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(共67张PPT)
第一部分 系统复习 成绩基石
板块二 力学与机械
第八章 压强与浮力
8.2 浮力
例1.( RJ 八下P75 素材)如图情景中没有受到浮力的物体是( )
C
例2. (新课标素材)潜水艇在水中下潜时，排开水的体积不变，根据阿基米德原理，它受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”),潜水艇是通过改变 来实现浮沉的。
不变
自身重力
例3.如图中，运动员受到的浮力逐渐变大的环节是( )
A. 由a 到b B.由b到c C.由c 到d D. 由d 到e
A
解析：跳水运动员从入水到出水的过程中，水的密度不变；由图可知：由a 到 b 是入水
过程，排开水的体积不断增大，由F 浮=ρ水gV 排可知运动员受到水的浮力不断增大；b 到c
和 c 到 d 的过程中，运动员浸没在水中，其排开水的体积不变，所受浮力不变；d 到 e 是
露出水面的过程， 运动员排开水的体积逐渐减小，所受浮力逐渐减小，故 A 正确。
例4. (JK 八下P77 素材)如图所示，用两只大船装满泥土，此时船所受浮力 ( 选填
“大于”“等于”或“小于”) 船 和 泥 土 的 重 力 ， 再把铁牛系到船上，慢慢地去掉船上的泥土， 船将 (选填“静止”“上浮”或“下 沉”),所受浮力 (选填“变大”“不 变”或“变小”)。
等于
上浮
变小
例5.如图所示，潜水艇在水中处于悬浮状态，此时其所受浮力与重力的大小关系为F 浮
G。 当压缩空气将水舱中的水排出一部分时，潜水艇将 。
=
上浮
实验一 探究浮力的大小与哪些因素有关
例1. 小明在游泳馆游泳时，发现自己能轻松地浮在水面，而将铁块放入水中会迅速下沉；他还注意到，用手将篮球按入水中时，按得越深，手感受到的“顶力”越大。这些现象让他疑惑：浮力的大小究竟与哪些因素有关 于是他做了如下实验。
1. 实验器材：弹簧测力计、金属块、烧杯、水、盐 水、细线、刻度尺。
(1)弹簧测力计在竖直方向上调零；
(2)金属块密度大于水且不与水发生反应，体 积略大一些。
2. 实验方法：控制变量法。
3. 进行实验
(1)探究浮力大小与物体浸在液体中体积的关系：
①用细线系住金属块，用弹簧测力计测出金属块在空气中的重力G=4N;
②往烧杯中倒入适量水，将金属块缓慢浸入水中，使金属块浸入体积逐渐增大，如图 B、C、D 所示，观察并记录弹簧测力计示数；
③得出结论：浮力大小与物体浸在液体中的 有关，物体浸入体积越大浮力越大。
(2)探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系：
①使金属块浸没在水的不同深度(注意不要触底),如图 D、E 所示，观察并记录弹簧测力计的示数；
体积
②得出结论：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)探究浮力大小与液体密度的关系：
①另取一个烧杯，倒入盐水，将金属块完全浸没在盐水中。观察并记录弹簧测力计示数并与图 比较；
②得出结论：浮力大小与液体密度有关，液体密度越 ,浮力越 。
4. 数据记录：根据实验 A—E 绘制图像如图所示。图中表示弹
簧测力计示数F 与物体浸入深度h 的关系图像是 ,表示物
体受到的浮力 F 浮与 物体浸入深度 h 的关系图像是 。
E
大
大
a
b
1. [浮力计算]金属块的重力 G= N, 图 C 中金属块受到的浮力F 浮= N。
2. [知识迁移]实验过后，小明发现利用实验A、D 能够计算出金属块的密度为________ kg/m , 通过实验 A、D、F 可以计算出盐水的密度为 。
3. [装置改进]如图，将弹簧和标尺固定在支架上，用细线将金属块悬挂
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)。 在探究浮力与物体排开液体体积的关系时，向烧
杯中缓慢注水，从金属块(ρ 金 >ρ 水)底部接触水面到金属块刚好浸没在
水中的过程中，指针 ;继续向烧杯中注水，指针 。(均选
填 “上移”“下移”或“不动”)
4
0.7
4×10
1.2×10 kg/m
上移
不动
4. [实验评估]小明将两块完全相同的橡皮泥 (密度大于水)分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图实验，根据弹簧测力计的示数得出结论： 浮力的大小跟物体的形状有关，该结论是_______ (选填“可靠”或“不可靠”)的，主要原因是 。
不可靠
没有控制物体排开液体的体积相同
5. 跨学科实践 (1)小明受启发利用圆筒自制一个如图所示的密度计，实验步骤如下：
①让密度计漂浮在水中，测得此时水面到密度 计底部的距离h =6.0 cm;
②让密度计漂浮在某液体中，测得此时液面到 密度计底部的距离h =5.0cm, 则此液体的密度ρ= g/cm ;
(2)在第(1)问中若适当增大圆筒中配重的质量，这支密度计所能测量液体密度的最大值
(选填“减小”“不变”或“增大”)。
1.2
增大
实验二 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
例2. 小明在之前探究浮力影响因素时发现，物体浸入液体的体积越大，浮力越大，而“浸入体积”恰好等于物体排开液体的体积。他突然猜想：浮力的大小会不会和排开液体的重力有关 为了验证这个猜想，他决定设计实验探究浮力与排开液体所受重力的关系。
1. 实验器材：弹簧测力计、金属块(密度大于水、不吸水)、溢水杯、小桶(轻质，可挂在弹簧测力计上)、水(或其他透明液体，如盐水)、细线。
2.进行实验
(1)测量基础数据：
①用细线系住金属块，用弹簧测力计测出金属块在空气中的重力G金属；
②用弹簧测力计测出空小桶的重力 G 空。
(2)收集排开的液体并测量：
①将溢水杯装满水，直到溢水口不再有液体溢出( 确保初始液面与溢水口齐平);
②用弹簧测力计悬挂金属块，缓慢将其浸入在溢水杯的水中(金属块不接触杯底和杯壁), 记录此时弹簧测力计的示数；并用小桶收集溢水杯溢出的水；
③待溢水杯不再溢出水后，测出小桶和溢出水的总重力G总。
(3)计算并对比数据：
①根据称重法计算F 浮；
②根据差值法计算G 排；
③对比F 浮与G 排，发现两者 。
(4)改变金属块浸入液体中的体积，多次实验验证(避免偶然性)。
大小相等
1. [实验迁移]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1、2、3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1所 示；将瓶子倒放在水中，稳定后瓶子内外液面高度差如图2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3所示，则图3中液体的密度为 kg/m 。
1. 1×10
2. [装置改进]某同学发现将盛满水的茶壶放在电子秤上，核桃放入前后，电子秤的示数不变。
(1)其中的道理可以这样解释：若物体漂浮， 根据二力平衡知识和阿基米德原理，可得 G 物 =G 排，所以m物=m排，也就是放入物体的质量与溢出水的质量相等。进一步可以得出 B、C 两图中，茶壶对电子秤的压强pB pC。
(2)若将一条小鱼再放入图C 的茶壶中(小鱼视作悬浮),溢出水后电子秤示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若将一枚硬币再放入图C 的茶壶中，溢出水后电子秤示数 (选填“变大”“变 小”或“不变”)。
=
不变
变大
3. (2025石家庄模拟)某班物理实验小组的同学，在实验中验证阿基米德原理。
(1)方案一：小明用石块按照如图甲所示的实验 步骤进行实验，为减小测量误差并使操作最简 便，最合理的操作步骤应该是 ;(单选)
①ACDB ②ABCD ③BACD ④CADB
③
(2)由图甲可知，石块浸没在水中时，排开水的重 力 G排= N, 发现F 浮≠G排，造成这种结果的原因可能是 (填序号);
A. 最初溢水杯中的水未装至溢水口
B. 整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零
(3)方案二：如图乙所示，小强想要验证阿基米德原理，他将装满水且足够高的平底溢水杯放在水平升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度，然后将一重为5 N、高为8 cm、底面积为 50 cm 的实心物块用轻质细线悬挂于弹簧测力计A 的正下方，调节升降台使物块下底面刚好与水面相平。随后他将一个空烧杯用轻质细线悬挂于弹簧测力计B 的正下方。当小强逐渐调高升降台，发现随着重物没入水中的体积越来越大，弹簧测力计A 的示数逐渐_ 且弹簧测力计A 的示数变化量 ( 选填 “大于”“小于”或“等于”)B 的示数变化量，从而证明了F 浮=G排；
1.0
A
减小
等于
【拓展】整理器材时，同组小丽发现图乙中弹簧测力计A 的示数为 2 N, 小组合作利用所学过的物理知识计算出了升降台上升的高度为 cm (弹簧测力计示数每变化1 N, 指针移动0 .5cm)。
7.5
命题点一 浮力的分析
1. (2025石家庄模拟)如图所示是小明在“跨学科实践课”上利用不同的粗细均匀吸管制成的三只密度计，放入同一杯水中时的情形，下列说法正确的是( )
A. 密度计漂浮时所受浮力小于其自身重力
B. 三只密度计在水面处的刻度值不同
C. 向水中加入食盐后密度计会下沉
D. 密度计②在测量其他液体密度时结果更精确
D
解析：该密度计在水中静止时，所受的浮力等于自身的重力，故A 错误；密度计在水面处的刻度值为水的密度，故刻度值相同，故B 错误；向水中加食盐前后，密度计都漂浮，自重不变，密度计受到的浮力不变，F 浮=G; 因为 F浮=ρ液 V排g,液体的密度增大，所以密度计排开水的体积减小，将上浮一些，故C 错误；密度计的特点是刻度不均匀，上疏下密，上小下大，而且分度值越小越准确；深度深， 相邻两密度值的间距越大；由题图可知密度计②所处的深度最深，相邻两密度值的间距最大，测量值最准确，故 D 正确。
2. (2023河北10题改编3分)柱状容器内加入浓盐水，把一枚土豆轻轻放入其中，静止时土豆漂浮在水面上，如图甲所示；向容器中缓慢注入清水，土豆逐渐下沉；注入适量清水时，土豆悬浮在盐水中， 如图乙所示；继续注入清水，土豆沉到容器底部，如 图丙所示。下列说法正确的是 ( )
A. 漂浮在水面上时，土豆受到的浮力与其重力大小相等
B. 悬浮在盐水中时，土豆的密度小于此时盐水的密度
C. 沉到底部后，土豆受到的浮力可能大于漂浮时受到的浮力
D. 沉到底部后，继续注入清水，土豆受到的浮力不再变化
A
3. (2024河北21题节选1分)新鲜的鸡蛋浸没在盛有清水的烧杯中，向清水中加盐能使沉在水下的鸡蛋上浮。实验表明： 浸没在液体中的物体所受浮力的大小与 有关。
液体密度
命题点二 浮力的计算
4.(2025河北19题节选2分)小明利用双休日清理家中的鱼缸。长方体空鱼缸的重力G 为
64 N,小明将鱼缸和假山石清洗干净，放到水平桌面上，鱼缸与桌面接触面积S 为0. 16 m 。 向鱼缸中注入h 为0. 2 m 深的水，然后将假山石(不吸水)浸没在水中，如图所示。已知假山石的体积 V石为3.0×10- m , 水的密度ρ水 =1.0×10 kg/m ,g 取10 N/kg。 求：浸没在水中的假山石受到的浮力。
解：F浮=ρ 水 gV排=ρ 水gV石=1.0×10 kg/m ×10 N/kg×3.0×10- m =30 N
5. (2024河北24题节选2分)A 为质量分布均匀的长方体物块，质量为300 g, 边长如图甲所示。B为内部平滑的圆柱形薄壁容器，底面积为300 cm , 高为15cm, 如图乙所示。A、B均静置于水平地面 上。水的密度为1.0×10 kg/m ,g 取10 N/kg。
将A 放入B 后，向B 中缓慢加水，在A 对 B 底部的压力恰好最小的所有情况中，分析并计算水对容器底部的最小压力。
解：将A 放入B 后，向B 中缓慢加水，因A 的密度小于水的密度，当A 刚好漂浮，即
F浮=GA=mAg=0.3kg×10N/kg=3N 时 ，A 对 B 底部的压力恰好为0;当长方体底面积最大时，水的深度最小，此时水对容器底部的压力最小；由图可知，最大底面积SA=0.08m
×0.1m=0.008 m
根据阿基米德原理可知，A浸入水中的深度
h===0.0375m
则水对容器的压强p3=ρ水gh=1.0×10 kg/m ×10 N/kg×0.0375m=375 Pa
则水对容器底部的最小压力
F'=p3SB=375 Pa×300×10- m =11.25N
6.(2020河北21题节选4分)边长为20 cm 的薄壁正方体容器(质量不计)放在水平桌面上，将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部，其横截面积为200 cm , 高度为10cm, 如图1所示。然后向容器内缓慢注入某种液体，圆柱体始终直立，圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图2所示。 (g 取10 N/kg)
解：圆柱体的密度大于液体密度；
依据：由图2可知，当注入液体质量大于2 kg时，圆柱体对容器底部的压力不变，且大于0,说明此时圆柱体浸没在液体中，即圆柱体沉底了，由物体的浮沉条件可知，圆柱体的密度大于液体密度；
(1)判断圆柱体的密度与液体密度的大小关 系，并写出判断依据；
解：由题意知，圆柱体的体积
V柱=S 柱 h=0.02m ×0.1m=2×10 m
正方体容器的底面积S容=0.2m×0.2m=0.04m ,
圆柱体刚好浸没时，液体的体积V液体=(S 容-S柱)h=(0. 04m -0.02m )×0.1m=2×10- m
由图2可知，圆柱体刚好浸没时，注入液体的质量为2 kg,
则液体的密度ρ液===1.0×10 kg/m
当圆柱体刚被浸没时，它受到的浮力
F浮=ρ液gV排=ρ 液 gV柱=1.0×10 kg/m ×10 N/kg×2× 10- m =20 N
(2)当圆柱体刚被浸没时，求它受到的浮力。
命题点三 探究浮力的大小跟哪些因素有关
7.(2025河北样卷)小明利用如图1所示的装置 “探究浮力的大小跟哪些因素有关”。用弹簧测力计提着体积为 V的柱状物体将其缓慢浸入水中，观察并记录物体浸入水中的体积和对应弹簧测力计的示数，将数据填入表中。水的密度为1 .0×10 kg/m ,g 取10 N/kg。
实验次数 1 2 3 4 5 6
物体浸入水中 的 体 积 V 0 0.2V 0.4V 0.6V 0.8V V
弹簧测力计 的示数F/N 4.8 4.6 4.4 4.2 4.0 3.8
(1)物体浸没时受到的浮力为 N。
(2)物体浸没后，继续缓慢向下运动，观察到弹簧测力计的示数不变，则说明浸没时物体所受浮力的大小与浸没的深度无关。物体下降到某一位置时，小明发现弹簧测力计的示数突然明显变小，分析弹簧测力计示数变小的原因： 。
1.0
物体接触容器底
(3)根据表中的数据，通过计算在图2中画出物体所受的浮力F 浮随浸入水中的体积 V浸的变化图像。
(4)小明根据以上实验数据及图像，初步得出结论：物体所受浮力的大小与它浸入水中的体积成正比。由此可知，当弹簧测力计的示数为4.3 N 时，物体浸入水中的体积为 V。
0.5（或）
(5)继续进行大量实验，结果表明，浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。则小明在实验中使用的柱状物体的密度为 _kg/m 。
【拓展】在物体浸没的情况下，可以利用该装置测量液体的密度。若想增大可测量液体密度的最大值，可采用的方法是 (选填序号)。
①换用量程更大的弹簧测力计
②换用密度不变、体积更小的物体
③换用体积不变、密度更大的物体
4.8×10
③
8. (2019河北15题6分)小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”。(已知ρ水=1.0× 10 kg/m ,g取10 N/kg)
(1)小明利用图1甲所示的实验装置，将圆柱体合金块慢慢浸入水中时，根据测得的实
验数据，作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h 的关系图像(如图 2 中 ① 所示) 。 实验过程中合金块所受浮力的变化情况是 。请在图2中画出F 浮随h 变化的关系图像，分析图像可知，浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成 。
先变大后不变
正比
(2)将合金块分别浸没在水和某液体中( 如图 1 乙、丙所示),比较图1甲、乙、丙可知，
。
(3)合金块的密度为ρ合金= g/cm 。
(4)若用此合金块制成一空心合金球，当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时，空心部分的体积是 cm 。
浸没在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关
4
400
【能力层 物体的浮沉条件及其应用】
【基础层 阿基米德原理与浮力的简单计算】
【探究实验 浮力实验设计与规律验证 】
【创新层 逻辑分析与知识迁移 】
【基础层 阿基米德原理与浮力的简单计算】
1.我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海 沟万米深处多次成功坐底，标志着我国在载 人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在水面以下下潜过程中，受到 ( )
A. 压强增大，浮力增大
B. 压强不变，浮力增大
C. 压强增大，浮力不变
D. 压强不变，浮力不变
C
2. 宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛，展现了我国 古人的智慧。如图为打捞过程示意图，先将 陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在 一起，再把船上的泥沙铲走，铁牛就被拉起， 然后把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛，就可 将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置 所受浮力为 F甲、F乙、F丙，下列判断正确的是( )
A.F甲=F乙= F丙 B.F甲 >F乙>F丙 C.F甲 =F乙 >F丙 D.F甲 B
3.“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4.8×10 t,浮在海面上时所受的浮力
是 N。 当舰船从海洋驶入长江时，它会 (选填 “上浮”或“下沉”)一些。(g 取10 N/kg)
4.8×107
下沉
解析：已知排水量m 排=4 .8×10 t=4.8×10 kg, 根据阿基米德原理，“青岛号” 导弹驱逐舰满载时所受的浮力 F浮 = G 排=m 排 g=4.8×10 kg×10N/kg=4.8×10 N,舰船始终漂 浮，浮力等于重力，重力不变则浮力不变。从海洋驶入长江，液体密度变小，根据F 浮= gV排，F浮不 变，变小，所以 V排变大，舰船会下沉一些。
4.(2025黑龙江)小宁同学把一个质量为50 的 木块放在水中，木块漂浮时有 的体积露
出水面，则这个木块受到的浮力是 N, 它的密度是 g/cm 。(g 取10 N/kg)
0.5
0.6
5.(2025北京)某同学利用一个圆柱形容器、 一 个梨、记号笔、刻度尺和适量的水测
量酱油的密度，测量过程如图所示，图中 h 、h 、h 、h 分别是梨放入水、酱
油前后液面到容器底的 距离。已知水的密度为p 水，则待测酱油的密度
。(用已知量和测量量表示)
解析：由图可知，梨在水中和酱油中均处于漂浮状态，即受到的浮力等于其重力，所以 F 浮水=F 浮酱油，设圆柱形容器的横截面积为S, 则梨在水中排开水的体积 V水排=S(h -h ), 梨在酱油 中排开酱油的体积 V酱油排=S(h -h ), 根据阿基米德原理可知ρ水 V 水排g= P酱油V酱油排吕，ρ水 S(h -h )g
=ρ酱油S(h -h )g,ρ水(h -h )=ρ酱油(h -h ), 则待测酱油的密度ρ酱油=
6.(2025齐齐哈尔)某材料不吸收液体，在酒精 或盐水中均不溶解，且不与酒精或盐
水发生化学反应，用该材料制成重1 N 的实心球。 若将球投入足够多的酒精中，
当球静止时，受 到的浮力大小是 N; 若将球投入足够多的盐水中，当球静止时，
受到的浮力大小是 N 。( 已 知 = 1.0 × 10 kg/m ,=0.8×10 kg/m ,
= 1.1 × 1 0 kg/m )
0.8
1
7.(2025南通)福建舰是我国第三艘航母，其满 载排水量为8.8×104 t 。一架舰载机起飞后， 福建舰排开水的体积减小了30 m 。 海水的密度取1.0×10 kg/m ,g 取10 N/kg 。 求 ：
( 1 )福建舰满载时排开水的体积和浮力；
解：福建舰满载时排开水的质量 m 排=8 .8× 10 t=8.8×10 kg
由 可得，福建舰满载时排开水的体积 V排= =8.8×104m 福建舰受到的浮力 F 浮 = G 排=m 排g=8.8×10 kg ×10 N/kg=8.8×10 N

福建舰受到的浮力 F 浮 = G 排=m 排g=8.8×10 kg ×10 N/kg=8.8×10 N
( 2 )该舰载机受到的重力。
解：舰载机起飞后，航母减少的浮力等于舰载机的 重力，即舰载机受到的重力 G 机=△F浮=g△V排= 1.0×10 kg/m ×10N/kg×30m =3×10 N
8.(2025宜宾节选)某锻造厂利用卷扬机将 一 圆柱形工件(污垢的质量和体积忽略不计)
吊入柱形清洗池中清洗，如图所示。已知工 件的质量为90 kg, 高度为50 cm, 清洗池
底面 积为2000 cm , 深度为80 cm; 未放入工件 时，清洗液的深度为60 cm, 密度
p=0.8×10 kg/m ,g取10 N/kg 。 求 ：
( 1 )工件的重力；
解：工件的重力 G=mg=90 kg×10N/kg= 900N
( 2 )工件一半浸入清洗液时，清洗液对工件底部的压强；
( 3 )工件完全浸入清洗液，平衡时绳对工件的拉力为700 N, 工件的底面积是多少。
解：工件一半浸入清洗液时，浸入深度 h= =25cm=0.25m
则清洗液对工件底部的压强 p=gh=0.8× 10 kg/m ×10 N/kg×0.25m=2000Pa
解：工件完全浸入清洗液，工件受到的浮力 F 浮=G-F=900N-700N=200N
则工件的体积 V=V排= = =0.025 m3
工件的底面积s= = =0.05
【能力层 物体的浮沉条件及其应用】
1.(2025山东)小华在相同气球内装上不同配 重做了两个“小鱼”。“小鱼”甲的质量大于 “小鱼”乙的质量。注射器可以通过连接“小 鱼”的软管对“小鱼”进行抽气和充气，从而 改变“小鱼”的体积。初始时，两“小鱼”在水 中处于静止状态，如图所示。忽略空气重力 及软管对“小鱼”的作用力。“小鱼”所受浮 力分别用F 甲、F 乙表示。下列说法正确的是 ( )
A. 对甲充气，甲上浮，再次静止时 F 甲 小 于 F乙
B. 对甲抽气，甲下沉，再次静止时 F甲 一 定小 于 F 乙
C. 对乙充气，乙再次静止时所受浮力比初始 时的浮力小
D. 对乙抽气，乙再次静止时所受浮力可能等 于初始时的浮力
D
2. (2025武汉)某同学用同一个圆柱体探究浮力的大小跟哪些因素有关，弹簧测力计
示数如图所示，图甲中的圆柱体有一半体积浸入水中。下列结论错误的是 ( )
A. 圆柱体的密度为2×10 kg/m
B. 盐水的密度为1. 1×10 kg/m
C. 图丙中圆柱体受到的浮力比图甲中
的大 1.1N
D. 若图丙中弹簧测力计示数为2 .6 N, 圆
柱 体浸入盐水中的体积为总体积的
B
3.(2025辽宁)如图，装有适量水的柱形容器静止在水平桌面上，不计质量的弹簧悬挂
一不吸水圆柱体，圆柱体浸入水中3 cm 且处于静止状态，此时弹簧伸长量为8 cm 。
现向柱形 容器注水，注水过程中圆柱体缓慢上升，当弹 簧恰好恢复原长时，停止注
水，圆柱体静止。 注水量为2.76 kg 且水没有溢出。已知：圆柱体高20 cm、底面积
100 cm , 柱形容器底 面积200 cm 。容器中的水面与注水前相比升高了 cm,圆柱
体的密度为 g/cm 。( =1.0×10 kg/m , 整个过程圆柱体始终未与容器壁接触)
19.6
0.73
4.在图中，画出悬浮在水中的潜水艇模型受到 的重力和浮力的示意图。
[答案]
5.(2025大庆)小娜同学为了研究浮力产生的 原因，设计了如图甲所示的特殊容器，
容器由 底部相通的A、B 两部分组成，容器A 底部有一个面积为80 cm 的圆孔，圆
孔距容器B 底 部10 cm, 现用一个上下表面均为圆形的木 塞(不考虑吸水)堵住圆孔，
当向容器A 中注水至水深10 cm 时，木塞未上浮且与容器 A 底部接触紧密。已知：
木塞的参数如图丙所 示 ，h =6 cm,h =4 cm,上 表面 积 S1=160cm , 下表面积
S =80cm ,木塞质量 m=1kg, 水的密度=1.0×10 kg/m ,g 取 10 N/kg。求：
( 1 )图甲中水对木塞上表面的压强；
解：图甲中木塞上表面所处的深度h=10cm-h =10 cm-6 cm=4cm=0.04 m
则图甲中水对木塞上表面的压强p =gh =1.0×10 kg/m ×10N/kg×0.04m=400 Pa
( 2 )向图甲容器B中注水，当B中水深25 cm 时(如图乙),木塞受到的浮力；
如图乙，当B 中水深25cm 时，木塞上表面受到水的压力
F =pS =400 Pa×160×10-4m =6.4N
水对木塞下表面的压强
p'= gh'=1.0× 10 kg/m ×10N/kg×[0.25m-(0.1m-0.04 m)]=1900Pa
则木塞下表面受到水的压力
F下 =p'S =1900Pa×80×10-4m =15.2N
则木塞受到的浮力
F 浮=F 下-F 上=15.2 N-6.4N=8.8N
( 3 )继续向图乙容器B 中注水，直至木塞漂 浮在水面上，此时木塞排开水的体积。
解：木塞漂浮在水面上时，受到的浮力F′=G=mg=1kg×10N/kg=10 N 则此时木塞排开水的体积
【探究实验 浮力实验设计与规律验证 】
1. (2025沧州模拟)在“探究浮力的大小跟哪些 因素有关”的实验中，小明猜想浮力的
大小 可能与以下因素有关：①液体的密度；②物体受到的重力；③物体排开液体
的体积。
( 1 )如图1 所示，用手把空的易拉罐按入水 中，易拉罐浸入水中越深，手会感觉越吃力。这个事实可以证明浮力的大小与 ( 填 序 号)有关。
( 2 )为了研究猜想②,测得体积相同的A 、B、C 三个圆柱体的重力分别为4 N、4.5N 和 5N, 然后进行如图甲中a、b、c所示的实验。物 体 C 浸没在水中时所受的浮力为 N。进 一步计算得出A、B、C所受浮力相等，可得出结 论 ： 。
( 3 )比较 三次实验，可得出结论： 浮力大小与液体密度有关。
( 4 )该实验运用的主要科学探究方法是 。
③
1
浮力大小与物体受到的重力无关
a、d、e
控制变量法
【拓展】完成上述实验后，小明又用一根长为 20 cm 的吸管，在吸管的一端塞入一些铜丝 作为配重，并用石蜡将吸管的两端封闭起来 自制了一个密度计，如图乙所示，其中H=14 cm 、h=12 cm,该密度计测得某液体的密 度为 g/cm 。(=1 g/cm )
0.75
【创新层 逻辑分析与知识迁移 】
1.(2025徐州)阅读短文，回答文后问题。
计时碗
时间的测量和记录是人类文明的重要一 环。钟表发明之前，计时碗是古人使用的一 种巧妙的计时工具：在碗底部中心打一个小 孔，孔的直径比碗口直径小得多。把碗放到 水池中的水面上，碗口向上。碗缓慢下沉，水 从碗底小孔进入碗中；当碗口低于水面时，水 从碗口大量进入碗中，碗快速下沉。从碗放 到水面到碗口与水面齐平所用的时间基本固 定不变，称为下沉时间，可以作为一个计时的 标准。
为了探究计时碗下沉时间的影响因素， 研究人员制作了一个圆筒形的计时碗，碗壁 很薄，碗口直径为 D, 碗底中心小孔直径为 d 。如 图a 所示，从碗放在水面上开始计时， 记录不同时间碗底下沉的距离，得到碗下沉过程中路程—时间关系图像如图 b 所示。
( 1 ) 制作计时碗时，所用材料的密度应比水的密度 ;
( 2 ) 由路程 — 时间图像可以看出，碗在下沉 的中间阶段做 运 动；
( 3 ) 碗在下沉过程中，受到的一些阻力较小， 可以忽略不计。在下沉的中间阶段，若水从 小孔以流速v 进入碗中，则碗下沉速度的表达式为： ；
( 4 )计时碗的下沉时间与哪些因素有关 请 你列举一条： _。
匀速
大
碗底小孔的直径

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