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1 [2025 福建厦门期末,中]某种水母利用浮囊体中产生的一氧化碳、氮气等气体实现上浮和下沉。如图所示,若悬浮在水中的该种水母想要上浮,则其应该
A.产生气体,囊内气体增多,浮力大于重力
B.产生气体,囊内气体增多,浮力小于重力
C.排出气体,囊内气体减少,浮力大于重力
D.排出气体,囊内气体减少,浮力小于重力
A.产生气体,囊内气体增多,浮力大于重力
B.产生气体,囊内气体增多,浮力小于重力
C.排出气体,囊内气体减少,浮力大于重力
D.排出气体,囊内气体减少,浮力小于重力
答案
1. A 【解析】水母在水中悬浮时所受浮力等于自身重力,若悬浮在水中的水母想要上浮,则其所受浮力需大于自身重力,自身重力无法减小,则需要增大浮力,故应增大排开水的体积,因而应产生气体,使浮囊体的体积增大。故选A。
解析
【分析】
我们可以按照浮沉条件的逻辑一步步推导：首先先明确初始状态，悬浮在水中的水母，此时受力平衡，浮力等于自身重力。如果要实现上浮，根据浮沉规律，必须满足浮力大于重力的条件。接下来分析实现路径：水母自身重力几乎不会发生明显变化，结合阿基米德原理F浮=ρ水gV排，水的密度是固定的，要增大浮力就需要增大水母排开水的体积。再结合题干给出的信息，水母依靠浮囊内的气体调整浮沉，因此需要产生更多气体，让浮囊体积膨胀，增大排开水的体积，最终让浮力大于重力，就能选出对应正确选项。
【解析】
1. 初始状态分析：悬浮在水中的水母处于平衡状态，此时它受到的浮力等于自身总重力。
2. 上浮的条件要求：根据物体浮沉条件，物体上浮的充要条件是所受浮力大于自身重力，因此需要让水母的浮力大于重力。
3. 调整方式推导：水母自身重力几乎无法减小，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，水的密度不变，要增大浮力就需要增大水母排开水的体积。因此水母需要产生气体，让浮囊体内气体增多，浮囊体积膨胀，排开水的体积变大，浮力随之增大，最终浮力大于重力，实现上浮。
综上选项A描述正确，BCD错误。
【答案】A
【知识点】
物体浮沉条件，阿基米德原理
【点评】
本题结合水母浮沉的新颖情境，本质是浮沉条件的应用型考查，和常见的潜水艇靠改变自重浮沉的原理不同，本题是通过改变自身体积调整浮力实现上浮，解题时要注意区分两类浮沉调整方式的差异，避免知识点混淆。
【难度系数】
0.7
我们可以按照浮沉条件的逻辑一步步推导：首先先明确初始状态，悬浮在水中的水母，此时受力平衡，浮力等于自身重力。如果要实现上浮，根据浮沉规律，必须满足浮力大于重力的条件。接下来分析实现路径：水母自身重力几乎不会发生明显变化，结合阿基米德原理F浮=ρ水gV排，水的密度是固定的，要增大浮力就需要增大水母排开水的体积。再结合题干给出的信息，水母依靠浮囊内的气体调整浮沉，因此需要产生更多气体，让浮囊体积膨胀，增大排开水的体积，最终让浮力大于重力，就能选出对应正确选项。
【解析】
1. 初始状态分析：悬浮在水中的水母处于平衡状态，此时它受到的浮力等于自身总重力。
2. 上浮的条件要求：根据物体浮沉条件，物体上浮的充要条件是所受浮力大于自身重力，因此需要让水母的浮力大于重力。
3. 调整方式推导：水母自身重力几乎无法减小，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，水的密度不变，要增大浮力就需要增大水母排开水的体积。因此水母需要产生气体，让浮囊体内气体增多，浮囊体积膨胀，排开水的体积变大，浮力随之增大，最终浮力大于重力，实现上浮。
综上选项A描述正确，BCD错误。
【答案】A
【知识点】
物体浮沉条件，阿基米德原理
【点评】
本题结合水母浮沉的新颖情境，本质是浮沉条件的应用型考查，和常见的潜水艇靠改变自重浮沉的原理不同，本题是通过改变自身体积调整浮力实现上浮，解题时要注意区分两类浮沉调整方式的差异，避免知识点混淆。
【难度系数】
0.7
2 [2025 河南郑州二模,中]盐水选种是一种巧妙挑选种子的方法,选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种。下列说法正确的是
A.漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力
B.盐水选种时所用盐水的密度大于良种的密度
C.若要选出更饱满的种子,则需要往盐水中加入适量的盐
D.体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
A.漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力
B.盐水选种时所用盐水的密度大于良种的密度
C.若要选出更饱满的种子,则需要往盐水中加入适量的盐
D.体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
答案
2. C 【解析】良种下沉,所受浮力小于重力,次种漂浮,所受浮力等于重力,故A错误;盐水选种时次种漂浮,良种沉底,则所用盐水的密度大于次种的密度,小于良种的密度,故B错误;更饱满的种子的密度更大,若要选出更饱满的种子,则需要往盐水中加入适量的盐,增大盐水的密度,故C正确;由图可知,良种沉底,次种漂浮,良种和次种的体积相同,良种排开的盐水的体积大,由$F_{浮}=\rho _{液}V_{排}g$可知,良种受到的浮力较大,故D错误。故选C。
解析
【分析】
这道题是浮力浮沉条件的实际应用题，解题思路首先要明确不同浮沉状态的对应规律：物体漂浮时受力平衡，浮力等于自身重力，物体密度小于液体密度；物体下沉时浮力小于自身重力，物体密度大于液体密度。接下来我们逐个对照选项推导：首先判断A选项，漂浮的物体必然受力平衡，浮力不可能大于重力；再判断B选项，良种沉底说明良种密度比盐水大，显然B描述错误；接着分析C选项，更饱满的种子密度更大，要筛选出密度更大的饱满种子，需要提升盐水的密度，加盐可以增大盐水密度，符合筛选逻辑；最后分析D选项，根据阿基米德原理，浮力和排开液体体积正相关，体积相同的良种沉底时排开盐水的体积远大于漂浮的次种，浮力更大，由此即可确定正确选项。
【解析】
我们逐个对选项进行推导判断：
1. 分析选项A：漂浮在水面的次种处于静止平衡状态，竖直方向受力平衡，所受浮力等于自身重力，因此A说法错误。
2. 分析选项B：良种沉入容器底部，说明良种的密度大于盐水的密度，次种漂浮说明次种密度小于盐水密度，因此盐水的密度大于次种密度、小于良种密度，B说法错误。
3. 分析选项C：更饱满的种子密度更大，往盐水中加入适量的盐可以增大盐水的密度，能让原本密度较小、不够饱满的种子也漂浮起来，只留下密度更大的更饱满的种子沉底，实现筛选更饱满种子的目的，C说法正确。
4. 分析选项D：体积相同的良种和次种，良种沉底，排开盐水的体积等于自身总体积，次种漂浮，排开盐水的体积小于自身体积，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，可知良种排开液体体积更大，受到的浮力更大，D说法错误。
综上，正确选项为C。
【答案】C
【知识点】物体浮沉条件，阿基米德原理
【点评】本题结合生活中盐水选种的真实场景考查浮力核心知识点，重点考查学生对浮沉状态下浮力与重力、物体密度与液体密度对应关系的理解，易错点是容易混淆良种、次种和盐水的密度大小关系，误判排开液体体积对浮力的影响，属于浮力部分的典型中档应用题。
【难度系数】0.6
这道题是浮力浮沉条件的实际应用题，解题思路首先要明确不同浮沉状态的对应规律：物体漂浮时受力平衡，浮力等于自身重力，物体密度小于液体密度；物体下沉时浮力小于自身重力，物体密度大于液体密度。接下来我们逐个对照选项推导：首先判断A选项，漂浮的物体必然受力平衡，浮力不可能大于重力；再判断B选项，良种沉底说明良种密度比盐水大，显然B描述错误；接着分析C选项，更饱满的种子密度更大，要筛选出密度更大的饱满种子，需要提升盐水的密度，加盐可以增大盐水密度，符合筛选逻辑；最后分析D选项，根据阿基米德原理，浮力和排开液体体积正相关，体积相同的良种沉底时排开盐水的体积远大于漂浮的次种，浮力更大，由此即可确定正确选项。
【解析】
我们逐个对选项进行推导判断：
1. 分析选项A：漂浮在水面的次种处于静止平衡状态，竖直方向受力平衡，所受浮力等于自身重力，因此A说法错误。
2. 分析选项B：良种沉入容器底部，说明良种的密度大于盐水的密度，次种漂浮说明次种密度小于盐水密度，因此盐水的密度大于次种密度、小于良种密度，B说法错误。
3. 分析选项C：更饱满的种子密度更大，往盐水中加入适量的盐可以增大盐水的密度，能让原本密度较小、不够饱满的种子也漂浮起来，只留下密度更大的更饱满的种子沉底，实现筛选更饱满种子的目的，C说法正确。
4. 分析选项D：体积相同的良种和次种，良种沉底，排开盐水的体积等于自身总体积，次种漂浮，排开盐水的体积小于自身体积，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，可知良种排开液体体积更大，受到的浮力更大，D说法错误。
综上，正确选项为C。
【答案】C
【知识点】物体浮沉条件，阿基米德原理
【点评】本题结合生活中盐水选种的真实场景考查浮力核心知识点，重点考查学生对浮沉状态下浮力与重力、物体密度与液体密度对应关系的理解，易错点是容易混淆良种、次种和盐水的密度大小关系，误判排开液体体积对浮力的影响，属于浮力部分的典型中档应用题。
【难度系数】0.6
3 [2025 江苏镇江期末,中]装有适量盐水的透明塑料袋放入盛水的玻璃缸中,如图所示,待塑料袋静止时可能出现的情况是
A.②③④
B.①②③
C.①②③④
D.①②④
A.②③④
B.①②③
C.①②③④
D.①②④
答案
3. B 【解析】漂浮时物体所受浮力等于自身重力,则有$F_{浮}=G$,根据阿基米德原理知,$\rho _{水}gV_{排}=\rho _{盐水}gV_{盐水}$,由于$\rho _{盐水}＞\rho _{水}$,则$V_{盐水}＜V_{排}$,即盐水液面比玻璃缸中水的液面低,待塑料袋静止时可能出现①情况,不可能出现④情况;若盐水袋悬浮在水中,则其所受浮力等于自身重力,则有$\rho _{水}gV'_{排}=\rho _{盐水}gV'_{盐水}$,由于$\rho _{盐水}＞\rho _{水}$,则$V'_{盐水}＜V'_{排}$,待塑料袋静止时可能出现②情况;若塑料袋装满盐水,则盐水和排开水的体积相等,根据$F''_{浮}=\rho _{水}gV''_{排}$,重力$G''=\rho _{盐水}gV''_{盐水},\rho _{盐水}＞\rho _{水},V''_{排}=V''_{盐水}$,可知$F''_{浮}＜G''$,盐水袋沉底,故可能出现③情况。故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
解析
【分析】
我们解题的核心思路是抓住已知条件：盐水密度大于水的密度，且忽略塑料袋自身重力，结合物体浮沉条件和阿基米德原理，逐一验证四个图示的状态是否成立：首先对漂浮状态，利用浮力等于重力的等量关系，推导排开水的体积和袋内盐水体积的大小关系，判断①和④是否合理；再分析悬浮状态，验证完全浸没时浮力等于重力是否可以实现；最后分析沉底状态，判断装满盐水时浮力和重力的大小关系，最终筛选出所有可能的情况。
【解析】
忽略透明塑料袋自身的重力，已知盐水密度$\rho_{盐水}＞\rho_{水}$，结合浮沉条件和阿基米德原理逐一分析：
1. 漂浮状态验证：
漂浮时浮力等于袋内盐水的重力，即$F_{浮}=G_{盐水}$，代入阿基米德原理公式得：
$\rho_{水}gV_{排}=\rho_{盐水}gV_{盐水}$
约去g后变形可得$V_{排}=\frac{\rho_{盐水}}{\rho_{水}}V_{盐水}$，由于$\rho_{盐水}＞\rho_{水}$，因此$V_{排}＞V_{盐水}$，即塑料袋排开水的体积大于袋内盐水的体积，说明袋内盐水的液面低于玻璃缸内的水面，对应图①成立；而图④中袋内盐水液面高于缸内水面，即$V_{盐水}＞V_{排}$，代入上式会推出$\rho_{水}＞\rho_{盐水}$，和已知条件矛盾，因此④不可能出现。
2. 悬浮状态验证：
悬浮时塑料袋完全浸没在水中，浮力等于盐水重力，即$\rho_{水}gV_{袋}=\rho_{盐水}gV_{盐水}$，只要塑料袋没有装满盐水，满足$V_{盐水}＜V_{袋}$，就可以让等式成立，因此图②的悬浮情况是可能出现的。
3. 沉底状态验证：
若塑料袋内装满盐水，此时$V_{盐水}=V_{袋}=V_{排}$，则浮力$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，总重力$G=\rho_{盐水}gV_{盐水}$，由于$\rho_{盐水}＞\rho_{水}$，可得$F_{浮}＜G$，塑料袋会下沉最终沉底，因此图③的沉底情况是可能出现的。
综上，可能出现的情况是①②③。
【答案】B
【知识点】阿基米德原理，物体浮沉条件
【点评】本题灵活考查浮沉条件的应用，易错点是忽略盐水密度大于水的前提，误判图④的合理性，解题时要抓住浮力和重力的等量关系，通过体积对比快速判断状态是否成立，属于浮沉条件的典型拓展应用题。
【难度系数】0.6
我们解题的核心思路是抓住已知条件：盐水密度大于水的密度，且忽略塑料袋自身重力，结合物体浮沉条件和阿基米德原理，逐一验证四个图示的状态是否成立：首先对漂浮状态，利用浮力等于重力的等量关系，推导排开水的体积和袋内盐水体积的大小关系，判断①和④是否合理；再分析悬浮状态，验证完全浸没时浮力等于重力是否可以实现；最后分析沉底状态，判断装满盐水时浮力和重力的大小关系，最终筛选出所有可能的情况。
【解析】
忽略透明塑料袋自身的重力，已知盐水密度$\rho_{盐水}＞\rho_{水}$，结合浮沉条件和阿基米德原理逐一分析：
1. 漂浮状态验证：
漂浮时浮力等于袋内盐水的重力，即$F_{浮}=G_{盐水}$，代入阿基米德原理公式得：
$\rho_{水}gV_{排}=\rho_{盐水}gV_{盐水}$
约去g后变形可得$V_{排}=\frac{\rho_{盐水}}{\rho_{水}}V_{盐水}$，由于$\rho_{盐水}＞\rho_{水}$，因此$V_{排}＞V_{盐水}$，即塑料袋排开水的体积大于袋内盐水的体积，说明袋内盐水的液面低于玻璃缸内的水面，对应图①成立；而图④中袋内盐水液面高于缸内水面，即$V_{盐水}＞V_{排}$，代入上式会推出$\rho_{水}＞\rho_{盐水}$，和已知条件矛盾，因此④不可能出现。
2. 悬浮状态验证：
悬浮时塑料袋完全浸没在水中，浮力等于盐水重力，即$\rho_{水}gV_{袋}=\rho_{盐水}gV_{盐水}$，只要塑料袋没有装满盐水，满足$V_{盐水}＜V_{袋}$，就可以让等式成立，因此图②的悬浮情况是可能出现的。
3. 沉底状态验证：
若塑料袋内装满盐水，此时$V_{盐水}=V_{袋}=V_{排}$，则浮力$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，总重力$G=\rho_{盐水}gV_{盐水}$，由于$\rho_{盐水}＞\rho_{水}$，可得$F_{浮}＜G$，塑料袋会下沉最终沉底，因此图③的沉底情况是可能出现的。
综上，可能出现的情况是①②③。
【答案】B
【知识点】阿基米德原理，物体浮沉条件
【点评】本题灵活考查浮沉条件的应用，易错点是忽略盐水密度大于水的前提，误判图④的合理性，解题时要抓住浮力和重力的等量关系，通过体积对比快速判断状态是否成立，属于浮沉条件的典型拓展应用题。
【难度系数】0.6
4 [2024 湖北十堰期中,中]如图所示,一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直浸没在水中,一次口朝上,一次口朝下,若两次药瓶在水里的位置相同,则下列说法正确的是
A.甲图中,瓶内气体的密度更大
B.甲图中,瓶内气体的压强更大
C.乙图中,瓶口橡皮膜受到液体的压强更小
D.乙图中,药瓶受到的浮力更小
A.甲图中,瓶内气体的密度更大
B.甲图中,瓶内气体的压强更大
C.乙图中,瓶口橡皮膜受到液体的压强更小
D.乙图中,药瓶受到的浮力更小
答案
4. D 【解析】根据$p=\rho gh$可知,在同种液体中,液体的压强随深度的增加而增大,所以乙图中瓶口朝下时,瓶口浸入水中的深度大,橡皮膜受到水的压强大,橡皮膜向内凹陷更明显,乙图瓶内气体的体积小,甲、乙两图中瓶内气体质量相等,则乙图瓶内气体的密度大,压强大,故ABC错误。乙图橡皮膜向内凹陷更明显,药瓶排开水的体积更小,由$F_{浮}=\rho _{液}gV_{排}$可知,药瓶在水中受到的浮力的大小关系为:$F_{浮甲}＞F_{浮乙}$,即乙图中药瓶受到的浮力更小,故D正确。故选D。
解析
【分析】
我们可以按照从外到内的逻辑逐步推导：第一步，先对比两次瓶口橡皮膜在水中的深度，结合液体压强公式判断橡皮膜受到的水压大小；第二步，根据橡皮膜的凹陷程度，判断瓶内封闭气体的体积变化，由于瓶内气体质量始终不变，就能推导出瓶内气体的密度、压强的大小关系；第三步，结合药瓶整体排开水的体积变化，用阿基米德原理判断浮力大小，逐一排除错误选项即可得到正确答案。
【解析】
1. 分析橡皮膜受到的液体压强：两次药瓶在水里的位置相同，甲图瓶口朝上，橡皮膜所处深度更小，乙图瓶口朝下，橡皮膜所处深度更大。根据液体压强公式$p=\rho gh$，同种液体中压强随深度增大而增大，因此乙图瓶口橡皮膜受到的液体压强更大，C选项错误。
2. 分析瓶内气体的密度：乙图橡皮膜受到的水压更大，向内凹陷更明显，因此乙瓶内封闭气体的体积更小。由于瓶内气体质量始终不变，根据$\rho=\frac{m}{V}$，乙图瓶内气体的密度更大，A选项错误。
3. 分析瓶内气体的压强：一定质量的封闭气体，体积越小压强越大，因此乙图瓶内气体的压强更大，B选项错误。
4. 分析药瓶受到的浮力：乙图橡皮膜向内凹陷更明显，药瓶整体排开水的体积更小，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，水的密度和g不变，乙图的$V_{排}$更小，因此乙图中药瓶受到的浮力更小，D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
液体压强规律，阿基米德原理，封闭气体压强与体积关系
【点评】
本题是压强与浮力的综合中档题，解题的核心突破口是发现两次橡皮膜所处的深度差，很多同学容易忽略这个深度差异，默认两次药瓶状态完全一致导致错选，按照“液体压强→气体体积变化→浮力变化”的逻辑串联推导，就能顺利得到结论。
【难度系数】
0.6
我们可以按照从外到内的逻辑逐步推导：第一步，先对比两次瓶口橡皮膜在水中的深度，结合液体压强公式判断橡皮膜受到的水压大小；第二步，根据橡皮膜的凹陷程度，判断瓶内封闭气体的体积变化，由于瓶内气体质量始终不变，就能推导出瓶内气体的密度、压强的大小关系；第三步，结合药瓶整体排开水的体积变化，用阿基米德原理判断浮力大小，逐一排除错误选项即可得到正确答案。
【解析】
1. 分析橡皮膜受到的液体压强：两次药瓶在水里的位置相同，甲图瓶口朝上，橡皮膜所处深度更小，乙图瓶口朝下，橡皮膜所处深度更大。根据液体压强公式$p=\rho gh$，同种液体中压强随深度增大而增大，因此乙图瓶口橡皮膜受到的液体压强更大，C选项错误。
2. 分析瓶内气体的密度：乙图橡皮膜受到的水压更大，向内凹陷更明显，因此乙瓶内封闭气体的体积更小。由于瓶内气体质量始终不变，根据$\rho=\frac{m}{V}$，乙图瓶内气体的密度更大，A选项错误。
3. 分析瓶内气体的压强：一定质量的封闭气体，体积越小压强越大，因此乙图瓶内气体的压强更大，B选项错误。
4. 分析药瓶受到的浮力：乙图橡皮膜向内凹陷更明显，药瓶整体排开水的体积更小，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，水的密度和g不变，乙图的$V_{排}$更小，因此乙图中药瓶受到的浮力更小，D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
液体压强规律，阿基米德原理，封闭气体压强与体积关系
【点评】
本题是压强与浮力的综合中档题，解题的核心突破口是发现两次橡皮膜所处的深度差，很多同学容易忽略这个深度差异，默认两次药瓶状态完全一致导致错选，按照“液体压强→气体体积变化→浮力变化”的逻辑串联推导，就能顺利得到结论。
【难度系数】
0.6
5 [2025 河南焦作三模,中]盛有适量水的圆柱形容器放在水平桌面上,先把质量与碗相等的橡皮泥放置于碗内,然后将碗放入圆柱形容器中,碗处于漂浮状态,如图甲所示;再把橡皮泥从碗中取出,橡皮泥沉于容器底部,碗仍处于漂浮状态,如图乙所示。下列说法正确的是
A.图乙中水对碗的浮力小于水对橡皮泥的浮力
B.图甲中水对碗的浮力等于图乙中水对碗的浮力
C.图甲中水对容器底部的压强大于图乙中水对容器底部的压强
D.图甲中容器对桌面的压强大于图乙中容器对桌面的压强
A.图乙中水对碗的浮力小于水对橡皮泥的浮力
B.图甲中水对碗的浮力等于图乙中水对碗的浮力
C.图甲中水对容器底部的压强大于图乙中水对容器底部的压强
D.图甲中容器对桌面的压强大于图乙中容器对桌面的压强
答案
5. C 【解析】碗和橡皮泥的质量相等,则它们的重力相等,图乙中碗漂浮,所受浮力等于碗的重力,橡皮泥沉底,所受浮力小于橡皮泥的重力,所以图乙中碗受到的浮力大于橡皮泥受到的浮力,故A错误。图甲中,橡皮泥和碗整体漂浮,碗受到的浮力等于橡皮泥和碗的总重力,即$F_{甲}=G_{碗}+G_{橡}=2G_{碗}$;图乙中,碗漂浮,碗受到的浮力等于自身重力,即$F_{乙}=F_{浮碗}=G_{碗}$,所以图甲中水对碗的浮力大于图乙中水对碗的浮力,故B错误。在图甲中,橡皮泥和碗整体受到的浮力$F_{甲}=G_{碗}+G_{橡}=2G_{碗}$;在图乙中,橡皮泥和碗受到的浮力之和$F_{碗+橡}=F_{浮碗}+F_{浮橡},F_{浮碗}=G_{碗},F_{浮橡}＜G_{橡}$,则$F_{碗+橡}＜G_{碗}+G_{橡}=2G_{碗},F_{甲}＞F_{碗+橡}$;由$F_{浮}=\rho _{液}gV_{排}$可知,$V_{排甲}＞V_{排乙}$,则图甲中水面的高度高于图乙中水面的高度,由$p=\rho gh$可知图甲中水对容器底部的压强大于图乙中水对容器底部的压强,故C正确。由于容器对水平桌面的压力等于容器、水、碗、橡皮泥的总重力,所以容器对桌面的压力不变,由$p=\frac{F}{S}$可知,容器对桌面的压强不变,故D错误。故选C。
解析
【分析】
我们先从题目给出的核心条件入手：碗和橡皮泥质量相等，因此二者重力大小相等。接下来结合物体的浮沉条件逐步推导：首先回忆浮沉基本规律，物体漂浮时浮力等于自身重力，物体沉底时浮力小于自身重力。先分别对比两个状态下的各部分浮力大小：甲图中碗承载橡皮泥整体漂浮，碗受到的浮力需要承担碗和橡皮泥的总重力；乙图中橡皮泥取出沉底，碗单独漂浮，碗的浮力仅等于自身重力，橡皮泥的浮力小于自身重力。之后对比两个状态下的总排开液体体积，得到水面高度的关系，就能推导水对容器底的压强。最后用整体法分析容器对桌面的压力，总重力没有变化、容器底面积不变，即可得到容器对桌面的压强关系，逐一排除错误选项得到正确答案。
【解析】
已知碗和橡皮泥质量相等，因此$G_{碗}=G_{橡}=G$：
1. 分析选项A：图乙中碗漂浮，根据漂浮条件，水对碗的浮力$F_{浮碗乙}=G_{碗}$；橡皮泥沉底，因此水对橡皮泥的浮力$F_{浮橡}＜G_{橡}$。由于$G_{碗}=G_{橡}$，可得$F_{浮碗乙}＞F_{浮橡}$，A错误。
2. 分析选项B：图甲中碗承载橡皮泥整体漂浮，此时水对碗的浮力等于碗和橡皮泥的总重力，即$F_{浮碗甲}=G_{碗}+G_{橡}=2G$；图乙中水对碗的浮力$F_{浮碗乙}=G_{碗}=G$，因此$F_{浮碗甲}＞F_{浮碗乙}$，B错误。
3. 分析选项C：图甲中整体总浮力$F_{总浮甲}=F_{浮碗甲}=2G$；图乙中总浮力$F_{总浮乙}=F_{浮碗乙}+F_{浮橡}$，已知$F_{浮碗乙}=G$，$F_{浮橡}＜G_{橡}=G$，因此$F_{总浮乙}＜G+G=2G$，可得$F_{总浮甲}＞F_{总浮乙}$。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，可得甲状态下总排开水的体积$V_{排甲}＞V_{排乙}$，因此甲的水面高度$h_甲＞h_乙$。根据液体压强公式$p=\rho_{水}gh$，可得图甲中水对容器底部的压强大于图乙中水对容器底部的压强，C正确。
4. 分析选项D：容器对水平桌面的压力等于容器、水、碗、橡皮泥的总重力，两个状态下所有物体总重力不变，因此容器对桌面的压力F不变，容器底面积S固定，根据固体压强公式$p=\frac{F}{S}$，可知甲乙两图容器对桌面的压强相等，D错误。
综上选C。
【答案】
C
【知识点】
物体浮沉条件，阿基米德原理，液体压强计算
【点评】
本题是浮力板块的经典易错题，重点考察浮沉条件的应用和整体法的使用，很多同学容易误判甲图中碗的浮力大小，或是错误认为橡皮泥取出后容器对桌面的压力发生变化，解题时灵活使用整体法可以大幅简化推导过程，避免出错。
【难度系数】
0.6
我们先从题目给出的核心条件入手：碗和橡皮泥质量相等，因此二者重力大小相等。接下来结合物体的浮沉条件逐步推导：首先回忆浮沉基本规律，物体漂浮时浮力等于自身重力，物体沉底时浮力小于自身重力。先分别对比两个状态下的各部分浮力大小：甲图中碗承载橡皮泥整体漂浮，碗受到的浮力需要承担碗和橡皮泥的总重力；乙图中橡皮泥取出沉底，碗单独漂浮，碗的浮力仅等于自身重力，橡皮泥的浮力小于自身重力。之后对比两个状态下的总排开液体体积，得到水面高度的关系，就能推导水对容器底的压强。最后用整体法分析容器对桌面的压力，总重力没有变化、容器底面积不变，即可得到容器对桌面的压强关系，逐一排除错误选项得到正确答案。
【解析】
已知碗和橡皮泥质量相等，因此$G_{碗}=G_{橡}=G$：
1. 分析选项A：图乙中碗漂浮，根据漂浮条件，水对碗的浮力$F_{浮碗乙}=G_{碗}$；橡皮泥沉底，因此水对橡皮泥的浮力$F_{浮橡}＜G_{橡}$。由于$G_{碗}=G_{橡}$，可得$F_{浮碗乙}＞F_{浮橡}$，A错误。
2. 分析选项B：图甲中碗承载橡皮泥整体漂浮，此时水对碗的浮力等于碗和橡皮泥的总重力，即$F_{浮碗甲}=G_{碗}+G_{橡}=2G$；图乙中水对碗的浮力$F_{浮碗乙}=G_{碗}=G$，因此$F_{浮碗甲}＞F_{浮碗乙}$，B错误。
3. 分析选项C：图甲中整体总浮力$F_{总浮甲}=F_{浮碗甲}=2G$；图乙中总浮力$F_{总浮乙}=F_{浮碗乙}+F_{浮橡}$，已知$F_{浮碗乙}=G$，$F_{浮橡}＜G_{橡}=G$，因此$F_{总浮乙}＜G+G=2G$，可得$F_{总浮甲}＞F_{总浮乙}$。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，可得甲状态下总排开水的体积$V_{排甲}＞V_{排乙}$，因此甲的水面高度$h_甲＞h_乙$。根据液体压强公式$p=\rho_{水}gh$，可得图甲中水对容器底部的压强大于图乙中水对容器底部的压强，C正确。
4. 分析选项D：容器对水平桌面的压力等于容器、水、碗、橡皮泥的总重力，两个状态下所有物体总重力不变，因此容器对桌面的压力F不变，容器底面积S固定，根据固体压强公式$p=\frac{F}{S}$，可知甲乙两图容器对桌面的压强相等，D错误。
综上选C。
【答案】
C
【知识点】
物体浮沉条件，阿基米德原理，液体压强计算
【点评】
本题是浮力板块的经典易错题，重点考察浮沉条件的应用和整体法的使用，很多同学容易误判甲图中碗的浮力大小，或是错误认为橡皮泥取出后容器对桌面的压力发生变化，解题时灵活使用整体法可以大幅简化推导过程，避免出错。
【难度系数】
0.6
6 [2025 湖南长沙模拟,中]如图所示,甲、乙两个完全相同的烧杯放在同一水平桌面上,杯中装有质量不等的水。往两烧杯中分别放入物体A、B,A漂浮,B悬浮,此时两烧杯的水面刚好相平,甲、乙两烧杯对水平桌面的压力分别为$F_{甲}$、$F_{乙}$。则
A.$F_{甲}=F_{乙}$
B.$F_{甲}＞F_{乙}$
C.$F_{甲}＜F_{乙}$
D.无法比较
A.$F_{甲}=F_{乙}$
B.$F_{甲}＞F_{乙}$
C.$F_{甲}＜F_{乙}$
D.无法比较
答案
6. A 【解析】A物体在甲烧杯中漂浮,所以甲中水对烧杯底的压力等于甲中水的重力加A的重力,即$F_{甲水压}=G_{甲水}+G_{A}$;B物体在乙烧杯中悬浮,所以乙中水对烧杯底的压力等于乙中水的重力加上B的重力,即$F_{乙水压}=G_{乙水}+G_{B}$,甲、乙烧杯内水面相平,由$F=pS$和$p=\rho gh$可知,$F_{甲水压}=F_{乙水压}$,则甲烧杯内水和物体的总重力与乙烧杯内的相等;甲、乙两烧杯完全相同,则两烧杯的重力相等,烧杯对水平桌面的压力等于烧杯和杯内水、物体的重力之和,则甲烧杯对水平桌面的压力等于乙烧杯对水平桌面的压力,即$F_{甲}=F_{乙}$。故选A。
解析
【分析】
这道题要比较两个烧杯对桌面的压力，常规思路是总压力等于烧杯、水、物体三者的总重力之和，但题目直接给出两杯水质量不等，没法直接比较水的重力，所以需要换思路推导：第一步先观察到最终两烧杯水面相平，两个烧杯完全相同且都是柱形容器，先根据液体压强公式p=ρgh，深度h相同、水的密度相同，可得杯底受到的水的压强相等，再由F=pS，底面积S相同，就能推出水对两个杯底的压力相等。第二步利用浮沉条件：A漂浮，A的重力等于它受到的浮力，结合阿基米德原理，浮力等于排开水的重力，也就是A的重力等于它排开的那部分水的重力；同理B悬浮，B的重力也等于它排开的水的重力。第三步，对于柱形容器，水对杯底的压力就等于杯内原有水的重力加上放入物体的重力，既然两个杯底受到的水的压力相等，说明两个杯子里水加物体的总重力是相等的，再加上两个完全相同的烧杯重力相等，就能得到烧杯对桌面的总压力相等的结论。
【解析】
1. 已知甲、乙是完全相同的烧杯，最终两烧杯水面相平，即水的深度h相同，杯内液体都是水，密度ρ水相同。
根据液体压强公式$p=\rho gh$，可得甲乙两烧杯底部受到的水的压强相等；又因为烧杯底面积S完全相同，根据$F=pS$，可推导出水对甲乙烧杯底部的压力相等，即$F_{甲水压}=F_{乙水压}$。
2. 物体A在甲杯中漂浮，根据漂浮条件可得$F_{浮A}=G_A$，结合阿基米德原理$F_{浮A}=G_{排A}$，因此$G_A=G_{排A}$。对于柱形烧杯，水对杯底的压力等于杯内原有水的重力与物体A的重力之和，即$F_{甲水压}=G_{甲水}+G_A$。
3. 物体B在乙杯中悬浮，根据悬浮条件可得$F_{浮B}=G_B$，结合阿基米德原理$F_{浮B}=G_{排B}$，因此$G_B=G_{排B}$。同理可得乙杯中水对杯底的压力满足$F_{乙水压}=G_{乙水}+G_B$。
4. 结合$F_{甲水压}=F_{乙水压}$，可得$G_{甲水}+G_A = G_{乙水}+G_B$。
5. 烧杯对水平桌面的压力等于烧杯自身重力、杯内水的重力、物体重力三者之和，即$F_甲=G_{杯}+G_{甲水}+G_A$，$F_乙=G_{杯}+G_{乙水}+G_B$，因此$F_甲=F_乙$。
【答案】
A
【知识点】
物体浮沉条件，液体压强计算，阿基米德原理
【点评】
本题的干扰条件是题干给出的“杯中装有质量不等的水”，很多同学容易被该条件误导直接错误判断总重力不等，本题巧妙利用漂浮、悬浮时物体重力等于排开液体重力的等效替换特点，结合液面等高的条件推导容器底受到的液体压力相等，进而得到总压力相等的结论，掌握柱形容器中液体压力和总重力的对应关系可以快速完成这类题的判断。
【难度系数】
0.6
这道题要比较两个烧杯对桌面的压力，常规思路是总压力等于烧杯、水、物体三者的总重力之和，但题目直接给出两杯水质量不等，没法直接比较水的重力，所以需要换思路推导：第一步先观察到最终两烧杯水面相平，两个烧杯完全相同且都是柱形容器，先根据液体压强公式p=ρgh，深度h相同、水的密度相同，可得杯底受到的水的压强相等，再由F=pS，底面积S相同，就能推出水对两个杯底的压力相等。第二步利用浮沉条件：A漂浮，A的重力等于它受到的浮力，结合阿基米德原理，浮力等于排开水的重力，也就是A的重力等于它排开的那部分水的重力；同理B悬浮，B的重力也等于它排开的水的重力。第三步，对于柱形容器，水对杯底的压力就等于杯内原有水的重力加上放入物体的重力，既然两个杯底受到的水的压力相等，说明两个杯子里水加物体的总重力是相等的，再加上两个完全相同的烧杯重力相等，就能得到烧杯对桌面的总压力相等的结论。
【解析】
1. 已知甲、乙是完全相同的烧杯，最终两烧杯水面相平，即水的深度h相同，杯内液体都是水，密度ρ水相同。
根据液体压强公式$p=\rho gh$，可得甲乙两烧杯底部受到的水的压强相等；又因为烧杯底面积S完全相同，根据$F=pS$，可推导出水对甲乙烧杯底部的压力相等，即$F_{甲水压}=F_{乙水压}$。
2. 物体A在甲杯中漂浮，根据漂浮条件可得$F_{浮A}=G_A$，结合阿基米德原理$F_{浮A}=G_{排A}$，因此$G_A=G_{排A}$。对于柱形烧杯，水对杯底的压力等于杯内原有水的重力与物体A的重力之和，即$F_{甲水压}=G_{甲水}+G_A$。
3. 物体B在乙杯中悬浮，根据悬浮条件可得$F_{浮B}=G_B$，结合阿基米德原理$F_{浮B}=G_{排B}$，因此$G_B=G_{排B}$。同理可得乙杯中水对杯底的压力满足$F_{乙水压}=G_{乙水}+G_B$。
4. 结合$F_{甲水压}=F_{乙水压}$，可得$G_{甲水}+G_A = G_{乙水}+G_B$。
5. 烧杯对水平桌面的压力等于烧杯自身重力、杯内水的重力、物体重力三者之和，即$F_甲=G_{杯}+G_{甲水}+G_A$，$F_乙=G_{杯}+G_{乙水}+G_B$，因此$F_甲=F_乙$。
【答案】
A
【知识点】
物体浮沉条件，液体压强计算，阿基米德原理
【点评】
本题的干扰条件是题干给出的“杯中装有质量不等的水”，很多同学容易被该条件误导直接错误判断总重力不等，本题巧妙利用漂浮、悬浮时物体重力等于排开液体重力的等效替换特点，结合液面等高的条件推导容器底受到的液体压力相等，进而得到总压力相等的结论，掌握柱形容器中液体压力和总重力的对应关系可以快速完成这类题的判断。
【难度系数】
0.6
