6. 如图所示,小明在探究浮力的大小与哪些因素有关。下列说法中正确的是(
B
)
A.物体的重力为4.4 N
B.盐水的密度为$1.2×10^{3}kg/m^{3}$
C.物体浸没在水中受到的浮力为2.8 N
D.比较图乙和图丙可知,物体受到的浮力与浸没的深度有关
答案：B
解析：
【分析】
要解决这道题，我们需要逐个分析每个选项，结合弹簧测力计读数、称重法测浮力、阿基米德原理、浮力的影响因素这些知识点来判断：
1. 先通过甲图弹簧测力计的读数确定物体重力，判断选项A；
2. 利用称重法算出物体在水中的浮力，结合阿基米德原理求出物体体积，再通过盐水中的浮力计算盐水密度，判断选项B；
3. 计算物体浸没在水中的实际浮力，对比选项C的数值；
4. 分析乙、丙图的变量（排开液体体积不同），结合丙、丁图的现象，判断浮力与浸没深度的关系，进而分析选项D。
【解析】
1. 分析选项A：
甲图中弹簧测力计分度值为0.2N，指针指向4.8N，即物体的重力$ G = 4.8\,\mathrm{N} $，因此A选项“物体的重力为4.4 N”错误。
2. 分析选项B：
物体浸没在水中时，弹簧测力计示数$ F_{\mathrm{拉水}} = 2.8\,\mathrm{N} $，根据称重法测浮力，物体在水中受到的浮力：
$ F_{\mathrm{浮水}} = G - F_{\mathrm{拉水}} = 4.8\,\mathrm{N} - 2.8\,\mathrm{N} = 2\,\mathrm{N} $。
由阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}} $，物体浸没时$ V_{\mathrm{物}} = V_{\mathrm{排}} $，可得物体体积：
$ V_{\mathrm{物}} = \frac{F_{\mathrm{浮水}}}{\rho_{\mathrm{水}}g} = \frac{2\,\mathrm{N}}{1.0 × 10^3\,\mathrm{kg/m}^3 × 10\,\mathrm{N/kg}} = 2 × 10^{-4}\,\mathrm{m}^3 $。
物体浸没在盐水中时，弹簧测力计示数$ F_{\mathrm{拉盐}} = 2.4\,\mathrm{N} $，盐水中的浮力：
$ F_{\mathrm{浮盐}} = G - F_{\mathrm{拉盐}} = 4.8\,\mathrm{N} - 2.4\,\mathrm{N} = 2.4\,\mathrm{N} $。
再根据阿基米德原理，盐水的密度：
$ \rho_{\mathrm{盐水}} = \frac{F_{\mathrm{浮盐}}}{gV_{\mathrm{物}}} = \frac{2.4\,\mathrm{N}}{10\,\mathrm{N/kg} × 2 × 10^{-4}\,\mathrm{m}^3} = 1.2 × 10^3\,\mathrm{kg/m}^3 $，因此B选项正确。
3. 分析选项C：
由上述计算可知，物体浸没在水中受到的浮力为$ 2\,\mathrm{N} $，并非$ 2.8\,\mathrm{N} $，因此C选项错误。
4. 分析选项D：
对比乙、丙图，物体在乙中部分浸入水中，丙中完全浸入，排开液体的体积不同，浮力不同，差异原因是排开液体体积不同，而非浸没深度；再看丙、丁图，物体完全浸没在水中，深度不同但拉力相同，说明浮力相同，即浸没后浮力与深度无关。因此D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
1. 弹簧测力计读数
2. 阿基米德原理
3. 浮力影响因素
【点评】
本题是浮力综合题，需要学生熟练掌握称重法测浮力、阿基米德原理的应用，同时能准确区分“排开液体体积”和“浸没深度”对浮力的影响，对知识的综合应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
7. 有一个金属球,在空气中测得其重力为6.8 N。将它浸没在盛满水的溢水杯中时,有40 g水从溢水杯流入量筒(g取10 N/kg)。求:
(1) 金属球的体积。
(2) 金属球所受的浮力。
(3) 金属球浸没在水中时弹簧测力计的示数。
答案：解：(1)金属球浸没在水中，排开水的体积等于金属球的体积：
$ V_{球}=V_{排}=\frac{m_{排}}{ρ_{水}}=\frac{40\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/cm}^3}=40\ \mathrm{cm}^3$
(2)根据阿基米德原理，金属球所受浮力：
$ F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=0.04\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=0.4\ \mathrm{N}$
(3)弹簧测力计的示数：
$ F=G-F_{浮}=6.8\ \mathrm{N}-0.4\ \mathrm{N}=6.4\ \mathrm{N}$
解析：
【分析】
1. 对于金属球的体积：因为金属球浸没在水中，根据浸没的特点，排开水的体积等于金属球的体积。已知排开水的质量，利用密度公式$V=\frac{m}{ρ}$即可求出排开水的体积，也就是金属球的体积。
2. 对于金属球所受的浮力：根据阿基米德原理，浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力，即$F_{浮}=G_{排}$，而$G_{排}=m_{排}g$，代入排开水的质量和g的值就能算出浮力。
3. 对于弹簧测力计的示数：利用称重法测浮力的公式$F_{浮}=G-F_{示}$，变形可得$F_{示}=G-F_{浮}$，代入已知的金属球重力和算出的浮力即可得到结果。
【解析】
(1) 金属球浸没在水中，排开水的体积等于金属球的体积：
$ V_{球}=V_{排}=\frac{m_{排}}{ρ_{水}}=\frac{40\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/cm}^3}=40\ \mathrm{cm}^3$
(2) 根据阿基米德原理，金属球所受浮力：
$ F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=0.04\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=0.4\ \mathrm{N}$
(3) 由称重法测浮力的公式$F_{浮}=G-F_{示}$，可得弹簧测力计的示数：
$ F_{示}=G-F_{浮}=6.8\ \mathrm{N}-0.4\ \mathrm{N}=6.4\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) $40\ \mathrm{cm}^3$；(2) $0.4\ \mathrm{N}$；(3) $6.4\ \mathrm{N}$
【知识点】
阿基米德原理、密度公式应用、称重法测浮力
【点评】
本题为浮力基础题，综合考查了密度公式、阿基米德原理和称重法测浮力的应用，关键是理解金属球浸没时排开水的体积等于自身体积，同时注意计算过程中的单位转换，整体难度不大，是对浮力核心知识点的基础考查。
【难度系数】
0.8
8. 悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为$3×10^{6}kg$。(g取10 N/kg,海水的密度取$1×10^{3}kg/m^{3}$)
(1) 潜艇排开的海水的体积是多大?
(2) 潜艇所受的浮力是多大?
(3) 潜艇所受的重力是多大?
答案：解：
(1)潜艇排开海水的体积：
$V_{排} =\frac {m }{ρ }=\frac { 3×10^6\ \mathrm {kg}}{ 1 ×10^3\ \mathrm {kg/m}^3}=3000\ \mathrm {m^3}$
(2)潜艇所受浮力：
$ F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=3×10^6\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg}=3×10^7\ \mathrm {N}$
(3)潜艇悬浮在海水中，浮力与重力平衡，故潜艇所受重力：
$ G=F_{浮}=3×10^7\ \mathrm {N}$
解析：
【分析】
本题可根据密度公式、阿基米德原理以及物体的浮沉条件逐步求解：
1. 对于第(1)问，已知排开海水的质量和海水的密度，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$的变形公式$V=\frac{m}{\rho}$，代入数据即可求出排开海水的体积；
2. 对于第(2)问，根据阿基米德原理，浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力，即$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$，代入排开海水的质量和g的值就能计算出浮力；
3. 对于第(3)问，潜艇悬浮在海水中，处于平衡状态，此时浮力与重力是一对平衡力，大小相等，因此潜艇的重力等于所受浮力。
【解析】
解：
(1) 由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$可得，潜艇排开海水的体积：
$V_{排} =\frac {m_{排} }{ρ_{海水} }=\frac { 3×10^6\ \mathrm {kg}}{ 1 ×10^3\ \mathrm {kg/m}^3}=3000\ \mathrm {m^3}$
(2) 根据阿基米德原理，潜艇所受浮力：
$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=3×10^6\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg}=3×10^7\ \mathrm {N}$
(3) 因为潜艇悬浮在海水中，处于平衡状态，浮力与重力大小相等，所以潜艇所受的重力：
$G=F_{浮}=3×10^7\ \mathrm {N}$
【答案】
(1) $3000\ \mathrm {m^3}$；
(2) $3×10^7\ \mathrm {N}$；
(3) $3×10^7\ \mathrm {N}$
【知识点】
密度公式的应用、阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题是一道浮力综合基础题，主要考查了密度公式、阿基米德原理以及物体浮沉条件的直接应用，知识点较为基础，只要熟练掌握相关公式和规律，就能轻松求解。
【难度系数】
0.8
