4.2.6 浮力、阿基米德原理-【一战成名新中考】2025山东中考物理·一轮复习·分层作业本（练册）

分层作业本·山东物理 模 块 四 力 学 命题点 6　 浮力　 阿基米德原理 考向 1 浮力的理解与计算 1. (2023 济南 9 题)把一块石头和一个西红柿同时 放入水中,它们静止时西红柿漂在水面上,而 石头沉入了水底,如图所示. 石头和西红柿在 水中受到的浮力的大小相比较 (　 A　 ) A. 石头受到的浮力更大些 B. 西红柿受到的浮力更大些 C. 石头和西红柿受到的浮力一样大 D. 无法比较石头和西红柿受到的浮力大小 第 1 题图 　 　 　 第 2 题图 2. 在临沂海洋世界主题公园游玩的小明,观察到 鱼吐出气泡上升情景如图所示. 气泡上升过程 中受到的浮力和气泡内气体的压强变化情 况是 (　 B　 ) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　A. 浮力不变 B. 浮力变大 C. 压强不变 D 压强变大 3. 2023 年 6 月 16 日“深海勇士”号载人潜水器完 成第 577 次下潜任务,随“探索一号”科考船返 航,已知其质量为 2× 104 kg. 当潜水器悬浮在 海水中时,受到的浮力是　 2×105 　 N;当它继续 下潜时受到的浮力　 不变　 ,压强　 变大　 ,上、 下表面受到的压力差　 不变　 (后三空均选填 “变大” “不变” 或“变小”). ( g 取 10 N / kg, ρ海水 = 1. 0×103 kg / m3) 4. (2024 成都)小李同学想估算空气对自己的浮力 大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度 (与水接近,约为 1. 0×103 kg / m3 )、空气的密度 (约为 1. 3 kg / m3 ). 则空气对小李的浮力大小 约为 (　 B　 ) A. 0. 006 N　 　 　 　 B. 0. 6 N C. 60 N D. 600 N 5. (2024 新疆)人体密度跟水的密度差不多. 质量 为 40 kg 的小明套着游泳圈(游泳圈重力不 计)在游泳池中漂浮时,小明浸在水中的体积 为他的体积的 3 4 ,则游泳圈浸在水中的体积约 为 (　 A　 ) A. 10 dm3 　 B. 20 dm3 　 C. 30 dm3 　 D. 40 dm3 6. 水平桌面上有一装满水的溢水杯,杯底面积为 100 cm2,将重为 4. 8 N 的圆柱体 A 用细线悬挂 在弹簧测力计下缓慢浸入水中. 当 A 的一半浸 入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示,此时 A 受到的浮力为　 1　 　 N. 剪断细线,A 将缓慢 沉入水底,静止时如图乙所示(A与杯底不密合), 则圆柱体上下表面所受的压力差为　 2　 　 N. 第 6 题图 1 探究浮力大小与哪些因素有关 (2022 版课标必做实验) 7. (2024 菏泽 22 题)物理学习小组在“探究浮力大 小与哪些因素有关”的实验中,用同一金属块 依次进行如下步骤的操作: 　 　 第 7 题图 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 17 分层作业本·山东物理 模 块 四 力 学 根据上述实验步骤,完成下列问题: (1)步骤 A 中金属块重　 2. 6　 N; (2)步骤 B 中金属块受到的浮力为　 0. 4　 N; (3)分析　 ACD　 三步骤数据,初步得出浮力 大小与液体密度有关; (4)若步骤 D 中仅把盐水换成密度比水小的等 体积的酒精,测力计的示数　 大于　 (选填“大 于”“小于”或“等于”)1. 6 N; (5)结合已学知识,根据步骤 A、C,计算出金属 块的体积为　 1×10-4 　 m3(ρ水 = 1. 0×103 kg / m3, g 取 10 N / kg). 8. (2022 青岛 25 题)小明在厨房帮妈妈煮饺子,发 现饺子刚入锅时沉在水底,一段时间后饺子鼓 起来,煮熟后漂浮在水面上. 小明猜想,物体受 到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关, 于是设计实验进行探究. 他把适量砂子装入气 球,并充入少量空气,制成一个“饺子”进行了 如下实验. 实验中充入“饺子”的空气质量忽略 不计. 第 8 题图 (1)如图甲所示,用弹簧测力计测出“饺子”的 重力 G= 　 1. 6　 N. (2)如图乙所示,将“饺子”浸入水中,“饺子” 沉底,它受到的浮力 F乙 与其重力 G 的大小关 系为 F乙 　 <　 G. (3)用测力计把“饺子”竖直拉离水底,在水中 静止,测力计的示数如图丙所示,它受到的浮 力 F丙 = 　 0. 6　 N. (4)向“饺子”中充入适量空气,体积变大,浸 入水中,测力计的示数如图丁所示,此时它受 到的浮力为 F丁,则 F丁 与 F丙的大小关系为 F丁 　 >　 F丙 . (5)向“饺子”中充入更多的空气,浸入水中, “饺子” 排开水的体积更大,最终漂浮在水面 上,如图戊所示. 至此,小明验证了自己的猜想, 即物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有 关,且排开液体的体积越大,浮力越　 大　 . 2 探究浮力的大小跟排开液体所受重 力的关系 9. (2024 济南 26 题)小东在学习“阿基米德原理” 时,发现老师研究的物体都是在液体里下沉 的,于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物 体所受浮力的大小 F浮 是否等于物体排开的液 体所受重力的大小 G排”. (1)小东在设计实验时,通过推理得到了一种 间接验证的方法. 推理过程如下: 因为木块漂浮在水中,所以木块所受浮力的大 小 F浮 等于木块所受重力的大小 G木 . 若要验证 F浮 是否等于 G排,只需验证　 木块的 重力等于木块排开的液体的重力　 　 　 　 　 ; 又因为 G = mg, 所以只需验证 m木 是否等 于 m排; 于是,小东找来了电子秤(可直接显示物体质 量)、 溢水杯和小烧杯进行实验, 实验步骤 如下: 第 9 题图甲 a. 用电子秤测量木块的质量 m木; b. 用电子秤测量小烧杯的质量 m杯; c. 把木块轻轻放入装满水的溢水杯中,用小烧 杯收集从溢水杯中被木块排开的水; d. 用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质 量 m总 . 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 27 分层作业本·山东物理 模 块 四 力 学 (2)实验数据记录如表所示: 研究 对象 木块质 量 m木 / g 小烧杯质 量 m杯 / g 杯、水总 质量 m总 / g 排开水的 质量 m排 / g 木块 80 38 118 分析表格中的实验数据,得出结论:漂浮在液 体中的物体所受浮力的大小 F浮 与物体排开的 液体所受重力的大小 G排 　 相等　 . (3)在和同学交流分享时,小华认为以上实验 过程可以更加简化,如图乙所示,只需将装满 水的溢水杯放在电子秤上,将木块轻轻放入溢 水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水,等 溢水杯中不再有水溢出时,拿走小烧杯,若观 察到 　 电子秤的示数保持不变 　 ,即可得到 F浮 =G排 . 第 9 题图乙 (4)小明梳理小东的推理过程时发现,下沉的 物体不能通过“m物 是否等于 m排 ” 间接验证 “F浮 是否等于 G排”,原因是　 下沉的物体受到 的浮力小于物体的重力　 . 10. (2024 河南)宋朝的怀丙利用浮船 打捞铁牛,展现了我国古人的智慧. 如图为打 捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满 泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙 铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解 开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸. 船在图 中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为 F甲、F乙、 F丙,下列判断正确的是 (　 B　 ) 第 10 题图 A. F甲 =F乙 =F丙 B. F甲>F乙>F丙 C. F甲 =F乙>F丙 D. F甲<F乙<F丙 11. 小滨同学看到鸡蛋漂浮在盐水上 面,如图所示,于是,他沿杯壁缓慢加入清水 使鸡蛋下沉,在此过程中,鸡蛋受到的浮力 F 随时间 t 的变化图像可能是 (　 D　 ) 第 11 题图 12. [模型建构] (2024 北京) (多选)图甲为一彩球 “温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊 液体,随着温度升高,这种液体的密度会减 小. 液体中有 5 个挂有温度标牌的彩球,彩球 体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略. 当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度 值就是所测得的当前环境温度. 图乙为这个 温度计的示意图,编号为 4 的彩球标牌所标 温度值为22 ℃ ,相邻编号的彩球标牌上的温 度值间隔为 2 ℃ . 下列说法正确的是 (　 C　 ) 第 12 题图 A. 彩球 4 在 22 ℃时所受浮力大于 18 ℃时所 受浮力 B. 当环境温度处于该温度计可测得的最低温 度时,5 个彩球均漂浮 C. 若有 2 个彩球漂浮,3 个彩球沉底,则环境 温度 t 满足 24 ℃ <t<26 ℃ D. 要增大该温度计能测得的最高温度,可增加 一个与彩球 1 体积相等、质量更小的彩球 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 37 参考答案与重难题解析·山东物理　 　 分 层 作 业 本 　 　 15. B　 【解析】a、b 两点的压强相等,即 pa = pb,因为 p = ρgh, hb<ha,所以两液体的密度关系:ρ甲 <ρ乙,又因为 a、b 两点 到容器底的距离相等,所以从 a、b 两点以下的液体对容 器底的压强关系:pa ′<pb ′,而两种液体对容器底的压强: p甲 = pa +pa ′,p乙 = pb+pb ′,所以 p甲 <p乙;两种液体对容器底 的压强:p= F S = G S = mg S ,由于两容器底面积相等且 p甲 < p乙,故两种液体的质量:m甲 <m乙,故选 B. 16. AD　 【解析】由于冰块漂浮,则冰块受到的浮力等于冰块 的重力,根据 F浮 = ρ液 gV排可知:冰块受到的重力等于排 开水的重力,已知甲、乙容器水面等高,则甲容器的总重 等于乙容器的总重,由于水平面上的物体产生的压力与 重力相等,所以甲、乙烧杯对桌面的压力相等,由 p = F S 知甲、乙烧杯对桌面的压强相等,故 A 正确,B 错误;冰漂 浮于水面上时,受到的浮力:F浮 = ρ水 gV排 =G冰 ……①;又 因冰熔化成水后,其质量不变,重力不变,所以,G冰化水 = ρ水 gV冰化水 =G冰……②;由①②可得:ρ水 gV排 = ρ水 gV冰化水, 则 V排 =V冰化水,即:冰熔化为水的体积等于冰排开水的体 积;所以,冰块全部熔化后,水面高度不会发生变化,根据 p= ρgh 可得水对杯底的压强不变,由 F = pS 知水对烧杯 底的压力不变,故 C 错误,D 正确. 故选 AD. 命题点 5　 大气压强　 流体压强与流速的关系 1. A　 2. D　 3. B　 4. 大气压　 5. 外界大气压强等于瓶内空 气的压强与水的压强之和　 6. 小　 p-ρgh 7. BD　 8. D 9. 上升　 流体中,流速越大的位置压强越小 10. 连通器　 C 11. 变小　 上　 【变式训练】B 12. 大气压　 拉力的大小　 吸盘的面积(或吸盘的直径) 13. C 命题点 6　 浮力　 阿基米德原理 1. A　 2. B　 3. 2×105 　 不变　 变大　 不变　 4. B 5. A　 【解析】小明的体积 V人 = m ρ水 = 40 kg 103 kg / m3 = 4×10-2 m3 = 40 dm3 ;漂浮时,小明所受浮力等于自身的重力,即:G = F浮,即:ρ水 gV人 = ρ水 gV排,即:V人 = V排,小明浸在水中的体 积为他的体积的 3 4 ,则游泳圈浸在水中的体积约为人的 体积的 1 4 ,即为: 1 4 ×40 dm3 = 10 dm3 ,故选 A. 6. 1　 2 7. (1)2. 6　 (2)0. 4　 (3)ACD　 (4)大于　 (5)1×10-4 8. (1)1. 6　 (2) <　 (3)0. 6　 (4) >　 (5)大 9. (1)木块的重力等于木块排开的液体的重力　 (2)相等　 (3)电子秤的示数保持不变　 (4)下沉的物体受到的浮力 小于物体的重力 10. B　 11. D 12. CD　 【解析】当温度升高时,液体的密度变小,原来悬浮 的小球因为浮力变小而沉底,彩球 4 号表示环境温度为 22 ℃ ,彩球 5 号比 4 号先沉底,说明彩球 5 号表示的温度 低于彩球 4 号表示的温度,所以彩球 5 号表示环境温度 为 20 ℃ ,那么彩球 3 号表示环境温度 24 ℃ ,彩球 2 号表 示环境温度为 26 ℃ ,彩球 1 号表示 28 ℃ ;彩球 4 在22 ℃ 时悬浮,彩球 4 的密度等于液体的密度,浮力等于重力, 在 18 ℃时,温度低,液体的密度比较大,彩球 4 号处于漂 浮状态,浮力等于重力,彩球所受的浮力相同,故 A 错 误;由前面分析可知,该温度计能测量的最低温度为 20 ℃ ,此时彩球 5 处于悬浮状态,另外 4 个小球均处于 漂浮状态,故 B 错误;若有 2 个彩球漂浮,则彩球 1、2 号 漂浮,说明最高温度小于 26 ℃ ,3 个彩球沉底,彩球 3、4、 5 号沉底,说明最低温度不低于 24 ℃ ,故环境温度 t 满足 24 ℃ <t<26 ℃ ,故 C 正确;要增大该温度计能测得的最 高温度,此时说明彩球内的液体密度最小,最后悬浮,故 需要找一个密度小的彩球,可增加一个与彩球 1 体积相 等、质量更小的彩球,最后悬浮,故 D 正确. 故选 CD. 命题点 7　 物体的浮沉条件及其应用 1. 如答图所示　 　 　 　 　 　 　 2. 如答图所示 　 　 3. 如答图所示 4. 如答图所示 　 　 5. 等于　 等于　 6. C　 7. D 8. B　 【变式训练】变小　 变小 9. 小于　 地面　 【拓展设问】大于　 变小 10. B　 11. B 12. B　 【拓展设问】漂浮　 变小　 不变 13. AD　 【解析】小瓶在甲、乙液体中都悬浮,即小瓶受到的 浮力等于小瓶的重力,同一个小瓶则重力一定,所以小瓶 在甲液体中受到的浮力等于在乙液体中受到的浮力,由 于小瓶在甲液体中橡皮膜的凹陷程度较大,所以甲液体 中小瓶排开液体的体积小,根据 F浮 = ρ液 gV排知甲液体的 密度比乙液体的密度大,故 A 正确,B 错误;下沉过程中, 深度增加,根据 p = ρgh 知橡皮膜所受液体的压强变大, 故 C 错误;下沉过程中,深度增加,橡皮膜受到的压强变 大,橡皮膜的形变程度变大,小瓶排开液体的体积变小, 根据 F浮 = ρ液 gV排 知小瓶所受浮力变小,故 D 正确. 故 选 AD. 14. A　 【解析】密度计分别放入 a、b、c 三种液体中时,均漂 浮在液体中,故密度计受到的浮力等于其下表面受到的 压力,漂浮状态时密度计受到的浮力都等于重力,设密度 计下表面积为 S,即 F浮 =G= ρ液 gV排 = ρ液 gSh,故密度计浸 入液体的深度为:h= G ρ液 gS ;由表格可知,b 液体密度为 a 液体密度的 2 倍,c 液体密度为 b 液体密度的 2 倍,故密 度计浸入 a 液体的深度是浸入 b 液体深度的 2 倍,密度 计浸入 b 液体的深度是浸入 c 液体深度的 2 倍,故三条 刻线的间隔距离不相等,故 A 正确;已知密度计在 c 液体 中,有 1 8 的体积浸入液体,浸入体积为 5× 10-6 m3 ,因为 F浮 =G,即 ρcgV排 =G=mg,则密度计的质量:m= ρcV排 = 2× 103 kg / m3 ×5×10-6 m3 = 0. 01 kg,故 B 错误;密度计分别 放入 a、b、c 三种液体中时,均漂浮在液体中,故密度计受 到的浮力都等于重力,故密度计在三种液体中所受浮力 相等,故 C 错误;由 F浮 = ρ液 gV排可得,密度计在 b 液体中 的浸入体积为:V排 b = F浮 ρbg = G ρbg = mg ρbg = m ρb = 0. 01 kg 1×103 kg / m3 = 1×10-5 m3 ,故 D 错误. 故选 A. 专项提思维 4　 多容器浮力、压强、密度的 分析与比较 【例 1】(2)= 　 <　 = 　 = 　 (3) >　 >　 (4) >　 >　 >　 >　 = 　 >　 >　 (5)= 　 < 1. C　 【解析】根据图示可知,物体在甲中处于悬浮状态,受 到的浮力等于自身的重力,液体的密度等于物体的密度; 物体在乙中处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力, 液体的密度大于物体的密度,所以物体在甲、乙中受到的 浮力相同,乙容器中液体的密度大于甲容器中液体的密 度,故 AB 错误;容器的质量相同,重力相同,液体的重力、 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 7