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11.(双选)河南是我国小麦生产第一大省,勤劳智慧的人们发明了一种挑选种子的方法——“盐水选种”,如图4-7所示。下列说法正确的是 (
图4-7
A.“盐水选种”时所配制的盐水浓度越高越好
B.漂浮的种子受到的浮力等于其自身重力
C.漂浮的种子一定比沉底的种子受到的浮力大
D.沉底的种子比漂浮的种子密度大,更饱满
BD
)图4-7
A.“盐水选种”时所配制的盐水浓度越高越好
B.漂浮的种子受到的浮力等于其自身重力
C.漂浮的种子一定比沉底的种子受到的浮力大
D.沉底的种子比漂浮的种子密度大,更饱满
答案
11.BD
解析
【分析】
本题考查盐水选种的原理，核心是利用物体的浮沉条件判断选项正误。需明确：物体浮沉由物体与液体的密度关系决定，漂浮时浮力等于重力，下沉时浮力小于重力；浮力大小由液体密度和排开液体体积共同决定，与物体状态无直接关系。
【解析】
对各选项逐一分析：
选项A：盐水选种时，盐水浓度并非越高越好。若浓度过高，密度较大的饱满种子也可能漂浮，无法筛选出合格种子，因此A错误。
选项B：漂浮的种子处于静止状态，受力平衡，根据二力平衡条件，其受到的浮力等于自身重力，因此B正确。
选项C：浮力大小公式为$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，浮力取决于液体密度和排开液体体积，与物体状态无关。漂浮的种子排开盐水的体积小，沉底的种子若排开体积更大，其浮力可能大于漂浮种子，因此C错误。
选项D：种子密度大于盐水密度时沉底，密度小于盐水密度时漂浮。沉底的种子密度更大，说明种子更饱满，因此D正确。
【答案】
BD
【知识点】
物体浮沉条件、浮力的应用
【点评】
本题结合盐水选种的实际场景，考查浮沉条件的应用，需区分“物体状态”与“浮力大小”的关系，易错点在于误将漂浮状态等同于浮力更大，需明确浮力由排开体积决定。
【难度系数】
0.5
本题考查盐水选种的原理，核心是利用物体的浮沉条件判断选项正误。需明确：物体浮沉由物体与液体的密度关系决定，漂浮时浮力等于重力，下沉时浮力小于重力；浮力大小由液体密度和排开液体体积共同决定，与物体状态无直接关系。
【解析】
对各选项逐一分析：
选项A：盐水选种时，盐水浓度并非越高越好。若浓度过高，密度较大的饱满种子也可能漂浮，无法筛选出合格种子，因此A错误。
选项B：漂浮的种子处于静止状态，受力平衡，根据二力平衡条件，其受到的浮力等于自身重力，因此B正确。
选项C：浮力大小公式为$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，浮力取决于液体密度和排开液体体积，与物体状态无关。漂浮的种子排开盐水的体积小，沉底的种子若排开体积更大，其浮力可能大于漂浮种子，因此C错误。
选项D：种子密度大于盐水密度时沉底，密度小于盐水密度时漂浮。沉底的种子密度更大，说明种子更饱满，因此D正确。
【答案】
BD
【知识点】
物体浮沉条件、浮力的应用
【点评】
本题结合盐水选种的实际场景，考查浮沉条件的应用，需区分“物体状态”与“浮力大小”的关系，易错点在于误将漂浮状态等同于浮力更大，需明确浮力由排开体积决定。
【难度系数】
0.5
12.(双选)将两个完全相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的相同容器中,木块静止时,两容器中液面相平,如图4-8所示。下列说法正确的是 (
A.木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等
B.木块在乙液体中排开液体的质量较大
C.两容器中木块下表面受到的液体压强相等
D.两容器底部受到的液体压强相等
AC
)A.木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等
B.木块在乙液体中排开液体的质量较大
C.两容器中木块下表面受到的液体压强相等
D.两容器底部受到的液体压强相等
答案
12.AC
解析
【分析】
要解决这道题，需结合漂浮条件、阿基米德原理和液体压强公式逐一分析选项：
1. 木块静止时均漂浮，根据漂浮条件，浮力等于自身重力，由此判断浮力关系；
2. 由阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力，可判断排开液体的质量关系；
3. 木块漂浮时上表面压力为0，浮力等于下表面压力，结合压强公式判断下表面压强；
4. 根据排开液体体积的大小，结合阿基米德原理判断液体密度，再根据液体压强公式判断容器底部压强。
【解析】
1. 选项A：两个完全相同的木块在甲、乙液体中均处于漂浮状态，根据漂浮条件，木块所受浮力等于自身重力，即$ F_{浮甲}=G_{木} $，$ F_{浮乙}=G_{木} $，因木块重力相等，故$ F_{浮甲}=F_{浮乙} $，A正确；
2. 选项B：根据阿基米德原理$ F_{浮}=G_{排}=m_{排}g $，因$ F_{浮甲}=F_{浮乙} $，所以排开液体的重力相等，排开液体的质量也相等，B错误；
3. 选项C：木块漂浮时，上表面受到的液体压力为0，因此浮力等于木块下表面受到的液体压力，即$ F_{浮}=F_{下} $。两个木块的底面积$ S $相同，由压强公式$ p=\frac{F}{S} $，可得木块下表面受到的液体压强$ p_{下甲}=\frac{F_{浮甲}}{S} $，$ p_{下乙}=\frac{F_{浮乙}}{S} $，因$ F_{浮甲}=F_{浮乙} $，故$ p_{下甲}=p_{下乙} $，C正确；
4. 选项D：由图可知，木块在甲液体中排开液体的体积$ V_{排甲}＜V_{排乙} $，根据阿基米德原理$ F_{浮}=\rho_{液}gV_{排} $，因$ F_{浮甲}=F_{浮乙} $，所以$ \rho_{甲}＞\rho_{乙} $。两容器中液面相平，即液体深度$ h $相同，由液体压强公式$ p=\rho_{液}gh $，可得容器底部受到的液体压强$ p_{甲底}=\rho_{甲}gh $，$ p_{乙底}=\rho_{乙}gh $，因$ \rho_{甲}＞\rho_{乙} $，故$ p_{甲底}＞p_{乙底} $，D错误。
综上，正确选项为AC。
【答案】
AC
【知识点】
浮力、液体压强、阿基米德原理
【点评】
本题综合考查漂浮条件、阿基米德原理和液体压强的应用，核心是利用漂浮时浮力等于重力的特点，结合排开液体体积判断液体密度，再推导压强关系，需注意木块下表面压强的推导逻辑，是易混易错点。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合漂浮条件、阿基米德原理和液体压强公式逐一分析选项：
1. 木块静止时均漂浮，根据漂浮条件，浮力等于自身重力，由此判断浮力关系；
2. 由阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力，可判断排开液体的质量关系；
3. 木块漂浮时上表面压力为0，浮力等于下表面压力，结合压强公式判断下表面压强；
4. 根据排开液体体积的大小，结合阿基米德原理判断液体密度，再根据液体压强公式判断容器底部压强。
【解析】
1. 选项A：两个完全相同的木块在甲、乙液体中均处于漂浮状态，根据漂浮条件，木块所受浮力等于自身重力，即$ F_{浮甲}=G_{木} $，$ F_{浮乙}=G_{木} $，因木块重力相等，故$ F_{浮甲}=F_{浮乙} $，A正确；
2. 选项B：根据阿基米德原理$ F_{浮}=G_{排}=m_{排}g $，因$ F_{浮甲}=F_{浮乙} $，所以排开液体的重力相等，排开液体的质量也相等，B错误；
3. 选项C：木块漂浮时，上表面受到的液体压力为0，因此浮力等于木块下表面受到的液体压力，即$ F_{浮}=F_{下} $。两个木块的底面积$ S $相同，由压强公式$ p=\frac{F}{S} $，可得木块下表面受到的液体压强$ p_{下甲}=\frac{F_{浮甲}}{S} $，$ p_{下乙}=\frac{F_{浮乙}}{S} $，因$ F_{浮甲}=F_{浮乙} $，故$ p_{下甲}=p_{下乙} $，C正确；
4. 选项D：由图可知，木块在甲液体中排开液体的体积$ V_{排甲}＜V_{排乙} $，根据阿基米德原理$ F_{浮}=\rho_{液}gV_{排} $，因$ F_{浮甲}=F_{浮乙} $，所以$ \rho_{甲}＞\rho_{乙} $。两容器中液面相平，即液体深度$ h $相同，由液体压强公式$ p=\rho_{液}gh $，可得容器底部受到的液体压强$ p_{甲底}=\rho_{甲}gh $，$ p_{乙底}=\rho_{乙}gh $，因$ \rho_{甲}＞\rho_{乙} $，故$ p_{甲底}＞p_{乙底} $，D错误。
综上，正确选项为AC。
【答案】
AC
【知识点】
浮力、液体压强、阿基米德原理
【点评】
本题综合考查漂浮条件、阿基米德原理和液体压强的应用，核心是利用漂浮时浮力等于重力的特点，结合排开液体体积判断液体密度，再推导压强关系，需注意木块下表面压强的推导逻辑，是易混易错点。
【难度系数】
0.5
13. 请画出图4-9中潜水艇上浮时的受力示意图(O点表示潜水艇的重心)。
图4-9
图4-9
答案
13.如答图4-1所示
解析
【分析】要绘制潜水艇上浮时的受力示意图，需先明确潜水艇上浮时的受力特点：潜水艇在水中受竖直向上的浮力、竖直向下的重力，作用点都在重心O处；因潜水艇上浮，故浮力大小大于重力大小，据此确定力的方向、作用点，完成示意图绘制。
【解析】潜水艇上浮时，受到竖直向上的浮力$ F_{浮} $和竖直向下的重力$ G $，两个力的作用点均在重心O点；由于潜水艇上浮，浮力大于重力，按力的三要素（方向、作用点）画出受力示意图，结果如答图4-1所示。
【答案】
【知识点】力的示意图、浮力、重力
【点评】本题考查受力示意图的基础作图，需结合物体上浮的受力规律，明确力的方向与作用点，难度较低，是常规基础题。
【难度系数】0.4
【解析】潜水艇上浮时，受到竖直向上的浮力$ F_{浮} $和竖直向下的重力$ G $，两个力的作用点均在重心O点；由于潜水艇上浮，浮力大于重力，按力的三要素（方向、作用点）画出受力示意图，结果如答图4-1所示。
【答案】
【知识点】力的示意图、浮力、重力
【点评】本题考查受力示意图的基础作图，需结合物体上浮的受力规律，明确力的方向与作用点，难度较低，是常规基础题。
【难度系数】0.4
14. 如图4-10所示,一容器静止在斜面上,容器内的水面上漂浮着一小球。请在图中作出烧杯对斜面的压力$F_{压}$和小球受到的浮力$F_{浮}$的示意图。
图4-10
图4-10
答案
14.如答图4-2所示
解析
【分析】
绘制力的示意图时，需明确两个力的方向和作用点：①浮力的方向始终竖直向上，与容器所处的斜面无关，作用点在小球的重心；②容器对斜面的压力，方向垂直于斜面指向斜面，作用点在容器与斜面的接触面上。根据力的三要素确定线段的方向和作用点，即可完成作图。
【解析】
1. 小球的浮力：从小球重心出发，沿竖直向上的方向画带箭头的线段，标注$F_{浮}$；
2. 容器对斜面的压力：从容器与斜面的接触点出发，沿垂直斜面向下的方向画带箭头的线段，标注$F_{压}$。
【答案】
如答图4-2所示
【知识点】
浮力方向、压力方向、力的示意图
【点评】
本题考查力的示意图的规范绘制，核心是区分浮力和压力的方向：浮力方向固定为竖直向上，压力方向垂直于接触面，属于基础作图题，需注意避免混淆不同力的方向。
【难度系数】
0.6
绘制力的示意图时，需明确两个力的方向和作用点：①浮力的方向始终竖直向上，与容器所处的斜面无关，作用点在小球的重心；②容器对斜面的压力，方向垂直于斜面指向斜面，作用点在容器与斜面的接触面上。根据力的三要素确定线段的方向和作用点，即可完成作图。
【解析】
1. 小球的浮力：从小球重心出发，沿竖直向上的方向画带箭头的线段，标注$F_{浮}$；
2. 容器对斜面的压力：从容器与斜面的接触点出发，沿垂直斜面向下的方向画带箭头的线段，标注$F_{压}$。
【答案】
如答图4-2所示
【知识点】
浮力方向、压力方向、力的示意图
【点评】
本题考查力的示意图的规范绘制，核心是区分浮力和压力的方向：浮力方向固定为竖直向上，压力方向垂直于接触面，属于基础作图题，需注意避免混淆不同力的方向。
【难度系数】
0.6
四、实验探究题
15. 在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：弹簧测力计、高度为6 cm的实心圆柱体金属块、相同的玻璃容器若干、水、密度未知的某种液体、细线等。
(1)进行如图4-11所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为
(2)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟
(3)如图G所示,图线
(4)该实心圆柱体的密度是
15. 在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：弹簧测力计、高度为6 cm的实心圆柱体金属块、相同的玻璃容器若干、水、密度未知的某种液体、细线等。
(1)进行如图4-11所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为
2.7
N;用弹簧测力计挂着圆柱体缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出)。(2)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟
物体排开液体的体积
有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟液体的密度
有关。(3)如图G所示,图线
b
(填“a”或“b”)能用来表示物体所受浮力大小随浸入液体深度的变化情况。(4)该实心圆柱体的密度是
9×10³
kg/m³;图F中液体的密度是2×10³
kg/m³。($\rho_{水}=1.0×10^{3}kg/m^{3},g$取10 N/kg)答案
15.(1)2.7 (2)物体排开液体的体积 液体的密度 (3)b (4)$9× 10^{3}$ $2× 10^{3}$
解析
【分析】
首先，第(1)题需明确弹簧测力计的分度值，准确读取A步骤的示数；第(2)题运用控制变量法，对比不同实验步骤的变量，推导浮力的影响因素；第(3)题根据浮力随浸入深度的变化规律（未浸没时浮力增大，浸没后浮力不变）判断对应图线；第(4)题利用称重法求浮力，结合阿基米德原理计算圆柱体体积，进而求出圆柱体密度，再通过液体中的浮力计算液体密度。
【解析】
(1) 弹簧测力计的分度值为0.1N，A步骤中指针指向2.7N，故示数为2.7N。
(2) 步骤A、B、C、D中，液体密度相同，圆柱体排开液体的体积逐渐增大，浮力随之增大，说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关；步骤A、E、F中，圆柱体排开液体的体积相同，液体密度不同，浮力不同，说明浮力大小跟液体的密度有关。
(3) 物体浸入液体时，未完全浸没前排开体积增大，浮力增大；完全浸没后排开体积不变，浮力不变，因此浮力随深度变化的图线是先上升后水平，对应图线b。
(4) 圆柱体重力$G=2.7\ \mathrm{N}$，完全浸没在水中时，浮力$F_{\mathrm{浮水}}=G-F_{\mathrm{拉水}}=2.7\ \mathrm{N}-2.4\ \mathrm{N}=0.3\ \mathrm{N}$。根据阿基米德原理$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}}$，圆柱体体积$V=V_{\mathrm{排}}=\frac{F_{\mathrm{浮水}}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{0.3\ \mathrm{N}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=3×10^{-5}\ \mathrm{m}^3$。圆柱体质量$m=\frac{G}{g}=\frac{2.7\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.27\ \mathrm{kg}$，故密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.27\ \mathrm{kg}}{3×10^{-5}\ \mathrm{m}^3}=9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。完全浸没在液体中时，浮力$F_{\mathrm{浮液}}=G-F_{\mathrm{拉液}}=2.7\ \mathrm{N}-2.1\ \mathrm{N}=0.6\ \mathrm{N}$，液体密度$\rho_{\mathrm{液}}=\frac{F_{\mathrm{浮液}}}{gV}=\frac{0.6\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}×3×10^{-5}\ \mathrm{m}^3}=2×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
【答案】
(1)2.7；(2)物体排开液体的体积；液体的密度；(3)b；(4)$9×10^3$；$2×10^3$
【知识点】
浮力的影响因素；阿基米德原理；密度计算
【点评】
本题结合探究浮力大小的实验，考查了弹簧测力计读数、控制变量法的应用、阿基米德原理及密度计算，需熟练掌握实验方法和相关公式，综合性较强。
【难度系数】
0.6
首先，第(1)题需明确弹簧测力计的分度值，准确读取A步骤的示数；第(2)题运用控制变量法，对比不同实验步骤的变量，推导浮力的影响因素；第(3)题根据浮力随浸入深度的变化规律（未浸没时浮力增大，浸没后浮力不变）判断对应图线；第(4)题利用称重法求浮力，结合阿基米德原理计算圆柱体体积，进而求出圆柱体密度，再通过液体中的浮力计算液体密度。
【解析】
(1) 弹簧测力计的分度值为0.1N，A步骤中指针指向2.7N，故示数为2.7N。
(2) 步骤A、B、C、D中，液体密度相同，圆柱体排开液体的体积逐渐增大，浮力随之增大，说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关；步骤A、E、F中，圆柱体排开液体的体积相同，液体密度不同，浮力不同，说明浮力大小跟液体的密度有关。
(3) 物体浸入液体时，未完全浸没前排开体积增大，浮力增大；完全浸没后排开体积不变，浮力不变，因此浮力随深度变化的图线是先上升后水平，对应图线b。
(4) 圆柱体重力$G=2.7\ \mathrm{N}$，完全浸没在水中时，浮力$F_{\mathrm{浮水}}=G-F_{\mathrm{拉水}}=2.7\ \mathrm{N}-2.4\ \mathrm{N}=0.3\ \mathrm{N}$。根据阿基米德原理$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}}$，圆柱体体积$V=V_{\mathrm{排}}=\frac{F_{\mathrm{浮水}}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{0.3\ \mathrm{N}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=3×10^{-5}\ \mathrm{m}^3$。圆柱体质量$m=\frac{G}{g}=\frac{2.7\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.27\ \mathrm{kg}$，故密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.27\ \mathrm{kg}}{3×10^{-5}\ \mathrm{m}^3}=9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。完全浸没在液体中时，浮力$F_{\mathrm{浮液}}=G-F_{\mathrm{拉液}}=2.7\ \mathrm{N}-2.1\ \mathrm{N}=0.6\ \mathrm{N}$，液体密度$\rho_{\mathrm{液}}=\frac{F_{\mathrm{浮液}}}{gV}=\frac{0.6\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}×3×10^{-5}\ \mathrm{m}^3}=2×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
【答案】
(1)2.7；(2)物体排开液体的体积；液体的密度；(3)b；(4)$9×10^3$；$2×10^3$
【知识点】
浮力的影响因素；阿基米德原理；密度计算
【点评】
本题结合探究浮力大小的实验，考查了弹簧测力计读数、控制变量法的应用、阿基米德原理及密度计算，需熟练掌握实验方法和相关公式，综合性较强。
【难度系数】
0.6
