1.3.2浮力提升與計算（練習(xí)）-2024-2025學(xué)年八年級科學(xué)上冊講練課堂（浙教版）

浙教版八年級上冊第一章第三節(jié)浮力提升與計算【同步練習(xí)-解析】一、選擇題1．（2023·浙江舟山·統(tǒng)考中考真題）將裝滿水的溢水杯放在天平左盤，砝碼放右盤，調(diào)節(jié)天平至指針指向分度盤中央。向溢水杯里輕放一個密度比水小的蠟塊，待蠟塊靜止，排開的水全部流入量筒后（如圖），下列有關(guān)說法正確的是（）

A．天平指針仍指向分度盤中央刻度 B．蠟塊受到的浮力大于蠟塊的重力C．量筒中水的質(zhì)量小于蠟塊的質(zhì)量 D．量筒中水的體積等于蠟塊的體積【答案】A【解析】AB．由于蠟塊漂浮在水中，由沉浮條件可知，蠟塊受到的浮力等于蠟塊的重力，由阿基米德原理可知，蠟塊受到的浮力等于排開液體重力，等量代換可得，蠟塊的重力等于排開液體重力，所以天平指針仍指向分度盤中央刻度，故A正確，B錯誤。C．由于蠟塊的重力等于排開液體重力，由可得，量筒中水的質(zhì)量等于蠟塊的質(zhì)量，故C錯誤；D．由于量筒中水的質(zhì)量等于蠟塊的質(zhì)量，水的密度大于蠟塊的密度，由可得，量筒中水的體積小于蠟塊的體積，故D錯誤。故選A。2．（2022·浙江湖州·統(tǒng)考中考真題）兩個邊長相同、材料不同的實心正方體甲和乙，用質(zhì)量不計的細(xì)線連接，輕輕放入某液體中，靜止后懸浮，細(xì)線處于繃緊狀態(tài)，如圖所示。則（）A．甲受到的浮力比乙受到的浮力大B．甲的密度與液體的密度相等C．如果將細(xì)線剪斷，甲、乙再次靜止后，容器底部受到的壓力大小不變D．如果將細(xì)線剪斷，甲、乙再次靜止后，容器底部受到液體的壓強(qiáng)不變【答案】C【解析】A．甲和乙兩個正方體邊長相同，則根據(jù)體積公式可知其體積相等，兩個正方體都浸沒在同一液體中，則其排開液體的體積相等，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，甲受到的浮力等于乙受到的浮力，故A不符合題意；B.把甲和乙作為一個整體，甲和乙在液體中靜止時懸浮，根據(jù)物體浮沉條件可知，甲和乙的平均密度等于液體的密度，而甲和乙由不同材料制成，其密度不同，所以甲的密度與液體的密度不相等，故B不符合題意；C．柱形容器中，容器底部受到的壓力大小等于容器內(nèi)液體和物體的總重力，如果將細(xì)線剪斷，甲、乙再次靜止后，容器內(nèi)液體和物體的總重力不變，則容器底部受到的壓力大小不變，故C符合題意；D．根據(jù)題意可知，細(xì)線處于繃緊狀態(tài)，如果將細(xì)線剪斷，甲、乙再次靜止后，甲將漂浮在液面上，則甲和乙排開液體的總體積變小，液體深度變小，根據(jù)p=ρ液gh分可知，容器底部受到液體的壓強(qiáng)變小，故D不符合題意。故選C。3．（2021·浙江寧波中考真題）將密度為0.9g/cm3、邊長為10cm的立方體冰塊，放入盛有水的柱狀容器中，靜止時冰塊有2cm露出水面，如圖所示。對容器緩慢加熱，直至冰塊完全熔化。在冰熔化過程中，下列判斷與事實不符的是（）A．冰吸收熱量，溫度保持不變B．水面高度始終保持不變C．冰塊漂浮之后，受到的浮力逐漸變小D．水對容器底部的壓力最多增大1.0N【答案】B【解析】A．冰熔化時，吸收熱量，溫度保持不變，故A正確，不符合題意；B．冰塊沒有熔化前，物體質(zhì)量為冰塊浸入水中的深度10cm-2cm=8cm=8×10-2m此時排開液體的體積為當(dāng)冰熔化成水后，質(zhì)量不變，此時水所占的體積為則冰化成水，體積變大，底面積相同，故高度變大，故B錯誤，符合題意；C．冰塊漂浮之后，隨著冰的熔化，冰塊的質(zhì)量變小，漂浮時，浮力等于重力，重力變小，故受到的浮力逐漸變小，故C正確，不符合題意；D．水對容器底部的壓力最多增大故D正確，不符合題意。4．小科喜歡動手做實驗，一次他先把一個重為6N的物體掛在彈簧測力計下如圖所示，然后將該物體浸沒在水中后，此時測力計上顯示的讀數(shù)為4N，杯中水的深度為8cm。則小科實驗后的計算結(jié)果中錯誤的選項是（）A．水對杯底的壓強(qiáng)是 B．物體的體積是C．物體受到的浮力是 D．物體的密度是【答案】AB【解析】A．水對杯底的壓強(qiáng)故A錯誤，符合題意；C．物體受到的浮力故C正確，不符合題意；B．因物體浸沒時排開水的體積和自身的體積相等，所以，由可得，物體的體積故B錯誤，符合題意；D．由G=mg可得，物體的質(zhì)量則物體的密度故D正確，不符合題意。5．小明用刻度尺、塑料碗、大燒杯（底面積為S）等器材測量金屬球的體積和質(zhì)量，他先在燒杯內(nèi)放入適量水，再將塑料碗輕輕放入水中，如圖甲所示，測出此時燒杯內(nèi)水的深度為h1；將金屬球放在塑料碗中，放入球后的狀態(tài)如圖乙所示，測出此時燒杯內(nèi)水的深度為h2；將塑料碗中的金屬球輕放入燒杯中，如圖丙所示，測出此時燒杯內(nèi)水的深度為h3。下列有關(guān)敘述中，正確的是（）A．金屬球的體積是（h3-h2）SB．金屬球的質(zhì)量是ρ水（h2-h1）SC．金屬球的密度是D．丙中金屬球受到水的浮力是ρ水g（h2-h1）S【答案】B【解析】B．設(shè)燒杯的底面積為S，由甲、乙可知，金屬球漂浮時排開水的體積V=（h2-h1）S金屬球漂浮時，排開水的質(zhì)量m=ρ水V=ρ水（h2-h1）S金屬球漂浮時，金屬球的重力等于排開水的重力，所以金屬球的質(zhì)量故B正確；ACD．由甲、丙可知，金屬球沉底時，金屬球的體積等于排開水的體積V球=V排=（h3-h1）S由阿基米德原理可知，丙中金屬球受到水的浮力F浮=ρ水V球g=ρ水g(h3-hl)S金屬球的密度故ACD錯誤。6．有邊長為的正方體木塊A和小鐵塊B。將A放入盛有適量水的燒杯中，浸入深度為；再將B疊放在A上，A浸入深度變?yōu)椋鐖D所示。下列判斷錯誤的是（）A．A的質(zhì)量B．A的密度C．A與B的總質(zhì)量D．圖乙中，將B取下，放入水中，待A、B均靜止后，水面高度下降【答案】A【解析】A．因為A在水中漂浮，A的重力GA=F浮=G排=ρ水gV排1=ρ水ga2h1所以A的質(zhì)量mA=ρ水a(chǎn)2h1，而h1＜a所以mA＜ρ水a(chǎn)3故A錯誤，符合題意；B．A的密度ρA=故B正確，不符合題意；C．A與B在水中漂浮，則G總=F浮總=ρ水gV排2=ρ水ga2h2所以，總質(zhì)量m總=ρ水a(chǎn)2h2故C正確，不符合題意；D．AB疊放時浮力等于兩物體的重力的和，疊放在A上的B取下，放入水中后，B沉底，浮力變小，排開水得體積減小，水面高度下降，故D正確，不符合題意。7．在“自制密度計”的綜合實踐活動中，小明按照教材的要求制作了簡易密度計，取一根粗細(xì)均勻的飲料吸管，在其下端塞入適量金屬絲并用石鈉封口（如圖所示）。為了給密度計標(biāo)上測度，他進(jìn)行了如下操作：a、將其放入水中，豎立靜止后，在密度計上與水面相平處標(biāo)上1.0g/cm3；b、將其放入密度0.9g/cm3植物油中，用同樣的方法在密度計上標(biāo)上0.9g/cm3；c、接著他以兩刻度線間的長度表示0。1g/cm3，整個飲料吸管均勻標(biāo)上刻度；針對他的實驗步驟，下列說法正確的是（）

A．小明制作的密度計，刻度0.9應(yīng)該在B點B．若所測的鹽水的實際密度為1.1g/cm3。則實際液面處在此密度計B點的上方C．若所測的酒精的實際密度為0.8g/cm3，則實際液面處在此密度計0.8g/cm3刻度線的下方D．在實驗步驟c中，小明這樣均勻標(biāo)示刻度是正確的【答案】B【解析】密度計始終漂浮在液面上，它受到的浮力始終等于重力，即浮力保持不變。A.根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，因為植物油的密度小于水的密度，所以排開液體的體積V排水＜V排油即密度計放在植物油中，液面的位置在水的密度值刻度線的上方，即刻度0.9應(yīng)該在A點，故A錯誤；D．密度計漂浮時，它受到的浮力等于重力，即F浮=G物ρ液gV排=ρ液gSh浸=G物=mg所以h浸=則密度計處于漂浮狀態(tài)時浸沒的深度與液體密度成反比，所以密度計刻度不均勻，即小明這樣均勻標(biāo)示刻度不對，故D錯誤；B．密度計的刻度由上至下的特點是上疏下密，所以所測的鹽水的實際密度為1.1g/cm3，則實際液面處在此密度計B點的上方，故B正確；C．密度計的刻度由上至下的特點是上疏下密，所以所測的酒精的實際密度為0.8g/cm3，則實際液面處在此密度計0.8g/cm3刻度線的上方，故C錯誤。8．如圖所示，甲、乙兩個質(zhì)量相等的實心物塊，其密度為ρ甲=0.8×103kg/m3，ρ乙=0.4×103kg/m3，甲、乙均由彈簧豎直向下拉住浸沒在水中靜止，則（）A．甲、乙所受浮力之比為2∶1B．甲、乙所受浮力之比為1∶1C．甲、乙所受彈簧拉力之比為1∶6D．甲、乙所受彈簧拉力之比為1∶3【答案】C【解析】AB．已知，則，由得則，浮力，則即甲、乙所受浮力之比為，故選項AB錯誤；CD．因為即同理即甲受重力、浮力、彈簧的拉力處于平衡狀態(tài)甲受重力、浮力、拉力處于平衡狀態(tài)則故選項C正確，D錯誤。9．4個邊長均為L的相同的立方體木塊，用膠水（膠水質(zhì)量不計）粘在一起放入水中，露出水面的高度為L/2，如圖所示。當(dāng)膠水溶于水后，木塊散開，這時(

)A．a(chǎn)、b露出水面高度為L/2，c、d為零B．a(chǎn)、b露出水面高度為L/2，c、d沉入水底C．a(chǎn)、b、c、d露出水面高度都是L/2D．a(chǎn)、b、c、d露出水面高度都是L/4【答案】D【解析】根據(jù)題意可知，4個立方體木塊用膠水粘合后的大木塊漂浮在水中，露出體積為總體積的，膠水溶于水后，木塊散開，因4個木塊是一樣的，故所處的狀態(tài)也應(yīng)該一樣，且每塊露出的體積占各自體積的。故選D。10．如圖所示，在容器中放一個上、下底面積均為10cm2、高為6cm，體積為80cm3的均勻?qū)ΨQ石鼓，其下底表面與容器底部完全緊密接觸，石鼓全部浸沒于水中且其上表面與水面齊平，則石鼓受到的浮力是（）A．0NB．0．2NC．0．6N D．0．8N【答案】B【解析】由于石鼓下底面與容器緊密接觸，且石鼓上表面與水面相平，所以，石鼓圓柱體部分不受浮力，而石鼓兩側(cè)凸出的部分受到了浮力，則石鼓排開水的體積如下圖陰影部分所示：則?=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，故選B.11．小明同學(xué)利用飲料瓶和薄壁小圓柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”，玻璃瓶在飲料瓶中的情況如圖所示（玻璃瓶口開著并倒置），玻璃瓶的橫截面積為S＝1.5cm2，此時玻璃瓶內(nèi)外水面高度差h1＝2cm，飲料瓶內(nèi)水面到玻璃瓶底部高度差h2＝8cm，下列說法中正確的是（）（不計飲料瓶和小玻璃瓶中氣體的重力，g＝10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）①用力擠壓飲料瓶，發(fā)現(xiàn)玻璃瓶仍然漂浮在水面，此過程中h1減小、h2不變；②用力擠壓飲料瓶，發(fā)現(xiàn)玻璃瓶仍然漂浮在水面，此過程中h1不變、h2增大；③空玻璃瓶的質(zhì)量為3g；④空玻璃瓶的質(zhì)量為13g。A．①③ B．②③ C．①④ D．②④【答案】B【解析】用力擠壓飲料瓶，瓶內(nèi)氣體的體積減小，氣壓變大，將水壓入小玻璃瓶，將瓶中的空氣壓縮，這是浮沉子里進(jìn)入一些水，浮沉子所受重力大于它受到浮力，于是向下沉，h2增大，最終還是漂浮，開始時即解得

①后來即解得

②由①②知道，h1=h1′，所以由于水進(jìn)入玻璃瓶，h1不變，故①錯誤，②正確；瓶和水都漂浮，浮力等于重力，即F浮=G水+G瓶即ρ水gV排=ρ水gV水+m瓶gρ水gSh2=ρ水gS（h2-h1）+m瓶g代入數(shù)據(jù)得1.0×103kg/m3×1.5×10-4m2×0.08m=1.0×103kg/m3××1.5×10-4m2×（0.08m-0.02m）+m瓶解得m瓶=3×10-3kg=3g，故③正確，④錯誤。12．如圖所示，圓柱體甲和裝有適量某液體的圓柱形容器乙的底面積之比為，把它們平放在同一水平桌面上。在物體甲上沿水平方向截取一段長為x的物體A，并平穩(wěn)放入容器乙中，用力按壓使物體A剛好浸沒在液體中（A不與容器乙接觸，液體無溢出）。截取后，甲、乙對桌面的壓強(qiáng)與截取長度x的變化關(guān)系如圖所示。已知甲的密度為，容器乙的壁厚質(zhì)量均可忽略不計，g取。下列說法中，正確的是（）A．圓柱體甲截取前和容器乙中的液體質(zhì)量之比為B．圓柱體甲截取前對桌面的壓強(qiáng)為C．容器乙中液體的密度為D．容器乙中未放入物體A時，液體的深度為【答案】C【解析】A．由圖象可知，截取前圓柱體甲對桌面的壓強(qiáng)p甲＝4p0，容器乙對桌面的壓強(qiáng)p乙＝p0，由p===得，圓柱體甲截取前和容器乙中的液體質(zhì)量之比===故A錯誤；B．設(shè)截取前圓柱體甲的高度為h，則圓柱體甲對桌面的壓強(qiáng)4p0＝ρ甲gh圓柱體甲截取長度x＝10cm＝0.1m后，圓柱體甲對桌面的壓強(qiáng)2p0＝ρ甲g(h?x)聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可解得：h＝0.2m，所以，圓柱體甲截取前對桌面的壓強(qiáng)p甲＝ρ甲gh＝0.6×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝1200Pa故B錯誤；CD．容器乙中未放入物體A時，對桌面的壓強(qiáng)等于液體的壓強(qiáng)，即p0＝ρ乙gh乙①圓柱體甲截取長度x＝10cm＝0.1m時，則物體A的體積VA＝S甲x，將物體A浸沒在液體乙中，液面上升的高度Δh==②物體A剛好浸沒在液體中時，容器乙對桌面的壓強(qiáng)等于此時液體的壓強(qiáng)，即2p0＝ρ乙g(h乙+Δh)③聯(lián)立①②③可解得：h乙=x＝7.5cm，由B可知p0=p甲=×1200Pa＝300Pa由p0＝ρ乙gh乙得，容器乙中液體的密度ρ乙===0.4×103kg/m3故C正確，D錯誤。13.在柱狀容器里注入適量的濃鹽水，在鹽水中放入一塊冰，冰與鹽水的質(zhì)量相等，并始終漂浮在鹽水面上。當(dāng)一半冰熔化之后，發(fā)現(xiàn)容器里的水面上升的高度為h，當(dāng)剩余的冰全部熔化之后，水面將又會上升（）A． B． C． D．h【答案】C【解析】設(shè)鹽水的質(zhì)量為m，則冰的質(zhì)量也為m。當(dāng)一半冰熔化成水時，液面升高了h，但直筒形容器的底面在冰熔化前后受到的壓力是不變的，再設(shè)容器的底面積為S，冰熔化前液面的高度為H，則冰熔化前容器底受到的壓力為ρ鹽gHS，冰熔化后，鹽水的密度變小，其實是質(zhì)量為m的鹽水與質(zhì)量為m的水混合后的密度，即密度變?yōu)閯t冰熔化一半后容器底受到的壓力為g（H+h）S當(dāng)全部冰熔化后，設(shè)液面會升高h(yuǎn)′，此時鹽水的密度又變?yōu)橘|(zhì)量為m的鹽水與質(zhì)量為m的水混合后的密度，即則冰全部熔化后容器底受到的壓力為g（H+h+h′）S則存在如下關(guān)系ρ鹽gHS=g（H+h）S=g（H+h+h′）S解之得h′=h。14．（2021·浙江寧波期中）全球變暖已經(jīng)日益威脅到生物的生存，如圖一對北極熊母子無助地坐在一塊不斷融化縮小的浮冰上，若浮冰和北極熊始終處于漂浮狀態(tài)，則隨著浮冰的融化（

）A．浮冰受到的浮力在增大 B．浮冰受到的浮力大小不變C．北極熊受到的支持力在減小 D．浮冰在水中的體積在減小【答案】D【解析】ABD．由題知，浮冰和北極熊始終處于漂浮狀態(tài)，隨著浮冰的熔化，浮冰的重力減小，北極熊和浮冰的總重力減小，因為F?。紾總，所以浮冰和北極熊受到的浮力減??；而F?。溅阉甐排g，所以浮冰排開水的體積減小，故AB錯，D正確；C．北極熊站在浮冰上，受到的支持力和重力大小相等、大小不變，故C錯。15．如圖所示，容器內(nèi)有水，有一塑料試管下面掛一小鐵塊，浮在水面上?，F(xiàn)將小鐵塊取下放入試管中，試管仍浮在水面，則（

）A．液面上升 B．液面下降C．容器底部受到液體的壓強(qiáng)不變 D．試管外壁上A點受到液體的壓強(qiáng)不變【答案】C【解析】如圖所示和將鐵塊取下放入試管中，均為漂浮，總重不變，兩種情況下受到的水的浮力不變，兩種情況下排開水的體積不變，水深不變，水對容器底的壓強(qiáng)不變，故AB都錯；C正確；如圖，排開水的總體積等于試管排開水的體積加上鐵塊排開水的體積；將鐵塊取下放入試管中，二者排開水的總體積等于試管排開水的體積；兩種情況下排開水的總體積不變，將鐵塊取下放入試管中，試管排開水的體積變大，試管點所處深度變大，試管點受到水的壓強(qiáng)變大，故D錯．故選C16．如圖所示，一塊0℃的冰塊放在盛有水的容器中，冰完全熔化成水后，容器中水面的位置將（

）A．上升B．下降C．保持不變 D．水面的升或降決定于冰和容器內(nèi)水的體積【答案】C【解析】因為冰漂浮于水面上，所以又因為冰熔化成水后，其質(zhì)量不變，重力不變，所以由①②可得所以，即：冰熔化為水的體積等于冰排開水的體積，所以容器中的水面高度不變。二、填空題17．（2022·浙江金華一模）如圖甲所示，在容器底部固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧上方連有正方體甲，容器側(cè)面的底部有一個由閥門K控制的出水口。此時物體甲剛好完全浸沒在水中，接著打開閥門K，緩慢放水，直至物體甲恰好完全離開水面，再關(guān)閉閥門K。這個過程中，彈簧的彈力F與物體露出水面的體積V的關(guān)系如圖乙所示，已知物體甲的密度為0.6×103kg/m3，體積為V0，不計彈簧所受浮力。則：（1）B點時彈簧的彈力大小為牛；（2）點A與點C的縱坐標(biāo)a、c的絕對值之比為?！敬鸢浮?2∶3【解析】（1）[1]由圖乙可知，在B點時，彈簧彈力F=0N。（2）[2]在A點物體完全浸沒時，物體排開水的體積V排=V0此時彈簧的彈力F=F浮-G木=ρ水gV0-ρ木gV0=(ρ水-ρ木)gV0在C點物體完全離開水面時，彈簧被壓縮，此時彈簧彈力等于物體的重力，即F′=G木=ρ木gV0則18．（2020秋·浙江·八年級期中）將三塊完全相同的冰分別放入盛有水的三個容器中，如圖甲是冰塊與容器底部有接觸且擠壓的情景；如圖乙是冰塊自由在水中，如圖丙是冰塊系上輕質(zhì)繩子，繩子繃緊的情景。（1）三種情況下冰塊所受到的浮力大小情況是：.（用表示）（2）圖甲中，當(dāng)冰塊慢慢融化變小，并開始浮于水面上時，液面比剛開始要（選填“上升”或“下降”或“不變”）（3）待三塊冰塊完全熔化，容器底部受到的液體壓強(qiáng)不變的有.

【答案】上升乙【解析】(1)[1]由題意可知，圖甲中冰塊受到了容器底的支持力，且冰塊靜止，由力的平衡條件可得F浮甲+F支=G冰，所以圖甲中冰塊受到的浮力：F甲=G冰-F支，圖乙中冰自由在水中時，處于漂浮狀態(tài)，此時冰塊受到的浮力為：F乙=G冰，圖丙中冰塊系上輕質(zhì)繩子，繩子繃緊時，冰塊還受到豎直向下的拉力，則冰塊受到的浮力為：F丙=G冰+F拉，所以F丙＞F乙＞F甲；(2)[2]由題可知，圖甲中，冰熔化前，F(xiàn)浮+F支=G冰，則F浮=ρ水V排g＜G冰

①冰化水后，G冰=G冰化水，即：G冰=ρ冰V冰g=ρ水V冰化水g

②由①②可得：ρ水V排g＜ρ水V冰化水g，則V排＜V冰化水，即：冰熔化為水的體積大于排開水的體積，所以冰熔化后，水面將上升。(3)[3]甲中，由(2)可知水面上升，由公式可知液體對容器底部壓強(qiáng)增大；乙中，在水中漂浮的冰完全熔化成水時其質(zhì)量不變，即m水=m冰，可得即熔化后液面高度不發(fā)生變化，由公式可知液體對容器底部壓強(qiáng)不變；丙中，由題可知，繩子繃緊，則所受的浮力F浮′＞G冰，由阿基米德原理可知，此時所排開的水的體積V排′大于冰在水中自由時所排開水的體積V排，可得：V排′＞V水，即完全熔化后水面會下降，由p=ρgh可知，其底部受部的壓強(qiáng)將會變小。綜上所述，待三塊冰塊完全熔化，容器底部受到的液體壓強(qiáng)不變的為乙。三、探究題19．（2023·浙江杭州模擬）小科給家里樓頂?shù)乃渲谱髁艘粋€自動加水裝置，如圖所示。兩個完全相同的實心圓柱體、底面積為，通過細(xì)線相連，并通過線與拉力傳感器連接拉力傳感器可以控制進(jìn)水閥門。初步設(shè)計為：當(dāng)水位下降，拉力傳感器受力時，開始注水；水位上升，拉力傳感器受力時停止注水。經(jīng)測試?yán)鞲衅魉芾εc水箱中水的深度的關(guān)系圖，如圖乙所示。已知細(xì)線長度為，細(xì)線質(zhì)量與體積均忽略不計。求：（1）當(dāng)時，段細(xì)線受到拉力；（2）圓柱體密度；（3）最低水位及最高水位；【答案】（1）6N；（2）1.5×103kg/m3；（3）10cm，150cm【解析】（1）AB是兩個完全相同的實心圓柱體，重力相同，由圖乙知道，在水箱中水的深度為6cm之前，拉力F保持12N不變，此時的拉力就是AB的總重力，所以當(dāng)h=6cm時，b段細(xì)線受到拉力（2）圓柱體B全部浸沒在水中時，壓力傳感開關(guān)所受拉力達(dá)到8N，把2個圓柱體看作一個整體，受向上的浮力、向上的拉力和向下的總重力，由力的平衡條件知道F浮+F拉=G此時圓柱體B受的浮力F浮=G-F拉=12N-8N=4N由知道，圓柱體B浸沒在水中的體積根據(jù)題意知道，此時圓柱體B浸沒在水中，則圓柱體B的體積V=V排=4×10-4m3由G=mg=ρgV知道，圓柱體密度（3）根據(jù)題意知道，當(dāng)拉力傳感器受力10N時，開始注水，此時的浮力為F浮′=G-F′=12N-10N=2N由知道，圓柱體B浸沒在水中的體積，圓柱體B浸沒在水中的深度為所以最低水位為h低=h+h′=6cm+4cm=10cm由圖知道，當(dāng)拉力傳感器的拉力為8N時，B正好完全浸沒，當(dāng)拉力傳感器受力5N時，停止注水，此時B已經(jīng)完全浸沒，A有一部分浸沒，此時的浮力為F浮″=G-F″=12N-5N=7N由知道，圓柱體AB浸沒在水中的體積，圓柱體AB浸沒在水中的深度為所以最高水位為h高=6cm+14cm+130cm=150cm答：（1）當(dāng)時，b段細(xì)線受到拉力是6N；（2）圓柱體密度是1.5×103kg/m3；（3）最低水位是10cm，最高水位150cm。四、簡答題20．（2022·全國二模）國之重器一新光華號半潛船，為10萬噸級半潛船，是國內(nèi)最大、全球第二大半潛船。該輪船總長255米，寬68米，下潛吃水深度30.5米，空載時的質(zhì)量為51500噸，載重量為98000噸。全船有118個壓載水艙，每一個壓載水艙都有一個閥門。裝載前半潛船空載漂浮于海面，裝載時需向船體水艙注水，船體重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下，拖船將漂浮的貨物拖至半潛船的甲板上方并固定好，半潛船排出水艙中的水，甲板上浮剛好至海面，半潛船就可以馱著貨物離開，如圖所示。（1）半潛船是靠改變什么來實現(xiàn)上浮和下沉的？（2）求半潛船空載時浸入海水的體積；（海水密度為）（3）半潛船在如圖所示空載、下沉、載貨的三種狀態(tài)下所受的浮力分別為F1、F2、F3，分析比較它們的大小關(guān)系?！敬鸢浮浚?）改變自身重力；（2）；（3）【解析】解：（1）由材料知道，半潛船在工作時，通過增加本身壓載水艙中的水量，平穩(wěn)地將裝貨甲板潛入水下，所以是通過改變自身重實現(xiàn)上浮和下沉的。（2）半潛船空載時處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力和自身的重力相等，所以F浮=G即ρ海水gV排=m船g則此時半潛船浸入海水的體積（3）由圖知道，下沉狀態(tài)中半載船排開水的體積最大，其次是載貨狀態(tài)，空載狀態(tài)排開水的體積最小，已知液體的密度是相同的，所以，由知道，下沉狀態(tài)中船受浮力最大，其次是載貨狀態(tài)，再次是空載狀態(tài)，即浮力大小關(guān)系是F2＞F3＞F1答：（1）半潛船是靠改變自身的重力來實現(xiàn)上浮和下沉的；（2）半潛船空載時浸入海水的體積為5×104m3；（3）圖中半潛船三種狀態(tài)所受的浮力分別為F2、F3、F1，則它們的大小關(guān)系是F2＞F3＞F1。21．（2023·浙江紹興·校聯(lián)考二模）如圖所示，水平桌面上放有一圓柱形溢水杯，自重7N，底面積為300cm2，溢水口距杯底的高度為12cm，溢水杯中盛有高為10cm水，現(xiàn)將一體積為1000cm3、質(zhì)量為2.7kg的正方體鋁塊緩慢浸沒入水中，不計溢水杯的厚度。求：（1）鋁塊放入水前，水對溢水杯底部的壓強(qiáng)；（2）鋁塊浸沒在水中受到的浮力；（3）鋁塊浸沒在水中靜止后，溢水杯對水平桌面的壓強(qiáng)?！敬鸢浮浚?）1000Pa；（2）10N；（3）2000Pa【解析】解：（1）由可得，鋁塊放入水前，水對溢水杯底部的壓強(qiáng)為（2）因為鋁塊浸沒在水中，則其排開水的體積為鋁塊的體積，即鋁塊浸沒在水中受到的浮力為（3）鋁塊浸沒在水中靜止后，溢出水的體積為溢出水的重力為浸沒前，溢水杯中水的質(zhì)量為溢水杯中水的重力為鋁塊的重力為則鋁塊浸沒在水中靜止后，溢水杯對水平桌面的壓力為溢水杯的底面積為溢水杯對水平桌面的壓強(qiáng)為答：（1）鋁塊放入水前，水對溢水杯底部的壓強(qiáng)為1000Pa；（2）鋁塊浸沒在水中受到的浮力為10N；（3）鋁塊浸沒在水中靜止后，溢水杯對水平桌面的壓強(qiáng)為2000Pa。22．（2023·浙江一模）全球變暖，冰川融化、海平面上升，正悄悄改變地球的“模樣”。題圖是科學(xué)家拍下北冰洋巨型冰山的一角，是冰川漂浮在海面上的情景。已知海水密度為海=1.03×103kg/m3，某同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識，進(jìn)行分析：（1）冰川熔化前受到的浮力（填“大于”、“小于”或“等于”）冰塊的重力。（2）若此冰川質(zhì)量為2.06×108kg，則冰川熔化前排開海水的體積為多少？（3）請通過計算說明冰川熔化后海平面的升降情況?！敬鸢浮康扔?×105m3海平面會升高【解析】（1）[1]冰川熔化前漂浮在海面上，受到的浮力等于自身重力。（2）[2]冰川熔化前漂浮在海面上F浮=G=mg=2.06×109N冰川熔化前排開海水的體積（3）[3]若冰川中的冰全部熔化成水，水的體積因V排＜V水，所以海中冰川熔化后，海平面會升高。23．（2021·浙江寧波一模）將邊長都為10cm的正方體A、B置于盛有大量水的圓柱狀容器中，待穩(wěn)定后如圖甲所示，A浮出水面部分占其總體積的40%，B沉于水底，已知B的密度為1.2×103kg/m3，容器底面積為400cm2求：（1）正方體A受到的浮力。（2）正方體A的密度。（3）沉在水底的B對容器底部的壓強(qiáng)。（4）對A施加一壓力，將A剛好壓入水中，并用輕質(zhì)細(xì)繩將A、B上下連接，如圖乙所示?，F(xiàn)緩慢減小壓力，直至壓力為零。請判斷：在壓力減小的過程中，浮力是否對B做功？若不做功，請說明理由；若做功，求浮力對B做的功W以及水對容器底部壓強(qiáng)的減少量?！敬鸢浮浚?）6N；（2）0.6×103kg/m3；（3）200Pa；（4）0.15J，50Pa【解析】解：（1）兩正方體的邊長都為10cm，則正方體A、B的體積均為VA=VB=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3圖甲中，由題意可得，正方體A排開水的體積V排A=VA-VA露=VA-40%VA=60%VA=60%×1×10-3m3=6×10-4m3則正方體A受到的浮力F浮A=ρ水gV排A=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N（2）因正方體A漂浮時受到的浮力和自身的重力相等，所以，正方體A受到的重力GA=F浮A=6N正方體A的密度（3）正方體B的重力GB=mBg=ρBVBg=1.2×103kg/m3×1×10-3m3×10N/kg=12N圖甲中正方體B沉底，則正方體B受到的浮力F浮B=ρ水gV排B=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N正方體B對容器底部的壓力FB=GB-F浮B=12N-10N=2N正方體A、B的底面積均為SB=SA=L2=(10cm)2=100cm2=1×10-2m2則B對容器底部的壓強(qiáng)=200Pa（4）對A施加一壓力，將A剛好壓入水中，則A排開水的體積和B排開水的體積相等，受到的浮力相等，則AB受到的總浮力F浮總=F浮A′+F浮B=10N+10N=20NAB的總重力G=GA+GB=6N+12N=18N比較可知F浮總＞G所以，對A施加的壓力為零時，B離開容器底部而上升，最終靜止時，正方體AB整體漂浮，所以由漂浮條件和阿基米德原理可得，正方體AB整體排開水的體積V排AB==1.8×10-3m3正方體A露出水面的高度h露==0.02m設(shè)壓力減為零時，A上升的高度（即B上升的高度）為h1，水面下降的高度為h2，則有h1+h2=h露h1+h2=0.02m因ΔV排=SAh露=S容h2則水面降低的高度h2=0.005m則物體B上升的高度h1=h露-h2=0.02m-0.005m=0.015m浮力對B做的功W=F浮Bh1=10N×0.015m=0.15J水對容器底部壓強(qiáng)的減少量Δp=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.005m=50Pa答：（1）正方體A受到的浮力是6N；（2）正方體A的密度是0.6×103kg/m3；（3）沉在水底的B對容器底部的壓強(qiáng)是200Pa；（4）在壓力減小的過程中，浮力是對B做功，浮力對B做的功是0.15J，水對容器底部壓強(qiáng)的減少量是50Pa。24．（2023·浙江臺州二模）如圖，將含有一空心鋁球的冰塊投入平底水槽中，冰塊內(nèi)空心鋁球的體積V鋁=10cm3，當(dāng)冰塊（含空心鋁球）懸浮時，排開水的體積V排=