教科版物理八年级下册易错题集训 10.3 科学探究：浮力的大小 （含答案解析）

10.3 科学探究：浮力的大小
一、选择题（共14小题，每小题只有一个选项符合题意）
1．（2020•恩施州）下列几种情况中能使受到浮力变大的是（　　）
A．潜水艇浸没在水中后继续下潜
B．轮船由长江驶入大海
C．从水银中取出铁球放入水中
D．人由浅水区走向深水区
【分析】A、潜水艇浸没在水中后继续下潜时，海水的密度不变，排开海水的体积不变，根据F浮＝ρ液gV排可知潜水艇受到的浮力不变，故A不符合题意；
B、轮船由长江驶入大海，都漂浮，受到的浮力等于轮船重，轮船重力大小不变，则浮力不变，故B不符合题意；
C、因为铁球的密度小于水银的密度，铁球在水银中处于漂浮状态，浮力等于其重力；
因为铁球的密度大于水的密度，铁球在水中沉底，浮力小于其重力，所以从水银中取出铁球放入水中浮力会变小，故C不符合题意；
D、人由浅水区走向深水区时，液体的密度不变，排开水的体积增大，根据F浮＝ρ液gV排可知人受到的浮力增大，故D符合题意。
答案：D。
2．（2020•台州）如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是（　　）

A．①→② B．②→③ C．③→④ D．④→⑤
【分析】
运动员从入水到露出水面的过程中，水的密度不变；
①→②是入水过程，排开水的体积增大，由F浮＝ρ水gV排可知运动员受到水的浮力不断增大；
②→③，③→④，运动员浸没在水中，其排开水的体积不变，所受浮力不变；
④→⑤是露出水面的过程，运动员排开水的体积减小，所受浮力减小，故A正确，BCD错误。
答案：A。
3．（2020•邵阳县一模）下列说法中，正确的是（　　）
A．潜水艇在水面以下上升时，受到的压强与浮力都变小
B．在液体中的物体一定受到浮力的作用
C．地面上静止的物体受到的支持力和它对地面的压力是一对平衡力
D．小明用力沿竖直爬杆匀速下滑，此时小明的重力和摩擦力大小相等方向相反
【分析】
A、潜水艇在水面下上升时，排开水的体积不变，所处的深度变小，由F浮＝ρ液gV排可知受到的浮力不变，由p＝ρgh可知受到的压强变小，故A错误；
B、浸入液体中物体所受的浮力大小等于浸入液体中物体的上下表面的压力差，如果没有压力差，就不受浮力，故B错误；
C、地面上静止的物体处于平衡状态，受到的支持力和重力是一对平衡力，受到的支持力和它对地面的压力作用在两个物体上，是一对相互作用力，故C错误；
D、小明用力水平推水平面上的桌子没推动，桌子静止处于平衡状态，水平方向受到的推力和摩擦力是一对平衡力，二力大小相等方向相反，故D正确。
答案：D。
4．（2021•新吴区一模）如图所示，体积相等的三个小球静止在水中，关于它们受到的浮力大小正确是（　　）
A．FA＞FB＞Fc B．FA＜FB＜Fc C．FA＞FB＝Fc D．FA＜FB＝Fc
【分析】由图知，三个球排开水的体积：
VA排＜VB排＝VC排，
由F浮＝ρ水V排g，可知，
三个球受到的浮力：
FA＜FB＝FC。
答案：D。
5．（2020•江阴市模拟）如图所示，压在杯底的乒乓球，上浮时会弹离水面，下列说法正确的是（　　）

A．乒乓球弹离水面后上升，获得的能量源自水的重力势能
B．乒乓球自1至3的过程中，受到的浮力始终不变
C．乒乓球自1至4的过程中，水对杯底的压强先不变后增大
D．乒乓球自1至4的过程中，杯子对桌面的压强始终不变
【分析】
A、乒乓球弹离水面，水位下降，水的重力势能转化为动能，再对乒乓球做功，因此乒乓球弹离水面后上升，获得的能量源自水的重力势能，故A正确；
B、乒乓球在自1至3的上浮过程中，先是全浸入水中的上升过程，此过程排开水的体积不变，由F浮＝ρ水V排g可知受到的浮力不变；然后是露出水面到脱离水面，此过程排开水的体积变小，由F浮＝ρ水V排g可知受到的浮力变小；所以乒乓球在上浮过程中，受到的浮力先不变、后变小，故B错误；
C、乒乓球自1至4的过程中，先是全浸入水中的上升过程，此过程排开水的体积不变，水的深度不变，由p＝ρgh可知水对杯底的压强不变；然后是露出水面到脱离水面，此过程排开水的体积变小，水的深度变小，由p＝ρgh可知水对杯底的压强变小；所以乒乓球在上浮过程中，水对杯底的压强先不变、后变小，故C错误。
D、乒乓球自1至4的过程中，杯子对桌面的压力先不变，乒乓球弹离水面后，压力变小，由p＝可得，压强变小，故D错误。
答案：A。
6．（2020•深圳）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
B．溢水杯对桌面的压力F甲＜F乙
C．铁块受到的浮力F浮＝F2﹣F1
D．小烧杯中水的重力G＝F1﹣F2
【分析】
A、甲乙液面相平，且液体均为水，根据p＝ρgh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＝F乙，故B错误。
C、F1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＝F1﹣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。
答案：D。
7．（2021•内蒙古一模）如图所示，悬吊的实心金属球缓慢浸没于盛满水的大烧杯水中，沉到底部，则从大烧杯溢出流入小烧杯中的水和此金属球的关系是（　　）

A．两者体积和质量都不相等
B．两者体积相等，小烧杯中水的质量较大
C．两者体积相等，小烧杯中水的质量较小
D．两者质量相等，小烧杯中的水体积较大
【分析】由题知，金属球被悬吊着，缓慢浸没于盛满水的大烧杯中，
V排＝V球，F浮＜G球，
由阿基米德原理可知：
F浮＝G排，
所以，G排＜G球，
即：m排＜m球
答案：C。
8．（2020•青岛）探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示，其中所用金属块a和塑料块b的密度不同，但重力均为1.6N．下列分析正确的是（　　）

A．金属块a浸没在水中时，受到浮力的大小为0.3N
B．利用甲、乙，可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C．利用乙、丙，可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D．利用丙、丁，可以探究浮力的大小与液体密度的关系
【分析】
A、金属块a浸没在水中时，根据称重法测浮力可知，受到浮力的大小为F浮＝G﹣F乙＝1.6N﹣1.0N＝0.6N，故A错误；
B、根据甲、乙可知，物体浸在液体的体积不同，排开的液体的体积不同，所以可以探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，故B错误；
C、根据乙、丙可知，物体的重力相同、物体的密度不同、物体的体积不同，浸没在同种液体中时排开的液体的体积不同，测力计示数不同，探究浮力与密度关系时，需要控制物体的体积相同（排开液体的体积相同），物体的密度不同，故C错误；
D、根据丙、丁可知，同一个物体浸没在不同液体中，排开的液体的体积相同，液体的密度不同，所以可以探究浮力的大小与液体密度的关系，故D正确。
答案：D。
9．（2020•怀柔区模拟）如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5N，下表面受到液体的压力F2为13N（g取10N/kg），下列说法中正确的是（　　）

A．正方体受到的浮力为13N
B．液体的密度为0.8×103kg/m3
C．正方体上表面所处的深度为5cm
D．液体对物体下表面的压强为2.6×103Pa
【分析】A．由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力F浮＝F2﹣F1＝13N﹣5N＝8N，故A错误；
B．因物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以物体排开液体的体积V排＝V＝L3＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3，
由F浮＝ρ液gV排可得，液体的密度ρ液＝＝＝0.8×103kg/m3，故B正确；
C.正方体的上表面积S＝L2＝（10cm）2＝100cm2＝1×10﹣2m2，
正方体上表面受到的压强p1＝＝＝500Pa，
由p＝ρ液gh可得，正方体上表面所处的深度h1＝＝＝0.0625m＝6.25cm，故C错误；
D.正方体下表面的深度h2＝h1+L＝6.25cm+10cm＝16.25cm＝0.1625m，
液体对物体下表面的压强p2＝ρ液gh2＝0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1625m＝1.3×103Pa，故D错误。
答案：B。
10．（2020•大庆）一个底部横截面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器静止于水平桌面上，一个物体悬挂于弹簧秤下端，开始完全浸没在水中处于静止状态，如图甲，此时弹簧秤的读数为5.0N；后来缓慢提起物体，直到物体的体积露出水面，如图乙，发现容器底部水的压强减少了100Pa，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。则下列说法不正确的是（　　）

A．物体的质量为1.3kg
B．物体的密度为1.625×103 kg/m3
C．容器底部对桌面的压力减小2N
D．弹簧秤的读数变为8N
【分析】（1）根据p＝ρgh知，当物体的体积露出水面时，减小的深度为：
△h＝＝＝0.01m，
减小的体积为：
△V＝S△h＝200×10﹣4m2×0.01m＝2×10﹣4m3，
物体的体积为：
V＝4×△V＝4×2×10﹣4m3＝8×10﹣4m3，
物体浸没在水中时受到的浮力为：
F浮＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3＝8N，
根据称重法F浮＝G﹣F知，物体的重力为：
G＝F浮+F＝8N+5.0N＝13N，
根据G＝mg知，物体的质量为：
m＝＝＝1.3kg，故A正确；
物体的密度为：
ρ＝＝＝1.625×103kg/m3，故B正确；
（2）物体的体积露出水面时的浮力为：
F浮′＝ρ水gV排＝ρ水g（1﹣）V＝1.0×103kg/m3×10N/kg××8×10﹣4m3＝6N，
根据称重法F浮＝G﹣F知，此时物体的拉力为：
F′＝G﹣F浮′＝13N﹣6N＝7N，故D错误；
所以弹簧测力计的拉力增大了△F＝F′﹣F＝7N﹣5N＝2N，容器底部对桌面的压力减小了2N，故C正确。
答案：D。
11．（2020•新疆）一个盛有足够多水的溢水杯放在水平桌面上，先往溢水杯中投入一个质量为m的小球A，从溢水杯中溢出的水的质量为20g，再往溢水杯中投入一个质量为2m的小球B，从溢水杯中再次溢出的水的质量为80g，此时A、B小球受到的总浮力为F浮，水对溢水杯底部产生的压力比两小球投入溢水杯前增加了△F，已知小球A、B的密度均小于水的密度，则（　　）（g＝10N/kg）
A．F浮 ＝1.2N，△F＝0.2N B．F浮 ＝1.2N，△F＝1.2N
C．F浮 ＝1.0N，△F＝1.0N D．F浮 ＝1.0N，△F＝0N
【分析】先往溢水杯中投入一个质量为m的小球A，从溢水杯中溢出的水的质量为20g；
再往溢水杯中投入一个质量为2m的小球B，从溢水杯中再次溢出的水的质量为80g；投入2m的小球之前溢水杯是满的，所以小球排开的水的重力等于浮力：
F浮B＝G排B＝m排Bg＝0.08kg×10N/kg＝0.8N；
小球A的质量为小球B的一半，则其放入水中时，排开的水的质量应该为：
m排A＝80g×＝40g＝0.04kg；
则小球A受到的浮力为：
F浮A＝G排A＝m排Ag＝0.04kg×10N/kg＝0.4N；
此时A、B小球受到的总浮力为：
F浮＝F浮A+F浮B＝0.4N+0.8N＝1.2N；
由于小球A排开的水的质量要大于溢水杯中溢出的水的质量，即开始时溢水杯没有加满，放入小球A后，液面会上升，则上升的水的质量为m'＝40g﹣20g＝20g＝0.02kg；
其重力为：G'＝m'g＝0.02kg×10N/kg＝0.2N；
由于溢水杯是规则的容器，则液体产生的压力等于液体的重力，所以增大的压力为：△F＝G'＝0.2N。
答案：A。
12．（2020•达州模拟）小东在家中用电子秤做物理家庭实验，他将重物M挂在电子秤上，按图中的操作顺序放入装有不同液体的甲、乙两容器中，其中甲容器中是水，乙容器中是另一种液体。则物体M的密度及乙容器中液体密度是（　　）

A．ρM＝5×103kg/m3 B．ρM＝4×109kg/m3
C．ρ液＝0.5×103kg/m3 D．ρ液＝0.75×103kg/m3
【分析】
（1）由甲、乙两图可知，物体M排开水的质量：m排水＝5.0kg﹣4.0kg＝1kg，
由ρ＝可得，物体M排开水的体积：V排＝＝＝1×10﹣3m3，
由于物体浸没在水中，则物体M的体积：V＝V排＝1×10﹣3m3，
物体M的密度：ρM＝＝＝5×103kg/m3，故A正确，B错误；
（2）由甲、丙两图可知，物体M排开液体的质量：m排液＝5.0kg﹣4.2kg＝0.8kg，
由于物体仍然浸没在液体中，则V排相同，
由m排液＝ρ液V排可得，液体的密度：
ρ液＝＝＝0.8×103kg/m3，故CD错误；
答案：A。
13．（2021•重庆一模）水平桌面上有一盛有水的容器，如图甲，质量分布均匀的木块用细线系住浸没在水中。将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，且有的体积露出水面，如图乙。下列说法正确的是（　　）

A．甲乙两图中木块受到的浮力相等
B．甲乙两图中容器底部受到的液体压强相等
C．甲图中容器对水平桌面的压力大于乙图中容器对水平桌面的压力
D．若将乙图中木块浸在水中部分切掉取走，木块静止时，剩余木块体积的露出水面
【分析】A、由图可知，甲图中木块排开水的体积大于乙图中木块排开水的体积，水的密度一定，根据F浮＝ρ水gV排可知，甲图中木块受到的浮力大于乙图中木块受到的浮力。故A错误；
B、将细线剪断，木块最终漂浮在水面上时，容器内的水面下降，根据p＝ρ水gh可知，甲图中容器底部受到的液体压强大于乙图中容器底部受到液体的压强。故B错误；
C、因为容器对水平桌面的压力等于容器和容器内液体以及木块的重力之和，所以甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力。故C错误；
D、若将乙图中木块浸在水中部分切掉取走，只是改变了木块的质量和体积，没有改变木块的密度，所以剩余部分仍然有露出水面。故D正确。
答案：D。
14．（2020•雅安）预计2020年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时，要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示（g取10N/kg）。下列判断正确的是（　　）
A．构件的边长为4m
B．构件的密度为3×103kg/m3
C．浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
D．当构件的下表面距江面4m深时，构件上表面受到江水的压强为4×104Pa
【分析】A、从乙图中可以看出，当构件完全淹没时的高度为2m，则构件边长为2m，故A错误；
BC、由图可知，构件在浸入水的过程中排开水的体积逐渐变大，所以浮力也逐渐变大，则钢丝绳的拉力F2逐渐减小；当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，钢丝绳的拉力F2也不变，因此反映钢丝绳拉力F2随h变化的图线是①，构件所受浮力随h变化的图线是②，故C错误；
由图线知，构件完全淹没时，拉力F2＝1.6×105N，
构件体积：V＝l3＝（2m）3＝8m3
构件完全淹没时，V排＝V＝8m3，则有
F浮＝G﹣F2，即：ρ水gV排＝ρgV﹣F2
代入数值可得：
1×103kg/m3×10N/kg×8m3＝ρ×10N/kg×8m3﹣1.6×105N
则构件的密度为：ρ＝3×103kg/m3，故B正确；
D、当构件的下表面距江面4m深时，构件上表面距江面4m﹣2m＝2m，
构件上表面受到江水的压强为：p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×2m＝2×104Pa，故D错误。
答案：B。
二、填空题
15．（2020•甘孜州）如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，g取10N/kg，则圆柱体的重力为　2　N，圆柱体受到的最大浮力是　0.4　N。

【分析】
（1）由图乙可知，当上升高度在20cm以上，圆柱体脱离水面，弹簧测力计示数F示1＝2N，此时圆柱体处于空气中，圆柱体的重力G＝F示1＝2N；
（2）由图乙可知，圆柱体上升高度在0～10cm时，圆柱体浸没水中，此时弹簧测力计示数F示2＝1.6N，此时圆柱体受到的浮力最大，其大小为F浮最大＝G﹣F示2＝2N﹣1.6N＝0.4N。
答案：2；0.4。
16．（2020•南充）某次军事演习中，执行深海作业的潜水艇悬浮在海水中（如图）。要使潜水艇下潜，应对水舱　注水　（选填“注水”或“排水”），在下潜过程中，海水对潜水艇上下表面的压力差　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【分析】（1）潜水艇是靠改变自身的重量来实现上浮和下潜的，所以要使潜水艇下潜，应对水舱注水来增大它自身的重量。
（2）在下潜过程中，潜水艇完全浸没在水里，排开水的体积不变，所以所受到的浮力不变。由浮力产生的原因知海水对潜水艇上下表面的压力差不变。
答案：注水； 不变。
17．（2020•本溪）如图是“远望6号”远洋测量船，排水量为25000吨，满载时受到的浮力为　2.5×108　N．“远望6号”可在南北纬60度以内的任何海域航行，完成对各类航天飞行器的海上跟踪、测控任务。满载的测量船在密度不同的海域漂浮时，受到的浮力　相同　（填“相同”或“不同”）。船静止在测控点，水下3m处船体受到海水的压强为　3.09×104　Pa．（g取10N/kg。ρ海水＝1.03×103kg/m3）

【分析】
（1）船满载时受到的浮力：
F浮＝G排＝m排g＝25000×103kg×10N/kg＝2.5×108N；
（2）满载的测量船在密度不同的海域漂浮时，受到的浮力都等于测量船的重力，而测量船在密度不同的海域，质量不变、重力不变，所以受到的浮力相同；
（3）水下3m处船体受到海水的压强：
p＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×3m＝3.09×104Pa。
答案：2.5×108；相同；3.09×104。
18．（2020•广西）如图所示，A、B是分别盛有适量的煤油和水的相同容器，底面积均为100cm2，置于水平桌面上，现将一实心小球分别放入A、B两容器中，小球静止后排开煤油和水的体积分别为20cm3和18cm3。则小球在水中受到的浮力为　0.18　N，小球的密度为　0.9×103　kg/m3；小球静止在B容器中时，液体对容器底部的压强增大了　18　Pa。（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ煤油＝0.8×103kg/m3，小球放入容器中时均无液体溢出）

【分析】由题知，小球在煤油中排开煤油的体积大于在水中排开水的体积，因排开水的体积应小于或等于物体的体积，则可知小球在水中一定漂浮在水面上。
则小球所受浮力：
F浮水＝ρ水gV水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×18×10﹣6m3＝0.18N。
由物体的浮沉条件可得：
G＝F水＝0.18N。
小球在煤油中所受浮力：
F浮油＝ρ煤油gV排油＝0.8×103kg/m3×10N/kg×2.0×10﹣5m3＝0.16N。
物体的重力大于在煤油中所受浮力，故小球在煤油中沉入底部，即在煤油中排开煤油的体积等于小球的体积，即V球＝V排油＝2.0×10﹣5m3，
小球的密度：
ρ球＝＝＝＝0.9×103kg/m3。
小球静止在B容器中时，排开水的体积为1.8×10﹣5m3，
则液面升高的高度：
△h＝＝＝1.8×10﹣3m，
则增加的压强：
△p＝ρ水g△h＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.8×10﹣3m＝18Pa。
答案：0.18；0.9×103；18。
三、实验探究题
19．（2020•河池）在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小月做了如图所示实验。

（1）分析　③④　（填实验序号）两次实验数据，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
（2）分析③⑤两次实验，可知浸在液体中的物体受到浮力的大小与　液体的密度　有关。
（3）若先完成实验②，再完成实验①，则测得的浮力将　偏大　（选填“偏大”或“偏小”）。
（4）根据图中实验数据计算出物体的密度为　4×103　kg/m3。
【分析】（1）要探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关，需要控制液体的密度和排开液体的体积相同，改变物体所处的深度，③④两次实验符合要求；
（2）分析比较③⑤两次实验数据知排开液体的体积和所处深度相同，液体的密度不相同，弹簧测力计的示数不同，根据称量法F浮＝G﹣F示知浮力不同，所以可以得出浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关；
（3）若先完成实验②，再完成实验①，由于物体上沾有一部分水，使得重力偏大，根据F浮＝G﹣F示知则测得的浮力将偏大；
（4）根据重力公式G＝mg得物体的质量为：
m＝＝＝0.4kg；
浸没在水中的浮力：F浮＝G﹣F示＝4N﹣3N＝1N，
由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排得物体的体积为：
V＝V排＝V＝＝＝1×10﹣4103m3，
物体的密度为：
ρ＝＝＝4×103kg/m3。
答案：（1）③④；（2）液体的密度；（3）偏大；（4）4×103。
20．（2020•乐山）物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，以图a、b、c、d、e分别为实验情景。（g取10N/kg）

（1）通过a、c两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是　0.5　N；
（2）通过　c、d　两次实验，可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系；
（3）通过c、e两次实验，可探究物体所受浮力大小与　液体密度　的关系；
（4）在某种液体中进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图象，则该液体的密度为　0.8×103　kg/m3。
【分析】
（1）由a、c两次实验中测力计示数可知，物体浸没在水中所受的浮力为：F浮水＝G﹣Fc＝2N﹣1.5N＝0.5N；
（2）研究物体所受浮力的大小与浸没的深度的关系时采用的是控制变量法，需要控制排开液体的密度和体积相同，所以应该对比cd；
（3）由图c、e所示实验可知，物体排开液体的体积相同而液体密度不同，该实验可以探究浮力大小与液体密度的关系；
（4）实验步骤c中，物体受到的浮力为：F浮c＝G﹣Fc＝2N﹣1.5N＝0.5N；
实验步骤e中，物体受到的浮力为：F浮e＝G﹣Fe＝2N﹣1.6N＝0.4N；
因物体均浸没，所以V排水＝V排液；
根据阿基米德原理可知：＝；
所以该液体的密度为：
ρ液＝×ρ水＝×1×103kg/m3＝0.8×103kg/m3。
答案：（1）0.5；（2）c、d；（3）液体密度；（4）0.8×103。
四、计算题
21．（2020•呼和浩特）2020年6月20日，我国自主设计和建造的“海斗号”载人潜水器，成功下潜到太平洋“马里亚纳海沟”10000米深处。创造了载人潜水器海水深潜的世界纪录。潜水器由双层船壳构成，外层与海水接触，外壳选择了钛合金作主材，潜水器在上浮和下潜时，其体积是一定的。潜水器近似可以看作长方体，其规格：长9m、宽3m、高3.4m。该潜水器悬浮在海水中时总质量为25t（海面大气压1.0×105Pa）。
（1）假设海水密度不随深度变化，质量不变的潜水器在上浮且未浮出水面过程中，受到水的浮力　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）“海斗号”悬浮在海水中，求所受到的浮力；
（3）载人潜水器在10000米深处，其上表面受到的压力约为2.78×109N，求海水的密度。

解：（1）潜水器在上浮且未浮出水面过程中，排开水的体积不变，水的密度不变，由F浮＝ρ水V排g可知潜水器受到的浮力不变；
（2）该潜水器悬浮在海水中时受到的浮力：
F浮＝G＝mg＝25×103kg×10N/kg＝2.5×105N；
（3）潜水器上表面面积：
S＝9m×3m＝27m2，
上表面受到的压力F＝2.78×109N，
上表面受到的压强：
p＝＝≈1.0296×108Pa，
海水产生的压强：
p海水＝p﹣p大气压＝1.0296×108Pa﹣1×105Pa＝1.0286×108Pa，
由p＝ρgh得海水的密度：
ρ海水＝＝＝1.0286×103kg/m3。
答案：
（1）不变；
（2）“海斗号”悬浮在海水中，所受到的浮力为2.5×105N；
（3）海水的密度为1.0286×103kg/m3。
22．（2020•重庆）水平桌面上放有一圆柱形溢水杯，它的重为3N、底面积为300cm2、溢水口距杯底20cm，内装水的深度为18cm。将一体积为1000cm3、密度为0.9g/cm3的正方体木块缓慢放入水中，不计溢水杯厚度，求：
（1）木块的质量m木；
（2）木块放入前，水对溢水杯底的压力F；
（3）木块放入水中静止后，溢水杯对桌面的压强p。

解：（1）根据ρ＝知，
木块的质量为：m木＝ρ木V木＝0.9g/cm3×1000cm3＝900g＝0.9kg；
（2）杯底受到水的压强：
p水＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.18m＝1.8×103Pa，
根据p＝知，
水对溢水杯底的压力为：
F＝pS＝1.8×103Pa×300×10﹣4m2＝54N；
（3）木块的重力为：G＝mg＝0.9kg×10N/kg＝9N；
因为木块的密度小于水的密度，
所以木块放入水中处于漂浮状态，浮力等于重力，即F浮＝G＝9N，
排开水的体积为：V排＝＝＝9×10﹣4m3；
水面上升的高度为：△h＝＝＝0.03m＝3cm＞20cm﹣18cm＝2cm，
所以木块放入水中后有水溢出；
根据阿基米德原理和漂浮的条件知，F浮＝G＝G排，
所以放入木块后，溢水杯内水的质量加上木块的质量等于溢水杯装满水时的总质量；
溢水杯装满水时的总体积：
V水＝Sh＝300cm2×20cm＝6000cm3＝6×10﹣3m3，
由ρ＝可得，
溢水杯内装满水的质量：
m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×6×10﹣3m3＝6kg，
溢水杯内水的重力为：
G水＝m水g＝6kg×10N/kg＝60N，
溢水杯装上水后的总重力为：
G总＝G水+G容器＝60N+3N＝63N；
溢水杯对桌面的压力：
F＝G总＝63N，
溢水杯对桌面的压强：
p′＝＝＝2100Pa。
答：（1）木块的质量m木为0.9kg；
（2）木块放入前，水对溢水杯底的压力F为54N；
（3）木块放入水中静止后，溢水杯对桌面的压强p为2100Pa。