第八章 浮力
一、选择题(1～10题为单选，每题2分，11～15题为多选，每题3分，共35分)
1．关于物体受到的浮力，下列说法正确的是( B )
A．漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
B．物体排开水的体积越大受到的浮力越大
C．没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大
D．物体的密度越大受到的浮力越小
2．将重为5牛的物体放入盛满水的容器中，容器溢出3牛重的水，物体受到的浮力( C )
A．可能等于2牛 B．可能等于4牛
C．一定等于3牛 D．一定等于5牛
3．如图所示，物体悬浮在水中，水对物体向上、向下的压力分别为F2和F1，下列说法正确的是( B )
第3题图
A．F1与F2是一对相互作用力
B．F2与F1的差等于物体的重力
C．由于物体静止不动，F1与F2是一对平衡力
D．因为物体上表面距液面的距离大于物体下表面距容器底的距离，所以F1＞F2
4．如图所示，甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙．将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中，鸡蛋在甲杯中处于悬浮状态，所受浮力为F甲；在乙杯中处于漂浮状态，所受浮力为F乙．则下列关系正确的是( B )
第4题图
A．ρ甲>ρ乙 B．ρ甲＜ρ乙
C．F甲>F乙 D．F甲＜F乙
5．甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如表所示．将它们浸没在水中释放，在其稳定后，三个小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙．下列判断正确的是( B )
小球 甲 乙 丙
m/g 30 40 54
V/cm3 60 50 20
A.F甲＞F乙＞F丙 B．F乙＞F甲＞F丙
C．F丙＞F乙＞F甲 D．F甲＞F丙＞F乙
6．如图所示是南极海洋冰山的美丽景象．冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰．据科学分析，全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高．下列判断正确的是( C )
第6题图
A．冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
B．冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C．冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D．冰山熔化一部分后排开水的体积不变
7．如图所示，底面积相同的甲、乙两个容器放在水平桌面上，容器内的水面相平．现将a、b两个体积相同的实心物体分别放入甲、乙两个容器内，静止时a沉在甲容器底部，b悬浮在乙容器的水中．下列说法正确的是( D )
A．a、b两物体的密度ρa＝ρb
B．a、b两物体的质量ma＜mb
C．a、b两物体所受的浮力Fa＞Fb
D．放入a、b两物体后，甲、乙容器底部所受水的压强p甲＞p乙
8．把可乐瓶剪掉瓶底和去掉瓶盖儿，倒放后把一乒乓球放入，堵住瓶口，往瓶内倒水，对乒乓球受力分析正确的是( C )
第8题图
A．重力、浮力、压力 B．浮力、压力、支持力
C．重力、压力、支持力 D．重力、支持力、浮力
9．在一只质量和体积均可不计的薄塑料袋中装入大半袋酒精，用弹簧测力计测出盛酒精的塑料袋所受重力的大小，再将塑料袋浸入水中．关于此过程下列说法中错误的是( D )
第9题图
A．测力计示数减小，说明塑料袋所受的浮力增大
B．当测力计示数为零时，说明塑料袋所受浮力等于它自身的重力
C．当测力计示数为零时，塑料袋内液面比水面高
D．测力计示数减小，说明浮力只与物体浸入液体中的深度有关
10．如图所示是端午节赛龙舟的情景，在参赛运动员从码头一个接一个地登上龙舟的过程中，下列说法正确的是( D )
第10题图
A．船一直漂浮，船受的浮力不变
B．船身下沉一些，船受的浮力变小
C．船受的重力变大，船受的浮力变小
D．船排开水的体积变大，船受的浮力变大
11．质量为m0的杯子，装入适量的水后放在水平的电子秤上，如图甲所示；接着把草莓轻放入水中，草莓漂浮，如图乙所示；然后用细针将草莓轻压入水中，如图丙所示；水均未溢出，电子秤示数依次为m1、m2、m3，不计细针体积．下列判断不正确的是( ABD )
第11题图
A．图甲中，水对杯底的压力为(m1－m0)g
B．图乙中，草莓的质量为m2－m1－m0
C．图丙中，草莓排开水的体积为
D．图丙中，细针对草莓的压力为(m3－m2－m0)g
12．如图甲所示为一彩球“温度计”，其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体，随着温度升高，这种液体的密度会减小．液体中有5个挂有温度标牌的彩球，彩球体积(包括标牌)相等，其热胀冷缩可以忽略．当有彩球悬浮时，悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度．如图乙所示为这个温度计的示意图，编号为4的彩球标牌所标温度值为22 ℃，相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2 ℃.下列说法正确的是( CD )
第12题图
A．彩球4在22 ℃时所受浮力大于18 ℃时所受浮力
B．当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时，5个彩球均漂浮
C．若有2个彩球漂浮，3个彩球沉底，则环境温度t满足24 ℃＜t＜26 ℃
D．要增大该温度计能测得的最高温度，可增加一个与彩球1体积相等、质量更小的彩球
13．两个完全相同的容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球沉底如图甲所示；放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示，两容器中液面刚好相平，则下列说法正确的是( AD )
第13题图
A．小球A的质量小于小球B的质量
B．甲液体的密度大于乙液体的密度
C．小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D．甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
14．一弹簧测力计下挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，如图所示已经给出整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像．下列说法中错误的是( AD )
第14题图
A．圆柱体的高度为4 cm B．圆柱体的重力为12 N
C．圆柱体所受的最大浮力为8 N D．圆柱体的密度为3×103 kg/m3
15．如图所示，水平桌面上是两个完全相同的溢水杯，杯中装满不同种类的液体，将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中，甲杯溢出1 N的液体，乙杯溢出0.8 N的液体，下列说法中正确的是( BCD )
第15题图
A．小球在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
B．小球重1 N，在乙杯中受到的浮力是0.8 N
C．甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强
D．放入小球后，甲容器对桌面的压力变化量比乙的小
二、填空题(每空2分，共22分)
16．如图所示是正在训练的我国某型号战略核潜艇，当其由图中所示位置下潜至海面下某深处的过程中，潜艇水舱充排水情况、受到的浮力及水对它的压强变化情况正确的是C．
第16题图
A．水舱排水；浮力变小；水对它的压强变小
B．水舱充水；浮力变大；水对它的压强变大
C．水舱充水；浮力先变大，后不变；水对它的压强变大
D．水舱充水；浮力先变大，后不变；水对它的压强变小
选择理由：潜水艇下潜需要增大自身重力，排开海水的体积先变大，后不变，所处深度不断变大．
17．中国辽宁号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰，舰长304 m、舰宽70.5 m，满载时排水量达67 000 t．它满载时所受的浮力为6.7×108牛.2012年9月25日，该舰正式加入中国海军序列.2012年11月23日，中国航母舰载机歼 15着舰成功．当舰载机着舰后，浮力将变大(填“不变”“变小”或“变大”)．
18．科技制作活动中，小明将金属夹夹在吸管一端使其密闭，制成简易密度计，如图所示．为了给密度计标刻度，他将密度计分别放入水和煤油中，密度计均竖直漂浮，吸管露出液面的长度为d.密度计在水中时d为12 cm，浮力大小为F1；在煤油中时d为10 cm，浮力大小为F2，则F1＝(填“＞”“＜”或“＝”)F2.若将密度计放入密度为1.25 g/cm3的液体中，则d为13.6cm.(ρ水＝1.0 g/cm3，ρ煤油＝0.8 g/cm3)
第18题图
19．如图所示，用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑料软管制作潜水艇模型，潜水艇在水中受到浮力的方向是竖直向上，潜水艇通过改变自身重力来实现浮与沉，因此需要选择质量合适的螺母作为配重．如果塑料瓶的容积为V，水的密度为ρ水，铁的密度为ρ铁，要让瓶内有一半水时，潜水艇恰能在水中悬浮，则所选螺母质量的表达式为m＝．
第19题图
20．一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10 cm的正方体物块拴接在容器底部，如图甲所示，当水深为30 cm时，绳子刚好伸直；如图乙所示，当水深为36 cm时，物体上表面恰好与水面相平，已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，则此正方体物块的密度为0.4×103kg/m3，图乙中细线的拉力为6N.
第20题图
三、实验题(每空2分，共24分)
21．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小华猜想浮力的大小可能与以下因素有关：Ⅰ液体的密度；Ⅱ物体受到的重力；Ⅲ物体的形状；Ⅳ物体排开液体的体积．
(1)如图甲所示用手把空的易拉罐按入水中，易拉罐浸入水中越深，手会感觉越吃力．这个事实可以支持以上猜想Ⅳ(填“I”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)．
(2)为了研究猜想Ⅰ和Ⅱ，用体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4 N、4.5 N和5 N，然后进行如图乙所示的实验：
①序号a的实验中物体A所受的浮力为1N．进一步计算得出A、B、C所受浮力相等(填“相等”或“不相等”)，可得出初步结论：浮力的大小与物体的重力无关(填“有关”或“无关”)．
②比较序号a、d、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)为了研究猜想Ⅲ，将两块相同的橡皮泥(不吸水且不溶于水)分别做成不同形状，进行如图丙所示实验，此时两弹簧测力计的示数不同，得出浮力的大小与物体形状有关．同学小珍认为该结论不可靠，主要原因是没有控制排开液体的体积相同．
第21题图
(4)小珍觉得用量筒就可以测出橡皮泥的密度，进行了如图丁所示操作：
①在量筒中加入适量的水，此时读数为V1；
②将橡皮泥捏成小碗形，轻放入量筒中，使其漂浮在水面上，此时读数为V2；
③将橡皮泥用细长针按入水中，此时读数为V3.橡皮泥的密度为ρ＝ρ水(用ρ水、V1、V2、V3表示)．
22．小霞同学按照如图1所示的操作，探究影响浮力大小的因素．
第22题图
(1)物体全部浸没在水中时，受到的浮力是1N.
(2)观察A、B、C、D四幅图，可得出金属块受到的浮力大小与排开液体体积有关．
(3)由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与液体密度有关．
(4)小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理：
①将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度．当逐渐调高升降台时，小明发现随着重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，此时弹簧测力计乙的示数会变大(填“变大”“变小”或“不变”)，若它们的变化量相等，则证明F浮＝G排；
②在图2中，已知重物是底面积为100 cm2，高为8 cm，重为10 N的实心长方体，从重物刚接触水面开始，将升降台缓慢上升6 cm，则重物最终浸入的深度为4cm.(弹簧测力计每1 N的刻度线间距为0.5 cm)
四、计算题(23题10分，24题9分，共19分)
23．某打捞船利用“潜水钟”模拟打捞作业．潜水钟内部配备自动充气装置，使其始终充满空气，水无法进入，以此保证工作人员的安全．潜水钟上方放置两个配重和两个气囊，将人员送入水下，如图甲所示：工作人员到达水底后清理被打捞物体周围的泥沙，并将物体用钢丝绳挂在潜水钟内部；然后扔掉全部配重，并将气囊均充满空气，潜水钟、工作人员及物体一起被打捞船竖直向上匀速提升，如图乙所示．已知：工作人员质量为60 kg，潜水钟质量为140 kg、体积为2 m3，每个气囊充满空气后体积均变为1 m3，每个配重质量为1 000 kg，被打捞物体质量为5 000 kg、体积为1 m3，当潜水钟下表面触碰到水底时(未与水底紧密接触)，潜水钟内气压计示数为2.0×105 Pa，外界大气压强为1.0×105 Pa.(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，不计气囊质量及潜水钟内空气的质量，不计水的阻力．)
请解析下列问题：
(1)潜水钟在水底时受到的浮力为多少？
(2)当潜水钟下表面触碰到水底时，下表面所处水的深度为多少？
(3)水下匀速提升潜水钟时，打捞船需要施加多大的拉力？
第23题图
解：(1)潜水钟的体积为2 m3，此时全部沉入水底，排开液体的体积V排＝2 m3，代入阿基米德原理式得到：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2 m3＝2×104 N；
(2)此时潜水钟内压强为p内＝2.0×105 Pa，等于外界大气压和水内部压强之和．此时外界一个标准大气压为p0＝1.0×105 Pa，故此处水深提供的压强为p＝p内－p0＝1.0×105 Pa，水中压强公式p＝ρgh，变形得到h＝＝＝10 m；
(3)将人、气囊、潜水钟、打捞物看成一个整体，整体重力为G总＝(m人＋m钟＋m物) g＝(60 kg＋140 kg＋5 000 kg)×10 N/kg＝52 000 N，整体排开液体的体积为V排＝V钟＋V物＋V气囊＝2 m3＋1 m3＋2×1 m3＝4 m3，
根据阿基米德原理得到总浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4 m3＝40 000 N，整体匀速直线上升，所需拉力F拉＝G－F浮＝52 000 N－40 000 N＝12 000 N.
24．小明受“曹冲称象”故事的启发，动手做了一个能够测量质量的“浮力秤”，如图所示．他剪掉空塑料瓶的瓶底，在旋紧的瓶盖上系一块质量适当的合金块，然后将其倒置在水桶里并保持静止，将瓶身与水面相平位置标记为零刻度线，称量时把待测物体放入塑料瓶中，根据此时水面对齐的刻度示数可测待测物的质量．已知透明水桶足够深，瓶身有刻度处横截面积为40 cm2且粗细均匀，厚度忽略不计，瓶内容积保持不变，塑料瓶与合金块的总质量为150 g．(水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：
第24题图
(1)塑料瓶与合金块所受的总重力；
(2)向瓶内放入400 g的物体后，水面对齐瓶身的刻度示数为多少厘米；
(3)老师告诉小明，他的实验装置还可以测量液体的密度，于是小明按照要求，测出瓶子零刻度以下的容积为1.2×10－4 m3，将某液体倒入塑料瓶中并达到12 cm刻度处，放入水中后，瓶外水的液面也刚好达到瓶身12 cm刻度处，求瓶内液体的密度．
解：(1)塑料瓶与合金块所受的总重力G＝mg＝0.15 kg×10 N/kg＝1.5 N；
(2)向瓶内放入400 g的物体后，重力增加了G1＝m1g＝0.4 kg×10 N/kg＝4 N，塑料瓶仍然漂浮，所以浮力也增加了F浮＝G1＝4 N，排开水的体积增加了V排＝＝＝4×10－4 m3，瓶子浸入水中的体积与排开水的体积相等，则瓶子浸入水中的深度为h＝＝＝0.1 m＝10 cm，即水面对齐瓶身的刻度示数为10 cm；
(3)将某液体倒入塑料瓶中并达到12 cm刻度处，放入水中后，瓶外水的液面也刚好达到瓶身12 cm刻度处，则塑料瓶排开水的体积增加了V排1＝Sh1＝40 cm2×12 cm＝480 cm3，此时瓶子增加的浮力为F浮1＝ρgV排1＝1×103 kg/m3×10 N/kg×480×10－6 m3＝4.8 N，瓶子漂浮，增加的液体的重力也为4.8 N，则倒入液体的质量为m液＝＝＝0.48 kg，倒入液体的体积为V液＝Sh1＋V容＝40 cm2×12 cm＋1.2×10－4 m3＝600 cm3，液体的密度为ρ液＝＝＝0.8×103 kg/m3.第八章 浮力
一、选择题(1～10题为单选，每题2分，11～15题为多选，每题3分，共35分)
1．关于物体受到的浮力，下列说法正确的是( )
A．漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
B．物体排开水的体积越大受到的浮力越大
C．没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大
D．物体的密度越大受到的浮力越小
2．将重为5牛的物体放入盛满水的容器中，容器溢出3牛重的水，物体受到的浮力( )
A．可能等于2牛 B．可能等于4牛
C．一定等于3牛 D．一定等于5牛
3．如图所示，物体悬浮在水中，水对物体向上、向下的压力分别为F2和F1，下列说法正确的是( )
第3题图
A．F1与F2是一对相互作用力
B．F2与F1的差等于物体的重力
C．由于物体静止不动，F1与F2是一对平衡力
D．因为物体上表面距液面的距离大于物体下表面距容器底的距离，所以F1＞F2
4．如图所示，甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙．将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中，鸡蛋在甲杯中处于悬浮状态，所受浮力为F甲；在乙杯中处于漂浮状态，所受浮力为F乙．则下列关系正确的是( )
第4题图
A．ρ甲>ρ乙 B．ρ甲＜ρ乙
C．F甲>F乙 D．F甲＜F乙
5．甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如表所示．将它们浸没在水中释放，在其稳定后，三个小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙．下列判断正确的是( )
小球 甲 乙 丙
m/g 30 40 54
V/cm3 60 50 20
A.F甲＞F乙＞F丙 B．F乙＞F甲＞F丙
C．F丙＞F乙＞F甲 D．F甲＞F丙＞F乙
6．如图所示是南极海洋冰山的美丽景象．冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰．据科学分析，全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高．下列判断正确的是( )
第6题图
A．冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
B．冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C．冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D．冰山熔化一部分后排开水的体积不变
7．如图所示，底面积相同的甲、乙两个容器放在水平桌面上，容器内的水面相平．现将a、b两个体积相同的实心物体分别放入甲、乙两个容器内，静止时a沉在甲容器底部，b悬浮在乙容器的水中．下列说法正确的是( )
A．a、b两物体的密度ρa＝ρb
B．a、b两物体的质量ma＜mb
C．a、b两物体所受的浮力Fa＞Fb
D．放入a、b两物体后，甲、乙容器底部所受水的压强p甲＞p乙
8．把可乐瓶剪掉瓶底和去掉瓶盖儿，倒放后把一乒乓球放入，堵住瓶口，往瓶内倒水，对乒乓球受力分析正确的是( )
第8题图
A．重力、浮力、压力 B．浮力、压力、支持力
C．重力、压力、支持力 D．重力、支持力、浮力
9．在一只质量和体积均可不计的薄塑料袋中装入大半袋酒精，用弹簧测力计测出盛酒精的塑料袋所受重力的大小，再将塑料袋浸入水中．关于此过程下列说法中错误的是( )
第9题图
A．测力计示数减小，说明塑料袋所受的浮力增大
B．当测力计示数为零时，说明塑料袋所受浮力等于它自身的重力
C．当测力计示数为零时，塑料袋内液面比水面高
D．测力计示数减小，说明浮力只与物体浸入液体中的深度有关
10．如图所示是端午节赛龙舟的情景，在参赛运动员从码头一个接一个地登上龙舟的过程中，下列说法正确的是( )
第10题图
A．船一直漂浮，船受的浮力不变
B．船身下沉一些，船受的浮力变小
C．船受的重力变大，船受的浮力变小
D．船排开水的体积变大，船受的浮力变大
11．质量为m0的杯子，装入适量的水后放在水平的电子秤上，如图甲所示；接着把草莓轻放入水中，草莓漂浮，如图乙所示；然后用细针将草莓轻压入水中，如图丙所示；水均未溢出，电子秤示数依次为m1、m2、m3，不计细针体积．下列判断不正确的是( )
第11题图
A．图甲中，水对杯底的压力为(m1－m0)g
B．图乙中，草莓的质量为m2－m1－m0
C．图丙中，草莓排开水的体积为
D．图丙中，细针对草莓的压力为(m3－m2－m0)g
12．如图甲所示为一彩球“温度计”，其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体，随着温度升高，这种液体的密度会减小．液体中有5个挂有温度标牌的彩球，彩球体积(包括标牌)相等，其热胀冷缩可以忽略．当有彩球悬浮时，悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度．如图乙所示为这个温度计的示意图，编号为4的彩球标牌所标温度值为22 ℃，相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2 ℃.下列说法正确的是( )
第12题图
A．彩球4在22 ℃时所受浮力大于18 ℃时所受浮力
B．当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时，5个彩球均漂浮
C．若有2个彩球漂浮，3个彩球沉底，则环境温度t满足24 ℃＜t＜26 ℃
D．要增大该温度计能测得的最高温度，可增加一个与彩球1体积相等、质量更小的彩球
13．两个完全相同的容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球沉底如图甲所示；放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示，两容器中液面刚好相平，则下列说法正确的是( )
第13题图
A．小球A的质量小于小球B的质量
B．甲液体的密度大于乙液体的密度
C．小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D．甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
14．一弹簧测力计下挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，如图所示已经给出整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像．下列说法中错误的是( )
第14题图
A．圆柱体的高度为4 cm B．圆柱体的重力为12 N
C．圆柱体所受的最大浮力为8 N D．圆柱体的密度为3×103 kg/m3
15．如图所示，水平桌面上是两个完全相同的溢水杯，杯中装满不同种类的液体，将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中，甲杯溢出1 N的液体，乙杯溢出0.8 N的液体，下列说法中正确的是( )
第15题图
A．小球在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
B．小球重1 N，在乙杯中受到的浮力是0.8 N
C．甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强
D．放入小球后，甲容器对桌面的压力变化量比乙的小
二、填空题(每空2分，共22分)
16．如图所示是正在训练的我国某型号战略核潜艇，当其由图中所示位置下潜至海面下某深处的过程中，潜艇水舱充排水情况、受到的浮力及水对它的压强变化情况正确的是 ．
第16题图
A．水舱排水；浮力变小；水对它的压强变小
B．水舱充水；浮力变大；水对它的压强变大
C．水舱充水；浮力先变大，后不变；水对它的压强变大
D．水舱充水；浮力先变大，后不变；水对它的压强变小
选择理由： ．
17．中国辽宁号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰，舰长304 m、舰宽70.5 m，满载时排水量达67 000 t．它满载时所受的浮力为 牛.2012年9月25日，该舰正式加入中国海军序列.2012年11月23日，中国航母舰载机歼 15着舰成功．当舰载机着舰后，浮力将 (填“不变”“变小”或“变大”)．
18．科技制作活动中，小明将金属夹夹在吸管一端使其密闭，制成简易密度计，如图所示．为了给密度计标刻度，他将密度计分别放入水和煤油中，密度计均竖直漂浮，吸管露出液面的长度为d.密度计在水中时d为12 cm，浮力大小为F1；在煤油中时d为10 cm，浮力大小为F2，则F1 (填“＞”“＜”或“＝”)F2.若将密度计放入密度为1.25 g/cm3的液体中，则d为 cm.(ρ水＝1.0 g/cm3，ρ煤油＝0.8 g/cm3)
第18题图
19．如图所示，用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑料软管制作潜水艇模型，潜水艇在水中受到浮力的方向是 ，潜水艇通过改变 来实现浮与沉，因此需要选择质量合适的螺母作为配重．如果塑料瓶的容积为V，水的密度为ρ水，铁的密度为ρ铁，要让瓶内有一半水时，潜水艇恰能在水中悬浮，则所选螺母质量的表达式为m＝ ．
第19题图
20．一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10 cm的正方体物块拴接在容器底部，如图甲所示，当水深为30 cm时，绳子刚好伸直；如图乙所示，当水深为36 cm时，物体上表面恰好与水面相平，已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，则此正方体物块的密度为 kg/m3，图乙中细线的拉力为 N.
第20题图
三、实验题(每空2分，共24分)
21．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小华猜想浮力的大小可能与以下因素有关：Ⅰ液体的密度；Ⅱ物体受到的重力；Ⅲ物体的形状；Ⅳ物体排开液体的体积．
(1)如图甲所示用手把空的易拉罐按入水中，易拉罐浸入水中越深，手会感觉越吃力．这个事实可以支持以上猜想 (填“I”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)．
(2)为了研究猜想Ⅰ和Ⅱ，用体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4 N、4.5 N和5 N，然后进行如图乙所示的实验：
①序号a的实验中物体A所受的浮力为 N 进一步计算得出A、B、C所受浮力 (填“相等”或“不相等”)，可得出初步结论：浮力的大小与物体的重力 (填“有关”或“无关”)．
②比较序号 的三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关．
(3)为了研究猜想Ⅲ，将两块相同的橡皮泥(不吸水且不溶于水)分别做成不同形状，进行如图丙所示实验，此时两弹簧测力计的示数不同，得出浮力的大小与物体形状有关．同学小珍认为该结论不可靠，主要原因是 ．
第21题图
(4)小珍觉得用量筒就可以测出橡皮泥的密度，进行了如图丁所示操作：
①在量筒中加入适量的水，此时读数为V1；
②将橡皮泥捏成小碗形，轻放入量筒中，使其漂浮在水面上，此时读数为V2；
③将橡皮泥用细长针按入水中，此时读数为V3.橡皮泥的密度为ρ＝ (用ρ水、V1、V2、V3表示)．
22．小霞同学按照如图1所示的操作，探究影响浮力大小的因素．
第22题图
(1)物体全部浸没在水中时，受到的浮力是 N.
(2)观察A、B、C、D四幅图，可得出金属块受到的浮力大小与 有关．
(3)由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与 有关．
(4)小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理：
①将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度．当逐渐调高升降台时，小明发现随着重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，此时弹簧测力计乙的示数会 (填“变大”“变小”或“不变”)，若它们的变化量相等，则证明F浮＝G排；
②在图2中，已知重物是底面积为100 cm2，高为8 cm，重为10 N的实心长方体，从重物刚接触水面开始，将升降台缓慢上升6 cm，则重物最终浸入的深度为 cm.(弹簧测力计每1 N的刻度线间距为0.5 cm)
四、计算题(23题10分，24题9分，共19分)
23．某打捞船利用“潜水钟”模拟打捞作业．潜水钟内部配备自动充气装置，使其始终充满空气，水无法进入，以此保证工作人员的安全．潜水钟上方放置两个配重和两个气囊，将人员送入水下，如图甲所示：工作人员到达水底后清理被打捞物体周围的泥沙，并将物体用钢丝绳挂在潜水钟内部；然后扔掉全部配重，并将气囊均充满空气，潜水钟、工作人员及物体一起被打捞船竖直向上匀速提升，如图乙所示．已知：工作人员质量为60 kg，潜水钟质量为140 kg、体积为2 m3，每个气囊充满空气后体积均变为1 m3，每个配重质量为1 000 kg，被打捞物体质量为5 000 kg、体积为1 m3，当潜水钟下表面触碰到水底时(未与水底紧密接触)，潜水钟内气压计示数为2.0×105 Pa，外界大气压强为1.0×105 Pa.(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，不计气囊质量及潜水钟内空气的质量，不计水的阻力．)
请解析下列问题：
(1)潜水钟在水底时受到的浮力为多少？
(2)当潜水钟下表面触碰到水底时，下表面所处水的深度为多少？
(3)水下匀速提升潜水钟时，打捞船需要施加多大的拉力？
第23题图
24．小明受“曹冲称象”故事的启发，动手做了一个能够测量质量的“浮力秤”，如图所示．他剪掉空塑料瓶的瓶底，在旋紧的瓶盖上系一块质量适当的合金块，然后将其倒置在水桶里并保持静止，将瓶身与水面相平位置标记为零刻度线，称量时把待测物体放入塑料瓶中，根据此时水面对齐的刻度示数可测待测物的质量．已知透明水桶足够深，瓶身有刻度处横截面积为40 cm2且粗细均匀，厚度忽略不计，瓶内容积保持不变，塑料瓶与合金块的总质量为150 g．(水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：
第24题图
(1)塑料瓶与合金块所受的总重力；
(2)向瓶内放入400 g的物体后，水面对齐瓶身的刻度示数为多少厘米；
(3)老师告诉小明，他的实验装置还可以测量液体的密度，于是小明按照要求，测出瓶子零刻度以下的容积为1.2×10－4 m3，将某液体倒入塑料瓶中并达到12 cm刻度处，放入水中后，瓶外水的液面也刚好达到瓶身12 cm刻度处，求瓶内液体的密度．
