专题12 密度浮力压强探究——2024浙江中考科学（省统考）分类专练

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考向1 密度
小科在某次科学考察中，发现很多落叶漂浮在水面上，为了测量该批落叶的密度，他从水面上选取了40片形状和大小都非常相似的同种A叶片，晾干后分成两组进行如下实验：
①将一组20片叶片竖直叠放一起，投入装满水的溢水杯中，测得溢出水的体积为7.5毫升。
②将另一组20片叶片竖直叠放在一起，投入到装满水的溢水杯中，用大头针将叶片全部压入水中，测得溢出水的体积为10毫升。
（1）小科选取40片落叶的目的是 。
（2）根据测得的数据，计算该批落叶的密度（写出计算过程）。
（3）小科根据测得的数据，在图上描出一个对应的点A，接着他又换用体积更大的B叶片重复上述实验，测得B叶片的密度比A略小，图中B1、B2、B3、B4中可以表示B叶片密度的是 。
【解答】解：（1）由于单个叶片的质量和体积都很小，测量时会出现较大的误差，采用累积法可以减小误差；
（2）由叶片在水中漂浮知G叶片＝F浮，即m叶片g＝m排g＝ρ水V排g，
则m叶片＝ρ水V排＝1g/cm3×7.5cm3＝7.5g，
叶片的体积V叶片＝10cm3，
故叶片的密度ρ叶片=m叶片V叶片=7.5g10cm3=0.75g/cm3。
（3）同种物质的质量与体积成正比，即质量与体积的图像为一条过原点的直线，根据A、B1、B2、B3、B4五个点分别做出图像，如图所示：
由图可知，当体积相同时，B1、B3的质量大于A的质量，由ρ=mV可知，B1、B3的密度大于A密度；
B2、B4的质量小于A的质量，由ρ=mV可知，B2、B4的密度小于A密度，
由题意知，B叶片的密度比A略小，所以应选B2。
答：（1）利用累积法使测得的数据更准确，减小实验误差；
（2）由叶片在水中漂浮知G叶片＝F浮，即m叶片g＝m排g＝ρ水V排g，
则m叶片＝ρ水V排＝1g/cm3×7.5cm3＝7.5g，
叶片的体积V叶片＝10cm3，
故叶片的密度ρ叶片=m叶片V叶片=7.5g10cm3=0.75g/cm3；
（3）B2。
小金为了测量空气的密度，查阅资料得知：气体的密度与压强有关，因此设计了如下实验。
①如图甲，将一打足气的足球，放入装满水的溢水杯中，测得溢出水的体积为426毫升。
②如图乙，将500毫升装满水的量筒倒置于水槽中，用气针和乳胶管将足球中的气体慢慢排入该量筒，同时调整量筒的位置，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时，停止排气。重复该操作，共排气10次。
③如图丙，拔除气针和乳胶管，把排气后的足球放入装满水的溢水杯中，测得溢出水的体积为420毫升。
（1）图甲溢水杯底部所受水的压强 图丙溢水杯底部所受水的压强。（选填“大于”“等于”或“小于”）
（2）图乙中，量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时停止排气，其目的是 。
（3）根据测得的数据，计算空气的密度为 。
【解答】解：（1）图甲丙放入足球前后两溢水杯中水的深度相同，水的密度一定，根据p＝ρgh，图甲溢水杯底部所受水的压强等于图丙溢水杯底部所受水的压强；
（2）图乙中，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时停止排气，其目的是使量筒内的气压等于外界大气压，便于测量排出空气的体积。
（3）图甲中，足球漂浮，则足球的重力：G1＝F浮1＝ρ水gV排1＝1×103kg/m3×10N/kg×426×10﹣6m3＝4.26N，
图丙中，足球漂浮，则足球的重力：G2＝F浮2＝ρ水gV排2＝1×103kg/m3×10N/kg×420×10﹣6m3＝4.2N，
则排出空气的质量：
m气=G气g=G1−G2g=4.26N−4.2N10N/kg=6×10﹣3kg，
排出空气的体积：V气＝10×500cm3＝5×10﹣3m3，
所以实验室中空气的密度：
ρ气=m气V气=6×10−3kg5×10−3m3=1.2kg/m3。
故答案为：（1）等于；（2）使量筒内的气压等于外界大气压，便于测量排出空气的体积；（3）1.2kg/m3。
小明在家利用水槽、电子秤、细针（体积忽略不计）等工具测量一正方体木块（表面经处理不吸水）的密度。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
具体步骤如下：
①水盆装适量水，用电子秤称其质量，电子秤示数如图甲所示；
②用细针将木块缓缓压入水中使其完全浸没（水未溢出），电子秤示数如图乙所示；
③让木块自由漂浮在水面，电子秤示数如图丙所示。
（1）在步骤②的过程中，当木块刚好浸没时，其下表面受到的压力大小为 N。
（2）完成步骤②后，在步骤③中发现木头露出水面的部分，其表面会带有水，这会使得测定结果与真实值相比 （选填“偏大”、“相等”或“偏小”）。
（3）根据以上测量数据，求木块的密度。
【解答】解：（1）乙中木块浸没中水中，受到竖直向上的浮力、竖直向下的压力和重力，且三个力平衡，结合图甲、乙可知：
F浮＝G排＝G木+F＝（m2﹣m1）g＝（400g﹣200g）×10N/kg＝2N，
故当木块刚好浸没时，由浮力产生原因知，其下表面受到的压力大小为2N；
（2）在步骤③中发现木头露出水面的部分，其表面会带有水，不影响图丙中数据的真实性，则木块的质量是准确的，所以测定结果与真实值相比相等；
（3）结合图甲、乙可知：
m排＝ρ水V排＝m2﹣m1＝400g﹣200g＝200g，
因木块浸没在水中，所以木块体积：V木＝V排=m排ρ水=200g1g/cm3=200cm3；
由图甲、丙可得木块的质量m木＝m3﹣m1＝320g﹣200g＝120g，
木块的密度：ρ=m木V木=120g200cm3=0.6g/cm3。
故答案为：（1）2；（2）相等；（3）木块的密度为0.6g/cm3。
考向2 浮力
如图甲所示，水平桌面上放着这一个底面积为15cm2的烧杯，烧杯内装有一定量的水，一个底面积4cm2，高10cm的圆柱形物块漂浮在水面上，露出水面的高度为1cm；现往容器中加入密度为0.8×103kg/m3的植物油，使物块上表面与油面相平，如图乙所示。请分析计算：
（1）图甲中物块所受浮力为 N。
（2）图乙中所加植物油的质量为 g。
【解答】解：（1）甲图中圆柱体排开水的体积：V排＝S柱h1＝4cm2×（10cm﹣1cm）＝36cm3，
物体受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×36×10﹣6m3＝0.36N；
（2）由甲图可知，圆柱体漂浮在水面，根据物体的浮沉条件可知，物体的重力：G物＝F浮＝0.36N；
假设加入植物油的深度为h油，物块上表面与油面相平，
则物体排开油的体积V排油＝Sh油，排开水的体积为V排水＝S（h物﹣h油），
根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力F浮′＝ρ油gV排油+ρ水gV排水＝ρ油gSh油+ρ水gS（h物﹣h油），
根据物体的浮沉条件可知，F浮′＝G物＝0.36N，
即ρ油gSh油+ρ水gS（h物﹣h油）＝0.36N，
则0.8×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m2×h油+1×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m2×（10×10﹣2m﹣h油）＝0.36N，
解得：h油＝0.05m＝5cm，
加入植物油的体积：V油＝（S容﹣S物）h油＝（15cm2﹣4cm2）×5cm＝55cm3，
由ρ=mV可知，加入植物油的质量：m油＝ρ油V油＝0.8g/cm3×55cm3＝44g。
故答案为：（1）0.36；（2）44。
如图是某校项目小组设计的水面落叶收集器：由一个剪去底部的大塑料瓶、四根可竖直方向调节高度的泡沫块及一个电动抽水泵组装而成。启动装置时，装在瓶口的电动水泵将水从塑料瓶中往外泵出，同时瓶外的水会带动水面落叶不断地从收集口流入瓶内。
【设计原理】
（1）将装置放入水中并启动，如图乙。判断A、B两点压强较大的是 。
【收集能力】
（2）调试发现收集口与水面相平时较厚落叶不易进入瓶中。若每根泡沫块底面积为4平方厘米，现欲放入密度为7.8克/立方厘米的铁块，将收集口位置下调至水面以下2厘米处（如图丙），需加入多少质量的铁块才能实现？（ρ水＝1.0×103千克/立方米）
【平衡性能】
（3）加入铁块对收集器的平衡性有影响。小明认为不加外物，仅调节装置自身结构也能实现收集口下调2厘米，请提出一种方案并简要说明理由 。
【解答】解：（1）打开底部水泵后，靠近入水口水的流速变大，压强变小，A、B两点压强较大的是B；
（2）由图可知树叶收集器模型的上方有4根浮条，收集器入水口低于水面2厘米时，浮条浸入水中的体积的变化量为：V排＝4×2cm×4cm2＝32cm3＝3.2×10﹣5m3，
根据阿基米德原理可知收集器受到的浮力变化量为：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3.2×10﹣5m3＝0.32N，
则增加的配重的重力为：G＝F浮＝0.32N，
根据G＝mg得，增加的配重的质量为：m=Gg=0.32N10N/kg=0.032kg；
（3）根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知，决定浮力大小的因素是液体密度和物体排开液体的体积，落叶收集器在不加外物的情况下，适当减小泡沫块粗细，也能实现收集口下调2厘米。
如图甲所示，水平放置的一个足够高的长方体容器A中有一个边长为10cm的立方体物块B，B与容器A底部没有紧密贴合，然后慢慢向容器A内注水，当容器A中水面高度为20cm时，停止注水，此时一共向A容器中注水3400g。立方体物块B对容器A底部的压力随着注入水的深度的变化关系如图乙所示。求：
（1）停止注水后，物块B受到的浮力为 N。
（2）图乙中a的值。
（3）长方体容器A的底面积。
【解答】解：（1）由图象可知：当容器A中无水时，立方体物块B对容器A底部的压力FB＝GB＝6N；
当h水＝a时，立方体物块B对容器A底部的压力恰好变为0，说明此时物块B刚好处于悬浮或漂浮状态，
则F浮＝GB＝6N；
（2）根据F浮＝ρ水gV排可得，物块M排开水的体积：
V排=F浮ρ水g=6N1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10﹣4m3＝600cm3，
由V排＝SBh浸可得，此时水的深度：a＝h浸=V排SB=600cm3(10cm)2=6cm，
6cm＜10cm，说明此时物块B刚好处于漂浮状态；
（3）整个过程注入水的总体积为：V水=m水ρ水=3400g1g/cm3=3400cm3，
B恰好漂浮时注入水的体积为：Va＝（SA﹣SB）a，
则有：Va+SA（h﹣a）＝V水，
即：（SA﹣SB）a+SA（h﹣a）＝V水，
所以长方体A的底面积为：
SA=V水+SBaℎ=3400cm3+(10cm)2×6cm20cm=200cm2。
考向3 压强
残疾运动员们在运动场上使用的辅助器具往往是决定他们胜负的关键。如图是残运会上运动员使用的辅助器具——“猎豹短跑脚”，该假肢呈现“J”字形，与猎豹的后脚有几分相似，形变易恢复，能模仿腿部和踝关节的反应动作，储存和释放能量，其质量为4千克，奔跑时着地面积只有8厘米2，与地面接触部分较粗糙。某运动员利用它在北京残奥会上以11秒17（即11.017秒）的成绩，创造百米短跑的残疾人世界纪录。完成下列问题：
（1）求该运动员在百米赛跑时的平均速度。（结果保留小数点后2位）
（2）质量为60千克的运动员穿戴“猎豹短跑脚”奔跑时对地面的压强为多少？
（3）研究人员深人研究“猎豹短跑脚”发现由“猎豹短跑脚”所产生的力超过正常脚踝关节的3倍。人的作用力传递到假肢后，假肢弯曲储存能量，随即恢复到原形，将97%的能量释放出来供运动员奔跑。请结合材料和所学知识分析使用“猎豹短跑脚”能跑得快的原因。
【解答】解：（1）该运动员在百米赛跑时的平均速度为：
v=st=100m11.017s≈9.08m/s；
（2）质量为60千克的运动员穿戴“猎豹短跑脚”奔跑时对地面的压强为：
p=FS=GS=mgS=(60kg+4kg)×10N/kg8×10−4m2=8×105Pa；
（3）研究人员深人研究“猎豹短跑脚”发现由“猎豹短跑脚”所产生的力超过正常脚踝关节的3倍，人的作用力传递到假肢后，假肢弯曲储存的能量多，发生的弹性形变大，在恢复到原形时，有更多的能量转化为动能，供运动员奔跑，所以使用“猎豹短跑脚”能跑得快。
答：（1）该运动员在百米赛跑时的平均速度为9.08m/s；
（2）质量为60千克的运动员穿戴“猎豹短跑脚”奔跑时对地面的压强为8×105Pa；
（3）由“猎豹短跑脚”所产生的力超过正常脚踝关节的3倍，人的作用力传递到假肢后，假肢弯曲储存的能量多，发生的弹性形变大，在恢复到原形时，有更多的能量转化为动能，供运动员奔跑，所以使用“猎豹短跑脚”能跑得快。
厚为10cm、质地均匀的长方体物块放在水平地面上。若沿如图所示的斜面将物块切成完全相同的两块，把这两块水平分开后依然平放在水平地面上，它们对地面的压强分别为600Pa和1800Pa，则未切割时此长方体物块对地面的压强为 Pa，物块的密度为 kg/m3。
【解答】解：地面上的物体对地面的压力等于自身的重力，设长方体物块的重力为2G，将物块切成完全相同的两块，则每一块的重力为G，
它们对水平地面的压强之比为：
p左P右=GS左GS右=S右S左=600Pa1800Pa=13，
设S右＝S，则S左＝3S，所以长方体的底面积为4S，
由p左=GS左=G3S=600Pa可得：G＝1800Pa×S，
未切割时此长方体物块对地面的压强为：
p=2G4S=2×1800Pa×S4S=900Pa；
由p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρSℎgS=ρgh可得长方体物块的密度：
ρ=pgℎ=900Pa10N/kg×10×10−2m=0.9×103kg/m3。
故答案为：900；0.9×103。
如图所示，甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上，它们的边长之比l甲：l乙＝2：1。将乙叠放在甲上方时，物块甲对桌面的压强为p1，拿走物块乙，甲对桌面的压强为p2，已知p1：p2＝4：3。回答下列问题。
（1）甲、乙两个正方体的重力之比G甲：G乙＝ ；
（2）若将甲叠放在乙上方时，物块乙对桌面的压强为p3，则p3：p1＝ 。
【解答】解：（1）将乙叠放在甲上方时，乙对甲的压力等于自身重力，物块甲对桌面的压力等于物块甲和物块乙的重力之和，
已知l甲：l乙＝2：1，根据G＝mg、ρ=mV、V＝l3可得：
p1p2=G甲+G乙S甲G甲S甲=G甲+G乙G甲=ρ甲gV甲+ρ乙gV乙ρ甲gV甲=ρ甲l甲3+ρ乙l乙3ρ甲l甲3=ρ甲×2×2×2+ρ乙×1×1×1ρ甲×2×2×2=43，
解得ρ甲：ρ乙＝3：8，
则G甲：G乙=ρ甲gV甲ρ乙gV乙=3×2×2×28×1×1×1=3：1；
（2）将甲叠放在乙上方时物块乙对桌面的压力，将乙叠放在甲上方时物块甲对桌面的压力，都等于物块甲和物块乙的重力之和，
则p3p1=G甲+G乙S乙G甲+G乙S甲=S甲S乙=l甲2l乙2=2×21×1=41。
故答案为：3：1；4：1。
密度计分为“比重计”和“比轻计”。测量密度大于水的液体时用比重计，比重计的最小刻度线是“1”；测量密度小于水的液体用比轻计，比轻计的最大刻度线是“1”。图中A、B两支密度计，一支是比重计，一支是比轻计，它们的外形完全相同，B中配重质量大于A。下列有关A、B两支密度计及刻度线“1”位置的说法正确的是（ ）
A．图中密度计A 上面的刻度值“a”大于刻度“b”
B．密度计A是比轻计，刻度线“1”在密度计刻度的上端
C．密度计B是比重计，刻度线“1”在密度计刻度的上端
D．将A、B两支密度计放入水中，漂浮时露出水面较长的是B
【解答】解：A、同一支密度计在不同液体中都漂浮，浮力都等于重力，重力不变，所以浮力不变，由图知V排a＞V排b，根据F浮＝ρ液gV排知ρa＜ρb，所以刻度值“a”小于刻度“b”，故A错误；
BC、密度计漂浮时，浮力等于其重力，由于B中配重质量大于A，由G＝mg知B中配重重力大于A，所以B受到的浮力大，A受到的浮力小，即FA＜FB；
如果A、B的V排相等，根据F浮＝ρ液gV排可知，这时A测量的液体密度小于B测量的液体密度，即B为比重计，A为比轻计；
因为密度计的刻度从上向下逐渐增大，且比重计的刻度线“1”最小，所以比重计的刻度线“1”在最上端，比轻计的刻度线“1”最大，所以比轻计的刻度线“1”在最下端，故C正确、B错误；
D、将A、B两支密度计放入水中，它们都在水面漂浮，
即受到的浮力都等于自身重力；
因为GA＜GB，所以它们受到的浮力FA＜FB；
根据F浮＝ρ液gV排可知，当液体密度相同时，浮力越大，V排越大；
因此排开水的体积VA＜VB，
在总体积相同时，B露出水面的体积小，根据V＝Sh知B露出水面的长度较小，故D错误。
故选：C。
如图所示，一个装有水的平底密闭矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置。两次放置时，瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙，瓶对桌面的压强分别为p甲和p乙，则（ ）
A．F甲＞F乙B．p甲＞p乙C．F甲＜F乙D．p甲＜p乙
【解答】解：AC、水瓶放在水平桌面上，它对桌面的压力等于水瓶的重力，即F＝G，正立和倒立时，水瓶的重力不变，压力大小也不变，即F甲＝F乙，故A、C错误；
BD、由公式p=FS可知，在压力F一定时，受力面积S越小，压强p越大，水瓶倒立时桌面的受力面积更小，压强更大，即p甲＜p乙，故B错误、D正确。
故选：D。
如图所示，水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器，分别装有体积不同的同种液体且深度相同，两容器底部对桌面的压力分别是F甲、F乙、两容器底部所受液体压强分别用p甲、p乙表示，则（ ）
A．F甲＝F乙，p甲＝p乙B．F甲＝F乙，p甲＜p乙
C．F甲＞F乙，p甲＝p乙D．F甲＝F乙，p甲＞p乙
【解答】解：两容器的质量相等，由图知，液体的体积关系为V甲＞V乙，根据m＝ρV可知，液体的质量关系为m甲＞m乙，由G＝mg可得，两容器的总重力关系为G甲＞G乙，容器对水平桌面上压力等于容器的总重力，所以F甲＞F乙；
甲、乙两容器，分别装有同种液体，且液体深度相同，根据p＝ρgh可知，两容器底部受到液体的压强相同，即p甲＝p乙，故C正确。
故选：C。
漏斗状圆台形容器下端挡上一块薄塑料片，将它插入水中，如图。若在圆台内塑料片上放一个1千克的砝码，塑料片恰好下落。现缓慢地往圆台内注入水，当塑料片恰好下落时，注入水的质量将（ ）
A．大于1千克B．等于1千克C．小于1千克D．无法判断
【解答】解：1kg的砝码对薄片产生的压力等于1kg砝码的重力；由图可看出，容器上宽下窄，容器体积V符合底面积乘高时，进入容器内水中的质量等于1kg时，水产生的压力等于1kg砝码对容器底的压力，由于容器上宽下窄，所以进入容器内水的质量大于1kg时产生的压力等于1kg砝码产生的压力。
故选：A。
如图甲所示，木块A的重力为10N，将合金块B放在木块A上方，木块A恰好有五分之四的体积浸入水中；若将合金块B取下放到水中，如图乙所示，B沉底，木块A露出水面的体积为自身体积的二分之一，此时B受到容器底部的支持力为2N，下列说法正确的是（ ）
A．木块A的密度为0.8×103kg/m3
B．图乙中水对A底部的压力为2N
C．合金B的密度为1.5×103kg/m3
D．从图甲到图乙水对容器底部压力的变化了8N
【解答】解：在图甲中，以AB为整体做为研究对象，受到竖直向上的浮力作用FB1，及竖直向下的重力的作用GAB，
因处于静止状态，故FA1＝GAB＝GB+GA＝GB+10N…①
根据阿基米德原理：
FA1＝FA1＝ρ水gV排1＝ρ水g×45×VA…②
在图乙中，A物体受到的浮力等于重力，FA2＝GA＝10N…③，
根据浮力产的原因，图乙中水对A底部的压力即A受到的浮力（等于自身的重力），故图乙中水对A底部的压力为10N，故B错误；
根据阿基米德原理：
FA2＝ρ水gV排2＝ρ水g×12×VA，…④
以B为研究对象，受到竖直向上的浮力作用FB和器底对其的支持力作用F支持及竖直下的重力作用GB，
且为静止状态，故GB＝FB+F支持＝FB+2N，…⑤
根据阿基米德原理：
FB＝ρ水gVB，…⑥
由③④可得：ρ水g×12VA＝10N
1×103kg/m3×10N/kg×12VA＝10N
则，VA＝2×10﹣3m3
由G＝mg可得，mA=GAg=10N10N/kg=1kg，
则A的密度：ρA=mAVA=1kg2×10−3kg/m3=0.5×103kg/m3，故A错误；
由②可得，FA1＝ρ水gV排1＝1×103kg/m3×10N/kg×45×2×10﹣3m3＝16N，
由①可得，GB＝FA1﹣GA＝16N﹣10N＝6N，
由⑤可得，GB＝FB+2N
6N＝FB+2N
FB＝4N，
由⑥可得，FB＝ρ水gVB
4N＝1×103kg/m3×10N/kg×VB
VB＝4×10﹣4m3
由G＝mg可得，mB=GBg=6N10N/kg=0.6kg，
则A的密度：ρB=mBVB=0.6kg4×10−4m3=1.5×103kg/m3，故C正确；
根据甲图可知，容器底部受到的压力等于水和A、B的总重力；
根据乙图可知，容器底部受到的压力小于水和A、B的总重力，由于B受到容器底部的支持力为2N，因此水对容器底的压力减小2N，故D错误。
故选：C。
在盛满不同液体的相同的溢水杯中，放入两个完全相同的小球。如图所示。当小球静止时，甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N，则下列说法正确的是（ ）
A．甲球受到浮力，乙球不受浮力
B．小球的质量为50g
C．甲杯液体的密度与乙杯液体的密度之比为5：4
D．乙球受到的浮力小于0.4N
【解答】解：（1）因为物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等，
所以甲杯中小球受到的浮力F甲＝G排甲＝0.5N；
乙杯中小球受到的浮力F乙＝G排乙＝0.4N；
因为小球在甲杯漂浮，
所以G甲＝G排甲＝0.5N；
由G＝mg得甲杯种小球的质量为：
m=G乙g=0.5N10N/kg=0.05kg＝50g
因为两个完全相同的小球，
所以乙杯中小球的质量也为50g，故AD错误，B正确；
（2）由题意知G排甲：G排乙＝0.5N：0.4N＝5：4，
即ρ甲gV排甲：ρ乙gV排乙＝5：4，
由图知V排甲＜V排乙，所以ρ甲：ρ乙≠5：4，故C错误。
故选：B。
如图所示055型驱逐舰是我国自行建造的首款万吨级驱逐舰。下列有关该舰的说法正确的是（ ）
A．漂浮在海面上时，受到的浮力方向向下
B．漂浮在海面上时，受到的浮力大于重力
C．从密度小的海域行驶到大的海域时，排开海水的体积不变
D．从密度大的海域行驶到小的海域时，受到的浮力大小不变
【解答】解：
A、浮力的方向，竖直向上，故A错误；
B、因为驱逐舰漂浮在海面上，所以受到的浮力等于自身的重力，故B错误；
C、驱逐舰漂浮，受到的浮力等于重力，从海水密度较大的海域驶入密度较小的海域时，浮力不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，它排开海水的体积变大；同理从密度小的海域行驶到大的海域时，排开海水的体积变小，故D正确、C错误。
故选：D。
如图所示，将质量为55克，体积为50厘米3的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，最终鸡蛋漂浮（图乙）（忽略食盐对溶液体积的影响）。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中鸡蛋排开水的重力为0.55牛
B．图乙中盐水的密度是1.1×103千克/米3
C．图中两种状态下杯中液面的高度h甲＜h乙
D．图中两种状态下浮力的大小F甲＜F乙
【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＝0.055kg×10N/kg＝0.55N，即浮力小于0.55N，由阿基米德原理知鸡蛋排开水的重力小于0.55N，故A错误；
B、鸡蛋的密度为：ρ=mV=55g50cm3=1.1g/cm3＝1.1×103kg/m3，图乙中，鸡蛋漂浮在液体中时，鸡蛋的密度小于液体的密度，所以盐水的密度大于1.1×103kg/m3，故B错误；
C、由图知甲图鸡蛋浸没，乙图部分浸没，甲图排开水的体积大，所以甲图液面高，即h甲＞h乙，故C错误；
D、图甲中鸡蛋处于沉底状态，则浮力小于重力；图乙中鸡蛋漂浮在液体中时，浮力等于重力，所以两种状态下浮力的大小关系是F甲＜F乙，故D正确。
故选：D。
小莲将装有适量水的小玻璃瓶开口朝下漂浮在大塑料瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气，制成了图甲所示的“浮沉子”。当小瓶漂浮时简化的模型如图乙，可将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A。已知，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，忽略小瓶壁厚（即忽略小瓶自身的体积）。
（1）若A的质量为50克，则图乙中A所受浮力的大小为多少牛？物体A排开水的体积为多少米3？
（2）手握大瓶施加适当的压力，使小瓶下沉并恰好悬浮在图丙所示的位置。则A在图乙中受到的浮力 图丙中受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【解答】解：（1）由图乙可知，A处于漂浮状态，
由物体的漂浮条件可知，图乙中A所受浮力：F浮＝G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N；
由F浮＝ρ液gV排可知，图乙中A排开水的体积：
V排=F浮ρ水g=0.5N1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10﹣5m3；
（2）由图丙可知，A处于悬浮状态，
由物体的悬浮条件可知，图丙中A所受浮力：F浮'＝G＝0.5N，所以A在图乙中受到的浮力等于图丙中受到的浮力。
故答案为：（1）0.5；5×10﹣5；（2）等于。
“同济飞鱼”是我国制造的一款水空跨域巡航器原型机，它在空中可以像无人机一样飞行，入水后像潜水艇一样运行（如图甲所示），它的质量为1.63kg，可在水下巡游约40min。已知g取10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。
（1）“同济飞鱼”在水下巡游时，下沉时浮力将 （填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）在某次测试“同济飞鱼”的“打捞”功能的试验中，“同济飞鱼”用绳（绳重力不计）悬挂着一个实心物块A从水面以下匀速上升，直至实心物块A匀速提升到距水面一定的高度，如图乙所示；测试过程中，绳的拉力随时间t变化的图象（不计水的阻力），如图丙所示。
求：①实心物块A重力多大？
②实心物块A浸没在水中时受到的浮力是多大？
③实心物块A的密度是多少？
【解答】解：（1）“同济飞鱼”在水下巡游时，由于排开液体体积不变，则其浮力大小不变；
（2）①由图乙可知，当物块没有浸入水中时，物块的重力等于绳的拉力，即G＝F1＝14N，
②当物块浸没在水中时，绳的拉力F2＝9N，
由G＝mg可知，物块的质量：m=Gg=14N10N/kg=1.4kg，
物块浸没中水中时受到的浮力：F浮＝G﹣F2＝14N﹣9N＝5N，
③由F浮＝ρ液gV排可知，物块浸没在水中排开水的体积：V排=F浮ρ水g=5N1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10﹣4m3，
物块浸没在水中时，物块排开水的体积等于物块自身的体积，即V＝V排＝5×10﹣4m3，
物块的密度：ρ=mV=1.4kg5×10−4m3=2.8×103kg/m3。
答：（1）不变；
（2）①实心物块A重力为14N；
②实心物块A浸没在水中时受到的浮力是5N；
③实心物块A的密度是2.8×103kg/m3。
如图是小科自制的一支密度计。取一根两端开口、粗细均匀的塑料管MN，塑料管长为30cm，质量m为4g，塑料管横截面的外圆面积S为1.2cm2；在N端放入一些铁屑，并用橡皮泥封口防止漏水，铁屑和橡皮泥的总质量m2为20g，再在塑料管外壁标上刻度线和刻度值，密度计就完成制作。如图乙所示，当密度计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。请解答：
（1）一端放入铁屑的目的是确保该密度计能 。
（2）该密度计竖直漂浮在水中时，受到的浮力大小及浸入水中的深度分别是多少？
【解答】解：（1）取一根粗细均匀的吸管，为了让吸管能竖直的漂浮在液体中，吸管下端加入适量铁粉作为配重并用橡皮泥封口，这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中；
（2）因为密度计竖直漂浮在水中时，受到的浮力大小等于仪器的重力，
则：F浮＝G总＝（m1+m2）g＝（4+20）×10﹣3kg×10N/kg＝0.24N，
由阿基米德原理可知，密度计排开液体的体积为：
V排=F浮ρ水g=0.24N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.24N1.0×103kg/m3×10N/kg=2.4×10﹣5m3，
则密度计浸入水中的深度为：
h浸=V排S=2.4×10−5m31.2×10−4m2=0.2m。
答：（1）竖直漂浮在液体中；
（2）密度受到的浮力为0.24N，浸入水中的深度为0.2m。
小嘉同学利用假期参观酒厂，了解到白酒酿制和相关工艺流程、并知道了白酒“度数”的含义，于是决定和同学一起通过项目化学习，制作一个基于密度计原理测量白酒度数的仪器。（白酒的“度数”不是质量分数，而是体积分数，例如53°的白酒表示20℃时，100mL白酒中含有53mL酒精。）
（1）如图所示为该项目化学习小组制作的测量白酒“度数”的仪器，制作时发现仪器不能竖直漂浮在液体中，可采用的方法是 。
（2）已知该仪器的总体积为30cm3，若把它置于70°白酒中依然能漂浮于液面，则它的质量不能大于多少克？
附：20℃时白酒“度数”与密度对照表
（3）标刻度时，须先将它置于水中，待该仪器稳定后，水面与A处相平，此时A处应标注的刻度为 （选填“0”或“1.0”）。
【解答】解：（1）制作时发现仪器不能竖直漂浮在液体中，说明此时配重较小，可以在下端增加增加铅粒质量；
（2）因为该仪器漂浮在液面，则F浮＝G，
当仪器恰好浸没在液体中时，仪器的质量最大，
则有：ρ液Vg＝mg，
则该仪器的最大质量为：m＝ρ液V＝0.886g/cm3×30cm3＝26.58g；
（3）标刻度时，须先将它置于水中，待该仪器稳定后，水面与A处相平，此时酒精含量为0，所以A处应标注的刻度为0。
在研究物体的沉浮条件时，某实验小组将一质量为180克的橡皮泥捏成了一只小碗，放入盛水的圆柱形水筒中，小碗漂浮（图甲）。再用水筒中的水把橡皮泥小碗装满，碗就沉入水筒底部（图乙）。已知橡皮泥的密度为1.2克/厘米3，水筒底面积为50厘米2。
（1）图甲状态时，橡皮泥小碗排开水的质量为 克。
（2）图乙状态时，橡皮泥小碗受到水的浮力为多少牛？
（3）图甲状态变为图乙状态的过程，水筒中的水面会发生怎样变化？（要写出计算过程和变化的具体数值）
【解答】解：（1）因为小碗漂浮在水面，则有：F浮＝G排1＝G，
则：m排g＝mg，
所以，m排1＝m＝180g；
（2）橡皮泥小碗的体积为：V=mV=180g1.2g/cm3=150cm3，
所以，图乙状态时，橡皮泥小碗受到水的浮力为：
F浮'＝ρ水gV排2＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×150×10﹣6m3＝1.5N；
（3）当碗漂浮时，碗受到的浮力等于重力，
此时排开水的体积为：V排1=m排1ρ水=180g1g/cm3=180cm3，
当小碗沉底后，排开水的体积减少量为：ΔV＝V排1﹣V排2＝V排1﹣V＝180cm3﹣150cm3＝30cm3，
所以水面下降的高度为：Δh=ΔVS=30cm350cm2=0.6cm。
考情分析
浙江省2023年本专题考察主要密度的测量实验，固体压强的计算，阿基米德原理及浮力的计算，期中浮力部分考题相对较多。
密度
⭐⭐
浮力
⭐⭐
压强
⭐⭐
白酒的度数/V
38°
53°
62°
65°
70°
密度g/mL
0.951
0.924
0.905
0.898
0.886