《2026年河北中考必备卷物理》

17. （6分）小红用器材探究“圆锥形物体所受浮力大小与哪些因素有关”，如图10所示：

（1）由图中步骤A、B、C、D可得出结论：物体受到的浮力大小与______有关，与物体浸没在液体中的深度______（选填“有关”或“无关”）。
(2)可计算出圆锥形物体的密度为$4×10^{3}$kg/m³。
(3)如果在步骤E中不小心使物体接触了容器底且与容器底部有力的作用，则所测液体密度将偏大(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)用弹簧测力计拉着圆锥形物体从其底部刚好接触水面开始缓慢没入水中，描绘的弹簧测力计示数F与圆锥形物体的浸入深度h的变化关系图像与图11中相符合的是C(填选项字母)。(物体高2cm)

【拓展】小红用一个下部为圆柱体的饮料瓶(瓶身、瓶盖的厚度和形变忽略不计)、刻度尺，设计了如图12所示的实验。将瓶内装适量的水，拧紧瓶盖，平放在桌面上，如图12甲所示；将瓶子倒放在水中，稳定后瓶子内外液面高度差如图12乙所示；再将瓶子取出擦干，倒放入某种液体中，稳定后瓶子内外液面高度差如图12丙所示，则图12丙中液体的密度为$1.1×10^{3}$kg/m³。

答案： 17.
(1)排开液体的体积　无关
(2)$4×10^{3}$
(3)偏大
(4)C
[拓展]$1.1×10^{3}$
[解析]
(1)比较A、B、C、D四幅图，液体密度相同，物体排开液体的体积不相同，浮力不同，可得出结论：浮力的大小与物体排开液体的体积有关;C、D两幅图，液体密度相同，物体排开液体的体积相同，在液体中深度不同，浮力相同，可得出结论：浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)由题图A知，圆柱体的重力G = 4N，由题图D知，弹簧测力计对圆柱体的拉力F = 3N，根据称重法得，题图D中圆柱体所受浮力$F_{浮}=G - F = 4N - 3N = 1N$；根据阿基米德原理得，圆锥形物体的体积$V = V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{1N}{1×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=1×10^{-4}m^{3}$；圆锥形物体的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{G}{gV}=\frac{4N}{10N/kg×1×10^{-4}m^{3}}=4×10^{3}kg/m^{3}$。
(3)如果在步骤E中不小心使物体接触了容器底且与容器底有力的作用，则弹簧测力计示数减小，由称重法求得物体受到的浮力偏大，由阿基米德原理求得所测液体密度将偏大。
(4)因为圆锥形物体“下小上大”，所以随着圆锥形物体浸入水中的深度增加，排开水的体积也增加，但是排开水的体积增大的幅度在变大，根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$知，浮力变大，且浮力增大的幅度在变大;根据$F = G - F_{浮}$可知，测力计的示数变小，且测力计示数变小的幅度在变大，即图线逐渐变陡，到圆锥形物完全浸没后，浮力不变，测力计的示数也不变，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
[拓展]物体漂浮时，浮力等于重力，$F_{浮水}=F_{浮液}=G$，$F_{浮水}=\rho_{水}gSh_{水}$；$F_{浮液}=\rho_{液}gSh_{液}$；则$\rho_{水}gSh_{水}=\rho_{液}gSh_{液}$，$h_{水}=10cm + 3.2cm$，$h_{液}=10cm + 2cm$，故$\rho_{液}=\frac{\rho_{水}h_{水}}{h_{液}} = 1.1×10^{3}kg/m^{3}$。