八年级上册（2024）第4节 水的浮力精品随堂练习题

这是一份八年级上册（2024）第4节 水的浮力精品随堂练习题，共18页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验与探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．下列情景中没有受到浮力的物体是（ ）
A．太空中的人造卫星 B．上升的热气球
C．航行中的船只 D．下潜的潜水艇
2．下列说法中正确的是 ( )
A．金属块在水中受到浮力，在空气中不受到浮力
B．只有在水中上浮的物体才受到浮力，下沉的物体不受到浮力
C．漂浮在液面的物体受到浮力，沉没在水底的物体不再受到浮力
D．悬浮在汽油中的物体所受的浮力和它漂浮在水上时受到的浮力是相等的
3．如图是“胜哥”表演的“空手吸易拉罐”魔术，将手掌用力按压在易拉罐底部，然后举起手臂，易拉罐就离开了桌面。有关叙述不合理的是（ ）
A．该魔术表演成功的关键是尽可能挤出易拉罐和手之间的空气
B．易拉罐在空气中受到浮力的作用
C．易拉罐保持静止时，易拉罐的重力和大气的压力是一对相互作用力
D．易拉罐保持静止时，易拉罐的重力和易拉罐对手的压力不是一对平衡力
4．小科帮“胜哥”洗菜时发现，放在盆中的茄子漂浮在水面，西红柿沉在水底。他用所学的科学知识对此现象作出分析，正确的是
A．茄子受到的浮力大于它受到的重力
B．茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力
C．西红柿排开水的重力等于自身的重力
D．西红柿的密度大于茄子的密度
5．“胜哥”做了如图甲所示实验，然后将烧杯右边垫高，出现如图乙所示的现象。下列对实验的分析，不正确的是（ ）
A．重锤受到的重力方向是竖直向下的
B．乒乓球先后两次受到的浮力大小相等
C．乓乓球受到的浮力方向是竖直向上的
D．甲图中乒乓球受到的浮力与其重力大小相等
6．如图所示，是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析，全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高。下列判断正确的是（ ）
A．冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
B．冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C．冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D．冰山熔化一部分后排开水的体积不变
7．放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积露出水面。下列叙述中，错误的是（ ）
A．在露出水面之前，木块所受浮力不变
B．在露出水面之前，木块所受浮力大于木块的重力
C．木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相等
D．木块的密度为0.6克/厘米3
8．如图甲所示，水平放置的一个足够高的长方体容器A中有一个边长为10cm的立方体物块B，B与容器A底部没有紧密贴合，然后慢慢向容器A内注水，当容器A中水面高度为20cm时，停止注水，此时一共向A容器中注水3400g。立方体物块B对容器A底部的压力FB随着注入水的深度h水的变化关系如图乙所示。（已知ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg） 下列说法不正确的是（ ）
A．物块B的密度比水小
B．物块B受到的重力为6N
C．图乙中a的值为6
D．当停止注水后，容器底部受到水的压力为34N
9．一个鸡蛋漂浮在装盐水的烧杯中，在慢慢往烧杯里注入清水直至鸡蛋沉入杯底的过程中，下列说法正确的是 ( )
A．鸡蛋在露出部分越来越少的过程(未浸没) 中受到的浮力减小
B．鸡蛋在露出部分越来越少的过程(未浸没) 中受到的浮力增大
C．鸡蛋在从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力减小
D．鸡蛋在从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力不变
10．“胜哥”站在充气浮台上钓鱼，此时刚好将一条大鱼从刚露出水面钓起至船上。在此过程中，船体受到的浮力变化情况与下列哪一选项最接近（鱼的质量和体积保持不变）（ ）
A．B．
C．D．
11．“胜哥”洗水果时发现：有些水果浮在水面上，而有些水果却沉在底部，如图所示。由此，可以判断这四个水果密度最小的是（ ）
A．苹果B．梨C．橙子D．番石榴
12．“胜哥”想估算空气对自己的浮力大小，采集的数据有：自己的体重、自己的密度（与水接近，约为1.0×103kg/m3）、空气的密度（约为1.3kg/m3）。则空气对“胜哥”的浮力大小约为（ ）
A．0.006NB．0.6NC．60ND．600N
13．同一水平面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体，将两个相同的物块分别放入两容器中。当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲容器中液体的密度较大
B．乙容器底部受到液体的压力较大
C．甲容器中物块排开液体的重力较大
D．乙容器对水平面的压强较小
二、填空题
14．执行巡逻任务的某潜艇（如图所示）正在数百米深的大洋匀速潜航，却突遭海水密度突变造成的“断崖”，潜艇会急速掉向数千米深的海底，海水压强骤增，非常危险。
（1）潜艇突遇“断崖”险情是因为遇到海水的密度突然 （选填“变大”或“变小”）造成的，此时应立即 （选填“排出水舱中的水”或“打开阀门使水进入水舱”）。
（2）险情解除后该潜艇悬浮待命，排开水的体积为1.6×104米3，此时潜艇受到的浮力为 N。（已知ρ海水=1.03×103kg/m3，g=10N/kg）
15．如图(a)所示，重为5牛的长方体物块漂浮在水中，其下表面积为： 5×10−3米2，则下表面受到水的压力方向为 ，压强大小为 帕。若将长方体物块以图(b)所示方式放置，比较图(a)(b)中物块的下表面所受压力Fₐ和 Fb的大小，则Fₐ Fb(填“大于”“等于”或“小于”)。
16．图甲为项目化学习小组初步制作的一个防洪屋模型，中空基座中放有配重，基座上标有水位线(水位不能超过基座)，请回答下列问题：
（1）小科发现防洪屋模型上浮时水位超过了基座，如图乙所示。为了让房子在水面以上，小科提出的改进措施是：在质量不变的前提下，增大基座的体积，他这样改进的科学原理是 。
（2）该模型底部基座截面积为 500cm2，空载时水位如图丙所示，最大水位为10 cm，则该模型最多能放入物体的质量为 。
17．杭州湾大桥目前是世界上最长的跨海大桥，大桥在水下施工时，要向水中沉放大量的施工构件。现将边长2 m的正方体沉入水中，在下沉过程中，其下表面到水面的距离为h(如图甲)，钢绳拉力、物体所受浮力随着h的增大而变化，如图乙所示。其中反映浮力随h变化图线的是 (填序号)，该物体的重力为 N。
三、实验与探究题
18．中国空间站空中课堂和地面课堂同时利用乒乓球和水做了浮力实验，如图所示。
（1）天宫课堂中的乒乓球可以悬浮在水中的任何位置，是因为太空中没有重力，导致乒乓球上下表面没有压强差 受到浮力（选填“有”或“没有”）；
（2）地面上的乒乓球漂浮在水面上，由此可以判断ρ乒乓球 ρ水（选填“>”、“＜”或“=”）。
19．“胜哥”提供相关器材引导科学小组成员们验证阿基米德原理。器材如下：弹簧测力计、溢水杯、小水桶、小石块和水、细线（体积忽略不计）。
（1）实验步骤如图1所示，步骤丁中，随着铁块浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计的示数逐渐 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）图1中的甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，若 成立（用已测得的物理量表示），则可以验证阿基米德原理。
（3）组员小虞利用升降台、两个相同的弹簧测力计A和B、吸管和裁剪的饮料瓶组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）等对实验进行改进，装置如图2所示。调节升降台使溢水杯上升，重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，弹簧测力计A、B的示数变化量分别为ΔFA和ΔFB，则它们的大小关系是ΔFA ΔFB（选填“>”、“＜”或“=”）。
（4）比较上述两个实验方案，小虞改进实验的优点是___________。
A．确保测力计固定，从而获得更稳定的读数
B．选用日常物品作为实验器材，操作更加方便
C．能同步观察测力计A、B示数的变化，便于比较
四、综合题
20． “胜哥”制作了一台浮力秤，“胜哥”将一段密度为0.5×103kg/m3的均匀长方体木料，先进行不吸水处理，再将其放于水中。如图所示，这段木料始终竖立，高度为60cm，底部横截面积为0.1m2，其上表面可以作为秤盘(ρ水＝1.0×103kg/m3)。问：
（1）木料的质量是多少千克？
（2）当木料上不放置任何物体时，木料底部浸入水中的深度为多少厘米？
（3）这台浮力秤最多可以称量物体的质量为多少千克？
21．“胜哥”在班里开展制作简易浮力秤项目活动。某小组的活动过程如下：
【项目要求】制作的浮力秤能较为精确的测出物体的质量。
【方案设计】小组同学根据要求，设计如下方案：
①截去矿泉水瓶的瓶底，在瓶身的圆柱体部分标注刻度，并将秤盘粘于瓶上。
②确定零刻度线。在瓶盖上系一块质量适当的石块，使瓶身竖直浮于水中，调整石块的质量，使秤盘上未放置物体时，零刻度线恰好与液面相平。
③将待测物体置于秤盘上，读出液面对应刻度值即为物体质量。
【项目测试】根据上述方案，同学们制作了如图所示浮力秤。
（1）图中所示的矿泉水瓶的底面积为20cm2，最大的有效高度为6cm，则刻度“6”右侧标注的质量值应为 克。
（2）在方案设计步骤②中，通过调整石块的质量来使零刻度线恰好与液面相平，操作过于复杂，你有什么好的建议 。
（3）【评价优化】下表是简易浮力秤项目的评价量表。
小组同学标注刻度线时，将指标一评为优秀，你是否赞同该划分方法并说明理由 。
（4）小组同学想把指标二也评为优秀，可以做哪些优化 。(写出一点即可)
22．“胜哥”对一个金属块进行了两次测量：第一次如图甲所示，用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的读数为2.7N。第二次如图乙所示，让金属块浸没在盛水的烧杯中，弹簧测力计的读数为1.7N。请回答下列问题：(g取10N/kg）
（1）求金属块受到的浮力。
（2）求金属块的体积。
（3）结合下表所列的金属密度，通过计算判断金属块是何种金属。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】浸在液体或气体的物体受到向上托的力，这就是浮力。
【解答】太空中没有空气，故太空中运行的卫星不受到浮力，故A错误符合题意；空中上升的热气球受到空气的浮力而升空的；航行中的船只，受到水的向上托起的力，即受到浮力；下潜的潜水艇，受到水的向上托起的力，即受到浮力，故BCD正确不符合题意。
故选A。
2．【答案】D
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】 ABC.浸在液体（或气体）中的物体，若受到的重力大于浮力，物体下沉；若受到的重力小于浮力，物体上浮；若受到的重力等于浮力，物体悬浮；
D.浮力产生的实质：浸在液体中的物体，液体对物体向上的压力大于向下的压力，物体受到向上和向下的压力差就是物体受到的浮力。
【解答】 A.浸在液体（或气体）中的物体都要受到浮力，因此金属块在水中受到浮力，在空气中也受到浮力，故A错误；
B.在液体中上浮和下沉的物体也受到浮力，物体之所以上浮，是因为它受到的重力小于浮力，故B错误；
C.漂浮在液面的物体受到浮力，沉没在水底的物体也受到浮力，物体之所以下沉，是因为受到的重力大于浮力，故C错误；
D.悬浮在汽油中的物体所受的浮力等于其重力，漂浮在水上时受到的浮力等于其重力，因此悬浮在汽油中的物体所受的浮力和它漂浮在水上时受到的浮力是相等的，故D正确。
故选D。
3．【答案】C
【知识点】力的作用是相互的；平衡力的辨别；浮力产生的原因；大气压强的存在
【解析】【分析】相互作用力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上；平衡力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。【解答】A、表演魔术时，尽可能挤出易拉罐和手之间的空气，易拉罐在大气压力的作用下被“吸”起，故A不符合题意；
B、浸在空气中的物体受到浮力，所以易拉罐在空气中受到浮力的作用，故B不符合题意；
C、易拉罐保持静止时，受到的重力和大气的压力是作用在同一个物体上的两个力，不是一对相互作用力，故C符合题意；
D、易拉罐保持静止时，易拉罐的重力和易拉罐对手的压力是作用在不同物体的两个力，不是一对平衡力，故D不符合题意。
故答案为：C。
4．【答案】D
【知识点】浮力产生的原因；浮力的变化
【解析】【分析】（1）根据物体的漂浮条件判断茄子受到的浮力与它受到的重力大小关系；
（2）根据茄子和西红柿排开水体积的情况，由F浮=ρ液gV排判断茄子所受浮力与西红柿所受到浮力的关系；
（3）根据物体的下沉条件和阿基米德原理分析判断西红柿排开水的重力与它受到的重力大小关系；
（4）根据物体的浮沉条件判断茄子和西红柿密度的大小关系。
【解答】A、由图可知，茄子漂浮在水面，由物体的漂浮条件可知，茄子受到的浮力等于它受到的重力，故A错误；
B、由于不知道茄子和西红柿排开水体积的关系，由F浮=ρ液gV排知不能判断出茄子所受浮力与西红柿所受到浮力的关系，故B错误；
C、由阿基米德原理可知，西红柿受到的浮力等于它排开水的重力，由图可知，西红柿沉在水底，由物体的浮沉条件可知，西红柿受到的浮力小于它受到的重力，因此西红柿排开水的重力小于它自身的重力，故C错误；
D、由物体的浮沉条件可知，茄子漂浮在水面，茄子的密度比水的密度小，西红柿沉在水底，西红柿的密度大于水的密度，所以茄子的密度小于西红柿的密度，故D正确。
故答案为：D。
5．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；浮力产生的原因；阿基米德原理
【解析】【分析】由图可知，重锤和细线的方向均不变，说明重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，乒乓球静止是，受力平衡，浮力等于重力加拉力。【解答】A、通过重锤线的方向，可得出重力的方向是竖直向下的，故A正确，不符合题意；
B、乒乓球全部浸没在水中，由F浮=G排=ρ液V排g可知，ρ液与V排都不变，故浮力不变，故B正确，不符合题意；
C、通过细线在水的方向，可知浮力的方向是竖直向上的，故C正确，不符合题意；
D、静止乒乓球受到平衡力作用，即G球+F拉=F浮，故乒乓球的重力与浮力大小不相等，故D错误，符合题意。
故答案为：D。
6．【答案】C
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】物体漂浮时，受到的浮力等于自身的重力；根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于其排开的液体受到的重力；根据阿基米德原理分析浮力与排开水的重力大小；冰山熔化一部分后，密度不变，小于海水的密度，由此可知冰山的浮沉状态；熔化一部分后，冰山的重力变小，根据物体的漂浮条件可知，其受到的浮力变化，根据阿基米德原理可知其排开水的体积变化。
【解答】A、由物体浮沉条件可知，冰山在海水中漂浮，冰山所受到的浮力等于它所受的重力，故A错误；
B、冰山所受到的浮力等于它所受的重力，根据阿基米德原理，冰山所受的重力等于它排开水所受的重力，故B错误；
C、冰山熔化一部分后密度仍然小于海水，所以仍会漂浮在水面上，故C正确；
D、冰山熔化一部分后，重力变小，处于漂浮状态，浮力变小，根据阿基米德原理，排开水的体积变小，故D错误。
故答案为：C。
7．【答案】C
【知识点】影响液体压强大小的因素；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】物体漂浮时，浮力等于重力，物体受到的浮力与物体的深度无关，与物体排开液体的体积有关，所以深度改变但排开液体的体积不变时，浮力不变。【解答】A、露出水面前，木块排开水的体积始终等于木块的体积，因此保持不变，根据F浮=ρ水gV排可知，木块受到的浮力不变，故A不符合题意；
B、在木块露出水面前，木块上浮，根据浮沉条件可知，此时浮力大于重力，故B不符合题意；
C、木块浸没时，浮力大于重力，漂浮时浮力等于重力，因此浮力变小了，根据F浮=ρ水gV排可知，木块排开水的体积变小，水面下降了；根据液体压强公式可知，水对烧杯底部的压强变小了，故C符合题意；
D、当木块漂浮时，浮力等于重力，即：F浮=G； F浮=ρ水gV排=ρgV；ρ水×（1-2/5）=ρ
解得：ρ=0.6g/cm3。 故D不符合题意。
故答案为：C。
8．【答案】D
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】A.根据物体B底部的深度为a时压力为0分析；
B.当深度为0时物体不受浮力，根据F=G分析判断；
C.当深度为a时压力为零保持不变，则此时它受到的浮力不变，即浮力等于重力，根据阿基米德原理计算物体B排开水的体积，并计算此时水的深度即可；
D.容器底部受到的压力等于水和物体的总重力。
【解答】A．根据乙图可知，当h水=a时，物块B对容器A底部的压力恰好变为0，说明此时物块B刚好处于漂浮状态，则物块B的密度比水小，故A正确；
B．根据乙图可知，当深度为0时，即容器A中无水时，立方体物块B对容器A底部的压力FB=GB=6N，故B正确；
C．根据题意可知，当h水=a时，物块B刚好处漂浮状态，则F浮=GB=6N，
物块B排开水的体积V排=F浮ρ水g=6N1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10−4m3=600cm3；
此时水的深度a=ℎ浸=V排SB=600cm310cm2=6cm，
故C正确；
D．根据题意可知，水的重力为G水=mg=3.4kg×10N/kg=34N；
当停止注水后，物块处于漂浮状态，则F浮=GB=6N；
所以容器底部受到水的压力为34N+6N=40N，故D错误。
故选D。
9．【答案】C
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 向盐水中加清水，水的密度慢慢变小，
（1）在鸡蛋露出部分越来越少的过程中，鸡蛋仍漂浮，根据物体的漂浮条件判断浮力是否变化；
（2）在鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中，排开盐水的体积不变，而盐水的密度减小，根据阿基米德原理判断鸡蛋受到的浮力变化情况。
【解答】 AB.鸡蛋在露出部分越来越少的过程中，虽然水的密度在变小，但鸡蛋始终漂浮，所以鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋重，大小不变，故AB错误；
CD.鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中，排开盐水的体积不变，而盐水的密度减小，由公式F浮=ρ液V排g可知，鸡蛋受到的浮力变小，故C正确。D错误；
故选C。
10．【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理
【解析】【分析】 水中的鱼受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力的作用，随着鱼被拉出水面，排开水的体积逐渐变小，所受浮力逐渐变小，据此得出所受拉力的变化情况；
把人、鱼竿和船看成整体，可得出鱼对这个整体的拉力的变化情况，此整体受到重力、浮力和鱼的拉力的作用，重力不变，据此得出所受的浮力的变化情况。
【解答】 水中的鱼受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力的作用，随着鱼被拉出水面，排开水的体积逐渐变小，所受浮力逐渐变小，则所受拉力逐渐增大，鱼被拉出水面后，拉力不变；
把人、鱼竿和船看成整体，故鱼对这个整体的拉力逐渐变大，此整体受到重力、浮力和鱼的拉力的作用，重力不变，故所受的浮力逐渐增大，最后鱼到船上，整体所受的浮力不变。
故选B。
11．【答案】A
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据阿基米德原理和浮沉条件比较物体之间密度的大小即可。
【解答】根据浮沉条件可知，梨子沉在水底，它的密度大于水；而苹果、橙子和番石榴都是漂浮，那么它们的密度小于水，因此梨子的密度最大。
当物体漂浮在水面上时，
它受到的浮力F浮力=G；
ρ水V排=ρV；
解得：ρ=V排Vρ水；
根据上面的式子可知，V排V的比值越小，物体的密度越小。
感觉图片可知，苹果、橙子和番石榴中，苹果的V排V的比值最小，因此苹果的密度最小。
故选A。
12．【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】小李同学质量约为50千克，由已知条件，根据密度公式得出其体积大小，由阿基米德原理得出空气对小李的浮力大小。
【解答】 小李的密度与水接近，约为1.0×103kg/m3，其质量约为50千克，则其体积约为
V=mρ=50kg1.0×103kg/m3=0.05m3
小李的体积即排开空气的体积，空气对小李的浮力大小约为：
F=ρ空气gV排=1.3kg/m3×10N/kg×0.05m3=0.65N
故答案为：B。
13．【答案】B
【知识点】密度公式的应用；压强大小比较；物体的浮沉条件及其应用；液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】当物体的密度小于液体的密度时，物体处于漂浮状态；物体的密度等于液体的密度时，物体处于悬浮状态；物体的密度大于液体的密度时，物体将下沉。
【解答】A、物体在甲液体中悬浮，则ρ甲=ρ物，在乙液体中漂浮，则ρ乙＞ρ物，可知甲液体的密度较小，乙液体的密度较大，故A错误；
B、由A知，乙液体的密度较大，深度相同，由p=ρ液gh可知，乙液体对容器底的压强大，由F=pS可知，乙容器底部受到液体的压力较大，故B正确；
C、物体在甲液体中悬浮，则F浮甲=G排甲=G
在乙液体中漂浮，则F浮乙=G排乙=G
所以G排甲=G排乙，故C错误；
D、甲、乙两个相同的容器，两容器中液面恰好相平，由图知，乙液体的体积较大，且乙液体的密度较大，由m=ρV可知，乙液体的质量较大，则乙液体的重力较大，容器对水平面的压力等于总重力，而
G总=G容器+G物+G液体
则乙容器的总重力大，对水平桌面的压力较大，由p=FS可知，乙容器对水平面的压强较大，故D错误。
故答案为：B。
14．【答案】（1）变小；排出潜艇水舱中的水
（2）1.648×108
【知识点】浮力产生的原因；阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的，海水中不同深度下海水的密度不同，这给潜水艇的下潜会带来极大的危险；液体的压强随深度的增大而增大。
（2）根据 根据p=ρ海水gV排计算浮力。
【解答】（1）由题知，发生“断崖”险情时，潜艇会急速掉向数千米深的海底（即潜艇下沉），由浮沉条件可知，此时潜艇受到的浮力小于重力；
匀速潜行时，潜艇的重力不可能突然增大，则只能是潜艇受到的浮力突然减小，由于潜艇排开海水的体积不变，根据阿基米德原理可知，潜艇突遇“断崖”险情是因为遇到海水的密度突然变小造成的；
潜艇是靠改变自身的重力实现浮沉的，此时应将潜艇水舱中的水全部排出，使潜艇受到的重力小于浮力，实现上浮。
（2）F浮=ρ水V排g=1.03×103kg/m3×1.6×104米3×10N/kg）=1.648×108N）
15．【答案】竖直向上；1000；等于
【知识点】浮力产生的原因；液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】由浮力产生的原因知下表面积所受压力的大小就等于浮力，方向相同，据此判断出压力的方向；
知道受力面积，利用压强公式求该表面所受水的压力；
物体漂浮时浮力等于重力。
【解答】长方体物块漂浮在水中，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，由浮力产生的原因知下表面积所受压力的大小就等于浮力，方向相同，所受压力方向竖直向上；
下表面所受压强为p=FS=5N5×10−3m2=1000Pa；
若将长方体物块以图（b）所示放置，长方体物块仍漂浮在水中，受到的浮力仍等于物块的重力，物块的重力不变，所以浮力不变，由浮力产生的原因知图（a）（b）中物块的下表面所受压力Fa=Fb。
故答案为：竖直向上；1000；等于。
16．【答案】（1）物体漂浮时，浮力等于重力，重力不变，排开液体的体积不变
（2）模型的重力为G=F浮0=ρ水gV排0=1.0×103kg/m3×10N/kg×500×10−4m2×0.06m=30N最大浮力为F浮max=1.0×103kg/m3×10N/kg×500×10−4×0.01m3=50N可知该模型最多能放入物体的质量为mmax=F浮max−Gg=50N−30N10N/kg=2kg
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）由沉浮条件和阿基米德原理可知，浮力一定时，排开液体的体积一定。
（2）最大浮力减去装置自重等于放入物体的最大重力。
【解答】（1）由沉浮条件可知，物体漂浮时，浮力等于重力，由阿基米德原理可知，F浮=ρ液gV排，重力不变，则浮力不变，浮力不变，则排开液体的体积不变，则物体在水下的体积不变，增大基座的体积，可以减小房子在水下的体积，使房子在水面以上。
17．【答案】②；1.6×105
【知识点】二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理；浮力的变化
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析正方体受到浮力的变化规律，再根据F=G-F浮分别拉力的变化规律，最后与图像比照即可；
（2）正方体的边长为2m，那么当下表面到水面的距离为2m时恰好完全浸没，根据F浮=ρ液gV排计算出它受到的浮力，然后根据图像确定此时受到的拉力，接下来根据G=F+F浮计算出正方体的重力即可。
【解答】（1）当正方体慢慢浸入水中后，它排开水的体积逐渐增大，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它受到的浮力逐渐增大。当正方体完全浸没水中后，它排开水的体积不变，受到的浮力不变，故②反应浮力随h变化；根据F=G-F浮可知，正方体受到的拉力先变小后不变，故①反映拉力随h的变化规律。
（2）当正方体完全浸没时，它受到的浮力：
F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×（2m）3=8×104N；
根据图乙可知，此时正方体受到的拉力等于浮力，即拉力F=8×104N；
那么正方体的重力为：G=F+F浮=8×104N+8×104N=1.6×105N。
18．【答案】没有；＜
【知识点】浮力产生的原因；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）物体在液体中受到的浮力等于上下表面受到的压力差；
（2）根据浮沉条件分析判断。
【解答】（1）根据题意可知，太空中水处于完全失重状态，而水的压强由水的重力产生，则水中各处的都为零，自然不会对乒乓球产生压力。根据浮力产生的原因可知，乒乓球不受浮力作用。
（2）乒乓球漂浮在水面上，根据物体的浮沉条件可知，则球的密度小于水的密度，即ρ乒乓球＜ρ水。
19．【答案】（1）减小
（2）F1-F3=F4-F2
（3）=
（4）A；B；C
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理F浮=ρ浮gV排分析铁块受到浮力的变化，根据F拉=G-F浮分析测力计的示数变化；
（2）称重法求浮力，排开液体重力等于排开液体与小桶总重与小桶重之差求得；
（3）测力计A示数变化量等于物体受到的浮力，B变化量等于排开液体的重力，若阿基米德原理成立分析二者的大小关系；
（4）根据题干信息优点是器材生活化，测力计固定读数稳定，而且能够同时观察测力计示数，便于比较大小，得出相关结论。
【解答】（1） 根据阿基米德原理F浮=ρ浮gV排可知， 步骤丁中，随着铁块浸入水中的体积越来越大，则物体所受浮力逐渐增大。由F拉=G-F浮可知，弹簧测力计的示数减小。
（2）根据图片可知，浮力F浮=G-F拉=F1-F3，排开液体重力G排=G总-G桶=F4-F2。根据阿基米德原理F浮=G排可知，若阿基米德原理成立，测力计示数关系应为F1-F3=F4-F2；
（3）测力计A示数变化量等于物体受到的浮力，B的变化量等于排开液体的重力。根据阿基米德原理F浮=G排可以知道，二者大小是相等的，即ΔFA=ΔFB。
（4）A．小虞改进实验中弹簧测力计被固定，从而获得更稳定的读数，故A符合题意；
B．选用日常物品作为实验器材，操作更加方便，故B符合题意；
C．物体逐步浸入与液体被排出同步发生，两个测力计示数同时发生变化，且变化量相等，更能明显地观察，便于比较，故C符合题意。
故选ABC。
（1）步骤丁中，随着铁块浸入水中的体积越来越大，根据阿基米德原理，则物体所受浮力逐渐增大，由称重法测浮力可知，弹簧测力计的示数减小。
（2）浮力大小等于物体重力与物体浸在液体中时测力计示数之差F1-F3，排开液体重力等于排开液体与小桶总重与小桶重之差F4-F2。根据阿基米德原理内容：浸在液体中物体受到浮力，大小等于排开液体的重力，若阿基米德原理成立，测力计示数关系应为F1-F3=F4-F2
（3）测力计A示数变化量等于物体受到的浮力，B的变化量等于排开液体的重力。根据阿基米德原理可以知道，二者大小是相等的，即ΔFA=ΔFB。
（4）A．小虞改进实验中弹簧测力计被固定，从而获得更稳定的读数，故A符合题意；
B．选用日常物品作为实验器材，操作更加方便，属于小虞改进实验的优点，故B符合题意；
C．物体逐步浸入与液体被排出同步发生，两个测力计示数同时发生变化，且变化量相等，更能明显地观察，便于比较，故C符合题意。
故选ABC。
20．【答案】（1）解：木料的体积：V=SH=0.1m2×0.6m=0.06m3，
木料的质量：m=ρV=0.5×103kg/m3×0.06m3=30kg
答：木料的质量是30kg
（2）解：因漂浮状态：F浮=G=mg=30kg×10N/kg=300N，
木料排开水的体积：V排=F浮/ρ水g=300N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.03m3，
木料浸入深度：h=V排/s=；
答：不放物体时，底部浸入水中深度为30cm；
（3）解：当木料刚浸没时，木料增加的排开水的体积：
V排'=V-V排=0.06m3-0.03m3=0.03m3，
整体处于漂浮状态，增加的浮力大小等于最大称量的重力
F浮'=ρ水gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m3=300N=G'，
所以最大称量的质量：m'=G'g=300N10N/kg=30kg。
答：最多可以称量的质量是30kg。
【知识点】浮力产生的原因；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）知道木料高和横截面积，根据V=Sh求出木料的体积，利用m=ρV求出木料的质量；
（2）根据G=mg求出木料的重力，木料静止时处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，根据F浮=ρ液gV排求出木料排开水的体积，利用V=Sh求出木料浸入的深度；
（3）当木料全部浸没时，根据阿基米德原理得出浮力秤受到的浮力，根据G物=F'浮-F浮得出物体的最大重力，根据G=mg得出物体的最大质量。
21．【答案】（1）120
（2）在瓶中装入适量的沙子或水等密度均匀的物质，通过调整装入物质的量来使零刻度线恰好与液面相平；
（3）赞同，因为浮力秤漂浮时ℎ=m总ρ水S，水的密度和S是定值，h与m总成正比，所以刻度是均匀的；
（4）增大矿泉水瓶的底面积
【知识点】科学探究的基本环节；浮力产生的原因；浮力的变化
【解析】【分析】1、阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受的重力，用于计算浮力大小以及分析浮力与排开液体体积等因素的关系，在本题中用于计算浮力秤排开水的重力、确定物体质量与排开水体积的关系等。
2、物体的浮沉条件：当物体漂浮时，浮力等于重力。浮力秤在使用过程中处于漂浮状态，依据此条件来分析浮力与物体总重力的关系，进而通过浮力变化确定物体质量。
3、密度公式：在本题中用于计算排开水的质量等，通过排开水的体积和水的密度求出排开水的质量，从而得出物体质量。
【解答】 （1）由题意得：V排=Sh=20cm2×6cm=120cm3=1.2×10-4cm3，所以矿泉水瓶达到刻度“6”处时受到的浮力为：
F浮=ρ液V排g=1.0×103 kg/m3×1.2×10-4cm3×10N/kg=1.2N
因为秤处于漂浮状态所以可得：F浮=G物=m物g，
m物=G物g=0.12kg=120g
（2）可以在瓶中装入适量的沙子或水等密度均匀的物质，通过调整装入物质的量来使零刻度线恰好与液面相平，这样操作相对简单。
（3）因为浮力秤漂浮时ℎ=m总ρ水S，水的密度和S是定值，h与m总成正比，所以刻度是均匀的；
（4）可以增大矿泉水瓶的底面积，根据阿基米德原理，排开水的体积越大，浮力越大，能测量的物体质量就越大，从而增大最大量程。
22．【答案】（1）F浮=F1-F2=2.7N-1.7N =1N
（2）V＝V排＝F浮/ρ水g＝1 N/(103 kgm－3*10 Nkg－1)＝10－4 m3
（3）由ρ=m/V＝2.7 N/(10 Nkg－1×10－4 m3)＝2.7×103 kg/m3
查某些金属的密度表可知：此金属块是铝．
【知识点】密度公式的应用；阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）根据称量法F浮=F1-F2 计算金属块受到的浮力；
（2）根据V＝V排＝F浮ρ水g计算金属块的体积；
（3）根据ρ=GgV计算金属块的密度，再与表格数据比较即可。
简易浮力秤项目评价量表
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
刻度均匀
刻度不均匀
没有刻度
指标二
最大量程超过200 克
最大量程在100-200 克
最大量程小于 100克
金属
金
铜
铁
铝
密度（克/厘米3）
19.3
8.9
7.8
2.7