1、9.3物体的浮与沉（二）提高篇作业一、单选题1小明参观了中国科技馆“探索与发现”展厅A区后，用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了“浮沉子”如图所示。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封。当用力挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是（）A“浮沉子”漂浮时，所受重力等于它受到的浮力B“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力C“浮沉子”上浮时，玻璃瓶内的压缩空气会将内部的水压出D无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”都不可能悬浮在水中【答案】D【解析】A“浮沉子”漂浮时，所受重力等于它受到的浮力，故A正确；BCD
2、挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，这时浮沉子里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉。松开手，瓶内水面上的空气体积增大，压强减小，浮沉子里面被压缩的空气把水压出来，此时浮沉子的重力小于它所受的浮力，因此它就向上浮；当浮力等于重力，就会悬浮在水中；故BC正确，D错误。故选D。2如图所示，体积相等的木球和空心铁球，用细线系住后悬浮在水中，在水中加入一定量的盐，过一段时间后，则（）A两球受到的浮力一样大B木球受到的浮力大C铁球最低点受到水的压强一定变小D木球受到的浮力等于自身的重力【答案】C【解析】AB未加盐时两球正好悬浮，把两球看作一个
3、整体，所以该整体所受的浮力等于该整体的重力，当加上盐后，液体的密度变大，由F浮液gV排得，该整体受到的浮力将变大，所以该整体将上浮，最终会漂浮在液面上，所以木球一定有一部分露出液面；因为铁球是空心的，空心部分体积未知，其平均密度与盐水的密度大小无法判断，所以铁球有可能悬浮，有可能下沉，还有可能漂浮。但在未加盐时，两球悬浮，说明铁球的平均密度一定大于木球的平均密度，所以加盐后不管铁球处于何种状态，铁球排开液体的体积一定大于木球排开液体的体积，由F浮液gV排知，铁球受到的浮力一定大于木球受到的浮力，故AB错误；C把两个球看成整体，加盐后整体上升，所以铁球逐渐上升，铁球最低点所处的深度变小，由p=g
4、h可知，铁球最低点受到水的压强变小，故C正确；D若加盐后，铁球和木球会上浮，铁球会对木球有向下的拉力，此时木球漂浮，所以木球受到的浮力等于G木+F拉故木球受到的浮力大于自身的重力，故D错误。故选C。3如图甲是测量液体密度的密度计，将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值。乙、丙两个相同的烧杯中，盛有A、B两种液体。将两个完全相同的自制密度计分别放入两烧杯中，静止时，两液面高度相同。下列说法中正确的是（）A丙杯中密度计所受浮力较大B密度计的刻度自上而下越来越小C自制密度计下端缠上适量的细铜丝主要目的是为了降低其重心DA、B两种液体对容器底的压强关系是：pA pB【答案】C【解析】A因为
5、密度计均漂浮，所以浮力等于重力，故A错误；B密度计浸入液体的深度越小，即排开体积越小，因为浮力相同，说明被测液体的密度越大，即密度计越靠近下方的刻度，其相应的密度数值越大，故B错误；C下端缠绕铜丝是为了降低重心，故C正确；D由密度计知，A密度小，B密度大，所以相同深度下pApB，故D错误。故选C。4如图所示，将苹果和梨子放入水中，苹果漂浮，梨子沉底。若苹果的质量、体积及受到的浮力为 m1、V1 和 F1，梨子的质量、体积及受到的浮力为 m2、V2 和 F2，现有以下判断（1）若 F1F2 ，则 m1 一定小于 m2（2）若 F1=F2 ， 则 m1 一定等于 m2（3）若 F1F2 ，则 V1
6、 一定大于 V2（4）若 F1F2 ，则 V1 一定等于 V2其中正确的是（）A（1）（3）B（1）（4）C（2）（3）D（2）（4）【答案】A【解析】（1）若，由于苹果漂浮，则，梨子下沉，则，所以，所以，故（1）正确；（2）若，由于苹果漂浮，则，梨子下沉，则，所以 ，则，故（2）错误；（3）若， 根据阿基米德原理，可得，故（3）正确；（4）若 ，根据阿基米德原理，可得，故（4）错误。故选A。5在水平桌面上有一个盛有水的容器，木块用细线系住没入水中（水未溢出），如图甲所示，将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，且五分之二的体积露出水面，如图乙所示。下列说法正确的是（）A甲、乙两图中，木块受到水的浮
7、力之比是 52B甲、乙两图中，水的质量相同，水对容器底部的压力之比是 11C甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是 35D甲、乙两图中，容器对水平桌面的压强之比是 11【答案】D【解析】A木块的体积为V，则甲中排开水的体积V甲V，乙中排开水的体积V乙0.6V，则甲、乙两图中木块受到水的浮力之比为F甲F乙水gV水g0.6V53故A错误；B将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，木块排开水的体积变小，容器内水的深度变小，由pgh可知，甲中水对容器底部的压强大于乙中水对容器底部的压强，由于容器底的面积不变，则由FpS可知，甲中水对容器底部的压力大于乙中水对容器底部的压力，故B错误；C因木块漂浮时受到
8、的浮力和自身的重力相等，所以木块的重力GF乙0.6水gV图甲中绳子的拉力FF甲G水gV水g0.6V0.4水gV则甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比为FF甲0.4水gV水gV25故C错误；D将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，容器和容器内水、木块的重力不变，对桌面的压力和受力面积都不变，由可知，容器对水平桌面的压强之比是11，故D正确。故选D。6圆柱形容器内装有一定量的水，将其放在水平桌面上。把球A放入水中沉底，容器对桌面压力为F1，水对容器底部压强为p1；若用细线将球A悬吊起来，静止时如图甲所示，细线对球A的拉力为F，容器对桌面压力为F2，水对容器底部压强为p2。若将球B放入该烧杯中静止
9、时，球B有体积露出水面，容器对桌面压力为F3，水对容器底部压强为p3；若将球B用细线拴住，细线另一端固定在杯底，静止时如图乙所示，细线对球B的拉力仍为F，容器对桌面压力为F4，水对容器底部压强为p4。A、B两球的密度分别为、，重力分别为GA、GB，体积分别为VA、VB，且25，下列说法正确的是（）ABCD【答案】A【解析】AB由题可知，设A球的体积为2V，则B球的体积为5V，如图甲所示，已知细线对A球的拉力为F，根据A球的受力平衡，合力为零，可得若将球B放入该容器中静止时，球B有体积露出水面，根据漂浮条件可知若将球B用细线拴住，细线另一端固定在杯底，如图乙所示，细线对球的拉力仍为F，根据A球的
10、受力平衡，合力为零，可得细线对球的拉力则A球的重力而，所以，故B错误。把球A放入水中沉底，容器对桌面压力为用细绳将球A悬吊起来。静止时如图甲所示，细线对球A的拉力为F，容器对桌面的压力为若将球B放入该容器中静止时，球B有体积露出水面，容器对桌面的压力为如图乙所示，把容器、水、B球看作一个整体，容器对桌面压力为所以，故A正确；C由可得由可得所以，故C错误；D由于p1、p2是由A球浸没时水产生的压强，且两种情况下甲容器中水的深度不变，则，根据可知，B球漂浮时排开的水的体积大于A球浸没时排开的水的体积，所以，p4是B球浸没时水产生的压强，则，所以，故D错误。故选A。7如图，正方体木块A，放在装有某液
11、体的容器中，有露出液面（如图甲）。现将正方体合金块B放在木块A的上面，木块A刚好全部浸入液体中（如图乙），已知合金块B的体积是木块A的一半，现将合金块B取下，单独放在容器的液体中静止时，以下说法正确的是（）A合金块在液体中漂浮B合金块在液体中沉底C合金块在液体中悬浮D无法确定【答案】A【解析】正方体木块A，放在装有某液体的容器中，有露出液面，正方体合金块B放在木块A的上面，木块A刚好全部浸入液体中，说明B受到的重力与A增加的浮力相等，即物体的重力 结合上面两公式可知，所有合金块B取下，单独放在容器的液体中静止时，会漂浮在水面上。故选A。8如图所示，水平桌面上放置一底面积为S2的轻质圆柱形容器，
12、容器足够深：在容器中放入底面积为S1，质量为m的圆柱形木块，在容器中缓慢加入水，当木块对容器底部的压力恰好为零时，容器对桌面的压力大小为（）ABCD 【答案】A【解析】在容器中缓慢加入水，当木块容器底部的压力恰好为零时，说明木块恰好漂浮（但木块与容器底仍接触），根据漂浮条件可得F浮G木，即则根据题意可得在木块两侧加水部分的横截面积且又因为其中h为水的深度，所以加入水的体积所以加入水的质量则轻质容器对桌面的压力大小为故选A。9边长为0.1m的正方体木块，漂浮在水面上时，有五分之二的体积露出水面，如图甲所示。将木块截去一部分后，再用少许粘合剂（其质量和体积忽略不计）固定上与截去部分体积相同的合金材
13、料后，投人某种液体中仍漂浮，如图乙所示，此时液体对它竖直向上的压强为1103Pa，合金材料的密度2.6103kg/m3，g取10N/kg。下列判断正确的是（）木块的密度是0.6103kg/m3木块被截去部分的体积为210-4m3乙图中木块和合金材料受到的浮力为10N合金材料受到的重力为4NA只有正确B只有正确C都正确D只有正确【答案】A【解析】(1)由阿基米德原理可得F浮=水V排g=1.0103kg/m3(0.1m)3(1-2/5)10N/kg=6N木块的重力G木=F浮=6N木块的质量m=G木g=6N10N/kg=0.6kg木块的密度=m/V=0.6kg/(0.1m)3=0.6103kg/m3
14、故正确；(2)木块的底面积S=0.1m0.1m=0.01m2由压力差法可得，此时物块受到液体的浮力F浮=F下表面-F上表面=F下表面=pS=1103Pa0.01m2=10N故正确；原来木块的体积V=0.1m0.1m0.1m=0.001m3设截去木块的体积为V，因为在某种液体中仍漂浮，所以剩余木块的重加上合金重等于受到液体的浮力，即G木+G金=木(V-V)g+金Vg=F浮即木(V-V)g+金Vg=10N代入数据有0.6103kg/m3(0.001m3-V)10N/kg+2.6103 kg/m3V10N/kg=10N解得V=210-4m3故正确；合金材料的质量m金=金V=2.6103 kg/m32
15、10-4m3=0.52kg合金材料受到的重力G金=m金g=0.52kg10N/kg=5.2N故错误。综上所述：故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。10体积相等的甲、乙、丙、丁四个物块均漂浮在水面上，它们浮出水面的体积分别为20cm3、45cm3、65cm3、75cm3。若将四个物块浮出水面的部分切除，待重新稳定后，四个物块再次浮出水面的体积分别为V甲、V乙、V丙、V丁，且V乙V丙V丁V甲。则四个物块各自原来的体积大小可能为（）A80cm3B100cm3C120cm3D140cm3【答案】B【分析】由于物体的密度没有改变，切除前物体露出部分和物体原有体积的比值与切除后露出部分与切除浸入部分比
16、值相同，据此得到再次浮出水面的体积，根据再次浮出水面的体积的关系得到答案。【解析】设四个物体原来体积大小为V，由V乙V丙得解得VV甲得解得V95cm3故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。二、多选题11水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器，甲容器内盛有适量A液体，乙容器内盛有适量的B液体，将同一个苹果先后放入甲、乙两个容器中，苹果静止后的浮沉状况及液体的深度如图所示，下列对图中情景分析正确的是（）AA液体对容器底部的压强等于B液体对容器底部的压强B苹果排开A液体的重力小于排开B液体的重力C甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强D苹果在A液体中受到的浮力等于在B液体中受到的浮力【答案】CD【
17、解析】因为苹果在A液体中漂浮，所以苹果的密度小于A液体的密度，因为苹果在B液体中悬浮，所以苹果的密度等于B液体的密度，因此A液体的密度大于B液体的密度；A放入苹果后，液面等高，A的密度大于B的密度，由p=gh可知，甲容器中液体对容器底的压强大，故A错误；B苹果在A液体中漂浮，苹果受到的浮力等于苹果的重力，苹果在B液体中悬浮，苹果受到的浮力也等于苹果的重力，因此在A和B液体中苹果所受浮力相等，根据阿基米德原理可知，苹果排开A液体的重力等于苹果排开B液体的重力，故B错误；C因为甲、乙两个完全相同的容器，AB液面相同，体积相同，A的密度大于B的密度，所以A液体重力大于B液体重力，取整体作为研究对象，
18、容器对桌面的压力等于容器和内部固液体总重，则甲容器对桌面的压力大，甲容器对桌面的压强大，故C正确；D苹果在A液体中漂浮，苹果受到的浮力等于苹果的重力，苹果在B液体中悬浮，苹果受到的浮力也等于苹果的重力，因此在A和B液体中苹果所受浮力相等，故D正确。故选CD。12一容器底面积为S0，重为G0，盛有质量为m水的水，将一体积为V木、底面积为S木的长方体木块放在水中，排水体积为V排，则下列判断错误的是（）A木块受到的浮力B木块的密度的求解思路C若向水中缓慢加盐，木块下表面受液体压强D若取出木块，此时容器对桌面的压强【答案】AC【分析】(1)利用算出木块受到的浮力；(2)求木块密度首先需要根据漂浮条件和
19、阿基米德原理求出木块的质量，然后利用得出木块的密度；(3)向水中加入食盐，液体密度变大，根据漂浮条件可判断浮力的变化，根据判断木块下表面受液体压强的变化；(4)容器对桌面的压力等于容器的重力与水的重力之和，然后利用求出容器对桌面的压强。【解析】A木块受到的浮力故A错误；B求木块密度，根据可知需要知道木块的质量和体积；木块的质量则求木块密度的思路是其中故B正确；C向水中加入食盐，液体密度变大，由于木块静止时仍处于漂浮状态，则木块受到的浮力木块的重力不变，所以木块受到的浮力不变；根据浮力产生的原因知因为物体漂浮，所以故因为浮力不变，所以不变，根据知，木块下表面受液体压强不变，故C错误；D若取出木块
20、，容器对桌面的压力则容器对桌面的压强所以容器对桌面的压强故D正确。故选AC。三、填空题13（1）轮船制造的原理是_，轮船自河里开向海里所受浮力_（选填“变大”、“不变”或“变小”），轮船应_（选填“上浮一些”或“下沉一些”）。（2）潜水艇是靠_实现上浮和下潜的，潜水艇自水面下开始下潜过程中所受水的浮力_，所受水的压强_（均选填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】密度大于水的钢铁制成空心可以浮在水面上 不变 上浮一些 改变自身重力 不变 变大 【解析】(1)1浮在水面上的轮船也是浮力的应用，由物体的浮沉条件可知，漂浮在水面上的轮船，受到的浮力等于船受到重力，即利用密度大于水的钢铁制成空心可以
21、浮在水面上。 2同一艘轮船从河里驶进海里，船始终漂浮，浮力等于重力，船质量没有变化，所以受到的重力大小不变，所以，船受到的浮力不变。3海水的密度大于河水的密度，由F浮液gV排可知，排开海水的体积小于排开河水的体积，所以，船身相对于水面将上浮一些。(2)4潜水艇是靠改变自身重力实现上浮和下潜的。5潜水艇在水面下下潜过程中，排开水的体积始终等于潜水艇的自身体积不变，由阿基米德原理F浮水V排g可知，潜水艇受到水的浮力不变。6潜水艇在水面下下潜过程中，水的深度变大，由pgh可知，潜水艇受到水的压强变大。14密度计是用来测量液体密度的仪器，测量时漂浮在被测液体中。如图，用同一支密度计分别测量甲、乙两种液
22、体的密度，则密度计在两种液体里受到的浮力大小F甲_F乙，两种液体的密度甲_乙。(以上两空选填：“”、“=”或“”)【答案】= 【解析】1用一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度，在甲乙液体中均处于漂浮状态，根据竖直方向上的受力可判断受到的浮力大小均为自重，即浮力大小相等。2根据可知，密度计在甲乙液体中所受浮力大小相等，但在甲液体中排开的液体体积更多，则甲液体的密度较小即甲”、“=”或“”），以下三种方案：在鸡蛋上开小孔，用注射器抽取鸡蛋内蛋清，再用胶带封好小孔；在鸡蛋上开小孔塞入大头针，用胶带封好小孔；在容器中加入比原液体密度更大的液体，若想使鸡蛋在乙液体中下沉，可行的方案有_（填序号）。【答
23、案】 【解析】1同一只鸡蛋在两种液体中静止时的情景，在甲图中是鸡蛋的密度等于甲液体的密度，在乙图中是液体的密度大于鸡蛋的密度，故乙液体的密度大于甲液体的密度，根据液体压强公式可知，乙液体对容器底的压强大。2由于鸡蛋漂浮，要想让鸡蛋下沉，需要改变鸡蛋的重力，如方法增大重力可以大于浮力而下沉，故方法可以，而方法减小了重力，不行，而不改变重力，反而改变浮力，而且是增大，故方法不合适。17(1)如图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置，U型管中装有水，直径相同的ab两管中的水静止时液面相平。如果在右端c处往装置里急吹气，导致b管上方气流速度_a管上方的气流速度(填“小于”或“大于”)，b管与a管
24、的水面上方形成气压差，U型管中_(选填“a”或“b”)管水面升高。(2)研究发现，同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同，物体越靠近赤道，所受重力越小；越靠近地球两极，所受重力越大一艘军舰从我国青岛港出发，前往位于赤道附近的（亚丁湾执行护航任务，若海水密度）及舰艇质量不变，则该舰艇所受浮力_，舰艇的吃水深度_(“变大”、“变小”、“不变”)。【答案】小于 a 变小 不变 【解析】(1)12如果在右端c处往装置里急吹气，b处比a处粗，导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度，b管与a管的水面上方形成气压差，U型管中a管水面升高(2)34由于舰艇漂浮，舰艇受到的浮力为𝐹浮=
25、19866;船= 𝑚船𝑔由于同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同，物体越靠近赤道所受重力越小，越靠近地球两极所受重力越大；所以一艘军舰从我国青岛港出发前往位于赤道附近的亚丁湾，所受重力减小，则该舰艇在亚丁湾时所受有的浮力减小；根据阿基米德原理𝐹浮=𝜌𝑔𝑉排，海水的密度不变，即𝐹浮=𝐺船=𝐺排=𝑚船𝑔=𝜌𝑔𝑉排𝑉排=由于海水密度及舰艇质量不变，所以w
26、881;排不变，浮沉情况不变18“彩球温度计”是一种家居装饰品如图所示，在圆柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体，将一些体积相同的小球，按照密度大小排序，依次沉入液体中，球上标有设定好的温度用来读数当外界气温降低时，容器内液体的体积变小、密度_（填“变大”、“变小”或“不变”），小球受到的浮力变大，使沉在容器底部的一些小球依次浮起，我们就用最后浮起的小球上标记的温度来表示外界的气温根据图中小球的位置可以判断，小球B上标的温度应该_（选填“大于”、“小于”或“等于”）24。【答案】变大 大于 【解析】1当外界气温降低时，容器内的液体质量不变，体积变小，由=可知密度变大；2当外界气温降低时，液体的密
27、度变大，当液体的密度大于小球的密度时，小球就上浮，按小球上浮的先后顺序，先上浮的小球的密度最小，对应的温度最高；最后上浮的小球的密度最大，对应的温度最低。图中C球对应的温度是24，所以B球对应的温度一定高于24。19两个相同的溢水杯分别部装满水和甲液体，放进球状和碗状两个不同的物体后，用两个相同的容器承接排出的水和甲液体，两物体静止时，小明观察到：一沉底、一漂浮(如图所示)，两个电子天平的示数相同。判断：(均选填“”)球状物所受的浮力_碗状物所受的浮力；溢水杯中底部受到的压强大小关系：p水_p甲液体；在两个溢水杯中放足量的盐，杯中液体的密度都增大，文杰观察到两物体仍然处于原来的状态、由此可以判
28、断：(均选填“变大”、“变小”、“不交”)球状物所受的浮力_，碗状物所受的浮力_。【答案】= 变大 不变 【解析】1两个相同的容器承接排出的水和甲液体，两物体静止时，两个电子天平的示数相同，表明排出的水和液体甲的质量相同，则重力相等，根据阿基米德原理：物体在液体中受到的浮力等于排开液体所受的重力，可判断：球状物所受的浮力等于碗状物所受的浮力。2两物体静止时，两个电子天平的示数相同，表明排出的水和液体甲的质量相同，由图可知排开甲液体的体积大于排开水的体积，根据m=V可知水的密度大于甲液体的密度，溢水杯中水和甲液体的深度相同，根据p=gh可知，水对杯底的压强大于液体甲对杯底的压强，即p水p甲液体3
29、4在两个溢水杯中放足量的盐，杯中液体的密度都增大，球状物依然沉底，液体密度杯变大，排开液体体积不变，根据可知受到的浮力变大；碗状物依然漂浮，漂浮时受到的浮力等于物体的重力，重力不变，所以碗状物受到的浮力不变。20爱米做如下实验:将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，待液体和球都静止后，观察到如图所示的情景，发现乙球下方弹簧长度等于原长。爱米由此分析推理以下结论: （1）因为浮力的大小跟 _和_有关，所以三个球受到浮力F甲、F乙、F丙的大小关系是 _； （2）根据浮沉条件，可以判断这三个球的密度甲、乙、丙大小关系是_ ；液_乙； （
30、3）请画甲球所受重力、丙球所受弹力的示意图。 （_）【答案】液体的密度 物体排开液体的体积 相等的 甲乙丙 = 【解析】【解析】第一空、第二空根据F浮=液gV排可知，浸在液体中的物体所受浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。第三空已知三个实心球的体积相同，由于三个球浸没在同种液体中，则排开液体的体积相同，根据阿基米德原理F浮=液gV排可知它们受到的浮力：F甲=F乙=F丙；第四空、第五空根据题意可知，乙球下方弹簧长度等于原长，则弹簧对乙球没有作用力，则F乙=G乙，乙在液体中会悬浮，由浮沉条件可知乙液，由图可知，甲球下方弹簧长度大于原长，则甲球受到的浮力F甲G甲，甲在液体中上浮，因此甲液，丙
31、球下方弹簧长度小于原长，则丙球受到的浮力F丙G丙，丙在液体中会下沉，因此丙液因此可得甲乙丙。第六空甲球所受重力方向竖直向下，作用在重心上，丙球所受弹力竖直向上，作用在重心上如图：21将一底面积为的长方体木块用细线栓在个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示，则木块所受到的最大浮力为_N，木块重力为_N，细线对木块的最大拉力为_N。（g取10N/kg）【答案】15 9 6 【分析】(1)根据图象可知木块全部浸入时受到的浮力最大，则根据刚刚漂浮和细线刚好张紧到水直到木块上表面与液面相平时水面升高的
32、高度，求出木块的高度，根据求出木块的体积，由于木块刚浸没，则利用求出受到的浮力； (2)根据图象读出木块刚好漂浮时木块底部受到水的压强，利用即可求出木块重力；(3)木块受到的最大浮力与重力之差，即可细线对木块的最大拉力。【解析】1根据图象可知，木块刚刚漂浮时，木块浸入水中的深度为；由于从9cm到16cm，木块一直处于漂浮，浸入水中的深度不变；当水面的高度为16cm时细线刚好张紧，线的拉力为零；直到木块上表面与液面相平，此时水面的高度为22cm；所以木块的高度：则木块的体积：木块全部淹没时受到的浮力最大为：木块全部淹没时受到的最大浮力为15N。2由图象可知，木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为9
33、00Pa，则木块的重力与水向上的压力浮力平衡，所以木块重力：则木块重力为9N。3直到木块上表面与液面相平时，木块受到的浮力最大，由力的平衡条件可得，细线对木块的最大拉力为：细线对木块的最大拉力为6N。【点睛】综合考查阿基米德原理、液体压强和物体受力平衡的分析以及实图能力，关键是能读懂乙图，从图象上得出物体的高度，进而求体积，浮力。22如图所示，在三个相同的容器中装有质量相同的水，将木块A、金属块B按不同的方式放入水中，待A、B静止时，三个容器中木块下表面所受的压强p甲、p乙、p丙的大小关系是_，三个容器底受到水的压强p甲、p乙、p丙的大小关系是_（用不等式关系表示出来）。【答案】 【解析】1甲
34、图中木块A排开水的体积乙图中木块A排开水的体积丙图中木块A排开水的体积则由于所以木块下表面所处的深度由木块下表面所受的压强2根据可知液体的深度由容器底部所受液体的压强四、计算题23如图所示，是一种测量液体密度的仪器一一密度计。密度计上部有刻度的部分是一段粗细均匀的密封玻璃管，下部玻璃泡中装有密度较大的铅粒，使用时将密度计放入待测的液体中，密度计平稳后，从液面对应的刻度就能读出待测液体的密度。将一质量为的密度计放在水中，待密度计平稳后，水面在A处，可以知道水的密度。放在油中，油面在刻度B处，则油的密度为。已知玻璃管有刻度部分的横截面积为，请你回答和处理下列问题：(1)下部玻璃泡中的铅粒所起的作用
35、？(2)求A、B两刻度之间的距离h。【答案】(1)见解析；(2)2cm【解析】解：(1)玻璃管中放入铅粒，增大了密度计的重力，同时使密度计的重心下移，使它插入液体中时能较好的保持稳定，竖直漂浮，以便读数。(2)设密度计在水中时，浸在水中的体积为V1，浸在油中的体积为V2，由漂浮条件可知F浮1=水gV1=G=mg得到V1= 同理F浮2=油gV2=G=mg得到V2= 由题意得V2-V1=Sh-= Shh=2cm答：(1)见解析；(2)A、B两刻度之间的距离是2cm。24如图所示，底面积为110-2m2薄壁轻质圆柱形容器A（容器足够高）放置于水平地面上，里面盛有0.7m深的水，将另一质量为5kg，底
36、面积为510-3m2的实心圆柱体B竖直放入容器A中，待水静止后，此时水深为1.2m，圆柱体B上表面露出水面高度为0.25m。求：(1)容器中水的质量为多少kg； (2)此时水平地面受到薄壁容器对它的压力为多少N；(3)圆柱体B的密度为多少kg/m3。【答案】(1)7kg；(2)120N；(3)0.8103 kg/m3【解析】解：(1)水的体积为容器中水的质量为(2)取整体为研究对象，总质量为水和B的质量和，所以压力为(3)设圆柱体B在水中漂浮或者悬浮，则圆柱体B所受的浮力为此时浸入水中的体积为水的深度为故假设成立，此时圆柱体浸入水中的深度为圆柱体B的体积为圆柱体B的密度为答：(1)容器中水的质
37、量为7kg；(2)此时水平地面受到薄壁容器对它的压力为120N；(3)圆柱体B的密度为0.8103 kg/m3。25图中圆柱形容器底面积为，圆柱形玻璃管（管壁厚度不计）一端封口，底面积为，高度为。如图甲所示，容器内水深，玻璃管漂浮在水面上，浸入水中的深度为。如图乙所示，用容器中的水装满玻璃管，把玻璃管倒扣在水中，玻璃管底部刚好与水面齐平。对玻璃管施加一个竖直向上的力（力的大小不恒定），使其缓慢上升至底部距离液面的高度，如图丙所示。已知，取。备注：整个过程容器中的水的质量不变。(1)求玻璃管的质量；(2)求图丙中的大小；(3)在竖直向上的力作用下，玻璃管缓慢上升，玻璃管底部距离液面的高度变大，求
38、水对容器底部的压强与的函数关系式，并在图丁中作出图像。【答案】(1)；(2)；(3)，【解析】解：(1)图甲中，玻璃管浸入水中的深度为玻璃管的底面积为排开水的体积为此时玻璃管所受浮力为玻璃管漂浮时所以玻璃管的质量为(2)图丙中，不计管壁厚度的玻璃管中装满了水，玻璃管在水中部分所受浮力等于水中部分管内水的重力，所以图丙中的拉力(3)图乙中，玻璃管底部刚好与水面齐平，此时水面高度由于容器的底面积所以水的体积当玻璃管底部距离液面的高度为时，玻璃管中水面以上的水的体积为容器中水面高度为水对容器底部的压强为带入数据得选择合适的数据描点作图，图像如下：答：(1)玻璃管的质量为；(2)图丙中的大小为；(3)
39、水对容器底部的压强与的函数关系式为，图像如上图。五、实验题26探究物体的浮沉条件（实验器材）弹簧测力计、一个小塑料空药瓶、螺母若干、烧杯、水、干抹布等器材（设计和进行实验）（1）探究物体下沉的条件A将部分螺母放入塑料瓶中，旋紧瓶盖，浸没水中松手后，观察到小瓶下沉；B取出小瓶，用抹布擦干小瓶；C将小瓶挂在弹簧测力计下，如图 (a)所示，测出其重力为_D将小瓶浸没水中，如图 (b)所示，弹簧测力计示数为_E.分析比较数据得出物体下沉的条件：_（2）探究物体上浮的条件A从水中提出小瓶，用抹布擦干小瓶，并_B用弹簧测力计测出小瓶的重力；C将小瓶浸没水中松手后，观察到小瓶上浮，在小瓶露出水面前，小瓶受到
40、的浮力为_D分析比较数据得出物体上浮的条件：_【答案】2.4 1.8 0.6 浮力小于重力 取出瓶内螺母 0.6 浮力大于重力 【解析】(1)C1由图a知，弹簧测力计的分度值为0.2g，其示数为2.4N，即瓶和螺母的总重力为2.4N。D2由图b知，弹簧测力计的分度值为0.2g，示数为1.8N。3由称重法测浮力可得，瓶受到的浮力E4由实验数据分析知，当瓶受到的浮力小于其所受的重力时，瓶下沉，因此得出物体下沉的条件是：浮力小于重力。(2)A5为了观察瓶子的上浮，故应将螺母取出一些，减小瓶子的重力。C6因瓶子露出水面前，瓶子的形状没有改变，排开水的体积不变，故由阿基米德原理知，物体在露出水面前其浮力
41、不变，仍等于0.6N。D7由运动和力的关系知，当松开手后，瓶子由静止向上运动，运动状态发生改变，受到非平衡力的作用，即浮力大于重力，故得出物体上浮的条件是：浮力大于重力。27小明自制土密度计并测定盐水的密度。 实验器材：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水. (1)实验步骤：在竹筷的一端缠上适量细铅丝，制成土密度计（细铅丝图中未画出）；用刻度尺测出竹筷的长度L；把土密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1 ；把密度计放在盛盐水 的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上的长度h2 。请回答下列问题：(1)竹筷一端缠上铅丝，是为了_。(2)密度计是利用_条件工作的，被测液
42、体的密度越大，密度计排开液体的体积_ （填“越小”或“越大”）。所以密度计的刻度越往下越_（填“小”或“大”）。(3)被测盐水的密度表达式：盐水=_。（不计铅丝体积，水的密度用水表示）【答案】使密度计能竖直浮在液面上 漂浮 越小 大 【解析】(1)1竹筷本身的重心大致在其中心处，放在液体中，不会竖直漂浮在液面上。当在一端缠上铅丝后，由于铅丝比较重，使竹筷的重心离缠有铅丝一端较近。将竹筷放入液体中，竹筷可以竖直漂浮在液面上。(2)2 3 4密度计在工作时，始终漂浮在液面上，漂浮时，受到的浮力等于自身的重力。而其重力不变，也就是说，无论它漂浮在哪种液面上，受到的浮力都是不变的。根据可知，液体的密度
43、越大，排开的液体的体积越小，液面位置越靠近缠有铅丝一端，即这种密度计越往下刻度值越大。 (3)5 密度计在工作时，始终漂浮在液面上，漂浮时，受到的浮力等于自身的重力，即在水中和盐水中受到的浮力是相等的 28在综合实践活动中，小明利用一根饮料吸管，在其下段加适当的配量并用石蜡封口制成了一个简易密度计，如图A，再将此简易密度计置于被测液体中进行液体密皮测量实验。(1)根据上述信息和你实际操作的体验，在吸管的下端塞入适量金属丝作为配重，其目的是使吸管能_在液体中。(2)小明把这支简易密度计分别放入水、盐水利植物油中，稳定后记下简易密度计与液面相平的位置，并标出这种液体的密度（盐水=1.1103kg/
44、m3，植物油=0.9103kg/m3），则图B中 a、b、c、d 四种刻度的标示合理的是_。这支密度计在盐水和植物油中稳定时受浮力分别 F水，F植，则F水_F植（ 选填“大于”“小于”或“等于”）。(3)将吸管放到水中的情景如图C所示，测得浸入水中的长度为H：当放到另一液体中的情景如图D所示，浸入液体中的长度为h。请用H、h及水的密度水表达被测液体的密度液=_。【答案】竖直漂浮 c 等于 【解析】(1)1在吸管的下端塞入适量金属丝作为配重，其目的是使吸管能竖直漂浮在液体中。(2)2因为吸管是漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力，由阿基米德原理可知吸管浸入液体中的深度吸管浸入液体中的深度与液体的
45、密度成反比，所以该密度计的刻度分布不均匀，且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大，吸管的下部较重，且下部体积较大，所以下部刻度线的间隔小，所以四种刻度的标示合理的是c。3这支密度计在盐水和植物油中稳定时都是漂浮，浮力都等于重力，则F水等于F植。(3)4由于吸管在CD图中均漂浮，所以F浮=G，则吸管在水和另一种液体中受到的浮力相等，设吸管的底面积为S，则根据阿基米德原理可得所以29刚刚学习完有关浮力的知识，小将同学通过网络解到“远征号”潜水艇在东海执行任务时是潜行在海水中，执行完任务回到长江后又会浮出水面，小将同学想：潜水艇的下潜和上浮应满足什么条件呢？于是，他找来如图1所示器材，进行了如下探究：(
46、1)探究物体上浮的条件：A在量筒中注入适量水，读出量筒中水的体积V1；B将适量小螺丝钉放入塑料瓶中，旋紧瓶盖，放入水中，使塑料瓶能够漂浮在水面上，读出此时水面刻度V2；C取出塑料瓶，擦干净水，用弹簧测力计测出塑料瓶和小螺丝钉的总重力G；D根据_原理可求得塑料瓶受到的浮力F浮=_（用已知的物理量和直接测量的物理量表示）；E分析比较_的大小关系即可得出物体上浮的条件；(2)探究物体下沉的条件A取出塑料瓶，向塑料瓶中继续添加小螺丝钉，直至旋紧瓶盖放入水中后，可观察到塑料瓶下沉；B取出塑料瓶，用抹布擦干净水，将其挂在弹簧测力计下，如图2(a)所示，测出其重力G为_N；C将塑料瓶浸没水中，此时弹簧测力计
47、的示数如图2(b)所示，则塑料瓶受到的浮力F浮为_N；D分析比较数据可得出物体下沉的条件是_。探究讨论：小塑料瓶本身就能浮在水面，而小明在探究物体上浮条件时，却向塑料瓶中放入了适量的小螺丝钉，他这样做的好处是_；小将在探究物体上浮的条件时存在的问题是_。【答案】阿基米德 水g(V2V1) 浮力和重力 2.4 0.6 F浮G 可以增大小塑料瓶的重力以减小误差，进一步比较浮力和重力的大小 没有将小塑料瓶浸没在水中再放手，观察塑料瓶的浮沉情况 【解析】(1)12根据阿基米德原理可求得塑料瓶受到的浮力等于塑料瓶排开水的重力，即3分析比较浮力和重力的大小关系即可得出物体上浮的条件。(2)4由图2(a)可
48、知，弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计的示数是2.4N，塑料瓶重力G=2.4N5由图2(b)可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计的示数是1.8N，塑料瓶所受到的浮力为F浮=2.4N-1.8N=0.6N6由实验步骤可知F浮G此时所料瓶下沉，因此物体下沉的条件是F浮G7向塑料瓶中放入了适量的小螺丝钉，他这样做的好处是：可以增大小塑料瓶的重力以减小误差。8小明在探究物体上浮的条件时存在的问题是：小塑料瓶没有浸没在水中。30在物体的浮与沉学习中知道若物体浸没在液体中，处于静止状态，则称为悬浮。不少同学认为只要是平衡状态下也可以称为悬浮状态，大林同学提出如果在水中做匀速直线运动的物体会受
49、到液体阻力的作用不可称为悬浮状态，为此全班同学展开了激烈的讨论，最后认为若做匀速直线运动不能算悬浮状态，同时提出物体在液体中所受阻力的大小与什么因素有关。同学们上网查询资料了解到同一物体在同一液体中所受阻力与物体的迎流面积（形状）和物体运动速度有关。为了探究在液体中物体所受阻力的大小的影响因素，同学们借助自制潜水艇进行了下列探究。(1)让自制潜水艇在水中处于悬浮状态如图A，然后再其底部放置一些体积相同质量忽略不计的泡沫小球（如图B），通过不断调整发现自左向右在底部依次黏贴1个、4个、9个泡沫球，然后使其从水底部浮起，当上浮一段时间进入指定竖直砖墙的区域时，用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方
50、法记录潜水艇的运动过程，如图C是其中一段的示意图。对于在底部黏贴泡沫小球而不是其它地方黏贴的目的是_；对于图中的这段运动过程，三次潜水艇上浮运动的速度之比是_，他们受到的液体阻力之比是_，由此可以得出的实验结论是：同一物体在同一液体中，当物体的迎流面积（形状）相同时，_。(2)为了研究“阻力与迎流面积（形状）的关系”，同学们提出改变迎流面积（形状），利用如图D所示的潜水艇由水底同时浮出，比较潜水艇浮出水面的先后顺序即可比较所受阻力的大小，这样的方案_（“可行”或“不可行”）。 (3)在一次实际的操作中，某同学让自制潜水艇以5cm/s的速度匀速直线下潜，至杯底后，潜水艇排出100cm3的水，该潜
51、水艇以5cm/s的速度匀速直线上浮，潜水艇的外壳及体积不发生改变，试求该潜水艇在水中匀速上升时受到的阻力约为（_）A1N B0.5N C0.25N D0N【答案】为了保证每次实验时物体迎流面积都相同 阻力的大小与速度的平方成正比 不可行 B 【解析】(1)1根据资料知，同一物体在同液体中所受阻力与物体的迎流面积和物体运动速度有关，在底部黏贴泡沫小球而不是其它地方黏贴，为了保证每次实验时物体迎流面积都相同。2由图C知，设每段长度为s，每个时间间隔为t，则，故3因三次潜艇都做匀速直线运动，所以，故阻力之比为4由上分析可知：同一物体在同一液体中，当物体的迎流面积（形状）相同时，阻力的大小与速度的平方成正比。(2)5由图D知，在迎流面积改变时，物体的重力和体积也发生了变化；则未控制其它变量不变，故不可行。(3)6潜艇两次运动的速度相同，所以受到的阻力的大小相同，潜艇的体积不变，所受浮力大小不变，当潜艇下潜时，则有 排出水的重力为潜艇上浮时，则有 因联立解得故选B。
