2022_2023学年人教版物理八年级（下）第十章 浮力 单元测试卷解析版

第十章 浮力

（考试时间：60分钟  试卷满分：100分）

一、选择题：本题共14个小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．将同一长方体分别水平与竖直放置在水中，如图所示，它所受到的（　　）

A．向上、向下压强差不等，向上、向下压力差相等 

B．向上、向下压强差不等，向上、向下压力差不等 

C．向上、向下压强差相等，向上、向下压力差不等 

D．向上、向下压强差相等，向上、向下压力差相等

解：长方体物块悬浮在水中，说明受到水的浮力不变，而浮力等于物体上下表面受到水的压力差，所以长方体物块上下表面受到水的压力差不变；

而长方体物块上下表面受到水的压强差：△p＝，竖直放置比水平放置上下表面积小，所以长方体物块上下表面受到水的压强差不相等。

综合上述分析可知，选项BCD错误，A正确。

答案：A。

2．下列飞行的物体，其飞行原理与浮力无关的是（　　）

A．热气球            B．火箭 

C．飞艇  D．孔明灯

解：

A、热气球中热空气的密度小于空气的密度，使气球受到的浮力大于气球的重力，因而能升空，其飞行原理与浮力有关，故A不符合题意。

B、火箭升空靠气体的反冲作用而获得动力（即力的作用是相互的），其飞行原理与浮力无关，故B符合题意。

C、飞艇工作时，需要向飞艇内充入比空气密度小的气体，其飞行原理与浮力有关，故C不符合题意。

D、孔明灯灯罩内的气体被加热，体积膨胀、密度减小，小于灯罩外空气的密度，使孔明灯受到空气的浮力大于孔明灯的自重，孔明灯上升，其飞行原理与浮力有关，故D不符合题意。

答案：B。

3．如图所示，水母身体外形像一把透明伞。水母身体内有一种特别的腺，腺能产生一氧化碳改变自身体积，从而能在水中上浮与下沉。下列判断正确的是 （　　）

A．水母漂浮时，所受浮力大于自身重力 

B．水母悬浮时，若体积变大时则会上浮 

C．水母在下沉过程中受到水的压强不变 

D．水母漂浮时比沉在水底时排开水的重力小

解：

A、根据物体漂浮条件可知，水母漂浮时，所受浮力等于自身重力，故A错误；

B、水母悬浮时，浮力等于其重力；若体积变大时，其排开水的体积变大，根据F浮＝ρgV排知，浮力变大，浮力大于重力，则水母会上浮，故B正确；

C、水母在下沉过程中，深度增大，根据p＝ρgh知，受到水的压强变大，故C错误；

D、水母漂浮时，浮力等于其重力，水母沉在水底时，浮力小于其重力，所以水母漂浮时受到的浮力大于其沉在水底时受到的浮力，由F浮＝G排可知，水母漂浮时比沉在水底时排开水的重力大，故D错误。

答案：B。

4．小伟将两颗完全相同的心形果冻分别放入两杯（外形完全相同）不同的葡萄汁中，当果冻静止时，两杯中液面相平，如图所示，下列判断正确的是（　　）

A．两颗果冻受到的浮力大小相等 

B．甲杯中葡萄汁的密度较小 

C．果冻在甲杯排开液体的重力大于自身的重力 

D．乙杯底部受到葡萄汁的压强较大

解：

AC、读图可知，果冻在甲杯中漂浮，在乙杯中悬浮，由浮沉条件可知，它们此时所受的浮力都等于自身的重力，即浮力相同，故A正确，C错误；

BD、果冻在甲杯中漂浮，说明果冻的密度小于葡萄汁的目密度；在乙杯中悬浮，说明果冻的密度要等于葡萄汁的密度，则甲杯中葡萄汁的密度大于乙杯中葡萄汁的密度，又因为两杯中液面相平，由公式p＝ρgh可知，甲杯底部所受液体的压强较大，故CD错误。

答案：A。

5．如图，碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，下列说法正确的是（　　）

A．碗沉入水底时比漂浮在水面上时的浮力小 

B．碗沉入水底时受到的浮力等于它的重力 

C．碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变大了 

D．碗沉入水底时容器底部受到水的压强变大了

解：ABC、碗沉入水底时，浮力小于重力；碗漂浮时，浮力等于自身的重力，由于重力相同，所以漂浮时的浮力大于下沉时的浮力，故A正确，BC错误；

D、漂浮时的浮力大于下沉时的浮力，即据V排＝可知，小碗浸没后，排开的水的体积减小，水面则下降，根据p＝ρgh可知：容器底受到水的压强变小，故D错误。

答案：A。

6．如图所示，小玻璃瓶中装有适量水，瓶口向下漂浮在大塑料瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖，改变作用在大瓶侧面压力的大小，有关说法正确的是（　　）

A．用力捏大瓶，小瓶内的气体密度变大 

B．用力捏大瓶，小瓶不可能实现悬浮 

C．小瓶盖上瓶盖，捏大瓶也能使小瓶下沉 

D．打开大瓶瓶盖，捏大瓶也能使小瓶下沉

解：

AB、挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，则小瓶内的气体密度变大，这时浮沉子里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就会下沉；当刚刚浸没时，就处于悬浮状态，故A正确、B错误；

C、盖上小瓶瓶盖，挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，水不能压入小瓶中，小瓶的重力不变，则小瓶受到的浮力不变，始终漂浮，故C错误；

D、松开大瓶瓶盖，用力捏大瓶，大瓶上方的气压不变，水不能进入小瓶中，所以小瓶受到的浮力不变，始终漂浮；故D错误。

答案：A。

7．小亮同学找来一块淡水凝固成的冰块和一些盐水做了一个小实验，如图所示。将冰块放入盛有适量盐水的容器内，冰块在熔化过程中一直漂浮在水面上，在此过程中，下列相关说法正确的是（　　）

A．冰块排开盐水的重力大于冰块的重力 

B．盐水的密度始终保持不变 

C．冰块受到的浮力变小 

D．盐水对容器底部的压强减小

解：

A、根据阿基米德原理可知，冰块排开盐水的重力等于冰块的重力，故A错误；

B、冰化成水后，由于水的密度要小于盐水的密度，混合后，盐水的密度变小，故B错误；

C、冰块漂浮，冰块的重力减小，根据浮沉条件可知，其受到的浮力变小，故C正确；

D、容器是规则的，容器底部受到的压力等于盐水与冰块重力的和，所以压力不变，底面积不变，根据p＝可知，容器底部受到的压强不变，故D错误。

答案：C。

8．如图甲，烧杯里盛有6℃的水，小球在水中恰好悬浮。经研究发现，水的密度随温度的变化如图乙所示。现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中，假设小球的体积始终不变，关于小球的浮沉情况判断正确的是（　　）

A．先下沉然后上浮 B．浮力变小，一直下沉 

C．先上浮然后下沉 D．浮力变大，一直上浮

解：因烧杯里盛有6℃的水时，小球恰好悬浮，所以，小球的密度与此时水的密度相等，

由图象可知：4℃的水的密度最大，6℃的水的密度比0℃时水的密度大，则

当水的温度从6℃降到4℃时，水的密度增大，大于小球的密度，使小球上浮、最后漂浮；

当水的温度从4℃降到0℃时，水的密度减小，最后小于小球的密度，使小球下沉、悬浮、最后下沉，

综上可知，小球先上浮后下沉，故C正确，ABD错误。

答案：C。

9．如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是（　　）

A．物体受到的浮力大小关系为FA＞FB＞FC 

B．三个物体的密度大小关系为ρA＞ρB＞ρC 

C．容器底部受到水的压力大小关系为F甲＞F乙＞F丙 

D．容器对桌面的压强大小关系为p甲＝p乙＝p丙

解：

A、由题知，A、B、C三个正方体的体积相同；由图可知，A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排＜VB排＜VC排，根据F浮＝ρ液gV排可知，浮力的大小关系为：FA＜FB＜FC，故A错误；

B、由图可知，A和B处于漂浮，C处于悬浮，则由浮沉条件可知：GA＝FA，GB＝FB，GC＝FC，由于FA＜FB＜FC，所以GA＜GB＜GC；

由于正方体A、B、C的体积相同，所以根据ρ＝＝可知，物体密度的大小关系：ρA＜ρB＜ρC，故B错误；

C、正方体静止时，三个容器内水面高度相同，即h相同，水的密度一定，根据p＝ρgh可知，容器底受到水的压强关系为p甲＝p乙＝p丙，根据F＝pS可知，受到的压力也是相同的，故C错误；

D、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态，则浮力等于自身重力，由阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于排开液体的重力，即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力，即可以理解为，容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力，能看出三个容器内总重力相等；由于容器相同，所以三个容器对桌面的压力关系为F甲＝F乙＝F丙，根据p＝可知，压强也是相同的，故D正确。

答案：D。

10．如图所示，容器中装有一定质量的水，先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上（图中细线重力及体积均不计）。设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为F甲和F乙，水对容器底的压强分别为p甲和p乙，则（　　）

A．F甲＜F乙 p甲＝p乙 B．F甲＝F乙 p甲＝p乙 

C．F甲＝F乙 p甲＞p乙 D．F甲＞F乙 p甲＜p乙

解：（1）把物体A和容器看作一个整体，即物体A和容器的总重力不变，由图可知，甲、乙中物体都是漂浮在水面上，所以甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力都等于物体A和小玻璃杯的总重力，即F甲＝F乙；故AD错误；

（2）由于两种情况下浮力相等，由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可得：V排甲＝V排乙；所以，容器中装有的水，液面的高度是相同的；则由p＝ρgh可得：p甲＝p乙，故B正确，C错误。

答案：B。

11．质量相等的甲、乙两实心小球，密度之比ρ甲：ρ乙＝3：2，将它们分别放入水中静止时，两球所受的浮力之比F甲：F乙＝4：5，设水的密度为ρ水．则甲球的密度为（　　）

A．ρ水 B．ρ水 C．ρ水 D．ρ水

解：由题知，m甲＝m乙，ρ甲：ρ乙＝3：2，由V＝可得：V甲：V乙＝2：3；

两球在水中静止时的状态有下面几种情况：

①甲乙都沉底：如果是这样，排开水的体积之比等于V甲：V乙＝2：3，由阿基米德原理可知受到的浮力也是2：3，而F甲：F乙＝4：5，故①不可行；

②甲乙都漂浮：受到的浮力都等于自重，而两球质量相等、重力相等，受浮力相等，而F甲：F乙＝4：5，故②不可行；

③甲漂浮、乙沉底：甲漂浮，F甲＝G甲＝mg；乙下沉，F乙＜G乙＝mg，所以F甲＞F乙，而F甲：F乙＝4：5，故③不可行；

④甲沉底、乙漂浮：甲下沉，F甲＜G甲＝mg；乙漂浮，F乙＝G乙＝mg，所以F甲＜F乙，而F甲：F乙＝4：5，故④可行；

甲沉底，受到的浮力F甲＝ρ水V甲g；乙漂浮，受到的浮力F乙＝m乙g＝ρ乙V乙g；

F甲：F乙＝4：5，即ρ水V甲g：ρ乙V乙g＝4：5，

ρ乙＝＝＝ρ水，

由题可知：ρ甲：ρ乙＝3：2，

ρ甲＝＝×＝ρ水．故B正确，ACD均不正确。

答案：B。

12．图甲为盛水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降，直至将圆柱体逐渐浸入水中。整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示，g取10N/kg。下列说法正确的是（不考虑液面的变化）（　　）

A．圆柱体受到的重力是8N 

B．圆柱体受到的最大浮力是4N 

C．圆柱体的密度是1.5×103kg/m3 

D．当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为700Pa

解：A、由图象可知，当h＝0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G＝F拉＝12N，故A错误；

B、由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，则圆柱体受到的浮力F浮＝G﹣F＝12N﹣4N＝8N，故B错误；

C、图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力F＝4N，

则圆柱体受到的浮力F浮＝G﹣F＝12N﹣4N＝8N。

圆柱体受到的浮力：F浮＝ρ水gV排，物体的体积：

V物＝V排＝＝＝8×10﹣4m3，

由公式G＝mg可求出物体的质量m＝＝＝1.2kg，

则圆柱体密度ρ物＝＝＝1.5×103kg/m3，故C正确。

D、下表面受到水的压强p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m＝400Pa，故D错误；

答案：C。

13．如图所示，水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器，两部分的横截面积分别为S1、S2．质量为m的木球通过细线与容器底部相连，细线受到的拉力为T，此时容器中水深为h（水的密度为ρ0）。下列说法正确的是（　　）

A．木球的密度为ρ0 

B．木球的密度为ρ0 

C．剪断细线，待木球静止后水对容器底的压力变化量为T 

D．剪断细线，待木球静止后水对容器底的压力变化量为T

解：

（1）木球浸没时，其受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力，

由于木球处于静止状态，受力平衡，根据力的平衡条件可得：

F浮＝G+T＝mg+T，

木球浸没时，V排＝V木，则根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可得：

ρ0gV排＝mg+T，

由ρ＝可得木球的体积：V木＝，

所以，ρ0g×＝mg+T，

解得ρ木＝ρ0；故AB错误；

（2）剪断细线，木块漂浮，F浮′＝G＝mg，

则待木球静止后浮力变化量为：△F浮＝F浮﹣F浮′＝mg+T﹣mg＝T，

根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可得水面下降的高度（容器上部的水面下降）：

△h＝＝＝

则由△p＝可得，水对容器底的压力变化量：

△F＝△pS2＝ρ0g△hS2＝ρ0g×S2＝T，故C正确，D错误。

答案：C。

14．在“自制密度计”的综合实践活动中，小明按照教材的要求制作了简易密度计，取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口（如图所示）。为了给密度计标上刻度，他进行了如下操作：a．将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3；b．将其放入密度0.9g/cm3植物油中，用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3；c．接着他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3，将整个饮料吸管均匀标上刻度；针对他的实验步骤，下列说法正确的是（　　）

A．小明制作的密度计，刻度 0.9 应该在 B 点 

B．若所测的盐水的实际密度为 1.1g/cm3 ，则实际液面处在此密度计 B 点的上方 

C．若所测的酒精的实际密度为 0.8g/cm3 ，则实际液面处在此密度计 0.8g/cm3刻度线的下方             

D．在实验步骤 c 中，小明这样均匀标示刻度是正确的

解：A、因为植物油的密度小于水的密度，浸在水中、植物油中时，V排水＜V排油，

所以密度计放在植物油中，液面的位置在植物油密度值刻度线的上方，即刻度0.9应该在A点，故A错误；

B、密度计的刻度由上至下的特点是上疏下密，所以所测的盐水的实际密度为 1.1g/cm3 ，则实际液面处在此密度计 B 点的上方，故B正确

C、密度计的刻度由上至下的特点是上疏下密，所以所测的酒精的实际密度为 0.8g/cm3 ，则实际液面处在此密度计 0.8g/cm3刻度线的上方，故C错误；

D、因为V＝Sh，

F浮＝G物，即：ρ液gV排＝ρ液gSh浸＝G物＝mg，

所以h浸＝，

则密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比，

所以密度计刻度不均匀，即小明这样均匀标示刻度不对，故D错误。

答案：B。

二、填空题（每空1分，共20分）

15．元宵佳节，许多人燃放孔明灯（如图所示）祈福。孔明灯上升时，灯罩内的气体密度　小于　灯罩外的空气密度，此时灯受到的浮力　大于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）自身重力，使灯加速上升。但由于孔明灯内火焰温度高，易引发火灾，因此市内现已禁止燃放孔明灯。

解：

由于罩内气体的密度小于灯罩外空气的密度，使得孔明灯受到空气的浮力大于受到的重力，所以孔明灯上升。

答案：小于；大于。

16．中国自主研制的055型导弹驱逐舰开启了中国海军全新的“大驱（大型驱逐舰）”时代。其中拉萨舰满载时的排水量是12000t，表示它浮在海面上排开的海水质量为12000t，求此时舰船所受的浮力是 　1.2×108　N（g取10N/kg），当该舰船从海洋驶入江里，吃水深度将 　增大　（选填“增大”“不变”或“减小”）。

解：（1）舰船所受的浮力：F浮＝G排＝m排g＝12000×103kg×10N/kg＝1.2×108N；

（2）当该舰船从海洋驶入江里，始终处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，舰船的重力不变，受到的浮力不变，

根据F浮＝ρ液gV排可知，由于河水密度比海水密度小，所以它排开水的体积变大，即吃水深度将增大。

答案：1.2×108；增大。

17．如图甲所示，木块静止时有的体积浸入水中，木块的密度为 　0.6×103　kg/m3；如果把该木块放入酒精中，静止时如图乙所示，则木块下表面受到水的压强p水与受到酒精的压强p酒的关系为p水　＝　p酒（选填“＞”“＝”或”＜”）。（水的密度为1.0×103kg/m3，酒精的密度为0.8×103kg/m3）

解：（1）由于木块漂浮，

所以F浮＝G，

根据F浮＝ρgV排、G＝mg和ρ＝可得：ρ水g×V木＝ρ木gV木，

则木块的密度ρ木＝ρ水＝×103kg/m3＝0.6×103kg/m3；

（2）根据图示可知，木块在水中和在酒精中都处于漂浮状态，浮力等于重力；

根据浮力产生的实质可知，浮力等于水或酒精对木块下表面的压力，

由于木块的重力不变，由p＝可得p水＝p酒。

答案：0.6×103；＝。

18．将一小物块A轻轻地放入盛满水的大烧杯中，A静止后，有72g的水溢出；再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，A静止后，有64g的酒精溢出。则A在水中静止时受到的浮力为　0.72　N，A的体积是　80　cm3，A的密度是　0.9　g/cm3．（酒精的密度是0.8×103kg/m3）

解：该物块放在水中时，受到的浮力：F浮＝G排＝mg＝0.072kg×10N/kg＝0.72N；

该物块放在酒精中时，受到的浮力：F浮′＝G排′＝mg＝0.064kg×10N/kg＝0.64N；

通过上面的计算可得，物体在酒精中受到的浮力小于物块在水中所受的浮力，而物块的重力不变，因此物块放入酒精中是下沉，

则根据F浮＝ρ液gV排得：

V物＝V排酒精＝＝＝8×10﹣5m3＝80cm3，

排开水的体积V排水＝＝＝7.2×10﹣5m3；

因为排开水的体积小于排开酒精的体积，所以在水中漂浮。

因为漂浮，所以物体的重力等于浮力（排开水的重力），则mA＝m排水＝72g＝0.072kg。

则ρA＝＝＝0.9×103kg/m3＝0.9g/cm3。

答案：0.72；80；0.9。

19．如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，将一个质量为600g、体积为300cm3的长方体实心物体A用细线吊着，然后将一半浸入烧杯的水中（杯内水没有溢出，g＝10N/kg）。则：物体A所受的浮力为　1.5　N，细线对物体A的拉力为　4.5　N，将A缓慢提起直至将底部拉至水面的过程中，烧杯对台秤的压强　变小　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

解：物体A的一半浸入水中时受到的浮力：

F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg××300×10﹣6m3＝1.5N；

物体A的重力：

GA＝mAg＝0.6kg×10N/kg＝6N，

细线对物体A的拉力：F拉＝GA﹣F浮＝6N﹣1.5N＝4.5N，

烧杯对台秤的压力等于烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力（或物体A受到的浮力）

将A缓慢提起直至将底部拉至水面的过程中，物体A对水向下的作用力（或物体A受到的浮力）减小，

由p＝可知，烧杯对台秤的压强变小。

答案：1.5；4.5；变小。

20．将重10牛的长方体木块A放入水平放置的盛水容器中静止时，有的体积露出水面，木块受到的浮力是　10　牛。若在木块上放另一物块B，使木块刚好全部压入水中，如图，若所加物块的体积是木块的，则物块B密度与木块A密度之比是　1：1　。

解：

根据题意可知，有的体积露出水面，说明木块A漂浮在水中，因此木块受到的浮力F浮＝GA＝10N；

当木块有的体积露出水面时，即木块有的体积浸入水中，木块受到的浮力为10N；

根据阿基米德原理有：

F浮＝ρ水g×V木＝10N，

整理得：

ρ水gV木＝N，

当木块全部浸没在水中时，木块受到的浮力：

F浮′＝ρ水gV木＝N；

将AB看作一个整体时，AB漂浮在水中，浮力等于总重力，

即F浮′＝GA+GB；

所以物体B的重力：

GB＝F浮′﹣GA＝N﹣10N＝N；

由G＝mg和ρ＝可得：

ρB：ρA＝：＝×＝×＝1：1。

答案：10；1：1。

21．如图所示，桌子上有一个底面积为2×10﹣2m2、内盛有某液体的圆柱形容器，物块A（不吸液体）漂浮在液面上，则A的密度 　小于　（选填“大于”、“小于”“等于”）液体的密度，若A的密度为0.5×103kg/m3，体积为4×10﹣4m3则A的质量为 　0.2　kg．现用力压A，使其缓慢向下，直到恰好浸没在液体中（液体未溢出），此时液体对容器底部压强增大了80Pa，则该液体的密度为 　0.9×103　kg/m3。

解：（1）已知物块A（不吸液体）漂浮在液面上，则F浮＝G，

即ρ液gV排＝ρAgVA，

因为V排＜VA，

所以ρ液＞ρA；

（2）由ρ＝可得，A的质量mA＝ρAVA＝0.5×103kg/m3×4×10﹣4m3＝0.2kg；

（3）物体A漂浮在液面上，则：F浮＝G，

即：ρ液gV排＝ρAgVA，

现用力压A使其缓慢向下，则：

△V＝VA﹣V排＝4×10﹣4m3﹣＝4×10﹣4m3﹣＝4×10﹣4m3﹣，

液面上升的高度△h＝＝，

此时液体对容器底部压强增大了80Pa，则△p＝ρ液g△h，

即：80Pa＝ρ液×10N/kg×，

解得ρ液＝0.9×103kg/m3。

答案：小于；0.2；0.9×103kg/m3。

22．某冰块中有一小金属块，冰和金属块的总质量是61g，将它们放在盛有水的圆柱形容器中，恰好悬浮于水中（如图甲所示）。当冰全部熔化后，容器里的水面下降了0.6cm（如图乙所示）。容器的底面积为10cm2，冰块中冰的体积是　60　cm3，金属块的质量是　7　g．金属块的密度是　7×103　kg/m3．已知冰的密度ρ冰＝0.9×103kg/m3。

解：设冰和金属块的总体积为V，其中冰的体积为V1，金属块的体积为V2；冰和金属的总质量为m，其中冰的质量为m1，金属块的质量为m2。

（1）由题意得，冰的体积减去熔化成水后的体积，就是水面下降的体积，即：V1﹣＝0.6cm×10cm2＝6cm3，

则：V1﹣V1＝6cm3，即：V1＝60cm3。

（2）由ρ＝可得：

m1＝ρ冰V1＝0.9×103kg/m3×60×10﹣6m3＝54×10﹣3kg＝54g。

故m2＝m﹣m1＝61g﹣54g＝7g。

（3）由于冰和金属块恰好悬浮于水中，则F浮＝G总＝mg＝0.061kg×10N/kg＝0.61N；

由F浮＝ρ水gV排得：

V＝V排＝＝＝6.1×10﹣5m3＝61cm3

V2＝V﹣V1＝61cm3﹣60cm3＝1cm3

所以金属块的密度ρ金属＝＝＝7g/cm3＝7×103kg/m3。

答案：60；7；7×103。

三、实验探究题（每空1分，共20分）

23．小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：弹簧测力计，高度为9cm、底面积为10cm2的实心圆柱体金属块，相同的平底大烧杯（烧杯底面积为60cm2）若干个，水，还有密度未知的某种液体，细线等。小明同学提出以下猜想：

猜想一：浮力的大小与液体的密度有关；

猜想二：浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关；

猜想三：浮力的大小与物体排开液体的体积有关；

猜想四：浮力的大小与物体的形状有关。

（1）小明进行了如图1所示的实验：A步骤所示弹簧测力计的示数为 　2.7　N；用弹簧测力计挂着金属块缓慢地没入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在下表中：

（2）分析实验步骤A、B、C、D，可以说明浮力大小跟 　物体排开液体的体积　有关；为了验证猜想一，应选择实验步骤序号 　A、E、F　分析即可。（填3个实验步骤序号）

（3）为了验证猜想四，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图G、H所示的实验，由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，你认为这个结论 　不可靠　（选填“可靠”或“不可靠”），主要原因是 　未控制物体排开液体的体积相同　。

（4）小明还想探究浮力与物体的密度关系，应选择 　体积　相同、密度不同的两个金属块进行实验。

（5）小明同学根据表格中的数据可以算出圆柱体金属块的密度是 　3×103　kg/m3，步骤F中某种液体的密度是 　1.33×103　kg/m3（计算结果保留两位小数）。

（6）小明用弹簧测力计吊着圆柱体金属块缓慢浸入水中，从金属块底面接触水面开始，直到金属块处于E图位置，图2中能正确表示物体所受浮力F与物体底面浸入水中深度h关系的图像是 　D　。

解：（1）如图1，A中测力计分度值为0.1N，所示弹簧测力计的示数为2.7N；

（2）分析实验步骤A、B、C、D，结合表中数据可以看出，物体排开液体体积越大，测力计示数越小，由称重法可知，此时浮力越大，因此可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关；

为了验证猜想一，应控制排开液体的体积相同，改变液体的密度，因此，应选择实验步骤序号A、E、F进行分析。

（3）在验证猜想四的实验中，小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关。这个结论是不可靠的，这主要是因为未控制物体排开液体的体积相同，不符合控制变量法的要求。

（4）若想探究浮力与物体的密度关系，应控制不同物体的排水体积相同，因此，应选择体积相同、密度不同的两个金属块进行实验。

（5）由实验AD，物体浸没在水中受到的浮力：F浮水＝2.7N﹣1.8N＝0.9N；

根据阿基米德原理：F浮水＝ρ水gV排＝ρ水gV物，

V物＝；

金属块的密度为：

ρ＝＝＝•ρ水＝×1.0×103kg/m3＝3×103kg/m3

由AF，物体浸没在液体中受到的浮力：F浮液＝2.7N﹣1.5N＝1.2N；

根据阿基米德原理：F浮液＝ρ液gV物，因物体的体积不变，故有：

V物＝＝，

某种液体的密度是：

ρ液＝•ρ水＝×1.0×103kg/m3≈1.33×103kg/m3。

（6）用测力计吊着物体缓慢浸入水中，从物体底面接触水面开始，到刚浸没在水中的过程中，物体排开液体的体积逐渐变大，受到浮力变大；完全浸没后，到物体继续浸没到达E图位置的过程中，排开液体的体积不变，受到的浮力大小不变，故能正确表示物体所受浮力F与物体底面浸入水中深度h关系的图像是图2中的D。

答案：（1）2.7；（2）物体排开液体的体积；A、E、F；（3）不可靠；未控制物体排开液体的体积相同；（4）体积；（5）3×103；1.33×103；（6）D。

24．某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。

（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为　3.8　N。

（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为　1.4　N．石块排开的水所受的重力可由　AD　（填字母代号）两个步骤测出。

（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于　排开液体的重力　。

（4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是　A　。

A．用原来的方案和器材多次测量取平均值

B．用原来的方案将水换成酒精进行实验

C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验

（5）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则　能　（选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。

解：（1）由图B可知，弹簧测力计的示数为3.8N，即物体对弹簧测力计的拉力为3.8N，

因为物体间力的作用是相互的，弹簧测力计对物体的拉力也为3.8N；

因为物体处于平衡状态，受拉力和重力是一对平衡力，大小相等，故物体的重力是3.8N；

（2）由称重法：知：F浮＝G﹣F示＝3.8N﹣2.4N＝1.4N；

液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力，由图中AD两个步骤测出；

（3）根据（2）知F浮＝1.4N；排开液体的重力：G排＝F桶和水﹣F桶＝2.6N﹣1.2N＝1.4N，故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力，即F浮＝G排；

（4）本实验是“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究型实验，多次测量找普遍规律。

A．测量型实验多次测量取平均值减小误差，此实验为探究型，不能求平均值，故A不合理；

B．用原来的方案将水换成酒精进行多次实验，找出普遍规律，故B合理；

C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验，找出普遍规律，故C合理；

故选A；

（5）只将石块的一部分浸入水中，排开水的体积减小，排开水的重力减小，浮力减小，仍能得出；F浮＝G排。

答案：

（1）3.8；（2）1.4；AD；（3）排开液体的重力；（4）A；（5）能。

25．小明在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，做了以下实验：

（1）①由（b）、（c）得物体所受浮力的大小与物体排开液体的　体积　有关。

②要探究物体所受浮力的大小与物体排开液体的密度有关应选择　cd　两图。

③小明在实验过程的中发现浮力的实验也可以用来测量物体的密度：

A．利用弹簧测力计测出物体的重力G物B．将物体放入水（ρ水）并完全浸没，测出此时的浮力F浮，物体的密度表达式为　ρ水　（用G物、F浮和ρ水来表达）

（2）根据上面实验的启发小明利用家里的电子秤、玻璃杯、木块、水、牙签，他们利用调好的电子秤进行了以下如图2所示的操作：小明利用这些数据可计算出木块的密度　0.5　g/cm3，爱思考的小杨却提出了不同的看法，她认为软木块浸入水中后会吸水，所以小李测得的木块密度应该比真实值　偏大　（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

解：

（1）①由图b、c所示实验可知，物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同，由此可知，在液体密度相同的情况下，物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关；

②要探究物体所受浮力的大小与物体排开液体的密度有关，应控制物体排开的液体的体积不变，改变密度，故选（c）（d）两图；

③小石块在水中受到的浮力为F浮，因石块浸没时排开水的体积和自身的体积相等，

所以，由F浮＝ρgV排可得，石块的体积：V＝V排＝，

小石块的密度：ρ＝＝＝＝ρ水。

（2）将烧杯、水、木块视为一个整体，木块的质量m木＝mB﹣mA＝140g﹣100g＝40g；

木块全部浸入水中时，排开的水的质量为：m排＝mC﹣mA＝180g﹣100g＝80g；

由ρ＝得：木块的体积即木块排开的水的体积为：V＝＝＝80cm3；

木块的密度为：ρ木＝＝＝0.5g/cm3，

考虑木块的吸水性（不考虑木块膨胀），木块吸水后浸没时排开水的质量保持不变，而玻璃杯及水（减小）的总质量减小，所以，C图中电子秤的示数偏小，故求出的木块的体积偏小；而根据图A、C求出的木块的质量不受影响，根据ρ＝，小明测得的木块密度应该比真实值偏大。

答案：（1）①体积；②cd；ρ水；（2）0.5；偏大。

四、计算题（26题10分，27题8分，共18分）

26．如图甲所示，水平面上有一底面积为5.0×10﹣3m2的圆柱形薄壁容器，容器中装有质量为0.5kg的水。现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10﹣5m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为4.0×10﹣5m3．（g取10N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）

（1）求物块受到的浮力大小；

（2）求物块的密度；

（3）用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中（水未溢出）如图乙，求此时水对容器底的压强。

解：（1）已知V排＝4.0×10﹣5m3，

则F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3＝0.4N。

（2）由于物块漂浮在水面上，则物块的重力G＝F浮＝0.4N，

则质量m＝＝＝0.04kg；

物块的密度ρ＝＝＝0.8×103kg/m3；

（3）由ρ＝得水的体积为V水＝＝＝5×10﹣4m3，

物块使其恰好完全浸没在水中，水和物块的总体积V＝V水+V物＝5×10﹣4m3+5×10﹣5m3＝5.5×10﹣4m3

则水的深度为h＝＝＝0.11m，

所以水对容器底的压强：

p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.11m＝1.1×103Pa。

答：（1）物块受到的浮力大小为0.4N；

（2）物块的密度为0.8×103kg/m3；

（3）此时水对容器底的压强1.1×103Pa。

27．“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米3，空载时质量约为22吨，最大荷载240千克。

（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？

（2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103千克/米3，g取10牛/千克）

解：

（1）蛟龙号”空载漂浮在水面时，根据漂浮条件可知潜艇受到浮力：

F浮＝G空载＝m空载g＝22×103kg×10N/kg＝2.2×105N；

（2）满载时需要下沉时潜水器排开海水的体积V排＝V船＝30m3，

此时F浮′＝ρ海gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3＝3×105N，

满载总重力G满＝m满g＝（22×103kg+240kg）×10N/kg＝2.224×105N，

G注水＝F浮′﹣G满＝3×105N﹣2.224×105N＝7.76×104N，

则由G＝mg＝ρgV可得注入水的体积：

V注入＝＝＝7.76m3。

答：（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为2.2×105N；

（2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，至少注入7.76m3的水。