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4. 如图，某同学发现橘子放入水中会漂浮在水面上，将橘子去皮放入水中，会沉入杯底。若完整橘子的密度为$\rho_甲$，所受浮力为$F_甲$；去皮橘子的密度为$\rho_乙$，所受浮力为$F_乙$。下列说法正确的是(
A.$F_甲 ＜ F_乙$
B.$F_甲 = F_乙$
C.$\rho_甲 ＜ \rho_乙$
D.$\rho_甲 ＞ \rho_乙$
C
)。A.$F_甲 ＜ F_乙$
B.$F_甲 = F_乙$
C.$\rho_甲 ＜ \rho_乙$
D.$\rho_甲 ＞ \rho_乙$
答案
C
解析
【分析】
要解答本题，需结合物体浮沉条件分析密度和浮力的关系：首先根据完整橘子漂浮、去皮橘子下沉的状态，利用浮沉条件判断两者密度与水的密度的关系，进而比较ρ甲和ρ乙；再结合浮沉条件分析浮力F甲和F乙的大小，注意题目未给出两橘子的重力，无法直接比较浮力大小。
【解析】
1. 比较密度：
完整橘子漂浮在水面，根据浮沉条件：物体漂浮时，ρ物 ＜ ρ液（水的密度为ρ水），因此ρ甲 ＜ ρ水；
去皮橘子沉入杯底，根据浮沉条件：物体下沉时，ρ物 ＞ ρ液，因此ρ乙 ＞ ρ水；
由此可得ρ甲 ＜ ρ水 ＜ ρ乙，即ρ甲 ＜ ρ乙，故C选项正确，D选项错误。
2. 比较浮力：
完整橘子漂浮，浮力等于自身重力，即F甲 = G甲；
去皮橘子下沉，浮力小于自身重力，即F乙 ＜ G乙；
题目未给出完整橘子和去皮橘子的重力大小，无法确定F甲与F乙的大小，故A、B选项错误。
【答案】
C
【知识点】
物体浮沉条件、密度比较、浮力判断
【点评】
本题考查浮沉条件的应用，核心是掌握漂浮、下沉时物体密度与液体密度的关系，以及浮力与重力的对应关系，需注意题目未给出物体重力时无法比较浮力大小，避免误判。
【难度系数】
0.5
要解答本题，需结合物体浮沉条件分析密度和浮力的关系：首先根据完整橘子漂浮、去皮橘子下沉的状态，利用浮沉条件判断两者密度与水的密度的关系，进而比较ρ甲和ρ乙；再结合浮沉条件分析浮力F甲和F乙的大小，注意题目未给出两橘子的重力，无法直接比较浮力大小。
【解析】
1. 比较密度：
完整橘子漂浮在水面，根据浮沉条件：物体漂浮时，ρ物 ＜ ρ液（水的密度为ρ水），因此ρ甲 ＜ ρ水；
去皮橘子沉入杯底，根据浮沉条件：物体下沉时，ρ物 ＞ ρ液，因此ρ乙 ＞ ρ水；
由此可得ρ甲 ＜ ρ水 ＜ ρ乙，即ρ甲 ＜ ρ乙，故C选项正确，D选项错误。
2. 比较浮力：
完整橘子漂浮，浮力等于自身重力，即F甲 = G甲；
去皮橘子下沉，浮力小于自身重力，即F乙 ＜ G乙；
题目未给出完整橘子和去皮橘子的重力大小，无法确定F甲与F乙的大小，故A、B选项错误。
【答案】
C
【知识点】
物体浮沉条件、密度比较、浮力判断
【点评】
本题考查浮沉条件的应用，核心是掌握漂浮、下沉时物体密度与液体密度的关系，以及浮力与重力的对应关系，需注意题目未给出物体重力时无法比较浮力大小，避免误判。
【难度系数】
0.5
5. 一个体积为$0.5\mathrm{m}^3$、质量为$100\mathrm{kg}$的密封铁皮箱不慎掉入大海。请通过计算，判断它将上浮还是下沉。(海水密度取$1.0× 10^{3}\mathrm{kg/m}^3$，g取$10\mathrm{N/kg}$)
答案
$\rho_{箱}=0.2× 10^{3}\mathrm{kg/m}^3$ $＜\rho_{海水}$，物体上浮。(合理即可)
解析
【分析】
要判断密封铁皮箱在海水中的浮沉状态，可利用物体浮沉条件：当物体密度小于液体密度时上浮，大于时下沉，等于时悬浮。已知铁皮箱的质量和体积，先计算其密度，再与海水密度对比即可得出结论。
【解析】
1. 计算密封铁皮箱的密度：
根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，代入数据得：
$\rho_{箱}=\frac{m}{V}=\frac{100\mathrm{kg}}{0.5\mathrm{m}^3}=0.2×10^3\mathrm{kg/m}^3$
2. 对比密度判断浮沉：
已知海水密度$\rho_{海水}=1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3$，因为$\rho_{箱}＜\rho_{海水}$，根据物体浮沉条件，密封铁皮箱将上浮。
【答案】
上浮
【知识点】
物体的浮沉条件、密度的计算
【点评】
本题是力学中浮沉条件应用的基础题，解题思路直接，通过计算物体密度与液体密度对比即可快速判断，也可通过比较浮力与重力的方法验证，适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.6
要判断密封铁皮箱在海水中的浮沉状态，可利用物体浮沉条件：当物体密度小于液体密度时上浮，大于时下沉，等于时悬浮。已知铁皮箱的质量和体积，先计算其密度，再与海水密度对比即可得出结论。
【解析】
1. 计算密封铁皮箱的密度：
根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，代入数据得：
$\rho_{箱}=\frac{m}{V}=\frac{100\mathrm{kg}}{0.5\mathrm{m}^3}=0.2×10^3\mathrm{kg/m}^3$
2. 对比密度判断浮沉：
已知海水密度$\rho_{海水}=1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3$，因为$\rho_{箱}＜\rho_{海水}$，根据物体浮沉条件，密封铁皮箱将上浮。
【答案】
上浮
【知识点】
物体的浮沉条件、密度的计算
【点评】
本题是力学中浮沉条件应用的基础题，解题思路直接，通过计算物体密度与液体密度对比即可快速判断，也可通过比较浮力与重力的方法验证，适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.6
6. 如图所示，某同学看到鸡蛋浮在盐水水面上。他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉，在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是(
A
)。答案
A
解析
【分析】
要解决此题，需结合物体浮沉条件和阿基米德原理分析浮力变化：鸡蛋初始漂浮在盐水上，浮力等于自身重力；加入清水时，盐水密度减小，分阶段判断鸡蛋状态对应的浮力变化，进而匹配图像。
【解析】
1. 初始阶段：鸡蛋漂浮在盐水表面，根据漂浮条件，浮力$ F_{浮}=G_{蛋} $，因此初始阶段浮力大小不变，对应图像的水平段。
2. 加入清水过程：
鸡蛋未完全浸没时，仍处于漂浮状态，浮力始终等于鸡蛋重力，浮力保持不变；
鸡蛋完全浸没后，继续加水，盐水密度$ \rho_{液} $减小，此时鸡蛋排开盐水的体积等于自身体积（$ V_{排}=V_{蛋} $，不再变化），根据阿基米德原理$ F_{浮}=\rho_{液}gV_{排} $，浮力随盐水密度减小而逐渐减小；随着盐水密度变化趋于平缓，浮力减小的速率变慢，最终稳定。
3. 选项判断：
B选项浮力最终降为0，不符合实际；
C选项浮力上升，与规律矛盾；
D选项初始阶段浮力下降，不符合漂浮时浮力不变的特点；
A选项符合上述浮力变化过程，正确。
【答案】
A
【知识点】
浮力、阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题结合浮沉条件和阿基米德原理分析浮力变化，关键是明确鸡蛋在不同阶段的状态，难度适中，考查学生对浮力规律的应用能力。
【难度系数】
0.5
要解决此题，需结合物体浮沉条件和阿基米德原理分析浮力变化：鸡蛋初始漂浮在盐水上，浮力等于自身重力；加入清水时，盐水密度减小，分阶段判断鸡蛋状态对应的浮力变化，进而匹配图像。
【解析】
1. 初始阶段：鸡蛋漂浮在盐水表面，根据漂浮条件，浮力$ F_{浮}=G_{蛋} $，因此初始阶段浮力大小不变，对应图像的水平段。
2. 加入清水过程：
鸡蛋未完全浸没时，仍处于漂浮状态，浮力始终等于鸡蛋重力，浮力保持不变；
鸡蛋完全浸没后，继续加水，盐水密度$ \rho_{液} $减小，此时鸡蛋排开盐水的体积等于自身体积（$ V_{排}=V_{蛋} $，不再变化），根据阿基米德原理$ F_{浮}=\rho_{液}gV_{排} $，浮力随盐水密度减小而逐渐减小；随着盐水密度变化趋于平缓，浮力减小的速率变慢，最终稳定。
3. 选项判断：
B选项浮力最终降为0，不符合实际；
C选项浮力上升，与规律矛盾；
D选项初始阶段浮力下降，不符合漂浮时浮力不变的特点；
A选项符合上述浮力变化过程，正确。
【答案】
A
【知识点】
浮力、阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题结合浮沉条件和阿基米德原理分析浮力变化，关键是明确鸡蛋在不同阶段的状态，难度适中，考查学生对浮力规律的应用能力。
【难度系数】
0.5
7. 如图所示，某小组同学研究马铃薯在水中的浮沉情况时，通过往水中加盐使原本沉入水底的马铃薯浮出水面。几天后，惊奇地发现浮在水面的马铃薯又沉在容器底部。对此现象，他们提出了以下几种猜想：
猜想：
猜想1：可能由于水的蒸发，盐水的密度变大，导致马铃薯下沉。
猜想2：可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后质量变大，导致马铃薯下沉。
猜想3：可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后体积变小，导致马铃薯下沉。
（1）经过一番讨论，他们马上否定了猜想1。你认为他们否定猜想1的理由是
接着，他们为了验证猜想2和猜想3进行了如下实验：
①取3块马铃薯，编号为A、B、C，分别测出其质量和体积。
②配制一大杯盐水。
③将这3块马铃薯放在盐水中，使其漂浮。
④几天后发现马铃薯都沉在容器底部，将其捞出并擦干，分别测出其质量和体积。
实验数据记录如下表，请分析实验数据并回答下列问题。
（2）猜想2是
猜想：
猜想1：可能由于水的蒸发，盐水的密度变大，导致马铃薯下沉。
猜想2：可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后质量变大，导致马铃薯下沉。
猜想3：可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后体积变小，导致马铃薯下沉。
（1）经过一番讨论，他们马上否定了猜想1。你认为他们否定猜想1的理由是
盐水密度变大，马铃薯应上浮而不是下沉
。接着，他们为了验证猜想2和猜想3进行了如下实验：
①取3块马铃薯，编号为A、B、C，分别测出其质量和体积。
②配制一大杯盐水。
③将这3块马铃薯放在盐水中，使其漂浮。
④几天后发现马铃薯都沉在容器底部，将其捞出并擦干，分别测出其质量和体积。
实验数据记录如下表，请分析实验数据并回答下列问题。
（2）猜想2是
错误
（填“正确”或“错误”）的。请描述马铃薯下沉的原因：马铃薯失去水分后密度增大，且大于盐水的密度
。答案
（1）盐水密度变大，马铃薯应上浮而不是下沉 （2）错误 马铃薯失去水分后密度增大，且大于盐水的密度
解析
【分析】
要解决这道题，需结合物体浮沉条件和密度的知识分析：（1）根据浮沉规律，液体密度变化会影响物体的浮沉状态，若盐水密度变大，原本漂浮的马铃薯应更易上浮，据此可否定猜想1；（2）通过实验数据对比马铃薯浸泡前后的质量、体积变化，计算密度，判断猜想2是否正确，再结合密度变化分析下沉原因。
【解析】
（1）根据物体浮沉条件：当ρ物 ＜ ρ液时，物体上浮；若盐水密度变大，马铃薯的密度不变，那么ρ马铃薯 ＜ ρ盐水的程度会更大，马铃薯应上浮，不会下沉，因此否定猜想1。
（2）分析实验数据可知，马铃薯浸泡后质量变化不大，体积变小，由ρ=m/V可知，马铃薯的密度增大；原本漂浮时ρ马铃薯 ＜ ρ盐水，下沉时ρ马铃薯 ＞ ρ盐水，说明马铃薯密度变大并非质量变大导致，故猜想2错误；马铃薯下沉的原因是：马铃薯在盐水中浸泡几天后失去水分，体积变小，密度增大，当密度大于盐水的密度时，马铃薯下沉。
【答案】
（1）盐水密度变大，马铃薯应上浮而不是下沉；（2）错误；马铃薯失去水分后密度增大，且大于盐水的密度
【知识点】
物体浮沉条件、密度的计算
【点评】
本题通过探究马铃薯在盐水中浮沉变化的原因，考查浮沉条件和密度知识的应用，需结合实验数据分析密度变化对浮沉的影响，难度适中，学生需掌握相关概念的应用。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合物体浮沉条件和密度的知识分析：（1）根据浮沉规律，液体密度变化会影响物体的浮沉状态，若盐水密度变大，原本漂浮的马铃薯应更易上浮，据此可否定猜想1；（2）通过实验数据对比马铃薯浸泡前后的质量、体积变化，计算密度，判断猜想2是否正确，再结合密度变化分析下沉原因。
【解析】
（1）根据物体浮沉条件：当ρ物 ＜ ρ液时，物体上浮；若盐水密度变大，马铃薯的密度不变，那么ρ马铃薯 ＜ ρ盐水的程度会更大，马铃薯应上浮，不会下沉，因此否定猜想1。
（2）分析实验数据可知，马铃薯浸泡后质量变化不大，体积变小，由ρ=m/V可知，马铃薯的密度增大；原本漂浮时ρ马铃薯 ＜ ρ盐水，下沉时ρ马铃薯 ＞ ρ盐水，说明马铃薯密度变大并非质量变大导致，故猜想2错误；马铃薯下沉的原因是：马铃薯在盐水中浸泡几天后失去水分，体积变小，密度增大，当密度大于盐水的密度时，马铃薯下沉。
【答案】
（1）盐水密度变大，马铃薯应上浮而不是下沉；（2）错误；马铃薯失去水分后密度增大，且大于盐水的密度
【知识点】
物体浮沉条件、密度的计算
【点评】
本题通过探究马铃薯在盐水中浮沉变化的原因，考查浮沉条件和密度知识的应用，需结合实验数据分析密度变化对浮沉的影响，难度适中，学生需掌握相关概念的应用。
【难度系数】
0.5
