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　浮力的应用
目
录
1
回归教材 梳理必备知识
2
命题研究 突破核心考点
3
真题自测 评价当堂效果
01
回归教材 梳理必备知识
物体的浮沉条件
上浮 下沉
F浮 G F浮 G
ρ液 ρ物 ρ液 ρ物
物体的运动状态不断改变，物体受力不平衡 ＞　
＜　
＞　
＜　
悬浮 漂浮 沉底
F浮 G F浮 G F浮＋F N G
ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物
物体可以停留在液
体内部任一深度 是上浮的最终结果 是下沉的最终结果，物体
下沉到容器底部静止
物体均处于静止状态，受力平衡 ＝　
＝　
＝　
＝　
＞　
＜　
浮力的应用
1. 密度计：在液体中处于 状态，浸入液体的体积越大，
液体的密度越 ，因此，密度计的刻度值是上 下 。
漂浮　
小　
小　
大　
2. 轮船：利用“空心法”来增大可利用的浮力实现漂浮。轮船在
不同的水域中均处于漂浮状态，所受的浮力相等，均等于自身的重力。
3. 潜水艇：通过改变 来实现上浮、悬浮或下沉。(潜
水艇在水下时所受的浮力不变)
自身重力　
4. 气球和飞艇：通过改变气囊里气体的密度，从而改变所受浮力
的大小，来实现升降。
02
命题研究 突破核心考点
浮力的应用
　　 例1 (2025·沙坪坝区校级期末)如图所示，关于物体浮沉条件的应用，下列说法正确的是(　A　)
甲 乙 丙 丁
A
A. 图甲中，良种在盐水中沉底，良种的密度大于盐水的密度
B. 图乙中，潜水艇在海洋里面匀速下潜，受到的浮力变小
C. 图丙中，航母从海洋驶入长江的过程中，受到的浮力变小
D. 图丁中，孔明灯利用内部气体密度大于空气密度来实现升空
　　变式1　(2025·江北区校级期末)2024年9月14日，形似“大白鲸”的
极目一号Ⅰ型浮空艇在西藏双湖完成了第8次科学观测，如图所示，该浮
空艇正在缓慢上升(可看作匀速直线运动)。下列说法正确的是(　D　)
D
A. 浮空艇在上升过程中不受浮力
B. 海拔越高的位置大气压强越大
C. 浮空艇所受浮力大小与空气密度无关
D. 浮空艇受到的浮力等于排开空气的重力
　　 例2 (2025·九龙坡区校级模拟)实践课中小赵制作了一个微型密度计用来判断消毒酒精的密度是否合格，如图所示，该密度计由标度杆、浮子和配重构成，合格消毒酒精的密度值在0.86～0.88 g/cm3之间，测量时液面位于A、B位置之间的酒精都是合格的。下列选项正确的是(　B　)
B
A. 液面位于A位置时酒精密度为0.88 g/cm3
B. 配重增加后标度杆上A、B间距离将变大
C. 标度杆加粗(总质量不变)A、B间距离不变
D. 酒精密度越大标度杆底端受到的液体压强越大
　　变式2　如图所示是我国自主建造的极地科学考察破冰船——“雪
龙2号”，排水量为14 000 t，其满载时排开海水的体积为 m3，
所受浮力为 N。其海面下5 m处受到海水的压强为 Pa。
不考虑燃料质量变化，该船由海水密度较小的近海驶向海水密度较大的
远海区域时，排开海水的体积将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(取g＝10 N/kg，ρ海水＝1.0×103 kg/m3)
1.4×104　
1.4×108　
5×104　
变小
浮沉条件的应用
　　 例3 如图所示，已知鸡蛋的质量为55 g，体积为50 cm3。将鸡蛋放在盛有清水的杯中，鸡蛋沉入杯底(如图甲所示)；逐渐将食盐溶解在水中，鸡蛋恰好悬浮(如图乙所示)；继续溶解食盐，最终鸡蛋漂浮(如图丙所示)。(取g＝10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)下列说法正确的是(　B　)
B
A. 图甲中鸡蛋所受浮力为0.55 N
B. 图乙中盐水的密度是1.1×103 kg/m3
C. 图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
D. 图中三种状态下浮力的大小关系是F甲＜F乙＜F丙
　　变式3　(2025·凉山)《天工开物》中记录了我国古代劳动者煮海水
制盐的方法，对用于制盐的海水密度有严格要求。关于海水等级的测
评，《熬波图咏》中谈到，可以用莲子制备成四颗不同标准的“浮子”
来测定海水等级。测定时，浮起的“浮子”数量越多，待测海水的等级
越高(一等海水密度最大等级最高，二、三、四、五等依次次之)。若将
以上四颗“浮子”放入盛有待测海水的竹管内，“浮子”的沉浮情况如
图所示，下列选项正确的是(　C　)
C
A. 竹管内待测的海水为一等海水
B. ①号“浮子”的重力比其他三颗“浮子”大
C. ①号“浮子”的密度比其他三颗“浮子”大
D. 若竹管内改盛四等海水，①号“浮子”所受浮力不变
03
真题自测 评价当堂效果
1. (2025·乐山)如图所示，某同学用一个上端开口的圆柱形厚底空塑料
瓶和装有水的圆柱形水槽制作了一个浮力秤，用于测量质量。空塑料瓶
质量为120 g，塑料瓶底面积为20 cm2，水槽底面积为120 cm2，瓶身能
够浸入水中的最大长度为18 cm，使用过程中水不溢出，塑料瓶始终漂
浮且瓶身保持竖直。已知水的密度为1.0×103 kg/m3，取g＝10 N/kg，不
考虑塑料瓶侧壁的厚度。求：
(1)空载时塑料瓶受到的浮力；
解：(1)空载时漂浮，塑料瓶受到的浮力：
F浮1＝G瓶＝0.12 kg×10 N/kg＝1.2 N；
(2)浮力秤的最大称量值；
解：(2)瓶身浸入水中的最大长度h＝18 cm，
此时V排＝S瓶h＝20 cm2×18 cm＝360 cm3
＝3.6×10－4 m3，
此时塑料瓶受到的浮力：F浮2＝ρ水V排g＝1.0×103 kg/m3×3.6×10－4 m3
×10 N/kg＝3.6 N，
此时所载物体的重力：G物＝F浮2－G瓶＝3.6 N－1.2 N＝2.4 N，
浮力秤的最大称量值：mmax＝＝0.24 kg；
(3)浮力秤空载时和最大称量时水槽内水面的高度差。
解：(3)浮力秤空载时和最大称量时塑料瓶浸入水中
的体积变化量：
ΔV＝＝2.4×10－4 m3，
水槽内水面的高度差：Δh＝＝0.02 m。
2. (2024·重庆A卷T20)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。“文冲修造厂”通过加宽驳船解决了超重难题，如图乙所示是驳船
加宽后的示意图，加宽后驳船的最大吃水深度不变。(取g＝10 N/kg，ρ海
水＝1.0×103 kg/m3)求：
甲 乙
(1)水深300 m处的压强；
解：(1)水深300 m处的压强：
p＝ρ海水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×300 m＝3×106 Pa；
(2)加宽前，驳船空载时排开水的体积；
解：(2)载重最大时，吃水深度最大时，排开水的体积：
V排＝200 m×50 m×7 m＝7×104 m3，
受到的浮力：
F浮＝ρ海水V排g＝1.0×103 kg/m3×7×104 m3×10 N/kg＝7×108 N，
最大载重G货＝3×108 N，则船体自重：G船＝F浮－G货＝7×108 N－
3×108 N＝4×108 N，空载时F空浮＝G船＝4×108 N，
加宽前，驳船空载时排开水的体积：
V空排＝ ＝4×104 m3；
(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：(3)为了安全装载“海基二号”，船体所受的浮力与重力之差必须
增大量：ΔF＝3.7×108 N－3×108 N＝7×107 N，
加宽后驳船的最大吃水深度不变，设增加的体积为V，则增加的浮
力与增加的重力之差等于ΔF＝7×107 N，
故有：ΔF浮－ΔG＝ΔF，即1.0×103 kg/m3×10 N/kg×V－2.5×103 N/m3·V＝7×107 N，解得：V＝2.8×104 m3，则增加的宽度至少为：L＝＝10 m。
改装驳船方法：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)。
3. (2024·重庆B卷T20)如图所示是某型号水下机器人。该机器人可以通
过三种方式控制浮沉，第一种是机器人内部水舱充放水，水舱的容积为
4×10－3 m3；第二种是利用推进器提供竖直向上的推力F推，F推可以在
0～30 N之间调节；第三种是在机器人外部加装不同数量的浮块，每个
浮块质量均为0.4 kg，体积均为1×10－3 m3。已知该机器人水舱未充水
时的质量为9.5 kg，未装浮块时，机器人的总
体积为1.2×10－2 m3(体积不变，含机械臂，
取g＝10 N/kg，ρ海水＝1.0×103 kg/m3)。
(1)求150 m深处水的压强；
解：(1)150 m深处水的压强：
p＝ρ海水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×150 m＝1.5×106 Pa；
(2)求当机器人未加浮块、水舱充满水浸没在水中悬停时，F推的大小；
解：(2)机器人未充水时重力：G机＝m机g＝9.5 kg×10 N/kg＝95 N，
水仓充满水时，海水的重力：G海水＝ρ海水V容g＝1.0×103 kg/m3
×4×10－3 m3×10 N/kg＝40 N，
机器人浸没水中所受浮力：F浮机＝ρ海水V排机g＝ρ海水Vg＝1.0×103 kg/m3
×1.2×10－2 m3×10 N/kg＝120 N，
机器人悬停时，F推＋F浮＝G海水＋G机，
推力大小：F推＝G机＋G海水－F浮＝95 N＋40 N－120 N＝15 N；
(3)深处水底有一物体(未与水底紧密接触)，其密度均匀且为2.5×103
kg/m3，体积为4×10－3 m3，需机器人潜入水中用机械臂抓住物体打捞上
来，为确保打捞顺利进行，机器人下水前需制定好能让机器人抓住物体
上浮的方案，在F推调到30 N的情况下，还需如何利用另外两种方式实
现上浮，请通过计算给出一种合理方案。
解：(3)物体重力：G海物＝m物g＝ρ物V物g＝2.5×103 kg/m3×4×10－3 m3
×10 N/kg＝100 N，
物体受到的浮力：F浮物＝ρ海水V排物g＝ρ海水V物g＝1.0×103 kg/m3
×4×10－3 m3×10 N/kg＝40 N，
能把物体打捞上来，机器人的最小拉力：
F最小＝G物－F浮物＝100 N－40 N＝60 N，
为确保打捞顺利进行，机器人下水前水舱内先充满水，打捞时放干净
水，F推最大＝30 N，另外安装n个浮块，一个浮块的重力：
G浮块＝m浮块g＝0.4 kg×10 N/kg＝4 N，
一个浮块受到的浮力：F浮浮块＝ρ海水V排浮块g＝ρ海水V浮块g＝1.0×103
kg/m3×1×10－3 m3×10 N/kg＝10 N，
给物体提供的拉力：F浮机＋F推最大＋nF浮浮块－G机－nG浮块＝60 N，
120 N＋30 N＋n×10 N－95 N－n×4 N＝60 N，
解得：n≈0.83，取1，即将水舱里水全部排出再至少安装1个浮块。

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