1、浮力考点、考题与提升训练【考点一】浮力典例一：三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入水，待水和球都稳定后，观察到如图所示的情况，此时乙球下方弹簧长度等于原长。下列判断正确的是（ ）。A.乙球的重力与它受到的浮力相等；B.甲球的重力大于它受到的浮力；C.甲、乙、丙三个球的密度大小关系为；D.甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为【答案】AC。【解析】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
2、F支；由题知，三个球处于静止，所以F甲=G甲+F拉，F乙=G乙，F丙=G丙-F支，比较可知，F甲G甲，F乙=G乙，F丙G丙，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=液V排g可知，它们受到的浮力：F甲=F乙=F丙；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；已知三个球的体积相同，根据=可知：甲乙丙；由上分析可知：AC正确，BD错误。故选AC。典例二：2018年4月20日，我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”首次下潜（如图所示）。潜水器在水面下匀速下潜过程中（假定海水的密度不变），受到的浮力_（选填“变大”、“
3、不变”或“变小”），潜水器下表面受到的压强_（选填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】不变；变大。【解析】（1）潜水器在水面下匀速下潜，海水的密度不变，潜水器浸没在水中，其排开水的体积不变，根据F浮=液gV排可知，潜水器受到的浮力不变。（2）由于潜水器在水中的深度逐渐增加，所以根据公式p=gh可知，潜水器受到的压强增大。故答案为：不变；变大。典例三：渔民出海捕捞，常常满舱而归。在平静的海面上，一艘空船受到的浮力是F1，装满鱼后受到的浮力是F2，则F1_F2（选填“”、“”或“=”）。渔船编队在某个海域捕捞时，渔民用特定频率的电台通信是利用_传递信息。【答案】；电磁波。【解析】根据漂浮条件，
4、得F1=G空，F2=G满，因为G空G满，所以得F1”“”或“=”）；若水温升高，石块将（选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”）。【答案】，上浮。【解析】考查受力分析，浮力的大小变化，属于中等题。由于悬浮两者处于平衡状态，对气球和石块整体做受力分析，可得总重力=气球受到的浮力+石块受到的浮力，所以F浮G总；水温升高，气球热胀，体积变大，根据阿基米德原理，可知气球受到的浮力增加，整体受到的浮力大于总重力，整体一起上浮。典例二：三块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙、丙三种不同液体中，这三种液体的密度分别为甲、乙、丙。当冰块熔化后，甲液体液面高度不变，乙液体液面高度升高，丙液体液面高度降低。下列关系正确的
5、是（ ）。A甲乙丙 B丙甲乙 C丙乙甲 D乙丙甲【答案】B。【解析】根据漂浮条件得，则在三种液体中，分别得、。当冰块熔化成水后，质量保持不变，则对甲液体有，因为甲液体液面高度不变，即有，所以；同理，对乙液体有，因为乙液体液面高度升高，即有，所以；对丙液体有，因为丙液体液面高度下降，即有，所以；综上得丙甲乙，故应选B。典例三：庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行，图中093改进型攻击核潜艇于2019年4月27日公开亮相，进行了战略巡航。该潜艇最大核动力功率为2.8104kW，完全下潜到海面下后的排水量为6.8103t（取海水密度=1103kg/m3、g=10N/kg）
6、。问：（1）该潜艇悬浮时，其上一面积为0.05m2的整流罩距海面深度为200m，此时整流罩受到海水的压力为多少？（2）若最大核动力功率转化为水平推力功率的效率为80%，该潜艇在海面下以最大核动力功率水平巡航时，受到的水平推力为1.6106N，此时潜艇的巡航速度为多少？（3）该潜艇浮出海面处于漂浮时，露出海面的体积为1.5103m3，此时潜艇的总重量是多少？【解析】（1）潜艇下潜到200m深处时，h=200m；此时整流罩所受海水的压强：p=gh=1.0103kg/m310N/kg200m=2106Pa。整流罩的面积：S=0.05m2，由p=变形得，整流罩所受压力为：F=pS=2106Pa0.05
7、m2=1105N。（2）最大核动力功率：P总=2.8104kW=2.8107W；根据=可得：有用功率：P有用=P总=80%2.8107W=2.24107W；由P=Fv得潜艇的巡航速度：v=14m/s；（3）完全下潜到海面下后的排水量为6.8103t，则V=V排=6.8103m3。潜艇浮出海面处于漂浮时，排开水的体积V排=V-V露=6.8103m3-1.5103m3=5.3103m3，根据漂浮条件和F浮=液gV排可得，此时潜艇的总重量：G=F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg5.3103m3=5.3107N。答：（1）整流罩受到海水的压力为1105N；（2）潜艇的巡航速度为14m/
8、s；（3）该潜艇浮出海面处于漂浮时，潜艇的总重量是5.3107N。一、选择题1.在底面积为S的薄壁柱形容器内注入适量的水，让空烧杯漂浮在水面上，测出水的深度为h0，如图所示：再将一金属球放入烧杯中，此时烧杯仍漂浮在水面上，测出水的深为h1，最后将该金属球取出放入水中（空烧杯仍漂浮在水面上，待金属球沉底后测出水的深度为h2，已知水的密度为水，则（ ）。A.金属球的密度为；B.金属球的密度为；C.金属球沉底后，它对容器底的压力为；D.金属球沉底后，它对容器底的压力为【答案】AC。【解析】（1）当装有金属球的烧杯漂浮在盛有水的大容器的水面上，排开液体体积的增加量为V排=S（h1-h0），则由漂浮条件
9、可得：G球=F浮=水V排g=水S（h1-h0）g，所以，m球=水S（h1-h0），金属球投入水中后沉底，则V球=V排=S（h2-h0），所以，球=水；故A正确，B错误；（2）将该金属球取出放入水中后沉底，金属球受到的浮力：F浮=水V排g=水S（h2-h0）g，则它对容器底的压力：F=G球-F浮=水S（h1-h0）g-水S（h2-h0）g=水g（h1-h2）S；故C正确，D错误。故选AC。2.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
10、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.木块的密度为克/厘米【答案】C。【解析】A、木块上浮过程中，露出水面前，水的密度一定，排开水的体积不变，根据公式F浮=水gV排可知，木块所受浮力不变；故A正确；B、在露出水面之前，木块处于上浮过程中，根据浮沉条件可知：木块所受浮力大于木块的重力；故B正确；C、因木块浸没时排开水的体积大于木块漂浮时排开水的体积，所以，木块浸没时水的深度大于木块漂浮时水的深度，则根据p=水gh可知，木块浸没时水对烧杯底的压强较大；故C错误；D、木块最后漂浮，且有五分之二体积露出水面，则根据漂浮条件可得：F浮=G木；结合
11、阿基米德原理和重力公式可得：水gV排=木gV木，所以，木=水=1.0g/cm3=0.6g/cm3；故D正确。故选C。3.如图所示，水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水，将A、BC三个体积相同的小球分别放入容器内，待小球静止后，A漂浮、B悬浮、C沉底，此时三个容器内水面高度相同。下列判断正确的是（ ）。A.容器底部受到水的压强关系：；B.小球受到的浮力关系：；C.容器对桌面的压力关系：； D.小球的质量关系：【答案】A。【解析】由题知，A、B、C三个小球的体积相同；A、小球静止时，三个容器内水面高度相同，即h相同，水的密度一定，根据p=gh可知，容器底受到水的压强关系为p甲=p乙=p丙，故
12、A正确；B、由图可知，A、B、C三个小球排开水的体积关系为VA排VB排=VC排，根据F浮=液gV排可知，浮力的大小关系为：FAFB=FC，故B错误；C、A球在甲容器中漂浮，所以FA=GA；根据阿基米德原理有FA=GA排，所以GA=GA排（即A球的重等于A排开水的重）；B球在乙容器中悬浮，所以FB=GB；根据阿基米德原理有FB=GB排，所以GB=GB排（即B球的重等于B排开水的重）；上面的关系式可理解为AB两球的重分别补充了所缺少水的重，由于甲乙容器内水面相平，则甲乙容器内水和小球的总重相等；甲乙两容器完全相同，则两容器的重相等，故甲乙容器的总重相等，甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力，即
13、F甲=F乙；而C球在丙容器中沉底，所以GCFC，根据阿基米德原理有FC=GC排，所以GCGC排，即C球的重大于C排开水的重；故丙容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力，即F乙F丙。综上分析可知，三个容器对桌面压力关系为F甲=F乙F丙，故C错误；D、由图可知，A漂浮，B悬浮，C下沉，则由浮沉条件可知：GA=FA，GB=FB，GCFC，由于FAFB=FC，则GAGBGC；所以，mAmBmC，故D错误。故选A。4.潜入海底观光是人们现代旅游休闲方式之一。某潜水爱好者从水下2m深继续下潜的过程中，他受到的浮力和海水对他的压强变化的情况分别是（不考虑海水的密度变化）（ ）。A浮力逐渐变大，压强不变；B浮
14、力逐渐变大，压强逐渐变大；C浮力不变，压强逐渐变大；D浮力逐渐变小，压强逐渐变大【答案】C。【解析】他在水面下不断下潜的过程中，海水的密度海水不变，由于排开海水的体积不变，根据F浮海水V排g可知，他受到的浮力不变，故ABD错误；由于所处的深度逐渐变大，根据p海水gh可知，他受到的海水的压强逐渐变大，故C正确；故选C。5.人们常用“生沉熟浮”来判断饺子是否煮熟，煮熟后的饺子会漂起来的原因是（ ）。A饺子的重力减小了B饺子的重力和浮力都增大了C饺子的重力不变，浮力增大D饺子的重力和浮力都减小了【答案】C。【解析】饺子在水中煮的时候，质量不变，则重力不变，因为饺子受热膨胀，体积增大，根据f浮=gv排
15、知，浮力增大，当浮力大于重力时便会浮上来。故ABD错误，C正确。故选C。6. 2019年4月，中国自主研发的600m无人遥控潜水器“海龙”成功完成下潜任务。在某次下潜中，若从“海龙”刚好浸没开始计时，到返回水面结束计时，下潜深度h随时间t的变化关系如图乙所示。忽略海水密度变化和“海龙”的形变，下列对“海龙”分析正确的是（ ）。A从开始到结束计时，共用时10minB在13min，受到海水的浮力逐渐变大C在46min，处于匀速直线运动状态D在68min，受到海水的压强逐渐减小【答案】AD。【解析】A、由图乙可知，从开始到结束计时，共用时10min，故A正确；B、由题知，从“海龙”刚好浸没开始计时，
16、则在13min内，潜水器浸没水中，排开水的体积不变，由F浮=gV排可知，其受到海水的浮力不变，故B错误；C、由图乙可知，在46min内，下潜深度h不变，说明潜水器的速度为0，处于静止状态，故C错误；D、由图乙可知，在68min内潜水器所处的深度逐渐减小，即潜水器在上浮，由p=gh可知，潜水器受到海水的压强逐渐减小，故D正确。故选AD。7.我国10万吨级的“新光华”号半潜船拥有两个标准足球场大的甲板，为亚洲最大。2019年1月，“新光华”号半潜船从巴西运载2.5万吨的超大型钻井平台回到广州。半潜船装载钻井平台的工作过程示意图如图所示，半潜船先通过调整水舱里的压载水量，平稳地将船身和甲板潜入约30
17、米深的水下，只露出船楼建筑；然后将漂浮的钻井平台拖拽到甲板正上方水面，半潜船开始排出水舱里的压载水，上浮到甲板与钻井平台底部接触时，将钻井平台绑扎固定在甲板上，继续排出水舱里的压载水，半潜船船身连同钻井平台一起上浮，浮出水面，最后静止。半潜船在上浮过程中（ ）。A当排出的压载水重大于钻井平台重时才开始上浮B当排出的压载水重等于钻井平台重时才开始上浮C排出的压载水总重大于钻井平台重D排出的压载水总重等于钻井平台重【答案】C。【解析】半潜船在上浮过程中分为3个状态，如下：图1是半潜船的船身和甲板潜入约30米深的水下的状态（此时漂浮）；图2是上浮到甲板与钻井平台底部刚刚接触时的状态；图3是半潜船船身
18、连同钻井平台一起上浮，浮出水面，最后处于静止状态；AB、图1中，半潜船在水下约30米深的位置处于漂浮状态，浮力等于重力；由图1到图2，将压载水排出水舱，则半潜船的重力减小，重力小于浮力，则半潜船会上浮，所以只要排出压载水，半潜船就会上浮，故AB错误；CD、图1中：F浮1=G半潜船，图3中：F浮3=G半潜船-G排总+G钻（其中G排总为整个过程中排出的压载水总重），由图可知：V排1V排3；由于都是在水中，则由F浮=液V液g可知，F浮1F浮3，即：G半潜船G半潜船-G排总+G钻，所以，G排总G钻，故C正确，D错误。故选C。二、填空题8.2019年4月23日，中国人民海军成立70周年阅兵仪式在黄海举行
19、。（1）两并排行驶的舰艇编队间距较远（如图所示），这是因为若靠得过近，彼此间海水流速会很大，导致压强很_，压力差会使舰艇发生碰撞；（2）在仪式上，我国研制的新型核潜艇浮出水面接受检阅，它是通过减小所受_（选填“重力”或“浮力”）实现上浮的；（3）901综合补给舰也一起亮相，该舰的满载排水量约为40000t，它满载时所受的浮力约为_N。（g=10N/kg）【答案】小；重力；4108。【解析】（1）流体的流速越大，流体的压强越小；若两并排行驶的舰艇靠得过近，彼此间海水流速会很大，导致舰艇间的压强很小，向内的压力差会使舰艇发生碰撞，所以两并排行驶的舰艇编队间距较远。（2）潜水艇是靠改变自身的重来完成
20、上浮或下潜的；当核潜艇浸没在水中时，排开水的体积不变，浮力不变，减小自身的重力，浮力大于重力，核潜艇上浮到水面接受检阅。（3）该舰满载时排开水的重力：G排=m排g=4107kg10N/kg=4108N，由阿基米德原理可得，它满载时所受的浮力：F浮=G排=4108N。故答案为：（1）小；（2）重力；（3）4108。9.如图所示，将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态，它的上表面受到的压力为1.8N，下表面受到的压力为3N，则该物体受到的浮力大小为 N；如将物体再下沉5cm，则它受到的浮力大小为 N。 【答案】1.2、1.2。【解析】浮力是因为物体上下表面受到液体的压力不同而产生
21、的，上表面压力向下，下表面受到的压力向上。物体在液体受到的浮力等于其排开液体的重量。所以，此物体受到的浮力为：3N-1.8N=1.2N；物体下沉，不影响它所说的的浮力。故此题答案是：1.2、1.2。10. “海翼”号深海滑翔机，刷新了下潜深度的世界纪录。“海翼”号通过改变自身油囊体体积实现浮沉，如图，下沉时，油囊体积变小，滑翔机所受浮力 ，海水对它的压强将 ；当机翼对水施加向后的推力时，由于力的作用是 ，滑翔机会获得向前的动力；深海中的滑翔机利用声呐装置与海面联系，声呐是利用 波传递信息的。【答案】变小、变大、相互的、超声波。【解析】物体在液体中受到的浮力等于其排开液体的重量。如果物体体积变小
22、，它受到的浮力将变小；液体内部压强，随深度的增加而增加；物体与物体之间的作用力是相互的，一个物体对另一个物体施加力的作用，它同时也会受到另一个物体力的作用；声呐是利用超声波来工作的。11. 2018年4月20日，我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”首次下潜（如图所示）。潜水器在水面下匀速下潜过程中（假定海水的密度不变），受到的浮力_（选填“变大”、“不变”或“变小”），潜水器下表面受到的压强_（选填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】不变；变大。【解析】（1）潜水器在水面下匀速下潜，海水的密度不变，潜水器浸没在水中，其排开水的体积不变，根据F浮=液gV排可知，潜水器受到的浮力不变。（2）由于
23、潜水器在水中的深度逐渐增加，所以根据公式p=gh可知，潜水器受到的压强增大。故答案为：不变；变大。12.如图1所示，弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A，从水池中竖直向上做匀速直线运动，上升到水面以上一定的高度。物块上升的速度为1cm/s，弹簧测力计示数F随物块上升的时间t变化的图象如图2所示。不计阻力及水面高度的变化，根据图象信息：（1）当15s时，测力计示数F N。（2）物块A重 N，高度为 cm。（3）当t0时，A受到的浮力为 N，此时A底部受到水的压强大小为 Pa。（4）物块A的密度为多大？【答案】（1）15；（2）25；20；（3）20；2.5103Pa；（4）物块A的密度为1.251
24、03kg/m3。【解析】由图2可知，05s，弹簧测力计示数不变，此时物块浸没在水中；5s25s，弹簧测力计示数变大，说明物块逐渐露出水面；25s以后，物体全部露出水面，弹簧测力计的示数等于物块重力。（1）由图知，当t15s时，弹簧测力计示数F15N；（2）在25s后弹簧测力计的示数不变，物体全部露出水面，则物块重GA25N；5s25s，物块逐渐露出水面，即5s时物块的上表面刚好达到水面，25s时物块的下表面刚好离开水面，则可知物块向上移动的距离即为物块的高度，此过程用时t25s5s20s，物块的高度：hvt1cm/s20s20cm；（3）当t0时，物块A浸没水中，受到的浮力：F浮GAF拉25N
25、5N20N；05s，物块上升的高度：hvt1cm/s5s5cm；则由上图可知，当t0时，A底部所处的深度：hAh+h5cm+20cm25cm0.25m，此时A底部受到水的压强：pghA1103kg/m310N/kg0.25m2.5103Pa；（4）物块的质量：mA2.5kg，由F浮水V排g可得物块的体积：VAV排2103m3，物块的密度：A1.25103kg/m3。故答案为：（1）15；（2）25；20；（3）20；2.5103Pa；（4）物块A的密度为1.25103kg/m3。三、实验探究题13.小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”，（已知水1.0103kg/m3，取g10N/kg
26、）（1）小明利用图1甲所示的实验装置，将圆柱体合金块慢慢浸入水中时，根据测得的实验数据，作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象（如图2中所示）。实验过程中合金块所受浮力的变化情况是 。请在图2中画出F浮随h变化的关系图象，分析图象可知，浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成 。（2）将合金块分别浸没在水和某液体中（如图1乙、丙所示），比较图1甲、乙、丙可知： 。（3）合金块的密度为合金 g/cm3。（4）若用此合金块制成一空心合金球，当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时，空心部分的体积是 cm3。【答案】（1）先变大后不变；如上图所示；正比；（2）浸没在液体中的物
27、体所受浮力大小与液体的密度有关；（3）4；（4）400。【解析】（1）由弹簧测力计的示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象可以知道：弹簧测力计的示数随着深度的增加是先变小后不变的，而测力计的示数等于合金块的重力减去合金块浸在液体中受到的浮力。所以此实验过程中浮力先变大后不变。由图象可知，合金块完全浸没在水中时所受的浮力：F浮GF4N3N1N；则F浮随h的变化的关系图象，如下图所示：由图象可知，当h6cm时，浸在水中的物体所受浮力的大小与浸入水中的深度成正比，而排开水的体积与浸入水中的深度成正比，所以浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成正比。（2）分析比较甲、乙、丙可知，合金块排开
28、液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，即受到的浮力不同，说明浮力大小跟液体的密度有关。（3）由图甲可知，合金块的重力G4N，合金块的质量：m合金0.4kg，由图乙可知，合金块浸没在水中时弹簧测力计的示数F3N，则合金块完全浸没在水中时所受的浮力：F浮GF4N3N1N；因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，由F浮水gV排可得，合金块的体积：V合金V排1104m3，则合金块的密度：合金4103kg/m34g/cm3。（4）由图丁可知，金属块浸没在某液体中时弹簧测力计的示数F3.2N，则合金块完全浸没在某液体中时所受的浮力：F浮GF4N3.2N0.8N，因物体浸没时排开液体的体
29、积和自身的体积相等，所以，由F浮gV排可得：，则：液水1.0103kg/m30.8103kg/m3。合金球悬浮在某液体中时所受的浮力：F浮G4N，由F浮水gV排可得，合金球的体积：V球V排5104m3，则空心部分的体积：V空V球V5104m31104m34104m3400cm3。故答案为：（1）先变大后不变；如上图所示；正比；（2）浸没在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关；（3）4；（4）400。14.同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素。（g取10N/kg，水=1103kg/m3）（1）为了测出塑料瓶的体积，进行如下操作：把天平放在水平桌面上，调节天平平衡，在左盘中放入
30、盛有适量水的烧杯，通过増减砝码和移动游码使天平再次平衡，所加砝码和游码的位置如图甲所示，烧杯和水的总质量为 。在空塑料瓶中装入适量细沙，拧紧瓶盖，在瓶颈系一细绳，手拿细绳将塑料瓶完全浸没于烧杯的水中（瓶没有接触烧杯，水未溢出），通过増减祛码和移动游码使天平再次获得平衡，所用砝码总质量和游码所示质量之和为167g，塑料瓶的体积是 cm3。 （2）同学们根据生活经验提出了如下三种猜想，并举出了相应的实例猜想一，浮力的大小与物体的密度有关，实例：铁块可以在水中下沉，木头可以浮在水面上；猜想二，浮力的大小与液体的密度有关，实例：鸡蛋可以在水中下沉，在盐水中可以浮起来；猜想三，浮力的大小与浸入液体的深度
31、有关，实例：在游泳池里，人越往下蹲感觉到水向上托自己的力越大；为了验证以上猜想是否正确，同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究，实验过程如图乙所示。根据实验步骤d和 （填序号），可以确定猜想二是正确的；根据实验步骤c和d可以验证猜想三是 （选填“正确”或“错误”）；对该猜想对应的实例，合理的解释是 。要验证猜想一是否正确，可以在塑料瓶中 后再进行探究。同学们讨论认为，猜想一和猜想二中的实例反应了物体的浮与沉可能与密度有关，要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时，物体的密度应小于 g/cm3（计算结果保留1位小数）。【答案】（1）133；34；e；错误；在游泳池里，人越往下蹲排开水的
32、体积越大，人受到的浮力越大，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关；添加一些细砂；1.1。【解析】（1）烧杯和水的总质量为：m=100g+20g+10g+3g=133g；由步骤可知，塑料瓶排开水的质量m排水=167g133g=34g，由=可得，因为铁块浸没，所以，由C、D可知，铁块排开液体的质量m排液=m3m4，因为铁块浸没，所以V铁=V排水=V排液。（2）物体浸没水中受到的浮力F浮=0.4N0.06N=0.34N；物体浸没在盐水中受到的浮力F浮=0.4N0.02N=0.38N；因为，浮力不相等，而物体所处的深度和浸没的体积相同，则是液体的种类（密度）不同的引起的，说明浮力的大小与液体的密度有
33、关，根据实验d、e可以确定猜想二是正确的。物体在c、d中（排开液体的密度相同，都是水）中受到的浮力相同，而排开液体的体积都等于物体的体积，但物体所处的深度不同，故得出：物体浸在同种液体中，所受浮力大小与浸入液体的深度无关根据实验步骤c和d可以验证猜想三是错误的。对该猜想对应的实例，合理的解释是：在游泳池里，人越往下蹲排开水的体积越大，人受到的浮力越大，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。要验证猜想一是否正确，即浮力的大小与物体的密度有关，根据控制变量法要改变物体的密度，在物体体积不变时，在塑料瓶中添加一些细砂可以改变塑料瓶整体的密度；由a、c两图知，物体浸没在水中所受浮力：F浮=GF=0.
34、4N0.06N=0.34N；物体浸没在盐水中受到的浮力F浮=0.4N0.02N=0.38N；由阿基米德原理可得：F浮=水gV排=0.34N-（），F浮=盐水gV排=0.38N-（）浸没时V排相等，由（）（）可得盐水的密度：物体的浮与沉与密度有关，要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时，物体的密度应小于1.1g/cm3。故答案为：（1）133；34；e；错误；在游泳池里，人越往下蹲排开水的体积越大，人受到的浮力越大，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关；添加一些细砂；1.1。15.同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素。（g取10N/kg，水=1103kg/m3）（1）为了测出塑
35、料瓶的体积，进行如下操作：把天平放在水平桌面上，调节天平平衡，在左盘中放入盛有适量水的烧杯，通过増减砝码和移动游码使天平再次平衡，所加砝码和游码的位置如图甲所示，烧杯和水的总质量为 。在空塑料瓶中装入适量细沙，拧紧瓶盖，在瓶颈系一细绳，手拿细绳将塑料瓶完全浸没于烧杯的水中（瓶没有接触烧杯，水未溢出），通过増减祛码和移动游码使天平再次获得平衡，所用砝码总质量和游码所示质量之和为167g，塑料瓶的体积是 cm3。 （2）同学们根据生活经验提出了如下三种猜想，并举出了相应的实例猜想一，浮力的大小与物体的密度有关，实例：铁块可以在水中下沉，木头可以浮在水面上；猜想二，浮力的大小与液体的密度有关，实例：
36、鸡蛋可以在水中下沉，在盐水中可以浮起来；猜想三，浮力的大小与浸入液体的深度有关，实例：在游泳池里，人越往下蹲感觉到水向上托自己的力越大；为了验证以上猜想是否正确，同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究，实验过程如图乙所示。根据实验步骤d和 （填序号），可以确定猜想二是正确的；根据实验步骤c和d可以验证猜想三是 （选填“正确”或“错误”）；对该猜想对应的实例，合理的解释是 。要验证猜想一是否正确，可以在塑料瓶中 后再进行探究。同学们讨论认为，猜想一和猜想二中的实例反应了物体的浮与沉可能与密度有关，要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时，物体的密度应小于 g/cm3（计算结果保留1位小
37、数）。【答案】（1）133；34；e；错误；在游泳池里，人越往下蹲排开水的体积越大，人受到的浮力越大，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关；添加一些细砂；1.1。【解析】（1）烧杯和水的总质量为：m=100g+20g+10g+3g=133g；由步骤可知，塑料瓶排开水的质量m排水=167g133g=34g，由=可得，因为铁块浸没，所以，由C、D可知，铁块排开液体的质量m排液=m3m4，因为铁块浸没，所以V铁=V排水=V排液。（2）物体浸没水中受到的浮力F浮=0.4N0.06N=0.34N；物体浸没在盐水中受到的浮力F浮=0.4N0.02N=0.38N；因为，浮力不相等，而物体所处的深度和浸没的
38、体积相同，则是液体的种类（密度）不同的引起的，说明浮力的大小与液体的密度有关，根据实验d、e可以确定猜想二是正确的。物体在c、d中（排开液体的密度相同，都是水）中受到的浮力相同，而排开液体的体积都等于物体的体积，但物体所处的深度不同，故得出：物体浸在同种液体中，所受浮力大小与浸入液体的深度无关根据实验步骤c和d可以验证猜想三是错误的。对该猜想对应的实例，合理的解释是：在游泳池里，人越往下蹲排开水的体积越大，人受到的浮力越大，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。要验证猜想一是否正确，即浮力的大小与物体的密度有关，根据控制变量法要改变物体的密度，在物体体积不变时，在塑料瓶中添加一些细砂可以改变
39、塑料瓶整体的密度；由a、c两图知，物体浸没在水中所受浮力：F浮=GF=0.4N0.06N=0.34N；物体浸没在盐水中受到的浮力F浮=0.4N0.02N=0.38N；由阿基米德原理可得：F浮=水gV排=0.34N-（），F浮=盐水gV排=0.38N-（）浸没时V排相等，由（）（）可得盐水的密度：物体的浮与沉与密度有关，要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时，物体的密度应小于1.1g/cm3。故答案为：（1）133；34；e；错误；在游泳池里，人越往下蹲排开水的体积越大，人受到的浮力越大，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关；添加一些细砂；1.1。16.在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，
40、请你根据图所示实验操作，从中选出一些图，针对某一个因素进行研究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果。 （1）探究的因素是： ；选用的图是： （填图中的序号）。（2）小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他找来薄铁片，烧杯和水进行实验，实验步骤如下：步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底；步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。通过分析可知，第一次铁片受到的浮力 第二次铁片受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小于”）；小明得出：物体受到的浮力与其形状有关，小明得出错误结论的原因是：他只关注了铁片 的改变，忽视了 对浮力大小的影响。【答案】（1）；（2）小
41、于、形状、排开水的体积。【解析】（1）探究的因素是浮力大小与物体排开液体的体积的关系；选用的图是应该是。（2）小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他找来薄铁片，烧杯和水进行实验，实验步骤如下：步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底；步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。通过分析可知，第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力；小明得出：物体受到的浮力与其形状有关，小明得出错误结论的原因是他只关注了铁片形状的改变，忽视了排开水的体积对浮力大小的影响。四、计算题17.泸州庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行，图中093改进型攻击核潜艇
42、于2019年4月27日公开亮相，进行了战略巡航。该潜艇最大核动力功率为2.8104kW，完全下潜到海面下后的排水量为6.8103t（取海水密度=1103kg/m3、g=10N/kg）。问：（1）该潜艇悬浮时，其上一面积为0.05m2的整流罩距海面深度为200m，此时整流罩受到海水的压力为多少？（2）若最大核动力功率转化为水平推力功率的效率为80%，该潜艇在海面下以最大核动力功率水平巡航时，受到的水平推力为1.6106N，此时潜艇的巡航速度为多少（3）该潜艇浮出海面处于漂浮时，露出海面的体积为1.5103m3，此时潜艇的总重量是多少？【解析】（1）潜艇下潜到200m深处时，h=200m；此时整流
43、罩所受海水的压强：p=gh=1.0103kg/m310N/kg200m=2106Pa。整流罩的面积：S=0.05m2，由p=变形得，整流罩所受压力为：F=pS=2106Pa0.05m2=1105N。（2）最大核动力功率：P总=2.8104kW=2.8107W；根据=可得：有用功率：P有用=P总=80%2.8107W=2.24107W；由P=Fv得潜艇的巡航速度：v=14m/s；（3）完全下潜到海面下后的排水量为6.8103t，则V=V排=6.8103m3。潜艇浮出海面处于漂浮时，排开水的体积V排=V-V露=6.8103m3-1.5103m3=5.3103m3，根据漂浮条件和F浮=液gV排可得，
44、此时潜艇的总重量：G=F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg5.3103m3=5.3107N。答：（1）整流罩受到海水的压力为1105N；（2）潜艇的巡航速度为14m/s；（3）该潜艇浮出海面处于漂浮时，潜艇的总重量是5.3107N。18.小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力杆，他将一段密度为0.5103千克/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？【解析】（1）木料的体积为：，由公
45、式得到木料质量为：；木料处于漂浮状态，浮力等于木料多受重力，即：，木料排开水的体积为：没入水的高度为：，故弹簧测力计的0刻度线为0.2m。（2）距离上表面10cm时，弹簧测力计的浮力为：物体的重力为：;物体质量为：。答：略。19.如图甲所示，水平桌面上有一底面积为5.010-3m2的圆柱形容器，容器中装有一定量的水，现将一个体积为5.010-5m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，浸入水中的体积为4.010-5m3；求：（1）物块受到的浮力；（2）物块的质量；【解析】（1）物体受到的浮力：；（2）因为物体漂浮，故，；答：略。20.现有一个用超薄材料制成的圆柱形容器，它的下端封闭，上
46、端开口，底面积=200cm2，高度h=20cm，如图甲所示；另有一个实心匀质圆柱体，密度=0.8103kg/m3，底面积S1=120cm2，高度与容器高相同，如图乙所示。（水=1.0103kg/m3，g=10N/kg）。（1）将圆柱体竖直放在圆柱形容器内，求圆柱体对容器底部的压强是多少？（2）向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零，求此时水对容器底部的压强和所注的水重各是多少？【解析】（1）圆柱体对容器底部的压力：F=G柱=m柱g=gV柱=gS1h=0.8103kg/m310N/kg120104m220102m=19.2N；圆柱体对容器底部的压强：p=1600Pa；（2）向容器内缓
47、缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零，圆柱体刚好处于漂浮状态，则：F浮=G柱=19.2N，由F浮=水gV排=水gS1h水得水的深度：h水=0.16m，此时水对容器底部产生的压强：p=水gh水=1103kg/m310N/kg0.16m=1600Pa；所注水的体积：V水=（SS1）h水=（200104m2120104m2）0.16m=1.28103m3，所注水的重力：G水=m水g=水gV水=1103kg/m310N/kg1.28103m3=12.8N。答：（1）圆柱体对容器底部的压强是1600Pa；（2）向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零，此时水对容器底部的压强和所注的水重各是
48、1600Pa、12.8N。21.图甲是一盛有水的圆柱形容器，现置于水平桌面上，容器内水深为0.3m，容器的底面积为0.04m2，图乙是一质量均匀的塑料球，密度为0.2103kg/m3，（g取10N/kg）。求：（1）容器中水的质量；（2）距容器底部0.1m处A点液体的压强；（3）把塑料球放入该容器中，用了16N的力恰好使其完全浸没在水中，塑料球的重力多大？ 【解析】（1）容器中水的体积：V=Sh=0.04m20.3m=0.012m3，由=可得水的质量：m=V=1103kg/m30.012m3=12kg；（2）距容器底部0.1m处A点液体的压强：p=gh=1103kg/m310N/kg（0.3m
49、0.1m）=2000Pa；（3）设塑料球的体积为V，塑料球放入该容器中完全浸没在水中受到的浮力：F浮=液gV排=液gV，塑料球的重力：G=mg=塑Vg，塑料球放入该容器中，用了16N的力恰好使其完全浸没在水中，对塑料球分析受力有：F浮=F+G，液gV=F+塑Vg，（液g塑g）V=F，代入数据，（1103kg/m310N/kg0.2103kg/m310N/kg）V=16N，解得：V=2103m3，由=可得塑料球的质量：m球=塑料V=0.2103kg/m32103m3=0.4kg，塑料球的重力：G球=m球g=0.4kg10N/kg=4N。答：（1）容器中水的质量是12kg；（2）距容器底部0.1m处A点液体的压强是2000Pa；（3）塑料球的重力是4N。
