一、選擇題（沒題3分，共30分）


1．（2016?張家界）兩手分別拿著一個(gè)小木塊和一個(gè)大石塊浸沒在水中，同時(shí)松手，小木塊上浮，大石塊下沉．比較松手時(shí)兩者所受的浮力（ ）


A．木塊受的浮力大B．石塊受的浮力大


C．兩者受的浮力一樣大D．條件不足，無法比較


【考點(diǎn)】8O：阿基米德原理．


【難度】中等


【分析】根據(jù)物體的沉浮條件判斷物體的沉浮，然后根據(jù)阿基米德原理公式F浮=ρgv排計(jì)算浮力．


【解答】解：由于小木塊的體積小于大石塊的體積，所以浸沒在水中時(shí)，大石塊排開液體的體積大于小木塊排開液體的體積，根據(jù)阿基米德原理公式F浮=ρgv排可知，大石塊所受的浮力大于小木塊所受的浮力，雖然小木塊上浮，大石塊下沉．但松手時(shí)小木塊和大石塊仍然浸沒在水中時(shí)，所以大石塊所受的浮力仍然大于小木塊所受的浮力，A、C、D不符合題意，只有B符合題意．


故選B．


【點(diǎn)評】本題考查阿基米德原理的應(yīng)用，知道物體所受浮力的大小是由它所排開液體的體積決定．





2．（2016?南京）將一個(gè)密度為0.9×103kg/m3的實(shí)心小球，先后浸沒在水和酒精中，松開手后，小球靜止時(shí)，排開水和酒精的體積分別為V1和V2，小球在水和酒精中所受的浮力分別為F1和F2．以下判斷正確的是（ρ酒精=0.8×103kg/m3）（ ）


A．V1：V2=1：1 F1：F2=5：4B．V1：V2=4：5 F1：F2=1：1


C．V1：V2=9：10 F1：F2=9：8D．V1：V2=8：9 F1：F2=10：9


【考點(diǎn)】8O：阿基米德原理．


【難度】中等


【分析】（1）分別比較小球與水和酒精的密度關(guān)系，根據(jù)物體浮沉條件得出浸沒在水和酒精中，松開手后，小球靜止時(shí)的狀態(tài)，設(shè)小球的質(zhì)量為m，然后根據(jù)物體漂浮，浮力等于重力，以及密度公式分別列出排開水和酒精的關(guān)系式，然后相比即可解答；


（2）已知小球排開水和酒精的體積之比，利用阿基米德原理計(jì)算其所受浮力之比．


【解答】解：（1）設(shè)小球的質(zhì)量為m，


因?yàn)棣亚颍鸡阉?，所以將小球浸沒在水中，松開手后，小球靜止時(shí)漂浮在水面上，則浮力F1=G=mg，又因?yàn)镕浮=ρ液gV排，所以排開水的體積V1====，


因?yàn)棣亚颍睛丫凭詫⑿∏蚪]在酒精中，松開手后，小球靜止時(shí)沉底，則根據(jù)ρ=可得，排開酒精的體積V2=V球=，


所以，排開水和酒精的體積之比為：==×===9：10；


（2）小球在水和酒精中所受的浮力之比：


====9：8．


故選C．


【點(diǎn)評】此題考查阿基米德原理、物體浮沉條件、密度公式的應(yīng)用，是一道綜合性較強(qiáng)的題目，難點(diǎn)在排開水和酒精的體積之比的計(jì)算，關(guān)鍵是利用方程法，根據(jù)物體漂浮，浮力等于重力，以及密度公式分別列出排開水和酒精的關(guān)系式．





3．（2016?雅安）如圖甲為盛水的燒杯，上方有彈簧測力計(jì)懸掛的圓柱體，將圓柱體緩慢下降，直至將圓柱體全部浸入水中，整個(gè)過程中彈簧測力計(jì)示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關(guān)系的圖象如圖乙所示，g取10N/kg，下列說法正確的是（ ）





A．圓柱體受到的重力是6N


B．圓柱體受到的最大浮力是3N


C．圓柱體的密度是1.5×103kg/m3


D．當(dāng)圓柱體剛好全部浸沒時(shí)，下表面受到水的壓強(qiáng)為800pa


【考點(diǎn)】8P：浮力大小的計(jì)算；2A：密度的計(jì)算；78：重力的計(jì)算；89：液體的壓強(qiáng)的計(jì)算；8O：阿基米德原理．


【難度】中等


【分析】為了便于分析，給線段標(biāo)上A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)，如下圖，根據(jù)圖象分析如下：





（1）由圖可知AB段圓柱體未浸入液體，測力計(jì)的示數(shù)即為圓柱體的重力，所以從圖中可讀出圓柱體的重力大?。?br/>

（2）由圖象CD段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，為最大值．


（3）由題意可知圖中CD段是圓柱體完全浸入水后的情況，由圖可知圓柱體完全浸入水后測力計(jì)對圓柱體的拉力為3N，再利用力的平衡條件求出圓柱體受到的浮力，利用阿基米德原理求得圓柱體的體積，利用密度公式求得圓柱體的密度


（4）下降高度4cm時(shí)，下表面接觸水面，下降8cm時(shí)，圓柱體剛好浸沒水中，這時(shí)水面上升，由于容器底面積未知，所以不能確定圓柱體下表面距水面的距離，故不能確定下表面受到水的壓強(qiáng)．


【解答】解：A、由圖象可知，當(dāng)h=0時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)為9N，此時(shí)圓柱體處于空氣中，根據(jù)二力平衡條件可知，G=F拉=9N，故A錯(cuò)誤；


B、由圖象CD段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，則圓柱體受到的浮力F浮=G﹣F=9N﹣3N=6N，故B錯(cuò)誤；


C、圖象中CD段是圓柱體完全浸入水中的情況，此時(shí)圓柱體受到的拉力F=3N，


則圓柱體受到的浮力F浮=G﹣F=9N﹣3N=6N．


圓柱體受到的浮力：F浮=ρ水gV排，物體的體積：


V物=V排===6×10﹣4m3，


由公式G=mg可求出物體的質(zhì)量m===0.9kg，


則圓柱體密度ρ物===1.5×103kg/m3，故C正確．


D、由圖可知，物體從接觸水面到剛好浸沒時(shí)，物體下降了4厘米，但同時(shí)水面會(huì)上升，由于容器底面積未知，所以不能確定圓柱體下表面所處的深度，也就不能確定下表面受到水的壓強(qiáng)，故D錯(cuò)誤；


故選C．


【點(diǎn)評】本題用到的知識(shí)點(diǎn)有重力、質(zhì)量、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理、壓強(qiáng)的計(jì)算等，考查學(xué)生結(jié)合圖象對所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合分析的能力，難度較大．





4．（2016?西寧）在水平桌面上有一個(gè)盛有水的容器，木塊用細(xì)線系住沒入水中（水未溢出），如圖甲所


示．將細(xì)線剪斷，木塊最終漂浮在水面上，且五分之二的體積露出水面，如圖乙所示．


下列說法正確的是（ ）





A．甲、乙兩圖中，木塊受到水的浮力之比是5：2


B．甲、乙兩圖中，水對容器底部的壓強(qiáng)之比是1：1


C．甲圖中細(xì)線對木塊的拉力與木塊受到的浮力之比是 2：5


D．甲、乙兩圖中，容器對水平桌面的壓強(qiáng)之比是5：3


【考點(diǎn)】8P：浮力大小的計(jì)算；86：壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算；89：液體的壓強(qiáng)的計(jì)算．


【難度】中等


【分析】（1）根據(jù)F浮=ρ水gV排判斷浮力的關(guān)系；


（2）根據(jù)p=ρ液gh判斷水對容器底部的壓強(qiáng)關(guān)系；


（3）根據(jù)浮力、拉力、重力的關(guān)系判斷拉力的大?。?br/>

（4）以整體為研究對象進(jìn)行分析，甲、乙對桌面的壓力都等于容器、水和木塊的總重力，首選判斷壓力大小，然后根據(jù)p=判斷容器對水平桌面的壓強(qiáng)大小．


【解答】解：A、甲圖中，木塊浸沒在水中，V排=V，則浮力：F浮甲=ρ水gV，


乙圖中，F(xiàn)浮=ρ水g（1﹣）V=ρ水gV，


則木塊受到水的浮力之比：F浮甲：F浮乙==5：3，故A錯(cuò)誤；


B、由題意知，甲圖水的深度大于乙圖水的深度，由p=ρ水gh可得，甲圖中水對容器底的壓強(qiáng)大，水對容器底部的壓強(qiáng)之比不是1：1．故B錯(cuò)誤；


C、由乙圖知，木塊的重力G=F浮乙=ρ水gV；


甲圖中，木塊受重力、浮力和細(xì)繩的拉力作用，則拉力：F=F浮甲﹣G=ρ水gV﹣ρ水gV=ρ水gV；


故F：F浮甲=ρ水gV：ρ水gV=2：5，故C正確；


D、以整體為研究對象，甲、乙對桌面的壓力都等于容器、水和木塊的總重力，因此甲圖中容器對水平桌面的壓力等于乙圖中容器對水平桌面的壓力，容器的底面積一定，根據(jù)p=可知，容器對水平桌面的壓強(qiáng)相等，即容器對水平桌面的壓強(qiáng)之比是1：1．故D錯(cuò)誤．


故選C．


【點(diǎn)評】本題是有關(guān)浮力知識(shí)的應(yīng)用，關(guān)鍵掌握阿基米德原理及浮沉條件，并能夠?qū)Σ煌闆r對物體正確進(jìn)行受力分析，搞清各個(gè)力之間的關(guān)系．





5．（2016?甘孜州）將小鐵塊和小木塊放入一盆水中．結(jié)果發(fā)現(xiàn)木塊浮在水面上，鐵塊沉入水底，就此現(xiàn)象，下列分析正確的是（ ）


A．木塊受到浮力，鐵塊不受浮力


B．鐵塊沉入水底，所受浮力一定小于自身的重力


C．木塊受到的浮力一定大于鐵塊所受的浮力


D．木塊浮在水面上，所受浮力大于自身的重力


【考點(diǎn)】8S：物體的浮沉條件及其應(yīng)用．


【難度】中等


【分析】要解決此題，需要浸入液體中的物體都要受到浮力作用，不管物體上浮還是下沉．


并且要掌握物體的浮沉條件：


完全浸沒在液體中的物體．


若受到浮力大于重力，則上浮，最后漂浮在液面上．


若受到浮力等于重力，則懸?。?br/>

若受到浮力小于重力，則下沉到液底．


【解答】解：將小鐵塊和小木塊放入一盆水中．小鐵塊和小木塊都會(huì)受到水的浮力作用．所以A說法錯(cuò)誤．


鐵塊沉入水底，是因?yàn)殍F塊受到的浮力小于它的重力．所以B說法正確．


木塊漂浮，所以木塊受到的浮力等于木塊的重力，但鐵塊的重力與木塊的重力大小不知，所以C、D說法錯(cuò)誤．


故選B．


【點(diǎn)評】此題主要考查了物體的浮沉條件及其應(yīng)用．在此題中，最關(guān)鍵的是找到所含條件，即木塊漂浮和鐵塊下沉，從而根據(jù)浮沉條件進(jìn)行分析解決．





6．（2015?佛山）如圖所示，彈簧測力計(jì)下端懸掛一高度為l、質(zhì)量為m的圓柱體，它在水中受到最大浮力為，圓柱體下表面剛剛與水面接觸到全部浸沒后，測力計(jì)示數(shù)F拉 及圓柱體所受的浮力F浮 分別與浸入水中深度h關(guān)系圖正確的是（ ）





A．B．C．D．


【考點(diǎn)】8O：阿基米德原理．


【難度】中等．


【分析】①根據(jù)F浮=ρ液V排g可知影響浮力大小的因素是液體的密度和物體排開液體的體積．圓柱體下表面剛剛與水面接觸，沒有受到浮力；


然后隨著浸入水中深度的逐漸增大到全部浸沒時(shí)物體排開液體的體積逐漸變大，受到的浮力逐漸變大；


當(dāng)浸沒后時(shí)，物體排開液體的體積不變，則受到浮力不變．


②由上可知，金屬塊逐漸浸入水中的過程中，浮力是先變大后不變的．


彈簧測力計(jì)的示數(shù)F示=G﹣F浮，重力是一定的，浮力變大，彈簧測力計(jì)的示數(shù)變小，浮力不變，彈簧測力計(jì)的示數(shù)不變．


【解答】解：①圓柱體下表面剛剛與水面接觸，沒有受到浮力；


然后隨著浸入水中深度的逐漸增大到全部浸沒時(shí)物體排開水的體積逐漸變大，根據(jù)F浮=ρ液V排g可知受到的浮力逐漸變大；


當(dāng)浸沒時(shí)，物體排開液體的體積最大，受到浮力最大為，然后浮力保持不變，故CD錯(cuò)誤．


②由上可知，金屬塊逐漸浸入水中的過程中，浮力是先變大后不變的．


彈簧測力計(jì)的示數(shù)F示=G﹣F浮，重力是一定的，所以浮力變大時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)變?。?br/>

當(dāng)受到浮力最大時(shí)，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)為，然后示數(shù)不變．故A正確，B錯(cuò)誤．


故選A．


【點(diǎn)評】此題是浮力和深度關(guān)系的探究實(shí)驗(yàn)，主要是考查對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析能力，這也是課標(biāo)上的一個(gè)明確要求，需要掌握．在分析此題時(shí)，關(guān)鍵搞清轉(zhuǎn)折點(diǎn)：圓柱體下表面剛剛與水面接觸，剛剛?cè)拷]時(shí)與浸沒后的狀態(tài)．





7．（2015?揭陽）a、b兩種物質(zhì)的質(zhì)量和體積關(guān)系圖象如圖所示．分別用a、b兩種物質(zhì)制成體積相等的甲、乙兩個(gè)實(shí)心物體，浸沒在水中放手，待物體穩(wěn)定后（ ）





A．甲漂浮，甲受浮力大B．乙漂浮，乙受浮力大


C．甲漂浮，乙受浮力大D．乙漂浮，甲受浮力大


【考點(diǎn)】8S：物體的浮沉條件及其應(yīng)用．


【難度】中等


【分析】由圖象中數(shù)據(jù)可求得兩物體的密度大小，比較物體密度與水的密度可知兩物體在水中的狀態(tài)；根據(jù)物體的浮沉條件和阿基米德原理判斷兩物體的浮力關(guān)系．


【解答】解：


由圖象可知當(dāng)ma=2.0g時(shí)，Va=1.0cm3，所以ρa(bǔ)===2g/cm3，


當(dāng)mb=2.0g時(shí)，Va=3.0cm3，所以ρb==≈0.67g/cm3，


由題Va=Vb=V，


ρa(bǔ)＞ρ水，所以a浸沒在水中放手后會(huì)下沉，受到的浮力Fa=ρ水gV，


ρb＜ρ水，所以b浸沒在水中放手后會(huì)上浮，最后漂浮在水面，受到的浮力Fb=Gb=ρbgV．所以Fa＞Fb．故ABC錯(cuò)誤，D正確．


故選D．


【點(diǎn)評】本題利用圖象法求得物體的密度，根據(jù)密度公式及物體的浮沉條件進(jìn)行分析求解；圖象法是物理學(xué)中常用方法，在學(xué)習(xí)中應(yīng)注意如何讀出圖象中告訴的有用信息并能加以利用．





8．（2015?郴州）如圖所示，a、b是兩種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系圖象，分別用a、b兩種物質(zhì)制成體積相等的甲、乙兩實(shí)心物體，浸沒在水中．松手穩(wěn)定后（ ）





A．乙漂浮，乙受到的浮力小B．甲漂浮，甲受到的浮力大


C．乙下沉，甲受到的浮力大D．甲下沉，乙受到的浮力大


【考點(diǎn)】8S：物體的浮沉條件及其應(yīng)用．


【難度】中等．


【分析】由圖象中數(shù)據(jù)可求得兩物體的密度大小，比較物體密度與水的密度可知兩物體在水中的狀態(tài)．然后根據(jù)阿基米德原理比較浮力大?。?br/>

【解答】解：由圖可知：甲物體的密度ρa(bǔ)===1.5g/cm3=1.5×103kg/m3，


乙物體的密度ρb===0.5g/cm3=0.5×103kg/m3．


體積相等的甲、乙兩實(shí)心物體，浸沒在水中，


由于ρa(bǔ)＞ρ水＞ρb，則甲、乙兩實(shí)心物體在水中穩(wěn)定后甲下沉，乙漂?。?br/>

所以，V排甲＞V排乙，


根據(jù)F浮=ρ水gV排可知：F浮甲＞F浮乙．


故選A．


【點(diǎn)評】本題利用圖象法求得物體的密度，根據(jù)密度公式及物體的浮沉條件進(jìn)行分析求解；圖象法是物理學(xué)中常用方法，在學(xué)習(xí)中應(yīng)注意如何讀出圖象中告訴的有用信息并能加以利用．





9．（2015?大連）甲．乙兩物體的密度相同，甲的體積是乙的2倍．將它們疊放在水槽里的水中，水面恰好與甲的上表面相平，如圖所示．現(xiàn)將乙物體取下，當(dāng)甲物體靜止時(shí)，甲物體將（ ）





A．沉在水槽的底部


B．懸浮在原位置


C．漂浮，水下部分高度與甲的高度之比為1：2


D．漂浮，露出水面部分的體積與甲的體積之比為1：3


【考點(diǎn)】8S：物體的浮沉條件及其應(yīng)用．


【難度】中等


【分析】由圖可知：甲、乙處于漂浮，則由物體的漂浮條件和阿基米德原理即可求出物體的密度與水密度的關(guān)系，據(jù)此可判斷將乙物體取下甲物體的狀態(tài)，然后根據(jù)阿基米德原理判斷水下部分高度與甲的高度之比和露出水面部分的體積與甲的體積之比．


【解答】解：由圖可知：甲、乙處于漂浮，V排=V甲，


則由物體的漂浮條件可知：F浮=G甲+G乙，


即：ρ水gV排=ρ物gV甲+ρ物gV乙，


已知V甲=2V乙，


所以，ρ水gV甲=ρ物gV甲+ρ物gV甲，


解得：ρ物=ρ水，


則當(dāng)乙物體取下，由物體的浮沉條件可知：甲物體會(huì)漂浮，故A、B錯(cuò)誤；


甲漂浮時(shí)，由物體的漂浮條件可知：F浮甲=G甲，


即：ρ水gV排1=ρ物gV甲，


所以，===；


由V=Sh得：===；故C錯(cuò)誤；


已知V露=V甲﹣V排1，則==1﹣=1﹣=；故D正確．


故選D．


【點(diǎn)評】本題關(guān)鍵有二：一是漂浮條件的使用，二是對阿基米德原理的理解和應(yīng)用．關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是對物體進(jìn)行受力分析．





10．（2015?梧州）在兩支相同的平底試管內(nèi)裝入等量鐵砂，然后分別放入裝有甲、乙兩種不同液體的燒杯里，其靜止?fàn)顟B(tài)如圖所示，則下列說法正確的是（ ）





A．試管在甲液體中受到的浮力較大


B．試管在乙液體中排開的液體質(zhì)量較小


C．兩個(gè)燒杯底部所受液體壓強(qiáng)相等


D．兩支試管底部所受液體壓強(qiáng)相等


【考點(diǎn)】8S：物體的浮沉條件及其應(yīng)用；8A：液體壓強(qiáng)計(jì)算公式的應(yīng)用．


【難度】中等


【分析】（1）同一支裝入適量的鐵砂的平底試管在兩液體中都漂浮，受到的浮力相等、都等于自身重力；


（2）根據(jù)阿基米德原理F浮=G排=m排g判斷排開液體的質(zhì)量關(guān)系；


（3）而排開液體的體積不同，根據(jù)公式F浮=ρgV排可判斷兩液體密度的大?。挥捎诜湃朐嚬芎笠好娴雀?，根據(jù)p=ρgh判斷燒杯底部所受壓強(qiáng)大小關(guān)系；


（4）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因得下表面受到的壓力關(guān)系，利用p=比較試管底部所受液體壓強(qiáng)大小關(guān)系．


【解答】解：A、由于裝入等量鐵砂的相同的平底試管在兩液體中都漂浮，所以試管受到的浮力：F甲=F乙=G，故A錯(cuò)誤；


B、根據(jù)阿基米德原理可知：F浮=G排=m排g，所以試管排開的液體質(zhì)量相等，故B錯(cuò)誤；


C、由圖可知：排開的液體體積V甲＞V乙，而F甲=F乙，則根據(jù)F浮=ρ水V排g可知，ρ甲＜ρ乙，


由圖可知：放入試管后液面等高，根據(jù)p=ρgh可得：燒杯底部所受壓強(qiáng)p甲＜p乙，故C錯(cuò)誤；


D、物體受到的浮力等于物體上下表面受到液體的壓力差，而上表面受到的壓力為0，所以F浮=F下表面﹣F上表面=F下表面，


由于受到的浮力相等，所以下表面受到的壓力相等，即：F甲=F乙，


由p=可得：p甲=p乙，故D正確．


故選D．


【點(diǎn)評】本題考查了學(xué)生對阿基米德原理、物體的漂浮條件、液體壓強(qiáng)公式、壓強(qiáng)定義式的掌握和運(yùn)用，知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，屬于難題，要求靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析判斷．區(qū)分浮力和液體壓強(qiáng)的影響因素：決定浮力大小的是液體的密度和排開液體的體積；決定液體壓強(qiáng)大小的是液體的密度和液體的深度．


二、填空題（每空2分，共46分）


11．（2017?自貢）有質(zhì)量相同的兩個(gè)實(shí)心球，其密度分別為水的密度的2倍和5倍．把它們分別掛在兩個(gè)彈簧測力計(jì)的下端，然后將兩球完全浸沒在水中，此時(shí)兩球所受浮力之比為 5：2 ，兩彈簧測力計(jì)的示數(shù)之比為 5：8 ．


【考點(diǎn)】8O：阿基米德原理．


【難度】中等．


【分析】知道兩球的質(zhì)量相等和密度大小，利用密度公式得出兩球的體積關(guān)系（浸沒水中排開水的體積大小關(guān)系），根據(jù)阿基米德原理求兩球受到的水的浮力的大小關(guān)系；


兩球質(zhì)量相等、重力相同，再根據(jù)F示=G﹣F浮=ρ球v球g﹣ρ水V球g得出彈簧測力計(jì)的示數(shù)大小關(guān)系


【解答】解：因?yàn)棣?，兩球的質(zhì)量相同為m，假設(shè)兩個(gè)實(shí)心球是甲和乙，甲、乙兩球密度分別為水的密度的2倍和5倍，則ρ乙=ρ甲，


所以V甲：V乙==ρ乙：ρ甲=5：2；


浸沒水中，V排=V球，


受到水的浮力：


F甲：F乙=ρ水V甲g：ρ水V乙g=V甲：V乙=5：2；


因?yàn)镚=mg，兩球的質(zhì)量相同，


所以兩球重相同，


因?yàn)镕示=G﹣F浮，


F示甲：F示乙=（G﹣F甲）：（G﹣F乙）=（ρ甲V甲g﹣ρ水V甲g）：（ρ乙V乙g﹣ρ水V乙g）


=（ρ甲﹣ρ水）V甲：（ρ乙﹣ρ水）V乙===5：8．


故答案為：5：2；5：8．


【點(diǎn)評】本題考查了學(xué)生對重力公式、密度公式、阿基米德原理的掌握和運(yùn)用，利用好稱重法測浮力（F浮=G﹣F示）是本題的關(guān)鍵．





12．（2013?慶陽）如圖所示，將重為5N的木塊放入燒杯中，靜止時(shí)木塊所受浮力的大小為 5 N，方向?yàn)?豎直向上 ．放入木塊后，燒杯底部所受水的壓強(qiáng)比原來 變大 （填“變大”、“變小”或“不變”）．





【考點(diǎn)】8P：浮力大小的計(jì)算；89：液體的壓強(qiáng)的計(jì)算．


【難度】易


【分析】木塊漂浮在水面上，靜止時(shí)受到的浮力和重力是一對平衡力，大小相等、方向相反，而重力的方向豎直向下，據(jù)此求出受浮力大小和浮力方向；放入木塊后，木塊排開了一定體積的水，使燒杯中的水的水位升高（水深變大），根據(jù)公式p=ρgh可知容器底所受壓強(qiáng)的變化．


【解答】解：∵木塊漂浮，


木塊受到的浮力：


F浮=G=5N，浮力方向豎直向上；


放入木塊后，水的深度h變大，


∵p=ρgh，


∴容器底所受壓強(qiáng)變大．


故答案為：5，豎直向上，變大．


【點(diǎn)評】本題考查了浮力的大小和方向以及液體壓強(qiáng)的大小分析，利用好漂浮條件和阿基米德原理，最容易出錯(cuò)的是浮力的方向：是豎直向上，不是垂直向上！





13．（2013?長春）將某物體放入裝滿水的容器中溢出27g水，放入裝滿煤油的容器中溢出24g煤油，該物體在水中靜止時(shí)受到的浮力為 0.27 N，在煤油中靜止時(shí)會(huì) 沉底 （選填“漂浮”、“懸浮”或“沉底”）．（，g取10N/kg）


【考點(diǎn)】8P：浮力大小的計(jì)算；8S：物體的浮沉條件及其應(yīng)用．


【難度】中等．


【分析】由阿基米德原理可得，物體受到的浮力等于物體排開液體的重力，根據(jù)物體排開水的質(zhì)量，由F浮=G水排=m水g可以求出物體靜止在水中所受到的浮力；由浮力公式的變形公式可以求出物體排開水的體積，由密度公式的變形公式求出物體排開該體積的煤油的質(zhì)量，然后根據(jù)實(shí)際排開煤油的質(zhì)量判斷物體的沉浮狀態(tài)．


【解答】解：物體受到的浮力等于物體排開液體的重力，


物體在水中靜止時(shí)受到的浮力F浮=G水=m水g=0.027kg×10N/kg=0.27N，


∵F浮=ρgV排，∴物體排開水的體積V排===2.7×10﹣5m3，


∵ρ=，∴物體排開同體積煤油的質(zhì)量m=ρ煤油V排=0.8×103kg/m3×2.7×10﹣5m3=2.16×10﹣2kg=21.6g，


實(shí)際上物體排開煤油的質(zhì)量是24g，則物體排開煤油的體積大于物體排開水的體積，


說明物體放在水中時(shí)漂浮在水上，物體的重力G=F浮水=0.27N，


物體在煤油中受到的浮力F浮′=m煤油g=0.024kg×10N/kg=0.24N＜G，


則物體放在煤油中靜止時(shí)將沉底．


故答案為：0.27；沉底．


【點(diǎn)評】根據(jù)物體排開水與煤油的質(zhì)量判斷物體在煤油中的浮沉情況，根據(jù)阿基米德原理可以求出物體在水中受到的浮力．





14．（2013?威海）小明同學(xué)在探究影響浮力大小的因素時(shí)，做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)．請你根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)探究回答下列問題．（g取10N/kg）





（1）在C與E兩圖中，保持了排開液體的體積不變，研究浮力與 液體密度 的關(guān)系；根據(jù)A與E兩圖所標(biāo)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知物體浸沒在鹽水中所受的浮力為 2.4 N．


（2）小明對ABCD四個(gè)步驟進(jìn)行了觀察研究，發(fā)現(xiàn)浮力的大小有時(shí)與深度有關(guān)，有時(shí)與深度又無關(guān)．對此正確的解釋是浮力的大小隨著排開水的體積的增大而 增大 ，當(dāng)物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同，浮力的大小與深度 無關(guān) ．


（3）在小明實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出鹽水的密度為 1.2×103 kg/m3．


【考點(diǎn)】8R：探究浮力大小的實(shí)驗(yàn)．


【難度】中等．


【分析】（1）掌握影響浮力大小的因素，判斷兩圖中改變的量和不變的量，得出影響浮力的因素；


（2）根據(jù)公式F浮=ρ液gV排分析浮力與V排的關(guān)系；


（3）根據(jù)F浮=G﹣F計(jì)算出在水中和鹽水中受到的浮力，根據(jù)V排=計(jì)算出物體的體積，根據(jù)ρ液=計(jì)算出鹽水的密度；


或根據(jù)在水中和在鹽水中排開液體的體積相等列出關(guān)系式求出鹽水的密度．


【解答】解：（1）C與E兩圖，排開液體的體積不變，液體的密度不同，所以是研究浮力與液體密度的關(guān)系；


F浮=G﹣F=8N﹣5.6N=2.4N，所以在鹽水中受到的浮力為2.4N；


（2）由F浮=ρ液gV排得，浮力的大小隨著排開水的體積的增大而增大，當(dāng)物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同，浮力的大小與深度無關(guān)；


（3）由AD知，浸沒在水中時(shí)的浮力F浮=8N﹣6N﹣2N；


由題意知，在水和鹽水中排開液體的體積相等，則：


=


代入數(shù)據(jù)得：


=


解得：ρ鹽水=1.2×103kg/m3．


故答案為：（1）液體密度；2.4；（2）增大； 無關(guān)；（3）1.2×103．


【點(diǎn)評】此題是探究影響浮力大小的因素實(shí)驗(yàn)，考查了影響浮力的因素及控制變量法的應(yīng)用，同時(shí)考查了有關(guān)浮力公式的應(yīng)用，在（3）中確定V排相等是解決此題的關(guān)鍵．





15．（2013?金華）在“浮力的研究”實(shí)驗(yàn)中．





（1）取一鐵塊，把它掛在彈簧測力計(jì)的掛鉤上，如圖甲所示．當(dāng)鐵塊浸入水中的體積緩慢增大時(shí)，鐵塊受到浮力大小的變化是 增大 ．


（2）探究“浮力大小與排開水的重力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)過程：①如圖乙，用彈簧測力計(jì)測出石塊的重力為F1；②如圖丙，有彈簧測力計(jì)測出空燒杯的重力為F2；③如圖丁，把石塊浸入盛滿水的溢杯中，用該燒杯承接從溢杯里被排出的水，當(dāng)石塊全部浸入水中時(shí)，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F3；④如圖戊，用彈簧測力計(jì)測出該燒杯和排出的水的總重力為F4．


用F1、F2、F3、F4表示，實(shí)驗(yàn)中測得石塊所受的浮力為 F1﹣F3 ，排出水的重力為 F4﹣F2 ．根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的測量數(shù)據(jù)，可得出物體所受浮力大小與排開水的重力的定量關(guān)系是 物體所受浮力的大小等于排開水的重力 ．


【考點(diǎn)】8R：探究浮力大小的實(shí)驗(yàn)；8O：阿基米德原理．


【難度】中等．


【分析】（1）當(dāng)鐵塊浸入水中的體積緩慢增大時(shí)，鐵塊排開水的體積變大，根據(jù)阿基米德原理可知鐵塊受到浮力的變化；


（2）根據(jù)稱重法可知石塊受到的浮力等于石塊的重力減去石塊全部浸入水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)，排開水的重力等于排開的水和小桶的重力之和減掉空桶的重力，比較排開水的重力和物體所受浮力的大小得出結(jié)論．


【解答】解：（1）圖甲中，當(dāng)鐵塊浸入水中的體積緩慢增大時(shí)，鐵塊排開水的體積變大，根據(jù)F浮=ρgV排可知，鐵塊受到浮力大小的變化是增大；


（2）根據(jù)稱重法可知，石塊所受的浮力為F1﹣F3；


排出水的重力F4﹣F2；


物體所受浮力大小與排開水的重力的定量關(guān)系是：物體所受浮力的大小等于排開水的重力（或F1﹣F3=F4﹣F2）．


故答案為：


（1）增大；


（2）F1﹣F3；F4﹣F2；物體所受浮力的大小等于排開水的重力（或F1﹣F3=F4﹣F2）．


【點(diǎn)評】本題考查了阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)中的各過程分解、驗(yàn)證，充分考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度．





16．（2013?臨沂）曉雯學(xué)習(xí)了浮力知識(shí)后進(jìn)一步思考：浮力是液體對物體向上的托力．而物體間力的作用是相互的，所以物體對液體一定有向下的壓力，那么浮力的大小與物體對液體壓力的大小有什么關(guān)系呢？


（1）曉雯利用燒杯、水、天平、金屬圓柱體、細(xì)線和測力計(jì)，進(jìn)行了如下探究：


①在燒杯中盛適量水，用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量m1=136g；


②用測力計(jì)測出圓住體的重力G=0.54N；


③如圖所示，將圓住體部分沒入水中，記下測力計(jì)的示數(shù)F，則圓柱體所受水的浮力為 G﹣F ；保持圓柱體浸入水中的部分不變，向天平的右盤加上適量的砝碼．使天平重新平衡．記下天平的讀數(shù)m2，則圓柱體對水的壓力為 m2g﹣m1g ．


（2）下表為曉雯記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：（表中h2＞h1 ）


通過分析表格中的數(shù)據(jù)，可以得出：浮力的大小 等于 物體對液體壓力的大??；你還可以得出什么結(jié)論？ 浮力的大小與浸沒的深度無關(guān) （寫出一條即可）





【考點(diǎn)】8R：探究浮力大小的實(shí)驗(yàn)．


【難度】中等．


【分析】（1）彈簧測力計(jì)示數(shù)變小的原因是受到水向上的浮力；圓柱體對水向下壓力與右盤中所加砝碼重力使天平再次平衡．


（2）用彈簧測力計(jì)示數(shù)之差算浮力，用兩次平衡砝碼增值的重力算壓力進(jìn)行比較；根據(jù)表格看浮力、浸入水中深度變化．


【解答】解：（1）彈簧測力計(jì)在空中和水中的讀數(shù)之差等于浮力，即浮力為：F浮=G﹣F；


物體對液體的壓力等于增加砝碼的重力，F(xiàn)壓=（m2﹣m1）g．


（2）由第一組數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)浮=0.54N﹣0.44N=0.1N；


物體對液體的壓力F壓=（m2﹣m1）g=（0.146kg﹣0.136kg）×10N/kg=0.1N；


由第二、三兩組數(shù)據(jù)：浮力F浮=0.54N﹣0.34N=0.2N；


物體對液體的壓力F壓=（m2﹣m1）g=（0.156kg﹣0.136kg）×10N/kg=0.2N；


∴F浮=F壓；


由一、二組數(shù)據(jù)可得：一組浮力0.1N，二組浮力0.2N，但二組圓柱體深度大于一組，說明物體浸沒前浮力與浸入的深度有關(guān)；


由二、三組數(shù)據(jù)可得：二組浮力0.2N，三組浮力0.2N，但三組圓柱體深度大于二組，說明物體浸沒后浮力與浸入的深度無關(guān)．


故答案為：（1）G﹣F；（m2﹣m1）g；（2）等于；浮力的大小與浸沒的深度無關(guān)．


【點(diǎn)評】初中物理對浮力的測量要求較高，本題除考查了基本測浮力的方法外，還涉及用天平的平衡測物體對液體的壓力、物體密度的計(jì)算，難度較大，容易出錯(cuò)．學(xué)習(xí)中要掌握基本知識(shí)，加強(qiáng)綜合處理物理問題的能力訓(xùn)練．





17．（2013?成都）在探究“浮力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們提出了如下猜想：


A、可能與物體的密度ρ1有關(guān)； B、可能與液體的密度ρ2有關(guān)；


C、可能與物體的體積V1有關(guān)； D、可能與物體浸在液體中的體積V2有關(guān)；


E、可能與物體浸在液體中的深度h有關(guān)．


小明所在的實(shí)驗(yàn)小組得到的實(shí)驗(yàn)器材有：柱形鐵塊一個(gè)、彈簧測力計(jì)一個(gè)、一杯水（足夠多）、細(xì)線．


（1）只用這些器材，他們可以驗(yàn)證上述猜想中的E和 D （填序號(hào)即可）是否正確．


（2）他們在驗(yàn)證猜想E的過程中，先讓鐵塊靜止圖所示的位置，讀出測力計(jì)的示數(shù)F1．接著向下移動(dòng)測力計(jì)和鐵塊，增大h，待鐵塊處于 靜止 狀態(tài)時(shí)，再讀出測力計(jì)的示數(shù)F2．繼續(xù)增大h，重復(fù)上述操作．若每次測量，測力計(jì)的示數(shù)都相等，說明猜想E 錯(cuò)誤 ．





【考點(diǎn)】8R：探究浮力大小的實(shí)驗(yàn)．


【難度】中等


【分析】根據(jù)控制變量法，若要探究浮力與其中一個(gè)量之間的關(guān)系，需保持其它量不變，但要改變需探究的量．


掌握影響浮力大小的因素：液體的密度和排開液體的體積．浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)．


【解答】解：（1）因?yàn)槠鞑闹兄挥幸粋€(gè)鐵塊，所以無法探究浮力與物體密度及體積的關(guān)系，不能驗(yàn)證AC；


題目中只給出了一杯水，所以無法探究浮力與液體密度的關(guān)系，不能驗(yàn)證B；


可以在實(shí)驗(yàn)中改變物體浸在液體中的體積，所以可以驗(yàn)證D．


（2）由圖知，物體完全浸沒在水中，在實(shí)驗(yàn)過程中要保持物體靜止時(shí)讀數(shù)，不受液體阻力的影響，此時(shí)F浮=G﹣F．通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)每次測量，測力計(jì)的示數(shù)都相等，說明所受的浮力不變，即浸沒在液體中的物體所受的浮力與物體浸在液體中的深度h無關(guān)，所以猜想E錯(cuò)誤．


故答案為：（1）D；（2）靜止；錯(cuò)誤．


【點(diǎn)評】此題是探究影響浮力大小的因素，掌握阿基米德原理，并注意控制變量法在此實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，同時(shí)考查了學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)結(jié)論的能力．


三、實(shí)驗(yàn)探究題（18題6分，共6分）


18．（2017?黔南州）在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”時(shí)，同學(xué)們提出了如下的猜想：①可能跟物體浸沒的深度有關(guān)；②可能跟物體的重力有關(guān)；③可能跟物體的體積有關(guān)；④可能跟物體浸在液體中的體積有關(guān)；⑤可能跟液體的密度有關(guān)；⑥可能跟物體的形狀有關(guān)．


為了驗(yàn)證上述猜想，李明做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：他在彈簧測力計(jì)下端掛一個(gè)鐵塊，依次把它緩緩地浸入水中不同位置，在這一實(shí)驗(yàn)中：


（1）如圖所示鐵塊從位置1→2→3的過程中，彈簧測力計(jì)的示數(shù) 變小 ，說明鐵塊受到的浮力 變大 ；從位置3→4的過程中，彈簧測力計(jì)的示數(shù) 不變 ；說明鐵塊受到的浮力 不變 ．（填“變大”、“變小”或“不變”）


（2）通過上述實(shí)驗(yàn)可以檢驗(yàn)猜想 ④ 是正確的（填序號(hào)）．


（3）如果要檢驗(yàn)②，請說出你的一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案 ①用彈簧測力計(jì)分別測出體積相同的鐵塊和鋁塊的重力為G1、G2；


②用彈簧測力計(jì)分別拉著鐵塊和鋁塊全部浸沒到水中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別為F1、F2；


③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，如果G1﹣F1=G2﹣F2，則可證明浮力與物體的重力無關(guān) ．


（4）此實(shí)驗(yàn)探究主要運(yùn)用的科學(xué)方法是： 控制變量法 ．





【考點(diǎn)】8R：探究浮力大小的實(shí)驗(yàn)．


【難度】中等．


【分析】（1）（2）彈簧測力計(jì)的示數(shù)是越往下越大的，根據(jù)1→2→3的過程或3→4的過程中彈簧測力計(jì)指針位置的變化來判斷彈簧測力計(jì)示數(shù)的變化；再根據(jù)稱重法即可判斷鐵塊受到的浮力的變化；進(jìn)一步判斷以上實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證的猜想．


（3）研究浮力與重力的大小關(guān)系，要控制排開液體的體積和密度不變，改變物體的重力大小，根據(jù)稱重法求浮力大小；


（4）在影響因素是多個(gè)時(shí)，就要采用控制變量法，研究與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，控制其它因素保持不變．


【解答】解：


（1）讀圖可知，鐵塊從位置1→2→3的過程中，排開液體的體積逐漸增大，而彈簧測力計(jì)的示數(shù)逐漸變小，根據(jù)F浮=G﹣F拉可知，鐵塊受到的浮力變大．


從位置3→4的過程中，鐵塊都是完全浸沒，排開的液體體積不再變化，只改變其深度，彈簧測力計(jì)的示數(shù)不變，說明鐵塊受到的浮力不變．


（2）通過1→2→3的過程可知，物體沒有完全浸入同種液體時(shí)，浸入的深度越大，排開液體的體積越大時(shí)，物體受到的浮力越大，故可驗(yàn)證上述猜想④是正確的．


（3）①用彈簧測力計(jì)分別測出體積相同的鐵塊和鋁塊的重力為G1、G2；


②用彈簧測力計(jì)分別拉著鐵塊和鋁塊浸沒到水中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別為F1、F2；


③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，如果G1﹣F1=G2﹣F2，則可證明浮力與物體的重力無關(guān)．


（4）該實(shí)驗(yàn)探究主要運(yùn)用的科學(xué)探究方法是控制變量法．


故答案為：（1）變小；變大；不變；不變；


（2）④；


（3）①用彈簧測力計(jì)分別測出體積相同的鐵塊和鋁塊的重力為G1、G2；


②用彈簧測力計(jì)分別拉著鐵塊和鋁塊全部浸沒到水中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別為F1、F2；


③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，如果G1﹣F1=G2﹣F2，則可證明浮力與物體的重力無關(guān)；


（4）控制變量法．


【點(diǎn)評】本實(shí)驗(yàn)中主要通過探究了浮力的大小與哪些因素有關(guān)，操作簡單、現(xiàn)象明顯，實(shí)驗(yàn)中要明確觀察的重點(diǎn)應(yīng)放在觀察物體浸沒的程度、彈簧測力計(jì)的示數(shù)變化，并尋找它們之間的變化關(guān)系，最終分析出正確的結(jié)論．


四、計(jì)算題（每題6分，共12分）


19．（2017?江西）如圖所示，將邊長為5cm的實(shí)心正方體木塊輕輕地放入裝滿水的溢水杯中，木塊靜止時(shí)，從杯中溢出水的質(zhì)量為0.1kg（g取10N/kg）．求：


（1）木塊受到的浮力；


（2）木塊的密度；


（3）木塊下底面受到水的壓強(qiáng)．





【考點(diǎn)】8P：浮力大小的計(jì)算；2A：密度的計(jì)算；89：液體的壓強(qiáng)的計(jì)算．


【難度】中等


【分析】（1）知道溢出水質(zhì)量，利用重力公式求木塊排開水的重力，再根據(jù)阿基米德原理求木塊受到的浮力；


（2）知道正方體木塊的邊長求出木塊的體積；根據(jù)漂浮條件求出木塊重，進(jìn)而求出木塊的質(zhì)量；最后利用密度公式求木塊的密度；


（3）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因（物體上下表面產(chǎn)生的壓力差），求出下表面受到的壓力，再根據(jù)壓強(qiáng)公式求木塊下表面受到的水的壓強(qiáng)．


【解答】解：


（1）木塊受到的浮力：F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N；


（2）正方體木塊的體積：V木=（0.05m）3=1.25×10﹣4m3，


因?yàn)槟緣K漂浮，


所以G木=F浮=1N，


因?yàn)镚木=m木g=ρ木V木g，


所以木塊的密度：


ρ木===0.8×103kg/m3；


（3）由于木塊漂浮，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，木塊下表面受到的水的壓力：F=F浮=1N，


木塊的底面積S=（0.05m）2=0.0025m2，


木塊下表面受到的水的壓強(qiáng)：


p===400Pa．


答：（1）木塊受到的浮力為1N；


（2）木塊的密度為0.8×103kg/m3；


（3）木塊下表面受到的水的壓強(qiáng)為400Pa．


【點(diǎn)評】本題考查了學(xué)生對密度公式、重力公式、阿基米德原理、壓強(qiáng)公式的掌握和運(yùn)用，雖難度不大，但知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)．





20．（2017?昆明）中國首艘國產(chǎn)航母001A于2017年4月26日正式下水（如圖）．下水方式采用了漂浮式下水，這也是現(xiàn)代航母建造中普遍使用的下水方式．漂浮式下水是打開閘門讓海水注入船塢（停泊、修理或制造船只的地方），船依靠浮力浮起后駛離船塢．（g取10N/kg，海水密度取1.0×103kg/m3）問：


（1）航母001A設(shè)計(jì)滿載排水量約7萬噸，那么它滿載時(shí)受到的浮力是多少？


（2）水面下4m處海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多少？


（3）一位質(zhì)量為60kg的殲15艦載機(jī)飛行員來到航母的水平甲板上，若雙腳與甲板的接觸面積是0.04m2，則他雙腳站立時(shí)對甲板的壓強(qiáng)是多少？





【考點(diǎn)】8P：浮力大小的計(jì)算；86：壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算；89：液體的壓強(qiáng)的計(jì)算．


【難度】中等．


【分析】（1）知道航母滿載排水量（排開水的質(zhì)量），利用阿基米德原理求該艦滿載時(shí)所受浮力；


（2）已知深度，利用液體壓強(qiáng)公式p=ρgh．


（3）在水平甲板上，飛行員對甲板的壓力等于飛行員的重力，求出站立時(shí)的著地面積，再利用壓強(qiáng)公式p=求飛行員站立時(shí)對甲板的壓強(qiáng)．


【解答】解：（1）滿載時(shí)排水量：m排=70000t=7×107kg，


航母滿載時(shí)受到的浮力：F浮=G排=m排g=7×107kg×10N/kg=7×108N；


（2）水面下4m處海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)：


p=ρ海水gh=1.0×103kg/kg×10N/kg×4m=4×104pa．


（3）在水平甲板上，對地面的壓力：F=G=mg=60kg×10N/kg=600N，


站立時(shí)著地面積：S=0.04m2，


雙腳站立時(shí)對甲板的壓強(qiáng)：


p===1.5×104Pa；


答：（1）航母001A設(shè)計(jì)滿載排水量約7萬噸，那么它滿載時(shí)受到的浮力是7×108N；


（2）水面下4m處海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)是4×104pa．


（3）他雙腳站立時(shí)對甲板的壓強(qiáng)是1.5×104Pa．


【點(diǎn)評】本題考查壓力和壓強(qiáng)的計(jì)算，關(guān)鍵是知道在水平地面上壓力等于物體重力，最容易出錯(cuò)的是受力面積的計(jì)算


本題考查浮力的計(jì)算，以及排水量的有關(guān)問題，關(guān)鍵是知道排水量就是輪船滿載時(shí)排開水的質(zhì)量．還要知道輪船漂浮時(shí)浮力等于自身重力．


五、解答題（每題6分，共6分）


21．（2015?棗莊）在水平桌面上放置一個(gè)底面積為100cm2，質(zhì)量為為400g的圓筒，筒內(nèi)裝有16cm深的某種液體．彈簧測力計(jì)的下端掛著一個(gè)底面枳為40cm2、高為8cm的金屬柱，當(dāng)金屬柱從液面上方逐漸浸入液體中直到全部浸沒時(shí)．彈簧測力計(jì)的示數(shù)F與金屬柱浸入液體深度h的關(guān)系如圖所示．（圓筒厚度忽略不計(jì)，筒內(nèi)液體沒有溢出，g=lON/kg）


求：


（1）當(dāng)金屬柱有一半的體積浸在液體中時(shí)，受到液體的浮力是多少？


（2）圓筒內(nèi)所裝液體的密度是多少？


（3）當(dāng)金屬柱有一半的體積浸在液體中時(shí)．圓筒對桌面的壓強(qiáng)是多少？





【考點(diǎn)】8P：浮力大小的計(jì)算；86：壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算．


【難度】中等


【分析】（1）根據(jù)圖象分析出物體的重力和當(dāng)金屬柱有一半的體積浸在液體中時(shí)的拉力，根據(jù)公式F浮=G﹣F計(jì)算出浮力的大小；


（2）根據(jù)F浮=ρ液gV排的變形公式ρ液=計(jì)算出液體的密度；


（3）判斷出此時(shí)圓筒對桌面的壓力，等于圓筒和液體的總重加金屬柱有一半的體積浸在液體中時(shí)的浮力，根據(jù)公式p=計(jì)算出壓強(qiáng)．


【解答】解：（1）由圖象知，當(dāng)h=0時(shí)，此時(shí)測力計(jì)的示數(shù)等于圓柱體的重力，所以G=10N；


當(dāng)金屬柱有一半的體積浸在液體中時(shí)，即當(dāng)h1=h=×8cm=4cm時(shí)的拉力F1=6N；


所以F浮1=G﹣F1=10N﹣6N=4N；


（2）當(dāng)金屬柱有一半的體積浸在液體中時(shí)，物體排開液體的體積：


V排1=S物h1=40cm2×4cm=160cm3=1.6×10﹣4m3


由F浮=ρ液gV排得：


ρ液===2.5×103kg/m3；


（3）由ρ=得液體的質(zhì)量：


m液=ρ液V液=2.5×103kg/m3×100×10﹣4m2×0.16m=4kg，


容器和液體的總重力：


G總=（m容器+m液）g=（0.4kg+4kg）×10N/kg=44N，


當(dāng)圓柱體的一半浸入液體中時(shí)，對桌面的壓力：


F=G總+F浮1=44N+4N=48N，


p===4.8×103Pa．


答：（1）當(dāng)金屬柱有一半的體積浸在液體中時(shí)，受到液體的浮力是4N；


（2）圓筒內(nèi)所裝液體的密度是2.5×103kg/m3；


（3）當(dāng)金屬柱有一半的體積浸在液體中時(shí)．圓筒對桌面的壓強(qiáng)是4.8×103Pa．


【點(diǎn)評】此題是一道有關(guān)浮力知識(shí)的計(jì)算題，同時(shí)涉及到了有關(guān)固體壓強(qiáng)和密度的計(jì)算，能夠通過圖象確定物體的重力和浸沒時(shí)的浮力是解決此題的關(guān)鍵，（3）問中關(guān)鍵能分析出壓力大小，這是此題的難點(diǎn)．


圓柱體的位置
測力計(jì)的示數(shù)F/N
圓柱體侵入后天平的讀數(shù)m2/g
圓柱體部分浸入
0.44
146
圓柱體浸沒深度h1
0.34
156
圓柱體浸沒深度h2
0.34
156

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