浮力培优题

一．选择题（共10小题）

1．两个物体分别挂在弹簧测力计上，将它们同时浸没到水中，发现两个弹簧测力计的示数不为零，但减小值相同。由此可以判断（　　）

A．两个物体一定处在液体中相同深度

B．两物体所受的浮力相同

C．在水中时，弹簧测力计示数是相同的

D．在空气中，弹簧测力计示数是相同的

2．如图所示，两只相同的气球，分别充入氢气和空气，充气后体积相同，放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为F_氢和F_空，则下列说法中正确的是（　　）

A．F_氢＞F_空B．F_氢＝F_空

C．F_氢＜F_空D．条件不足，无法比较

3．将甲、乙、丙三个体积相同的小球放在水中，如图所示，则浮力最小的是（　　）

A．甲B．乙C．丙D．无法确定

4．如图所示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。关于该过程中气泡受到的浮力和气泡内气体密度的变化情况，叙述正确的是（　　）

A．浮力和密度都不变B．浮力和密度都变大

C．浮力不变，密度变小D．浮力变大，密度变小

5．如图所示，利用弹簧测力计将处于容器底部的物块缓慢上提。在物块从开始上提到离开水面的过程中，如图能正确表示弹簧测力计的示数F与物块底部离容器底部的高h的关系的是（　　）

A．B．C．D．

6．为验证阿基米德原理，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中，判断正确的是（　　）

A．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压强变大

B．铝块浸没在水中静止时，细线对铝块的拉力等于铝块排开水的重力

C．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，电子秤示数不变

D．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压力变小

7．如图所示，一个体积为100m³的热气球静止在空中，已知空气的密度约为1.3kg/m³，g取10N/kg，则此时热气球所受的浮力是（　　）

A．130NB．1300NC．13000ND．130000N

8．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．物块从接触液面至浸入水中任一位置，两侧弹簧秤变化量总相等

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1.5×10³千克/米³

9．如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像。根据图像信息，下列判断正确的是（　　）

A．该金属块重力的大小为34N

B．该金属块的密度是3.4×10³kg/m³

C．在t₁至t₂时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大

D．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N

10．如图所示，小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块平放、侧放和竖放，使其部分浸入同一杯水中，保证每次水面到达同一标记处，比较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响（　　）

A．液体的密度B．物体的密度

C．物体排开液体的体积D．物体浸入液体的深度

二．填空题（共3小题）

11．如图所示，用手慢慢向下按浮在水面上的盆，在这个过程中手用的力会逐渐　   　（选填“增大”、“不变”或“减小”），这说明：　   　，当盆子有2×10^﹣4米³的体积浸在水中时（水面低于盆口），盆子受到的浮力是　   　牛。g＝10N/kg。

12．小明用如图所示的实验装置，验证下沉的物体是否受到浮力的作用。由图可知弹簧测力计前后示数变化了　   　N．为了使弹簧测力计前后示数变化更明显，他可采取的措施有　   　、　   　（填两种方法）。

13．弹簧测力计下悬挂一物体，当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为5N，当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为3N，现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体的重力为　   　N，静止时所受浮力是　   　N，该物体的密度为　   　kg/m³（ρ_水＝1×10³kg/m³，g＝10N/kg）。

三．实验探究题（共8小题）

14．在“探究影响浮力大小的因素”实验中，如图甲所示，用弹簧测力计测出金属块所受的重力，然后将金属块逐渐浸入烧杯的水中。

（1）在图乙位置时，金属块受到的浮力是 　   　N。

（2）将金属块逐渐浸入水中时，发现弹簧测力计的示数逐渐变小，说明物体所受浮力大小与 　   　有关。

（3）如图丙所示，在一只薄塑料袋（重力忽略不计）中装入大半袋水，用弹簧测力计测出盛水的塑料袋所受重力的大小，再将它逐渐浸入水中，当塑料袋中的水面与容器中的水面相平时，观察到测力计的示数为零，由此你能得出的实验结论是 　   　。

15．课外实践活动中，小强和小丽利用实验室中的器材测量橙子的密度。

（1）把天平放在水平桌面上，将游码移到称量标尺的零刻度线处，并调节　   　，使横梁平衡。

（2）将橙子放在天平的左盘，横梁再次平衡时如图1所示，则橙子的质量是　   　g。

（3）将橙子放入盛满水的烧杯中时，测得溢出水的质量是140g，则橙子的体积是　   　cm³，密度是　   　g/cm³．（结果保留两位小数）

（4）在测量溢出水的质量时，不慎有水溅出，则测得橙子的密度将会　   　。

（5）小丽提出了另外一种测量橙子密度的方法，测量过程按图2甲、乙、丙的顺序进行，甲、乙、丙三个步骤中天平测得的质量分别为m₁、m₂和m₃．已知水的密度是ρ_水，则橙子浸在水中时受到的浮力为　   　，橙子的密度为　   　。（均用已知量和测量量表示）

16．小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验，请你根据小明的实验探究回答下列问题。

（1）分析 　   　两图，可以得出浮力与深度无关的结论。

（2）选择C、E两图实验，小明在实验时发现，测力计示数没有明显的变化，产生这种现象的原因可能是 　   　。

（3）小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他找来薄铝片，烧杯和水进行实验，实验步骤如下：

步骤一：将铝片放入盛水的烧杯中，铝片下沉至杯底；

步骤二：将铝片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。

①通过分析可知，第一次铝片受到的浮力　   　第二次铝片受到的浮力（选填“大于”、“等于”、“小于”）；

②根据步骤一、步骤二并不能得出“物体受到的浮力与其形状有关”的原因是：　   　。

17．下列A、B、C、D四幅图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程情景，请根据图示完成下面的填空。

（1）实验中的所用圆柱体的重力为　   　N。

（2）在情景图B中存在的错误是　   　。

（3）纠正错误后，继续实验，在情景C中，圆柱受到的浮力F_浮＝　   　N。

（4）圆柱体排开的水所受的重力G_排＝　   　N。

（5）实验结果表明：浸在水中的物体受到的浮力　   　物体排开水所受到的重力。

（6）纠正错误后，圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中，水对溢水杯底的压强　   　（选填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“保持不变”）。

18．小明学习了阿基米德原理后，和物理兴趣小组的同学们利用图中的弹簧测力计、体积约为10cm³的实心金属块、细线、大烧杯、小桶、小垫块和水等器材，设计实验验证阿基米德原理。

（1）小明他们首先向老师汇报了自己的实验思路：

①用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力为G₁和G₂；

②把大烧杯用小垫块垫起，使右边的溢水口斜向下，在大烧杯中　   　水，过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方；

③用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中，记下弹簧测力计示数为F₁；

④待大烧杯中的水不再溢出时，用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为F₂。

若满足　   　（用所测物理量符号表示）等式成立就可以验证阿基米德原理。

（2）老师肯定了他们的实验思路，但提醒他们利用现有实验器材将无法完成实验，请你帮他们分析无法完成实验的原因是：　   　。

（3）小明他们更换相关器材，顺利完成了实验，实验后小组成员又进行了交流，要验证阿基米德原理，金属块 　   　（选填“一定”或“不一定”）要浸没在水中。

19．为了直观验证阿基米德原理，实验装置如图所示，把弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下端放一小杯。在金属块的正下方，有一个溢水杯，溢水杯放置在铁架台的支架上，溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。

（1）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸没入水中（如图甲→乙→丙），在此过程中。弹簧测力计示数：F_甲　   　F_丙（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

（2）再平稳缓慢地降低溢水杯支架，使金属块完全离开水面（如图丁）。可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为　   　N，此时浮力的测量数值比真实数值将　   　（选填“偏大”或“偏小”）。

20．如图是“探究阿基米德原理”的实验，其步骤如下：

（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出一满袋水的重力为2N（不计袋子厚度和重力）；

（2）乙图，将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2N，此时水袋所受浮力为 　   　N；

（3）丙图，继续让水袋下沉，但未浸没，水袋所受浮力 　   　（选填“变小”、“不变”或“变大”）；

（4）丁图，水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0N。由此 　   　（选填“能”或“不能”）得到结论：此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力；

（5）设丙图中水袋受到的浮力为F_浮，排开水所受到的重力为G_排，则F_浮　   　G_排（选填“＝”或“≠”）。

21．某同学到海边游玩时捡到一块鹅卵石，他利用身边的细线、弹簧测力计、量杯进行了下列操作：

①用细线系住石块，悬挂在测力计下，记录测力计示数为F₁。

②量杯中装入海水，记录此时水面刻度为V_a。

③将测力计悬挂的石块完全浸没在海水中（不接触杯底且海水不溢出），石块静止时，记录水面刻度值为V，测力计示数为F₂。

请回答下列问题（已知重力与物体质量的比值为g）。

（1）鹅卵石的质量为 　   　，鹅卵石的密度为　   　。

（2）海水的密度为 　   　。

四．计算题（共3小题）

22．夏天，一市民在自贡釜溪河游泳时捡到一个质量为1.25kg的鹅卵石，已知鹅卵石的密度ρ_石＝2.5×10³kg/m³，ρ_水＝1.0×10³kg/m³，g＝10N/kg．当该市民用手将鹅卵石处于水面下0.5m深处静止不动时，求此时鹅卵石受到水的：

（1）压强大小是多少？

（2）浮力大小是多少？

（3）手的支持力大小是多少？

23．创新小组自制简易“浸没式液体密度计”，过程为：

①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方，示数如图甲所示；

②将小球浸没在水中，弹簧测力计示数如图乙所示；

③将小球浸没在某未知液体中，弹簧测力计示数如图丙所示；

已知ρ_水＝1×10³kg/m³，取10N/kg，问：

（1）该小球的密度有多大？

（2）未知液体的密度有多大？

（3）该密度计的最大测量值是　   　kg/m³

（4）在测量范围内，某待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F的关系式为　   　，则该“浸没式液体密度计”的刻度值分布　   　（均匀/不均匀）。

24．在探究影响浮力大小因素的实验中，老师提供了横截面积为20cm²的金属圆柱体如图甲所示。小明将圆柱体通过细线（体积和质量均不计）悬挂于弹簧测力计上，如图乙所示，静止时弹簧测力计的示数为2N。他将圆柱体慢慢放入水中。如图丙所示，当圆柱体有一半体积浸入水中时，弹簧测力计示数为1.2N。（g＝10N/kg，ρ_水＝1×10³kg/m³）

（1）将圆柱体竖直放于水平地面上时，求水平地面受到的压强。

（2）求圆柱体的体积。

（3）求圆柱体的密度。

一．选择题（共10小题）

1．两个物体分别挂在弹簧测力计上，将它们同时浸没到水中，发现两个弹簧测力计的示数不为零，但减小值相同。由此可以判断（　　）

A．两个物体一定处在液体中相同深度

B．两物体所受的浮力相同

C．在水中时，弹簧测力计示数是相同的

D．在空气中，弹簧测力计示数是相同的

【分析】物体浸没在水中，弹簧测力计减少的示数就是物体受到的浮力大小，减小的示数相同说明受到的浮力相同。

【解答】解：A、浸没水中的物体受到的浮力与所处的深度无关，故A错误。

B、因为物体都浸没在水中，所以，F_浮＝G﹣F′，即两物体受到的浮力相同，故B正确；

CD、仅知道物体受浮力的大小关系，据F_浮＝G﹣F′不能确定物体在空气中的弹簧测力计示数、浸没水中后弹簧测力计的示数的大小关系，故C、D错；

故选：B。

【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式的掌握和运用，涉及到用称重法测量物体受到的浮力，要求灵活选用公式，有难度。

2．如图所示，两只相同的气球，分别充入氢气和空气，充气后体积相同，放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为F_氢和F_空，则下列说法中正确的是（　　）

A．F_氢＞F_空B．F_氢＝F_空

C．F_氢＜F_空D．条件不足，无法比较

【分析】已知氢气球和空气球的体积相同，根据公式F_浮＝ρ_空气gV_排可求两球所受浮力的大小情况。

【解答】解：气球是“浸没”在空气中的，因为体积相同，所以排开空气的体积相同，根据公式F_浮＝ρ_空气gV_排可知，两球所受浮力相同。

故选：B。

【点评】本题考查浮力公式的应用，关键知道影响浮力大小的因素是气体的密度和气球排开气体的体积。

3．将甲、乙、丙三个体积相同的小球放在水中，如图所示，则浮力最小的是（　　）

A．甲B．乙C．丙D．无法确定

【分析】已知体积的关系，利用浮力公式可判断出它们所受浮力最小的是哪一个。

【解答】解：因为体积相同，丙物下沉，乙物悬浮，甲物体漂浮，丙和乙排开水的体积相同，甲漂浮，甲排开水的体积最小，根据公式F_浮＝ρgV_排可知，甲受到的浮力最小。

故选：A。

【点评】本题考查浮力公式的应用，关键知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。

4．如图所示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。关于该过程中气泡受到的浮力和气泡内气体密度的变化情况，叙述正确的是（　　）

A．浮力和密度都不变B．浮力和密度都变大

C．浮力不变，密度变小D．浮力变大，密度变小

【分析】（1）质量不随位置的改变而改变，气泡在水中上升的过程中体积增大，根据密度公式分析密度的变化；

（2）根据公式F_浮＝ρgV_排可知气泡受到水的浮力的变化情况。

【解答】解：金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中，所处深度减小，受到的液体压强变小，故气泡体积增大，而气泡内空气的质量不变，由ρ＝可知，密度变小；

气泡上升时，体积变大，则排开水的体积变大，

所以由F_浮＝ρgV_排可得：气泡受到水的浮力变大。

故ABC错误，D正确。

故选：D。

【点评】本题考查了学生对密度公式、阿基米德原理公式的掌握和运用，难度不大，属于中等题目。

5．如图所示，利用弹簧测力计将处于容器底部的物块缓慢上提。在物块从开始上提到离开水面的过程中，如图能正确表示弹簧测力计的示数F与物块底部离容器底部的高h的关系的是（　　）

A．B．

C．D．

【分析】分两个过程分析：

（1）物块从容器底部到露出水面之前，物块排开水的体积不变，根据阿基米德原理的推导公式F_浮＝ρ_水V_排g分析物块受到的浮力的大小变化，再根据F_浮＝G﹣F可得弹簧测力计示数F的变化情况；

（2）物块从上表面露出水面到下表面离开水面，物块排开水的体积变小，根据阿基米德原理的推导公式F_浮＝ρ_水V_排g分析物块受到的浮力的大小变化，再根据F_浮＝G﹣F可得弹簧测力计示数F的变化情况。

【解答】解：（1）物块从容器底部到露出水面之前，

F_浮＝ρ_水V_排g，物块排开水的体积不变，

物块受到的浮力不变；

又因为F_浮＝G﹣F，物块重G不变，

所以弹簧测力计测力计示数F不变；

（2）物块从上表面露出水面到下表面离开水面，

由F_浮′＝ρ_水V_排′g，物块排开水的体积变小，

物块受到的浮力变小；

又因为F_浮′＝G﹣F′，物块重G不变，

所以弹簧测力计测力计示数F变大；

所以在物块从容器底提到离开水面的过程中，弹簧测力计的示数先不变、后变大。

故选：B。

【点评】本题找出两个阶段排开水的体积变化是突破口，利用好阿基米德原理和称重法测浮力是本题的关键。

6．为验证阿基米德原理，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中，判断正确的是（　　）

A．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压强变大

B．铝块浸没在水中静止时，细线对铝块的拉力等于铝块排开水的重力

C．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，电子秤示数不变

D．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压力变小

【分析】（1）可根据公式p＝ρgh和F＝pS分析水对溢水杯底的压强和压力的变化情况；

（2）铝块浸没在水中静止时，铝块受到重力、浮力以及拉力的作用，据此分析；

（3）根据阿基米德原理判断铝块受到浮力和排开水的重力关系，再判断溢水杯总重的变化

【解答】解：AD、铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，

根据公式p＝ρgh可知，水对溢水杯底的压强不变，

根据公式F＝pS可知，水对溢水杯底的压力不变，故AD错误；

B、根据阿基米德原理可知，物体所受的浮力等于排开水的重力，

铝块浸没在水中静止时，受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力作用，

绳对铝块的拉力等于铝块的重力和浮力之差，

F_拉＝G﹣F_浮＝ρ_铝gV_铝﹣ρ_水gV_铝＝（ρ_铝﹣ρ_水）gV_铝；G_排＝ρ_水gV_铝，且ρ_铝﹣ρ_水≠ρ_水，

所以绳对铝块的拉力不等于铝块排开水的重力，故B错误；

C、由于溢水杯中装满水，铝块浸入水中静止时，由阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开水的重力（溢出水的重力），而铝块对水的压力大小与浮力相等（即该压力等于溢出水的重力），

F＝G_杯+G_水，F＝G_杯+G_水﹣G_排+F_浮，

所以溢水杯对电子秤的压力不变，则电子秤示数不变，故C正确。

故选：C。

【点评】本题考查了阿基米德原理、液体压强和压力公式的应用，对铝块正确受力分析、熟练应用阿基米德原理可正确解题。

7．如图所示，一个体积为100m³的热气球静止在空中，已知空气的密度约为1.3kg/m³，g取10N/kg，则此时热气球所受的浮力是（　　）

A．130NB．1300NC．13000ND．130000N

【分析】已知热气球的体积（排开空气的体积）和空气的密度，根据公式F_浮＝ρ_空气gV_排可求热气球受到空气的浮力。

【解答】解：热气球排开空气的体积：

V_排＝V_球＝100m³，

热气球受到的浮力：

F_浮＝ρ_空气gV_排＝1.3kg/m³×10N/kg×100m³＝1300N。

故选：B。

【点评】本题考查浮力的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，利用好隐含条件：热气球在空气中，热气球排开空气的体积等于热气球的体积。

8．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．物块从接触液面至浸入水中任一位置，两侧弹簧秤变化量总相等

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1.5×10³千克/米³

【分析】（1）用溢水法收集物体排开的水，将溢水杯装满水，然后将物体浸入水中，用其他容器（需先测出其重力）接住溢出的水，然后再测出装有溢出的水的容器的总重力，两者之差就是物体排开水的重力；根据所测数据计算F_浮与G_排并进行比较。

（2）根据阿基米德原理即可判断；

（3）物块完全浸没水中前，排开水的体积增大，溢出去的增多；

（4）由左侧图可知物块的重力，计算出质量；由右图可知物块浸没水中后的重力G′，根据F_浮＝G﹣G′计算出浮力，根据阿基米德原理计算出V_排，即物体的体积，最后根据密度公式计算出物体的密度。

【解答】解：A、物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积。所以应该在溢水杯中倒满水；故A错误；

B、根据称重法可知：左边的弹簧秤示数F＝G﹣F_浮；则弹簧秤变化量△F＝F_浮；

右边的弹簧秤示数F′＝G_桶+G_排；则弹簧秤变化量△F′＝G_排；

根据阿基米德原理可知：F_浮＝G_排；所以物块从接触液面至浸入水中任一位置，两侧弹簧秤变化量总相等；故B正确；

C、左侧实验中，在物块完全浸没水中前，随着物块浸入水中深度的增加，排开水的体积增大，溢出去的水增多，故弹簧测力计的示数变大；物块完全浸没水中，排开水的体积不变，弹簧测力计的示数不再变化；故C错误；

D、由测力计的示数可知，物体的重力G＝2N，物体的质量m＝＝＝0.2kg；

物体浸没水中后的浮力F_浮＝G﹣G′＝2N﹣1N＝1N，

由阿基米德原理F_浮＝ρ_水gV_排可得，物体的体积V＝V_排＝＝＝1×10^﹣4m³，

物体的密度ρ＝＝＝2×10³kg/m³；故D错误。

故选：B。

【点评】本题综合考查了阿基米德原理的实验；在“探究浮力的大小”实验中，用“称量法”测出物体受到的浮力，即F_浮＝G﹣F_拉。

9．如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像。根据图像信息，下列判断正确的是（　　）

A．该金属块重力的大小为34N

B．该金属块的密度是3.4×10³kg/m³

C．在t₁至t₂时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大

D．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N

【分析】（1）当金属块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，据此求出金属块重；

（2）当金属块未露出液面时，拉力等于重力减去浮力，据此求金属块受到的浮力，再根据阿基米德原理求金属块排开水的体积（金属块的体积），知道金属块的重，利用重力公式求金属块的质量，最后利用密度公式求金属块的密度；

（3）首先判断拉力在t₁至t₂时间段内的变化，再利用公式F_浮＝G﹣F_拉判断浮力的变化。

【解答】解：

A、当金属块完全露出水面时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，

由图像可知，该金属块重力为G＝F_拉1＝54N，故A错误；

BD、当金属块浸没在水中时，即为图中的AB段，

由图像可知，此时绳子的拉力F_拉2＝34N，

则浸没在水中时金属块受到的浮力为：F_浮＝G﹣F_拉2＝54N﹣34N＝20N，故D正确；

由F_浮＝ρ_水V_排g可得，金属块的体积：V＝V_排＝＝＝0.002m³，

由G＝mg可得，金属块的质量：m＝＝＝5.4kg，

金属块的密度为：ρ＝＝＝2.7×10³kg/m³，故B错误；

C、由图知，在t₁至t₂时间段绳子的拉力逐渐变大，而金属块的重力不变，则由F_浮＝G﹣F_拉可知，金属块受到的浮力逐渐变小，故C错误。

故选：D。

【点评】本题考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理的应用，难点是通过图乙确定金属块的重力、会用称重法测浮力计算出金属块受到的浮力。

10．如图所示，小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块平放、侧放和竖放，使其部分浸入同一杯水中，保证每次水面到达同一标记处，比较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响（　　）

A．液体的密度B．物体的密度

C．物体排开液体的体积D．物体浸入液体的深度

【分析】影响浮力的因素是液体的密度和排开液体的体积，根据控制变量法分析解答即可。

【解答】解：他先后将该铝块平放、侧放和竖放，使其部分浸入同一杯水中，液体的密度相同，每次水面到达同一标记处，说明物体排开水的体积相同，物体浸入水的深度不同，比较弹簧测力计示数大小，可以探究浮力与物体浸入液体的深度的关系，故D正确。

故选：D。

【点评】本题考查了影响浮力因素的实验探究，掌握控制变量法是解题的关键。

二．填空题（共3小题）

11．如图所示，用手慢慢向下按浮在水面上的盆，在这个过程中手用的力会逐渐　增大　（选填“增大”、“不变”或“减小”），这说明：　浮力与排开液体的体积有关　，当盆子有2×10^﹣4米³的体积浸在水中时（水面低于盆口），盆子受到的浮力是　2.0　牛。g＝10N/kg。

【分析】根据阿基米德原理可知，浮力与液体的密度、排开液体的体积有关，液体密度越大，排开液体的体积越多，则浮力越大。

根据阿基米德原理的变形即可求出盆子受到的浮力。

【解答】解：用手慢慢向下按浮在水面上的盆时，盆子排开水的体积越来越多，盆子受到的浮力越来越大，因此这个过程中手用的力会逐渐增大，该现象说明了浮力与排开液体的体积有关；

当盆子有2×10^﹣4米³的体积浸在水中时（水面低于盆口），盆子受到的浮力：F_浮＝ρ_水gV_排＝1.0×10³kg/m³×10N/kg×2.0×10^﹣4m³＝2.0N。

故答案为：增大；浮力与排开液体的体积有关；2.0。

【点评】本题主要考查了阿基米德原理，掌握浮力大小的影响因素，利用控制变量法能解释生活中有关的浮力问题。

12．小明用如图所示的实验装置，验证下沉的物体是否受到浮力的作用。由图可知弹簧测力计前后示数变化了　0.2　N．为了使弹簧测力计前后示数变化更明显，他可采取的措施有　增加液体的密度　、　换用体积更大的物体　（填两种方法）。

【分析】（1）弄清楚弹簧测力计的分度值，然后读出其重力和拉力，根据F_浮＝G﹣F_拉求出浮力；

（2）由于弹簧测力计前后示数变化是浮力作用的结果，而影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积，据此根据控制变量法分析可采取的措施。

【解答】解：（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，则弹簧测力计前后示数为F₁＝2.4N，浸没在水中时弹簧测力计的拉力F₂＝2.2N，

则测力计前后示数变化为△F＝F₁﹣F₂＝2.4N﹣2.2N＝0.2N；

（2）由于弹簧测力计前后示数变化是浮力作用的结果，根据响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积，可采取的措施是：

一是增加液体的密度，二是换用体积更大的物体。

故答案为：0.2；增加液体的密度；换用体积更大的物体。

【点评】此题考查弹簧测力计读数和浮力的产生原因和影响浮力大小的因素的理解和掌握，基础性题目。

13．弹簧测力计下悬挂一物体，当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为5N，当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为3N，现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体的重力为　9　N，静止时所受浮力是　9　N，该物体的密度为　0.75×10³　kg/m³（ρ_水＝1×10³kg/m³，g＝10N/kg）。

【分析】（1）由已知条件，根据称重法测浮力及阿基米德原理列方程求出物体浸没时受到的浮力和物体的重力，根据ρ物体的浮沉条件确定将物体从弹簧测力计上取下放入水中静止时处的状态，由漂浮的特点，得出物体所受浮力大小；

（2）求出物体的体积，该物体的密度为：

ρ＝＝求出物体的密度。

【解答】解：（1）当物体的体积浸入水中时，排开水的体积为V×，弹簧测力计示数为5N，

根据称重法测浮力：G﹣F_浮＝F和阿基米德原理有：

G﹣ρ_水gV×＝5N﹣﹣﹣﹣﹣①；

当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为3N，同理有：

G﹣ρ_水gV×＝3N﹣﹣﹣﹣﹣②；

①﹣②得：ρ_水gV＝12N﹣﹣﹣﹣﹣③，

将③代入①得：

G＝12N×+5N＝9N；

由③知，物体浸没受到的浮力为12N＞9N，由物体的浮沉条件，将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时处于漂浮状态，由漂浮的特点，物体所受浮力是：

F＝G＝9N；

（2）由③得物体的体积：

V＝；

该物体的密度为：

ρ＝＝＝＝0.75×10³kg/m³。

故答案为：9；9；0.75×10³。

【点评】本题考查称重法测浮力、阿基米德原理及漂浮的特点和密度公式的运用，综合性较强。

三．实验探究题（共8小题）

14．在“探究影响浮力大小的因素”实验中，如图甲所示，用弹簧测力计测出金属块所受的重力，然后将金属块逐渐浸入烧杯的水中。

（1）在图乙位置时，金属块受到的浮力是 　0.6　N。

（2）将金属块逐渐浸入水中时，发现弹簧测力计的示数逐渐变小，说明物体所受浮力大小与 　物体排开液体的体积　有关。

（3）如图丙所示，在一只薄塑料袋（重力忽略不计）中装入大半袋水，用弹簧测力计测出盛水的塑料袋所受重力的大小，再将它逐渐浸入水中，当塑料袋中的水面与容器中的水面相平时，观察到测力计的示数为零，由此你能得出的实验结论是 　浸没在液体里的物体，受到的浮力大小等于它排开液体所受的重力　。

【分析】（1）根据F_浮＝G﹣F求出浮力的大小；

（2）浸入液体中的物体受到的浮力的大小与排开的液体的体积有关；

（3）由阿基米德原理得出塑料袋所受浮力等于它排开的水的重力。

【解答】解：（1）由甲图知，物体的重为3.0N，乙图中测力计示数为2.4N，物体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力，则浮力为：

F_浮＝G﹣F＝3.0N﹣2.4N＝0.6N；

（2）将物块逐渐浸入水中时，物体排开的水的体积变大，弹簧测力计的示数逐渐变小，说明受到的浮力变大，可知物体所受浮力大小与排开液体的体积有关；

（3）当袋内水面与烧杯中的水面相平时，测力计的示数为零，说明浮力等于重力，又因为排开水的体积等于袋内水的体积，排开水的重力等于袋内水的重力，得到结论：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力。

故答案为：（1）0.6；（2）物体排开液体的体积；（3）浸没在液体里的物体，受到的浮力大小等于它排开液体所受的重力。

【点评】本题目就是考查学生对阿基米德实验的掌握程度，看学生能否掌握每个步骤，以及每一步要测量的对象，只要基本知识掌握扎实，题目不难做出。

15．课外实践活动中，小强和小丽利用实验室中的器材测量橙子的密度。

（1）把天平放在水平桌面上，将游码移到称量标尺的零刻度线处，并调节　平衡螺母　，使横梁平衡。

（2）将橙子放在天平的左盘，横梁再次平衡时如图1所示，则橙子的质量是　151.6　g。

（3）将橙子放入盛满水的烧杯中时，测得溢出水的质量是140g，则橙子的体积是　140　cm³，密度是　1.08　g/cm³．（结果保留两位小数）

（4）在测量溢出水的质量时，不慎有水溅出，则测得橙子的密度将会　偏大　。

（5）小丽提出了另外一种测量橙子密度的方法，测量过程按图2甲、乙、丙的顺序进行，甲、乙、丙三个步骤中天平测得的质量分别为m₁、m₂和m₃．已知水的密度是ρ_水，则橙子浸在水中时受到的浮力为　（m₃﹣m₁）g　，橙子的密度为　•ρ_水　。（均用已知量和测量量表示）

【分析】（1）把天平放在水平桌面上，将游码移到称量标尺的零刻度线处，并调节平衡螺母，使横梁平衡。

（2）橙子的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值。

（3）根据溢出水的质量可求得橙子的体积，知道橙子的质量和体积，根据密度公式求出橙子的密度。

（4）在测量溢出水的质量时，不慎有水溅出，则溢出水的质量偏小，由此可知溢出水的体积偏小，根据密度公式分析密度变化；

（5）根据甲图可知烧坏和水的总质量，乙图可知烧杯和水、橙子的总质量，两者的质量之差即为橙子的质量；根据丙图可知橙子浸没时的总质量，然后减去甲图的质量即为橙子排开的水的质量，根据阿基米德原理求出橙子浸在水中受到的浮力，根据由ρ＝求出橙子排开水的体积即为橙子的体积，根据密度公式求出橙子的密度。

【解答】解：（1）测量前，将游码移到称量标尺的零刻度线处，调节平衡螺母，使横梁平衡；

（2）标尺的分度值为0.2g，橙子的质量：m＝100g+50g+1.6g＝151.6g；

（3）由ρ＝可得，溢出水的体积V_排＝＝＝140cm³，

橙子的体积V＝V_排＝140cm³，

橙子的密度ρ＝＝≈1.08g/cm³，

（4）在测量溢出水的质量时，若有水溅出，则溢出水的质量偏小，由此可知溢出水的体积偏小，由ρ＝可知，测得橙子的密度将会偏大；

（5）由左图可知烧坏和水的总质量为m₁，由乙图可知烧杯、水和橙子的总质量m₂，

则橙子的质量：m＝m₂﹣m₁，

由丙图可知橙子浸没时（未沉底）的总质量m₃，则橙子排开水的质量：

m_排＝m₃﹣m₁，

由阿基米德原理可得，橙子浸在水中受到的浮力：

F_浮＝G_排＝m_排g＝（m₃﹣m₁）g；

因橙子浸没时排开水的体积和自身的体积相等，

所以，由ρ＝可得，橙子的体积：

V＝V_排＝＝，

则橙子密度：ρ＝＝＝•ρ_水。

故答案为：（1）平衡螺母；（2）151.6；（3）140；1.08；（4）偏大；（5）（m₃﹣m₁）g；•ρ_水。

【点评】本实验中的方法是常规方法和特殊情况下测量固体密度的方法，本题中用到了等效替代法，通过浮力求V_排来得出橙子的体积，有一定的难度，但实用性强，值得我们学习。

16．小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验，请你根据小明的实验探究回答下列问题。

（1）分析 　CD　两图，可以得出浮力与深度无关的结论。

（2）选择C、E两图实验，小明在实验时发现，测力计示数没有明显的变化，产生这种现象的原因可能是 　盐水密度和水的密度相差不大　。

（3）小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他找来薄铝片，烧杯和水进行实验，实验步骤如下：

步骤一：将铝片放入盛水的烧杯中，铝片下沉至杯底；

步骤二：将铝片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。

①通过分析可知，第一次铝片受到的浮力　小于　第二次铝片受到的浮力（选填“大于”、“等于”、“小于”）；

②根据步骤一、步骤二并不能得出“物体受到的浮力与其形状有关”的原因是：　未控制变量，改变形状的同时改变了排开液体的体积　。

【分析】（1）要探究浮力与深度的关系，需要控制液体的密度和排开液体的体积不变，改变深度，据此分析解答；

（2）分析C、E两图的相同量和不同量，根据公式F_浮＝ρ_液gV_排分析浮力与ρ_液的关系；

（3）利用浮沉条件，步骤一铝片下沉说明F_浮1＜G，步骤二铝片漂浮说明F_浮2＝G，所以F_浮1＜F_浮2；步骤二把“碗状”铝片浮在水面上，没有全浸入，这样虽然改变了形状，但没有控制排开液体的体积不变，所以得出结论是不正确的。

【解答】解：（1）要探究浮力与深度的关系，需要控制液体的密度和排开液体的体积不变，改变深度，CD两图符合题意；

（2）C与E两图，排开液体的体积不变，液体的密度不同，发现测力计示数没有明显的变化，说明浮力变化较小，在排开液体体积不变时，由F_浮＝ρ_液gV_排知液体的密度变化较小，即盐水的浓度太低，使得盐水密度和水的密度相差不大；

（3）①第一次：铝片下沉说明F_浮1＜G，第二次：铝片漂浮说明F_浮2＝G，所以F_浮1＜F_浮2；

②本探究实验把铝片弯成“碗状”，改变了形状，虽然都是水，但没有全浸入，两次排开液体的体积不同，所以不能得出“物体受到的浮力与其形状有关”的结论，即：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。

故答案为：（1）CD；（2）盐水密度和水的密度相差不大；（3）①小于；②未控制变量，改变形状的同时改变了排开液体的体积。

【点评】此题是探究影响浮力大小的因素实验，考查了影响浮力的因素及控制变量法的应用，探究物体受浮力大小与物体形状的关系，要采用控制变量法，让ρ_液和V_排不变。

17．下列A、B、C、D四幅图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程情景，请根据图示完成下面的填空。

（1）实验中的所用圆柱体的重力为　4　N。

（2）在情景图B中存在的错误是　溢水杯未注满水　。

（3）纠正错误后，继续实验，在情景C中，圆柱受到的浮力F_浮＝　1　N。

（4）圆柱体排开的水所受的重力G_排＝　1　N。

（5）实验结果表明：浸在水中的物体受到的浮力　等于　物体排开水所受到的重力。

（6）纠正错误后，圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中，水对溢水杯底的压强　保持不变　（选填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“保持不变”）。

【分析】（1）读出弹簧测力计的示数即为圆柱体的重力；

（2）用溢水法收集物体排开的水，将溢水杯装满水，然后将物体浸入水中，用其他容器（需先测出其重力）接住溢出的水，然后再测出装有溢出的水的容器的总重力，两者之差就是物体排开水的重力；

（3）利用F_浮＝G﹣F可求得圆柱受到的浮力；

（4）用小桶和水的总重力减去空小桶的重力即为圆柱体排开的水所受的重力G_排；

（5）比较浸在水中的物体受到的浮力和圆柱体排开的水所受的重力可得出结论；

（6）根据p＝ρgh分析圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中，水对溢水杯底的压强。

【解答】解：（1）由图B可知，实验中的所用圆柱体的重力为4N；

（2）圆柱体放入水中前，溢水杯中的水应该满的，否则溢出水的体积将小于物体排开水的体积，所以，在情景图B中存在的错误是溢水杯未注满水，应改为在溢水杯中装满水；

（3）由图C可知，圆柱体浸没在水中时，弹簧测力计的示数F＝3N，

则圆柱受到的浮力：F_浮＝G﹣F＝4N﹣3N＝1N；

（4）由图D可知，小桶和水的总重力G_总＝1.9N；由图A可知，空小桶的重力G_桶＝0.9N，

则圆柱体排开水所受的重力：G_排＝G_总﹣G_桶＝1.9N﹣0.9N＝1N；

（5）由（3）（4）可知，浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力。

（6）纠正错误后，即溢水杯中的水应该满的，圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中的过程，溢水杯中水的深度不变，由p＝ρgh可知，水对溢水杯底的压强保持不变。

故答案为：（1）4；（2）溢水杯未注满水；（3）1；（4）1；（5）等于；（6）保持不变。

【点评】在“探究浮力的大小”实验中，用“称量法”测出物体受到的浮力，即F_浮＝G﹣F_拉；用两次称重测出物体在液体中排开液体的重力，进行比较得出：物体在液体中受到的浮力，大小等于它排开的液体的重力。

18．小明学习了阿基米德原理后，和物理兴趣小组的同学们利用图中的弹簧测力计、体积约为10cm³的实心金属块、细线、大烧杯、小桶、小垫块和水等器材，设计实验验证阿基米德原理。

（1）小明他们首先向老师汇报了自己的实验思路：

①用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力为G₁和G₂；

②把大烧杯用小垫块垫起，使右边的溢水口斜向下，在大烧杯中　装满　水，过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方；

③用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中，记下弹簧测力计示数为F₁；

④待大烧杯中的水不再溢出时，用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为F₂。

若满足　G₂﹣F₁＝F₂﹣G₁　（用所测物理量符号表示）等式成立就可以验证阿基米德原理。

（2）老师肯定了他们的实验思路，但提醒他们利用现有实验器材将无法完成实验，请你帮他们分析无法完成实验的原因是：　物体所受浮力为0.1N，弹簧测力计的分度值为0.2N，无法精确得出物体所受浮力　。

（3）小明他们更换相关器材，顺利完成了实验，实验后小组成员又进行了交流，要验证阿基米德原理，金属块 　不一定　（选填“一定”或“不一定”）要浸没在水中。

【分析】（1）实验步骤：①用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力为G₁和G₂；

②把大烧杯用小垫块垫起，使右边的溢水口斜向水下，在大烧杯中装满水，过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方；

③用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中，记下弹簧测力计示数为F₁，

④待大烧杯中的水不再溢出时，用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为F₂，

根据称重法可知F_浮＝G₂﹣F₁，排出水的重力G_排＝F₂﹣G₁，根据阿基米德原理可知：F_浮＝G_排，据此分析；

（2）根据金属块的体积得出排开水的体积，根据F_浮＝ρ_水gV_排得出金属块所受浮力，分析弹簧测力计的分度值与所受浮力的大小关系角度考虑；

（3）阿基米德原理适用于所有情况下浮力的计算，要验证阿基米德原理，金属块不一定要浸没在水中。

【解答】解：（1）实验步骤：①用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力为G₁和G₂；

②把大烧杯用小垫块垫起，使右边的溢水口斜向水下，在大烧杯中装满水，过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方；

③用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中，记下弹簧测力计示数为F₁，

④待大烧杯中的水不再溢出时，用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为F₂，

根据称重法可知F_浮＝G₂﹣F₁，排出水的重力G_排＝F₂﹣G₁，根据阿基米德原理可知：F_浮＝G_排，若满足G₂﹣F₁＝F₂﹣G₁等式成立就可以验证阿基米德原理；

（2）金属块的体积为10cm³，故排开水的体积为10cm³，则F_浮＝ρ_水gV_排＝10³kg/m³×10N/kg×10×10^﹣6m³＝0.1N，

从图中可知弹簧测力计的分度值为0.2N，故无法精确得出物体所受浮力；

（3）阿基米德原理适用于所有情况下浮力的计算，要验证阿基米德原理，金属块不一定要浸没在水中。

故答案为：（1）装满；G₂﹣F₁＝F₂﹣G₁；（2）物体所受浮力为0.1N，弹簧测力计的分度值为0.2N，无法精确得出物体所受浮力；（3）不一定。

【点评】本题考查验证阿基米德原理的实验。重点考查实验步骤，实验方案评估等知识，综合性较强，有一定难度。

19．为了直观验证阿基米德原理，实验装置如图所示，把弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下端放一小杯。在金属块的正下方，有一个溢水杯，溢水杯放置在铁架台的支架上，溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。

（1）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸没入水中（如图甲→乙→丙），在此过程中。弹簧测力计示数：F_甲　等于　F_丙（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

（2）再平稳缓慢地降低溢水杯支架，使金属块完全离开水面（如图丁）。可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为　1.2　N，此时浮力的测量数值比真实数值将　偏大　（选填“偏大”或“偏小”）。

【分析】（1）根据阿基米德原理可得F_甲、F_丙的大小关系；

（2）根据F_浮＝G﹣F_示可求浮力；金属块完全离开水面时要带一些小水滴，使重力G偏大。

【解答】解：（1）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸没入水中（如图甲→乙→丙），由阿基米德原理可知，在此过程中甲受到的浮力等于排开液体所受的重力，故F_甲＝F_丙；

（2）由图丙、丁可知，弹簧测力计的分度值，0.2N，图丁G＝4.4N，图丙F_示＝3.2N，

图丙中金属块所受到的浮力约为：

F_浮＝G﹣F_示＝4.4N﹣3.2N＝1.2N；

金属块完全离开水面时要带一些小水滴，使重力G测的数值偏大，根据F_浮＝G﹣F_示可知，此时浮力的测量数值比真实数值将偏大。

故答案为：（1）等于；（2）1.2；偏大。

【点评】本题主要考查阿基米德原理以及称重法求浮力，常见题目。

20．如图是“探究阿基米德原理”的实验，其步骤如下：

（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出一满袋水的重力为2N（不计袋子厚度和重力）；

（2）乙图，将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2N，此时水袋所受浮力为 　0.8　N；

（3）丙图，继续让水袋下沉，但未浸没，水袋所受浮力 　变大　（选填“变小”、“不变”或“变大”）；

（4）丁图，水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0N。由此 　能　（选填“能”或“不能”）得到结论：此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力；

（5）设丙图中水袋受到的浮力为F_浮，排开水所受到的重力为G_排，则F_浮　＝　G_排（选填“＝”或“≠”）。

【分析】（1）根据F_浮＝G﹣F_示求出浮力的大小；

（2）浸入液体中的物体受到的浮力的大小与排开的液体的体积有关；

（3）由阿基米德原理得出水袋所受浮力等于它排开的水的重力。

【解答】解：（2）将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2N，F_浮＝G﹣F_示可知，此时水袋所受浮力为：F_浮＝G﹣F_示＝2N﹣1.2N＝0.8N；

（3）将水袋逐渐浸入水中时（但未浸没），水袋排开的水的体积变大，浸入水的深度增加，下表面受到水产生向上的压力增大，上表受到水产生的压力仍为0，根据浮力产生的原因可知，水袋受到的浮力变大；

（4）当水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0N，说明浮力等于重力，又因为排开水的体积等于袋内水的体积，排开水的重力等于袋内水的重力，得到结论：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力；

（5）由阿基米德原理可知，物体受到的浮力大小F_浮与它排开水所受重力G_排的大小相等。

故答案为：（2）0.8；（3）变大；（4）能；（5）＝。

【点评】本题目就是考查学生对阿基米德实验的掌握程度，看学生能否掌握每个步骤，以及每一步要测量的对象，只要基本知识掌握扎实，题目不难做出。

21．某同学到海边游玩时捡到一块鹅卵石，他利用身边的细线、弹簧测力计、量杯进行了下列操作：

①用细线系住石块，悬挂在测力计下，记录测力计示数为F₁。

②量杯中装入海水，记录此时水面刻度为V_a。

③将测力计悬挂的石块完全浸没在海水中（不接触杯底且海水不溢出），石块静止时，记录水面刻度值为V，测力计示数为F₂。

请回答下列问题（已知重力与物体质量的比值为g）。

（1）鹅卵石的质量为 　　，鹅卵石的密度为　　。

（2）海水的密度为 　　。

【分析】（1）用细线系住石块，悬挂在测力计下，记录测力计示数为F₁，此时G＝F₁，由此可求得的鹅卵石的质量；

（2）读出弹簧测力计示数，由称重法计算浮力，由排水法可求得鹅卵石排开水的体积，由ρ＝可求得鹅卵石的密度；

（3）因为石块完全浸没在海水中，V_排＝V_石，F_浮＝ρ_海水gV_排公式变形可求得海水的密度。

【解答】解：（1）记录测力计示数为F₁，此时G＝F₁，由G＝mg可得，鹅卵石的质量；

m＝＝；

鹅卵石的体积V_石＝V﹣V_a，

鹅卵石的密度ρ＝＝＝＝；

（2）鹅卵石在海水中受到的浮力F_浮＝G﹣F₂＝F₁﹣F₂，

由F_浮＝ρ_海水gV_排可得，海水的密度为

ρ_海水＝＝。

故答案为：（1）；；（2）。

【点评】本题是固体密度测量的实验，主要考查了密度的计算以及称重法计算浮力和阿基米德原理的应用，有一定的难度。

四．计算题（共3小题）

22．夏天，一市民在自贡釜溪河游泳时捡到一个质量为1.25kg的鹅卵石，已知鹅卵石的密度ρ_石＝2.5×10³kg/m³，ρ_水＝1.0×10³kg/m³，g＝10N/kg．当该市民用手将鹅卵石处于水面下0.5m深处静止不动时，求此时鹅卵石受到水的：

（1）压强大小是多少？

（2）浮力大小是多少？

（3）手的支持力大小是多少？

【分析】（1）根据p＝ρgh可求得水对鹅卵石的压强；

（2）已知鹅卵石的质量和密度，根据V＝可求得鹅卵石的体积，再利用F_浮＝ρ_水gV_排可求得浮力大小；

（3）对鹅卵石进行受力分析，根据力的平衡条件可得，手的支持力等于鹅卵石的重力减去浮力。

【解答】解：（1）水对鹅卵石的压强：p_水＝ρ_水gh＝1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.5m＝5×10³Pa；

（2）由ρ＝可得，鹅卵石的体积：V_石＝＝＝5×10^﹣4m³，

因为鹅卵石浸没在水中，所以V_排＝V_石＝5×10^﹣4m³，

鹅卵石受到的浮力：F_浮＝ρ_水gV_排＝1.0×10³kg/m³×10N/kg×5×10^﹣4m³＝5N；

（3）鹅卵石的重力：G＝mg＝1.25kg×10N/kg＝12.5N，

鹅卵石受向下的重力、向上的支持力和向上的浮力而处于静止状态，

所以G＝F_支+F_浮，

则手的支持力：F_支＝G﹣F_浮＝12.5N﹣5N＝7.5N。

答：（1）压强大小是5×10³Pa；

（2）浮力大小是5N；

（3）手的支持力大小是7.5N。

【点评】此题考查了液体压强的计算、重力的计算、浮力的计算、体积的计算等多个知识点，有一定难度。

23．创新小组自制简易“浸没式液体密度计”，过程为：

①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方，示数如图甲所示；

②将小球浸没在水中，弹簧测力计示数如图乙所示；

③将小球浸没在某未知液体中，弹簧测力计示数如图丙所示；

已知ρ_水＝1×10³kg/m³，取10N/kg，问：

（1）该小球的密度有多大？

（2）未知液体的密度有多大？

（3）该密度计的最大测量值是　5×10³　kg/m³

（4）在测量范围内，某待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F的关系式为　ρ_待测液体＝　，则该“浸没式液体密度计”的刻度值分布　均匀　（均匀/不均匀）。

【分析】（1）由图甲读出弹簧测力计的示数，即为小球的重力，然后求出小球的质量；由图乙读出弹簧测力计的示数，然后利用称重法计算金属球在水中受到的浮力；根据F_浮＝ρ_液gV_排求出小球的体积；根据ρ＝求出小球的密度；

（2）由图丙读出弹簧测力计的示数，然后利用称重法计算金属球在液体中受到的浮力；根据F_浮＝ρ_液gV_排求出液体的密度；

（3）根据F_浮＝ρ_液gV_排可知当测力计的示数为零时，所测的液体密度最大，据此即可根据F_浮＝ρ_液gV_排求出液体的最大密度；

（4）在测量范围内，根据F_浮＝G﹣F和F_浮＝ρ_液gV_排求出液体的密度表达式；然后分析判断即可。

【解答】解：（1）由图甲可知：金属球的重力G＝5N，则小球的质量m＝＝＝0.5kg；

由图乙可知：弹簧测力计的示数为F₁＝4N，

根据称重法可知小球在水中受到的浮力F_浮1＝G﹣F₁＝5N﹣4N＝1N；

由于小球处于浸没状态，则根据F_浮＝ρ_液gV_排可得：

小球的体积V＝V_排1＝＝＝1×10^﹣4m³，

小球的密度ρ＝＝＝5×10³kg/m³；

（2）由图丙可知：弹簧测力计的示数为F₂＝3N，

根据称重法可知小球在液体中受到的浮力F_浮2＝G﹣F₂＝5N﹣3N＝2N；

由于小球处于浸没状态，则根据F_浮＝ρ_液gV_排可得：

液体的密度ρ_液＝＝＝2×10³kg/m³；

（3）当测力计的示数为零时，所测的液体密度最大，则小球在密度最大的液体中受到的浮力F_浮最大＝G﹣0＝5N﹣0N＝5N；

则根据F_浮＝ρ_液gV_排可得：

液体的最大密度ρ_液最大＝＝＝5×10³kg/m³；

（4）在测量范围内，根据F_浮＝G﹣F和F_浮＝ρ_液gV_排可得：

液体的密度表达式：ρ_待测液体＝＝＝；

因ρ_待测液体与F成一次函数，所以该“浸没式液体密度计”的刻度值分布均匀。

答：（1）该小球的密度为5×10³kg/m³；

（2）未知液体的密度为2×10³kg/m³；

（3）5×10³；

（4）ρ_待测液体＝；均匀。

【点评】此题考查密度的测量、阿基米德原理、弹簧测力计的使用与读数等知识点，是一道综合性较强的题目，通过阿基米德原理来测算物体的体积，是一种很重要的方法，应该熟练掌握，本题解答过程利用比例法较简便。

24．在探究影响浮力大小因素的实验中，老师提供了横截面积为20cm²的金属圆柱体如图甲所示。小明将圆柱体通过细线（体积和质量均不计）悬挂于弹簧测力计上，如图乙所示，静止时弹簧测力计的示数为2N。他将圆柱体慢慢放入水中。如图丙所示，当圆柱体有一半体积浸入水中时，弹簧测力计示数为1.2N。（g＝10N/kg，ρ_水＝1×10³kg/m³）

（1）将圆柱体竖直放于水平地面上时，求水平地面受到的压强。

（2）求圆柱体的体积。

（3）求圆柱体的密度。

【分析】（1）根据压强公式p＝，可以求出地面受到的压强；

（2）由题可知，当圆柱体有一半体积浸入水中时，弹簧测力计示数为1.2N，由公式F_浮＝G﹣F_拉求出浮力，再由公式F_浮＝ρ_液gV_排求出圆柱体一半的体积，再乘以2求出圆柱体体积；

（3）由公式ρ＝可以求出圆柱体密度。

【解答】解：（1）圆柱体的对水平地面的压力F＝G＝2N；

圆柱体的横截面积S＝20cm²＝2×10^﹣3 m²；

圆柱体对水平地面的压强p＝＝＝1000Pa；

（2）当圆柱体有一半体积浸入水中时，圆柱体受到的浮力F_浮＝G﹣F_拉＝2N﹣1.2N＝0.8N；

圆柱体一半的体积V_排＝＝＝8×10^﹣5 m³；

圆柱体的体积V＝2V_排＝2×8×10^﹣5 m³＝1.6×10^﹣4 m³；

（3）圆柱体的质量m＝＝＝0.2kg；

圆柱体的密度ρ＝＝＝1.25×10³kg/m³。

答：（1）将圆柱体竖直放于水平地面上时，水平地面受到的压强为1000Pa；

（2）圆柱体的体积为1.6×10^﹣4 m³；

（3）圆柱体的密度为1.25×10³kg/m³。

【点评】本题考查了压强、浮力和密度的公式，熟练使用公式是解决此题的关键