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专题4 水的浮力
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三年真题
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1．（2024 浙江）运河中一艘货船因偏离航道搁浅（如图）。为使该货船能回到航道继续航行，下列措施一定不可行的是（ ）
A．借助浮筒使船上浮 B．将货船拖回到航道
C．清除货船底部淤泥 D．将货物搬到甲板上
2．（2023 浙江）将装满水的溢水杯放在天平左盘，砝码放右盘，调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块，待蜡块静止，排开的水全部流入量筒后（如图），下列有关说法正确的是（ ）
A．天平指针仍指向分度盘中央刻度
B．蜡块受到的浮力大于蜡块的重力
C．量筒中水的质量小于蜡块的质量
D．量筒中水的体积等于蜡块的体积
3．（2023 绍兴）2023年3月，“探索一号“科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务，搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化，潜水器在海面下下潜的过程中（ ）
A．浮力不变，压强变大 B．浮力变大，压强变大
C．浮力变大，压强不变 D．浮力不变，压强不变
4．（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
5．（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
6．（2022 湖州）两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙，用质量不计的细线连接，轻轻放入某液体中，静止后悬浮，细线处于绷紧状态，如图所示。则（ ）
A．甲受到的浮力比乙受到的浮力大
B．甲的密度与液体的密度相等
C．如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到的压力大小不变
D．如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到液体的压强不变
7．（2022 舟山）学习了物体的浮沉条件后，小舟做了如下实验：在两个薄气球中加满温水，扎紧后剪去多余部分，分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中（如图）。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
8．（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”）。
9．（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α千克，则它受到的浮力为 牛。
10．（2022 温州）排气阀是供暖设备中的重要部件，它能及时排出管内热水汽化产生的气体，使水正常流动，从而保证供暖效果。
排气阀工作原理如图所示：水中气体在流动过程中，积聚于封闭的排气阀内，使阀内气压变大，浮筒随水面一起下降，此时阀内气体排出使气压变小，从而浮筒上升，堵杆重新堵住排气孔。
（1）水管内的水流速度至少达到0.25米/秒才能携带气泡流动。若水管总长为60米，要使水流能携带气泡流动，则水从水管起始端流到终端最多要多少时间？
（2）排气阀中的浮筒和堵杆总质量为0.02千克，计算排气阀排气时浮筒浸在水中的体积。（水的密度取1.0×103千克/米3）
11．（2022 宁波）2022年4月28日，“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空，4点40分达到海拔9032m，超过珠峰8848.86m的高度，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
（1）该浮空艇总质量约2625kg，它受到重力的大小约为 N；
（2）已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m3。如图所示，该浮空艇在营地升空前体积达9060m3，此时浮空艇受到的浮力大小约为 N；
（3）“极目一号”浮空艇内部有三层：上层装有氦气（相同条件下氦气密度比空气小得多），中间隔开，下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 （填“上浮”或“下降”）的时候，可以用上层的氦气排出下层的部分空气，以此改变自身重力，同时使整个浮空艇的压强差在安全范围内。
12．（2023 温州）我国某地使用“沉管法”建跨海隧道：用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段，用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中；用拖船牵引至指定位置，向管段中的水箱注水使其下沉（如图）；对下沉的多个管段进行依次连接，拆除隔墙形成隧道。
（1）拖运管段时，若速度为2千米/时，拖运距离为3千米，需要 小时。
（2）图中，当往水箱中注水的质量为6×104千克时，管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为3.06×103米3，则注水前管段与水箱的总质量为多少千克？（海水密度取1.0×103千克/米3）
（3）管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关？ 。
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一年模拟
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1．（2024 西湖区模拟）小明在“造船比赛”中用三块大小相同的橡皮泥做成小船，把它们放在盛有水的水槽中，然后往小船内放入不同质量的物体，它们均能漂浮在水面上，如图所示。针对此现象，下列说法正确的是（ ）
A．三只小船受到的浮力相等
B．小船受到的浮力大于小船的重力
C．小船所装物体越轻，受到的浮力越大
D．小船所装物体越重，受到的浮力越大
2．（2024 青田县模拟）如图所示，潜水员正潜没在海水中，他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气，以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是（ ）
A．充气—下沉—压强变大 B．充气—上浮—压强变小
C．放气—下沉—压强变小 D．放气—上浮—压强变大
3.（2024 上城区校级一模）苏通大桥施工时，要向江中沉放大量的施工构件，假设一正方体构件被缓缓吊入江水中（如图甲），在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，随着h的增大，正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
B．构件的边长为4m
C．构件所受的最大浮力为1.2×105 N
D．构件的密度为2.5×103kg/m3
4．（2024 绍兴模拟）小敏将橙子放入水中，静止后如图甲，将该橙子剥去部分表皮后放入水中，静止后如图乙，剥去全部表皮后放入水中，静止后如图丙（不考虑实验过程中橙子吸水）。下列说法正确的是（ ）
A．三种状态下橙子的密度关系：ρ甲＝ρ乙＝ρ丙
B．甲图中，橙子所受浮力大于自身重力
C．乙图中橙子的V排小于甲图中橙子的V排
D．丙图中，橙子对容器底部压力为零
5．（2024 江干区校级三模）2023年1月16日，我国首艘具有破冰功能的大型航标船“海巡156”轮（如图）在天津列编，正式投入使用。（ ）
A．漂浮在海面上时，所受浮力和重力大小相等
B．匀速航行时，受到向前的牵引力故受力不平衡
C．加速破冰时，惯性越来越大
D．卸货过程中，所受浮力不变
6.（2024 游仙区模拟）小明利用鸭蛋、刻度尺、塑料小碗、底面积为S的柱形容器做了如下实验。他先向容器内倒入适量的水，再放入塑料小碗使其漂浮，如图甲所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h1；将鸭蛋放入小碗中，小碗仍漂浮，如图乙所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h2；将鸭蛋从小碗中取出放入水中，鸭蛋沉底，如图丙所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h3。水的密度用ρ水表示，下列说法正确的是（ ）
A．甲、丙两图容器对桌面的压力差是ρ水gS（h3﹣h1）
B．丙图中容器底对鸭蛋的支持力是ρ水g（h3﹣h1）S
C．乙、丙两图中水对塑料小碗压力的变化量是ρ水g（h2﹣h1）S
D．此鸭蛋的密度表达式ρ＝ρ水
7．（2024 鄞州区一模）自太空课堂开设以来，我们发现了很多地球实验和太空实验的差异性。如图甲、乙所示是分别在太空中和地球上做的油和水混合后充分振荡，再静置充足时间后的实验现象。下列说法错误的是（ ）
A．实验说明太空中水能溶解油，而地球上不行
B．地球上油滴上浮时，它受到的浮力大于重力
C．太空失重环境下，浸在水中的油滴不受浮力作用
D．无论太空还是地球实验，瓶中油和水的质量始终不变
8．（2024 宁波模拟）第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在杭州举行。如图是亚运会中的一些运动项目，下列说法中正确的是（ ）
A．跳高运动员在空中的最高点时速度大小不为零
B．自行车运动员在转弯处匀速骑行的过程中，运动员受力平衡
C．如图所示花样游泳运动员摆出优美动作，此时运动员受到的浮力等于其重力大小
D．过百米终点后运动员继续向前运动，是由于运动员受到惯性
9．（2024 余姚市模拟）将四个形状不同、高度均为L的实心金属块，用细线拉着。匀速缓慢地放入水深为L的盛水容器中，直至容器底部，此时水未溢出。四个实验中与下图所描绘的浮力大小F与金属块浸入水中深度h的关系一致的是（ ）
A． B． C． D．
10．（2024 湖州一模）有两个完全相同的杯子，装有相同质量的水，用密度为ρ0的同质量某种材料制成的甲、乙两物体，甲物体中空，乙物体为实心小球，且甲体积为乙体积的3倍，分别放入杯中，稳定时，甲悬浮，乙沉底，情况如图。则（ ）
A．此材料的密度为水密度的2倍
B．乙对杯子底的压力与其自身重力的比值为2：3
C．放甲物体的杯子内水面较高，对桌面的压力较大
D．如图2，将甲沿虚线切去下面部分，甲剩余部分仍悬浮
11．（2024 西湖区校级二模）如图所示为小明设计并制作的一只喷气船，将船浮在室内游泳池的水面上，打开漏斗的活塞，流下的液体B与放置在塑料罐内的物质A反应产生大量气体，塑料罐内气压迅速增大，气体从罐底小孔喷出，使船前进。下列说法正确的（ ）
A．理论上要实现上述设计要求A、B两种物质的组合可以是铜和稀硫酸
B．塑料罐喷出气体时罐内气压等于外界大气压
C．喷出气体时，船排开水的体积不变
D．使船前进的动力来自气体
12．（2024 杭州三模）图甲为水下滑翔机，图乙是部分结构图，该滑翔机通过液压泵可将油在内、外油囊间来回转移。滑翔机能够实现上浮和下潜的原因是改变了自身的（ ）
A．比热 B．速度
C．排开液体的体积 D．重力
13．（2024 富阳区一模）小明帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面如图甲所示，而土豆沉在盆底如图乙所示，他用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中正确的是（ ）
A．茄子受到的浮力小于它受到的重力
B．茄子的密度大于土豆的密度
C．放入土豆前后水对盆底的压强不变
D．土豆排开水的重力小于自身的重力
14．（2024 黄岩区二模）小黄在两根完全相同的蜡烛底部各插入一根相同的铁钉，使其能竖直漂浮在水中（如图所示）。下列关于甲、乙蜡烛露出液面的高度h1、h2的大小关系正确的是（ ）
A．h1＞h2 B．h1＝h2 C．h1＜h2 D．无法判断
15．（2024 文成县二模）小文将漂浮在水面装有硬币的气球（不漏气也不爆炸）压入到a位置以上（图甲），松手后，发现气球自动上浮至水面；再将气球压入到a位置以下（图乙），气球下沉到杯底。下列有关气球在液体中所受压强p与浮力F随深度h变化的大致曲线图像，正确的是（ ）
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
16．（2024 瓯海区模拟）烧杯中盛有水和煤油（密度为0.8×103kg/m3），现将一实心球状蜡块（密度为0.9×103kg/m3）轻轻放入烧杯。则稍后待蜡块静止时（ ）
A．蜡块一半体积浸入水中，一半体积浸入煤油中
B．煤油对蜡块的作用力方向竖直向上
C．水对蜡块的作用力小于蜡块的重力
D．水对蜡块的作用力大于蜡块的重力
17.（2024 鄞州区模拟）如图，小宁将盛水的烧杯放在电子台秤上，台秤的示数如图甲所示：将一个物块放入水中，漂浮时台秤示数为360g（如图乙）；用力将物块下压至全部浸没在水中时，台秤示数为400g（如图丙）；将物块继续下压（从图丙到图丁），物块下表面受到水的压力增加了0.8N，整个过程水始终未溢出。下列说法正确的是（
A．木块的质量为100g
B．木块的密度为0.6g/cm3
C．从图丙到图丁，杯底所受的压强逐渐增大
D．从图丙到图丁，物体受到水的浮力也增加了0.8N
18.（2024 镇海区一模）2023年6月18日，泰坦号潜水器在北大西洋失踪。泰坦号由碳纤维和钛（密度约为铁的一半）构造，使用四个电动推进器，能够以每小时3节的速度移动。下列有关该潜水器的说法中正确的是（ ）
A．潜水器水下下潜过程中所受浮力逐渐增大
B．使用金属钛既提高了强度，又增大了结构质量
C．若推进器意外损坏，依靠释放“压仓物”有可能使潜水器上浮
D．灾难发生时，舱体瞬间向内塌陷，遭遇“内爆”，这是由于舱内压力过大导致的
19．（2024 宁波模拟）如图（a）所示，重为5牛的长方体物块漂浮在水中，其下表面积为5×10﹣3米2，则下表面受到水的压力方向为 ，压强大小为 帕。若将长方体物块以图（b）所示方式放置，比较图（a）（b）中物块的下表面所受压力Fa和Fb的大小，则Fa （填“大于”“等于”或“小于”）Fb。
20．（2024 嘉善县一模）水平桌面上两个底面积相同的容器内盛有甲、乙两种液体，完全相同的小球M、N静止时状态如图所示，已知两容器内液面相平。则小球M排开液体的重力 小球N排开液体的重力（选填“大于”、“小于”或“等于”，下同），甲液体对容器底部的压力 乙液体对容器底部的压力。
21．（2024 游仙区模拟）如图甲为盛水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降，直至将圆柱体全部浸入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示，g取10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3，则圆柱体受到的浮力是 N，圆柱体的密度是 kg/m3。
22．（2024 鄞州区模拟）某大型邮轮满载时总排水量为13.55万吨，则满载时邮轮受到的浮力为 ，此时邮轮排开水的体积为 米3。 （ρ清水取1.0×103千克/米3）
23.（2024 新昌县模拟）如图所示，是某远洋轮船的船舷上标的“吃水线”，又称“载重线”，其中标有W的是北大西洋“载重线”，标有S的是印度洋“载重线”。若此远洋轮船在海面航行时的排水量为1×106kg，g取10N/kg，则远洋轮船此时受到的浮力为 N；当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时，远洋轮船在北大西洋受到的浮力F1 （选填“大于”、“等于”或“小于”，下同）在印度洋受到的浮力F2；北大西洋的海水密度ρ1 印度洋的海水密度ρ2。
24．（2024 浙江模拟）魔法水母是一款受孩子喜爱的玩具，将魔法水母放入注水的矿泉水瓶中，旋紧瓶盖后，可通过调整握塑料瓶的松紧来控制魔法水母的上浮、下沉及悬浮。
（1）魔法水母悬浮在水中时，浮力 重力（选填“大于”“等于”或“小于”）；
（2）某款魔法水母实现上浮和下沉的原理与潜水艇的原理相同。其原理是靠改变 来实现浮沉。
25．（2024 西湖区校级模拟）如图是小科在科技节活动中制作的简易“蒸汽船”模型，将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。
（1）“蒸汽船”行驶时，铜管口冲出一团团“白气”，这是 现象。（填物态变化）
（2）行驶一段时间后，“蒸汽船”受到水的浮力 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
26．（2024 柯桥区模拟）小柯在做鸡蛋浮沉的家庭小实验时，发现了一个有趣的现象。她将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里，鸡蛋沉入杯底（图甲）；逐渐将食盐溶解在水中，鸡蛋恰好悬浮（图乙）；继续溶解食盐，最终鸡蛋漂浮（图丙）。已知鸡蛋的质量为56克，体积为50厘米3。求：
（1）如图甲，鸡蛋所受浮力为多少牛？
（2）如图乙，盐水的密度是多少千克/米3？
（3）如图丙，加食盐后鸡蛋为什么会浮出液面，最终漂浮？
27．（2024 杭州二模）《长安三万里》影片中有这样的一幕：李白为寻求孟浩然的指点，在赶往江夏河埠的时候发现孟浩然搭乘的前往扬州的客轮刚开动不久，于是李白一边追赶一边大声喊问……
（1）假如李白在码头上追客轮跑了650米，用时2分10秒，求李白跑步的速度；
（2）假如客轮质量大概在10吨到20吨之间，孟浩然及所携带行李共计约70kg。则孟浩然登上客轮后，客轮排开水的体积增加多少？
28．（2024 路桥区一模）如图所示，将重为9N、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高度露出水面，对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。
（1）列式计算冰块密度。
（2）计算冰块未熔化时受到的浮力大小？
（3）容器中的冰开始熔化到完全熔化过程中，水对容器底部的压强 。
A.一直变大 B.一直不变
C.先变大后不变 D.先不变后变大
29．（2024 嘉兴二模）学校开展制作简易浮力秤项目活动。某科学小组的活动过程如下：
【项目要求】制作的浮力秤能较为精确的测出物体的质量。
【方案设计】小组同学根据要求，设计如下方案：
①截去矿泉水瓶的瓶底，在瓶身的圆柱体部分标注刻度，并将秤盘粘于瓶上。
②确定零刻度线。将磁铁分别吸附于瓶盖内外，使瓶身竖直浮于水中，调整磁铁的质量，使秤盘上未放置物体时，零刻度线恰好与液面相平。
③将待测物体置于秤盘上，读出液面对应刻度值即为物体质量。
【实践操作】
（1）根据上述方案，同学们制作了如图所示浮力秤。图中所示的矿泉水瓶的底面积为20cm2，最大的有效高度为9cm，则刻度“9”右侧标注的质量值应为多少克？
（2）科学兴趣小组的同学在0与9之间标注刻度线时，刻度线是均匀划分的，你是否赞同该划分方法并说明理由 。
30．（2024 余姚市模拟）近几年县、市均开展自制潜水艇比赛，某小组同学开展了自制潜水艇项目，过程如下：
【产品设计】图甲为某小组自制的潜水艇，由生活舱和水舱构成，生活舱体积大于水舱体积。其材质为硬质塑料瓶，塑料瓶厚度不计，两个舱之间密封不连通，水舱与200毫升的注射器通过塑料软管相连，移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉。
【产品调试】
任务一：如图乙所示，潜水艇完成从水面A位置下潜到B位置并稳定停留；
任务二：能从水底上浮到B位置并稳定停留；
任务三：完成从水底打捞一个重物（重0.3牛，体积为10厘米3）到B位置并稳定停留。
（1）小明关闭进出水口将自制潜水器浸没在水中，当观察到 现象，则气密性良好。
（2）完成任务二上浮过程，对注射器活塞的操作是： 。
（3）已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度a毫升。完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞），注射器活塞需要稳定在哪个刻度？（提示：结果用含a的代数式表示；注射器内气压始终等于外界大气压；水的密度为1克/厘米3）
31．（2024 宁波模拟）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 。（写出两个）
（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）。
32.（2024 西湖区三模）如图所示，小科做了一个安全使用蜡烛的趣味实验。实验中将长度10cm、横截面积1cm2的圆柱形蜡烛底部扎一枚0.1g的小钉子（体积不计），使蜡烛漂浮在装了水的杯中，且在水中保持竖直状态。点燃蜡烛，一段时间后，水没过蜡烛顶端，蜡烛自然熄灭。已知蜡烛的密度为0.9g/cm3，蜡烛的火焰下方小坑忽略不计。则：
（1）所用蜡烛（含钉子）的总质量为多少？
（2）未点燃时，蜡烛（含钉子）在水中受到的浮力为多少？
（3）蜡烛燃烧过程中，火焰离杯底的高度 （选填“变大”“变小”或“不变”）。自然熄灭时，蜡烛剩余的长度是多少？
33.（2024 滨江区二模）某项目化小组开展“看谁制作的橡皮泥船的装载能力强”的活动，他们用一块体积为30厘米3的实心橡皮泥（如图甲）先制作成恰好能漂浮在水中的船（如图乙），后增大中空体积，制作成最多能装载20g物体的船（如图丙）。已知橡皮泥的密度为1.5×103千克/米3，水的密度为1.0×103千克/米3。求：
（1）此实心球橡皮泥的重力是多少？
（2）此实心橡皮泥完全沉入水中后，受到的浮力为多少？
（3）这艘橡皮泥“船”装载最多20g物体时，排开水的体积为多少？
（4）除了增大排开液体的体积外，你还有什么办法继续提高橡皮泥船的装载能力？请给出方法并说明理由。
34．（2024 西湖区校级二模）十月中旬，二中举行了潜水艇制作大赛，图1为比赛现场图，图2、图3为参赛选手作品，比赛相关信息如下：
【制作要求】
①生活舱和水舱独立分开
②生活舱体积大于水舱
【比赛任务】
①完成从水面下潜到指定位置悬浮
②完成从水底上浮到指定位置悬浮
【制作材料】
带盖的矿泉水瓶（380mL）4个、500g配重物、注射器及塑料管、热熔胶、剪刀、刻刀、透明胶等。
（1）甲组同学参赛作品如图2，请根据制作要求分析该作品是否符合参赛要求？ 。
（2）乙组同学参赛作品如图3，生活舱（可加配重不进水）为2个矿泉水瓶，水舱为1个矿泉水瓶（均未裁剪），潜水艇自重为100g。在实践中，乙组同学发现即使加入所有配重，但无论怎么抽拉注射器，潜水艇始终漂浮，无法下沉至水底。请通过计算说明原因。（矿泉水瓶厚度不计、塑料软管、热熔胶均忽略不计）
（3）乙组同学经过思考，想要通过改变生活舱的体积来对潜水艇进行改进，你认为若想要完成比赛，生活舱的体积范围应为 。（潜水艇自重变化忽略不计）
（4）丙组同学选择用一个矿泉水瓶制作，其作品及轮廓如图4，在完成任务时，潜水艇经过的几个位置如图5。O点开始向水舱中注水，潜水艇开始下沉；A点开始向外排水；B点潜水艇顶端恰好到达水面；C点潜水艇弧形部分恰好露出水面；D点为最终静止位置。请在图6中画出潜水艇在整个比赛过程中浮力随上升位置变化的曲线。
35．（2024 拱墅区模拟）在生活中可以利用一碗水来鉴别鸡蛋的新鲜程度。
资料一：鸡蛋放置时间越久，越不新鲜，不同新鲜程度的鸡蛋在水中的浮沉情况如图甲。
资料二：用放大镜观察鸡蛋外壳，发现鸡蛋壳表面布满一个个气孔，如图乙所示。
资料三：鸡蛋在放置过程中，体积不会发生变化。
请结合上述资料并综合运用所学知识，对“不同新鲜程度鸡蛋在水中的浮沉情况”进行解释。
36．（2024 丽水一模）如图是小科制作的浮力秤。
【制作原理】物体漂浮时所受的浮力等于重力。
【制作步骤】①将底面积为S的厚底玻璃小桶竖直漂浮在水面上，在水面与小桶相交处h1标零刻度；
②在小桶内放上质量m为100g小铁块，小桶保持竖直漂浮，在水面与小桶相交处h2标100g，小筒浸入水中的深度增加了Δh＝h2﹣h1；
③在h1和h2刻度之间进行10等分，每等份表示10g；
【提出问题】步骤③中标记浮力秤刻度可以用等分法吗？
【实验探究】在小桶中分步倒入不同质量的液体，测量小筒浸入液体中增加的深度Δh与所加液体的质量m，获得数据如下表：（已知ρ盐水＞ρ水＞ρ酒精）
表一 表二 表三
序号 液体1 m/g Δh/cm 序号 液体2 m/g Δh/cm 序号 液体3 m/g Δh/cm
1 水 10 2.0 4 酒精 10 2.5 7 盐水 10 1.7
2 20 4.0 5 20 5.0 8 20 3.4
3 30 6.0 6 30 7.5 9 30 5.1
（1）分析表格中Δh和m数据关系，可得出的结论是 ；
（2）要研究Δh和ρ液的关系，应选择实验 （填序号）。若要增大浮力秤精确度，可选用密度 （填“大”或“小”）的液体。
【理论推导】根据二力平衡及漂浮原理，请用上述实验中的物理量字母（ρ液、Δh、S、m）推导并判断浮力秤刻度是否可用等分法。 。
37.（2024 莲都区二模）在“探究影响浮力大小的因素”实验中，项目化学习小组同学根据轮船载的货物越重，所受到的浮力越大，提出了浮力大小与物体重力有关的结论：
（1）小组同学根据轮船载的货物越重，得出所受到的浮力越大，原因是物体漂浮时浮力 重力（填“大于”、“小于”或“等于”），其实际原因是轮船载的货物越重会导致 越大所致。
（2）为了验证浮力大小是否与物体重力有关，请你选择下列适合的实验器材并写出实验步骤（可以配图）。实验器材：烧杯、弹簧秤、水、盐水、细线、80cm3的实心铜块、体积均为100cm3实心铜块、铝块和木块各一。
38．（2024 滨江区校级模拟）校园科技节举行自制潜水器项目比赛。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，向外拉动注射器活塞，则潜水器将 （选填“上浮”或“下沉”）。
②已知该小组同学采用的材料总质量为0.5千克，体积为800厘米3。他们设计了四种方案的工作舱和水舱的体积，如表格所示。请根据设计要求，选择最合适的方案 。（g取10N/kg）
方案 工作舱体积/厘米3 水舱体积/厘米3
1 550 250
2 500 300
3 480 320
4 450 350
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，潜水器开始下沉；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。
39.（2024 浙江模拟）全运会女子10米台跳水决赛全红婵逆转陈芋汐夺个人第二金。这场决赛的竞争非常激烈，全红婵和陈芋汐两位年轻选手的表现都非常出色。
（1）图甲表示全红婵从跳台一跃而起的瞬间，此时全红婵受到的支持力 （选填“大于”“等于”或“小于”）自身的重力。
（2）图乙表示全红婵从接触水面到露出水面的过程，其中全红婵受到水的浮力不断减小的阶段是 （填序号，用箭头表示过程）。
（3）质量为35kg的全红婵在跳水结束后，放松地漂浮在水面上，求此时她排开水的体积。
40．（2024 浙江模拟）小明制作了如图1所示的探头，探究液体压强与浮力的相关问题。实验过程中小明通过细线将探头缓慢放入溢水杯中且探头上表面始终与液面平行。
（1）如图丙所示，探头受到的浮力为 N。
（2）探头从图甲到图丙的过程中，橡皮模受到的压强将 （填“变小”“保持不变”或“变大”，下同）。探头从图丙到图丁的过程中（未触底，实验过程中橡皮膜没有破裂），弹簧测力计的示数会 。
（3）如图戊所示，溢水杯中的液体可能是以下哪几种？ 。
A.食盐溶液
B.酒精溶液
C.蔗糖溶液
D.汽油
41．（2024 江北区一模）小宁所在的科技小组准备制作简易密度计。
（1）取一根粗细均匀的塑料管（塑料管质量忽略不计），在其下端缠绕10g铜丝，初步做成一支密度计，并使其漂浮于水面上，此时密度计受到的浮力为 N。
（2）若塑料管放到水中的情景如图所示，此时用记号笔在塑料管上液面位置处画一个刻度A，再将塑料管放到酒精中，塑料管仍处于漂浮状态，此时再用记号笔在塑料管上液面位置处画一刻度B，则刻度B位于 （填“A上方”“A下方”或“与A重合”）。
（3）小宁发现自制密度计相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度计测量液体密度时误差较大，他想了如下改进方案，其中可行的是 。（多选）
A．换更大的容器盛放待测液体
B．换更细的塑料管制作密度计
C．换更长的塑料管制作密度计
D．适当增大塑料管下端铜丝的质量
42．（2024 台州三模）在研究物体浮沉条件的实验中，将一只鸭蛋浸没在水中，向水中缓慢加盐，直至盐不能再溶解为止，鸭蛋受到浮力F随盐水密度变化的规律如图所示（ρA＝ρ水）。
（1）当鸭蛋处于图甲中②状态时，盐水的密度 鸭蛋密度（选填“大于”等于”或“小于”）。
（2）鸭蛋的体积大小为 。
43．（2024 宁波模拟）某项目化小组用相同材料制作5个不同密度的小球，分别标为1、2、3、4、5号。按顺序用长度相同的细绳连接（细绳质量与体积忽略不计）。如图所示，将这串小球放入未知液体中，根据小球不同的浮沉状态测出液体的密度。
材料种类 A B C
密度（g/cm3） 0.5 1.0 2.7
【原理】图中液体的密度与 号小球密度相同。
【制作】请从表1中选择一种材料来制作密度均匀变化的5个小球，并说明具体制作方法： 。
【改进】若被测液体密度介于相邻的两球之间，请预测出现的实验现象： 。
44．（2024 宁波模拟）某兴趣小组为了验证阿基米德原理，设计并开展了如下的实验：
步骤一：取一个如图甲所示的塑料圆筒和金属圆柱体（塑料圆筒内径和金属圆柱体直径相同），按图乙进行操作，读出弹簧测力计的示数，记为F1。
步骤二：如图丙所示，向烧杯中逐渐加水，直到液面与金属圆柱体上表面相平，读出弹簧测力计的示数，记为F2。
步骤三：如图丁所示，用滴管向塑料圆筒中加满水，调节铁夹的高度，使烧杯中液面与金属圆柱体上表面相平，读出弹簧测力计的示数，记为F3。
（1）如图丙所示，此时金属圆柱体受到的浮力大小为 （用F1、F2、F3列式表示）。
（2）若实验中的测量结果满足 的关系，则可以验证阿基米德原理。
（3）实验中小组发现圆柱体受到的浮力大于它排开水的重力。下列操作会引起该结果的有 （填字母）。
A.步骤一中弹簧测力计未调零就使用
B.步骤二中液面未达到圆柱体上表面
C.步骤三中塑料圆筒中的水没有加满
D.步骤三未调节好铁夹的高度就读数
45．（2024 舟山模拟）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。
46．（2024 西湖区校级二模）如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，木块的体积为4dm3，木块的密度为0.6×103kg/m3，试求：
（1）此时木块受到的浮力是多大？
（2）若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大？
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专题4 水的浮力
(
三年真题
)
1．（2024 浙江）运河中一艘货船因偏离航道搁浅（如图）。为使该货船能回到航道继续航行，下列措施一定不可行的是（ ）
A．借助浮筒使船上浮 B．将货船拖回到航道
C．清除货船底部淤泥 D．将货物搬到甲板上
【答案】D
【解答】解：
A、借助浮筒能增大浮力，可以使船上浮，故A不符合题意；
B、将货船拖回到航道，可以使船继续航行，故B不符合题意；
C、清除货船底部淤泥，能增大船排开的水的体积，从而增大浮力，故C不符合题意；
D、将货物搬到甲板上，船和货物的总重力不变，在浮力不变的情况下，不能继续航行，故D符合题意；
故选：D。
2．（2023 浙江）将装满水的溢水杯放在天平左盘，砝码放右盘，调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块，待蜡块静止，排开的水全部流入量筒后（如图），下列有关说法正确的是（ ）
A．天平指针仍指向分度盘中央刻度
B．蜡块受到的浮力大于蜡块的重力
C．量筒中水的质量小于蜡块的质量
D．量筒中水的体积等于蜡块的体积
【答案】A
【解答】解：调节天平至指针指向分度盘中央，向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块，待蜡块静止时，它排开水的重力等于它的重力，故天平指针仍指向分度盘中央刻度。
故选：A。
3．（2023 绍兴）2023年3月，“探索一号“科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务，搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化，潜水器在海面下下潜的过程中（ ）
A．浮力不变，压强变大 B．浮力变大，压强变大
C．浮力变大，压强不变 D．浮力不变，压强不变
【答案】A
【解答】解：潜水器在水面下下潜过程中，排开水的体积保持不变，所处的深度变大，
由F浮＝ρgV排可知，潜水器所受的浮力保持不变；
由p＝ρgh可知，潜水器所受水的压强变大。
故选：A。
4．（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
【解答】解：①、测力计挂着浸在水中的铁块，慢慢下移，深度改变，排开液体体积也改变，故不能证明物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关；
②、测力计挂着浸没在水中的铁块下移，液体密度和排开液体体积不变，只改变深度，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；
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，液体密度和排开液体体积不变，下底面深度不同，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；
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，根据浮沉条件，浮力等于重力，故三个物体浮力相同，排开液体体积相同，液体密度相同，不同物体深度不同，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；
故②③④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。
故选：C。
5．（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
【解答】解：A、图1中，木块放在杯子中，没有浸入水中，所以图1木块所受的浮力为零；图2中，木块浸没在水中，且ρ木＜ρ水，则木块所受的浮力大于重力，所以两种情况下木块所受浮力的大小不相等，故A错误；
B、图1杯子所受的浮力大于杯子的重力，图2杯子所受浮力小于杯子的重力，故B错误；
C、图1漂浮浮力等于重力，图2悬浮浮力等于重力，V排＝可知排开水的体积相同，容器内水的深度相同，故C正确；
D、图1对杯底的压力等于木块的重力，即F1＝G木＝ρ木gV木＝0.6ρ水gV木；
图2木块对杯子底部的压力等于浮力减去重力，即F2＝F浮﹣G木＝ρ水gV木﹣0.6ρ水gV木＝0.4ρ水gV木，
所以两次木块对杯子底部力的大小不同，故D错误。
故选：C。
6．（2022 湖州）两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙，用质量不计的细线连接，轻轻放入某液体中，静止后悬浮，细线处于绷紧状态，如图所示。则（ ）
A．甲受到的浮力比乙受到的浮力大
B．甲的密度与液体的密度相等
C．如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到的压力大小不变
D．如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到液体的压强不变
【答案】C
【解答】解：A、甲和乙两个正方体棱长相同，则根据体积公式可知其体积相等，两个正方体都浸没在同一液体中，则其排开液体的体积相等，根据F浮＝ρ液gV排可知，甲受到的浮力等于乙受到的浮力，故A错误；
B、把甲和乙作为一个整体，甲和乙在液体中静止时悬浮，根据物体浮沉条件可知，甲和乙的平均密度等于液体的密度，而甲和乙由不同材料制成，其密度不同，所以甲的密度与液体的密度不相等，故B错误；
C、柱形容器中，容器底部受到的压力大小等于容器内液体和物体的总重力，如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器内液体和物体的总重力不变，则容器底部受到的压力大小不变，故C正确；
D、根据题意可知，细线处于绷紧状态，如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，甲将漂浮在液面上，乙将沉底，则甲和乙排开液体的总体积变小，液体深度变小，根据p＝ρ液gh可知，容器底部受到液体的压强变小，故D错误。
故选：C。
7．（2022 舟山）学习了物体的浮沉条件后，小舟做了如下实验：在两个薄气球中加满温水，扎紧后剪去多余部分，分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中（如图）。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
【解答】解：温水的密度小于冷水的密度，由物体的浮沉条件可知，装温水的气球在冷水中上浮；
温水的密度大于热水的密度，由物体的浮沉条件可知，装温水的气球在热水中下沉，故D正确。
故选：D。
8．（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 增大 。
（2）潜水器悬浮在海水中时，所受的浮力 等于 重力（填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】（1）增大；（2）等于。
【解答】解：（1）“奋斗者”号载人潜水器在下潜的过程中，海水密度不变，深度变大，由p＝ρ液gh可知，潜水器所受海水的压强将逐渐增大；
（2）根据物体悬浮条件可知，潜水器悬浮在海水中时所受的浮力大小等于重力。
故答案为：（1）增大；（2）等于。
9．（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 变大 （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α千克，则它受到的浮力为 10a 牛。
【答案】（1）变大；（2）10a。
【解答】解：（1）根据液体压强公式p＝ρgh可知下潜过程中“深海勇士号”潜水器受到海水的压强将变大；
（2）若“深海勇士号”潜水器悬停在水下4000米处考察，悬浮时受到的浮力等于重力，
此时潜水器总质量为α千克，则它受到的浮力为F浮＝G＝mg＝akg×10N/kg＝10a牛。
故答案为：（1）变大；（2）10a。
10．（2022 温州）排气阀是供暖设备中的重要部件，它能及时排出管内热水汽化产生的气体，使水正常流动，从而保证供暖效果。
排气阀工作原理如图所示：水中气体在流动过程中，积聚于封闭的排气阀内，使阀内气压变大，浮筒随水面一起下降，此时阀内气体排出使气压变小，从而浮筒上升，堵杆重新堵住排气孔。
（1）水管内的水流速度至少达到0.25米/秒才能携带气泡流动。若水管总长为60米，要使水流能携带气泡流动，则水从水管起始端流到终端最多要多少时间？
（2）排气阀中的浮筒和堵杆总质量为0.02千克，计算排气阀排气时浮筒浸在水中的体积。（水的密度取1.0×103千克/米3）
【答案】（1）水从水管起始端流到终端最多要240s；
（2）排气阀排气时浮筒浸在水中的体积为2×10﹣5m3。
【解答】解：（1）由v＝可知，水从水管起始端流到终端所需时间为：
t＝＝＝240s；
（2）由图可知，排气阀排气时浮筒处于漂浮状态，则此时浮筒所受的浮力为：
F浮＝G＝mg＝0.02kg×10N/kg＝0.2N，
由阿基米德原理可知，排气阀排气时浮筒浸在水中的体积为：
V排＝＝＝2×10﹣5m3。
答：（1）水从水管起始端流到终端最多要240s；
（2）排气阀排气时浮筒浸在水中的体积为2×10﹣5m3。
11．（2022 宁波）2022年4月28日，“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空，4点40分达到海拔9032m，超过珠峰8848.86m的高度，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
（1）该浮空艇总质量约2625kg，它受到重力的大小约为 26250 N；
（2）已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m3。如图所示，该浮空艇在营地升空前体积达9060m3，此时浮空艇受到的浮力大小约为 72480 N；
（3）“极目一号”浮空艇内部有三层：上层装有氦气（相同条件下氦气密度比空气小得多），中间隔开，下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 上浮 （填“上浮”或“下降”）的时候，可以用上层的氦气排出下层的部分空气，以此改变自身重力，同时使整个浮空艇的压强差在安全范围内。
【答案】（1）26250；（2）72480；（3）上浮。
【解答】解：（1）浮空艇受到的重力为：
G＝mg＝2625kg×10N/kg＝26250N；
（2）浮空艇受到的浮力大小为：
F浮＝ρ气gV排＝0.8kg/m3×10N/kg×9060m3＝72480N；
（3）由于相同条件下氦气密度比空气小得多，当用上层的氦气排出下层的部分空气时，浮空艇的重力减小，而浮空艇的体积可认为不变，外部空气的密度大于内部气体的密度，根据阿基米德原理可知，浮空艇受到的浮力大于自身的重力，从而上升到空中。
故答案为：（1）26250；（2）72480；（3）上浮。
12．（2023 温州）我国某地使用“沉管法”建跨海隧道：用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段，用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中；用拖船牵引至指定位置，向管段中的水箱注水使其下沉（如图）；对下沉的多个管段进行依次连接，拆除隔墙形成隧道。
（1）拖运管段时，若速度为2千米/时，拖运距离为3千米，需要 1.5 小时。
（2）图中，当往水箱中注水的质量为6×104千克时，管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为3.06×103米3，则注水前管段与水箱的总质量为多少千克？（海水密度取1.0×103千克/米3）
（3）管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关？ 管段隔墙下沉到海底时受到的压力大小与海水的密度、海底深度、隔墙面积等有关 。
【答案】（1）1.5。
（2）注水前管段与水箱的总质量为3.0×106kg。
（3）管段隔墙下沉到海底时受到的压力大小与海水的密度、海底深度、隔墙面积等有关。
【解答】解：（1）拖动管段所用的时间t＝＝1.5h。
（2）管段受到的浮力F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3.06×103m3＝3.06×107N；
管段匀速下沉，根据二力平衡可得，注水后管段的总重力G总＝F浮＝3.06×107N；
则注水前管段与水箱的总质量m＝﹣m水＝﹣6×104kg＝3.0×106kg。
（3）由p＝知物体在海水中受到的压力与其受到的压强和受力面积有关；由p＝ρ液gh知物体在海水中受到的压强与海水的密度、海底的深度有关，故管段隔墙下沉到海底时受到的压力大小与海水的密度、海底深度、隔墙面积等有关。
答：（1）1.5。
（2）注水前管段与水箱的总质量为3.0×106kg。
（3）管段隔墙下沉到海底时受到的压力大小与海水的密度、海底深度、隔墙面积等有关。
(
一年模拟
)
1．（2024 西湖区模拟）小明在“造船比赛”中用三块大小相同的橡皮泥做成小船，把它们放在盛有水的水槽中，然后往小船内放入不同质量的物体，它们均能漂浮在水面上，如图所示。针对此现象，下列说法正确的是（ ）
A．三只小船受到的浮力相等
B．小船受到的浮力大于小船的重力
C．小船所装物体越轻，受到的浮力越大
D．小船所装物体越重，受到的浮力越大
【答案】BD
【解答】解：
ACD、三只小船放入物体前后始终漂浮，浮力始终等于各自的重力，放入的物体越重，自身的重力越大，所受的浮力也就越大；放入的物体越轻，自身的重力越小，所以放入物体后三只小船受到的浮力不同，故AC错误、D正确；
B、小船在没有放物体时，小船受到的浮力等于小船的重力；小船上放上物体时，小船受到的浮力等于小船重力加上物体重力，所以放上物体后小船受到的浮力大于小船的重力，故B正确。
故选：BD。
2．（2024 青田县模拟）如图所示，潜水员正潜没在海水中，他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气，以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是（ ）
A．充气—下沉—压强变大 B．充气—上浮—压强变小
C．放气—下沉—压强变小 D．放气—上浮—压强变大
【答案】B
【解答】解：海水的密度不变，根据p＝ρgh可知，潜水员向海底下潜过程中，深度增加，受到的海水的压强变大，潜水员正潜没在海水中，对背心进行放气后，背心的体积变小，排开海水的体积变小，由F浮＝ρ液gV排可知，受到海水的浮力变小；对背心进行充气后，背心的体积变大，排开海水的体积变大，同理可知，受到海水的浮力变大，故B正确，ACD错误。
故选：B。
3.（2024 上城区校级一模）苏通大桥施工时，要向江中沉放大量的施工构件，假设一正方体构件被缓缓吊入江水中（如图甲），在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，随着h的增大，正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
B．构件的边长为4m
C．构件所受的最大浮力为1.2×105 N
D．构件的密度为2.5×103kg/m3
【答案】D
【解答】解：A、由图可知，构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大，所以浮力逐渐变大；当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②；故A错误；
B、从乙图中可以看出，当构件完全淹没时下表面到水面的距离为2m，则构件边长为2m，故B错误；
C、从乙图中可以看出，当构件完全淹没时受到的浮力小于1.2×105 N；故C错误；
D、构件完全淹没时，v排＝2m×2m×2m＝8m3，拉力F2＝1.2×105 N；则有：
F浮＝G﹣F2，
ρ水gV排＝ρgV﹣F2，
1×103kg/m3×10N/kg×8m3＝ρ×10N/kg×8m3﹣1.2×105 N
ρ＝2.5×103kg/m3。
故选：D。
4．（2024 绍兴模拟）小敏将橙子放入水中，静止后如图甲，将该橙子剥去部分表皮后放入水中，静止后如图乙，剥去全部表皮后放入水中，静止后如图丙（不考虑实验过程中橙子吸水）。下列说法正确的是（ ）
A．三种状态下橙子的密度关系：ρ甲＝ρ乙＝ρ丙
B．甲图中，橙子所受浮力大于自身重力
C．乙图中橙子的V排小于甲图中橙子的V排
D．丙图中，橙子对容器底部压力为零
【答案】C
【解答】解：A、甲图中橙子漂浮，ρ甲＜ρ水，乙中橙子悬浮，ρ乙＝ρ水，丙中橙子下沉，ρ丙＞ρ水，
故三种状态下橙子的密度关系：ρ甲＜ρ乙＜ρ丙，故A错误；
B、甲图中，橙子漂浮，橙子所受浮力等于自身重力，故B错误；
C、甲、乙两图中，橙子分别漂浮和悬浮，所受的浮力均等于自身的重力，而甲图中橙子的重力较大，故甲图中橙子所受的浮力较大，根据V排＝可知乙图中橙子的V排小于甲图中橙子的V排，故C正确；
D、丙图中，橙子沉底，所受的浮力小于自身的重力，橙子收到竖直向上的浮力和支持力及竖直向下的重力，且对容器底部压力大小等于所受的支持力大小，橙子对容器底部压力不为零，故D错误。
故选：C。
5．（2024 江干区校级三模）2023年1月16日，我国首艘具有破冰功能的大型航标船“海巡156”轮（如图）在天津列编，正式投入使用。（ ）
A．漂浮在海面上时，所受浮力和重力大小相等
B．匀速航行时，受到向前的牵引力故受力不平衡
C．加速破冰时，惯性越来越大
D．卸货过程中，所受浮力不变
【答案】A
【解答】解：A、大型航标船漂浮在海面上时，根据浮沉条件可知，所受浮力和重力大小相等，故A正确；
B、航标船匀速航行时，受到向前的牵引力和阻力作用，受力平衡，故B错误；
C、加速破冰时，惯性不变，故C错误；
D、卸货过程中，船的总重变小，根据漂浮条件，所受浮力变小，故D错误。
故选：A。
6.（2024 游仙区模拟）小明利用鸭蛋、刻度尺、塑料小碗、底面积为S的柱形容器做了如下实验。他先向容器内倒入适量的水，再放入塑料小碗使其漂浮，如图甲所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h1；将鸭蛋放入小碗中，小碗仍漂浮，如图乙所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h2；将鸭蛋从小碗中取出放入水中，鸭蛋沉底，如图丙所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h3。水的密度用ρ水表示，下列说法正确的是（ ）
A．甲、丙两图容器对桌面的压力差是ρ水gS（h3﹣h1）
B．丙图中容器底对鸭蛋的支持力是ρ水g（h3﹣h1）S
C．乙、丙两图中水对塑料小碗压力的变化量是ρ水g（h2﹣h1）S
D．此鸭蛋的密度表达式ρ＝ρ水
【答案】C
【解答】解：A、已知容器的底面积为S，
由图甲乙可知，鸭蛋漂浮时排开水的体积：V排＝（h2﹣h1）S，
鸭蛋漂浮时排开水的质量：m排＝ρ水V排＝ρ水（h2﹣h1）S，
由漂浮条件和阿基米德原理可得，鸭蛋的质量：m蛋＝m排＝ρ水V排＝ρ水（h2﹣h1）S，
由甲、丙两图可知，丙图中的总质量比甲图中的总质量多了一个鸭蛋的质量，因此甲、丙两图容器对桌面的压力差：ΔF压＝G蛋＝m蛋g＝ρ水g（h2﹣h1）S，故A错误；
B、由图甲丙可知，鸭蛋的体积：V蛋＝（h3﹣h1）S，
丙中鸭蛋受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV蛋＝ρ水g（h3﹣h1）S，
丙图中鸭蛋受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和支持力，由力平衡条件可知，丙图中容器底对鸭蛋的支持力：F支＝G蛋﹣F浮＝ρ水g（h2﹣h1）S﹣ρ水g（h3﹣h1）S＝ρ水g（h2﹣h3）S，故B错误；
C、因为乙、丙两图中塑料小碗都处于漂浮状态水只对塑料小碗的下表面有压力，所以由浮力产生的原因可知，乙、丙两图中水对塑料小碗压力等于塑料小碗受到的浮力，因为物体漂浮时浮力大小等于自身的重力，比较两图可知，两次塑料小碗受到的浮力差为鸭蛋的重力，所以乙、丙两图中水对塑料小碗压力的变化量：ΔF下＝G蛋＝m蛋g＝ρ水g（h2﹣h1）S，故C正确；
D、鸭蛋的密度：ρ＝＝＝ ρ水，故D错误。
故选：C。
7．（2024 鄞州区一模）自太空课堂开设以来，我们发现了很多地球实验和太空实验的差异性。如图甲、乙所示是分别在太空中和地球上做的油和水混合后充分振荡，再静置充足时间后的实验现象。下列说法错误的是（ ）
A．实验说明太空中水能溶解油，而地球上不行
B．地球上油滴上浮时，它受到的浮力大于重力
C．太空失重环境下，浸在水中的油滴不受浮力作用
D．无论太空还是地球实验，瓶中油和水的质量始终不变
【答案】A
【解答】解：AC、在地球上，将水和油充分混合，静置一段时间后，水和油会出现明显的分层，这是因为油的密度比水小；浮力等于物体排开液体受到的重力，而在空间站里，处于失重状态，因此油在水中不受浮力，就不会出现水和油分离的现象，故A错误，C正确；
B、由浮沉条件知，地球上油滴上浮时，它受到的浮力大于重力，故B正确；
D、质量是物体本身的一种属性，不随形状、状态、温度、位置的变化而变化；所以，无论太空还是地球实验，瓶中油和水的质量始终不变，故D正确；
故选：A。
8．（2024 宁波模拟）第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在杭州举行。如图是亚运会中的一些运动项目，下列说法中正确的是（ ）
A．跳高运动员在空中的最高点时速度大小不为零
B．自行车运动员在转弯处匀速骑行的过程中，运动员受力平衡
C．如图所示花样游泳运动员摆出优美动作，此时运动员受到的浮力等于其重力大小
D．过百米终点后运动员继续向前运动，是由于运动员受到惯性
【答案】A
【解答】解：
A、跳高运动员在空中的最高点时，由于还处于水平向前的运动状态，则速度不为零，故A正确；
B、自行车运动员在转弯处匀速骑行的过程中，由于运动方向不断发生改变，则运动状态发生改变，所以，运动员受力不平衡，故B错误；
C、花样游泳运动员摆出优美动作，此时运动员并不是处于平衡状态，则受到的浮力不等于其重力大小，故C错误；
D、刚刚冲过百米赛终点的运动员由于具有惯性，所以不能立刻停下来，还要继续跑一段距离，故D错误。
故选：A。
9．（2024 余姚市模拟）将四个形状不同、高度均为L的实心金属块，用细线拉着。匀速缓慢地放入水深为L的盛水容器中，直至容器底部，此时水未溢出。四个实验中与下图所描绘的浮力大小F与金属块浸入水中深度h的关系一致的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解答】解：根据图象可知，曲线中是斜率先变大再变小，最后完全沉入水中后就不变了；
A、当球体匀速浸入水中时，浸没的体积先变大后变小，符合题意；
B、正方体匀速浸入水中时，浸没的体积是均匀变化的，不符合题意；
C、当梯形匀速浸入水中时，浸没的体积逐渐减小，不符合题意；
D、当D中物体浸入水中时，浸没的体积先减小后增大，不符合题意，
故选：A。
10．（2024 湖州一模）有两个完全相同的杯子，装有相同质量的水，用密度为ρ0的同质量某种材料制成的甲、乙两物体，甲物体中空，乙物体为实心小球，且甲体积为乙体积的3倍，分别放入杯中，稳定时，甲悬浮，乙沉底，情况如图。则（ ）
A．此材料的密度为水密度的2倍
B．乙对杯子底的压力与其自身重力的比值为2：3
C．放甲物体的杯子内水面较高，对桌面的压力较大
D．如图2，将甲沿虚线切去下面部分，甲剩余部分仍悬浮
【答案】B
【解答】解：A、甲的体积为乙体积的3倍，则V甲＝3V乙，根据F浮＝，用、乙受到的浮力分别为：F甲＝ρ水gV甲＝ρ水g3V乙，F乙＝ρ水gV乙，乙为实心小球，体积为V乙，密度为ρ0，且甲乙两物体质量相同，则甲乙两的重力为：G甲＝G乙＝m乙g＝ρ0gV乙，因为甲物体处于漂浮状态，则其浮力大小等于重力，F甲＝G甲，则3ρ水gV乙＝ρ0gV乙，解答ρ0＝3ρ水，故A错误；
B、乙对杯子底的压力：F压＝G乙﹣F乙＝ρ0gV乙﹣ρ水gV乙＝3ρ水gV乙﹣ρ水gV乙＝2ρ水gV乙，乙的重力为：G乙＝ρ0gV乙＝3ρ水gV乙，则＝＝，故B正确；
C、两杯子完全相同，装有相同质量的水，则水的体积相同，又因为甲的体积比乙大，且甲乙都浸没于水中，所以甲物体的杯子内水面较高；因为两个杯子相同，水的质量相同，甲乙的质量相同，则，两杯对桌面的压力相同，故C错误；
D、由图可知，切去的是实心部分，切去的体积为ΔV，
切去的部分重：ΔG＝Δmg＝ρ0ΔVg，
甲剩余部分的重力为：G甲′＝G甲﹣ΔG＝ρ0V乙g﹣ρ0ΔVg＝ρ0（V﹣ΔV）g，
剩余部分的体积：V甲′′＝V甲﹣ΔV＝3V乙﹣ΔV，
剩余部分受到的浮力，F甲′＝ρ水gV甲′＝ρ水（3V乙﹣ΔV），
比较重力和浮力，G甲′＜F甲′，
甲剩余部分受到的合力向上，会上浮，根据阿基米德原理，其排开水的体积会减小，直到其受到的浮力等于重力时，处于平衡状态，处于漂浮状态，故D错误。
故选：B。
11．（2024 西湖区校级二模）如图所示为小明设计并制作的一只喷气船，将船浮在室内游泳池的水面上，打开漏斗的活塞，流下的液体B与放置在塑料罐内的物质A反应产生大量气体，塑料罐内气压迅速增大，气体从罐底小孔喷出，使船前进。下列说法正确的（ ）
A．理论上要实现上述设计要求A、B两种物质的组合可以是铜和稀硫酸
B．塑料罐喷出气体时罐内气压等于外界大气压
C．喷出气体时，船排开水的体积不变
D．使船前进的动力来自气体
【答案】D
【解答】解：A.理论上要实现上述设计要求，A、B两种物质会反应产生大量气体，而铜和稀硫酸不反应，故A错误；
B.塑料罐喷出气体时罐内气压大于外界大气压，故B错误；
C.根据F浮＝ρV排可知，ρ不变，喷出气体时，船排开水的体积发生了改变，故C错误；
D.根据作用力与反作用力可知，使船前进的动力来自气体，故D正确；
故选：D。
12．（2024 杭州三模）图甲为水下滑翔机，图乙是部分结构图，该滑翔机通过液压泵可将油在内、外油囊间来回转移。滑翔机能够实现上浮和下潜的原因是改变了自身的（ ）
A．比热 B．速度
C．排开液体的体积 D．重力
【答案】C
【解答】解：机身上搭载的油囊可在油泵的控制下进行收缩或膨胀，改变排开液体的体积，从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的，故C正确。
故选：C。
13．（2024 富阳区一模）小明帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面如图甲所示，而土豆沉在盆底如图乙所示，他用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中正确的是（ ）
A．茄子受到的浮力小于它受到的重力
B．茄子的密度大于土豆的密度
C．放入土豆前后水对盆底的压强不变
D．土豆排开水的重力小于自身的重力
【答案】D
【解答】解：A、茄子处于漂浮状态，浮力等于重力，故A错误；
B、茄子漂浮密度小于水的密度，土豆沉底密度大于水的密度，故土豆密度大于茄子的密度，故B错误；
C、放入土豆后、水面升高，根据p＝ρgh可知容器底部受到水压强增大，故C错误；
D、土豆沉底所受浮力小于重力，故土豆排开水的重力小于自身的重力，故D正确。
故选：D。
14．（2024 黄岩区二模）小黄在两根完全相同的蜡烛底部各插入一根相同的铁钉，使其能竖直漂浮在水中（如图所示）。下列关于甲、乙蜡烛露出液面的高度h1、h2的大小关系正确的是（ ）
A．h1＞h2 B．h1＝h2 C．h1＜h2 D．无法判断
【答案】C
【解答】解：两根完全相同的蜡烛底部各插入一根相同的铁钉，竖直漂浮在水中，受到的浮力都等于总重力；由图知乙中铁钉一部分在蜡烛的外部，所以F浮＝ρ水gS（h﹣h1）＝ρ水gS（h﹣h2）+ρ水gV钉，所以h1＜h2，故选：C。
15．（2024 文成县二模）小文将漂浮在水面装有硬币的气球（不漏气也不爆炸）压入到a位置以上（图甲），松手后，发现气球自动上浮至水面；再将气球压入到a位置以下（图乙），气球下沉到杯底。下列有关气球在液体中所受压强p与浮力F随深度h变化的大致曲线图像，正确的是（ ）
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
【答案】B
【解答】解：将装有硬币的气球压入水的过程中，气球排开水的体积先逐渐变大，根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知，气球受到的浮力先逐渐变大；气球浸没后，继续下压，气球受到水的压强变大，其体积会减小，则气球排开水的体积会减小，其受到的浮力又会减小，但在a位置以上（图甲）时浮力仍大于重力，所以松手后气球上浮；从图甲位置继续下压时，气球排开水的体积会减小，则气球受到的浮力会进一步减小，此时气球受到的浮力小于重力，所以松手后气球下沉，故③正确，④错误；
将气球压入水的过程中，最初气球最低点所处的深度为零，其受到的压强为零；在下压过程中，气球在水中的深度逐渐增大，由p＝ρgh可知气球受到水的压强逐渐增大，且p与h成正比关系，故②正确，③错误。
故选：B。
16．（2024 瓯海区模拟）烧杯中盛有水和煤油（密度为0.8×103kg/m3），现将一实心球状蜡块（密度为0.9×103kg/m3）轻轻放入烧杯。则稍后待蜡块静止时（ ）
A．蜡块一半体积浸入水中，一半体积浸入煤油中
B．煤油对蜡块的作用力方向竖直向上
C．水对蜡块的作用力小于蜡块的重力
D．水对蜡块的作用力大于蜡块的重力
【答案】AD
【解答】解：
A、因为煤油的密度小于水的密度，所以液体的上方为煤油，下方为水；蜡的密度大于煤油的密度，在煤油中下沉，小于水的密度，在水中会漂浮，所以蜡块应在水和煤油之间；
假如蜡块一半体积浸入水中，一半体积浸入煤油中，则蜡块受到煤油的浮力：
F浮煤油＝ρ煤油g×V＝×0.8×103kg/m3×gV＝0.4×103kg/m3×gV，
蜡块受到水的浮力：
F浮水＝ρ水g×V＝×1×103kg/m3×gV＝0.5×103kg/m3×gV，
所以蜡块受到的总浮力：
F浮总＝F浮煤油+F浮水＝0.4×103kg/m3×gV+0.5×103kg/m3×gV＝0.9×103kg/m3×gV，
蜡块的重力：G＝mg＝ρ蜡gV＝0.9×103kg/m3×gV，
显然总浮力等于蜡块的重力，因此蜡块一半体积浸入水中，一半体积浸入煤油中，故A正确；
B、蜡块的上部在煤油中，会受煤油竖直向下的压力，故B错误；
CD、蜡块所受浮力等于水对其向上的作用力和煤油向下作用力之差，所以水对蜡块的作用力大于蜡块的重力；故C错误，D正确。
故选：AD。
17.（2024 鄞州区模拟）如图，小宁将盛水的烧杯放在电子台秤上，台秤的示数如图甲所示：将一个物块放入水中，漂浮时台秤示数为360g（如图乙）；用力将物块下压至全部浸没在水中时，台秤示数为400g（如图丙）；将物块继续下压（从图丙到图丁），物块下表面受到水的压力增加了0.8N，整个过程水始终未溢出。下列说法正确的是（
A．木块的质量为100g
B．木块的密度为0.6g/cm3
C．从图丙到图丁，杯底所受的压强逐渐增大
D．从图丙到图丁，物体受到水的浮力也增加了0.8N
【答案】B
【解答】解：AB、将一个物块投入水中，漂浮时台秤示数为360g（如图乙），则木块的质量为m木＝m排＝360g﹣300g＝60g，故A错误；
由甲、丙可知，木块排开水的质量为m排'＝400g﹣300g＝100g，根据密度公式可知，
V木＝V排＝＝＝100cm3，
则木块的密度为：
ρ木＝＝＝0.6g/cm3，故B正确；
C、从图丙到图丁，木块完全浸没在水中，V排不变，水的深度不变，根据p＝ρgh可知，瓶底水的压强不变，故C错误；
D、从图丙到图丁过程中，木块完全浸没在水中，V排不变，根据阿基米德原理可知，浮力不变，故D错误。
故选：B。
18.（2024 镇海区一模）2023年6月18日，泰坦号潜水器在北大西洋失踪。泰坦号由碳纤维和钛（密度约为铁的一半）构造，使用四个电动推进器，能够以每小时3节的速度移动。下列有关该潜水器的说法中正确的是（ ）
A．潜水器水下下潜过程中所受浮力逐渐增大
B．使用金属钛既提高了强度，又增大了结构质量
C．若推进器意外损坏，依靠释放“压仓物”有可能使潜水器上浮
D．灾难发生时，舱体瞬间向内塌陷，遭遇“内爆”，这是由于舱内压力过大导致的
【答案】C
【解答】解：A、潜水器水下下潜过程中排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知，潜水器受到的浮力不变，故A错误；
B、根据题意可知，金属钛的密度是铁的密度的一半，潜水器的体积相同，根据ρ＝可知，使用金属钛可以减小结构的质量，故B错误；
C、依靠释放“压仓物”可以减小潜水器的总重力，当潜水器受到的重力小于受到的浮力时，潜水器会上浮，故C正确；
D、灾难发生时，舱体瞬间向内塌陷，遭遇“内爆”，这是由于舱外压力过大导致的，故D错误。
故选：C。
19．（2024 宁波模拟）如图（a）所示，重为5牛的长方体物块漂浮在水中，其下表面积为5×10﹣3米2，则下表面受到水的压力方向为 竖直向上 ，压强大小为 1000 帕。若将长方体物块以图（b）所示方式放置，比较图（a）（b）中物块的下表面所受压力Fa和Fb的大小，则Fa 等于 （填“大于”“等于”或“小于”）Fb。
【答案】竖直向上；1000；等于。
【解答】解：长方体物块漂浮在水中，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，由浮力产生的原因知下表面积所受压力的大小就等于浮力，方向相同，所受压力方向竖直向上；
下表面所受压强为：p＝＝＝1000Pa；
若将长方体物块以图（b）所示放置，长方体物块仍漂浮在水中，受到的浮力仍等于物块的重力，物块的重力不变，所以浮力不变，由浮力产生的原因知图（a）（b）中物块的下表面所受压力Fa＝Fb。
故答案为：竖直向上；1000；等于。
20．（2024 嘉善县一模）水平桌面上两个底面积相同的容器内盛有甲、乙两种液体，完全相同的小球M、N静止时状态如图所示，已知两容器内液面相平。则小球M排开液体的重力 等于 小球N排开液体的重力（选填“大于”、“小于”或“等于”，下同），甲液体对容器底部的压力 大于 乙液体对容器底部的压力。
【答案】等于；大于。
【解答】解：（1）图甲中小球M漂浮，根据物体的浮沉条件可知：小球M受到的浮力F浮M＝GM；图乙中小球N悬浮，根据物体的浮沉条件可知：F浮N＝GN；小球M、N完全相同，GM＝GN，则F浮M＝F浮N；，由阿基米德原理可知：小球M排开液体的重力等于小球N排开液体的重力；
（2）小球M漂浮，根据密度大小与浮沉的关系可知：ρM＜ρ甲；小球N悬浮，根据密度大小与浮沉的关系可知：ρN═ρ乙；小球M、N完全相同，ρM＝ρN，则液体密度ρ乙＜ρ甲；因两容器内液面相平，液体深度相等，由液体压强公式可知：甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强；因两容器底面积同，由压强公式可知：甲液体对容器底部的压力大于乙液体对容器底部的压力。
故答案为：等于；大于。
21．（2024 游仙区模拟）如图甲为盛水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降，直至将圆柱体全部浸入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示，g取10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3，则圆柱体受到的浮力是 6 N，圆柱体的密度是 1.5×103 kg/m3。
【答案】6；1.5×103。
【解答】解：（1）由图象可知，当h＝0时，弹簧测力计示数为9N，此时圆柱体处于空气中，
根据二力平衡条件可知，G＝F＝9N；
由图象可知，h＝8cm后，弹簧测力计的示数F′＝3N不变，此时圆柱体浸没在水中，
则圆柱体受到的浮力：
F浮＝G﹣F＝9N﹣3N＝6N，
（2）由F浮＝ρgV排可得，圆柱体的体积：
V＝V排＝＝＝6×10﹣4m3，
圆柱体的质量m＝＝＝0.9kg，
圆柱体的密度：ρ物＝＝＝1.5×103kg/m3。
故答案为：6；1.5×103。
22．（2024 鄞州区模拟）某大型邮轮满载时总排水量为13.55万吨，则满载时邮轮受到的浮力为 1.355×109N ，此时邮轮排开水的体积为 1.355×105 米3。 （ρ清水取1.0×103千克/米3）
【答案】1.355×109N；1.355×105。
【解答】解：（1）轮船满载时受到的浮力：
F＝G排＝m排g＝13.55×104×103kg×10N/kg＝1.355×109N；
（2）由ρ＝得，邮轮排开水的体积：
V排＝＝＝1.355×105m3。
故答案为：1.355×109N；1.355×105。
23．（2024 新昌县模拟）如图所示，是某远洋轮船的船舷上标的“吃水线”，又称“载重线”，其中标有W的是北大西洋“载重线”，标有S的是印度洋“载重线”。若此远洋轮船在海面航行时的排水量为1×106kg，g取10N/kg，则远洋轮船此时受到的浮力为 1×107 N；当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时，远洋轮船在北大西洋受到的浮力F1 等于 （选填“大于”、“等于”或“小于”，下同）在印度洋受到的浮力F2；北大西洋的海水密度ρ1 大于 印度洋的海水密度ρ2。
【答案】1×107；等于；大于。
【解答】解：若此远洋轮船在海面航行时，根据阿基米德原理可知：F浮＝G排＝m排g＝1×106kg×10N/kg＝1×107N；
当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时，因为轮船漂浮，所以轮船受到的浮力都等于轮船受到的重力G，即：F1＝F2；
标有W的是北大西洋“载重线”，标有S的是印度洋“载重线”，由图可知北大西洋“载重线”在下方，
则轮船排开海水的体积：V排1＜V排2，即轮船在北大西洋航行时V排较小，
根据F浮＝ρ液gV排可知北大西洋的海水密度大于印度洋的海水密度，即：ρ1＞ρ2。
故答案为：1×107；等于；大于。
24.（2024 浙江模拟）魔法水母是一款受孩子喜爱的玩具，将魔法水母放入注水的矿泉水瓶中，旋紧瓶盖后，可通过调整握塑料瓶的松紧来控制魔法水母的上浮、下沉及悬浮。
（1）魔法水母悬浮在水中时，浮力 等于 重力（选填“大于”“等于”或“小于”）；
（2）某款魔法水母实现上浮和下沉的原理与潜水艇的原理相同。其原理是靠改变 自身重力 来实现浮沉。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）核潜艇悬浮时，受到的浮力都等于自身重力；
（2）潜水艇是靠改变自重来实现上浮和下沉的。
故答案为：
（1）等于；
（2）自身重力。
25.（2024 西湖区校级模拟）如图是小科在科技节活动中制作的简易“蒸汽船”模型，将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。
（1）“蒸汽船”行驶时，铜管口冲出一团团“白气”，这是 液化 现象。（填物态变化）
（2）行驶一段时间后，“蒸汽船”受到水的浮力 减小 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】（1）液化；（2）减小。
【解答】解：（1）铜管口冲出一团团“白气”，“白气”是由水蒸气液化形成的；
（2）行驶一段时间后，“蒸汽船”自身的重力变小，始终处于漂浮状态，受到的浮力等于自身的重力，所以受到水的浮力减小。
故答案为：（1）液化；（2）减小。
26．（2024 柯桥区模拟）小柯在做鸡蛋浮沉的家庭小实验时，发现了一个有趣的现象。她将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里，鸡蛋沉入杯底（图甲）；逐渐将食盐溶解在水中，鸡蛋恰好悬浮（图乙）；继续溶解食盐，最终鸡蛋漂浮（图丙）。已知鸡蛋的质量为56克，体积为50厘米3。求：
（1）如图甲，鸡蛋所受浮力为多少牛？
（2）如图乙，盐水的密度是多少千克/米3？
（3）如图丙，加食盐后鸡蛋为什么会浮出液面，最终漂浮？
【答案】（1）如图甲，鸡蛋所受浮力为0.5N；
（2）如图乙，盐水的密度是1.12×103kg/m3；
（3）加食盐后，盐水的密度变大，由F浮＝ρ液gV排可知鸡蛋浸没时的浮力变大，浮力大于重力而上浮，鸡蛋逐渐露出液面的过程中，排开盐水的体积减小，则浮力减小，最终浮力与重力大小相等，鸡蛋处于漂浮状态。
【解答】解：
（1）图甲中鸡蛋处于沉底状态，其排开水的体积：V排＝V＝50cm3，
则鸡蛋所受的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣6m5＝0.5N；
（2）鸡蛋的密度为：ρ鸡蛋＝＝＝1.12g/cm3＝1.12×103kg/m3，
图乙中鸡蛋悬浮在盐水中时，由浮沉条件可知此时盐水的密度：ρ盐水＝ρ鸡蛋＝1.1×103kg/m3；
（3）加食盐后，盐水的密度变大，由F浮＝ρ液gV排可知鸡蛋浸没时的浮力变大，浮力大于重力而上浮，鸡蛋逐渐露出液面的过程中，排开盐水的体积减小，则浮力减小，最终浮力与重力大小相等，鸡蛋处于漂浮状态。
答：（1）如图甲，鸡蛋所受浮力为0.5N；
（2）如图乙，盐水的密度是1.12×103kg/m3；
（3）加食盐后，盐水的密度变大，由F浮＝ρ液gV排可知鸡蛋浸没时的浮力变大，浮力大于重力而上浮，鸡蛋逐渐露出液面的过程中，排开盐水的体积减小，则浮力减小，最终浮力与重力大小相等，鸡蛋处于漂浮状态。
27．（2024 杭州二模）《长安三万里》影片中有这样的一幕：李白为寻求孟浩然的指点，在赶往江夏河埠的时候发现孟浩然搭乘的前往扬州的客轮刚开动不久，于是李白一边追赶一边大声喊问……
（1）假如李白在码头上追客轮跑了650米，用时2分10秒，求李白跑步的速度；
（2）假如客轮质量大概在10吨到20吨之间，孟浩然及所携带行李共计约70kg。则孟浩然登上客轮后，客轮排开水的体积增加多少？
【答案】（1）李白跑步的速度为5m/s；
（2）客轮排开水的体积增加0.07m3。
【解答】解：
（1）李白跑步的速度；
（2）孟浩然登上客船后增大的浮力△F浮＝G＝mg＝70kg×10N/kg＝700N；
那么客轮排开水的体积的增大量为：。
答：（1）李白跑步的速度为5m/s；
（2）客轮排开水的体积增加0.07m3。
28.（2024 路桥区一模）如图所示，将重为9N、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高度露出水面，对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。
（1）列式计算冰块密度。
（2）计算冰块未熔化时受到的浮力大小？
（3）容器中的冰开始熔化到完全熔化过程中，水对容器底部的压强 C 。
A.一直变大
B.一直不变
C.先变大后不变
D.先不变后变大
【答案】（1）冰块密度为0.9×103kg/m3；
（2）冰块未熔化时受到的浮力大小为8N；
（3）C。
【解答】解：（1）由G＝mg可得，冰块的质量：
m冰＝＝＝0.9kg，
冰块的体积V冰＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3，
冰块密度：
ρ冰＝＝＝0.9×103kg/m3；
（2）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＝8×10﹣4m3，
冰块未熔化时受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3＝8N；
（3）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，故在冰开始融化时，液面会升高，压强会变大；当冰融化一段时间后，冰就会漂浮，此后至融化结束，液面不再升高，因而压强会先变大后不变
故选C。
答：（1）冰块密度为0.9×103kg/m3；
（2）冰块未熔化时受到的浮力大小为8N；
（3）C。
29．（2024 嘉兴二模）学校开展制作简易浮力秤项目活动。某科学小组的活动过程如下：
【项目要求】制作的浮力秤能较为精确的测出物体的质量。
【方案设计】小组同学根据要求，设计如下方案：
①截去矿泉水瓶的瓶底，在瓶身的圆柱体部分标注刻度，并将秤盘粘于瓶上。
②确定零刻度线。将磁铁分别吸附于瓶盖内外，使瓶身竖直浮于水中，调整磁铁的质量，使秤盘上未放置物体时，零刻度线恰好与液面相平。
③将待测物体置于秤盘上，读出液面对应刻度值即为物体质量。
【实践操作】
（1）根据上述方案，同学们制作了如图所示浮力秤。图中所示的矿泉水瓶的底面积为20cm2，最大的有效高度为9cm，则刻度“9”右侧标注的质量值应为多少克？
（2）科学兴趣小组的同学在0与9之间标注刻度线时，刻度线是均匀划分的，你是否赞同该划分方法并说明理由 赞成这种观点，理由是浮力秤处于漂浮状态，增加物体的重力等于浮力秤增加的浮力，即ΔF浮＝ΔG物＝m物g，由阿基米德原理ΔF浮＝ρ水gΔV排＝ρ水gSΔh，因为ρ水、g、S三者为常量，故ΔF浮与Δh成正比，Δm与Δh成正比，所以浮力秤刻度线时均匀划分的。 。
【答案】（1）刻度“9”右侧标注的质量应为180g；
（2）赞成这种观点，理由是浮力秤处于漂浮状态，增加物体的重力等于浮力秤增加的浮力，即ΔF浮＝ΔG物＝m物g，由阿基米德原理ΔF浮＝ρ水gΔV排＝ρ水gSΔh，因为ρ水、g、S三者为常量，故ΔF浮与Δh成正比，Δm与Δh成正比，所以浮力秤刻度线时均匀划分的。
【解答】解：（1）由题意得：V排＝Sh＝20cm2×9cm＝180cm3＝1.8×10﹣4cm3，所以矿泉水瓶达到刻度“9”处时受到的浮力为：
F浮＝ρ液V排g＝1.0×103 kg/m3×1.8×10﹣4cm3×10N/kg＝1.8N
因为秤处于漂浮状态所以可得：F浮＝G物＝m物g，m物＝＝0.18kg＝180g
（2）赞成这种观点，浮力秤处于漂浮状态，增加物体的重力等于浮力秤增加的浮力，即ΔF浮＝ΔG物＝m物g，由阿基米德原理ΔF浮＝ρ水gΔV排＝ρ水gSΔh，因为ρ水、g、S三者为常量，故ΔF浮与Δh成正比，Δm与Δh成正比，所以浮力秤刻度线时均匀划分的。
答：（1）刻度“9”右侧标注的质量应为180g；
（2）赞成这种观点，理由是浮力秤处于漂浮状态，增加物体的重力等于浮力秤增加的浮力，即ΔF浮＝ΔG物＝m物g，由阿基米德原理ΔF浮＝ρ水gΔV排＝ρ水gSΔh，因为ρ水、g、S三者为常量，故ΔF浮与Δh成正比，Δm与Δh成正比，所以浮力秤刻度线时均匀划分的。
30．（2024 余姚市模拟）近几年县、市均开展自制潜水艇比赛，某小组同学开展了自制潜水艇项目，过程如下：
【产品设计】图甲为某小组自制的潜水艇，由生活舱和水舱构成，生活舱体积大于水舱体积。其材质为硬质塑料瓶，塑料瓶厚度不计，两个舱之间密封不连通，水舱与200毫升的注射器通过塑料软管相连，移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉。
【产品调试】
任务一：如图乙所示，潜水艇完成从水面A位置下潜到B位置并稳定停留；
任务二：能从水底上浮到B位置并稳定停留；
任务三：完成从水底打捞一个重物（重0.3牛，体积为10厘米3）到B位置并稳定停留。
（1）小明关闭进出水口将自制潜水器浸没在水中，当观察到 没有气泡产生 现象，则气密性良好。
（2）完成任务二上浮过程，对注射器活塞的操作是： 向内推活塞 。
（3）已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度a毫升。完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞），注射器活塞需要稳定在哪个刻度？（提示：结果用含a的代数式表示；注射器内气压始终等于外界大气压；水的密度为1克/厘米3）
【答案】（1）没有气泡产生；（2）向内推活塞；（3）完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞），注射器活塞需要稳定在a﹣20mL刻度。
【解答】解：（1）关闭进出水口将自制潜水器浸没在水中，如果漏气，会观察到气泡产生，即：当观察没有气泡产生现象，则气密性良好。
（2）完成任务二上浮过程，要减小潜水器自身的重力，需要向外排水，对注射器活塞的操作是：向内推活塞；
（3）重物G＝0.3N，受到的浮力为：F浮＝ρ水v排g＝1.0×103kg/cm3×10×10﹣6m3×10N/kg＝0.1N，
完成从水底打捞这个重物到B位置并稳定停留，在浮力不变的情况下，要减小自身的重力，即向外排出水的重力为：G水＝G﹣F浮＝0.3N﹣0.1N＝0.2N，
向外排出水的质量为：m水＝＝0.02kg＝20g，
根据密度公式得，向外排出水的体积为：V水＝＝20cm3＝20mL，
则注射器活塞需要向内推入V气＝V水＝20mL的气体，
已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度a毫升，完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞），注射器活塞需要稳定在的刻度是：a﹣V水＝a﹣20mL。
故答案为：（1）没有气泡产生；（2）向内推活塞；（3）完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞），注射器活塞需要稳定在a﹣20mL刻度。
31．（2024 宁波模拟）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 橡皮泥受到液体的浮力、橡皮泥排开液体的体积（或液面高度、杯底受到水的压强） 。（写出两个）
（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）橡皮泥受到液体的浮力、橡皮泥排开液体的体积（或液面高度、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浮水＝G密度计＝ρgV排水＝ρg（h2﹣h1）S，
F浮盐＝G密度计＝ρ盐水gV排盐水＝ρ盐水g（h3﹣h1）S，
二式联立可得：ρ盐水＝ ρ。
【解答】解：（1）小博使原先沉底的橡皮泥漂浮在液面上，将橡皮泥捏成“碗”状，增大了橡皮泥排开水的液体的体积，增大橡皮泥所受浮力；
该过程中发生变化的物理量有橡皮泥受到液体的浮力、橡皮泥排开液体的体积（或液面高度、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浮水＝G密度计＝ρgV排水＝ρg（h2﹣h1）S，
F浮盐＝G密度计＝ρ盐水gV排盐水＝ρ盐水g（h3﹣h1）S，
二式联立可得：ρ盐水＝ ρ。
故答案为：
（1）橡皮泥受到液体的浮力、橡皮泥排开液体的体积（或液面高度、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浮水＝G密度计＝ρgV排水＝ρg（h2﹣h1）S，
F浮盐＝G密度计＝ρ盐水gV排盐水＝ρ盐水g（h3﹣h1）S，
二式联立可得：ρ盐水＝ ρ。
32．（2024 西湖区三模）如图所示，小科做了一个安全使用蜡烛的趣味实验。实验中将长度10cm、横截面积1cm2的圆柱形蜡烛底部扎一枚0.1g的小钉子（体积不计），使蜡烛漂浮在装了水的杯中，且在水中保持竖直状态。点燃蜡烛，一段时间后，水没过蜡烛顶端，蜡烛自然熄灭。已知蜡烛的密度为0.9g/cm3，蜡烛的火焰下方小坑忽略不计。则：
（1）所用蜡烛（含钉子）的总质量为多少？
（2）未点燃时，蜡烛（含钉子）在水中受到的浮力为多少？
（3）蜡烛燃烧过程中，火焰离杯底的高度 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。自然熄灭时，蜡烛剩余的长度是多少？
【答案】（1）所用蜡烛（含钉子）的总质量为9.1×10﹣3kg；
（2）未点燃时，蜡烛（含钉子）在水中受到的浮力为0.091N；
（3）变小；自然熄灭时，蜡烛剩余的长度是1cm。
【解答】解：（1）蜡烛的体积：V蜡＝Sh＝1×10﹣4m2×10×10﹣2m＝1×10﹣5m3＝10cm3，
由ρ＝可得，蜡烛的质量：
m蜡＝ρ蜡V蜡＝0.9g/cm3×10cm3＝9g；
总质量m总＝0.1g+9g＝9.1g＝9.1×10﹣3kg；
（2）未点燃时，蜡烛（含钉子）在水中漂浮，受到的浮力为：
F浮＝G总＝m总g＝9.1×10﹣3kg×10N/kg＝0.091N；
（3）蜡烛漂浮在水面上，受到的浮力等于重力，点燃蜡烛，至蜡烛熄灭时，蜡烛自身的重力减小，受到的浮力变小，根据阿基米德原理公式F浮＝ρ液gV排可知，蜡烛排开的水的体积变小，液面会下降，所以火焰离杯底的高度变小；
蜡烛的重力为：G蜡＝m蜡g＝ρ蜡V蜡g＝ρ蜡h蜡Sg；
钉子的重力为：G钉子＝m钉子g＝0.1×10﹣3kg×10N/kg＝10﹣3N＝0.001N，
蜡烛熄灭时剩余的蜡烛长为L，
因，烧到与水面平齐处即被水熄灭，故悬浮，
则有：G蜡剩+G钉子＝G排水′，
即：ρ蜡LSg+G钉子＝ρ水LSg，
0.9×103kg/m3×L×1×10﹣4m2×10N/kg+0.001N＝1.0×103kg/m3×L×1×10﹣4m2×10N/kg，
解得：L＝0.01m＝1cm。
故答案为：（1）所用蜡烛（含钉子）的总质量为9.1×10﹣3kg；
（2）未点燃时，蜡烛（含钉子）在水中受到的浮力为0.091N；
（3）变小；自然熄灭时，蜡烛剩余的长度是1cm。
33．（2024 滨江区二模）某项目化小组开展“看谁制作的橡皮泥船的装载能力强”的活动，他们用一块体积为30厘米3的实心橡皮泥（如图甲）先制作成恰好能漂浮在水中的船（如图乙），后增大中空体积，制作成最多能装载20g物体的船（如图丙）。已知橡皮泥的密度为1.5×103千克/米3，水的密度为1.0×103千克/米3。求：
（1）此实心球橡皮泥的重力是多少？
（2）此实心橡皮泥完全沉入水中后，受到的浮力为多少？
（3）这艘橡皮泥“船”装载最多20g物体时，排开水的体积为多少？
（4）除了增大排开液体的体积外，你还有什么办法继续提高橡皮泥船的装载能力？请给出方法并说明理由。
【答案】（1）此实心球橡皮泥的重力是0.45N；
（2）此实心橡皮泥完全沉入水中后，受到的浮力为0.3N；
（3）这艘橡皮泥“船”装载最多20g物体时，排开水的体积为65cm3；
（4）除了增大排开液体的体积外，还可以增大液体的密度继续提高橡皮泥船的装载能力。
【解答】解：（1）根据ρ＝可知此实心球橡皮泥的质量：
m＝ρ橡皮泥V＝1.5×103kg/m3×30×10﹣6m3＝0.045kg，
则此实心球橡皮泥的重力：G＝mg＝0.045kg×10N/kg＝0.45N；
（2）此实心橡皮泥完全沉入水中后，则V排＝V＝30cm3＝3×10﹣5m3，
受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣5m3＝0.3N；
（3）物体质量m物＝20g＝0.02kg，
则物体重力：G物＝m物g＝0.02kg×10N/kg＝0.2N，
这艘橡皮泥“船”装载最多20g物体时，仍为漂浮，
则F浮′＝G总＝G+G物＝0.45N+0.2N＝0.65N，
根据F浮＝ρ水gV排可得排开水的体积为：
V排′＝＝＝6.5×10﹣5m3＝65cm3；
（4）根据F浮＝ρ液gV排可知浮力大小的影响因素是排开液体的体积和液体的密度，所以除了增大排开液体的体积外，可以增大液体的密度来继续提高橡皮泥船的装载能力。
答：（1）此实心球橡皮泥的重力是0.45N；
（2）此实心橡皮泥完全沉入水中后，受到的浮力为0.3N；
（3）这艘橡皮泥“船”装载最多20g物体时，排开水的体积为65cm3；
（4）除了增大排开液体的体积外，还可以增大液体的密度继续提高橡皮泥船的装载能力。
34.（2024 西湖区校级二模）十月中旬，二中举行了潜水艇制作大赛，图1为比赛现场图，图2、图3为参赛选手作品，比赛相关信息如下：
【制作要求】
①生活舱和水舱独立分开
②生活舱体积大于水舱
【比赛任务】
①完成从水面下潜到指定位置悬浮
②完成从水底上浮到指定位置悬浮
【制作材料】
带盖的矿泉水瓶（380mL）4个、500g配重物、注射器及塑料管、热熔胶、剪刀、刻刀、透明胶等。
（1）甲组同学参赛作品如图2，请根据制作要求分析该作品是否符合参赛要求？ 不符合参赛要求 。
（2）乙组同学参赛作品如图3，生活舱（可加配重不进水）为2个矿泉水瓶，水舱为1个矿泉水瓶（均未裁剪），潜水艇自重为100g。在实践中，乙组同学发现即使加入所有配重，但无论怎么抽拉注射器，潜水艇始终漂浮，无法下沉至水底。请通过计算说明原因。（矿泉水瓶厚度不计、塑料软管、热熔胶均忽略不计）
（3）乙组同学经过思考，想要通过改变生活舱的体积来对潜水艇进行改进，你认为若想要完成比赛，生活舱的体积范围应为 380cm3～600cm3 。（潜水艇自重变化忽略不计）
（4）丙组同学选择用一个矿泉水瓶制作，其作品及轮廓如图4，在完成任务时，潜水艇经过的几个位置如图5。O点开始向水舱中注水，潜水艇开始下沉；A点开始向外排水；B点潜水艇顶端恰好到达水面；C点潜水艇弧形部分恰好露出水面；D点为最终静止位置。请在图6中画出潜水艇在整个比赛过程中浮力随上升位置变化的曲线。
【答案】（1）不符合参赛要求；（2）同上；（3）380cm3～600cm3；（4）。
【解答】解：（1）制作要求是①生活舱和水舱独立分开：②生活舱体体积大于水舱；由图2可知生活舱体积小于水仓，故甲组同学参赛作品是不符合参赛要求的；
（2）潜水艇完全浸没在水中 V甲＝380cm3×3＝1140cm3＝1.14×10﹣3m3，
水舱装满水时的质量m水舱装满水＝ρ水V水舱＝1g/cm3×380cm＝380g＝0.38kg；
根据阿基米德原理可得其受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1.14×10﹣3m3＝11.4N；
G总＝m总g＝（0.5kg+0.1kg+0.38kg）×10N/kg＝9.8N；
比较可知F浮＞G总，潜水艇无法下沉；
（3）如果潜水艇自重变化忽略不计，要使潜水艇能悬浮或下沉，受到的最大浮力为：F浮大＝G总大＝9.8N；
此时潜水艇水排开水的体积最大，为：V排大＝＝＝9.8×10﹣4m3＝980cm3，
此时生活舱的最大体积为：V生大＝V排大﹣V水舱＝980cm3﹣380cm3＝600cm3，
如果水舱不装水，潜水艇恰好悬浮在水中时受到的浮力为：F浮小＝G总小＝（0.5kg+0.1kg）×10N/kg＝6N，
此时潜水艇水排开水的体积最小，为：V排小＝＝＝6×10﹣4m3＝600cm3，
此时生活舱的最小体积为：V生小＝V排小﹣V水舱＝600cm3﹣380cm3＝220cm3，
而生活生活舱体积大于水舱，则生活舱的最小体积为380cm3，
则生活舱的体积范围应为380cm3～600cm3；
（4）从A到B过程中，潜水艇还未露出水面，故排开水的体积不变，浮力不变；B点开始露出水面，从B到C过程中排开水的体积变小，浮力变小，由于潜水艇顶部是圆弧形的，若潜水艇匀速露出水面，则排开水的体积减小得会越来越快，直到圆弧部分全部露出水面；从C到D过程则是排开水的体积均匀减小，所以浮力也是均匀减小，D点处于静止，之后浮力不再变化，浮力等于潜水艇自身重力。
所以画得如下图所示：
故答案为：（1）不符合参赛要求；（2）同上；（3）380cm3～600cm3；（4）。
35．（2024 拱墅区模拟）在生活中可以利用一碗水来鉴别鸡蛋的新鲜程度。
资料一：鸡蛋放置时间越久，越不新鲜，不同新鲜程度的鸡蛋在水中的浮沉情况如图甲。
资料二：用放大镜观察鸡蛋外壳，发现鸡蛋壳表面布满一个个气孔，如图乙所示。
资料三：鸡蛋在放置过程中，体积不会发生变化。
请结合上述资料并综合运用所学知识，对“不同新鲜程度鸡蛋在水中的浮沉情况”进行解释。
【答案】由浮沉条件可知，新鲜鸡蛋的密度大于水，所以，新鲜鸡蛋沉于水底；鸡蛋在放置的过程中内部不断地进行呼吸作用，消耗自身营养物质，呼吸作用产生的二氧碳与水蒸气通过气孔排出鸡蛋壳外，使鸡蛋质量减小；由于鸡蛋在放置过程中，体积不会发生变化，根据密度公式，鸡蛋密度减小，鸡蛋放置越久，其密度越小，放置4周以上的鸡蛋密度小于水，所以，漂浮在水面。
【解答】解：由浮沉条件可知，新鲜鸡蛋的密度大于水，所以，新鲜鸡蛋沉于水底；鸡蛋在放置的过程中内部不断地进行呼吸作用，消耗自身营养物质，呼吸作用产生的二氧碳与水蒸气通过气孔排出鸡蛋壳外，使鸡蛋质量减小；由于鸡蛋在放置过程中，体积不会发生变化，根据密度公式，鸡蛋密度减小，鸡蛋放置越久，其密度越小，放置4周以上的鸡蛋密度小于水，所以，漂浮在水面。
故答案为：
由浮沉条件可知，新鲜鸡蛋的密度大于水，所以，新鲜鸡蛋沉于水底；鸡蛋在放置的过程中内部不断地进行呼吸作用，消耗自身营养物质，呼吸作用产生的二氧碳与水蒸气通过气孔排出鸡蛋壳外，使鸡蛋质量减小；由于鸡蛋在放置过程中，体积不会发生变化，根据密度公式，鸡蛋密度减小，鸡蛋放置越久，其密度越小，放置4周以上的鸡蛋密度小于水，所以，漂浮在水面。
36．（2024 丽水一模）如图是小科制作的浮力秤。
【制作原理】物体漂浮时所受的浮力等于重力。
【制作步骤】①将底面积为S的厚底玻璃小桶竖直漂浮在水面上，在水面与小桶相交处h1标零刻度；
②在小桶内放上质量m为100g小铁块，小桶保持竖直漂浮，在水面与小桶相交处h2标100g，小筒浸入水中的深度增加了Δh＝h2﹣h1；
③在h1和h2刻度之间进行10等分，每等份表示10g；
【提出问题】步骤③中标记浮力秤刻度可以用等分法吗？
【实验探究】在小桶中分步倒入不同质量的液体，测量小筒浸入液体中增加的深度Δh与所加液体的质量m，获得数据如下表：（已知ρ盐水＞ρ水＞ρ酒精）
表一 表二 表三
序号 液体1 m/g Δh/cm 序号 液体2 m/g Δh/cm 序号 液体3 m/g Δh/cm
1 水 10 2.0 4 酒精 10 2.5 7 盐水 10 1.7
2 20 4.0 5 20 5.0 8 20 3.4
3 30 6.0 6 30 7.5 9 30 5.1
（1）分析表格中Δh和m数据关系，可得出的结论是 浮筒静止时浸入液体的深度变化Δh与小筒中所加液体的质量m成正比 ；
（2）要研究Δh和ρ液的关系，应选择实验 1、4、7 （填序号）。若要增大浮力秤精确度，可选用密度 小 （填“大”或“小”）的液体。
【理论推导】根据二力平衡及漂浮原理，请用上述实验中的物理量字母（ρ液、Δh、S、m）推导并判断浮力秤刻度是否可用等分法。 是 。
【答案】（1）浮筒静止时浸入液体的深度变化Δh与小筒中所加液体的质量m成正比；（2）1、4、7；小；（3）是。
【解答】解：（1）比较实验序号1、2、3（或4、5与6或7、8与9）可知，浮筒静止时浸入液体的深度变化与小筒中所加液体的质量成正比；
（2）比较实验1、4、7或2、5、8或3、6、9可知在不同的液体密度中，使用相同的小筒，物体的质量相同时，液体的密度越大，小筒静止时浸入液体的深度越小，所以若要增大浮力秤精确度，可选用密度小的液体；
【理论推导】
由题可知，该浮力秤在称量物体质量时，浮筒始终在液体中处于漂浮状态，则F浮＝G总，即ρ液gV排＝m总g，故m总＝ρ液V排，
又因为V排＝Sh，所以当还没有称量时，即m＝0时，可得ρ液Sh1＝m0，
当开始称量质量时，可得ρ液Sh2＝（m0+m），
联立两式可得：m＝ρ液S（h2﹣h1）＝ρ液SΔh，
则Δh＝，分析函数关系可知Δh与m成正比，所以浮力秤刻度可用等分法。
故答案为：（1）浮筒静止时浸入液体的深度变化Δh与小筒中所加液体的质量m成正比；（2）1、4、7；小；（3）是。
37．（2024 莲都区二模）在“探究影响浮力大小的因素”实验中，项目化学习小组同学根据轮船载的货物越重，所受到的浮力越大，提出了浮力大小与物体重力有关的结论：
（1）小组同学根据轮船载的货物越重，得出所受到的浮力越大，原因是物体漂浮时浮力 等于 重力（填“大于”、“小于”或“等于”），其实际原因是轮船载的货物越重会导致 排开液体的体积 越大所致。
（2）为了验证浮力大小是否与物体重力有关，请你选择下列适合的实验器材并写出实验步骤（可以配图）。实验器材：烧杯、弹簧秤、水、盐水、细线、80cm3的实心铜块、体积均为100cm3实心铜块、铝块和木块各一。
【答案】（1）等于；排开液体的体积；（2）将体积均为100cm3实心铜块、铝块用细线绑好挂在弹簧测力计上，用弹簧测力计测出重力分别为G1和G2，然后分别浸没到烧杯内的水中，读出弹簧测力计的拉力F1和F2，根据浮力等于重力减去拉力计算各自的浮力大小进行比较。
【解答】解：（1）物体漂浮时，受力平衡，浮力等于重力，轮船载的货物越重会导致排开液体的体积越大，使得浮力越大；
（2）根据控制变量法分析，探究浮力与物体重力关系，必须控制液体的密度和排开液体的体积相同，因而选择体积相同而重力不同的铜块和铝块；步骤：
将体积均为100cm3实心铜块、铝块用细线绑好挂在弹簧测力计上，用弹簧测力计测出重力分别为G1和G2，然后分别浸没到烧杯内的水中，读出弹簧测力计的拉力F1和F2，根据浮力等于重力减去拉力计算各自的浮力大小进行比较。
故答案为：（1）等于；排开液体的体积；（2）将体积均为100cm3实心铜块、铝块用细线绑好挂在弹簧测力计上，用弹簧测力计测出重力分别为G1和G2，然后分别浸没到烧杯内的水中，读出弹簧测力计的拉力F1和F2，根据浮力等于重力减去拉力计算各自的浮力大小进行比较。
38．（2024 滨江区校级模拟）校园科技节举行自制潜水器项目比赛。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，向外拉动注射器活塞，则潜水器将 下沉 （选填“上浮”或“下沉”）。
②已知该小组同学采用的材料总质量为0.5千克，体积为800厘米3。他们设计了四种方案的工作舱和水舱的体积，如表格所示。请根据设计要求，选择最合适的方案 3 。（g取10N/kg）
方案 工作舱体积/厘米3 水舱体积/厘米3
1 550 250
2 500 300
3 480 320
4 450 350
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，潜水器开始下沉；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下沉；②3；③见解答图。
【解答】解：①如图甲位置，向外拉动注射器活塞，抽出水舱内的一部分空气，从而让水舱吸水，增加水舱的水量，使重力大于浮力，实现潜水艇下潜；
②实现潜水艇下潜，需要水舱的水重力加上潜水艇自身重力大于浸没时的浮力才行。
潜水艇浸没时所受的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×800×10﹣6m3＝8N；
潜水艇自身重力为：G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N；
所以水舱内的水至少为：G水＝F﹣G＝8N﹣5N＝3N；
所以水舱内的水的体积至少为：
V水＝＝＝＝3×10﹣4m3＝300cm3，
为了能够实现潜水艇下沉，水舱的水的体积需要超过300cm3，因此水舱的体积也需要超过300cm3，结合表格可知，最合适的方案是方案3；
③从A到B过程中，潜水艇还未露出水面，故排开水的体积不变，浮力不变；B点开始露出水面，从B到C过程中排开水的体积变小，浮力变小，由于潜水艇顶部是圆弧形的，若潜水艇匀速露出水面，则排开水的体积减小的会越来越快，直到圆弧部分全部露出水面；从C到D过程则是排开水的体积均匀减小，所以浮力也是均匀减小，D点处于静止，之后浮力不再变化，浮力等于潜水艇自身重力。
所以画得如下图所示：
故答案为：①下沉；②3；③见解答图。
39．（2024 浙江模拟）全运会女子10米台跳水决赛全红婵逆转陈芋汐夺个人第二金。这场决赛的竞争非常激烈，全红婵和陈芋汐两位年轻选手的表现都非常出色。
（1）图甲表示全红婵从跳台一跃而起的瞬间，此时全红婵受到的支持力 大于 （选填“大于”“等于”或“小于”）自身的重力。
（2）图乙表示全红婵从接触水面到露出水面的过程，其中全红婵受到水的浮力不断减小的阶段是 ④→⑤ （填序号，用箭头表示过程）。
（3）质量为35kg的全红婵在跳水结束后，放松地漂浮在水面上，求此时她排开水的体积。
【答案】（1）大于；
（2）④→⑤；
（3）此时她排开水的体积为0.035m3。
【解答】解：（1）全红婵从跳台一跃而起的瞬间，她向上运动，此时她受到向下的重力和向上的支持力，运动方向与较大的力的方向相同，所以此时全红婵受到的支持力大于自身的重力。
（2）运动员从入水到露出水面的过程中，水的密度不变；
①→②是入水过程，排开水的体积增大，由F浮＝ρ水gV排可知运动员受到水的浮力不断增大；
②→③，③→④，运动员浸没在水中，其排开水的体积不变，所受浮力不变；
④→⑤是露出水面的过程，运动员排开水的体积减小，所受浮力减小；
所以，全红婵受到水的浮力不断减小的阶段是④→⑤；
（3）全红婵漂浮在水上时受到的浮力F浮＝G＝mg＝35kg×10N/kg＝350N，
由F浮＝ρ液gV排可知，此时她排开水的体积V排＝＝＝0.035m3。
答：（1）大于；
（2）④→⑤；
（3）此时她排开水的体积为0.035m3。
40．（2024 浙江模拟）小明制作了如图1所示的探头，探究液体压强与浮力的相关问题。实验过程中小明通过细线将探头缓慢放入溢水杯中且探头上表面始终与液面平行。
（1）如图丙所示，探头受到的浮力为 0.38 N。
（2）探头从图甲到图丙的过程中，橡皮模受到的压强将 变大 （填“变小”“保持不变”或“变大”，下同）。探头从图丙到图丁的过程中（未触底，实验过程中橡皮膜没有破裂），弹簧测力计的示数会 变大 。
（3）如图戊所示，溢水杯中的液体可能是以下哪几种？ AC 。
A.食盐溶液
B.酒精溶液
C.蔗糖溶液
D.汽油
【答案】（1）0.38；（2）变大；（3）变大；（4）AC。
【解答】解：（1）由丙图可知，探头排开水的体积：V排＝38mL＝38×10﹣6m3，
则探头受到的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×38×10﹣6m3＝0.38N；
（2）探头从图甲到图丙的过程中，橡皮膜所处深度逐渐变大，p＝ρgh，液体密度一定，深度越深，压强越大，故橡皮模受到的压强将变大；探头从图丙到图丁的过程中，橡皮膜形变（内凹）增大，则排开水的体积变小，由F浮＝ρ水gV排可知，液体密度一定，排开水的体积变小，故所受浮力变小，
由F示＝G﹣F浮可知，探头重力不变，浮力减小，故测力计示数变大；
（4）对比丙、戊，橡皮膜形变深度相同，但形变程度不同，戊中橡皮膜形变程度大，说明压强大，根据p＝ρgh可知，h一定时，液体密度越大，压强越大，故戊溢水杯中液体密度大于水的密度，故溢水杯中的液体可能是食盐溶液，也可能是蔗糖溶液，故选AC。
41．（2024 江北区一模）小宁所在的科技小组准备制作简易密度计。
（1）取一根粗细均匀的塑料管（塑料管质量忽略不计），在其下端缠绕10g铜丝，初步做成一支密度计，并使其漂浮于水面上，此时密度计受到的浮力为 0.1 N。
（2）若塑料管放到水中的情景如图所示，此时用记号笔在塑料管上液面位置处画一个刻度A，再将塑料管放到酒精中，塑料管仍处于漂浮状态，此时再用记号笔在塑料管上液面位置处画一刻度B，则刻度B位于 A上方 （填“A上方”“A下方”或“与A重合”）。
（3）小宁发现自制密度计相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度计测量液体密度时误差较大，他想了如下改进方案，其中可行的是 BD 。（多选）
A．换更大的容器盛放待测液体
B．换更细的塑料管制作密度计
C．换更长的塑料管制作密度计
D．适当增大塑料管下端铜丝的质量
【答案】（1）0.1；（2）A上方；（3）BD。
【解答】解：（1）取一根粗细均匀的塑料管（塑料管质量忽略不计），在其下端缠绕10g铜丝，初步做成一支密度计，并使其漂浮于水面上，此时密度计受到的浮力F浮＝G＝mg＝0.01kg×10N/kg＝0.1N；
（2）密度计漂浮，根据F浮＝G可知密度计所受的浮力相同。酒精的密度小于水的密度，根据V排＝可知密度计在酒精中排开液体的体积较大，刻度B位于A上方；
（3）密度计漂浮时（设密度计质量m），
F浮＝G，
ρ液gV排＝mg，
V排＝Sh，
ρ液gSh＝mg，
h＝，
为了使测量结果更准确，使密度计上相邻两刻度线之间的距离大一些，即要求密度计放入某液体时，密度计竖直放入液体的深度变大，根据h＝知ρ液一定时，可以适当增大配重，用更细的吸管，故BD可行。
故答案为：（1）0.1；（2）A上方；（3）BD。
42．（2024 台州三模）在研究物体浮沉条件的实验中，将一只鸭蛋浸没在水中，向水中缓慢加盐，直至盐不能再溶解为止，鸭蛋受到浮力F随盐水密度变化的规律如图所示（ρA＝ρ水）。
（1）当鸭蛋处于图甲中②状态时，盐水的密度 等于 鸭蛋密度（选填“大于”等于”或“小于”）。
（2）鸭蛋的体积大小为 9×10﹣5m3 。
【答案】等于；9×10﹣5m3。
【解答】解：（1）由图甲知当鸭蛋处于②中状态时，处于悬浮状态，此时盐水的密度等于鸭蛋密度；
（2）由图甲①知此时鸭蛋沉底，由题意知ρA＝ρ水，此时受到的浮力为0.9N，由F浮＝ρ液V排g可知鸭蛋的体积大小为：
V＝V排＝＝＝9×10﹣5m3。
故答案为：等于；9×10﹣5m3。
43．（2024 宁波模拟）某项目化小组用相同材料制作5个不同密度的小球，分别标为1、2、3、4、5号。按顺序用长度相同的细绳连接（细绳质量与体积忽略不计）。如图所示，将这串小球放入未知液体中，根据小球不同的浮沉状态测出液体的密度。
材料种类 A B C
密度（g/cm3） 0.5 1.0 2.7
【原理】图中液体的密度与 ④ 号小球密度相同。
【制作】请从表1中选择一种材料来制作密度均匀变化的5个小球，并说明具体制作方法： 取质量分别为1g、2g、3g、4g、5g的A（或B或C）材料，将其制成体积相同的5个空心小球 。
【改进】若被测液体密度介于相邻的两球之间，请预测出现的实验现象： 两个小球间的细线会被拉直 。
【答案】（1）④；（2）取质量分别为1g、2g、3g、4g、5g的A（或B或C）材料，将其制成体积相同的5个空心小球；（3）两个小球间的细线会被拉直。
【解答】解：（1）当ρ物＜ρ液时物体上浮，最终漂浮，当ρ物＝ρ液时物体悬浮，当ρ物＞ρ液时物体下沉，最终沉底，由图可知，悬浮的只有④号小球，则④号小球与液体的密度相同；
（2）根据ρ＝知可以取质量分别为1g、2g、3g、4g、5g的A（或B或C）材料，将其制成体积相同的5个空心小球；
（3）一个球的密度大于液体的密度，它会沉底，一个球的密度小于液体的密度，它会漂浮，若被测液体密度介于相邻的两球之间，两个小球间的细线会被拉直。
故答案为：（1）④；（2）取质量分别为1g、2g、3g、4g、5g的A（或B或C）材料，将其制成体积相同的5个空心小球；（3）两个小球间的细线会被拉直。
44．（2024 宁波模拟）某兴趣小组为了验证阿基米德原理，设计并开展了如下的实验：
步骤一：取一个如图甲所示的塑料圆筒和金属圆柱体（塑料圆筒内径和金属圆柱体直径相同），按图乙进行操作，读出弹簧测力计的示数，记为F1。
步骤二：如图丙所示，向烧杯中逐渐加水，直到液面与金属圆柱体上表面相平，读出弹簧测力计的示数，记为F2。
步骤三：如图丁所示，用滴管向塑料圆筒中加满水，调节铁夹的高度，使烧杯中液面与金属圆柱体上表面相平，读出弹簧测力计的示数，记为F3。
（1）如图丙所示，此时金属圆柱体受到的浮力大小为 F1﹣F2 （用F1、F2、F3列式表示）。
（2）若实验中的测量结果满足 F3＝F1 的关系，则可以验证阿基米德原理。
（3）实验中小组发现圆柱体受到的浮力大于它排开水的重力。下列操作会引起该结果的有 CD （填字母）。
A.步骤一中弹簧测力计未调零就使用
B.步骤二中液面未达到圆柱体上表面
C.步骤三中塑料圆筒中的水没有加满
D.步骤三未调节好铁夹的高度就读数
【答案】（1）F1﹣F2；（2）F3＝F1；（3）CD。
【解答】解：
（1）塑料圆筒和金属圆柱体挂在弹簧测力计上时，测力计的示数为F1，此时测量的是总重力，则G＝F1，第1次实验时金属圆柱体浸入水中后，测力计的示数F2，根据称重法测浮力可知，此时圆柱体受到的浮力F浮＝G﹣F2＝F1﹣F2；
（2）图乙测出了物体的重力，图丙测量的是物体浸在水中时弹簧测力计的拉力，物体受到的浮力等于重力减去弹簧测力计的拉力，物体受到的浮力F浮＝G物﹣F＝F1﹣F2；物体排开液体的重力G排＝F3﹣F2；如果满足：F3＝F1可以证明阿基米德原理成立；
（3）A、若弹簧测力计都没有校零，F3与F2大小为变化量，对结果没有影响，故A错误；
B、步骤二中液面未达到圆柱体上表面，浮力更小，圆柱体受到的浮力等于它排开水的重力，故B错误；
C、步骤三中塑料圆筒中的水没有加满，排开水的重力G排更小，圆柱体受到的浮力大于它排开水的重力，故C正确；
D、若步骤三未调节好铁夹的高度就读数，因向塑料圆筒中加水后会使弹簧的长度增大（即弹簧伸长），则圆柱体会向下移动，圆柱体可能接触烧杯底部（杯底对圆柱体有向上的支持力），所以此时弹簧测力计的示数F3可能偏小，即测得排开水的重力偏小，可能会造成圆柱体受到的浮力大于它排开水的重力，故D正确。
故选：CD。
故答案为：（1）F1﹣F2；（2）F3＝F1；（3）CD。
45.（2024 舟山模拟）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： 用天平称出整个装置的质量为m1保持不变 。
（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 金属球会上升，配重下降 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。
【解答】解：（1）若本实验装置的气密性良好，则用天平称出整个装置的质量为m1保持不变；
（2）在步骤三中：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，则气球受到的浮力变大，称出整个装置的质量为m2。本实验能验证气球在空气中受到浮力，其依据是m1＞m2；
（3）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，空心金属球与的体积明显大于配重的体积，用气泵往密闭玻璃容器内缓慢压入空气，金属球受到空气浮力的作用（比配重受到的浮力大），故观察到金属球会上升，配重下降现象，说明金属球受到空气浮力的作用。
故答案为：（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。
46．（2024 西湖区校级二模）如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，木块的体积为4dm3，木块的密度为0.6×103kg/m3，试求：
（1）此时木块受到的浮力是多大？
（2）若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大？
【答案】（1）此时木块受到的浮力是40N；
（2）若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为24N。
【解答】解：（1）因为木块完全浸没，排开水的体积等于木块的体积，
所以此时木块受到的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1000kg/m3×10N/kg×4×10﹣3m3＝40N。
（2）木块的重力为：G＝mg＝ρ木Vg＝0.6×103kg/m3×0.004m3×10N/kg＝24N，
木块漂浮在水面上时，所受的浮力等于木块的重力，即：F浮′＝G＝24N。
答：（1）此时木块受到的浮力是40N；
（2）若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为24N。
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