人教版物理八年级（下）专项训练（十二）——浮力（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版物理八年级（下）专项训练（十二）——浮力（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-02-23 17:06:36 | ||
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文档简介
八年级（下）专项训练（十二）——浮力
训练点一 浮力
1. 概念：无论是液体还是气体，对浸在其中的物体都有竖直向上的托力，物理学中把这个托力叫做浮力。
“浸在”包括两层含义：一是物体部分浸入液体（或气体）中；二是物体全部浸入液体（或气体）中，又叫浸没。
训练点二 阿基米德原理
1. 内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力。
2. 公式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排
3. 原理透析： (1)原理中所说的“浸入液体中的物体”包含两种状态:一是物体的全部体积都浸在液体里；二是物体的一部分浸入液体里，另一部分露在液面以上。
(2)G排是指被物体排开的液体所受的重力,F浮=G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力大小。
(3)V排表示物体排开的液体的体积，当物体浸没在液体里时,V排=V物；当物体只有一部分浸入液体里另一部分露在液面以上时，V排=V浸(4)由F浮=ρ液gV排可以看出，浮力的大小跟液体的密度和物体排开的液体的体积有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、没入液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。
(5)阿基米德原理也适用于气体,但公式中ρ液要改为气体的密度ρ气，即F浮=ρ气gV排=ρ气gV物。
训练点三 物体的浮沉条件
1. 物体的浮沉条件
物体浸入情况
物体浸没在液体中
物体部分浸入在液体中
状态
上浮
悬浮
下沉
漂浮
条件
F浮>G
F浮=G
F浮F浮=G
示意图
2. 浮沉条件透析
(1)物体漫没在波体中时，V排最大，所受浮力最大。当F浮>G物时，物体在液体中受到的合力F合=F浮- G物，F合方向竖直向上，物体在液体中向上运动上浮。 随着物体不断上升，物体将有一部分体积逐渐露出液面，由F浮=ρ液gV排可知物体所受的浮力也就随之减小，一直减小到F浮 = G物时，物体受到合力为0N，物体的上浮运动就此结束而处于平衡状态，即漂浮在液面上。
(2)物体浸没在液体中，当F浮< G物时，物体在液体中受到的合力F合=G物一F浮，F合方向竖直向下，物体向下运动下沉，直至沉到容器底，受到容器底施加的一定的支持力，这时物体受到的合力F合=G物-(F浮十F支)=0 N,故物体处于静止状态，下沉运动就此结束。
由(1)(2)可知，上浮运动和下沉运动是物体由不平衡状态演变为平衡状态的过程。
(3)悬浮：悬浮的物体是处于浸没状态(V排=V物)，同时可以停留在液面下任何位置静止，随时都能保持F浮=G物的平衡状态。
悬浮和漂浮有相似之处，也有重要的区别。相似之处:物体都处于平衡状态，都受到两个力的作用，各自所受重力G物和浮力F浮为一对平衡力。重要区别：①它们在液体中的位置不同，悬浮是物体可以静止在液体内部任何地方，而漂浮则是物体静止在液体表面上；②漂浮时，物体排开液体的体积小于物体体积；悬浮时，物体排开液体的体积等于物体体积。
训练点三 探究实验
1. 探究浮力大小与哪些因素有关
实验序号
实验目的
控制变量
图示
现象
分析
1
研究浮力的大小与液体密度的关系相同
物体浸在液体中的体积(物体排开液体的体积)
乙、丙两种情况下，同一重物，弹簧测力计的示数不同
根据F浮=G-F/ ,物体浸在水和酒精中所受浮力不同,说明物体所受的浮力与液体的密度有关
2
研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系
同种液体(液体的密度相同)
两种情况下弹簧测力计的示数不同
根据F浮=G-F',两种情况所受浮力不同，说明物体所受的浮力与物体排开液体的体积有关
3
研究浮力的大小与物体浸没深度的关系
液体密度相同、物体排开液体的体积相同
两种情况下弹簧测力计的示数相同
两种情况下弹簧测力计的示数相同，说明受到的浮力相同，物体所受的浮力与物体浸没的深度无关
4
研究浮力的大小与物体密度的关系
物体的体积相同,浸没在液体中的体积相同、液体的密度相同
甲、乙两种情况下弹簧测力计的示数差相同
两种情况下弹簧测力计的示数差相同,由F浮= G-F/可知，受到的浮力相同，物体所受的浮力与物体的密度无关
探究归纳：浮力的大小跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，与浸没在液体中的深度无关。在液体密度一定时，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大，在排开液体的体积定时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。浮力的大小与物体的密度无关。
2. 探究阿基米德原理实验
实验探究：探究浮力的大小。
猜想与假设：浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。
思路：用称重法测出物体在液体中受到的浮力，同时测出物体受浮力时排开液体的重力，然后比较二者之间的数量关系。
实验器材：弹簧测力计、石块、细线、溢水杯、小烧杯、水。
实验方法：F浮=G- F' (称重法)。
实验步骤:(1)将小石块用细线系住，挂在弹簧测力计下，如图所示，测出小石块的重力G。
说明：要测量小石块受到的水的浮力，根据称重法，需要首先测量出小石块的重力。
(2)将空的小烧杯挂在弹簧测力计下，测出其重力G1。
说明:为了减小测量误差,在测量小石块排开水的重力前要先测量出空烧杯的重力。
(3)往溢水杯中加水，使水面刚好到达溢水杯的溢水口处,并在溢水口下放空的小烧杯，然后将小石块慢慢地浸人水中，使从溢水口流出的水正好流入小烧杯中，读出此时弹簧测力计的示数F'。
说明：溢水杯中的水面与溢水口相平是为 了将小石块排开的水全部收集到小烧杯中。将小石块慢慢地浸入水中是为了防止溅出过多的水，使排出水的重力增大，导致实验失败。
(4)利用公式F浮=G-F',算出小石块此时在水中受到的浮力。
(5)测出此时小烧杯和溢出水的总重力G2,并算出溢出水的重力G排。
(6)换用另两个不同的物块分别放人装满水的溢水杯中分别测出其所受浮力，算出溢出水的重力G排。
说明：为了避免实验的偶然性和片面性，需要换用不同的物块多次实验.
实验数据：
小石块重力G/N
小石块在水中时弹簧测力计的示数F/ /N
小石块受到的浮力F浮/N
小烧杯的重力G1/N
小烧杯和溢出水的总重力G2/N
溢出水的重力G排/N
2.2
1.4
0.8
1.0
1.8
0.8
2.6
1.2
1.4
1.0
2.4
1.4
3.4
1.8
1.6
1.0
2.6
1.6
探究归纳：比较各次实验中物块受到的浮力与溢出水的重力的关系有F浮=G排。浸入液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开的液体所受的重力。
训练点三 浮力的计算方法
1. 称重法：F浮=G?F
2. 原因法：F浮=F向上?F向下
3. 原理法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排
4. 平衡法：F浮=G物（物体漂浮或悬浮）
知识典例?★★某中学的小王同学为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况，如图所示，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），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表：
次数
1
2
3
4
5
6
7
h（cm）
0
2
4
6
8
10
12
F（N）
6.75
6.25
5.75
5.25
4.75
4.25
4.25
（1）分析表中实验数据，物体的密度是 kg/m3．如果将圆柱体从弹簧测力计上取下，使其沉入容器底部，则静止时圆柱体对容器底的压力为 N；
（2）分析表中第1列到第5列数据，说明 ；
（3）分析表中第6列到第7列数据，说明 ；
（4）图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是： 。
解析: （1）由表中实验数据可知，h为0时，弹簧测力计示数为6.75N，则物体的重力G=6.75N，
第7次实验时，物体受到的浮力：
F浮=G-F7拉=6.75N-4.25N=2.5N；
由表中实验数据可知，物体完全浸没在水中时受到的浮力为2.5N；
根据F浮=ρ水gV排得物体的体积：
V=V排=F浮ρ水g，由G=mg得物体质量m=Gg，所以物体的密度：
ρ物体=mV=GgF浮ρ水g=Gρ水F浮=6.75×1×103kgm32.5N=2.7×103kg/m3；
圆柱体沉入容器底部，静止时圆柱体对容器底的压力：
F=G-F浮=6.75N-2.5N=4.25N。
（2）由表中1-5列实验数据可知，随圆柱体浸入水中的深度增加，物体排开水的体积增大，弹簧测力计示数减小，物体受到的浮力增大，由此可得：浸在液体中的物体受到的浮力跟排开液体的体积有关，排开的液体体积越大，物体受到的浮力越大。
（3）由表中第6、7列实验数据可知，物体完全浸没在水中，随h增大，F不再改变，说物体受到的浮力不变，这说明物体受到的浮力不变，由此此可得：浸没在液体中的物体受到的浮力和深度无关。
（4）由表中实验数据可知，圆柱体完全浸没在液体中前，拉力F随h增大而减小，圆柱体完全浸没在液体中后，拉力F不随h的增加而变化，由图示可知，B正确。
答案: （1）2.7×103；4.25；（2）浸在液体中的物体受到的浮力跟排开液体的体积有关，排开的液体体积越大，物体受到的浮力越大；（3）浸没在液体中的物体受到的浮力和深度无关；（4）B。
知识启示
通过此题我们要学会熟练运用称重法的表达式求出浮力，对表格数据的分析是本题的重点，控制变量法依然是此类实验必须要用到的，此题的易错点在于分析图象时要注意：弹簧测力计的示数F随h的变化和浮力F浮随h的变化是不同的。
知识典例?★★★★一金属块在空气中受到的重力为27N，把它全部浸没在水中秤时（金属块未接触底面），弹簧测力计读数为17N．求（g=10N/kg）
（1）该金属块受到水对它的浮力是多大？
（2）该金属块的体积是多大？
（3）该金属块的密度是多少？
解析：（1）金属块所受的浮力：
F浮=G-F拉=27N-17N=10N
（2）金属块排开液体的体积：
V排=F浮ρg=10N1.0×103kg/m3×10Nkg=1×10-3m3
金属块的体积：
V=V排=1×10-3m3
（3）金属块的质量： m=Gg=27N10Nkg=2.7kg
金属块的密度：ρ球=mV=2.7kg1×10?3m3=2.7×103kg/m3
答案：（1）金属块受到水对它的浮力是10N；（2）金属块的体积是1×10-3m3；（3）金属块的密度是2.7×103kg/m3。
知识启示
（1）利用二次称重法求出金属块受到水对它的浮力；（2）根据F浮=ρgV排求出金属球排开水的体积，当金属块沉入水底时，排开水的体积等于金属块的体积；（3）先根据G=mg求出金属块的质量，再根据m=ρV求出金属块的密度。
专项测训
1．小明是一位物理爱好者，他在学习浮力时，为了探究浮力与物体形状的关系，他设计了如下实验，他先将一橡皮泥捏成锥体，用细线挂在弹簧测力计下并浸没于水中，读出弹簧测力计的示数F1，再将橡皮泥捏成立方体，重复上述过程，并读出示数F2，请你猜想F1与F2的大小关系（ ）
A．F1＝F2 B．F1＜F2
C．F1＞F2 D．条件不足，无法判断
2．如图所示物体没有受到浮力的是（ ）
3．下列物体不受浮力作用的是（ ）
A．水中的气泡 B．漂在水面上的树叶
C．水中的桥墩 D．水中正在下沉的石头
4．一个装有石块的小船漂浮在池塘的水面上，如果将石头投入水中，池塘的水面将（ ）
A．升高 B．降低 C．不变 D．无法确定
5．下列关于浮力的说法正确的是（ ）
A．在水中下沉的石块不受浮力作用
B．潜水艇在水面以下下潜时，所受浮力变大
C．浸在水中的乒乓球所受浮力的施力物体是盛水容器
D．浮力的方向总是竖直向上的
6．如图甲所示，左上方装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上，将长方体木块竖直放在容器底部。控制阀门，使容器中相同时间内流入的水量相等，注水直至图乙所示状态。下列表示木块所受浮力大小F1、木块对容器底部的压力F2、容器对桌面的压强p和木块所受浮力做的功W随时间t变化的关系图线中，可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
7．若一艘轮船从长江驶入东海，关于轮船受到的浮力及船身状况的判断，正确是（ ）
A．浮力变大，船身上浮 B．浮力变大，船身下沉
C．浮力不变，船身上浮 D．浮力不变，船身下沉
8．小明在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥，将它分别置于甲、乙两杯液体中，观察到铅笔静止时的情景如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲杯液体的密度较小
B．乙杯液体的密度较小
C．铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
D．铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
9．质量相等的两个实心小球甲和乙，已知它们的密度之比是ρ甲：ρ乙＝1：3，现将甲、乙两球放入盛有足够多水的烧杯中，当甲、乙两球处于静止状态时，水对两球的浮力之比F甲：F乙＝3：2，下列结论中错误的是（ ）
A．甲球受到的浮力与它的重力相等 B．甲球漂浮，乙球沉底
C．甲球的密度为0.8×103kg/m3 D．乙球的密度为1.5×103kg/m3
10．如图所示，值得国人骄傲的“蛟龙“号载人潜水艇于2016年5月18日完成了在西北太平洋海域的第三次科学应用下潜。关于潜水艇，下列说法正确的是（ ）
A．潜水艇是通过改变所受浮力实现浮沉的
B．潜水艇漂浮在水面上时，受到的浮力可能大于自身重力
C．浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受水的压强不变，浮力不变
D．浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受水的压强变大，浮力不变
11．将一圆柱形木块用细线栓在容器底部，容器中开始没有水，往容器中逐渐加水至如图甲所示位置，在这一过程中，木块受到的浮力随容器中水的深度的变化如图所示，则由图象乙得出的以下信息正确的只有（ ）
①木块的重力为10N
②木块的体积为1×10﹣3m3
③细线对容器底部的最大拉力为6N
④木块的密度为0.6×103kg/m3
A．①③ B．②④ C．①②③ D．②③④
12．将质量相当的实心铁块和铜块浸没在水中（ρ铁＜ρ铜），它们的体积为V铁和V铜，受到的浮力为F铁和F铜，则。
A．V铁＞V铜、F铁＞F铜 B．V铁＜V铜、F铁＞F铜
C．V铁＜V铜、F铁＜F铜 D．V铁＞V铜、F铁＜F铜
13．小明通过实验（如图所示）得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力。在实验过程中，以下操作正确的是（ ）
A．为准确测量物体所受浮力，步骤应先③后④
B．为准确测量物体排开水的重力，步骤应先①后②
C．实验的最后一个操作应该是①
D．实验的第一个操作应该是③
14．如图所示，在一块浮在水面的长方体木块上放一质量为272克的铁块甲，木块恰好浸没在水中。拿掉铁块甲，用细线把铁块乙系在木块下面，木块也恰好浸没在水中，则铁块乙的质量为（ ）（ρ铁＝7.8克/厘米3，ρ水＝1.0克/厘米3）
A．312克 B．237克 C．318克 D．326克
15．如图是甲、乙两种物质质量与体积关系的图象。分别用甲、乙两种物质制成实心球，将球放到盛有足量水的大容器中，则下列说法正确的是（ ）
A．甲球的密度小于乙球的密度
B．乙球的密度是1.0×103kg/m3
C．甲球一定漂浮在水面
D．乙球一定漂浮在水面
16．鸡蛋时间放久了，不能判断是否变质，现在介绍一种方法，把鸡蛋放入密度为1.03克/厘米3，的盐水中。已知一般的新鲜鸡蛋密度约为1.08克/厘米3，变质鸡蛋密度降至1.03克/厘米3以下。
（1）如图甲、乙、丙三个鸡蛋，静止在盐水中，三个鸡蛋中一定变质的是 理由是 ；
（2）浮力不等于重力的鸡蛋可能是 ，它大致应该是一只 （选填“变质”或“不变质”）的鸡蛋。
17．根据所学知识回答下列问题：
（1）密度计是测量液体密度的仪器，它始终在液面上，如图1所示，把两支完全相同的自制密度计分别放在甲、乙两种液体中，密度计静止时，两种液体的深度相同，它们所受到的浮力F甲 F乙；2种液体的密度ρ甲 ρ乙；（选填“＜”、“＝”或“＞”）
（2）有一规则重5N的长方体密度计漂浮在水面上，它排开水的体积为 cm3，木块有体积在水面之上，它的密度是 kg/m3。
（3）如图2所示，两个完全相同的机翼模型a和b被固定，它们只能在竖直方向上下运动，A、B两弹簧测力计的示数分别为Fa，Fb，当相同的风速吹向飞机模型时，Fa Fb（填＞，＜或＝），当风突然停止时，模型 （填a或b）将上升。
18．飞艇内充的气体的密度 空气密度，当飞艇匀速上升时，浮力等于飞艇的 ，如果此时从飞艇上抛下一些重物，则飞艇将 上升；要使飞艇回到地面上可以采用的 的方法。
19．一正方体漂浮在水中，排开水的体积为1×10﹣3米3，它受到的浮力为 牛，排开水的质量为 千克。若该正方体漂浮在酒精中（ρ酒精＝0.8×103千克/米3），则排开酒精的质量为 千克。
20．如图是中国第一艘航母﹣﹣“瓦良格号”，舰长304米、舰宽70.5米，满载时排水量达67500吨，它满载时所受的浮力为 N，浮力的方向是 。当航母上舰载飞机起飞后，航母所受浮力将 ，航母排开水的体积将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；“瓦良格号”航行的过程中，两侧的护卫舰不能靠它太近是因为 ，外部的水会把两舰挤在一起。（g取10N/kg）。
21．如图所示，游泳时手和脚向后划水，人会向前运动。推动人向前运动的力的施力物体是 ，此现象说明力的作用是 ，人在水中 （不受/受）浮力。
22．某组同学利用如下器材和步骤验证“阿基米德原理”
（1）为验证阿基米德原理，实验需要比较的物理量是 。
（2）如图是验证阿基米德原理的一个实验过程图，通过图中 两个步骤测出了浮力（选填代号即可）。
（3）在进行步骤C时看到的现象是： 。
（4）DE两步可以算出小桶中水的重力，这个重力跟 相等。
（5）小明同学利用上面实验中的器材和木块，进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理。但实验过程中有一个步骤与如图不同，这个步骤是 （选填代号即可）。
23．小明游泳时发现，人在水中越往深处走就越觉得所受的浮力越大。由此他猜想：“浮力的大小可能与物体浸入水中的深度有关或者与物体排开水的体积有关”，于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯和水、盐水等器材进行了如图1所示的探究。
（1）分析图中弹簧测力计示数的变化可知：物体排开水的体积越大，物体所受的浮力就 （选填“越大”或“越小”）。
（2）小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入水中深度变化的图象，如图所示分析图象可知：描述金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象是 （选填“a”或“b“）；当金属块完全浸没水中后所受的浮力是 N，金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度 （选填“有”或“无”）关：图F中弹簧测力计示数应是 N．（盐水的密度ρ盐水＝1.1×103kg/m3）
（3）实验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与液体的密度有关，他选取一个重8N、体积为0.3dm3的铝块、盐水和水、弹簧测力计（量程是10N、分度值是0.2N），要完成实验，所需盐水的密度最小值为 kg/m3（结果保留整数）。物体浸没在液体中时，在图2中能反映弹簧测力计示数与液体密度之间关系的图象是 。
24．如图所示。为验证阿基米德原理，小明选用实验器材：弹簧测量计、大烧杯、小水桶、小石块、小垫块和水；完成以下几个测量步骤：
A．用弹簧测力计测出石块的重力G物；
B．将石块浸没在烧杯的水中，读出此时弹簧测力计示数F；
C．用弹簧测力计测出小水桶和水的总重力G总；
D．用弹簧测力计测出空水桶的重力G0；
（1）最佳测量步骤为： 。
（2）实验过程中，若斜置在小垫块上的大烧杯中水没有装满，小水桶承接到的水的重力 被石块排开的水的重力（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）石块浸没在水中所受的浮力表达式 ；被石块排开的水的重力表达式 （用已测得的物理量表示），比较F浮与G排的大小。
25．如图所示，弹簧测力计下面悬挂一个重10N的物体。当把物体浸没在水中时，弹簧测力计示数变为6N，此时圆柱形容器底面积为100cm2（g＝10N/kg）。求：
（1）物体受到水的浮力多大？
（2）物体的密度是多少？
（3）当物体浸没在水中后，容器底部对水平桌面增大的压强是多少？
26．弹簧测力计拉着一金属球放在底面积为10﹣2m2的容器底部，如图甲所示。用弹簧测力计将其从底部匀速拉出水面的过程中，弹簧测力计的示数F随时间变化的图象如图乙所示，g取10N/kg，根据图象信息，求：
（1）金属球浸没在水中受到的浮力；
（2）金属球的密度；
（3）金属球被拉出水面后，水对容器底减小的压强
27．挂在弹簧秤上的金属块重为7.8牛，当它全部浸没在水中时，弹簧秤的示数为6.8牛，求（g取10N/Kg）
（1）此金属块受到的浮力多大？
（2）此金属块的体积多大？
（3）若此金属块全部浸没在密度为0.8×103千克/米3的煤油中，金属块受到的浮力多大？
（4）若此金属块全部浸没在某种液体中受到的浮力是1.2牛，弹簧秤的示数为多大？液体的密度为多少？
28．一辆水陆两栖坦克总重3×105N，它的发动机是一台新型内燃机，两条履带与地面接触的总面积为5m2．（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）该坦克要从水平冰面上经过，冰层能承受的最大压强为7×104Pa，请用计算说明坦克能否安全通过？
（2）该坦克涉水过河漂浮在水面上时，求它排开水的体积是多大？
29．如图为儿童练习游泳时穿的一种救生衣﹣背漂，背漂的质量为0.5kg，是由EVA材质制成，它密度为0.1×103kg/m3．将背漂穿在人的背部，为了确保人的安全，必须使人的头在水面以上，已知人的密度约为1.06×103kg/m3，儿童头部体积约占人体总体积的9.9%，g取10N/kg，不计背带的体积和质量，求：
（1）背漂自浮在水面时受到的浮力是多少？
（2）若要使浸没于水中静止，对背漂施加向下的压力为多少？
（3）为了穿着此背漂的儿童的体重不能超过多少？
30．小雪在学习了阿基米德原理之后，在家里自己动手制作了如图所示的装置，他想通过这个装置来验证阿基米德原理的正确性，以下是他的实验过程：
①在弹簧下方挂着一个空小桶，并在小筒的下方挂上重物G；
②将一水杯放在升降机上，像溢水杯中装满水，调节升降机高度至水面，刚好到达重物G下表面；
③记录弹簧下端指针所指的刻度尺的位置L1；
④缓慢升高升降机，让重物G完全浸没入水中后，继续升高溢水杯到某一高度，用小烧杯A承接溢出的水，同时记录指针所指位置L2；
⑤保持升降机的位置不动，将烧杯A中的水倒入空桶中，同时记录此时指针所在位置L3，（整个过程重物G始终没有碰到溢水杯底部）。
（1）在实验④的过程中，弹簧的拉力变化曲线如下图所示，正确的是
（2）小雪将烧杯A中的水倒入空桶中，通过 现象，证明阿基米德原理成立。
（3）实验④⑤过程中，重物G的高度变化情况是如下图，正确的是
（4）你认为这样设计实验的好处是 。
参考答案与试题解析
1．【解答】探究浮力与物体形状的关系，需控制液体密度和排开液体的体积不变，所以要将橡皮泥浸没在水中，改变橡皮泥的形状，分别记下测力计的示数；
比较两次测力计的示数，若相等，则与形状无关，若不相等，则与形状有关。
实验证明：物体所受的浮力与物体形状无关。
故选：A。
2．【解答】A、B、D中的物体都浸在水中，物体受到水向上的压力和向下的压力，其中向上的压力大于向下的压力，这个压力差也就是物体受到的浮力。故A、B、D中的物体均受浮力的作用。
桥墩的下底面埋在地下，其下底面与河底紧密接触，桥墩没有受到水向上的压力，所以桥墩不受浮力作用。
故选：C。
3．【解答】水中的气泡、漂在水面上的树叶、水中正在下沉的石头，都受到水向上的压力，由浮力的产生原因可知，都受到浮力；选项ABD不符合题意；
桥墩由于底面埋在地下，其底面不与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，故桥墩不受浮力作用；选项C符合题意；
故选：C。
4．【解答】石头在船上，船和石头受到的浮力：
F浮＝G总＝G船+G石＝G船+ρ石V石g，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
石块放入水中后，船和石头受到的浮力等于船受到的浮力F船加上石头受到的浮力F石，
F浮′＝F船+F石，
由于船漂浮，F船＝G船，
石头沉入水底，F石＝ρ水V排g，
∴F浮′＝F船+F石＝G船+ρ水V石g，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
∵ρ石＞ρ水，
∴由①②可得：
F浮＞F浮′，
即：石头在船上时，船和石头受到的浮力大，由阿基米德原理可知石头在船上时，船和石头排开水的体积大、水位高，所以把船上的石头投入水中，池内水位下降。
故选：B。
5．【解答】A、在水中下沉的石块也受到浮力的作用，故A错误；
B、潜水艇浸没在水中无论是上浮还是下沉，潜水艇的体积不变（排开水的体积不变），受浮力不变，通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力，实现上浮或下沉的；故B错误；
C、盛有水的容器中，乒乓球漂浮于水面上，乒乓球排开了一定体积的水，则乒乓球所受浮力的施力物体是水，故C错误；
D、浮力的方向总是竖直向上的，故D正确。
故选：D。
6．【解答】A、由题意知，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相等，所以，相同时间内排开水的体积逐渐增加，根据F浮＝ρgV排知，浮力逐渐增加，当水位在一定高度时，木块处于漂浮状态，即浮力等于重力，故A错误；
B、随着时间变长，浮力变大，木块对容器底部的压力变小，当水位在一定高度时，木块处于漂浮状态，木块对容器底部的不在产生压力，故B错误；
C、由题意知，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相等，所以，相同时间内水增加的重力相同，容器对桌面增加的压力相同，由p＝可得，容器对桌面的压强p2随时间均匀增加，故C错误；
D、在木块浮起来之前，木块受浮力作用，但物体没有浮起，则浮力没有做功，当浮起来后，木块随水面的升高而升高，浮力做功逐渐变大，故D正确。
故选：D。
7．【解答】当轮船由从长江驶入大海后，仍然处于漂浮状态，
船受到的浮力：F浮＝G，因为船受到的重力不变，所以船受到的浮力不变；
又因为F浮＝ρ水gV排，ρ海水＞ρ江水，
所以排开海水的体积小于排开江水的体积，即：船浸入水中的体积变小，船上浮一些，故ABD错误，C正确。
故选：C。
8．【解答】物体的质量不变，在两液体中均处于漂浮状态，则说明在两种液体中所受浮力相同；因物体在甲液体中浸入的体积大，则说明甲液体的密度小，乙液体的密度大。
故选：A。
9．【解答】两球的质量相等，由ρ＝可得，两个实心小球的体积之比为：
＝＝＝，
若两球在水中都漂浮，则浮力之比为F甲：F乙＝G甲：G乙＝m甲：m乙＝1：1，与实际不符；
若两球在水中都全部浸没，则F甲：F乙＝ρ水gV甲：ρ水gV乙＝V甲：V乙＝3：1，与实际不符；
这样只能是一个漂浮、另一个浸没，
因甲的密度比乙的密度小，
所以，甲球漂浮，则甲球受到的浮力和自身的重力相等，乙球浸没在水中，故A正确；
两球受到的浮力之比F甲：F乙＝G甲：F乙＝ρ甲V甲g：ρ水V乙g＝ρ甲V甲：ρ水V乙＝3：2，
所以ρ甲＝××ρ水＝××1.0×103kg/m3＝0.5×103kg/m3，故C错误；
已知ρ甲：ρ乙＝1：3，则ρ乙＝3ρ甲＝3×0.5×103kg/m3＝1.5×103kg/m3，故D正确；
由ρ乙＞ρ水可知，乙球沉底，故B正确。
故选：C。
10．【解答】A、潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉的，故A错误；
B、潜水艇漂浮在水面上时，受的是平衡力，重力与浮力的大小相等，故B错误；
CD、载人潜水器在水面下正匀速下潜的过程中，深度增加，所以受到的海水的压强增大，其排开海水的体积不变，故其所受浮力不变；故C错误，D正确；
故选：D。
11．【解答】①由图象可知，当容器中水的高度为6cm～12cm时，木块处于漂浮状态，受到的浮力和重力相等，因此木块的重力为6N，故①错误；
②由图象可知，木块全部浸没时，受到的浮力为10N，由F浮＝ρ水gV排可知，木块的体积V＝V排＝＝＝1×10﹣3m3，故②正确；
③木块全部浸没时，细线的拉力最大，对容器底部的拉力最大，此时木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力，
由力的平衡条件可得，F浮＝G+F，细线对容器底部的最大拉力F＝F浮﹣G＝10N﹣6N＝4N，故③错误；
④木块的密度：ρ＝＝＝＝0.6×103kg/m3，故④正确。
综上可知，②④正确。
故选：B。
12．【解答】已知ρ铁＜ρ铜，则质量相等的实心铁块和铜块，
根据公式ρ＝得V＝可知：V铁＞V铜，
由于铁块和铜块浸没在水中，排开水的体积等于物体的体积，
根据F浮＝ρ水gV排可知，F铁＞F铜。
故选：A。
13．【解答】石块的重力应先测出，即是操作④，若后面浸湿后再测会导致误差，
然后将空烧杯重力测出，操作应该是②，再将石块浸入水中测出此时的力，是操作③；最后测出溢出的水重力①。
由此可知：准确测量物体所受浮力，步骤应先④后③；
测量物体排开水的重力，步骤应先②后①；
实验的第一个操作应该是②或④；
实验的最后一个操作应该是①；
故选：C。
14．【解答】由甲图可知木块和甲铁块漂浮，由乙图可知木块和乙铁块悬浮，
所以整体受到的浮力和自身的总重力相等，
则甲图中：G甲+G木＝F浮甲，即m甲g+G木＝ρ水gV木，
乙图中：G乙+G木＝F浮乙，即ρ铁gV乙+G木＝ρ水g（V木+V乙）；
由以上两式可得：V乙＝，
由ρ＝可得，铁块乙的质量：
m乙＝ρ铁V乙＝7.8g/cm3×＝312g。
故选：A。
15．【解答】由图象可知，m甲＝2g时，V甲＝1cm3；m乙＝1g时，V乙＝2cm3，
则甲、乙两种物质的密度分别为：
ρ甲＝＝＝2g/cm3，ρ乙＝＝＝0.5g/cm3＝0.5×103 kg/m3，故B错误；
所以，分别用甲、乙两种物质制成实心球后，甲球的密度大于乙球的密度，故A错误；
由ρ甲＞ρ水可知，甲球一定在盛有足量水的大容器中沉底，故C错误；
由ρ乙＜ρ水可知，乙球一定在盛有足量水的大容器中漂浮，故D正确。
故选：D。
16．【解答】（1）由图可知：甲鸡蛋下沉，乙鸡蛋悬浮、丙鸡蛋漂浮；
根据浮沉条件可知：ρ甲＞ρ盐水；ρ乙＝ρ盐水；ρ丙＜ρ盐水；
已知ρ盐水＝1.03克/厘米3，变质蛋密度可降至1.03克/厘米3以下，所以一定变质的是丙；
（2）由于甲鸡蛋下沉，则甲鸡蛋受到的浮力小于鸡蛋的重力，甲鸡蛋的密度大于盐水的密度，所以它大致应该是一只不变质的鸡蛋。
故答案为：（1）丙；丙鸡蛋的密度小于盐水的密度；（2）甲。
17．【解答】（1）两支完全相同自制密度计的重力相等，
由图1可知，密度计在甲、乙两液体中均处于漂浮状态，
所以，密度计在两种液体中所受的浮力相等，即F甲＝F乙＝G；
由图1可知，密度计排开液体的体积关系为V排甲＞V排乙，
由F浮＝ρgV排的变形式ρ＝可知，两液体的密度关系为ρ甲＜ρ乙；
（2）长方体漂浮在水面上时受到的浮力和自身的重力大小相等，
由F浮＝ρgV排可得，它排开水的体积：
V排＝＝＝＝5×10﹣4m3＝500cm3，
木块有体积在水面之上时，所以F浮＝G木，
即ρ水gV排＝ρ木V木g，
则木块的密度：ρ木＝ρ水＝ρ水＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝0.6×103kg/m3；
（3）如图2所示，a的形状类似于机翼，气流流过时，上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，会产生向上的升力，所以弹簧测力计A的示数变小；
图2b的形状是装反了的机翼，气流流过时，下方空气流速大、压强小，上方空气流速小、压强大，会产生向下的力，所以弹簧测力计B的示数变大；比较可知Fa＜Fb；
当风突然停止时，模型b受到向下的力减小，所以模型b将上升。
故答案为：（1）＝；＜；（2）500；0.6×103；（3）＜；b。
18．【解答】飞艇中所装的气体都是比空气密度小，通过加热气体，使热气球内的空气膨胀、体积增大、密度减小；
根据阿基米德原理可知，排开气体的体积越大，受到的浮力越大；当它们本身的重力小于受到的浮力时，飞艇升空；
如果从飞艇上抛下一些重物时，受到的浮力不变，重力减小，竖直向上的合理变大，飞艇将加速上升；
如果放掉一部分气体，浮力减小，当小于重力时，就会下落，直到回到地面。
故答案为：小于；重力；加速；放掉飞艇内一部分气体。
19．【解答】（1）根据阿基米德原理可得，正方体所受浮力：
F浮水＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N；
因为正方体漂浮在水中，所以由漂浮条件和阿基米德原理可得F浮水＝G排水＝G木＝10N，
由G＝mg得，排开水的质量：
m排水＝＝＝1kg；
（2）若该木块漂浮在酒精中，根据漂浮条件可得木块受到的浮力：F浮酒精＝G木，
所以F浮酒精＝F浮水，
根据阿基米德原理可知，排开酒精的重力等于排开水的重力，
所以排开酒精的质量等于排开水的质量，等于1kg。
故答案为：10；1；1。
20．【解答】（1）满载时受到的浮力：
F浮＝G排＝m排g＝67500×103kg×10N/kg＝6.75×108N；
浮力方向是竖直向上。
（2）因为航母漂浮，所以它受到的浮力等于总重力；
战机从航母上起飞后，航母的总重力减小，根据漂浮物体的重力等于自身重力，所以浮力将减小，由阿基米德原理可知排开水的体积会减小。
（3）护卫舰向前航行的过程中，两护卫舰内侧水的流速大于外侧水的流速，造成了两护卫舰内侧水的压强小于外侧水的压强，外部的水会把两舰挤在一起。
故答案为：6.75×108；竖直向上；减小；减小；舰体间水的流速大、压强小。
21．【解答】物体间力的作用是相互的，物体受到力的同时，也对另一个物体施加了力；游泳时手和脚向后划水，人会向前运动。推动人向前运动的力的施力物体是水。此现象说明力的作用是相互的；人浸在水中，受到水竖直向上托的力，即浮力。
故答案为：水；相互的；受。
22．【解答】（1）物体受到浮力的大小等于它排开液体的重力，要验证阿基米德原理就需要比较物体受到的浮力和物体排开液体的重力；
（2）物体受到的浮力等于物体的重力减去物体浸入液体时弹簧测力计的示数，由B和C两个步骤就可以测出浮力；
（3）浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，弹簧测力计的示数等于物体的重力减去浮力，所以弹簧测力计的示数会减小；
（4）DE两步算出小桶中水的重力，这个重力跟受到的浮力相等；
（5）物体漂浮在水面上，受到的浮力等于它的重力，测量漂浮的物体受到的浮力时，不需要用弹簧测力计提着物体，“探究漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”的实验步骤与图C不同。
故答案为：
（1）浮力和物体排开液体的重力；
（2）B和C；
（3）弹簧测力计的示数会减小；
（4）受到的浮力；
（5）C。
23．【解答】（1）比较图1中B、C、D的实验可知，物体排开水的体积增大，弹簧测力计示数越来越小，由F浮＝G﹣F示知，物体受到的浮力越来越大，所以，得出的结论是物体排开水的体积越大，受到的浮力越大；
（2）由上面的分析，在浸没前金属块受到的浮力大小随排开液体的体积增大而增大，浸没后排开液体的体积不变，根据阿基米德原理可知，浮力大小不变，据此判断出描述金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象是a；
图a中的水平线即为浸没后物体受到的浮力大小，为1N；
根据图a可知，金属块浸没在水中后所受浮力大小与金属块所处的深度无关；
根据图a可知，物体浸没在水中受到的浮力为1N，则物体的体积：
V＝V排＝＝＝10﹣4m3，
物体浸没在盐水中受到的浮力：F'浮＝ρ盐水gV'排＝ρ盐水gV＝1.1×103kg/m3×10N/kg×10﹣4m3＝1.1N，
由b图知物体受到的重力是2.7N，
所以物体浸没在盐水中，弹簧测力计的示数：F''＝G﹣F'浮＝2.7N﹣1.1N＝1.6N；
（3）①一个重8N、体积为0.3dm3的铝块浸没在水中受到的浮力：
F浮1＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3×10﹣3m3＝3N，
弹簧测力计分度值是0.2N，弹簧测力计示数变化至少为0.2N，才能准确读出，
探究浮力跟液体密度的关系，铝块浸没在盐水中，液体的密度增大，浮力增大，铝块浸没在水中的浮力是3N，铝块浸没在盐水中的浮力至少为3.2N，即F浮2＝3.2N，
根据阿基米德原理原理可得，盐水的最小密度：
ρ盐水＝＝≈1067kg/m3；
②物体浸没在液体中，物体受到重力、拉力和浮力作用，这三个力平衡，弹簧测力计示数：F＝G﹣F浮＝G﹣ρ液gV排＝G﹣ρ液gV，则当物体一定时，物体的重力和体积是不变的，液体密度越大时，弹簧测力计示数越小，可以排除CD选项；因F＝G﹣ρ液gV，则弹簧测力计示数F和液体的密度ρ液是一次函数（图象应为斜向下的直线），可以判断B项正确，A项错误。
故答案为：（1）越大；（2）a；1；无；1.6；（3）1067；B。
24．【解答】（1）实验中需先测量出空桶和石块的重力，然后将石块完全浸没在水中，读出测力计示数，最后测出桶和排出水的总重力，故测量步骤为：DABC；
（2）若斜置在小垫块上的大烧杯中水没有装满，则小石块排开的水没有全部溢出，因此小水桶承接到的水的重力小于被石块排开水的重力；
（3）石块的重力为G物，浸没在水中时的拉力为F，则F浮＝G物﹣F；
被石块排开水的重力等于桶和水的总重与空桶重力之差，则G排＝G总﹣G0；
故答案为：（1）DABC；（2）小于；（3）G物﹣F；G总﹣G0。
25．【解答】（1）物体受到的浮力为F浮＝G﹣F＝10N﹣6N＝4N；
（2）由F浮＝ρgV排得，物体的体积：
V物＝V排＝＝＝4×10﹣4m3；
由G＝mg得，物体的质量为：
m＝＝＝1kg，
物体的密度为：
ρ＝＝＝2.5×103kg/m3；
（3）放入前，容器对桌面的压力等于容器的重力与水的重力之和，放入物体后，容器对桌面的压力为容器的重力、水的重力与物体对水的压力之和，因此，增加的压力等于物体对水的压力，由于物体对水的压力等于水对物体的浮力，故△F＝F浮＝4N，
增加的压强：△p＝＝＝400Pa。
答：
（1）物体受到水对它的浮力为4N；
（2）物体的密度为2.5×103kg/m3；
（4）当物体浸没在水中后，容器底部对水平桌面增大的压强为400Pa。
26．【解答】（1）由图乙知，金属球浸没在水中时弹簧测力计的示数F1＝4.5N，
金属球露出水面后弹簧测力计的拉力F2＝6.5N，则金属球的重力G＝F2＝6.5N，
则金属球浸没在水中受到的浮力：
F浮＝G﹣F1＝6.5N﹣4.5N＝2N；
（2）因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由F浮＝ρgV排可得，金属球的体积：
V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3，
由G＝mg可得金属球的质量：
m＝＝＝0.65kg，
则金属球的密度：
ρ＝＝＝3.25×103kg/m3；
（3）金属球被拉出水面后，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。
答：（1）金属球浸没在水中受到的浮力为2N；
（2）金属球的密度为3.25×103kg/m3；
（3）金属球被拉出水面后，水对容器底减小的压强为200Pa。
27．【解答】（1）金属块受到的浮力：
F浮＝G﹣F＝7.8N﹣6.8N＝1N；
（2）由F浮＝ρ液gV排得，金属块的体积：
V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3；
（3）石块在某种液体中时受到的浮力：
F浮′＝ρ液V排g＝0.8×103kg/m3×1×10﹣4m3×10N/kg＝0.8N；
（4）根据称重法可得：F″＝G﹣F浮″＝7.8N﹣1.2N＝6.6N；
根据F浮＝ρ液V排g可得：
ρ液″＝＝＝1.2×103kg/m3。
答：（1）此金属块受到的浮力为1N；
（2）此金属块的体积为1×10﹣4m3；
（3）若此金属块全部浸没在密度为0.8×103千克/米3的煤油中，金属块受到的浮力为0.8N；
（4）若此金属块全部浸没在某种液体中受到的浮力是1.2牛，弹簧秤的示数为6.6N；液体的密度为1.2×103kg/m3。
28．【解答】（1）一辆水陆两栖坦克总重3×105N，对冰面的压力等于其重力，即F＝G＝3×105N，
坦克对冰面的压强：
p＝＝＝6×104Pa＜7×104Pa，故坦克能安全通过；
（2）该坦克过河漂浮在水面上时，其受到的浮力等于重力，即F浮＝G＝3×105N，
由F浮＝ρ水gV排得排开水的体积：
V排＝＝＝30m3，
答：（1）冰层能承受的最大压强为7×104Pa，该坦克能从水平冰面上安全通过；
（2）该坦克涉水过河漂浮在水面上时，它排开水的体积是30m3。
29．【解答】（1）背漂自浮在水面时受到的浮力：
F浮＝G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N；
（2）由ρ＝可得，背漂的体积：
V＝＝＝5×10﹣3m3，
背漂浸没于水中静止时受到的浮力：
F浮′＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣3m3＝50N，
背漂浸没于水中静止时，受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、向下的压力作用处于平衡状态，
由背漂受到的合力为零可得：F浮＝G+F压，
则对背漂施加向下的压力：
F压＝F浮′﹣G＝50N﹣5N＝45N；
（3）设儿童的最大体重为G人，则儿童的体积V人＝，
因为了确保人的安全，必须使人的头在水面以上，
所以，儿童受到的最大浮力：
F浮人＝ρ水g（1﹣9.9%）＝（1﹣9.9%）G人，
因儿童和背漂的整体漂浮，且必须使人的头露出水面，
所以，F浮总＝G总，即F浮人+F浮′＝G人+G，
则：（1﹣9.9%）G人+F浮′＝G人+G，
代入数据可得：×（1﹣9.9%）G人+50N＝G人+5N，
解得：G人＝300N。
答：（1）背漂自浮在水面时受到的浮力是5N；
（2）若要使浸没于水中静止，对背漂施加向下的压力为45N；
（3）为了穿着此背漂的儿童的体重不能超过300N。
30．【解答】（1）根据称重法可知，弹簧拉力F＝G﹣F浮；
根据F浮＝ρ液gV排可知，随着升降机升高，重物G浸入水中的体积越来越大，其受到的浮力变大，则拉力F变小，当重物G浸没后，浮力保持不变，则拉力也保持不变，故B图象符合。
（2）在步骤③中，弹簧受到的拉力F＝G，指针所指的刻度尺位置L1；
由于将烧杯A中的水倒入空桶中，则弹簧受到的拉力F′＝G﹣F浮+G排，若指针所在位置L3与位置L1相同，则拉力F′＝F，则说明F浮＝G排，这样即可证明阿基米德原理成立。
（3）实验④过程中，随升降机的升高，重物G受到的浮力变大，拉力减小，重物G的高度也升高，当重物G浸没后，浮力保持不变，重物G的高度不再变化；
实验⑤过程中，将烧杯A中的水倒入空桶中，由于弹簧受到的拉力变大，重物G随着弹簧的伸长物G的高度下降，当烧杯A中的水全部倒入空桶中，重物G的高度又回到原来的高度；故图象C符合；
（4）改进后的优点减小误差。
故答案为：（1）B；（2）L3＝L1；（3）C；（4）减小误差。
训练点一 浮力
1. 概念：无论是液体还是气体，对浸在其中的物体都有竖直向上的托力，物理学中把这个托力叫做浮力。
“浸在”包括两层含义：一是物体部分浸入液体（或气体）中；二是物体全部浸入液体（或气体）中，又叫浸没。
训练点二 阿基米德原理
1. 内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力。
2. 公式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排
3. 原理透析： (1)原理中所说的“浸入液体中的物体”包含两种状态:一是物体的全部体积都浸在液体里；二是物体的一部分浸入液体里，另一部分露在液面以上。
(2)G排是指被物体排开的液体所受的重力,F浮=G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力大小。
(3)V排表示物体排开的液体的体积，当物体浸没在液体里时,V排=V物；当物体只有一部分浸入液体里另一部分露在液面以上时，V排=V浸
(5)阿基米德原理也适用于气体,但公式中ρ液要改为气体的密度ρ气，即F浮=ρ气gV排=ρ气gV物。
训练点三 物体的浮沉条件
1. 物体的浮沉条件
物体浸入情况
物体浸没在液体中
物体部分浸入在液体中
状态
上浮
悬浮
下沉
漂浮
条件
F浮>G
F浮=G
F浮
示意图
2. 浮沉条件透析
(1)物体漫没在波体中时，V排最大，所受浮力最大。当F浮>G物时，物体在液体中受到的合力F合=F浮- G物，F合方向竖直向上，物体在液体中向上运动上浮。 随着物体不断上升，物体将有一部分体积逐渐露出液面，由F浮=ρ液gV排可知物体所受的浮力也就随之减小，一直减小到F浮 = G物时，物体受到合力为0N，物体的上浮运动就此结束而处于平衡状态，即漂浮在液面上。
(2)物体浸没在液体中，当F浮< G物时，物体在液体中受到的合力F合=G物一F浮，F合方向竖直向下，物体向下运动下沉，直至沉到容器底，受到容器底施加的一定的支持力，这时物体受到的合力F合=G物-(F浮十F支)=0 N,故物体处于静止状态，下沉运动就此结束。
由(1)(2)可知，上浮运动和下沉运动是物体由不平衡状态演变为平衡状态的过程。
(3)悬浮：悬浮的物体是处于浸没状态(V排=V物)，同时可以停留在液面下任何位置静止，随时都能保持F浮=G物的平衡状态。
悬浮和漂浮有相似之处，也有重要的区别。相似之处:物体都处于平衡状态，都受到两个力的作用，各自所受重力G物和浮力F浮为一对平衡力。重要区别：①它们在液体中的位置不同，悬浮是物体可以静止在液体内部任何地方，而漂浮则是物体静止在液体表面上；②漂浮时，物体排开液体的体积小于物体体积；悬浮时，物体排开液体的体积等于物体体积。
训练点三 探究实验
1. 探究浮力大小与哪些因素有关
实验序号
实验目的
控制变量
图示
现象
分析
1
研究浮力的大小与液体密度的关系相同
物体浸在液体中的体积(物体排开液体的体积)
乙、丙两种情况下，同一重物，弹簧测力计的示数不同
根据F浮=G-F/ ,物体浸在水和酒精中所受浮力不同,说明物体所受的浮力与液体的密度有关
2
研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系
同种液体(液体的密度相同)
两种情况下弹簧测力计的示数不同
根据F浮=G-F',两种情况所受浮力不同，说明物体所受的浮力与物体排开液体的体积有关
3
研究浮力的大小与物体浸没深度的关系
液体密度相同、物体排开液体的体积相同
两种情况下弹簧测力计的示数相同
两种情况下弹簧测力计的示数相同，说明受到的浮力相同，物体所受的浮力与物体浸没的深度无关
4
研究浮力的大小与物体密度的关系
物体的体积相同,浸没在液体中的体积相同、液体的密度相同
甲、乙两种情况下弹簧测力计的示数差相同
两种情况下弹簧测力计的示数差相同,由F浮= G-F/可知，受到的浮力相同，物体所受的浮力与物体的密度无关
探究归纳：浮力的大小跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，与浸没在液体中的深度无关。在液体密度一定时，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大，在排开液体的体积定时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。浮力的大小与物体的密度无关。
2. 探究阿基米德原理实验
实验探究：探究浮力的大小。
猜想与假设：浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。
思路：用称重法测出物体在液体中受到的浮力，同时测出物体受浮力时排开液体的重力，然后比较二者之间的数量关系。
实验器材：弹簧测力计、石块、细线、溢水杯、小烧杯、水。
实验方法：F浮=G- F' (称重法)。
实验步骤:(1)将小石块用细线系住，挂在弹簧测力计下，如图所示，测出小石块的重力G。
说明：要测量小石块受到的水的浮力，根据称重法，需要首先测量出小石块的重力。
(2)将空的小烧杯挂在弹簧测力计下，测出其重力G1。
说明:为了减小测量误差,在测量小石块排开水的重力前要先测量出空烧杯的重力。
(3)往溢水杯中加水，使水面刚好到达溢水杯的溢水口处,并在溢水口下放空的小烧杯，然后将小石块慢慢地浸人水中，使从溢水口流出的水正好流入小烧杯中，读出此时弹簧测力计的示数F'。
说明：溢水杯中的水面与溢水口相平是为 了将小石块排开的水全部收集到小烧杯中。将小石块慢慢地浸入水中是为了防止溅出过多的水，使排出水的重力增大，导致实验失败。
(4)利用公式F浮=G-F',算出小石块此时在水中受到的浮力。
(5)测出此时小烧杯和溢出水的总重力G2,并算出溢出水的重力G排。
(6)换用另两个不同的物块分别放人装满水的溢水杯中分别测出其所受浮力，算出溢出水的重力G排。
说明：为了避免实验的偶然性和片面性，需要换用不同的物块多次实验.
实验数据：
小石块重力G/N
小石块在水中时弹簧测力计的示数F/ /N
小石块受到的浮力F浮/N
小烧杯的重力G1/N
小烧杯和溢出水的总重力G2/N
溢出水的重力G排/N
2.2
1.4
0.8
1.0
1.8
0.8
2.6
1.2
1.4
1.0
2.4
1.4
3.4
1.8
1.6
1.0
2.6
1.6
探究归纳：比较各次实验中物块受到的浮力与溢出水的重力的关系有F浮=G排。浸入液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开的液体所受的重力。
训练点三 浮力的计算方法
1. 称重法：F浮=G?F
2. 原因法：F浮=F向上?F向下
3. 原理法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排
4. 平衡法：F浮=G物（物体漂浮或悬浮）
知识典例?★★某中学的小王同学为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况，如图所示，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），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表：
次数
1
2
3
4
5
6
7
h（cm）
0
2
4
6
8
10
12
F（N）
6.75
6.25
5.75
5.25
4.75
4.25
4.25
（1）分析表中实验数据，物体的密度是 kg/m3．如果将圆柱体从弹簧测力计上取下，使其沉入容器底部，则静止时圆柱体对容器底的压力为 N；
（2）分析表中第1列到第5列数据，说明 ；
（3）分析表中第6列到第7列数据，说明 ；
（4）图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是： 。
解析: （1）由表中实验数据可知，h为0时，弹簧测力计示数为6.75N，则物体的重力G=6.75N，
第7次实验时，物体受到的浮力：
F浮=G-F7拉=6.75N-4.25N=2.5N；
由表中实验数据可知，物体完全浸没在水中时受到的浮力为2.5N；
根据F浮=ρ水gV排得物体的体积：
V=V排=F浮ρ水g，由G=mg得物体质量m=Gg，所以物体的密度：
ρ物体=mV=GgF浮ρ水g=Gρ水F浮=6.75×1×103kgm32.5N=2.7×103kg/m3；
圆柱体沉入容器底部，静止时圆柱体对容器底的压力：
F=G-F浮=6.75N-2.5N=4.25N。
（2）由表中1-5列实验数据可知，随圆柱体浸入水中的深度增加，物体排开水的体积增大，弹簧测力计示数减小，物体受到的浮力增大，由此可得：浸在液体中的物体受到的浮力跟排开液体的体积有关，排开的液体体积越大，物体受到的浮力越大。
（3）由表中第6、7列实验数据可知，物体完全浸没在水中，随h增大，F不再改变，说物体受到的浮力不变，这说明物体受到的浮力不变，由此此可得：浸没在液体中的物体受到的浮力和深度无关。
（4）由表中实验数据可知，圆柱体完全浸没在液体中前，拉力F随h增大而减小，圆柱体完全浸没在液体中后，拉力F不随h的增加而变化，由图示可知，B正确。
答案: （1）2.7×103；4.25；（2）浸在液体中的物体受到的浮力跟排开液体的体积有关，排开的液体体积越大，物体受到的浮力越大；（3）浸没在液体中的物体受到的浮力和深度无关；（4）B。
知识启示
通过此题我们要学会熟练运用称重法的表达式求出浮力，对表格数据的分析是本题的重点，控制变量法依然是此类实验必须要用到的，此题的易错点在于分析图象时要注意：弹簧测力计的示数F随h的变化和浮力F浮随h的变化是不同的。
知识典例?★★★★一金属块在空气中受到的重力为27N，把它全部浸没在水中秤时（金属块未接触底面），弹簧测力计读数为17N．求（g=10N/kg）
（1）该金属块受到水对它的浮力是多大？
（2）该金属块的体积是多大？
（3）该金属块的密度是多少？
解析：（1）金属块所受的浮力：
F浮=G-F拉=27N-17N=10N
（2）金属块排开液体的体积：
V排=F浮ρg=10N1.0×103kg/m3×10Nkg=1×10-3m3
金属块的体积：
V=V排=1×10-3m3
（3）金属块的质量： m=Gg=27N10Nkg=2.7kg
金属块的密度：ρ球=mV=2.7kg1×10?3m3=2.7×103kg/m3
答案：（1）金属块受到水对它的浮力是10N；（2）金属块的体积是1×10-3m3；（3）金属块的密度是2.7×103kg/m3。
知识启示
（1）利用二次称重法求出金属块受到水对它的浮力；（2）根据F浮=ρgV排求出金属球排开水的体积，当金属块沉入水底时，排开水的体积等于金属块的体积；（3）先根据G=mg求出金属块的质量，再根据m=ρV求出金属块的密度。
专项测训
1．小明是一位物理爱好者，他在学习浮力时，为了探究浮力与物体形状的关系，他设计了如下实验，他先将一橡皮泥捏成锥体，用细线挂在弹簧测力计下并浸没于水中，读出弹簧测力计的示数F1，再将橡皮泥捏成立方体，重复上述过程，并读出示数F2，请你猜想F1与F2的大小关系（ ）
A．F1＝F2 B．F1＜F2
C．F1＞F2 D．条件不足，无法判断
2．如图所示物体没有受到浮力的是（ ）
3．下列物体不受浮力作用的是（ ）
A．水中的气泡 B．漂在水面上的树叶
C．水中的桥墩 D．水中正在下沉的石头
4．一个装有石块的小船漂浮在池塘的水面上，如果将石头投入水中，池塘的水面将（ ）
A．升高 B．降低 C．不变 D．无法确定
5．下列关于浮力的说法正确的是（ ）
A．在水中下沉的石块不受浮力作用
B．潜水艇在水面以下下潜时，所受浮力变大
C．浸在水中的乒乓球所受浮力的施力物体是盛水容器
D．浮力的方向总是竖直向上的
6．如图甲所示，左上方装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上，将长方体木块竖直放在容器底部。控制阀门，使容器中相同时间内流入的水量相等，注水直至图乙所示状态。下列表示木块所受浮力大小F1、木块对容器底部的压力F2、容器对桌面的压强p和木块所受浮力做的功W随时间t变化的关系图线中，可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
7．若一艘轮船从长江驶入东海，关于轮船受到的浮力及船身状况的判断，正确是（ ）
A．浮力变大，船身上浮 B．浮力变大，船身下沉
C．浮力不变，船身上浮 D．浮力不变，船身下沉
8．小明在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥，将它分别置于甲、乙两杯液体中，观察到铅笔静止时的情景如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲杯液体的密度较小
B．乙杯液体的密度较小
C．铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
D．铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
9．质量相等的两个实心小球甲和乙，已知它们的密度之比是ρ甲：ρ乙＝1：3，现将甲、乙两球放入盛有足够多水的烧杯中，当甲、乙两球处于静止状态时，水对两球的浮力之比F甲：F乙＝3：2，下列结论中错误的是（ ）
A．甲球受到的浮力与它的重力相等 B．甲球漂浮，乙球沉底
C．甲球的密度为0.8×103kg/m3 D．乙球的密度为1.5×103kg/m3
10．如图所示，值得国人骄傲的“蛟龙“号载人潜水艇于2016年5月18日完成了在西北太平洋海域的第三次科学应用下潜。关于潜水艇，下列说法正确的是（ ）
A．潜水艇是通过改变所受浮力实现浮沉的
B．潜水艇漂浮在水面上时，受到的浮力可能大于自身重力
C．浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受水的压强不变，浮力不变
D．浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受水的压强变大，浮力不变
11．将一圆柱形木块用细线栓在容器底部，容器中开始没有水，往容器中逐渐加水至如图甲所示位置，在这一过程中，木块受到的浮力随容器中水的深度的变化如图所示，则由图象乙得出的以下信息正确的只有（ ）
①木块的重力为10N
②木块的体积为1×10﹣3m3
③细线对容器底部的最大拉力为6N
④木块的密度为0.6×103kg/m3
A．①③ B．②④ C．①②③ D．②③④
12．将质量相当的实心铁块和铜块浸没在水中（ρ铁＜ρ铜），它们的体积为V铁和V铜，受到的浮力为F铁和F铜，则。
A．V铁＞V铜、F铁＞F铜 B．V铁＜V铜、F铁＞F铜
C．V铁＜V铜、F铁＜F铜 D．V铁＞V铜、F铁＜F铜
13．小明通过实验（如图所示）得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力。在实验过程中，以下操作正确的是（ ）
A．为准确测量物体所受浮力，步骤应先③后④
B．为准确测量物体排开水的重力，步骤应先①后②
C．实验的最后一个操作应该是①
D．实验的第一个操作应该是③
14．如图所示，在一块浮在水面的长方体木块上放一质量为272克的铁块甲，木块恰好浸没在水中。拿掉铁块甲，用细线把铁块乙系在木块下面，木块也恰好浸没在水中，则铁块乙的质量为（ ）（ρ铁＝7.8克/厘米3，ρ水＝1.0克/厘米3）
A．312克 B．237克 C．318克 D．326克
15．如图是甲、乙两种物质质量与体积关系的图象。分别用甲、乙两种物质制成实心球，将球放到盛有足量水的大容器中，则下列说法正确的是（ ）
A．甲球的密度小于乙球的密度
B．乙球的密度是1.0×103kg/m3
C．甲球一定漂浮在水面
D．乙球一定漂浮在水面
16．鸡蛋时间放久了，不能判断是否变质，现在介绍一种方法，把鸡蛋放入密度为1.03克/厘米3，的盐水中。已知一般的新鲜鸡蛋密度约为1.08克/厘米3，变质鸡蛋密度降至1.03克/厘米3以下。
（1）如图甲、乙、丙三个鸡蛋，静止在盐水中，三个鸡蛋中一定变质的是 理由是 ；
（2）浮力不等于重力的鸡蛋可能是 ，它大致应该是一只 （选填“变质”或“不变质”）的鸡蛋。
17．根据所学知识回答下列问题：
（1）密度计是测量液体密度的仪器，它始终在液面上，如图1所示，把两支完全相同的自制密度计分别放在甲、乙两种液体中，密度计静止时，两种液体的深度相同，它们所受到的浮力F甲 F乙；2种液体的密度ρ甲 ρ乙；（选填“＜”、“＝”或“＞”）
（2）有一规则重5N的长方体密度计漂浮在水面上，它排开水的体积为 cm3，木块有体积在水面之上，它的密度是 kg/m3。
（3）如图2所示，两个完全相同的机翼模型a和b被固定，它们只能在竖直方向上下运动，A、B两弹簧测力计的示数分别为Fa，Fb，当相同的风速吹向飞机模型时，Fa Fb（填＞，＜或＝），当风突然停止时，模型 （填a或b）将上升。
18．飞艇内充的气体的密度 空气密度，当飞艇匀速上升时，浮力等于飞艇的 ，如果此时从飞艇上抛下一些重物，则飞艇将 上升；要使飞艇回到地面上可以采用的 的方法。
19．一正方体漂浮在水中，排开水的体积为1×10﹣3米3，它受到的浮力为 牛，排开水的质量为 千克。若该正方体漂浮在酒精中（ρ酒精＝0.8×103千克/米3），则排开酒精的质量为 千克。
20．如图是中国第一艘航母﹣﹣“瓦良格号”，舰长304米、舰宽70.5米，满载时排水量达67500吨，它满载时所受的浮力为 N，浮力的方向是 。当航母上舰载飞机起飞后，航母所受浮力将 ，航母排开水的体积将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；“瓦良格号”航行的过程中，两侧的护卫舰不能靠它太近是因为 ，外部的水会把两舰挤在一起。（g取10N/kg）。
21．如图所示，游泳时手和脚向后划水，人会向前运动。推动人向前运动的力的施力物体是 ，此现象说明力的作用是 ，人在水中 （不受/受）浮力。
22．某组同学利用如下器材和步骤验证“阿基米德原理”
（1）为验证阿基米德原理，实验需要比较的物理量是 。
（2）如图是验证阿基米德原理的一个实验过程图，通过图中 两个步骤测出了浮力（选填代号即可）。
（3）在进行步骤C时看到的现象是： 。
（4）DE两步可以算出小桶中水的重力，这个重力跟 相等。
（5）小明同学利用上面实验中的器材和木块，进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理。但实验过程中有一个步骤与如图不同，这个步骤是 （选填代号即可）。
23．小明游泳时发现，人在水中越往深处走就越觉得所受的浮力越大。由此他猜想：“浮力的大小可能与物体浸入水中的深度有关或者与物体排开水的体积有关”，于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯和水、盐水等器材进行了如图1所示的探究。
（1）分析图中弹簧测力计示数的变化可知：物体排开水的体积越大，物体所受的浮力就 （选填“越大”或“越小”）。
（2）小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入水中深度变化的图象，如图所示分析图象可知：描述金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象是 （选填“a”或“b“）；当金属块完全浸没水中后所受的浮力是 N，金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度 （选填“有”或“无”）关：图F中弹簧测力计示数应是 N．（盐水的密度ρ盐水＝1.1×103kg/m3）
（3）实验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与液体的密度有关，他选取一个重8N、体积为0.3dm3的铝块、盐水和水、弹簧测力计（量程是10N、分度值是0.2N），要完成实验，所需盐水的密度最小值为 kg/m3（结果保留整数）。物体浸没在液体中时，在图2中能反映弹簧测力计示数与液体密度之间关系的图象是 。
24．如图所示。为验证阿基米德原理，小明选用实验器材：弹簧测量计、大烧杯、小水桶、小石块、小垫块和水；完成以下几个测量步骤：
A．用弹簧测力计测出石块的重力G物；
B．将石块浸没在烧杯的水中，读出此时弹簧测力计示数F；
C．用弹簧测力计测出小水桶和水的总重力G总；
D．用弹簧测力计测出空水桶的重力G0；
（1）最佳测量步骤为： 。
（2）实验过程中，若斜置在小垫块上的大烧杯中水没有装满，小水桶承接到的水的重力 被石块排开的水的重力（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）石块浸没在水中所受的浮力表达式 ；被石块排开的水的重力表达式 （用已测得的物理量表示），比较F浮与G排的大小。
25．如图所示，弹簧测力计下面悬挂一个重10N的物体。当把物体浸没在水中时，弹簧测力计示数变为6N，此时圆柱形容器底面积为100cm2（g＝10N/kg）。求：
（1）物体受到水的浮力多大？
（2）物体的密度是多少？
（3）当物体浸没在水中后，容器底部对水平桌面增大的压强是多少？
26．弹簧测力计拉着一金属球放在底面积为10﹣2m2的容器底部，如图甲所示。用弹簧测力计将其从底部匀速拉出水面的过程中，弹簧测力计的示数F随时间变化的图象如图乙所示，g取10N/kg，根据图象信息，求：
（1）金属球浸没在水中受到的浮力；
（2）金属球的密度；
（3）金属球被拉出水面后，水对容器底减小的压强
27．挂在弹簧秤上的金属块重为7.8牛，当它全部浸没在水中时，弹簧秤的示数为6.8牛，求（g取10N/Kg）
（1）此金属块受到的浮力多大？
（2）此金属块的体积多大？
（3）若此金属块全部浸没在密度为0.8×103千克/米3的煤油中，金属块受到的浮力多大？
（4）若此金属块全部浸没在某种液体中受到的浮力是1.2牛，弹簧秤的示数为多大？液体的密度为多少？
28．一辆水陆两栖坦克总重3×105N，它的发动机是一台新型内燃机，两条履带与地面接触的总面积为5m2．（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）该坦克要从水平冰面上经过，冰层能承受的最大压强为7×104Pa，请用计算说明坦克能否安全通过？
（2）该坦克涉水过河漂浮在水面上时，求它排开水的体积是多大？
29．如图为儿童练习游泳时穿的一种救生衣﹣背漂，背漂的质量为0.5kg，是由EVA材质制成，它密度为0.1×103kg/m3．将背漂穿在人的背部，为了确保人的安全，必须使人的头在水面以上，已知人的密度约为1.06×103kg/m3，儿童头部体积约占人体总体积的9.9%，g取10N/kg，不计背带的体积和质量，求：
（1）背漂自浮在水面时受到的浮力是多少？
（2）若要使浸没于水中静止，对背漂施加向下的压力为多少？
（3）为了穿着此背漂的儿童的体重不能超过多少？
30．小雪在学习了阿基米德原理之后，在家里自己动手制作了如图所示的装置，他想通过这个装置来验证阿基米德原理的正确性，以下是他的实验过程：
①在弹簧下方挂着一个空小桶，并在小筒的下方挂上重物G；
②将一水杯放在升降机上，像溢水杯中装满水，调节升降机高度至水面，刚好到达重物G下表面；
③记录弹簧下端指针所指的刻度尺的位置L1；
④缓慢升高升降机，让重物G完全浸没入水中后，继续升高溢水杯到某一高度，用小烧杯A承接溢出的水，同时记录指针所指位置L2；
⑤保持升降机的位置不动，将烧杯A中的水倒入空桶中，同时记录此时指针所在位置L3，（整个过程重物G始终没有碰到溢水杯底部）。
（1）在实验④的过程中，弹簧的拉力变化曲线如下图所示，正确的是
（2）小雪将烧杯A中的水倒入空桶中，通过 现象，证明阿基米德原理成立。
（3）实验④⑤过程中，重物G的高度变化情况是如下图，正确的是
（4）你认为这样设计实验的好处是 。
参考答案与试题解析
1．【解答】探究浮力与物体形状的关系，需控制液体密度和排开液体的体积不变，所以要将橡皮泥浸没在水中，改变橡皮泥的形状，分别记下测力计的示数；
比较两次测力计的示数，若相等，则与形状无关，若不相等，则与形状有关。
实验证明：物体所受的浮力与物体形状无关。
故选：A。
2．【解答】A、B、D中的物体都浸在水中，物体受到水向上的压力和向下的压力，其中向上的压力大于向下的压力，这个压力差也就是物体受到的浮力。故A、B、D中的物体均受浮力的作用。
桥墩的下底面埋在地下，其下底面与河底紧密接触，桥墩没有受到水向上的压力，所以桥墩不受浮力作用。
故选：C。
3．【解答】水中的气泡、漂在水面上的树叶、水中正在下沉的石头，都受到水向上的压力，由浮力的产生原因可知，都受到浮力；选项ABD不符合题意；
桥墩由于底面埋在地下，其底面不与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，故桥墩不受浮力作用；选项C符合题意；
故选：C。
4．【解答】石头在船上，船和石头受到的浮力：
F浮＝G总＝G船+G石＝G船+ρ石V石g，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
石块放入水中后，船和石头受到的浮力等于船受到的浮力F船加上石头受到的浮力F石，
F浮′＝F船+F石，
由于船漂浮，F船＝G船，
石头沉入水底，F石＝ρ水V排g，
∴F浮′＝F船+F石＝G船+ρ水V石g，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
∵ρ石＞ρ水，
∴由①②可得：
F浮＞F浮′，
即：石头在船上时，船和石头受到的浮力大，由阿基米德原理可知石头在船上时，船和石头排开水的体积大、水位高，所以把船上的石头投入水中，池内水位下降。
故选：B。
5．【解答】A、在水中下沉的石块也受到浮力的作用，故A错误；
B、潜水艇浸没在水中无论是上浮还是下沉，潜水艇的体积不变（排开水的体积不变），受浮力不变，通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力，实现上浮或下沉的；故B错误；
C、盛有水的容器中，乒乓球漂浮于水面上，乒乓球排开了一定体积的水，则乒乓球所受浮力的施力物体是水，故C错误；
D、浮力的方向总是竖直向上的，故D正确。
故选：D。
6．【解答】A、由题意知，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相等，所以，相同时间内排开水的体积逐渐增加，根据F浮＝ρgV排知，浮力逐渐增加，当水位在一定高度时，木块处于漂浮状态，即浮力等于重力，故A错误；
B、随着时间变长，浮力变大，木块对容器底部的压力变小，当水位在一定高度时，木块处于漂浮状态，木块对容器底部的不在产生压力，故B错误；
C、由题意知，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相等，所以，相同时间内水增加的重力相同，容器对桌面增加的压力相同，由p＝可得，容器对桌面的压强p2随时间均匀增加，故C错误；
D、在木块浮起来之前，木块受浮力作用，但物体没有浮起，则浮力没有做功，当浮起来后，木块随水面的升高而升高，浮力做功逐渐变大，故D正确。
故选：D。
7．【解答】当轮船由从长江驶入大海后，仍然处于漂浮状态，
船受到的浮力：F浮＝G，因为船受到的重力不变，所以船受到的浮力不变；
又因为F浮＝ρ水gV排，ρ海水＞ρ江水，
所以排开海水的体积小于排开江水的体积，即：船浸入水中的体积变小，船上浮一些，故ABD错误，C正确。
故选：C。
8．【解答】物体的质量不变，在两液体中均处于漂浮状态，则说明在两种液体中所受浮力相同；因物体在甲液体中浸入的体积大，则说明甲液体的密度小，乙液体的密度大。
故选：A。
9．【解答】两球的质量相等，由ρ＝可得，两个实心小球的体积之比为：
＝＝＝，
若两球在水中都漂浮，则浮力之比为F甲：F乙＝G甲：G乙＝m甲：m乙＝1：1，与实际不符；
若两球在水中都全部浸没，则F甲：F乙＝ρ水gV甲：ρ水gV乙＝V甲：V乙＝3：1，与实际不符；
这样只能是一个漂浮、另一个浸没，
因甲的密度比乙的密度小，
所以，甲球漂浮，则甲球受到的浮力和自身的重力相等，乙球浸没在水中，故A正确；
两球受到的浮力之比F甲：F乙＝G甲：F乙＝ρ甲V甲g：ρ水V乙g＝ρ甲V甲：ρ水V乙＝3：2，
所以ρ甲＝××ρ水＝××1.0×103kg/m3＝0.5×103kg/m3，故C错误；
已知ρ甲：ρ乙＝1：3，则ρ乙＝3ρ甲＝3×0.5×103kg/m3＝1.5×103kg/m3，故D正确；
由ρ乙＞ρ水可知，乙球沉底，故B正确。
故选：C。
10．【解答】A、潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉的，故A错误；
B、潜水艇漂浮在水面上时，受的是平衡力，重力与浮力的大小相等，故B错误；
CD、载人潜水器在水面下正匀速下潜的过程中，深度增加，所以受到的海水的压强增大，其排开海水的体积不变，故其所受浮力不变；故C错误，D正确；
故选：D。
11．【解答】①由图象可知，当容器中水的高度为6cm～12cm时，木块处于漂浮状态，受到的浮力和重力相等，因此木块的重力为6N，故①错误；
②由图象可知，木块全部浸没时，受到的浮力为10N，由F浮＝ρ水gV排可知，木块的体积V＝V排＝＝＝1×10﹣3m3，故②正确；
③木块全部浸没时，细线的拉力最大，对容器底部的拉力最大，此时木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力，
由力的平衡条件可得，F浮＝G+F，细线对容器底部的最大拉力F＝F浮﹣G＝10N﹣6N＝4N，故③错误；
④木块的密度：ρ＝＝＝＝0.6×103kg/m3，故④正确。
综上可知，②④正确。
故选：B。
12．【解答】已知ρ铁＜ρ铜，则质量相等的实心铁块和铜块，
根据公式ρ＝得V＝可知：V铁＞V铜，
由于铁块和铜块浸没在水中，排开水的体积等于物体的体积，
根据F浮＝ρ水gV排可知，F铁＞F铜。
故选：A。
13．【解答】石块的重力应先测出，即是操作④，若后面浸湿后再测会导致误差，
然后将空烧杯重力测出，操作应该是②，再将石块浸入水中测出此时的力，是操作③；最后测出溢出的水重力①。
由此可知：准确测量物体所受浮力，步骤应先④后③；
测量物体排开水的重力，步骤应先②后①；
实验的第一个操作应该是②或④；
实验的最后一个操作应该是①；
故选：C。
14．【解答】由甲图可知木块和甲铁块漂浮，由乙图可知木块和乙铁块悬浮，
所以整体受到的浮力和自身的总重力相等，
则甲图中：G甲+G木＝F浮甲，即m甲g+G木＝ρ水gV木，
乙图中：G乙+G木＝F浮乙，即ρ铁gV乙+G木＝ρ水g（V木+V乙）；
由以上两式可得：V乙＝，
由ρ＝可得，铁块乙的质量：
m乙＝ρ铁V乙＝7.8g/cm3×＝312g。
故选：A。
15．【解答】由图象可知，m甲＝2g时，V甲＝1cm3；m乙＝1g时，V乙＝2cm3，
则甲、乙两种物质的密度分别为：
ρ甲＝＝＝2g/cm3，ρ乙＝＝＝0.5g/cm3＝0.5×103 kg/m3，故B错误；
所以，分别用甲、乙两种物质制成实心球后，甲球的密度大于乙球的密度，故A错误；
由ρ甲＞ρ水可知，甲球一定在盛有足量水的大容器中沉底，故C错误；
由ρ乙＜ρ水可知，乙球一定在盛有足量水的大容器中漂浮，故D正确。
故选：D。
16．【解答】（1）由图可知：甲鸡蛋下沉，乙鸡蛋悬浮、丙鸡蛋漂浮；
根据浮沉条件可知：ρ甲＞ρ盐水；ρ乙＝ρ盐水；ρ丙＜ρ盐水；
已知ρ盐水＝1.03克/厘米3，变质蛋密度可降至1.03克/厘米3以下，所以一定变质的是丙；
（2）由于甲鸡蛋下沉，则甲鸡蛋受到的浮力小于鸡蛋的重力，甲鸡蛋的密度大于盐水的密度，所以它大致应该是一只不变质的鸡蛋。
故答案为：（1）丙；丙鸡蛋的密度小于盐水的密度；（2）甲。
17．【解答】（1）两支完全相同自制密度计的重力相等，
由图1可知，密度计在甲、乙两液体中均处于漂浮状态，
所以，密度计在两种液体中所受的浮力相等，即F甲＝F乙＝G；
由图1可知，密度计排开液体的体积关系为V排甲＞V排乙，
由F浮＝ρgV排的变形式ρ＝可知，两液体的密度关系为ρ甲＜ρ乙；
（2）长方体漂浮在水面上时受到的浮力和自身的重力大小相等，
由F浮＝ρgV排可得，它排开水的体积：
V排＝＝＝＝5×10﹣4m3＝500cm3，
木块有体积在水面之上时，所以F浮＝G木，
即ρ水gV排＝ρ木V木g，
则木块的密度：ρ木＝ρ水＝ρ水＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝0.6×103kg/m3；
（3）如图2所示，a的形状类似于机翼，气流流过时，上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，会产生向上的升力，所以弹簧测力计A的示数变小；
图2b的形状是装反了的机翼，气流流过时，下方空气流速大、压强小，上方空气流速小、压强大，会产生向下的力，所以弹簧测力计B的示数变大；比较可知Fa＜Fb；
当风突然停止时，模型b受到向下的力减小，所以模型b将上升。
故答案为：（1）＝；＜；（2）500；0.6×103；（3）＜；b。
18．【解答】飞艇中所装的气体都是比空气密度小，通过加热气体，使热气球内的空气膨胀、体积增大、密度减小；
根据阿基米德原理可知，排开气体的体积越大，受到的浮力越大；当它们本身的重力小于受到的浮力时，飞艇升空；
如果从飞艇上抛下一些重物时，受到的浮力不变，重力减小，竖直向上的合理变大，飞艇将加速上升；
如果放掉一部分气体，浮力减小，当小于重力时，就会下落，直到回到地面。
故答案为：小于；重力；加速；放掉飞艇内一部分气体。
19．【解答】（1）根据阿基米德原理可得，正方体所受浮力：
F浮水＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N；
因为正方体漂浮在水中，所以由漂浮条件和阿基米德原理可得F浮水＝G排水＝G木＝10N，
由G＝mg得，排开水的质量：
m排水＝＝＝1kg；
（2）若该木块漂浮在酒精中，根据漂浮条件可得木块受到的浮力：F浮酒精＝G木，
所以F浮酒精＝F浮水，
根据阿基米德原理可知，排开酒精的重力等于排开水的重力，
所以排开酒精的质量等于排开水的质量，等于1kg。
故答案为：10；1；1。
20．【解答】（1）满载时受到的浮力：
F浮＝G排＝m排g＝67500×103kg×10N/kg＝6.75×108N；
浮力方向是竖直向上。
（2）因为航母漂浮，所以它受到的浮力等于总重力；
战机从航母上起飞后，航母的总重力减小，根据漂浮物体的重力等于自身重力，所以浮力将减小，由阿基米德原理可知排开水的体积会减小。
（3）护卫舰向前航行的过程中，两护卫舰内侧水的流速大于外侧水的流速，造成了两护卫舰内侧水的压强小于外侧水的压强，外部的水会把两舰挤在一起。
故答案为：6.75×108；竖直向上；减小；减小；舰体间水的流速大、压强小。
21．【解答】物体间力的作用是相互的，物体受到力的同时，也对另一个物体施加了力；游泳时手和脚向后划水，人会向前运动。推动人向前运动的力的施力物体是水。此现象说明力的作用是相互的；人浸在水中，受到水竖直向上托的力，即浮力。
故答案为：水；相互的；受。
22．【解答】（1）物体受到浮力的大小等于它排开液体的重力，要验证阿基米德原理就需要比较物体受到的浮力和物体排开液体的重力；
（2）物体受到的浮力等于物体的重力减去物体浸入液体时弹簧测力计的示数，由B和C两个步骤就可以测出浮力；
（3）浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，弹簧测力计的示数等于物体的重力减去浮力，所以弹簧测力计的示数会减小；
（4）DE两步算出小桶中水的重力，这个重力跟受到的浮力相等；
（5）物体漂浮在水面上，受到的浮力等于它的重力，测量漂浮的物体受到的浮力时，不需要用弹簧测力计提着物体，“探究漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”的实验步骤与图C不同。
故答案为：
（1）浮力和物体排开液体的重力；
（2）B和C；
（3）弹簧测力计的示数会减小；
（4）受到的浮力；
（5）C。
23．【解答】（1）比较图1中B、C、D的实验可知，物体排开水的体积增大，弹簧测力计示数越来越小，由F浮＝G﹣F示知，物体受到的浮力越来越大，所以，得出的结论是物体排开水的体积越大，受到的浮力越大；
（2）由上面的分析，在浸没前金属块受到的浮力大小随排开液体的体积增大而增大，浸没后排开液体的体积不变，根据阿基米德原理可知，浮力大小不变，据此判断出描述金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象是a；
图a中的水平线即为浸没后物体受到的浮力大小，为1N；
根据图a可知，金属块浸没在水中后所受浮力大小与金属块所处的深度无关；
根据图a可知，物体浸没在水中受到的浮力为1N，则物体的体积：
V＝V排＝＝＝10﹣4m3，
物体浸没在盐水中受到的浮力：F'浮＝ρ盐水gV'排＝ρ盐水gV＝1.1×103kg/m3×10N/kg×10﹣4m3＝1.1N，
由b图知物体受到的重力是2.7N，
所以物体浸没在盐水中，弹簧测力计的示数：F''＝G﹣F'浮＝2.7N﹣1.1N＝1.6N；
（3）①一个重8N、体积为0.3dm3的铝块浸没在水中受到的浮力：
F浮1＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3×10﹣3m3＝3N，
弹簧测力计分度值是0.2N，弹簧测力计示数变化至少为0.2N，才能准确读出，
探究浮力跟液体密度的关系，铝块浸没在盐水中，液体的密度增大，浮力增大，铝块浸没在水中的浮力是3N，铝块浸没在盐水中的浮力至少为3.2N，即F浮2＝3.2N，
根据阿基米德原理原理可得，盐水的最小密度：
ρ盐水＝＝≈1067kg/m3；
②物体浸没在液体中，物体受到重力、拉力和浮力作用，这三个力平衡，弹簧测力计示数：F＝G﹣F浮＝G﹣ρ液gV排＝G﹣ρ液gV，则当物体一定时，物体的重力和体积是不变的，液体密度越大时，弹簧测力计示数越小，可以排除CD选项；因F＝G﹣ρ液gV，则弹簧测力计示数F和液体的密度ρ液是一次函数（图象应为斜向下的直线），可以判断B项正确，A项错误。
故答案为：（1）越大；（2）a；1；无；1.6；（3）1067；B。
24．【解答】（1）实验中需先测量出空桶和石块的重力，然后将石块完全浸没在水中，读出测力计示数，最后测出桶和排出水的总重力，故测量步骤为：DABC；
（2）若斜置在小垫块上的大烧杯中水没有装满，则小石块排开的水没有全部溢出，因此小水桶承接到的水的重力小于被石块排开水的重力；
（3）石块的重力为G物，浸没在水中时的拉力为F，则F浮＝G物﹣F；
被石块排开水的重力等于桶和水的总重与空桶重力之差，则G排＝G总﹣G0；
故答案为：（1）DABC；（2）小于；（3）G物﹣F；G总﹣G0。
25．【解答】（1）物体受到的浮力为F浮＝G﹣F＝10N﹣6N＝4N；
（2）由F浮＝ρgV排得，物体的体积：
V物＝V排＝＝＝4×10﹣4m3；
由G＝mg得，物体的质量为：
m＝＝＝1kg，
物体的密度为：
ρ＝＝＝2.5×103kg/m3；
（3）放入前，容器对桌面的压力等于容器的重力与水的重力之和，放入物体后，容器对桌面的压力为容器的重力、水的重力与物体对水的压力之和，因此，增加的压力等于物体对水的压力，由于物体对水的压力等于水对物体的浮力，故△F＝F浮＝4N，
增加的压强：△p＝＝＝400Pa。
答：
（1）物体受到水对它的浮力为4N；
（2）物体的密度为2.5×103kg/m3；
（4）当物体浸没在水中后，容器底部对水平桌面增大的压强为400Pa。
26．【解答】（1）由图乙知，金属球浸没在水中时弹簧测力计的示数F1＝4.5N，
金属球露出水面后弹簧测力计的拉力F2＝6.5N，则金属球的重力G＝F2＝6.5N，
则金属球浸没在水中受到的浮力：
F浮＝G﹣F1＝6.5N﹣4.5N＝2N；
（2）因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由F浮＝ρgV排可得，金属球的体积：
V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3，
由G＝mg可得金属球的质量：
m＝＝＝0.65kg，
则金属球的密度：
ρ＝＝＝3.25×103kg/m3；
（3）金属球被拉出水面后，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。
答：（1）金属球浸没在水中受到的浮力为2N；
（2）金属球的密度为3.25×103kg/m3；
（3）金属球被拉出水面后，水对容器底减小的压强为200Pa。
27．【解答】（1）金属块受到的浮力：
F浮＝G﹣F＝7.8N﹣6.8N＝1N；
（2）由F浮＝ρ液gV排得，金属块的体积：
V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3；
（3）石块在某种液体中时受到的浮力：
F浮′＝ρ液V排g＝0.8×103kg/m3×1×10﹣4m3×10N/kg＝0.8N；
（4）根据称重法可得：F″＝G﹣F浮″＝7.8N﹣1.2N＝6.6N；
根据F浮＝ρ液V排g可得：
ρ液″＝＝＝1.2×103kg/m3。
答：（1）此金属块受到的浮力为1N；
（2）此金属块的体积为1×10﹣4m3；
（3）若此金属块全部浸没在密度为0.8×103千克/米3的煤油中，金属块受到的浮力为0.8N；
（4）若此金属块全部浸没在某种液体中受到的浮力是1.2牛，弹簧秤的示数为6.6N；液体的密度为1.2×103kg/m3。
28．【解答】（1）一辆水陆两栖坦克总重3×105N，对冰面的压力等于其重力，即F＝G＝3×105N，
坦克对冰面的压强：
p＝＝＝6×104Pa＜7×104Pa，故坦克能安全通过；
（2）该坦克过河漂浮在水面上时，其受到的浮力等于重力，即F浮＝G＝3×105N，
由F浮＝ρ水gV排得排开水的体积：
V排＝＝＝30m3，
答：（1）冰层能承受的最大压强为7×104Pa，该坦克能从水平冰面上安全通过；
（2）该坦克涉水过河漂浮在水面上时，它排开水的体积是30m3。
29．【解答】（1）背漂自浮在水面时受到的浮力：
F浮＝G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N；
（2）由ρ＝可得，背漂的体积：
V＝＝＝5×10﹣3m3，
背漂浸没于水中静止时受到的浮力：
F浮′＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣3m3＝50N，
背漂浸没于水中静止时，受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、向下的压力作用处于平衡状态，
由背漂受到的合力为零可得：F浮＝G+F压，
则对背漂施加向下的压力：
F压＝F浮′﹣G＝50N﹣5N＝45N；
（3）设儿童的最大体重为G人，则儿童的体积V人＝，
因为了确保人的安全，必须使人的头在水面以上，
所以，儿童受到的最大浮力：
F浮人＝ρ水g（1﹣9.9%）＝（1﹣9.9%）G人，
因儿童和背漂的整体漂浮，且必须使人的头露出水面，
所以，F浮总＝G总，即F浮人+F浮′＝G人+G，
则：（1﹣9.9%）G人+F浮′＝G人+G，
代入数据可得：×（1﹣9.9%）G人+50N＝G人+5N，
解得：G人＝300N。
答：（1）背漂自浮在水面时受到的浮力是5N；
（2）若要使浸没于水中静止，对背漂施加向下的压力为45N；
（3）为了穿着此背漂的儿童的体重不能超过300N。
30．【解答】（1）根据称重法可知，弹簧拉力F＝G﹣F浮；
根据F浮＝ρ液gV排可知，随着升降机升高，重物G浸入水中的体积越来越大，其受到的浮力变大，则拉力F变小，当重物G浸没后，浮力保持不变，则拉力也保持不变，故B图象符合。
（2）在步骤③中，弹簧受到的拉力F＝G，指针所指的刻度尺位置L1；
由于将烧杯A中的水倒入空桶中，则弹簧受到的拉力F′＝G﹣F浮+G排，若指针所在位置L3与位置L1相同，则拉力F′＝F，则说明F浮＝G排，这样即可证明阿基米德原理成立。
（3）实验④过程中，随升降机的升高，重物G受到的浮力变大，拉力减小，重物G的高度也升高，当重物G浸没后，浮力保持不变，重物G的高度不再变化；
实验⑤过程中，将烧杯A中的水倒入空桶中，由于弹簧受到的拉力变大，重物G随着弹簧的伸长物G的高度下降，当烧杯A中的水全部倒入空桶中，重物G的高度又回到原来的高度；故图象C符合；
（4）改进后的优点减小误差。
故答案为：（1）B；（2）L3＝L1；（3）C；（4）减小误差。