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第17讲 浮力
考点分布 考查频率 命题趋势
考点一 浮力 ☆☆ 对于浮力的理解,考生需要掌握阿基米德原理,理解物体沉浮的条件,并能运用这些知识解决实际问题。在考察时，可能会涉及到一些与浮力相关的现象，比如船只的浮沉、潜水艇的工作原理等。2025年中考第15题进行了考察。
考点二 阿基米德原理 ☆☆☆
考点三 物体沉浮的条件 ☆☆☆
考点四 浮力的应用 ☆☆☆
■考点一 浮力
一、浮力定义
1、浮力概念：液体(气体)对浸入其中的物体都会产生向上的浮力。
2、浮力的方向是竖直向上的。
3、浮力的施力物体：液体，浮力的受力物体：浸入液体中的物体。
4、浮力产生的原因：物体的上、下表面受到压力差。
5、弹簧测力计测浮力的方法：先测出物体在空气中的重力G，再读出物体浸在液体中的弹簧测力计读数F，那么F浮＝G－F。
二、探究浮力大小的影响因素
【提出问题】浮力的大小跟哪些因素有关？
【猜想与假设】
（1）游泳池里越往深水区走，所受的浮力越大，由此猜想：浮力的大小可能与物体浸在液体中的体积或浸没深度有关；
（2）鸡蛋在纯水中会下沉，但在浓盐水中却能漂浮，由此猜想：浮力大小可能与液体的密度有关；
（3）木头在水中漂浮，但铁块在水中下沉，由此猜想：浮力的大小可能与浸没在液体中的物体密度有关。
【进行实验】
实验目的 变量控制 图示 现象及分析 探究结论
探究浮力的大小与物体浸没深度的关系 同一物体浸在同一液体中，物体浸没的深度不同 乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数相同，即浮力相同 浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关
探究浮力的大小与物体浸入液体的体积的关系 液体的密度相同，同一物体浸入液体的体积不同 乙、丙两种情况下弹簧测力计示数不同，即浮力不同，F1>F2 物体受到的浮力与物体浸入液体的体积有关
探究浮力的大小与液体密度的关系 同一物体浸在液体中的体积相同，液体密度不同 乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数不同，即浮力不同，F2>F1 物体受到的浮力与液体的密度有关
探究浮力的大小与物体密度的关系 两个体积相同、质量不同的物体，浸入在同一液体中 甲、乙两种情况下弹簧测力计的示数差相同，即浮力相同 物体所受的浮力与物体的密度无关
【总结归纳】浮力的大小只跟液体的密度和物体浸入液体的体积有关（与物体的形状、材料、浸没的深度、液体的多少无关）。在液体密度相同时，浸入液体的体积越大，物体受到的浮力越大；在浸入液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。
■考点二 阿基米德原理
1、阿基米德原理：
(1)内容：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力；
(2)公式：F浮＝G排液＝m排液g＝ρ液gV排液；
(3)单位：ρ液：kg/m3，V排液：m3。
注意：阿基米德原理只是浮力的计算公式，不是浮力产生的原因。
(4)使用阿基米德原理时，应注意以下几点：
①公式中的ρ是液体的密度，而不是物体的密度；
②G排液是指物体排开的液体所受的重力；
③V排液是指物体排开的液体的体积，不是液体的总体积，也不一定是物体的体积。当物体浸没时，V排液=V物;当物体部分浸入时，V排液④由公式ρ水gV排水可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，而跟物体本身的体积、密度、形状浸没时在液体中的深度等无关，也与物体是否在液体中运动液体多少等因素无关；
⑤阿基米德原理也适用于气体，但公式中的ρ液应改为ρ气,V排液应改为V排气。
【拓展】若浸在液体中的物体下表面与容器紧密接触，则液体对物体向上的压力F=0，物体将不受浮力的作用，只受向下的压力，如在水中的桥墩、深陷在淤泥中的沉船等。
■考点三 物体沉浮的条件
1、物体的浮沉条件：浸没在液体中的物体的浮沉取决于 F浮和G的大小。(实心物体浸没在液体中)
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F浮>G F浮实心体 ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液=ρ物 V排液=V物 ρ液>ρ物 V排液处于动态（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
注意：
①上浮和下沉都是不稳定状态，是动态过程。上浮的物体最终会浮出液面，而处于漂浮状态；下沉的物体最终会沉到容器底处于静止状态；
②漂浮和悬浮时，物体都是受到两个力而处于平衡状态，F浮＝ G ；
③沉到水底时：F浮＋F支＝G。
■考点四 浮力的应用
1、轮船：将钢铁做成空心，增大排开液体的体积，增大浮力使F浮＝G；
①因为漂浮时，F浮＝G，所以同一艘轮船从海洋行驶到江河或从江河行驶到海洋，其受到的浮力不变；
②根据F浮＝ρ液gV排液，同一艘轮船从海洋行驶到江河，因为F浮不变，ρ液减小，所以 V排液变大，即船身稍下沉；
2、潜水艇：它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水而改变自身重力来实现的；
当水舱充满水时，潜艇受到的重力大于浮力，潜艇下沉；当用压缩空气将水舱里的水排出一部分，潜艇受到的重力小于浮力时，潜艇上浮；当水舱里留有适量的水，潜艇受到的重力等于浮力时，潜艇就会停留在水面下任何深度的地方。
3、密度计：密度计是测量液体密度的工具。它是一根上部标有刻度，形状特殊的玻璃管，管下部的玻璃泡内装入小铅丸或汞，用它测液体密度时，它始终处于漂浮状态，所受的浮力总是等于它受到的重力。液体密度不同，密度计排开液体的体积就不同，上小下大，上密下疏。
4、热气球和飞艇：采用充密度比空气小的气体(氢气、氦气、热空气)的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。
5、浮力秤：当浮力秤中放入质量为m的物体时。
浮力秤增加的浮力等于物体的重力，即：△F浮=G；
ρ水g△V排=mg； ρ水S△h=m； 即：；
因此水面升高的高度即刻度，与物体的质量成正比，那么浮力秤的刻度是均匀的。
■考点一 浮力
◇典例1：（2025八上·鄞州期中）如图所示，边长为10cm 的立方体物块悬浮在水中，上表面受到5N压力，则下表面所受压力大小和方向正确的是（　　）
A．10N 竖直向上 B．10N 竖直向下
C．15N 竖直向上 D．15N 竖直向下
【答案】C
【知识点】浮力产生的原因；浮力的变化
【解析】【分析】浮力产生的原因是物体上下表面受到的压力差。
【解答】立方体物块的边长为10cm=0.1m，其体积V=(0.1m) 3 =0.001m3。
因为物块悬浮在水中，根据悬浮条件，
浮力。
根据浮力产生的原因，
F浮=F下表面-F上表面，
F下表面=F浮+F上表面=10N+5N=15N
方向竖直向上。
故答案为：C。
◆变式训练
1．如图为某新型万吨级导弹驱逐舰(满载排水量达12500吨) 正在海上训练。下列说法正确的是 （　）
A．驱逐舰所受浮力的方向是竖直向下的
B．发射导弹后，驱逐舰所受浮力不变
C．满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力
D．发射导弹后，驱逐舰会上浮一些
【答案】D
【知识点】浮力产生的原因；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 A.浮力的方向是竖直向上；
B.根据漂浮条件判断驱逐舰受到浮力的变化；
C.排水量是满载时排开水的质量；
D.根据阿基米德原理判断驱逐舰排开水的体积变化，进一步判断浮沉情况。
【解答】 A.驱逐舰所受浮力的方向是竖直向上的，故A错误；
B.发射导弹后，驱逐舰的重力减小，根据漂浮条件F浮=G舰可知，驱逐舰受到浮力变小，故B错误；
C.满载时的排水量指的是驱逐舰满载时排开水的质量，故C错误；
D.发射导弹后，驱逐舰受到浮力变小，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，驱逐舰排开水的体积变小，会上浮一些，故D正确。
故选D。
■考点二 阿基米德原理
◇典例2：为了能直观地验证阿基米德原理，小明改进了实验装置，如图所示，把弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计的挂钩上，在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下面放一个小桶。铁架台的支架上放置一个溢水杯，溢水杯跟金属块、粗铁丝框和小桶都不接触(水的蒸发可忽略)。
（1）首先平稳缓慢地抬高放有溢水杯的支架，使金属块浸没在水中，但不与溢水杯底部接触(如图甲、乙、丙所示)，在此过程中，弹簧测力计的示数 F甲　 (填“>”“<”或“=”)F丙。
（2）然后再平稳缓慢地降低放有溢水杯的支架，使金属块完全离开水面(如图丁所示)，可以计算出图丙中金属块所受的浮力约为　 　N，此时浮力的测量数值将比真实数值　 　(填“大”或“小”)，原因是　 　。
【答案】（1）=
（2）1.2；大；金属块完全离开水面时要带出一些水，使弹簧测力计的示数偏大
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；浮力的变化
【解析】【分析】 （1）根据阿基米德原理可得出结论；
（2）根据F浮=G-F示可求浮力；金属块完全离开水面时要带一些小水滴，使重力G偏大。
【解答】 （1）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸没入水中（如图甲→乙→丙），弹簧测力计示数保持不变，则表明在此过程中金属块到的浮力等于排开液体所受的重力；
（2）由图丙、丁可知，弹簧测力计的分度值，0.2N，图丁G=4.4N，图丙F示=3.2N，
图丙中金属块所受到的浮力约为：F浮=G-F示=4.4N-3.2N=1.2N；
金属块完全离开水面时要带一些小水滴，使重力G测的数值偏大，根据F浮=G-F示可知，此时浮力的测量数值比真实数值将偏大。
◆变式训练
1．（2025八上·余姚期中）小科在学习“探究浮力大小的相关因素”后，与小组同学反复讨论，改进了老师的实验，改进后的实验装置如图所示，其中A、B是弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋(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为铁架台。
（1）实验选材：在选择A、B两个弹簧测力计时，小组同学经过简单的讨论后，认为应选择规格　 　(选填“相同”或“不相同”)的弹簧测力计。
（2）实验证据：同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A 的示数变化量△FA 和弹簧测力计B的示数变化量△FB，则阿基米德原理成立的证据是　 　。
【答案】（1）相同
（2）△FA=△FB
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】（1）根据A、B两个弹簧测力计在实验中的作用分析；
（2）根据实验中两个弹簧测力计的示数变化量与浮力、排开液体的重力的关系分析。
【解答】（1） 在探究浮力大小的实验中，选择A、B两个弹簧测力计时，应选择相同规格的弹簧测力计。实验需要比较A、B的示数变化量（ΔFA和ΔFB），如果规格不同，可能导致测量误差或无法直接比较数据。
（2） 根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力。实验中：
1. 弹簧测力计A的示数变化量ΔFA表示物体受到的浮力（F浮 = G - FA示数，ΔFA即为浮力的增加量）。
2. 弹簧测力计B的示数变化量ΔFB表示排开液体所受的重力（即溢出的水的重力）。
若阿基米德原理成立，则应有 ΔFA = ΔFB，即浮力的增加量等于排开液体所受重力的增加量。
■考点三 物体沉浮的条件
◇典例3：（2025八上·杭州期末）“天气瓶”和“彩球温度计”是两款不同的现代居家饰品，都可以获知天气冷暖变化。
（1）图甲为“天气瓶”，当外界温度降低时，瓶中晶体增多。由此推测瓶中晶体的溶解度随温度降低而　 　。
（2）图乙为“彩球温度计”，当温度降低到小球所标注的温度值时，该小球会浮起。某时，只有“20℃”、“18℃”的小球沉底，则此时的气温范围为　 　℃。
（3）图乙中漂浮的“24℃”小球重5克，则其所受浮力为　 　牛。(g取10牛/千克)
【答案】（1）减小
（2）20℃～22℃
（3）0.05
【知识点】物体的浮沉条件及其应用；溶解度的影响因素
【解析】【分析】 （1）晶体析出，说明溶解度减小，根据描述分析解答；
（2）根据“ 当温度降低到小球所标注的温度值时，该小球会浮起 ”分析解答；
（3）根据漂浮时，浮力等于重力进行计算。
【解答】 （1）根据题意可知，当外界温度降低时，瓶中晶体增多，由此推测瓶中晶体的溶解度随温度降低而减小。
（2）当温度降低到小球所标注的温度值时，该小球会浮起。只有“20℃”、“18℃”的小球沉底，则温度大于“20℃”，另外分析可知“22℃”、“24℃”的小球上浮，则温度小于“22℃”，故此时的气温范围为20℃～22℃。
（3）图乙中漂浮的“24℃”小球重5克，
根据漂浮条件可知，它受到的浮力：F浮=G=mg=0.005千克×10牛/千克=0.05牛。
◆变式训练
1．（2025八上·余姚期中）如图所示，长方体物块分别以图a和b 两种方式漂浮在同一个水池的水面上(不考虑木块的吸水性)，若木块受到水的浮力分别为F甲和F乙，则F 甲　 　F乙(填大于、小于、等于)；从a图到b图，水池的液面高度　 　(上升、下降、不变)
【答案】等于；不变
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）根据漂浮条件比较木块受到的浮力大小；
（2）根据阿基米德原理比较木块排开水的体积变化，据此判断水池中水面的高度变化。
【解答】（1）根据图片可知，a、b中木块始终在水面漂浮，则它受到的浮力始终等于自身重力。由于木块重力大小不变，因此它受到的浮力相等，即F甲=F乙；
（2）综上所述，木块受到的浮力相等，根据阿基米德原理可知，木块排开水的体积相同，因此水池内液面高度不变。
■考点四 浮力的应用
◇典例4：（2025八上·余姚期中）小科周末在家洗碗时发现了一个有趣的现象：两只完全相同的碗A、B，将碗A轻轻放在水面上，松手后它能漂浮在水面上；将碗B入水中，松手后它却沉入水底，如图所示。则此时两碗所受浮力FA、FB的大小关系是（　　）
A．FA>FB B．FA【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据物体的浮沉条件比较两种情况下碗受到的浮力大小。
【解答】根据题意可知，当碗漂浮在水面上时，它受到的浮力等于重力。当碗在水中下沉时，它受到的浮力小于重力。而碗的重力保持不变，因此浮力FA>FB。
故选A。
◆变式训练
1．（2025八上·余姚期中）如图所示，把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中，下列判断正确的是（　　）
A．密度计在甲液中受到的浮力较大
B．密度计在乙液中受到的浮力较大
C．甲种液体的密度较大
D．密度计B处的刻度值应大于A 的处的刻度值
【答案】C
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 AB.根据物体的漂浮条件比较密度计受到浮力大小；
C.根据图片比较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；
D.根据图片确定A、B两点时排开液体体积大小，再根据阿基米德原理比较二者对应密度大小即可。
【解答】 AB.根据题意可知，同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮，则它受到的浮力都等于自身重力。因为密度计的重力不变，所以二者大小相等，故AB错误；
C.根据图片可知，密度计排开液体的体积V排甲＜V排乙，而二者受到的浮力相等，
根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知，液体的密度ρ甲＞ρ乙，故C正确；
D.B的位置靠上，则B点时排开液体的体积较大，根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知，此时液体密度较小，即B点液体密度小，B点液体密度大，故D错误。
故选C。
1．（2025·浙江）鱼通过调节鱼鳔中的气体体积来控制浮沉。如图，鱼在水缸中，当它浮在水面时，与悬浮在水中相比(　　)
A．受到的浮力减少 B．受到的浮力不变
C．水面高度下降 D．水面高度上升
【答案】B
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据沉浮条件判断浮力大小变化情况，浮力若不变，则排开液体的体积不变，水面高度不变。
【解答】鱼通过改变鱼鳔的体积大小从而改变排开液体的体积实现改变浮力的目的，但这个过程中鱼的重力不变。由沉浮条件可知，鱼正在漂浮时，浮力等于重力，在悬浮时，浮力也等于重力，可知鱼浮在水面上 与悬浮在水中时受到的浮力相等。
故答案为：B。
（1题图） （2题图）
2．（2024·浙江）运河中一艘货船因偏离航道搁浅（如图）。为使该货船能回到航道继续航行，下列措施一定不可行的是（　　）
A．借助浮筒使船上浮 B．将货船拖回到航道
C．清除货船底部淤泥 D．将货物搬到甲板上
【答案】D
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】 根据增大浮力的方法和物体的浮沉条件分析。
【解答】 A.借助浮筒能增大浮力，可以使船上浮，故A不符合题意；
B.将货船拖回到航道，可以使船继续航行，故B不符合题意；
C.清除货船底部淤泥，能增大船排开的水的体积，从而增大浮力，故C不符合题意；
D.将货物搬到甲板上，船和货物的总重力不变，在浮力不变的情况下，不能继续航行，故D符合题意。
故选D。
3．（2023·湖州）现将一杯子和木块(不吸水，密度为0.6×103千克/米3)以两种方式放入同一容器中(容器内水的质量保持不变)。如图所示，图1杯子开口向上，浮在水面上。图2杯子倒扣(里面充满水)，木块紧贴杯底，一起悬浮在水中。两种情况下（　　）
A．木块所受浮力的大小相同 B．杯子所受浮力的大小相同
C．容器内水的深度相同 D．木块对杯子底部力的大小相同
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）（2）根据物体的浮沉条件判断；
（3）首先根据漂浮和悬浮条件比较浮力大小，再根据阿基米德原理比较V排的大小，进而确定水的深度变化；
（4）对木块进行受力分析，判断对杯底压力的大小。
【解答】A.因为木块的密度小于水的密度，所以图1木块所受的浮力等于重力。图2木块完全浸没在水中，它排开水的体积变大，那么它所受的浮力大于重力，故A错误；
B.图1杯子所受的浮力等于杯子和木块的总重力，图2杯子所受浮力小于杯子的重力，故B错误；
C.图1中木块和杯子一起漂浮，则它们受到的浮力等于重力；图2中，木块和杯子悬浮，则浮力等于重力，则二者受到的浮力相等。根据阿基米德原理可知，它们排开水的体积相同，那么容器内水的深度相同，故C正确；
D.图1中，木块对杯底的压力等于木块的重力，图2木块对杯子底部的压力等于杯子受到的浮力减重力，故木块对杯子底部力的大小不同，故D错误。
故选C。
4．（2023·衢州）小科通过研究得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关，与物体浸入液体的深度无关”的结论，下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是（　　）
①测力计挂着浸在水中的铁块，慢慢下移，在铁块浸没前测力计示数逐渐变小
②测力计挂着浸没在水中的铁块，让铁块再下移一段距离测力计示数不变
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，均漂浮在水面上
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中，均漂浮在水面上
A．只有②③ B．只有②④ C．只有②③④ D．①②③④
【答案】C
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】当物体浸入的深度改变时，如果浮力发生改变，那么说明二者存在关系；否则，浮力与深度无关，据此分析判断。
【解答】①探究浮力大小与深度的关系时，需要控制液体密度和排开液体的体积相等，只改变深度。而铁块慢慢浸入水中时，深度和排开液体的体积都增大，故①不合题意；
②浸没在水中的铁块，它排开液体的体积不变，让铁块再下移一段距离测力计示数不变，根据F浮力=G-F拉可知，铁块受到的浮力不变，这说明浮力与深度无关，故②符合题意；
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，则浸入的深度不同。但是二者受到的浮力都等于重力，即二者浮力相等，那么说明浮力与深度无关，故③符合题意；
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中，均漂浮在水面上，它们受到的浮力都相等，但是浸入的深度不同，那么说明浮力大小与深度无关，故④符合题意。
则能够证明结论的是②③④。
故选C。
5．（2023·绍兴）2023年3月，”探索一号”科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务，搭载的”奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化，潜水器在海面下下潜的过程中（　　）
A．浮力不变，压强变大 B．浮力变大，压强变大
C．浮力变大，压强不变 D．浮力不变，压强不变
【答案】A
【知识点】阿基米德原理；液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析潜水器受到浮力的变化，根据液体压强公式p=ρ液gh分析潜水器受到压强的变化。
【解答】潜水器在海面下沉的过程中，它排开水的体积始终等于自身体积，即排开水的体积不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它受到的浮力保持不变。
在潜水器下潜的过程中，它所在深度逐渐增大，根据液体压强公式p=ρ液gh可知，它受到海水的压强变大。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
（5题图） （6题图）
6．（2023·舟山）将装满水的溢水杯放在天平左盘，砝码放右盘，调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块，待蜡块静止，排开的水全部流入量筒后(如图)，下列有关说法正确的是（　　）
A．天平指针仍指向分度盘中央刻度
B．蜡块受到的浮力大于蜡块的重力
C．量筒中水的质量小于蜡块的质量
D．量筒中水的体积等于蜡块的体积
【答案】A
【知识点】天平的使用及读数；质量及其特性；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】阿基米德原理为：物体在液体中受到竖直向上的浮力，其浮力大小等于其排开液体所受到的重力大小。
【解答】A.左盘放入物体后增加的压力为浮力大小，其浮力等于排开液体所受到的重力大小，故不变；
B.蜡块漂浮， 蜡块受到的浮力等于蜡块的重力；
C.阿基米德原理可知， 量筒中水的质量等于蜡块的质量；
D.排开水的体积小于蜡块的体积；
故答案为：A.
7．（2022·湖州）两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙，用质量不计的细线连接，轻轻放入某液体中，静止后悬浮，细线处于绷紧状态，如图所示。则（　）
A．甲受到的浮力比乙受到的浮力大甲
B．甲的密度与液体的密度相等
C．如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到的压力大小不变
D．如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到液体的压强不变
【答案】C
【知识点】浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用；液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排比较浮力大小；
（2）根据浮沉条件比较甲和液体的密度大小关系；
（3）根据F=G总分析；
（4）根据液体压强公式p=ρ液gh分析即可。
【解答】A.甲和乙都浸没在水中，它们排开水的体积都等于自身体积。因为甲和乙的体积相同，所以它们排开水的体积相同。根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，甲和乙受到的浮力相等，故A错误；
B.甲受到向下的拉力和重力，向上的浮力，即F浮力=G+F，因此甲受到的浮力大于重力，它在液体中应该上浮，即甲的密度小于液体密度，故B错误；
C.无论甲和乙在容器内处于啥样的状态，容器底部受到的压力等于液体重力与两个物体重力之和，因此容器底部受到的压力不变，故C正确；
D.如果将细小剪断，甲会露出水面，乙会沉底，那么它们排开液体的总体积减小，因此液面高度减小。根据液体压强公式p=ρ液gh可知，容器底部受到的液体的压强减小，故D错误。
故选C。
8．（2023·金华）”深海勇士号”是中国第二台深海载人潜水器。2023年5月20日，国家文物局利用该潜水器在沉船附近完成水下永久测绘基点布放，并进行了初步搜索调查和影像记录，开启了中国深海考古新篇章。回答下列问题：
（1）下潜过程中，”深海勇士号”潜水器受到海水的压强将　 　(选填”变大”“变小”或”不变”)；
（2）若”深海勇士号”潜水器悬停在水下4000米处考察，此时潜水器总质量为a千克，则它受到的浮力为　 　牛。
【答案】（1）变大
（2）ag或10a
【知识点】物体的浮沉条件及其应用；液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据液体压强公式p=ρ液gh分析潜水器受到海水压强的变化；
（2）根据浮沉条件计算潜水器受到的浮力。
【解答】（1）下潜过程中，”深海勇士号”潜水器所在水的深度逐渐增大，根据液体压强公式p=ρ液gh可知，它受到海水的压强变大。
（2）潜水器悬浮在水中时，它受到的浮力等于重力，即F浮=G=mg=ag（或10a）。
（8题图） （9题图）
9．（2023·丽水）2023年3月11日，"奋斗者”号载人潜水器圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬，下潜过程中体积保持不变，依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。
（1）潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐　 　；
（2）潜水器悬浮在海水中时，所受的浮力　 　重力(填“大于”，“小于”或“等于”)。
【答案】（1）增大
（2）等于
【知识点】液体的压强；影响液体压强大小的因素；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】本题考查影响液体压强大小的因素（液体深度，密度），以及物体浮沉条件的相关应用。
【解答】（1）下潜过程中，其所处深度变大，故液体压强逐渐增大；
（2）由平衡力的相关知识可知，悬浮时处于静止状态，故其浮力等于重力；
故答案为：（1）增大；（2）等于
10．（2023·宁波）学习了项目化课程后，小宁自制一支能测液体密度的仪器。如图甲所示，取一根两端开口、粗细厚薄均匀的匀质塑料管MN，N端用合金块封口，再通过计算在塑料管外壁标上刻度线和刻度值，仪器就完成制作。如图乙所示，当仪器竖直漂浮在待测液体中时，液面所对应的刻度值就是待测液体的密度大小。已知塑料管长l1为30cm，质量m1为3g，塑料管横截面的外圆面积S为1.2cm2；合金块高l2为2cm，质量m2为18g。请计算：
（1）该仪器的重力。
（2）该仪器竖直漂浮在水中，受到的浮力大小及浸入水中的深度。
（3）该仪器竖直漂浮在水中，水对该仪器底部的压强大小。
（4）为了找出该仪器的重心，小宁用细线将它悬挂起来，使其水平平衡，如图丙所示，重心O点离N端的距离d为　 　cm
（5）物体浮力作用点位于物体浸入液体部分的几何中心。该仪器的浮力作用点位于重心及以下时，将会在液体中倾倒，难以测量。从理论上分析，该仪器竖直漂浮在某种液体中时，如果浮力作用点恰好与该仪器重心重合，则该液体的密度为g/cm3（计算结果精确到0.1g/cm3）
【答案】（1）解：m总=m1+m2=3g+18g=21g=0.021kg
G总=m总g=0.021kg×10N/kg=0.21N。
答：该仪器的重力为0.21N
（2）解：该仪器正常工作时处于漂浮状态
F=G=0.21N
由F浮=ρ液gV排得
答：该仪器漂浮在水中的浮力为0.21N，浸入水中的深度为0.175m。
（3）解：
答：该仪器漂浮在水中时水对该仪器底部的压强为1750Pa。
（4）3
（5）根据上面的分析可知，整个装置的中心在3cm处，
而物体浮力作用点位于物体浸入液体部分的几何中心，
即该仪器浸入水中的深度为：h浸入=3cm×2=6cm；
根据漂浮条件得到：F浮力=G总；
ρ液gV排=G总；
ρ液×10N/kg×（1.2×10-4m2×0.06m）=0.21N；
解得：ρ液=2.9×103kg/m3=2.9g/cm3。
【知识点】重力的大小；压强的大小及其计算；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）该仪器的重力等于塑料管的重力与合金块的重力之和，首先根据 m总=m1+m2 计算二者的总质量，再根据 G总=m总g 计算二者的总重力。
（2）根据漂浮条件F浮=G计算该仪器受到的浮力，再根据阿基米德原理的变形式 计算它排开水的体积，最后根据 计算该仪器浸入水中的深度。
（3）首先根据浮力产生的原因F浮=F向上-F向下计算下表面受到的压力，再根据 计算该仪器底部受到的压强。
（4）将塑料管的重力看作动力，作用在一半长度处；将金属块的重力看作阻力，阻力臂为金属块的重心到O点的距离，最后根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算。
（5）根据该仪器的重心位置确定浸入水中的深度，再根据浮沉条件，结合阿基米德原理F浮=ρ液gV排列式计算即可。
【解答】（4）根据丙图可知，将塑料管的重力看作动力，作用在总长度的处，
则动力臂L1=；
将金属块的重力看作阻力，作用在金属块的中心处，则阻力臂L2=d-；
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：3g×g×（0.15m-d）=18g×g×（d-001m）；
解得：d=0.03m=3cm。
11．（2023·温州）我国某地使用“沉管法”建跨海隧道：用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段，用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中；用拖船牵引至指定位置，向管段中的水箱注水使其下沉（如图）；对下沉的多个管段进行依次连接，拆除隔墙形成隧道。
（1）拖运管段时，若速度为2千米/时，拖运距离为3千米，需要　 　小时。
（2）图中，当往水箱中注水的质量为千克时，管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为米3，则注水前管段与水箱的总质量为多少千克？（海水密度取千克/米3）
（3）管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关？　 　
【答案】（1）1.5
（2）解：沉管所受浮力
牛
沉管匀速下沉，根据二力平衡可得：
注水前管段与水箱总质量
答：注水前管段与水箱总质量为 千克。
（3）海水密度、海底深度、隔墙面积
【知识点】速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理；液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算需要的时间；
（2）首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出沉管浸没时受到的浮力，再根据二力平衡的条件计算出沉管的总重力，接下来根据计算沉管的总质量，最后根据m=m总-m水计算注水前沉管和水箱的总质量。
（3）根据F=pS=ρ液gh分析解答。
【解答】（1）拖运需要的时间：。
（3）根据压力公式F=pS=ρ液gh可知，管段下沉到海底时受到压力的大小与海水密度、海底深度和隔墙面积等因素有关。
12．（2023·杭州）某景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示，氦气球内充满氦气，下端连接吊篮，在吊篮底端有一根缆绳，通过缆绳来控制氦气球的升降。氮气球的体积为6000m3（不计球壁的厚度），ρ氦气=0.18kg/m3， ρ空气=1.29kg/m3，g取10N/kg。
求：
（1）氦气球内氦气的质量是多少？
（2）氦气球在缆绳控制下，匀速竖直上升150m，用时300s，则氦气球上升的速度是多少？
（3）氦气球（含氦气）连同吊篮等配件的总重为4×104N，现有总质量为1740kg的乘客，乘坐氦气球匀速竖直升空，缆绳处于竖直状态，此时缆绳对吊篮的拉力为多大？（不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力）
【答案】（1）
答：氦气球内氦气的质量是1080kg。
（2）
答：氦气球上升的速度是0.5m/s。
（3）F浮=ρ空气gV=1.29kg/m3×10N/kg×6000 m3=7.74×104N
G总= G球+ G人= G球+ m人g=4×104N+1740kg×10N/kg=5.74×104N
F缆= F浮- G总=7.74×104N-5.74×104N=2.00×104N
答：此时缆绳对吊篮的拉力为2.00×104N。
【知识点】密度公式的应用；速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）根据公式m氦=ρ氦V氦计算氦气的质量；
（2）根据公式计算上升的速度；
（3）首先根据阿基米德原理 F浮=ρ空气gV排 计算出氦气球受到的浮力，再根据 G总= G球+ G人 计算出人和气球的总重力，最后根据 F缆= F浮- G总 计算吊篮受到的压力。
13．（2022·杭州）小金利用厚度均匀的合金板（厚度为1cm)，制作了一个无盖的不漏水的盒子。成品尺寸如图所示，质量为1440g。(ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)求：
（1）盒子开口朝上放在水平地面上对地面的压强。
（2）合金板的密度。
（3）将盒子开口朝上，缓慢放入水中，当盒子上沿与水面齐平时松手（水足够深），盒子稳定后在水中的浮沉情况为　 　（选填“漂浮”或“沉底”），通过计算说明理由。
【答案】（1）解：p盒= =1000Pa
（2）解：V合金=V外-V空心=720cm3-400cm3=320cm3
ρ合金= =4.5×103kg/m3
（3）沉底 盒子受到的最大浮力F浮=ρ水gV浮=1.0×103kg/m3×10N/kg×720×10-6m3=7.2N G盒=m盒g=1.44kg×10N/kg=14.4N F浮【知识点】密度公式的应用；压强的大小及其计算；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）盒子对桌面的压力等于自身的重力，根据压强公式 计算即可；
（2）根据图可知，盒子内空心部分为长方体，长和宽为：12cm-2cm=10cm，高为：5cm-1cm=4cm，根据V空=abc计算出空心体积，再用同样方法计算出盒子外部的总体积，然后二者相减得到合金的体积，最后根据公式 计算出合金的密度。
（3）当盒子上沿与水面平齐后，它排开水的体积等于自身的总体积，根据阿基米德原理 F浮=ρ水gV浮 计算出它受到的浮力，再与盒子的重力比较，从而确定它的运动状态。
【解答】（2）根据图可知，盒子内空心部分为长方体，长和宽为：12cm-2cm=10cm，高为：5cm-1cm=4cm，
根据V空=abc=10cm×10cm×4cm=400cm3；
盒子的总体积：V=a'b'c'=12cm×12cm×5cm=720cm3；
则V合金=V外-V空心=720cm3-400cm3=320cm3；
则合金的密度： 。
1．（2025·温州模拟）当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在海水中形成一个类似悬崖的突变水层。如图所示，潜艇在水下航行时，突然从高密度水层进入低密度水层，潜艇会出现迅速下沉的危险情况，危及潜艇安全。下列相关说法正确的是
A．潜艇进入低密度水层时，其所受重力突然变大
B．潜艇进入低密度水层进行自救时，需快速向水舱中补水
C．潜艇进入低密度水层进行自救时，需快速将水舱中的水排出
D．潜艇进入低密度水层进行自救时，其所受浮力一直变大
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）本题考查浮力的相关知识，包括浮力的计算公式（）以及物体的浮沉条件（当浮力大于重力时物体上浮，当浮力小于重力时物体下沉）。
（2）潜艇的重力主要由自身结构和水舱内的水的重力组成，浮力则与海水的密度和潜艇排开海水的体积有关。
【解答】A、潜艇进入低密度水层时，其自身的质量不变，根据G=mg，重力不会突然变大，故该选项错误。
B、潜艇进入低密度水层时，浮力变小，重力大于浮力，潜艇会下沉。若快速向水舱中补水，会使潜艇的重力进一步增大，下沉更快，不利于自救，故该选项错误。
C、潜艇进入低密度水层时，浮力变小，重力大于浮力，潜艇会下沉。快速将水舱中的水排出，可减小潜艇的重力，当重力小于浮力时，潜艇可上浮，从而实现自救，故该选项正确。
D、潜艇进入低密度水层进行自救时，在排水过程中，潜艇排开海水的体积不变，但海水密度不变（低密度水层密度不变），根据
，浮力不变，当重力减小到小于浮力时，潜艇上浮，此时浮力还是等于重力（上浮过程中浮力不变），故该选项错误。
故答案为：C。
（1题图） （2题图）
2．（2025·温州模拟）千年商港，幸福温州。温州朔门古港遗址发现的宋代古沉船是温州作为海上丝绸之路的绝佳阐释。打捞沉船时，电动机将沉船以相同的速度从水下竖直吊起至水面上方一定高度，下列表示此过程中绳子拉力的功率P随沉船上升高度h变化的大致曲线，其中合理的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理；功率计算公式的应用
【解析】【分析】船匀速上升，说明受力平衡，拉力等于重力减去浮力，结合阿基米德原理分析浮力变化情况，从而获知拉力大小变化情况，通过P=Fv判断功率变化情况。
【解答】船未露出水面之间，由可知，排开液体的体积不变，所以浮力不变，物体匀速运动，受力平衡，拉力等于重力减浮力，可知拉力不变，由P=Fv可知，绳子拉力的功率不变；
船从刚开始露出水面至完全离开水面的过程中，排开液体的体积逐渐减小，浮力减小，拉力将逐渐变大，可知绳子拉力的功率将变大。由于船的形状是不规则的，所以相同时间内浮力变化量不同，可知功率变化量也不同，所以是图像应是一段曲线，不是直线。
船离开水面，不再受到浮力，拉力等于重力，且保持不变，可知功率不变。
故答案为：B。
3．（2025·浙江模拟）2025年初， “雪龙2”号极地考察船执行第41 次南极考察任务，并停靠在中山科考站卸货。下列有关说法正确的是（　　）
A．卸货后船所受浮力变小了
B．卸货前后船浸入水中的深度不变
C．卸货前后船所受浮力不变
D．停靠岸边时船所受浮力大于重力
【答案】A
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关；
（2）物体漂浮时，所受的浮力等于自身重力；根据漂浮的条件结合重力变化分析。
（3）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，惯性的大小只与物体的质量有关。
【解答】ACD、物体漂浮时，所受的浮力等于自身重力；卸货后船的重力减小，根据漂浮时浮力等于重力，所受浮力变小，故CD错误，故A正确；
B、卸货后船的重力减小，根据漂浮时浮力等于重力，所受浮力变小，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液体的密度时，排开液体的体积减小，可知卸货后船浸入水中的深度减小，B错误；
故答案为：A。
4．（2025·德清模拟）实验课上，小德通过向水中加盐溶解的方法，使原来沉在烧杯底部的鸡蛋慢慢由沉底变为悬浮，最后漂浮起来(如图所示)。下列说法正确的是（　　）
A．鸡蛋沉底时受到的浮力与悬浮时受到的浮力一样大
B．鸡蛋沉底时受到的浮力比悬浮时受到的浮力大
C．鸡蛋悬浮时受到的浮力与漂浮时受到的浮力一样大
D．鸡蛋悬浮时受到的浮力比漂浮时受到的浮力大
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】同一只鸡蛋的重力不变，根据图甲中沉底、图乙中悬浮、图丙中漂浮，利用物体的浮沉条件即可判断三种情况下鸡蛋所受浮力之间的关系。
【解答】 鸡蛋在甲中沉入水底，则F浮甲＜G；
在图乙中悬浮，则F浮乙=G；
在图丙中漂浮，则F浮丙=G；
所以鸡蛋沉底时受到的浮力小于悬浮时受到的浮力，故AB错误；
鸡蛋悬浮时受到的浮力与漂浮时受到的浮力一样大，故C正确，D错误。
故选C。
5．（2025·绍兴模拟）如图所示，有一重力不计的装有水的方形容器中，漂浮着一小木块，被水平力，F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注食盐水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是(　　)
A．容器受到的摩擦力不变
B．容器受到的摩擦力逐渐增大
C．水平力F一定不变
D．容器中的木块的受到的浮力逐渐增大
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】容器始终处于静止状态，受力平衡，合力保持为0；再利用二力平衡的条件再分析其受到的摩擦力和F是否会发生变化。
【解答】 AB.容器始终保持静止状态，受力平衡，所受的摩擦力等于容器和水的总重力。不断注入盐水的过程中，总重力不断变大所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故A错误，B正确；
C.水平方向上受力平衡，若最大静摩擦力大于重力时，力F可能不变，若最大静摩擦力小于等于重力时F要增大，故C错误；
D.容器中的木块处于漂浮状态，则它首受到的浮力始终等于重力，因此木块受到的浮力不变，故D错误。
故选B。
6．（2025·吴兴模拟）如图是宋朝怀丙利用浮船打捞铁牛过程的示意图，先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起(图甲)，再把船上的泥沙铲走，铁牛就被拉起(图乙)，然后把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛(图丙)，就可将铁牛拖上岸。船在甲、乙、丙三个位置所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙，下列判断正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；浮力的变化
【解析】【分析】根据阿基米德原理比较浮力大小，液体密度一定时，排开液体的体积越大，浮力越大。
【解答】由图可知，甲图中船排开液体的体积最大，由可知，浮力最大；丙中排开液体的体积最小，则浮力最小。
故答案为：B。
7．（2025·上虞二模）在研究物体浮沉条件的实验中，小虞将一只鸡蛋放入一杯盐水中(如图甲所示)，向盐水中缓慢加入清水，鸡蛋受到浮力F随加入清水质量m变化的规律如图乙所示。
（1）当加入清水的量达到乙图中C点时，鸡蛋处于　 　(填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态。
（2）分析图乙可知鸡蛋的重力大小是　 　。
【答案】（1）沉底
（2）F0
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）由沉浮条件进行分析，漂浮和悬浮时浮力与重力相等，重力不变，则浮力不变。下沉时，浮力小于重力，根据阿基米德原理判断浮力大小变化情况。
（2）根据（1）中分析结合图像判断重力大小。
【解答】（1）由图可知，从A到B，鸡蛋受到的浮力不变，液体密度变小而浮力不变，说明这个阶段鸡蛋处于漂浮状态，浮力等于力，重力不变，所以浮力不变。B点后浮力变小，所以鸡蛋沉底，排开液体的体积不变，但液体密度变小，所以浮力减小。
（2）由（1）可知，AB段鸡蛋的浮力等于重力，可知鸡蛋的重力为F0。
8．（2025·金华模拟）我国古代计时工具“沉箭漏”，由漏壶、浮舟和箭尺组成，如图所示。其原理是漏壶中的水从漏口流出，壶中水位缓慢下降，根据箭尺的位置判断相应的时间。
（1）计时过程中，随着壶中水位的下降，壶内的水对漏口的压强　 　(填“变大”或“变小”)。
（2）浮舟和箭尺的总质量为60克，若要让浮舟漂浮在水面上，浮舟的体积至少需要　 　厘米3。
（3）为了使箭尺在容器中匀速下降，某同学提出改变容器形状的改进方案，下列容器可能实现改进目的的是（）。 (填字母)
B． C．
【答案】（1）变小
（2）60
（3）A
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】（11）根据液体压强判断压强变化情况。
（2）由沉浮条件可知，物体漂浮时浮力等于重力，结合阿基米德原理进行分析。
（3）结合压强与深度的关系以及高度与横截面积的关系进行判断。
【解答】（1）水流出后，水面将下降，由可知，水对漏口的压强逐渐减小。
（2）漂浮时，浮力等于重力，浮舟的体积最小为。
（3）刚开始水深度深，压强大，所以水流速较快，上端横截面积大，则高度变化量小。水深度减小，压强减小，水流速度减慢，下端横截面积小，则高度变化量大，可实现上下高度变化量相同，使箭尺在容器中匀速下降。
故答案为：A。
（8题图） （9题图）
9．（2025·金华模拟）如图是某远洋轮船的船舷上标的“载重线”，其中标有 W 的是北大西洋“载重线”，标有S 的是印度洋“载重线”。若此远洋轮船在海面航行时的排水量为1×106kg，则远洋轮船此时受到的浮力为　 　N。北大西洋的海水密度ρ1　 　印度洋的海水密度ρ2。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】；大于
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】沉浮条件：物体处于漂浮或悬浮时，浮力等于重力；上浮时，浮力大于重力；下沉时，浮力小于重力。
【解答】远洋轮船此时受到的浮力：。
船在漂浮时，浮力等于重力，可知在北大西洋和在印度洋，船受到的浮力相同，由与可知，在北大西洋时，排开的液体体积更小，由可知，北大西洋的海水密度更大，即。
10．（2025·义乌模拟）劳动实践中，小宁把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗，他先将一个重为的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出并放置在桶内，桶仍漂浮在水面（不考虑捞出过程中带出的水）。
（1）某块鹅卵石在水池底部时，它受到的浮力　 　（填“大于”“小于”或“等于”）它的重力；
（2）全部鹅卵石捞出放置在桶内时，水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会　 　（填“上升”“下降”或“不变”）。若此时桶排开水的体积为，则桶内鹅卵石的总质量为　 　。
【答案】小于；上升；3.2
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 （1）根据物体的浮沉条件分析；
（2）①根据浮沉条件分析出鹅卵石前、后所受浮力的关系，根据F浮=ρ液gV排知排开水体积的变化，进而判断出水池水面高度的变化；
②根据F浮'=ρ水gV排'算出鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力，由G石=F浮'-G桶算出桶内鹅卵石的重力，由G=mg算出鹅卵石的质量。
【解答】（1）某块鹅卵石在水池底部时，它处于下沉状态，根据物体的浮沉条件可知，它受到的浮力小于它的重力。
（2）①根据题意可知，鹅卵石捞出前沉底，浮力小于重力，即F浮1＜G；
将鹅卵石捞出放置在桶内时，鹅卵石与小桶都处于漂浮状态，此时鹅卵石的浮力等于重力，
即F浮2=G；
所以鹅卵石受到的浮力F浮1＜F浮2；
即鹅卵石捞出放置在桶内时鹅卵石的浮力变大，
由阿基米德原理知道，排开水的体积变大，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升。
②鹅卵石捞出放置在桶内时的总浮力为
；
桶内鹅卵石的重力为；
鹅卵石的质量为。
（10题图） （11题图）
11．（2025·普陀模拟） “系统与模型”在科学中普遍存在且意义深远。
（1）太阳系是重要的天体系统，该系统以　 　为中心，因为它的质量最大。
（2）建立模型是解决系统问题的常用方法。如图所示，某物体漂浮于水面，其总体积为V，露出水面的部分体积为V1，浸入水面中部分体积为V2(图甲)；当该物体承载最大重力时，恰好完全浸没于水中(图乙)。则它承载的物体最大重力G=　 　(用ρ水和已知字母表示)。该模型能有效解决浮力秤量程测算、竹筏最大承载量评估等问题。
（3）科学模型需经实验验证并不断修正完善，以更精准地反映系统真实情况。汤姆生因为通过实验发现了　 　而建立了“西瓜模型”，成功修正了道尔顿的“实心球”模型。
【答案】（1）太阳
（2）ρ水gV1
（3）电子
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；太阳系的组成；原子结构的探索过程
【解析】【分析】（1）太阳是太阳系中唯一的恒定，质量最大。
（2）根据阿基米德原理计算浮力变化量，即为最大重力。
（3）汤姆生发现了电子，从而提出原子不是实心球，还可以再分。
【解答】（1）太阳系的中心是太阳，行星绕太阳公转。
（2）物体的重力等于浮力的增大量，由阿基米德原理可知，重力为。
（3）汤姆生发现了原子中存在带负电的电子，从而建立了西瓜模型。
12．（2025·黄岩模拟）某同学用透明无色弹性橡皮膜制作了一个生态球，球的体积随内部气压变化而变化。球内有水、泥沙、无机盐、水草、藻类、鱼、微生物等。整个球密封后放入大水箱内，白天用光源持续照射，使生态球保持稳定。 (二氧化碳缓冲液能维持球内二氧化碳含量稳定。忽略温度及外界气压对整个装置的影响。)
请回答问题：
（1）生态球中所有的生物构成一个　 　(填“种群” “群落”或“生态系统”)。
（2）请写出生态球中的一条食物链　 　。
（3）该生态球在白天会出现上浮现象，其原因是　 　。
【答案】（1）群落
（2）藻类→鱼 或 水草→鱼
（3）生态球内的二氧化碳浓度是稳定的，光照条件下，植物进行光合作用，释放氧气，球内气体增多，V变大，此时浮力变大，浮力大于重力，生态球上浮
【知识点】群落的物种组成；生物之间的食物联系（食物链、食物网）；光合作用的原料、条件和产物；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）种群：一定范围内所有同种生物的总和；生态系统：群落加周围的环境因素。
（2）食物链从生产者开始，箭头指向营养级更高点的生物。
（3）根据阿基米德原理和沉浮条件进行分析。
【解答】（1）一定范围内所有生物的总和称为群落，可知生态球中所有的生物构成一个群落。
（2）食物链包含生产者和消费者，如：藻类→鱼或水草→鱼。
（3）白天植物进行光合作用，释放氧气，生态瓶内气体变多，生态瓶体积变大，由阿基米德原理可知，浮力变大，浮力大于重力，将上浮。
13．（2025·浙江模拟）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两种液体中，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。实验数据记录见下表。
液体密度 实验序号 物体重力(G重(N) 弹簧测力计示数F (N) 排开液体的体积 物体受到的浮力F浮(N)
1.0 1 2 1.5 50 0.5
2 1.0 100 1.0
3 0.5 150 　
1.2 4 2 1.4 50 0.6
5 0.8 100 1.2
6 0.2 150 1.8
（1）表中处的浮力大小为： 　 　N。
（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）小柯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；当他把物块浸没在第一种液体中时，弹簧测力计的读数为0.5N，就在0.5N刻度线处标上1.0g/cm3，如图乙所示；当他把物块浸没在另一种液体中时，如图丙所示，他应将1.2g/cm3字样标在弹簧测力计刻度盘的　 　N处。于是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。
（4）改装后该密度计刻度是　 　(选填“均匀”或“不均匀”)的。
【答案】（1）1.5
（2）当液体密度相同时，物体受到浮力大小与排开液体的体积成正比
（3）0.3
（4）均匀
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】物体所受浮力大小与排开液体的重力大小有关。
【解答】（1）根据称重法测浮力，实验 3 中物体重力G=2N ，弹簧测力计示数F=0.5N ，则F浮=2N-0.5N=1.5N 。
（2）实验 1、2、3（或 4、5、6 ）中，液体密度相同，物体排开液体体积越大，浮力越大 ，并且浮力大小与排开液体体积大小的比值是一个定值。
（3）因物块浸没，V排不变，根据V排=，即，解得F示=0.3N。
（4）由V排不变所列等式，可知ρ液与F示成一次函数关系 ，所以改装后密度计刻度均匀 。
14．（2025·嘉兴模拟）某环保项目学习小组发现社区河道水体密度异常，想要自制密度计检测水体的污染程度。已知清水密度为 为轻度污染水， 为重度污染水。实验器材： 塑料吸管、橡皮泥、烧杯、刻度尺等。
实验步骤：
①在吸管的一端底部粘上适量橡皮泥，制成简易密度计。
②把简易密度计放入盛水的烧杯中，静止后测出浸入水中的塑料吸管的长度h1(如图所示)。
③____，静止后测出浸入液体的吸管长度h2。请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题：
（1）请将实验步骤③补充完整　 　。
（2）吸管一端粘上适量的橡皮泥， 目的是为了　 　。
（3） 被测污水的密度表达式： ρ污水=　 　(用ρ水、 h1、h2表示， 不计橡皮泥体积) ；若测得 h1=10cm，h2=9.6cm，则所测污水属于　 　。 (选填“轻度污水”或“重度污水”)
【答案】（1）把简易密度计放在盛污水的烧杯中
（2）使密度计竖直地漂浮在液体中
（3）；轻度污水
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）密度计漂浮在不同液体中时，它受到的浮力相等，即F浮水=F浮液，即ρ水gsh水=ρ液gsh液，化简得到：ρ水h水=ρ液h液，则只要测出密度计在水中和液体中浸入的深度，就能测出液体的密度；
（2）如果没有橡皮泥，吸管会躺在水面上。在吸管下端粘上橡皮泥后，重心下降到水面附近，因此密度计会竖直立在液面上；
（3）根据漂浮条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排列式计算即可。将计算出污水的密度与判断标准对照即可。
【解答】（1） 实验步骤③的内容：把简易密度计放在盛污水的烧杯中， 静止后测出浸入液体的吸管长度h2；
（2） 吸管一端粘上适量的橡皮泥， 目的是为了使密度计竖直地漂浮在液体中；
（3）密度计漂浮在不同液体中时，它受到的浮力相等，即F浮水=F浮液，
即ρ水gsh水=ρ液gsh液，
化简得到：ρ水h1=ρ液h2，
解得：。
此时污水密度；
则为轻度污染水。
15．（2025·路桥模拟）某科学兴趣小组决定利用物体漂浮时，浮力等于重力的原理开展“制作双量程浮力秤”的项目活动。
[制作]小组同学利用身边常见的材料，将大塑料瓶B瓶底和小塑料瓶A的瓶口嵌合密封。瓶盖打开后水可以进入到小塑料瓶A内但无法进入到两个塑料瓶之间，最后将重铁环粘在大塑料瓶底部，如图所示。
[标定]①小组同学制作好浮力秤后，闭合瓶盖，将制作好的浮力秤漂浮在水中，此时液面对应的刻度线标为a，记为0刻度。
②继续往塑料瓶A和B内加水，当塑料瓶内水的体积为500mL时，浮力秤排开水的体积达到最大，此时液面对应的刻度线标为b。
③在 ab之间分成50等份，并在每等分刻度上标记相应质量数值。
④将瓶盖打开，将水倒入塑料瓶A、B之间，再用同样的方法在另一侧瓶壁标定刻度线与相应质量数值。
[调试、改进]
评价等级 优秀 合格 待改进
指标一 最小刻度误差小于2g 最小刻度误差在2g-5g之间 最小刻度误差大于5g
指标二 取放固体和液体都很方便 取放液体方便，固体不方便 取放固体和液体都不方便
请回答下列问题：
（1）设计环节，重铁环的作用是　 　。
（2）制作环节，步骤②中刻度b对应的质量为　 　g，步骤④标记的刻度是浮力秤的　 　(选填“大”或“小”)量程
（3）调试时， “指标一”被评价为优秀，但“指标二”由于测量固体质量的时候，取放不方便而被评价为合格，请针对“指标二”提出一条可行的改进方法：　 　。
【答案】（1）使浮力秤竖直漂浮
（2）500；小
（3）瓶上放轻质托盘(合理答案酌情给分)
【知识点】密度公式的应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）塑料瓶密度较小，会横向漂浮在水面上，为了使其数值漂浮在水面上，可在最底下放置配重。
（2）根据质量等于密度与体积的乘积计算质量，即可知b处的刻度。
（3）固体体积大、不便于取放，可以在瓶子上方放置一个质量可忽略不计的托盘，用于放置固体。
【解答】（1）铁环的重力较大，能使浮力秤在水中处于竖直漂浮状态。
（2）b刻度处水的体积为500mL，由可知，水的质量为500g，所以对应的质量为500g。
打开瓶盖，水进入A中，整个装置最大排开水的体积减小，由阿基米德原理可知，最大浮力减小，可知最大测量值减小，为小量程。
（3）为了便于取放颗粒较大的固体，可在瓶子上方放置一个质量可忽略不计的托盘。
16．（2025·义乌模拟）兴趣小组用家里的物品和刻度尺测量院子里某种实心石块的密度。
【材料准备】水桶、薄壁塑料瓶(已剪去瓶底)、大小不同的石块、刻度尺。
【实验步骤】
①在水桶中倒入适量的水，置于水平桌面上，如图甲；
②将塑料瓶拧紧瓶盖后倒置，然后在瓶内放入小石块若干并注入适量的水；
③把装有小石块和水的塑料瓶放入水桶中，使其漂浮；待塑料瓶稳定后，用刻度尺分别测出瓶内外水面到塑料瓶底的距离分别为h1和h2，如图乙；
④再把一颗大石块放进塑料瓶的水中，待塑料瓶稳定后，用刻度尺分别测出瓶内外水面到塑料瓶底的距离分别为h3和h4，如图丙；
【过程分析】
（1）以上三幅图中，水桶底所受到的压强最大的是　 　图；
（2）向塑料瓶内加入适量水的目的除了调整重量使其漂浮外，还有的功能是　 　；
（3）如图乙，若要增大塑料瓶内外液面差，可以采取的措施是____：
A．往塑料瓶内加水 B．往塑料瓶内加小石块
C．往水桶内加水 D．往水桶内加小石块
（4）【实验结果】
用实验测得的数据和ρ水表示大石块的密度值是　 　。
【答案】（1）丙
（2）便于测出大石块的体积
（3）B
（4）
【知识点】密度公式的应用；影响液体压强大小的因素；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据液体压强计算公式判断压强大小。
（2）由实验测量的数据可知，利用排水法测量大石块的体积。
（3）装置漂浮，浮力等于重力，重力增大，则浮力变大，排开液体的体积变大。
（4）根据瓶内液面变化情况计算大石头的体积，根据漂浮时浮力等于重力计算大石头的重力，再用密度公式计算密度。
【解答】（1）由可知，液体密度一定时，深度越深，液体压强越大，由图可知，丙中液体深度最深，可知底部受到的液体压强最大。
（2）实验通过测量瓶内液面高度变化计算体积变化值，从而求得大石块的体积。
（3）要增大塑料瓶内外液面差，即要增大排开液体的体积，则应增加装置的总重力，故应向瓶内继续添加小石块。
故答案为：B。
（4）设圆柱形瓶身的横截面积为S，大石块的体积为
装置始终漂浮，增大的浮力等于大石块的重力，即
大石块的质量为
密度为。
17．（2025九下·衢州模拟）小科利用浮力相关知识设计制作了一个液体密度测量仪，初始状态如图甲所示。
（1）为了使塑料杯能稳定地漂浮在水面上，他在杯底内外各放一块薄磁铁，放置薄磁铁时其磁极可以是下列的____。
A． B． C． D．
（2）向塑料杯中加水至 V0处，溢水杯中的水溢出到圆柱形容器中，如图乙所示。根据已学知识可知塑料杯中水的重力　 　(填“大于”“小于”或“等于”)圆柱形容器中收集到水的重力。
（3）小科在图乙圆柱形容器水面处标上1g/cm3。然后将不同密度的液体依次注入塑料杯中，确保每次注入液体的　 　相同，在圆柱形容器内的水面位置标记不同的密度值。
（4）小科通过计算发现待测液体的密度与圆柱形容器中收集到水的高度成正比，利用这一特点在圆柱形容器上完善刻度，在实际测量中发现误差较大。提高测量仪精确程度的方法除了更换横截面积更小的圆柱形容器外，还有　 　(写出1种即可)。
【答案】（1）B；C
（2）等于
（3）体积
（4）把溢水杯中的水更换成酒精(或密度更小的液体；或增大塑料杯中倒入待测液体的体积V0)
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；磁极间的相互作用
【解析】【分析】（1）根据磁极之间的相互作用规律分析判断；
（2）根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=G排分析；
（3）当注入液体的体积相同时，排开水的重力与液体密度成正比，据此可以在圆柱形容器内标注对应的刻度值；
（4）当液体的密度变化相同时，圆柱形容器内液面变化越大则测量越准确，据此分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，A、D中两个叠放的磁体接触面上为同名磁极，二者相互排斥，无法保持稳定，故A、D不合题意；
B、C中两个叠放的磁体接触面为异名磁极，二者相互吸引，可以保持稳定，故B、C符合题意。
故选BC。
（2）根据乙图可知，塑料杯漂浮在水面上，则它受到的浮力等于重力，即F浮力=G；
根据阿基米德原理可知，圆柱形容器内收集水的重力等于塑料杯受到的浮力，即F浮力=G排；
那么G=G排。
即塑料杯中水的重力等于圆柱形容器中收集到水的重力。
（3）小科在图乙圆柱形容器水面处标上1g/cm3。然后将不同密度的液体依次注入塑料杯中，确保每次注入液体的体积相同，在圆柱形容器内的水面位置标记不同的密度值。
（4） 提高测量仪精确程度的方法 ：
①把溢水杯中的水更换成酒精，由于酒精的密度小，那么相同情况下会排出体积更多的酒精，使圆柱体容器内液面变化更大；
②增大塑料杯中倒入待测液体的体积V0，此时塑料杯的重力增大，那么会排出更多的水，使圆柱形容器内的液面变化更大。
18．（2025·温州模拟）如图甲是古代一种滴水计时的工具——“漏刻”，它由播水壶和受水壶组成，其模型如图乙所示，播水壶不断滴水，受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后，通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间。
（1）浮块漂浮在水面，随水位的上升而上升，它所受的浮力是　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）的；
（2）小温想了解漏刻计时的原理，他找来三个横截面积不同的长方形塑料盒，分别在底部中央开一个大小相同的圆孔如图丙所示，探究长方形容器中水从圆孔流完所需时间与容器横截面积及水深的关系。通过实验得到如表数据：
实验次数 容器横截面积 水深 水流完所需时间
1 100 4 12
2 150 4 18
3 300 4 36
4 300 2 25
5 300 6 43
6 300 8 50
7 ？ 8 60
①分析　 　三次实验数据可知，容器横截面积相同时，水的深度越深，水流完时间越长；
②请结合上述实验数据及结论分析第七次实验“？”处容器横截面积应为　 　；
（3）改进后，小温检测发现随着播水壶内水量减少，滴水间隔时间越来越长。为使滴水间隔时间相同，小组讨论后，将滴水壶装置改进成如图丁所示，依据的科学知识是　 　。
【答案】（1）不变
（2）3、4、5；360
（3）根据可知，水的深度保持不变，出水口的液体压强不变。
【知识点】影响液体压强大小的因素；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】物理学中对于多因素或多变量的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
【解答】（1）浮块漂浮在水面，所受的浮力始终等于自身的重力，因此随水位的上升而上升，它所受的浮力不变。
（2）探究长方形容器中水从圆孔流完所需时间与水深度之间的关系，需要控制横截面积相同，因此选择3、4、5三次实验。
根据表格数据分析可知，当深度相同时，横截面积是原来的多少倍，水流所需的时间也会变为原来的多少倍，结合第6次实验数据可知，第7次水流时间是第6次的1.2倍，则横截面积也是原来的1.2倍，则第七次实验“？”处容器横截面积应为
（3）根据可知，水的深度保持不变，出水口的液体压强不变。
（1）浮块漂浮在水面，所受的浮力始终等于自身的重力，因此随水位的上升而上升，它所受的浮力不变。
（2）[1]探究长方形容器中水从圆孔流完所需时间与水深度之间的关系，需要控制横截面积相同，因此选择3、4、5三次实验。
[2]根据表格数据分析可知，当深度相同时，横截面积是原来的多少倍，水流所需的时间也会变为原来的多少倍，结合第6次实验数据可知，第7次水流时间是第6次的1.2倍，则横截面积也是原来的1.2倍，则第七次实验“？”处容器横截面积应为
（3）根据可知，水的深度保持不变，出水口的液体压强不变。
19．（2025·温州模拟）2025年4月20日，我国自主研发的大型水陆两栖飞机 AG600 获得民航局颁发的型号合格证，具备进入市场的资格。AG600 主要用于大型灭火和水上救援，可以从地面和水面起飞和降落。其最大起飞质量为 60 吨，可载水12吨。(湖水的密度取1.0×103千克/立方米)
（1）AG600起飞时发动机通过螺旋桨向后喷气，从而使飞机向前加速，这里涉及的科学原理是　 　(写出一条即可)。
（2）AG600在投水灭火过程中，若保持一定高度匀速飞行，则下列图中符合这过程中飞机的各项能量随时间变化的是____(填字母)。
A． B． C． D．
（3）AG600蓄满水后达到最大起飞质量，若它此时静止漂浮在湖面上，请计算其排开湖水的体积。(写出计算过程)
【答案】（1）力的作用是相互的/力是改变物体运动状态的原因
（2）D
（3）漂浮在湖面上，浮力等于重力，由阿基米德原理可知，排开液体的体积为。
【知识点】力的作用是相互的；力与运动的关系；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）飞机在力的作用下运动状态发生改变，得出力是改变物体运动状态的原因。飞机对气体有力的作用，气体给飞机一个反作用力，说明力的作用是相互的。
（2）重力势能与质量和高度有关，高度一定 ，质量越小，重力势能越小；动能与质量和速度有关，速度一定时，质量越小，动能越小。
（3）由沉浮条件可知，物体漂浮时，浮力等于重力。
【解答】（1）飞机向后喷气，反作用力使飞机向前加速， 可知力的作用是相互的，飞机做加速运动，运动状态发生改变，说明力是改变物体运动状态的原因。
（2）飞机高度和速度不变，但质量减小，可知动能和势能均减小，则机械能也将减小。
故答案为：D。
20．（2025·舟山模拟）如图是我国海上最大浮式风电装置示意图，可在水中漂浮并利用风能发电为海上油气田供电。该装置有浮力设备、支撑柱和风机设备组成，其中浮力设备参数如表，支撑柱和风机设备总质量5200吨。
结构名称 质量/吨 构成 数量 横截面积/米2 高度/米
浮力设备 4000 空心边立柱 3 80 40
空心中间立柱 1 60 40
请回答：
（1）为了让中空的边立柱在海水中有更好的抗压性，有人对立柱进行了设计，下列四种边立柱的纵切面设计合理的是____。
A． B． C． D．
（2）为了保持稳定漂浮，装置被拖到制定海域后，往中间立柱空心部分注水入一定量的水后，浮力设备下沉直至立柱下底面距海面35米。试计算此时浮式风电装置受到的浮力 (连接管体积不计，海水密度取1.0×103千克/米3)
（3）在潮湿的海水环境中，发电装置的金属外壳和部分零件很容易生锈，因此技术人员会在一些关键部位安装锌块，让锌优先与氧气反应，从而保护关键部位免受腐蚀，该过程发生的化学反应可表示为 生成的 Zn(OH)2还可以覆盖在零件表面，形成一层保护层。若平均每个月与金属锌反应的氧气质量为32克，通过计算说明，最初安装在设备上质量为15.6千克的锌块，经过多长时面需要重新更换
【答案】（1）D
（2）浮力设备体积=3×80×40+1×60×40=9600+2400=12000 米3，
排开海水体积=12000×35/40=10500 米3，
浮力=ρgV=1.0×103×10×10500=1.05×108牛
（3）设每月反应锌的质量为x。
2Zn+2H2O+O2=2Zn(OH)2
130 32
X 32克
克， x=130克。15.6千克=15600克，
需要更换时间： 个月=10年。
【知识点】浮力大小的计算；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）结构的抗压性：在海水环境中，空心边立柱需要有良好的抗压性，合理的纵切面设计应能有效分散压力，增强结构的稳定性，一般来说，壁厚均匀且结构对称的设计更有利于抗压。
（2）浮力的计算：浮力的计算公式为。在计算浮式风电装置受到的浮力时，需要先求出浮力设备排开海水的体积，再代入公式计算。
（3）化学反应方程式的计算：根据化学反应方程式进行计算时，需先写出正确的化学反应方程式，然后找出已知量和未知量之间的比例关系，再代入数据进行计算。本题中根据锌与氧气反应的化学方程式，结合每月反应的氧气质量，计算出每月消耗的锌的质量，进而求出锌块可以使用的时间。
【解答】（1）为了让中空的边立柱在海水中有更好的抗压性，合理的纵切面设计应能使立柱受力均匀，增强抗压能力。选项 D 的设计壁厚相对均匀，结构对称，能更好地分散压力，所以设计合理的是 D。
21．（2025·普陀模拟）气浮机是一种废水处理设备，主要通过制气、附着、刮渣等环节使水质净化(如图)。
（1）制气时，利用高压使空气极大限度地溶于水中，富含气体的水通入附着池时压强减小，水中就会出现大量的微细气泡，这是由于气体溶解度随压强减小而　 　。
（2）附着时，微细气泡粘附在悬浮杂质上，使其浮力　 　重力而浮出水面，形成浮渣。
（3）刮渣时，将浮渣连同部分水刮入废渣桶，浮渣留在废渣桶内，水经滤网流出，这种混合物分离的方法为　 　。
【答案】（1）减小
（2）大于
（3）过滤
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；溶解度的影响因素；过滤的原理、方法、操作及其应用
【解析】【分析】（1）气体的溶解度随压强的增大而增大，随温度的升高而减小。
（2）根据可知，排开液体的体积变大，浮力将变大。
（3）过滤：将不互溶的固体和液体分离。
【解答】（1）压强减小时，水中出现大量微细气泡，说明气体在水中的溶解能力减弱，气体因不能继续倍溶解而析出，可知气体的溶解度随压强减小而减小。
（2）气泡沾在悬浮物质表面，导致物质排开液体的体积变大，由阿基米德原理可知，浮力变大，浮力大于重力，物质上浮。
（3）将固态的渣与液态的水分离，属于过滤操作。
22．（2025·龙港模拟）“升船机”是利用机械装置升降船舶以克服航道中水位落差的通航建筑物。如图所示为一类利用水力作为主要动力的升船机原理图。图中的滑轮和平衡桶完全相同，钢绳质量及一切摩擦不计。请回答：
（1）进水阀门打开，排水阀门关闭，则承船箱将　 　(选填“上升”、 “不降”或“静上”)
（2）原理图中滑轮的作用是　 　。
（3）承船箱载着船舶匀速上升过程中，此时船舶的机械能将如何变化.请做出判断，并说明理由　 　。
（4）若两边竖井各只有一个相同的平衡桶，每个平衡桶的质量为60吨，且其水下部分体积均为10立方米，则此时“升船机”可以匀速升降的货物总重力(包括承船箱及其内部的水和船舶的重力)为多少 (ρ水
【答案】（1）下降
（2）改变力的方向
（3）增大，匀速上升，动能不变，高度增大，重力势能变大，机械能增大.
（4）G= mg=60000kg×10N/ kg=6×106N
G货
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用；浮力的变化；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）物体漂浮时，浮力等于重力，根据阿基米德原理判断排开液体的体积变化。
（2）定滑轮不能省力，但能改变力的方向。
（3）动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大。
（4）根据阿基米德原理计算浮力大小，再由物体漂浮时浮力等于重力计算货物的总重力。
【解答】（1）进水阀门打开，排水阀门关闭，水进入承船箱，总重力变大，整个装置漂浮，浮力等于重力，可知浮力变大，由可知，排开液体的体积变大，可知承船箱将下降。
（2）由图可知，滑轮的位置不变，为定滑轮，定滑轮的作用是改变力的方向。
（3）机械能包括重力势能和动能，匀速上升，质量不变，速度不变，可知动能不变；高度变高，重力势能增大，故机械能增大。
23．（2025·浙江模拟）如图所示，水底有一块体积100cm3的铝块。现用一电源电压为6V的电动机把浸没在水中的铝块提出水面，离开水面后，铝块3s内匀速提升了1m，电路中的电流为0.2A。已知铝的密度为2.7×103kg/m3，铝块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦等都不计。求：
（1）铝块浸没在水中受到的浮力。
（2）铝块的重力。
（3）铝块离开水面后，电动机工作1s内产生的电热。
（4）电动机线圈阻值。
【答案】（1）铝块浸没时受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N
（2）铝块的质量为m=ρ铝V=2.7×103kg/m3×100×10-6m3=0.27kg
铝块的重力为G=mg=0.27kg×10N/kg=2.7N
（3）铝块离开水面后，1s电动机对铝块做的功为W=Gh=2.7N×1m=0.9J
电动机消耗的电能为W'=UIt=6V×0.2A×1s=1.2J
电动机工作1s内产生的电热为Q=W'-W=1.2J-0.9J=0.3J
（4）根据得电动机线圈阻值为
【知识点】重力的大小；阿基米德原理；浮力大小的计算；焦耳定律的计算公式及其应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理计算浮力。
（2）根据计算重力。
（3）消耗的电能转化为内能和机械能，可知内能为电能减去机械能。
（4）根据焦耳定律计算电阻的阻值。
（1）铝块浸没时受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N
（2）铝块的质量为m=ρ铝V=2.7×103kg/m3×100×10-6m3=0.27kg
铝块的重力为G=mg=0.27kg×10N/kg=2.7N
（3）铝块离开水面后，1s电动机对铝块做的功为W=Gh=2.7N×1m=0.9J
电动机消耗的电能为W'=UIt=6V×0.2A×1s=1.2J
电动机工作1s内产生的电热为Q=W'-W=1.2J-0.9J=0.3J
（4）根据得电动机线圈阻值为
24．（2025·德清模拟）如图甲是一个家用的抽水马桶，每次按压冲水按钮出水后，水箱会自动流进一定量的水，水位上升到一定高度后，可以自动停止进水。项目化小组通过查阅资料学习了它的工作原理后，计划制作一个模型，具体设计如图乙：当水箱中的水位较低时，进水口进水，浮球随水箱水面上浮，达到设定水位后，金属杆 AOB(O为支点)带动针阀下降堵住进水口，从而稳定水箱水位。O点还可以调节松紧，以方便金属杆 OB 在不同角度。
（1）产品设计：已知针阀对进水阀压力达到6牛时，进水阀被关严而停止进水。小组同学计划用一个重2牛、体积为500厘米3的浮球来装配模型，当OA=10厘米时，请计算出 OB 的最短长度。 (摩擦力和金属杆的质量、针阀的质量均忽略不计，下同)
（2）产品测试：项目小组在实际测试中发现，每次水箱进水后，浮球未浸没，水箱中的水量比较少(影响冲水的实际效果)，这时需要对浮球或金属杆OB 做出改进的方案是　 　(写出1点)
【答案】（1）解：根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变时，要使动力臂OB 最短，动力应该最大，故应让浮球完全浸没，
则浮球完全浸没时所受浮力 ；
根据 得到：；
解得：OB=20cm。
（2）减小浮球的体积或将OB逆时针逆时针转动一个角度。
【知识点】阿基米德原理；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 （1）先根据阿基米德原理计算浮球受到的浮力，再用浮力减去浮球重力得到B端的作用力，最后根据杠杆平衡原理计算杠杆的长度；
（2） 根据提高水位的方法分析。
【解答】（2） 在实际测试过程中发现，每次水箱进水后，此时浮球未浸没，可以减小浮球的体积使得全部浸没而提高水位；也可以按照图中将OB逆时针转动一定的角度，使得水位提高。
25．（2025·嵊州模拟）某公司发布了世界上第一款能在水上运动的水翼自行车，水翼自行车可以通过脚踏和电力两种方式驱动。
水翼自行车
车重 30千克
最快速度 21千米/小时
最长续航时间 4个小时
（1）水翼自行车在①→③骑行过程中所受浮力方向　 　。(填“改变”或“不变”)
（2）水翼自行车骑行速度越快，车身露出水面的体积越　 　。(填“大”或“小”)
（3）水翼自行车说明书中的部分参数如表所示。请通过计算求出空载状态下，水翼自行车漂浮在水面时排开水的体积为多少米3
【答案】（1）不变
（2）大
（3）解：水翼自行车空载时，处于漂浮状态，受到的浮力等于自行车的重力，即F浮=G车=m车g=30kg×10N/kg=300N，
此时排开水的体积为：。
【知识点】流体压强与流速的关系；浮力产生的原因；阿基米德原理
【解析】【分析】 （1）浮力方向竖直向上；
（2）流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大；
（3）水翼自行车静止浮在水面时，处于漂浮状态，受到的重力和浮力相等，根据重力公式、阿基米德原理和密度公式、重力公式得出排开水的体积。
【解答】 （1）漂浮在水面上时，水翼自行车受到浮力的方向始终竖直向上，所以在①→③骑行过程中所受浮力方向不变；
（2）由水翼横截面结构知水翼上方流速大、压强小，下方流速小、压强大，上下压强差会产生一个向上的升力，所以水翼自行车骑行速度越快，车身露出水面的体积越大。
26．（2025·乐清模拟）2025年1月，我国自主研发的S1000型浮空风力发电系统试飞并发电，最大发电功率达到100千瓦，是全球发电功率最大的浮空发电系统，借助填充氦气的浮空器升至高空，总质量为 1000 千克。高空的气流会推动叶片旋转而发电，并通过系留电缆将电能传输至地面设备。
（1）浮空风力发电系统的发电原理是（　　）
A．电磁感应
B．电流周围存在磁场
C．通电线圈在磁场中转动
（2）根据上述信息，推测“系留电缆”应具备的性质有：　 　。 (写出一条)
（3）若高空处的空气密度为1.25千克/米3，则该浮空器体积至少应为多少米3。(写出计算过程)
（4）以最大发电功率连续发电2小时可以提供的电能大小是　 　千瓦时。
【答案】（1）A （2）导电性；或不易腐蚀、韧性强等
（3），
（4）200
【知识点】重力的大小；阿基米德原理；电磁感应；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）该设备的能量转化形式与发电机相同，原理为电磁感应。
（2）电缆要输送电流，应具有导电性。
（3）根据阿基米德原理计算浮空器体积。
（4）根据W=Pt计算电能，注意单位统一。
【解答】（1）由“高空的气流会推动叶片旋转而发电，并通过系留电缆将电能传输至地面设备。”可知，将机械能转化为电能，原理是电磁感应。
故答案为：A。
（2）需要将电能沿系留电缆传输至地面设备，可知系留电缆应具有较好的导电性。
（4）以最大发电功率连续发电2小时可以提供的电能大小为。
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第17讲 浮力
考点分布 考查频率 命题趋势
考点一 浮力 ☆☆ 对于浮力的理解,考生需要掌握阿基米德原理,理解物体沉浮的条件,并能运用这些知识解决实际问题。在考察时，可能会涉及到一些与浮力相关的现象，比如船只的浮沉、潜水艇的工作原理等。2025年中考第15题进行了考察。
考点二 阿基米德原理 ☆☆☆
考点三 物体沉浮的条件 ☆☆☆
考点四 浮力的应用 ☆☆☆
■考点一 浮力
一、浮力定义
1、浮力概念：液体(气体)对 其中的物体都会产生向上的浮力。
2、浮力的方向是 的。
3、浮力的施力物体： ，浮力的受力物体： 。
4、浮力产生的原因： 。
5、弹簧测力计测浮力的方法：先测出物体在空气中的重力G，再读出物体浸在液体中的弹簧测力计读数F，那么F浮＝ 。
二、探究浮力大小的影响因素
【提出问题】浮力的大小跟哪些因素有关？
【猜想与假设】
（1）游泳池里越往深水区走，所受的浮力越大，由此猜想： ；
（2）鸡蛋在纯水中会下沉，但在浓盐水中却能漂浮，由此猜想： ；
（3）木头在水中漂浮，但铁块在水中下沉，由此猜想： 。
【进行实验】
实验目的 变量控制 图示 现象及分析 探究结论
探究浮力的大小与物体浸没深度的关系 同一物体浸在同一液体中，物体浸没的深度不同 乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数相同，即浮力相同 浮力的大小与物体浸没在液体中的深度
探究浮力的大小与物体浸入液体的体积的关系 液体的密度相同，同一物体浸入液体的体积不同 乙、丙两种情况下弹簧测力计示数不同，即浮力不同，F1>F2 物体受到的浮力与物体浸入液体的体积
探究浮力的大小与液体密度的关系 同一物体浸在液体中的体积相同，液体密度不同 乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数不同，即浮力不同，F2>F1 物体受到的浮力与液体的密度
探究浮力的大小与物体密度的关系 两个体积相同、质量不同的物体，浸入在同一液体中 甲、乙两种情况下弹簧测力计的示数差相同，即浮力相同 物体所受的浮力与物体的密度
【总结归纳】浮力的大小只跟液体的 和物体 液体的 有关（与物体的形状、材料、浸没的深度、液体的多少无关）。在液体密度相同时，浸入液体的体积 ，物体受到的浮力 ；在浸入液体的体积相同时，液体的密度 ，物体受到的浮力 。
■考点二 阿基米德原理
1、阿基米德原理：
(1)内容：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于 ；
(2)公式：F浮＝ ＝m排液g＝ ；
(3)单位：ρ液： ，V排液： 。
注意：阿基米德原理只是浮力的计算公式，不是浮力产生的原因。
(4)使用阿基米德原理时，应注意以下几点：
①公式中的ρ是液体的密度，而不是物体的密度；
②G排液是指物体排开的 所受的重力；
③V排液是指物体排开的液体的体积，不是液体的总体积，也不一定是物体的体积。当 时， ;当物体 时， ；
④由公式ρ水gV排水可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，而跟物体本身的体积、密度、形状浸没时在液体中的深度等无关，也与物体是否在液体中运动液体多少等因素无关；
⑤ ，但公式中的ρ液应改为ρ气,V排液应改为V排气。
【拓展】若浸在液体中的物体下表面与容器紧密接触，则液体对物体向上的压力F=0，物体将不受浮力的作用，只受向下的压力，如在水中的桥墩、深陷在淤泥中的沉船等。
■考点三 物体沉浮的条件
1、物体的浮沉条件：浸没在液体中的物体的浮沉取决于 和 的大小。(实心物体浸没在液体中)
沉底
F浮>G F浮实心体 ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液=ρ物 V排液=V物 ρ液>ρ物 V排液处于动态（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
注意：
①上浮和下沉都是不稳定状态，是动态过程。上浮的物体最终会浮出液面，而处于漂浮状态；下沉的物体最终会沉到容器底处于静止状态；
②漂浮和悬浮时，物体都是受到两个力而处于平衡状态，F浮＝ ；
③沉到水底时： ＝G。
■考点四 浮力的应用
1、轮船：将钢铁做成空心， ，增大浮力使F浮＝G；
①因为漂浮时，F浮＝G，所以同一艘轮船从海洋行驶到江河或从江河行驶到海洋，其受到的浮力 ；
②根据F浮＝ρ液gV排液，同一艘轮船从海洋行驶到江河，因为F浮 ，ρ液 ，所以 V排液 ，即船身稍下沉；
2、潜水艇：它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水而改变 来实现的；
当水舱充满水时，潜艇受到的 ，潜艇 ；当用压缩空气将水舱里的水排出一部分，潜艇受到的 时，潜艇 ；当水舱里留有适量的水，潜艇受到的重力等于浮力时，潜艇就会停留在水面下任何深度的地方。
3、密度计：密度计是测量液体密度的工具。它是一根上部标有刻度，形状特殊的玻璃管，管下部的玻璃泡内装入小铅丸或汞，用它测液体密度时，它始终处于漂浮状态，所受的浮力总是等于它受到的重力。液体密度不同， ，上 下 上 下 。 4、热气球和飞艇：采用充密度比空气 的气体(氢气、氦气、热空气)的办法，使它受到的浮力 重力而升空。
5、浮力秤：当浮力秤中放入质量为m的物体时。
浮力秤增加的浮力等于物体的重力，即：△F浮=G；
ρ水g△V排=mg； ρ水S△h=m； 即：；
因此水面升高的高度即刻度，与物体的质量成正比，那么浮力秤的刻度是均匀的。
■考点一 浮力
◇典例1：（2025八上·鄞州期中）如图所示，边长为10cm 的立方体物块悬浮在水中，上表面受到5N压力，则下表面所受压力大小和方向正确的是（　　）
A．10N 竖直向上 B．10N 竖直向下
C．15N 竖直向上 D．15N 竖直向下
◆变式训练
1．如图为某新型万吨级导弹驱逐舰(满载排水量达12500吨) 正在海上训练。下列说法正确的是 （　）
A．驱逐舰所受浮力的方向是竖直向下的
B．发射导弹后，驱逐舰所受浮力不变
C．满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力
D．发射导弹后，驱逐舰会上浮一些
■考点二 阿基米德原理
◇典例2：为了能直观地验证阿基米德原理，小明改进了实验装置，如图所示，把弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计的挂钩上，在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下面放一个小桶。铁架台的支架上放置一个溢水杯，溢水杯跟金属块、粗铁丝框和小桶都不接触(水的蒸发可忽略)。
（1）首先平稳缓慢地抬高放有溢水杯的支架，使金属块浸没在水中，但不与溢水杯底部接触(如图甲、乙、丙所示)，在此过程中，弹簧测力计的示数 F甲　 (填“>”“<”或“=”)F丙。
（2）然后再平稳缓慢地降低放有溢水杯的支架，使金属块完全离开水面(如图丁所示)，可以计算出图丙中金属块所受的浮力约为　 　N，此时浮力的测量数值将比真实数值　 　(填“大”或“小”)，原因是　 　。
◆变式训练
1．（2025八上·余姚期中）小科在学习“探究浮力大小的相关因素”后，与小组同学反复讨论，改进了老师的实验，改进后的实验装置如图所示，其中A、B是弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋(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为铁架台。
（1）实验选材：在选择A、B两个弹簧测力计时，小组同学经过简单的讨论后，认为应选择规格　 　(选填“相同”或“不相同”)的弹簧测力计。
（2）实验证据：同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A 的示数变化量△FA 和弹簧测力计B的示数变化量△FB，则阿基米德原理成立的证据是　 　。
■考点三 物体沉浮的条件
◇典例3：（2025八上·杭州期末）“天气瓶”和“彩球温度计”是两款不同的现代居家饰品，都可以获知天气冷暖变化。
（1）图甲为“天气瓶”，当外界温度降低时，瓶中晶体增多。由此推测瓶中晶体的溶解度随温度降低而　 　。
（2）图乙为“彩球温度计”，当温度降低到小球所标注的温度值时，该小球会浮起。某时，只有“20℃”、“18℃”的小球沉底，则此时的气温范围为　 　℃。
（3）图乙中漂浮的“24℃”小球重5克，则其所受浮力为　 　牛。(g取10牛/千克)
◆变式训练
1．（2025八上·余姚期中）如图所示，长方体物块分别以图a和b 两种方式漂浮在同一个水池的水面上(不考虑木块的吸水性)，若木块受到水的浮力分别为F甲和F乙，则F 甲　 　F乙(填大于、小于、等于)；从a图到b图，水池的液面高度　 　(上升、下降、不变)
■考点四 浮力的应用
◇典例4：（2025八上·余姚期中）小科周末在家洗碗时发现了一个有趣的现象：两只完全相同的碗A、B，将碗A轻轻放在水面上，松手后它能漂浮在水面上；将碗B入水中，松手后它却沉入水底，如图所示。则此时两碗所受浮力FA、FB的大小关系是（　　）
A．FA>FB B．FA◆变式训练
1．（2025八上·余姚期中）如图所示，把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中，下列判断正确的是（　　）
A．密度计在甲液中受到的浮力较大
B．密度计在乙液中受到的浮力较大
C．甲种液体的密度较大
D．密度计B处的刻度值应大于A 的处的刻度值
1．（2025·浙江）鱼通过调节鱼鳔中的气体体积来控制浮沉。如图，鱼在水缸中，当它浮在水面时，与悬浮在水中相比(　　)
A．受到的浮力减少 B．受到的浮力不变
C．水面高度下降 D．水面高度上升
（1题图） （2题图）
2．（2024·浙江）运河中一艘货船因偏离航道搁浅（如图）。为使该货船能回到航道继续航行，下列措施一定不可行的是（　　）
A．借助浮筒使船上浮 B．将货船拖回到航道
C．清除货船底部淤泥 D．将货物搬到甲板上
3．（2023·湖州）现将一杯子和木块(不吸水，密度为0.6×103千克/米3)以两种方式放入同一容器中(容器内水的质量保持不变)。如图所示，图1杯子开口向上，浮在水面上。图2杯子倒扣(里面充满水)，木块紧贴杯底，一起悬浮在水中。两种情况下（　　）
A．木块所受浮力的大小相同 B．杯子所受浮力的大小相同
C．容器内水的深度相同 D．木块对杯子底部力的大小相同
4．（2023·衢州）小科通过研究得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关，与物体浸入液体的深度无关”的结论，下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是（　　）
①测力计挂着浸在水中的铁块，慢慢下移，在铁块浸没前测力计示数逐渐变小
②测力计挂着浸没在水中的铁块，让铁块再下移一段距离测力计示数不变
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，均漂浮在水面上
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中，均漂浮在水面上
A．只有②③ B．只有②④ C．只有②③④ D．①②③④
5．（2023·绍兴）2023年3月，”探索一号”科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务，搭载的”奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化，潜水器在海面下下潜的过程中（　　）
A．浮力不变，压强变大 B．浮力变大，压强变大
C．浮力变大，压强不变 D．浮力不变，压强不变
（5题图） （6题图）
6．（2023·舟山）将装满水的溢水杯放在天平左盘，砝码放右盘，调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块，待蜡块静止，排开的水全部流入量筒后(如图)，下列有关说法正确的是（　　）
A．天平指针仍指向分度盘中央刻度
B．蜡块受到的浮力大于蜡块的重力
C．量筒中水的质量小于蜡块的质量
D．量筒中水的体积等于蜡块的体积
7．（2022·湖州）两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙，用质量不计的细线连接，轻轻放入某液体中，静止后悬浮，细线处于绷紧状态，如图所示。则（）
A．甲受到的浮力比乙受到的浮力大甲
B．甲的密度与液体的密度相等
C．如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到的压力大小不变
D．如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到液体的压强不变
8．（2023·金华）”深海勇士号”是中国第二台深海载人潜水器。2023年5月20日，国家文物局利用该潜水器在沉船附近完成水下永久测绘基点布放，并进行了初步搜索调查和影像记录，开启了中国深海考古新篇章。回答下列问题：
（1）下潜过程中，”深海勇士号”潜水器受到海水的压强将　 　(选填”变大”“变小”或”不变”)；
（2）若”深海勇士号”潜水器悬停在水下4000米处考察，此时潜水器总质量为a千克，则它受到的浮力为　 　牛。
（8题图） （9题图）
9．（2023·丽水）2023年3月11日，"奋斗者”号载人潜水器圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬，下潜过程中体积保持不变，依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。
（1）潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐　 　；
（2）潜水器悬浮在海水中时，所受的浮力　 　重力(填“大于”，“小于”或“等于”)。
10．（2023·宁波）学习了项目化课程后，小宁自制一支能测液体密度的仪器。如图甲所示，取一根两端开口、粗细厚薄均匀的匀质塑料管MN，N端用合金块封口，再通过计算在塑料管外壁标上刻度线和刻度值，仪器就完成制作。如图乙所示，当仪器竖直漂浮在待测液体中时，液面所对应的刻度值就是待测液体的密度大小。已知塑料管长l1为30cm，质量m1为3g，塑料管横截面的外圆面积S为1.2cm2；合金块高l2为2cm，质量m2为18g。请计算：
（1）该仪器的重力。
（2）该仪器竖直漂浮在水中，受到的浮力大小及浸入水中的深度。
（3）该仪器竖直漂浮在水中，水对该仪器底部的压强大小。
（4）为了找出该仪器的重心，小宁用细线将它悬挂起来，使其水平平衡，如图丙所示，重心O点离N端的距离d为　 　cm
（5）物体浮力作用点位于物体浸入液体部分的几何中心。该仪器的浮力作用点位于重心及以下时，将会在液体中倾倒，难以测量。从理论上分析，该仪器竖直漂浮在某种液体中时，如果浮力作用点恰好与该仪器重心重合，则该液体的密度为g/cm3（计算结果精确到0.1g/cm3）
11．（2023·温州）我国某地使用“沉管法”建跨海隧道：用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段，用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中；用拖船牵引至指定位置，向管段中的水箱注水使其下沉（如图）；对下沉的多个管段进行依次连接，拆除隔墙形成隧道。
（1）拖运管段时，若速度为2千米/时，拖运距离为3千米，需要　 　小时。
（2）图中，当往水箱中注水的质量为千克时，管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为米3，则注水前管段与水箱的总质量为多少千克？（海水密度取千克/米3）
（3）管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关？　 　
12．（2023·杭州）某景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示，氦气球内充满氦气，下端连接吊篮，在吊篮底端有一根缆绳，通过缆绳来控制氦气球的升降。氮气球的体积为6000m3（不计球壁的厚度），ρ氦气=0.18kg/m3， ρ空气=1.29kg/m3，g取10N/kg。
求：
（1）氦气球内氦气的质量是多少？
（2）氦气球在缆绳控制下，匀速竖直上升150m，用时300s，则氦气球上升的速度是多少？
（3）氦气球（含氦气）连同吊篮等配件的总重为4×104N，现有总质量为1740kg的乘客，乘坐氦气球匀速竖直升空，缆绳处于竖直状态，此时缆绳对吊篮的拉力为多大？（不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力）
13．（2022·杭州）小金利用厚度均匀的合金板（厚度为1cm)，制作了一个无盖的不漏水的盒子。成品尺寸如图所示，质量为1440g。(ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)求：
（1）盒子开口朝上放在水平地面上对地面的压强。
（2）合金板的密度。
（3）将盒子开口朝上，缓慢放入水中，当盒子上沿与水面齐平时松手（水足够深），盒子稳定后在水中的浮沉情况为 　（选填“漂浮”或“沉底”），通过计算说明理由。
1．（2025·温州模拟）当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在海水中形成一个类似悬崖的突变水层。如图所示，潜艇在水下航行时，突然从高密度水层进入低密度水层，潜艇会出现迅速下沉的危险情况，危及潜艇安全。下列相关说法正确的是
A．潜艇进入低密度水层时，其所受重力突然变大
B．潜艇进入低密度水层进行自救时，需快速向水舱中补水
C．潜艇进入低密度水层进行自救时，需快速将水舱中的水排出
D．潜艇进入低密度水层进行自救时，其所受浮力一直变大
（1题图） （2题图）
2．（2025·温州模拟）千年商港，幸福温州。温州朔门古港遗址发现的宋代古沉船是温州作为海上丝绸之路的绝佳阐释。打捞沉船时，电动机将沉船以相同的速度从水下竖直吊起至水面上方一定高度，下列表示此过程中绳子拉力的功率P随沉船上升高度h变化的大致曲线，其中合理的是（　　）
A． B． C． D．
3．（2025·浙江模拟）2025年初， “雪龙2”号极地考察船执行第41 次南极考察任务，并停靠在中山科考站卸货。下列有关说法正确的是（　　）
A．卸货后船所受浮力变小了
B．卸货前后船浸入水中的深度不变
C．卸货前后船所受浮力不变
D．停靠岸边时船所受浮力大于重力
4．（2025·德清模拟）实验课上，小德通过向水中加盐溶解的方法，使原来沉在烧杯底部的鸡蛋慢慢由沉底变为悬浮，最后漂浮起来(如图所示)。下列说法正确的是（　　）
A．鸡蛋沉底时受到的浮力与悬浮时受到的浮力一样大
B．鸡蛋沉底时受到的浮力比悬浮时受到的浮力大
C．鸡蛋悬浮时受到的浮力与漂浮时受到的浮力一样大
D．鸡蛋悬浮时受到的浮力比漂浮时受到的浮力大
5．（2025·绍兴模拟）如图所示，有一重力不计的装有水的方形容器中，漂浮着一小木块，被水平力，F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注食盐水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是(　　)
A．容器受到的摩擦力不变
B．容器受到的摩擦力逐渐增大
C．水平力F一定不变
D．容器中的木块的受到的浮力逐渐增大
6．（2025·吴兴模拟）如图是宋朝怀丙利用浮船打捞铁牛过程的示意图，先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起(图甲)，再把船上的泥沙铲走，铁牛就被拉起(图乙)，然后把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛(图丙)，就可将铁牛拖上岸。船在甲、乙、丙三个位置所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙，下列判断正确的是（　　）
A． B．
C． D．
7．（2025·上虞二模）在研究物体浮沉条件的实验中，小虞将一只鸡蛋放入一杯盐水中(如图甲所示)，向盐水中缓慢加入清水，鸡蛋受到浮力F随加入清水质量m变化的规律如图乙所示。
（1）当加入清水的量达到乙图中C点时，鸡蛋处于　 　(填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态。
（2）分析图乙可知鸡蛋的重力大小是　 　。
8．（2025·金华模拟）我国古代计时工具“沉箭漏”，由漏壶、浮舟和箭尺组成，如图所示。其原理是漏壶中的水从漏口流出，壶中水位缓慢下降，根据箭尺的位置判断相应的时间。
（1）计时过程中，随着壶中水位的下降，壶内的水对漏口的压强　 　(填“变大”或“变小”)。
（2）浮舟和箭尺的总质量为60克，若要让浮舟漂浮在水面上，浮舟的体积至少需要　 　厘米3。
（3）为了使箭尺在容器中匀速下降，某同学提出改变容器形状的改进方案，下列容器可能实现改进目的的是（）。 (填字母)
（8题图） （9题图）
9．（2025·金华模拟）如图是某远洋轮船的船舷上标的“载重线”，其中标有 W 的是北大西洋“载重线”，标有S 的是印度洋“载重线”。若此远洋轮船在海面航行时的排水量为1×106kg，则远洋轮船此时受到的浮力为　 　N。北大西洋的海水密度ρ1　 　印度洋的海水密度ρ2。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
10．（2025·义乌模拟）劳动实践中，小宁把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗，他先将一个重为的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出并放置在桶内，桶仍漂浮在水面（不考虑捞出过程中带出的水）。
（1）某块鹅卵石在水池底部时，它受到的浮力　 　（填“大于”“小于”或“等于”）它的重力；
（2）全部鹅卵石捞出放置在桶内时，水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会　 　（填“上升”“下降”或“不变”）。若此时桶排开水的体积为，则桶内鹅卵石的总质量为　 　。
（10题图） （11题图）
11．（2025·普陀模拟） “系统与模型”在科学中普遍存在且意义深远。
（1）太阳系是重要的天体系统，该系统以　 　为中心，因为它的质量最大。
（2）建立模型是解决系统问题的常用方法。如图所示，某物体漂浮于水面，其总体积为V，露出水面的部分体积为V1，浸入水面中部分体积为V2(图甲)；当该物体承载最大重力时，恰好完全浸没于水中(图乙)。则它承载的物体最大重力G=　 　(用ρ水和已知字母表示)。该模型能有效解决浮力秤量程测算、竹筏最大承载量评估等问题。
（3）科学模型需经实验验证并不断修正完善，以更精准地反映系统真实情况。汤姆生因为通过实验发现了　 　而建立了“西瓜模型”，成功修正了道尔顿的“实心球”模型。
12．（2025·黄岩模拟）某同学用透明无色弹性橡皮膜制作了一个生态球，球的体积随内部气压变化而变化。球内有水、泥沙、无机盐、水草、藻类、鱼、微生物等。整个球密封后放入大水箱内，白天用光源持续照射，使生态球保持稳定。 (二氧化碳缓冲液能维持球内二氧化碳含量稳定。忽略温度及外界气压对整个装置的影响。)
请回答问题：
（1）生态球中所有的生物构成一个　 　(填“种群” “群落”或“生态系统”)。
（2）请写出生态球中的一条食物链　 　。
（3）该生态球在白天会出现上浮现象，其原因是　 　。
13．（2025·浙江模拟）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两种液体中，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。实验数据记录见下表。
液体密度 实验序号 物体重力(G重(N) 弹簧测力计示数F (N) 排开液体的体积 物体受到的浮力F浮(N)
1.0 1 2 1.5 50 0.5
2 1.0 100 1.0
3 0.5 150 　
1.2 4 2 1.4 50 0.6
5 0.8 100 1.2
6 0.2 150 1.8
（1）表中处的浮力大小为： 　 　N。
（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）小柯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；当他把物块浸没在第一种液体中时，弹簧测力计的读数为0.5N，就在0.5N刻度线处标上1.0g/cm3，如图乙所示；当他把物块浸没在另一种液体中时，如图丙所示，他应将1.2g/cm3字样标在弹簧测力计刻度盘的　 　N处。于是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。
（4）改装后该密度计刻度是　 　(选填“均匀”或“不均匀”)的。
14．（2025·嘉兴模拟）某环保项目学习小组发现社区河道水体密度异常，想要自制密度计检测水体的污染程度。已知清水密度为 为轻度污染水， 为重度污染水。实验器材： 塑料吸管、橡皮泥、烧杯、刻度尺等。
实验步骤：
①在吸管的一端底部粘上适量橡皮泥，制成简易密度计。
②把简易密度计放入盛水的烧杯中，静止后测出浸入水中的塑料吸管的长度h1(如图所示)。
③____，静止后测出浸入液体的吸管长度h2。请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题：
（1）请将实验步骤③补充完整　 　。
（2）吸管一端粘上适量的橡皮泥， 目的是为了　 　。
（3） 被测污水的密度表达式： ρ污水=　 　(用ρ水、 h1、h2表示， 不计橡皮泥体积) ；若测得 h1=10cm，h2=9.6cm，则所测污水属于　 　。 (选填“轻度污水”或“重度污水”)
15．（2025·路桥模拟）某科学兴趣小组决定利用物体漂浮时，浮力等于重力的原理开展“制作双量程浮力秤”的项目活动。
[制作]小组同学利用身边常见的材料，将大塑料瓶B瓶底和小塑料瓶A的瓶口嵌合密封。瓶盖打开后水可以进入到小塑料瓶A内但无法进入到两个塑料瓶之间，最后将重铁环粘在大塑料瓶底部，如图所示。
[标定]①小组同学制作好浮力秤后，闭合瓶盖，将制作好的浮力秤漂浮在水中，此时液面对应的刻度线标为a，记为0刻度。
②继续往塑料瓶A和B内加水，当塑料瓶内水的体积为500mL时，浮力秤排开水的体积达到最大，此时液面对应的刻度线标为b。
③在 ab之间分成50等份，并在每等分刻度上标记相应质量数值。
④将瓶盖打开，将水倒入塑料瓶A、B之间，再用同样的方法在另一侧瓶壁标定刻度线与相应质量数值。
[调试、改进]
评价等级 优秀 合格 待改进
指标一 最小刻度误差小于2g 最小刻度误差在2g-5g之间 最小刻度误差大于5g
指标二 取放固体和液体都很方便 取放液体方便，固体不方便 取放固体和液体都不方便
请回答下列问题：
（1）设计环节，重铁环的作用是　 　。
（2）制作环节，步骤②中刻度b对应的质量为　 　g，步骤④标记的刻度是浮力秤的　 　(选填“大”或“小”)量程
（3）调试时， “指标一”被评价为优秀，但“指标二”由于测量固体质量的时候，取放不方便而被评价为合格，请针对“指标二”提出一条可行的改进方法：　 　。
16．（2025·义乌模拟）兴趣小组用家里的物品和刻度尺测量院子里某种实心石块的密度。
【材料准备】水桶、薄壁塑料瓶(已剪去瓶底)、大小不同的石块、刻度尺。
【实验步骤】
①在水桶中倒入适量的水，置于水平桌面上，如图甲；
②将塑料瓶拧紧瓶盖后倒置，然后在瓶内放入小石块若干并注入适量的水；
③把装有小石块和水的塑料瓶放入水桶中，使其漂浮；待塑料瓶稳定后，用刻度尺分别测出瓶内外水面到塑料瓶底的距离分别为h1和h2，如图乙；
④再把一颗大石块放进塑料瓶的水中，待塑料瓶稳定后，用刻度尺分别测出瓶内外水面到塑料瓶底的距离分别为h3和h4，如图丙；
【过程分析】
（1）以上三幅图中，水桶底所受到的压强最大的是　 　图；
（2）向塑料瓶内加入适量水的目的除了调整重量使其漂浮外，还有的功能是　 　；
（3）如图乙，若要增大塑料瓶内外液面差，可以采取的措施是____：
A．往塑料瓶内加水 B．往塑料瓶内加小石块
C．往水桶内加水 D．往水桶内加小石块
（4）【实验结果】
用实验测得的数据和ρ水表示大石块的密度值是　 　。
17．（2025九下·衢州模拟）小科利用浮力相关知识设计制作了一个液体密度测量仪，初始状态如图甲所示。
（1）为了使塑料杯能稳定地漂浮在水面上，他在杯底内外各放一块薄磁铁，放置薄磁铁时其磁极可以是下列的____。
A． B． C． D．
（2）向塑料杯中加水至 V0处，溢水杯中的水溢出到圆柱形容器中，如图乙所示。根据已学知识可知塑料杯中水的重力　 　(填“大于”“小于”或“等于”)圆柱形容器中收集到水的重力。
（3）小科在图乙圆柱形容器水面处标上1g/cm3。然后将不同密度的液体依次注入塑料杯中，确保每次注入液体的　 　相同，在圆柱形容器内的水面位置标记不同的密度值。
（4）小科通过计算发现待测液体的密度与圆柱形容器中收集到水的高度成正比，利用这一特点在圆柱形容器上完善刻度，在实际测量中发现误差较大。提高测量仪精确程度的方法除了更换横截面积更小的圆柱形容器外，还有　 　(写出1种即可)。
18．（2025·温州模拟）如图甲是古代一种滴水计时的工具——“漏刻”，它由播水壶和受水壶组成，其模型如图乙所示，播水壶不断滴水，受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后，通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间。
（1）浮块漂浮在水面，随水位的上升而上升，它所受的浮力是　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）的；
（2）小温想了解漏刻计时的原理，他找来三个横截面积不同的长方形塑料盒，分别在底部中央开一个大小相同的圆孔如图丙所示，探究长方形容器中水从圆孔流完所需时间与容器横截面积及水深的关系。通过实验得到如表数据：
实验次数 容器横截面积 水深 水流完所需时间
1 100 4 12
2 150 4 18
3 300 4 36
4 300 2 25
5 300 6 43
6 300 8 50
7 ？ 8 60
①分析　 　三次实验数据可知，容器横截面积相同时，水的深度越深，水流完时间越长；
②请结合上述实验数据及结论分析第七次实验“？”处容器横截面积应为　 　；
（3）改进后，小温检测发现随着播水壶内水量减少，滴水间隔时间越来越长。为使滴水间隔时间相同，小组讨论后，将滴水壶装置改进成如图丁所示，依据的科学知识是　 　。
19．（2025·温州模拟）2025年4月20日，我国自主研发的大型水陆两栖飞机 AG600 获得民航局颁发的型号合格证，具备进入市场的资格。AG600 主要用于大型灭火和水上救援，可以从地面和水面起飞和降落。其最大起飞质量为 60 吨，可载水12吨。(湖水的密度取1.0×103千克/立方米)
（1）AG600起飞时发动机通过螺旋桨向后喷气，从而使飞机向前加速，这里涉及的科学原理是　 　(写出一条即可)。
（2）AG600在投水灭火过程中，若保持一定高度匀速飞行，则下列图中符合这过程中飞机的各项能量随时间变化的是____(填字母)。
A． B． C． D．
（3）AG600蓄满水后达到最大起飞质量，若它此时静止漂浮在湖面上，请计算其排开湖水的体积。(写出计算过程)
20．（2025·舟山模拟）如图是我国海上最大浮式风电装置示意图，可在水中漂浮并利用风能发电为海上油气田供电。该装置有浮力设备、支撑柱和风机设备组成，其中浮力设备参数如表，支撑柱和风机设备总质量5200吨。
结构名称 质量/吨 构成 数量 横截面积/米2 高度/米
浮力设备 4000 空心边立柱 3 80 40
空心中间立柱 1 60 40
请回答：
（1）为了让中空的边立柱在海水中有更好的抗压性，有人对立柱进行了设计，下列四种边立柱的纵切面设计合理的是____。
A． B． C． D．
（2）为了保持稳定漂浮，装置被拖到制定海域后，往中间立柱空心部分注水入一定量的水后，浮力设备下沉直至立柱下底面距海面35米。试计算此时浮式风电装置受到的浮力 (连接管体积不计，海水密度取1.0×103千克/米3)
（3）在潮湿的海水环境中，发电装置的金属外壳和部分零件很容易生锈，因此技术人员会在一些关键部位安装锌块，让锌优先与氧气反应，从而保护关键部位免受腐蚀，该过程发生的化学反应可表示为 生成的 Zn(OH)2还可以覆盖在零件表面，形成一层保护层。若平均每个月与金属锌反应的氧气质量为32克，通过计算说明，最初安装在设备上质量为15.6千克的锌块，经过多长时面需要重新更换
21．（2025·普陀模拟）气浮机是一种废水处理设备，主要通过制气、附着、刮渣等环节使水质净化(如图)。
（1）制气时，利用高压使空气极大限度地溶于水中，富含气体的水通入附着池时压强减小，水中就会出现大量的微细气泡，这是由于气体溶解度随压强减小而　 　。
（2）附着时，微细气泡粘附在悬浮杂质上，使其浮力　 　重力而浮出水面，形成浮渣。
（3）刮渣时，将浮渣连同部分水刮入废渣桶，浮渣留在废渣桶内，水经滤网流出，这种混合物分离的方法为　 　。
22．（2025·龙港模拟）“升船机”是利用机械装置升降船舶以克服航道中水位落差的通航建筑物。如图所示为一类利用水力作为主要动力的升船机原理图。图中的滑轮和平衡桶完全相同，钢绳质量及一切摩擦不计。请回答：
（1）进水阀门打开，排水阀门关闭，则承船箱将　 　(选填“上升”、 “不降”或“静上”)
（2）原理图中滑轮的作用是　 　。
（3）承船箱载着船舶匀速上升过程中，此时船舶的机械能将如何变化.请做出判断，并说明理由　 　。
（4）若两边竖井各只有一个相同的平衡桶，每个平衡桶的质量为60吨，且其水下部分体积均为10立方米，则此时“升船机”可以匀速升降的货物总重力(包括承船箱及其内部的水和船舶的重力)为多少 (ρ水
23．（2025·浙江模拟）如图所示，水底有一块体积100cm3的铝块。现用一电源电压为6V的电动机把浸没在水中的铝块提出水面，离开水面后，铝块3s内匀速提升了1m，电路中的电流为0.2A。已知铝的密度为2.7×103kg/m3，铝块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦等都不计。求：
（1）铝块浸没在水中受到的浮力。
（2）铝块的重力。
（3）铝块离开水面后，电动机工作1s内产生的电热。
（4）电动机线圈阻值。
24．（2025·德清模拟）如图甲是一个家用的抽水马桶，每次按压冲水按钮出水后，水箱会自动流进一定量的水，水位上升到一定高度后，可以自动停止进水。项目化小组通过查阅资料学习了它的工作原理后，计划制作一个模型，具体设计如图乙：当水箱中的水位较低时，进水口进水，浮球随水箱水面上浮，达到设定水位后，金属杆 AOB(O为支点)带动针阀下降堵住进水口，从而稳定水箱水位。O点还可以调节松紧，以方便金属杆 OB 在不同角度。
（1）产品设计：已知针阀对进水阀压力达到6牛时，进水阀被关严而停止进水。小组同学计划用一个重2牛、体积为500厘米3的浮球来装配模型，当OA=10厘米时，请计算出 OB 的最短长度。 (摩擦力和金属杆的质量、针阀的质量均忽略不计，下同)
（2）产品测试：项目小组在实际测试中发现，每次水箱进水后，浮球未浸没，水箱中的水量比较少(影响冲水的实际效果)，这时需要对浮球或金属杆OB 做出改进的方案是　 　(写出1点)
25．（2025·嵊州模拟）某公司发布了世界上第一款能在水上运动的水翼自行车，水翼自行车可以通过脚踏和电力两种方式驱动。
水翼自行车
车重 30千克
最快速度 21千米/小时
最长续航时间 4个小时
（1）水翼自行车在①→③骑行过程中所受浮力方向　 　。(填“改变”或“不变”)
（2）水翼自行车骑行速度越快，车身露出水面的体积越　 　。(填“大”或“小”)
（3）水翼自行车说明书中的部分参数如表所示。请通过计算求出空载状态下，水翼自行车漂浮在水面时排开水的体积为多少米3
26．（2025·乐清模拟）2025年1月，我国自主研发的S1000型浮空风力发电系统试飞并发电，最大发电功率达到100千瓦，是全球发电功率最大的浮空发电系统，借助填充氦气的浮空器升至高空，总质量为 1000 千克。高空的气流会推动叶片旋转而发电，并通过系留电缆将电能传输至地面设备。
（1）浮空风力发电系统的发电原理是（　　）
A．电磁感应
B．电流周围存在磁场
C．通电线圈在磁场中转动
（2）根据上述信息，推测“系留电缆”应具备的性质有：　 　。 (写出一条)
（3）若高空处的空气密度为1.25千克/米3，则该浮空器体积至少应为多少米3。(写出计算过程)
（4）以最大发电功率连续发电2小时可以提供的电能大小是　 　千瓦时。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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