第2讲浮力(原卷版+解析)

浮力【衔接导入】浮力的发现传说,古希腊的一位国王让金匠给他制作了一顶纯金的皇冠，国王怀疑皇冠中掺了白银,于是让阿基米德检验一下，阿基米德苦思冥想了很长时间,也没找到答案。有一天洗澡时，水溢出了浴缸，他突然受到启发，找到了测量皇冠体积的办法。他将皇冠和与皇冠同样质量的黄金分别放入水中，发现溢出的水体积不同，从而判断出皇冠不是纯金制成的。因为黄金的密度可以看作唯一，那么相等重量的黄金和其他金属体积是不同的，如果皇冠是纯金,那么它排除的水就是该重量下纯金的体积。如果皇冠不是纯金,那么相等重量下体积也会发生变化，所以排开的水体积也不同了。【知识新授】浮力浮力的概念：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。浮力的方向：竖直向上施力物体：液（气）体二、浮力产生的根本原因：液（气）体对物体上下表面都有压力，浮力是上下表面的压力差（F下—F上）。示重差法测浮力：物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。即。

阿基米德原理：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。表达式：F浮=G排液＝m排g=ρ液gV排液（阿基米德原理也适用于气体）【例题分析】例1．2021年12月9日“天宫课堂”开讲，王亚平老师在中国空间站开展了神奇的“浮力消失实验”。对杯中乒乓球的描述，不正确的是（）A．不能漂浮在水面上 B．受到的重力接近于零 C．可以在水中任意位置悬浮 D．上下表面几乎没有受到压力例2．如图所示，A、B是可自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水。则一定不受浮力的是（）例3．如图，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了（）A．大气存在压强 B．连通器原理 C．浮力产生的原因 D．液体的压强与液体的密度和深度有关例4．如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为6cm，体积为80cm3的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是（）（取g＝10N/kg）A．0N B．0.2N C．0.6N D．0.8N例5．如图所示，把一个底面积为S、高为l的长方体浸没在密度为ρ的液体中，上、下表面分别距液面为h1和h2，因为液体内部存在压强，所以长方体各表面都受到液体的压力。（1）分析图中长方体的受力情况，其受到浮力的原因是，浮力的方向是。（2）大量的实验结果表明：“浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开液体所受的重力。”请从浮力产生原因的角度推导出这一结论。例6．有一个体积是2分米3的正方体浸没在水中，其下表面受到水向上的压力是30牛顿，则正方体上表面受到水向下的压力是牛。如果把正方体继续向下压，让它下表面受到压力为40N，则它上表面受到的压力是牛。（g＝10N/kg）例7．小金同学在学习了浮力的相关知识后为了验证阿基米德原理，设计了如图所示的实验：请根据小明的实验过程回答下列问题：具体步如下：A：测出物体的重力G1；B：准备好如图所示的溢水杯和小桶；C：用弹簧测力计提着物体放入溢水杯中，用小桶接住溢出的水，读出此时弹簧测力计示数T1；D：用弹簧测力计测出小桶和水的重力G2。（1）小金缺少的一个步骤E请补充完整：；（2）小金补充完步骤E后，按照正确的要求进行了实验，结果发现得出的数据无法验证阿基米德原理，请说明原因：。此时得出的结论是F浮G排水（选填“大于”、“等于”、“小于”）；（3）小金完成了全部实验步骤和条件后，得出的结果关系式（用五个步骤中的字母表示）。例8．2019年12月17日，由我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰（如图甲），正式交付海军。该舰标准排水量（满载时排开的水的质量）为50000吨，航母上搭载的歼——15舰载机每架质量为25吨。海水的密度取1.0×103千克/米3，g＝10牛/千克。求：（1）在标准排水量时，航母所受的浮力为牛。（2）当1架歼﹣15舰载机飞离航母后（如图乙），航母排开海水的体积会减小多少？例9．一个鸡蛋质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0.5N的水，向烧杯中加盐并搅拌使鸡蛋悬浮。求：（1）鸡蛋在纯水中所受的浮力；（2）鸡蛋的体积；（3）鸡蛋悬浮时盐水的密度。【巩固提高】一．选择题（共8小题）1．如图所示，当乒乓球从水里上浮到水面上，乒乓球在A位置时受到的浮力为FA，水对杯底的压强为pA，在B位置时受到的浮力为FB，水对杯底的压强为pB，则它们的大小关系是（）A．FA＝FBpA＝pB B．FA＜FBpA＜pB C．FA＞FBpA＞pB D．FA＞FBpA＝pB2．如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是（）A．①→② B．②→③ C．③→④ D．④→⑤3．如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况，叙述正确的是（）A．密度和浮力都不变 B．密度和浮力都变大 C．密度变小，浮力不变 D．密度变小，浮力变大4．如图所示，两只相同的气球，分别充入氢气和空气，充气后体积相同，放飞气球时只有氢气球升上空中，若它们的重力分别为G氢和G空，在空气中受到的浮力分别为F氢和F空，则下列判断正确的是（）A．F氢＞F空 B．F氢＝F空 C．G氢＞G空 D．G氢＝G空5．以下情景中没有受到浮力的物体是（）A．遨游的“天宫一号” B．上升的热气球 C．航行的“辽宁号” D．下潜的“蛟龙”号6．如图所示，将同一长方体分别水平与竖直静置在水中，它的上表面和下表面所受到的（）A．压强差不等，压力差相等 B．压强差不等，压力差不等 C．压强差相等，压力差不等 D．压强差相等，压力差相等7．如图所示，一个半球形物体重为100N，浸没在水中，受到水向下的压力40N，半球受到水施加的浮力为80N，则半球受到水向上的压力为（）A．40N B．60N C．80N D．120N8．如图所示，一个重为G的锥形物体P浸没在水中，它受到竖直向下的水的压力为F1，受到竖直向上的水的压力为F2，则（）A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．F1＝F2 D．无法确定F1和F2的大小二．多选题（共1小题）（多选）9．水平桌面上的烧杯内装有一定量的水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出100g的水，g取10N/kg，则下列判断正确的是（）A．小球所受浮力可能等于1N B．水对烧杯底的压强一定增大 C．小球的质量可能大于100g D．小球的体积一定等于100cm3三．填空题（共2小题）10．“天宫一号”空间站处于微重力环境，重力可以忽略不计。王亚平老师在空间站演示了如图所示的实验图，水中的乒乓球看起来变成椭圆了，这是光的现象；实验中乒乓球停留在水中，不会像地面实验时上浮，此时乒乓球上下表面受到的压力差等于。11．2021年12月9日下午进行的“太空授课”直播课中，我国航天员王亚平老师展示了关于太空中浮力的实验。在太空这个失重的环境中，液体会发生很多奇妙的变化。液体中的物体将（选填“会”或“不会”）受到浮力影响，理由是。四．实验探究题（共2小题）12．小金利用如图所示的装置验证阿基米德原理，回答下列问题（g取10N/kg）：（1）小物体受到的浮力为牛。（2）若小金的实验验证了阿基米德原理，则F4＝牛。（3）根据实验数据可知，小物体的密度是千克/米3。（4）若实验前溢水杯中的水未装满，能否验证阿基米德原理，理由：。13．小乐设计如下实验验证阿基米德原理。把弹簧测力计上端固定在铁架台的铁夹上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计挂钩上，在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下端放一小杯。在金属块的正下方有一溢水杯，溢水杯放置在铁架台的支架上，溢水杯跟金属块、粗铁丝框都不接触，如图甲所示。（1）如图甲→乙→丙，平稳抬高放有溢水杯的支架，使金属块缓慢浸没到水中，此过程中，弹簧测力计示数均为N，说明。（2）再平稳缓慢地降低放有溢水杯的支架，使金属块完全离开水面，如图丁所示。此时弹簧测力计的示数为4.4N，由此可计算出金属块完全浸入到水中时所受到的浮力约为N。五．计算题（共2小题）14．为安全起见，初学游泳者常使用一块泡沫浮板，用双臂把浮板压人水中，借助浮板所受的浮力来辅助游泳。已知泡沫浮板的质量为0.3千克，当泡沫浮板整块压人水中时，受到水的浮力为30牛（ρ水＝1.0×103千克/立方米，g＝10牛/千克）。求：（1）泡浮板的重力为牛。（2）泡沫浮板自由漂浮时，受到的浮力大小。（3）泡沫浮板的体积。15．2006年5月经过长期专业训练的魔术师大卫•布莱恩在水族馆玻璃缸的水中生活了177小时。布莱思生活的玻璃缸呈球形，容积约为7.5米2．，盛满水，他的身体浸没水中，与外界有两根管子相连，其中一根是导尿管，一根供呼吸。（1）布莱恩在水中感觉自己几乎不受重力作用，目前我国也用类似的方法训练航天员，以适应太空生活。在水中感觉自己几乎不受重力作用的原因是A．容器的支持力与人的重力平衡B．人的重力与浮力几乎达到平衡C．浮力远大于人的重力（2）布莱恩的身体体积约为70分米3．他完全浸没水中时，所受到的浮力约为多少牛？（玻璃缸内水的密度仍取1.0×103千克/米3．g取10牛/千克）浮力【衔接导入】浮力的发现传说,古希腊的一位国王让金匠给他制作了一顶纯金的皇冠，国王怀疑皇冠中掺了白银,于是让阿基米德检验一下，阿基米德苦思冥想了很长时间,也没找到答案。有一天洗澡时，水溢出了浴缸，他突然受到启发，找到了测量皇冠体积的办法。他将皇冠和与皇冠同样质量的黄金分别放入水中，发现溢出的水体积不同，从而判断出皇冠不是纯金制成的。因为黄金的密度可以看作唯一，那么相等重量的黄金和其他金属体积是不同的，如果皇冠是纯金,那么它排除的水就是该重量下纯金的体积。如果皇冠不是纯金,那么相等重量下体积也会发生变化，所以排开的水体积也不同了。【知识新授】浮力浮力的概念：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。浮力的方向：竖直向上施力物体：液（气）体二、浮力产生的根本原因：液（气）体对物体上下表面都有压力，浮力是上下表面的压力差（F下—F上）。示重差法测浮力：物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。即。

阿基米德原理：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。表达式：F浮=G排液＝m排g=ρ液gV排液（阿基米德原理也适用于气体）【例题分析】例1．2021年12月9日“天宫课堂”开讲，王亚平老师在中国空间站开展了神奇的“浮力消失实验”。对杯中乒乓球的描述，不正确的是（）A．不能漂浮在水面上 B．受到的重力接近于零 C．可以在水中任意位置悬浮 D．上下表面几乎没有受到压力【解答】解：太空中是接近于完全失重状态，乒乓球受到的重力接近于零；浮力随着重力产生的，是物体的上下表面所受压力差，乒乓球上下表面几乎没有受到压力，也没有压力差，所以乒乓球在水中几乎不受浮力，当把乒乓球放置在水中任意位置，乒乓球就会静止在该处，同样，把乒乓球放置在水面，则乒乓球能静止漂浮在水面。综上分析可知，选项A错误、BCD正确。故选：A。例2．如图所示，A、B是可自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水。则一定不受浮力的是（）【解答】解：AD、由图可知，水对A、D物体上、下表面都产生了压力差，故A、D物体都受浮力的作用，故AD不符合题意；B、B物体上表面没有受到水的压力，但下表面受到水的压力，因此水对B物体上、下表面产生了向上的压力差，故B物体一定受浮力的作用，故B不符合题意；C、C物体上表面受到水的压力，但下表面没有受到水的压力，因此水对C物体上、下表面没有产生向上的压力差，故C物体一定不受浮力的作用，故C符合题意。故选：C。例3．如图，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了（）A．大气存在压强 B．连通器原理 C．浮力产生的原因 D．液体的压强与液体的密度和深度有关【解答】解：A、乒乓球上下都受到大气压的作用相同，开始物体不上浮，后来又上浮不是大气压的作用。不符合题意。B、连通器至少有两个部分上端开口，底部连通的容器，只有一个乒乓球不属于连通器。不符合题意。C、开始时乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用，下部没有液体只受大气压的作用，向上的压强小于向下的压强，向上的压力小于向下的压力，乒乓球不能上浮。当用手堵住瓶口，乒乓球下面有水，乒乓球下面也受到液体压强和大气压的作用。向上的液体压强大于向下的液体压强，乒乓球上浮，跟浮力的产生有关系。符合题意。D、乒乓球上升是在液体的密度一定时研究液体压强和深度的关系，液体越深，液体的压强越大。不符合题意。故选：C。例4．如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为6cm，体积为80cm3的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是（）（取g＝10N/kg）A．0N B．0.2N C．0.6N D．0.8N【解答】解：由于石鼓下底面与容器紧密接触，且石鼓上表面与水面相平，所以，石鼓圆柱体部分不受浮力，而石鼓两侧凸出的部分受到了浮力，则石鼓排开水的体积如下图阴影部分所示：则V排＝V石鼓﹣V圆柱＝80cm3﹣10cm2×6cm＝20cm3＝2×10﹣5m3，所以，石鼓受到水的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣5m3＝0.2N。故选：B。例5．如图所示，把一个底面积为S、高为l的长方体浸没在密度为ρ的液体中，上、下表面分别距液面为h1和h2，因为液体内部存在压强，所以长方体各表面都受到液体的压力。（1）分析图中长方体的受力情况，其受到浮力的原因是上、下表面存在压力差，浮力的方向是竖直向上的。（2）大量的实验结果表明：“浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开液体所受的重力。”请从浮力产生原因的角度推导出这一结论。【解答】解：（1）由图知，该长方体周围四个面的平均深度相同，则受到液体的压强相同，由F＝pS可知，该长方体周围四个面受到的压力相等，可以相互抵消；下表面比较深，所受的液体压强大于上表面所受的液体压强，且上下表面的面积相同，由公式F＝pS可知，长方体下表面所受液体压力大于上表面所受液体的压力，即物体上、下表面存在压力差，用下表面所受液体的压力减去上表面所受液体的压力就等于浮力，故浮力的产生原因是：上、下表面存在压力差；浮力的方向总是竖直向上的。（2）由液体压强公式p＝ρgh及压强公式p=F长方体上表面受到液体的压力：F1＝p1S＝ρ液gh1S；长方体下表面受到液体的压力：F2＝p2S＝ρ液gh2S，上、下两表面受到的压力差为：F2﹣F1＝ρ液gh2S﹣ρ液gh1S＝ρ液gS（h2﹣h1）﹣﹣﹣﹣①长方体浸没在液体中，则长方体排开液体的体积：V排＝V物＝Sl＝S（h2﹣h1）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，长方体排开液体的所受的重力：G排＝m排g＝ρ液gV排＝ρ液gS（h2﹣h1）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，所以，根据浮力的产生原因和①③两式可得：F浮＝F2﹣F1＝ρ液g（h2﹣h1）S＝G排。故答案为：（1）上、下表面存在压力差；竖直向上；（2）见上面的推导。例6．有一个体积是2分米3的正方体浸没在水中，其下表面受到水向上的压力是30牛顿，则正方体上表面受到水向下的压力是10牛。如果把正方体继续向下压，让它下表面受到压力为40N，则它上表面受到的压力是20牛。（g＝10N/kg）【解答】解：（1）因为正方体浸没于水中，所以V排＝V＝2dm3＝2×10﹣3m3，物体所受浮力：F浮＝G排＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×2×10﹣3m3×10N/kg＝20N；因为F浮＝F向上﹣F向下，所以，正方体上表面受到水向下的压力：F向下＝F向上﹣F浮＝30N﹣20N＝10N。（2）把正方体继续向下压，让它下表面受到压力为40N，正方体排开水的体积不变，浮力不变，则它上表面受到的压力：F向下′＝F向上′﹣F浮＝40N﹣20N＝20N。故答案为：10；20。例7．小金同学在学习了浮力的相关知识后为了验证阿基米德原理，设计了如图所示的实验：请根据小明的实验过程回答下列问题：具体步如下：A：测出物体的重力G1；B：准备好如图所示的溢水杯和小桶；C：用弹簧测力计提着物体放入溢水杯中，用小桶接住溢出的水，读出此时弹簧测力计示数T1；D：用弹簧测力计测出小桶和水的重力G2。（1）小金缺少的一个步骤E请补充完整：用弹簧测力计测出空桶的重力G桶；（2）小金补充完步骤E后，按照正确的要求进行了实验，结果发现得出的数据无法验证阿基米德原理，请说明原因：溢水杯中的水没有装满。此时得出的结论是F浮大于G排水（选填“大于”、“等于”、“小于”）；（3）小金完成了全部实验步骤和条件后，得出G1﹣T1＝G2﹣G桶的结果关系式（用五个步骤中的字母表示）。【解答】解：（1）为了验证阿基米德原理，需要测量的量有四个：物体重力、物体浸没时弹簧测力计的示数、空桶的重力、小桶加溢出水的总重力，由图示可知，该实验漏掉一个步骤是用弹簧测力计测出空桶的重力G桶；（2）物体放入溢水杯前，溢水杯中的水应该满的，否则小桶内溢出水的重力G排水将小于物体排开水的重力G排，即G排水＜G排，因此小金得出的数据无法验证阿基米德原理；由阿基米德原理可知，F浮＝G排，因此F浮＞G排水；（3）由称重法可知，物体受到的浮力F浮＝G1﹣T1，物体排开水的重力G排＝G2﹣G桶；由阿基米德原理可知，F浮＝G排，因此可得出关系式：G1﹣T1＝G2﹣G桶；故答案为：（1）用弹簧测力计测出空桶的重力G桶；（2）溢水杯中的水没有装满；大于；（3）G1﹣T1＝G2﹣G桶。例8．2019年12月17日，由我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰（如图甲），正式交付海军。该舰标准排水量（满载时排开的水的质量）为50000吨，航母上搭载的歼——15舰载机每架质量为25吨。海水的密度取1.0×103千克/米3，g＝10牛/千克。求：（1）在标准排水量时，航母所受的浮力为5×108牛。（2）当1架歼﹣15舰载机飞离航母后（如图乙），航母排开海水的体积会减小多少？【解答】解：（1）航母处于漂浮状态，在标准排水量时，航母所受的浮力：F浮＝G总＝m排g＝50000×103kg×10N/kg＝5×108N；（2）1架歼﹣15舰载机的重力G1＝m1g＝25×103kg×10N/kg＝2.5×105N，航母漂浮，所受浮力等于自身总重力，当1架歼﹣15舰载机飞离航母后，航母所受浮力的减小量等于1架歼﹣15舰载机的重力，根据阿基米德原理可知航母排开水的体积减少量：ΔV=ΔF浮故答案为：（1）5×108N；（2）航母排开海水的体积会减小25m3。例9．一个鸡蛋质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0.5N的水，向烧杯中加盐并搅拌使鸡蛋悬浮。求：（1）鸡蛋在纯水中所受的浮力；（2）鸡蛋的体积；（3）鸡蛋悬浮时盐水的密度。【解答】解：（1）根据阿基米德原理可知，鸡蛋受到的浮力：F浮＝G排＝0.5N；（2）由F浮＝ρ水gV排可知，鸡蛋排开水的体积：V排=F浮ρ水g=0.5N1.0×1由于鸡蛋浸没在纯水中，则鸡蛋的体积：V＝V排＝5×10﹣5m3；（3）因为鸡蛋悬浮在盐水中，所以，ρ盐水＝ρ鸡蛋=mV=0.055kg5×10−5答：（1）鸡蛋在纯水中所受的浮力为0.5N；（2）鸡蛋的体积为5×10﹣5m3；（3）鸡蛋悬浮时盐水的密度为1.1×103kg/m3。【巩固提高】一．选择题（共8小题）1．如图所示，当乒乓球从水里上浮到水面上，乒乓球在A位置时受到的浮力为FA，水对杯底的压强为pA，在B位置时受到的浮力为FB，水对杯底的压强为pB，则它们的大小关系是（）A．FA＝FBpA＝pB B．FA＜FBpA＜pB C．FA＞FBpA＞pB D．FA＞FBpA＝pB【解答】解：由图知，乒乓球在A位置时是浸没，此时V排A＝V球；在B位置时是漂浮，此时V排B＜V球，所以V排A＞V排B，由F浮＝ρ液gV排可知乒乓球受到的浮力FA＞FB；由于从水里上浮直至漂浮在水面上，排开水的体积减小，水面下降，则hA＞hB，根据p＝ρgh可知水对杯底的压强pA＞pB。故选：C。2．如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是（）A．①→② B．②→③ C．③→④ D．④→⑤【解答】解：运动员从入水到露出水面的过程中，水的密度不变；①→②是入水过程，排开水的体积增大，由F浮＝ρ水gV排可知运动员受到水的浮力不断增大；②→③，③→④，运动员浸没在水中，其排开水的体积不变，所受浮力不变；④→⑤是露出水面的过程，运动员排开水的体积减小，所受浮力减小，故A正确，BCD错误。故选：A。3．如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况，叙述正确的是（）A．密度和浮力都不变 B．密度和浮力都变大 C．密度变小，浮力不变 D．密度变小，浮力变大【解答】解：金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中，所处深度减小，受到的液体压强变小，故气泡体积增大，而气泡内空气的质量不变，由ρ=m气泡上升时，体积变大，则排开水的体积变大，所以由F浮＝ρgV排可得：气泡受到水的浮力变大。故ABC错误，D正确。故选：D。4．如图所示，两只相同的气球，分别充入氢气和空气，充气后体积相同，放飞气球时只有氢气球升上空中，若它们的重力分别为G氢和G空，在空气中受到的浮力分别为F氢和F空，则下列判断正确的是（）A．F氢＞F空 B．F氢＝F空 C．G氢＞G空 D．G氢＝G空【解答】解：气球是“浸没”在空气中的，因为体积相同，所以排开空气的体积相同，根据公式F浮＝ρ空气gV排可知，两球所受浮力相同。故选：B。5．以下情景中没有受到浮力的物体是（）A．遨游的“天宫一号” B．上升的热气球 C．航行的“辽宁号” D．下潜的“蛟龙”号【解答】解：A、太空中没有空气，故太空中运行的“天宫一号”不受到浮力，故A符合题意；B、空中上升的热气球受到空气的浮力，故B不符合题意；C、浮力是浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）向上托起的力，航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力，即受到浮力，故C不符合题意；D、下潜的“蛟龙”号在水中尽管下沉，但仍然受到浮力，故D不符合题意。故选：A。6．如图所示，将同一长方体分别水平与竖直静置在水中，它的上表面和下表面所受到的（）A．压强差不等，压力差相等 B．压强差不等，压力差不等 C．压强差相等，压力差不等 D．压强差相等，压力差相等【解答】解：长方体物块悬浮在水中，说明受到水的浮力不变，而浮力等于物体上下表面受到水的压力差，所以长方体物块上下表面受到水的压力差不变；而长方体物块上下表面受到水的压强差：△p=△F综合上述分析可知，故A正确。故选：A。7．如图所示，一个半球形物体重为100N，浸没在水中，受到水向下的压力40N，半球受到水施加的浮力为80N，则半球受到水向上的压力为（）A．40N B．60N C．80N D．120N【解答】解：由F浮＝F上﹣F下得，半球受到的水向上的压力：F上＝F浮+F下＝80N+40N＝120N。故选：D。8．如图所示，一个重为G的锥形物体P浸没在水中，它受到竖直向下的水的压力为F1，受到竖直向上的水的压力为F2，则（）A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．F1＝F2 D．无法确定F1和F2的大小【解答】解：锥形物体P浸没在水中，受到竖直向上的浮力作用，浮力产生的原因：液体对物体上下表面的压力差；所以它受到竖直向上的水的压力F2大于受到竖直向下的水的压力F1。故选：A。二．多选题（共1小题）（多选）9．水平桌面上的烧杯内装有一定量的水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出100g的水，g取10N/kg，则下列判断正确的是（）A．小球所受浮力可能等于1N B．水对烧杯底的压强一定增大 C．小球的质量可能大于100g D．小球的体积一定等于100cm3【解答】解：（1）假设烧杯原来装满水，小球漂浮在水面上，小球所受浮力：F浮＝G排＝m排g＝0.1kg×10N/kg＝1N，因为F浮＝G排＝m排g＝G球＝m球g，小球的质量：m球＝m排＝100g，排开水的体积：V排=m排ρ水=100g放入小球后水深不变，对容器底的压强不变。（2）假设烧杯原来装满水，小球沉入水底，小球所受浮力：F浮＝G排＝m排g＝0.1kg×10N/kg＝1N，因为F浮＝G排＝m排g＜G球＝m球g，小球的质量：m球＞m排＝100g，排开水的体积：V′排=m排ρ水=100g放入小球后水深不变，对容器底的压强不变。（3）假设烧杯原来没有装满水，排开水的质量比100g大，小球受到的浮力、小球的质量和体积、容器底受到的压强都要变大。综上分析可知，AC正确，BD错误。故选：AC。三．填空题（共2小题）10．“天宫一号”空间站处于微重力环境，重力可以忽略不计。王亚平老师在空间站演示了如图所示的实验图，水中的乒乓球看起来变成椭圆了，这是光的折射现象；实验中乒乓球停留在水中，不会像地面实验时上浮，此时乒乓球上下表面受到的压力差等于0。【解答】解：水中的乒乓球反射的光在水面与空气交界处发生折射，人眼沿着折射光反向看向水中，感觉球是椭圆的。乒乓球停留在水中处于静止状态，竖直方向受到的重力和浮力是一对平衡力，大小相等，太空是失重状态，重力为0，所以浮力等于0，乒乓球上下表面受到的压力差即为浮力，所以乒乓球上下表面受到的压力差等于0。故答案为：折射；0。11．2021年12月9日下午进行的“太空授课”直播课中，我国航天员王亚平老师展示了关于太空中浮力的实验。在太空这个失重的环境中，液体会发生很多奇妙的变化。液体中的物体将不会（选填“会”或“不会”）受到浮力影响，理由是失重环境中的液体不会产生压力。【解答】解：在太空这个失重的环境中，液体对放入其中的物体不会产生压强和压力，不存在压力差，所以物体不受浮力。故答案为：不会；失重环境中的液体不会产生压力。四．实验探究题（共2小题）12．小金利用如图所示的装置验证阿基米德原理，回答下列问题（g取10N/kg）：（1）小物体受到的浮力为1.0牛。（2）若小金的实验验证了阿基米德原理，则F4＝1.5牛。（3）根据实验数据可知，小物体的密度是2×103千克/米3。（4）若实验前溢水杯中的水未装满，能否验证阿基米德原理，理由：小物体排开的水不会全部收集到小烧杯中，有部分水不会溢出到小烧杯中，所以测量小烧杯中收集水的重力时，会小于小物体排开水的重力，所以不能验证阿基米德原理。【解答】解：（1）由图示可知，小物体的重力：G＝F1＝2.0N，小物体完全浸没在水中，弹簧测力计的示数为F3，所以根据称重法可知，小物体浸没在水中受到的浮力F浮＝G﹣F3＝2.0N﹣1.0N＝1.0N；（2）小物体排开水受到的重力：G排＝F4﹣F2；若G﹣F3＝F4﹣F2，则表明物体受到的浮力等于其排开的液体的重力，且验证了阿基米德原理，则F4＝G﹣F3+F2＝2.0N﹣1.0N+0.5N＝1.5N；（3）由F浮＝ρ水gV排可得，小物体的体积：V＝V排=F浮ρ水g=由G＝mg可得，小物体的质量：m=Gg小物体的密度：ρ=mV=0.2kg10−4（4）若实验前溢水杯中的水未装满，小物体排开的水不会全部收集到小烧杯中，有部分水不会溢出到小烧杯中，所以测量小烧杯中收集水的重力时，会小于小物体排开水的重力，所以不能验证阿基米德原理。故答案为：（1）1.0；（2）1.5；（3）2×103；小物体排开的水不会全部收集到小烧杯中，有部分水不会溢出到小烧杯中，所以测量小烧杯中收集水的重力时，会小于小物体排开水的重力，所以不能验证阿基米德原理。13．小乐设计如下实验验证阿基米德原理。把弹簧测力计上端固定在铁架台的铁夹上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计挂钩上，在粗铁丝框上端悬吊一个