資源簡介

浮力
一、阿基米德原理與浮力分析
【注意】液體對物體的浮力只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。
1．[臺州中考]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(g取10N/kg)
(　D　)
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2×103kg/m3
2.（2019·湖州）放有適量水的燒杯置于水平桌面上。將一木塊浸沒到水中一定深度后撤去外力，木塊開始上浮，如圖所示，最后漂浮，且有五分之二體積露出水面。下列敘述中，錯誤的是（??
）
A.在露出水面之前，木塊所受浮力不變
B.在露出水面之前，木塊所受浮力大于木塊的重力
C.木塊在浸沒和漂浮兩種情況下，水對燒杯底的壓強相等
D.木塊的密度為0．6克/厘米3
【答案】C
3.（2020·衢州）2020年4月23日，“雪龍”號考察船圓滿完成歷時198天的南極考察任務，返回上海碼頭落錨。在鐵鏈拉著鐵錨緩慢放入水中時，經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【答案】C
4.（2020·臺州）下圖表示跳水運動員從入水到露出水面的過程，其中運動員受到水的浮力不斷增大的階段是（
??）
A.①→②?????B.②→③?????C.③→④?????D.④→⑤
【答案】A
5.（2019·臺州）如圖是探究浮力大小影響因素的實驗。
（1）丁圖中圓柱體所受浮力為________牛。
（2）換用飽和食鹽水或酒精重復上述實驗，可以探究浮力大小跟________的關系。
（3）要探究浮力大小和排開液體的重力的關系，還應進行的實驗操作是________。
【答案】（1）5
（2）液體密度（或“液體種類”）
（3）先用測力計測出空桶的重，再測出圓柱體浸入水中時桶和排開水的總重
6.（2020八上·余杭月考）下面是小金利用量筒和水測量橡皮泥密度的實驗過程及分析，請完成下列填空。
第1步：在量筒中裝適量的水，讀出水面對應的刻度值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，讀出此時水面對應的刻度值V2，根據________原理可求出橡皮泥的質量；
第3步：________?，讀出此時水面對應的刻度值V3；
第4步：利用上述所得數據可推導出橡皮泥密度的表達式為：ρ=________。(用上述字母代號表示，水的密度用ρ水表示)
下圖是整個實驗的操作情景，由圖中讀數可算出橡皮泥的密度是________kg/m3。
【答案】阿基米德(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
7.（2020·天臺模擬）在探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗中，某小組同學用如圖所示的裝置，將同一物體分別逐漸浸入兩種液體中，為了便于操作和準確收集數據，用升降臺調節溢水杯的高度來控制物體排開液體的體積。實驗數據記錄見下表。
（1）表中▲處的浮力大小為：________N。
（2）分析比較實驗序號1、2和3（或4、5和6）可得出的初步結論是：________。
（3）實驗中某同學觀察到將同一個物體浸沒在密度越大的液體中時，彈簧測力計的示數越小。于是他靈機一動，在彈簧測力計下掛了一個重1.5N的物塊，如圖甲所示；當他把物塊浸沒在第一種液體中時，彈簧測力計的讀數為0.5N，就在0.5N刻度線處標上1.0g/cm3，如圖乙所示；當他把物塊浸沒在另一種液體中時，如圖丙所示，他應將1.2g/cm3字樣標在彈簧測力計刻度盤的________N處。于是他就將圖甲所示裝置改裝成了一個能測液體密度的密度秤。
【答案】（1）1.5
（2）當液體密度相同時，物體受到浮力大小與排開液體的體積成正比
（3）當小明把物塊浸沒在水中時，受到的浮力：F浮=G-F′=1.5N-0.5N=1N，
根據阿基米德原理得：物體在第一種液體中受到的浮力：1N=1g/cm3×gV排-----①
當把物塊浸沒在第二種液體中時：F浮'=1.2g/cm3×gV排-----②
因為兩者排開液體的體積相等，所以①②兩式相比可得：F浮'=1.2N，
此時應標在彈簧測力計的：1.5N-1.2N=0.3N處
二、物體的浮沉條件
上浮
下沉
漂浮
懸浮
沉底
F浮＞G
F浮＜G
F浮＝G
F浮＝G
F浮＋N＝G
實
心
體
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液＞ρ物
V排＜V物
ρ液＝ρ物
V排＝V物
ρ液＜ρ物
處于動態(運動狀態不斷改變)，受力不平衡
是“上浮”過程的最終狀態
可以停留在液體的任何深度處
是“下沉”過程的最終狀態
處于靜態，受平衡力作用
1．[2018·德陽]體積相同的鋁球、銅塊和木塊，浸在液體中的情況如圖所示，則比較它們受到的浮力(　　)
A．鋁球受到的浮力最大
B．木塊受到的浮力最大
C．銅塊受到的浮力最大
D．它們受到的浮力一樣大
【答案】D
2.（2020·湖州模擬）網上流傳著一種說法，雞蛋能否沉入水底可以鑒別其是否新鮮。為了驗證其真實性，小亮買了些新鮮雞蛋，并拿其中一顆進行實驗。第一天放入水中的雞蛋沉入水底(如圖甲)，取出雞蛋擦干放置50天后，再放入水中時雞蛋漂浮在水面(如圖乙)，看來網傳是真的。下列分析不正確的是（
?）
A.乙圖中雞蛋漂浮，浮力等于重力???????B.甲乙兩圖中的雞蛋重力不會發生改變
C.甲圖中雞蛋沉底，浮力小于重力???????D.雞蛋放置50天后漂浮，主要是因為雞蛋密度變小
【答案】B
3.（2018·臺州開學考）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丙＜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
4.[金華中考]“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(合理即可)
5.（2020·浙江模擬）在一個大型平底燒瓶濕潤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，燒瓶口緊包一個氣球，使燒瓶懸浮在玻璃缸中某一位置（如圖）。黑暗環境下隔天觀察，最終可以發現燒瓶的浮沉情況怎么樣？請解釋其中原因。
【答案】沉底，剛開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)使得瓶內氣體總體積減小，排開液體體積減小，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。
三、浮力的計算
1.（2020·樂清模擬）如圖所示，AOB為一杠桿(質量忽略不計)
，
物體懸掛在A端并浸沒在水中，B端在F力作用下豎直向下拉。在燒杯中不斷加入蔗糖固體攪拌溶解(溶解過程中溶液溫度和體積不變)，若杠桿仍水平平衡，拉力F與溶解的蔗糖質量關系如下圖，其中表示正確的是(???
)
A.???????B.
C.???????D.
【答案】A
2.（2020·紹興）小敏將質量為20克，體積為25厘米3塑料塊放入水平平衡的容器右端下降。撒去塑料塊，往容器內緩慢倒入一定量的水，使容器再次水平平衡（圖乙），將該塑料塊輕輕放入圖丙所示位置，放手后容器最終將______（選填“左低右高”、“左高右低”或“水平平衡”）。此時，塑料塊所受浮力為______牛
【答案】水平平衡；0.2
3.（2019·溫州）氣體的密度與壓強有關。為測量實驗室內空氣的密度，小明在實驗室按如圖所示步驟進行實驗：
①如圖甲，將一打足氣的足球，放入裝滿水的容器中，測得溢出水的體積為426毫升。
②如圖乙，將500毫升裝滿水的量筒倒置于水槽中，用氣針和乳膠管將足球中的氣體慢慢排入該量筒，同時調整量筒的位置，當量筒內外水面都與500毫升刻度線相平時，停止排氣。共排氣10次。
③如圖丙，拔除氣針和乳膠管，把排氣后的足球放入裝滿水的容器中，測得溢出水的體積為420毫升。
（1）圖乙中，當量筒內外水面都與500毫升刻度線相平時停止排氣，其目的是________。
（2）根據測得的數據，計算實驗室中空氣的密度。
【答案】（1）使量筒內的氣壓等于外界氣壓
（2）G1=F浮1=ρ水gV排1=1×103千克/米3×10牛/千克×426×10-6米3=4.26牛
G2=F浮2=ρ水gV排2=1×103千克/米3×10牛/千克×420×10-6米=4.2牛
排出空氣的質量m氣=G氣/g=（G1-G2）/g=（4.26牛-4.2牛）/10牛/千克=6×10-3千克
排出空氣體積V氣=10×500毫升=5000毫升=5×10-3米3，ρ氣=m氣/V氣=6×10-3千克/5×10-3米3=1.2千克/米3
4.（2018·溫州）如圖甲是小明設計的“空氣浮力演示器”將一空心金屬球與配重通過細線懸掛在定滑輪上，調節配重質量使二者保持靜止，用氣泵往玻璃容器內緩慢壓入空氣，可根據現象證明空氣浮力的存在。已知金屬球重5牛，體積為5×10-3米3。（滑輪和細線的重力、配重的體積及各種摩擦均忽略不計）
（1）用氣泵向甲裝置玻璃容器內壓入空氣，觀察到什么現象可以說明金屬球受到空氣浮力的作用？
（2）制作該演示器中的空心金屬球，用了體積為5×10-5米3的金屬材料，求該金屬材料的密度。
（3）小明想通過最小刻度為0.1牛的彈簧測力計反映空氣浮力大小的變化，他設想將該演示器改進成如圖乙所示裝置。壓入空氣前，容器內原有的空氣密度為1.2千克/米3，現通過氣泵向玻璃容器內壓入空氣，使容器內空氣密度增大到3.0千克/米3，能否使演示器中的彈簧測力計示數變化值大于0.1牛，請通過計算說明。
【答案】（1）金屬球上升（配重下降）
（2）m=
=
=0.5千克，ρ=
=
=10×103千克/米3
（3）F浮1=ρ汽1gV球=1.2千克/米3×10牛/千克×5×10-3米3=0.06牛
F浮2=ρ汽2gV球=3.0千克/米3×10牛/千克×5×10-3米3=0.15牛
F1=2×（G球-F浮1）=2×（5牛-0.06牛）=9.88牛
F2=2×（G球-F浮2）=2×（5牛-0.15牛）=9.7牛
△F拉=F1-F2=9.88牛-9.7牛=0.18牛
∵△F拉=0.18牛＞0.1牛∴能使彈簧測力計示數變化值大于0.1牛。
5.（2020·杭州模擬）小葉想要知道一塊形狀不規則的塑料泡沫浸沒時所受的浮力大小，身邊只有一個輕質滑輪，一把輕質硬木刻度尺，一個密度小于水的正方體木塊，一個盛有適量水的水槽和線繩.測量步驟如下：
①如圖甲所示，將塑料泡沫和木塊分別掛在刻度尺兩端，使杠桿水平平衡，讀出力臂l1和l2；
②用刻度尺測量出正方體的邊長為a，把木塊放入水槽中，如圖乙所示，用刻度尺測出它的下表面到水面的距離為h；
③如圖丙所示，用此裝置使塑料泡沫浸沒在水中，并使杠桿水平平衡，讀出力臂l1和l3.
請用已給出的符號表示（水的密度用ρ水表示）：
（1）木塊的重力G木。
（2）塑料泡沫的重力G塑。
（3）塑料泡沫受到的浮力。
【答案】（1）木塊在水面漂浮，那么它的重力G=F浮=ρ水gV排=ρ水ga2h；
（2）在圖甲中，根據杠桿的平衡條件得到：G泡沫×l1=G木塊×l2；
G泡沫×l1=ρ水ga2h×l2；解得：；
（3）在圖丙中，根據杠桿的平衡條件得到：F拉×l2=G木塊×l3；F拉×l2=ρ水ga2h×l3；
解得：；
根據F浮=G+F拉得到：塑料泡沫浸沒時受到的浮力為：F浮=+=。
6.（2020·浙江模擬）善于奇思妙想的小強及其興趣小組在實驗室（溫度為20℃）進行綜合實驗。
（1）該小組想研究“密度計的工作原理”。圖甲所示是密度計的簡化模型，在一根粗細均勻的玻璃管內放一些小鉛粒使其能豎直漂浮在液體中，設玻璃管浸入液體的深度為h液，該液體密度為ρ液，密度計漂浮在水中時浸入水中的深度為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）該小組想繼續探究“某液體的密度和溫度的關系”，設計了如圖乙所示裝置，長為0.6m的絕緣輕質杠桿ab懸掛在高處，可繞O點轉動。杠桿a端的輕質細線懸掛一體積為1×10﹣3m3的實心合金塊，浸沒在燒杯內的液體中。b端輕質細線懸掛的銅柱在上下移動時能帶動滑片P移動。滑片P重力和摩擦不計。
①若電源電壓為3V，滑動變阻器標有“100Ω
1A”字樣。在電路中串聯一個量程為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小強在給該液體加熱過程中發現，電流表示數減小，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”）（除燒杯內的液體外，裝置中其他物體的熱脹冷縮忽略不計，合金塊始終浸沒）。
（3）該小組還想利用此裝置繼續測量該合金塊的密度。已知該燒杯中液體在溫度為20℃時計的密度為1.1×103kg/m3。杠桿水平平衡時，銅柱質量為2kg，點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
7.（2020·三門模擬）如圖甲是一種智能抽水馬桶，該馬桶有坐墊加熱和自動沖水等功能。坐墊加熱原理如圖乙。R1和R2是表示電熱絲的定值電阻，單刀雙擲開關S2可接a或b，通過開關S1和S2的不同接法組合，實現“高、中、低”三檔加熱功能，其中低溫檔和中溫檔功率分別為22W和44W。沖水原理如圖丙，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。
（1）如果進水管閥門的受力面積是24mm2，設計能承擔的壓強是5×105Pa（超過該壓強，閥門就關嚴，不再進水）。金屬桿AB能繞O點轉動，其質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。計算：①空心銅球浸沒時所受的浮力是多大？②空心銅球的最大質量是多少？
（2）坐墊在高溫檔工作時，S1的狀態是________；S2接________(填“a”或“b”)；
（3）該智能馬桶坐墊加熱是全天工作的，并可以調節合適的溫度。假設一天中智能馬桶坐墊在高溫檔工作1小時，其余時間都在中溫檔工作，則一天共消耗多少度電？
【答案】（1）銅球完全浸沒時受到的浮力：F浮=ρ水gV球=1×103kg/m3×10N/kg×220×10?6m3=2.2N|受力如圖所示：
，
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FB=
=1.5N，
浮球受三個力作用平衡,即F浮=FB+G，則銅球的重力：G=F浮?FB=2.2N?1.5N=0.7N，
空心銅球的質量：m=
=
=0.07kg=70g；
（2）閉合；b
（3）由圖乙可知，當斷開S1，S2接a時，R1與R2串聯接入，電路總電阻最大，由P=
可知，此時處于低溫檔；即：22W=
??????????①
當閉合S1，S2接a時，電路中只有R1接入，由P=
可知，此時處于中溫檔；
即：44W=
??????????②
由①②可得：R1=1100Ω，R2=1100Ω；
當閉合S1，S2接b時，R1與R2并聯接入,此時電路總電阻最小，由P=
可知，此時處于高溫檔；
由電阻的并聯可得：
=
+
=
，
解得：R并=550Ω；那么高溫檔的功率：P高=
=88W
由題可知，W=P高溫×1h+P中溫×23h=0.088kW×1h+0.044kW×23h=1.1kW?h。
四、浮力應用
1.（2020·上城模擬）市場上新出一款健康飲料果醋，如圖甲。小金買回來品嘗，感覺它比水的密度大。為了驗證猜想，他將彈簧秤改裝成一個可測密度的秤簡稱密度秤。先將質量為150g，體積為50cm3物塊掛在彈簧秤下，如圖乙所示。再將其浸沒在水中，如圖丙所示。最后將其浸沒在果醋中。
（1）密度秤0刻度應標在彈簧秤________N所對應的位置;
（2）密度秤1g/m3刻度對應在彈簧秤________N所對應的位置
（3）小金在果醋中測量，示數在0N~1N之間，他的猜想是否正確________
（4）進一步探究，假設物塊質量為m，體積為V，彈簧秤讀數為F，待測液體密度為ρ，請用所學知識推導得到ρ=m/V-F/gV
【答案】（1）1.5
（2）1
（3）正確
（4）當物體在測力計下保持靜止狀態時，測力計的示數F=G-F浮；F=mg-ρ液gV；解得：。
2.（2020·仙居模擬）李華利用生活中常見物品巧妙地測出一石塊的密度，實驗過程如下：
A.取一根筷子，用細線將其懸掛，調節懸掛位置，直至筷子水平平衡，懸掛位置記為0點，如圖甲所示；
B.將礦泉水瓶剪成燒杯形狀，傾斜固定放置，在瓶中裝水至溢水口處，用細線系緊石塊，將石塊緩慢浸入水中，溢出的水全部裝入輕質塑料袋中，如圖乙所示，
C.取出石塊，擦干水分；將裝有溢出水的塑料袋和石塊分別掛于筷子上0點兩側，移動懸掛位置使筷子仍水平平衡，用刻度尺分別測出0點到兩懸掛點的距離L1和L2，如圖丙所示。
（1）已知水的密度為ρ水，則石塊密度ρ石=
________。(用字母ρ水和所測得的物理量表示)；
（2）采用上述實驗方法，筷子粗細不均勻對實驗結果________。(選填“有”或“無”)影響；
（3）圖乙所示步驟中，若瓶中的水未裝至溢水口，實驗結果將
________。(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
【答案】（1）
（2）無
（3）偏大
3.（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。密度計能在液體中豎直漂浮，如圖所示，根據它在液體中浸入的深度可得知這種液體的密度。小芳的設計和制作過程如下：
a.根據阿基米德原理及物體漂浮條件，推導出密度計浸在純水中的深度h的表達式。
b.根據h的表達式，測量這支密度計自身的某些物理量，算出密度計在純水中的深度，在管上畫上純水的密度值線A。
請你根據上述的內容完成下列問題：
（1）設純水密度為ρ，裝了鉛丸的玻璃管總質量為m，玻璃管底面直徑為d。請用本題的物理量符號表示步驟a中的表達式h=________，根據表達式發現這種密度計的刻度是________（選填“均勻”或“不均勻”）。
（2）若把密度計放在密度為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G=F=ρgV,浮力不變，當酒精密度小于水的密度，則排開液體體積變大，所以要下沉一些
4.（2020·溫州模擬）小明運用浮力相關知識制作了可以用來測量物體質量的“浮力稱”，其構造如圖所示。稱量時，把待測物體放入秤盤后，指針下降浮筒上升，靜止后，待測物體的質量就可以通過指針在刻度盤上的位置反映出來。請你回答下列問題（不計細線、指針的質量以及線與滑輪的摩擦）
（1）刻度盤上質量刻度線，越上面的刻度線指示的質量值越________。（填“大”或“小”）
（2）已知浮筒的橫截面積為10cm2，秤盤上沒放物體時的，浮筒上表面距離水面的距離是5cm，若將待測物體放在秤盤上，浮筒靜止時其上表面距離水面的距離是10cm。若浮筒始終漂浮，則待測物體質量為多少？
（3）若將原來的浮筒更換為長度相同、質量相同、橫截面積更小的另一個浮筒，刻度面上的零刻度線應往上移還是往下移，請說明原因________。
【答案】（1）小
（2）已知S=10cm2=0.001m2，H1=5cm=5×10-4m，H2=10cm=0.1m
m物=△m===ρ水g△排=ρ水gS△H=ρ水gS（H2-H1）=1×103kg/m3×10N/kg×0.001m2×（0.1m-0.05m）=0.05kg=50g
（3）上移；F浮不變，S減小，浮筒浸入深度增加，指針上移浮力
一、阿基米德原理與浮力分析
【注意】液體對物體的浮力只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。
1．[臺州中考]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(g取10N/kg)
(　　)
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2×103kg/m3
2.（2019·湖州）放有適量水的燒杯置于水平桌面上。將一木塊浸沒到水中一定深度后撤去外力，木塊開始上浮，如圖所示，最后漂浮，且有五分之二體積露出水面。下列敘述中，錯誤的是（??
）
A.在露出水面之前，木塊所受浮力不變
B.在露出水面之前，木塊所受浮力大于木塊的重力
C.木塊在浸沒和漂浮兩種情況下，水對燒杯底的壓強相等
D.木塊的密度為0．6克/厘米3
3.（2020·衢州）2020年4月23日，“雪龍”號考察船圓滿完成歷時198天的南極考察任務，返回上海碼頭落錨。在鐵鏈拉著鐵錨緩慢放入水中時，經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4.（2020·臺州）下圖表示跳水運動員從入水到露出水面的過程，其中運動員受到水的浮力不斷增大的階段是（
??）
A.①→②?????B.②→③?????C.③→④?????D.④→⑤
5.（2019·臺州）如圖是探究浮力大小影響因素的實驗。
（1）丁圖中圓柱體所受浮力為________牛。
（2）換用飽和食鹽水或酒精重復上述實驗，可以探究浮力大小跟________的關系。
（3）要探究浮力大小和排開液體的重力的關系，還應進行的實驗操作是________。
6.（2020八上·余杭月考）下面是小金利用量筒和水測量橡皮泥密度的實驗過程及分析，請完成下列填空。
第1步：在量筒中裝適量的水，讀出水面對應的刻度值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，讀出此時水面對應的刻度值V2，根據________原理可求出橡皮泥的質量；
第3步：________?，讀出此時水面對應的刻度值V3；
第4步：利用上述所得數據可推導出橡皮泥密度的表達式為：ρ=________。(用上述字母代號表示，水的密度用ρ水表示)
下圖是整個實驗的操作情景，由圖中讀數可算出橡皮泥的密度是________kg/m3。
7.（2020·天臺模擬）在探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗中，某小組同學用如圖所示的裝置，將同一物體分別逐漸浸入兩種液體中，為了便于操作和準確收集數據，用升降臺調節溢水杯的高度來控制物體排開液體的體積。實驗數據記錄見下表。
（1）表中▲處的浮力大小為：________N。
（2）分析比較實驗序號1、2和3（或4、5和6）可得出的初步結論是：________。
（3）實驗中某同學觀察到將同一個物體浸沒在密度越大的液體中時，彈簧測力計的示數越小。于是他靈機一動，在彈簧測力計下掛了一個重1.5N的物塊，如圖甲所示；當他把物塊浸沒在第一種液體中時，彈簧測力計的讀數為0.5N，就在0.5N刻度線處標上1.0g/cm3，如圖乙所示；當他把物塊浸沒在另一種液體中時，如圖丙所示，他應將1.2g/cm3字樣標在彈簧測力計刻度盤的________N處。于是他就將圖甲所示裝置改裝成了一個能測液體密度的密度秤。
二、物體的浮沉條件
上浮
下沉
漂浮
懸浮
沉底
F浮＞G
F浮＜G
F浮＝G
F浮＝G
F浮＋N＝G
實
心
體
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液＞ρ物
V排＜V物
ρ液＝ρ物
V排＝V物
ρ液＜ρ物
處于動態(運動狀態不斷改變)，受力不平衡
是“上浮”過程的最終狀態
可以停留在液體的任何深度處
是“下沉”過程的最終狀態
處于靜態，受平衡力作用
1．[2018·德陽]體積相同的鋁球、銅塊和木塊，浸在液體中的情況如圖所示，則比較它們受到的浮力(　　)
A．鋁球受到的浮力最大
B．木塊受到的浮力最大
C．銅塊受到的浮力最大
D．它們受到的浮力一樣大
2.（2020·湖州模擬）網上流傳著一種說法，雞蛋能否沉入水底可以鑒別其是否新鮮。為了驗證其真實性，小亮買了些新鮮雞蛋，并拿其中一顆進行實驗。第一天放入水中的雞蛋沉入水底(如圖甲)，取出雞蛋擦干放置50天后，再放入水中時雞蛋漂浮在水面(如圖乙)，看來網傳是真的。下列分析不正確的是（
?）
A.乙圖中雞蛋漂浮，浮力等于重力???????B.甲乙兩圖中的雞蛋重力不會發生改變
C.甲圖中雞蛋沉底，浮力小于重力???????D.雞蛋放置50天后漂浮，主要是因為雞蛋密度變小
3.（2018·臺州開學考）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丙＜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
4.[金華中考]“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______________________。
5.（2020·浙江模擬）在一個大型平底燒瓶濕潤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，燒瓶口緊包一個氣球，使燒瓶懸浮在玻璃缸中某一位置（如圖）。黑暗環境下隔天觀察，最終可以發現燒瓶的浮沉情況怎么樣？請解釋其中原因。
三、浮力的計算
1.（2020·樂清模擬）如圖所示，AOB為一杠桿(質量忽略不計)
，
物體懸掛在A端并浸沒在水中，B端在F力作用下豎直向下拉。在燒杯中不斷加入蔗糖固體攪拌溶解(溶解過程中溶液溫度和體積不變)，若杠桿仍水平平衡，拉力F與溶解的蔗糖質量關系如下圖，其中表示正確的是(???
)
A.???????B.
C.???????D.
2.（2020·紹興）小敏將質量為20克，體積為25厘米3塑料塊放入水平平衡的容器右端下降。撒去塑料塊，往容器內緩慢倒入一定量的水，使容器再次水平平衡（圖乙），將該塑料塊輕輕放入圖丙所示位置，放手后容器最終將______（選填“左低右高”、“左高右低”或“水平平衡”）。此時，塑料塊所受浮力為______牛
3.（2019·溫州）氣體的密度與壓強有關。為測量實驗室內空氣的密度，小明在實驗室按如圖所示步驟進行實驗：
①如圖甲，將一打足氣的足球，放入裝滿水的容器中，測得溢出水的體積為426毫升。
②如圖乙，將500毫升裝滿水的量筒倒置于水槽中，用氣針和乳膠管將足球中的氣體慢慢排入該量筒，同時調整量筒的位置，當量筒內外水面都與500毫升刻度線相平時，停止排氣。共排氣10次。
③如圖丙，拔除氣針和乳膠管，把排氣后的足球放入裝滿水的容器中，測得溢出水的體積為420毫升。
（1）圖乙中，當量筒內外水面都與500毫升刻度線相平時停止排氣，其目的是________。
（2）根據測得的數據，計算實驗室中空氣的密度。
4.（2018·溫州）如圖甲是小明設計的“空氣浮力演示器”將一空心金屬球與配重通過細線懸掛在定滑輪上，調節配重質量使二者保持靜止，用氣泵往玻璃容器內緩慢壓入空氣，可根據現象證明空氣浮力的存在。已知金屬球重5牛，體積為5×10-3米3。（滑輪和細線的重力、配重的體積及各種摩擦均忽略不計）
（1）用氣泵向甲裝置玻璃容器內壓入空氣，觀察到什么現象可以說明金屬球受到空氣浮力的作用？
（2）制作該演示器中的空心金屬球，用了體積為5×10-5米3的金屬材料，求該金屬材料的密度。
（3）小明想通過最小刻度為0.1牛的彈簧測力計反映空氣浮力大小的變化，他設想將該演示器改進成如圖乙所示裝置。壓入空氣前，容器內原有的空氣密度為1.2千克/米3，現通過氣泵向玻璃容器內壓入空氣，使容器內空氣密度增大到3.0千克/米3，能否使演示器中的彈簧測力計示數變化值大于0.1牛，請通過計算說明。
5.（2020·杭州模擬）小葉想要知道一塊形狀不規則的塑料泡沫浸沒時所受的浮力大小，身邊只有一個輕質滑輪，一把輕質硬木刻度尺，一個密度小于水的正方體木塊，一個盛有適量水的水槽和線繩.測量步驟如下：
①如圖甲所示，將塑料泡沫和木塊分別掛在刻度尺兩端，使杠桿水平平衡，讀出力臂l1和l2；
②用刻度尺測量出正方體的邊長為a，把木塊放入水槽中，如圖乙所示，用刻度尺測出它的下表面到水面的距離為h；
③如圖丙所示，用此裝置使塑料泡沫浸沒在水中，并使杠桿水平平衡，讀出力臂l1和l3.
請用已給出的符號表示（水的密度用ρ水表示）：
（1）木塊的重力G木。
（2）塑料泡沫的重力G塑。
（3）塑料泡沫受到的浮力。
6.（2020·浙江模擬）善于奇思妙想的小強及其興趣小組在實驗室（溫度為20℃）進行綜合實驗。
（1）該小組想研究“密度計的工作原理”。圖甲所示是密度計的簡化模型，在一根粗細均勻的玻璃管內放一些小鉛粒使其能豎直漂浮在液體中，設玻璃管浸入液體的深度為h液，該液體密度為ρ液，密度計漂浮在水中時浸入水中的深度為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）該小組想繼續探究“某液體的密度和溫度的關系”，設計了如圖乙所示裝置，長為0.6m的絕緣輕質杠桿ab懸掛在高處，可繞O點轉動。杠桿a端的輕質細線懸掛一體積為1×10﹣3m3的實心合金塊，浸沒在燒杯內的液體中。b端輕質細線懸掛的銅柱在上下移動時能帶動滑片P移動。滑片P重力和摩擦不計。
①若電源電壓為3V，滑動變阻器標有“100Ω
1A”字樣。在電路中串聯一個量程為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小強在給該液體加熱過程中發現，電流表示數減小，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”）（除燒杯內的液體外，裝置中其他物體的熱脹冷縮忽略不計，合金塊始終浸沒）。
（3）該小組還想利用此裝置繼續測量該合金塊的密度。已知該燒杯中液體在溫度為20℃時計的密度為1.1×103kg/m3。杠桿水平平衡時，銅柱質量為2kg，點O距杠桿b端0.2m。則的密度是________kg/m3（g取10N/kg）
7.（2020·三門模擬）如圖甲是一種智能抽水馬桶，該馬桶有坐墊加熱和自動沖水等功能。坐墊加熱原理如圖乙。R1和R2是表示電熱絲的定值電阻，單刀雙擲開關S2可接a或b，通過開關S1和S2的不同接法組合，實現“高、中、低”三檔加熱功能，其中低溫檔和中溫檔功率分別為22W和44W。沖水原理如圖丙，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。
（1）如果進水管閥門的受力面積是24mm2，設計能承擔的壓強是5×105Pa（超過該壓強，閥門就關嚴，不再進水）。金屬桿AB能繞O點轉動，其質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。計算：①空心銅球浸沒時所受的浮力是多大？②空心銅球的最大質量是多少？
（2）坐墊在高溫檔工作時，S1的狀態是________；S2接________(填“a”或“b”)；
（3）該智能馬桶坐墊加熱是全天工作的，并可以調節合適的溫度。假設一天中智能馬桶坐墊在高溫檔工作1小時，其余時間都在中溫檔工作，則一天共消耗多少度電？
四、浮力應用
1.（2020·上城模擬）市場上新出一款健康飲料果醋，如圖甲。小金買回來品嘗，感覺它比水的密度大。為了驗證猜想，他將彈簧秤改裝成一個可測密度的秤簡稱密度秤。先將質量為150g，體積為50cm3物塊掛在彈簧秤下，如圖乙所示。再將其浸沒在水中，如圖丙所示。最后將其浸沒在果醋中。
（1）密度秤0刻度應標在彈簧秤________N所對應的位置;
（2）密度秤1g/m3刻度對應在彈簧秤________N所對應的位置
（3）小金在果醋中測量，示數在0N~1N之間，他的猜想是否正確________
（4）進一步探究，假設物塊質量為m，體積為V，彈簧秤讀數為F，待測液體密度為ρ，請用所學知識推導得到ρ=m/V-F/gV
2.（2020·仙居模擬）李華利用生活中常見物品巧妙地測出一石塊的密度，實驗過程如下：
A.取一根筷子，用細線將其懸掛，調節懸掛位置，直至筷子水平平衡，懸掛位置記為0點，如圖甲所示；
B.將礦泉水瓶剪成燒杯形狀，傾斜固定放置，在瓶中裝水至溢水口處，用細線系緊石塊，將石塊緩慢浸入水中，溢出的水全部裝入輕質塑料袋中，如圖乙所示，
C.取出石塊，擦干水分；將裝有溢出水的塑料袋和石塊分別掛于筷子上0點兩側，移動懸掛位置使筷子仍水平平衡，用刻度尺分別測出0點到兩懸掛點的距離L1和L2，如圖丙所示。
（1）已知水的密度為ρ水，則石塊密度ρ石=
________。(用字母ρ水和所測得的物理量表示)；
（2）采用上述實驗方法，筷子粗細不均勻對實驗結果________。(選填“有”或“無”)影響；
（3）圖乙所示步驟中，若瓶中的水未裝至溢水口，實驗結果將
________。(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
3.（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。密度計能在液體中豎直漂浮，如圖所示，根據它在液體中浸入的深度可得知這種液體的密度。小芳的設計和制作過程如下：
a.根據阿基米德原理及物體漂浮條件，推導出密度計浸在純水中的深度h的表達式。
b.根據h的表達式，測量這支密度計自身的某些物理量，算出密度計在純水中的深度，在管上畫上純水的密度值線A。
請你根據上述的內容完成下列問題：
（1）設純水密度為ρ，裝了鉛丸的玻璃管總質量為m，玻璃管底面直徑為d。請用本題的物理量符號表示步驟a中的表達式h=________，根據表達式發現這種密度計的刻度是________（選填“均勻”或“不均勻”）。
（2）若把密度計放在密度為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________。
4.（2020·溫州模擬）小明運用浮力相關知識制作了可以用來測量物體質量的“浮力稱”，其構造如圖所示。稱量時，把待測物體放入秤盤后，指針下降浮筒上升，靜止后，待測物體的質量就可以通過指針在刻度盤上的位置反映出來。請你回答下列問題（不計細線、指針的質量以及線與滑輪的摩擦）
（1）刻度盤上質量刻度線，越上面的刻度線指示的質量值越________。（填“大”或“小”）
（2）已知浮筒的橫截面積為10cm2，秤盤上沒放物體時的，浮筒上表面距離水面的距離是5cm，若將待測物體放在秤盤上，浮筒靜止時其上表面距離水面的距離是10cm。若浮筒始終漂浮，則待測物體質量為多少？
（3）若將原來的浮筒更換為長度相同、質量相同、橫截面積更小的另一個浮筒，刻度面上的零刻度線應往上移還是往下移，請說明原因________。

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