压强和浮力
10.4 浮 力
1.知道一切物体在液体或气体中都受浮力.
2.能对物体进行简单的受力分析,知道浮力的方向是竖直向上的.
3.通过观察,认识浮力的存在,学会用弹簧测力计测量浮力.
4.通过实验得出阿基米德原理.
一、认识浮力
人受到重力的作用,为什么不沉入水中呢 人浮在死海海面上，此时人所受的力满足二力平衡的条件吗
二、在水中下沉的物体是否也受到浮力的作用
在弹簧测力计的下面悬挂一个金属块,记下金属块的重力G物;再把金属块浸没入水中,记下弹簧测力计的示数F.你观察到什么现象 这说明什么问题
三、阿基米德原理
1.影响浮力的大小的因素
将泡沫块慢慢按入盛水的烧杯中,你的手有什么感觉 这说明了什么 同时你看到了什么现象 若是换成其他液体,会有不同吗 猜想泡沫受到的浮力大小与什么因素有关
2.探究浮力大小
(1)器材:弹簧测力计、细线、金属块、溢水杯、小桶、水.
(2)步骤:
①用弹簧测力计测出金属块的重力G物;
②用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶;
③将金属块浸没人盛满水的溢水杯中,记下弹簧测力计的示数F,用小桶将排出的水接好;
④用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力G桶+水;
⑤计算出金属块受到的浮力F浮和排出水的重力G排
(3)记录实验数据:
金属块重 G物/N 浸没入水中后弹簧,测力的示数F/N 浮力F浮/N 小桶重 G桶/N 小桶和水的重G桶+水/N 排出不的重 G排/N
(4)归纳总结:
一、单选题
1.关于物体所受的浮力，下列说法中正确的是( )
A. 漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大 B. 物体的密度越大，受到的浮力越小
C. 物体排开水的体积越大，受到的浮力越大 D. 浸没在水中的物体受到的浮力与深度有关
2.将重为的实心金属球轻轻放入盛满水的溢水杯中，若溢出的水，小球受到的浮力为( )
A. B. C. D.
3.小明喜欢金鱼，有空就观察鱼缸里的金鱼。他发现，金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中体积越来越大如图。关于上升过程中的气泡所受的浮力与压强，下列说法正确的是( )
A. 浮力不变，压强不变 B. 浮力变大，压强变小
C. 浮力变大，压强变大 D. 浮力变小，压强不变
4.游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法。质量为的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上，如图所示。游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是取 ( )
A. B. C. D.
5.如图，一条小溪中有一个小球随着溪流漂流而下，则此小球所受浮力的方向应是( )
A. B. C. D.
6.如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则水堵头( )
A. 受到水的压力，没有受到水的浮力 B. 受到水的压力，也受到水的浮力
C. 没有受到水的压力，但受到水的浮力 D. 没有受到水的压力，也没有受到水的浮力
7.物块在空气中和浸没在水中时，弹簧测力计示数如图所示．下列判断正确的是( )
A. 物块受到的浮力是 B. 物块的体积是
C. 物块的密度是 D. 物块浸没在水中时，所受浮力随深度增加而增大
金属块浸没在水中受到的浮力：，故A错误；
B.物体的体积为：
，故B正确；
C.物块的密度为：
，故C错误；
D.物块浸没在水中时，深度增加，液体密度和排开液体的体积不变，所受的浮力不变，故D错误。
8.如图所示，放在水平桌面上的溢水杯盛满水，用弹簧测力计挂一个实心铁块，示数为；将铁块缓慢浸没水中未接触溢水杯，溢出的水流入小烧杯，弹簧测力计的示数为下列判断正确的是( )
A. 水对溢水杯底部的压强 B. 溢水杯对桌面的压力
C. 铁块受到的浮力 D. 小烧杯中水的重力
二、填空题
9.小兰同学在探究物体的“浮沉条件”时，将一个质量为的物体浸没在装满水的深桶后，溢出水，物体受到的浮力是______取。这个物体在水中将会______选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”。
10.一同学在岸上最多只能搬得起质量是的鹅卵石．若鹅卵石的密度是，则该同学在水中最多能搬得起质量是________的鹅卵石石头不露出水面这时石头受到的浮力是________取
11.将一合金块轻轻地放入盛满水的溢水杯中，当其静止后有水溢出，再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中，当其静止后有酒精溢出，则合金块在酒精中受到的浮力为______，合金块的密度为______
12.水平桌面上有一装满水的溢水杯，杯底面积为，将重为的圆柱体用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中．当的一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示，此时受到的浮力为________剪断细线，将缓慢沉入水底，静止时如图乙所示与杯底不密合，与图甲相比，溢水杯对桌面的压强增加了________．
13.如图所示，用细线将重为的正方体物块挂在弹簧测力计下，浸没在水中时，弹簧测力计的示数为，则物块所受浮力的大小为______；若下表面离水面的距离为米，则下表面受到水的压强为______帕；若增大物块在水中的深度，物块所受浮力的大小将______选填“变大”“不变”或“变小”。
14.创新小组自制简易“浸没式液体密度计”，过程为：将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方，示数如图甲所示；将小球浸没在水中，弹簧测力计示数如图乙所示；将小球浸没在某未知液体中，弹簧测力计示数如图丙所示．则：
未知液体的密度为________．
该密度秤的分度值为________________，最大测量值是________．
三、实验探究题
15.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示的操作，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系．
先在溢水杯中装入水，直到水面与溢水口________，接下来的操作过程如图所示．为了使操作更加简便且能减小误差，更加合理的顺序是________填字母．
把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为________，石块排开的水所受的重力可由________填字母两个步骤测出．根据以上步骤可初步得出结论：浸没在液体中的物体所受浮力的大小________填“大于”“小于”或“等于”排开液体所受重力的大小．
另一实验小组在步骤的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则________填“能”或“不能”得到相同的结论．
以下情况对得出实验结论没有影响的是________．
A.整个实验过程中弹簧测力计没有校零 溢水杯中的水没有装满
C.从溢水杯中溢出的水洒了一些在桌上 步骤中石块触碰到了容器底部
一、单选题
1.小英同学在探究“浮力的大小等于什么”时，做了如图所示的实验，四步实验中弹簧秤的示数、、、，下列等式正确的是( )
A. B. C. D.
2.如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处．图乙是绳子拉力随时间变化的图像．根据图像信息，下列判断正确的是 ( )
A. 该金属块重力的大小为
B. 该金属块的密度是
C. 在至时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D. 浸没在水中的金属块受到的浮力大小是
3.如图所示，当溢水杯盛满密度为的液体时，把实心物块放入杯中，物块漂浮，静止后溢出的液体质量为；当溢水杯盛满密度为的液体时，把同一物块放入杯中，物块沉底，静止后溢出的液体质量为则物块的密度为( )
A. B. C. D.
4.如图所示，一个边长为的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力为，下表面受到液体的压力为。下列说法错误的是( )
A. 正方体受到的浮力为 B. 正方体上表面到液面的距离
C. 液体的密度为 D. 液体对物体下表面的压强为
5.三个完全相同的烧杯，分别装有相同体积的甲、乙、丙三种不同液体，将烧杯放在同一个水槽中，静止时如图所示，则下列说法正确的是( )
A. 三个烧杯所受浮力相等 B. 乙液体的密度最大
C. 丙液体的密度比水大 D. 三种液体的质量相等
6.图甲中圆柱形容器装有适量的水，当水温从升到时，水的密度和水温关系如图乙所示，此过程水的质量不变，不考虑圆柱形容器的热胀冷缩，如图丙，把测力计下悬挂的实心金属块体积不变浸没在水中，处于静止状态，下列选项中能正确反映测力计示数和水温关系的是( )
A. B. C. D.
7.小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验，其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。下列说法正确的是( )
A. 铁圆柱体浸没在水中所受浮力大小为
B. 由甲、乙、戊三图实验，可探究浮力大小与液体密度的关系
C. 由甲、乙、丁三图可知，物体浸入液体的深度越深，所受浮力越大
D. 再增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体，可探究浮力大小与物体密度的关系
二、填空题
8.洗水果时，发现芒果比油桃大，放入水中后芒果沉底、油桃漂浮，如图甲所示。它们受到的浮力大小关系为______；用天平正确测量油桃的质量，所放砝码及游码位置如图乙所示，则油桃的质量是______；芒果的体积一定______。
9.如图所示，质量为的蜡块，在盛水的烧杯中静止，此时它所受浮力为_________，排开水的体积为_________逐渐向烧杯中加入密度为的盐水，整个过程中没有液体溢出，蜡块排开液体的体积_________填“变大”“变小”或“不变”，，取
10.小明在长均匀细木棒的一端缠绕适量铜丝制成一个简易密度计，用它来测量液体密度时，如图所示，将其分别放入装有质量相等的酒精和水的两个相同烧杯中，若该密度计两次排开液体的质量分别为、，烧杯底部受到液体的压强分别为、，则它们的大小关系是： ______， ______。若密度计在酒精中露出液面的长度为，则在水中露出液面的长度为______。酒精
11.如图甲所示，用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中，物块受到的拉力与其下表面浸入液体中的深度之间的关系如图乙所示，则物块受到的重力为_______，物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为________，未知液体的密度为_________取
12.利用塑料笔芯自制密度计，同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用________将所选笔芯放入水中，它能_________漂浮在水中，在笔芯上标出水面的位置；将笔芯放入酒精中，仍可漂浮，标出液面的位置，如图所示．该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小_________已知水的密度，酒精的密度，若笔芯漂浮在密度为的液体中，则液面对应的位置可能是_________填“”或“”．
三、实验探究题
13.小明在探究“影响浮力大小因素”的实验后思考：同一物体浸没在不同液体中所受的浮力不同，是不是就可以用甲、乙实验装置来测量烧杯中液体的密度？他决定对弹簧测力计进行重新标度，将它改成一个密度秤．使用时，在烧杯中装不同的液体．将甲装置中的物体浸没到不同液体中，就可以测出液体的密度．
该密度秤的零刻度应标在________处，待测液体应不超过________．
小明对本实验进一步分析，进而得到测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系，则符合此关系的应是图丙中的图________填“”“”或“”．
用此密度秤测量时，该密度秤的刻度________填“均匀”或“不均匀”．
用此密度秤测量时，若物块未完全浸没，则测得液体密度值将偏________．
为增大该密度秤的量程，可以做如下改进________．
A.换用质量、体积更大的物体 换用质量、密度更大的物体
C.换用体积更大，密度相同的物体 换用量程更大的弹簧测力计
四、计算题
14.如图甲所示，底面积为的圆柱形平底容器内装有适量的未知液体，将容器放入水中处于直立漂浮状态，容器下表面所处深度；如图乙所示，从容器中取出的液体后，容器下表面所处深度，取求：
图甲该容器受到的浮力．
未知液体的密度．
15.用弹簧测力计挂着一个长方体金属块，沿竖直方向缓慢浸入盛有适量水的圆柱形平底薄壁容器中，直至完全浸没水未溢出，如图甲所示。通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度与其排开水的体积的关系，如图乙所示。已知金属块的质量为，容器的底面积与金属块的底面积之比为：，，取。求：
金属块所受的重力；
金属块的下表面浸入水中的深度为时，弹簧测力计的示数；
金属块刚浸没时，金属块底部受到水的压强；
金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了多少。
五、综合题
16.阅读短文，回答问题。
如图甲是我国首艘“海上飞船”--“翔州”。它的最大起飞质量为，巡航速度，最大航速可达，最高能爬升至，可乘坐人。它既可以在水中航行，又可以贴近水面飞行。该设计利用了“翼地效应”，即当运动的飞行器掉到距地面或水面很近时，气流流过机翼后会向后下方流动，这时地面或水面将产生一股向上的反推力，使整个机体的上下压力差增大，升力会陡然增加，阻力减小。
下列有关“翔州”的说法中错误的是______
A.“翔州”漂浮在水面时，它受到的重力与浮力是一对平衡力
B.“翔州”在水面上飞行时，机翼下表面受到的空气压强较大
C.“翼地效应”是利用流体压强与流速关系使“翔州”获得更大升力的
D.随着“翔州”在水面以上爬升的高度增加，船外大气压减小
“翔州”在平静的水面由静止开始运动，若运动过程中受到的阻力不变，水平方向获得的动力随运动时间的变化关系如图乙所示。后，“翔州”以的速度做匀速直线运动。则在内，“翔州”的运动状态是______选填“减速”、“先加速后减速”或“加速”运动。从时间内牵引力做了______的功。
该“翔州”以最大航速匀速飞行通过的路程是______“翔州”船身设计成“流线形”是为了______。
“翔州”靠岸后，有名乘客从船上登岸，则船排开海水的体积约减少多少______？人的平均质量为，，取压强和浮力
10.4 浮 力
1.知道一切物体在液体或气体中都受浮力.
2.能对物体进行简单的受力分析,知道浮力的方向是竖直向上的.
3.通过观察,认识浮力的存在,学会用弹簧测力计测量浮力.
4.通过实验得出阿基米德原理.
一、认识浮力
人受到重力的作用,为什么不沉入水中呢 人浮在死海海面上，此时人所受的力满足二力平衡的条件吗
二、在水中下沉的物体是否也受到浮力的作用
在弹簧测力计的下面悬挂一个金属块,记下金属块的重力G物;再把金属块浸没入水中,记下弹簧测力计的示数F.你观察到什么现象 这说明什么问题
三、阿基米德原理
1.影响浮力的大小的因素
将泡沫块慢慢按入盛水的烧杯中,你的手有什么感觉 这说明了什么 同时你看到了什么现象 若是换成其他液体,会有不同吗 猜想泡沫受到的浮力大小与什么因素有关
2.探究浮力大小
(1)器材:弹簧测力计、细线、金属块、溢水杯、小桶、水.
(2)步骤:
①用弹簧测力计测出金属块的重力G物;
②用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶;
③将金属块浸没人盛满水的溢水杯中,记下弹簧测力计的示数F,用小桶将排出的水接好;
④用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力G桶+水;
⑤计算出金属块受到的浮力F浮和排出水的重力G排
(3)记录实验数据:
金属块重 G物/N 浸没入水中后弹簧,测力的示数F/N 浮力F浮/N 小桶重 G桶/N 小桶和水的重G桶+水/N 排出不的重 G排/N
(4)归纳总结:
一、单选题
1.关于物体所受的浮力，下列说法中正确的是( )
A. 漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大 B. 物体的密度越大，受到的浮力越小
C. 物体排开水的体积越大，受到的浮力越大 D. 浸没在水中的物体受到的浮力与深度有关
【答案】C
【解析】【分析】
解答本题可根据阿基米德原理去分析，阿基米德原理告诉我们：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的液体受到的重力。
本题考查了学生对浮力大小与哪些因素有关是否有清楚的了解，理解阿基米德原理是了解浮力大小与哪些因素有关的关键。一些学生会对选项A的判断并不是很清楚，误以为漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大，这是受了直观感觉的影响，分析是有片面性的。其实判断不同物体受到的浮力大小是不能靠物体的浮沉情况来判断的，因为一个物体漂浮在液面上，是因为该物体受到的浮力等于该物体的重力，而另一个物体沉底，是因为该物体受到的浮力小于该物体的重力，而对于这两个物体中哪个物体受到的浮力大，我们仍然还是不能比较出来。在这儿我们可举一例，说明漂浮的物体受到的浮力不一定比沉底的大，如一个乒乓球漂浮在水面上，一个巨大的铁块沉底，虽然铁块沉底，但它受到的浮力要远大于乒乓球。
【解答】
由阿基米德原理可知，物体浸在液体中所受的浮力大小只与液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而与其它因素都无关，所以选项A、、都是错误的；
当液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大；当物体排液体积相同时，液体密度越大，受到的浮力越大。
故选C。
2.将重为的实心金属球轻轻放入盛满水的溢水杯中，若溢出的水，小球受到的浮力为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】溢水杯盛满水，所以实心金属球排开的水与溢出的水相同，其重力为，根据阿基米德原理，浮力就等于它排开的水的重力，因此，小球受到的浮力等于。
【分析】
本题考查了阿基米德原理。
阿基米德原理：浸在液体中的物体受到液体对它向上的浮力，浮力大小等于它排开的液体受到的重力，即。
【解答】
根据阿基米德原理，浮力就等于它排开的水的重力，因此，小球所受到的浮力等于，故B正确，ACD错误。
3.小明喜欢金鱼，有空就观察鱼缸里的金鱼。他发现，金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中体积越来越大如图。关于上升过程中的气泡所受的浮力与压强，下列说法正确的是( )
A. 浮力不变，压强不变 B. 浮力变大，压强变小
C. 浮力变大，压强变大 D. 浮力变小，压强不变
【答案】B
【解析】解：由图知，气泡在上升过程中，其体积变大，则气泡排开水的体积变大，根据可知，所受到水的浮力增大；
气泡在上升过程中，所处深度减小，根据可知，受到水的压强减小。
故选：。
气泡在上升过程中，其体积变大，由阿基米德原理判断浮力的大小变化；
在水中上浮过程中，气泡所处的深度减小，由液体压强公式判断压强的大小变化。
本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理公式的掌握和运用，能分析出气泡的深度变化和体积变化情况是本题的关键。
4.游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法。质量为的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上，如图所示。游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是取 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】小蓉的重力，人体的密度与水的密度差不多，约为 ，根据密度公式知，人体的体积，小蓉漂浮在水面时，大约的体积露出水面，即，小蓉漂浮时受到的浮力 ，当小蓉漂浮在水面上时，受重力、浮力和游泳圈对她的作用力，所以游泳圈对她的作用力，故C符合实际．故选C．
5.如图，一条小溪中有一个小球随着溪流漂流而下，则此小球所受浮力的方向应是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解：浮力的方向总是竖直向上的，即与重力的方向相反。
故选：。
根据浮力的方向竖直向上分析解答。
本题考查了浮力的方向，记住浮力的方向竖直向上，与重力的方向相反。
6.如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则水堵头( )
A. 受到水的压力，没有受到水的浮力 B. 受到水的压力，也受到水的浮力
C. 没有受到水的压力，但受到水的浮力 D. 没有受到水的压力，也没有受到水的浮力
【答案】A
【解析】解：洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，受到水向下的压力，但水堵头的下表面没有水，没有受到水向上的压力，所以水堵头不受浮力，故A正确，BCD错误。
故选：。
浸没在液体中的物体，液体对物体向上的压强大于向下的压强，向上的压力大于向下的压力，物体受到向上和向下的压力差的作用，这个压力差是物体受到的浮力适用于气体和液体，浮力的方向总是竖直向上的。
本题考查了浮力的产生原因和影响因素，难度不大。
7.物块在空气中和浸没在水中时，弹簧测力计示数如图所示．下列判断正确的是( )
A. 物块受到的浮力是 B. 物块的体积是
C. 物块的密度是 D. 物块浸没在水中时，所受浮力随深度增加而增大
【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了称重法求浮力、阿基米德原理、重力公式、密度公式的综合应用，难度一般。
根据称重法表示出物块浸没在水受到的浮力，然后根据阿基米德原理求出排开水的体积即物块的体积，根据密度公式求出物块的密度；
物体所受的浮力与物体浸没在水中的深度无关。
【解答】
A.由图可知，物体重力为，浸没在水中时拉力为，
金属块浸没在水中受到的浮力：，故A错误；
B.物体的体积为：
，故B正确；
C.物块的密度为：
，故C错误；
D.物块浸没在水中时，深度增加，液体密度和排开液体的体积不变，所受的浮力不变，故D错误。
8.如图所示，放在水平桌面上的溢水杯盛满水，用弹簧测力计挂一个实心铁块，示数为；将铁块缓慢浸没水中未接触溢水杯，溢出的水流入小烧杯，弹簧测力计的示数为下列判断正确的是( )
A. 水对溢水杯底部的压强 B. 溢水杯对桌面的压力
C. 铁块受到的浮力 D. 小烧杯中水的重力
【答案】D
【解析】【分析】
根据分析水对溢水杯底部的压强变化；
溢水杯对桌面的压力等于水对溢水杯底的压力与溢水杯的重力之和；
根据称重法求浮力分析解答；
根据阿基米德原理分析解答：物体所受浮力等于排开液体的重力。
此题考查了液体压强公式、阿基米德原理的应用，同时考查称重法求浮力，知道“溢水杯对桌面的压力等于水对溢水杯底的压力与溢水杯的重力之和是解答此题的关键。
【解答】
A、甲乙液面相平，且液体均为水，根据可知，水对溢水杯底部的压强相等，故A错误。
B、铁块浸没在水中后，水面高度不变，水对杯底的压强不变，根据可知，水对杯底的压力不变，溢水杯的重力不变；因溢水杯对桌面的压力等于水对溢水杯底的压力与溢水杯的重力之和，所以溢水杯对桌面的压力不变，即，故B错误。
C、为铁块浸没水中前的拉力等于铁块的重力，为铁块浸没水中后的拉力，根据称重法测浮力可知，铁块受到的浮力，故C错误。
D、根据阿基米德原理可知，铁块所受浮力等于排开水的重力，所以小烧杯中水的重力排开水的重力，故D正确。
故选：。
二、填空题
9.小兰同学在探究物体的“浮沉条件”时，将一个质量为的物体浸没在装满水的深桶后，溢出水，物体受到的浮力是______取。这个物体在水中将会______选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”。
【答案】 下沉
【解析】解：把物体放入盛满清水的溢水杯中，排开的水重：
，
物体受到的水的浮力：。
物体的重力，
因为物体重，，所以松手后物体将下沉。
故答案为：；下沉
知道把物体轻轻放入盛满水的溢水杯中溢出水的质量排开水的质量，利用重力公式求排开水的重力，再利用阿基米德原理求物体受到的浮力。
判断物体浮沉情况，需要通过比较物体受到的重力和物体受到的浮力；
本题考查了浮力大小的计算、浮沉条件及其应用，是一道比较简单的计算分析题，都可以直接根据原理或规律求解出来，一定要理解物理中的原理、规律和公式，它们是物理学的基础，是核心内容。
10.一同学在岸上最多只能搬得起质量是的鹅卵石．若鹅卵石的密度是，则该同学在水中最多能搬得起质量是________的鹅卵石石头不露出水面这时石头受到的浮力是________取
【答案】；
【解析】【分析】
由同学在岸上最多能搬得起的鹅卵石质量，可求他能施加的最大力；该同学在水中搬鹅卵石时，在水中最多能搬得起鹅卵石的最大重力等于受到的浮力加上人施加的力，设该鹅卵石的体积为，可得关系式，据此求出鹅卵石的体积，再利用密度公式求在水中最多能搬得起鹅卵石的最大质量；
求出了鹅卵石的体积浸没排开水的体积，利用阿基米德原理求石头受到的浮力。
本题考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理的掌握和运用，对水中的鹅卵石受力分析得出相应的关系式求鹅卵石的体积是本题的关键。
【解答】
该同学能施加的最大力：
；
该同学在水中搬鹅卵石时，在水中最多能搬得起鹅卵石的最大重力：
，
设该鹅卵石的体积为，则，
即：，
解得：
，
在水中最多能搬得起鹅卵石的最大质量：
；
这时石头受到的浮力：
。
故答案为：；。
11.将一合金块轻轻地放入盛满水的溢水杯中，当其静止后有水溢出，再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中，当其静止后有酒精溢出，则合金块在酒精中受到的浮力为______，合金块的密度为______
【答案】
【解析】解：该物块放在水中时，受到的浮力：；
该物块放在酒精中时，受到的浮力：；
通过上面的计算可知，物体在酒精中受到的浮力小于物块在水中所受的浮力，而物块的重力不变，因此物块在水和酒精中不可能都漂浮，只能是一漂一沉或两个都浸没；
由于酒精的密度小于水的密度，则物块放入酒精中一定是下沉的，
则根据得物块的体积：
，
物块在水中时，其排开水的体积：
；
因为排开水的体积小于排开酒精的体积，所以物块在水中漂浮。
因为物块在水中漂浮，
所以物体的重力等于浮力排开水的重力，则。
则的密度：。
故答案为：；。
根据阿基米德原理求出物块分别在水中和酒精中受到的浮力，然后比较浮力的关系即可确定物块的运动状态。
本题考查密度公式的掌握、阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和应用，判断出物体在酒精中的状态是解决此题的关键，应属于难题。
12.水平桌面上有一装满水的溢水杯，杯底面积为，将重为的圆柱体用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中．当的一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示，此时受到的浮力为________剪断细线，将缓慢沉入水底，静止时如图乙所示与杯底不密合，与图甲相比，溢水杯对桌面的压强增加了________．
【答案】
【解析】解：由图甲可知，测力计的分度值为，则当的一半浸入水中时弹簧测力计的示数为，
此时受到的浮力：；
设溢水杯的重力为，图甲中水的重力为，
如图甲，把溢水杯、水和物体看做一个整体，整体受到向下的总重力、向上的拉力等于测力计的示数和桌面的支持力，
根据力作用的相互性和整体受力平衡可得，图甲中溢水杯对桌面的压力：
-------
剪断细线，缓慢沉入水底，静止时如图乙，此时排开水的体积为原来的倍，
则由可知，沉底时受到的浮力：，
所以从图甲到图乙，增大的浮力：，
由阿基米德原理可知此过程中溢出水的重力：，
则图乙中水的重力为：，
图乙中溢水杯对桌面的压力：-------
可得，与图甲相比，溢水杯对桌面的压力增加量：，
则溢水杯对桌面的压强增加量：。
故答案为：；。
根据图甲中弹簧测力计的分度值和指针位置读出测力计的示数，利用公式求出当的一半浸入水中时受到的浮力；
如图甲，把溢水杯、水和物体看做一个整体，整体受到向下的总重力、向上的拉力和桌面的支持力，根据力作用的相互性和整体受力平衡表示出图甲中溢水杯对桌面的压力；
剪断细线，将缓慢沉入水底，由可知沉底时受到的浮力大小，并求出浮力的增加量，由阿基米德原理可知此过程中溢出水的重力，图乙中溢水杯对桌面的压力等于溢水杯、剩余的水和物体的总重力；
根据两图中溢水杯对桌面的压力表达式可求出与图甲相比溢水杯对桌面的压力增加量，最后根据求出溢水杯对桌面的压强增加量。
本题考查了浮力和压强的计算，解题的关键是：分别表示出两图中溢水杯对桌面的压力，再求压力的增加量。
13.如图所示，用细线将重为的正方体物块挂在弹簧测力计下，浸没在水中时，弹簧测力计的示数为，则物块所受浮力的大小为______；若下表面离水面的距离为米，则下表面受到水的压强为______帕；若增大物块在水中的深度，物块所受浮力的大小将______选填“变大”“不变”或“变小”。
【答案】 不变
【解析】解：根据称重法可得，物块所受浮力：
；
物块下表面受到水的压强：
；
增大物块浸没的深度时，物块排开水的体积不变等于物块的体积，由可知，它所受浮力的大小不变。
故答案为：；；不变。
根据称重法，可计算物块浸没在水中时受到的浮力；
根据可求得它的下表面受到水的压强；
增大物块浸没的深度，根据分析其所受浮力的变化。
本题考查了学生对称重法、阿基米德原理、液体压强公式的掌握和运用，属于基础题。
14.创新小组自制简易“浸没式液体密度计”，过程为：将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方，示数如图甲所示；将小球浸没在水中，弹簧测力计示数如图乙所示；将小球浸没在某未知液体中，弹簧测力计示数如图丙所示．则：
未知液体的密度为________．
该密度秤的分度值为________________，最大测量值是________．
【答案】
【解析】略
三、实验探究题
15.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示的操作，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系．
先在溢水杯中装入水，直到水面与溢水口________，接下来的操作过程如图所示．为了使操作更加简便且能减小误差，更加合理的顺序是________填字母．
把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为________，石块排开的水所受的重力可由________填字母两个步骤测出．根据以上步骤可初步得出结论：浸没在液体中的物体所受浮力的大小________填“大于”“小于”或“等于”排开液体所受重力的大小．
另一实验小组在步骤的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则________填“能”或“不能”得到相同的结论．
以下情况对得出实验结论没有影响的是________．
A.整个实验过程中弹簧测力计没有校零 溢水杯中的水没有装满
C.从溢水杯中溢出的水洒了一些在桌上 步骤中石块触碰到了容器底部
【答案】相平 等于 能
【解析】解：先在溢水杯中装入水，直到水面与溢水口相平，为了减小误差，在小桶接水前，应先测出空桶的重力，同时为了减少弹簧测力计悬挂物体的次数，故应先测空桶重，继而测出物体重，物体浸没在水中后测力计的示数，最后测出小桶和溢出水的总重，所以合理的实验顺序为。
图中测力计的分度值为，示数为，故石块的重力为，把石块浸没在盛满水的溢水杯中，根据称重法可知石块受到的浮力大小
石块排开的水所受的重力可由、两个步骤测出，大小为
以上步骤可初步得出结论：浸没在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体所受重力大小。
阿基米德原理对完全浸没的物体和部分浸入液体中的物体都是适用的，所以，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，也能得到相同的结论。
若弹簧测力计都没有校零，那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数，那么所得浮力与排开水的重力大小应不变，故A符合题意；
B.若最初溢水杯中的水未装至溢水口，则石块排开水的只有一部分溢出到桶中，排开水的重力减小，故B不符合题意；
C.从溢水杯中溢出的水洒了一些在桌上，会使步骤中所测重力偏小，空桶的重力不变，则所测排开水的重力偏小，故C不符合题意；
D.步骤中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部，容器对石块有支持力，测得的偏小，则计算得出的浮力偏大，故D不符合题意；
故选：。
故答案为：相平；； ；；等于；能； 。
先在溢水杯中装入水，直到水面与溢水口相平，通过的弹簧测力计可读出物体的重力，通过与弹簧测力计的示数差可求出物体所受浮力的大小；图中弹簧测力计的示数等于小桶的重加排开水的重力；用小桶接水前，应先测出其重力；
中测力计的分度值为，据此读出测力计的示数，进而得出石块的重力，把石块浸没在盛满水的溢水杯中，根据称重法可知石块受到的浮力大小；
石块排开的水所受的重力可由、两个步骤中的数据，根据得出，比较浮力和石块排开的水所受的重力大小，得出浸没在液体中的物体所受浮力的与排开液体所受重力的大小关系；
阿基米德原理对完全浸没的物体和部分浸入液体中的物体都是适用的；
、若弹簧测力计都没有校零，四次测量结果都偏大，且都偏大相同的数值，据此判断浮力的变化以及排开水的重力的变化；
B、溢水杯中的水没有装满会使溢出的水偏少；
C、从溢水杯中溢出的水酒了一些在桌上，会使步骤中所测重力偏小；
D、石块浸没后，碰触到溢水杯底部，容器对石块有支持力，测的偏小，根据称量法分析解答即可。
本题为探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系的实验，考查实验步骤、浮力计算等知识，难度较大。
一、单选题
1.小英同学在探究“浮力的大小等于什么”时，做了如图所示的实验，四步实验中弹簧秤的示数、、、，下列等式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解：根据称重法可知，浮力等于物体重力与物体浸入液体之后的弹簧测力计示数之差，所以；
根据浸在液体中的物体受到向上的浮力作用，浮力大小等于物体排开液体受到的重力．所以．
对照选项可知，A正确，BCD错误．
故选A．
根据阿基米德原理进行判断：浸在液体中的物体受到向上的浮力作用，浮力大小等于物体排开液体受到的重力．同时，根据称重法，浮力等于物体在浸入液体之后的弹簧测力计示数之差．
本题考查了对称重法求浮力和阿基米德原理的理解与运用，难度不大，但要对弹簧测力计在不同情况下的示数有一个明确的认识．
2.如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处．图乙是绳子拉力随时间变化的图像．根据图像信息，下列判断正确的是 ( )
A. 该金属块重力的大小为
B. 该金属块的密度是
C. 在至时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D. 浸没在水中的金属块受到的浮力大小是
【答案】D
【解析】解：
A、当金属块完全露出水面时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的段，
由图像可知，该金属块重力为，故A错误；
、当金属块浸没在水中时，即为图中的段，
由图像可知，此时绳子的拉力，
则浸没在水中时金属块受到的浮力为：，故D正确；
由可得，金属块的体积：，
由可得，金属块的质量：，
金属块的密度为：，故B错误；
C、由图知，在至时间段绳子的拉力逐渐变大，而金属块的重力不变，则由可知，金属块受到的浮力逐渐变小，故C错误。
故选：。
当金属块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的段，据此求出金属块重；
当金属块未露出液面时，拉力等于重力减去浮力，据此求金属块受到的浮力，再根据阿基米德原理求金属块排开水的体积金属块的体积，知道金属块的重，利用重力公式求金属块的质量，最后利用密度公式求金属块的密度；
首先判断拉力在至时间段内的变化，再利用公式判断浮力的变化。
本题考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理的应用，难点是通过图乙确定金属块的重力、会用称重法测浮力计算出金属块受到的浮力。
3.如图所示，当溢水杯盛满密度为的液体时，把实心物块放入杯中，物块漂浮，静止后溢出的液体质量为；当溢水杯盛满密度为的液体时，把同一物块放入杯中，物块沉底，静止后溢出的液体质量为则物块的密度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】【分析】
此题考查密度的计算，涉及到阿基米德原理、物体浮沉条件及其应用、重力、密度公式的应用，具有较强的综合性，题目难度适中，适合学生训练，属于中档题。
根据物体漂浮，浮力等于重力列出物块所受浮力与重力的表达式，可得其密度表达式；物体沉底，排开液体的体积等于物体的体积，根据浮力等于排开液体的重力和列出所受浮力表达式，可得其体积的表达式，将代入即可求出物块的密度。【解答】
设物块的密度为，体积为，根据和可得物块的重力，
当溢水杯盛满密度为的液体时，把实心物块放入杯中，物块受到的浮力，
物块漂浮，则，即，
有：
当溢水杯盛满密度为的液体时，把同一物块放入杯中，物块受到的浮力，
物块沉底，则，即，
有：
将代入可得，；
故ABC不正确，D正确。
故选D。
4.如图所示，一个边长为的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力为，下表面受到液体的压力为。下列说法错误的是( )
A. 正方体受到的浮力为 B. 正方体上表面到液面的距离
C. 液体的密度为 D. 液体对物体下表面的压强为
【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了浮力产生的原因和阿基米德原理、压强定义式、液体压强公式的应用，计算过程要注意单位的换算。
知道正方体上、下表面受到液体的压力，根据浮力产生的原因求出受到的浮力；
物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等，根据求出其体积，根据阿基米德原理求出液体的密度；
根据求出正方体的下表面积，根据求出液体对物体下表面的压强，根据求出正方体下表面到液面的距离，然后减去正方体的边长即为上表面到液面的距离。
【解答】
A.由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力，故A正确，不符合题意；
C.物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等，
则，
由可得，液体的密度，故C正确，不符合题意；
D.正方体下表面的面积，
液体对物体下表面的压强：，故D正确，不符合题意；
B.由可得，正方体下表面到液面的距离：
，
则正方体上表面到液面的距离：，故B错误，符合题意。
故选B。
5.三个完全相同的烧杯，分别装有相同体积的甲、乙、丙三种不同液体，将烧杯放在同一个水槽中，静止时如图所示，则下列说法正确的是( )
A. 三个烧杯所受浮力相等 B. 乙液体的密度最大
C. 丙液体的密度比水大 D. 三种液体的质量相等
【答案】B
【解析】【分析】
本题是有关重力公式、密度公式以及浮力知识的综合运用，关键利用好阿基米德原理及物体漂浮时，浮力与重力的关系。
判断烧杯排开水的体积，由浮力的公式判断浮力的大小；
根据判断判断出烧杯与液体总重力的关系，进一步得出液体的重力关系，再利用判断出液体质量的关系，最后利用密度公式得出三种液体的密度关系；
对丙进行受力分析可知：，然后分别用阿基米德原理的应用、重力公式和密度公式表示浮力和重力，进一步得出丙液体密度与水密度的关系。
【解答】
A、由图可知：；由可知：烧杯所受的浮力：，故A错误；
、根据可知：烧杯与液体的总重力：，由于烧杯相同，所以三种液体的重力关系：，
由可知，液体的质量关系：，
由于三种液体的体积相同，由可得，，故B正确，D错误；
C、对丙进行受力分析可知：
由、和可得：
因为，所以，，即，故C错误。
故选：。
6.图甲中圆柱形容器装有适量的水，当水温从升到时，水的密度和水温关系如图乙所示，此过程水的质量不变，不考虑圆柱形容器的热胀冷缩，如图丙，把测力计下悬挂的实心金属块体积不变浸没在水中，处于静止状态，下列选项中能正确反映测力计示数和水温关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】金属块受到本身重力、水对它的浮力、弹簧测力计对它的拉力三个力的作用处于静止状态，弹簧测力计示数即弹簧测力计对它的拉力，三者之间关系，由于水的密度受水温影响，金属块在水中浸没时受到的浮力先变大后变小，所以测力计示数先变小后变大，能反应测力计示数和水温关系的只有项．
7.小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验，其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。下列说法正确的是( )
A. 铁圆柱体浸没在水中所受浮力大小为
B. 由甲、乙、戊三图实验，可探究浮力大小与液体密度的关系
C. 由甲、乙、丁三图可知，物体浸入液体的深度越深，所受浮力越大
D. 再增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体，可探究浮力大小与物体密度的关系
【答案】D
【解析】【分析】
由称重法测浮力求出铁圆柱体浸没在水中所受浮力大小；
物体受到的浮力大小与液体的密度、排开液体的体积有关，研究浮力大小与其中一个因素的关系时，要控制另一个因素不变；
物体受到的浮力大小与液体的密度、排开液体的体积有关，与物体浸入液体的深度无关；
探究浮力大小与物体密度的关系，要控制排开液体的体积不变，只改变物体的密度，据此分析。
本题探究影响浮力大小因素的实验题目，考查了称重法测浮力、控制变量法的应用以及数据分析能力，属于基础题目。
【解答】
A、由称重法测浮力可得，铁圆柱体浸没在水中所受浮力大小为：，故A错误；
B、探究浮力大小与液体密度的关系，要控制排开液体的体积相同，而乙、戊中排开液体的体积不同，故B错误；
C、物体受到的浮力大小只与液体的密度、排开液体的体积有关，与物体浸没在液体的深度无关，故C错误；
D、探究浮力大小与物体密度的关系，要控制排开液体的体积不变，只改变物体的密度，故增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体根据可知质量不同，可探究浮力大小与物体密度的关系，故D正确。
二、填空题
8.洗水果时，发现芒果比油桃大，放入水中后芒果沉底、油桃漂浮，如图甲所示。它们受到的浮力大小关系为______；用天平正确测量油桃的质量，所放砝码及游码位置如图乙所示，则油桃的质量是______；芒果的体积一定______。
【答案】
【解析】解：芒果和油桃都放在水中，由图甲可知，芒果比油桃大，芒果排开水的体积大于油桃排开水的体积，由可知，；
由图乙天平砝码和游码位置可知，油桃的质量；
油桃漂浮在水中，由物体的漂浮条件可知，此时油桃受到的浮力大小和油桃的重力相等，即，
因为，，所以有：，
因此油桃排开水的体积：；
由图甲可知，芒果排开水的体积大于油桃排开水的体积，且芒果浸没在水中，因此芒果的体积：，即芒果的体积大于。
故答案为：；；。
芒果和油桃都放在水中，芒果比油桃大，根据比较它们受到的浮力；
利用天平测量物体质量时，物体质量等于砝码的质量和游码对应的刻度值之和；
根据物体的漂浮条件和阿基米德原理求出油桃排开水的体积，进而判断出芒果的体积。
本题考查天平的使用、阿基米德原理和物体浮沉条件的应用，关键是根据图甲分析出芒果排开水的体积与油桃排开水的体积关系。
9.如图所示，质量为的蜡块，在盛水的烧杯中静止，此时它所受浮力为_________，排开水的体积为_________逐渐向烧杯中加入密度为的盐水，整个过程中没有液体溢出，蜡块排开液体的体积_________填“变大”“变小”或“不变”，，取
【答案】；；变小
【解析】【分析】
本题主要考查的漂浮特点和阿基米德原理的应用，基础性强。
根据物体的漂浮特点求出浮力，由阿基米德原理求出其所排开水的体积，由判断所排开的液体体积的变化。
【解答】
由图可知，蜡块在水中漂浮，可得其所受浮力：
；
由可得：
；
渐向烧杯中加入密度为的盐水，则烧杯内中液体密度变大，即蜡块仍浮在液面上，可知所受的浮力不变，仍为，
由可知，浮力不变，液体的密度变大，因此其所排开的液体的体积变小。
故答案为：；；变小。
10.小明在长均匀细木棒的一端缠绕适量铜丝制成一个简易密度计，用它来测量液体密度时，如图所示，将其分别放入装有质量相等的酒精和水的两个相同烧杯中，若该密度计两次排开液体的质量分别为、，烧杯底部受到液体的压强分别为、，则它们的大小关系是： ______， ______。若密度计在酒精中露出液面的长度为，则在水中露出液面的长度为______。酒精
【答案】
【解析】解：
密度计放在两种液体中都漂浮，根据漂浮条件可知，密度计在两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力，即：；
根据阿基米德原理可知两次排开液体的重力相等，因为，所以两次排开液体的质量相等，即；
因为装有液体的烧杯为柱形容器，且密度计漂浮在液体中，所以烧杯底受到的压力等于液体和密度计的总重力，而酒精和水的质量相等，所以两烧杯底受到的压力相等；
两烧杯的底面积相同，则由可知，烧杯底部受到液体的压强：；
细木棒露出酒精面的长度是，则浸入酒精中的深度，
将该密度计放入水中，设细木棒浸入水中的深度为，
因为密度计不管是在水中还是在酒精中，都是漂浮状态，
所以，，
由可得：，
则：，
则细木棒露出水面的长度：
。
故答案为：；；。
根据漂浮条件可以判断密度计在不同的液体中受到浮力的大小关系；根据浮力的关系得出排开液体质量的关系；根据规则容器底受到的压力等于液体和密度计的总重力可知烧杯底受到的压力关系，再利用知烧杯底受到液体压强的关系；
细木棒的长度减去露出部分的长度即为浸入的深度，根据密度计漂浮时浮力等于重力列出关系式即可求出细木棒露出水面的长度。
密度计是物体浮沉条件的实际应用，要结合阿基米德原理和浮沉条件分析有关问题，注意：放入不同的液体，液体的密度越大，排开液体的体积越小。
11.如图甲所示，用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中，物块受到的拉力与其下表面浸入液体中的深度之间的关系如图乙所示，则物块受到的重力为_______，物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为________，未知液体的密度为_________取
【答案】
【解析】【详解】物块在浸入液体前，即时，受力情况是重力与拉力，由于物块处于平衡状态，所以有，而由图乙知，当时，，故物块受到的重力；
物块在液体中受到三个力的作用，分别是重力、拉力和浮力浮，由于物块处于平衡状态，所以这三个力满足的关系是浮，根据阿基米德原理知，在物块浸没前，浮随增大而增大，则拉力将减小；而在物块浸没后，浮保持不变，拉力将不变；据此并结合图乙可以推得当时，物块刚好浸没在液体中，此时的拉力，由浮得浮，又物块的体积为，由浮得未知液体的密度为 ．
12.利用塑料笔芯自制密度计，同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用________将所选笔芯放入水中，它能_________漂浮在水中，在笔芯上标出水面的位置；将笔芯放入酒精中，仍可漂浮，标出液面的位置，如图所示．该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小_________已知水的密度，酒精的密度，若笔芯漂浮在密度为的液体中，则液面对应的位置可能是_________填“”或“”．
【答案】旧笔芯 竖直 相等
【解析】解：新笔芯的重心靠近笔芯的中间位置，放入水中时无法竖直漂浮；用了一半油墨的旧笔芯的重心在笔芯的一端，当把旧笔芯放入水中时，旧笔芯能竖直漂浮在水中；
旧笔芯在水中和酒精中处于漂浮状态，受到的浮力等于自身的重力，所以浮力相同；
笔芯漂浮时，下表面受到的压力等于浮力，浮力相同，则压力相同，设笔管的底面积为，
则，，
根据阿基米德原理可知，，所以，和是反比例函数，所以密度计刻度分布不是均匀的，液体的密度值越大，相邻刻度线之间的距离越小，所以笔芯漂浮在密度为的液体中，液面对应的位置可能是点。
故答案为：旧笔芯；竖直；相等；。
根据新笔芯和旧笔芯的重心分析；物体漂浮时浮力等于重力；笔芯漂浮时，下表面受到的压力等于浮力，浮力相同，根据阿基米德原理公式得出液体密度与笔芯密度的关系式，根据关系式分析对应的位置。
密度计是物体的沉浮条件的实际应用，要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题：放入不同的液体，液体密度越大，排开体积越小，有一定的难度。
三、实验探究题
13.小明在探究“影响浮力大小因素”的实验后思考：同一物体浸没在不同液体中所受的浮力不同，是不是就可以用甲、乙实验装置来测量烧杯中液体的密度？他决定对弹簧测力计进行重新标度，将它改成一个密度秤．使用时，在烧杯中装不同的液体．将甲装置中的物体浸没到不同液体中，就可以测出液体的密度．
该密度秤的零刻度应标在________处，待测液体应不超过________．
小明对本实验进一步分析，进而得到测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系，则符合此关系的应是图丙中的图________填“”“”或“”．
用此密度秤测量时，该密度秤的刻度________填“均匀”或“不均匀”．
用此密度秤测量时，若物块未完全浸没，则测得液体密度值将偏________．
为增大该密度秤的量程，可以做如下改进________．
A.换用质量、体积更大的物体 换用质量、密度更大的物体
C.换用体积更大，密度相同的物体 换用量程更大的弹簧测力计
【答案】 均匀 小
【解析】解：液体密度为零时，物体不受浮力，弹簧测力计的示数大小等于物体的重力，等于，所以它的零刻度线应标在处；
由图甲、乙可知，物体浸没在水中受到的浮力为
物体的体积；
密度秤在使用时，物体受到的最大浮力等于物体的重力，即
那么液体的最大密度；
由可得 ；
可知液体密度越大，弹簧测力计示数越小，所以弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系与相符；
由公式可知，物体重力不变，排开液体的体积不变，弹簧测力计的示数与液体的密度之间属于一次函数关系，所以刻度是均匀的；
若物块未完全浸没，根据公式 可知，物块受到的浮力会偏小，弹簧测力示数偏大，则测得的液体密度值将偏小；
要想提高液体密度秤测量液体密度时的量程，可以增大分度值，在物体的质量不变时，需要减小物体的体积，故换用密度大的物块，故B符合题意，不符合题意；
故答案为：；；；均匀；小；。
液体密度为零时，物体不受浮力，弹簧测力计的示数大小等于物体的重力；
根据称重法可知物体浸没在水中受到的浮力；根据阿基米德原理可知物体的体积；
密度秤在使用时，物体受到的最大浮力等于物体的重力，根据可得液体的最大密度；
液体密度越大，弹簧测力计示数越小，所以弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系与相符；
由公式可知，物体重力不变，排开液体的体积不变，弹簧测力计的示数与液体的密度之间属于一次函数关系，所以刻度是均匀的；
若物块未完全浸没，根据公式 可知，物块受到的浮力会偏小，弹簧测力示数偏大，则测得的液体密度值将偏小；
要想提高液体密度秤测量液体密度时的量程，可以增大分度值，在物体的质量不变时，需要减小物体的体积，故换用密度大的物块。
本题考查了影响浮力大小的因素的相关实验，涉及浮力计算、液体密度计算和误差分析。综合性比较强。
四、计算题
14.如图甲所示，底面积为的圆柱形平底容器内装有适量的未知液体，将容器放入水中处于直立漂浮状态，容器下表面所处深度；如图乙所示，从容器中取出的液体后，容器下表面所处深度，取求：
图甲该容器受到的浮力．
未知液体的密度．
【答案】解：容器排开水的体积：
，
容器受到水的浮力为：
；
从容器中取出的液体后，容器下表面所处的深度，
容器减少的浮力为：
；
容器漂浮时，所受浮力等于容器的重力，则减少液体的重力等于减少的浮力，即：，
根据知从容器中取出液体的质量为：
，
液体的密度为：
。
答：图甲该容器受到的浮力为；
未知液体的密度。
【解析】知道容器下表面深度和底面积求出容器排开水的体积，根据阿基米德原理求出容器受到的浮力；
根据阿基米德原理计算减少的浮力，容器漂浮时，所受浮力等于容器的重力，根据减少的浮力等于减少的重力列出等式求得液体的密度。
本题考查阿基米德原理和物体漂浮条件的应用，物体漂浮时，变化的浮力等于变化的重力，在浮力计算中应用很广泛，要熟练掌握。
15.用弹簧测力计挂着一个长方体金属块，沿竖直方向缓慢浸入盛有适量水的圆柱形平底薄壁容器中，直至完全浸没水未溢出，如图甲所示。通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度与其排开水的体积的关系，如图乙所示。已知金属块的质量为，容器的底面积与金属块的底面积之比为：，，取。求：
金属块所受的重力；
金属块的下表面浸入水中的深度为时，弹簧测力计的示数；
金属块刚浸没时，金属块底部受到水的压强；
金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了多少。
【答案】解：由题意可得，金属块受到的重力为：；
由题图乙可知，当时，金属块排开水的体积，根据阿基米德原理可知，此时金属块受到的浮力为：
；
弹簧测力计的示数为：
；
由题图乙可知，当时，金属块刚好浸没，即金属块的高度为，此时金属块底部受到水的压强为：
；
金属块的底面积为：；
容器的底面积为：；
增加的压力等于水对金属块的浮力，则：；
水对容器底部增加的压强为：。
答：金属块的重力为；
示数为；
水的压强为；
压强增加了。
【解析】已知金属块的质量，根据求出金属块的重力；
由图乙可知，当金属块的下表面浸入水中的深度为时排开水的体积，根据求出金属块受到浮力的大小，从而求出弹簧测力计的示数；
根据求出金属块底部受到的压强；
根据图乙可求出金属块的底面积，从而求出容器的底面积，根据容器底部压力的增大量，利用求出水对容器底部的压强增加量。
本题考查压强、重力、浮力的有关计算问题，综合性较强，有一定难度。
五、综合题
16.阅读短文，回答问题。
如图甲是我国首艘“海上飞船”--“翔州”。它的最大起飞质量为，巡航速度，最大航速可达，最高能爬升至，可乘坐人。它既可以在水中航行，又可以贴近水面飞行。该设计利用了“翼地效应”，即当运动的飞行器掉到距地面或水面很近时，气流流过机翼后会向后下方流动，这时地面或水面将产生一股向上的反推力，使整个机体的上下压力差增大，升力会陡然增加，阻力减小。
下列有关“翔州”的说法中错误的是______
A.“翔州”漂浮在水面时，它受到的重力与浮力是一对平衡力
B.“翔州”在水面上飞行时，机翼下表面受到的空气压强较大
C.“翼地效应”是利用流体压强与流速关系使“翔州”获得更大升力的
D.随着“翔州”在水面以上爬升的高度增加，船外大气压减小
“翔州”在平静的水面由静止开始运动，若运动过程中受到的阻力不变，水平方向获得的动力随运动时间的变化关系如图乙所示。后，“翔州”以的速度做匀速直线运动。则在内，“翔州”的运动状态是______选填“减速”、“先加速后减速”或“加速”运动。从时间内牵引力做了______的功。
该“翔州”以最大航速匀速飞行通过的路程是______“翔州”船身设计成“流线形”是为了______。
“翔州”靠岸后，有名乘客从船上登岸，则船排开海水的体积约减少多少______？人的平均质量为，，取
【答案】 加速 减小阻力
【解析】解：
、当“翔州”漂浮在水面时，它受到的重力和浮力是一对平衡力，故A正确；
B、“翔州”在水面上飞行时，下表面空气流速较慢，所以机翼下表面受到的空气压强较大，故B正确；
C、由题可知，“翼地效应”能使它掉到距地面或水面很近时获得更大的升力，是因为地面或水面对机翼下方有向上的推力，这利用了力的作用是相互的，故C错误；
D、大气压随海拔高度的增大而减小，所以随着“翔州”在水面以上爬升的高度增加，船外大气压减小，故D正确；
由图乙知，当“翔州”做匀速直线运动时，动力为，
所以，根据二力平衡条件可得船受到的阻力：；
由图象知，在内，动力均大于阻力，所以此时“翔州”做加速运动；
从时间内“翔州”通过的路程：；
所以从时间内牵引力做功：；
由可得，以最大航速航行通过的路程：
；
“翔州”船身设计成“流线形”是为了减小阻力；
船处于漂浮状态，所以，名乘客登岸后，浮力减小量：
；
由可得，排开海水的体积减小量：
。
故答案为：；加速；；；减小阻力；。
流体中流速越快的地方，压强越小；物体间力的作用是相互的；
根据“翔州”做匀速直线运动的情况判断出其所受阻力的大小，从而可判断出在内动力与阻力的关系，可得速度的变化情况；
确定最大速度和所用时间，根据计算出路程；
船身设计成“流线形”是为了减小阻力；
乘客登岸后，船受到的浮力减小，所有减小，根据阿基米德原理可计算出减少的体积。
本题是一道综合应用题目，主要考查了浮力的相关知识、流体压强与流速的关系、力的作用的相互性、速度公式的应用及功的计算，考查全面。
