第09讲—浮力（模拟检测）-2023年中考物理一轮复习讲练测（解析版））_8、物理总复习_8.中考物理总复习_2023年中考复习资料_一轮复习

保密★启用前 第09讲—浮力 2023年中考物理一轮复习讲练测 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题 1．把一重为10N的铁块用细线系在弹簧测力计下浸没在水中，如图所示，静止时弹簧测力 计的示数为7N，则铁块所受的浮力为（ ） A．10N B．7N C．3N D．17N 【答案】C 【详解】对物体进行受力分析，如图所示： 根据二力平衡条件可知，物体在水中所受的浮力为 F GF 10N7N3N 浮 拉 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．如图所示，密度为ρ的液体中有体积均为V的A、B、C三个实心物体，A正在上浮，B 静止，C正在下沉。下列说法正确的是（ ）A．它们受到的浮力F >F >F A B C B．它们受到的浮力相等 C．B物体的密度大于液体的密度 D．C物体的密度小于液体的密度 【答案】B 【详解】AB．已知 V V V V A B C 由于A、B、C三个物体浸没在液体中，则三个物体排开液体的体积相同，大小都为V，由 F =ρ V g可知：受到的浮力为 浮 液 排 F =F =F A B C 故A错误，B正确； CD．由于A正在上浮，B静止，C正在下沉，根据浮沉条件可知   A   B   C 故CD错误。 故选B。 3．如图，“寻梦” 学习小组制作的潜水艇模型，通过橡胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹 气，可使烧瓶下沉或上浮。若使潜水艇下沉（胶管在水中的体积忽略不计），下列分析正 确的是（ ） A．使用橡胶管向“潜水艇”内吹气 B．“潜水艇”所受的浮力逐渐变小 C．水对“潜水艇”的压强保持不变 D．“潜水艇” 自身重力增大实现下沉 【答案】D【详解】A．使用橡胶管向“潜水艇”内吹气时，瓶内气压增大，将烧瓶内的水挤出，使 得烧瓶的总重力减小，而烧瓶所受浮力不变，此时烧瓶所受浮力将大于烧瓶的总重力，故 烧瓶将上浮，故A错误； B．“潜水艇”下沉过程中，排开水的体积不变，故由阿基米德原理可知，“潜水艇”所受 的浮力不变，故B错误； C．“潜水艇”下沉过程中，距离水面的深度增加，故由p=ρgh可得，水对“潜水艇”的同 一位置压强变大，故C错误； D．使用橡胶管从烧瓶中吸气时，瓶内气压减小，在外界大气压的作用下将烧瓶外的水压 入烧瓶中，使得烧瓶的总重力增大，而烧瓶所受浮力不变，此时烧瓶的总重力大于烧瓶所 受浮力，故“潜水艇”将下沉，可知是通过“潜水艇”自身重力增大实现下沉，故D正 确。 故选D。 4．如图三个体积相同而材料不同的球A、B、C，分别静止在不同深度的水里，以下说法正 确的是（ ） A．A球所受的浮力最小 B．A球所受的浮力最大 C．B球所受的浮力大于C球 D．C球所受的浮力最小 【答案】A 【详解】三球的体积相等，A漂浮，B悬浮，C沉底，所以三球排开水的体积关系 V V V A B C F  gV 由 浮 水 排可知，三球受到的浮力大小为 F F F A B C 由以上分析可知，A正确，BCD错误。 故选A。 5．三个相同的轻质弹簧，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，向容器中倒入水，待稳定后，观察到如图所示情况，此时乙球下方弹簧长度等于原长，甲乙丙三个小球密度分别为ρ 、ρ 、ρ ，所受浮力分别为F 、F 、F 。下 甲 乙 丙 甲 乙 丙 列判断正确的是（ ） A．甲乙丙三小球均受到弹力 B．甲球重力大于其所受浮力 C．ρ ＜ρ ＜ρ 甲 乙 丙 D．F ＞F ＞F 甲 乙 丙 【答案】C 【详解】A．依题意得，乙球下方弹簧长度等于原长，说明乙球没有受到弹力的作用，故A 错误； B．由图得，甲球下方的弹簧处于拉伸状态，甲球受到的弹力方向竖直向下，此时甲球受到 重力、弹力、浮力作用处于静止作用，由力的平衡得 G F =F 甲 弹甲 浮甲 因此甲球重力小于其所受浮力，故B错误； CD．乙球受到重力、浮力作用处于静止状态，则 G =F 乙 浮乙 丙球下方的弹簧被压缩，则丙球受到的弹力方向竖直向上，此时丙球受到重力、弹力、浮 力作用处于静止作用，由力的平衡得 G =F F 丙 浮丙 弹丙 甲乙丙是体积相同的实心球，甲乙丙均浸没在水中，由阿基米德原理得，甲乙丙受到的浮 力相等，则 G G G 甲 乙 丙 由Gmg得，甲乙丙的质量关系 m m m 甲 乙 丙 m 由 得，甲乙丙的密度关系 V＜＜ 甲 乙 丙 故C正确，D错误。 故选C。 6．如图是验证阿基米德原理的实验操作，在这一实验中测出浮力大小的步骤是（ ） A．D和E B．C和D C．B和E D．C和E 【答案】B 【详解】因题中验证阿基米德原理，B步骤为测量空桶的重力，C步骤为用弹簧测力计测物 体的重力G，D步骤为将物体浸没在溢水杯的水中，记下弹簧测力计的示数F，E步骤为测 F GF 浮 量空桶和排出的水的总重。根据 可求浮力大小。在这一实验中，测出浮力大小 的步骤是C和D，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 7．下列几种估测较为符合实际的是（ ） A．人步行的速度约为5m/s B．学生双脚站立时对地面的压强接近1.7×105Pa C．空气的密度约为1.29×103kg/m3 D．学生游泳时所受的浮力约500N 【答案】D 【详解】A．人步行的速度约为1.1m/s，故A不符合题意； B．中学生的质量约为60kg，站立时对地面的压强约 F mg 60N10N/kg p   1.7104Pa S S 350104m2 故B不符合题意； C．空气的密度约为1.29kg/m3，故C不符合题意； D．中学生的重力在500N左右，身体密度与水的密度差不多，在水中游泳时接近悬浮或漂 浮状态，所以受到的浮力与重力相等，在500N左右，故D符合题意。 故选D。8．如图甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到 水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F、钢绳拉力F 随h的变化如图乙所示（g取10N/ 1 2 kg）。下列判断正确的是（ ） A．构件的边长为4m B．构件的密度为3×103kg/m3 C．浮力F 随h变化的图线是图乙中的①图线 1 D．当构件的下表面距江面4m深时，构件上表面受到江水的压强为4×104Pa 【答案】B 【详解】A．从乙图中可以看出，当构件完全淹没时的高度为2m，则构件边长为2m，故A 错误； BC．由图可知，构件在浸入水的过程中排开水的体积逐渐变大，所以浮力也逐渐变大，则 钢丝绳的拉力F 逐渐减小；当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，钢丝绳的拉 2 力F 也不变，因此反映钢丝绳拉力F 随h变化的图线是①，构件所受浮力随h变化的图线 2 2 是②，由图线知，构件完全淹没时，拉力F=1.6×105N，构件体积 2 V=l3=(2m)3=8m3 构件完全淹没时 V =V=8m3 排 则有 F =G-F 浮 2 ρ gV =ρgV-F 水 排 2 代入数值可得 1×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3-1.6×105N 则构件的密度为ρ=3×103kg/m3，故B正确，C错误； D．当构件的下表面距江面4m深时，构件上表面距江面 4m-2m=2m 构件上表面受到江水的压强为p=ρ gh=1×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa 水 故D错误。 故选B。 二、填空题 9．一个圆柱形容器足够高，底面积为200cm2，其中装有一定量的水。现将边长为10cm的 正方体木块放入其中如图所示，木块静止时，有一半的体积露出液面，此时水面比放入木 块前升高___________cm，若要使木块完全浸没在水中还需要向下施加___________N的压 力。 【答案】 2.5 5 【详解】[1]木块的体积为 V 0.1m3 0.001m3 木块静止时，有一半的体积露出液面，则水面比放入木块前升高的高度为 0.5V 0.0005m3 h  0.025m2.5cm S 200104m2 容器 [2] 在水中漂浮，故其重力等于浮力，则重力大小为 V GF  g 1103kg/m30.0005m310N/kg=5N 浮 2 木块完全浸入水中受到的浮力为 F  Vg 1103kg/m30.001m310N/kg=10N 浮 需要施加向下的力才能使木块完全浸入水中，其大小为 F F G10N5N5N 浮 10．体积相同的 A、B、C 三个物体，放入水中静止后，处于如图所示的状态，则三个物 体受的重力 G 、G 、G 的大小关系为_____，密度 ρ 、ρ 、ρ 的大小关系为_____。 A B C A B CG ＜G ＜G 【答案】 A B C ρ ＜ρ ＜ρ A B C 【详解】[1]依题意得，A、B、C的体积相等，由图得，A、B、C排开水的体积大小关系为 V V V A B C F =V g 由 浮 水 排 得，A、B、C受到的浮力的大小关系为 F F F A B C 由图得，AB漂浮在水面上，C悬浮在水中，因此 F G F G F G A A ， B B ， C C 因此 G ＜G ＜G A B C V V V A B C [2]由 得，A、B、C的质量关系为 F = V g 浮 水 排 m A、B、C的体积相等，由 得 V ＜＜ 甲 乙 丙 F GF 浮 11．一只轻质极薄的小塑料袋，袋内装满水（袋内无空气）且水的质量为 ，将其浸没 在水中，静止时如图所示，则此时盛水的小塑料袋受到了竖直向上的_______作用，其大小 p F  mg  60N10N/kg 1.7104Pa V0.1m30.001m3 为______SS350104m2 。（ ）【答案】 浮力 2 【详解】[1]将装满水小塑料袋浸没在水中，静止时如图所示，小塑料袋受到了重力，还受 到了水对其向竖直向上的浮力。 [2]浮力与装满水小塑料袋的重力是平衡力，故浮力的大小为 0.5V 0.0005m3 h  0.025m2.5cm S 200104m2 容器 12．一个质量为160g、体积为320cm3的物块放入某种液体中漂浮时，它排开液体的体积是 200cm3，这个物块漂浮时受到的浮力为______N，这种液体的密度是______g/cm3。（g取 10N/kg） 【答案】 1.6 0.8 【详解】[1]物块漂浮时，所受浮力等于自身重力，所以浮力 F =G=mg=0.16kg×10N/kg=1.6N 浮 [2]据阿基米德原理得，液体的密度 V G  F  g 1103kg/m30.0005m310N/kg=5N 浮 2 13．两个完全相同的烧杯中均装有足够等量的水，将质量相同的实心正方体A和B （V >V ）分别放入两个烧杯的水中并保持静止状态，如图所示。如果A和B两个正方体下 A B 表面受到水的压力分别为F 和F ，则F ___________F ；A、B两个正方体所排开水的体积 A B A B V ___________V （均选填“大于”、“小于”或“等于”）。 A排 B排 【答案】 小于 等于 FVg1103kg/m30.001m310N/kg=10N 【详解】[1]由图可知，A处于漂浮状态，受力平衡，则浮 ；B处于悬浮状态，受力 FFG10N5N5N G＜G＜G V V V 平衡，则 浮 。因为A和B的质量相同，所以 A B C，则 A B C，即两者受到的浮F = V g 浮 水 排 力相等。根据浮力产生的原因为物体上下表面受到的压力差，即 ，可知 F F F F G F G A B C， A A，A和B两个正方体下表面受到水的压力分别为F 和F ，故 B B A B 。 V V V F =V g [2]因为两者受到的浮力相等， A B C，根据阿基米德原理 浮 水 排 可知，浮力大小 F F F 和液体密度都相同，故A、B两个正方体所排开水的体积相等， A B C。 14．将一支相同的密度计放入甲、乙两容器中，如图所示，两容器中的液体密度分别为 ρ 、ρ ，密度计所受浮力分别为F 、F ，则密度和浮力的关系ρ ______ρ ，F ______F （选 A B A B A B A B 填大于、小于、等于）。 【答案】 大于 等于 【详解】[1]根据物体的沉浮条件可知，密度计在液体中漂浮时，所受浮力等于重力，大小 不变，排开液体体积越大，则液体密度越小，故ρ ＞ρ A B。 [2]密度计在液体中漂浮时，所受浮力等于重力，大小不变，故密度计在两个容器中受到的 浮力相等。 15．如图甲所示，重2N，底面积为200cm2的薄壁四柱形容器置于水平升降台中央，容器 中装有17cm深的水。与容器高度相同的圆柱体A悬挂在轻质细杆下保持静止，A的下表面 与水面相平。在向上调节升降台过程中记录下杆对A的作用力F与升降台移动的距离h的 关系，如图乙所示。当h=13cm时，容器对升降台的压强为___________Pa；当h=17cm 时，缓慢撤走细杆，A在容器中静止后，切掉A浸在水中体积的一半，待A剩余部分静止 时，A剩余部分相对于容器底部移动的距离是___________cm。【答案】 2.1×103 6.18 【详解】[1]升降台上升，圆柱体浸入水中后，容器中水面上升，圆柱体浸入水中的体积逐 渐增大，所以浮力逐渐增大，上升到一定高度水溢出容器，圆柱体浸入水中的体积继续增 加，浮力继续增大直到等于重力，在此之前，杆对圆柱体的作用力是拉力，方向竖直向 上，圆柱体浸入水中的体积继续增大，此时杆对圆柱体的作用力是压力，方向竖直向下。 由以上分析可知，当升降台没有上升时，杆对圆柱体的拉力等于铁块的重力，由图乙可 知，圆柱体的重力是12N，当拉力是6N时，水开始溢出容器，圆柱体受到的浮力 F =G-F =12N-6N=6N 浮1 拉 此时圆柱体浸入水中的体积 F  G A A 此时圆柱体浸入水中的体积是6×10-4m3，则容器内水面上升的高度 F  G B B 刚开始时水深是17cm，容器内水面上升3cm后，水刚好溢出，圆柱体A的高度与容器高度 相同，则容器的高度 h =h =h +h=17cm+3cm=20cm 容 圆 水 则容器的体积 V =Sh =200cm2×20cm=4000cm3=4×10-3m3 容 容 由图可知，当升降台上升17cm时，圆柱体浸没在水中，此时杆对圆柱体的压力是8N，方 向竖直向下，对圆柱体受力分析，圆柱体受重力，浮力，杆对铁块的压力，则 F =G+F =12N+8N=20N 浮3 压 则圆柱体浸入水中的体积 F  G C C 此时圆柱体浸入液体中的体积等于铁块的体积，即圆柱体的体积是2×10-3m3，则圆柱体的 底面积V 2103m3 S   0.01m2 圆 h 20102m 圆 圆柱体受到的浮力等于重力，即杆对圆柱体的拉力等于0时，圆柱体浸入水中的体积 F 12N V  浮2  1.2103m3 2 g 1.0103kg/m310N/kg 此时圆柱体浸入水中的高度 V 1.2103m3 h  2  0.12m12cm 2 S 0.01m2 圆 即图乙中，图像与横轴交点处的坐标是12cm，当升降台上升13cm时可得 8N 17cm12cm  F 13cm12cm 4 解得F=1.6N，当升降台上升13cm时，对圆柱体受力分析可知，此时圆柱体受向上的浮 4 力，杆对圆柱体向下的压力，竖直向下的重力，则 F =F+G=1.6N+12N=13.6N 浮4 4 圆柱体排开液体的体积 F 13.6N V  浮4  1.36103m3 4 g 1.0103kg/m310N/kg 则此时容器中水的体积 V =V -V=4×10-3m3-1.36×10-3m3=2.64×10-3m3 水 容 4 容器中水的重力 G =m g=ρV g=1.0×103kg/m3×2.64×10-3m3×10N/kg=26.4N 水 水 水 容器对升降台的压力 F=G +G +F+G =26.4N+2N+1.6N+12N=42N 5 水 容 4 物 则容器对升降台的压强 F 42N p 5  2.1103Pa S 200104m2 [2]缓慢撤走细杆，圆柱体漂浮在水中，此时浮力等于重力，A浸入水中的体积是1.2×10- 3m3，切掉A浸在水中体积的一半，则剩余圆柱体的体积 1 1 V V  V 2103m3 1.2103m3 1.94103m3 剩 2 2 2 圆柱体的重力是12N，体积是2×10-3m3，则圆柱体的密度 G 12N g 10N/kg    0.6103kg/m3 圆 V 2103m3 则切掉后，圆柱体的重力G'=m'g=ρ V g=0.6×103m3×1.94×10-3m3×10N/kg=11.64N 圆 剩 圆柱体漂浮，此时浮力等于重力，则F =11.64N，则物体浸入水中的体积 浮6 F 11.64N V  浮6  1.164103m3 浸 g 1.0103kg/m310N/kg 浸入水中的深度 V 1.164103m3 h  浸  0.0582m5.82cm 浸 S 200104m2 则此时相对于容器底部移动的距离 h'=h-h =12cm-5.82cm=6.18cm 2 浸 16．如图所示，一个底面积为800cm2的薄壁圆柱形容器中装有某种液体，将一边长为 10cm的正方体木块轻放入该容器中，木块静止时露出液面的高度为2cm，液体对容器底部 的压强变化了80Pa。则该木块底部受到的液体压强为___________Pa，木块受到的浮力为 ___________N。 【答案】 640 6.4 【详解】[1]木块静止时露出液面的高度为2cm，则木开排开液体的体积 V =S h =10cm10cm10cm2cm=800cm3=810-4m3 排 木 浸 则液面升高的高度为 V 810-4m3 Δh= 排 = =0.01m S 0.08m2 容 则该液体的密度 Δp 80Pa   = =800kg/m3 液 gΔh 10N/kg0.01m 则该木块底部受到的液体压强为 p gh =800kg/m310N/kg0.08m=640Pa 液 浸 [2]木块受到的浮力为 F = gV =800kg/m310N/kg810-4m3=6.4N 浮 液 排 17．如图所示，某同学正在探究影响浮力大小的因素。 (1)为了探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，接下来的操作是______，并观察弹簧测力计示数的变化。 (2)将水换成酒精，比较物体浸没时弹簧测力计的示数，可探究物体所受浮力大小与______ 的关系。 【答案】 减小物体排开水的体积 液体的密度 【详解】(1)[1]为了探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，要控制排开液体的密度相 同，只改变物体排开液体的体积，故接下来的操作是减小物体排开水的体积，并观察弹簧 测力计示数的变化。 (2)[2]将水换成酒精，比较物体浸没时弹簧测力计的示数，可探究物体所受浮力大小与液体 的密度的关系。 18．核潜艇是国家的战略重器，是维护国家安全的基石之一。核潜艇在水下水平匀速巡航 时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时，潜艇将会______，为确保潜艇安全，应 立即采取______的措施，使潜艇的重力小于它的浮力，一段时间后，潜艇将会上浮。 【答案】 下沉 排出水舱中的水 【详解】[1]核潜艇在水下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时， F  gV 潜艇的体积不变，由 浮 液 排可知，此时浮力减小，小于潜艇所受的重力，故潜艇将 会下沉。 [2]为确保潜艇的安全，应减小潜艇所受的重力，故应立即采取向外排出水舱中的水的措 施。 三、作图题 19．用绳系住氢气球，在风力的作用下静止在如图所示的位置。请补全气球受力的示意 图。【答案】 【详解】氢气球受到重力、浮力、风的推力和绳子的拉力作用下处于静止状态，即处于平 衡状态。过氢气球的重心，沿竖直向上画一条带箭头的线条，用符号F浮 表示；沿竖直向下 浮画一条带箭头的线段，用符号G表示；沿绳子向下画一条带箭头的线段，用符号F绳 表 示。如图所示 20．如图所示，一个小球静止在斜面上的一个盛水容器里，画出小球所受重力与浮力的示 意图。 【答案】 【详解】小球静止在水中，受到竖直向上的浮力，和竖直向下的重力，重力和浮力是一对 平衡力，受力示意图如下所示：四、实验题 21．小明的奶奶过生日时，爸爸给奶奶买了一条金项链，小明想测量这条金项链的密度。 （1）小明将天平放在水平工作台面上，发现天平如图甲所示，小明应先___________，然 后再调节平衡螺母使天平平衡； （2）测量过程中，当天平右盘内所加砝码和游码的位置如图乙所示时，天平恰好平衡，则 g 金项链的质量是___________ ； （3）将金项链浸没在装有10mL水的量筒中，量筒中水面的位置如图丙所示，金项链的体 kg/m3 mL 积是___________ 。小明计算出这条金项链的密度是___________ ； （4）爸爸提出不用量筒，用图丁的弹簧测力计也能测出这条金项链的体积，他设想将金项 链挂在弹簧测力计下读出弹簧测力计的示数，然后将金项链浸没在水中（但不沉底）读出 弹簧测力计的示数，利用两次示数之差可以计算出金项链浸没在水中时受到的浮力，然后 通过浮力计算出金项链的体积。你认为爸爸的测量方案是否可行___________，理由是 ___________。 19.2103 【答案】 将游码归零 57.6 3 不可行 见解析 【详解】（1）[1]天平使用前，应先将游码归零，再调节平衡螺母使天平平衡。由图得， 使用前，游码未归零，故应先将游码归零后，再调节平衡螺母使天平平衡。（2）[2]由图得，标尺的分度值为0.2g，示数为2.6g，金项链的质量是 m50g+5g+2.6g=57.6g [3]由图丙得，量筒的分度值为1mL，金项链放入量筒中的水后，量筒的示数变为13mL，则 金项链的体积是 V V V 13mL-10mL=3mL 2 1 [4]这条金项链的密度是 m 57.6g 57.6g    =19.2g/cm3=19.2×103kg/m3 V 3mL 3cm3 （4）[5][6]由于金项链的体积为3mL，浸没在水中所受的浮力为 F =V g=Vg 1.0103kg/m33106m310N/kg=0.03N 浮 排 即金项链浸没入水中后，弹簧测力计得示数只减小0.03N，小于弹簧测力计的分度值，弹 簧测力计测不出来，故爸爸的方案不可行。 22．在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，小兵同学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，说明他的探究结 果。 （1）在图B水中物块受到的浮力是_______N； （2）探究浮力与物体排开液体的体积的关系时，可选用_______三个图，可得出结论： ________； （3）探究浮力与液体密度的关系时，可选用_______三个图。以上探究浮力与物体排开液 体的体积、浮力与液体密度的关系时，所利用的实验方法叫________法； （4）小兵同学想探究“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。 ①分析可知，第一次铁片受到的浮力________（选填“大于”“等于”或“小于”）第二次铁片受到的浮力； ②小兵同学得出：物体受到的浮力与其形状有关，小兵同学得出错误结论的原因是： _______。 【答案】 0.4 ABC 在相同密度液体中，物体所受浮力随物体排开液体的体积 增大而增大 ADE 控制变量 小于 在改变铁片形状的同时， 没有控制排开水的体积不变 【详解】（1）[1]由图A可知，物体受重力与拉力平衡，说明 GF =4N 拉A 在图B中，物体在重力、浮力与拉力作用下平衡，在竖直方向上合力为零，所以物块受到 的浮力是 F =GF =4N-3.6N=0.4N 浮 拉B （2）[2]探究浮力与物体排开液体的体积的关系时，根据控制变量法可知，需要保证物体 排开液体的体积为单一变量，液体密度相同，可以选用图ABC。 [3]图C中物体所受浮力比图B中大，可知，在相同密度液体中，物体所受浮力随物体排开 液体的体积增大而增大。 （3）[4]探究浮力与液体密度的关系时，根据控制变量法可知，需要保证液体密度为单一 变量，物体排开液体的体积相同，可以选用图ADE。 [5]在探究浮力与物体排开液体的体积的关系时，需要控制液体密度相同；在探究浮力与液 体密度的关系时，需要控制物体排开液体的体积相同，所以这种实验方法为控制变量法。 （4）①[6]将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底，铁片受到的浮力小于铁片的重 力；将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上，“碗状”铁片受到的浮力等于铁 片的重力；铁片弯成碗状，形状变化，重力不变，所以第一次受到的浮力小于第二次受到 的浮力。 ②[7]小兵同学探究过程中，只注意铁片形状的改变，没有控制铁片排开液体的体积的变 化，实验过程中有两个自变量。 23．“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，同学们先提出了如下的猜想： 猜想A：可能与物体浸没在液体中的深度有关。 猜想B：可能与液体的密度有关。 猜想C：可能与物体浸在液体中的体积有关。 为了验证上述猜想，同学们利用一个物体、弹簧测力计、水、盐水和细线，做了如图所示 的实验。 （1）通过实验a和c，可知物体浸没在水中时受到的浮力大小是___________N。（2）通过分析比较acd实验，可以验证猜想___________（填“A”“B”或“C”）是错误的。 （3）通过分析比较ade实验，可以验证猜想___________（填“A”“B”或“C”）是正确的。 （4）通过分析比较___________三次实验可以得出液体密度相同时，排开液体的体积越大 浮力越大的结论。 （5）该实验探究主要运用的科学探究方法是_____，盐水的密度是____kg/m3。 【答案】 2 A B abc 控制变量法 1.2×103 【详解】（1）[1]由图a可知，物体的重力为8N，由图a和c可知物体完全浸没在水中，根 据称重法测浮力可得，物体浸在水中受到的浮力为 F =G-F=8N-6N=2N 浮 （2）[2]根据acd可知，液体的密度相同，排开液体的体积相同，深度不同，弹簧测力计的 示数相同，浮力相同，说明浮力的大小不会随着深度的增加而改变，即浮力与深度无关， 故猜想A错误。 （3）[3]根据ade可知，排开液体的体积相同，液体的密度不相同，弹簧测力计的示数不 同，浮力不同，说明物体在水中和在盐水中受到的浮力是不同的，即浮力与液体密度有 关，故B猜想正确。 （4）[4]要探究浮力与排开液体体积的关系，需要控制液体密度相同时，改变排开液体的 体积，图abc符合题意。 （5）[5]当研究一个物理量同时与多个因素有关时，则采用控制变量法，把多因素的问题 变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从 而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决。故本实验采用了 控制变量法。 [6]根据 F =ρ gV 浮 水 排 物体的体积 F 2N V V  浮  2104m3 排  g 1.0103kg/m310N/kg 水由图ac可知，物体浸没在盐水中受到的浮力为 F 8N5.6N2.4N 浮 所以盐水的密度为 F 2.4N   浮  1.2103kg/m3 盐水 gV 10N/kg2104m3 排 五、计算题 24．底面积为150cm2、重3N、盛水4cm深且足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上，如 图所示，将底面积为50cm2、质量为450g、密度为0.9g/cm3的不吸水圆柱体用轻质细线挂 在测力计下，由图示位置缓慢向下浸入水中，直至测力计示数为0后，只取走测力计，再 打开阀门K向外放水。求： （1）圆柱体的体积； （2）圆柱体下降过程中，当其浸入水中的深度为2cm时，测力计的示数； （3）当放水至容器对桌面的压强为800Pa时，水对容器底的压强。 【答案】（1）500cm3；（2）3.5N；（3）450Pa 【详解】解：（1）由题意可知，圆柱体的质量为m=450g，密度为ρ=0.9g/cm3，故由 m  可得，圆柱体的体积为 V  ＜ ＜ 甲 乙 丙 （2）圆柱体下降过程中，当其浸入水中的深度为2cm时，则其排开水的体积为 V =S h=50cm2×2cm=100cm3=1×10-4m3 排 柱 0 故由F =ρ gV 可得，此时圆柱体所受浮力为 浮 液 排 F =ρ gV =1×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N 浮 水 排 圆柱体的重力为 G=mg=0.45kg×10N/kg=4.5N故由称重法可得，此时弹簧测力计的示数为 F=G-F =4.5N-1N=3.5N 浮 F GF （3）当容器对桌面的压强为p 容 =800Pa时，由 浮 可得，容器对桌面的压力为 F =p S =800Pa×1.5×10-2m2=12N 压 容 容 由受力分析可知，容器对桌面的压力F 等于容器、圆柱体与水的重力之和G ，即 压 总 F =G =G +G+G =12N 压 总 容 水 解得此时容器内的水的重力为 G =G -G -G=12N-3N-4.5N=4.5N 水 总 容 由G=mg可得，此时水的质量为 F mg 60N10N/kg p   1.7104Pa S S 350104m2 m 由 可得，水的体积为 V  ＜ ＜ 甲 乙 丙 设此时圆柱体下端与容器底端接触，圆柱体浸入水中的深度为h ，可得 水 S h =S h +V 容 水 柱 水 水 解得 F  G  F 浮 此时圆柱体排开水的体积为 V′排=S 柱 h 水 =50cm2×4.5cm=225cm3=2.25×10-4m3 由阿基米德原理可知，此时圆柱体所受浮力为 F′浮=ρ 水 gV′排=1×103kg/m3×10N/kg×2.25×10-4m3=2.25N 可知此时圆柱体所受浮力小于其重力，则圆柱体在水中处于下沉状态，故假设成立，则此 时容器中的水面深度为 h′水=h 水 =0.045m 故由p=ρgh可得，水对容器底的压强为 p 水 =ρ 水 gh′水=1×103kg/m3×10N/kg×0.045m=450Pa 答：（1）圆柱体的体积为500cm3； （2）测力计的示数为3.5N； （3）水对容器底的压强为450Pa。 25．小红用菜盆盛水清洗樱桃时，将一个塑料水果盘漂浮在菜盆里的水面上盛放樱桃，当她把水里的樱桃捞起来放入果盘后，发现菜盆里的水位有所变化。为一探究竟，她用一个 水槽、一个长方体空盒A、一个正方体金属块B设计了如图的实验来研究。已知水槽的底 面积为200cm2，空盒A底面积为100cm2，金属块B边长为5cm。她先把金属块B放入水槽 中沉底，当空盒A漂浮在水面上时，盒底浸入水中1cm深。整个实验中，水槽里的水未溢 出。（ρ =7.0×103kg/m3） B （1）空盒A漂浮在水面上时，求盒底部受到水的压强大小； （2）求空盒A漂浮在水面上时所受浮力的大小； （3）小红把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时，求盒A受到的浮力的大 小；（金属块B上附着的水忽略不计） （4）第（3）问中水槽里的水位与之前相比会上升还是下降？请算出水槽里水位变化的高 度。 【答案】（1）100Pa；（2）1N；（3）9.75N；（4）上升，3.75cm p F  mg  60N10N/kg 1.7104Pa 【详解】解：（1）由题意可知，A盒盒底所处的深度为1cm，即0.01m，由 S S 350104m2 可 知，盒底部受到水的压强 V  0.1m3  0.001m3 （2）由题意可知，空盒A底面积为100cm2，即0.01m2入水中1cm深，即0.01m，故空盒A 排开水的体积 0.5V 0.0005m3 h  0.025m2.5cm S 200104m2 容器 V GFg1103kg/m30.0005m310N/kg=5N 由 浮 2 可知，空盒A漂浮在水面上时所受浮力 F  Vg 1103kg/m30.001m310N/kg=10N 浮 （3）由题意可知，金属块B的重力 F  F  G 10N  5N  5N 浮 小红把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时，盒A受到的浮力的大小与盒A 和金属块B的重力大小之和相等，即G ＜G ＜G A B C （4）金属块B在水中时受到的浮力 V  V  V A B C 把金属块B从水中捞起后放进盒A中时，将A、B视为一个整体，此时该整体所受的浮力变 化量 F = V g 浮 水 排 该整体排开水的体积的变化量 F  F  F A B C 故水槽里水位变化的高度 F  G A A 水槽里的水位与之前相比会上升。 答：（1）空盒A漂浮在水面上时，盒底部受到水的压强为100Pa； （2）空盒A漂浮在水面上时所受浮力为1N； （3）水槽里的水位与之前相比会上升，水槽里水位变化的高度为3.75cm。 26．如图所示，圆柱形容器中盛有适量的水，质量m为1.2kg，体积V为1FG10-3m3的金属 B B 球被细绳系住，细绳另一端用手提住，使金属球浸没在水中静止，已知F C G C1F B G B 103kg/m3，g 取10N/kg。求： （1）对图中金属球进行受力分析； （2）图中金属球受到的浮力； （3）图中细绳对金属球的拉力。【答案】（1） ；（2）10N；（3）2N 【详解】解：（1）对金属球受力分析，受到重力、浮力和绳子的拉力，如图所示： （2）金属球受到的浮力 F  G C C （3）金属球的重力 S圆  h V 圆  2 2 0   1 1 0 0 3  m 2m 3 0.01m2 细绳对金属球的拉力 V  F 浮2 12N 1.2103m3 2 g 1.0103kg/m310N/kg 答：（1）如上图所示； （2）图中金属球受到的浮力是10N； （3）图中细绳对金属球的拉力是2N。