專題09 浮力及其應(yīng)用

專題09浮力及其應(yīng)用考點1浮力1．（2023天津）小華利用飲料瓶完成了如圖所示的實驗，可以證明大氣壓存在的是（）A．

瓶子懸空水不流出 B．

水從側(cè)孔噴出C．

用手彈開紙片 D．

將瓶按入水中感到費力2．（2023湖北隨州）實驗課上，老師和同學(xué)們測量鹽水的密度，他們用彈簧測力計、燒杯、水（密度用ρ水表示）、金屬塊A、鹽水以及不吸水的細(xì)線等器材完成了圖中實驗。（1）要測量金屬塊A浸沒在水中的浮力，合理的測量順序是_________（選填“①→②”或“②→①”）；（2）計算金屬塊A浸沒在水中的浮力F=_________N；（3）完成圖中各項實驗后分析可知：金屬塊A的浮力大小與_________（選填“液體密度”或“金屬密度”）有關(guān)；（4）請推導(dǎo)出鹽水的密度表達(dá)式ρ鹽水=_________（用F1、F2、F3、ρ水表示）?？键c2阿基米德原理3．（2023四川內(nèi)江）浸在液體中的物體受到的浮力，方向是_______，浮力的大小等于它排開的液體所受到的_______力。4．（2023湖南懷化）物理實驗室里，同學(xué)們正在認(rèn)真的完成“探究浮力的大小跟排開液體重力的關(guān)系”的實驗。小明將重5N的物體浸沒水中后，彈簧測力計的示數(shù)如圖所示。（，）（1）求水對物體浮力大小?（2）求該物體的體積?考點3物體的浮沉條件及應(yīng)用5．（2023山西）媽媽生日那天，小夢給媽媽煮餃子時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把餃子放入沸騰的水中后，餃子先下沉到鍋底，過了一會兒又上浮，最終漂浮在水面上。下列分析正確的是（不考慮餃子的吸水性）（）A．餃子在下沉的過程中，受到水的壓強不變B．餃子上浮過程中，受到的浮力小于它所受的重力C．餃子上浮過程中，受到的浮力等于它排開的水所受的重力D．餃子在水面漂浮時，受到的浮力大于它所受的重力6．（2023四川廣元）我國第三艘航空母艦“福建艦”滿載時的排水量為8萬噸。若滿載時，“福建艦”勻速直線航行受到的阻力是自身總重力的0.01倍；如果一架艦載機飛離后，“福建艦”排開的海水體積減少。則下列描述中正確的是（）（海水的密度取，g取10N/kg）A．“福建艦”靜止在海面時，水面下15m處海水的壓強為B．“福建艦”滿載時，受到的浮力大小為8萬噸C．飛離“福建艦”的這架艦載機的質(zhì)量是D．滿載時，“福建艦”勻速直線航行受到的牽引力大小是7．（2023湖南懷化）下列各圖所示的情境中，說法正確的是（）A．甲圖中小明沿水平方向推木箱，推而未動，是因為推力小于摩擦力B．乙圖是利用吸力使飲料上升到嘴里C．丙圖中密度計漂浮在水面上是因為浮力大于密度計的重力D．丁圖是利用慣性緊固錘頭8．（2023四川自貢）下列四幅圖涉及的物理知識說法錯誤的是（）A．

軍艦從長江駛?cè)氪蠛：?，艦身要上浮一些B．

輪船通過船閘從下游駛到上游，船閘是利用連通器原理工作的C．

飛機機翼設(shè)計成流線型，利用了機翼上方空氣流速慢，壓強小D．

“祝融號”火星車設(shè)計有寬大的輪子可以減小壓強9．（多選）（2023湖南衡陽）“奮斗者”號是我國自主研發(fā)建造的第一艘萬米級全海深潛水器。某次執(zhí)行任務(wù)時，“奮斗者”號在馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度為10909m。當(dāng)“奮斗者”號下潛到深處時，其總質(zhì)量為36t，體積為（海水密度取）。下列說法正確的是（）A．“奮斗者”號上浮和下潛是靠改變浮力大小實現(xiàn)的B．“奮斗者”號上浮和下潛是靠改變自身重力大小實現(xiàn)的C．“奮斗者”號下潛到深處時受到海水壓強為D．“奮斗者”號下潛到深處時受到海水浮力為10．（多選）（2023河北）柱狀容器內(nèi)加入濃鹽水，把一枚土豆輕輕放入其中，靜止時土豆漂浮在水面上，如圖甲所示；向容器中緩慢注入清水，土豆逐漸下沉；注入適量清水時，土豆懸浮在鹽水中，如圖乙所示：繼續(xù)注入清水，土豆沉到容器底部，如圖丙所示。下列說法正確的是（）A．漂浮在水面上時，土豆受到的浮力與其重力大小相等B．懸浮在鹽水中時，土豆的密度與此時鹽水的密度相等C．沉到底部后，土豆受到的浮力可能大于漂浮時受到的浮力D．沉到底部后，繼續(xù)注入清水，土豆受到的浮力不再變化11．（2023湖南岳陽）汨羅江畔迎端午，搏槳躍浪賽龍舟。與登舟前相比，運動員登上龍舟后，龍舟受到的浮力___________（選填“變小”、“不變”或“變大”）。龍舟用200s的時間通過了800m賽道，則該龍舟的平均速度是___________m/s。12．（2023四川成都）如圖甲是我國自主研發(fā)的“極目一號”Ⅲ型浮空艇，其內(nèi)部有兩個氣囊，主氣囊內(nèi)充滿氦氣（密度小于空氣），副氣囊內(nèi)充有空氣。當(dāng)駐空的浮空艇要上浮時，排出副氣囊內(nèi)的部分空氣，使浮空艇受到的重力______浮力，實現(xiàn)上浮。圖乙是國產(chǎn)大飛機C919，飛機在空中飛行時，機翼上表面的空氣流速大，壓強______，機翼的上下表面形成壓力差，使飛機獲得升力。13．（2023重慶）小莉模擬古人利用浮力打撈鐵牛，模擬過程和測量數(shù)據(jù)如圖所示。①把正方體M放在架空水槽底部的方孔處（忽略M與水槽的接觸面積），往水槽內(nèi)裝入適量的水，把一質(zhì)量與M相等的柱形薄壁水杯放入水中漂浮，如圖甲所示；②向杯中裝入質(zhì)量為水杯質(zhì)量2倍的鐵砂時，杯底到M上表面的距離等于M的邊長，如圖乙所示，此時水杯浸入水中的深度h=_________cm；③用細(xì)線連接水杯和M，使細(xì)線拉直且無拉力，再將鐵砂從杯中取出，當(dāng)鐵砂取完后，M恰好可被拉起，完成打撈后，如圖丙所示。則M與水杯的底面積之比為___________。14．（2023山東臨沂）作出圖中漂浮在水面上的小球所受力的示意圖（O為小球的重心）。15．（2023江蘇蘇州）綜合實踐活動課上，小明用一根長約20cm的圓柱狀飲料吸管、一段細(xì)鐵絲、石蠟和水等制作了一個簡易密度計。制作時，小明先將吸管兩端剪平，鐵絲密繞成小團(tuán)后塞入吸管一端，再用石蠟將該端口堵住密封；接著，將吸管置于水中使其處于豎直漂浮狀態(tài)（圖甲），用筆在吸管上標(biāo)記此時水面位置O；取出吸管，量出O點至封口端的距離H，通過分析與計算，在吸管上分別確定密度值0.8、0.9、1.0、1.1的位置并標(biāo)上密度值。使用時，將密度計靜置于待測液體中，讀出吸管壁上液面處的數(shù)值即為液體密度。（1）O位置處的刻度值為_________；（2）吸管漂浮在其他液體中時（圖乙），液面下方的深度h＝_________（用、、H表示）；（3）管壁上標(biāo)注的4個刻度值，相鄰兩刻度值之間的距離_________（相等/不相等）；（4）小明突發(fā)奇想，將制作好的密度計內(nèi)鐵絲從吸管上端倒出，纏繞到底部外側(cè)，其它沒有變化（圖丙），他用這樣“改裝”后的密度計測同一液體密度，測量結(jié)果_________（偏大/偏小/無變化）；（5）若增加塞入吸管中鐵絲的質(zhì)量，則制作的密度計精確程度將_________。16．（2023山東棗莊）我市山區(qū)在精準(zhǔn)扶貧政策扶持下，種植的大櫻桃喜獲豐收，小明想知道大櫻桃的密度，他用天平和量筒進(jìn)行了如下實驗。（1）把天平放在水平桌面上，先把游碼放到標(biāo)尺左端的__________處，發(fā)現(xiàn)指針在分度盤的位置如圖甲所示，應(yīng)該向__________旋動平衡螺母，使橫梁平衡；（2）用調(diào)好的天平測大櫻桃的質(zhì)量，當(dāng)右盤中所加砝碼和游碼的位置如圖乙所示時，天平恢復(fù)平衡，則大櫻桃的質(zhì)量為__________g；（3）將用細(xì)線拴好的大櫻桃放人裝有60mL水的量筒中，水面上升到如圖丙所示位置。根據(jù)測量結(jié)果可知大櫻桃的密度為__________g/cm3；（4）小麗同學(xué)設(shè)計了另一種實驗方案：她先用天平正確測出了大櫻桃的質(zhì)量m，再將用細(xì)線拴好的大櫻桃放入空量筒中，然后向量筒內(nèi)倒人適量的水，水面到達(dá)V1刻度線處，接著將大櫻桃提出，水面下降到V2刻度線處，進(jìn)而測出大櫻桃的體積，并計算出大櫻桃的密度，則小麗所測大櫻桃的密度值與真實值相比__________（選填“偏大”或“偏小”）；（5）小明回家后，還想測出媽媽手鐲的密度，他找到家里的電子秤，稱出手鐲的質(zhì)量是48.0g，又借助細(xì)線、水、玻璃杯，進(jìn)行了如圖丁、戊所示的實驗操作，測出了手鐲的體積，則手鐲的密度是__________g/cm3。17．（2023四川瀘州）科創(chuàng)小組設(shè)計了水庫自動泄洪控制裝置，將其制成頂部開有小孔的模型，如圖所示。其中A為壓力傳感器，B是密度小于水且不吸水的圓柱體，能沿固定的光滑細(xì)桿在豎直方向自由移動。當(dāng)模型內(nèi)水深h0=15cm時，B與模型底面剛好接觸且壓力為零。水面上漲到設(shè)計的警戒水位時，圓柱體對壓力傳感器的壓力為2N，觸發(fā)報警裝置，開啟泄洪閥門。已知圓柱體B的底面積SB=50cm2，高h(yuǎn)B=25cm，g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3。（1）當(dāng)B對模型底面壓力F1=2.5N時，模型內(nèi)水深h1為多少cm？（2）剛觸發(fā)報警裝置時，B浸入水中的深度h2為多少cm？（3）為了提高防洪安全性，警戒水位需要比原設(shè)計低5cm，在B的上方加上與B同材質(zhì)同底面積的圓柱體C，則圓柱體C的高度h3應(yīng)為多少cm？

專題09浮力及其應(yīng)用考點1浮力1．（2023天津）小華利用飲料瓶完成了如圖所示的實驗，可以證明大氣壓存在的是（）A．

瓶子懸空水不流出 B．

水從側(cè)孔噴出C．

用手彈開紙片 D．

將瓶按入水中感到費力【答案】A【解析】A．由于大氣壓的作用，瓶子內(nèi)的水不會流出，證明了大氣壓的存在，故A符合題意；B．水從杯子側(cè)面小孔中噴出，說明液體中左右方向也有壓強，故B不符合題意；C．用手彈開紙片，鋼球由于具有慣性，不與紙片一起飛出，故C不符合題意；D．將瓶按入水中感到費力，是瓶在水中受到浮力，故D不符合題意。故選A。2．（2023湖北隨州）實驗課上，老師和同學(xué)們測量鹽水的密度，他們用彈簧測力計、燒杯、水（密度用ρ水表示）、金屬塊A、鹽水以及不吸水的細(xì)線等器材完成了圖中實驗。（1）要測量金屬塊A浸沒在水中的浮力，合理的測量順序是_________（選填“①→②”或“②→①”）；（2）計算金屬塊A浸沒在水中的浮力F=_________N；（3）完成圖中各項實驗后分析可知：金屬塊A的浮力大小與_________（選填“液體密度”或“金屬密度”）有關(guān)；（4）請推導(dǎo)出鹽水的密度表達(dá)式ρ鹽水=_________（用F1、F2、F3、ρ水表示）。【答案】（1）①→②（2）1.3（3）液體密度【解析】（1）要測量金屬塊A浸沒在水中的浮力，先測量金屬塊A的重力,在測量金屬塊A浸沒在水中彈簧測力計的示數(shù)，合理的測量順序是①→②。（2）計算金屬塊A浸沒在水中的浮力為F=G-F示=F1-F2=4.5N-3.2N=1.3N（3）如圖所示，改變了金屬塊A浸沒入液體的密度，故金屬塊A的浮力大小與液體密度有關(guān)。（4）在水中金屬塊A受到的浮力為F浮水=F1-F2，在鹽水中金屬塊A受到的浮力為F浮鹽水=F1-F3，因為金屬塊A都是浸沒在兩種液體之中，排開液體的體積和金屬塊A的體積相同，即VA=V排，根據(jù)公式F浮=ρ液gV排可知，則鹽水的密度為?？键c2阿基米德原理3．（2023四川內(nèi)江）浸在液體中的物體受到的浮力，方向是_______，浮力的大小等于它排開的液體所受到的_______力。【答案】豎直向上重【解析】根據(jù)阿基米德原理可知，浸在液體中的物體受到一個豎直向上的力的作用，這個力叫做浮力，浮力的大小等于排開的液體所受的重力。4．（2023湖南懷化）物理實驗室里，同學(xué)們正在認(rèn)真的完成“探究浮力的大小跟排開液體重力的關(guān)系”的實驗。小明將重5N的物體浸沒水中后，彈簧測力計的示數(shù)如圖所示。（，）（1）求水對物體浮力大小?（2）求該物體的體積?【答案】（1）；（2）【解析】（1）由圖可知，彈簧測力計的示數(shù)為F=2.6N，則物體受到的浮力F浮=G-F=5N-2.6N=2.4N（2）根據(jù)公式F浮=ρ水gV排可知，物體排開水的體積由于物體浸沒水中，所以物體體積考點3物體的浮沉條件及應(yīng)用5．（2023山西）媽媽生日那天，小夢給媽媽煮餃子時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把餃子放入沸騰的水中后，餃子先下沉到鍋底，過了一會兒又上浮，最終漂浮在水面上。下列分析正確的是（不考慮餃子的吸水性）（）A．餃子在下沉的過程中，受到水的壓強不變B．餃子上浮過程中，受到的浮力小于它所受的重力C．餃子上浮過程中，受到的浮力等于它排開的水所受的重力D．餃子在水面漂浮時，受到的浮力大于它所受的重力【答案】C【解析】A．餃子在下沉的過程中，餃子在水中的深度變大，由p=ρgh可知，所受水的壓強變大，故A錯誤；B．餃子上浮過程中，由浮沉條件可知，餃子受到的浮力大于它受到的重力，故B錯誤；C．餃子上浮過程中，由阿基米德原理可知浮力等于它排開水的重力，故C正確；D．餃子在水面漂浮時，受到的浮力等于它所受的重力，故D錯誤。故選C。6．（2023四川廣元）我國第三艘航空母艦“福建艦”滿載時的排水量為8萬噸。若滿載時，“福建艦”勻速直線航行受到的阻力是自身總重力的0.01倍；如果一架艦載機飛離后，“福建艦”排開的海水體積減少。則下列描述中正確的是（）（海水的密度取，g取10N/kg）A．“福建艦”靜止在海面時，水面下15m處海水的壓強為B．“福建艦”滿載時，受到的浮力大小為8萬噸C．飛離“福建艦”的這架艦載機的質(zhì)量是D．滿載時，“福建艦”勻速直線航行受到的牽引力大小是【答案】C【解析】A．“福建艦”靜止在海面時，水面下15m處海水的壓強為，故A錯誤；B．遼寧艦滿載并靜止在水面上時，受到的浮力大小等于排開水的重力，即，故B錯誤；C．當(dāng)艦載機飛離航母后總重力減小，故排開水的體積減小，減小排開液體的重力等于艦載機的重力，即，由得，艦載機的質(zhì)量是，故C正確；D．“福建艦”漂浮時，重力等于浮力，滿載時，“福建艦”勻速直線航行受到的牽引力大小是，故D錯誤。故選C。7．（2023湖南懷化）下列各圖所示的情境中，說法正確的是（）A．甲圖中小明沿水平方向推木箱，推而未動，是因為推力小于摩擦力B．乙圖是利用吸力使飲料上升到嘴里C．丙圖中密度計漂浮在水面上是因為浮力大于密度計的重力D．丁圖是利用慣性緊固錘頭【答案】D【解析】A．推箱子沒推動，箱子保持靜止?fàn)顟B(tài)，受到的推力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，故A錯誤；B．用吸管吸飲料，利用的是大氣壓強，故B錯誤；C．密度計漂浮在水面上，密度計受到的浮力等于其重力，故C錯誤；D．拿錘子向下撞擊木凳，錘柄受力停止了運動，錘頭由于慣性繼續(xù)向下運動，錘頭就緊緊套在錘柄上，故D正確。故選D。8．（2023四川自貢）下列四幅圖涉及的物理知識說法錯誤的是（）A．

軍艦從長江駛?cè)氪蠛：?，艦身要上浮一些B．

輪船通過船閘從下游駛到上游，船閘是利用連通器原理工作的C．

飛機機翼設(shè)計成流線型，利用了機翼上方空氣流速慢，壓強小D．

“祝融號”火星車設(shè)計有寬大的輪子可以減小壓強【答案】C【解析】A．輪船由長江駛?cè)氪蠛＿^程中，輪船一直處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)物體沉浮條件知，輪船受到的浮力等于輪船所受的重力，故輪船受到的浮力不變。由長江駛?cè)氪蠛r，由于海水的密度大于江水的密度，由阿基米德原理可得，排開海水的體積減小，輪船將浮上一些。故A正確，不符合題意；B．若船要從下游駛向上游，先打開下游閥門，使閘室和下游構(gòu)成連通器，水相平后，打開下游閘門，船駛?cè)腴l室；然后打開上游閥門，使上游和閘室構(gòu)成連通器，閘室和上游水位相平時，打開上游閘門，船駛?cè)肷嫌?，故B正確，不符合題意；C．飛機機翼上表面凸起，可使飛行過程中機翼上表面的空氣流速大，壓強變??；此時機翼下方空氣流速小，壓強大，由此形成壓強差，形成升力，故C錯誤，符合題意；D．火星探測車的輪子較寬大，火星車“祝融號”的質(zhì)量不變，對火星的壓力不變，是在壓力一定時，通過增大受力面積來減小壓強，故D正確，不符合題意。故選C。9．（多選）（2023湖南衡陽）“奮斗者”號是我國自主研發(fā)建造的第一艘萬米級全海深潛水器。某次執(zhí)行任務(wù)時，“奮斗者”號在馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度為10909m。當(dāng)“奮斗者”號下潛到深處時，其總質(zhì)量為36t，體積為（海水密度?。?。下列說法正確的是（）A．“奮斗者”號上浮和下潛是靠改變浮力大小實現(xiàn)的B．“奮斗者”號上浮和下潛是靠改變自身重力大小實現(xiàn)的C．“奮斗者”號下潛到深處時受到海水壓強為D．“奮斗者”號下潛到深處時受到海水浮力為【答案】BC【解析】AB．潛水器潛在水中時，液體密度不變，它排開水的體積不變，根據(jù)可知，其浮力不變，所以潛水器不是通過改變浮力大小來實現(xiàn)上浮和下沉的，而是通過改變自身重力來實現(xiàn)上浮或下沉的，故A錯誤，B正確；C．根據(jù)可得，“奮斗者”號下潛到深處時受到海水壓強為，故C正確；D．根據(jù)可知，“奮斗者”號下潛到深處時受到海水浮力為，故D錯誤。故選BC。10．（多選）（2023河北）柱狀容器內(nèi)加入濃鹽水，把一枚土豆輕輕放入其中，靜止時土豆漂浮在水面上，如圖甲所示；向容器中緩慢注入清水，土豆逐漸下沉；注入適量清水時，土豆懸浮在鹽水中，如圖乙所示：繼續(xù)注入清水，土豆沉到容器底部，如圖丙所示。下列說法正確的是（）A．漂浮在水面上時，土豆受到的浮力與其重力大小相等B．懸浮在鹽水中時，土豆的密度與此時鹽水的密度相等C．沉到底部后，土豆受到的浮力可能大于漂浮時受到的浮力D．沉到底部后，繼續(xù)注入清水，土豆受到的浮力不再變化【答案】AB【解析】A．土豆漂浮在水面上，由漂浮條件可知，土豆的浮力等于它的重力，故A正確；B．土豆懸浮在鹽水中，由懸浮條件可知，土豆的密度等于鹽水的密度，故B正確；C．沉到底部后，土豆受到的浮力小于它的重力，漂浮時土豆受到的浮力等于它的重力，沉到底部后，土豆的重力不變，土豆受到的浮力小于漂浮時受到的浮力，故C錯誤；D．沉到底部后，繼續(xù)注入清水，鹽水的密度變小，土豆排開鹽水的體積不變，由可知土豆受到的浮力變小，故D錯誤。故選AB。11．（2023湖南岳陽）汨羅江畔迎端午，搏槳躍浪賽龍舟。與登舟前相比，運動員登上龍舟后，龍舟受到的浮力___________（選填“變小”、“不變”或“變大”）。龍舟用200s的時間通過了800m賽道，則該龍舟的平均速度是___________m/s。【答案】變大4m/s【解析】因為龍舟始終漂浮，根據(jù)物體的浮沉條件可知，所受的浮力始終等于龍舟的重力，因為運動員登上龍舟后，龍舟的總重力變大，因此龍舟所受的浮力變大。龍舟用200s的時間通過了800m賽道，則該龍舟的平均速度為12．（2023四川成都）如圖甲是我國自主研發(fā)的“極目一號”Ⅲ型浮空艇，其內(nèi)部有兩個氣囊，主氣囊內(nèi)充滿氦氣（密度小于空氣），副氣囊內(nèi)充有空氣。當(dāng)駐空的浮空艇要上浮時，排出副氣囊內(nèi)的部分空氣，使浮空艇受到的重力______浮力，實現(xiàn)上浮。圖乙是國產(chǎn)大飛機C919，飛機在空中飛行時，機翼上表面的空氣流速大，壓強______，機翼的上下表面形成壓力差，使飛機獲得升力。【答案】小于小【解析】根據(jù)物體的浮沉條件，駐空的浮空艇要上浮時，排出副氣囊內(nèi)的部分空氣，使浮空艇受到的重力小于浮力，實現(xiàn)上浮。流速大（?。┑牡胤綁簭娦。ù螅?，圖乙是國產(chǎn)大飛機C919，飛機在空中飛行時，機翼上表面的空氣流速大，壓強小，機翼的上下表面形成壓力差，使飛機獲得升力。13．（2023重慶）小莉模擬古人利用浮力打撈鐵牛，模擬過程和測量數(shù)據(jù)如圖所示。①把正方體M放在架空水槽底部的方孔處（忽略M與水槽的接觸面積），往水槽內(nèi)裝入適量的水，把一質(zhì)量與M相等的柱形薄壁水杯放入水中漂浮，如圖甲所示；②向杯中裝入質(zhì)量為水杯質(zhì)量2倍的鐵砂時，杯底到M上表面的距離等于M的邊長，如圖乙所示，此時水杯浸入水中的深度h=_________cm；③用細(xì)線連接水杯和M，使細(xì)線拉直且無拉力，再將鐵砂從杯中取出，當(dāng)鐵砂取完后，M恰好可被拉起，完成打撈后，如圖丙所示。則M與水杯的底面積之比為___________?！敬鸢浮?2∶9【解析】根據(jù)甲、乙兩圖可知，向杯中裝入質(zhì)量為水杯質(zhì)量2倍的鐵砂時，液面上升的距離為由此可知當(dāng)加入質(zhì)量與水杯相同的鐵砂液面上升3cm，因為鐵砂與柱形薄壁水杯質(zhì)量相等，因此不加鐵砂時，水杯浸入水中的深度為3cm，因此如圖乙所示，此時水杯浸入水中的深度由圖乙可知，裝入鐵砂后燒杯下降6cm，則增加的浮力為ΔF浮=ρ水ΔV排g=ρ水g×6cm×S杯取出鐵砂的拉力的增量等于ΔF浮。因鐵砂的質(zhì)量是水杯的2倍，并由甲圖可知，燒杯受到的浮力為F浮=ρ水g×3cm×S杯=G杯又因為M的質(zhì)量與水杯的質(zhì)量相等，因此，M受到的重力大小也為F浮。當(dāng)鐵砂取完后，M恰好可被拉起可知，杯底到M上表面的距離等于M的邊長，鐵砂產(chǎn)生的浮力剛好的與M正方體的重力和上表面的壓力，則，化簡得①根據(jù)甲丙兩圖可知，增加的排開水的體積是且增加的浮力等于正方體M的重力與所受浮力之差，則有，化簡得在甲圖中，排開水的體積為則有②①②兩式聯(lián)立可得14．（2023山東臨沂）作出圖中漂浮在水面上的小球所受力的示意圖（O為小球的重心）。【答案】

【解析】漂浮在水面上的小球處于平衡狀態(tài)，因此受到豎直向下的重力等于豎直向上的浮力

15．（2023江蘇蘇州）綜合實踐活動課上，小明用一根長約20cm的圓柱狀飲料吸管、一段細(xì)鐵絲、石蠟和水等制作了一個簡易密度計。制作時，小明先將吸管兩端剪平，鐵絲密繞成小團(tuán)后塞入吸管一端，再用石蠟將該端口堵住密封；接著，將吸管置于水中使其處于豎直漂浮狀態(tài)（圖甲），用筆在吸管上標(biāo)記此時水面位置O；取出吸管，量出O點至封口端的距離H，通過分析與計算，在吸管上分別確定密度值0.8、0.9、1.0、1.1的位置并標(biāo)上密度值。使用時，將密度計靜置于待測液體中，讀出吸管壁上液面處的數(shù)值即為液體密度。（1）O位置處的刻度值為_________；（2）吸管漂浮在其他液體中時（圖乙），液面下方的深度h＝_________（用、、H表示）；（3）管壁上標(biāo)注的4個刻度值，相鄰兩刻度值之間的距離_________（相等/不相等）；（4）小明突發(fā)奇想，將制作好的密度計內(nèi)鐵絲從吸管上端倒出，纏繞到底部外側(cè)，其它沒有變化（圖丙），他用這樣“改裝”后的密度計測同一液體密度，測量結(jié)果_________（偏大/偏小/無變化）；（5）若增加塞入吸管中鐵絲的質(zhì)量，則制作的密度計精確程度將_________?！敬鸢浮浚?）1.0（2）（3）不相等（4）偏大（5）變高【解析】（1）密度計豎直漂浮在水中時，水面位于圖中O處，說明此時密度計在O處顯示的密度值應(yīng)該為水的密度，所以則O處應(yīng)標(biāo)為1g/cm3（2）由題意知密度計漂浮在水面上時，V排=SH，則有F浮=G物，即當(dāng)密度計漂浮在密度為ρ液的液體中時，V排液=Sh,則有F浮液=G物，即可得解得（3）由可知，h和ρ液是反比例函數(shù)，刻度分布不均勻。（4）小明把吸管中的細(xì)鐵絲拿出來，纏繞在吸管的下端，再用這支密度計去測量液體的密度，此時排開液體的體積不變，因吸管排開液體的體積等于排開液體的總體積減去銅絲的體積，所以，吸管排開液體的體積減小，會上浮一些，測得的密度值偏大，即測出的同一液體密度值偏大。（5）為了使測量結(jié)果更準(zhǔn)確，使密度計上兩條刻度線之間的距離大一些，增加塞入吸管中鐵絲的質(zhì)量，從而獲得更大的重力，即浮力更大，排開體積更大，由V=sh可知，S不變，即可使h變大，據(jù)此設(shè)計精確程度更高。16．（2023山東棗莊）我市山區(qū)在精準(zhǔn)扶貧政策扶持下，種植的大櫻桃喜獲豐收，小明想知道大櫻桃的密度，他用天平和量筒進(jìn)行了如下實驗。（1）把天平放在水平桌面上，先把游碼放到標(biāo)尺左端的__________處，發(fā)現(xiàn)指針在分度盤的位置如圖甲所示，應(yīng)該向__________旋動平衡螺母，使橫梁平衡；（2）用調(diào)好的天平測大櫻桃的質(zhì)量，當(dāng)右盤中所加砝碼和游碼的位置如圖乙所示時，天平恢復(fù)平衡，則大櫻桃的質(zhì)量為__________g；（3）將用細(xì)線拴好的大櫻桃放人裝有60mL水的量筒中，水面上升到如圖丙所示位置。根據(jù)測量結(jié)果可知大櫻桃的密度為__________g/cm3；（4）小麗同學(xué)設(shè)計了另一種實驗方案：她先用天平正確測出了大櫻桃的質(zhì)量m，再將用細(xì)線拴好的大櫻桃放入空量筒中，然后向量筒內(nèi)倒人適量的水，水面到達(dá)V1刻度線處，接著將大櫻桃提出，水面下降到V2刻度線處，進(jìn)而測出大櫻桃的體積，并計算出大櫻桃的密度，則小麗所測大櫻桃的密度值與真實值相比__________（選填“偏大”或“偏小”）；（5）小明回家后，還想測出媽媽手鐲的密度，他找到家里的電子秤，稱出手鐲的質(zhì)量是48.0g，又借助細(xì)線、水、玻璃杯，進(jìn)行了如圖丁、戊所示的實驗操作，測出了手鐲的體積，則手鐲的密度是__________g/cm3?！敬鸢浮浚?）零刻度線左（2）10.6（3）1.06（4）偏?。?）19.2【解析】（1）天平在使用之前，應(yīng)將游碼歸零，故應(yīng)先把游碼放到標(biāo)尺左端的零刻度線處。由圖甲可知，此時指針指向分度盤的右側(cè)，則此時天平左端輕，右端重，故此時應(yīng)該向左旋動平衡螺母，使橫梁平衡。（2）由圖乙可知，游碼的分度值為0.2g，故櫻桃的質(zhì)量為m=10g+0.6g=10.6g（3）由圖丙可知，櫻桃的體積為V=70mL-60mL=10mL=10cm3故由可得，櫻桃的密度為（4）由測量過程可知，用細(xì)線將大櫻桃從水中提出時，細(xì)線上會帶出一部分水，使得量筒中剩余的水變少，從而使得櫻桃的體積測量值偏大，故由可得，會使得所測的櫻桃密度值與真實值相比偏小。（5）由題意可知，手鐲的質(zhì)量為m0=48.0g，由圖丁、戊可知，手鐲浸入水中后，電子秤的示數(shù)變化量為Δm=668.5g-666g=2.5g=0.0025kg由受力分析可得，手鐲所受浮力為F浮=ρ水gV排=Δmg=0.0025kg×10N/kg=0.025N故可得手鐲的體積為可得手鐲的密度為17．（2023四川瀘州）科創(chuàng)小組設(shè)計了水庫自動泄洪控制裝置，將其制成頂部開有小孔的模型，如圖所示。其中A為壓