【期末复习】人教版物理八年级高频考点精准练第十章 浮力（基础自测+易错分析+知识梳理+专项训练+答案解析））

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第十章 浮 力
1. （2022春 连江县期中）把一重为10N的铁块用细线系在弹簧测力计下浸没在水中，如图所示，静止时弹簧测力计的示数为7N，则铁块所受的浮力为（　　）
A．10N B．7N C．3N D．17N
2. （2022春 芗城区期中）我国自主研制的世界最先进的常规动力破冰船一“雪龙2号”，满载时排开的水的重力为1.4×108N，此时所受浮力为 N。其海面下5m处受到海水的压强为 Pa。（ρ海水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
3. （2022春 曲阜市期中）如图所示，甲、乙、丙、丁四个小球的体积相等。四个小球受到的浮力最小的是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
4. （2022 南京模拟）一艘轮船在松花江水中航行，当这艘轮船从松花江里驶入大海中时，它受到的浮力 ，排开水的体积 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
参考答案：（1）C；2. 1.4×108；5×104； 3.A； 4. 不变；变小.
易错点1　不能正确理解阿基米德原理，误认为物体密度、物体体积会影响物体受到的浮力。
典例1：（2021 张店区一模）质量相同的甲、乙两个小球，分别放入A、B两个相同且装有相同质量水的容器中。两球静止时两液面相平，则下列分析正确的是（　　）
①甲球受到的浮力大于乙球
②两容器底部受到水的压强相同
③甲球的密度大于乙球的密度
④乙球浸入的体积等于甲球浸入的体积
A．只有①和② B．只有③和④ C．只有②和④ D．只有①和③
【错解】选D，甲球漂浮在水面上，而乙球悬浮在水中，故甲球所受的浮力大于乙球。
【析错】】（1）漂浮和悬浮都有F浮=G，由此分析两球的浮力关系；
（2）根据图示得出容器内水面的高度关系，由p=ρghS判断两容器底部受到水的压强关系；
（3）如果被研究的物体的平均密度可以知道，则物体的浮沉条件可变成以下形式：①ρ物＜ρ液，上浮；②ρ物=ρ液，悬浮；③ρ物＞ρ液，下沉。
（4）根据F浮=ρgV排判断甲球和乙球浸入的体积关系。
【正解】选C，理由：①甲、乙两球分别处于漂浮和悬浮，则F浮=G物；由于两球的质量相等，重力相等，所以浮力也相等，故①错误；②由图可知，两容器内水面高度相同，由p=ρgh可知，两容器底部受到水的压强相同，故②正确；③甲球漂浮，甲球的密度小于水的密度，乙球悬浮，乙球的密度等于水的密度，所以甲球的密度小于乙球的密度。故③错误；④甲乙两球受到的浮力相等，由F浮=ρgV排可知排开水的体积也相等，即乙球浸入的体积等于甲球；故④正确。故选：C。
易错点2　不能正确理解沉浮条件，误认为海水密度较大，轮船从河里航行到海里所受浮力变大。
典例2：（2021秋 蓬江区）一艘轮船当它从长江航行进入东海时，所受浮力 （选填“变大”、“变小”、“不变”），船身会 。（选填“上浮一些”、“保持原来的深度”、“下沉一些”）
【错解】答案为：变大；不变。理由：因为海水密度较大，浮力大小与液体的密度有关，轮船从河里航行到海里所受浮力变大。
【析错】当轮船从长江航行进入东海时，都是漂浮，因为轮船自重不变，根据漂浮条件分析船受到浮力的变化情况；根据阿基米德原理分析船身浮沉情况。
【正解】答案为：不变；上浮一些。理由：轮船从长江航行进入东海时，始终漂浮于水面上，根据物体沉浮与物体重力的关系知，轮船所受的浮力不变，都等于轮船自身的重力。根据阿基米德原理可知V排=，因江水的密度小于海水的密度，故轮船从长江航行进入东海时，排开海水的体积减小，故轮船将上浮一些。故答案为：不变；上浮一些。
易错点3　误认为潜水艇上浮时受到的浮力变大。
典例3：（2020春 诸城市期中）关于浮力的应用，下列说法中正确的是（　　）
A．潜水艇上浮过程中受到的浮力变大
B．节日放飞的气球里充的是密度小于空气的气体
C．轮船静止时受到的浮力大于所受的重力
D．鱼的下潜是通过改变自身重力实现的
【错解】选A，理由：潜水艇上浮过程中受非平衡力的作用，向上运动，是由于受到的浮力变大。
【析错】潜水艇浸没在水中，潜水艇的体积不变（排开水的体积不变），受浮力不变。
【正解】选B，理由：A、潜水艇浸没在水中，潜水艇的体积不变（排开水的体积不变），受浮力不变，故A错误；B、气象探测气球里所充气体的密度小于空气的密度，故B正确；C、轮船静止时处于漂浮状态，根据漂浮条件可知：物体所受的浮力等于自身的重力，故C错误；D、鱼通过鱼鳔来改变它的体积，从而改变受到的浮力，来上浮或下沉的，故D错误。故选：B。
易错点4　误认为物体与容器底部紧密接触就一定不受浮力。
典例4：（2020春 江岸区期末）如图所示的四个情景，没有受到浮力的物体是（　　）
【错解】选A，理由：鸡蛋已经沉底了就不受浮力。
【析错】沉底的鸡蛋在水中尽管下沉，但仍然受到浮力；太空中没有空气，故太空中运行的“天宫一号”不受到浮力。
【正解】选B，理由：A、沉底的鸡蛋在水中尽管下沉，但仍然受到浮力，故A不符合题意；B、太空中没有空气，故太空中运行的“天宫一号”不受到浮力，故B符合题意；C、空中上升的热气球能上升，是因为其受到空气的浮力，故C不符合题意；D、浮力是浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）向上托起的力，橡皮泥船受到水的向上托起的力，即受到浮力，故D不符合题意。故选：B。
知识点一：浮力的产生
1.浮力的定义：一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它向上托的力叫做浮力。
2.浮力的大小：F浮＝G－F液(F液为物体浸在液体中的示数)，这种方法叫称重法。
3.浮力的方向是竖直向上；施力物体是液体(气体)。
4.浮力产生的原因(实质)：液(气)体对物体向上的压力与向下的压力大小之差即为浮力。
知识点二：阿基米德原理
1.内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体受到的重力。
2.公式：F浮＝G排＝ρ液gV排。
(1)“浸入”包括“全部浸入”，此时V排＝V物和“部分浸入”，此时V排＜V物。
(2)液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
(3)由公式可知：当物体排开液体的体积V排一定时，物体受到的浮力F浮与液体的密度ρ液成正比；当在同一种液体中时，ρ液是一定的，物体受到的浮力F浮与排开液体的体积V排成正比；当同一物体漂浮在不同的液体上，F浮一定，物体排开液体的体积V排和液体的密度ρ液成反比。
(4)适用条件：液体(或气体)。
知识点三：物体的浮沉条件
1．假设某物体浸没液体中处于静止状态，只受浮力和重力，其浮沉情况：
上 浮 下 沉 悬 浮 漂 浮 沉 底
F浮＞G F浮＜G F浮＝G F浮＝G F浮＋N＝G
ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＝ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物
V排＝V物 V排＝V物 V排＝V物 V排＜V物 V排＝V物
处于动态(运动状态不断改变)，受非平衡力作用 处于动态(运动状态不断改变)，受非平衡力作用 可以停留在液体任何深度处；处于静态，受平衡力作用 是“上浮”过程的最终状态；处于平衡状态(运动状态不改变)，受平衡力作用 处于静态，受平衡力作用；是“下沉”过程的最终状态
判断物体浮沉(状态)有两种方法：比较F浮与G的大小或比较ρ液与ρ物的大小。
知识点四：浮沉条件的应用
1.轮船
(1)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。
(2)排水量：轮船满载时排开水的质量；单位t。由排水量m可计算出：排开液体的体积V排＝m/ρ液；排开液体的重力G排＝mg；轮船受到的浮力F浮＝G总＝mg。
2.潜水艇
构造：艇身装有水舱。
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：气球里充的是密度小于空气的气体；气球是利用空气的浮力升空的。如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。
4.密度计
(1)原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。
(2)构造：下面的铅粒能使密度计直立在液体中。
(3)刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大
知识点一：浮力、阿基米德原理
典例1：（2022 东城区校级模拟）在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：
①与物体浸入液体中的深度有关；
②与物体排开液体的体积有关；
③与液体的密度有关。
请回答：
（1）进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体所受浮力大小为 N；
（2）分析实验步骤 ，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；
（3）分析实验步骤a、b、c，可得结论 。
【考查方向】探究影响浮力大小因素的实验
【名师点睛】（1）根据称重法知物体在水中受到的浮力大小等于在空气中弹簧测力计的示数减去浸没在水中时弹簧测力计的示数；
（2）要验证浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关，需要控制液体的密度、排开液体的体积相同，改变液体的深度，据此判断出实验步骤；
（3）分析实验步骤a、b、c的相同量和不同量，根据控制变量法分析解答.
【答案】（1）1.4；（2）a、c、d；（3）液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。
【解析】（1）由a、b和称重法知序号b中物体所受浮力大小为：F浮=G-F=4.8N-3.4N=1.4N；
（2）要验证浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关，需要控制液体的密度、排开液体的体积相同，改变液体的深度，步骤a、c、d符合题意；
（3）在步骤a、b、c中，液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，说明物体受到的浮力不同，所以可以得出结论：液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。
故答案为：（1）1.4；（2）a、c、d；（3）液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。
典例2：（2022 武昌区模拟）如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在水中，上表面受到水的压力F1为5N．下列说法正确的是（　　）
A．正方体上表面到液面的距离h=5cm
B．物体的密度为0.8×103kg/m3
C．下表面受到液体的压力F2为13N
D．液体对物体下表面的压强为1.3×103Pa。
【考查方向】浮力大小的计算；液体的压强的计算．
【名师点睛】（1）根据S=L2求出正方体的表面积，根据p=求出液体对物体上表面的压强，根据p=ρgh求出正方体上表面到液面的距离；（2）根据悬浮条件即可求出物体的密度；（3）物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等，根据V=L3求出其体积，根据阿基米德原理求出浮力，根据浮力产生的原因F浮=F下-F上求出下表面受到液体的压力F2；（4）求出正方体下表面到液面的距离，根据p=ρgh求出下表面的压强。
【答案】A。
【解析】
知识点二：探究浮力的大小跟哪些因素有关
典例3：（2022春 江油市期中）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示的步骤A、B、C、D，探究浮力的大小与排开的液体所受重力的关系。
（1）小石块的重力为 N。
（2）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）分析数据可知：F浮 G排（选填“＞”、“＜”或“=”）。
（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）实验中用手拉着弹簧测力计将石块浸入水中时，手容易抖，导致测量不准确，请你提出一条改进建议 。
【考查方向】探究影响浮力大小因素的实验．
【名师点睛】（1）根据测力计分度值读数；（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，根据 F吞=G-F示计算；分析比较哪两个图可以得出块排开的水所受的重力；（3）根据浮力大小、排开液体重力的大小分析；（4）该实验为使结论具有普遍性和代表性，应换用不同液体和物体进行实验．
（5）根据阿基米德原理，物体受到浮力大小等于排开液体的重力，排开液体的体积越大，受到浮力越大；（6）手容易抖动，则可以通过不移动手的方法来解决。
【答案】见试题解答内容。
【解析】（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，石块的重力为3.8N；（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，弹簧测力计的示数是2.4N，根据称重法测浮力：F浮=G-F示=3.8N-2.4N=1.4N；比较D、A两图，可以得出块排开的水所受的重力为：G排=2.6N-1.2N=1.4N；（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该物体所排开的水受到的重力的大小；（4）为了得到更普遍得结论，应换用不同液体和物体进行多次实验，而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值，操作中不合理的是A；（5）根据阿基米德原理，物体受到浮力大小等于排开液体的重力，排开液体的体积越大，受到浮力越大；只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，也能得到与（3）相同的结论；（6）实验中可以使提着弹簧测力计的手不动，缓缓向上移动溢水杯。故答案为：（1）3.8； （2）1.4；DA；（3）=；（4）A； （5）能；（6）提着弹簧测力计的手不动，缓缓向上移动溢水杯。
典例4：（2022 永川区模拟）如图所示，水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器，分别装有两种不同的液体，将两个相同的物块A、B分别放入两种液体中，物块静止时两容器中液面相平。则下列说法正确的是（　　）
①物体所受浮力FA＜FB
②容器中所装液体密度ρ甲＜ρ乙
③液体对容器底的压力F甲＞F乙
④容器对桌面的压强p甲＜p乙
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④。
【考查方向】物体的浮沉条件及其应用；压力及重力与压力的区别；固体压强大小比较．
【名师点睛】（1）根据物体的浮沉条件和阿基米德原理判断小球所受浮力的大小；（2）根据物体的浮沉条件判断甲乙液体密度的关系；（3）根据液体密度和深度的关系，利用p=ρgh判断对杯底的压强关系，根据p=F/S判断液体对容器底的压力；（4）甲、乙两容器对水平桌面的压力等于容器、容器内液体和物体的重力之和，则两个容器液面持平，甲中液体的体积与物体A的体积之和等于乙中液体体积与物体B排开体积之和判断出甲、乙中液体的体积大小关系，根据F=G=ρgV得出液体重力的大小；最后根据p=F/S判断容器对桌面的压强。
【答案】B。
【解析】：①物体A在甲液体中沉底，物体A受到的浮力FA＜GA；物体B在乙液体中漂浮，物体B受到的浮力FB=GB；由于物块A、B相同，则：GA=GB；因此物体所受浮力：FA＜FB，故①正确；
②物体A在甲液体中沉底，甲液体密度ρ甲＜ρA，物体B在乙液体中漂浮，乙液体密度ρ乙＞ρB；由于物块A、B相同，则：ρA=ρB；因此容器中所装液体密度ρ甲＜ρ乙，故②正确；
③液面等高，ρ甲＜ρ乙，由p=ρgh可知液体对容器底的压强：p甲＜p乙，由于甲、乙两个完全相同的容器，则：SA=SB；根据p=判断液体对容器底的压力相等，即；F甲=F乙，故③错误
④由图示知，两个容器液面持平，则甲中液体的体积与物体A的体积之和等于乙中液体体积与物体B排开体积之和，甲、乙中液体的体积： V甲=V总-VA，V乙=V总-VB排；而，VA＞VB排，所以，V甲＜V乙；已知，ρ甲＜ρ乙，据m=ρV知，m甲＜m乙，所以，G甲＜G乙，两容器对桌面的压力分别为：F甲=G容+GA+G甲，F乙=G容+GB+G乙，由于物体A、B相同，两个容器也完全相同，所以，F甲＜F乙，据p=知，容器对桌面的压强p甲＜p乙，故④正确。故选：B。
知识点三：浮沉条件
典例5：（2022 北京二模）四个完全相同的容器中分别装有不同的液体，将同一个小球分别放入四种液体中，静止时的位置如图所示，四个容器中液面到容器底的距离相等，则容器底面受到液体压力最大的是（　　）
【考查方向】物体的浮沉条件及其应用；压强的大小及其计算；液体的压强的特点．
【名师点睛】根据小球的浮沉，可以判断小球的密度与液体密度的关系，进一步判断出液体密度的大小关系。四个容器中液面到容器底的距离相等，则液体的深度相同，根据p=ρ液gh可知容器底部受到的液体压强的大小关系，根据F=pS可知容器底部受到的液体压力的大小关系。
【答案】A
【解析】小球在AB中漂浮，说明小球的密度小于液体的密度，小球在A、B两种液体中所受浮力都等于小球的重力，即小球在A、B液体中所受的浮力相等，由图可知V排A＜V排B，根据F浮=G=ρgV排，可知ρA＞ρB，小球在C中悬浮，说明小球的密度等于液体C的密度，小球在D中下沉，说明小球的密度大于或等于液体的密度，所以可以判断出液体密度的大小关系为ρD＜ρC＜ρB＜ρA；四个容器中液面到容器底的距离相等，则液体的深度相同，根据p=ρ液gh可知A容器底部受到的液体压强最大，根据F=pS可知A容器底部受到的液体压力最大。故选A。
典例6：（2022春 麒麟区期中）如图所示为“欧洲野牛”气垫登陆舰在水中航行的情景，该舰是当今世界上最大的气垫登陆舰，其满载排水量555吨。下列说法正确的是（　　）
A．气垫登陆舰受到的浮力大小跟它自身的密度有关
B．气垫登陆舰满载时，受到的浮力为5550N
C．气垫登陆舰快速行进时向下喷气是为了减小摩擦力
D．若该气垫登陆舰从大海驶进长江，它受到的浮力会变小
【考查方向】物体的浮沉条件及其应用；增大或减小摩擦的方法．
【名师点睛】（1）气垫登陆舰在水中漂浮，受到的浮力大小等于自身重力；（2）根据阿基米德原理求出气垫登陆舰满载时，受到的浮力；（3）利用压缩气体在摩擦面间形成一层气垫，使摩擦面脱离接触，可以使摩擦变得更小；（4）气垫登陆舰从大海驶进长江，都处于漂浮状态，受到的浮力大小等于自身重力。
【答案】C。
【解析】A、气垫登陆舰在水中漂浮，受到的浮力大小等于重力，与物体的密度无关，故A错误；
B、气垫登陆舰满载时受到的浮力：F浮=G排=m排g=555×103kg×10N/kg=5.55×106N，故B错误；
C、气垫登陆舰快速行进时向下喷气，使接触面分离，减小了船和水之间的摩擦力，故C正确；
D、气垫登陆舰从大海驶进长江，都处于漂浮状态，浮力都等于气垫登陆舰的重力，故D错误。
故选：C。
第十章 浮力 专项训练测试卷
一．选择题（共8小题，满分16分，每小题2分）
1．（2分）如图所示，将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液体中，静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部。如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分别表示三种液体的密度，则关于三种液体密度大小的关系说法正确的是（　　）
A．ρ甲＞ρ乙＝ρ丙 B．ρ甲＝ρ乙＞ρ丙
C．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙 D．ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
2．（2分）如图所示是某载人潜水器，它可以在4500米的水下连续工作。若海水密度约为1.0×103kg/m3，潜水器悬浮在海水中时的总质量为18t。下列说法正确的是（　　）
A．潜水器在海面上漂浮时浮力大于重力
B．潜水器上浮和下潜是靠改变浮力大小实现的
C．潜水器悬浮在海水中时，所受浮力为1.8×105N
D．潜水器在海面下4500米处作业时，受到的海水压强为4.5×106Pa
3．（2分）甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球，把它们放入水中静止后的情况如图所示，则它们在水中所受浮力相等的是（　　）
A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲和丁
4．（2分）2021年12月9日，航天员王亚平在“天宫课堂”中展示了“浮力消失实验”。在中国空间站微重力环境中，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球悬停在水中，如图甲所示；在中国科技馆的同学们做了同样的实验，用吸管把完全相同的乒乓球压入水中，取出吸管后，乒乓球会迅速上浮直至漂浮在水面，如图乙所示。请根据你所学的物理知识，判断下列说法中正确的是（　　）
A．图甲中的乒乓球具有惯性，图乙中的乒乓球不具有惯性
B．图甲中的乒乓球受到水对它向上与向下的压力差几乎为零
C．图乙中的乒乓球在上浮过程中，受到水的浮力等于它受到的重力
D．图乙中的乒乓球在水面漂浮时，往水中加盐，乒乓球会下沉
5．（2分）如图所示，物理小组利用体积为170cm3的潜水艇模型（忽略进气、排气管的体积），探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉，下列说法不正确的是（ρ水＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg）（　　）
A．模型浸没在水中受到的浮力为1.7N
B．模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变
C．若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水
D．潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的
6．（2分）学习了物体的浮沉条件后，小舟做了如下实验：在两个薄气球中加满温水，扎紧后剪去多余部分，分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中（如图）。若不计气球自重，放手后两气球的运动情况是（　　）
A．冷水、热水中都下沉
B．冷水中下沉，热水中上升
C．冷水、热水中都上升
D．冷水中上升，热水中下沉
7．（2分）两个相同的容器放在同一水平桌面上，分别装有甲、乙两种密度不同的液体，且ρ甲＞ρ乙；两个体积相同的实心小球a和b在甲、乙两种液体中静止时的状态如图所示；两容器内c、d两点到容器底部的距离相等。设小球a和b的密度分别为ρa和ρb，质量分别为ma和mb，受到的浮力分别为Fa和Fb，c、d两处的液体压强分别为pc和pd。下列说法中（　　）
①ρa＞ρb
②ma＜mb
③Fa＞Fb
④pc＞pd
A．只有①③正确 B．只有②③正确
C．只有①④正确 D．只有①③④正确
8．（2分）如图所示，底面积相同的甲、乙两个容器放在水平桌面上，容器内的水面相平。现将a、b两个体积相同的实心物体分别放入甲、乙两个容器内，静止时a沉在甲容器底部，b悬浮在乙容器的水中。下列说法正确的是（　　）
A．a、b两物体的密度ρa＝ρb
B．a、b两物体的质量ma＜mb
C．a、b两物体所受的浮力Fa＞Fb
D．放入a、b两物体后，甲、乙容器底部所受水的压强p甲＞p乙
二．多选题（共2小题，满分8分，每小题4分）
（多选）9．（4分）如图所示，底面积为S且粗细均匀的玻璃管、底厚且平，竖立于水中静止时，其浸入水中的深度为h1；若将玻璃管竖立于液体A中，静止时其浸入液体A中的深度为h2；再向玻璃管中放入一石块，静止时其浸入液体A中的深度为h3。下列说法正确的是（　　）
A．水和液体A的密度关系为ρ水＞ρA
B．玻璃管的重力为G0＝ρ水gSh1
C．液体A的密度为ρA＝
D．石块的重力为G石＝
（多选）10．（4分）将质量和底面积都相同的两个容器放在水平桌面上，向其内部分别注入甲、乙两种液体。将体积相同的两个实心物体M、N分别放入两种液体中，物体静止在如图所示的位置，此时两种液体对容器底部的压力相等。下列说法中正确的是（　　）
A．两物体的密度ρM＞ρN
B．物体M下表面受到的液体压力大于N下表面受到的液体压力
C．若将乙液体倒入甲液体中，物体M将上浮
D．取出M、N后，两容器对桌面压强的变化量分别为△p1、△p2，则△p1＞△p2
三．填空题（共5小题，满分20分，每小题4分）
11．（4分）2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从科考基地上升到海拔9032米，创造了大气科学观测世界纪录。
（1）上升过程中，以地面为参照物，浮空艇是 　 　的；
（2）该浮空艇是软式飞艇，上升过程中需通过调整气囊中的气压来保持外形不变。上升过程中，该艇受到的浮力 　 　（填“增大”、“减小”或“不变”）。
12．（4分）将两个相同的小球分别放入装满不同液体的甲乙相同烧杯中，稳定后如图所示，甲中小球漂浮，乙中小球沉底，甲烧杯溢出的液体质量 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙烧杯溢出的液体质量，此时 　 　（选填“甲”或“乙”）杯底部受到的液体压力较大。
13．（4分）如图甲所示，底面积S为25cm2的圆柱形平底容器内装有适量的未知液体，将容器放入水中处于直立漂浮状态，容器下表面所处深度h1＝10cm，该容器受到的浮力是 　 　N；如图乙所示，从容器中取出100cm3的液体后，当容器下表面所处深度h2＝6.8cm时，该容器仍处于直立漂浮状态，则未知液体的密度是 　 　kg/m3。（g取10N/kg）
14．（4分）如图所示为甲、乙两种不吸水的物质的m﹣V图像，则这两种物质的密度之比ρ甲：ρ乙＝　 　；用这两种物质制成立方体并用轻质细线捆绑在一起放入水中恰好能够处于悬浮状态，则两个立方体的质量之比m甲：m乙＝　 　。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）
15．（4分）我国“奋斗者”号成功下潜至10909米的深海处，达到了全球深海探测的制高点。如图所示，某潜水器由舱体和油囊两部分构成，质量为M、体积为V，悬停在深海中甲处。从舱内向油囊注入质量为m的油后，潜水器的体积增大了0.1V，此时潜水器将 　 　（填“上浮”或“下沉”），最终悬停在乙处，则潜水器在乙处所排开海水的质量为 　 　，乙处海水的密度为 　 　。（上述过程无其他动力）
四．作图题（共2小题，满分6分，每小题3分）
16．（3分）如图所示，画出斜面上水杯中小球悬浮时所受浮力的示意图。
17．（3分）两个高为0.1m外形完全相同圆柱体A、B，A密度为0.6g/cm3，B密度为2.7g/cm3，分别放置在两个相同的圆柱形容器中，向容器中缓慢注水直至水深为0.2m，在甲图中画出放圆柱体A的容器中注水质量以与水深度h的大致关系图像，在乙图中画出圆柱体B所受浮力F与水深度h的大致关系图像。
五．实验探究题（共3小题，满分18分，每小题6分）
18．（6分）小云实验小组用如图甲所示的实验装置“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。
（1）分析b、c两次实验可知：浸在液体中的物体受到浮力的大小与 　 　有关；
（2）分析c、d两次实验可知：浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度 　 　；
（3）分析c、e两次实验可知：浸在液体中的物体受到浮力的大小与 　 　有关；
（4）若先完成实验c，再完成实验a，则测得的浮力将 　 　（选填“偏大”或“偏小”）；
（5）完成上述实验后，小云又利用如图乙所示的装置来测量实验中所用金属块的密度，实验过程如下：
①将空烧杯漂浮在水槽内，用刻度尺测得水面高度为h1；
②将金属块放在烧杯内，用刻度尺测得水面的高度为h2；
③　 　，用刻度尺测得水面高度为h3；
④金属块的密度ρ金属＝　 　（用ρ水，h1，h2，h3表示）。
19．（6分）如图是“探究阿基米德原理”的实验，其步骤如下：
（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出一满袋水的重力为2N（不计袋子厚度和重力）；
（2）乙图，将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2N，此时水袋所受浮力为 　 　N；
（3）丙图，继续让水袋下沉，但未浸没，水袋所受浮力 　 　（选填“变小”、“不变”或“变大”）；
（4）丁图，水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0N。由此 　 　（选填“能”或“不能”）得到结论：此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力；
（5）设丙图中水袋受到的浮力为F浮，排开水所受到的重力为G排，则F浮　 　G排（选填“＝”或“≠”）。
20．（6分）小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有关。小虹提出如下猜想，设计并进行了实验。
猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关；
猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关；
猜想c：浮力大小与液体的密度有关。
（1）小虹确定了测量浮力的方法：用弹簧测力计先测出物体的重力G，接着将物体浸入液体中静止时，读出测力计对物体的拉力F拉，可计算出物体所受的浮力F浮。其测量原理利用了 　 　。
A.F浮与G是一对平衡力 B.F浮与G是相互作用力
C.F浮与F拉是相互作用力 D.F浮、F拉和G是一组平衡力
（2）小虹的操作步骤及测量数据如图所示。
由测量数据可得：B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为 　 　N。
（3）分析图中A步骤与 　 　步骤的数据，可以验证猜想a是错误的。（填出步骤的序号）
（4）进一步学习了阿基米德原理之后，利用如图的测量数据，还可以计算出其它一些物理量（水的密度已知）。下列物理量中不能计算出的是 　 　。
A.物块的体积 B.物块的密度 C.盐水的体积 D.盐水的密度
六．综合能力题（共5小题，满分32分）
21．（6分）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）。
22．（6分）在物理课外拓展活动中，力学兴趣小组的同学进行了如图甲的探究。用细线P将A、B两个不吸水的长方体连接起来，再用细线Q将A、B两物体悬挂放入圆柱形容器中，初始时B物体对容器底的压力恰好为零。从t＝0时开始向容器内匀速注水（水始终未溢出），细线Q的拉力FQ随时间t的变化关系如图乙所示。已知A、B两物体的底面积SA＝SB＝100cm2，细线P、Q不可伸长，细线P长l＝8cm，取g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3。求：
（1）t＝10s时，B物体受到水的浮力；
（2）每秒向容器内注入水的体积（单位用cm3）；
（3）当FQ＝3N时，水对容器底部的压力。
23．（6分）如图（甲）所示，盛有水的圆柱形平底薄壁容器静止于水平桌面上，用弹簧测力计挂着一个长方形金属块沿竖直方向缓慢浸入水中直至完全浸没（水未溢出），通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度h与其排开水的体积V排的关系，如图（乙）所示。已知金属块的质量为0.3kg，金属块的底面积与容器的底面积之比为1：5（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。求：
（1）金属块的重力；
（2）金属块的下表面浸入水中的深度为3cm时受到的浮力；
（3）金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了多少。
24．（7分）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。
25．（7分）排气阀是供暖设备中的重要部件，它能及时排出管内热水汽化产生的气体，使水正常流动，从而保证供暖效果。
排气阀工作原理如图所示：水中气体在流动过程中，积聚于封闭的排气阀内，使阀内气压变大，浮筒随水面一起下降，此时阀内气体排出使气压变小，从而浮筒上升，堵杆重新堵住排气孔。
（1）水管内的水流速度至少达到0.25米/秒才能携带气泡流动。若水管总长为60米，要使水流能携带气泡流动，则水从水管起始端流到终端最多要多少时间？
（2）排气阀中的浮筒和堵杆总质量为0.02千克，计算排气阀排气时浮筒浸在水中的体积。（水的密度取1.0×103千克/米3）
第十章 浮力 专项训练测试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题，满分16分，每小题2分）
1．【解答】静止时，小球在甲液体中漂浮，乙液体中悬浮，丙液体中沉底，则根据浮沉条件可得：ρ球＜ρ甲，ρ球＝ρ乙，ρ球＞ρ丙；所以，三种液体的密度关系ρ甲＞ρ乙＞ρ丙。
故选：C。
2．【解答】A、潜水器在海面上漂浮时浮力等于重力，故A错误；
B、潜水器在海面下4500米处连续作业时，海水的密度和排开海水的体积都不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，所受浮力的大小不变，所以潜水器的沉浮不是靠改变浮力大小而是靠改变自重的大小实现的，故B错误；
C、潜水器悬浮时浮力等于重力。即F浮＝G总＝mg＝18×103kg×10N/kg＝1.8×105N，故C正确；
D、潜水器在海面下4500米处作业时，潜水器受到的海水压强约为：
p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4500m＝4.5×107Pa，故D错误；
故选：C。
3．【解答】因为4个小球的体积相等，根据图中的情况可知：4个小球排开水的体积关系为：V甲＜V乙＜V丙＝V丁；
小球都浸在水中，根据阿基米德原理F浮＝ρ水V排g可知，丙和丁受到的浮力相等。
故ABD错误，C正确。
故选：C。
4．【解答】A、一切物体在任何情况下都具有惯性，因此乒乓球在空间站和地面上都具有惯性，故A错误；
B、在中国空间站微重力环境中，图甲中乒乓球所受重力几乎为零，乒乓球悬停处于平衡状态，因此水对乒乓球的浮力几乎为零，即乒乓球所受压力及压力差都为零，故B正确；
C、由物体的浮沉条件可知，乒乓球上浮过程中，露出水面之前受到的浮力大于重力，故C错误；
D、图乙中的乒乓球在水面漂浮时，受到的浮力等于乒乓球的重力，加盐后液体的密度增大，乒乓球仍处于漂浮状态，受到的浮力仍等于乒乓球的重力，由F浮＝ρ液gV排可知，乒乓球排开液体的体积减小，因此乒乓球将上浮一些，不会下沉，故D错误。
故选：B。
5．【解答】A、模型浸没在水中受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1.7×10﹣4m3＝1.7N，故A选项正确。
B、模型浸没后继续下沉的过程中，模型排开的体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知，模型受到的浮力不变，故B选项正确。
C、若要让模型上浮，应使模型受到的浮力大于模型自身的重力，因此模型应往外排水，故C选项错误。
D、潜水艇通过改变自身的重力来实现上浮和下沉，故D选项正确。
故选：C。
6．【解答】温水的密度小于冷水的密度，由物体的浮沉条件可知，装温水的气球在冷水中上浮；
温水的密度大于热水的密度，由物体的浮沉条件可知，装温水的气球在热水中下沉，故D正确。
故选：D。
7．【解答】①由图可知，小球a在甲液体中悬浮，则有ρa＝ρ甲；小球b在乙液体中漂浮，则有ρb＜ρ乙；
已知ρ甲＞ρ乙，则ρa＝ρ甲＞ρ乙＞ρb，即ρa＞ρb，故①正确；
②已知两个小球的体积相同，ρa＞ρb，由ρ＝可知ma＞mb，故②错误；
③由G＝mg可知两个小球的重力：Ga＞Gb，
小球a悬浮时，所受的浮力与其重力大小相等，即Fa＝Ga；
小球b漂浮时，所受的浮力与其重力大小相等，即Fb＝Gb；
由上述分析可知：Fa＝Ga＞Gb＝Fb，即Fa＞Fb，故③正确；
④由图可知，c处的液体深度更深，即hc＞hd，且ρ甲＞ρ乙，
由p＝ρgh可知c处的液体压强更大，即pc＞pd，故④正确；
综上所述分析可知①③④正确，故A、B、C错误，D正确。
故选：D。
8．【解答】A、将a、b两个物体分别放入甲、乙两个容器内，静止时a沉在甲容器底部，b悬浮在乙容器的水中。由物体浮沉条件知：ρa＞ρ水，ρb＝ρ水。故A错误；
B、由上知，ρa＞ρ水，ρb＝ρ水。所以ρa＞ρb。已知a、b体积相同，由公式m＝ρV知，ma＞mb。故B错误；
C、已知a、b体积相同，静止时a沉在甲容器底部，b悬浮在乙容器的水中。所以两个物体排开水的体积V排相同。由F浮＝ρ液gV排知，两个物体受到的浮力相同，即Fa＝Fb。故C错误；
D、已知a、b体积相同，甲、乙两个容器的底面积相同且容器内的水面相平。将两个物体分别放入甲、乙两个容器内，甲容器内水面上升幅度更大，也就是增加的深度更大。由p＝ρgh知：放入a、b两物体后，甲、乙容器底部所受水的压强p甲＞p乙。故D正确。
故选：D。
二．多选题（共2小题，满分8分，每小题4分）
9．【解答】
A、由图可知，玻璃管在水中和液体A中都是漂浮，漂浮时浮力等于其重力，即F浮水＝F浮液体A＝G0，
由图可知，V排水大于V排液体A，由F浮＝ρgV排可知ρ水＜ρA，故A错误；
B、玻璃管在水中漂浮，漂浮时浮力等于其重力，即G0＝F浮水＝ρ水gSh1，故B正确；
C、玻璃管在液体A中漂浮，漂浮时浮力等于其重力，G0＝F浮液体A＝ρAgSh2，
由B可知，G0＝F浮水＝ρ水gSh1，则F浮液体A＝G0＝F浮水，即ρ水gSh1＝ρAgSh2，
解得ρA＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，故C正确；
D、由图可知，再向玻璃管中放入一石块，静止时玻璃管还是漂浮，漂浮时浮力等于其重力，
则G0+G石＝F液体A′＝ρAgSh3，
则G石＝ρAgSh3﹣G0＝ρAgSh3﹣ρAgSh2＝ρAgS（h3﹣h2）﹣﹣﹣﹣﹣②，
将①代入②可得：G石＝ρAgS（h3﹣h2）＝×gS（h3﹣h2）＝，故D正确。
故选：BCD。
10．【解答】
A、因容器甲和乙的底面积相同，且两容器底受到液体的压力相等，
所以，由p＝可知，两种液体对容器底部的压强相等；
由图可知，甲中液体的深度小于乙中液体的深度，
由p＝ρ液gh的变形式ρ液＝可知，甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度；
由图可知，物体M在甲容器中悬浮，所以物体M的密度等于甲容器中液体的密度，物体N在乙容器中漂浮，所以物体N的密度小于乙容器中液体的密度，
所以ρM＞ρN，故A正确；
B、由图可知，物体M浸没在液体中，物体N漂浮在液面上，所以V排M＝VM＝VN＞V排N，根据F浮＝ρ液gV排，物体M所受浮力F浮M与物体N所受浮力F浮N的大小关系是：F浮M＞F浮N；
根据F浮＝F向上﹣F向下由图知，M浸没，F浮M＜F向上M，N漂浮，F浮N＝F向上N，
所以F向上M＞F向上N，故B正确；
C、由ρ甲＞ρ乙可知，将乙容器中的液体倒入到甲容器中一部分后，混合液的密度一定小于原来甲容器中液体的密度；
物体M在原液体中悬浮，ρM＝ρ甲；
所以物体M的密度大于混合液的密度，则物体M在混合液中下沉，故C错误。
D、由B可知：F浮M＞F浮N；
由图可知，物体M在甲液体中悬浮，所以F浮M＝GM，
物体N在乙液体中漂浮，所以F浮N＝GN，
比较可知GM＞GN，
放在水平桌面上的容器对桌面的压力等于容器重力、容器内液体重力和容器内物体的重力的和，所以取出M、N后，两容器对桌面压力的变化量分别为：ΔF压甲＝GM，ΔF压乙＝GN，
所以ΔF压甲＞ΔF压乙，根据p＝，两容器底部的受力面积相等，所以△p1＞△p2，故D正确。
故选：ABD。
三．填空题（共5小题，满分20分，每小题4分）
11．【解答】（1）上升过程中，以地面为参照物，浮空艇与地面之间发生了位置的变化，是运动的；
（2）上升过程中，该艇排开的空气的体积不变，空气的密度会变小，根据F浮＝ρ空gV排可知，浮空艇受到的浮力减小。
故答案为：运动；减小。
12．【解答】（1）小球在甲中漂浮，浮力等于自身重力，小球在乙中下沉，浮力小于重力，所以小球在甲中受到的浮力要大于在乙中受到的浮力，根据阿基米德原理可知，小球在甲中排开的液体的重力要大于在乙中排开的液体的重力，根据G＝mg可知，甲烧杯溢出的液体质量大于乙烧杯溢出的液体质量；
（2）小球在甲中漂浮，小球的密度要小于甲液体的密度，小球在乙中下沉，小球的密度要大于乙液体的密度，所以两种液体的密度ρ甲＞ρ乙，由于液体深度相同，根据p＝ρgh可知，p甲＞p乙，甲乙是相同烧杯，底面积相同，根据F＝pS可知，甲杯底部受到的液体压力较大。
故答案为：大于；甲。
13．【解答】（1）容器排开水的体积：V排＝Sh1＝25cm2×10cm＝250cm3＝2.5×10﹣4m3，
容器受到水的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10﹣4m3＝2.5N。
（2）从容器中取出100cm3的液体后，容器下表面所处的深度h2＝6.8cm＝0.068m，
容器减少的浮力为：△F浮＝ρ水g△V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10﹣3m2×（0.1﹣0.068）m＝0.8N。
减小的浮力等于减小的重力，
所以，△F浮＝G液减＝0.8N，
所以从容器中取出液体的质量为：m＝＝＝0.08kg＝80g，
液体的密度为：ρ＝＝＝0.8g/cm3。
故答案为：2.5；0.8×103。
14．【解答】（1）由图像知，当m甲＝30g，V甲＝20cm3，
m乙＝20g时，V乙＝30cm3，
则甲、乙两种物质的密度分别为：
ρ甲＝＝＝1.5g/cm3，同理，ρ乙＝＝＝g/cm3，
所以ρ甲：ρ乙＝1.5g/cm3＝g/cm3＝9：4；
（2）设甲物质质量占总质量的比为n，则乙占总质量之比（1﹣n），根据密度公式，小球的平均密度：
ρ＝＝＝，
根据悬浮的条件：＝1.0g/cm3；
将ρ甲＝1.5g/cm3和ρ乙＝g/cm3代入上式得：
甲物质质量占总质量的比：n＝60%；
乙物质质量占总质量的比：1﹣n＝1﹣60%＝40%，
则甲、乙物质质量比为：60%：40%＝3：2。
故答案为：9：4；3：2。
15．【解答】
（1）从舱内向油囊注入质量为m的油后，潜水器的质量不变，潜水器的体积变为1.1V，它排开海水的体积变大为1.1V，根据阿基米德原理可知：F浮＝ρ海水gV排，在海水密度一定时，潜水器所受浮力增大，使得它受到的浮力大于其重力，故潜水器将上浮；
（2）潜水器悬停在乙处时，F浮＝G排＝G潜，则潜水器排开海水的质量为：m排＝m潜＝M、乙处海水的密度为：ρ海水＝ρ潜＝＝＝。
故答案为：上浮；M；。
四．作图题（共2小题，满分6分，每小题3分）
16．【解答】由图知，小球悬浮在水中，受到竖直向上的浮力，浮力从重心竖直向上画，标出符号为F浮，如图所示。
17．【解答】圆柱体A密度为0.6g/cm3，密度小于水的密度，则在缓慢注水的过程中，圆柱体A会漂浮，
当圆柱体A漂浮时，F浮＝GA，则ρ水gV排＝ρAgVA，
则ρ水gSh排＝ρAgShA，
则h排＝＝＝0.06m＝6cm，
由上述计算可知，当水深至6cm时，圆柱体A漂浮，当圆柱体A漂浮前，注水质量随着水深度h的增加而增加，此时水深度h增加量较快，当圆柱体A漂浮后，注水质量随着水深度h的增加而增加，但此时水深度h增加量缓慢，故注水质量与水深度h的大致关系图像如下图所示：
B密度为2.7g/cm3，密度大于水的密度，则圆柱体B在水中处于沉底状态，当缓慢注水的过程中，圆柱体B受到的浮力逐渐增大，当注水深度等于0.1m时，圆柱体B完全浸没，此时圆柱体B受到的浮力最大，之后注水深度增加，圆柱体B受到的浮力不变，则圆柱体B所受浮力F与水深度h的大致关系图像如下图所示：
五．实验探究题（共3小题，满分18分，每小题6分）
18．【解答】（1）分析b、c两次实验可知，液体的密度相同，排开液体的体积不同，观察弹簧测力计的示数变小，根据称量法F浮＝G﹣F示知浮力变大，说明浮力大小与物体排开液体的体积有关；
（2）分析c、d两次实验可知，深度增加，弹簧测力计的示数不变，浮力不变，说明浮力大小与物体浸没到液体的深度无关；
（3）分析c、e两次实验可知，排开液体的体积相同，液体的密度不同，观察弹簧测力计的示数变大，根据称量法F浮＝G﹣F示知浮力变大，说明浮力大小与物体排开液体的密度有关；
（4）若先完成实验c，再完成实验a，则物体表面有水，测得的重力偏大，根据称量法F浮＝G﹣F示知浮力变大；
（5）由①②可知，烧杯前后都是漂浮在水面，受到的浮力都等于自重，则两图中浮力的变化量等于金属块重力，
两图中浮力的变化量：△F浮＝ρ水g△V排＝ρ水g（h2﹣h1）S容，所以金属块的重力为：G＝ρ水g（h2﹣h1）S容；
将烧杯内的金属块拿出直接放入水中，用刻度尺测得水面高度为h3，则金属块的体积为V＝（h3﹣h1）S容；
则金属块的密度为：ρ金属＝＝＝＝。
故答案为：（1）物体排开液体的体积；（2）无关；（3）液体的密度；（4）偏大；（5）将烧杯内的金属块拿出直接放入水中；。
19．【解答】（2）将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2N，F浮＝G﹣F示可知，此时水袋所受浮力为：F浮＝G﹣F示＝2N﹣1.2N＝0.8N；
（3）将水袋逐渐浸入水中时（但未浸没），水袋排开的水的体积变大，浸入水的深度增加，下表面受到水产生向上的压力增大，上表受到水产生的压力仍为0，根据浮力产生的原因可知，水袋受到的浮力变大；
（4）当水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0N，说明浮力等于重力，又因为排开水的体积等于袋内水的体积，排开水的重力等于袋内水的重力，得到结论：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力；
（5）由阿基米德原理可知，物体受到的浮力大小F浮与它排开水所受重力G排的大小相等。
故答案为：（2）0.8；（3）变大；（4）能；（5）＝。
20．【解答】（1）由题意知，物体受重力、水的浮力、测力计的拉力三个力的作用，在这三个力的作用下保持平衡，所以这三个力平衡，故D正确；
（2）测力计分度值为0.2N，由图A可知，物体的重力为2.4N；
B中测力计的示数为2N，所以此时受到的浮力为：
F浮＝G﹣F＝2.4N﹣2N＝0.4N；
（3）C、D两图实验，物体排开液体的体积和密度相同，浸没在液体中的深度不同，因测力计示数相同，受到的浮力相同，故可得：浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关，可以验证猜想a是错误的；
（4）AB、由图A可知物体所受的重力G＝2.4N，则m＝＝＝0.24kg；
根据图AD或图AC可求出物体完全浸没在水中时受到的浮力F浮＝G﹣F＝2.4N﹣1.4N＝1N；
由F浮＝ρ液gV排得，V物＝V排＝＝＝1×10﹣4m3；
物体的密度为：ρ＝＝＝2.4×103kg/m3；
C、通过数据无法得知盐水的体积；
D、由图AE可知物体在盐水中受到的浮力为：
F浮′＝G﹣F′＝2.4N﹣1.3N＝1.1N；
由F浮＝ρ液gV排得，ρ盐水＝＝＝1.1×103kg/m3。
由上可知，不能得出的是C选项。
故答案为：（1）D；（2）0.4；（3）CD；（4）C。
六．综合能力题（共5小题，满分32分）
21．【解答】（1）钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀，与不锈钢材料类型相同，故选②；
（2）根据密度公式可知4块压载铁的体积V＝＝＝0.25m3；
根据阿基米德原理可知4块压载铁所受的浮力F浮＝ρ海水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.25m3＝2500N，
4块压载铁的总重力G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N，
4块压载铁受到竖直向上的浮力和拉力、竖直向下的重力，且处于平衡状态，
据此得出4块压载铁水下浸没时受到“奋斗者”号的拉力F拉＝G﹣F浮＝2×104N﹣2500N＝1.75×104N，
故4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力为1.75×104N；
（3）为了满足设计需求，该材料应密度小，抗压能力强。
故答案为：（1）②；（2）4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为1.75×104N；（3）密度小。
22．【解答】（1）根据称重法可得，B浸没时受到浮力为：F浮B＝F1﹣F10＝18N﹣12N＝6N；
（2）在浸没情况下，物体B的体积和排开液体体积相等，即B的体积为：
VB＝V排B＝＝＝6×10﹣4m3＝600cm3；
B的高度为：hB＝＝＝6cm；
0～10s，B排开液体体积增大，所受浮力增大，则B始终接触容器底面，这段时间注水体积为：V水10＝（S﹣SB）hB；，
10～30s，20秒内注入的水体积V水30＝Sl＝2V水10；
联立方程可得：2×（S﹣100cm2）×6cm＝S×8cm，解得S＝300cm2；
注水速度为：v＝＝＝120cm3/s，即：每秒向容器内注入水的体积是120cm3；
（3）当FQ＝3N时，根据称重法有：F浮B+F浮A＝F1﹣FQ′，即：6N+F浮A＝18N﹣3N，
解得，A受到的浮力为：F浮A＝9N；
A排开水的体积为：V排A＝＝＝9×10﹣4m3＝900cm3；
物体A浸入水中的深度为：hA＝＝＝9cm；
水对容器底部的压强为：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.09m+0.06m+0.08m）＝2.3×103Pa；
水对容器底部的压力为：F＝p（S﹣SB）＝2.3×103Pa×（300×10﹣4m2﹣100×10﹣4m2）＝46N。
答：（1）t＝10s时，B物体受到水的浮力是6N；
（2）每秒向容器内注入水的体积是120cm3；
（3）当FQ＝3N时，水对容器底部的压力是46N。
23．【解答】（1）金属块的重力为：G＝mg＝0.3kg×10N/kg＝3N；
（2）由图乙可知，当金属块的下表面浸入水中的深度为3cm时，排开水的体积为：V排＝30cm3，
则金属块受到的浮力为：F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10﹣6m3＝0.3N；
（3）由图乙可知，当h≥5cm，V排＝50cm3，所以金属块的高度为h1＝5cm，
而当金属块全部浸没在水中时，V物＝V排＝50cm3，
所以金属块的底面积为：S1＝＝＝10cm2，
则容器的底面积为：S2＝5S1＝5×10cm2＝50cm2，
所以金属块浸没后与金属块浸入之前比较水面上升的高度：Δh＝＝＝1cm＝0.01m，
则水对容器底部的压强增加量为：Δp＝ρgΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m＝100Pa。
答：（1）金属块的重力为3N；
（2）金属块的下表面浸入水中的深度为3cm时受到的浮力为0.3N；
（3）金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了多少100Pa。
24．【解答】（1）因为冰川漂浮，所以冰川熔化前受到的浮力等于重力，即F浮＝G＝m冰g；
（2）根据阿基米德原理F浮＝ρ海V排g知，冰川熔化前排开海水的体积：V排＝＝＝＝；
（3）因为冰川熔化成水后质量不变，所以m水＝m冰，
若冰川中的冰全部熔化成水，水的体积：V水＝＝；
（4）因ρ海＞ρ水，所以由V排＝和V水＝可知，V排＜V水，所以海中冰川熔化后，海平面会升高。
答：（1）冰川熔化前受到的浮力为m冰g；
（2）冰川熔化前排开海水的体积为；
（3）冰川完全熔化成水后水的体积为；
（4）因ρ海＞ρ水，所以由V排＝和V水＝可知，V排＜V水，所以海中冰川熔化后，海平面会升高。
25．【解答】（1）由v＝可知，水从水管起始端流到终端所需时间为：
t＝＝＝240s；
（2）由图可知，排气阀排气时浮筒处于漂浮状态，则此时浮筒所受的浮力为：
F浮＝G＝mg＝0.02kg×10N/kg＝0.2N，
由阿基米德原理可知，排气阀排气时浮筒浸在水中的体积为：
V排＝＝＝2×10﹣5m3。
答：（1）水从水管起始端流到终端最多要240s；
（2）排气阀排气时浮筒浸在水中的体积为2×10﹣5m3。
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