[变式1]（2024菏泽节选）物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用同一金属块依次进行如下步骤的操作：

根据上述实验步骤，完成下列问题：
(1)步骤A中金属块重N。
(2)步骤B中金属块受到的浮力为N。
(3)分析三步骤数据，初步得出浮力大小与液体密度有关。
(4)若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精，测力计的示数（选填“大于”“小于”或“等于”）1.6 N。

1. 2.6
2. 0.4
3. A、C、D
4. 大于

【分析】
解决本题需结合称重法测浮力（$F_{浮}=G-F_{拉}$）和控制变量法分析浮力的影响因素：
1. 读取弹簧测力计示数时，先明确分度值，步骤A测金属块重力，直接读取刻度即可；
2. 步骤B中金属块部分浸入水中，利用称重法，用重力减去此时测力计示数得到浮力；
3. 探究浮力与液体密度的关系，需控制排开液体体积相同，改变液体密度，因此选择金属块完全浸没在不同液体的步骤，结合重力步骤分析；
4. 换用酒精时，根据阿基米德原理，排开体积相同，液体密度越小浮力越小，再结合称重法判断测力计示数变化。
【解析】
(1) 步骤A中弹簧测力计的分度值为$0.1N$，指针指向$2.6N$，因此金属块重$2.6N$；
(2) 步骤B中，金属块受到的浮力$F_{浮B}=G-F_{拉B}=2.6N - 2.2N=0.4N$；
(3) 探究浮力与液体密度的关系，需控制排开液体体积相同，改变液体密度：步骤A测重力，步骤C中金属块完全浸没在水中，步骤D中金属块完全浸没在盐水中，排开体积相同、液体密度不同，因此分析$A、C、D$三步骤；
(4) 金属块完全浸没时，$V_{排}$相同，酒精密度小于水的密度，根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，金属块在酒精中受到的浮力小于在水中的浮力（水中完全浸没时浮力为$2.6N -1.6N=1N$）；再由$F_{拉}=G-F_{浮}$，浮力越小拉力越大，因此测力计示数大于$1.6N$。
【答案】
1. $2.6$；2. $0.4$；3. $A、C、D$；4. 大于
【知识点】
称重法测浮力、探究浮力影响因素、阿基米德原理
【点评】
本题为探究浮力大小影响因素的基础实验题，重点考查称重法和控制变量法的应用，是力学核心知识点的常规考查，需熟练掌握实验方法和公式应用。
【难度系数】
0.5

[变式2]（2026济南高新区一模）实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。

(1)(甲)中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐,表明浮力与深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,前后结论不一致。浸没前和浸没后结论不一致的原因是。
(2)为了进一步研究,改用(乙)中的物块继续探究,此物块重N,(丙)、(丁)中物块所受浮力均为N。由此可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与。
(3)若将(乙)中的物体换成相同材料的球体,则不能完成(乙)、(丙)、(丁)三次实验的探究,理由是。

1. 变大 浸没前改变深度的同时也改变了排开液体的体积
2. 3.8 1.4 浸入液体深度无关
3. 球体的形状规则,深度不同时排开液体的体积也不同,不能探究浮力和深度的关系

【分析】
解决本题需结合称重法测浮力的原理，利用控制变量法分析实验中的变量与不变量，明确探究浮力影响因素时需控制的条件。
第(1)问：根据称重法，弹簧测力计示数变化可反映浮力变化；浸没前改变深度时，排开液体体积也会变化，导致前后结论不一致。
第(2)问：先读取弹簧测力计示数得到物块重力，再通过称重法计算浮力；对比丙、丁的实验结果，分析浮力与深度的关系。
第(3)问：探究浮力与深度的关系需控制排开液体体积和液体密度相同，分析球体实验中变量是否可控。
【解析】
(1) 根据称重法$F_{浮}=G-F_{拉}$，铁块浸入水中时，弹簧测力计示数逐渐变小，说明铁块受到的浮力逐渐变大；浸没前，深度增加的同时，铁块排开液体的体积也在增大，因此浮力随深度增加而变大；浸没后，排开液体体积不变，浮力不变，故前后结论不一致的原因是：浸没前改变深度的同时也改变了排开液体的体积。
(2) 由乙图弹簧测力计可知，其分度值为$0.2N$，示数为$3.8N$，即物块重$G=3.8N$；丙、丁中弹簧测力计示数均为$2.4N$，根据称重法，物块所受浮力$F_{浮}=G-F_{拉}=3.8N-2.4N=1.4N$；丙、丁中物块都浸没在水中，深度不同但浮力相同，说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸入液体深度无关。
(3) 探究浮力与深度的关系时，需控制排开液体的体积和液体密度相同。若换成相同材料的球体，球体形状规则，深度不同时，排开液体的体积也会不同，无法控制排开体积相同，因此不能完成探究。
【答案】
1. 变大 浸没前改变深度的同时也改变了排开液体的体积
2. 3.8 1.4 浸入液体深度无关
3. 球体的形状规则，深度不同时排开液体的体积也不同，不能探究浮力和深度的关系
【知识点】
浮力的影响因素、称重法测浮力、控制变量法
【点评】
本题通过实验探究浮力大小的影响因素，重点考查控制变量法的应用，需理解称重法测浮力的原理，是浮力部分的基础实验题，对学生的实验分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5

1.(2025成都)在探究“影响浮力大小的因素”实验中,小明选用体积相同的实心金属块甲和乙,实验过程如图所示,他探究的问题是 ()


A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系
B.浮力大小与排开液体重力的关系
C.浮力大小与液体密度的关系
D.浮力大小与物体密度的关系

1. D

【分析】
要探究浮力大小的影响因素，需运用控制变量法，明确实验中控制的物理量和改变的物理量。观察实验可知：甲、乙体积相同，均浸没在同种液体（水）中，因此排开液体体积和液体密度都相同；甲、乙是不同的实心金属块，体积相同但重力不同，说明物体密度不同。再逐一分析选项：A选项中实验未改变浸入深度，B选项未测量排开液体重力，C选项液体密度相同，均不符合；D选项符合控制变量要求，因此选D。
【解析】
1. 计算甲、乙的浮力：根据称重法F浮=G-F拉，可得F浮甲=2N-1.2N=0.8N，F浮乙=3N-2.2N=0.8N，两者浮力相等。
2. 分析实验变量：甲、乙体积相同，都浸没在水中，故排开液体体积V排、液体密度ρ液均相同；甲、乙是不同物体，体积相同、重力不同，由ρ=G/(gV)可知，物体密度ρ物不同。
3. 结合选项判断：
A：实验未改变浸入深度，无法探究浮力与浸入深度的关系，排除；
B：实验未测量排开液体重力，无法探究浮力与排开液体重力的关系，排除；
C：液体密度相同，无法探究浮力与液体密度的关系，排除；
D：控制V排、ρ液相同，改变ρ物，探究浮力与物体密度的关系，符合题意。
【答案】
D
【知识点】
浮力的影响因素；密度
【点评】
本题考查探究浮力大小的影响因素，核心是控制变量法的应用，需准确识别实验中控制和改变的物理量，属于基础实验题。
【难度系数】
0.6

2. 某歌曲的背景展现了生物在海洋中遨游的情景，其中有在“海面上嬉戏的小海豚”“深海处游弋的巨大鲸鱼”，如图所示。则它们在密度相同的海水中所受浮力的大小关系是

（）

A.浮在海面的小海豚受到的浮力大
B.巨大鲸鱼受到的浮力大
C.它们受到的浮力大小相等
D.无法判断

2. B

【分析】
要判断浮力大小，需依据阿基米德原理：浸在液体中的物体所受浮力大小等于排开液体的重力，公式为$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$。本题中海水密度$\rho_{液}$相同，$g$为常量，因此浮力大小由排开海水的体积$V_{排}$决定。鲸鱼的体积远大于小海豚，其排开海水的体积也更大，据此可判断浮力大小关系。
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{海水}gV_{排}$，由于海水密度$\rho_{海水}$相同，$g$是定值，所以浮力大小与排开海水的体积$V_{排}$成正比。巨大鲸鱼的体积远大于浮在海面的小海豚，因此鲸鱼排开海水的体积$V_{排}$更大，所受浮力更大，故选项B正确。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理；浮力的影响因素
【点评】
本题考查阿基米德原理的简单应用，核心是理解浮力与排开液体体积的关系，属于基础题，难度较低，只要掌握相关公式即可轻松解答。
【难度系数】
0.4