8.3 浮与沉-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理下册同步学与练（ 鲁科版五四学制2024）

8.3 浮与沉 学习目标 课程标准 物理素养 2.2.9 能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的 有关现象。 一、知识与技能目标： 掌握物体浮沉条件，能用密度比较法判断物体浮沉，理解轮船、潜水艇、热气球的工作原理。 二、过程与方法目标： 通过改变物体质量/液体密度观察浮沉现象，学会用控制变量法分析浮沉条件，形成物质密度视角的物理思维。 三、情感态度与价值观： 从独木舟到万吨巨轮的科技演进中感受人类智慧，领悟浮沉原理在航海、气象等领域的价值，增强运用科学改善生活的责任感。 四、科学能力与创新： 能设计浮沉控制装置，尝试用浮沉原理解释农业选种、沉船打捞等问题，或改进船舶载重监测方案。 02 思维导图 03 知识梳理 知识点01 物体沉浮的条件 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所示： 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。 知识点02 浮力的应用 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）。 04 题型精讲 【题型一】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。 【例题1】如图所示，放在水平桌面上的两个完全相同的容器内，装有适量的水，将A、B两个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，两个容器内水面高度相同。下列说法正确的是（　　）    A．物体受到的浮力大小关系为FA=FB B．两个物体的密度大小关系为ρA＜ρB C．容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙 D．容器底部受到水的压强大小关系为p甲>p乙 【对应训练】“我劳动，我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面，西红柿沉在盆底。他用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中正确的是（　　） A．茄子受到的浮力小于它受到的重力 B．茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力 C．西红柿排开水的重力等于自身的重力 D．西红柿的密度大于茄子的密度 【对应训练】两艘完全相同的轮船停靠在水中，甲船装满货物，乙船尚未装满货物，则（　　） A．甲船所受的浮力大于重力 B．乙船所受浮力小于重力 C．甲、乙两船所受浮力相等 D．甲船所受浮力大于乙船所受浮力 【题型二】浮力的应用 1.浸没在液体中的物体，当它受到的浮力大于所受的重力时，物体上浮；当它受到的浮力小于所受的重力时，物体下沉；当它受到的浮力等于所受的浮力等于所受的重力时，物体悬浮在液体中。 即 F浮=G物时，物体悬浮或漂浮，当F浮>G物，物体上浮，直至漂浮。 如何调节浮力的大小：木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度。把树木挖成“空心”就成了独木舟，自身重力变小，可承载较多人，独木舟排开水的体积变大，增大了可利用的浮力。牙膏卷成一团，沉于水底，而“空心”的牙膏皮可浮在水面上，说明“空心”可调节浮力与重力的关系。采用“空心”增大体积，从而增大浮力，使物体能漂浮在液面上。 2．轮船 轮船能漂浮在水面的原理：钢铁制造的轮船，由于船体做成空心的，使它排开水的体积增大，受到的浮力增大，这时船受到的浮力等于自身的重力，所以能浮在水面上。它是利用物体漂浮在液面的条件F浮=G来工作的，只要船的重力不变，无论船在海里还是河里，它受到的浮力不变。（只是海水、河水密度不同，轮船的吃水线不同）根据阿基米德原理，F浮=ρ液gV排，它在海里和河里浸入水中的体积不同。轮船的大小通常用它的排水量来表示。所谓排水量就是指轮船在满载时排开水的质量。轮船满载时受到的浮力F浮=G排=m排g。而轮船是漂浮在液面上的，F浮=G船+G货=m船g+m货g，因此有m排=m船+m货。 3．潜水艇 浸没在水中的潜水艇排开水的体积，无论下潜多深，始终不变，所以潜水艇所受的浮力始终不变。潜水艇的上浮和下沉是靠压缩空气调节水舱里水的多少来控制自身的重力而实现的（改变自身重力：排水充水）。若要下沉，可充水，使F浮<G；若要上浮，可排水，使F浮>G.在潜水艇浮出海面的过程中，因为排开水的体积减小，所以浮力逐渐减小，当它在海面上行驶时，受到的浮力大小等于潜水艇的重力（漂浮）。 4．密度计 密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的，用密度计测量液体的密度时，它受到的浮力总等于它的重力，由于密度计制作好后它的重力就确定了，所以它在不同液体中漂浮时所受到的浮力都相同，根据可知：待测液体的密度越大，密度计浸入液体中的体积则越小，露出部分的体积就越大；反之待测液体密度越小，密度计浸入液体中的体积则越大，露出部分的体积就越小，所以密度计上的刻度值是“上小下大”。 5. 煮汤圆 汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重力；汤圆煮熟时，它的体积增大，浮力也随之增大。汤圆刚放入水中时： 6.汽艇和热气球 （1） 气球和飞艇内充有密度小于空气的气体—氢气、氦气、热空气等。  （2）原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积来实现上升和下降的。  （3）气球上升过程中，空气的密度逐渐变小，当浮力等于重力时，气球就不再上升了。  （4）气球上升过程中，大气压逐渐减小，会导致气球内气压大于气球外气压，气球膨胀，若超过了气球外壳承受的能力，气球就要破裂。 【例题2】关于物体浮沉条件应用的实例，下列分析合理的是（　　） A．货轮从长江驶入东海，排水量不变 B．盐水选种时，沉底的都是干瘪的种子 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．潜水艇靠改变排开水的体积实现上浮和下沉 【对应训练】核潜艇是我国海军的战略利器，如图所示。在训练时，对该潜艇的分析正确的是（海水密度不变）（　　） A．通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉 B．浮在水面时，排开的水所受的重力等于自身重力 C．在海水中上浮时，所受的浮力逐渐变大 D．下潜过程中，海水对潜艇底部的压强不变 【对应训练】如图所示，工厂房顶安装的无动力风帽，其凸起的球状体为涡轮，在自然风的推动下快速旋转，能有效地将室内气体向外抽出。下列与它工作原理相同的是（    ） A．飞机起飞 B．孔明灯升空 C．飞艇升空 D．轮船航行 0501 强化训练 【基础强化】 1．如图所示，潜水艇悬浮在水中时，下列说法错误的是（　　） A．要使潜水艇下沉，应向水舱充水 B．要使潜水艇上浮，应从水舱向外排水 C．当潜水艇悬浮在水中时，潜水艇总重等于同体积的水重 D．潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现浮沉的 2．重为5牛的物体放入盛水容器中，物体漂浮在水面上且溢出3牛的水，物体受到的浮力（   ） A．一定等于5牛 B．一定等于3牛 C．可能等于3牛 D．可能等于4牛 3．妈妈生日那天，拉姆同学给妈妈煮汤圆时发现，当把汤圆放入沸腾的水中后，汤圆先下沉到锅底，过了一会儿又上浮，最终漂浮在水面上。下列分析正确的是（　　） A．汤圆正在下沉的过程中，受到水的压强大小变大 B．汤圆沉在锅底时，受到的浮力大于它所受的重力 C．汤圆上浮过程中，受到的浮力小于它所受的重力 D．汤圆漂浮在水面上时，受到水的压强大小为最大 4．小明在做家庭实验时，把鸡蛋放在浓盐水中，鸡蛋漂浮，然后逐渐加入清水。鸡蛋由漂浮变为悬浮，最后沉在杯底。下列分析正确的是（　　） A．鸡蛋由漂浮到悬浮的过程中受到的浮力变大 B．鸡蛋由漂浮到悬浮的过程中受到的浮力变小 C．鸡蛋由悬浮到沉底的过程中受到的浮力不变 D．鸡蛋由悬浮到沉底的过程中受到的浮力变小 5．如图 所示，某些鱼的浮沉靠鳔充气时膨胀，放气时收缩实现，下列说法不正确的是（　　） A．鱼想下沉时，应让鳔收缩 B．鱼静止在水中时，受到的浮力等于鱼的重力 C．鱼想让鳔膨胀，在浅处比深处容易些 D．鳔膨胀时，鱼排开水的重力变小 6．上海海洋大学教授冯东团队青年教师宫尚桂、王旭东和博士生傅建融搭载中国科学院深海科学与工程研究所“探索二号”科考船及“深海勇士”号载人深潜器，组织TS2-30-3航次赴“海马”冷泉，顺利完成上海海洋大学首批次南海冷泉载人深潜任务。假设海水的密度恒为，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（　　） A．“探索二号”科考船卸下“深海勇士”号载人潜水器后，船“吃水”更深 B．“探索二号”科考船卸下“深海勇士”号载人潜水器后，船受到的浮力大小不变 C．“深海勇士”号载人潜水器潜入海面以下，下潜过程中受到的浮力大小不变 D．“深海勇士”号载人潜水器潜入4500m深的海域受到海水的压强为 7．利用鸬鹚捕鱼是我国传承千年的古老技艺。如图所示，当捕到鱼的鸬鹚从水中跳到渔船上时，下列有关渔船的说法，正确的是（　　） A．船体将上浮一些 B．排开水的质量不变 C．所受水的浮力变大 D．所受水的浮力始终大于船的总重力 8．测定血液的密度不能用密度计，因为那样做需要的血液量太大。有一个巧妙的办法：先准备几支玻璃管，分别装入浓度不同的硫酸铜溶液（淡蓝色），然后从人体中抽出少量血液，分别向每支玻璃管中滴入一滴血液。分析人员要确定血液的密度正好跟这支玻璃管中硫酸铜溶液的密度相同，就要看到该玻璃管中的血液（　　） A．漂浮 B．悬浮 C．沉底 D．上浮 9．如图，将同一长方体分别平放与竖放在水中，木块受到的（　　）    A．上、下表面的压力差相等，浮力相等 B．上、下表面的压力差相等，浮力不相等 C．上、下表面的压力差不相等，浮力相等 D．上、下表面的压力差不相等，浮力不相等 10．如图所示，甲、乙物体质量相同，分别静止在水面下2米和3米深处，由此可以判定（　　） A．甲物体的体积一定小于乙物体 B．甲物体的体积一定等于乙物体 C．甲物体的体积一定大于乙物体 D．如果甲或乙是空心的，则无法判定两物体体积的大小 11．水平桌面上，甲、乙两个相同的杯中盛有密度不同的液体，现将两个完全相同的小球分别放入杯中，待小球静止时，两杯中液面恰好相平，小球的位置如图所示，则（　　） A．乙杯底部受到液体的压强较大 B．甲杯中小球受到的浮力较大 C．甲杯中液体密度较大 D．向乙杯中缓慢倒入同种液体，小球受到的浮力增大 12．小滨同学看到烧杯中的鸡蛋沉在水底，于是，他不断向烧杯中均匀地加入食盐并搅拌，鸡蛋逐渐浮出水面，如图所示，在此过程中；鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是（　　） A． B． C． D． 13．如图，将一简易密度计先后放入甲、乙两种不同液体里。两种液体密度分别为ρ甲、ρ乙，密度计所受的浮力分别为F1、F2。下列说法正确的是（　　） A．ρ甲>ρ乙     F1> F2 B．ρ甲>ρ乙     F1= F2 C．ρ甲<ρ乙     F1< F2 D．ρ甲<ρ乙     F1= F2 14．如图所示是“圆梦”实践活动小组制作的潜水艇模型，进排气管与注射器相连，要让原本沉底的潜水艇上浮至某一位置并悬浮，可以利用注射器（　　） A．一直打气 B．一直抽气 C．先打气后抽气 D．先抽气后打气 15．如图，水平桌面上的两个完全相同的容器内装有适量的水，可将A、B两个体积相同的实心正方体分别放入容器内，待正方体静止后，两个容器内水面高度相同。下列说法正确的是（　　） A．物体受到的浮力大小关系为FA<FB B．容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙 C．容器底部受到水的压力大小关系为F甲<F乙 D．两个物体的密度大小关系为ρA<ρB 16．盐水选种是我国古代劳动人民的发明的一种巧妙的挑选种子的方法，用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，则漂浮于盐水面的是次种，沉入容器底的是良种，有关盐水选种过程中下列说法正确的是（    ） A．良种所受浮力大于重力，次种所受浮力小于重力 B．若良种和次种的体积相同，则良种受到的浮力较大 C．盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度 D．若要选出更饱满种子，则需要往盐水中加入适当的水 17．“我劳动，我快乐”，瑶瑶同学养成了良好的劳动习惯，每天坚持洗碗，在洗碗过程中，他发现碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．碗漂浮在水面时受到的浮力大于它的重力 B．碗沉入水底后不会受到浮力作用 C．碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面下降 D．碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面上升 【素养提升】 18．两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球沉底；放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是（     ） A．小球A的质量大于小球B的质量 B．甲液体的密度小于乙液体的密度 C．小球A在甲液体中受到的浮力等于在乙液体中的浮力 D．在甲液体中容器底对小球A的支持力大于对小球B的支持力 19．当吊在弹簧测力计下的物体静止在空中时，弹簧测力计的示数为4.5N；如图所示，当物体浸在水中的体积为物体体积的 时，弹簧测力计的示数为2.5N；从弹簧测力计上取下物体将其缓慢放入水中（容器足够大，水足够多），则物体静止时受到的浮力为（g取10 N/kg）（　　） A．2 N B．4.5 N C．6 N D．0 N 20．如图所示，在装有某种液体的容器中，处于静止状态的甲、乙、丙三个形状不规则的实心物体，它们体积的大小关系不清楚，其中丙沉在容器底并对底部有压力，那么可以判断（    ） A．它们受到的浮力大小关系是 B．它们受到的浮力大小关系是 C．它们的密度大小关系是 D．它们的密度大小关系是 21．学习了浮力的知识后小明同学进行了如下实验，他将一个小碗侧放入盛有水的容器中，如图甲所示，静止时小碗沉入水底，如图乙所示，此时小碗所受浮力 小碗的重力；接下来，他将小碗平放在水面上，松手后，小碗漂浮在水面上，如图丙所示，此时小碗所受浮力 小碗的重力；图乙中小碗所受浮力 图丙中小碗所受浮力。（均选填“大于”、“小于”或“等于”） 22．某科技小组的同学想制作一个简易浮力秤来测质量。他们剪掉空塑料瓶的瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖上系一块质量适当的石块，然后将其倒置在水桶里，当瓶中不放被测物体静止时，在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线，再在瓶身上均匀标记其他刻度线，左侧标记的是长度值，若在刻度线右侧标上相应的质量值，即可做成一个简易浮力秤，如图所示。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀，其横截面积为，不放被测物体时浮力秤的总质量为170g，水的密度为，g取。 (1)图中所示状态浮力秤受到的浮力为 N； (2)浮力秤上2cm刻度线对应的质量值为 g。 23．如图所示，在远洋轮船的船舷上，都漆着若干条“吃水线”。当船从北大西洋缓慢地驶向印度洋时，轮船受到的浮力 （选填“变大”、“变小”或“不变”），北大西洋与印度洋的海水密度ρ北大西洋 ρ印度洋（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 24．如图所示，水平桌面上有一底面积为的圆柱形容器，容器中装有的水，现将一个重为的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，求：（，取） (1)物块浸入水中的体积； (2)水对容器底部的压强。 25．如图所示“洱海一号”游船是目前全国内陆湖中排水量最大、载客人数最多、安全设施配备最齐全的旅游船。全船总长68.80米，总宽18米，高21米，共五层，空载时平均吃水1.7米，排水量765 吨（排水量是指船空载静止在水面上时排开水的质量）， 求： (1)“洱海一号”游船的重力； (2)“洱海一号”游船空载时船底受到的压强； (3)若“洱海一号”游船的核载人数为1000人，当游船满载时游船受到的浮力大小。（人的平均体重为60kg） 【能力培优】 26．水平面上的两个相同柱形容器A、B，分别盛有体积相等的同种液体。将甲、乙两支不同的密度计放入液体中，处于下图所示的静止状态，下列判断正确的是（   ） A．两密度计所受浮力 B．两密度计的质量 C．两密度计受到液体向上的压力 D．液体对容器底部的压力 27．2023年初，“奋斗者”号潜水器圆满完成国际首次环大洋洲载人深游科考任务，顺利返回三亚，如图所示，本航次中，“奋斗者”号最大下潜深度约，这是人类首次抵达蒂阿曼蒂那海沟开展实地观察和取样。当“奋斗者”完全潜入水中时，排开水的体积为，海水的密度为，取。下列说法错误的是（   ） A．潜水器是通过改变自身重力实现上浮或下沉的 B．潜水器下潜过程中浮力小于重力 C．在深处，潜水器受到海水的压强是 D．当潜水器完全潜入水中时，所受浮力为 28．如图所示，水平桌面上的盛水烧杯底面积为100cm2，将质量为1kg的正方体木块放入烧杯中静止时，木块的一半体积浸在水中。（水的密度为ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg）求： (1)此时木块所受的浮力； (2)木块的体积； (3)木块的密度。 29．如图（a）所示，放置在水平地面上的薄壁柱形容器甲内盛有0.2米深的水，空薄壁柱形容器乙漂浮在容器甲内的水面上。甲容器的底面积为米2，乙容器的底面积为米2，质量为2千克，体积为米3的柱体丙放在水平地面上。求： (1)水对甲容器底部的压强； (2)柱体丙的密度； (3)如图（b）所示，现将柱体丙轻轻地放入乙容器内，乙容器仍漂浮在水面上且水未溢出。求丙放入前后，水对甲容器底部压强的增加量△p水。 30．如图所示，重为8N，边长为10cm的不吸水正方体A和底面积为的薄壁圆柱形容器静置于水平地面上；现将A用一根体积可以忽略的细线拉住固定在装有水的薄壁圆柱形容器中。已知水的密度，求： (1)正方体A静置时对水平地面的压强； (2)正方体A固定在水中时细线对A的拉力； (3)将图中与正方体A相连的细线剪断，当正方体A静止时，水对容器底的压强较细线剪断前减小多少? 31．底面积为100cm2，重为3N的平底圆柱形容器内装有适量的水，放置于水平桌面上。现将体积为600cm3，重为2N的木块A轻放入容器内的水中，静止后水面的高度为10cm，如图甲所示，若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方，使A恰好浸没在水中，如图乙所示（水未溢出），不计绳重及其体积，g取。求： (1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积； (2)物体B的密度； (3)图乙比图甲中水对容器底部增大的压强。 32．如图所示，盛有水的圆柱形容器，底面积为80cm2，侧壁上固定了一块水平挡板，挡板的体积忽略不计。挡板下方有一个体积为100cm3、重力为0.6N的实心小球。求： (1)小球所受浮力； (2)挡板对小球的压力； (3)撤去挡板，小球静止后，水对容器底压强的变化量。 水对容器底压强的变化量为 33．如图所示，底面积为100cm2的长方形容器里盛满水，将个底部粗糙的金属碗放在容器中的水面上（金属碗厚度不计），水溢出一部分。将金属碗取出，水面下降了5cm，再将金属碗沉入水中，静止在容器底部，水面又上升了2cm。（已知ρ水＝1×103kg/m3），求： (1)金属碗的密度； (2)金属碗漂浮在水面和沉入水底时，水对容器底部的压强变化量； (3)金属碗静止在容器底部时，容器对金属碗的支持力。 34．如图所示，“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为，空载时质量约为22t，最大荷载为240kg。（海水密度取，g取）问： (1)“蛟龙号”满载漂浮在水面时受到的浮力为多大？ (2)“蛟龙号”下潜到7km深时，受到海水的压强为多大？ (3)若“蛟龙号”某次满载时采用注水方式实现下潜，则注入海水的重力至少为多大？ / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 8.3 浮与沉 学习目标 课程标准 物理素养 2.2.9 能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的 有关现象。 一、知识与技能目标： 掌握物体浮沉条件，能用密度比较法判断物体浮沉，理解轮船、潜水艇、热气球的工作原理。 二、过程与方法目标： 通过改变物体质量/液体密度观察浮沉现象，学会用控制变量法分析浮沉条件，形成物质密度视角的物理思维。 三、情感态度与价值观： 从独木舟到万吨巨轮的科技演进中感受人类智慧，领悟浮沉原理在航海、气象等领域的价值，增强运用科学改善生活的责任感。 四、科学能力与创新： 能设计浮沉控制装置，尝试用浮沉原理解释农业选种、沉船打捞等问题，或改进船舶载重监测方案。 02 思维导图 03 知识梳理 知识点01 物体沉浮的条件 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所示： 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。 知识点02 浮力的应用 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）。 04 题型精讲 【题型一】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。 【例题1】如图所示，放在水平桌面上的两个完全相同的容器内，装有适量的水，将A、B两个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，两个容器内水面高度相同。下列说法正确的是（　　）    A．物体受到的浮力大小关系为FA=FB B．两个物体的密度大小关系为ρA＜ρB C．容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙 D．容器底部受到水的压强大小关系为p甲>p乙 【答案】B 【详解】A．由图可知，A、B两个正方体排开水的体积关系为VA排＜VB排，根据F浮=ρ液gV排可知，浮力的大小关系为：FA＜FB，故A错误； B．由题知，A、B两个正方体的体积相同；由图可知，A和B处于漂浮，则由浮沉条件可知：GA=FA，GB=FB，由于FA＜FB，所以GA＜GB；由于正方体A、B的体积相同，所以根据可知，物体密度的大小关系ρA＜ρB，故B正确； C．液面相平，根据p=ρgh可知，容器底部的压强是相同的；底面积相同，根据F=pS可知，容器底部受到水的压力大小关系为F甲=F乙，故C错误； D．液面相平，根据p=ρgh可知，容器底部的压强是相等，故D错误。 故选B。 【对应训练】“我劳动，我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面，西红柿沉在盆底。他用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中正确的是（　　） A．茄子受到的浮力小于它受到的重力 B．茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力 C．西红柿排开水的重力等于自身的重力 D．西红柿的密度大于茄子的密度 【答案】D 【详解】A．茄子漂浮在水面上，根据物体的浮沉条件可知，茄子受到的浮力等于它受到的重力，故A错误； B．茄子漂浮在水面上，茄子受到的浮力等于它受到的重力，西红柿沉在水底，西红柿受到的浮力小于它受到的重力，由于不知道茄子和西红柿的质量关系，无法比较二者受到浮力的大小关系，故B错误； C．西红柿沉在盆底，根据物体的浮沉条件可知，西红柿受到的浮力小于它受到的重力，即西红柿排开水的重力小于自身的重力，故C错误； D．根据物体的浮沉条件可知，西红柿下沉，说明西红柿的密度大于水的密度；茄子漂浮，说明茄子的密度小于水的密度，所以西红柿的密度大于茄子的密度，故D正确。 故选D。 【对应训练】两艘完全相同的轮船停靠在水中，甲船装满货物，乙船尚未装满货物，则（　　） A．甲船所受的浮力大于重力 B．乙船所受浮力小于重力 C．甲、乙两船所受浮力相等 D．甲船所受浮力大于乙船所受浮力 【答案】D 【详解】AB．两船均应漂浮于水面，故两船所受浮力均等于自身的重力，故AB不符合题意； CD．船受到的浮力等于其重力，甲船装满货物后重力大于乙船，故甲船所受浮力大于乙船所受浮力，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 【题型二】浮力的应用 1.浸没在液体中的物体，当它受到的浮力大于所受的重力时，物体上浮；当它受到的浮力小于所受的重力时，物体下沉；当它受到的浮力等于所受的浮力等于所受的重力时，物体悬浮在液体中。 即 F浮=G物时，物体悬浮或漂浮，当F浮>G物，物体上浮，直至漂浮。 如何调节浮力的大小：木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度。把树木挖成“空心”就成了独木舟，自身重力变小，可承载较多人，独木舟排开水的体积变大，增大了可利用的浮力。牙膏卷成一团，沉于水底，而“空心”的牙膏皮可浮在水面上，说明“空心”可调节浮力与重力的关系。采用“空心”增大体积，从而增大浮力，使物体能漂浮在液面上。 2．轮船 轮船能漂浮在水面的原理：钢铁制造的轮船，由于船体做成空心的，使它排开水的体积增大，受到的浮力增大，这时船受到的浮力等于自身的重力，所以能浮在水面上。它是利用物体漂浮在液面的条件F浮=G来工作的，只要船的重力不变，无论船在海里还是河里，它受到的浮力不变。（只是海水、河水密度不同，轮船的吃水线不同）根据阿基米德原理，F浮=ρ液gV排，它在海里和河里浸入水中的体积不同。轮船的大小通常用它的排水量来表示。所谓排水量就是指轮船在满载时排开水的质量。轮船满载时受到的浮力F浮=G排=m排g。而轮船是漂浮在液面上的，F浮=G船+G货=m船g+m货g，因此有m排=m船+m货。 3．潜水艇 浸没在水中的潜水艇排开水的体积，无论下潜多深，始终不变，所以潜水艇所受的浮力始终不变。潜水艇的上浮和下沉是靠压缩空气调节水舱里水的多少来控制自身的重力而实现的（改变自身重力：排水充水）。若要下沉，可充水，使F浮<G；若要上浮，可排水，使F浮>G.在潜水艇浮出海面的过程中，因为排开水的体积减小，所以浮力逐渐减小，当它在海面上行驶时，受到的浮力大小等于潜水艇的重力（漂浮）。 4．密度计 密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的，用密度计测量液体的密度时，它受到的浮力总等于它的重力，由于密度计制作好后它的重力就确定了，所以它在不同液体中漂浮时所受到的浮力都相同，根据可知：待测液体的密度越大，密度计浸入液体中的体积则越小，露出部分的体积就越大；反之待测液体密度越小，密度计浸入液体中的体积则越大，露出部分的体积就越小，所以密度计上的刻度值是“上小下大”。 5. 煮汤圆 汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重力；汤圆煮熟时，它的体积增大，浮力也随之增大。汤圆刚放入水中时： 6.汽艇和热气球 （1） 气球和飞艇内充有密度小于空气的气体—氢气、氦气、热空气等。  （2）原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积来实现上升和下降的。  （3）气球上升过程中，空气的密度逐渐变小，当浮力等于重力时，气球就不再上升了。  （4）气球上升过程中，大气压逐渐减小，会导致气球内气压大于气球外气压，气球膨胀，若超过了气球外壳承受的能力，气球就要破裂。 【例题2】关于物体浮沉条件应用的实例，下列分析合理的是（　　） A．货轮从长江驶入东海，排水量不变 B．盐水选种时，沉底的都是干瘪的种子 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．潜水艇靠改变排开水的体积实现上浮和下沉 【答案】A 【详解】A．轮从长江驶入东海，浮力等于重力，重力不变，浮力不变，排水量不变，故A符合题意； B．盐水选种时，沉底的种子重力大于浮力，都是饱满的种子，故B不符合题意； C．橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面，是通过采用空心的方法增大可以利用的浮力来实现的，故C不符合题意； D．潜水艇靠改变自身重力实现上浮和下沉，故D不符合题意。 故选A。 【对应训练】核潜艇是我国海军的战略利器，如图所示。在训练时，对该潜艇的分析正确的是（海水密度不变）（　　） A．通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉 B．浮在水面时，排开的水所受的重力等于自身重力 C．在海水中上浮时，所受的浮力逐渐变大 D．下潜过程中，海水对潜艇底部的压强不变 【答案】B 【详解】A．潜水艇通过改变自身重力来实现浮沉，故A错误； B．浮出水面时，处于二力平衡状态，由阿基米德原理知 故B正确； C．上浮时，潜艇的排水体积不变，故所受浮力大小不变，故C错误； D．下潜时，深度不断增加，根据压强公式可知，海水对底部的压强不断增大，故D错误； 故选B 。 【对应训练】如图所示，工厂房顶安装的无动力风帽，其凸起的球状体为涡轮，在自然风的推动下快速旋转，能有效地将室内气体向外抽出。下列与它工作原理相同的是（    ） A．飞机起飞 B．孔明灯升空 C．飞艇升空 D．轮船航行 【答案】A 【详解】无动力风帽，在自然风的推动下，快速旋转是利用了流速与压强的关系：流速大的位置压强越小的原理。 A．飞机机翼上方空气流速快，压强小，下方空气流速慢，压强大，于是产生向上的升力而起飞，故A符合题意； B．孔明灯上升利用的是浮力，与流速越大压强越小没有关系，故B不符合题意； C．飞艇升空是利用浮力工作的，与流速越大压强越小没有关系，故C不符合题意； D．轮船航行是利用浮力工作的，与流速越大压强越小没有关系，故D不符合题意。 故选A。 0501 强化训练 【基础强化】 1．如图所示，潜水艇悬浮在水中时，下列说法错误的是（　　） A．要使潜水艇下沉，应向水舱充水 B．要使潜水艇上浮，应从水舱向外排水 C．当潜水艇悬浮在水中时，潜水艇总重等于同体积的水重 D．潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现浮沉的 【答案】D 【详解】A．原来潜水艇悬浮，浮力等于重力，要使潜水艇下沉，则重力应大于浮力，由于潜水艇浮力不变，则应向水舱充水，来增大重力，故A正确，不符合题意； B．要使潜水艇上浮，则重力应小于浮力，由于潜水艇浮力不变，则应把水舱中的水排出一部分，来减小重力，故B正确，不符合题意； C．当潜水艇悬浮在水中时，浮力等于重力，由于潜水艇排开水的体积与潜水艇体积相同，所以潜水艇总重等于同体积的水重，故C正确，不符合题意； D．由于潜水艇排开水的体积不变，所受浮力不变，则潜水艇是靠改变自身重力来实现浮沉的，故D错误，符合题意。 故选D。 2．重为5牛的物体放入盛水容器中，物体漂浮在水面上且溢出3牛的水，物体受到的浮力（   ） A．一定等于5牛 B．一定等于3牛 C．可能等于3牛 D．可能等于4牛 【答案】A 【详解】物体漂浮在水面上，物体受到的浮力等于物体的重力，物体重5牛，则受到的浮力一定等于5牛。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．妈妈生日那天，拉姆同学给妈妈煮汤圆时发现，当把汤圆放入沸腾的水中后，汤圆先下沉到锅底，过了一会儿又上浮，最终漂浮在水面上。下列分析正确的是（　　） A．汤圆正在下沉的过程中，受到水的压强大小变大 B．汤圆沉在锅底时，受到的浮力大于它所受的重力 C．汤圆上浮过程中，受到的浮力小于它所受的重力 D．汤圆漂浮在水面上时，受到水的压强大小为最大 【答案】A 【详解】A．汤圆正在下沉的过程中，深度变大，受到水的压强大小变大，故A正确； B．汤圆沉在锅底时，合力向下，故汤圆受到的浮力小于它所受的重力，故B错误； C．汤圆上浮过程中，合力向上，故汤圆受到的浮力大于它所受的重力，故C错误； D．汤圆漂浮在水面上时，受到水的压强大小为最小，因为深度最小，故D错误。 故选A。 4．小明在做家庭实验时，把鸡蛋放在浓盐水中，鸡蛋漂浮，然后逐渐加入清水。鸡蛋由漂浮变为悬浮，最后沉在杯底。下列分析正确的是（　　） A．鸡蛋由漂浮到悬浮的过程中受到的浮力变大 B．鸡蛋由漂浮到悬浮的过程中受到的浮力变小 C．鸡蛋由悬浮到沉底的过程中受到的浮力不变 D．鸡蛋由悬浮到沉底的过程中受到的浮力变小 【答案】D 【详解】AB．当鸡蛋由漂浮到悬浮的过程中，由浮沉条件可知，浮力始终等于重力，重力不变，所以浮力大小不变，故AB错误； CD．鸡蛋由悬浮到沉底的过程中，排开液体的体积不变，但盐水的密度变小，根据公式知，浮力变小，故C错误，D正确。 故选D。 5．如图 所示，某些鱼的浮沉靠鳔充气时膨胀，放气时收缩实现，下列说法不正确的是（　　） A．鱼想下沉时，应让鳔收缩 B．鱼静止在水中时，受到的浮力等于鱼的重力 C．鱼想让鳔膨胀，在浅处比深处容易些 D．鳔膨胀时，鱼排开水的重力变小 【答案】D 【详解】A．鱼想下沉时，应让鱼鳔收缩，鱼的体积变小，浮力变小，小于重力，从而实现下沉，故A正确，A不符合题意； B．鱼静止在水中时，此时鱼处于平衡态，而鱼受到了重力和浮力，重力和浮力是平衡力，故鱼受到的浮力等于鱼的重力，故B正确，B不符合题意； C．鱼想让鱼鳔膨胀，在浅处时，液体压强较小，水对于鱼的压力较小，鱼鳔的体积更容易变化，故让鱼鳔膨胀，在浅处比深处容易些，故C正确，C不符合题意； D．鱼鳔膨胀时，鱼受到的浮力变大，鱼排开水的重力变大，故D错误，D符合题意。 故选D。 6．上海海洋大学教授冯东团队青年教师宫尚桂、王旭东和博士生傅建融搭载中国科学院深海科学与工程研究所“探索二号”科考船及“深海勇士”号载人深潜器，组织TS2-30-3航次赴“海马”冷泉，顺利完成上海海洋大学首批次南海冷泉载人深潜任务。假设海水的密度恒为，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（　　） A．“探索二号”科考船卸下“深海勇士”号载人潜水器后，船“吃水”更深 B．“探索二号”科考船卸下“深海勇士”号载人潜水器后，船受到的浮力大小不变 C．“深海勇士”号载人潜水器潜入海面以下，下潜过程中受到的浮力大小不变 D．“深海勇士”号载人潜水器潜入4500m深的海域受到海水的压强为 【答案】C 【详解】AB．“探索二号”科考船卸下“深海勇士”号载人潜水器后，仍处于漂浮状态，浮力等于重力，重力变小，所受的浮力变小，由可得排开液体的体积变小，航母的吃水深度减小了，故AB错误； C．“深海勇士”号载人潜水器潜入海面以下后，根据可知，下潜过程中潜水器排开水的体积不变，受到的浮力大小不变，故C正确； D．“深海勇士”号载人潜水器潜入4500m深的海域受到海水的压强为 故D错误。 故选C。 7．利用鸬鹚捕鱼是我国传承千年的古老技艺。如图所示，当捕到鱼的鸬鹚从水中跳到渔船上时，下列有关渔船的说法，正确的是（　　） A．船体将上浮一些 B．排开水的质量不变 C．所受水的浮力变大 D．所受水的浮力始终大于船的总重力 【答案】C 【详解】当捕到鱼的鸬鹚从水中跳到渔船上时，船排开水的质量变大，渔船的重力变大，渔船漂浮，受到的浮力等于船的总重力，所以浮力变大，根据阿基米德原理可知，渔船排开水的重力变大，根据可知，水的密度不变，浮力增大，排开水的体积增大，所以小船下沉一些，故C正确，ABD错误。 故选C。 8．测定血液的密度不能用密度计，因为那样做需要的血液量太大。有一个巧妙的办法：先准备几支玻璃管，分别装入浓度不同的硫酸铜溶液（淡蓝色），然后从人体中抽出少量血液，分别向每支玻璃管中滴入一滴血液。分析人员要确定血液的密度正好跟这支玻璃管中硫酸铜溶液的密度相同，就要看到该玻璃管中的血液（　　） A．漂浮 B．悬浮 C．沉底 D．上浮 【答案】B 【解析】略 9．如图，将同一长方体分别平放与竖放在水中，木块受到的（　　）    A．上、下表面的压力差相等，浮力相等 B．上、下表面的压力差相等，浮力不相等 C．上、下表面的压力差不相等，浮力相等 D．上、下表面的压力差不相等，浮力不相等 【答案】A 【详解】长方体物块平放与竖放都是悬浮在水中，根据物体沉浮条件可知，物块受到的浮力都等于其自身重力，说明受到水的浮力不变，而物块受到的浮力也等于物块上下表面受到水的压力差，所以长方体物块上下表面受到水的压力差相等；故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．如图所示，甲、乙物体质量相同，分别静止在水面下2米和3米深处，由此可以判定（　　） A．甲物体的体积一定小于乙物体 B．甲物体的体积一定等于乙物体 C．甲物体的体积一定大于乙物体 D．如果甲或乙是空心的，则无法判定两物体体积的大小 【答案】B 【详解】因甲、乙两个物体质量相同，所以，由可知，甲、乙两个物体的重力相等，因甲、乙两物体都处于悬浮状态，受到的浮力等于他们自身的重力，所以，甲、乙两个物体受到的浮力相等，因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，由可知，甲、乙两个物体的体积相等，与甲乙是否空心无关，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 11．水平桌面上，甲、乙两个相同的杯中盛有密度不同的液体，现将两个完全相同的小球分别放入杯中，待小球静止时，两杯中液面恰好相平，小球的位置如图所示，则（　　） A．乙杯底部受到液体的压强较大 B．甲杯中小球受到的浮力较大 C．甲杯中液体密度较大 D．向乙杯中缓慢倒入同种液体，小球受到的浮力增大 【答案】A 【详解】AC．小球在甲中下沉 ρ甲＜ρ物 在乙中漂浮 ρ乙>ρ物 则 ρ乙>ρ甲 两杯中液面恰好相平，由 p=ρgh 可知，乙杯底部受到液体的压强较大，故A符合题意，C不符合题意； B．小球在甲中下沉，受到的浮力小于物体重；在乙中漂浮，小球受到的浮力等于物体重；因此甲杯中小球受到浮力较小，故B不符合题意； D．向乙杯中缓慢倒入同种液体，乙中仍漂浮，浮力仍等于重力，重力不变，浮力不变，故D不符合题意。 故选A。 12．小滨同学看到烧杯中的鸡蛋沉在水底，于是，他不断向烧杯中均匀地加入食盐并搅拌，鸡蛋逐渐浮出水面，如图所示，在此过程中；鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】因为鸡蛋沉入水底时所受浮力小于鸡蛋的重力，随着盐水密度增大，根据公式 F浮＝ρgV排 可知鸡蛋所受浮力逐渐增大，鸡蛋悬浮和漂浮时所受浮力等于鸡蛋的重力，浮力不再变化；所以，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；由分析可知，ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 13．如图，将一简易密度计先后放入甲、乙两种不同液体里。两种液体密度分别为ρ甲、ρ乙，密度计所受的浮力分别为F1、F2。下列说法正确的是（　　） A．ρ甲>ρ乙     F1> F2 B．ρ甲>ρ乙     F1= F2 C．ρ甲<ρ乙     F1< F2 D．ρ甲<ρ乙     F1= F2 【答案】B 【详解】AC．密度计漂浮，则F浮=G，所以，密度计在两种液体中受到的浮力相等，都等于密度计受到的重力G，故AC错误； BD．因为 F浮=ρ液gV排=G 由图知，密度计排开液体的体积：V甲排<V乙排，所以，液体的密度：ρ甲>ρ乙，故B正确，D错误。 故选B。 14．如图所示是“圆梦”实践活动小组制作的潜水艇模型，进排气管与注射器相连，要让原本沉底的潜水艇上浮至某一位置并悬浮，可以利用注射器（　　） A．一直打气 B．一直抽气 C．先打气后抽气 D．先抽气后打气 【答案】C 【详解】潜水艇原理：在同种液体里，排开液体体积不变，则浮力大小不变，而潜水艇的浮沉是通过改变潜水艇的自身重力来实现的，潜水艇的自重是通过充水和排水来完成的。本题要让原本沉底的潜水艇上浮至某一位置并悬浮，所以应该先用注射器充气减小潜艇里面的水以减小潜艇的自重，当潜艇自重减的过多时，此时潜艇开始加速上浮。为了保持潜艇悬浮，应再抽出一部分里面的气体，增加潜艇里面的水，即增大自重，最终让潜艇受到的浮力等于其自重时，即可保持潜艇平衡了。故ABD不符合，C符合。 故选C。 15．如图，水平桌面上的两个完全相同的容器内装有适量的水，可将A、B两个体积相同的实心正方体分别放入容器内，待正方体静止后，两个容器内水面高度相同。下列说法正确的是（　　） A．物体受到的浮力大小关系为FA<FB B．容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙 C．容器底部受到水的压力大小关系为F甲<F乙 D．两个物体的密度大小关系为ρA<ρB 【答案】B 【详解】A．由图可知，A、B两个正方体排开水的体积关系为VA排>VB排，根据可知，浮力的大小关系为FA>FB，故A错误； B．甲容器中物体A悬浮，乙容器中物体B漂浮，浮力都等于自身的重力，根据阿基米德原理可知，此时浮力等于排开水的重力，即表明甲、乙容器中的正方体补充了排开那些水的重力，则两容器内物质的重力相等，而两容器相同，则容器对桌面的压力相等。容器的底面积相等，由可得，容器对桌面的压强大小相等，即p甲=p乙，故B正确； C．两个容器内水面高度相同，根据可知，容器底的压强相同，容器底面积相同，由可知，容器底部受到水的压力大小相等，即F甲=F乙，故C错误； D．根据物体的浮沉条件可知，A的密度等于水的密度，B的密度小于水的密度，则A的密度大于B的密度，即ρA>ρB，故D错误。 故选B。 16．盐水选种是我国古代劳动人民的发明的一种巧妙的挑选种子的方法，用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，则漂浮于盐水面的是次种，沉入容器底的是良种，有关盐水选种过程中下列说法正确的是（    ） A．良种所受浮力大于重力，次种所受浮力小于重力 B．若良种和次种的体积相同，则良种受到的浮力较大 C．盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度 D．若要选出更饱满种子，则需要往盐水中加入适当的水 【答案】B 【详解】A．良种下沉，所受浮力小于重力，次种漂浮，所受浮力等于重力，故A错误； B．若良种和次种的体积相同，良种排开的水的体积大，由F浮=ρ液V排g知道，良种受到的浮力较大，故B正确； C．若盐水选种时所用盐水的密度都大于所有种子的密度，所有种子将漂浮，无法选种，故C错误； D．更饱满种子的密度更大，若要选出更饱满种子，则需要往盐水中加入适当的盐，增大盐水的密度，故D错误。 故选B。 17．“我劳动，我快乐”，瑶瑶同学养成了良好的劳动习惯，每天坚持洗碗，在洗碗过程中，他发现碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．碗漂浮在水面时受到的浮力大于它的重力 B．碗沉入水底后不会受到浮力作用 C．碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面下降 D．碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面上升 【答案】C 【详解】A．物体漂浮时，浮力等于自身的重力，所以碗漂浮在水面时受到的浮力等于的重力，故A错误； B．浸在液体中的一切物体都受浮力作用，碗沉入水底后仍受到浮力作用，故B错误； CD．碗沉入水底时，浮力小于重力；碗漂浮时，浮力等于自身的重力，由于碗的重力相同，所以碗沉入水底时比漂浮在水面上时的浮力小，即据可知，碗浸没后，排开的水的体积减小，水面则下降，故C正确，D错误。 故选C。 【素养提升】 18．两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球沉底；放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是（     ） A．小球A的质量大于小球B的质量 B．甲液体的密度小于乙液体的密度 C．小球A在甲液体中受到的浮力等于在乙液体中的浮力 D．在甲液体中容器底对小球A的支持力大于对小球B的支持力 【答案】B 【详解】AB．在乙液体中，A漂浮，则A的密度小于乙液体的密度；B下沉，B的密度大于乙液体的密度；比较可知，A的密度小于B的密度，两个小球的体积相同，根据m=ρV，A的质量小于B的质量；A、B实心小球在甲液体中均下沉，则甲液体的密度均小于两个小球的密度，乙液体的密度大于A的密度，所以甲液体的密度小于乙液体的密度，故A错误，B正确； C．由图可知，在甲液体中A球下沉，则GA＞F浮甲，在乙液中A漂浮，GA=F浮乙，所以F浮甲＜F浮乙，故C错误； D．由G=mg可知GA＜GB，由于A、B在甲液体中都沉底，由F浮=ρgV排可得，两球在甲液体中受到的浮力相同，则根据G=F浮+F支可知，支持力F支=G-F浮，所以，F支A＜F支B，故D错误。 故选B。 19．当吊在弹簧测力计下的物体静止在空中时，弹簧测力计的示数为4.5N；如图所示，当物体浸在水中的体积为物体体积的 时，弹簧测力计的示数为2.5N；从弹簧测力计上取下物体将其缓慢放入水中（容器足够大，水足够多），则物体静止时受到的浮力为（g取10 N/kg）（　　） A．2 N B．4.5 N C．6 N D．0 N 【答案】B 【详解】由题意知，当吊在弹簧测力计下的物体静止在空中时，弹簧测力计的示数为4.5N；当物体浸在水中的体积为物体体积的时，弹簧测力计的示数为2.5N；根据称重法可知，此时物体受到的浮力为 F浮=G-F拉=4.5N-2.5N=2N 假设弹簧测力计上取下物体将其缓慢放入水中时，物体完全浸没，则此时排开水的体积是原来的三倍，根据阿基米德原理可知，此时受到的浮力是原来的三倍，为6N；根据浮与沉的条件可知，此时物体受到的浮力大于自身重力，因此物体静止时应处于漂浮状态，则 F浮1=G=4.5N 故选B。 20．如图所示，在装有某种液体的容器中，处于静止状态的甲、乙、丙三个形状不规则的实心物体，它们体积的大小关系不清楚，其中丙沉在容器底并对底部有压力，那么可以判断（    ） A．它们受到的浮力大小关系是 B．它们受到的浮力大小关系是 C．它们的密度大小关系是 D．它们的密度大小关系是 【答案】C 【详解】由阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小等于物体排开液体受到的重力。本题中，不知道物体的体积大小，也就无法比较它们V排的大小，所以也就无法比较浮力的大小；由图可知，丙下沉，则ρ丙＞ρ液。乙悬浮，则ρ乙=ρ液。甲漂浮，则ρ甲＜ρ液，比较可得ρ甲＜ρ乙＜ρ丙。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 21．学习了浮力的知识后小明同学进行了如下实验，他将一个小碗侧放入盛有水的容器中，如图甲所示，静止时小碗沉入水底，如图乙所示，此时小碗所受浮力 小碗的重力；接下来，他将小碗平放在水面上，松手后，小碗漂浮在水面上，如图丙所示，此时小碗所受浮力 小碗的重力；图乙中小碗所受浮力 图丙中小碗所受浮力。（均选填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】 小于 等于 小于 【详解】[1][2][3]图乙中小碗沉底，小碗所受浮力小于小碗重力；图丙中小碗漂浮，小碗所受浮力等于小碗重力；由于两图中小碗重力相等，所以图乙中小碗所受浮力小于图丙中小碗所受浮力。 22．某科技小组的同学想制作一个简易浮力秤来测质量。他们剪掉空塑料瓶的瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖上系一块质量适当的石块，然后将其倒置在水桶里，当瓶中不放被测物体静止时，在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线，再在瓶身上均匀标记其他刻度线，左侧标记的是长度值，若在刻度线右侧标上相应的质量值，即可做成一个简易浮力秤，如图所示。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀，其横截面积为，不放被测物体时浮力秤的总质量为170g，水的密度为，g取。 (1)图中所示状态浮力秤受到的浮力为 N； (2)浮力秤上2cm刻度线对应的质量值为 g。 【答案】(1)浮力秤处于漂浮状态，所受浮力等于自身重力，故浮力为 F浮＝G秤＝m秤g＝170×10－3kg×10N/kg＝1.7N (2)放入物体，当液面在2cm刻度线上时，排开水的体积增量为 ΔV排＝Sh＝50cm2×2cm＝100cm3＝1×10－4m3 所受浮力的增量为 ΔF浮＝ρ水gΔV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10－4m3＝1N 对应物体的重力为 G＝ΔF浮＝1N 对应物体的质量为 【解析】略 23．如图所示，在远洋轮船的船舷上，都漆着若干条“吃水线”。当船从北大西洋缓慢地驶向印度洋时，轮船受到的浮力 （选填“变大”、“变小”或“不变”），北大西洋与印度洋的海水密度ρ北大西洋 ρ印度洋（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 不变 大于 【详解】[1]因为轮船漂浮，由二力平衡可知，F浮=G，所以当船从北大西洋缓慢地驶向印度洋时，轮船受到的浮力不变。 [2]由图可知，轮船在北大西洋的吃水线比印度洋的吃水线要深，可知在北大西洋排开水的体积小于在印度洋排开水的体积，由F浮＝ρ液gV排 知，ρ北大西洋大于ρ印度洋。 24．如图所示，水平桌面上有一底面积为的圆柱形容器，容器中装有的水，现将一个重为的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，求：（，取） (1)物块浸入水中的体积； (2)水对容器底部的压强。 【答案】(1)4×10-5m3 (2)280Pa 【详解】（1）由于物块漂浮在水面上，根据物体的浮沉条件可知，物块受到的浮力F浮=G=mg=0.04kg×10N/kg=0.4N 由阿基米德原理可知，物块浸入水中的体积 （2）水的体积 水的深度 水对容器底部的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.028m=280Pa 25．如图所示“洱海一号”游船是目前全国内陆湖中排水量最大、载客人数最多、安全设施配备最齐全的旅游船。全船总长68.80米，总宽18米，高21米，共五层，空载时平均吃水1.7米，排水量765 吨（排水量是指船空载静止在水面上时排开水的质量）， 求： (1)“洱海一号”游船的重力； (2)“洱海一号”游船空载时船底受到的压强； (3)若“洱海一号”游船的核载人数为1000人，当游船满载时游船受到的浮力大小。（人的平均体重为60kg） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由题可知，游船空载时的排水量为765t，可知游船空载时排开水的质量为         游船漂浮在水面，浮力等于重力，由阿基米德原理可知 “洱海一号”游船的重力为 （2）由可知，“洱海一号”游船空载时船底受到的压强为 （3）游船满载时，游船漂浮，浮力等于总重力 【能力培优】 26．水平面上的两个相同柱形容器A、B，分别盛有体积相等的同种液体。将甲、乙两支不同的密度计放入液体中，处于下图所示的静止状态，下列判断正确的是（   ） A．两密度计所受浮力 B．两密度计的质量 C．两密度计受到液体向上的压力 D．液体对容器底部的压力 【答案】B 【详解】A．由图可知，因为两容器中装有体积相同的同种液体，放完密度计后B容器中的液面高，说明B排开液体的体积较大，而同种液体密度相等，根据可知，B中密度计所受浮力较大，即，故A错误； B．因为两只密度计都漂浮在液体表面，所以，又因为，所以，根据可知，，故B正确； C．因为两只密度计都漂浮在液体表面，根据浮力产生的原因可知，又因为，所以，故C错误； D．由图可知，A中液面高度小于B中液面高度，而同种液体密度相等，根据可知，液体对容器底部的压强为，又因为两容器相同，故底面积相同，根据可知，液体对容器底部的压力为，故D错误。 故选B。 27．2023年初，“奋斗者”号潜水器圆满完成国际首次环大洋洲载人深游科考任务，顺利返回三亚，如图所示，本航次中，“奋斗者”号最大下潜深度约，这是人类首次抵达蒂阿曼蒂那海沟开展实地观察和取样。当“奋斗者”完全潜入水中时，排开水的体积为，海水的密度为，取。下列说法错误的是（   ） A．潜水器是通过改变自身重力实现上浮或下沉的 B．潜水器下潜过程中浮力小于重力 C．在深处，潜水器受到海水的压强是 D．当潜水器完全潜入水中时，所受浮力为 【答案】C 【详解】A．潜水艇在水中排开水的体积不变，由阿基米德原理可知受到的浮力不变，为了实现上浮和下沉，是通过改变自身的重力来实现的，故A正确，不符合题意； B．根据浮沉条件，物体受到的浮力小于重力，物体下沉，所以潜水器下潜过程中，浮力小于重力，故B正确，不符合题意； C．在深处，潜水器受到海水的压强p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10010m=1.001×108Pa 故C错误，符合题意； D．当潜水器完全潜入水中时，所受浮力为F浮=ρ海水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×51m3=5.1×105N 故D正确，不符合题意。 故选C。 28．如图所示，水平桌面上的盛水烧杯底面积为100cm2，将质量为1kg的正方体木块放入烧杯中静止时，木块的一半体积浸在水中。（水的密度为ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg）求： (1)此时木块所受的浮力； (2)木块的体积； (3)木块的密度。 【答案】(1)10N (2)2×10﹣3m3 (3)0.5×103kg/m3 【详解】（1）由题意可知，木块漂浮在水面上，由物体浮沉条件可知，此时木块所受的浮力F浮=G木=m木g=1kg×10N/kg=10N。 （2）由可得木块排开水的体积为 因木块的一半体积浸在水中，则木块的体积 （3）根据可得木块的密度为 29．如图（a）所示，放置在水平地面上的薄壁柱形容器甲内盛有0.2米深的水，空薄壁柱形容器乙漂浮在容器甲内的水面上。甲容器的底面积为米2，乙容器的底面积为米2，质量为2千克，体积为米3的柱体丙放在水平地面上。求： (1)水对甲容器底部的压强； (2)柱体丙的密度； (3)如图（b）所示，现将柱体丙轻轻地放入乙容器内，乙容器仍漂浮在水面上且水未溢出。求丙放入前后，水对甲容器底部压强的增加量△p水。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）水对甲容器底部的压强为 （2）柱体丙的密度为 （3）将柱体丙放入乙容器前后，乙容器均漂浮，浮力等于重力，则增加的浮力为 根据力的相互作用，水对甲容器底部压力的增加量为 则水对甲容器底部压强的增加量为 30．如图所示，重为8N，边长为10cm的不吸水正方体A和底面积为的薄壁圆柱形容器静置于水平地面上；现将A用一根体积可以忽略的细线拉住固定在装有水的薄壁圆柱形容器中。已知水的密度，求： (1)正方体A静置时对水平地面的压强； (2)正方体A固定在水中时细线对A的拉力； (3)将图中与正方体A相连的细线剪断，当正方体A静止时，水对容器底的压强较细线剪断前减小多少? 【答案】(1)800Pa (2)2N (3)50Pa 【详解】（1）正方体A对水平地面的压力 F=G=8N 正方体A静置时对水平地面的压强为 （2）正方体A的体积 V=L3=(0.1m)3=1×10-3m3 A用细线拉住固定在装有水的薄壁圆柱形容器中，A排开水的体积 V排=V=1×10-3m3 正方体A受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N 正方体A固定在水中时细线对A的拉力为 F′=F浮-G=10N-8N=2N （3）剪断细线，正方体A静止时，处于漂浮状态，所受浮力 F′浮=G=8N 此时排开水的体积 水面下降的高度 水对容器底部压强变化量 Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.005m=50Pa 31．底面积为100cm2，重为3N的平底圆柱形容器内装有适量的水，放置于水平桌面上。现将体积为600cm3，重为2N的木块A轻放入容器内的水中，静止后水面的高度为10cm，如图甲所示，若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方，使A恰好浸没在水中，如图乙所示（水未溢出），不计绳重及其体积，g取。求： (1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积； (2)物体B的密度； (3)图乙比图甲中水对容器底部增大的压强。 【答案】(1) (2) (3)600Pa 【详解】（1）图甲中木块A漂浮在水中，所以A受到的浮力 由公式得木块A浸入水中的体积为 （2）图乙中，A、B共同悬浮，此时整体受到的浮力为 此时整体排开水的体积为 物体B的体积为 物体B的质量为 则B物体的密度为 （3）图乙与图甲相比，水面升高的高度为 图乙比图甲中，水对容器底部增大的压强为 32．如图所示，盛有水的圆柱形容器，底面积为80cm2，侧壁上固定了一块水平挡板，挡板的体积忽略不计。挡板下方有一个体积为100cm3、重力为0.6N的实心小球。求： (1)小球所受浮力； (2)挡板对小球的压力； (3)撤去挡板，小球静止后，水对容器底压强的变化量。 【答案】(1)1N (2)0.4N (3)50Pa 【详解】（1）小球浸没在水中，则小球受到的浮力为 （2）根据平衡力，可得挡板对小球的压力为 （3）撤去挡板，小球会漂浮，浮力等于小球的重力，由于力的作用是相互的，小球对水压力的减小量，即水对容器底部压力的减小量等于小球受到浮力的减小量，则水对容器底部压力的减小量为 水对容器底压强的变化量为 33．如图所示，底面积为100cm2的长方形容器里盛满水，将个底部粗糙的金属碗放在容器中的水面上（金属碗厚度不计），水溢出一部分。将金属碗取出，水面下降了5cm，再将金属碗沉入水中，静止在容器底部，水面又上升了2cm。（已知ρ水＝1×103kg/m3），求： (1)金属碗的密度； (2)金属碗漂浮在水面和沉入水底时，水对容器底部的压强变化量； (3)金属碗静止在容器底部时，容器对金属碗的支持力。 【答案】(1)2.5×103kg/m3 (2)300Pa (3)3N 【详解】（1）金属碗漂浮时排开水的体积 V排=Sh1=100cm2×5cm=500cm3=5×10-4m3 金属碗受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N 因金属碗漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以，金属碗的重力 G=F浮=5N 金属碗的质量 因金属碗沉底时排开水的体积和自身的体积相等，所以，金属碗的体积 V=V排′=Sh2=100cm2×2cm=200cm3=2×10-4m3 金属碗的密度 （2）金属碗漂浮在水面和沉入水底时，容器内水深度下降的高度 h3=h1-h2=5cm-2cm=3cm=0.03m 水对容器底部的压强变化了 Δp=ρ水gh3=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa （3）金属碗静止在容器底部时，受到的浮力 F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N 对金属碗受力分析可知，受到竖直向上的支持力和浮力、竖直向下的重力作用，由金属碗受到的合力为零可得 F支持+F浮′=G F支持=G-F浮′=5N-2N=3N 34．如图所示，“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为，空载时质量约为22t，最大荷载为240kg。（海水密度取，g取）问： (1)“蛟龙号”满载漂浮在水面时受到的浮力为多大？ (2)“蛟龙号”下潜到7km深时，受到海水的压强为多大？ (3)若“蛟龙号”某次满载时采用注水方式实现下潜，则注入海水的重力至少为多大？ 【答案】(1)2.224×105N (2)7×107Pa (3)47.76m3 【详解】（1）“蛟龙号”满载漂浮在水面时受到的浮力 F浮=G满=m满g=(22×103kg+240kg)×10N/kg=2.224×105N （2）“蛟龙号”下潜到7km深时，受到海水的压强为 p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×103m=7×107Pa （3）满载需要下沉时潜水器排开海水的体积 V排=V船=70m3 此时潜水器受到的浮力 F浮′=ρ海水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×70m3=7×105N 满载总重力 G满=m满g=(2.2×104kg+240kg)×10N/kg=2.224×105N 注入海水的重力 G注水=F浮′-G满=7×105N-2.224×105N=4.776×105N 则由 G=mg=ρgV 可得注入水的体积 / 学科网（北京）股份有限公司 $$