1. 如图4-1所示,将一重8 N的物块用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中并保持静止,弹簧测力计示数为5 N,则物块受到的浮力是 N,浮力的方向是 。

1. 3 竖直向上

【分析】
要解决这个问题，需利用称重法测浮力的原理：当物体浸没在液体中静止时，物体受重力、弹簧测力计拉力和浮力，三力平衡，因此浮力大小等于物体重力减去弹簧测力计的示数；同时需牢记浮力的方向是竖直向上的。
【解析】
已知物块重力$ G = 8\ \mathrm{N} $，物块浸没在水中静止时弹簧测力计示数$ F_{\mathrm{示}} = 5\ \mathrm{N} $。根据称重法测浮力公式：$ F_{\mathrm{浮}} = G - F_{\mathrm{示}} $，代入数值计算得：$ F_{\mathrm{浮}} = 8\ \mathrm{N} - 5\ \mathrm{N} = 3\ \mathrm{N} $；浮力的方向始终为竖直向上。
【答案】
3；竖直向上
【知识点】
浮力的计算；浮力的方向
【点评】
本题是基础浮力题，直接考查称重法测浮力的应用和浮力方向的基本概念，属于对浮力基础知识的直接考查，难度较低。
【难度系数】
0.9

2.一个重力为0.5 N的木块放入装有水的烧杯中,木块处于漂浮状态,则木块受到的浮力是N;若再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水,则木块受到的浮力将(填“变大”“不变”或“变小”)。

2. 0.5 不变

【分析】首先，回忆物体漂浮时的受力特点：当物体漂浮在液体中时，受到的浮力等于自身重力，据此可求出木块漂浮时的浮力；当倒入浓盐水后，液体密度增大，但木块仍处于漂浮状态，根据漂浮条件，浮力始终等于重力，重力不变则浮力不变。
【解析】1. 木块漂浮，根据漂浮条件：$F_{浮}=G_{木}=0.5\ \mathrm{N}$，所以木块受到的浮力为$0.5\ \mathrm{N}$；2. 倒入浓盐水后，液体密度变大，但木块仍漂浮，此时浮力仍等于木块的重力，木块重力不变，因此木块受到的浮力不变。
【答案】0.5；不变
【知识点】物体的漂浮条件、浮力的判断
【点评】本题考查漂浮条件的应用，核心是掌握“漂浮时浮力等于重力”的规律，易错点是误将液体密度变化与浮力变化直接关联，需明确只要物体仍漂浮，浮力就等于自身重力，与液体密度无关。
【难度系数】0.9

3.科研人员研究出一种叫作“超级塑料”的新材料,制作简单,具有抗腐蚀性,耐磨,比钢铁还要硬2倍,而密度只有钢材的$\frac{1}{6}$。若将该材料制成$10\ \mathrm{cm}^3$的实心长方体放入水中,则该物体静止时,它将(填“悬浮”“漂浮”或“沉底”),此时受到的浮力为$\mathrm{N}$。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$,$\rho_{\mathrm{钢}}=7.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$)

3.沉底 0.1 【解析】“超级塑料”的密度$\rho =\dfrac{1}{6}\rho _{\mathrm{钢}}=\dfrac{1}{6}× 7. 8× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3} =1. 3× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}$,体积$V=10\ \mathrm{cm}^{3}=1× 10^{-5}\ \mathrm{m}^{3}$,质量$m=\rho V=1. 3× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}× 1× 10^{-5}\ \mathrm{m}^{3}=1. 3× 10^{-2}\ \mathrm{kg}$,重力$G=mg=1. 3× 10^{-2}\ \mathrm{kg}× 10\ \mathrm{N/kg}=0. 13\ \mathrm{N}$。当实心长方体放入水中浸没时,受到的浮力$F_{\mathrm{浮}}=\rho _{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}=1. 0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}× 10\ \mathrm{N/kg}× 1× 10^{-5}\ \mathrm{m}^{3}=0. 1\ \mathrm{N}$,因为$F_{\mathrm{浮}}＜ G$,所以长方体静止时,它将沉底,此时受到的浮力$F_{\mathrm{浮}}=0. 1\ \mathrm{N}$。

【分析】要判断物体在水中的浮沉状态，需先计算“超级塑料”的密度，将其与水的密度比较：若ρ物＞ρ水，物体沉底；若ρ物=ρ水，物体悬浮；若ρ物＜ρ水，物体漂浮。确定浮沉状态后，再根据阿基米德原理计算浮力（沉底时排开水的体积等于物体自身体积）。
【解析】1. 计算“超级塑料”的密度：已知ρ钢=7.8×10³kg/m³，根据题意ρ塑=1/6ρ钢=1/6×7.8×10³kg/m³=1.3×10³kg/m³；水的密度ρ水=1.0×10³kg/m³，因ρ塑＞ρ水，故实心长方体放入水中静止时沉底。2. 计算浮力：物体体积V=10cm³=1×10⁻⁵m³，沉底时V排=V，根据阿基米德原理，F浮=ρ水gV排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1×10⁻⁵m³=0.1N。
【答案】沉底；0.1
【知识点】密度计算、物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】本题结合新材料的密度特性，考查密度计算与浮沉条件的应用，解题关键是通过密度比较判断浮沉状态，再利用阿基米德原理计算浮力，属于力学基础应用题，难度适中。
【难度系数】0.6

4.一艘轮船从长江驶进大海,它所受的浮力,排开液体的体积。(填“变大”“不变”或“变小”)

4. 不变 变小

【分析】
首先明确轮船在长江和大海中均处于漂浮状态，根据物体漂浮的条件，浮力等于自身重力；轮船的重力不变，因此浮力不变。再根据阿基米德原理，浮力大小与液体密度和排开液体体积有关，海水密度大于江水密度，在浮力不变时，排开液体的体积会随液体密度增大而减小。
【解析】
轮船从长江驶进大海，始终处于漂浮状态，根据物体漂浮的条件：$ F_{浮}=G_{物} $，轮船的重力$ G_{物} $不变，所以它所受的浮力不变；根据阿基米德原理$ F_{浮}=\rho_{液}gV_{排} $，变形可得$ V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{液}g} $，由于浮力$ F_{浮} $不变，且海水的密度$ \rho_{海水} $大于江水的密度$ \rho_{江水} $，因此排开液体的体积$ V_{排} $变小。
【答案】
不变 变小
【知识点】
物体的漂浮条件；阿基米德原理
【点评】
本题考查浮力的基础应用，结合漂浮条件和阿基米德原理即可解答，是浮力部分的典型基础题，侧重对基本概念的理解与运用。
【难度系数】
0.8

5. 如图 4-2 甲所示,重 6 N、密度为$0.6×10^{3}kg/m^{3}$的木块静止在某液体中时,$\frac{1}{3}$的体积露出液面,则木块受到的浮力是N,液体的密度是$kg/m^{3}$。若在木块上放置一个铁块 A,静止后木块上表面刚好与液面相平,如图 4-2 乙所示,则铁块 A 的重力为N。

图 4-2

5. 6 $0.9× 10^{3}$ 3

【分析】
本题考查浮力相关计算，需利用漂浮条件和阿基米德原理解题。首先，甲图中木块漂浮，根据漂浮时浮力等于重力，可直接得到木块受到的浮力；接着，结合木块体积与排开液体体积的关系，利用阿基米德原理计算液体密度；最后，乙图中木块完全浸没，整体漂浮，总浮力等于木块重力与铁块重力之和，据此求出铁块重力。
【解析】
1. 甲图中木块静止在液体中，处于漂浮状态，根据漂浮条件：浮力等于物体重力，因此木块受到的浮力$F_{浮}=G_{木}=6\ \mathrm{N}$。
2. 计算木块体积：由$G=mg=\rho Vg$，可得木块体积$V_{木}=\frac{G_{木}}{\rho_{木}g}=\frac{6\ \mathrm{N}}{0.6×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=0.001\ \mathrm{m}^3$。
甲图中木块有$\frac{1}{3}$体积露出液面，故排开液体体积$V_{排}=V_{木}-\frac{1}{3}V_{木}=\frac{2}{3}V_{木}=\frac{2}{3}×0.001\ \mathrm{m}^3$。
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，代入数据得：
$\rho_{液}=\frac{F_{浮}}{gV_{排}}=\frac{6\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}×\frac{2}{3}×0.001\ \mathrm{m}^3}=0.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
3. 乙图中，木块和铁块整体漂浮，静止后木块上表面与液面相平，此时排开液体体积$V_{排}'=V_{木}$，总浮力$F_{浮}'=\rho_{液}gV_{排}'=0.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.001\ \mathrm{m}^3=9\ \mathrm{N}$。
根据漂浮条件，总浮力等于总重力，即$F_{浮}'=G_{木}+G_{铁}$，因此铁块重力$G_{铁}=F_{浮}'-G_{木}=9\ \mathrm{N}-6\ \mathrm{N}=3\ \mathrm{N}$。
【答案】
6；$0.9×10^3$；3
【知识点】
漂浮条件；阿基米德原理
【点评】
本题综合应用漂浮条件和阿基米德原理解决浮力问题，关键是明确不同状态下排开液体体积的关系，属于中等难度的浮力计算题。
【难度系数】
0.6

6. 由于全球气候变暖和温室效应，南极洲冰川开始大面积熔化，海面上出现大量浮冰。现有一块质量为$6×10^{4}\ \mathrm{kg}$的浮冰漂浮在海面上，如图4-3所示，浮冰受到的浮力为N；若海面所有浮冰全部熔化后，海平面的水位将（填“上升”“不变”或“下降”）。（已知海水的密度为$1.03×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$，冰的密度为$0.9×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$，$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$）

6. $6× 10^{5}$ 上升

【分析】
本题分为两小问，第一问求浮冰受到的浮力，需利用物体漂浮时浮力等于自身重力的规律；第二问判断浮冰熔化后海平面的水位变化，需比较浮冰排开海水的体积与冰熔化成水的体积，结合密度公式分析两者大小关系即可。
【解析】
1. 计算浮冰受到的浮力：
浮冰漂浮在海面上，根据物体漂浮条件，浮力等于自身重力，即 $ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{冰}} $。
已知冰的质量 $ m_{\mathrm{冰}} = 6×10^4\ \mathrm{kg} $，$ g = 10\ \mathrm{N/kg} $，则冰的重力：
$ G_{\mathrm{冰}} = m_{\mathrm{冰}}g = 6×10^4\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 6×10^5\ \mathrm{N} $，因此浮冰受到的浮力为 $ 6×10^5\ \mathrm{N} $。
2. 判断熔化后海平面的水位变化：
根据阿基米德原理，浮冰排开海水的体积 $ V_{\mathrm{排}} = \frac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{海水}}g} = \frac{G_{\mathrm{冰}}}{\rho_{\mathrm{海水}}g} = \frac{m_{\mathrm{冰}}}{\rho_{\mathrm{海水}}} $。
冰熔化成水后，质量不变，即 $ m_{\mathrm{水}} = m_{\mathrm{冰}} $，则熔化成水的体积 $ V_{\mathrm{水}} = \frac{m_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{水}}} = \frac{m_{\mathrm{冰}}}{\rho_{\mathrm{水}}} $。
已知海水密度 $ \rho_{\mathrm{海水}} = 1.03×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $，水的密度 $ \rho_{\mathrm{水}} = 1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $，显然 $ \rho_{\mathrm{海水}} ＞ \rho_{\mathrm{水}} $，因此 $ \frac{m_{\mathrm{冰}}}{\rho_{\mathrm{海水}}} ＜ \frac{m_{\mathrm{冰}}}{\rho_{\mathrm{水}}} $，即 $ V_{\mathrm{排}} ＜ V_{\mathrm{水}} $，所以浮冰全部熔化后，海平面的水位将上升。
【答案】
$ 6×10^5 $；上升
【知识点】
物体漂浮条件、阿基米德原理、密度公式应用
【点评】
本题结合实际场景考查浮力与物态变化的综合应用，核心是利用漂浮条件和密度公式分析体积关系，属于浮力部分的基础应用题，需掌握相关公式的灵活运用。
【难度系数】
0.5