第10章 浮力（易错模拟题汇编）-2024年中考物理一轮复习高频考点精讲与热点题型精练（全国版）（解析版）

第第页第十章浮力（易错模拟题汇编）一、选择题（共12小题）1．（2023•成都模拟）课上老师演示了如下实验：将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下，把乒乓球（直径略大于瓶口直径）放入瓶内并注水，看到有少量水从瓶口流出，此时乒乓球静止，如图甲所示；然后用瓶盖堵住瓶口，一会儿乒乓球浮起来了，最终浮在水面上静止，如图乙所示。关于以上现象，下列分析错误的是（）A．图甲中，乒乓球没有受到水的浮力作用 B．图甲中，乒乓球受到的支持力与受到的重力平衡 C．图乙中，乒乓球受到水竖直向上的压力 D．图乙中，乒乓球受到的浮力与受到的重力平衡解：AB、图甲中，乒乓球在瓶底静止，此时只有上面部分有液体，乒乓球受到重力、上部液体的压力和瓶底的支持力，且重力与压力的合力大小和支持力相等，所以，乒乓球不受浮力，乒乓球受到的支持力与受到的重力并不平衡，故A正确，B错误。CD、图乙中，乒乓球处于漂浮状态，浮力等于自身的重力，浮力也是液体对其竖直向上的压力，故C、D正确。答案：B。2．（2023•武汉模拟）如图所示，放在水平桌面上的溢水杯盛满水，用弹簧测力计挂一个实心铁块，示数为F1；将铁块缓慢浸没水中（未接触溢水杯），溢出的水流入小烧杯，弹簧测力计的示数为F2，下列判断正确的是（）A．水对溢水杯底部的压强p甲＜P乙 B．小烧杯中水的质量m=FC．铁块受到的浮力F浮＝F2﹣F1 D．溢水杯对桌面的压力F甲＝F乙解：A．铁块缓慢浸没水中，溢水杯中水的深度不变，由液体压强可知，水对溢水杯底部的压强不变，故A错误；BC．由于物体受到的浮力等于排开水的重力，所以G排＝F浮＝F1﹣F2，则小烧杯中水的质量m=GD．甲图溢水杯对桌面的压力大小等于溢水杯和水的总重力；溢水杯对桌面的压力大小等于溢水杯重力、水的重力与物体受到的浮力之和减去排开水的重力；因为乙图物体受到的浮力等于排开水的重力，则溢水杯对桌面的压力不变，故D正确。答案：D。3．（2023•泉州模拟）如图，体积相同的两物体A、B用不可伸长的细线系住，放入水中后，A有四分之一体积露出水面细线被拉直。已知A重4N，B受到的浮力为8N，A、B密度之比为2：5。那么（）A．A、B所受的重力之比为5：2 B．A、B所受的浮力之比为1：2 C．细线对A的拉力大小为1N D．B对容器底部的压力为零解：A、由题知，A、B密度之比ρA：ρB＝2：5，VA：VB＝1：1，由G＝mg＝ρVg可得A、B所受的重力之比：GA：GB＝ρAVAg：ρBVBg＝ρA：ρB＝2：5，故A错误；B、已知A、B的体积相同，设均为V，A有四分之一体积露出水面，则A排开水的体积V排A=34V，B排开水的体积V则A、B所受的浮力之比：F浮A：F浮B＝ρ水V排Ag：ρ水V排Bg=3C、由题知，B受到的浮力F浮B＝8N，因F浮A：F浮B＝3：4，则A受到的浮力：F浮A=34F浮BA受到向上的浮力、向下的重力和拉力，由力的平衡条件可得细线对A的拉力大小：F拉＝F浮A﹣GA＝6N﹣4N＝2N，故C错误；D、因为GA：GB＝2：5，且GA＝4N，所以GB=52GA=5B对容器底部的压力：F压＝F浮B+F拉﹣GB＝8N+2N﹣10N＝0N，故D正确。答案：D。4．（2023•南京模拟）如图所示，水平桌面上有一个装有水的圆柱形容器，水面漂浮着一个放有铁球的烧杯（ρ铁＞ρ水）；若将铁球从烧杯中取出缓缓放入水中，烧杯仍竖直浮在水面上，下列说法正确的是（）A．容器底受到水的压强不变 B．容器对桌面的压强会变小 C．容器中的水面会下降一些 D．烧杯下表面受到水的压强不变解：当铁球放在烧杯中，烧杯漂浮在水面上时，根据物体漂浮条件可知，烧杯和铁球受到的总浮力等于烧杯和铁球受到的总重力；当将铁球从烧杯中取出缓缓放入水中，烧杯仍竖直浮在水面上时，根据物体漂浮条件可知，烧杯受到的浮力等于烧杯受到的重力，由于ρ铁＞ρ水，所以铁球在水中沉入水底，根据物体沉底的条件可知，铁球受到的浮力小于铁球受到的重力，即此时烧杯和铁球受到的总浮力小于烧杯和铁球受到的总重力；AC、根据F浮＝ρ水gV排可知，当ρ水、g一定时，F浮变小，V排变小，所以当将铁球从烧杯中取出缓缓放入水中，烧杯仍竖直浮在水面上时，烧杯和铁球排开水的体积小于当铁球放在烧杯中，烧杯漂浮在水面上时，烧杯和铁球排开水的体积，根据V排＝S容器h可知，将铁球从烧杯中取出缓缓放入水中，烧杯仍竖直浮在水面上，水面将下降，根据p＝ρ水gh可知，容器底受到水的压强将变小，故A错误，C正确；B、容器放在水平桌面上，容器对水平桌面的压力大小等于容器、水、烧杯和铁球的总重力，所以将铁球从烧杯中取出缓缓放入水中，烧杯仍竖直浮在水面上，容器对桌面的压力保持不变，根据p=FD、当铁球放在烧杯中，烧杯漂浮在水面上时，此时烧杯下表面受到水的压强p=F当将铁球从烧杯中取出缓缓放入水中，烧杯仍竖直浮在水面上时，此时烧杯下表面受到水的压强p=F′由此可知，将铁球从烧杯中取出缓缓放入水中，烧杯仍竖直浮在水面上，烧杯下表面受到水的压强变小，故D错误。答案：C。5．（2023•成都模拟）如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象，取g＝10N/kg。根据图象信息，下列判断不正确的是（）A．该金属块重力的大小为54N B．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N C．在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐减小 D．该金属块的密度是3.4×103kg/m3解：A、当金属块完全露出水面时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，从图象可知，该金属块重力为：G＝F拉＝54N，故A正确；B、当金属块未露出水面时，即为图中的AB段，从图可知，此时绳子的拉力为34N，则金属块浸没时受到的浮力为：F浮＝G﹣F拉′＝54N﹣34N＝20N，故B正确；C、从图象可知，在t1至t2时间段内绳子的拉力逐渐变大，金属块的重力不变，而拉力逐渐变大，则由公式F浮＝G﹣F拉可知，金属块受到的浮力逐渐变小，故C正确；D、由F浮＝ρ水V排g可得，浸没时金属块排开水的体积（金属块的体积）：V金＝V排=F浮ρ则由G＝mg＝ρVg可得金属块的密度为：ρ金=GV金g=答案：D。6．（2023•泰安模拟）如图所示，水平地面上有一个底面积为200cm2的盛水容器A内有边长为10cm的正方体物块B，一根细线与容器底部相连，此时细线受到的拉力是6N。已知水的密度是1×103kg/m3，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（）①物块B受到的浮力是10N②物块B的密度是0.6×103kg/m3③剪断绳子，待物块B静止后受到的浮力为10N④剪断绳子，待物块B静止后，容器底受到水的压强减小了300PaA．只有①③ B．只有②④ C．只有②③ D．只有①④解：①正方体物块的体积：V＝L3＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3，因物体浸没时，则排开液体的体积：V排＝V＝1×10﹣3m3，所以，物块受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N，故①正确；②因物块受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、绳子的拉力作用处于平衡状态，所以，由物块受到的合力为零可得：F浮＝G+F拉，则物块的重力：G＝F浮﹣F拉＝10N﹣6N＝4N，由G＝mg可得，物块的质量：m=G物块的密度：ρ=mV=0.4kg1×10−3③由ρ＜ρ水可知，剪断绳子，待物块静止后处于漂浮状态，则物块受到的浮力：F浮′＝G＝4N，故③错误；④木块漂浮，F浮′＝G＝4N；由F浮＝ρ液gV排得木块漂浮时排开水的体积：V排′=F浮′ρ水所以液面下降的深度为：Δh=Δ容器底受到水的压强减小了：Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m＝300Pa，故④正确。答案：D。7．（2023•重庆模拟）如图甲所示，盛有液体的柱形容器置于水平桌面上，容器对桌面的压强为1000Pa；如图乙所示，用细线拴一铝块，将铝块的一半浸在液体中，容器对桌面的压强改变了90Pa；如图丙所示，将细线剪断，铝块沉到容器底部，容器对桌面的压强又改变了450Pa。容器的底面积为100cm2，整个过程中液体均未溢出。下列说法正确的是（）（ρ铝＝2.7×103kg/m3）A．铝块浸没在液体中时所受浮力是0.9N B．铝块的体积是100cm3 C．铝块沉底时对容器底部的压力是4.5N D．液体的密度是0.9g/cm3解：A．将铝块的一半浸在液体中，导致液面上升，对桌面的压力变大，压强变大，因此容器对桌面的压强增加了90Pa，铝块此时受到的浮力等于容器对桌面的压力的增加量，可求铝块此时受到的浮力为F浮＝ΔF1＝Δp1S＝90Pa×100×10﹣4m2＝0.9N，当物体全部浸没在液体中时，受到的浮力为此时的2倍，则浮力为1.8N，故A错误；B．铝块沉到容器底部，容器对桌面的压力增加，压强增加，则放入铝块后对桌面压强的增加量为Δp＝Δp1+Δp2＝90Pa+450Pa＝540Pa，放入铝块后对桌面压力的增加量为ΔF2＝ΔpS＝540Pa×100×10﹣4m2＝5.4N，容器对桌面压力的增加是由于放入铝块，因此铝块的重力为G铝＝ΔF2＝5.4N，由G＝mg可得，铝球的质量：m铝=G由ρ=mV铝=m铝ρC．铝块沉底时对容器底部的压力等于铝块的重力与浮力之差，则为F压＝G铝﹣F浮′＝5.4N﹣1.8N＝3.6N，故C错误；D．因为物体完全浸没后受到的浮力为1.8N，则根据F浮＝ρgV排可求，液体的密度为ρ液=F浮′gV排=答案：D。8．（2023•成都模拟）由我国研发的“奋斗者”号载人潜水器已成功抵达深海10909米。下列有关“奋斗者”号的说法正确的是（）A．漂浮时，它受到的浮力大于排开水的重力 B．它能自由的浮沉，是通过改变自身的重力来实现的 C．要使悬浮的“奋斗者”号上浮，应对水舱注水 D．浸没后在水中继续下沉的过程中，它受到的压强大小不变解：A．由浮沉条件可知，“奋斗者号”漂浮时受到的浮力等于它的重力，故A错误；B．“奋斗者号”浸没在海水中，排开海水的体积不变，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，其受到的浮力不变，在水中自由上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的，故B正确；C．要使悬浮的“奋斗者”号上浮，则浮力要大于重力，由于排开水的体积不变，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，浮力不变，只能减小重力，所以应从水舱向外排水，故C错误；D．浸没后在水中继续下沉的过程中，水的密度不变，深度增大，由p＝ρgh可知，它受到水的压强变大，故D错误。答案：B。9．（2023•合肥模拟）在校园科技活动中，小明将用来一半的中性笔芯改装成一支密度计（如图）。将密度计放入水中，在密度计上标出水面的位置A，将密度计放入酒精中，密度计仍可漂浮，在密度计上标出液面的位置B（未画出），将密度计看成一个圆柱体，下列说法正确的是（）A．该密度计在水中静止时，所受的浮力小于自身的重力 B．该密度计在水中所受的浮力大于在酒精中所受的浮力 C．B标记应该在A的上方 D．密度计的最下端在水中所受的压强大于在酒精中所受的压强解：A、该密度计在水中静止时，所受的浮力等于自身的重力，故A错误；B、该密度计在水中和酒精中均漂浮，所受的浮力均等于自身的重力，故该密度计在水中所受的浮力等于在酒精中所受的浮力，故B错误；C、水的密度大于酒精的密度，根据V排=FD、密度计最下端在液体中所受的压力等于所受浮力，根据p=F答案：C。10．（2023•珠海模拟）已调零的电子秤放在水平桌面上，将装满水的薄壁溢水杯放在电子秤上，如图所示。此时溢水杯中水深8cm，电子秤的示数是0.33kg。将一重为2N的物体轻放入溢水杯中（溢出的水用另一容器接收，不会流到电子秤上）。已知溢水杯的底面积为3×10﹣3m2，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。下列说法正确的是（）A．放入物体前，溢水杯底受到的液体压强为80000Pa B．放入物体后，若物体静止时沉底，则电子秤的示数为530g C．放入物体后，若物体静止时漂浮，则物体受到的浮力大于2N D．放入物体后，若物体静止时漂浮，则溢水杯对电子秤的压强为1100Pa解：A、由题知，放入物体前，薄壁溢水杯中装满水，水深8cm＝0.08m，溢水杯底受到水的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa，故A错误；B、由G＝mg可得，物体的质量m=G原来溢水杯中水深8cm，电子秤的示数是0.33kg＝330g，若物体静止时沉底，此时物体受到的浮力小于自身的重力，根据阿基米德原理可知，物体排开水的重力小于物体的重力，根据G＝mg可知，排开水的质量小于物体的质量，所以m溢＜m＝200g，则电子秤的示数大于0.33kg，小于330g+200g＝530g，故B错误；C、物体放入溢水杯中，若物体静止时漂浮，由漂浮条件知，物体受到的浮力F浮＝G＝2N，故C错误；D、电子秤放在水平桌面上，若物体静止时漂浮，物体受到的浮力等于物体的重力，结合阿基米德原理可知物体排开水的重力（溢出水的重力）等于物体的重力，则溢水杯的总质量不变（仍然是0.33kg），溢水杯电子秤的压力：F＝G'＝m′g＝0.33kg×10N/kg＝3.3N，溢水杯对电子秤的压强：p=F答案：D。11．（2023•东莞模拟）如图所示，三个相同的容器内水面高度相同，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器的水中悬浮着一个小球，则下列说法正确的是（）A．三个容器中水对容器底面的压力大小关系为F甲＜F乙＜F丙 B．若木块和小球体积相等，木块的质量小于小球的质量 C．若向乙容器中加入盐水，木块受到的浮力变大 D．若向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力不变解：A、在甲容器中，甲容器对桌面的压力F甲＝G水+G杯﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；在乙容器中，由于木块漂浮，所以F浮木＝G木＝G排，则乙容器对桌面的压力F乙＝G水′+G木+G杯＝G水′+G排+G杯，因为甲、乙的液面高度相同、底面积也相同，则G水′+G排＝G水，所以F乙＝G水′+G排+G杯＝G水+G杯﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；在丙容器中，由于小球悬浮，所以F浮球＝G球＝G排′，则丙容器对桌面的压力F丙＝G水″+G球+G杯＝G水″+G排′+G杯，因为甲、丙的液面高度相同，G水″+G排′＝G水，所以F丙＝G水″+G排′+G杯＝G水+G杯﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③；所以F甲＝F乙＝F丙，故A错误；B、若木块和小球的体积相同，根据图示可知：V木排＜V，V球排＝V；则V木排＜V球排；根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知：F木＜F球，因为漂浮和悬浮时浮力等于重力，所以G木＜G球，由G＝mg可得m木＜m球，故B正确；C．木块漂浮在乙容器中，向乙容器中加入盐水后，液体密度增大，木块将上浮一些，但木块静止后仍然漂浮在液面上，所以木块受到的浮力仍等于木块的重力不变，故C错误；D．小球悬浮在丙容器中，向丙容器中加入酒精后，液体的密度减小，而排开液体的体积不变，由F浮＝ρgV排可知，小球受到的浮力减小，故D错误。答案：B。12．（2023•重庆模拟）如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M，M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示（g＝10N/kg），则（）A．当t＝40s时，物体M所受的浮力为2N B．当t＝140s时，物块M在水中处于沉底状态 C．图乙中a的值是8cm D．当t＝140s时，水对容器底部的压力大小是12N解：A、物块M的体积V＝（0.1m）3＝0.001m3；物块M的质量：m=G物块M的密度ρM=mV=0.8kg0.001m3=0.8×103kg/m3＜1.0×10B、由图像可知，当t＝140s时，水的深度为h＝12cm，大于立方体物块M的边长为10cm；则根据浮沉条件可知物块在水中将漂浮，故B错误；C、当t＝40s时，F浮＝GM＝8N，根据F浮＝ρ液gV排可得，V排=F浮ρ水g=8N所以深度a=VD、当t＝140s时，注入的水的体积V水＝vt＝5mL/s×140s＝700mL＝7×10﹣4m3，则G水＝ρ水gV水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10﹣4m3＝7N；所以液体对底部的压力F＝G水+GM＝7N+8N＝15N，故D错误。答案：C。二、填空题（共6小题）13．（2023•南宁模拟）在探究物体所受浮力是否与浸入深度有关的实验中，如图甲所示将长方体横放后部分浸入水中，在杯壁上作出水面标记线，测力计示数F1为3.6N；如图乙所示再把该长方体竖放浸入同一杯水中，当水面达到标记线时，读出测力计的示数F2。若F2＝F1，则物体受到的浮力大小与浸入深度无关。解：观察图甲中弹簧测力计发现，分度值为0.2N，所以弹簧测力计示数为3.6N。将长方体竖放浸入同一杯水中，长方体浸入液体中的深度不同，当水面达到标记线时，排开水的体积相同，两次弹簧测力计示数相同，即物体受到的浮力大小相同，所以物体受到的浮力大小与浸入深度无关。答案：3.6；无关。14．（2023•西安二模）水下飞天洛神舞《祈》深受观众好评，如图所示，当演员何灏浩从水中向水面“飞行”，但未露出水面的过程中，她所受水的压强变小，浮力不变（前两空均选填“变大”“不变”，或“变小”）；若她潜在水中时，排开水的体积约为60dm3，则她在水中所受浮力为600N。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）解：当演员从水中向水面“飞行”，且未露出水面的过程中，演员在水中的深度变小，排开水的体积不变，根据p＝ρ水gh可知她受到水的压强变小，根据F浮＝ρ水gV排可知她受到水的浮力不变。她在水中所受浮力为F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×60×10﹣3m3＝600N。答案：变小；不变；600。15．（2023•襄阳模拟）如图所示，A、B两物块以不同方式组合，分别静止在甲、乙两种液体中，由此可判断ρ甲＞ρ乙（选填“＞”“＜”或“＝”）；若A物块在两种液体中受到的浮力分别为F甲、F乙，则F甲＞F乙。（选填“＞”“＜”或“＝”）解：由于AB两物体两次静止时处于漂浮或悬浮状态，所以受到的浮力都等于物体受到的重力，即F浮＝G；由图知，物体AB排开液体的体积：V乙排＞V甲排，由F浮＝ρ液gV排可知：ρ甲＞ρ乙，甲乙中A物块在两种液体中都完全浸没，排开液体的体积相同，根据F浮＝ρ液gV排知，甲受到的浮力大于乙受到的浮力，即F甲＞F乙。答案：＞；＞。16．（2023•盐城模拟）将两个完全相同的物块，分别轻轻放入盛满水和盛满酒精的溢水杯中，静止后分别溢出81g水和72g酒精，已知酒精密度为0.8g/cm3，则物块排开水的体积为81cm3，可判断物块在水中处于漂浮（漂浮/悬浮/沉底）状态，物块的密度是0.9g/cm3。解：假设ρ物≥ρ水，物体将在水中悬浮或下沉在杯底，在酒精中下沉在杯底，此时排开水或酒精的体积相同，根据F浮＝ρ液V排g可知受到的浮力关系为5：4，而现在根据F浮＝G排＝G溢＝m溢g可知浮力关系为9：8，所以ρ物≥ρ水不可行；假设ρ物≤ρ酒精，物体将在水中漂浮，在酒精中漂浮或悬浮，这样受到的浮力相等，都等于自重，但是实际受到的浮力不相等，所以ρ物≤ρ酒精不可行；可见物体的密度一定是大于酒精的密度、小于水的密度，所以物体在水中会漂浮，而在酒精中下沉到杯底：因为物体在水中漂浮，漂浮时物体所受浮力等于自身重力，即：F浮＝G物＝m物g，根据阿基米德原理可知F浮＝G排水＝G溢水＝m溢g，所以m物＝m溢＝81g，V排水=m溢水ρ因为物体在酒精中下沉，ρ酒精＝0.8×103kg/m3＝0.8g/cm3，所以V物＝V排酒精=m排酒精ρ则物体的密度：ρ=m物V答案：81；漂浮；0.9。17．（2023•扬州模拟）如图甲所示，底面积S为25cm2的圆柱形平底容器内装有适量的未知液体，将容器放入水中处于直立漂浮状态，容器下表面所处深度h1＝10cm，该容器受到的浮力是2.5N；如图乙所示，从容器中取出100cm3的液体后，容器下表面所处深度h2＝6.4cm时，则该容器所受浮力减少了0.9N，未知液体的密度是0.9×103kg/m3。（g取10N/kg）解：（1）容器排开水的体积：V排＝Sh1＝25cm2×10cm＝250cm3＝2.5×10﹣4m3，容器受到水的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10﹣4m3＝2.5N。（2）从容器中取出100cm3的液体后，容器下表面所处的深度h2＝6.4cm＝0.064m，容器减少的浮力为：ΔF浮＝ρ水gΔV排＝ρ水gS（h1﹣h2）＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10﹣3m2×（0.1﹣0.064）m＝0.9N。减小的浮力等于减小的重力，所以，ΔF浮＝G液减＝0.9N，所以从容器中取出液体的质量为：m=G液体的密度为：ρ=mV=90g100cm3答案：2.5；0.9；0.9×103。18．（2023•南通模拟）置于水平桌面上的容器底部放有一个边长为10cm，密度为0.9×103kg/m3的正方体物块，如图甲所示，此时物块对容器底的压强为900Pa；当逐渐向容器内倒入某种液体（物块与容器底未紧密接触，液体未溢出），记录物块所受浮力F浮与容器内液体的深度h关系如图乙所示，则液体密度为1.0×103kg/m3；当h＝10cm时，物块处于漂浮（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）状态。（g＝10N/kg）解：（1）正方体物块的体积：V＝L3＝（0.1m）3＝1×10﹣3m3，由ρ=mm＝ρV＝0.9×103kg/m3×1×10﹣3m3＝0.9kg，正方体的重力：G＝mg＝0.9kg×10N/kg＝9N，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，此时物块对容器底的压强：p=F（2）由图可知，容器内水的深度为9cm时，正方体受到的浮力为9N，正方体排开液体的体积：V排＝Sh＝L2h＝（0.1m）2×0.09m＝9×10﹣4m3，由F浮＝ρgV排可得，液体的密度：ρ液=F浮gV排（3）由图可知，容器内液体的深度大于9cm后正方体受到的浮力不变，此时物体受到的浮力和自身的重力相等，且此时物体没有浸没（h浸＜L），所以，当h＝10cm时，物块处于漂浮状态。答案：900；1.0×103；漂浮。三、实验探究题（共2小题）19．（2023•扬州二模）小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。（1）部分实验操作步骤如图甲所示，遗漏的主要步骤是测量空桶的重力，若将遗漏的步骤标注为D，最合理的实验步骤顺序是DBAC（用实验步骤对应的字母表示）。（2）小明进行实验并把数据记录在下表中，从表中数据可知石块受到的浮力是0.2N。小明根据表中数据归纳出了实验结论并准备结束实验，同组的小丽认为实验还没有结束，理由是只通过一组实验数据得出的结论会具有偶然性。实验步骤ABCD弹簧测力计示数/N1.61.80.50.3（3）实验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，可取体积相同的铁块和铝块，使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小。（4）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B，饮料瓶、薄塑料袋（质量忽略不计）和吸管组成的溢水杯对实验进行改进，装置如图乙所示。向下移动横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到A的示数和B的示数都在变化，且A、B示数的变化量相等（选填“相等”或“不相等”）。（5）若该小组记录到重物在浸入水中前和完全浸入水中后（未接触溢水杯底），弹簧测力计A的示数分别为4.8N和3.6N，已知水的密度为1g/cm3，则该重物的密度为4×103kg/m3。解：（1）探究浮力大小与排开液体的重力的关系，先根据称重法F浮＝G﹣F示求出物体受到的浮力大小，再称出物体排开的水和小桶的总重力，但题目是要探究浮力大小与排开液体的重力的关系，所以需要减掉小桶的重力，因此遗漏的步骤是测量空桶的重力；实验时先测出空桶的重力，然后测出物体的重力，再将物体浸在溢水杯中，读出弹簧测力计的示数，根据F浮＝G﹣F示求出受到的浮力，最后测出小桶和水的总重力，从而测出物体排开水的重力，因此合理的顺序为：DBAC；（2）由实验步骤A、B可知，物体浸在液体中时受到的浮力为：F浮＝G﹣F示＝FB﹣FA＝1.8N﹣1.6N＝0.2N；由于只测了一组实验数据，这样得出的结论会有偶然性，所以为了寻找普遍规律，做完一次试验后，需要换用不同液体重新实验；（3）想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，根据控制变量法，需要选用体积相同，密度不同的物体，使其浸没在同种液体中（保证了液体密度相同、排开液体的体积相同），比较浮力大小；（4）如图乙所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，由称重法F浮＝G﹣F示可知弹簧测力计A的示数变小；重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大，薄塑料袋的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等；（5）重物在浸入水中前和完全浸入水中后（未接触溢水杯底），弹簧测力计A的示数分别为4.8N和3.6N，则重物浸在水中时受到的浮力为：F浮1＝G1﹣F示1＝FA1﹣FA2＝4.8N﹣3.6N＝1.2N；由F浮＝ρgV排可得，重物排开水的体积为：V排=F浮1ρ水g重物的质量为：m=G因为重物全部浸没，所以V＝V排＝1.2×10﹣4m3，则重物的密度为：ρ=mV=0.48kg1.2×1答案：（1）测量空桶的重力；DBAC；（2）0.2；只通过一组实验数据得出的结论会具有偶然性；（3）体积；（4）相等；（5）4×103。20．（2023•重庆二模）小开要探究“影响浮力大小的因素”，图1是他的实验过程。（1）图1B中，物体受到的浮力为1.4N：由图1A、B、C三图可知，浮力大小与排开液体的体积有关；由图1A、C、D三图可知，浮力大小与浸没深度无关；（2）由图1A、D、E三图可知，浮力大小与液体的密度有关；还可以算出盐水的密度为1.1g/cm3；（3）小开受上面实验的启发，制作了一个测质量的装置，如图2甲。刻度标在底面积为100cm2透明薄壁柱形容器外壁，先加水至“0g”刻线处，再将被测物体放入水中漂浮时，水位处对应的刻度值即为被测物体的质量。则“0g”刻线上方1cm处对应的刻度值为100g；（4）利用该装置还可测量物体密度：将物体A放入水中，如图2乙所示，静止时示数为m1；然后将物体B放在A上方，如图2丙所示，静止时示数为m2；最后将物体B放入水中，如图2丁所示，静止时示数为m3，则物体B的密度ρB＝m2−m1m3−m1ρ水（5）小南发现该装置测量质量误差较大，为提高准确度，请你提出一条可行的改进方案：减小容器的底面积。解：（1）由图A可知，物体的重力是4N，由图B知道，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.6N，根据称量法知道，此时物体在水中时受到的浮力：F浮＝G﹣FC＝4N﹣2.6N＝1.4N；由B、C两图知道，液体的密度相同，排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，浮力也不同，故由A、B、C三图知道，浮力大小与排开液体的体积有关；要探究浮力大小与浸没深度的关系，需要控制液体的密度相同、排开液体的体积相同，改变深度，故图A、C、D符合题意；（2）由D、E两图知道，排开液体的体积相同，液体的密度不相同，弹簧测力计的示数不同，浮力也不同，故由A、D、E三图知道，浮力大小与液体的密度有关。由D图知道，物体受到水的浮力：F浮水＝G﹣FD＝4N﹣2N＝2N＝ρ水V排g，由E图知道，物体受到盐水的浮力：F浮盐水＝G﹣FE＝4N﹣1.8N＝2.2N＝ρ盐水V排g，由以上两式解得：ρ盐水（3）物体放入水中漂浮时，S＝100cm2＝10﹣2m2，则物体受到的浮力：F浮由G＝mg知道，此时“0g”刻线上方1cm处对应的刻度值：m=G（4）由图乙可知，物体A的质量为m1，由图丙可知，物体A和B总质量为m2，则物体B的质量为m2﹣m1，由图丙可知，物体B的体积为增加的水的体积，即VB则物体B的密度为：ρB（5）为了使测量结果更准确，可以减小容器的底面积，测量时液面变化更明显，测量更准确。答案：（1）1.4；排开液体的体积；C、D；（2）液体的密度；1.1；（3）100；（4）m2（5）减小容器的底面积。四、计算题（共2小题）21．（2023•合肥模拟）某物理兴趣小组利用弹簧测力计、金属块、细线、纸、笔以及水和煤油等器材，将弹簧测力计改装成一支密度计。具体的做法是：在弹簧测力计下面挂一个大小适度的金属块，分别将金属块浸没在水和煤油中，金属块静止时弹簧测力计示数，如图所示，在弹簧测力计刻度盘上标上密度值。再将金属块分别浸没在不同的校验液体中，重复上述操作，反复校对检验。这样就制成一支能测定液体密度的“密度计”了（g取10N/kg；ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ煤油＝0.8×103kg/m3）。请你解决下列问题：（1）求该金属块的密度。（2）请利用所学过的物理