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7. 如图所示，将一块木块放入水中，已知木块的下表面到水面的距离是$10\ \mathrm{cm}$，木块的下表面面积是$0.04\ \mathrm{m}^{2}$。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
(1)求木块下表面受到的压强。
(2)求木块受到的浮力。
(1)求木块下表面受到的压强。
(2)求木块受到的浮力。
答案
(1) 解：$p=\rho gh=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.1\ \mathrm{m}=1000\ \mathrm{Pa}$
(2) 解：$F_{浮}=F_{向上}=pS=1000\ \mathrm{Pa}×0.04\ \mathrm{m}^2=40\ \mathrm{N}$
(2) 解：$F_{浮}=F_{向上}=pS=1000\ \mathrm{Pa}×0.04\ \mathrm{m}^2=40\ \mathrm{N}$
解析
【分析】
1. 对于第(1)问，求木块下表面受到的压强，可运用液体压强公式$p=\rho gh$计算，需先将深度单位从厘米换算为米，确保单位统一后代入数值计算。
2. 对于第(2)问，根据浮力产生的原因，漂浮的木块上表面不受水的压力，因此木块受到的浮力等于下表面受到的向上的压力，可通过压强公式变形$F=pS$，结合第(1)问的压强结果和已知的下表面面积计算浮力。
【解析】
(1) 单位换算：$h=10\ \mathrm{cm}=0.1\ \mathrm{m}$
根据液体压强公式：
$p=\rho gh=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.1\ \mathrm{m}=1000\ \mathrm{Pa}$
(2) 由浮力产生的原因可知，漂浮时木块受到的浮力等于下表面受到的向上的压力，根据$p=\frac{F}{S}$变形得$F=pS$，代入数据：
$F_{浮}=F_{向上}=pS=1000\ \mathrm{Pa}×0.04\ \mathrm{m}^2=40\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) $1000\ \mathrm{Pa}$
(2) $40\ \mathrm{N}$
【知识点】
液体压强计算、浮力的压力差法计算
【点评】
本题是液体压强与浮力的基础计算题，解题关键是注意单位统一，理解浮力产生的原因，掌握漂浮物体利用压力差法计算浮力的方法，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
1. 对于第(1)问，求木块下表面受到的压强，可运用液体压强公式$p=\rho gh$计算，需先将深度单位从厘米换算为米，确保单位统一后代入数值计算。
2. 对于第(2)问，根据浮力产生的原因，漂浮的木块上表面不受水的压力，因此木块受到的浮力等于下表面受到的向上的压力，可通过压强公式变形$F=pS$，结合第(1)问的压强结果和已知的下表面面积计算浮力。
【解析】
(1) 单位换算：$h=10\ \mathrm{cm}=0.1\ \mathrm{m}$
根据液体压强公式：
$p=\rho gh=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.1\ \mathrm{m}=1000\ \mathrm{Pa}$
(2) 由浮力产生的原因可知，漂浮时木块受到的浮力等于下表面受到的向上的压力，根据$p=\frac{F}{S}$变形得$F=pS$，代入数据：
$F_{浮}=F_{向上}=pS=1000\ \mathrm{Pa}×0.04\ \mathrm{m}^2=40\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) $1000\ \mathrm{Pa}$
(2) $40\ \mathrm{N}$
【知识点】
液体压强计算、浮力的压力差法计算
【点评】
本题是液体压强与浮力的基础计算题，解题关键是注意单位统一，理解浮力产生的原因，掌握漂浮物体利用压力差法计算浮力的方法，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
8. 如图所示，长方体铁块在水下某深度时，上表面受到水的压力为$15\ \mathrm{N}$，下表面受到水的压力为$23\ \mathrm{N}$，则此时铁块受到的浮力为$\mathrm{N}$，当铁块下沉到某位置时，下表面受到的压力增大为$25\ \mathrm{N}$时，上表面受到的压力是$\mathrm{N}$。
答案
8
17
17
解析
【分析】
要解决这道题，我们可以利用浮力的产生原因来分析：浮力是液体对物体向上和向下的压力差，即$F_{浮}=F_{下}-F_{上}$。首先根据这个公式计算出铁块受到的浮力；当铁块下沉时，排开水的体积不变，根据阿基米德原理，铁块受到的浮力大小不变，再利用压力差公式变形求出此时上表面受到的压力。
【解析】
1. 计算铁块受到的浮力：
根据浮力的产生原因，浮力等于物体下表面与上表面受到的压力差，即
$F_{浮}=F_{下}-F_{上}=23\ \mathrm{N}-15\ \mathrm{N}=8\ \mathrm{N}$。
2. 计算铁块下沉后上表面受到的压力：
当铁块下沉到某位置时，铁块排开水的体积不变，根据阿基米德原理，铁块受到的浮力大小不变，仍为$8\ \mathrm{N}$。
由$F_{浮}=F_{下}'-F_{上}'$变形可得，上表面受到的压力：
$F_{上}'=F_{下}'-F_{浮}=25\ \mathrm{N}-8\ \mathrm{N}=17\ \mathrm{N}$。
【答案】
8；17
【知识点】
浮力的产生原因；阿基米德原理
【点评】
本题考查了利用压力差法计算浮力，关键是理解浮力的产生本质，同时要明确：当物体浸没在液体中下沉时，排开液体的体积不变，受到的浮力大小不变。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，我们可以利用浮力的产生原因来分析：浮力是液体对物体向上和向下的压力差，即$F_{浮}=F_{下}-F_{上}$。首先根据这个公式计算出铁块受到的浮力；当铁块下沉时，排开水的体积不变，根据阿基米德原理，铁块受到的浮力大小不变，再利用压力差公式变形求出此时上表面受到的压力。
【解析】
1. 计算铁块受到的浮力：
根据浮力的产生原因，浮力等于物体下表面与上表面受到的压力差，即
$F_{浮}=F_{下}-F_{上}=23\ \mathrm{N}-15\ \mathrm{N}=8\ \mathrm{N}$。
2. 计算铁块下沉后上表面受到的压力：
当铁块下沉到某位置时，铁块排开水的体积不变，根据阿基米德原理，铁块受到的浮力大小不变，仍为$8\ \mathrm{N}$。
由$F_{浮}=F_{下}'-F_{上}'$变形可得，上表面受到的压力：
$F_{上}'=F_{下}'-F_{浮}=25\ \mathrm{N}-8\ \mathrm{N}=17\ \mathrm{N}$。
【答案】
8；17
【知识点】
浮力的产生原因；阿基米德原理
【点评】
本题考查了利用压力差法计算浮力，关键是理解浮力的产生本质，同时要明确：当物体浸没在液体中下沉时，排开液体的体积不变，受到的浮力大小不变。
【难度系数】
0.8
9. 用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触(圆柱体未浸入水中)，如图甲所示，然后将其逐渐浸在水中，弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸在水中深度的变化情况如图乙所示，则圆柱体受到的最大浮力是$\mathrm{N}$。
答案
0.6
解析
【分析】
要解决这道题，可按以下思路思考：
1. 从图乙提取关键信息：当圆柱体未浸入水中（h=0）时，弹簧测力计示数等于圆柱体的重力；当h≥12cm时，弹簧测力计示数不变，说明圆柱体已完全浸没在水中，此时排开水的体积最大，浮力也最大。
2. 根据称重法测浮力的原理，用重力减去完全浸没时弹簧测力计的拉力，即可得到最大浮力。
【解析】
1. 读取图像数据：
当$ h=0 $时，弹簧测力计示数为$ 2.0\,\mathrm{N} $，即圆柱体的重力$ G = 2.0\,\mathrm{N} $；
当$ h ≥ 12\,\mathrm{cm} $时，弹簧测力计示数稳定为$ 1.4\,\mathrm{N} $，即圆柱体完全浸没时受到的拉力$ F_{\mathrm{拉}} = 1.4\,\mathrm{N} $。
2. 根据称重法测浮力公式$ F_{\mathrm{浮}} = G - F_{\mathrm{拉}} $，计算最大浮力：
$ F_{\mathrm{浮最大}} = G - F_{\mathrm{拉}} = 2.0\,\mathrm{N} - 1.4\,\mathrm{N} = 0.6\,\mathrm{N} $。
【答案】
0.6
【知识点】
称重法测浮力、浮力的影响因素
【点评】
本题考查称重法测浮力的应用，需从图像中准确提取重力和浸没时的拉力数据，理解完全浸没时物体排开液体体积最大、浮力最大的规律。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，可按以下思路思考：
1. 从图乙提取关键信息：当圆柱体未浸入水中（h=0）时，弹簧测力计示数等于圆柱体的重力；当h≥12cm时，弹簧测力计示数不变，说明圆柱体已完全浸没在水中，此时排开水的体积最大，浮力也最大。
2. 根据称重法测浮力的原理，用重力减去完全浸没时弹簧测力计的拉力，即可得到最大浮力。
【解析】
1. 读取图像数据：
当$ h=0 $时，弹簧测力计示数为$ 2.0\,\mathrm{N} $，即圆柱体的重力$ G = 2.0\,\mathrm{N} $；
当$ h ≥ 12\,\mathrm{cm} $时，弹簧测力计示数稳定为$ 1.4\,\mathrm{N} $，即圆柱体完全浸没时受到的拉力$ F_{\mathrm{拉}} = 1.4\,\mathrm{N} $。
2. 根据称重法测浮力公式$ F_{\mathrm{浮}} = G - F_{\mathrm{拉}} $，计算最大浮力：
$ F_{\mathrm{浮最大}} = G - F_{\mathrm{拉}} = 2.0\,\mathrm{N} - 1.4\,\mathrm{N} = 0.6\,\mathrm{N} $。
【答案】
0.6
【知识点】
称重法测浮力、浮力的影响因素
【点评】
本题考查称重法测浮力的应用，需从图像中准确提取重力和浸没时的拉力数据，理解完全浸没时物体排开液体体积最大、浮力最大的规律。
【难度系数】
0.7
10. 探究影响浮力大小的因素的实验过程及数据如图所示。
(1)由图甲可知，物体重$\mathrm{N}$。
(2)如图乙所示，把物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为$3.2\ \mathrm{N}$，物体所受浮力的大小为$\mathrm{N}$。
(3)分析甲、乙、丙三图所示的实验数据可得：物体所受浮力的大小与有关。
(4)如图丁所示，若要探究物体所受浮力的大小与物体的密度是否有关，应选择图中(填字母)两个物体，并将它们浸没在同种液体中，测出其所受浮力的大小来进行比较。
(1)由图甲可知，物体重$\mathrm{N}$。
(2)如图乙所示，把物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为$3.2\ \mathrm{N}$，物体所受浮力的大小为$\mathrm{N}$。
(3)分析甲、乙、丙三图所示的实验数据可得：物体所受浮力的大小与有关。
(4)如图丁所示，若要探究物体所受浮力的大小与物体的密度是否有关，应选择图中(填字母)两个物体，并将它们浸没在同种液体中，测出其所受浮力的大小来进行比较。
答案
4.2
1
液体的密度
C、D
1
液体的密度
C、D
解析
【分析】
1. 第(1)问：图甲中弹簧测力计直接测量物体的重力，读取其示数即可得到物体重力。
2. 第(2)问：根据称重法测浮力的原理，物体所受浮力等于物体重力减去物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数，代入数据计算即可得出结果。
3. 第(3)问：分析甲、乙、丙三图，物体均浸没在液体中，排开液体的体积相同，液体的密度不同（水和盐水），弹簧测力计示数不同说明浮力不同，由此可推导浮力与液体密度的关系。
4. 第(4)问：探究浮力大小与物体密度的关系时，需控制排开液体的体积和液体密度相同，改变物体密度，因此要选择体积相同、密度不同的C、D两个物体，将它们浸没在同种液体中进行实验。
【解析】
(1) 由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为$4.2\ \mathrm{N}$，即物体重$\boldsymbol{4.2\ \mathrm{N}}$。
(2) 根据称重法测浮力公式：$F_{\mathrm{浮}}=G-F_{\mathrm{拉}}$，代入数据得：$F_{\mathrm{浮}}=4.2\ \mathrm{N}-3.2\ \mathrm{N}=\boldsymbol{1\ \mathrm{N}}$。
(3) 甲、乙、丙三图中，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，物体受到的浮力不同，因此可得：物体所受浮力的大小与$\boldsymbol{液体的密度}$有关。
(4) 探究浮力与物体密度的关系，需控制排开液体体积和液体密度相同，改变物体密度，应选择体积相同、密度不同的$\boldsymbol{C、D}$两个物体，浸没在同种液体中比较浮力大小。
【答案】
(1) $\boldsymbol{4.2}$
(2) $\boldsymbol{1}$
(3) $\boldsymbol{液体的密度}$
(4) $\boldsymbol{C、D}$
【知识点】
称重法测浮力；影响浮力的因素；控制变量法
【点评】
本题考查探究影响浮力大小因素的实验，重点考查了称重法测浮力的应用以及控制变量法的运用，需熟练掌握实验原理和控制变量的思路，才能准确分析实验数据得出结论。
【难度系数】
0.7
1. 第(1)问：图甲中弹簧测力计直接测量物体的重力，读取其示数即可得到物体重力。
2. 第(2)问：根据称重法测浮力的原理，物体所受浮力等于物体重力减去物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数，代入数据计算即可得出结果。
3. 第(3)问：分析甲、乙、丙三图，物体均浸没在液体中，排开液体的体积相同，液体的密度不同（水和盐水），弹簧测力计示数不同说明浮力不同，由此可推导浮力与液体密度的关系。
4. 第(4)问：探究浮力大小与物体密度的关系时，需控制排开液体的体积和液体密度相同，改变物体密度，因此要选择体积相同、密度不同的C、D两个物体，将它们浸没在同种液体中进行实验。
【解析】
(1) 由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为$4.2\ \mathrm{N}$，即物体重$\boldsymbol{4.2\ \mathrm{N}}$。
(2) 根据称重法测浮力公式：$F_{\mathrm{浮}}=G-F_{\mathrm{拉}}$，代入数据得：$F_{\mathrm{浮}}=4.2\ \mathrm{N}-3.2\ \mathrm{N}=\boldsymbol{1\ \mathrm{N}}$。
(3) 甲、乙、丙三图中，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，物体受到的浮力不同，因此可得：物体所受浮力的大小与$\boldsymbol{液体的密度}$有关。
(4) 探究浮力与物体密度的关系，需控制排开液体体积和液体密度相同，改变物体密度，应选择体积相同、密度不同的$\boldsymbol{C、D}$两个物体，浸没在同种液体中比较浮力大小。
【答案】
(1) $\boldsymbol{4.2}$
(2) $\boldsymbol{1}$
(3) $\boldsymbol{液体的密度}$
(4) $\boldsymbol{C、D}$
【知识点】
称重法测浮力；影响浮力的因素；控制变量法
【点评】
本题考查探究影响浮力大小因素的实验，重点考查了称重法测浮力的应用以及控制变量法的运用，需熟练掌握实验原理和控制变量的思路，才能准确分析实验数据得出结论。
【难度系数】
0.7
