初中物理10.3 物体的浮沉条件及其应用同步测试题

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A．F浮＝7N，物体上浮B．F浮＝4N，物体悬浮
C．F浮＝4N，物体漂浮D．F浮＝3N，物体沉在水底
【答案】D。
【解答】解：由于物体投入一装满水的溢水杯中，则根据阿基米德原理可知：物体受到的浮力F浮＝G排＝3N；
由于G＝4N＞F浮，所以物体沉在水底。
故选：D。
2．（2022春•宁津县月考）如图所示，静止在液体中体积相同的A、B、C三个球，酒精的密度小于水的密度，其中所受浮力的大小关系是（ ）
A．FA＜FB＝FCB．FA＝FB＝FCC．FA＜FB＜FCD．FA＝FC＜FB
【答案】C。
【解答】解：根据题意可知，三个球的体积相同；B和C排开的液体的体积相同，水的密度大，根据F浮＝ρ液gV排可知，FB＜FC；
A、B都在酒精中，A排开的酒精的体积小于B排开的酒精的体积，根据F浮＝ρ液gV排可知，FA＜FB；
故三所受浮力的大小关系是FA＜FB＜FC。
故选：C。
3．（2022•鼓楼区校级模拟）图中的情景节选自我国古代科技著作《天工开物》，其中说法正确的是（ ）
A．甲图“六桨客船”中，划水的船桨对水的作用力改变了客船的运动状态
B．乙图“河池山锡”中，水由高处流下是因为受到惯性作用
C．丙图“竹笆沉底”中，船上装载的竹笆越多时，船受到的水的浮力越大
D．丁图“没水采珠”中，水面下的采珠人下潜的越深时受到水的压力越小
【答案】C。
【解答】解：
A、划水时船桨对水有向后的作用力，由于力的作用是相互的，同时水对船桨也有向前的作用力，正是水对船桨向前的作用力使船的运动状态发生了改变，故A错误；
B、水往低处流是因为水受到重力的原因，故B错误；
C、船漂浮在水面上，由漂浮条件F浮＝G物，此时浮力大小等于船和竹笆的总重力，当竹笆增加时，船受的浮力也变大，故C正确；
D、液体压强随着深度的增加而增大，根据F＝pS可知水面下的采珠人下潜的越深时受到水的压力变大，故D错误；
故选：C。
4．（2023•杨浦区模拟）2022年11月25日，工程船“奋力”轮装载长江口二号古船开往上海船厂。当“奋力”轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时，“奋力”轮受到的浮力（ ）
A．变大B．不变
C．先变小后变大D．先变大后变小
【答案】B。
【解答】解：当“奋力”轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时均处于漂浮状态，根据漂浮条件可知：船受到的浮力大小等于重力大小，而船的重力不变，则船受到的浮力大小不变。
故选：B。
5．（2023•北京开学）已调零的电子秤放在水平桌面上，将装满水的薄壁溢水杯放在电子秤上，如图所示。此时溢水杯中水深8cm，电子秤的示数是0.33kg。将一重为2N的物体轻放入溢水杯中（溢出的水用另一容器接收，不会流到电子秤上）。已知溢水杯的底面积为3×10﹣3m2，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。下列说法正确的是（ ）
A．放入物体前，溢水杯底受到的液体压强为80000Pa
B．放入物体后，若物体静止时沉底，则电子秤的示数为530g
C．放入物体后，若物体静止时漂浮，则物体受到的浮力大于2N
D．放入物体后，若物体静止时漂浮，则溢水杯对电子秤的压强为1100Pa
【答案】D。
【解答】解：
A、由题知，放入物体前，薄壁溢水杯中装满水，水深8cm＝0.08m，溢水杯底受到水的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa，故A错误；
B、由G＝mg可得，物体的质量m＝＝＝0.2kg＝200g，
原来溢水杯中水深8cm，电子秤的示数是0.33kg＝330g，
若物体静止时沉底，此时物体受到的浮力小于自身的重力，根据阿基米德原理可知，物体排开水的重力小于物体的重力，根据G＝mg可知，排开水的质量小于物体的质量，所以m溢＜m＝200g，则电子秤的示数大于0.33kg，小于330g+200g＝530g，故B错误；
C、物体放入溢水杯中，若物体静止时漂浮，由漂浮条件知，物体受到的浮力F浮＝G＝2N，故C错误；
D、电子秤放在水平桌面上，若物体静止时漂浮，物体受到的浮力等于物体的重力，结合阿基米德原理可知物体排开水的重力（溢出水的重力）等于物体的重力，则溢水杯的总质量不变（仍然是0.33kg），
溢水杯电子秤的压力：F＝G'＝m′g＝0.33kg×10N/kg＝3.3N，
溢水杯对电子秤的压强：p＝＝＝1100Pa，故D正确。
故选：D。
6．（2023•武穴市模拟）如图所示，两个体积、质量均不同的木块A、B，分别浮在U形水槽的左右臂的水面上，ma＞mb，将水槽支于O点，水槽恰好平衡，若将物块B从水槽右臂取出，叠放在物块A上，则水槽（ ）
A．左端向下倾斜B．仍保持平衡
C．右端向下倾斜D．无法判断
【答案】B。
【解答】解：将两物块都叠放到一侧，它仍处于漂浮状态，重力仍等于排开的水重，当液面相平后，水槽仍会保持平衡，故B正确、ACD错误。
故选：B。
7．（2023•碑林区校级模拟）如图，小李利用体积为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。下列说法正确的是（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）（ ）
A．模型浸没在水中时受到的浮力为170N
B．模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力变大
C．若要让悬浮的模型上浮应从模型中向外排水
D．潜水艇能上浮或下沉是通过改变浮力实现的
【答案】C。
【解答】解：A、模型浸没在水中受到的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1.7×10﹣4m3＝1.7N，故A错误；
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错误；
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正确；
D、潜水艇通过改变自身的重力来实现上浮和下沉，故D错误。
故选：C。
8．（2022春•重庆月考）如图甲所示，质量分布均匀的实心物体A重为9N，漂浮在水面时有的体积露出水面。如图乙所示，将实心物块B放在A上，A刚好浸没在水中。如图丙所示，利用轻质细线将B挂在A的正下方，静止时A有的体积露出水面。则下列说法正确的是（ ）
A．物块B的重力为4N
B．物体A的密度为0.4×103kg/m3
C．丙图中细线对B的拉力为4N
D．物块B的密度为4.5×103kg/m3
【答案】C。
【解答】解：
A．实心物体A漂浮在水面上，则根据物体的浮沉条件可知：F浮A＝GA，即：ρ水V排g＝GA，
则物体A排开水的体积：V排＝＝＝9×10﹣4m3；
由题意可知，木块漂浮在水面时有的体积露出水面，则有：V排＝VA；
则物体A的体积为：VA＝V排＝×9×10﹣4m3＝1.5×10﹣3m3；
乙图中，将实心物块B放在A上，A刚好浸没在水中，整体漂浮，则有：F浮乙＝GA+GB；
因为A刚好浸没在水中，所以此时A排开水的体积与A的体积相同，故有：ρ水V排Ag＝ρ水VAg＝GA+GB；
则物体B的重力：GB＝ρ水VAg﹣GA＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3×10N/kg﹣9N＝6N，故A错误；
B．由公式G＝mg＝ρVg可得，木块A的密度为：ρA＝＝＝0.6×103kg/m3，故B错误；
C．丙图中，将物体A和B看作一个整体，则它们处于漂浮状态，所以：F浮丙＝GA+GB；
由此可知，乙、丙两图中物体A和B受到的浮力相同，即：F浮丙＝F浮乙；
根据阿基米德原理可知，乙、丙两种情况它们排开水的体积相同，则物体A露出水面的体积等于物体B的体积，
故有：VB＝VA＝×1.5×10﹣3m3＝2×10﹣4m3；
物体B浸没时排开水的体积等于它的体积，故丙图中物体B所受的浮力为：
F浮B＝ρ水V排Bg＝ρ水VBg＝1.0×103kg/m3×2×10﹣4m3×10N/kg＝2N；
由力的平衡条件可得，丙图中细线对B的拉力：F＝GB﹣F浮B＝6N﹣2N＝4N，故C正确；
D．根据公式G＝mg＝ρVg可得，物体B的密度为：ρA＝＝＝3×103kg/m3，故D错误。
故选：C。
9．（2022春•上杭县期中）小明在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥制成土密度计，将它分别置于甲、乙两杯液体中，观察到铅笔静止时的情形如图所示.两种液体密度分别为ρ甲、ρ乙，铅笔在两种液体中所受浮力分别为F甲，F乙，则（ ）
A．F甲＝Fzρ甲＞ρ乙B．F甲＝F乙ρ甲＜ρ乙
C．F甲＜F乙ρ甲＜ρ乙D．F甲＞F乙ρ甲＝ρ乙
【答案】B。
【解答】解：由图可知铅笔和橡皮泥在甲、乙液体中都漂浮；因质量不变，重力不变，所以根据物体的浮沉条件可知物体在两种液体中受到的浮力相等，都等于重力；
根据F浮＝ρ液gV排可知，浮力相同时，排开液体的体积越大，液体的密度越小，反之越大，由图可知在甲中排开液体的体积比乙大，说明甲液体的密度比乙小。
故选：B。
10．（2023•宜丰县校级开学）元宵节小云和妈妈一起煮汤圆时发现，生汤圆刚下锅时，会沉在水底，此时汤圆所的浮力 小于 重力；汤圆煮熟后会浮在水面，此时汤圆所的浮力 等于 重力。（均选填“大于”、“等于”或“小于”）
【答案】小于；等于。
【解答】解：根据物体浮沉条件可知，生汤圆刚放进锅里的水中，由于汤圆的重力比它受到的浮力大，所以是沉在水底。
汤圆煮熟后，汤圆的浮力变大，当浮力大于重力时汤圆就会上浮；最后，煮熟的汤圆都漂浮在水面上，此时汤圆受到的浮力等于重力。
故答案为：小于；等于。
11．（2022•道里区校级模拟）如图，一艘核潜艇在一次军事演习中，先悬停在水面下300m处，根据演习指令，需要上浮至200m处悬停，在此过程中浮力大小 不变 （选填“变大”、“不变”、“变小”），为完成此上浮过程，需要向水舱内充水、排水的情况是 先排水再充水 。
【答案】不变；先排水再充水。
【解答】解：核潜艇悬停时受到的重力和浮力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力，平衡力合力为零；核潜艇完全没入水面之后，海水的密度不变，排开海水的体积不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，受到的浮力不变；
核潜艇要继续上浮，需要重力小于浮力，需先向水水舱外排水，上浮至200m处悬停，此时重力需要等于浮力，由于浮力不变，所以需要水舱内充水，使重力等于浮力核潜艇才能悬停在200m处。
故答案为：不变；先排水再充水。
12．（2023春•马龙区月考）一个物体所受的重力为10N，将其全部浸没在水中时，排开的水受到的重力为20N，此时它所受浮力大小为 20 N，放手后物体将 上浮 （选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”），记物体最终排开水的体积为V1，将物体放入酒精中静止后排开酒精的体积为V2，求V2与V1的差值为 2.5×10﹣4m3 。（酒精密度为0.8×103kg/m3）
【答案】20；上浮；2.5×10﹣4m3。
【解答】解：（1）将物体全部浸没在水中时，已知排开的水受到的重力为20N，由阿基米德原理知：此时物体所受的浮力也为20N，浮力方向竖直向上；由于物体受到的浮力20N大于物体的自重10N，所以放手后物体上浮；
（2）由于物体漂浮在水中，所以F浮1＝G物＝10N，
根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，可知排开水的体积为V1＝＝＝10﹣3m3；
V物＝＝＝2×10﹣3m3；
ρ物＝＝＝＝0.5×103kg/m3，
ρ物＜ρ酒精，
物体在酒精中漂浮，所受浮力等于重力，
V2＝＝＝1.25×10﹣3m3，
V2﹣V1＝1.25×10﹣3m3﹣10﹣3m3＝2.5×10﹣4m3。
故答案为：20；上浮；2.5×10﹣4m3。
13．（2022秋•雁塔区校级期末）如图所示，这是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机起飞的情景。飞机起飞时能获得向上的升力，是因为机翼上方空气流速 大于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）机翼下方空气流速。飞机飞离航母后，航母所受的浮力将 变小 ，舰底所受海水的压强将 变小 。（中间两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）一架总质量为22t的舰载飞机从航母上起飞后，航母排开海水的体积将变化 20 m3。（ρ海水＝1.1×103kg/m3，g取10N/kg）
【答案】大于；变小；变小；20。
【解答】解：（1）飞机飞行时能获得向上的压强差，是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速，上方压强小于下方，从而产生向上的升力，
飞机飞离航母后，航母的总重力减小，航母始终漂浮，浮力等于重力，所以浮力会变小；
（2）舰载机从跑道上起飞后，航母将会上浮一些，根据p＝ρ液gh可知舰底所受海水的压强变小；
根据密度公式可知航母排开海水的体积减少了：ΔV排＝＝＝20m3。
故答案为：大于；变小；变小；20。
14．（2022秋•长宁区校级期末）在学习了“浮力”的知识后，同学们对浮力在生产、生活中的应用产生了浓厚的兴趣，纷纷利用课余时间查找资料进行深入了解。以下为小延同学和小安同学的查找到的部分资料，请根据资料和自己的知识储备回答问题：
小延的收获：半潜船可用来运输超大型货物：
（i）空载时漂浮于海面，如图1（a）所示；
（ii）装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下，如图1（b）所示；
（iii）待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载，如图1（c）所示。
（1）以下选项能正确表示同一艘半潜船从图1（a）到图1（c）受到的浮力变化的是 C 。
小安的收获：港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，它由桥梁和海底隧道组成，如图2所示。
（i）隧道由钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成，沉管两端密封；
（ii）用船将密封沉管拖运到预定海面上，向其内部灌入海水使之沉入海底，并在水中进行对接；
（iii）当密封沉管中下沉到海底后，其下半部分埋入海底的泥沙中，再将灌入其中的海水全部抽出。
（2）下沉到海底后并抽出其中海水的密封沉管不会再上浮的原因是： 沉管下半部分埋入海底的泥沙中，下表面不受海水的压力，根据浮力的产生原因，沉管不再受海水的浮力，此时空心密封沉管不会再上浮 。
【答案】（1）C；（2）沉管下半部分埋入海底的泥沙中，下表面不受海水的压力，根据浮力的产生原因，沉管不再受海水的浮力，此时空心密封沉管不会再上浮。
【解答】解：（1）据图可知，乙图中半载船排开水的体积最大，其次是丙图，甲图排开水的体积最小，液体的密度是相同的，所以据F浮＝ρ水gV排可知，乙图中船受浮力最大，其次是丙图，再次是甲图，即浮力大小关系是：F2＞F3＞F1，从图甲到图丙受到的浮力变化先变大、后变小。故选：C。
（2）沉管下半部分埋入海底的泥沙中，下表面不受海水的压力，根据浮力的产生原因，沉管不再受海水的浮力，此时空心密封沉管不会再上浮。
故答案为：（1）C；（2）沉管下半部分埋入海底的泥沙中，下表面不受海水的压力，根据浮力的产生原因，沉管不再受海水的浮力，此时空心密封沉管不会再上浮。
15．（2022秋•徐汇区期末）小汇认为：鱼通过鱼鳔吸入或排出气体，改变鱼鳔的体积，可实现上浮和下沉。为了寻找证据支撑观点，他查阅资料后得到相关信息：①鱼鳔内气体的质量是基本稳定不变的；②鱼鳔壁上没有主动改变鱼鳔体积的肌肉纤维；③鱼鳔内气体压强与鱼外部水压基本保持一致，在温度不变的情况下，一定质量的气体压强与体积的关系见表。
（1）分析比较表中气体的压强p与体积V关系的数据关系，可得：在温度不变的情况下，一定质量的气体 体积与气体的压强成反比 。
（2）能推翻小汇观点的证据是 ② （填序号“①”“②”或“③”），理由是 鱼是靠鱼鳔中充气的多少来实现浮沉的，因此鱼鳔壁上有主动改变鱼鳔体积的肌肉纤维 。
（3）鱼能够上浮是通过身体和鱼鳍摆动获得上升动力，上升时，鱼外部水的压强 变小 ，鱼鳔内气体压强随之 变小 ，鱼鳔的体积 变大 ，鱼受到的浮力也随之 变大 。（以上均选填“变大”“不变”或“变小”）
【答案】（1）体积与气体的压强成反比；（2）②；鱼是靠鱼鳔中充气的多少来实现浮沉的，因此鱼鳔壁上有主动改变鱼鳔体积的肌肉纤维；（3）变小；变小；变大；变大。
【解答】解：（1）由表格数据知气体体积越小，气体的压强越大，且体积与气压的乘积不变，所以在温度不变的情况下，一定质量的气体体积与气体的压强成反比；
（2）根据F浮＝ρ水gV排知浸入液体中的体积越大物体所受到的浮力越大，因此鱼是靠着鱼漂内充气的多少来实现浮沉的，所以它的质量基本不变，故①正确；
质量不变，重力不变，当鱼漂中充满气体后，鱼的体积增大，所受的浮力变大，而此时重力不变，鱼所受的重力不变，鱼所受的合力方向向上，因此上浮，故②错误；
根据p＝ρgh知液体的密度不变，深度越小，则液体压强越小，而鱼鳔内的气体压强随体积的增大而减小，所以液体压强和气体压强同时减小，故③正确；
（3）上升时，鱼所处的深度减小，由p＝ρgh知鱼受到水的压强变小，鱼鳔内气体压强随之变小，鱼鳔的体积变大，根据F浮＝ρ水gV排得，水的密度不变，排开水的体积增大，因此鱼受到的浮力变大。
故答案为：（1）体积与气体的压强成反比；（2）②；鱼是靠鱼鳔中充气的多少来实现浮沉的，因此鱼鳔壁上有主动改变鱼鳔体积的肌肉纤维；（3）变小；变小；变大；变大。
16．（2022秋•静安区期末）某同学用比较坚韧的薄纸做成了一盏孔明灯，如图所示，用棉花团蘸上酒精放在孔明灯底部的燃料盒内，点燃棉花团，过了一会儿，孔明灯凌空而起。为了揭秘其中的原因，该同学查阅资料后得知：（a）在空气中，物体受到的浮力大于重力时，物体会升空；（b）孔明灯点燃后，排开外界空气的体积不变；（c）压强一定时，空气在部分温度下的密度见表。
（1）分析比较表中空气温度、密度及相关条件，可归纳得出的初步结论是：在空气的压强一定时， 温度越高，密度越小 。
（2）根据上述信息并结合相关知识，分析孔明灯点燃前后，灯内空气的质量变化情况，并说明孔明灯凌空而起的原因 孔明灯点燃后，灯内温度升高，空气密度减小，灯内空气质量减小，孔明灯所受重力减小，浮力不变，当浮力大于重力时孔明灯凌空而起 。
（3）为了使孔明灯更容易凌空而起，下列方法可行的是 A 。
A.减小燃料盒的质量
B.减小薄纸做成孔明灯的体积
【答案】（1）温度越高，密度越小；（2）孔明灯点燃后，灯内温度升高，空气密度减小，灯内空气质量减小，孔明灯所受重力减小，浮力不变，当浮力大于重力时孔明灯凌空而起；（3）A。
【解答】解：（1）由（c）压强一定时，空气在部分温度下的密度表可知，在空气的压强一定时，温度越高，密度越小；
（2）孔明灯点燃前，灯内空气温度低，点燃后灯内空气的温度升高，由（1）可知灯内空气的密度变小；根据（b）可知孔明灯的体积不变，灯内空气的体积不变，由ρ＝可知，孔明灯内空气的质量变小，孔明灯的总质量变小，根据G＝mg可知，孔明灯的重力G变小；孔明灯点燃后，排开外界空气的体积不变，根据阿基米德原理可知，孔明灯所受空气的浮力不变；当孔明灯所受浮力大于重力时，由（a）可知孔明灯凌空而起。所以孔明灯凌空而起的原因：孔明灯点燃后，灯内温度升高，空气密度减小，灯内空气质量减小，孔明灯所受重力减小，浮力不变，当浮力大于重力时孔明灯凌空而起；
（3）由（a）可知，孔明灯所受的浮力不变，重力减小更容易升空，所以根据阿基米德原理，灯的体积不能减小，而灯的质量减小可以减小灯所受重力，则A正确，B错误，因此选：A。
故答案为：（1）温度越高，密度越小；（2）孔明灯点燃后，灯内温度升高，空气密度减小，灯内空气质量减小，孔明灯所受重力减小，浮力不变，当浮力大于重力时孔明灯凌空而起；（3）A。
17．（2022春•大埔县期中）小红将苹果放入烧杯并逐渐向烧杯中加水，看到如图所示的情景：
（1）比较A、B两图可知， B 图中苹果受到的浮力较大，从B图可以判断苹果的密度 小于 （填“大于”“等于”或“小于”）水的密度；
（2）分析B、C两图可知，B图苹果受到的浮力 等于 C图苹果受到的浮力大小（填“大于”“小于”或“等于”）；
（3）如果把C图中的水换成盐水，苹果静止时，露出液面的体积将 变大 （填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】（1）B；小于；（2）等于；（3）变大。
【解答】解：（1）比较A、B两图可知，苹果在B图中排开水的体积较大，由公式F浮＝ρ水gV排可知此时苹果所受浮力较大；
由图B可知，苹果漂浮在水面上，由浮沉条件可知苹果的密度小于水的密度；
（2）由图B、C所示实验可知，苹果漂浮在水面上，苹果受到的浮力等于苹果的重力，两种情况下，苹果的重力不变，则苹果受到的浮力不变，B图苹果受到的浮力等于C图苹果受到的浮力大小；
（3）苹果漂浮的液面上，苹果受到的浮力等于苹果的重力，苹果的重力不变，苹果受到的浮力不变，由于盐水的密度大于水的密度，由F浮＝ρgV排可知，苹果排开盐水的体积小于排开水的体积，则苹果在盐水中露出液面的体积将变大。
故答案为：（1）B；小于；（2）等于；（3）变大。
18．（2022春•袁州区月考）小明用一些矿泉水瓶进行了如下探究。
（1）如图甲所示.他用水平力推动底部时，瓶子沿桌面平稳的移动；他用相同的水平力推瓶盖时，瓶子翻了，验证的是力的作用效果与力的 作用点 有关。
（2）拧瓶盖时，发现瓶盖侧面有一条条竖纹，如图乙，竖纹的主要作用是 增大摩擦力 。
（3）如图丙，将未装满水且密闭的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，两次放置时，水对瓶底和瓶盖的压强分别为p1和p2，瓶底对桌面的压强为p3，瓶盖对桌面的压强p4。那么p1 ＜ p2，p3 ＜ p4（均选填“＞”“＜”或“＝”）。
（4）在矿泉水瓶中装水，在侧壁扎了三个小孔，观察到如图丁所示的现象，该现象可以说明液体内部压强与 深度 有关。通过小孔中射出的水流路径可以得出结论 同种液体产生的压强随深度的增加而增大 。
（5）利用矿泉水瓶和玻璃小瓶可以做成“浮沉子”，如图戊所示，当用力挤压饮料瓶时，玻璃小瓶会 下沉 （选填“上浮”或“下沉”）。
【答案】（1）作用点；（2）增大摩擦力；（3）＜；＜；（4）深度；同种液体产生的压强随深度的增加而增大；（5）下沉。
【解答】解：（1）如图甲所示，用手推动竖放在桌子上的瓶的底部，瓶子沿桌面平稳的移动，而他用相同的水平力推瓶盖时，瓶子翻了，该现象说明：力的作用点不同，力的作用效果不同，这表明力的作用效果跟力的作用点有关；
（2）如图乙所示，拧瓶盖时，发现瓶盖侧面有一条条竖纹，增大了接触面的粗糙程度，从而增大了摩擦力，使瓶盖更容易拧开；
（3）如图丙所示，A中水的深度小于B中水的深度，根据同种液体产生的压强随深度的增加而增大，故p1＜p2；
矿泉水瓶的压力不变，两次对水平面的受力面积大小不同，所以压力的作用效果不同，受力面积越小，压强越大，故p3＜p4；
（4）如图丁所示，矿泉水瓶中装水，在侧壁不同高度扎了三个小孔，发现越下端的小孔水喷得越远，说明液体内部压强与深度有关，并且同种液体产生的压强随深度的增加而增大；
（5）如图戊所示，挤压矿泉水瓶时，瓶内空气被压缩，气体体积减小，压强增大，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，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，玻璃小瓶就向下沉。
故答案为：（1）作用点；（2）增大摩擦力；（3）＜；＜；（4）深度；同种液体产生的压强随深度的增加而增大；（5）下沉。
19．（2023•长丰县模拟）在底面积为S的薄壁柱形容器内注入适量的水，让空杯漂浮在水面上，测出水的深度为h0，如图甲所示；再将一金属球放入杯中，此时杯子仍漂浮在水面上，测出水的深度为h1，如图乙所示最后将该金属球取出放入水中，空杯仍漂浮在水面上，待金属球沉底后测出水的深度为h2，如图丙所示。求：（物体所受重力与质量的比值为g，水的密度为ρ水）
（1）金属球的质量；
（2）金属球的密度；
（3）金属球沉底后，它对容器底的压力。
【解答】解：（1）将一金属球放入杯子中，杯子仍漂浮在水面上，金属球的质量等于第二次排开水的质量，即：m＝m排＝ρ水V排＝ρ水（h1﹣h0）S；
（2）将该金属球取出放入水中（空杯子仍漂浮在水面上），金属球的体积等于第三次排开水的体积，即：V＝V排′＝S（h2﹣h0），
金属球的密度为：
ρ＝＝＝•ρ水；
（2）金属球沉底后，受重力，支持力和浮力，根据平衡条件有：mg＝F浮+F＝ρ水gV+F，则对容器底的压力为：F′＝F＝mg﹣ρ水gV＝ρ水g（h1﹣h0）S﹣ρ水g（h2﹣h0）S＝ρ水g（h1﹣h2）S。
答：（1）金属球的质量为ρ水（h1﹣h0）S；
（2）金属球的密度为•ρ水；
（3）金属球沉底后，它对容器底的压力为ρ水g（h1﹣h2）S。
20．（2022秋•雨花区校级期末）如图所示，实心均匀圆柱体A高为8cm，底面积为10cm2。完全相同的轻质薄壁圆柱形容器甲和乙，高度为10cm，都放置在水平桌面上。容器甲内装有酒精，容器乙内装有某种液体（图中未画出），相关数据如表所示。忽略圆柱体A吸附液体等次要因素。
（1）求圆柱体A的密度。
（2）将圆柱体A竖直缓慢放入容器甲内，A竖直下沉至容器底部并保持静止，则溢出的液体的质量为多少？
（3）将圆柱体A竖直缓慢放入容器乙内，A竖直下沉至容器底部，静止时A的顶部距液面0.5cm。此时乙容器的总质量恰好等于第二问中液体溢出后甲容器的总质量。则乙容器液体的密度是多少g/cm3？（若结果除不尽，保留2位小数）
【解答】解：（1）由表中数据可知，圆柱体A的质量为180g，
圆柱体A的体积：VA＝SAhA＝10cm2×8cm＝80cm3，
则圆柱体A的密度：ρA＝＝＝2.25g/cm3；
（2）由表中数据可知，容器中酒精的质量为368g，容器中酒精的深度为9.2cm，
由ρ＝可知，酒精的体积：V酒精＝＝＝460cm3，
由V＝Sh可知，容器的底面积：S＝＝＝50cm2，
由题意可知，容器乙的容积：V乙＝Sh＝50cm2×10cm＝500cm3，
由于A的高度小于容器内酒精的深度，因此将A竖直缓慢放入容器甲内，A浸没在酒精中，
此时溢出的液体的体积：V溢＝V酒精+VA﹣V乙＝460cm3+80cm3﹣500cm3＝40cm3，
由ρ＝可知，溢出的液体的质量：m溢＝ρ酒精V溢＝0.8g/cm3×40cm3＝32g；
（3）因为将A放入容器乙后，乙容器的总质量恰好等于第二问中液体溢出后甲容器的总质量，所以此时乙容器中液体的质量等于甲容器中剩余液体的质量，
甲容器中剩余液体的质量：m剩＝m酒精﹣m溢＝368g﹣32g＝336g，
则乙容器中液体的质量：m乙液＝m剩＝336g，
将A放入容器乙后，A液体的总体积：V乙总＝Sh乙总＝50cm2×（8cm+0.5cm）＝425cm3，
由题意可知，A浸没在液体中，则容器乙中液体的体积：V乙液＝V乙总﹣VA＝425cm3﹣80cm3＝345cm3，
则乙容器液体的密度：ρ乙液＝＝≈0.97g/cm3。
答：（1）圆柱体A的密度为2.25g/cm3；
（2）溢出的液体的质量为32g；
（3）乙容器液体的密度是0.97g/cm3。
21．（2022秋•九龙坡区校级期末）底面积为150cm2的薄壁轻质圆柱形容器A（容器足够高）放置在水平地面上，里面盛有0.2m深的水，如图甲所示。将另一质量为6.28kg、底面积为50cm2的实心金属圆柱体B竖直放入容器A中，待水静止后，圆柱体B上表面露出水面的高度为0.1m如图乙所示。求：
（1）容器中水的质量；
（2）金属圆柱体B的密度；
（3）若金属圆柱体B是由金属铝（已知铝的密度为2.7g/cm3）与另一种金属C按体积之比为9：1制成的合金。请你计算金属C的密度。
【解答】解：（1）容器中水的体积：
V水＝S容h＝1.5×10﹣2m2×0.2m＝3×10﹣3m3，
由ρ＝可得，容器中水的质量：
m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×3×10﹣3m3＝3kg；
（2）由题知，金属圆柱体放入水中后，露出水面0.1m，设此时水深为h水，
则水的体积为V水＝（S容﹣S金）h水，
所以，此时的水深：
h水＝＝＝0.3m，
则金属圆柱体的高度：
h金＝h水+h露＝0.3m+0.1m＝0.4m，
金属圆柱体的体积：
V金＝S金h金＝0.5×10﹣2m2×0.4m＝2×10﹣3m3，
金属圆柱体B的密度：
ρ金＝＝＝3.14×103kg/m3；
（3）铝的体积V铝＝×2000cm3＝1800cm3。
则金属C的体积VC＝×2000cm3＝200cm3。
则ρ铝V铝+ρCVC＝6280g，
即2.7g/cm3×1800cm3+ρC×200cm3＝6280g，
解得ρC＝7.1g/cm3。
答：（1）容器中水的质量为3kg；
（2）金属圆柱体B的密度为3.14×103kg/m3。
（3）金属C的密度为7.1g/cm3。
22．（2022秋•武侯区期末）水箱是生活中常用的供水工具。小明根据水箱的结构自制了圆柱形薄壁水箱模型。如图甲所示为该模型的示意图，A为注水口，B为出水口，C为溢水口（当水箱中的水面达到溢水口则水会从溢水口溢出）。小明对该模型进行了探究，他先关闭出水口，从注水口匀速向空模型中注入水，通过停表记录时间为t，每隔2min暂停注入并用天平测量模型与水的总质量为m。小明根据实验数据绘制出如图乙所示的m﹣t图像。已知溢水口距模型底部的距离为hc＝20cm，模型的底面积为S＝200cm2，注水速度为v＝50mL/min，ρ水＝1g/cm3。忽略各水口体积等次要因素。
（1）求模型的质量m0；
（2）当模型中的水面达到溢水口后，停止注水，小明将图丙所示底面积为SM＝100cm2，高为hM的圆柱形金属块M放入模型中（金属块M沉底），溢出水后，测得总质量为m1＝6200g，取出金属块M后，再次测得总质量为m2＝3500g（不计取出金属块M的过程中所粘水的质量）。求金属块M的密度ρM。
（3）在（2）题中当金属M沉底且水面与溢水口齐平时，停止注水，通过放水开关B放出水。求当放出2.4kg水时，模型中剩余水的深度。
【解答】解：（1）由注水速度v＝50mL/min，则2min注水的体积为V水1＝vt＝50mL/min×2min＝100mL＝100cm3，结合密度公式ρ＝可得：2min注水的质量m水1＝ρ水V水1＝1g/cm3×100cm3＝100g；
又由图乙可知，2min末的总质量为600g，所以模型的质量m0＝600g﹣100g＝500g；
（2）已知模型的底面积和高度可得，模型的总体积V＝Shc＝200cm2×20cm＝4000cm3；
模型注满水后，将金属块放入模型中，溢出水后的总质量m1为剩余水的质量+模型的质量+金属块的质量；取走M后测得质量m2为剩余水的质量+模型的质量，则金属块的质量mM＝m1﹣m2＝6200g﹣3500g＝2700g；
又由m2＝3500g＝m剩余水+m0，则m剩余水＝m2﹣m0＝3500g﹣500g＝3000g；结合密度公式可知，剩余水的体积V剩余水＝＝3000cm3；
金属块放入到注满水的模型中排开水的体积V排＝V﹣V剩余水＝4000cm3﹣3000cm3＝1000cm3；
根据阿基米德原理可得金属块的体积VM＝1000cm3；
所以金属块的密度ρM＝＝2.7g/cm3；
（3）由（2）可知，金属块的体积和底面积可得金属块的高度hM＝＝10cm；
m剩余水＝3000g，排出2.4kg水后剩下水的质量m剩＝3kg﹣2.4kg＝0.6kg＝600g，结合密度公式可知，最后剩下水的体积V剩＝600cm3；
又模型的底面积S＝200cm2，金属块的底面积SM＝100cm2，则模型剩余空间的底面积S剩＝S﹣SM＝200cm2﹣100cm2＝100cm2；
所以剩余水的深度h＝＝6cm＜10cm，说明求解合理。
答：（1）模型的质量m0＝500g；
（2）金属块M的密度ρM为2.7g/cm3；
（3）模型中剩余水的深度为6cm。
23．（2022春•上蔡县校级期末）对下列生活中的事例分析正确的是（ ）
A．船闸在工作过程中利用了连通器原理
B．热气球通过减小自身体积来增大浮力而上升
C．汽车上的破窗锤，前部做得较尖锐可以增大压力
D．客车行驶时窗帘向车外飘，是因为车内空气的流速比车外大
【答案】A。
【解答】解：
A、船闸的上游与闸室下面通过阀门相通，当下游阀门关闭，上游阀门打开，上游与闸室内的水位逐渐相平，打开上游闸门，船就可以进入闸室；同理，船再进入下游，就通过了船闸，船闸使用了连通器原理，故A正确；
B、热气球是在浮力变化不大时，通过加热空气或密度比空气小的氦气减小自重，使浮力大于重力从而升到空中的，故B错误；
C、汽车上的破窗锤，前部做得较尖锐，主要是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故C错误；
D、窗外有风时窗帘飘到窗外，是因为窗外流速大，压强小，屋内空气流速小，压强大，所以窗帘向外飘，故D错误。
故选：A。
24．（2022春•鼓楼区校级期中）如图所示的事例中利用浮力的是（ ）
A．书包带较宽B．水坝下部较宽
C．热气球升空D．纸片托水
【答案】C。
【解答】解：A．书包带子做的宽一些，是在压力一定的情况下，通过增大受力面积，减小压强，没有利用浮力，故A不符合题意；
B．拦河坝修成“上窄下宽”，是由于液体内部压强随液体深度的增加而增大，所以要做成“上窄下宽”，没有利用浮力，故B不符合题意；
C．氢气球飞上天空，是由于氢气球受到空气对它的浮力大于自身的重力，使氢气球向上运动，利用了浮力，故C符合题意；
D．“纸片托水”利用的是大气压，没有利用浮力，故D不符合题意。
故选：C。
25．（2022春•临淄区期中）如图是关于浮力知识的应用实例，其中说法错误的是（ ）
A．图甲，浸没在水中的潜水艇下潜过程中所受浮力逐渐变大
B．图乙，巨轮能浮在水面上是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
C．图丙，飞艇用不会爆炸的氦气代替氢气做成的飞艇造价低廉、安全
D．图丁，气球是利用填充气体的密度小于空气密度的方法来实现上浮
【答案】A。
【解答】解：
A．浸没在水中的潜水艇在下潜过程中，水密度和排开水的体积不变，由F浮＝ρ液gV排可知，所受的浮力不变，故A错误；
B．巨轮之所以能够浮在水面上，是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力，故B正确；
C．氦气的化学性质很不活泼，利用氦气代替氢气填充飞艇，是为了使用更加安全，故C正确；
D．气球是利用在空气中的浮力来工作的，当气体的密度小于空气的密度时，才可以升空，故D正确。
故选：A。
26．（2022•蓬江区校级开学）如图是关于浮力知识的一些应用实例，其中说法正确的是（ ）
A．图A中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变小
B．图B中巨轮能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
C．图C中液体的密度越大，密度计漂浮时受到的浮力就越大
D．图D中气球是因为填充了密度大于空气的气体而上浮
【答案】B。
【解答】解：A．浸没在水中的潜水艇在下潜过程中，水的密度和排开水的体积不变，由F浮＝ρ液gV排可知，所受的浮力不变，故A错误；
B．巨轮之所以能够浮在水面上，是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力，故B正确；
C．密度计测液体密度时，都是漂浮的，所以浮力都等于重力，在不同液体中，密度计所受浮力不变，故C错误；
D．气球是利用在空气中的浮力来工作的，当气体的密度小于空气的密度时，才可以升空，故D错误。
故选：B。
27．（2022春•五华区校级期中）如图所示，为避免压坏反面板，在维修“中国天眼”时，用一个直径固定的氦气球将维修工人吊起，利用氦气球浮力抵消维修工人自身的大部分体重，减少对反射面板的压力，甚至形成“零重力”，下列对维修过程描述正确的是（ ）
A．“零重力”是指维修工人所受重力消失
B．“零重力”时浮力与总重力大小相等
C．“零重力”时反射面板对维修工人仍有支持力
D．氦气球在空气中所受浮力不可以用阿基米德原理来进行计算
【答案】B。
【解答】解：
AB、把气球和维修工人看作是一个整体，整体处于悬浮状态，受到的浮力等于总重力，形成“零重力”，其所受重力不变，故A错误、B正确；
C、“零重力”时浮力与总重力大小相等，二者相互抵消，所以此时反射面板对维修工人没有支持力，故C错误；
D、阿基米德原理也适用于气体，氦气球在空气中所受浮力可以用阿基米德原理来进行计算，故D错误。
故选：B。
28．（2022春•碾子山区期末）游泳时，人跳进水里后觉得身体变 轻 了（填“轻”或“重”），这是由于水对人有一个 浮 力，方向是 竖直向上 的。
【答案】轻；浮；竖直向上。
【解答】解：游泳时，人跳进水里后觉得身体变轻了，这是由于水对人有一个竖直向上的浮力。
故答案为：轻；浮；竖直向上。
29．（2022•黄石模拟）发生火灾时为避免吸入燃烧后产生的有毒气体，人应贴近地面爬行，因为燃烧形成的气体密度 较小 （选项：A较大、B较小）；飞机飞行的过程中，机翼上方的空气流速比机翼下方的流速 大 （选项：A大、B小），因此机翼会受到向上的升力的作用；三峡船闸是世界上最大的人造 连通器 （填一种物理模型）；一艘轮船的排水量是1万吨，则说明船满载时货物和船的总质量为 1万吨 。
【答案】较小；大；连通器；1万吨。
【解答】解：（1）燃烧后产生的有毒气体温度较高，体积膨胀，密度变小而上升，所以人应贴近地面爬行；
（2）飞机飞行的过程中，机翼上方的空气流速大、压强小，机翼下方的空气流速小、压强大，因此机翼会受到向上的升力的作用；
（3）上端开口、底部连通的容器叫连通器，三峡船闸是世界上最大的人造连通器；
（4）排水量是指轮船满载时排开水的质量，一艘轮船的排水量是1万吨，则说明船满载时货物和船的总质量为1万吨。
故答案为：较小；大；连通器；1万吨。
30．（2021•绥中县一模）如图是我国第一艘国产航母“山东舰”，于2019年12月正式交付使用，其满载排水量约为6.5万吨，则满载时其受到的浮力为 6.5×108 N。若其从青岛基地行驶到钓鱼岛，其浮力 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），舰载机从航母上起飞后浮力将 变小 。（g取10N/kg）
【答案】6.5×108；不变；变小。
【解答】解：（1）航母满载的排水量：m排＝6.5×104t＝6.5×107kg，
航母满载时受到海水的浮力：F浮＝G排＝m排g＝6.5×107kg×10N/kg＝6.5×108N；
（2）若其从青岛基地行驶到钓鱼岛，重力不变，所以其浮力也不变；
（3）舰载机从航母上起飞后，航母的总重力减小，根据漂浮条件，其浮力等于其自身的重力，所以浮力变小。
故答案为：6.5×108；不变；变小。
水深（米）
0
10
20
30
体积V（L）
1
0.5
0.25
气体压强p（标准大气压）
1
2
3
4
空气温度（℃）
0
100
200
300
空气密度（千克/米3）
1.293
0.946
0.746
0.616
圆柱A
酒精
质量/g
180
368
密度/（g/cm3）
0.8
高度/深度/（cm）
8
9.2