资源简介

(共25张PPT)
第3节　物体的浮沉条件及应用
第4节　跨学科实践:制作微型密度计
第2课时　浮力的应用
第十章　浮力
基础过关全练
知识点2　浮力的应用
1.(新课标·模型建构)(2024四川成都锦江二模)用玻璃试管、
胶管、铁丝、注射器、橡胶塞等器材制作潜水艇模型,然后
在模型中装入适量的水,使模型在水中刚好悬浮(如图所示),
探究模型在水中如何实现上浮或下沉。下列说法正确的是
(　　)
A.用注射器向外抽气,模型下沉,它受到的浮力变小
B.若要让悬浮的潜水艇模型上浮,应向试管内打气
C.潜水艇模型是通过改变模型的体积实现沉浮的
D.当潜水艇模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于其重力
解析　用注射器向外抽气,模型内气压减小,水进入模型,模
型的重力增加,模型排开水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,
模型受到的浮力大小不变,模型下沉,故A错误;若要让悬浮的
潜水艇模型上浮,应增大模型内的气压,使模型内水的体积减
小,从而减小模型的重力,当模型的重力小于受到的浮力时,
模型上浮,故B正确;潜水艇模型是通过改变自身的重力来实
现沉浮的,故C错误;当潜水艇模型漂浮于水面时,它受到的浮
力等于其重力,故D错误。
答案　B
2.(新独家原创)如图所示是小曹在跨学科学习实践活动中制
作的小船。若该船的总质量为0.4 kg,船体泡沫板的总体积
为800 cm3。已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:
(1)当小船漂浮在水面上时,排开水的体积。
(2)为了确保小船能平稳地在水面上航行,船体排开水的体积
不能超过泡沫板总体积的 ,该小船最多能装载“货物”质量。
解析　(1)小船受到的总重力G总=m总g=0.4 kg×10 N/kg=4 N,
因为小船漂浮在水面上,所以F浮=G总=4 N,小船排开水的体积
V排= = =4×10-4 m3;(2)为了确保小船
能平稳地在水面上航行,小船排开水的最大体积V1=800 cm3×
=640 cm3=6.4×10-4 m3,此时小船受到的浮力F浮1=ρ水gV1=1.0×
103 kg/m3×10 N/kg×6.4×10-4 m3=6.4 N,能装载“货物”的最
大重力G货物=F浮1-G总=6.4 N-4 N=2.4 N,最多能装载“货物”的
质量m货物= = =0.24 kg。
3.(新课标·中华优秀传统文化)(2024四川自贡中考,9,★☆☆)
在传统农耕文化中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法
挑选种子,下列说法正确的是 (　　)
A.种子上浮过程中盐水对种子的压强变大
能力提升全练
B.漂浮的种子受到的浮力大于自身重力
C.下沉的种子密度比盐水的密度大
D.沉底的种子只受到重力和支持力
C
解析　种子上浮过程中,所处深度变小,由p=ρgh可知,盐水对
种子的压强变小,故A错误;漂浮的种子受力平衡,其受到的浮
力和重力大小相等,故B错误;由浮沉条件可知,当种子的密度
大于盐水的密度时,种子会下沉,故C正确;沉底的种子受到浮
力、重力及支持力的作用,故D错误。
4.(跨学科·物理学与工程实践)(2024湖北宜都期末,9,★☆☆)
一个飞艇充入气体后的质量是1.5 t,体积为1 500 m3。已知空
气的密度为1.29 kg/m3,当飞艇悬浮在空中时,下列说法错误
的是(g取10 N/kg) (　　)
A.飞艇最多能装435 kg货物
B.飞艇悬浮时F浮=G货
C.飞艇内气体的密度一定比空气密度小
D.飞艇在空气中能获得的浮力为19 350 N
B
解析　飞艇在空气中所受的浮力F浮=ρ空气gV排=1.29 kg/m3×
10 N/kg×1 500 m3=19 350 N,故D正确;因为飞艇在空中悬浮,
所以F浮=G飞艇+G货,G货=F浮-G飞艇=19 350 N-1 500 kg×10 N/kg=
4 350 N,m货= = =435 kg,故A正确,B错误;因为F浮=
G飞艇+G货,则F浮>G飞艇,即ρ空气gV排>ρ气gV,V=V排,则ρ空气>ρ气,故飞艇内
充入气体的密度一定比空气密度小,故C正确。
5.(新中考·项目式学习)(2024广东中山期末,24,★★☆)某物
理学习小组进行跨学科实践:制作简易密度计。

(1)取一根长饮料吸管,在其下端增加适当的配重,并将这一
端密封,使其能竖直漂浮在水中,如图甲所示。设吸管的横截
面积为S,测出吸管浸入水中的深度H,则此时吸管受到的浮
力F浮=　　　　 (用ρ水及其他物理量表示)。
(2)将吸管竖直放入其他液体中,由于液体密度的不同,吸管
浸入液体的深度不同,所以可根据吸管浸入液体的深度测液
体的密度。
(3)将该简易密度计竖直放入密度为ρ液的液体中,密度计漂浮
时浸入液体的深度为h,则h=　　　　 (用ρ液、ρ水、H表示)。
(4)根据上述分析,简易密度计上的刻度分布是　　　　
(选填“均匀”或“不均匀”)的。
ρ水gSH
不均匀
(5)小华利用不同吸管成功自制了几支密度计,其中精确度最
高的密度计是　　　　 。
A.长度最长的
B.浸入水中的深度最深的
(6)小敏利用废旧的圆珠笔芯也成功自制了一支密度计,并利
用已知液体密度进行了刻度标注,如图乙所示,A点对应密度
为1.0×103 kg/m3,C点对应的密度为1.5×103 kg/m3;B为AC的中
点,则B点标注的密度　　　　 (选填“大于”“小于”或
“等于”)1.25×103 kg/m3。
B
小于
解析　(1)此时吸管受到的浮力为F浮=ρ液gV排=ρ水gSH;(3)因为
简易密度计漂浮在水面时,受到的浮力与自身重力大小相等,
则G=F浮=ρ水gSH,将该简易密度计竖直放入密度为ρ液的液体
中,密度计浸入液体的深度为h,因密度计仍漂浮在液体表面,
则G=F浮'=ρ液gSh,所以深度h= = = ;(4)根据h=
可知,ρ水H为定值,简易密度计浸入液体的深度与液体密
度成反比,所以简易密度计上的刻度分布是不均匀的。(5)假
设测量两种不同液体的密度分别为ρ1、ρ2,则两个刻度线的
距离为Δh=h1-h2= - =ρ水H( - ),ρ1、ρ2、ρ水一定,浸
入水中的深度H越大,密度计两个刻度线之间的距离越大,密
度计的精确度越高,故选B。(6)设液面在A点时,密度计浸入
的深度为HA,由(3)可知,液面在C点时,密度计浸入的深度HC=
= = HA,则在B点浸入的深度HB=
+HC= + HA= ,则B点标注的密度ρB=
= =1.2×103 kg/m3,所以B点标注的密度
小于1.25×103 kg/m3。
6.(2024山东肥城期末,27,★★★)底面积为200 cm2的平底圆
柱形容器放置在水平桌面上,容器内装有适量的水,现将体积
为500 cm3、重为4 N的木块A轻轻放入容器内的水中,如图
甲所示;若将一重为6 N的物体B用细绳系于A的下方,将它们
放入水中静止时,恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),ρ水=
1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,不计绳重及其体积,求:
(1)图甲中木块A静止时排开水的体积;
(2)物体B的密度;
(3)由图甲到图乙的过程中,容器底部受到液体压强的增加量。
解析　(1)木块A静止时漂浮在水面上,则木块A受到的浮力
与其自身重力大小相等,即F浮=GA=4 N,由F浮=ρ液gV排可知,排
开水的体积V排= = =4×10-4 m3;(2)将
木块A与物体B看作一个整体,该整体刚好浸没时,受到的浮
力F浮总=GA+GB=4 N+6 N=10 N;该整体排开液体的总体积V排总= = =1.0×10-3 m3,则物体B的体积VB=
V排总-VA=1.0×10-3 m3-5×10-4 m3=5×10-4 m3,物体B的密度ρB=
= = =1.2×103 kg/m3;(3)增加的排开水
的体积ΔV=V排总-V排=1.0×10-3 m3-4×10-4 m3=6×10-4 m3,容器内
的水增加的深度Δh= = =0.03 m,容器底部增加的
液体压强Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.03 m=300 Pa。
7.(2023广东广州白云一模)如图1所示,一实心圆柱体浮在液面上,露出液面的体积为V1,液面下的体积为V2,则物体的密度与液体的密度之比 = 。
(1)请证明上面等式成立。
素养探究全练
(2)小芳发现家中的一串珍珠项链能沉在水底,乐于探索的她
想测量这串项链的质量。受到“曹冲称象”故事的启发,她
利用如图2所示的器材和足量的水(含取水工具,水的密度为
ρ0,塑料小桶的质量及外壳体积忽略不计)进行实验。请你帮
小芳完成实验。要求:
①写出实验步骤和需要测量的物理量(可画图说明,测量得到
的物理量用合适符号表示);
②写出珍珠项链质量的数学表达式(用已知量和测量得到的
物理量表示)。
核心素养解读 本题以开放性创新实验为载体,考查运用数
学工具进行科学推理的能力,以及设计实验与制订方案、获
取与处理信息的科学探究素养。
解析　(1)物体漂浮时,F浮=G,即ρ液gV2=ρ物(V1+V2)g,解得 =
;(2)①往大水槽中加入适量的水,使装有项链的带刻度
线的塑料小桶漂浮在水槽的水面上,并在小桶上标记水面的
位置;取出项链,往小桶中加水使小桶外水面到达标记位置,
用量筒测出小桶中水的体积V3;②因为装有项链的小桶漂浮
在水槽的水面上,所以体积为V3的水的质量即项链的质量,则
m=m水=ρ0V3。(共24张PPT)
第3节　物体的浮沉条件及应用
第4节　跨学科实践:制作微型密度计
第１课时　物体的浮沉条件
第十章　浮力
基础过关全练
知识点1　物体的浮沉条件
1.(跨学科·物理学与日常生活)(2024山西交城期末)妈妈生日那天,小梦准备给妈妈做一个水果拼盘。如图所示,他将梨子和苹果都放入水中后发现,梨子沉底、苹果漂浮。下列对这一现象的分析,说法正确的是 (　　)
A.苹果的密度大于梨子的密度
B.梨子排开水的重力小于自身的重力
C.苹果排开水的质量小于自身的质量
D.苹果底部受到水的压强大于梨子底部受到水的压强
B
解析　苹果漂浮,所以苹果的密度小于水的密度,梨子沉底,所以梨子的密度大于水的密度,因此,苹果的密度小于梨子的密度,故A错误;梨子沉底,说明它受到的浮力小于自身的重力,由阿基米德原理可得,梨子受到的浮力与它排开液体的重力相等,则梨子排开水的重力小于自身的重力,故B正确;苹果漂浮在水面上,它受到的浮力等于自身的重力,则苹果排开水的重力等于自身的重力,苹果排开水的质量等于自身的质量,故C错误;梨子底部在水中的深度比苹果底部在水中的深度大,根据p=ρgh可知,苹果底部受到水的压强小于梨子底部受到水的压强,故D错误。
2.(2024河北石家庄期末)当把饺子放入沸腾的水中后,饺子
(不考虑饺子的吸水性)先下沉到锅底,过了一会儿又上浮,最
终漂浮在水面上。则饺子在下沉过程中　　　　 (选填
“受”或“不受”)浮力;在加速上浮的过程中,饺子的密度
　　　　 (选填“小于”“等于”或“大于”)水的密度;
漂浮时,饺子受到的浮力　　　　 (选填“小于”“等于”
或“大于”)自身的重力。
受
小于
等于
解析　因为饺子在下沉过程中表面均受到水的压力作用,所
以饺子在下沉过程中受到浮力的作用;由物体的浮沉条件可
知,饺子在加速上浮的过程中,饺子的密度小于水的密度;饺
子漂浮在水面上时受力平衡,受到的浮力与自身的重力大小
相等。
3.(跨学科·物理学与日常生活)(2023北京朝阳一模)小阳观察
生活现象发现:浸没在水中的木块、乒乓球等轻的物体会上
浮;浸没在水中的石块、金属块等重的物体会下沉。由此,他
认为减小物体所受的重力可以使物体上浮。小阳将家中的
土豆浸没在水中发现土豆下沉,他认为若将切掉一半的土豆
浸没在水中,则土豆会上浮。请你判断小阳的想法是否正确,
并从运动和力的角度分析说明。
解析　土豆浸没在水中时下沉,由物体的浮沉条件可知,此时
F浮浮力F浮'=ρ水gV '= ρ水gV= F浮;其受到的重力G'= G,又因为
F浮想法不正确。
4.(2023河北张北一模)如图所示,实心正方体木块质地均匀,
棱长为4 cm,将该木块轻轻地放入侧倾放置且盛有酒精的大
烧杯内(酒精刚好不溢出),待木块静止时,从烧杯中溢出32 g
酒精。g=10 N/kg,酒精的密度为0.8 g/cm3。求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块排开酒精的体积;
(3)木块的密度。
解析　(1)木块受到的浮力F浮=G排=m排g=32×10-3 kg×10 N/kg=
0.32 N;(2)木块排开酒精的体积V排= =
=4×10-5 m3=40 cm3;(3)因为木块漂浮,
由漂浮条件可知,G木=F浮=G排,即m木g=m排g,则m木=m排=32 g;木块的体积为V木=a3=(4 cm)3=64 cm3,木块的密度:ρ木= = =
0.5 g/cm3=500 kg/m3。
5.(新中考·逆向思维)(2024江苏东台第二教育联盟一模,12,★
★☆)如图甲所示,质量相等、大小不同的两个小球a、b,它
们静止在某液体中时所受的浮力相等。图乙是小明画出的
两球静止时的四种情形,其中合理的是 (　　)
能力提升全练
D
A.①②④　　 B.②③　　 C.③④　　 D.②④
解析　由F浮=ρ液gV排可知,当两球静止在某液体中所受的浮力
相等时,两球排开液体的体积是相同的,由题图可知,b球的体
积大于a球的体积,则b球一定是漂浮的,由物体的漂浮条件可
知,b球受到的浮力与自身的重力大小相等,又因为两球的质
量相等,则a球受到的浮力也等于自身的重力,所以a球可能悬
浮或漂浮,故②④合理,故选D。
6.(跨数学·图像分析)(2024湖南隆回期末,6,★★☆)如图所示,
一枚重为G的鸡蛋漂浮在浓盐水中。往盐水中持续缓慢
注入清水,鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是 ( 　)
B
解析　鸡蛋漂浮时,受到的浮力等于自身的重力;往盐水中缓
慢注入清水,盐水的密度减小,鸡蛋由漂浮到悬浮的过程中,
所受的浮力仍然等于自身的重力,所以这个阶段鸡蛋所受浮
力的大小不变;继续加水,当盐水的密度小于鸡蛋的密度时,
鸡蛋开始下沉,鸡蛋排开盐水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知
鸡蛋所受的浮力减小,当加入的水足够多时,盐水密度的变化
可忽略不计,鸡蛋所受的浮力不再发生变化,但不会减小至0,
故B符合题意。
7.(跨学科·物理学与日常生活)(2023河南新乡期末,3,★☆☆)
西瓜是同学们非常喜爱的水果,夏天吃西瓜可以降温解暑。
一个西瓜的体积约为5×103 cm3,所受的重力为40 N,若把西瓜
浸没在水中后放手,当西瓜静止时会处于　　　　 (选填
“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态,此时西瓜浸入水中的体
积约为　　　　 m3(g取10 N/kg)。
漂浮
4×10-3
解析　西瓜浸没在水中时,受到的浮力为F浮0=ρ水gV排0=1×103
kg/m3×10 N/kg×5×10-3 m3=50 N;西瓜浸没在水中时受到的浮
力大于其自身重力,则西瓜会上浮,最终漂浮在水面上。漂浮
时,西瓜受到的浮力与自身的重力大小相等,即F浮=G=40 N,
则西瓜浸入水中的体积V排= = =4×
10-3 m3。
一题多解　西瓜的质量m= = =4 kg,西瓜的体积V=
5×103 cm3=5×10-3 m3,西瓜的密度ρ= = =0.8×
103 kg/m3,故西瓜的密度小于水的密度,所以把西瓜浸没在
水中后放手,当西瓜静止时会漂浮。
8.(2024北京广渠门中学模拟,11改编,★★☆)将同一小球分
别放入盛有甲、乙、丙三种不同液体的容器中,小球静止时
所处的状态如图所示,则小球在　　　　 液体中受到的浮
力最小;　　　　 液体的密度最大。(均选填“甲”“乙”
或“丙”)
甲
丙
解析　小球在甲液体中处于沉底状态,故受到的浮力F浮甲ρ甲<ρ球;小球在乙液体中处于悬浮状态,故受到的浮力F浮乙=G,
ρ乙=ρ球;小球在丙液体中处于漂浮状态,故F浮丙=G,ρ丙>ρ球。综
上所述,小球在甲液体中所受的浮力最小,丙液体的密度最大。
9.(新课标·科学推理)[2024吉林中考,26(3),★★☆]小明同学
回家后经过思考,发现利用家中现有器材也能测出盐水的密
度。已知空柱形容器外部底面积为10 cm2,水的密度为1 g/cm3,
g取10 N/kg。步骤如下:
①将金属片固定在空柱形容器底部,测出金属片和柱形容器总质量为108 g。将它们放入水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丙所示,则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为　　cm3。测出此时柱形容器露出水面的高度为5 cm。
②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在
家配制的盐水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丁所示,测
出此时柱形容器露出液面高度为5.8 cm。
③根据以上信息,可以求出在家配制盐水的密度为　 g/cm3。
108
1.08
解析　无论在水中还是在盐水中,金属片和柱形容器整体均
漂浮,其受到的浮力均等于重力。在水中时,浮力F浮=G=mg=
0.108 kg×10 N/kg=1.08 N,排开水的体积V排= =
=1.08×10-4 m3=108 cm3。在盐水中时,
排开盐水的体积V排'=108 cm3-10 cm2×(5.8 cm-5 cm)=100 cm3=
1×10-4 m3,金属片和柱形容器整体受到的浮力大小不变,则
盐水的密度ρ盐水= = =1.08×103 kg/m3=
1.08 g/cm3。
10.(新课标·模型建构)(2024河南西华期末,21,★★☆)如图所示,有一棱长为10 cm的正方体物块被固定在水槽底部的细绳系住,浸没在水中,此时绳子的拉力为4 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=
10 N/kg)求:
(1)物块受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)剪断细绳后物块静止时露出水面的体积。
解析　(1)物块的体积V=10 cm×10 cm×10 cm=1 000 cm3=1×
10-3 m3,物块浸没在水中时受到的浮力F浮=ρ水gV=1×103 kg/m3×
10 N/kg×1×10-3 m3=10 N;(2)通过受力分析可知,F浮=F拉+G物,
则G物=F浮-F拉=10 N-4 N=6 N,物块的质量m物= = =
0.6 kg,物块的密度ρ物= = =0.6×103 kg/m3;(3)因为
ρ物<ρ水,所以剪断绳子后物块漂浮,F浮'=G物=6 N,V排'= =
=6×10-4 m3,物块静止时露出水面的体
积为V露=V-V排'=1×10-3 m3-6×10-4 m3=4×10-4 m3。(共37张PPT)
第2节　阿基米德原理
第十章　浮力
基础过关全练
重点实验　探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
1.(新中考·分析论证)(2024河南鹤壁期末)某实验小组利用如
图所示装置进行“探究浮力的大小与排开液体所受重力的
关系”的实验。
(1)步骤A中存在的错误是　 　　　 ,这会导致测出的物体排开液体的重力　　　　 (选填“偏大”“偏小”或“不变”),纠正错误后继续实验,其中最合理的实验步骤顺序是　　　　 。
(2)实验小组按照合理的实验步骤进行实验,同时将测量的数
据记录在表中:
溢水杯中的水没有达到溢水口
　偏小
DABC
物块的重力/N 4
物块浸没在水中时测力计的示数/N 2.8
浮力/N
烧杯的重力/N 2
烧杯和排开水的总重力/N 3.2
排开水所受的重力/N
由表格数据可得,物块浸没在水中时所受的浮力为　　 N,
物块排开水所受重力为　　　　 N,由此可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小　　　　 (选填“大于”
“小于”或“等于”)它排开液体的重力。
(3)另一小组在步骤B的操作中,只将物块的一部分浸在水中,
其他步骤操作正确,则　　　　 (选填“能”或“不能”)
得到与(2)相同的结论。
(4)为了得到更普遍的结论,实验接下来还需要如何操作
　 　　 (写出一种即可)
1.2
1.2
等于
能
换用不同种类的液体进行实验
解析　(1)如步骤A所示,溢水杯中的水未达到溢水口,会使实
验时溢出水的质量偏小,从而导致物体排开水的重力偏小;实
验中需要先测量物块和空烧杯的重力,目的是避免因沾水而
导致测得的物块和空烧杯的重力偏大,所以最合理的顺序为
DABC。(2)由表格数据可知,物块浸没在水中时所受的浮力
F浮=G-F示=4 N-2.8 N=1.2 N,物块排开水所受的重力G排=G总-
G空=3.2 N-2 N=1.2 N,由此可知,F浮=G排,故浸在液体中的物体所
受浮力的大小等于它排开液体的重力。(3)另一实验小组在
步骤B的操作中,只将物块的一部分浸在水中,其他步骤操作
正确,物块浸入水中的体积变小,排开水所受的重力变小,受
到的浮力也变小,但物体受到的浮力大小仍等于它排开水的
重力,则能得到与(2)相同的结论。(4)为了得到更普遍的结
论,避免实验的偶然性,应换用不同种类的液体进行实验。
知识点　阿基米德原理
2.(新独家原创)白鲸由于温和的性格,可爱的外表,成了极地
海洋公园的“明星”。如图所示是白鲸进行精彩表演的场
景,下列有关说法正确的是 (　　)
A.白鲸在出水时,受到的浮力逐渐变大
D
B.白鲸在入水时,受到的浮力逐渐变小
C.白鲸在水面下游动时,受到水的浮力逐渐变小
D.在表演中,白鲸受到的浮力始终等于其排开水的重力
解析　由F浮=ρ液gV排可知,当白鲸出水时排开水的体积V排变
小,其受到的浮力逐渐变小;当白鲸入水时排开水的体积V排
变大,其受到的浮力逐渐变大;当白鲸在水面下游动时,V排不
变,其受到的浮力不变。由阿基米德原理可知,浸在液体中的
物体受到的浮力大小等于其排开液体所受的重力,故D正确。
3.(教材习题变式)(2023湖南郴州中考)重为5 N的实心物体挂
在弹簧测力计下,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为
3 N,此时物体受到的浮力为　　 　 N,物体的密度是　
　 　 kg/m3。(g取10 N/kg)
2
2.5×103
解析　物体受到的浮力为F浮=G-F=5 N-3 N=2 N;物体的体积
为V=V排= = =2×10-4 m3,物体的质量
为m= = =0.5 kg,物体的密度为ρ= = =2.5×
103 kg/m3。
4.(新课标·安全与健康)(2024山东莱州期中)如图所示为一种
防溺水手环,将该手环系在手臂上,紧急情况下打开手环,气
体会迅速充满手环内的气囊,使人漂浮于水面。为确保人身
安全,人体浸入水中时头部需要露出水面(一般情况下,头部
的体积约占人体总体积的十分之一)。质量为51 kg的某同学
带着这种防溺水手环在泳池中学习游泳,已知他的平均密度
为1.02×103 kg/m3,水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,忽略
手环体积和质量,求:
(1)该同学浸入水中,胸口距离水面30 cm时,胸口受到水的压
强;
(2)当该同学让头部露出水面时,他在水中受到的浮力;
(3)该同学使用的防溺水手环的气囊体积至少为多少m3才能
确保他的安全。(忽略气囊的质量)
解析　(1)根据公式p=ρgh可得,胸口受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103 Pa;(2)该同学的体积V人=
= =0.05 m3,让头部露出水面时,该同学浸入
水中的体积占人体体积的十分之九,即V排= V人= ×0.05 m3=
0.045 m3,此时该同学在水中受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.045 m3=450 N;(3)该同学的重力G人=m人g=51 kg×10 N/kg=510 N,忽略手环和气囊的重力,漂浮时F浮+F气囊=G人,
F气囊=G人-F浮=510 N-450 N=60 N,气囊排开水的体积至少
为V气囊排= = =0.006 m3。
5.(新课标·国家安全)(2024广东广州中考,6,★☆☆)潜水艇从
海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。
与a处相比,潜水艇在b处 (　　)
能力提升全练
A
A.受到浮力大小变小
B.受到浮力大小变大
C.排开液体重力不变
D.排开液体重力变大
解析　潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,液体的密
度变小,潜水艇排开液体的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,潜
水艇受到的浮力变小,由阿基米德原理可知,其排开液体的重
力变小。
6.(新课标·科学推理)(2024四川成都中考,A13,★☆☆)小李
同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体
重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103 kg/m3)、空气的密度
(约为1.3 kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为 (　　)
A.0.006 N　 　 B.0.6 N
C.60 N　　　　　 D.600 N
B
解析　空气对小李的浮力F浮=ρ空气gV排,小李受到的重力G=ρgV,
V排=V,根据阿基米德原理可知,F浮= ,小李的重力约为
500 N,代入数据得F浮=0.65 N,所以B正确。
7.(新课标·科学推理)(2024福建中考,14,★★☆)质量为m0的
杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,如图甲;接着把
草莓轻放入水中,草莓漂浮,如图乙;然后用细针将草莓轻压
入水中,如图丙;水均未溢出,电子秤示数依次为m1、m2、m3,
不计细针体积。下列判断正确的是 (　　)
A.甲图中,水对杯底的压力为(m1-m0)g
B.乙图中,草莓的质量为m2-m1-m0
C.丙图中,草莓排开水的体积为
D.丙图中,细针对草莓的压力为(m3-m2-m0)g
答案　C
解析　甲图中,杯中水的重力G水=(m1-m0)g,杯子上粗下细,水
对杯底的压力小于杯中水的重力,A错误。乙图中,草莓的质
量等于乙、甲两图电子秤示数之差,即m2-m1,B错误。丙图中,
草莓受到竖直向下的重力G草莓、细针对草莓向下的压力F和
水对草莓的竖直向上的浮力F浮,且F浮=G草莓+F,乙图中,杯子对
电子秤的压力F2=m2g,丙图中,用细针压草莓,杯子对电子秤的
压力增大,此时杯子对电子秤的压力F3=m3g,则细针对草莓的
压力F=m3g-m2g,G草莓=(m2-m1)g,则F浮=(m3-m1)g,根据阿基米德
原理得,草莓排开水的体积V排= = = ,C正
确,D错误。故选C。
8.(新中考·创新实验)(2023广东肇庆期末,20改编,★★☆)为
了探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”,小明
用如图所示的实验装置进行操作。其中A、B是弹簧测力
计,C是重物,D是薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料
瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红
色的水,F是可升降平台,G是铁架台。
(1)实验前,在选择A、B两个弹簧测力计时,很多同学认为选
择任何规格的弹簧测力计都可以,而小军同学认为应选择规
格　　　　 (选填“相同”或“不同”)的弹簧测力计。
(2)实验中,小明逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来
越大,观察到弹簧测力计A的示数　　　　 (选填“增大”
“减小”或“不变”),比较弹簧测力计A的示数变化量ΔFA
和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB,它们的大小关系是ΔFA
　　　 ΔFB。
相同
减小
=
(3)小明设计的实验装置的优点是　　　　 。(写出一条即
可)
见解析
解析　(1)规格相同的弹簧测力计的分度值相同,实验时便于
读数,也可以减小误差,故应选择规格相同的两个弹簧测力
计。(2)重物C受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮、
弹簧测力计的拉力F拉,重物受力平衡,则G=F浮+F拉,重物浸
入水中的体积变大时,重物受到的浮力变大,则重物受到的弹
簧测力计的拉力变小,即弹簧测力计A的示数变小,且所受浮
力大小的变化量与弹簧测力计A示数的变化量相等;重物浸
入水中的体积变大时,溢出水的体积变大,溢出水的质量变
大,则溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计B的示数变大,
根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的
重力相等,所以弹簧测力计A示数的变化量ΔFA和弹簧测力计
B示数的变化量ΔFB相等。(3)优点:实验装置来源于生活,方
便进行;实验中薄塑料袋的质量可以忽略不计,能同步观察和
比较弹簧测力计A、B示数的变化,从而更直观地得出物体
受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
9.(新课标·科学推理)(2024四川自贡中考,33,★★☆)自贡某
初级中学物理科技小组的同学们用弹簧测力计悬挂一实心
长方体不吸水砖块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游
泳池水中,如图甲所示。弹簧测力计的示数F与砖块下底面
下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略砖块浸入水中时游
泳池水面高度的变化,已知g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,p大气=
1.013×105 Pa,求:
(1)砖块浸没在水中时所受浮力的大小。
(2)砖块的密度。
(3)砖块刚好浸没时,其下底面所受的压强。
解析　(1)由图像可知,当h为0~40 cm时,砖块在空气中匀速
下降,弹簧测力计的示数为54 N,由二力平衡条件可知,砖块
的重力G=F拉1=54 N,当h为70~100 cm时,砖块浸没在水中,受
到的浮力F浮=G-F拉2=54 N-24 N=30 N;(2)砖块的质量m= =
=5.4 kg,砖块的体积V=V排= =
=3×10-3 m3,砖块的密度ρ= =
=1.8×103 kg/m3;(3)忽略游泳池水面的高度变化,砖块刚好浸
没时下底面距水面的距离h=70 cm-40 cm=30 cm=0.3 m,砖块
下底面受到水的压强p水=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×
0.3 m=3×103 Pa,其下底面所受的压强p=p大气压+p水=1.013×
105 Pa+0.03×105 Pa=1.043×105 Pa。
特别提醒　在解决浮力图像的综合题时,一要明确各段图像表示的物理过程和特点,尤其是明确浮力与物体浸入液体体积之间的关系;二是要找出两个临界点,一个是物体刚露出(或完全
浸入)液体的点,另一个是物体刚离开(或接触)液体的点。
10.(新课标·模型建构)(2024吉林长春汽开二模)如图所示是某科创小组设计的水库自动泄洪控制装置模型。装置顶部开有小孔,A为压力传感器(A的厚度忽略不计),B为能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动的圆柱体。已知光滑细杆的长度为
80 cm,圆柱体B的底面积SB=50 cm2,高hB=30 cm。当模型内水深h=18 cm时,圆柱体B与模型底面刚好接触且无压力。(圆柱体B的密度小于水且不吸水,ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
素养探究全练
(1)在模型内水深上升至h=18 cm的过程中,圆柱体B受到的浮
力逐渐增大,说明浮力的大小与　 　　　 有关,圆柱体B的密度为　　　　 kg/m3;
(2)水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体B对压力传感器的
压力为3 N,触发报警装置,此时模型内的水深为　　　cm。
排开液体的体积
0.6×103　
74
解析　(1)在模型内水深上升至h=18 cm的过程中,圆柱体B排
开液体的体积增大,圆柱体B受到的浮力逐渐增大,故浮力的
大小与排开液体的体积有关;当模型内水深h=18 cm时,圆柱
体B与模型底面刚好接触且无压力,此时圆柱体排开液体的
体积V排=SBh=50 cm2×18 cm=900 cm3=9×10-4 m3,所受的浮力
F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×9×10-4 m3=9 N,圆柱体B的重力GB=F浮=9 N;圆柱体B的质量mB= = =0.9 kg=900 g,圆柱体B的体积VB=SBhB=50 cm2×30 cm=1 500 cm3,根据密度
公式可知圆柱体B的密度ρ= = =0.6 g/cm3=0.6×
103 kg/m3;(2)触发报警装置时圆柱体B对压力传感器的压力为
3 N,由于物体间力的作用是相互的,压力传感器对圆柱体的压力也为3 N,则此时圆柱体B受到的浮力F浮'=GB+F=9 N+3 N=
12 N,圆柱体B排开水的体积V排'= = =
1.2×10-3 m3=1 200 cm3,则圆柱体B浸入水中的深度h2=
=24 cm,则此时模型内的水深h'=80 cm-(30 cm-24 cm)=74 cm。(共49张PPT)
第十章　浮力复习
一、选择题(每小题4分,共32分)
1.(新特色·现代科技)(2024四川成都金牛期末)下列物体没有
受到浮力的是 (　　)
A.正在下潜的蛟龙号潜水器
B.航行中的辽宁号航空母舰
C.正在升空的圆梦号飞艇
D.遨游太空的天宫一号目标飞行器
D
解析　正在下潜的蛟龙号潜水器、航行中的辽宁号航空母
舰,都受到水的浮力;正在升空的圆梦号飞艇受到空气的浮
力;太空中几乎处于真空状态,遨游太空的天宫一号目标飞行
器不会受到浮力的作用。
2.(跨学科·物理学与日常生活)(新独家原创)如图所示,小玉
在家里学习炸油条时发现,放到油中的油条先沉底,接着上浮
直至漂浮在油面上,忽略油条自身质量的变化,下列有关说法
正确的是 (　　)

A.沉底的油条受到油向下的浮力
B.正在上浮的油条(未到油面),所受的浮力小于自身重力
C.漂浮在油面上的油条受到的浮力大于自身的重力
D.将漂浮在油面上的油条用筷子缓慢按入油中时,油条所受
的浮力先逐渐变大后不变
D
解析　浮力的方向总是竖直向上的,故A错误;正在上浮的油
条(未到油面),所受的浮力大于自身重力,故B错误;漂浮在油
面上的油条,受到的浮力与自身的重力大小相等,故C错误;将
漂浮在油面上的油条用筷子缓慢按入油中时,油条排开油的
体积先逐渐变大,浸没后不再发生变化,因此油条所受的浮力
先逐渐变大后不变,故D正确。
3.(新课标·国家安全)(2024湖南南县期末)福建舰是我国完全
自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,可搭载不同类型的舰
载机。如图所示,当舰载机全部返回甲板并停稳后,下列说法
正确的是 (　　)
C
A.舰体上浮些,受到浮力变小
B.舰体上浮些,受到浮力不变
C.舰体下沉些,受到浮力变大
D.舰体下沉些,受到浮力变小
解析　福建舰始终处于漂浮状态,由漂浮条件可知,福建舰受
到的浮力与其重力大小相等,当舰载机全部返回甲板并停稳
后,福建舰的总重力变大,所以受到的浮力变大。由V排=
可知,福建舰排开水的体积变大,所以会下沉一些。
4.(教材图片变式)如图所示,有一个重力为G的长方体浸没在
液体中,其受到的浮力为F浮,液体对长方体向下和向上的压力
分别为F1和F2,下列说法错误的是 (　　)
A.长方体所有表面都受到液体的压力
B.F1、F2和F浮的大小关系是F1-F2=F浮
C.长方体两个相对的侧面所受液体的压力
相互平衡
D.若物体浸没在更深的位置,F1变大
B
解析　液体内部向各个方向都存在压强,所以长方体各表面都受到液体的压力,故A正确;根据浮力产生的原因可知,浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同,浮力的大小等于物体上、下表面所受的压力差,即F浮=F2-F1,故B错误;由p=ρgh可知,同种液体中,长方体浸没在液体中时,两个相对的侧面深度相同的位置所受液体的压强相等,由F=pS可知,长方体两个相对的侧面所受液体的压力大小相等,又因为两个力方向相反、作用在同一条直线上,所以相互平衡,故C正确;若物体浸没在更深的位置,长方体上表面受到的压强增大,由F=pS可知,F1变大,故D正确。
5.(跨学科·物理学与日常生活)(2023湖北黄冈、咸宁等中考)
物理课上,老师将整个橙子放入水中,漂浮在水面上,如图
甲。将其切成大小两块,再次投入水中,发现大块仍漂浮,小
块缓慢沉入水底,如图乙。下列说法正确的是 (　　)
A.整个橙子的密度等于水的密度
B.大块橙子受到的浮力大于其重力
C.小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小
D.两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力
D
解析　整个橙子放入水中,橙子漂浮在水面上,所以整个橙子的密度小于水的密度,故A错误;大块橙子在水中处于漂浮状态,大块橙子受到的浮力与自身重力大小相等,故B错误;小块橙子缓慢沉入水底的过程中,水的密度不变,小块橙子排开水的体积先变大后不变,由F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力先变大后不变,故C错误;整个橙子在水中处于漂浮状态,整个橙子受到的浮力等于其重力,将小块橙子放入水中,发现小块橙子沉入水底,说明F小F大+F小,则两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力,故D正确。
6.(2024河南平顶山三模)如图所示,水面下同一深度有两艘
完全相同的潜艇,其中一艘正在上浮,另一艘正在下潜,以下
判断正确的是 (　　)
A.正在下潜的是甲潜艇
B.露出水面前,两艘潜艇所受的
浮力相同
C.露出水面前,上浮潜艇所受的浮力不断增大
D.正在下潜的潜艇所受的浮力不断减小
B
解析　露出水面前,两艘潜艇排开水的体积大小相等且未发
生变化,由阿基米德原理可知,它们所受的浮力大小相等且不
发生变化,故B正确,C、D错误;当潜艇受到的浮力大于重力
时会上浮,当潜艇受到的浮力小于重力时会下潜;由题图可
知,乙潜艇水舱中的水较多,乙潜艇的重力较大,所以,正在下
潜的是乙潜艇,故A错误。
7.(2024湖北武汉期末)如图,通过一根不可伸长的细线将物体a挂在弹簧测力计下,物体a分别浸没在水和酒精中并保持静止时,弹簧测力计的示数分别为2 N和2.2 N,ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ酒精=
0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg,则下列结论正确的是 (　　)
A.物体a的质量为3 kg
B.物体a的体积为10 cm3
C.物体a的密度为3.0×103 kg/m3
C
D.物体a在水中受到的浮力为2 N
解析　物体a浸没在液体中受到浮力、重力、拉力的作用,
静止时G=F浮+F拉,浸没在水中时G=F浮1+F拉1,浸没在酒精中时
G=F浮2+F拉2,即F浮1+F拉1=F浮2+F拉2,由F浮=ρ液gV排可知,ρ水gV排+F拉1=
ρ酒精gV排+F拉2,代入数据解得V排=1×10-4 m3,则V=V排=1×10-4 m3=
102 cm3,故B错误;物体a浸没在水中时受到的浮力F浮1=ρ水gV排=
1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-4 m=1 N,物体a的重力G=F浮1+
F拉1=1 N+2 N=3 N,物体a的质量m= = =0.3 kg,故A、
D错误;物体a的密度ρ= = =3×103 kg/m3,故C正确。
8.(跨数学·图像分析)(2024四川达州中考)如图甲所示,悬挂
在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中,将其缓慢拉出
水面(忽略物体带出的水),弹簧测力计的示数F与物体上升的
高度h之间的变化图像如图乙所示。然后将体积为2 000 cm3
的实心物体B用细线和A连接在一起,如图丙所示放入水中,
A、B刚好悬浮。细线的重力和体积忽略不计,ρ水=1.0×103
kg/m3,g取10 N/kg,下列说法正确的是 (　　)
A.A浸没在水中所受浮力为10 N
B.A的底面积为50 cm2
C.B的重力为20 N
D.B的密度为0.75×103 kg/m3
答案　D
解析　当h>20 cm时,圆柱体A不受浮力,此时圆柱体受到的
拉力与自身重力大小相等,即GA=F1=10 N,当圆柱体A浸没在
水中时,F=5 N,根据称重法可知,F浮=GA-F=10 N-5 N=5 N,故A
错误;由阿基米德原理可知,圆柱体A的体积VA=V排= =
=5×10-4 m3,若将圆柱体A拉出水面的
过程中水面高度没有发生变化,则圆柱体A的底面积SA= =
=5×10-3 m2=50 cm2,但实际情况中水面会下降,圆
柱体A移动的距离与圆柱体A的高度不相等,故B错误;将A与
B看作一个整体,V '=2 000 cm3+500 cm3=2 500 cm3=2.5×10-3 m3;该整体受到的浮力F浮'=ρ水gV '=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2.5×
10-3 m3=25 N;A、B刚好悬浮时,F浮'=GA+GB;GB=F浮'-GA=25 N-
10 N=15 N,B的密度ρB= = = =0.75×
103 kg/m3,故C错误,D正确。
二、填空题(每空2分,共22分)
9.(新课标·科学推理)(2024山东金乡期末改编)将一个小气球
用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水,容器起初
放在水平木板上,发现细线沿竖直方向,缓慢抬起木板一端,
随着α的改变,悬线与水平面的夹角将　　　　 (选填“改
变”或“保持不变”),剪断悬线,小气球将沿　　　　 方
向运动,这说明浮力的方向是　　　　 。
保持不变
竖直向上
竖直向上
解析　浮力的方向总是竖直向上的,所以缓慢抬起木板的一
端,随着∠α的改变,悬线将始终与水平面垂直;剪断悬线,小气
球将沿竖直向上的方向运动。
10.(跨学科·物理学与日常生活)如图所示的热气球,其下方开
口处燃烧液化气,随着热气球内部气体温度升高,热气球开始
离地,徐徐升空,则热气球内的气体密度　　　　 ,热气球
所受浮力　　　　 (以上两空选填“变大”“变小”或
“不变”)。体积为620 m3的热气球悬浮在空中时,热气球
(包括吊篮)和乘客的总重是　　　　 N。(热气球外部空
气密度保持1.3 kg/m3不变,g取 10 N/kg)
变小
不变　
8 060
解析　热气球内部气体温度升高,气体体积增大,则热气球内
的气体密度减小,气球整体的重力减小,又因浮力F浮=ρ空气gV排,
故浮力不变;热气球在空气中所受浮力F浮=ρ空气gV排=1.3 kg/m3
×10 N/kg×620 m3=8 060 N;热气球在空气中悬浮,G总=F浮=
8 060 N。
11.(2024广西平南期末)水平桌面上放置的两个相同的圆柱形
容器中盛有甲和乙两种液体,将一支密度计分别放入这两种液体中,静止后如图所示,两液面相平,则ρ甲　　　　 (选填
“>”“=”或“<”)ρ乙;密度计在甲液体中受到的浮力F浮甲
　　　　 (选填“大于”“等于”或“小于”)在乙液体
中受到的浮力F浮乙。
>
等于
解析　同一支密度计放在两种液体中都处于漂浮状态,由漂
浮条件可知,密度计受到的浮力与自身重力大小相等,故密度
计在两种液体中受到的浮力大小相等,即F浮甲=F浮乙=G;由题图
可知,密度计排开液体的体积V排甲两种液体的密度关系为ρ甲>ρ乙。
12.(2023湖南长沙模拟)底面积为300 cm2的圆柱形薄壁容器内装有某种液体,容器上方用一段非弹性细线悬挂着重6 N、底面积为
100 cm2的圆柱体A,容器底部有出水口。开始时,A浸在液体中的
深度为5 cm,细线刚好伸直,如图所示,则A受到的浮力　　 (选填“大于”“等于”或“小于”)重力,液体的密度为　 　 kg/m3。已知细线能承受的最大拉力为4 N,现使容器中液体缓缓流出,直到细线刚好被拉断为止,从细线刚好伸直到被拉断,
容器底受到液体的压强变化了　　 Pa(g取10 N/kg)。
等于
1.2×103
400
解析　细线刚好伸直,则圆柱体没有受到绳子的拉力作用,此
时圆柱体处于漂浮状态,所以根据物体的漂浮条件可知,A受
到的浮力大小等于其重力大小,即F浮=G=6 N;圆柱体排开液
体的体积V排=S物h浸=100 cm2×5 cm=500 cm3=5×10-4 m3,液体的
密度ρ液= = =1.2×103 kg/m3;细线刚好被
拉断时,A受到浮力的减小量等于细线的最大拉力,即ΔF浮=F=
4 N,由F浮=ρ液gV排可知圆柱体排开液体体积的减小量ΔV排=
= = ×10-3 m3,则液面下降的高度
Δh= = = m,所以容器底受到液体压强的减小
量Δp=ρ液gΔh=1.2×103 kg/m3×10 N/kg× m=400 Pa。
三、实验探究题(13题12分,14题16分,共28分)
13.(新中考·分析论证)(2024河北顺平期末)兴趣小组利用弹
簧测力计、石块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基
米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计)
(1)实验中所用石块的重力为　　　　 N。
(2)溢水杯装满水后,将石块浸没在水中,如图乙所示,此时石
块受到的浮力为　　　　 N。由实验可知:石块受到的浮
力大小　　　　 (选填“大于”“等于”或“小于”)它
排开的水所受的重力。
4
1
等于
(3)继续实验,将石块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所
示,发现F5>F3,说明石块受到的浮力大小与　　　　 有关。
换用酒精再次实验的目的是　　 　　 (选填“减小误
差”或“寻找普遍规律”)。由以上实验数据还可以得出:酒
精的密度是　　　　 kg/m3(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。
液体的密度
寻找普遍规律
0.8×103
解析　(1)由图甲可知,石块的重力为4 N。(2)石块浸没在水
中时,弹簧测力计的示数是3 N,由称重法可知,石块受到的浮
力F浮=F1-F3=4 N-3 N=1 N,石块排开水所受的重力G排=F4-F2=
1.5 N-0.5 N=1 N,说明石块受到的浮力与它排开水受到的重
力大小相等。(3)用酒精代替水继续实验,发现此时弹簧测力
计的示数变大,由称重法可知,石块受到的浮力变小,石块排
开液体的体积相同,液体的密度不同,石块受到的浮力不同,
说明浮力的大小与液体的密度有关。换用酒精再次实验是
为了寻找普遍规律,避免偶然性。石块浸没在水中时受到的
浮力为1 N,可得V排= = =1×10-4 m3,
石块浸没在酒精中受到的浮力F浮'=F1-F5=4 N-3.2 N=0.8 N,则
ρ酒精= = =0.8×103 kg/m3。
14.(2023山东阳信期中)利用如图所示的实验装置探究“浮
力大小和哪些因素有关”:
(1)图中所示四种情况,　　　　 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)图中的金属块所受到的浮力最小。
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与　　　　 的
关系;做甲、乙两次实验,得出的结论:在液体密度相同的情
况下,　　　　 越大,物体所受浮力越大。
(3)若探究浮力的大小与物体浸没深度的关系,可选用　　
和　　　　 两次实验(均选填“甲”“乙”“丙”或
“丁”),可以得到结论:物体在同种液体中受到的浮力大小
与物体浸没深度　　　　 (选填“有关”或“无关”)。
甲
液体密度
物体排开液体的体积
乙
丙
无关
(4)利用薄铁片继续探究“物体受到的浮力与其形状是否有
关”,实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力　　　　 (选填
“大于”“等于”或“小于”)第二次铁片受到的浮力;
②由此可得出结论:物体受到的浮力与其形状有关。得出错
误结论的原因:　　 　　 。
小于
没有控制铁片排开水的体积相同
解析　(1)根据称重法测浮力,F浮=G-F示,甲图中弹簧测力计示
数最大,故甲图中金属块所受到的浮力最小。(2)丙、丁两次
实验物体排开液体的体积一定,液体密度不同,受到的浮力不
同,所以是探究浮力大小与液体密度的关系;做甲、乙两次实
验,液体密度相同,物体排开液体的体积不同,所以是探究浮
力大小与物体排开液体的体积的关系,得出的结论:在液体密
度相同的情况下,物体排开液体的体积越大,物体所受浮力越
大。(3)探究浮力的大小与物体浸没深度的关系,要控制排开
液体的体积和液体的密度相同,故选用乙、丙两次实验,可得
到结论:物体在同种液体中时,受到的浮力大小与浸没深度无
关。(4)①第一次铁片下沉至杯底,受到的浮力小于自身重
力;第二次铁片漂浮在水面,受到的浮力等于自身重力;故第
一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力;②研究物
体受到的浮力与其形状的关系时,要控制排开液体的体积和
液体的密度相同,因没有控制铁片排开水的体积相同,故得出
的结论是错误的。
四、计算题(15题8分,16题10分,共18分)
15.(2024重庆中考A卷)如图甲所示,我国自主建造重为3.7×108 N的导管架“海基二号”需要用驳船运输到指定位置,安装在超过300 m深的海域搭建石油开采平台。而亚洲最大驳船的最大载重只有3×108 N,该驳船可看作长200 m、宽50 m、高14 m的规则长方体,其最大吃水深度为7 m。某修造厂通过加宽驳船解决了超重难题,如图乙是驳船加宽后的示意图,加宽后驳船的最大吃水深度不变。(ρ海水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)水深300 m处的压强。
(2)加宽前,驳船空载时排开水的体积。
(3)若驳船体积每增加1 m3,自重增加2.5×103 N,为了安全装载
“海基二号”,驳船总宽度至少应增加多少;请你另外设计一
种改装驳船的方法(只说方法,不计算)。
解析　(1)水深300 m处的压强为
p=ρ海水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×300 m=3×106 Pa。
(2)加宽前,驳船满载时受到的浮力为F浮=ρ海水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×200 m×50 m×7 m=7×108 N,
加宽前,驳船的自重为G船=F浮-G载=7×108 N-3×108 N=4×108 N,驳船空载时排开水的体积为
V空排= = = =4×104 m3。
(3)驳船载重增加量为ΔG载重=G导管架-G载=3.7×108 N-3×108 N=
0.7×108 N,
驳船加宽后浮力增加量为
ΔF浮=ρ海水gΔV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(200 m×7 m×l加宽),
驳船加宽后自重增加量为ΔG船=(200 m×14 m×l加宽)×
,
由ΔG载重=ΔF浮-ΔG船可得驳船总宽度增加量至少为l加宽=10 m。
改装驳船的方法:①增加驳船长度;
②增加驳船高度;
③在驳船周围增加浮筒。(言之有理即可)
16.(新课标·模型建构)(2023四川中江期末)如图所示,水平放
置的平底柱形容器A的底面积为200 cm2。不吸水的正方体
木块B重为5 N。(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)问:
(1)如图甲,若将木块B放入盛有足量水的A容器中,测量发现
木块B静止时有一半露出水面,则木块B受到的浮力是多少
木块B的密度是多少
(2)如图乙,将木块B放在A容器正中央,则木块B对A容器的压
强是多少 向容器A中缓慢加水,若使木块B恰好对容器A底
部无压力,则应向容器A中至少加入多少kg的水
(3)图丙中,质量、体积忽略的细线一端固定在容器A底部,另
一端固定在木块B底面中央,且细线的长度L=5 cm。向容器
A中缓慢加水,当细线受到的拉力为1 N时,停止加水,此时木
块B受到的浮力是多大 将图中与木块B相连的细线剪断,当
木块B静止时,容器A底部受到水的压强是多大
解析　(1)因为木块B漂浮在水中,则木块B受到的浮力为F浮=
GB=5 N,此时木块B排开水的体积为V排= =
=5×10-4 m3,则木块B的体积为VB=2V排=
2×5×10-4 m3=1×10-3 m3,由G=mg=ρVg可知木块B的密度为ρB=
= =0.5×103 kg/m3;
(2)木块B的棱长为LB= = =0.1 m,底面积为SB= =
(0.1 m)2=0.01 m2,则木块B对A容器的压强为p= = =
=500 Pa;
向容器A中缓慢加水,若使木块B恰好对容器A底部无压力,此
时木块B恰好漂浮,有一半体积浸入水中,则此时加入水的体
积为V水=(SA-SB)× LB=(200×10-4 m2-0.01 m2)× ×0.1 m=5×
10-4 m3,则加入水的质量为m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×5×
10-4 m3=0.5 kg;
(3)对木块受力分析,木块受到竖直向上的浮力,竖直向下的
重力和细线的拉力,即F浮'=G+F拉=5 N+1 N=6 N;因为F浮=
ρ液gV排,所以此时木块浸入水中的体积V排'= =
=6×10-4 m3;
因为V=Sh,所以此时木块浸入水中的深度h= = =
0.06 m=6 cm;此时液面的总高度h总=6 cm+5 cm=11 cm;此时
容器中水的体积:V水'=0.02 m2×0.11 m-6×10-4 m3=1.6×10-3 m3;
将图中与B相连的细线剪断,当木块静止时,木块恰好处于漂
浮状态,即此时木块B受到的浮力为F浮=5 N,木块B排开水的
体积为V排=5×10-4 m3;此时水和木块浸入水中的总体积V=V水'+
V排=1.6×10-3 m3+5×10-4 m3=2.1×10-3 m3;所以此时的液体的深
度h'= = =0.105 m;此时容器底部受到水的压强
是p'=ρ水gh'=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.105 m=1 050 Pa。(共39张PPT)
第1节　浮力
第十章　浮力
基础过关全练
知识点1　浮力
1.(2024河南省实验中学期中改编)下列有关浮力的说法,正
确的是 (　　)
A.物体所受浮力的方向总是与物体所受重力的方向相反
B.只有浸没在液体中的物体才受到浮力
C.将一个石块扔入装有水的烧杯中,其沉底时一定不受浮力
D.深陷河床的桥墩,受到浮力作用
A
解析　浮力的方向总是竖直向上的,重力的方向总是竖直向
下的,因此物体所受浮力的方向总是与物体所受重力的方向
相反,故A正确;浸在液体和气体中的物体都受到浮力的作用,
故B错误;石块沉底时,与烧杯底面没有紧密接触,会受到浮力,
故C错误;桥墩与河床紧密接触,则桥墩底部没有受到液体
向上的压力,桥墩不受浮力,故D错误。
2.小李同学在做用称重法测量浮力的实验时,依次做了如图
所示的操作。观察并分别比较图中有关数据可知,物体的重
力是　　 N,当物体浸没在水中时,受到的浮力为　 N,
当物体浸没在酒精中时,受到的浮力为　　 N。

4
0.8
0.6
解析　由图可知,当物体静止在空气中时,弹簧测力计的示数
为4 N,则物体的重力为4 N。当物体浸没在水中静止时,弹簧
测力计的示数为3.2 N,则物体所受的浮力F浮水=G-F拉=4 N-
3.2 N=0.8 N;当物体浸没在酒精中静止时,弹簧测力计的示数
为3.4 N,则物体所受的浮力F浮酒精=G-F拉'=4 N-3.4 N=0.6 N。
3.(2024云南中考节选)(1)如图所示,物块漂浮在水面上,请画
出物块所受浮力的示意图。
答案　如图所示
解析　浮力的方向总是竖直向上的,从物块的重心沿竖直向
上的方向画一条带箭头的线段,在线段旁标出F浮。
重点实验　探究浮力的大小与哪些因素有关
4.(新中考·分析论证)(新独家原创)小龙所在的物理学习小组
根据生活经验,提出了与浮力大小有关的猜想:①物体所受浮
力的大小与浸没在液体中的深度有关;②物体所受浮力的大
小与浸入液体的体积有关;③物体所受浮力的大小与液体的
密度有关;④物体所受浮力的大小与物体的形状有关。为了
验证上述猜想,他们做了如图所示的实验:

【获取证据】
(1)分析数据可知,物体浸没在水中时受到的浮力大小是　
　　 N;物体浸没在盐水中时受到的浮力大小是　　　 N。
2
2.2
【解释证据】
(2)分析图甲中A、C、D三个实验步骤可以验证猜想　　
　 (选填“①”“②”“③”或“④”)是错误的。
(3)分析图甲中　　　 　 三个实验步骤,可得到
初步结论:在同种液体中,物体浸入液体的体积越大,物体受到的浮力越大。
①
A、B、C(或A、B、D)　
(4)分析图甲中A、D、E三个实验步骤,可得出结论:　　
　 。
【交流反思】
(5)为了验证猜想④,小龙用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥
体和圆柱体进行图乙的实验,通过分析实验数据,小龙得出结
论:在同种液体中,物体受到浮力的大小与物体的形状有关。
你认为这样得出的结论是否合理 　　　　 (选填“合
理”或“不合理”),理由:　　　　 。
物体浸入液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大
不合理
没有控制橡皮泥浸入水中的体积相等
解析　(1)由图甲可知,物体静止在空气中时弹簧测力计的示数为4.8 N,则物体所受的重力为4.8 N,物体浸没在水中时弹簧测力计的示数为2.8 N,则物体浸没在水中时受到的浮力为F浮=G-F=
4.8 N-2.8 N=2 N,物体浸没在盐水中时弹簧测力计的示数为2.6N,则物体浸没在盐水中时受到的浮力大小为F浮'=G-F '=4.8N-
2.6 N=2.2 N。(2)分析图甲中A、C、D三个实验步骤可知,在同种液体中,物体浸入液体中的体积相同,物体浸没的深度不同,受到的浮力相同,说明在同种液体中,物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关,证明猜想①是错误的。(3)探究物体
受到浮力的大小与物体浸入液体体积的关系时,应控制液体的密度相同,改变物体浸入液体的体积,因此应选择图甲中A、B、C(或A、B、D)三个实验步骤进行比较分析,可得出结论:在同种液体中,物体浸入液体的体积越大,物体受到的浮力越大。(4)分析图甲中A、D、E三个实验步骤,可得出结论:物体浸入液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。(5)在探究物体所受浮力的大小与物体的形状是否有关时,应控制液体的密度、橡皮泥浸入水中的体积相同,改变橡皮泥的形状,图乙中橡皮泥浸入液体中的体积不同,故这样得出的结论是不合理的。
知识点2　决定浮力大小的因素
5.(新课标·科学推理)如图所示,两只相同的气球,分别充入氢
气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有充入氢气的气球
升到空中。若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空,则下
列说法中正确的是(不考虑高度对空气密度的影响) (　　)
B
A.F氢>F空　　　　　 B.F氢=F空
C.F氢解析　气球是浸没在空气中的,所受浮力的大小与气球排开
空气的体积、空气的密度有关。两只气球体积相同,排开空
气的体积、空气的密度均相同,所以受到浮力的大小相等。
知识点3　浮力产生的原因
6.(2024广西南宁模拟)装有水的柱状容器置于水平地面上,
正方体物块悬浮在水中,其上表面与液面平行,若物块上表面
受到水的压力为F1、下表面受到水的压力为F2、受到的重
力为G、受到的浮力为F浮,则 (　　)
A.F1大于F2
B.F1与F2是一对平衡力
C.F1与F2的合力大小大于F浮
D.F1与F2的合力大小等于G
D
解析　物块的下表面所处的深度较大,由p=ρgh可知,下表面
受到液体的压强较大,由F=pS可知,下表面受到液体的压力
较大,即F1小于F2,因此两个力不是一对平衡力,故A、B错误;
根据浮力产生的原因可知,浮力的大小等于F1与F2合力的大
小,正方体物块静止在水中处于平衡状态,其受到的浮力与重
力是一对平衡力,两个力大小相等,因此重力的大小等于F1与
F2合力的大小,故C错误,D正确。
7.(2024福建漳平期中,13,★★☆)如图所示,a、b是可自由移
动的物体,c、d是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一
些水。下列说法正确的是 (　　)
A.a、b、c、d都受到浮力
B.a、b、c受到浮力,d不受浮力
能力提升全练
B
C.a、b受到浮力,c、d不受浮力
D.a受到浮力,b、c、d不受浮力
解析　由图可知,a上表面没有受到水的压力,但下表面受到
水的压力,因此水对a上、下表面产生了压力差,故a受浮力的
作用;水对b、c的上、下表面都产生了压力,故b、c都受浮力
的作用;d上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,
故d不受浮力的作用,故A、C、D不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.(新课标·科学推理)(2023湖北武汉期末,20改编,★★☆)在
弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离
水面某一高度处缓缓下降,然后圆柱体逐渐浸入水中。整个
过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h的变化关系如
图所示。忽略烧杯中水面高度的变化。则:
(1)当圆柱体逐渐浸入水中时F逐渐减小,直到圆柱体浸没在
水中后F不变,这说明物体所受浮力的大小与物体　　　
有关;
浸入液体
的体积
(2)分析图像可知:圆柱体的重力为　　　　 N,所受的最大
浮力为　　　　 N,圆柱体的高为　　　　 m。
6
4
0.03
解析　当圆柱体逐渐浸入水中时,受到竖直向下的重力G、
竖直向上的浮力F浮、弹簧测力计的拉力F拉,圆柱体处于平衡
状态,则G=F浮+F拉,弹簧测力计的示数F与物体受到弹簧测力
计的拉力大小相等,故F浮=G-F,由题图可知,当圆柱体下降的
高度h在0~3 cm时,弹簧测力计示数不变,圆柱体未浸入水中,
不受浮力,此时弹簧测力计的示数与圆柱体所受重力大小相
等,则G=6 N;当h在3~6 cm时,弹簧测力计的示数逐渐减小,说
明圆柱体受到的浮力逐渐增大,圆柱体受到的最大浮力F浮大=
6 N-2 N=4 N,圆柱体的高为0.03 m;当h在6~7 cm时,圆柱体浸
没在液体中,圆柱体浸入液体的体积不变,弹簧测力计的示数
不变,物体受到的浮力大小也不变;综上所述,说明物体所受
浮力的大小与物体浸入液体的体积有关,与物体浸没在液体
中的深度无关。
9.(2024河南焦作期末,17,★☆☆)如图所示,一个用细绳系于
地面飘飞的氦气球静止在空中。请画出此时氦气球所受的
浮力以及绳子对地面拉力的示意图(假设氦气球的重心位于
O点)。

答案　如图所示
解析　氦气球所受的浮力竖直向上,作用在氦气球的重心O
点上;绳子对地面的拉力作用在地面上,方向为沿绳子斜向上。
易错警示　物体受到的浮力方向总是竖直向上的,与物体所
处的位置、运动状态等无关。
10.(2023北京石景山一模,22,★☆☆)为了探究“浸在水中的
圆柱体所受浮力大小跟其排开水的体积是否有关”,小明选
用如图所示的圆柱体(ρ柱>ρ水)、调好的弹簧测力计和装有适
量水的烧杯进行实验。

(1)以下是小明的部分实验步骤,请你帮他补充完整。
①将圆柱体挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计示数
为F1;
②将圆柱体下部的一格浸入水中,圆柱体不接触烧杯,静止时
记录弹簧测力计的示数为F2;
③　 　　　 ,
静止时记录弹簧测力计的示数为F3。
(2)结合上述实验步骤及现象,分析说明如何判断浸在水中的
圆柱体所受浮力大小跟其排开水的体积是否有关:　 　 。
将圆柱体下部的两格浸入水中,圆柱体不接触烧杯
见解析
解析　(1)③要探究浸在水中的物体所受浮力大小与物体排
开水的体积的关系,需要控制液体密度相同,改变物体排开液
体的体积,故需要将圆柱体下部的两格浸入水中,圆柱体不接
触烧杯,静止时记录弹簧测力计的示数为F3。(2)圆柱体下部
的一格浸入水中时,圆柱体受到的浮力F浮=F1-F2,圆柱体下部
的两格浸入水中时,圆柱体受到的浮力F浮'=F1-F3,若F1-F2≠F1-
F3,说明浸在水中的圆柱体所受浮力大小与其排开水的体积
有关;若F1-F2=F1-F3,说明浸在水中的圆柱体所受浮力大小与
其排开水的体积无关。
11.(新中考·创新实验)(2024山西中考,33,★★☆)小明发现木
头在水中是漂浮的,而铁块在水中会下沉,他猜想浮力的大小
与浸在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究,
请你帮助他完成实验。
实验思路:
(1)选取体积相同、　　　　 不同的物体A和B分别浸没在
水中,测出其所受浮力并进行比较。
实验过程:
(2)按照实验思路依次进行如图所示的操作,从甲图中可知物
体A所受的浮力为　　　　 N;观察乙图可知物体B在水中
受到的拉力为　　　　 N,并计算出物体B所受的浮力。
密度
1.2
2.8
(3)分析实验数据,可得出初步结论:　 　　　
。
浮力的大小与浸在液体中
的物体的密度无关
实验结论:
解析　(1)要想探究浮力的大小与浸在液体中的物体的密度
是否有关,应当选用体积相同、密度不同的物体A和B,然后将
其浸没在水中,测出其所受浮力并进行比较。(2)由甲图可知,
物体A所受的浮力FA=F1-F2=3 N-1.8 N=1.2 N,由乙图可知,弹簧测力计的分度值为0.2 N,示数为F4=2.8 N,因此物体B在水中受到的拉力为2.8 N。(3)根据称重法,由乙图可知物体B所受的浮力FB=F3-F4=4 N-2.8 N=1.2 N。比较物体A和B受到的浮力大小可知,浮力的大小与浸在液体中的物体的密度无关。
12.物理项目学习小组的同学们利用弹簧测力计、3个完全
相同的体积均为5 cm3的实心正方体铝块、细线、烧杯、足
量的水,探究“铝块所受浮力的大小跟排开水的体积是否成
正比”。
(1)请你帮他们设计出实验数据记录表格。
(2)他们设计的实验步骤如下:(请你将实验步骤补充完整)
素养探究全练
①在烧杯中倒入适量的水;
②用细线将1个铝块挂在调好的弹簧测力计下,测出　 　
　 ,并记录在表格中;
③将弹簧测力计下的铝块浸没在水中,使铝块不接触容器底
和侧壁,　　　　 ,并记录在表格中;
④　　　　
;
1个铝块
的重力
读出弹簧测力计的示数
分别将2个、3个铝块依次挂在弹簧测力计下,重做实验,将测
得的数据记录在表格中
⑤求出　　　　 次实验中铝块受到的浮力大小并记录在
表格中;
⑥通过对表格中的数据进行分析,得出实验结论。
(3)如果在实验中不小心使铝块接触了容器底且与容器底有
力的作用,则测出的浮力将　　　　 (选填“偏大”或“偏
小”)。
3
偏大
实验次数 G/N F拉/N V排/cm3 F浮/N
1
2
3
答案　(1)如表所示
解析　(1)为了达到探究目的,实验中需要测出铝块的重力、
铝块全部浸入水中时受到的拉力和排开水的体积(即铝块的
体积),并算出铝块受到的浮力,设计出的表格见答案。(2)②
用细线将1个铝块挂在弹簧测力计下,可测出1个铝块的重力;
③铝块浸没在水中后,可读出弹簧测力计的示数,即铝块受到
的拉力大小。④为了得到多组数据,应该改变铝块的体积,分
别将2个、3个铝块依次挂在弹簧测力计下,重做实验,将得到
的数据记录在表格中;⑤求出3次实验中铝块受到的浮力大
小并记录在表格中,通过对数据的分析得到普遍结论。(3)如
果实验中铝块接触并挤压容器底,则铝块对容器底施加一个
向下的压力,由于物体间力的作用是相互的,容器底会对铝块
施加一个向上的支持力,则弹簧测力计的示数变小,会导致测
得的浮力偏大。

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