【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训 第9讲 浮力(1)(含解析)

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名称 【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训 第9讲 浮力(1)(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2026-03-02 00:00:00

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【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
第 9 讲 浮力
第 1 节 浮力 阿基米德原理
1.如图,一杯柠檬水中的两片柠檬片处于水中不同位置,这是因为二者的(  )
A.质量不同 B.体积不同 C.密度不同 D.比热不同
【答案】C
【分析】①ρ物<ρ液,上浮,
②ρ物=ρ液,悬浮,
③ρ物>ρ液,下沉。
【解答】解:(1)若物体的密度小于液体的密度,即ρ液>ρ物,物体上浮;
(2)若物体的密度大于液体的密度,即ρ液<ρ物,物体下沉;
(3)若物体的密度等于液体的密度,即ρ液=ρ物,物体悬浮;
柠檬片一片沉底,一片悬浮是因为密度不同。
故选:C。
2.如图所示,某小区的流水景观里,有一片落叶正在随水流由高处向低处漂流。落叶在此运动过程中受到浮力的方向是(  )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
【答案】C
【分析】根据浮力的方向(竖直向上)分析解答。
【解答】解:浮力的方向与重力的方向相反,是竖直向上的,落叶在此运动过程中受到浮力的方向是F3。
故选:C。
3.(2025 西藏)如图所示,重力为G的长方体物块悬浮在水中,受到的浮力为F浮,上表面受到水的压强为p1,压力为F1;下表面受到水的压强为p2,压力为F2。下列选项正确的是(  )
A.p1>p2 B.F1>F2
C.F浮= F1﹣F2 D.F浮=G
【答案】D
【分析】浮力产生的原因是物体在液体或气体中上下表面的压力差,利用p=ρgh比较压强大小。
物体悬浮,浮力等于重力。
【解答】解:A、由p=ρgh可知p1<p2,故A错误;
B、结合p可知F1<F2,故B错误;
C、F浮=F向上﹣F向下= F2﹣F1,故C错误;
D、物体悬浮,浮力等于重力,即F浮=G,故D正确。
故选:D。
4.(2020 金华)如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况,叙述正确的是(  )
A.密度和浮力都不变 B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变 D.密度变小,浮力变大
【答案】D
【分析】(1)质量不随位置的改变而改变,气泡在水中上升的过程中体积增大,根据密度公式分析密度的变化;
(2)根据公式F浮=ρgV排可知气泡受到水的浮力的变化情况。
【解答】解:金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中,所处深度减小,受到的液体压强变小,故气泡体积增大,而气泡内空气的质量不变,由ρ可知,密度变小;
气泡上升时,体积变大,则排开水的体积变大,
所以由F浮=ρgV排可得:气泡受到水的浮力变大。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
5.(2025春 温江区期末)取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶,将瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,将乒乓球放入瓶中,且保持瓶口朝下,往塑料瓶里注水,乒乓球静止不动,用手掌堵住瓶口,乒乓球向上运动。演示此实验主要用于(  )
A.探究液体压强的特点 B.研究物体的沉浮条件
C.证明大气压强的存在 D.解释浮力产生的原因
【答案】D
【分析】浮力产生的原因:物体受到向上的压力大于向下的压力,存在压力差产生了浮力。
【解答】解:往塑料瓶里注水,乒乓球下表面受到的压力为0,上表面受到的水的压力不为0,受到的合力方向向下,乒乓球静止不动;用手掌堵住瓶口,乒乓球浸没水中,因为乒乓球受到的浮力(上下表面产生了压力差)大于重力,乒乓球将向上运动,所以演示此实验主要用于解释浮力产生的原因。
故选:D。
6.某同学用图所示实验装置验证阿基米德原理。将物块和空桶挂在弹簧测力计上,读数如图1所示;将物块浸没在装满水的溢水杯中,稳定后,弹簧测力计的读数如图2所示。此时物块受到的浮力大小是(  )
A.0.5牛 B.0.9牛 C.1.5牛 D.3.5牛
【答案】A
【分析】由称重法测浮力求出物体受到水的浮力。
【解答】解:由图1可知物块受到的重力是2N,由图2可知物体浸没时受到的拉力为1.5N,物块所的浮力大小为F浮=G﹣F=2N﹣1.5N=0.5N。
故选:A。
7.游泳时,将露出水面的双手浸入水中可以获得更大的浮力,使人上浮防止溺水,如图所示。手浸入水中的过程中,浮力增大的原因是(  )
A.减少了人的重力
B.减少了空气对人的阻力
C.增大了人排开水的体积
D.增大了人的密度
【答案】C
【分析】根据阿基米德原理分析。
【解答】解:根据阿基米德原理知,浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,游泳时,将露出水面的双手浸入水中可以使得排开液体的体积更大,液体密度不变,可以获得更大的浮力。
故选:C。
8.(2025 成都)在探究“影响浮力大小的因素”实验中,小明选用体积相同的实心金属块甲和乙,实验过程如图所示,他探究的问题是(  )
A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系
B.浮力大小与排开液体重力的关系
C.浮力大小与液体密度的关系
D.浮力大小与物体密度的关系
【答案】D
【分析】根据公式:F浮+F拉=G,即浮力加上弹簧测力计的拉力等于物块的重力,由此可以分析出重力和弹簧测力计的示数差值变化,还可求出浮力大小。
【解答】解:探究物体所受浮力与液体密度与排开体积有关,甲、乙两物体体积相同,排开液体的体积相同,液体的密度相同,而物体的密度不同的,比较弹簧测力计的示数的变化,故可探究物体所受浮力与物体密度的关系,故D符合题意,
故选:D。
9.(2023 常州)为拯救濒危物种中华鲟,生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊。数天后,胶囊与潜入水中的中华鲟脱离,最终漂浮于江面发射定位信号。脱离后,胶囊受到的浮力随时间变化的关系为下列图中的(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】分析题意知:当胶囊未露出液面时,排开水的体积不变,当胶囊露出水面且静止前,排开水的体积不断变小;静止后排开水的体积不变,由阿基米德原理判断浮力随时间的变化关系。
【解答】解:当胶囊未露出液面时,排开水的体积不变,根据阿基米德原理知,该过程胶囊所受浮力大小不变;
当胶囊露出水面且静止前,排开水的体积不断变小,由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知该过程中胶囊所受浮力不断变小;
胶囊露出水面且静止后排开水的体积不变,根据阿基米德原理知,该过程胶囊所受浮力大小不变。
即ABC错误,D正确,
故选:D。
10.(2025春 晋江市期末)潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图所示,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。潜水艇“掉深”是由于(  )
A.自身的重力变大 B.排开液体体积变小
C.受到的浮力变小 D.受到的浮力变大
【答案】C
【分析】潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区时,自身的重力不变,排开液体体积不变,但海水的密度变小,由F浮=ρ液gV排可知其受到浮力的变化情况。
【解答】解:潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区时,自身的重力不变,排开液体的体积不变(等于潜水艇的体积),但海水的密度变小,由F浮=ρ液gV排可知其受到的浮力变小,因浮力小于自身的重力,所以潜水艇会下沉(即“掉深”),故C正确。
故选:C。
11.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
【分析】同一液体中,深度越深,压题压强越大,液体压强越大,气球体积越小,排开液体体积就越小,气球所受浮力就越小,据此分析。
【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。
12.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
【分析】(1)根据物体的浮沉条件判断浮力的大小;
(2)由阿基米德原理判断V排的大小,进而确定水的深度;
(3)对木块进行受力分析,判断对杯底压力的大小。
【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。
13.(2025 南京)如图所示,将同一个鸡蛋先后放入装满液体的甲、乙两个相同杯中,甲杯中鸡蛋漂浮,乙杯中鸡蛋沉底。下列说法正确的是(  )
A.与乙杯相比,甲杯中液体密度较小
B.与乙杯相比,甲杯溢出的液体质量较小
C.与甲杯相比,乙杯底部受到的液体压强较大
D.与甲杯相比,乙杯对水平地面的压力较小
【答案】D
【分析】(1)根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系,
(2)根据深度相等结合p=ρgh判断液体对杯底的压强关系;
(3)甲中液体的密度大,体积大,液体重力大,鸡蛋和杯子的重力相同,根据p可知烧杯对水平桌面的压强关系。
【解答】解:A.根据浮沉条件可知,甲杯中鸡蛋漂浮,甲杯中液体密度应该比鸡蛋密度大,乙中沉底,液体密度比鸡蛋小,与乙杯相比,甲杯中液体密度较大,故A错误;B.根据浮沉条件可知,甲、乙两杯鸡蛋分别处于漂浮和沉底状态,甲浮力都等于鸡蛋重力,乙中浮力小于重力,因为鸡蛋重力不变,故在甲杯中鸡蛋所受浮力较大,根据阿基米德原理,排开液体的质量也较大,故B错误;
C.乙杯中液体密度比甲杯小,深度相等,根据p=ρgh知,与甲杯相比,乙杯底部受到的液体压强较小,故C错误;
D、甲中液体的密度大,体积大,液体重力大,鸡蛋和杯子的重力相同,故甲杯子总重力大,对桌面的压力大,根据p知,压强较大,故与甲杯相比,乙杯对水平地面的压力较小,故D正确。故选:D。
14.(2025 凉山州)《天工开物》中记录了我国古代劳动者煮海水制盐的方法,对用于制盐的海水密度有严格要求。关于海水等级的测评,《熬波图咏》中谈到,可以用莲子制备成四颗不同标准的“浮子”来测定海水等级。测定时,浮起的“浮子”数量越多,待测海水的等级越高(一等海水密度最大等级最高,二、三、四、五等依次次之)。若将以上四颗“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,“浮子”的沉浮情况如图所示,下列选项正确的是(  )
A.竹管内待测的海水为一等海水
B.①号“浮子”的重力比其它三颗“浮子”大
C.①号“浮子”的密度比其它三颗“浮子”大
D.若竹管内改盛四等海水,①号“浮子”所受浮力不变
【答案】C
【分析】(1)由图乙可知4个浮子在海水中的浮沉情况,根据浮沉分析其密度与液体密度关系解答;
(2)根据G=mg=ρVg比较重力,根据浮子的浮沉确定密度等级;
(3)根据阿基米德原理分析①号“浮子”所受浮力。
【解答】解:ABC、根据浮沉条件知,1号沉底,其密度大于液体的密度,而2、3、4漂浮,密度都小于液体的密度,根据漂浮时浮力等于重力,F浮=ρ水gV排=G=ρgV;
漂浮时如果物体的浸入的体积占总体积的比例越大,物体的密度就越接近液体的密度,即密度越大,ρ2>ρ3>ρ4;密度关系ρ1>ρ2>ρ3>ρ4;
根据G=mg=ρVg,已知密度关系,但不知道体积关系,故无法比较重力大小,
图中2号接近悬浮,密度在1、2之间,所以该海水为二等海水;故AB错误,C正确;
D、图中1号沉底,改盛四等海水,液体的密度更小,因而还是沉底,故排开液体的体积不变,但液体密度变小,根据阿基米德原理知,浮力减小,故D错误。
故选:C。
15.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①②④ B.只有②③④ C.只有③④ D.只有①②
【答案】B
【分析】利用控制变量法解决问题时,研究某一变量要保持其他变量不变,要验证物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度的关系,要保证液体密度和排开液体体积不变。
【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:B。
16.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
【分析】(1)物块在水中漂浮时,F浮=G木;又由阿基米德原理可知:F浮=G排;所以:G木=G排,即:m木=m排;比较甲、丙可知,木块的体积等于排开水的体积;再利用密度公式可以算出木块的密度;
(2)根据p=ρgh分析回答;
(3)根据阿基米德原理判断出浮力的变化。
【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。
17.(2024 赤峰)在《浮力》单元复习课上,学生用溢水杯和弹簧测力计测量鸡蛋的密度。如图甲,先把鸡蛋缓慢放入盛满水的溢水杯中,鸡蛋沉底,测得溢出水的重力为G1;如图乙,再把同一个鸡蛋缓慢放入盛满盐水的溢水杯中,鸡蛋漂浮,测得溢出盐水的重力为G2。下列说法正确的是(  )
A.鸡蛋在水中和盐水中受到的浮力分别为F1和F2,它们的关系是F1>F2
B.鸡蛋的体积为
C.鸡蛋的密度为
D.鸡蛋的密度为
【答案】B
【分析】(1)由图甲可知,鸡蛋在水中沉入水底,由图乙可知,鸡蛋在盐水中漂浮,根据物体的浮沉条件可知鸡蛋在水中和盐水中受到的浮力与自身重力的关系,据此可知鸡蛋在水中和盐水中受到的浮力的大小关系;
(2)鸡蛋浸没在水中,鸡蛋的体积等于排开水的体积,根据重力公式和密度公式求出鸡蛋的体积;
(3)根据重力公式求出鸡蛋的质量,根据密度公式求出鸡蛋的密度。
【解答】解:A、由图甲可知,鸡蛋在水中沉入水底,由图乙可知,鸡蛋在盐水中漂浮,
根据物体的浮沉条件可知,鸡蛋在水中受到的浮力F1<G,在盐水中受到的浮力F2=G,
所以鸡蛋中水中受到的浮力小于在盐水中受到的浮力,即F1<F2,故A错误;
B、鸡蛋浸没在水中,鸡蛋的体积V=V排,故B正确;
CD、根据阿基米德原理和物体的浮沉条件可知,鸡蛋的重力G=G2,
由G=mg可知,鸡蛋的质量m,
则鸡蛋的密度:ρρ水,故CD错误。
故选:B。
18.某学习小组同学用一重为5牛的物体、弹簧测力计、溢水杯等器材验证“阿基米德原理”实验:
(1)将溢水杯装满水,当物体一半体积浸入水中时,物体受到的浮力  等于  (选题“大于”、“等于”或“小于”)物体排开液体的重力。
(2)如图,当物体浸没在水中并静止时,弹簧测力计的读数为2牛,物体下表面与上表面受到的压力差为  3  牛。
【答案】(1)等于;(2)3。
【分析】(1)根据阿基米德原理的内容回答;
(2)根据浮力产生的原因回答。
【解答】解:(1)阿基米德原理表明:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。所以当物体一半体积浸入水中时,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力;
(2)已知物体重G=5N,弹簧测力计读数示F示=2N,则物体受到的浮力F浮=G﹣F示=5N﹣2N=3N。
又因为浮力产生的原因是物体上下表面受到液体的压力差,所以物体下表面与上表面受到的压力差就等于物体受到的浮力,即为3N。
故答案为:(1)等于;(2)3。
19.(2019 绍兴模拟)如图所示,在一个装满水的容器中,轻质弹簧的一端连着小球,另一端固定在容器底部,已知小球的体积为500cm3,小球静止时受到弹簧对它向下的拉力,拉力的大小为2N.
(1)请计算此时小球受到的浮力是 5  N.
(2)如果地球的引力减小为一半,即g取5N/kg,水的密度不变,则弹簧的长度会 变短  (选填“变长”,“变短”或“不变”)
【答案】5;变短.
【分析】(1)已知小球的体积为500cm3,由阿基米德原理求出小球受到的浮力;
(2)由力的平衡,根据已知条件求出小球的重力;
如果地球的引力减小为一半,即g取5N/kg,由阿基米德原理求出小球此时受到的浮力和小球的重力(其质量不会变化),由力的平衡得出弹簧的拉力并与2N比较回答.
【解答】解:(1)已知小球的体积为500cm3,由阿基米德原理,小球受到的浮力是:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×500×10﹣6m3=5N;
(2)在上图中,由力的平衡,G+T=F浮,
即小球的重力:
G=F浮﹣T=5N﹣2N=3N,
如果地球的引力减小为一半,即g取5N/kg,
小球受到的浮力:
F′浮=ρ水g′V排=1.0×103kg/m3×5N/kg×500×10﹣6m3=2.5N,
而小球的重力(其质量不会变化):
G′=mg′=m1.5N,
由力的平衡,弹簧的拉力:
T′=F′浮﹣G′=2.5N﹣1.5N=1N<2N,
则弹簧的长度会变短.
故答案为:5;变短.
20.生活中处处有科学,普通圆柱形玻璃杯(质量为100g,底面积为50cm2)也可作为测量工具。
(1)玻璃杯可以测量物体的质量。如图甲所示,将待测铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为5cm。已知ρ水=1.0×103kg/m3,则铁块的质量为 150  g。
(2)玻璃杯可以测量未知液体的密度。如图乙所示,将空玻璃杯放入待测液体中,静止时浸入液体中的深度为2.5cm,则待测液体的密度为 0.8  g/cm3。
【答案】150;0.8。
【分析】(1)已知玻璃杯的质量,由重力公式可求空玻璃杯的重力;根据漂浮时浮力等于玻璃杯与铁块的重力之和,据此计算铁块的质量;
(2)放入待测液体的空玻璃杯处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件求出此时玻璃杯受到的浮力大小;知道玻璃杯静止时浸入液体中的深度,利用体积公式求出空玻璃杯排开待测液体的体积,最后根据阿基米德原理即可求出待测液体的密度。
【解答】解:(1)空玻璃杯的重力:G杯=m杯g=100×10﹣3kg×10N/kg=1N;
杯子与铁块整体漂浮,浮力等于重力,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排和G=mg=ρVg可得:
1.0×103kg/m3×10N/kg×50×5×10﹣6m3=1N+m×10N/kg;
解得铁块的质量m=0.15kg=150g;
(2)将空玻璃杯放入待测液体中,空玻璃杯处于漂浮状态,
由物体的浮沉条件可知,此时玻璃杯受到的浮力:F浮′=G杯=1N;
根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,1N=ρ液×10N/kg×50×2.5×10﹣6m3;
解得:ρ液=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3。
故答案为:150;0.8。
21.小科用弹簧测力计、烧杯、水、薄塑料袋测量酱油的密度。
(1)把适量的酱油装入塑料袋,排出空气后扎紧口,用弹簧测力计测出重力为3.6N;然后用弹簧测力计提着塑料袋浸没在水中,如图所示,此时酱油所受浮力大小为  3  N。
(2)已知水的密度为1×103kg/m3,则可算出酱油的密度为  1.2×103 kg/m3。
(3)小科想用上述器材继续测量白酒的密度,但白酒的密度比水小。请帮她想出一个可行的办法并简要说明: 烧杯中装白酒,塑料袋中装水,其他实验步骤同上  。
【答案】(1)3;(2)1.2×103;(3)烧杯中装白酒,塑料袋中装水,其他实验步骤同上。
【分析】(1)由图可知,该测力计的分度值为0.2N,指针在0刻度线下方3格,则弹簧测力计的示数是3×0.2=0.6N,由称重法算出此时酱油所受浮力大小;
(2)把装有酱油的塑料袋浸没在水中的时候,忽略塑料袋的体积,酱油的体积等于水的体积;可以算出酱油受到的浮力以及重力,进行比较可以求出酱油的密度;
(3)酒精的密度小于水的密度,所以装酒精的塑料袋无法像装酱油的塑料袋一样浸没在水中。反过来,如果烧杯装酒精,塑料袋装水,则装水的塑料袋可以浸没在酒精中,从而测出酒精的密度。
【解答】解:(1)(2)由图可知,该测力计的分度值为0.2N,指针在0刻度线下方3格,则弹簧测力计的示数是3×0.2=0.6N;
把装有酱油的塑料袋浸没在水中的时候,忽略塑料袋的体积,酱油的体积等于排开水的体积,即V酱油=V排;
酱油的重力G=mg=ρ酱油gV酱油=3.6N ①
酱油浸没在水中受到的浮力F浮=G﹣F拉=3.6N﹣0.6N=3N=ρ水gV排 ②
1.2;
所以:ρ酱油=1.2ρ水=1.2×103kg/m3;
(3)白酒的密度小于水的密度,所以装白酒的塑料袋无法像装酱油的塑料袋一样浸没在水中。反过来,如果烧杯装白酒,塑料袋装水,则装水的塑料袋可以浸没在白酒中,从而测出白酒的密度。
故答案是:(1)3;(2)1.2×103;(3)烧杯中装白酒,塑料袋中装水,其他实验步骤同上。
22.为探究影响浮力大小的因素,科学兴趣小组的同学设计甲、乙两种方案(如图)。
(1)方案甲:按图甲将物体挂在弹簧测力计上,然后分别读取A﹣D中弹簧测力计的示数,他们研究的问题是  浮力大小与物体排开液体的体积是否有关  。分析实验步骤A、D、E可知:浮力的大小还与  液体的密度  有关。
(2)方案乙:根据图乙,可得出的结论是: 浮力大小等于物体排开液体所受的重力  。
(3)小明根据“铁块放入水中会下沉,同样的铁块做成轮船却能漂浮在水中”的经验,提出“物体所受浮力大小与物体形状有关”的观点。
小明的观点是否正确并请说明理由  不正确,因为没有控制排开液体的体积不变  。
【答案】(1)浮力大小与物体排开液体的体积是否有关;液体的密度;(2)浮力大小等于物体排开液体所受的重力;(3)不正确,因为没有控制排开液体的体积不变。
【分析】(1)根据控制变量法,找出不变的量和变化的量,确定浮力大小与变化量之间的关系。根据控制变量法分析解答。
(2)对比数据分析结论;
(3)根据阿基米德原理结合控制变量法分析解答。
【解答】解:(1)方案甲:按图甲将物体挂在弹簧测力计上,然后分别读取A﹣D中弹簧测力计的示数,改变的是浸入的体积,即改变了排开液体的体积,而通过拉力显示浮力大小,他们研究的问题是浮力大小与物体排开液体的体积是否有关;分析实验步骤A、D、E改变了液体的密度,拉力改变,说明浮力改变,故可知:浮力的大小还与液体的密度有关。
(2)根据图乙,物块受到的浮力大小:
F浮=G﹣F3=3N﹣1.6N=1.4N;
空小桶的重力为0.6N,小桶及排开液体的重力为2N,物块排开液体的重力:
G排=F4﹣G桶=2N﹣0.6N=1.4N;可知:浮力大小等于物体排开液体所受的重力。
(3)小明根据“铁块放入水中会下沉,同样的铁块做成轮船却能漂浮在水中”的经验,提出“物体所受浮力大小与物体形状有关”的观点。
小明的观点是错误的,因为没有控制排开液体的体积不变。
故答案为:(1)浮力大小与物体排开液体的体积是否有关;液体的密度;(2)浮力大小等于物体排开液体所受的重力;(3)不正确,因为没有控制排开液体的体积不变。
23.某兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理(细线的质量和体积均忽略不计)。
(1)某同学发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样会使溢出水的重力  偏小  (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示。甲、乙两图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,当它们满足关系式  F1﹣F3=F4﹣F2 时,可以验证阿基米德原理。
(3)继续实验,将物块浸没在装满酒精(ρ酒精<ρ水)的溢水杯中,如图丙所示,发现F5 大于  F3(填“大于”、“小于”或“等于”),说明物块受到的浮力大小与液体的密度有关。
(4)请计算实验所用物块的密度为  4×103 千克/米3。
【答案】(1)偏小;(2)F1﹣F3=F4﹣F2;(3)大于;(4)4×103。
【分析】(1)溢水杯中未装满水,这样实验会使测得的溢出水的重力小于物块实际排开水的重力;
(2)根据阿基米德原理的定义进行分析;
(3)利用阿基米德原理计算出物块在水和酒精中浮力的大小关系,在结合称重法计算出F3和F5的大小关系;
(4)根据m计算物块质量,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,完全浸没V排=V物,根据ρ计算物块的密度。
【解答】解:(1)溢水杯中未装满水,这样实验会使测得的溢出水的重力小于物块实际排开水的重力,得到溢出水的重力偏小;
(2)根据阿基米德原理,浸在液体中物体所受的浮力等于排开液体的重力,故当F1﹣F3=F4﹣F2时,可以验证阿基米德原理;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,已知ρ酒精<ρ水,故F浮水>F浮酒精,根据称重法F示=G﹣F浮,F5>F3;
(4)物块质量m0.4kg,完全浸没水中时的浮力F浮=ρ液gV排=4N﹣3N=1N,完全浸没V物=V排1×10﹣4m3,故物块的密度ρ物4×103kg/m3。
故答案为:(1)偏小;(2)F1﹣F3=F4﹣F2;(3)大于;(4)4×103。
24.(2022秋 丰台区期末)某同学为了证明“浸在水中的物体所受的浮力大小与物体的体积有关”的观点是错误的,他利用如图所示的两个底面积相同、高度不同的金属块A、B(每格体积相等)和符合实验要求的弹簧测力计、烧杯、水等器材进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整。
①用弹簧测力计分别测量金属块A、B受到的重力G并记录。
②在烧杯中装入适量的水,用弹簧测力计悬挂着金属块A,使金属块A三格体积浸入到水中,静止时读出弹簧测力计的示数F并记录。
③ 金属块B三格体积浸入到水中  ,静止时读出弹簧测力计的示数F并记录。
④用公式  F浮=G﹣F  计算金属块所受浮力F浮A、F浮B并记录。
(2)由金属块A、B体积不同时,F浮A =  F浮B(选填“=”或“≠”),就可以证明这种观点是错误的。
【答案】③金属块B三格体积浸入到水中;④F浮=G﹣F;(2)=。
【分析】证明“浸在水中的物体所受的浮力大小与物体的体积有关”的观点是错误的,选择两个底面积相同,高度不同的金属块A、B,目的是使A、B两物体的体积不同,让A、B两物体浸入水中的体积相同,根据称重法计算A、B受到的浮力,比较浮力的大小发现与物体的体积无关,浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
【解答】解:③为控制变量,故应使金属块B三格体积浸入水中;
④根据称重法计算F浮=G﹣F,计算F浮A、F浮B;
(2)由于A、B浸入到水中的体积相同即排开液体的体积相同,根据F浮=ρ液gV排,则F浮A=F浮B;已知A、B是两个底面积相同、高度不同的金属块A、B,A、B两物体的体积不同,故浮力的大小与物体的体积是无关的,与物体排开液体的体积有关。
故答案为:③金属块B三格体积浸入到水中;④F浮=G﹣F;(2)=。
25.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。
【分析】(1)由图中实验数据和称重法得出物体第1次实验时受到的浮力;
(2)本实验由于没有使用溢水杯,因而必须控制物体浸入水中的体积与在圆筒中添加水的体积相等,由于塑料圆筒内径和圆柱体直径相同,当高度相同时,V排=V加水,因而调节铁夹的高度,使烧杯中液面与圆柱体标记h′相平的目的是控制圆柱体排开液体的体积与在圆筒中添加液体的体积相等;实验中金属圆柱体受到的浮力使弹簧测力计示数减小,之后加入的水又使得弹簧测力计示数恢复原值,说明浮力的大小等于排开液体的重力;
(3)在该实验中,要保证物体浸入液体中的体积与在圆筒中添加液体的体积相等。
【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。
26.根据生活常识,同学们对影响浮力大小的因素做出了猜想:
常识 猜想
常识一:木头浮在水面,铁钉沉在水底 猜想一:浮力大小可能与物体的密度有关
常识二:鸡蛋在清水中下沉,在浓盐水中上浮 猜想二:浮力大小可能与液体的密度有关
常识三:人从泳池浅水区走向深水区,感觉身体变轻 猜想三:
(1)根据常识三,请你提出猜想: 浮力大小可能与物体排开液体体积大小有关  ;
(2)为了验证上述猜想,同学用装有沙子的密封玻璃瓶做了如下实验(实验步骤如图所示):
①步骤A中弹簧测力计的读数为  2.8  牛;
②根据A、C、E三组实验,可以得出浮力的大小跟  液体密度  有关;
③为验证猜想一,该同学将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度,接着仿照步骤D进行实验,发现测力计示数小于1.8N。依据此数据能否验证猜想一?并说明理由。  不能,没有测出此时瓶子和沙子的总重力,无法求得物体所受的浮力  。
【答案】(1)浮力大小可能与物体排开液体体积大小有关;(2)2.8;液体密度;不能,没有测出此时瓶子和沙子的总重力,无法求得物体所受的浮力。
【分析】(1)浮力大小跟液体的密度和物体排开液体的体积有关,跟其它因素没有关系;
(2)①看清弹簧测力计的量程和分度值,读出物体的重力;
②根据控制变量法,找出不变的量和变化的量,确定浮力大小与变化量之间的关系;
③影响浮力的因素有:液体的密度和物体浸入液体的体积,实验过程中需要控制变量。
【解答】解:(1)常识三人从泳池浅水区走向深水区,浸在液体中的体积变大,即排开液体的体积变大,感觉身体变轻,说明人受到的浮力变大,因此可提出猜想为:浮力大小可能与物体排开液体体积大小有关;
(2)①步骤A中弹簧测力计的分度值是0.2N,读数为2.8N;
②A、C、E三组实验,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,根据称重法可知,物体受到的浮力不同,因此可得出浮力的大小跟物体排开液体密度有关;
③实验中需要利用称重法得到物体受到的浮力,由于没有测出倒掉一些沙子后瓶子和沙子的总重力,无法求得物体受到的浮力,因此不能验证猜想一。
故答案为:(1)浮力大小可能与物体排开液体体积大小有关;(2)2.8;液体密度;不能,没有测出此时瓶子和沙子的总重力,无法求得物体所受的浮力。
27.人工浮岛可漂浮于水面,为人类拓展生存空间。图甲为小金制作的一个模型,包括浮岛和基座,基座中空部分可放配重,基座侧面标有水位线(水面不能超过基座的最高水位线10cm)。
(1)小金发现模型上浮时水位超过了基座的最高水位线,如图乙所示。为了让浮岛全部露出水面,下列改进措施中可行的是  BD  (选填字母)。
A.换用密度更大的材料制造基座
B.减小配重的质量
C.增大浮岛的体积
D.增大基座的体积
(2)该模型基座的横截面积为500cm2,空载时水位如图丙所示,求此时整个模型受到的浮力。
【答案】(1)BD;
(2)整个模型受到的浮力为30N。
【分析】(1)根据物体的浮沉条件F浮=G物及阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析解答;
(2)根据V=Sh求出浮岛排开水的体积,根据阿基米德原理求出此时整个模型受到的浮力。
【解答】解:(1)A、只换用密度更大的材料制造基座,防洪屋模型的质量增大,重力增大,根据G物=F浮=ρ液gV排知,防洪屋排开水的体积增大,可使房子在水面下,故A不可行;
B、减小配重质量,配重重力减小,可减小整体漂浮时受到的浮力,根据F浮=ρ水gV排可知,模型排开水的体积V排会减小,模型会上升一些,故B可行;
C、增大浮岛体积,但是房子质量不变,基座体积不变,则模型受到的浮力和排开水的体积不变,不能让浮岛全部露出水面,故C不可行;
D、增大基座的体积,但是基座的质量不变,模型的浮力不变,当是基座可以排开更多的水,可以让浮岛全部露出水面,故D可行;
故选:BD;
(2)由图可知,空载时模型浸入水中的深度6cm,根据题意可知,浮岛排开水的体积:V排=Sh=500cm2×6cm=3000cm3=3×10﹣3m3,
根据阿基米德原理可知,此时整个模型受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3=30N。
答:(1)BD;
(2)整个模型受到的浮力为30N。
28.某学校在校园内建造一个如图甲所示的生态景观水池。为了检测水池底部是否有渗水现象,项目化学习小组同学设计如图乙所示的检测方法。(注:检测过程中水分蒸发及温度引起的体积变化均忽略不计)
(1)从生态系统组成成分角度分析,生态景观水池中的植物浮萍属于 生产者  。
(2)如图乙,往水池中注入一定量的清水,上表面装有平面镜的泡沫块漂浮于水面,在水池侧壁水面位置标记标准线。位置固定的激光笔发出的光束经平面镜反射后在水平光屏上出现一个亮斑。若水池出现渗水现象,则一段时间后观察到的现象是 光斑向右移动  。
(3)已知图乙中泡沫块的质量为10克、体积为200厘米3,为了确保检测过程中平面镜处于水面之上而不浸入水中,求平面镜的最大质量。(注:清水的密度取1.0克/厘米3)
【答案】(1)生产者;(2)光斑向右移动;(3)平面镜的最大质量是0.19kg。
【分析】(1)生态系统的组成成分是生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量;
(2)根据反射角等于入射角结合反射面的变化分析;
(3)根据漂浮时浮力等于重力结合重力公式分析解答。
【解答】解:(1)生态系统的组成成分是生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量;水池中的植物浮萍属于生产者;
(2)水池出现渗水现象,水面下降,使得平面镜下移,入射角不变,反射角不变,故入射点右移,则反射光斑向右移动;
(3)为了确保检测过程中平面镜处于水面之上而不浸入水中,整体是漂浮的,浮力等于重力;
即(m+m')g=ρ水gV排;代入数据知:(0.01kg+m)×10N/kg=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3;
解得m=0.19kg。
故答案为:(1)生产者;(2)光斑向右移动;(3)平面镜的最大质量是0.19kg。
29.(2025 深圳)如图是深圳号在海上航行,田田同学乘坐了这艘船出海游玩。田田发现这艘船最大吃水高度是9米,最大排水量是70000吨,船上一汽车用钢打造,钢的体积0.1立方米。(已知:钢的密度是7.9×103kg/m3,海水密度1×103kg/m3)
求(1)钢的质量;
(2)求轮船满载时所受的浮力;
(3)船底面积是1×103m2,求轮船底部受到的压力。
【答案】(1)钢的质量为790kg;
(2)轮船满载时所受的浮力为7×108N;
(3)轮船底部受到的压力为9×107N。
【分析】(1)已知钢的体积和密度,根据ρ求钢的质量;
(2)已知排水量,根据阿基米德原理求轮船所受的浮力;
(3)已知最大吃水深度,根据p=ρgh求轮船底部受到的海水压强,根据p求轮船底部受到的压力。
【解答】解:(1)钢的质量:m钢=ρ钢V钢=7.9×103kg/m3×0.1m3=790kg;
(2)根据阿基米德原理可得,轮船满载时所受的浮力:
F浮=G排=m排g=70000×103kg×10N/kg=7×108N;
(3)轮船底部受到的海水压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×9m=9×104Pa,
根据p可得,轮船底部受到的压力:F=pS=9×104Pa×1×103m2=9×107N。
答:(1)钢的质量为790kg;
(2)轮船满载时所受的浮力为7×108N;
(3)轮船底部受到的压力为9×107N。
30.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,需要多少小时?
(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)需要1.5小时。
(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。
【分析】(1)速度和路程已知,利用速度公式可得到需要的时间。
(2)海水密度和管段排开液体的体积已知,利用阿基米德原理可得到管段所受到的浮力,由管段匀速下沉得到管段总重力等于浮力,由G=mg求出管段的总质量,总质量减去注入水的质量,得到注水前管段与水箱的总质量。
(3)利用p和p=ρ液gh进行分析即可。
【解答】解:(1)拖动管段所用的时间t1.5h。
(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mm水6×104kg=3.0×106kg。
(3)由压强的变形公式F=pS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)需要1.5小时。
(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。
31.如图为我国自主研制的全球最大水陆两栖飞机“鲲龙﹣600”,可用于森林灭火和水上救援,其最大特点是既能在陆地起降,又能在水面起降,在执行灭火任务时,可在水面汲水后起飞,到达火场后喷水灭火。最大起飞质量是53.5吨,最大巡航速度为500千米/小时。根据上述材料,完成下列问题:
(1)以最大巡航速度由机场前往火灾地点,来回用时3小时,则火灾地点离机场直线距离最多不超过多少千米?
(2)若飞机起落架轮子与地面总接触面积为1.07米2,以最大起飞质量停在飞机场,对机场地面压强是多少?
(3)“鲲龙﹣600”在机翼两侧下方各装有一个浮筒,设计要求每个浮筒的三分之一浸没在水中,每个浮筒至少要产生4.5×104牛的浮力才能防止侧翻,机翼才不会被巨浪卷入水中,则每个浮筒的体积至少是多少?
【答案】(1)火灾地点离机场直线距离最多不超过750km;
(2)以最大起飞质量停在飞机场,对机场地面压强是5×105Pa;
(3)每个浮筒的体积至少是13.5m3。
【分析】(1)根据v求出飞行的路程,然后得出火灾地点离机场直线距离;
(2)求出飞机的重力,由于停在飞机场,则对机场地面压力等于重力,根据公式p求出压强;
(3)根据F浮=ρ液gV排知单个浮筒排开水的体积:由于要求每个浮筒的三分之一浸没在水中,据此即可求出单侧浮筒的体积。
【解答】解:(1)根据v可得3小时飞行总距离:s总=vt=500km/h×3h=1500km,
则火灾地点离机场距离:ss总1500 km=750km;
(2)m=53.5t=53.5×103kg=5.35×104kg,
由于停在飞机场,则对机场地面压力:F=G=mg=5.35×104kg×10N/kg=5.35×105N,
对机场地面压强:p5×105Pa;
(3)根据F浮=ρ液gV排知单个浮筒排开水的体积:
V排4.5m3,
已知要求每个浮筒的三分之一浸没在水中,则单侧浮筒的体积为:
V=3V排=3×4.5m3=13.5m3,
所以,每个浮筒的体积至少是13.5m3。
答:(1)火灾地点离机场直线距离最多不超过750km;
(2)以最大起飞质量停在飞机场,对机场地面压强是5×105Pa;
(3)每个浮筒的体积至少是13.5m3。
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第 9 讲 浮力
第 1 节 浮力 阿基米德原理
1.如图,一杯柠檬水中的两片柠檬片处于水中不同位置,这是因为二者的(  )
A.质量不同 B.体积不同 C.密度不同 D.比热不同
(第1题图) (第2题图) (第3题图) (第4题图)
2.如图所示,某小区的流水景观里,有一片落叶正在随水流由高处向低处漂流。落叶在此运动过程中受到浮力的方向是(  )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
3.(2025 西藏)如图所示,重力为G的长方体物块悬浮在水中,受到的浮力为F浮,上表面受到水的压强为p1,压力为F1;下表面受到水的压强为p2,压力为F2。下列选项正确的是(  )
A.p1>p2 B.F1>F2 C.F浮= F1﹣F2 D.F浮=G
4.如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况,叙述正确的是(  )
A.密度和浮力都不变 B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变 D.密度变小,浮力变大
5.取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶,将瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,将乒乓球放入瓶中,且保持瓶口朝下,往塑料瓶里注水,乒乓球静止不动,用手掌堵住瓶口,乒乓球向上运动。演示此实验主要用于(  )
A.探究液体压强的特点 B.研究物体的沉浮条件
C.证明大气压强的存在 D.解释浮力产生的原因
6.某同学用图所示实验装置验证阿基米德原理。将物块和空桶挂在弹簧测力计上,读数如图1;将物块浸没在装满水的溢水杯中,稳定后,弹簧测力计的读数如图2。此时物块受到的浮力大小是(  )
A.0.5牛 B.0.9牛 C.1.5牛 D.3.5牛
7.游泳时,将露出水面的双手浸入水中可以获得更大的浮力,使人上浮防止溺水,如图所示。手浸入水中的过程中,浮力增大的原因是(  )
A.减少了人的重力
B.减少了空气对人的阻力
C.增大了人排开水的体积
D.增大了人的密度
8.(2025 成都)在探究“影响浮力大小的因素”实验中,小明选用体积相同的实心金属块甲和乙,实验过程如图所示,他探究的问题是(  )
A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系
B.浮力大小与排开液体重力的关系
C.浮力大小与液体密度的关系
D.浮力大小与物体密度的关系
9.为拯救濒危物种中华鲟,生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊。数天后,胶囊与潜入水中的中华鲟脱离,最终漂浮于江面发射定位信号。脱离后,胶囊受到的浮力随时间变化的关系为下列图中的(  )
A. B. C. D.
10.潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图所示,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。潜水艇“掉深”是由于(  )
A.自身的重力变大 B.排开液体体积变小
C.受到的浮力变小 D.受到的浮力变大
11.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
12.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
(第12题图) (第13题图)
13.(2025 南京)如图所示,将同一个鸡蛋先后放入装满液体的甲、乙两个相同杯中,甲杯中鸡蛋漂浮,乙杯中鸡蛋沉底。下列说法正确的是(  )
A.与乙杯相比,甲杯中液体密度较小 B.与乙杯相比,甲杯溢出的液体质量较小
C.与甲杯相比,乙杯底部受到的液体压强较大 D.与甲杯相比,乙杯对水平地面的压力较小
14.(2025 凉山州)《天工开物》中记录了我国古代劳动者煮海水制盐的方法,对用于制盐的海水密度有严格要求。关于海水等级的测评,《熬波图咏》中谈到,可以用莲子制备成四颗不同标准的“浮子”来测定海水等级。测定时,浮起的“浮子”数量越多,待测海水的等级越高(一等海水密度最大等级最高,二、三、四、五等依次次之)。若将以上四颗“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,“浮子”的沉浮情况如图所示,下列选项正确的是(  )
A.竹管内待测的海水为一等海水
B.①号“浮子”的重力比其它三颗“浮子”大
C.①号“浮子”的密度比其它三颗“浮子”大
D.若竹管内改盛四等海水,①号“浮子”所受浮力不变
15.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①②④ B.只有②③④ C.只有③④ D.只有①②
16.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
17.(2024 赤峰)在《浮力》复习课上,学生用溢水杯和弹簧测力计测量鸡蛋的密度。如图甲,先把鸡蛋缓慢放入盛满水的溢水杯中,鸡蛋沉底,测得溢出水的重力为G1;如图乙,再把同一个鸡蛋缓慢放入盛满盐水的溢水杯中,鸡蛋漂浮,测得溢出盐水的重力为G2。下列说法正确的是(  )
A.鸡蛋在水中和盐水中受到的浮力分别为F1和F2,它们的关系是F1>F2
B.鸡蛋的体积为
C.鸡蛋的密度为
D.鸡蛋的密度为
18.某学习小组同学用一重为5牛的物体、弹簧测力计、溢水杯等器材验证“阿基米德原理”实验:
(1)将溢水杯装满水,当物体一半体积浸入水中时,物体受到的浮力     (选题“大于”、“等于”或“小于”)物体排开液体的重力。
(2)如图,当物体浸没在水中并静止时,弹簧测力计的读数为2牛,物体下表面与上表面受到的压力差为     牛。
(第18题图) (第19题图) (第20题图)
19.如图所示,在一个装满水的容器中,轻质弹簧的一端连着小球,另一端固定在容器底部,已知小球的体积为500cm3,小球静止时受到弹簧对它向下的拉力,拉力的大小为2N.
(1)请计算此时小球受到的浮力是   N.
(2)如果地球的引力减小为一半,即g取5N/kg,水的密度不变,则弹簧的长度会   (选填“变长”,“变短”或“不变”)
20.生活中处处有科学,普通圆柱形玻璃杯(质量为100g,底面积为50cm2)也可作为测量工具。
(1)玻璃杯可以测量物体的质量。如图甲所示,将待测铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为5cm。已知ρ水=1.0×103kg/m3,则铁块的质量为   g。
(2)玻璃杯可以测量未知液体的密度。如图乙所示,将空玻璃杯放入待测液体中,静止时浸入液体中的深度为2.5cm,则待测液体的密度为   g/cm3。
21.小科用弹簧测力计、烧杯、水、薄塑料袋测量酱油的密度。
(1)把适量的酱油装入塑料袋,排出空气后扎紧口,用弹簧测力计测出重力为3.6N;然后用弹簧测力计提着塑料袋浸没在水中,如图所示,此时酱油所受浮力大小为   N。
(2)已知水的密度为1×103kg/m3,则可算出酱油的密度为   kg/m3。
(3)小科想用上述器材继续测量白酒的密度,但白酒的密度比水小。请帮她想出一个可行的办法并简要说明:   。
22.为探究影响浮力大小的因素,科学兴趣小组的同学设计甲、乙两种方案(如图)。
(1)方案甲:按图甲将物体挂在弹簧测力计上,然后分别读取A﹣D中弹簧测力计的示数,他们研究的问题是   。分析实验步骤A、D、E可知:浮力的大小还与   有关。
(2)方案乙:根据图乙,可得出的结论是:   。
(3)小明根据“铁块放入水中会下沉,同样的铁块做成轮船却能漂浮在水中”的经验,提出“物体所受浮力大小与物体形状有关”的观点。
小明的观点是否正确并请说明理由   。
23.某兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理(细线的质量和体积均忽略不计)。
(1)某同学发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样会使溢出水的重力   (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示。甲、乙两图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,当它们满足关系式   时,可以验证阿基米德原理。
(3)继续实验,将物块浸没在装满酒精(ρ酒精<ρ水)的溢水杯中,如图丙所示,发现F5   F3(填“大于”、“小于”或“等于”),说明物块受到的浮力大小与液体的密度有关。
(4)请计算实验所用物块的密度为   千克/米3。
24.某同学为了证明“浸在水中的物体所受的浮力大小与物体的体积有关”的观点是错误的,他利用如图所示的两个底面积相同、高度不同的金属块A、B(每格体积相等)和符合实验要求的弹簧测力计、烧杯、水等器材进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整。
①用弹簧测力计分别测量金属块A、B受到的重力G并记录。
②在烧杯中装入适量的水,用弹簧测力计悬挂着金属块A,使金属块A三格体积浸入到水中,静止时读出弹簧测力计的示数F并记录。
③   ,静止时读出弹簧测力计的示数F并记录。
④用公式   计算金属块所受浮力F浮A、F浮B并记录。
(2)由金属块A、B体积不同时,F浮A   F浮B(选填“=”或“≠”),就可以证明这种观点是错误的。
25.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
26.根据生活常识,同学们对影响浮力大小的因素做出了猜想:
常识 猜想
常识一:木头浮在水面,铁钉沉在水底 猜想一:浮力大小可能与物体的密度有关
常识二:鸡蛋在清水中下沉,在浓盐水中上浮 猜想二:浮力大小可能与液体的密度有关
常识三:人从泳池浅水区走向深水区,感觉身体变轻 猜想三:
(1)根据常识三,请你提出猜想:   ;
(2)为了验证上述猜想,同学用装有沙子的密封玻璃瓶做了如下实验(实验步骤如图所示):
①步骤A中弹簧测力计的读数为   牛;
②根据A、C、E三组实验,可以得出浮力的大小跟   有关;
③为验证猜想一,该同学将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度,接着仿照步骤D进行实验,发现测力计示数小于1.8N。依据此数据能否验证猜想一?并说明理由。
   。
27.人工浮岛可漂浮于水面,为人类拓展生存空间。图甲为小金制作的一个模型,包括浮岛和基座,基座中空部分可放配重,基座侧面标有水位线(水面不能超过基座的最高水位线10cm)。
(1)小金发现模型上浮时水位超过了基座的最高水位线,如图乙所示。为了让浮岛全部露出水面,下列改进措施中可行的是   (选填字母)。
A.换用密度更大的材料制造基座 B.减小配重的质量
C.增大浮岛的体积 D.增大基座的体积
(2)该模型基座的横截面积为500cm2,空载时水位如图丙所示,求此时整个模型受到的浮力。
28.某学校在校园内建造一个如图甲所示的生态景观水池。为了检测水池底部是否有渗水现象,项目化学习小组同学设计如图乙所示的检测方法。(注:检测过程中水分蒸发及温度引起的体积变化均忽略不计)
(1)从生态系统组成成分角度分析,生态景观水池中的植物浮萍属于   。
(2)如图乙,往水池中注入一定量的清水,上表面装有平面镜的泡沫块漂浮于水面,在水池侧壁水面位置标记标准线。位置固定的激光笔发出的光束经平面镜反射后在水平光屏上出现一个亮斑。若水池出现渗水现象,则一段时间后观察到的现象是   。
(3)已知图乙中泡沫块的质量为10克、体积为200厘米3,为了确保检测过程中平面镜处于水面之上而不浸入水中,求平面镜的最大质量。(注:清水的密度取1.0克/厘米3)
29.(2025 深圳)如图是深圳号在海上航行,田田同学乘坐了这艘船出海游玩。田田发现这艘船最大吃水高度是9米,最大排水量是70000吨,船上一汽车用钢打造,钢的体积0.1立方米。(已知:钢的密度是7.9×103kg/m3,海水密度1×103kg/m3)
(1)钢的质量;
(2)求轮船满载时所受的浮力;
(3)船底面积是1×103m2,求轮船底部受到的压力。
30.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,需要多少小时?
(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?    。
31.如图为我国自主研制的全球最大水陆两栖飞机“鲲龙﹣600”,可用于森林灭火和水上救援,其最大特点是既能在陆地起降,又能在水面起降,在执行灭火任务时,可在水面汲水后起飞,到达火场后喷水灭火。最大起飞质量是53.5吨,最大巡航速度为500千米/小时。根据上述材料,完成下列问题:
(1)以最大巡航速度由机场前往火灾地点,来回用时3小时,则火灾地点离机场直线距离最多不超过多少千米?
(2)若飞机起落架轮子与地面总接触面积为1.07米2,以最大起飞质量停在飞机场,对机场地面压强是多少?
(3)“鲲龙﹣600”在机翼两侧下方各装有一个浮筒,设计要求每个浮筒的三分之一浸没在水中,每个浮筒至少要产生4.5×104牛的浮力才能防止侧翻,机翼才不会被巨浪卷入水中,则每个浮筒的体积至少是多少?
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