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2018-2022年北京中考物理5年真题1年模拟汇编 专题09 浮力（学生卷+教师卷）
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这是一份2018-2022年北京中考物理5年真题1年模拟汇编 专题09 浮力（学生卷+教师卷），文件包含专题09浮力--5年2018-2022中考1年模拟物理分项汇编北京专用解析版docx、专题09浮力--5年2018-2022中考1年模拟物理分项汇编北京专用原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共53页， 欢迎下载使用。
专题09 浮力
1、（2020·北京·T15）某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝，制作简易密度计A，如图甲所示。将A依次放入一系列密度已知的液体中，每次当A在液体中处于竖直漂浮状态时，在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值ρ，并测量木棒浸入液体的深度h，再利用收集的数据画出ρ-h图像，如图乙中图线①所示。该同学继续选用了与A完全相同的木棒，并缠绕了不同质量的铜丝制作简易密度计B。将B同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验，得到图乙中图线②。他进一步研究发现对同一密度计浸入液体的深度h和对应密度ρ的乘积不变。铜丝的体积可以忽略，下列说法正确的是（ ）
A. 上述实验中密度计A在不同液体中漂浮时，浸入的深度h越大，受到的浮力越大
B. 密度计B上越靠近铜丝的位置，其刻度线对应的密度值越小
C. 密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜丝的质量
D. 若图乙中ρ3-ρ2=ρ2-ρ1，则密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距大于ρ2与ρ1刻度线的间距
【答案】C
【解析】
A．密度计A的重力不变，不同的液体中，处于竖直漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，浮力不变，故A错误；
B．对同一密度计浸入液体的深度h和对应密度ρ的乘积不变，密度计B上越靠近铜丝的位置，浸入液体的深度越小，对应密度越大，故B错误；
C．由图乙可知，密度计浸入液体深度相同，密度计B对应的密度较大，根据F浮=ρ液gV排可知，V排相同，密度计B受到的浮力较大，由漂浮条件可知密度计B的重力较大，由G=mg可知密度计B的质量较大，故C正确；
D．如图所示：
密度计A上三个密度和对应的深度的乘积相等，即
，，
ρ3与ρ2刻度线的间距
①
ρ2与ρ1刻度线的间距
因为
ρ3-ρ2=ρ2-ρ1
所以
②
比较①②，由于
h2＞h3，ρ2＞ρ1
所以
h2-h3＜h1-h2
密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距小于ρ2与ρ1刻度线的间距，故D错误。
故选C。
2、（2019·北京·T14）如图所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，正方体物块M悬浮在水中，其上表面与水面平行，则下列说法中正确的是
A. M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
B. M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
C. M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力
D. M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
AD．浮力等于物体上、下表面所受的压力之差，M上、下表面受到水压力的合力等于M受到的浮力，故AD错误；
B．物块M悬浮在水中，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力是平衡力，M上、下表面受到水压力的合力等于浮力，因此M上、下表面受到水压力的合力的大小等于重力大小，故正确；
C．根据 可知下表面受到的水的压强大，根据 可求得下表面受到水的压力比上表面受到水的压力大，故错误．
3、（2019·北京·T15）两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上，其中分别装有质量相等的水和酒精，液面高度如图所示，甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为和，乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为和；甲容器对桌面的压强和压力分别为和，乙容器对桌面的压强和压力分别为和．已知水的密度大于酒精的密度，则下列判断中正确的是
A. ,
B. ,
C. ，
D. ，
【答案】C
【解析】
AB．质量相等水和酒精，对容器底部的压力：F=G=mg，即F1=F2；根据 可得：p1=p2，故AB错误
CD．两个完全相同的圆柱形,质量相同， 分别装有质量相等的水和酒精，容器对桌面的压力： ，因此可得，根据可得：，故C正确，D错误．
4、（2022·北京·T23）小京为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的，他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。
（1） 以下是他的部分实验步骤，请帮他补充完整。
①将金属块悬挂在弹簧测力计下，测量金属块受到的重力G并记录；
②在烧杯中装入适量的水，___________，静止时记录弹簧测力计的示数F1，用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录；
③___________，静止时记录弹簧测力计的示数F2，用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录；
④用公式___________计算金属块所受浮力、并记录。
（2） 由水的深度变化时，___________（选填“=”或“≠”），就可以证明这种观点是错误的。
【答案】 ①. 将金属块浸没在水中且不接触烧杯 ②. 向烧杯中加水，将金属块浸没在水中且不接触烧杯 ③. ④. =
【解析】
（1）②③④[1][2][3]为探究浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度关系，步骤②③中金属块都应浸没在水中，只是前后两次浸没在水中的深度不同，所以步骤②在烧杯中装入适量的水，将金属块浸没在水中且不接触烧杯，记录弹簧测力计的示数F1，用刻度尺测量烧杯中水的深度h1，根据称重法可知，此时浮力为
步骤③向烧杯中加水，将金属块浸没在水中且不接触烧杯，改变金属块浸没在水中的深度，记录弹簧测力计的示数F2，用刻度尺测量烧杯中水的深度h2，根据称重法可知，此时浮力为
（2）[4]由可知，金属块浸没在水中的不同深度时，金属块受到的浮力相同，说明浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度无关，故可证明题干中“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的。
5、（2018·北京·T30）为了验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”，小明选用如图所示的圆柱体A（ρA＞ρ水）、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验．
（1）以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：
①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为F1．
②将圆柱体A下部的一格浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为F2．
③____________________________________________________，静止时记录弹簧测力计的示数为F3．
（2）由F1﹣F2_____F1﹣F3（选填”=“或“≠”），可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”．
【答案】 (1). 将圆柱体A下部的两个格浸入水中，圆柱体不接触容器 (2). ≠
【解析】
（1）①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为F1，即为圆柱体的重；
②将圆柱体A下部的一格浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为F2．
③将圆柱体A下部两格浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为F3，②、③两步骤圆柱体浸入水中的体积不同，即排开水的体积不同．
（2）根据称重法测量浮力的原理知，一格浸入水中时受到的浮力为：；
两个格浸入水中时受到浮力为：；
两次排开水的体积不同，所以若，可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”．
点睛：理解称重法测浮力的原理，实质为三个力平衡，向上的力为：浮力、测力计的拉力；向下的力为重力．所以要注意实验步骤中必须指明“圆柱体不接触容器”．
6、（2020·北京·T33）排水量是轮船装满货物时排开水的质量。一艘排水量为2000t的轮船，装满货物在河水中航行。河水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
(1)装满货物时，轮船和货物受到的总重力；
(2)轮船排开水的体积。
【答案】(1)2×107N；(2)2000m3
【解析】
(1)依据阿基米德原理
轮船满载时，在水面漂浮根据浮沉条件
G总=F浮=2×107N
(2)由可得排开水的体积
答：(1)装满货物时，轮船和货物受到的总重力是2×107N；
(2)轮船排开水的体积是2000m3。
7、（2019·北京·T35）将物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的示数=2.6N，将物块的一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数=1.8N，如图所示，已知水的密,g取10N/kg求：
（1）物块受到的浮力
（2）物块浸在水中的体积．
【答案】（1）0.8N（2）8×10-5m3
【解析】
（1）根据称重法，物块受到的浮力：F浮=F1-F2=2.6N-1.8N=0.8N；
（2）由 可得物块浸在水中的体积：.
一、多选题
1．（2022·北京石景山·一模）甲乙两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上，分别装有A、B两种不同液体。将同一支密度计分别放在两种液体中，静止时密度计在两种液体中的情况如图所示，此时两容器中液面相平．下列说法正确的是（ ）
A．液体A的密度小于液体B的密度
B．密度计在液体A中受到的浮力大于在液体B中受到的浮力
C．甲容器中液体对容器底的压强小于乙容器中液体对容器底的压强
D．甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
【答案】AC
【解析】
AB．将同一支密度计分别放在两种液体中，密度计漂浮，受到的浮力等于重力，故密度计在A、B两种液体中受到的浮力相同；易知密度计A排开液体的体积大，根据阿基米德原理有
故可知，液体A的密度小于液体B的密度，故A正确，B错误；
C．两容器中液体的深度相同，液体A的密度小于液体B的密度，根据，甲容器中液体对容器底的压强小于乙容器中液体对容器底的压强，故C正确；
D．容器对桌面的压力等于容器的重力、密度计的重力及容器中液体的重力和，易知乙容器中液体的体积大，液体A的密度小于液体B的密度，根据，乙容器中液体的质量大，重力大，故甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力，故D错误。
故选AC。
二、单选题
2．（2022·北京房山·二模）盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上，容器底面积S=100cm2，如图甲所示，容器对桌面的压力为N1，容器对桌面的压强为p1=1000Pa；如图乙所示，再用细线系一金属球，将金属球浸没在水中，容器对桌面的压强为p2=1200Pa；如图丙所示，将细线剪断，金属球沉到容器底部，金属球对容器底部的压力为N2=3.4N；（g取10N/kg）下列选项中正确的是（ ）
A．容器对桌面的压力N1为12N
B．金属球受到的浮力为10N
C．金属球的质量为5.4kg
D．金属球的密度为2.7×103kg/m3
【答案】D
【解析】
A．由题意可知，容器底面积
S=100cm2=1×10-2m2
容器对桌面的压强为p1=1000Pa，根据
得容器对桌面的压力为
即N1=10N，故A错误；
B．如图乙所示，将金属球浸没在水中，容器对桌面的压强为P2=1200Pa，容器底面积
S=100cm2=1×10-2m2
根据
可得此时容器对桌面的压力为
乙图和甲图比较，乙中桌面受到压力的增加量等于小球排开水的重力，即小球受到的浮力，所以金属球受到的浮力为
故B错误；
C．如图丙所示，金属球沉到容器底部，金属球对容器底部的压力为N2=3.4N，受到的浮力F浮=2N，根据二力平衡可知，小球的重力为
根据
可知金属球的质量为
故C错误；
D．由B、C解析可知，金属球受到的浮力F浮=2N，金属球的质量为m=0.54kg，根据
可知金属球的体积为
则金属球的密度为
故D正确。
故选D。
3．（2022·北京·101中学二模）为验证阿基米德原理，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将铝块、空桶、装水到溢水口的溢水杯先后放到电子秤上，电子秤的示数分别为、、；再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，铝块始终不与溢水杯接触，如图所示，此时电子秤示数为；最后用电子秤测装有全部溢出水的小桶的质量。则下列四个选项中，判断正确的是（ ）
A．铝块浸没在水中时所受浮力
B．铝块浸没在水中时所受浮力
C．若电子秤示数，则验证了阿基米德原理
D．铝块的密度
【答案】D
【解析】
A．根据阿基米德原理可知，铝块浸没在水中时所受浮力
故A错误；
B．把浸入铝块的溢水杯看成一个整体，整体处于平衡状态，所受合力为0，则有下式
①
把浸入水中的铝块看作独立的个体，铝块受到的浮力
②
联立①、②两式可得
铝块浸没在水中时所受浮力
③
故B错误；
C．由阿基米德原理可知，铝块受到的浮力
④
联立③、④可得
若电子秤示数满足
则验证了阿基米德原理，故C错误；
D．根据铝块受到的浮力可得铝块的体积
铝块的密度
故D正确。
故选D。
4．（2022·北京东城·二模）图所示的是力学的四个实验情景图，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中：立放在小车上的木块随小车一起向前匀速运动，小车受阻力停止运动，木块向后倾倒
B．乙图中：将一个小球浸没在水中由静止释放，小球一定竖直向上浮起
C．丙图中：当向玻璃管中吹风时，发现A管中的水面上升，B管中水面下降，说明a处的空气流速小于b处的空气流速
D．丁图中：将容器侧壁a孔处的塞子拔出，水会从a孔流出，说明水对容器的侧壁有压强
【答案】D
【解析】
A．甲图中：立放在小车上的木块随小车一起向前匀速运动，小车受阻力停止运动，木块下端随小车停止，木块上端由于惯性继续保持原来速度向前运动，所以木块会向前倾倒，故A错误；
B．乙图中：将一个小球浸没在水中由静止释放，若此时小球所受竖直向下的重力等于竖直向上的浮力，小球则悬浮在水中；若此时小球所受竖直向下的重力大于竖直向上的浮力，小球则下沉；若此时小球所受竖直向下的重力小于竖直向上的浮力，小球则上浮，故B错误；
C．丙图中：当向玻璃管中吹风时，发现A管中的水面上升，B管中水面下降，说明A管液面处的大气压小于B管液面处的大气压，气体流速越快的位置，大气压越小，所以a处的空气流速大于b处的空气流速，故C错误；
D．丁图中：将容器侧壁a孔处的塞子拔出，水会从a孔流出，说明拔出塞子前塞子阻碍了水的运动，对该处的水产生了力的作用，根据物体间力的作用是相互的，水对塞子也有力的作用，从而进一步说明水对容器侧壁有压强，故D正确。
故选D。
5．（2022·北京丰台·二模）水平桌面上有甲、乙两个相同的圆柱形薄壁溢水杯，且分别装满水和酒精，将小球A分别放入溢水杯中，小球静止时从甲溢水杯中溢出36g水，从乙溢水杯中溢出32g酒精，如图所示，已知溢水杯的底面积为0.01m2，，，g取10N/kg。下列说法中正确的是（ ）
A．小球A的质量为32g
B．小球A的体积为36cm3
C．小球A静止在水中时，水对甲溢水杯底的压强增加36Pa
D．小球A静止在酒精中时，乙溢水杯对桌面的压力增加0.04N
【答案】D
【解析】
A．溢出水和酒精的体积分别为
因为
V排水
G=F浮= G排=m排g=0.036kg×10N/kg=0.36N
小球A的质量
故A错误；
B．小球在酒精中受到的浮力
F浮酒精=G排酒精=0.032kg×10N/kg=0.32N
小球的重力大于浮力，所以小球在酒精中下沉，处于浸没状态，小球的体积
故B错误；
C．小球A静止在水中时，甲溢水杯中水的深度不变，根据公式p=ρgh可知，水对甲溢水杯底的压强不变，故C错误；
D．小球A静止在酒精中时，乙溢水杯对桌面的压力增加
ΔF=G-G排酒精=0.36N-0.32N=0.04N
故D正确。
故选D。
6．（2022·北京顺义·二模）两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上，容器内盛有甲、乙两种不同的液体。先将实心物块A用一根不计质量的细线拉住浸没在甲液体中，然后取出擦干放入乙液体中悬浮，分别放入两容器中时液面相平，如图所示。下列判断中正确的是（ ）
A．甲液体对容器底的压强等于乙液体对容器底的压强
B．A在甲液体中受到的浮力小于它在乙液体中受到的浮力
C．若剪断细线，A静止时，装甲的容器对桌面的压力大于装乙的容器对桌面的压力
D．若剪断细线，A静止时，A在甲液体中受到的浮力小于它在乙液体中受到的浮力
【答案】C
【解析】
A．实心物块A需要用细线拉住才能浸没在甲液体中，A的密度小于甲液体的密度，A浸没在乙液体中，处于悬浮，A的密度等于乙液体的密度，所以ρ甲>ρ乙。放入物块A后，两液面相平，液体深度相同，据p=ρgh知，甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强，故A错误；
B．A在甲、乙液体中都浸没，排开液体的体积相等，据阿基米德原理知，排开液体体积相同时，液体密度越大，浮力越大。所以A在甲中受到的浮力大于在乙中受到的浮力，故B错误；
C．甲、乙中，A浸没时，两液面相平，说明甲、乙两液体的体积相等，据m=ρV知，甲液体的质量大于乙液体的质量，据G=mg知，甲液体的重力大于乙液体的重力，若剪断细线，A在甲液体中最终漂浮，A在乙液体中悬浮，以整体为研究对象，它们的总重力不变，细线的质量不计，则容器对桌面的压力等于容器、液体及物块A的总重力，甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力，故C正确；
D．剪断细线，A在甲液体中漂浮，所受的浮力等于A的重力，A在乙液体中悬浮，所受的重力等于自身的重力，所以两个浮力相等，故D错误。
故选C。
7．（2022·北京石景山·二模）小明利用鸭蛋、刻度尺、塑料小碗、底面积为S的柱形容器做了如下实验。他先向容器内倒入适量的水，再放入塑料小碗使其漂浮，如图甲所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h1；将鸭蛋放入小碗中，小碗仍漂浮，如图乙所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h2；将鸭蛋从小碗中取出放入水中，鸭蛋沉底，如图丙所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h3水的密度用ρ水表示，下列说法正确的是（ ）
A．甲、丙两图容器对桌面的压力差是
B．丙图中容器底对鸭蛋的支持力是
C．乙、丙两图中水对塑料小碗压力的变化量是
D．此鸭蛋的密度表达式是
【答案】C
【解析】
AB．由甲、乙两图相比，可知鸭蛋排开水的体积为
在乙中所受浮力为
甲、丙两图容器对桌面的压力差等于鸡蛋的重力，甲、丙两图容器对桌面的压力差为
ΔF=G蛋=ρ水g(h2-h1)
在丙中所受浮力为
鸭蛋在丙中受到三个力，重力、支持力和浮力，在三个力的作用下处于平衡状态，故鸭蛋所受支持力为
故AB错误；
C．乙、丙两图中水对塑料小碗压力的变化量是
故C正确；
D．鸭蛋质量为
鸭蛋体积为
鸭蛋的密度
故D错误。
故选C。
8．（2022·北京西城·二模）小欣想利用装有适量水的圆柱形容器、电子秤和细线，测量一个小球的体积V。如图甲所示，她用细线悬挂小球，当把小球体积浸入水中时，电子秤的示数为F1；当把小球体积浸入水中时，电子秤的示数为F2，且先后两次电子秤示数变化了5N。当她把细线剪断，待小球静止时，小球恰好悬浮在水中，如图乙所示，此时容器中的水深为h，电子秤的示数为F3。已知：容器的质量为1kg、底面积为2dm2，容器中水的质量为4kg。在操作过程中水始终未溢出，g取10N/kg。下列判断正确的是（ ）
A．V=1×10-3m3 B．h=0.3m C．F3>F1>F2 D．F3=60N
【答案】B
【解析】
A．由图甲知，电子秤所受的压力等于容器的重力与容器中水的重力及小球对水的压力之和，而小球对水的压力与水对小球的浮力是一对相互作用力，所以电子秤的示数
F=G容+G水+F浮
小球浸入水中的体积越大，排开水的体积越大，所受的浮力也越大。那么
解得V=2×10-3m3。故A错误；
B．容器中水的体积
图乙中，水的深度
故B正确；
C．图乙中，小球静止时，悬浮在水中，此时小球排开水的体积为V，电子秤的示数分别为F1、F2、F3时，排开水的体积分别为V、V和V，据阿基米德原理知，所受浮力的大小关系为
F浮1
D．小球悬浮在水中，所受的浮力
所以，电子秤的示数
故D错误。
故选B。
9．（2022·北京东城·一模）桌面上放置两个圆柱形容器，装有甲、乙两种液体，密度分别为、，体积相等的实心球A、B，密度分别为、，如图所示。将A球放入甲液体中，B球放入乙液体中，A球和B球静止时所受浮力的大小分别为F1和F2.下列判断中正确的是（ ）
A．若，则 B．若，则
C．若，则 D．若，则
【答案】D
【解析】
AB．若，则A球在甲液体中漂浮，浮力等于重力，则有
B球在乙液体中沉底，排开液体的体积等于物体体积，根据阿基米德原理，B球在乙液体中所受浮力为
又因为，所以，故AB错误；
CD．若，则A球在甲液体中沉底，排开液体的体积等于物体体积，根据阿基米德原理，A球在甲液体中所受浮力为
B球在乙液体中沉底，排开液体的体积等于物体体积，根据阿基米德原理B球在乙液体中所受浮力为
又因为，所以，故C错误，故D正确。
故选D。
10．（2022·北京大兴·一模）将体积相等的立方体物块A和B分别放入两只盛水的。完全相同的溢水杯中，溢水杯放置在水平桌面上，物块静止时水面跟溢水口相平，如图甲和乙所示。下列判断中正确的是（ ）
A．A的密度比B的密度大
B．A和B受到的浮力大小相等
C．甲图中水对杯底的压力小于乙图中水对杯底的压力
D．甲．乙两图中溢水杯对桌面的压力大小相等
【答案】D
【解析】
AB．根据漂浮条件可知
GA=FA浮，GB=FB浮
A、B排开水的体积
VA排
F浮=ρ水gV排
可得
FA浮
GA
可知
ρA<ρB
即A的密度比B的密度小，故AB错误；
C．由图甲、乙知，两只溢水杯中水的深度相同，由
p=ρ液gh
得，容器底部所受水的压强
p甲=p乙
由于两只溢水杯完全相同，则底面积相同，根据
F=pS
可知水对杯底的压力相等，故C错误；
D．由阿基米德原理可知，物体A、B所受的浮力分别等于物体A、B排开水的重力，因此物体A、B的重力与它们排开水的重力相等，因此甲溢水杯的总重力等于乙溢水杯的总重力，即两溢水杯对桌面的压力大小相等，故D正确。
故选D。
三、综合题
11．（2022·北京海淀·二模）请阅读《挺进深海》
挺进深海
2020年11月10日，我国全海深载人潜水器“奋斗者”号（如图所示）在马里亚纳海沟深度10909m处成功坐底，刷新中国载人深潜的纪录，并在水下停留6小时，期间进行了一系列的深海探测科考活动，带回了海底岩石、沉积物、深海生物及深海水样等珍贵样本。“奋斗者”号不仅在深度上达到了目前全海深载人潜水器的最高标准，还大幅度提高了部件的国产率。
马里亚纳海沟是世界上最深的海沟，海沟底部有着巨大水压，同时完全黑暗、温度低，可谓是地球上环境最恶劣的区域之一、由于不同海域、不同深度的海水密度不同，“奋斗者”号在海水中受到的浮力是变化的。
“奋斗者”号的外壳坚固，其在下潜过程中体积保持不变，浮力的变化要靠压载铁来平衡。所谓“压载铁”，就是给“奋斗者”号增加总重的铁块。根据在不同海域测得的海水温度、盐度和深度等参数精确地计算下潜时所需要的“压载铁”质量。“奋斗者”号装配所需的压载铁下潜，当下潜至预定深度时，克服自身晃动、海底洋流等内外干扰，通过适时抛掉一定数量的压载铁，并利用相关技术实现悬停。完成潜水工作后，还需要根据实时水文数据抛卸压载铁，以减小“奋斗者”号的总重从而开始上浮。
“奋斗者”号的成功反映了我国当代科技工作者持续奋斗、勇攀高峰的精神风貌，每一位为中国探索星辰大海、保卫国泰民安、创造繁荣富强的工作者，都是这个时代最美的“奋斗者”！
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）“奋斗者”号在马里亚纳海沟下潜时承受的海水对它产生的最大压强约为___________。（海水的密度近似取，取）
（2）“奋斗者”号在深海中通过抛卸压载铁由静止开始上浮时，其所受的浮力___________（选填“大于”或“等于”）它的总重；不考虑由于“奋斗者”号在水中运动所受到的粘滞阻力，它在深海中匀速上浮的过程中，其所受的浮力___________（选填“大于”或“等于”）它的总重。
（3）如果在一次测试中测得的马里亚纳海沟某海域海水密度和深度h的关系如图所示，请分析说明“奋斗者”号这样的深潜器在此海域加速下潜过程中，随着下潜深度的增加，所受的浮力如何变化？答：___________。
【答案】 1.0909×108Pa 大于 等于 逐渐增大
【解析】
（1）[1]“奋斗者”号在马里亚纳海沟下潜最深h=10909m时，承受的海水对它产生的压强最大，为
（2）[2]根据物体的浮沉条件可知，当“奋斗者”号在深海中通过抛卸压载铁由静止开始上浮时，其所受的浮力大于它的总重。
[3]不考虑由于“奋斗者”号在水中运动所受到的粘滞阻力，当它在深海中匀速上浮的过程中，只受重力和浮力，二力平衡，所以浮力等于它的总重。
（3）[4]由图可知，水的密度随深度的增加而增大。深潜器在此海域加速下潜过程中，排开水的体积不变，水的密度增大，根据F浮=ρ液gV排可知，深潜器受到的浮力逐渐增大。
四、实验题
12．（2022·北京东城·二模）图是小文和小东所做的“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验。实验中所用烧杯规格相同，烧杯内都装有体积相同的液体，其中图②、③烧杯中的液体为水；图④烧杯中的液体为盐水。他们按照从左到右的图示顺序用物块A依次实验，请根据图示回答下列问题：
（1）物块A浸没在水中时，所受浮力为__________N ；
（2）由图①、②、③可知物体在液体中所受浮力的大小跟__________有关；
（3）由图①、③、④可得结论：____________________。
【答案】 2 排开液体的体积 物体排开相同体积的液体时，液体密度越大，所受浮力越大
【解析】
（1）[1]如图A所示，物体在空气中时弹簧测力计示数即物体重力为5N；图③中物体浸没在水中，弹簧测力计示数即物体受到的拉力为3N，由称重法测浮力，则物体完全浸没在水中时，所受浮力的大小为
（2）[2]由图①、②得，物体所受浮力
由图①、③得，物体所受浮力
所以图①、②、③可知物体在液体中浮力不同，根据控制变量法，物体只是排开液体体积不同，导致弹簧测力计示数不同。故受浮力的大小跟排开液体的体积有关。
（3）[3] 由图①、④可知，物体所受浮力
结合（2）得，在图①、③、④中可知，物体所受浮力不同，物体排开液体的体积相同，只是液体的密度不同，液体密度越大，浮力越大，所以可得结论：物体排开相同体积的液体时，液体密度越大，所受浮力越大。
13．（2022·北京房山·二模）为了“探究浸在水中的物体所受浮力的大小跟物体排开水的体积大小是否有关”，小明利用如图所示的圆柱体A（ρA >ρ水，无法放入量筒）、弹簧测力计、量筒、溢水杯、小桶、铁架台、细线和适量的水进行实验。请利用上述器材帮助小明完成实验设计，写出实验步骤并设计出实验数据记录表格。
【答案】见解析
【解析】
实验步骤：
①将调零的弹簧测力计挂在铁架台上。用细线将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下。静止时，用弹簧测力计测出圆柱体A所受的重力G，并记入实验数据表格。
②溢水杯装满水，不再有水流出后将小桶放在出水口下。将圆柱体A下部的一格浸入溢水杯的水中，圆柱体不接触溢水杯，静止时，用弹簧测力计测出此时的拉力为F，并记入实验表格。将小桶内的水全部倒入量筒，测出量筒内水的体积V排，并记入实验数据表格。
③仿照步骤②，再做两次实验，分别将圆柱体A下部的两格和三格浸入水中，将弹簧测力计的拉力F和圆柱体排开水的体积V排，记入实验数据表格。
④根据公式F浮=G-F，分别计算3次圆柱体所受浮力F浮，并记入实验数据表格。
实验数据记录表格：
G/N
V排/cm3
F/N
F浮/N
14．（2022·北京海淀·二模）在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中，小利猜想浮力大小与液体的密度、物体排开液体的体积和物体在液体中的深度有关。
（1）在“探究浮力大小与液体的密度是否有关”的实验中，请帮助小利将以下实验步骤补充完整：
①用调好的弹簧测力计测出铁块A所受重力G，并记录数据；
②把铁块A分别浸没在酒精和盐水中的同一深度处于静止状态，且铁块A与容器的底和壁均未接触，用弹簧测力计测出拉力F，并记录数据；根据公式___________，计算铁块A在两种不同的液体中受到的浮力大小，并记录数据。
③若铁块A在两种不同液体中所受到的浮力大小___________（选填“相等”或“不相等”），则可得出结论：物体所受到的浮力大小与液体的密度有关；
（2）在“探究浮力大小与物体排开液体的体积是否有关”的实验中，小利设计了实验记录表格并填写了部分记录信息，如下表所示。表格的第一行的空格中应写明的物理量的名称及单位是___________；
实验次数
液体种类
铁块A排开液体的体积
铁块A所受重力
测力计示数
1
酒精
小
2
酒精
大
（3）在“探究浮力大小与物体在液体中的深度是否有关”的实验中，小利分别测量了铁块A在盐水中不同深度时所受到的拉力大小，如图所示。根据本次实验的目的可知，图中信息反映出该实验存在的问题是：___________。
【答案】 G-F 不相等 m3 没有控制排开液体的体积相同
【解析】
（1）[1][2]先用弹簧测力计测出物体的重力G，然后用弹簧测力计悬挂着物体缓慢的放入液体中，记录此时弹簧测力计的示数F，由于物体受到浮力，弹簧测力计的示数会减小，弹簧测力计减小的示数就是物体受到的浮力，即F浮=G-F；求出物体在不同密度的液体中的浮力大小不相等，说明浮力大小与液体密度有关。
（2）[3]本小题“探究浮力大小与物体排开液体的体积是否有关”，即探究的因素是“物体排开液体的体积”，所以要收集“物体排开液体的体积”数据，体积的单位为m3。
（3）[4]本小题“探究浮力大小与物体在液体中的深度是否有关”，采用控制变量法的思想，要控制物体排开液体的体积保持不变；改变物体浸没在液体中的深度。由图可知，小利没有控制物体排开液体的体积相同。
15．（2022·北京门头沟·二模）小平想用弹簧测力计、物块、烧杯和水，探究“浮力的大小与哪些因素有关”，如图所示。（已知ρ水=1.0×103kg/m3）请根据图示回答问题：
（1）物块完全浸没在水中受到的浮力是________N；
（2）由图中的丙、丁两图可知，浸在水中的物块受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度__________；（选填“有关”或“无关”）
（3）由图中的甲和丙两图可求得物块的密度为________kg/m3。
【答案】 2 无关 1.5×103
【解析】
（1）[1]由图甲可知物块的重力为3N；由图丙可知，物块完全浸没在水中时，物体受到的拉力为1N；故物块完全浸没在水中受到的浮力
F浮=G-F拉=3N-1N=2N
（2）[2]由图中的丙、丁两图可知，物块都是完全浸没在水中，但浸没在水中的深度不同，而物体受到的拉力相同，故物块受到的浮力相等，可知：浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度无关。
（3）[3]物块完全浸没在水中，排开水的体积等于物块的体积，根据F浮=ρ液gV排可知，物块的体积为
物块的质量
物块的密度
五、计算题
16．（2022·北京·清华附中三模）如图所示，已调好的弹簧测力计下挂着重为3N的物体，物体一半体积浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1N，已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）物体一半体积浸没时受到的浮力大小；
（2）物体的密度；
（3）去掉测力计直接将物体放入烧杯中，物体此时处于什么状态？物体此时排开水的体积是多少？
【答案】（1）2N；（2）0.75×103kg/m3；（3）漂浮，3×10-4m3
【解析】
解：（1）由题意可知，物体的重力为G=3N，物体一半体积浸没时弹簧测力计的拉力为F=1N，故由称重法可得，物体一半体积浸没时受到的浮力大小为
F浮=G-F=3N-1N=2N
（2）由F浮=ρ液gV排可得，此时物体排开水的体积为
因此时物体排开水的体积为物体体积的一半，则可得物体的体积为
V=2V排=2×2×10-4m3=4×10-4m3
则由可得，物体的密度为
（3）因物体的密度小于水的密度，则由物体的浮沉条件可知，去掉测力计直接将物体放入烧杯中，物体此时处于漂浮状态，则此时物体所受浮力F′浮等于物体所受重力G，即
F′浮=G=3N
由F浮=ρ液gV排可得，此时物体排开水的体积为
答：（1）物体一半体积浸没时受到的浮力大小为2N；
（2）物体的密度为0.75×103kg/m3；
（3）去掉测力计直接将物体放入烧杯中，物体此时处于漂浮状态，物体此时排开水的体积为3×10-4m3。
17．（2022·北京朝阳·二模）如图所示，一个柱形薄壁容器放在水平桌面上，容器的底面积为1×10-2m2，盛有0.1m深的水。把一个质量为0.16kg、体积为2×10-4m3的正方体物体A轻轻放入水中，水没有溢出，松手后物体A最终处于静止状态。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。当物体A在水中静止时，求：
（1）通过计算分析说明物体A处于漂浮、悬浮还是沉底状态；
（2）物体A所受浮力的大小；
（3）水对容器底部的压强。
【答案】（1）漂浮；（2）1.6N；（3）1160Pa
【解析】
解：（1）物体的密度为
因为，根据物体的浮沉条件，物体A处于漂浮状态。
（2）物体A的重力为
因为物体A漂浮 ，根据二力平衡原理，物体A处于漂浮状态时，受到的浮力为
（3）根据F浮=ρgV排得，物体A排开水的体积为
水面上升的高度为
此时水的深度为
h′=h+Δh=0.1m+0.016m=0.116m
水对容器底部的压强为
答：（1）物体A处于漂浮状态；
（2）物体A所受浮力为1.6N；
（3）水对容器底部的压强为1160Pa。
18．（2022·北京昌平·二模）图甲所示的小球体积为100cm3，质量为120g，将该球放入如图乙所示的盛水容器中。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）小球浸没在水中时所受的浮力F浮；
（2）小球在水中静止时对容器底的压力F压。
【答案】（1）1N；（2）0.2N
【解析】
解：（1）小球的密度
根据密度关系
ρ球>ρ水
可知，小球放入水中会沉底，根据阿基米德原理可得，小球受到的浮力
F浮=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N
（2）小球在水中静止时，受力分析可得
G=F浮+F支
根据力的作用是相互的，可得
F压=F支=G-F浮=mg-F浮=0.12kg×10N/kg-1N=0.2N
答：（1）小球浸没在水中时所受的浮力为1N；
（2）小球在水中静止时对容器底的压力为0.2N。
19．（2022·北京大兴·一模）一盛有水的容器放在水平桌面上，容器和水的总质量为2.0kg，容器的底面积为1.0×10-2m2。将一体积为1.2×10-4m3的金属块用细线吊起后浸没在水中保持静止，如图所示。已知金属块的重力为7.5N，g=10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，不计细线的质量和体积。
（1）画出金属块在竖直方向的受力示意图；
（2）求金属块受到的浮力大小；
（3）求细线对金属块的拉力大小；
（4）求容器对桌面的压强。
【答案】（1）；（2）1.2N；（3）6.3N；（4）2120Pa
【解析】
（1）金属块受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力和浮力，如下图所示：
（2）金属块浸没时，金属块排开水的体积
V排=V金=1.2×10-4m3
金属块受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-4m3=1.2N
（3）由于用细线将金属块浸没在水中处于静止状态，则根据受力平衡可得：细线对金属块的拉力
F拉=G-F浮=7.5N-1.2N=6.3N
（4）容器和水的总重力
G总=m总g=2kg×10N/kg=20N
容器对桌面的压力
F压=G总+G-F拉=20N+7.5N-6.3N=21.2N
容器对桌面的压强
答：（1）如详解中的图；
（2）金属块受到的浮力大小为1.2N；
（3）细线对金属块的拉力大小为6.3N；
（4）容器对桌面的压强为2120Pa。
20．（2022·北京丰台·一模）如图所示，一个底面积为的薄壁柱形容器静止放在水平桌面上，将一个重为8N，边长为0.1m的实心正方体物块A放在容器底部（物块A与容器底部不密合），沿侧壁向容器中缓慢注入0.3kg的水，且水始终未溢出，已知水的密度，g取10N/kg。请你通过计算，判断注水后物块A能否在容器中处于漂浮状态。请写出计算、推理过程和结论。
【答案】注水后物块A不能在容器中处于漂浮状态
【解析】
解：假设注水后物块A能在容器中处于漂浮状态，则物块A受到的浮力为
F浮=G=8N
物块A排开水的体积为
物块A浸入水中的深度为
要使注水后物块A能在容器中处于漂浮状态，至少需要水的体积为
V水=(S容-SA)h浸=(1.5×10-2m2-0.1m×0.1m)×0.08m=4×10-4m3
倒入水的体积为
所以注水后物块A不能在容器中处于漂浮状态。
答：注水后物块A不能在容器中处于漂浮状态。
专题09 浮力
1、（2020·北京·T15）某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝，制作简易密度计A，如图甲所示。将A依次放入一系列密度已知的液体中，每次当A在液体中处于竖直漂浮状态时，在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值ρ，并测量木棒浸入液体的深度h，再利用收集的数据画出ρ-h图像，如图乙中图线①所示。该同学继续选用了与A完全相同的木棒，并缠绕了不同质量的铜丝制作简易密度计B。将B同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验，得到图乙中图线②。他进一步研究发现对同一密度计浸入液体的深度h和对应密度ρ的乘积不变。铜丝的体积可以忽略，下列说法正确的是（ ）
A. 上述实验中密度计A在不同液体中漂浮时，浸入的深度h越大，受到的浮力越大
B. 密度计B上越靠近铜丝的位置，其刻度线对应的密度值越小
C. 密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜丝的质量
D. 若图乙中ρ3-ρ2=ρ2-ρ1，则密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距大于ρ2与ρ1刻度线的间距
【答案】C
【解析】
A．密度计A的重力不变，不同的液体中，处于竖直漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，浮力不变，故A错误；
B．对同一密度计浸入液体的深度h和对应密度ρ的乘积不变，密度计B上越靠近铜丝的位置，浸入液体的深度越小，对应密度越大，故B错误；
C．由图乙可知，密度计浸入液体深度相同，密度计B对应的密度较大，根据F浮=ρ液gV排可知，V排相同，密度计B受到的浮力较大，由漂浮条件可知密度计B的重力较大，由G=mg可知密度计B的质量较大，故C正确；
D．如图所示：
密度计A上三个密度和对应的深度的乘积相等，即
，，
ρ3与ρ2刻度线的间距
①
ρ2与ρ1刻度线的间距
因为
ρ3-ρ2=ρ2-ρ1
所以
②
比较①②，由于
h2＞h3，ρ2＞ρ1
所以
h2-h3＜h1-h2
密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距小于ρ2与ρ1刻度线的间距，故D错误。
故选C。
2、（2019·北京·T14）如图所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，正方体物块M悬浮在水中，其上表面与水面平行，则下列说法中正确的是
A. M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
B. M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
C. M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力
D. M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
AD．浮力等于物体上、下表面所受的压力之差，M上、下表面受到水压力的合力等于M受到的浮力，故AD错误；
B．物块M悬浮在水中，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力是平衡力，M上、下表面受到水压力的合力等于浮力，因此M上、下表面受到水压力的合力的大小等于重力大小，故正确；
C．根据 可知下表面受到的水的压强大，根据 可求得下表面受到水的压力比上表面受到水的压力大，故错误．
3、（2019·北京·T15）两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上，其中分别装有质量相等的水和酒精，液面高度如图所示，甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为和，乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为和；甲容器对桌面的压强和压力分别为和，乙容器对桌面的压强和压力分别为和．已知水的密度大于酒精的密度，则下列判断中正确的是
A. ,
B. ,
C. ，
D. ，
【答案】C
【解析】
AB．质量相等水和酒精，对容器底部的压力：F=G=mg，即F1=F2；根据 可得：p1=p2，故AB错误
CD．两个完全相同的圆柱形,质量相同， 分别装有质量相等的水和酒精，容器对桌面的压力： ，因此可得，根据可得：，故C正确，D错误．
4、（2022·北京·T23）小京为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的，他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。
（1） 以下是他的部分实验步骤，请帮他补充完整。
①将金属块悬挂在弹簧测力计下，测量金属块受到的重力G并记录；
②在烧杯中装入适量的水，___________，静止时记录弹簧测力计的示数F1，用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录；
③___________，静止时记录弹簧测力计的示数F2，用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录；
④用公式___________计算金属块所受浮力、并记录。
（2） 由水的深度变化时，___________（选填“=”或“≠”），就可以证明这种观点是错误的。
【答案】 ①. 将金属块浸没在水中且不接触烧杯 ②. 向烧杯中加水，将金属块浸没在水中且不接触烧杯 ③. ④. =
【解析】
（1）②③④[1][2][3]为探究浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度关系，步骤②③中金属块都应浸没在水中，只是前后两次浸没在水中的深度不同，所以步骤②在烧杯中装入适量的水，将金属块浸没在水中且不接触烧杯，记录弹簧测力计的示数F1，用刻度尺测量烧杯中水的深度h1，根据称重法可知，此时浮力为
步骤③向烧杯中加水，将金属块浸没在水中且不接触烧杯，改变金属块浸没在水中的深度，记录弹簧测力计的示数F2，用刻度尺测量烧杯中水的深度h2，根据称重法可知，此时浮力为
（2）[4]由可知，金属块浸没在水中的不同深度时，金属块受到的浮力相同，说明浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度无关，故可证明题干中“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的。
5、（2018·北京·T30）为了验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”，小明选用如图所示的圆柱体A（ρA＞ρ水）、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验．
（1）以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：
①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为F1．
②将圆柱体A下部的一格浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为F2．
③____________________________________________________，静止时记录弹簧测力计的示数为F3．
（2）由F1﹣F2_____F1﹣F3（选填”=“或“≠”），可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”．
【答案】 (1). 将圆柱体A下部的两个格浸入水中，圆柱体不接触容器 (2). ≠
【解析】
（1）①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为F1，即为圆柱体的重；
②将圆柱体A下部的一格浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为F2．
③将圆柱体A下部两格浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为F3，②、③两步骤圆柱体浸入水中的体积不同，即排开水的体积不同．
（2）根据称重法测量浮力的原理知，一格浸入水中时受到的浮力为：；
两个格浸入水中时受到浮力为：；
两次排开水的体积不同，所以若，可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”．
点睛：理解称重法测浮力的原理，实质为三个力平衡，向上的力为：浮力、测力计的拉力；向下的力为重力．所以要注意实验步骤中必须指明“圆柱体不接触容器”．
6、（2020·北京·T33）排水量是轮船装满货物时排开水的质量。一艘排水量为2000t的轮船，装满货物在河水中航行。河水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
(1)装满货物时，轮船和货物受到的总重力；
(2)轮船排开水的体积。
【答案】(1)2×107N；(2)2000m3
【解析】
(1)依据阿基米德原理
轮船满载时，在水面漂浮根据浮沉条件
G总=F浮=2×107N
(2)由可得排开水的体积
答：(1)装满货物时，轮船和货物受到的总重力是2×107N；
(2)轮船排开水的体积是2000m3。
7、（2019·北京·T35）将物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的示数=2.6N，将物块的一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数=1.8N，如图所示，已知水的密,g取10N/kg求：
（1）物块受到的浮力
（2）物块浸在水中的体积．
【答案】（1）0.8N（2）8×10-5m3
【解析】
（1）根据称重法，物块受到的浮力：F浮=F1-F2=2.6N-1.8N=0.8N；
（2）由 可得物块浸在水中的体积：.
一、多选题
1．（2022·北京石景山·一模）甲乙两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上，分别装有A、B两种不同液体。将同一支密度计分别放在两种液体中，静止时密度计在两种液体中的情况如图所示，此时两容器中液面相平．下列说法正确的是（ ）
A．液体A的密度小于液体B的密度
B．密度计在液体A中受到的浮力大于在液体B中受到的浮力
C．甲容器中液体对容器底的压强小于乙容器中液体对容器底的压强
D．甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
【答案】AC
【解析】
AB．将同一支密度计分别放在两种液体中，密度计漂浮，受到的浮力等于重力，故密度计在A、B两种液体中受到的浮力相同；易知密度计A排开液体的体积大，根据阿基米德原理有
故可知，液体A的密度小于液体B的密度，故A正确，B错误；
C．两容器中液体的深度相同，液体A的密度小于液体B的密度，根据，甲容器中液体对容器底的压强小于乙容器中液体对容器底的压强，故C正确；
D．容器对桌面的压力等于容器的重力、密度计的重力及容器中液体的重力和，易知乙容器中液体的体积大，液体A的密度小于液体B的密度，根据，乙容器中液体的质量大，重力大，故甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力，故D错误。
故选AC。
二、单选题
2．（2022·北京房山·二模）盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上，容器底面积S=100cm2，如图甲所示，容器对桌面的压力为N1，容器对桌面的压强为p1=1000Pa；如图乙所示，再用细线系一金属球，将金属球浸没在水中，容器对桌面的压强为p2=1200Pa；如图丙所示，将细线剪断，金属球沉到容器底部，金属球对容器底部的压力为N2=3.4N；（g取10N/kg）下列选项中正确的是（ ）
A．容器对桌面的压力N1为12N
B．金属球受到的浮力为10N
C．金属球的质量为5.4kg
D．金属球的密度为2.7×103kg/m3
【答案】D
【解析】
A．由题意可知，容器底面积
S=100cm2=1×10-2m2
容器对桌面的压强为p1=1000Pa，根据
得容器对桌面的压力为
即N1=10N，故A错误；
B．如图乙所示，将金属球浸没在水中，容器对桌面的压强为P2=1200Pa，容器底面积
S=100cm2=1×10-2m2
根据
可得此时容器对桌面的压力为
乙图和甲图比较，乙中桌面受到压力的增加量等于小球排开水的重力，即小球受到的浮力，所以金属球受到的浮力为
故B错误；
C．如图丙所示，金属球沉到容器底部，金属球对容器底部的压力为N2=3.4N，受到的浮力F浮=2N，根据二力平衡可知，小球的重力为
根据
可知金属球的质量为
故C错误；
D．由B、C解析可知，金属球受到的浮力F浮=2N，金属球的质量为m=0.54kg，根据
可知金属球的体积为
则金属球的密度为
故D正确。
故选D。
3．（2022·北京·101中学二模）为验证阿基米德原理，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将铝块、空桶、装水到溢水口的溢水杯先后放到电子秤上，电子秤的示数分别为、、；再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，铝块始终不与溢水杯接触，如图所示，此时电子秤示数为；最后用电子秤测装有全部溢出水的小桶的质量。则下列四个选项中，判断正确的是（ ）
A．铝块浸没在水中时所受浮力
B．铝块浸没在水中时所受浮力
C．若电子秤示数，则验证了阿基米德原理
D．铝块的密度
【答案】D
【解析】
A．根据阿基米德原理可知，铝块浸没在水中时所受浮力
故A错误；
B．把浸入铝块的溢水杯看成一个整体，整体处于平衡状态，所受合力为0，则有下式
①
把浸入水中的铝块看作独立的个体，铝块受到的浮力
②
联立①、②两式可得
铝块浸没在水中时所受浮力
③
故B错误；
C．由阿基米德原理可知，铝块受到的浮力
④
联立③、④可得
若电子秤示数满足
则验证了阿基米德原理，故C错误；
D．根据铝块受到的浮力可得铝块的体积
铝块的密度
故D正确。
故选D。
4．（2022·北京东城·二模）图所示的是力学的四个实验情景图，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中：立放在小车上的木块随小车一起向前匀速运动，小车受阻力停止运动，木块向后倾倒
B．乙图中：将一个小球浸没在水中由静止释放，小球一定竖直向上浮起
C．丙图中：当向玻璃管中吹风时，发现A管中的水面上升，B管中水面下降，说明a处的空气流速小于b处的空气流速
D．丁图中：将容器侧壁a孔处的塞子拔出，水会从a孔流出，说明水对容器的侧壁有压强
【答案】D
【解析】
A．甲图中：立放在小车上的木块随小车一起向前匀速运动，小车受阻力停止运动，木块下端随小车停止，木块上端由于惯性继续保持原来速度向前运动，所以木块会向前倾倒，故A错误；
B．乙图中：将一个小球浸没在水中由静止释放，若此时小球所受竖直向下的重力等于竖直向上的浮力，小球则悬浮在水中；若此时小球所受竖直向下的重力大于竖直向上的浮力，小球则下沉；若此时小球所受竖直向下的重力小于竖直向上的浮力，小球则上浮，故B错误；
C．丙图中：当向玻璃管中吹风时，发现A管中的水面上升，B管中水面下降，说明A管液面处的大气压小于B管液面处的大气压，气体流速越快的位置，大气压越小，所以a处的空气流速大于b处的空气流速，故C错误；
D．丁图中：将容器侧壁a孔处的塞子拔出，水会从a孔流出，说明拔出塞子前塞子阻碍了水的运动，对该处的水产生了力的作用，根据物体间力的作用是相互的，水对塞子也有力的作用，从而进一步说明水对容器侧壁有压强，故D正确。
故选D。
5．（2022·北京丰台·二模）水平桌面上有甲、乙两个相同的圆柱形薄壁溢水杯，且分别装满水和酒精，将小球A分别放入溢水杯中，小球静止时从甲溢水杯中溢出36g水，从乙溢水杯中溢出32g酒精，如图所示，已知溢水杯的底面积为0.01m2，，，g取10N/kg。下列说法中正确的是（ ）
A．小球A的质量为32g
B．小球A的体积为36cm3
C．小球A静止在水中时，水对甲溢水杯底的压强增加36Pa
D．小球A静止在酒精中时，乙溢水杯对桌面的压力增加0.04N
【答案】D
【解析】
A．溢出水和酒精的体积分别为
因为
V排水
G=F浮= G排=m排g=0.036kg×10N/kg=0.36N
小球A的质量
故A错误；
B．小球在酒精中受到的浮力
F浮酒精=G排酒精=0.032kg×10N/kg=0.32N
小球的重力大于浮力，所以小球在酒精中下沉，处于浸没状态，小球的体积
故B错误；
C．小球A静止在水中时，甲溢水杯中水的深度不变，根据公式p=ρgh可知，水对甲溢水杯底的压强不变，故C错误；
D．小球A静止在酒精中时，乙溢水杯对桌面的压力增加
ΔF=G-G排酒精=0.36N-0.32N=0.04N
故D正确。
故选D。
6．（2022·北京顺义·二模）两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上，容器内盛有甲、乙两种不同的液体。先将实心物块A用一根不计质量的细线拉住浸没在甲液体中，然后取出擦干放入乙液体中悬浮，分别放入两容器中时液面相平，如图所示。下列判断中正确的是（ ）
A．甲液体对容器底的压强等于乙液体对容器底的压强
B．A在甲液体中受到的浮力小于它在乙液体中受到的浮力
C．若剪断细线，A静止时，装甲的容器对桌面的压力大于装乙的容器对桌面的压力
D．若剪断细线，A静止时，A在甲液体中受到的浮力小于它在乙液体中受到的浮力
【答案】C
【解析】
A．实心物块A需要用细线拉住才能浸没在甲液体中，A的密度小于甲液体的密度，A浸没在乙液体中，处于悬浮，A的密度等于乙液体的密度，所以ρ甲>ρ乙。放入物块A后，两液面相平，液体深度相同，据p=ρgh知，甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强，故A错误；
B．A在甲、乙液体中都浸没，排开液体的体积相等，据阿基米德原理知，排开液体体积相同时，液体密度越大，浮力越大。所以A在甲中受到的浮力大于在乙中受到的浮力，故B错误；
C．甲、乙中，A浸没时，两液面相平，说明甲、乙两液体的体积相等，据m=ρV知，甲液体的质量大于乙液体的质量，据G=mg知，甲液体的重力大于乙液体的重力，若剪断细线，A在甲液体中最终漂浮，A在乙液体中悬浮，以整体为研究对象，它们的总重力不变，细线的质量不计，则容器对桌面的压力等于容器、液体及物块A的总重力，甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力，故C正确；
D．剪断细线，A在甲液体中漂浮，所受的浮力等于A的重力，A在乙液体中悬浮，所受的重力等于自身的重力，所以两个浮力相等，故D错误。
故选C。
7．（2022·北京石景山·二模）小明利用鸭蛋、刻度尺、塑料小碗、底面积为S的柱形容器做了如下实验。他先向容器内倒入适量的水，再放入塑料小碗使其漂浮，如图甲所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h1；将鸭蛋放入小碗中，小碗仍漂浮，如图乙所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h2；将鸭蛋从小碗中取出放入水中，鸭蛋沉底，如图丙所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度h3水的密度用ρ水表示，下列说法正确的是（ ）
A．甲、丙两图容器对桌面的压力差是
B．丙图中容器底对鸭蛋的支持力是
C．乙、丙两图中水对塑料小碗压力的变化量是
D．此鸭蛋的密度表达式是
【答案】C
【解析】
AB．由甲、乙两图相比，可知鸭蛋排开水的体积为
在乙中所受浮力为
甲、丙两图容器对桌面的压力差等于鸡蛋的重力，甲、丙两图容器对桌面的压力差为
ΔF=G蛋=ρ水g(h2-h1)
在丙中所受浮力为
鸭蛋在丙中受到三个力，重力、支持力和浮力，在三个力的作用下处于平衡状态，故鸭蛋所受支持力为
故AB错误；
C．乙、丙两图中水对塑料小碗压力的变化量是
故C正确；
D．鸭蛋质量为
鸭蛋体积为
鸭蛋的密度
故D错误。
故选C。
8．（2022·北京西城·二模）小欣想利用装有适量水的圆柱形容器、电子秤和细线，测量一个小球的体积V。如图甲所示，她用细线悬挂小球，当把小球体积浸入水中时，电子秤的示数为F1；当把小球体积浸入水中时，电子秤的示数为F2，且先后两次电子秤示数变化了5N。当她把细线剪断，待小球静止时，小球恰好悬浮在水中，如图乙所示，此时容器中的水深为h，电子秤的示数为F3。已知：容器的质量为1kg、底面积为2dm2，容器中水的质量为4kg。在操作过程中水始终未溢出，g取10N/kg。下列判断正确的是（ ）
A．V=1×10-3m3 B．h=0.3m C．F3>F1>F2 D．F3=60N
【答案】B
【解析】
A．由图甲知，电子秤所受的压力等于容器的重力与容器中水的重力及小球对水的压力之和，而小球对水的压力与水对小球的浮力是一对相互作用力，所以电子秤的示数
F=G容+G水+F浮
小球浸入水中的体积越大，排开水的体积越大，所受的浮力也越大。那么
解得V=2×10-3m3。故A错误；
B．容器中水的体积
图乙中，水的深度
故B正确；
C．图乙中，小球静止时，悬浮在水中，此时小球排开水的体积为V，电子秤的示数分别为F1、F2、F3时，排开水的体积分别为V、V和V，据阿基米德原理知，所受浮力的大小关系为
F浮1
D．小球悬浮在水中，所受的浮力
所以，电子秤的示数
故D错误。
故选B。
9．（2022·北京东城·一模）桌面上放置两个圆柱形容器，装有甲、乙两种液体，密度分别为、，体积相等的实心球A、B，密度分别为、，如图所示。将A球放入甲液体中，B球放入乙液体中，A球和B球静止时所受浮力的大小分别为F1和F2.下列判断中正确的是（ ）
A．若，则 B．若，则
C．若，则 D．若，则
【答案】D
【解析】
AB．若，则A球在甲液体中漂浮，浮力等于重力，则有
B球在乙液体中沉底，排开液体的体积等于物体体积，根据阿基米德原理，B球在乙液体中所受浮力为
又因为，所以，故AB错误；
CD．若，则A球在甲液体中沉底，排开液体的体积等于物体体积，根据阿基米德原理，A球在甲液体中所受浮力为
B球在乙液体中沉底，排开液体的体积等于物体体积，根据阿基米德原理B球在乙液体中所受浮力为
又因为，所以，故C错误，故D正确。
故选D。
10．（2022·北京大兴·一模）将体积相等的立方体物块A和B分别放入两只盛水的。完全相同的溢水杯中，溢水杯放置在水平桌面上，物块静止时水面跟溢水口相平，如图甲和乙所示。下列判断中正确的是（ ）
A．A的密度比B的密度大
B．A和B受到的浮力大小相等
C．甲图中水对杯底的压力小于乙图中水对杯底的压力
D．甲．乙两图中溢水杯对桌面的压力大小相等
【答案】D
【解析】
AB．根据漂浮条件可知
GA=FA浮，GB=FB浮
A、B排开水的体积
VA排
F浮=ρ水gV排
可得
FA浮
GA
可知
ρA<ρB
即A的密度比B的密度小，故AB错误；
C．由图甲、乙知，两只溢水杯中水的深度相同，由
p=ρ液gh
得，容器底部所受水的压强
p甲=p乙
由于两只溢水杯完全相同，则底面积相同，根据
F=pS
可知水对杯底的压力相等，故C错误；
D．由阿基米德原理可知，物体A、B所受的浮力分别等于物体A、B排开水的重力，因此物体A、B的重力与它们排开水的重力相等，因此甲溢水杯的总重力等于乙溢水杯的总重力，即两溢水杯对桌面的压力大小相等，故D正确。
故选D。
三、综合题
11．（2022·北京海淀·二模）请阅读《挺进深海》
挺进深海
2020年11月10日，我国全海深载人潜水器“奋斗者”号（如图所示）在马里亚纳海沟深度10909m处成功坐底，刷新中国载人深潜的纪录，并在水下停留6小时，期间进行了一系列的深海探测科考活动，带回了海底岩石、沉积物、深海生物及深海水样等珍贵样本。“奋斗者”号不仅在深度上达到了目前全海深载人潜水器的最高标准，还大幅度提高了部件的国产率。
马里亚纳海沟是世界上最深的海沟，海沟底部有着巨大水压，同时完全黑暗、温度低，可谓是地球上环境最恶劣的区域之一、由于不同海域、不同深度的海水密度不同，“奋斗者”号在海水中受到的浮力是变化的。
“奋斗者”号的外壳坚固，其在下潜过程中体积保持不变，浮力的变化要靠压载铁来平衡。所谓“压载铁”，就是给“奋斗者”号增加总重的铁块。根据在不同海域测得的海水温度、盐度和深度等参数精确地计算下潜时所需要的“压载铁”质量。“奋斗者”号装配所需的压载铁下潜，当下潜至预定深度时，克服自身晃动、海底洋流等内外干扰，通过适时抛掉一定数量的压载铁，并利用相关技术实现悬停。完成潜水工作后，还需要根据实时水文数据抛卸压载铁，以减小“奋斗者”号的总重从而开始上浮。
“奋斗者”号的成功反映了我国当代科技工作者持续奋斗、勇攀高峰的精神风貌，每一位为中国探索星辰大海、保卫国泰民安、创造繁荣富强的工作者，都是这个时代最美的“奋斗者”！
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）“奋斗者”号在马里亚纳海沟下潜时承受的海水对它产生的最大压强约为___________。（海水的密度近似取，取）
（2）“奋斗者”号在深海中通过抛卸压载铁由静止开始上浮时，其所受的浮力___________（选填“大于”或“等于”）它的总重；不考虑由于“奋斗者”号在水中运动所受到的粘滞阻力，它在深海中匀速上浮的过程中，其所受的浮力___________（选填“大于”或“等于”）它的总重。
（3）如果在一次测试中测得的马里亚纳海沟某海域海水密度和深度h的关系如图所示，请分析说明“奋斗者”号这样的深潜器在此海域加速下潜过程中，随着下潜深度的增加，所受的浮力如何变化？答：___________。
【答案】 1.0909×108Pa 大于 等于 逐渐增大
【解析】
（1）[1]“奋斗者”号在马里亚纳海沟下潜最深h=10909m时，承受的海水对它产生的压强最大，为
（2）[2]根据物体的浮沉条件可知，当“奋斗者”号在深海中通过抛卸压载铁由静止开始上浮时，其所受的浮力大于它的总重。
[3]不考虑由于“奋斗者”号在水中运动所受到的粘滞阻力，当它在深海中匀速上浮的过程中，只受重力和浮力，二力平衡，所以浮力等于它的总重。
（3）[4]由图可知，水的密度随深度的增加而增大。深潜器在此海域加速下潜过程中，排开水的体积不变，水的密度增大，根据F浮=ρ液gV排可知，深潜器受到的浮力逐渐增大。
四、实验题
12．（2022·北京东城·二模）图是小文和小东所做的“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验。实验中所用烧杯规格相同，烧杯内都装有体积相同的液体，其中图②、③烧杯中的液体为水；图④烧杯中的液体为盐水。他们按照从左到右的图示顺序用物块A依次实验，请根据图示回答下列问题：
（1）物块A浸没在水中时，所受浮力为__________N ；
（2）由图①、②、③可知物体在液体中所受浮力的大小跟__________有关；
（3）由图①、③、④可得结论：____________________。
【答案】 2 排开液体的体积 物体排开相同体积的液体时，液体密度越大，所受浮力越大
【解析】
（1）[1]如图A所示，物体在空气中时弹簧测力计示数即物体重力为5N；图③中物体浸没在水中，弹簧测力计示数即物体受到的拉力为3N，由称重法测浮力，则物体完全浸没在水中时，所受浮力的大小为
（2）[2]由图①、②得，物体所受浮力
由图①、③得，物体所受浮力
所以图①、②、③可知物体在液体中浮力不同，根据控制变量法，物体只是排开液体体积不同，导致弹簧测力计示数不同。故受浮力的大小跟排开液体的体积有关。
（3）[3] 由图①、④可知，物体所受浮力
结合（2）得，在图①、③、④中可知，物体所受浮力不同，物体排开液体的体积相同，只是液体的密度不同，液体密度越大，浮力越大，所以可得结论：物体排开相同体积的液体时，液体密度越大，所受浮力越大。
13．（2022·北京房山·二模）为了“探究浸在水中的物体所受浮力的大小跟物体排开水的体积大小是否有关”，小明利用如图所示的圆柱体A（ρA >ρ水，无法放入量筒）、弹簧测力计、量筒、溢水杯、小桶、铁架台、细线和适量的水进行实验。请利用上述器材帮助小明完成实验设计，写出实验步骤并设计出实验数据记录表格。
【答案】见解析
【解析】
实验步骤：
①将调零的弹簧测力计挂在铁架台上。用细线将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下。静止时，用弹簧测力计测出圆柱体A所受的重力G，并记入实验数据表格。
②溢水杯装满水，不再有水流出后将小桶放在出水口下。将圆柱体A下部的一格浸入溢水杯的水中，圆柱体不接触溢水杯，静止时，用弹簧测力计测出此时的拉力为F，并记入实验表格。将小桶内的水全部倒入量筒，测出量筒内水的体积V排，并记入实验数据表格。
③仿照步骤②，再做两次实验，分别将圆柱体A下部的两格和三格浸入水中，将弹簧测力计的拉力F和圆柱体排开水的体积V排，记入实验数据表格。
④根据公式F浮=G-F，分别计算3次圆柱体所受浮力F浮，并记入实验数据表格。
实验数据记录表格：
G/N
V排/cm3
F/N
F浮/N
14．（2022·北京海淀·二模）在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中，小利猜想浮力大小与液体的密度、物体排开液体的体积和物体在液体中的深度有关。
（1）在“探究浮力大小与液体的密度是否有关”的实验中，请帮助小利将以下实验步骤补充完整：
①用调好的弹簧测力计测出铁块A所受重力G，并记录数据；
②把铁块A分别浸没在酒精和盐水中的同一深度处于静止状态，且铁块A与容器的底和壁均未接触，用弹簧测力计测出拉力F，并记录数据；根据公式___________，计算铁块A在两种不同的液体中受到的浮力大小，并记录数据。
③若铁块A在两种不同液体中所受到的浮力大小___________（选填“相等”或“不相等”），则可得出结论：物体所受到的浮力大小与液体的密度有关；
（2）在“探究浮力大小与物体排开液体的体积是否有关”的实验中，小利设计了实验记录表格并填写了部分记录信息，如下表所示。表格的第一行的空格中应写明的物理量的名称及单位是___________；
实验次数
液体种类
铁块A排开液体的体积
铁块A所受重力
测力计示数
1
酒精
小
2
酒精
大
（3）在“探究浮力大小与物体在液体中的深度是否有关”的实验中，小利分别测量了铁块A在盐水中不同深度时所受到的拉力大小，如图所示。根据本次实验的目的可知，图中信息反映出该实验存在的问题是：___________。
【答案】 G-F 不相等 m3 没有控制排开液体的体积相同
【解析】
（1）[1][2]先用弹簧测力计测出物体的重力G，然后用弹簧测力计悬挂着物体缓慢的放入液体中，记录此时弹簧测力计的示数F，由于物体受到浮力，弹簧测力计的示数会减小，弹簧测力计减小的示数就是物体受到的浮力，即F浮=G-F；求出物体在不同密度的液体中的浮力大小不相等，说明浮力大小与液体密度有关。
（2）[3]本小题“探究浮力大小与物体排开液体的体积是否有关”，即探究的因素是“物体排开液体的体积”，所以要收集“物体排开液体的体积”数据，体积的单位为m3。
（3）[4]本小题“探究浮力大小与物体在液体中的深度是否有关”，采用控制变量法的思想，要控制物体排开液体的体积保持不变；改变物体浸没在液体中的深度。由图可知，小利没有控制物体排开液体的体积相同。
15．（2022·北京门头沟·二模）小平想用弹簧测力计、物块、烧杯和水，探究“浮力的大小与哪些因素有关”，如图所示。（已知ρ水=1.0×103kg/m3）请根据图示回答问题：
（1）物块完全浸没在水中受到的浮力是________N；
（2）由图中的丙、丁两图可知，浸在水中的物块受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度__________；（选填“有关”或“无关”）
（3）由图中的甲和丙两图可求得物块的密度为________kg/m3。
【答案】 2 无关 1.5×103
【解析】
（1）[1]由图甲可知物块的重力为3N；由图丙可知，物块完全浸没在水中时，物体受到的拉力为1N；故物块完全浸没在水中受到的浮力
F浮=G-F拉=3N-1N=2N
（2）[2]由图中的丙、丁两图可知，物块都是完全浸没在水中，但浸没在水中的深度不同，而物体受到的拉力相同，故物块受到的浮力相等，可知：浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度无关。
（3）[3]物块完全浸没在水中，排开水的体积等于物块的体积，根据F浮=ρ液gV排可知，物块的体积为
物块的质量
物块的密度
五、计算题
16．（2022·北京·清华附中三模）如图所示，已调好的弹簧测力计下挂着重为3N的物体，物体一半体积浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1N，已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）物体一半体积浸没时受到的浮力大小；
（2）物体的密度；
（3）去掉测力计直接将物体放入烧杯中，物体此时处于什么状态？物体此时排开水的体积是多少？
【答案】（1）2N；（2）0.75×103kg/m3；（3）漂浮，3×10-4m3
【解析】
解：（1）由题意可知，物体的重力为G=3N，物体一半体积浸没时弹簧测力计的拉力为F=1N，故由称重法可得，物体一半体积浸没时受到的浮力大小为
F浮=G-F=3N-1N=2N
（2）由F浮=ρ液gV排可得，此时物体排开水的体积为
因此时物体排开水的体积为物体体积的一半，则可得物体的体积为
V=2V排=2×2×10-4m3=4×10-4m3
则由可得，物体的密度为
（3）因物体的密度小于水的密度，则由物体的浮沉条件可知，去掉测力计直接将物体放入烧杯中，物体此时处于漂浮状态，则此时物体所受浮力F′浮等于物体所受重力G，即
F′浮=G=3N
由F浮=ρ液gV排可得，此时物体排开水的体积为
答：（1）物体一半体积浸没时受到的浮力大小为2N；
（2）物体的密度为0.75×103kg/m3；
（3）去掉测力计直接将物体放入烧杯中，物体此时处于漂浮状态，物体此时排开水的体积为3×10-4m3。
17．（2022·北京朝阳·二模）如图所示，一个柱形薄壁容器放在水平桌面上，容器的底面积为1×10-2m2，盛有0.1m深的水。把一个质量为0.16kg、体积为2×10-4m3的正方体物体A轻轻放入水中，水没有溢出，松手后物体A最终处于静止状态。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。当物体A在水中静止时，求：
（1）通过计算分析说明物体A处于漂浮、悬浮还是沉底状态；
（2）物体A所受浮力的大小；
（3）水对容器底部的压强。
【答案】（1）漂浮；（2）1.6N；（3）1160Pa
【解析】
解：（1）物体的密度为
因为，根据物体的浮沉条件，物体A处于漂浮状态。
（2）物体A的重力为
因为物体A漂浮 ，根据二力平衡原理，物体A处于漂浮状态时，受到的浮力为
（3）根据F浮=ρgV排得，物体A排开水的体积为
水面上升的高度为
此时水的深度为
h′=h+Δh=0.1m+0.016m=0.116m
水对容器底部的压强为
答：（1）物体A处于漂浮状态；
（2）物体A所受浮力为1.6N；
（3）水对容器底部的压强为1160Pa。
18．（2022·北京昌平·二模）图甲所示的小球体积为100cm3，质量为120g，将该球放入如图乙所示的盛水容器中。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）小球浸没在水中时所受的浮力F浮；
（2）小球在水中静止时对容器底的压力F压。
【答案】（1）1N；（2）0.2N
【解析】
解：（1）小球的密度
根据密度关系
ρ球>ρ水
可知，小球放入水中会沉底，根据阿基米德原理可得，小球受到的浮力
F浮=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N
（2）小球在水中静止时，受力分析可得
G=F浮+F支
根据力的作用是相互的，可得
F压=F支=G-F浮=mg-F浮=0.12kg×10N/kg-1N=0.2N
答：（1）小球浸没在水中时所受的浮力为1N；
（2）小球在水中静止时对容器底的压力为0.2N。
19．（2022·北京大兴·一模）一盛有水的容器放在水平桌面上，容器和水的总质量为2.0kg，容器的底面积为1.0×10-2m2。将一体积为1.2×10-4m3的金属块用细线吊起后浸没在水中保持静止，如图所示。已知金属块的重力为7.5N，g=10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，不计细线的质量和体积。
（1）画出金属块在竖直方向的受力示意图；
（2）求金属块受到的浮力大小；
（3）求细线对金属块的拉力大小；
（4）求容器对桌面的压强。
【答案】（1）；（2）1.2N；（3）6.3N；（4）2120Pa
【解析】
（1）金属块受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力和浮力，如下图所示：
（2）金属块浸没时，金属块排开水的体积
V排=V金=1.2×10-4m3
金属块受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-4m3=1.2N
（3）由于用细线将金属块浸没在水中处于静止状态，则根据受力平衡可得：细线对金属块的拉力
F拉=G-F浮=7.5N-1.2N=6.3N
（4）容器和水的总重力
G总=m总g=2kg×10N/kg=20N
容器对桌面的压力
F压=G总+G-F拉=20N+7.5N-6.3N=21.2N
容器对桌面的压强
答：（1）如详解中的图；
（2）金属块受到的浮力大小为1.2N；
（3）细线对金属块的拉力大小为6.3N；
（4）容器对桌面的压强为2120Pa。
20．（2022·北京丰台·一模）如图所示，一个底面积为的薄壁柱形容器静止放在水平桌面上，将一个重为8N，边长为0.1m的实心正方体物块A放在容器底部（物块A与容器底部不密合），沿侧壁向容器中缓慢注入0.3kg的水，且水始终未溢出，已知水的密度，g取10N/kg。请你通过计算，判断注水后物块A能否在容器中处于漂浮状态。请写出计算、推理过程和结论。
【答案】注水后物块A不能在容器中处于漂浮状态
【解析】
解：假设注水后物块A能在容器中处于漂浮状态，则物块A受到的浮力为
F浮=G=8N
物块A排开水的体积为
物块A浸入水中的深度为
要使注水后物块A能在容器中处于漂浮状态，至少需要水的体积为
V水=(S容-SA)h浸=(1.5×10-2m2-0.1m×0.1m)×0.08m=4×10-4m3
倒入水的体积为
所以注水后物块A不能在容器中处于漂浮状态。
答：注水后物块A不能在容器中处于漂浮状态。
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