第4講 浮力（講義）-【劃重點】（人教版）（解析版）

學而優(yōu)教有方第4講浮力——劃重點之精細講義系列考點1浮力產(chǎn)生的原因考點2探究浮力的大小跟哪些因素有關考點3阿基米德原理的應用考點4實驗：驗證阿基米德原理考點5物體的浮沉條件及應用考點1：浮力產(chǎn)生的原因1.浮力產(chǎn)生的原因：（1）浮力：浸在液體或氣體里的物體受到液體或氣體豎直向上的托力叫做浮力；（2）浮力的產(chǎn)生原因：物體下表面受到向上的壓力大于物體上表面受到的向下的壓力即F浮=F向上-F向下；（3）浮力方向：豎直向上，施力物體是液（氣）體。（1）對"浸在"的理解“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入（即浸沒）”兩種情況。也就是說，不管是在液體表面漂浮的物體，還是在液體內(nèi)部懸浮或者沉底的物體，都受到浮力的作用。（2）稱重法測浮力原理如圖所示，對浸在液體中的物體受力分析：物體受豎直向下的重力G、豎直向上的浮力F浮、彈簧測力計對它豎直向上的拉力F，在這三個力的作用下，物體處于靜止狀態(tài)，因此有G=F浮+F，變形得F浮=G-F。兩種特殊情況下的浮力（1）物體漂浮時的浮力（圖甲）：物體漂浮時，上表面不受液體壓力，因此F浮=F向上。（2）不受浮力的情況（圖乙）：浸在液體中的物體不一定都受到浮力的作用，當物體的下表面與容器底部（或河床等）緊密貼合時，液體對它沒有向上的壓力，即F向上=0N，這時物體不受浮力的作用，如插入河床中的木樁、橋墩等?！镜淅?】以下有關浮力的說法錯誤的是（）A．物體所受的浮力的方向總是與物體所受重力的方向相反B．只有浸沒在液體中的物體才受到浮力C．將一塊石塊扔在水中，在其下沉過程中將受浮力D．物體受到浮力的作用時，液體對物體向上的壓力大于向下的壓力【答案】B【詳解】A．物體所受的浮力的方向總是豎直向上的，而重力的方向總是豎直向下的，所以物體所受的浮力的方向總是與物體所受重力的方向相反，故A正確，A不符合題意；B．根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因及定義可知，浸在液體或氣體中的物體都受到浮力，故B錯誤，B符合題意；C．根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，將一塊石塊扔在水中，在其下沉過程中將受浮力，故C正確，C不符合題意；D．產(chǎn)生浮力的實質使物體上下表面受到的壓力差，因此，物體受到浮力的作用時，液體對物體向上的壓力大于向下的壓力，故D正確，D不符合題意。故選B?！镜淅?】如圖所示，洗手盆底部的出水口寒著橡膠制成的水堵頭，則正確的是（）A．水堵頭不受水的壓力作用，但受到水的浮力作用B．水堵頭不受水的壓力作用，也不受水的浮力作用C．水堵頭受水的壓力作用，不受水的浮力作用D．此時水堵頭受到非平衡力的作用【答案】C【詳解】ABC．洗手盆底部的出水口塞著橡膠制成的水堵頭，受到水向下的壓力，但水堵頭的下表面沒有水，沒有受到水向上的壓力，所以水堵頭不受浮力，故AB錯誤，C正確；D．水堵頭靜止，處于平衡狀態(tài)，所以此時水堵頭受到平衡力的作用，故D錯誤。故選C。【典例3】一個正方體鐵塊，在水下某深度時，上表面受到水的壓力15N，下表面受到的壓力20N，則鐵塊受到浮力是N；浮力方向為?！敬鸢浮?豎直向上【詳解】[1][2]根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因，鐵塊受到的浮力為F浮=F下表面-F上表面=20N-15N=5N因此浮力的方向豎直向上?！镜淅?】一重為6N的物體掛在彈簧測力計下，將它全部浸沒在酒精中時，測力計示數(shù)是如圖所示，則物體受到的浮力是N，浮力的方向。【答案】2.2豎直向上【詳解】[1]由圖可知，彈簧測力計的分度值為0.2N，彈簧測力計的示數(shù)為3.8N，即物體此時受到的拉力為3.8N，根據(jù)稱重法可知物塊受到的浮力F[2]物體受到浮力方向是豎直向上的。【典例5】一個棱長為10cm的正方體物體浸沒在水中，下表面距水面30cm，物體上表面受到水的壓強是Pa，物體下表面受到水的壓強是Pa，物體上表面受到水的壓力是N，物體下表面受到水的壓力是N，物體受到的浮力是N。（g取10N/kg）【答案】2×1033×103203010【詳解】[1][2][3][4][5]物體上表面的深度h1=0.3m-0.1m=0.2m物體上表面受到水的壓強p1=ρgh1=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa物體上表面受到水的壓力F1=p1S=2×103Pa×10×10×10-4m2=20N物體下表面受到水的壓強p2=ρgh2=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa物體下表面受到水的壓力F2=p2S=3×103Pa×10×10×10-4m2=30N物體所受的浮力F浮=F2-F1=30N-20N=10N【典例6】如圖所示，重12牛的小球靜止在水中，彈簧測力計的示數(shù)為4牛，則小球受到的浮力為牛，方向為；繼續(xù)增大小球浸入水中的深度，它受到的浮力（選填“增大”“減小”或“不變”）?！敬鸢浮?N豎直向上不變【詳解】[1][2]根據(jù)力的平衡可知，小球受到的浮力為F浮力的方向豎直向上。[2]由F浮【典例7】為了探究浮力產(chǎn)生的原因，小明做了以下實驗：取一個大的塑料瓶子，用剪刀剪去底部（如圖甲），將一個乒乓球放在里面（如圖乙），輕輕向瓶中倒水，水已沒過乒乓球，發(fā)現(xiàn)有水緩慢流出瓶口，但乒乓球不浮上來（如圖丙），此時乒乓球（選填“受”或“不受”）浮力作用。用瓶蓋蓋緊瓶口，當乒乓球下方充滿水之后（如圖丁所示），乒乓球迅速上浮，這是因為乒乓球（選填“受”或“不受”）浮力作用?！敬鸢浮坎皇苁堋驹斀狻縖1]題圖丙中乒乓球下面沒有水，則乒乓球沒有受到液體向上的壓力，故乒乓球沒有受到浮力作用.[2]題圖丁中乒乓球下方充滿水，則乒乓球受到液體向上的壓力，此時乒乓球受到浮力作用?！镜淅?】有一質地均勻的實心圓柱體，重5N，高10cm，將它掛在彈簧測力計下，當它剛好完全浸沒時，彈簧測力計示數(shù)為3N，求此時（1）圓柱體所受到的浮力大??；（2）圓柱體下表面所受到水的壓強；（3）圓柱體的密度。【答案】（1）2N；（2）1000Pa；（3）2.5×103kg/m3【詳解】解：（1）圓柱體掛在彈簧測力計下，浸沒在液體中，根據(jù)二力平衡可知G圓柱體所受到的浮力大小F（2）由圖知，圓柱體剛浸沒時下表面所處的深度h=10圓柱體剛浸沒時下表面受到的液體壓強p=ρgh=1.0×（3）圓柱體的質量m=圓柱體全浸入時圓柱體受到的浮力F圓柱體的體積V圓柱體的密度是ρ答：（1）圓柱體受的浮力為2N；（2）圓柱體下表面所受到水的壓強為1000Pa；（3）圓柱體的密度約為2.5×103kg/m3?！踞槍毩?】下列情境中的物體，不受浮力的是（）A．漂浮在死海中悠閑閱讀的人 B．在大氣層中上升的熱氣球C．遨游太空的中國空間站 D．在水中下潛的“奮斗者號”【答案】C【詳解】A．漂浮在死海中的人浸在海水中，受到海水的浮力的作用，故A不符合題意；B．在大氣層中上升的熱氣球，浸在空氣中，受到空氣向上的浮力的作用，故B不符合題意；C．遨游在太空的空間站，因為太空是真空，空間站不受到浮力的作用，故C符合題意；D．在水中下潛的“奮斗者號”，浸沒在水中，受到豎直向上的浮力的作用，因為其所受的浮力小于重力，所以下潛，故D不符合題意。故選C?！踞槍毩?】探究浮力實驗時，小青將重為6N的長方體鋁塊浸在水中，如圖所示，鋁塊上表面剛好與水面相平，此時彈簧測力計示數(shù)為2.8N，長方體鋁塊下表面受水的壓力為（）

A．8.8N B．2.8N C．3.2N D．6N【答案】C【詳解】浮力等于物體上下表面所受的壓力之差，物體上表面無液體，所以下表面所受的壓力F=故C符合題意，ABD不符合題意。故選C?！踞槍毩?】一個實心球形物體，用彈簧測力計在空氣中稱重時，測力計的示數(shù)為14N；當把物體的一半體積浸入水中時，測力計的示數(shù)為8A．5N B．7N C．14N【答案】D【解析】略【針對練習4】不同魚缸里的兩條魚，趴在水底爭論不休，它們說法正確的是（）A．甲魚缸的魚說壓強是由水的重力產(chǎn)生的，所以它受壓強大B．乙魚缸的魚說壓強與深度有關，所以它受壓強大C．甲魚缸的魚說只要在水里的東西都受到浮力的作用D．乙魚缸的魚說水底的石頭沒有浮起來，石頭沒受到浮力【答案】B【詳解】AB．由圖可知，乙所處的深度較深，水的密度一定，根據(jù)p=ρgh可知，乙受到的壓強大，故A錯誤，B正確；C．如果物體底面埋在淤泥下，不能與水接觸，因此物體沒有受到水對其向上的壓力，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知物體不受浮力作用，故C錯誤；D．乙魚缸的魚說水底的石頭沒有浮起來，是因為浮力小于其重力，石頭受到浮力，故D錯誤。故選B?！踞槍毩?】如圖所示，一重為6N的小球懸浮在水中，畫出小球所受重力G、浮力F浮【答案】【詳解】物體處于懸浮狀態(tài)，所以浮力和重力大小相等，即浮力也為6N，作圖時注意力的三要素，作用點在物體的重心處，重力的方向始終豎直向下，浮力方向豎直向上，且標出力的大小，如圖所示【針對練習6】油條是傳統(tǒng)早點之一，如圖甲是油條制作過程，請在圖乙中畫出油條浮在油面上時受到的浮力的示意圖。（O為重心）【答案】【詳解】當油條漂浮時，油條受到的浮力方向豎直向上，大小等于重力的大小，作用點在油條重心上，據(jù)此過油條的重心O沿豎直向上的方向作一條有向線段，符號為F浮，如圖所示：【針對練習7】如圖所示，將兩端扎有繃緊程度相同的橡皮膜的玻璃圓筒浸沒在水中，當玻璃圓筒沿水平方向放置時，水對玻璃圓筒兩端橡皮膜的壓力F向左F向右；當玻璃圓筒沿豎直方向放置時，水對玻璃圓筒兩端橡皮膜的壓力F向上F向下（前兩空選填“大于”“等于”或“小于”），通過以上實驗可知，浮力產(chǎn)生的原因是液體對物體的上下兩個表面有，若玻璃圓筒沿豎直方向放置時，上端的橡皮膜受到的壓力為6N，下端的橡皮膜受到的壓力為18N，則玻璃圓筒受到的浮力為N?！敬鸢浮康扔诖笥趬毫Σ?2【詳解】[1]玻璃圓筒沿水平方向放置時，水對玻璃圓筒兩端橡皮膜的深度相同，液體壓強相同，受力面積相同，故水對玻璃圓筒兩端橡皮膜的壓力相同。[2]當玻璃圓筒沿豎直方向放置時，水對玻璃圓筒兩端橡皮膜的向上的壓力大于向下的壓力，因為橡皮膜下表面的深度比較深，受到的液體壓強比較大，受到的向上的力比較大。[3]通過以上實驗可知，浮力產(chǎn)生的原因是液體對物體的上下兩個表面有壓力差，且向上的壓力大于向下的壓力，故產(chǎn)生向上的浮力。[4]玻璃圓筒受到的浮力為F【針對練習8】如圖所示，彈簧秤下吊著重為16N的正方形金屬塊，當它完全浸沒在水中時，彈簧秤的示數(shù)為10N，則金屬塊受到的浮力為N。若金屬塊上表面所受水的壓力為20N，則金屬塊下表面所受水的壓力為N?！敬鸢浮?26【詳解】[1]由稱重法可知，物體受到的浮力為F[2]根據(jù)壓力差法可知，金屬塊下表面所受水的壓力為F【針對練習9】如圖甲所示，彈簧測力計一端固定，另一端掛著一個合金塊，使其浸沒在裝有水的容器中，容器底部有一個由閥門控制的出水口。打開閥門緩慢放水，此過程中合金塊始終不與容器底部接觸。彈簧測力計示數(shù)隨放水時間變化的規(guī)律如圖乙所示。由圖像可知：經(jīng)過s的放水時間，合金塊剛好完全離開水面，合金塊的重力為N，此過程中合金塊受到的最大浮力為N?！敬鸢浮?096【解析】略【針對練習10】浸沒在水中的物體，上表面受到水的壓力為8N，下表面受到水的壓力為10N，該物體受到的浮力為N，此時浮力的方向是。【答案】2豎直向上【詳解】[1]物體的上表面受到水的壓力為8N，下表面受到水的壓力為10N，由浮力的產(chǎn)生原因可知，物體受到的浮力為F[2]由于物體受到的重力方向豎直向下，物體受到的浮力與物體受到的重力的方向相反，所以物體受到的浮力方向豎直向上?？键c2：探究浮力的大小跟哪些因素有關考點分析：（1）比較圖中丙和丁，說明浮力的大小與物體浸沒的深度無關。（2）比較圖中丁和戊，說明浮力的大小與液體密度有關，物體浸在液體中的體積相同時，液體密度越大，物體所受的浮力越大。（3）比較圖中的乙和丙，說明浮力的大小與物體浸在液體中的體積有關，液體密度相同時，物體浸在液體中的體積越大，物體所受的浮力就越大。實驗方法：控制變量法。（4）在探究過程中，要沿豎直方向拉彈簧測力計，并且物體不能與容器的底部和側壁接觸。（5）浮力的大小計算F浮=G-F。實驗時若先將物體放入水中測拉力，再測量物體的重力，則會使浮力測量偏大。（6）物體的密度計算：由，可得。（7）鹽水的密度計算：由，可得。【典例9】如圖所示，甲、乙、丙、丁是用同一金屬塊探究浮力大小跟哪些因素有關的實驗。下列分析不正確的是（）A．圖乙中金屬塊受到的浮力大小為0.6NB．利用甲、乙、丙，可以探究浮力的大小與物體浸在液體中的體積的關系C．利用甲、乙、丙，可以探究浮力的大小與物體浸沒在液體中深度的關系D．利用甲、丙、丁，可以探究浮力的大小與液體密度的關系【答案】C【詳解】A．乙圖金屬塊浸在水中時，根據(jù)稱重法測浮力可知，受到浮力的大小為F故A正確，不符合題意；BC．根據(jù)甲、乙、丙可知，物體浸在液體的體積不同，彈簧測力計的示數(shù)不同，故所受浮力不同，所以可以探究浮力的大小與物體浸在液體中的體積的關系；若要探究浮力的大小與物體浸沒在液體中深度的關系，應再設置一組實驗，讓物體浸沒但處在不同深度，觀察彈簧測力計示數(shù)，比較浮力大小，故B正確，不符合題意，C錯誤，符合題意；D．根據(jù)甲、丙、丁可知，同一個物體浸沒在不同液體中，排開的液體的體積相同，液體的密度不同，彈簧測力計示數(shù)不同，故浮力不同，所以可以探究浮力的大小與液體密度的關系，故D正確，不符合題意。故選C?！镜淅?0】小沂同學們做了如圖所示的小實驗，他在水桶中裝多半桶水，用手把空的飲料罐逐漸按入水中，在這個過程中他感覺到越來越費勁，同時觀察到水面越來越高。由此小沂猜想浮力大小可能與物體排開液體的體積有關，為驗證他的猜想，小沂做了如圖所示的實驗，請你從中選出能驗證猜想的操作（

）

A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①②⑤【答案】A【詳解】探究浮力大小與物體排開液體的體積是否有關，實驗設計時需要控制液體密度不變，通過改變排開液體的體積來觀察浮力的變化，如圖，①②③可知，物體排開液體的體積越大，浮力越大；故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。【典例11】在探究浮力大小與哪些因素有關的實驗中，小利猜想浮力大小與液體的密度、物體排開液體的體積和物體在液體中的深度有關。于是她利用長方體鐵塊A（ab、cd為長方體中線標記線，ρA（1）在“探究浮力大小與液體的密度是否有關”的實驗中，請幫助小利將以下實驗步驟補充完整：①用調(diào)好的彈簧測力計測出鐵塊A所受重力G，并記錄數(shù)據(jù)；②將A浸沒在水中，上表面與水面齊平（不碰容器），讀出測力計示數(shù)F并記錄。③；④利用公式計算浮力并記錄。（2）請你為小利設計實驗數(shù)據(jù)記錄表。（3）在“探究浮力大小與物體在液體中的深度是否有關”的實驗中，小利分別測量了鐵塊A在鹽水中不同深度時所受到的拉力大小，如圖所示。根據(jù)本次實驗的目的可知，圖中信息反映出該實驗存在的問題是：，改進措施為。【答案】將A浸沒在酒精中，上表面與液面齊平（不碰容器），讀出測力計示數(shù)F并記錄F浮G/NρF/NF未控制物體排開液體的體積不變第一次將A塊豎放，使液面到達ab線，第二次將A塊橫放，使液面到達cd線。（或A浸沒在不同深度處也可）【詳解】（1）③[1]在“探究浮力大小與液體的密度是否有關”的實驗中，需要保持物體浸入液體的體積不變，改變液體的密度，因此測量完物體浸在水中的浮力后，需換用不同的液體多次實驗，實驗步驟為：將A浸沒在酒精中，上表面與液面齊平（不碰容器），讀出測力計示數(shù)F并記錄。④[2]利用稱重法計算出浮力大小，即F（2）[3]實驗過程中需要記錄物體的重力，所用液體的密度或液體種類，物體浸入液體后測力計的拉力，還需加算出浮力，數(shù)據(jù)記錄表格如下G/NρF/NF（3）[4][5]探究浮力大小與物體在液體中的深度是否有關，需要控制小鐵塊浸入液體的體積相同，改變小鐵塊進入的深度；小利用上圖分別測量了鐵塊A在鹽水中不同深度時所受到的拉力大小，圖中信息反映出該實驗存在的問題是沒有控制小鐵塊浸入液體的體積相同，改進措施為：第一次將A塊豎放，使液面到達ab線，第二次將A塊橫放，使液面到達cd線。（或A浸沒在不同深度處）【典例12】在“探究浮力的大小跟哪些因素有關”時，同學們提出了如下的猜想：①可能與物體浸沒在液體中的深度有關；②可能與物體浸在液體中的體積有關；③可能與液體的密度有關。為了驗證上述猜想，小明實驗小組利用下列器材做了如圖的實驗：請回答下列問題：（1）B實驗中，物體受到的浮力的大小為N；（2）分析比較C、D、E這三次實驗，可以驗證猜想是錯誤的（填對應的數(shù)字序號）；（3）分析比較B、C這兩次實驗，可得出結論：在相同時，越大，浮力越大；（4）比較B、F這兩次實驗，小明得出了“浮力的大小與液體的密度有關”的結論。小紅認為他的做法是錯誤的，理由是；（5）E實驗中，若剪斷細線，物體將沉底靜止，此時物體對燒杯底的壓力為N?！敬鸢浮?①液體密度物體浸在液體中的體積沒有控制物體浸在液體中體積相同6【詳解】（1）[1]由A可知，物體的重力為8N，B實驗中彈簧測力計的示數(shù)為7N，則浮力為F（2）[2]分析比較C、D、E這三次實驗，可發(fā)現(xiàn)，當物體處于不同深度時，彈簧測力計示數(shù)相同，浮力相同，說明浮力與物體浸沒在液體中的深度無關，故可以驗證猜想①是錯誤的。（3）[3][4]分析比較B、C這兩次實驗，可發(fā)現(xiàn)，兩次液體都是水，密度相同，B中物體浸在液體中的體積比C中物體浸在液體中的體積小，彈簧測力計示數(shù)大，說明浮力小，因此可得出液體密度相同時，物體浸在液體中的體積越大，浮力越大。（4）[5]B、F兩次實驗液體密度不同，一個是水一個是鹽水，物體浸在液體中體積也不同，沒有采用控制變量法，應該控制物體浸在液體中體積相同，故小明的做法是錯誤的。（5）[6]E實驗中，彈簧測力計的示數(shù)為6N，則浮力為F物體沉底時，物體對燒杯底的壓力和燒杯對物體的支持力是一對相互作用力，大小相等，故壓力為F【典例13】在“探究浮力的大小跟哪些因素有關”實驗中，小明提出如下四個猜想。猜想1：浮力的大小可能與液體的密度有關。猜想2：浮力的大小可能與物體的重力有關。猜想3：浮力的大小可能與物體的形狀有關。猜想4：浮力的大小可能與物體浸在液體中的體積有關。（1）如圖甲所示，用手把空的飲料罐按入水中，飲料罐浸入水中越深，手會感到越吃力。這個事實可以支持以上的猜想（選填序號）。（2）為了研究猜想1和猜想2，使用了體積相同的A、B、C三個圓柱體，測得重力分別為4N、4.5N和5N。然后進行如圖乙所示的實驗。①在序號a的實驗中圓柱體所受的浮力為N。②比較序號、、e的三次實驗，可初步得出結論：浮力大小與液體密度有關。③進一步分析可知：其他條件一定時，液體的密度越大，物體所受的浮力越。④比較序號a、b、c的三次實驗，可得出結論：浮力的大小與物體的重力關。（3）為了研究猜想3，小明將兩塊相同的橡皮泥分別捏成圓錐體和圓柱體進行如圖丙所示的實驗，由此小明得出的結論是：浮力的大小與物體的形狀有關。小珍認為該結論不可靠，主要原因是。【答案】41ad大無沒有控制物體浸入液體中的體積相同【詳解】（1）[1]由題意知，把空的飲料罐用手按入水中，在按入的過程中，水面會升高，空飲料罐排開水的體積增大，同時手感到越吃力，說明飲料罐受到的浮力越大，由此得出猜想：浮力的大小與物體排開液體的體積有關，故這個事實可以支持猜想4。（2）①[2]由圖乙知，a中彈簧測力計的示數(shù)為3N，根據(jù)稱重法可知，圓柱體所受的浮力為F浮A＝GA－F示＝4N－3N＝1N②[3][4]要探究浮力大小與液體密度的關系，根據(jù)控制變量法可知，需要控制排開液體的體積相同、形狀相同（同一物體），改變液體的密度，故符合要求的實驗是a、d、e三次實驗。③[5]分析a、d、e三次實驗中的數(shù)據(jù)可得，a圖物體A浸沒在水中，受到的浮力為Fd圖物體A浸沒在酒精中，受到的浮力為Fe圖中物體A浸沒在鹽水中，受到的浮力為F則同一物體在鹽水浮力最大、酒精中受到的浮力最小，又因為鹽水的密度最大，酒精的密度最小，所以可以得出：液體的密度越大，物體所受的浮力越大。④[6]比較a、b、c三次實驗可知，體積相同的A、B、C三個圓柱體，測得重力分別為4N，4.5N和5N，浸入液體中的體積和液體的密度均相同，根據(jù)稱重法可得，三個圓柱體受到的浮力分別為FFF由此可見，A、B、C三個圓柱體受到的浮力相等，可得出結論：浮力的大小與物體的重力無關。（3）[7]根據(jù)控制變量法可知，要研究浮力大小與物體形狀的關系，必須保證排開液體的體積和液體的密度不變，小明實驗中改變了形狀，但沒有讓二者全浸入水中，即沒有控制排開水的體積相同，所以小明的結論不可靠，不可靠的主要原因為沒有控制排開液體的體積相同?！踞槍毩?1】圖示為“探究浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗，其中A是塑料塊，B是金屬塊，它們的重力和體積均不相等。根據(jù)圖示中實驗結果，一定能得出浮力的大小與以下哪個量有關（）

A．物體浸在液體中的深度 B．物體浸在液體中的體積C．液體的密度 D．物體的密度【答案】B【詳解】A．比較乙、丙兩圖知，都是A物體，重力和體積都相同，物體浸沒在水中，排開水的體積相同，彈簧測力計的示數(shù)相同，浮力相同，說明浮力與物體浸在液體中的深度無關，故A不符合題意；B．比較甲、乙兩圖知，都是A物體，重力和體積都相同，物體排開水的體積不同，彈簧測力計的示數(shù)不相同，浮力不相同，說明浮力與物體浸在液體中的體積有關，故B符合題意；C．要探究浮力大小與液體的密度是否有關，需要控制物體排開液體的體積相同，改變液體的密度，由圖知乙、丙排開液體的體積相同，但液體的密度液相同，不能探究浮力大小與液體的密度是否有關，甲乙丙與丁的液體密度不同，但排開液體的體積也不相同，不能浮力大小與液體的密度是否有關，故C不符合題意；D．要探究浮力大小與物體的密度是否有關!需要控制液體的密度相同、排開液體的體積相同，改變物體的密度，但由于A、B物體的體積不同，不能控制物體排開液體的體積相同，不能探究浮力大小與物體的密度是否有關，故D不符合題意。故選B?！踞槍毩?2】小明同學在做“探究影響浮力大小因素”的實驗時，他用彈簧測力計懸掛一個實心金屬塊，分別在下列四種情況下保持靜止（如圖所示）。下列說法正確的是（）

A．丙圖中金屬塊所受浮力為1NB．乙圖中金屬塊受到的浮力大于丁圖C．由丙、丁兩圖知浮力的大小與物體浸沒在液體中的體積有關D．比較甲、丙、丁三幅圖可得出浮力的大小與浸入液體的體積有關【答案】A【詳解】A．金屬塊的重力為G=FF故A正確；B．根據(jù)稱重法F浮=G-F示C．丙、丁兩圖，排開液體的體積相同，液體的密度不通過，測力計的示數(shù)不同，可知浮力的大小與液體的密度有掛，故C錯誤；D．探究浮力的大小與浸入液體的體積的關系時，要控制液體的密度相同，丙、丁中液體的密度不同，故D錯誤。故選A?！踞槍毩?3】小紅用彈簧測力計、鐵圓柱體、兩個相同的大燒杯做“探究影響浮力大小的因素”的實驗，其實驗步驟和彈簧測力計示數(shù)如圖所示。下列說法正確的是（）

A．鐵圓柱體浸沒在水中所受浮力大小為1NB．由甲、乙、戊三圖實驗，可探究浮力大小與液體密度的關系C．由甲、乙、丁三圖可知，物體浸入液體的深度越深，所受浮力越大D．再增加一個體積和鐵圓柱體相等的銅圓柱體，可探究浮力大小與物體密度的關系【答案】D【詳解】A．由稱重法測浮力可得，鐵圓柱體浸沒在水中所受浮力大小為F故A錯誤；B．探究浮力大小與液體密度的關系，要控制排開液體的體積相同，而乙、戊中排開液體的體積不同，故B錯誤；C．由阿基米德原理可知，物體受到的浮力大小只與液體的密度、排開液體的體積有關，與物體浸入液體的深度無關，故C錯誤；D．探究浮力大小與物體密度的關系，要控制液體的密度、排開液體的體積不變，只改變物體的密度，故增加一個體積和鐵圓柱體相等的銅圓柱體，可探究浮力大小與物體密度的關系，故D正確。故選D?！踞槍毩?4】小明在探究“浮力的大小與哪些因素有關”時，他猜想浮力的大小可能與液體的密度、物體排開液體的體積、物體在液體中的深度都有關。所用的實驗器材有：邊長為4cm、8cm、10cm的正方體鋁塊（帶有掛鉤）、燒杯、鹽水、水、酒精、量程足夠大的彈簧測力計和細線；已知ρ鹽水>ρ水>ρ酒精。（1）實驗前，用手提著彈簧測力計的吊環(huán)而不是外殼，這樣做的好處：；（2）在探究“浮力的大小與液體密度是否有關”時，記錄的實驗數(shù)據(jù)如表，實驗次數(shù)物體排開液體的體積物體在液體中的深度液體的密度p物體重力G/N測力計示數(shù)F/N浮力F浮/N1相同相同小0.780.380.402中0.78AB3大0.780.180.60第2次實驗，物體在液體中時測力計的示數(shù)如圖所示，則表格中的A處的數(shù)據(jù)應為：N；B處的數(shù)據(jù)應為：N；（3）分析實驗數(shù)據(jù)，得到的結論是；（4）接著在探究“浮力的大小與物體排開液體的體積是否有關”時，小明選用邊長為10cm的鋁塊、燒杯、水和彈簧測力計。先用彈簧測力計測出一個鋁塊的重力，然后分別把這個鋁塊體積的13、2①該實驗方案的不合理之處是：②在所提供實驗器材的基礎上，增加一個記號筆，寫出合理的做法是：。【答案】使彈簧測力計在豎直方向上靜止，并觀察指針是否指在零刻度線處0.280.50當物體排開液體的體積相同時，液體的密度越大，物體受到的浮力越大沒有控制物體在液體深度相同將三個邊長不同的正方體鋁塊放在水平桌面上，用記號筆分別在每個鋁塊的相同高度處做上標記；每次將鋁塊浸入水中時，都使鋁塊的標記處與水面相平，然后才讀數(shù)【詳解】（1）[1]實驗前，用手提著彈簧測力計的吊環(huán)而不是外殼，這樣可以使彈簧測力計在豎直方向上靜止，并觀察指針是否指在零刻度線處。（2）[2]如圖所示，測力計的分度值是0.02N，讀數(shù)為0.28N，則表格中的A處的數(shù)據(jù)應為0.28N。[3]根據(jù)稱重法可得第2次實驗中物塊受到的浮力為F故B處的數(shù)據(jù)應為0.50N。（3）[4]根據(jù)分析表中數(shù)據(jù)可知，當物體排開液體的體積相同時，液體的密度越大，物體受到的浮力越大。（4）①[5]由題可知，實驗控制了液體密度相同，把不同體積的鋁塊浸入水中，讀出測力計的示數(shù)；由于前兩次實驗中的鋁塊沒有完全浸沒在水中，所以還應該考慮是否是因為物體浸入到液體中的深度不同而產(chǎn)生的影響，所以本實驗方案的不合理之處是沒有控制物體在液體深度相同。②[6]探究“浮力的大小與物體排開液體的體積是否有關”時，要控制液體密度和物體浸入在液體中的深度相同，可以將三個邊長不同的正方體鋁塊放在水平桌面上，用記號筆分別在每個鋁塊的相同高度處做上標記；每次將鋁塊浸入水中時，都使鋁塊的標記處與水面相平，然后才讀數(shù)，這樣就實現(xiàn)了不同體積的鋁塊浸入水中，且控制了鋁塊浸入到水中的深度相同?！踞槍毩?5】如圖所示，小亮在做探究“圓錐體所受浮力大小與哪些因素有關”的實驗，兩個相同的容器中分別裝有水和某種液體，請你回答下列有關的問題：（1）A圖中，彈簧測力計拉著圓錐體靜止，拉力與力是一對平衡力；由圖中步驟A、B、C可得出結論：物體受到的浮力大小與有關；根據(jù)圖實驗可得出：浮力的大小與排開液體的密度有關。在E圖中，圓錐體所受液體的浮力是N；（2）小亮根據(jù)A、B、C還得出了物體所受浮力與物理所處深度有關，深度越深，物體所受浮力越大的結論，你是否同意小亮的觀點，你的理由是；（3）根據(jù)圖中的實驗數(shù)據(jù)，可知E中液體的密度（選填“大于”、“小于”或“等于”）。【答案】圓錐體的重排開液體的體積A、D、E1.1不同意沒有控制排開液體的體積相同小于【詳解】（1）[1]A圖中，彈簧測力計拉著圓錐體靜止，圓錐體受到平衡力的作用，根據(jù)二力平衡的條件，拉力跟圓錐體的重力是一對平衡力。[2]由圖中步驟A可知圓錐體的重力大小，B、C中物體排開水的體積不同，根據(jù)F浮=G-F示可知，[3]由圖中步驟A可知圓錐體的重力大小，D、E中物體排開液體的密度不同，根據(jù)F浮=G-F示可知，[4]E圖中，圓錐體所受液體的浮力F（2）[5][6]小亮根據(jù)A、B、C還得出了物體所受浮力與物理所處深度有關，深度越深，物體所受浮力越大的結論，這個是錯誤的，因為改變深度的同時還改變了物體排開液體的體積。（3）[7]D圖中，圓錐體所受水的浮力F而E圖中所受液體的浮力為1.1N；根據(jù)F浮=ρ【針對練習16】在探究“浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中，小月利用圓柱形物體做了如圖所示的實驗。（1）分析③④兩次實驗數(shù)據(jù)，可知浮力大小與物體浸沒在液體中的深度（選填“有關”或“無關”）；分析（填實驗序號）兩次實驗，可知浸在液體中的物體受到浮力的大小與液體的密度有關；該實驗探究主要運用的科學探究方法是；（2）根據(jù)圖中實驗數(shù)據(jù)計算出物體浸沒在水中受到的浮力是N。物體的密度為kg/m3；（水的密度ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（3）小月根據(jù)圖②、圖③得出結論，物體在液體中深度越深，受到的浮力越大，老師認為他的錯誤是沒有控制相同；（4）下列能正確反映實驗過程中彈簧測力計示數(shù)F和圓柱體下表面到水面距離h關系的圖象是。A．

B．

C．

D．

【答案】無關③⑤控制變量法14×103排開液體的體積B【詳解】（1）[1]分析③④兩次實驗可知，液體的密度和排開液體的體積相同，改變物體所處的深度，但是彈簧測力計的示數(shù)都是3N，受到的浮力都是1N，所以浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關。[2][3]根據(jù)控制變量法的思想，應控制排開液體的體積和所處深度相同，液體的密度不相同，因此應分析比較③⑤兩次實驗數(shù)據(jù)，彈簧測力計的示數(shù)不同，根據(jù)稱量法F=G-F拉知浮力不同，所以可以得出浸在液體中的物體受到浮力的大小與液體的密度有關；該實驗采用的是控制變量法。（2）[4][5]物體浸沒在水中受到的浮力為F浮=G-F拉=4N-3N=1N根據(jù)公式F浮=ρ水V排g得V物體的質量為m故物體的密度為ρ（3）[6]分析圖②③發(fā)現(xiàn)物體在液體中深度以及排開液體的體積不同，出現(xiàn)兩個變量，因此他的錯誤是沒有控制排開液體的體積相同。（4）[7]分析圖①②③發(fā)現(xiàn)在物體浸沒之前，隨著深度的增大，浮力在增大，根據(jù)稱量法F拉=G-F浮知，彈簧測力計的示數(shù)在減小，當完全浸沒之后，浮力不變，彈簧測力計的示數(shù)不變，符合這個規(guī)律的是B圖。故選B?！踞槍毩?7】某物理社團在探究影響浮力大小的實驗中將同一物體分別按如圖所示的步驟進行實驗：（1）物體所受重力為N；（2）物體浸沒在水中受到的浮力為N；（3）通過比較B、C、D三幅圖，物理社團得出：浮力的大小與浸在液體中的深度有關的結論，對此結論你認為是（填“正確”或“錯誤”）的。理由是；（4）根據(jù)已有條件，請你求出E圖中彈簧秤的示數(shù)是N（g取10Nkg，（5）他們還想探究浮力大小與物體形狀是否有關，于是找來一小團橡皮泥、燒杯和水進行實驗。實驗步驟如下：步驟一：將橡皮泥團放入盛有適量水的燒杯中，橡皮泥團下沉至杯底；步驟二：將橡皮泥團捏成“碗狀”再放入水中，它漂浮在水面上；①語哲通過分析得出結論：由于第一次橡皮泥團受到的浮力（填“大于”“等于”或“小于”）第二次呈“碗狀”時受到的浮力，所以物體受到的浮力與其形狀有關；②同組的小彤不同意語哲得出的結論，她指出語哲的實驗有一處錯誤，所以才會得出錯誤的結論，錯誤原因是：他只關注了橡皮泥形狀的改變，沒有控制物體都要；【拓展】該社團所用物體的密度為ρ=gcm3，若燒杯的底面積為200cm2【答案】41錯誤沒有控制物體排開液體的體積相同3.2小于排開相同體積的液體450【詳解】（1）[1]由圖A可知，彈簧測力計的分度值是0.2N，則物體所受重力為4N。

（2）[2]由圖D可知，彈簧測力計的分度值是0.2N，則物體所受拉力為3N，物體浸沒在水中受到的浮力為F浮D=G-F拉D＝4N-3N＝1N

（3）[3][4]通過比較B、C、D三幅圖，液體的密度相同，物體排開液體的體積不同，深度不同，浮力不同，因為沒有控制物體排開液體的體積相同，不能得出浮力的大小與浸在液體中的深度有關的結論。（4）[5]由圖AD可知，物體的體積V=E圖中物體受到的浮力F浮E=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=0.8NE圖中彈簧秤的示數(shù)是F拉E=G-F浮E＝4N-0.8N＝3.2N（5）①[6]第一次橡皮泥團沉底，受到的浮力F浮1<G，第二次“碗狀”橡皮泥漂浮，受到的浮力F浮2＝G，所以第一次橡皮泥團受到的浮力小于第二次呈“碗狀”時受到的浮力。②[7]要探究浮力與形狀的關系，應控制液體的密度和物體排開液體的體積相同，實驗中改變了橡皮泥形狀的改變，沒有控制物體都要排開相同體積的液體。[8]該社團所用物體的質量m=密度為ρ=[9]物體全部放入水中后液面升高的高度Δh=燒杯底部所受到的壓強增加了?p=ρg?h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.005m=50Pa【針對練習18】在探究“浮力的大小與什么因素有關”的實驗中，張亮同學的實驗步驟如圖所示（水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。（1）金屬塊在步驟B中受到的浮力為N；（2）通過步驟B和C可以探究浮力的大小與的關系，通過步驟C和D可以發(fā)現(xiàn)浮力的大小與物體浸沒的深度（選填“有關”或“無關”）；（3）若步驟B中掛鉤下的細線突然斷了，金屬塊在下沉過程中，所受浮力將（選填“不變”“變大”“先不變后變大”或“先變大后不變”）。（4）張亮根據(jù)此實驗數(shù)據(jù)還測出了該金屬塊的密度為kg/m3?！敬鸢浮?排開液體的體積無關先變大后不變4×103【詳解】（1）[1]金屬塊在步驟B中受到的浮力為F浮＝G﹣F＝8N﹣7N＝1N（2）[2]通過步驟B和C可以知道，液體的密度相同，排開液體的體積不同，可以探究浮力的大小與排開液體的體積的關系。[3]通過步驟C和D可以知道，物體全面浸入水中，排開液體的體積和液體的密度相同，深度不同，彈簧測力計的示數(shù)相同，由稱重法可知浮力相同，說明浮力的大小與物體浸沒的深度無關。（3）[4]若步驟B中掛鉤下的細線突然斷了，金屬塊在下沉過程中，排開水的體積先變大后不變，由阿基米德原理可知所受浮力將先變大后不變。（4）[5]金屬塊完全浸沒在水中時受到的浮力為F浮'＝G﹣F'＝8N﹣6N＝2N根據(jù)阿基米德原理，金屬塊的體積為V=金屬塊的密度為ρ=考點3：阿基米德原理的應用1.阿基米德原理的應用：（1）阿基米德原理：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力；（2）公式表示：F浮=G排=m排g=ρ液gV排；（3）適用條件：液體（或氣體）。對阿基米德原理的理解（1）物體“浸在液體中”包括“全部浸入（即浸沒）”和“部分浸入”兩種情況。不論物體是浸沒還是部分浸入在液體里都受到浮力。（2）浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力。①浸沒時：V排=V浸=V物，此時物體受到的浮力等于排開液體的重力，即F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物。②部分浸入時：V排=V浸＜V物，F(xiàn)浮=ρ液gV排=ρ液gV浸＜ρ液gV物。③另一種特殊情況（如圖所示）：橡皮泥做成圓球型沉底，此時V排=V球=V泥，F(xiàn)?。糋泥；而做成船型可以漂浮在水面上，此時V排＞V船=V泥，F(xiàn)浮=G船=G泥，說明空心物體的V排應該包含浸沒部分的體積加上浸沒部分所圍的空心部分體積。（3）同一物體浸沒在不同的液體中時，由于液體的密度不同，物體受到的浮力也不同。根據(jù)公式F浮=ρ液gV排，浸沒時，V排=V物，當ρ液不同時，浮力也隨之變化。（4）阿基米德原理同樣適用于氣體。（5）由F浮=G排=m排g=ρ液gV排可以看出，浮力的大小只和ρ液、V排有關，與物體的形狀、密度、浸沒在液體中的深度及物體在液體中是否運動等因素無關。船體的排水量（1）排水量是指排開水的質量，是用來表示船舶尺度大小的重要指標，是船舶按設計要求裝滿貨物（滿載）時排開水的質量。排水量通常用噸位來表示，所謂排水量噸位，是指船舶在水中所排開水的噸數(shù)。（2）已知船舶的排水量，則可以利用阿基米德原理計算船舶滿載時所受到的浮力：F浮=G排=m排g?！镜淅?4】國之重器﹣新光華號半潛船，為10萬噸級半潛船，是國內(nèi)最大、全球第二大半潛船，半潛船在如圖所示空載、下沉、載貨的三種狀態(tài)下所受的浮力分別為F1、F2、

A．F1>FC．F2>F【答案】C【詳解】由圖得，空載、下沉、載貨時，半潛船排開水的體積大小為V由F浮F故ABD不符合題意，C符合題意。故選C?！镜淅?5】如圖所示，現(xiàn)有一質量為1.2kg、體積為8×10-3m3質地均勻的浮標，用細繩的一端系住浮標，另一端固定在池底。隨著水池內(nèi)水位的上升，細繩逐漸被拉直，當水位達到90cm時，浮標恰好完全浸沒且細繩未被拉斷（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。下列相關分析中正確的是（）A．浮標的密度為1.5×103kg/m3B．水對池底的壓強為9×105PaC．浮標所受的浮力為12ND．細繩對浮標的拉力為68N【答案】D【詳解】A．浮標的密度ρ=故A錯誤；B．水對池底的壓強p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.9m=9000Pa故B錯誤；C．浮標全部浸沒，則V浮標=V排=8×10-3m3浮標受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m3=80N故C錯誤；D．浮標的重力G=mg=1.2kg×10N/kg=12N浮標受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和豎直向下的拉力的作用，處于平衡狀態(tài)，則浮標受到豎直向下的拉力F=F浮-G=80N-12N=68N故D正確。故選D?！镜淅?6】A、B、A．FA=FB=FC B．【答案】B【詳解】A、B、C三個小球體積相同相同，由圖可知，排開液體的體積VA排<VB排=VC排由F浮=ρ液gV排可知，液體的密度相同，則浮力FA<FB=FC故B符合題意，ACD不符合題意。故選B?！镜淅?7】將金屬塊掛在彈簧測力計下端，先后浸沒在水和酒精中，金屬塊靜止時彈簧測力計的示數(shù)如圖中甲、乙所示。ρ水A．在酒精中受到的浮力為0.2N B．體積為C．質量為0.3kg D．密度為2.0×【答案】C【詳解】物體浸沒在液體中受到浮力、重力、拉力作用，浸沒在水中G-F浮1=F拉1G-ρ水gV排=2N①浸沒在酒精中G-F浮2=F拉2G-ρ酒精gV排=2.2N②由①②聯(lián)立解得V排=1×10-4m3，G=3N，物體質量m=物體完全浸沒，故物體的體積V物=V排=1×10-4m3=100cm3物體的密度ρ=在酒精中受到的浮力為F浮=ρ酒精gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=0.8N故選C?！镜淅?8】如圖所示，體積相同而材料不同的甲、乙、丙、丁四個小球分別靜止在水中的不同深度處。以下說法正確的是（）A．甲球所受的浮力最小 B．乙球所受的浮力最小C．丙球所受的浮力最小 D．丁球所受的浮力最小【答案】A【詳解】由題圖知，四個小球排開水的體積V由F浮F故A正確，BCD錯誤。故選A。【典例19】相同柱形容器甲、乙置于水平地面上，容器內(nèi)裝有完全相同的物塊A、B，物塊A與容器甲底部用一根輕質細繩相連。同時往兩容器內(nèi)注水，直至水面相平，如圖所示。下列判斷正確的是（）A．此時物塊受到的浮力F浮A=F浮BB．此時容器對地面的壓力F甲=F乙C．此時容器對地面的壓強p甲>p乙D．此時水對容器底部的壓力F水甲=F水乙【答案】D【詳解】A．由題圖知A排開水的體積大于B排開水的體積，根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排知此時物塊受到的浮力F浮A>F浮B，故A錯誤；B．此時容器對地面的壓力等于物塊、容器和水的總重力，由題圖知甲中水的體積小于乙中水的體積，則甲中水的重力小于乙中水的重力。又因為物塊、容器都相同，所以甲的總重力小于乙的總重力，則F甲<F乙，故B錯誤；C．甲乙兩容器的底面積相同，根據(jù)p=FS知此時甲容器對水平地面的壓強小于乙容器對水平地面的壓強，即p甲<p乙，故D．水面相平，根據(jù)p=ρgh知此時水對容器底部的壓強相等，由F=pS知此時水對容器底部的壓力也相等，即F水甲=F水乙，故D正確。故選D?！镜淅?0】如圖，小馬同學用彈簧測力計懸掛一個圓柱體物塊，使物塊下表面與水面剛好接觸，如圖甲所示：然后勻速放下物塊，此過程中彈簧測力計示數(shù)F與物塊下表面浸入水中的深度h的關系如圖乙所示，彈簧測力計始終在水面上方，水未溢出，g取10N/kg，水的密度是1.0×10A．物塊受到的重力是10NB．物塊剛好浸沒時，在水中所受到的浮力大小是2NC．物塊剛好浸沒時，水對物體下表面壓力大小是1ND．物塊完全浸沒后，繼續(xù)向下運動，所受浮力增大【答案】B【詳解】A．當物塊下表面浸入水中的深度h為0cm，此時物體并沒有浸入液體中，此時彈簧測力計測量物體的重力，故物體所受的重力為12N，故A錯誤；BC．物塊剛好浸沒時，在水中所受到的浮力大小是F故B正確，C錯誤；D．物塊完全浸沒后，繼續(xù)向下運動，物體排開液體的體積不變，液體的密度不變，由F浮=ρ液V排g可知，所受浮力不變，故D錯誤。故選B?！镜淅?1】如圖所示，甲圖一彈簧測力計下掛一圓柱體，將圓柱體從盛有水的燒杯上方離水面某一高度處緩慢下降，然后將其逐漸浸入水中，圖乙中已給出整個過程中彈簧測力計的示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關系的實驗圖像。已知ρ=1.0×103kg/mA．圓柱體的重力為9NB．圓柱體所受的最大浮力為5NC．圓柱體的密度為1.2×D．圓柱體在剛浸沒時下表面受到的液體壓強為300Pa【答案】C【詳解】A．由圖像可知，當h=0時，彈簧測力計示數(shù)為9N，此時圓柱體處于空氣中，圓柱體的重力G=故A正確，不符合題意；B．由圖像可知物體完全浸沒后排開水的體積不再改變，受到的浮力不再改變，此時受到的浮力最大，圓柱體受到的最大浮力F故B正確，不符合題意；C．由F浮V=圓柱體質量m=圓柱體密度ρ故C錯誤，符合題意；D．由圖像可知，圓柱體在剛浸沒時，下表面所處的深度為h=下表面受到的液體壓強p=故D正確，不符合題意。故選C。【針對練習19】如圖所示，體積相同的鐵球、鋁塊和木塊，浸在液體中的情況如圖所示，則（）A．木塊受到的浮力最大 B．鐵球受到的浮力最小C．鋁塊受到的浮力最大 D．它們受到的浮力一樣大【答案】D【詳解】由阿基米德原理可知，浸在液體中的物體受到的浮力大小只跟液體的密度和物體排開液體的體積有關。由圖可知，三個物體的形狀、密度和所在位置不同，但都完全浸在同種液體中，排開液體的體積相同，所以三個物體受到的浮力大小相同，故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。【針對練習20】水平桌面上有甲、乙兩個質量和底面積均相同的容器，分別裝有密度不同的液體，將兩個完全相同的小球放入容器中，靜止時兩容器中液面高度相同，如圖所示。下列說法正確的是（）

A．甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度B．甲容器中小球受到的浮力大于乙容器中小球受到的浮力C．甲容器底部受到液體的壓強大于乙容器底部受到液體的壓強D．甲容器底部受到液體的壓力小于乙容器底部受到液體的壓力【答案】C【詳解】AB．兩個小球重力相等，甲圖，小球漂浮，浮力等于重力，即F甲=G乙圖，小球懸浮，浮力等于重力，即F乙=G所以甲容器中小球受到的浮力等于乙容器中小球受到的浮力，根據(jù)F浮=ρ液gV排，在浮力相同時，由圖知V甲排<V乙排所以ρ甲>ρ乙故AB錯誤；CD．兩容器中液面高度相同，兩種液體的密度不同ρ甲>ρ乙根據(jù)p=ρgh可知p甲>p乙由F=pS可知，S相同，容器底受到液體的壓力F甲>F乙故C正確，D錯誤。故選C。【針對練習21】將金屬塊掛在彈簧測力計下端，先后浸沒在水和酒精中，金屬塊靜止時彈簧測力計的示數(shù)如圖中甲、乙所示。則下列關于金屬塊的幾個物理量計算正確的是（）（ρ水=1×10A．質量為3kgB．體積為10cm3C．密度為3×D．在水中受到的浮力為2N【答案】C【詳解】AB．物體浸沒在液體中受到浮力、重力、拉力作用，其關系為F設物體的質量為m，體積為V，則有以下關系ρρ代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立以上兩式，解得V=1×m=0.3故AB錯誤；C．金屬塊的密度ρ=故C正確；D．在水中受到的浮力為F故D錯誤。故選C?！踞槍毩?2】如圖所示，小明將未裝滿水的溢水杯放在水平桌面上，然后把系在彈簧測力計下的鐵塊慢慢地浸入水中，溢出的水流入小桶內(nèi)。鐵塊從剛開始浸入水中到觸底之前這一過程中（有水溢出），對下列物理量作出了判斷：①鐵塊受到的浮力一直變大②測力計示數(shù)先變小后不變③溢水杯對桌面壓力先變大后不變④溢水杯底部受到水的壓強一直變大其中正確的是（）A．②③ B．①② C．②③④ D．①②④【答案】A【詳解】①鐵塊從剛開始浸入水中到完全浸沒在水中，鐵塊排開水的體積不斷增大，根據(jù)F浮=ρ水gV排知，鐵塊受到的浮力不斷變大；鐵塊從完全浸沒在水中到觸底之前，鐵塊排開水的體積不變，根據(jù)F浮=ρ水gV排知，鐵塊受到的浮力不變。故①錯誤；②鐵塊從剛開始浸入水中到完全浸沒在水中，鐵塊受到的浮力不斷變大，由F示=G-F浮可知，測力計的示數(shù)變?。昏F塊從完全浸沒在水中到觸底之前，鐵塊受到的浮力不變，由F示=G-F浮可知，測力計的示數(shù)不變。故②正確；③溢水杯對桌面壓力等于溢水杯和溢水杯內(nèi)水的總重力，溢水杯滿之前，溢水杯內(nèi)水的重力不斷增加，溢水杯對桌面壓力不斷變大；溢水杯滿之后，溢水杯內(nèi)水的重力不再變化，溢水杯對桌面壓力不再變化。故③正確；④溢水杯滿之前，溢水杯內(nèi)水的深度不斷增加，根據(jù)p=ρ水gh知，溢水杯底部受到水的壓強不斷變大；溢水杯滿之后，溢水杯內(nèi)水的深度不再變化，根據(jù)p=ρ水gh知，溢水杯底部受到水的壓強不再變化，故④錯誤。故A正確，BCD錯誤。故選A。【針對練習23】如圖所示，在溢水杯中裝滿水，將掛在彈簧測力計下的鐵塊緩慢放入水中，從鐵塊下表面剛接觸水面，到浸沒后逐漸下沉（未沉底）的過程中（）A．鐵塊受到的浮力一直變大 B．彈簧測力計的讀數(shù)一直變小C．溢水杯底部受到水的壓強持續(xù)變大 D．桌面受到溢水杯的壓強不變【答案】D【詳解】A．從鐵塊下表面剛剛接觸水面到鐵塊浸沒在水中的過程，鐵塊排開水的體積不斷變大，根據(jù)F?。溅裧B．已知鐵塊所受浮力先變大后不變，根據(jù)稱重法可知測力計的示數(shù)F拉＝G-C．由于溢水杯中裝滿水，則從鐵塊下表面剛剛接觸水面直至測力計示數(shù)為零的過程中，水的深度不變，根據(jù)p=ρgh知，溢水杯底部受到水的壓強不變，故C不符合題意；D．從鐵塊下表面剛剛接觸水面到浸沒后逐漸下沉（未沉底）的過程中，鐵塊受到的浮力先變大后不變，但始終等于其排開水的重力，此時溢水杯對桌面的壓力F杯和水的重力為溢水杯和原有水的總重力，G排水為溢出水的重力，所以溢水杯對桌面的壓力始終不變，根據(jù)p=FS，溢水杯對桌面的壓強不變，故故選D【針對練習24】如圖所示，三個相同的柱形容器中盛有體積相同的水或鹽水，將重為3.0N的圓柱體依次放入這三個容器中。下列說法錯誤的是（）A．圖乙和圖甲中圓柱體下表面受到水的壓力之差大于0.7NB．圖丙和圖乙中容器底上表面受到的壓力之差等于0.1NC．圖丙中鹽水的密度是1.1×103kg/m3D．圓柱體的密度是3.0×103kg/m3【答案】B【詳解】A．圖甲中，還沒有浸沒，甲上表面的壓力為0，故圖甲下表面的壓力為F圖乙中，物體浸沒，則F圖乙和圖甲中圓柱體下表面受到水的壓力之差Δ在圖乙中，上表面的壓力大于0，故圖乙和圖甲中圓柱體下表面受到水的壓力之差大于0.7N，故A正確，A不符合題意；B．丙圖中，物體所受的浮力為F乙圖中，物體所受的浮力大小為F圖丙中物體上表面的壓力為F同理，圖乙中物體上表面的壓力為F圖丙和圖乙中容器底上表面受到的壓力之差Δ由于F丙下-F乙下未知，故圖丙和圖乙中容器底上表面受到的壓力之差未知，故C．圓柱體在乙和丙中都浸沒，排開液體體積相同，且與圓柱體體積相同。在圖乙中，圓柱體所受的浮力為1N，則圓柱體的體積為V圖丙中，圓柱體所受的浮力為1.1N，則鹽水的密度ρ故C正確，C不符合題意；D．圓柱體的質量為m圓柱體的密度是ρ故D正確，D不符合題意。故選B。【針對練習25】彈簧測力計下掛一長方體物體，燒杯內(nèi)盛有適量的水，圖甲是物體下表面剛接觸水面時的情景，使物體由此位置緩緩下降，然后逐漸浸入水中，圖乙是彈簧測力計的示數(shù)F隨物體下表面浸入水中的深度h變化的關系圖像，水的密度為1.0×103kg/m3，

A．物體的質量是400gB．物體完全浸入水中時受到的浮力是5NC．物體的密度是2.25×D．當h由4cm變化到8cm時，物體所受的浮力不斷增大【答案】C【詳解】A．由圖像可知，當h=0cm時，彈簧測力計示數(shù)為9N，此時物體在空氣中，由二力平衡條件可知，物體重力G=F=9N則物體的質量為m=故A錯誤；B．當h>4cm時，彈簧測力計示數(shù)為5N不變，此時物體浸沒在水中受到的浮力F浮=G-F′=9N-5N=4N故B錯誤；C．物體的體積V=物體的密度ρ=故C正確；D．當h由4cm變化到8cm時，測力計的示數(shù)不變，根據(jù)稱重法F浮=G-F′得到物體受到浮力不變，故D錯誤。故選C。【針對練習26】如圖所示，物體a和物體b用細線連接懸浮在水中，物體b重力為25N，物體a重力為20N，物體a體積為3.5×10-3m3，細線質量忽略不計。下列說法正確的是（）A．細線對a的拉力為15NB．物體b受到的浮力為15NC．物體b的體積為1×103m3D．物體a的密度為2.5×103kg/m3【答案】A【詳解】A．物體a的體積為3.5×10-3m3，則物體a受到浮力F物體a靜止，處于平衡狀態(tài)，細線對a的拉力Fa=F浮-Ga=35N-20N=15N故A正確；B．細線對b的拉力等于細線對a的拉力，等于15N，物體b靜止，處于平衡狀態(tài)，物體b受到的浮力F浮b=Gb-Fb=25N-15N=10N故B錯誤；C．由阿基米德原理可得，物體b的體積V故C錯誤；D．物體a的密度ρ故D錯誤。故選A?？键c4：實驗驗證阿基米德原理考點分析：（1）倒入溢水杯中的水，水面必須與溢水口恰好相平，若溢水杯中水未裝滿，會導致測出的小石塊排開的水的重力偏小。（2）為尋求普遍規(guī)律，本實驗應換用不同的小石塊或液體多次進行實驗。（3）本實驗為避免因沾水而使測得的小石塊重、空桶重偏大，應先測小石塊重、空桶重，測量順序不能顛倒。（4）石塊未完全浸沒對實驗結果沒有影響，溢水杯如果未裝滿對實驗結果有影響。（5）實驗改進：如圖乙所示，將裝滿水的溢水杯放在升降臺C上，用升降臺來調(diào)節(jié)溢水杯的高度，當逐漸調(diào)高升降臺時，隨著重物浸入水中的體積變大，比較彈簧測力計A的示數(shù)變化量ΔFA和彈簧測力計B的示數(shù)變化量ΔFB，它們的大小關系是ΔFB＝ΔFA，從而證明了F?。紾排。（6）得出結論：小石塊受到的浮力等于它排開水的重力。【典例22】小紅同學利用如圖所示的實驗裝置，驗證阿基米德原理，溢水杯已經(jīng)裝滿水，當物塊浸入水中時，水會流入小空桶內(nèi)；（1）由實驗中的數(shù)據(jù)可知，物塊浸沒在水中時受到的浮力為N；（2）如果實驗前溢水杯未裝滿水，實驗測得的排開水的重力將會；（3）小紅同學用酒精代替水重復實驗，用酒精繼續(xù)實驗的目的是?！敬鸢浮?.5偏小尋找普遍性規(guī)律【詳解】（1）[1]由圖可知，物塊的重為G=F1=2N物塊浸沒在水中時受到的拉力為F拉=F3=1.5N根據(jù)稱重法可知，物塊浸沒在水中時受到的浮力F浮=G-F拉=2N-1.5N=0.5N（2）[2]如果實驗前溢水杯未裝滿水，則物塊剛開始浸入時沒有水溢出，因此實驗測得的排開水的重力將會偏小。（3）[3]用酒精代替水重復實驗，改變實驗方法進行多次實驗可以避免實驗的偶然性，尋找普遍性規(guī)律，所以用酒精繼續(xù)實驗的目的是尋找普遍性規(guī)律?！镜淅?3】小京同學郊游時在野外撿到一塊小石塊，他在家中利用托盤秤進行了如下探究：①如圖甲所示，在托盤秤上放一個盛了適量水的容器，托盤秤的示數(shù)為m1；②如圖乙所示，用細線將該石塊系住，手握細線將石塊慢慢浸沒在水中（水不溢出），且石塊不接觸容器，穩(wěn)定后托盤秤的示數(shù)是m2；③如圖丙所示，松手后該石塊沉到容器底部，穩(wěn)定后托盤秤的示數(shù)為m3。（1）根據(jù)以上測量可得出小石塊浸沒在水中時受到的浮力F?。?；（2）小石塊的密度表達式ρ石＝（用ρ水、m1、m2和m3表示），并寫出推導過程。【答案】m2-【詳解】（1）[1]乙圖中，小石塊浸沒在水，水對小石塊有豎直向上的浮力，由于力的作用是相互的，所以小石塊對水有向下的壓力，則有F（2）[2]由甲、丙兩圖可知，小石塊的質量為m因為小石塊浸沒在水中，由F浮V則小石塊的密度為ρ【典例24】某實驗小組利用彈簧測力計、小石塊、水、溢水杯等器材，探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系。（1）由圖中數(shù)據(jù)可知，石塊受到的浮力大小為N，排開水的重力（填“>”或“=”或“<”）石塊所受浮力；（2）為了減小實驗誤差，并便于操作，合理的實驗步驟順序是；（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和實驗結論，還可得出石塊的體積為m3；（4）小明將裝滿水的溢水杯放到電子秤上，電子秤的讀數(shù)為m1，再用細線掛著鋁塊，使鋁塊緩慢浸入溢水杯至其浸沒（如圖戊），待水不再溢出時，電子秤的讀數(shù)為m2。與鋁塊未放入水中相比，溢水杯底所受水的壓力（填“變大”“變小”或“不變”），兩次電子秤的讀數(shù)m1m2（填“>”或“=”或“<”）?！敬鸢浮?=丁乙甲丙2×10-4不變=【詳解】（1）[1]由圖乙可知石塊的重力是3.4N，由圖甲可知石塊浸沒水中時彈簧測力計的示數(shù)是1.4N，石塊受到的浮力F浮=G-F=3.4N-1.4N=2N[2]由圖丁可知，空桶的重力G桶=1.2N，由圖丙可知，水和桶的重力G總=3.2N，所以溢出水的重力為G排液=G總-G桶=3.2N-1.2N=2N根據(jù)計算結果，可見F浮=G排，說明浸在液體中的物體受到的浮力等于它排開的液體受到的重力。（2）[3]為了減小誤差，在小桶接水前，應先測出空桶的重力，同時為了減少彈簧測力計懸掛物體的次數(shù)，故應先測空桶重，繼而測出物體重，物體浸沒在水中的重力，最后測出小桶和排開水的總重，所以合理的實驗順序為丁乙甲丙。（3）[4]石塊的體積為V=（4）[5][6]鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，溢水杯中水的深度不變，根據(jù)公式p=ρgh可知，水對溢水杯底的壓強不變，根據(jù)公式F=pS可知，水對溢水杯底的壓力不變；溢水杯中裝滿水，鋁塊浸沒在水中靜止時，根據(jù)阿基米德原理可知鋁塊受到的浮力等于排開的水重，鋁塊對水的壓力大小與浮力相等，所以溢水杯對電子秤的壓力不變，即電子秤示數(shù)不變，即m1=m2。【典例25】小紅設計了如圖所示的實驗來探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關系”。（1）實驗的最佳順序是；（2）圖乙中物體受到的浮力是N，通過實驗可得到的結論是：浸沒在液體中的物體，受到的浮力大小等于它；（3）以下情況會影響結論的是；A．圖乙中水面未到達溢水杯的溢水口B．圖乙中物體未全部浸沒在水中（4）將圖乙中的水換成酒精（ρ酒精=0.8×103kg/m3），物體受到的浮力（選填“變大”“變小”或“不變”）；（5）小紅利用上述實驗中的器材和木塊，探究“漂浮在液面上的物體所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”，實驗過程中（選填“甲”“乙”“丙”或“丁”）步驟不需要彈簧測力計；（6）實驗中所用物體的體積是m3，密度是kg/m3；（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（7）物體從剛接觸水面到全部浸沒在水中，水對溢水杯底的壓強（選填“逐漸增大”“逐漸減小”或“保持不變”）。【答案】丁、甲、乙、丙1排開的液體受到的重力A變小乙1×10-42×【詳解】（1）[1]探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系實驗，最佳實驗步驟為先測出空桶的重力，再測出物體所受到的重力，把物體浸在裝滿水的溢水杯中，最后測出桶和排開的水受到的重力，則實驗的最佳順序是丁、甲、乙、丙。（2）[2][3]由甲圖可知，空氣中物體的重力為G=2由乙圖可知，水中彈簧測力計的示數(shù)為F物體受到的浮力為F由圖丁可知，空桶的重力為G由圖丙可知，溢出的水和桶的總重力為G所以排開水的重力為G根據(jù)計算結果可得G說明浸在液體中的物體受到的浮力等于它排開的液體受到的重力。（3）[4]A．圖甲中水面未到達溢水杯的溢水口，物體放入溢水杯時，先要使溢水杯滿了才可以向外排水，再次過程中，物體受到的浮力大于排出的水的重力，故A符合題意；B．圖乙中物體未全部浸沒在水中，物體排開液體的體積小，排開液體的重力小，仍然能得出浮力等于排開的液體受到的重力，對實驗沒有影響，故B不符合題意。故選A。（4）[5]因為物體浸沒在水中，所以物體的體積的排開水的體積相等，將圖乙中的水換成酒精，已知酒精的密度小于水的密度，物體排開酒精的體積等于物體的體積，即V排F可知，物體受到的浮力變小。（5）[6]物體漂浮在水面上，受到的浮力等于它的重力，測量漂浮物體受到的浮力時，不需要用彈簧測力計提著物體，即乙步驟不需要彈簧測力計。（6）[7][8]已知物體的重力為2N，則物體的質量為m=物體的體積為V物體的密度為ρ=（7）[9]物體從剛接觸水面到全部浸沒在水中，水的深度越來越大，根據(jù)公式p=可知，水對溢水杯底的壓強逐漸增大?！踞槍毩?7】小閩同學用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯（分別裝有一定量的水和煤油），對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究。探究過程及有關數(shù)據(jù)如圖所示。（1）金屬塊浸沒在水中所受的浮力是N；（2）觀察A、B、C、D四個圖（填圖的序號）可得出金屬塊受到的浮力大小與有關；（3）小閩還想在實驗室中驗證阿基米德原理；①方案一，小閩用石塊按如圖甲實驗步驟依次進行實驗。由甲圖可知，石塊排開水的重力G排=N，發(fā)現(xiàn)F浮≠G排，造成這種結果的原因不可能是（填字母）；A．整個實驗過程中，彈簧測力計都沒有校零B．步驟C中，石塊浸沒后，碰觸到溢水杯底部②方案二，如圖乙，小閩將裝滿水的溢水杯放在升降臺C上，用升降臺來調(diào)節(jié)溢水杯的高度。當小閩逐漸調(diào)高升降臺，發(fā)現(xiàn)隨著重物浸入水中的體積越來越大，彈簧測力計A的示數(shù)（選填“增大”“減小”或“不變”），且彈簧測力計A的示數(shù)變化量（選填“大于”“小于”或“等于”）B的示數(shù)變化量，從而證明了F浮=G排?！敬鸢浮?排開液體體積0.4A減小等于【詳解】（1）[1]由圖A可知，金屬塊的重力G=10N，由圖D可知金屬塊浸沒時彈簧測力計的示數(shù)F′=6N，則金屬塊浸沒在水中所受的浮力F浮=G-F′=10N-6N=4N（2）[2]由A、B、C、D四個圖可知，金屬塊排開水的體積不同，彈簧測力計的示數(shù)不同，受到的浮力不同，據(jù)此可得出金屬塊受到的浮力大小與排開液體的體積有關。（3）[3]小閩用石塊按如圖甲實驗步驟依次進行實驗。由甲圖可知，石塊的重力F1=2N，石塊浸沒時彈簧測力計的示數(shù)F3=1.5N，則石塊浸沒在水中受到的浮力F浮=F1-F3=2N-1.5N=0.5N空小桶的重力F2=0.5N，空小桶和排開水的總重力F4=0.9N，則排開水的重力G排=F4-F2=0.9N-0.5N=0.4N[4]A．發(fā)現(xiàn)F浮≠G排，若彈簧測力計都沒有校零，那么四次測量結果都應加上測量前彈簧測力計示數(shù)，那么所得浮力與排開水的重力大小應不變，故A符合題意；B．步驟C中，石塊浸沒后，碰觸到溢水杯底部，容器對石塊有支持力，測的F3偏小，則利用F浮=F1-F3偏大，故B不符合題意。故選A。[5]如圖乙，小閩將裝滿水的溢水杯放在升降臺C上，用升降臺來調(diào)節(jié)溢水杯的高度。當小閩逐漸調(diào)高升降臺，重物浸入水中的體積變大，排開水的體積變大，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，重物受到的浮力變大，所以彈簧測力計A的示數(shù)F′=G-F浮彈簧測力計A的示數(shù)減小。[6]又因為重物浸入水中的體積越來越大時，溢出水的體積變大、溢出水的質量變大、溢出水受到的重力變大，所以彈簧測力計B的示數(shù)變大；根據(jù)阿基米德原理可知，物體所受浮力的大小和排開液體的重力相等，所以彈簧測力計A示數(shù)的變化量和彈簧測力計B的示數(shù)變化量相等，從而證明了F浮=G排?！踞槍毩?8】在探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關系”實驗中，某小組的同學進行了如圖所示的操作。（1）由實驗可得物體A浸沒在水中所受的浮力為N；（2）通過實驗可得到結論：浸在液體中的物體，受到的浮力大小它排開液體的重力；（3）如果圖丙中物體未全部浸沒在水中，則實驗結論：如果圖乙中溢水杯沒有裝滿水，則實驗結論；（均選填“影響”或“不影響”）（4）若丙步驟中的溢水杯放在電子秤上，物體A由接觸水面開始到緩慢浸沒在水中一定深度的過程中（未接觸容器底），如圖戊，電子秤的讀數(shù)將。（選填“增大”“減小”或“不變”）【答案】1等于不影響影響不變【詳解】（1）[1]圖乙中空氣中物體的重力為G=2N；圖丙中水中彈簧測力計的示數(shù)為F′=1N，物體在水中受到的浮力為F浮=G-F′=2N-1N=1N（2）[2]由圖甲可知，空桶的重力G桶=0.5N，由圖丁可知，水和桶的重力G總=1.5N，所以溢出水的重力為G排=G總-G桶=1.5N-0.5N=1N根據(jù)計算結果，可見F浮=G排，說明浸在液體中的物體受到的浮力等于它排開的液體受到的重力。（3）[3][4]圖丙中物體未全部浸沒在水中，物體排開液體的體積小，排開液體的重力小，浮力也小，仍然能得出浮力等于排開的液體受到的重力，對實驗沒有影響；圖乙中水面未到達溢水杯的溢水口，物體放入溢水杯時，先要使溢水杯滿了才可以向外排水，故在此過程中，物體受到的浮力大于溢出的水的重力，影響實驗結論。（4）[5]圓柱體浸沒在水中靜止時，圓柱體受到重力、浮力以及拉力的作用。根據(jù)阿基米德原理可知圓柱體受到的浮力等于排開的水重，圓柱體對水的壓力大小與浮力相等，所以溢水杯對電子秤的壓力不變?！踞槍毩?9】完成實驗后，小超還想利用這塊印章來探究浮力的影響因素：A．在大燒杯中裝入適量的某種液體，電子秤的示數(shù)為210g，如圖甲所示；B．將印章和一個氣球用輕質細繩連接在一起后，將印章浸沒在液體中，讀出電子秤的示數(shù)為218g，如圖乙所示；C．將印章和氣球一起浸沒在液體中，電子秤的示數(shù)為250g，如圖丙所示；D．將印章和氣球繼續(xù)往下放，電子秤的示數(shù)234g，如圖丁所示；（1