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5. 如图所示,将重4 N的实心金属块挂在弹簧测力计下并将其浸没在水中,此时测力计的示数为1 N,则金属块受到的浮力大小为
3
N。若此时金属块上表面受到水的压力为3 N,则它下表面所受水的压力为6
N。答案
5.3 6
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步思考：第一步利用称重法计算金属块受到的浮力，原理是物体浸没在液体中时，重力、弹簧测力计拉力、浮力三力平衡，浮力等于重力减去弹簧测力计示数；第二步根据浮力产生的原因（浮力是物体上下表面的液体压力差），计算下表面受到的水的压力，即下表面压力等于浮力加上上表面压力。
【解析】
1. 计算金属块受到的浮力：根据称重法测浮力公式 $ F_{浮} = G - F_{示} $，已知金属块重力 $ G = 4\ \mathrm{N} $，弹簧测力计示数 $ F_{示} = 1\ \mathrm{N} $，代入得：$ F_{浮} = 4\ \mathrm{N} - 1\ \mathrm{N} = 3\ \mathrm{N} $。
2. 计算金属块下表面受到的水的压力：浮力产生的本质是液体对物体上下表面的压力差，即 $ F_{浮} = F_{下} - F_{上} $，变形得 $ F_{下} = F_{浮} + F_{上} $。已知上表面压力 $ F_{上} = 3\ \mathrm{N} $，代入得：$ F_{下} = 3\ \mathrm{N} + 3\ \mathrm{N} = 6\ \mathrm{N} $。
【答案】
3；6
【知识点】
称重法测浮力，浮力产生的原因
【点评】
本题考查浮力的基础计算，核心是掌握称重法测浮力和浮力产生的原理，属于基础题型，适合巩固浮力的核心知识点。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需分两步思考：第一步利用称重法计算金属块受到的浮力，原理是物体浸没在液体中时，重力、弹簧测力计拉力、浮力三力平衡，浮力等于重力减去弹簧测力计示数；第二步根据浮力产生的原因（浮力是物体上下表面的液体压力差），计算下表面受到的水的压力，即下表面压力等于浮力加上上表面压力。
【解析】
1. 计算金属块受到的浮力：根据称重法测浮力公式 $ F_{浮} = G - F_{示} $，已知金属块重力 $ G = 4\ \mathrm{N} $，弹簧测力计示数 $ F_{示} = 1\ \mathrm{N} $，代入得：$ F_{浮} = 4\ \mathrm{N} - 1\ \mathrm{N} = 3\ \mathrm{N} $。
2. 计算金属块下表面受到的水的压力：浮力产生的本质是液体对物体上下表面的压力差，即 $ F_{浮} = F_{下} - F_{上} $，变形得 $ F_{下} = F_{浮} + F_{上} $。已知上表面压力 $ F_{上} = 3\ \mathrm{N} $，代入得：$ F_{下} = 3\ \mathrm{N} + 3\ \mathrm{N} = 6\ \mathrm{N} $。
【答案】
3；6
【知识点】
称重法测浮力，浮力产生的原因
【点评】
本题考查浮力的基础计算，核心是掌握称重法测浮力和浮力产生的原理，属于基础题型，适合巩固浮力的核心知识点。
【难度系数】
0.8
6.宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,如图为打捞过程示意图。先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起。然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置时所受浮力为$F_甲$、$F_乙$、$F_丙$。下列判断正确的是(
A.$F_甲=F_乙=F_丙$
B.$F_甲＞F_乙＞F_丙$
C.$F_甲=F_乙＜F_丙$
D.$F_甲＜F_乙＜F_丙$
B
)A.$F_甲=F_乙=F_丙$
B.$F_甲＞F_乙＞F_丙$
C.$F_甲=F_乙＜F_丙$
D.$F_甲＜F_乙＜F_丙$
答案
6.B
解析
【分析】
要判断三个位置船所受浮力的大小，需结合漂浮条件和阿基米德原理分析：船漂浮时，浮力等于自身及所系物体的总重力；根据阿基米德原理，浮力大小由排开水的体积决定，公式为$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$。观察图示，甲位置船的总重力最大，排开水的体积最大；乙位置铲走部分泥沙，总重力减小，排开水的体积减小；丙位置卸下铁牛，总重力更小，排开水的体积最小。通过比较排开水的体积即可判断浮力大小。
【解析】
船在甲、乙、丙三个位置均处于漂浮状态，根据漂浮条件，浮力等于船和所系物体的总重力，即$F_{浮}=G_{总}$。
结合阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，可得$V_{排}=\frac{G_{总}}{\rho_{水}g}$，即总重力越大，排开水的体积越大。
观察题图可知：甲位置船的总重力最大，排开水的体积$V_{排甲}$最大；乙位置总重力减小，$V_{排乙}＜V_{排甲}$；丙位置总重力最小，$V_{排丙}＜V_{排乙}$。
因此排开水的体积关系为$V_{排甲}＞V_{排乙}＞V_{排丙}$，代入阿基米德原理公式，可得浮力关系$F_{甲}＞F_{乙}＞F_{丙}$，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
浮力、阿基米德原理、物体漂浮条件
【点评】
本题结合古代打捞铁牛的实例，考查浮力的核心知识点，关键是利用漂浮条件和阿基米德原理，通过分析排开水的体积变化判断浮力大小，体现了物理知识在实际生活中的应用。
【难度系数】
0.3
要判断三个位置船所受浮力的大小，需结合漂浮条件和阿基米德原理分析：船漂浮时，浮力等于自身及所系物体的总重力；根据阿基米德原理，浮力大小由排开水的体积决定，公式为$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$。观察图示，甲位置船的总重力最大，排开水的体积最大；乙位置铲走部分泥沙，总重力减小，排开水的体积减小；丙位置卸下铁牛，总重力更小，排开水的体积最小。通过比较排开水的体积即可判断浮力大小。
【解析】
船在甲、乙、丙三个位置均处于漂浮状态，根据漂浮条件，浮力等于船和所系物体的总重力，即$F_{浮}=G_{总}$。
结合阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，可得$V_{排}=\frac{G_{总}}{\rho_{水}g}$，即总重力越大，排开水的体积越大。
观察题图可知：甲位置船的总重力最大，排开水的体积$V_{排甲}$最大；乙位置总重力减小，$V_{排乙}＜V_{排甲}$；丙位置总重力最小，$V_{排丙}＜V_{排乙}$。
因此排开水的体积关系为$V_{排甲}＞V_{排乙}＞V_{排丙}$，代入阿基米德原理公式，可得浮力关系$F_{甲}＞F_{乙}＞F_{丙}$，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
浮力、阿基米德原理、物体漂浮条件
【点评】
本题结合古代打捞铁牛的实例，考查浮力的核心知识点，关键是利用漂浮条件和阿基米德原理，通过分析排开水的体积变化判断浮力大小，体现了物理知识在实际生活中的应用。
【难度系数】
0.3
7. 如图所示的孔明灯，相传是诸葛亮隐居湖北襄阳时发明，后被用于军事。海拔越高，空气越稀薄。若忽略孔明灯体积的变化，在升空过程中，它所受浮力（
A.将会变小
B.将会变大
C.始终不变
D.先变小，后变大
A
）A.将会变小
B.将会变大
C.始终不变
D.先变小，后变大
答案
7.A
解析
【分析】
本题考查浸在气体中物体的浮力变化，需运用阿基米德原理分析。首先明确浸在气体中物体的浮力公式为$F_{浮}=\rho_{气}gV_{排}$，孔明灯升空时，海拔升高会导致空气密度$\rho_{气}$减小，且题目说明忽略孔明灯体积变化，即排开空气的体积$V_{排}$不变，据此可判断浮力的变化情况。
【解析】
根据阿基米德原理，浸在空气中的物体受到的浮力等于它排开空气的重力，公式为$F_{浮}=\rho_{空气}gV_{排}$。孔明灯升空过程中，海拔越高，空气越稀薄，因此空气的密度$\rho_{空气}$逐渐减小；题目中忽略孔明灯体积的变化，说明排开空气的体积$V_{排}$保持不变，$g$为常量。所以，随着$\rho_{空气}$减小，孔明灯所受浮力$F_{浮}$会变小，故答案为A。
【答案】
A
【知识点】
阿基米德原理；气体密度与海拔的关系
【点评】
本题结合实际生活中的孔明灯情境，考查阿基米德原理的应用，解题关键是抓住“海拔越高空气越稀薄”和“排开空气体积不变”两个条件，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.3
本题考查浸在气体中物体的浮力变化，需运用阿基米德原理分析。首先明确浸在气体中物体的浮力公式为$F_{浮}=\rho_{气}gV_{排}$，孔明灯升空时，海拔升高会导致空气密度$\rho_{气}$减小，且题目说明忽略孔明灯体积变化，即排开空气的体积$V_{排}$不变，据此可判断浮力的变化情况。
【解析】
根据阿基米德原理，浸在空气中的物体受到的浮力等于它排开空气的重力，公式为$F_{浮}=\rho_{空气}gV_{排}$。孔明灯升空过程中，海拔越高，空气越稀薄，因此空气的密度$\rho_{空气}$逐渐减小；题目中忽略孔明灯体积的变化，说明排开空气的体积$V_{排}$保持不变，$g$为常量。所以，随着$\rho_{空气}$减小，孔明灯所受浮力$F_{浮}$会变小，故答案为A。
【答案】
A
【知识点】
阿基米德原理；气体密度与海拔的关系
【点评】
本题结合实际生活中的孔明灯情境，考查阿基米德原理的应用，解题关键是抓住“海拔越高空气越稀薄”和“排开空气体积不变”两个条件，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.3
8. 如图甲所示,一体积为$250\ \mathrm{cm}^3$的圆柱体浸没在某种未知液体中,用弹簧测力计将其缓慢地拉出液面。弹簧测力计的示数$F$随圆柱体上升高度$h$的变化情况如图乙所示,则圆柱体受到的最大浮力为$\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{N}$,未知液体的密度为$\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{kg/m}^3$。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
答案
8.2 $0.8× 10^3$
解析
【分析】
要解决这道题，需结合图乙的弹簧测力计示数变化分析：当圆柱体完全拉出液面时，弹簧测力计示数等于圆柱体重力；当圆柱体浸没在液体中时，弹簧测力计示数最小，此时浮力最大。利用称重法计算最大浮力，再结合阿基米德原理计算液体密度。
【解析】
1. 确定圆柱体重力：由图乙可知，圆柱体完全拉出液面后，弹簧测力计示数稳定为8.0N，即圆柱体重力$ G = 8.0\ \mathrm{N} $。
2. 计算最大浮力：圆柱体浸没在液体中时，弹簧测力计示数$ F_{\mathrm{拉}} = 6.0\ \mathrm{N} $，根据称重法，最大浮力$ F_{\mathrm{浮}} = G - F_{\mathrm{拉}} = 8.0\ \mathrm{N} - 6.0\ \mathrm{N} = 2\ \mathrm{N} $。
3. 计算液体密度：圆柱体浸没时排开液体体积$ V_{\mathrm{排}} = V = 250\ \mathrm{cm}^3 = 250 × 10^{-6}\ \mathrm{m}^3 $，根据阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}} $，可得$ \rho_{\mathrm{液}} = \frac{F_{\mathrm{浮}}}{gV_{\mathrm{排}}} = \frac{2\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg} × 250 × 10^{-6}\ \mathrm{m}^3} = 0.8 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $。
【答案】
2；$ 0.8 × 10^3 $
【知识点】
浮力计算、阿基米德原理、称重法测浮力
【点评】
本题结合图像考查浮力的综合计算，关键是从图像中提取重力和浸没时的拉力，再运用称重法和阿基米德原理解题，需注意单位换算。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合图乙的弹簧测力计示数变化分析：当圆柱体完全拉出液面时，弹簧测力计示数等于圆柱体重力；当圆柱体浸没在液体中时，弹簧测力计示数最小，此时浮力最大。利用称重法计算最大浮力，再结合阿基米德原理计算液体密度。
【解析】
1. 确定圆柱体重力：由图乙可知，圆柱体完全拉出液面后，弹簧测力计示数稳定为8.0N，即圆柱体重力$ G = 8.0\ \mathrm{N} $。
2. 计算最大浮力：圆柱体浸没在液体中时，弹簧测力计示数$ F_{\mathrm{拉}} = 6.0\ \mathrm{N} $，根据称重法，最大浮力$ F_{\mathrm{浮}} = G - F_{\mathrm{拉}} = 8.0\ \mathrm{N} - 6.0\ \mathrm{N} = 2\ \mathrm{N} $。
3. 计算液体密度：圆柱体浸没时排开液体体积$ V_{\mathrm{排}} = V = 250\ \mathrm{cm}^3 = 250 × 10^{-6}\ \mathrm{m}^3 $，根据阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}} $，可得$ \rho_{\mathrm{液}} = \frac{F_{\mathrm{浮}}}{gV_{\mathrm{排}}} = \frac{2\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg} × 250 × 10^{-6}\ \mathrm{m}^3} = 0.8 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $。
【答案】
2；$ 0.8 × 10^3 $
【知识点】
浮力计算、阿基米德原理、称重法测浮力
【点评】
本题结合图像考查浮力的综合计算，关键是从图像中提取重力和浸没时的拉力，再运用称重法和阿基米德原理解题，需注意单位换算。
【难度系数】
0.5
