中考物理重难点精讲讲练(全国通用)专题11-2物体的浮沉条件专题练习(原卷版+解析)

这是一份中考物理重难点精讲讲练(全国通用)专题11-2物体的浮沉条件专题练习(原卷版+解析)，共29页。试卷主要包含了物体的浮沉条件及其判断，浮力的应用，浮力计算方法总结等内容，欢迎下载使用。
基础知识过关
一、物体的浮沉条件及其判断
密度均匀的实心物体浸没在液体（或气体）中，只受到浮力和重力的作用时，物体的浮沉情况如下：

①上浮：F浮 G物、ρ液 ρ物；直至漂浮：F浮 G物
②下沉：F浮 G物、ρ液 ρ物；直至沉底：G物=F浮+F支
③悬浮：F浮 G物、ρ液 ρ物；物体自由悬停在液体内，V排=V物
注意：①上浮、下沉时物体处于动态（运动过程）；②漂浮是“上浮”过程的最终状态，沉底是“下沉”过程的最终状态，悬浮时物体浸没停留在液体中，它们都处于静止状态，受平衡力作用。
二、浮力的应用
1.轮船：漂浮在水面上，所受的浮力大小等于 ，排水量是指轮船装满货物时排开水的 。
2.潜水艇：通过改变自身的 来实现浮沉。
3.气球和飞艇：通过充入气体的密度 空气密度的方法，从而使其漂在空中.
4.密度计：在液体中处于 状态，受到浮力的大小等于自身重力，测量时进入待测液体中的体积越大，待测液体的密度越 。
三、浮力计算方法总结
1.压力差法：F浮= 。
2.称重法：F浮= 。
3.阿基米德原理：F浮= 。
4.二力平衡法：F浮= （物体处于漂浮或悬浮）。
高频考点过关
考点一：对浮沉条件的理解与应用
1．（2022•淄博）小明洗碗时发现，同一只碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B．碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C．碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D．碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
2．（2022•遵义）094型战略核潜艇是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇，下列有关该潜艇说法正确的是（ ）
A．核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉
B．浸没在水中的核潜艇上浮时，所受浮力会逐渐变大
C．浸没在水中的核潜艇下潜时，所受浮力大于自身重力
D．漂浮在水面的核潜艇所受的浮力与自身重力是一对平衡力
3．（2022•日照）成语“沉李浮瓜”的意思是吃在冰水里浸过的李子和瓜，形容夏天消暑的生活。“李子在水里下沉，瓜浮在水面”，从物理学的角度分析，下列判断正确的是（ ）
A．李子的质量大于瓜的质量
B．李子的体积小于瓜的体积
C．李子受到的重力大于瓜受到的重力
D．李子的密度大于水的密度，水的密度大于瓜的密度
4．（2022•常州）2022年1月，海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺，为实施人道主义救援，中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后，停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550t淡水，如图所示，输水过程中，五指山舰（ ）
A．舰体略上浮，受到浮力不变
B．舰体略上浮，受到浮力变小
C．舰体略下沉，受到浮力不变
D．舰体略下沉，受到浮力变大
5．（2022•潍坊）2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇，从青藏高原海拔4270m的中科院珠峰站附近升空，顺利升至9032m，超过珠峰高度，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。该浮空艇通过一条缆绳与地面的锚泊设备连接，利用所受的浮力和缆绳的拉力可以实现升空和驻空。忽略浮空艇体积的变化，在其匀速直线上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A．浮空艇周围的大气压不变
B．浮空艇受非平衡力的作用
C．浮空艇所受浮力大小不变
D．浮空艇所受浮力大于自身的重力
6．（2022•玉林）如图所示，新鲜鸡蛋沉在盛有纯水的容器底部，若要其上浮，可加（已知ρ酒精＜ρ植物油＜ρ纯水＜ρ浓盐水）（ ）
A．酒精B．植物油C．纯水D．浓盐水
7．（2022•赤峰）放在水平桌面上的两个相同的烧杯中装有不同浓度的盐水，其中一杯是饱和的。盐水中的实心小球是用同种材料制作的。小球静止时情况如图所示，此时小球1、小球2受到的浮力分别记为F1、F2。向两个烧杯中分别加入少许质量相等的盐后（盐的体积忽略不计），发现小球1依然静止在烧杯底，小球2还是处于漂浮状态。此时小球1、小球2两个小球受到的浮力分别记为F1'、F2'。整个过程温度不变，可推断出（ ）
A．F1'＞F1，F2'＞F2，F1'＜F2'
B．F1'＞F1，F2'＝F2，F1'＝F2'
C．F1'＞F1，F2'＝F2，F1'＜F2'
D．F1'＝F1，F2'＝F2，F1'＜F2'
8．（2021•陕西）将一个质量为275g的土豆放入容器内的水中，土豆下沉后静止在容器底部，如图1。小明设法在土豆上插入几个轻质的粗吸管后做成了一个“吸管土豆”，再次放回水中后“吸管土豆”浮了起来，最终漂浮在水面上，如图2（忽略吸管重力，取g＝10N/kg）。下列说法正确的是（ ）
A．图1中静止的土豆所受浮力等于2.75N
B．土豆上插入吸管后增大了排开水的体积从而增大了所受的浮力
C．图2中土豆浮起后其下表面所受水的压力比在图1中时大
D．“吸管土豆”漂浮时所受浮力大于重力
9．（2021•鄂尔多斯）水平桌面上，完全相同的甲、乙、丙容器中装有三种不同液体，将同一实心小球放入容器中，静止时三容器中液面相平，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．小球所受的浮力F浮甲＝F浮乙＜F浮丙
B．三种液体密度的关系ρ乙＜ρ甲＝ρ丙
C．液体对容器底的压强p乙＜p甲＜p丙
D．桌面所受的压力F压甲＜F压乙＜F压丙
10．（2021•凉山州）如图所示，将一个空心铁球浸没入水中，放手后铁球恰好悬浮，若沿虚线方向将铁球切成大小不等的两块，则（ ）
A．大块的将下沉，小块的将上浮
B．大块的将上浮，小块的将下沉
C．两块都将上浮
D．两块都将下沉
11．（2021•襄阳）刘星取一只空牙膏皮，一次将它挤瘪，一次将它撑开，两次都拧紧盖后，先后放入桌面上同一杯水中，结果如图甲、乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．牙膏皮在甲中受到的浮力大
B．牙膏皮在乙中受到的浮力大
C．牙膏皮在甲、乙中受到的浮力一样大
D．牙膏皮在甲、乙中受到的浮力无法比较
12．（2020•常州）一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料，分别放在装有甲、乙两种液体的容器中，静止后饮料瓶的状态如图所示，饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙．甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙．则（ ）
A．F浮甲＞F浮乙，ρ甲＞ρ乙B．F浮甲＜F浮乙，ρ甲＜ρ乙
C．F浮甲＝F浮乙，ρ甲＞ρ乙D．F浮甲＝F浮乙，ρ甲＜ρ乙
考点二：浮力相关计算
13．（2022•攀枝花）用轻质细线将石块与木块连接后放入水中，静止时木块有的体积浸入水中，如图甲所示。若将石块移到木块上方，静止时木块刚好全部浸入水中，如图乙所示。若将石块移开，静止时木块有的体积露出水面，如图丙所示。已知水的密度为1.0×103kg/m3，求：
（1）木块的密度；
（2）石块的密度。
14．（2022•呼和浩特）浮筒法，是海洋沉船打捞技术中常用的方法之一。先让浮筒灌满海水，靠自重自由下沉。到达海底沉船处，将若干个浮筒与沉船固定。给浮筒充气，排出筒内海水，产生向上的上举力，让沉船上浮。已知，每个浮筒质量为4.8×103kg，体积为160m3，海水密度为1.03×103kg/m3。求：
（1）每个浮筒在海底沉船处，充气，海水全部排出后，受到的浮力大小和产生的上举力大小；
（2）若沉船在海平面下方200m处，海平面大气压为1.0×105Pa，浮筒排出海水时，充气压强的最小值；
（3）若沉船需要受到向上4.1×107N的上举力，才能上浮，则至少需要多少个浮筒与沉船固定。
15．（2022•柳州）如图为某自动冲水装置的示意图，水箱内有一个圆柱浮筒A，其重为GA＝4N，底面积为S1＝0.02m2，高度为H＝0.16m。一个重力及厚度不计、面积为S2＝0.01m2的圆形盖片B盖住出水口并紧密贴合。A和B用质量不计、长为l＝0.08m的轻质细杆相连。初始时，A的一部分浸入水中，轻杆对A、B没有力的作用。水的密度为ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
（1）求A所受浮力的大小F浮。
（2）求A浸入水的深度h1。
（3）开始注水后轻杆受力，且杆对A和B的拉力大小相等。当水面升高到某位置时，B刚好被拉起使水箱排水，求此时杆对B的拉力大小F。
（4）水箱开始排水时，进水管停止注水。为增大一次的排水量，有人做如下改进：仅增大B的面积为S2'＝0.012m2。试通过计算说明该方案是否可行？若可行，算出一次的排水量。（水箱底面积S＝0.22m2供选用）
16．（2021•西藏）如图（甲）所示，盛有水的圆柱形平底薄壁容器静止于水平桌面上，用弹簧测力计挂着一个长方形金属块沿竖直方向缓慢浸入水中直至完全浸没（水未溢出），通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度h与其排开水的体积V排的关系，如图（乙）所示。已知金属块的质量为0.3kg，金属块的底面积与容器的底面积之比为1：5（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。求：
（1）金属块的重力；
（2）金属块的下表面浸入水中的深度为3cm时受到的浮力；
（3）金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了多少。
17．（2021•江西）地球气候变暖，冰川熔化加剧，是造成海平面变化的原因之一。小明同学根据所学知识，通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排开海水的体积，就能推断海平面的升降。如图所示，是冰川漂浮在海面上的情景，若冰川的质量为m冰，海水的密度为ρ海，水的密度为ρ水，且ρ海＞ρ水，g用符号表示。求：
（1）冰川熔化前受到的浮力；
（2）冰川熔化前排开海水的体积；
（3）冰川完全熔化成水后水的体积；
（4）推断海平面的升降，并说明理由。
18．（2020•贺州）如图所示，水平放置的平底柱形容器A内装有一些水，不吸水的正方体物块B的边长为10cm，用细线（重力和体积忽略不计）拉住物块B，细线的另一端固定在容器底部，静止后物块B浸入水中的体积为6×10﹣4m3，此时细线被拉直，长为6cm，物块B所受拉力为1N。求：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）物块B受到的浮力；
（2）物块B受到的重力；
（3）水对容器底部的压强。
19．（2020•黔西南州）如图甲所示，有一体积、质量忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm，弹簧没有发生形变时的长度为10cm，弹簧受到拉力作用后，伸长的长度△L与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水，直到物体上表面与液面相平，此时水深24cm。（g＝10N/kg）求：
（1）物体受到水的浮力。
（2）打开出水口，缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的状态时，关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。
考点三：浮力法测量物质的密度
20.（2022•广西）实验小组的同学利用学过的物理知识测定一块吊坠的密度。
（1）把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端 处时，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应向 调节平衡螺母，使横梁平衡。
（2）将吊坠放在天平左盘中，向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则吊坠的质量是 g。
（3）往量筒中倒入50mL水，将吊坠浸没在水中，液面位置如图乙所示，则吊坠的密度是 kg/m3。
（4）整理实验器材时发现，使用的砝码有磨损，则测得的密度值偏 。
（5）实验小组讨论后，不用砝码，只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度。请将实验步骤补充完整。
①在两个烧杯中倒入等量的水，分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图丙所示；
②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡，记下加水的体积为V1，如图丁所示；
③ ，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁平衡，并记下再次加入水的体积为V2；
④吊坠密度的表达式为ρ＝ 。（用V1、V2、ρ水表示）
21．（2021•永州）小明同学利用烧杯、弹簧测力计、细线、水、密度计来测量金属块和液体的密度。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）用弹簧测力计测量金属块的重力，其示数如图A所示，可求出金属块的质量m＝ kg；
（2）将金属块浸没在水中，弹簧测力计示数如图B所示，可求出金属块的体积V＝ m3；
（3）金属块的密度ρ＝ kg/m3；
（4）利用密度计可以直接测量出液体的密度，将其插入被测液体中，待其静止后直接读取液面处的刻度值即为该液体的密度值。小明同学将密度计放入甲液体中，其示数如图C所示，则甲液体的密度ρ＝ kg/m3；
（5）小明同学将密度计放入乙液体中，如图D所示，比较C、D两图可知ρ甲 ρ乙（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
第十一课 浮力
第2节 物体的浮沉条件
基础知识过关
一、物体的浮沉条件及其判断
密度均匀的实心物体浸没在液体（或气体）中，只受到浮力和重力的作用时，物体的浮沉情况如下：

①上浮：F浮 > G物、ρ液 > ρ物；直至漂浮：F浮 = G物
②下沉：F浮 < G物、ρ液 < ρ物；直至沉底：G物=F浮+F支
③悬浮：F浮 = G物、ρ液 = ρ物；物体自由悬停在液体内，V排=V物
注意：①上浮、下沉时物体处于动态（运动过程）；②漂浮是“上浮”过程的最终状态，沉底是“下沉”过程的最终状态，悬浮时物体浸没停留在液体中，它们都处于静止状态，受平衡力作用。
二、浮力的应用
1.轮船：漂浮在水面上，所受的浮力大小等于 重力 ，排水量是指轮船装满货物时排开水的 质量 。
2.潜水艇：通过改变自身的 重力 来实现浮沉。
3.气球和飞艇：通过充入气体的密度 小于 空气密度的方法，从而使其漂在空中.
4.密度计：在液体中处于 漂浮 状态，受到浮力的大小等于自身重力，测量时进入待测液体中的体积越大，待测液体的密度越 小 。
三、浮力计算方法总结
1.压力差法：F浮= F向上-F向下 。
2.称重法：F浮= G-F 。
3.阿基米德原理：F浮= G排=ρ液V排g 。
4.二力平衡法：F浮= G （物体处于漂浮或悬浮）。
高频考点过关
考点一：对浮沉条件的理解与应用
1．（2022•淄博）小明洗碗时发现，同一只碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B．碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C．碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D．碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
【答案】B
【解答】解：A、碗漂浮时，碗受到的浮力等于自身的重力，故A错误；
B、根据阿基米德原理知碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力，故B正确；
CD、碗沉入水底时，受到的浮力小于它的重力，碗漂浮时，浮力等于自身的重力，由于重力不变，所以漂浮时的浮力大于下沉时的浮力，根据F浮＝ρ水gV排知碗沉底时排开水的体积小于它漂浮时排开水的体积，故C、D错误。
故选：B。
2．（2022•遵义）094型战略核潜艇是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇，下列有关该潜艇说法正确的是（ ）
A．核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉
B．浸没在水中的核潜艇上浮时，所受浮力会逐渐变大
C．浸没在水中的核潜艇下潜时，所受浮力大于自身重力
D．漂浮在水面的核潜艇所受的浮力与自身重力是一对平衡力
【答案】D
【解答】解：A、核潜艇是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的，故A错误；
B、浸没在水中的核潜艇上浮时，排开水的体积不变，水的密度不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，核潜艇受到浮力不变，故B错误；
C、浸没在水中的核潜艇下潜时，由于无法判断是匀速还是变速，所以无法判断浮力和重力的大小关系，故C错误；
D、漂浮在水面的核潜艇，在浮力和重力的作用下保持静止状态，所以它们是一对平衡力，故D正确。
故选：D。
3．（2022•日照）成语“沉李浮瓜”的意思是吃在冰水里浸过的李子和瓜，形容夏天消暑的生活。“李子在水里下沉，瓜浮在水面”，从物理学的角度分析，下列判断正确的是（ ）
A．李子的质量大于瓜的质量
B．李子的体积小于瓜的体积
C．李子受到的重力大于瓜受到的重力
D．李子的密度大于水的密度，水的密度大于瓜的密度
【答案】D
【解答】解：ABC、李子的体积小于瓜的体积，李子的质量小于瓜的质量，根据G＝mg可知李子的重力小于瓜的重力，故ABC错误；
D、李子沉入水中，密度大于水的密度；瓜漂在水上，密度小于水的密度，故D正确。
故选D。
4．（2022•常州）2022年1月，海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺，为实施人道主义救援，中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后，停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550t淡水，如图所示，输水过程中，五指山舰（ ）
A．舰体略上浮，受到浮力不变
B．舰体略上浮，受到浮力变小
C．舰体略下沉，受到浮力不变
D．舰体略下沉，受到浮力变大
【答案】B
【解答】解：五指山舰始终漂浮在水面上，根据浮沉条件，漂浮时，浮力等于重力，当输水过程中，五指山舰的总重力减小，故受到的浮力减小；
根据阿基米德原理原理得，当浮力变小时，V排变小，即舰体上浮。故B正确。
故选：B。
5．（2022•潍坊）2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇，从青藏高原海拔4270m的中科院珠峰站附近升空，顺利升至9032m，超过珠峰高度，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。该浮空艇通过一条缆绳与地面的锚泊设备连接，利用所受的浮力和缆绳的拉力可以实现升空和驻空。忽略浮空艇体积的变化，在其匀速直线上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A．浮空艇周围的大气压不变
B．浮空艇受非平衡力的作用
C．浮空艇所受浮力大小不变
D．浮空艇所受浮力大于自身的重力
【答案】D
【解答】解：A、海拔越高、气压越低，浮空艇上升过程中周围的大气压越来越小，故A错误；
B、浮空艇在匀速直线上升过程中，处于平衡状态，受到平衡力的作用，故B错误；
C、海拔越高，空气的密度越小，浮空艇排开空气的体积不变，根据F浮＝ρ空气gV排可知浮空艇上升过程中受到的浮力越来越小，故C错误；
D、浮空艇在匀速直线上升过程中，受竖直向上的浮力、竖直向下的拉力、竖直向下的重力，处于平衡状态，受到平衡力的作用，即F浮＝G+F拉，所以浮空艇所受浮力大于自身的重力，故D正确。
故选：D。
6．（2022•玉林）如图所示，新鲜鸡蛋沉在盛有纯水的容器底部，若要其上浮，可加（已知ρ酒精＜ρ植物油＜ρ纯水＜ρ浓盐水）（ ）
A．酒精B．植物油C．纯水D．浓盐水
【答案】D
【解答】解：A、向杯中加酒精，只能使杯内水的密度减小，使鸡蛋受到的浮力减小，不能使鸡蛋上浮，故A错误；
B、向杯中加植物油，植物油不溶于水，不会改变水的密度，不能增大鸡蛋受到的浮力，不能使鸡蛋上浮，故B错误；
C、向杯内加水、不会改变水的密度，不能增大鸡蛋受到的浮力，不能使鸡蛋上浮，故C错误。
D、向杯中加盐，盐溶解后，使水的密度增大，在鸡蛋排开水的体积不变的情况下，根据F浮＝ρ水V排g可知，鸡蛋受到的浮力增大，当受到的浮力大于鸡蛋重时，鸡蛋将上浮，故D正确。
故选：D。
7．（2022•赤峰）放在水平桌面上的两个相同的烧杯中装有不同浓度的盐水，其中一杯是饱和的。盐水中的实心小球是用同种材料制作的。小球静止时情况如图所示，此时小球1、小球2受到的浮力分别记为F1、F2。向两个烧杯中分别加入少许质量相等的盐后（盐的体积忽略不计），发现小球1依然静止在烧杯底，小球2还是处于漂浮状态。此时小球1、小球2两个小球受到的浮力分别记为F1'、F2'。整个过程温度不变，可推断出（ ）
A．F1'＞F1，F2'＞F2，F1'＜F2'
B．F1'＞F1，F2'＝F2，F1'＝F2'
C．F1'＞F1，F2'＝F2，F1'＜F2'
D．F1'＝F1，F2'＝F2，F1'＜F2'
【答案】C
【解答】解：由题可知，实心小球是用同种材料制作的，即小球密度ρ相等；
由图可知，小球1的体积比2小，即V1＜V2，则ρV1＜ρV2，m1＜m2，G1＜G2；
根据小球1沉底，小球2漂浮可知此时：F1＜G1、F2＝G2；
结合物体的浮沉条件可知：ρ盐1＜ρ＜ρ盐2，由于盐水只有一杯是饱和的，所以密度较大的右侧烧杯内为饱和盐水；
向两个烧杯中分别加入少许质量相等的盐后（盐的体积忽略不计），左侧不饱和盐水的密度ρ盐1增大，根据F浮＝ρ液gV排，小球1受到的浮力会增大，即F1'＞F1；
由于小球1依然静止在烧杯底，说明增大后的浮力F1'＜G1；
右侧烧杯中的饱和盐水加入盐之后ρ盐2不变，所以小球2受到的浮力不变，即F2'＝F2＝G2；
所以F1'＜G1＜G2＝F2'，即F1'＜F2'，故ABD错误，C正确。
故选：C。
8．（2021•陕西）将一个质量为275g的土豆放入容器内的水中，土豆下沉后静止在容器底部，如图1。小明设法在土豆上插入几个轻质的粗吸管后做成了一个“吸管土豆”，再次放回水中后“吸管土豆”浮了起来，最终漂浮在水面上，如图2（忽略吸管重力，取g＝10N/kg）。下列说法正确的是（ ）
A．图1中静止的土豆所受浮力等于2.75N
B．土豆上插入吸管后增大了排开水的体积从而增大了所受的浮力
C．图2中土豆浮起后其下表面所受水的压力比在图1中时大
D．“吸管土豆”漂浮时所受浮力大于重力
【答案】B
【解答】解：A、土豆的重力为：G＝mg＝275×10﹣3kg×10N/kg＝2.75N，
由图1知土豆在水中沉底，则浮力小于重力，所以图1中静止的土豆所受浮力小于2.75N，故A错误；
B、土豆上插入吸管后增大了排开水的体积增大，根据F浮＝ρ液gV排知所受的浮力增大，故B正确；
C、图2中土豆浮起后其下表面所处的深度减小，根据p＝ρgh知下表面受到水的压强减小，由F＝pS知下表面受水的压力减小，所以图2中土豆浮起后其下表面所受水的压力比在图1中时小，故C错误；
D、“吸管土豆”漂浮时所受浮力等于重力，故D错误。
故选：B。
9．（2021•鄂尔多斯）水平桌面上，完全相同的甲、乙、丙容器中装有三种不同液体，将同一实心小球放入容器中，静止时三容器中液面相平，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．小球所受的浮力F浮甲＝F浮乙＜F浮丙
B．三种液体密度的关系ρ乙＜ρ甲＝ρ丙
C．液体对容器底的压强p乙＜p甲＜p丙
D．桌面所受的压力F压甲＜F压乙＜F压丙
【答案】C
【解答】解：A、由图可知，小球在甲液体中悬浮，所以小球受到的浮力F浮甲＝G球；小球在乙中沉底，所以小球受到的浮力F浮乙＜G球；小球在丙中漂浮，所以小球受到的浮力F浮丙＝G球；
同一实心小球，重力不变，所以小球在三种液体中受到的浮力的大小关系是F浮甲＝F浮丙＞F浮乙，故A错误；
B、小球在甲液体中悬浮，所以甲液体的密度ρ甲＝ρ球；小球在乙中沉底，所以乙液体的密度ρ乙＜ρ球；小球在丙中漂浮，所以丙液体的密度ρ丙＞ρ球，同一实心小球，密度相同，所以三种液体的密度大小关系是ρ乙＜ρ甲＜ρ丙，故B错误；
C、三容器的液面等高，根据p＝ρ液gh可知，密度大的液体对容器底的压强也大，三种液体对容器底的压强的大小关系是p乙＜p甲＜p丙，故C正确；
D、甲、乙、丙三个容器完全相同，三容器液面相平，由图可知三种液体的体积大小关系是V甲＝V乙＜V丙，
因为液体的密度关系为ρ乙＜ρ甲＜ρ丙，根据m＝ρV可知，三容器内液体的质量大小关系是m乙＜m甲＜m丙；
根据G＝mg可知，液体的重力的大小关系是G乙液＜G甲液＜G丙液；
由于容器对桌面的压力F大小等于容器中液体的重力G液，小球的重力G球，容器自重G容之和，即F＝G液+G容+G球，所以桌面所受的压力大小关系是F压乙＜F压甲＜F压丙，故D错误。
故选：C。
10．（2021•凉山州）如图所示，将一个空心铁球浸没入水中，放手后铁球恰好悬浮，若沿虚线方向将铁球切成大小不等的两块，则（ ）
A．大块的将下沉，小块的将上浮
B．大块的将上浮，小块的将下沉
C．两块都将上浮
D．两块都将下沉
【答案】B
【解答】解：空心铁球悬浮在水中，说明物体的密度与水的密度相同，将它沿图示虚线切为大小不等的两块后，小块为实心，故小块密度大于水的密度，大块仍为空心，密度小于水的密度，所以大块将上浮，小块将下沉。
故选：B。
11．（2021•襄阳）刘星取一只空牙膏皮，一次将它挤瘪，一次将它撑开，两次都拧紧盖后，先后放入桌面上同一杯水中，结果如图甲、乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．牙膏皮在甲中受到的浮力大
B．牙膏皮在乙中受到的浮力大
C．牙膏皮在甲、乙中受到的浮力一样大
D．牙膏皮在甲、乙中受到的浮力无法比较
【答案】B
【解答】解：牙膏皮的形状发生变化，但质量不变，所以m甲＝m乙；故甲乙的重力相等都为G，
甲下沉，F浮＜G，乙漂浮，F浮＝G，所以F甲浮＜F乙浮，故B正确，ACD错误
故选：B。
12．（2020•常州）一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料，分别放在装有甲、乙两种液体的容器中，静止后饮料瓶的状态如图所示，饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙．甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙．则（ ）
A．F浮甲＞F浮乙，ρ甲＞ρ乙B．F浮甲＜F浮乙，ρ甲＜ρ乙
C．F浮甲＝F浮乙，ρ甲＞ρ乙D．F浮甲＝F浮乙，ρ甲＜ρ乙
【答案】B
【解答】解：由于饮料瓶漂浮，则F浮＝G，所以，饮料瓶在两种液体中受到的浮力相等，都等于饮料瓶受到的重力G，即F浮甲＝F浮乙＝G，
由图知，饮料瓶排开液体的体积：V甲排＜V乙排，根据F浮＝ρ液gV排可知液体的密度：ρ甲＞ρ乙。
故选：C。
考点二：浮力相关计算
13．（2022•攀枝花）用轻质细线将石块与木块连接后放入水中，静止时木块有的体积浸入水中，如图甲所示。若将石块移到木块上方，静止时木块刚好全部浸入水中，如图乙所示。若将石块移开，静止时木块有的体积露出水面，如图丙所示。已知水的密度为1.0×103kg/m3，求：
（1）木块的密度；
（2）石块的密度。
【解答】解：（1）由于木块漂浮，
所以F浮＝G，
根据F浮＝ρgV排、G＝mg和ρ＝可得：
ρ水g×（1﹣）V木＝ρ木gV木，
则木块的密度：ρ木＝ρ水＝×103kg/m3＝0.6×103kg/m3；
（2）在图甲中，木块和石块整体二力平衡，即：（m石+m木）g＝…
在图乙中，木块和石块整体二力平衡，即：（m石+m木）g＝ρ水gV木……②
石块的密度……③
联立①②③，代入数据解得：ρ石＝2×103kg/m3。
答：（1）木块的密度为0.6×103kg/m3；
（2）石块的密度的密度为2×103kg/m3。
14．（2022•呼和浩特）浮筒法，是海洋沉船打捞技术中常用的方法之一。先让浮筒灌满海水，靠自重自由下沉。到达海底沉船处，将若干个浮筒与沉船固定。给浮筒充气，排出筒内海水，产生向上的上举力，让沉船上浮。已知，每个浮筒质量为4.8×103kg，体积为160m3，海水密度为1.03×103kg/m3。求：
（1）每个浮筒在海底沉船处，充气，海水全部排出后，受到的浮力大小和产生的上举力大小；
（2）若沉船在海平面下方200m处，海平面大气压为1.0×105Pa，浮筒排出海水时，充气压强的最小值；
（3）若沉船需要受到向上4.1×107N的上举力，才能上浮，则至少需要多少个浮筒与沉船固定。
【解答】解：（1）浮筒浸没时，每个浮筒受到的浮力：
F浮＝ρ海水gV排＝ρ水gV＝1.03×103kg/m3×10N/kg×160m3＝1.648×106N，
每个浮筒的重力：
G＝mg＝4.8×103kg×10N/kg＝4.8×104N，
每个浮筒能产生的上举力：
F举＝F浮﹣G＝1.648×106N﹣4.8×104N＝1.6×106N；
（2）海平面下方200m处海水的压强：
p海水＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×200m＝2.06×106Pa，
浮筒排出海水时，充气压强的最小值：
p最小＝p海水+p0＝2.06×106Pa+1.0×105Pa＝2.16×106Pa；
（3）因为需要通过4.1×107N的举力，所以需要浮筒的个数：
n＝＝≈25.6，
因此至少需要26个浮筒。
答：（1）每个浮筒受到的浮力为1.648×106N，产生的上举力大小为1.6×106N；
（2）浮筒排出海水时，充气压强的最小值为2.16×106Pa；
（3）若沉船需要受到向上4.1×107N的上举力，才能上浮，至少需要26个浮筒与沉船固定。
15．（2022•柳州）如图为某自动冲水装置的示意图，水箱内有一个圆柱浮筒A，其重为GA＝4N，底面积为S1＝0.02m2，高度为H＝0.16m。一个重力及厚度不计、面积为S2＝0.01m2的圆形盖片B盖住出水口并紧密贴合。A和B用质量不计、长为l＝0.08m的轻质细杆相连。初始时，A的一部分浸入水中，轻杆对A、B没有力的作用。水的密度为ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
（1）求A所受浮力的大小F浮。
（2）求A浸入水的深度h1。
（3）开始注水后轻杆受力，且杆对A和B的拉力大小相等。当水面升高到某位置时，B刚好被拉起使水箱排水，求此时杆对B的拉力大小F。
（4）水箱开始排水时，进水管停止注水。为增大一次的排水量，有人做如下改进：仅增大B的面积为S2'＝0.012m2。试通过计算说明该方案是否可行？若可行，算出一次的排水量。（水箱底面积S＝0.22m2供选用）
【解答】解：（1）初始时，A的一部分浸入水中，轻杆对A、B没有力的作用，说明此时A刚好漂浮，
由物体的漂浮条件可知，此时A所受浮力：F浮＝GA＝4N；
（2）由F浮＝ρ液gV排可知，A漂浮时排开水的体积：
V排＝＝＝4×10﹣4m3＝400cm3，
由V＝Sh可知，A浸入水的深度：
h1＝＝＝0.02m；
（3）设B刚好被拉起时，A浸入水中的深度为h浸，
由题意可知，B刚好被拉起时，B受到水的压强：
p＝ρ水gh＝ρg（h浸+l），
B受到水的压力：
F压＝pS2＝ρg（h浸+l）S2，
杆对A的拉力：
F拉＝F压＝ρg（h浸+l）S2，
A受到的浮力：
F浮'＝ρ水gV排'＝ρ水gS1h浸，
A受到竖直向下的重力、杆对A的拉力和竖直向上的浮力，由力的平衡条件可知：
F浮'＝GA+F拉，
即ρ水gS1h浸＝GA+ρg（h浸+l）S2，
则A浸入水中的深度：
h浸＝＝＝0.12m，
由题意可知，此时杆对B的拉力：
F＝F拉＝ρg（h浸+l）S2＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.12m+0.08m）×0.01m2＝20N；
（4）设增大B的面积后，B刚好被拉起时，A浸入水中的深度为h浸'，
由（3）可知，此时A浸入水中的深度：
h浸'＝＝＝0.17m＞H＝0.16m，即此时浮筒A浸没在水中，
此时水对盖片B的压力F压′＝pS2＝ρg（h浸′+l）S2′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.17m+0.08m）×0.012m2＝30N，
则杆的拉力为30N时，才能将B提起来；
此时浮筒A浸没在水中，其受到的浮力：F浮″＝ρ水gV排″＝ρ水gS1H＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×0.16m＝32N，
此时杆对浮筒A的拉力：F拉A＝F浮″﹣GA＝32N﹣4N＝28N，则杆对B的最大拉力为28N，小于30N，所以不能将B提起来，即不能排水，故该方案不可行。
答：（1）A所受浮力的大小为4N。
（2）A浸入水的深度为0.02m。
（3）当水面升高到某位置时，B刚好被拉起使水箱排水，此时杆对B的拉力为20N；
（4）该方案不可行。
16．（2021•西藏）如图（甲）所示，盛有水的圆柱形平底薄壁容器静止于水平桌面上，用弹簧测力计挂着一个长方形金属块沿竖直方向缓慢浸入水中直至完全浸没（水未溢出），通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度h与其排开水的体积V排的关系，如图（乙）所示。已知金属块的质量为0.3kg，金属块的底面积与容器的底面积之比为1：5（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。求：
（1）金属块的重力；
（2）金属块的下表面浸入水中的深度为3cm时受到的浮力；
（3）金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了多少。
【解答】解：（1）金属块的重力为：G＝mg＝0.3kg×10N/kg＝3N；
（2）由图乙可知，当金属块的下表面浸入水中的深度为3cm时，排开水的体积为：V排＝30cm3，
则金属块受到的浮力为：F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10﹣6m3＝0.3N；
（3）由图乙可知，当h≥5cm，V排＝50cm3，所以金属块的高度为h1＝5cm，
而当金属块全部浸没在水中时，V物＝V排＝50cm3，
所以金属块的底面积为：S1＝＝＝10cm2，
则容器的底面积为：S2＝5S1＝5×10cm2＝50cm2，
所以金属块浸没后与金属块浸入之前比较水面上升的高度：Δh＝＝＝1cm＝0.01m，
则水对容器底部的压强增加量为：Δp＝ρgΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m＝100Pa。
答：（1）金属块的重力为3N；
（2）金属块的下表面浸入水中的深度为3cm时受到的浮力为0.3N；
（3）金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了多少100Pa。
17．（2021•江西）地球气候变暖，冰川熔化加剧，是造成海平面变化的原因之一。小明同学根据所学知识，通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排开海水的体积，就能推断海平面的升降。如图所示，是冰川漂浮在海面上的情景，若冰川的质量为m冰，海水的密度为ρ海，水的密度为ρ水，且ρ海＞ρ水，g用符号表示。求：
（1）冰川熔化前受到的浮力；
（2）冰川熔化前排开海水的体积；
（3）冰川完全熔化成水后水的体积；
（4）推断海平面的升降，并说明理由。
【解答】解：（1）因为冰川漂浮，所以冰川熔化前受到的浮力等于重力，即F浮＝G＝m冰g；
（2）根据阿基米德原理F浮＝ρ海V排g知，冰川熔化前排开海水的体积：V排＝＝＝＝；
（3）因为冰川熔化成水后质量不变，所以m水＝m冰，
若冰川中的冰全部熔化成水，水的体积：V水＝＝；
（4）因ρ海＞ρ水，所以由V排＝和V水＝可知，V排＜V水，所以海中冰川熔化后，海平面会升高。
答：（1）冰川熔化前受到的浮力为m冰g；
（2）冰川熔化前排开海水的体积为；
（3）冰川完全熔化成水后水的体积为；
（4）因ρ海＞ρ水，所以由V排＝和V水＝可知，V排＜V水，所以海中冰川熔化后，海平面会升高。
18．（2020•贺州）如图所示，水平放置的平底柱形容器A内装有一些水，不吸水的正方体物块B的边长为10cm，用细线（重力和体积忽略不计）拉住物块B，细线的另一端固定在容器底部，静止后物块B浸入水中的体积为6×10﹣4m3，此时细线被拉直，长为6cm，物块B所受拉力为1N。求：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）物块B受到的浮力；
（2）物块B受到的重力；
（3）水对容器底部的压强。
【解答】解：
（1）物块B受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3＝6N；
（2）物块受竖直向上的浮力、竖直向下的重力和向下的拉力，
根据力的平衡条件可得，物块所受的重力为：G＝F浮﹣F拉＝6N﹣1N＝5N；
（3）物块浸入水中的深度为：h浸＝＝＝0.06m；
则水的深度为：h'＝h浸+L线＝0.06m+0.06m＝0.12m；
水对容器底部的压强为：p＝ρ水gh'＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1200Pa。
答：（1）物块B受到的浮力为6N；
（2）物块B受到的重力为5N；
（3）水对容器底部的压强为1200Pa。
19．（2020•黔西南州）如图甲所示，有一体积、质量忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm，弹簧没有发生形变时的长度为10cm，弹簧受到拉力作用后，伸长的长度△L与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水，直到物体上表面与液面相平，此时水深24cm。（g＝10N/kg）求：
（1）物体受到水的浮力。
（2）打开出水口，缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的状态时，关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。
【解答】解：（1）物块刚好完全浸没在水中，则有：V排＝V物＝（0.1 m）3＝1×10﹣3m3，
物体所受的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N；
（2）由图甲可知，当物体上表面与液面齐平时，物体上表面距容器底的距离为h＝24cm，弹簧伸长的长度：△L＝24cm﹣10cm﹣10cm＝4cm，
由图乙可知，此时弹簧对物体的拉力为F拉＝4N，
木块的重力：G物＝F浮﹣F拉＝10N﹣4N＝6N，
当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，L弹簧＝10cm，
此时物体受的浮力：F浮'＝G物＝6N，
由F浮＝ρ水gV排可得，物体排开水的体积：
V排'＝＝＝6×10﹣4m3，
物体浸入水中的深度：h浸＝＝＝0.06m；
此时水的深度：h'＝L弹簧+h浸＝0.1m+0.06m＝0.16m；
放水前后水对容器底部压强的变化量：
△p＝p﹣p'＝ρ水g（h﹣h'）＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.24m﹣0.16m）＝800Pa。
答：（1）物体受到水的浮力为10N；
（2）放水前后水对容器底部压强的变化量为800Pa。
考点三：浮力法测量物质的密度
20.（2022•广西）实验小组的同学利用学过的物理知识测定一块吊坠的密度。
（1）把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端 处时，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应向 调节平衡螺母，使横梁平衡。
（2）将吊坠放在天平左盘中，向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则吊坠的质量是 g。
（3）往量筒中倒入50mL水，将吊坠浸没在水中，液面位置如图乙所示，则吊坠的密度是 kg/m3。
（4）整理实验器材时发现，使用的砝码有磨损，则测得的密度值偏 。
（5）实验小组讨论后，不用砝码，只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度。请将实验步骤补充完整。
①在两个烧杯中倒入等量的水，分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图丙所示；
②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡，记下加水的体积为V1，如图丁所示；
③ ，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁平衡，并记下再次加入水的体积为V2；
④吊坠密度的表达式为ρ＝ 。（用V1、V2、ρ水表示）
【解答】解：（1）使用天平之前，首先把天平放在水平桌面上，游码移到标尺左端的零刻度线处，由题意可知，天平向右端上翘，所以平衡螺母向右调节，使天平平衡；
（2）由图甲可知，吊坠的质量：
m＝20g+10g+2.2g＝32.2g；
（3）吊坠的体积等于量筒中水增加的体积：
V＝64mL﹣50mL＝14mL＝14cm3，
吊坠的密度：
ρ＝＝＝2.3g/cm3＝2.3×103kg/m3；
（4）使用的砝码有磨损，测得的质量偏大，根据ρ＝可知，测得的密度偏大；
（5）②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡，记下加水的体积为V1，此时天平两侧的重力大小相等，右侧增加的水的重力等于吊坠排开水的重力，
由阿基米德原理可知，将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中时，吊坠受到的浮力：
F浮＝G排水＝m排水g＝ρ水V1g，
因为F浮＝ρ液gV排，
所以有ρ液gV排＝ρ水V1g，
即V排＝V1，
因为此时吊坠浸没在水中，所以吊坠的体积：
V＝V排＝V1，
③将吊坠直接放在左盘烧杯的水中，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到天平平衡，再次加入水的体积为V2，此时天平两侧的重力大小相等，右侧增加的水的重力等于吊坠的重力，
则吊坠的重力：G＝G水＝m水g＝ρ水gV水＝ρ水g（V1+V2），
吊坠的质量：m＝＝＝ρ水（V1+V2），
④吊坠的密度：ρ＝＝。
故答案为：（1）零刻度线；右；（2）32.2；（3）2.3×103；（4）大；（5）③将吊坠直接放在左盘烧杯的水中；④。
21．（2021•永州）小明同学利用烧杯、弹簧测力计、细线、水、密度计来测量金属块和液体的密度。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）用弹簧测力计测量金属块的重力，其示数如图A所示，可求出金属块的质量m＝ kg；
（2）将金属块浸没在水中，弹簧测力计示数如图B所示，可求出金属块的体积V＝ m3；
（3）金属块的密度ρ＝ kg/m3；
（4）利用密度计可以直接测量出液体的密度，将其插入被测液体中，待其静止后直接读取液面处的刻度值即为该液体的密度值。小明同学将密度计放入甲液体中，其示数如图C所示，则甲液体的密度ρ＝ kg/m3；
（5）小明同学将密度计放入乙液体中，如图D所示，比较C、D两图可知ρ甲 ρ乙（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【解答】解：（1）由图甲知，测力计的分度值为0.2N；物体的重力G＝2.2N；
金属块的质量为：m＝＝＝0.22kg；
（2）由图B可知，物体浸没在水中时拉力F＝1.2N；
金属块浸没在水中时受到的浮力为：F浮＝G﹣F＝2.2N﹣1.2N＝1N；
根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知，金属块排开的水的体积即金属块的体积为：
V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3；
（3）金属块的密度为：ρ＝＝＝2.2×103kg/m3；
（4）由图可知，液体的密度为0.85g/cm3＝0.85×103kg/m3；
（5）密度计在C、D两种液体中都处于漂浮状态，受到的浮力都等于密度计受到的重力G，所以浮力相同；
由图可知，密度计排开液体的体积V排C＞V排D，根据F浮＝ρ液V排g可知：ρ甲＜ρ乙。
故答案为：（1）0.22；（2）1×10﹣4；（3）2.2×103；（4）0.85×103；（5）＜。