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11. 如图所示,两个相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有充入氢气的气球升到空中。若它们在空气中受到的浮力分别为$F_{\mathrm{氢}}$和$F_{\mathrm{空}}$,则下列说法中,正确的是 (
A.$F_{\mathrm{氢}}＞F_{\mathrm{空}}$
B.$F_{\mathrm{氢}}=F_{\mathrm{空}}$
C.$F_{\mathrm{氢}}＜F_{\mathrm{空}}$
D.条件不足,无法比较
B
)A.$F_{\mathrm{氢}}＞F_{\mathrm{空}}$
B.$F_{\mathrm{氢}}=F_{\mathrm{空}}$
C.$F_{\mathrm{氢}}＜F_{\mathrm{空}}$
D.条件不足,无法比较
答案
11. B
解析
【分析】要判断两个气球受到的浮力大小，需依据阿基米德原理：浸在流体（空气属于流体）中的物体受到的浮力，等于它排开流体所受的重力，公式为$ F_{浮} = \rho_{液}gV_{排} $。本题中，两个气球体积相同，因此它们排开空气的体积$ V_{排} $相等；空气的密度$ \rho_{空气} $是定值，$ g $为常量，所以浮力大小仅由$ V_{排} $和$ \rho_{空气} $决定，与气球内部充入的气体种类无关，据此可判断浮力关系。
【解析】根据阿基米德原理，浸在空气中的物体受到的浮力公式为$ F_{浮} = \rho_{空气}gV_{排} $。已知两个气球充气后体积相同，因此它们排开空气的体积$ V_{氢排} = V_{空排} = V_{球} $；空气的密度$ \rho_{空气} $和重力加速度$ g $均为定值，所以：
$ F_{氢} = \rho_{空气}gV_{氢排} $，$ F_{空} = \rho_{空气}gV_{空排} $，
代入$ V_{氢排}=V_{空排} $，可得$ F_{氢}=F_{空} $，故选项B正确。
【答案】B
【知识点】阿基米德原理、浮力的计算
【点评】本题考查阿基米德原理的应用，核心是明确浮力大小仅与排开流体的密度和体积有关，与物体自身的密度无关，属于基础概念应用题，需准确理解原理内容，避免被“氢气气球升空”的表象干扰，错认为浮力不同。
【难度系数】0.7
【解析】根据阿基米德原理，浸在空气中的物体受到的浮力公式为$ F_{浮} = \rho_{空气}gV_{排} $。已知两个气球充气后体积相同，因此它们排开空气的体积$ V_{氢排} = V_{空排} = V_{球} $；空气的密度$ \rho_{空气} $和重力加速度$ g $均为定值，所以：
$ F_{氢} = \rho_{空气}gV_{氢排} $，$ F_{空} = \rho_{空气}gV_{空排} $，
代入$ V_{氢排}=V_{空排} $，可得$ F_{氢}=F_{空} $，故选项B正确。
【答案】B
【知识点】阿基米德原理、浮力的计算
【点评】本题考查阿基米德原理的应用，核心是明确浮力大小仅与排开流体的密度和体积有关，与物体自身的密度无关，属于基础概念应用题，需准确理解原理内容，避免被“氢气气球升空”的表象干扰，错认为浮力不同。
【难度系数】0.7
12. 如图所示为“辽宁舰”，当战斗机从军舰上起飞后 （
A.舰体略上浮，受到的浮力不变
B.舰体略上浮，受到的浮力变小
C.舰体略下沉，受到的浮力不变
D.舰体略下沉，受到的浮力变大
B
）A.舰体略上浮，受到的浮力不变
B.舰体略上浮，受到的浮力变小
C.舰体略下沉，受到的浮力不变
D.舰体略下沉，受到的浮力变大
答案
12. B
解析
【分析】
要解决这道题，需结合漂浮条件和阿基米德原理分析：军舰始终漂浮在水面，根据漂浮条件，浮力等于自身总重力；当战斗机起飞后，军舰总重力减小，浮力随之变化；再根据阿基米德原理，浮力变化会导致排开海水体积变化，进而判断舰体的浮沉情况。
【解析】
军舰漂浮时，根据物体的漂浮条件，所受浮力等于总重力，即$ F_{浮}=G_{总} $。当战斗机从军舰起飞后，军舰的总重力$ G_{总} $减小，因此军舰受到的浮力$ F_{浮} $也会变小。根据阿基米德原理$ F_{浮}=\rho_{海水}gV_{排} $，海水密度$ \rho_{海水} $不变，浮力$ F_{浮} $变小，则排开海水的体积$ V_{排} $变小，所以舰体将略上浮。因此选项B正确。
【答案】
B
【知识点】
漂浮条件、阿基米德原理
【点评】
本题结合“辽宁舰”的实际场景考查浮力的相关知识，是对基础知识点的应用，需要学生熟练掌握漂浮时浮力与重力的关系，以及阿基米德原理的内容，难度适中，属于初中物理的常考基础题。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合漂浮条件和阿基米德原理分析：军舰始终漂浮在水面，根据漂浮条件，浮力等于自身总重力；当战斗机起飞后，军舰总重力减小，浮力随之变化；再根据阿基米德原理，浮力变化会导致排开海水体积变化，进而判断舰体的浮沉情况。
【解析】
军舰漂浮时，根据物体的漂浮条件，所受浮力等于总重力，即$ F_{浮}=G_{总} $。当战斗机从军舰起飞后，军舰的总重力$ G_{总} $减小，因此军舰受到的浮力$ F_{浮} $也会变小。根据阿基米德原理$ F_{浮}=\rho_{海水}gV_{排} $，海水密度$ \rho_{海水} $不变，浮力$ F_{浮} $变小，则排开海水的体积$ V_{排} $变小，所以舰体将略上浮。因此选项B正确。
【答案】
B
【知识点】
漂浮条件、阿基米德原理
【点评】
本题结合“辽宁舰”的实际场景考查浮力的相关知识，是对基础知识点的应用，需要学生熟练掌握漂浮时浮力与重力的关系，以及阿基米德原理的内容，难度适中，属于初中物理的常考基础题。
【难度系数】
0.6
三、实验题
13. [2024·兴安盟]在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，使用的器材有弹簧测力计、带盖的玻璃瓶(瓶盖的质量、体积和形变忽略不计)、柱形容器等，操作过程如下。
(1)在容器中装入适量的水，将玻璃瓶装满水后悬挂在弹簧测力计下，并浸入水中，如图甲所示，容器中水面上升h，弹簧测力计示数为F。
(2)如图乙所示，将玻璃瓶浸没在水中，容器中水面又上升h，弹簧测力计示数为0.7F，由此可知浮力的大小与
(3)为探究浮力大小与物重是否有关，将玻璃瓶中的一部分水倒出，再将玻璃瓶浸没到容器的水中，如图丙所示，弹簧测力计示数为0.5F。经过测量，图乙、丙操作中玻璃瓶所受浮力均为
13. [2024·兴安盟]在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，使用的器材有弹簧测力计、带盖的玻璃瓶(瓶盖的质量、体积和形变忽略不计)、柱形容器等，操作过程如下。
(1)在容器中装入适量的水，将玻璃瓶装满水后悬挂在弹簧测力计下，并浸入水中，如图甲所示，容器中水面上升h，弹簧测力计示数为F。
(2)如图乙所示，将玻璃瓶浸没在水中，容器中水面又上升h，弹簧测力计示数为0.7F，由此可知浮力的大小与
物体排开液体的体积
有关。继续增大玻璃瓶浸没的深度，弹簧测力计示数不变，说明物体所受浮力的大小与浸没深度
无关，此过程中瓶底所受的压强大小变化情况是变大
。(3)为探究浮力大小与物重是否有关，将玻璃瓶中的一部分水倒出，再将玻璃瓶浸没到容器的水中，如图丙所示，弹簧测力计示数为0.5F。经过测量，图乙、丙操作中玻璃瓶所受浮力均为
0.6
F，说明浮力的大小与物重无关。答案
13. (2)物体排开液体的体积 浸没深度 变大
(3)0.6
(3)0.6
解析
【分析】
本题通过实验探究浮力的影响因素，需结合控制变量法、称重法和液体压强公式分析。第(2)问对比甲、乙两图的排开液体体积和弹簧测力计示数，判断浮力的影响因素；根据深度变化分析液体压强；第(3)问利用排开体积关系和受力平衡计算浮力，验证浮力与物重的关系。
【解析】
(2) ① 甲图中玻璃瓶部分浸入水中，乙图中完全浸没，两图水面上升高度相同，说明乙中排开液体体积更大，弹簧测力计示数不同，由称重法$F_{浮}=G-F_{示}$可知浮力不同，因此浮力大小与物体排开液体的体积有关；
② 增大玻璃瓶浸没深度，弹簧测力计示数不变，说明浮力不变，因此浮力大小与浸没深度无关；
③ 继续增大浸没深度，瓶底在水中的深度$h$变大，根据液体压强公式$p=\rho gh$，$\rho$和$g$不变，$h$变大，所以瓶底所受压强变大。
(3) 设甲图中玻璃瓶受到的浮力为$F_{浮甲}$，总重力为$G_{总}$（玻璃瓶+瓶内水的重力）。
甲图受力平衡：$F + F_{浮甲}=G_{总}$；
乙图中玻璃瓶完全浸没，排开体积是甲的2倍（水面两次上升均为$h$），故$F_{浮乙}=2F_{浮甲}$，受力平衡：$F_{浮乙}=G_{总}-0.7F$；
将$G_{总}=F + F_{浮甲}$代入乙的式子：$2F_{浮甲}=(F + F_{浮甲}) - 0.7F$，解得$F_{浮甲}=0.3F$，因此$F_{浮乙}=2×0.3F=0.6F$；
丙图中玻璃瓶仍浸没在水中，液体密度和排开体积不变，故浮力与乙相同，为$0.6F$，说明浮力与物重无关。
【答案】
(2) 物体排开液体的体积；浸没深度；变大 (3) 0.6
【知识点】
浮力的影响因素；称重法测浮力；液体压强
【点评】
本题是浮力探究的典型实验题，需掌握控制变量法的应用，结合受力平衡和液体压强公式分析，重点考查浮力与排开体积、浸没深度的关系，以及液体压强的变化规律。
【难度系数】
0.5
本题通过实验探究浮力的影响因素，需结合控制变量法、称重法和液体压强公式分析。第(2)问对比甲、乙两图的排开液体体积和弹簧测力计示数，判断浮力的影响因素；根据深度变化分析液体压强；第(3)问利用排开体积关系和受力平衡计算浮力，验证浮力与物重的关系。
【解析】
(2) ① 甲图中玻璃瓶部分浸入水中，乙图中完全浸没，两图水面上升高度相同，说明乙中排开液体体积更大，弹簧测力计示数不同，由称重法$F_{浮}=G-F_{示}$可知浮力不同，因此浮力大小与物体排开液体的体积有关；
② 增大玻璃瓶浸没深度，弹簧测力计示数不变，说明浮力不变，因此浮力大小与浸没深度无关；
③ 继续增大浸没深度，瓶底在水中的深度$h$变大，根据液体压强公式$p=\rho gh$，$\rho$和$g$不变，$h$变大，所以瓶底所受压强变大。
(3) 设甲图中玻璃瓶受到的浮力为$F_{浮甲}$，总重力为$G_{总}$（玻璃瓶+瓶内水的重力）。
甲图受力平衡：$F + F_{浮甲}=G_{总}$；
乙图中玻璃瓶完全浸没，排开体积是甲的2倍（水面两次上升均为$h$），故$F_{浮乙}=2F_{浮甲}$，受力平衡：$F_{浮乙}=G_{总}-0.7F$；
将$G_{总}=F + F_{浮甲}$代入乙的式子：$2F_{浮甲}=(F + F_{浮甲}) - 0.7F$，解得$F_{浮甲}=0.3F$，因此$F_{浮乙}=2×0.3F=0.6F$；
丙图中玻璃瓶仍浸没在水中，液体密度和排开体积不变，故浮力与乙相同，为$0.6F$，说明浮力与物重无关。
【答案】
(2) 物体排开液体的体积；浸没深度；变大 (3) 0.6
【知识点】
浮力的影响因素；称重法测浮力；液体压强
【点评】
本题是浮力探究的典型实验题，需掌握控制变量法的应用，结合受力平衡和液体压强公式分析，重点考查浮力与排开体积、浸没深度的关系，以及液体压强的变化规律。
【难度系数】
0.5
14. 如图,将一木块放入水中后静止,已知木块的下表面到水面的距离是10 cm,木块的下表面面积是0.04 m²。求:($\rho_{水}=1×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
(1)木块下表面受到的压强。
(2)木块下表面受到的压力。
(3)木块受到的浮力。
(1)木块下表面受到的压强。
(2)木块下表面受到的压力。
(3)木块受到的浮力。
答案
解:(1)木块下表面受到的压强
$p_下=\rho_水 gh = 1 × 10^3 \mathrm{kg/m^3} × 10 \mathrm{N/kg} × 0.1 \mathrm{m}=1000 \mathrm{Pa}$。
(2)由$p=\frac{F}{S}$得木块下表面受到的压力
$F_下=p_下 S=1000 \mathrm{Pa} × 0.04 \mathrm{m^2}=40 \mathrm{N}$。
(3)因为木块漂浮在水面上,则上表面受到水的压力为0,所以木块受到的浮力
$F_浮=F_下-F_上=40 \mathrm{N}-0=40 \mathrm{N}$。
$p_下=\rho_水 gh = 1 × 10^3 \mathrm{kg/m^3} × 10 \mathrm{N/kg} × 0.1 \mathrm{m}=1000 \mathrm{Pa}$。
(2)由$p=\frac{F}{S}$得木块下表面受到的压力
$F_下=p_下 S=1000 \mathrm{Pa} × 0.04 \mathrm{m^2}=40 \mathrm{N}$。
(3)因为木块漂浮在水面上,则上表面受到水的压力为0,所以木块受到的浮力
$F_浮=F_下-F_上=40 \mathrm{N}-0=40 \mathrm{N}$。
解析
【分析】
要解决本题，需依次运用液体压强公式、压强与压力的关系以及浮力产生的原理。首先，计算木块下表面的压强时，需将深度单位转换为国际单位米，再代入液体压强公式；接着，利用压强公式的变形计算下表面受到的压力；最后，根据浮力产生的原因，结合木块漂浮时上表面不受水压力的特点，求出浮力。
【解析】
(1) 计算木块下表面受到的压强：
已知木块下表面到水面的距离$h=10\ \mathrm{cm}=0.1\ \mathrm{m}$，根据液体压强公式$p=\rho_{水}gh$，代入数据得：
$p_下=\rho_{水}gh=1×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×0.1\ \mathrm{m}=1000\ \mathrm{Pa}$。
(2) 计算木块下表面受到的压力：
由压强公式$p=\frac{F}{S}$变形得$F=pS$，已知下表面面积$S=0.04\ \mathrm{m^2}$，代入下表面压强得：
$F_下=p_下S=1000\ \mathrm{Pa}×0.04\ \mathrm{m^2}=40\ \mathrm{N}$。
(3) 计算木块受到的浮力：
因为木块漂浮在水面上，其上表面与空气接触，受到水的压力$F_上=0$。根据浮力产生的原因，浮力等于物体上下表面受到的压力差，即$F_浮=F_下-F_上$，代入数据得：
$F_浮=40\ \mathrm{N}-0=40\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1) 1000 Pa；(2) 40 N；(3) 40 N
【知识点】
液体压强计算；压力计算；浮力产生原理
【点评】
本题考查初中物理中液体压强、压力及浮力的基础计算，需注意深度单位的转换，以及漂浮状态下浮力与压力差的关系，属于常规基础题，对学生的公式应用能力要求适中。
【难度系数】
0.7
要解决本题，需依次运用液体压强公式、压强与压力的关系以及浮力产生的原理。首先，计算木块下表面的压强时，需将深度单位转换为国际单位米，再代入液体压强公式；接着，利用压强公式的变形计算下表面受到的压力；最后，根据浮力产生的原因，结合木块漂浮时上表面不受水压力的特点，求出浮力。
【解析】
(1) 计算木块下表面受到的压强：
已知木块下表面到水面的距离$h=10\ \mathrm{cm}=0.1\ \mathrm{m}$，根据液体压强公式$p=\rho_{水}gh$，代入数据得：
$p_下=\rho_{水}gh=1×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×0.1\ \mathrm{m}=1000\ \mathrm{Pa}$。
(2) 计算木块下表面受到的压力：
由压强公式$p=\frac{F}{S}$变形得$F=pS$，已知下表面面积$S=0.04\ \mathrm{m^2}$，代入下表面压强得：
$F_下=p_下S=1000\ \mathrm{Pa}×0.04\ \mathrm{m^2}=40\ \mathrm{N}$。
(3) 计算木块受到的浮力：
因为木块漂浮在水面上，其上表面与空气接触，受到水的压力$F_上=0$。根据浮力产生的原因，浮力等于物体上下表面受到的压力差，即$F_浮=F_下-F_上$，代入数据得：
$F_浮=40\ \mathrm{N}-0=40\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1) 1000 Pa；(2) 40 N；(3) 40 N
【知识点】
液体压强计算；压力计算；浮力产生原理
【点评】
本题考查初中物理中液体压强、压力及浮力的基础计算，需注意深度单位的转换，以及漂浮状态下浮力与压力差的关系，属于常规基础题，对学生的公式应用能力要求适中。
【难度系数】
0.7
