粤沪版八年级物理下册课后练习 第九章 浮力和升力（单元测试）（原卷版+解析）
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| 名称 | 粤沪版八年级物理下册课后练习 第九章 浮力和升力（单元测试）（原卷版+解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 749.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪粤版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-02-19 15:04:36 | ||
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文档简介
第九章 浮力和升力（单元测试）
一、单选题
1．如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同．下列说法正确的是
A．物体受到的浮力大小关系为FA＞FB＞FC
B．三个物体的密度大小关系为ρA＞ρB＞ρC
C．容器底部受到水的压力大小关系为F甲＞F乙＞F丙
D．容器对桌面的压强大小关系为P甲=P乙=P丙
2．小张看到鸡蛋浮在盐水面上，如图所示，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉．在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的（）
A．B．C．D．
3．放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放入两容器中．当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示．则
A．甲容器中液体的密度较大
B．乙容器底部受到液体的压强较大
C．甲容器中物块排开液体的重力较大
D．乙容器中物块受到液体的浮力较大
4．三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，以下判断正确的是（ ）
A．液体的密度关系是ρ甲＞ρ丙＞ρ乙
B．液体对容器底部的压强关系是p乙＞p甲＞p丙
C．容器对桌面的压强关系是p'甲＞p'乙＞p'丙
D．小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙＞F甲
5．小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮．下列说法错误的是
A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C．“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
6．如图所示，轻质弹簧的下端固定在容器底部，上端与物体A连接，现向容器内注水，当水的深度为h时，弹簧长度恰好为原长，此时物体A有的体积露出水面，已知物体A体积为V，容器内部底面积为S，水的密度为ρ水，下列计算结果正确的是
A．物体A受到的重力GA＝ρ水gV
B．水对容器底部的压力F＝ρ水ghS
C．物体A的密度为ρA＝ρ水
D．若向容器中缓慢加水直到A浸没水中，则弹簧对A的拉力F′＝ρ水gV
7．下列现象及其原因分析，错误的是
A．高压锅容易将食物煮熟——液体表面气压增大，液体沸点升高
B．台风掀开屋顶的瓦——屋内外空气的流速不同，压强不同
C．软包装饮料吸管一端做成尖形——减小受力面积，增大压强
D．铁路的钢轨铺在枕木上——增大受力面积，增大压强
8．海权握，国则兴，建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障，潜水艇是海军的战略重器．如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程，下列对此潜水艇分析正确的是( )
A．上浮过程中所受浮力逐渐变大
B．悬浮和漂浮时所受的浮力相等
C．漂浮时排开的海水所受的重力最小
D．漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大
二、填空题
9．将一底面积为的长方体木块用细线栓在个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，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如图乙所示，则木块所受到的最大浮力为______N，木块重力为______N，细线对木块的最大拉力为______N。（g取10N/kg）
10．如图所示，A、B是两个上端开口的容器，它们构成的是一个 _____；当用一个管子沿B容器口吹气时，A容器中的液面会 _____．（填“上升”“下降”或“不变”）
11．拧开水龙头，使自来水流过如图所示的玻璃管，在A、B、C三处，水的流速较大的是________处，压强较小的是________处．
12．某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度，已知木块的重力为3N，体积为500cm3，当木块静止时弹簧测力计的示数为2.5N，g=10N/kg，盐水密度是________kg/m3；若剪断细绳，木块最终静止时所受浮力是________N。（一切摩擦与阻力均忽略不计）
13．小明自制了一支密度计，将其分别放入盛有液体密度为ρ甲和ρ乙的甲、乙两个容器中，静止时，如图所示，从观察到的现象可以判断：ρ甲 ρ乙；若该密度计排开液体的质量分别为m甲、m乙，则m甲 m乙(该题两空均选填“＜”“＝”或“＞”)。
14．一质量为54g边长为3cm的立方体橡皮泥块，浸没在水中时，受到的浮力为___N，立方体橡皮泥块的密度为___kg/m3（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3、g=10N/kg）。
15．在平静的池水中漂浮有一个木球，木球的体积为4dm3，露出水面的体积为总体积的1/4，那么木球受到的浮力为______N．木球的密度为________kg/m3．（g=10N/kg）
16．在“测量物体浸没在液体中所受的浮力”实验中，某同学在弹簧测力计下悬挂一个物块，静止时弹簧测力计的示数F1=2.2N，再将物体浸没在酒精中，静止时弹簧测力计的示数F2=1.4N，如图所示，则物体在酒精中受到的浮力是 ______ N，物体的体积是 ______ m3。（ρ酒精=0.8×103kg/m3，g取10N/kg）
三、实验题
17．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想
猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关
猜想3：浮力的人小可能与物体的形状有关
猜想4：浮力的大小可能与排开液体的体积有关
（1）如图所示，用手把饮料罐按入水中，饮料料罐浸入水中越深，手会感到越吃力．这个事实可以支持以上猜想_______（选填序号）
（2）为了研究猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N，4.5N和5N．然后进行如图所示的实验．
①在序号a的实验中物所受的浮力为_______N．
②比较序号_______，_______，e的三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关．
③进一步分析可知：液体的密度越大，物体所受的浮力越_______；
④比较序号a、b、c的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力_______关．
（3）为了研究猜想3，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验、由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为这结论不可靠，主要原因是_______．
18．小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系．
（1）部分实验操作步骤如图所示，遗漏的主要步骤是_____，若将遗漏的步骤标注为D，最合理的实验步骤顺序是_____（用实验步骤对应的字母表示）．
（2）小明进行实验并把数据记录在下表中．从表中数据可知石块受到的浮力是
_____N，排开液体的重力是_____N．小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验，同组的小丽认为实验还没有结束，理由是_____，接下来的实验操作应该是_____．
实验步骤 A B C D
弹簧测力计示数/N 1.6 1.8 0.5 0.3
（3）实验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，可取_____相同的铁块和铝块，使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小．
19．如图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置，U形管中装有水，直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气，导致b管上方气流速度_____a管上方的气流速度，b管与a管的水面上方形成气压差，U形管中_____（填“a”或“b”）管水面升高，如果升高端的液面比原来升高了2 cm，则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为_____Pa（g=10 N/kg）。
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图，当喷雾器未工作时，细管A内外气压相等，细管A内外液面_____，当喷雾器工作时，空气从细管B的右端快速喷出，导致细管A上方空气的流速突然增大，细管A内液面上方气压_____细管A外液面上方的气压，液体就沿细管A的管口流出，同时受到气流的冲击，形成雾状向右喷出，如果此时喷雾器停止工作，细管A中的液体将______________________。
四、计算题
20．一带阀门的圆柱形容器，底面积是200cm2，装有12cm深的水，正方体M边长为10cm，重20N，用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，如图所示，试求：
（1）正方体M的密度；
（2）正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强；
（3）若从图示状态开始，通过阀门K缓慢放水，当容器中水面下降了2cm时，细绳刚好被拉断，则细绳能承受的最大拉力是多少？（g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3）
21．在物理实验操作考核中，水平桌面上放置底面积为100cm2的圆柱形容器（不计容器壁厚度），内有12cm的水（如图甲），某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体，从液面开始缓慢浸入水中，拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示，当圆柱体下表面距液面为10cm时，系圆柱体的细线恰好松开，圆柱体沉入容器底部（水未溢出）．如图内所示（g取10N/kg），求：
（1）圆柱体浸没在水中时所受到的浮力；
（2）圆柱体的体积；
（3）圆柱体沉入底部时，水对容器底部的压强．
22．如图所示，一正方体物块边长为10cm,漂浮于足够高的底面积为S0的盛有足量水的圆柱形容器中，有1/5体积露出水面．水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg．求：
（1）该物块受到的浮力；
（2）该物块的密度；
（3）若未投入物块时，水对容器底部的压力为F0．试求出物块漂浮时，水对容器底部的压力F1和物块浸没时水对容器底部的压强P2；
（4）若物块漂浮时与未投入物块时比较，水对容器底部的压强变化了200Pa，物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为30:29，则未投入物块时容器中水的深度是多少？
23．一个不规则的实心物体，质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止。（g=10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3）求：
(1)物体在水中所受的浮力；
(2)物体的体积；
(3)物体悬浮时盐水的密度。
第九章 浮力和升力（单元测试）
一、单选题
1．如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同．下列说法正确的是
A．物体受到的浮力大小关系为FA＞FB＞FC
B．三个物体的密度大小关系为ρA＞ρB＞ρC
C．容器底部受到水的压力大小关系为F甲＞F乙＞F丙
D．容器对桌面的压强大小关系为P甲=P乙=P丙
【答案】D
【解析】
由题知，A、B、C三个正方体的体积相同；
A、由图可知，A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排＜VB排＜VC排，根据可知，浮力的大小关系为：FA＜FB＜FC，故A错误；
B、由图可知，A和B处于漂浮，C处于悬浮，则由浮沉条件可知：GA=FA，GB=FB，GC=FC，由于FA＜FB＜FC，所以GA＜GB＜GC；由于正方体A、B、C的体积相同，所以根据可知，物体密度的大小关系：，故B错误；
C、由图可知三个完全相同的容器内水的深度相同，由可知液体底部压强关系是p甲=p乙=p丙，三个容器的底面积相同，根据可求容器底部受到水的压力大小关系：
F甲=F乙=F丙，故C错误；
D、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态，则浮力等于自身重力，由阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于排开液体的重力，即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力，即可以理解为，容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力，能看出三个容器内总重力相等；由于容器相同，所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙=F丙，根据可知，容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙，故D正确；
2．小张看到鸡蛋浮在盐水面上，如图所示，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉．在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的（）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】
开始加入清水时，鸡蛋会缓慢下沉，浸入水中的体积逐渐增大，但还是漂浮状态，所以浮力不变；全部进入水中后，继续加清水，鸡蛋排开水的体积不变，但液体密度减小，根据阿基米德原理可知，浮力减小，但不会减小为0，所以D图是正确的．
3．放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放入两容器中．当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示．则
A．甲容器中液体的密度较大
B．乙容器底部受到液体的压强较大
C．甲容器中物块排开液体的重力较大
D．乙容器中物块受到液体的浮力较大
【答案】B
【解析】
物体在甲中处于悬浮，甲的密度等于物体的密度，物体在乙中悬浮，乙的密度大于物体的密度，所以乙的密度大于甲的密度．两个容器中的液面相平，容器底所处的深度相等，乙容器底受到液体的压强较大．物体在两种液体中，都只受重力和浮力，处于平衡状态面，浮力与重力相等，物体在两种液体中受到的浮力大小相等，物体排开液体的重力也相等。故选B。
4．三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，以下判断正确的是（ ）
A．液体的密度关系是ρ甲＞ρ丙＞ρ乙
B．液体对容器底部的压强关系是p乙＞p甲＞p丙
C．容器对桌面的压强关系是p'甲＞p'乙＞p'丙
D．小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙＞F甲
【答案】D
【解析】
A．将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球在甲液体中沉底，则；小球在乙液体中漂浮，则；小球在丙液体中悬浮，则；因此液体的密度关系是ρ乙＞ρ丙＞ρ甲，故A不符合题意．
B．静止时三个容器的液面恰好相平，即深度h相等，三种液体密度关系是ρ乙＞ρ丙＞ρ甲，由液体压强公式p=ρgh可知，液体对容器底部的压强关系是p乙＞p丙＞p甲，故B不符合题意；
C．容器对桌面的压力等于容器、容器内液体和小球的总重力；由图知，三个相同容器内液体体积相同，又知ρ乙＞ρ丙＞ρ甲，，根据和G=mg可知乙烧杯内液体的重力大于丙烧杯内液体的重力，丙烧杯内液体的重力大于甲烧杯内液体的重力，烧杯以及小球的重力均相等，烧杯的底面积相等，根据可知，容器对桌面的压强p'乙＞p'丙＞p'甲，故C不符合题意；
D．小球在甲液体中沉底，所受浮力F甲＜G；小球在乙液体中漂浮，在丙液体中悬浮，所受浮力均等于其重力，即F乙=F丙=G；因此小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙＞F甲，故D符合题意；
【点睛】
根据物体浮沉条件推断出三种液体密度的大小关系，然后由液体压强公式p=ρgh判断容器底部受到的液体压强大小关系．根据浮沉条件得出小球受到的浮力大小关系．是一道综合性题目，有一定的难度．
5．小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮．下列说法错误的是
A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C．“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
【答案】B
【解析】
浮力大于重力，物体上浮；浮力小于重力，物体下沉．在气体质量一定时，气体体积越小压强越大．
挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，这时浮沉子里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉；松开手，小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，当浮沉子的重力等于它所受的浮力，它就悬浮；潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同，综上所述，B说法错误，符合题意故选B．
6．如图所示，轻质弹簧的下端固定在容器底部，上端与物体A连接，现向容器内注水，当水的深度为h时，弹簧长度恰好为原长，此时物体A有的体积露出水面，已知物体A体积为V，容器内部底面积为S，水的密度为ρ水，下列计算结果正确的是
A．物体A受到的重力GA＝ρ水gV
B．水对容器底部的压力F＝ρ水ghS
C．物体A的密度为ρA＝ρ水
D．若向容器中缓慢加水直到A浸没水中，则弹簧对A的拉力F′＝ρ水gV
【答案】D
【解析】
A、当A有的体积露出水面，弹簧为原长，说明此时物体漂浮在水面上，受到的浮力与重力相等，利用阿基米德原理求解；
B、知道水深，利用求水对容器底部的压强，再利用求水对容器底部的压力；
C、求出物体A的质量，利用密度公式求物体A的密度；
D、若向容器中缓慢加水直到A完全浸没，A受竖直向下的重力、竖直向下的拉力及浮力作用，据此求拉力．
A、当A有的体积露出水面，即的体积浸入水中时，弹簧为原长，则说明此时物体漂浮在水面上，受到的浮力与重力相等，物体重力，故A错；
B、水对容器底部的压强为，由得，水对容器底部的压力为，故B错；
C、物体A的质量，物体A的密度：故C错；
D、若向容器中缓慢加水直到A完全浸没，A受竖直向下的重力、竖直向下的拉力及浮力作用，所以，则故D正确．
故选D．
【点睛】
本题考查重力公式、密度公式、阿基米德原理、物体漂浮条件的应用，本题难度较大，解题时一定要认真仔细．关键是能够正确进行受力分析．
7．下列现象及其原因分析，错误的是
A．高压锅容易将食物煮熟——液体表面气压增大，液体沸点升高
B．台风掀开屋顶的瓦——屋内外空气的流速不同，压强不同
C．软包装饮料吸管一端做成尖形——减小受力面积，增大压强
D．铁路的钢轨铺在枕木上——增大受力面积，增大压强
【答案】D
【解析】
液体沸点与液体上方空气压强有关，气压增大，沸点越高；流体流速越快，压强越小；流速越慢，压强越大；当压力一定时，受力面积越小，压强越大；受力面积越大，压强越小，据以上内容即可解答．
液体沸点与液体上方空气压强有关，气压增大，沸点越高，所以高压锅内，气压很大，故液体沸点高，即A正确；流体流速越快，压强越小，反之压强越大；当台风掀开屋顶的瓦时，屋外流速较大，压强较小，故B正确；当压力一定时，尖形物体的受力面积很小，压强很大，故C正确；铁路的钢轨铺在枕木，则增大了受力面积，从而减小压强，故D错误，综上所述，故选D．
8．海权握，国则兴，建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障，潜水艇是海军的战略重器．如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程，下列对此潜水艇分析正确的是( )
A．上浮过程中所受浮力逐渐变大
B．悬浮和漂浮时所受的浮力相等
C．漂浮时排开的海水所受的重力最小
D．漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大
【答案】C
【解析】
A．潜艇上浮过程中，露出水面前，V排不变，根据F浮=ρ液gV排可知，潜艇所受浮力不变；逐渐露出水面时，V排减小，潜艇所受浮力减小；选项A错误；
B．由图可知，悬浮时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积，由F浮=ρ液gV排可知，潜艇悬浮时所受浮力大，即F悬浮＞F漂浮 ，选项B错误；
C．根据阿基米德原理可知，浮力等于排开液体所受的重力；由B项可知F悬浮＞F漂浮 ，所以漂浮时排开海水所受的重力最小，选项C正确；
D．由图可知，潜艇漂浮时其底部所处深度最小，根据p=ρgh可知，此时潜艇底部所受海水压强最小，选项D错误。
故选C。
二、填空题
9．将一底面积为的长方体木块用细线栓在个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，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如图乙所示，则木块所受到的最大浮力为______N，木块重力为______N，细线对木块的最大拉力为______N。（g取10N/kg）
【答案】 15 9 6
【解析】
(1)根据图象可知木块全部浸入时受到的浮力最大，则根据刚刚漂浮和细线刚好张紧到水直到木块上表面与液面相平时水面升高的高度，求出木块的高度，根据求出木块的体积，由于木块刚浸没，则利用求出受到的浮力；
(2)根据图象读出木块刚好漂浮时木块底部受到水的压强，利用即可求出木块重力；
(3)木块受到的最大浮力与重力之差，即可细线对木块的最大拉力。
[1]根据图象可知，木块刚刚漂浮时，木块浸入水中的深度为；由于从9cm到16cm，木块一直处于漂浮，浸入水中的深度不变；当水面的高度为16cm时细线刚好张紧，线的拉力为零；直到木块上表面与液面相平，此时水面的高度为22cm；
所以木块的高度：
则木块的体积：
木块全部淹没时受到的浮力最大为：
木块全部淹没时受到的最大浮力为15N。
[2]由图象可知，木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900Pa，则木块的重力与水向上的压力浮力平衡，所以木块重力：
则木块重力为9N。
[3]直到木块上表面与液面相平时，木块受到的浮力最大，由力的平衡条件可得，细线对木块的最大拉力为：
细线对木块的最大拉力为6N。
【点睛】
综合考查阿基米德原理、液体压强和物体受力平衡的分析以及实图能力，关键是能读懂乙图，从图象上得出物体的高度，进而求体积，浮力。
10．如图所示，A、B是两个上端开口的容器，它们构成的是一个 _____；当用一个管子沿B容器口吹气时，A容器中的液面会 _____．（填“上升”“下降”或“不变”）
【答案】 连通器 下降
【解析】
上端开口下端相连的容器为连通器．如果装的同种液体还会有液面相平．
向B管口吹气时使得B管口空气流速大压强小，导致AB两个相平的液面上方大气压不相等，压强大的A端水会被大气压压到大气压小的B端，直到两个管在连接处的水压加大气压相等．
11．拧开水龙头，使自来水流过如图所示的玻璃管，在A、B、C三处，水的流速较大的是________处，压强较小的是________处．
【答案】 B B
【解析】
如图所示，从接自来水管处到水槽处的水流量是一定的，即A、B、C三处水的流量相等；
由图知B处管的横截面积小，在流量一定时，横截面积小流速大，所以B处的流速较大，根据流速大的地方压强小的规律可得，B处的压强较小．
点睛：关键是明白，在流量一定时，管子越细，流速越快，再利用流体流速与压强的关系解答．
12．某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度，已知木块的重力为3N，体积为500cm3，当木块静止时弹簧测力计的示数为2.5N，g=10N/kg，盐水密度是________kg/m3；若剪断细绳，木块最终静止时所受浮力是________N。（一切摩擦与阻力均忽略不计）
【答案】 1100 3
【解析】
[1]木块受到的浮力为
F浮=F+G=3N+2.5N=5.5N
因为所以液体的密度为
[2]因为G=mg所以木块的质量为
木块的密度为
小于液体密度，木块将上浮，最终静止在液面上，受到的浮力为F浮′=G=3N。
【点睛】
浮力的计算
13．小明自制了一支密度计，将其分别放入盛有液体密度为ρ甲和ρ乙的甲、乙两个容器中，静止时，如图所示，从观察到的现象可以判断：ρ甲 ρ乙；若该密度计排开液体的质量分别为m甲、m乙，则m甲 m乙(该题两空均选填“＜”“＝”或“＞”)。
【答案】；=
【解析】
[1]∵是相同的密度计，在两种液体中都漂浮，
∴
F浮=G，
∴密度计在两种液体中受到的浮力：
F甲=F乙=G，
∴
ρ甲gV排甲=ρ乙gV排乙；
由图可知：
V排甲＞V排乙；
∴
ρ甲＜ρ乙；
[2]根据阿基米德原理可知：
G排甲=G排乙，
∴
m甲=m乙
14．一质量为54g边长为3cm的立方体橡皮泥块，浸没在水中时，受到的浮力为___N，立方体橡皮泥块的密度为___kg/m3（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3、g=10N/kg）。
【答案】 0.27 2×103kgm3
【解析】
[1]根据阿基米德浮力公式可知，浸没在水中时受到的浮力为
[2]立方体橡皮泥块的密度为
15．在平静的池水中漂浮有一个木球，木球的体积为4dm3，露出水面的体积为总体积的1/4，那么木球受到的浮力为______N．木球的密度为________kg/m3．（g=10N/kg）
【答案】 30 0.75×103
【解析】
解：
（1）由题知，木球排开水的体积：
V排=V浸=（1﹣）V=×4dm3=3dm3=3×10﹣3m3，
则木球受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3=30N；
（2）木球漂浮，则F浮=G=30N，
故木球的质量：
m===3kg，
木球的密度：
ρ===0.75×103kg/m3．
点睛：本题考查浮力和密度的计算，关键是利用漂浮条件得出木球的重力．
16．在“测量物体浸没在液体中所受的浮力”实验中，某同学在弹簧测力计下悬挂一个物块，静止时弹簧测力计的示数F1=2.2N，再将物体浸没在酒精中，静止时弹簧测力计的示数F2=1.4N，如图所示，则物体在酒精中受到的浮力是 ______ N，物体的体积是 ______ m3。（ρ酒精=0.8×103kg/m3，g取10N/kg）
【答案】 0.8
【解析】
[1]根据称重法，可知物体在酒精中受到的浮力是
[2]由阿基米德原理可知，物体的体积是
三、实验题
17．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想
猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关
猜想3：浮力的人小可能与物体的形状有关
猜想4：浮力的大小可能与排开液体的体积有关
（1）如图所示，用手把饮料罐按入水中，饮料料罐浸入水中越深，手会感到越吃力．这个事实可以支持以上猜想_______（选填序号）
（2）为了研究猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N，4.5N和5N．然后进行如图所示的实验．
①在序号a的实验中物所受的浮力为_______N．
②比较序号_______，_______，e的三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关．
③进一步分析可知：液体的密度越大，物体所受的浮力越_______；
④比较序号a、b、c的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力_______关．
（3）为了研究猜想3，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验、由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为这结论不可靠，主要原因是_______．
【答案】 4 1 a d 大 无 没有控制变量唯一
【解析】
（1）用手把空的饮料罐按入水中，手就会感受到竖直向上的浮力，越往下按，浮力越大，手会感到越吃力；
空饮料罐向下按入的过程中，水面会升高，空饮料罐排开水的体积增大，由此得出：浮力的大小与物体排开液体的体积有关，即这个事实可以支持猜想4。
（2）①物体的重力为G，a中弹簧测力计的示数为3N，
则物体受到的浮力为：；
②要探究浮力大小与液体密度的关系，需要控制同一物体、排开液体的体积相同，改变液体的密度，图中a、d、e三图符合要求；
③a图物体浸没在水中，受到的浮力为：；
d图物体浸没在酒精中，受到的浮力为：；
e图中物体浸没在盐水中，受到的浮力为：；
所以同一物体在盐水浮力最大、酒精中受到的浮力最小，又因为盐水的密度最大，酒精的密度最小．所以可以得出：液体的密度越大，物体所变的浮力越大；
④序号为a、b、c的三次实验中，物体的体积和浸没的液体都相同，不同的是物体的重力；
由图可知测力计的示数分别为：3N、3.5N、4N，而三个圆柱形物体A、B、C的重分别为4N、4.5N和5N，根据称重法求浮力的原理，即知，所受浮力分别为1N、1N、1N，可见浮力相等，于是可得结论是：浮力的大小与物体的重力无关；
（3）根据控制变量法的思想：要研究浮力大小与物体形状的关系，必须保证排开液体的体积和液体的密度不变，小明实验中改变了形状，但没有控制排开水的体积相同，故小珍认为小明的结论不可靠，不可靠主要原因为没有控制变量唯一，即没有控制排开液体的体积相同。
【点睛】
重点是研究浮力大小与哪些因素有关的实验，注意实验中控制变量法的应用，当一个结果受多个因素的影响时都使用此方法进行实验，实验时让一个因素变化，而其它因素都控制相等或相同即控制变量。
18．小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系．
（1）部分实验操作步骤如图所示，遗漏的主要步骤是_____，若将遗漏的步骤标注为D，最合理的实验步骤顺序是_____（用实验步骤对应的字母表示）．
（2）小明进行实验并把数据记录在下表中．从表中数据可知石块受到的浮力是
_____N，排开液体的重力是_____N．小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验，同组的小丽认为实验还没有结束，理由是_____，接下来的实验操作应该是_____．
实验步骤 A B C D
弹簧测力计示数/N 1.6 1.8 0.5 0.3
（3）实验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，可取_____相同的铁块和铝块，使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小．
【答案】 测量空桶的重力 D、B、A、C 0.2 0.2 通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性 换用不同液体重新实验 体积
【解析】
（1）阿基米德原理的内容：浸在液体中物体受到的浮力，大小等于被它排开的液体受到的重力；要验证阿基米德原理就要测出物体的浮力，可根据F浮＝G﹣F示得出，然后测出排开液体的重力，两者进行比较即可验证．
（2）根据称重法求出实验中物体所受的浮力；用桶和水的总重力减去桶的重力算出排开水的重力；为了找普遍规律，需要换用不同的液体再次实验；
（3）根据控制变量法的要求，要探究浮力大小是否与物体的密度有关，需要选用体积相同的不同物体使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小．
（1）探究浮力大小与排开液体的重力的关系，需要测出物体排开水的重力，需要先测出空桶的重力，由图示实验可知，实验遗漏的步骤是：测量空桶的重力；
实验时，先测出空桶的重力，然后测出物体的重力，再将物体浸在溢水杯中，读出弹簧测力计的示数，根据F浮＝G﹣F示得出物体受到的浮力，最后测出小桶和水的总重力，从而测出物体排开水的重力，因此合理的实验步骤是：D、B、A、C；
（2）由实验步骤AB可知，物体浸在液体中时受到的浮力：F浮＝FB﹣FA＝1.8N﹣1.6N＝0.2N；
由实验步骤CD可知，物体排开液体的重力：G排＝FC﹣FD＝0.5N﹣0.3N＝0.2N；
由于只测了一组实验数据，这样得出的结论会具有片面性或偶然性，所以为了寻找普遍规律，做完一次实验后，需要换用不同液体重新实验；
（3）想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，需要选用体积相同、密度不同的物体，使其浸没在同种液体中（保证了液体密度相同、排开液体的体积相同），比较浮力的大小．
【点睛】
本题目就是考查学生对阿基米德实验的掌握程度，看学生能否掌握每个步骤，以及每一步要测量的对象，只要基本知识掌握扎实，题目不难做出．
19．如图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置，U形管中装有水，直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气，导致b管上方气流速度_____a管上方的气流速度，b管与a管的水面上方形成气压差，U形管中_____（填“a”或“b”）管水面升高，如果升高端的液面比原来升高了2 cm，则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为_____Pa（g=10 N/kg）。
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图，当喷雾器未工作时，细管A内外气压相等，细管A内外液面_____，当喷雾器工作时，空气从细管B的右端快速喷出，导致细管A上方空气的流速突然增大，细管A内液面上方气压_____细管A外液面上方的气压，液体就沿细管A的管口流出，同时受到气流的冲击，形成雾状向右喷出，如果此时喷雾器停止工作，细管A中的液体将______________________。
【答案】 小于 a 400 相平 小于 下降到与A管外液面相平
【解析】
(1)[1][2]如果在右端c处往装置里急吹气，b处比a处粗，导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度，b管与a管的水面上方形成气压差，U型管中a管水面升高。
[3]如果升高端的液面比原来升高了2cm，则下降端比原来下降2cm，此时U型管两端的高度差为4cm，则此时U型管底部d处左右两侧液体压强差
(2)[4][5][6]当喷雾器未工作时，细管A与烧杯构成连通器，连通器的液面是相平的，当喷雾器工作时，空气从细管B的右端快速喷出，导致细管A上方空气的流速突然增大，气压突然减小，细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压液体就沿细管A的管口流出，同时受到气流的冲击，形成雾状向右喷出；如果此时喷雾器停止工作，细管A与烧杯还是连通器，连通器的液面是相平的，故下降到与A管外液面相平。
四、计算题
20．一带阀门的圆柱形容器，底面积是200cm2，装有12cm深的水，正方体M边长为10cm，重20N，用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，如图所示，试求：
（1）正方体M的密度；
（2）正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强；
（3）若从图示状态开始，通过阀门K缓慢放水，当容器中水面下降了2cm时，细绳刚好被拉断，则细绳能承受的最大拉力是多少？（g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3）
【答案】(1)2×103kg/m3；(2)8N;1.6×103Pa；(3)14N
【解析】
(1)正方体M的质量
mM=
体积为
VA=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3
所以，正方体M的密度
(2)由于用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，则
V排1=(1﹣)VA=×1×10-3m3=8×10-4m3
受到的浮力为
F浮1=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N
设A放入水中后水深为h′，则有
Sh′=Sh+V排1
此时水对容器底部的压强
p=ρ水g h′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1.6×103Pa
(3)原来石块M浸入水中深度为
h1=(1﹣)L=×10cm=8cm
水面下降2cm时正方体M浸入水中深度为
h2=h1﹣2cm=8cm﹣2cm=6cm
V排2=h2L2=6cm×(10cm)2=600cm3=6×10-2m3
F浮2=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-2m3=6N
当绳子刚被拉断时有
Fm+F浮2=G
所以细绳能承受的最大拉力
Fmax=G﹣F浮′=20N﹣6N=14N
答：(1)正方体M的密度是2×103kg/m3；
(2)正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强是1.6×103Pa；；
(3)细绳能承受的最大拉力是14N。
21．在物理实验操作考核中，水平桌面上放置底面积为100cm2的圆柱形容器（不计容器壁厚度），内有12cm的水（如图甲），某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体，从液面开始缓慢浸入水中，拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示，当圆柱体下表面距液面为10cm时，系圆柱体的细线恰好松开，圆柱体沉入容器底部（水未溢出）．如图内所示（g取10N/kg），求：
（1）圆柱体浸没在水中时所受到的浮力；
（2）圆柱体的体积；
（3）圆柱体沉入底部时，水对容器底部的压强．
【答案】（1）1N；（2）100cm3；（3）1.3×103Pa
【解析】
分析：（1）根据图象分析出物体的重力和完全浸没时的拉力，根据公式 求出圆柱体浸没在液体中所受的浮力；
（2）根据的变形公式可以求出V排，就是圆柱体的体积；
（3）根据的变形公式可以求出液面上升的高度，然后求出液面最后的高度，在根据就可以求出水对容器底部的压强．
【解答】解：（1）由图像知，当h=0时，此时测力计的示数等于圆柱体的重力，即G=3N，
当h≥5cm时，测力计的示数不变，说明此时圆柱体完全浸没，此时测力计的示数F′=2N，
则圆柱体浸没在液体中所受的浮力：；
（2）圆柱体浸没时排开水的体积：，圆柱体完全浸没，所以圆柱体的体积是；
（3）从图乙可以看出，当h≥5cm时，测力计的示数不变，说明此时圆柱体完全浸没，液面上升的高度为，
此时液面的总深度，
则水对容器底部的压强．
答：（1）圆柱体浸没在液体中所受浮力是1N；
（2）圆柱体的体积是；
（3）圆柱体沉入底部时，水对容器底部的压强是．
【点睛】本题是一道有关浮力知识的计算题，同时涉及到了有关固体压强和密度的计算，能够通过图像确定物体的重力和浸没时的浮力是解决此题的关键，（3）问中关键能分析出液面的总深度，这是此题的难点．
22．如图所示，一正方体物块边长为10cm,漂浮于足够高的底面积为S0的盛有足量水的圆柱形容器中，有1/5体积露出水面．水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg．求：
（1）该物块受到的浮力；
（2）该物块的密度；
（3）若未投入物块时，水对容器底部的压力为F0．试求出物块漂浮时，水对容器底部的压力F1和物块浸没时水对容器底部的压强P2；
（4）若物块漂浮时与未投入物块时比较，水对容器底部的压强变化了200Pa，物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为30:29，则未投入物块时容器中水的深度是多少？
【答案】（1）8N（2）0.8×103 kg/ m3（3）F0＋8 N； ( F0＋10)/ S0Pa (4) 0.125m
【解析】
解：（1）物块受到的浮力
；
（2）由可得，该物块的密度
；
（3）由于容器为圆柱形容器，物块漂浮时，受到的浮力等于其重力，水对容器底的压力：
F1=F0+G=F0+8N，
物块浸没时水对容器底部的压力：
F2=F0+ρ水gV物=F0+，
物块浸没时水对容器底部的压强
．
（4） 由题，物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为30:29，
则 ，解得F0=50N，
又若物块漂浮时与未投入物块时比较，水对容器底部的压强变化了200Pa，则
，
解得S0=0.04m2，
未投入物块时水对容器底的压强，
根据液体压强公式p=ρgh可得，未投入物块时容器中水的深度
．
答：（1）该物块受到的浮力为8N；（2）该物块的密度为；（3）物块漂浮时，水对容器底部的压力F1=F0+8N，物块浸没时水对容器底部的压强；（4）未投入物块时容器中水的深度是0.125m；
【点睛】
本题综合考查密度公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用，解题时要仔细审题，利用好容器为圆柱形容器时，水对容器底的压力等于水的重力．
23．一个不规则的实心物体，质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止。（g=10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3）求：
(1)物体在水中所受的浮力；
(2)物体的体积；
(3)物体悬浮时盐水的密度。
【答案】(1) 0.5N；(2) 5×10-5 m3；(3) 1.1×103kg/m3
【解析】
(1)根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力
F浮G排0.5N
(2)由F浮ρ液gV排可得物体排开的水的体积
V排 = 510 5m3
因为物体浸没，所以物体的体积：V物V排510 5m3
(3)因为物体悬浮在盐水中，所以
ρ盐水ρ物1.1×103kg/m3
【点睛】
(1)根据阿基米德原理，物体受到的浮力等于物体排开的水的重力；(2)利用公式F浮ρ液gV排，可求出物体的体积；(3)当物体悬浮时，盐水的密度等于物体的密度。
一、单选题
1．如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同．下列说法正确的是
A．物体受到的浮力大小关系为FA＞FB＞FC
B．三个物体的密度大小关系为ρA＞ρB＞ρC
C．容器底部受到水的压力大小关系为F甲＞F乙＞F丙
D．容器对桌面的压强大小关系为P甲=P乙=P丙
2．小张看到鸡蛋浮在盐水面上，如图所示，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉．在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的（）
A．B．C．D．
3．放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放入两容器中．当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示．则
A．甲容器中液体的密度较大
B．乙容器底部受到液体的压强较大
C．甲容器中物块排开液体的重力较大
D．乙容器中物块受到液体的浮力较大
4．三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，以下判断正确的是（ ）
A．液体的密度关系是ρ甲＞ρ丙＞ρ乙
B．液体对容器底部的压强关系是p乙＞p甲＞p丙
C．容器对桌面的压强关系是p'甲＞p'乙＞p'丙
D．小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙＞F甲
5．小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮．下列说法错误的是
A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C．“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
6．如图所示，轻质弹簧的下端固定在容器底部，上端与物体A连接，现向容器内注水，当水的深度为h时，弹簧长度恰好为原长，此时物体A有的体积露出水面，已知物体A体积为V，容器内部底面积为S，水的密度为ρ水，下列计算结果正确的是
A．物体A受到的重力GA＝ρ水gV
B．水对容器底部的压力F＝ρ水ghS
C．物体A的密度为ρA＝ρ水
D．若向容器中缓慢加水直到A浸没水中，则弹簧对A的拉力F′＝ρ水gV
7．下列现象及其原因分析，错误的是
A．高压锅容易将食物煮熟——液体表面气压增大，液体沸点升高
B．台风掀开屋顶的瓦——屋内外空气的流速不同，压强不同
C．软包装饮料吸管一端做成尖形——减小受力面积，增大压强
D．铁路的钢轨铺在枕木上——增大受力面积，增大压强
8．海权握，国则兴，建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障，潜水艇是海军的战略重器．如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程，下列对此潜水艇分析正确的是( )
A．上浮过程中所受浮力逐渐变大
B．悬浮和漂浮时所受的浮力相等
C．漂浮时排开的海水所受的重力最小
D．漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大
二、填空题
9．将一底面积为的长方体木块用细线栓在个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，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如图乙所示，则木块所受到的最大浮力为______N，木块重力为______N，细线对木块的最大拉力为______N。（g取10N/kg）
10．如图所示，A、B是两个上端开口的容器，它们构成的是一个 _____；当用一个管子沿B容器口吹气时，A容器中的液面会 _____．（填“上升”“下降”或“不变”）
11．拧开水龙头，使自来水流过如图所示的玻璃管，在A、B、C三处，水的流速较大的是________处，压强较小的是________处．
12．某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度，已知木块的重力为3N，体积为500cm3，当木块静止时弹簧测力计的示数为2.5N，g=10N/kg，盐水密度是________kg/m3；若剪断细绳，木块最终静止时所受浮力是________N。（一切摩擦与阻力均忽略不计）
13．小明自制了一支密度计，将其分别放入盛有液体密度为ρ甲和ρ乙的甲、乙两个容器中，静止时，如图所示，从观察到的现象可以判断：ρ甲 ρ乙；若该密度计排开液体的质量分别为m甲、m乙，则m甲 m乙(该题两空均选填“＜”“＝”或“＞”)。
14．一质量为54g边长为3cm的立方体橡皮泥块，浸没在水中时，受到的浮力为___N，立方体橡皮泥块的密度为___kg/m3（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3、g=10N/kg）。
15．在平静的池水中漂浮有一个木球，木球的体积为4dm3，露出水面的体积为总体积的1/4，那么木球受到的浮力为______N．木球的密度为________kg/m3．（g=10N/kg）
16．在“测量物体浸没在液体中所受的浮力”实验中，某同学在弹簧测力计下悬挂一个物块，静止时弹簧测力计的示数F1=2.2N，再将物体浸没在酒精中，静止时弹簧测力计的示数F2=1.4N，如图所示，则物体在酒精中受到的浮力是 ______ N，物体的体积是 ______ m3。（ρ酒精=0.8×103kg/m3，g取10N/kg）
三、实验题
17．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想
猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关
猜想3：浮力的人小可能与物体的形状有关
猜想4：浮力的大小可能与排开液体的体积有关
（1）如图所示，用手把饮料罐按入水中，饮料料罐浸入水中越深，手会感到越吃力．这个事实可以支持以上猜想_______（选填序号）
（2）为了研究猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N，4.5N和5N．然后进行如图所示的实验．
①在序号a的实验中物所受的浮力为_______N．
②比较序号_______，_______，e的三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关．
③进一步分析可知：液体的密度越大，物体所受的浮力越_______；
④比较序号a、b、c的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力_______关．
（3）为了研究猜想3，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验、由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为这结论不可靠，主要原因是_______．
18．小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系．
（1）部分实验操作步骤如图所示，遗漏的主要步骤是_____，若将遗漏的步骤标注为D，最合理的实验步骤顺序是_____（用实验步骤对应的字母表示）．
（2）小明进行实验并把数据记录在下表中．从表中数据可知石块受到的浮力是
_____N，排开液体的重力是_____N．小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验，同组的小丽认为实验还没有结束，理由是_____，接下来的实验操作应该是_____．
实验步骤 A B C D
弹簧测力计示数/N 1.6 1.8 0.5 0.3
（3）实验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，可取_____相同的铁块和铝块，使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小．
19．如图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置，U形管中装有水，直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气，导致b管上方气流速度_____a管上方的气流速度，b管与a管的水面上方形成气压差，U形管中_____（填“a”或“b”）管水面升高，如果升高端的液面比原来升高了2 cm，则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为_____Pa（g=10 N/kg）。
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图，当喷雾器未工作时，细管A内外气压相等，细管A内外液面_____，当喷雾器工作时，空气从细管B的右端快速喷出，导致细管A上方空气的流速突然增大，细管A内液面上方气压_____细管A外液面上方的气压，液体就沿细管A的管口流出，同时受到气流的冲击，形成雾状向右喷出，如果此时喷雾器停止工作，细管A中的液体将______________________。
四、计算题
20．一带阀门的圆柱形容器，底面积是200cm2，装有12cm深的水，正方体M边长为10cm，重20N，用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，如图所示，试求：
（1）正方体M的密度；
（2）正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强；
（3）若从图示状态开始，通过阀门K缓慢放水，当容器中水面下降了2cm时，细绳刚好被拉断，则细绳能承受的最大拉力是多少？（g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3）
21．在物理实验操作考核中，水平桌面上放置底面积为100cm2的圆柱形容器（不计容器壁厚度），内有12cm的水（如图甲），某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体，从液面开始缓慢浸入水中，拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示，当圆柱体下表面距液面为10cm时，系圆柱体的细线恰好松开，圆柱体沉入容器底部（水未溢出）．如图内所示（g取10N/kg），求：
（1）圆柱体浸没在水中时所受到的浮力；
（2）圆柱体的体积；
（3）圆柱体沉入底部时，水对容器底部的压强．
22．如图所示，一正方体物块边长为10cm,漂浮于足够高的底面积为S0的盛有足量水的圆柱形容器中，有1/5体积露出水面．水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg．求：
（1）该物块受到的浮力；
（2）该物块的密度；
（3）若未投入物块时，水对容器底部的压力为F0．试求出物块漂浮时，水对容器底部的压力F1和物块浸没时水对容器底部的压强P2；
（4）若物块漂浮时与未投入物块时比较，水对容器底部的压强变化了200Pa，物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为30:29，则未投入物块时容器中水的深度是多少？
23．一个不规则的实心物体，质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止。（g=10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3）求：
(1)物体在水中所受的浮力；
(2)物体的体积；
(3)物体悬浮时盐水的密度。
第九章 浮力和升力（单元测试）
一、单选题
1．如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同．下列说法正确的是
A．物体受到的浮力大小关系为FA＞FB＞FC
B．三个物体的密度大小关系为ρA＞ρB＞ρC
C．容器底部受到水的压力大小关系为F甲＞F乙＞F丙
D．容器对桌面的压强大小关系为P甲=P乙=P丙
【答案】D
【解析】
由题知，A、B、C三个正方体的体积相同；
A、由图可知，A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排＜VB排＜VC排，根据可知，浮力的大小关系为：FA＜FB＜FC，故A错误；
B、由图可知，A和B处于漂浮，C处于悬浮，则由浮沉条件可知：GA=FA，GB=FB，GC=FC，由于FA＜FB＜FC，所以GA＜GB＜GC；由于正方体A、B、C的体积相同，所以根据可知，物体密度的大小关系：，故B错误；
C、由图可知三个完全相同的容器内水的深度相同，由可知液体底部压强关系是p甲=p乙=p丙，三个容器的底面积相同，根据可求容器底部受到水的压力大小关系：
F甲=F乙=F丙，故C错误；
D、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态，则浮力等于自身重力，由阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于排开液体的重力，即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力，即可以理解为，容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力，能看出三个容器内总重力相等；由于容器相同，所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙=F丙，根据可知，容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙，故D正确；
2．小张看到鸡蛋浮在盐水面上，如图所示，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉．在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的（）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】
开始加入清水时，鸡蛋会缓慢下沉，浸入水中的体积逐渐增大，但还是漂浮状态，所以浮力不变；全部进入水中后，继续加清水，鸡蛋排开水的体积不变，但液体密度减小，根据阿基米德原理可知，浮力减小，但不会减小为0，所以D图是正确的．
3．放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放入两容器中．当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示．则
A．甲容器中液体的密度较大
B．乙容器底部受到液体的压强较大
C．甲容器中物块排开液体的重力较大
D．乙容器中物块受到液体的浮力较大
【答案】B
【解析】
物体在甲中处于悬浮，甲的密度等于物体的密度，物体在乙中悬浮，乙的密度大于物体的密度，所以乙的密度大于甲的密度．两个容器中的液面相平，容器底所处的深度相等，乙容器底受到液体的压强较大．物体在两种液体中，都只受重力和浮力，处于平衡状态面，浮力与重力相等，物体在两种液体中受到的浮力大小相等，物体排开液体的重力也相等。故选B。
4．三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，以下判断正确的是（ ）
A．液体的密度关系是ρ甲＞ρ丙＞ρ乙
B．液体对容器底部的压强关系是p乙＞p甲＞p丙
C．容器对桌面的压强关系是p'甲＞p'乙＞p'丙
D．小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙＞F甲
【答案】D
【解析】
A．将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球在甲液体中沉底，则；小球在乙液体中漂浮，则；小球在丙液体中悬浮，则；因此液体的密度关系是ρ乙＞ρ丙＞ρ甲，故A不符合题意．
B．静止时三个容器的液面恰好相平，即深度h相等，三种液体密度关系是ρ乙＞ρ丙＞ρ甲，由液体压强公式p=ρgh可知，液体对容器底部的压强关系是p乙＞p丙＞p甲，故B不符合题意；
C．容器对桌面的压力等于容器、容器内液体和小球的总重力；由图知，三个相同容器内液体体积相同，又知ρ乙＞ρ丙＞ρ甲，，根据和G=mg可知乙烧杯内液体的重力大于丙烧杯内液体的重力，丙烧杯内液体的重力大于甲烧杯内液体的重力，烧杯以及小球的重力均相等，烧杯的底面积相等，根据可知，容器对桌面的压强p'乙＞p'丙＞p'甲，故C不符合题意；
D．小球在甲液体中沉底，所受浮力F甲＜G；小球在乙液体中漂浮，在丙液体中悬浮，所受浮力均等于其重力，即F乙=F丙=G；因此小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙＞F甲，故D符合题意；
【点睛】
根据物体浮沉条件推断出三种液体密度的大小关系，然后由液体压强公式p=ρgh判断容器底部受到的液体压强大小关系．根据浮沉条件得出小球受到的浮力大小关系．是一道综合性题目，有一定的难度．
5．小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮．下列说法错误的是
A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C．“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
【答案】B
【解析】
浮力大于重力，物体上浮；浮力小于重力，物体下沉．在气体质量一定时，气体体积越小压强越大．
挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，这时浮沉子里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉；松开手，小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，当浮沉子的重力等于它所受的浮力，它就悬浮；潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同，综上所述，B说法错误，符合题意故选B．
6．如图所示，轻质弹簧的下端固定在容器底部，上端与物体A连接，现向容器内注水，当水的深度为h时，弹簧长度恰好为原长，此时物体A有的体积露出水面，已知物体A体积为V，容器内部底面积为S，水的密度为ρ水，下列计算结果正确的是
A．物体A受到的重力GA＝ρ水gV
B．水对容器底部的压力F＝ρ水ghS
C．物体A的密度为ρA＝ρ水
D．若向容器中缓慢加水直到A浸没水中，则弹簧对A的拉力F′＝ρ水gV
【答案】D
【解析】
A、当A有的体积露出水面，弹簧为原长，说明此时物体漂浮在水面上，受到的浮力与重力相等，利用阿基米德原理求解；
B、知道水深，利用求水对容器底部的压强，再利用求水对容器底部的压力；
C、求出物体A的质量，利用密度公式求物体A的密度；
D、若向容器中缓慢加水直到A完全浸没，A受竖直向下的重力、竖直向下的拉力及浮力作用，据此求拉力．
A、当A有的体积露出水面，即的体积浸入水中时，弹簧为原长，则说明此时物体漂浮在水面上，受到的浮力与重力相等，物体重力，故A错；
B、水对容器底部的压强为，由得，水对容器底部的压力为，故B错；
C、物体A的质量，物体A的密度：故C错；
D、若向容器中缓慢加水直到A完全浸没，A受竖直向下的重力、竖直向下的拉力及浮力作用，所以，则故D正确．
故选D．
【点睛】
本题考查重力公式、密度公式、阿基米德原理、物体漂浮条件的应用，本题难度较大，解题时一定要认真仔细．关键是能够正确进行受力分析．
7．下列现象及其原因分析，错误的是
A．高压锅容易将食物煮熟——液体表面气压增大，液体沸点升高
B．台风掀开屋顶的瓦——屋内外空气的流速不同，压强不同
C．软包装饮料吸管一端做成尖形——减小受力面积，增大压强
D．铁路的钢轨铺在枕木上——增大受力面积，增大压强
【答案】D
【解析】
液体沸点与液体上方空气压强有关，气压增大，沸点越高；流体流速越快，压强越小；流速越慢，压强越大；当压力一定时，受力面积越小，压强越大；受力面积越大，压强越小，据以上内容即可解答．
液体沸点与液体上方空气压强有关，气压增大，沸点越高，所以高压锅内，气压很大，故液体沸点高，即A正确；流体流速越快，压强越小，反之压强越大；当台风掀开屋顶的瓦时，屋外流速较大，压强较小，故B正确；当压力一定时，尖形物体的受力面积很小，压强很大，故C正确；铁路的钢轨铺在枕木，则增大了受力面积，从而减小压强，故D错误，综上所述，故选D．
8．海权握，国则兴，建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障，潜水艇是海军的战略重器．如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程，下列对此潜水艇分析正确的是( )
A．上浮过程中所受浮力逐渐变大
B．悬浮和漂浮时所受的浮力相等
C．漂浮时排开的海水所受的重力最小
D．漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大
【答案】C
【解析】
A．潜艇上浮过程中，露出水面前，V排不变，根据F浮=ρ液gV排可知，潜艇所受浮力不变；逐渐露出水面时，V排减小，潜艇所受浮力减小；选项A错误；
B．由图可知，悬浮时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积，由F浮=ρ液gV排可知，潜艇悬浮时所受浮力大，即F悬浮＞F漂浮 ，选项B错误；
C．根据阿基米德原理可知，浮力等于排开液体所受的重力；由B项可知F悬浮＞F漂浮 ，所以漂浮时排开海水所受的重力最小，选项C正确；
D．由图可知，潜艇漂浮时其底部所处深度最小，根据p=ρgh可知，此时潜艇底部所受海水压强最小，选项D错误。
故选C。
二、填空题
9．将一底面积为的长方体木块用细线栓在个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，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如图乙所示，则木块所受到的最大浮力为______N，木块重力为______N，细线对木块的最大拉力为______N。（g取10N/kg）
【答案】 15 9 6
【解析】
(1)根据图象可知木块全部浸入时受到的浮力最大，则根据刚刚漂浮和细线刚好张紧到水直到木块上表面与液面相平时水面升高的高度，求出木块的高度，根据求出木块的体积，由于木块刚浸没，则利用求出受到的浮力；
(2)根据图象读出木块刚好漂浮时木块底部受到水的压强，利用即可求出木块重力；
(3)木块受到的最大浮力与重力之差，即可细线对木块的最大拉力。
[1]根据图象可知，木块刚刚漂浮时，木块浸入水中的深度为；由于从9cm到16cm，木块一直处于漂浮，浸入水中的深度不变；当水面的高度为16cm时细线刚好张紧，线的拉力为零；直到木块上表面与液面相平，此时水面的高度为22cm；
所以木块的高度：
则木块的体积：
木块全部淹没时受到的浮力最大为：
木块全部淹没时受到的最大浮力为15N。
[2]由图象可知，木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900Pa，则木块的重力与水向上的压力浮力平衡，所以木块重力：
则木块重力为9N。
[3]直到木块上表面与液面相平时，木块受到的浮力最大，由力的平衡条件可得，细线对木块的最大拉力为：
细线对木块的最大拉力为6N。
【点睛】
综合考查阿基米德原理、液体压强和物体受力平衡的分析以及实图能力，关键是能读懂乙图，从图象上得出物体的高度，进而求体积，浮力。
10．如图所示，A、B是两个上端开口的容器，它们构成的是一个 _____；当用一个管子沿B容器口吹气时，A容器中的液面会 _____．（填“上升”“下降”或“不变”）
【答案】 连通器 下降
【解析】
上端开口下端相连的容器为连通器．如果装的同种液体还会有液面相平．
向B管口吹气时使得B管口空气流速大压强小，导致AB两个相平的液面上方大气压不相等，压强大的A端水会被大气压压到大气压小的B端，直到两个管在连接处的水压加大气压相等．
11．拧开水龙头，使自来水流过如图所示的玻璃管，在A、B、C三处，水的流速较大的是________处，压强较小的是________处．
【答案】 B B
【解析】
如图所示，从接自来水管处到水槽处的水流量是一定的，即A、B、C三处水的流量相等；
由图知B处管的横截面积小，在流量一定时，横截面积小流速大，所以B处的流速较大，根据流速大的地方压强小的规律可得，B处的压强较小．
点睛：关键是明白，在流量一定时，管子越细，流速越快，再利用流体流速与压强的关系解答．
12．某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度，已知木块的重力为3N，体积为500cm3，当木块静止时弹簧测力计的示数为2.5N，g=10N/kg，盐水密度是________kg/m3；若剪断细绳，木块最终静止时所受浮力是________N。（一切摩擦与阻力均忽略不计）
【答案】 1100 3
【解析】
[1]木块受到的浮力为
F浮=F+G=3N+2.5N=5.5N
因为所以液体的密度为
[2]因为G=mg所以木块的质量为
木块的密度为
小于液体密度，木块将上浮，最终静止在液面上，受到的浮力为F浮′=G=3N。
【点睛】
浮力的计算
13．小明自制了一支密度计，将其分别放入盛有液体密度为ρ甲和ρ乙的甲、乙两个容器中，静止时，如图所示，从观察到的现象可以判断：ρ甲 ρ乙；若该密度计排开液体的质量分别为m甲、m乙，则m甲 m乙(该题两空均选填“＜”“＝”或“＞”)。
【答案】；=
【解析】
[1]∵是相同的密度计，在两种液体中都漂浮，
∴
F浮=G，
∴密度计在两种液体中受到的浮力：
F甲=F乙=G，
∴
ρ甲gV排甲=ρ乙gV排乙；
由图可知：
V排甲＞V排乙；
∴
ρ甲＜ρ乙；
[2]根据阿基米德原理可知：
G排甲=G排乙，
∴
m甲=m乙
14．一质量为54g边长为3cm的立方体橡皮泥块，浸没在水中时，受到的浮力为___N，立方体橡皮泥块的密度为___kg/m3（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3、g=10N/kg）。
【答案】 0.27 2×103kgm3
【解析】
[1]根据阿基米德浮力公式可知，浸没在水中时受到的浮力为
[2]立方体橡皮泥块的密度为
15．在平静的池水中漂浮有一个木球，木球的体积为4dm3，露出水面的体积为总体积的1/4，那么木球受到的浮力为______N．木球的密度为________kg/m3．（g=10N/kg）
【答案】 30 0.75×103
【解析】
解：
（1）由题知，木球排开水的体积：
V排=V浸=（1﹣）V=×4dm3=3dm3=3×10﹣3m3，
则木球受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3=30N；
（2）木球漂浮，则F浮=G=30N，
故木球的质量：
m===3kg，
木球的密度：
ρ===0.75×103kg/m3．
点睛：本题考查浮力和密度的计算，关键是利用漂浮条件得出木球的重力．
16．在“测量物体浸没在液体中所受的浮力”实验中，某同学在弹簧测力计下悬挂一个物块，静止时弹簧测力计的示数F1=2.2N，再将物体浸没在酒精中，静止时弹簧测力计的示数F2=1.4N，如图所示，则物体在酒精中受到的浮力是 ______ N，物体的体积是 ______ m3。（ρ酒精=0.8×103kg/m3，g取10N/kg）
【答案】 0.8
【解析】
[1]根据称重法，可知物体在酒精中受到的浮力是
[2]由阿基米德原理可知，物体的体积是
三、实验题
17．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想
猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关
猜想3：浮力的人小可能与物体的形状有关
猜想4：浮力的大小可能与排开液体的体积有关
（1）如图所示，用手把饮料罐按入水中，饮料料罐浸入水中越深，手会感到越吃力．这个事实可以支持以上猜想_______（选填序号）
（2）为了研究猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N，4.5N和5N．然后进行如图所示的实验．
①在序号a的实验中物所受的浮力为_______N．
②比较序号_______，_______，e的三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关．
③进一步分析可知：液体的密度越大，物体所受的浮力越_______；
④比较序号a、b、c的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力_______关．
（3）为了研究猜想3，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验、由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为这结论不可靠，主要原因是_______．
【答案】 4 1 a d 大 无 没有控制变量唯一
【解析】
（1）用手把空的饮料罐按入水中，手就会感受到竖直向上的浮力，越往下按，浮力越大，手会感到越吃力；
空饮料罐向下按入的过程中，水面会升高，空饮料罐排开水的体积增大，由此得出：浮力的大小与物体排开液体的体积有关，即这个事实可以支持猜想4。
（2）①物体的重力为G，a中弹簧测力计的示数为3N，
则物体受到的浮力为：；
②要探究浮力大小与液体密度的关系，需要控制同一物体、排开液体的体积相同，改变液体的密度，图中a、d、e三图符合要求；
③a图物体浸没在水中，受到的浮力为：；
d图物体浸没在酒精中，受到的浮力为：；
e图中物体浸没在盐水中，受到的浮力为：；
所以同一物体在盐水浮力最大、酒精中受到的浮力最小，又因为盐水的密度最大，酒精的密度最小．所以可以得出：液体的密度越大，物体所变的浮力越大；
④序号为a、b、c的三次实验中，物体的体积和浸没的液体都相同，不同的是物体的重力；
由图可知测力计的示数分别为：3N、3.5N、4N，而三个圆柱形物体A、B、C的重分别为4N、4.5N和5N，根据称重法求浮力的原理，即知，所受浮力分别为1N、1N、1N，可见浮力相等，于是可得结论是：浮力的大小与物体的重力无关；
（3）根据控制变量法的思想：要研究浮力大小与物体形状的关系，必须保证排开液体的体积和液体的密度不变，小明实验中改变了形状，但没有控制排开水的体积相同，故小珍认为小明的结论不可靠，不可靠主要原因为没有控制变量唯一，即没有控制排开液体的体积相同。
【点睛】
重点是研究浮力大小与哪些因素有关的实验，注意实验中控制变量法的应用，当一个结果受多个因素的影响时都使用此方法进行实验，实验时让一个因素变化，而其它因素都控制相等或相同即控制变量。
18．小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系．
（1）部分实验操作步骤如图所示，遗漏的主要步骤是_____，若将遗漏的步骤标注为D，最合理的实验步骤顺序是_____（用实验步骤对应的字母表示）．
（2）小明进行实验并把数据记录在下表中．从表中数据可知石块受到的浮力是
_____N，排开液体的重力是_____N．小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验，同组的小丽认为实验还没有结束，理由是_____，接下来的实验操作应该是_____．
实验步骤 A B C D
弹簧测力计示数/N 1.6 1.8 0.5 0.3
（3）实验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，可取_____相同的铁块和铝块，使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小．
【答案】 测量空桶的重力 D、B、A、C 0.2 0.2 通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性 换用不同液体重新实验 体积
【解析】
（1）阿基米德原理的内容：浸在液体中物体受到的浮力，大小等于被它排开的液体受到的重力；要验证阿基米德原理就要测出物体的浮力，可根据F浮＝G﹣F示得出，然后测出排开液体的重力，两者进行比较即可验证．
（2）根据称重法求出实验中物体所受的浮力；用桶和水的总重力减去桶的重力算出排开水的重力；为了找普遍规律，需要换用不同的液体再次实验；
（3）根据控制变量法的要求，要探究浮力大小是否与物体的密度有关，需要选用体积相同的不同物体使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小．
（1）探究浮力大小与排开液体的重力的关系，需要测出物体排开水的重力，需要先测出空桶的重力，由图示实验可知，实验遗漏的步骤是：测量空桶的重力；
实验时，先测出空桶的重力，然后测出物体的重力，再将物体浸在溢水杯中，读出弹簧测力计的示数，根据F浮＝G﹣F示得出物体受到的浮力，最后测出小桶和水的总重力，从而测出物体排开水的重力，因此合理的实验步骤是：D、B、A、C；
（2）由实验步骤AB可知，物体浸在液体中时受到的浮力：F浮＝FB﹣FA＝1.8N﹣1.6N＝0.2N；
由实验步骤CD可知，物体排开液体的重力：G排＝FC﹣FD＝0.5N﹣0.3N＝0.2N；
由于只测了一组实验数据，这样得出的结论会具有片面性或偶然性，所以为了寻找普遍规律，做完一次实验后，需要换用不同液体重新实验；
（3）想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，需要选用体积相同、密度不同的物体，使其浸没在同种液体中（保证了液体密度相同、排开液体的体积相同），比较浮力的大小．
【点睛】
本题目就是考查学生对阿基米德实验的掌握程度，看学生能否掌握每个步骤，以及每一步要测量的对象，只要基本知识掌握扎实，题目不难做出．
19．如图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置，U形管中装有水，直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气，导致b管上方气流速度_____a管上方的气流速度，b管与a管的水面上方形成气压差，U形管中_____（填“a”或“b”）管水面升高，如果升高端的液面比原来升高了2 cm，则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为_____Pa（g=10 N/kg）。
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图，当喷雾器未工作时，细管A内外气压相等，细管A内外液面_____，当喷雾器工作时，空气从细管B的右端快速喷出，导致细管A上方空气的流速突然增大，细管A内液面上方气压_____细管A外液面上方的气压，液体就沿细管A的管口流出，同时受到气流的冲击，形成雾状向右喷出，如果此时喷雾器停止工作，细管A中的液体将______________________。
【答案】 小于 a 400 相平 小于 下降到与A管外液面相平
【解析】
(1)[1][2]如果在右端c处往装置里急吹气，b处比a处粗，导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度，b管与a管的水面上方形成气压差，U型管中a管水面升高。
[3]如果升高端的液面比原来升高了2cm，则下降端比原来下降2cm，此时U型管两端的高度差为4cm，则此时U型管底部d处左右两侧液体压强差
(2)[4][5][6]当喷雾器未工作时，细管A与烧杯构成连通器，连通器的液面是相平的，当喷雾器工作时，空气从细管B的右端快速喷出，导致细管A上方空气的流速突然增大，气压突然减小，细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压液体就沿细管A的管口流出，同时受到气流的冲击，形成雾状向右喷出；如果此时喷雾器停止工作，细管A与烧杯还是连通器，连通器的液面是相平的，故下降到与A管外液面相平。
四、计算题
20．一带阀门的圆柱形容器，底面积是200cm2，装有12cm深的水，正方体M边长为10cm，重20N，用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，如图所示，试求：
（1）正方体M的密度；
（2）正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强；
（3）若从图示状态开始，通过阀门K缓慢放水，当容器中水面下降了2cm时，细绳刚好被拉断，则细绳能承受的最大拉力是多少？（g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3）
【答案】(1)2×103kg/m3；(2)8N;1.6×103Pa；(3)14N
【解析】
(1)正方体M的质量
mM=
体积为
VA=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3
所以，正方体M的密度
(2)由于用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，则
V排1=(1﹣)VA=×1×10-3m3=8×10-4m3
受到的浮力为
F浮1=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N
设A放入水中后水深为h′，则有
Sh′=Sh+V排1
此时水对容器底部的压强
p=ρ水g h′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1.6×103Pa
(3)原来石块M浸入水中深度为
h1=(1﹣)L=×10cm=8cm
水面下降2cm时正方体M浸入水中深度为
h2=h1﹣2cm=8cm﹣2cm=6cm
V排2=h2L2=6cm×(10cm)2=600cm3=6×10-2m3
F浮2=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-2m3=6N
当绳子刚被拉断时有
Fm+F浮2=G
所以细绳能承受的最大拉力
Fmax=G﹣F浮′=20N﹣6N=14N
答：(1)正方体M的密度是2×103kg/m3；
(2)正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强是1.6×103Pa；；
(3)细绳能承受的最大拉力是14N。
21．在物理实验操作考核中，水平桌面上放置底面积为100cm2的圆柱形容器（不计容器壁厚度），内有12cm的水（如图甲），某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体，从液面开始缓慢浸入水中，拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示，当圆柱体下表面距液面为10cm时，系圆柱体的细线恰好松开，圆柱体沉入容器底部（水未溢出）．如图内所示（g取10N/kg），求：
（1）圆柱体浸没在水中时所受到的浮力；
（2）圆柱体的体积；
（3）圆柱体沉入底部时，水对容器底部的压强．
【答案】（1）1N；（2）100cm3；（3）1.3×103Pa
【解析】
分析：（1）根据图象分析出物体的重力和完全浸没时的拉力，根据公式 求出圆柱体浸没在液体中所受的浮力；
（2）根据的变形公式可以求出V排，就是圆柱体的体积；
（3）根据的变形公式可以求出液面上升的高度，然后求出液面最后的高度，在根据就可以求出水对容器底部的压强．
【解答】解：（1）由图像知，当h=0时，此时测力计的示数等于圆柱体的重力，即G=3N，
当h≥5cm时，测力计的示数不变，说明此时圆柱体完全浸没，此时测力计的示数F′=2N，
则圆柱体浸没在液体中所受的浮力：；
（2）圆柱体浸没时排开水的体积：，圆柱体完全浸没，所以圆柱体的体积是；
（3）从图乙可以看出，当h≥5cm时，测力计的示数不变，说明此时圆柱体完全浸没，液面上升的高度为，
此时液面的总深度，
则水对容器底部的压强．
答：（1）圆柱体浸没在液体中所受浮力是1N；
（2）圆柱体的体积是；
（3）圆柱体沉入底部时，水对容器底部的压强是．
【点睛】本题是一道有关浮力知识的计算题，同时涉及到了有关固体压强和密度的计算，能够通过图像确定物体的重力和浸没时的浮力是解决此题的关键，（3）问中关键能分析出液面的总深度，这是此题的难点．
22．如图所示，一正方体物块边长为10cm,漂浮于足够高的底面积为S0的盛有足量水的圆柱形容器中，有1/5体积露出水面．水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg．求：
（1）该物块受到的浮力；
（2）该物块的密度；
（3）若未投入物块时，水对容器底部的压力为F0．试求出物块漂浮时，水对容器底部的压力F1和物块浸没时水对容器底部的压强P2；
（4）若物块漂浮时与未投入物块时比较，水对容器底部的压强变化了200Pa，物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为30:29，则未投入物块时容器中水的深度是多少？
【答案】（1）8N（2）0.8×103 kg/ m3（3）F0＋8 N； ( F0＋10)/ S0Pa (4) 0.125m
【解析】
解：（1）物块受到的浮力
；
（2）由可得，该物块的密度
；
（3）由于容器为圆柱形容器，物块漂浮时，受到的浮力等于其重力，水对容器底的压力：
F1=F0+G=F0+8N，
物块浸没时水对容器底部的压力：
F2=F0+ρ水gV物=F0+，
物块浸没时水对容器底部的压强
．
（4） 由题，物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为30:29，
则 ，解得F0=50N，
又若物块漂浮时与未投入物块时比较，水对容器底部的压强变化了200Pa，则
，
解得S0=0.04m2，
未投入物块时水对容器底的压强，
根据液体压强公式p=ρgh可得，未投入物块时容器中水的深度
．
答：（1）该物块受到的浮力为8N；（2）该物块的密度为；（3）物块漂浮时，水对容器底部的压力F1=F0+8N，物块浸没时水对容器底部的压强；（4）未投入物块时容器中水的深度是0.125m；
【点睛】
本题综合考查密度公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用，解题时要仔细审题，利用好容器为圆柱形容器时，水对容器底的压力等于水的重力．
23．一个不规则的实心物体，质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止。（g=10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3）求：
(1)物体在水中所受的浮力；
(2)物体的体积；
(3)物体悬浮时盐水的密度。
【答案】(1) 0.5N；(2) 5×10-5 m3；(3) 1.1×103kg/m3
【解析】
(1)根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力
F浮G排0.5N
(2)由F浮ρ液gV排可得物体排开的水的体积
V排 = 510 5m3
因为物体浸没，所以物体的体积：V物V排510 5m3
(3)因为物体悬浮在盐水中，所以
ρ盐水ρ物1.1×103kg/m3
【点睛】
(1)根据阿基米德原理，物体受到的浮力等于物体排开的水的重力；(2)利用公式F浮ρ液gV排，可求出物体的体积；(3)当物体悬浮时，盐水的密度等于物体的密度。