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物理中考提分·周计划专项十浮力物理中考提分·周计划专项十浮力(一(一)浮力1.浮力(1)定义:浸在液体中的物体受到竖直向上的力,这个力叫浮力。(2)方向:总是竖直向上。(3)公式:。(4)施力物体:液体(或气体)。2.“称重法”测量浮力如图所示,将物体浸在液体中静止时,对物体进行受力分析可知:F浮+F=G,即F浮=G-F。因此,只要测出物体的重力G和物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F,即可由F浮=G-F求出物体浸在液体中时所受浮力的大小。3.浮力产生的原因图示受力面3.浮力产生的原因图示受力面深度压强压力原因前、后相等相等F前=F后,二者是一对平衡力液体(或气体)对浸在其中的物体产生的向上的压力差左、右相等相等F左=F右,二者是一对平衡力上、下h2>h1p向上>p向下F向上>F向下,F浮=F向上-F向下4.决定浮力大小的因素物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。说明:①浮力的大小与物体浸在液体中的体积V浸有关,跟物体的体积V物无关。②物体浸没时所受浮力与物体浸在液体中的深度无关。(二)阿基米德原理1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。2.公式:(G排表示物体排开液体所受的重力,m排表示物体排开液体的质量,ρ液表示液体的密度,V排表示物体排开液体的体积)。3.适用范围:液体和气体。(三)物体的沉浮条件及应用1.物体的沉浮条件上浮下沉悬浮漂浮沉底————“上浮”和“下沉”都是动态过程,“上浮”的最终状态是“漂浮”,“下沉”的最终状态是“沉底”。2.物体沉浮条件的应用木船物体的密度小于液体的密度,可以漂浮在液体的表面上,做成空心的以增大可利用的浮力。轮船物体的密度大于液体的密度,做成空心的,增大排开水的体积,也增大了可以利用的浮力;轮船载重大小用排水量表示,指轮船按照设计要求满载货物时排开水的质量。潜水艇通过水舱吸水和排水的方式改变自身重力来实现上浮和下沉。气球和飞艇靠充入密度小于空气密度的气体(如热空气、氢气及氦气等)来工作。密度计根据物体漂浮时的受力平衡及阿基米德原理制成,用来测定液体密度的仪器;液面所对密度计刻度越靠下,液体密度越大。3.常用的计算浮力的方法气球和飞艇靠充入密度小于空气密度的气体(如热空气、氢气及氦气等)来工作。密度计根据物体漂浮时的受力平衡及阿基米德原理制成,用来测定液体密度的仪器;液面所对密度计刻度越靠下,液体密度越大。3.常用的计算浮力的方法方法压力差法称重法公式法平衡法公式适用情况常用于已知物体上、下表面所受液体压力的情况常用于已知物体的重力和物体浸在液体中弹簧测力计的示数的情况(物体未接触容器)常用于以下两种情况:①已知物体排开液体的重力或质量;②已知液体的密度和物体排开液体的体积常用于已知物体的重力或质量,且物体的状态是漂浮或悬浮的情况实验:探究浮力大小与哪些因素有关1.实验器材:弹簧测力计、物块、水、盐水等。2.实验操作:如图所示,按照a,b,c,d,e的顺序进行实验。3.实验结论物体在液体中所受浮力大小跟浸入液体中的体积、液体密度有关,浸入液体中的体积越大、液体密度越大,物体所受浮力越大。4.交流与反思(1)用“称重法”计算浮力:。(2)a、b、c说明浮力大小与物体浸入液体中的体积有关。(3)a、c、d说明浮力大小与深度无关。(4)a、d、e说明浮力大小与液体密度有关。实验:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系(1)操作过程:(2)实验结论:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。(3)表达式:注意:①注入溢水杯中的水的液面必须至溢水口,只有这样,溢出的水的体积才等于物体排开水的体积。②必须保证物体排开的水全部流入小桶中,才会有物体所受的浮力等于溢出的水所受的重力。③将物体浸入溢水杯时,要缓慢浸入手不要晃动,直至水不再流出为止,为了使实验精确,最好把弹簧测力计固定在铁架台上。④为减小实验误差,应先测空小桶的重力,再测小桶和排开的水的总重力。2.使用阿基米德原理的注意事项(1)适用于液体,也适用于气体。(2)V排是指被物体排开的液体的体积。判断浮力大小的一般方法1.若已知物体在液体中的浮沉状态和物体重力的大小关系,则可结合物体的浮沉条件判断。若物体在液体中漂浮或悬浮,则F浮=G物;若物体在液体中沉底,则F浮<G物。再结合重力的大小关系可判断浮力的大小关系。2.若已知液体密度的大小关系和物体浸在液体中体积的大小关系,则可利用F浮=ρ液gV排判断。ρ液相同时,V排越大,F浮越大;V排相同,ρ液越大,F浮越大。注意:物体所受浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度两个因素有关。例如同一艘轮船从海水中驶入江水中,始终处于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力,故浮力不变。利用浮力求或测物体密度应用浮力求或测物体的密度有以下两种方法。(1)称重法:把物体挂在弹簧测力计上,记下弹簧测力计的示数G,再把物体浸没在水中,记下弹簧测力计的示数G,再把物体浸没在水中,记下弹簧测力计的示数F,则F浮=G-F。又因为F浮=ρ液gV排,可推得,则,这种方法主要适用于求或测密度比水大的物体的密度。(2)漂浮法:用量筒、水、待测物体(密度比水小)、细针测物体密度。在量筒中装入体积为V1的水,让物体漂浮在量筒中,记下此时水的体积V2,将物体用细针按压使物体完全浸入量筒的水中,记下此时水的体积V3,计算物体的密度。判断物体是否受浮力?判断物体是否受到浮力,一般要从产生浮力的原因考虑,如果物体下表面与液体或气体接触,即受到液体或气体对物体向上的压力,则物体受到浮力的作用;如果物体下表面紧贴容器底或与容器底连成一体,物体下表面与液体或气体无法接触,即液体或气体不能产生对物体向上的压力,则物体不受浮力的作用。探究浮力的大小跟哪些因素有关?浮力的大小与液体的密度和物体浸在液体中的体积有关,在实验分析和判断时要注意运用控制变量法。在使用“称重法”(即F浮=G-F拉)测浮力时,要注意不能让物体与容器底或侧壁接触,否则,所测浮力值可能偏大;计算时,要注意物体的重力G是不变的,但是F拉是可以变化的。怎样解阿基米德原理的应用问题?(1)阿基米德原理说明了浮力的三要素:浮力作用在浸入液体中的物体上,浮力的方向都是竖直向上的,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。(2)公式F浮=ρ液gV排,其中V排表示物体排开液体的体积。当物体浸没在液体中时,V排=V物;当物体只有一部分浸没在液体中时,V排<V物。(3)阿基米德原理也适用于气体,此时物体排开气体的体积即为物体的体积,即V排=V物,故计算公式为F浮=ρ液gV排。怎样解物体浮沉条件的应用问题?轮船总漂浮在水面上,则F浮=G;潜水艇是靠改变自身重力实现浮沉的;密度计工作时总漂浮在液体中,由F浮=G可知,浮力大小不变;热气球是靠改变气球中空气的密度来改变自身的重力实现升降的。“浸没”指物体完全处在液面下方,此时V排=V物。物体浸没在水中的不同深度处时,V排相等。易错点1.不能正确判断物体是否受到浮力若浸在液体(或气体)中的物体没有受到液体(或气体)对其向上的压力,则物体不受浮力的作用。2.不能正确理解影响浮力大小的因素物体在液体中所受浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关,与物体浸没在液体中的深度无关。一、单选题1.[2025年宁夏中考真题]向装有细沙的气球中吹入适量气体,使其恰好悬浮在水中,如图所示。以下说法正确的是()A.气球悬浮在水中时,所受浮力小于排开的水所受到的重力B.将气球用细棒压入水底的过程,气球所受水的压强不变C.将气球用细棒压入水底的过程,气球所受浮力不变D.将气球用细棒压入水底,撤去细棒后,气球不会上浮2.[2025年山东德州中考真题]为了给正方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓慢压入油中,如图甲所示。工件的下表面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示(,g取10N/kg)。下列说法正确的是()A.工件的边长为0.3m B.工件的质量为60kgC.工件受到的最大浮力为2000N D.工件密度与油的密度之比为3:103.[2025年湖北武汉中考真题]某同学用同一个圆柱体探究浮力的大小跟哪些因素有关,弹簧测力计示数如图所示,图甲中的圆柱体有一半体积浸入水中。下列结论错误的是()A.圆柱体的密度为B.盐水的密度为C.图丙中圆柱体受到的浮力比图甲中的大1.1ND.若图丙中弹簧测力计示数为2.6N,圆柱体浸入盐水中的体积为总体积的4.[2025年北京中考真题]某小组设计了水箱自动控制进水装置,如图所示。水箱内的圆柱形金属控制棒用不可伸长的细线悬挂在力传感器下面,并始终浸在水中,通过它对力传感器拉力的大小触发开关,控制水泵自动进水。用水时,水箱内水位降低,当到达最低水位时,力传感器所受拉力等于,触发开关,水泵开始持续向水箱注水;当水位到达最高水位时,力传感器所受拉力等于,再次触发开关,水泵停止向水箱注水。若进水过程中同时用水,相同时间内进水量大于出水量。已知控制棒的质量为m,水的密度为。下列说法正确的是()A.控制棒受到的浮力最大时,排开水的体积为B.控制棒受到的浮力的变化量最大为C.力传感器受到的拉力大小在与之间时,说明水箱正在进水D.缩短悬挂控制棒的细线,可使水箱中的最高和最低水位均升高5.[2025年陕西中考真题]研学活动中,小明捡到一块石头。他用电子秤和玻璃杯测量其密度,测量过程如图所示。下列判断不正确的是(不计绳子的质量和体积,水的密度为,g取10N/kg)()A.根据本次实验数据,可得出石头密度最准确的测量值为B.从水中取出石头时,带出了1g的水C.从水中取出石头时,带出的水不会影响密度的测量值D.石头沉在水底时,杯底对石头的支持力为0.24N6.[2025年四川广元中考真题]如图甲所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直硬质细杆(质量忽略)的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细杆受到力的大小),下端与底面积为、密度为的实心均匀长方体物块M相连,M浸没在底面积为装有水的容器中,此时水的深度为40cm。让横杆匀速缓慢向上移动,力传感器示数F随时间t的变化关系如图乙所示,时间段为6s;物块M始终竖直且不吸水,水的密度是,g取10N/kg。下列说法正确的是()A.t为0时,水对容器底部的压强是B.时间段,力传感器示数为14.0NC.t为0时与时相比,容器底部受到的压强变化量是100PaD.横杆向上运动的速度为1cm/s二、填空题7.[2025年江苏无锡中考真题]2025年5月18日,我国自主研制的大型水陆两栖飞机AG600“鲲龙”批生产首架机成功完成验证任务,具备交付使用条件。AG600最大起飞质量为53.5t,若实施海上救援,以500km/h的速度飞行,3h到达事发海域,飞行距离为________km,漂浮在海面上时排开的海水的体积最大为________(海水密度取)。执行灭火任务时,20s完成汲水12t,随后飞往火场灭火,若某次灭火需要用水600t,取水点离火场44km,飞机以220km/h的速度飞行,从取水点汲水开始计时,洒水用时不计,任务完成后重新回到取水点,共耗时________s。8.[2025年四川资阳中考真题]如图所示,开始时图甲中冰块位于容器底部,图乙中冰块漂浮于水面,冰块上方均放置有一小铁块。当冰块熔化完后,图甲中的水面与开始时相比将会_________(选填“上升”“下降”或“不变”),其原因是_________;图乙中的水面与开始时相比将会_________(选填“上升”“下降”或“不变”),其原因是_________。9.[2025年重庆中考真题]小渝同学将重、底面积的薄壁圆柱形溢水杯B放在水平升降台上,如图所示,内装深的水,则溢水杯对升降台的压强为___________;溢水口到杯底的距离,将底面积、高的圆柱体A悬挂于力传感器的挂钩上,示数为。升降台缓慢上升至A刚好浸没,溢出水,静置一段时间后,水面下降并保持不变,再将升降台降低(全过程A无水析出)。此时力传感器的示数为___________N。(不考虑细线伸长、水的蒸发和A体积变化)10.[2025年江苏徐州中考真题]阅读短文,回答文后问题。计时碗时间的测量和记录是人类文明的重要一环。钟表发明之前,计时碗是古人使用的一种巧妙的计时工具:在碗底部中心打一个小孔,孔的直径比碗口直径小得多。把碗放到水池中的水面上,碗口向上。碗缓慢下沉,水从碗底小孔进入碗中;当碗口低于水面时,水从碗口大量进入碗中,碗快速下沉。从碗放到水面到碗口与水面齐平所用的时间基本固定不变,称为下沉时间,可以作为一个计时的标准。为了探究计时碗下沉时间的影响因素,研究人员制作了一个圆筒形的计时碗,碗壁很薄,碗口直径为D,碗底中心小孔直径为d,如图a所示,从碗放在水面上开始计时,记录不同时间碗底下沉的距离,得到碗下沉过程中路程——时间关系图像如图b所示。(1)制作计时碗时,所用材料的密度应比水的密度________;(2)由路程—时间图像可以看出,碗在下沉的中间阶段做________运动;(3)碗在下沉过程中,受到的一些阻力较小,可以忽略不计。在下沉的中间阶段,若水从小孔以流速v进入碗中,则碗下沉速度的表达式为:________;(4)计时碗的下沉时间与哪些因素有关?请你列举一条:________。三、实验题11.[2025年陕西中考真题]小明发现,向水中加入食盐能使沉入水底的鸡蛋上浮至漂浮,加入的食盐越多,鸡蛋排开盐水的体积就越小。于是提出问题:能否利用漂浮的物体排开液体的体积与液体密度之间的关系制成密度计?小明用大烧杯、金属丝、刻度尺、食盐、水、密度已知的不同液体、直杆(轻质均匀的圆柱体)等器材进行实验探究;(水的密度为)(1)如图-1,小明将直杆放入水中,直杆倾倒后漂浮在水面上,此时直杆受到的浮力_______重力;(2)为了让直杆能在水中竖立,小明将金属丝缠绕在直杆的不同位置,分别放入水中,直杆在水中所处的状态如图-2所示。分析①、②、③可知:要使直杆竖直漂浮在水中,应在直杆的_______位置缠绕金属丝;分析③、④、⑤三幅图可知:当金属丝缠绕的位置一定时,适当_______(选填“增加”或“减少”)金属丝的缠绕量,直杆更容易竖直漂浮在水中;(3)直杆竖直漂浮在密度不同的液体中时,浸在液体中的深度也不同。因此,将直杆上液面所对应的位置,标注为该液体的密度。则在图-3中的a点标注的密度值为_______;(4)将直杆放入密度已知的不同液体中,当直杆在液体中稳定竖直漂浮时,在直杆上液面所在的位置做标记,并测量出直杆浸入液面以下部分的长度H;将数据记录在下表中,并将对应的密度值标注在直杆上,制成密度计;液体密度0.80.91.01.11.2浸入液面以下部分的长度H/cm15.9514.2212.8011.6410.67分析表中数据可知:此密度计所标刻度的位置越靠上,对应液体的密度值越_______(选填“大”或“小”),刻度线分布越_______(选填“疏”或“密”);(5)如图-4,是A、B两支密度计在水中漂浮时的情景,若要测量密度稍小于水的另一种液体的密度,选_______(选填“A”或“B”)密度计测量更准确。(A、B放入另一种液体中,均不会沉入底部)12.[2025年云南中考真题]实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。(1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐_______,表明浮力与深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,前后结论不一致。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和_______;(2)改用b中的物块继续探究,此物块重_______N,c、d中物块所受浮力均为_______N。由此可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度_______关;(3)根据b、d、e三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力_______。分析b、_______三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关;(4)若将b中的物体换成相同材料的球体,则不能完成b、c、d三次实验的探究,具体理由是_______。四、计算题13.曹冲称象是我国古人运用智慧解决实际问题的经典故事,某校物理兴趣小组通过实验来模拟“称象”的过程,如图所示。在水平桌面上,底面为正方形的薄壁柱形容器A足够高,底面积为;底面为正方形薄壁柱形容器B的质量为50g,底面积为,高为15cm;待测物体C是边长为5cm的实心正方体。测量C的质量时,先在A中注入10cm深的水,然后将B竖直缓慢放入A中直至平衡,再将C竖直缓慢放入B中,平衡时B又竖直下降了5cm,小组同学在B上做好标记;取出C后,将50g的钩码逐个缓慢放入B中,直至液面再次达到标记处为止。忽略液体搅动、物体吸水等次要因素,,g取。(1)A中未放入B时,求水对A底部的压强;(2)液面再次达到标记处时,求加入钩码的个数;(3)设C的密度为,请写出将C竖直缓慢放入B中,平衡后水对A底部压强与的关系式。14.[2025年甘肃兰州中考真题]图甲是利用“浮筒打捞法”打捞沉船的示意图,浮筒是密封的大钢筒,能浮在水面上。打捞工作船把若干个浮筒拖到沉船所在位置上方的水面上,将浮筒灌满水,让它们沉到水底。潜水员用钢索把灌满水的浮筒拴牢在船的两侧,然后用压气机将空气压进浮筒,把水排出,浮筒就会带着沉船一起浮到水面上来。小雅利用上述原理制作了实心沉船模型A和空心浮筒模型B来模拟打捞沉船的过程:间用轻质细绳相连,将放入水平地面上一个装有适量水、足够高的圆柱形容器中,B利用容器中的水自动充水,B充满水后的位置如图乙所示,此时,A对容器底部的压力为16N。打捞时,向B中充气,当B中的水全部排出至容器中时,B浮出水面,静止时的位置如图丙所示。已知A的质量为1.4kg,体积为,B的质量为0.6kg,体积为,圆柱形容器的底面积为。求:(1)图乙中B受到的浮力;(2)B空心部分的体积;(3)乙、丙两图中,水对容器底部压强的变化量。15.[2025年山东潍坊中考真题]如图甲所示,柱形容器的质量,底面积,静置于水平桌面,其底部放置边长的正方体物块。向容器中慢慢注入水,当水的深度时,物块与容器之间恰好无弹力,g取,水的密度。(1)求水的深度时,物块受到的浮力;(2)求物块的密度ρ;(3)求水的深度时,容器对桌面的压强p;(4)若注水前,将物块用轻质弹簧悬挂,使物块与容器之间恰好无弹力,如图乙所示。已知该弹簧弹力大小F跟其伸长量(或压缩量)x之间的关系如图丙所示,向容器中慢慢注入水,直到水面与物块上表面平齐,求水面与物块上表面平齐时水的深度。

答案及解析1.答案:D解析:A.根据阿基米德原理,物体所受浮力等于排开液体所受的重力,所以气球悬浮时,浮力等于排开的水的重力,故A错误;B.将气球压入水底过程中,深度增加,根据,气球所受水的压强会增大,故B错误;C.压入水底过程中,气球体积会因水的压强增大而变小,排开水的体积变小,根据,浮力会变小,故C错误;D.开始气球悬浮,受到的浮力与其重力大小相等,气球被压入水底后,体积变小,浮力变小,浮力小于重力,所以撤去细棒后,气球不会上浮,故D正确。故选D。2.答案:B解析:由图乙可知,当时,工件浸入油的深度为;当h大于0.5m后,压力F保持为400N不变,说明此时工件完全浸没,据此可知,工件的边长为,当时,工件漂浮在油面上,所以,,即所以当时,工件刚好漂浮,此时施加的力,根据物体漂浮时浮力等于重力,则工件完全浸没受到的最大浮力为,故ACD错误,B正确。故选B。3.答案:B解析:A.由甲知,圆柱体一半体积浸没在水中受到的拉力,即①由乙知,圆柱体浸没在水中受到的拉力,即②根据阿基米德原理,所以③联立①②③解得,,代入①得圆柱体的体积④圆柱体的密度⑤由④⑤得圆柱体的密度,故A正确,不符合题意;B.由丙知,圆柱体浸没在盐水中受到的拉力,即则,根据,所以故B错误,符合题意;C.图丙中圆柱体受到的浮力,图甲中圆柱体受到的浮力,则图丙中圆柱体受到的浮力比图甲中的大故C正确,不符合题意;D.若图丙中弹簧测力计示数为2.6N,即圆柱体浸在盐水中受到的拉力,则根据可得,则圆柱体浸在盐水中受到的拉力2.6N时与圆柱体完全浸入盐水中的体积比为故D正确,不符合题意。故选B。4.答案:D解析:A.由题意,控制棒始终浸在水中,控制棒受重力、浮力和拉力。当水位到达最高水位时,力传感器所受拉力等于,由可知,此时控制棒排开水的体积最大,水的密度不变,则此时控制棒受到的浮力最大。控制棒处于静止状态,受平衡力,则控制棒的重力不变,受到的浮力最大,则此时拉力最小为。由,则此时排开水的体积故A错误;B.当到达最低水位时,力传感器所受拉力等于,由可知,此时控制棒排开水的体积最小,水的密度不变,则此时控制棒受到的浮力最小,由此时拉力最大为。水位由最低到达最高的过程,控制棒排开水的体积变化量最大,水的密度不变,由,则控制棒受到的浮力的变化量最大。最低水位时,浮力最高水位时浮力则浮力的最大变化量故B错误;C.由题意,最低水位时拉力为,此时控制棒受拉力最大,水泵启动进水。最高水位时拉力为,此时控制棒受拉力最小,水泵停止进水。进水过程中拉力从逐渐减小到。若进水过程中同时用水,相同时间内进水量大于出水量,所以进水时水位是净上升的,因此拉力是从单调减小到。如果水泵停止进水后(拉力已达到),开始用水,水位下降,拉力逐渐增大。在拉力从增大到的过程中,水箱并未进水(水泵未启动),但拉力确实处于和之间。因此,拉力在和之间时,可能是正在进水(拉力从减小到),也可能正在用水(拉力从增大到),故C错误;D.缩短悬挂控制棒的细线,因为、的触发条件不变,控制棒受重力不变,由,则控制棒受最小浮力和最大浮力不变。假设初始时细线长度为L,控制棒长度为h,水箱底到力传感器的距离为H。最低水位时,控制棒浸入,设浸入深度为,则,则,则因为、、、g、都不变,所以不变,则水位高度缩短细线,H、h、不变,L减小,增大。同理,最高水位也会增大。所以,缩短悬挂控制棒的细线,可使水箱中的最高和最低水位均升高,故D正确。故选D。5.答案:D解析:A.①②两步中可得水的质量为利用水的质量结合④步可得排水的体积,且排水体积与石头的体积相等,则石块的体积为可得出石头密度最准确的测量值为故A正确,不符合题意;B.从水中取出石头时,石块带出水的质量为故B正确,不符合题意;C.从水中取出石头时,即使石块会带走水,根据上述分析可知,不会影响密度的测量值,故C正确,不符合题意;D.石头沉在水底时,受到的浮力为石块的重力为杯底对石头的支持力为故D错误,符合题意。故选D。6.答案:D解析:由题可知,时间段,物块M浸没在水中,时间段物块M从开始接触水面到刚好离开水面;因为时间段在向上运动的过程中物块M排开液体的体积在不断减小,由可知,液体密度不变,其受到的浮力一直在减小,时间段内,力传感器示数先减小后增大,说明时间段内,物块M受到的浮力大于其重力,有时刻,物块M受到的浮力等于其重力,所以力传感器示数为零,时间段内,物块M受到的浮力小于其重力,有A.t为0时,水的深度为水对容器底部的压强故A错误;B.由题可知,之后物体已经离开水中,此时力传感器示数等于物体的重力,所以长方体物块M的重力为4.0N,则长方体物块M的质量为则长方体物块M的体积为时间段,长方体物块M处于浸没状态,此时受到的浮力为力传感器示数为故B错误;C.t为0时,容器内的体积为水和物块M的总体积,则容器内的总体积为时,物块M刚好离开水面,容器内的体积只有水的体积,体积为此时水的深度为此时容器底部受到的压强t为0时与时相比,容器底部受到的压强变化量故C错误;D.由题可知,横杆匀速缓慢向上移动,时间段为6s;时刻,物块M受到的浮力等于其重力,受到的浮力为此时排开液体的体积为时刻,水和物块M浸入水中的总体积为物块M的高度为时刻,水面的高度为水面上方物块M的高度为细杆与物块M连接部分的高度为时刻,细杆与物块M连接部分的高度为则细杆移动的距离为横杆移动的距离与细杆移动的距离相同,则横杆向上运动的速度为故D正确。故选D。7.答案:1500;53.5;73000解析:飞机以500km/h的速度飞行,3h到达事发海域,飞行距离为AG600最大起飞质量为53.5t,飞机漂浮在海面上,根据物体漂浮条件排开海水的体积执行灭火任务时,20s完成汲水12t,某次灭火需要用水600t,汲水次数为汲水总时间取水点离火场44km,飞机以220km/h的速度飞行,单程飞行时间所以从取水点汲水开始计时,到任务完成后重新回到取水点共耗时8.答案:下降;见解析;下降;见解析解析:如图甲所示,冰块没有熔化时,冰块和铁块排开水的体积为当冰块熔化完后,质量不变,冰熔化成水的体积为铁块沉底,故冰熔化成水所占的体积与铁块排开水的体积为由于冰的密度小于水的密度,故,故,甲中的水面与开始时相比将会下降。将冰块与铁块当成一个整体,如图乙所示,冰块没有熔化时,冰块与铁块这个整体漂浮在水面上,故冰块和铁块所受的浮力为冰块完全熔化成水时,这个整体的总重力不变,但是铁块沉底,容器底部对铁块有支持力,这个整体受到了竖直向下的重力,竖直向上的浮力,和容器底部对铁块有支持力,这个整体的浮力变小,故整体排开水的体积变小;图乙中的水面与开始时相比将会下降。9.答案:1750;14.5解析:溢水杯中水的重力溢水杯对水平升降台的压力根据可得,溢水杯对升降台的压强为根据题意,A的重力为20N;体积为;溢水口到杯底的距离是20cm,内装17cm的水,则当A刚好浸没时,若A不吸水,会溢出水的体积为而现在溢出水的重力为3.5N,体积为。说明A吸收了的水,即50g的水。静置一段时间后,水面下降0.5cm时,溢水杯中水的体积的减少量为根据题意可知,圆柱体吸收水的质量为圆柱体吸收的水的重力为此时溢水杯B内剩余水的重力为此时溢水杯B内剩余水的质量为此时溢水杯B内剩余水的体积为根据题意,A刚好浸没时,此时A的上表面与B的溢水口相平,A的下表面与B的底部的距离为当再将升降台降低时,即B的底部下降2cm,由于A的位置不变,所以,此时A的下表面与B的底部的距离为可得所以,此时A浸入水的深度为可得此时A排开水的体积为根据阿基米德原理可得,此时A受到的浮力为根据称重法可得,此时力传感器的示数为10.答案:(1)大(2)匀速(3)(4)碗底小孔的直径解析:(1)根据物体的沉浮条件,当碗口低于水面时,水从碗口大量进入碗中,碗快速下沉,说明是沉底的,则其密度大于水的密度。(2)由路程-时间图像中间阶段的斜线近似呈直线,说明该阶段路程与时间成正比,碗做匀速运动。(3)由于碗整体是漂浮,浮力始终等于重力,故增大的水的重力等于增大的排开水的重力,即内外液面高度差不变,因为有流入水的体积等于增大的浸入水的体积,设小孔截面积为,碗口截面积为;水以流速v进入,单位时间进入碗的体积即为碗自身下沉时排开体积。由体积守恒可得则(4)下沉时间与多种因素有关,如碗底小孔直径、碗的高度、碗口直径、水的温度等。11.答案:(1)等于(2)底部;增加(3)1(4)小;疏(5)B解析:(1)如图-1,直杆倾倒后漂浮在水面上,直杆处于平衡态,受平衡力,直杆受到了重力和浮力,重力和浮力是平衡力,此时直杆受到的浮力等于重力。(2)图①中部缠绕,直杆并未竖直漂浮在水中,图②在中下部分缠绕,直杆并未竖直漂浮在水中,在底部缠绕,直杆接近竖直漂浮在水中,故分析①、②、③可知,要使直杆竖直漂浮在水中,应在直杆的底部位置缠绕金属丝。分析③、④、⑤三幅图可知:当金属丝缠绕的位置一定时,金属丝的缠绕量慢慢变大,直杆越来越接近竖直位置漂浮在水面上,故适当增加金属丝的缠绕量,直杆更容易竖直漂浮在水中。(3)由于此时直杆竖直漂浮在水中,故a点标注的密度值等于水的密度,为。(4)分析表中数据可知:此密度计所标刻度的位置越靠上,浸入液面以下部分的长度越长,对应液体的密度值越小。分析表中的数据,此密度计所标刻度的位置越靠上,密度在和密度在之间,密度之差相差,而浸入液面以下部分的长度为所标的刻度的位置越靠下,密度在和密度在之间,密度之差相差,而浸入液面以下部分的长度,故此密度计所标刻度的位置越靠上,密度计越疏。(5)密度计的工作原理基于阿基米德浮力原理:密度计漂浮在液体中时,其所受浮力等于自身重力等于排开液体的重力。密度计的浸入深度与液体密度成反比,即密度越大,浸入越浅;密度越小,浸入越深。密度计的精确度取决于其在目标密度附近的灵敏度,即密度变化引起的浸入深度变化量。变化量越大,刻度间隔越宽,读数越容易分辨,因此更精确。由(4)可知,密度计所标刻度的位置越靠上,密度计越疏,其测量越精确。如图-4中A、B两支密度计在水中漂浮时的情景,A浸入液体中的部分更短,B浸入液体中的部分更长。若要测量密度稍小于水的另一种液体的密度,则浸入液面以下的部分会增加,B的变化量更大,因此B密度计测量更准确。12.答案:(1)变大;排开液体的体积(2)3.8;1.4;无(3)越大;e、f(4)见解析解析:(1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,通过称重法计算可知,铁块受到的浮力逐渐变大,说明浮力与深度有关。铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,通过称重法计算可知,浮力不变,说明浮力与深度无关。(2)由图b可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,弹簧测力计的示数是3.8N,物块的重力是3.8N。c、d中物块所受拉力都是2.4N,物块所受浮力均为c、d图中物块浸入液体中的深度不同,浮力相同,说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的

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