第三章 浮力 专题训练 含解析（稍难）

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浮力
一．选择题
1．岚山区计划开挖绣针河，通达入内陆腹地，集航运物流、旅游观光于一体，成为鲁东南一条新的靓丽风景线。开通后一艘排水量为1000吨的货船通过该航道，下列说法正确的是（　　）
A．该货船满载时受到的浮力是1000N
B．装货时随着吃水深度增加，船底受到水的压强不变
C．货船从河里驶入海里，吃水深度不变
D．航道中设计船闸，船闸工作是利用了连通器的原理
2．如图所示将同一长方体分别水平与竖直放置在水中，它们所受到的（　　）
A．向上、向下压强差不等，向上、向下压力差不等
B．向上、向下压强差不等，向上、向下压力差相等
C．长方体水平放置时，若深度增加则压力差增加
D．向左、向右压强差相等，向左、向右压力差不等
3．《动物世界》是一档老少皆宜的电视节目，动物的一些奇妙现象激发着人类的灵感，人类许多的发明创造都来源于动物。下列对应关系中，错误的是（　　）
A．鸟在空中展翅滑翔——飞机
B．鱼在水中自由沉浮——潜水艇
C．骆驼用宽大的足在松软的沙漠上行走自如——履带式坦克
D．壁虎脚掌的“吸盘”使其能在墙壁上爬行——吸盘挂衣钩
4．关于浮沉条件的应用，下列说法正确的是（　　）
A．飞艇工作时需要充入密度比空气大的气体
B．密度计上所标的刻度值自上而下越来越小
C．轮船从长江驶入大海时受到的浮力不变，但船体要上浮些
D．潜水艇是靠改变自身受到的浮力来实现上浮和下潜的
5．如图所示，一木块漂浮在容器中的水面上，设想将木块露出水面的部分切去并取走，那么（　　）
A．剩下的部分木块会下沉 B．剩下的部分木块仍然漂浮
C．剩下的部分木块刚好悬浮 D．水对容器底的压强不变
6．小明把一个吸管的一端封口并缠绕细铁丝制作了一支简易密度计，将自制密度计直立在水中漂浮，在水面所对的位置做一个标记A。两个相同的烧杯中盛有甲、乙两种液体，将自制密度计分别放入甲、乙两种液体中，静止时如图所示，且两液面相平。下列说法正确的是（　　）
A．甲液体的密度比乙液体的密度大
B．密度计排开甲液体的质量大于排开乙液体的质量
C．密度计在甲液体中受到的浮力与在乙液体中受到的浮力相等
D．甲液体对烧杯底的压强等于乙液体对烧杯底的压强
7．如图是物理小组制作的潜水艇模型，用注射器向铝球内打气、抽气时，水可经进水排水孔进出铝球，忽略进气排气管的体积，下列说法正确的是（　　）
A．要使漂浮的铝球逐渐没入水中，应向球内打气
B．铝球浸没后继续下沉的过程中受到的浮力变大
C．要使悬浮的铝球上浮，应向球外抽气
D．铝球能上浮或下沉是通过改变铝球内水量多少实现的
8．如图所示，将两块相同的橡皮泥捏成实心球形和碗形，分别放入盛有水的甲、乙两杯中（甲、乙为相同容器），球形橡皮泥沉底，碗形橡皮泥漂浮，液面高度相等，下列说法正确的是（　　）
A．球形橡皮泥受到的浮力等于碗形橡皮泥受到的浮力
B．甲杯水对杯底的压强等于乙杯水对杯底的压强
C．甲杯对桌面的压力等于乙杯对桌面的压力
D．甲杯中水的质量等于乙杯中水的质量
9．放置于水平桌面上的溢水杯内装满了水，现缓慢向杯中放入一个小冰块。冰块静止后，水对杯底的压强（　　）
A．不变 B．减小 C．增大 D．无法判定
10．如图（a），一段较短的细线一端连接一个立方体木块，另一端固定在容器底。现向容器中慢慢加满水，如图（b）所示。若用F表示细线的拉力，用h表示容器中水的深度，那么，图（c）中可以正确描述拉力F随深度h变化的图象是（　　）
A．B． C．D．
11．某深海探测器利用“深海潜水器无动力下潜上浮技术”，其两侧配备多块相同的压载铁，当其到达设定深度时，抛卸压载铁，使其悬浮、上浮等，并通过探测器观察窗观察海底世界．这种深海探测器在一次海底科考活动中，经过下潜、悬浮、上浮等一系列操作后，顺利完成任务．如图所示为该探测器在理想状态下观察窗所受海水压强随时间变化的p﹣t图像，下列说法正确的是（　　）
A．探测器在AB、CD两个阶段，在竖直方向的速度大小关系是vAB＜vCD
B．探测器在CD阶段处于上浮过程，探测器所受的浮力逐渐增大
C．探测器在BC阶段处于悬浮状态，受到重力、浮力和海水对探测器的压力
D．探测器在AB、BC、CD三个阶段，所受重力的关系是GAB＜GBC＜GCD
12．如图是小明制作的一种简易温度计，当外界温度升高时液体体积膨胀，引起液体密度变化，导致小球受到的浮力变化而上下运动，从而引起悬挂于小球下端链条的长度发生变化，最终使小球重新悬浮在液体的某一深度，指针指示温度值（小球体积变化忽略不计）。关于此温度计下列说法正确的是（　　）
A．该温度计的刻度自下而上逐渐变大
B．当小球向上运动时，受到的浮力不变
C．当液体的密度变大时，链条拉起的长度变短
D．选用更细的金属链条可使该温度计更精确
13．如图所示，将一个边长为5cm、重为1N的正方体物块（图中未画出），轻轻放入足够深盛满水的溢水杯中，关于该物块静止时受到的浮力大小和放入物块后溢水杯对水平桌面的压力变化情况说法正确的是（　　）
A．1N 不变 B．1N 变大
C．1.25N 变大 D．1.25N 不变
14．小刚在恒温游泳池中潜水时发现自己吐出的一个气泡在水中上升的过程中不断变大。关于该气泡在水中上升时的变化情况，下列说法正确的是（　　）
A．密度不变，浮力变小 B．密度变小，浮力变大
C．密度和浮力都变小 D．密度和浮力都变大
15．在水平桌面上有一个盛有水的容器，木块用细线系住浸没在入水中，如图甲所示。将细线剪断，木块最终漂浮在水面上且有的体积露出水面，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两图中，水对容器底部的压强大小相等
B．甲、乙两图中，木块受到水的浮力之比是5：2
C．甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图中容器对水平桌面的压力
D．甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2：5
16．小明在饮料吸管中塞入一些细铁丝作为配重，并将一端封闭，制作了一只简易密度计。将其先后放入甲、乙两杯液体中，密度计静止时，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．密度计在甲杯液体中受到的浮力更大
B．密度计的刻度线不均匀，上疏下密
C．用更细的吸管制作的密度计一定能使测量结果更精确
D．用密度计测可乐密度时，由于有气泡附着在上方，测量值偏小
17．小明喝奶茶时发现有很多冰块漂浮在奶茶液面上，他想了解冰熔化后奶茶液面变化情况，于是他在家用盐水代替奶茶进行探究：将纯净水凝固而成的冰块放入装有适量盐水的水杯中（如题图所示），观察冰块熔化后的情况。则（　　）
A．液面上升，液体对杯底的压强不变 B．液面上升，液体对杯底的压强变大
C．液面下降，液体对杯底的压强减小 D．液面不变，液体对杯底的压强不变
18．如图所示，烧杯和水的总质量是600g，烧杯与水平桌面的接触面积是100cm2，将一个质量是600g、体积是300cm3的实心长方体A用细线吊着，然后将其体积的一半浸入烧杯内的水中。下列选项错误的是（烧杯厚度忽略不计，杯内水没有溢出，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（　　）
A．细线对A的拉力是4.5N B．水对烧杯底的压强增大了150Pa
C．烧杯对水平桌面的压强是750Pa D．烧杯对水平桌面的压力是12N
19．如图所示，放在水平桌面上的甲、乙、丙三个完全相同的容器，装有不同的液体，将三个完全相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中，静止时三个容器的液面恰好相平。则下列判断正确的是（　　）
①物体受到的浮力F浮A＝F浮B＝F浮C②容器对桌面的压力F甲＝F乙＝F丙
③液体对容器底的压强p甲＜p乙＜p丙④物体下表面受到液体的压力FA＞FB＝FC
A．只有①② B．只有②④ C．只有①②③ D．只有①③④
20．如图甲，底面积为20cm2的圆柱形容器装有适量的水，将物体B放入水中时，通过磅秤测得其总质量为150g。用一细绳提起物体B，使物体B的体积刚好有一半露出水面且保持静止不动时，磅秤示数为70g，如图乙。测得容器内液面下降了1cm（g取10N/kg）。下列判断正确的是（　　）
A．两次台秤示数的变化等于物体B两次所受浮力的变化
B．物体B的密度为2.0×103kg/m3
C．图甲中物体B对容器底部的压力为0.6N
D．物体B受到细绳的拉力为0.4N
21．小明利用塑料饮料瓶（瓶口加盖密封）和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”，玻璃瓶在饮料瓶中的情况如图所示（玻璃瓶口开着并倒置），玻璃瓶的横截面积为S＝1.5cm2，此时玻璃瓶内外水面高度差h1＝2cm，饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2＝8cm，若不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力，g取10N/kg。下列说法中正确的是（　　）
①空玻璃瓶的质量为3g ②空玻璃瓶的质量为13g
③用力挤压饮料瓶，发现玻璃瓶仍然漂浮在水面，此过程中h1减小、h2不变
④用力挤压饮料瓶，发现玻璃瓶仍然漂浮在水面，此过程中h1不变、h2增大
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
22．在一足够高的容器底部固定一轻质弹簧，弹簧原长10cm，弹簧上方连有正方体木块A，木块的边长为10cm，容器的底面积为200cm2，如图，此时弹簧长度为6cm（已知弹簧的长度每改变1cm，所受力的变化量为1N），现向容器内注入某种液体，当木块A有的体积浸入液体中时，弹簧恰好处于自然伸长状态；在木块A正上方放置一合金块B，静止时液面刚好浸没B，已知合金块的体积为100cm3，高为4cm。下列说法中不正确的是（　　）
A．木块A的重力为4N
B．液体的密度为0.8×103kg/m3
C．放置合金块B后液体对容器底部的压强为1440Pa
D．合金块B的重力为14.8N
二．填空题
23．我们用手拉弹簧的同时，感到弹簧也在拉手，这说明了 　 　。用弹簧测力计吊着一个金属球，测得它在空气中的重力为20N，当金属球有一半浸入水中时，弹簧测力计的示数为15.5N，这时金属球受到的浮力为 　 　N，当金属球全部浸入水中时，弹簧测力计的示数为 　 　N。当该金属球全部浸入酒精中时受到的浮力是 　 　N。（ρ酒＝0.8×103kg/m3）
24．2022年3月23日“天宫课堂”第二课开讲了：
（1）环绕地球飞行的空间站中可近似看作“零重力”环境，“太空教师”王亚平从水袋里挤出了一些水，这些水变成球形，悬浮在天宫中，接着向水球内注入一个气泡，气泡会悬在水球中央，此时气泡 　 　（受到/不受）浮力作用。
（2）如图乙所示，王亚平老师用冰墩墩演示了“太空抛物实验”，当冰墩墩离开王老师的手之后，它将处于 　 　状态，该实验可以用 　 　定律来解释。
（3）弹簧测力计和托盘天平，可以在空间站中正常使用的是 　 　。
25．一个质量为80克，底面积为40cm2的圆柱形瓶身的空玻璃瓶（瓶壁厚度忽略不计），内装10cm高的水，密封后放在水平地面上，如甲图所示，则玻璃瓶底受到的水的压力 　 　N；再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种液体的容器中，静止后瓶内、外液面的高度差如图乙和图丙所示，则玻璃瓶在水中受到的浮力 　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）在未知液体中受到的浮力，玻璃瓶在水中受到的浮力为 　 　N；未知液体的密度为 　 　kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
26．如图甲所示，边长为10cm的正方体实心物块置于足够深的圆柱形容器底部。现逐渐向容器倒入某种液体，物块受到的浮力F，与容器内液体的深度h的关系图象如图乙所示，则该液体的密度为 　 　kg/m3；当倒入容器中液体的深度为6cm时，此时物体受到的浮力是 　 　N，物块对容器底部的压力为 　 　N。（提示g＝10N/kg）
27．小明清洗西红柿时发现它漂浮在水面，此时西红柿受到的浮力的大小 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）重力，小明想知道西红柿的密度，于是他将一个西红柿放入盛满水的溢水杯中，静止时溢出水240mL，再将西红柿向下浸没在水中，又溢出水10mL，此时西红柿所受的浮力 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）漂浮时所受的浮力，根据分析可知，西红柿的质量是 　 　g，西红柿的密度为 　 　g/cm3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
28．小新同学将调好的电子秤放在水平桌面上，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，再用细线系住一个体积为20cm3铝块，将其缓慢浸没在溢水杯中如图所示的位置并保持静止，同时用小烧杯将溢出的水收集起来。图示的情况与铝块未浸入水中时相比，溢水杯底受到水的压强 　 　，电子秤示数 　 　（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。小烧杯所收集到的水的重力为 　 　N（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）。
29．如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体，现将密度为0.6×103kg/m3的正方体木块A放入容器中，木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1：3；在木块上表面轻放一个物块B（VA＝2VB），A的上表面刚好与液面相平，如图乙所示。若将物块B单独放入此液体中，它静止时将 　 　。
30．如图所示，水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和乙，杯中装满了水，将两个体积相同、材料不同的实心小球A和B分别放入溢水杯中，待A、B两小球静止时，如图所示，则小球A的质量 　 　小球B的质量。若往乙容器中加入适量的盐水，静置后，擦干外壁，甲杯对桌面的压力 　 　乙杯对桌面的压力。（两空均选填“＞”
“＜”或“＝”）。
31．一个长方体木块通过细线与空杯底部相连，先置于空杯的底部（不粘连），如图甲所示。再缓慢注入水，使得木块上浮，最终停留在水中，如图乙所示。已知木块所受浮力的大小随杯中水的深度变化如图丙所示，则在图象的AB段木块上表面受到水的压力为 　 　N，在图象的CD段，细线受到的拉力为 　 　N，木块的密度为 　 　kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
32．如图所示，水平桌面上放置两个溢水杯，分别装满甲、乙两种液体。将一个密度为ρ0的小球放入甲液体中，小球静止时，溢出液体的质量为m甲；再将小球放入乙液体中，小球静止时，溢出液体的质量为m乙。则m甲　 　m乙（选填“＞”“＝”或“＜”）；乙液体的密度ρ乙＝　 　（用已知条件所给的字母表示）。
33．如图所示，水平地面上有底面积为450cm2、不计质量的薄壁盛水柱形容器，内有质量为600g、体积为1.5×10﹣4m3、质量分布均匀且不吸水的物体A，通过一根长18cm的细线与容器底部相连，水面距容器底45cm，则物体A所受的浮力大小为 　 　N；若剪断绳子，待物体A静止后水对容器底的压强变化了 　 　Pa。
34．如图所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中由静止开始一直竖直向上匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处，金属块运动的速度是2cm/s。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像。根据图像信息可知：
（1）该金属块的重力的大小为 　 　N；
（2）该金属块完全浸没在水中时受到的浮力是 　 　N；
（3）在15～25s时间段，金属块在水中受到的浮力逐渐 　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）；
（4）该金属块的密度是 　 　kg/m3，该长方体金属块的底面积是 　 　cm2。
35．将边长为10cm的正方体合金块A，放入底面积为200cm2，装有水的圆筒形容器中，如图所示，此时合金块A恰好浸没在水中。打开容器侧面的阀门B缓慢放水，放到弹簧测力计的读数不再变化时，立即关闭阀门B，在此过程中，弹簧测力计始终在弹性限度范围内，且金属块始终不与容器底部接触，读出弹簧测力计示数的最小值和最大值分别为20N和30N，已知弹簧测力计每1N刻度间的距离为0.5cm。则该合金块密度为 　 　kg/m3，当放出水的质量为1000g时，弹簧测力计的示数为 　 　N。
36．如图所示，水平面上放一高为25cm的圆柱形容器A，A中竖直立着一重21N的圆柱体B。向容器A内缓慢注水，记录注入水的体积V和所对应的水的深度h，记录的数据如下表所示。已知圆柱体B的体积为2800cm3。
加水次数 1 2 3 4 5 6
V/cm3 1000 2000 3000 4300 5900 7500
h/cm 4 8 12 16 20 24
则圆柱体的密度为 　 　kg/m3，当加水体积为8300cm3时，圆柱体下底面距容器底的距离为—
_______cm。
37．如图是某一小组探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验，请回答下列问题：
（1）若选用的操作是①④⑤，可探究浮力的大小与 　 　的关系。
（2）请计算物体A的密度为多少？（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg，请写出必要的文字说明、推导过程和计算结果）
（3）另一小组在实验结束后，绘制了弹簧测力计对物体B的拉力和物体B所受浮力随浸入水中深度变化的两条图线，如图所示，分析图像可知：
①曲线 　 　（选填“a”或“b”）描述的是物体B所受浮力的变化情况。
②物体B的密度ρB＝　 　kg/m3。
三．实验探究题
38．某实验小组用相同的矿泉水瓶依次进行了如图所示的实验：
（1）将装满水的矿泉水瓶分别以图甲、乙两种方式放在相同的海绵上，根据海绵凹陷程度可知压力的作用效果与 　 　有关；
（2）他们又取来一根细玻璃管，制成了如图丙所示的简易气压计。带着该装置上楼时，可观察到管内液柱 　 　（选填“上升”、“下降”或“不变”）；
（3）图丁中，利用软管、螺母等器材，将矿泉水瓶改装成了潜水艇模型。为使潜水艇下潜，应对进、排气管 　 　（选填“吹气”或“吸气”），使进、排水口 　 　（选填“进水”或“排水”）。
39．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明做了如图1所示实验。
（1）图2中由图①可知，物块所受的重力为 　 　N；在弹簧测力计下的物块缓慢浸入水中（水足够深），在接触容器底之前，能正确反映弹簧测力计示数F和物块下降的高度h关系的图像是 　 　；
（2）分析实验①和 　 　（填实验序号）的数据，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①③⑤的数据，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②再完成实验①，则测得的浮力将 　 （选填“偏大”或“偏小”）；
（5）在实验⑤中，物块所受浮力是 　 　N；在图3方框内画出物体此时的受力示意图（黑点表示物体）；如果剪断测力计下的细线，物块在水中会 　 　（选填“下沉”、“上浮”、“悬浮”）。
40．小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验的最佳顺序是 　 　。
A.甲、丙、乙、丁 B.丁、甲、乙、丙
（2）以下情况会影响结论的是 　 　。
A.图乙中水面未达到溢水杯的溢水口 B.图乙中的物体未全部浸没在水中
（3）图乙中物体受到的浮力是 　 　N，物体排开水的重力是 　 　N，通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它 　 　；
（4）将图乙中的水换成酒精，物体受到的浮力 　 　。（填“变大”“变小”或“不变”）
41．小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验的最佳顺序是 　 　；
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、甲、乙、丙 C.乙、甲、丁、丙
（2）图乙中物体A受到的浮力是 　 　N。通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它 　 　；
（3）以下情况会影响结论的是 　 　；
A.图甲中水面未到达溢水杯的溢水口 B.图乙中物体未全部浸没在水中
（4）由实验测得数据可以求出物体A的密度为 　 　；若将图乙中的水换成酒精（ρ＝0.8×103kg/m3），物体受到的浮力 　 　。（选填“变大”“变小”或“不变”）
（5）小红利用上述实验中的器材和木块，探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”，实验过程中 　 　（选填甲”“乙”“丙”或“丁”）步骤不需要弹簧测力计。
（6）最后，小红将该物体浸没在某液体中，如图e所示，弹簧测力计的示数为1.6N，那么该液体的密度为 　 　。
42．如图所示，科学小组探究“浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体重力的关系”，实验步骤有：
①测出金属块所受的重力G物；
②把金属块浸没在装满水的溢水杯中，测出金属块所的拉力F拉，收集金属块溢出的水；
③测出空桶所受的重力G桶；
④测出桶和溢出的水所受的重力G总。
（1）该实验最合理的实验顺序是 　 　。
A．①②④③ B．③①②④ C．②①③④
（2）利用图中①②数据算出金属块浸没在水中受到的浮力为 　 　N，利用③④数据算出溢出水的重力，可得出浮力的大小 　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）它所排开的液体所受的重力，初步验证了阿基米德原理。
（3）实验中若溢水杯未装满，其他操作均无误，实验结果发现：G物﹣F拉　 　G总﹣G桶（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
（4）实验中金属块的密度为 　 　kg/m3。
（5）小组成员选用大量筒、小空桶、水、细线等器材也能测出金属块的密度，如图所示，实验步骤如下：
步骤一：如图甲所示，将小空桶置于装有水的大量筒中，大量筒中水面对应的刻度为V1；
步骤二：如图乙所示，将金属块用细线系住浸没在水中，大量筒中水面对应的刻度为V2；
步骤三：如图丙所示，取出金属块放入小空桶中，小桶仍漂浮在水面上，大量筒中水面对应的刻度为V3。
①被测金属块的密度ρ金＝　 　（用所测物理量符号表示，水的密度用ρ水表示）；
②在步骤三中，取出的金属块会沾有少量的水被一起带入空桶中，则测出金属块密度将 　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
四．计算题
43．科技小组的同学用长方体泡沫塑料A和三脚架、灯泡等制作了一个航标灯模型，总重为5N，A底部和浮子B用细线相连；水位上升时浮子B下降，水位下降时浮子B上升，使航标灯静止时A浸入水中的深度始终为6cm，排开水的质量为600g，浮子B重为0.5N（不计绳重和绳子与滑轮之间的摩擦，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
求：（1）泡沫塑料A底部受到的水的压强。
（2）泡沫塑料A静止时受到的浮力。
（3）航标灯静止时，浮子B的体积。
44．在科技节上，小明用传感器设计了如图甲所示的力学装置，竖直细杆B的下端通过力传感器固定在柱形容器的底部，它的上端与不吸水的实心正方体A固定（不计细杆B及连接处的质量和体积）。力传感器可以显示出细杆B的下端所受作用力的大小，现缓慢地向容器中加水，力传感器的示数大小F随水深h水变化的图象如图乙所示。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）正方体A所受重力大小；
（2）当容器内水的深度为15cm时，正方体A受到的浮力大小；
（3）当容器内水的深度为7cm时，力传感器的示数大小为F，继续向容器中加水，当力传感器的示数大小变为0.5F时，水对容器底部的压强是多少？
2022年09月25日符艳艳的初中物理组卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共22小题）
1．岚山区计划开挖绣针河，通达入内陆腹地，集航运物流、旅游观光于一体，成为鲁东南一条新的靓丽风景线。开通后一艘排水量为1000吨的货船通过该航道，下列说法正确的是（　　）
A．该货船满载时受到的浮力是1000N
B．装货时随着吃水深度增加，船底受到水的压强不变
C．货船从河里驶入海里，吃水深度不变
D．航道中设计船闸，船闸工作是利用了连通器的原理
【解答】解：
A、该船满载时处于漂浮状态，根据阿基米德原理可知，受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝1000×103kg×10N/kg＝107N，故A错误；
B、装货时吃水深度增加，水的密度不变，根据p＝ρgh可知，船底受到水的压强变大，故B错误；
C、轮船从河里驶入海里，始终处于漂浮状态，所受浮力不变，海水密度变大，由V排＝知，排开水的体积减小，所以吃水深度减小，故C错误；
D、船闸的上游与闸室下面通过阀门相通，当下游阀门关闭，上游阀门打开，上游与闸室内的水位逐渐相平，打开上游闸门，船就可以进入闸室；同理，船再进入下游，就通过了船闸，船闸使用了连通器原理，故D正确。
故选：D。
2．如图所示将同一长方体分别水平与竖直放置在水中，它们所受到的（　　）
A．向上、向下压强差不等，向上、向下压力差不等
B．向上、向下压强差不等，向上、向下压力差相等
C．长方体水平放置时，若深度增加则压力差增加
D．向左、向右压强差相等，向左、向右压力差不等
【解答】解：AB、长方体物块悬浮在水中，说明受到水的浮力不变，而浮力等于物体上下表面受到水的压力差，所以长方体物块上下表面受到水的压力差相等；
而长方体物块上下表面受到水的压强差：Δp＝，竖直放置比水平放置上下表面积小，所以长方体物块上下表面受到水的压强差不相等，故A错误，B正确；
CD、长方体物块横放时，物块处于悬浮状态，说明物块左右表面受到水的压力相等，即向左、向右的压力差为0；同理可知，物块竖放时向左、向右的压力差为0，即两种情况下向左、向右压力差相等（ΔF＝0）；而长方体物块左右表面受到水的压强差：Δp＝，因ΔF＝0，所以Δp＝0，即两种情况下向左、向右压强差相等；若深度增加，浮力大小不变，压力差的大小不变，故CD错误。
故选：B。
3．《动物世界》是一档老少皆宜的电视节目，动物的一些奇妙现象激发着人类的灵感，人类许多的发明创造都来源于动物。下列对应关系中，错误的是（　　）
A．鸟在空中展翅滑翔——飞机
B．鱼在水中自由沉浮——潜水艇
C．骆驼用宽大的足在松软的沙漠上行走自如——履带式坦克
D．壁虎脚掌的“吸盘”使其能在墙壁上爬行——吸盘挂衣钩
【解答】解：A、当鸟在空中飞翔时，使得翅膀上下空气的流速不同，从而导致产生的流体压强大小不同，产生了一个向上的压强差，使得鸟不会坠落，飞机的飞行原理与此相同，故A正确；
B、鱼通过改变鱼鳔的空气量，从而改变自身所受浮力来控制沉浮；而潜水艇则是通过水舱内进水或排水改变自身重力而沉浮的，两者原理不同，故B错误；
C、骆驼和坦克都是通过增大与地面的接触面积而减小压强，从而能在松软的沙漠上行走自如，两者原理相同，故C正确；
D、壁虎脚上有吸盘，是利用大气压的作用使其与墙面紧密接触的，吸盘的工作原理与此相同，故D正确。
故选：B。
4．关于浮沉条件的应用，下列说法正确的是（　　）
A．飞艇工作时需要充入密度比空气大的气体
B．密度计上所标的刻度值自上而下越来越小
C．轮船从长江驶入大海时受到的浮力不变，但船体要上浮些
D．潜水艇是靠改变自身受到的浮力来实现上浮和下潜的
【解答】解：
A、飞艇工作时，需要充入密度比空气小的气体，使浮力大于自身重力从而升到空中，故A错误；
B、同一密度计漂浮在不同液体中，所受浮力均等于密度计的重力，即浮力不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，液体的密度越大，排开液体的体积越小，所以密度计上所标的刻度值自上而下越来越大，故B错误；
C、轮船从长江驶入大海的过程中始终漂浮，浮力等于重力，重力不变，则浮力不变，海水密度大于江水密度，根据F浮＝ρ水gV排可知，轮船排开海水的体积减小，船体要上浮一些，故C正确。
D、潜水艇浸没在水中时排开水的体积不变，受到的浮力不变，为了实现上浮和下沉，是通过改变自身的重力来实现的，故D错误。
故选：C。
5．如图所示，一木块漂浮在容器中的水面上，设想将木块露出水面的部分切去并取走，那么（　　）
A．剩下的部分木块会下沉
B．剩下的部分木块仍然漂浮
C．剩下的部分木块刚好悬浮
D．水对容器底的压强不变
【解答】解：将露出水面的那部分截去后，木块的密度不变，仍然小于水的密度，所以没入水中的那部分木块将要上浮，静止时漂浮；
将木块露出水面的部分切去并取走后，木块重变小，因为仍漂浮，受到的浮力变小，根据F浮＝ρ水v排g可知木块排开水的体积变小，容器内水位变低，水深变小，由p＝ρgh可知，水对容器底的压强变小；综上所述，B正确。
故选：B。
6．小明把一个吸管的一端封口并缠绕细铁丝制作了一支简易密度计，将自制密度计直立在水中漂浮，在水面所对的位置做一个标记A。两个相同的烧杯中盛有甲、乙两种液体，将自制密度计分别放入甲、乙两种液体中，静止时如图所示，且两液面相平。下列说法正确的是（　　）
A．甲液体的密度比乙液体的密度大
B．密度计排开甲液体的质量大于排开乙液体的质量
C．密度计在甲液体中受到的浮力与在乙液体中受到的浮力相等
D．甲液体对烧杯底的压强等于乙液体对烧杯底的压强
【解答】解：AC、同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮，则F浮甲＝F浮乙＝G，即浮力是相同的；由图可知，密度计在乙液体中排开的液体的体积小，根据ρ液＝可知，乙液体的密度大，故A错误，C正确；
B、由A知同一支密度计放在甲、乙两种液体中的浮力相同，由阿基米德原理F浮＝G排＝m排g知密度计排开甲液体的质量等于排开乙液体的质量，故B错误；
D、深度相同，由于乙液体的密度大，根据p＝ρgh可知，乙杯中液体对容器底的压强更大，故D错误。
故选：C。
7．如图是物理小组制作的潜水艇模型，用注射器向铝球内打气、抽气时，水可经进水排水孔进出铝球，忽略进气排气管的体积，下列说法正确的是（　　）
A．要使漂浮的铝球逐渐没入水中，应向球内打气
B．铝球浸没后继续下沉的过程中受到的浮力变大
C．要使悬浮的铝球上浮，应向球外抽气
D．铝球能上浮或下沉是通过改变铝球内水量多少实现的
【解答】解：
A、铝球漂浮时，铝球所受浮力与其自身的重力大小相等，向铝球内打气时，球内的气压增大，球内的水在气压的作用下从铝球内排出，铝球的重力减小，而铝球所受浮力不变，当重力小于浮力时，铝球将上浮，故A错误；
B、铝球浸没后继续下沉的过程中，铝球排开水的体积大小不变，液体的密度不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，铝球受到的浮力不变，故B错误；
C、铝球悬浮时，铝球所受浮力与其自身的重力大小相等，用抽气筒向球外抽气时，球内气压减小，水通过进水孔进入铝球内，使得铝球的重力增加，而铝球所受的浮力不变，当铝球的重力大于浮力时，铝球将下沉，故C错误；
D、铝球类似于潜水艇，潜水艇通过改变自身的重力来实现上浮和下沉，铝球通过进水和排水来改变自身的重力从而实现在水中上浮和下沉，故D正确。
故选：D。
8．如图所示，将两块相同的橡皮泥捏成实心球形和碗形，分别放入盛有水的甲、乙两杯中（甲、乙为相同容器），球形橡皮泥沉底，碗形橡皮泥漂浮，液面高度相等，下列说法正确的是（　　）
A．球形橡皮泥受到的浮力等于碗形橡皮泥受到的浮力
B．甲杯水对杯底的压强等于乙杯水对杯底的压强
C．甲杯对桌面的压力等于乙杯对桌面的压力
D．甲杯中水的质量等于乙杯中水的质量
【解答】解：A、两橡皮泥相同，球形橡皮泥沉底，浮力小于重力；碗形橡皮泥漂浮，浮力等于重力，所以球形橡皮泥受到的浮力小于碗形橡皮泥受到的浮力，故A错误；
B、因为甲、乙两容器内水面高度相等，根据p＝ρgh可知两个烧杯底受到水的压强相等，故B正确；
CD、由F浮＝ρ液gV排可得，球形橡皮泥排开水的体积小于碗形橡皮泥排开水的体积，又因为甲、乙为相同容器且容器内液面高度相等，所以甲中水的体积大于乙中水的体积，由m＝ρV可知甲中水的质量大于乙中水的质量，由G＝mg可知甲中水的重力大于乙中水的重力，因为杯子对桌面的压力等于烧杯、水以及橡皮泥的重力之和，所以甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力，故CD错误。
故选：B。
9．放置于水平桌面上的溢水杯内装满了水，现缓慢向杯中放入一个小冰块。冰块静止后，水对杯底的压强（　　）
A．不变 B．减小 C．增大 D．无法判定
【解答】解：将冰块缓慢放入装满水的溢水杯后，溢水杯中水的深度不变，液体密度不变，根据p＝ρgh可知，水对杯底的压强不变，故A正确，BCD错误。
故选：A。
10．如图（a），一段较短的细线一端连接一个立方体木块，另一端固定在容器底。现向容器中慢慢加满水，如图（b）所示。若用F表示细线的拉力，用h表示容器中水的深度，那么，图（c）中可以正确描述拉力F随深度h变化的图象是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：
向容器中慢慢加水，木块浸入水中，开始一段时间内木块排开水的体积较小，木块受到的浮力小于重力，木块没有浮起来，细线没有被拉直，拉力为0；随着水的增多，排开水的体积越来越大，当木块受到的浮力等于自身重力时，木块开始随着水面上升，处于漂浮状态，此过程中细线仍然是松弛的，拉力仍然为0；当细线被拉直后，排开水的体积逐渐增大，浮力增大，细线的拉力也增大；当木块全部浸入水中后，排开水的体积不变，浮力不变，细线的拉力也不变；
由此可知，整个过程中细线的拉力先为0，然后不断增大，最后不变，故A图正确。
故选：A。
11．某深海探测器利用“深海潜水器无动力下潜上浮技术”，其两侧配备多块相同的压载铁，当其到达设定深度时，抛卸压载铁，使其悬浮、上浮等，并通过探测器观察窗观察海底世界．这种深海探测器在一次海底科考活动中，经过下潜、悬浮、上浮等一系列操作后，顺利完成任务．如图所示为该探测器在理想状态下观察窗所受海水压强随时间变化的p﹣t图像，下列说法正确的是（　　）
A．探测器在AB、CD两个阶段，在竖直方向的速度大小关系是vAB＜vCD
B．探测器在CD阶段处于上浮过程，探测器所受的浮力逐渐增大
C．探测器在BC阶段处于悬浮状态，受到重力、浮力和海水对探测器的压力
D．探测器在AB、BC、CD三个阶段，所受重力的关系是GAB＜GBC＜GCD
【解答】解：A、探测器在AB、CD两个阶段，深度h变化相同，tAB＞tCD，由v＝可知，vAB＜vCD，故A正确；
B、探测器在CD阶段处于上浮过程中，ρ液和V排不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，浮力不变，故B错误；
C、海水对探测器压力差是产生浮力的原因，所以探测器在BC阶段处于悬浮状态，受到重力、浮力两个力的作用，故C错误；
D、探测器在AB、BC、CD三个阶段，浮力不变，探测器在AB段下沉时，F浮＜GAB；探测器在BC段悬浮时，F浮＝GBC；探测器在CD段上浮时，F浮＞GCD；所以GAB＞GBC＞GCD，故D错误。
故选：A。
12．如图是小明制作的一种简易温度计，当外界温度升高时液体体积膨胀，引起液体密度变化，导致小球受到的浮力变化而上下运动，从而引起悬挂于小球下端链条的长度发生变化，最终使小球重新悬浮在液体的某一深度，指针指示温度值（小球体积变化忽略不计）。关于此温度计下列说法正确的是（　　）
A．该温度计的刻度自下而上逐渐变大
B．当小球向上运动时，受到的浮力不变
C．当液体的密度变大时，链条拉起的长度变短
D．选用更细的金属链条可使该温度计更精确
【解答】解：A、由于外界温度升高时，液体体积膨胀，引起液体密度变小，导致小球受到的浮力减小，链条拉力减小，则小球会下降，最终使小球重新悬浮液体的深度变大，所以该温度计的刻度值向下应是变大的，即自下而上指针指示温度值是变小，故A错误；
B、在液体中小球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和拉力三个力的作用而平衡，当小球向上运动时，则小球受到向上的浮力变大，故B错误；
C、当液体的密度变大时，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，液体密度变大，V排不变，小球受到的浮力变大，小球会上升，链条拉起的长度变长，故C错误；
D、该温度计测量的原理是根据外界温度对液体密度产生的影响，引起小球在液体所处的深度不同，从而判断外界温度的高低；所以小球所处的深度受液体密度的变化和金属链条的弹性程度有关，所以为了小球悬浮液体的深度的变化更明显，则可以改用热胀冷缩更明显的液体，或选用弹性更好更细的金属链条，故D正确。
故选：D。
13．如图所示，将一个边长为5cm、重为1N的正方体物块（图中未画出），轻轻放入足够深盛满水的溢水杯中，关于该物块静止时受到的浮力大小和放入物块后溢水杯对水平桌面的压力变化情况说法正确的是（　　）
A．1N 不变 B．1N 变大
C．1.25N 变大 D．1.25N 不变
【解答】解：①正方体物块的体积：V＝L3＝（5cm）3＝125cm3＝125×10﹣6m3，
物块的质量：m＝＝＝0.1kg，
则物块的密度：ρ＝＝＝0.8×103kg/m3，
因为ρ＜ρ水，
所以，该物块静止时漂浮在水面上，
根据物体漂浮条件可得，物块受到的浮力：F浮＝G＝1N。
②把溢水杯、物块，以及杯内的水作为一个整体，则放物块前后溢水杯对水平桌面的压力等于溢水杯、物块，以及杯内水的重力之和，
由①知，F浮＝G，
根据阿基米德原理可知，F浮＝G排，
所以G＝G排，
而杯子的重力一定，
所以，放入物块后，溢水杯对水平桌面的压力不变，故A正确、BCD错误。
故选：A。
14．小刚在恒温游泳池中潜水时发现自己吐出的一个气泡在水中上升的过程中不断变大。关于该气泡在水中上升时的变化情况，下列说法正确的是（　　）
A．密度不变，浮力变小 B．密度变小，浮力变大
C．密度和浮力都变小 D．密度和浮力都变大
【解答】解：该气泡在水中上升时，质量不变，体积变大，根据密度公式ρ＝可知，气体的密度变小；根据公式F浮＝ρ水gV排，ρ水不变，V排变大，则F浮变大，故ACD错误，B正确。
故选：B。
15．在水平桌面上有一个盛有水的容器，木块用细线系住浸没在入水中，如图甲所示。将细线剪断，木块最终漂浮在水面上且有的体积露出水面，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两图中，水对容器底部的压强大小相等
B．甲、乙两图中，木块受到水的浮力之比是5：2
C．甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图中容器对水平桌面的压力
D．甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2：5
【解答】解：A、将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，木块排开水的体积变小，容器内水的深度变小，由p＝ρgh可知，甲中水对容器底部的压强大于乙，故A错误；
B、设木块的体积为V，则甲中排开水的体积V甲＝V，乙中排开水的体积V乙＝（1﹣）V＝V，则甲、乙两图中木块受到水的浮力之比为F浮甲：F浮乙＝ρ水gV：ρ水gV＝5：3，故B错误；
C、将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，容器和容器内水、木块的总重力不变，对桌面的压力仍等于总重力，故甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力，故C错误；
D、因木块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以木块的重力：G＝F浮乙＝ρ水gV，
图甲中绳子的拉力：F拉＝F浮甲﹣G＝ρ水gV﹣ρ水gV＝ρ水gV，
则甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比：
F拉：F浮甲＝ρ水gV：ρ水gV＝2：5，故D正确。
故选：D。
16．小明在饮料吸管中塞入一些细铁丝作为配重，并将一端封闭，制作了一只简易密度计。将其先后放入甲、乙两杯液体中，密度计静止时，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．密度计在甲杯液体中受到的浮力更大
B．密度计的刻度线不均匀，上疏下密
C．用更细的吸管制作的密度计一定能使测量结果更精确
D．用密度计测可乐密度时，由于有气泡附着在上方，测量值偏小
【解答】解：
A．同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮，则F浮甲＝F浮乙＝G，即浮力是相同的，故A错误；
B．根据阿基米德原理可知，液体的密度ρ液＝，设密度计的横截面积为S，密度的变化量与密度计浸入液体深度h之间的关系：Δρ＝﹣＝（）＝m（﹣）＝（﹣）
＝×，由上式可知，Δρ与Δh＝h﹣h'不成正比，因此密度计的刻度线不均匀；当密度计浸入的越深，即h越大时，同样的Δh＝h﹣h'，Δρ会更小，故密度计的刻度上疏下密，故B正确；
C．用更细的吸管制作的密度计时，同样的密度变化量Δρ需要Δh＝h﹣h'的变化量更大，因此能使测量结果更精确，但塑料管太细，在液体深度较浅时，密度计容易触底，使测量结果不准确，故C错误；
D．用密度计测可乐密度时，由于有气泡附着在密度计上方，使得密度计进入饮料的体积偏小，测得饮料的密度值偏大，故D错误。
故选：B。
17．小明喝奶茶时发现有很多冰块漂浮在奶茶液面上，他想了解冰熔化后奶茶液面变化情况，于是他在家用盐水代替奶茶进行探究：将纯净水凝固而成的冰块放入装有适量盐水的水杯中（如题图所示），观察冰块熔化后的情况。则（　　）
A．液面上升，液体对杯底的压强不变
B．液面上升，液体对杯底的压强变大
C．液面下降，液体对杯底的压强减小
D．液面不变，液体对杯底的压强不变
【解答】解：冰漂浮于盐水面上，浮力等于重力，即F浮＝G冰，由阿基米德原理F浮＝ρ盐水gV排和G＝mg＝ρ物gV可得：
ρ盐水gV排＝ρ冰gV冰，
冰排开盐水的体积为：V排＝，
冰块熔化后，状态变化，质量不变，由m＝ρV可得：
ρ水V水＝ρ冰V冰，
冰熔化成水的体积为：V水＝，
因为ρ盐水＞ρ水，所以V水＞V排，故液面上升；
因为冰熔化成水，质量不变，重力不变，所以液体总重力不变，则液体对容器底的压力不变，
根据p＝可知，液体对杯底压强不变。
综上可知，A正确，BCD错误。
故选：A。
18．如图所示，烧杯和水的总质量是600g，烧杯与水平桌面的接触面积是100cm2，将一个质量是600g、体积是300cm3的实心长方体A用细线吊着，然后将其体积的一半浸入烧杯内的水中。下列选项错误的是（烧杯厚度忽略不计，杯内水没有溢出，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（　　）
A．细线对A的拉力是4.5N
B．水对烧杯底的压强增大了150Pa
C．烧杯对水平桌面的压强是750Pa
D．烧杯对水平桌面的压力是12N
【解答】解：A．实心长方体A的一半体积浸入烧杯内的水中时排开水的体积V排＝V＝×300cm3＝150cm3＝1.5×10﹣4m3，
长方体A受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣4m3＝1.5N，
长方体A的重力GA＝mAg＝600×10﹣3kg×10N/kg＝6N，
则细线对物体A的拉力F拉＝GA﹣F浮＝6N﹣1.5N＝4.5N，故A正确；
B．烧杯内水面上升的高度Δh＝＝＝0.015m，
水对烧杯底的压强增大量：Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m＝150Pa，故B正确；
CD．烧杯和水的总重力：G总＝m总g＝600×10﹣3kg×10N/kg＝6N，
因长方体A受到的浮力和长方体A对水的压力是一对相互作用力，
所以，长方体A对水的压力：F压＝F浮＝1.5N，
烧杯对水平桌面的压力：F＝G总+F压＝6N+1.5N＝7.5N，故D错误；
烧杯对水平桌面的压强：p＝＝＝750Pa，故C正确。
故选：D。
19．如图所示，放在水平桌面上的甲、乙、丙三个完全相同的容器，装有不同的液体，将三个完全相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中，静止时三个容器的液面恰好相平。则下列判断正确的是（　　）
①物体受到的浮力F浮A＝F浮B＝F浮C
②容器对桌面的压力F甲＝F乙＝F丙
③液体对容器底的压强p甲＜p乙＜p丙
④物体下表面受到液体的压力FA＞FB＝FC
A．只有①② B．只有②④ C．只有①②③ D．只有①③④
【解答】解：①根据图示可知，A悬浮，B、C漂浮，所以其所受的浮力与其自身的重力相等，故F浮A＝F浮B＝F浮C，故①正确；
②根据图示可知，物体排开的液体的体积关系为：V甲排＞V乙排＞V丙排，
由于F浮A＝F浮B＝F浮C，根据F浮＝ρ液gV排可知，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙，
根据图示可知，三种液体的体积大小关系：V丙＞V乙＞V甲，
根据G＝mg＝ρVg可知三种液体的重力关系：G丙＞G乙＞G甲，且A、B、C三个物体完全相同，
因为容器对桌面的压力等于容器的重力和容器内部物体重力之和，所以丙容器对桌面的压力最大，其次是乙，最小的是甲，即容器对桌面的压力F甲＜F乙＜F丙，故②错误；
③因为ρ甲＜ρ乙＜ρ丙，并且液体的深度相同，因此由p＝ρ液gh可知，丙容器底所受的压强最大，其次是乙，再次是甲，即液体对容器底的压强：p甲＜p乙＜p丙，故③正确；
④物体受到的浮等于物体上、下表面受到液体的压力差，由F下＝F浮+F上可知，甲下表面受到的压力大于浮力；
乙、丙上表面受到的压力为零，因此乙、丙下表面受到液体的压力等于浮力，由于乙、丙的浮力相等，所以乙、丙下表面受到的压力相等，即FA＞FB＝FC，故④正确。
故选：D。
20．如图甲，底面积为20cm2的圆柱形容器装有适量的水，将物体B放入水中时，通过磅秤测得其总质量为150g。用一细绳提起物体B，使物体B的体积刚好有一半露出水面且保持静止不动时，磅秤示数为70g，如图乙。测得容器内液面下降了1cm（g取10N/kg）。下列判断正确的是（　　）
A．两次台秤示数的变化等于物体B两次所受浮力的变化
B．物体B的密度为2.0×103kg/m3
C．图甲中物体B对容器底部的压力为0.6N
D．物体B受到细绳的拉力为0.4N
【解答】解：
A、第一次通过磅秤测得总质量150g：则G杯+G水+GB＝m1g＝0.15kg×10N/kg＝1.5N…①
物体完全浸没时受到的浮力为F浮；
第二次此时磅秤示数为70g：则G杯+G水+F浮＝m2g＝0.07×10N/kg＝0.7N…②
由①﹣②得，GB﹣F浮＝0.8N…③，
由此可知，两次台秤示数的变化并不是物体B两次所受浮力的变化，故A错误；
B、由“物体B刚好有一半体积露出水面时保持静止不动，测得容器内液面下降了1cm”
可得＝Sh＝20×10﹣4m2×0.01m，
则V＝4×10﹣5m3，
物体B浸没时受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3＝0.4N
将F浮＝0.4N代入③，解得GB＝1N，
由G＝mg可知，物体B的质量m＝＝＝0.1kg，
物体B的密度ρ＝＝＝2.5×103kg/m3，故B错误；
C、则图甲中物体B对容器底部的压力为F压＝GB﹣F浮＝1N﹣0.4N＝0.6N，故C正确；
D、物体B受到细绳的拉力为F拉＝GB﹣F浮＝1N﹣×0.4N＝0.8N，故D错误。
故选：C。
21．小明利用塑料饮料瓶（瓶口加盖密封）和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”，玻璃瓶在饮料瓶中的情况如图所示（玻璃瓶口开着并倒置），玻璃瓶的横截面积为S＝1.5cm2，此时玻璃瓶内外水面高度差h1＝2cm，饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2＝8cm，若不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力，g取10N/kg。下列说法中正确的是（　　）
①空玻璃瓶的质量为3g
②空玻璃瓶的质量为13g
③用力挤压饮料瓶，发现玻璃瓶仍然漂浮在水面，此过程中h1减小、h2不变
④用力挤压饮料瓶，发现玻璃瓶仍然漂浮在水面，此过程中h1不变、h2增大
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【解答】解：（1）瓶和水都漂浮，浮力等于重力，即F浮＝G水+G瓶，
根据F浮＝ρ水gV排和G＝mg＝ρgV可得：ρ水gV排＝ρ水gV水+m瓶g，
即ρ水gSh2＝ρ水gS（h2﹣h1）+m瓶g，
ρ水Sh2＝ρ水（h2﹣h1）S+m瓶，
代入数据得：1.0×103kg/m3×1.5×10﹣4m2×0.08m＝1.0×103kg/m3××1.5×10﹣4m2×（0.08m﹣0.02m）+m瓶
解得m瓶＝3×10﹣3kg＝3g，故①正确，②错误；
（2）用力挤压饮料瓶，瓶内气体的体积减小，气压变大，将水压入小玻璃瓶，将瓶中的空气压缩，这是浮沉子里进入一些水，浮沉子所受重力大于它受到浮力，于时下沉一些，h2增大，最终仍漂浮。
则挤压饮料瓶前有：ρ水gV排＝ρ水gV水+m瓶g，即ρ水gSh2＝ρ水gS（h2﹣h1）+m瓶g，
化简得：ρ水h1S＝m瓶﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
挤压饮料瓶后有：ρ水gV排′＝ρ水gV水′+m瓶g，即ρ水gS（h2+Δh）＝ρ水gS（h2+Δh﹣h1′）+m瓶g，
化简得：ρ水h1′S＝m瓶﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②知h1＝h1′，所以由于水进入玻璃瓶，h1不变，故③错误，④正确。
故选：B。
22．在一足够高的容器底部固定一轻质弹簧，弹簧原长10cm，弹簧上方连有正方体木块A，木块的边长为10cm，容器的底面积为200cm2，如图，此时弹簧长度为6cm（已知弹簧的长度每改变1cm，所受力的变化量为1N），现向容器内注入某种液体，当木块A有的体积浸入液体中时，弹簧恰好处于自然伸长状态；在木块A正上方放置一合金块B，静止时液面刚好浸没B，已知合金块的体积为100cm3，高为4cm。下列说法中不正确的是（　　）
A．木块A的重力为4N
B．液体的密度为0.8×103kg/m3
C．放置合金块B后液体对容器底部的压强为1440Pa
D．合金块B的重力为14.8N
【解答】解：（1）由题意可知，弹簧上方连有正方体木块A时，其长度只有L1＝6cm，则弹簧的压缩量△x＝L0﹣L1＝10cm﹣6cm＝4cm，
因弹簧的长度每改变1cm，所受力的变化量为1N，所以，弹簧产生的弹力F＝4cm×1N/cm＝4N，
因物体A静止时，受到的重力与弹簧产生的弹力是一对平衡力，所以，物体A的重力GA＝F＝4N，故A正确；
（2）木块的体积：VA＝LA3＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3，
当木块A有的体积浸入液体中时，弹簧恰好处于自然伸长状态，则木块处于漂浮状态，木块受到的浮力F浮＝G＝4N，
由F浮＝ρgV排可得，液体的密度：ρ液＝＝＝0.8×103kg/m3，故B正确；
（3）当木块A有的体积浸入液体中时，液体的深度：h＝L0+h浸＝10cm+×10cm＝15cm，
此时容器内液体的体积：V液＝S容h﹣VA＝200cm2×15cm﹣×1000cm3＝2500cm3，
在木块A正上方放置一合金块B，静止时液面刚好浸没B，
则此时液体的深度：h′＝＝＝18cm＝0.18m，
则放置合金块B后液体对容器底部的压强：p＝ρ液gh′＝0.8×103kg/m3×10N/kg×0.18m＝1440Pa，故C正确；
（4）在木块A正上方放置一合金块B，静止时液面刚好浸没B时，弹簧的长度L2＝h′﹣LA﹣hB＝18cm﹣10cm﹣4cm＝4cm，
则弹簧的压缩量△x′＝L0﹣L2＝10cm﹣4cm＝6cm，
此时弹簧产生的向上弹力：F′＝6cm×1N/cm＝6N，
A、B受到的总浮力：F浮总＝ρ液g（VA+VB）＝0.8×103kg/m3×10N/kg×（1×10﹣3m3+100×10﹣6m3）＝8.8N，
以A、B整体为研究对象，整体受到竖直向下A和B的重力、竖直向上整体浮力和向上的弹力处于平衡状态，
由A、B整体受到的合力为零可得：F浮总+F弹＝GA+GB，
则B的重力：GB＝F浮总+F弹﹣GA＝8.8N+6N﹣4N＝10.8N，故D错误。
故选：D。
二．填空题（共15小题）
23．我们用手拉弹簧的同时，感到弹簧也在拉手，这说明了 　力的作用是相互的　。用弹簧测力计吊着一个金属球，测得它在空气中的重力为20N，当金属球有一半浸入水中时，弹簧测力计的示数为15.5N，这时金属球受到的浮力为 　4.5　N，当金属球全部浸入水中时，弹簧测力计的示数为 　11　N。当该金属球全部浸入酒精中时受到的浮力是 　7.2　N。（ρ酒＝0.8×103kg/m3）
【解答】解：（1）用手拉弹簧的同时，感到弹簧也在拉手，即手对弹簧施加了力，同时弹簧对手也施加了力，这说明了力的作用是相互的；
（2）当金属球有一半浸入水中时，金属球受到的浮力：F浮＝G﹣F示＝20N﹣15.5N＝4.5N；
（3）当金属球全部浸入水中时，排开水的体积是一半浸入水中时的2倍，
由F浮＝ρ水gV排可知，全部浸入水中时的浮力是一半浸入水中时浮力的2倍，
即：F浮'＝2F浮＝9N，
弹簧测力计的示数F示'＝G﹣F浮'＝20N﹣9N＝11N；
（4）当金属球全部浸入水中时，排开水的体积为：
V排'＝＝＝9×10﹣4m3，
当金属球全部浸入酒精中时，V排″＝V排'＝9×10﹣4m3，
当该金属球全部浸入酒精中时受到的浮力：F浮″＝ρ酒gV排″＝0.8×103kg/m3×10N/kg×9×10﹣4m3＝7.2N。
故答案为：力的作用是相互的；4.5；11；7.2。
24．2022年3月23日“天宫课堂”第二课开讲了：
（1）环绕地球飞行的空间站中可近似看作“零重力”环境，“太空教师”王亚平从水袋里挤出了一些水，这些水变成球形，悬浮在天宫中，接着向水球内注入一个气泡，气泡会悬在水球中央，此时气泡 　不受　（受到/不受）浮力作用。
（2）如图乙所示，王亚平老师用冰墩墩演示了“太空抛物实验”，当冰墩墩离开王老师的手之后，它将处于 　匀速直线运动　状态，该实验可以用 　牛顿第一　定律来解释。
（3）弹簧测力计和托盘天平，可以在空间站中正常使用的是 　弹簧测力计　。
【解答】解：（1）向失重环境下的大水球中间注入一个气泡，由于水处于失重状态，所以不会对气泡产生压力，气泡在水球中不受浮力；
（2）宇航员王亚平老师做太空抛物实验，可爱的冰墩墩做匀速直线运动，因为物体不受力的作用将保持保持匀速直线运动，所以可以用牛顿第一定律解释；
（3）托盘天平使用时靠物体对托盘的压力来产生示数，物体在失重状态下，托盘天平不能使用；弹簧测力计是依靠在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比的原理来工作的。用测力计不能测重力，但可以测拉力。
故答案为：（1）不受；（2）匀速直线运动；牛顿第一；（3）弹簧测力计。
25．一个质量为80克，底面积为40cm2的圆柱形瓶身的空玻璃瓶（瓶壁厚度忽略不计），内装10cm高的水，密封后放在水平地面上，如甲图所示，则玻璃瓶底受到的水的压力 　4　N；再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种液体的容器中，静止后瓶内、外液面的高度差如图乙和图丙所示，则玻璃瓶在水中受到的浮力 　等于　（选填“大于”、“等于”或“小于”）在未知液体中受到的浮力，玻璃瓶在水中受到的浮力为 　4.8　N；未知液体的密度为 　0.75×103　kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
【解答】解：（1）玻璃瓶底受到的水的压力F＝pS＝ρ水ghS＝1×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m×40×10﹣4m2＝4N；
（2）再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种液体的容器中，由于是同一个玻璃瓶倒置，都漂浮，故浮力等于重力，重力不变，故前、后浮力相等；
（3）在柱形容器中，水对容器底的压力等于水的重力，
故瓶子的总重为G总＝G容+G水＝80×10﹣3kg×10N/kg+4N＝4.8N，
因为浮力等于重力，故玻璃瓶在水中受到的浮力为F浮＝G总＝4.8N；
此时排开水的体积为V排＝＝＝4.8×10﹣4m3＝480cm3，
当将玻璃瓶倒置在未知溶液中时，排开液体的体积为：
V排′＝480cm3+（6cm﹣2cm）×40cm2＝640cm3＝6.4×10﹣4m3，
未知液体的密度为ρ液＝＝＝0.75×103kg/m3。
故答案为：4；等于；4.8；0.75×103。
26．如图甲所示，边长为10cm的正方体实心物块置于足够深的圆柱形容器底部。现逐渐向容器倒入某种液体，物块受到的浮力F，与容器内液体的深度h的关系图象如图乙所示，则该液体的密度为 　1.25×103　kg/m3；当倒入容器中液体的深度为6cm时，此时物体受到的浮力是 　7.5　N，物块对容器底部的压力为 　2.5　N。（提示g＝10N/kg）
【解答】解：（1）由图乙可知，当容器内液体的深度h等于或大于8cm时，物体受到的浮力10N不变，此时正方体处于漂浮状态，
则物体排开液体的体积V排＝L2h＝（10cm）2×8cm＝800cm3＝8×10﹣4m3，
由F浮＝ρgV排可得，液体的密度：
ρ＝＝＝1.25×103kg/m3；
（2）物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，
所以，物体的重力G＝F浮＝10N，
当倒入容器中液体的深度为6cm时，物体没有浮起来，此时排开液体的体积：
V排′＝L2h′＝（10cm）2×6cm＝600cm3＝6×10﹣4m3，
物体受到的浮力：
F浮′＝ρgV排′＝1.25×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3＝7.5N，
物块对容器底部的压力：
F＝G﹣F浮′＝10N﹣7.5N＝2.5N。
故答案为：1.25×103；7.5；2.5。
27．小明清洗西红柿时发现它漂浮在水面，此时西红柿受到的浮力的大小 　等于　（选填“大于”“小于”或“等于”）重力，小明想知道西红柿的密度，于是他将一个西红柿放入盛满水的溢水杯中，静止时溢出水240mL，再将西红柿向下浸没在水中，又溢出水10mL，此时西红柿所受的浮力 　大于　（选填“大于”“小于”或“等于”）漂浮时所受的浮力，根据分析可知，西红柿的质量是 　240　g，西红柿的密度为 　0.96　g/cm3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
【解答】解：因为西红柿漂浮在水面，所以此时西红柿受到的浮力等于其重力；
由题知，西红柿漂浮时排开水的体积：V排＝240mL＝240cm3＝2.4×10﹣4m3，
此时西红柿受到的浮力：
F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×2.4×10﹣4m3×10N/kg＝2.4N，
因为漂浮，所以G＝F浮＝2.4N，
则西红柿的质量：
m＝＝＝0.24kg＝240g，
再将西红柿向下浸没在水中，又溢出水10mL，所以此时所受浮力大于其漂浮时所受浮力，
西红柿的体积：V＝240mL+10mL＝250mL＝250cm3＝2.5×10﹣4m3，
西红柿的密度：
ρ＝＝＝0.96×103kg/m3＝0.96g/cm3。
故答案为：等于；大于；240；0.96。
28．小新同学将调好的电子秤放在水平桌面上，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，再用细线系住一个体积为20cm3铝块，将其缓慢浸没在溢水杯中如图所示的位置并保持静止，同时用小烧杯将溢出的水收集起来。图示的情况与铝块未浸入水中时相比，溢水杯底受到水的压强 　不变　，电子秤示数 　不变　（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。小烧杯所收集到的水的重力为 　0.2　N（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）。
【解答】解：（1）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，根据公式p＝ρ水gh可知，水对溢水杯底的压强不变；
（2）由于溢水杯中装满水，铝块浸没在水中静止时，根据阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开的水重，铝块对水的压力大小与浮力相等，所以溢水杯对电子秤的压力不变，即电子秤示数不变；
（3）将铝块浸没在水中，排开水的体积等于铝块的体积，所以将溢出的水倒入量筒中，读出量筒中水的体积就是铝块的体积，为20cm3，小烧杯所收集到的水的重力G排＝m排g＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3＝0.2N。
故答案为：不变；不变；0.2。
29．如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体，现将密度为0.6×103kg/m3的正方体木块A放入容器中，木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1：3；在木块上表面轻放一个物块B（VA＝2VB），A的上表面刚好与液面相平，如图乙所示。若将物块B单独放入此液体中，它静止时将 　漂浮　。
【解答】解：甲图中，木块A在液体中漂浮，木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1：3，则V排＝VA，
漂浮时浮力等于重力，即：F浮＝GA，
则：ρ液gV排＝ρ木gVA，
所以，ρ液g×VA＝ρ木gVA，
则液体的密度：ρ液＝ρ木＝×0.6×103kg/m3＝0.8×103kg/m3；
在木块上表面轻放一个物块B（VA＝2VB，则VB＝VA），A的上表面刚好与液面相平，
因为整体漂浮，所以浮力等于总重力，即：F浮′＝GA+GB，
则：ρ液gVA＝ρ木gVA+ρBgVB，
ρ液gVA＝ρ木gVA+ρBg×VA，
化简可得：ρ液＝ρ木+ρB，
则B的密度：ρB＝2（ρ液﹣ρ木）＝2×（0.8×103kg/m3﹣0.6×103kg/m3）＝0.4×103kg/m3＜ρ液，
故若将物块B单独放入此液体中，它静止时将漂浮。
故答案为：漂浮。
30．如图所示，水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和乙，杯中装满了水，将两个体积相同、材料不同的实心小球A和B分别放入溢水杯中，待A、B两小球静止时，如图所示，则小球A的质量 　＜　小球B的质量。若往乙容器中加入适量的盐水，静置后，擦干外壁，甲杯对桌面的压力 　＜　乙杯对桌面的压力。（两空均选填“＞”
“＜”或“＝”）。
【解答】解：（1）由于小球A、B体积相同，由图可知，小球A漂浮在水面上，小球A排开水的体积小于小球A的体积，小球B悬浮在水中，小球B排开水的体积等于小球B的体积，所以小球A排开水的体积小于小球B排开水的体积，根据F浮＝ρ液gV排可知：当ρ液、g相同时，V排越大，F浮越大，所以小球A受到水的浮力小于小球B受到水的浮力；
由图可知，小球A漂浮在水面上，小球A受到的浮力大小等于小球A的重力，小球B悬浮在水中，小球B受到的浮力大小等于小球B的重力，所以小球A的重力小于小球B的重力，根据m＝可知，小球A的质量小于小球B的质量；
（2）若往乙容器中加入适量的盐水，乙容器内液体密度变大，静置后，小球B将漂浮在液面上，由于小球A、B均漂浮在液面上，根据物体的浮沉条件可知物体受到的浮力等于物体的重力；
甲杯对桌面的压力大小等于甲杯自身的重力、甲杯内水的重力、小球A的重力之和，即甲杯对桌面的压力大小等于甲杯自身的重力、甲杯内水的重力、小球A排开水受到的重力之和，即甲杯对桌面的压力大小等于甲杯自身的重力、甲杯内装满水（不放小球A）的重力；
乙杯对桌面的压力大小等于乙杯自身的重力、乙杯内水的重力、小球B的重力之和，即乙杯对桌面的压力大小等于乙杯自身的重力、乙杯内盐水的重力、小球B排开盐水受到的重力之和，即甲杯对桌面的压力大小等于乙杯自身的重力、乙杯内装满盐水（不放小球B）的重力；
由于甲、乙两溢水杯相同，盐水密度大于水的密度，所以甲杯装满水的质量小于乙杯装满盐水的质量，根据G＝mg可知，甲杯装满水的重力小于乙杯装满盐水的重力，故甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力。
故答案为：＜；＜。
31．一个长方体木块通过细线与空杯底部相连，先置于空杯的底部（不粘连），如图甲所示。再缓慢注入水，使得木块上浮，最终停留在水中，如图乙所示。已知木块所受浮力的大小随杯中水的深度变化如图丙所示，则在图象的AB段木块上表面受到水的压力为 　0　N，在图象的CD段，细线受到的拉力为 　0.8　N，木块的密度为 　0.6×103　kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
【解答】解：经分析，由图象知，AB段木块漂浮，上表面受到水的压力为0N；
漂浮时木块受到的浮力等于重力，
木块的重力：G＝F浮＝1.2N；
CD段木块浸没，此时木块受到的浮力：F浮′＝2N，
此时细线对木块的拉力为：
F拉＝F浮′﹣G＝2N﹣1.2N＝0.8N，
由于物体间力的作用是相互的，
所以木块对细线受到的拉力为：F拉′＝F拉＝0.8N；
根据F浮＝ρ液gV排可得木块的体积为：
V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3，
根据G＝mg和ρ＝可得木块密度：
ρ木＝＝＝＝0.6×103kg/m3。
故答案为：0；0.8；0.6×103。
32．如图所示，水平桌面上放置两个溢水杯，分别装满甲、乙两种液体。将一个密度为ρ0的小球放入甲液体中，小球静止时，溢出液体的质量为m甲；再将小球放入乙液体中，小球静止时，溢出液体的质量为m乙。则m甲　＞　m乙（选填“＞”“＝”或“＜”）；乙液体的密度ρ乙＝　　（用已知条件所给的字母表示）。
【解答】解：（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，溢出的液体质量m甲＞m乙；
（2）由于小球在甲液体中漂浮，由F浮＝G排＝G可得：m排甲g＝mg，
则小球的质量m＝m甲，
由ρ＝可得，小球的体积V＝＝，
小球在乙液体中排开液体的体积V排＝V＝，
根据阿基米德原理可知，小球在乙液体中受到的浮力F浮乙＝G排乙＝m排乙g＝m乙g，
由F浮＝ρ液gV排可得，乙液体的密度ρ乙＝＝＝。
故答案为：＞；。
33．如图所示，水平地面上有底面积为450cm2、不计质量的薄壁盛水柱形容器，内有质量为600g、体积为1.5×10﹣4m3、质量分布均匀且不吸水的物体A，通过一根长18cm的细线与容器底部相连，水面距容器底45cm，则物体A所受的浮力大小为 　15　N；若剪断绳子，待物体A静止后水对容器底的压强变化了 　200　Pa。
【解答】解：（1）由图示可知，物体A浸没在水中，排开水的体积：V排＝V＝1.5×10﹣3m3，
此时物体A所受水的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣3m3＝15N；
（2）物体A的重力：G＝mg＝0.6kg×10N/kg＝6N，
因为G＜F浮，所以剪断绳子时，物体A将上浮，待其静止后处于漂浮状态，
A漂浮时所受浮力：F'浮＝G＝6N，
漂浮时，物体A排开水的体积：V'排＝＝＝0.6×10﹣3m3，
剪断绳子后，水面下降的高度：Δh＝＝＝＝0.02m，
水对容器底的压强变化：Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m＝200Pa。
故答案为：15；200。
34．如图所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中由静止开始一直竖直向上匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处，金属块运动的速度是2cm/s。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像。根据图像信息可知：
（1）该金属块的重力的大小为 　200　N；
（2）该金属块完全浸没在水中时受到的浮力是 　40　N；
（3）在15～25s时间段，金属块在水中受到的浮力逐渐 　变小　（选填“变大”、“不变”或“变小”）；
（4）该金属块的密度是 　5×103　kg/m3，该长方体金属块的底面积是 　200　cm2。
【解答】解：
（1）当金属块完全露出水面时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，则从25s开始金属块完全露出水面；
由图像可知，该金属块重力为G＝F拉1＝200N；
（2）当金属块浸没在水中时，即为图中的AB段，
由图像可知，此时绳子的拉力F拉2＝160N，
则浸没在水中时金属块受到的浮力为：F浮＝G﹣F拉2＝200N﹣160N＝40N；
（3）由图知，在15s至25s时间段绳子的拉力逐渐变大，而金属块的重力不变，则由F浮＝G﹣F拉可知，金属块受到的浮力逐渐变小；
（4）由F浮＝ρ水V排g可得，金属块的体积：V＝V排＝＝＝0.004m3＝4000cm3，
由G＝mg可得，金属块的质量：m＝＝＝20kg，
金属块的密度为：ρ＝＝＝5×103kg/m3
由图乙图像可知，当金属块上表面到达水面时的时间为15s，下表面到达水面时的时间为25s，因此金属块的高度h＝vt＝2cm/s×（25s﹣15s）＝20cm，
则金属块的底面积：S＝＝＝200cm2。
故答案为：（1）200；（2）40；（3）变小；（4）5×103；200。
35．将边长为10cm的正方体合金块A，放入底面积为200cm2，装有水的圆筒形容器中，如图所示，此时合金块A恰好浸没在水中。打开容器侧面的阀门B缓慢放水，放到弹簧测力计的读数不再变化时，立即关闭阀门B，在此过程中，弹簧测力计始终在弹性限度范围内，且金属块始终不与容器底部接触，读出弹簧测力计示数的最小值和最大值分别为20N和30N，已知弹簧测力计每1N刻度间的距离为0.5cm。则该合金块密度为 　3×103　kg/m3，当放出水的质量为1000g时，弹簧测力计的示数为 　25　N。
【解答】解：
（1）当合金块A恰好浸没在水中时，合金块A受到的浮力最大，由F浮＝G﹣F′可知，弹簧测力计的示数最小，即F′＝20N，
打开阀门B缓慢放水，当A全部露出水面时，合金块A受到的浮力为0，弹簧测力计的读数不再变化，此时拉力最大，即G＝30N，
则合金块浸没时受到的浮力F浮＝G﹣F′＝30N﹣20N＝10N，
由F浮＝ρgV排可得，合金块的体积：
V＝V排＝＝＝1×10﹣3m3，
合金块的质量：
m＝＝＝3kg，
合金的密度：
ρ＝＝＝3×103kg/m3；
（2）正方体合金块A的边长：LA＝＝＝0.1m＝10cm，
正方体合金块A的底面积：SA＝（0.1m）2＝0.01m2，
由ρ＝可知，1000g水的体积：V水＝＝＝1×10﹣3m3，
设放出水的质量为1000g时，合金块A下降的高度为hcm，合金块A浸在水中的深度为h排，
则有S容器×h×10﹣2m+（S容器﹣SA）×（LA﹣h排）＝1×10﹣3m3，
代入数据有：200×10﹣4m2×h×10﹣2m+（200×10﹣4m2﹣0.01m2）×（0.1m﹣h排）＝1×10﹣3m3……①
当合金块A下降的高度为hcm时，弹簧测力计中弹簧的伸长量也为hcm，
因弹簧测力计每1N刻度间的距离为0.5cm，
所以，弹簧测力计的示数增加量：ΔF＝×1N……②
此时合金块A受到的浮力减小量为：ΔF浮＝F浮﹣F浮'＝（G﹣F'）﹣（G﹣F''）＝F''﹣F'＝ΔF，
因为F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝ρ水gSALA，
F浮'＝ρ水gV排'＝ρ水gV＝ρ水gSAh排，
所以有：ΔF＝F浮﹣F浮'＝ρ水gSALA﹣ρ水gSAh排＝ρ水gSA（LA﹣h排）＝1×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×（0.1m﹣h排），
即ΔF＝1×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×（0.1m﹣h排）……③
由①②③解得：h排＝0.05m，ΔF＝5N，
因此当放出水的质量为1000g时，弹簧测力计的示数F''＝F'+ΔF＝20N+5N＝25N。
故答案为：3×103；25。
36．如图所示，水平面上放一高为25cm的圆柱形容器A，A中竖直立着一重21N的圆柱体B。向容器A内缓慢注水，记录注入水的体积V和所对应的水的深度h，记录的数据如下表所示。已知圆柱体B的体积为2800cm3。
加水次数 1 2 3 4 5 6
V/cm3 1000 2000 3000 4300 5900 7500
h/cm 4 8 12 16 20 24
则圆柱体的密度为 　0.75×103　kg/m3，当加水体积为8300cm3时，圆柱体下底面距容器底的距离为 　11　cm。
【解答】解：
（1）圆柱体B的质量：mB＝＝＝2.1kg，
圆柱体B的密度为：ρB＝＝＝0.75×103kg/m3；
（2）根据第1、2、3次实验数据可知，注入水的体积V与所对应的水的深度h成正比，说明此时物体B没有被浸没，
根据第1次实验数据可知，
SA﹣SB＝＝＝250cm2；
根据第2、3、4次实验数据可知，第4次注入水的体积V与所对应的水的深度h不成正比，并且水的深度h增加4cm时注入水的体积大于第3次注入水的体积，
由于ρB＝0.75×103kg/m3＜ρ水＝1.0×103kg/m3，说明此时圆柱体B已经漂浮；
根据第4和5次实验数据可知，圆柱形容器A的底面积为：
SA＝＝＝400cm2；
所以，SB＝400cm2﹣250cm2＝150cm2，
当圆柱体B漂浮时圆柱体B受到的浮力为：F浮＝GB＝21N，
根据F浮＝ρ水gV排可得：VB排＝＝＝2.1×10﹣3m3＝2100cm3，
圆柱体浸入水的深度为：h浸＝＝＝14cm，
由于hA＝25cm，则当容器A注满水时，需要注入的水的体积为：
V水＝SAh﹣VB排＝400cm2×25cm﹣2100cm3＝7900cm3＜8300cm3，
所以，当加水体积为8300cm3时，容器A已经注满水，多余的水会溢出，
则圆柱体B下底面距容器底的距离为：
h′＝hA﹣h浸＝25cm﹣14cm＝11cm。
故答案为：0.75×103；11。
37．如图是某一小组探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验，请回答下列问题：
（1）若选用的操作是①④⑤，可探究浮力的大小与 　液体的密度　的关系。
（2）请计算物体A的密度为多少？（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg，请写出必要的文字说明、推导过程和计算结果）
（3）另一小组在实验结束后，绘制了弹簧测力计对物体B的拉力和物体B所受浮力随浸入水中深度变化的两条图线，如图所示，分析图像可知：
①曲线 　a　（选填“a”或“b”）描述的是物体B所受浮力的变化情况。
②物体B的密度ρB＝　2×103　kg/m3。
【解答】解：（1）由①④⑤知物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，由称重法F浮＝G﹣F知浮力不同，故可探究浮力的大小与液体密度的关系；
（2）物体浸没在水中时受到的浮力为F浮水＝G﹣F＝4N﹣3N＝1N，
由F浮＝ρ液gV排知物体的体积为：
V＝V排＝＝＝1×104m3，
物体A的密度为：
ρA＝＝＝＝4×103kg/m3；
（3）①完全浸没前，深度越大，物体排开水的体积越大，所受浮力越大；完全浸没后，排开水的体积不变，所受的浮力不变，所以浮力随深度的变化是先变大后不变，应为a；则b是拉力随深度的变化情况；
②由图像知，当深度增加，拉力和浮力都不再变化时，说明物体完全浸没其浮力等于拉力，由称重法F浮＝G﹣F知G＝F浮+F＝2F浮，
由V＝V排，G＝mg＝ρBgV和F浮＝ρ水gV排知ρBgV＝ρBgV排＝2ρ水gV排，
物体B的密度：
ρB＝2ρ水＝2×103kg/m3。
故答案为：（1）液体的密度；（2）物体A的密度为4×103kg/m3；（3）①a；②2×103。
三．实验探究题（共5小题）
38．某实验小组用相同的矿泉水瓶依次进行了如图所示的实验：
（1）将装满水的矿泉水瓶分别以图甲、乙两种方式放在相同的海绵上，根据海绵凹陷程度可知压力的作用效果与 　受力面积大小　有关；
（2）他们又取来一根细玻璃管，制成了如图丙所示的简易气压计。带着该装置上楼时，可观察到管内液柱 　上升　（选填“上升”、“下降”或“不变”）；
（3）图丁中，利用软管、螺母等器材，将矿泉水瓶改装成了潜水艇模型。为使潜水艇下潜，应对进、排气管 　吸气　（选填“吹气”或“吸气”），使进、排水口 　进水　（选填“进水”或“排水”）。
【解答】解：（1）将装满水的矿泉水瓶分别以图甲、乙两种方式放在相同的海绵上，压力大小不变，受力面积改变，海绵的凹陷程度改变，这说明压力的作用效果与受力面积的大小有关；
（2）带着该装置上楼时，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分液体被压入玻璃管，因此管内液柱的高度会上升；
（3）潜水艇排开水的体积不变，由F浮＝ρ液gV排知，受到的浮力不变，要使其下沉，需要增大重力，所以，必须从进、排气管处吸气，使塑料瓶内气压减小，大气压将部分水从进、排水口压入瓶内，重力增大，当重力大于浮力时，塑料瓶就会下沉。
故答案为：（1）受力面积大小；（2）上升；（3）吸气；进水。
39．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明做了如图1所示实验。
（1）图2中由图①可知，物块所受的重力为 　4　N；在弹簧测力计下的物块缓慢浸入水中（水足够深），在接触容器底之前，能正确反映弹簧测力计示数F和物块下降的高度h关系的图像是 　A　；
（2）分析实验①和 　③④　（填实验序号）的数据，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①③⑤的数据，可知浸在液体中的物体受到浮力的大小与 　液体密度　有关；
（4）若先完成实验②，再完成实验①，则测得的浮力将 　偏大　（选填“偏大”或“偏小”）；
（5）在实验⑤中，物块所受浮力是 　1.2　N；在图3方框内画出物体此时的受力示意图（黑点表示物体）；如果剪断测力计下的细线，物块在水中会 　下沉　（选填“下沉”、“上浮”、“悬浮”）。
【解答】解：
（1）由图①可知，弹簧测力计的示数为4N，即物块所受的拉力为4N，物块在拉力和重力作用下保持静止，拉力与重力是一对平衡力，大小相等，所以物块所受的重力为4N。
在弹簧测力计下的物块缓慢浸入水中，物块未浸没在水中时，物块排开水的体积越来越大，由阿基米德原理得，物块受到的浮力越来越大，物块的重力不变，所以物块受到的拉力越来越小，弹簧测力计的示数越来越小，当物块浸没在水中后，物块排开水的体积不变，物块受到的浮力不变，物块受到的拉力不变，弹簧测力计的示数不变，因此在弹簧测力计下的物块缓慢浸入水中，弹簧测力计示数F先变小后不变，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（2）由图③④得，物块浸没在不同深度的水中，物块排开水的体积相同，物块受到的拉力相同，由①③④得，物块在③④中受到的浮力大小相同，故由①③④得，浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
（3）由图③⑤得，物块分别浸没在相同深度的水中、盐水中，物块在③中受到的拉力大于物块在⑤中受到的拉力，由①③⑤得，物块在水中受到的浮力小于物块在盐水中受到的浮力，说明物体受到的浮力与液体密度有关。
（4）物块从水中提出后，物块沾有水，若先完成实验②，再完成实验①，会使测得的物块的重力偏大，使测得的浮力将偏大。
（5）由图⑤得，物块受到的拉力为2.8N，物块在⑤中受到重力、浮力、拉力作用处于平衡状态，则物块在⑤中受到的浮力为
F浮＝G﹣F＝4N﹣2.8N＝1.2N；
物块在⑤中受到4N的竖直向下的重力、1.2N的竖直向上的浮力、2.8N的竖直向上的拉力作用处于平衡状态，如图所示：
物块浸没在水中时，受到的浮力小于物块的重力，如果剪断测力计下的细线，物块在水中会下沉。
故答案为：（1）4；A；（2）③④；（3）液体密度；（4）偏大；（5）1.2；；下沉。
40．小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验的最佳顺序是 　B　。
A.甲、丙、乙、丁
B.丁、甲、乙、丙
（2）以下情况会影响结论的是 　A　。
A.图乙中水面未达到溢水杯的溢水口
B.图乙中的物体未全部浸没在水中
（3）图乙中物体受到的浮力是 　1　N，物体排开水的重力是 　1　N，通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它 　排开的液体受到的重力　；
（4）将图乙中的水换成酒精，物体受到的浮力 　变小　。（填“变大”“变小”或“不变”）
【解答】解：（1）最合理的实验顺序是：丁、测出空桶的重力；甲、测出物体所受到的重力；乙、把物体浸在装满水的溢杯中，测出测力计的示数；丙、测出桶和排开的水受到的重力；故正确顺序为：丁、甲、乙、丙，故B正确；
（2）A．图乙中水面未到达溢水杯的溢水口，物体放入溢水杯时，先要使溢水杯满了才可以向外排水，故在此过程中，物体受到的浮力大于排出的水的重力，故A符合题意；
B．图乙中物体未全部浸没在水中，物体排开液体的体积小，排开液体的重力小，浮力也小，仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力，对实验没有影响，故B不符合题意；
（3）空气中物体的重力为G＝2N；水中弹簧测力计的示数为F′＝1N，
物体在水中受到的浮力为：F浮＝G﹣F′＝2N﹣1N＝1N；
由图丁可知，空桶的重力G桶＝0.5N，
由图丙可知，水和桶的重力G总＝1.5N，
所以溢出水的重力为：G排＝G总﹣G桶＝1.5N﹣0.5N＝1N，
根据计算结果，可见F浮＝G排，说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力；
（4）将图乙中的水换成酒精（ρ酒精＝0.8×103kg/m3），液体的密度减小，由于全部浸没，V排＝V，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知浮力减小。
故答案为：（1）B；（2）A；（3）1；1；排开的液体受到的重力；（4）变小。
41．小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验的最佳顺序是 　B　；
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
（2）图乙中物体A受到的浮力是 　1　N。通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它 　排开液体的重力　；
（3）以下情况会影响结论的是 　A　；
A.图甲中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
（4）由实验测得数据可以求出物体A的密度为 　2×103kg/m3　；若将图乙中的水换成酒精（ρ＝0.8×103kg/m3），物体受到的浮力 　变小　。（选填“变大”“变小”或“不变”）
（5）小红利用上述实验中的器材和木块，探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”，实验过程中 　乙　（选填甲”“乙”“丙”或“丁”）步骤不需要弹簧测力计。
（6）最后，小红将该物体浸没在某液体中，如图e所示，弹簧测力计的示数为1.6N，那么该液体的密度为 　0.4×103kg/m3　。
【解答】解：（1）最合理的实验顺序是：丁、测出空桶的重力；甲、测出物体所受到的重力；乙、把物体浸在装满水的溢杯中，测出测力计的示数；丙、测出桶和排开的水受到的重力；故正确顺序为：丁、甲、乙、丙，故B正确；
（2）空气中物体的重力为G＝2N；水中弹簧测力计的示数为F′＝1N，
物体在水中受到的浮力为：F浮＝G﹣F′＝2N﹣1N＝1N；
由图丁可知，空桶的重力G桶＝0.5N，
由图丙可知，水和桶的重力G总＝1.5N，
所以溢出水的重力为：G排＝G总﹣G桶＝1.5N﹣0.5N＝1N，
根据计算结果，可见F浮＝G排，说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力；
（3）A．图乙中水面未到达溢水杯的溢水口，物体放入溢水杯时，先要使溢水杯满了才可以向外排水，故在此过程中，物体受到的浮力大于排出的水的重力，故A符合题意；
B．图乙中物体未全部浸没在水中，物体排开液体的体积小，排开液体的重力小，浮力也小，仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力，对实验没有影响，故B不符合题意；
（4）在水中受到的浮力F浮＝G﹣F拉＝2N﹣1N＝1N，
由F浮＝ρ水gV排公式变形可得，
物体A排开水的体积：V排＝＝＝1×10﹣4m3，
物体A的质量m＝＝＝0.2kg，
物体A的密度ρ＝＝＝2×103kg/m3；
将图乙中的水换成酒精（ρ酒精＝0.8×103kg/m3），液体的密度减小，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知浮力减小；
（5）物体漂浮在水面上，受到的浮力等于它的重力，测量漂浮的物体受到的浮力时，不需要用弹簧测力计提着物体，即乙步骤不需要弹簧测力计；
（6）该物体浸没在某液体中，弹簧测力计的示数为1.6N，F浮液＝2N﹣1.6N＝0.4N，
V排＝V＝1×10﹣4m3，
由F浮液＝ρ液gV排，
得：ρ液＝＝＝0.4×103kg/m3。
故答案为：（1）B；（2）1；排开液体的重力；
（3）A；（4）2×103kg/m3；变小；（5）乙；（6）0.4×103kg/m3。
42．如图所示，科学小组探究“浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体重力的关系”，实验步骤有：
①测出金属块所受的重力G物；
②把金属块浸没在装满水的溢水杯中，测出金属块所受的拉力F拉，收集金属块溢出的水；
③测出空桶所受的重力G桶；
④测出桶和溢出的水所受的重力G总。
（1）该实验最合理的实验顺序是 　B　。
A．①②④③
B．③①②④
C．②①③④
（2）利用图中①②数据算出金属块浸没在水中受到的浮力为 　2　N，利用③④数据算出溢出水的重力，可得出浮力的大小 　等于　（选填“大于”、“等于”或“小于”）它所排开的液体所受的重力，初步验证了阿基米德原理。
（3）实验中若溢水杯未装满，其他操作均无误，实验结果发现：G物﹣F拉　＞　G总﹣G桶（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
（4）实验中金属块的密度为 　3×103　kg/m3。
（5）小组成员选用大量筒、小空桶、水、细线等器材也能测出金属块的密度，如图所示，实验步骤如下：
步骤一：如图甲所示，将小空桶置于装有水的大量筒中，大量筒中水面对应的刻度为V1；
步骤二：如图乙所示，将金属块用细线系住浸没在水中，大量筒中水面对应的刻度为V2；
步骤三：如图丙所示，取出金属块放入小空桶中，小桶仍漂浮在水面上，大量筒中水面对应的刻度为V3。
①被测金属块的密度ρ金＝　　（用所测物理量符号表示，水的密度用ρ水表示）；
②在步骤三中，取出的金属块会沾有少量的水被一起带入空桶中，则测出金属块密度将 　不变　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【解答】解：（1）为消除桶内沾有水对测量排开液体的重力影响，要先测合金块的重力和空桶的重力，然后再把金属块没入水中，测出合金块受到的浮力，最后再测出桶和溢出水的重力，所以实验顺序应该是③①②④，故AC不符合题意，B符合题意。
故选B。
（2）由图①②可知，金属块的重力为6N，金属块浸没在水中后弹簧测力计的示数为4N，由根据称重法测浮力：物体浸没在水中，受到水的浮力：
F浮＝G物﹣F示＝6N﹣4N＝2N；
由③④可知，空桶的重力为1N，桶和排开的水所受的总重力为3N，排开的水所受的重力为：
G排＝3N﹣1N＝2N，
由此可知，浮力的大小等于它所排开的液体所受的重力，初步验证了阿基米德原理；
（3）实验中若溢水杯未装满，其他操作均无误，则测得物体的重力，在水中受到的拉力不变，所以测得的浮力：
F浮＝G物﹣F示不变，
不变，但由于溢水杯未装满，部分排开的水留在溢水杯中，没有全部进入小桶中，导致桶和排开的水总重力变小，所以
G排＝G总﹣G桶变小，故G物﹣F拉＞G总﹣G桶；
（4）金属块的质量为：
m＝＝＝0.6kg，
F浮＝ρ液gV排可知，金属块的体积为：
V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3；
金属块的密度为：
ρ＝＝＝3×103kg/m3；
（5）①假设大量筒中水的体积为V0，由图甲可知小空桶受到的浮力为F浮＝ρ水g（V1﹣V0）＝G桶，
由图丙可知小空桶和金属块受到的浮力为F浮＝ρ水g（V3﹣V0）＝G桶+G金，
联立上面两式得G金＝ρ水g（V3﹣V1）＝m金g，
解得金属块的质量m金＝ρ水（V3﹣V1）；
由实验步骤A和B可知，金属块的体积等于排开水的体积，故金属块的体积V合金＝V2﹣V1，
金属块的密度ρ＝＝；
②在实验步骤C中，将沾有水的金属块直接放入小空桶中，大量筒中水的体积减小，金属块上沾的水也会受到浮力，且它排开水的体积等于沾在金属块上的水的体积，所以V3不变，测量结果不受影响，金属块密度不变。
故答案为：（1）B；（2）2；等于；（3）＞；（4）3×103；（5）；不变。
四．计算题（共2小题）
43．科技小组的同学用长方体泡沫塑料A和三脚架、灯泡等制作了一个航标灯模型，总重为5N，A底部和浮子B用细线相连；水位上升时浮子B下降，水位下降时浮子B上升，使航标灯静止时A浸入水中的深度始终为6cm，排开水的质量为600g，浮子B重为0.5N（不计绳重和绳子与滑轮之间的摩擦，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
求：（1）泡沫塑料A底部受到的水的压强。
（2）泡沫塑料A静止时受到的浮力。
（3）航标灯静止时，浮子B的体积。
【解答】解：（1）A底部受到水