资源简介 第四讲 浮力一、浮力①知道浮力的概念（a）；②描述阿基米德原理（a）；③直接运用阿基米德原理或公式的变形进行简单的计算（b）。一、浮力1.浮力：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它 的力叫浮力。2.浮力方向：竖直向上，施力物体是 。3.浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体 的压力大于 的压力，向上、向下的 就是浮力；如图（1）所示。图（1）浮力产生原因二、阿基米德原理1. 阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它 受到的 。如图（2）所示。【版权所有：21教育】图（2）验证阿基米德原理2. 公式表示：；从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的 和物体排开液体的 有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。3. 适用条件： 。三、物体的浮沉条件1.前提条件：物体 在液体中，且只受 。2.示意图：重力与浮力的关系如图（3）所示：图（3）物体的沉浮条件如图所示，（1）当时，物体 ；。当时，物体 ；。当时，物体 ；。当（物体未完全浸没液体）时，物体 ；。3. 说明：（1） 密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。（2）物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的，则物体密度为ρ。（3） 悬浮与漂浮的比较：相同点： ；不同点：悬浮时，，；漂浮时，，。（4）判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较与G或比较与。（5）物体吊在测力计上，在空中重力为G，浸在密度为ρ的液体中，示数为F，则物体密度为：。（6）冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变；冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。4.漂浮问题“五规律”：规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力 它受的重力；规律二：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力 ；规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积 ；规律四：漂浮在液体中的物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的 ；规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力 液体对物体增大的浮力。四、浮力的利用1. 轮船（1）工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成 的，使它能够排开更多的水。排水量：轮船满载时排开水的质量。单位是t，由排水量m 可计算出：排开液体的体积；排开液体的重力；轮船受到的浮力，轮船和货物共重。2. 潜水艇工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。3. 气球和飞艇工作原理：气球是利用空气的 升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。4. 密度计原理：利用物体的 来进行工作。构造：下面的金属粒能使密度计直立在液体中。刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来 （上小下大）。5.计算浮力方法（1）示重差法：就是物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。例1：弹簧秤下挂一铁块，静止时弹簧秤的示数是4N，将铁块浸入水中时，弹簧秤的示数为3.5N，这时铁块所受的浮力是 N，= 。解：由题意可知，铁块受到的重力为4N；铁块浸入水中示数是3.5N，铁块所受浮力为：，假设铁块体积为。21教育网所以，。（2）压力差法：应用求浮力，这是浮力的最基本的原理。例2：某物块浸没在水中时，下表面受到水的压力为2.3N，上表面受到水的压力为1.5N，则该物块受到水的浮力为 牛，方向为 。解：下表面受到水的压力为2.3N，上表面受到水的压力为1.5N；所以浮力方向向上，大小为：。（3）公式法：。例3：将体积是50cm3的物体浸没在水中，它受到的浮力多大？若此物体有一半浸在煤油中，它所受的浮力多大？（ρ煤油=0.8×103kg/m3）g取10N/kg）解：由公式，得到物体在水中的浮力：；在煤油中的浮力为：（4） 受力分析法：如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态，则物体受重力和浮力作用，且此二力平衡，则。21教育名师原创作品例4：把质量是200g的塑料块放入水中，静止时塑料块有一半露出水面。（g取10N/kg）求（1）塑料块在水中受到的浮力？（2）塑料块的体积和密度？解：（1）塑料块受到的重力：，因为塑料块静止，故它受到的浮力：；（2）塑料受到的浮力等于它排开水受到的重力，故排开水的体积为：，塑料块的体积：，故塑料块的密度：。（5）排水量法（也是阿基米德原理）：。轮船的满载重量，一般是以排水量表示的，即是排开水的质量，船也是浮体，根据浮体平衡条件也得：船受到的总，而排水量kg?g，就是船排开水的重，即是浮力，又是船、货的总重力。2·1·c·n·j·y考点一：浮力一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。浮力方向竖直向上，施力物体是液（气）体。浮力产生的原因（实质）是液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差就是浮力。【典例】（2017·舟山市嵊泗县一模）如图是世界上最大的全透型载客潜水器“寰岛蛟龙1”。潜水器从水面缓慢下潜至水面下一定深度处悬停，里面的人能从潜水器内往外观察海底世界。下列关于潜水器的说法正确的是（ ）。A.潜水器靠改变受到的浮力来实现下潜的；B.下潜过程中，水对它的压强不变；C.悬停时受到的重力和浮力是一对平衡力；D.下潜过程中受到的浮力一直在变大【答案】C。【解析】（1）物体浸没液体中受到的浮力等于其排开液体的重力；（2）液体压强与其深度有关；（3）物体静止时所受的力一定是平衡力。解：A.潜水器完全浸没水中后，它排开水的体积不变，故潜水器靠改变受到的浮力来实现下潜是错误的。B.在下潜过程中，深度越来越大，水对它的压强增大，故B错误。C.悬停时，潜水器处于静止状态，所以它受到的重力和浮力是一对平衡力。D.下潜过程中，潜水器排开水的体积不变，浮力不变，故D得说法错误。正确答案是C。考点二：阿基米德原理 阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 公式；从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。适用条件：液体（或气体）。【典例】（2017·杭州市上城区二模）将一乒乓球压入盛有水的烧杯底部，如图所示，松手后，乒乓球先上升最终漂浮。球露出水面前，动能 ；露出水面后，烧杯底部受到的液体压强________。（填“变大”、“不变”或“变小”）【答案】变大、变小。【解析】（1）同一物体的动能与其质量速度有关，速度越大，动能越大；（2）根据液体压强公式回答。解：（1）乒乓球在上升过程中速度越来越大，故其动能变大。（2）乒乓球完全在水中时，液面高，当乒乓球漂浮在水面上时，液体液面下降，根据液体压强公式可知，烧杯底部的压强会变小。故答案是：变大、变小。考点三：物体沉浮条件在物体浸没在液体中，且只受浮力和重力时，当时，物体上浮；。当时，物体悬浮；。当时，物体下沉；。当（物体未完全浸没液体）时，物体漂浮；。【典例】（2017·衢州市衢江区模拟）如图甲所示，一个边长为1m的正方体静止在湖底，上表面离水面深度为h。现用一根粗细和重力不计的绳子，将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水面，在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动，拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3）求： 【来源：21·世纪·教育·网】（1）物体在露出水面前受到水的浮力是多少牛？（2）物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少牛？（3）物体的密度是多少千克/米3？易错点1：未完全理解物体沉浮的条件例一：把一木块轻轻放入盛满酒精的杯中，木块浮在液面上，此时杯中溢出酒精10g，若将此木块轻轻放入盛满水的杯中，从水中溢出水的质量为( )。A.大于10g B.等于10g C.小于10g D.无法确定【错解】A。【析错】木块浮在液面上，此时杯中溢出酒精10g，即m排=10g，则，把木块放入水中，则木块排开水的体积仍为12.5cm3,这些水的质量是：m水=ρ水V排=1.0g/cm3×12.5cm3=12.5g。答案A。【纠错】上述分析的错误之处在于认为木块排开的酒精的体积和排开的水的体积相等，实际上木块排开酒精的体积大些。要正确解答此题，应该理解物体漂浮的条件。木块在酒精中漂浮，则木块所受的浮力等于木块的重，木块的质量等于它排出的酒精的质量，木块的密度小于酒精的密度，即F浮1=G木，m木=m排酒精，ρ木<ρ酒精;由题可知酒精的密度比水的密度小，因此木块的密度比水的密度更小，即ρ木<ρ水，所以将此木块放入盛满水的杯中，木块仍然漂浮，此时木块受到的浮力等于木块的重，木块的质量和它排开水的质量相等，即F浮2=G木，m木=m排水;所以，m排酒精=m排水=10g。www-2-1-cnjy-com正确答案B。★名师指津：液体中的物体所受到的浮力等于物体排开液体的重力。易错点2：不能正确判断是否收到浮力例二：在河底有一凸出的岩石(如图)，体积为3m3，求它受到浮力是多大?【错解】3×104N。【析错】根据阿基米德原理，F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m3=3×104N。【纠错】很明显这样分析是错误的，因为浮力是物体受到液体向上和向下的压力差，这块凸出的岩石和河底是完全结合在一起的，下面根本就没有水，因此也就谈不上受到浮力的作用，所以这块凸出的岩石受到的浮力为零。正确答案：它受到浮力是0N。★名师指津：浮力是物体受到液体向上和向下的压力差。易错点3：不注意观察，整体思考、综合能力差例三：在公园平静的湖水中，经常能看到从湖底，产生的气泡向上升，则气泡在水中向上升的过程中，下列说法正确的是( )。A.气泡所受的液体压强不变；B.气泡所受的液体压强变小C.气泡所受的浮力变大； D.气泡所受的浮力不变【错解】BD。【析错】气泡在水中向上升的过程中，离液面越来越近，所处的深度变小，故气泡所受的液体压强变小;而气泡排开的水的体积不变，故所受的浮力不变。故答案B、D。【纠错】上述分析的前一部份是正确的，后边的分析不够准确，主要原因是同学们平时不注意观察，前后知识的综合能力不强。细心的同学会发现气泡上升时会越来越大，因为气泡上升时所受的液体压强变小，而质量一定的气体，压强越小体积越大，这样，气泡排开的水的体积越来越大，受到的浮力越来越大。正确答案是B、C。★名师指津：浮力是物体排开液体的重力，在气泡上升过程中气泡的体积在发生变化。一、选择题1.（2016·丽水）潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面合计10分钟，显示器上分别显示全过程深度曲线和速度图象如图，下列对潜水器分析正确的是（ ）。A．在1～3分钟，受到水的压强逐渐减小；B．在1～3分钟，受到水的浮力逐渐变大；C．在4～6分钟，都是处于水下静止状态；D．在6～8分钟，都是处于受力平衡状态 2.（2017·台州）用图中实验装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶中。下列说法正确的是（? ）。A、实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响；B、物块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压强越大；C、物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大；D、通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米33.（2017·乐山）如图所示，将边长为10cm的正方体木块放入装有水的烧杯中，木块静止时，上表面距离水面 4cm，g取10N/kg，则( )。A. 木块受到的浮力是4N； B.使木块完全浸没需要4N向下的压力；C. 木块的密度为0.4g/cm3；D.木块底部受到水向上的压强为103Pa4.（ 2017·南京）如图所示，将苹果和梨子放入水中后，苹果漂浮，梨子沉底。若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1，梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2，以下判断正确的是（ ）。（1）若m1＞m2，则F1一定小于F2；（2）若m1=m2，则F1一定大于F2；（3）若V1=V2，则F1一定小于F2；（4）若V1＞V2，则F1一定大于F2A．（1）（3） B．（1）（4） C．（2）（3） D．（2）（4）5.（2017·辽阳）（多选）建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障，核潜艇是海军的战略重器，如图是我国094型战略导弹核潜艇，关于它在海中状态的有关分析正确的是（ ）。【来源：21cnj*y.co*m】A.上浮过程中所受浮力逐渐增大；B.悬浮时所受浮力等于重力；C.悬浮和漂浮时所受的浮力相等；D.漂浮时比悬浮时排开海水质量小6.（2017·衡阳）甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一个鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两个杯子中液面恰好相平，鸡蛋所处的位置如图所示，则（ ）。A．甲杯中的盐水密度较大；B．乙杯底部所受的液体压强较大；C．甲杯底部所受的液体压力较大；D．鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大7.（2017·郴州）如图所示，某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中。物体静止时，A漂浮，B悬浮，且两液面相平，容器底部受到的液体压强分别为P甲、P乙，物体A、B所受浮力分別为FA、FB．则（ ）。A．P甲＜P乙，FA=FB； B．P甲＜P乙，FA＞FB；C．P甲＞P乙，FA=FB； D．P甲＞P乙，FA＜FB8.（2017·广东）将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球，分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中，甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮，如题图所示，下列说法正确的是（ ）。A．三个小球的质量大小关系是m甲>m乙>m丙；B．三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F乙C．三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙；D．三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p′甲>p′乙>p′丙9.（2017·盐城）未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆（ ）。A．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的小；B．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的小；C．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的大；D．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的大10.（2017·泰安）有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球下沉到杯底，溢出酒精的质量是40g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，小球漂浮且有的体积露出液面，溢出液体的质量是50g，已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，下列计算正确的是（ B）。①小球的质量是40g；②小球的体积是50cm3；③液体的密度是1.1×103kg/m3；④小球的密度是0.9×103kg/m3。A．只有①②正确；B．只有②③正确；C．只有②④正确；D．只有①③正确11.（2016?舟山）人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁，把空气压进浮筒将浮筒里的水排出，沉船随着浮筒一起浮起，下列说法正确的是（? ）。A.沉船在河底时，受到的浮力等于其重力；B.浮筒充满气后，受到的浮力大于其重力；C.沉船在水下上浮时，受到的浮力逐渐变小；D.船和浮筒浮在水面时，受到的浮力大于其重力二、填空题12.（2016?杭州）三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与三个体积相同的实心球相连，向容器内倒入某种液体，待液体和球都稳定后，观察到如图所示的情况：①乙球下方弹簧长度等于原长，这三个球受到浮力的大小关系是________（选填字母）；A．F甲＜F乙＜F丙；B．F甲＞F乙＞F丙；C．F甲=F乙=F丙。②这三个球的密度大小关系是________（选填字母）A．ρ甲＜ρ乙＜ρ丙；B．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙；C．ρ甲=ρ乙=ρ丙。③其中________球（选填“甲”“乙”“丙”）的密度与液体密度相同。13.（2016?金华）已知木块A的体积为1×10﹣3m3，重力为6N，与固定在容器底部的轻质弹簧相连，如图甲，现向图甲容器中缓慢注水，直至木块A完全浸没并处于静止状态，如图乙。21世纪教育网版权所有（1）在向容器中注水的过程中，水对容器底部的压强逐渐________（填“增大”、“减小”或“不变”）；21·世纪*教育网（2）木块完全浸没处于静止状态时，弹簧对木块的拉力为________牛。14.（2016?绍兴）将重10牛的长方体木块A放入水平放置的盛水容器中静止时，有的体积露出水面，木块受到的浮力是____牛，若在木块上放另一物块B，使木块刚好全部压入水中，如图，若所加物块B的体积是木块的，则物块B密度与木块A密度之比是____。15.（2017?金华）“彩球温度计”是一种现代居家饰品，其结构模型如图所示。该“彩球温度计”是由体积相同（保持恒定）、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当环境温度升高时，浸没在液体中的小球受到的浮力将_____。在某一环境温度下，四个小球处于如图位置，此时B小球受到的浮力与D小球受到的浮力的大小关系为______。 三、综合题16.（2017·宁波）为何漂浮在水面上的竹筷一般都是横躺着而不是竖直的？这一现象引起了小科的思考。 【思考】漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用，因为它们是一对______力，所有竹筷应该能竖直地静止在水面上，但事实并不如此。【实验】小科以内含金属块的中空细塑料管模拟竹筷进行实验探究。如图所示，把一个质量适当的金属块，固定在一根底端封闭的中空细塑料管内的不同位置后，分别轻轻地竖直放到水和浓盐水中，观察它是否能始终保持竖直。观察到的实验现象如表：【分析】(1)把金属块和塑料管视为一个物体， 金属块位置的改变，会改变物体的______位置。相同条件下，这一位置越低，细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。2-1-c-n-j-y(2)分析金属块固定在c点时，细管放入水和浓盐水中时的实验现象可知，相同条件下，浮力作用点的位置相对细管底端越_______（选填“高”或“低”），细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。17.（2017?温州）Argo浮标广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域。浮标结构如图所示，坚硬壳体外下方装有可伸缩油囊；当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时，油囊排开水的体积等于注入油的体积；当油囊中的油全部被抽回壳体内时，油囊体积忽略不计。已知浮标总质量为55千克，其中含油20千克；浮标壳体体积为0.04米3，油的密度为0.8×103千克/米3；海水密度取1.0×103千克/米3，g取10牛/千克。（1）该浮标下沉20米，浮标总重力做功多少焦？（2）液压式柱塞泵将壳体中的油全部注入油囊时，浮标最终露出水面体积为多少米3？一、选择题1.（2017·义乌模拟）半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面(如图甲)；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙)；待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载(如图丙)。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3，则以下判断正确的是(? )。A．F1>F3>F2 B．F2>F3>F1 C．F3>F1>F2 D．F3>F2>F12.（2017·浙江省备考模拟二）如图所示，同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为F1，底部受到水的压强为p1，潜入水中时受到浮力为F2，底部受到水的压强为p2。下列选项中正确的是（ ）。A.F1＜F2，p1＜p2； B.F1=F2，p1＞p2；C.F1＞F2，p1＞p2； D.F1=F2，p1＜p23.（2018·中考全预测三）如图所示，一船在某海水域作业时，将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水。第一次放，因水太深，铁箱没触碰到水底，此时船的吃水线在W处；换个地方第二次再放，铁箱才接触到水底，最后松绳将箱完全释放。下列说法正确的是（?）。A.当铁箱在船上时，吃水线应在W下方；B.第二次放铁箱时，吃水线在W的上方；C.若铁箱始终在船上，行驶到海水密度更大的水域，则吃水线会慢慢往上移动；D.假设突然地球引力减为一半，则吃水线仍在原处4.（2018·中考全预测试卷四）如图为小鱼在水中“吹气泡”。下列关于“上升过程中的气泡”的说法正确的是（?）。A.体积变大，质量变大； B.质量不变，密度增大；C.受水的压强变小，浮力变大；D.重力势能增加，动能不变5.（2018·中考全预测试卷七）如图所示，两只完全相同的盛水容器放在磅秤上，用细线悬挂质量相同的实心铁球和铝球，将其全部没入水中，此时两容器中水面高度相同，设绳的拉力分别为T1、T2， 磅秤的示数分别为F1和F2，则（ ?）。A.T1>T2，F1=F2 B.T1>T2，F1>F2 C.T16.（2017·中考经典模拟二）装有不同液体的甲、乙两烧杯，放入两个完全相同的物体，当物体静止后两烧杯中液面恰好相平，如图所示。液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是P甲、P乙，液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙，下列判断正确的是（ ）。A．P甲＞P乙，F甲=F乙 B．P甲=P乙，F甲＞F乙C．P甲＜P乙，F甲=F乙 D．P甲=P乙，F甲＜F乙7.（2017·宁波市模拟） 一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中，如图所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐，鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是（ ）。二、填空题8.（2017·湖州市七校联考）如图所示，烧杯里面装有一定量分水（图甲），用弹簧测力计吊着未知物体，先将物体浸没在水中（图乙），水位升高到B处，示数是18N；再将物体缓慢提出，使水位下降到AB的中点C处，示数是23N（不计物体带出的水）。则物体浸没时受到的浮力是________N，物体的密度是________kg/m3。9.（2017·绍兴市模拟）如图所示，盛热水的茶杯中有一片茶叶，茶叶上附有两个球形气泡，此时它恰好处于悬浮状态，茶叶与两气泡的总体积为1×10－8m3，则这片茶叶的重力为________N。若在茶杯上盖紧盖子，会发现这片茶叶将________(填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。10.（2017·浙江省海淀区模拟）如图，先在溢水杯中装满水，水面与溢水口齐平，再放入一块重3N的木块，溢出的水全部用小烧杯接住．则小烧杯中水的重力等于________N，水溢出后溢水杯底受到水的压强________（填“增大”、“不变”、“减小”）。11.（2017·浙江中考冲刺三）小婷利用刻度尺、小铁钉、圆柱形容器和适量的水测量一个小木块的密度。图所示的三个图是小婷正确测量过程的示意图，图中H1、H2、H3分别是圆柱形容器中水面所对应的深度。已知水的密度为ρ水，请利用图中测量出的物理量和ρ水写出小木块密度的表达式：ρ木=________。12.（2018·中考全预测试卷三）向一个质量和体积均可忽略不计的塑料瓶中装入某种液体后密闭，把它先后分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体容器中，所受浮力分别为F甲、F乙，如图所示。利用浮力知识判断：F甲______F乙；ρ甲______ρ乙（填“>”、“<”或“=”）。13.（2018·中考全预测试卷八）将均匀细木杆一端缠绕少许铜丝，带有铜丝的一端放入液体中后，木杆可以竖直漂浮，从而制成了简易密度计。如图所示，将这种简易密度计放入密度为ρ1、ρ2的不同液体中，试判断（填“>”、“=” 或“<”）。（1）密度计在两液体中受到的浮力分别为F1、F2，则F1________F2。（2）两液体的密度大小关系为ρ1________ρ2。三、计算题14.（2017·浙江经典模拟卷一）某同学将一个重为4.0N的金属筒容器开口向上放入水中时，有1/3的体积露出水面；如果在筒内装入100cm3的某种液体后，金属筒有11/12的体积没入到水中；则金属筒的容积是 m3（筒壁厚度不计），装入金属筒内液体的密度是 kg/m3。www.21-cn-jy.com三、计算题15.（2017·义乌模拟二）有一足够大的水池，在其水平池底竖直放置一段圆木。圆木可近似看作一个圆柱体，底面积0.8m2，高5m，密度0.7×103kg/m3。（g=10N/kg）（1）未向水池内注水时，圆木对池底的压力和压强分别为多大？（2）向水池内缓慢注水，在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大？（3）当向水池内注水深度达到4m时，圆木受到的浮力又为多大？16.（2017·浙江省科学备考模拟一）小明在做有关浮力的实验中，测得装满水的溢水杯重力为4.8N，空小桶重力为0.2N，把它们放在水平桌面上，如图甲所示。再将一个质量为400g的小球轻轻放入溢水杯中，小球沉到杯底，溢出的水全部流入小桶，如图乙所示。将装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，静止时测力计的示数敷如图丙所示。ρ水=1.0×103 kg/m3。求：（1）若溢水杯与桌面的接触面积为50cm2，放入小球前，装满水的溢水杯对桌面的压强。（2）小球浸没在水中时所受的浮力。（3）小球的密度。17.（2017·浙江省科学考前冲刺卷三）面积很大的水池，水面上浮着一边长为1m的正方体均匀木块，开始时木块静止，如图甲。现用力F将木块匀速下压，运动时，F随深度H变化如图乙。求：（1）正方体木块的密度为多少？（2）木块匀速下沉过程中，力F的最大值为多少？（3）木块开始下沉到恰好浸没的过程中，请通过计算判断：木块的重力对木块做的功和力F对木块做的功是否相等？18.（2018浙江省科学预测试卷三）如图所示，一小型牵引车通过滑轮组打捞深井中的重物，物重为1.2×103N，密度为1.6×103kg/m3。测得物体在出水面前、完全出水面后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1：2，不计绳重、轮绳摩擦及水的阻力。试分析计算回答：（1）滑轮组在此次打捞重物体现的特点有????? （选填）。A.只省力；B.只改变力的方向；C.省力且改变力的方向；D.不省力、不改变力的方向。（2）动滑轮的重力为多少N? （3）重物在出水面前，滑轮组的机械效率是多少? （4）若重物在出面后上升的速度为0.6m/s，则牵引车的拉力功率为多少W? 四、实验探究题19.（2017·绍兴模拟）某中学物理兴趣小组的同学为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入足够深的水中，在金属块接触容器底之前，分别记下金属块下表面所处不同深度h和弹簧测力计相应的示数F。实验数据如下：21cnjy.com次数1234567h（cm）024681012F（N）6.756.255.755.254.754.254.25（1）分析实验数据，可以得出物体重____N，第4次实验时，物体受到的浮力为_____N。（2）下图能正确反映弹簧测力计示数F与金属块下表面到水面距离h关系的图像是(? )。20.（2017·浙江省备考模拟二）实验表明：密度大于液体的固体球，在液体中开始时是竖直加速下沉，但随着下沉速度变大，其所受的阻力也变大，到一定深度后开始匀速下沉。下表是某兴趣小组在探究“固体球在水中竖直匀速下沉时的速度与哪些量有关”实验时得到的数据记录（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，球的体积计算公式为V=4/3πr3）次序固体球的半径r/（×10﹣3m）固体球的密度ρ/（×103kg?m﹣3）固体球匀速下沉的速度v/（m?s﹣1）10.53.00.5521.03.02.2031.53.04.9540.54.01.1051.04.04.4060.55.01.6571.05.06.60（1）第1、2、3三组数据可知，因为阻力的原因，固体球在水中竖直匀速下沉时受到重力与浮力并不相等，重力与浮力之比为________；21·cn·jy·com（2）结合表格中的数据分析，若固体球的半径为2.0×10﹣3m，密度为4.0×103kg/m3， 则其在水中匀速下沉的速度是________m/s；21*cnjy*com（3）同学们进行了以上实验后，为了得到“密度大于液体的固体球，在液体中开始时是竖直加速下沉，但随着下沉速度变大，其所受的阻力也变大，到一定深度后开始匀速下沉。”的普遍结论，你认为应进行的下一步操作是：________。【出处：21教育名师】21.（2018·浙江省科学全预测卷二）小敏同学进行探究“蜡块的下沉条件”实验如下：实验器材：装有水的大烧杯、蜡块、铁钉（如图）。21*cnjy*com实验过程：把蜡块浸没在水中，松手后，发现蜡块要上浮（直至漂浮在水面）。为了使浸没在水中的蜡块会下沉，设计了两种实验方案。方案一：将一根铁钉全部插入蜡块中，然后将蜡块浸没在水中松手，结果蜡块沉入水底。方案二：用同样的铁钉，但只将其部分插入蜡块中，将蜡块浸没在水中松手，结果蜡块也沉入水底。（1）从物体受力的角度看，在蜡块中插入铁钉是为了改变________的大小。（2）两种方案的实验结果基本一致，但你认为哪一方案更科学？并说明理由________。（3）能够得到的实验结论是________。第四讲 浮力一、浮力①知道浮力的概念（a）；②描述阿基米德原理（a）；③直接运用阿基米德原理或公式的变形进行简单的计算（b）。一、浮力1.浮力：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。2.浮力方向：竖直向上，施力物体是液（气）体。3.浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差就是浮力；如图（1）所示。图（1）浮力产生原因二、阿基米德原理1. 阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。如图（2）所示。图（2）验证阿基米德原理2. 公式表示：；从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。3. 适用条件：液体（或气体）。三、物体的浮沉条件1.前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。2.示意图：重力与浮力的关系如图（3）所示：图（3）物体的沉浮条件如图所示，（1）当时，物体上浮；。当时，物体悬浮；。当时，物体下沉；。当（物体未完全浸没液体）时，物体漂浮；。3. 说明：（1） 密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。（2）物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积，则物体密度为ρ。（3） 悬浮与漂浮的比较：相同点： ；不同点：悬浮时，，；漂浮时，，。（4）判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较与G或比较与。（5）物体吊在测力计上，在空中重力为G，浸在密度为ρ的液体中，示数为F，则物体密度为：。（6）冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变；冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。21·世纪*教育网4.漂浮问题“五规律”：规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；规律二：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同；规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。四、浮力的利用1. 轮船（1）工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。排水量：轮船满载时排开水的质量。单位是t，由排水量m 可计算出：排开液体的体积；排开液体的重力；轮船受到的浮力，轮船和货物共重。2. 潜水艇工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。3. 气球和飞艇工作原理：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。4. 密度计原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。构造：下面的金属粒能使密度计直立在液体中。刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大（上小下大）。5.计算浮力方法（1）示重差法：就是物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。例1：弹簧秤下挂一铁块，静止时弹簧秤的示数是4N，将铁块浸入水中时，弹簧秤的示数为3.5N，这时铁块所受的浮力是 N，= 。解：由题意可知，铁块受到的重力为4N；铁块浸入水中示数是3.5N，铁块所受浮力为：，假设铁块体积为。21*cnjy*com所以，。（2）压力差法：应用求浮力，这是浮力的最基本的原理。例2：某物块浸没在水中时，下表面受到水的压力为2.3N，上表面受到水的压力为1.5N，则该物块受到水的浮力为 牛，方向为 。21世纪教育网版权所有解：下表面受到水的压力为2.3N，上表面受到水的压力为1.5N；所以浮力方向向上，大小为：。（3）公式法：。例3：将体积是50cm3的物体浸没在水中，它受到的浮力多大？若此物体有一半浸在煤油中，它所受的浮力多大？（ρ煤油=0.8×103kg/m3）g取10N/kg）解：由公式，得到物体在水中的浮力：；在煤油中的浮力为：（4） 受力分析法：如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态，则物体受重力和浮力作用，且此二力平衡，则。例4：把质量是200g的塑料块放入水中，静止时塑料块有一半露出水面。（g取10N/kg）求（1）塑料块在水中受到的浮力？（2）塑料块的体积和密度？解：（1）塑料块受到的重力：，因为塑料块静止，故它受到的浮力：；（2）塑料受到的浮力等于它排开水受到的重力，故排开水的体积为：，塑料块的体积：，故塑料块的密度：。（5）排水量法（也是阿基米德原理）：。轮船的满载重量，一般是以排水量表示的，即是排开水的质量，船也是浮体，根据浮体平衡条件也得：船受到的总，而排水量kg?g，就是船排开水的重，即是浮力，又是船、货的总重力。考点一：浮力一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。浮力方向竖直向上，施力物体是液（气）体。浮力产生的原因（实质）是液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差就是浮力。【典例】（2017·舟山市嵊泗县一模）如图是世界上最大的全透型载客潜水器“寰岛蛟龙1”。潜水器从水面缓慢下潜至水面下一定深度处悬停，里面的人能从潜水器内往外观察海底世界。下列关于潜水器的说法正确的是（ ）。A.潜水器靠改变受到的浮力来实现下潜的；B.下潜过程中，水对它的压强不变；C.悬停时受到的重力和浮力是一对平衡力；D.下潜过程中受到的浮力一直在变大【答案】C。【解析】（1）物体浸没液体中受到的浮力等于其排开液体的重力；（2）液体压强与其深度有关；（3）物体静止时所受的力一定是平衡力。解：A.潜水器完全浸没水中后，它排开水的体积不变，故潜水器靠改变受到的浮力来实现下潜是错误的。B.在下潜过程中，深度越来越大，水对它的压强增大，故B错误。C.悬停时，潜水器处于静止状态，所以它受到的重力和浮力是一对平衡力。D.下潜过程中，潜水器排开水的体积不变，浮力不变，故D得说法错误。正确答案是C。考点二：阿基米德原理 阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 公式；从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。适用条件：液体（或气体）。【典例】（2017·杭州市上城区二模）将一乒乓球压入盛有水的烧杯底部，如图所示，松手后，乒乓球先上升最终漂浮。球露出水面前，动能 ；露出水面后，烧杯底部受到的液体压强________。（填“变大”、“不变”或“变小”）【答案】变大、变小。【解析】（1）同一物体的动能与其质量速度有关，速度越大，动能越大；（2）根据液体压强公式回答。解：（1）乒乓球在上升过程中速度越来越大，故其动能变大。（2）乒乓球完全在水中时，液面高，当乒乓球漂浮在水面上时，液体液面下降，根据液体压强公式可知，烧杯底部的压强会变小。故答案是：变大、变小。考点三：物体沉浮条件在物体浸没在液体中，且只受浮力和重力时，当时，物体上浮；。当时，物体悬浮；。当时，物体下沉；。当（物体未完全浸没液体）时，物体漂浮；。【典例】（2017·衢州市衢江区模拟）如图甲所示，一个边长为1m的正方体静止在湖底，上表面离水面深度为h。现用一根粗细和重力不计的绳子，将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水面，在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动，拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3）求： （1）物体在露出水面前受到水的浮力是多少牛？（2）物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少牛？（3）物体的密度是多少千克/米3？【答案】（1）；（2）；（3）；（4）。【解析】（1）物体的体积为，浸没在水中时，，则根据阿基米德原理，它露出水面前受到的浮力为：。（2）由图乙可知，物体的重力，所以露出水面前，绳子的拉力为：；（3）物体的密度为：；（4）从图乙可知，物体由刚露出水面至完全露出水面共用时10s，通过了1m的距离，所以物体上升的速度为：；由于物体一直做匀速直线运动，所以；物体上表面受到水的压强为：。易错点1：未完全理解物体沉浮的条件例一：把一木块轻轻放入盛满酒精的杯中，木块浮在液面上，此时杯中溢出酒精10g，若将此木块轻轻放入盛满水的杯中，从水中溢出水的质量为( )。A.大于10g B.等于10g C.小于10g D.无法确定【错解】A。【析错】木块浮在液面上，此时杯中溢出酒精10g，即m排=10g，则，把木块放入水中，则木块排开水的体积仍为12.5cm3,这些水的质量是：m水=ρ水V排=1.0g/cm3×12.5cm3=12.5g。答案A。【纠错】上述分析的错误之处在于认为木块排开的酒精的体积和排开的水的体积相等，实际上木块排开酒精的体积大些。要正确解答此题，应该理解物体漂浮的条件。木块在酒精中漂浮，则木块所受的浮力等于木块的重，木块的质量等于它排出的酒精的质量，木块的密度小于酒精的密度，即F浮1=G木，m木=m排酒精，ρ木<ρ酒精;由题可知酒精的密度比水的密度小，因此木块的密度比水的密度更小，即ρ木<ρ水，所以将此木块放入盛满水的杯中，木块仍然漂浮，此时木块受到的浮力等于木块的重，木块的质量和它排开水的质量相等，即F浮2=G木，m木=m排水;所以，m排酒精=m排水=10g。正确答案B。★名师指津：液体中的物体所受到的浮力等于物体排开液体的重力。易错点2：不能正确判断是否收到浮力例二：在河底有一凸出的岩石(如图)，体积为3m3，求它受到浮力是多大?【错解】3×104N。【析错】根据阿基米德原理，F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m3=3×104N。【纠错】很明显这样分析是错误的，因为浮力是物体受到液体向上和向下的压力差，这块凸出的岩石和河底是完全结合在一起的，下面根本就没有水，因此也就谈不上受到浮力的作用，所以这块凸出的岩石受到的浮力为零。正确答案：它受到浮力是0N。★名师指津：浮力是物体受到液体向上和向下的压力差。易错点3：不注意观察，整体思考、综合能力差例三：在公园平静的湖水中，经常能看到从湖底，产生的气泡向上升，则气泡在水中向上升的过程中，下列说法正确的是( )。A.气泡所受的液体压强不变；B.气泡所受的液体压强变小C.气泡所受的浮力变大； D.气泡所受的浮力不变【错解】BD。【析错】气泡在水中向上升的过程中，离液面越来越近，所处的深度变小，故气泡所受的液体压强变小;而气泡排开的水的体积不变，故所受的浮力不变。故答案B、D。【纠错】上述分析的前一部份是正确的，后边的分析不够准确，主要原因是同学们平时不注意观察，前后知识的综合能力不强。细心的同学会发现气泡上升时会越来越大，因为气泡上升时所受的液体压强变小，而质量一定的气体，压强越小体积越大，这样，气泡排开的水的体积越来越大，受到的浮力越来越大。正确答案是B、C。★名师指津：浮力是物体排开液体的重力，在气泡上升过程中气泡的体积在发生变化。一、选择题1.（2016·丽水）潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面合计10分钟，显示器上分别显示全过程深度曲线和速度图象如图，下列对潜水器分析正确的是（ ）。A．在1～3分钟，受到水的压强逐渐减小；B．在1～3分钟，受到水的浮力逐渐变大；C．在4～6分钟，都是处于水下静止状态；D．在6～8分钟，都是处于受力平衡状态 【答案】C。【分析】（1）由h﹣t图象可知在1～3min内潜水器所处深度的变化，根据p=ρgh可知受到水的压强变化；（2）潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面，在1～3min内潜水器排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知受到水的浮力变化；（3）由v﹣t图象可知在4～5min内潜水器的速度，然后判断其状态； （4）由v﹣t图象可知在6～8min内潜水器的运动状态，在判断所处的状态。解：A．由h﹣t图象可知，在1～3min内潜水器所处的深度逐渐增大，由p=ρgh可知，受到水的压强逐渐增大，故A错误。B．在1～3min内，潜水器排开水的体积不变，由F浮=ρgV排可知，受到水的浮力不变，故B错误。C．由v﹣t图象可知，在4～5min内，潜水器的速度为0，处于静止状态，故C正确。D．由v﹣t图象可知，在6～8min内，潜水器加速上升，处于非平衡状态，故D错误。故选C。2.（2017·台州）用图中实验装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶中。下列说法正确的是（? ）。A、实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响；B、物块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压强越大；C、物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大；D、通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3【答案】D。【解析】根据阿基米德原理F浮=G排液、压强与深度有关同种液体中深度越大压强也越大、可判断。【解答】A．实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响，会使溢出的水不等于排开的水影响实验结果，A错误。2-1-c-n-j-yB．物块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压强越大，压强与液体深度有关由于溢水杯中水的深度使终不变所以水对溢水杯底部的压强也不变，B错误。C．物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大，未浸没时浸入越深物块受到浮力越大，左侧弹簧测力计示数越小，浸没后物块深度增加由于排开液体体积不变所以浮力不变，弹簧测力计示数也不变，C错误。D．通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3， F浮=2N-1N=1N，V物=V排=，，合并得，=2×103千克/米3，D正确。故选D。3.（2017·乐山）如图所示，将边长为10cm的正方体木块放入装有水的烧杯中，木块静止时，上表面距离水面 4cm，g取10N/kg，则( )。A. 木块受到的浮力是4N； B.使木块完全浸没需要4N向下的压力；C. 木块的密度为0.4g/cm3；D.木块底部受到水向上的压强为103Pa【答案】B。【解析】（1）漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几，从图中可知，木块浸入水中3/5，那么木块的密度是水密度的3/5，即为0.6g/m3。（2）木块还有2/5未浸入水中，未浸入水中的木块体积是4cm×10cm×10cm=400cm3，此体积需要排开水的质量为：400cm3×1g/cm3=400g，这些水受到的重力为400×10-3kg×10N/kg=4N；故要想使木块完全浸入水中，需要向下4N的压力。（3）根据液体压强公式：。所以，从给出的答案可以看出，正确答案是B。4.（ 2017·南京）如图所示，将苹果和梨子放入水中后，苹果漂浮，梨子沉底。若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1，梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2，以下判断正确的是（ ）。（1）若m1＞m2，则F1一定小于F2；（2）若m1=m2，则F1一定大于F2；（3）若V1=V2，则F1一定小于F2；（4）若V1＞V2，则F1一定大于F2A．（1）（3） B．（1）（4） C．（2）（3） D．（2）（4）【答案】C。【解析】（1）物体在水中，如果物体的密度大于睡的密度，物体会下沉；如果物体的密度小于睡的密度，物体会漂浮；如果物体的密度等于水的密度，物体会悬浮。（2）物体在水中受到的浮力等于物体排开水的重量。从以上给出的答案看：（1）若m1＞m2，则F1一定小于F2；此说法错误。李子和苹果受到的浮力，和梨子、苹果排开水的体积有关，没有理由直接证明苹果受到的浮力一定小于梨子受到的浮力。（2）若m1=m2，则F1一定大于F2；此说法正确。两物体质量相等，它们受到的重力相等，苹果漂浮在水中，说明苹果受到的浮力与重力相等；梨子下沉入水底，说明梨子受到的浮力小于其重力。故F1一定大于F2。（3）若V1=V2，则F1一定小于F2；此说法正确。两物体的体积相等，但苹果漂浮、梨子下沉，说明苹果的密度小于梨子的密度，苹果排开水的体积小于梨子排开水的体积，故苹果受到的浮力小于梨子受到的浮力。（4）若V1＞V2，则F1一定大于F2；此说法错误。虽然苹果的体积大于梨子的体积，但两物体排开水的体积无法确定，也就无法确定哪个物体受到的浮力大小。由此可见，正确的说法是（2）和（3）。此题正确答案是C。5.（2017·辽阳）（多选）建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障，核潜艇是海军的战略重器，如图是我国094型战略导弹核潜艇，关于它在海中状态的有关分析正确的是（ ）。A.上浮过程中所受浮力逐渐增大；B.悬浮时所受浮力等于重力；C.悬浮和漂浮时所受的浮力相等；D.漂浮时比悬浮时排开海水质量小【答案】BD。【解析】A．上浮过程中所受浮力逐渐增大；此说法错误。物体受到的浮力与其排开液体的体积有关，上浮过程中潜艇排开水的体积不变，浮力不变。B．悬浮时所受浮力等于重力；此说法正确。潜艇悬浮时，处于静止状态，潜艇受到平衡力的作用，故潜艇受到的浮力大于其重力。C．悬浮和漂浮时所受的浮力相等；此说法错误。潜艇悬浮时，潜艇排开水的体积等于潜艇的体积；潜艇漂浮时，排开水的体积小于潜艇的体积。D．漂浮时比悬浮时排开海水质量小；此说法正确。漂浮时，潜艇排开海水的体积小于悬浮时排开海水的体积，故排开海水的质量亦是如此。此题说法正确的是BD。6.（2017·衡阳）甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一个鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两个杯子中液面恰好相平，鸡蛋所处的位置如图所示，则（ ）。A．甲杯中的盐水密度较大；B．乙杯底部所受的液体压强较大；C．甲杯底部所受的液体压力较大；D．鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大【答案】B。【解析】同一个鸡蛋放在不同浓度的盐水中，甲图鸡蛋悬浮在水中，乙图鸡蛋漂浮在水中，所以甲图中盐水密度等于鸡蛋密度且甲图中盐水密度小于乙图中盐水密度；如果甲乙两图盐水液面持平，盐水深度相同，故乙图中杯子底部受到的压强大。由此可见，A的说法错误，B的说法正确。甲杯底部压强小于乙杯底部压强，杯子完全相同，故甲杯底部所受的液体压力大的说法也错误的；同一个鸡蛋在两种盐水中受到的浮力相同，故D的说法也是错误的。此题正确答案是B。7.（2017·郴州）如图所示，某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中。物体静止时，A漂浮，B悬浮，且两液面相平，容器底部受到的液体压强分别为P甲、P乙，物体A、B所受浮力分別为FA、FB．则（ ）。A．P甲＜P乙，FA=FB； B．P甲＜P乙，FA＞FB；C．P甲＞P乙，FA=FB； D．P甲＞P乙，FA＜FB【答案】C。【解析】完全相同的两物体A、B分别在甲、乙两种液体中，一个悬浮、一个漂浮，说明两物体受到的浮力相同；A在甲图中漂浮，物体排开液体的体积小于乙图中排开液体的体积，说明甲图中液体密度大于乙图中液体密度，两液体液面相同，故甲图中液体底部受到的压强要大于乙图中液体底部受到的压强。所以，正确答案是C。8.（2017·广东）将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球，分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中，甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮，如题图所示，下列说法正确的是（ ）。A．三个小球的质量大小关系是m甲>m乙>m丙；B．三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F乙C．三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙；D．三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p′甲>p′乙>p′丙【答案】D。【解析】根据物体沉浮条件，甲球下沉、乙球漂浮、丙球悬浮在水中，说明甲球密度最大，丙球密度较小，乙球密度最小；因为体积相同，所以甲球质量最大、丙球较小、乙球最小。同时也说明，烧杯甲对桌面的压力变大，烧杯乙和丙对桌面的压力不变，由此可知烧杯对桌面的压强大小关系是：p′甲>p′乙>p′丙。由液体压强公式可知，三个烧杯液面高度不变，故水对烧杯底部的压强不变。故，正确答案是D。9.（2017·盐城）未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆（ ）。A．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的小；B．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的小；C．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的大；D．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的大【答案】D。【解析】根据物体沉浮条件可知，物体漂浮在水面上，物体受到的浮力等于其自身重力；物体所受浮力大小，等于它排开水的重力。煮熟的汤圆漂浮在水面上，说明汤圆受到的浮力等于其自身重力，此时汤圆排开水的体积比未煮过的要大。正确答案是D。10.（2017·泰安）有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球下沉到杯底，溢出酒精的质量是40g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，小球漂浮且有的体积露出液面，溢出液体的质量是50g，已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，下列计算正确的是（ B）。①小球的质量是40g；②小球的体积是50cm3；③液体的密度是1.1×103kg/m3；④小球的密度是0.9×103kg/m3。A．只有①②正确；B．只有②③正确；C．只有②④正确；D．只有①③正确【答案】B。【解析】根据题意可求得小球的体积，小球的体积等于小球放入甲溢水杯溢出酒精的体积：。小球放入乙溢水杯中后，漂浮在液体上，说明小球密度小于液体密度；液体溢出的质量为50g，液体溢出的体积是小球排开液体的体积，故为：，所以，乙溢水杯中液体的密度为：。小球受到的重力等于乙溢水杯溢出的液体的重量，即为：，故小球质量为：，小球密度：。正确的是②和③。此题在答案是B。11.（2016?舟山）人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁，把空气压进浮筒将浮筒里的水排出，沉船随着浮筒一起浮起，下列说法正确的是（? ）。A.沉船在河底时，受到的浮力等于其重力；B.浮筒充满气后，受到的浮力大于其重力；C.沉船在水下上浮时，受到的浮力逐渐变小；D.船和浮筒浮在水面时，受到的浮力大于其重力【答案】B。【解析】当浮力大于物体重力﹣物体上浮；当浮力等于物体重力﹣物体悬浮可停在液体内部任意一位置；当浮力小于物体重力﹣物体下沉。解：A、沉船在河底时，受到的浮力小于其重力，故A错误。B、浮筒充满气后，浮筒绑在沉船两侧时使整体体积增大，根据F浮=ρ液gV排可知，总的浮力增大，排出浮筒中的水，浮筒的重力减小，当浮力大于重力时，沉船就会浮上来．故B正确。C、沉船在水下上浮时，船排开水的体积不变，水的密度不变，根据F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力不变，故C错误。D、船和浮筒浮在水面时，受到的浮力等于其重力，故D错误。故选B。二、填空题12.（2016?杭州）三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与三个体积相同的实心球相连，向容器内倒入某种液体，待液体和球都稳定后，观察到如图所示的情况：①乙球下方弹簧长度等于原长，这三个球受到浮力的大小关系是________（选填字母）；A．F甲＜F乙＜F丙；B．F甲＞F乙＞F丙；C．F甲=F乙=F丙。②这三个球的密度大小关系是________（选填字母）A．ρ甲＜ρ乙＜ρ丙；B．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙；C．ρ甲=ρ乙=ρ丙。③其中________球（选填“甲”“乙”“丙”）的密度与液体密度相同。【答案】C、A、乙。【解答】解：（1）已知三个实心球体积相同，由于三个球浸没在同种液体中，则排开液体的体积相同，根据F浮=ρ液V排g可知，它们受到的浮力：F浮甲=F浮乙=F浮丙；故选C。（2）根据题意可知，乙球下方弹簧长度等于原长，则弹簧对乙球没有作用力；观察如图情况可知，甲球下方弹簧长度大于原长，则弹簧对甲球有向下的拉力F拉；丙球下方弹簧长度小于原长，则弹簧对丙球有向上的支持力F支；由题知，三个球处于静止，所以F浮甲=G甲+F拉，F浮乙=G乙，F浮丙=G丙﹣F支，比较可知，F浮甲＞G甲，F浮乙=G乙，F浮丙＜G丙，由于它们所受浮力相等，所以三个球的重力关系为：G甲＜G乙＜G丙；根据重力公式可知，三个球的质量关系为：m甲＜m乙＜m丙；又三个球的体积相同，根据ρ=可知：ρ甲＜ρ乙＜ρ丙，故选A。（3）根据前面分析可知，弹簧对乙球没有作用力，浮力与重力平衡，乙球处于悬浮状态，所以，ρ乙=ρ液。故答案为：C、A、乙。13.（2016?金华）已知木块A的体积为1×10﹣3m3，重力为6N，与固定在容器底部的轻质弹簧相连，如图甲，现向图甲容器中缓慢注水，直至木块A完全浸没并处于静止状态，如图乙。【来源：21·世纪·教育·网】（1）在向容器中注水的过程中，水对容器底部的压强逐渐________（填“增大”、“减小”或“不变”）；（2）木块完全浸没处于静止状态时，弹簧对木块的拉力为________牛。【答案】（1）增大；（2）4。【解析】（1）根据p=ρgh分析解答；（2）利用F浮=ρ水gV排求出木块完全浸没处于静止状态时受到的浮力，又知重力，根据力的平衡可求弹簧对木块的拉力。解：（1）在向容器中注水的过程中，水的密度不变，但水的深度增大，根据p=ρgh可知，水对容器底部的压强逐渐增大。（2）木块完全浸没处于静止状态时受到的浮力：F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N，木块在水中静止，所以F浮=G+F拉，则弹簧对木块的拉力F拉=F浮﹣G=10N﹣6N=4N。故答案为：（1）增大；（2）4。14.（2016?绍兴）将重10牛的长方体木块A放入水平放置的盛水容器中静止时，有的体积露出水面，木块受到的浮力是____牛，若在木块上放另一物块B，使木块刚好全部压入水中，如图，若所加物块B的体积是木块的，则物块B密度与木块A密度之比是____。【答案】10、3：2。【解析】物体漂浮时，浮力等于重力；将AB看作一个整体，根据浮力等于重力，并结合阿基米德原理以及密度计算公式计算物块B密度与木块A密度之比。解：根据题意可知，木块A漂浮在水中，因此木块受到的浮力F浮=GA=10N；当木块有 的体积露出水面时，即木块有 的体积浸入水中，木块受到的浮力为10N；根据阿基米德原理有：F浮=ρ水g× V木=10N，整理得ρ水gV木=15N，当木块全部浸没在水中时，木块受到的浮力：F浮′=ρ水gV木=15N；将AB看作一个整体时，AB漂浮在水中，浮力等于总重力，即F浮′=GA+GB；所以物体B的重力：GB=F浮′﹣GA=15N﹣10N=5N；由G=mg和ρ= B：ρA= ： = × = × =3：2。故答案为：10、3：2。15.（2017?金华）“彩球温度计”是一种现代居家饰品，其结构模型如图所示。该“彩球温度计”是由体积相同（保持恒定）、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当环境温度升高时，浸没在液体中的小球受到的浮力将_____。在某一环境温度下，四个小球处于如图位置，此时B小球受到的浮力与D小球受到的浮力的大小关系为______。 【答案】变小（或“减小”）；FB=FD。【解析】（1）当外界气温升高时，容器内的液体质量不变，体积变大，根据公式可知密度变小；（2）根据阿基米德原理判断物体受到的浮力的大小。解答：（1）当外界气温升高时，容器内的液体质量不变，体积变大，根据公式可知密度变小。（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排， 排开液体的体积相同时，BD受到的浮力相等FB=FD。故答案为：（1）变小（或“减小”）；（2）FB=FD。三、综合题16.（2017·宁波）为何漂浮在水面上的竹筷一般都是横躺着而不是竖直的？这一现象引起了小科的思考。 【思考】漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用，因为它们是一对______力，所有竹筷应该能竖直地静止在水面上，但事实并不如此。【实验】小科以内含金属块的中空细塑料管模拟竹筷进行实验探究。如图所示，把一个质量适当的金属块，固定在一根底端封闭的中空细塑料管内的不同位置后，分别轻轻地竖直放到水和浓盐水中，观察它是否能始终保持竖直。观察到的实验现象如表：【分析】(1)把金属块和塑料管视为一个物体， 金属块位置的改变，会改变物体的______位置。相同条件下，这一位置越低，细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。(2)分析金属块固定在c点时，细管放入水和浓盐水中时的实验现象可知，相同条件下，浮力作用点的位置相对细管底端越_______（选填“高”或“低”），细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。【答案】平衡；（1）重心；（2）高。【解析】根据二力平衡的条件分析。（1）金属块在不同的位置，会改变塑料管的重心，据此分析；（2）根据阿基米德原理判定细管浸在液体中的体积的大小，据此分析。解：漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用，这两个力大小相等、方向相反、同一直线、作用在同一物体上，是一对平衡力。（1）把金属块和塑料管视为一个物体，金属块在塑料管中的位置不相同，则塑料管这个整体的重心就会发生变化，金属块的位置越低，重心就越低。（2）金属块固定在c点时，细管放入水中能漂浮，在浓盐水中不能漂浮。细管在水中和盐水中所受的浮力是相同的，根据阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液gV排可知，盐水的密度大于水的密度，则细管在盐水中排开的盐水的体积要小于排开的水的体积，即在水中细管所受的浮力的作用点要高一些；作用点越高，越容易漂浮． 故答案为：平衡；（1）重心；（2）高。17.（2017?温州）Argo浮标广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域。浮标结构如图所示，坚硬壳体外下方装有可伸缩油囊；当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时，油囊排开水的体积等于注入油的体积；当油囊中的油全部被抽回壳体内时，油囊体积忽略不计。已知浮标总质量为55千克，其中含油20千克；浮标壳体体积为0.04米3，油的密度为0.8×103千克/米3；海水密度取1.0×103千克/米3，g取10牛/千克。（1）该浮标下沉20米，浮标总重力做功多少焦？（2）液压式柱塞泵将壳体中的油全部注入油囊时，浮标最终露出水面体积为多少米3？【答案】（1）总重力做功1.1×104焦；（2）浮标最终露出水面的体积为0.01米3。【解析】（1）根据功的计算公式W=FS，计算出浮标做的总功；（2）根据物体漂浮的静止状态，根据二力平衡条件，可以得出F浮=G物，根据浮力的计算公式F浮=ρ液gV排，计算出浮标排开水的体积，从计算最终浮标露出的体积。解答：（1）G=mg=55千克×10牛/千克=550牛，W=FS=Gh=550牛×20米=1.1×104焦。（2）浮标最终处于漂浮状态，所以F浮=G物=550牛，根据公式F浮=ρ液gV排，得；油囊体积：，所以V露=V壳?（V排?V油）=0.04米3?（0.055米3?0.025米3）=0.01米3。一、选择题1.（2017·义乌模拟）半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面(如图甲)；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙)；待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载(如图丙)。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3，则以下判断正确的是(? )。A．F1>F3>F2 B．F2>F3>F1 C．F3>F1>F2 D．F3>F2>F1【答案】B。【解析】根据图中船排开液体的体积关系，结合F浮=ρgV排可以比较出各自情况的浮力大小关系，进而判断即可。21教育名师原创作品据图可知，乙图中半载船排开水的体积最大，其次是丙图，甲图排开水的体积最小，所以据F浮=ρgV排可知，液体的密度是相同的，乙图中船受浮力最大，其次是丙图，再次是甲图，即浮力大小关系是：F2＞F3＞F1，故选B。2.（2017·浙江省备考模拟二）如图所示，同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为F1，底部受到水的压强为p1，潜入水中时受到浮力为F2，底部受到水的压强为p2。下列选项中正确的是（ ）。A.F1＜F2，p1＜p2； B.F1=F2，p1＞p2；C.F1＞F2，p1＞p2； D.F1=F2，p1＜p2【答案】A。【解析】根据浮力定律F浮=ρ海水V排g，浮力与排开水的体积有关，压强由公式p=ρgh可知，与深度有关。解答：由于潜艇在海水中上升的过程中，所处深度h变小，排开海水的体积V排不变，所以由F浮=ρ海水V排g和p=ρgh可知，潜艇受到海水的浮力不变，即F1=F2；艇受到海水的压强减小，即p1>p2。故选A。3.（2018·中考全预测三）如图所示，一船在某海水域作业时，将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水。第一次放，因水太深，铁箱没触碰到水底，此时船的吃水线在W处；换个地方第二次再放，铁箱才接触到水底，最后松绳将箱完全释放。下列说法正确的是（?）。A.当铁箱在船上时，吃水线应在W下方；B.第二次放铁箱时，吃水线在W的上方；C.若铁箱始终在船上，行驶到海水密度更大的水域，则吃水线会慢慢往上移动；D.假设突然地球引力减为一半，则吃水线仍在原处【答案】D。【解析】浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)向上托的力；浮沉条件，指的是浸没在液体中的物体，受到两个力：竖直向下的重力和竖直向上的浮力，这两个力的大小决定了物体在液体中的运动状态。【解答】A、铁箱在船上时，船的重力变大，所以船排开液体的体积增大；吃水线变深；故A错误。B、第二次放铁箱时相当于铁箱丢弃，船的重力变小，所以排开液体的体积减小，故B错误。C、当海水密度增大时，而浮力不变，船排开液体的体积减小，故吃水线向下移动；故C错误。D、当地球引力减半时 ，g的大小减半，而船始终漂浮，重力等于浮力： mg=液gv排； m=液v排；与g无关；故D正确。21教育网故答案为D。4.（2018·中考全预测试卷四）如图为小鱼在水中“吹气泡”。下列关于“上升过程中的气泡”的说法正确的是（?）。A.体积变大，质量变大； B.质量不变，密度增大；C.受水的压强变小，浮力变大；D.重力势能增加，动能不变【答案】C。【解析】水压与水的多少无关，只与水的深浅和密度有关系。（水越深，水压大；密度越大，水压越大）；浮力与液体密度ρ液、重力加速度g、排开液体的体积V排有关。解答：A、由图可知，气泡在上升过程中逐渐变大，但质量与物质的形态无关，故质量不变；故A错误。B、,质量不变，体积增大，故密度减小；故B错误。C、水泡上升过程中，离水面越来越近，深度越浅，故水压变小；而体积增大，排水的体积变大，故浮力变大；故C正确。21*cnjy*comD、浮力随着气泡的上升而逐渐增大，重力不变，故速度变大，动能增大；故D错误。故答案为C。5.（2018·中考全预测试卷七）如图所示，两只完全相同的盛水容器放在磅秤上，用细线悬挂质量相同的实心铁球和铝球，将其全部没入水中，此时两容器中水面高度相同，设绳的拉力分别为T1、T2， 磅秤的示数分别为F1和F2，则（ ?）。A.T1>T2，F1=F2 B.T1>T2，F1>F2 C.T1【答案】A。【解析】浸在水中的物体会受到水对它的浮力，浮力的大小可用公式F浮=ρ水gV排计算得到。题中对球进行受力分析可以得到绳的拉力大小关系，磅秤的示数可以认为是水的压力加容器的压力，水的压力与深度有关。【解答】由题意可知，质量相同的实心铁球和铝球，由公式ρ=m/V可知，铁球密度大体积小，铝球的密度小体积大。都浸没在水中时，铝球受到的浮力大于铁球受到的浮力，由于绳子的拉力T=G-F浮， 重力相等，浮力大小绳子拉力T小，所以铝球拉力小，T1>T2，由两容中水面高度相同可知，水对容器底的压力相同，容器又是完全相同的，所以磅秤的示数F1=F2，A选项正确。故选A。6.（2017·中考经典模拟二）装有不同液体的甲、乙两烧杯，放入两个完全相同的物体，当物体静止后两烧杯中液面恰好相平，如图所示。液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是P甲、P乙，液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙，下列判断正确的是（ ）。A．P甲＞P乙，F甲=F乙 B．P甲=P乙，F甲＞F乙C．P甲＜P乙，F甲=F乙 D．P甲=P乙，F甲＜F乙【答案】A。【解析】两小球完全相同，在甲液体中漂浮，在乙液体中悬浮，它们在液体内都是静止的，故受力平衡，即浮力都等于小球的重力。由于小球在甲中浸入水面的体积比乙中的小，故由F浮=ρ液gV排得：甲液体的密度大于乙液体的密度，由于液面高度相同，根据p=ρ液gh得：p甲＞p乙。故选A。7.（2017·宁波市模拟） 一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中，如图所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐，鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是（ ）。【答案】A。【解析】因为鸡蛋悬浮在盐水中时，根据悬浮条件可知：浮力等于鸡蛋的重力。往盐水中继续均匀缓慢加盐，盐水密度增大，浮出水面前鸡蛋排开水的体积不变，根据公式F浮=ρgV排可知鸡蛋所受浮力逐渐增大。浮出水面后鸡蛋漂浮时所受浮力等于鸡蛋的重力，浮力不在变化；鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象应该是开始浮力变大，后来不变。由此分析可知：选项A正确，BCD错。故选A。二、填空题8.（2017·湖州市七校联考）如图所示，烧杯里面装有一定量分水（图甲），用弹簧测力计吊着未知物体，先将物体浸没在水中（图乙），水位升高到B处，示数是18N；再将物体缓慢提出，使水位下降到AB的中点C处，示数是23N（不计物体带出的水）。则物体浸没时受到的浮力是________N，物体的密度是________kg/m3。【答案】10、2.8×103。【解析】本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理的掌握和运用，利用好称重法测浮力是本题的关键。（1）设金属体重为G，当金属体浸没水中时，F示=G-F浮，将金属体缓慢提出，当水位下降到AB的中点C时，排开水的体积减半，浮力减半，可得F示′=G-F浮，联立方程组可求G和金属体浸没时受浮力大小；（2）利用G=mg可求质量；根据浮力定律F浮=ρgV排，求出体积，再根据密度公式，求出密度。【解答】（1）设金属体重为G，当金属体浸没水中时，F示=G-F浮=18N，------①将金属体缓慢提出，当水位下降到AB的中点C时，排开水的体积减半，浮力减半，此时F示′=G-F浮=22N，------------②②-①得：F浮=23N-18N=5N， 所以，当金属体浸没水中时，受到的浮力F浮=10N。（2）把F浮=10N 代入①得：G=28N，金属体的质量： m=；根据浮力定律F浮=10N=gV排，V球=V排=物体的密度=故答案为：（1）10；（2）2.8×103。9.（2017·绍兴市模拟）如图所示，盛热水的茶杯中有一片茶叶，茶叶上附有两个球形气泡，此时它恰好处于悬浮状态，茶叶与两气泡的总体积为1×10－8m3，则这片茶叶的重力为________N。若在茶杯上盖紧盖子，会发现这片茶叶将________(填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。【答案】10-4、下沉。【解析】本题考查物理知识在生活生产中的应用，根据题目中给出的情景可以选择合适的物理规律求解。根据据物体的浮沉条件可利用浮力公式求得茶叶所受浮力，则可求得茶叶的重力；根据盖紧盖子后杯内气体的压力变化，可得出茶叶所在位置的压力变化，即可得出气泡体积的变化，则可得出气泡所受浮力的变化，由浮沉条件可知茶叶的浮沉状态。【解答】茶叶悬浮，则有G=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×1×10-8m3×10N/kg=1×10-4N；若在茶杯上盖紧盖子，因杯内温度高则杯内气压变大，气泡的体积变小，茶叶受到的浮力变小，小于重力，所以茶叶下沉。故答案为：10-4、下沉。10.（2017·浙江省海淀区模拟）如图，先在溢水杯中装满水，水面与溢水口齐平，再放入一块重3N的木块，溢出的水全部用小烧杯接住．则小烧杯中水的重力等于________N，水溢出后溢水杯底受到水的压强________（填“增大”、“不变”、“减小”）。【答案】3、不变。【解析】本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理的了解和掌握，从图中看出木块浸入水中排开的水流入水中是本题的关键。（1）木块浸入水中排开的水流入小烧杯中，小烧杯中水的重力就等于木块排开水的重，根据阿基米德原理求木块排开水的重，即小烧杯中水的重力；（2）利用计算液体对容器底的压强用公式p=ρgh判断。【解答】（1）木块漂浮，所以木块受到的浮力：F浮=G木=3N，因为木块浸入水中排开的水流入小烧杯中，所以小烧杯中水的重力：G水=G排=F浮=3N。（2）当慢慢放入木块时，木块漂浮，水被排开溢出杯外，但水深h不变，由p=ρgh可知水对容器底的压强不变。故答案为：（1）3；（2）不变。11.（2017·浙江中考冲刺三）小婷利用刻度尺、小铁钉、圆柱形容器和适量的水测量一个小木块的密度。图所示的三个图是小婷正确测量过程的示意图，图中H1、H2、H3分别是圆柱形容器中水面所对应的深度。已知水的密度为ρ水，请利用图中测量出的物理量和ρ水写出小木块密度的表达式：ρ木=________。【答案】。【解析】此题主要考查对质量、密度、浮力的理解，将物体的漂浮条件（F浮=G）和阿基米德原理（F浮=ρ水gV排）结合起来使用是本题的关键。设容器的底面积为S，乙图中木块漂浮，根据甲、乙两图可求得排开水的体积V排，丙图全部浸没，根据甲、丙两图求得此时木块排开水的体积，即为木块的体积，利用F浮=G，列出等式即可求得小木块密度。【解答】设容器的底面积为S，由甲、乙两图可得木块漂浮时，排开水的体积V排=S（H2-H1），由甲、丙两图可得木块浸没时，排开水的体积V′排=S（H3-H1），则V木=V′排=S（H3-H1），因为木块漂浮，所以F浮=G，即ρ水gV排=ρ木gV，则ρ水gS（H2-H1）=ρ木gS（H3-H1），解得：ρ木=故答案为：ρ木=12.（2018·中考全预测试卷三）向一个质量和体积均可忽略不计的塑料瓶中装入某种液体后密闭，把它先后分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体容器中，所受浮力分别为F甲、F乙，如图所示。利用浮力知识判断：F甲______F乙；ρ甲______ρ乙（填“>”、“<”或“=”）。【答案】=；<。【解析】浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向上托的力叫做浮力；浸在液体中的物体，当它所受的浮力大于重力时，物体上浮；当它所受的浮力小于所受的重力时，物体下沉；当它所受的浮力与所受的重力相等时，物体悬浮在液体中，或漂浮在液体表面上。【解答】（1）观察图可知，瓶子在甲乙两个容器中，均为漂浮；物体漂浮时，浮力等于物体的重力；故答案为：=。（2）由图可知，塑料瓶在容器中排开液体的体积V甲>V乙 ;G=甲gV甲? G=乙gV乙;甲gV甲? =乙gV乙 V甲>V乙 ;甲<乙;故答案为：<。故答案为：=、<。13.（2018·中考全预测试卷八）将均匀细木杆一端缠绕少许铜丝，带有铜丝的一端放入液体中后，木杆可以竖直漂浮，从而制成了简易密度计。如图所示，将这种简易密度计放入密度为ρ1、ρ2的不同液体中，试判断（填“>”、“=” 或“<”）。（1）密度计在两液体中受到的浮力分别为F1、F2，则F1________F2。（2）两液体的密度大小关系为ρ1________ρ2。【答案】（1）=；（2）<。【解析】（1）密度计都漂浮，受到的浮力都等于密度计受到的重力；（2）结合图可以得出密度计排开液体体积的大小关系，再根据阿基米德原理可知ρ1、ρ2的关系。【解答】（1）因为密度计漂浮，所以F浮=G，则密度计受到的浮力都等于密度计受到的重力G，即密度计在两种液体中所受浮力相等，故F1=F2。（2）由图可知可知，密度计排开液体的体积V左排＞V右排，根据阿基米原理可知F浮=ρ液gv排=G，当F浮和g相等时，V排越大，ρ越小，所以ρ1＜ρ2。故答案为：（1）=；（2）<。三、计算题14.（2017·浙江经典模拟卷一）某同学将一个重为4.0N的金属筒容器开口向上放入水中时，有1/3的体积露出水面；如果在筒内装入100cm3的某种液体后，金属筒有11/12的体积没入到水中；则金属筒的容积是 m3（筒壁厚度不计），装入金属筒内液体的密度是 kg/m3。【答案】6.0×10-4、1．5×103、150。【解析】因为金属筒漂浮在水面上，所以金属筒受到水的浮力：F浮=G=4.0N，压强F浮=ρ水gV排，所以排开水的体积：V排=F浮/ρ水g =4.0N /(1.0×103kg/m3×10N/kg) =4×10-4m3，由题可知，金属筒有1 /3 的体积露出水面，所以排=2/3V=4×10-4m3，所以金属筒的容积：V=6×10-4m3；在筒内装入100cm3的某种液体后，排开水的体积：V排′=11 /12V=11 /12 ×6×10-4m3=5.5×10-4m3；受到水的浮力：F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×5.5×10-4m3=5.5N，金属筒和液体的总重：G=4.0N+ρ液gV液，说呀金属筒漂浮，故F浮′=G=4.0N+ρ液gV液，即：5.5N=4.0N+ρ液×10N/kg×100×10-6m3，解得：ρ液=1.5×103kg/m3，液体的质量：m液=ρ液V液=1.5×103kg/m3×100×10-6m3=0.15kg=150g。三、计算题15.（2017·义乌模拟二）有一足够大的水池，在其水平池底竖直放置一段圆木。圆木可近似看作一个圆柱体，底面积0.8m2，高5m，密度0.7×103kg/m3。（g=10N/kg）（1）未向水池内注水时，圆木对池底的压力和压强分别为多大？（2）向水池内缓慢注水，在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大？（3）当向水池内注水深度达到4m时，圆木受到的浮力又为多大？【答案】（1）未向水池内注水时，圆木对池底的压力和压强分别为2.8×104N、3.5×104Pa；（2）向水池内缓慢注水，在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为8×103N、2×104N；（3）当向水池内注水深度达到4m时，圆木受到的浮力又为2.8×104N。【解析】（1）求出圆木的体积，利用m=ρV求圆木的质量，利用G=mg求圆木重力；未向水池内注水时，圆木对池底的压力等于圆木重力，知道底面积（受力面积），利用p=求圆木对池底的压强；（2）水位达到1m时，求出排开水的体积，利用阿基米德原理求圆木受到的浮力，圆木对池底的压力等于圆木重力减去浮力；（3）求出当圆木对池底的压力为0时，圆木受到的浮力，根据阿基米德原理求排开水的体积，进而求出浸入深度（水深），和4m比较得出圆木的浮沉情况，再根据物体的漂浮条件求此时受到的浮力。解答：（1）圆木的体积：V=0.8m2×5m=4m3，由ρ=得圆木的质量m=ρ木V=0.7×103kg/m3×4m3=2.8×103kg，圆木重力：G=mg=2.8×103kg×10N/kg=2.8×104N，未向水池内注水时，圆木对池底的压力：F=G=2.8×104N，圆木对池底的压强：p===3.5×104Pa。（2）水位达到1m时，V排1=0.8m2×1m=0.8m3， 圆木受到的浮力：F浮1=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.8m3×10N/kg=8×103N，圆木对池底的压力：F压=G﹣F浮=2.8×104N﹣8×103N=2×104N。（3）当圆木对池底的压力为0时，F浮2=G=2.8×104N，即F浮2=ρ水V排2g=1×103kg/m3×0.8m2×h2×10N/kg=2.8×104N，解得水深h2=3.5m，当水位达到4m时，圆木静止时漂浮在水面上，圆木受到的浮力：F浮3=G=2.8×104。答：（1）未向水池内注水时，圆木对池底的压力和压强分别为2.8×104N、3.5×104Pa；（2）向水池内缓慢注水，在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为8×103N、2×104N；（3）当向水池内注水深度达到4m时，圆木受到的浮力又为2.8×104N。16.（2017·浙江省科学备考模拟一）小明在做有关浮力的实验中，测得装满水的溢水杯重力为4.8N，空小桶重力为0.2N，把它们放在水平桌面上，如图甲所示。再将一个质量为400g的小球轻轻放入溢水杯中，小球沉到杯底，溢出的水全部流入小桶，如图乙所示。将装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，静止时测力计的示数敷如图丙所示。ρ水=1.0×103 kg/m3。求：【来源：21cnj*y.co*m】（1）若溢水杯与桌面的接触面积为50cm2，放入小球前，装满水的溢水杯对桌面的压强。（2）小球浸没在水中时所受的浮力。（3）小球的密度。【答案】（1）溢水杯对桌面的压强为960pa；（2）小球浸没在水中时所受的浮力为0.5N；（3）小球的密度8×103kg/m3。【解析】（1）根据公式算出溢水杯对桌面的压强；（2）根图丙读出测力计的示数，计算出排开水的重力，由阿基米德原理，F浮=G排得出；（3）根据浮力求出物体的体积，由密度公式求出小球的密度。解答：（1）溢水杯对桌面的压强p= 。（2）由图丙可知：G总=0.7N，小球浸没在水中时所受的浮力：F浮=G排=G总-G桶=0.7N-0.2N=0.5N。（3）由F浮=G排=ρ水gV排得：V排= ，因为小球在水中浸没，所以V球=V排= ，小球的密度： 。17.（2017·浙江省科学考前冲刺卷三）面积很大的水池，水面上浮着一边长为1m的正方体均匀木块，开始时木块静止，如图甲。现用力F将木块匀速下压，运动时，F随深度H变化如图乙。求：www-2-1-cnjy-com（1）正方体木块的密度为多少？（2）木块匀速下沉过程中，力F的最大值为多少？（3）木块开始下沉到恰好浸没的过程中，请通过计算判断：木块的重力对木块做的功和力F对木块做的功是否相等？【答案】（1）正方体木块的密度为0.75×103kg/m3；（2）力F的最大值为2500N；（3）木块的重力对木块做的功和力F对木块做的功不相等。【解析】本题考查了重力的计算公式、密度的计算公式、阿基米德原理、物体的浮沉条件及其应用以及液体压强公式的计算，本题中要把握漂浮时，物体受到的浮力等于重力，以及V排的变化会引起h的变化。①知道立方体木块的边长求出木块的体积，由图可知H=a时施加的压力为零，根据体积公式求出排开水的体积，根据物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等以及阿基米德原理得出等式即可求出木块的密度；②物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出木块受到的浮力，当木块全部没入水后中匀速下沉过程中，木块受到的浮力等于木块重加上手对木块的压力，据此求出手对木块的最大压力；③木块开始下沉到恰好浸没的过程中，由图可知物体重心下降a，根据W=Gh求重力所做的功；④木块漂浮时，根据浮力产生的原因进行解答，即液体对物体上下表面的压力差。解答：（1）由图可知：木块漂浮，所以根据阿基米德原理：F浮＝G木，则ρ水gV排＝ρ木gV木根据题干可知：木块边长1m，木块底面深度H为 m所以V木＝1m3，V排＝ m3代入数据可得：ρ木＝ ρ水＝0.75×103kg/m3。（2）∵木块完全浸没时：F浮=ρ水gV排＝ρ水gV木，因为木块完全浸没时：F浮＝F压＋G木，所以F压＝F浮－G木＝ρ水gV木-ρ木gV木所以代入数据可得：F压＝2500N。（3）木块开始下沉到恰好浸没的过程中，由图可知物体重心下降 h=?m所以重力所做的功 W=G木h=ρ木gV木h，代入数据可得：W=1875J；因为木块开始下沉到恰好浸没的过程中，F匀速下压，则F匀速增大，到浸没时F最大为G木，所以F对木块做功是W'=F最大h，所以代入数据可得：W'=321.5J；所以木块的重力对木块做的功和力F对木块做的功不相等。18.（2018浙江省科学预测试卷三）如图所示，一小型牵引车通过滑轮组打捞深井中的重物，物重为1.2×103N，密度为1.6×103kg/m3。测得物体在出水面前、完全出水面后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1：2，不计绳重、轮绳摩擦及水的阻力。试分析计算回答：（1）滑轮组在此次打捞重物体现的特点有????? （选填）。A.只省力；B.只改变力的方向；C.省力且改变力的方向；D.不省力、不改变力的方向。（2）动滑轮的重力为多少N? （3）重物在出水面前，滑轮组的机械效率是多少? （4）若重物在出面后上升的速度为0.6m/s，则牵引车的拉力功率为多少W? 【答案】（1）C；（2）300N；（3）60%；（4）900W。【解析】滑轮用来提升重物并能省力的简单机械；滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成，可以达到既省力又改变力作用方向的目的；机械效率是指机械在稳定运转时，机械的有用功量与机械总功的百分比；功率是指物体在单位时间内所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量【版权所有：21教育】解答：（1）滑轮组是既可以省力又可以改变方向的；故答案为：C。（2）m=G/g=120kg，V=m/ρ=0.075m3 ，F浮=ρ水V排g=750N，绳拉重物的力为F1=G-F浮=1200N-750N=450N，2（450+G动）/3=（1200+G动）/3，求得G动=300N。（3）W有=F1S=450h，W总=（450+300）h，η= W有/ W总=450/750=60%。（4）F车拉=(1200N+300N)/3=500N，V=3×0.6m/s=1.8m/s?，P=FV=500N×1.8m/s=900W。www.21-cn-jy.com四、实验探究题19.（2017·绍兴模拟）某中学物理兴趣小组的同学为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入足够深的水中，在金属块接触容器底之前，分别记下金属块下表面所处不同深度h和弹簧测力计相应的示数F。实验数据如下：次数1234567h（cm）024681012F（N）6.756.255.755.254.754.254.25（1）分析实验数据，可以得出物体重____N，第4次实验时，物体受到的浮力为_____N。（2）下图能正确反映弹簧测力计示数F与金属块下表面到水面距离h关系的图像是(? )。【答案】（1）6.75、1.5；（2）B。【解析】此题探究浮力的大小与哪些因素有关，综合考查二力平衡、阿基米德原理，测金属块的密度等知识，综合性较强。根据图乙及表格明确对应的物理过程是解题的关键，试题有难度。（1）注意弹簧测力计的使用，运用“称重法”可测量物体受到的浮力；（2）根据公式F浮=ρ液gV排，浮力大小与物体排开液体的体积和密度有关，讨论浮力大小与排开液体的体积的关系时，应保持排开液体的密度不变，改变排开液体体积的大小。解答：（1）分析表中数据，有次数1可知G=6.75N；第4次实验时，物体所受到的浮力根据F浮=G-F示=6.75N-5.25N=1.5N。21·cn·jy·com（2）由F浮=G-F示，根据弹簧测力计的读数逐渐变小得出所受的浮力的变化，根据二力平衡，物体的重G等于h=0时弹簧测力计的示数；图乙中水平线表明物体全部浸没在液体中的过程，故应选B图。2·1·c·n·j·y故答案为：（1）6.75、1.5；（2）B。20.（2017·浙江省备考模拟二）实验表明：密度大于液体的固体球，在液体中开始时是竖直加速下沉，但随着下沉速度变大，其所受的阻力也变大，到一定深度后开始匀速下沉。下表是某兴趣小组在探究“固体球在水中竖直匀速下沉时的速度与哪些量有关”实验时得到的数据记录（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，球的体积计算公式为V=4/3πr3）次序固体球的半径r/（×10﹣3m）固体球的密度ρ/（×103kg?m﹣3）固体球匀速下沉的速度v/（m?s﹣1）10.53.00.5521.03.02.2031.53.04.9540.54.01.1051.04.04.4060.55.01.6571.05.06.60（1）第1、2、3三组数据可知，因为阻力的原因，固体球在水中竖直匀速下沉时受到重力与浮力并不相等，重力与浮力之比为________；【出处：21教育名师】（2）结合表格中的数据分析，若固体球的半径为2.0×10﹣3m，密度为4.0×103kg/m3， 则其在水中匀速下沉的速度是________m/s；（3）同学们进行了以上实验后，为了得到“密度大于液体的固体球，在液体中开始时是竖直加速下沉，但随着下沉速度变大，其所受的阻力也变大，到一定深度后开始匀速下沉。”的普遍结论，你认为应进行的下一步操作是：________。【答案】（1）3:1；（2）17.6；（3）换用其他液体进行重复实验。【解析】（1）物体的重力G=ρ物gV，浮力F浮=ρ液gV排，根据已知条件分析重力与浮力之比；（2）根据固体球在水中匀速下沉的速度与固体球的半径的关系，可以求出速度的大小；（3）密度等于液体的固体球时才会发生匀速运动。解答：（1）1、2、3三组数据，球的密度均为3×103kg/m3，球在下沉过程中，都是完全浸没的，所以V排=V球；则G球=ρ球gV，F浮=ρ水gV，所以重力与浮力之比恰好为3：1。（2）当密度为3.0×103kg/m3，固体球下落的速度与球半径的平方的比值是一个定值，为4.4；在水中匀速下沉的速度v=（2.0×10-3）2×4.4m/s=17.6m/s。(3)开始匀速下沉后，说明固体球的密度与液体密度相同，需要换用其他液体进行重复实验。21.（2018·浙江省科学全预测卷二）小敏同学进行探究“蜡块的下沉条件”实验如下：实验器材：装有水的大烧杯、蜡块、铁钉（如图）。实验过程：把蜡块浸没在水中，松手后，发现蜡块要上浮（直至漂浮在水面）。为了使浸没在水中的蜡块会下沉，设计了两种实验方案。方案一：将一根铁钉全部插入蜡块中，然后将蜡块浸没在水中松手，结果蜡块沉入水底。方案二：用同样的铁钉，但只将其部分插入蜡块中，将蜡块浸没在水中松手，结果蜡块也沉入水底。（1）从物体受力的角度看，在蜡块中插入铁钉是为了改变________的大小。（2）两种方案的实验结果基本一致，但你认为哪一方案更科学？并说明理由________。（3）能够得到的实验结论是________。 【答案】（1）重力；（2）方案一，因为方案一控制了排开液体的体积相同；（3）当浸没时的浮力小于物体重力，物体将处于下沉状态。【解析】（1）蜡块中插入铁钉，铁钉与蜡块成为一个整体，整体的重力增加；（2）方案一只改变了重力，方案二即改变了重力又改变了排开液体的体积；（3）实验中重力增大后，蜡块由上浮变为下沉，由运动和力的关系可知力之间的关系。解答：（1）蜡块中插入铁钉从物体受力的角度看，蜡块与铁钉成为一个整体，主要改变了重力的大小。（2）案一只改变了重力，方案二即改变了重力又改变了排开液体的体积，所以方案一更科学。理由是因为方案一控制了排开液体的体积相同。21cnjy.com（3）插入铁钉后，蜡块由上浮变为下沉，据此可得出的实验结论是：当浸没时的浮力小于物体重力，物体将处于下沉状态。故答案为：（1）重力；（2）方案一，因为方案一控制了排开液体的体积相同；（3）当浸没时的浮力小于物体重力，物体将处于下沉状态。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第四讲 浮力（原卷）.doc 第四讲 浮力（解析卷）.doc
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