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【高频考点】专题17 4.4水的浮力 计算大题
一、综合题
1．小科利用浮力知识制作了一台浮力秤，可以方便的称量物体的质量，
其结构如图所示。已知浮筒和秤盘的质量为200克，底面积为
高度为20cm。
（1）当秤盘上不放物体时，该浮力秤的浮力为多大
（2）则0刻度线应标在离浮筒底多少厘米处
（3）此浮力秤一次能测量的最大质量是多少
2．将一石块挂在弹簧测力计下，浸没在水中，弹簧测力计
静止时示数如图所示。求：
（1）石块在水中所受浮力。
（2）小石块的体积。
（3）小石块的密度。
3．港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成，隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成，如图所示。建造隧道时，先将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底。若每一节密封长方形沉管的体积为6.3×104m3，总质量为6×107kg（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。请回答：
（1）漂浮在海面上的一节密封沉管，受到海水对它的浮力为多大？
（2）要使密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中，则需注入多少千克的海水？
4．重为10N的物体挂在弹簧测力计下面，浸没到如图所示圆柱形容器的水中，此时弹簧测力计的示数为6N，已知容器底面积为100cm2，求：
（1）物体受到的浮力；
（2）物体的密度；
（3）物体浸没水中后，容器对水平桌面增大的压强。
5．如图1，一个边长为10厘米的立方体木块，下面用一段细线与木块相连，细线另一端固定在容器底（容器高比细线与木块边长之和大得多）。现向容器中慢慢加水，如图2所示，若细线中的拉力用F表示，容器中水的深度用h表示，则图3描述拉力F随深度h变化的关系图像。（g=10N/kg）
（1）图3中的A点对应木块在水中的位置是处于　 　状态？
（2）该木块的密度为多少？　 　
（3）请在图4中作出在此过程中木块所受浮力F随水位h变化的大致图像。　 　
6．如图甲，在钢绳拉力的作用下石料从水面上方匀速直线下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像，若不计空气和水的阻力，其中ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）石料的体积是多少？
（2）石料的密度是多少？
7．一金属块在空气中受到的重力为27N，把它全部浸没水中称时（金属块未接触底面），弹簧测力计读数为17N。求：
（1）该金属块受到水对它的浮力？
（2）该金属块的体积？
（3）该金属块的密度？
8．2025年我国深海科考潜艇累计完成下潜任务314次，最大下潜深度10000米。某次执行巡逻任务的潜艇正在数百米深的大洋匀速潜航，却突遭海水密度突变造成的“断崖”，潜艇急速掉向数千米深的海底，海水压强骤增，非常危险。
（1）潜艇在水下巡逻遭遇“断崖”时，潜艇受到的浮力会瞬间　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）造成的，此时应立即　 　（选填“排出水舱中的水”或“打开阀门使水进入水舱”）。
（2）险情解除后该潜艇悬浮待命，排开水的体积为，此时潜艇受到的浮力为多少 （已知，）
9．如图所示，将一个体积为1.0×10-3m3、重8N的木块用细线系在底面积为500cm2的圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够多的水使木块被浸没时，求：
（1）木块浸没在水中受到的浮力；
（2）木块浸没在水中时，细线对木块的拉力；
10．如图所示，边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连，容器中液面与A上表面齐平，此时绳子对木块拉力F=5N，液体深度h=25cm。从打开容器底部的抽液机匀速外排液开始计时，木块的密度，容器本底部的面积为200cm2。
（1）t=0s时，求木块所受浮力；
（2）容器中的液体密度；
（3）抽液机每秒抽出20g的液体，请画出木块所受浮力随时间变化过程图像。
11．在学习了浮力的知识后，小刚设计了如图装置来测物体的密度，已知挂着物块的甲弹簧测力计的示数为 30N，挂着空接桶的乙弹簧测力计的示数为 12N。然后小刚把甲测力计下移，使物块浸没在水中(不接触容器壁和容器底)，当溢水杯中的水不再溢出时，甲的示数变为 25N，则：
（1）浸没在水中时，物块所受的浮力为多少N
（2）此时乙弹簧测力计的示数为多少N
（3）物块的密度为多少
12．小科设计了一款“球式密度计”(如图甲)，空心小球重0.1牛，体积10厘米3。其原理如图乙所示：向小球中注入一定体积的填充液体，使小球在不同的未知液体中悬浮，通过计算得出未知液体的密度。当注入的填充液体的密度为2.0×103千克/米3，体积为1厘米3时，小球刚好 ·在未知液体中悬浮。(阀门自身质量和厚度忽略不计)
（1）未注入填充液体的空心小球，在该未知液体中处于　 　(填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态。
（2）求该未知液体的密度。
13．2025年8月23 日，我国“中山大学”号科考船上搭载的“海琴号”(如图甲)与“海斗一号”(如图乙)首次完成双装备协同作业。已知：“海琴号”质量约3.6吨，最大下海深度为4140m；“海斗一号”的质量约2.5吨，最大下海深度为10908m。两者均通过携载配重实现下潜，释放配重实现上浮，是一种高效、可靠的深海坐底作业方式。海水的密度为 (忽略海水的密度随深度的变化)。
根据以上信息，完成下列问题：
（1）协同作业结束后，“海琴号”和“海斗一号”被回收到甲板，此时母船的船身相对于深潜器下海协同作业时会　 　(选填“上浮”或“下沉”)一些。
（2）“海斗一号”的外壳需要比“海琴号”更坚固，其依据是　 　。
（3）若“海琴号”的体积为 求它处于上浮过程但未露出水面时受到的浮力大小。
(请写出计算过程)
14．如图甲所示是小敏研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置，其中 A 是底面积为 的实心均匀圆柱形物体。用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中 (水未溢出)，得到F与h 的关系图像如图乙中实线所示。(g取10N/kg)
（1）完全浸没时，A受到水的浮力为　 　N。
（2）物体A 的体积为多少
（3）小敏换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图乙中虚线所示图像，则该液体密度为多少
15．“福建号”航空母舰于2024年12月3日完成了第5次试航，其满载排水量为8万吨。（海水的密度取近似值1.0×103kg/m3）。请回答：
（1）当战斗机返回停在甲板上，福建舰受到的浮力将　 　 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
（2）“福建舰”满载时受到的浮力大小。
（3）“福建舰”满载时排开海水的体积。
16．近年来，丽水深挖生态资源优势，全力做足“水上”文章，南明湖也成为中国皮划艇、赛艇青年训练基地和浙江省体育局水上运动训练基地，连续举办了多场皮划艇和赛艇全国赛事。如图所示为某款皮划艇的基本资料，请回答下列问题：
长度/ cm 375 宽度/ cm 72
最大载人数/人 1 净重/ kg 16.5
气室数量 3 排水阀 2
（1）皮划艇加速划行时所受浮力方向为　 　，该皮划艇在没有载人静止在水中时，受到的浮力为　 　。
（2）某选手体重为60kg，携带2.5kg的装备参赛，乘该皮划艇静止在水中，求此时皮划艇排开水的体积。
17．一立方体木块的体积为1000cm3，把他放入水中有的体积露出水面。
（1）此时木块所受的浮力多大
（2）用一根细绳拉住木块，把它固定在水中，如图甲所示。绳子对木块的拉力是多大
（3）在木块下面挂一合金块，使得它们恰好悬浮在水中，如图乙所示。若合金块的密度为 则合金块的体积是多少
18．如图甲所示，水平桌面上放置一个底面积为 的容器，容器内装有 的水。将一体积为 的物体A 用细线悬挂，并浸没在水中，物体A 的上表面和水面恰好相平，如图乙所示(柱形容器的厚度忽略不计，容器内液体没有溢出，物体未接触容器壁和容器底)。求：(g取10N/ kg)
（1）放入物体后，水对容器底部的压强会　 　。
（2）图乙中物体A 所受水的浮力的大小。
（3）有人说1N的水可以产生超过1N的浮力，请你结合本题说明，你是否同意这种说法，并通过计算说明理由。
19．图甲为项目化学习小组初步制作的一个防洪屋模型，中空的基座中放有配重，基座上标有水位线(水位不能超过基座)。请回答下列问题。
（1）小科发现防洪屋模型上浮时水位超过了基座，如图乙所示。为了让房子在水面以上，可采取的一个措施是　 　。
（2）该模型底部基座的横截面积为 ，空载时的水位如图丙所示，最大水位为 10cm，则该模型最多能放入物体的质量为多大
20．“同济飞鱼”是我国制造的一款水空跨域巡航器原型机，它在空中可以像无人机一样飞行，入水后像潜水艇一样运行(如图甲所示)，它的质量为1.63千克，可在水下巡游约40分钟。已知水的密度 千克/立方米。
（1） “同济飞鱼”在水面下巡游，若它要下沉，则浮力将　 　(填“增大” “减小”或“不变”) ；
（2）在某次测试“同济飞鱼”的“打捞”功能的试验中， “同济飞鱼”用绳(绳重力不计)悬挂着一个实心物块A从水面以下匀速上升，直至实心物块A匀速提升到距水面一定的高度，如图乙所示；测试过程中，绳的拉力随时间t变化的图象(不计水的阻力)如图丙所示。求：
①实心物块 A 浸没在水中时受到的浮力是多大
②实心物块A 的体积是多少
答案解析部分
1．【答案】（1）当秤盘上不放物体时， 浮力秤处于漂浮状态，浮力等于浮力秤的重力，可知浮力为
（2）零刻度应标在浮力秤静止时与水面相切的位置，此时浮力秤排开水的体积为
可知与底部之间的距离为
（3）浮力秤产生的最大浮力为
浮力秤自身重力为2N，可知物体最大的重力为8N-2N=6N，质量为
【知识点】重力的大小；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】（1）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。
（2）物体排开水的体积等于物体在水下的体积，结合阿基米德原理计算零刻度线与浮筒底部的距离。
（3）根据浮筒的横截面积和高度和阿基米德原理计算最大浮力，减去浮筒自重，即为物体最大的重力，再由G=mg的变式计算最大质量。
2．【答案】（1）解：根据图片可知，石块的重力为4N，石块浸没水中测力计的示数为3N，
则石块在水中受到的浮力：F浮=G-F拉=4N-3N=1N。
（2）解：石块浸没在水中，则石块的体积等于它排开水的体积，
则小石块的体积：。
（3）解：综上所述，小石块的密度为：.
【知识点】密度公式的应用；阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）根据称量法F浮=G-F拉计算石块在水中受到的浮力；
（2）石块的体积等于它排开水的体积，即；
（3）根据计算小石块的密度。
3．【答案】（1）漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力：F浮＝G＝mg＝6×107kg×10N/kg＝6×108N
（2）沉管刚好浸没海水中时，排开海水的体积：V排＝V＝6.3×104m3，
受到的浮力：F浮＝ρgV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6.3×104m3＝6.3×108N，
由F浮＝G总＝G管+G水可得，注入海水的重力：G水＝F浮﹣G管＝6.3×108N﹣6×108N＝3×107N，
注入海水的质量：。
【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；桥梁的受力
【解析】【分析】 （1）漂浮在海面上的密封沉管处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等；
（2）密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时排开海水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理 F浮＝ρgV排 求出此时沉管受到的浮力。此时沉管处于悬浮状态，沉管和海水的重力之和等于受到的浮力，据此求出注入海水的重力，根据G=mg求出需注入海水的质量。
4．【答案】解：（1）根据题意知道，物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数F示=6N，物体受到的浮力
F浮=G物-F示=10N-6N=4N
（2）由G=mg知道，物体的质量
由F浮=ρ液V排g可知，物体浸没在水中，物体的体积等于排开水的体积，所以
所以，物体密度
（3）物体浸没在水中前，容器对水平桌面的压力
F1=G容+G水
物体浸没在水中后，容器对水平桌面的压力
F2=G容+G水+G物-F示
容器对水平桌面增大的压力
容器对水平桌面增大的压强
答：（1）物体受到的浮力为4N；
（2）物体的密度为2.5×103kg/m3；
（3）物体浸没水中后，容器对水平桌面增大的压强为400Pa。
【知识点】压强的大小及其计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）利用称重法F浮=G-F示求物体受到的浮力；
（2）利用G=mg求物体的质量，利用F浮=ρ水V排g求物体排开水的体积，由于物体浸没在水中，物体的体积等于排开水的体积，再利用求物体密度；
（3）物体浸没水中后，容器对水平桌面增大的压力等于物体重力减去弹簧测力计的拉力（即浮力），知道容器底面积（受力面积），利用求增大的压强。
5．【答案】漂浮；0.6×103㎏/m3；
【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）对物体进行受力分析，当物体不受绳子拉力作用时，物体只受重力和浮力的作用，据此分析；
（2）已知立方体木块的边长可求得其体积，该木块完全浸没在水中时，V排=V，根据F浮=ρgV排可求出木块浸没在水中的浮力；
由图丙可知浸没时绳子的拉力，根据平衡条件求出木块的重力，根据G=mg求出木块的质量，再利用可求出木块的密度；
（3）分析物体从液面逐渐浸入直到浸没的过程中、圆柱体完全浸没后的浮力变化，然后作图。
【解答】（1）根据图3可知，A点时绳子的拉力为0，此后绳子的拉力逐渐增大，即此时绳子已经拉直。这肯定是木块随水面上升一段距离后出现，即此时处于漂浮状态。
（2）根据题意可知，木块的边长为10cm，
则木块的体积V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=1×10-3m3，
那么木块浸没在水中受到的浮力为F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N，
由图像可知，木块浸没时所受拉力最大为4牛，
那么木块的重力G=F浮-F=10N-4N=6N，
则木块的质量，
木块的密度。
（3）根据题意可知，木在开始的一段时间内，木块静止在容器底部不动，随着水面的升高，则排开液体的体积不断增大，则浮力先随排开液体体积的增加而均匀增大。
当浮力和重力相等时，木块开始漂浮，此后随着水面的升高，木块也升高，则浮力保持6N不变。
当细线拉直后，木块的高度保持不变，随着水面的升高，则排开液体的体积不断增大，那么它受到的浮力不断增大；
当物体全浸入水中后，排开水的体积不变、浮力保持10N不变，如下图所示：

6．【答案】（1）由图像乙知道0～t1时间内，拉力F不变且最大，表示物体没有浸入水中，此时拉力与重力是一对平衡力，大小相等，则
当石块完全浸入后，钢绳的拉力
F'=900N
则石料全部没入水中时受到的浮力
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，由知道，石料的体积
（2）由G=mg知道，石料的质量
石料的密度
【知识点】密度公式的应用；阿基米德原理
【解析】【分析】 （1）由图象乙知0～t1时间内，拉力F不变且最大，表示物体没有浸入水中，根据平衡力的知识判断F与G的关系；由图乙可知石料的重力和完全浸没时拉力的大小，根据F浮=G-F'求出石料完全没入水中受到的浮力；知道石料完全浸没时受到的浮力，根据阿基米德原理求出排开水的体积即为石料的体积；
（2）知道石料的重力，根据G=mg求出其质量，再根据密度公式求出石料的密度。
（1）由图像乙知道0～t1时间内，拉力F不变且最大，表示物体没有浸入水中，此时拉力与重力是一对平衡力，大小相等，则
当石块完全浸入后，钢绳的拉力
F'=900N
则石料全部没入水中时受到的浮力
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，由知道，石料的体积
（2）由G=mg知道，石料的质量
石料的密度
7．【答案】（1）该金属块受到水对它的浮力
（2）该金属块浸没在水中时，金属块的体积等于排开水的体积，金属块的体积
（3）该金属块的密度
【知识点】密度公式的应用；重力的大小；阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）利用二次称重法求出金属块受到水对它的浮力；
（2）根据F浮=ρgV排求出金属球排开水的体积，当金属块沉入水底时，排开水的体积等于金属块的体积；
（3）先根据G=mg求出金属块的质量，再根据m=ρV求出金属块的密度。
（1）该金属块受到水对它的浮力
（2）该金属块浸没在水中时，金属块的体积等于排开水的体积，金属块的体积
（3）该金属块的密度
8．【答案】（1）变小；排出水舱中的水
（2）潜艇受到的浮力
【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】（1）潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的，根据阿基米德原理分析解答；
（2）利用阿基米德原理求得潜艇悬浮时受到的浮力。
【解答】（1）根据阿基米德原理，潜艇完全浸没在海水中，遭遇海水密度突变的“断崖”时，海水密度突然减小，潜艇排开海水的体积等于自身体积，保持不变，因此潜艇受到的浮力会瞬间变小。 此时浮力小于潜艇重力，潜艇下沉，要阻止下沉需要减小潜艇自身重力，因此应立即排出水舱中的水。
（1）[1][2]根据阿基米德原理，潜艇完全浸没在海水中，遭遇海水密度突变的“断崖”时，海水密度突然减小，潜艇排开海水的体积等于自身体积，保持不变，因此潜艇受到的浮力会瞬间变小。 此时浮力小于潜艇重力，潜艇下沉，要阻止下沉需要减小潜艇自身重力，因此应立即排出水舱中的水。
（2）潜艇受到的浮力
9．【答案】（1）块浸没在水中受到的浮力
（2）木块浸没在水中时，受到竖直向下的重力、细线对绳向下的拉力、竖直向上的浮力，细线对木块的拉力
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于物体排开液体所受的重力；计算公式F浮=ρ液gV排 ；物体完全浸没时，排开液体体积V排 等于物体自身的体积V 物 ；
水的密度ρ水 1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
（2）受力平衡（同一直线上力的合成）：木块浸没静止，处于平衡状态，竖直向上的浮力为合力向上的力，竖直向下的力包含木块自身重力、细线向下的拉力；平衡关系为F浮=G+F 拉 ，变形可得拉力F 拉 =F 浮 G。
（1）木块浸没在水中受到的浮力
（2）木块浸没在水中时，受到竖直向下的重力、细线对绳向下的拉力、竖直向上的浮力，细线对木块的拉力
10．【答案】（1）木块的重力为
此时木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的拉力，竖直向下的重力，所以t=0s时木块所受浮力为：
（2）容器中的液体密度为
（3）
【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；浮力的变化
【解析】【分析】（1）根据G=mg=ρVg算出木块的重力；
此时木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的拉力，竖直向下的重力，由平衡力算出t=0s时木块所受浮力；
（2）根据F浮=ρ液gV排算出容器中的液体密度；
（3）抽液机每秒抽出20g的液体，由密度公式算出每秒抽出液体的体积；
第一阶段：木块从初始浸没到恰好漂浮，F浮由10N变为5N，根据F浮=ρ液gV排算出排开水的体积，进而算出这一阶段的时间；
第二阶段：木块从恰好漂浮到恰好触底，该阶段浮力始终为5N，由V=Sh算出排开水的体积，进而算出这一阶段的时间；
第三阶段：物块从恰好触底到液体完全排尽，F浮由5N变为0N，根据F浮=ρ液gV排算出排开水的体积，进而算出这一阶段的时间。
【解答】（1）木块的重力为
此时木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的拉力，竖直向下的重力，所以t=0s时木块所受浮力为：
（2）容器中的液体密度为
（3）抽液机每秒抽出20g的液体，每秒抽出液体的体积为
第一阶段：木块从初始浸没到恰好漂浮，F浮由10N变为5N，即
排开的液体体积
这一阶段的时间为
第二阶段：木块从恰好漂浮到恰好触底，该阶段浮力始终为5N，排开的液体体积
这一阶段的时间为
第三阶段：物块从恰好触底到液体完全排尽，F浮由5N变为0N，排开液体体积为
这一阶段的时间为
如下图所示：
（1）木块的重力为
此时木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的拉力，竖直向下的重力，所以t=0s时木块所受浮力为：
（2）容器中的液体密度为
（3）抽液机每秒抽出20g的液体，每秒抽出液体的体积为
第一阶段：木块从初始浸没到恰好漂浮，F浮由10N变为5N，即
排开的液体体积
这一阶段的时间为
第二阶段：木块从恰好漂浮到恰好触底，该阶段浮力始终为5N，排开的液体体积
这一阶段的时间为
第三阶段：物块从恰好触底到液体完全排尽，F浮由5N变为0N，排开液体体积为
这一阶段的时间为
如下图所示：
11．【答案】（1）物块浸没在水中时受到的浮力：
（2）由阿基米德原理可知，桶中溢出水的重力： 此时乙弹簧测力计的示数：
（3）物体浸没时，排开水的体积等于物体的体积，
由 可得，物块的体积：
由G=mg可得，物块的质量：
物块的密度：
【知识点】密度公式的应用；阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）浮力是指浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)对它向上托的力。即可以用拉力法求解浮力，浮力等于重力减去浸在液体中受到的拉力。
（2）物块排开的水溢出并被接桶收集，根据阿基米德原理，排开水的重力等于物块所受的浮力。此时乙弹簧测力计的示数为接桶的总重力加上排开水的重力。
（3）根据阿基米德原理求解体积，再通过重力求解质量，密度等于质量与体积之比。
12．【答案】（1）漂浮
（2）解：根据题意可知，填充液体的体积为，
则填充液体的质量为 ；
填充液体的重力
那么填充液体后球的总重力G总=G+G球=0.1N+0.02N=0.12N；
因为小球在未知液体中处于悬浮状态，所以 ；
小球排开液体的体积等于自身体积，即；
那么未知液体的密度 。
【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）当浮力等于重力时物体悬浮；当浮力大于重力时，物体漂浮。
（2）根据计算填充液体的质量，根据计算填充液体的重力，根据G总=G+G球计算球的总重力，接下来根据悬浮条件计算球受到的浮力，最后根据计算未知液体的密度。
【解答】（1） 根据题意可知，小球中填充液体后在未知液体中悬浮，此时它受到的浮力等于总重力，那么小球悬浮时受到的浮力肯定大于空心小球的重力，即空心小球在未知液体中处于漂浮状态。
13．【答案】（1）下沉
（2）液体深度越深，液体压强越大
（3）“海琴号” 上浮未露出水面时，排开海水的体积等于自身体积，
即 V排 =V=5m3。
根据阿基米德原理：
所以它受到的浮力大小为 5.15×104N。
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）物体的浮沉条件：漂浮在液体中的物体，所受浮力等于自身重力。
（2）液体压强的特点：液体内部的压强随深度的增加而增大，公式为 p=ρgh。
（3）阿基米德原理：浸在液体中的物体所受浮力等于它排开液体的重力，公式为 F浮 =ρ液 gV排 。
【解答】（1）当潜器被回收到甲板后，科考船的总重力增大。由于船始终漂浮，浮力必须等于总重力，因此浮力也随之增大。根据阿基米德原理 F浮 =ρ液 gV排 ，浮力增大意味着排开海水的体积增大，所以船身会下沉一些。
（2）液体压强随深度增加而增大。“海斗一号” 的最大下潜深度（10908m）远大于 “海琴号”（4140m），因此它受到的海水压强更大，所以外壳需要更坚固。
（3）“海琴号” 上浮未露出水面时，排开海水的体积等于自身体积，即 V排 =V=5m3。
根据阿基米德原理：
所以它受到的浮力大小为 5.15×104N。
14．【答案】（1）2
（2）解：当物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
那么该物体A的体积为：
；
（3）解：根据乙图可知，物体完全浸没在未知液体中时弹簧测力计的示数F'=1.4N，
物体A浸没在未知液体中受到的浮力为：F浮'=G-F'=3N-1.4N=1.6N，
那么该液体密度为：。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理
【解析】【分析】 （1）根据图乙确定物体的重力和物体浸没在水中时弹簧测力计的示数，根据F浮=G-F计算此时物体A受到水的浮力；
（2）当物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理可求出物体A的体积；
（3）根据图乙读出物体浸没在未知液体中时弹簧测力计的示数，根据称重法求出物体A受到未知液体的浮力，且物体浸没在未知液体中时其排开液体的体积与之前排开水的体积相同，根据阿基米德原理求出该液体的密度。
【解答】 （1）根据乙图可知，当物体浸入水中深度h=0时，弹簧测力计的示数为3N，即物体A的重力G=3N，
当物体浸入水中时，它受到的浮力最大时，弹簧测力计的示数最小，则物体完全浸没在水中时弹簧测力计的示数F=1N，
则物体A受到水的浮力为：F浮=G-F=3N-1N=2N。
15．【答案】（1）增大
（2）根据阿基米德原理可知，“福建舰”满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=80000×103kg×10N/kg=8×108N
（3）由F浮=ρ液V排g知道，“福建舰”满载时，排开海水的体积
【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）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。
（2）根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于物体排开液体受到的重力。
（3）根据（2）中所得浮力和F浮=ρ液V排g计算排开海水的体积。
【解答】（1）“福建舰”始终漂浮在海面上，根据物体的漂浮可知，“福建舰”受到的浮力等于自身的总重力，当战斗机返回停在甲板上，“福建舰”依然漂浮在海面上，由于“福建舰”的总重力增大，所以“福建舰”受到的浮力将增大。
（1）“福建舰”始终漂浮在海面上，根据物体的漂浮可知，“福建舰”受到的浮力等于自身的总重力，当战斗机返回停在甲板上，“福建舰”依然漂浮在海面上，由于“福建舰”的总重力增大，所以“福建舰”受到的浮力将增大。
（2）根据阿基米德原理可知，“福建舰”满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=80000×103kg×10N/kg=8×108N
（3）由F浮=ρ液V排g知道，“福建舰”满载时，排开海水的体积
16．【答案】（1）竖直向上；165 N
（2）F浮=G= mg=(16.5kg+60kg+2.5kg)×10 N/ kg=790 N，
【知识点】浮力产生的原因；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）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。
（2）漂浮时浮力等于重力，再由计算排开液体的体积大小。
【解答】（1）浮力是由于液体对浸入其中的物体产生的压力差形成的，其方向始终竖直向上。
皮划艇在没有载人时漂浮在水中，浮力等于其重力，可知浮力为。
17．【答案】（1）木块排开水的体积 木块受到的浮力
（2）木块漂浮时，受到的浮力与重力相等，所以木块受到的重力 G ；木块浸没时受到的浮力 由于G木+ 则
（3）在木块下面挂一合金块，使得它们恰好悬浮在水中，则合金块对木块的拉力与图甲绳子的拉力相同，即F=4N；合金块受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力F、竖直向上的浮力的作用，则G合金=F浮合金+F即 代入数据2.6× +4 N，解得
【知识点】密度公式的应用；二力平衡的条件及其应用；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】（1）根据计算浮力大小，注意排开水的体积等于物体在水下的体积。
（2）木块静止，受力平衡，拉力与重力之和等于浮力，此时木块浸没，排开水的体积等于木块的体积。
（3）乙中和甲中一样，木块浸没，则木块受到的拉力大小相等，对合金块进行受力分析，受到重力、浮力和木块给的拉力，拉力加浮力等于合金块的重力，由于相互作用力大小相等，可知拉力等于合金块对木块的拉力，即为4N。
18．【答案】（1）增大
（2）解：物体A的体积为800cm3=8×10-4m3，
因为物体A浸没在水中，所以A排开水的体积：V排=V=8×10-4m3，
图乙中物体A所受水的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N。
（3）解：容器内水的体积V水=500cm3，
容器内水的质量：m水=ρ水V水=1g/cm3×500cm3=500g=0.5kg，
容器内水的重力：G水=m水g=0.5kg×10N/kg=5N，
本题中5N的水产生了8N的浮力，
所以说，“1牛的水可以产生超过1牛的浮力”这种说法是正确的。
【知识点】密度公式的应用；阿基米德原理
【解析】【分析】（1）根据液体压强公式p=ρ液gh分析水对容器底部压强的变化；
（2）A浸没在水中时，排开水体积等于A的体积，根据F浮=ρ液gV排计算A受到的浮力；
（3）根据密度公式计算水的质量，根据重力公式计算水的重力，与水产生的浮力比较，即能判断“1牛的水可以产生超过1牛的浮力”这种说法是否正确。
【解答】 （1）根据题意可知放入物体后，水的深度增加，根据液体压强公式p=ρ液gh可知，水对容器底部的压强会增大。
19．【答案】（1）增大基座排开液体体积
（2）解：由图丙可知，刻度尺的分度值为1cm，则空载时水位为6.0cm，最大水位为10cm，
则基座排开水的体积增加量ΔV排=SΔh=500cm2×（10cm-6.0cm）=2000cm3，
该模型最多能放入物体的重力G=ΔF浮=ρ水gΔV排=1×103kg/m3×10N/kg×2000×10-6m3=20N，
则该模型最多能放入物体的质量。
【知识点】重力的大小；阿基米德原理
【解析】【分析】 （1）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析解答；
（2）首先计算出基座浸没后排开水的体积的增大量，然后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出基座受到浮力的增大量，最后根据计算放入物体的最大质量。
【解答】 （1）根据题意可知，水位超过了基座，说明基座的浮力偏小，故需要增大浮力。由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，可以增大基座排开液体体积，增大浮力。
20．【答案】（1）不变
（2）①由图乙可知，物块的重力等于绳的拉力，即G=F1=14N，当物块浸没在水中时，绳的拉力F2=9N，物块浸没水中时受到的浮力：
②物块浸没在水中时，物块排开水的体积等于物块自身的体积，
即
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算飞鱼受到浮力的变化；
（2）①根据丙图确定物体的重力和浸没水中时受到的浮力，根据 计算此时物体受到的浮力；
②根据阿基米德原理的变形式 计算物体的体积。
【解答】（1）“同济飞鱼”在水面下巡游，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，它受到的浮力不变。
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