7.如图所示，一支重为0.4 N的试管管口朝下，管内封住适量的空气（空气重不计），它恰好悬浮在水中，此时它受到的浮力是N。若水温升高，则试管将会（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。

7.0.4 上浮

【分析】要解决这道题，首先回忆物体悬浮的条件：当物体悬浮时，受到的浮力等于自身重力，据此可求出第一个空的答案；接着分析水温变化对试管内空气的影响，结合阿基米德原理判断浮力变化，再根据浮沉条件判断试管的运动状态。
【解析】1. 试管恰好悬浮在水中，根据物体的浮沉条件：悬浮时，物体所受浮力等于自身重力，已知试管重力为0.4N，所以此时试管受到的浮力$F_{浮}=G=0.4N$。2. 当水温升高时，试管内封闭的空气受热膨胀，导致试管排开水的体积$V_{排}$增大，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，水的密度$\rho_{水}$和$g$不变，$V_{排}$变大则浮力变大，而试管的重力$G$不变，此时浮力大于重力，因此试管将会上浮。
【答案】0.4；上浮
【知识点】物体的浮沉条件、阿基米德原理
【点评】本题将浮沉条件、阿基米德原理与气体热胀冷缩的性质结合考查，属于基础应用类题目，需要学生掌握相关知识点并能灵活分析。
【难度系数】0.6

8.小明跟着妈妈在江边游玩，看到江中停着一艘轮船，他突发奇想，如果地球对所有物体的引力都突然减小一半，这艘轮船的质量和浮沉情况会发生怎样的变化呢？正确的结论是：这艘轮船的质量（选填“变大”“变小”或“不变”），它的位置（选填“上浮一些”“下沉一些”或“不变”）。

8.不变 不变

【分析】
首先，质量是物体所含物质的多少，属于物体的固有属性，与外界引力无关，因此地球引力变化不会改变轮船的质量。其次，轮船漂浮时满足浮力等于重力，结合阿基米德原理推导排开液体体积的变化，判断浮沉情况。
【解析】
1. 质量判断：质量是物体本身的固有属性，只与所含物质的多少有关，与外界引力、位置等无关，所以地球引力减小一半时，轮船的质量不变。
2. 浮沉情况判断：轮船漂浮时，根据物体漂浮条件，浮力等于重力，即$F_{浮}=G$。
由重力公式$G=mg$和阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，代入漂浮条件得：$\rho_{液}gV_{排}=mg$，两边约去$g$，可得$V_{排}=\frac{m}{\rho_{液}}$。
当地球引力减小一半时，$g$变为原来的$\frac{1}{2}$，此时轮船重力$G'=mg'=m·\frac{g}{2}$，浮力$F_{浮}'=\rho_{液}g'V_{排}'$，漂浮时仍满足$F_{浮}'=G'$，代入得：$\rho_{液}·\frac{g}{2}· V_{排}' = m·\frac{g}{2}$，两边约去$\frac{g}{2}$，得$V_{排}'=\frac{m}{\rho_{液}}$，与原来的$V_{排}$相等，说明排开江水的体积不变，因此轮船的位置不变。
【答案】
不变 不变
【知识点】
质量的属性；物体的浮沉条件；阿基米德原理
【点评】
本题考查质量的固有属性和漂浮条件的应用，核心是推导引力变化时排开液体体积的变化，需注意公式中$g$的约去，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6

9.如图所示，一个重为3 N的小球悬浮在斜面上盛水的烧杯中，请用力的示意图画出小球所受的浮力和重力。

9.如图所示

【分析】要画出小球所受的重力和浮力，需明确两个力的三要素：重力方向竖直向下，浮力方向竖直向上，二者是平衡力，大小均为3N，作用点都在小球的重心。解题时先确定重心位置，再分别沿对应方向画出带箭头的线段，并标注力的大小。
【解析】1. 作用点：取小球的重心（圆心处）；2. 重力：从重心竖直向下画带箭头的线段，标注“G=3N”；3. 浮力：从重心竖直向上画带箭头的线段，标注“F浮=3N”，二力长度相等，符合平衡条件。
【答案】如图所示
【知识点】重力、浮力、力的示意图
【点评】本题考查力的示意图的绘制，核心是掌握重力和浮力的方向，以及二力平衡的特点，属于基础作图题，难度较低。
【难度系数】0.8

10. 人们到游泳馆游泳时,在下水的过程中感觉身体越来越“轻”,针对这一现象,小明通过如图所示的步骤进行了“浮力的大小与哪些因素有关”的实验探究。($\rho_{水}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$, $g$取10 N/kg)

(1)由 A、B、C 三图可知,浮力的大小与有关;由 A、三图可知,浮力的大小与物体的浸没深度无关。
(2)对 A、D、E 三图中的实验现象和数据进行分析,可得出结论:物体受到的浮力大小还与有关。
(3)由弹簧测力计的示数还可以计算出物体的密度,为$\mathrm{g/cm}^3$。图 D 中容器对桌面的压力与图 A 中相比变化了N。
(4)小明观察到,改变液体的密度,物体受到的浮力变化不够明显,他想出下列四种实验改进方案,其中可行的是(填选项字母)。
A. 换用体积更大的同种物体
B. 换用两种密度相近的液体进行实验
C. 换用分度值大一些的弹簧测力计
D. 利用现有器材进行多次实验
(5)实验中,小明还根据弹簧测力计的示数算出了酒精的密度,为$\mathrm{kg/m}^3$。

10.(1)物体排开液体的体积 C、D
(2)液体密度
(3)4 1.0
(4)A
(5)$0.8×10^3$

【分析】
本题围绕“浮力的大小与哪些因素有关”展开探究，需结合控制变量法、称重法测浮力、阿基米德原理及力的相互性解题。首先明确实验中控制的变量，分析不同图中排开液体体积、液体密度的变化，结合公式推导各物理量，再分析实验改进方案。
【解析】
(1) 由A图知物体重力$G=4.0\ \mathrm{N}$，B图中物体部分浸入水中，浮力$F_{\mathrm{浮}B}=G-F_B=4.0\ \mathrm{N}-3.5\ \mathrm{N}=0.5\ \mathrm{N}$；C图中物体浸入更多，浮力$F_{\mathrm{浮}C}=4.0\ \mathrm{N}-3.0\ \mathrm{N}=1.0\ \mathrm{N}$，液体密度相同，排开液体体积不同，浮力不同，故浮力与物体排开液体的体积有关。探究浮力与浸没深度的关系时，需控制排开体积和液体密度相同，改变深度，C、D两图中物体均完全浸没在水中，深度不同但拉力相同，浮力相同，故由A、C、D三图可知浮力与浸没深度无关。
(2) A、D、E三图中，物体均完全浸没，排开体积相同，液体分别为水和酒精（密度不同），浮力不同，故浮力大小与液体密度有关。
(3) 物体完全浸没在水中时，浮力$F_{\mathrm{浮}}=1.0\ \mathrm{N}$，由阿基米德原理$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$得物体体积$V=V_{\mathrm{排}}=\frac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{1.0\ \mathrm{N}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=1×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$；物体质量$m=\frac{G}{g}=\frac{4.0\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.4\ \mathrm{kg}$，物体密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.4\ \mathrm{kg}}{1×10^{-4}\ \mathrm{m}^3}=4×10^3\ \mathrm{kg/m}^3=4\ \mathrm{g/cm}^3$。图D中，物体受到浮力，根据力的相互性，物体对容器内液体施加向下的力等于浮力，故容器对桌面的压力变化量等于浮力，即$\Delta F=F_{\mathrm{浮}}=1.0\ \mathrm{N}$。
(4) 要让浮力变化更明显：A选项换用体积更大的同种物体，排开液体体积变化更显著，浮力变化大，可行；B选项用密度相近的液体，浮力变化小，不可行；C选项分度值大的弹簧测力计测量误差大，不可行；D选项多次实验无法增大浮力变化，不可行，故选A。
(5) 物体在酒精中浮力$F_{\mathrm{浮}}'=4.0\ \mathrm{N}-3.2\ \mathrm{N}=0.8\ \mathrm{N}$，因$V_{\mathrm{排}}$相同，由$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}}$得$\frac{\rho_{\mathrm{酒精}}}{\rho_{\mathrm{水}}}=\frac{F_{\mathrm{浮}}'}{F_{\mathrm{浮}}}$，故$\rho_{\mathrm{酒精}}=\frac{0.8\ \mathrm{N}}{1.0\ \mathrm{N}}×1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
【答案】
(1)物体排开液体的体积；C、D
(2)液体密度
(3)4；1.0
(4)A
(5)$0.8×10^3$
【知识点】
浮力的影响因素、阿基米德原理、密度计算
【点评】
本题是浮力探究的综合题，核心考查控制变量法的应用、称重法测浮力及阿基米德原理的推导，易错点为容器压力变化的分析（利用力的相互性），需熟练掌握实验逻辑和公式变形。
【难度系数】
0.3