浙江省2016-2020年科学中考（物理）试题分类（5）——浮力及其应用（含答案）
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| 名称 | 浙江省2016-2020年科学中考（物理）试题分类（5）——浮力及其应用（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 477.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2020-12-22 18:53:55 | ||
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文档简介
1038860010744200
浙江省2016-2020年科学中考（物理）试题分类（5）——浮力及其应用
一、单选题
1.（2020·衢州）2020年4月23日，“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务，返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时，经历了如图所示三种情况：图甲中铁锚部分浸入水中；图乙中铁锚完全浸没水中但未触底；图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙 ， 它们的大小关系正确的是（ ?）
A.?? F甲=F乙=F丙??? ??????????????????B.?F甲>F乙=F丙??????????????????C.?F甲>F乙>F丙??????????????????D.?F甲2.（2020·台州）下图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是（ ??）
A.?①→②????????????????????????????????B.?②→③????????????????????????????????C.?③→④????????????????????????????????D.?④→⑤
3.（2020·金华·丽水）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
4.（2019·湖州）放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积露出水面。下列叙述中，错误的是（?? ）
A.?在露出水面之前，木块所受浮力不变
B.?在露出水面之前，木块所受浮力大于木块的重力
C.?木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相等
D.?木块的密度为0．6克/厘米3
5.（2018·湖州）一圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的2种液体中，均处于漂浮状态，如图所示。圆柱体在两液体中所受浮力依次是F1和F2 ， 则（??? ）
A.?ρ1>ρ2?? F1>F2??????B.?ρ1<ρ2?? F1ρ2?? F1=F2?????????
6.（2017·台州）用图中实验装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶中。下列说法正确的是（? ）
A.?实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响??
B.?物块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压强越大
C.?物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大
D.?通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3
7.（2016·温州）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=15 N ，VB=1.0×10-3m3 ， GC=10 N 。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，以下说法正确的是：（? ??） (已知ρ水=1.0×103kg/m3 ， g取10N/kg)
? ?
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
8.（2016·温州）将一只装满水的溢水杯放在水平桌面上，如图甲所示，此时水对杯底的压强为p1 ， 杯底对桌面的压强为p甲；若将一石块用细线系着缓慢放入杯底，有一部分水溢出，稳定后如图乙所示，此时水对杯底的压强为p2 ， 杯底对桌面的压强为p乙；如果改用小木块轻轻放在图甲的溢水杯中，也有一部分水溢出，稳定后如图丙所示，此时水对杯底的压强为p3 ， 杯底对桌面的压强为p丙 ， 则下列关系式成立的是（? ??）
A.?p1= p2?? p甲? >p乙???????????????????? ????????????????????????B.?p2> p3??? p甲? =p丙??
C.?p1= p3???? p乙? >p丙 ???????????????????????????????????????????D.?p1< p3? p甲?9.（2016·温州）如图所示是我国自主研制的“蛟龙号”载人潜水器，它可达到的最大下潜深度为7km，具有无动力下潜上浮先进技术，具有近底自动航行和悬停定位等多项先进功能。其中“深海潜水器无动力下潜上浮技术”主要是在潜水器两侧配备4块压载铁，重量可以根据不同深度与要求调整。1标准大气压近似取P0=1.0×105Pa，海水密度近似取ρ=1.0×103kg/m3 ， g取10N/kg，下列说法不正确的是（? ??）
??
A.?水下7km处的压强相当于700个大气压
B.?若潜水器最快下潜的速度是0.7m/s，则到达7km海底需要4h
C.?潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力是一对平衡力
D.?深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮，而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去达到上浮的目的
10.（2016·嘉兴）人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁，把空气压进浮筒将浮筒里的水排出，沉船随着浮筒一起浮起，下列说法正确的是（? ）
A.?沉船在河底时，受到的浮力等于其重力???????????????B.?浮筒充满气后，受到的浮力大于其重力
C.?沉船在水下上浮时，受到的浮力逐渐变小???????????D.?船和浮筒浮在水面时，受到的浮力大于其重力
11.（2016·温州）半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面（如图甲）；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下（如图乙）；待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载（如图丙）．半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3 ， 则以下判断正确的是（? ）
A.?F1＞F3＞F2???????????????????????B.?F2＞F3＞F1???????????????????????C.?F3＞F1＞F2???????????????????????D.?F3＞F2＞F1
12.（2016·湖州）如图是俄罗斯产的一种卡车，可以实现车胎自动充气，能够翻越高达70厘米的障碍物，轻松涉水，下列说法中，正确的是（? ）
A.?轮胎上的大“牙齿”是为了减小摩擦
B.?轮胎体积很大可以在水中受到很大的浮力
C.?轮胎很宽可以增大对地面的压强
D.?汽车可以对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
13.（2016·丽水）潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面合计10分钟，显示器上分别显示全过程深度曲线和速度图象如图，下列对潜水器分析正确的是（? ）
A.?在1～3分钟，受到水的压强逐渐减小??????????????????B.?在1～3分钟，受到水的浮力逐渐变大
C.?在4～6分钟，都是处于水下静止状态??????????????????D.?在6～8分钟，都是处于受力平衡状态
14.（2016·衢州）2015年12月，世界上最大全透型载客潜水器“寰岛蚊龙1”在海南下水（如图）． 潜水器搭载9名乘客缓慢下潜至水面下一定深度处悬停，待乘客现光一段时间后，缓慢上浮至水面．下列关于潜水器的说法中正确的是（? ）
A.?下潜时有惯性，悬停时没有惯性?????????????????????????B.?在下潜过程中，水对它的压强不变
C.?悬停时受到的重力和浮力是一对平衡力???????????????D.?在上浮过程中，受到的浮力变大
二、填空题
15.（2020·绍兴）小敏将质量为20克，体积为25厘米3的塑料块放入水平平衡的容器右端下降。撒去塑料块，往容器内缓慢倒入一定量的水，使容器再次水平平衡（图乙），将该塑料块轻轻放入图丙所示位置，放手后容器最终将________（选填“左低右高”、“左高右低”或“水平平衡”）。此时，塑料块所受浮力为________牛。
16.（2017·金华）“彩球温度计”是一种现代居家饰品，其结构模型如图所示。该“彩球温度计”是由体积相同（保持恒定）、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当环境温度升高时，浸没在液体中的小球受到的浮力将________。在某一环境温度下，四个小球处于如图位置，此时B小球受到的浮力与D小球受到的浮力的大小关系为________。
c
17.（2016·绍兴）将重10牛的长方体木块A放入水平放置的盛水容器中静止时，有 13 的体积露出水面，木块受到的浮力是________牛，若在木块上放另一物块B，使木块刚好全部压入水中，如图，若所加物块B的体积是木块的 13 ，则物块B密度与木块A密度之比是________．
18.（2016·杭州）三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与三个体积相同的实心球相连，向容器内倒入某种液体，待液体和球都稳定后，观察到如图所示的情况：
①乙球下方弹簧长度等于原长，这三个球受到浮力的大小关系是________（选填字母）；
A．F甲＜F乙＜F丙?? B．F甲＞F乙＞F丙?? C．F甲=F乙=F丙
②这三个球的密度大小关系是________（选填字母）
A．ρ甲＜ρ乙＜ρ丙B．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙C．ρ甲=ρ乙=ρ丙
③其中________球（选填“甲”“乙”“丙”）的密度与液体密度相同．
19.（2018·金华）杯子放在水平桌面上，放入茶叶，再倒入开水，茶叶先漂浮在水面上，过一段时间，茶叶逐渐下沉到杯底。
?
（1）茶叶漂浮在水面，是因为浮力________重力（填“大于”、“小于”或“等于＂）；
（2）茶叶匀速下沉阶段（不考虑水的蒸发），茶杯对桌面的压力将________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
三、实验探究题
20.（2018·嘉兴）某课外兴趣小组同学利用弹簧测力计和量筒研究“浮力大小与排开液体多少的关系”，设计了如下实验步骤和数据记录表格：
①在量筒中加入水，读出量筒内水面位置的刻度。
②把系有细线的铁块桂在弹簧测力计的挂钩上，测出铁块的重力。
③把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在盛有水的量筒里，再次读出弹簧测力计的示数。
④读出量筒内水面位置升高后的刻度。
⑤计算铁块排开水的体积。求出铁块排开的水受到的重力。
铁块浸没时弹簧测力计的示数/N
铁块在水中受到的浮力/N
水的体积/cm3
水和铁块的总体积/cm3
排开水的体积/cm3
排开的水受到的重力/N
（1）实验过程中，小组同学发现设计的表格中缺少一项，该项是________。补充完整后，完成实验。分析数据得出结论：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的液体受到的重力。
（2）实验后，该组同学进行了反思：
量筒中不能加入太多的水，否则无法直接测出________，从而不能得出实验结论。
（3）通过以上实验得出结论不可靠，理由是（??? ）
A.没有进行多次重复实验
B.没有换用其它液体进行实验
C.有进行物体部分浸入水中时的实验
四、解答题
21.（2020·宁波）如图所示，一个内底面积为100cm2的柱形容器中盛有深度为60cm的水，水底有一块底面积为50cm2 ， 高6cm的长方体铝块。现用一电动机以恒定不变的输出功率把铝块提出水面并继续提升一段距离。已知铝块浸没在水中时上升速度恒为0.27m/s。铝的密度为2.7×103kg/m3 ， g取10N/kg，铝块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦等都不计。求：
（1）铝块的重力。
（2）把铝块提升到上表面与水面相平所需的时间。
（3）电动机输出功率的大小。
（4）铝块露出水面后匀速上升的速度。
（5）铝块从浸没于水中到完全露出水面，水对容器底部压强的减小值。
22.（2020·杭州）如图甲、乙所示，水平桌面上有两个高为30cm的柱形容器，现将两个完全相同的圆柱形金属块(重120N、高20cm底面积100cm2)分别置于柱形容器底部。其中，乙图的金属块与容器底部之间用少量蜡密封(不计蜡的质量)。取g=10N/kg
（1）计算甲图中金属块对容器底部的压强
（2）乙图中，向容器内加水至液面高度为10cm，求金属块对容器底部的压力。(取大气压强p=1.0×105Pa)
（3）若向甲图中容器内加水，画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容器中液面高度h变化的图像(需标注相应的数据)。
23.（2019·杭州）如图所示,将密度为0.6克/厘米3、高度为10厘米、底面积为20厘米2的圆柱体放入底面积为50厘米2的容器中,并向容器内加水(g取10牛/千克)
（1）当水加到2厘米时,求圆柱体对容器底的压力大小
（2）继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时,求圆柱体在液面上方和下方的长度之比
24.（2019·宁波）如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M，M与容器底部不密合。以5mL／s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题：
（1）当t=140s时，物块M在水中处于________（填“沉底”“悬浮”或“漂浮”）状态。
（2）当t=140s时，水对容器底部的压力大小是多少？”
（3）图乙中a的值是多少?
（4）在0~40s和40s~140s两个阶段，浮力对物体做功分别是多少?
25.（2018·温州）如图甲是小明设计的“空气浮力演示器”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，用气泵往玻璃容器内缓慢压入空气，可根据现象证明空气浮力的存在。已知金属球重5牛，体积为5×10-3米3。（滑轮和细线的重力、配重的体积及各种摩擦均忽略不计）
（1）用气泵向甲装置玻璃容器内压入空气，观察到什么现象可以说明金属球受到空气浮力的作用？
（2）制作该演示器中的空心金属球，用了体积为5×10-5米3的金属材料，求该金属材料的密度。
（3）小明想通过最小刻度为0.1牛的弹簧测力计反映空气浮力大小的变化，他设想将该演示器改进成如图乙所示装置。压入空气前，容器内原有的空气密度为1.2千克/米3 ， 现通过气泵向玻璃容器内压入空气，使容器内空气密度增大到3.0千克/米3 ， 能否使演示器中的弹簧测力计示数变化值大于0.1牛，请通过计算说明。
26.（2017·湖州）取一根内部横截面积为1平方厘米的直筒形塑料管，在底部扎上橡皮膜后，称得质量为2克．向管内倒入10克液体，再将它放入水中．放手后，观察到橡皮膜恰好变平，如图所示．
请回答：
（1）气管内液体的密度________（选填”大于“”等于“或”小于“）水的密度．
（2）水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小．
（3）装有液体的塑料管受到的浮力大小．
27.（2017·绍兴）今年5月，运用“蓝鲸一号”钻探平台，我国南海神狐海域首次实现可燃冰试采成功。
材料一：可燃冰，学名天然气水化合物，其化学式为CH4?8H2O，它是天然气的固体状态（因海底高压埋于海底地层深处的大量有机质在细菌的分解作用下，最后形成石油和天然气（石油气）。其中许多天然气被包进水分子中，在海底的低温（2~5℃）与压力下结晶，形成“可燃冰”。
材料二：“蓝鲸一号”钻探平台设计和建造过程刷新了多项世界记录。它长117米，宽92.7米，高118米，质量为42000吨。
请根据上述材料回答：
（1）形成可燃冰需要一定的生态环境。
①海底地层深处，这些分解有机质的细菌能很好的生存，体现了生物对环境的________。这些细菌分解有机质________（选填“需要”或“不需要”）氧气。这些细菌与真菌在细胞结构上的主要区别是________。
②在开采过程中，极少量的垃圾废弃物没有对海洋环境造成破坏，这主要是因为海洋生态系统有________的能力。
（2）形成可燃冰的其中一个条件是有甲烷气源。
①可燃冰（CH4?8H2O）中C：H：O的元素质量比是________。甲烷属于________（选填“有机物”或“无机物”）。
②与石油、煤等化石燃料相比较，开采可燃冰的积极意义有（写一条）________。（可燃冰在空气中燃烧的化学方程式为CH4?8H2O+2O2 点燃__ CO2+10H2O）
（3）如果南海海水的密度是1.03×103千克/米3 ， “蓝鲸一号”钻探平台漂浮海面受到海水浮力是________牛，浸入海水的体积至少需要________米3。开采出的可燃冰可以直接在管口点燃，说明已经成为气体，从固体变成气体的原因可能是________。
28.（2017·温州）Argo浮标广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域。浮标结构如图所示，坚硬壳体外下方装有可伸缩油囊；当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时，油囊排开水的体积等于注入油的体积；当油囊中的油全部被抽回壳体内时，油囊体积忽略不计。已知浮标总质量为55千克，其中含油20千克；浮标壳体体积为0.04米3 ， 油的密度为0.8×103千克/米3；海水密度取1.0×103千克/米3 ， g取10牛/千克。
（1）该浮标下沉20米，浮标总重力做功多少焦？
（2）液压式柱塞泵将壳体中的油全部注入油囊时，浮标最终露出水面的体积为多少米3？
29.（2017·杭州）小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤。他将一段密度为0.5×103千克/米3 ， 粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示。这段木料长为40厘米，横截面积为0.1米2 ， 其上表面可以作为秤盘（g=10牛/千克），问：
（1）质量为0的刻度线的位置在哪里？?
（2）距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少？
30.（2018·杭州）“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米3 ， 空载时质量约为22吨，最大荷载240千克。
（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？
（2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103千克/米2 ， g取10牛/千克）
31.（2019·温州）气体的密度与压强有关。为测量实验室内空气的密度，小明在实验室按如图所示步骤进行实验：
①如图甲，将一打足气的足球，放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为426毫升。
②如图乙，将500毫升装满水的量筒倒置于水槽中，用气针和乳胶管将足球中的气体慢慢排入该量筒，同时调整量筒的位置，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时，停止排气。共排气10次。
③如图丙，拔除气针和乳胶管，把排气后的足球放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为420毫升。
（1）图乙中，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时停止排气，其目的是________。
（2）根据测得的数据，计算实验室中空气的密度。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】对考察船和船锚进行整体分析，根据二力平衡的知识得到力的平衡式，并推导出船的浮力的计算方法，接下来根据三种情况下船锚排开水的体积大小，根据阿基米德原理确定它受到浮力的大小，最后再通过前面得到的关系式比较船所受浮力的大小即可。
【解答】将船和铁锚为一个整体，
图甲中：船受到的浮力为F甲 ， 铁锚受到的浮力为F浮1 ， 考察船处于漂浮状态，
根据二力平衡的条件可知：F甲+F浮1=G；
那么：F甲=G-F浮1；
图乙中铁锚完全浸没水中但未触底，船身受到的浮力F乙、铁锚受到的浮力F浮2 ，
由于考察船时处于漂浮状态，根据物体受力平衡可知：F乙+F浮2=G；
所以：F乙=G-F浮2；
图丙中由于铁锚沉底，则铁锚受到支持力的作用，
所以船身受到的浮力F丙、铁锚受到的浮力F浮2、支持力F支持 ，
根据受力平衡可知：F丙+F浮3+F支持=G；
所以：F丙=G-F浮3-F支持；
由于图甲铁锚部分浸入水中；图乙和图丙中铁锚完全浸没水中，
则铁锚排开水的体积V排1＜V排2=V排3 ，
根据阿基米德原理可知：F浮1＜F浮2=F浮3；
所以，F甲＞F乙＞F丙。
故选C。
?
2.【答案】 A
【解析】【分析】根据阿基米德原理分析浮力增大时人排开水的体积变化规律即可。
【解答】根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知，当浮力增大时，人排开水的体积肯定在不断增大。根据图片可知，在从①→②的过程中，人排开水的体积不断增大，从②→③→④，人排开水的体积不变，从④→⑤，人排开水的体积减小，因此运动员受到浮力不断增大的阶段是①→②，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
3.【答案】 D
【解析】【分析】首先确定上升过程中气泡的体积变化，然后根据ρ=mV分析气泡的密度变化，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析受到浮力的变化。
【解答】气泡在上升过程中，体积不断变大，而质量不变，根据公式ρ=mV可知，气泡的密度变小；根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，水的密度不变，气泡排开水的体积变大，那么它受到的浮力不断变大，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
4.【答案】 C
【解析】【分析】（1）露出水面前，木块排开水的体积不变，根据阿基米德原理判断浮力的变化；
（2）根据浮沉条件判断浮力和重力的大小；
（3）首先判断水面高度的变化，然后根据液体压强公式判断水对烧杯底部的压强变化；
（4）当木块漂浮时，浮力等于重力，然后利用重力公式和阿基米德原理将等式拆开，最后完成计算即可。
【解答】A.露出水面前，木块排开水的体积始终等于木块的体积，因此保持不变，根据F浮=ρ水gV排可知，木块受到的浮力不变，故A正确不合题意；
B.在木块露出水面前，木块上浮，根据浮沉条件可知，此时浮力大于重力，故B正确不合题意；
C.木块浸没时，浮力大于重力，漂浮时浮力等于重力，因此浮力变小了，根据F浮=ρ水gV排可知，木块排开水的体积变小，水面下降了；根据液体压强公式可知，水对烧杯底部的压强变小了，故C错误符合题意；
D.当木块漂浮时，浮力等于重力，
即：F浮=G；
ρ水gV排=ρgV；
ρ水×1-25=ρ；
解得：ρ=0.6g/cm3。
故D正确不合题意。
故选C。
5.【答案】 D
【解析】【分析】阿基米德定律为：物体在流体（液体或气体）所受浮力，等于所排开的液体（气体）的重量。浮力 = 物体在液体中所减轻的重量 = 物体在空气中重量 - 物体在液体中的重量 = 物体所排开液体的体积×液体密度×重力加速度= 物体所排开的液体重量；当物体上浮时，浮力大于物体的重力，当物体漂浮或悬浮时，浮力等于重力；但当物体处于下沉状态时，浮力小于重力。
【解答】由图可知，同一圆柱体在两种液体中均处于漂浮状态；而物体漂浮时，重力等于浮力；所以圆柱体在两种液体中受到的浮力相同；而圆柱体在ρ1液体中浸没的体积小于在 ρ2液体中浸没的体积，所以ρ1>ρ2 ；
故答案为：D。
6.【答案】 D
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=G排液、压强与深度有关同种液体中深度越大压强也越大、 ρ=mV 可判断.
【解答】A．实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响，会使溢出的水不等于排开的水影响实验结果，A错误；
B．物块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压强越大，压强与液体深度有关由于溢水杯中水的深度使终不变所以水对溢水杯底部的压强也不变，B错误；
C．物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大，未浸没时浸入越深物块受到浮力越大，左侧弹簧测力计示数越小，浸没后物块深度增加由于排开液体体积不变所以浮力不变，弹簧测力计示数也不变，C错误；
D．通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3 ， F浮=2N-1N=1N，V物=V排= F浮ρ液g ， ρ物=m物V物 = G物V物g ，合并得， ρ物=G物ρ液F浮 =2×103千克/米3 ， D正确。
故选D
7.【答案】 C
【解析】【分析】根据物体所处的状态分析物体在水平方向上的受力情况，（1）物体浸在水中时在水平方向受向左的拉力只有一个，大小等于GC,在水平向右的方向受两个力的作用：拉力F和摩擦力f，其中F=GB-F浮 ， 所以GC=GB-F浮+f；（2）物体B完全露出水面时在水平方向受向左的力有两个：拉力F和摩擦力f，其中F=GC ， 在水平向右的方向只受一个拉力的作用，大小等于GB,所以GC+f=GB；由GC=GB-F浮+f和GC+f=GB得到f=12F浮 ， 再根据F浮的大小即可判断f的大小。
【解答】解：A、开始时物体A受到的摩擦力向右，随着水位的下降，浮力的减小，最后摩擦力的方向变为向左，所以A错；
B、A物体受到摩擦力的方向开始水平向右后变为水平向左，所以B错；
C、由开始时GC=GB-F浮+f，最后GC+f=GB得f=?12F浮；开始时f= 12 F浮=12F浮=12ρ水V排g=12×1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3×10N/kg=5N,最后物体B完全露出水面f=12F浮=0N,S所以A物体受到摩擦力的大小范围是0N≤ｆ≤5N；
D、开始和最后时水平方向受向左、右的拉力，摩擦力，竖直方向的重力和支持力，在水位下降的过程中有一个时刻A受到向左、右的拉力的拉力是平衡力时A没有运动的趋势，此时摩擦力f为0N时，A只受4个力的作用，所以D错。
故选C。
8.【答案】 C
【解析】【分析】（1）若将一石块用细线系着缓慢放入杯底，有一部分水溢出，由阿基米德原理知道石块受到的浮力等于排开的水的重力（溢出水的重力），而因为石块下沉，石块的重力大于浮力，据此可以得出石块的重力和溢出水的重力的大小关系，进而得出放入石块后杯对桌面的压力变化，而受力面积不变，根据压强公式P=FS得出压强变化；
（2）如果将小木块轻轻放在图（甲）的溢水杯中，有一部分水溢出，由阿基米德原理知道石块受到的浮力等于排开的水的重力（溢出水的重力），而因为木块漂浮，木块的重力等于浮力，据此可以得出木块的重力和溢出水的重力的大小关系，进而得出放入木块后杯对桌面的压力变化，而受力面积不变，根据压强公式P=FS得出压强变化。
（3）根据P=ρgh判断水对杯底的压强变化。
【解答】解：若将一石块用细线系着缓慢放入杯底，有一部分水溢出：
∵石块下沉，
∴F浮石＜G石 ，
∵F浮石=G排=G溢 ，
∴G石＞G溢 ，
∴放入石块后杯对桌面的压力将变大，而受力面积不变，
∵P=FS
∴杯对桌面的压强将变大，即p乙＞p甲；
如果将小木块轻轻放在图（甲）的溢水杯中，有一部分水溢出，
∵木块漂浮，
∴F浮木=G木 ，
∵F浮木=G排′=G溢′，
∴G木=G溢′，
∴放入木块后杯对桌面的压力不变，而受力面积不变，
∵P=FS
∴杯对桌面的压强不变，即p丙=p甲 ， 所以P乙＞P甲=P丙
石块和木块放入水中，水的深度没变，根据P=ρgh知P1=P2=P3;
故选C.
9.【答案】 B
【解析】【分析】（1）根据液体压强的计算公式P=ρ液gh就可以计算出水下7km处的压强，再结合1个标准大气压的大小计算出相当于几个大气压；
（2）根据速度的计算公式v=st的变形公式t=sv就可以计算出潜水艇下潜的时间；
（3）潜水器在水下悬浮，受到的重力和浮力大小相等；
（4）潜水器是靠改变自身的重力来改变它在水中的上浮和下潜的．
【解答】解：A、水下7km处的压强是P=ρ液gh=1.0×103Kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa，
1个标准大气压P0=1.0×105Pa，相当于7×107Pa1.0×105Pa=700个，故该选项说法正确；
B、潜水器最快下潜的速度是0.7m/s=0.7×3.6Km/h=2.52Km/h,则到达7km海底需要t=sv=7Km2.52Km/h≈2.8h故该选项说法不正确；
C、潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，故该选项说法正确；
D、深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮，而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去达到上浮的目的，故该选项说法正确.
故选B.
10.【答案】 B
【解析】【分析】解决此题要知道物体的沉浮条件：当浮力大于物体重力﹣﹣物体上浮；
当浮力等于物体重力﹣﹣物体悬浮可停在液体内部任意一位置；
当浮力小于物体重力﹣﹣物体下沉．
【解答】解：A、沉船在河底时，受到的浮力小于其重力，故A错误；
B、浮筒充满气后，浮筒绑在沉船两侧时使整体体积增大，根据F浮=ρ液gV排可知，总的浮力增大，排出浮筒中的水，浮筒的重力减小，当浮力大于重力时，沉船就会浮上来．故B正确；
C、沉船在水下上浮时，船排开水的体积不变，水的密度不变，根据F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力不变，故C错误；
D、船和浮筒浮在水面时，受到的浮力等于其重力，故D错误．
故选B．
11.【答案】 B
【解析】【分析】据图中船排开液体的体积关系，结合F浮=ρgV排可以比较出各自情况的浮力大小关系，进而判断即可．能读出题目中的信息，并能结合阿基米德原理进行定性的分析是解决该题的关键．
【解答】解：据图可知，乙图中半载船排开水的体积最大，其次是丙图，甲图排开水的体积最小，所以据F浮=ρgV排可知，液体的密度是相同的，乙图中船受浮力最大，其次是丙图，再次是甲图，即浮力大小关系是：F2＞F3＞F1 ．
故选B．
12.【答案】 B
【解析】【分析】（1）在压力一定时，增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力；（2）浮力的大小与物体排开液体的体积有关；（3）在压力一定时，增大受力面积可以减小压强；（4）一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上．本题考查了影响摩擦力大小的因素，浮力的利用、影响压强大小的因素，平衡力的辨别等，主要是运用相关知识解释生活中有关问题，学以致用．
【解答】解：A、轮胎上的大“牙齿”是为了增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力，故A错误；
B、轮胎体积很大可以增大排水的体积，可以使其在水中受到很大的浮力，故B正确；
C、轮胎很宽可以在压力一定时，增大受力面积减小对地面的压强，故C错误；
D、汽车可以对地面的压力和地面对汽车的支持力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故D错误．
故选B．
13.【答案】 C
【解析】【分析】（1）由h﹣t图象可知在1～3min内潜水器所处深度的变化，根据p=ρgh可知受到水的压强变化；（2）潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面，在1～3min内潜水器排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知受到水的浮力变化；（3）由v﹣t图象可知在4～6min内潜水器的速度，然后判断其状态；（4）由v﹣t图象可知在6～8min内潜水器的运动状态，在判断所处的状态．本题考查了液体压强公式、阿基米德原理、力与运动的关系等，从图象中获取潜水器深度的变化和运动的速度是关键．
【解答】解：A．由h﹣t图象可知，在1～3min内潜水器所处的深度逐渐增大，由p=ρgh可知，受到水的压强逐渐增大，故A错误；
B．在1～3min内，潜水器排开水的体积不变，由F浮=ρgV排可知，受到水的浮力不变，故B错误；
C．由v﹣t图象可知，在4～6min内，潜水器的速度为0，处于静止状态，故C正确；
D．由v﹣t图象可知，在6～8min内，潜水器加速上升，处于非平衡状态，故D错误．
故选C．
14.【答案】 C
【解析】【分析】（1）惯性是物体的一种属性，任何物体在任何时候都具有惯性；（2）根据p=ρgh分析解答；（3）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上；（4）根据F浮=ρ液gV排分析解答．此题考查惯性、平衡力的辨别、液体压强公式和阿基米德原理，是一道综合性较强的题目，但总体难度不大，掌握基础知识即可正确解题．
【解答】解：A、潜水器下潜时有惯性，悬停时同样具有惯性．故A错误；
B、潜水器在下潜过程中，海水的密度不变，但深度h不断增大，根据p=ρgh可知，水对它的压强变大．故B错误；
C、悬停时受到的重力和浮力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力，故C正确；
D、潜水器在上浮至露出水面之前，海水的密度不变，排开海水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力不变；潜水器在露出水面之后继续上浮的过程中，排开海水的体积不断减小，所以浮力变小．故在上浮过程中，受到的浮力先不变后变小．故D错误。
故选C．
二、填空题
15.【答案】 水平平衡；0.2
【解析】【分析】要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力矩（力与力臂的乘积）大小必须相等。即：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F1·L1=F2·L2。浸在流体内的物体受到流体竖直向上托起的作用力叫作浮力。浮力指物体在流体（液体和气体）中，各表面受流体压力的差（合力）。
【解答】装上水后，把塑料放入水中，容器的水面升高一部分，这时塑料对容器底部的力是均匀的，因此整个装置依然平衡；
ρ=mV =20g25cm3=0.8g/cm3<1.0g/cm3 ， 所以塑料块在水中处于漂浮状态，浮力等于重力，F浮=G=mg=20×10-3kg×10N/kg=0.2N ；
故答案为：水平平衡；0.2.
16.【答案】 变小（或“减小”）；FB=FD
【解析】【分析】（1）当外界气温升高时，容器内的液体质量不变，体积变大，根据公式可知密度变小；（2）根据阿基米德原理判断物体受到的浮力的大小。
【解答】（1）当外界气温升高时，容器内的液体质量不变，体积变大，根据公式ρ=mV可知密度变小；
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排 ， 排开液体的体积相同时，BD受到的浮力相等FB=FD。
故答案为：（1）变小（或“减小”）；（2）FB=FD。
17.【答案】 10；3：2
【解析】【分析】物体漂浮时，浮力等于重力；将AB看作一个整体，根据浮力等于重力，并结合阿基米德原理以及密度计算公式计算物块B密度与木块A密度之比．本题考查重力、密度以及阿基米德原理计算公式的应用，关键明确物体漂浮时，浮力等于重力．
【解答】解：根据题意可知，木块A漂浮在水中，因此木块受到的浮力F浮=GA=10N；
当木块有 13 的体积露出水面时，即木块有 23 的体积浸入水中，木块受到的浮力为10N；
根据阿基米德原理有：F浮=ρ水g× 23 V木=10N，整理得ρ水gV木=15N，
当木块全部浸没在水中时，木块受到的浮力：F浮′=ρ水gV木=15N；
将AB看作一个整体时，AB漂浮在水中，浮力等于总重力，即F浮′=GA+GB；
所以物体B的重力：GB=F浮′﹣GA=15N﹣10N=5N；
由G=mg和ρ= mV 可得：ρB：ρA= GBgVB ： GAgVA = GBGA × VAVB = 5N10N × VA13VA =3：2．
故答案为：10；3：2．
18.【答案】 C；A；乙
【解析】【分析】（1）由题知，三物体的体积相同，浸没在同一种液体中，根据阿基米德原理得出三物体受到的浮力大小关系；（2）根据这三个球的受力情况得出球受到的重力与浮力的关系，根据物体的浮沉条件即可判断球的密度与液体密度之间的关系．本题考查了学生对阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用，能根据物体的浮沉确定物体和液体的密度关系是本题的关键之一．
【解答】解：（1）已知三个实心球体积相同，由于三个球浸没在同种液体中，则排开液体的体积相同，根据F浮=ρ液V排g可知，它们受到的浮力：F浮甲=F浮乙=F浮丙；故选C；（2）根据题意可知，乙球下方弹簧长度等于原长，则弹簧对乙球没有作用力；
观察如图情况可知，甲球下方弹簧长度大于原长，则弹簧对甲球有向下的拉力F拉；
丙球下方弹簧长度小于原长，则弹簧对丙球有向上的支持力F支；
由题知，三个球处于静止，所以F浮甲=G甲+F拉 ， F浮乙=G乙 ， F浮丙=G丙﹣F支 ，
比较可知，F浮甲＞G甲 ， F浮乙=G乙 ， F浮丙＜G丙 ，
由于它们所受浮力相等，所以三个球的重力关系为：G甲＜G乙＜G丙；
根据重力公式可知，三个球的质量关系为：m甲＜m乙＜m丙；
又三个球的体积相同，根据ρ= 可知：ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 ， 故选A．（3）根据前面分析可知，弹簧对乙球没有作用力，浮力与重力平衡，乙球处于悬浮状态，
所以，ρ乙=ρ液 ．
故答案为：C；A；乙．
19.【答案】 （1）等于
（2）不变
【解析】【分析】二力平衡，指物体只受两个力而处于平衡状态。作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。
【解答】（1）漂浮时，茶叶处于二力平衡状态，重力等于浮力；故答案为：等于；
⑵茶叶匀速下降时，处于二力平衡状态，所以对茶杯总体的重力不影响；故答案为：不变；
故答案为：（1）等于；（2）不变。
三、实验探究题
20.【答案】 （1）铁块的重力/N
（2）水和铁块的总体积或水的体积
（3）A,B,C
【解析】【分析】阿基米德原理的内容:浸入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受到的重力.
【解答】（1）利用称重法测浮力时， F浮=G-F示 ；而表格中没有铁块浸没之前的自身重力；故答案为：铁块的重力/N；（2）该实验是研究浮力与排开液体之间的关系，需要测量排水的体积，而如果量筒中水太多时，铁块浸没后，水会溢出量筒从而导致无法测出水的体积；故答案为：水和铁块的总体积或水的体积；（3）A、由于该实验是探究规律性的实验，所以需要多次实验；故A正确；
B、规律性实验寻找普遍规律，所以要用多种液体；故B正确；
C、进行部分浸入水中的实验时，误以为是浸没的话，则会出现不符合结论的问题；故C正确；故答案为：ABC；
故答案为：（1）铁块的重力/N；（2）水和铁块的总体积或水的体积；（3）ABC。
四、解答题
21.【答案】 （1）解：铝块的体积：V铝=Sh=5×10-3m?×0.06m=3.0×10-4m3
铝块的质量：m铝=ρ铝V铝=2.7×10-3kg/m×3.0×10-4m?=0.81kg
铝块的重：G铝=m铝g=0.81kg×10N/kg=8.1N
答：铝块的重力为8.1牛顿
（2）解：铝块的提升距离：s=h0-h=0.6m-0.06m=0.54m
提升铝块需要的时间：t= sv1=0.54m0.27m/s =2s
答：把铝块提升到上表面与水面相平所需的时间为2秒。
（3）解：铝块受到的浮力：F浮=ρ水gV排=ρ水gV铝=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.0×10-4m3=3.0N
绳子拉力：F1=G铝-F浮=8.1N-3.0N=5.1N
∵P= Wt=Fst =Fv
∴电动机功率：P=F1v1=5.1N×0.27m/s=1.377W
答：电动机输出功率的大小为1.377瓦特。
（4）解：当铝块露出水面后匀速上升时，绳子拉力：F2=G铝=8.1N
此过程中电动机的功率：P=1.377W，
铝块上升速度：v2= PF2=1.377W8.1N =0.17m/s
答：铝块露出水面后匀速上升的速度为0.17米/秒。
（5）解：铝块从浸没于水中到完全露出水面，水对容器底部压强的减小值：△p= △FS=F浮S0=3.0N1×102m2 =300Pa
答：铝块从浸没于水中到完全露出水面，水对容器底部压强的减小值为300帕斯卡。
【解析】【分析】（1）首先根据V铝=Sh计算出铝块的体积，然后根据m铝=ρ铝V铝计算铝块的质量，最后根据G铝=m铝g计算铝块的重力；
（2）铝块上升的高度等于水的深度与铝块高度的差，即s=h0-h ，然后根据t=sv计算提升铝块需要的时间；
（3）首先根据公式F浮=ρ水gV排计算出铝块受到的浮力，然后根据F1=G铝-F浮计算出铝块受到的拉力，最后根据公式P=F1v1计算电动机的输出功率；
（4）当铝块露出水面后匀速上升时，它不受浮力，只受重力和拉力，此时根据F2=G铝计算绳子拉力，再根据公式 v2=PF2计算此时铝块上升的速度；
（5）根据相互作用力的原理可知，水对铝块的浮力等于铝块对容器底部的压力。铝块原来完全浸没在水中，后来全部出水，因此压力的变化值正好等于它完全浸没时的浮力，根据公式 △p=△FS=F浮S0计算水对容器底部压强的减小值。
22.【答案】 （1）S=100cm2=1×10-2m2?? p=FS=GS=120N1×10-2m2=1.2×104Pa
（2）F乙=G+F大气=G+p0S=120N+1.0×105Pa×1×10-2m2=1120N
（3）如图
【解析】【分析】（1）甲中金属块与容器的接触面积等于金属块的底面积，而对容器底部的压力等于它的重力，根据公式p=FS计算甲中金属块对容器底部的压强；
（2）在乙图中，由于金属块的下表面与容器底部用蜡密封，因此不会受到水的浮力，此时金属块对容器底部的压力等于自身重力和大气压力的和。
（3）根据V排的变化确定金属块受到浮力的变化，然后根据F压力=G-F浮确定容器底部受到压力的变化，注意计算出相应节点的值。
【解答】（1）甲中金属块与容器的接触面积： S=100cm2=1×10-2m2 ；
金属块对容器底部的压强 ： ???p=FS=GS=120N1×10-2m2=1.2×104Pa ；
（2）在乙图中，由于金属块的下表面与容器底部用蜡密封，因此不会受到水的浮力，
金属块对容器底部的压力为： F乙=G+F大气=G+p0S=120N+1.0×105Pa×1×10-2m2=1120N；
（3）当容器里没有水时，金属块对容器底部的压力等于它的重力，即F=G=120N；随着水面的上升，金属块排开水的体积不断增多，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，金属块受到的浮力不断增大。根据公式F=G-F浮可知，容器底部受到的压力不断减小。
? ? ? ?当金属块完全浸没，水面高度达到20cm时，它受到的浮力为：
F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×（0.2m×0.01m2）=20N；此时金属块对容器底部的压力：F=G-F浮=120N-20N=100N；
此后，随着水面的上升，物体受到的浮力不变，那么对容器底部的压力保持不变。如下图所示：
23.【答案】 （1）解：以圆柱体为研究对象进行受力分析：
F支=G-F浮
=ρ物gV物-ρ水gV排
=（ρ物h物-ρ水h浸）gS柱
=(0.6×103kg/m3×0.1m-1.0×103kg/m3×0.02m)×10N/kg×20×10-4m2
=0.8N
∵容器对圆柱体的支持力和圆柱体对容器的压力是一对相互作用力
∴F压=0.8N
（2）解：∵压力为0
∴容器对圆柱体的支持力为0
∴F浮=G物
∴ρ水gh下S柱=ρ物gh物S柱
∴ h物h下=ρ水ρ物=1.00.6=53
∴ h上h下=5-33=23
【解析】【分析】（1）当圆柱体静止在容器底部时，根据二力平衡条件可知：G=F支持+F浮力 ， 据此得到圆柱体对容器底部支持力的计算式；接下来根据G=ρ物gV物和F浮力=ρ水gV排分别计算出它受到的重力和浮力，进而计算出支持力；最后根据相互作用力原理，得到容器对圆柱体的支持力和圆柱体对容器底部压力的关系，进而求出压力的大小；
（2）当圆柱体对容器底部的压力为0时，容器对圆柱体的支持力也为0，根据G=F支持+F浮力可知，这时圆柱体受到的浮力等于重力；用重力公式G=ρ物gV物和阿基米德原理F浮力=ρ水gV排将等式拆开，得到它在液面下方的长度与自身长度之比，进而得到它在液面上方和下方的长度之比。
24.【答案】 （1）漂浮
（2）解：t=140s时，容器内的水重为：
G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-6m3/s×140s=7N
此时水对容器底部的压力大小为：F=G物+G水=8N+7N=15N
答：t=140s时，水对容器底部的压力大小为15牛顿。
（3）解：物块M漂浮时F浮=G物=8N此时，F浮=ρ水gV排=ρ水gSha=8N
所以，ha= F浮ρ水gS=8N1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m×0.1m =0.08m=8cm
答：a的值为8。
（4）解：0~40s阶段：W=F浮s=F浮×0m=0J(或物体没有运动，做功为0J）
40s~140s阶段：浮力恒为8N，浮力做功W为：
W‘=F浮's'=8N×(0.12m-0.08m)=0.32J
答：0~40s阶段浮力对物体做功为0焦；40s~140s阶段浮力对物体做功为0.32焦。
【解析】【分析】（1） 当t=140s时 ，假设物块M浸没在水中，根据阿基米德原理计算出受到的浮力，然后与重力大小比较，确定它的状态；
（2）首先根据 G水=ρ水gV水 计算出注入水的重力，然后根据 F=G物+G水 计算水对容器底部的压力；
（3）开始注入水时，木块浮力小于重力，静止在容器底部，由于它占有一定体积，因此水面上升较快；当浮力等于重力时，木块随着水面一起上升，这时木块不再占有下面水的体积，因此水面上升速度减慢；那么a点就应该是物块刚刚漂浮时水面的高度。首先根据 V排=F浮力ρ水g计算出排开水的体积，再根据 ha=V排S计算a的值；
（4）0~40s内，物块没有上升；40~140s内，物块上升的高度等于s'=12cm-8cm=4cm，根据公式W=Fs计算即可。
【解答】（1）当t=140s时 ，假设物块M浸没在水中，
物块受到的浮力： F浮力=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N；
因为10N＞8N，
所以F浮力＞G，
那么物块上浮；
（2） t=140s时，容器内的水重为：
G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-6m3/s×140s=7N
此时水对容器底部的压力大小为：F=G物+G水=8N+7N=15N；
（3） 物块M漂浮时，
它受到的浮力F
浮=G物=8N；
此时，F
浮=ρ水gV排=ρ水gSha=8N
所以? ha=F浮ρ水gS=8N1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m×0.1m=0.08m=8cm；
（4）? 0~40s阶段：W=F浮s=F浮×0m=0J(或物体没有运动，做功为0J）
40s~140s阶段：浮力恒为8N，浮力做功W为：
W‘=F浮's'=8N×(0.12m-0.08m)=0.32J。
25.【答案】 （1）金属球上升（配重下降）
（2）解：m= Gg = 5牛10牛/千克 =0.5千克
ρ= mV金 = 0.5千克5×10-5米3 =10×103千克/米3
答：该金属材料的密度为10×103千克/米3。
（3）解：F浮1=ρ汽1gV球=1.2千克/米3×10牛/千克×5×10-3米3=0.06牛
F浮2=ρ汽2gV球=3.0千克/米3×10牛/千克×5×10-3米3=0.15牛
F1=2×（G球-F浮1）=2×（5牛-0.06牛）=9.88牛
F2=2×（G球-F浮2）=2×（5牛-0.15牛）=9.7牛
△F拉=F1-F2=9.88牛-9.7牛=0.18牛
∵△F拉=0.18牛＞0.1牛
∴能使弹簧测力计示数变化值大于0.1牛。
【解析】【分析】密度是指物质每单位体积内的质量。物体在液体中所受浮力等于它所排开液体的重量，这一结果后被称为阿基米德原理。
【解答】（1）在向装置鼓入空气之前，金属球和配重二力平衡，处于静止状态，如果通入空气后金属球一端上升一段高度，则说明金属球受到空气的浮力；故答案为：金属球上升（配重下降）.
26.【答案】 （1）小于
（2）塑料管受到的压力F=G=mg=0.01kg×10N/kg=0.1N，
所以对塑料管底部橡皮膜产生的压强P= FS = 0.1N1×10-4m3 =1000Pa；
答：水对塑料管底部橡皮膜产生的压强是1000Pa；
（3）装有液体的塑料管受到的浮力F浮=G总=（0.01kg+0.002kg）×10N/kg=0.12N．
答：装有液体的塑料管受到的浮力是0.12N．
【解析】【分析】（1）塑料管的重力和液体的重力之和等于塑料管受到的浮力，则液体的重力小于塑料管受到的浮力，据此分析；（2）先根据公式F=G=mg计算出塑料管受到的压力，再根据公式p= FS 计算压强；（3）物体静止漂浮时，受到的重力等于浮力．
27.【答案】 （1）适应；不需要；无成形的细胞核；自动调节
（2）3：5：32；有机物；开发新能源，解决能源紧张问题、减少对环境的污染
（3）4.2×108；4.08×104；压强减小、温度升高
【解析】【分析】（1）考察细菌与真菌的结构差异，以及生态系统的自我调节机制；（2）根据可燃冰的化学式，可以分析各元素的质量比；可燃冰属于有机物；（3）根据漂浮状态的二力平衡可以计算出漂浮状态时F浮=G，水中受到的浮力根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算V排。
【解答】（1）海底地层深处，这些分解有机质的细菌能很好的生存，体现了生物对环境的适应；深海之中缺乏氧气，因此这些细菌分解有机质不需要氧气；细菌与真菌在细胞结构上的主要区别是无成形的细胞核；生态系统具有自动调节机制，以维持生态系统的稳定和平衡；
（2）根据可燃冰的化学式，可以分析各元素的质量比C：H：O=12×1：20×1：16×8=3：5：32；可燃冰属于有机物；开采可燃冰的积极意义有开发新能源，解决能源紧张问题、减少对环境的污染；
（3）钻探平台漂浮海面时二力平衡，此时F浮=G=mg=4.2×107kg×10N/kg=4.2×108N
=4.2×108N1.03×103kg/m3×10N/kg=4.08×104m3
可燃冰可以直接在管口点燃，说明已经成为气体，从固体变成气体的原因是压强减小、温度升高使可燃冰分解了。
故答案为：（1）适应，不需要，无成形的细胞核，自动调节；（2）3：5：32，有机物，开发新能源，解决能源紧张问题、减少对环境的污染；（3）4.2×108 ， 4.08×104 ， 压强减小、温度升高。
28.【答案】 （1）G=mg=55千克×10牛/千克=550牛
W=Fs=Gh=550牛×20米=1.1×104焦
答：浮标下沉20米，重力做功1.1×104焦。
（2）浮标最终处于漂浮状态，所以F浮=G物=550牛
根据公式F浮=ρ液gV排 ， 得
V排=F浮ρ液g=550牛1.0×103千克/米3×10牛/千克=0.055米3油囊体积 V油=m油ρ油=20千克0.8×103千克/米3=0.025米3所以V露=V壳?（V排?V油）=0.04米3?（0.055米3?0.025米3）=0.01米3答：浮标最终露出水面的体积为0.01米3。
【解析】【分析】（1）根据功的计算公式W=Fs，计算出浮标做的总功；（2）根据物体漂浮的静止状态，根据二力平衡条件，可以得出F浮=G物 ， 根据浮力的计算公式F浮=ρ液gV排 ， 计算出浮标排开水的体积，从计算最终浮标露出的体积。
29.【答案】 （1）方法1：将这段木块竖直漂浮于水中，水面与木块相切处即为零刻度线位置
方法2：∵漂浮
∴F浮=G木?? 又∵F浮=ρ水gV水 ， G木=ρ木gV木 ， ? ∴ρ水gSh=ρ木gSL，
∴h= ρ木ρ水L ?= 0.5×103kg/m31.0×103kg/m3×40cm=20cm ，
离下表面竖直距离20cm处为零刻度线位置
（2）设距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为m
F’浮= G水+mg
F’浮=ρ水gV’水=ρ水gSh’
=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m2×(0.4－0.1)m=300N
G木=m木g=ρ木V木g=ρ木SLg
=0.5×103kg/m3×0.1m2×0.4m×10N/kg=200N
m=F'浮-G木g=300N-200N10N/kg=10kg
【解析】【分析】（1）根据m=ρV算出物体的质量即质量为0的刻度线的位置； （2）算出距离上表面10厘米排开水的质量减去木料的质量就是对应的质量。
30.【答案】 （1）物体处于漂浮状态时，浮力等于重力；所以 F浮=G=mg=22×1000kg×10N/kg=2.2×105N;
（2）当蛟龙号下沉时，处于漂浮状态，浮力依然等于重力；但是由于蛟龙号完全浸没，所以受到的浮力增大；所以注入的水的重力就是浮力增大的部分； F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N; G水=F浮-G-G载重=3×105N-2.2×105N-240kg×10N/kg=7.76×104N;
V水=m水ρ水=G水ρ水·g=7.76×104N1.0×103kg/m3×10N/kg=7.76m3
【解析】【分析】浸入静止流体中的物体受到一个浮力，其大小等于该物体所排开的流体重量，方向垂直向上并通过所排开流体的形心，称阿基米德原理。
31.【答案】 （1）使量筒内的气压等于外界气压
（2）解：G1=F浮1=ρ水gV排1=1×103千克/米3×10牛/千克×426×10-6米3=4.26牛
G2=F浮2=ρ水gV排2=1×103千克/米3×10牛/千克×420×10-6米=4.2牛
排出空气的质量m气=G气/g=（G1-G2）/g
=（4.26牛-4.2牛）/10牛/千克=6×10-3千克
排出空气的体积V气=10×500毫升=5000毫升=5×10-3米3
ρ气=m气/V气=6×10-3千克/5×10-3米3=1.2千克/米3
答：实验室中空气的密度为1.2千克/米3。
【解析】【分析】（1）当量筒内外水面相平时，水处于静止状态，那么量筒内的气压与量筒外的大气压强相等；
（2）当足球漂浮时，它受到的浮力等于重力，根据G=F浮= ρ水gV排分别计算出排气前和排气后足球的重力，而二者之差就是排气的重力，再根据 m=Gg计算出排气的质量；而排气的体积就是量筒内水面所对的刻度，即500ml，最后根据公式 ρ=mV计算空气的密度即可。
浙江省2016-2020年科学中考（物理）试题分类（5）——浮力及其应用
一、单选题
1.（2020·衢州）2020年4月23日，“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务，返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时，经历了如图所示三种情况：图甲中铁锚部分浸入水中；图乙中铁锚完全浸没水中但未触底；图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙 ， 它们的大小关系正确的是（ ?）
A.?? F甲=F乙=F丙??? ??????????????????B.?F甲>F乙=F丙??????????????????C.?F甲>F乙>F丙??????????????????D.?F甲
A.?①→②????????????????????????????????B.?②→③????????????????????????????????C.?③→④????????????????????????????????D.?④→⑤
3.（2020·金华·丽水）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
4.（2019·湖州）放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积露出水面。下列叙述中，错误的是（?? ）
A.?在露出水面之前，木块所受浮力不变
B.?在露出水面之前，木块所受浮力大于木块的重力
C.?木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相等
D.?木块的密度为0．6克/厘米3
5.（2018·湖州）一圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的2种液体中，均处于漂浮状态，如图所示。圆柱体在两液体中所受浮力依次是F1和F2 ， 则（??? ）
A.?ρ1>ρ2?? F1>F2??????B.?ρ1<ρ2?? F1
6.（2017·台州）用图中实验装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶中。下列说法正确的是（? ）
A.?实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响??
B.?物块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压强越大
C.?物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大
D.?通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3
7.（2016·温州）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=15 N ，VB=1.0×10-3m3 ， GC=10 N 。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，以下说法正确的是：（? ??） (已知ρ水=1.0×103kg/m3 ， g取10N/kg)
? ?
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
8.（2016·温州）将一只装满水的溢水杯放在水平桌面上，如图甲所示，此时水对杯底的压强为p1 ， 杯底对桌面的压强为p甲；若将一石块用细线系着缓慢放入杯底，有一部分水溢出，稳定后如图乙所示，此时水对杯底的压强为p2 ， 杯底对桌面的压强为p乙；如果改用小木块轻轻放在图甲的溢水杯中，也有一部分水溢出，稳定后如图丙所示，此时水对杯底的压强为p3 ， 杯底对桌面的压强为p丙 ， 则下列关系式成立的是（? ??）
A.?p1= p2?? p甲? >p乙???????????????????? ????????????????????????B.?p2> p3??? p甲? =p丙??
C.?p1= p3???? p乙? >p丙 ???????????????????????????????????????????D.?p1< p3? p甲?
??
A.?水下7km处的压强相当于700个大气压
B.?若潜水器最快下潜的速度是0.7m/s，则到达7km海底需要4h
C.?潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力是一对平衡力
D.?深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮，而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去达到上浮的目的
10.（2016·嘉兴）人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁，把空气压进浮筒将浮筒里的水排出，沉船随着浮筒一起浮起，下列说法正确的是（? ）
A.?沉船在河底时，受到的浮力等于其重力???????????????B.?浮筒充满气后，受到的浮力大于其重力
C.?沉船在水下上浮时，受到的浮力逐渐变小???????????D.?船和浮筒浮在水面时，受到的浮力大于其重力
11.（2016·温州）半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面（如图甲）；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下（如图乙）；待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载（如图丙）．半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3 ， 则以下判断正确的是（? ）
A.?F1＞F3＞F2???????????????????????B.?F2＞F3＞F1???????????????????????C.?F3＞F1＞F2???????????????????????D.?F3＞F2＞F1
12.（2016·湖州）如图是俄罗斯产的一种卡车，可以实现车胎自动充气，能够翻越高达70厘米的障碍物，轻松涉水，下列说法中，正确的是（? ）
A.?轮胎上的大“牙齿”是为了减小摩擦
B.?轮胎体积很大可以在水中受到很大的浮力
C.?轮胎很宽可以增大对地面的压强
D.?汽车可以对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
13.（2016·丽水）潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面合计10分钟，显示器上分别显示全过程深度曲线和速度图象如图，下列对潜水器分析正确的是（? ）
A.?在1～3分钟，受到水的压强逐渐减小??????????????????B.?在1～3分钟，受到水的浮力逐渐变大
C.?在4～6分钟，都是处于水下静止状态??????????????????D.?在6～8分钟，都是处于受力平衡状态
14.（2016·衢州）2015年12月，世界上最大全透型载客潜水器“寰岛蚊龙1”在海南下水（如图）． 潜水器搭载9名乘客缓慢下潜至水面下一定深度处悬停，待乘客现光一段时间后，缓慢上浮至水面．下列关于潜水器的说法中正确的是（? ）
A.?下潜时有惯性，悬停时没有惯性?????????????????????????B.?在下潜过程中，水对它的压强不变
C.?悬停时受到的重力和浮力是一对平衡力???????????????D.?在上浮过程中，受到的浮力变大
二、填空题
15.（2020·绍兴）小敏将质量为20克，体积为25厘米3的塑料块放入水平平衡的容器右端下降。撒去塑料块，往容器内缓慢倒入一定量的水，使容器再次水平平衡（图乙），将该塑料块轻轻放入图丙所示位置，放手后容器最终将________（选填“左低右高”、“左高右低”或“水平平衡”）。此时，塑料块所受浮力为________牛。
16.（2017·金华）“彩球温度计”是一种现代居家饰品，其结构模型如图所示。该“彩球温度计”是由体积相同（保持恒定）、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当环境温度升高时，浸没在液体中的小球受到的浮力将________。在某一环境温度下，四个小球处于如图位置，此时B小球受到的浮力与D小球受到的浮力的大小关系为________。
c
17.（2016·绍兴）将重10牛的长方体木块A放入水平放置的盛水容器中静止时，有 13 的体积露出水面，木块受到的浮力是________牛，若在木块上放另一物块B，使木块刚好全部压入水中，如图，若所加物块B的体积是木块的 13 ，则物块B密度与木块A密度之比是________．
18.（2016·杭州）三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与三个体积相同的实心球相连，向容器内倒入某种液体，待液体和球都稳定后，观察到如图所示的情况：
①乙球下方弹簧长度等于原长，这三个球受到浮力的大小关系是________（选填字母）；
A．F甲＜F乙＜F丙?? B．F甲＞F乙＞F丙?? C．F甲=F乙=F丙
②这三个球的密度大小关系是________（选填字母）
A．ρ甲＜ρ乙＜ρ丙B．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙C．ρ甲=ρ乙=ρ丙
③其中________球（选填“甲”“乙”“丙”）的密度与液体密度相同．
19.（2018·金华）杯子放在水平桌面上，放入茶叶，再倒入开水，茶叶先漂浮在水面上，过一段时间，茶叶逐渐下沉到杯底。
?
（1）茶叶漂浮在水面，是因为浮力________重力（填“大于”、“小于”或“等于＂）；
（2）茶叶匀速下沉阶段（不考虑水的蒸发），茶杯对桌面的压力将________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
三、实验探究题
20.（2018·嘉兴）某课外兴趣小组同学利用弹簧测力计和量筒研究“浮力大小与排开液体多少的关系”，设计了如下实验步骤和数据记录表格：
①在量筒中加入水，读出量筒内水面位置的刻度。
②把系有细线的铁块桂在弹簧测力计的挂钩上，测出铁块的重力。
③把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在盛有水的量筒里，再次读出弹簧测力计的示数。
④读出量筒内水面位置升高后的刻度。
⑤计算铁块排开水的体积。求出铁块排开的水受到的重力。
铁块浸没时弹簧测力计的示数/N
铁块在水中受到的浮力/N
水的体积/cm3
水和铁块的总体积/cm3
排开水的体积/cm3
排开的水受到的重力/N
（1）实验过程中，小组同学发现设计的表格中缺少一项，该项是________。补充完整后，完成实验。分析数据得出结论：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的液体受到的重力。
（2）实验后，该组同学进行了反思：
量筒中不能加入太多的水，否则无法直接测出________，从而不能得出实验结论。
（3）通过以上实验得出结论不可靠，理由是（??? ）
A.没有进行多次重复实验
B.没有换用其它液体进行实验
C.有进行物体部分浸入水中时的实验
四、解答题
21.（2020·宁波）如图所示，一个内底面积为100cm2的柱形容器中盛有深度为60cm的水，水底有一块底面积为50cm2 ， 高6cm的长方体铝块。现用一电动机以恒定不变的输出功率把铝块提出水面并继续提升一段距离。已知铝块浸没在水中时上升速度恒为0.27m/s。铝的密度为2.7×103kg/m3 ， g取10N/kg，铝块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦等都不计。求：
（1）铝块的重力。
（2）把铝块提升到上表面与水面相平所需的时间。
（3）电动机输出功率的大小。
（4）铝块露出水面后匀速上升的速度。
（5）铝块从浸没于水中到完全露出水面，水对容器底部压强的减小值。
22.（2020·杭州）如图甲、乙所示，水平桌面上有两个高为30cm的柱形容器，现将两个完全相同的圆柱形金属块(重120N、高20cm底面积100cm2)分别置于柱形容器底部。其中，乙图的金属块与容器底部之间用少量蜡密封(不计蜡的质量)。取g=10N/kg
（1）计算甲图中金属块对容器底部的压强
（2）乙图中，向容器内加水至液面高度为10cm，求金属块对容器底部的压力。(取大气压强p=1.0×105Pa)
（3）若向甲图中容器内加水，画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容器中液面高度h变化的图像(需标注相应的数据)。
23.（2019·杭州）如图所示,将密度为0.6克/厘米3、高度为10厘米、底面积为20厘米2的圆柱体放入底面积为50厘米2的容器中,并向容器内加水(g取10牛/千克)
（1）当水加到2厘米时,求圆柱体对容器底的压力大小
（2）继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时,求圆柱体在液面上方和下方的长度之比
24.（2019·宁波）如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M，M与容器底部不密合。以5mL／s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题：
（1）当t=140s时，物块M在水中处于________（填“沉底”“悬浮”或“漂浮”）状态。
（2）当t=140s时，水对容器底部的压力大小是多少？”
（3）图乙中a的值是多少?
（4）在0~40s和40s~140s两个阶段，浮力对物体做功分别是多少?
25.（2018·温州）如图甲是小明设计的“空气浮力演示器”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，用气泵往玻璃容器内缓慢压入空气，可根据现象证明空气浮力的存在。已知金属球重5牛，体积为5×10-3米3。（滑轮和细线的重力、配重的体积及各种摩擦均忽略不计）
（1）用气泵向甲装置玻璃容器内压入空气，观察到什么现象可以说明金属球受到空气浮力的作用？
（2）制作该演示器中的空心金属球，用了体积为5×10-5米3的金属材料，求该金属材料的密度。
（3）小明想通过最小刻度为0.1牛的弹簧测力计反映空气浮力大小的变化，他设想将该演示器改进成如图乙所示装置。压入空气前，容器内原有的空气密度为1.2千克/米3 ， 现通过气泵向玻璃容器内压入空气，使容器内空气密度增大到3.0千克/米3 ， 能否使演示器中的弹簧测力计示数变化值大于0.1牛，请通过计算说明。
26.（2017·湖州）取一根内部横截面积为1平方厘米的直筒形塑料管，在底部扎上橡皮膜后，称得质量为2克．向管内倒入10克液体，再将它放入水中．放手后，观察到橡皮膜恰好变平，如图所示．
请回答：
（1）气管内液体的密度________（选填”大于“”等于“或”小于“）水的密度．
（2）水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小．
（3）装有液体的塑料管受到的浮力大小．
27.（2017·绍兴）今年5月，运用“蓝鲸一号”钻探平台，我国南海神狐海域首次实现可燃冰试采成功。
材料一：可燃冰，学名天然气水化合物，其化学式为CH4?8H2O，它是天然气的固体状态（因海底高压埋于海底地层深处的大量有机质在细菌的分解作用下，最后形成石油和天然气（石油气）。其中许多天然气被包进水分子中，在海底的低温（2~5℃）与压力下结晶，形成“可燃冰”。
材料二：“蓝鲸一号”钻探平台设计和建造过程刷新了多项世界记录。它长117米，宽92.7米，高118米，质量为42000吨。
请根据上述材料回答：
（1）形成可燃冰需要一定的生态环境。
①海底地层深处，这些分解有机质的细菌能很好的生存，体现了生物对环境的________。这些细菌分解有机质________（选填“需要”或“不需要”）氧气。这些细菌与真菌在细胞结构上的主要区别是________。
②在开采过程中，极少量的垃圾废弃物没有对海洋环境造成破坏，这主要是因为海洋生态系统有________的能力。
（2）形成可燃冰的其中一个条件是有甲烷气源。
①可燃冰（CH4?8H2O）中C：H：O的元素质量比是________。甲烷属于________（选填“有机物”或“无机物”）。
②与石油、煤等化石燃料相比较，开采可燃冰的积极意义有（写一条）________。（可燃冰在空气中燃烧的化学方程式为CH4?8H2O+2O2 点燃__ CO2+10H2O）
（3）如果南海海水的密度是1.03×103千克/米3 ， “蓝鲸一号”钻探平台漂浮海面受到海水浮力是________牛，浸入海水的体积至少需要________米3。开采出的可燃冰可以直接在管口点燃，说明已经成为气体，从固体变成气体的原因可能是________。
28.（2017·温州）Argo浮标广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域。浮标结构如图所示，坚硬壳体外下方装有可伸缩油囊；当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时，油囊排开水的体积等于注入油的体积；当油囊中的油全部被抽回壳体内时，油囊体积忽略不计。已知浮标总质量为55千克，其中含油20千克；浮标壳体体积为0.04米3 ， 油的密度为0.8×103千克/米3；海水密度取1.0×103千克/米3 ， g取10牛/千克。
（1）该浮标下沉20米，浮标总重力做功多少焦？
（2）液压式柱塞泵将壳体中的油全部注入油囊时，浮标最终露出水面的体积为多少米3？
29.（2017·杭州）小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤。他将一段密度为0.5×103千克/米3 ， 粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示。这段木料长为40厘米，横截面积为0.1米2 ， 其上表面可以作为秤盘（g=10牛/千克），问：
（1）质量为0的刻度线的位置在哪里？?
（2）距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少？
30.（2018·杭州）“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米3 ， 空载时质量约为22吨，最大荷载240千克。
（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？
（2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103千克/米2 ， g取10牛/千克）
31.（2019·温州）气体的密度与压强有关。为测量实验室内空气的密度，小明在实验室按如图所示步骤进行实验：
①如图甲，将一打足气的足球，放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为426毫升。
②如图乙，将500毫升装满水的量筒倒置于水槽中，用气针和乳胶管将足球中的气体慢慢排入该量筒，同时调整量筒的位置，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时，停止排气。共排气10次。
③如图丙，拔除气针和乳胶管，把排气后的足球放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为420毫升。
（1）图乙中，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时停止排气，其目的是________。
（2）根据测得的数据，计算实验室中空气的密度。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】对考察船和船锚进行整体分析，根据二力平衡的知识得到力的平衡式，并推导出船的浮力的计算方法，接下来根据三种情况下船锚排开水的体积大小，根据阿基米德原理确定它受到浮力的大小，最后再通过前面得到的关系式比较船所受浮力的大小即可。
【解答】将船和铁锚为一个整体，
图甲中：船受到的浮力为F甲 ， 铁锚受到的浮力为F浮1 ， 考察船处于漂浮状态，
根据二力平衡的条件可知：F甲+F浮1=G；
那么：F甲=G-F浮1；
图乙中铁锚完全浸没水中但未触底，船身受到的浮力F乙、铁锚受到的浮力F浮2 ，
由于考察船时处于漂浮状态，根据物体受力平衡可知：F乙+F浮2=G；
所以：F乙=G-F浮2；
图丙中由于铁锚沉底，则铁锚受到支持力的作用，
所以船身受到的浮力F丙、铁锚受到的浮力F浮2、支持力F支持 ，
根据受力平衡可知：F丙+F浮3+F支持=G；
所以：F丙=G-F浮3-F支持；
由于图甲铁锚部分浸入水中；图乙和图丙中铁锚完全浸没水中，
则铁锚排开水的体积V排1＜V排2=V排3 ，
根据阿基米德原理可知：F浮1＜F浮2=F浮3；
所以，F甲＞F乙＞F丙。
故选C。
?
2.【答案】 A
【解析】【分析】根据阿基米德原理分析浮力增大时人排开水的体积变化规律即可。
【解答】根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知，当浮力增大时，人排开水的体积肯定在不断增大。根据图片可知，在从①→②的过程中，人排开水的体积不断增大，从②→③→④，人排开水的体积不变，从④→⑤，人排开水的体积减小，因此运动员受到浮力不断增大的阶段是①→②，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
3.【答案】 D
【解析】【分析】首先确定上升过程中气泡的体积变化，然后根据ρ=mV分析气泡的密度变化，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析受到浮力的变化。
【解答】气泡在上升过程中，体积不断变大，而质量不变，根据公式ρ=mV可知，气泡的密度变小；根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，水的密度不变，气泡排开水的体积变大，那么它受到的浮力不断变大，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
4.【答案】 C
【解析】【分析】（1）露出水面前，木块排开水的体积不变，根据阿基米德原理判断浮力的变化；
（2）根据浮沉条件判断浮力和重力的大小；
（3）首先判断水面高度的变化，然后根据液体压强公式判断水对烧杯底部的压强变化；
（4）当木块漂浮时，浮力等于重力，然后利用重力公式和阿基米德原理将等式拆开，最后完成计算即可。
【解答】A.露出水面前，木块排开水的体积始终等于木块的体积，因此保持不变，根据F浮=ρ水gV排可知，木块受到的浮力不变，故A正确不合题意；
B.在木块露出水面前，木块上浮，根据浮沉条件可知，此时浮力大于重力，故B正确不合题意；
C.木块浸没时，浮力大于重力，漂浮时浮力等于重力，因此浮力变小了，根据F浮=ρ水gV排可知，木块排开水的体积变小，水面下降了；根据液体压强公式可知，水对烧杯底部的压强变小了，故C错误符合题意；
D.当木块漂浮时，浮力等于重力，
即：F浮=G；
ρ水gV排=ρgV；
ρ水×1-25=ρ；
解得：ρ=0.6g/cm3。
故D正确不合题意。
故选C。
5.【答案】 D
【解析】【分析】阿基米德定律为：物体在流体（液体或气体）所受浮力，等于所排开的液体（气体）的重量。浮力 = 物体在液体中所减轻的重量 = 物体在空气中重量 - 物体在液体中的重量 = 物体所排开液体的体积×液体密度×重力加速度= 物体所排开的液体重量；当物体上浮时，浮力大于物体的重力，当物体漂浮或悬浮时，浮力等于重力；但当物体处于下沉状态时，浮力小于重力。
【解答】由图可知，同一圆柱体在两种液体中均处于漂浮状态；而物体漂浮时，重力等于浮力；所以圆柱体在两种液体中受到的浮力相同；而圆柱体在ρ1液体中浸没的体积小于在 ρ2液体中浸没的体积，所以ρ1>ρ2 ；
故答案为：D。
6.【答案】 D
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=G排液、压强与深度有关同种液体中深度越大压强也越大、 ρ=mV 可判断.
【解答】A．实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响，会使溢出的水不等于排开的水影响实验结果，A错误；
B．物块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压强越大，压强与液体深度有关由于溢水杯中水的深度使终不变所以水对溢水杯底部的压强也不变，B错误；
C．物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大，未浸没时浸入越深物块受到浮力越大，左侧弹簧测力计示数越小，浸没后物块深度增加由于排开液体体积不变所以浮力不变，弹簧测力计示数也不变，C错误；
D．通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3 ， F浮=2N-1N=1N，V物=V排= F浮ρ液g ， ρ物=m物V物 = G物V物g ，合并得， ρ物=G物ρ液F浮 =2×103千克/米3 ， D正确。
故选D
7.【答案】 C
【解析】【分析】根据物体所处的状态分析物体在水平方向上的受力情况，（1）物体浸在水中时在水平方向受向左的拉力只有一个，大小等于GC,在水平向右的方向受两个力的作用：拉力F和摩擦力f，其中F=GB-F浮 ， 所以GC=GB-F浮+f；（2）物体B完全露出水面时在水平方向受向左的力有两个：拉力F和摩擦力f，其中F=GC ， 在水平向右的方向只受一个拉力的作用，大小等于GB,所以GC+f=GB；由GC=GB-F浮+f和GC+f=GB得到f=12F浮 ， 再根据F浮的大小即可判断f的大小。
【解答】解：A、开始时物体A受到的摩擦力向右，随着水位的下降，浮力的减小，最后摩擦力的方向变为向左，所以A错；
B、A物体受到摩擦力的方向开始水平向右后变为水平向左，所以B错；
C、由开始时GC=GB-F浮+f，最后GC+f=GB得f=?12F浮；开始时f= 12 F浮=12F浮=12ρ水V排g=12×1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3×10N/kg=5N,最后物体B完全露出水面f=12F浮=0N,S所以A物体受到摩擦力的大小范围是0N≤ｆ≤5N；
D、开始和最后时水平方向受向左、右的拉力，摩擦力，竖直方向的重力和支持力，在水位下降的过程中有一个时刻A受到向左、右的拉力的拉力是平衡力时A没有运动的趋势，此时摩擦力f为0N时，A只受4个力的作用，所以D错。
故选C。
8.【答案】 C
【解析】【分析】（1）若将一石块用细线系着缓慢放入杯底，有一部分水溢出，由阿基米德原理知道石块受到的浮力等于排开的水的重力（溢出水的重力），而因为石块下沉，石块的重力大于浮力，据此可以得出石块的重力和溢出水的重力的大小关系，进而得出放入石块后杯对桌面的压力变化，而受力面积不变，根据压强公式P=FS得出压强变化；
（2）如果将小木块轻轻放在图（甲）的溢水杯中，有一部分水溢出，由阿基米德原理知道石块受到的浮力等于排开的水的重力（溢出水的重力），而因为木块漂浮，木块的重力等于浮力，据此可以得出木块的重力和溢出水的重力的大小关系，进而得出放入木块后杯对桌面的压力变化，而受力面积不变，根据压强公式P=FS得出压强变化。
（3）根据P=ρgh判断水对杯底的压强变化。
【解答】解：若将一石块用细线系着缓慢放入杯底，有一部分水溢出：
∵石块下沉，
∴F浮石＜G石 ，
∵F浮石=G排=G溢 ，
∴G石＞G溢 ，
∴放入石块后杯对桌面的压力将变大，而受力面积不变，
∵P=FS
∴杯对桌面的压强将变大，即p乙＞p甲；
如果将小木块轻轻放在图（甲）的溢水杯中，有一部分水溢出，
∵木块漂浮，
∴F浮木=G木 ，
∵F浮木=G排′=G溢′，
∴G木=G溢′，
∴放入木块后杯对桌面的压力不变，而受力面积不变，
∵P=FS
∴杯对桌面的压强不变，即p丙=p甲 ， 所以P乙＞P甲=P丙
石块和木块放入水中，水的深度没变，根据P=ρgh知P1=P2=P3;
故选C.
9.【答案】 B
【解析】【分析】（1）根据液体压强的计算公式P=ρ液gh就可以计算出水下7km处的压强，再结合1个标准大气压的大小计算出相当于几个大气压；
（2）根据速度的计算公式v=st的变形公式t=sv就可以计算出潜水艇下潜的时间；
（3）潜水器在水下悬浮，受到的重力和浮力大小相等；
（4）潜水器是靠改变自身的重力来改变它在水中的上浮和下潜的．
【解答】解：A、水下7km处的压强是P=ρ液gh=1.0×103Kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa，
1个标准大气压P0=1.0×105Pa，相当于7×107Pa1.0×105Pa=700个，故该选项说法正确；
B、潜水器最快下潜的速度是0.7m/s=0.7×3.6Km/h=2.52Km/h,则到达7km海底需要t=sv=7Km2.52Km/h≈2.8h故该选项说法不正确；
C、潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，故该选项说法正确；
D、深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮，而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去达到上浮的目的，故该选项说法正确.
故选B.
10.【答案】 B
【解析】【分析】解决此题要知道物体的沉浮条件：当浮力大于物体重力﹣﹣物体上浮；
当浮力等于物体重力﹣﹣物体悬浮可停在液体内部任意一位置；
当浮力小于物体重力﹣﹣物体下沉．
【解答】解：A、沉船在河底时，受到的浮力小于其重力，故A错误；
B、浮筒充满气后，浮筒绑在沉船两侧时使整体体积增大，根据F浮=ρ液gV排可知，总的浮力增大，排出浮筒中的水，浮筒的重力减小，当浮力大于重力时，沉船就会浮上来．故B正确；
C、沉船在水下上浮时，船排开水的体积不变，水的密度不变，根据F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力不变，故C错误；
D、船和浮筒浮在水面时，受到的浮力等于其重力，故D错误．
故选B．
11.【答案】 B
【解析】【分析】据图中船排开液体的体积关系，结合F浮=ρgV排可以比较出各自情况的浮力大小关系，进而判断即可．能读出题目中的信息，并能结合阿基米德原理进行定性的分析是解决该题的关键．
【解答】解：据图可知，乙图中半载船排开水的体积最大，其次是丙图，甲图排开水的体积最小，所以据F浮=ρgV排可知，液体的密度是相同的，乙图中船受浮力最大，其次是丙图，再次是甲图，即浮力大小关系是：F2＞F3＞F1 ．
故选B．
12.【答案】 B
【解析】【分析】（1）在压力一定时，增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力；（2）浮力的大小与物体排开液体的体积有关；（3）在压力一定时，增大受力面积可以减小压强；（4）一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上．本题考查了影响摩擦力大小的因素，浮力的利用、影响压强大小的因素，平衡力的辨别等，主要是运用相关知识解释生活中有关问题，学以致用．
【解答】解：A、轮胎上的大“牙齿”是为了增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力，故A错误；
B、轮胎体积很大可以增大排水的体积，可以使其在水中受到很大的浮力，故B正确；
C、轮胎很宽可以在压力一定时，增大受力面积减小对地面的压强，故C错误；
D、汽车可以对地面的压力和地面对汽车的支持力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故D错误．
故选B．
13.【答案】 C
【解析】【分析】（1）由h﹣t图象可知在1～3min内潜水器所处深度的变化，根据p=ρgh可知受到水的压强变化；（2）潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面，在1～3min内潜水器排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知受到水的浮力变化；（3）由v﹣t图象可知在4～6min内潜水器的速度，然后判断其状态；（4）由v﹣t图象可知在6～8min内潜水器的运动状态，在判断所处的状态．本题考查了液体压强公式、阿基米德原理、力与运动的关系等，从图象中获取潜水器深度的变化和运动的速度是关键．
【解答】解：A．由h﹣t图象可知，在1～3min内潜水器所处的深度逐渐增大，由p=ρgh可知，受到水的压强逐渐增大，故A错误；
B．在1～3min内，潜水器排开水的体积不变，由F浮=ρgV排可知，受到水的浮力不变，故B错误；
C．由v﹣t图象可知，在4～6min内，潜水器的速度为0，处于静止状态，故C正确；
D．由v﹣t图象可知，在6～8min内，潜水器加速上升，处于非平衡状态，故D错误．
故选C．
14.【答案】 C
【解析】【分析】（1）惯性是物体的一种属性，任何物体在任何时候都具有惯性；（2）根据p=ρgh分析解答；（3）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上；（4）根据F浮=ρ液gV排分析解答．此题考查惯性、平衡力的辨别、液体压强公式和阿基米德原理，是一道综合性较强的题目，但总体难度不大，掌握基础知识即可正确解题．
【解答】解：A、潜水器下潜时有惯性，悬停时同样具有惯性．故A错误；
B、潜水器在下潜过程中，海水的密度不变，但深度h不断增大，根据p=ρgh可知，水对它的压强变大．故B错误；
C、悬停时受到的重力和浮力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力，故C正确；
D、潜水器在上浮至露出水面之前，海水的密度不变，排开海水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力不变；潜水器在露出水面之后继续上浮的过程中，排开海水的体积不断减小，所以浮力变小．故在上浮过程中，受到的浮力先不变后变小．故D错误。
故选C．
二、填空题
15.【答案】 水平平衡；0.2
【解析】【分析】要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力矩（力与力臂的乘积）大小必须相等。即：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F1·L1=F2·L2。浸在流体内的物体受到流体竖直向上托起的作用力叫作浮力。浮力指物体在流体（液体和气体）中，各表面受流体压力的差（合力）。
【解答】装上水后，把塑料放入水中，容器的水面升高一部分，这时塑料对容器底部的力是均匀的，因此整个装置依然平衡；
ρ=mV =20g25cm3=0.8g/cm3<1.0g/cm3 ， 所以塑料块在水中处于漂浮状态，浮力等于重力，F浮=G=mg=20×10-3kg×10N/kg=0.2N ；
故答案为：水平平衡；0.2.
16.【答案】 变小（或“减小”）；FB=FD
【解析】【分析】（1）当外界气温升高时，容器内的液体质量不变，体积变大，根据公式可知密度变小；（2）根据阿基米德原理判断物体受到的浮力的大小。
【解答】（1）当外界气温升高时，容器内的液体质量不变，体积变大，根据公式ρ=mV可知密度变小；
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排 ， 排开液体的体积相同时，BD受到的浮力相等FB=FD。
故答案为：（1）变小（或“减小”）；（2）FB=FD。
17.【答案】 10；3：2
【解析】【分析】物体漂浮时，浮力等于重力；将AB看作一个整体，根据浮力等于重力，并结合阿基米德原理以及密度计算公式计算物块B密度与木块A密度之比．本题考查重力、密度以及阿基米德原理计算公式的应用，关键明确物体漂浮时，浮力等于重力．
【解答】解：根据题意可知，木块A漂浮在水中，因此木块受到的浮力F浮=GA=10N；
当木块有 13 的体积露出水面时，即木块有 23 的体积浸入水中，木块受到的浮力为10N；
根据阿基米德原理有：F浮=ρ水g× 23 V木=10N，整理得ρ水gV木=15N，
当木块全部浸没在水中时，木块受到的浮力：F浮′=ρ水gV木=15N；
将AB看作一个整体时，AB漂浮在水中，浮力等于总重力，即F浮′=GA+GB；
所以物体B的重力：GB=F浮′﹣GA=15N﹣10N=5N；
由G=mg和ρ= mV 可得：ρB：ρA= GBgVB ： GAgVA = GBGA × VAVB = 5N10N × VA13VA =3：2．
故答案为：10；3：2．
18.【答案】 C；A；乙
【解析】【分析】（1）由题知，三物体的体积相同，浸没在同一种液体中，根据阿基米德原理得出三物体受到的浮力大小关系；（2）根据这三个球的受力情况得出球受到的重力与浮力的关系，根据物体的浮沉条件即可判断球的密度与液体密度之间的关系．本题考查了学生对阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用，能根据物体的浮沉确定物体和液体的密度关系是本题的关键之一．
【解答】解：（1）已知三个实心球体积相同，由于三个球浸没在同种液体中，则排开液体的体积相同，根据F浮=ρ液V排g可知，它们受到的浮力：F浮甲=F浮乙=F浮丙；故选C；（2）根据题意可知，乙球下方弹簧长度等于原长，则弹簧对乙球没有作用力；
观察如图情况可知，甲球下方弹簧长度大于原长，则弹簧对甲球有向下的拉力F拉；
丙球下方弹簧长度小于原长，则弹簧对丙球有向上的支持力F支；
由题知，三个球处于静止，所以F浮甲=G甲+F拉 ， F浮乙=G乙 ， F浮丙=G丙﹣F支 ，
比较可知，F浮甲＞G甲 ， F浮乙=G乙 ， F浮丙＜G丙 ，
由于它们所受浮力相等，所以三个球的重力关系为：G甲＜G乙＜G丙；
根据重力公式可知，三个球的质量关系为：m甲＜m乙＜m丙；
又三个球的体积相同，根据ρ= 可知：ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 ， 故选A．（3）根据前面分析可知，弹簧对乙球没有作用力，浮力与重力平衡，乙球处于悬浮状态，
所以，ρ乙=ρ液 ．
故答案为：C；A；乙．
19.【答案】 （1）等于
（2）不变
【解析】【分析】二力平衡，指物体只受两个力而处于平衡状态。作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。
【解答】（1）漂浮时，茶叶处于二力平衡状态，重力等于浮力；故答案为：等于；
⑵茶叶匀速下降时，处于二力平衡状态，所以对茶杯总体的重力不影响；故答案为：不变；
故答案为：（1）等于；（2）不变。
三、实验探究题
20.【答案】 （1）铁块的重力/N
（2）水和铁块的总体积或水的体积
（3）A,B,C
【解析】【分析】阿基米德原理的内容:浸入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受到的重力.
【解答】（1）利用称重法测浮力时， F浮=G-F示 ；而表格中没有铁块浸没之前的自身重力；故答案为：铁块的重力/N；（2）该实验是研究浮力与排开液体之间的关系，需要测量排水的体积，而如果量筒中水太多时，铁块浸没后，水会溢出量筒从而导致无法测出水的体积；故答案为：水和铁块的总体积或水的体积；（3）A、由于该实验是探究规律性的实验，所以需要多次实验；故A正确；
B、规律性实验寻找普遍规律，所以要用多种液体；故B正确；
C、进行部分浸入水中的实验时，误以为是浸没的话，则会出现不符合结论的问题；故C正确；故答案为：ABC；
故答案为：（1）铁块的重力/N；（2）水和铁块的总体积或水的体积；（3）ABC。
四、解答题
21.【答案】 （1）解：铝块的体积：V铝=Sh=5×10-3m?×0.06m=3.0×10-4m3
铝块的质量：m铝=ρ铝V铝=2.7×10-3kg/m×3.0×10-4m?=0.81kg
铝块的重：G铝=m铝g=0.81kg×10N/kg=8.1N
答：铝块的重力为8.1牛顿
（2）解：铝块的提升距离：s=h0-h=0.6m-0.06m=0.54m
提升铝块需要的时间：t= sv1=0.54m0.27m/s =2s
答：把铝块提升到上表面与水面相平所需的时间为2秒。
（3）解：铝块受到的浮力：F浮=ρ水gV排=ρ水gV铝=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.0×10-4m3=3.0N
绳子拉力：F1=G铝-F浮=8.1N-3.0N=5.1N
∵P= Wt=Fst =Fv
∴电动机功率：P=F1v1=5.1N×0.27m/s=1.377W
答：电动机输出功率的大小为1.377瓦特。
（4）解：当铝块露出水面后匀速上升时，绳子拉力：F2=G铝=8.1N
此过程中电动机的功率：P=1.377W，
铝块上升速度：v2= PF2=1.377W8.1N =0.17m/s
答：铝块露出水面后匀速上升的速度为0.17米/秒。
（5）解：铝块从浸没于水中到完全露出水面，水对容器底部压强的减小值：△p= △FS=F浮S0=3.0N1×102m2 =300Pa
答：铝块从浸没于水中到完全露出水面，水对容器底部压强的减小值为300帕斯卡。
【解析】【分析】（1）首先根据V铝=Sh计算出铝块的体积，然后根据m铝=ρ铝V铝计算铝块的质量，最后根据G铝=m铝g计算铝块的重力；
（2）铝块上升的高度等于水的深度与铝块高度的差，即s=h0-h ，然后根据t=sv计算提升铝块需要的时间；
（3）首先根据公式F浮=ρ水gV排计算出铝块受到的浮力，然后根据F1=G铝-F浮计算出铝块受到的拉力，最后根据公式P=F1v1计算电动机的输出功率；
（4）当铝块露出水面后匀速上升时，它不受浮力，只受重力和拉力，此时根据F2=G铝计算绳子拉力，再根据公式 v2=PF2计算此时铝块上升的速度；
（5）根据相互作用力的原理可知，水对铝块的浮力等于铝块对容器底部的压力。铝块原来完全浸没在水中，后来全部出水，因此压力的变化值正好等于它完全浸没时的浮力，根据公式 △p=△FS=F浮S0计算水对容器底部压强的减小值。
22.【答案】 （1）S=100cm2=1×10-2m2?? p=FS=GS=120N1×10-2m2=1.2×104Pa
（2）F乙=G+F大气=G+p0S=120N+1.0×105Pa×1×10-2m2=1120N
（3）如图
【解析】【分析】（1）甲中金属块与容器的接触面积等于金属块的底面积，而对容器底部的压力等于它的重力，根据公式p=FS计算甲中金属块对容器底部的压强；
（2）在乙图中，由于金属块的下表面与容器底部用蜡密封，因此不会受到水的浮力，此时金属块对容器底部的压力等于自身重力和大气压力的和。
（3）根据V排的变化确定金属块受到浮力的变化，然后根据F压力=G-F浮确定容器底部受到压力的变化，注意计算出相应节点的值。
【解答】（1）甲中金属块与容器的接触面积： S=100cm2=1×10-2m2 ；
金属块对容器底部的压强 ： ???p=FS=GS=120N1×10-2m2=1.2×104Pa ；
（2）在乙图中，由于金属块的下表面与容器底部用蜡密封，因此不会受到水的浮力，
金属块对容器底部的压力为： F乙=G+F大气=G+p0S=120N+1.0×105Pa×1×10-2m2=1120N；
（3）当容器里没有水时，金属块对容器底部的压力等于它的重力，即F=G=120N；随着水面的上升，金属块排开水的体积不断增多，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，金属块受到的浮力不断增大。根据公式F=G-F浮可知，容器底部受到的压力不断减小。
? ? ? ?当金属块完全浸没，水面高度达到20cm时，它受到的浮力为：
F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×（0.2m×0.01m2）=20N；此时金属块对容器底部的压力：F=G-F浮=120N-20N=100N；
此后，随着水面的上升，物体受到的浮力不变，那么对容器底部的压力保持不变。如下图所示：
23.【答案】 （1）解：以圆柱体为研究对象进行受力分析：
F支=G-F浮
=ρ物gV物-ρ水gV排
=（ρ物h物-ρ水h浸）gS柱
=(0.6×103kg/m3×0.1m-1.0×103kg/m3×0.02m)×10N/kg×20×10-4m2
=0.8N
∵容器对圆柱体的支持力和圆柱体对容器的压力是一对相互作用力
∴F压=0.8N
（2）解：∵压力为0
∴容器对圆柱体的支持力为0
∴F浮=G物
∴ρ水gh下S柱=ρ物gh物S柱
∴ h物h下=ρ水ρ物=1.00.6=53
∴ h上h下=5-33=23
【解析】【分析】（1）当圆柱体静止在容器底部时，根据二力平衡条件可知：G=F支持+F浮力 ， 据此得到圆柱体对容器底部支持力的计算式；接下来根据G=ρ物gV物和F浮力=ρ水gV排分别计算出它受到的重力和浮力，进而计算出支持力；最后根据相互作用力原理，得到容器对圆柱体的支持力和圆柱体对容器底部压力的关系，进而求出压力的大小；
（2）当圆柱体对容器底部的压力为0时，容器对圆柱体的支持力也为0，根据G=F支持+F浮力可知，这时圆柱体受到的浮力等于重力；用重力公式G=ρ物gV物和阿基米德原理F浮力=ρ水gV排将等式拆开，得到它在液面下方的长度与自身长度之比，进而得到它在液面上方和下方的长度之比。
24.【答案】 （1）漂浮
（2）解：t=140s时，容器内的水重为：
G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-6m3/s×140s=7N
此时水对容器底部的压力大小为：F=G物+G水=8N+7N=15N
答：t=140s时，水对容器底部的压力大小为15牛顿。
（3）解：物块M漂浮时F浮=G物=8N此时，F浮=ρ水gV排=ρ水gSha=8N
所以，ha= F浮ρ水gS=8N1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m×0.1m =0.08m=8cm
答：a的值为8。
（4）解：0~40s阶段：W=F浮s=F浮×0m=0J(或物体没有运动，做功为0J）
40s~140s阶段：浮力恒为8N，浮力做功W为：
W‘=F浮's'=8N×(0.12m-0.08m)=0.32J
答：0~40s阶段浮力对物体做功为0焦；40s~140s阶段浮力对物体做功为0.32焦。
【解析】【分析】（1） 当t=140s时 ，假设物块M浸没在水中，根据阿基米德原理计算出受到的浮力，然后与重力大小比较，确定它的状态；
（2）首先根据 G水=ρ水gV水 计算出注入水的重力，然后根据 F=G物+G水 计算水对容器底部的压力；
（3）开始注入水时，木块浮力小于重力，静止在容器底部，由于它占有一定体积，因此水面上升较快；当浮力等于重力时，木块随着水面一起上升，这时木块不再占有下面水的体积，因此水面上升速度减慢；那么a点就应该是物块刚刚漂浮时水面的高度。首先根据 V排=F浮力ρ水g计算出排开水的体积，再根据 ha=V排S计算a的值；
（4）0~40s内，物块没有上升；40~140s内，物块上升的高度等于s'=12cm-8cm=4cm，根据公式W=Fs计算即可。
【解答】（1）当t=140s时 ，假设物块M浸没在水中，
物块受到的浮力： F浮力=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N；
因为10N＞8N，
所以F浮力＞G，
那么物块上浮；
（2） t=140s时，容器内的水重为：
G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-6m3/s×140s=7N
此时水对容器底部的压力大小为：F=G物+G水=8N+7N=15N；
（3） 物块M漂浮时，
它受到的浮力F
浮=G物=8N；
此时，F
浮=ρ水gV排=ρ水gSha=8N
所以? ha=F浮ρ水gS=8N1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m×0.1m=0.08m=8cm；
（4）? 0~40s阶段：W=F浮s=F浮×0m=0J(或物体没有运动，做功为0J）
40s~140s阶段：浮力恒为8N，浮力做功W为：
W‘=F浮's'=8N×(0.12m-0.08m)=0.32J。
25.【答案】 （1）金属球上升（配重下降）
（2）解：m= Gg = 5牛10牛/千克 =0.5千克
ρ= mV金 = 0.5千克5×10-5米3 =10×103千克/米3
答：该金属材料的密度为10×103千克/米3。
（3）解：F浮1=ρ汽1gV球=1.2千克/米3×10牛/千克×5×10-3米3=0.06牛
F浮2=ρ汽2gV球=3.0千克/米3×10牛/千克×5×10-3米3=0.15牛
F1=2×（G球-F浮1）=2×（5牛-0.06牛）=9.88牛
F2=2×（G球-F浮2）=2×（5牛-0.15牛）=9.7牛
△F拉=F1-F2=9.88牛-9.7牛=0.18牛
∵△F拉=0.18牛＞0.1牛
∴能使弹簧测力计示数变化值大于0.1牛。
【解析】【分析】密度是指物质每单位体积内的质量。物体在液体中所受浮力等于它所排开液体的重量，这一结果后被称为阿基米德原理。
【解答】（1）在向装置鼓入空气之前，金属球和配重二力平衡，处于静止状态，如果通入空气后金属球一端上升一段高度，则说明金属球受到空气的浮力；故答案为：金属球上升（配重下降）.
26.【答案】 （1）小于
（2）塑料管受到的压力F=G=mg=0.01kg×10N/kg=0.1N，
所以对塑料管底部橡皮膜产生的压强P= FS = 0.1N1×10-4m3 =1000Pa；
答：水对塑料管底部橡皮膜产生的压强是1000Pa；
（3）装有液体的塑料管受到的浮力F浮=G总=（0.01kg+0.002kg）×10N/kg=0.12N．
答：装有液体的塑料管受到的浮力是0.12N．
【解析】【分析】（1）塑料管的重力和液体的重力之和等于塑料管受到的浮力，则液体的重力小于塑料管受到的浮力，据此分析；（2）先根据公式F=G=mg计算出塑料管受到的压力，再根据公式p= FS 计算压强；（3）物体静止漂浮时，受到的重力等于浮力．
27.【答案】 （1）适应；不需要；无成形的细胞核；自动调节
（2）3：5：32；有机物；开发新能源，解决能源紧张问题、减少对环境的污染
（3）4.2×108；4.08×104；压强减小、温度升高
【解析】【分析】（1）考察细菌与真菌的结构差异，以及生态系统的自我调节机制；（2）根据可燃冰的化学式，可以分析各元素的质量比；可燃冰属于有机物；（3）根据漂浮状态的二力平衡可以计算出漂浮状态时F浮=G，水中受到的浮力根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算V排。
【解答】（1）海底地层深处，这些分解有机质的细菌能很好的生存，体现了生物对环境的适应；深海之中缺乏氧气，因此这些细菌分解有机质不需要氧气；细菌与真菌在细胞结构上的主要区别是无成形的细胞核；生态系统具有自动调节机制，以维持生态系统的稳定和平衡；
（2）根据可燃冰的化学式，可以分析各元素的质量比C：H：O=12×1：20×1：16×8=3：5：32；可燃冰属于有机物；开采可燃冰的积极意义有开发新能源，解决能源紧张问题、减少对环境的污染；
（3）钻探平台漂浮海面时二力平衡，此时F浮=G=mg=4.2×107kg×10N/kg=4.2×108N
=4.2×108N1.03×103kg/m3×10N/kg=4.08×104m3
可燃冰可以直接在管口点燃，说明已经成为气体，从固体变成气体的原因是压强减小、温度升高使可燃冰分解了。
故答案为：（1）适应，不需要，无成形的细胞核，自动调节；（2）3：5：32，有机物，开发新能源，解决能源紧张问题、减少对环境的污染；（3）4.2×108 ， 4.08×104 ， 压强减小、温度升高。
28.【答案】 （1）G=mg=55千克×10牛/千克=550牛
W=Fs=Gh=550牛×20米=1.1×104焦
答：浮标下沉20米，重力做功1.1×104焦。
（2）浮标最终处于漂浮状态，所以F浮=G物=550牛
根据公式F浮=ρ液gV排 ， 得
V排=F浮ρ液g=550牛1.0×103千克/米3×10牛/千克=0.055米3油囊体积 V油=m油ρ油=20千克0.8×103千克/米3=0.025米3所以V露=V壳?（V排?V油）=0.04米3?（0.055米3?0.025米3）=0.01米3答：浮标最终露出水面的体积为0.01米3。
【解析】【分析】（1）根据功的计算公式W=Fs，计算出浮标做的总功；（2）根据物体漂浮的静止状态，根据二力平衡条件，可以得出F浮=G物 ， 根据浮力的计算公式F浮=ρ液gV排 ， 计算出浮标排开水的体积，从计算最终浮标露出的体积。
29.【答案】 （1）方法1：将这段木块竖直漂浮于水中，水面与木块相切处即为零刻度线位置
方法2：∵漂浮
∴F浮=G木?? 又∵F浮=ρ水gV水 ， G木=ρ木gV木 ， ? ∴ρ水gSh=ρ木gSL，
∴h= ρ木ρ水L ?= 0.5×103kg/m31.0×103kg/m3×40cm=20cm ，
离下表面竖直距离20cm处为零刻度线位置
（2）设距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为m
F’浮= G水+mg
F’浮=ρ水gV’水=ρ水gSh’
=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m2×(0.4－0.1)m=300N
G木=m木g=ρ木V木g=ρ木SLg
=0.5×103kg/m3×0.1m2×0.4m×10N/kg=200N
m=F'浮-G木g=300N-200N10N/kg=10kg
【解析】【分析】（1）根据m=ρV算出物体的质量即质量为0的刻度线的位置； （2）算出距离上表面10厘米排开水的质量减去木料的质量就是对应的质量。
30.【答案】 （1）物体处于漂浮状态时，浮力等于重力；所以 F浮=G=mg=22×1000kg×10N/kg=2.2×105N;
（2）当蛟龙号下沉时，处于漂浮状态，浮力依然等于重力；但是由于蛟龙号完全浸没，所以受到的浮力增大；所以注入的水的重力就是浮力增大的部分； F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N; G水=F浮-G-G载重=3×105N-2.2×105N-240kg×10N/kg=7.76×104N;
V水=m水ρ水=G水ρ水·g=7.76×104N1.0×103kg/m3×10N/kg=7.76m3
【解析】【分析】浸入静止流体中的物体受到一个浮力，其大小等于该物体所排开的流体重量，方向垂直向上并通过所排开流体的形心，称阿基米德原理。
31.【答案】 （1）使量筒内的气压等于外界气压
（2）解：G1=F浮1=ρ水gV排1=1×103千克/米3×10牛/千克×426×10-6米3=4.26牛
G2=F浮2=ρ水gV排2=1×103千克/米3×10牛/千克×420×10-6米=4.2牛
排出空气的质量m气=G气/g=（G1-G2）/g
=（4.26牛-4.2牛）/10牛/千克=6×10-3千克
排出空气的体积V气=10×500毫升=5000毫升=5×10-3米3
ρ气=m气/V气=6×10-3千克/5×10-3米3=1.2千克/米3
答：实验室中空气的密度为1.2千克/米3。
【解析】【分析】（1）当量筒内外水面相平时，水处于静止状态，那么量筒内的气压与量筒外的大气压强相等；
（2）当足球漂浮时，它受到的浮力等于重力，根据G=F浮= ρ水gV排分别计算出排气前和排气后足球的重力，而二者之差就是排气的重力，再根据 m=Gg计算出排气的质量；而排气的体积就是量筒内水面所对的刻度，即500ml，最后根据公式 ρ=mV计算空气的密度即可。
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