第2节 物体的浮沉条件及应用-【众相原创·赋能中考】2025年中考物理课堂精讲册（广西专用）

　 第十单元　浮力 第２节　物体的浮沉条件及应用 !"# $%&'()* !" １ ht%öÿÁ （北部湾６年４考） 浮沉状态 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底 受力 示意图 受力分析 Ｆ浮　＞　Ｇ Ｆ浮　＜　Ｇ Ｆ浮　＝　Ｇ Ｆ浮　＝　Ｇ Ｆ浮 ＋Ｆ支　＝　Ｇ 密度、 体积关系 ρ液　＞　 ρ物 ρ液　＜　 ρ物 ρ液　＞　 ρ物 Ｖ排　＜　Ｖ物 ρ液　＝　 ρ物 Ｖ排　＝　 Ｖ物 ρ液　＜　 ρ物 Ｖ排　＝　Ｖ物 运动状态 处于动态（运动状态不断改变），受 非平衡力作用 是“上浮”过程 的最终状态 可以停留在液体 中任意深处 是“下沉”过程 的最终状态 处于静态，受平衡力作用 众相提醒 浸没在液体中的物体上浮过程中，未露出液面前所受浮力不变。 　 　 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 第１题图 １． （ＲＪ八下Ｐ５７图１０．３－２改编）如图所示，小明把鸡蛋放入盛有 水的杯子中，鸡蛋沉在杯底（如图甲）；向杯中加盐，鸡蛋悬浮（如图乙），则鸡 蛋在甲、乙两种情况下所受的浮力Ｆ甲　＜　（选填“＞”“＜”或“＝”）Ｆ乙。 往乙杯中再加一些盐，鸡蛋再次静止后所受的浮力　不变　（选填“变大” “变小”或“不变”）。 第２题图 ２． （ＲＪ八下Ｐ５８图１０．３－５改编）在物理课“造船比赛”中，小明用 质量为２０ｇ的橡皮泥做成的船能漂浮在水面上，此时橡皮泥排开水的质量是 　２０　ｇ。如图所示，若向橡皮泥做成的船中装入重物，橡皮泥做成的船仍然 漂浮在水面上，则承载重物的橡皮泥船所受浮力　变大　（选填“变大”“变 小”或“不变”）。 ３． （ＲＪ八下Ｐ６０习题改编）一木块体积为２００ｃｍ３，质量为１２０ｇ，把它浸没在水中后放 手，木块会上浮 ，木块最终静止时是处于　漂浮　（选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”）状态，露出水 面的体积是　８×１０－５　ｍ３。（ｇ取１０Ｎ／ｋｇ） !" ２ öÿÁÂ%]. １．轮船：把密度大于水的材料做成空心，可以使排开水的体积增加，从而增大浮力。轮船的大小通 常用排水量表示，排水量是指轮船满载时排开水的　质量　。 ２．潜水艇：通过向水舱中充水或排水来改变　自身的重力　从而实现浮沉。浸没 在水中的潜水艇排开水的体积始终不变，潜水艇受到的浮力　不变　。如图为 潜水艇上浮和下潜的示意图，当用压缩空气把水舱中的水排出一部分时，潜水艇 ３８ 　 众相原创 赋能中考　广西物理 将　上浮　（选填“上浮”或“下沉”），在未露出水面之前，潜水艇所受的浮力将　不变　；逐渐露出 水面的过程中，潜水艇所受的浮力将　变小　。（后两空均选填“变大”“变小”或“不变”） ３．气球和飞艇：靠充入密度　小于　（选填“大于”“小于”或“等于”）空气的气体来工作。 ４．密度计：根据物体漂浮时受到的浮力　等于　自身的重力制成，即ρ液 ＝ Ｇ密度计 ｇＶ排 。测量液体密度时， 密度计浸入液体中的体积越大，待测液体的密度就越小。 　 　 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　４． （ＨＹ八下Ｐ９６图９－１８改编）（２０２２版课标素材）某课外活动小组利用烧瓶做了一个 演示潜水艇原理的模型，通过胶管Ａ改变烧瓶内气体的体积，就可以使模型实现上浮或下沉。如 图所示，模型现在悬浮在水中，要使其下沉，可通过胶管 Ａ将气体　吸出　（选填“吸出”或“吹 入”）烧瓶，下沉过程中，烧瓶受到的浮力　不变　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 第４题图 　　　 第５题图 ５． （ＲＪ八下新教材新增跨学科实践）如图所示为一种自制简易密度计，它是在木棒的一 端缠绕一些铜丝做成的，用它来测量液体密度时，该密度计　漂浮　（选填“悬浮”“漂浮”或“下 沉”）在被测液体中；将其分别放入装有密度为ρ１和ρ２的液体的两个烧杯中，可以判断ρ１　＜　 ρ２。若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为 ｍ１、ｍ２，则 ｍ１　 ＝　ｍ２。（后两空均选填 “＜”“＝”或“＞”） +"# ,-./0123 4" １ öÿ¯i%Ž|} 传统农耕文化 １．【传统农耕文化】（２０２４自贡）在传统农耕文 化中，劳动人民一般采用“盐水选种”的方法 挑选种子，下列说法正确的是 （Ｃ ） 第１题图 Ａ．种子上浮过程中盐水对种子的压强变大 Ｂ．漂浮的种子受到的浮力大于自身重力 Ｃ．下沉的种子密度比盐水的密度大 Ｄ．沉底的种子只受到重力和支持力 4" ２ ht%öÿÁÂ%]. ２．（２０２４苏州）将鸡蛋放入盐水中出现如图所示 状态，缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮，下列 说法正确的是 （Ｄ ） 第２题图 Ａ．加盐可以让鸡蛋悬浮 Ｂ．鸡蛋悬浮时液体密度大 Ｃ．鸡蛋悬浮时浮力大 Ｄ．                        鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大 请完成分层进阶练习册 Ｐ３６习题 ４８ 　 第十单元　浮力 !"#$%&'()*+ ２０２４年５月８日下午，中国第三艘航母“福建”号完成为期８天的首次试航，顺利返回码头，福 建舰是由我国完全自主设计、建造的首艘电磁弹射型航母，其满载时的排水量为８×１０５ｔ。福建舰配 置的电磁弹射装置与传统的蒸汽弹射器不同，传统的蒸汽弹射器是以高压蒸汽推动活塞带动弹射轨道 上的滑块，把与之相连的舰载机弹射出去，福建舰的电磁弹射装置所施加的牵引力始终为１×１０５Ｎ，其 简易结构如图甲所示，空载的舰载机质量为１０ｔ，舰载机起飞需要达到一定的速度（相对于空气），因 此需要建造较长的起飞跑道，电磁弹射轨道上舰载机的速度ｖ与路程ｓ的关系如图乙所示，为了使 福建舰海试成功，技术人员还在风洞中模拟了舰载机的升力Ｆ与速度ｖ的关系，如图丙所示。 甲 　　 乙 　　 丙 （１）福建舰满载时受到的浮力是　８×１０９　Ｎ，舰载机离开航母后，航母所受到的浮力将　减小　 （选填“增大”“减小”或“不变”）。（ｇ取１０Ｎ／ｋｇ） （２）舰载机满载时起飞的最低速度　大于　（选填“大于”“小于”或“等于”）舰载机空载时起飞的最 低速度。 （３）舰载机在航母上降落时必须适时放下舰钩，钩住甲板上的拦阻索，达到强行减速的目的，这个过 程中，舰钩对拦阻索的拉力　等于　（选填“大于”“等于”或“小于”）拦阻索对舰钩的拉力，舰载机 的惯性　不变　（选填“增大”“减小”或“不变”）；当舰载机平稳地降落在航母甲板后，航母受到的 浮力　变大　（选填“变小”“不变”或“变大”）。 （４）若“福建号”在巡航过程中全部战机在甲板上待命，舰船的吃水深度变大，可以初步断定：与之前 海域相比，此时的海水密度　较小　（选填“较大”“较小”或“相同”），此时所受的浮力　不变　（选 填“变大”“变小”或“不变”）。 （５）若“福建号”在测试过程中发射一枚鱼雷，鱼雷先下潜一段距离，在下潜过程中鱼雷所受海水的 压强　变大　，所受浮力　不变　。（均选填“变大”“变小”或“不变”） （６）若“福建号”航母静止在水面上，求空载的舰载机起飞时至少需要电磁弹射轨道的距离。 解：空载的舰载机起飞所需要的最小升力等于其自身的重力，即Ｆ小＝Ｇ空＝ｍ空ｇ＝１０×１０ ３ｋｇ×１０Ｎ／ｋｇ＝ １×１０５Ｎ；由图丙知当舰载机速度达到５０ｍ／ｓ时受到的升力等于１×１０５Ｎ；由图乙知舰载机的速度 达到５０ｍ／ｓ所需要的跑道长度为１２５ｍ，故空载的舰载机起飞需要至少１２５ｍ的电磁弹射轨道。 （７）若航母以５４ｋｍ／ｈ的速度航行，电磁弹射装置的机械效率为５０％，此时舰载机的起飞速度为 ３５ｍ／ｓ，求该过程舰载机从相对静止到起飞消耗的电能。 解：电磁轨道的牵引力对舰载机做的总功Ｗ总 ＝Ｆ牵ｓ＝１×１０ ５Ｎ×６１．２５ｍ＝６．１２５×１０６Ｊ，故所消耗 的电能Ｗ电 ＝ Ｗ有 η ＝６．１２５×１０ ６Ｊ ５０％ ＝１．２２５×１０ ７Ｊ。 ５８ 　 参考答案及解析 4,)567&89:; 　 １．重力　浮力　压力差　２．Ｂ　３．Ｃ　４．９　１１ 【变式训练】３　１５　５．２　１　４　６．６．４　２　６４０ ７．０．１　０．１７　不变 =,)>;7?@1AB 　 例１（１）拉环　竖直　２．４　（２）越大　（３）无关 （４）密度　１．１　准确　（５）不合理，未控制Ｖ排相同 （６）②　（７）相同　无关　（８）小于　他只关注了铁片 形状的改变，忽视了排开液体的体积对浮力大小的影 响　（９）①将弹簧测力计示数当做玻璃球所受的浮力 填入了表格中　②其他条件相同时，物体受到的浮力 与排开水的体积成正比关系 例２　（１）未到达溢水口　（２）丁、甲、乙、丙　（３）甲、乙 １　丙、丁　１　（４）等于它排开的水所受的重力 （５）小　（６）变小　（７）ａ．三　体积　ｂ．０．４　（８）ＢＣ 第２节　物体的浮沉条件及应用 (,)-./0123 　 考点１　物体的浮沉条件 　 ＞　＜　＝　 ＝　 ＝　 ＞　 ＜　 ＞　 ＜　 ＝　 ＝　 ＜　＝ 考点２　浮沉条件的应用 　 质量　自身的重力　不变　上浮　不变　变小　 小于　等于 溯源针对练 １．＜　不变　２．２０　变大　３．漂浮　８×１０－５　４．吸出 不变　５．漂浮　＜　＝ 4,)567&89:; 　 １．Ｃ　２．Ｄ　 一题一单元 （１）８×１０９　减小　（２）大于　（３）等于　不变　变大　 （４）较小　不变　（５）变大　不变　（６）见解析　（７）见 解析　【解析】（６）空载的舰载机起飞所需要的最小升力 等于其自身的重力，即 Ｆ小 ＝Ｇ空 ＝ｍ空ｇ＝１０×１０ ３ｋｇ× １０Ｎ／ｋｇ＝１×１０５Ｎ；由图丙知当舰载机速度达到５０ｍ／ｓ 时受到的升力等于１×１０５Ｎ；由图乙知舰载机的速度达 到５０ｍ／ｓ所需要的跑道长度为１２５ｍ，故空载的舰载机 起飞需要至少１２５ｍ的电磁弹射轨道；（７）电磁轨道的牵 引力对舰载机做的功 Ｗ有 ＝Ｆ牵ｓ＝１×１０ ５Ｎ×６１．２５ｍ＝ ６．１２５×１０６Ｊ，故所消耗的电能Ｗ电 ＝ Ｗ有 η ＝６．１２５×１０ ６Ｊ ５０％ ＝ １．２２５×１０７Ｊ。 小专题培优３　利用浮力知识测量物体的密度 １．（３）松开细线，让吊坠继续浸没在左盘的烧杯中（沉 底）　（４） ρ水（Ｖ１＋Ｖ２） Ｖ１ ２．（４） ｍ１ ｍ２ ρ水　３．③ρ水（Ｖ２－Ｖ１）　 ρ水（Ｖ２－Ｖ１） Ｖ３－Ｖ１ ４．（１）甲→乙　（２）１．３　（３）液体密度　（４） Ｆ１－Ｆ３ Ｆ１－Ｆ２ ρ水 ５．③位置Ａ　⑤ ｍ１ρ水 ｍ０ 　⑥偏大 ６．（１）１．０　（２） ρ水 Ｈ ρ液 　（３）不相等　（４）偏大　（５）提高 小专题培优４　压强、浮力综合分析判断 １．（１）等于　小于　（２）小于　大于　大于　（３）甲 （４）大于　大于 ２．（１）＝　＞　＜　（２）小于　（３）相等　大于　等于 （４）小于　小于 ３．＞　＞　＜ ４．（１）＜　（２）＜　（３）＜　＝　＜　＜　（４）＝ （５）＝　＝ ５．（１）拉力　压力Ｆ　（２）＜　（３）＝　相等 （４）Ｇ＋Ｆ拉　Ｇ＋Ｆ　（５）小于 （６）小于　【变式训练】上浮　沉底　变小　变小 ６．（１）＞　（２）相等　相等　（３）＝　（４）＞　（５）＞ ７．（１）ρａ＜ρｂ＜ρｃ　（２）小于　（３）沉底　小于 （４）Ｆ甲 ＜Ｆ乙 ＜Ｆ丙　（５）ｐ甲 ＜ｐ乙 ＜ｐ丙 小专题培优５　压强、浮力综合分析计算（动态） 类型一　入水、出水型 １．（１）３　（２）变大　（３）２　２×１０－４　１．５×１０３　（４）小于 ２．（１）１２００　（２）３６０　６　（３）１２　（４）６　１．２×１０－４　 （５）１．２　（６）７．２　９００ ３．小于　０．２　０．９×１０３ ４．０．８　０．５　０．９５×１０３ ５．解：（１）由 ｐ＝ρｇｈ可得容器中液体的密度 ρ液 ＝ ｐ１ ｇｈ＝ １０００Ｐａ １０Ｎ／ｋｇ×０．１ｍ＝１×１０ ３ｋｇ／ｍ３； （２）根据 Ｇ＝ｍｇ＝ρＳｇｈ可得液体的重力 Ｇ液 ＝ｍ液 ｇ＝ ρ液 Ｓ容 ｇｈ＝１×１０ ３ｋｇ／ｍ３×１×１０－２ｍ２×１０Ｎ／ｋｇ× ０．１ｍ＝１０Ｎ， 容器的重力Ｇ容 ＝ｍ容 ｇ＝０．１ｋｇ×１０Ｎ／ｋｇ＝１Ｎ， 则容器对Ａ的压力Ｆ压 ＝Ｇ液 ＋Ｇ容 ＝１０Ｎ＋１Ｎ＝１１Ｎ； （３）由图乙可知，当Ｈ１＝５ｃｍ＝０．０５ｍ时，液体刚好浸 满容器的下部分，此时液体对容器底部的压强 ｐ２＝ １３００Ｐａ，根据ｐ＝ρｇｈ得容器下半部分的高度 ｈ下 ＝ ｐ２ ρ液 ｇ ＝ １３００Ｐａ １×１０３ｋｇ／ｍ３×１０Ｎ／ｋｇ ＝０．１３ｍ， 此时液面上升的高度 Δｈ＝ｈ下 －ｈ＝０．１３ｍ－０．１ｍ＝０．０３ｍ， Ｂ排开液体的体积 Ｖ排 ＝Ｓ容 Δｈ＝１×１０ －２ｍ２×０．０３ｍ＝３×１０－４ｍ３， 因Ｂ排开液体的体积等于 Ｂ浸入液体中的体积，即 Ｖ浸 ＝Ｖ排 ＝ＳＢＨ１＝３×１０ －４ｍ３，有 ＳＢ×０．０５ｍ＝３× １０－４ｍ３，解得ＳＢ＝６×１０ －３ｍ２，由图乙可知，Ｂ的高度 Ｈ２＝７．５ｃｍ＝０．０７５ｍ， 则Ｂ浸没在液体中时受到的浮力Ｆ浮 ＝Ｇ排 ＝ρ液 ｇＶ排 ＝ ρ液 ｇＳＢＨ２＝１×１０ ３ｋｇ／ｍ３×１０Ｎ／ｋｇ×６×１０－３ｍ２× ０．０７５ｍ＝４．５Ｎ； （４）由ｐ＝ＦＳ知容器对Ａ的压力变化量 ΔＦ＝ΔｐＳＡ＝６００Ｐａ×８×１０ －３ｍ２＝４．８Ｎ， 容器对Ａ产生的压力变化是由浸没在液体中的物体 Ｂ 以及硬杆施加在Ｂ上的力产生，有 ΔＦ＝ＧＢ＋Ｆ杆，对 Ｂ 受力分析，Ｂ受到向下的重力、硬杆对其向下的压力， 水对其向上的浮力以及容器对其向上的支持力，有 ＧＢ＋Ｆ杆 ＝Ｆ浮 ＋Ｆ支，故Ｆ支 ＝ΔＦ－Ｆ浮 ＝４．８Ｎ－４．５Ｎ＝ ０．３Ｎ。 ６．解：（１）由图乙可知，当重物Ａ浸没在水中时，传感器所 受的拉力Ｆ１＝３Ｎ，重物Ａ底部到容器底部的距离ｈ１＝ ０．１ｍ，当 Ａ离开水面时，重物 Ａ底部到容器底部的距 离ｈ２＝０．３ｍ，所以重物Ａ的重力Ｇ＝Ｆ２＝５Ｎ，                                                                      由称重 ６