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第23讲 浮力
考点 常见题型 考点分值
1．理解浮力产生的原因 选择、填空 2～4分
2．理解阿基米德定律，会应用阿基米德定律求浮力 选择(综合型)、填空 2～4分
3．会应用物体的浮沉条件判别物体的浮沉 选择(综合型)、填空 2～4分
一、浮力
1.定义：浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）向__上__托的力称作浮力。
2.方向：___竖直向上_____ 。
3.施力物体：液体（或气体）。
4.影响因素：浸没在液体中的物体受到浮力的大小，跟物体浸入液体的体积____有关____ ，跟液体的密度也___有关___ ；全部浸没在同种液体中的物体所受浮力则跟物体浸入液体的深度____无关____ 。
二、阿基米德原理
1.内容：浸在液体中的物体受到的浮力的大小等于物体排开液体受到的____重力_____。
2.公式：F浮=__ρ液gV排_______
3.变式：
（1）求液体密度ρ液=_____ F浮/(gV)____
（2）求排开液体的体积V排= F浮/(ρ液g)
4.适用范围：液体、气体
三、物体的沉浮条件
1.物体的浮沉取决于它受到的___重力__和___浮力__的大小关系．（实心物体）
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F浮_>_G F浮 _<_G F浮_=_G F浮 _=_G F浮+FN_=_G
ρ液_>_ρ物 ρ液 _<_ ρ物 ρ液 _=_ρ物 ρ液_>_ ρ物 ρ液 _<_ρ物
处于动态(运动状态不断改变)，受非平衡力作用 可以停留在液体的任何深度处 是“上浮”过程的最终状态 是“下沉”过程的最终状态
处于静态，受平衡力作用
2.浮沉条件的应用
(1)轮船
工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水．排水量：轮船满载时____排开水的质量__ ，单位 _吨（t ）___，轮船受到的浮力F浮＝ G排＝__m排g___．
(2)潜水艇
工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变___自身重力______来实现的．
(3)气球和飞艇
工作原理：气球是利用空气的__浮力___升空的．
(4)密度计
原理：利用_____漂浮条件____来进行工作．
刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度__从小到大____．
四、浮力大小的影响因素
1.实验器材（弹簧测力计、烧杯、铁块等）
2.实验装置
3.要点探究（控制变量法）
（1）探究物体所受浮力跟排开液体体积的关系（控制___液体种类与深度______不变，改变物体排开液体体积。让同一物体浸入液体的体积不同，发现浸入体积越大，弹簧测力计示数越小）；
（2）探究浮力与浸没在水中的深度关系（控制物体排开液体体积与液体密度不变，改变浸没在水中的__深度___。让同一物体全部浸没在水中，改变浸没的深度，发现弹簧测力计示数不变）；
（3）探究浮力与液体密度的关系（控制物体___排开液体体积_____不变，改变液体密度。让同一物体浸没在不同液体的同一深度处，发现液体密度越大，弹簧测力计示数越小）；
（4）【拓展】探究浮力大小与物体密度的关系（控制液体密度和物体排开液体的体积不变，只改变物体的密度。选择不同材质相同体积的物体，让物体浸没在同一液体的相同深度处，发现弹簧测力计的变化量相同）。
4.实验结论
物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关；物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
5. 拓展探究（定量分析浮力大小跟排开液体体积的关系）
（1）利用称重法计算物体的浮力（F浮＝F1-F2）
（2）测量排开液体的重量（G液＝F3－F4）
（3）比较物体浮力F浮与排开液体重力G的关系得知：浸入在液体中物体所受的浮力等于排开液体所受的重力，即F浮=G。
注：①在测量排开液体体积时，先测量烧杯重量。②需要换不同的液体进行实验，使实验更有普遍性。
6.图像分析
弹簧测力计示数F与物体浸在液体中的深度h的图像如图所示：物体的重力G=4 N，物体完全浸没在水中所受的浮力F浮=__2__N。
知识点1：浮力的相关判断
例1：选择优良种子，是农业丰收的基本保证，盐水选种是我国农民常采用的选种方法：将待选的种子放入浓度适当的盐水中后，良种沉入水底，次种则漂浮于水面，很快就能完成选种工作，如图所示。但盐水浓度的把握是关键，如果盐水的浓度太低，则可能---（ ）
A. 所有种子都漂浮在水面 B. 所有种子都不受浮力
C. 只有少量次种漂浮 D. 良种漂浮，而次种下沉
解析:根据浮沉条件分析判断。如果盐水的密度合适，那么密度小的次种会漂浮在水面，密度大的好种会沉在水中，从而实现对种子的分拣。如果盐水的浓度太低，那么它的密度太小，原来应该漂浮在水面的次种也可能会沉入水底，从而达不到应有的分拣效果，故C正确，A、B、D错误。
答案: C
◆变式训练
1.一个鸡蛋漂浮在装盐水的烧杯中，在慢慢往烧杯里注入清水直至鸡蛋沉入杯底的过程中，下列说法正确的是---（ ）
A. 鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力越小
B. 鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力越大
C. 鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力越小
D. 鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力不变
解析:根据浮沉条件分析鸡蛋受到浮力的变化。在加入清水的过程中，鸡蛋露出部分的体积越来越小，但是鸡蛋仍然漂浮在水面上。根据漂浮条件可知，它受到的浮力始终等于自身重力，即此时浮力保持不变，故A、B错误；鸡蛋在水中悬浮时，它受到的浮力等于重力；鸡蛋在水中下沉时，它受到的浮力小于重力，即浮力减小，故C正确，D错误。
答案: C
2．如图所示“胜哥”将一个玻璃球和一个乒乓球同时没入水中．放手后发现：实心球沉入水底，而乒乓球浮出水面。如图所示，比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小，则---( )
A．实心球受到的浮力大
C．它们受到的浮力一样大
B．乒乓球受到的浮力大
D．不能确定
解析：两球没入水中后，实心球排开水的体积较大，由F浮=ρ水gV排可知，实心球受到的浮力较大，A正确，BCD错误。
答案：A
知识点2：浮力的相关计算
例2：港珠澳大桥是连接香港、珠海、澳门的超大型跨海通道，大桥在水下施工时，要向水中沉放大量的施工构件。现将边长2m的正方体沉入水中，在下沉过程中，其下表面到水面的距离为h(如图甲)，钢绳拉力、物体所受浮力随着h的增大而变化(如图乙)。下列选项说法正确的是---( ) (ρ海水= 1.0×103kg/m3 ， g=10N/kg)
A. 表示正方体构件所受浮力变化的图像是①
B. 该构件浸没在水中所受浮力为4×104N
C. 该正方体构件的质量为16吨
D. 该构件的密度是1.5×103Kg/m3
解析:（1）根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析浮力的变化规律，根据F拉=G-F浮分析钢丝绳的拉力变化规律。
（2）当构件完全淹没时的高度则为构件的边长；当构件全部淹没时，排开水的体积最大，则构件受到的浮力最大，据阿基米德原理原理F浮力=ρ液gV排即可计算出此时的浮力。
（3）构件完全浸没时的拉力与浮力相等，据此我们能计算出该构件的重力，根据重力公式计算出构件的质量；
（4）知道构件的边长、体积，再根据密度公式ρ=m/V可计算出该构件的密度。
A.由图可知，构件在浸入水中的过程时排开水的体积变大，所以浮力逐渐变大；当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②；同时钢丝绳的拉力F拉=G-F浮 ， 所以据上分析即可判断①反映的是钢绳拉力F拉随h变化的关系，故A错误；
B.该构件的体积是V=（2m）3=8m3 ， 当其完全浸没时浮力最大，
其最大浮力：F浮=ρ水gv排=1×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104 N，故B错误；
C.由于构件完全浸没时的拉力与浮力相等，
故此时的拉力也是8×104 N，
因为F拉=G-F浮 ，
所以G=F浮+F拉=1.6×105 N，
其质量是；
故C正确；
D.该构件的密度为： ． 故D错误。
答案: C
◆变式训练
1．物块在空气中和浸没在水中时，弹簧测力计示数如图所示。下列判断正确的是---( )
A．物块受到的浮力是1 N
B．物块的体积是2×10－4m3
C．物块的密度是3×103 kg/m3
D．物块浸没在水中时，所受浮力随深度增加而增大
解析：（1）根据图示可知，测力计的分度值为0.2N，故物体的重力为3N；
根据图示可知，物体浸入水中时，弹簧测力计的示数为1N，所以物体浸没水中时受到的浮力为：F浮=3N﹣1N=2N；故选项A错误；
（2）由阿基米德原理F浮=ρ液V排g得：V排===2×10﹣4m3，
因为物体是全部浸没，所以V物=V排=2×10﹣4m3，故选项B正确；
（3）由公式G=mg可求出物体的质量：
m===0.3kg，ρ物===1.5×103kg/m3．故C错误；
（4）根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知，物体浸没在液体中受到浮力大小只与液体密度和排开液体的体积有关，与液体深度无关，故选项D错误。
答案：B
知识点3：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
例3：“胜哥”在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”演示实验中，用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，以图a、b、c、d、e分别为实验情景。
（1）通过a、c两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是 N；
（2）通过 两次实验，可探究物体所受浮力大小与排开液体体积的关系；
（3）通过c、e两次实验，可探究物体所受浮力大小与 的关系；
（4）在某种液体中进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像，则该液体的密度为 kg/m3。
解析:（1）根据称重法测浮力得出浮力的大小；（2）根据控制变量法的要求选择对照实验；
（3）分析c、e两个实验中哪个因素不同即可；（5）求出物体在液体中的浮力的大小，由于物体全部浸没在两种液体中，排开的液体的体积是相同的，根据阿基米德原理列出关系式，求出液体的密度。（1）由a、c两次实验中测力计示数可知，物体浸没在水中所受的浮力为：F浮=G-Fc=2N-1.5N=0.5N；
（2）探究物体受到的浮力与排开液体体积的关系时，必须控制液体密度相同而改变排开液体的体积，故选bc或bd；
（3）由图c、e所示实验可知，物体排开液体的体积相同而液体密度不同，该实验可以探究浮力大小与液体密度的关系；
（4）实验步骤e中，物体受到的浮力为：F浮′=G-Fe=2N-1.6N=0.4N；
因物体均浸没，所以V排水=V排液；
根据阿基米德原理可知： ，
；
；
解得：ρ液=0.8×103kg/m3。
答案: （1）0.5 （2）b c 或 b d （3）液体的密度 （4）800
◆变式训练
1.小科在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝，制成一支自制密度计，用它来测量液体密度，测量过程中杯内液体总量没有变化。
（1）当密度计在杯中漂浮时，液面高度在A处（如图甲）。此时，密度计受到的浮力 （选填“＜”、“＝”或“＞”）重力。
（2）使用中，小科发现细铁丝很容易滑落，于是他改变这段细铁丝的形状，并把铁丝置于玻璃管内，再次测量同一杯液体密度（如图乙），杯中液面将 （选填“上升”、“下降”或“仍在A处”）。
解析：（1）密度计漂浮，根据漂浮条件可知，密度计受到的浮力F浮=G密度计；
（2）把铁丝置于玻璃管内，再次测量同一杯液体密度时，密度计的重力不变，根据漂浮条件可知，受到的浮力不变；因为液体的密度不变，浮力大小不变，由阿基米德原理F浮=ρgV排可知，排开水的体积不变，所以图乙杯中的液面不变，仍在A处。
答案：（1）=；（2）仍在A处。
1.半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面（如图甲）；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下（如图乙）；等货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载（如图丙）。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3，则以下判断正确的是---（ ）
A. F1>F3>F2 B. F2>F3>F1 C. F3>F1>F2 D. F3>F2>F1
解析：据图可知，乙图中半潜船排开水的体积最大，其次是丙图，甲图排开水的体积最小，所以据F浮=ρgV排可知，液体的密度是相同的，乙图中船受浮力最大，其次是丙图，再次是甲图，即浮力大小关系是：F2＞F3＞F1。
答案：B
2. 在水中，鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置，如图所示，下列说法正确的是( )
A. 水对石头的压强比对木头的小
B. 木头受到的浮力大于它自身的重力
C. 鱼受到的浮力等于它排开水的重力
D. 石头受到的浮力等于它自身的重力
解析：液体压强随深度的增加而增大，石头的深度比木头的大，则水对石头的压强比对木头的大，A错误；木头漂浮，浮力等于重力，B错误；根据阿基米德原理知，鱼受到的浮力等于它排开水的重力，C正确；石头沉底，故石头受到的浮力小于它自身的重力，D错误。故选C。
答案：C
3. 2016年9月，三峡升船机投入使用，如图所示，升船机能将船只从下游以“坐电梯” 的方式抬升至上游；船只在下游驶入钢箱，抬升机构把钢箱匀速竖直托举至上游，抬升大小不同的船只时，钢箱内水深均相等，则抬升机构托举钢箱的力( )
A. ①②③一样大
B. ①最大
C. ②最大
D. ③最大
解析：本题考查漂浮条件和浮力的比较．三次船都漂浮，因此G船＝G排液，因为水深均相等，所以三次排开水的重力与船的重力均相等，因此三次抬升机构托举钢箱的力一样大。故选A。
答案：C
4. 如图甲所示，弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中；图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像，则下列说法中正确的是( )
A. 物体的体积是500 cm3
B. 物体受到的最大浮力是5 N
C. 物体浸入水中不会改变水对容器底部的压强
D. 物体的密度是2.25×103 kg/m3
解析：AB、由图象知，G=9N，当物体完全浸没时，拉力F=5N，则完全浸没时的浮力为F浮=G﹣F=9N﹣5N=4N，此时物体完全浸没，所以浮力最大，故B错误；
由F浮=ρ液gV排得，V=V排===4×10﹣4m3，A错误；
C、物体的质量m===0.9kg；则ρ===2.25×103kg/m3，C正确；
D、物体刚浸没时，下表面受到的压力F下=F浮=4N，故D错误。
答案：A
5.将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球，分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中，甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮，如图所示，下列说法正确的是( )
A. 三个小球的质量大小关系是m甲＞m乙＞m丙
B. 三个小球受到的浮力大小关系是F甲＝F丙＜F乙
C. 三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲＞p乙＞p丙
D. 三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p′甲＞p′乙＝p′丙
解析：根据物体浮沉条件可知F甲V乙排，所以F甲＝F丙>F乙，B错误，由于G甲>F甲＝F丙＝G丙>F乙＝G乙，所以三者重力的关系G甲>G丙>G乙，质量关系是m甲>m丙>m乙，A错误；水对烧杯底的压强p＝ρ水gh，由于三个容器中h相等，所以水对烧杯底的压强相等，C错误；由于乙、丙两小球处所受的浮力等于其重力，所以乙、丙两容器内的总重不变；甲小球沉底，甲所受的浮力小于它的重力，排开水的质量小于甲球的质量，即甲所在的容器总重变大；三容器的底面积相等，由p＝得，p′甲＞p′乙＝p′丙，D正确。故选D。
答案：C
6. 相同的容器中分别装有甲、乙两种不同的液体，如图，物体B在物体A的作用下，均能刚好浸没在液体中，则---( )
A. 液体甲的密度小于液体乙的密度
B. 物体B在甲、乙两种液体中受到的浮力相同
C. 物体B在甲液体中受到的浮力更大
D. 在甲中移去A物体，静止时B依然是浸没的
解析：将A、B两个物体视为一个整体，则它们全部浸入乙液体中，处于悬浮状态，而只有一部分浸入甲液体中，处于漂浮状态，故根据物体的浮沉条件可知，甲液体的密度大于乙液体的密度，A错误；物体B在甲、乙两种液体中排开液体的体积相同，但由于液体密度不同，所以所受浮力是不同的，且由于甲液体密度较大，在甲液体中受到的浮力更大，B错误，C正确；在甲中物体B受到的浮力等于A和B重力之和，大于B的重力，当移去A时，它会上浮并最终处于漂浮状态，D错误。故选C。
答案：C
7.浮标主要是由坚硬壳体和可伸缩油囊构成，具体结构如下图所示。塞泵可将先体内的油注入油囊，油囊排开水的体积等于注入油的体积。某次，塞泵将油不断的匀速注入油囊直至注完(刚开始油囊里面没有油且不计油囊的体积)，则此过程中该浮标的壳体受到的浮力与时间的关系图是--( )
A. B. C. D.
解析:根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析判断。浮标始终漂浮在水面，则它受到的浮力始终等于重力，即受到的浮力保持不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它排开水的总体积保持不变。当油不断的进入油囊时，油囊的体积不断增大，因此浮标壳体排开水的体积不断减小，则壳体受到的浮力不断减小。当油囊的体积不变时，壳体排开水的体积不再减小，则此时壳体受到的浮力保持不变。故B正确，而A、C、D错误。
答案: B
8.下列有关浮力的说法不正确的是---（ ）
A. 温州大桥全长17.1千米，桥墩的底部陷入土中，未受到水给它向上的压力，故桥墩不受浮力
B. 若测定一个气球的重力时，测定值比实际值要轻，其原因可能是它受到了空气对它的浮力
C. 《侣行》节目中，破冰船从长江开入东海时，由于排开液体的密度改变，所以浮力会变大
D. 潜水艇在水下150m和水下500m处，由于物体排开水的体积一样，所以受到浮力一样
解析:（1）浮力来自于物体上下两个表面受到的压力差；（2）根据F=G-F浮分析；
（3）根据漂浮条件比较浮力的大小；（4）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的大小。
A.根据F浮=F向上-F向下可知，桥墩的底部陷入土中，未受到水给它向上的压力，故桥墩不受浮力，故A正确不合题意；
B.根据F=G-F浮可知，若测定一个气球的重力时，测定值比实际值要轻，其原因可能是它受到了空气对它的浮力，故B正确不合题意；
C.破冰船从长江开入东海时，它始终在水面漂浮，则它受到的浮力始终等于自身重力，即浮力不变，故C错误符合题意；
D.潜水艇在水下150m和水下500m处，物体排开水的体积一样，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它受到浮力一样，故D正确不合题意。
答案: C
9. 2020年10月138至17日解放军封锁整个台湾海峡，举行实弹射击演习，震慑台独分子。如图为某新型万吨级导弹驱逐舰(满载排水量达12500t)正在海上训练。下列说法正确的是---（ ）
A. 驱逐舰所受浮力的方向是竖直向下的 B. 发射导弹后，驱逐舰所受浮力不变
C. 满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力 D. 发射导弹后，驱逐舰会上浮一些
解析:（1）根据浮力的方向判断；（2）根据漂浮条件判断；（3）根据排水量的定义判断；
（4）根据浮力的变化结合阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析驱逐舰排开水的体积变化。
A.驱逐舰所受浮力的方向是竖直向上的，故A错误；
B.发射导弹后，驱逐舰自身的重力减小。由于驱逐舰始终在水面漂浮，它受到的浮力始终等于自身重力，因此它受到的浮力减小了，故B错误；
C.满载时的排水量指的是满载时驱逐舰排开水的质量，故C错误；
D.发射导弹后，驱逐舰受到的浮力减小，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它排开水的体积会减小，即驱逐舰会上浮一些，故D正确。
答案: D
10．如图所示，一个重为8N的铁块挂在弹簧测力计上，将它浸没在盛满水的溢水杯中，静止时弹簧测力计的示数为6N，则铁块受到的浮力是 N，溢出水的重力是 N。
解析：解：铁块受到的浮力：
F浮=G﹣F示=8N﹣6N=2N，
∵F浮=G排=G溢，
∴溢出水的重力：G溢=2N。
答案：2;2.
11.如图，一重为0.5N的鸡蛋沉在水底，向水中加入食盐并搅拌，鸡蛋仍沉在水底，此过程中鸡蛋受到的浮力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；继续加入食盐并搅拌，鸡蛋上浮，最终静止时排开盐水的重力 0.5N（选填“＞”、“＜”或“=”）。(g＝10 N/kg)
解析：因为向水中加盐鸡蛋排开水的体积不变，但使水的密度增大，
又F浮=ρ液v排g，所以鸡蛋受到的浮力增大，
在鸡蛋从下沉至悬浮过程中，重力不变，但出于悬浮状态，所以F浮=G排=G本=0.5N；
答案：变大；=。
12.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时，一组同学根据生活经验提出了如下猜想：
A．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟深度有关；
B．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟排开液体的体积有关；
C．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟液体的密度有关。
实验桌上有如下器材：量程符合实验要求的弹簧测力计一个，一个大水槽里盛有足够深的水，体积相同的若干钩码。该组同学所做的实验如图所示。
(1)钩码浸没在水中时受到的浮力是________N。
(2)比较__________，可知猜想A是错误的。
(3)比较b、c、d，可知猜想________是正确的。
(4)如何证实猜想C，请你设计实验。
(5)完成该实验后，该同学在此实验的基础上，设计了一个实验来证明：“浸在液体中的物体所受的浮力大小与它排开液体的体积成正比”。请你根据现有器材写出主要的实验步骤。
解析：（1）利用F浮=G﹣F可计算出钩码浸没在水中时受到的浮力是F浮=G﹣F=0.5N﹣0.3N=0.2N，所以本题答案为：0.2；
（2）d和e中虽然钩码浸没在液体的深度不同，而钩码受到液体的浮力却是相同的，所以由d、e验证猜想A是错误的，所以本题答案为：d、e；
（3）实验步骤b、c、d钩码浸在液体中的体积逐渐增大，弹簧测力计的示数逐渐减小，即浮力逐渐增大，所以浸在液体中的物体受到的浮力大小跟排开液体的体积有关，故猜想B是正确的，所以本题答案为：B；
（4）要验证浸在液体中的物体所受的浮力大小与它排开液体的体积成正比，需要控制物体浸在液体中的体积成倍的变化，所以本题答案为：
①把三个钩码挂在一起，然后挂在调节好的弹簧测力计下，测出它们的总重为G，记录在表格中，
②用弹簧测力计吊着三个钩码，使最下方的钩码浸没在水槽里的水中，读出此时弹簧测力计的示数为F，记录在表格中，
③依次增加钩码浸没在水中的个数，仿照步骤②分别读出弹簧测力计的示数，直至三个钩码全部浸没在水中，记录每次弹簧测力计的示数，
④利用F浮=G﹣F计算出各次钩码所受的浮力，记录在表格中，
答案：0.2；d、e；B；①把三个钩码挂在一起，然后挂在调节好的弹簧测力计下，测出它们的总重为G，记录在表格中，
②用弹簧测力计吊着三个钩码，使最下方的钩码浸没在水槽里的水中，读出此时弹簧测力计的示数为F，记录在表格中，
③依次增加钩码浸没在水中的个数，仿照步骤②分别读出弹簧测力计的示数，直至三个钩码全部浸没在水中，记录每次弹簧测力计的示数，
④利用F浮=G﹣F计算出各次钩码所受的浮力，记录在表格中，
13.在“浮力的研究”实验中。
（1）取一铁块，把它挂在弹簧测力计的挂钩上，如图甲所示。当铁块浸入水中的体积缓慢增大时，铁块受到浮力大小的变化是 。
（2）探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程：
①如图乙，用弹簧测力计测出石块的重力为F1；
②如图丙，用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2；
③如图丁，把石块浸入盛满水的溢杯中，用该空烧杯承接从溢杯里被排出的水，当石块全部浸入水中时，读出弹簧测力计的示数为F3；
④如图戊，用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4。
用F1、F2、F3、F4表示，实验中测得石块所受的浮力为 ，排出水的重力为 。根据该实验的测量数据，可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是_____________________________________________。
解析：（1）图甲中，当铁块浸入水中的体积缓慢增大时，铁块排开水的体积变大，根据F浮=ρgV排可知，铁块受到浮力大小的变化是增大；
（2）根据称重法可知，石块所受的浮力为F1﹣F3；排出水的重力F4﹣F2；
物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是：物体所受浮力的大小等于排开水的重力（或F1﹣F3=F4﹣F2）。
答案：（1）增大；
（2）F1﹣F3；F4﹣F2；物体所受浮力的大小等于排开水的重力（或F1﹣F3=F4﹣F2）。
1.（2021·绍兴）如图所示,已知鸡蛋的质量为55克,体积为5立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(图乙);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(图丙)。下列说法正确的是---（ ）
A. 图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛 B. 图乙中盐水的密度是1.1×103千克/米3
C. 图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力 D. 图中三种状态下浮力的大小关系是F甲解析：（1）（3）（4）根据浮沉条件比较浮力和重力的大小关系。
（2）首先根据ρ=m/V计算出鸡蛋的密度，再根据浮沉条件计算盐水的密度。
鸡蛋的重力为G=mg=0.055kg×10N/kg=0.55N。
图甲中，鸡蛋在清水里下沉，则浮力小于重力，即小于0.55N，故A错误；
鸡蛋的密度为；。图乙中，鸡蛋在盐水中悬浮，则盐水密度等于鸡蛋密度，故B正确；
图丙中，鸡蛋在盐水中漂浮，则浮力等于重力，故C错误；
根据浮沉条件可知，三种状态下浮力的大小关系为：F甲答案： B
2.（2021·嘉兴）如图所示，潜水员正潜没在海水中，他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气，以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是---（ ）
A. 向海底下潜过程中，受到海水的压强变大 B. 海水中水平游动时，受到海水的压强变小
C. 对背心进行放气后，受到海水的浮力变大 D. 对背心进行充气后，受到海水的浮力变小
解析：（1）（2）根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断；
（3）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化。
A. 向海底下潜过程中，深度变大，根据公式p=ρ液gh可知，潜水员受到海水的压强变大，故A正确；
B.海水中水平游动时，潜水员的深度不变，根据公式p=ρ液gh可知，受到海水的压强不变，故B错误；
C.对背心进行放气后，背心排开水的体积变小，根据F浮=ρ液gV排可知，潜水员受到海水的浮力变小，故C错误；
D. 对背心进行充气后，背心排开水的体积变大，根据F浮=ρ液gV排可知，潜水员受到海水的浮力变大，故D错误。
答案：A
3.（2021·宁波）将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块，放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm露出水面，如图所示。对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中，下列判断与事实不符的是---（ ）
A. 冰吸收热量，温度保持不变
B. 水面高度始终保持不变
C. 冰块漂浮之后，受到的浮力逐渐变小
D. 水对容器底部的压力最多增大1.0N
解析：（1）晶体熔化的条件：①达到熔点；②继续吸热；（2）将冰块的V排与熔化成水的体积进行比较即可； （3）根据浮沉条件判断； （4）熔化熔化前，冰块对容器底部的压力增大值等于它受到的浮力，冰块熔化后对容器底部压力的增大值等于冰块的重力，二者比较即可。
A.冰块吸收热量熔化，但温度保持不变，故A不合题意；
B.冰块熔化前，它受到的浮力F浮V排 ， 水面的高度会增大，故B符合题意；
C.冰块漂浮后，它受到的浮力等于重力。由于熔化，冰块的重力不断减小，因此它受到的浮力逐渐减小，故C不合题意；
D.冰块熔化前，水对容器底部压力的增大值为：F=F浮力=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×（0.08m×0.1m×0.1m）=8N；
冰块熔化后，水对容器底部压力的增大值等于冰块的重力，即G=mg=ρ冰gV=0.9×103kg/m3×10N/kg×（0.1m×0.1m×0.1m）=9N；
则水对容器底部压力的增大值最大为：9N-8N=1N，故D不合题意。
答案：B
4.科学研究是以实验为基础的，下列有关实验的说法正确的是---（ ）
A. 甲图：该实验说明重力的方向是竖直向下的
B. 乙图：用黄豆和芝麻混合实验证明了分子间有空腺
C. 丙图：通过该实验直接得出牛顿第一定律
D. 丁图：该实验说明浮力大小随物体浸没深度的增大而增大
解析： A.甲图：无论铁架台怎样倾斜，挂有小球的悬线总是竖直向下，则该实验说明重力的方向是竖直向下的，故A正确；
B.乙图：用黄豆和芝麻混合实验可以类比分子之间的空隙，帮助我们理解，但是不能证明分子之间有空隙，故B错误；
C.丙图：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，运动的越远，但是无法模拟阻力为零时的情形，还得借助科学推理才能得出牛顿第一定律，故C错误；
D.丁图：当物体完全浸没在水中时，随着深度的增大，弹簧测力计的示数保持不变，则该实验说明浮力大小跟深度无关，故D错误。
答案：A
5.（2020·衢州）2020年4月23日，“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务，返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时，经历了如图所示三种情况：图甲中铁锚部分浸入水中；图乙中铁锚完全浸没水中但未触底；图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙，它们的大小关系正确的是---（ ）
A． F甲=F乙=F丙 B．F甲>F乙=F丙 C．F甲>F乙>F丙 D．F甲解析：对考察船和船锚进行整体分析，根据二力平衡的知识得到力的平衡式，并推导出船的浮力的计算方法，接下来根据三种情况下船锚排开水的体积大小，根据阿基米德原理确定它受到浮力的大小，最后再通过前面得到的关系式比较船所受浮力的大小即可。
将船和铁锚为一个整体，
图甲中：船受到的浮力为F甲，铁锚受到的浮力为F浮1，考察船处于漂浮状态，
根据二力平衡的条件可知：F甲+F浮1=G；
那么：F甲=G-F浮1；
图乙中铁锚完全浸没水中但未触底，船身受到的浮力F乙、铁锚受到的浮力F浮2，
由于考察船时处于漂浮状态，根据物体受力平衡可知：F乙+F浮2=G；
所以：F乙=G-F浮2；
图丙中由于铁锚沉底，则铁锚受到支持力的作用，
所以船身受到的浮力F丙、铁锚受到的浮力F浮2、支持力F支持，
根据受力平衡可知：F丙+F浮3+F支持=G；
所以：F丙=G-F浮3-F支持；
由于图甲铁锚部分浸入水中；图乙和图丙中铁锚完全浸没水中，
则铁锚排开水的体积V排1＜V排2=V排3，
根据阿基米德原理可知：F浮1＜F浮2=F浮3；
所以，F甲＞F乙＞F丙。
答案：C
6.（2020·台州）下图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是---（ ）
A. ①→② B. ②→③ C. ③→④ D. ④→⑤
解析：根据阿基米德原理分析浮力增大时人排开水的体积变化规律即可。根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知，当浮力增大时，人排开水的体积肯定在不断增大。根据图片可知，在从①→②的过程中，人排开水的体积不断增大，从②→③→④，人排开水的体积不变，从④→⑤，人排开水的体积减小，因此运动员受到浮力不断增大的阶段是①→②，故A正确，而B、C、D错误。
答案：A
7.如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况，叙述正确的是---（ ）
A. 密度和浮力都不变 B. 密度和浮力都变大 C. 密度变小，浮力不变 D. 密度变小，浮力变大
解析：首先确定上升过程中气泡的体积变化，然后根据分析气泡的密度变化，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析受到浮力的变化。
气泡在上升过程中，体积不断变大，而质量不变，根据公式可知，气泡的密度变小；根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，水的密度不变，气泡排开水的体积变大，那么它受到的浮力不断变大，故D正确，而A、B、C错误。
答案：D
8. 2019年12月17日，由我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰(如图甲)，正式交付海军。该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼-15舰载机，若每架舰载机质量为25吨。(海水的密度取1．03×103千克/立方米)
（2）在标准排水量时，航母所受的浮力为________。
（3）当36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减少了________立方米。(结果保留一位小数)
解析：（1）如果物体相对参照物的位置发生改变，那么它是运动的；否则，它就是静止的；
（2）根据阿基米德原理可知，浮力等于排开液体的重力，即F浮=G排；
（3）在舰载机起飞前后，航母始终在水面漂浮，因此它受到的浮力始终等于自身的重力。由于重力减小了，那么它受到的浮力也减小了，即减小的浮力等于起飞的舰载机的重力，然后根据阿基米德原理△F浮=ρ液g△V排计算出排开水的体积的减少量。
【解答】（1）舰载机起飞时(如图乙)，以舰载机为参照物，航母相对舰载机的位置在不断改变，因此是运动的；
（2）在标准排水量时，航母所受的浮力为：F浮=G排=m排g=5×107kg×10N/kg=5×108N；
（3）航母所受浮力的减少量为：△F浮=△G=25×103kg×10N/kg×36=9×106N；
那么航母排开水的体积减少：。
答案：（2）5×108牛 （3）873.8
9. 小敏将质量为20克，体积为25厘米3的塑料块放入水平平衡的容器右端下降。撒去塑料块，往容器内缓慢倒入一定量的水，使容器再次水平平衡（图乙），将该塑料块轻轻放入图丙所示位置，放手后容器最终将________（选填“左低右高”、“左高右低”或“水平平衡”）。此时，塑料块所受浮力为________牛。
解析：要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力矩（力与力臂的乘积）大小必须相等。即：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F1·L1=F2·L2。浸在流体内的物体受到流体竖直向上托起的作用力叫作浮力。浮力指物体在流体（液体和气体）中，各表面受流体压力的差（合力）。
装上水后，把塑料放入水中，容器的水面升高一部分，这时塑料对容器底部的力是均匀的，因此整个装置依然平衡；
， 所以塑料块在水中处于漂浮状态，浮力等于重力，；
答案： 水平平衡；0.2
10.如图是小科自制的简易水陆两栖车模型，整“车"质量0.1千克。
（1）接通电路后，尾部叶片转动，推动车子向前，这说明物体间力的作用是________ 的；
（2）当它在水中处于漂浮状态时，受到的浮力为________牛。
解析：（1）甲对乙施加力，乙也同时对甲施加反作用力，这就是物体间力的作用的相互性。接通电路后，尾部叶片转动，对空气施加向后的力，同时空气对车子施加向前的力，推动车子向前，这说明物体间力的作用是相互的；（2）根据浮沉条件计算出漂浮时两栖车模型受到的浮力。 当模型在水中漂浮时，根据浮沉条件可知，它受到的浮力F浮=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N。
答案： （1）相互 （2）1
11.（2021·宁波）如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长44m，直径11.9m，体积2100m3 ， 形状像一个巨大的橄榄。 这年的9月24日，吉法尔乘坐该飞艇从巴黎的马戏场出发，用一台2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨，以8km/h的速度，飞行了28km。
（2）充满氢气后气囊受到的浮力是多少？ (空气密度取 1.29kg/m3)
解析： （2）根据阿基米德原理F浮=ρ空气gV排计算出气囊受到的浮力；
答案：（2）解： F浮=ρ空气gV排=ρ空气gV气囊=1.29kg/m3×10N/kg×2100m3 =27090N
答：飞艇受到的空气浮力为27090N。
12.（2021·湖州） 2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在“地球第四极”— —马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了中国载人深潜的新纪录。本次万米深潜任务成功的一大亮点是采用了许多自主研发的国产新材料
（1）“奋斗者”号采用的钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀，与下列哪种材料类型相同________
①塑料 ②不锈钢 ③玻璃
（2）“奋斗者”号下潜时，外部携带了4块压载铁，总质量将近2吨。压载铁被悬挂的模型如右图所示。试计算4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为多少 (压载铁的密度近似为8×103千克/米3 ， 海水的密度近似为水的密度)
（3）完成水下作业之后，“奋斗者”号抛去压载铁上浮。为了使“奋斗者”号在深海有足够大的浮力返航，采用了一种新的固体浮力材料，由大量纳米级大小的空气玻璃微珠组成。为了满足设计需求，该材料需要具备怎样的性质 ________(答出一点即可)
解析：（1）合金指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化，冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物，据此分析判断；
（2）首先根据密度公式 计算出压铁的体积，然后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出压铁受到的浮力，接下来根据G=mg计算出压铁的重力，最后根据F拉=G-F浮计算出压铁对“奋斗者”号的作用力。
（3）根据该材料的作用和环境特点解答。
（1）“奋斗者”号采用的钛合金材料为合金，而不锈钢也是合金，故选②。
（2）压铁的体积： ；
压铁受到的浮力F浮=ρ液gV排=1×103kg/m ×10N/kg×0.25m3=2500N；
压铁的重力：G=mg=2000kg×10N/kg=20000N；
压铁浸没时对“奋斗者”号的作用力：F拉=G-F浮=20000N-2500N=17500N。
（3）①空气的密度很小，根据m=ρV可知，相同体积的这种材料质量更小，对“奋斗者”产生的浮力越大； ②由于处于深海，因此这种材料的抗压能力要特别强。
答案：（1）② （2）17500N （3）密度小、抗压能力强
13.（2021·杭州）小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水，=1.0×103kg/m3)
（1）空桶漂浮在水面时所受浮力大小
（2）鹅卵石捞出放置在桶内时，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会 ▲ (选填“上升”、“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10-3m3 ， 求桶内鹅卵石的质量。
解析：（1）当物体漂浮在液面上时，它受到的浮力等于重力，根据浮沉条件计算出空桶受到的浮力；
（2）首先比较鹅卵石受到的浮力的变化，再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析它排开水的体积变化，进而确定水面高度的变化。
首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算桶受到的浮力，再根据二力平衡G石=F浮总-G桶计算出鹅卵石的重力，最后根据公式 计算鹅卵石的质量。
（1）因为空桶漂浮在水面，所以F浮=G桶=10N；
（2）鹅卵石原来在水里下沉，那么F浮桶和鹅卵石受到的浮力F浮总=ρ液gV排=1×103Kg/m3×10N/kg×6×10-3m3=60N；
鹅卵石的重力：G石=F浮总-G桶=60N-10N=50N；
鹅卵石的重力 。
答案：（1）10N（2）5kg
14.（2021·衢州）将酒敞口放置，酒精度(酒中酒精的体积百分比)会变化吗？小科认为：只要确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品，动手制作“密度秤”米测量酒的密度。
步骤Ⅰ：按图甲制作好秤杆，提起提纽，移动秤砣(小螺母)，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度(单位：g/cm3)。
步骤Ⅱ：按图乙所示，将大螺母浸没在水中(大螺母必须浸没且不碰底)，提起提纽，移动秤砣，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间
分为10等份。
步骤Ⅲ：测量酒的密度。
（1）应用：小科，用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为0.92g/cm3和0.96g/cm3 ， 已知酒精密度为0.8g/cm3 ， 应用密度知识可判断出其酒精度________(填“变大”“不变”或“变小")。
（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是________。
（3）拓展：小科若要测量食盐水的密度，他应先在密度秤上增加大于1的刻度，请你写出利用直尺和笔标定刻度的过程：________ 。
解析：（1）白酒其实是酒精和水的混合液，因为水的密度大于酒精的密度，所以水越多，白酒的密度越大；酒精越多，白酒的密度越小；
（2）大螺母受到浮力的大小直接影响所测液体的密度，而浮力受到液体密度和排开液体体积的影响，根据控制变量法的要求可知，探究浮力的大小与液体密度的关系时，必须控制排开液体的体积相同；
（3）根据图片可知，液体的密度越大，刻度值越靠左，且液体的密度与刻度值成正比。B点为0，C点为1，可以根据BC的长度在C点左侧量取得到D点，这就是刻度2的位置，将CD之间平均分成10份每份就是0.1，据此刻度标注完成。也可以将CB之间平均分成10份，得到0.1的长度，据此在C点左侧依次画出对应的刻度值即可。
（1）敞口一段时间后，白酒溶液的密度增大了，说明其中的酒精减小，而水相对增多了，故酒精度变小。
（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是：控制排开的液体体积相同。
（3）利用直尺和笔标定刻度的过程：
方法一：先测出BC的长度，以C点为起点向左画出与BC等长的CD，再把CD长度十等分；
方法二：先测每小格的长度，以C点为起点向左画出与前面每小格等距的刻度。
答案： （1）变小 （2）控制排开的液体体积相同
（3）方法一：先测出BC的长度，以C点为起点向左画出与BC等长的CD，再把CD长度十等分 方法二：先测每小格的长度，以C点为起点向左画出与前面每小格等距的刻度
15.（2021·金华）某校“制作浮力秤”项目研究小组，制成如图所示浮力秤。使用过程中，发现称量范围较小，有待提升改造。
【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时，F浮=G物的原理工作的：浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。
【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系？
【方案设计】
器材：悬挂式电子秤、金属块（4.0N）、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
步骤：①将金属块挂在电子秤下，读取电子秤示数并记录；
②将金属块浸没在盛水的烧杯中，读取电子秤示数并记录，然后取出金属块擦干；
③按照步骤②的操作，换用不同密度的溶液，多次重复试验。
【数据处理】
实验编号 1 2 3 4 5 6 7
液体密度ρ液（g/cm3） — 0.8 1.0 1.2 1.4 1.9 2.0
电子秤示数F拉（N） 0.4 3.6 3.5 3.4 3.3 2.6 3.0
浮力大小F浮（N） — 0.4 0.5 X 0.7 1.4 1.0
【交流分析】
（1）表格中x的数据是________；
（2）实验过程中，除步骤①外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，其目的是________；
（3）小组同学对实验数据进行了分析讨论，认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是________；
（4）【得出结论】……
【知识应用】根据以上探究，写出一种增大浮力秤称量范围的方法________。
解析：（1）将表格中电子秤的示数和浮力大小相加，找到其中的数量关系，从而计算出X的值。
（2）浮力的大小与排开液体的体积和液体密度有关，探究液体密度对浮力大小的影响时，必须控制排开液体的体积相等。
（3）根据表格找到液体密度和电子秤示数的变化规律，从而计算出第6次实验中电子秤的示数，然后与实际示数比较即可；
（4）根据表格得到结论，利用这个结论分析增大浮力秤称量范围的方法。
（1）根据表格可知，每组对应的电子秤示数和浮力大小的和都是4N，则表格中X的值为：4N-3.4N=0.6N。
（2）实验过程中，除步骤①外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，其目的是控制排开液体的体积相等；
（3）将第2组和第3组比较可知，液体密度增加2g/cm3 ， 浮力增大0.1N，则第6次实验中，液体密度比第5组增大：1.9g/cm3-1.4g/cm3=0.5g/cm3 ， 此时浮力增大： ， 此时浮力应该为：3.3N-0.25N=3.05N。因为2.6N<3.05N，所以可能是金属块碰到烧杯底部。
（4）根据表格可知，液体的密度越大，金属块紧密时受到的浮力越大，因此增大浮力秤称量范围的方法为：换用密度比水大的液体。
答案：（1）0.6 （2）控制排开液体的体积相等
（3）金属块碰到烧杯底部（4）换用密度比水大的液体
16.图甲所示为一种水下滑翔机，图乙是其部 ( http: / / www.21cnjy.com )分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移，从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的，再结合其它技术即可滑行，以执行海洋环境的监测任务。
（1）该滑翔机具有低能耗、高续航的特点，电池 ( http: / / www.21cnjy.com )一次充电后能提供1千瓦时电能。它在整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒，但只有9％的时间耗电，耗电时功率仅为4瓦。该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米？ 21*cnjy*com
（2）该滑翔机总重515牛。当外 ( http: / / www.21cnjy.com )油囊中无油时，滑翔机排开水的体积为0.0495米3。已知海水密度随深度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在600米深度悬浮时，外油囊中油的体积为多少米3。（忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响）
解析：（1）解：t= = 9×105秒
t总= =1×107秒
s=vt总=0.2米/秒×1×105秒=2×105米=2000千米
答：充电一次总共航行路程2000千米。(其它合理解法也可)
（2）解：该滑翔机处于悬浮状态时，F浮=G物= 515牛
由F浮=ρ液gV排 ， 得V排= =0.05米3
所以V油= 0.05米3-0.0495米3=5×10-4米3
答：该滑翔机在600米深度悬浮时，外油囊中油体积为5×10-4米3(其它合理解法也可)
答案： （1） 2000千米 （2）5×10-4米3
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第23讲 浮力
考点 常见题型 考点分值
1．理解浮力产生的原因 选择、填空 2～4分
2．理解阿基米德定律，会应用阿基米德定律求浮力 选择(综合型)、填空 2～4分
3．会应用物体的浮沉条件判别物体的浮沉 选择(综合型)、填空 2～4分
一、浮力
1.定义：浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）向____托的力称作浮力。
2.方向：________ 。
3.施力物体：液体（或气体）。
4.影响因素：浸没在液体中的物体受到浮力的大小，跟物体浸入液体的体积________ ，跟液体的密度也______ ；全部浸没在同种液体中的物体所受浮力则跟物体浸入液体的深度________ 。
二、阿基米德原理
1.内容：浸在液体中的物体受到的浮力的大小等于物体排开液体受到的_________。
2.公式：F浮=_________
3.变式：
（1）求液体密度ρ液=_________
（2）求排开液体的体积V排=
4.适用范围：液体、气体
三、物体的沉浮条件
1.物体的浮沉取决于它受到的_____和_____的大小关系．（实心物体）
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F浮__G F浮 __G F浮__G F浮 __G F浮+FN__G
ρ液__ρ物 ρ液 __ ρ物 ρ液 __ρ物 ρ液__ ρ物 ρ液 __ρ物
处于动态(运动状态不断改变)，受非平衡力作用 可以停留在液体的任何深度处 是“上浮”过程的最终状态 是“下沉”过程的最终状态
处于静态，受平衡力作用
2.浮沉条件的应用
(1)轮船
工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水．排水量：轮船满载时______________ ，单位 ____，轮船受到的浮力F浮＝ G排＝_____．
(2)潜水艇
工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变_________来实现的．
(3)气球和飞艇
工作原理：气球是利用空气的_____升空的．
(4)密度计
原理：利用_________来进行工作．
刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度______．
四、浮力大小的影响因素
1.实验器材（弹簧测力计、烧杯、铁块等）
2.实验装置
3.要点探究（控制变量法）
（1）探究物体所受浮力跟排开液体体积的关系（控制_________不变，改变物体排开液体体积。让同一物体浸入水中的体积不同，发现浸入体积越大，弹簧测力计示数越小）；
（2）探究浮力与浸没在水中的深度关系（控制物体排开液体体积与液体密度不变，改变浸没在水中的_____。让同一物体全部浸没在水中，改变浸没的深度，发现弹簧测力计示数不变）；
（3）探究浮力与液体密度的关系（控制物体_______________不变，改变液体密度。让同一物体浸没在不同液体的同一深度处，发现液体密度越大，弹簧测力计示数越小）；
（4）【拓展】探究浮力大小与物体密度的关系（控制液体密度和物体排开液体的体积不变，只改变物体的密度。选择不同材质相同体积的物体，让物体浸没在同一液体的相同深度处，发现弹簧测力计的变化量相同）。
4.实验结论
物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关；物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
拓展探究（定量分析浮力大小跟排开液体体积的关系）
（1）利用称重法计算物体的浮力（F浮＝F1-F2）
（2）测量排开液体的重量（G液＝F3－F4）
（3）比较物体浮力F浮与排开液体重力G的关系得知：浸入在液体中物体所受的浮力等于排开液体所受的重力，即F浮=G。
注：①在测量排开液体体积时，先测量烧杯重量。②需要换不同的液体进行实验，使实验更有普遍性。
6.图像分析
弹簧测力计示数F与物体浸在液体中的深度h的图像如图所示：物体的重力G=4 N，物体完全浸没在水中所受的浮力F浮=____N。
知识点1：浮力的相关判断
例1：选择优良种子，是农业丰收的基本保证，盐水选种是我国农民常采用的选种方法：将待选的种子放入浓度适当的盐水中后，良种沉入水底，次种则漂浮于水面，很快就能完成选种工作，如图所示。但盐水浓度的把握是关键，如果盐水的浓度太低，则可能---（ ）
A. 所有种子都漂浮在水面 B. 所有种子都不受浮力
C. 只有少量次种漂浮 D. 良种漂浮，而次种下沉
◆变式训练
1.一个鸡蛋漂浮在装盐水的烧杯中，在慢慢往烧杯里注入清水直至鸡蛋沉入杯底的过程中，下列说法正确的是---（ ）
A. 鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力越小
B. 鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力越大
C. 鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力越小
D. 鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力不变
2．如图所示“胜哥”将一个玻璃球和一个乒乓球同时没入水中．放手后发现：实心球沉入水底，而乒乓球浮出水面。如图所示，比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小，则---( )
A．实心球受到的浮力大
C．它们受到的浮力一样大
B．乒乓球受到的浮力大
D．不能确定
知识点2：浮力的相关计算
例2：港珠澳大桥是连接香港、珠海、澳门的超大型跨海通道，大桥在水下施工时，要向水中沉放大量的施工构件。现将边长2m的正方体沉入水中，在下沉过程中，其下表面到水面的距离为h(如图甲)，钢绳拉力、物体所受浮力随着h的增大而变化(如图乙)。下列选项说法正确的是---( ) (ρ海水= 1.0×103kg/m3 ， g=10N/kg)
A. 表示正方体构件所受浮力变化的图像是①
B. 该构件浸没在水中所受浮力为4×104N
C. 该正方体构件的质量为16吨
D. 该构件的密度是1.5×103Kg/m3
◆变式训练
1．物块在空气中和浸没在水中时，弹簧测力计示数如图所示。下列判断正确的是---( )
A．物块受到的浮力是1 N
B．物块的体积是2×10－4m3
C．物块的密度是3×103 kg/m3
D．物块浸没在水中时，所受浮力随深度增加而增大
知识点3：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
例3：“胜哥”在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”演示实验中，用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，以图a、b、c、d、e分别为实验情景。
（1）通过a、c两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是 N；
（2）通过 两次实验，可探究物体所受浮力大小与排开液体体积的关系；
（3）通过c、e两次实验，可探究物体所受浮力大小与 的关系；
（4）在某种液体中进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像，则该液体的密度为 kg/m3。
◆变式训练
1.小科在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝，制成一支自制密度计，用它来测量液体密度，测量过程中杯内液体总量没有变化。
（1）当密度计在杯中漂浮时，液面高度在A处（如图甲）。此时，密度计受到的浮力 （选填“＜”、“＝”或“＞”）重力。
（2）使用中，小科发现细铁丝很容易滑落，于是他改变这段细铁丝的形状，并把铁丝置于玻璃管内，再次测量同一杯液体密度（如图乙），杯中液面将 （选填“上升”、“下降”或“仍在A处”）。
1.半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面（如图甲）；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下（如图乙）；等货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载（如图丙）。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3，则以下判断正确的是---（ ）
A. F1>F3>F2 B. F2>F3>F1 C. F3>F1>F2 D. F3>F2>F1
2. 在水中，鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置，如图所示，下列说法正确的是( )
A. 水对石头的压强比对木头的小
B. 木头受到的浮力大于它自身的重力
C. 鱼受到的浮力等于它排开水的重力
D. 石头受到的浮力等于它自身的重力
3. 2016年9月，三峡升船机投入使用，如图所示，升船机能将船只从下游以“坐电梯” 的方式抬升至上游；船只在下游驶入钢箱，抬升机构把钢箱匀速竖直托举至上游，抬升大小不同的船只时，钢箱内水深均相等，则抬升机构托举钢箱的力( )
A. ①②③一样大
B. ①最大
C. ②最大
D. ③最大
4. 如图甲所示，弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中；图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像，则下列说法中正确的是( )
A. 物体的体积是500 cm3
B. 物体受到的最大浮力是5 N
C. 物体浸入水中不会改变水对容器底部的压强
D. 物体的密度是2.25×103 kg/m3
5.将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球，分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中，甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮，如图所示，下列说法正确的是( )
A. 三个小球的质量大小关系是m甲＞m乙＞m丙
B. 三个小球受到的浮力大小关系是F甲＝F丙＜F乙
C. 三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲＞p乙＞p丙
D. 三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p′甲＞p′乙＝p′丙
6. 相同的容器中分别装有甲、乙两种不同的液体，如图，物体B在物体A的作用下，均能刚好浸没在液体中，则---( )
A. 液体甲的密度小于液体乙的密度
B. 物体B在甲、乙两种液体中受到的浮力相同
C. 物体B在甲液体中受到的浮力更大
D. 在甲中移去A物体，静止时B依然是浸没的
7.浮标主要是由坚硬壳体和可伸缩油囊构成，具体结构如下图所示。塞泵可将先体内的油注入油囊，油囊排开水的体积等于注入油的体积。某次，塞泵将油不断的匀速注入油囊直至注完(刚开始油囊里面没有油且不计油囊的体积)，则此过程中该浮标的壳体受到的浮力与时间的关系图是--( )
A. B. C. D.
8.下列有关浮力的说法不正确的是---（ ）
A. 温州大桥全长17.1千米，桥墩的底部陷入土中，未受到水给它向上的压力，故桥墩不受浮力
B. 若测定一个气球的重力时，测定值比实际值要轻，其原因可能是它受到了空气对它的浮力
C. 《侣行》节目中，破冰船从长江开入东海时，由于排开液体的密度改变，所以浮力会变大
D. 潜水艇在水下150m和水下500m处，由于物体排开水的体积一样，所以受到浮力一样
9. 2020年10月138至17日解放军封锁整个台湾海峡，举行实弹射击演习，震慑台独分子。如图为某新型万吨级导弹驱逐舰(满载排水量达12500t)正在海上训练。下列说法正确的是---（ ）
A. 驱逐舰所受浮力的方向是竖直向下的 B. 发射导弹后，驱逐舰所受浮力不变
C. 满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力 D. 发射导弹后，驱逐舰会上浮一些
10．如图所示，一个重为8N的铁块挂在弹簧测力计上，将它浸没在盛满水的溢水杯中，静止时弹簧测力计的示数为6N，则铁块受到的浮力是 N，溢出水的重力是 N。
.
11.如图，一重为0.5N的鸡蛋沉在水底，向水中加入食盐并搅拌，鸡蛋仍沉在水底，此过程中鸡蛋受到的浮力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；继续加入食盐并搅拌，鸡蛋上浮，最终静止时排开盐水的重力 0.5N（选填“＞”、“＜”或“=”）。(g＝10 N/kg)
12.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时，一组同学根据生活经验提出了如下猜想：
A．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟深度有关；
B．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟排开液体的体积有关；
C．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟液体的密度有关。
实验桌上有如下器材：量程符合实验要求的弹簧测力计一个，一个大水槽里盛有足够深的水，体积相同的若干钩码。该组同学所做的实验如图所示。
(1)钩码浸没在水中时受到的浮力是________N。
(2)比较__________，可知猜想A是错误的。
(3)比较b、c、d，可知猜想________是正确的。
(4)如何证实猜想C，请你设计实验。
(5)完成该实验后，该同学在此实验的基础上，设计了一个实验来证明：“浸在液体中的物体所受的浮力大小与它排开液体的体积成正比”。请你根据现有器材写出主要的实验步骤。
13.在“浮力的研究”实验中。
（1）取一铁块，把它挂在弹簧测力计的挂钩上，如图甲所示。当铁块浸入水中的体积缓慢增大时，铁块受到浮力大小的变化是 。
（2）探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程：
①如图乙，用弹簧测力计测出石块的重力为F1；
②如图丙，用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2；
③如图丁，把石块浸入盛满水的溢杯中，用该空烧杯承接从溢杯里被排出的水，当石块全部浸入水中时，读出弹簧测力计的示数为F3；
④如图戊，用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4。
用F1、F2、F3、F4表示，实验中测得石块所受的浮力为 ，排出水的重力为 。根据该实验的测量数据，可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是_____________________________________________。
1.（2021·绍兴）如图所示,已知鸡蛋的质量为55克,体积为5立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(图乙);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(图丙)。下列说法正确的是---（ ）
A. 图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛 B. 图乙中盐水的密度是1.1×103千克/米3
C. 图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力 D. 图中三种状态下浮力的大小关系是F甲2.（2021·嘉兴）如图所示，潜水员正潜没在海水中，他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气，以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是---（ ）
A. 向海底下潜过程中，受到海水的压强变大 B. 海水中水平游动时，受到海水的压强变小
C. 对背心进行放气后，受到海水的浮力变大 D. 对背心进行充气后，受到海水的浮力变小
3.（2021·宁波）将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块，放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm露出水面，如图所示。对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中，下列判断与事实不符的是---（ ）
A. 冰吸收热量，温度保持不变
B. 水面高度始终保持不变
C. 冰块漂浮之后，受到的浮力逐渐变小
D. 水对容器底部的压力最多增大1.0N
4.科学研究是以实验为基础的，下列有关实验的说法正确的是---（ ）
A. 甲图：该实验说明重力的方向是竖直向下的
B. 乙图：用黄豆和芝麻混合实验证明了分子间有空腺
C. 丙图：通过该实验直接得出牛顿第一定律
D. 丁图：该实验说明浮力大小随物体浸没深度的增大而增大
5.（2020·衢州）2020年4月23日，“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务，返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时，经历了如图所示三种情况：图甲中铁锚部分浸入水中；图乙中铁锚完全浸没水中但未触底；图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙，它们的大小关系正确的是---（ ）
A． F甲=F乙=F丙 B．F甲>F乙=F丙 C．F甲>F乙>F丙 D．F甲6.（2020·台州）下图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是---（ ）
A. ①→② B. ②→③ C. ③→④ D. ④→⑤
7.如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况，叙述正确的是---（ ）
A. 密度和浮力都不变 B. 密度和浮力都变大 C. 密度变小，浮力不变 D. 密度变小，浮力变大
8. 2019年12月17日，由我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰(如图甲)，正式交付海军。该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼-15舰载机，若每架舰载机质量为25吨。(海水的密度取1．03×103千克/立方米)
（2）在标准排水量时，航母所受的浮力为________。
（3）当36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减少了________立方米。(结果保留一位小数)
9. 小敏将质量为20克，体积为25厘米3的塑料块放入水平平衡的容器右端下降。撒去塑料块，往容器内缓慢倒入一定量的水，使容器再次水平平衡（图乙），将该塑料块轻轻放入图丙所示位置，放手后容器最终将________（选填“左低右高”、“左高右低”或“水平平衡”）。此时，塑料块所受浮力为________牛。
10.如图是小科自制的简易水陆两栖车模型，整“车"质量0.1千克。
（1）接通电路后，尾部叶片转动，推动车子向前，这说明物体间力的作用是________ 的；
（2）当它在水中处于漂浮状态时，受到的浮力为________牛。
11.（2021·宁波）如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长44m，直径11.9m，体积2100m3 ， 形状像一个巨大的橄榄。 这年的9月24日，吉法尔乘坐该飞艇从巴黎的马戏场出发，用一台2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨，以8km/h的速度，飞行了28km。
（1）充满氢气后气囊受到的浮力是多少？ (空气密度取 1.29kg/m3)
12.（2021·湖州） 2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在“地球第四极”— —马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了中国载人深潜的新纪录。本次万米深潜任务成功的一大亮点是采用了许多自主研发的国产新材料
（1）“奋斗者”号采用的钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀，与下列哪种材料类型相同________
①塑料 ②不锈钢 ③玻璃
（2）“奋斗者”号下潜时，外部携带了4块压载铁，总质量将近2吨。压载铁被悬挂的模型如右图所示。试计算4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为多少 (压载铁的密度近似为8×103千克/米3 ， 海水的密度近似为水的密度)
（3）完成水下作业之后，“奋斗者”号抛去压载铁上浮。为了使“奋斗者”号在深海有足够大的浮力返航，采用了一种新的固体浮力材料，由大量纳米级大小的空气玻璃微珠组成。为了满足设计需求，该材料需要具备怎样的性质 ________(答出一点即可)
13.（2021·杭州）小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水，=1.0×103kg/m3)
（1）空桶漂浮在水面时所受浮力大小
（2）鹅卵石捞出放置在桶内时，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10-3m3 ， 求桶内鹅卵石的质量。
14.（2021·衢州）将酒敞口放置，酒精度(酒中酒精的体积百分比)会变化吗？小科认为：只要确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品，动手制作“密度秤”米测量酒的密度。
步骤Ⅰ：按图甲制作好秤杆，提起提纽，移动秤砣(小螺母)，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度(单位：g/cm3)。
步骤Ⅱ：按图乙所示，将大螺母浸没在水中(大螺母必须浸没且不碰底)，提起提纽，移动秤砣，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间
分为10等份。
步骤Ⅲ：测量酒的密度。
（1）应用：小科，用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为0.92g/cm3和0.96g/cm3 ， 已知酒精密度为0.8g/cm3 ， 应用密度知识可判断出其酒精度________(填“变大”“不变”或“变小")。
（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是________。
（3）拓展：小科若要测量食盐水的密度，他应先在密度秤上增加大于1的刻度，请你写出利用直尺和笔标定刻度的过程：________ 。
15.（2021·金华）某校“制作浮力秤”项目研究小组，制成如图所示浮力秤。使用过程中，发现称量范围较小，有待提升改造。
【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时，F浮=G物的原理工作的：浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。
【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系？
【方案设计】
器材：悬挂式电子秤、金属块（4.0N）、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
步骤：①将金属块挂在电子秤下，读取电子秤示数并记录；
②将金属块浸没在盛水的烧杯中，读取电子秤示数并记录，然后取出金属块擦干；
③按照步骤②的操作，换用不同密度的溶液，多次重复试验。
【数据处理】
实验编号 1 2 3 4 5 6 7
液体密度ρ液（g/cm3） — 0.8 1.0 1.2 1.4 1.9 2.0
电子秤示数F拉（N） 0.4 3.6 3.5 3.4 3.3 2.6 3.0
浮力大小F浮（N） — 0.4 0.5 X 0.7 1.4 1.0
【交流分析】
（1）表格中x的数据是________；
（2）实验过程中，除步骤①外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，其目的是________；
（3）小组同学对实验数据进行了分析讨论，认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是________；
（4）【得出结论】……
【知识应用】根据以上探究，写出一种增大浮力秤称量范围的方法________。
16.图甲所示为一种水下滑翔机，图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移，从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的，再结合其它技术即可滑行，以执行海洋环境的监测任务。
（1）该滑翔机具有低能耗、高续航的特点，电池一次充电后能提供1千瓦时电能。它在整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒，但只有9％的时间耗电，耗电时功率仅为4瓦。该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米？ 21*cnjy*com
（2）该滑翔机总重515牛。当外油囊中无油时，滑翔机排开水的体积为0.0495米3。已知海水密度随深度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在600米深度悬浮时，外油囊中油的体积为多少米3。（忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响）
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