单元测评挑战卷(三)
(第九章 浮力)
(45分钟 100分)
一、选择题(本大题共10题，每题3分，共30分)
1．(2021·龙岩质检)下列四个情景中，物体受到的浮力增大的是(A)
A．在码头装载货物的轮船 B．从长江驶入大海的轮船
C．海面下正在下沉的潜水艇 D．从深水处走向海岸沙滩的游泳者
【解析】在码头装载货物的轮船，漂浮在水面上，F浮＝G，由于自身重力越来越大，受到水的浮力越来越大，故A符合题意；从长江驶入大海的轮船，始终漂浮，浮力等于自身重力，由于重力不变，所以浮力不变，故B不符合题意；海面下正在下沉的潜水艇，排开水的体积不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，所受浮力不变，故C不符合题意；从深水处走向海岸沙滩的游泳者，排开水的体积逐渐变小，根据F浮＝ρ液gV排可知，人受到的浮力变小，故D不符合题意。
2．(2021·济宁模拟)如图，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮；若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来，此实验说明了(A)
A．浮力产生的原因 B．连通器原理
C．大气存在压强 D．液体的压强与液体的密度和深度有关
【解析】图甲，乒乓球下面无水，没有向上的压力，只受到水向下的压力；图乙，当用手堵住瓶口，乒乓球下表面水慢慢变多，下表面受到向上的压力的作用；当向上的压力大于向下的压力时，乒乓球便浮起来，故探究的是浮力产生的原因，故A正确。
3．(2021·遂宁中考)小明将体积相等的A、B、C三个不同水果放入水中静止后，A漂浮、B悬浮、C沉底，如图所示。关于它们的密度和受到的浮力大小判断正确的是(C)
A．FA>FB>FC B．FA>FB＝FC
C．ρA<ρB<ρC D．ρA<ρB＝ρC
【解析】如题图所示，A、B、C的体积相等，V排A4.如图所示，烧杯中装有一定质量的水，把金属箔卷成一卷放入水中，金属箔沉底。再把它做成碗状放入水中(水的质量不变)，金属箔漂浮。与原来相比，金属箔受到的浮力和水对容器底的压强将会(A)
A．变大 变大 B．变大 不变
C．不变 不变 D．不变 变小
【解析】本题考查浮力和压强大小的判断。金属箔沉底时，F浮5.(2021·广东中考)小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想：水面高度会变化吗？于是进行了探究：首先，将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中，如图所示；然后，将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上，它们处于漂浮状态，则水面高度将(B)
A．下降 B．上升 C．不变 D．无法判断
【解析】石块a沉入水底时，所受浮力小于重力；石块a放在木块b上，处于漂浮状态时，所受浮力等于重力，由F浮＝ρ水gV排可知，漂浮时排开水的体积更大，所以水面高度将上升，故B正确。
6．(2021·南京中考)用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等，制作如图所示的潜水艇模型，不计进排气管体积，要让原本悬浮在a位置的潜水艇下潜至b位置悬浮，采取的措施是使瓶内气体(D)
A．增加 B．减少 C．先增加后减少 D．先减少后增加
【解析】要让原本悬浮在a位置的潜水艇下潜至b位置悬浮，首先应该让潜水艇下沉，即排出气体使瓶内气体减少水进入。然后再减小重力，让潜水艇模型悬浮，即让气体进入排出水，实现悬浮，所以瓶内气体应该先减少后增加，故D正确。
7．(2021·北京期末)放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放入两容器中。当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示，则下列判断正确的是(D)
A．甲容器中液体的密度较大 B．甲容器中物块排开液体的重力较大
C．乙容器中物块受到的浮力较大 D．乙容器底部受到的液体压强较大
【解析】如题图所示，物块在甲容器中悬浮，则ρ甲＝ρ物；物块在乙容器中漂浮，则ρ乙＞ρ物，故两种液体的密度关系为：ρ甲＜ρ乙，故A错误；两容器液面等高，根据p＝ρgh可知，两种液体对容器底压强关系为：p甲＜p乙，故D正确；两个相同的物块，在甲容器的物块悬浮，在乙容器的物块漂浮，则两个相同的物块受到的浮力关系为：F甲＝F乙＝G，根据阿基米德原理可知，G甲排＝G乙排，故B、C错误。
8．一个密封的空玻璃瓶漂浮在水面上，空玻璃瓶重5 N，某同学将空玻璃瓶缓慢按入水中，当空玻璃瓶浸没在水中后，继续向下压一段距离，共用时t0，在此过程中，空玻璃瓶所受浮力随时间变化的图像可能是图中的(B)
【解析】空玻璃瓶开始时是漂浮在水面上，根据漂浮条件可知此时空玻璃瓶受到的浮力与重力相等，即浮力F浮＝G＝5 N；将空玻璃瓶缓慢按入水中到空玻璃瓶刚刚浸没的过程中，排开水的体积逐渐变大，由F浮＝ρ液gV排可知，浮力逐渐增加，空玻璃瓶完全浸没后，继续向下压一段距离，排开水的体积不再变化，受到的浮力保持不变；综上，一开始就受到5 N的浮力，然后浮力逐渐增加，最后保持不变，故B图像符合。
9.为验证阿基米德原理，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中，判断正确的是(C)
A．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压强变大
B．铝块浸没在水中静止时，细线对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
C．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，电子秤示数不变
D．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压力变小
【解析】铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，由公式p＝ρgh可知，水对溢水杯底的压强不变，根据F＝pS可知，水对溢水杯底的压力不变，故A、D错误；物体所受的浮力等于排开水的重力，铝块浸没在水中静止时，细线对铝块的拉力等于铝块的重力和浮力之差，F拉＝G－F浮＝ρ铝gV铝－ρ水gV铝＝(ρ铝－ρ水)gV铝；G排＝ρ水gV铝，且ρ铝－ρ水≠ρ水，所以细线对铝块的拉力不等于铝块排开水的重力，故B错误；由于溢水杯中装满水，铝块浸入水中静止时，由阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开水的重力(溢出水的重力)，而铝块对水的压力大小与浮力相等(即该压力等于溢出水的重力)，F＝G杯＋G水，F′＝G杯＋G水－G排＋F浮，所以溢水杯对电子秤的压力不变，则电子秤示数不变，故C正确。
10．(2021·达州中考)如图所示，底面积为100 cm2的圆柱形容器置于水平桌面上，柱形物体被细线拉住静止在水中，该物体下表面受到的压力为22 N，上表面受到的压力为10 N；剪断细线物体静止后，水对容器底部的压强比剪断细线前减少了300 Pa。g取10 N/kg，下列判断正确的是(B)
A.剪断细线后，容器对水平桌面的压强变小
B．该物体的密度为0.75×103 kg/m3
C．剪断细线后，物体静止时所受浮力大小为3 N
D．物体的质量为1 kg
【解析】细线剪断前后，物体仍然在容器中，总重力仍等于物体、水、容器的重力之和，总重力不变，对桌面的压力不变，由p＝可知容器对桌面的压强不变，故A错误；剪断细线前，物体所受浮力为：F浮＝F向上－F向下＝22 N－10 N＝12 N，当剪断细线物体静止后处于漂浮状态，水对容器底部的压强比剪断细线前减少了300 Pa，即减少的压力为：ΔF＝ΔpS＝300 Pa×100×10－4 m2＝3 N，即少排开了3 N的水，所以剪断细线后，物体静止时所受浮力大小为：F浮′＝12 N－3 N＝9 N，故C错误；G＝F浮′＝9 N，物体的质量为：m＝＝＝0.9 kg，故D错误；物体体积为：V＝V排＝＝＝0.001 2 m3，所以物体密度为：ρ＝＝＝0.75×103 kg/m3，故B正确。
二、填空题(本大题共6题，每空1分，共15分)
11.(2020·临沂中考)如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验步骤之一，弹簧测力计的示数为__1.6__N；若石块重2.6 N ，则它所受浮力为__1__N。
【解析】如题图所示，分度值为0.1 N，弹簧测力计的指针指在1.6 N处，故石块在液体中浸没时弹簧测力计的读数为1.6 N，石块的重力为2.6 N，浮力为：F浮＝G－F＝2.6 N－1.6 N＝1 N。
12．(2021·上海期末)浸没在水中的实心正方体金属块，受到水对它向下和向上的压力分别为4 N和12 N，则该金属块受到的浮力大小为__8__N，方向__竖直向上__。若将该金属块浸没在盐水中(ρ水＜ρ盐水)，金属块受到的浮力将__增大__(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【解析】根据浮力产生的原因可知，金属块受到的浮力：F浮＝F向上－F向下＝12 N－4 N＝8 N；浮力的方向是竖直向上的；已知ρ水＜ρ盐水，将该金属块分别浸没在水、盐水中，排开液体的体积相同，由F浮＝ρ液V排g可知，金属块受到的浮力：F浮水＜F浮盐水，即金属块受到的浮力将增大。
13.(2021·临沂中考)2021年4月23日，海军三型主战舰艇——长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席交接入列活动并登上舰艇视察，如图所示的大连舰满载排水量为12 300 t，则其满载时受到的浮力为__1.23×108__N(g取10 N/kg)；舰载直升机起飞后，大连舰受到的浮力__变小__(选填“变大”“变小”或“不变”)；两舰艇不能近距离高速并排航行，是由于两舰艇间水的流速越大，压强越__小__，容易相撞。
【解析】本题综合考查浮力的计算、漂浮体浮力的变化、流体压强与流速的关系。大连舰满载时受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝1.23×107 kg×10 N/kg＝1.23×108 N。大连舰漂浮时，它受到的浮力等于其总重力，舰载直升机起飞后，其总重力减小，则大连舰受到的浮力变小。两舰艇不能近距离高速并排航行，是由于两舰艇间水的流速越大，压强越小，容易相撞。
14.(2021·长春模拟)2019年4月，中国自主研发的600 m无人遥控潜水器“海龙Ⅲ”成功完成下潜任务。在某次下潜中，若从“海龙Ⅲ”刚好浸没时开始计时，到返回水面结束计时，下潜深度h随时间t的变化关系如图乙所示。忽略海水密度变化和“海龙Ⅲ”的形变。从开始到结束计时，共用时__10__min；在1～3 min内，受到海水的浮力__不变__(选填“增大”“不变”或“减小”)；在6～8 min内，受到海水的压强逐渐__减小__(选填“不变”或“减小”)。
【解析】如题图乙所示，从开始到结束计时，共用时10 min；从“海龙Ⅲ”刚好浸没开始计时，则在1～3 min内，潜水器浸没在水中，排开水的体积不变，由F浮＝ρgV排可知，其受到海水的浮力不变；在6～8 min内潜水器所处的深度逐渐减小，由p＝ρgh可知，潜水器受到海水的压强逐渐减小。
15．如图所示为一种自制简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，用它来测量液体密度时，该密度计__漂浮__(选填“悬浮”“漂浮”或“下沉”)在被测液体中。将其分别放入装有质量相等的密度为ρ1和ρ2液体的两个相同烧杯中，可以判断：ρ1__＜__ρ2(选填“＜”“＝”或“＞”)。
【解析】密度计放在两种液体中都漂浮，根据漂浮条件可知，密度计在两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G，即：F浮1＝F浮2＝G；密度计排开液体的体积：V排1＞V排2，由阿基米德原理F浮＝ρ液V排g可知，密度计排开密度为ρ1的液体的体积大，所以该液体的密度小，即ρ1＜ρ2。
16．(2021·河池期末)圆柱形容器中装有某种液体。密度为0.6 g/cm3的木块A漂浮在液面上；密度为4 g/cm3、体积为100 cm3的矿石B沉在容器底部，所受浮力为0.8 N，如图甲所示；将B从液体中取出后放在A上，静止时A恰好全部浸入液体中，如图乙所示。则甲、乙两图中液体的高度相比是__乙图高__(选填“一样高”“甲图高”或“乙图高”)，液体的密度是__0.8×103__kg/m3。
【解析】如题甲图所示，两物体所受浮力之和：F1＝GA＋0.8 N，乙图中两物体所受浮力之和F2＝GA＋GB，由ρ＝得，矿石B的质量为：mB＝ρBVB＝4 g/cm3×100 cm3＝400 g＝0.4 kg，矿石B所受重力：GB＝mBg＝0.4 kg×10 N/kg＝4 N，因为GB＞0.8 N，即F1＜F2，由F浮＝ρ液gV排知，乙中排开液体的体积大，所以乙图的液面高；B在甲中沉底，受到的浮力为0.8 N，由F浮＝ρ液gV排得，液体的密度为：ρ液＝＝＝0.8×103 kg/m3。
三、作图与简答题(本大题共2题，共6分)
17．(3分)(2020·无锡中考)如图所示，鸡蛋悬浮在盐水中，请画出鸡蛋受到的重力G和浮力F的示意图。
答：
【解析】如题图所示，鸡蛋悬浮在盐水中，它受到的重力和浮力是一对平衡力，两个力的作用点都要画在鸡蛋的重心上，表示两个力大小的线段长度应该相等。
18．(3分)北方人有吃饺子的习惯，刚包好的饺子，为什么放入水中会下沉，而过一会儿饺子会浮起来？
答：饺子刚下锅时，由于饺子的平均密度大于水的密度，浸没在水中，所受浮力小于其所受重力，所以下沉；过了一会，由于饺子内空气受热膨胀，使饺子的体积增大，其所受浮力也随之增大，当浮力大于重力时，饺子就会上浮。
【解析】本题考查物体浮沉条件的应用。饺子刚下锅时，由于饺子的平均密度大于水的密度，浸没在水中，所受浮力小于其所受重力，所以下沉；过了一会，由于饺子内空气受热膨胀，使饺子的体积增大，其所受浮力也随之增大，当浮力大于重力时，饺子就会上浮。
四、实验探究题(本大题共2题，共24分)
19．(12分)(2021·重庆期中)文杰同学在探究影响浮力大小的因素时，用A物体做了如图所示的实验，请你根据文杰的实验探究回答下列问题。
(1)在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与__液体密度__的关系；根据A与E两图所测的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为__2.4__N。
(2)文杰为探究浮力的大小是否与排开液体的体积有关，应选择__B、C__两图对比得出结论。
(3)文杰对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而__增大__，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度__无关__。
(4)在文杰实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出A物体的体积为__2×10－4__m3，A物体的密度为__4×103__kg/m3。(g取10 N/kg)
【解析】本题考查探究影响浮力大小的因素。(1)分析C与E两图可知，排开液体的体积相同，液体的密度不同，这是研究浮力的大小与液体密度的关系；由图A知，G＝8 N，由图E知，F＝5.6 N，所以物体浸没在盐水中所受的浮力：F浮盐水＝G－F＝8 N－5.6 N＝2.4 N。
(2)为了探究浮力的大小是否与排开液体的体积有关，应控制液体的密度相同，而排开液体的体积不同，由题图可知，应选择B、C(或B、D)两图对比得出结论。
(3)实验B、C中，物体浸入水中的深度改变的同时，其排开水的体积是变化的，实验表明：浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大；实验C、D中，物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力相同，浮力的大小与深度无关。
(4)由A、C两图可知，物体浸没在水中所受的浮力：F浮＝G－F′＝8 N－6 N＝2 N；由F浮＝ρ水gV排可得，物体排开水的体积即物体的体积：V＝V排＝＝＝2×10－4 m3；
A的密度为：ρA＝＝＝＝4×103 kg/m3。
20．(12分)(2021·南阳质检)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，照如图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为__3.8__N。
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为__1.4__N，石块排开的水所受的重力可由__A、D__(填字母代号)两个步骤测出。
(3)由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于__物体排开水受到的重力__。
(4)为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是__A__。
A．用原来的方案和器材多次测量取平均值
B．用原来的方案将水换成酒精进行实验
C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则__能__(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
(6)石块的密度是__2.7×103__kg/m3。(g取10 N/kg，结果保留一位小数)
(7)小芳同学进一步探究，她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中，桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2，设水的密度为ρ水，则另一液体的密度表达式为__ρ水__。(用题中所给和所测物理量的字母表示)
【解析】本题考查探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)弹簧测力计的一个大格代表1 N，一个小格代表0.2 N，弹簧测力计示数是3.8 N，石块的重力大小是3.8 N。
(2)石块的重力大小是3.8 N，石块浸没在水中弹簧测力计示数是2.4 N，
石块浸没在水中受到的浮力：F浮＝G－F＝3.8 N－2.4 N＝1.4 N。
石块排开的水所受的重力可以由实验步骤A和D的差得到，石块排开的水所受的重力：G排＝GD－GA＝2.6 N－1.2 N＝1.4 N。
(3)石块浸没在水中受到的浮力为1.4 N，石块排开的水受到的重力是1.4 N，所以浸在水中的物体所受浮力的大小等于物体排开水受到的重力。
(4)浸在液体中的物体受到的浮力跟液体密度和物体排开液体的体积有关，为了使实验结论具有普遍性，可以改变液体的密度和物体排开液体的体积进行多次实验，所以用原来的方案将水换成酒精进行实验和用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验，故选A。
(5)只要是物体浸在液体中，无论是完全浸没还是部分浸没对实验都没有影响，所以石块部分浸在水中，实验结论都能得到：浸在水中的物体所受浮力的大小等于物体排开水受到的重力。
(6)石块的质量：m＝＝＝0.38 kg，石块的体积等于石块排开水的体积：V＝V排＝＝＝1.4×10－4 m3，
石块的密度：ρ＝＝≈2.7×103 kg/m3。
(7)桶A在水中漂浮和在某液体中漂浮受到的浮力都等于桶A的重力，
所以桶A排开水的重力和排开液体的重力相等，
即，G排水＝G排液，ρ水gV排水＝ρ液gV排液，ρ水gSh1＝ρ液gSh2，
液体的密度：ρ液＝ρ水。
五、计算题(本大题共2题，共25分)
21．(10分)(2021·江西中考)地球气候变暖，冰川熔化加剧，是造成海平面变化的原因之一。小明同学根据所学知识，通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排开海水的体积，就能推断海平面的升降。如图所示是冰川漂浮在海面上的情景，若冰川的质量为m冰，海水的密度为ρ海，水的密度为ρ水，且ρ海＞ρ水，g用符号表示。求：
(1)冰川熔化前受到的浮力；
(2)冰川熔化前排开海水的体积；
(3)冰川完全熔化成水后水的体积；
(4)推断海平面的升降，并说明理由。
解：(1)冰川熔化前为漂浮状态F浮＝G冰＝m冰g
(2)由F浮＝G排＝ρ液V排g可知，冰川熔化前排开海水的体积：
V排＝＝＝
(3)冰川完全熔化成水前后质量不变，即：m水＝m冰，
所以水的体积：V水＝＝
(4)因为海水的密度大于水的密度，即：ρ海>ρ水
所以＜
即：V排＜V水，因此，海平面会上升。
22．(15分)(2021·北部湾中考)图甲为某自动注水装置的部分结构模型简图，底面积为200 cm2的柱形水箱内装有质量为5 kg的水，竖直硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水的实心长方体A连接。打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力F的大小随排出水的质量m变化的关系如图乙所示，当排出水的质量达到4 kg时，A刚好全部露出水面，由力传感器控制开关开始注水，不计细杆重力，水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求：
(1)开始注水时，水箱内的水受到的重力；
(2)A的密度；
(3)水从A上表面下降至传感器示数为零的过程，水箱底部受到水的压强变化量。
解：(1)水箱内剩余水的重力为：G剩＝m剩g＝(5 kg－4 kg)×10 N/kg＝10 N；
(2)由图乙可知，在排水量为0～1 kg内，F不变，A受到细杆对它竖直向下的压力和重力以及竖直向上的浮力作用且F浮＝F1＋GA，A处于浸没状态，即VA＝V排，排水前A上表面上方水的质量为1 kg；在排水量3.5～4 kg内，A受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力、细杆对A竖直向上的拉力的作用且GA＝F2＋F浮′，在排水量为4 kg时，A受到的浮力为零，即GA＝F拉＝2 N；当A完全浸没时受到的浮力为：F浮＝GA＋F压＝2 N＋8 N＝10 N，
A的体积为：VA＝V排＝＝＝10－3 m3，
A的密度为：ρA＝＝＝＝0.2×103 kg/m3。
(3)在排水量1～3.5 kg内，A受到细杆对它竖直向下的压力和重力以及竖直向上的浮力作用，F随浮力的减小而减小，即水从A上表面下降至传感器示数为零的过程中，水量减少了2.5 kg，示数减小了8 N，则水对柱形水箱的压力的减少量ΔF＝ΔG水＋ΔF浮＝ΔG水＋ΔF示＝Δmg＋ΔF示＝2.5 kg×10 N/kg＋8 N＝33 N，水箱底部受到水的压强变化量为Δp＝＝＝1 650 Pa。
PAGE单元测评挑战卷(三)
(第九章 浮力)
(45分钟 100分)
一、选择题(本大题共10题，每题3分，共30分)
1．(2021·龙岩质检)下列四个情景中，物体受到的浮力增大的是( )
A．在码头装载货物的轮船 B．从长江驶入大海的轮船
C．海面下正在下沉的潜水艇 D．从深水处走向海岸沙滩的游泳者
2．(2021·济宁模拟)如图，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮；若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来，此实验说明了( )
A．浮力产生的原因 B．连通器原理
C．大气存在压强 D．液体的压强与液体的密度和深度有关
3．(2021·遂宁中考)小明将体积相等的A、B、C三个不同水果放入水中静止后，A漂浮、B悬浮、C沉底，如图所示。关于它们的密度和受到的浮力大小判断正确的是( )
A．FA>FB>FC B．FA>FB＝FC
C．ρA<ρB<ρC D．ρA<ρB＝ρC
4.如图所示，烧杯中装有一定质量的水，把金属箔卷成一卷放入水中，金属箔沉底。再把它做成碗状放入水中(水的质量不变)，金属箔漂浮。与原来相比，金属箔受到的浮力和水对容器底的压强将会( )
A．变大 变大 B．变大 不变
C．不变 不变 D．不变 变小
5.(2021·广东中考)小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想：水面高度会变化吗？于是进行了探究：首先，将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中，如图所示；然后，将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上，它们处于漂浮状态，则水面高度将( )
A．下降 B．上升 C．不变 D．无法判断
6．(2021·南京中考)用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等，制作如图所示的潜水艇模型，不计进排气管体积，要让原本悬浮在a位置的潜水艇下潜至b位置悬浮，采取的措施是使瓶内气体( )
A．增加 B．减少 C．先增加后减少 D．先减少后增加
7．(2021·北京期末)放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放入两容器中。当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示，则下列判断正确的是( )
A．甲容器中液体的密度较大 B．甲容器中物块排开液体的重力较大
C．乙容器中物块受到的浮力较大 D．乙容器底部受到的液体压强较大
8．一个密封的空玻璃瓶漂浮在水面上，空玻璃瓶重5 N，某同学将空玻璃瓶缓慢按入水中，当空玻璃瓶浸没在水中后，继续向下压一段距离，共用时t0，在此过程中，空玻璃瓶所受浮力随时间变化的图像可能是图中的( )
9.为验证阿基米德原理，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中，判断正确的是( )
A．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压强变大
B．铝块浸没在水中静止时，细线对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
C．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，电子秤示数不变
D．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压力变小
10．(2021·达州中考)如图所示，底面积为100 cm2的圆柱形容器置于水平桌面上，柱形物体被细线拉住静止在水中，该物体下表面受到的压力为22 N，上表面受到的压力为10 N；剪断细线物体静止后，水对容器底部的压强比剪断细线前减少了300 Pa。g取10 N/kg，下列判断正确的是( )
A.剪断细线后，容器对水平桌面的压强变小
B．该物体的密度为0.75×103 kg/m3
C．剪断细线后，物体静止时所受浮力大小为3 N
D．物体的质量为1 kg
二、填空题(本大题共6题，每空1分，共15分)
11.(2020·临沂中考)如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验步骤之一，弹簧测力计的示数为__ __N；若石块重2.6 N ，则它所受浮力为__ __N。
12．(2021·上海期末)浸没在水中的实心正方体金属块，受到水对它向下和向上的压力分别为4 N和12 N，则该金属块受到的浮力大小为__ __N，方向__ __。若将该金属块浸没在盐水中(ρ水＜ρ盐水)，金属块受到的浮力将__ __(选填“增大”“减小”或“不变”)。
13.(2021·临沂中考)2021年4月23日，海军三型主战舰艇——长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席交接入列活动并登上舰艇视察，如图所示的大连舰满载排水量为12 300 t，则其满载时受到的浮力为__ __N(g取10 N/kg)；舰载直升机起飞后，大连舰受到的浮力__ __(选填“变大”“变小”或“不变”)；两舰艇不能近距离高速并排航行，是由于两舰艇间水的流速越大，压强越__ __，容易相撞。
14.(2021·长春模拟)2019年4月，中国自主研发的600 m无人遥控潜水器“海龙Ⅲ”成功完成下潜任务。在某次下潜中，若从“海龙Ⅲ”刚好浸没时开始计时，到返回水面结束计时，下潜深度h随时间t的变化关系如图乙所示。忽略海水密度变化和“海龙Ⅲ”的形变。从开始到结束计时，共用时__ __min；在1～3 min内，受到海水的浮力__ __(选填“增大”“不变”或“减小”)；在6～8 min内，受到海水的压强逐渐__ __(选填“不变”或“减小”)。
15．如图所示为一种自制简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，用它来测量液体密度时，该密度计__ __(选填“悬浮”“漂浮”或“下沉”)在被测液体中。将其分别放入装有质量相等的密度为ρ1和ρ2液体的两个相同烧杯中，可以判断：ρ1__ __ρ2(选填“＜”“＝”或“＞”)。
16．(2021·河池期末)圆柱形容器中装有某种液体。密度为0.6 g/cm3的木块A漂浮在液面上；密度为4 g/cm3、体积为100 cm3的矿石B沉在容器底部，所受浮力为0.8 N，如图甲所示；将B从液体中取出后放在A上，静止时A恰好全部浸入液体中，如图乙所示。则甲、乙两图中液体的高度相比是__ __(选填“一样高”“甲图高”或“乙图高”)，液体的密度是__ __kg/m3。
三、作图与简答题(本大题共2题，共6分)
17．(3分)(2020·无锡中考)如图所示，鸡蛋悬浮在盐水中，请画出鸡蛋受到的重力G和浮力F的示意图。
18．(3分)北方人有吃饺子的习惯，刚包好的饺子，为什么放入水中会下沉，而过一会儿饺子会浮起来？
四、实验探究题(本大题共2题，共24分)
19．(12分)(2021·重庆期中)文杰同学在探究影响浮力大小的因素时，用A物体做了如图所示的实验，请你根据文杰的实验探究回答下列问题。
(1)在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与__ __的关系；根据A与E两图所测的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为__ __N。
(2)文杰为探究浮力的大小是否与排开液体的体积有关，应选择__ __两图对比得出结论。
(3)文杰对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而__ __，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度__ __。
(4)在文杰实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出A物体的体积为__ __m3，A物体的密度为__ __kg/m3。(g取10 N/kg)
20．(12分)(2021·南阳质检)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，照如图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为__ __N。
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为__ __N，石块排开的水所受的重力可由__ __(填字母代号)两个步骤测出。
(3)由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于__ __。
(4)为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是__ __。
A．用原来的方案和器材多次测量取平均值
B．用原来的方案将水换成酒精进行实验
C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则__ __(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
(6)石块的密度是__ __kg/m3。(g取10 N/kg，结果保留一位小数)
(7)小芳同学进一步探究，她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中，桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2，设水的密度为ρ水，则另一液体的密度表达式为__ __。(用题中所给和所测物理量的字母表示)
五、计算题(本大题共2题，共25分)
21．(10分)(2021·江西中考)地球气候变暖，冰川熔化加剧，是造成海平面变化的原因之一。小明同学根据所学知识，通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排开海水的体积，就能推断海平面的升降。如图所示是冰川漂浮在海面上的情景，若冰川的质量为m冰，海水的密度为ρ海，水的密度为ρ水，且ρ海＞ρ水，g用符号表示。求：
(1)冰川熔化前受到的浮力；
(2)冰川熔化前排开海水的体积；
(3)冰川完全熔化成水后水的体积；
(4)推断海平面的升降，并说明理由。
22．(15分)(2021·北部湾中考)图甲为某自动注水装置的部分结构模型简图，底面积为200 cm2的柱形水箱内装有质量为5 kg的水，竖直硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水的实心长方体A连接。打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力F的大小随排出水的质量m变化的关系如图乙所示，当排出水的质量达到4 kg时，A刚好全部露出水面，由力传感器控制开关开始注水，不计细杆重力，水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求：
(1)开始注水时，水箱内的水受到的重力；
(2)A的密度；
(3)水从A上表面下降至传感器示数为零的过程，水箱底部受到水的压强变化量。
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