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1.某同学利用如图所示的装置来探究浮力的方向是怎样的。当$α$角逐渐增大时，悬线与水平面的夹角将
甲
乙
铁丝
胶管
注射器
试管
进、排水管
水
不变
（选填“增大”“减小”或“不变”）。甲
乙
铁丝
胶管
注射器
试管
进、排水管
水
答案
1.不变
解析
【分析】要解决这个问题，需明确浮力的方向特性：浮力的方向总是竖直向上，与容器的倾斜角度无关。当α角增大时，容器倾斜，但浸在水中的物体受重力和浮力作用，二力均沿竖直方向，物体静止时受力平衡，悬线方向需保持竖直，因此悬线与水平面的夹角不变。
【解析】浸在液体中的物体所受浮力的方向始终是竖直向上的，与容器的倾斜程度无关。当α角逐渐增大时，容器倾斜，但物体受到的重力竖直向下，浮力竖直向上，二力平衡，悬线需沿竖直方向拉物体，因此悬线与水平面的夹角始终为90°，保持不变。
【答案】不变
【知识点】浮力的方向、受力平衡
【点评】本题考查浮力方向的基础性质，核心是理解浮力始终竖直向上，与容器倾斜无关，属于概念类基础题，需准确掌握浮力方向的特点。
【难度系数】0.3
【解析】浸在液体中的物体所受浮力的方向始终是竖直向上的，与容器的倾斜程度无关。当α角逐渐增大时，容器倾斜，但物体受到的重力竖直向下，浮力竖直向上，二力平衡，悬线需沿竖直方向拉物体，因此悬线与水平面的夹角始终为90°，保持不变。
【答案】不变
【知识点】浮力的方向、受力平衡
【点评】本题考查浮力方向的基础性质，核心是理解浮力始终竖直向上，与容器倾斜无关，属于概念类基础题，需准确掌握浮力方向的特点。
【难度系数】0.3
2.小鸣同学将一物体浸没在水中，如图甲所示放置时，上表面受到水的压力为$F_{1}$，下表面受到水的压力为$F_{2}$，当如图乙所示放置时，上表面受到水的压力为$F_{3}$，下表面受到水的压力为$F_{4}$，则$F_{2}$
＞
（选填“＞”“＜”或“=”）$F_{4}$。答案
2.＞
解析
【分析】
要比较$F_2$和$F_4$的大小，需结合液体压强公式、压力公式，以及物体浸没时的体积关系分析。物体浸没在水中时，上下表面的压力差等于浮力，且浮力由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$决定，因物体体积不变，浸没时$V_{排}$相同，故浮力大小不变。接下来分析下表面压力：下表面压力$F=pS=\rho ghS$，其中$h$是下表面到水面的深度，$S$是下表面面积。甲图中物体横放，下表面面积大、深度小；乙图中物体竖放，下表面面积小、深度大，结合物体体积不变的关系，可推导两者压力的大小。
【解析】
设水的密度为$\rho$，物体体积为$V$，甲图中物体高度为$h_甲$，下表面面积为$S_甲$，下表面深度为$h_{下甲}$；乙图中物体高度为$h_乙$，下表面面积为$S_乙$，下表面深度为$h_{下乙}$。
1. 物体浸没时，体积$V=S_甲h_甲=S_乙h_乙$，因$h_甲＜h_乙$，故$S_甲=\frac{V}{h_甲}$，$S_乙=\frac{V}{h_乙}$，得$S_甲＞S_乙$。
2. 下表面压力公式为$F=\rho ghS$，则甲的下表面压力$F_2=\rho gh_{下甲}S_甲$，乙的下表面压力$F_4=\rho gh_{下乙}S_乙$。
3. 由图可知，甲、乙两图中物体上表面深度相同，设为$h_{上}$，则$h_{下甲}=h_{上}+h_甲$，$h_{下乙}=h_{上}+h_乙$，因$h_乙＞h_甲$，故$h_{下乙}＞h_{下甲}$。
4. 代入压力公式：
$F_2=\rho g(h_{上}+h_甲)·\frac{V}{h_甲}=\rho gV(\frac{h_{上}}{h_甲}+1)$
$F_4=\rho g(h_{上}+h_乙)·\frac{V}{h_乙}=\rho gV(\frac{h_{上}}{h_乙}+1)$
因$h_甲＜h_乙$，故$\frac{h_{上}}{h_甲}＞\frac{h_{上}}{h_乙}$，因此$F_2＞F_4$。
【答案】
＞
【知识点】
液体压强、压力计算、浮力
【点评】
本题结合液体压强与浮力知识，通过分析物体不同放置方式下的下表面压力，考查对压力、压强及浮力关系的综合应用，关键在于利用体积不变推导底面积和深度的变化，进而比较压力大小。
【难度系数】
0.5
要比较$F_2$和$F_4$的大小，需结合液体压强公式、压力公式，以及物体浸没时的体积关系分析。物体浸没在水中时，上下表面的压力差等于浮力，且浮力由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$决定，因物体体积不变，浸没时$V_{排}$相同，故浮力大小不变。接下来分析下表面压力：下表面压力$F=pS=\rho ghS$，其中$h$是下表面到水面的深度，$S$是下表面面积。甲图中物体横放，下表面面积大、深度小；乙图中物体竖放，下表面面积小、深度大，结合物体体积不变的关系，可推导两者压力的大小。
【解析】
设水的密度为$\rho$，物体体积为$V$，甲图中物体高度为$h_甲$，下表面面积为$S_甲$，下表面深度为$h_{下甲}$；乙图中物体高度为$h_乙$，下表面面积为$S_乙$，下表面深度为$h_{下乙}$。
1. 物体浸没时，体积$V=S_甲h_甲=S_乙h_乙$，因$h_甲＜h_乙$，故$S_甲=\frac{V}{h_甲}$，$S_乙=\frac{V}{h_乙}$，得$S_甲＞S_乙$。
2. 下表面压力公式为$F=\rho ghS$，则甲的下表面压力$F_2=\rho gh_{下甲}S_甲$，乙的下表面压力$F_4=\rho gh_{下乙}S_乙$。
3. 由图可知，甲、乙两图中物体上表面深度相同，设为$h_{上}$，则$h_{下甲}=h_{上}+h_甲$，$h_{下乙}=h_{上}+h_乙$，因$h_乙＞h_甲$，故$h_{下乙}＞h_{下甲}$。
4. 代入压力公式：
$F_2=\rho g(h_{上}+h_甲)·\frac{V}{h_甲}=\rho gV(\frac{h_{上}}{h_甲}+1)$
$F_4=\rho g(h_{上}+h_乙)·\frac{V}{h_乙}=\rho gV(\frac{h_{上}}{h_乙}+1)$
因$h_甲＜h_乙$，故$\frac{h_{上}}{h_甲}＞\frac{h_{上}}{h_乙}$，因此$F_2＞F_4$。
【答案】
＞
【知识点】
液体压强、压力计算、浮力
【点评】
本题结合液体压强与浮力知识，通过分析物体不同放置方式下的下表面压力，考查对压力、压强及浮力关系的综合应用，关键在于利用体积不变推导底面积和深度的变化，进而比较压力大小。
【难度系数】
0.5
3.一个竖直悬挂在水中的圆柱体,上表面受到水的压力为5 N,底部受到水的压力为13 N,这个物体受到的浮力为
8
N。如果把这个圆柱体压扁后(质量、密度均没有改变),仍浸没在水中,其受到的浮力将不变
。答案
3.8 不变
解析
【分析】
首先，浮力的产生源于物体在液体中受到的向上与向下的压力差，因此可通过上下表面的压力差计算浮力；其次，物体压扁后，质量和密度不变，根据密度公式可判断体积不变，结合阿基米德原理分析浮力变化。
【解析】
1. 根据浮力产生的原因，浸在液体中的物体所受浮力等于上下表面的液体压力差，因此该圆柱体受到的浮力为：$F_{浮}=F_{下表面}-F_{上表面}=13\ \mathrm{N}-5\ \mathrm{N}=8\ \mathrm{N}$。
2. 圆柱体压扁后，质量$m$和密度$\rho$均不变，由$V=\frac{m}{\rho}$可知物体体积$V$不变；物体仍浸没在水中时，排开水的体积$V_{排}=V_{物}$，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，$\rho_{液}$和$g$不变，$V_{排}$不变，因此受到的浮力不变。
【答案】
8；不变
【知识点】
浮力产生的原因、阿基米德原理
【点评】
本题考查浮力的压力差计算方法和阿基米德原理的应用，属于基础题型，需学生掌握浮力的本质及阿基米德原理的核心要素，难度适中。
【难度系数】
0.7
首先，浮力的产生源于物体在液体中受到的向上与向下的压力差，因此可通过上下表面的压力差计算浮力；其次，物体压扁后，质量和密度不变，根据密度公式可判断体积不变，结合阿基米德原理分析浮力变化。
【解析】
1. 根据浮力产生的原因，浸在液体中的物体所受浮力等于上下表面的液体压力差，因此该圆柱体受到的浮力为：$F_{浮}=F_{下表面}-F_{上表面}=13\ \mathrm{N}-5\ \mathrm{N}=8\ \mathrm{N}$。
2. 圆柱体压扁后，质量$m$和密度$\rho$均不变，由$V=\frac{m}{\rho}$可知物体体积$V$不变；物体仍浸没在水中时，排开水的体积$V_{排}=V_{物}$，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，$\rho_{液}$和$g$不变，$V_{排}$不变，因此受到的浮力不变。
【答案】
8；不变
【知识点】
浮力产生的原因、阿基米德原理
【点评】
本题考查浮力的压力差计算方法和阿基米德原理的应用，属于基础题型，需学生掌握浮力的本质及阿基米德原理的核心要素，难度适中。
【难度系数】
0.7
4. (2025·安庆)模拟潜水艇工作原理的装置如图所示,模拟装置在水面下下潜时,所受浮力大小将
不变
。若要使模拟装置上浮,应该用注射器向内压入
(选填“向内压入”或“向外抽出”)空气。答案
4.不变 向内压入
解析
【分析】
要解决该问题，需结合阿基米德原理和物体的浮沉条件分析：模拟装置在水面下完全浸没，下潜时排开水的体积不变，据此判断浮力变化；潜水艇通过改变自身重力实现浮沉，要上浮需减小自身重力，需排出装置内的水，据此判断注射器的操作。
【解析】
1. 浮力分析：模拟装置在水面下下潜时，始终完全浸没，排开水的体积$ V_{排} $等于装置自身的体积，保持不变；水的密度$ \rho_{水} $不变，根据阿基米德原理$ F_{浮} = \rho_{水}gV_{排} $，可知装置所受浮力大小不变。
2. 上浮操作分析：物体上浮的条件是浮力大于重力，要使模拟装置上浮，需减小自身重力，即排出装置内的水。因此应使用注射器向内压入空气，空气进入试管后，将试管中的水通过排水管压出，装置重力减小，当重力小于浮力时，装置上浮。
【答案】
不变；向内压入
【知识点】
阿基米德原理；物体的浮沉条件
【点评】
本题模拟潜水艇的工作原理，结合核心知识点分析浮力变化与浮沉操作，属于初中物理基础题，考查对知识点的应用能力。
【难度系数】
0.6
要解决该问题，需结合阿基米德原理和物体的浮沉条件分析：模拟装置在水面下完全浸没，下潜时排开水的体积不变，据此判断浮力变化；潜水艇通过改变自身重力实现浮沉，要上浮需减小自身重力，需排出装置内的水，据此判断注射器的操作。
【解析】
1. 浮力分析：模拟装置在水面下下潜时，始终完全浸没，排开水的体积$ V_{排} $等于装置自身的体积，保持不变；水的密度$ \rho_{水} $不变，根据阿基米德原理$ F_{浮} = \rho_{水}gV_{排} $，可知装置所受浮力大小不变。
2. 上浮操作分析：物体上浮的条件是浮力大于重力，要使模拟装置上浮，需减小自身重力，即排出装置内的水。因此应使用注射器向内压入空气，空气进入试管后，将试管中的水通过排水管压出，装置重力减小，当重力小于浮力时，装置上浮。
【答案】
不变；向内压入
【知识点】
阿基米德原理；物体的浮沉条件
【点评】
本题模拟潜水艇的工作原理，结合核心知识点分析浮力变化与浮沉操作，属于初中物理基础题，考查对知识点的应用能力。
【难度系数】
0.6
5. 如图所示，A、B两物体都浸没于液体中，A与容器侧壁紧密接触，B与容器底紧密接触。则下列说法正确的是 （
A.A和B都受到浮力
B.A受到浮力，B不受浮力
C.A和B都不受浮力
D.A不受浮力，B受到浮力
B
）A.A和B都受到浮力
B.A受到浮力，B不受浮力
C.A和B都不受浮力
D.A不受浮力，B受到浮力
答案
5.B
解析
【分析】要判断物体是否受浮力，需依据浮力产生的原因：浮力是液体对物体向上和向下的压力差，只有当物体上下表面存在液体的压力差时，才会受到浮力。接下来分析A、B两物体：A虽与容器侧壁紧密接触，但上下表面都处于液体中，液体对A的下表面有向上的压力，上表面有向下的压力，存在压力差，因此A受浮力；B与容器底紧密接触，其下表面没有液体，液体对B无向上的压力，不存在压力差，因此B不受浮力。
【解析】根据浮力产生的原理，浸在液体中的物体受到的浮力等于上下表面的液体压力差。对于物体A，它浸没在液体中，上下表面均受液体压力，且向上的压力大于向下的压力，存在压力差，故A受到浮力；对于物体B，它与容器底紧密接触，下表面没有液体，因此液体对B没有向上的压力，不存在压力差，故B不受浮力。综上，A受到浮力，B不受浮力，对应选项B。
【答案】B
【知识点】浮力产生的原因
【点评】本题考查浮力产生的核心条件，需明确浮力源于液体对物体上下表面的压力差，易错点在于忽略“物体与容器底紧密接触时，下表面无液体，不受浮力”的情况，属于基础概念题。
【难度系数】0.5
【解析】根据浮力产生的原理，浸在液体中的物体受到的浮力等于上下表面的液体压力差。对于物体A，它浸没在液体中，上下表面均受液体压力，且向上的压力大于向下的压力，存在压力差，故A受到浮力；对于物体B，它与容器底紧密接触，下表面没有液体，因此液体对B没有向上的压力，不存在压力差，故B不受浮力。综上，A受到浮力，B不受浮力，对应选项B。
【答案】B
【知识点】浮力产生的原因
【点评】本题考查浮力产生的核心条件，需明确浮力源于液体对物体上下表面的压力差，易错点在于忽略“物体与容器底紧密接触时，下表面无液体，不受浮力”的情况，属于基础概念题。
【难度系数】0.5
6.(2025·安庆)如图所示,三个完全相同的玻璃缸装满了水,其中甲中只有水,乙中漂浮着一只小鸭子,丙中漂浮着一只大鸭子。若把三个缸放到台秤上称量,可知它们的质量 (
A.甲最大
B.乙最大
C.丙最大
D.一样大
D
)A.甲最大
B.乙最大
C.丙最大
D.一样大
答案
6.D
解析
【分析】
要判断三个缸的总质量，需结合漂浮条件和阿基米德原理分析。三个玻璃缸初始都装满水，总质量（缸+水）相同。当鸭子漂浮在水面时，根据漂浮条件，鸭子受到的浮力等于自身重力；再根据阿基米德原理，浮力等于排开的水的重力，因此鸭子的重力等于排开的水的重力。这意味着放入鸭子后，溢出的水的质量等于鸭子的质量，所以缸内剩余水和鸭子的总质量，与原来缸内水的质量相等，因此三个缸的总质量（缸+剩余水+鸭子）相同。
【解析】
设每个玻璃缸的质量为$ m_{缸} $，装满水时水的质量为$ m_{水} $，则初始时甲、乙、丙缸的总质量均为$ m_{缸} + m_{水} $。
当放入鸭子后，鸭子漂浮，根据漂浮条件：$ F_{浮} = G_{鸭} $；
根据阿基米德原理：$ F_{浮} = G_{排} $，因此$ G_{鸭} = G_{排} $，即$ m_{鸭}g = m_{排}g $，可得$ m_{鸭} = m_{排} $。
这说明溢出的水的质量等于鸭子的质量，因此乙缸中剩余水的质量为$ m_{水} - m_{排} = m_{水} - m_{鸭} $，则乙缸总质量为：$ m_{缸} + (m_{水} - m_{鸭}) + m_{鸭} = m_{缸} + m_{水} $；
同理，丙缸中溢出的水的质量等于大鸭子的质量，丙缸总质量也为$ m_{缸} + m_{水} $。
因此三个缸放到台秤上称量，总质量一样大。
【答案】
D
【知识点】
漂浮条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查漂浮条件与阿基米德原理的综合应用，核心是理解漂浮时物体重力等于排开液体的重力，进而得出放入漂浮物体后容器总质量不变的结论，属于基础应用题型。
【难度系数】
0.6
要判断三个缸的总质量，需结合漂浮条件和阿基米德原理分析。三个玻璃缸初始都装满水，总质量（缸+水）相同。当鸭子漂浮在水面时，根据漂浮条件，鸭子受到的浮力等于自身重力；再根据阿基米德原理，浮力等于排开的水的重力，因此鸭子的重力等于排开的水的重力。这意味着放入鸭子后，溢出的水的质量等于鸭子的质量，所以缸内剩余水和鸭子的总质量，与原来缸内水的质量相等，因此三个缸的总质量（缸+剩余水+鸭子）相同。
【解析】
设每个玻璃缸的质量为$ m_{缸} $，装满水时水的质量为$ m_{水} $，则初始时甲、乙、丙缸的总质量均为$ m_{缸} + m_{水} $。
当放入鸭子后，鸭子漂浮，根据漂浮条件：$ F_{浮} = G_{鸭} $；
根据阿基米德原理：$ F_{浮} = G_{排} $，因此$ G_{鸭} = G_{排} $，即$ m_{鸭}g = m_{排}g $，可得$ m_{鸭} = m_{排} $。
这说明溢出的水的质量等于鸭子的质量，因此乙缸中剩余水的质量为$ m_{水} - m_{排} = m_{水} - m_{鸭} $，则乙缸总质量为：$ m_{缸} + (m_{水} - m_{鸭}) + m_{鸭} = m_{缸} + m_{水} $；
同理，丙缸中溢出的水的质量等于大鸭子的质量，丙缸总质量也为$ m_{缸} + m_{水} $。
因此三个缸放到台秤上称量，总质量一样大。
【答案】
D
【知识点】
漂浮条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查漂浮条件与阿基米德原理的综合应用，核心是理解漂浮时物体重力等于排开液体的重力，进而得出放入漂浮物体后容器总质量不变的结论，属于基础应用题型。
【难度系数】
0.6
