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4.在“探究物体的浮沉条件”时，科学实验小组从网上购买了三种不同材质的实心小球A、B、C，并按照如下步骤进行实验。
(1)取三个相同的玻璃容器，并装入适量的水。
(2)用手将A、B、C三球分别浸在图示位置后放手，仔细观察三球的运动状态。
(3)记录观察结果，A球下沉，B球保持图示位置静止，而C球上浮。
(4)结合实验结果进行实验分析。
①甲图中A球下沉的原因是
②A球的密度
(5)得到结论。
(6)讨论拓展：若在乙图玻璃容器中缓缓加入适量的食盐晶体，则B球将
(1)取三个相同的玻璃容器，并装入适量的水。
(2)用手将A、B、C三球分别浸在图示位置后放手，仔细观察三球的运动状态。
(3)记录观察结果，A球下沉，B球保持图示位置静止，而C球上浮。
(4)结合实验结果进行实验分析。
①甲图中A球下沉的原因是
所受的重力大于所受的浮力
。②A球的密度
大于
（选填“大于”“等于”或“小于”）B球的密度。(5)得到结论。
(6)讨论拓展：若在乙图玻璃容器中缓缓加入适量的食盐晶体，则B球将
上浮
（选填“上浮”“下沉”或“依旧悬浮”）。答案
4.(4)①所受的重力大于所受的浮力
②大于 (6)上浮
②大于 (6)上浮
解析
【分析】
要解决这道题，需结合物体的浮沉条件分析：当实心物体浸没在液体中时，若重力大于浮力，物体下沉；重力等于浮力，物体悬浮；重力小于浮力，物体上浮。对于实心物体，浮沉还可通过密度关系判断：ρ物＞ρ液时下沉，ρ物=ρ液时悬浮，ρ物＜ρ液时上浮。分析各球状态：A下沉，B悬浮，C上浮；加盐后液体密度变化，再判断B球的状态。
【解析】
(4)①甲图中A球下沉，根据物体浮沉条件，实心物体浸没在液体中，当下沉时，所受重力大于所受浮力，因此A球下沉的原因是所受的重力大于所受的浮力。
②A球下沉，说明ρ_A ＞ ρ水；B球悬浮，说明ρ_B = ρ水，因此ρ_A ＞ ρ_B，即A球的密度大于B球的密度。
(6)乙图中B球悬浮，此时液体为水，ρ液（水）=ρ_B；加入食盐后，液体密度变大，ρ液' ＞ ρ水=ρ_B，根据浮沉条件，当ρ液＞ρ物时物体上浮，因此B球将上浮。
【答案】
(4)①所受的重力大于所受的浮力；②大于；(6)上浮
【知识点】
物体浮沉条件、密度与浮沉的关系
【点评】
本题考查对物体浮沉条件的理解与应用，核心是掌握实心物体在液体中浮沉时的密度关系，以及液体密度变化对浮力的影响，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合物体的浮沉条件分析：当实心物体浸没在液体中时，若重力大于浮力，物体下沉；重力等于浮力，物体悬浮；重力小于浮力，物体上浮。对于实心物体，浮沉还可通过密度关系判断：ρ物＞ρ液时下沉，ρ物=ρ液时悬浮，ρ物＜ρ液时上浮。分析各球状态：A下沉，B悬浮，C上浮；加盐后液体密度变化，再判断B球的状态。
【解析】
(4)①甲图中A球下沉，根据物体浮沉条件，实心物体浸没在液体中，当下沉时，所受重力大于所受浮力，因此A球下沉的原因是所受的重力大于所受的浮力。
②A球下沉，说明ρ_A ＞ ρ水；B球悬浮，说明ρ_B = ρ水，因此ρ_A ＞ ρ_B，即A球的密度大于B球的密度。
(6)乙图中B球悬浮，此时液体为水，ρ液（水）=ρ_B；加入食盐后，液体密度变大，ρ液' ＞ ρ水=ρ_B，根据浮沉条件，当ρ液＞ρ物时物体上浮，因此B球将上浮。
【答案】
(4)①所受的重力大于所受的浮力；②大于；(6)上浮
【知识点】
物体浮沉条件、密度与浮沉的关系
【点评】
本题考查对物体浮沉条件的理解与应用，核心是掌握实心物体在液体中浮沉时的密度关系，以及液体密度变化对浮力的影响，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
5.图甲为探究“浮力大小与物体浸入水中深度的关系”的实验装置。先在弹簧测力计的下端挂一个金属圆柱体，测出金属圆柱体的重力，然后让圆柱体缓慢地浸入水中，记录从圆柱体底面刚接触水面开始，到完全浸没水中（未接触容器底部）不同深度$h$时弹簧测力计的示数，得到弹簧测力计示数$F_{示}$和圆柱体受的浮力$F_{浮}$随$h$变化的图像如图乙所示。
(1)其中圆柱体受的浮力$F_{浮}$随$h$变化的图像是图乙中的
(2)从图乙中可以得出：浸没在液体中的物体受到浮力大小与浸没的深度
(3)从图乙可求得金属圆柱的密度为
(1)其中圆柱体受的浮力$F_{浮}$随$h$变化的图像是图乙中的
②
（选填“①”或“②”）；(2)从图乙中可以得出：浸没在液体中的物体受到浮力大小与浸没的深度
无关
（选填“有关”或“无关”）；(3)从图乙可求得金属圆柱的密度为
$2.7×10^3$
$\mathrm{kg/m}^3$。答案
5.(1)②
(2)无关
(3)$2.7×10^3$
(2)无关
(3)$2.7×10^3$
解析
【分析】
首先分析浮力随深度的变化规律：圆柱体浸入水中时，排开液体体积先增大后不变，浮力随排开体积变化；再分析浮力与浸没深度的关系，完全浸没后深度增加浮力不变；最后通过称重法、阿基米德原理和密度公式计算金属圆柱的密度。
【解析】
(1) 圆柱体从底面刚接触水面到完全浸没，排开水的体积逐渐变大，浮力逐渐增大；完全浸没后，排开体积不变，浮力保持不变，因此浮力随h变化的图像是从0开始上升后水平的，对应图乙中的②。
(2) 观察图乙，圆柱体完全浸没后，深度h增加，浮力大小不再变化，说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小与浸没的深度无关。
(3) 由图乙可知，金属圆柱的重力$G=2.7\mathrm{N}$，完全浸没时弹簧测力计示数$F_{\mathrm{示}}=1.7\mathrm{N}$。
根据称重法，金属圆柱完全浸没时的浮力：$F_{\mathrm{浮}}=G-F_{\mathrm{示}}=2.7\mathrm{N}-1.7\mathrm{N}=1.0\mathrm{N}$。
根据阿基米德原理$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$，金属圆柱的体积等于完全浸没时排开水的体积：
$V=V_{\mathrm{排}}=\frac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{1.0\mathrm{N}}{1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}}=1×10^{-4}\mathrm{m}^3$。
金属圆柱的质量：$m=\frac{G}{g}=\frac{2.7\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}}=0.27\mathrm{kg}$。
则金属圆柱的密度：$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.27\mathrm{kg}}{1×10^{-4}\mathrm{m}^3}=2.7×10^3\mathrm{kg/m}^3$。
【答案】
(1)②；(2)无关；(3)$2.7×10^3$
【知识点】
浮力的影响因素、阿基米德原理、密度计算
【点评】
本题结合实验图像探究浮力规律，需要学生能分析图像变化，掌握称重法测浮力、阿基米德原理和密度公式的应用，考查学生的实验分析与计算能力，属于中等难度题。
【难度系数】
0.6
首先分析浮力随深度的变化规律：圆柱体浸入水中时，排开液体体积先增大后不变，浮力随排开体积变化；再分析浮力与浸没深度的关系，完全浸没后深度增加浮力不变；最后通过称重法、阿基米德原理和密度公式计算金属圆柱的密度。
【解析】
(1) 圆柱体从底面刚接触水面到完全浸没，排开水的体积逐渐变大，浮力逐渐增大；完全浸没后，排开体积不变，浮力保持不变，因此浮力随h变化的图像是从0开始上升后水平的，对应图乙中的②。
(2) 观察图乙，圆柱体完全浸没后，深度h增加，浮力大小不再变化，说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小与浸没的深度无关。
(3) 由图乙可知，金属圆柱的重力$G=2.7\mathrm{N}$，完全浸没时弹簧测力计示数$F_{\mathrm{示}}=1.7\mathrm{N}$。
根据称重法，金属圆柱完全浸没时的浮力：$F_{\mathrm{浮}}=G-F_{\mathrm{示}}=2.7\mathrm{N}-1.7\mathrm{N}=1.0\mathrm{N}$。
根据阿基米德原理$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$，金属圆柱的体积等于完全浸没时排开水的体积：
$V=V_{\mathrm{排}}=\frac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{1.0\mathrm{N}}{1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}}=1×10^{-4}\mathrm{m}^3$。
金属圆柱的质量：$m=\frac{G}{g}=\frac{2.7\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}}=0.27\mathrm{kg}$。
则金属圆柱的密度：$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.27\mathrm{kg}}{1×10^{-4}\mathrm{m}^3}=2.7×10^3\mathrm{kg/m}^3$。
【答案】
(1)②；(2)无关；(3)$2.7×10^3$
【知识点】
浮力的影响因素、阿基米德原理、密度计算
【点评】
本题结合实验图像探究浮力规律，需要学生能分析图像变化，掌握称重法测浮力、阿基米德原理和密度公式的应用，考查学生的实验分析与计算能力，属于中等难度题。
【难度系数】
0.6
