資源簡介 中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)2025年中考物理題分類匯編---浮力1、 (2025山東威海)如圖甲所示,某航海器由鋼板焊接的兩個(gè)空心三棱柱組成。側(cè)面為ABCDE;在△ABC中,AB=8m,AC=BC,;在中,底邊DE的高為0.9m;兩個(gè)三棱柱棱的長度均為10m,下方三棱柱體積為6m3,航海器總重(,g取10N/kg,三棱柱體積=三角形面積×棱的長度)(1)當(dāng)航海器漂浮在水面上,求排開水的體積。(2)航海器誤入淺水區(qū)擱淺,下方三棱柱一部分陷入泥沙,如圖乙所示。為將航海器浮起來,采取了以下措施:卸掉重2×105N的設(shè)備,等待漲潮之后清理下面的泥沙。擱淺位置24小時(shí)內(nèi),航海器底部到水面的距離H隨時(shí)間變化情況如圖丙所示。假設(shè)航海器整體始終保持水平,請(qǐng)通過計(jì)算判斷航海器是否能浮起來?2、(2025黑龍江伊春市)某校學(xué)生開展了利用塑料吸管制作簡易密度計(jì)的綜合實(shí)踐活動(dòng)。如圖甲,他們將吸管一端用小木塞密封,并纏繞上適量細(xì)鐵絲,使其能豎直地漂浮在水中,標(biāo)記吸管在水面處的位置a,此時(shí)密度計(jì)受到的浮力是F甲。如圖乙和圖丙,再將此密度計(jì)分別放在密度為ρ1和ρ2的兩種液體中,標(biāo)記吸管在液面處的位置b、c,密度計(jì)受到的浮力是F乙和F丙。下列關(guān)系中正確的是( )A. ρ1>ρ水,F(xiàn)甲=F丙 B. ρ2>ρ水, F甲=F乙C. ρ1>ρ2 ,F(xiàn)丙<F乙 D. ρ水>ρ2,F(xiàn)甲=F乙3、 (2025北京)某小組設(shè)計(jì)了水箱自動(dòng)控制進(jìn)水裝置,如圖所示。水箱內(nèi)的圓柱形金屬控制棒用不可伸長的細(xì)線懸掛在力傳感器下面,并始終浸在水中,通過它對(duì)力傳感器拉力的大小觸發(fā)開關(guān),控制水泵自動(dòng)進(jìn)水。用水時(shí),水箱內(nèi)水位降低,當(dāng)?shù)竭_(dá)最低水位時(shí),力傳感器所受拉力等于,觸發(fā)開關(guān),水泵開始持續(xù)向水箱注水;當(dāng)水位到達(dá)最高水位時(shí),力傳感器所受拉力等于,再次觸發(fā)開關(guān),水泵停止向水箱注水。若進(jìn)水過程中同時(shí)用水,相同時(shí)間內(nèi)進(jìn)水量大于出水量。已知控制棒的質(zhì)量為,水的密度為。下列說法正確的是( )A. 控制棒受到的浮力最大時(shí),排開水的體積為B. 控制棒受到的浮力的變化量最大為C. 力傳感器受到的拉力大小在與之間時(shí),說明水箱正在進(jìn)水D. 縮短懸掛控制棒的細(xì)線,可使水箱中的最高和最低水位均升高4. (2025四川眉山) 水平桌面上的甲、乙兩個(gè)相同圓柱形容器,內(nèi)裝不同液體。將兩個(gè)相同小球分別放入甲、乙兩容器中,小球靜止時(shí)如圖所示。若兩容器底部所受液體壓強(qiáng)相等,則下列判斷正確的是( )A. 兩容器中液體密度相等B. 兩容器所裝液體的質(zhì)量相等C. 甲容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)小于乙容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)D. 甲容器中小球所受浮力大于乙容器中小球所受浮力5、(2025·瀘州)在探究液體壓強(qiáng)與容器形狀關(guān)系的過程中,同學(xué)們建立了以下模型。甲、乙、丙三個(gè)容器的底面積相同而形狀不同,容器中分別裝有ρ甲<ρ乙<ρ丙且深度相同的三種液體,將完全相同的密閉小瓶按如圖方式放入液體中,均能漂浮。則故入小瓶后,下列判斷正確的是( )A.各容器內(nèi)液面上升高度B.各容器內(nèi)液面上升高度C.各容器底部受液體壓力變化量D.各容器底部受液體壓力變化量6、(2025·南充)如圖甲所示, 一輕質(zhì)彈簧上端固定,下端連接正方體物塊,物塊上表面恰與水面相平,物塊的邊長為10cm,水深為20cm,彈簧的上端與容器底部之間的高度為35cm,彈簧的彈力大小 F 與長度 L 的關(guān)系如圖乙所示。下列選項(xiàng)正確的是 g取10N/kg,彈簧未超過彈性限度)A.水對(duì)物塊底部的壓強(qiáng)為2000Pa B.彈簧的原長為5mC.此時(shí)彈簧對(duì)物塊的壓力為20N D.物塊的密度為7、 (2025陜西B卷)研學(xué)活動(dòng)中,小明撿到一塊石頭。他用電子秤和玻璃杯測(cè)量其密度,測(cè)量過程如圖所示。下列判斷不正確的是(不計(jì)繩子的質(zhì)量和體積,水的密度為1g/cm3,g取10N/kg)( )A. 根據(jù)本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可得出石頭密度最準(zhǔn)確的測(cè)量值為3.125g/cm3B. 從水中取出石頭時(shí),帶出了1g的水C. 從水中取出石頭時(shí),帶出的水不會(huì)影響密度的測(cè)量值D. 石頭沉在水底時(shí),杯底對(duì)石頭的支持力為0.24 N8、(2025山東)小華在相同氣球內(nèi)裝上不同配重做了兩個(gè)“小魚”。“小魚”甲的質(zhì)量大于“小魚”乙的質(zhì)量。注射器可以通過連接“小魚”的軟管對(duì)“小魚”進(jìn)行抽氣和充氣,從而改變“小魚”的體積。初始時(shí),兩“小魚”在水中處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示。忽略空氣重力及軟管對(duì)“小魚”的作用力。“小魚”所受浮力分別用F甲、F乙表示。下列說法正確的是( )A. 對(duì)甲充氣,甲上浮,再次靜止時(shí)F甲小于F乙B. 對(duì)甲抽氣,甲下沉,再次靜止時(shí)F甲一定小于F乙C. 對(duì)乙充氣,乙再次靜止時(shí)所受浮力比初始時(shí)的浮力小D. 對(duì)乙抽氣,乙再次靜止時(shí)所受浮力可能等于初始時(shí)的浮力9、 (2025河南)曹沖稱象故事廣為流傳。如圖,稱象時(shí),先讓象站在船上,在船身與水面交界處做上標(biāo)記。讓象上岸后,再將石頭裝入船中,直至船身上的標(biāo)記與水面重合,所裝石頭的質(zhì)量即為大象的質(zhì)量。下列說法正確的是( )A. 甲圖中船排開水的重力與大象的重力大小相等B. 船內(nèi)石頭增多的過程中船底受到水的壓強(qiáng)變大C. 船內(nèi)石頭增多的過程中船受到的浮力大小不變D. 甲圖中船所受浮力與乙圖中船所受浮力大小相等10、(2025江蘇蘇州)用柱形水槽、柱形塑料杯(含配重)、質(zhì)量已知的砝碼和水,可制作測(cè)量物體質(zhì)量的裝置,使用時(shí),在豎直漂浮的塑料杯中放入待測(cè)物體,杯子仍豎直漂浮,根據(jù)制作好的標(biāo)尺便可讀出待測(cè)物體的質(zhì)量,制作標(biāo)尺時(shí),通過在杯中放入砝碼進(jìn)行質(zhì)量標(biāo)注(杯子豎直漂浮),如圖所示,標(biāo)注的方式有三種:①在水槽外壁,用水面高度的變化標(biāo)注;②在塑料杯內(nèi)壁,用杯子浸入水中的深度的變化標(biāo)注;③在水槽外壁,用杯底所裝指針離槽底的高度的變化標(biāo)注;若水槽和塑料杯的底面積分別為和,三種標(biāo)尺上相同距離的刻線間對(duì)應(yīng)的物體質(zhì)量變化分別為和,則( )A. B.C. D.11、 (2025四川涼山) 《天工開物》中記錄了我國古代勞動(dòng)者煮海水制鹽的方法,對(duì)用于制鹽的海水密度有嚴(yán)格要求。關(guān)于海水等級(jí)的測(cè)評(píng),《熬波圖詠》中談到,可以用蓮子制備成四顆不同標(biāo)準(zhǔn)的“浮子”來測(cè)定海水等級(jí)。測(cè)定時(shí),浮起的“浮子”數(shù)量越多,待測(cè)海水的等級(jí)越高(一等海水密度最大等級(jí)最高、二、三、四、五等依次次之)。若將以上四顆“浮子”放入盛有待測(cè)海水的竹管內(nèi),“浮子”的沉浮情況如圖所示,下列選項(xiàng)正確的是( )A. 竹管內(nèi)待測(cè)的海水為一等海水B. ①號(hào)“浮子”的重力比其它三顆“浮子”大C. ①號(hào)“浮子”的密度比其它三顆“浮子”大D. 若竹管內(nèi)改盛四等海水,①號(hào)“浮子”所受浮力不變12、 (2025四川達(dá)州)小紅在陽臺(tái)種了兒株番茄苗,番茄成熟后,她將一個(gè)番茄先后浸沒在盛有水和鹽水的容器中靜止,釋放后發(fā)現(xiàn)番茄在水中下沉,在鹽水中上浮。下列說法正確的是( )A. 番茄密度比水大B. 番茄在水中受到的浮力較大C. 番茄在鹽水中受到的浮力小于它排開鹽水的重力D. 將番茄露出鹽水部分切去,鹽水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)將增大13、(2025四川成都)在探究“影響浮力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,小明選用體積相同的實(shí)心金屬塊甲和乙,實(shí)驗(yàn)過程如圖所示,他探究的問題是( )A. 浮力大小與物體浸入液體深度的關(guān)系B. 浮力大小與排開液體重力的關(guān)系C. 浮力大小與液體密度的關(guān)系D. 浮力大小與物體密度的關(guān)系14、 (2025山東煙臺(tái))如圖所示,小明洗碗時(shí)發(fā)現(xiàn),向漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的深度越來越大,當(dāng)水量增加到一定程度時(shí),碗浸沒水中,直至沉底。假如碗里水的質(zhì)量是緩慢均勻增加的,則下列關(guān)于碗受到的浮力隨時(shí)間變化規(guī)律的圖像可能是( )A. B.C. D.15、(2025甘肅武威)小棟了解到伽利略溫度計(jì)的測(cè)溫原理后,想自己動(dòng)手設(shè)計(jì)一個(gè)粗略測(cè)溫的裝置,他的設(shè)計(jì)思路如下:在密閉的玻璃容器中裝上一種密度會(huì)隨溫度升高而減小的特殊液體,液體中有5個(gè)體積相等、密度不同且標(biāo)有溫度示數(shù)的小球,小球不吸收液體且熱脹冷縮可以忽略不計(jì),當(dāng)有小球懸浮時(shí),懸浮小球上標(biāo)有的溫度值就是當(dāng)前環(huán)境的溫度。如圖所示,是這個(gè)測(cè)溫裝置的示意圖。其中小球3上所標(biāo)溫度值為25℃,相鄰標(biāo)號(hào)的小球上所標(biāo)的溫度值間隔為2℃,則下列說法正確的是( )A. 27℃時(shí),小球2處于漂浮狀態(tài)B. 小球2在27℃時(shí)所受的浮力小于25℃時(shí)所受的浮力C. 若有3個(gè)小球漂浮,2個(gè)小球沉底,則環(huán)境溫度在23℃至25℃之間D. 若要增大該裝置能測(cè)得的最高溫度,可增加一個(gè)與小球5體積相等但質(zhì)量更大的小球16、(2025四川自貢)“四川艦”在某次海航時(shí)排開水的質(zhì)量為4.0×107kg,g取10N/kg,它受到的浮力是______N。若其從海水密度大的海域駛?cè)朊芏刃〉暮S颍运疃萠_____(選填“變小”“變大”或“不變”)。17、 (2025云南)實(shí)驗(yàn)小組探究浮力大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過程如圖所示。(1)a中將鐵塊緩慢浸入水中,隨著深度增加,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)逐漸變小,鐵塊受到的浮力逐漸______,表明浮力與深度有關(guān);鐵塊浸沒后,繼續(xù)增加深度,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變,表明浮力與深度無關(guān),前后結(jié)論不一致。分析發(fā)現(xiàn)以上實(shí)驗(yàn)?zāi)尺^程中同時(shí)改變了深度和______;(2)改用b中的物塊繼續(xù)探究,此物塊重______N,c、d中物塊所受浮力均為______N.由此可知,浸在同種液體中的物體所受浮力大小與浸在液體中的深度______關(guān);(3)根據(jù)b、d、e三次實(shí)驗(yàn)可知,浸在同種液體中的物體所受浮力大小與排開液體的體積有關(guān),排開液體的體積越大,所受浮力______。分析b、______三次實(shí)驗(yàn)可知,排開液體的體積相同時(shí),物體所受浮力大小與液體密度有關(guān);(4)若將b中的物體換成相同材料的球體,則不能完成b、c、d三次實(shí)驗(yàn)的探究,具體理由是______。18、 (2025重慶)小渝同學(xué)將重、底面積的薄壁圓柱形溢水杯B放在水平升降臺(tái)上,如圖所示,內(nèi)裝深的水,則溢水杯對(duì)升降臺(tái)的壓強(qiáng)為___________;溢水口到杯底的距離,將底面積、高的圓柱體A懸掛于力傳感器的掛鉤上,示數(shù)為。升降臺(tái)緩慢上升至A剛好浸沒,溢出水,靜置一段時(shí)間后,水面下降并保持不變,再將升降臺(tái)降低(全過程A無水析出)。此時(shí)力傳感器的示數(shù)為___________N。(不考慮細(xì)線伸長、水的蒸發(fā)和A體積變化)19、 (2025山西)小明記錄了如下錯(cuò)題,請(qǐng)你幫助他找出錯(cuò)誤之處、分析錯(cuò)因并寫出正確解答過程。錯(cuò)題記錄 錯(cuò)題改正“小小飲料瓶,救命大神器”。如圖所示,消防員示范把空飲料瓶直接擰到T恤衫上快速自制救生衣。未穿救生衣的消防員在足夠深的水中漂浮時(shí)。僅頭頂能露出水面,此時(shí)他所受浮力為F1;他穿上自制救生衣后漂浮在水中,頭部完全露出水面。他和救生衣在水中所受總浮力為F 。設(shè)消防員所受重力為G,救生衣的質(zhì)量忽略不計(jì)。請(qǐng)比較F1和F2的大小關(guān)系。解:消防員未穿救生衣在水中漂浮,根據(jù)二力平衡條件可知F1=G,消防員穿上救生衣后,由于飲料瓶排開液體受到浮力,而他自身受到的浮力不變,則總浮力變大,F(xiàn)2>G,所以F2>F1。 錯(cuò)誤之處:_____________錯(cuò)因分析:_____________正確解答:_____________20、 (2025陜西B卷)小明發(fā)現(xiàn),向水中加入食鹽能使沉入水底的雞蛋上浮至漂浮,加入的食鹽越多,雞蛋排開鹽水的體積就越小。于是提出問題:能否利用漂浮的物體排開液體的體積與液體密度之間的關(guān)系制成密度計(jì)?小明用大燒杯、金屬絲、刻度尺、食鹽、水、密度已知的不同液體、直桿(輕質(zhì)均勻的圓柱體)等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究;(水的密度為1 g/cm3)(1)如圖-1,小明將直桿放入水中,直桿傾倒后漂浮在水面上,此時(shí)直桿受到的浮力___________重力;(2)為了讓直桿能立在水中,小明將金屬絲纏繞在直桿的不同位置,分別放入水中,直桿在水中所處的狀態(tài)如圖-2所示。分析①、②、③可知:要使直桿豎直漂浮在水中,應(yīng)在直桿的___________位置纏繞金屬絲;分析③、④、⑤三幅圖可知:當(dāng)金屬絲纏繞的位置一定時(shí),適當(dāng)___________ (選填“增加”或“減少”)金屬絲的纏繞量,直桿更容易豎直漂浮在水中;(3)直桿豎直漂浮在密度不同的液體中時(shí),浸在液體中的深度也不同。因此,將直桿上液面所對(duì)應(yīng)的位置,標(biāo)注為該液體的密度。則在圖-3中的a點(diǎn)標(biāo)注的密度值為___________ g/cm3;(4)將直桿放入密度已知的不同液體中,當(dāng)直桿在液體中穩(wěn)定豎直漂浮時(shí),在直桿上液面所在的位置做標(biāo)記,并測(cè)量出直桿浸入液面以下部分的長度H;將數(shù)據(jù)記錄在下表中,并將對(duì)應(yīng)的密度值標(biāo)注在直桿上,制成密度計(jì);液體密度ρ/(g·cm ) 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2浸入液面以下部分的長度H/cm 15.95 1422 12.80 11.64 10.67分析表中數(shù)據(jù)可知:此密度計(jì)所標(biāo)刻度的位置越靠上,對(duì)應(yīng)液體的密度值越___________ (選填“大”或“小”),刻度線分布越___________ (選填“疏”或“密”);(5)如圖-4,是A、B兩支密度計(jì)在水中漂浮時(shí)的情景,若要測(cè)量密度稍小于水的另一種液體的密度,選___________(選填“A”或“B”)密度計(jì)測(cè)量更準(zhǔn)確。(A、B放入另一種液體中,均不會(huì)沉入底部)21、 (2025陜西A卷)小明想測(cè)量一個(gè)長方體物塊的密度,他用細(xì)線提著物塊緩慢放入盛有水的杯中,如圖-1所示,壓力傳感器的示數(shù)隨物塊浸入深度的變化關(guān)系如圖-2所示。整個(gè)過程中物塊受到浮力的變化情況是________,已知物塊的質(zhì)量為2.4,則物塊的密度為________。剪斷細(xì)線、當(dāng)物塊靜止后壓力傳感器的示數(shù)為________N。(水的密度為,g取10)22、(2025·瀘州)實(shí)踐出真知。“九章”社團(tuán)的同學(xué)們利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行跨學(xué)科實(shí)踐——自制密度計(jì)。(1)他們用鐵釘插入粗細(xì)均勻、橫截面積為0.2cm2的吸管并密封,制作了第一代密度計(jì)。使用鐵釘?shù)哪康氖鞘刮苤匦慕档汀⒃谝后w中豎直 ,測(cè)試時(shí)將其放入密度為 1.0g/cm3的清水中,測(cè)得它的吃水深度為10.5cm;取出再放入鹽水中,測(cè)得它的吃水深度為10.0cm, 則鹽水的密度為 g/cm3,發(fā)現(xiàn)兩次吃水深度相差很小,同學(xué)們猜想可能是吸管橫截面積太小的緣故:(2)于是, 他們用橫截面積較大、粗細(xì)均勻的柱形瓶做了第二代密度計(jì),測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)它在清水和上述鹽水中的吃水深度差與第一代密度計(jì)幾乎一樣,老師提出:根據(jù)密度計(jì)在兩種液體中受到液體對(duì)它的力相等,可推出這種粗細(xì)均勻的密度計(jì)在清水和鹽水中的吃水深度的比值關(guān)系是別: 用、表示);(3)同學(xué)們圍繞怎樣增大吃水深度差這一問題,結(jié)合前兩次的制作經(jīng)驗(yàn),將設(shè)計(jì)思路和數(shù)據(jù)輸入某AI軟件,設(shè)計(jì)了如圖所示的第三代密度計(jì),若第三代密度計(jì)在清水中的吃水深度仍為10.5cm, 則它在上述鹽水中吃水深度為 cm. 若它在某種液體中的吃水深度為 15.0cm, 則這種液體的密度為 g/cm3.(以上結(jié)果保留兩位小數(shù))23、(2025四川遂寧) 2024年12月,我國自主研制建造的076型兩棲攻擊艦首艦——“中國人民解放軍海軍四川艦”正式下水,該艦滿載排水量(排開水的質(zhì)量)4萬余噸。若以滿載排水量4萬噸來計(jì)算,該艦滿載時(shí)所受浮力大小為______N。不考慮燃料質(zhì)量變化,該艦由海水密度較小的近海駛向海水密度較大的遠(yuǎn)海區(qū)域時(shí),排開海水的體積將______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。(g取10N/kg)24、 (2025黑龍江齊齊哈爾)某材料不吸收液體,在酒精或鹽水中均不溶解,且不與酒精或鹽水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),用該材料制成重的實(shí)心球。若將球投入足夠多的酒精中,當(dāng)球靜止時(shí),受到的浮力大小是______;若將球投入足夠多的鹽水中,當(dāng)球靜止時(shí),受到的浮力大小是______N。(已知,,)25、 (2025黑龍江齊齊哈爾)小明在得出浸在液體中的物體受到的浮力大小跟物體本身因素?zé)o關(guān)的結(jié)論后,進(jìn)一步探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”;表一實(shí)驗(yàn)次序 液體種類 物體下表面浸入水中的深度/cm 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N1 水 0 2.72 2 2.23 4 1.74 6 1.7… … …(1)如圖甲所示,小明將裝有適量水的燒杯放在盤中,用手把空的飲料罐沿豎直方向逐漸按入水中。此過程中,手感受到飲料罐受到的浮力逐漸增大。小明通過分析現(xiàn)象提出猜想,浮力大小可能跟物體浸入液體的深度或物體浸在液體中的___________有關(guān)。通過其他生活經(jīng)驗(yàn),小明還猜想浮力的大小可能跟液體密度有關(guān);(2)小明用圖乙的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將盛有適量水的容器放置在桌面上,正確使用彈簧測(cè)力計(jì),將一個(gè)長方體鋁塊(高為)用細(xì)線懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下。使鋁塊沿豎直方向逐漸下降,緩慢浸入水中。實(shí)驗(yàn)過程中,保持彈簧測(cè)力計(jì)的軸線與鋁塊的豎直軸線在同一直線上。獲取觸底前的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并記錄在表一中;①分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,鋁塊受到的重力是___________N,第2組實(shí)驗(yàn)中鋁塊受到的浮力是___________N;②分析第1、3、4三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,浮力大小跟物體浸入液體的深度___________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);③分析第1、2、3三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出初步結(jié)論:___________;(3)小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)的初步結(jié)論,設(shè)計(jì)了用圖丙所示裝置測(cè)量某液體密度的方案:①將3個(gè)空的相同厚底薄壁圓柱形玻璃容器(高為)放入足夠深的水槽中,待穩(wěn)定后,容器A、B、C都保持豎直靜止,測(cè)得容器A、B、C浸入水中的深度均為;②向容器B、C中分別緩慢裝入___________(選填“質(zhì)量”或“體積”)相等的某液體和水。待穩(wěn)定后,容器A、B、C保持豎直靜止,且未觸底。測(cè)量容器B、C浸入水中的深度,將容器A、B、C浸入水中的深度記錄在表二中;③分析表二中的數(shù)據(jù),通過計(jì)算可知,液體的密度___________。表二容器 A B C容器浸入水中的深度/cm 6 12 1126、 (2025北京)某同學(xué)利用一個(gè)圓柱形容器、一個(gè)梨、記號(hào)筆、刻度尺和適量的水測(cè)量醬油的密度,測(cè)量過程如圖所示,圖中、、、分別是梨放入水、醬油前后液面到容器底的距離。已知水的密度為,則待測(cè)醬油的密度________。(用已知量和測(cè)量量表示)27. (2025黑龍江伊春市)小寧同學(xué)把一個(gè)質(zhì)量為50g的木塊放在水中,木塊漂浮時(shí)有的體積露出水面,則這個(gè)木塊受到的浮力是 ________ N,它的密度是 ________ g/cm3。28、 (2025湖南長沙)如圖是探究浮力的大小是否跟物體浸沒的深度有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過程。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先將彈簧測(cè)力計(jì)在_______方向調(diào)零;(2)乙圖中物體所受浮力為_______N;(3)請(qǐng)你分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),判斷物體所受浮力的大小是否跟物體浸沒的深度有關(guān),并說明理由。_____________29、 (2025吉林)學(xué)校科技小組進(jìn)行了“測(cè)量小石塊密度”的實(shí)驗(yàn)。(1)用天平測(cè)小石塊的質(zhì)量,當(dāng)天平平衡時(shí),右盤中的砝碼和標(biāo)尺上游碼的位置如圖甲所示,小石塊的質(zhì)量為___________g,用量筒和水測(cè)得小石塊的體積為20cm ,則小石塊的密度為___________kg/m 。(2)利用浮力知識(shí),科技小組的同學(xué)又用另一種方法測(cè)出了小石塊的密度。步驟一:如圖乙所示,將長方體物塊放入柱形盛水容器中,物塊漂浮,測(cè)出物塊浸入水中的長度。步驟二:如圖丙所示,將小石塊放在物塊上,測(cè)得物塊浸入水中的長度與圖乙相比增加了h1,此時(shí)物塊受到的浮力與圖乙相比___________步驟三:如圖丁所示,將小石塊用細(xì)線(細(xì)線體積和質(zhì)量均忽略不計(jì))系在物塊下,測(cè)得物塊浸入水中的長度與圖乙相比增加了h2,圖丁中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)___________圖丙中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)(填“大于”、“等于”或“小于”)。根據(jù)以上信息可得,小石塊密度表達(dá)式為ρ石=___________(用ρ水、h1、h2表示)。30、 (2025遼寧)如圖,裝有適量水的柱形容器靜止在水平桌面上,不計(jì)質(zhì)量的彈簧懸掛一不吸水圓柱體,圓柱體浸入水中3cm且處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)彈簧伸長量為8cm。現(xiàn)向柱形容器注水,注水過程中圓柱體緩慢上升,當(dāng)彈簧恰好恢復(fù)原長時(shí),停止注水,圓柱體靜止。注水量為2.76kg且水沒有溢出。已知:圓柱體高20cm、底面積100cm ,柱形容器底面積200cm 。容器中的水面與注水前相比升高了____cm,圓柱體的密度為____g/cm 。(,整個(gè)過程圓柱體始終未與容器壁接觸)31、(2025廣州)跨學(xué)科實(shí)踐小組設(shè)計(jì)了“測(cè)量氣球在空氣中所受浮力”的實(shí)驗(yàn);(1)實(shí)驗(yàn)過程:①如圖a,用細(xì)線穿過自制標(biāo)尺的O點(diǎn)并懸掛,使其處于水平平衡狀態(tài),其中標(biāo)尺分度值為1mm(圖中毫米刻度線沒有畫出);②將充足氣的籃球和套有氣針的干癟氣球,固定懸掛在標(biāo)尺左端距O點(diǎn)為的位置;在標(biāo)尺右端對(duì)稱位置懸掛小桶,往桶內(nèi)裝入適量細(xì)沙,使標(biāo)尺處于水平平衡狀態(tài)。若測(cè)得小桶和細(xì)沙的總重力為G,則籃球和氣球(含氣針)的總重力為______;③把氣針插入籃球的氣門內(nèi),氣球隨即膨脹,如圖b,標(biāo)尺的______(選填“左端”“右端”)向下發(fā)生傾斜,理由是:______;④測(cè)量膨脹氣球受到的浮力大小;方法一:在不改變小桶懸掛位置的情況下,______(選填“向小桶內(nèi)添加”“從小桶內(nèi)取出”)重力為的細(xì)沙,使標(biāo)尺重新處于水平平衡狀態(tài),則膨脹氣球受到的浮力大小為______;方法二:保持小桶和細(xì)沙總重力為G的情況下,移動(dòng)小桶懸掛的位置,使標(biāo)尺重新處于水平平衡狀態(tài),此時(shí)小桶懸掛位置與O點(diǎn)的距離為L,則膨脹氣球受到的浮力大小為______;(2)實(shí)驗(yàn)評(píng)估:如圖c,如果用鉤碼替換圖a中的小桶和桶內(nèi)細(xì)沙,為了較精準(zhǔn)測(cè)量膨脹氣球受到的浮力大小,采用④中的哪種方法更合理?簡要說明理由______。32、(2025廣州)圖a是實(shí)踐小組設(shè)計(jì)的自動(dòng)儲(chǔ)水箱簡圖,豎直細(xì)桿固定在水箱底部,浮簡可沿細(xì)桿上下移動(dòng),水箱中水深為0.1m時(shí),浮筒對(duì)水箱底部的壓力剛好為零;水深為0.4m時(shí),浮筒開始接觸進(jìn)水閥門:水深為0.6m時(shí),浮筒使進(jìn)水閥門完全關(guān)閉,浮筒所受浮力和水深關(guān)系的圖像如圖b,已,東g取;(1)水深從0.1m到0.4m的過程中,浮筒排開水的重力______,水對(duì)箱底產(chǎn)生的壓強(qiáng)______(以上兩空選填“變大”“變小”或“不變”);(2)閥門完全關(guān)閉時(shí),求:①水對(duì)箱底產(chǎn)生的壓強(qiáng)_______;②浮筒排開水的體積_______。33、(2025內(nèi)蒙古)某同學(xué)想知道將船上的船錨拋入水中沉底后,會(huì)引起水面如何變化。他用玻璃杯和金屬塊模擬拋錨過程如下:先向底面積為的長方體水槽中注入深的水;將一個(gè)質(zhì)量為、底面積為的正方體金屬塊,放入水平放置的玻璃杯中,再將玻璃杯放入水槽中,玻璃杯漂浮在水面上靜止,如圖所示;然后將金屬塊從玻璃杯中取出放入水中沉底,待水面穩(wěn)定后,分析水面變化。(,,整個(gè)過程中沒有水溢出)求:(1)注水后,水對(duì)水槽底部的壓強(qiáng);(2)金屬塊平放在玻璃杯中時(shí),對(duì)玻璃杯底部的壓強(qiáng);(3)金屬塊放在玻璃杯中漂浮時(shí)和放入水中沉底后,水面高度的變化量。34、 (2025廣東深圳)如圖是深圳號(hào)在海上航行,田田同學(xué)乘坐了這艘船出海游玩。田田發(fā)現(xiàn)這艘船最大吃水高度是9米,最大排水量是70000噸,船上一汽車用鋼打造,鋼的體積0.1立方米。(已知:鋼的密度是7.9×103kg/m3,海水密度1×103kg/m3),求:(1)鋼質(zhì)量;(2)求輪船滿載時(shí)所受的浮力;(3)船底面積是1×103m2,求輪船底部受到的壓力。35、(2025黑龍江伊春市)如圖,這是一款國產(chǎn)水陸兩棲汽車航行技術(shù)測(cè)試的現(xiàn)場(chǎng)。這輛汽車在水中的最大速度約為8.3km/h。良好的密封技術(shù)和防銹處理,使車體的吃水深度達(dá)到1.05m,滿載時(shí)排開水的質(zhì)量達(dá)到4×103kg。求:(1)如果汽車用7.2km/h速度在水中航行30min,它航行的距離;(2)當(dāng)汽車在水中航行時(shí),若車的底部距水面0.8m,車底受到水的壓強(qiáng);(3)汽車在水中滿載航行時(shí)受到的浮力。36、(2025四川宜賓)某鍛造廠利用卷揚(yáng)機(jī)將一圓柱形工件(污垢的質(zhì)量和體積忽略不計(jì))吊入柱形清洗池中清洗,如圖所示。已知工件的質(zhì)量為90kg,高度為50cm,清洗池底面積為2000,深度為80cm;未放入工件時(shí),清洗液的深度為60cm,密度,。求:(1)工件的重力;(2)工件一半浸入清洗液時(shí),清洗液對(duì)工件底部的壓強(qiáng);(3)工件完全浸入清洗液,平衡時(shí)繩對(duì)工件的拉力為700N,工件的底面積是多少;(4)若工件以1.5cm/s的速度浸入清洗液,則工件從接觸液面到剛好完全浸入所用的時(shí)間為多少,寫出此過程清洗液對(duì)清洗池底部的壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的關(guān)系式。37. (2025貴州)某次學(xué)校物理社團(tuán)活動(dòng)主題是“制作浮力秤”。經(jīng)思考,小明決定用薄壁硬質(zhì)飲料瓶、水槽、水、細(xì)線及幾個(gè)質(zhì)量不同的重物進(jìn)行制作。他設(shè)想,讓飲料瓶漂浮于水面,在瓶身上標(biāo)記出相應(yīng)的質(zhì)量刻度線,把待測(cè)物體放入瓶中,待水面靜止時(shí),根據(jù)水面所在刻度線的位置,便可讀出待測(cè)物體質(zhì)量。小明進(jìn)行如下制作:【任務(wù)一】制作秤體小明切掉飲料瓶底部,用細(xì)線將瓶蓋與其中一個(gè)重物連接,旋緊瓶蓋,將瓶體開口向上倒置于水槽中,待其靜止后,若瓶體呈豎直狀態(tài),且與重物整體漂浮,則秤體制作完成,如圖甲所示。此時(shí)瓶體便可作為秤盤盛放待測(cè)物體。(1)此時(shí)秤體所受浮力大小___________其重力大小。【任務(wù)二】標(biāo)注刻度小明認(rèn)為當(dāng)秤體漂浮,且水面位于瓶體的圓柱狀部分時(shí)才便于標(biāo)記刻度。他發(fā)現(xiàn)圖甲中秤體在水中的位置尚未滿足標(biāo)記刻度的條件。(2)為滿足條件,小明用準(zhǔn)備的器材進(jìn)行調(diào)整,請(qǐng)你給他提出調(diào)整建議___________。調(diào)整完成后,小明先將飲料瓶身與水面齊平處標(biāo)記為0cm,此處即為質(zhì)量標(biāo)度的零刻度線;將飲料瓶取出,再將刻度尺對(duì)應(yīng)的長度刻度值標(biāo)記在瓶身上;測(cè)量出飲料瓶圓柱狀部分的橫截面積為50cm2,再放入水中,如圖乙所示。(3)接下來,只需將瓶身上所標(biāo)注的長度刻度值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)度,便可完成浮力秤的制作。請(qǐng)你計(jì)算瓶身上刻度1cm處所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)度為多少克?()小明按照此方法計(jì)算并標(biāo)注了浮力秤各刻度值對(duì)應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)度。【任務(wù)三】拓展分析小羽參照小明的方法,用一個(gè)橫截面為圓形,切口處圓的面積也為50cm2,但上下粗細(xì)不同的飲料瓶來制作浮力秤。她正確標(biāo)記了零刻度線的位置,用刻度尺緊貼瓶身,在瓶身上標(biāo)注了均勻的刻度,如圖丙所示;接著她依照小明浮力秤的刻度值,在相同的刻度處標(biāo)注了相同的質(zhì)量標(biāo)度(圖中未畫出)。(4)請(qǐng)判斷小羽制作的浮力秤所稱出的物體質(zhì)量比真實(shí)值偏大還是偏小?說明理由。38、 (2025黑龍江綏化)如圖所示,水平桌面上有一個(gè)圓柱形薄壁容器。容器內(nèi)豎立一個(gè)圓柱形杯子(材料質(zhì)地均勻),高為0.09m,底面積為。現(xiàn)只向容器內(nèi)注水,當(dāng)容器內(nèi)水的深度為0.06m時(shí),杯子對(duì)容器底部的壓力剛好為零;接下來同時(shí)向容器內(nèi)和杯中注水,當(dāng)杯口與容器內(nèi)的水面相平時(shí),杯中水的體積是杯子容積的一半,且杯子對(duì)容器底部的壓力也剛好為零。(整個(gè)過程中,杯底與容器底部始終接觸但不緊密)求:(1)只向容器內(nèi)注水,當(dāng)水深度為0.06m時(shí),水對(duì)容器底部的壓強(qiáng);(2)空杯子的質(zhì)量;(3)該杯子材料的密度;(4)繼續(xù)向杯子中注水,直至注滿,此時(shí)杯子對(duì)容器底部的壓強(qiáng)是多少?39、 (2025四川德陽) 如圖甲所示,“國之重器”起重船起吊重物時(shí),需通過抽水機(jī)將一側(cè)水艙里的水抽向另一側(cè)水艙來保持起重船平衡。如圖乙所示,小蘭設(shè)計(jì)了一種采用力傳感器感知抽水量的長方體水艙模型,水艙中裝有的水,其底面積。A是固定在頂端的力傳感器,能夠顯示A對(duì)B的壓力或拉力的大小;B是質(zhì)量和體積均可忽略的細(xì)直硬桿,不考慮B的形變,B的上端與力傳感器A連接,下端與物體C連接;物體C是質(zhì)量、底面積的圓柱體。用抽水機(jī)將水抽出的過程中,力傳感器示數(shù)的大小隨抽出水的體積變化的圖像如圖丙所示。當(dāng)物體C的下端剛好露出水面,此時(shí)已抽出水的體積。已知。求:(1)物體C的重力;(2)物體C完全浸沒時(shí)排開水的體積;(3)當(dāng)力傳感器示數(shù)為時(shí),水對(duì)水艙模型底部的壓強(qiáng)。40、(2025·瀘州)科創(chuàng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)裝置,力傳感器A上確固定在水平桿上,下端通過豎直輕桿與正方體E相連,水平升降臺(tái)上放有溢水杯c和力傳感器B,小桶D放在力感器B上,溢水杯C中的水面剛好與溢水口齊平,水平升降臺(tái)勻速上升,當(dāng)t=0時(shí),正方體E剛好接觸水面,之后排開的水全部流入小桶D中,力傳感器B的示數(shù)FB隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。已知g=10N/kg.ρ水=1.0x103kg/m3.(1)當(dāng)力傳感器B的示數(shù)FB=5N時(shí), 求正方體E受到的浮力:(2)求升降臺(tái)勻速上升的速度:(3)當(dāng)t=10s時(shí),力傳感器A的示數(shù)FA=2N,求正方體E的密度。41、(2025·南充)某科技小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的異型魚缸自動(dòng)加水模型,由兩個(gè)不同橫截面積的圓柱型容器、根帶有力傳感器的輕質(zhì)硬細(xì)桿和一個(gè)不吸水的物體組成,細(xì)桿將物體與容器底部連接。當(dāng)力傳感器受壓力最大時(shí)開始加水,當(dāng)受拉力恰好達(dá)到最大時(shí)停止加水。已知容器下部分的橫截面積S1為500cm2, 高h(yuǎn)1為14cm,上部分橫截面積S2為300cm2, 桿的高度h2為6cm,物體的橫截面積S3為100cm2,高h(yuǎn)3為12cm。力傳感器的示數(shù)F隨容器中水深h的關(guān)系如圖乙所示.. g取10N/ kg,不考慮容器壁的厚度和物體體積變化,傳感器不與水接觸)求:(1)物體的重力;(2)當(dāng)傳感器示數(shù)為零時(shí),容器中水的深度;(3)當(dāng)剛好停止加水時(shí),傳感器的示數(shù);(4)當(dāng)傳感器示數(shù)為2N時(shí),容器中水的質(zhì)量。42、 (2025天津)在跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中,同學(xué)們制作了如圖所示的“浮力秤”,用來稱量物體的質(zhì)量。圓柱形薄壁外筒足夠高且內(nèi)裝足量的水,帶有秤盤的圓柱形浮體豎直漂浮在水中,浮體浸入水中的深度為。已知浮體橫截面積為,外筒橫截面積為,水的密度為。(1)浮體和秤盤的總質(zhì)量為______;(2)秤盤中未放物體,在水面位于浮體的位置標(biāo)為“0”刻度線;秤盤中放質(zhì)量為的砝碼,在水面位于浮體的位置標(biāo)為“”刻度線。請(qǐng)推導(dǎo)出這兩條刻度線間的距離的表達(dá)式;(3)為了測(cè)算該“浮力秤”的最大測(cè)量值,先把帶有秤盤的浮體直立在外筒底部(圖),再向外筒內(nèi)緩慢注水,外筒底部受到水的壓強(qiáng)與注入水質(zhì)量的關(guān)系如圖所示。當(dāng)外筒底部受到水的壓強(qiáng)至少為時(shí),此“浮力秤”能夠達(dá)到最大測(cè)量值,該最大測(cè)量值為______。43、(2025湖北)長江口二號(hào)古船是用整體打撈技術(shù)提取的寶貴水下文化遺產(chǎn)。如圖甲,打撈船可看作中間開著方井的長方體,俯瞰為回字形結(jié)構(gòu)。如圖乙,將古船及周圍泥沙封閉成總質(zhì)量為8×106kg、體積為6×103m3的箱體,打撈船甲板上的機(jī)械通過鋼纜將箱體勻速提升至方井中。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,不計(jì)水的阻力和鋼纜質(zhì)量)(1)求箱體的重力。(2)求箱體出水前所受的浮力和鋼纜的總拉力。(3)箱體出水前,打撈船浸入水中的深度為1.5m,如圖丙。箱體部分出水后在方井中靜止時(shí),鋼纜總拉力為5.3×107N,求此時(shí)打撈船浸入水中的深度。(回字形打撈船上表面陰影部分面積取3.3×103m2)44、(2025新疆維吾爾自治區(qū))如圖甲所示,A、B兩個(gè)薄壁圓柱形容器下半部用細(xì)管(體積不計(jì))水平連通后放在水平地面上,將18kg水經(jīng)A容器緩慢的注入整個(gè)裝置的過程中,水對(duì)A容器底部的壓強(qiáng)p與注入的水的質(zhì)量m的關(guān)系如圖乙所示。將一個(gè)內(nèi)部有許多小氣泡的冰球投入到A容器中(水未溢出),水面剛穩(wěn)定時(shí)冰球露出水面的體積,此時(shí)B容器中水的深度增加了。已知冰的密度為,求:(1)質(zhì)量為18kg的水的重力;(2)當(dāng)往整個(gè)裝置中注入水質(zhì)量為5kg時(shí),水對(duì)B容器底部的壓強(qiáng);(3)冰球放入A容器中水面剛穩(wěn)定時(shí),冰球內(nèi)部氣泡的總體積V氣。45、 (2025河北)小明利用雙休日清理家中的魚缸。長方體空魚缸的重力G為64N,小明將魚缸和假山石清洗干凈,放到水平桌面上,魚缸與桌面接觸面積S為。向魚缸中注入為深的水,然后將假山石(不吸水)浸沒在水中,如圖所示。已知假山石的體積為,水的密度取。求:(1)空魚缸對(duì)水平桌面的壓強(qiáng);(2)放入假山石前,水對(duì)魚缸底的壓強(qiáng);(3)浸沒在水中的假山石受到的浮力。46、 (2025四川樂山)如圖所示,某同學(xué)用一個(gè)上端開口的圓柱形厚底空塑料瓶和裝有水的圓柱形水槽制作了一個(gè)浮力秤,用于測(cè)量質(zhì)量。空塑料瓶質(zhì)量為120g,塑料瓶底面積為,水槽底面積為,瓶身能夠浸入水中的最大長度為18cm,使用過程中水不溢出,塑料瓶始終漂浮且瓶身保持豎直。已知水的密度為,g取10N/kg,不考慮塑料瓶側(cè)壁的厚度。求:(1)空載時(shí)塑料瓶受到的浮力;(2)浮力秤的最大稱量值;(3)浮力秤空載時(shí)和最大稱量時(shí)水槽內(nèi)水面的高度差。47、 (2025重慶)2025年4月28日,全球首艘高速可潛無人艇“藍(lán)鯨號(hào)”下水,如圖所示。其體積為,依靠智能壓載水艙系統(tǒng)進(jìn)行浮沉調(diào)節(jié),可實(shí)現(xiàn)數(shù)十米深的下潛、靜態(tài)懸浮和水下航行。(近海海水密度取)求:(1)“藍(lán)鯨號(hào)”在近海懸浮時(shí)所受浮力;(2)“藍(lán)鯨號(hào)”在近海懸浮時(shí),距海面處的頂部受到海水的壓強(qiáng);(3)若“藍(lán)鯨號(hào)”從近海水平潛行至遠(yuǎn)海,海水密度突變?yōu)闀r(shí),至少應(yīng)增加多少自重才能防止上浮。48、(2025云南)2024年11月17日,我國建造的全球最先進(jìn)的大洋鉆探船“夢(mèng)想”號(hào)正式入列,如圖甲所示。它具備11000米超深水鉆探能力,有望實(shí)現(xiàn)“打穿地殼,進(jìn)入地球深部”的科學(xué)夢(mèng)想。鉆探船上高聳的井架控制鉆桿作業(yè),使鉆頭深入海底鉆取巖心。(1)“夢(mèng)想”號(hào)鉆探船上建有高聳的井架,出海執(zhí)行任務(wù)時(shí),要從大橋下通過。只要______(選填“空載”或“滿載”)時(shí)能通過大橋,就能始終確保安全通行。(2)求在水深5000m處海水對(duì)鉆頭的壓強(qiáng)。取)(3)科創(chuàng)小組估測(cè)井架質(zhì)量為,井架與甲板接觸面積為,求井架對(duì)甲板的壓強(qiáng)。(4)為了研究“夢(mèng)想”號(hào)鉆探船從橋下安全通行的高度問題,科創(chuàng)小組用兩塊相同的等腰梯形板材和三塊長邊均為的矩形板材,制作了如圖乙所示的“啟航”號(hào)實(shí)驗(yàn)船,板材不吸水且厚度不計(jì)。船底短邊,船身高度,,船頭豎立有旗桿。將船放入平靜的湖水中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)裝載貨物時(shí),吃水深度為。若橋離水面的高度,要實(shí)驗(yàn)船始終能安全通過此橋,求旗桿的最大高度。(貨物高度始終低于旗桿頂部,)49、(2025四川達(dá)州)在物理實(shí)踐活動(dòng)中,“奇思妙想”小組用一根粗細(xì)均勻上端開口、下端封閉的輕質(zhì)塑料管制成一只密度計(jì),管長10cm,配重質(zhì)量5g。用相關(guān)食材調(diào)制出一種飲料,將該密度計(jì)分別放入水和飲料中,靜止時(shí)如甲圖和乙圖(,g取10N/kg)。請(qǐng)計(jì)算:(1)密度計(jì)在水中所受浮力大小;(2)飲料密度;(3)小組成員突發(fā)奇想:將適量飲料倒入甲圖密度計(jì)內(nèi),靜止時(shí)如丙圖。將丙圖密度計(jì)中飲料全部倒出,用體積、質(zhì)量均不計(jì)的細(xì)線將配重懸掛在塑料管底部,放入飲料中,靜止時(shí)如丁圖(配重未接觸容器底),此時(shí)塑料管底部受到的液體壓強(qiáng)是多少?50、(2025四川成都)假期,小美一家開啟深海科技探究之旅。請(qǐng)根據(jù)她在學(xué)習(xí)中獲得的信息完成相關(guān)計(jì)算。分析過程忽略液體擾動(dòng)等次要因素,,。(1)2024年12月,我國首艘覆蓋全球深遠(yuǎn)海探測(cè)并具備冰區(qū)載人深潛的科考船——“探索三號(hào)”在南沙啟航,如圖。若科考船搭載貨物和船員的總質(zhì)量為,船排開海水體積為,求船的質(zhì)量。(2)“探索三號(hào)”科考船把搭載的“深海勇士”號(hào)潛水器從空中開始豎直下放,如圖。將潛水器外形視為底面積為的長方體,圖甲是吊繩受到拉力大小與時(shí)間的關(guān)系圖像,圖乙是潛水器下降速度與時(shí)間的關(guān)系圖像。潛水器保持不晃動(dòng),動(dòng)力裝置未啟動(dòng)。從吊繩拉力為開始,到潛水器剛好浸沒為止,求潛水器底部受到海水壓強(qiáng)的變化量。(3)潛水器在某海底區(qū)域進(jìn)行打撈作業(yè)。打撈前,潛水器靜止時(shí)與海底接觸面積為,對(duì)海底壓強(qiáng)為。若打撈的物品總質(zhì)量為,密度為,物品裝入繩網(wǎng)懸掛于潛水器外壁,繩網(wǎng)的質(zhì)量和體積忽略不計(jì)。現(xiàn)需拋掉掛在潛水器外壁密度為的壓載物,使?jié)撍鲗?shí)現(xiàn)無動(dòng)力懸浮,求拋掉的壓載物總質(zhì)量。(用、、、、、、表示)51、 (2025山東煙臺(tái))為了方便快捷地從河中取水,小明利用身邊的物品設(shè)計(jì)了一款“打水神器”(圖甲),其中無蓋塑料瓶的質(zhì)量為110g,容積為2.5L,瓶底有一圓孔,繩子穿過圓孔和瓶口,繩子上系一細(xì)棒A,A的長度大于圓孔的直徑,繩子下端拴著一個(gè)直徑略大于瓶口的小球B,小球體積為,密度為。打水時(shí),人握住繩子上端,將“打水神器”拋入河水中,水逐漸進(jìn)入瓶子(圖乙)。水滿后,將裝置提起(圖丙),然后將塑料瓶口插入岸上的水桶中,松開繩子,水就自動(dòng)地流進(jìn)水桶(圖丁)。忽略細(xì)棒與繩子的質(zhì)量和體積,g取10N/kg,。求:(1)小球B的重力;(2)圖乙中,假設(shè)河水進(jìn)入瓶子的過程中瓶子是勻速下沉的,且繩子與圓孔、瓶口邊緣均不接觸,當(dāng)瓶內(nèi)水的體積為瓶子容積的一半時(shí),瓶子底部受到細(xì)棒的壓力;(3)圖丙中,“打水神器”離開水面后勻速上升過程中的機(jī)械效率。52、 (2025江蘇連云港)王蓮擁有水生植物中最大的葉片,蓮葉邊緣上卷,在葉脈通氣組織支撐下,蓮葉幾乎不浸入水中。王蓮進(jìn)入觀賞期時(shí),植物園向游客開設(shè)“蓮葉載人”的體驗(yàn)活動(dòng)。為保證安全,蓮葉浸入水中的深度不能超過其邊緣卷邊高度的25%。工作人員將面積為1.5m2、質(zhì)量為3kg的硬質(zhì)泡沫板放在底面積為2m2的蓮葉中央,該蓮葉卷邊高度為16cm,游客站立在硬質(zhì)泡沫板上,體驗(yàn)“一葉當(dāng)舟”的樂趣,如圖所示,某游客質(zhì)量為60kg,雙腳站立時(shí)與地面的接觸面積為4×10-2m2。求:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)(1)游客雙腳站立在地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。(2)游客體驗(yàn)“一葉當(dāng)舟”時(shí),蓮葉受到的壓強(qiáng)。(3)為保證安全,該蓮葉能托起游客的最大質(zhì)量。53、(2025年上海)“夢(mèng)想號(hào)”潛水艇,采用“模塊化”設(shè)計(jì)理念,攻克多項(xiàng)世界級(jí)技術(shù)難題,以“小噸位”實(shí)現(xiàn)“多功能”。該潛艇排水量42600t,在執(zhí)行某次科考任務(wù)時(shí),求該潛艇受到的浮力F浮。54、(2025青海)如圖所示,“悟空”號(hào)全海深A(yù)UV是由我國某高校研制的無人無纜潛水器,具備在1.1×m深海自主作業(yè)的能力。其質(zhì)量約為1.3×kg,總體積約為4m 。已知海水密度為1.0×kg/m ,g取10N/kg。求:(1)“悟空”號(hào)的重力;(2)“悟空”號(hào)完全潛入海水時(shí),受到的浮力;(3)“悟空”號(hào)在1.1×104m深海自主作業(yè)時(shí)所受海水的壓強(qiáng)。55、 (2025甘肅)圖甲是利用“浮筒打撈法”打撈沉船的示意圖,浮筒是密封的大鋼筒,能浮在水面上。打撈工作船把若干個(gè)浮筒拖到沉船所在位置上方的水面上,將浮筒灌滿水,讓它們沉到水底。潛水員用鋼索把灌滿水的浮筒拴牢在船的兩側(cè),然后用壓氣機(jī)將空氣壓進(jìn)浮筒,把水排出,浮筒就會(huì)帶著沉船一起浮到水面上來。小雅利用上述原理制作了實(shí)心沉船模型A和空心浮筒模型B來模擬打撈沉船的過程:A、B間用輕質(zhì)細(xì)繩相連,將A、B放入水平地面上一個(gè)裝有適量水、足夠高的圓柱形容器中,B利用容器中的水自動(dòng)充水,B充滿水后A、B的位置如圖乙所示,此時(shí),A對(duì)容器底部的壓力為16N。打撈時(shí),向B中充氣,當(dāng)B中的水全部排出至容器中時(shí),B浮出水面,A、B靜止時(shí)的位置如圖丙所示。已知A的質(zhì)量為1.4kg,體積為200cm3,B的質(zhì)量為0.6kg,體積為2000cm3,圓柱形容器的底面積為1000cm2。求:(1)圖乙中B受到的浮力;(2)B空心部分的體積;(3)乙、丙兩圖中,水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量Δp。21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)HYPERLINK "http://21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)" 21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)2025年中考物理題分類匯編---浮力1、 (2025山東威海)如圖甲所示,某航海器由鋼板焊接的兩個(gè)空心三棱柱組成。側(cè)面為ABCDE;在△ABC中,AB=8m,AC=BC,;在中,底邊DE的高為0.9m;兩個(gè)三棱柱棱的長度均為10m,下方三棱柱體積為6m3,航海器總重(,g取10N/kg,三棱柱體積=三角形面積×棱的長度)(1)當(dāng)航海器漂浮在水面上,求排開水的體積。(2)航海器誤入淺水區(qū)擱淺,下方三棱柱一部分陷入泥沙,如圖乙所示。為將航海器浮起來,采取了以下措施:卸掉重2×105N的設(shè)備,等待漲潮之后清理下面的泥沙。擱淺位置24小時(shí)內(nèi),航海器底部到水面的距離H隨時(shí)間變化情況如圖丙所示。假設(shè)航海器整體始終保持水平,請(qǐng)通過計(jì)算判斷航海器是否能浮起來?【答案】(1)(2)不能,理由見解析【解析】【小問1詳解】航海器漂浮在水面上,根據(jù)浮沉條件可知浮力與重力大小相等,即排開水的體積為【小問2詳解】卸掉重2×105N的設(shè)備,航海器剩下的重力為由圖丙可知航海器底部到水面的最大距離為,此時(shí)排開水的體積最大;上方三棱柱浸在水中的深度為即CG=3m,如上圖所示,作AB邊上的高CD,△ABC中,AB=8m,AC=BC,△ABC為等腰三角形,等腰三角形底邊上的高為底邊的中線,則AD=BD=4m,則△CDB為等腰三角形,則CD=4m,△ABC與△ECF相似,根據(jù)三角形相似有,即則,上方三棱柱排開水的體積為代入數(shù)據(jù)得,清掉泥沙,下方三棱柱排開水的體積為,航海器所受最大浮力為浮力小于重力,所以擱淺位置24小時(shí)內(nèi),航海器不能浮起來。2、(2025黑龍江伊春市)某校學(xué)生開展了利用塑料吸管制作簡易密度計(jì)的綜合實(shí)踐活動(dòng)。如圖甲,他們將吸管一端用小木塞密封,并纏繞上適量細(xì)鐵絲,使其能豎直地漂浮在水中,標(biāo)記吸管在水面處的位置a,此時(shí)密度計(jì)受到的浮力是F甲。如圖乙和圖丙,再將此密度計(jì)分別放在密度為ρ1和ρ2的兩種液體中,標(biāo)記吸管在液面處的位置b、c,密度計(jì)受到的浮力是F乙和F丙。下列關(guān)系中正確的是( )A. ρ1>ρ水,F(xiàn)甲=F丙 B. ρ2>ρ水, F甲=F乙C. ρ1>ρ2 ,F(xiàn)丙<F乙 D. ρ水>ρ2,F(xiàn)甲=F乙【答案】AD【解析】【詳解】密度計(jì)在三種液體中均處于漂浮狀態(tài),根據(jù)可知,所受的浮力相等即密度計(jì)在乙液體中排開液體的體積最小,在丙液體中排開液體的體積最大,根據(jù)可知,故AD正確,BC錯(cuò)誤。故選AD。3、 (2025北京)某小組設(shè)計(jì)了水箱自動(dòng)控制進(jìn)水裝置,如圖所示。水箱內(nèi)的圓柱形金屬控制棒用不可伸長的細(xì)線懸掛在力傳感器下面,并始終浸在水中,通過它對(duì)力傳感器拉力的大小觸發(fā)開關(guān),控制水泵自動(dòng)進(jìn)水。用水時(shí),水箱內(nèi)水位降低,當(dāng)?shù)竭_(dá)最低水位時(shí),力傳感器所受拉力等于,觸發(fā)開關(guān),水泵開始持續(xù)向水箱注水;當(dāng)水位到達(dá)最高水位時(shí),力傳感器所受拉力等于,再次觸發(fā)開關(guān),水泵停止向水箱注水。若進(jìn)水過程中同時(shí)用水,相同時(shí)間內(nèi)進(jìn)水量大于出水量。已知控制棒的質(zhì)量為,水的密度為。下列說法正確的是( )A. 控制棒受到的浮力最大時(shí),排開水的體積為B. 控制棒受到的浮力的變化量最大為C. 力傳感器受到的拉力大小在與之間時(shí),說明水箱正在進(jìn)水D. 縮短懸掛控制棒的細(xì)線,可使水箱中的最高和最低水位均升高【答案】D【解析】【詳解】A.由題意,控制棒始終浸在水中,控制棒受重力、浮力和拉力。當(dāng)水位到達(dá)最高水位時(shí),力傳感器所受拉力等于,由可知,此時(shí)控制棒排開水的體積最大,水的密度不變,則此時(shí)控制棒受到的浮力最大。控制棒處于靜止?fàn)顟B(tài),受平衡力,則控制棒的重力不變,受到的浮力最大,則此時(shí)拉力最小為。由,則此時(shí)排開水的體積故A錯(cuò)誤;B.當(dāng)?shù)竭_(dá)最低水位時(shí),力傳感器所受拉力等于,由可知,此時(shí)控制棒排開水的體積最小,水的密度不變,則此時(shí)控制棒受到的浮力最小,由此時(shí)拉力最大為。水位由最低到達(dá)最高的過程,控制棒排開水的體積變化量最大,水的密度不變,由,則控制棒受到的浮力的變化量最大。最低水位時(shí),浮力最高水位時(shí)浮力則浮力的最大變化量故B錯(cuò)誤;C.由題意,最低水位時(shí)拉力為,此時(shí)控制棒受拉力最大,水泵啟動(dòng)進(jìn)水。最高水位時(shí)拉力為,此時(shí)控制棒受拉力最小,水泵停止進(jìn)水。進(jìn)水過程中拉力從逐漸減小到。若進(jìn)水過程中同時(shí)用水,相同時(shí)間內(nèi)進(jìn)水量大于出水量,所以進(jìn)水時(shí)水位是凈上升的,因此拉力是從單調(diào)減小到。如果水泵停止進(jìn)水后(拉力已達(dá)到),開始用水,水位下降,拉力從逐漸增大。在拉力從增大到的過程中,水箱并未進(jìn)水(水泵未啟動(dòng)),但拉力確實(shí)處于和之間。因此,拉力在和之間時(shí),可能是正在進(jìn)水(拉力從減小到),也可能正在用水(拉力從增大到),故C錯(cuò)誤;D.縮短懸掛控制棒的細(xì)線,因?yàn)椤⒌挠|發(fā)條件不變,控制棒受重力不變,由,則控制棒受最小浮力和最大浮力不變。假設(shè)初始時(shí)細(xì)線長度為L,控制棒長度為h,水箱底到力傳感器的距離為H。最低水位時(shí),控制棒浸入,設(shè)浸入深度為,則,則,則因?yàn)椤ⅰⅰⅰ⒍疾蛔儯圆蛔儯瑒t水位高度縮短細(xì)線,、、不變,減小,增大。同理,最高水位也會(huì)增大。所以,縮短懸掛控制棒的細(xì)線,可使水箱中的最高和最低水位均升高,故D正確。故選D。4. (2025四川眉山) 水平桌面上的甲、乙兩個(gè)相同圓柱形容器,內(nèi)裝不同液體。將兩個(gè)相同小球分別放入甲、乙兩容器中,小球靜止時(shí)如圖所示。若兩容器底部所受液體壓強(qiáng)相等,則下列判斷正確的是( )A. 兩容器中液體密度相等B. 兩容器所裝液體的質(zhì)量相等C. 甲容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)小于乙容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)D. 甲容器中小球所受浮力大于乙容器中小球所受浮力【答案】B【解析】【詳解】A.兩容器底部所受液體壓強(qiáng)相等,由圖可知甲液體深度小于乙液體,根據(jù)可知,甲液體密度大于乙液體,故A錯(cuò)誤;B.兩容器底部所受液體壓強(qiáng)相等,兩容器底面積相同,由可知,兩容器底部所受液體壓力相等,又由于液體壓力等于液體重力和小球重力的總和,兩小球重力相等,所以液體質(zhì)量相等,故B正確;C.由于容器重力相同,甲和乙中容器、液體和小球的總重力相等,容器對(duì)桌面的壓力相等,兩容器底面積相同,由可知,甲容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)等于乙容器對(duì)桌面的壓強(qiáng),故C錯(cuò)誤;D.小球在甲容器中漂浮,浮力等于重力,小球在乙容器中懸浮,浮力等于重力,由于小球重力相等,因此甲容器中小球所受浮力等于乙容器中小球所受浮力,故D錯(cuò)誤。故選B。5、(2025·瀘州)在探究液體壓強(qiáng)與容器形狀關(guān)系的過程中,同學(xué)們建立了以下模型。甲、乙、丙三個(gè)容器的底面積相同而形狀不同,容器中分別裝有ρ甲<ρ乙<ρ丙且深度相同的三種液體,將完全相同的密閉小瓶按如圖方式放入液體中,均能漂浮。則故入小瓶后,下列判斷正確的是( )A.各容器內(nèi)液面上升高度B.各容器內(nèi)液面上升高度C.各容器底部受液體壓力變化量D.各容器底部受液體壓力變化量【答案】A,C【知識(shí)點(diǎn)】壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算;液體壓強(qiáng)計(jì)算公式的應(yīng)用;阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應(yīng)用【解析】【解答】 AB.由圖可知,完全相同的密閉小瓶在三種液體中均能漂浮,根據(jù)漂浮條件F浮=G可知,小瓶受到的浮力相等。因?yàn)棣鸭祝鸡岩遥鸡驯砂⒒椎略鞦浮=ρ液gV排可知,V排甲>V排乙>V排丙。因?yàn)槿齻€(gè)容器的底面積相同而形狀不同,甲容器越往上開口越小,乙容器上下粗細(xì)相同,丙容器越往上開口越大,可得各容器內(nèi)液面上升的高度h甲>h乙>h丙,故A正確,B錯(cuò)誤;CD.小瓶在三個(gè)容器中均漂浮,受到的浮力都等于瓶子的重力,由力的相互作用可知,小瓶對(duì)液體的作用力相等,相當(dāng)于在容器中加等體積、等密度的液體G,根據(jù)容器形狀和p=ρgh可知,ΔF甲>G,ΔF乙=G,ΔF丙<G,所以ΔF甲>ΔF乙>ΔF丙,故C正確,D錯(cuò)誤。故選AC。【分析】 AB.根據(jù)漂浮條件F浮=G可知小瓶受到的浮力相等,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排和題目中的已知條件分析;CD.由力的相互作用可知,小瓶對(duì)液體的作用力相等,相當(dāng)于在容器中加入等重力的液體,結(jié)合容器形狀和液體壓強(qiáng)公式分析。6、(2025·南充)如圖甲所示, 一輕質(zhì)彈簧上端固定,下端連接正方體物塊,物塊上表面恰與水面相平,物塊的邊長為10cm,水深為20cm,彈簧的上端與容器底部之間的高度為35cm,彈簧的彈力大小 F 與長度 L 的關(guān)系如圖乙所示。下列選項(xiàng)正確的是 g取10N/kg,彈簧未超過彈性限度)A.水對(duì)物塊底部的壓強(qiáng)為2000Pa B.彈簧的原長為5mC.此時(shí)彈簧對(duì)物塊的壓力為20N D.物塊的密度為【答案】D【知識(shí)點(diǎn)】密度公式及其應(yīng)用;二力平衡的條件及其應(yīng)用;液體壓強(qiáng)計(jì)算公式的應(yīng)用;阿基米德原理【解析】【解答】 A.根據(jù)題意可知,物塊底部的深度h=10cm=0.1m,水對(duì)物塊底部的壓強(qiáng):p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1=1000Pa,故A錯(cuò)誤;B.由圖乙可知,當(dāng)彈簧受力為0時(shí),彈簧的長度為5cm,即彈簧的原長為5cm,故彈簧的原長為5cm,故B錯(cuò)誤;C.由圖甲可知,此時(shí)彈簧的長度L=35cm-20cm=15cm,此時(shí)彈簧的長度大于彈簧的原長,即彈簧被拉伸,所以此時(shí)彈簧受力物塊對(duì)彈簧的拉力,根據(jù)力的相互作用可知,彈簧對(duì)物塊有向上的拉力,故C錯(cuò)誤;D.彈簧的伸長量ΔL=15cm-5cm=10cm,由圖可知,當(dāng)彈簧伸長5cm時(shí),彈簧受到的拉力為10N,則當(dāng)彈簧伸長10cm時(shí),彈簧受力的拉力為F=20N,根據(jù)力的相互作用可知,彈簧對(duì)物體的拉力F'=F=10N,物塊排開水的體積:V排=V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=10-3m3,物塊受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N,根據(jù)力的平衡條件可知,物塊的重力:G=F'+F浮=20N+10N=30N,由G=mg可知,物塊可的質(zhì)量:,物塊的密度:,故D正確。故選D。【分析】 A.根據(jù)題意可知物塊底部的深度,根據(jù)p=ρ液gh求出水對(duì)物塊底部的壓強(qiáng);B.由圖乙可知彈簧的原長;C.由圖甲可知此時(shí)彈簧的長度,據(jù)此可知彈力的方向;D.由圖甲可知彈簧的伸長量,由圖乙可知彈簧受到的拉力大小,根據(jù)阿基米德原理求出物塊受到的浮力,根據(jù)力的平衡條件求出物塊的重力,根據(jù)G=mg求出物塊的質(zhì)量,根據(jù)密度公式求出物塊的密度。7、 (2025陜西B卷)研學(xué)活動(dòng)中,小明撿到一塊石頭。他用電子秤和玻璃杯測(cè)量其密度,測(cè)量過程如圖所示。下列判斷不正確的是(不計(jì)繩子的質(zhì)量和體積,水的密度為1g/cm3,g取10N/kg)( )A. 根據(jù)本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可得出石頭密度最準(zhǔn)確的測(cè)量值為3.125g/cm3B. 從水中取出石頭時(shí),帶出了1g的水C. 從水中取出石頭時(shí),帶出的水不會(huì)影響密度的測(cè)量值D. 石頭沉在水底時(shí),杯底對(duì)石頭的支持力為0.24 N【答案】D【解析】【詳解】A.①②兩步中可得水的質(zhì)量為利用水的質(zhì)量結(jié)合④步可得排水的體積,且排水體積與石頭的體積相等,則石塊的體積為可得出石頭密度最準(zhǔn)確的測(cè)量值為故A正確,不符合題意;B.從水中取出石頭時(shí),石塊帶出水的質(zhì)量為故B正確,不符合題意;C.從水中取出石頭時(shí),即使石塊會(huì)帶走水,根據(jù)上述分析可知,不會(huì)影響密度的測(cè)量值,故C正確,不符合題意;D.石頭沉在水底時(shí),受到的浮力為石塊重力為杯底對(duì)石頭的支持力為故D錯(cuò)誤,符合題意。故選D。8、(2025山東)小華在相同氣球內(nèi)裝上不同配重做了兩個(gè)“小魚”。“小魚”甲的質(zhì)量大于“小魚”乙的質(zhì)量。注射器可以通過連接“小魚”的軟管對(duì)“小魚”進(jìn)行抽氣和充氣,從而改變“小魚”的體積。初始時(shí),兩“小魚”在水中處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示。忽略空氣重力及軟管對(duì)“小魚”的作用力。“小魚”所受浮力分別用F甲、F乙表示。下列說法正確的是( )A. 對(duì)甲充氣,甲上浮,再次靜止時(shí)F甲小于F乙B. 對(duì)甲抽氣,甲下沉,再次靜止時(shí)F甲一定小于F乙C. 對(duì)乙充氣,乙再次靜止時(shí)所受浮力比初始時(shí)的浮力小D. 對(duì)乙抽氣,乙再次靜止時(shí)所受浮力可能等于初始時(shí)的浮力【答案】D【解析】【詳解】A.甲在水中懸浮,乙在水中漂浮,由浮沉條件可知,此時(shí)甲、乙所受浮力等于各自重力。則甲所受浮力 F甲 = m甲g ,乙所受浮力 F乙 = m乙g ,因?yàn)?m甲 > m乙,所以初始時(shí) F甲 > F乙。充氣后,甲的體積增大,排開水的體積增大,導(dǎo)致浮力大于重力,因此上浮。再次靜止時(shí),處于漂浮狀態(tài),浮力等于重力,因此F甲還是大于 F乙,故A錯(cuò)誤;B.初始時(shí)甲懸浮,抽氣后體積減小,浮力減小,導(dǎo)致浮力小于重力,因此下沉。若抽出氣體后,甲排開水的體積仍大于乙,由阿基米德原理可知,再次靜止時(shí)F甲仍大于F乙,故B錯(cuò)誤;C.初始時(shí)乙漂浮,充氣后體積增大,浮力增大,導(dǎo)致浮力大于重力,因此上浮。再次靜止時(shí)乙會(huì)漂浮重新達(dá)到平衡,此時(shí) F乙' = m乙g。可知F乙' = F乙,因此乙再次靜止時(shí)所受浮力與初始時(shí)的浮力相等,故C錯(cuò)誤;D.抽氣后,乙的氣球體積減小,浮力減小,導(dǎo)致浮力小于重力,因此下沉。當(dāng)乙在水中恰好懸浮時(shí),浮力等于重力,忽略空氣重力及軟管對(duì)“小魚”的作用力,則重力不變。此時(shí)所受浮力就等于初始時(shí)的浮力,故D正確。故選D。9、 (2025河南)曹沖稱象故事廣為流傳。如圖,稱象時(shí),先讓象站在船上,在船身與水面交界處做上標(biāo)記。讓象上岸后,再將石頭裝入船中,直至船身上的標(biāo)記與水面重合,所裝石頭的質(zhì)量即為大象的質(zhì)量。下列說法正確的是( )A. 甲圖中船排開水的重力與大象的重力大小相等B. 船內(nèi)石頭增多的過程中船底受到水的壓強(qiáng)變大C. 船內(nèi)石頭增多的過程中船受到的浮力大小不變D. 甲圖中船所受浮力與乙圖中船所受浮力大小相等【答案】BD【解析】【詳解】A.根據(jù)阿基米德原理,甲圖中船和大象整體漂浮,浮力等于船和大象的總重力,因此船排開水的重力與船和大象的總重力大小相等,故A錯(cuò)誤;BC.船內(nèi)石頭增多時(shí),船的總重力增大,因?yàn)榇冀K漂浮,浮力等于重力,所以浮力增大;根據(jù)阿基米德原理可知,排開水的體積增大,船會(huì)下沉一些,船底所處的深度增大,根據(jù)p=ρgh可知,船底受到水的壓強(qiáng)變大,故B正確,C錯(cuò)誤;D.由甲乙圖兩圖可知,船排開水的體積相同,根據(jù)阿基米德原理可知,甲圖中船所受浮力與乙圖中船所受浮力大小相等,故D正確。故選BD。10、(2025江蘇蘇州)用柱形水槽、柱形塑料杯(含配重)、質(zhì)量已知的砝碼和水,可制作測(cè)量物體質(zhì)量的裝置,使用時(shí),在豎直漂浮的塑料杯中放入待測(cè)物體,杯子仍豎直漂浮,根據(jù)制作好的標(biāo)尺便可讀出待測(cè)物體的質(zhì)量,制作標(biāo)尺時(shí),通過在杯中放入砝碼進(jìn)行質(zhì)量標(biāo)注(杯子豎直漂浮),如圖所示,標(biāo)注的方式有三種:①在水槽外壁,用水面高度的變化標(biāo)注;②在塑料杯內(nèi)壁,用杯子浸入水中的深度的變化標(biāo)注;③在水槽外壁,用杯底所裝指針離槽底的高度的變化標(biāo)注;若水槽和塑料杯的底面積分別為和,三種標(biāo)尺上相同距離的刻線間對(duì)應(yīng)的物體質(zhì)量變化分別為和,則( )A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】已知水槽底面積,塑料杯底面積,將待測(cè)物放入塑料杯中時(shí),杯子仍然豎直漂浮,設(shè)標(biāo)尺變化均為h時(shí),對(duì)應(yīng)的質(zhì)量分別為和,則有因?yàn)?br/>則有故C符合題意,ABD不符合題意。故C正確。11、 (2025四川涼山) 《天工開物》中記錄了我國古代勞動(dòng)者煮海水制鹽的方法,對(duì)用于制鹽的海水密度有嚴(yán)格要求。關(guān)于海水等級(jí)的測(cè)評(píng),《熬波圖詠》中談到,可以用蓮子制備成四顆不同標(biāo)準(zhǔn)的“浮子”來測(cè)定海水等級(jí)。測(cè)定時(shí),浮起的“浮子”數(shù)量越多,待測(cè)海水的等級(jí)越高(一等海水密度最大等級(jí)最高、二、三、四、五等依次次之)。若將以上四顆“浮子”放入盛有待測(cè)海水的竹管內(nèi),“浮子”的沉浮情況如圖所示,下列選項(xiàng)正確的是( )A. 竹管內(nèi)待測(cè)的海水為一等海水B. ①號(hào)“浮子”的重力比其它三顆“浮子”大C. ①號(hào)“浮子”的密度比其它三顆“浮子”大D. 若竹管內(nèi)改盛四等海水,①號(hào)“浮子”所受浮力不變【答案】C【解析】【詳解】ABC.根據(jù)浮沉條件可得,1號(hào)沉底,其密度大于液體密度,而2、3、4漂浮,密度都小于液體的密度,根據(jù)漂浮等于重力,,漂浮時(shí)如果物體浸入的體積占總體積的比例越大,物體的密度就越接近液體的密度,即密度越大,即。已知密度關(guān)系,不知道體積的關(guān)系,故無法比較重力大小,圖中2號(hào)接近懸浮,密度在1、2之間,所以該海水為二等海水,故AB錯(cuò)誤,C正確;D.圖中1號(hào)沉底,改盛四等海水,液體的密度更小,因而還是沉底,故排開液體的體積不變,但液體密度變小,由阿基米德原理可知,浮力減小,故D錯(cuò)誤。故選C。12、 (2025四川達(dá)州)小紅在陽臺(tái)種了兒株番茄苗,番茄成熟后,她將一個(gè)番茄先后浸沒在盛有水和鹽水的容器中靜止,釋放后發(fā)現(xiàn)番茄在水中下沉,在鹽水中上浮。下列說法正確的是( )A. 番茄密度比水大B. 番茄在水中受到的浮力較大C. 番茄在鹽水中受到的浮力小于它排開鹽水的重力D. 將番茄露出鹽水部分切去,鹽水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)將增大【答案】A【解析】【詳解】A.番茄在水中下沉,番茄受到的浮力小于自身的重力番茄沉底時(shí),,說明番茄的密度大于水的密度,即,故A正確;B.放手后,番茄在水中沉底,浮力小于重力,在鹽水中漂浮,浮力等于重力,番茄在鹽水中的浮力更大,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)阿基米德原理,浮力等于排開液體的重力,番茄在鹽水中受到的浮力等于它排開鹽水的重力,故C錯(cuò)誤;D.切去露出部分后,番茄仍漂浮,排開鹽水的體積減少,液面下降,鹽水深度減小,由可知,鹽水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)將減小,故D錯(cuò)誤。故選A。13、(2025四川成都)在探究“影響浮力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,小明選用體積相同的實(shí)心金屬塊甲和乙,實(shí)驗(yàn)過程如圖所示,他探究的問題是( )A. 浮力大小與物體浸入液體深度的關(guān)系B. 浮力大小與排開液體重力的關(guān)系C. 浮力大小與液體密度的關(guān)系D. 浮力大小與物體密度的關(guān)系【答案】D【解析】【詳解】由題意可知,選用體積相同的實(shí)心金屬塊甲和乙,浸沒在水中,則金屬塊排開水的體積相同,由阿基米德原理可知,排開液體的重力相同;液體的密度相同;由圖可知,金屬塊在水中的深度相同,金屬塊的密度不同,由控制變量法可知,他探究的問題是浮力大小與物體密度的關(guān)系,故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。14、 (2025山東煙臺(tái))如圖所示,小明洗碗時(shí)發(fā)現(xiàn),向漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的深度越來越大,當(dāng)水量增加到一定程度時(shí),碗浸沒水中,直至沉底。假如碗里水的質(zhì)量是緩慢均勻增加的,則下列關(guān)于碗受到的浮力隨時(shí)間變化規(guī)律的圖像可能是( )A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】最初沒有向碗中加水時(shí),碗漂浮,受到浮力等于自身重力;向漂浮在水面上的碗中加水,假如碗里水的質(zhì)量是緩慢均勻增加的,在碗未浸沒到水中時(shí),仍處于漂浮狀態(tài),碗受到的浮力為碗的重力和碗中的水的重力之和,浮力也是勻速增加的,其圖像為一條斜直線;當(dāng)碗浸沒到水中,碗沉底,排開水的體積變小,為碗自身的體積,此時(shí)碗受到的浮力小于碗自身的重力(小于t=0時(shí)碗受到的浮力),因排開水的體積不再變化,由可知碗受到的浮力也不變,為一條平行于時(shí)間軸的線段,故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。15、(2025甘肅武威)小棟了解到伽利略溫度計(jì)的測(cè)溫原理后,想自己動(dòng)手設(shè)計(jì)一個(gè)粗略測(cè)溫的裝置,他的設(shè)計(jì)思路如下:在密閉的玻璃容器中裝上一種密度會(huì)隨溫度升高而減小的特殊液體,液體中有5個(gè)體積相等、密度不同且標(biāo)有溫度示數(shù)的小球,小球不吸收液體且熱脹冷縮可以忽略不計(jì),當(dāng)有小球懸浮時(shí),懸浮小球上標(biāo)有的溫度值就是當(dāng)前環(huán)境的溫度。如圖所示,是這個(gè)測(cè)溫裝置的示意圖。其中小球3上所標(biāo)溫度值為25℃,相鄰標(biāo)號(hào)的小球上所標(biāo)的溫度值間隔為2℃,則下列說法正確的是( )A. 27℃時(shí),小球2處于漂浮狀態(tài)B. 小球2在27℃時(shí)所受的浮力小于25℃時(shí)所受的浮力C. 若有3個(gè)小球漂浮,2個(gè)小球沉底,則環(huán)境溫度在23℃至25℃之間D. 若要增大該裝置能測(cè)得的最高溫度,可增加一個(gè)與小球5體積相等但質(zhì)量更大的小球【答案】C【解析】【詳解】A.由題意知,液體的溫度升高時(shí),密度變小,原來漂浮的小球因液體的溫度升高而下沉,小球3上所標(biāo)溫度值為25℃,相鄰標(biāo)號(hào)的小球上所標(biāo)的溫度值間隔為2℃,則小球2上所標(biāo)溫度值為27℃,所以當(dāng)27℃時(shí),小球2處于懸浮狀態(tài),故A錯(cuò)誤;B.小球2上所標(biāo)溫度值為27℃,則27℃時(shí)小球2處于懸浮狀態(tài),浮力與重力相等;小球2在25℃時(shí)處于漂浮狀態(tài),浮力也等于重力,則小球2在27℃時(shí)所受的浮力等于25℃時(shí)所受的浮力,故B錯(cuò)誤;C.若有3個(gè)彩球漂浮,2個(gè)彩球沉底,則4、5兩個(gè)彩球沉底,3號(hào)球標(biāo)示25℃、4號(hào)球標(biāo)示23℃、2號(hào)球標(biāo)示27℃,表明當(dāng)前環(huán)境溫度在23℃到25℃之間,故C正確;D.當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),液體的密度減小,當(dāng)前1號(hào)球標(biāo)示溫度最高,若想測(cè)量更高的溫度,應(yīng)增加一個(gè)密度更小的彩球,所以與彩球1體積相等、質(zhì)量更小,故D錯(cuò)誤。故選C。16、(2025四川自貢)“四川艦”在某次海航時(shí)排開水的質(zhì)量為4.0×107kg,g取10N/kg,它受到的浮力是______N。若其從海水密度大的海域駛?cè)朊芏刃〉暮S颍运疃萠_____(選填“變小”“變大”或“不變”)。【答案】 ①. ②. 變大【解析】【詳解】[1]“四川艦”在某次海航時(shí)排開水質(zhì)量為4.0×107kg,由阿基米德原理可知,受到的浮力[2]若從海水密度大的海域駛?cè)朊芏刃〉暮S颍八拇ㄅ灐笔冀K漂浮,浮力等于重力,重力不變,則浮力不變,根據(jù)可知海水密度變小時(shí),排開水的體積變大,所以吃水深度變大。17、 (2025云南)實(shí)驗(yàn)小組探究浮力大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過程如圖所示。(1)a中將鐵塊緩慢浸入水中,隨著深度增加,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)逐漸變小,鐵塊受到的浮力逐漸______,表明浮力與深度有關(guān);鐵塊浸沒后,繼續(xù)增加深度,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變,表明浮力與深度無關(guān),前后結(jié)論不一致。分析發(fā)現(xiàn)以上實(shí)驗(yàn)?zāi)尺^程中同時(shí)改變了深度和______;(2)改用b中的物塊繼續(xù)探究,此物塊重______N,c、d中物塊所受浮力均為______N.由此可知,浸在同種液體中的物體所受浮力大小與浸在液體中的深度______關(guān);(3)根據(jù)b、d、e三次實(shí)驗(yàn)可知,浸在同種液體中的物體所受浮力大小與排開液體的體積有關(guān),排開液體的體積越大,所受浮力______。分析b、______三次實(shí)驗(yàn)可知,排開液體的體積相同時(shí),物體所受浮力大小與液體密度有關(guān);(4)若將b中的物體換成相同材料的球體,則不能完成b、c、d三次實(shí)驗(yàn)的探究,具體理由是______。【答案】(1) ①. 變大 ②. 排開液體體積(2) ①. 3.8 ②. 1.4 ③. 無(3) ①. 越大 ②. e、f(4)見解析【解析】【小問1詳解】[1]a中將鐵塊緩慢浸入水中,隨著深度增加,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)逐漸變小,通過稱重法計(jì)算可知,鐵塊受到的浮力逐漸變大,說明浮力與深度有關(guān)。[2]鐵塊浸沒后,繼續(xù)增加深度,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變,通過稱重法計(jì)算可知,浮力不變,說明浮力與深度無關(guān)。【小問2詳解】[1]由圖b可知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.1N,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是3.8N,物塊的重力是3.8N。[2] c、d中物塊所受拉力都是2.4N,物塊所受浮力均為F浮c= F浮d=G-Fc=3.8N-2.4N=1.4N[3]c、d圖中物塊浸入液體中的深度不同,浮力相同,說明浸在同種液體中的物體所受浮力大小與浸在液體中的深度無關(guān)。【小問3詳解】[1] b、d、e三次實(shí)驗(yàn),e圖中物體排開液體的體積最大,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)最小,由稱重法可知浮力最大,可以得到浸在同種液體中的物體所受浮力大小與排開液體的體積有關(guān),排開液體的體積越大,所受浮力越大。[2]探究浮力和液體的密度的關(guān)系,保持排開液體的體積相同,液體的密度不同,選擇b、e、f三次實(shí)驗(yàn),e、f圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同,由稱重法可知浮力不同,可以得到排開液體的體積相同時(shí),物體所受浮力大小與液體密度有關(guān)。【小問4詳解】若將b中的物體換成相同材料的球體,球體的形狀規(guī)則,深度不同時(shí)排開液體的體積也不同,不能探究浮力和深度的關(guān)系。18、 (2025重慶)小渝同學(xué)將重、底面積的薄壁圓柱形溢水杯B放在水平升降臺(tái)上,如圖所示,內(nèi)裝深的水,則溢水杯對(duì)升降臺(tái)的壓強(qiáng)為___________;溢水口到杯底的距離,將底面積、高的圓柱體A懸掛于力傳感器的掛鉤上,示數(shù)為。升降臺(tái)緩慢上升至A剛好浸沒,溢出水,靜置一段時(shí)間后,水面下降并保持不變,再將升降臺(tái)降低(全過程A無水析出)。此時(shí)力傳感器的示數(shù)為___________N。(不考慮細(xì)線伸長、水的蒸發(fā)和A體積變化)【答案】 ①. 1750 ②. 15.5【解析】【詳解】[1]溢水杯中水的重力溢水杯對(duì)水平升降臺(tái)的壓力根據(jù)可得,溢水杯對(duì)升降臺(tái)的壓強(qiáng)為[2]根據(jù)題意,A的重力為20N;體積為1000cm3;溢水口到杯底的距離是20cm,內(nèi)裝17cm的水,則當(dāng)A剛好浸沒時(shí),若A不吸水,會(huì)溢出水的體積為1000cm3-(20cm-17cm)×200cm2=400cm3而現(xiàn)在溢出水的重力為3.5N,體積為350cm3。說明A吸收了50cm3的水,即50g的水。靜置一段時(shí)間后,水面下降0.5cm時(shí),溢水杯中水的體積的減少量為根據(jù)題意可知,圓柱體吸收水的質(zhì)量為圓柱體吸收的水的重力為此時(shí)溢水杯B內(nèi)剩余水的重力為此時(shí)溢水杯B內(nèi)剩余水的質(zhì)量為此時(shí)溢水杯B內(nèi)剩余水體積為根據(jù)題意,A剛好浸沒時(shí),此時(shí)A的上表面與B的溢水口相平,A的下表面與B的底部的距離為當(dāng)再將升降臺(tái)降低時(shí),即B的底部下降2cm,由于A的位置不變,所以,此時(shí)A的下表面與B的底部的距離為可得所以,此時(shí)A浸入水的深度為可得此時(shí)A排開水的體積為根據(jù)阿基米德原理可得,此時(shí)A受到的浮力為根據(jù)稱重法可得,此時(shí)力傳感器的示數(shù)為19、 (2025山西)小明記錄了如下錯(cuò)題,請(qǐng)你幫助他找出錯(cuò)誤之處、分析錯(cuò)因并寫出正確解答過程。錯(cuò)題記錄 錯(cuò)題改正“小小飲料瓶,救命大神器”。如圖所示,消防員示范把空飲料瓶直接擰到T恤衫上快速自制救生衣。未穿救生衣的消防員在足夠深的水中漂浮時(shí)。僅頭頂能露出水面,此時(shí)他所受浮力為F1;他穿上自制救生衣后漂浮在水中,頭部完全露出水面。他和救生衣在水中所受總浮力為F 。設(shè)消防員所受重力為G,救生衣的質(zhì)量忽略不計(jì)。請(qǐng)比較F1和F2的大小關(guān)系。解:消防員未穿救生衣在水中漂浮,根據(jù)二力平衡條件可知F1=G,消防員穿上救生衣后,由于飲料瓶排開液體受到浮力,而他自身受到的浮力不變,則總浮力變大,F(xiàn)2>G,所以F2>F1。 錯(cuò)誤之處:_____________錯(cuò)因分析:_____________正確解答:_____________【答案】 ①. 他自身受到的浮力不變 ②. 未考慮消防員排開水的體積變化 ③. 見解析【解析】【詳解】[1][2][3]消防員未穿救生衣在水中漂浮時(shí),根據(jù)二力平衡條件可知,消防員穿上救生衣后,他和救生衣整體漂浮在水面上處于靜止?fàn)顟B(tài),因?yàn)榫壬碌馁|(zhì)量忽略不計(jì),根據(jù)二力平衡條件可知,總浮力,所以,因?yàn)榫壬率沟孟绬T自身浸入到水中的體積變小,所以消防員自身受到的浮力變小。20、 (2025陜西B卷)小明發(fā)現(xiàn),向水中加入食鹽能使沉入水底的雞蛋上浮至漂浮,加入的食鹽越多,雞蛋排開鹽水的體積就越小。于是提出問題:能否利用漂浮的物體排開液體的體積與液體密度之間的關(guān)系制成密度計(jì)?小明用大燒杯、金屬絲、刻度尺、食鹽、水、密度已知的不同液體、直桿(輕質(zhì)均勻的圓柱體)等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究;(水的密度為1 g/cm3)(1)如圖-1,小明將直桿放入水中,直桿傾倒后漂浮在水面上,此時(shí)直桿受到的浮力___________重力;(2)為了讓直桿能立在水中,小明將金屬絲纏繞在直桿的不同位置,分別放入水中,直桿在水中所處的狀態(tài)如圖-2所示。分析①、②、③可知:要使直桿豎直漂浮在水中,應(yīng)在直桿的___________位置纏繞金屬絲;分析③、④、⑤三幅圖可知:當(dāng)金屬絲纏繞的位置一定時(shí),適當(dāng)___________ (選填“增加”或“減少”)金屬絲的纏繞量,直桿更容易豎直漂浮在水中;(3)直桿豎直漂浮在密度不同的液體中時(shí),浸在液體中的深度也不同。因此,將直桿上液面所對(duì)應(yīng)的位置,標(biāo)注為該液體的密度。則在圖-3中的a點(diǎn)標(biāo)注的密度值為___________ g/cm3;(4)將直桿放入密度已知的不同液體中,當(dāng)直桿在液體中穩(wěn)定豎直漂浮時(shí),在直桿上液面所在的位置做標(biāo)記,并測(cè)量出直桿浸入液面以下部分的長度H;將數(shù)據(jù)記錄在下表中,并將對(duì)應(yīng)的密度值標(biāo)注在直桿上,制成密度計(jì);液體密度ρ/(g·cm ) 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2浸入液面以下部分的長度H/cm 15.95 1422 12.80 11.64 10.67分析表中數(shù)據(jù)可知:此密度計(jì)所標(biāo)刻度的位置越靠上,對(duì)應(yīng)液體的密度值越___________ (選填“大”或“小”),刻度線分布越___________ (選填“疏”或“密”);(5)如圖-4,是A、B兩支密度計(jì)在水中漂浮時(shí)的情景,若要測(cè)量密度稍小于水的另一種液體的密度,選___________(選填“A”或“B”)密度計(jì)測(cè)量更準(zhǔn)確。(A、B放入另一種液體中,均不會(huì)沉入底部)【答案】(1)等于 (2) ①. 底部 ②. 增加(3)1 (4) ①. 小 ②. 疏(5)A【解析】【小問1詳解】如圖-1,直桿傾倒后漂浮在水面上,直桿處于平衡態(tài),受平衡力,直桿受到了重力和浮力,重力和浮力是平衡力,此時(shí)直桿受到的浮力等于重力。【小問2詳解】[1]圖①中部纏繞,直桿并未豎直漂浮在水中,圖②在中下部分纏繞,直桿并未豎直漂浮在水中,在底部纏繞,直桿接近豎直漂浮在水中,故分析①、②、③可知,要使直桿豎直漂浮在水中,應(yīng)在直桿的底部位置纏繞金屬絲。[2]分析③、④、⑤三幅圖可知:當(dāng)金屬絲纏繞的位置一定時(shí),金屬絲的纏繞量慢慢變大,直桿越來越接近豎直位置漂浮在水面上,故適當(dāng)增加金屬絲的纏繞量,直桿更容易豎直漂浮在水中。【小問3詳解】由于此時(shí)直桿豎直漂浮在水中,故a點(diǎn)標(biāo)注的密度值等于水的密度,為1g/cm3。【小問4詳解】[1]分析表中數(shù)據(jù)可知:此密度計(jì)所標(biāo)刻度的位置越靠上,浸入液面以下部分的長度越長,對(duì)應(yīng)液體的密度值越小。[2]分析表中的數(shù)據(jù),此密度計(jì)所標(biāo)刻度的位置越靠上,密度在0.8g/cm3和密度在0.9cm3之間,密度之差相差0.1g/cm3,而浸入液面以下部分的長度為所標(biāo)的刻度的位置越靠下,密度在1.1g/cm3和密度在1.2cm3之間,密度之差相差0.1g/cm3,而浸入液面以下部分的長度,故此密度計(jì)所標(biāo)刻度的位置越靠上,密度計(jì)越疏。【小問5詳解】密度計(jì)漂浮在不同放入液體中,浮力等于重力,重力不變,故物體所受的浮力不變,根據(jù)可知,若要測(cè)量密度稍小于水的另一種液體的密度,則排開液體的體積需要增大,浸入液面以下部分的長度變長,而密度計(jì)是上疏下密,浸入液面以下部分的長度越短,誤差越小,故選擇A密度計(jì)測(cè)量更準(zhǔn)確些。21、 (2025陜西A卷)小明想測(cè)量一個(gè)長方體物塊的密度,他用細(xì)線提著物塊緩慢放入盛有水的杯中,如圖-1所示,壓力傳感器的示數(shù)隨物塊浸入深度的變化關(guān)系如圖-2所示。整個(gè)過程中物塊受到浮力的變化情況是________,已知物塊的質(zhì)量為2.4,則物塊的密度為________。剪斷細(xì)線、當(dāng)物塊靜止后壓力傳感器的示數(shù)為________N。(水的密度為,g取10)【答案】 ①. 先變大后不變 ②. ③. 58【解析】【詳解】[1]當(dāng)物體還未浸沒時(shí),隨著浸入的深度增大,物體浸入的體積增大;浮力變大,當(dāng)浸沒時(shí),物體所受浮力不變,故浮力的變化情況是先變大后不變。[2]由圖-2可知,物體浸沒時(shí)受到的浮力則物體的體積則物塊的密度[3]剪斷細(xì)線,當(dāng)物塊靜止時(shí),壓力傳感器的示數(shù)就等于原有水(含水杯)的重力加上所受的物塊的重力,由題圖-2可知,原有水及水杯的重力為34N,物塊受到的重力為G=2.4kg×10N/kg=24N則傳感器的示數(shù)為F=34N+24N=58N22、(2025·瀘州)實(shí)踐出真知。“九章”社團(tuán)的同學(xué)們利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行跨學(xué)科實(shí)踐——自制密度計(jì)。(1)他們用鐵釘插入粗細(xì)均勻、橫截面積為0.2cm2的吸管并密封,制作了第一代密度計(jì)。使用鐵釘?shù)哪康氖鞘刮苤匦慕档汀⒃谝后w中豎直 ,測(cè)試時(shí)將其放入密度為 1.0g/cm3的清水中,測(cè)得它的吃水深度為10.5cm;取出再放入鹽水中,測(cè)得它的吃水深度為10.0cm, 則鹽水的密度為 g/cm3,發(fā)現(xiàn)兩次吃水深度相差很小,同學(xué)們猜想可能是吸管橫截面積太小的緣故:(2)于是, 他們用橫截面積較大、粗細(xì)均勻的柱形瓶做了第二代密度計(jì),測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)它在清水和上述鹽水中的吃水深度差與第一代密度計(jì)幾乎一樣,老師提出:根據(jù)密度計(jì)在兩種液體中受到液體對(duì)它的力相等,可推出這種粗細(xì)均勻的密度計(jì)在清水和鹽水中的吃水深度的比值關(guān)系是別: 用、表示);(3)同學(xué)們圍繞怎樣增大吃水深度差這一問題,結(jié)合前兩次的制作經(jīng)驗(yàn),將設(shè)計(jì)思路和數(shù)據(jù)輸入某AI軟件,設(shè)計(jì)了如圖所示的第三代密度計(jì),若第三代密度計(jì)在清水中的吃水深度仍為10.5cm, 則它在上述鹽水中吃水深度為 cm. 若它在某種液體中的吃水深度為 15.0cm, 則這種液體的密度為 g/cm3.(以上結(jié)果保留兩位小數(shù))【答案】(1)漂浮;1.05(2)(3)5.5;0.96【知識(shí)點(diǎn)】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應(yīng)用【解析】【解答】 (1)他們用鐵釘插入粗細(xì)均勻、橫截面積為0.2cm2的吸管并密封,制作了第一代密度計(jì)。使用鐵釘?shù)哪康氖鞘姑芏扔?jì)重心降低、在液體中豎直漂浮。測(cè)試時(shí)將其放入密度為1.0g/cm3的清水中,測(cè)得它的吃水深度為10.5cm;取出再放入鹽水中,測(cè)得它的吃水深度為10.0cm,根據(jù)漂浮的特點(diǎn)浮力等于重力,可知兩次受到的浮力相同,由阿基米德原理有:ρ水gl1S=ρ鹽gl2S;即ρ水l1=ρ鹽l2;則鹽水的密度為。(2)因密度計(jì)漂浮,密度計(jì)在兩種液體中受到液體對(duì)它的浮力相等,由阿基米德原理有ρ水gh水S'=ρ鹽gh鹽S';可推出這種粗細(xì)均勻的密度計(jì)在清水和鹽水中的吃水深度的比值關(guān)系是;(3)圖中密度計(jì)下面的圓柱體的體積為V=S1h1=4.0cm2×5.0cm=20cm3=20×10-6m3=2×10-5m3;故在水中排開水的體積為V水=2×10-5m3+(10.5-5.0)×0.2×10-6m3=2.11×10-5m3------①設(shè)它在上述鹽水中吃水深度為l,類似得出在鹽水中排開液體的體積為V鹽=2×10-5m3+(l-5.0)×0.2×10-6m3------②因密度計(jì)在兩種液體中漂浮,故受到液體對(duì)它的 浮力都等于重力,故浮力相等,由阿基米德原理有ρ水gV水=ρ鹽gV鹽------③因 ------④由①②③④得出:l=5.5cm;若它在某種液體中的吃水深度為15.0cm,則排開這種液體的體積為V液=2×10-5m3+(15.0-5.0)×0.2×10-6m3=2.2×10-5m3------⑤根據(jù)阿基米德原理有ρ水gV水=ρ液gV液------⑥由①⑤得:ρ液=0.96g/cm3【分析】 (1)密度計(jì)是根據(jù)漂浮的特點(diǎn)工作的;根據(jù)漂浮的特點(diǎn)浮力等于重力,可知兩次受到的浮力相同,由阿基米德原理得出鹽水的密度;(2)因密度計(jì)漂浮,由漂浮的特點(diǎn)回答,由阿基米德原理可推出這種粗細(xì)均勻的密度計(jì)在清水和鹽水中的吃水深度的比值關(guān)系;(3)得出第三休密度計(jì)下面的圓柱體的體積,從而得出其在水中排開水的體積;設(shè)它在上述鹽水中吃水深度為l,類似得出在鹽水中排開液體的體積;因密度計(jì)在兩種液體中受到的浮力相等,由阿基米德原理得出它在上述鹽水中吃水深度;若它在某種液體中的吃水深度為15.0cm,得出排開這種液體的體積,根據(jù)阿基米德原理得出ρ液。23、(2025四川遂寧) 2024年12月,我國自主研制建造的076型兩棲攻擊艦首艦——“中國人民解放軍海軍四川艦”正式下水,該艦滿載排水量(排開水的質(zhì)量)4萬余噸。若以滿載排水量4萬噸來計(jì)算,該艦滿載時(shí)所受浮力大小為______N。不考慮燃料質(zhì)量變化,該艦由海水密度較小的近海駛向海水密度較大的遠(yuǎn)海區(qū)域時(shí),排開海水的體積將______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。(g取10N/kg)【答案】 ①.②.變小【解析】【詳解】[1]根據(jù)阿基米德原理可知,物體受到的浮力等于排開液體所受重力,滿載排水量4萬噸,即則該艦滿載時(shí)所受浮力浮力[2]艦船始終處于漂浮狀態(tài),浮力等于自身總重力,當(dāng)海水密度增大,由可知,浮力不變,減小,所以排開海水體積變小。24、 (2025黑龍江齊齊哈爾)某材料不吸收液體,在酒精或鹽水中均不溶解,且不與酒精或鹽水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),用該材料制成重的實(shí)心球。若將球投入足夠多的酒精中,當(dāng)球靜止時(shí),受到的浮力大小是______;若將球投入足夠多的鹽水中,當(dāng)球靜止時(shí),受到的浮力大小是______N。(已知,,)【答案】 ①. 0.8 ②. 1【解析】【詳解】[1][2]球的體積為因?yàn)榍虻拿芏却笥诰凭拿芏龋匀魧⑶蛲度胱銐蚨嗟木凭校?dāng)球靜止時(shí),球沉底,則球受到的浮力大小球的密度小于鹽水密度,所以若將球投入足夠多的鹽水中,當(dāng)球靜止時(shí),球漂浮,則受到的浮力大小25、 (2025黑龍江齊齊哈爾)小明在得出浸在液體中的物體受到的浮力大小跟物體本身因素?zé)o關(guān)的結(jié)論后,進(jìn)一步探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”;表一實(shí)驗(yàn)次序 液體種類 物體下表面浸入水中的深度/cm 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N1 水 0 2.72 2 2.23 4 1.74 6 1.7… … …(1)如圖甲所示,小明將裝有適量水的燒杯放在盤中,用手把空的飲料罐沿豎直方向逐漸按入水中。此過程中,手感受到飲料罐受到的浮力逐漸增大。小明通過分析現(xiàn)象提出猜想,浮力大小可能跟物體浸入液體的深度或物體浸在液體中的___________有關(guān)。通過其他生活經(jīng)驗(yàn),小明還猜想浮力的大小可能跟液體密度有關(guān);(2)小明用圖乙的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將盛有適量水的容器放置在桌面上,正確使用彈簧測(cè)力計(jì),將一個(gè)長方體鋁塊(高為)用細(xì)線懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下。使鋁塊沿豎直方向逐漸下降,緩慢浸入水中。實(shí)驗(yàn)過程中,保持彈簧測(cè)力計(jì)的軸線與鋁塊的豎直軸線在同一直線上。獲取觸底前的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并記錄在表一中;①分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,鋁塊受到的重力是___________N,第2組實(shí)驗(yàn)中鋁塊受到的浮力是___________N;②分析第1、3、4三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,浮力大小跟物體浸入液體的深度___________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);③分析第1、2、3三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出初步結(jié)論:___________;(3)小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)的初步結(jié)論,設(shè)計(jì)了用圖丙所示裝置測(cè)量某液體密度的方案:①將3個(gè)空的相同厚底薄壁圓柱形玻璃容器(高為)放入足夠深的水槽中,待穩(wěn)定后,容器A、B、C都保持豎直靜止,測(cè)得容器A、B、C浸入水中的深度均為;②向容器B、C中分別緩慢裝入___________(選填“質(zhì)量”或“體積”)相等的某液體和水。待穩(wěn)定后,容器A、B、C保持豎直靜止,且未觸底。測(cè)量容器B、C浸入水中的深度,將容器A、B、C浸入水中的深度記錄在表二中;③分析表二中的數(shù)據(jù),通過計(jì)算可知,液體的密度___________。表二容器 A B C容器浸入水中的深度/cm 6 12 11【答案】(1)體積 (2) ①. 2.7 ②. 0.5 ③. 無關(guān) ④. 液體密度一定時(shí),浮力的大小與物體浸在液體中的體積成正比(3) ①. 體積 ②.【解析】【小問1詳解】用手把空的飲料罐沿豎直方向逐漸按入水中,除了浸入液體的深度發(fā)生了變化,還有物體浸入液體的體積發(fā)生了變化,故浮力大小可能跟物體浸入液體的深度或物體浸在液體中的體積有關(guān)。【小問2詳解】[1]根據(jù)第一組數(shù)據(jù)可知,物體下表面浸入水中的深度為0cm,物體懸掛在空氣中,根據(jù)懸掛法測(cè)量鋁塊的重力,故鋁塊的重力為2.7N。[2]第2組實(shí)驗(yàn)中鋁塊受到的浮力是[3]分析第1、3、4三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,物體浸入液體的深度變大,拉力的大小不變,浮力的大小不變,故浮力大小跟物體浸入液體的深度無關(guān)。[4]分析第1、2、3三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),液體的密度一定,物體浸入液體的體積變大,物體所受的浮力變大,且物體所受的浮力與物體浸入液體的體積比值是一個(gè)定值,可得出初步結(jié)論液體密度一定時(shí),浮力的大小與物體浸在液體中的體積成正比。【小問3詳解】[1]由于三容器始終漂浮在水面上,浮力始終等于物體所受的重力,若在向容器B、C中分別緩慢裝入等質(zhì)量的不同液體,則容器浸入的深度相同,無法根據(jù)浮力計(jì)算出待測(cè)液體的密度。[2] 由于三容器始終漂浮在水面上,浮力始終等于物體所受的重力,故設(shè)容器的底面積為S,向容器B、C中分別緩慢裝入液體和水的體積為V,容器B浸入的深度變化為則浮力的變化量為B容器的重力變化量為經(jīng)整理可知①同理C浸入的深度的變化量為則浮力的變化量為C容器的重力變化量為經(jīng)整理可知②聯(lián)立①②可知,液體的密度為26、 (2025北京)某同學(xué)利用一個(gè)圓柱形容器、一個(gè)梨、記號(hào)筆、刻度尺和適量的水測(cè)量醬油的密度,測(cè)量過程如圖所示,圖中、、、分別是梨放入水、醬油前后液面到容器底的距離。已知水的密度為,則待測(cè)醬油的密度________。(用已知量和測(cè)量量表示)【答案】【解析】【詳解】由圖可知,梨在水中和醬油中均處于漂浮狀態(tài),即受到的浮力等于其重力,所以F浮水=F浮醬油設(shè)圓柱形容器的橫截面積為S,則梨在水中排開水的體積V水排=S(h2-h1)梨在醬油中排開醬油的體積V醬油排=S(h4-h3)根據(jù)阿基米德原理可知ρ水V水排g=ρ醬油V醬油排g,ρ水S(h2-h1)g=ρ醬油S(h4-h3)g,ρ水(h2-h1)=ρ醬油(h4-h3)則待測(cè)醬油的密度27. (2025黑龍江伊春市)小寧同學(xué)把一個(gè)質(zhì)量為50g的木塊放在水中,木塊漂浮時(shí)有的體積露出水面,則這個(gè)木塊受到的浮力是 ________ N,它的密度是 ________ g/cm3。【答案】 ①. 0.5 ②. 0.6【解析】【詳解】[1]因?yàn)槟緣K漂浮在水面,則木塊受到的浮力[2]由阿基米德原理,則木塊排開水的體積所以木塊的體積則木塊的密度28、 (2025湖南長沙)如圖是探究浮力的大小是否跟物體浸沒的深度有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過程。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先將彈簧測(cè)力計(jì)在_______方向調(diào)零;(2)乙圖中物體所受浮力為_______N;(3)請(qǐng)你分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),判斷物體所受浮力的大小是否跟物體浸沒的深度有關(guān),并說明理由。_____________【答案】(1)豎直 (2)0.4(3)無關(guān),見解析【解析】【小問1詳解】本實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量的是豎直方向的力,故實(shí)驗(yàn)前需要將彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向調(diào)零。【小問2詳解】由稱重法可知乙圖中物體所受浮力為F浮=G-F乙=1.4N-1.0N=0.4N【小問3詳解】由圖丙和圖丁可知,物體浸沒在不同深度時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變,由稱重法可知浮力不變,說明物體所受浮力的大小跟物體浸沒的深度無關(guān)。29、 (2025吉林)學(xué)校科技小組進(jìn)行了“測(cè)量小石塊密度”的實(shí)驗(yàn)。(1)用天平測(cè)小石塊的質(zhì)量,當(dāng)天平平衡時(shí),右盤中的砝碼和標(biāo)尺上游碼的位置如圖甲所示,小石塊的質(zhì)量為___________g,用量筒和水測(cè)得小石塊的體積為20cm ,則小石塊的密度為___________kg/m 。(2)利用浮力知識(shí),科技小組的同學(xué)又用另一種方法測(cè)出了小石塊的密度。步驟一:如圖乙所示,將長方體物塊放入柱形盛水容器中,物塊漂浮,測(cè)出物塊浸入水中的長度。步驟二:如圖丙所示,將小石塊放在物塊上,測(cè)得物塊浸入水中的長度與圖乙相比增加了h1,此時(shí)物塊受到的浮力與圖乙相比___________步驟三:如圖丁所示,將小石塊用細(xì)線(細(xì)線體積和質(zhì)量均忽略不計(jì))系在物塊下,測(cè)得物塊浸入水中的長度與圖乙相比增加了h2,圖丁中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)___________圖丙中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)(填“大于”、“等于”或“小于”)。根據(jù)以上信息可得,小石塊密度表達(dá)式為ρ石=___________(用ρ水、h1、h2表示)。【答案】(1) ①. 54 ②. 2.7×103(2) ①. 變大 ②. 等于 ③.【解析】【小問1詳解】[1]由圖甲可知標(biāo)尺的分度值為0.2g,則小石塊的質(zhì)量為[2]小石塊的密度為【小問2詳解】[1]圖乙與圖丙物塊都漂浮,浮力都等于重力,圖丙的總重力大于圖乙的重力,則圖丙的浮力大于圖乙的浮力。[2]圖丙與圖丁中,總重力相等,都處于漂浮狀態(tài),則所受浮力相等,液體密度不變,根據(jù),排開水的體積相等,液面上升的高度相同,即圖丙和圖丁液面是相平的,根據(jù)可知圖丁與圖丙中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)相等。[3]設(shè)物塊的底面積為S,圖乙中石塊與物塊漂浮,增加的浮力與石塊的重力相等,則石塊的重力為比較圖丙、圖丁,可知大于,石塊的體積為小石塊密度的表達(dá)式為30、 (2025遼寧)如圖,裝有適量水的柱形容器靜止在水平桌面上,不計(jì)質(zhì)量的彈簧懸掛一不吸水圓柱體,圓柱體浸入水中3cm且處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)彈簧伸長量為8cm。現(xiàn)向柱形容器注水,注水過程中圓柱體緩慢上升,當(dāng)彈簧恰好恢復(fù)原長時(shí),停止注水,圓柱體靜止。注水量為2.76kg且水沒有溢出。已知:圓柱體高20cm、底面積100cm ,柱形容器底面積200cm 。容器中的水面與注水前相比升高了____cm,圓柱體的密度為____g/cm 。(,整個(gè)過程圓柱體始終未與容器壁接觸)【答案】 ①. 19.6 ②. 0.73【解析】【詳解】[1]由題可知,注水量為2.76kg且水沒有溢出,根據(jù)公式可知,注水體積為彈簧由原來的伸長量8cm,恢復(fù)到原長,則圓柱體下表面上升了8cm,所以圓柱體下表面以下增加水的體積為圓柱體下表面以上增加水的體積為圓柱體下表面以上增加水的體積即為圓柱體浸入水中增加的體積,所以圓柱體浸入水中的深度增加量為所以容器中的水面與注水前相比升高了[2]由題可知,最后彈簧恰好恢復(fù)原長,圓柱體靜止,此時(shí)圓柱體處于漂浮狀態(tài),則浮力等于重力,由[1]中可知,此時(shí)圓柱體浸入水中深度增加量為11.6cm,則圓柱體浸入水中的深度為增加量加上原來浸入水中的深度,即根據(jù)阿基米德原理可知,浮力即重力為根據(jù)公式可知,圓柱體的質(zhì)量為根據(jù)公式可知,圓柱體的密度為31、(2025廣州)跨學(xué)科實(shí)踐小組設(shè)計(jì)了“測(cè)量氣球在空氣中所受浮力”的實(shí)驗(yàn);(1)實(shí)驗(yàn)過程:①如圖a,用細(xì)線穿過自制標(biāo)尺的O點(diǎn)并懸掛,使其處于水平平衡狀態(tài),其中標(biāo)尺分度值為1mm(圖中毫米刻度線沒有畫出);②將充足氣的籃球和套有氣針的干癟氣球,固定懸掛在標(biāo)尺左端距O點(diǎn)為的位置;在標(biāo)尺右端對(duì)稱位置懸掛小桶,往桶內(nèi)裝入適量細(xì)沙,使標(biāo)尺處于水平平衡狀態(tài)。若測(cè)得小桶和細(xì)沙的總重力為G,則籃球和氣球(含氣針)的總重力為______;③把氣針插入籃球的氣門內(nèi),氣球隨即膨脹,如圖b,標(biāo)尺的______(選填“左端”“右端”)向下發(fā)生傾斜,理由是:______;④測(cè)量膨脹氣球受到的浮力大小;方法一:在不改變小桶懸掛位置的情況下,______(選填“向小桶內(nèi)添加”“從小桶內(nèi)取出”)重力為的細(xì)沙,使標(biāo)尺重新處于水平平衡狀態(tài),則膨脹氣球受到的浮力大小為______;方法二:保持小桶和細(xì)沙總重力為G的情況下,移動(dòng)小桶懸掛的位置,使標(biāo)尺重新處于水平平衡狀態(tài),此時(shí)小桶懸掛位置與O點(diǎn)的距離為L,則膨脹氣球受到的浮力大小為______;(2)實(shí)驗(yàn)評(píng)估:如圖c,如果用鉤碼替換圖a中的小桶和桶內(nèi)細(xì)沙,為了較精準(zhǔn)測(cè)量膨脹氣球受到的浮力大小,采用④中的哪種方法更合理?簡要說明理由______。【答案】(1) ①. G ②. 右端 ③. 左端的氣球受到了向上的浮力,導(dǎo)致杠桿左端受到的動(dòng)力變小,動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積變小,小于右端阻力與阻力與阻力臂的乘積 ④. 從小桶內(nèi)取出 ⑤. ⑥.(2)方法二【解析】【小問1詳解】[1]根據(jù)杠桿平衡原理可知,動(dòng)力臂等于阻力臂,故動(dòng)力等于阻力,故籃球和氣球(含氣針)的總重力為G。[2][3]左端的氣球受到了向上的浮力,導(dǎo)致杠桿左端受到的動(dòng)力變小,動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積變小,小于右端阻力與阻力臂的乘積,故杠桿右端下沉。[4]由于杠桿右端下沉,在不改變小桶懸掛位置的情況下,可以從小桶內(nèi)取出重力為的細(xì)沙,減小阻力,從而減小阻力與阻力臂的乘積,使杠桿再次達(dá)到水平位置平衡。[5]取出細(xì)沙后,動(dòng)力臂仍然等于阻力臂,故動(dòng)力仍然等于阻力,故減小的動(dòng)力等于減小的阻力,即氣球所受的浮力為。[6]根據(jù)杠桿平衡原理可知,杠桿左端受到的動(dòng)力為故浮力的大小為【小問2詳解】若用鉤碼代替沙子和桶,若采用方法一,由于鉤碼是整數(shù)的增加或者減小,無法恰好石杠桿在水平位置平衡。此時(shí)需要采用方法二,通過移動(dòng)鉤碼,從而使杠杠在水平位置平衡,通過杠桿平衡計(jì)算浮力。32、(2025廣州)圖a是實(shí)踐小組設(shè)計(jì)的自動(dòng)儲(chǔ)水箱簡圖,豎直細(xì)桿固定在水箱底部,浮簡可沿細(xì)桿上下移動(dòng),水箱中水深為0.1m時(shí),浮筒對(duì)水箱底部的壓力剛好為零;水深為0.4m時(shí),浮筒開始接觸進(jìn)水閥門:水深為0.6m時(shí),浮筒使進(jìn)水閥門完全關(guān)閉,浮筒所受浮力和水深關(guān)系的圖像如圖b,已,東g取;(1)水深從0.1m到0.4m的過程中,浮筒排開水的重力______,水對(duì)箱底產(chǎn)生的壓強(qiáng)______(以上兩空選填“變大”“變小”或“不變”);(2)閥門完全關(guān)閉時(shí),求:①水對(duì)箱底產(chǎn)生的壓強(qiáng)_______;②浮筒排開水的體積_______。【答案】(1) ①. 不變 ②. 變大(2) ①. ②.【解析】【小問1詳解】[1]根據(jù)浮筒所受浮力和水深關(guān)系的圖像可知,水深從0.1m到0.4m的過程中,浮筒所受浮力不變,根據(jù)阿基米德原理可知,浮力等于排開液體所受的重力,故浮筒排開水的重力不變。[2]根據(jù)可知,深度變深,水對(duì)箱底產(chǎn)生的壓強(qiáng)變大。【小問2詳解】[1]水深為0.6m時(shí),浮筒使進(jìn)水閥門完全關(guān)閉,水對(duì)箱底產(chǎn)生的壓強(qiáng)[2]根據(jù)浮筒所受浮力和水深關(guān)系的圖像可知,水深為0.6m時(shí),浮筒所受的浮力為7.5N,浮筒排開水的體積33、(2025內(nèi)蒙古)某同學(xué)想知道將船上的船錨拋入水中沉底后,會(huì)引起水面如何變化。他用玻璃杯和金屬塊模擬拋錨過程如下:先向底面積為的長方體水槽中注入深的水;將一個(gè)質(zhì)量為、底面積為的正方體金屬塊,放入水平放置的玻璃杯中,再將玻璃杯放入水槽中,玻璃杯漂浮在水面上靜止,如圖所示;然后將金屬塊從玻璃杯中取出放入水中沉底,待水面穩(wěn)定后,分析水面變化。(,,整個(gè)過程中沒有水溢出)求:(1)注水后,水對(duì)水槽底部的壓強(qiáng);(2)金屬塊平放在玻璃杯中時(shí),對(duì)玻璃杯底部的壓強(qiáng);(3)金屬塊放在玻璃杯中漂浮時(shí)和放入水中沉底后,水面高度的變化量。【答案】(1)2000Pa(2)3000Pa (3)0.02m【解析】【小問1詳解】注水后,水對(duì)水槽底部的壓強(qiáng)p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa【小問2詳解】正方體金屬塊的重力G金=m金g=3kg×10N/kg=30N金屬塊平放在玻璃杯中時(shí),對(duì)玻璃杯底部的壓力F=G金=30N對(duì)玻璃杯底部的壓強(qiáng)【小問3詳解】正方體金屬塊的邊長金屬塊的體積V=l3=(0.1m)3=1×10-3m3金屬塊放在玻璃杯中漂浮時(shí),整體受到的浮力F浮=G總=G杯+G金金屬塊放入水中沉底后,整體受到的浮力F′浮=G′總=G′杯+F浮金浮力變化量ΔF浮=F浮-F′浮=G金-F浮金=G金-ρ水gV排=G金-ρ水gV金=30N-1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=20N水上升的體積水面高度的變化量34、 (2025廣東深圳)如圖是深圳號(hào)在海上航行,田田同學(xué)乘坐了這艘船出海游玩。田田發(fā)現(xiàn)這艘船最大吃水高度是9米,最大排水量是70000噸,船上一汽車用鋼打造,鋼的體積0.1立方米。(已知:鋼的密度是7.9×103kg/m3,海水密度1×103kg/m3),求:(1)鋼質(zhì)量;(2)求輪船滿載時(shí)所受的浮力;(3)船底面積是1×103m2,求輪船底部受到的壓力。【答案】(1)790kg(2)7×108N (3)9×107N【解析】【小問1詳解】鋼的質(zhì)量m鋼=ρ鋼V鋼=7.9×103kg/m3×0.1m3=790kg【小問2詳解】根據(jù)阿基米德原理可得,輪船滿載時(shí)所受的浮力F浮=G排=m排g=70000×103kg×10N/kg=7×108N【小問3詳解】輪船底部受到的海水壓強(qiáng)p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×9m=9×104Pa輪船底部受到的壓力F=pS=9×104Pa×1×103m2=9×107N35、(2025黑龍江伊春市)如圖,這是一款國產(chǎn)水陸兩棲汽車航行技術(shù)測(cè)試的現(xiàn)場(chǎng)。這輛汽車在水中的最大速度約為8.3km/h。良好的密封技術(shù)和防銹處理,使車體的吃水深度達(dá)到1.05m,滿載時(shí)排開水的質(zhì)量達(dá)到4×103kg。求:(1)如果汽車用7.2km/h速度在水中航行30min,它航行的距離;(2)當(dāng)汽車在水中航行時(shí),若車的底部距水面0.8m,車底受到水的壓強(qiáng);(3)汽車在水中滿載航行時(shí)受到的浮力。【答案】(1)(2)8×103Pa (3)4×104N【解析】【小問1詳解】航行的距離【小問2詳解】車底受到水的壓強(qiáng)【小問3詳解】汽車在水中滿載航行時(shí)受到的浮力36、(2025四川宜賓)某鍛造廠利用卷揚(yáng)機(jī)將一圓柱形工件(污垢的質(zhì)量和體積忽略不計(jì))吊入柱形清洗池中清洗,如圖所示。已知工件的質(zhì)量為90kg,高度為50cm,清洗池底面積為2000,深度為80cm;未放入工件時(shí),清洗液的深度為60cm,密度,。求:(1)工件的重力;(2)工件一半浸入清洗液時(shí),清洗液對(duì)工件底部的壓強(qiáng);(3)工件完全浸入清洗液,平衡時(shí)繩對(duì)工件的拉力為700N,工件的底面積是多少;(4)若工件以1.5cm/s的速度浸入清洗液,則工件從接觸液面到剛好完全浸入所用的時(shí)間為多少,寫出此過程清洗液對(duì)清洗池底部的壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的關(guān)系式。【答案】(1)900N (2)2000Pa(3)(4)【解析】【28題詳解】由題意【29題詳解】工件一半浸入清洗液時(shí),進(jìn)入深度為則底部受到壓強(qiáng)【30題詳解】工件完全浸入清洗液,工件受到的浮力為則工件的體積工件的底面積為【31題詳解】剛好浸沒時(shí)液面上升的高度工件下降的高度為故設(shè)池底部壓強(qiáng)為p,經(jīng)過時(shí)間為t,則有則代入數(shù)據(jù)解得池底部壓強(qiáng)為,37. (2025貴州)某次學(xué)校物理社團(tuán)活動(dòng)主題是“制作浮力秤”。經(jīng)思考,小明決定用薄壁硬質(zhì)飲料瓶、水槽、水、細(xì)線及幾個(gè)質(zhì)量不同的重物進(jìn)行制作。他設(shè)想,讓飲料瓶漂浮于水面,在瓶身上標(biāo)記出相應(yīng)的質(zhì)量刻度線,把待測(cè)物體放入瓶中,待水面靜止時(shí),根據(jù)水面所在刻度線的位置,便可讀出待測(cè)物體質(zhì)量。小明進(jìn)行如下制作:【任務(wù)一】制作秤體小明切掉飲料瓶底部,用細(xì)線將瓶蓋與其中一個(gè)重物連接,旋緊瓶蓋,將瓶體開口向上倒置于水槽中,待其靜止后,若瓶體呈豎直狀態(tài),且與重物整體漂浮,則秤體制作完成,如圖甲所示。此時(shí)瓶體便可作為秤盤盛放待測(cè)物體。(1)此時(shí)秤體所受浮力大小___________其重力大小。【任務(wù)二】標(biāo)注刻度小明認(rèn)為當(dāng)秤體漂浮,且水面位于瓶體的圓柱狀部分時(shí)才便于標(biāo)記刻度。他發(fā)現(xiàn)圖甲中秤體在水中的位置尚未滿足標(biāo)記刻度的條件。(2)為滿足條件,小明用準(zhǔn)備的器材進(jìn)行調(diào)整,請(qǐng)你給他提出調(diào)整建議___________。調(diào)整完成后,小明先將飲料瓶身與水面齊平處標(biāo)記為0cm,此處即為質(zhì)量標(biāo)度的零刻度線;將飲料瓶取出,再將刻度尺對(duì)應(yīng)的長度刻度值標(biāo)記在瓶身上;測(cè)量出飲料瓶圓柱狀部分的橫截面積為50cm2,再放入水中,如圖乙所示。(3)接下來,只需將瓶身上所標(biāo)注的長度刻度值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)度,便可完成浮力秤的制作。請(qǐng)你計(jì)算瓶身上刻度1cm處所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)度為多少克?()小明按照此方法計(jì)算并標(biāo)注了浮力秤各刻度值對(duì)應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)度。【任務(wù)三】拓展分析小羽參照小明的方法,用一個(gè)橫截面為圓形,切口處圓的面積也為50cm2,但上下粗細(xì)不同的飲料瓶來制作浮力秤。她正確標(biāo)記了零刻度線的位置,用刻度尺緊貼瓶身,在瓶身上標(biāo)注了均勻的刻度,如圖丙所示;接著她依照小明浮力秤的刻度值,在相同的刻度處標(biāo)注了相同的質(zhì)量標(biāo)度(圖中未畫出)。(4)請(qǐng)判斷小羽制作的浮力秤所稱出的物體質(zhì)量比真實(shí)值偏大還是偏小?說明理由。【答案】(1)等于 (2)增加重物質(zhì)量 (3)50g (4)見解析【解析】【小問1詳解】此時(shí)瓶體呈豎直狀態(tài),且與重物整體漂浮,根據(jù)物體漂浮的條件,秤體處于平衡狀態(tài)時(shí),浮力與重力大小相等。秤體所受浮力大小等于其重力大小。【小問2詳解】此時(shí)秤體浸入水中過淺,說明浮力過小,需增加排開水的體積即增加重物質(zhì)量以增大浮力。【小問3詳解】浮力秤的刻度轉(zhuǎn)換基于阿基米德原理增加質(zhì)量m時(shí),需額外排開水的體積 由平衡條件可知化簡得。【小問4詳解】小羽的飲料瓶上下粗細(xì)不同非圓柱形,但刻度均勻標(biāo)注。實(shí)際浸入深度與排開水的體積不成線性關(guān)系,若瓶身向上漸擴(kuò),相同刻度下實(shí)際排開水的體積大于計(jì)算的圓柱形瓶的體積,真實(shí)值大于測(cè)量值,故制作的浮力秤所稱出的物體質(zhì)量比真實(shí)值偏小。38、 (2025黑龍江綏化)如圖所示,水平桌面上有一個(gè)圓柱形薄壁容器。容器內(nèi)豎立一個(gè)圓柱形杯子(材料質(zhì)地均勻),高為0.09m,底面積為。現(xiàn)只向容器內(nèi)注水,當(dāng)容器內(nèi)水的深度為0.06m時(shí),杯子對(duì)容器底部的壓力剛好為零;接下來同時(shí)向容器內(nèi)和杯中注水,當(dāng)杯口與容器內(nèi)的水面相平時(shí),杯中水的體積是杯子容積的一半,且杯子對(duì)容器底部的壓力也剛好為零。(整個(gè)過程中,杯底與容器底部始終接觸但不緊密)求:(1)只向容器內(nèi)注水,當(dāng)水深度為0.06m時(shí),水對(duì)容器底部的壓強(qiáng);(2)空杯子的質(zhì)量;(3)該杯子材料的密度;(4)繼續(xù)向杯子中注水,直至注滿,此時(shí)杯子對(duì)容器底部的壓強(qiáng)是多少?【答案】(1)(2)(3)(4)【解析】【小問1詳解】當(dāng)容器內(nèi)水的深度為,容器底所受壓強(qiáng)【小問2詳解】解法一:當(dāng)容器內(nèi)水的深度時(shí),杯子排開水的體積根據(jù)阿基米德原理,杯子此時(shí)所受的浮力此時(shí)杯子對(duì)容器底部的壓力剛好為零,即杯子的質(zhì)量解法二:當(dāng)容器內(nèi)水的深度時(shí),杯子對(duì)容器底的壓力剛好為零,此時(shí)杯子漂浮,杯子受到的浮力等于杯子的重力,即代入數(shù)據(jù)可得化簡上式可得杯子的質(zhì)量【小問3詳解】解法一:由題意可知:杯中水的重力等于增加的浮力,即,由此可得代入數(shù)據(jù)解得,杯子中水的體積當(dāng)杯口與容器內(nèi)的水面相平時(shí),杯子排開水的體積組成杯子的材料的體積杯子材料的密度解法二:杯子的重力容器內(nèi)水的深度時(shí),杯子受到的浮力當(dāng)杯口與容器內(nèi)水面相平時(shí),杯子漂浮,杯子的重力等于杯子受到的浮力,即杯子中注入水的重力則杯中水的質(zhì)量所以杯中水的體積組成杯子的材料的體積杯子材料的密度【小問4詳解】(4)解法一:杯子注滿水后,杯子總重力杯子對(duì)容器底的壓力注滿水時(shí)杯子對(duì)容器底部的壓強(qiáng)解法二:繼續(xù)向杯子中注水直至注滿,此時(shí)杯子浸沒于水中,即,注滿水時(shí)杯子對(duì)容器底部的壓強(qiáng)解法三:杯子注滿水后,對(duì)杯子對(duì)容器底部壓強(qiáng)等于后來注入的水對(duì)容器底產(chǎn)生的壓強(qiáng)39、 (2025四川德陽) 如圖甲所示,“國之重器”起重船起吊重物時(shí),需通過抽水機(jī)將一側(cè)水艙里的水抽向另一側(cè)水艙來保持起重船平衡。如圖乙所示,小蘭設(shè)計(jì)了一種采用力傳感器感知抽水量的長方體水艙模型,水艙中裝有的水,其底面積。A是固定在頂端的力傳感器,能夠顯示A對(duì)B的壓力或拉力的大小;B是質(zhì)量和體積均可忽略的細(xì)直硬桿,不考慮B的形變,B的上端與力傳感器A連接,下端與物體C連接;物體C是質(zhì)量、底面積的圓柱體。用抽水機(jī)將水抽出的過程中,力傳感器示數(shù)的大小隨抽出水的體積變化的圖像如圖丙所示。當(dāng)物體C的下端剛好露出水面,此時(shí)已抽出水的體積。已知。求:(1)物體C的重力;(2)物體C完全浸沒時(shí)排開水的體積;(3)當(dāng)力傳感器示數(shù)為時(shí),水對(duì)水艙模型底部的壓強(qiáng)。【答案】(1)5N (2)(3)或【解析】【小問1詳解】物體C的重力【小問2詳解】當(dāng)物體C完全浸沒時(shí),由圖可知桿對(duì)物體C的壓力為對(duì)C受力分析,C受到重力、浮力和壓力,則則物體C完全浸沒時(shí)排開水的體積【小問3詳解】當(dāng)物體C的下端剛好露出水面時(shí),水艙模型內(nèi)剩余水的體積C的下端距離水艙模型底部的距離當(dāng)力傳感器示數(shù)為時(shí)①若桿對(duì)物體C的壓力為對(duì)C受力分析,C受到重力、浮力和壓力,則物體C排開水的體積物體C浸在水中的深度此時(shí)水的深度為則水對(duì)水艙模型底部的壓強(qiáng)②若桿對(duì)物體C的拉力為對(duì)C受力分析,C受到重力、浮力和拉力,則解得物體C排開水的體積物體C浸在水中的深度此時(shí)水的深度為則水對(duì)水艙模型底部的壓強(qiáng)所以當(dāng)力傳感器示數(shù)為2N時(shí),水對(duì)水艙模型底部的壓強(qiáng)為或。40、(2025·瀘州)科創(chuàng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)裝置,力傳感器A上確固定在水平桿上,下端通過豎直輕桿與正方體E相連,水平升降臺(tái)上放有溢水杯c和力傳感器B,小桶D放在力感器B上,溢水杯C中的水面剛好與溢水口齊平,水平升降臺(tái)勻速上升,當(dāng)t=0時(shí),正方體E剛好接觸水面,之后排開的水全部流入小桶D中,力傳感器B的示數(shù)FB隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。已知g=10N/kg.ρ水=1.0x103kg/m3.(1)當(dāng)力傳感器B的示數(shù)FB=5N時(shí), 求正方體E受到的浮力:(2)求升降臺(tái)勻速上升的速度:(3)當(dāng)t=10s時(shí),力傳感器A的示數(shù)FA=2N,求正方體E的密度。【答案】(1)解: 根據(jù)阿基米德原理,浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開液體所受的重力,即由圖乙可知,小桶的重力當(dāng)時(shí),排開水的重力所以正方體E受到的浮力(2)解: 由圖乙可知,正方體E從剛接觸水面到剛好完全浸沒所用的時(shí)間正方體E完全浸沒時(shí)排開水的重力根據(jù),可得正方體E的體積所以正方體E的邊長升降臺(tái)勻速上升的速度(3)解: 當(dāng) 時(shí),正方體 E 已經(jīng)完全浸沒在水中,此時(shí)力傳感器 A 的示數(shù) 。由前面計(jì)算可知如果正方體 E 的密度大于水:根據(jù)稱重法可得正方體 E 的重力正方體 E 的質(zhì)量正方體 E 的密度如果正方體 E 的密度小于水:根據(jù)稱重法可得正方體 E 的重力正方體 E 的質(zhì)量正方體 E 的密度故正方體 E 的密度為 或【知識(shí)點(diǎn)】密度公式及其應(yīng)用;二力平衡的條件及其應(yīng)用;阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應(yīng)用【解析】【分析】 (1)由圖乙可知,小桶的重力,根據(jù)平衡力的知識(shí)計(jì)算排開水的重力,根據(jù)阿基米德原理可求得正方體E受到的浮力;(2)由圖乙可知,正方體E從剛接觸水面到剛好完全浸沒所用的時(shí)間和正方體E完全浸沒時(shí)排開水的重力,由F浮=ρ液gV排可求得正方體排開水的體積,即為正方體的體積,然后可求得正方體E的邊長,由速度公式可求得升降臺(tái)勻速上升的速度;(3)當(dāng)t=10s時(shí),正方體E已經(jīng)完全浸沒在水中,此時(shí)力傳感器A的示數(shù)FA=2N,分兩種情況討論:如果正方體E的密度大于水,根據(jù)稱重法可得正方體E的重力G=F浮總+FA,然后可求正方體E的質(zhì)量,由密度公式可求正方體E的密度:如果正方體E的密度小于水,根據(jù)稱重法可得正方體E的重力:G'=F浮總-FA,同理可求得正方體E的密度。41、(2025·南充)某科技小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的異型魚缸自動(dòng)加水模型,由兩個(gè)不同橫截面積的圓柱型容器、根帶有力傳感器的輕質(zhì)硬細(xì)桿和一個(gè)不吸水的物體組成,細(xì)桿將物體與容器底部連接。當(dāng)力傳感器受壓力最大時(shí)開始加水,當(dāng)受拉力恰好達(dá)到最大時(shí)停止加水。已知容器下部分的橫截面積S1為500cm2, 高h(yuǎn)1為14cm,上部分橫截面積S2為300cm2, 桿的高度h2為6cm,物體的橫截面積S3為100cm2,高h(yuǎn)3為12cm。力傳感器的示數(shù)F隨容器中水深h的關(guān)系如圖乙所示.. g取10N/ kg,不考慮容器壁的厚度和物體體積變化,傳感器不與水接觸)求:(1)物體的重力;(2)當(dāng)傳感器示數(shù)為零時(shí),容器中水的深度;(3)當(dāng)剛好停止加水時(shí),傳感器的示數(shù);(4)當(dāng)傳感器示數(shù)為2N時(shí),容器中水的質(zhì)量。【答案】(1)解: 由乙圖可知: 物體的重力G=F1=9N。(2)解:當(dāng)傳感器示數(shù)為零時(shí): ;此時(shí)物體排開水的體積: ;此時(shí)物體浸在水中的深度: ;此時(shí)容器中水的深度: 。(3)解:剛好停止加水時(shí),物體排開水的體積: ;此時(shí)物體受到的浮力: ;傳感器示數(shù): 。(4)解: 當(dāng)示數(shù)為2N時(shí),若桿為支持力: ;此時(shí)物體浸在水中的深度: ;水的質(zhì)量: g當(dāng)示數(shù)為2N時(shí),若桿為拉力: ;此時(shí)物體浸在水中的深度: ;水的質(zhì)量: ;g 。【知識(shí)點(diǎn)】重力及其大小的計(jì)算;二力平衡的條件及其應(yīng)用;力的合成與應(yīng)用;阿基米德原理;壓力差法測(cè)浮力【解析】【分析】 (1)根據(jù)圖乙確定物體的重力;(2)當(dāng)傳感器示數(shù)為零時(shí),物體處于漂浮狀態(tài),據(jù)此求出物體受到的浮力;根據(jù)阿基米德原理求出物體排開水的體積,利用V=Sh求出物體浸在水中的深度,容器中水的深度等于物體浸在水中的深度與桿的高度之和;(3)當(dāng)剛好停止加水時(shí),物體完全浸沒在水中,利用阿基米德原理求出物體受到的浮力;根據(jù)力的合成求出傳感器的示數(shù);(4)當(dāng)示數(shù)為2N時(shí),若桿為支持力,根據(jù)力的合成求出物體受到的浮力,根據(jù)阿基米德原理求出物體浸沒的深度,利用密度公式求出水的質(zhì)量;同理,當(dāng)示數(shù)為2N時(shí),若桿為拉力,根據(jù)力的合成求出物體受到的浮力,根據(jù)阿基米德原理求出物體浸沒的深度,利用密度公式求出水的質(zhì)量。42、 (2025天津)在跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中,同學(xué)們制作了如圖所示的“浮力秤”,用來稱量物體的質(zhì)量。圓柱形薄壁外筒足夠高且內(nèi)裝足量的水,帶有秤盤的圓柱形浮體豎直漂浮在水中,浮體浸入水中的深度為。已知浮體橫截面積為,外筒橫截面積為,水的密度為。(1)浮體和秤盤的總質(zhì)量為______;(2)秤盤中未放物體,在水面位于浮體的位置標(biāo)為“0”刻度線;秤盤中放質(zhì)量為的砝碼,在水面位于浮體的位置標(biāo)為“”刻度線。請(qǐng)推導(dǎo)出這兩條刻度線間的距離的表達(dá)式;(3)為了測(cè)算該“浮力秤”的最大測(cè)量值,先把帶有秤盤的浮體直立在外筒底部(圖),再向外筒內(nèi)緩慢注水,外筒底部受到水的壓強(qiáng)與注入水質(zhì)量的關(guān)系如圖所示。當(dāng)外筒底部受到水的壓強(qiáng)至少為時(shí),此“浮力秤”能夠達(dá)到最大測(cè)量值,該最大測(cè)量值為______。【答案】(1)(2)(3)【解析】【小問1詳解】如圖,帶有秤盤的圓柱形浮體豎直漂浮在水中,浮體浸入水中的深度為,則浮體和秤盤的總重力為則浮體和秤盤的總質(zhì)量為【小問2詳解】浮力秤始終漂浮,浮力等于重力,則則有解得【小問3詳解】從浮力秤恰好漂浮到外筒底部受到水的壓強(qiáng)為時(shí),加入的水的重力為則稱量的物體質(zhì)量最大時(shí),浮力秤深度變化量為結(jié)合(2)中解析式則有解得最大測(cè)量值43、(2025湖北)長江口二號(hào)古船是用整體打撈技術(shù)提取的寶貴水下文化遺產(chǎn)。如圖甲,打撈船可看作中間開著方井的長方體,俯瞰為回字形結(jié)構(gòu)。如圖乙,將古船及周圍泥沙封閉成總質(zhì)量為8×106kg、體積為6×103m3的箱體,打撈船甲板上的機(jī)械通過鋼纜將箱體勻速提升至方井中。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,不計(jì)水的阻力和鋼纜質(zhì)量)(1)求箱體的重力。(2)求箱體出水前所受的浮力和鋼纜的總拉力。(3)箱體出水前,打撈船浸入水中的深度為1.5m,如圖丙。箱體部分出水后在方井中靜止時(shí),鋼纜總拉力為5.3×107N,求此時(shí)打撈船浸入水中的深度。(回字形打撈船上表面陰影部分面積取3.3×103m2)【答案】(1)(2);(3)【解析】【小問1詳解】根據(jù)公式可知,箱體重力為【小問2詳解】由題意可知,箱體出水前,排開水的體積等于箱體的體積,即,根據(jù)阿基米德原理可知,箱體出水前所受的浮力為由題意可知,鋼纜將箱體勻速提升,所以箱體受到向下的重力和受到向上的拉力、浮力是一對(duì)平衡力,即所以鋼纜的總拉力為【小問3詳解】對(duì)箱體出水前進(jìn)行受力分析,打撈船和箱體的總浮力和總重力是一對(duì)平衡力,總浮力是箱體出水前的浮力加打撈船的浮力,即根據(jù)阿基米德原理可知,箱體出水前打撈船的浮力為總浮力為總重力為對(duì)箱體部分出水后進(jìn)行受力分析,箱體由于部分出水,使箱體受到浮力減少,打撈船由于浸入深度變化,受到的浮力也發(fā)生變化,所以設(shè)箱體出水后浸入水中的體積為,則此時(shí)受到的浮力為由題意可知,箱體部分出水后在方井中靜止,所以鋼纜的拉力、箱體浮力和箱體重力是一對(duì)平衡力,即則此時(shí)箱體受到的浮力為由題意可知,箱體部分出水后,此時(shí)打撈船和箱體的受到總浮力和其總重力是一對(duì)平衡力,即求出此次打撈船受到的浮力為根據(jù)阿基米德原理可知,此時(shí)打撈船浸入水中的體積為則此時(shí)打撈船浸入水中的深度為44、(2025新疆維吾爾自治區(qū))如圖甲所示,A、B兩個(gè)薄壁圓柱形容器下半部用細(xì)管(體積不計(jì))水平連通后放在水平地面上,將18kg水經(jīng)A容器緩慢的注入整個(gè)裝置的過程中,水對(duì)A容器底部的壓強(qiáng)p與注入的水的質(zhì)量m的關(guān)系如圖乙所示。將一個(gè)內(nèi)部有許多小氣泡的冰球投入到A容器中(水未溢出),水面剛穩(wěn)定時(shí)冰球露出水面的體積,此時(shí)B容器中水的深度增加了。已知冰的密度為,求:(1)質(zhì)量為18kg的水的重力;(2)當(dāng)往整個(gè)裝置中注入水質(zhì)量為5kg時(shí),水對(duì)B容器底部的壓強(qiáng);(3)冰球放入A容器中水面剛穩(wěn)定時(shí),冰球內(nèi)部氣泡的總體積V氣。【答案】(1)180N (2)500Pa(3)16cm3【解析】【小問1詳解】質(zhì)量為18kg的水的重力【小問2詳解】由圖像乙可知,當(dāng)A容器中注水4kg時(shí),水對(duì)A容器底的壓強(qiáng)為1×103Pa,此時(shí)A容器中水的深度此時(shí)A容器中水的體積A容器底面積由圖像乙可知,當(dāng)注入水的質(zhì)量為4~6kg時(shí),水對(duì)A容器底部的壓強(qiáng)不變,說明A容器此時(shí)水面到達(dá)細(xì)管位置,水流入B容器,當(dāng)B容器水面到達(dá)細(xì)管位置時(shí),注入B容器中水的質(zhì)量當(dāng)B容器中注入水的質(zhì)量為2kg時(shí),即此時(shí)B容器中水的深度與A容器中水的深度相同,則B容器的底面積為A容器底面積的一半,即當(dāng)往整個(gè)裝置中注入水的質(zhì)量為5kg時(shí),注入B容器中水的質(zhì)量此時(shí)B容器中水的體積此時(shí)B容器中水的深度水對(duì)B容器底部的壓強(qiáng)【小問3詳解】冰球放入A容器后水面剛穩(wěn)定時(shí)B容器中水的深度增加了0.03m,則A容器中水的深度增加了0.03m,則冰球浸入水中的體積冰球處于漂浮狀態(tài),則所受浮力等于重力,則冰球的重力冰球質(zhì)量冰球的總體積冰的體積冰球內(nèi)部氣泡的總體積45、 (2025河北)小明利用雙休日清理家中的魚缸。長方體空魚缸的重力G為64N,小明將魚缸和假山石清洗干凈,放到水平桌面上,魚缸與桌面接觸面積S為。向魚缸中注入為深的水,然后將假山石(不吸水)浸沒在水中,如圖所示。已知假山石的體積為,水的密度取。求:(1)空魚缸對(duì)水平桌面的壓強(qiáng);(2)放入假山石前,水對(duì)魚缸底的壓強(qiáng);(3)浸沒在水中的假山石受到的浮力。【答案】(1)400Pa(2)2×103Pa (3)30N【解析】【小問1詳解】空魚缸對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)【小問2詳解】放入假山石前,水對(duì)魚缸底的壓強(qiáng)【小問3詳解】浸沒在水中的假山石受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV石=1×103kg/m3×10N/kg×3.0×10-3m3=30N46、 (2025四川樂山)如圖所示,某同學(xué)用一個(gè)上端開口的圓柱形厚底空塑料瓶和裝有水的圓柱形水槽制作了一個(gè)浮力秤,用于測(cè)量質(zhì)量。空塑料瓶質(zhì)量為120g,塑料瓶底面積為,水槽底面積為,瓶身能夠浸入水中的最大長度為18cm,使用過程中水不溢出,塑料瓶始終漂浮且瓶身保持豎直。已知水的密度為,g取10N/kg,不考慮塑料瓶側(cè)壁的厚度。求:(1)空載時(shí)塑料瓶受到的浮力;(2)浮力秤的最大稱量值;(3)浮力秤空載時(shí)和最大稱量時(shí)水槽內(nèi)水面的高度差。【答案】(1)1.2N(2)0.24kg (3)0.02m【解析】【小問1詳解】空塑料瓶的重力為由于漂浮,空載時(shí)塑料瓶受到的浮力為【小問2詳解】當(dāng)塑料瓶滿載時(shí),浸入水中深度最大,此時(shí)塑料瓶排開水的體積為此時(shí)塑料瓶受到的浮力為此時(shí)所載物體的重力為浮力稱的最大稱量值為【小問3詳解】浮力秤空載時(shí)和最大稱量時(shí)塑料瓶浸入水中的體積變化量為水槽內(nèi)水面高度差為47、 (2025重慶)2025年4月28日,全球首艘高速可潛無人艇“藍(lán)鯨號(hào)”下水,如圖所示。其體積為,依靠智能壓載水艙系統(tǒng)進(jìn)行浮沉調(diào)節(jié),可實(shí)現(xiàn)數(shù)十米深的下潛、靜態(tài)懸浮和水下航行。(近海海水密度取)求:(1)“藍(lán)鯨號(hào)”在近海懸浮時(shí)所受浮力;(2)“藍(lán)鯨號(hào)”在近海懸浮時(shí),距海面處的頂部受到海水的壓強(qiáng);(3)若“藍(lán)鯨號(hào)”從近海水平潛行至遠(yuǎn)海,海水密度突變?yōu)闀r(shí),至少應(yīng)增加多少自重才能防止上浮。【答案】(1)1.2×105N(2)2×105Pa (3)3600N【解析】【小問1詳解】“藍(lán)鯨號(hào)”體積為,在近海懸浮時(shí),排開水的體積等于“藍(lán)鯨號(hào)”的體積,由阿基米德原理可得所受浮力【小問2詳解】“藍(lán)鯨號(hào)”在近海懸浮時(shí),距海面處的頂部受到海水的壓強(qiáng)【小問3詳解】若“藍(lán)鯨號(hào)”從近海水平潛行至遠(yuǎn)海,海水密度突變?yōu)闀r(shí),“藍(lán)鯨號(hào)”所受浮力由于“藍(lán)鯨號(hào)”懸浮時(shí)受到的浮力等于自身重力,所以為了防止上浮,應(yīng)增加自重48、(2025云南)2024年11月17日,我國建造的全球最先進(jìn)的大洋鉆探船“夢(mèng)想”號(hào)正式入列,如圖甲所示。它具備11000米超深水鉆探能力,有望實(shí)現(xiàn)“打穿地殼,進(jìn)入地球深部”的科學(xué)夢(mèng)想。鉆探船上高聳的井架控制鉆桿作業(yè),使鉆頭深入海底鉆取巖心。(1)“夢(mèng)想”號(hào)鉆探船上建有高聳的井架,出海執(zhí)行任務(wù)時(shí),要從大橋下通過。只要______(選填“空載”或“滿載”)時(shí)能通過大橋,就能始終確保安全通行。(2)求在水深5000m處海水對(duì)鉆頭的壓強(qiáng)。取)(3)科創(chuàng)小組估測(cè)井架質(zhì)量為,井架與甲板接觸面積為,求井架對(duì)甲板的壓強(qiáng)。(4)為了研究“夢(mèng)想”號(hào)鉆探船從橋下安全通行的高度問題,科創(chuàng)小組用兩塊相同的等腰梯形板材和三塊長邊均為的矩形板材,制作了如圖乙所示的“啟航”號(hào)實(shí)驗(yàn)船,板材不吸水且厚度不計(jì)。船底短邊,船身高度,,船頭豎立有旗桿。將船放入平靜的湖水中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)裝載貨物時(shí),吃水深度為。若橋離水面的高度,要實(shí)驗(yàn)船始終能安全通過此橋,求旗桿的最大高度。(貨物高度始終低于旗桿頂部,)【答案】(1)空載 (2)(3)(4)2.1m【解析】【小問1詳解】船在水中航行時(shí),從大橋下通過,船的高度越低越安全,船空載時(shí),船的整體重力小,排開液體體積小,吃水深度淺,船露出水面高;滿載時(shí),整體重力大,排開液體體積大,吃水深度深,船露出水面低;所以只要空載時(shí)能通過大橋,就能始終確保安全通行。【小問2詳解】在水深5000m處海水對(duì)鉆頭的壓強(qiáng)【小問3詳解】井架對(duì)甲板的壓力。井架對(duì)甲板的壓強(qiáng)【小問4詳解】當(dāng)裝載貨物時(shí),根據(jù)阿基米德原理,貨物重力則貨物排開液體,當(dāng)船吃水深度為時(shí),船浸在水中船頭梯形的面積船浸入水中的體積船空載時(shí)排開水的體積空載時(shí),船浸在水中船頭的梯形的面積空載時(shí),船浸在水中的梯形的面積解得,只要船在空載時(shí)能通過大橋,就能始終確保安全通行,旗桿的最大高度49、(2025四川達(dá)州)在物理實(shí)踐活動(dòng)中,“奇思妙想”小組用一根粗細(xì)均勻上端開口、下端封閉的輕質(zhì)塑料管制成一只密度計(jì),管長10cm,配重質(zhì)量5g。用相關(guān)食材調(diào)制出一種飲料,將該密度計(jì)分別放入水和飲料中,靜止時(shí)如甲圖和乙圖(,g取10N/kg)。請(qǐng)計(jì)算:(1)密度計(jì)在水中所受浮力大小;(2)飲料密度;(3)小組成員突發(fā)奇想:將適量飲料倒入甲圖密度計(jì)內(nèi),靜止時(shí)如丙圖。將丙圖密度計(jì)中飲料全部倒出,用體積、質(zhì)量均不計(jì)的細(xì)線將配重懸掛在塑料管底部,放入飲料中,靜止時(shí)如丁圖(配重未接觸容器底),此時(shí)塑料管底部受到的液體壓強(qiáng)是多少?【答案】(1)0.05N(2)(3)【解析】【小問1詳解】密度計(jì)在水中漂浮,則所受浮力【小問2詳解】密度計(jì)在水中和飲料中均漂浮,浮力等于重力,重力不變,則浮力不變,設(shè)密度計(jì)橫截面積為,根據(jù)則有解得飲料密度。【小問3詳解】甲中密度計(jì)排水體積為則塑料管橫截面積為甲丙中密度計(jì)均漂浮,浮力等于重力,則,則丙中加入的飲料重力為則加入的飲料體積為加入的飲料和配重總體積為則配重體積為丁中配重和塑料管整體漂浮,則浮力為0.05N,則排開飲料的總體積為則塑料管排開飲料的體積為則塑料管浸入的深度為則此時(shí)塑料管底部受到的液體壓強(qiáng)50、(2025四川成都)假期,小美一家開啟深海科技探究之旅。請(qǐng)根據(jù)她在學(xué)習(xí)中獲得的信息完成相關(guān)計(jì)算。分析過程忽略液體擾動(dòng)等次要因素,,。(1)2024年12月,我國首艘覆蓋全球深遠(yuǎn)海探測(cè)并具備冰區(qū)載人深潛的科考船——“探索三號(hào)”在南沙啟航,如圖。若科考船搭載貨物和船員的總質(zhì)量為,船排開海水體積為,求船的質(zhì)量。(2)“探索三號(hào)”科考船把搭載的“深海勇士”號(hào)潛水器從空中開始豎直下放,如圖。將潛水器外形視為底面積為的長方體,圖甲是吊繩受到拉力大小與時(shí)間的關(guān)系圖像,圖乙是潛水器下降速度與時(shí)間的關(guān)系圖像。潛水器保持不晃動(dòng),動(dòng)力裝置未啟動(dòng)。從吊繩拉力為開始,到潛水器剛好浸沒為止,求潛水器底部受到海水壓強(qiáng)的變化量。(3)潛水器在某海底區(qū)域進(jìn)行打撈作業(yè)。打撈前,潛水器靜止時(shí)與海底接觸面積為,對(duì)海底壓強(qiáng)為。若打撈的物品總質(zhì)量為,密度為,物品裝入繩網(wǎng)懸掛于潛水器外壁,繩網(wǎng)的質(zhì)量和體積忽略不計(jì)。現(xiàn)需拋掉掛在潛水器外壁密度為的壓載物,使?jié)撍鲗?shí)現(xiàn)無動(dòng)力懸浮,求拋掉的壓載物總質(zhì)量。(用、、、、、、表示)【答案】(1)(2)(3)【解析】【小問1詳解】根據(jù)阿基米德原理,科考船漂浮時(shí),,由題知,輪船的總重力輪船所受浮力因?yàn)椋钥傎|(zhì)量則船的質(zhì)量【小問2詳解】由圖甲拉力變化可知,第5min潛水器開始浸入海水,第6min潛水器浸沒。從圖乙速度變化可知,前2min空中勻速下降,速度0.1m/s,根據(jù)二力平衡原理,潛水器重力5 - 6min浸入過程勻速下降,速度0.05m/s,勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間,潛水器長度當(dāng)拉力時(shí),此時(shí)潛水器受到的浮力因,則從此時(shí)到浸沒,浸入深度變化潛水器底部受到海水壓強(qiáng)的變化量【小問3詳解】打撈前,潛水器靜止在海底,對(duì)海底壓強(qiáng),則此時(shí)潛水器受力情況:重力、海底支持力、浮力,根據(jù)平衡條件打撈物品并拋掉壓載物后,物品質(zhì)量,密度,則物品體積,物品受到的浮力壓載物質(zhì)量,密度,體積,壓載物受到的浮力無動(dòng)力懸浮時(shí),整體受力平衡,將代入上式得:消去,整理得:移項(xiàng)得:則進(jìn)一步變形得對(duì)兩項(xiàng)分別通分:第一項(xiàng):第二項(xiàng):所以51、 (2025山東煙臺(tái))為了方便快捷地從河中取水,小明利用身邊的物品設(shè)計(jì)了一款“打水神器”(圖甲),其中無蓋塑料瓶的質(zhì)量為110g,容積為2.5L,瓶底有一圓孔,繩子穿過圓孔和瓶口,繩子上系一細(xì)棒A,A的長度大于圓孔的直徑,繩子下端拴著一個(gè)直徑略大于瓶口的小球B,小球體積為,密度為。打水時(shí),人握住繩子上端,將“打水神器”拋入河水中,水逐漸進(jìn)入瓶子(圖乙)。水滿后,將裝置提起(圖丙),然后將塑料瓶口插入岸上的水桶中,松開繩子,水就自動(dòng)地流進(jìn)水桶(圖丁)。忽略細(xì)棒與繩子的質(zhì)量和體積,g取10N/kg,。求:(1)小球B的重力;(2)圖乙中,假設(shè)河水進(jìn)入瓶子的過程中瓶子是勻速下沉的,且繩子與圓孔、瓶口邊緣均不接觸,當(dāng)瓶內(nèi)水的體積為瓶子容積的一半時(shí),瓶子底部受到細(xì)棒的壓力;(3)圖丙中,“打水神器”離開水面后勻速上升過程中的機(jī)械效率。【答案】(1)3.9N(2)3.4N (3)【解析】【小問1詳解】小球B的重力為【小問2詳解】小球受到的浮力為勻速下沉?xí)r,小球受力平衡,則小球受到繩子的拉力為則細(xì)棒受到繩子的拉力為則瓶子底部受到細(xì)棒的壓力【小問3詳解】水滿后,將裝置提起(圖丙),水的質(zhì)量為則“打水神器”離開水面后勻速上升過程中的機(jī)械效率52、 (2025江蘇連云港)王蓮擁有水生植物中最大的葉片,蓮葉邊緣上卷,在葉脈通氣組織支撐下,蓮葉幾乎不浸入水中。王蓮進(jìn)入觀賞期時(shí),植物園向游客開設(shè)“蓮葉載人”的體驗(yàn)活動(dòng)。為保證安全,蓮葉浸入水中的深度不能超過其邊緣卷邊高度的25%。工作人員將面積為1.5m2、質(zhì)量為3kg的硬質(zhì)泡沫板放在底面積為2m2的蓮葉中央,該蓮葉卷邊高度為16cm,游客站立在硬質(zhì)泡沫板上,體驗(yàn)“一葉當(dāng)舟”的樂趣,如圖所示,某游客質(zhì)量為60kg,雙腳站立時(shí)與地面的接觸面積為4×10-2m2。求:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)(1)游客雙腳站立在地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。(2)游客體驗(yàn)“一葉當(dāng)舟”時(shí),蓮葉受到的壓強(qiáng)。(3)為保證安全,該蓮葉能托起游客的最大質(zhì)量。【答案】(1)(2)(3)【解析】【小問1詳解】游客雙腳站立在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓力為F=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N雙腳站立時(shí),地面的受力面積S=4×10-2m2游客雙腳站立在地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為【小問2詳解】蓮葉受到的壓力等于人的重力和泡沫重力之和,大小為F2=G人+m泡沫g=600N+3kg×10N/kg=630N蓮葉與泡沫接觸,受力面積為S2=1.5m2,蓮葉受到的壓強(qiáng)為【小問3詳解】當(dāng)蓮葉浸入水中的深度達(dá)到卷邊高度25%時(shí),泡沫板和人的總重力為泡沫板和人的總質(zhì)量蓮葉能托起人的最大質(zhì)量53、(2025年上海)“夢(mèng)想號(hào)”潛水艇,采用“模塊化”設(shè)計(jì)理念,攻克多項(xiàng)世界級(jí)技術(shù)難題,以“小噸位”實(shí)現(xiàn)“多功能”。該潛艇排水量42600t,在執(zhí)行某次科考任務(wù)時(shí),求該潛艇受到的浮力F浮。【答案】4.26×108N【解析】【詳解】潛艇排水量42600t,由阿基米德原理可知,潛艇受到的浮力等于排開水的重力,則潛艇受到的浮力54、(2025青海)如圖所示,“悟空”號(hào)全海深A(yù)UV是由我國某高校研制的無人無纜潛水器,具備在1.1×m深海自主作業(yè)的能力。其質(zhì)量約為1.3×kg,總體積約為4m 。已知海水密度為1.0×kg/m ,g取10N/kg。求:(1)“悟空”號(hào)的重力;(2)“悟空”號(hào)完全潛入海水時(shí),受到的浮力;(3)“悟空”號(hào)在1.1×104m深海自主作業(yè)時(shí)所受海水的壓強(qiáng)。【答案】(1)(2)(3)【解析】【小問1詳解】根據(jù)公式可知,“悟空”號(hào)重力為【小問2詳解】根據(jù)阿基米德原理可知,“悟空”號(hào)完全潛入海水時(shí),排開液體的體積等于物體的體積,故受到的浮力為【小問3詳解】根據(jù)公式可知,“悟空”號(hào)所受海水的壓強(qiáng)為55、 (2025甘肅)圖甲是利用“浮筒打撈法”打撈沉船的示意圖,浮筒是密封的大鋼筒,能浮在水面上。打撈工作船把若干個(gè)浮筒拖到沉船所在位置上方的水面上,將浮筒灌滿水,讓它們沉到水底。潛水員用鋼索把灌滿水的浮筒拴牢在船的兩側(cè),然后用壓氣機(jī)將空氣壓進(jìn)浮筒,把水排出,浮筒就會(huì)帶著沉船一起浮到水面上來。小雅利用上述原理制作了實(shí)心沉船模型A和空心浮筒模型B來模擬打撈沉船的過程:A、B間用輕質(zhì)細(xì)繩相連,將A、B放入水平地面上一個(gè)裝有適量水、足夠高的圓柱形容器中,B利用容器中的水自動(dòng)充水,B充滿水后A、B的位置如圖乙所示,此時(shí),A對(duì)容器底部的壓力為16N。打撈時(shí),向B中充氣,當(dāng)B中的水全部排出至容器中時(shí),B浮出水面,A、B靜止時(shí)的位置如圖丙所示。已知A的質(zhì)量為1.4kg,體積為200cm3,B的質(zhì)量為0.6kg,體積為2000cm3,圓柱形容器的底面積為1000cm2。求:(1)圖乙中B受到的浮力;(2)B空心部分的體積;(3)乙、丙兩圖中,水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量Δp。【答案】(1)20N (2)1.8×10﹣3m3(3)160Pa【解析】【小問1詳解】由阿基米德原理得圖乙中模型B受到的浮力為【小問2詳解】圖乙中,以A、B整體為研究對(duì)象,受到重力G、浮力F浮和容器底的支持力F支,且根據(jù)力的相互作用知整體受到的浮力為整體受到的重力為由于三力平衡,所以,B中充入的水的重力為由和,根據(jù)題意知道,B空心部分的體積等于B中充入的水的,即【小問3詳解】圖丙中,AB整體為研究對(duì)象,受到重力G、浮力F,處于漂浮狀態(tài),則浮力為排開水的總體積為則變化的體積為液面變化的高度為水對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化量為21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)HYPERLINK "http://21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)" 21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 2025年-----浮力原卷版.doc 2025年-----浮力解析版.doc 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫