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    2021年全国物理中考题分类汇编10—《浮力》(word版附解析)
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    2021年全国物理中考题分类汇编10—《浮力》(word版附解析)

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    这是一份2021年全国物理中考题分类汇编10—《浮力》(word版附解析),共52页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。

    2021年全国物理中考题分类汇编10—《浮力》
    一、单选题
    1. (2021·陕西省)如图所示,物理小组利用体积为170cm3的潜水艇模型(忽略进气、排气管的体积),探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉,下列说法不正确的是(ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)(    )
    A. 模型浸没在水中受到的浮力为1.7N
    B. 模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变
    C. 若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水
    D. 潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的
    2. (2021·黑龙江省伊春市)质量相等的A、B两实心物块,密度之比ρA:ρB=3:2,分别放入足够多的水中,物块所受浮力分别为FA和FB,当两物块静止时所受浮力FA与FB之比不可能的是(    )
    A. 1:1 B. 2:3 C. ρ水:ρA D. ρ水:ρB
    3. (2021·山西省)如图是“寻梦”学习小组制作的潜水艇模型,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气,使其从如图所示的位置下沉(胶管在水中的体积忽略不计)。下列分析正确的是(    )
    A. “潜水艇”所受的浮力逐渐变小
    B. “潜水艇”排开水的重力保持不变
    C. “潜水艇”顶部受到水的压强保持不变
    D. “潜水艇”是通过改变浮力的大小来实现下沉的
    4. (2021·四川省广安市)如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水,将质地均匀,且不吸水的a、b两实心体分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,a有五分之二的体积露出水面,b悬浮于水中,此时两烧杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,整个过程中水均未溢出,下列说法正确的是(    )
    A. a的密度是0.4×103kg/m3
    B. a、b的重力之比为5:3
    C. a、b的体积之比为5:2
    D. 图中,甲、乙烧杯对桌面的压力之比为3:2
    5. (2021·四川省达州市)如图所示,底面积为100cm2的圆柱形容器置于水平桌面上,柱形物体被细线拉住静止在水中,该物体下表面受到的压力为22N,上表面受到的压力为10N;剪断细线物体静止后,液体对容器底部的压强比剪断细线前减少了300Pa。g取10N/kg,下列判断正确的是(    )
    A. 剪断细线后,容器对水平桌面的压强变小
    B. 该物体的密度为0.75×103kg/m3
    C. 剪断细线后,物体静止时所受浮力大小为3N
    D. 物体的质量为1kg
    6. (2021·北京市)测量工具为我们的工作和生活带来了极大的便利,而成功制作测量工其需要科技人员的创造性劳动,小慧通过自制密度计。体验动手与动脑相结合的劳动过程。她在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细铜丝制成简易密度计(未标刻度)。该密度计放在水和酒精中时均竖直漂浮,露出液面的长度用L表示(如图所示),已知酒精的密度为0.8g/cm3,水的密度为1.0g/cm3。为了给简易密度计标刻度,小慧将该密度计放入酒精中,密度计静止时L为6cm,她在密度计上距顶端6cm处标记刻度线,该刻度线对应的密度值为0.8g/cm3。小慧将该密度计放入水中,密度计静止时L为8cm,她在密度计上距顶端8cm处标记刻度线,该刻度线对应的密度值为1.0g/cm3。利用上述数据,可计算出该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为(忽略铜丝的体积)(    )
    A. 9.2cm B. 9.6cm C. 10cm D. 10.4cm
    7. (2021·黑龙江省齐齐哈尔市)在木棒的一端缠绕几圈细铜丝,制成一支简易液体密度计,将其先后放入盛有甲、乙两种液体的相同烧杯中,处于静止状态,且放入密度计后液面高度相同,如图所示。若密度计在甲、乙液体中所受浮力分别是F甲、F乙,甲、乙两种液体的密度分别是ρ甲、ρ乙,甲、乙两种液体对容器底部产生的压强分别是p甲、p乙,则(    )
    A. F甲F乙 C. ρ甲>ρ乙 D. p甲 8. (2021·四川省攀枝花市)如图,体积相同的两个物体A、B用不可伸长细线系住,放入水中后,A刚好完全浸没入水中,细线被拉直。已知A重6N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为3:5。以下说法中不正确的是(    )(ρ水=1.0×103kg/m3)
    A. B受到的重力为10N B. 细线对A的拉力为1N
    C. A的密度为0.75×103kg/m3 D. B对容器底部的压力为零
    9. (2021·浙江省宁波市)将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块,放入盛有水的柱状容器中,静止时冰块有2cm露出水面,如图所示。对容器缓慢加热,直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中,下列判断与事实不符的是(    )
    A. 冰吸收热量,温度保持不变
    B. 水面高度始终保持不变
    C. 冰块漂浮之后,受到的浮力逐渐变小
    D. 水对容器底部的压力最多增大1.0N
    10. (2021·湖南省常德市)同一密度计先后放在密度为ρ甲、ρ乙的液体中,静止时所处位置如图所示,密度计在两种液体中所受浮力分别为F甲浮、F乙浮。下列选项中正确的是(    )
    A. ρ甲>ρ乙
    B. ρ甲<ρ乙
    C. F甲浮 D. F甲浮>F乙浮
    11. (2021·云南省昆明市)一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置,处于静止状态(如图所示)。现用手轻轻向下推一下气球,那么手离开气球后,气球和铁块的运动情况是(    )
    A. 加速向下运动 B. 匀速向下运动
    C. 减速向下运动 D. 仍然处于静止状态
    12. (2021·湖南省衡阳市)甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同的小球而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是(    )
    A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 丙和丁 D. 甲和丁
    13. (2021·浙江省绍兴市)如图所示,已知鸡蛋的质量为55克,体积为50立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(图乙);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(图丙)。下列说法正确的是(    )
    A. 图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛
    B. 图乙中盐水的密度是1.1×103千克/米 3
    C. 图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
    D. 图中三种状态下浮力的大小关系是F甲 14. (2021·四川省内江市)潜艇在国防中起到了重要作用,下列关于潜艇涉及的相关知识正确的是(    )
    A. 潜艇的浮沉是通过改变自身体积实现的
    B. 潜艇浸没在水中越深,受到的浮力越大
    C. 悬浮在水中的潜艇受到的浮力等于自身重力
    D. 水对潜艇上表面的压强大于下表面的压强
    15. (2021·四川省遂宁市)小明将体积相等的A、B、C三个不同水果放入水中静止后,A漂浮、B悬浮、C沉底,如图所示。关于它们的密度和受到的浮力大小判断正确的是(    )
    A. FA>FB>FC
    B. FA>FB=FC
    C. ρA<ρB<ρC
    D. ρA<ρB=ρC
    16. (2021·重庆市)如图所示,质量分布均匀的甲,乙两个正方体叠放在水平地面上,甲放在乙的中央。若乙的边长是甲的2倍,甲对乙的压强与乙对地面的压强相等,将它们分别放入足够多的水中静止时上下表面都处于水平位置,正方体乙漂浮且有310的体积浸入水中,下列判断正确的是(    )
    A. 甲、乙的质量之比m甲:m乙=1:4
    B. 甲、乙的密度之比ρ甲:ρ乙=3:8
    C. 甲、乙浸入水中的深度之比h甲:h乙=4:3
    D. 甲、乙在水中静止时所受浮力之比F甲:F乙=5:12
    17. (2021·浙江省嘉兴市)如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是(    )
    A. 向海底下潜过程中,受到海水的压强变大
    B. 海水中水平游动时,受到海水的压强变小
    C. 对背心进行放气后,受到海水的浮力变大
    D. 对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
    18. (2021·四川省乐山市)用细绳连在一起的气球和铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内的某一位置(如图实线所示),若用一细铁丝(铁丝体积不计)将铁块轻轻向下压较长一段距离后(如图虚线所示),气球受到的浮力、气球和铁块在水中的浮沉情况及水对容器底部的压强将(    )
    A. 变小,下沉、变小
    B. 变小,下沉、不变
    C. 不变,悬浮、变小
    D. 不变,悬浮、不变
    19. (2021·山东省泰安市)两个体积相同的实心正方体A和B,静止在水槽内如图所示位置。正方体A有45的体积浸入水中,正方体A的下表面和正方体B的上表面所处的深度相同。设两正方体密度分别为ρA和ρB,所受浮力分别为FA和FB,所受重力分别为GA和GB,下表面所受水的压强分别为pA和pB,下列说法中(    )
    ①ρA:ρB=4:5
    ②pA:pB=4:9
    ③FA:FB=1:1
    ④GA:GB=5:4
    A. 只有①②正确 B. 只有③④正确
    C. 只有②④正确 D. 只有①②③正确
    二、多选题
    20. (2021·四川省南充市)甲、乙两实心物体在水中的浮沉情况如图所示,它们的质量分别为m1、m2,体积分别为V1、V2,密度分别为ρ1、ρ2,所受浮力分别为F1、F2,下列说法正确的是(    )
    A. 若m1>m2,则一定有F1>F2
    B. 若m1=m2,则一定有V1 C. 若V1=V2,则一定有m1>m2
    D. 若V1 三、填空题
    21. (2021·黑龙江省伊春市)创新小组自制简易“浸没式密度计”过程如下(已知水的密度为1.0×103kg/m3);
    (1)将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,弹簧测力计示数如图甲所示为4N;
    (2)将小球浸没在水中时,弹簧测力计示数如图乙所示为3N;
    (3)将小球浸没在某未知液体中时,弹簧测力计示数如图丙所示为2.8N;则经计算即可得出小球的密度为______ kg/m3,未知液体密度为______ kg/m3。












    22. (2021·江苏省扬州市)利用塑料笔芯自制密度计,同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用______ 。将所选笔芯放入水中,它能______ 漂浮在水中,在笔芯上标出水面的位置A;将笔芯放入酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,如图所示。该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小______ 。已知水的密度ρ1=1.0g/cm3,酒精的密度ρ2=0.8g/cm3,若笔芯漂浮在密度为ρ3=0.9g/cm3的液体中,则液面对应的位置可能是______ (填“C”或“D”)。


    23. (2021·甘肃省武威市)2020年11月10日,奋斗者号在马里亚纳海沟成功下潜坐底深度10909米,刷新中国载人深潜的新纪录。假设海水的密度为1.02×103kg/m3且不变,奋斗者号在水中上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力______ (选填“变大”、“变小”或“不变”);则奋斗者号在10000m深处受到的压强是______ Pa。(g=10N/kg)
    24. (2021·云南省)如图所示,水中有一支长14cm、底部嵌有铁块的蜡烛,露出水面的长度为1cm,点燃蜡烛,至蜡烛熄灭时,水对容器底部产生的压强______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。熄灭时蜡烛所剩长度为______ cm。(ρ蜡=0.9×103kg/m3)
    四、实验探究题
    25. (2021·四川省广安市)小李同学在探究“影响浮力大小的因素”时,依次做了如图甲所示实验。

    观察并分别比较图中有关数据可知:
    (1)当物体浸没在水中时,受到的浮力为______ N。
    (2)分析图A、C、D可得,物体在液体中所受浮力大小与______ 有关。
    (3)当物体从接触水面开始,到浸没于水中,直至浸没到更深位置(未触底),在图乙中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图象是______ (选填“①”或“②”)。
    (4)小李在实验中主要用到的科学探究方法是______ 。
    26. (2021·黑龙江省大庆市)某物理兴趣小组在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时,做了如图甲所示实验,图中底面积为50cm2的圆柱形容器放在水平桌面上,容器内盛有适量的水,底面积为25cm2的实心圆柱形物体A用轻质细线悬挂在弹簧测力计下端。图乙为物体A缓慢下移过程中,弹篑测力计示数F与物体A下表面浸入深度h的关系图象。(实验过程中容器内水足够深且不会溢出,物体A不会接触到容器底部,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)

    (1)图甲中弹簧测力计示数F为______ N;
    (2)物体A位于h=10cm时,向水里加入适量的食盐并搅拌,稳定后发现弹簧测力计的示数F变小,说明浮力的大小与液体的密度______ (选填“有关”或“无关”);
    (3)利用图乙数据,可求出物体A的密度为______ kg/m3;
    (4)h从0增到10cm时,水对容器底部的压强增大了______ Pa。
    27. (2021·黑龙江省伊春市)小明在验证“阿基米德原理”实验中:

    (1)用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为:F1、F2、F3、F4,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮= ______ ,测得铁球排开水所受的重力表达式为G排= ______ (用此题中所给字母表示);
    (2)小明预期要获得的结论是:______ (用此题中所给字母表示);
    (3)在读数正确的情况下,小明由实验数据发现:铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排,而且超出了误差允许的范围,得出此实验结果的原因可能是______ (写出一条即可);
    (4)小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考:如果实验中物体没有完全浸没水中,能否验证“阿基米德原理”。正确的观点是______ (选填“能”或“不能”)验证;
    (5)他又进行了如下深入探究:将溢水杯中注满水放在电子秤上。如图乙所示,其示数为m1,将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没,待杯中水停止外溢时,如图丙所示,其示数为m2,则m1 ______ m2(选填“>”、“=”、“<”)。
    28. (2021·河南省)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
    ①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关:③与液体的密度有关。
    (1)请你写出能够支持猜想③的一个生活现象:______ 。
    (2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为______ N。
    (3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度______ (选填“有关”或“无关”);分析______ 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力______ (选填“越大”或“越小”)。
    (4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体P的密度为______ kg/m3。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
    29. (2021·湖南省长沙市)学完阿基米德原理之后,小伟和小雪用如图所示的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上,向溢水杯中加水后(如图甲所示),在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据;然后他们将物体缓慢下降,当物体的部分体积浸在水中时(如图乙所示),记录下第二次实验数据;剪断系在物体上的细线,将物体缓慢沉入到水底后(如图丙所示),记录下第三次的实验数据。(取g=10N/kg)


    测力计A/N
    测力计B/N
    电子秤/g
    第一次
    1.00
    0.02
    500.00
    第二次
    0.60
    0.22
    520.00
    第三次
    0

    540.00
    (1)观察乙、丙两图可知物体在______ 图中所受浮力更大,是因为此时物体浸在水中的______ 更大;
    (2)在整理数据时,小雪和小伟发现第三次实验中测力计B的示数记录不同,小雪记的是0.62N,小伟记的是0.42N,他们讨论推理后认为有一个数据是正确的,请判断谁的记录是正确的,并说明理由______ 。
    30. (2021·江苏省泰州市)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水下,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。
    31. (2021·山东省潍坊市)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Va。
    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______ 。
    32. (2021·湖南省岳阳市)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“≠”)。
    33. (2021·四川省成都市)小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材,探究浮力的大小跟哪些因素有关。小虹提出如下猜想,设计并进行了实验。
    猜想a:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
    猜想b:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
    猜想c:浮力大小与液体的密度有关。
    (1)小虹确定了测量浮力的方法:用弹簧测力计先测出物体的重力G,接着将物体浸入液体中静止时,读出测力计对物体的拉力F拉,可计算出物体所受的浮力F浮。其测量原理利用了______ 。
    A.F浮与G是一对平衡力
    B.F浮与G是相互作用力
    C.F浮与F拉是相互作用力
    D.F浮、F拉和G是一组平衡力
    (2)小虹的操作步骤及测量数据如图所示。
    由测量数据可得:B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为______ N。
    (3)分析图中A步骤与______ 步骤的数据,可以验证猜想a是错误的。(填出步骤的序号)
    (4)进一步学习了阿基米德原理之后,利用如图的测量数据,还可以计算出其它一些物理量(水的密度已知)。下列物理量中不能计算出的是______ 。
    A.物块的体积
    B.物块的密度
    C.盐水的体积
    D.盐水的密度

    34. (2021·安徽省)小华按图示的步骤进行探究浮力的实验:
    ①在弹簧测力计下悬挂一个金属球,如图甲所示,弹簧测力计的示数为2.6N;
    ②将金属球浸没在水中,弹簧测力计的示数如图乙所示;
    ③将金属球从水中取出并擦干水分,再将它浸没在另一种液体中,弹簧测力计示数如图丙所示。
    由实验可知,金属球浸没在水中时受到的浮力大小为______ N,图丙中液体的密度______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)水的密度。

    35. (2021·云南省)某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
    (1)弹簧测力计使用前要先进行______ 。
    (2)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮= ______ 。
    (3)以下选项中若______ 成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
    A.F1−F2=F3−F4
    B.F1−F3=F4−F2
    C.F3−F2=F1−F4
    (4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐______ ,B的示数逐渐______ ,且A、B示数的变化量______ (选填“相等”或“不相等”)。
    (5)比较两种实验方案,改进后的优点是______ (多选)
    A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
    B.实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定
    C.能同步观察测力计A、B示数的变化
    36. (2021·浙江省金华市)某校“制作浮力秤”项目研究小组,制成如图所示浮力秤。使用过程中,发现称量范围较小,有待提升改造。
    【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时F浮=G物的原理工作的;浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。
    【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系?
    【方案设计】
    器材:悬挂式电子秤、金属块(4.0N)、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
    步骤:①将金属块挂在电子秤下,读取电子秤示数并记录;
    ②将金属块浸没在盛水的烧杯中,读取电子秤示数并记录,然后取出金属块擦干;
    ③按照步骤②的操作,换用不同密度的溶液,多次重复实验。
    【数据处理】
    实验编号
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    液体密度ρ液(g/cm3)

    0.8
    1.0
    1.2
    1.4
    1.9
    2.0
    电子秤示数F拉(N)
    4.0
    3.6
    3.5
    3.4
    3.3
    2.6
    3.0
    浮力大小F浮(N)

    0.4
    0.5
    x
    0.7
    1.4
    1.0
    【交流分析】
    (1)表格中x的数据是______ ;
    (2)实验过程中,除步骤①外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,其目的是______ ;
    (3)小组同学对实验数据进行了分析讨论,认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是______ 。
    【得出结论】……
    【知识应用】(4)根据以上探究,写出一种增大浮力秤称量范围的方法______ 。

    五、计算题
    37. (2021·内蒙古自治区包头市)如图(a)为长方体形状容器的截面图,左右两面AA1、DD1可以抽出,BB1、CC1为轻质薄挡板,将容器均匀分割成3个边长为10cm的正方体密闭容器甲、乙、丙。甲容器中有0.5kg水,乙容器中固定一个质量为1.7kg的金属块,丙容器中有0.5kg盐。(容器壁厚度和质量均不计,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)

    (1)求甲容器中,水对容器底部的压强;
    (2)将容器放入装有4.5L水的水槽中,如图(b)所示。求容器静止后露出水面的高度;
    (3)将AA1、DD1抽出,容器下沉浸没在液体中(设液体混合时,液体体积总量保持不变,盐全部溶于水后液体体积保持不变),求容器最终对水槽底部的压强。







    38. (2021·黑龙江省齐齐哈尔市)如图为中国新一代通用型导弹驱逐舰169号(武汉舰),它是052B型导弹驱逐舰。其满载时的排水量约为7×103t,当驱逐舰以72km/h的速度匀速直线航行时,受到的阻力是自身总重力的0.01倍。求:(海水密度近似取1.0×103kg/m3)
    (1)在水面下3m深处,船体受到的海水的压强是多少?
    (2)驱逐舰满载时,受到的浮力是多少?
    (3)驱逐舰满载时,排开海水的体积是多少?
    (4)驱逐舰满载时以72km/h的速度匀速航行,受到的牵引力是多少?








    39. (2021·青海省)随着生态环境的改善,我省化隆县群科镇黄河边成了天鹅的栖息地。某只天鹅的质量为9kg,若该天鹅每只脚掌与地面的接触面积为200cm2,g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3。求:
    (1)这只天鹅双脚站立在水平地面时,其对地面的压强是多少?
    (2)当这只天鹅漂浮在河面时,其浸在河水中的体积是多少?









    40. (2021·湖北省十堰市)如图是我国自主研制的“准三代”96A式主战坦克,它采用100马力V型水冷涡轮增压柴油机,安装了先进的火控系统和多种光电技术应用,使火炮威力更大、火力反应时间更短、打击精度更高。该坦克具有潜渡功能,坦克重42t,高2.3m,每条履带与地面的接触面积为2m2。请利用给出的数据,求:(g取10N/kg)
    (1)该坦克在水平路面行驶时,对地面的压强。
    (2)坦克在深为5m的河水潜渡时,在坦克顶部面积为0.8m2的舱门受的河水的压力;
    (3)坦克在该河段水中潜渡时,坦克对水平河床的压力为105N,该坦克的体积是多大?








    41. (2021·浙江省杭州市)小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面。(不考虑捞出过程中带出的水,ρ水=1.0×103kg/m3)

    (1)空桶漂浮在水面时所受浮力大小。
    (2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会______ (选填“上升”、“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10−3m3,求桶内鹅卵石的质量。







    42. (2021·甘肃省武威市)如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母---山东舰,该舰标准排水量为5万吨,可同时停放36架歼−15舰载机,每架舰载机质量为25吨,g=10N/kg。求:
    (1)在标准排水量时,航母所受的浮力为多大?
    (2)航母在某海域训练,此海域的海水密度1.02×103kg/m3,当36架舰载机全部飞离航母后,航母排开海水的体积减少了多少立方米?(结果保留两位小数)







    43. (2021·浙江省温州市)图甲所示为一种水下滑翔机,图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移,从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的,再结合其它技术即可滑行,以执行海洋环境的监测任务。

    (1)该滑翔机具有低能耗、高续航的特点,电池一次充电后能提供1千瓦时电能。它在整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒,但只有9%的时间耗电,耗电时功率仅为4瓦。该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米?
    (2)该滑翔机总重515牛。当外油囊中无油时,滑翔机排开水的体积为0.0495米 3。已知海水密度随深度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在600米深度悬浮时,外油囊中油的体积为多少米 3?(忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响)







    44. (2021·上海市)“蛟龙号”悬停时,上表面深度为7000米,重力为2.2×105N。
    (1)蛟龙号悬停时,求F浮;
    (2)蛟龙号的p很大相当于手掌上放一辆7×105牛的卡车,手掌面积为0.01m2,求p的估值;
    (3)推论p液=ρ液gh;
    (4)已知蛟龙号上表面海水密度随深度增大而增大。设液体压强为p′,海水密度为ρ′,上表面深度为h′,能不能说明p′=ρ′gh′,并说明理由。







    45. (2021·四川省泸州市)智能制造是第四次工业革命的核心技术,如图所示是为圆柱体涂抹防护油的智能装置。其外壳是敞口的长方体容器,距容器底面h0处固定一支撑板C,C的中心有一小圆孔,圆柱体放在支撑板C的正中央。长方体的左下角有注油口,防护油能够匀速注入长方体容器内部,当油的深度为0.175m时,圆柱体刚好浮起离开支撑板C。随着液面升高,圆柱体竖直上浮,当油面上升到压力传感器时,停止注油,此时撑杆的P点对圆柱体有20N的竖直向下的压力。已知h0=0.1m,小圆孔面积S0=8×10−3m2,圆柱体底面积S=2×10−2m2,圆柱体重12N,支撑板C的厚度不计,g取10N/kg。求:
    (1)注油前,圆柱体对支撑板C的压强;
    (2)圆柱体刚好浮起离开支撑板C时浸入油中的体积;
    (3)圆柱体的高度。




    46. (2021·浙江省湖州市)2020年11月10日,中国“奋斗者”号载人潜水器在“地球第四极”——马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造了中国载人深潜的新纪录。本次万米深潜任务成功的一大亮点是采用了许多自主研发的国产新材料。
    (1)“奋斗者”号采用的钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀,与下列哪种材料类型相同?______ 。
    ①塑料
    ②不锈钢
    ③玻璃
    (2)“奋斗者”号下潜时,外部携带了4块压载铁,总质量将近2吨。压载铁被悬挂的模型如图所示。试计算4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为多少?(压载铁的密度近似为8×103千克/米 3,海水的密度近似为水的密度)
    (3)完成水下作业之后,“奋斗者”号抛去压载铁上浮,为了使“奋斗者”号在深海有足够大的浮力返航,采用了一种新的固体浮力材料,由大量纳米级大小的空气玻璃微珠组成。为了满足设计需求,该材料需要具备怎样的性质?______ (答出一点即可)。
    答案和解析
    1.【答案】C

    【解析】解:A、模型浸没在水中受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.7×10−4m3=1.7N,故A选项正确。
          B、模型浸没后继续下沉的过程中,模型排开的体积不变,根据F浮=ρ水gV排可知,模型受到的浮力不变,故B选项正确。
           C、若要让模型上浮,应使模型受到的浮力大于模型自身的重力,因此模型应往外排水,故C选项错误。
           D、潜水艇通过改变自身的重力来实现上浮和下沉,故D选项正确。
          故选:C。
    潜水艇是通过改变自身的重力来实现上浮和下沉,当潜水艇浸没在水中的时候,根据F浮=ρ水gV排可知,此时V排不变,因此潜水艇受到的浮力也不变。
    此题考察潜水艇的工作原理,即通过改变自身的重力来实现上浮和下沉。
    2.【答案】D

    【解析】解:质量相等的A、B两实心物块,密度之比ρA:ρB=3:2,根据ρ=mV可知,其体积之比为:VA:VB=2:3;
    A、B两实心物块,分别放入足够多的水中,若两个物体在水中都处于漂浮状态,则受到的浮力等于其重力,根据G=mg可知,物体的重力相同,则浮力相同,即FA:FB=1:1;
    若两个静止时,都全部浸入水中,根据F浮=ρ水gV排可知,其浮力之比等于排开的水的体积之比,也等于A、B两实心物块的体积之比,即FA:FB=2:3;
    由于A的密度大于B的密度,当A在水中下沉,B在水中漂浮时,则A受到的浮力为:F浮A=ρ水gVA,B受到的浮力为:F浮B=GB=ρBgVB,FA:FB=ρ水gVA:ρBgVB=2ρ水:3ρB;由于ρA:ρB=3:2,则:ρ水gVA:ρBgVB=ρ水:ρA;
    综上所述,不可能得到D。
    故选:D。
    根据A、B两实心物块的质量和密度之比得出体积之比;列举物块在水中存在状态,根据阿基米德原理和物体的浮沉条件分析。
    本题考查了阿基米德原理的应用、物体浮沉条件的应用,能分析出两个物体在水中的状态是解题的关键。
    3.【答案】B

    【解析】接:A、吸气时,瓶内气压减小,大气压将烧瓶外的水压入烧瓶内,水进入烧瓶中自重增大,但V排不变,浮力不变,故A错误;
    B、由阿基米德原理可知“潜水艇”排开水的重力等于“潜水艇”受到的浮力,由A可知,浮力不变,故B正确;
    C、“潜水艇”下沉过程中,顶部到水面的深度越来越大,所以顶部受到的水的压强越来越大,故C错误;
    D、吸气时,瓶内气压减小,大气压将烧瓶外的水压入烧瓶内,水进入烧瓶中自重增大,但V排不变,浮力不变,当G总>F浮时,“潜水艇”就会下沉,所以“潜水艇”不是通过改变浮力的大小来实现下沉的,而是通过改变自重的大小来实现下沉的,故D错误。
    故选:B。
    (1)根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g判断浮力变化;
    (2)阿基米德原理:物体排开液体的重力等于物体浸入液体受到的浮力;
    (3)根据p=ρgh分析压强变化;
    (4)“潜水艇”通过改变自重的方式来实现沉浮。
    本题以自制“潜水艇”为背景,综合考查了阿基米德原理公式的理解、液体压强的计算和潜艇沉浮的应用,理解操作目的和装置结构是解答此题得关键。
    4.【答案】C

    【解析】解:由漂浮、悬浮条件可知:F浮=G,结合公式G=mg=ρgV、F浮=ρ液gV排可得:
    在甲中,a漂浮,有五分之二的体积露出水面,Ga=ρagVa,F浮a=ρ液gV排a=35ρ水gVa,
    即Ga=ρagVa=35ρ水gVa……①
    在乙中,b悬浮,Gb=F浮b=ρ水gVb……②
    在丙中,a、b漂浮,Ga+Gb=F浮=ρ水gVa……③
    由①可得:ρa=35ρ水=0.6×103kg/m3,故A错误;
    由①②③可得:2Ga=3Gb,即:Ga:Gb=3:2,2Va=5Vb,即:Va:Vb=5:2,故B错误,C正确;
    在甲、乙中,a、b漂浮,结合阿基米德原理可知,G排a=F浮a=Ga,G排b=F浮b=Gb,所以两容内水和物体的总重力相等,则两个相同的容器对水平桌面的压力为容器的重力与水和物体总重力的和,大小相等,故D错误。
    故选:C。
    (1)根据物体漂浮条件F浮=G及公式G=mg=ρgV、F浮=ρ液gV排来计算物体密度,并分析a、b之间的重力、体积的大小关系;
    (2)根据阿基米德原理F浮=G排及F浮=G可知,甲、乙两图中烧杯对桌面的压力大小关系。
    本题考查物体漂浮、悬浮条件及阿基米德原理的应用,难度较大。
    5.【答案】B

    【解析】解:A、圆柱形容器对水平桌面的压力F=G容+G物+G水,剪断细线前后,G容、G物、G水均不变,根据公式p=FS可知,当受力面积S一定时,容器对水平桌面的压强不变,故A错误;
    B、细线剪断前,物体浸没在水中,物体受到的浮力为:F浮=F向上−F向下=22N−10N=12N,由公式F浮=ρ液gV排求可得:
    V物=V排=F浮ρ水g=12 N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.2×10−3m3,
    细线剪断后,物体静止时漂浮在水面,此时,水对圆柱形容器底的压力减少量等于物体浮力的减少量,即△F=△F浮,由压强公式变形式F=pS可得:
    △F浮=△F=△pS=300Pa×100×10−4m2=3N,
    物体漂浮时的浮力为:F浮′=F浮−△F浮=12N−3N=9N,
    物体的重力为:G=F浮′=9N,
    物体的质量为:m=Gg=9N10N/kg=0.9kg,
    物体的密度为:ρ=mV=0.9kg1.2×10−3m3=0.75×103kg/m3,故B正确,C、D错误。
    故选:B。
    (1)根据公式p=FS分析容器对桌面的压强的大小;
    (2)当物体浸没时,由公式F浮=F向上−F向下及F浮=ρ液gV排求得物体的体积;当物体漂浮时,由压强变化量得到压力的变化量,由△F=△F浮可知漂浮时的浮力即物体重力大小,根据公式G=mg=ρVg计算物体质量、密度。
    本题综合考查密度、压强、浮力的计算,难度较大。
    6.【答案】B

    【解析】解:设木棒长度为h,底面积为S,密度计重力为G,小慧将该密度计放入酒精中,密度计静止时L为6cm,ρ酒精=0.8g/cm3=0.8×103kg/m3,
    由F浮酒精=G,可得:ρ酒精gV排酒精=G,
    即[(h−0.06m)S]×0.8×103kg/m3×10N/kg=G-----①,
    小慧将该密度计放入水中,密度计静止时L为8cm,ρ水=1.0g/cm3=1.0×103kg/m3,
    由F浮水=G,可得:
    [(h−0.08m)S]×1.0×103kg/m3×10N/kg=G--------②,
    由①②可得,h=0.16m;
    设该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为L′,
    则[(h−L′)S]×1.25×103kg/m3×10N/kg=G--------③,
    将h=0.16m分别代入②和③,并将②③联立,
    解得L=0.096m=9.6cm。
    故选:B。
    设木棒长度为h,底面积为S,密度计重力为G,根据密度计漂浮在液面上时,F浮=G,分别列出在酒精和水中的等式,求得木棒的长度,然后将其带入密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线时的等式即可求得答案。
    此题考查物体浮沉条件的应用和阿基米德原理的应用,主要是漂浮时F浮=G的应用,同时考查学生的数学计算能力。
    7.【答案】C

    【解析】解:AB、同一支密度计的重力G一定,由物体漂浮条件可知,密度计漂浮在两种液体中所受浮力大小为:F甲=G,F乙=G,即F甲=F乙,故A、B错误;
    C、如图所示,密度计排开液体的体积关系为:V排甲ρ乙,故C正确;
    D、相同烧杯中放入密度计后液面高度相同时,即烧杯内液体深度相同,且液体密度ρ甲>ρ乙,由液体压强公式p=ρ液gh可知,
    液体对烧杯底的压强p甲>p乙,故D错误。
    故选:C。
    (1)同一支密度计重力一定,由物体漂浮条件可知,密度计漂浮在两种液体中,所受浮力大小等于密度计重力大小,从而确定密度计在两种液体中所受浮力的大小关系;
    (2)如图所示,密度计在甲液体中排开液体的体积小,在乙液体中排开液体的体积大,由公式F浮=ρ液gV排可知,两种液体密度的大小关系,根据液体压强公式p=ρ液gh可知两种液体对容器底的压强大小关系。
    本题考查物体漂浮条件及阿基米德原理的应用,涉及浮力、压强大小的比较,难度较大。
    8.【答案】B

    【解析】解:
    A、由题知,A、B密度之比ρA:ρB=3:5,VA:VB=1:1,
    由G=mg=ρVg可得A、B所受的重力之比:
    GA:GB=ρAVAg:ρBVBg=ρA:ρB=3:5,
    已知GA=6N,
    所以GB=53GA=53×6N=10N,故A正确;
    B、已知A、B的体积相同,都浸没在水中,则A、B排开水的体积相等,根据阿基米德原理可得A受到的浮力F浮A=F浮B=8N,
    A在重力、拉力和浮力的共同作用下刚好完全浸没入水中,细线被拉直,根据力的合成可得细线对A的拉力为F拉A=F浮A−GA=8N−6N=2N,故B错误;
    C、根据F浮=ρ液gV排可得,A的体积:VA=VA排=F浮Aρ水g=8N1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10−4m3,
    则A的密度:ρA=GAVAg=6N8×10−4m3×10N/kg=0.75×103kg/m3,故C正确;
    D、根据力的作用的相互性可得,细线对B的拉力F拉B=F拉A=2N,方向竖直向上,
    则B对容器底部的压力:F压=F浮B+F拉B−GB=8N+2N−10N=0N,故D正确。
    故选:B。
    (1)由题知A、B密度之比和体积之比,利用G=mg=ρVg求出A、B所受的重力之比,进而可求B的重力;
    (2)A、B的体积相同,都浸没在水中,则A、B排开水的体积相等,根据阿基米德原理可得A受到的浮力,然后根据力的合成可求细线对A的拉力;
    (3)知道A受到的浮力,根据阿基米德原理可求A的体积,然后利G=mg=ρVg可求A的密度;
    (4)前面求出了A、B的重力之比,知道A的重力,可求B的重力;根据力作用的相互性可知细线对B的拉力,进而可求B对容器底部的压力。
    本题为力学综合题,考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、力的合成与应用,对A、B进行正确的受力分析是关键。
    9.【答案】B

    【解析】解:
    A、冰是晶体,在冰熔化过程中,吸收热量,温度不变;故A正确;
    B、由图可知,静止时冰块排开水的体积为:V排=S冰(L冰−h露)=L冰2(L冰−h露)=(10cm)2×(10cm−2cm)=800cm3;
    当冰块完全熔化后,熔化为水的质量和冰的质量相同,即:ρ水V冰化水=ρ冰V冰,所以,V冰化水=ρ冰ρ水V冰=0.9g/cm31.0g/cm3×(10cm)3=900cm3;
    则:V冰化水>V排,即熔化为水的体积大于原来排开水的体积,故液面高度升高,故B错误;
    C、冰块漂浮之后,由于冰处于熔化中,则冰的重力逐渐变小,根据漂浮条件可知受到的浮力与重力相等,所以浮力逐渐变小,故C正确;
    D、由于容器是柱状容器,水对容器底部的压力与液体的重力相等,当冰块完全熔化时水对容器底部的压力最大,
    则水对容器底部的压力为:△F=G冰−G排=ρ冰V冰g−ρ水V排g=0.9×103kg/cm3×(0.1m)3×10N/kg−1.0×103kg/cm3×800×10−6m3×10N/kg=1N,故D正确。
    故选:B。
    (1)晶体熔化时,吸收热量,温度不变;
    (2)由图求出静止时冰块排开水的体积,根据水和冰的密度求出冰变成水后的体积,然后进而判断水面高度的变化;
    (3)冰块漂浮之后,根据漂浮条件即可判断受到的浮力的变化;
    (4)由于容器是柱状容器,水对容器底部的压力与液体的重力相等,当冰块完全熔化时水对容器底部的压力最大,根据F=G即可求出增加的最大压力。
    本题考查了物体漂浮条件和阿基米德原理、密度公式和重力公式的应用,难度较大。本题关键:一是冰化水质量不变,二是阿基米德原理和漂浮条件联合运用;需要注意的是开始熔化冰不是处于漂浮状态。
    10.【答案】B

    【解析】解:(1)同一支密度计,重力不变,在甲、乙两种液体都漂浮,由漂浮条件可知:F甲浮=F乙浮=G,故C、D错误;
    (2)由甲、乙两图可知,密度计在甲中浸入的体积大于在乙浸入的体积,即V甲排>V乙排,而F甲浮=F乙浮,由公式F浮=ρ液gV排可知:
    液体密度ρ甲<ρ乙,故A错误、B正确。
    故选:B。
    由漂浮条件可知同一支密度计在不同液体中的浮力大小关系,再根据公式F浮=ρ液gV排分析液体密度大小关系。
    本题考查漂浮条件及阿基米德原理的应用,难度一般。
    11.【答案】A

    【解析】解:
    原来金属块和小气球悬浮在水中,F浮=G;
    把金属块及气球的位置轻轻向下移动一些,所处的深度增加,由公式p=ρgh知,小气球受到水的压强增大,气球的体积变小,所以气球排开水的体积减小,由公式F浮=ρ液gV排知,气球受到的浮力减小,使得浮力小于自重而向下加速运动直到触碰到容器底部。
    故选:A。
    把水中气球与金属块的位置轻轻向下移动一些,所处的深度增大,根据液体压强公式p=ρgh知,气球受到的压强增大,气球的体积减小,排开水的体积变小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,气球受到的浮力减小,自重不变,由物体的浮沉条件分析判断。
    此题将金属块和小气球连接在一起,使其悬浮在水中,解析时应把两者看成一个整体加以分析;同时还要注意气球的特点(体积可变)。
    12.【答案】C

    【解析】解:因为4个小球的体积相等,根据图中的情况可知:4个小球排开水的体积关系为:V甲 小球都浸在水中,根据阿基米德原理F浮=ρ水V排g可知,丙和丁受到的浮力相等。
    故ABD错误,C正确。
    故选:C。
    抓住题目中的条件(体积相等),运用阿基米德原理F浮=ρ液V排g,可比较浮力的大小。
    深入理解阿基米德原理,可解答此题。
    13.【答案】B

    【解析】解:
    A、图甲中鸡蛋处于沉底状态,则浮力小于重力,鸡蛋的重力为G=mg=0.055kg×10N/kg=0.55N,即浮力小于0.55N,故A错误;
    B、鸡蛋的密度为:ρ=mV=55g50cm3=1.1g/cm3=1.1×103kg/m3,鸡蛋悬浮在液体中时,鸡蛋的密度等于液体的密度,所以盐水的密度是1.1×103kg/m3,故B正确;
    C、图丙中鸡蛋漂浮,所受浮力等于鸡蛋自身重力,故C错误;
    D、图甲中鸡蛋处于沉底状态,则浮力小于重力;图乙中鸡蛋悬浮在液体中时,浮力等于重力;图丙中鸡蛋漂浮,所受浮力等于鸡蛋自身重力,所以三种状态下浮力的大小关系是F甲 故选:B。
    (1)根据物体的浮沉条件分析浮力的大小;
    (2)根据密度公式求出鸡蛋的密度,物体悬浮在液体中时,物体的密度等于液体的密度;
    (3)物体漂浮时,浮力等于自身的重力;
    (4)根据浮沉条件比较浮力的大小。
    本题考查了密度的计算和物体浮沉条件的应用,计算过程要注意单位的换算。
    14.【答案】C

    【解析】解:A、潜艇的浮沉是通过改变自身重力来实现的,故A错误;
    B、物体在液体中受到的浮力与物体浸入液体的体积有关,和物体浸入液体的深度无关,故B错误;
    C、悬浮时物体所受浮力等于物体自身的重力,所以悬浮在水中的潜艇受到的浮力等于自身重力,故C正确;
    D、液体的压强随液体深度的增加而增大,所以水对潜艇上表面的压强小于下表面的压强,故D错误。
    故选:C。
    A、潜艇的浮沉是通过改变自身重力来实现的;
    B、物体在液体中受到的浮力与物体浸入液体的体积有关,和物体浸入液体的深度无关;
    C、悬浮时物体所受浮力等于物体自身的重力;
    D、液体的压强随液体深度的增加而增大。
    本题考查物体浮沉的条件、浮力的大小与哪些因素有关、液体压强的大小与哪些因素有关,综合性强。
    15.【答案】C

    【解析】解:(1)A、B、C的体积相等,由图知,三个水果排开水的体积VB=VC>VA,由F浮=ρ水V排g得,三个球受到的浮力大小:FA (2)由图知,A浮漂、B悬浮、C下沉,则ρA<ρ水,ρB=ρ水,ρC>ρ水,所以ρA<ρB<ρC,故C正确,D错误。
    故选:C。
    (1)A、B、C的体积相等,由图知,三个水果排开水的体积关系,由阿基米德原理判断它们受到浮力的关系;
    (2)当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮;据此判断三个小球密度大小关系。
    本题考查了阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用,灵活运用好物体的浮沉条件是本题的关键。
    16.【答案】C

    【解析】解:
    AB、因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,甲对乙的压强:
    p甲=F甲S甲=G甲S甲=m甲gL甲2;
    乙对桌面的压强:
    p乙=F乙S乙=G甲+G乙S乙=m甲g+m乙gL乙2,
    因甲对乙的压强与乙对桌面的压强相等,
    所以m甲gL甲2=m甲g+m甲gL乙2,
    则乙的边长是甲的2倍,则:4m甲g=m甲g+m乙g,解得:3m甲=m乙;则甲、乙的质量之比m甲:m乙=1:3;
    甲乙的密度之比:ρ甲ρ乙=m甲V甲m乙V乙=m甲m乙×V乙V甲=m甲m乙×L乙3L甲3=13×81=8:3,故AB错误;
    C、乙漂浮在水面上,乙的密度小于水的密度;
    因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,即F浮=G乙=ρ乙gV乙;
    由阿基米德原理可得F浮=ρ水gV排=ρ水g310V乙;
    则:ρ乙gV乙=ρ水g310V乙;ρ乙=0.3ρ水,
    甲乙的密度之比为3:8,则甲的密度为:ρ甲=83ρ乙=83×0.3ρ水=0.8ρ水,小于水的密度,所以甲在水中漂浮;
    甲、乙在水中也是处于漂浮状态,
    因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,即F浮=G=mg---------①,
    由阿基米德原理可得F浮=ρ液gV排=ρ液gSh浸=ρ液gL2h浸-----------②
    由①②可得mg=ρ液gL2h浸,即h浸=mρ水L2,
    则甲、乙浸入水中的深度之比:
    h甲:h乙=m甲ρ水L甲2m乙ρ水L乙 2=m甲m乙×L乙2L甲2=13×41=4:3,故C正确;
    D、甲、乙在水中静止时都处于漂浮状态,浮力等于自身的重力,根据G=mg可知,浮力之比等于质量之比,即浮力之比为:1:3,故D错误。
    故选:C。
    (1)水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据p=FS表示出甲对乙的压强和乙对桌面的压强,根据甲对乙的压强与乙对桌面的压强相等得出等式即可求出甲乙的质量之比;根据秘密公式得出密度之比;
    (3)根据乙的浮沉情况判定乙的密度与水的密度的大小关系,从而判定出甲的密度与水的密度的关系,然后判定甲的浮沉情况;
    (4)根据物体的浮沉条件分析浮力之比。
    本题考查了压强公式和重力公式、密度公式、物体浮沉条件、阿基米德原理的应用,知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
    17.【答案】A

    【解析】解:AB.海水的密度ρ海水不变,根据p=ρgh可知,在下潜过程中,深度增加,受到的海水的压强变大,水平游动时,深度不变,受到的海水的压强不变,故A正确、B错误;
    CD.海水的密度ρ海水不变,根据F浮=ρ液v排g可知,对背心进行放气后,排开水的体积变小,受到海水的浮力变小,对背心进行充气后,排开水的体积变大,受到海水的浮力变大,故CD错误。
    故选:A。
    (1)根据p=ρgh分析判断压强变化情况;
    (2)根据F浮=ρ液v排g分析判断浮力变化情况。
    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,得出排开水体积的变化和深度变化是突破口。
    18.【答案】A

    【解析】解:原来气球和铁块悬浮在水中,则有F浮=G;
    若用一细铁丝(铁丝体积不计)将铁块轻轻向下压较长一段距离后,整体所处的深度增加,
    由p=ρ液gh可知,气球和铁块受到水的压强增大,则铁块的体积不变,气球的体积变小,气球排开水的体积减小,
    由F浮=ρ液gV排可知,气球受到的浮力变小,导致气球和铁块受到的总浮力小于总重力,气球和铁块会下沉,故CD错误;
    由气球排开水的体积变小可知,水面会下降,水对容器底部的压强变小,故A正确、B错误。
    故选:A。
    原来气球和铁块悬浮在水中,受到的总浮力和总重力相等,若用一细铁丝(铁丝体积不计)将铁块轻轻向下压较长一段距离后,整体所处的深度增加,根据p=ρ液gh判断气球和铁块受到水的压强变化,从而得出铁块和气球体积的变化,利用F浮=ρ液gV排得出气球受到的浮力变化,进一步得出气球和铁块受到的总浮力与总重力关系,然后得出气球和铁块的浮沉情况,再根据气球排开水的体积变化得出水面的变化,利用p=ρ液gh得出水对容器底部的压强变化。
    本题考查了液体压强公式和阿基米德原理、物体浮沉条件的综合应用,正确判断出气球所处的深度不同时体积的大小变化是关键。
    19.【答案】A

    【解析】解:
    (1)两个体积相同的实心正方体A和B,假设体积为V,A漂浮有45浸入水中、B悬浮可知甲乙的浮力都等于重力,
    由阿基米德原理可得:FA:FB=ρ水gVA排ρ水gVB排=ρ水g45Vρ水gV=4:5;
    GA:GB=FA:FB=4:5;
    (2)GA:GB=mAgmBg=ρAVgρBVg=ρA:ρB=4:5;
    (3)假设正方体的棱长为L,A漂浮有45浸入水中可知,A下表面的深度为45,B下表面的深度为L+45L=95L,
    由液体压强公式p=ρ液gh得,pA:pB=ρ水g45Lρ水g95L=4:9,故只有①②正确。
    故选:A。
    (1)(4)知道体积之比,求出浮力之比,进而得到重力之比,利用G=mg=ρVg求AB的密度关系;
    (2)根据液体压强公式p=ρ液gh确定压强之比;
    (3)根据阿基米德原理得到浮力之间的关系。
    本题为力学综合题,考查了学生对重力公式、密度公式、压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,是一道力学综合题。
    20.【答案】BC

    【解析】解:A、由图可知,甲下沉,乙漂浮,甲的密度大于水,乙的密度小于水,ρ1>ρ2,根据密度公式变形V=mρ可知,甲乙体积分别为V1、V2,若m1大于m2,V1不一定大于V2,根据F浮=ρ水gV排分析可得,不一定有F1>F2;故A错误;
    B、若m1=m2,根据密度公式变形V=mρ,ρ1>ρ2,体积大小一定有V1 C、若V1=V2,根据密度公式变形m=ρV,ρ1>ρ2,则一定有m1>m2,故C正确;
    D、根据F浮=ρ水gV排分析可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关,V1 故选:BC。
    (1)根据F浮=ρ水gV排分析解答;
    (2)根据密度公式变形V=mρ可分析体积大小;
    (3)根据密度公式变形m=ρV分析解答;
    (4)根据F浮=ρ水gV排分析解答。
    本题主要考查密度、物体的浮沉,阿基米德原理,是一道综合题。
    21.【答案】4.0×103  1.2×103

    【解析】解:(1)由图甲可知小球的重力大小为:G球=4N,小球浸没在水中时,测力计示数为F示=3N,则:
    小球浸没在水中时受到的浮力为:F浮=G球−F示=4N−3N=1N,
    小球的体积为:V球=V排水=F浮水ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=10−4m3,
    小球的密度为:ρ球=m球V球=G球V球g=4N10−4m3×10N/kg=4×103kg/m3;
    (2)小球浸没在液体中时,测力计示数为F示′=2.8N,
    小球浸没在液体中时受到的浮力为:F浮′=G球−F示′=4N−2.8N=1.2N
    小球浸没在液体中时排开液体的体积为:V排液=V球=10−4m3,
    液体的密度为:ρ液=F浮′gV排液=1.2N10N/kg×10−4m3=1.2×103kg/m3。
    故答案为:4.0×103;1.2×103。
    (1)由图甲可知小球的重力大小为:G球=4N;由图乙可知小球浸没在水中时,测力计示数为F示=3N;由公式F浮=G−F示可得小球浸没在水中时受到的浮力大小;
    再由公式F浮=ρ液gV排可得小球排开水的体积大小,即小球的体积大小,由公式G=mg=ρVg可求得小球的密度。
    (2)由图丙可知小球浸没在液体中时弹簧测力计示数,由公式F浮=G−F示可得小球浸没在液体中时受到的浮力大小;同一小球浸没在水和液体中时,排开液体的体积相等,由公式F浮=ρ液gV排可求得液体的密度。
    本题考查称重法测浮力、阿基米德原理的应用,以及密度的计算,难度适中。
    22.【答案】旧笔芯  竖直  相等  D

    【解析】解:新笔芯的重心靠近笔芯的中间位置,放入水中时无法竖直漂浮;用了一半油墨的旧笔芯的重心在笔芯的一端,当把旧笔芯放入水中时,旧笔芯能竖直漂浮在水中;
    旧笔芯在水中和酒精中处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力,所以浮力相同;
    笔芯漂浮时,下表面受到的压力等于浮力,浮力相同,则压力相同,设笔管的底面积为S,则V排水=SH,V排液=Sh,
    根据阿基米德原理可知,ρ水gSH=ρ液gSh,所以;h=ρ水ρ液H,h和ρ液是反比例数,所以,密度计刻度分布不是均匀的,液体的密度值越大,相邻刻度线之间的距离越小,所以笔芯漂浮在密度为ρ3=0.9g/cm3的液体中,液面对应的位置可能是D点。
    故答案为:旧笔芯;竖直;相等;D。
    根据新笔芯和旧笔芯的重心分析;物体漂浮时浮力等于重力;笔芯漂浮时,下表面受到的压力等于浮力,浮力相同,根据阿基米德原理公式得出液体密度与笔芯密度的关系式,根据关系式分析对应的位置。
    密度计是物体的沉浮条件的实际应用,要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题:放入不同的液体,液体密度越大,排开体积越小,有一定的难度。
    23.【答案】不变  1.02×108

    【解析】解:(1)潜水器在上浮且未浮出水面过程中,排开水的体积不变,水的密度不变,由F浮=ρ水V排g可知浮力不变;
    (2)潜水器在10000m深处受到海水的压强是:
    p=ρ海水gh=1.02×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.02×108Pa。
    故答案为:(1)不变;(2)1.02×108。
    (1)潜水器在上浮且未浮出水面过程中,排开水的体积不变,水的密度不变,利用F浮=ρ水V排g分析浮力变化;
    (2)根据公式p=ρgh计算潜水器在10000m深处受到海水的压强。
    本题考查了液体压强公式、阿基米德原理的应用,要求认真审题,从中获取有用信息,难度不大。
    24.【答案】变小  2

    【解析】解:蜡烛漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,点燃蜡烛,至蜡烛熄灭时,蜡烛自身的重力减小,受到的浮力变小,根据阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知,蜡烛排开的水的体积变小,液面会下降,根据p=ρgh可知容器底部受到水的压强变小;
    ρ蜡=0.9×103kg/m3=0.9g/cm3,h蜡=14cm,h排=13cm;
    设烛的截面积为S,则蜡烛的重力为G蜡=m蜡g=ρ蜡V蜡g=ρ蜡h蜡Sg;
    设铁丝的重量为G铁,又因漂浮,故G 蜡+G铁=G排水=ρ水V排g=ρ水Sh排g,
    则有ρ蜡h蜡Sg+G铁=ρ水Sh排g,
    0.9g/cm3×14cm×Sg+G铁=1.0g/cm3×S×13cm×g
    则G铁=0.4g/cm3×Sg,
    蜡烛熄灭时设烛长为L,因蜡烛燃烧到与水面平齐处即被水熄灭,故此时蜡烛和铁丝共同处于悬浮状态,
    则有:G蜡剩+G铁=G排水′,
    即:ρ蜡LSg+G铁=ρ水LSg
    ρ蜡LSg+0.4g/cm3×Sg=ρ水LSg
    L=0.4g/cm3ρ水−ρ蜡=0.4g/cm31g/cm3−0.8g/cm3=2cm。
    故答案为:变小;2。
    物体漂浮是浮力等于重力,根据蜡烛重力的变化判定浮力的变化,根据阿基米德原理判定蜡烛排开的水的体积的变化,根据p=ρgh分析容器底部受到压强的变化;
    根据漂浮时,浮力等于重力,在本题中为G蜡+G铁=F浮=G排水,据此可得到G铁的表达式;蜡烛被水熄灭时剩下的长度设为L,到与水面平齐处即被水熄灭,即此时悬浮,可知G蜡剩+G铁=G排水′,分别代入后得到蜡烛剩余的长度。
    此题考查了有关物体的浮沉条件及阿基米德原理的应用,关键要把握两点:①没熄灭前是漂浮,浮力等于总重力;②蜡烛刚熄灭时,是悬浮,浮力等于重力。
    注意两状态下的浮力不相同。
    25.【答案】0.8  密度  ②  控制变量法

    【解析】解:(1)当物体浸没在水中时,对物体进行受力分析可知:G物=F浮+F拉
    F浮=G物−F拉=4N−3.2N=0.8N
    (2)分析图A、C、D可知:物体浸没在不同的液体中,V排相同,因此物体所受到的浮力与密度有关。
    (3)当物体从接触水面开始,物体排开水的体积逐渐增大,浮力也逐渐增大,当物体全部浸没在水中时,物体排开水的体积不变,浮力也不变,
    故答案应为图像②。
    (4)实验中主要用到的科学探究方法是控制变量法。
    (1)利用称重法求出浮力;
    (2)(3)(4)由F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力与液体的密度和它排开液体的体积有关,据此分析。
    此题主要考察影响物体浮力大小的因素。
    26.【答案】2.4  有关  1.4×103  1000

    【解析】解:
    (1)图甲中,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数F1=2.4N;
    (2)物体A位于h=10cm时,物体全部浸没,向水里加入适量的食盐并搅拌,弹簧测力计的示数变小,浮力增大,说明浮力的大小与液体密度有关;
    (3)由图乙知,物体浸没时测力计的示数为1N,可知此时受到的浮力F浮=G−F=3.5N−1N=2.5N;
    根据F浮=ρ水gV排,可知A物体的体积为V=V排=2.5N1.0×103kg/m3×10N/kg=2.5×10−4m3,
    物体的密度为ρ=mV=GVg=3.5N2.5×10−4m3×10N/kg=1.4×103kg/m3;
    (4)h从0增到10cm时,物体全部浸没,水上升的高度△h=VS容=2.5×10−4m325×10−4m2=0.1m,
    水对容器底部的压强增大△p=ρg△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
    故答案为:(1)2.4;(2)有关;(3)1.4×103;(4)1000。
    (1)图甲中,根据弹簧测力计的分度值读数;
    (2)根据称重法,由F浮=G−F示求出浸没时的浮力大小,根据弹簧测力计示数的变化得出浮力的大小与液体密度有关;
    (3)根据物体完全浸没时测力计的示数,由F浮=G−F计算出完全浸没时所受的浮力;根据阿基米德原理求出物体的体积,根据密度公式求出物体的密度;
    (4)h从0增到10cm时,物体全部浸没,由h=VS容求得水上升的高度,由p=ρgh可求得压强增加量。
    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,同时考查了有关浮力公式的应用。
    27.【答案】F1−F2  F3−F4  F1−F2=F3−F4  溢水杯中没有装满水  能  =

    【解析】解:(1)物体的重力是F1,物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力是F2,物体浸没在水中受到的浮力F浮=F1−F2,物体排开水的重力G排=F3−F4。
    (2)由阿基米德原理知,浸在液体中的物体受到浮力大小等于物体排开液体受到的重力,故F 浮=G排,所以F1−F2=F3−F4。
    (3)如果溢水杯没有装满水,导致铁球排开水的重力大于流入小桶中水的重力,所以铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排。
    (4)如果实验中物体没有完全浸没水中,物体受到的浮力减小,物体排开水的重力也减小,物体浸在水中的体积大小不影响阿基米德原理的验证。
    (5)铁球浸没在水中,铁球受到的浮力F 浮=G排,物体间力的作用是相互的,则铁球给水的压力F=F 浮,当铁球浸没在盛满水的溢水杯中,排出水的重力为G排,故电子秤的压力增加了F 浮,又减少了G排,因为F 浮=G排,故电子秤受到的压力不变,故电子秤示数不变,故m1=m2。
    故答案为:(1)F1−F2;F3−F4;(2)F1−F2=F3−F4;(3)溢水杯中没有装满水;(4)能;(5)=。
    (1)利用称重法求出物体受到的浮力。物体排开水的重力等于流入小桶中水的重力。
    (2)根据阿基米德原理进行分析。
    (3)如果溢水杯没有装满水,物体排开水的重力会大于流入小桶中水的重力。
    (4)阿基米德原理适合物体部分浸没和全部浸没的液体中。
    (5)物体浸没在液体中受到液体对物体的浮力,根据物体间力的作用是相互的,物体对液体的压力等于物体受到的浮力,物体受到的浮力又等于物体排开液体的重力。
    本题考查了如何探究阿基米德原理,并且对实验过程进行分析,阿基米德原理不但适合物体完全浸没在液体中,也适合物体部分浸没在液体中。
    28.【答案】向清水中加盐能使鸡蛋上浮  1.4  无关  a、b、c  越大  2.4×103

    【解析】解:(1)先把鸡蛋放入清水中,发现鸡蛋沉入水底;然后缓缓向水中加盐并不断地搅拌,随着盐水越来越浓,即盐水密度越来越大,发现鸡蛋竟然能浮在液面上,这个实验说明,浮力的大小与液体的密度有关;
    (2)物体在空气中时弹簧测力计示数4.8N,图b在水中时弹簧测力计的示数为3.4N,则物体在水中所受浮力F浮=G−F=4.8N−3.4N=1.4N;
    (3)a、c、d三次实验中,浸没的深度不同,弹簧测力计的示数相同,说明物体受到的浮力也相同,因此结论是浸没在液体中的物体所受的浮力大小与深度无关;
    探究浮力的大小与液体的密度是否有关时,应该控制物体排开的体积相同,液体的密度不同,所以应该比较分析a、b、c三次实验;
    由图可知,a、d、e三次实验,弹簧测力计示数不同,受到的浮力不同,即浮力大小与液体的密度有关;且在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大;
    (4)由图a、c所示实验可知,物体P浸没在水中时受到的浮力:F浮=G−Fc=4.8N−2.8N=2N;
    由F浮=ρ水gV排得物体P的体积:V=V排=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10−4m3;
    物体P的质量m=Gg=4.8N10N/kg=0.48kg,
    物体P的密度ρ=mV=0.48kg2×10−4m3=2.4×103kg/m3。
    故答案为:(1)向清水中加盐能使鸡蛋上浮;(2)1.4;(3)无关;a、b、c;越大;(4)2.4×103。
    (1)根据猜想:③与液体的密度有关,从改变液体密度角度进行猜想;
    (2)物体在水中受到的浮力大小等于在空气中弹簧测力计的示数减去浸没在水中时弹簧测力计的示数;
    (3)a、c、d三次实验步骤中,物体全部浸没在水中,排开水的体积相同,浸没的深度不同,弹簧测力计的示数相同,由此可得出结论;
    物体受到的浮力的大小与物体排开液体的密度和体积有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另一外一个因素不变,分析实验中相同量和不同量,结合称重法测浮力得出浮力大小与变化量的关系;
    (4)根据F浮=G−F求处在水中的浮力大小,根据阿基米德原理求出物体的体积;
    由G=mg可求得物体质量,然后由密度公式可求得其密度。
    本题探究“浮力的大小与哪些因素有关”,考查控制变量法、阿基米德原理的运用及称重法测浮力。
    29.【答案】丙  体积  小雪的记录是正确的,理由是:FB=G物−FA3G桶−△F,由此计算可知小雪的记录正确

    【解析】解:(1)由公式F浮=ρ液V排可知,在水的密度一定时,丙实验中物体浸在水中的体积即V排更大,则物体受到的浮力更大;
    (2)由甲实验可知,G物=1.00N,G桶=0.02N。在本实验中,电子秤托盘受到的压力增加量△F=G物−FA−G溢=G物−FA−(FB−G桶),同时△F=△m秤g,
    由丙实验数据可得:FB3=G物−FA3+G桶−△F3=1.00N−0N+0.02N−(540−500)×10−3kg×10N/kg=0.62N.
    故答案为:(1)丙;体积;(2)小雪的记录是正确的,理由是:FB=G物−FA3G桶−△F,由此计算可知小雪的记录正确。
    (1)由公式F浮=ρ液V排可知,在水的密度一定时,丙实验中物体浸在水中的体积更大,则物体受到的浮力更大;
    (2)在本实验中,电子秤托盘受到的压力增加量△F=G物−FA−G排=G物−FA−(FB−G桶),由此分析得到丙实验测力计B的示数大小。
    本题综合考查了学生分析实验数据解决问题的能力,难度大。
    30.【答案】装满  G2−F1=F2−G1  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  不一定

    【解析】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。
    (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。
    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。
    31.【答案】F1g F1g(V−Va) F1−F2g(V−Va)

    【解析】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=Gg=F1g;
    鹅卵石的体积V石=V−Va,
    鹅卵石的密度ρ=mV石=GgV−Va=F1gV−Va=F1g(V−Va);
    (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=F浮gV排=F1−F2g(V−Va)。
    故答案为:(1)F1g;F1g(V−Va);(2)F1−F2g(V−Va)。
    (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=mV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。
    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。
    32.【答案】0.8  变大  能  =

    【解析】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,水袋排开的水的体积变大,弹簧测力计的示数逐渐变小,说明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,物体受到的受力大小F浮与它排开水所受重力G排的关系与物体是否浸没无关。
    故答案为:(2)0.8;(3)变大;(4)能;(5)=。
    (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塑料袋所受浮力等于它排开的水的重力。
    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。
    33.【答案】D  0.4  CD  C

    【解析】解:(1)由题意知,物体受重力、水的浮力、测力计的拉力三个力的作用,在这三个力的作用下保持平衡,所以这三个力平衡,故D正确;
    (2)测力计分度值为0.2N,由图A可知,物体的重力为2.4N;
    B中测力计的示数为2N,所以此时受到的浮力为:
    F浮=G−F=2.4N−2N=0.4N;
    (3)C、D两图实验,物体排开液体的体积和密度相同,浸没在液体中的深度不同,因测力计示数相同,受到的浮力相同,故可得:浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关,可以验证猜想a是错误的;
    (4)AB、由图A可知物体所受的重力G=2.4N,则m=Gg=2.4N10N/kg=0.24kg;
    根据图AD或图AC可求出物体完全浸没在水中时受到的浮力F浮=G−F=2.4N−1.4N=1N;
    由F浮=ρ液gV排得,V物=V排=F浮ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10−4m3;
    物体的密度为:ρ=mV=0.24kg1×10−4m3=2.4×103kg/m3;
    C、通过数据无法得知盐水的体积;
    D、由图AE可知物体在盐水中受到的浮力为:
    F浮′=G−F′=2.4N−1.3N=1.1N;
    由F浮=ρ液gV排得,ρ盐水=F浮′gV排=1.1N10N/kg×1×10−4m3=1.1×103kg/m3。
    由上可知,不能得出的是C选项。
    故答案为:(1)D;(2)0.4;(3)CD;(4)C。
    (1)物体在水中静止,说明此时受平衡力的作用,分析物体受到的所有力即可得到结论;
    (2)根据测力计分度值,由图A得出物体的重力,根据A、B两次的示数便可求出B步骤中受到的浮力大小;
    (3)物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和体积有关,要探究浮力大小是否与物体浸没在液体中的深度有关,需保持物体排开液体的密度和体积不变,只改变物体浸没在液体中的深度;
    (4)要充分利用好F浮=ρ液gV排和ρ=mV,根据已知量进行分析即可。
    本题探究影响浮力大小的因素,考查称重法测浮力、控制变量法及数据分析、阿基米德原理和密度公式的运用。
    34.【答案】1  小于

    【解析】解:图甲中弹簧测力计示数为2.6N,即金属球重力G=2.6N,
    由图乙知,弹簧测力计分度值0.2N,金属球浸没在水中时,示数为1.6N,
    所以金属球浸没在水中时受到的浮力:F浮=G−F乙=2.6N−1.6N=1N;
    由图丙知,金属球浸没在液体中时,示数为2N,
    所以金属球浸没在液体中时受到的浮力F浮′=G−F丙=2.6N−2N=0.6N,
    V排水=V排液,F浮>F浮′,由F浮=ρ液gV排知,ρ液<ρ水。
    故答案为:1;小于。
    由图甲和乙弹簧测力计读数,根据称量法F浮=G−F拉计算出在水中受到的浮力;
    由图丙读出金属球浸没在液体中时弹簧测力计示数,计算在液体中受到的浮力,利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体和水的密度大小关系。
    本题是探究浮力的实验,主要考查了称重法测浮力和阿基米德原理的应用,知道同一物体浸没在不同液体中时排开液体的体积是相等的。
    35.【答案】校零  F1−F3  B  变小  变大  相等  BC

    【解析】解:(1)弹簧测力计使用前指针要指向零刻度线,如果没指向零刻度线,需要校零;
    (2)由图甲可知物体的重力G=F1,由图丁可知物体浸没时弹簧测力计的示数F′=F3,则物体受到的浮力F浮=G−F′=F1−F3;
    (3)由图乙可知空烧杯的重力为F2,由图戊可知物体浸没时排开液体与烧杯的总重力为F4,则物体浸没时排开液体的重力G排=F4−F2,
    当F浮=G排即F1−F3=F4−F2可知,物体受到浮力的大小与排开液体所受重力相等;
    (4)如图2所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法F浮=G−F′可知弹簧测力计A的示数变小,
    重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时,由阿基米德原理可知,弹簧测力计A、B示数的变化量相等;
    (5)比较两种实验方案可知,改进后:
    A.由称重法F浮=G−F′可知,弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力,故A错误;
    B.由图2的实验装置和器材(两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋)可知,实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定,故B正确;
    C.薄塑料袋不计质量,能同步观察测力计A、B示数的变化,从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系,故C正确。
    故答案为:(1)校零;(2)F1−F3;(3)B;(4)变小;变大;相等;(5)BC。
    (1)弹簧测力前要检查指针与零刻度线是否对齐,若不对齐,要调整至对齐,这一步骤叫校零;
    (2)物体位于空中时弹簧测力计的示数即为其重力,又知道物体浸没时弹簧测力计的示数,根据称重法求出物体受到的浮力;
    (3)根据图乙和图戊可知空烧杯的重力和物体浸没时排开液体与烧杯的总重力可求排开液体的重力,比较物体受到的浮力与排开液体的重力关系进行解答;
    (4)如图2所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,根据称重法F浮=G−F′可知弹簧测力计A的示数变化;重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时,根据阿基米德原理可知弹簧测力计A、B示数的变化量关系;
    (5)改进后的优点从增加实验器材的目的来分析。
    本题主要是考查学生科学探究的能力、分析能力、观察能力以及对阿基米德原理的理解等,弄清楚实验装置中每一个仪器的作用和目的是关键。
    36.【答案】0.6  控制金属块排开的液体的体积相同  金属块没有全部浸入液体中  在V排不变时,增大金属块的重力(在重力不变的情况下减小金属块的体积)

    【解析】解:(1)根据2、3、5组的实验数据可知,金属块受到的重力为:G=F拉+F浮=3.6N+0.4N=3.5N+0.5N=3.3N+0.7N=4.0N;
    第4组实验中,拉力的大小为3.4N,则受到的浮力为:F浮=G−F拉=4.0N−3.4N=0.6N;
    (2)探究浮力大小与液体密度的关系时,根据控制变量法可知,需要控制金属块排开的液体的体积相同,除步骤①外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,金属块排开的液体的体积等于金属块的体积,其目的是控制金属块排开的液体的体积相同;
    (3)电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误,在排开的液体的体积相同时,液体的密度越大,电子秤的示数就越小,第6次实验数据中的电子秤的示数偏小,其原因可能是金属块没有全部浸入液体中;
    (4)金属块受到的浮力为:F浮=G−F拉,根据阿基米德原理可知,液体的密度为:ρ液=F浮gV排=G−F拉gV排,弹簧秤的最大拉力不变,在V排不变时,可以增大金属块的重力来增大密度的测量范围,也可以在重力不变的情况下减小金属块的体积来增大测量范围。
    故答案为:(1)0.6;(2)控制金属块排开的液体的体积相同;(3)金属块没有全部浸入液体中;(4)在V排不变时,增大金属块的重力(在重力不变的情况下减小金属块的体积)。
    (1)根据称重浮求出物体的重力;根据称重法求出x的大小;
    (2)(3)探究浮力大小与液体密度的关系时,需要控制金属块排开的液体的体积相同;
    (4)根据测量原理分析增大量程的方法。
    本题考查阿基米德的应用、称重法测浮力、数据分析能力,利用好控制变量法是解题的关键。
    37.【答案】解:(1)在正方体甲中,水对容器底的压力F=G水=m水g=0.5kg×10N/kg=5N,
    受力面积为:S=10cm×10cm=100cm2=0.01m2,
    水对容器底部的压强为:p=FS=5N0.01m2=500Pa;
    (2)容器漂浮时,容器受到的浮力为:F浮=G总=m总g=2.7kg×10N/kg=27N,
    容器浸入水中的体积为:V浸=V排=F浮ρ水g=27N1.0×103kg/m3×10N/kg=2.7×10−3m3,
    容器的底面积为:S容=30cm×10cm=300cm2=0.03m2,
    容器浸入水中的高度为:h浸=V浸S容=2.7×10−3m30.03m2=0.09m,
    容器露出水面的高度为:h露=h−h浸=0.1m−0.09m=0.01m;
    (3)甲中水的体积为:V水=m水ρ水=0.5kg1.0×103kg/m3=0.5×10−3m3,
    容器沉底时,水槽中原有水的质量为:m水′=ρ水V水′=1.0×103kg/m3×4.5×10−3m3=4.5kg;
    盐水的总质量为:m盐水=m水+m水′+m盐=0.5kg+4.5kg+0.5kg=5.5kg,
    盐水的总体积为:V盐水=V水+V水′=0.5×10−3m3+4.5×10−3m3=5×10−3m3,
    盐水的密度为:ρ盐水=m盐水V盐水=5.5kg5×10−3m3=1.1×103kg/m3,
    容器的重力为:G容=G金=m金g=1.7kg×10N/kg=17N,
    容器排开盐水的体积为:V排′=V乙=1000cm3=10−3m3,
    容器在盐水中受到的浮力为:F浮′=ρ盐水gV排′=1.1×103kg/m3×10N/kg×10−3m3=11N,
    容器对水槽底部的压力为:F压=F支=G容−F浮′=17N−11N=6N,
    容器对水槽底部的压强为:p=FS=F压S容=6 N0.03m2=200Pa。
    答:(1)甲容器中,水对容器底部的压强为500Pa;
    (2)容器静止后露出水面的高度为0.01m;
    (3)容器最终对水槽底部的压强为200Pa。

    【解析】(1)在正方体甲中,水对容器底的压力F=G=mg,已知甲的边长可得其底面积,根据公式p=FS计算水对容器底的压强;
    (2)容器漂浮时,F浮=G总,由公式F浮=ρ液gV排求得容器浸入水中的体积,已知容器的边长可得其底面积,由公式V=Sh计算容器浸入水中的高度,从而计算其露出水面的高度;
    (3)容器沉底时,由公式ρ=mV求得盐水密度,由公式F浮=ρ液gV排求得乙所受的浮力大小,此时容器对水槽底的压力F压=F支=G−F浮,由公式p=FS计算容器对水槽底部的压强。
    本题综合考查密度,重力,压强,浮力的计算,要求学生能合理应用公式结合受力分析进行计算,难度较大。
    38.【答案】解:(1)船体受到的海水的压强:
    p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa;
    (2)满载时,驱逐舰受到浮力:
    F浮=G排=m排g=7×103×103kg×10N/kg=7×107N;
    (3)由F浮=ρ海水V排g驱逐舰排开海水的体积:
    V排=F浮ρ海水g=7×107N1.0×103kg/m3×10N/kg=7×103m3;
    (4)驱逐舰匀速直线航行时,水平方向受到的牵引力、阻力是一对平衡力,大小相等;竖直方向受到的重力、浮力是一对平衡力,大小相等。
    驱逐舰的重力:
    G=F浮=7×107N,
    牵引力F=f=0.01G=0.01×7×107N=7×105N。
    答:(1)在水面下3m深处,船体受到的海水的压强是3×104Pa;
    (2)驱逐舰满载时,受到的浮力是7×107N;
    (3)驱逐舰满载时,排开海水的体积是7×103m3;
    (4)驱逐舰满载时以72km/h的速度匀速航行,受到的牵引力是7×105N。

    【解析】(1)利用p=ρgh求船体受到的海水的压强;
    (2)满载时,驱逐舰受到浮力等于排开海水的重力,利用F浮=G排=m排g求解;
    (3)利用阿基米德原理F浮=ρ海水V排g求驱逐舰排开海水的体积;
    (4)驱逐舰匀速直线航行时,水平方向受到的牵引力、阻力是一对平衡力,大小相等;竖直方向受到的重力、浮力是一对平衡力,大小相等。
    则驱逐舰的重力等于受到的浮力,牵引力F=f=0.01G。
    本题考查了液体压强公式、阿基米德原理、二力平衡条件的应用,明确排水量的含义(排开水的质量)是本题的关键。
    39.【答案】解:(1)天鹅的重力:G=mg=9kg×10N/kg=90N,
    天鹅对地面的压力:F=G=90N,
    天鹅对地面的压强:p=FS=90N2×200×10−4m2=2.25×103Pa;
    (2)因为天鹅漂浮在河面上,所以天鹅受到的浮力:F浮=G=90N,
    由F浮=ρ水gV排可得,天鹅浸在河水中的体积:V排=F浮ρ水g=90N1.0×103kg/m3×10N/kg=9×10−3m3。
    答:(1)这只天鹅双脚站立在水平地面时,其对地面的压强是2.25×103Pa;
    (2)当这只天鹅漂浮在河面时,其浸在河水中的体积是9×10−3m3。

    【解析】(1)天鹅双脚站立在水平地面时,对地面的压力等于其重力,根据G=mg即可求出,再利用p=FS求出对地面的压强;
    (2)天鹅漂浮在河面时,受到的浮力等于重力,据此可知浮力的大小,再根据F浮=ρ水gV排求出浸在河水中的体积。
    此题考查重力、压强和浮力的计算,同时考查物体浮沉条件及其应用,难度不大,关键是知道天鹅站在水平地平上,对地面的压力等于其重力。

    40.【答案】解:(1)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压力:F=G=mg=42×103kg×10N/kg=4.2×105N,
    受力面积:S=2×2m2=4m2,
    坦克对地面的压强:p=FS=4.2×105N4m2=1.05×105Pa;
    (2)坦克顶部所处的深度:h=5m−2.3m=2.7m,
    坦克顶部受到水的压强:p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.7m=2.7×104Pa,
    舱门受到水的压力:
    F′=p′S=2.7×104Pa×0.8m2=2.16×104N;
    (3)坦克在水中潜渡,坦克对水平河床的压力等于坦克重减去受到的浮力,即F压=G−F浮,
    则坦克受到的浮力:
    F浮=G−F压=4.2×105N−105N=3.2×105N,
    由F浮=ρgV排可得,坦克的体积:
    V=V排=F浮ρ水g=3.2×105N1.0×103kg/m3×10N/kg=32m3。
    答:(1)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压强为1.05×105Pa;
    (2)坦克顶部的舱门受到水的压力为2.16×104N;
    (3)坦克的体积为32m3。

    【解析】(1)坦克在水平路面上行驶时,对地面的压力等于自身的重力,根据F=G=mg求出其大小,受力面积等于2条履带与地面的接触面积之和,根据p=FS求出坦克对地面的压强;
    (2)已知坦克的高度和河底的深度可以得出坦克顶部所处的深度,利用液体压强公式p=ρgh得到坦克顶部受到水的压强,又知道受力面积,利用F=pS求出舱门受到水的压力;
    (3)坦克在水中潜渡,坦克对水平河床的压力等于坦克重减去受到的浮力,据此求出坦克所受浮力,根据阿基米德原理求出坦克排开水的体积即为坦克的体积。
    本题考查了学生对重力公式、液体压强公式、压强定义式的掌握和运用,还涉及到同一直线上力的合成,知识点多、综合性强,要求灵活运用所学公式。
    41.【答案】上升

    【解析】解:(1)空桶漂浮在水面上,所以浮力等于重力,即F浮=G桶=10N;
    (2)鹅卵石捞出前沉底,浮力小于重力,即F浮1 鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力为:
    F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.0×10−3m3=60N,
    桶内鹅卵石的重力为:
    G石=F浮′−G桶=60N−10N=50N,
    鹅卵石的质量为:
    m石=G石g=50N10N/kg=5kg。
    答:(1)空桶漂浮在水面时所受浮力大小为10N;
    (2)上升;桶内鹅卵石的质量为5kg。
    (1)根据空桶漂浮在水面上时浮力等于重力分析解答;
    (2)根据浮沉条件分析出鹅卵石浮力的关系,根据F浮=ρ液gV排知排开水体积的变化,进而判断出水池水面高度的变化;
    根据F浮′=ρ水gV排′算出鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力,由G石=F浮′−G桶算出桶内鹅卵石的重力,由G=mg算出鹅卵石的质量。
    此题主要考查的是学生对物体浮沉条件、阿基米德原理公式的理解和掌握。
    42.【答案】解:(1)航母处于漂浮状态,在标准排水量时,航母所受的浮力:F浮=G总=m排g=5×107kg×10N/kg=5×108N;
    (3)物体所受重力与质量成正比,36架舰载机全部飞离航母后,排开海水的质量减小值:△m排=m舰载机=36×2.5×104kg=9.0×105kg,
    由密度公式ρ=mV得,
    航母排开海水的体积减少:△V=△m排ρ海水=9.0×105kg1.02×103kg/m3≈882.35m3。
    答:(1)在标准排水量时,航母所受的浮力为5×108N;
    (2)当36架舰载机全部飞离航母后,航母排开海水的体积减少了882.35m3。

    【解析】(1)处于漂浮状态的物体所受浮力等于重力;
    (2)航母始终处于漂浮状态,飞机起飞后,减小的浮力等于飞机重力,根据密度公式计算海水的体积。
    本题考查物体浮沉条件的应用、阿基米德原理公式的应用,难度不大。
    43.【答案】解:(1)电池充一次电的能量为:W=1千瓦时=1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J;
    如果滑翔机一直耗电,则运行时长为:t′=Wp=3.6×106J4W=9×105s;
    因为滑翔机实际只有9%的时间耗电,故实际运行时长为:t=t′9%=9×105s÷0.09=107s;
    故滑翔机充一次电可以航行的路程为:s=vt=0.2m/s×107s=2×106m=2000km;
    (2)滑翔机悬浮在600米时,由图乙可知,海水的密度为1.03×103kg/m3;
    滑翔机漂浮,受到的浮力等于其重力:F浮=G=515N;
    根据阿基米德原理可知,外油囊中有油时滑翔机排开的水的体积为:V排=F浮ρ海水g=515N1.030×103kg/m3×10N/kg=0.05m3;
    外油囊中油的体积为:V=V排−V′排=0.05m3−0.0495m3=0.0005m3。
    答:(1)滑翔机充电一次总共能航行的路程为2000千米;(2)外油囊中油的体积为0.0005m3。

    【解析】(1)根据电能和功率,利用公式P=Wt求出滑翔机耗电的时间;根据效率求出滑翔机运行的总时间,根据速度公式求出路程的大小;
    (2)根据物体的浮沉条件求出滑翔机受到的浮力,根据阿基米德原理求出滑翔机排开的水的体积;根据滑翔机的体积求出外油囊中油的体积。
    本题考查了物体浮沉条件的应用、阿基米德原理的应用、功率和功的计算公式的应用,利用物体的浮沉条件是解题的关键。
    44.【答案】解:(1)因蛟龙号悬停时处于平衡状态,受到的浮力和重力是一对平衡力,二力大小相等,
    所以,蛟龙号受到的浮力:F浮=G=2.2×105N;
    (2)蛟龙号受到海水的压强:p=FS=7×105N0.01m2=7×107Pa;
    (3)在液体中选取一个圆柱形的液柱,设液柱的底面积为S,高度为h,则液柱的体积V=Sh,
    由ρ=mV可得,液柱的质量:m=ρ液V=ρ液Sh,
    液柱对液柱底面的压力F=G=mg=ρ液Shg,
    则液柱产生的压强p=FS=ρ液ShgS=ρ液gh;
    (4)蛟龙号上表面受到海水的压力等于其上方海水的重力,
    这个重力大小为ρgV,此处的密度应为上方海水的平均密度,而不是上表面海水的密度,所以不能说明p′=ρ′gh′。
    答:(1)蛟龙号悬停时受到的浮力为2.2×105N;
    (2)蛟龙号受到的压强为7×107Pa;
    (3)推论p液=ρ液gh的过程如解答所示;
    (4)不能;理由:蛟龙号上表面受到海水的压力等于其上方海水的重力,这个重力大小为ρgV,此处的密度应为上方海水的平均密度,而不是上表面海水的密度。

    【解析】(1)蛟龙号悬停时处于平衡状态,受到的浮力和重力是一对平衡力,二力大小相等,据此求出蛟龙号受到的浮力;
    (2)根据p=FS求出蛟龙号受到海水的压强;
    (3)在液体中选取一个圆柱形的液柱,设出液柱的底面积和高度,根据V=Sh和m=ρV得出液柱的质量,液柱对液柱底面的压力和液柱的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,利用p=FS求出液柱产生的压强;
    (4)液体压强公式p=ρ液gh中ρ液是指均匀液体的密度或者是液体的平均密度。
    本题考查了浮力和压强的大小计算,重点考查了学生对基本公式理解与掌握,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
    45.【答案】解:(1)注油前,圆柱体对支撑板C的压强为:
    p=FS−S0=GS−S0=12N2×10−2m2−8×10−3m2=1000Pa;
    (2)圆柱体刚好浮起离开支撑板C时浸入油中的体积为:
    V排=S(h−h0)=2×10−2m2×(0.175m−0.1m)=0.0015m3;
    (3)圆柱体刚好浮起离开支撑板C时的浮力等于重力,即F浮=G=12N,
    根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,
    油的密度为:
    ρ油=F浮gV排=12N10N/kg×0.015m3=800kg/m3
    当油面上升到压力传感器时,停止注油,此时撑杆的P点对圆柱体有20N的竖直向下的压力,此时圆柱体受到的浮力为:
    F浮′=G+F压=12N+20N=32N,
    根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,
    排开油的体积为:
    V排′=F浮′gρ油=32N10N/kg×800kg/m3=0.004m3,
    因为圆柱体全浸,V=V排′=0.004m3,
    圆柱体的高度为:h′=VS=0.004m22×10−2m2=0.2m。
    答:(1)注油前,圆柱体对支撑板C的压强为1000Pa;
    (2)圆柱体刚好浮起离开支撑板C时浸入油中的体积为0.0015m3;
    (3)圆柱体的高度为0.2m。

    【解析】(1)根据p=FS−S0=GS−S0算出注油前,圆柱体对支撑板C的压强;
    (2)根据V排=S(h−h0)算出圆柱体刚好浮起离开支撑板C时浸入油中的体积;
    (3)圆柱体刚好浮起离开支撑板C时的浮力等于重力,即F浮=G,
    根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排算出油的密度;
    当油面上升到压力传感器时,停止注油,此时物体刚好全浸,物体排开油的体积等于物体的体积,此时撑杆的P点对圆柱体有20N的竖直向下的压力,根据平衡力算出此时圆柱体受到的浮力,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排算出排开油的体积为物体体积;根据V=Sh算出圆柱体的高度。
    本题考查了压强公式、阿基米德原理公式以及受力分析等知识,是一道综合题,有一定难度。
    46.【答案】②  密度小

    【解析】解:(1)钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀,与不锈钢材料类型相同,故选②;
    (2)根据密度公式可知4块压载铁的体积V=mρ压载铁=2×103kg8×103kg/m3=0.25m3;
    根据阿基米德原理可知4块压载铁所受的浮力F浮=ρ海水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.25m3=2500N,
    4块压载铁的总重力G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N,
    4块压载铁受到竖直向上的浮力和拉力、竖直向下的重力,且处于平衡状态,
    据此得出4块压载铁水下浸没时受到“奋斗者”号的拉力F拉=G−F浮=2×104N−2500N=1.75×104N,
    故4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力为1.75×104N;
    (3)为了满足设计需求,该材料应密度小,抗压能力强。
    故答案为:(1)②;(2)4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为1.75×104N;(3)密度小。
    (1)不锈钢材料具有强度高、韧性好、耐腐蚀等特性,据此分析;
    (2)根据密度公式可知4块压载铁的体积,根据阿基米德原理可知4块压载铁所受的浮力F浮,根据重力公式得出4块压载铁的总重力,4块压载铁受到竖直向上的浮力和拉力、竖直向下的重力,且处于平衡状态,据此得出4块压载铁水下浸没时受到“奋斗者”号的拉力,进而得出压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力;(3)为了满足设计需求,该材料的性质可从密度或抗压能力角度考虑。
    本题考查浮力、密度等知识,并考查受力分析和材料特性的有关知识,有一定综合性。

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