?知識(shí)點(diǎn)1 浮力產(chǎn)生的原因
?知識(shí)點(diǎn)2 探究影響浮力大小因素的實(shí)驗(yàn)
?知識(shí)點(diǎn)3 阿基米德原理及應(yīng)用
?知識(shí)點(diǎn)4 浮力大小的計(jì)算
?作業(yè) 鞏固訓(xùn)練
知識(shí)點(diǎn)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。
3、浮力方向：豎直向上，施力物體是液（氣）體。
【典例1-1】（2023春?長(zhǎng)安區(qū)期末）將同一長(zhǎng)方體分別水平與豎直放置在水中，長(zhǎng)方體都保持靜止。下列說法正確的是（ ）
A．水對(duì)長(zhǎng)方體上、下表面的壓強(qiáng)差不相等，壓力差相等
B．水對(duì)長(zhǎng)方體上、下表面的壓強(qiáng)差不相等，壓力差不相等
C．水對(duì)長(zhǎng)方體上、下表面的壓強(qiáng)差相等，壓力差不相等
D．水對(duì)長(zhǎng)方體上、下表面的壓強(qiáng)差相等，壓力差相等
【答案】A
【解答】解：長(zhǎng)方體物塊懸浮在水中，說明受到水的浮力不變，而浮力等于物體上下表面受到水的壓力差，所以長(zhǎng)方體物塊上下表面受到水的壓力差不變；
而長(zhǎng)方體物塊上下表面受到水的壓強(qiáng)差：Δp＝，豎直放置比水平放置上下表面積小，所以長(zhǎng)方體物塊上下表面受到水的壓強(qiáng)差不相等。
故選：A。
【典例1-2】（2023秋?長(zhǎng)寧區(qū)期末）用細(xì)繩吊著某金屬塊并將其浸在水中，分別在圖（a）、（b）、（c）所示位置保持靜止，若金屬塊所受的拉力分別為F1、F2和F3，則F1 ＝ F2 ＜ F3，若液體對(duì)其上、下表面的壓力差分別為ΔF1、ΔF2和ΔF3，則ΔF1 ＝ ΔF2。（均選填“＞”“＝”或“＜”）
【答案】＝；＜；＝。
【解答】解：用細(xì)繩吊著某金屬塊并將其浸在水中，分別在圖（a）、（b）所示位置保持靜止，排開液體的體積不變，液體密度不變，根據(jù)F?。溅阉甮V排知，浮力大小不變，根據(jù)稱重法，拉力大小相等，若液體對(duì)其上、下表面的壓力差分別為ΔF1、ΔF2即為浮力，因浮力相等，ΔF1＝ΔF2。
由于c圖中部分浸入，排開液體的體積減小，受到的浮力減小，因而需要的拉力變大，故F1＝F2＜F3.
故答案為：＝；＜；＝。
【變式1-1】（2023春?青秀區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，一個(gè)豎直懸掛在水中的圓柱體，其上表面受到水的壓力為0.5N，其下表面受到水的壓力為1.3N。下列說法正確的是（ ）
A．圓柱體受到的重力為0.8N
B．圓柱體受到的重力為1.8N
C．圓柱體受到水的浮力為0.8N
D．圓柱體受到水的浮力為1.8N
【答案】C
【解答】解：由壓力差法計(jì)算浮力的公式F浮＝F向上﹣F向下＝1.3N﹣0.5N＝0.8N，故C正確，D錯(cuò)誤。
由已知條件不能推知物體所受重力為多少，故AB錯(cuò)誤。
故選：C。
【變式1-2】（2023春?高唐縣期末）如圖所示，取一個(gè)瓶口內(nèi)徑略小于乒乓球直徑的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口處，然后向瓶里注水，會(huì)發(fā)現(xiàn)水從瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口，不久就可觀察到乒乓球上浮起來。此實(shí)驗(yàn)說明了浮力的方向 豎直向上 ，浮力產(chǎn)生的原因是物體上下表面受到的 壓力差 。
【答案】豎直向上；壓力差
【解答】解：開始時(shí)乒乓球受到上面液體壓強(qiáng)和大氣壓的作用，下部沒有液體只受大氣壓的作用，向上的壓強(qiáng)小于向下的壓強(qiáng)，向上的壓力小于向下的壓力，乒乓球不能上浮。當(dāng)用手堵住瓶口，乒乓球下面有水，乒乓球下面也受到液體壓強(qiáng)和大氣壓的作用。向上的液體壓強(qiáng)大于向下的液體壓強(qiáng)，根據(jù)F＝pS，產(chǎn)生了一個(gè)豎直向上的壓力差，所以乒乓球上浮，故此實(shí)驗(yàn)說明了浮力產(chǎn)生的原因，浮力的方向是豎直向上的。
故答案為：豎直向上；壓力差。
知識(shí)點(diǎn)2
探究影響浮力大小因素的實(shí)驗(yàn)
1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方?br>（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坑绊懜×Υ笮〉囊蛩亍?br>（2）實(shí)驗(yàn)原理：F浮=G-F讀。
（3）實(shí)驗(yàn)方法：稱重法、控制變量法。
2、實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、水、鹽水、細(xì)線、燒杯、小石塊。
3、器材作用
（1）彈簧測(cè)力計(jì)：測(cè)量拉力。
（2）細(xì)線：連接實(shí)驗(yàn)器材。
（3）小石塊、金屬塊：實(shí)驗(yàn)對(duì)象。
（4）水、鹽水：改變液體密度。
（5）燒杯：盛裝液體。
4、實(shí)驗(yàn)步驟
步驟①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量石塊在空氣中的重力。
步驟②把石塊慢慢浸入水中，直至石塊完全沒入水中，并觀察彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)變化。
步驟③把水換成鹽水，重復(fù)步驟②。
步驟④把小石塊換成金屬塊重復(fù)上面三個(gè)步驟。
步驟⑤記錄數(shù)據(jù)，整理器材。
5、實(shí)驗(yàn)結(jié)論及應(yīng)用
（1）浮力大小跟浸入液體（水）中的體積有關(guān)。
（2）浸入液體中的體積一定時(shí)，浮力大小跟物體所在深度無關(guān)。
（3）比較步驟二、三可知，浸入液體中的體積一定時(shí)，浮力大小跟液體密度有關(guān)，密度大的浮力大。
【典例2-1】（2023春?明水縣期末）關(guān)于圖中所示實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（ ）
A．可以探究浮力的大小是否跟物體的密度有關(guān)
B．可以探究浮力的大小是否跟液體的密度有關(guān)
C．可以探究浮力的大小是否跟物體浸沒的深度有關(guān)
D．可以探究浮力的大小是否跟物體浸在液體中的體積有關(guān)
【答案】D
【解答】解：AB、探究浮力的大小是否跟物體的密度有關(guān)，要控制排開液體的體積和密度相同，只改變物體（液體）的密度大小，只有一個(gè)物體（一種液體），故不可行；
C、探究浮力的大小是否跟物體浸沒的深度有關(guān)，要控制排開液體的體積和密度相同，改變深度大小，由圖知，由于排開液體的體積不同，故無法完成，C不可行；
D、探究浮力的大小是否跟物體浸在液體中的體積有關(guān)，控制液體的密度相同，改變物體浸在液體的體積不同，由稱重法可知浮力大小，D可行。
故選：D。
【典例2-2】（2023秋?普陀區(qū)期末）為研究物體在水中受到向上的力的大小與哪些因素有關(guān)，小明設(shè)計(jì)了方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他先將圓柱體A掛在測(cè)力計(jì)下，此時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)為F0，然后逐漸將A浸入水中，并將其下表面到水面的距離h、相應(yīng)的測(cè)力計(jì)示數(shù)F、F0與F的差值ΔF記錄在表一中。為進(jìn)一步探究，小明換用圓柱體B重復(fù)實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)據(jù)記錄在表二中。（圓柱體A、B底面積分別為SA、SB，且SA＞SB）
表一（圓柱體A）
表二（圓柱體B）
①分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3（或5、6、7）數(shù)據(jù)中F和h的關(guān)系及相關(guān)條件，可以得出的初步結(jié)論是：同一圓柱體浸入水中， 彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F隨圓柱體的下表面到液面的深度增大而減小 。
②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3（或5、6、7）數(shù)據(jù)中ΔF和h的關(guān)系及相關(guān)條件，可以得出的初步結(jié)論是：同一圓柱體浸入水中， ΔF與圓柱體的下表面到液面的深度h成正比 。
③分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、5（或2、6，或3、7）數(shù)據(jù)中ΔF、h及相關(guān)條件，可以得出的初步結(jié)論是：底面積不同的圓柱體浸入水中， 圓柱體的下表面到液面的深度h不變時(shí)，圓柱體底面積越大，ΔF越小 。
④實(shí)驗(yàn)中圓柱體重力對(duì)其在水中受到向上的力的大小 無 影響（選填“有”或“無”）。
⑤實(shí)驗(yàn)中圓柱體A、B的高度關(guān)系為： 相等 。
【答案】①?gòu)椈蓽y(cè)力計(jì)示數(shù)F隨圓柱體的下表面到液面的深度增大而減小；
②ΔF與圓柱體的下表面到液面的深度h成正比；
③圓柱體的下表面到液面的深度h不變時(shí)，圓柱體底面積越大，ΔF越?。?br>④無；⑤相等。
【解答】解：①根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3或5、6、7的數(shù)據(jù)，分析比較彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與圓柱體的下表面到液面的深度h的大小關(guān)系，可得出的初步結(jié)論是：同一物體在同種液體中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F隨圓柱體的下表面到液面的深度增大而減小；
②縱向比較表一序號(hào)1、2、3或表二序號(hào)5、6、7的數(shù)據(jù)，可知，圓柱體的下表面到液面的深度h為原來的幾倍，ΔF也為原來的幾倍，可得出的初步結(jié)論是：同一物體在同種液體中，ΔF與圓柱體的下表面到液面的深度h成正比；
③分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、5（或2、6，或3、7）數(shù)據(jù)可知，圓柱體的下表面到液面的深度h不變時(shí)，圓柱體底面積越大，ΔF越?。沪袮＝1.0×103kg/m3＞ρB＝0.8×103kg/m3，
根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與5或2與6或3與7的數(shù)據(jù)，可得出的初步結(jié)論是：同一物體在不同液體中，圓柱體的下表面到液面的深度h不變時(shí)，液體密度ρ越大，ΔF越大；
④F0＝G，根據(jù)稱重法測(cè)浮力，ΔF＝F0﹣F，
故本實(shí)驗(yàn)中，圓柱體的重力為：G＝ΔF+F＝1.5N+8.5N＝10.0N；
⑤由②，比較表一序號(hào)1與2與3或表二序號(hào)5與6與7的數(shù)據(jù)，可知同一物體在同種液體中，ΔF與圓柱體的下表面到液面的深度h成正比；但序號(hào)4與8實(shí)驗(yàn)不符合這個(gè)規(guī)律；
根據(jù)阿基米德原理，F(xiàn)?。溅岩篻V排，在物體沒有浸沒時(shí)，F(xiàn)浮＝ρ液gSh，故受到的浮力與圓柱體的下表面到液面的深度h成正比，
浸沒在液體中的物體受到的浮力與深度無關(guān)，說明4與8這兩種情況下，圓柱體已浸沒在液體中了，
由阿基米德原理：
1、4兩次實(shí)驗(yàn)受到的浮力之比為：＝，h＝×3cm＝10cm，
＝，hB＝×3cm＝10cm，
所以圓柱體A、B的高度相等。
故答案為：①?gòu)椈蓽y(cè)力計(jì)示數(shù)F隨圓柱體的下表面到液面的深度增大而減?。?br>②ΔF與圓柱體的下表面到液面的深度h成正比；
③圓柱體的下表面到液面的深度h不變時(shí)，圓柱體底面積越大，ΔF越小；
④無；⑤相等。
【變式2-1】（2023春?洋縣期末）按要求完成填空。
（1）如圖甲所示，物體的重力是 5.8 N。
（2）如圖乙所示，在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”的實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)沿水平方向拉著物塊做 勻速直線 運(yùn)動(dòng)。
（3）如圖丙所示，在“探究浮力大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，金屬塊浸沒在水中所受浮力為 0.6 N；通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得出結(jié)論：浮力大小跟 排開液體體積 有關(guān)。
【答案】（1）5.8；（2）勻速直線；（3）0.6；排開液體體積。
【解答】解：（1）彈簧測(cè)力計(jì)分度值為0.2N，示數(shù)為5.8N，物體的重力是5.8N；
（2）如圖乙所示，在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”時(shí)，必須用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物塊在水平方向上受到平衡力的作用，測(cè)力計(jì)示數(shù)等于受到的摩擦力大小；
（3）由F浮＝G﹣F便可求出浮力的大小，這種方法叫做稱重法；由圖丙知，G＝2.5N，完全浸沒水中時(shí)F＝1.9N，則完全浸沒在水中的浮力：F浮＝G﹣F＝2.5N﹣1.9N＝0.6N；物體都是浸在水中，液體的密度相同，排開水的體積不同，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不同，物體所受浮力不同，故圖丙是探究浮力與排開液體體積的關(guān)系。
故答案為：（1）5.8；（2）勻速直線；（3）0.6；排開液體體積。
【變式2-2】（2023春?蓮湖區(qū)期末）實(shí)驗(yàn)小組在探究“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”時(shí)，討論交流后提出猜想。
猜想一：浮力的大小可能與液體的密度有關(guān)。
猜想二：浮力的大小可能與物體排開液體的體積有關(guān)。
猜想三：浮力的大小可能與物體浸沒在液體中的深度有關(guān)。
（1）同學(xué)們根據(jù)日常生活中在游泳池游泳時(shí)，從淺水區(qū)向深水區(qū)走去的過程中，隨著走入水中越深（身體浸沒前）會(huì)覺得身體越來越輕，推理出猜想 二 （選填“一”、“二”或“三”）是正確的。
（2）為了驗(yàn)證猜想，同學(xué)們進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)操作。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力為 2 N；分析比較如圖﹣1、圖﹣3、圖﹣4所示的三次實(shí)驗(yàn)可知，浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度 無關(guān) （選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；分析比較如圖﹣1、圖﹣2、圖﹣3所示的三次實(shí)驗(yàn)可知，浮力的大小與物體 排開液體體積 有關(guān)；分析比較如圖 1、4、5 所示的三次實(shí)驗(yàn)可知，其他條件一定時(shí)，液體的密度越大，物體所受的浮力 越大 。
（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可計(jì)算出實(shí)驗(yàn)中鹽水的密度是 1.1×103 kg/m3。
【答案】（1）二；
（2）2；無關(guān)；排開液體體積；1、4、5；越大；
（3）1.1×103；
【解答】解：（1）當(dāng)人在游泳池中游泳時(shí)，從淺水區(qū)向深水區(qū)走去的過程中，隨著走入水中越深（身體全部浸沒前），排開液體體積變大，覺得身體越來越輕。說明受到的浮力越來越大，根據(jù)這一經(jīng)驗(yàn)合理猜想浮力大小應(yīng)與物體排開液體體積有關(guān)，故猜想二正確；
（2）根據(jù)圖﹣1、圖﹣3所示的實(shí)驗(yàn)操作，可知物體浸沒在水中后所受浮力：F?。紾﹣F＝4.8N﹣2.8N＝2N。圖3、4深度發(fā)生變化但浮力不變說明浮力大小與深度無關(guān)。圖﹣1、圖﹣2、圖﹣3所示的三次實(shí)驗(yàn)浮力隨排開液體的體積的變化而變化，說明浮力大小與排開液體體積有關(guān)。物體浸沒在鹽水中后所受浮力：F鹽＝G﹣F＝4.8N﹣2.6N＝2.2N＞2N，故液體的密度越大，物體所受的浮力越大；
（3）根據(jù)F浮＝G排＝ρgV可知，＝，浸沒在鹽水中時(shí)F?。溅邀}gV排，所以
知識(shí)點(diǎn)3
阿基米德原理及應(yīng)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：。
3、液體對(duì)物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關(guān)。
4、適用條件：液體（或氣體）。
【典例3-1】（2023春?澧縣期末）關(guān)于物體受到的浮力，下面說法中正確的是（ ）
A．重力越小的物體受到的浮力越大
B．漂在水面的物體比沉在水底的物體受到的浮力大
C．沒入水中的物體在水中的位置越深受到的浮力越大
D．液體密度不變時(shí)，物體排開液體的體積越大受到的浮力越大
【答案】D
【解答】解：A．物體受到浮力大小與液體密度、物體排開體積有關(guān)，與物體重力大小無關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B．漂在水面的物體比沉在水底的物體排開水體積小時(shí)，漂在水面的物體比沉在水底的物體受到的浮力小，故B錯(cuò)誤；
C．沒入水中的物體排開水的體積不變，在水中的任何位置，物體受到的浮力一樣大，故C錯(cuò)誤；
D．由F?。溅裧V排得，液體密度不變時(shí)，物體排開液體的體積越大受到的浮力越大，故D正確。
故選：D。
【典例3-2】（2022春?永城市期末）潛水艇在海面下10m的地方時(shí)，所受海水的壓強(qiáng)是 1×105 Pa（假設(shè)海水的密度為1.0×103kg/m3）；當(dāng)它又下潛10m的過程中，所受浮力 不變 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
【答案】1×105；不變。
【解答】解：潛水艇在海面下10m的地方時(shí)，所受海水的壓強(qiáng)：p＝ρ海水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×10m＝1×105Pa。
當(dāng)它又下潛10m的過程中，排開海水的體積不變，根據(jù)F浮＝ρ海水V排g可知所受到的浮力不變。
故答案為：1×105；不變。
【變式3-1】（2023春?碑林區(qū)校級(jí)期末）小杰在歡樂谷游玩時(shí)，觀察到魚嘴里吐出的氣泡上升時(shí)的情況如圖所示，對(duì)氣泡上升過程中受到的浮力和氣泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)分析正確的是（ ）
A．浮力變大，壓強(qiáng)變小B．浮力變小，壓強(qiáng)變小
C．浮力不變，壓強(qiáng)不變D．浮力變大，壓強(qiáng)變大
【答案】A
【解答】解：因?yàn)闅馀萆仙龝r(shí)，深度h變小，
所以，由p＝ρgh可知?dú)馀菔艿剿膲簭?qiáng)變小，故氣泡的體積變大。
又因?yàn)橐欢ㄙ|(zhì)量的氣體，體積變大，壓強(qiáng)變小，
所以，氣泡內(nèi)的壓強(qiáng)p變小；
因?yàn)闅馀莸捏w積變大，排開水的體積變大，
所以，由F?。溅阉甐排g可知?dú)馀菔艿剿母×ψ兇蟆?br>故選：A。
【變式3-2】（2023春?中原區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，“094戰(zhàn)略核潛艇”是我國(guó)自行設(shè)計(jì)建造的第二代彈道導(dǎo)彈核潛艇，在下潛的過程中，海水對(duì)它的壓強(qiáng) 變大 ，核潛艇浸沒于海水中后繼續(xù)下潛，若不考慮海水密度的變化，核潛艇所受浮力 不變 。（均選填“變大”、“不變”或“變小”）
【答案】變大；不變。
【解答】解：核潛艇在下潛的過程中，海水密度不變，所處的深度不斷變大，根據(jù)p＝ρgh可知海水對(duì)它的壓強(qiáng)變大；
核潛艇浸沒于海水中后繼續(xù)下潛，海水的密度不變，排開海水的體積不變（等于核潛艇自身的體積），根據(jù)F?。紾排＝ρ液gV排可知核潛艇受到的浮力不變。
故答案為：變大；不變。
知識(shí)點(diǎn)4
浮力大小的計(jì)算
1、浮力大小的計(jì)算方法：
（1）兩次稱量求差法 F浮=F1-F2。
（2）二力平衡法 F浮=G物。
（3）阿基米德原理法 F浮=G排。
【典例4-1】（2023春?長(zhǎng)樂區(qū)校級(jí)期末）在裝滿水的容器中，放入一質(zhì)量為30g的實(shí)心物塊，從容器中溢出20g水，則該物塊在水中受到了多大的浮力（ ）
A．0.1NB．0.2NC．0.3ND．0.5N
【答案】B
【解答】解：物塊在水中受到的浮力為：F?。紾排＝m排g＝20×10﹣3kg×10N/kg＝0.2N。
故選：B。
【典例4-2】（2023春?平原縣期末）如圖所示，用一細(xì)繩拴住體積為0.6dm3、重為4N的木塊，使它浸沒在水中，此時(shí)細(xì)繩的拉力為 2 N；若剪斷細(xì)繩，當(dāng)木塊靜止時(shí)水面將 下降 （選填“上升”“下降”或“不變”），此時(shí)木塊所受浮力是 4 N。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
【答案】2；下降；4。
【解答】解：（1）木塊浸沒時(shí)排開水的體積：
V＝V排＝0.6dm3＝6×10﹣4m3，
木塊浸沒在水中所受的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3＝6N，
因木塊受豎直向下的重力、細(xì)線的拉力和豎直向上的浮力作用處于平衡狀態(tài)，
所以，由木塊受到的合力為零可得：G+F拉＝F浮，
此時(shí)細(xì)繩的拉力：F拉＝F浮﹣G＝6N﹣4N＝2N；
（2）由F浮＞G可知，剪斷細(xì)繩后，木塊會(huì)上浮直至漂浮在水面上，
由于木塊排開水的體積減小，導(dǎo)致水面將下降；
此時(shí)木塊漂浮，受到的浮力F浮'＝G＝4N。
故答案為：2；下降；4。
【典例4-3】（2023春?涼州區(qū)期末）如圖所示，容器中水深為0.5m，木塊的體積為4×10﹣3m3，水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。
（2）木塊受到的浮力。
【答案】（1）水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為5×103Pa。
（2）木塊受到的浮力為40N。
【解答】解：（1）水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m＝5×103Pa
（2）木塊完全浸沒，故木塊排開水的體積為：V排＝V木＝4×10﹣3m3，
木塊受到的浮力為：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣3m3＝40N；
答：（1）水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為5×103Pa。
（2）木塊受到的浮力為40N。
【變式4-1】（2023春?鼓樓區(qū)校級(jí)期末）彈簧測(cè)力計(jì)下掛一長(zhǎng)方體物體，將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降，然后將其逐漸浸入水中如圖甲；圖乙是彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物體下降高度h變化關(guān)系的圖象，則下列說法中正確的是（ ）
A．物體的體積是500cm3
B．物體受到的最大浮力是5N
C．物體的密度是2.25×103kg/m3
D．物體剛浸沒時(shí)下表面受到水的壓力是9N
【答案】C
【解答】解：
AB．由圖象可知，當(dāng)h＜4cm時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為9N不變，此時(shí)物體在空氣中，
由二力平衡條件可知，物體重力G＝F＝9N，
當(dāng)h＞8cm時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為5N不變，此時(shí)物體浸沒在水中受到的浮力最大，
則物體受到的最大浮力F?。紾﹣F′＝9N﹣5N＝4N，故B錯(cuò)誤；
因物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等，
所以，由F?。溅岩篻V排可得，物體的體積V＝V排＝＝＝4×10﹣4m3＝400cm3，故A錯(cuò)誤；
C．由G＝mg可得，物體的質(zhì)量m＝＝＝0.9kg，
則物體的密度ρ＝＝＝2.25×103kg/m3，故C正確；
D．物體剛浸沒時(shí)上表面受到水的壓力為零，
由浮力產(chǎn)生的原因F?。紽向上﹣F向下可得，下表面受到水的壓力F向上＝F浮+F向下＝F?。?N，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
【變式4-2】（2022春?襄州區(qū)期末）將質(zhì)量為2kg的物體掛在彈簧秤上，當(dāng)物體浸在水中時(shí)稱彈簧秤示數(shù)為11.2N，則此時(shí)物體受到浮力大小是 8.8 N，方向是豎直向上，施力物是 水 。（g取10N/kg）
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】解：（1）物體重力G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N；
（2）物體受到浮力：F?。紾﹣F拉＝20N﹣11.2N＝8.8N；
浮力的方向是豎直向上的，施力物體是水。
故答案為：8.8；水。
【變式4-3】（2023春?紫金縣期末）如圖所示，將內(nèi)部底面積為100cm2的容器放在水平桌面上，容器內(nèi)裝有深28cm的水和一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的正方體物塊，正方體物塊有一半體積浸入水中。求：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）距離容器底10cm的A處水的壓強(qiáng)；
（2）容器底部所受水的壓力；
（3）正方體物塊受到水的浮力。
【答案】（1）距離容器底10cm的A處水的壓強(qiáng)為1.8×103Pa；
（2）容器底部所受水的壓力為28N；
（3）正方體物塊受到水的浮力為5N。
【解答】解：（1）A處的水深為：h＝28cm﹣10cm＝18cm＝0.18m，
距離容器底10 cm的A處水的壓強(qiáng)為：；
（2）容器底部的水深為：h′＝28cm＝0.28m，
容器底部所受水的壓強(qiáng)為：，
容器內(nèi)部底面積為：S＝100cm2＝0.01m2，
容器底部所受水的壓力為：F'＝p'S＝2.8×103Pa×10?2m2＝28N；
（3）正方體物塊的邊長(zhǎng)為：a＝10cm＝0.1m，
正方體物塊排開水的體積為：，
正方體物塊受到水的浮力為：。
答：（1）距離容器底10cm的A處水的壓強(qiáng)為1.8×103Pa；
（2）容器底部所受水的壓力為28N；
（3）正方體物塊受到水的浮力為5N。
1．（2023春?合陽縣期末）如圖所示，將木球浸入裝有鹽水的杯子中，木球所受浮力的施力物體是（ ）
A．地球B．木球C．鹽水D．杯子
【答案】C
【解答】解：浸在液體中的物體都受到液體對(duì)它豎直向上的浮力，木球浸在鹽水中，所以浮力的施力物體是鹽水。
故選：C。
2．（2023春?葉縣期末）如圖所示，將乒乓球置于去底塑料瓶口處，然后向瓶里注水，當(dāng)有少量水從瓶口流出時(shí)，乒乓球不上?。蝗粲檬侄伦∑靠?，可觀察到乒乓球上浮起來，此實(shí)驗(yàn)說明了（ ）
A．液體的壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)
B．連通器原理
C．大氣存在壓強(qiáng)
D．浮力產(chǎn)生的原因
【答案】D
【解答】解：開始時(shí)乒乓球受到上面液體壓強(qiáng)和大氣壓的作用，下部沒有液體只受大氣壓的作用，向上的壓強(qiáng)小于向下的壓強(qiáng)，向上的壓力小于向下的壓力，乒乓球不能上?。划?dāng)用手堵住瓶口，乒乓球下面有水，乒乓球下面也受到液體壓強(qiáng)和大氣壓的作用；向上的液體壓強(qiáng)大于向下的液體壓強(qiáng)，乒乓球上浮，由此說明浮力產(chǎn)生的原因是液體對(duì)物體上、下表面產(chǎn)生壓力差。
故選：D。
3．（2023春?富縣期末）近年來，我國(guó)在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域取得了輝煌的成就。下列科技成果沒有受到浮力的是（ ）
A．在太空中遨游的“天宮”空間站
B．在海面上航行的航母“福建艦”
C．在海水中下潛的“奮斗者號(hào)”
D．“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇
【答案】A
【解答】解：A．太空中沒有空氣，故在太空中遨游的“天宮”空間站不受浮力，故A符合題意；
B．浮力是浸在液體（或氣體）中的物體受到液體（或氣體）向上托起的力，在海面上航行的航母“福建艦”受到水的向上托起的力，即受到浮力，故B不符合題意；
C．在海水中下潛的“奮斗者號(hào)”在水中盡管下沉，但仍然受到浮力，故C不符合題意；
D．空中上升的“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇受到空氣的浮力，故D不符合題意。
故選：A。
4．（2023春?蓮湖區(qū)期末）如圖﹣1所示，圓柱體掛在彈簧測(cè)力計(jì)且浸沒在水中，在將圓柱體向上緩慢拉出水面的過程中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)隨圓柱體上升高度的變化情況如圖﹣2所示。下列分析與計(jì)算正確的是（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（ ）
A．圓柱體上升過程中受到的浮力不斷變小
B．0～10cm時(shí)圓柱體排開水的體積為160cm3
C．圓柱體的密度為5×103kg/m3
D．圓柱體上升過程中，容器底部受到水的壓強(qiáng)變化量Δp與上升的距離h成正比
【答案】C
【解答】解：A、上升過程中測(cè)力計(jì)的示數(shù)先不變、后增大，根據(jù)F?。紾﹣F示可知，上升過程中物體所受的浮力先不變、后減小，故A錯(cuò)誤；
B、0～10cm時(shí)圓柱體浸沒在水中，圓柱體浸沒時(shí)所受的浮力：F?。紾﹣F＝2.0N﹣1.6N＝0.4N；
因?yàn)槲矬w浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等，所以，由F浮＝ρ水gV排可得圓柱體的體積：
V＝V排＝＝＝4×10﹣5m3，故B錯(cuò)誤；
C、由G＝mg可得，圓柱體的質(zhì)量：m＝＝0.2kg，圓柱體的密度：＝5×103kg/m3，故C正確；
D、0～10cm時(shí)圓柱體浸沒在水中，圓柱體上升過程中，深度不變，Δp＝0；10～20cm時(shí)，是露出水面的過程，水的深度減小，水對(duì)杯底的壓強(qiáng)變化量：Δp＝ρ水gh，容器底部受到水的壓強(qiáng)變化量Δp隨上升的距離h而減小，故D錯(cuò)誤。
故選C。
5．（2023秋?楊浦區(qū)期末）盛有水的相同柱形容器甲、乙置于水平地面。將柱體A、B豎直浸入水中，柱體靜止時(shí)如圖所示，此時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)大于零。若放入前后容器對(duì)地面的壓強(qiáng)變化量相等，則下列判斷正確的是（ ）
A．柱體的質(zhì)量mA＝mB
B．柱體的體積VA＝VB
C．柱體下表面受到液體壓力FA＝FB
D．柱體受到的浮力F浮A＝F浮B
【答案】D
【解答】解：因放入A.B柱體前后容器對(duì)地面的壓強(qiáng)變化量相等，受力面積S相等，由△F＝△pS知，放入前后容器又地面的壓力變化量△F相等。而壓力變化量來自A，B兩物體排開水的重力即△F＝GA排＝GB排，根據(jù)阿基米德原理F?。紾排知，兩柱體受到的浮力F浮A＝F浮B，故選項(xiàng)D正確；
因GA＝F+F浮A，GB＝F浮B.因兩柱體受到的浮力F浮A＝F浮B，所以GA＞GB由G＝mg知mA＞mB，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；
因F浮A＝ρ水gV排＝ρ水gVA，F(xiàn)浮B＝ρ水gV排′，由F浮A＝F浮B 知VA＝V排′，因B柱漂浮VB＞V排′，可得VA＜VB，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因知.A上下表面壓力差等于A受到的浮力，F(xiàn)浮A＝FA下﹣FA上，B下表面受到的壓力等于B受到的浮力F浮B＝FB下，因兩柱體受到的浮力F浮A＝F浮B，得FA下﹣FA上＝FB下，得FA下＞FB下，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。
故選：D。
6．（2023春?潮陽區(qū)校級(jí)期末）如圖甲所示，在水平桌面上放有一個(gè)底面積為100cm2，足夠高的薄壁柱形容器，長(zhǎng)方體物塊A、B通過輕彈簧連接并置于容器底部，此時(shí)物塊B恰好浸沒在水中。物塊A的底面積為40cm2，高為10cm。繼續(xù)向容器中勻速注水，注水速度為50cm3/s。彈簧受到的力隨時(shí)間變化圖像如圖乙所示。彈簧的長(zhǎng)度每變化1cm，彈力就變化1N，彈簧的重力和體積忽略不計(jì)。下列說法正確的是（ ）
A．彈簧原長(zhǎng)8cm
B．物塊A所受重力為3N
C．16s﹣26s期間，液面上升了5cm
D．21s時(shí)，物塊B對(duì)容器的壓力為2N
【答案】D
【解答】解：A.0～16s期間薄壁柱形容器內(nèi)加水的體積為：
V加水＝50cm3/s×16s＝800cm3，
此時(shí)水深變化為：Δh水＝＝＝8cm，
所以此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為：L＝Δh水＝8cm，
由圖可知一開始彈簧的彈力為：F彈＝2N，
因?yàn)閺椈傻拈L(zhǎng)度每變化1cm，彈力就變化1N，而彈簧處于壓縮，所以可得彈簧壓縮量為：ΔL＝2cm，
所以彈簧原長(zhǎng)為：L0＝L+△L＝8cm+2cm＝10cm，
所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B.由圖可知一開始時(shí)物體重力大小等于彈簧的彈力大小，所以物體A的重力為：GA＝2N，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤；
C.在16﹣26s，彈簧受到的壓力減小至0，減小的壓力大小等于物塊A受到浮力，說明在26s時(shí)刻，彈簧伸長(zhǎng)量為0，此時(shí)F浮＝GA＝2N；
物體浸沒在水中的體積為：VA浸＝＝＝2×10﹣4m3＝200cm3，
所以A浸沒在水中的深度為：hA＝＝＝5cm，
所以16s﹣26s期間，液面上升為：Δh水'＝L0+hA＝2cm+5cm＝7cm，故C錯(cuò)誤；
D.由于在16﹣26s時(shí)A浸沒的深度為5cm，而A高10cm，若物體A浸沒在水中，則所受的浮力為16﹣26s所受浮力的兩倍，即為4N，而A重2N，則彈簧的彈力為2N。但由乙圖可知，此時(shí)彈簧受到的拉力小于2N，說明此時(shí)AB整體漂浮。由圖乙及前面分析可知，在21s時(shí)，加入的水量為16﹣26s的一半，所以此時(shí)彈簧的壓縮量為ΔL'＝1cm，即產(chǎn)生向下的彈力為1N。在第26s，彈簧自由伸長(zhǎng)，不產(chǎn)生彈力，A處于漂浮狀態(tài)，在26﹣31s的注水量為16﹣26s的一半，所以分析可得彈簧的伸長(zhǎng)量為1cm，產(chǎn)生的彈力為1N，此時(shí)B剛好對(duì)容器底無壓力，則 21s﹣31s間，物塊B對(duì)容器的壓力變化為2N，即21s時(shí)，物塊B對(duì)容器的壓力為2N，故D正確。
故選：D。
7．（2023春?西湖區(qū)期末）偉大科學(xué)家 阿基米德 用大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小 等于 它排開液體所受的重力（選填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】阿基米德；等于。
【解答】解：偉大科學(xué)家阿基米德用大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了著名的阿基米德原理，即，浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力，浮力的大小等于它排開液體所受的重力。
故答案為：阿基米德；等于。
8．（2023春?慶陽期末）將一小石塊浸沒在水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示，則小石塊受到的浮力為 2 N。將浸沒的小石塊繼續(xù)向下移動(dòng)一小段距離（未觸底），小石塊所受的浮力 不變 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
【答案】2；不變。
【解答】解：小石塊受到的浮力為：F浮＝G﹣F＝5N﹣3N＝2N，
將浸沒的小石塊繼續(xù)向下移動(dòng)一小段距離（未觸底），小石塊排開水的體積不變，所受的浮力不變。
故答案為：2；不變。
9．（2023春?興寧區(qū)校級(jí)期末）如圖甲和乙，彈簧測(cè)力計(jì)豎直懸掛著物體A靜止在空中時(shí)示數(shù)為8N，A浸在水中靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為7N．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知物體A的質(zhì)量為 0.8 kg，乙圖所示物體A浸入水中所受的浮力為 1 N．（g＝10N/kg）
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】解：彈簧測(cè)力計(jì)豎直懸掛著物體A靜止在空中時(shí)示數(shù)為8N，則A的重力G＝8N，
由G＝mg可得物體A的質(zhì)量：
m＝＝＝0.8kg，
A浸在水中靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F′＝7N，
則物體A浸入水中所受的浮力：
F?。紾﹣F′＝8N﹣7N＝1N。
故答案為：0.8；1。
10．（2023春?思明區(qū)校級(jí)期末）我國(guó)三峽工程是舉世矚目的跨世紀(jì)工程，如圖所示，這是三峽船閘中輪船通過船閘的示意圖，三峽船閘利用了 連通器 原理；質(zhì)量為60t的輪船靜止在江面上時(shí)排開江水的體積為 60 m3。（g取10N/kg，ρ江水＝1.0×103kg/m3）
【答案】連通器；60。
【解答】解：（1）三峽大壩船閘的閘室通過閘門的下端與上、下游連通，形成連通器，工作進(jìn)利用了連通器的原理。
（2）質(zhì)量為60t的輪船靜止在江面上時(shí)受到的浮力：F浮＝G船＝m排g＝6×104kg×10N/kg＝6×105N，
由F浮＝ρgV排得：V排＝＝＝60m3。
故答案為：連通器；60。
11．（2023春?梁園區(qū)期末）把體積為200cm3的物塊放入水中，當(dāng)它靜止時(shí)浸入水中的體積為160cm3，則該物塊靜止時(shí)排開水的質(zhì)量是 160 g，受到的浮力大小為 1.6 N，該物塊的密度為 0.8×103 kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
【答案】160；1.6；0.8×103。
【解答】解：已知物塊浸入水中的體積為160cm3，物塊排開水的體積為160cm3，
則排開水的質(zhì)量m排＝ρ水V排＝1.0×103kg/m3×160×10﹣6m3＝0.16kg＝160g；
物塊受到的浮力大小F浮＝G排＝m排g＝0.16kg×10N/kg＝1.6N，
由題意可知，物塊漂浮在水中，則物塊的重力G＝F?。?.6N，
物塊的質(zhì)量m＝＝＝0.16kg，
物塊的密度ρ＝＝＝0.8×103。
故答案為：160；1.6；0.8×103。
12．（2023春?十堰期末）如圖所示，為“奮斗者”號(hào)潛水器?！皧^斗者”號(hào)潛水器創(chuàng)造了10909m 的中國(guó)載人深潛新紀(jì)錄。潛水器總體積約為30m3，則潛水器完全浸沒在海水中時(shí)受到的浮力為 3×105 N。在繼續(xù)下潛的過程中，所受浮力 不變 （選填“變大”、“變小”或“不變”），在海水中10000m深處受到的海水壓強(qiáng)為 1×108 Pa。（海水密度取 1.0×103kg/m3）
【答案】3×105；不變；1×108。
【解答】解：潛水器完全潛入水中時(shí)，排開海水的體積：V排＝V＝30m3，
則潛水器所受的浮力：
F浮＝ρ海水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3＝3×105N。
在繼續(xù)下潛的過程中，潛水器排開海水的體積和海水的密度不變，
由F?。溅岩篻V排可知，潛水器受到的浮力不變。
潛水器在水下10000m時(shí)，受到水的壓強(qiáng)：
p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1×108Pa。
故答案為：3×105；不變；1×108。
13．（2023秋?豐臺(tái)區(qū)期末）如圖是驗(yàn)證阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)步驟示意圖，依次讀出甲、乙、丙、丁圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F1、F2、F3、F4。
（1）物塊受到的浮力F?。?F1﹣F2 。
（2）物塊排開的液體受到的重力G排液＝ F4﹣F3 。
（3）若F1﹣F2 ＝ F4﹣F3，則說明本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合阿基米德原理。（選填“＝”或“≠”）
【答案】F1﹣F2；F4﹣F3；＝。
【解答】解：（1）根據(jù)稱重法可知：甲、乙圖彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可以求出石塊受到的浮力；為F浮＝F1﹣F2；
（2）丙、丁圖彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可以求出石塊排開液體受到的重力，為G排液＝F4﹣F3；
（3）根據(jù)阿基米德原理可知物體所受浮力與排開液體重力的相等，所以如果F1﹣F2＝F4﹣F3成立，則可得出阿基米德原理；
故答案為：F1﹣F2；F4﹣F3；＝。
14．（2023春?鐵東區(qū)期末）某物理興趣小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、水、小石塊（不吸水）、溢水杯、小桶、細(xì)線等實(shí)驗(yàn)器材探究浮力的大小與排開液體所受到的重力的關(guān)系。
（1）如圖所示的甲、乙、丙、丁四個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，最科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)順序是 丙、甲、丁、乙 ；
（2）根據(jù)圖中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可求出石塊的密度為 2.8×103 kg/m3；（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）
（3）興趣小組的同學(xué)換用不同的物體（不吸液體）或液體按科學(xué)合理的順序進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出F浮 ＝ G排（選填“＞”、“＜”或“＝”），從而驗(yàn)證了阿基米德原理的正確性；
（4）圖丁步驟中，小石塊逐漸浸入液體過程中（未接觸溢水杯），液體對(duì)杯底的壓強(qiáng) 一直不變 （選填“逐漸變大”、“一直不變”或“逐漸變小”）；
（5）其中一個(gè)同學(xué)每次進(jìn)行圖甲步驟時(shí)，都忘記將溢水杯中液體裝滿，其他步驟無誤，因而他會(huì)得出F浮 ＞ G排（小桶中液體所受重力）的結(jié)論。（選填“＞”、“＜”或“＝”）
【答案】（1）丙、甲、丁、乙；（2）2.8×103；（3）＝；（4）一直不變；（5）＞
【解答】解：
（1）為了使小桶在接水之后可直接計(jì)算水的重力，應(yīng)先測(cè)量空桶的重，然后再測(cè)出石塊的重力，并直接浸入水中觀察測(cè)力計(jì)的示數(shù)，最后測(cè)排出的水和小桶的總重，求排出的水的重力．因此，最合理的順序應(yīng)為：丙、甲、丁、乙；
（2）由甲、丁根據(jù)稱重法，石塊浸沒在水中受到的浮力大小為：
F浮＝G﹣F＝2.8N﹣1.8N＝1N；
根據(jù)G＝mg，物體的質(zhì)量為：
m＝＝＝0.28kg；
根據(jù)阿基米德原理，物體的體積：
V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3；
石塊的密度為：
ρ＝＝＝2.8×103kg/m3；
（3）因G乙﹣G丙＝2N﹣1N＝1N，F(xiàn)浮＝1N；
由以上步驟可初步得出結(jié)論：浸在水中的物體所受浮力的大小等于它排開液體的重力；
（4）小石塊逐漸浸入液體過程中（未接觸溢水杯），溢水杯中水的深度不變，根據(jù)公式p＝ρgh可知，水對(duì)溢水杯底的壓強(qiáng)不變；
（5）其中一個(gè)同學(xué)每次進(jìn)行圖甲步驟時(shí)，都忘記將溢水杯中液體裝滿，則G排偏小，實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)為G排＝G溢，因而他會(huì)得出F?。綠排的結(jié)論。
故答案為：（1）丙、甲、丁、乙；（2）2.8×103；（3）＝；（4）一直不變；（5）＞。
15．（2022春?冠縣期末）如圖所示是一種木制的“菱桶”（可看成是圓柱體），是江南地區(qū)常見的采菱時(shí)的載人工具。已知菱桶的底面積為2m2，高約25厘米，質(zhì)量為20千克。請(qǐng)通過計(jì)算回答問題：
（1）一只空“菱桶”放入水中靜止時(shí)受到的浮力是多少？
（2）靜止時(shí)，空“菱桶”露出水面的高度是多少？
（3）若圖中采菱人的質(zhì)量為60千克，“菱桶”此時(shí)露出水面高度為20厘米，則“菱桶”內(nèi)放了多少千克的菱角？
【答案】（1）一只空“菱桶”放入水中靜止時(shí)受到的浮力是200N；
（2）靜止時(shí)，空“菱桶”露出水面的高度是24cm；
（3）“菱桶”內(nèi)放了20kg的菱角。
【解答】解：（1）根據(jù)圖示可知，一只空“菱桶”放入水中靜止時(shí)，“菱桶”處于漂浮，此時(shí)浮力等于重力，空“菱桶”受到的浮力：F?。紾＝mg＝20kg×10N/kg＝200N；
（2）由F?。溅阉甮V排可知，空“菱桶”排開水的體積：V排＝＝＝0.02m3，
由V＝Sh可得，空“菱桶”浸入水中的深度：h＝＝＝0.01m＝1cm，
因此空“菱桶”露出水面的高度：h露＝h桶﹣h＝25cm﹣1cm＝24cm；
（3）已知“菱桶”此時(shí)露出水面高度為20厘米，則“菱桶”浸入水中的深度：h′＝25cm﹣20cm＝5cm＝0.05m，
“菱桶”排開水的體積：V排′＝Sh′＝2m2×0.05m＝0.1m3，
“菱桶”受到的浮力：F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3＝1000N，
因?yàn)楦×Φ扔谌?、“菱桶”和菱角的總重力，則G總＝F浮′＝1000N，
人的重力：G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N，
則菱角的重力：G菱角＝G總﹣G人﹣G＝1000N﹣600N﹣200N＝200N，
由G＝mg可得，菱角的質(zhì)量：m菱角＝＝＝20kg。
答：（1）一只空“菱桶”放入水中靜止時(shí)受到的浮力是200N；
（2）靜止時(shí)，空“菱桶”露出水面的高度是24cm；
（3）“菱桶”內(nèi)放了20kg的菱角。
16．（2023春?新邵縣期末）近期在日本召開了以美歐日等國(guó)為首的“七國(guó)峰會(huì)”，在會(huì)上日本再次無理提出了我國(guó)南海問題。為了捍衛(wèi)國(guó)家主權(quán)，我軍派滿載排水量達(dá)67500t的“遼寧”號(hào)航空母艦加強(qiáng)了對(duì)南海巡邏。在某次巡邏演習(xí)中雷達(dá)發(fā)現(xiàn)假想敵潛艇在15海里外的水下10m處潛行，隨即投下重量為100kg的感應(yīng)式淺水水雷攻擊，并成功將敵潛艇擊沉。（g＝10N/kg，水的密度為1×103kg/m3）問：
（1）航空母艦滿載時(shí)受到的浮力為多少？
（2）敵潛艇受到水的壓強(qiáng)有多大？
【答案】（1）航空母艦滿載時(shí)受到的浮力為6.75×108 N。
（2）敵潛艇受到水的壓強(qiáng)1×105Pa。
【解答】解：（1）滿載排水量67500t，即m排＝67500×103kg；
根據(jù)阿基米德原理可得，航空母艦滿載時(shí)受到的浮力：
F浮＝G排＝m排g＝67500×103kg×10N/kg＝6.75×108 N。
（2）敵潛艇在水下10m處潛行，它受到水的壓強(qiáng)：
p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10m＝1×105Pa。
答：（1）航空母艦滿載時(shí)受到的浮力為6.75×108 N。
（2）敵潛艇受到水的壓強(qiáng)1×105Pa。
17．（2023秋?昌平區(qū)期末）水平臺(tái)面上有一個(gè)溢水杯，溢水杯中裝滿水，水面到容器內(nèi)杯底的距離為8cm，杯子的底面積為70cm2，把金屬塊A掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，再將金屬塊A緩慢地浸沒在水中，靜止時(shí)，從溢水杯中溢出水的體積為40cm3，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.7N，如圖所示。已知水的密度，g取10N/kg。求：
（1）溢水杯中裝滿水時(shí)，水對(duì)杯底的壓力F；
（2）金屬塊A所受的重力GA。
【答案】（1）溢水杯中裝滿水時(shí)，水對(duì)杯底的壓力F為5.6N；
（2）金屬塊A所受的重力GA為2.1N。
【解答】解：
（1）水對(duì)杯底的壓強(qiáng)p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa；
水對(duì)杯底的壓力F＝pS＝800Pa×70×10﹣4m2＝5.6N；
（2）金屬塊排開水的體積V排＝V溢＝40×10﹣6m3＝4×10﹣5m3，
金屬塊受到的浮力為F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3＝0.4N；
因?yàn)榻饘賶K靜止，由平衡條件知道，金屬塊受到豎直向上的拉力加上浮力等于金屬塊的重力，
故金屬塊的重力GA＝F浮+F拉＝0.4N+1.7N＝2.1N。
答：（1）溢水杯中裝滿水時(shí)，水對(duì)杯底的壓力F為5.6N；
（2）金屬塊A所受的重力GA為2.1N。實(shí)驗(yàn)序號(hào)
h（厘米）
F（牛）
ΔF（牛）
1
3.0
8.5
1.5
2
6.0
7.0
3.0
3
9.0
5.5
4.5
4
12.0
5.0
5.0
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
h（厘米）
F（牛）
ΔF（牛）
5
3.0
8.8
1.2
6
6.0
7.6
2.4
7
9.0
6.4
3.6
8
12.0
6.0
4.0

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