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专题2 浮沉条件与浮力计算
专题1 利用浮沉条件判断状态与密度等
典例1：（2022八上·金东月考）如图所示三个体积相同的实心球体在同一液体中静止，那么所受到的浮力最小的是 球。如果三个球质量相等，则三个球所受浮力大小关系
【答案】A；A=B=C
【解析】（1）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较实心球受到的浮力大小；
（2）根据浮沉条件比较实心球受到的浮力大小。
【解答】（1）根据图片可知，A排开液体的体积最小，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，受到浮力最小的是A；
（2）三个小球质量相等，根据G=mg可知，三个小球的重力相等。B、C在水中悬浮，则它们受到的浮力等于自身重力。A在水中漂浮，则它受到浮力也等于重力。比较可知，三个球受到的浮力相等，即FA=FB=FC。
变式1：（2022·柯桥模拟）学习了物体的浮沉条件后，小科做了如下实验：在两个薄气球中加满温水，扎紧后剪多余部分，分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中（温度关系：热水>温水>冷水>4℃ ）。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
【答案】D
【解析】根据浮沉条件分析判断。
【解答】当气球完全浸没在水中时，它排开水的体积等于自身体积。
气球的重力G=mg=ρ温Vg；气球受到的浮力F浮=ρ水V排g=ρ水Vg；
在冷水中时，ρ冷>ρ温；则气球受到的浮力大于气球的重力，此时气球上升；
同理，在热水中时，ρ热<ρ温；则气球受到的浮力小于气球的重力；此时气球下沉。故选D。
变式2：（2023八上·嘉兴期末）如图所示，将同一枚鸡蛋先后放在含食盐量不同的溶液中，出现三种不同的浮沉状态，等鸡蛋静止后，三种液体中鸡蛋受到的浮力FA、FB、Fc的大小关系为 ；B中液体的溶质质量分数 C中液体的溶质质量分数（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】FA【解析】（1）根据浮沉条件比较浮力的大小；
（2）溶质质量分数越大，则溶液的密度越大，据此分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，鸡蛋在A中下沉，则浮力FA（2）根据浮沉条件可知，鸡蛋在B中悬浮，则B液体密度等于鸡蛋密度；鸡蛋在C中漂浮，则C液体密度大于鸡蛋密度。比较可知，B液体密度小于C液体密度，那么B的溶质质量分数小于C的溶质质量分数。
变式3：（2023·宁波模拟）被细绳连在一起的气球和铁块， 恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内，如图所示。若轻轻地向下压一下铁块，发现气球和铁块向下运动，直至沉到容器底部。请用学过的科学知识解释产生这样现象的原因。
【答案】力能改变物体运动状态，向下轻压铁块，气球和铁块一起向下运动；使得气球所在的液体深度增大，所受的液体压强也增大 ；气球体积减小，受到的浮力也减小 ；气球和铁块受到的浮力小于重力，所以一直沉到底部。
【解析】（1）液体压强随深度的增加而增大；
（2）封闭气体的压强，当温度不变时，压强与体积成反比；
（3）根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析气球受到浮力的变化；
（4）浮力大于重力，物体上浮；浮力等于重力，物体悬浮；浮力小于重力，物体下沉。
【解答】向下轻压铁块，气球和铁块一起向下运动；使得气球所在的液体深度增大，所受的液体压强也增大 ；气球体积减小，受到的浮力也减小 ；气球和铁块受到的浮力小于重力，所以一直沉到底部。
专题2 潜水艇，轮船等
典例1：（2023·金华）”深海勇士号”是中国第二台深海载人潜水器。2023年5月20日，国家文物局利用该潜水器在沉船附近完成水下永久测绘基点布放，并进行了初步搜索调查和影像记录，开启了中国深海考古新篇章。回答下列问题：
（1）下潜过程中，”深海勇士号”潜水器受到海水的压强将 (选填”变大”“变小”或”不变”)；
（2）若”深海勇士号”潜水器悬停在水下4000米处考察，此时潜水器总质量为a千克，则它受到的浮力为 牛。
【答案】（1）变大 （2）ag或10a
【解析】（1）根据液体压强公式p=ρ液gh分析潜水器受到海水压强的变化；
（2）根据浮沉条件计算潜水器受到的浮力。
【解答】（1）下潜过程中，”深海勇士号”潜水器所在水的深度逐渐增大，根据液体压强公式p=ρ液gh可知，它受到海水的压强变大。
（2）潜水器悬浮在水中时，它受到的浮力等于重力，即F浮=G=mg=ag（或10a）。
变式1：（2023·丽水）2023年3月11日，"奋斗者”号载人潜水器圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬，下潜过程中体积保持不变，依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。
（1）潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐 ；
（2）潜水器悬浮在海水中时，所受的浮力 重力(填“大于”，“小于”或“等于”)。
【答案】（1）增大（2）等于
【解析】本题考查影响液体压强大小的因素（液体深度，密度），以及物体浮沉条件的相关应用。
【解答】（1）下潜过程中，其所处深度变大，故液体压强逐渐增大；
（2）由平衡力的相关知识可知，悬浮时处于静止状态，故其浮力等于重力；
变式2：（2023·温州模拟）在制作潜艇视型比部中，小温用3个600mL的矿泉水瓶黏在一起，两个密封的作“生活舱”，一个瓶身开孔的作”工作舱”，矿泉水瓶质量不计，替代潜艇质量的若干金属螺母放在“工作舱"内，通过往“工作舱"向内注水和向外排水实现淞艇的上浮、悬浮和下沉。(ρ水=1.0×103kg/m3)
（1）比赛中，小温要让漂浮状态的“潜艇”下沉入水，他应该往“工作舱” (填“向内注水”和“向外排水”)
（2）潜艇悬浮中。有小螺母从“工作舱"的小孔中掉落至水底，此时潜艇的浮力 (填“变大”、“变小”或"不变")
（3）若金属螺母体积不计，要实现潜艇上浮和下沉，则金属螺母重力的取值范围为 。
【答案】（1）向内注水 （2）不变 （3）10N < 6< 15N
【解析】（1）潜艇可通过改变其所受重力，来实现浮沉；
（2）浮力大小与液体密度和其排开液体的体积大小有关；
（3）浮力大于重力上浮，反之小于潜艇下沉。
【解答】（1）当重力大于浮力时才会下沉，故应向内注水；
（2）潜艇完全浸没时其所受浮力大小不发生变化；
（3）；
，
故在装满水时螺母重力最小为12N，没有装满水时重力最大为18N，范围为12N~18N
变式3：（2023·鹿城模拟）某校开展自制潜水器比赛。图甲为某项目化小组设计的潜水器模型，其材质为硬质塑料瓶，塑料瓶厚度不计。内部由工作舱和水舱构成，两个舱之间密封不连通，注射器与水舱通过塑料软管相连，移动注射器活塞改变水舱中的空气体积从而改变水量，实现潜水艇的沉浮。
设计要求：①潜水器可以在水中实现上浮、悬浮、下沉三个模式相互切换。
②为保证潜水艇正常工作，应尽可能提高工作舱的体积。
（1）如图甲位置，要使潜水器下潜，应如何操作。
（2）已知该小组同学采用的材料总质量0.5kg，体积800cm3。他们设计了四种方案的工作舱和水舱的体积比，如表格所示。请根据设计要求通过计算选择最合适的方案。
方案 工作舱体积/厘米3 水舱体积厘米3
1 450 350
2 480 320
3 500 300
4 520 280
（3）图乙为潜水器的横截面示意图。某次潜水器沉浮测试过程中，潜水器经过的几个位置如图丙。O点开始向水舱内注水，潜水器开下沉： A点向外排尽水舱中的水： B点潜水艇顶端恰好到达水面； C点潜水器弧形部分恰好露出水面； D点为潜水器最后停在水面的位置。请在图丁中画出潜水器上浮过程中浮力随上升位置变化的曲线。
【答案】（1）向外拉注射器活塞
（2）恰好悬浮时：
= 得到
下沉时的重力要大于悬浮时且工作舱要尽量大，所以选择方案2
（3）
【解析】（1）物体的浮沉与重力和浮力的大小有关，若要下潜，则需满足重力大于浮力；
（2）物体在悬浮时，其所受浮力大小等于重力，若使其下沉，可通过改变其重力即可；
（3）浮力大小与排开液体的体积大小和液体的密度大小有关，故完全在水下时，其浮力大小不变，浮出水面后其浮力才会开始减小；
【解答】（1）下潜只需要使重力大于浮力即可（让水进去），故向外拉注射器活塞；
（3）由上述分析可知一开始浮力不变，露出水面后又减小。故曲线为：
专题3 密度计
典例1：（2022八上·义乌期中）小明自制土密度计并测定盐水的密度。
实验器材： 刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
⑴实验步骤：
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝，制成土密度计(细铅丝图中未画出)；
②用刻度尺测出竹筷的长度L；
③把土密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1；
④把土密度计放入盛盐水的烧杯中， 静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2。
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题：
⑵竹筷一端缠上铅丝，是为了 。
⑶被测盐水的密度表达式ρ盐水＝ 。(不计铅丝体积，水的密度用ρ水表示)
【答案】使竹筷能够竖直漂浮在液体中；ρ盐水＝ρ水（L一h1）/(L一h2)
【解析】（2）当竹筷底部缠上铁丝后，整个装置的重心集中在铁丝附近，可以使竹筷竖立在水面上；
（3）根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析计算即可。
【解答】（2）竹筷一端缠上铅丝，是为了：使竹筷能够竖直漂浮在液体中。
（3）密度计在液体中漂浮，则它受到的浮力等于重力，即浮力相等。
那么：F浮水=F浮盐水；
ρ水gSL排水=ρ盐水gSL排盐水；
ρ水L排水=ρ盐水L排盐水；
ρ水×（L-h1）=ρ盐水×（L-h2）；
解得：。
变式1：（2022八上·杭州期中）小锴用饮料吸管制作了一只简易的密度计。
（1）将其放入水中时，密度计不能直立，改进方法是 ；
（2）改进后，如图所示，当它们竖直静止在液体中时，液面高度相同。从观察到的现象可以判断：两个简易密度计所受浮力F甲 F乙，两液体的密度ρ甲 ρ乙。（选填“＜”、“＝”或“＞”）
（3）用它测量可乐密度时，测得的密度会偏大，原因是 。
【答案】（1）增大配重物的质量
（2）=；＜
（3）可乐中的气泡会附着在吸管笔上，增大了排开液体的体积，浮力增大，吸管会上浮
【解析】（1）物体的重心越低，位置越稳定；
（2）根据浮沉条件比较浮力的大小，根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排比较液体密度的大小；
（3）根据可乐中气泡附着在吸管周围对吸管所对刻度的影响分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，要将其放入水中使其直立，就要将密度计的重心下移到水面附近，则改进方法为：增大配重物的质量。
（2）密度计在两种液体中都是漂浮，则它受到的浮力始终等于自身重力，即浮力保持不变，那么浮力F甲=F乙。根据图片可知，排开液体的体积V甲>V乙，根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，液体密度ρ甲<ρ乙。
（3）用它测量可乐密度时，测得的密度会偏大，原因是：可乐中的气泡会附着在吸管笔上，增大了排开液体的体积，浮力增大，吸管会上浮，则液面所对的刻度偏小，数值偏大。
变式2：（2022八上·富阳期中）小科按照教材中"综合实践活动"的要求制作简易密度计。
（1）取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能漂浮在液体中。这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，液体的密度越大，它露出液面部分的长度 (选填“越长”、“越短”或“”不变”)
（2）小科根据图甲在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm ， 下同)，再利用上述关系式进行计算，标出了0.9、1.0、1.1的刻度线，如图乙A，B，C，D所示，则标示正确的图是
（3）将吸管放到水中的情境如丙图(a)所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如丙图(b)所示，浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则h和ρ水、ρ液，H的关系式是h= 。
【答案】（1）越长 （2）C （3）
【解析】（1）根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析即可；
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析吸管上刻度随液体密度的变化规律即可；
（3）根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排推导计算即可。
【解答】（1）密度计始终漂浮在液面上，则它受到的浮力始终等于重力，即浮力保持不变。
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，当液体密度增大时，密度计排开液体的体积减小；
根据V露=V-V排可知，它露出液面的部分长度越大。
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排=ρ液gSh排可知，液面的密度与密度计浸入的深度成反比，即液体密度越大，浸入深度越小，而此时刻度越靠下，那么从上到下，密度计上的刻度值越来越大，且越往下刻度越密集，故选C。
（3）根据丙图可知，密度计受到的浮力相等；
即Fa=Fb；
ρ水gV排=ρ液gV排；
ρ水gSH=ρ液gSh；
ρ水H=ρ液h；
解得：。
变式3：（2022八上·温州期末）科学课上同学们利用下列器材开展”液体密度计设计”项目化学习活动，活动包括设计、制作、调试、改进、发布五个环节。
器材：量程为2.5牛的弹簧测力计、1个小桶、量筒、水等。
（1）[设计] 同学们经过小组讨论，对液体密度计的设计原理达成了一致意见：将液体密度刻度标刻在弹簧测力计上，向小桶中加入等体积待测液体，从弹簧测力计上读数即可。但对于加入液体体积同学们有不同观点：
观点1：应加入50毫升待测液体
观点2：应加入100毫升待测液体
老师认为这两种添加方式各有优缺点。请你任选一种观点，说明利用该观点设计的液体密度计相较于另一种的优点是 。
（2）[制作] 小明采用观点1设计密度计。他将弹簧测力计刻度值改为液体密度值，依次标定”0”“*1”等刻度；单位由”N”改为”g/cm3”。
①标定”0”刻度：将小桶挂在弹簧测力计上，稳定后，将此时对应的弹簧测力计示数标为0。
②标定”1”刻度： 。(填写标定刻度具体操作)
③标定剩余的刻度。
（3）[调试] 小明向小桶中加入50毫升已知密度的液体，将小桶挂在密度计上，示数如甲所示。则该液体密度为 克/厘米3。
（4）[改进] 各组展示过程中，小明通过观察不同组作品，认为可设计双量程液体密度计。他先在小桶上标注100mL位置(如乙图)，再将弹簧测力计的左侧刻度改为密度刻度。请计算采用观点2制作的密度计的最大密度值。(g取10牛/千克)
（5）[发布]
为该液体密度计设计使用说明书。双量程液体密度计使用说明书
[量程选择]具有大小两个量程，若待测量超过小量程或无法预估待测量时，则应使用大量程，以保护测量仪器；若待测量未超过小量程，则应使用小量程，提高测量精确度。
[使用方法]
第1步：先将待测液体加到 毫升标记线，待弹簧测力计示数稳定后读数。
第2步：若液体密度处于 范围，记录液体密度值；
若液体密度处于 范围，需 ，待弹簧测力计示数稳定后读数，记录液体密度值。
【答案】（1）观点1加入的液体体积少，则制作的液体密度计量程大； 观点2加入的液体体积多，则制作的液体密度计精确度高。
（2）向桶内加入50毫升水，挂在弹簧测力计上，待示数稳定后，对应刻度即标定为1g/cm3刻度
（3）0.8g/cm3
（4）解：G=2.5N-1N=1.5N
m= G/g=1.5N/10NIKg=0.15Kg=150g
ρ=m/V=150g/100mL=1.5g/cm3
（5）50；1.5g/cm3-3g/cm3；0-1.5g/cm3；添加液体到100毫升
【解析】 密度是对特定体积内的质量的度量，密度等于物体的质量除以体积，可以用符号ρ（读作[r ]）表示，国际单位制和中国法定计量单位中，密度的单位为千克每立方米，符号是kg/m3 ；
【解答】（1）观点1加入的液体体积少，则制作的液体密度计量程大； 观点2加入的液体体积多，则制作的液体密度计精确度高。
（2）向桶内加入50毫升水，挂在弹簧测力计上，待示数稳定后，对应刻度即标定为1g/cm3刻度；
（3）从此测力计上可以直接读出此时液体的密度为 0.8g/cm3 ；
（4）从图中可以看出桶的重力为1N，则解：G液体=2.5N-1N=1.5N
m液体= G液体/g=1.5N/10NIKg=0.15Kg=150g
ρ液体=m液体/V=150g/100mL=1.5g/cm3
（5）观点1加入的液体体积少，则制作的液体密度计量程大，观点1通过计算可知量程范围在1.5g/cm3-3g/cm3； 观点2加入的液体体积多，通过计算量程在0-1.5g/cm3，则制作的液体密度计精确度高。所以先大量程，后改用小量程；
第1步：先将待测液体加到50毫升标记线，待弹簧测力计示数稳定后读数。
第2步：若液体密度处于1.5g/cm3-3g/cm3范围，记录液体密度值；
若液体密度处于0-1.5g/cm3范围，需添加液体到100毫升，待弹簧测力计示数稳定后读数，记录液体密度值。
专题4 利用浮力测量物体质量
典例1：（2022八上·杭州期中）青少年科技创新大赛中，某同学的发明作品“浮力秤”参加了展评。该作品可方便地称量物体的质量，其构造如图所示。已知小简底面积为10cm2，总长为20cm，盘中不放物体时，小筒浸入水中的长度为8cm，问：
（1）小筒和秤盘的总重力是多少牛？
（2）该秤能称出物体的最大质量是多少千克？
（3）该同学把秤的读数均匀地刻在小筒上，为什么刻度是均匀的？（g取10 N/kg)
【答案】（1）小筒底面积为10cm2，小筒浸入水中的长度为8cm，
故小筒排开水的体积为V排=Sh=10cm2×8cm=80cm3=8×10-5m3；
因小筒和秤盘是漂浮在水面上，故G筒=F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-5m3=0.8N；
（2）该秤测物体的最大质量时，就是V排=V筒=Sh=10cm2×20cm=200cm3=2×10-4m3；
此时物体和小筒秤盘的总重力G=F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N；
故此时物体的重力为G物=G-G筒=2N-0.8N=1.2N；
此时物体的质量为；
（3）根据以上分析可知，物体质量；
因液体密度ρ液、小筒底面积S、小筒质量m筒都是定值，故物体质量与小筒浸入的深度是一次函数关系，故小筒上的刻度（即代表了小筒的深度）是均匀的。
【解析】（1）小筒和秤盘是漂浮在水面上，故它们的总重力等于受到的浮力，故只要根据F浮=ρ液gV排求出浮力，即为小筒和秤盘的总重力。
（2）该秤的原理是利用了漂浮时物体所受浮力等于重力，故该秤能测出物体质量的前提是小筒能漂浮在水面上。所以当小筒整个浸入水中时，所能秤出物体质量是最大的。此时物体和小筒秤盘的总重力等于小筒所受的浮力。
（3）刻度是否均匀，取决于小筒浸入的深度与物体的质量是否成正比或一次函数关系。
变式1：（2023·杭州模拟）2022年7月28号浙江省青少年皮划艇锦标赛在成功举行，在双人皮划艇项目中，双人皮划艇（没有载人）浮在水面上时排开水的体积为0.015m3，2名运动员的质量总和为150千克
（1）皮划艇快船滑行时所受浮力方向为 。
（2）皮划艇在没有载人时受到的浮力多大
（3）如图所示，2名运动员坐在皮划艇上静止时，皮划艇受到的浮力是多少牛
【答案】（1）竖直向上
（2）解：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m3=150N
答：皮划艇在没有载人时受到的浮力150N。
（3）解：∵皮划艇浮在水面上∴G艇=F浮=150N
∵皮划艇静止∴F浮′=G艇+G人=150N+150kg×10N/kg=1650N
答：皮划艇受到的浮力是1650牛。
【解析】（1）物体在水中受到浮力，浮力方向总是竖着向上
（2）已知排开水的体积，根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排，计算浮力大小
（3）皮划艇静止时漂浮，漂浮时浮力等于皮划艇和人的总重力，即F浮=G艇 + G人
【解答】（1）物体在水中受到浮力，浮力方向总是竖着向上，所以答案为：竖着向上
变式2：（2023·宁波模拟）如图所示，把质量为40g的小木块放入底面积为100cm2的盛有水的小圆筒内，小木块浮于水面上整个装置质量为500g，再把小圆筒放入 盛有水的大圆筒中，能浮于水面上，此时大圆筒内水深为h1，小圆筒底离大圆筒底距离为h2，如图所示。
（1）木块受到的浮力多大？
（2）大圆筒中的水对小圆筒底部的压强多大？
（3）若把小木块从小圆筒中取出后放入大圆筒内，请分析当液面稳定后，求此时h1和h2的变化情况。
【答案】（1）因为木块漂浮在水面上，
所以木块受到的浮力F浮1=G木=m木g=0.04kg×10N/kg=0.4N；
（2）小圆筒受到的浮力：F浮2=F下表面=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N，
大圆筒中的水对小圆筒底部的压强：；
（3）小木块漂浮在小圆筒的水面上时，小圆筒受到的浮力等于5N；小木块从小圆筒中取出后放入大圆筒中，小木块和小圆筒都漂浮在大圆筒的水面上，所以它们的总浮力仍然等于5N．由于总浮力不变，导致排开水的体积不变，即h1不变；
小圆筒所受的浮力减少，排开水的体积变小，又由于总液面高度不变，所以h2变大。
【解析】（1）由于木块漂浮，利用漂浮条件求木块受到的浮力；
（2）利用漂浮条件求出小圆筒受到的浮力，而浮力等于物体上下表面受到水的压力差，可求大圆筒中的水对小圆筒底部的压力，再利用压强公式求大圆筒中的水对小圆筒底部的压强；
（3）小木块从小圆筒中取出后放入大圆筒中，小木块和小圆筒都漂浮在大圆筒的水面上，所以它们的总浮力不变，导致排开水的体积不变，可得h1的变化情况；小圆筒所受的浮力减少，排开水的体积变小，又由于总液面高度不变，可得h2的变化情况。
变式3：（2023九上·丽水期末）利用生活中的物品自制浮力秤来称量物体质量是一件非常有趣的事情。某兴趣小组制作的浮力秤如图所示。
【制作步骤】
①经测量圆柱形薄壁小筒和秤盘共80克，小筒横截面积10厘米2，高20厘米；
②在大筒中倒入适量的水，放入空小筒和秤盘（操作过程中，小筒始终处于竖直漂浮状态）。在空小筒与外液面交界位置标上“0”；
③标定刻度：……
【交流评价】
（1）步骤②标“0”线的目的是 ；
（2）该浮力秤的量程为 克；
（3）已知浮力秤的刻度是均匀的。定刻度时，小科和小丽采用不同的方法，你认为 的方法更合理。
（4）小科：将小筒放入大筒水中，先在秤盘上放10克砝码，在小筒与外液面交界位置标上“10”；然后在秤盘上放20克砝码……；按上述方法直到标出所有刻度。
小丽：将小筒放入大筒水中，在秤盘上放100克砝码，小筒与外液面交界位置标上“100”，0和100之间分为10等份，依次标上相应刻度。
小明认为无需将小筒放入大筒水中也能标注刻度：在小筒内装水至“0”刻度线，再倒入100克水，然后在小筒外壁与水面相平处标上“100”，……。你认为此方法是否可行，并说明理由 。
【答案】（1）排除小简和秤盘自重的影响
（2）120
（3）小丽
（4）可行：漂浮时，G物=G排，即m物-m排，因为往小筒内装的和小筒排开的物质都是水，所以两者体积相等，高度相等
【解析】（1）当在空小桶与液面交界处标上0后，相当于已经将小桶和秤盘的自重排除在外，可直接通过液面上所对的刻度直接读取里面物体的质量。
（2）首先根据m总排=ρ水V筒计算出小桶排开水的最大质量，再减去小桶和秤盘的质量得到浮力秤的最大称量值；
（3）可从操作的可行性、简便性和准确性等角度分析；
（4）当小筒漂浮时，它受到的浮力等于排开水的重力，即F浮力=G排=G，
即ρ水gV排=ρ水gV；
ρ水gSh排=ρ水gSh；
解得：h排=h；
即当小筒内外都是水时，二者的高度是相同的；
那么此时小筒内水面所对的刻度就是外面对应的刻度的位置。
【解答】（1）根据前面的分析可知，步骤②标“0”线的目的是：排除小简和秤盘自重的影响，使读数和测量更方便；
（2）当水面达到最高时，小筒排开水的最大质量为：m总排=ρ水V筒=1g/cm3×（10cm2×20cm）=200g；
则浮力秤的量程为：m最大=m总排-m=200g-80g=120g；
（3）比较可知，小科的方法中，需要找到10g，20g、30g……100g的质量的物体，还要每次放入小筒中标注刻度。而小丽的方法中只需要找一个100g的物体，刻度只需标注一个，其它的都是均分法标注，因此小丽的方法更简便，更加准确，更可行。
（4）我认为小明的方法可行，理由是：漂浮时，G物=G排，即m物=m排，因为往小筒内装的和小筒排开的物质都是水，所以两者体积相等，高度相等。
1．（2023·温州模拟）小明将金鱼装入有水的塑料袋中，扎紧塑料袋，再放入盛水的玻璃缸中，忽略塑料袋质量，将会看到（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】当物体受到的浮力大于重力时，物体上浮直至漂浮；当物体受到的浮力小于重力时，物体会下沉直至沉底。若将塑料袋浸入水中，则排开水的体积V排等于塑料袋浸入水中的体积，根据阿基米德原理F浮=G排=ρ水gV排
塑料袋的里面的水和鱼的总体积V等于排开水的体积，即V排=V
根据G=mg=ρgV
得F浮=G水，所以塑料袋会悬浮，
故答案为：B。
2．（2023·舟山模拟）如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中远洋货轮从长江驶入大海时，浮力会变大
B．图乙无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，都无法使瓶内的“浮沉子”悬浮
C．图丙说明物体浸没在液体中的位置越深，所受的浮力越大
D．图丁中，将同一只密度计放在两种液体中漂浮，所受浮力大小Fa=Fb，液体的密度ρa<ρb
【答案】D
【解析】（1）根据浮沉条件比较浮力的变化；
（2）挤压塑料瓶时，瓶内气压发生改变，于是浮沉子里面的水会流出或流进，从而改变自身重力，实现浮沉变化；
（3）根据阿基米德原理F=p液gV排分析；
（4）根据物体浮沉条件和阿基米德原理F=p液gV排分析作答。
【解答】A.远洋货轮由长江驶入大海后，仍然在水面漂浮。根据漂浮条件，漂浮的物体受到的浮力等于重力。远洋货轮重力不变，所以受到的浮力不变，故A错误；
B.压矿泉水瓶侧面，松开手，大瓶内水面上的空气体积增大，压强减小，“浮沉子”里面被压缩的空气把水压出来，此时“浮沉子”的重力小于它所受的浮力，因此它就向上浮；当浮力等于重力，就会悬浮在水中，故B错误；
C.当物体浸没在液体中深度增大时，它排开液体的体积不变，根据阿基米德原理F=p液gV排可得，此时它受到的浮力不变，故C错误；
D.密度计在两种液体中均处于漂浮状态，则受到的浮力和重力是一对平衡力。由平衡力的特点可得，其受到的重力和浮力大小相等，即Fa=Fb，由图丁可得，排开液体的体积关系为Va＞Vb，根据阿基米德原理F=p液gV排可得，液体密度ρa＜ρb，故D正确。
3．（2023·义乌模拟）海中断崖是指海水上层密度大，下层密度小形成的密度跃层。潜艇在水下航行到海中断崖，会急剧掉向海底，发生“掉深”事故，以下分析正确的是（ ）
A．潜艇遭遇“海屮断崖”前后所受的浮力不变
B．向潜艇中的水柜充气可以增大潜艇 受到的浮力
C．向潜艇中的水柜充气可以减小潜艇的重力
D．下沉中的潜艇浮力大于重力，就可以马上上浮
【答案】C
【解析】（1）潜艇是靠改变自身的重力实现浮沉的，海水中不同深度下海水的密度不同，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排确定浮力有所变化；
（2）（3）根据潜水艇的下潜和上浮的原理和物体的浮沉条件进行判断；
（4）物体总有保持原有运动状态不变的性质，这种性质叫做惯性。
【解答】“掉深”是由于潜艇遇到密度突然减小的海水，由于潜艇排开海水的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，潜艇受到的浮力减少，故A错误；
根据物体的浮沉条件可知；为了上浮，应使重力小于浮力，所以应迅速打开供气阀门，排出水舱内的水，使重力减小，当浮力大于重力潜艇上浮；由此可知，向潜艇中的水柜充气可以减小潜艇自身的重力，故B错误，而C正确；
下沉中的潜艇浮力大于重力，潜艇掉深有所减缓，但不会立即停止，这是因为潜艇具有惯性，要继续保持原来的运动状态，故D错误。
4．（2022八上·余杭月考）两个相同的量筒内装有不同的液体甲、乙，将同一支密度计分别放入两液体中，静止后液面相平，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲液体对容器底部的压力大
B．甲液体的密度比乙液体的密度小
C．密度计在乙液体中所受的浮力较大
D．密度计排开甲液体的质量小于乙液体的质量
【答案】A
【解析】（1）（2）（3）首先根据漂浮条件比较密度计受到的浮力大小，再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度的大小，再根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到液体压强的大小，最后根据F=pS比较液体对容器底部的压力大小。
（4）根据F浮=G排=m排g分析。
【解答】密度计在液体中漂浮，那么它受到的浮力始终等于自身重力，即浮力保持不变。根据图片可知，排开液体的体积V排甲根据液体压强公式p=ρ液gh可知，甲液体对容器底部的压强大。根据F=pS可知，液体对容器底部的压力更大，故A正确；
根据F浮=G排=m排g可知，密度计排开液体的质量相等，故D错误。
故选A。
5．（2020八上·拱墅期末）如图所示，自制密度计由轻质密闭细管和配重M组成，P、Q为自制密度计上的两根刻度线，其中一根与其静止于酒精中时的液面重合，另一根与其静止于水中时的液面重合；现自制密度计静止于X液体中，其液面位置到P、Q的距离相等。下列分析正确的是（ ）
A．P与自制密度计静止于酒精时的液面重合
B．该密度计静止于水中和酒精中时所受的浮力相等
C．X液体的密度等于水和酒精密度的平均值
D．用直径更大的轻质细管可使PQ间距变大，提高精度
【答案】B
【解析】（1）（3）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排确定液体密度和V排的数量关系即可；
（2）根据漂浮条件判断；
（4）根据体积公式V=Sh分析判断。
【解答】密度计始终在液面上漂浮，根据二力平衡的条件可知，它受到的浮力始终等于自身重力。因为它的重力保持不变，所以它在水中和酒精中受到的浮力相等，故B正确；
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，当浮力相等时，液体的密度与V排成反比，即密度计上的刻度越靠下，V排越小，而液体的密度越大，因此P点静止时与水的液面重合，故A错误；
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，当浮力相等时，液体的密度与V排成反比，因此密度计上的刻度不是均匀的，且越靠下越密集，那么在P和Q中间处的液体密度肯定不等于水和酒精的密度平均值，故C错误；
根据V=Sh可知，直径越大的细管，PQ之间的间距h越小，精度越差，故D错误。故选B。
6．（2020八上·杭州月考）在“自制密度计”的综合实践活动中，小明按照教材的要求制作了简易密度计，取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石钠封口(如图所示)。为了给密度计标上测度，他进行了如下操作： A.将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3；b.将其放入密度0.9g/cm3植物油中，用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3；c.接着他以两刻度线间的长度表示0. 1g/cm3，整个饮料吸管均匀标上刻度；针对他的实验步骤，下列说法正确的是（ ）
A．小明制作的密度计，刻度0.9应该在B点
B．若所测的盐水的实际密度为1. 1g/cm3 . 则实际液面处在此密度计B点的上方
C．若所测的酒精的实际密度为0.8g/cm3 ，则实际液面处在此密度计0. 8g/cm3刻度线的下方
D．在实验步骤c中，小明这样均匀标示刻度是正确的
【答案】B
【解析】（1）根据密度计放在水、植物油里漂浮时的浸入的体积判断出密度计放入中时植物油液面的0.9位置即可；
（3）根据浮沉条件和阿基米德原理推导得到密度计浸入的深度和液体密度的关系式，进而判断它们之间是否成正比即可；
（2）（4）根据密度计的刻度由上至下的特点是上疏下密的特点分析。
【解答】密度计始终漂浮在液面上，它受到的浮力始终等于重力，即浮力保持不变。
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，因为植物油的密度小于水的密度，所以排开液体的体积V排水＜V排油，即密度计放在植物油中，液面的位置在水的密度值刻度线的上方，即刻度0.9应该在A点，故A错误；
密度计漂浮时，它受到的浮力等于重力，即F浮=G物，
ρ液gV排=ρ液gSh浸=G物=mg，
所以 ，
则密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比，
所以密度计刻度不均匀，即小明这样均匀标示刻度不对，故D错误；
密度计的刻度由上至下的特点是上疏下密，所以所测的盐水的实际密度为 1.1g/cm3 ，则实际液面处在此密度计B点的上方，故B正确；
密度计的刻度由上至下的特点是上疏下密，所以所测的酒精的实际密度为 0.8g/cm3 ，则实际液面处在此密度计 0.8g/cm3刻度线的上方，故C错误。
7．（2021八上·绍兴期中）密度计分为“比重计”和“比轻计”。测量密度大于水的液体时用比重计，比重计的最小刻度线是“1”；测量密度小于水的液体用比轻计，比轻计的最大刻度线是“1”。右图中A、B两支密度计，一支是比重计，一支是比轻计，它们的外形完全相同，B中配重质量大于A。选择正确的是（ ）
A．图中刻度“a”大于刻度“b”
B．将A，B两支密度计放入水中，漂浮时露出水面较长的密度计是B
C．密度计B是比重计，刻度线“1”在密度计刻度的上端
D．密度计A是比重计，刻度线“1”在密度计刻度的下端
【答案】C
【解析】（1）根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析；
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较二者V排的大小，进而确定露出水面的体积大小即可；
（3）（4）根据阿基米德原理分析测量液体的密度的大小，从而确定密度计的种类以及刻度的分布规律。
【解答】A.根据图片可知，V排a＞V排b；
当密度计漂浮在液面上时，浮力始终等于重力，即浮力保持不变；
根据公式F浮=ρ液gV排可知，V排越大，液体密度越小，
因此刻度“a”＜刻度“b”；
即在密度计上，最上面的刻度小，最下面的刻度大，故A错误；
B.将A、B两支密度计放入水中，它们都在水面漂浮，
即受到的浮力都等于自身重力；
因为GA＜GB，所以它们受到的浮力FA＜FB；
根据F浮=ρ液gV排可知，当液体密度相同时，浮力越大，V排越大；
因此排开水的体积VA＜VB，那么A露出水面的长度较大，故B错误；
CD.当两只密度计都漂浮在液面上时，
A受到的浮力小于B受到的浮力，即FA＜FB；
如果A、B的V排相等，根据F浮=ρ液gV排可知，这时A测量的液体密度小于B测量的液体密度，
即B为比重计。
因为密度计的刻度从上向下逐渐增大，且比重计的刻度线“1”最小，
所以比重计的刻度线“1”在最上端，故C正确，而D错误。
8．（2020八上·黄岩期中）A.B是两个质量完全相同的实心长方体，轻轻放入水中后，静止时如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．两物体的密度大小关系是：ρA>ρB
B．两物体受到水的浮力大小关系是：F浮AC．两物体排开水的体积大小关系是：V排A=V排B
D．两物体下表面受到水的压强大小关系是：pA>pB
【答案】C
【解析】（1）（2）根据浮沉条件比较物体密度大小和受到浮力的大小；
（3）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较排开水的体积大小；
（4）根据液体压强公式p=ρ液gh比较下表面受到压强的大小。
【解答】AB.根据图片可在，物体A在水面漂浮，则ρA<ρ水；物体B在水面悬浮，则ρB=ρ水。比较可知，物体密度ρA<ρB，故A错误；
物体A在水面漂浮，则浮力F浮力A=GA；物体B在水里悬浮，则浮力F浮力B=GB。A、B质量相等，根据G=mg可知，二者的重力相等，那么二者受到的浮力相等，即F浮力A=F浮力B，故B错误；
C.A、B受到的浮力相等，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它们排开水的体积V排A=V排B，故C正确；
D.根据图片可知，物体B下表面的深度大于A下表面的深度，根据液体压强公式p=ρ液gh可知，下表面受到水的压强：pB>pA，故D错误。
9．（2023·衢州）小科通过研究得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关，与物体浸入液体的深度无关”的结论，下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是（ ）
①测力计挂着浸在水中的铁块，慢慢下移，在铁块浸没前测力计示数逐渐变小
②测力计挂着浸没在水中的铁块，让铁块再下移一段距离测力计示数不变
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，均漂浮在水面上
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中，均漂浮在水面上
A．只有②③ B．只有②④ C．只有②③④ D．①②③④
【答案】C
【解析】当物体浸入的深度改变时，如果浮力发生改变，那么说明二者存在关系；否则，浮力与深度无关，据此分析判断。
【解答】①探究浮力大小与深度的关系时，需要控制液体密度和排开液体的体积相等，只改变深度。而铁块慢慢浸入水中时，深度和排开液体的体积都增大，故①不合题意；
②浸没在水中的铁块，它排开液体的体积不变，让铁块再下移一段距离测力计示数不变，根据F浮力=G-F拉可知，铁块受到的浮力不变，这说明浮力与深度无关，故②符合题意；
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，则浸入的深度不同。但是二者受到的浮力都等于重力，即二者浮力相等，那么说明浮力与深度无关，故③符合题意；
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中，均漂浮在水面上，它们受到的浮力都相等，但是浸入的深度不同，那么说明浮力大小与深度无关，故④符合题意。
则能够证明结论的是②③④。
10．（2023·湖州）现将一杯子和木块(不吸水，密度为0.6×103千克/米3)以两种方式放入同一容器中(容器内水的质量保持不变)。如图所示，图1杯子开口向上，浮在水面上。图2杯子倒扣(里面充满水)，木块紧贴杯底，一起悬浮在水中。两种情况下（ ）
A．木块所受浮力的大小相同 B．杯子所受浮力的大小相同
C．容器内水的深度相同 D．木块对杯子底部力的大小相同
【答案】C
【解析】（1）（2）根据物体的浮沉条件判断；
（3）首先根据漂浮和悬浮条件比较浮力大小，再根据阿基米德原理比较V排的大小，进而确定水的深度变化；
（4）对木块进行受力分析，判断对杯底压力的大小。
【解答】A.因为木块的密度小于水的密度，所以图1木块所受的浮力等于重力。图2木块完全浸没在水中，它排开水的体积变大，那么它所受的浮力大于重力，故A错误；
B.图1杯子所受的浮力等于杯子和木块的总重力，图2杯子所受浮力小于杯子的重力，故B错误；
C.图1中木块和杯子一起漂浮，则它们受到的浮力等于重力；图2中，木块和杯子悬浮，则浮力等于重力，则二者受到的浮力相等。根据阿基米德原理可知，它们排开水的体积相同，那么容器内水的深度相同，故C正确；
D.图1中，木块对杯底的压力等于木块的重力，图2木块对杯子底部的压力等于杯子受到的浮力减重力，故木块对杯子底部力的大小不同，故D错误。
11．（2023·鹿城模拟）1783年法国蒙格菲尔发明了载人热气球，成功在空中飞行半小时。1852 年法国工程师吉法尔发明了飞艇，如图所示，飞艇由巨大的流线型艇体、吊舱、主气囊、副气囊和推进装置组成。主气囊内充满密度比空气小的氨气，副气囊体积不变，内部空气量可调节。主副气囊协同工作，控制飞艇的升降。
（1）当热气球在空中匀速上升时，下列选项中对其受力情况判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
（2）飞艇在上升阶段，吉法尔认为吊舱处于运动状态，他选择的参照物是（ ）
A．地面 B．副气囊 C．主气囊 D．推进装置
（3）下述操作能实现飞艇由上升状态变为悬停状态的是（ ）
A．将副气囊内的空气排出 B．将空气压缩进副气囊内
C．将吊舱内的配重往外扔 D．将副气囊内的空气加热
【答案】C A B
【解析】（1）当热气球在空中匀速上升时，它受到竖直向上的浮力，竖直向下的重力和空气阻力，如下图所示：
故选C。
（2）飞艇在上升阶段，吉法尔认为吊舱处于运动状态，那么吊舱相对选择参照物的位置不断改变。
吊舱相对地面的位置不断改变，故A符合题意；
吊舱相对副气囊、主气囊和推进装置的位置不变，故B、C、D不合题意。故选A。
（3）要实现飞艇由上升状态变为悬停状态，就必须使浮力等于重力。
由于浮力大小保持不变，因此必须增大飞艇的重力。因为空气的密度大于飞艇内气体密度，所以可以将空气压缩进入副气囊内，故B正确，而A、C、D错误。
12．（2020八上·黄岩期中）一块橡皮泥捏成实心球状，轻轻放到烧杯内的水面上，静止之后，实心球橡皮泥沉到容器底部，再把它捏成碗状，轻轻放到该烧杯内的水面上，橡皮泥漂浮在水面上，如图所示。
（1）图甲中橡皮泥所受浮力 其重力。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（2）乙图中的橡皮泥做成中空的形状，比甲图能够排开更多的水，橡皮混所受的浮力 （选填“增大”、“减小”或“相同”），使密度大于水的橡皮泥在水中静止时能够漂浮水面，利用这个原理，人们用钢铁制造了轮船。
【答案】（1）小于（2）增大
【解析】（1）根据浮沉条件分析解答；
（2）根据阿基米德原理F浮=G排=m排g分析橡皮泥受到浮力的变化。
【解答】（1）图甲中橡皮泥在水中下沉，那么它受到的浮力小于重力；
（2）乙图中的橡皮泥做成中空的形状，比甲图能够排开更多的水，根据阿基米德原理F浮=G排=m排g可知，橡皮混所受的浮力增大。
13．（2023·柯桥模拟）如图为微项目活动——人工鱼鳔。
（1）将一铁块放人装满水的溢水杯中(未与容器底完全紧贴)，测得溢出水的体积为50mL，如图甲所示，则此时铁块受到的浮力为 N；
（2）将气球和细长的塑料管连接在一起，用细线吊住铁块，一起浸没在水里，调节注射器活塞，使铁块和气球恰好悬浮在水里，如图乙。若拉动注射器活塞向右抽气，铁块向下运动，此时铁块受到的浮力 (选填“变大”、“变小” 或“不变”)。该过程中，水对容器底的压强将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】（1）0.5 （2）不变；减
【解析】（1）物体在液体中所受浮力大小等于排开液体所受到的重力大小；
（2）浮力带下与液体密度和排开的液体体积带下均有关；
【解答】（1）；
（2）铁块一直浸没在水中，故其所受浮力大小不变；气球体积变小，故液面下降，压强减小。
14．（2023·西湖模拟）小金同学利用一根吸管制作一个简易密度计，它的长度为L，外直径为d，总质量为m，吸管两端封闭并能直立于液体中。
（1）如图甲，当把该简易密度计放入某液体中时，浸入液体中的长度为h，试推导该液体的密度的表达式 。（用题中所给的字母表示）
（2）根据（1）表达式可知，该简易密度计的刻度应该是 的。（填“均匀”或“不均匀”）
（3）小金通过正确计算，在吸管上标出对应的刻度线，便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙，四种刻度的标示中，合理的是 。（填字母）
【答案】（1）
（2）不均匀
（3）C
【解析】（1）密度计是利用物体漂浮时浮力与重力相等的条件工作的；
（2）根据表达式得出浸没的深度与密度的关系即可判断；
（3）根据密度计的刻度由上至下数值逐渐增大，以及刻度之间距离的变化规律分析判断。【解答】（1）密度计是漂浮在液体中，它排开液体的体积：V排=Sh=πd2h，
根据漂浮条件可得：F浮液=G=mg，
则：ρgV排=mg，
即：ρg×πd2h=mg，
解得：；
（2）在公式中，m、d和π都是常量，则h和ρ是反比例函数，所以刻度分布不均匀。
（3）密度计的刻度由上至下数值逐渐增大；根据反比例函数的特点可知：等密度的变大时，h液的变化量越小，即刻度值越往下越密集，故选C。
15．（2021八上·余杭月考）小金在学习浮力时认识了密度计，接下来是他对密度计的学习和研究的过程。
（1）他将同一支密度计分别静止在水和酒精中(如图甲、乙所示)，则密度计受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)；装水的容器是 (选填“甲”或“乙”)。
（2）接着小金将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝，自制了一支密度计(如图丙)；为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验：
a．将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3；
b．将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3；
①如丙图所示，小明制作的密度计，你认为刻度0.9应该在 点(选填“p”或“q”)。
②在使用过程中，小金发现细铁丝易滑落，于是他改变这段细铜丝的形状．并把铜丝置于玻璃管内．再次测量同一杯液体密度(如图丁)，测量过程中杯内液体总量没有变化。则杯中液面将 (填“上升”、“下降”或“仍在A处”)。
【答案】（1）不变；乙 （2）p；仍在A处
【解析】(1)首先根据浮沉条件比较密度计受到浮力的变化，然后根据阿基米德原理F浮P液gV排判断溶液密度的大小，进而判断哪个容器装的是水。
(2)①分析密度计上刻度的变化规律，然后确定0.9的位置。
②比较密度计和铁丝排开水的体积是否发生改变即可。
【解答】 (1)密度计始终在液面漂浮，那么它受到的浮力始终等于自身重力，因此它受到的浮力不变。根据图片可知，排开液体的体积甲比较多，说明甲密度小，因此装水的容器是乙。
(2)① 根据上面的分析可知，V排越大，刻度越靠上，那么液体的密度越小；V排越小，刻度越靠下，那么液体的密度越大，因此密度计上刻度从上到下逐渐变大。因为0.9<1，所以植物油的密度0.9在p点。
② 无论铁丝在外面还是在里面，铁丝和密度计的总重力保持不变。根据浮沉条件可知，它们受到的总浮力保持不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它们排开水的体积保持不变，因此杯中液面仍然在A处。
16．（2022八上·舟山月考）某校“制作浮力秤”项目研究小组，制成如图所示浮力秤。
【原理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，多次重复实验。
【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） 4.0 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】
（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 ；
【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
【解析】（1）根据F浮力=G-F拉计算即可；
（2）浮力的大小与排开液体的体积和液体密度有关。根据控制变量法的要求可知，探究浮力大小与液体密度的关系时，必须控制物体排开液体的体积相等，据此分析解答；
（3）当金属块接触烧杯底部时，它受到竖直向上的浮力、支持力和测力计的拉力，竖直向下的重力。根据二力平衡的知识可知，G=F浮力+F支持+F拉，则此时电子秤的示数会偏小，据此分析解答。
【解答】（1）根据表格可知，当液体密度为零时，它不受浮力，此时电子秤的示数等于金属块的重力，即G=4N。在第4组实验中，电子秤的示数为3.4N，则它受到浮力：F浮力=G-F拉=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）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：金属块碰到烧杯底部。
17．（2023·定海模拟）为证明空气浮力的存在，科学兴趣小组利用自行车气嘴、矿泉水瓶、细绳、气球等器材进行了如下实验：
步骤一：在矿泉水瓶盖和底部上各钻一个小孔，将两个自行车气嘴分别固定在瓶盖和底部，将气球用细绳与底部的气嘴绑紧，如图甲所示。打开瓶盖，使瓶内外气压一致，再拧紧瓶盖不漏气。
步骤二：关闭气嘴2，打开气嘴1；用气泵向矿泉水瓶充入气体，待手压瓶子感觉较硬时停止充气；用天平称出整个装置的质量为m1。
步骤三：关闭气嘴1，打开气嘴2；让瓶内的高压气体进入气球，至气球停止胀大；称出整个装置的质量为m2。
步骤四：比较m1与m2的大小。
（1）实验装置的气密性是本实验成功的关键，写出一种检查图甲装置气密性的方法： 。
（2）本实验能验证气球在空气中受到浮力，其依据是m1 m2。
（3）实验中，小组同学发现气球与气嘴2之间漏气，于是设计了如图乙所示的改进型实验装置：将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上，调节配重质量使二者保持静止，用气泵往密闭玻璃容器内缓慢压入空气，观察到 现象，说明金属球受到空气浮力的作用。
【答案】（1）用天平称出整个装置的质量为m1保持不变
（2）＞
（3）金属球会上升，配重下降
【解析】物体在空气中受到浮力的原因为物体在空气中受到大小不等的上下表面压力形成的。
【解答】（1）为验证其装置的气密性，应在充气后称量其总质量是否发生变化；
（2）若气球受到浮力，在称量时气球受到向上的浮力（向上托住气球），使称量值变小，故m1>m2；
（3）当往其中充入空气时，由于金属球体积大于配重块，故金属球受到的竖直向上的浮力更大，故金属球上升，配重下降。
18．（2023九下·龙湾模拟）小龙看到课本中有一种测量血液密度的方法：在不同密度的硫酸铜溶液中滴入一滴血液，若观察到血滴悬浮，即能判断出该血液的密度（如图甲）。于是，他想以此为原理，利用以下材料设计一款“球式密度计”，用于测量不同液体的密度，
【材料工具】若干体积为10厘米'的空心小球（如图乙)、细绳、带刻度的注射器、三种不同密度的填充液体A、B、C(如表）。(带阀门小球的自身质量和厚度及细绳的质量和体积均忽略不计)
填充液体 A B C
密度(克/厘米3) 1.0 1.5 2.5
【评价标准】
评价标准 达标 待改进
指标一 测量范围 可粗略测量出密度为1~2克/cm3液体密度 可粗略测量出密度为1~2克/cm3的液体密度
指标二 精确程度 可反映0.2克/厘米3的密度变化 无法反映0.2克/厘米3的密度变化
（1）教材中利用血液悬浮在硫酸铜中即可测出未知液体密度，该方法的原理是 。
（2）请你利用上述提供的材料并从表中选择合适的填充液体，帮助该组同学设计各指标都达标的“球式密度计”，并说明使用方法。（可辅以图片说明)。
【答案】（1）当血液悬浮时，血液的密度等于该航酸铜容接的密度
（2）制作方法：取6个小球，用细绳连接好。在1号小球中注入8毫升C液体，在该小球上标好数据2g/cm3；在2号小球中注入7.2毫升的C液体，在该小球上标好数据1.8g/cm3；在3号小球中注入6.4毫升的C液体，在该小球上标好数据1.6g/cm3；在4号小球中注入5.6，毫升的C液体，在该小球上标好数据1.4g/cm3；在5号小球中注入4.8毫升的C液体，在该小球上标好数据!.2g/cm3；在6号小球中注入4毫升的C液体，在该小球上标好数据1g/cm3；
使用方法：将制成的小球式密度计"放入待测液体中，待小球稳定后，找到悬浮的小球序号，读出此时标注的密度，即可粗略测出此待测液体的密度。
【解析】（1）根据浮沉条件可知，当物体的密度等于液体密度时，物体在液体中处于悬浮状态；
（2）当小球完全浸没在液体中时，它受到的浮力等于自身重力，且它的密度等于液体密度。将C液体分别装入6个小球，在其上面分别标上从2g/cm3开始，以0.2g/cm3为差异且逐渐减小的密度值。根据分别计算出对应小球内灌入液体C的体积，并灌入对应体积的液体即可。将这些小球放入液体中时，哪个小球在液体中悬浮，液体的密度就等于这个小球上标注的数值。
【解答】（1）教材中利用血液悬浮在硫酸铜中即可测出未知液体密度，该方法的原理是：当血液悬浮时，血液的密度等于该航酸铜容接的密度。
19．（2023·温州模拟）学习了浮力的相关知识后，小博想在家中利用橡皮泥进行实验。
（1）实验一：如图甲，小博使原先沉底的橡皮泥漂浮在液面上，这个过程中发生变化的物理量有 ， 两个
（2）实验二：小博想测量食盐水的密度，现有橡皮泥（密度大于食盐水）、吸管（管壁厚度忽略不计）、刻度尺、圆柱形平底玻璃杯 2 个、记号笔，足量的清水和食盐水。请你帮助小博写出实验步骤（测量的各物理量用字母表示， 清水的密度ρ）。
【答案】（1）橡皮泥所受浮力（橡皮泥排开液体的体积、液面高度）；杯底受到水的压强；
（2）①利用吸管和橡皮泥制作简易密度计；
②在玻璃杯中加入一定量的水，用记号笔做标记，用刻度尺测出杯中液面高度h1；
③将密度计轻轻放入，稳定漂浮于水面上后，记录此时杯中液面高度，并用记号笔做标记，用刻度尺测出杯中液面高度h2；
④在另一个完全相同的玻璃杯中加入待测盐水于h1高度；
⑤将该密度计轻轻放入，稳定漂浮于盐水面上后，记录此时杯中液面高度，并用记号笔做标记，用刻度尺测出液面高度h3；
⑥利用漂浮条件，F浮=G密度计=ρ水g（h2-h1）S=ρ盐水g（h3-h1）S，
得出。
其他方法：可以将橡皮泥制成碗状，利用漂浮，玻璃杯中液面上升的高度之比
可以将橡皮泥制成规则的空心立方体，漂浮时，记录橡皮泥在不同液体中浸没的深度比
还可以将橡皮泥塞入吸管中制成形状规则的密度计，利用密度计浸没的深度比
【解析】（1）可从橡皮泥受到的浮力，排开液体对体积，杯底压强等角度分析解答；
（2）当密度计漂浮在不同液体中时，它受到的浮力始终等于自身重力，即浮力保持不变，
那么得到：F浮=F浮'；
ρ水gV排 = ρ液gV排 '；
ρ水g（h2-h1）S =ρ液g（h3-h1）S ；
ρ水（h2-h1） =ρ液（h3-h1） ；
其中h1为原来液面高度，h2、h3是后来液面高度；
只要测出这三个量，就能测出待测液体的密度。
【解答】（1）根据图片可知，将橡皮泥从球形改成碗形后，它的质量不变，重力不变。
①原来沉底，则浮力小于重力；后来漂浮，则浮力等于重力，那么它受到的浮力增大了；
②根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它排开液体的体积增大了；
③根据△h=可知，烧杯内液面升高了；
④根据液体压强公式p=ρ液gh可知，杯底受到水的压强增大了。
20．（2022八上·瑞安期中）某科学兴趣小组自制了一架简易液体密度计，使用说明书如下：
简易液体密度计使用说明书
结构 使用方法：1.弹簧测力计左边表示测力计示数，右边表示相应液体密度示数。2.将小金属块用细线挂于测力计挂钩处，测力计的示数为2牛，密度计的标记数值为0。3.将小金属块完全浸没于待测液体中。4.在右边刻度板上读出相应密度值。
（1）当金属块下表面刚好接触水面并下降，下列图中能正确反映这一过程中浮力F 和小金属 块下表面到水面距离h 的关系的图象是
A． B． C． D．
（2）将小金属块(重为2牛，体积为40立方厘米)浸没在某种液体中时，左边测力计示数为1牛，则对应右边的密度值是多少千克/立方米？(写出计算过程)
（3）若将小金属块(重为2牛，体积为40立方厘米)换成大金属块(重5牛，体积为80立方厘米)，已知两金属块材质不同，判断该密度计的量程和精确度将如何改变，并说明理由。
【答案】（1）D
（2）当金属块浸没时，其所受的浮力为：F浮=G-F拉==2牛-1牛=1牛(1分)
V排=V物=40厘米3=4x10-5米3
ρ=F浮/gV排=1牛/10牛/千克x4x10-5米3=2.5x103千克/米3
（3）精确度变大，量程变大。物块悬浮时，物块密度和液体密度相同，此时密度最大即为量程，由数据可知，大物块密度大，所以量程变大。根据F浮=G-F拉=G-p液gV排，当拉力变化量相同时，大物块比小物块体积大，V，变化量也大，所测液体密度的变化量小，所以精确度高。
【解析】（1）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析金属块受到浮力的变化；
（2）首先根据 F浮=G-F拉 计算出金属块受到的浮力，再根据阿基米德原理的变形式计算液体的密度。
（3）根据浮沉条件分析密度计量程的变化，根据“称量法” F浮=G-F拉 结合阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析密度计分度值的变化，从而确定精确度的变化。
【解答】（1）随着金属块慢慢浸入水中时，它排开水的体积不断增大；当它完全浸没在水中时，它排开水的体积不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，金属块受到的浮力先变大后不变。故选D。
21．（2023·萧山模拟） 在研究物体的沉浮条件时，一实验小组将一质量为54g的橡皮泥放入盛水的水槽中，橡皮泥下沉。老师请大家思考能否让橡皮泥漂浮在水面上呢？他们经过思考后将橡皮泥捏成了一只小碗，将碗口朝上轻轻放在水面上，小碗漂浮。（ρ泥=1.2g/cm3，ρ水=1.0g/cm3，橡皮泥不溶于水）
（1）求橡皮泥的体积；
（2）橡皮泥“小碗”漂浮在水面上时排开水的质量是多少？
（3）小李用水槽中的水把碗装满，碗就会沉入水槽底部，此时水槽中的水面将会 （选填“上升”、“下降”、“不变”），并加以证明 。
【答案】（1）
（2）解：漂浮 G排=
（3）下降；证明：当碗漂浮时，F浮1=G碗；当碗下沉到水槽底部时，F浮2＜G碗，因此F浮2＜F浮1；根据V排= ，在液体密度和g一定时，浮力越小，物体排开液体的体积越小，因此液面将下降
【解析】（1）根据公式 计算橡皮泥的体积；
（2）首先根据浮沉条件F浮=G=mg计算出橡皮泥漂浮时受到的浮力，再根据阿基米德原理F浮=G排计算出排开水的重力，最后根据 计算排开水的质量。
（3）首先根据浮沉条件比较浮力与重力的大小关系，再比较小碗漂浮时和下沉时受到浮力的变化，最后根据阿基米德原理的变形式 确定液面的高度变化。
22．（2023·临安模拟）某同学尝试探究制作咸鸭蛋的科学奥秘。他在容器中放入一枚56g的鸭蛋，注入250mL的水，呈现如图甲的情景。再加入30.8g 食盐充分溶解后，鸭蛋恰好能静止在如图乙位置，此时液体体积增加了10mL。当加入100g食盐充分溶解后，出现如图丙的情景。请解答下列问题：
（1）这枚鸭蛋的密度是多少
（2）图甲中，鸭蛋对容器底的压力是多少牛 （保留两位小数)
（3）请在本题答题纸的图丁中，作出从图甲到图丙过程中，鸭蛋受到的浮力大小随加入食盐质量的关系图象。
【答案】（1）从图乙可知，因为悬浮，所以浮力等于重力，ρ液=ρ物，所以ρ液== = 1.08g/cm3
（2）图甲中，鸭蛋浸没在水中且处于静止的状态，F浮甲+F支=G；
在图乙中，浮力等于重力，可以求出V排=V蛋===5.2×10-6m3；
F浮甲=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5.2×10-6m3=0.52N；
所以根据甲中F浮甲+F支=G；F支=G-F浮甲=0.56N-0.52N=0.04N；
又∵支持力和压力是一对相互作用力
∴F支=F压=0.04N；
（3）
【解析】当物体漂浮时，浮力等于重力，V排小于V物，ρ液大于ρ物；当物体悬浮时，浮力等于重力，V排=V物，ρ液=ρ物；阿基米德原理是指浸在液体里的物体会受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力；
23．（2023九下·杭州月考）如图所示，柱形容器内装有深度大于10cm的某种液体，物体C是一个体积为1000cm3的均匀正方体，质量为480g。在液体中静止时，有的体积露出液面。则：
（1）图中物体C静止时所受的浮力为多少？
（2）液体的密度为多少？
（3）若在C上表面放置一个物体A，使C恰好完全浸没于液体中，则物体A的质量应为多少？
【答案】（1）解：物体C受到的重力：
GC＝mCg＝0.48kg×10N/kg＝4.8N；
物体C漂浮在液面上，物体受到的浮力：
F浮＝GC＝4.8N；
答：物体C静止时所受的浮力为是4.8N；
（2）解：根据阿基米德原理可知，F浮＝ρ液gV排，
4.8N＝ρ液×10N/kg×（1﹣ ）×1000×10﹣6m3，
解得，液体密度为：ρ液＝0.8×103kg/m3；
答：液体的密度是0.8×103kg/m3；
（3）解：物块C全部浸没水中时排开水的体积：
V排＝V＝10﹣3m3，
此时物块受到的浮力：
F浮′＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3＝10N，
此时AC漂浮，G总＝F浮′＝10N，
物体A的重力GA＝10N﹣4.8NN＝5.2N，
mA＝ ＝ ＝0.52kg＝520g。
答：在C上表面放置一个物体A，使C恰好完全浸没于液体中，则物体A的质量应为520g。
【解析】（1）因为C是漂浮状态，所以物体受到的浮力等于物体的重力，再根据重力计算公式：G=mg带入计算即可。
（2）根据阿基米德原理：F浮＝ρ液gV排，带入计算即可
（3）若在C上表面放置一个物体A，使C恰好完全浸没于液体，若将AC看成一个整体，则AC整体处于漂浮状态，浮力等于重力。且V排等于C物体的体积，根据F浮＝ρ液gV排即可算出F浮，再根据F浮=GA+GC 可算出GA，根据GA=mAg 可算出A的质量。
24．（2023·舟山模拟）小阳把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为12N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时，桶仍漂浮在水面。（g值取10N/kg，不考虑捞出过程中带出的水，水的密度1g/cm3）
（1）空桶漂浮在水面上时受到的浮力大小；
（2）请判断，鹅卵石未捞出时与鹅卵石捞出放置在空桶内时相比，水池水面高度 （选填“上升”、“下降”或“不变）”；
（3）若此时桶排开水的体积为6.0×10-3m3，求桶内鹅卵石的质量。
【答案】（1）空桶漂浮在水面上，所以浮力等于重力，即F浮=G桶=12N
（2）上升
（3）鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力为：
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.0×10-3m3=60N
桶内鹅卵石的重力为G石=F浮′-G桶=60N-12N=48N
鹅卵石的质量为
【解析】（1）根据漂浮条件计算空桶漂浮时受到的浮力；
（2）水面的高度变化取决于鹅卵石和空桶排开水的体积大小；
（3）首先根据阿基米德原理 F浮′=ρ水gV排′ 计算出此时桶受到的总浮力，再根据二力平衡的知识 G石=F浮′-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。
【解答】（2）当鹅卵石没有捞出时，空桶受到的浮力F浮桶=G桶；
鹅卵石受到的浮力F浮石＜G石；
此时它们受到的浮力和为：F浮总=F浮桶+F浮石＜G桶+G石；
当鹅卵石放在桶内时漂浮，它们受到的总浮力：F浮总'=G桶+G石；
比较可知，它们受到的浮力增大了；
根据阿基米德原理 F浮′ρ水gV排′可知，它们排开水的体积增大了，
那么水池内的水面升高了。
25．（2023八上·椒江期末）不同温度下饱和硝酸钾溶液的溶质质量分数和密度如表。
温度（℃） 0 20 40 60 80
质量分数 11.7% 24% 39.0% 52.4% 62.8%
密度（g/cm3） 1.03 1.06 1.10 1.12 1.20
（1）现将100毫升40℃的硝酸钾溶液稀释成30%，需加水多少克？
（2）如图甲所示，有一重2.2牛的木块漂浮于40℃的硝酸钾饱和溶液中，请计算40℃时，木块受到的浮力大小和木块排开液体的体积。
（3）当温度改变时，图甲中木块排开液体体积V排随时间变化情况如图乙所示。由此推断温度在 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。
【答案】（1）设需加水的质量为m，100cm3×1.10g/cm3×39.0%＝（100cm3×1.10g/cm3+m）×30%，
解得：m＝33g
（2）如图甲所示，有一重2.2牛的木块漂浮于40℃的硝酸钾饱和溶液中，则木块受到的浮力大小为：
F浮＝G木＝2.2N；
根据F浮＝ρ液gV排可知，木块排开液体的体积为：
V排＝ ＝2×10﹣4m3
（3）升高
【解析】（1）首先根据表格确定硝酸钾溶液的密度，再根据公式m=ρV计算出硝酸钾溶液的质量。稀释前后溶质的质量不变，根据“溶质质量=溶液质量×溶质质量分数”列出方程计算加水的质量即可。
（2）根据漂浮条件计算木块受到的浮力。根据阿基米德原理的变形式 计算木块排开液体的体积。
（3）根据阿基米德原理分析溶液密度变化，确定溶解度的变化，进而判断溶液的温度变化。
【解答】（3）根据图像可知，木块排开液体的体积逐渐减小，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，溶液的密度增大。因为硝酸的溶解度随温度的升高而增大，所以此时溶液的温度升高。
26．将一瓶新买来的标有净含量为550mL的矿泉水，先放在水平桌面上（瓶盖未开启），如图甲所示，瓶底与桌面的接触面积为3cm2，接着把这个水瓶放在水中，瓶子处于漂浮状态，如图乙所示。然后把瓶中水喝完，测得这个空瓶（包含瓶盖）重力为0.2N。（已知矿泉水和水的密度均为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）瓶中水受到的重力；
（2）图甲中未开启过的矿泉水瓶对水平桌面的压强；
（3）图乙中瓶浸在水中的体积。
【答案】（1）由可知，m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×550×10﹣6m3＝0.55kg，
G水＝m水g＝0.55kg×10N/kg＝5.5N；
（2）解：图甲中矿泉水瓶对水平桌面的压力：F＝G总＝G水+G瓶＝5.5N+0.2N＝5.7N，图甲中矿泉水瓶对水平桌面的压强：；
（3）解：由漂浮条件可知，图乙中瓶子漂浮在水面时受到的浮力：F浮＝G总＝5.7N，由F浮＝ρ液gV排可知，此时瓶浸在水中的体积：。
【解析】中S的单位是m2，中ρ的单位应是Kg/m3，注意单位转换
【解答】（1）已知矿泉水的体积V=550mL=550cm3=550×10-6m3，矿泉水的密度ρ水=1.0×103Kg/m3
根据m=ρV带入计算即可
（2）物体静止在水平桌面上，物体对桌面的压力等于物体的重力，即 F＝G总＝G水+G瓶
根据G=mg 可以计算出矿泉水的重力，再根据带入计算
（3）物体漂浮时，受到的浮力等于物体的重力，即 F浮＝G总 ，再根据阿基米德原理 F浮＝ρ液gV排 得出 ，带入计算即可
27．（2023·上城模拟）我国自主研发的载人潜水器"奋斗者”号，成功下潜突破1万米，创造中国载人深潜的新纪录。深海潜水器和潜水艇的下潜方法相同，都是向空气舱中注入海水。但上浮的方法则不同，潜水艇上浮时，会将空气舱中的海水排出，而深海潜水器两侧配备4块压载铁，采用抛弃压载铁的方法实现上浮。已知"奋斗者”号的体积约为50m3，自身质量约为22t（不含压载铁），搭载的每块压载铁质盘为500kg·
（1）深海潜水器为什么不像潜水艇一样采取排出海水的方式上浮
（2）为保证“奋斗者"载人潜水器能够实现下潜和上浮，向空气仓内注入水的质量范围是多少吨 （压载铁体积忽略不计，海水的密度取ρ=1.0×103kg/m3)
（3）潜深任务结束后，“奋斗者”号将抛弃压载铁，上浮并浮出水面，最终漂浮在海面上等待母船打捞，请在答卷上画出“奋斗者”号在返回过程中受到的浮力随时间变化的大致图像。
【答案】（1）液体的压强随深度的增加而增大，在深海处，液体压强较大，潜水器内海水无法排除。
（2）潜水器下潜时，完全浸没， 所以F浮=ρ液gV排=1.0×10kg/m3×10N/kg×50cm3=5×105N；
答：需要在空气腔内注水范围是：26t（3）
【解析】浮力和排开液体的体积和液体的密度有关，排开液体的体积越大，密度越大，浮力越大； 液体的压强随深度的增加而增大，随液体密度的增加而增加。
28．（2023·秀洲模拟）新能源汽车的蓬勃发展，带动了我国运输船行业的迅猛发展。2023年2月8日，由我国建造的7000车位汽车滚装船（如图甲）正式交付日本，该船相关参数见表乙。
表乙
总长（米) 199.90
型宽(米) 38
汽车甲板层数（层) 12
可容车辆（辆) 7000
总吨位（吨) 72000
（1）该船满载时的排水量达到了72000吨，请计算此时船受到的浮力大小。
（2）假定每辆汽车质量均为1.5吨，7000辆小汽车全部装上船后，则滚装船排开水的体积增加了多少？（已知ρ河水=1.0×103kg/m3）
（3）该船满载后从扬州港（京杭大运河与长江交汇处）驶向日本海域的过程中，排开液体的体积将____。
A．先变大，后变小 B．先变大，后不变 C．先变小，后不变
【答案】（1）因为漂浮，所以F浮=G=mg=7.2×10kg×10N/kg=7.2×108N
（2）
（3）C
【解析】（1）根据阿基米德原理F浮=G排计算；
（2）装车前后，船始终漂浮，则它受到的浮力始终等于重力，因此浮力的增大量等于重力的增加量，也就是小汽车的重力，再根据阿基米德原理 计算排开水的体积的增加量。
（3）根据浮沉条件确定浮力的变化，再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析排开水的体积变化。
【解答】（3）该船满载后从扬州港（京杭大运河与长江交汇处）驶向日本海域的过程中，它受到的浮力始终等于自身重力，即浮力保持不变。而水的密度变大，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，船排开水的体积变小，然后保持不变，故选C。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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专题2 浮沉条件与浮力计算
专题1 利用浮沉条件判断状态与密度等
典例1：（2022八上·金东月考）如图所示三个体积相同的实心球体在同一液体中静止，那么所受到的浮力最小的是 球。如果三个球质量相等，则三个球所受浮力大小关系
变式1：（2022·柯桥模拟）学习了物体的浮沉条件后，小科做了如下实验：在两个薄气球中加满温水，扎紧后剪多余部分，分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中（温度关系：热水>温水>冷水>4℃ ）。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
变式2：（2023八上·嘉兴期末）如图所示，将同一枚鸡蛋先后放在含食盐量不同的溶液中，出现三种不同的浮沉状态，等鸡蛋静止后，三种液体中鸡蛋受到的浮力FA、FB、Fc的大小关系为 ；B中液体的溶质质量分数 C中液体的溶质质量分数（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
变式3：（2023·宁波模拟）被细绳连在一起的气球和铁块， 恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内，如图所示。若轻轻地向下压一下铁块，发现气球和铁块向下运动，直至沉到容器底部。请用学过的科学知识解释产生这样现象的原因。
专题2 潜水艇，轮船等
典例1：（2023·金华）”深海勇士号”是中国第二台深海载人潜水器。2023年5月20日，国家文物局利用该潜水器在沉船附近完成水下永久测绘基点布放，并进行了初步搜索调查和影像记录，开启了中国深海考古新篇章。回答下列问题：
（1）下潜过程中，”深海勇士号”潜水器受到海水的压强将 (选填”变大”“变小”或”不变”)；
（2）若”深海勇士号”潜水器悬停在水下4000米处考察，此时潜水器总质量为a千克，则它受到的浮力为 牛。
变式1：（2023·丽水）2023年3月11日，"奋斗者”号载人潜水器圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬，下潜过程中体积保持不变，依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。
（1）潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐 ；
（2）潜水器悬浮在海水中时，所受的浮力 重力(填“大于”，“小于”或“等于”)。
变式2：（2023·温州模拟）在制作潜艇视型比部中，小温用3个600mL的矿泉水瓶黏在一起，两个密封的作“生活舱”，一个瓶身开孔的作”工作舱”，矿泉水瓶质量不计，替代潜艇质量的若干金属螺母放在“工作舱"内，通过往“工作舱"向内注水和向外排水实现淞艇的上浮、悬浮和下沉。(ρ水=1.0×103kg/m3)
（1）比赛中，小温要让漂浮状态的“潜艇”下沉入水，他应该往“工作舱” (填“向内注水”和“向外排水”)
（2）潜艇悬浮中。有小螺母从“工作舱"的小孔中掉落至水底，此时潜艇的浮力 (填“变大”、“变小”或"不变")
（3）若金属螺母体积不计，要实现潜艇上浮和下沉，则金属螺母重力的取值范围为 。
变式3：（2023·鹿城模拟）某校开展自制潜水器比赛。图甲为某项目化小组设计的潜水器模型，其材质为硬质塑料瓶，塑料瓶厚度不计。内部由工作舱和水舱构成，两个舱之间密封不连通，注射器与水舱通过塑料软管相连，移动注射器活塞改变水舱中的空气体积从而改变水量，实现潜水艇的沉浮。
设计要求：①潜水器可以在水中实现上浮、悬浮、下沉三个模式相互切换。
②为保证潜水艇正常工作，应尽可能提高工作舱的体积。
（1）如图甲位置，要使潜水器下潜，应如何操作。
（2）已知该小组同学采用的材料总质量0.5kg，体积800cm3。他们设计了四种方案的工作舱和水舱的体积比，如表格所示。请根据设计要求通过计算选择最合适的方案。
（3）图乙为潜水器的横截面示意图。某次潜水器沉浮测试过程中，潜水器经过的几个位置如图丙。O点开始向水舱内注水，潜水器开下沉： A点向外排尽水舱中的水： B点潜水艇顶端恰好到达水面； C点潜水器弧形部分恰好露出水面； D点为潜水器最后停在水面的位置。请在图丁中画出潜水器上浮过程中浮力随上升位置变化的曲线。
专题3 密度计
典例1：（2022八上·义乌期中）小明自制土密度计并测定盐水的密度。
实验器材： 刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
⑴实验步骤：
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝，制成土密度计(细铅丝图中未画出)；
②用刻度尺测出竹筷的长度L；
③把土密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1；
④把土密度计放入盛盐水的烧杯中， 静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2。
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题：
⑵竹筷一端缠上铅丝，是为了 。
⑶被测盐水的密度表达式ρ盐水＝ 。(不计铅丝体积，水的密度用ρ水表示)
变式1：（2022八上·杭州期中）小锴用饮料吸管制作了一只简易的密度计。
（1）将其放入水中时，密度计不能直立，改进方法是 ；
（2）改进后，如图所示，当它们竖直静止在液体中时，液面高度相同。从观察到的现象可以判断：两个简易密度计所受浮力F甲 F乙，两液体的密度ρ甲 ρ乙。（选填“＜”、“＝”或“＞”）
（3）用它测量可乐密度时，测得的密度会偏大，原因是 。
变式2：（2022八上·富阳期中）小科按照教材中"综合实践活动"的要求制作简易密度计。
（1）取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能漂浮在液体中。这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，液体的密度越大，它露出液面部分的长度 (选填“越长”、“越短”或“”不变”)
（2）小科根据图甲在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm ， 下同)，再利用上述关系式进行计算，标出了0.9、1.0、1.1的刻度线，如图乙A，B，C，D所示，则标示正确的图是
（3）将吸管放到水中的情境如丙图(a)所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如丙图(b)所示，浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则h和ρ水、ρ液，H的关系式是h= 。
变式3：（2022八上·温州期末）科学课上同学们利用下列器材开展”液体密度计设计”项目化学习活动，活动包括设计、制作、调试、改进、发布五个环节。
器材：量程为2.5牛的弹簧测力计、1个小桶、量筒、水等。
（1）[设计] 同学们经过小组讨论，对液体密度计的设计原理达成了一致意见：将液体密度刻度标刻在弹簧测力计上，向小桶中加入等体积待测液体，从弹簧测力计上读数即可。但对于加入液体体积同学们有不同观点：
观点1：应加入50毫升待测液体
观点2：应加入100毫升待测液体
老师认为这两种添加方式各有优缺点。请你任选一种观点，说明利用该观点设计的液体密度计相较于另一种的优点是 。
（2）[制作] 小明采用观点1设计密度计。他将弹簧测力计刻度值改为液体密度值，依次标定”0”“*1”等刻度；单位由”N”改为”g/cm3”。
①标定”0”刻度：将小桶挂在弹簧测力计上，稳定后，将此时对应的弹簧测力计示数标为0。
②标定”1”刻度： 。(填写标定刻度具体操作)
③标定剩余的刻度。
（3）[调试] 小明向小桶中加入50毫升已知密度的液体，将小桶挂在密度计上，示数如甲所示。则该液体密度为 克/厘米3。
（4）[改进] 各组展示过程中，小明通过观察不同组作品，认为可设计双量程液体密度计。他先在小桶上标注100mL位置(如乙图)，再将弹簧测力计的左侧刻度改为密度刻度。请计算采用观点2制作的密度计的最大密度值。(g取10牛/千克)
（5）[发布]
为该液体密度计设计使用说明书。双量程液体密度计使用说明书
[量程选择]具有大小两个量程，若待测量超过小量程或无法预估待测量时，则应使用大量程，以保护测量仪器；若待测量未超过小量程，则应使用小量程，提高测量精确度。
[使用方法]
第1步：先将待测液体加到 毫升标记线，待弹簧测力计示数稳定后读数。
第2步：若液体密度处于 范围，记录液体密度值；
若液体密度处于 范围，需 ，待弹簧测力计示数稳定后读数，记录液体密度值。
专题4 利用浮力测量物体质量
典例1：（2022八上·杭州期中）青少年科技创新大赛中，某同学的发明作品“浮力秤”参加了展评。该作品可方便地称量物体的质量，其构造如图所示。已知小简底面积为10cm2，总长为20cm，盘中不放物体时，小筒浸入水中的长度为8cm，问：
（1）小筒和秤盘的总重力是多少牛？
（2）该秤能称出物体的最大质量是多少千克？
（3）该同学把秤的读数均匀地刻在小筒上，为什么刻度是均匀的？（g取10 N/kg)
变式1：（2023·杭州模拟）2022年7月28号浙江省青少年皮划艇锦标赛在成功举行，在双人皮划艇项目中，双人皮划艇（没有载人）浮在水面上时排开水的体积为0.015m3，2名运动员的质量总和为150千克
（1）皮划艇快船滑行时所受浮力方向为 。
（2）皮划艇在没有载人时受到的浮力多大
（3）如图所示，2名运动员坐在皮划艇上静止时，皮划艇受到的浮力是多少牛
变式2：（2023·宁波模拟）如图所示，把质量为40g的小木块放入底面积为100cm2的盛有水的小圆筒内，小木块浮于水面上整个装置质量为500g，再把小圆筒放入 盛有水的大圆筒中，能浮于水面上，此时大圆筒内水深为h1，小圆筒底离大圆筒底距离为h2，如图所示。
（1）木块受到的浮力多大？
（2）大圆筒中的水对小圆筒底部的压强多大？
（3）若把小木块从小圆筒中取出后放入大圆筒内，请分析当液面稳定后，求此时h1和h2的变化情况。
变式3：（2023九上·丽水期末）利用生活中的物品自制浮力秤来称量物体质量是一件非常有趣的事情。某兴趣小组制作的浮力秤如图所示。
【制作步骤】
①经测量圆柱形薄壁小筒和秤盘共80克，小筒横截面积10厘米2，高20厘米；
②在大筒中倒入适量的水，放入空小筒和秤盘（操作过程中，小筒始终处于竖直漂浮状态）。在空小筒与外液面交界位置标上“0”；
③标定刻度：……
【交流评价】
（1）步骤②标“0”线的目的是 ；
（2）该浮力秤的量程为 克；
（3）已知浮力秤的刻度是均匀的。定刻度时，小科和小丽采用不同的方法，你认为 的方法更合理。
（4）小科：将小筒放入大筒水中，先在秤盘上放10克砝码，在小筒与外液面交界位置标上“10”；然后在秤盘上放20克砝码……；按上述方法直到标出所有刻度。
小丽：将小筒放入大筒水中，在秤盘上放100克砝码，小筒与外液面交界位置标上“100”，0和100之间分为10等份，依次标上相应刻度。
小明认为无需将小筒放入大筒水中也能标注刻度：在小筒内装水至“0”刻度线，再倒入100克水，然后在小筒外壁与水面相平处标上“100”，……。你认为此方法是否可行，并说明理由 。
1．（2023·温州模拟）小明将金鱼装入有水的塑料袋中，扎紧塑料袋，再放入盛水的玻璃缸中，忽略塑料袋质量，将会看到（ ）
A． B． C． D．
2．（2023·舟山模拟）如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中远洋货轮从长江驶入大海时，浮力会变大
B．图乙无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，都无法使瓶内的“浮沉子”悬浮
C．图丙说明物体浸没在液体中的位置越深，所受的浮力越大
D．图丁中，将同一只密度计放在两种液体中漂浮，所受浮力大小Fa=Fb，液体的密度ρa<ρb
3．（2023·义乌模拟）海中断崖是指海水上层密度大，下层密度小形成的密度跃层。潜艇在水下航行到海中断崖，会急剧掉向海底，发生“掉深”事故，以下分析正确的是（ ）
A．潜艇遭遇“海屮断崖”前后所受的浮力不变
B．向潜艇中的水柜充气可以增大潜艇 受到的浮力
C．向潜艇中的水柜充气可以减小潜艇的重力
D．下沉中的潜艇浮力大于重力，就可以马上上浮
4．（2022八上·余杭月考）两个相同的量筒内装有不同的液体甲、乙，将同一支密度计分别放入两液体中，静止后液面相平，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲液体对容器底部的压力大
B．甲液体的密度比乙液体的密度小
C．密度计在乙液体中所受的浮力较大
D．密度计排开甲液体的质量小于乙液体的质量
5．（2020八上·拱墅期末）如图所示，自制密度计由轻质密闭细管和配重M组成，P、Q为自制密度计上的两根刻度线，其中一根与其静止于酒精中时的液面重合，另一根与其静止于水中时的液面重合；现自制密度计静止于X液体中，其液面位置到P、Q的距离相等。下列分析正确的是（ ）
A．P与自制密度计静止于酒精时的液面重合
B．该密度计静止于水中和酒精中时所受的浮力相等
C．X液体的密度等于水和酒精密度的平均值
D．用直径更大的轻质细管可使PQ间距变大，提高精度
6．（2020八上·杭州月考）在“自制密度计”的综合实践活动中，小明按照教材的要求制作了简易密度计，取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石钠封口(如图所示)。为了给密度计标上测度，他进行了如下操作： A.将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3；b.将其放入密度0.9g/cm3植物油中，用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3；c.接着他以两刻度线间的长度表示0. 1g/cm3，整个饮料吸管均匀标上刻度；针对他的实验步骤，下列说法正确的是（ ）
A．小明制作的密度计，刻度0.9应该在B点
B．若所测的盐水的实际密度为1. 1g/cm3 . 则实际液面处在此密度计B点的上方
C．若所测的酒精的实际密度为0.8g/cm3 ，则实际液面处在此密度计0. 8g/cm3刻度线的下方
D．在实验步骤c中，小明这样均匀标示刻度是正确的
7．（2021八上·绍兴期中）密度计分为“比重计”和“比轻计”。测量密度大于水的液体时用比重计，比重计的最小刻度线是“1”；测量密度小于水的液体用比轻计，比轻计的最大刻度线是“1”。右图中A、B两支密度计，一支是比重计，一支是比轻计，它们的外形完全相同，B中配重质量大于A。选择正确的是（ ）
A．图中刻度“a”大于刻度“b”
B．将A，B两支密度计放入水中，漂浮时露出水面较长的密度计是B
C．密度计B是比重计，刻度线“1”在密度计刻度的上端
D．密度计A是比重计，刻度线“1”在密度计刻度的下端
8．（2020八上·黄岩期中）A.B是两个质量完全相同的实心长方体，轻轻放入水中后，静止时如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．两物体的密度大小关系是：ρA>ρB
B．两物体受到水的浮力大小关系是：F浮AC．两物体排开水的体积大小关系是：V排A=V排B
D．两物体下表面受到水的压强大小关系是：pA>pB
9．（2023·衢州）小科通过研究得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关，与物体浸入液体的深度无关”的结论，下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是（ ）
①测力计挂着浸在水中的铁块，慢慢下移，在铁块浸没前测力计示数逐渐变小
②测力计挂着浸没在水中的铁块，让铁块再下移一段距离测力计示数不变
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，均漂浮在水面上
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中，均漂浮在水面上
A．只有②③ B．只有②④ C．只有②③④ D．①②③④
10．（2023·湖州）现将一杯子和木块(不吸水，密度为0.6×103千克/米3)以两种方式放入同一容器中(容器内水的质量保持不变)。如图所示，图1杯子开口向上，浮在水面上。图2杯子倒扣(里面充满水)，木块紧贴杯底，一起悬浮在水中。两种情况下（ ）
A．木块所受浮力的大小相同 B．杯子所受浮力的大小相同
C．容器内水的深度相同 D．木块对杯子底部力的大小相同
11．（2023·鹿城模拟）1783年法国蒙格菲尔发明了载人热气球，成功在空中飞行半小时。1852 年法国工程师吉法尔发明了飞艇，如图所示，飞艇由巨大的流线型艇体、吊舱、主气囊、副气囊和推进装置组成。主气囊内充满密度比空气小的氨气，副气囊体积不变，内部空气量可调节。主副气囊协同工作，控制飞艇的升降。
（1）当热气球在空中匀速上升时，下列选项中对其受力情况判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
（2）飞艇在上升阶段，吉法尔认为吊舱处于运动状态，他选择的参照物是（ ）
A．地面 B．副气囊 C．主气囊 D．推进装置
（3）下述操作能实现飞艇由上升状态变为悬停状态的是（ ）
A．将副气囊内的空气排出 B．将空气压缩进副气囊内
C．将吊舱内的配重往外扔 D．将副气囊内的空气加热
12．（2020八上·黄岩期中）一块橡皮泥捏成实心球状，轻轻放到烧杯内的水面上，静止之后，实心球橡皮泥沉到容器底部，再把它捏成碗状，轻轻放到该烧杯内的水面上，橡皮泥漂浮在水面上，如图所示。
（1）图甲中橡皮泥所受浮力 其重力。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（2）乙图中的橡皮泥做成中空的形状，比甲图能够排开更多的水，橡皮混所受的浮力 （选填“增大”、“减小”或“相同”），使密度大于水的橡皮泥在水中静止时能够漂浮水面，利用这个原理，人们用钢铁制造了轮船。
13．（2023·柯桥模拟）如图为微项目活动——人工鱼鳔。
（1）将一铁块放人装满水的溢水杯中(未与容器底完全紧贴)，测得溢出水的体积为50mL，如图甲所示，则此时铁块受到的浮力为 N；
（2）将气球和细长的塑料管连接在一起，用细线吊住铁块，一起浸没在水里，调节注射器活塞，使铁块和气球恰好悬浮在水里，如图乙。若拉动注射器活塞向右抽气，铁块向下运动，此时铁块受到的浮力 (选填“变大”、“变小” 或“不变”)。该过程中，水对容器底的压强将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
14．（2023·西湖模拟）小金同学利用一根吸管制作一个简易密度计，它的长度为L，外直径为d，总质量为m，吸管两端封闭并能直立于液体中。
（1）如图甲，当把该简易密度计放入某液体中时，浸入液体中的长度为h，试推导该液体的密度的表达式 。（用题中所给的字母表示）
（2）根据（1）表达式可知，该简易密度计的刻度应该是 的。（填“均匀”或“不均匀”）
（3）小金通过正确计算，在吸管上标出对应的刻度线，便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙，四种刻度的标示中，合理的是 。（填字母）
15．（2021八上·余杭月考）小金在学习浮力时认识了密度计，接下来是他对密度计的学习和研究的过程。
（1）他将同一支密度计分别静止在水和酒精中(如图甲、乙所示)，则密度计受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)；装水的容器是 (选填“甲”或“乙”)。
（2）接着小金将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝，自制了一支密度计(如图丙)；为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验：
a．将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3；
b．将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3；
①如丙图所示，小明制作的密度计，你认为刻度0.9应该在 点(选填“p”或“q”)。
②在使用过程中，小金发现细铁丝易滑落，于是他改变这段细铜丝的形状．并把铜丝置于玻璃管内．再次测量同一杯液体密度(如图丁)，测量过程中杯内液体总量没有变化。则杯中液面将 (填“上升”、“下降”或“仍在A处”)。
16．（2022八上·舟山月考）某校“制作浮力秤”项目研究小组，制成如图所示浮力秤。
【原理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，多次重复实验。
【数据处理】
【交流】
（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 ；
17．（2023·定海模拟）为证明空气浮力的存在，科学兴趣小组利用自行车气嘴、矿泉水瓶、细绳、气球等器材进行了如下实验：
步骤一：在矿泉水瓶盖和底部上各钻一个小孔，将两个自行车气嘴分别固定在瓶盖和底部，将气球用细绳与底部的气嘴绑紧，如图甲所示。打开瓶盖，使瓶内外气压一致，再拧紧瓶盖不漏气。
步骤二：关闭气嘴2，打开气嘴1；用气泵向矿泉水瓶充入气体，待手压瓶子感觉较硬时停止充气；用天平称出整个装置的质量为m1。
步骤三：关闭气嘴1，打开气嘴2；让瓶内的高压气体进入气球，至气球停止胀大；称出整个装置的质量为m2。
步骤四：比较m1与m2的大小。
（1）实验装置的气密性是本实验成功的关键，写出一种检查图甲装置气密性的方法： 。
（2）本实验能验证气球在空气中受到浮力，其依据是m1 m2。
（3）实验中，小组同学发现气球与气嘴2之间漏气，于是设计了如图乙所示的改进型实验装置：将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上，调节配重质量使二者保持静止，用气泵往密闭玻璃容器内缓慢压入空气，观察到 现象，说明金属球受到空气浮力的作用。
18．（2023九下·龙湾模拟）小龙看到课本中有一种测量血液密度的方法：在不同密度的硫酸铜溶液中滴入一滴血液，若观察到血滴悬浮，即能判断出该血液的密度（如图甲）。于是，他想以此为原理，利用以下材料设计一款“球式密度计”，用于测量不同液体的密度，
【材料工具】若干体积为10厘米'的空心小球（如图乙)、细绳、带刻度的注射器、三种不同密度的填充液体A、B、C(如表）。(带阀门小球的自身质量和厚度及细绳的质量和体积均忽略不计)
【评价标准】
（1）教材中利用血液悬浮在硫酸铜中即可测出未知液体密度，该方法的原理是 。
（2）请你利用上述提供的材料并从表中选择合适的填充液体，帮助该组同学设计各指标都达标的“球式密度计”，并说明使用方法。（可辅以图片说明)。
19．（2023·温州模拟）学习了浮力的相关知识后，小博想在家中利用橡皮泥进行实验。
（1）实验一：如图甲，小博使原先沉底的橡皮泥漂浮在液面上，这个过程中发生变化的物理量有 ， 两个
（2）实验二：小博想测量食盐水的密度，现有橡皮泥（密度大于食盐水）、吸管（管壁厚度忽略不计）、刻度尺、圆柱形平底玻璃杯 2 个、记号笔，足量的清水和食盐水。请你帮助小博写出实验步骤（测量的各物理量用字母表示， 清水的密度ρ）。
20．（2022八上·瑞安期中）某科学兴趣小组自制了一架简易液体密度计，使用说明书如下：
（1）当金属块下表面刚好接触水面并下降，下列图中能正确反映这一过程中浮力F 和小金属 块下表面到水面距离h 的关系的图象是
A． B． C． D．
（2）将小金属块(重为2牛，体积为40立方厘米)浸没在某种液体中时，左边测力计示数为1牛，则对应右边的密度值是多少千克/立方米？(写出计算过程)
（3）若将小金属块(重为2牛，体积为40立方厘米)换成大金属块(重5牛，体积为80立方厘米)，已知两金属块材质不同，判断该密度计的量程和精确度将如何改变，并说明理由。
21．（2023·萧山模拟） 在研究物体的沉浮条件时，一实验小组将一质量为54g的橡皮泥放入盛水的水槽中，橡皮泥下沉。老师请大家思考能否让橡皮泥漂浮在水面上呢？他们经过思考后将橡皮泥捏成了一只小碗，将碗口朝上轻轻放在水面上，小碗漂浮。（ρ泥=1.2g/cm3，ρ水=1.0g/cm3，橡皮泥不溶于水）
（1）求橡皮泥的体积；
（2）橡皮泥“小碗”漂浮在水面上时排开水的质量是多少？
（3）小李用水槽中的水把碗装满，碗就会沉入水槽底部，此时水槽中的水面将会 （选填“上升”、“下降”、“不变”），并加以证明 。
22．（2023·临安模拟）某同学尝试探究制作咸鸭蛋的科学奥秘。他在容器中放入一枚56g的鸭蛋，注入250mL的水，呈现如图甲的情景。再加入30.8g 食盐充分溶解后，鸭蛋恰好能静止在如图乙位置，此时液体体积增加了10mL。当加入100g食盐充分溶解后，出现如图丙的情景。请解答下列问题：
（1）这枚鸭蛋的密度是多少
（2）图甲中，鸭蛋对容器底的压力是多少牛 （保留两位小数)
（3）请在本题答题纸的图丁中，作出从图甲到图丙过程中，鸭蛋受到的浮力大小随加入食盐质量的关系图象。
23．（2023九下·杭州月考）如图所示，柱形容器内装有深度大于10cm的某种液体，物体C是一个体积为1000cm3的均匀正方体，质量为480g。在液体中静止时，有的体积露出液面。则：
（1）图中物体C静止时所受的浮力为多少？
（2）液体的密度为多少？
（3）若在C上表面放置一个物体A，使C恰好完全浸没于液体中，则物体A的质量应为多少？
24．（2023·舟山模拟）小阳把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为12N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时，桶仍漂浮在水面。（g值取10N/kg，不考虑捞出过程中带出的水，水的密度1g/cm3）
（1）空桶漂浮在水面上时受到的浮力大小；
（2）请判断，鹅卵石未捞出时与鹅卵石捞出放置在空桶内时相比，水池水面高度 （选填“上升”、“下降”或“不变）”；
（3）若此时桶排开水的体积为6.0×10-3m3，求桶内鹅卵石的质量。
25．（2023八上·椒江期末）不同温度下饱和硝酸钾溶液的溶质质量分数和密度如表。
（1）现将100毫升40℃的硝酸钾溶液稀释成30%，需加水多少克？
（2）如图甲所示，有一重2.2牛的木块漂浮于40℃的硝酸钾饱和溶液中，请计算40℃时，木块受到的浮力大小和木块排开液体的体积。
（3）当温度改变时，图甲中木块排开液体体积V排随时间变化情况如图乙所示。由此推断温度在 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。
26．将一瓶新买来的标有净含量为550mL的矿泉水，先放在水平桌面上（瓶盖未开启），如图甲所示，瓶底与桌面的接触面积为3cm2，接着把这个水瓶放在水中，瓶子处于漂浮状态，如图乙所示。然后把瓶中水喝完，测得这个空瓶（包含瓶盖）重力为0.2N。（已知矿泉水和水的密度均为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）瓶中水受到的重力；
（2）图甲中未开启过的矿泉水瓶对水平桌面的压强；
（3）图乙中瓶浸在水中的体积。
27．（2023·上城模拟）我国自主研发的载人潜水器"奋斗者”号，成功下潜突破1万米，创造中国载人深潜的新纪录。深海潜水器和潜水艇的下潜方法相同，都是向空气舱中注入海水。但上浮的方法则不同，潜水艇上浮时，会将空气舱中的海水排出，而深海潜水器两侧配备4块压载铁，采用抛弃压载铁的方法实现上浮。已知"奋斗者”号的体积约为50m3，自身质量约为22t（不含压载铁），搭载的每块压载铁质盘为500kg·
（1）深海潜水器为什么不像潜水艇一样采取排出海水的方式上浮
（2）为保证“奋斗者"载人潜水器能够实现下潜和上浮，向空气仓内注入水的质量范围是多少吨 （压载铁体积忽略不计，海水的密度取ρ=1.0×103kg/m3)
（3）潜深任务结束后，“奋斗者”号将抛弃压载铁，上浮并浮出水面，最终漂浮在海面上等待母船打捞，请在答卷上画出“奋斗者”号在返回过程中受到的浮力随时间变化的大致图像。
28．（2023·秀洲模拟）新能源汽车的蓬勃发展，带动了我国运输船行业的迅猛发展。2023年2月8日，由我国建造的7000车位汽车滚装船（如图甲）正式交付日本，该船相关参数见表乙。
表乙
（1）该船满载时的排水量达到了72000吨，请计算此时船受到的浮力大小。
（2）假定每辆汽车质量均为1.5吨，7000辆小汽车全部装上船后，则滚装船排开水的体积增加了多少？（已知ρ河水=1.0×103kg/m3）
（3）该船满载后从扬州港（京杭大运河与长江交汇处）驶向日本海域的过程中，排开液体的体积将____。
A．先变大，后变小 B．先变大，后不变 C．先变小，后不变
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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