华师大版 八上科学《第三章 浮力》 尖子生训练（含解析）

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八上科学《第三章 浮力》 尖子生训练
一．选择题（共20小题）
1．在科学研究中经常用到数学方法，如公式、图像、比例等。下列科学概念可以使用数学方法表示的是（　　）
①速度：物体在单位时间内通过的路程
②压强：物体单位面积受到的压力
③种群密度：在一定的范围内生物个体的数量
④溶质的质量分数：溶液中溶质质量与溶液质量之比
A．只有①② B．只有③④ C．只有①③④ D．①②③④都可以
2．如图所示，质量相等的甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中，下列说法正确的是（　　）
A．甲球受到的浮力大 B．乙球受到的浮力大
C．甲球浸在水中的体积大 D．两球浸在水中的体积一样大
3．如图甲、乙为潜水艇的沉浮示意图，下列有关说法正确的是（　　）
A．乙图状态的潜水艇将会上浮
B．潜水艇与鱼的浮沉原理相同
C．若在密度逐渐变小的水域下潜时，可能会急速下沉
D．潜水艇的重力大于浮力时，可以停留在任何深度处
4．如图，把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N，再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N，利用以上信息能求解的物理量是（　　）
A．石块的体积 B．排开盐水的重
C．石块的密度 D．盐水的密度
5．将乒乓球压入水底放手后，上升时依次经过甲、乙、丙图示位置，若受到的浮力分别是F甲、F乙、F丙，则它们之间的关系为（　　）
A．F甲＝F乙＞F丙 B．F甲＜F乙＜F丙
C．F甲＞F乙＞F丙 D．F甲＝F乙＝F丙
6．如图所示，在玻璃瓶甲中盛适量的水，使之能浮在水槽中，将另一只同样的空玻璃瓶乙瓶口朝下按入槽内水中，并固定其位置，在1标准大气压下，对水槽内的水加热到沸腾时（　　）
A．甲瓶内水温达到沸点，乙瓶内水温达不到沸点
B．甲瓶内的水沸腾，乙瓶内的水不沸腾
C．甲瓶内的水不沸腾，乙瓶内的水沸腾
D．甲、乙两瓶中的水都可以沸腾，但沸腾温度不一致
7．某同学为了探究飞机的升力，制作了一个机翼模型，并把它固定在一根铁丝上，在铁丝的上下各挂一个弹簧测力计（开始时A，B示数均不为零），如图所示，他再接通电风扇对着机翼吹风，下面是该同学在不考虑模型在水平方向的移动时对实验的结果做出的猜想，你认为正确的是（　　）
A．弹簧测力计A的示数增大，B的示数减小
B．弹簧测力计A的示数减小，B的示数增大
C．两个弹簧测力计的示数都增大
D．两个弹簧测力计的示数都减小
8．如图所示的是“估测大气压的值”的实验，下列关于该实验的分析中错误的是（　　）
A．如果活塞与针筒摩擦过大，会导致大气压的测量值偏小
B．测量活塞受到的大气压力时，利用了二力平衡的知识
C．测量注射器最大刻度对应的长度，是为了计算活塞的横截面积
D．将活塞推至注射器筒的底端是为了排尽空气
9．将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块，放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm露出水面，如图所示。对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中，下列判断与事实不符的是（　　）
A．冰吸收热量，温度保持不变 B．水面高度始终保持不变
C．冰块漂浮之后，受到的浮力逐渐变小 D．水对容器底部的压力最多增大1.0N
10．如图所示，一个装有水的平底密闭矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面，再倒立放置。两次放置时，瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙，瓶对桌面的压强分别为p甲和p乙，则（　　）
A．F甲＞F乙 p甲＞p乙 B．F甲＝F乙 p甲＜p乙
C．F甲＜F乙 p甲＞p乙 D．F甲＞F乙 p甲＜p乙
11．如图，质量分布均匀的长方体重物A、B，密度分别为ρA和ρB，底面积分别为SA和SB，且SA＞SB，将它们放在水平面上，它们对地面的压强相等。现水平割去上半部分（如图中虚线所示），剩余部分对地面的压强分别为pA和pB，对地面的压力分别为FA和FB，下列物理量大小比较的关系正确的是（　　）
A．FA＜FB B．pA＞pB
C．ρA＞ρB D．切割前后 A、B 对地面的压强均不变
12．如图，甲、乙是由不同材料组成的两个实心均匀长方体，把它们分别放在水平地面上，它们对地面的压强相等。它们的重力分别为G甲、G乙，密度分别为ρ甲、ρ乙，关于它们的重力和密度关系，下列说法正确的是（　　）
A．G甲＞G乙 ρ甲＞ρ乙 B．G甲＞G乙 ρ甲＜ρ乙
C．G甲＜G乙 ρ甲＜ρ乙 D．G甲＜G乙 ρ甲＞ρ乙
13．如图1所示，均匀长方体甲、乙放在水平地面上，甲、乙的底面积分别为S、S'（S＞S'），此时它们对地面的压强相等。现将甲、乙顺时针旋转90°后，如图2所示，甲、乙的底面积分别为S'、S，关于此时甲、乙对地面的压强p甲、p乙和对地面的压强变化Δp甲、Δp乙的大小关系，下列判断正确的是（　　）
A．p甲＜p乙，Δp甲＞Δp乙 B．p甲＜p乙，Δp甲＜Δp乙
C．p甲＞p乙，Δp甲＞Δp乙 D．p甲＞p乙，Δp甲＜Δp乙
14．甲、乙两个轻质圆柱形容器（S甲＞S乙）置于水平地面，容器中分别盛有相等质量的不同液体，如图（液体深度相同），以下判断中正确的是（　　）
A．两种液体的密度相等 B．液体对容器底部的压力相等
C．液体对容器底部的压强相等 D．容器对水平地面的压强相等
15．如图所示，将a、b两种液体分别放入相同的甲、乙两烧杯内，再将相同的木块放入其中，待木块静止时，两容器液面相平。以下说法不正确的是（　　）
A．a的液体密度大于b的液体密度
B．两木块在容器中排开的液体质量相等
C．放入木块后两容器对桌面的压强甲比乙大
D．放入木块后两容器底部受到液体的压强相等
16．放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积浸入水面。下列叙述中，正确的是（　　）
A．在露出水面之前，木块所受浮力不变
B．在露出水面之前，木块所受浮力等于木块的重力
C．木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相同
D．木块的密度为0.6克/厘米3
17．如图所示，底面积不同的两个圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体，甲液体液面上漂浮着一个木块，此时甲、乙两种液体高度相同，且对容器底部压力也相同。下列分析正确的是（　　）
A．甲液体质量小于乙液体质量
B．甲液体对容器底部压强等于乙液体对容器底部压强
C．甲液体密度等于乙液体密度
D．若将木块从甲中取出放入乙中，则木块会露出更多体积
18．如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上方连有正方体木块A，容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，此时木块A刚好完全浸没在水中，接着打开阀门B，缓慢放水，直至木块A完全离开水面时，再关闭阀门B，这个过程中，弹簧弹力F与木块露出水面的体积V的关系如图乙所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ木＝0.7×103kg/m3，木块体积为V0，不计弹簧所受浮力，则下列说法正确的是（　　）
A．C点弹簧处于原长 B．CD段弹簧被压缩
C．D点的横坐标d的值为0.3V0 D．点C与点E的纵坐标c、e的绝对值之比为2：3
19．用图象来描述物理过程或物理规律是很直观的。如右图（a）一立方体木块，下面用一段细线与之相连，细线另一端固定在容器底（容器高比细线与木块边长之和大得多）。现向容器中慢慢加水，如右图（b）所示。若细线中的拉力用F表示，容器中水的深度用h表示。那么，在下图中可以正确描述拉力F随随深度h的变化关系的图象是（　　）
A．B． C．D．
20．在测量大气压的实验中，为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，某同学采用了图示装置，将注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通过水平细线与烧杯相连，向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测得杯中水的质量为880g；然后向外缓慢抽水，当活塞刚开始向右滑动时，测得杯中水的质量为460g，烧杯质量为100g，活塞面积为7×10﹣5m2，g＝10N/kg轮轴间的摩擦和细线重不计，则所测大气压的值应为（　　）
A．1.26×105Pa B．1.10×105Pa C．1.01×105Pa D．0.96×105Pa
二．填空题（共7小题）
21．将一块质量为60g、体积为100cm3的物块浸没在水中后放手，物块最终处于 　 　（“沉底”、“悬浮”或“漂浮”）状态，此时物块受到的浮力为 　 　N。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）
22．有一个实心球形物体，用弹簧测力计在空气中称重时，测力计的示数为12N；当把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为5N，此时物体所受的浮力为　 　N．把物体从弹簧测力计上取下浸没水中，松手时，物体会　 　，静止时，物体受到的浮力是　 　。
23．一实心金属块，用弹簧测力计在空气中称为5N，完全浸没在水中称是3N，则金属块在水中受到的浮力为 　 　牛，金属块的密度是 　 　kg/m3；若完全浸没在某一液体中称是3.4N，则液体的密度为 　 　kg/m3。
24．如图所示，把一个铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面，把它放入水中某处恰好处于静止状态，若往池中缓慢注入一些水，则铅块及气球 　 　。（填“下沉”、“上浮”或“悬浮”）
25．在制作潜艇模型比赛中，小温用3个500mL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潜艇的上浮、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 　 　。
26．如图所示，用量程0～5N的弹簧测力计，测量未知液体的密度。根据图中读数可知，物块浸没水中受到的浮力是 　 　N，未知液体的密度为 　 　g/cm3。将图中弹簧测力计刻度用密度值标注，制成弹簧密度计，物块浸没在待测液体中，可直接读得待测密度值，则此密度计的测量范围是 　 　。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
27．如图甲所示，一个棱长为10cm、重为9N的正方体物块M，水平放置在一个方形容器中，M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示，当t＝100s时，物块M在水中处于 　 　（选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”）状态，图乙中a的值为 　 　cm（g＝10N/kg）。
三．实验探究题（共3小题）
28．在游泳时，小金发现越往深水区走，越感到胸闷，由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关。于是用液体压强计对此进行了探究。
步骤一：将金属盒放入水中深度5厘米处，观察现象；
步骤二：将金属盒放入水中深度15厘米处时，发现金属盒的位置不动，但U形管两侧的液面高度差逐渐减小；
步骤三：调整好器材后，重新实验。在深度5厘米处观察到现象如图（甲）A所示，在深度15厘米处观察到现象如图（甲）B所示。
得出结论：同种液体内部压强随着深度的增加而增大。
请完成下列问题：
（1）该实验过程用到的科学方法有　 　（填字母）；
A．转换法 B．控制变量法 C．类比法
（2）步骤二中金属盒在水里的位置不动，但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是　 　；
（3）小金反思：只进行两次实验就得出结论，结论是不可靠的。还需改变深度更换液体进行多次实验，其目的是　 　；
（4）对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。图（乙）为一圆柱形容器，容器内装有密度为ρ的液体，a点在深度为h处的水平横截面上，横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。根据压强公式p＝，推导出a点所在横截面受到的液体压强pa与深度h之间的关系式是pa＝　 　。
29．如图甲、乙所示，水平桌面上有两个高为30cm的柱形容器，现将两个完全相同的圆柱形金属块（重120N、高20cm、底面积100cm2）分别置于柱形容器底部。其中，乙图的金属块与容器底部之间用少量蜡密封（不计蜡的质量）。取g＝10N/kg。
（1）计算甲图中金属块对容器底部的压强。
（2）乙图中，向容器内加水至液面高度为10cm，求金属块对容器底部的压力。（取大气压强p0＝1.0×105Pa）
（3）若向甲图中容器内加水，画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容器中液面高度h变化的图像（需标注相应的数据）。
30．如图甲，底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的水，放在水平桌面上；底面积为60cm2、高为12cm的实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下。小王要探究圆柱形物体A逐渐浸入圆筒形容器内的水中时（水不会溢出容器），弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系。（使用刻度尺测量h，不计细线重）小王从圆柱形物体A接触水面至接触容器底之前，分别记下多组F、h，并将测量的结果填写在实验表格中，依据实验表中数据，在图乙中的方格纸中画出了F与h关系的图象。
（1）由图甲可知，物体A的重力为　 　N。
（2）观察图象乙，发现在物体A未浸没前，弹簧测力计的示数F随h增大而　 　（增大/减小/不变），浸没后，弹簧测力计的示数F随h增大而　 　（增大/减小/不变），由此可知，浸没在液体中的物体所受浮力与浸入深度　 　（有关/无关）。
（3）由图象乙可知：当h等于10cm时，物体A受到的浮力为　 　N。
（4）当h等于14cm时，弹簧测力计的示数F为1.8N．那么，实心圆柱体A的密度为　 　g/cm3。
四．计算题（共4小题）
31．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？
32．将一底面积为0.02m2的长方体木块用细线栓在一个底面积为0.1m2的空容器的底部，向容器中缓慢加水直到木块上表面与水面相平，如图甲所示。在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化情况如图乙所示。求：
（1）木块所受到的最大浮力。
（2）木块的密度。
（3）加入的水的质量。
33．如图是小宝研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置，其中A是底面积为25cm2的实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中（水未溢出），得到F与h的关系图像如图中实线所示。（g＝10N/kg）
（1）物体A重为3N，将它放在水平桌面上时对桌面的压强为多少帕？
（2）完全浸没时，A受到水的浮力及密度为多少？
（3）小宝换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出如图中虚线所示图像，则该液体密度为多大？
34．如图所示，正方体木块漂浮在氯化钠溶液里，有总体积的露出液面，不可伸长的悬绳处于松弛状态。已知绳子能承受的最大拉力为5牛，木块边长为0.1米，容器底面积为0.03米2，容器底有一阀门K．（g取10牛/千克，溶液的密度为1.2×103千克/米3，计算结果保留2位小数）
求：（1）木块的密度是多少？
（2）打开阀门使液体缓慢流出，当细绳断裂前一瞬间关闭阀门，此时木块排开液体的体积为多少？
（3）在细绳断后，木块再次漂浮时，容器底受到液体的压强与断绳前的瞬间相比，容器底受到液体的压强改变了多少？
参考答案与试题解析
一．选择题（共20小题）
1．在科学研究中经常用到数学方法，如公式、图像、比例等。下列科学概念可以使用数学方法表示的是（　　）
①速度：物体在单位时间内通过的路程
②压强：物体单位面积受到的压力
③种群密度：在一定的范围内生物个体的数量
④溶质的质量分数：溶液中溶质质量与溶液质量之比
A．只有①② B．只有③④ C．只有①③④ D．①②③④都可以
【解答】解：①速度是指物体在单位时间内通过的路程，公式为v＝，可以使用数学方法表示；
②压强是指物体单位面积受到的压力，公式为p＝，可以使用数学方法表示；
③种群密度：在一定的范围内生物个体的数量，例如在10米2的地里种了50棵玉米，则玉米的种群密度为5棵/米2，可以使用数学方法表示；
④溶质的质量分数：溶液中溶质质量与溶液质量之比，显然这是用公式来计算溶质的质量分数，可以使用数学方法表示。
故选：D。
2．如图所示，质量相等的甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中，下列说法正确的是（　　）
A．甲球受到的浮力大
B．乙球受到的浮力大
C．甲球浸在水中的体积大
D．两球浸在水中的体积一样大
【解答】解：（1）甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中，根据漂浮和悬浮条件可知：F浮甲＝G甲，F浮乙＝G乙，由于两球质量相等，重力相等，所以浮力相等，故AB错误；
（2）由F浮＝G排＝ρ水gV排可得，V排相同，所以两球浸在水中的体积一样大，故C错误，D正确。
故选：D。
3．如图甲、乙为潜水艇的沉浮示意图，下列有关说法正确的是（　　）
A．乙图状态的潜水艇将会上浮
B．潜水艇与鱼的浮沉原理相同
C．若在密度逐渐变小的水域下潜时，可能会急速下沉
D．潜水艇的重力大于浮力时，可以停留在任何深度处
【解答】解：A、乙图状态的潜水艇水进入，自重变大，将会下沉，故A错误；
B、潜水艇浮沉的原理是靠改变自身重力来实现沉浮的，鱼靠改变本身的体积来改变浮力的大小，故B错误。
C、潜水艇在密度逐渐变小的水域下潜时，由F浮＝ρgV排可知，浮力变小，浮力小于重力，故可能会急速下沉，故C正确；
D、潜水艇的重力大于浮力时，潜水艇将下沉，故D错误。
故选：C。
4．如图，把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N，再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N，利用以上信息能求解的物理量是（　　）
A．石块的体积 B．排开盐水的重
C．石块的密度 D．盐水的密度
【解答】解：把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N，则石块的重力为2.5N，
再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N，根据称重法可知石块所受浮力F浮＝G﹣F示＝2.5N﹣1.5N＝1N；
根据阿基米德原理可知排开盐水的重G排＝F浮＝1N。
由于条件有限，无法计算石块的体积、密度和盐水的密度。
故选：B。
5．将乒乓球压入水底放手后，上升时依次经过甲、乙、丙图示位置，若受到的浮力分别是F甲、F乙、F丙，则它们之间的关系为（　　）
A．F甲＝F乙＞F丙 B．F甲＜F乙＜F丙
C．F甲＞F乙＞F丙 D．F甲＝F乙＝F丙
【解答】解：根据图示可知，乒乓球在甲、乙中排开的水的体积相同，都大于乒乓球在丙中排开的水的体积，根据由F浮＝ρ水gV排可知，F甲＝F乙＞F丙。
故选：A。
6．如图所示，在玻璃瓶甲中盛适量的水，使之能浮在水槽中，将另一只同样的空玻璃瓶乙瓶口朝下按入槽内水中，并固定其位置，在1标准大气压下，对水槽内的水加热到沸腾时（　　）
A．甲瓶内水温达到沸点，乙瓶内水温达不到沸点
B．甲瓶内的水沸腾，乙瓶内的水不沸腾
C．甲瓶内的水不沸腾，乙瓶内的水沸腾
D．甲、乙两瓶中的水都可以沸腾，但沸腾温度不一致
【解答】解：
因为水在标准大气压下的沸点是100℃，所以槽中水沸腾时温度是100℃，并保持不变，甲瓶中水从槽内水中吸热，温度升高直到100℃，这样甲瓶中的水温也能达到沸点，不过甲瓶中的水一旦与槽内的水温度相等，甲瓶中的水就无法吸热，当然不能沸腾；
乙瓶中水温同样可达到100℃，但乙瓶上端封闭，瓶内气压大于标准大气压，因为液体沸点随液面上气压的增大而增大，所以乙瓶中水的沸点高于100℃，这样乙瓶中水温达不到沸点，不能沸腾，故A正确，BCD错误。
故选：A。
7．某同学为了探究飞机的升力，制作了一个机翼模型，并把它固定在一根铁丝上，在铁丝的上下各挂一个弹簧测力计（开始时A，B示数均不为零），如图所示，他再接通电风扇对着机翼吹风，下面是该同学在不考虑模型在水平方向的移动时对实验的结果做出的猜想，你认为正确的是（　　）
A．弹簧测力计A的示数增大，B的示数减小
B．弹簧测力计A的示数减小，B的示数增大
C．两个弹簧测力计的示数都增大
D．两个弹簧测力计的示数都减小
【解答】解：如图所示，在接通电风扇之前，A、B两个弹簧测力计均有示数，说明弹簧都发生了形变。当接通电风扇后，空气分别从机翼模型的上、下表面流过，由于上表面呈弧度，气流通过上表面的速度要大于下表面的速度。因为流速越大的地方，压强越小，所以机翼模型上表面受到的空气压力将小于下表面的压力，结果弹簧测力计A示数会减小，弹簧测力计B示数会增大。
故选：B。
8．如图所示的是“估测大气压的值”的实验，下列关于该实验的分析中错误的是（　　）
A．如果活塞与针筒摩擦过大，会导致大气压的测量值偏小
B．测量活塞受到的大气压力时，利用了二力平衡的知识
C．测量注射器最大刻度对应的长度，是为了计算活塞的横截面积
D．将活塞推至注射器筒的底端是为了排尽空气
【解答】解：A、当针筒与活塞之间存在摩擦时，会造成拉力F偏大，在面积S不变时，由p＝知所测量的大气压值会偏大，故A错误；
B、该实验中以针筒为研究对象，内部没有空气时，内部没有压强，当注射器中的活塞开始滑动时，利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力，弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，故B正确；
C、注射器是一个圆柱体形状，因此，应量出其刻度部分的长度L，再读出容积V，通过公式＝来得出活塞的面积，故C正确；
D、测量大气压时，外部的大气压力等于拉力，则要求内部没有大气压，将活塞推至注射器筒的底端是为了排尽空气，故D正确。
故选：A。
9．将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块，放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm露出水面，如图所示。对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中，下列判断与事实不符的是（　　）
A．冰吸收热量，温度保持不变
B．水面高度始终保持不变
C．冰块漂浮之后，受到的浮力逐渐变小
D．水对容器底部的压力最多增大1.0N
【解答】解：
A、冰是晶体，在冰熔化过程中，吸收热量，温度不变；故A正确；
B、由图可知，静止时冰块排开水的体积为：V排＝S冰（L冰﹣h露）＝L冰2（L冰﹣h露）＝（10cm）2×（10cm﹣2cm）＝800cm3；
当冰块完全熔化后，熔化为水的质量和冰的质量相同，即：ρ水V冰化水＝ρ冰V冰，所以，V冰化水＝V冰＝×（10cm）3＝900cm3；
则：V冰化水＞V排，即熔化为水的体积大于原来排开水的体积，故液面高度升高，故B错误；
C、冰块漂浮之后，由于冰处于熔化中，则冰的重力逐渐变小，根据漂浮条件可知受到的浮力与重力相等，所以浮力逐渐变小，故C正确；
D、由于容器是柱状容器，水对容器底部的压力与液体的重力相等，当冰块完全熔化时水对容器底部的压力最大，
则水对容器底部增加的压力为：ΔF＝G冰﹣G排＝ρ冰V冰g﹣ρ水V排g＝0.9×103kg/cm3×（0.1m）3×10N/kg﹣1.0×103kg/cm3×800×10﹣6m3×10N/kg＝1N，故D正确。
故选：B。
10．如图所示，一个装有水的平底密闭矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面，再倒立放置。两次放置时，瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙，瓶对桌面的压强分别为p甲和p乙，则（　　）
A．F甲＞F乙 p甲＞p乙 B．F甲＝F乙 p甲＜p乙
C．F甲＜F乙 p甲＞p乙 D．F甲＞F乙 p甲＜p乙
【解答】解：AC、水瓶放在水平桌面上，它对桌面的压力等于水瓶的总重力，即F＝G，正立和倒立时，水瓶的总重力不变，压力大小也不变，即F甲＝F乙，故ACD错误；
BD、压力一定时，水瓶倒立时桌面的受力面积更小，由p＝可知瓶对桌面的压强更大，即p甲＜p乙，故B正确。
故选：B。
11．如图，质量分布均匀的长方体重物A、B，密度分别为ρA和ρB，底面积分别为SA和SB，且SA＞SB，将它们放在水平面上，它们对地面的压强相等。现水平割去上半部分（如图中虚线所示），剩余部分对地面的压强分别为pA和pB，对地面的压力分别为FA和FB，下列物理量大小比较的关系正确的是（　　）
A．FA＜FB
B．pA＞pB
C．ρA＞ρB
D．切割前后 A、B 对地面的压强均不变
【解答】解：
（1）设A的边长为hA，B的边长为hB，对于柱状实心物体，则根据p＝ρgh可得A、B对地面的压强分别为：
pA0＝ρAghA，
pB0＝ρBghB，
已知它们对地面的压强相等，即：pA0＝pB0，
所以，ρAghA＝ρBghB。
由图可知：hA＜hB，
所以，ρA＞ρB，故C正确；
（2）长方体A、B沿水平割去上半部分（如图中虚线所示），则hA′＝hA，hB′＝hB，
则剩余部分对地面的压强分别为：
pA＝ρAghA′＝ρAghA＝ρAghA＝pA0，
pB＝ρBghB′＝ρBghB＝ρBghB＝pB0，故D错误；
已知pA0＝pB0，则pA＝pB，故B错误；
（3）由于SA＞SB，根据F＝pS可得：
剩余部分对地面的压力FA＞FB，故A错误。
故选：C。
12．如图，甲、乙是由不同材料组成的两个实心均匀长方体，把它们分别放在水平地面上，它们对地面的压强相等。它们的重力分别为G甲、G乙，密度分别为ρ甲、ρ乙，关于它们的重力和密度关系，下列说法正确的是（　　）
A．G甲＞G乙 ρ甲＞ρ乙 B．G甲＞G乙 ρ甲＜ρ乙
C．G甲＜G乙 ρ甲＜ρ乙 D．G甲＜G乙 ρ甲＞ρ乙
【解答】解：因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，由p＝可得，长方体的重力：
G＝F＝pS，
由图可知，甲的底面积大于乙的底面积，
所以，由甲、乙对地面的压强相等可知，G甲＞G乙，故CD错误；
实心均匀长方体对水平地面的压强：
p＝＝＝＝＝＝ρgh，
由图可知，甲的高度大于乙的高度，则ρ甲＜ρ乙，故A错误、B正确。
故选：B。
13．如图1所示，均匀长方体甲、乙放在水平地面上，甲、乙的底面积分别为S、S'（S＞S'），此时它们对地面的压强相等。现将甲、乙顺时针旋转90°后，如图2所示，甲、乙的底面积分别为S'、S，关于此时甲、乙对地面的压强p甲、p乙和对地面的压强变化Δp甲、Δp乙的大小关系，下列判断正确的是（　　）
A．p甲＜p乙，Δp甲＞Δp乙 B．p甲＜p乙，Δp甲＜Δp乙
C．p甲＞p乙，Δp甲＞Δp乙 D．p甲＞p乙，Δp甲＜Δp乙
【解答】解：（1）甲、乙的底面积分别为S、S'（S＞S'），甲乙压强相等，根据 F＝pS，可以判断甲对水平地面的压力大于乙对水平地面的压力，所以甲的重力大于乙的重力。
甲乙是长方体，当甲、乙顺时针旋转90°后，甲、乙的底面积分别为S'、S，甲的受力面积减小，甲对水平地面的压力不变，甲对水平地面的压强增大，乙的受力面积增大，乙对水平地面的压力不变，乙对水平地面的压强减小，由于原来甲乙对水平地面的压强相等，所以旋转后甲对水平地面的压强大于乙对水平地面的压强，即p甲＞p乙。
（2）Δp＝p﹣p'＝﹣＝
因为面积变化相同，甲对地面的压力大于乙对地面的压力，所以甲对水平地面的压强变化量大于乙对地面的压强变化量即Δp甲＞Δp乙。
故选：C。
14．甲、乙两个轻质圆柱形容器（S甲＞S乙）置于水平地面，容器中分别盛有相等质量的不同液体，如图（液体深度相同），以下判断中正确的是（　　）
A．两种液体的密度相等
B．液体对容器底部的压力相等
C．液体对容器底部的压强相等
D．容器对水平地面的压强相等
【解答】解：
A、由题知，甲、乙圆柱形容器底面积S甲＞S乙，两液体的深度相同，由V＝Sh可知，甲容器内液体的体积大于乙容器内液体的体积，而两种液体的质量相同，由ρ＝可知，甲液体的密度小于乙液体的密度，故A错误；
BC、圆柱形容器内液体对容器底的压力F＝G＝mg，因为液体质量相同，所以液体对容器底的压力相同，而S甲＞S乙，由p＝可知，甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底的压强，故B正确、C错误；
D、容器对水平地面的压力等于液体和容器的总重力，因为容器为轻质容器，液体的质量相同，由F＝G＝mg可知容器对水平地面的压力相同，而S甲＞S乙，由p＝可知，甲容器对水平地面的压强小于乙容器对水平地面的压强，故D错误。
故选：B。
15．如图所示，将a、b两种液体分别放入相同的甲、乙两烧杯内，再将相同的木块放入其中，待木块静止时，两容器液面相平。以下说法不正确的是（　　）
A．a的液体密度大于b的液体密度
B．两木块在容器中排开的液体质量相等
C．放入木块后两容器对桌面的压强甲比乙大
D．放入木块后两容器底部受到液体的压强相等
【解答】解：AD、相同的两个木块都处于漂浮状态，所以两木块受到的浮力均等于木块的重力，即两木块受到的浮力相等，但a液体中木块浸入体积小于在b液体中浸入的体积，根据F浮＝ρ液gV排可知，a液体密度大于b液体密度，当液面高度相同时，根据p＝ρ液gh可知，甲容器底部受到的液体压强大，故A正确、D错误；
B、两木块受到的浮力相同，根据阿基米德原理可知，两木块排开液体重力相等，根据m＝可知，两木块排开液体质量相等，故B正确；
C、因容器相同、液面等高，则液体和物体浸入部分的总体积相等，即Va+V排a＝Vb+V排b，
由图可知：V排b＞V排a，则Vb＜Va，
由A选项可知，ρa＞ρb，根据m＝ρV可得：mb＜ma，
根据G＝mg可知，两液体的重力大小关系为：Gb＜Ga；
根据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可得，两容器对桌面的压力分别为：
F甲＝G容器+Ga+G木，F乙＝G容器+Gb+G木，
比较可知，两容器对桌面的压力大小关系为：F甲＞F乙；
由于两个容器的底面积相同，根据p＝可知，两容器对桌面的压强大小关系为：p甲＞p乙，故C正确。
故选：D。
16．放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积浸入水面。下列叙述中，正确的是（　　）
A．在露出水面之前，木块所受浮力不变
B．在露出水面之前，木块所受浮力等于木块的重力
C．木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相同
D．木块的密度为0.6克/厘米3
【解答】解：
A、木块上浮过程中，露出水面前，水的密度一定，排开水的体积不变，根据公式F浮＝ρ水gV排可知，木块所受浮力不变；故A正确；
B、在露出水面之前，木块处于上浮过程中，根据浮沉条件可知：木块所受浮力大于木块的重力；故B错误；
C、因木块浸没时排开水的体积大于木块漂浮时排开水的体积，所以，木块浸没时水的深度大于木块漂浮时水的深度，则根据p＝ρ水gh可知，木块浸没时水对烧杯底的压强较大；故C错误；
D、木块最后漂浮，且有五分之二体积浸入水面，
则根据漂浮条件可得：F浮＝G木；
结合阿基米德原理和重力公式可得：ρ水gV排＝ρ木gV木，
所以，ρ木＝ρ水＝×1.0g/cm3＝0.4g/cm3；故D错误。
故选：A。
17．如图所示，底面积不同的两个圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体，甲液体液面上漂浮着一个木块，此时甲、乙两种液体高度相同，且对容器底部压力也相同。下列分析正确的是（　　）
A．甲液体质量小于乙液体质量
B．甲液体对容器底部压强等于乙液体对容器底部压强
C．甲液体密度等于乙液体密度
D．若将木块从甲中取出放入乙中，则木块会露出更多体积
【解答】解：A、甲液体液面上漂浮着一个木块，根据阿基米德原理和浮沉条件知，木块的重力等于排开液体的重力，所以甲中对容器底部压力等于液体的重力加上木块的重力，乙中对容器底的压力等于乙液体的重力，又因为甲乙对容器底的压力相同，所以甲液体质量小于乙液体质量，故A正确；
BC、由题意知，甲乙对容器底的压力相同，由图知S甲＜S乙，根据p＝知，p甲＞p乙，故B错误；
甲、乙两种液体高度相同，根据p＝ρgh知，ρ甲＞ρ乙，故C错误；
D、若将木块从甲中取出放入乙中，液体的密度变小，根据F浮＝ρ液gV排可知，排开液体的体积变大，则木块会露出更少的体积，故D错误。
故选：A。
18．如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上方连有正方体木块A，容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，此时木块A刚好完全浸没在水中，接着打开阀门B，缓慢放水，直至木块A完全离开水面时，再关闭阀门B，这个过程中，弹簧弹力F与木块露出水面的体积V的关系如图乙所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ木＝0.7×103kg/m3，木块体积为V0，不计弹簧所受浮力，则下列说法正确的是（　　）
A．C点弹簧处于原长
B．CD段弹簧被压缩
C．D点的横坐标d的值为0.3V0
D．点C与点E的纵坐标c、e的绝对值之比为2：3
【解答】解：A、由图乙可知，C点木块A刚好完全浸没在水中，
因为ρ水＞ρ木，所以此时木块所受的浮力大于木块的重力，即F浮＞G木，
则弹簧对木块有竖直向下的拉力，弹簧被拉伸，处于伸长状态，故A错误；
B、在D点时，弹簧弹力F＝0N，弹簧处于原长，所以CD段弹簧被拉伸，故B错误；
C、在D点时，弹簧弹力F＝0N，弹簧处于原长，此时木块漂浮在水面上，F浮＝G木，即ρ水gV排＝ρ木gV0，
ρ水g（V0﹣V）＝ρ木gV0，
则木块露出水面的体积：
V＝（1﹣）V0＝（1﹣）V0＝0.3V0，
即D点的横坐标d的值为0.3V0，故C正确；
D、在C点木块完全浸没时，木块排开水的体积V排＝V0，
此时弹簧弹力F＝F浮﹣G木＝ρ水gV0﹣ρ木gV0＝（ρ水﹣ρ木）gV0；
在E点木块A完全离开水面时，弹簧被压缩，此时弹簧弹力等于木块的重力，即F′＝G木＝ρ木gV0，
则＝＝＝＝，
即点C与点E的纵坐标c、e的绝对值之比为3：7，故D错误。
故选：C。
19．用图象来描述物理过程或物理规律是很直观的。如右图（a）一立方体木块，下面用一段细线与之相连，细线另一端固定在容器底（容器高比细线与木块边长之和大得多）。现向容器中慢慢加水，如右图（b）所示。若细线中的拉力用F表示，容器中水的深度用h表示。那么，在下图中可以正确描述拉力F随随深度h的变化关系的图象是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：
向容器中慢慢加水，物体浸入水中，一开始因为排开水的体积小，物体受到的浮力小于重力，物体没有浮起来，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，当物体受到的浮力等于物体重时，物体开始随着水面上升，处于漂浮状态，排开水的体积不变，当细线被拉直，排开水的体积逐渐增大，浮力增大，细绳的拉力增大，当物体全浸入水中，排开水的体积不变，浮力不变，细线的拉力不变，由此可见细线的拉力是先为0，不断增大，最后不变。
故选：C。
20．在测量大气压的实验中，为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，某同学采用了图示装置，将注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通过水平细线与烧杯相连，向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测得杯中水的质量为880g；然后向外缓慢抽水，当活塞刚开始向右滑动时，测得杯中水的质量为460g，烧杯质量为100g，活塞面积为7×10﹣5m2，g＝10N/kg轮轴间的摩擦和细线重不计，则所测大气压的值应为（　　）
A．1.26×105Pa B．1.10×105Pa C．1.01×105Pa D．0.96×105Pa
【解答】解：当注射器中的活塞开始向左滑动时，G1＝（0.88+0.1）kg×10N/kg＝9.8N，对活塞受力分析：f+F＝G1＝9.8N；
当注射器中的活塞开始向右滑动时，G2＝（0.46+0.1）kg×10N/kg＝5.6N，对活塞受力分析：F﹣f＝G2＝5.6N；
两式联立解得：F＝7.7N；
∴p＝＝＝1.10×105Pa；
故选：B。
二．填空题（共7小题）
21．将一块质量为60g、体积为100cm3的物块浸没在水中后放手，物块最终处于 　漂浮　（“沉底”、“悬浮”或“漂浮”）状态，此时物块受到的浮力为 　0.6　N。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）
【解答】解：（1）物体完全浸没时受到的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3＝1N；
物体的重力为：
G＝mg＝60×10﹣3kg×10N/kg＝0.6N；
G物＜F浮，物体上浮，最后漂浮；
（2）物体浮在水面上，物块受到的浮力为：F浮′＝G物＝0.6N。
故答案为：漂浮；0.6。
22．有一个实心球形物体，用弹簧测力计在空气中称重时，测力计的示数为12N；当把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为5N，此时物体所受的浮力为　7　N．把物体从弹簧测力计上取下浸没水中，松手时，物体会　上浮　，静止时，物体受到的浮力是　12N　。
【解答】解：在空气中称重时，测力计的示数为12N，则物重G＝12N，
把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为5N，此时受到的浮力：
F浮＝G﹣F＝12N﹣5N＝7N；
根据F浮＝ρ水gV排可知，物体全部浸没水中时浮力：
F浮′＝2F浮＝2×7N＝14N；
因为F浮′＞G，
所以松手时，物体上浮，直至漂浮，
物体静止时受到的浮力：
F浮″＝G＝12N。
故答案为：7；上浮；12N。
23．一实心金属块，用弹簧测力计在空气中称为5N，完全浸没在水中称是3N，则金属块在水中受到的浮力为 　2　牛，金属块的密度是 　2.5×103　kg/m3；若完全浸没在某一液体中称是3.4N，则液体的密度为 　0.8×103　kg/m3。
【解答】解：（1）由称重法可知，金属块在水中受到的浮力：
F浮＝G﹣F示＝5N﹣3N＝2N；
（2）由F浮＝ρ液gV排可知，金属块的排开水的体积：
V排＝＝＝2×10﹣4m3，
因为金属块浸没在水中，所以金属块的体积：
V＝V排＝2×10﹣4m3，
由G＝mg可得，金属块的质量：
m＝＝＝0.5kg，
该金属块的密度：
ρ＝＝＝2.5×103kg/m3；
（3）由称重法可知，金属块在某一液体中受到的浮力：
F浮'＝G﹣F示'＝5N﹣3.4N＝1.6N，
因为金属块浸没在液体中，所以金属块排开液体的体积：
V排＝V＝2×10﹣4m3，
由F浮＝ρ液gV排可知，液体的密度：
ρ液＝＝＝0.8×103kg/m3。
故答案为：2；2.5×103；0.8×103。
24．如图所示，把一个铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面，把它放入水中某处恰好处于静止状态，若往池中缓慢注入一些水，则铅块及气球 　下沉　。（填“下沉”、“上浮”或“悬浮”）
【解答】解：
向烧杯中加水前，铅块和小气球悬浮在水中，则F浮＝G；
向烧杯中加水后，水的深度增加，由p＝ρgh可知，小气球受到水的压强增大，所以气球的体积减小，气球排开水的体积减小，铅块排开水的体积不变，由公式F浮＝ρ液gV排可知，气球受到的浮力减小，铅块受到的浮力不变，所以根据力的合成可知，物体受到的合力向下，所以它们向下运动，铅块及气球下沉。
故答案为：下沉。
25．在制作潜艇模型比赛中，小温用3个500mL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潜艇的上浮、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”　向内注水　（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 　不变　。（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 　10N～15N　。
【解答】（1）要让漂浮状态的“潜艇”下沉入水，此时潜艇受到的重力应该大于浮力，所以需增大潜艇的重力，他应该往“工作舱”内注水；
（2）潜艇悬浮时，浸没在水中，有小螺母从“工作舱”的小孔中掉落至水底时，潜艇排开水的体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知潜艇所受浮力不变；
（3）潜艇悬浮时受到的浮力最大为：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3×500×10﹣6m3＝15N，
工作舱未装水时，金属螺母重力最大，此时金属螺母重力等于潜艇受到的浮力，金属螺母的重力最大为15N，
工作舱装满水时，金属螺母重力最小，
工作舱装满水时水的重力：G＝ρ水gV1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×500×10﹣6m3＝5N，
此时金属螺母重力最小为：G金＝F浮﹣G＝15N﹣5N＝10N，
所以金属螺母体积不计，要实现潜艇上浮和下沉，金属螺母重力的取值范围为10N～15N。
故答案为：（1）向内注水；（2）不变；（3）10N～15N。
26．如图所示，用量程0～5N的弹簧测力计，测量未知液体的密度。根据图中读数可知，物块浸没水中受到的浮力是 　2　N，未知液体的密度为 　1.2　g/cm3。将图中弹簧测力计刻度用密度值标注，制成弹簧密度计，物块浸没在待测液体中，可直接读得待测密度值，则此密度计的测量范围是 　0～2g/cm3　。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
【解答】解；物体没有浸入水中时，测力计的示数等于物体的重力，由图中数据可知，物块重G＝4N；
由图可知，物块受到的浮力大小：F浮＝G﹣F示4N﹣2N＝2N；
根据公式F浮＝ρ水gV排得，排开水的体积：
V排水＝＝＝2×10﹣4m3，
同一物块浸没时，排开液体的体积等于排开水的体积，即V排液＝V排水＝2×10﹣4m3，
由右图可知，物块完全浸没在未知液体中受到的浮力F浮液＝G﹣F示′＝4N﹣1.6N＝2.4N；
根据公式F浮＝ρ液gV排得，未知液体的密度：ρ液＝＝＝1.2×103kg/m3＝1.2g/cm3；
①当弹簧测力计的示数为F小＝0时，物体浸没在液体中受到的最大浮力，F浮大＝G﹣F小＝4N﹣0N＝4N，
V排＝V排水＝2×10﹣4m3，
根据公式F浮＝ρ液gV排得，待测液体的最大密度：ρ液大＝＝＝2×103kg/m3＝2g/cm3；
②当物块还没有浸入液体中时，弹簧测力计的示数为F示＝G＝4N，此时所测液体的密度：ρ液小＝0g/cm3；
所以此密度计的测量范围是0～2g/cm3。
故答案为：2；1.2；0～2g/cm3。
27．如图甲所示，一个棱长为10cm、重为9N的正方体物块M，水平放置在一个方形容器中，M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示，当t＝100s时，物块M在水中处于 　漂浮　（选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”）状态，图乙中a的值为 　9　cm（g＝10N/kg）。
【解答】解：
（1）正方体物块M的体积：V＝L3＝（10cm）3＝1000cm3＝0.001m3；
物块M的质量：m＝＝＝0.9kg；
物块M的密度：ρM＝＝＝0.9×103kg/m3＜1.0×103kg/m3；
即物块的密度小于水的密度，物块在水中最终会漂浮，
由图象可知，0～40s过程中，随着水的深度逐渐增加，物块M排开水的体积也变大，则物块M所受到水的浮力也变大，
当t＝40s时，水的深度变化变慢，说明此时物块M刚好处于漂浮状态，因此当t＝100s时，物块M在水中处于漂浮状态；
（2）当t＝40s时，物块M刚好处于漂浮状态，则F浮＝GM＝9N，
根据F浮＝ρ水gV排可得此时物块M排开水的体积：
V排＝＝＝9×10﹣4m3＝900cm3，
由V排＝SMh浸可得，此时水的深度：
a＝h浸＝＝＝9cm。
故答案为：漂浮；9。
三．实验探究题（共3小题）
28．在游泳时，小金发现越往深水区走，越感到胸闷，由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关。于是用液体压强计对此进行了探究。
步骤一：将金属盒放入水中深度5厘米处，观察现象；
步骤二：将金属盒放入水中深度15厘米处时，发现金属盒的位置不动，但U形管两侧的液面高度差逐渐减小；
步骤三：调整好器材后，重新实验。在深度5厘米处观察到现象如图（甲）A所示，在深度15厘米处观察到现象如图（甲）B所示。
得出结论：同种液体内部压强随着深度的增加而增大。
请完成下列问题：
（1）该实验过程用到的科学方法有　A、B　（填字母）；
A．转换法
B．控制变量法
C．类比法
（2）步骤二中金属盒在水里的位置不动，但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是　装置漏气　；
（3）小金反思：只进行两次实验就得出结论，结论是不可靠的。还需改变深度更换液体进行多次实验，其目的是　得出普遍性的结论　；
（4）对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。图（乙）为一圆柱形容器，容器内装有密度为ρ的液体，a点在深度为h处的水平横截面上，横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。根据压强公式p＝，推导出a点所在横截面受到的液体压强pa与深度h之间的关系式是pa＝　ρgh　。
【解答】解：
（1）液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的，高度差越大说明此时的液体压强越大，采用了转换法；
液体压强与液体的深度和密度有关，根据控制变量法，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；
该实验过程用到的科学方法有转换法和控制变量法，选A、B；
（2）步骤二中金属盒在水里的位置不动，但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是装置漏气；
（3）改变深度更换液体进行多次实验，其目的是得出普遍性的结论；
（4）图（乙）为一圆柱形容器，容器内装有密度为ρ的液体，a点在深度为h处的水平横截面上，高为h的液柱的重力G＝mg＝ρVg＝ρShg，因横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力，根据压强公式p＝，a点所在横截面受到的液体压强pa与深度h之间的关系式是：
pa＝＝＝ρgh。
故答案为：（1）A、B；（2）装置漏气；（3）得出普遍性的结论；（4）ρgh。
29．如图甲、乙所示，水平桌面上有两个高为30cm的柱形容器，现将两个完全相同的圆柱形金属块（重120N、高20cm、底面积100cm2）分别置于柱形容器底部。其中，乙图的金属块与容器底部之间用少量蜡密封（不计蜡的质量）。取g＝10N/kg。
（1）计算甲图中金属块对容器底部的压强。
（2）乙图中，向容器内加水至液面高度为10cm，求金属块对容器底部的压力。（取大气压强p0＝1.0×105Pa）
（3）若向甲图中容器内加水，画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容器中液面高度h变化的图像（需标注相应的数据）。
【解答】解：（1）金属块重120N，底面积100cm2，金属块对容器底部的压力等于其重力，F甲＝G＝120N，
甲图中金属块对容器底部的压强
p1＝＝＝1.2×104Pa；
（2）乙底部用蜡密封，加入水后，乙不受浮力，对乙受力分析，容器对乙的支持力等于乙的重力加上大气压力，F大气＝p0S乙＝105Pa×10﹣2m2＝1000N，
金属块对容器底部的压力：
F＝G乙+F大气＝120N+1000N＝1120N；
（3）①金属块重120N、高20cm、底面积100cm2，没有加水时，对容器底部的压力等于120N；
②若向甲图中容器内加水，在水面从0升高到20cm的过程中，排开水的体积变大，由阿基米德原理：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh，物体受到的浮力逐渐变大，且与h成正比，这个过程中金属块对容器底部的压力：
F2＝G﹣ρ水gSh，可知F2为关于h的一次减函数；
③物体刚好浸没时，由阿基米德原理求出受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m×100×10﹣4m2＝20N（小于120N，金属块不能上浮），由力的平衡可得金属块对容器底部的压力：
F3＝120N﹣20N＝100N；
至容器装满水的过程中，金属块受到的浮力不变，金属块对容器底部的压力仍为100N，故从开始加水至容器装满水（水高为30cm）的过程中金属块对容器底部压力如下所示：
故答案为：（1）甲图中金属块对容器底部的压强为1.2×104Pa；
（2）金属块对容器底部的压力为1120N；
（3）如上所示。
30．如图甲，底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的水，放在水平桌面上；底面积为60cm2、高为12cm的实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下。小王要探究圆柱形物体A逐渐浸入圆筒形容器内的水中时（水不会溢出容器），弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系。（使用刻度尺测量h，不计细线重）小王从圆柱形物体A接触水面至接触容器底之前，分别记下多组F、h，并将测量的结果填写在实验表格中，依据实验表中数据，在图乙中的方格纸中画出了F与h关系的图象。
（1）由图甲可知，物体A的重力为　9　N。
（2）观察图象乙，发现在物体A未浸没前，弹簧测力计的示数F随h增大而　减小　（增大/减小/不变），浸没后，弹簧测力计的示数F随h增大而　不变　（增大/减小/不变），由此可知，浸没在液体中的物体所受浮力与浸入深度　无关　（有关/无关）。
（3）由图象乙可知：当h等于10cm时，物体A受到的浮力为　6　N。
（4）当h等于14cm时，弹簧测力计的示数F为1.8N．那么，实心圆柱体A的密度为　1.25　g/cm3。
【解答】解：
（1）分析图象数据可以得出结论：在物体A没有浸没之前，弹簧测力计的示数为9N，即物体重力为9N；
（2）当h增大时，弹簧测力计的示数F减小；在物体A浸没后，当增大h时，弹簧测力计的示数F不变；
（3）由图象乙可知：当h等于10cm时，弹簧测力计的拉力为F＝3N，所以此时受到的浮力为F浮＝G﹣F＝9N﹣3N＝6N；
（4）物体的体积为VA＝SAhA＝60cm2×12cm＝720cm3＝7.2×10﹣4m3；
故由图知实心圆柱形物体A的重力为9N；
由G＝mg＝ρVg得：
ρA＝＝＝1.25×103kg/m3。
故答案为：
（1）9；（2）减小；不变；无关；（3）6；（4）1.25。
四．计算题（共4小题）
31．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？
【解答】解：（1）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；
（2）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；
（3）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：（1）物体C静止时所受的浮力为是4.8N；
（2）液体的密度是0.8×103kg/m3；
（3）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。
32．将一底面积为0.02m2的长方体木块用细线栓在一个底面积为0.1m2的空容器的底部，向容器中缓慢加水直到木块上表面与水面相平，如图甲所示。在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化情况如图乙所示。求：
（1）木块所受到的最大浮力。
（2）木块的密度。
（3）加入的水的质量。
【解答】解：（1）容器中的水和木块上表面恰好相平时，木块受到的浮力最大，
由图乙可知，此时木块底部受到水的压强p＝1500Pa，
由p＝可得，木块底部受到水的压力：F下＝pS木＝1500Pa×0.02m2＝30N，
木块上表面受到水的压力：F上＝0N，
则木块所受到的最大浮力：F浮＝F下﹣F上＝30N﹣0N＝30N；
（2）因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由F浮＝ρ液gV排可得，木块的体积：V＝V排＝＝＝3×10﹣3m3，
由图乙可知，9cm～16cm时木块漂浮，此时木块底部受到水的压强p′＝900Pa，
木块底部受到水的压力：F下′＝p′S木＝900Pa×0.02m2＝18N，
木块上表面受到水的压力：F上′＝0N，
则木块所受到的浮力：F浮′＝F下′﹣F上′＝18N﹣0N＝18N；
由木块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等可知，木块的重力：G＝F浮′＝18N，
由G＝mg可得，木块的质量：m＝＝＝1.8kg，
木块的密度：ρ＝＝＝0.6×103kg/m3；
（3）由图乙可知，容器中的水和木块上表面恰好相平时，水的深度h＝22cm＝0.22m，
则木块和水的总体积：V总＝S容h＝0.1m2×0.22m＝2.2×10﹣2m3，
容器内水的体积：V水＝V总﹣V＝2.2×10﹣2m3﹣0.3×10﹣2m3＝1.9×10﹣2m3，
加入的水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×1.9×10﹣2m3＝19kg。
答：（1）木块所受到的最大浮力为30N。
（2）木块的密度为0.6×103kg/m3。
（3）加入的水的质量为19kg。
33．如图是小宝研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置，其中A是底面积为25cm2的实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中（水未溢出），得到F与h的关系图像如图中实线所示。（g＝10N/kg）
（1）物体A重为3N，将它放在水平桌面上时对桌面的压强为多少帕？
（2）完全浸没时，A受到水的浮力及密度为多少？
（3）小宝换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出如图中虚线所示图像，则该液体密度为多大？
【解答】解：
（1）由图乙可知，当h＝0时，弹簧测力计的示数为3N，即物体A的重力G＝3N，
物体A放在水平桌面上时，对桌面的压力：F＝G＝3N，
它对桌面的压强：p＝＝＝1200Pa；
（2）由图乙可知，物体完全浸没时弹簧测力计的示数F′＝1N，
则物体A受到水的浮力：F浮＝G﹣F′＝3N﹣1N＝2N；
根据阿基米德原理可知A的体积V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3；
A的质量m＝＝＝0.3kg，
A的密度ρ＝＝＝1.5×103kg/m3；
（3）由图乙可知，物体完全浸没在未知液体中时弹簧测力计的示数F″＝1.4N，
物体A受到未知液体的浮力：F浮′＝G﹣F″＝3N﹣1.4N＝1.6N，
物体浸没在未知液体中时其排开液体的体积V排′＝V＝2×10﹣4m3，
根据阿基米德原理可知该液体的密度：
ρ液＝＝＝0.8×103kg/m3。
答：（1）将它放在水平桌面上时对桌面的压强为1200Pa；
（2）完全浸没时，A受到水的浮力及密度分别为2N、1.5×103kg/m3；
（3）该液体密度为0.8×103kg/m3。
34．如图所示，正方体木块漂浮在氯化钠溶液里，有总体积的露出液面，不可伸长的悬绳处于松弛状态。已知绳子能承受的最大拉力为5牛，木块边长为0.1米，容器底面积为0.03米2，容器底有一阀门K．（g取10牛/千克，溶液的密度为1.2×103千克/米3，计算结果保留2位小数）
求：（1）木块的密度是多少？
（2）打开阀门使液体缓慢流出，当细绳断裂前一瞬间关闭阀门，此时木块排开液体的体积为多少？
（3）在细绳断后，木块再次漂浮时，容器底受到液体的压强与断绳前的瞬间相比，容器底受到液体的压强改变了多少？
【解答】解：（1）木块漂浮，
则F浮＝G木，
因为F浮＝ρ液V排g，G木＝ρ木V木g，
所以，ρ液V排g＝ρ木V木g，
因为木块总体积的露出液面，
所以，V排＝V木，
则ρ木＝ρ液＝×1.2×103kg/m3＝0.96×103kg/m3；
（2）如图，当细绳断裂时，F浮′+F最大＝G木，
设此时木块排开溶液的体积为V排′，则：
ρ液V排′g+F最大＝ρ木V木g，
即：1.2×103kg/m3×V排′×10N/kg+5N＝0.96×103kg/m3×（0.1m）3×10N/kg，
解得：
V排′≈3.83×10﹣4m3；
（3）在细绳断开后木块再次漂浮时，浮力增加5N，排开水体积增加：
ΔV排＝＝＝0.00042m3，
液面上升：
Δh＝＝＝0.014m，
Δp＝ρ液gΔh＝1.2×103kg/m3×10N/kg×0.014m＝168Pa。
即：容器底受溶液的压强增大了168Pa。
答：（1）木块的密度为0.96×103kg/m3；
（2）当细绳断裂前一瞬间关闭阀门，此时木块排开溶液的体积为3.83×10﹣4m3；
（3）在细绳断开后木块再次漂浮时，容器底受到水的压强与断绳前的瞬间相比，容器底受水的压强增大了168Pa。
学号：8205396
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