资源简介

物体的浮沉条件及应用
重点知识：
知识点1：物体的浮沉条件
1.物体上浮、下沉是运动过程，此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部，上浮的结果是浮出液面，最后漂浮在液面。如表：
浮力与物重的关系 液体密度与物体密度 物体运动状态
F>G ρ液>ρ物 物体上浮
FF=G ρ液=ρ物 物体悬浮在液体中任何深度处
2.漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力，在平衡力的作用下静止不动。但漂浮是物体在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，整个物体浸没在液体中。如表：
物体所处状态 浮力与物重的关系 液体密度与物体密度的关系
漂浮 F浮=G物 ρ液>ρ物
悬浮 F浮=G物 ρ液=ρ物
下沉 F浮3.物体下表面与容器底紧密接触，沉底：F浮=0N
知识点2：物体的浮沉条件的应用
1.轮船：
（1）原理：把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开水的体积增大，从而来增大它所受的浮力，故轮船能漂浮在水面上。
（2）排水量：轮船满载时排开的水的质量。
2.潜水艇：
原理：潜水艇体积一定，靠水舱充水、排水来改变重力，使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。
3.气球和气艇：
原理：气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体（氢气、氨气、热空气）。
对物体的浮沉条件的解读
上 浮 下 沉 悬 浮 漂 浮 沉 底
F浮＞G F浮＜G F浮=G F浮=G F浮+N=G
处于动态(运动状态不断改变)，受非平衡力作用。 可以停留在液体的任何深度处。 是“上浮”过程的最终状态。 是“下沉”过程的最终状态。
处于静态，受平衡力作用。
例题精讲
知识点1：物体的浮沉条件
【例题1】7.如图，重为5N的木块A，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为3N，若绳子突然断了，木块A在没有露出水面之前，所受合力的大小和方向是（　　）。
A．5 N，竖直向下　　　B．3N，竖直向上　　C．2N，竖直向上　　　　D．8N，竖直向下
【答案】B。
【解析】绳子未断时，A物体受3个力：重力GA，拉力F，浮力F浮．3个力关系为：GA＋F＝F浮，求得F浮＝5N＋3N＝8N。绳子剪断后，物体只受重力和浮力，且浮力大于重力，物体上浮，浮力大小仍等于8N．合力F合＝F浮—G＝8N—5N＝3N；合力方向：与浮力方向相同，竖直向上。故答案是B。
知识点2：物体的浮沉条件的应用
【例题2】1.在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计，将其分别放入盛有甲乙两种液体的烧杯中处于静止状态，如图所示，若密度计在甲乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙，甲乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙．则（　　）
A．F甲＜F乙 B．F甲＞F乙 C．ρ甲＞ρ乙 D．ρ甲＜ρ乙
【答案】D
【解析】（1）同一密度计在两种液体中都漂浮，所以受到的浮力都等于密度计受到的重力。
（2）由图可以得出密度计排开液体体积的大小关系，再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。
AB、由于密度计两次静止时都处于漂浮，则F浮＝G，
即密度计在两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G．所以，F甲＝F乙，故AB错误；
CD、由图知，密度计排开液体的体积：V甲排＞V乙排，
由F浮＝ρ液gV排可知：ρ甲＜ρ乙；故C错误，D正确。
基础训练题：
一、单选题
1．如图所示是中国航母“山东号”训练时，舰载飞机飞离航母甲板时的图片。下列说法中正确的是（　　）
A．飞机飞离航母前后，航母的总重力不变
B．飞机在起飞过程中，惯性将变大
C．飞机在航母甲板上加速飞行时，受到非平衡力的作用
D．飞机飞离航母甲板时，航母所受浮力大小不变
2．小滨同学看到烧杯中的鸡蛋沉在水底，于是，他不断向烧杯中均匀地加入食盐并搅拌，鸡蛋逐渐浮出水面，如图所示，在此过程中；鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是（　　）
A． B．
C． D．
3．小明制作了一个简易密度计，取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口（如图所示）。他将密度计放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上；将密度计分别放入密度为，的两种液体中，竖立静止后，在密度计与液面相平处标上A、B。下列说法中正确的是（　　）
A．
B．
C．密度计在液体A、B及水中受到的浮力大小相等
D．密度计在液体A中受到的浮力大于在液体B中受到的浮力
4．“我劳动，我快乐！”晓马同学养成了良好的劳动习惯，坚持每天在家洗碗，既为父母减轻了家务负担又锻炼了自己。在洗碗过程中，他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。结合浮力的有关知识，比较两种情况下碗受到的浮力，下列说法正确的是（　　）
A．沉入水底时碗受到的浮力较大 B．漂浮在水面时碗受到的浮力较大
C．两种情况碗受到的浮力大小相等 D．条件不足，无法比较浮力的大小
5．“我劳动，我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面，西红柿沉在盆底。他用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中正确的是（　　）
A．茄子受到的浮力小于它受到的重力
B．茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力
C．西红柿排开水的重力等于自身的重力
D．西红柿的密度大于茄子的密度
二、填空题
6．小明用饮料吸管制作了一只简易密度计（如图），将其放入水中时，密度计不能直立，应 （选填“增加”或“减少”）吸管中铁丝质量。改进后，分别用它测量水和盐水的密度时，吸管浸入水中深度为，所受浮力为。浸入盐水中的深度为，所受浮力为则 ， （选填“”、“”或“”）。

7．在制作简易密度计的综合实践活动中，选择一根饮料吸管，在其下端加适当的配重，并将这一端封闭起来，使其 漂浮在液体中。分别用它来测量水和盐水的密度时，液面处在吸管A、B两处，则液面在A处时测量的是 的密度。（ρ水＜ρ盐水）
8．某次军事演习中，执行深海作业的潜水艇悬浮在海水中（如图所示）要使潜水艇下潜，应对水舱 （选填“注水”或“排水”），在下潜过程中，潜水艇受到的浮力 ，潜水艇受到的液体压强 （后两空选填“变大”“变小”或“不变”）。
9．密度计是物体位于漂浮条件下的一个应用；如图所示密度计分别放入甲、乙两液体中静止时，液面分别在密度计上的A、B两刻度位置，由此可知，两液体的密度关系 ，密度计在两液体中所受的浮力 。（均选填“>”“<”或“=”）
10．从力的角度认识物体的浮沉
受力示意图
F浮与G的大小关系 F浮>G F浮=G F浮浮沉情况及最终状态 上浮，最终 可 在液体内任何位置 下沉，最终
三、计算题
11．重为8牛的物体，其体积为1×10 3米3，用手把它浸没在水中。求：
①该物体所受浮力F浮的大小；
②放手瞬间，该物体所受合力F合的大小及方向。
12．由于环境污染，全球气候变暖，导致南极洲冰川开始大面积熔化，海面上出现大量浮冰，现有一块的浮冰漂浮在海面上，假设附近海域的海水密度近似为水的密度。求：
（1）水下5米深处海水产生的压强是多少？
（2）浮冰受到的浮力是多少？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
能力提升训练题：
一、单选题
1．水平桌面上，甲、乙两个相同的杯中盛有密度不同的液体，现将两个完全相同的小球分别放入杯中，待小球静止时，两杯中液面恰好相平，小球的位置如图所示，则（　　）
A．乙杯底部受到液体的压强较大
B．甲杯中小球受到的浮力较大
C．甲杯中液体密度较大
D．向乙杯中缓慢倒入同种液体，小球受到的浮力增大
2．重的物体挂在弹簧测力计下，将物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数恰好为零．若把该物体浸没在酒精中，该物体将（ ）
A．上浮 B．下沉 C．悬浮 D．无法判定浮沉情况
3．小明煮咸鸭蛋时发现煮熟后的咸鸭蛋有的沉在水底、有的浮在水面（如图所示），则甲、乙两个咸鸭蛋的密度（　　）
A．甲＝乙 B．甲＞乙
C．甲＜乙 D．无法判断
4．将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中，鸡蛋漂浮，然后逐渐向杯中加入清水，当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水，如图中的图像能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是（　　）
A． B．
C． D．
5．体积相同的A、B、C三个物体放入同种液体中，静止时的状态如图所示。其中C物体对杯底有压力。用、、分别表示三个物体受到浮力的大小，、、分别表示三个物体受到重力的大小，、、分别表示三个物体排开液体重力的大小。下列判断正确的是（　　）

A． B．
C． D．
二、填空题
6．小明用饮料吸管制作了一只简易密度计（如图），将其放入水中时，密度计不能直立，应 （选填“增加”或“减少”）吸管中铁丝质量。改进后，分别用它测量水和盐水的密度时，吸管浸入水中深度为，所受浮力为。浸入盐水中的深度为，所受浮力为则 ， （选填“”、“”或“”）。

7．潜水艇
原理：通过改变自身 ，实现上浮和下潜。
8．潜水艇能潜入水下航行，进行侦查和袭击，是一种重要的军用舰艇。它在水下航行时，是靠改变 来实现上浮或下沉的。
9．用手将一重为5N的物体全部压入水中，物体排开水的重8N，放手后物体将 （填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），待物体静止时排开水的体积是 。（g=10N/kg ρ水=1.0×103kg/m3）
10．一实心铁球质量为15.8g，则该实心铁球的体积为 ；为使铁球能悬浮于水中，我们将实心铁球制成空心铁球，则空心部分体积为 （，）。
11．在一次实践活动中，小华同学将一木块放入水中，木块漂浮于水面，露出水面的体积V1为30cm ，现将露出部分完全截去后再放入水中，它露出水面部分体积V2为18cm ，原木块的体积V等于 cm3，木块的密度是 kg/m3。
三、实验题
12．某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块（不吸水）、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
（1）如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤，最科学合理的实验顺序是 ；
（2）根据图中的实验数据可求出石块的密度为 kg/m3；（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
（3）兴趣小组的同学换用不同的物体（不吸液体）或液体按科学合理的顺序进行了多次实验，由实验数据得出F浮 G排（选填“>”、“<”或“=”），从而验证了阿基米德原理的正确性；
（4）图丁步骤中，小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），液体对杯底的压强 （选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”）；
（5）如果换用密度小于液体密度的物体（不吸液体）来进行该实验，则图 步骤中可不使用弹簧测力计；
（6）其中一个同学每次进行图甲步骤时，都忘记将溢水杯中液体装满，其他步骤无误，因而他会得出F浮 G排（小桶中液体所受重力）的结论。（选填“>”、“<”或“=”）
13．小华同学在实验室里做系列实验。
（1）他想通过实验研究物体受力情况与运动状态之间的关系。他设法测得密闭小瓶浸没在水中时所受浮力为1牛，然后装入适量的细砂，将总重为1牛的小瓶浸没在水中后放手，其运动状态如图甲（a）所示；接着他两次调整瓶内细砂的质量，重复上述实验，分别如图（b）和（c）所示。请根据实验现象及相关条件，归纳得出初步结论：由图（a）可知：完全浸没在液体中的物体受到的浮力 重力（填“大于”、“小于”或“等于”）时，物体处于 状态；由图（b）可知浮力 重力时物体将上浮（填“大于”、“小于”或“等于”）；
（2）随后他又在探究浮力的实验中把a图中的小瓶放入一装有水的溢水杯中则溢出的水的重为 （填序号）；
A．一定等于1N B．能为0.9N
C．一定小于1N D．可能为1.2N
（3）他又制作如图乙所示的潜水艇模型，通过进排气管 （选填“吸气”或“吹气”），使模型下潜直到悬浮，容器中的水面将 （选填“上升”、“下降”或“不变”，不考虑进排气管的体积的影响）。
四、计算题
14．如图所示，水平地面上有一个盛水容器，内有边长为10cm的正方体物块B，一根细线与容器底部相连，此时细线受到的拉力是6N，（，g取10N/kg）求：
（1）物块受到的浮力；
（2）物块的密度是多大；
（3）剪断绳子，待物块静止后受到的浮力。
15．如图1所示，将盛有液体的容器甲、乙两容器竖直放在水平面上。甲中液体未知，乙中液体为水，容器的质量和厚度都忽略不计。
（1）若甲容器中液体质量为1.2kg，受力面积为1.2×10-3m2，求甲容器对地面的压强p甲；
（2）若乙容器中水的质量为1.5kg，求乙中水的体积V水；
（3）如图2所示，若在乙容器中再加入一定水，则此时水的深度为0.2米，将容器乙放进容器甲中，容器甲的液面比容器乙的水面高0.05m。求此时甲容器中液体的密度。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
基础训练题：
1．C
【知识点】重力的计算与估算、力与运动的关系、惯性的大小与哪些因素有关、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系
【详解】A．飞机飞离航母后，航母的总质量变小，根据知其总重力变小，故A错误；
B．飞机在起飞过程中，质量不变，则惯性不变，故B错误；
C．飞机在航母甲板上加速飞行时，处于非平衡状态，受到非平衡力的作用，故C正确；
D．飞机飞离航母甲板时，航母仍漂浮，且总重力变小，根据可知航母所受浮力变小，故D错误。
故选C。
2．B
【知识点】物体在不同液体中的浮沉比较浮力和密度的大小
【详解】因为鸡蛋沉入水底时所受浮力小于鸡蛋的重力，随着盐水密度增大，根据公式
F浮＝ρgV排
可知鸡蛋所受浮力逐渐增大，鸡蛋悬浮和漂浮时所受浮力等于鸡蛋的重力，浮力不再变化；所以，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象应该是开始浮力变大，后来不变；由分析可知，ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3．C
【知识点】物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系、密度计原理及应用
【详解】A．密度计在不同液体中均漂浮，根据浮沉条件可知受到的浮力不变，由可知，越大越小，由图可知，A在上方，此时对应的更大，所以，故A错误；
B．由图可知，，由可得，，故B错误；
CD．密度计在不同液体中均漂浮，根据浮沉条件可知，受到的浮力不变，故C正确，D错误。
故选C。
4．B
【知识点】物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系
【详解】根据沉浮条件可知，当碗处于漂浮状态时，碗受到的浮力等于碗的重力，当碗处于沉底状态时，碗受到的浮力小于碗的重力，碗的重力不变，所以漂浮在水面时碗受到的浮力较大。
故选B。
5．D
【知识点】物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系、根据物体的浮沉状态判断密度大小
【详解】A．茄子漂浮在水面上，根据物体的浮沉条件可知，茄子受到的浮力等于它受到的重力，故A错误；
B．茄子漂浮在水面上，茄子受到的浮力等于它受到的重力，西红柿沉在水底，西红柿受到的浮力小于它受到的重力，由于不知道茄子和西红柿的质量关系，无法比较二者受到浮力的大小关系，故B错误；
C．西红柿沉在盆底，根据物体的浮沉条件可知，西红柿受到的浮力小于它受到的重力，即西红柿排开水的重力小于自身的重力，故C错误；
D．根据物体的浮沉条件可知，西红柿下沉，说明西红柿的密度大于水的密度；茄子漂浮，说明茄子的密度小于水的密度，所以西红柿的密度大于茄子的密度，故D正确。
故选D。
6． 增加
【知识点】物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系、密度计原理及应用
【详解】[1]密度计是根据物体的浮沉条件制成的，始终漂浮在液体中，液体密度越大，密度计浸在液体中的深度越小，密度计不能直立，可增加吸管中铁丝的质量。
[2][3]密度计始终漂浮在液体中，所受浮力等于自身的重力，因此在两种液体中受到的浮力大小相同；根据公式可知，液体的密度越大，密度计排开液体的体积越小，浸入液体中的深度越小，所以，密度计浸入盐水中的深度较小。
7． 竖直 水
【知识点】密度计原理及应用
【详解】[1]选择粗细均匀的饮料吸管，在其下端加适当的配重，并将这一端封闭起来，是为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中。
[2]密度计是漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力，保持不变，如果液体的密度越大，则密度计浸入液体中的体积越小，即越往上浮，则露出液面部分的长度越长，则液面在A处时测量的是盐水。
8． 注水 不变 变大
【知识点】阿基米德原理的应用、应用阿基米德原理解释生活中的现象、潜水艇的原理
【详解】[1]潜水艇是通过改变自身的重力来达到沉浮目的，潜水艇悬浮时，受到的浮力等于重力，要使潜水艇下沉必须满足G>F浮，由此应对水舱注水。
[2]潜水艇下潜过程中，排开水的体积不变，海水的密度不变，根据F浮=ρ海水gV排可知，潜水艇受到的浮力不变。
[3]潜水艇下潜过程中，深度增大，海水的密度不变，根据p=ρ海水gh可知，潜水艇受到的液体压强变大。
9． < =
【知识点】利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系、密度计原理及应用
【详解】[1][2]在两种液体内密度计处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可知浮力与重力相等，故两种液体内所受浮力相同，即。由图可知，密度计在位置A时排开液体的体积大，由得，甲液体的密度小，所以。
10． 漂浮 悬浮 沉底
【知识点】物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系
【详解】[1]上浮的物体因为受到的浮力大于自身的重力，上升到液体表面会有一部分体积露出液面，导致浮力变小，小到和物体的重力大小相等时，最终漂浮在液面上。
[2]据图可知，物体浸没在液体中，且此时受到的浮力大小等于其重力的大小，根据二力平衡可知，物体会悬浮在液体内任何位置。
[3]下沉的物体因为受到的浮力小于自身的重力，物体会下沉到容器底部，对容器底部产生压力，最终沉底。
11．①9.8N；②1.8牛，竖直向上
【知识点】二力或多力平衡问题、阿基米德原理的应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量
【详解】解：①由题意可知，物体完全浸没在水中，所以
根据阿基米得原理可得
②完全浸没在水中的物体放手后会向上运动，在水中受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力，合力大小为
合力方向竖直向上。
答：①物体所受浮力F浮的大小为9.8N；
②放手瞬间，该物体所受合力F合的大小为1.8N及方向向上。
12．（1）；（2）
【知识点】液体压强公式的简单应用、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系
【详解】解：（1）水下米深处海水产生的压强为
（2）浮冰的重力
由于浮冰漂浮在水面，则浮冰受到的浮力为
答：（1）水下米深处海水产生的压强是；
（2）浮冰受到的浮力是。
能力提升训练题答案
1．A
【知识点】液体压强公式的简单应用、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系、根据物体的浮沉状态判断密度大小
【详解】AC．小球在甲中下沉
ρ甲＜ρ物
在乙中漂浮
ρ乙>ρ物
则
ρ乙>ρ甲
两杯中液面恰好相平，由
p=ρgh
可知，乙杯底部受到液体的压强较大，故A符合题意，C不符合题意；
B．小球在甲中下沉，受到的浮力小于物体重；在乙中漂浮，小球受到的浮力等于物体重；因此甲杯中小球受到浮力较小，故B不符合题意；
D．向乙杯中缓慢倒入同种液体，乙中仍漂浮，浮力仍等于重力，重力不变，浮力不变，故D不符合题意。
故选A。
2．B
【知识点】物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系
【详解】重80N的物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为零，那么该物体悬浮，由浮沉条件可知，物体的密度等于水的密度；水的密度大于酒精的密度，即该物体的密度大于酒精的密度，若把该物体浸入酒精中，物体将会下沉，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．C
【知识点】根据物体的浮沉状态判断密度大小
【详解】由题图知甲漂浮，乙沉在水底，沉在水底的咸鸭蛋密度大于水的密度，浮在水面上的咸鸭蛋密度小于水的密度，故甲的密度小于乙的密度，即ρ甲＜ρ乙，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4．C
【知识点】利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系、阿基米德原理的应用
【详解】当鸡蛋在浓盐水中漂浮时，此时鸡蛋所受浮力等于鸡蛋的重力；当给浓盐水中缓慢加入水时，混合液的密度开始减小，当此时混合液的密度仍大于鸡蛋的密度，虽然鸡蛋开始缓慢下沉，不过鸡蛋仍处于漂浮状态，只是浸入液体中的体积在增大，而露出的体积在减小，所以此时鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力；当混合液的密度逐渐减小到等于鸡蛋的密度时，此时鸡蛋在液体中处于悬浮状态，鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力；当浓盐水中的水越来越多而引起混合液的密度比鸡蛋密度小的时候，此时鸡蛋受到的浮力就会小于重力，鸡蛋出现下沉直至沉到杯子的底部，由此可知，鸡蛋受到的浮力是先不变，然后减小，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．B
【知识点】阿基米德原理的应用、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系
【详解】AD．体积相同的A、B、C三个物体放入同种液体中，由图知
又根据阿基米德原理
可得
故AD都错误；
B．A物体处于漂浮状态，B物体处于悬浮状态，受到重力和浮力都是一对平衡力
C物体沉在容器底
又由上述推论
故可得
故B正确；
C．又根据阿基米德原理
可得
故C错误。
故选B。
6． 增加
【知识点】物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系、密度计原理及应用
【详解】[1]密度计是根据物体的浮沉条件制成的，始终漂浮在液体中，液体密度越大，密度计浸在液体中的深度越小，密度计不能直立，可增加吸管中铁丝的质量。
[2][3]密度计始终漂浮在液体中，所受浮力等于自身的重力，因此在两种液体中受到的浮力大小相同；根据公式可知，液体的密度越大，密度计排开液体的体积越小，浸入液体中的深度越小，所以，密度计浸入盐水中的深度较小。
7．重力
【知识点】潜水艇的原理
【详解】潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉的，当需要下潜时， 向压载水舱中注水， 使潜艇的重力大于浮力， 潜艇开始下潜； 当需要上浮时， 则通过高压空气将压载水舱中的水挤出， 使潜艇的重力减轻， 当潜艇的重力小于浮力时， 潜艇便开始上浮。
8．自身重力
【知识点】物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系
【详解】潜水艇在水下航行时，潜水艇受到水的浮力和重力的作用，根据可知，潜水艇的体积不变，排开水的体积不变，所以潜水艇受到水的浮力不变；把压缩空气压入潜水艇的压力舱，将水排出，潜水艇自重减小，当时，潜水艇上浮；打开压力舱的阀门，让水进入压力舱内，潜水艇自重增大，当时，潜水艇下沉；当时，潜水艇悬浮，可以停留在任何深度；由此可见，潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的。
9． 上浮 5×10﹣4m3
【知识点】探究物体的浮沉条件、阿基米德原理的应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量
【详解】[1]物体的重力为5N，全部浸没时排开液体的重力为8N，则受到的浮力为8N，浮力大于重力，所以物体上浮。
[2]当浮力与重力相等时，物体将漂浮在水中，根据F浮=ρ液gV排得
10． 2 13.8
【知识点】密度公式的简单应用、空心物质的密度计算、根据物体的浮沉状态判断密度大小
【解析】略
11． 75 0.60×103
【知识点】利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、阿基米德原理的应用、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系
【详解】[1][2]假设木块的体积为V，露出水面的体积V1为30cm ，排开水的体积为
V排=V- V1= V-3×10-5m
因木块漂浮，由漂浮的特点有
F浮=G=mg=ρ木Vg
又根据阿基米德原理F浮=ρ水V排g有
ρ水V排g=ρ木Vg
即
ρ水(V-3×10-5m3)g=ρ木Vg ①
现将露出部分完全截去后再放入水中，它露出水面部分体积V2为18cm ，排开水的体积为
V排′=V-3×10-5m3-1.8×10-5m3
因木块漂浮，故有
F浮′=G′=m′g=ρ木V′g
根据阿基米德原理有
ρ水V排′g=ρ木V′g
即
ρ水( V-3×10-5m3-1.8×10-5m3)g=ρ木(V-3×10-5m3)g ②
由①②联立解得
V=7.5×10-5m3=75cm3，ρ木=0.6×103kg/m3
12． 丙、甲、丁、乙 2.8×103 = 一直不变 丁 >
【知识点】探究阿基米德原理实验装置和操作步骤、探究阿基米德原理实验的数据处理、阿基米德原理的应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系
【详解】（1）[1]为避免石块沾水导致测量石块质量偏大，应先在空气中测出石块的质量，再将石块浸入水中；在测石块重力后为避免取下石块测空小桶的重力，在测石块重力之前先测出小桶的重力。则实验顺序为：先测空小桶的重力，再测小石块的重力，然后用弹簧测力计提着小石块放入液体中读出测力计的示数，最后测出小桶和溢出水的总重力。即最科学的实验顺序是丙、甲、丁、乙。
（2）[2]由公式F浮=ρ水gV排可得石块的体积
石块的质量
则石块的密度为
（3）[3]由实验步骤甲丁可知，物体浸在液体中时受到的浮力
F浮=2.8N-1.8N=1N
由实验步骤乙丙可知，物体排开液体的重力
G排=2N-1N=1N
所以可得出F浮=G排，即浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力。
（4）[4]图丁步骤中，小石块逐渐浸入液体过程中，容器中的液面始终与溢水口齐平，液面的高度不变，由p=ρgh可知，液体对容器底的压强一直不变。
（5）[5]如果换用密度小于液体密度的物体，物体放入液体中后，物体静止时漂浮，物体所受浮力与其重力大小相等，弹簧测力计的示数将变为0，因此图丁可不使用弹簧测力计。
（6）[6]每次进行图甲步骤时，都忘记将溢水杯中液体装满，则会导致溢出的水偏少，即G排偏小，而用测重法测得的浮力与液体是否装满无关，因此会出现F浮>G排。
13． 等于 悬浮 大于 B 吸气 不变
【知识点】探究物体的浮沉条件、阿基米德原理的应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量
【详解】（1）[1][2]由图（a）可知：物体处于悬浮状态，根据二力平衡，受到浮力与重力大小相等。所以得出的结论是：浸没在液体中的物体所受浮力等于重力时，悬浮在液体中。
[3]由图（b）和（c）可知：物体分别向上和向下运动，是因为受到的力为非平衡力，在图（b）中受到的浮力大于重力，图（c）中受到的浮力小于重力。
（2）[4]总重为1N的小瓶浸没在水中时所受浮力为1牛，把a图中的小瓶放入一装有水的溢水杯中，小瓶处于悬浮状态，则
若溢水杯是盛满水，根据阿基米德定律，小瓶受到的浮力等于排开的水重，即排出的水重为
若溢水杯中水没有满，则溢出的水的重小于排开水的重，即小于1N，综上，小瓶处于悬浮状态可能为0.9N，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（3）[5]必须从进排气管处吸气，塑料瓶内的压强减小，水进入塑料瓶，总重力增大，大于浮力变会下沉。
[6]容器内水的总体积不变，无论模型本身在水中漂浮还是悬浮，其受到的浮力都等于重力，根据阿米德原理，模型自自身排开水的体积不变，所以，通过进排气管吸气，使模型下潜直到悬浮，容器中的水面将不变。
14．（1）10N；（2）；（3）4N
【知识点】利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系、重力的计算与估算、二力或多力平衡问题、阿基米德原理的应用
【详解】解：（1）物块的体积
因物体浸没时,排开液体的体积和自身的体积相等，所以，物块受到的浮力
（2）因物块受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、绳子的拉力作用处于平衡状态，所以，由物块受到的合力为零可得
则物块的重力
由可得，物块的质量
物块的密度
（3）由题意知，因物块受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、绳子的拉力作用处于平衡状态，所以，由物块受到的合力为零可得
即
所以
由物体的浮沉条件可知，剪断绳子，待物块静止后处于漂浮状态，则物块受到的浮力
答：（1）物块受到的浮力为10N；
（2）物块的密度是；
（3）剪断绳子，待物块静止后受到的浮力为4N。
15．（1）1×104Pa；（2）1.5×10-3m3；（3）800kg/m3
【知识点】压强公式的简单应用、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系、密度公式的简单应用、阿基米德原理的应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量
【详解】解：（1）容器的质量和厚度都忽略不计，则甲容器中液体的重力
甲容器对地面的压力
甲容器对地面的压强
（2）乙中水的体积
（3）以容器整体为受力分析对象，因为容器的质量和厚度都忽略不计，故G乙=G水，乙容器在甲中漂浮，故
G乙=F浮=G排
即
即
答：（1）若甲容器中液体质量为1.2kg，受力面积为1.2×10-3m2，甲容器对地面的压强为1×104Pa；
（2）若乙容器中水的质量为1.5kg，乙中水的体积为1.5×10-3m3；
（3）此时甲容器中液体的密度为800kg/m3。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页

展开更多......

收起↑