浙教版七升八科学专题训练（11）-水的浮力

更新时间：2023-06-26 浏览次数：127 类型：同步测试

一、单选题

1. (2023八上·嘉兴期末) 我国自主设计、自主配套、自主建造的首艘航母“山东舰”入列以来，开展了很多实战化训练。下列说法正确的是（）

A . 装载物资后，“山东舰”将上浮一些 B . 舰载机起飞后，“山东舰”仍漂浮且受到的浮力大小不变 C . 停泊着的“山东舰”漂浮，其受到的浮力等于重力 D . “山东舰”在匀速航行的过程中，其受到的浮力大于重力

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2. (2023八上·余姚期末) 小明洗碗时发现，同一只碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如图所示，下列说法正确的是（）

A . 碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力 B . 碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力 C . 碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力 D . 碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积

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3. (2022八上·镇海期末) 如图所示，水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器。其中甲容器内只有水；乙容器内有木块漂浮在水面上；丙容器内有一个装有铅块的平底塑料盒漂浮在水面上，塑料盒底始终与容器底平行，且塑料盒的底面积等于圆柱形容器底面积的一半；丁容器中用细线悬吊着一个实心的铅球浸没在水中。已知四个容器中的水面一样高，ρ_木＝0.6×10³kg/m³ ， ρ_酒精＝0.8×10³kg/m³ ， ρ_铝＝2.7×10³kg/m³ ，对于这一情景，有如下一些说法：

①各容器对水平桌面的压强相同；

②向乙容器中倒入酒精后，木块底部受到的压强将增大；

③将塑料盒内的铝块取出放到水平桌面上，塑料盒底距容器底的距离的增大值等于水面下降高度的数值；

④将悬吊铝球的细线剪断后，丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受重力的大小。

上述说法中正确的一组是（）

A . ①② B . ②③ C . ③④ D . ①③

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4. (2022八上·定海期末) 在血液检查时，常需要测量血液的密度。如果用密度计测量，需要血液量较多。医院常用一个巧妙的方法：先在几个试管中分别装入已知不同密度的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液（如图），然后分别在每个试管中滴进一滴血液，根据下面某个原理就能知道血液的密度。这个原理是（）

A . 硫酸铜溶液的颜色 B . 物体的沉浮条件 C . 液体内部的压强规律 D . 血液的颜色变化

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5. (2023八上·宁海期末) 水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体，将两个用不同材料制成的正方体A、B（V_A＜V_B），按如图两种方式放入两种液体中，待静止后B刚好浸没在甲液体中，两杯中液面恰好相平。下列说法正确的是（）

A . 甲液体的密度大于乙液体的密度 B . 甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强 C . 甲液体对B下表面的压强等于乙液体对A下表面的压强 D . 装甲液体的烧杯对水平桌面的压力小于装乙液体的烧杯对水平桌面的压力

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6. (2023八上·青田期末) 水平桌面上两个完全相同的甲、乙容器，装有等量的水，用两个完全相同的橡皮泥，一个捏成实心，一个捏成碗状，分别放入其中，如图所示。若两块橡皮泥受到的浮力分别为F_浮甲、F_浮乙；甲、乙容器对水平桌面的压力分别为F_甲、F_乙，则（）

A . F_浮甲＜F_浮乙 B . F_浮甲＝F_浮乙 C . F_甲＜F_乙 D . F_甲＞F_乙

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7. (2022八上·义乌期中) 小明将一条大鱼从如图所示位置钓起至船上，在此过程中，船体受到的浮力变化情况与下列哪一选项最接近(鱼的质量和体积保持不变)（）

A . B . C . D .

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8. (2023八上·海曙期末) 如图，体积相同的两物体A、B用不可伸长的细线系住，放入水中后，A有四分之一体积露出水面，细线被拉直。已知A重4N，B受到的浮力为8N，A、B密度之比为2：5。那么下列说法正确的是（）

A . A，B所受的重力之比为5：2 B . A、B所受的浮力之比为1：4 C . 细线对A的拉力大小为1N D . B对容器底部的压力为零

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9. (2022八上·舟山月考) 苏通大桥施工时，要向江中沉放大量的施工构件，假设一正方体构件被缓缓吊入江水中（如图甲），在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，随者h的增大，正方体构件所受浮力F₁、钢绳拉力F₂的变化如图乙所示。下列判断正确的是（）

A . 浮力F₁随h变化的图线是图乙中的①图线 B . 构件的边长为4m C . 构件所受的最大浮力为1.2×10⁵N D . 构件的密度为2.5×10³kg/m³

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10. (2022八上·余姚竞赛) 如图，小明想要测量某未知液体的密度，却找不到量筒，于是他根据所学的浮力知识，利用弹簧测力计和物品A进行了一系列实验，以下是他在实验过程中得到的一些结论，请根据图中数据判断，其中正确的是（）

A . 物品A的密度为3.2×10³kg/m³ B . 物品A在水中受到的浮力为3.2N C . 未知液体的密度为1.5×10³kg/m³ D . 第四次实验中，物品A对烧杯底部的压力为零

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11. (2022八上·杭州月考) 如图所示，天平放置在水平桌面上，烧杯底有一轻质细绳系住木块且木块浸没在水中，天平处于平衡状态。当剪断细绳后，木块向上运动，直至漂浮在水面上静止，以下说法正确的是（）

A . 烧杯和水的总质量为 120.0g B . 木块漂浮时，天平仍保持平衡 C . 木块上浮到水面后，烧杯中水面上升了 D . 木块上浮到水面后，水对杯底的压强增大了

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12. (2022八上·衢州期中) 如图所示，小江同学将浮于水面的盆子慢慢向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多。根据事实，下列猜想最符合小江同学研究目的的是（）

A . 物体排开水越多，物体所受浮力越大 B . 液体密度越大，物体所受浮力越大 C . 物体体积越大，物体所受浮力越大 D . 物体形状不同，物体受到浮力大小不同

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13. (2022八上·平阳月考) 物体浮在甲液面时有1/5的体积露出液面，物体浮在乙液面时有1/3的体积露出液面，则甲、乙两液体的密度之比是（）

A . 5 ：12 B . 4 ：15 C . 5 ：6 D . 12 ：5

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14. (2022八上·杭州期中) 将一个物块轻轻放入盛满水的烧杯中，静止后有81克水从烧杯中溢出；将其轻轻放入盛满酒精的烧杯中，静止后有72克酒精从烧杯中溢出。已知酒精密度：0.8×10³kg/m³ ，则该物块在水中的状态及物块的密度分别为（）

A . 悬浮 1.0×10³kg/m³ B . 漂浮 0.9×10³kg/m³ C . 漂浮 0.92×10³kg/m³ D . 下沉 1.2×10³kg/m³

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15. (2024八上·金华月考) 如图甲所示，江南小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块，使其缓慢匀速下降，并将其浸入平静的游泳池水中，弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示，忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（）

A . 金属块所受重力大小为26N B . 金属块的密度为2.3×10³kg/m³ C . 金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26N D . 金属块恰好完全浸没时，金属块下底面所受水的压强为5×10³Pa

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16. (2022八上·长兴月考) 如图某实验小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”时，发现所测浮力的大小大于物体排开液体的重力，造成这种现象的原因不可能是（）

A . 测量浮力大小时，物块碰到容器底部了 B . 测量浮力大小时，物块没有浸没在液体中 C . 测量前，溢水杯中的液面没有达到溢水口 D . 测量过程中，按bcda的顺序测量了

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二、填空题

17. (2023八上·鄞州期末) 已知质量相等的两个实心小球A和B，它们的密度之比A：B＝1：2，现将A、B放入盛有足够多水的容器中，当A、B两球静止时，水对A、B两球的浮力之比F_A：F_B＝8：5，则A＝kg/m³ ， B＝kg/m³ ．

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18. (2023八上·温州期末) 2022年11月29日，神舟十五号运载火箭在酒泉卫星发射中心发射，并成功与空间站天和核心舱对接。
1. （1）空间站通过电解水获得氧气，其基本原理如图甲所示，则图甲中产生氧气的一端为玻璃管。 (填字母)
2. （2）空间站可进行许多微重力实验。如图乙和丙分别为在空间站和地面同时利用相同乒乓球和水所做的浮力实验，两球状态均静止。小明判定空间站的乒乓球所受浮力较小，理由是。
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19. (2022八上·杭州期中) 将冰块放在浓盐水中，液面位置如图所示，若冰完全熔化，杯中液面高度将（填“上升”、“下降”或“不变”，下同）；该浓盐水的密度为1.2g/cm³ ，露出水面的冰块体积是冰块体积的几分之几？；（冰的密度为0.9g/cm³）

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20. (2022八上·杭州月考) 现有甲、乙、丙三个小球，它们的质量与体积关系如图所示，将它们放入同一杯水中，三个小球静止后，乙球在水中(选填“漂浮”、“沉底”或“悬浮”)，设甲球受到的浮力为F₁ ，甲球底部受到的液体压强为p₁ ，设丙球受到的浮力为F₂ ，丙球底部受到的液体压强为 p₂ ，则 p₁p₂ ， F₁F₂(选填“大于”“小于”或“等于”)。

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21. (2022·浙江期中) 一个大物块甲，先后两次分别在体积相等的小物块乙和小物块丙的作用下，其上表面恰好与水面相平，其中甲、乙之间用轻质细绳连接，如图(a)、(b)所示，甲物块所受浮力 F_a F_b ，乙物块与丙物块的密度大小关系：ρ_乙 ρ_丙两种情况下(均选填“＞”“＜”“＝”)。

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22. (2022八上·鄞州期中) 如图甲所示，一个棱长为10cm、重为9N的正方体物块M，水平放置在一个方形容器中，M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水，容器中水M的深度h随时间t的变化关系如图乙所示，当t=100s时，物块M在水中处于（选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”）状态，图乙中a的值为 cm。

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23. (2022八上·鄞州期中) 如图所示，用量程0～5N的弹簧测力计，测量未知液体的密度。根据图中读数可知，物块浸没水中受到的浮力是N，未知液体的密度为 g/cm³。将图中弹簧测力计刻度用密度值标注，制成弹簧密度计，物块浸没在待测液体中，可直接读得待测密度值，则此密度计的测量范围是。（ρ_水＝1.0×10³kg/m³）

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三、实验探究题

24. (2024八上·长兴月考) 小科在验证阿基米德原理时，利用溢水杯、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等进行实验，具体操作步骤如图：
1. （1）细心的同学发现图乙步骤中存在错误，请指出该错误是：。如果不加改正，会导致浮力F_浮（选填“大于”、“等于”或“小于”）排开水的重力G_排。
2. （2）纠正错误后，若图中测得的F₁、F₂、F₃、F₄关系满足，则阿基米德原理得到验证。
3. （3）实验后，小科发现利用实验所得数据还能测出所用铁块的密度，ρ_铁＝（水的密度用ρ_水表示）。
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25. (2023八上·温州期末) 在学习了浮力的相关知识后，某学习小组想进一步研究物体在空气中所受的浮力与气体密度之间的关系。他们利用如图甲所示装置进行实验，拉力传感器能显示拉力的大小，实验过程中钟罩内温度保持不变。多次改变钟罩内的气体密度，记录拉力传感器的示数F的变化，并将实验结果绘制成如图乙所示图像。
1. （1）实验中，小明改变钟罩内的气体密度的操作是。
2. （2）根据图乙，可得出结论：。
3. （3）同组的小红取一气球装入少量水，吹鼓后扎紧，替代塑料小球重复上述实验。已知相同条件下，气体密度越大，气压越大。请预测，当钟罩内气体密度变大时，拉力传感器示数可能出现的变化，并说明理由。
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26. (2023八上·长兴期末) 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，已知浮力的大小跟液体的密度有关，继续探究“浮力的大小跟物体浸入液体的体积、物体的密度是否有关”。设计如下实验：
1. （1）用重3.2N的物体A做了如图1甲、乙、丙的实验，来验证浮力的大小跟是否有关。
2. （2）为探究“浮力的大小跟物体的密度是否有关”，小科提出将与物体A密度不同、体积也不相同的物体B逐渐浸入水中，容器中的水面上升至图示O位置时，记下弹簧测力计示数，如图1丁。取出物体B，再将物体A缓慢浸入水中，在水面上升到O位置时，读取弹簧测力计的示数。以便判断浮力的大小与物体的密度是否有关。同组的其他同学认为小科的这个实验在操作上有一定的难度，不容易控制并有明显的误差，并提出了多种改进意见，你认为合理的是。
  
  A . 选两个质量相等，密度不同的实心物体，分别浸没在水中，比较浮力大小 B . 选两个体积相等，密度不同的实心物体，分别浸没在水中，比较浮力大小 C . 选两个密度相等，体积不同的实心物体，分别浸没在水中，比较浮力大小
3. （3）继续探究“浮力大小跟液体密度的关系”时，根据测得数据绘制出浮力与液体密度的关系图，如图2所示，分析论证时发现，这一图线是误将当作浮力作出的图像。
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27. (2023八上·舟山月考) 某校“制作浮力秤”项目研究小组，制成如图所示浮力秤。

【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时F_浮=G_物的原理工作的；浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。

【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系？

【方案设计】

器材：悬挂式电子秤、金属块（4.0N）、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。

步骤：①将金属块挂在电子秤下，读取电子秤示数并记录；

②将金属块浸没在盛水的烧杯中，读取电子秤示数并记录，然后取出金属块擦干；

③按照步骤②的操作，换用不同密度的溶液，多次重复实验。

【数据处理】

实验编号	1	2	3	4	5	6	7
液体密度ρ_液（g/cm³）	—	0.8	1.0	1.2	1.4	1.9	2.0
电子秤示数F_拉（N）	4.0	3.6	3.5	3.4	3.3	2.6	3.0
浮力大小F_浮（N）	—	0.4	0.5	x	0.7	1.4	1.0

【交流分析】

（1）表格中x的数据是；
（2）实验过程中，除步骤①外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，其目的是；
（3）小组同学对实验数据进行了分析讨论，认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是；

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28. (2022八上·杭州月考) 探究“浮力的大小跟物体浸入液体的深度是否有关”。

图甲图乙
1. （1）用弹簧测力计测出物块重，并把它慢慢放入水中。根据测力计的示数，绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水中的深度变化的图象。分析图象可知：
  ①(选填“a”或“b”)是描述物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象。
  
  ②F₁、F₂或F₃这三个力之间的关系是。
2. （2）实心圆柱物块密度的表达式为：ρ_物＝(水的密度用ρ_水表示)。
3. （3）根据图像分析，本次实验的结论是。
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29. (2022八上·义乌期中) 在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，某小组同学用如图所示的装置，将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中，为了便于操作和准确收集数据，用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积，实验数据记录在表中。

（1）表中空缺处填写。

液体种类	实验序号	物体重力 G 重 (N)	弹簧测力计示数 F (N)	物体受到浮力 F 浮 (N)	排开液体体积 V 排 (cm³ )
_水ρ_水=1.0g/cm³	1	2	1.5		50
	2		1.0	1.0	100
	3		0.5	1.5	150
_酒精ρ_酒精=0.8g/cm³	4	2	1.6	0.4	50
	5		1.2	0.8	100
	6		0.8	1.2	150

（2）分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可得出的初步结论是：。
（3）分析比较实验序号可得出的初步结论是：当物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大。
（4）本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是为了。
（5）实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越小。于是他灵机一动，在弹簧测力计下挂了一个重1.5N的物块，如图甲所示，当他把物块浸没在水中时，如图乙所示，弹簧测力计的读数为0.5N，他就在0.5N刻度线处标上1.0g/cm³；当他把物块浸没在酒精中时，如图丙所示，应该在弹簧测力计刻度盘 N 处对应标上0.8g/cm³字样，聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。

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30. (2022八上·临海期中) 小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。

（1）实验步骤如图（a）所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为F₁、F₂、F₃、F₄ ，物体受到的浮力F_浮=；

（2）小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表：

物体	物重G/N	物体浸没在水中测力计的示数F/N	浮力F_浮/N	空桶重G₀/N	桶与排开水的总重G₁/N	排开水重G_排/N
a	1.2	0.7	0.5	0.6	1.1	0.5
b	2	1.4	0.6	0.6	1.2	0.6
c	2.4	1.7	0.7	0.6	1.2	0.6

分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是：；

（3）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因：；
（4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图（b）所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐变小，弹簧测力计B的示数逐渐变大，若弹簧测力计A的示数变化量为ΔF_A ，弹簧测力计B的示数变化量为ΔF_B ，则它们的大小关系是ΔF_AΔF_B（选填“>”、“＝”或“<”）；
（5）针对两种实验方案，小张实验装置的优点是____（填答案标号）。

A . 弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B . 实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化

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31. (2023八上·杭州月考) 如图所示是小谭自制的用来探究影响浮力大小因素的装置：将弹簧和标尺固定在支架上，用细线将一个金属块悬挂在弹簧下端，弹簧静止时指针正对标尺上的A位置（本装置使用时，弹簧未超过弹性限度）。
1. （1）向杯中缓慢注水，从金属块底部接触水面，到金属块刚好浸没水中的过程中，指针由标尺上的A位置慢上移至C位置，继续向杯中注水，指针（选填“上移”、“不动”或“下移”），说明物体所受浮力的大小跟有关；
2. （2）将水倒尽，向杯中缓慢注入某种液体（ρ_液≠ρ_水），从金属块底部接触液面，到金属块刚好浸没液体中的过程中，指针由标尺上的A位置缓慢上移至B位置，分析可金属块所受浮力的大小与有关。
3. （3）小徐同学认为通过以上实验得出结论不可靠，下列能成为她的理由是___________
  
  A . 没有进行多次重复实验 B . 没有换用其它液体进行重复实验 C . 没有进行物体部分浸入水中的实验
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32. (2023八上·义乌期末) 小明利用电子秤、长方体铁块、细线、圆柱形玻璃板、糖水，探究“影响浮力大小的因素”实验。
1. （1）如图甲，将搅拌均匀的糖水装入柱形杯中，置于电子秤上，示数为400.0g。用质量和体积均不计的细线系好铁块，缓慢浸入装有糖水的容器中，直到乙图所示的位置，发现该过程中电子秤示数逐渐增大。说明：铁块所受浮力大小与有关；
2. （2）继续将铁块缓慢浸没到图丙所示位置，通过观察与比较，小明认为物体所受浮力大小与浸没后的深度（选填“有关”或“无关”）；
3. （3）将铁块沉入杯底，松开细线（细线已松弛），此时电子秤的示数如图丁所示，糖水密度为 kg/m³；（铁的密度是7.9克/厘米³）
4. （4）放置一段时间后，将铁块从糖水中慢慢提起。小明发现铁块离开杯底至上表面露出液面前，电子秤示数逐渐减小，造成这种现象的主要原因可能是。
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四、解答题

33. (2022八上·镇海期末) 如图所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（其底面始终与水面平行），使其逐渐浸没入水中某一深处。如图是整个过程中，弹簧测力计的示数F与圆柱体下降距离h变化关系的图象。（g取10N/kg）求：
1. （1）圆柱体的重力为多少N；
2. （2）圆柱体浸没时受到的浮力；
3. （3）圆柱体的密度。
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34. (2023八上·宁波期末) 如图所示，水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器，底面积分别为100cm²和150cm²。阀门K打开前，A容器内竖直放置一底面积为50cm²、高为0.2m的长方体物块，物块对A容器底部的压强为p_A ， B容器内盛有0.2m深的水。已知：ρ_水＝1.0×10³kg/m³。求：
1. （1）阀门K打开前，水对B容器底部的压强p_B＝Pa；
2. （2）阀门K打开前，当p_B＝2p_A时，物块的密度；
3. （3）阀门K打开后，水从B容器进入A容器，刚好使物块漂浮时，水进入A容器中的深度。
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35. (2023八上·舟山月考) 如图甲是利用汽车从湖水中打捞重物的示意图，一辆质量为1.5t的汽车通过绳子和定滑轮匀速牵引水下一个圆柱形重物。图乙是此过程中汽车拉动重物的拉力F随重物上升高度h的变化图像。已知汽车受到地面的摩擦力是汽车总重的0.1倍；绕过定滑轮的绳子对重物的拉力和对汽车的拉力大小相等。

求：
1. （1）圆柱形重物完全浸没在水中时受到的浮力；
2. （2）圆柱形重物的密度；
3. （3）圆柱形重物的下表面离开水面后，汽车受到的牵引力大小。
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36. (2022八上·余姚竞赛) 如图甲所示，水平桌面上放着这一个底面积为10cm²的烧杯，烧杯内装有一定量的水，一个底面积2cm² ，高10cm的圆柱形物块漂浮在水面上，露出水面的高度为1cm，试求：
1. （1）物块所受浮力。
2. （2）物块的密度。
3. （3）往容器中加入密度为0.8×10³kg/m³的植物油，使物块上表面与油面相平，如图乙所示，此时物块所受浮力多大？
4. （4）第3小题中所加植物油的质量为多少？
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37. (2022八上·义乌期中) 漏刻是我国古代一种用滴水来计量时间的仪器。如图所示是漏刻的简单模型。

图中容器A是底面积为250cm²的圆柱形薄壁玻璃缸，容器顶盖上有大小两个孔；B是用密度为0.5×10³kg/m³塑料制作的边长为10cm立方体底托；C为质量可忽略不计、总长度为60cm的轻质塑料标尺，标尺的一端与底托相连，标尺上均匀的刻有厘米刻度；D为固定于容器盖口处的指示箭头。
某次模拟计时实验中，同学们先将自来水龙头调至均匀间隙滴水状态，并测得水龙头每分钟滴水50滴，并用量筒测得每50滴水的体积为25.0cm³.再在容器A中加入适量水，将底托B放入水中，使其浮于水面上，此时标尺C呈竖直状态且位于大孔下方，指示箭头D恰好指于标尺的顶端零刻度处。此时开始滴水计时，假设整个计时过程标尺始终处于竖直状态，经过3小时后，问：
1. （1）指示箭头D应指在标尺上何处？
2. （2）此时标尺和底托所受的浮力是多少牛顿？
3. （3）此装置最多还能计时几小时？
4. （4）若要使此装置的计时总时间增加一倍，最简单的办法是什么？简要说明理由。
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