10. 如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头()


A.没有受到水的压力,但受到水的浮力
B.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
C.受到水的压力,没有受到水的浮力
D.受到水的压力,也受到水的浮力

10. C

【分析】
我们可以分两步推导判断：第一步先判断水堵头是否受水的压力，液体内部向各个方向都有压强，水堵头的上表面直接和盆内的水接触，水的压强会对接触面产生压力，因此水堵头必然受到水的压力。第二步判断水堵头是否受浮力，浮力的本质是液体对物体向上和向下的压力差，要产生浮力必须液体能对物体施加向上的压力，本题中水堵头塞在出水口，下表面完全暴露在空气中，没有和水接触，水无法对它产生向上的压力，自然不存在上下的压力差，也就没有浮力。结合两个结论就能选出正确选项。
【解析】
1. 压力判断：液体内部存在压强，水堵头的上表面与盆内的水直接接触，水对水堵头的上表面有向下的压强，根据压力公式$F=pS$，水堵头会受到水向下的压力。
2. 浮力判断：浮力的产生原因是浸在液体中的物体受到液体向上、向下的压力差。本题中水堵头的下表面位于洗手盆外侧，没有与水接触，水无法对水堵头施加向上的压力，不存在液体的上下压力差，因此水堵头没有受到水的浮力。
综上，水堵头受到水的压力，没有受到水的浮力，选项C正确，ABD错误。
【答案】
C
【知识点】
液体压强，浮力产生原因
【点评】
本题属于易错题，很多同学会凭直觉认为浸在水中的物体就一定受浮力，忽略了浮力的核心本质是液体的上下压力差，只有物体下表面和液体接触、能获得向上的液体压力时才可能受浮力，本题是典型的浸在液体中却不受浮力的实例，需要牢记浮力的产生条件，避免错误判断。
【难度系数】
0.6

11. 如图所示,一个长方体浸没在水中,其上表面受到水的压力为4 N,下表面受到的压力为7 N,则长方体受到水的浮力为()

A.3 N
B.4 N
C.7 N
D.11 N

11. A

【分析】
解题的核心思路是抓住浮力的产生本质：浸在液体中的物体上下表面所处深度不同，受到液体的压强不同，因此压力不同，浮力就是液体对物体向上的压力与向下的压力的差值。本题已经直接给出了长方体上表面受到的向下的水压力、下表面受到的向上的水压力，不需要额外计算压强、排开液体体积等物理量，直接用压力差法代入数值相减，就能得到浮力的大小。
【解析】
浮力的产生原因是浸在液体中的物体受到液体向上和向下的压力差，对应的计算公式为：
$F_{浮}=F_{下} - F_{上}$
已知题目中，长方体上表面受到水的向下压力$F_{上}=4\ \mathrm{N}$，下表面受到水的向上压力$F_{下}=7\ \mathrm{N}$，代入公式可得：
$F_{浮}=7\ \mathrm{N} - 4\ \mathrm{N}=3\ \mathrm{N}$
因此选项A正确，B、C、D错误。
【答案】
A
【知识点】
浮力产生原因，压力差法求浮力
【点评】
本题属于浮力章节的基础概念题，直接考察浮力的本质产生原理，无需使用阿基米德原理进行复杂推导，只要牢记浮力是液体对物体上下表面的压力差即可快速求解，要注意避免出现将两个压力相加的低级错误。
【难度系数】
0.9

12. 如图所示,装有水的柱状容器置于水平地面上,正方体物块悬浮在水中,其上表面与水面平行。若物块上表面受到水的压力为$F_{1}$,下表面受到水的压力为$F_{2}$,受到的重力为$G$,受到的浮力为$F_{浮}$,则()


A.$F_{1}$大于$F_{2}$
B.$F_{1}$与$F_{2}$是一对平衡力
C.$F_{1}$与$F_{2}$的合力大小大于$F_{浮}$
D.$F_{1}$与$F_{2}$的合力大小等于$G$

12. D

【分析】
我们可以按照浮力相关的核心概念逐步推导判断：首先回忆浮力的本质是液体对物体上下表面的压力差，第一步先对比F₁和F₂的大小：液体压强随深度增加而增大，物块下表面的水深大于上表面，上下表面受力面积相等，由F=pS可知F₂一定大于F₁，直接排除A选项。第二步判断平衡力：平衡力要求两个力大小相等，F₁和F₂大小不等，不可能是平衡力，排除B选项。第三步明确浮力和两个压力的关系：F₁向下、F₂向上，二者的合力就是F₂-F₁，正好等于浮力F浮，因此C选项描述错误。最后结合物块悬浮的条件：悬浮时物体浮力等于自身重力G，因此F₁和F₂的合力也就是F浮，大小等于G，即可确定正确选项。
【解析】
1. 分析A选项：根据液体压强公式p=ρgh，物块下表面所处水的深度大于上表面深度，因此下表面受到的水的压强p₂＞p₁，上下表面受力面积S相等，由F=pS可得F₂=p₂S ＞ F₁=p₁S，因此F₁小于F₂，A错误。
2. 分析B选项：二力平衡的条件是作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线，F₁和F₂大小不相等，不满足平衡力的要求，因此二者不是一对平衡力，B错误。
3. 分析C选项：根据浮力的产生原因，浸在液体中的物体受到的浮力等于液体对物体向上和向下的压力差，即F浮=F₂-F₁，也就是F₁与F₂的合力大小恰好等于F浮，并非大于F浮，C错误。
4. 分析D选项：题目说明物块悬浮在水中，悬浮状态下物体受力平衡，浮力等于自身重力，即F浮=G，结合F浮=F₂-F₁，可得F₂-F₁=G，也就是F₁与F₂的合力大小等于G，D正确。
【答案】D
【知识点】浮力产生原因，悬浮受力条件，二力平衡
【点评】本题围绕浮力的本质概念展开考察，易错点是容易混淆上下表面压力的合力和浮力的对应关系，只要明确浮力本身就是液体对物体上下表面的压力合力，再结合悬浮的受力平衡特点就能快速推导得出结论，属于浮力基础概念的典型考察题。
【难度系数】0.8

13. “且夫水之积也不厚,则其负大舟也无力。”这句话出自庄子的《逍遥游》。兴趣小组的同学们从物理学的角度讨论了“厚”的含义,提出了一个问题:物体所受浮力的大小,究竟与物体浸入水中的深度有关还是与物体排开水的质量有关呢？为了探究这一问题,小明和小刚用烧杯、水、长方体铁块、刻度尺等器材,进行了如图所示的探究。

(1)为了探究浮力大小与物体浸入水中深度的关系,小明进行了以下两步操作:A. 测出物体的重力;B. 将物体部分浸入水中,在烧杯上标记出液面位置。接下来小明的实验如图C,而同组小刚的实验如图D,你认为(填“小明”或“小刚”)的做法是正确的。依据是两人实验过程中物体浸入水中的深度均与图B不同,而在实验中,所以他的做法是正确的。
(2)若小刚在使用弹簧测力计时,指针在零刻度线以上便直接进行测量,则这样计算出的浮力值(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)经过正确选择进行实验,根据数据可得出结论:物体所受浮力与浸入水中的深度(填“有关”或“无关”)。同组的其他同学提出,该探究过程并不完整,只得出了物体所受浮力大小与浸没前深度的关系。于是小明将物体完全浸没在水中,再改变物体在水中的,观察弹簧测力计示数的变化,从而得出结论。

13. (1)小明 小明控制排开水的质量相同
(2)不变
(3)无关 深度

【分析】
这道题是探究浮力大小影响因素的实验题，核心思路是利用控制变量法设计实验：第一问要探究浮力和浸入深度的关系，就必须保证除浸入深度外，其他可能影响浮力的变量完全一致，也就是要控制排开水的质量（体积）相同，仅改变浸入深度，对比小明和小刚的操作就能判断谁符合控制变量要求；第二问分析误差时，要结合浮力的计算式F浮=G-F拉，判断两个测量值的偏差对最终差值的影响；第三问结合实验数据对比深度不同时浮力的大小，就能得到对应结论，后续完全浸没后只需改变深度就能验证浸没后的浮力规律。
【解析】
(1) 探究浮力与浸入水中深度的关系时，根据控制变量法，需要控制排开水的质量相同，只改变物体浸入水中的深度。小明的图C中液面和图B的标记位置齐平，说明排开水的体积和图B完全相等，也就是排开水的质量相同，仅改变了浸入深度；小刚的图D中物体完全浸没，排开水的体积远大于图B，没有控制排开水的质量不变，变量不唯一，因此小明的做法是正确的。
(2) 浮力的计算式为F浮=G-F拉，若弹簧测力计指针在零刻度线以上就直接测量，测得的物体重力G的数值比真实值偏小，同时测得的物体浸在水中的拉力F拉的数值也比真实值偏小，两个偏小的数值做差后差值不变，因此计算出的浮力值不变。
(3) 对比图B和图C的数据，两次实验物体浸入深度不同，但弹簧测力计示数均为2.3N，重力都是2.8N，算出的浮力均为0.5N，因此浸没前物体所受浮力与浸入水中的深度无关。要得到完整的结论，将物体完全浸没后，需要改变物体在水中的深度，观察弹簧测力计的示数变化，验证浸没后浮力和深度的关系。
【答案】
(1) 小明 小明控制排开水的质量相同
(2) 不变
(3) 无关 深度
【知识点】
控制变量法，阿基米德原理，弹簧测力计使用
【点评】
本题围绕浮力影响因素的探究实验展开，重点考察控制变量法的实验设计逻辑，浮力计算的误差分析是易错点，很多同学会忽略重力和拉力的测量值同步偏小，误判浮力的变化，能有效锻炼学生的实验探究严谨性。
【难度系数】
0.6