请你设计一个方案，探究浮力的大小与物体的重力大小是否有关？
实验提供如下器材：实验桌、弹簧测力计、量筒、烧杯各一个；纯水、盐水、细线适量；一大块橡皮泥；体积相同的铜块和铁块各一块；体积不同的铁块各一块。
答题要求：⑴从给定的器材中选出你需要的器材。⑵简要说明实验步骤。⑶说明如何根据实验现象，得出相应的探究结论。
答案：选择体积相同的铜块和铁块各一块、细线、弹簧测力计、纯水、烧杯进行实验。先用弹簧测力计测出相同体积铜块和铁块的重力，必存在G铜>G铁。然后分别使其浸没水中，读出测力计的示数F1、F2，则两者受到的浮力为G铜－F1、G铁－F2。因两者的重力不同，若受的浮力也不同，则说明浮力的大小与重力有关；若受的浮力相同，则说明浮力的大小与重力无关。
透视：根据以上实验设计方法，由于铜块和铁块的体积相同，利用阿基米德原理，两者受的浮力一定相同，所以可以得到浮力的大小与重力无关的结论。本题的答案开放性很强。考虑的思路可以从相同重力条件下比较浮力；也可以从相同浮力条件下比较重力等来进行设计实验。关键是应如何掌握好控制变量这一科学研究方法，所谓控制变量就是在研究某一结论与哪一个变量有什么关系时，就应该改变这个变量而控制其它相关变量不变。 ．．
64、给你一根细线、一支吸管、一小块金属、一只盛有足够深水的水槽、一个底端固定一铁块的量筒（量筒放入水中能竖直漂浮）。请利用上述器材测定小金属块的密度。
(1) 写出主要操作步骤及所测物理量。
(2) 根据测得的物理量，计算小金属块密度的表达式。
答案：步骤⑴先用细线将金属块系牢放入量筒内，然后将量筒放入盛有水的水槽中，记住水面至量筒外壁的刻线值。⑵将金属块从量筒中取出，接着用吸管向量筒里注水(量筒仍在水槽中)直至水面到原来的刻线处，根据等效和漂浮原理，此时，量筒内水的质量与金属块的质量相等。所以，读出量筒内水的体积V1，就能算出金属块的质量m=ρ水V1。⑶最后，将金属块放入盛有水(仍为吸管注入的水量)的量筒内，读出此时的体积V2，则金属块的体积V=V2－V1。金属块密度的表达式为???水V1。
V2－V1透视：此题的难点是如何利用改进的量筒测金属块的质量，而关键是如何利用吸管这一附加的器材(平常没有)。根据以上步骤可知，利用吸管可向量筒里注入与金属块等质量的水让量筒漂浮于同一刻度线，则金属块的质量可精确测定。此题的设计很有创新意识，培养了同学们实验探究的兴趣，同时也能提高同学们的思维创新能力。
65、现有一只量筒，一块油泥，足量的水和一根细线，你如何测出油泥的密度。 答案：1.在量筒中放入适量的水，读出体积V1，
2.用细线拴住油泥，浸没在量桶中，读出体积V2，
3.再把油泥做成空心，使其漂浮在水面上，读出体积V3， 4.根据G=F浮=ρ水g（V3-V1），算出油泥的重力， 5.根据V= V2-V1算出油泥的体积，
6.根据ρ=G/Vg，算出算出油泥的密度。
66、小明想比较牛奶的密度和豆浆的密度的大小，可身边没有密度计，也没有天平和量筒。请你帮他设计原理不同的两种方法来比较这两种液体密度的大小。要求：其它器材任选；简要写出比较的方法。
答案：方法一：取一个方木块，分别放入牛奶和豆浆中，静止时，木块露出液面多的液体的密度大。方法二：用弹簧测力计分别测出石块浸没在牛奶和豆浆中受到的浮力，受到的浮力大的该液体的密度大。方法三：将牛奶装入一薄塑料袋，扎紧口放入豆浆中，若上浮，说明豆浆的密度大；若下沉，说明豆浆的密度小。方法四：将压强计的金属盒分别插入牛奶和豆浆相同的深度处，压强计示数大的液体的密度大。
67、现提供如下器材：正方体物块（密度大于水的密度）、天平（附砝码）、弹簧测力计、溢水杯、烧杯、刻度尺、细线、水（水的密度ρ水已知）。根据以上器材可以设计多个实验，如下表中的示例：测定正方体物块的密度。
请选用器材设计两个测定物块浸没在水中所受浮力的实验，按示例的表达形式完成下表内容：
示例：测物块 的密度 所用器材及测量的物理量（并用符号表示） 用刻度尺测物块边长L，用天平测物块的质量m ρ=表达式 m L36
测物块受到的浮力 方法一 测物块受到的浮力 方法二
F浮= F浮= 提示：方法一:利用弹簧测力计测出正方体的重力G物,把物体浸入液体中时读出弹簧测力计的示数F,则浮力为F浮=G-F 方法二:用刻度尺测出正方体物体边长a ,测物体浸没在水中受到的浮力为F浮=ρ
3
水ga
68、在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，小明为同学们做了如图所示的一系列探究实验。请你从中选择一些图，针对某个因素进行探究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果。
探究的因素是____________________；选用的图是___________________（选填图中的序号），探究的结果：_______________________________________。
答案：例如:物体受到的浮力与排开液体的体积 甲,乙,丙 同一液体中,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大.
69、某研究性学习小组的同学为了制作能够方便鉴别液体种类的仪器。他们猜测漂浮在液面上的物体浸在液体中的深度可能与物体的质量、液体的种类存在着某种关系，并进行实验探究。实验
时，该小组同学选用一个圆柱形的瓶子，内装不同质量的细沙，先后漂浮在甲、乙两种液体中，并用仪器测出每一次实验时瓶和细沙的总质量及圆柱形的瓶子底部所处的深度h(已知甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙)，如图所示。记录的数据如表一、表二所示。
(1)分析比较实验序号l、2、3或4、3、6的数据及相关条件，可初步得出结论：漂浮在同种液体中的圆柱形瓶子，它浸在液体中的深度与瓶和沙的总质量成 ▲ 比。
(2)分析比较实验的数据及相关条件，可知甲、乙两种液体的密度关系是ρ甲 ▲ ρ乙(填“<”或“>”或“=”)。
(3)实验序号1的这次实验，圆柱形瓶子所受的浮力为 ▲ 牛(g取10牛／千克)，若圆柱形瓶子的底部面积为0.002米2，则甲液体的密度为 ▲ 千克/米3（结果保留小数点后1位）。 答案：（1）正 （2）小于 （3）2 1.1×103
70、某科学兴趣小组用以下器材设计实验，探究“物体漂浮时，所受浮力与自才身重力的大小关系”。
器材：弹簧秤、量筒、小塑料瓶、细线、若干玻璃珠。
① 向量筒中注人适量的水，读出量筒中水的体积V1＝30 毫升。
② 在质量为5克的小塑料瓶中放人适量的玻璃珠，测出放有玻璃珠的小塑料瓶的重力G ③ 将该小塑料瓶放人量筒中，使它浮在水面上。稳定时读出水面对应的刻度V2＝90 毫升。 ④ 比较小塑料瓶的重力和所受的浮力的大小关系，可以初步得出结论。
( 1)使用测量仪器前，应观察它的量程和最小刻度值。图示弹簧测力计的量程是 牛。 (2)小塑料瓶本身就能浮在水面，实验时为什么还要放人适量的玻璃珠？ 7
( 3 ）计算放有玻璃珠的小塑料瓶所受的浮力F= 牛 答案：
71、在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想： ① 可能跟物体浸入液体的深度有关； ② 可能跟物体的重力有关； ③ 可能跟物体的体积有关；
④ 可能跟物体浸入液体的体积有关； ⑤ 可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想，小明做了如图所示的实验；他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：
（1）铁块分别在水中1一2 一3的位置，观察弹簧测力计的示数怎样变化？在位置3 一4中，弹簧测力计的示数又怎样变化？能说明什么间题。
（2）比较实验的整个过程，分析弹簧测力计的示数的变化规律，可以总结出什么结论。能证明上述哪个猜想是正确的？ 答案：（1）变小。
不变，说明物体受到的浮力与浸入液体的深度无关（其它合理的表述即可）。 （2）物体浸入液体的体积越大，受到的浮力越大，能证明猜想④正确。
四、简答与计算题
72、如图所示的大鱼和小鱼的争论中，请你评判一下谁对谁错？并说明理由。 答案：大鱼说的对.在同一液体中,排开液体的体积越大,受到的浮力越大
73、将一个鸡蛋轻轻放入烧杯水中，然后向水中加盐，使鸡蛋上浮，如图6所示。 ⑴ 在图中画出鸡蛋上浮时的受力示意图；⑵ 鸡蛋浮出水面后，不会立即停止，还会上升一些，这是什么原因？ 答：（1）图略 （2）鸡蛋有惯性
74、在烧开水时，我们都看到过这样的现象：水中产生大量的气泡，这些气泡不断上升，到达水面时破裂并放出水蒸气。你能否用学到的液体压强知识和浮力知识来解释这个现象？
提示：气泡体积膨胀时浮力增大而上升，气泡上升时受到的液体压强减小而不断变大。
75、人们常用“冰山一角”来形容事物显露出来的仅仅是其很小的一部分，更多的还隐藏在表面现象之下。事实上，冰山浮在海水中的确只露“一角”，那么这露出的“一角”到底占冰山大小的多少呢？请你用物理知识通过计算和简要是文字具体说明。 （ρ冰=0.9×103kg/m3, ρ海水=1.03×103kg/m3） （约占12.6%）
76、打捞沉船时，常先将金属浮箱注满水，沉入水底，再用钢绳将其固定在沉船上，然后向浮箱中压入气体排出浮箱内的水，这样浮箱就可上浮把沉船拉起。某次打捞作业中，所用的浮箱边长为2m的正方体，自重2000N。当浮箱上表面沉到距水面20m处时（g取10N/kg），求:(1)浮箱上表面受到水的压强； （2）浮箱受到水的浮力；（3）当把浮箱内水全部排出，浮箱与沉船一起匀速上浮时，浮箱对沉船的拉力。 答案：（1）2×105Pa (2)8×104N (3)7.8×104N
8
77、体积为10m3的气球，自重为60牛。（1）求气球在空气中受到的浮力，（2）气球最多能载多重的物体？（空
3
气的密度为1.29千克/米） 答案：129牛，69牛
78、将一个实心小球先后放入盛有足量的水和足量的酒精的两个容器中，小球静止时受到的浮力分别是4.5 N和4.0 N， 小球的密度比水的密度小， 但比酒精的密度大，酒精的密度为0.8×103kg/m3。
（1）试分析说明小球在这两种液体中的浮沉状态。 （2）根据题中所给条件求出与小球有关的物理量。（g＝10N/kg） 解：（1）实心小球在水中漂浮，在酒精中沉没容器底。（2）①小球重力G球＝4.5N ②小球质量球＝0.45kg ③小球体
－4333
积V球＝5×10m ④小球密度ρ球＝0.9×10kg/m ⑤小球在酒精中容器底对它的支持力F＝0.5N ⑥小球排开水的体
－43
积V排水＝4.5×10m。
79、重4.5N，体积为500cm3的铝球，放入水中静止时受的浮力多大？ 答案：4.5N
分析：同学们易受思维定势的影响，认为铝的密度比水的密度大，就武断地认为铝球在水中下沉，满足V排=V物，忽视了知识的应用条件，不深入思考就立即用阿基米德原理计算得到错误的答案：
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-4m3=4.9N。 如果先求出铝球的密度，可发现比水的密度还小，这说明此铝球并不是实心，空心的铝球可漂浮在水面上，所以，．正确的答案： F浮=G=4.5N。
80、如图所示。质量为400g，底面积为50cm2的溢水杯，置于溢口，液面高为10cm，此时液体对容器底部的压强为1.176×103Pa。0.9×103kg/m3的圆柱形物体竖直放入该液体中(不倾倒)，试判断该物触。
答案：会接触。
分析：有些同学很可能根据液体对容器底部的压强值，求得液体的
水平桌面上，倒入某种液体至问：若将长16cm，密度为体静止时与容器底部是否接
密度为：
P1.176?103Pa?液???1.2?103kg/m3.可知：ρ物<ρ液，由此得出错误结论：物体漂浮在液面上，则物
gh9.8N/kg?0.1m体不与容器底接触。
应根据物体漂浮求得物体浸入液体中的长度：
h液?G物?gV?F浮0.9??物物?物h物??0.16m=0.12m。因溢口到容器底只有0.1m，液体太少不
?液gS物?液gS物?液gS物?液1.2足以使物体漂浮，所以，物体与容器底会接触。
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初中浮力绝对经典难题
