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4. (★★)如图10.1-2所示,取一个瓶口内径略小于乒乓球的矿泉水瓶,去掉底部,把一个乒乓球放到瓶口处,然后向瓶内注水,会发现水从瓶口流出,此时,水对乒乓球没有向
上
(填“上”或“下”)的压力,所以乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来,这是因为水对乒乓球既有向上的压力,又有向下的压力,且向上的压力大于
(填“大于”“小于”或“等于”)向下的压力。答案
上
大于
大于
解析
【分析】
首先分析甲图的情况：向瓶内注水时水从瓶口流出，此时乒乓球下方没有水，所以水对乒乓球没有向上的压力，只有向下的压力，乒乓球无法获得向上的浮力，因此不上浮。再分析堵住瓶口后的情况：堵住瓶口后，乒乓球下方会被水充满，此时水对乒乓球上下表面都有压力，而乒乓球上浮，说明合力向上，即向上的压力大于向下的压力，这符合浮力产生的实质——浮力是液体对物体上下表面的压力差。
【解析】
1. 向瓶内注水，水从瓶口流出时，乒乓球下方没有水，因此水对乒乓球没有向上的压力，乒乓球只受到向下的压力，所以乒乓球不上浮。
2. 用手指堵住瓶口后，水不再流出，乒乓球下方逐渐充满水，此时水对乒乓球既有向上的压力，又有向下的压力；乒乓球上浮，说明乒乓球受到向上的合力，即水对乒乓球向上的压力大于向下的压力，这个压力差就是乒乓球受到的浮力，使乒乓球上浮。
【答案】
上；大于
【知识点】
浮力产生原因，液体压力差
【点评】
本题通过趣味实验考查浮力产生的实质，需要结合实验情景，分析液体对物体表面的压力情况，理解浮力是物体上下表面受到的液体压力差这一核心知识点。
【难度系数】
0.6
首先分析甲图的情况：向瓶内注水时水从瓶口流出，此时乒乓球下方没有水，所以水对乒乓球没有向上的压力，只有向下的压力，乒乓球无法获得向上的浮力，因此不上浮。再分析堵住瓶口后的情况：堵住瓶口后，乒乓球下方会被水充满，此时水对乒乓球上下表面都有压力，而乒乓球上浮，说明合力向上，即向上的压力大于向下的压力，这符合浮力产生的实质——浮力是液体对物体上下表面的压力差。
【解析】
1. 向瓶内注水，水从瓶口流出时，乒乓球下方没有水，因此水对乒乓球没有向上的压力，乒乓球只受到向下的压力，所以乒乓球不上浮。
2. 用手指堵住瓶口后，水不再流出，乒乓球下方逐渐充满水，此时水对乒乓球既有向上的压力，又有向下的压力；乒乓球上浮，说明乒乓球受到向上的合力，即水对乒乓球向上的压力大于向下的压力，这个压力差就是乒乓球受到的浮力，使乒乓球上浮。
【答案】
上；大于
【知识点】
浮力产生原因，液体压力差
【点评】
本题通过趣味实验考查浮力产生的实质，需要结合实验情景，分析液体对物体表面的压力情况，理解浮力是物体上下表面受到的液体压力差这一核心知识点。
【难度系数】
0.6
5. (★★)一个正方体铁块,在水下某深度时,上表面受到15 N压力,下表面受到20 N压力,则此时铁块受到的浮力是
5
N;当铁块下沉到某位置时,上表面受到压力增大至20 N时,下表面受到的压力是25
N。答案
5
25
25
解析
【分析】
要解决这道题，需利用浮力产生的核心原理：浮力是物体在液体中上下表面受到的压力差，即$F_{浮}=F_{下表面}-F_{上表面}$。
1. 第一空：已知铁块上表面压力15N，下表面压力20N，直接代入压力差公式即可求出浮力；
2. 第二空：当铁块下沉时，由于正方体的形状不变，在同种液体中排开液体的体积不变，铁块受到的浮力大小不变。此时已知上表面压力变为20N，结合浮力不变的特点，利用$F_{下表面}=F_{浮}+F_{上表面}$即可求出下表面的压力。
【解析】
1. 计算铁块受到的浮力：
根据浮力产生的原因，浮力等于上下表面的压力差，即
$F_{浮}=F_{下1}-F_{上1}=20N - 15N=5N$
2. 计算铁块下沉后下表面受到的压力：
铁块下沉过程中，排开液体的体积不变，液体密度不变，浮力大小仍为5N。
根据$F_{浮}=F_{下2}-F_{上2}$，可得下表面受到的压力：
$F_{下2}=F_{浮}+F_{上2}=5N + 20N=25N$
【答案】
5；25
【知识点】
浮力产生的原因、压力差法求浮力
【点评】
本题考查浮力的基础计算，核心是理解浮力的本质是液体对物体上下表面的压力差。同时需注意，物体在同种液体中，只要排开液体的体积不变，浮力大小就不变，与物体的深度无关，这是解决第二空的关键。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需利用浮力产生的核心原理：浮力是物体在液体中上下表面受到的压力差，即$F_{浮}=F_{下表面}-F_{上表面}$。
1. 第一空：已知铁块上表面压力15N，下表面压力20N，直接代入压力差公式即可求出浮力；
2. 第二空：当铁块下沉时，由于正方体的形状不变，在同种液体中排开液体的体积不变，铁块受到的浮力大小不变。此时已知上表面压力变为20N，结合浮力不变的特点，利用$F_{下表面}=F_{浮}+F_{上表面}$即可求出下表面的压力。
【解析】
1. 计算铁块受到的浮力：
根据浮力产生的原因，浮力等于上下表面的压力差，即
$F_{浮}=F_{下1}-F_{上1}=20N - 15N=5N$
2. 计算铁块下沉后下表面受到的压力：
铁块下沉过程中，排开液体的体积不变，液体密度不变，浮力大小仍为5N。
根据$F_{浮}=F_{下2}-F_{上2}$，可得下表面受到的压力：
$F_{下2}=F_{浮}+F_{上2}=5N + 20N=25N$
【答案】
5；25
【知识点】
浮力产生的原因、压力差法求浮力
【点评】
本题考查浮力的基础计算，核心是理解浮力的本质是液体对物体上下表面的压力差。同时需注意，物体在同种液体中，只要排开液体的体积不变，浮力大小就不变，与物体的深度无关，这是解决第二空的关键。
【难度系数】
0.7
1. (★★)一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图10.1-3所示。图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是 【 】
A.$F_{1}$
B.$F_{2}$
C.$F_{3}$
D.$F_{4}$
A.$F_{1}$
B.$F_{2}$
C.$F_{3}$
D.$F_{4}$
答案
C
解析
【分析】
要确定鸡蛋所受浮力的方向，首先需要回忆浮力的核心性质：浮力是液体对物体的作用力，其方向是固定不变的。首先思考浮力的产生原因，它是物体在液体中受到的上下表面压力差，而浮力的方向始终为竖直向上，这个方向与容器的放置状态、物体的位置都没有关系。
接下来观察题图中的各个力，我们需要找到竖直向上的力：F₁是水平向右，F₂是斜向上，F₃是竖直向上，F₄是斜向左上。结合浮力方向的特点，就能确定符合条件的力是F₃。
【解析】
根据浮力的基本性质，浮力的方向总是竖直向上的，不受容器倾斜状态的影响。观察题图可知，F₃的方向为竖直向上，完全符合浮力的方向特征，因此鸡蛋所受浮力的方向为F₃，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
浮力的方向（竖直向上）
【点评】
本题容易因容器倾斜的视觉干扰，误将浮力方向判断为与容器壁垂直，需牢记浮力方向始终竖直向上的核心特点，不受容器放置方式的影响。
【难度系数】
0.7
要确定鸡蛋所受浮力的方向，首先需要回忆浮力的核心性质：浮力是液体对物体的作用力，其方向是固定不变的。首先思考浮力的产生原因，它是物体在液体中受到的上下表面压力差，而浮力的方向始终为竖直向上，这个方向与容器的放置状态、物体的位置都没有关系。
接下来观察题图中的各个力，我们需要找到竖直向上的力：F₁是水平向右，F₂是斜向上，F₃是竖直向上，F₄是斜向左上。结合浮力方向的特点，就能确定符合条件的力是F₃。
【解析】
根据浮力的基本性质，浮力的方向总是竖直向上的，不受容器倾斜状态的影响。观察题图可知，F₃的方向为竖直向上，完全符合浮力的方向特征，因此鸡蛋所受浮力的方向为F₃，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
浮力的方向（竖直向上）
【点评】
本题容易因容器倾斜的视觉干扰，误将浮力方向判断为与容器壁垂直，需牢记浮力方向始终竖直向上的核心特点，不受容器放置方式的影响。
【难度系数】
0.7
2. (★★)如图10.1-4所示,一物体重2 N,浸没在水中时弹簧测力计的示数为1.5 N,该物体所受浮力为
0.5
N,方向竖直向上
;将该物体从水中取出后,忽略容器中水的质量变化,容器对桌面的压力将变化0.5
N。答案
0.5
竖直向上
0.5
竖直向上
0.5
解析
【分析】
首先，根据称重法测浮力的原理，物体受到的浮力等于其重力减去浸没在液体中时弹簧测力计的示数，由此可计算出浮力大小；浮力的方向是固定的竖直向上。然后分析容器对桌面的压力变化：物体浸没在水中时，受到水的浮力，根据力的作用是相互的，物体对水有一个向下的反作用力，大小等于浮力，这个力会使容器对桌面的压力增大，当取出物体后，这个反作用力消失，所以容器对桌面的压力变化量等于该反作用力的大小，也就是浮力的大小。
【解析】
1. 计算物体所受浮力：
根据称重法测浮力公式 $ F_{\mathrm{浮}} = G - F_{\mathrm{示}} $，已知物体重力 $ G = 2\ \mathrm{N} $，弹簧测力计示数 $ F_{\mathrm{示}} = 1.5\ \mathrm{N} $，代入得：
$ F_{\mathrm{浮}} = 2\ \mathrm{N} - 1.5\ \mathrm{N} = 0.5\ \mathrm{N} $。
2. 浮力的方向：
浮力的方向始终为竖直向上。
3. 分析容器对桌面的压力变化：
物体浸没在水中时，受到水的浮力 $ F_{\mathrm{浮}} = 0.5\ \mathrm{N} $，根据力的作用是相互的，物体对水施加一个大小为0.5N的向下的力，这个力会传递到容器底部，使容器对桌面的压力增加0.5N；当将物体取出后，这个向下的力消失，因此容器对桌面的压力将减小0.5N，即变化量为0.5N。
【答案】
0.5；竖直向上；0.5
【知识点】
称重法测浮力、浮力的方向、力的作用相互性
【点评】
本题综合考查了浮力的计算、浮力的方向以及力的相互作用在压力变化分析中的应用，需要学生理解物体浸没时对容器桌面压力的影响逻辑，是对浮力相关基础知识点的灵活考查。
【难度系数】
0.6
首先，根据称重法测浮力的原理，物体受到的浮力等于其重力减去浸没在液体中时弹簧测力计的示数，由此可计算出浮力大小；浮力的方向是固定的竖直向上。然后分析容器对桌面的压力变化：物体浸没在水中时，受到水的浮力，根据力的作用是相互的，物体对水有一个向下的反作用力，大小等于浮力，这个力会使容器对桌面的压力增大，当取出物体后，这个反作用力消失，所以容器对桌面的压力变化量等于该反作用力的大小，也就是浮力的大小。
【解析】
1. 计算物体所受浮力：
根据称重法测浮力公式 $ F_{\mathrm{浮}} = G - F_{\mathrm{示}} $，已知物体重力 $ G = 2\ \mathrm{N} $，弹簧测力计示数 $ F_{\mathrm{示}} = 1.5\ \mathrm{N} $，代入得：
$ F_{\mathrm{浮}} = 2\ \mathrm{N} - 1.5\ \mathrm{N} = 0.5\ \mathrm{N} $。
2. 浮力的方向：
浮力的方向始终为竖直向上。
3. 分析容器对桌面的压力变化：
物体浸没在水中时，受到水的浮力 $ F_{\mathrm{浮}} = 0.5\ \mathrm{N} $，根据力的作用是相互的，物体对水施加一个大小为0.5N的向下的力，这个力会传递到容器底部，使容器对桌面的压力增加0.5N；当将物体取出后，这个向下的力消失，因此容器对桌面的压力将减小0.5N，即变化量为0.5N。
【答案】
0.5；竖直向上；0.5
【知识点】
称重法测浮力、浮力的方向、力的作用相互性
【点评】
本题综合考查了浮力的计算、浮力的方向以及力的相互作用在压力变化分析中的应用，需要学生理解物体浸没时对容器桌面压力的影响逻辑，是对浮力相关基础知识点的灵活考查。
【难度系数】
0.6
3. (★★)两个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没到水中,发现两个弹簧测力计的示数不为零,但减小值相同。由此可以判断 【 】
A.两个物体一定处在水中相同深度
B.两物体所受的浮力相同
C.在水中时,弹簧测力计示数是相同的
D.在空气中,弹簧测力计示数是相同的
A.两个物体一定处在水中相同深度
B.两物体所受的浮力相同
C.在水中时,弹簧测力计示数是相同的
D.在空气中,弹簧测力计示数是相同的
答案
B
解析
【分析】
首先回忆称重法测浮力的公式：$F_{浮}=G-F_{示}$，其中$G$是物体在空气中时弹簧测力计的示数（即物体重力），$F_{示}$是物体浸没在水中时弹簧测力计的示数。弹簧测力计的示数减小值等于物体受到的浮力大小，即$\Delta F = F_{浮}$。
题目中说两个弹簧测力计的示数减小值相同，以此为核心逐个分析选项：
1. 选项A：物体浸没在水中后，浮力大小与深度无关（浸没后$V_{排}$不变，由$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$可知浮力不变），因此两物体不需要处在水中相同深度，A错误；
2. 选项B：根据称重法，示数减小值等于浮力，减小值相同则两物体所受浮力相同，B正确；
3. 选项C：水中时弹簧测力计示数$F_{示}=G-F_{浮}$，虽然$F_{浮}$相同，但两物体的重力$G$未知，无法确定示数是否相同，C错误；
4. 选项D：空气中弹簧测力计示数即物体重力$G=F_{浮}+F_{示}$，$F_{浮}$相同但$F_{示}$未知，所以重力不一定相同，D错误。
【解析】
根据称重法测浮力的公式：$F_{浮}=G-F_{示}$，可得弹簧测力计的示数减小值$\Delta F = G - F_{示}=F_{浮}$。
题目中明确两个弹簧测力计的示数减小值相同，因此两物体所受的浮力$F_{浮}$相同，故B选项正确。
对其他选项的分析：
A选项：物体浸没后，浮力大小与深度无关，两物体所处深度不一定相同，A错误；
C选项：水中时弹簧测力计示数$F_{示}=G-F_{浮}$，由于物体重力$G$未知，无法确定示数是否相同，C错误；
D选项：空气中弹簧测力计示数等于物体重力$G=F_{浮}+F_{示}$，因$F_{示}$未知，无法确定重力是否相同，D错误。
【答案】
B
【知识点】
称重法测浮力、浮力的影响因素
【点评】
本题主要考查称重法测浮力的应用，关键是理解弹簧测力计示数减小值等于物体所受浮力大小，同时需明确浮力大小与浸没深度无关，理清重力、浮力、弹簧测力计示数三者的关系，避免混淆各物理量的对应关系。
【难度系数】
0.6
首先回忆称重法测浮力的公式：$F_{浮}=G-F_{示}$，其中$G$是物体在空气中时弹簧测力计的示数（即物体重力），$F_{示}$是物体浸没在水中时弹簧测力计的示数。弹簧测力计的示数减小值等于物体受到的浮力大小，即$\Delta F = F_{浮}$。
题目中说两个弹簧测力计的示数减小值相同，以此为核心逐个分析选项：
1. 选项A：物体浸没在水中后，浮力大小与深度无关（浸没后$V_{排}$不变，由$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$可知浮力不变），因此两物体不需要处在水中相同深度，A错误；
2. 选项B：根据称重法，示数减小值等于浮力，减小值相同则两物体所受浮力相同，B正确；
3. 选项C：水中时弹簧测力计示数$F_{示}=G-F_{浮}$，虽然$F_{浮}$相同，但两物体的重力$G$未知，无法确定示数是否相同，C错误；
4. 选项D：空气中弹簧测力计示数即物体重力$G=F_{浮}+F_{示}$，$F_{浮}$相同但$F_{示}$未知，所以重力不一定相同，D错误。
【解析】
根据称重法测浮力的公式：$F_{浮}=G-F_{示}$，可得弹簧测力计的示数减小值$\Delta F = G - F_{示}=F_{浮}$。
题目中明确两个弹簧测力计的示数减小值相同，因此两物体所受的浮力$F_{浮}$相同，故B选项正确。
对其他选项的分析：
A选项：物体浸没后，浮力大小与深度无关，两物体所处深度不一定相同，A错误；
C选项：水中时弹簧测力计示数$F_{示}=G-F_{浮}$，由于物体重力$G$未知，无法确定示数是否相同，C错误；
D选项：空气中弹簧测力计示数等于物体重力$G=F_{浮}+F_{示}$，因$F_{示}$未知，无法确定重力是否相同，D错误。
【答案】
B
【知识点】
称重法测浮力、浮力的影响因素
【点评】
本题主要考查称重法测浮力的应用，关键是理解弹簧测力计示数减小值等于物体所受浮力大小，同时需明确浮力大小与浸没深度无关，理清重力、浮力、弹簧测力计示数三者的关系，避免混淆各物理量的对应关系。
【难度系数】
0.6
4. (★★★)小明用如图10.1-5所示实验装置,探究在同种液体中浮力的大小与什么因素有关。
(1)图10.1-5甲中弹簧测力计示数为
(2)对比甲、乙、丙三次实验,可知:
请你分析实验数据,判断物体所受浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关,并说明理由:
(3)如图10.1-6所示,能够反映弹簧测力计示数与物体下表面浸入水中深度关系的是
(1)图10.1-5甲中弹簧测力计示数为
3
N,图10.1-5乙中物体受到的浮力为0.6
N。(2)对比甲、乙、丙三次实验,可知:
在同种液体中,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大
。请你分析实验数据,判断物体所受浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关,并说明理由:
无关;物体浸没在不同深度时,弹簧测力计示数不变
。(3)如图10.1-6所示,能够反映弹簧测力计示数与物体下表面浸入水中深度关系的是
C
(填字母)。答案
3
0.6
在
同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大
无关；物体浸没在不同深度时，弹簧测力计示数不变
C
0.6
在
同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大
无关；物体浸没在不同深度时，弹簧测力计示数不变
C
解析
【分析】
1. 第(1)问：先确定弹簧测力计的分度值，读取甲图示数得到物体重力；再利用称重法$F_{浮}=G-F_{示}$计算乙图中物体受到的浮力。
2. 第(2)问：对比甲、乙、丙实验，控制液体密度相同，通过改变物体排开液体的体积，结合弹簧测力计示数变化分析浮力与排开液体体积的关系；判断浮力与浸没深度的关系时，观察物体浸没后深度变化时弹簧测力计示数是否改变，结合阿基米德原理分析理由。
3. 第(3)问：分析弹簧测力计示数随浸入深度的变化规律：深度为0时示数等于重力；浸入过程中，排开体积变大，示数变小；完全浸没后，深度增加示数不变，据此匹配对应图像。
【解析】
(1) 图甲中弹簧测力计分度值为0.2N，示数为3N，即物体重力$G=3N$；图乙中弹簧测力计示数为2.4N，根据称重法，物体受到的浮力$F_{浮}=G-F_{乙}=3N-2.4N=0.6N$。
(2) 对比甲、乙、丙三次实验，液体密度相同，乙中物体排开液体体积小于丙，丙中弹簧测力计示数更小，说明浮力更大，可得结论：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大。
物体所受浮力大小跟浸没深度无关；理由是：物体浸没在不同深度时，弹簧测力计示数不变，根据称重法可知浮力不变，因为物体浸没后排开液体的体积不变，液体密度不变，由阿基米德原理可知浮力与浸没深度无关。
(3) 当物体下表面浸入深度为0时，弹簧测力计示数等于物体重力；随着深度增加，物体排开液体体积变大，浮力变大，示数变小；完全浸没后，深度增加，排开体积不变，示数保持不变，符合该规律的是图像C。
【答案】
(1) 3；0.6
(2) 在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大；无关，物体浸没在不同深度时，弹簧测力计示数不变（或物体浸没后，排开液体的体积不变，浮力不变）
(3) C
【知识点】
称重法测浮力；浮力大小的影响因素；图像分析
【点评】
本题是探究浮力影响因素的经典实验题，考查了弹簧测力计读数、称重法应用、控制变量法的实验思路及图像分析能力，要求学生熟练掌握阿基米德原理，理解浮力与排开液体体积、浸没深度的关系，是中考常考的实验题型。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问：先确定弹簧测力计的分度值，读取甲图示数得到物体重力；再利用称重法$F_{浮}=G-F_{示}$计算乙图中物体受到的浮力。
2. 第(2)问：对比甲、乙、丙实验，控制液体密度相同，通过改变物体排开液体的体积，结合弹簧测力计示数变化分析浮力与排开液体体积的关系；判断浮力与浸没深度的关系时，观察物体浸没后深度变化时弹簧测力计示数是否改变，结合阿基米德原理分析理由。
3. 第(3)问：分析弹簧测力计示数随浸入深度的变化规律：深度为0时示数等于重力；浸入过程中，排开体积变大，示数变小；完全浸没后，深度增加示数不变，据此匹配对应图像。
【解析】
(1) 图甲中弹簧测力计分度值为0.2N，示数为3N，即物体重力$G=3N$；图乙中弹簧测力计示数为2.4N，根据称重法，物体受到的浮力$F_{浮}=G-F_{乙}=3N-2.4N=0.6N$。
(2) 对比甲、乙、丙三次实验，液体密度相同，乙中物体排开液体体积小于丙，丙中弹簧测力计示数更小，说明浮力更大，可得结论：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大。
物体所受浮力大小跟浸没深度无关；理由是：物体浸没在不同深度时，弹簧测力计示数不变，根据称重法可知浮力不变，因为物体浸没后排开液体的体积不变，液体密度不变，由阿基米德原理可知浮力与浸没深度无关。
(3) 当物体下表面浸入深度为0时，弹簧测力计示数等于物体重力；随着深度增加，物体排开液体体积变大，浮力变大，示数变小；完全浸没后，深度增加，排开体积不变，示数保持不变，符合该规律的是图像C。
【答案】
(1) 3；0.6
(2) 在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大；无关，物体浸没在不同深度时，弹簧测力计示数不变（或物体浸没后，排开液体的体积不变，浮力不变）
(3) C
【知识点】
称重法测浮力；浮力大小的影响因素；图像分析
【点评】
本题是探究浮力影响因素的经典实验题，考查了弹簧测力计读数、称重法应用、控制变量法的实验思路及图像分析能力，要求学生熟练掌握阿基米德原理，理解浮力与排开液体体积、浸没深度的关系，是中考常考的实验题型。
【难度系数】
0.6
