浙教版科学中考集训：3 浮力（含解析）
文档属性
| 名称 | 浙教版科学中考集训：3 浮力（含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 388.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2020-01-13 09:38:43 | ||
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文档简介
中考特训3 浮力
重难考点清单
重难点集训目录
①浮力方向，概念及公式应用
②阿基米德原理实验
③浮力的几种计算方法
④浮力的实验探究、说例题
⑤物体浮沉的受力分析与生活的应用（密度计、浮力秤等）
1.(根据定义解题)小陈泡脚时，很好奇盆内起按摩作用的凸起甲、乙（如图所示）是否也受浮力作用,下列判断正确是（?C ）
A.甲、乙受到浮力作用?????????? B.甲、乙不受浮力作用 C.甲受浮力作用，乙不受浮力作用?????D.甲不受浮力作用, 乙受浮力作用
【解析】水对凸起甲的上下表面存在压力差，故甲受浮力作用；凸起乙的下表面不受水的压力，故乙不受浮力作用。
2．把一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有76克水溢出；将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有64克酒精溢出。已知酒精的密度是0.8×103千克/米3，则物块在水中的状态及物块的密度是( B )
A．悬浮，1.0×103千克/米3 B．漂浮，0.95×103千克/米3
C．下沉，1.2×103千克/米3 D．漂浮，0.90×103千克/米3
3．现有甲、乙两个完全相同的容器，盛有体积相同的不同液体，把一个鸡蛋分别放入两容器中的情形如图所示，鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受的浮力分别为F甲浮和F乙浮，两杯液体对容器底部的压力分别是F甲和F乙，压强分别是p甲和p乙，以下判断正确的是(C)
A．F甲浮＜F乙浮 F甲＝F乙 p甲＜p乙 B．F甲浮＞F乙浮 F甲＜F乙 p甲＜p乙
C．F甲浮＝F乙浮 F甲＞F乙 p甲＞p乙 D．F甲浮＝F乙浮 F甲＜F乙 p甲＞p乙
4、质量相同的两个实心物体甲和乙，体积之比V甲：V乙＝2：3，将它们轻轻放入水中，静止时所受的浮力之比F甲：F乙＝8：9，ρ水＝1×103kg/m3，下列说法正确的是（ C ）
A．甲，乙两物体都漂浮在水面上 B．甲物体漂浮在水面上，乙物体浸没于水中
C．乙物体的密度ρ乙＝0.75×103kg/m3 D．乙物体的密度ρ乙＝0.85×103kg/m3
5、某兴趣小组制作的潜水艇模型如图所示．通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮．当烧瓶处于如图所示悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶将会（ B ）
A.上浮，它受到的浮力增大 B.下沉，它受到的浮力不变
C.下沉，它受到的浮力减小 D.上浮，它受到的浮力不变
6．如图所示四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D，分别静止在不同深度的水里．以下说法正确是（ A ）
A．A球所受浮力最小 B．B球所受浮力最小 C．C球所受浮力最小 D．D球所受浮力最小
7．如图所示，两只完全相同的盛水容器放在磅秤上，用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球，全部没入水中，此时容器中水面高度相同，设绳子的拉力分别为T1和T2，磅秤示数分别为F1和F2，则（ C ）
A．F1=F2，T1=T2 B．F1＞F2，T1＜T2 C．F1=F2，T1＞T2 D．F1＜F2，T1＞T2
8.面积很大的水池，水面上浮着一边长为a，质量为m的正方体均匀木块，开始时木块静止，如图甲。现用力F将木块匀速下压，运动时，F随深度H变化如图乙，则下列正确的是( C )
A. 正方体木块的密度为水的2/3
B. 在木块匀速下沉过程中，F最大值是mg/4
C. 木块开始下沉到恰好浸没的过程中，重力对木块做功是mga/4
D. 木块开始下沉到恰好浸没的过程中，F对木块做的功是mga/32
9.在水平桌面上放一物体A，桌面不光滑。在A的两边用轻绳通过定滑轮吊着 B. C两个物体，已知GB=15N ，VB=1.0×10-3m3，GC=10N。开始时把B物体浸没水中，如图所示，整个装置保持静止。现拔出容器底部的小木塞，缓慢放水直至物体B完全露出水面的过程中，整个装置还是静止不动，在不计定滑轮与轻绳之间的摩擦的情况下，有关物体A在放水过程中的受力情况(已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)，以下说法正确的是( C )
A. A物体受到摩擦力的方向始终水平向右
B. A物体受到摩擦力的方向开始水平向左后变为水平向右
C. A物体受到摩擦力的大小范围是0N≤ｆ≤5N
D. A物体始终受到5个力的作用
10.将一密度比水小的木块，系好绳子后放入甲图容器中，并把绳子的另一端固定在容器底部的中央，然后沿器壁缓慢匀速倒入水(忽略其他因素影响)，容器中水与木块位置变化如乙图。请你在丙图中画出木块从加水到浸没后的过程中浮力随时间的变化情况图，并说出各段变化的理由。(温馨提示：t1时木块恰好离开杯底，t2时绳子刚好拉直，t3时木块刚好充全浸没。
【答案】由F浮=ρ液gV排，ρ液、g不变，V排越大，F浮越大；
从0→t1加水过程中，木块没有离开杯底，木块排开水的体积增大，浮力增大；
从t1→t2加水的过程中，木块离开杯底处于漂浮状态，排开水的体积不变，浮力不变；
从t2→t3加水过程中，绳子拉直，木块排开水的体积又不断变大，浮力再次变大；
从t3→t4加水过程中，木块完全浸没，排开水的体积不再发生变化，浮力也不再发生变化。
图象如图所示：
11、配制一定质量的硝酸钾溶液，将一木块漂浮于50℃时的硝酸钾的饱和溶液中，(如图a所示)当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液体积的变化)，木块排开液体的体积V排随时间t发生了如图b所示的变化。
（1）由此推测出温度的改变是___________(填“升温”或“降温”)。
（2）同时观察到烧杯底部硝酸钾晶体___________ (填“增多”或“减少”)。
（3）如果在配制硝酸钾溶液的过程中出现以下情况，可能造成对所配溶液的溶质质量分数的误差：①所用硝酸钾药品不纯___________；②量取水时俯视读数___________；③配制完后将溶液转移至试剂瓶时洒出了一些___________。(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)
【答案】(1)降温 （2）增多 （3）①偏低 ②偏高 ③无影响
12.如图所示，某中学科学小组的同学为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深)，在金属块接触容器底之前，分别记下金属块下表面所处不同深度h和弹簧测力计相应的示数F。实验数据如下：
(1)分析表中实验数据，可以得出物体重________N第4次实验时，物体所受到的浮力为________N。
(2)分析表中1~5次实验数据，说明：________。
(3)图2能正确反映弹簧测力计示数F与金属块下表面到水面距离h关系的图象是______。
(4)金属块的密度为________kg/m3。
【答案】(1)6.75；1.5 (2)浸入水中的体积越大，受到的浮力越大 (3)B (4)2.7×103
13.如图甲所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中，如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象，若不计水的阻力（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3），求：
（1）石料全部没入水中时受到的浮力是________N，此时钢绳的拉力是________N。（4分）
（2）石料的体积是多少？（2分） （3）石料的密度是多少？（2分）
【答案】（1）500 900 （2）5×10-2m3 （3）2.8×103kg/m3
14.如图甲所示，圆柱形容器中盛有适量的水，其内底面积为100cm2。弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩，将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中，弹簧测力计的示数F与花岗岩下底距容器底部的距离h的关系如图乙所示。(g=10N/kg)求：
(1)在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小；
(2)花岗岩的密度；
(3)从开始提起到花岗岩完全离开水面，水对容器底部减小的压强。
【答案】(1)解：由图乙可知，花岗岩的重力G=5.6N，花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的示数F=3.6N，
所以花岗岩所受水的浮力大小：F浮=G﹣F=5.6N﹣3.6N=2N；
(2)由F浮=ρ水gV排可得花岗岩的体积：V=V排===2×10﹣4m3，
花岗岩的质量：m===0.56kg，
花岗岩的密度：ρ===2.8×103kg/m3；
(3)解：花岗岩离开水面后，水面下降的高度：△h===0.02m，
水对容器底部减小的压强：△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa
15.如图，将含有一空心铝球的冰块投入平底水槽中，冰块内空心铝球的体积V铝=10cm3 ，当冰块（含空心铝球）悬浮时，排开水的体积V排=45cm3．冰全部熔化后，浸没在水中空心铝球沉入水底，已知冰密度ρ冰=0.9×103kg/m3，求
（1）冰块（含空心铝球）在水中悬浮时的重力；
（2）空心铝球最终对水槽底部的压力大小．
【答案】（1）解：冰块（含空心铝球）完全浸没时受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×45×10﹣6m3=0.45N；
由于冰块（含空心铝球）处于悬浮，则冰块（含空心铝球）重力G=F浮=0.45N；
答：冰块（含空心铝球）在水中悬浮时的重力为0.45N； （2）解：冰的体积V=V排﹣V铝=45cm3﹣10cm3=35cm3=35×10﹣6m3 ，
由ρ=和G=mg得冰的重力：G=mg=ρ冰Vg=0.9×103kg/m3×10N/kg×35×10﹣6m3=0.315N；
空心铝球的重力：G球=G﹣G冰=0.45N﹣0.315N=0.135N；
由于空心铝球沉在底部，则受到的浮力：F浮=ρ水gV排=ρ水gV铝=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣6m3=0.1N；
对水槽底部的压力：F=G﹣F浮=0.135N﹣0.1N=0.035N．
答：空心铝球最终对水槽底部的压力大小为0.035N．
16.如图甲所示，一实心圆柱体静止在水平桌面上，用弹簧测力计挂着此圆柱体从盛水的烧杯上方某一高复缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，整个过程所用时间为10s，图乙是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象，求：
(1)圆柱体在整个运动过程中平均速度？
(2)圆柱体浸没在水中时，受到的浮力？
(3)圆柱体的密度？
(4)该圆柱体静止在水平桌面上时，对桌面的压强？
【答案】(1)解：由图可知圆柱体下降的高度为20cm=0.2m，
圆柱体在整个运动过程中的平均速度：v===0.02m/s．
(2)解：由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为18N，
此时圆柱体在空气中，根据二力平衡条件可知，圆柱体重G=F=18N，
从h=10cm开始，弹簧测力计示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，对圆柱体受力分析可知，
浸没时的浮力：F浮=G﹣F示=18N﹣8N=10N；
(3)解：由公式G=mg可求出圆柱体的质量：m===1.8kg，
由阿基米德原理得圆柱体的体积：V=V排===10﹣3m3；
圆柱体的密度：ρ===1.8×103kg/m3；
(4)解：分析图象，B点刚浸入、C点全浸入，由此可知圆柱体的高：h=10cm﹣5cm=5cm=0.05m，
圆柱体的底面积：S===0.02m2，圆柱体对地面的压力：F=G=18N，
圆柱体对地面的压强：p===900Pa
17.《西游记》中对孙悟空到龙宫借宝一段有这样的描述：“悟空撩衣上前，摸了一把，乃是一根铁柱子，两头是两个金箍，紧挨金箍有镌成的一行字，“如意金箍棒一万三千五百斤，约丈二长短，碗口粗细”。以国际单位制，金箍棒的质量为6750kg，体积约0.2m3，问：
（1）求金箍棒受到的重力。
（2）在海底将上述棒抽出后，求金箍棒的浮力。（ρ海水=1.0×103kg/m3 ）
（3）为方便使用，孙悟空将棒变得细短了许多（质量不变）。而思思同学认为孙悟空可以更省力就能让棒上升到海面。请说说思思同学认为孙悟空应该要怎么做？
【答案】（1）解：G=mg=6750kg×10N/kg=67500N （2）解：F浮=ρ水V排g=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×0.2m3×10N/kg=2000N （3）解：将棒变长、变粗，体积变大，在水中排开水的体积变大，根据阿基米德原理知道受到水的浮力变大，而棒的质量不变、重力不变，当海水对棒的浮力大于重力时，棒就会自行浮到海面。
【解析】（1）已知金箍棒的质量，根据重力公式G=mg求出金箍棒受到的重力；
（2）浸没时金箍棒排开水的体积等于金箍棒的体积，利用阿基米德原理求棒受到的浮力；
（3）通过增大棒的体积来增大浮力，当棒受到的浮力大于自身的重力时，棒会上浮到水面。
18.有一足够大的水池，在其水平池底竖直放置一段圆木．圆木可近似看作一个圆柱体，底面积0.8m2， 高5m，密度0.7×103kg/m3。（g=10N/kg）
（1）未向水池内注水时，圆木对池底的压力和压强分别为多大？
（2）向水池内缓慢注水，在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大？
（3）当向水池内注水深度达到4m时，圆木受到的浮力又为多大？
【答案】（1）圆木的体积：V=0.8m2×5m=4m3 ，圆木质量m=ρ木V=0.7×103kg/m3×4m3=2.8×103kg，
圆木重力：G=mg=2.8×103kg×10N/kg=2.8×104N，
未向水池内注水时，圆木对池底的压力：F=G=2.8×104N，圆木对池底的压强：p=3.5×104Pa；
（2）水位达到1m时，V排1=0.8m2×1m=0.8m3 ，
圆木受到的浮力：F浮1=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.8m3×10N/kg=8×103N，
圆木对池底的压力：F压=G﹣F浮=2.8×104N﹣8×103N=2×104N；
（3）当圆木对池底的压力为0时，F浮2=G=2.8×104N，
即F浮2=ρ水V排2g=1×103kg/m3×0.8m2×h2×10N/kg=2.8×104N，
解得水深h2=3.5m，当水位达到4m时，圆木静止时漂浮在水面上，
圆木受到的浮力：F浮3=G=2.8×104N．
19．2016年12月15日，中国一艘救捞船在南海打捞了一艘无人潜航器。请回答：
(1)在打捞潜航器时，潜水员需下水操作，已知潜水员和他的潜水设备的总体积为6.8×10-2米3。请问，当潜水员在水下作业时，受到的浮力为多少？
(g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)
(2)从潜水设备中冒出的气泡在海水中上升时，会逐渐变大。请分析：在这个过程中，气泡受到的浮力大小的变化情况及变化的原因。
(3)某深海探测器的两侧配备多块相同的压载铁，当其下潜到达设定深度时，抛卸压载铁，使其悬浮、上浮等。在一次海底科考活动中，该探测器在理想状态下观察窗所受海水压强随时间变化的P－t图像如图所示。请判断：探测器在AB、BC、CD三个阶段受到的重力分别是GAB、GBC和GCD，则GAB、GBC和GCD之间的大小关系是 。
解：F浮=p夜gV排=103kg/m3*10N/kg*6.8*10-2m3=680N
浮力逐渐变大。气泡上升过程中水的压强减小，气泡的体积变大，根据阿基米德原理F浮=p夜gV排，可知，p不变，g不变，v变大，F浮也变大。
GAB>GBC>GCD
20．青少年科技创新大赛中，某同学的发明作品《浮力秤》参加了展评。该作品可方便地称量物体的质量，其构造如图所示。已知小筒底面积为l0厘米2，总长为20厘米，盘中不放物体时，小筒浸入水中的长度为8厘米，问：
(1)小筒和秤盘的总重力是多少牛?
(2)该秤能称出物体的最大质量是多少千克?
(3)该同学把秤的读数均匀地刻在小筒上，为什么刻度是均匀的?(g取10牛／千克)
由阿基米德原理知，小筒和秤盘所受的浮力为：
由物体漂浮条件有，小筒和秤盘的总重力：；
（2）该秤所受的最大浮力：，
∴该秤能秤出物体的最大重力：，
∴该秤能秤出物体的最大质量：；
（3）设秤盘上物体的质量为m，此时小筒浸入水中深度为h，则此时所受浮力，
∴秤盘上物体的质量：，
∵、、是定值，∴h跟m成正比，∴秤的刻度是均匀的。
重难考点清单
重难点集训目录
①浮力方向，概念及公式应用
②阿基米德原理实验
③浮力的几种计算方法
④浮力的实验探究、说例题
⑤物体浮沉的受力分析与生活的应用（密度计、浮力秤等）
1.(根据定义解题)小陈泡脚时，很好奇盆内起按摩作用的凸起甲、乙（如图所示）是否也受浮力作用,下列判断正确是（?C ）
A.甲、乙受到浮力作用?????????? B.甲、乙不受浮力作用 C.甲受浮力作用，乙不受浮力作用?????D.甲不受浮力作用, 乙受浮力作用
【解析】水对凸起甲的上下表面存在压力差，故甲受浮力作用；凸起乙的下表面不受水的压力，故乙不受浮力作用。
2．把一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有76克水溢出；将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有64克酒精溢出。已知酒精的密度是0.8×103千克/米3，则物块在水中的状态及物块的密度是( B )
A．悬浮，1.0×103千克/米3 B．漂浮，0.95×103千克/米3
C．下沉，1.2×103千克/米3 D．漂浮，0.90×103千克/米3
3．现有甲、乙两个完全相同的容器，盛有体积相同的不同液体，把一个鸡蛋分别放入两容器中的情形如图所示，鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受的浮力分别为F甲浮和F乙浮，两杯液体对容器底部的压力分别是F甲和F乙，压强分别是p甲和p乙，以下判断正确的是(C)
A．F甲浮＜F乙浮 F甲＝F乙 p甲＜p乙 B．F甲浮＞F乙浮 F甲＜F乙 p甲＜p乙
C．F甲浮＝F乙浮 F甲＞F乙 p甲＞p乙 D．F甲浮＝F乙浮 F甲＜F乙 p甲＞p乙
4、质量相同的两个实心物体甲和乙，体积之比V甲：V乙＝2：3，将它们轻轻放入水中，静止时所受的浮力之比F甲：F乙＝8：9，ρ水＝1×103kg/m3，下列说法正确的是（ C ）
A．甲，乙两物体都漂浮在水面上 B．甲物体漂浮在水面上，乙物体浸没于水中
C．乙物体的密度ρ乙＝0.75×103kg/m3 D．乙物体的密度ρ乙＝0.85×103kg/m3
5、某兴趣小组制作的潜水艇模型如图所示．通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮．当烧瓶处于如图所示悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶将会（ B ）
A.上浮，它受到的浮力增大 B.下沉，它受到的浮力不变
C.下沉，它受到的浮力减小 D.上浮，它受到的浮力不变
6．如图所示四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D，分别静止在不同深度的水里．以下说法正确是（ A ）
A．A球所受浮力最小 B．B球所受浮力最小 C．C球所受浮力最小 D．D球所受浮力最小
7．如图所示，两只完全相同的盛水容器放在磅秤上，用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球，全部没入水中，此时容器中水面高度相同，设绳子的拉力分别为T1和T2，磅秤示数分别为F1和F2，则（ C ）
A．F1=F2，T1=T2 B．F1＞F2，T1＜T2 C．F1=F2，T1＞T2 D．F1＜F2，T1＞T2
8.面积很大的水池，水面上浮着一边长为a，质量为m的正方体均匀木块，开始时木块静止，如图甲。现用力F将木块匀速下压，运动时，F随深度H变化如图乙，则下列正确的是( C )
A. 正方体木块的密度为水的2/3
B. 在木块匀速下沉过程中，F最大值是mg/4
C. 木块开始下沉到恰好浸没的过程中，重力对木块做功是mga/4
D. 木块开始下沉到恰好浸没的过程中，F对木块做的功是mga/32
9.在水平桌面上放一物体A，桌面不光滑。在A的两边用轻绳通过定滑轮吊着 B. C两个物体，已知GB=15N ，VB=1.0×10-3m3，GC=10N。开始时把B物体浸没水中，如图所示，整个装置保持静止。现拔出容器底部的小木塞，缓慢放水直至物体B完全露出水面的过程中，整个装置还是静止不动，在不计定滑轮与轻绳之间的摩擦的情况下，有关物体A在放水过程中的受力情况(已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)，以下说法正确的是( C )
A. A物体受到摩擦力的方向始终水平向右
B. A物体受到摩擦力的方向开始水平向左后变为水平向右
C. A物体受到摩擦力的大小范围是0N≤ｆ≤5N
D. A物体始终受到5个力的作用
10.将一密度比水小的木块，系好绳子后放入甲图容器中，并把绳子的另一端固定在容器底部的中央，然后沿器壁缓慢匀速倒入水(忽略其他因素影响)，容器中水与木块位置变化如乙图。请你在丙图中画出木块从加水到浸没后的过程中浮力随时间的变化情况图，并说出各段变化的理由。(温馨提示：t1时木块恰好离开杯底，t2时绳子刚好拉直，t3时木块刚好充全浸没。
【答案】由F浮=ρ液gV排，ρ液、g不变，V排越大，F浮越大；
从0→t1加水过程中，木块没有离开杯底，木块排开水的体积增大，浮力增大；
从t1→t2加水的过程中，木块离开杯底处于漂浮状态，排开水的体积不变，浮力不变；
从t2→t3加水过程中，绳子拉直，木块排开水的体积又不断变大，浮力再次变大；
从t3→t4加水过程中，木块完全浸没，排开水的体积不再发生变化，浮力也不再发生变化。
图象如图所示：
11、配制一定质量的硝酸钾溶液，将一木块漂浮于50℃时的硝酸钾的饱和溶液中，(如图a所示)当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液体积的变化)，木块排开液体的体积V排随时间t发生了如图b所示的变化。
（1）由此推测出温度的改变是___________(填“升温”或“降温”)。
（2）同时观察到烧杯底部硝酸钾晶体___________ (填“增多”或“减少”)。
（3）如果在配制硝酸钾溶液的过程中出现以下情况，可能造成对所配溶液的溶质质量分数的误差：①所用硝酸钾药品不纯___________；②量取水时俯视读数___________；③配制完后将溶液转移至试剂瓶时洒出了一些___________。(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)
【答案】(1)降温 （2）增多 （3）①偏低 ②偏高 ③无影响
12.如图所示，某中学科学小组的同学为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深)，在金属块接触容器底之前，分别记下金属块下表面所处不同深度h和弹簧测力计相应的示数F。实验数据如下：
(1)分析表中实验数据，可以得出物体重________N第4次实验时，物体所受到的浮力为________N。
(2)分析表中1~5次实验数据，说明：________。
(3)图2能正确反映弹簧测力计示数F与金属块下表面到水面距离h关系的图象是______。
(4)金属块的密度为________kg/m3。
【答案】(1)6.75；1.5 (2)浸入水中的体积越大，受到的浮力越大 (3)B (4)2.7×103
13.如图甲所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中，如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象，若不计水的阻力（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3），求：
（1）石料全部没入水中时受到的浮力是________N，此时钢绳的拉力是________N。（4分）
（2）石料的体积是多少？（2分） （3）石料的密度是多少？（2分）
【答案】（1）500 900 （2）5×10-2m3 （3）2.8×103kg/m3
14.如图甲所示，圆柱形容器中盛有适量的水，其内底面积为100cm2。弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩，将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中，弹簧测力计的示数F与花岗岩下底距容器底部的距离h的关系如图乙所示。(g=10N/kg)求：
(1)在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小；
(2)花岗岩的密度；
(3)从开始提起到花岗岩完全离开水面，水对容器底部减小的压强。
【答案】(1)解：由图乙可知，花岗岩的重力G=5.6N，花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的示数F=3.6N，
所以花岗岩所受水的浮力大小：F浮=G﹣F=5.6N﹣3.6N=2N；
(2)由F浮=ρ水gV排可得花岗岩的体积：V=V排===2×10﹣4m3，
花岗岩的质量：m===0.56kg，
花岗岩的密度：ρ===2.8×103kg/m3；
(3)解：花岗岩离开水面后，水面下降的高度：△h===0.02m，
水对容器底部减小的压强：△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa
15.如图，将含有一空心铝球的冰块投入平底水槽中，冰块内空心铝球的体积V铝=10cm3 ，当冰块（含空心铝球）悬浮时，排开水的体积V排=45cm3．冰全部熔化后，浸没在水中空心铝球沉入水底，已知冰密度ρ冰=0.9×103kg/m3，求
（1）冰块（含空心铝球）在水中悬浮时的重力；
（2）空心铝球最终对水槽底部的压力大小．
【答案】（1）解：冰块（含空心铝球）完全浸没时受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×45×10﹣6m3=0.45N；
由于冰块（含空心铝球）处于悬浮，则冰块（含空心铝球）重力G=F浮=0.45N；
答：冰块（含空心铝球）在水中悬浮时的重力为0.45N； （2）解：冰的体积V=V排﹣V铝=45cm3﹣10cm3=35cm3=35×10﹣6m3 ，
由ρ=和G=mg得冰的重力：G=mg=ρ冰Vg=0.9×103kg/m3×10N/kg×35×10﹣6m3=0.315N；
空心铝球的重力：G球=G﹣G冰=0.45N﹣0.315N=0.135N；
由于空心铝球沉在底部，则受到的浮力：F浮=ρ水gV排=ρ水gV铝=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣6m3=0.1N；
对水槽底部的压力：F=G﹣F浮=0.135N﹣0.1N=0.035N．
答：空心铝球最终对水槽底部的压力大小为0.035N．
16.如图甲所示，一实心圆柱体静止在水平桌面上，用弹簧测力计挂着此圆柱体从盛水的烧杯上方某一高复缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，整个过程所用时间为10s，图乙是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象，求：
(1)圆柱体在整个运动过程中平均速度？
(2)圆柱体浸没在水中时，受到的浮力？
(3)圆柱体的密度？
(4)该圆柱体静止在水平桌面上时，对桌面的压强？
【答案】(1)解：由图可知圆柱体下降的高度为20cm=0.2m，
圆柱体在整个运动过程中的平均速度：v===0.02m/s．
(2)解：由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为18N，
此时圆柱体在空气中，根据二力平衡条件可知，圆柱体重G=F=18N，
从h=10cm开始，弹簧测力计示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，对圆柱体受力分析可知，
浸没时的浮力：F浮=G﹣F示=18N﹣8N=10N；
(3)解：由公式G=mg可求出圆柱体的质量：m===1.8kg，
由阿基米德原理得圆柱体的体积：V=V排===10﹣3m3；
圆柱体的密度：ρ===1.8×103kg/m3；
(4)解：分析图象，B点刚浸入、C点全浸入，由此可知圆柱体的高：h=10cm﹣5cm=5cm=0.05m，
圆柱体的底面积：S===0.02m2，圆柱体对地面的压力：F=G=18N，
圆柱体对地面的压强：p===900Pa
17.《西游记》中对孙悟空到龙宫借宝一段有这样的描述：“悟空撩衣上前，摸了一把，乃是一根铁柱子，两头是两个金箍，紧挨金箍有镌成的一行字，“如意金箍棒一万三千五百斤，约丈二长短，碗口粗细”。以国际单位制，金箍棒的质量为6750kg，体积约0.2m3，问：
（1）求金箍棒受到的重力。
（2）在海底将上述棒抽出后，求金箍棒的浮力。（ρ海水=1.0×103kg/m3 ）
（3）为方便使用，孙悟空将棒变得细短了许多（质量不变）。而思思同学认为孙悟空可以更省力就能让棒上升到海面。请说说思思同学认为孙悟空应该要怎么做？
【答案】（1）解：G=mg=6750kg×10N/kg=67500N （2）解：F浮=ρ水V排g=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×0.2m3×10N/kg=2000N （3）解：将棒变长、变粗，体积变大，在水中排开水的体积变大，根据阿基米德原理知道受到水的浮力变大，而棒的质量不变、重力不变，当海水对棒的浮力大于重力时，棒就会自行浮到海面。
【解析】（1）已知金箍棒的质量，根据重力公式G=mg求出金箍棒受到的重力；
（2）浸没时金箍棒排开水的体积等于金箍棒的体积，利用阿基米德原理求棒受到的浮力；
（3）通过增大棒的体积来增大浮力，当棒受到的浮力大于自身的重力时，棒会上浮到水面。
18.有一足够大的水池，在其水平池底竖直放置一段圆木．圆木可近似看作一个圆柱体，底面积0.8m2， 高5m，密度0.7×103kg/m3。（g=10N/kg）
（1）未向水池内注水时，圆木对池底的压力和压强分别为多大？
（2）向水池内缓慢注水，在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大？
（3）当向水池内注水深度达到4m时，圆木受到的浮力又为多大？
【答案】（1）圆木的体积：V=0.8m2×5m=4m3 ，圆木质量m=ρ木V=0.7×103kg/m3×4m3=2.8×103kg，
圆木重力：G=mg=2.8×103kg×10N/kg=2.8×104N，
未向水池内注水时，圆木对池底的压力：F=G=2.8×104N，圆木对池底的压强：p=3.5×104Pa；
（2）水位达到1m时，V排1=0.8m2×1m=0.8m3 ，
圆木受到的浮力：F浮1=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.8m3×10N/kg=8×103N，
圆木对池底的压力：F压=G﹣F浮=2.8×104N﹣8×103N=2×104N；
（3）当圆木对池底的压力为0时，F浮2=G=2.8×104N，
即F浮2=ρ水V排2g=1×103kg/m3×0.8m2×h2×10N/kg=2.8×104N，
解得水深h2=3.5m，当水位达到4m时，圆木静止时漂浮在水面上，
圆木受到的浮力：F浮3=G=2.8×104N．
19．2016年12月15日，中国一艘救捞船在南海打捞了一艘无人潜航器。请回答：
(1)在打捞潜航器时，潜水员需下水操作，已知潜水员和他的潜水设备的总体积为6.8×10-2米3。请问，当潜水员在水下作业时，受到的浮力为多少？
(g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)
(2)从潜水设备中冒出的气泡在海水中上升时，会逐渐变大。请分析：在这个过程中，气泡受到的浮力大小的变化情况及变化的原因。
(3)某深海探测器的两侧配备多块相同的压载铁，当其下潜到达设定深度时，抛卸压载铁，使其悬浮、上浮等。在一次海底科考活动中，该探测器在理想状态下观察窗所受海水压强随时间变化的P－t图像如图所示。请判断：探测器在AB、BC、CD三个阶段受到的重力分别是GAB、GBC和GCD，则GAB、GBC和GCD之间的大小关系是 。
解：F浮=p夜gV排=103kg/m3*10N/kg*6.8*10-2m3=680N
浮力逐渐变大。气泡上升过程中水的压强减小，气泡的体积变大，根据阿基米德原理F浮=p夜gV排，可知，p不变，g不变，v变大，F浮也变大。
GAB>GBC>GCD
20．青少年科技创新大赛中，某同学的发明作品《浮力秤》参加了展评。该作品可方便地称量物体的质量，其构造如图所示。已知小筒底面积为l0厘米2，总长为20厘米，盘中不放物体时，小筒浸入水中的长度为8厘米，问：
(1)小筒和秤盘的总重力是多少牛?
(2)该秤能称出物体的最大质量是多少千克?
(3)该同学把秤的读数均匀地刻在小筒上，为什么刻度是均匀的?(g取10牛／千克)
由阿基米德原理知，小筒和秤盘所受的浮力为：
由物体漂浮条件有，小筒和秤盘的总重力：；
（2）该秤所受的最大浮力：，
∴该秤能秤出物体的最大重力：，
∴该秤能秤出物体的最大质量：；
（3）设秤盘上物体的质量为m，此时小筒浸入水中深度为h，则此时所受浮力，
∴秤盘上物体的质量：，
∵、、是定值，∴h跟m成正比，∴秤的刻度是均匀的。