塊要上浮（直至漂浮在水面）。為了使浸沒在水中的蠟塊會下沉，設計了兩種實驗方案。
方案一：將一根鐵釘全部插入蠟塊中，然后將蠟塊浸沒在水中松手，結果蠟塊沉入水底。
方案二：用同樣的鐵釘，但只將其部分插入蠟塊中，將蠟塊浸沒在水中松手，結果蠟塊也沉入水底。
（1）從物體受力的角度看，在蠟塊中插入鐵釘是為了改變________的大小。
（2）兩種方案的實驗結果基本一致，但你認為哪一方案更科學？并說明理由________。
（3）能夠得到的實驗結論是________。
【答案】（1）重力；（2）方案一，因為方案一控制了排開液體的體積相同；（3）當浸沒時的浮力小于物體重力，物體將處于下沉狀態。
【解析】（1）蠟塊中插入鐵釘，鐵釘與蠟塊成為一個整體，整體的重力增加；（2）方案一只改變了重力，方案二即改變了重力又改變了排開液體的體積；（3）實驗中重力增大后，蠟塊由上浮變為下沉，由運動和力的關系可知力之間的關系。
解答：（1）蠟塊中插入鐵釘從物體受力的角度看，蠟塊與鐵釘成為一個整體，主要改變了重力的大小。
（2）案一只改變了重力，方案二即改變了重力又改變了排開液體的體積，所以方案一更科學。理由是因為方案一控制了排開液體的體積相同。21cnjy.com
（3）插入鐵釘后，蠟塊由上浮變為下沉，據此可得出的實驗結論是：當浸沒時的浮力小于物體重力，物體將處于下沉狀態。
故答案為：（1）重力；（2）方案一，因為方案一控制了排開液體的體積相同；（3）當浸沒時的浮力小于物體重力，物體將處于下沉狀態。

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