专题10浮力.docx

26.（2017•潍坊）（7分）边长为0.1m的正方体木块，漂浮在水面上时，有2/5的体积露出水面，如图甲所示。将木块从水中取出，放入另一种液体中，并在木块表面上放一重2N的石块。静止时，木块上表面恰好与液面相平，如图乙所示。取g=10N/kg，已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3 。求： （1） 图甲中木块受的浮力大小； （2）图乙中液体的密度； （3）图乙中木块下表面受到液体的压强。 18．（2017•德州）如图所示，在水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器，装有不同的液体，现将三个完全相同的圆柱体分别放入容器的液体中，静止时三个容器的液面恰好相平．在三个容器中，液体密度最小的是　甲　，三种液体对容器底的压强最大的是　丙　．（选填“甲”“乙”或“丙”） 【分析】（1）当物体漂浮或悬浮时，判断出液体密度和物体密度额关系； （2）液体内部压强和液体的密度和液体的深度有关，故分析即可判断． 【解答】解：古由于A悬浮，故ρ甲=ρ物；B漂浮，故ρ乙＞ρ物；丙漂浮，故故ρ丙＞ρ物；且在丙中漂浮的更厉害，所以ρ丙＞ρ乙；故密度关系是：ρ甲＜ρ乙＜ρ丙，故甲液体密度最小，丙液体密度最大；据P=ρgh可知，丙容器底所受的压强最大． 故答案为：甲；丙． 22．（2017•东营）（11 分）浸没在液体中的物体受到的浮力，实质上是由于液体对其上、下表面的压力不 同造成的。在液体中，深度越深，液体压强越大，物体受到的压力也越大。浸没在液体中 的物体所受到的浮力大小与浸没在液体中的深度是否有关呢？为探究这个问题，实验室准 备了弹簧测力计、天平、石块、木块、细线、烧杯、水。请你根据需要选择器材，完成以 下题目。 （1）提出问题： （2）实验器材： （3）实验步骤： （4）分析与论证： （5）交流与合作：与同学进行交流时，有同学提出实验过程中未保证物体“浸没”在水 中，你认为他能不能得到正确的结论？为什么？ 22. 提出问题：探究浸没在液体中的物体所受浮力的大小与浸没的深度是否有关 实验器材：弹簧测力计、石块、细线、烧杯、水 实验步骤： ①在烧杯中加适量水 ②用细线拴好石块，用弹簧测力计测出石块的重力 ③将石块浸没在水中，记录弹簧测力计的示数 ④多次改变石块浸没在水中的深度，分别记录弹簧测力计的读数 分析与论证：计算出石块浸没在水中不同深度所受的浮力，比较它们的大小。若相等，说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没深度无关；若不相等，说明浸没在液体中的物体所受浮 力与浸没深度有关。 交流与合作：不能，因为只有“浸没”才能保证物体排开液体的体积不变。 20．（2017•威海）如图甲所示，底面积103m2的金属圆筒重2N，开口向上漂浮在水面上，这时有的体积浸没在水中；若向金属圆筒里倒入1.25×10﹣4m3的某种液体，水面恰好与金属圆筒口相平，如图乙所示，此时水对金属圆筒底部的压强为　3000　 Pa，该液体的密度为　0.8×103　 kg/m3（g=10N/kg，ρ水=1×10kg/m3）． 【分析】物体漂浮在水面上，浮力等于重力，根据浮沉条件和阿基米德原理列出关系式，可以求出物体全部浸入液体中时受到的浮力； 根据物体在乙中的状态和受到的浮力，求出下表面受到的压力，根据压强公式可以求出底部受到的压强； 根据浮力和物体的重力，可以求出液体的重力，根据密度公式可求出液体的密度． 【解答】解：物体漂浮在水面上，根据阿基米德原理和物体的浮沉条件可知，物受到的浮力为： F浮=ρ水gV排=ρ水gV=2N；则ρ水gV=3N； 物体在乙图中，全部浸入水中时受到的浮力为：F'浮=ρ水gV=3N； 物体上表面受到的压力为0，则下表面受到的压力为F=3N，则下表面受到的压强为：p===3000Pa； 此时物体漂浮，浮力等于重力，即：F'浮=G+G液，则液的重力为：G液=F'浮﹣G=3N﹣2N=1N； 液体的密度为：ρ液====0.8×103kg/m3． 故答案为：3000；0.8×103． 12.（2017•青岛）（多选题）有边长为 a 的正方体木块A和小铁块B。如图所示，将A放入盛有适量水的烧杯中，浸入深度为h1；再将B叠放在A上，A浸入深度变为h2。下列判断错误的是（ACD） A.A的质量 B.A与B的总质量 C.求解A得密度的思路 D.将叠放在A上的B取下，放入水中，待A、B均静止后 28.（2017•枣庄）（4分）将你一只手的食指浸入水中,你会感受到浮力的作用。你想知道食指所受的浮力大小吗？请从下图提供的实验器材中选择合理的实验器材，设计出两种测出你的食指受到浮力的实验方案，并完成填空。（已知水的密度是ρ水） 方案一： （1）写出你需要测量或记录的物理量及其符号: （2）食指所受浮力大小的表达式:F= 方案二： （1）写出你需要测量或记录的物理量及其符号: （2）食指所受浮力的表达式:F= 28.方案一：（1）食指浸入水中排开水的体积V排 （2）ρ水gV排 方案二:(1)小桶的重力为G1，小桶和食指浸入水中是排开的水的总重力G2 (2)G2-G1 26．（2017•威海）某实验小组在研究某种物质的属性时，日常需将物体浸没在煤油中保存，将体积为1×10﹣3m3、重6N的该物体用细线系在底面积为250cm2的圆柱形容器的底部，物体浸没在煤油中，如图所示，（g=10N/kg，ρ煤油=0.8×103kg/m3） （1）细线受到的拉力是多大？ （2）若细线与物体脱落，待物体静止后煤油对容器底的压强变化了多少？ 【分析】（1）物体浸没水中，排开水的体积等于物体的体积，利用阿基米德原理求受到的浮力，根据木块重加上绳子的拉力等于木块受到的浮力求出木块受到的拉力； （2）木块漂浮时所受的浮力等于它自身的重力，可得浮力的大小，根据阿基米德原理求排开水的体积，可求排开水的体积变化，知道容器底面积，可求水深的变化量，再利用液体压强公式求容器底所受压强改变量． 【解答】解： （1）由题知，物体浸没煤油中，V=V排=1.0×10﹣3m3， 受到的浮力：F浮=ρ煤油gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3=8N； 因为G+F拉=F浮， 物体受到的拉力：F拉=F浮﹣G=8N﹣6N=2N。 （2）漂浮时，F浮′=G=6N， 由F浮′=ρ煤油gV排′得：V排′===7.5×10﹣4m3， △V排=1×10﹣3m3﹣7.5×10﹣4m3=2.5×10﹣4m3， 水深变化：△h===0.01m， △p=ρ水g△h=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.01m=80Pa． 答：（1）细线受到的拉力是2N；（2）若细线与物体脱落，待物体静止后煤油对容器底的压强变化了80pa． 28．（2017•聊城）(8分)如图所示，水平地面上有一底面积为1．5 0×l0-2m2的圆柱形容器，容器中水深40cm，一个边长为10cm的正方体物块通过一根细线与容器底部相连，细线受到的拉力为4N。(g= 10N／kg)求： (1)此时容器底受到水的压强和压力。 (2)此时物块受到的浮力和物块的质量。 (3)细线剪断后，物块静止时浸入水中的体积。 　 15.（2017•菏泽）小美用手把一个重为0.4N，体积是的玩具球完全浸没到水中，玩具球受到的浮力是___________________N，放手后玩具球将_______________（填“上浮”“下沉”或“悬浮”）。（， ） 15.0.27 下沉 解析：F浮=ρ液gV排= 1.0×103kg/m3×10N/kg×2.7×10-5m3=0.27N；G=0.4N；F浮<G，物体下沉。 22、（2017•菏泽）（2分）如图所示，画出气球在空中所受浮力的示意图。 22、解析：浮力的方向是竖直向上的，答案如图所示： 21．（2017•泰安）有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水杯盛满某种液体．将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球下沉到杯底，溢出酒精的质量是40g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，小球漂浮且有的体积露出液面，溢出液体的质量是50g，已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，下列计算正确的是（　　） ①小球的质量是40g ②小球的体积是50cm3 ③液体的密度是1.1×103kg/m3 ④小球的密度是0.9×103kg/m3． A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有②④正确 D．只有①③正确 【分析】（1）小球漂浮在乙溢水杯液体中，小球受到的浮力等于重力，进而得出球的质量； （2）小球浸没在甲溢水杯液体中，排开酒精的体积等于小球的体积，故可得出小球的密度； （3）据小球在乙中漂浮，据小球的密度，结合漂浮条件和阿基米德原理可计算乙液体的密度． 【解答】解：由题意知小球放入乙液体中处于漂浮状态，故F浮乙=G=G排，故m=m排=50g； 由题知，在甲中小球下沉，小球的体积就等于排开酒精的体积，所以据ρ=可得： v=v酒精===50cm3； 所以小球的密度是： ρ球===1g/cm3=1000kg/m3； 因为小球在乙中漂浮，所以F浮=G本身 根据阿基米德原理有，F浮=m排g=ρ乙gV ①； 且G本身=ρ球gV ②； 故将①②代入F浮=G本身可得：ρ乙gV=ρ球gV 所以ρ乙=ρ球=×1000kg/m3=1.1×103kg/m3 故②③正确； 故选B． 19.（2分）（2017•临沂）将两物体分别挂在弹簧测力计下，让它们同时浸没在水中时，两弹簧测力计示数的减小值相同，则这两个物体必定有相同的（ ） A. 密度 B.体积 C.质量 D.重量 19、 B 解析：弹簧测力计示数的减小值相同说明浮力的大小相同，根据可知，在、、相同时，相同，而两者都浸没在水中，所以物体的体积等于，所以B正确。 27.（2分）（2017•临沂）2017年4月26日9时，我国首艘国产航母（如图）在大连造船厂正式下水，当航母静止在水面上时，其受到的浮力________（填“大于”、“等于”或“小于”）重力；在水面下10m深处的船体受到海水的压强为_________Pa。（；） 27、 等于 1.03×105（或103000） 解析：航母静止在水面上时，其受到的浮力和重力是一对平衡力，平衡力大小相等；在水面下10m深处的船体受到海水的压强为：。 14．（2017•丽水）“童话云和”盛产木制玩具，是著名的木玩之城．小科同学从某玩具厂得到三块相同的积木，利用该积木和简单的器材在家里进行了“科学小实验”．请分析回答： （1）称得一块积木的质量为144克，测得该积木的长10厘米、宽6厘米、高4厘米，则积木的密度为　0.6　克/厘米3； （2）当将积木搭成如图三种方式时，积木对水平地面的压强大小关系为　p乙＞p甲=p丙　（用p甲、p乙、 p丙表示）； （3）把一块积木放入水中，若要使积木的上表面恰好浸没，则在积木上至少要施加多大的力？ 【分析】（1）已知积木的长宽高，可以得到体积；已知质量和体积，两者之比是密度； （2）放在水平面上是物体对水平面的压力等于其重力．在压力一定时，压强与受力面积成反比，利用公式p=比较三种方式中压强的大小关系； （3）已知积木质量可以得到重力；已知积木体积，可以得到浸没水中受到的浮力；浮力与重力之差为需要施加的压力． 【解答】解： （1）该积木的体积：V=abh=10cm×6cm×4cm=240cm3， 积木的密度为ρ===0.6g/cm3； （2）由图知，三种方式中地面受到的压力相同，都是一块积木重力的三倍，并且甲、丙两种方式与地面的接触面积相同，乙与地面的接触面积最小，由p=知，甲、丙两种方式对地面的压强相同，乙对地面的压强更大，所以p乙＞p甲=p丙； （3）一块积木受到的重力为G=mg=0.144kg×10N/kg=1.44N， 积木浸没水中受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×240×10﹣6m3=2.4N， 需要施加的压力为F=F浮﹣G=2.4N﹣1.44N=0.96N． 答：（1）积木的密度为0.6g/cm3； （2）三种方式产生的压强大小关系为p乙＞p甲=p丙； （3）需要施加的压力为0.96N． 12．（2017•杭州）小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力杆，他将一段密度为0.5×103千克/米3，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示，这段木料长为40厘米，横截面积为0.1米2，其上面可以作为秤盘（g=10牛/千克），问： （1）质量为0的刻度线的位置在哪里？ （2）距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少？ 【分析】（1）根据m=ρV算出物体的质量即质量为0的刻度线的位置； （2）算出距离上表面10厘米排开水的质量减去木料的质量就是对应的质量． 【解答】解：（1）木料的体积：V=Sh=0.1m2×0.4m=0.04m3， 由ρ=得 木料的质量为：m0=ρV=0.5×103kg/m3×0.04m3=20kg； 木料处于漂浮状态，浮力等于和重力即F浮=G=mg=20kg×10N/kg=200N， 排开水得体积为：V排===0.02m3， 没入水中的高度：h0===0.2m， 因为物体上没有放物体，故浮力秤的0刻度线为0.2m； （2）距离上表面10厘米处时，浮力秤的浮力为：F′浮=ρ水gV′排=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.4m﹣0.1m）×0.1m2=300N， 物体的重力为：G物=F′浮﹣F浮=300N﹣200N=100N， 物体的质量为：m物===10kg． 答：（1）质量为0的刻度线的位置在0.2m处； （2） 距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为10kg． 　7．（2017•德阳）如图所示，一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯，置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰块，关于冰融化前后比较，下列说法正确的是（　　） A．玻璃杯对桌面的压强增加 B．容器内液体的密度减小 C．玻璃杯中液面的高度升高 D．液体对容器底部的压强不变 【分析】（1）杯底对桌面的压强属于固体压强；可通过公式p==来完成． （2）冰熔化成水后，水的密度不变． （3）液体压强大小的比较，可通过公式p=ρgh来完成． 【解答】解：A、冰块熔化前后，杯内物质的重力不变，杯子的重力不变；故桌面受到的压力（F=G总）就不变，杯子的底面积不变；根据固体的压强公式：p==得，桌面受压强不变，故A错误． B、冰熔化成水后，水的密度不变，故B错误； CD、根据阿基米德原理：F浮=G排（即排开水的重力G水即得F浮=G排水）；由于冰块漂浮，根据二力平衡知识，有F浮=G冰；故G冰=G排水；故冰块熔化前后，水面高度h不变；根据液体压强的公式：p=ρgh可得，由于水的高度h不变，故水对杯底的压强不变，故C错误，D正确． 故选D． 17．（2017•德阳）潜水艇的上浮和下沉是通过什么方法来实现的？ 【分析】本题目考查了潜水艇原理，潜水艇是通过改变自身重力来改变浮沉． 【解答】答：潜水艇两侧有水仓，当向水仓中加水时，自身重力增加，即潜水艇浸入水中的体积会变大，直到水仓中装满水时，潜水艇全部浸没，即恰好处于悬浮状态，所以潜水艇是通过改变自身重力来改变浮沉；若潜水艇浸没后，再运动时，是靠潜水艇上的推进器完成的． 9．（2017•黄石）在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系“实验时，具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示．为方便操作和减小测量误差，最合理操作步骤应该是 （　　） A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁 C．乙、甲、丁、丙 D．丁、甲、乙、丙 【分析】实验中要测出排开水的重力和所受浮力的关系，并需先测空桶的重力，然后测水和桶的总重力； 根据F浮=G﹣F计算出石头完全浸没时受到的浮力，与排开水的重力比较得出浮力大小与排开液体重力大小相等的结论． 【解答】解： 为方便操作和减小测量误差，合理的实验顺序是： 丁、测出空桶所受的重力，再把空桶置于溢水杯口的正下方； 甲、用弹簧测力计测出物体所受的重力； 乙、用弹簧测力计吊着物体浸没在装满水的溢水杯中，读出此时弹簧测力计的示数； 丙、测出桶和排开水所受的总重力． 故选D． 21．（2017•黄石）有一个用超薄超硬度材料制成的圆柱形容器，下端封闭上端开口，底面积S=250cm2，高度h=10cm，如图甲所示；另有一个实心匀质圆柱体物块，密度ρ=0.8×103kg/m3，底面积S1=150cm2，高度与容器高度相同．如图乙所示．（已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，且g取10N/kg计算） （1）现将圆柱体物块竖直放置容器内，则物块对容器底部的压强是多大？ （2）再向容器内缓缓注入质量为600g的水，圆柱体物块不会倾斜，最后均处于静止状态，那么，圆柱体物块受到的浮力是多大？ （3）在第（2）问叙述的情景中，水对容器底部的压强是多大？ 【分析】（1）求出物块的体积，再利用密度公式和重力公式求出其重力，物块对容器底部的压力等于其重力，又知其底面积，利用压强公式计算物块对容器底部的压强； （2）利用密度公式求出水的体积，除以容器与物块的底面积之差，再乘以物块的底面积，得出物块排开水的体积，然后利用浮力公式计算圆柱体物块受到的浮力； （3）已知水的深度，利用液体压强公式计算水对容器底部的压强． 【解答】解：（1）物块的体积： V1=S1h=150cm2×10cm=1500cm3=1.5×10﹣3m3， 根据ρ=可得，物块的质量： m=ρV1=0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.2kg， 物块对容器底部的压力： F=G=mg=1.2kg×10N/kg=12N， 物块对容器底部的压强： p===800Pa； （2）水的体积： V水===600cm3， 则向容器内注入质量为600g的水后水的深度： h水===6cm=0.06m， 物块排开水的体积： V排=S1h水=150cm2×6cm=900cm3=9×10﹣4m3， 圆柱体物块受到的浮力： F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×9×10﹣4m3=9N； （3）水对容器底部的压强： p′=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa． 答：（1）物块对容器底部的压强是800Pa； （2）圆柱体物块受到的浮力是9N； （3）在第（2）问叙述的情景中，水对容器底部的压强是600Pa． 10．（2017•襄阳）指南针是我国古代的四大发明之一，它是利用磁体受　地磁场　作用指向南北的．孔明灯能上升是因为它受到的空气的　浮力　大于它的重力． 【分析】（1）指南针是根据地磁场的作用工作的； （2）灯笼在空中受到重力和空气的浮力的作用，根据物体的浮沉条件判断． 【解答】解：地球本身就是个大磁体；地磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用，指南针本身有磁性，放入地磁场中，受到地磁场的作用，总是指南北； 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，使灯笼受到空气的浮力大于灯笼自重，灯笼上升． 故答案为：地磁场；浮力． 17．（2017•襄阳）如图，当溢水杯盛满某种液体时，把实心物块缓慢放入杯中，物块漂浮，静止后溢出液体的质量为m1；当溢水杯盛满密度为ρ的液体时，把同一物块缓慢放入杯中，物块沉底，静止后溢出液体的质量为m2．则物块的密度为　　． 【分析】根据物体漂浮，浮力等于重力等于排开液体的重力； 物体沉底，排开液体的体积等于物体的体积． 根据ρ=算出物体的密度． 【解答】解： 物块漂浮，静止后溢出液体的质量为m1； 根据物块漂浮和阿基米德原理知，则F浮1=G=G排， 故m=m1； 当溢水杯盛满密度为ρ的液体时，把同一物块放入杯中，物块受到的浮力F浮2=m2g， 物块沉底，则F浮2=ρ2gV排=ρ2gV，即m2g=ρ2gV，可得： V=， 物体的密度：ρ物===． 故答案为：． 19．（2017•襄阳）某物体漂浮在水面上，受到的浮力是5N，画出物体受到的浮力示意图． 【分析】先由平衡条件求出木块所受到的浮力，然后做出浮力的示意图，注意方向竖直向上． 【解答】解：因为木块漂浮，所以F浮=G=5N； 浮力的作用点可画在重心，方向竖直向上，如图所示： 18.（2分）（2017•郴州）如图所示，某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中．物体静止时，A漂浮，B悬浮，且两液面相平，容器底部受到的液体压强分别为P甲、P乙，物体A、B所受浮力分別为FA、FB．则（　　） A．P甲＜P乙，FA=FB B．P甲＜P乙，FA＞FB C．P甲＞P乙，FA=FB D．P甲＞P乙，FA＜FB 【分析】（1）浸没在液体里的物体浮沉条件是：当G物＜F浮，物体上浮；当G物＜F浮，物体下沉；当G物=F浮，物体处于悬浮；漂浮时G物=F浮． （2）两个物体完全相同，根据漂浮和悬浮时液体密度和球的密度关系，找出两种液体的密度关系，又知道两容器液面等高（深度h相同），利用液体压强公式分析两种液体对容器底压强的大小关系． 【解答】解：（1）由于A、B完全相同，则重力相等，由图可知：A在甲液体中漂浮，B在乙液体中悬浮， 由物体的漂浮、悬浮条件可知：FA=G，FB=G，所以FA=FB． （2）甲液体中的A漂浮，ρ甲液＞ρA， 乙液体中的B悬浮，ρ乙液=ρB， 两种液体的密度：ρ甲液＞ρ乙液； 又因为两容器液面等高， 所以由p=ρgh可知，两种液体对容器底压强： p甲＞p乙．故C正确． 故选C． 20．（4分）（2017•郴州）弹簧测力计下挂着一重为12N的实心小球，小球浸没在水中并静止时，弹簧测力计示数为7N．此时小球受到的浮力是　5　N，其密度是　2.4×103　kg/m3．（g=l0N/kg） 【分析】知道实心小球的重力和浸没在水中时弹簧测力计的示数，根据F浮=G﹣F′求出小球受到的浮力，再根据阿基米德原理求出排开水的体积即为小球的体积，根据ρ=和G=mg求出小球的密度． 【解答】解：小球浸没时受到的浮力： F浮=G﹣F′=12N﹣7N=5N； 因物体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，小球的体积： V=V排=， 则小球的密度：ρ===ρ水=×1.0×103kg/m3=2.4×103kg/m3． 故答案为：5；2.4×103． 【点评】本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理、密度公式的应用，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等． 24．（3分）（2017•郴州）请画出漂浮在水面上的木块的受力示意图． 【分析】先分析出木块受到重力和浮力作用，而且是一对平衡力； 再找到两个力的三要素：重力和浮力的作用点均在木块的重心上，重力方向竖直向下，浮力方向竖直向上； 分别用一条带箭头的线段把重力、浮力的大小、方向、作用点表示出来． 【解答】解：漂浮在水面上的木块，处于平衡状态，受到重力和浮力作用，而且是一对平衡力； 重力从重心竖直向下画，浮力从重心竖直向上画，标出符号G和F浮，注意两条线段的长度相等，如图所示： 【点评】作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点． 20. （8分）（2017•岳阳）下图是探究“影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。 （1）如图甲，物体重 _______________N； （2）如图乙，把物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3.2N，物体受浮力的大小为_________________N； （3）分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得：物体受浮力的大小与_________________有关； （4）若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关，应选择图中__________物（填字母）两个物体，并将它们浸没在同种液体中，测出其所受浮力的大小来进行比较。 解答：浸在液体或气体中物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关。 解析：（1）物重为4.2N；（2）浮力F浮=G-F拉=4.2N-3.2N=1N；（3）在排开液体体积相同时，物体受浮力的大小与排开液体的密度有关。（4）探究浮力大小是否与物体的密度有关应选C、D不同物质。 故答案为：（1）4.2；（2）1；（3）液体的密度；（4）C、D。 12．（4分）（2017•衢州）小柯是个善于观察的学生，她注意到一个有趣的现象：在无风的、寒冷的冬天，用吸管沿水平方向吹出的肥皂泡是先上升，一段时间后才开始下降（如图）．而这种现象在火热的夏天不明显．请结合所学知识，解释冬天吹肥皂泡时出现这种现象的原因．（不计空气阻力） 【解答】答：在无风的、寒冷的冬天，肥皂泡被吹出后，由于肥皂泡内气体密度小，所受浮力大于肥皂泡的重力而上升；随后肥皂泡内气体的温度降低，体积变小，受到的浮力减小，浮力小于肥皂泡的重力而下降．在火热的夏天，肥皂泡被吹出后，由于空气的气温高，密度也小，与肥皂泡内气体密度相比，大的不多，故肥皂泡受到浮力大于肥皂泡的重力不明显．故肥皂泡是先上升再下降的种现象不明显． 20．（2017•福建）“福船”因由福建所造而得名，是古代海上丝绸之路的重要航运工具．如图所示，“福船”在大海上航行时，是利用风的　动　能，船的总质量为2×105kg，则该船所受到的浮力是　2×106　N．（g取10N/kg） 【分析】（1）帆船在海上航行风能转化成动能； （2）知道物体的质量，利用重力公式求物体重，根据物体的漂浮条件求受到的浮力． 【解答】解：（1）“福船”在大海上航行时，风能转化成动能，所以是利用风的动能； （2）“福船”的重力：G=mg=2×105kg×10N/kg=2×106N． “福船”在大海上航行时，漂浮在海面上， 所以，该船所受到的浮力：F浮=G=2×106N． 故答案为：（1）动；（2）2×106． 8．（2017•天水）有一量筒装水如图所示，水的体积为　10　cm3，则水的质量为　10　g．若放入一小木块，木块漂浮在水面上，这是因为水的　密度　比木块大，木块所受浮力　等于　重力．（选填“大于”“小于”或“等于”）（ρ水=1.0×103kg/m3） 【分析】（1）认清量筒的最小分度值，然后由图可读出水的体积V，由m=ρV可求出水的质量； （2）木块漂浮在水面上，根据漂浮条件可知木块的密度小于水的密度、木块受到的浮力等于木块的重力． 【解答】解：（1）由图知量筒的最小分度是1cm3，由图可读出水的体积是10cm3， 根据ρ=可得水的质量m=ρV=1g/cm3×10cm3=10g； （2）木块漂浮在水面上，根据漂浮的条件知水的密度比木块大即ρ木＜ρ水，此时木块受到的浮力等于木块的重力即F浮=G． 故答案为：10；10；密度；等于 23．（2017•天水）如图甲所示，不吸水的长方体物块放在底部水平的容器中，物块的质量为0.2kg，物块的底面积为50cm2，物块与容器底部用一根质量、体积均忽略不计的细绳相连，当往容器中缓慢注水至如图乙所示位置，停止注水，此时，物块上表面距水面10cm，绳子竖直拉直，物块水平静止，绳子的拉力为2N．已知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg．求： （1）物块的重力； （2）物块的密度； （3）注水过程中，绳子刚好竖直拉直时到图乙所示位置时，水对物块下表面压强的变化范围． 【分析】（1）知道物块的质量，根据G=mg求出物块的重力； （2）对长方体物块受力分析，根据力的平衡条件求出长方体物块受到的浮力，然后根据阿基米德原理的变形公式求出物块排开水的体积即为物块的体积，再根据密度公式求出物块的密度； （3）根据漂浮条件和浮力产生的原因求出水对物块下表面的压力，然后根据p=求出此时水对物块下表面压强； 先根据V=Sh求出物块的高度，根据图乙所示位置求出物块下表面距水面的深度，然后根据液体压强公式求出此时水对物块下表面压强，进而得出水对物块下表面压强的变化范围． 【解答】解：（1）物块的重力： G=mg=0.2kg×10N/kg=2N． （2）由图乙可知，长方体物块受到重力、绳子的拉力和浮力的作用， 根据力的平衡条件可知，长方体物块受到的浮力：F浮=G+F拉=2N+2N=4N， 由F浮=ρ水gV排得，物块排开水的体积：V排===4×10﹣4m3， 因物块浸没在水中，所以物体的体积：V=V排=4×10﹣4m3， 物块的密度：ρ===0.5×103kg/m3． （3）当绳子刚好竖直拉直时（此时绳子上无拉力），物块处于漂浮状态， 所以，此时物块受到的浮力F浮′=G=2N， 根据浮力产生的原因可知，物块下表面受到水的向上压力： F向上=F浮′=2N， 物块的底面积为S=50cm2=5×10﹣3m3， 则此时水对物块下表面压强：p===400Pa， 由V=Sh得，长方体物块的高度：h===0.08m， 由图乙所示位置可知，物块下表面距水面的深度： h′=h+h上=0.08m+0.1m=0.18m， 则此时水对物块下表面的压强：p′=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1800Pa， 综上所述，水对物块下表面压强的变化范围为400Pa～1800Pa． 答：（1）物块的重力为2N； （2）物块的密度为0.5×103kg/m3； （3）注水过程中，绳子刚好竖直拉直时到图乙所示位置时，水对物块下表面压强的变化范围为400Pa～1800Pa． 20．（2017•遵义）我国自主设计研发的“蚊龙”号载人深潜器不断刷新潜水深度纪录，为我国探究深海海洋资源提供了大量宝贵资料．“蛟龙”号的一些主要参数如表所示，蚊龙”号可在潜水器外搭载几块压载铁块作无动力下潜．在一次下潜中，搭载3名乘员下潜到7200m深处作业，3名乘员总质量为180kg，自带装备总质量为220kg，海水密度取1.0×103kg/m3，压载铁的密度为7.9×103kg/m3，g取10N/kg．求： 项目 参数 规格 长8.2m，宽3.0m，高3.4m 空重 22t（不含乘员、装备、压载铁块） 最大负荷 220kg（不含乘员） 乘员 准载3人，每人不超过80kg （1）“蚊龙”号搭载3名乘员及装备（不含压载铁块）时的总质量； （2）“蚊龙”号下潜到顶部距海面7200m 深处时顶部受到海水的压强； （3）“蛟龙”号潜水器无动力下潜时，需在外部搭载4块压载铁块，每块压载铁块的质量为3.16×104kg，无动 力下潜时整个潜水器受到的浮力多大． 【分析】（1）已知“蚊龙”号、3名乘员及装备 的质量（不含压载铁块），可求总的质量； （2）知道深度，利用p=ρgh求“蛟龙号”潜水器潜到7000m时受到海水的压强； （3）求出铁块的体积加上潜水器的体积，就是无动 力下潜时整个潜水器的V排，根据阿基米德原理可求浮力． 【解答】解： （1）已知“蚊龙”号、3名乘员及装备的质量，则“蚊龙”号搭载3名乘员及装备 （不含压载铁块）时的总质量为： m总=m空重+m人+m装备=22×103kg+180kg+220kg=2.24×104kg； （2）“蚊龙”号下潜到顶部距海面7200m 深处时顶部受到海水的压强： p﹦ρgh﹦1.0×103kg/m3×10N/kg×7200m﹦7.2×107Pa； （3）由ρ=可得，一块压载铁的体积： V0===4m3； 4块压载铁的体积：V铁=4V0=4×4m3=16m3； “蛟龙”号潜水器的体积：V=abc=8.2m×3.0m×3.4m=83.64m3； 无动力下潜时整个潜水器的体积，即排开液体的体积：V排=V+V铁=83.64m3+16m3=99.64m3， 由阿基米德原理可得整个潜水器受到的浮力： F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×99.64m3=9.964×105N． 答：（1）“蚊龙”号搭载3名乘员及装备 （不含压载铁块）时的总质量是2.24×104kg； （2）“蚊龙”号下潜到顶部距海面7200m 深处时顶部受到海水的压强是7.2×107Pa； （3）“蛟龙”号无动 力下潜时整个潜水器受到的浮力是9.964×105N． 17．（2017•河北）如图所示，薄壁圆柱形容器置于水平地面，容器的底面积S=8×10﹣3m2，容器高0.2m，内盛0.17m深的水．A1和A2为两个均匀实心立方体物块（不吸水），A1的质量为0.185kg，A2的体积为3.2×10﹣4m3（已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）． （1）水对容器底部的压力为多少？ （2）将A1释放，沉浸在水中，静止后受到容器底对它的支持力为0.6N，求A1的体积． （3）只将A2缓慢浸入在水中，当水对容器底部的压强最大时，A2的密度至少为多少？ 【分析】（1）利用液体压强公式计算水对容器底部的压强；根据F=pS求出压力大小； （2）对物体受力分析，根据重力和支持力求出浮力，根据阿基米德原理求出A1的体积； （3）水面上升至0.2m时，水对容器底部的压强是最大的；根据底面积和高度求出水上方的体积，并与物体A2的体积比较，从而判定A2的浮沉状态；根据浮沉状态求出浮力；根据浮沉条件求出A2的密度． 【解答】解；（1）水对容器底部的压强： p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.17m=1.7×103Pa； 容器底部受到的压力为： F=pS=1.7×103Pa×8×10﹣3m2=13.6N； （2）A1的重力为：G1=m1g=0.185kg×10N/kg=1.85N； A1浸没在水中，A1受到三个力的共作用：竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F和浮力F浮； 根据力的平衡条件可得G=F+F浮，则A1受到的浮力为：F浮=G﹣F=1.85N﹣0.6N=1.25N； 由阿基米德原理可知，A1排开的水的体积即A1的体积为： V1=V排===1.25×10﹣4m3； （3）A2在水中的状态可能有三种情况：漂浮、悬浮或下沉；A2漂浮时其密度小于水的密度，悬浮时其密度等于水的密度，下沉时其密度大于水的密度；由于本题求的是A2的最小密度，故A2在水中处于漂浮状态时，其密度最小； 将A2缓慢浸入在水中，当水面上升至0.2m时，水对容器底部的压强是最大的； 水面上方的体积即排开的水的体积为： V2排=Sh'=8×10﹣3m2×（0.20cm﹣0.17cm）=2.4×10﹣4m3＜3.2×10﹣4m3， 此时A2漂浮，A2受到的浮力为：F'浮=G2，即ρ水gV2排=ρ2gV2， 带入数据得：1.0×103kg/m3×10N/kg×2.4×10﹣4m3=ρ2×10N/kg×3.2×10﹣4m3， 解得A2的最小密度：ρ2=0.75×103kg/m3． 答：（1）水对容器底部的压力为13.6N； （2）将A1释放，沉浸在水中，静止后受到容器底对它的支持力为0.6N，求A1的体积为1.25×10﹣4m3； （3）只将A2缓慢浸入在水中，当水对容器底部的压强最大时，A2的密度至少为0.75×103kg/m3．