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4. (★★)小芳在探究“浮力的大小等于什么”时，用弹簧测力计、小石块、烧杯和小桶等进行实验操作，如图 8.6 - 3 所示 a、b、c、d 是四个步骤的示意图。设四个图中弹簧测力计的读数分别是 $ F_1 $、$ F_2 $、$ F_3 $、$ F_4 $，由四个图中两个图的弹簧测力计的示数可以求出小石块受到的浮力；被排开液体的重力为；如果关系式成立，就可以得到著名的阿基米德原理。
]
]答案
a、c
$F_{4}-F_{2}$
$F_{1}-F_{3}=F_{4}-F_{2}$
$F_{4}-F_{2}$
$F_{1}-F_{3}=F_{4}-F_{2}$
解析
【解析】
根据称重法测浮力，小石块受到的浮力等于小石块在空气中的重力减去小石块浸没在液体中时弹簧测力计的拉力，故由a、c两个图的弹簧测力计示数可求出小石块受到的浮力，即$F_浮=F_1-F_3$；
被排开液体的重力等于桶和排开液体的总重力减去空桶的重力，即$G_排=F_{4}-F_{2}$；
阿基米德原理指出浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体的重力，因此当$F_{1}-F_{3}=F_{4}-F_{2}$成立时，就验证了阿基米德原理。
【答案】
a、c；$F_{4}-F_{2}$；$F_{1}-F_{3}=F_{4}-F_{2}$
【知识点】
阿基米德原理；称重法测浮力
【点评】
本题考查阿基米德原理的实验探究，需明确实验各步骤的作用，掌握称重法测浮力和排开液体重力的计算方法。
【难度系数】
0.6
根据称重法测浮力，小石块受到的浮力等于小石块在空气中的重力减去小石块浸没在液体中时弹簧测力计的拉力，故由a、c两个图的弹簧测力计示数可求出小石块受到的浮力，即$F_浮=F_1-F_3$；
被排开液体的重力等于桶和排开液体的总重力减去空桶的重力，即$G_排=F_{4}-F_{2}$；
阿基米德原理指出浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体的重力，因此当$F_{1}-F_{3}=F_{4}-F_{2}$成立时，就验证了阿基米德原理。
【答案】
a、c；$F_{4}-F_{2}$；$F_{1}-F_{3}=F_{4}-F_{2}$
【知识点】
阿基米德原理；称重法测浮力
【点评】
本题考查阿基米德原理的实验探究，需明确实验各步骤的作用，掌握称重法测浮力和排开液体重力的计算方法。
【难度系数】
0.6
1. (★★★)如图 8.6 - 4 所示，重 20 N 的物体用细线系着浸没在水中，物体上表面受到水向下的压力为 15 N、下表面受到水向上的压力为 24 N，则物体受到的浮力大小为N，方向；此时细线对物体的拉力为N。
]
]答案
9
竖直向上
11
竖直向上
11
解析
【解析】
根据浮力的产生原因，物体受到的浮力等于下表面与上表面的压力差，即$F_{浮}=F_{向上}-F_{向下}=24N - 15N = 9N$，浮力的方向为竖直向上。
对物体受力分析：物体受竖直向下的重力$G=20N$、竖直向上的浮力$F_{浮}$和细线的拉力$F_{拉}$，物体静止，受力平衡，故$F_{拉}=G - F_{浮}=20N - 9N = 11N$。
【答案】
9；竖直向上；11
【知识点】
浮力的产生原因；受力分析与平衡
【点评】
本题考查浮力的产生原因及受力分析的应用，需明确浮力的实质，通过受力平衡关系求解拉力，理清力的相互关系是解题核心。
【难度系数】
0.6
根据浮力的产生原因，物体受到的浮力等于下表面与上表面的压力差，即$F_{浮}=F_{向上}-F_{向下}=24N - 15N = 9N$，浮力的方向为竖直向上。
对物体受力分析：物体受竖直向下的重力$G=20N$、竖直向上的浮力$F_{浮}$和细线的拉力$F_{拉}$，物体静止，受力平衡，故$F_{拉}=G - F_{浮}=20N - 9N = 11N$。
【答案】
9；竖直向上；11
【知识点】
浮力的产生原因；受力分析与平衡
【点评】
本题考查浮力的产生原因及受力分析的应用，需明确浮力的实质，通过受力平衡关系求解拉力，理清力的相互关系是解题核心。
【难度系数】
0.6
2. (★★★)如图 8.6 - 5 所示，将两端扎有绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中，当玻璃圆筒沿水平方向放置时，水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力 $ F_{向左} $ 和 $ F_{向右} $ 的大小关系是 $ F_{向左} $（填“大于”“等于”或“小于”）$ F_{向右} $。当玻璃圆筒沿竖直方向放置时，水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力 $ F_{向上} $ 和 $ F_{向下} $ 的大小关系是 $ F_{向上} $（填“大于”“等于”或“小于”）$ F_{向下} $。通过以上探究，你认为浮力产生的原因是。若玻璃圆筒沿竖直方向放置时，上端的橡皮膜受到的压力为 6 N，下端的橡皮膜受到的压力为 18 N，则玻璃圆筒受到的浮力为N。
]
]答案
等于
大于
液体对物体上下表面的压力差
12
大于
液体对物体上下表面的压力差
12
解析
【解析】
当玻璃圆筒沿水平方向放置时，两端橡皮膜在水中的深度相同，根据液体压强公式$p=\rho gh$，可知水对两端橡皮膜的压强相等，又因为两端橡皮膜的受力面积相同，由$F=pS$可知，水对两端橡皮膜的压力相等，即$F_{向左}=F_{向右}$；
当玻璃圆筒沿竖直方向放置时，下端橡皮膜在水中的深度大于上端橡皮膜的深度，根据$p=\rho gh$，下端受到的水的压强大于上端受到的压强，受力面积相同，由$F=pS$可知，$F_{向上}＞F_{向下}$；
浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差；
玻璃圆筒受到的浮力$F_{浮}=F_{向上}-F_{向下}=18N-6N=12N$。
【答案】
等于；大于；液体对物体上下表面的压力差；12
【知识点】
液体压强特点；浮力产生原因；压力与压强的计算
【点评】
本题通过实验探究浮力产生的原因，结合液体压强公式和压力公式分析压力关系，帮助理解浮力的本质，注重对物理原理的理解与应用。
【难度系数】
0.6
当玻璃圆筒沿水平方向放置时，两端橡皮膜在水中的深度相同，根据液体压强公式$p=\rho gh$，可知水对两端橡皮膜的压强相等，又因为两端橡皮膜的受力面积相同，由$F=pS$可知，水对两端橡皮膜的压力相等，即$F_{向左}=F_{向右}$；
当玻璃圆筒沿竖直方向放置时，下端橡皮膜在水中的深度大于上端橡皮膜的深度，根据$p=\rho gh$，下端受到的水的压强大于上端受到的压强，受力面积相同，由$F=pS$可知，$F_{向上}＞F_{向下}$；
浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差；
玻璃圆筒受到的浮力$F_{浮}=F_{向上}-F_{向下}=18N-6N=12N$。
【答案】
等于；大于；液体对物体上下表面的压力差；12
【知识点】
液体压强特点；浮力产生原因；压力与压强的计算
【点评】
本题通过实验探究浮力产生的原因，结合液体压强公式和压力公式分析压力关系，帮助理解浮力的本质，注重对物理原理的理解与应用。
【难度系数】
0.6
3. (★★★)(2025·成都)在探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验中，小明选用体积相同的实心金属块甲和乙，实验过程如图 8.6 - 6 所示，他探究的问题是【 】
A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系
B.浮力大小与排开液体重力的关系
C.浮力大小与液体密度的关系
D.浮力大小与物体密度的关系
A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系
B.浮力大小与排开液体重力的关系
C.浮力大小与液体密度的关系
D.浮力大小与物体密度的关系
答案
D
解析
【解析】
实验中选用体积相同的实心金属块甲和乙，将它们浸没在同种液体（水）中，控制了排开液体的体积和液体密度相同，改变了物体的密度（甲、乙为不同金属块，密度不同），通过弹簧测力计示数分析浮力大小，因此探究的是浮力大小与物体密度的关系。
A选项：探究浮力与浸入深度的关系需同一物体改变浸入深度，不符合实验设计；
B选项：探究浮力与排开液体重力的关系需测量排开液体的重力，实验未涉及，不符合；
C选项：探究浮力与液体密度的关系需改变液体密度，实验中液体均为水，密度相同，不符合。
综上，答案选D。
【答案】
D
【知识点】
浮力的影响因素；控制变量法
【点评】
本题考查控制变量法在浮力探究实验中的应用，需准确识别实验中控制和改变的变量，进而判断探究的问题。
【难度系数】
0.6
实验中选用体积相同的实心金属块甲和乙，将它们浸没在同种液体（水）中，控制了排开液体的体积和液体密度相同，改变了物体的密度（甲、乙为不同金属块，密度不同），通过弹簧测力计示数分析浮力大小，因此探究的是浮力大小与物体密度的关系。
A选项：探究浮力与浸入深度的关系需同一物体改变浸入深度，不符合实验设计；
B选项：探究浮力与排开液体重力的关系需测量排开液体的重力，实验未涉及，不符合；
C选项：探究浮力与液体密度的关系需改变液体密度，实验中液体均为水，密度相同，不符合。
综上，答案选D。
【答案】
D
【知识点】
浮力的影响因素；控制变量法
【点评】
本题考查控制变量法在浮力探究实验中的应用，需准确识别实验中控制和改变的变量，进而判断探究的问题。
【难度系数】
0.6
