内容正文:
物理
1
第一部分 逐模块过命题点
模块四 力学
大单元2 质量 密度 压强 浮力
命题点6 浮力 阿基米德原理 浮沉条件(7年6考)
2
浮力、阿基米德原理的理解(2024.A4、2024.A13、
2022.A12)
1.[2024成都青羊区模拟]下列物体受到了浮力的是( )
A. 静止在湍急河水中的柱形桥墩
B. 正在水中加速下落的一块大石头
C. “飘”在太空中的天宫空问站
D. 空间站里面被放在水中的乒乓球
√
3
第2题图
2.[古代文化][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
A. B.
C. D.
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、、 ,下列判断正确的是
( )
√
4
第3题图
3.(2022成都A卷12题2分)“奋斗者”号深潜器坐底10 909米,创造了中国
载人深潜新记录.喜欢动手的小文制作了一个深潜器模型,用弹簧测力计测
量它受到的浮力.先测出它的重力为 ,然后将模型浸没于水中静止(如图
所示),弹簧测力计受到的拉力为,模型所受
的浮力为 .则下列说法正确的是( )
A. 拉力与重力 是一对平衡力
B. 模型所受浮力大小
C. 模型从图示位置下移,浮力变大
D. 将模型逐渐提离水面,拉力不变
√
5
4.(2024成都A卷13题2分)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 )、
空气的密度(约为 ).则空气对小李的浮力大小约为( )
A. B. C. D.
[2024新疆]人体密度跟水的密度差不多.质量为 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 ,则游泳圈浸在水中的体积约为( )
A. B. C. D.
√
√
6
5.2024年1月7日,国产大型邮轮“爱达·魔都号”完成商业首航(如图所示),
标志着中国邮轮产业翻开了崭新一页.邮轮载客后,它受到的浮力将______
(选填“增大”“减小”或“不变”).已知该邮轮的排水量为13.55万吨,在海水
中满载时,它受到的浮力大小为_____________取
增大
第5题图
7
物体浮沉条件的应用与判断(7年4考)
第6题图
6.(2019成都A卷9题2分)将一枚重为 的蛋放入一杯均匀盐水中,静
止时如图所示,然后向杯子里加入一些清水,
则( )
A. 鸡蛋会下沉
B. 鸡蛋的重力增加
C. 鸡蛋所受浮力变大
D. 鸡蛋所受浮力为
√
8
[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( )
变式训练题图
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
√
9
7.(2016成都A卷8题改编)关于物体沉浮条件及应用实例,下列分析合理
的是( )
A. 同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小不相同
B. 轮船从长江驶入东海,吃水深度变大
C. 橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现的
D. 热气球靠改变气球内空气的密度来改变浮力,从而实现升空
√
10
8.[2024成都锦江区模拟]用玻璃试管、胶管、铁丝、注射器、水管、橡胶
塞等制作潜水艇模型,然后在模型中装入适量的水,浸没在水中刚好悬浮,
如图所示,探究模型在水中如何实现上浮或下沉.下列说法正确的是( )
第8题图
A. 向试管外抽气,模型下沉,它受到的浮力变小
B. 若要让悬浮的潜水艇模型上浮应向试管内打气
C. 潜水艇模型是通过改变模型的体积实现沉浮的
D. 当潜水艇模型漂浮于水面时,它受的浮力小于
其重力
√
11
第9题图
9.(2023成都A卷17题节选)如图是我国自主研发的
“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主气
囊内充满氦气(密度小于空气),副气囊内充有空
气.当驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分
空气,使浮空艇受到的重力______浮力,实现上浮.
小于
浮空艇上浮过程中,受到的大气压强逐渐______;小明查阅资料了解到:
高度越高,大气越稀薄,若浮空艇上升过程中艇体体积不变,其所受空气
浮力逐渐______.(均选填“增大”“减小”或“不变”)
减小
减小
12
第10题图
10.[2024成都温江区模拟]学习了“物体的浮与沉”知识后,爱
动手的小敏用蜡烛和垃圾袋自制了一个“孔明灯”,如图所示.
点燃铁桶里的蜡烛,过一会儿,罩在铁桶上方的垃圾袋“孔明
灯”就升空了.当这个“孔明灯”加速上升时,垃圾袋内气体密度
小于
大于
第11题图
11.[2024贵州]泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”.如图
所示,冲泡茶叶时,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积
增大,由于浮力大于重力而______;茶叶充分吸水后由于其密
度______水的密度而下沉.
上浮
大于
______垃圾袋外的空气密度,孔明灯受到的浮力______重力. (均选填“大
于”“小于”或“等于”)
13
12.[2024眉山]物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛
有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受
到浮力___,液体对杯底的压强___.(均选填“ ”“”或“ ”)
第12题图
14
浮力模型的相关计算
常考浮力基本模型
模型图示 _________________________ _________________________ _________________________
受力分析 _______________ _______________ _________________
计算浮力
15
模型图示 _________________________ __________________________ _________________________
受力分析 _______________ _________________ ______________
计算浮力
16
模型图示 __________________________ __________________________
受力分析 _________________________________________________ __________________________________________________
计算浮力
17
第13题图
13.[一题多设问][2024达州改编]如
图甲所示,一不吸水的长方体木块
重 ,将其静置在平放的盛水容器
中,则:
(1)[漂浮模型]待水面静止后,木块有的体积露出水面,木块 所受
浮力为 ___,木块的体积为_________,木块 的密度为__________
.
3
(2)[下压模型]用竖直向下的力压木块 ,如图乙所示,若要让木块
浸没在水中且静止(不触底),则的大小为___ .
2
18
第13题图
(3)[叠放模型]换用另一个棱长
为的正方体木块 ,在其上表面
中央平放一个物块,静止时木块 刚
好全部浸入水中,如图丙所示,则物
块的质量为____ .
0.4
(4)[绳拉模型]去掉物块,用细线将木块 系于容器底部,如图丁所
示,则此时木块受到的浮力为____,细线的拉力___ .
10
4
19
14.[2024广安]如图甲所示,足够高的圆柱形薄壁容器,装有适量的水放
在水平桌面上.现将一个质量为、底面积为 的均匀长方体竖直
放入容器中,受到容器的支持力为,此时物体所受浮力为____ .若再
加入适量的水使长方体刚好漂浮,如图乙
所示,则此时水面的高度与图甲相比增加了
___,取
16
4
第14题图
20
【解析】长方体静止受力平衡,受到重力、支持力和浮力平衡,则浮力
;此时浸入的深度 ;当物体漂浮时,浮力等于重力, ;此时浸入的深度 ;
此时水面的高度与图甲相比增加了 .
第14题图
21
第15题图
15.[2024齐齐哈尔]如图所示,有一个内外壁皆为圆柱形的平
底容器,内装足够深的水.将一个质地均匀的正方体物体悬挂
在竖直放置的弹簧测力计下(图中未画出弹簧测力计).当物
体的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为;当物体的 体
为__________ .
9
积浸入水中时,弹簧测力计示数为 .现将物体从弹簧测力计上取下放入
水中,则该物体静止时,所受到的浮力是___ ,该物体的密度
22
第15题图
【解析】当物体的 体积浸入水中时,排开水的体积为
,弹簧测力计示数,根据称重法可知 ,
即,所以 ;当物体
的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为 ,同理有
;由得 ,
将③代入①得 ;由③知,
物体浸没受到的浮力为 ,由物体的浮沉条件,将物体从弹簧
测力计上取下放入水中,则该物体静止时处于漂浮状态,由漂浮的特点,
物体所受浮力是 ;由③得物体的体积
;该物体的密度
为 .
23
两容器压强、浮力的比较
分析题干信息,找出“相同量”和“不同量”<m></m> 看物体的浮沉状态(以物体的
重力为中间不变量比较浮力的大小或者根据<m></m>比较浮力的大
小)<m></m> 受力分析得出压力、压强关系(容器底受到液体的压强变化或者
容器对桌面的压强变化).
24
A. 小球的密度为
B. 小球排开水的质量等于排开酒精的质量
C. 用力将图乙的小球向下压的过程中,小球受到的浮力不变
D. 将酒精注入乙容器中(不溢出液体),小球浸入液体的体积不变
第16题图
16.[同物异液][2024凉山州]如图所示,两个完全相
同的小球,分别漂浮在装有一定酒精和水的容器中
,小球的质量为,体积为 ,
下列描述正确的是( )
√
25
17.[同液异物][2023河南][双选]水平桌面上有两个完全相同的杯子,
盛有等质量的水.将橘子放入左侧杯中,取出后剥皮再放入右侧杯中,橘子
静止时的状态分别如图甲、乙所示.下列分析正确的是( )
第17题图
A. 甲图中的橘子所受的浮力大于其所受的重力
B. 甲图中的橘子比乙图中的橘子所受的浮力大
C. 甲图中杯子对桌面的压强小于乙图中杯子对桌
面的压强
D. 甲图中杯底所受水的压强大于乙图中杯底所受水的压强
√
√
26
18.[异物异液][2024达州]如图所示,水平桌面上两相同电子秤,上面
分别放有相同的圆柱形容器,容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积
相等的、两个小球分别放入液体中静止时,球沉底、 球漂浮,此时
液体深度 ,液体对容器底部压强相等.下列说法正确的是( )
第18题图
A. 液体密度
B. 两小球受到的浮力
C. 两电子秤示数相等
D. 将、 两个小球取出后(忽略带出
的液体),左侧电子秤示数变化较大
√
27
第18题图
【解析】先分析目前的状态:两杯中液体高度
,压强相等,根据液体压强公式
得出: ,故A错误;A球在甲液
体中沉底,B球在乙液体中漂浮,故两个球排开液
体体积关系,且,则根据浮力大小 得到A
球所受浮力大于B球,故B错误;此时液体对容器底部压强相等,因为容器
完全相同,故两个容器底部所受压力相等.但由于A球沉底,重力大于浮力,
故A会对容器底部有一个压力,这样甲容器对电子秤的压力将大于乙容器
对电子秤的压力,故C错误;根据上面分析,A球浮力大于B球,而A球所受
重力又大于浮力,B球所受重力等于浮力,因此两球质量关系 ,
故将两球取出后,左侧电子秤示数变化大,故D正确,故选D.
28
1.[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 ,相邻编号
的彩球标牌上的温度值间隔为 .下列说法正确的是( )
29
第1题图
A. 彩球4在时所受浮力大于 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
环境温度满足
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
√
√
30
第1题图
【解析】由题意知,液体的温度升高时,密度变
小,原来悬浮的小球因液体的温度升高而下沉,
所以4号彩球标牌所标温度值为 ,则5号小球
应标,3号小球应标;大于 ,
液体在 时密度小,等于4号球的密度,4号球
悬浮,浮力等于重力; 时密度大,大于4号球的密度,4号球漂浮,
浮力等于重力,所以4号球在时所受浮力等于 时所受浮力,故A
错误;由于液体的密度随着环境温度降低会增大,有更多的彩球能漂浮,
31
所以当环境温度处于该温度计可测得的最低温度
时,液体的密度等于密度最大一个小球的密度,
即5号彩球悬浮,其余四个小球漂浮,故B错误;
若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则3、4、5三个
彩球沉底,4号球标示、3号球标示 、2
号球标示,表明当前环境温度在 到
之间,故C正确;当环境温度升高时,液体
的密度减小,当前1号球标示温度最高,若想测量
更高的温度,应增加一个密度更小的彩球,所以
与彩球1体积相等、质量更小,故D正确.故选 .
第1题图
A. 水对碗减少的浮力(甲、乙图对比)等于乙图中水对土豆的浮力
B. 乙图中水对碗的浮力小于水对土豆的浮力
C. 甲图容器中的水对容器底部的压强大于
乙图容器中的水对容器底部的压强
D. 甲图容器对地面的压强大于乙图容器对地面压强
第2题图
√
2.[2024德阳]盛有适量水的柱形容器静止于水平桌面上,先把质量与碗相
等的土豆放置于碗中,并将其放入柱形容器的水中处于漂浮状态如图甲所
示;再把土豆从碗中取出轻放入水中,静止时土豆沉底、碗处于漂浮状态
如图乙所示,下列说法正确的是( )
33
第2题图
【解析】因为碗和土豆的质量相等,则它们的重力
相等,由物体沉浮条件可知,水对碗减少的浮力
,而乙中土豆沉底,则 ,
所以水对碗减少的浮力大于乙图中水对土豆的浮力,
故A错误;乙图中碗漂浮,则水对碗的浮力,
则 ,故B错误;在甲图中,土豆和碗整体受到的浮力为: ,在乙图中,土豆和碗整体受到的浮力为:,由 可知,土豆和碗整体排开水的体积减小,水面下降,由 可知水对容器底部的压强变小,故C正确;由于容器对地面的压力等于容器的总重力,所以容器对桌面的压力不变,由 可知容器对地面的压强不变,故D错误.故选C.
34
第3题图
3.[2023泸州][多选]小明在探究沉与浮的条件时,
用一根细线连接、 两个物体,放在盛水的烧杯中,
处于悬浮状态,如图甲所示.剪断细线后, 物体处
于漂浮状态, 物体沉到烧杯底部,如图乙所示.设
甲、乙两图烧杯对桌面的压强分别为、 ,水对
A. B.
C. D.
烧杯底部的压强变化为,甲图中细线的拉力为,乙图中 物体对烧杯
底部的压强为.已知物体的重力为,体积为,烧杯的底面积为 ,水
的密度为 .以下关系式正确的有( )
√
√
35
第3题图
【解析】甲、乙图中烧杯对水平桌面的压力不变,
都等于烧杯的总重力,受力面积不变,由 知
甲、乙两图烧杯对桌面的压强不变,即 ,
故A错误;甲图中B物体受到竖直向下的重力、竖直
向上的拉力、竖直向上的浮力,所以细线的拉力 ,故B正确;甲、乙图浮力的减小量为: ,排开水的体积减小量 ,液面高度的减小量 ,水对烧杯底部的压强变化 ,故C正确;乙
图中B物体对烧杯底部的压强 ,由于无法算出B的底面积,所以不能算出B物体对烧杯底部的压强,故D错误. 故选 .
36
第4题图
4.(2015成都改编)在水平桌面上有一个盛
有水的容器,木块用细线系住没入水中,如
图甲所示.将细线剪断,木块最终漂浮在水面
上,且有 的体积露出水面,如图乙所示.甲、
乙两图中,木块受到水的浮力之比是_____,水对容器底部的压强大小
________(选填“相等”或“不相等”),甲图中细线对木块的拉力与木块受
到的浮力之比是_____,甲图中容器对水平桌面的压力______(选填“大于”
“小于”或“等于”)乙图中容器对水平桌面的压力.
不相等
等于
37
第4题图
【解析】甲图中 ,乙图中,
,则
;甲图水的深度大
于乙图水的深度,由 得,甲图水对
容器底的压强更大;由乙图知,木块的重力 ;甲图中,
木块受重力、浮力和细绳的拉力作用,则; ;以整体为研究对象,甲、乙对桌面的压力都等于容器、水和木块的总重力.
38
5.[2024凉山州]如图甲所示,不吸水的石块叠放在浸在水中的木块 上
保持静止,石块的重力为、体积为,木块的重力为 、底面
积为,此时木块排开液体的体积为_______ .当按图乙方式连
接静止时,木块底部受到水的压强为_____ .
1 200
500
第5题图
39
第5题图
【解析】石块叠放在浸在水中的木块 上保持
静止,此时处于漂浮状态,故
,则此时木块 排开液
体的体积:
;把石块
、木块 看做一个整体,在甲、乙两图中整体都处于漂浮状态,则根据
浮沉条件可知两图中整体受到的浮力相等,由 可知整体排开
40
水的体积相等,所以排排 ,且乙图
中石块排开水的体积排 ,
则乙图中木块排开水的体积:排
排 ,由
可得木块浸入水中的深度: 浸
,所以此时
木块底部受到水的压强为: 浸
.
第5题图
第6题图
6.[2023广安]“曹冲称象”是妇孺皆知的故事.
某科创小组仿效曹冲,制作了一台“浮力秤”,
用来测量物体的质量.浮力秤由秤盘和高度
为、底面积为 的圆柱体组成.如
图所示,将浮力秤放入水中,静止时浸入
(1)当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的压强;
解:当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的压强
;
水中的深度为.已知:, .求:
42
第6题图
(2)浮力秤的重力;
解:当秤盘中不放物体,排开水的体
积 ,
浮力秤受到的浮力
,
又因为浮力秤漂浮,所以浮力秤的重力 ;
43
第6题图
解:圆柱体刚好浸没时,这台浮力秤排开
水的体积增大量
,增加的浮力
,
又因为浮力秤漂浮,所以增大的浮力等于增大的重力,即
,
所以该秤能称出物体的最大质量 .
(3)浮力秤能测物体的最大质量.
44
第7题图
7.[2023攀枝花]如图所示,甲、乙两容器放置在同一水
平桌面上,容器中装有一定量的水,且容器甲中的液面
低于容器乙中的液面;容器乙底部有一阀门 ,打开后能
够将容器乙中的水全部放出.体积相同的小球、 用不可
伸长的轻质细绳通过两滑轮连接后,分别置于甲、乙容
器中.小球沉在容器甲的底部,小球 有一半浸在水中,此时轻绳刚好伸
直,对小球的拉力为零.现打开阀门 ,使容器乙中的水缓慢减少,当小球
露出水面部分的体积为其总体积的五分之四时,小球 开始上浮.连接小
球、 的轻绳始终处于竖直状态,忽略细绳与滑轮之间的摩擦,容器乙
中的水足够深,求:
45
第7题图
解:小球 有一半浸在水中,处于漂浮状态,受到重力
和浮力 的作用,根据二力平衡和阿基米德原理有
可得;小球 有五分之四的体
积露出水面时,受到重力、浮力和拉力 的作用,
则拉力,此时小球
受到重力、浮力和拉力 的作用,则
;小球、的质量之比 ;
(1)小球、 的质量之比;
46
第7题图
(2)小球 能露出水面部分的体积与其总体积
之比的最大值.
解:小球 完全露出水面时,绳子的拉力最大,受
重力和拉力的作用,则 ;
此时小球受到重力、浮力和拉力 的作用,则
浮力 ,所以
,,则小球 能露出水面部分的体积与其总体
积之比的最大值为 .
47
$$