《易错点04 浮力常考易错陷阱分析（解析版）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《易错点04 浮力常考易错陷阱分析（解析版）.docx（30页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、易错点Ol浮力常考易错陷阱分析浮力常考易错陷阱分析陷阱一：阿基米德原理的理解不够准确。1 .内容：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。2 .数字表达式：F泞=G排液=P液gV推3 .用于计算导出式：FxG井液=m液g=P液gV排4 .通过实验验证阿基米德原理:F疗二G排泄则需要通过计算证明：F2-F3=F4-F1陷阱二：浮沉状态与上浮、下沉的动态过程混淆。1 .悬浮、漂浮、沉底是静态浮沉状态，物体受力平衡，能等出力的等式关系，而上浮、下沉是动态过程,受力不平衡，只能得出力的不等式关系。陷阱三：浮力大小比较的两种方法混淆。方法-浮沉状态法：物体质量相同时，比
2、较浮沉状态，得出浮力与重力的关系；方法二-阿基米德原理：物体体积相同，在同种液体中比较V扑，利用阿基米德原理计算;在不同液体中比较P液：【特别提醒】同一物体比较浮力：先比较状态，如在两液体中都下沉，则比较P液【例题1】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|r；/B.溢水杯对桌面的压力F甲小乙上C.铁块受到的浮力F浮=F2-F1D.小烧杯中水的重力G=F1-F2甲【答案】D【解答】A、甲乙液面相平，且液体均为水，根据P=
3、P液gh可知，水对溢水杯底部的压强相等，故A错误。B、铁块浸没在水中后，水面高度不变，水对杯底的压强不变，根据F=PS可知，水对杯底的压力不变，溢水杯的重力不变；因溢水杯对桌面的压力等于水对溢水杯底的压力与溢水杯的重力之和，所以溢水杯对桌面的压力不变，即F甲二F乙，故B错误。C、Fl为铁块浸没水中前的拉力（等于铁块的重力），F2为铁块浸没水中后的拉力，根据称重法测浮力可知，铁块受到的浮力F浮二Fl-F2,故C错误。D、根据阿基米德原理可知，铁块所受浮力等于排开水的重力，所以小烧杯中水的重力（排开水的重力）G=F浮=F1-F2,故D正确。【例题2】（2023吴兴区校级一模）将乒乓球压入水底放手后
4、，上升时依次经过甲、乙、丙图示位置，若受到的浮力分别是F甲、F乙、F丙，则它们之间的关系为（）BBB甲乙丙A. F甲=F乙F丙B. F甲VF乙VF丙C. F甲F乙F丙D. F甲=F乙=F丙【答案】A【解答】题目物体处于上浮的动态过程中，图甲和图乙中并不是静态的悬浮状态。解：根据图示可知，乒乓球在甲、乙中排开的水的体积相同，都大于乒乓球在丙中排开的水的体积，根据由F浮=P水gV排可知，F甲=F乙F丙。故选：Ao【例题3（2023海曙区校级一模）小宁用弹簧测力计、烧杯、适量的水测量石块的密度，烧杯的重力为G。、底面积为S。如图甲所示，他用弹簧测力计测出石块的重力为G；如图乙，烧杯内水的深度为h；如
5、图丙，将石块浸没于水中，弹簧测力计的示数为F,已知水的密度为P。下列说A.乙图中，烧杯对桌面的压强知B.该石块的体积为空PC.丙图中，烧杯底受到水的压强为Pgh+?D.石块的密度为产【解答】解：A、由题意得，烧杯中水的质量：m水=PV水=PSh,烧杯中水的重力：G水=m水g=PShg,乙图中，烧杯放在水平桌面上，烧杯对桌面的压力：F乙=G水+G0=PShg+G0,乙图中，烧杯对桌面的压强：P乙=等=警=Phg+?,故A错误；B、由称重法可知，石块受到的浮力：F浮=G-F,石块浸没在水中，石块的体积：V石块=V排=包=W,故B错误；PgPgC、丙图中，烧杯底受到水的压力大小：F丙=G水+F浮=P
6、Shg+（G-F）,烧杯底受到水的压强：P丙=?=Shg；（G-F）=phg+,故C正确；D.石块的质量：m石块=,gm-石块的密度：P石块=押=铝，故D错误。V石块7?故选：Co【强化1（2023临海市模拟）小金将一个鸡蛋放入清水中，鸡蛋沉入水底，如图甲，此时鸡蛋受到的浮力为F甲；逐渐向水中加盐，鸡蛋悬浮于水中静止，如图乙，此时鸡蛋所受浮力大小为F乙；继续往水中加盐直到鸡蛋上浮至部分露出水面，如图丙，此时鸡蛋受到的浮力为F丙。下列说法正确的是（）甲乙丙A. F甲F乙F丙B. F甲F乙=F丙C. F甲=F乙=F丙D. F甲VF乙=F丙【解答】解：由于图中使用的是同一个鸡蛋，则鸡蛋的重力不变，图
7、甲中鸡蛋处于沉底状态，则浮力F甲VG；图乙中鸡蛋悬浮在液体中时，则F乙=G;图丙中鸡蛋漂浮，则F丙=G；所以三种状态下浮力的大小关系是：F甲VF乙=F丙，故D正确。故选：D。【强化2（2023椒江区一模）如图，把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N,再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N,利用以上信息能求解的物理量是（）甲乙A.石块的体积B.排开盐水的重C.石块的密度D.盐水的密度【解答】解：把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N,则石块的重力为2.5N,再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N,根据称重法可知石块所受浮力F浮=G-F示=2.5N1.5N=1N;根据阿基米德原理可知排开盐水的
8、重G排=F浮=1N。由于条件有限，无法计算石块的体积、密度和盐水的密度。故选:Bo【强化3（2023龙港市模拟）如图所示耙耙柑放入一杯水中处于漂浮状态，去皮再次放入水中，发现其沉入水底，若在两种情况下耙耙柑所受的浮力分别为F甲和F乙，重力分别为G甲和G乙，则（）甲乙A. F甲VF乙，G甲VG乙B. F甲F乙，G甲G乙C. F甲F乙，G甲VG乙D. F甲VF乙，G甲G乙【解答】解：耙耙柑放入一杯水中处于漂浮状态，F甲=G甲；去皮再次放入水中，发现其沉入水底，F乙VG乙，去皮后，重力减小，G乙VG甲，所以F甲F乙，G甲G乙，故B正确，ACD错误。故选：BoA组中考真题1 .（2023绍兴）2023
9、年3月，“探索一号”科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务，搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化，潜水器在海面下下潜的过程中（）A.浮力不变，压强变大B.浮力变大，压强变大C.浮力变大，压强不变D.浮力不变，压强不变【考点】阿基米德原理；液体的压强的特点.【答案】A【解答】解：潜水器在水面下下潜过程中，排开水的体积保持不变，所处的深度变大，由F浮=PgV排可知，潜水器所受的浮力保持不变；由P=Pgh可知，潜水器所受水的压强变大。故选：Ao2. （2023衢州）小科通过研究得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关，与物体浸入
10、液体的深度无关”的结论，下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与测力计挂着浸在水中的铁块，慢慢下移，在铁块浸没前测力计示数逐渐变小测力计挂着浸没在水中的铁块，让铁块再下移一段距离测力计示数不变将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，均漂浮在水面上将质量相同、形状各异的实心物体放入水中，均漂浮在水面上A.只有B.只有C.只有D.【考点】探究影响浮力大小因素的实验.【答案】C【解答】解：、测力计挂着浸在水中的铁块，慢慢下移，深度改变，排开液体体积也改变，故不能证明物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关；、测力计挂着浸没在水中的铁块下移，液体密度和排开液体体积不变，只改变深度，可以证明物体
11、受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关；、将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，均漂浮在水面上，液体密度和排开液体体积不变，下底面深度不同，可以证明物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关；、将质量相同、形状各异的实心物体放入水中，均漂浮在水面上，根据浮沉条件，浮力等于重力，故三个物体浮力相同，排开液体体积相同，液体密度相同，不同物体深度不同，可以证明物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关；故可以证明物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关。故选：Co3. （2023湖州）现将一杯子和木块（不吸水，密度为0.6X103千克/水3）以两种方式放入同一容器中（容器内水的质量保持不变）
12、。如图所示，图1杯子开口向上，浮在水面上。图2杯子倒扣（里面充满水），木块紧贴杯底，一起悬浮在水中。两种情况下（）B.杯子所受浮力的大小相同C.容器内水的深度相同D.木块对杯子底部力的大小相同【考点】物体的浮沉条件及其应用.【答案】C【解答】解：A、图1中，木块放在杯子中，没有浸入水中，所以图1木块所受的浮力为零；图2中，木块浸没在水中，且P木VP水，则木块所受的浮力大于重力，所以两种情况下木块所受浮力的大小不相等，故A错误；B、图1杯子所受的浮力大于杯子的重力，图2杯子所受浮力小于杯子的重力，故B错误；C、图1漂浮浮力等于重力，图2悬浮浮力等于重力，V排=P水g可知排开水的体积相同，容器内水
13、的深度相同，故C正确；D、图1对杯底的压力等于木块的重力，图2木块对杯子底部的压力等于浮力减重力，故木块对杯子底部力的大小不同，故D错误。故选：Cc4. （2023浙江）将装满水的溢水杯放在天平左盘，祛码放右盘，调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块，待蜡块静止，排开的水全部流入量筒后（如图），下列有关说法正确的是（）A.天平指针仍指向分度盘中央刻度B.蜡块受到的浮力大于蜡块的重力C.量筒中水的质量小于蜡块的质量D.量筒中水的体积等于蜡块的体积【考点】物体的浮沉条件及其应用；阿基米德原理.【答案】A【解答】解：调节天平至指针指向分度盘中央，向溢水杯里轻放一个密度比水小
14、的蜡块，待蜡块静止时，它排开水的重力等于它的重力，故天平指针仍指向分度盘中央刻度。故选：Ao5. （2022湖州）两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙，用质量不计的细线连接，轻轻放入某液体中，静止后悬浮，细线处于绷紧状态，如图所示。则（）A.甲受到的浮力比乙受到的浮力大B.甲的密度与液体的密度相等C.如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到的压力大小不变D.如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到液体的压强不变【考点】物体的浮沉条件及其应用.【答案】C【解答】解：A、甲和乙两个正方体棱长相同，则根据体积公式可知其体积相等，两个正方体都浸没在同一液体中，则其排开液体的体积相等，根
15、据F浮=P液gV排可知，甲受到的浮力等于乙受到的浮力，故A错误；B、把甲和乙作为一个整体，甲和乙在液体中静止时悬浮，根据物体浮沉条件可知，甲和乙的平均密度等于液体的密度,而甲和乙由不同材料制成,其密度不同,所以甲的密度与液体的密度不相等，故B错误；C、柱形容器中，容器底部受到的压力大小等于容器内液体和物体的总重力，如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器内液体和物体的总重力不变，则容器底部受到的压力大小不变，故C正确；D、根据题意可知，细线处于绷紧状态，如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，甲将漂浮在液面上，则甲和乙排开液体的总体积变小，液体深度变小，根据P=P液gh可知，容器底部受到液体的压强变小
16、，故D错误。故选：Co6. （2022舟山）学习了物体的浮沉条件后，小舟做了如下实验：在两个薄气球中加满温水，扎紧后剪去多余部分，分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中（如图）。若不计气球自重，放手后两气球的运动情况是（）匡Wl装满匡看I泠水热水A.冷水、热水中都下沉B.冷水中下沉，热水中上升C.冷水、热水中都上升D.冷水中上升，热水中下沉【考点】物体的浮沉条件及其应用.【答案】D【解答】解：温水的密度小于冷水的密度，由物体的浮沉条件可知，装温水的气球在冷水中上浮;温水的密度大于热水的密度，由物体的浮沉条件可知，装温水的气球在热水中下沉，故D正确。故选：Do7. （2021绍兴）如图所示，已知鸡蛋
17、的质量为55克，体积为50立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里，鸡蛋沉入杯底（图甲）；逐渐将食盐溶解在水中，鸡蛋恰好悬浮（图乙）；继续溶解食盐，最终鸡蛋漂浮（图丙）。下列说法正确的是（）甲乙丙A.图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛B.图乙中盐水的密度是1.IXlo3千克/米3C.图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力D.图中三种状态下浮力的大小关系是F甲VF乙VF丙【考点】物体的浮沉条件及其应用；阿基米德原理.【答案】B【解答】解：A、图甲中鸡蛋处于沉底状态，则浮力小于重力，鸡蛋的重力为G=mg=0.055kgX10Nkg=0.55N,即浮力小于0.55N,故A错误；n55g典3B、鸡蛋的密度为：p
18、=V=50cm=l.lgcm3=l.l103kgm3,图乙中，鸡蛋悬浮在液体中时,鸡蛋的密度等于液体的密度，所以盐水的密度是1.IXlo3kgm3,故B正确；C、图丙中鸡蛋漂浮，所受浮力等于鸡蛋自身重力，故C错误；D、图甲中鸡蛋处于沉底状态，则浮力小于重力；图乙中鸡蛋悬浮在液体中时，浮力等于重力；图丙中鸡蛋漂浮,所受浮力等于鸡蛋自身重力,所以三种状态下浮力的大小关系是F甲VF乙=F丙，故D错误。故选：B08. （2021宁波）将密度为0.9gCm3、边长为IOCm的立方体冰块，放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm露出水面，如图所示。对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中，下列判
19、断与事实不符的是（）A.冰吸收热量，温度保持不变B.水面高度始终保持不变C.冰块漂浮之后，受到的浮力逐渐变小D.水对容器底部的压力最多增大1.ON【考点】物体的浮沉条件及其应用；熔化和凝固的温度一时间图象；压强的计算；阿基米德原理.【答案】B【解答】解：A、冰是晶体，在冰熔化过程中，吸收热量，温度不变；故A正确；B、由图可知，静止时冰块排开水的体积为：V排=S冰(1.冰-h露)=1.冰2(1.冰-h露)=(10cm)2(IOcm-2cm)=8OOcm3;当冰块完全熔化后，熔化为水的质量和冰的质量相同，即：P水V冰化水=P冰V冰，所以，VP泳0,9gc113冰化水=P水V冰=1.Og/cm，X(
20、IOcm)3=900cm3;则：V冰化水V排，即熔化为水的体积大于原来排开水的体积，故液面高度升高，故B错误；C、冰块漂浮之后，由于冰处于熔化中，则冰的重力逐渐变小，根据漂浮条件可知受到的浮力与重力相等，所以浮力逐渐变小，故C正确；D、由于容器是柱状容器，水对容器底部的压力与液体的重力相等，当冰块完全熔化时水对容器底部的压力最大，则水对容器底部增加的压力为：F=G冰-G排=P冰V冰g-P水V排g=0.9103kgcm3(0.1m)310Nkg-1.0103kgcm380010-6m310Nkg=IN,故D正确。故选：B09. (2023丽水)2023年3月11日，“奋斗者”号载人潜水器圆满完成
21、了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬，下潜过程中体积保持不变，依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。(1)潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐。(2)潜水器悬浮在海水中时，所受的浮力重力(填“大于”、“小于”或“等于”)。【考点】物体的浮沉条件及其应用；阿基米德原理.【答案】(1)增大；(2)等于。【解答】解：(1)“奋斗者”号载人潜水器在下潜的过程中，海水密度不变，深度变大，由P=P液gh可知，潜水器所受海水的压强将逐渐增大；(2)根据物体悬浮条件可知，潜水器悬浮在海水中时所受的浮力大小等于重力。故答案为：（1）增大；（2）等于。10. （2023金华）“深海勇士
22、号”是中国第二台深海载人潜水器。2023年5月20日，国家文物局利用该潜水器在沉船附近完成水下永久测绘基点布放，并进行了初步搜索调查和影像记录，开启了中国深海考古新篇章。回答下列问题。（1）下潜过程中，“深海勇士号”潜水器受到海水的压强将（选填“变大”“变小”或“不变”）。（2）若“深海勇士号”潜水器悬停在水下4000米处考察，此时潜水器总质量为千克，则它受到的浮力为牛。【考点】物体的浮沉条件及其应用；液体的压强的特点.【答案】（1）变大；（2）IOao【解答】解：（1）根据液体压强公式P=Pgh可知下潜过程中“深海勇士号”潜水器受到海水的压强将变大；（2）若“深海勇士号”潜水器悬停在水下40
23、00米处考察，悬浮时受到的浮力等于重力，此时潜水器总质量为。千克，则它受到的浮力为F浮=G=mg=akg10Nkg=IOa牛。故答案为：（1）变大；（2）IOaoU.（2023温州）我国某地使用“沉管法”建跨海隧道：用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段，用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中；用拖船牵引至指定位置，向管段中的水箱注水使其下沉（如图）；对下沉的多个管段进行依次连接，拆除隔墙形成隧道。（1）拖运管段时，若速度为2千米/时，拖运距离为3千米，需要小时。（2）图中，当往水箱中注水的质量为6X104千克时，管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为3.06X103米3,则注水前管段与水箱
24、的总质量为多少千克？（海水密度取1.0X103千克侏3）（3）管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关？管段隔墙下沉到海底时受到的压力大小与O管段隔墙【考点】物体的浮沉条件及其应用；速度公式及其应用；压强的计算；液体的压强的特点.【答案】（1）1.5o（2）注水前管段与水箱的总质量为3.0X106kg。（3）管段隔墙下沉到海底时受到的压力大小与海水的密度、海底深度、隔墙面积等有关。s_3km【解答】解：（1）拖动管段所用的时间t=7=2kh=1.5h（2）管段受到的浮力F浮=P液gV排=1.OX103kgm310Nkg3.06103m3=3.06107N；
25、管段匀速下沉，根据二力平衡可得，注水后管段的总重力G总=F浮=3.06X107N;G总3.06X10?N则注水前管段与水箱的总质量m=g111水=IoNkg-6104kg=3.0106kgo（3）由P=G知物体在海水中受到的压力与其受到的压强和受力面积有关；由P=P液gh知物体在海水中受到的压强与海水的密度、海底的深度有关，故管段隔墙下沉到海底时受到的压力大小与海水的密度、海底深度、隔墙面积等有关。答：1.5。（2）注水前管段与水箱的总质量为3.0X106kg。（3）管段隔墙下沉到海底时受到的压力大小与海水的密度、海底深度、隔墙面积等有关。12. （2022宁波）2022年4月28日，“巅峰使
26、命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”In型浮空艇从海拔430Om的科考营地顺利升空，4点40分达到海拔9032m,超过珠峰8848.86m的高度，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。（1）该浮空艇总质量约2625kg,它受到重力的大小约为N；（2）已知海拔430Om处的空气密度约为0.8kgm3。如图所示,该浮空艇在营地升空前体积达9060m3,此时浮空艇受到的浮力大小约为N；（3） “极目一号”浮空艇内部有三层：上层装有筑气（相同条件下氨气密度比空气小得多），中间隔开，下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要（填“上浮”或“下降”）的时候，可以用上层的氮气排出
27、下层的部分空气，以此改变自身重力，同时使整个浮空艇的压强差在安全范围内。【考点】浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用；重力及其方向.【答案】(1)26250；(2)72480；(3)上浮。【解答】解：(1)浮空艇受到的重力为：G=mg=2625kg10Nkg=26250N；(2)浮空艇受到的浮力大小为：F浮=P气gV排=0.8kgm31ON/kg9060m3=72480N；(3)由于相同条件下氮气密度比空气小得多，当用上层的氮气排出下层的部分空气时，浮空艇的重力减小，而浮空艇的体积可认为不变，外部空气的密度大于内部气体的密度，根据阿基米德原理可知，浮空艇受到的浮力大于自身的重力，从而上升到空
28、中。故答案为:(1)26250；(2)72480；(3)上浮。13. (2023丽水)按压泵常用于瓶装的洗手液、洗发水等，既方便取用，又节约用量。图甲是一瓶已启用的洗手液，按压泵中已充满洗手液。图乙是按压泵的结构示意图，其中手柄与活塞连成一个整体，小球A(阀门A处)、小球B(阀门B处)密度比洗手液略大，小球的上下活动引起阀门的室。请用所学知识解释上述工作过程。开合。取液时，按压手柄，少量洗手液从出液口溢出；松手后，手柄弹回原位，洗手液又充满储液手柄出液口阀门A活塞弹簧储液室阀门B【考点】物体的浮沉条件及其应用；动能与势能的相互转化；力的作用效果；大气压与人类生活.【答案】取液前，小球A,B密度
29、比洗手液略大，浮力小于重力，小球沉在阀门口，阀门A、B关闭。取液时，按压手柄，因为力能使物体变生形变，所以弹簧受到向下压力而压缩，活塞往下运动，储液室内液体压强增大，小球B不动，阀门B关闭；小球A受到向上的液体压力增大，当F向上F向下时，小球A向上运动，阀门A打开，储液室部分液体被挤出，洗手液从出液口溢出。松开手柄，压力消失，弹簧恢复原状，手柄弹回原位，活塞受到一个向上的力，因为力改变物体的运动状态，所以推动活塞向上运动，储液室内形咸成了一个低压区，因为F向下F向上，所以小球A下沉，阀门A关闭；阀门A关闭，同时洗手液在瓶内气压作用下，冲开小球B,阀门B打开，洗手液进入储液室。【解答】答：取液前
30、，小球A,B密度比洗手液略大，浮力小于重力，小球沉在阀门口，阀门A、B关闭。取液时，按压手柄，因为力能使物体变生形变，所以弹簧受到向下压力而压缩，活塞往下运动，储液室内液体压强增大，小球B不动，阀门B关闭；小球A受到向上的液体压力增大，当F向上F向下时，小球A向上运动，阀门A打开，储液室部分液体被挤出，洗手液从出液口溢出。松开手柄，压力消失，弹簧恢复原状，手柄弹回原位，活塞受到一个向上的力，因为力改变物体的运动状态，所以推动活塞向上运动，储液室内形咸成了一个低压区，因为F向下F向上，所以小球A下沉，阀门A关闭；阀门A关闭，同时洗手液在瓶内气压作用下，冲开小球B,阀门B打开，洗手液进入储液室。1
31、4. （2022温州）排气阀是供暖设备中的重要部件，它能及时排出管内热水汽化产生的气体，使水正常流动，从而保证供暖效果。排气阀工作原理如图所示：水中气体在流动过程中，积聚于封闭的排气阀内，使阀内气压变大，浮筒随水面一起下降，此时阀内气体排出使气压变小，从而浮筒上升，堵杆重新堵住排气孔。（1）水管内的水流速度至少达到0.25米/秒才能携带气泡流动。若水管总长为60米，要使水流能携带气泡流动，则水从水管起始端流到终端最多要多少时间？（2）排气阀中的浮筒和堵杆总质量为0.02千克，计算排气阀排气时浮筒浸在水中的体积。（水的密度取1.OXlO3千克/米3）【考点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；
32、平均速度的计算及测量.【答案】（1）水从水管起始端流到终端最多要240s；（2）排气阀排气时浮筒浸在水中的体积为2IOpm3。【解答】解：（1）由V=三可知，水从水管起始端流到终端所需时间为：s6Omt=V=0.25ms=240s；（2）由图可知，排气阀排气时浮筒处于漂浮状态，则此时浮筒所受的浮力为：F浮=G=mg=0.02kg1ON/kg=O.2N,由阿基米德原理可知，排气阀排气时浮筒浸在水中的体积为：F浮0l2NV排=P水g=1.OX103kgm310Nkg=2105m3答：（1）水从水管起始端流到终端最多要240s；（2）排气阀排气时浮筒浸在水中的体积为2X105m15. （2021金华
33、）某校“制作浮力秤”项目研究小组，制成如图所示浮力秤。使用过程中，发现称量范围较小，有待提升改造。【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时F浮=G物的原理工作的；浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系？【方案设计】器材：悬挂式电子秤、金属块（4.0N）、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。步骤：将金属块挂在电子秤下，读取电子秤示数并记录；将金属块浸没在盛水的烧杯中，读取电子秤示数并记录，然后取出金属块擦干；按照步骤的操作，换用不同密度的溶液，多次重复实验。【数据处理】实验编号1234567液体密度P液（g/cm3）-0.81.01.21.41.9
34、2.0电子秤示数F拉4.0（N）3.63.53.43.32.63.0浮力大小F浮0.40.5X0.71.41.0(N)【交流分析】(1)表格中X的数据是；(2)实验过程中，除步骤外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，其目的是；(3)小组同学对实验数据进行了分析讨论，认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是。【得出结论】【知识应用】(4)根据以上探究，写出一种增大浮力秤称量范围的方法O【考点】探究影响浮力大小因素的实验.【答案】见试题解答内容【解答】解：(1)根据2、3、5组的实验数据可知，金属块受到的重力为：G=F拉+F浮=3
35、.6N+0.4N=3.5N+0.5N=3.3N+0.7N=4.0N;第4组实验中，拉力的大小为3.4N,则受到的浮力为：F浮=G-F拉=4.0N-3.4N=0.6N;(2)探究浮力大小与液体密度的关系时，根据控制变量法可知，需要控制金属块排开的液体的体积相同，除步骤外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，金属块排开的液体的体积等于金属块的体积，其目的是控制金属块排开的液体的体积相同；(3)电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误，每次实验时金属块都需要浸没，则V排相同，第6次实验数据与第3次实验数据相比，液体密度大约是原来的2倍，而浮力是原来的2.8倍，说明测得的浮力偏大，原因可能是金属块
36、碰到烧杯底部，造成测力计的示数偏小，由F浮=G-F示可知测得的浮力偏大；(4)根据以上探究结果，对于图中的浮力秤，要增大浮力秤的称量范围，即增大浮力秤受到的浮力，在V排不变时，可以换用密度比水大的液体。故答案为：（1）0.6；（2）控制金属块排开的液体的体积相同；（3）金属块碰到烧杯底部；（4）换用密度比水大的液体。16. （2023杭州）某景区有乘氢气球升空的观光项目。如图所示，氮气球内充满氨气，下端连接吊篮，在吊篮底端有一根缆绳，通过缆绳来控制氢气球的升降。氮气球的体积为60m3（不计球壁的厚度），氯气=018kgm3,夕空气=1.29kgm3,g取IoN/kg。求：（1）氮气球内氮气的质
37、量是多少？（2）氢气球在缆绳控制下，匀速竖直上升QOm,用时300s,则氮气球上升的速度是多少？（3）氢气球（含氮气）连同吊篮等配件的总重为4xl0N,现有总质量为1740kg的乘客，乘坐氢气球匀速竖直升空，缆绳处于竖直状态，此时缆绳对吊篮的拉力为多大？（不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力）氮气球吊篮缆绳【答案】（1）1080kg；（2）0.5ms;（3）2104N【解析】【详解】：（1）氮气球内氮气的质量z=Z气V=0.18kgm3X6000m3=1080kg（2）氮气球上升的速度v=150m=05m/s/300s（3）氮气球受到的浮力7=129kgm310Nkg6OOOm3=7.7
38、4104N氮气球（含氮气）连同吊篮等配件及乘客的总重力G总=G+G人=G+机人g=4104N1740kg10Nkg=5.74IO4N不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力，此时缆绳对吊篮的拉力为F二F浮-G迄=7.74IO4N-5.74104N=2104N17. （2023宁波）学习了项目化课程后，小宁自制一支能测液体密度的仪器。如图甲所示，取一根两端开口、粗细厚薄均匀的匀质塑料管MN,N端用合金块封口，再通过计算在塑料管外壁标上刻度线和刻度值，仪器就完成制作。如图乙所示，当仪器竖直漂浮在待测液体中时.，液面所对应的刻度值就是待测液体的密度大小。已知塑料管长为30cm,质量ml为3g,塑料
39、管横截面的外圆面积S为1.2Cm2；合金块高为2cm,质量为m2=18go请计算：甲乙丙（1）该仪器的重力；（2）该仪器竖直漂浮在水中，受到的浮力大小及浸入水中的深度、;（3）该仪器竖直漂浮在水中，水对该仪器底部的压强大小；（4）为了找出该仪器的重心，小宁用细线将它悬挂起来，使其水平平衡，如图丙所示，重心O点离N端的距离d为cm；（5）物体浮力作用点位于物体浸入液体部分的几何中心,该仪器的浮力作用点位于重心及以下时;将会在液体中倾倒，难以测量；从理论上分析，该仪器竖直漂浮在某种液体中时，如果浮力作用点恰好与该仪器重心重合,则该液体的密度为gcm3（计算结果精确到0.1g/cm3）【答案】（I）
40、0.2IN（2）0.2IN0.175m（3）1750Pa（4）3cm（5）2.9【解析】【详解】（1）塑料管质量为3g,合金块质量为18g,则仪器质量n%=町+叫=3g+18g=2Ig=0.021kg则仪器的重力G=meg=0.02lkglONig=0.2IN(2)该仪器正常工作时处于漂浮状态，漂浮时，物体受到浮力等于物体重力=2.1)01%二0.21Nplf1.010,kgmlXIONZkg物体排开液体体积则物体浸入水中的深度l.2IO4m:=0.175m(3)由于物体浸入水中的深度为0.175m,则仪器底部受到的压强G?0.21NS假S戛INXIOTm：=175OPa(4)用细线将它悬挂起
41、来，使其水平平衡，则重心O为支点，塑料管长11为30Cm,塑料管的重心为01,则NOl长为15cm,合金块高12为2cm,合金块的重心为02,则N02长为1cm,设金属块右端距离O点长为1,则OOl长为13cml,002长为lcm+l,由杠杆平衡条件条件可得0.018kg10Nkg(0.01m+l)=0.003kg10Nkg(0.13m-l)解得I=O.Olm=Icm所以重心O点离N端的距离为2cm+lcm=3cm(5)由于物体浮力作用点位于物体浸入液体部分的几何中心,浮力作用点恰好与该仪器重心重合,则仪器浸在液体中的深度hl=23cm=6cm0.2INJK1.2cm26cmION/Ag*2.
42、910lgm1三2,9g/cm则该液体的密度B组最新模拟题1.（2023湖州模拟）下列说法正确的是（）图甲橡皮泥船图乙：蛭龙号载人潜水器水浓盐水图丁同一个鸡蛋分别没入到浓盐水和清水中11甲乙图丙：同一支密度计分别插入被则液体中静止A.图甲中橡皮泥船采用改变自重的办法来增加载货量B.图乙中“蛟龙号”从海面潜入700Om深的海底是通过改变浮力大小来实现的C.图丙中密度计在两种液体中所受浮力F甲=F乙，两种液体的密度P甲P乙D.图丁同一鸡蛋浸没在液体中，液体密度越大鸡蛋受到的浮力越大【考点】浮力的利用.【答案】D【解答】解：A.图甲中橡皮泥船采用空心的办法增大排开水的体积，从而增大浮力来增加橡皮泥船
43、的载货量，故A错误；B.图乙中“蛟龙号”从海面潜入700Om深的海底是通过改变自身重力来实现的，故B错误；C.图丙中密度计在两种液体中均漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，由于密度计的重力不变，所以浮力关系为F甲=F乙，由图可知V排甲V排乙，由F浮=PgV排可得，两种液体的密度P甲VP乙，故C错误；D.根据阿基米德原理可知，浮力与液体的密度、排开液体的体积有关，图丁同一鸡蛋浸没在液体中，排开液体的体积相等，但浓盐水的密度大于水的密度，所以鸡蛋受到盐水的浮力大于受到水的浮力，即图丁同一鸡蛋浸没在液体中，液体密度越大鸡蛋受到的浮力越大，故D正确。故选：D。2.（2023杭州二模）如图甲所示，烧杯里盛
44、有6的水，小球恰好处于水面下，水的密度随温度的变化如图乙所示，现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水温下降到0的过程中，若小球的体积始终不变，则小球所受浮力大小的变化情况是（）A.先不变，后变小B.先不变，后变大C.先变大，后变小，沉底后不变D.先变大，后变小，4C时最大【考点】阿基米德原理.【答案】A【解答】解：因烧杯里盛有6的水时，小球恰好悬浮，所以，小球的密度与此时水的密度相等，受到的浮力和自身的重力相等，由图象可知：4的水的密度最大，6的水的密度比0时水的密度大，当水的温度从6C降到4时，水的密度增大，大于小球的密度，小球缓慢上浮、最后漂浮，无论悬浮还是漂浮，小球受到的浮力和自身的重力
45、相等；当水的温度从4C降到OC时，水的密度减小，在水的密度不小于小球的密度时，小球由漂浮变为悬浮，受到的浮力仍和自身的重力相等，在水的密度小于小球的密度时，小球由悬浮变为下沉，受到的浮力小于自身的重力；综上可知，小球受到的浮力先不变后变小。故A正确，BCD错误。故选：Ao3. （2023鹿城区校级三模）如图是某-海底隧道的施工现场，起重船将圆柱形物体放入水中至全部浸没的过程中，起重船所受浮力大小的变化是（）C.浮力D.【考点】阿基米德原理.【答案】A【解答】解：起重船受竖直向上的浮力、竖直向下的重力、重物对船向下的拉力，根据力的平衡条件可得F浮船=G船+F拉；当物体逐渐浸入水时，物体排开水的体
46、积增大，根据F浮=P水gV排知，物体受到的浮力逐渐增大，且满足F浮物=G物-F拉；由上述分析可得，起重船所受浮力：F浮船=G船+G物-F浮物=G船+G物-P水gS物h浸，因G船、G物、P水、S物均不变，则起重船所受浮力与h浸成一次函数关系，且浸没前，h浸增大时，起重船所受浮力是均匀减小的，其图像是斜向下的直线；当物体完全浸没后，物体排开水的体积不变、物体受到的浮力不变，此时起重船受到的浮力也不变，故图A符合题意。故选：Ao4. （2023桐乡市模拟）取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶，将瓶底切去后，塑料瓶倒立放置，将乒乓球放入瓶中，且保持瓶口朝下，往塑料瓶里注水，乒乓球静止不动，用手掌堵住瓶口，乒乓球向上运动。演示此实验主要用于（）A.探究液体压强的特点B.研究物
