10.3 物体的沉浮条件-2024-2025学年八年级物理下学期精品讲义（知识梳理+考点精讲）（人教版2024）

10.3物体的沉浮条件 1.知道物体的浮沉取决于浮力与重力的大小关系； 2.知道物体的浮沉与密度的关系； 3.知道人类从远古时候就开始利用浮力； 4.知道潜水艇、轮船、飞艇等浮沉条件的应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用。 知识点一：物体的沉浮条件 1.浸没在液体中的物体： （1）当时：物体上浮， 最后物体漂浮： （部分浸没）。 （2）当时 ：物体悬浮； 可停在液体内部任意位置。 （3）当 时：物体下沉； 最终沉在水底。 2.如果实心物体（质量均匀）浸没在液体中： 物体的重力可表示为：，排开液体的重力可表示为，又因，所以，当物体浸没在液体中时，，所以 （1）当时，即，可得出时，物体上浮，最终漂浮在液面上。 （2）当时，即，可得出时，物体悬浮在液体中。 （3）当时，即，可得出时，物体下沉，最终沉在底部。 【点拨】漂浮和悬浮的异同点 项目 悬浮 漂浮 不同点 图示 在液体中的位置 静止在液体中的任何位置 静止在液体的表面 体积关系 V排=V物 V排<V物 密度关系 ρ液=ρ物 ρ液>ρ物 相同点 F浮=G 知识点二：浮力的应用 1.轮 船 （1）工作原理：利用空心的方法，增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。 （2）排水量（）：轮船满载时排开水的质量。 因为轮船漂浮：， 所以：。 【点拨】 同一艘轮船，不论在海里航行，还是在河里航行，都处于漂浮状态，F浮=G，即浮力大小不变(只是海水与河水的密度不同，轮船的吃水线不同)，而F浮=ρ液gV排，因此ρ液变小时，V排变大，当轮船由海中驶入河中时，ρ液变小，V排变大，因此轮船应沉下去一些；反之，轮船由河中驶入海中时，ρ液变大，V排变小，因此轮船应浮上来一些。当轮船装卸货物时，浮力会发生变化。 2.潜水艇 (1)工作原理：通过水舱充放水改变自身重力来实现潜水艇的下潜、上浮的。 (2) 方法：潜水艇两侧有水舱，向水舱中充水时，潜水艇的重力逐渐增大，增大到时，可悬浮于某一位置航行；至时，则潜水艇下潜。当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时，当时,而上浮。 3.气球和飞艇 （1）工作原理：内部充有密度小于空气的气体（如氢气、氦气或热空气），使浮力大于重力而升空。 （2）气球和飞艇的升空和降落 由于很小，使，气球上升；高空处空气密度变小，浮力变小，当时，气球悬浮于一定高度；要继续上升，只需减小(将原来装在气囊壳体中的重物抛掉)，使，当达到某一高度时，减小使减小到，气球悬浮于又一高度；要下降时，将气囊中气体放出一些，使气囊体积变小，使浮力变小，致使，到某一高度，空气密度增大到使，气球在空气悬浮，再需下降，就再放出气体。 （3）热气球：通过加热气体方式改变气体体积来控制升降。 4.密度计 （1）工作原理：密度计漂浮在被测液体中，，浮力大小不变。 （2）用它来测量液体密度时，密度计漂浮在液体中，且不变，利用阿基米德推导式，改变，改变，从而可以比较的大小，且可以读数。 【考点一：物体的沉浮判断】 1. 冲泡茶叶时，一开始茶叶漂在水面上，过一段时间后又沉入水底。下列对茶叶的分析正确的是（　　） A．茶叶漂浮时，重力小于浮力 B．茶叶沉底时，重力大于浮力 C．茶叶下沉时，重力小于浮力 D．茶叶上浮时，重力等于浮力 1-1探究物体的沉浮条件时，将重为10N的物体放入盛满水的盆中时，溢出水重为9N，则（　　） A．物体会浮在水面上 B．物体会悬浮在水中 C．物体会沉入盆底 D．不能判定物体的沉浮情况 1-2 小灿将一个重为0.5N的鸡蛋放入一杯水中，鸡蛋下沉到水底处于静止状态时受到的浮力为F1，小灿加入食盐并搅拌直至鸡蛋处于悬浮状态时受到的浮力为F2，然后又向杯子里加入一些食盐搅拌，使得鸡蛋上浮最终处于漂浮状态时受到的浮力为F3，下面选项正确的是（　　） A．F1＜0.5N F2＝0.5N F3＞0.5N B．F1＝0.5N F2＞0.5N F3＞0.5N C．F1＜0.5N F2＝0.5N F3＝0.5N D．F1＝0.5N F2＞0.5N F3＝0.5N 1-3一只苹果的质量为0.19kg、体积为2×10-4m3，用手将其浸没在水中时，苹果受到的浮力为 N（g取10N/kg），松手后苹果将 （选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。 1-4 一个重为5N的物体，使其一半体积浸入水中，物体排开的水重为3N，此时它所受的浮力为 N，若将物体浸没在水中，放手时物体将 （填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）。 【考点二：根据物体的沉浮判断物体的密度】 2. 小明探究浮力与哪些因素有关，他先配制了半杯浓盐水并将鸡蛋放入杯中，静止时鸡蛋刚好能悬浮在盐水中，如图甲所示。然后他逐渐向杯中添加食盐，直至如图乙所示。图乙与图甲相比，下列说法不正确的是（　　） A．鸡蛋受到的浮力不变 B．乙的密度变大 C．乙杯液体对烧杯底的压强变大 D．乙杯液体对烧杯底的压力不变 2-1. 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，下列说法中正确的是（　　） 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＜F丙 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 2-2. （多选）将两个完全相同的小球分别放入甲、乙两杯盐水中，甲杯中的小球处于漂浮状态，乙杯中的小球处于悬浮状态，如图所示，此时盐水液面相平，则下列判断正确的是（　　） A．甲杯中盐水对容器底部的压强大于乙杯中盐水对容器底的压强 B．甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度 C．甲、乙两杯中小球受到的浮力相等 D．甲杯中小球受到的浮力大于乙杯中小球受到的浮力 2-3如图所示，两相同的容器中装有体积相等的两种液体，静止放置在水平桌面上。将同一个鸡蛋，先后放入两杯液体中静止时，鸡蛋在甲杯中下沉，在乙杯中悬浮。下列分析正确的是（　　） A．甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度 B．甲杯中鸡蛋受到的浮力大于乙杯中鸡蛋受到的浮力 C．甲杯和乙杯的底部受到液体的压强相等 D．甲杯对水平桌面的压强小于乙杯对水平桌面的压强 【考点三：物体在不同液体中的沉浮比较液体的密度】 3.（多选）质量相同的甲、乙两个容器，且甲容器底面积大于乙容器底面积，分别装有体积相等的A、B两种液体，装入后液体对容器底的压强相等，现将同一物体分别放入甲、乙两个容器中，静止时如图所示，下列说法正确的是（　　） A．A、B液体的密度 ρA>ρB B．物体在两容器中排开液体的质量 mA排<mB排 C．物体在两液体中所受浮力 FA=FB D．图中两容器对地面压强是p甲>p乙 3-1.（多选）水平桌面上有甲、乙两个相同的容器，分别装有体积相等的水和盐水。将橘子和香蕉先放入甲容器中，取出后擦干，再放入乙容器中、前后两次静止时液面如图所示。下列说法正确的是（    ）    A．橘子在水和盐水中所受浮力相等 B．两容器对水平桌面的压强 C．香蕉对两容器底的压力 D．向乙容器中加水，香蕉所受浮力不变 【考点四：轮船的原理】 4. 轮船是采用挖 的办法使船漂浮在水面上。一油轮满载时排水量为5500t的轮船在长江中航行，所受江水的浮力是 N，当它从长江驶向东海时，船身会 （选填“上浮些”、“下沉些”或“不变”）。 4-1 小清河是我省规划的“一纵三横”水运体系中唯一可实现海河联运的“黄金水道”，小清河复航工程PPP项目总投资130多亿元，复航后将成为我省第一条通江达海的水运大通道。如图所示，航船行驶在小清河上，所受的浮力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）重力，当货物增加时，受到的浮力将 （“变大”或“变小”）。 4-2 轮船是采用 的办法增大可以利用的浮力，一艘排水量为 3000 t的轮船在航行，满载时船及所装的货物共重 N，轮船从河水中驶入大海，轮船排开水的体积 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【考点五：潜水艇的原理】 5. 小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是（    ） A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力 B．“浮沉子”下沉过程中，所受液体压强变大 C．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”都不可能悬浮在水中 D．潜水艇与“浮沉子”都是通过改变自身重力实现浮沉 5-1 如图所示为潜水艇的示意图，当潜水艇在水中下潜过程其所受浮力与重力的大小关系为：F浮 G（选填“>”、“＜”或“=”），潜水艇所受浮力 ，海水压强 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【考点六：气球和飞艇的原理】 6. （多选）关于物体沉浮条件及应用实例，下列分析合理的是（　　） A．轮船从长江驶入东海，吃水深度变小 B．潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力，从而实现上浮和下沉 C．节日放飞的气球里充的是密度小于空气的气体 D．同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同 6-1 2022年5月21日凌晨，我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇（如图）以的平均速度顺利升至9050m高空，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录，正在升空的浮空艇，所受空气的浮力 浮空艇的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”），其外表面受到的大气压强 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。“极目一号”浮空艇内部有三层：上层装有氦气（相同条件下氦气密度比空气小得多），中间隔开，下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 （填“上浮”或“下降”）的时候，可以用上层的氦气排出下层的部分空气，以此变自身力。 【考点7：密度计的原理】 7小明将木棒的一端缠绕一些铜丝，能使木棒竖直浮在液体中，制成了一个很有用的简易密度计。将它分别放到盛有不同液体的杯中，静止时的情景如图所示。如果密度计受到的浮力分别为、液体的密度分别为、，下列说法中正确的是（    ） A．、 B．、 C．、 D．、 7-1 将同一支密度计先后放入两容器中，如图所示，两容器中的液体的密度分别是、，密度计受到的浮力分别是、，则密度和浮力的关系分别满足（    ） A．， B．， C．， D．， 【考点8：浮力的综合计算】 8 如图所示，木块A的重力为10N，将合金块B放在木块A上方，木块A恰好有五分之四的体积浸入水中；若将合金块B取下放到水中，如图乙所示，B沉底，木块A露出水面的体积为自身体积的二分之一，此时B受到容器底部的支持力为2N。则图甲中木块A所受的浮力为 N，合金B的密度为 kg/m3。    8-1 在水平桌面上有一个盛有水的柱状容器，高10cm的长方体木块用细线系住没入水中，如图甲所示细线绷直，细线长4cm，木块上表面在水下5cm，已知容器底面积是木块底面积的4倍。将细线剪断，木块最终浮在水面上，且有4cm高度露出水面，如图乙所示，木块的密度是 kg/m3，剪断细线前后，甲乙水对容器底的压强变化了 Pa。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 10.3物体的沉浮条件 1.知道物体的浮沉取决于浮力与重力的大小关系； 2.知道物体的浮沉与密度的关系； 3.知道人类从远古时候就开始利用浮力； 4.知道潜水艇、轮船、飞艇等浮沉条件的应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用。 知识点一：物体的沉浮条件 1.浸没在液体中的物体： （1）当时：物体上浮， 最后物体漂浮： （部分浸没）。 （2）当时 ：物体悬浮； 可停在液体内部任意位置。 （3）当 时：物体下沉； 最终沉在水底。 2.如果实心物体（质量均匀）浸没在液体中： 物体的重力可表示为：，排开液体的重力可表示为，又因，所以，当物体浸没在液体中时，，所以 （1）当时，即，可得出时，物体上浮，最终漂浮在液面上。 （2）当时，即，可得出时，物体悬浮在液体中。 （3）当时，即，可得出时，物体下沉，最终沉在底部。 【点拨】漂浮和悬浮的异同点 项目 悬浮 漂浮 不同点 图示 在液体中的位置 静止在液体中的任何位置 静止在液体的表面 体积关系 V排=V物 V排<V物 密度关系 ρ液=ρ物 ρ液>ρ物 相同点 F浮=G 知识点二：浮力的应用 1.轮 船 （1）工作原理：利用空心的方法，增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。 （2）排水量（）：轮船满载时排开水的质量。 因为轮船漂浮：， 所以：。 【点拨】 同一艘轮船，不论在海里航行，还是在河里航行，都处于漂浮状态，F浮=G，即浮力大小不变(只是海水与河水的密度不同，轮船的吃水线不同)，而F浮=ρ液gV排，因此ρ液变小时，V排变大，当轮船由海中驶入河中时，ρ液变小，V排变大，因此轮船应沉下去一些；反之，轮船由河中驶入海中时，ρ液变大，V排变小，因此轮船应浮上来一些。当轮船装卸货物时，浮力会发生变化。 2.潜水艇 (1)工作原理：通过水舱充放水改变自身重力来实现潜水艇的下潜、上浮的。 (2) 方法：潜水艇两侧有水舱，向水舱中充水时，潜水艇的重力逐渐增大，增大到时，可悬浮于某一位置航行；至时，则潜水艇下潜。当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时，当时,而上浮。 3.气球和飞艇 （1）工作原理：内部充有密度小于空气的气体（如氢气、氦气或热空气），使浮力大于重力而升空。 （2）气球和飞艇的升空和降落 由于很小，使，气球上升；高空处空气密度变小，浮力变小，当时，气球悬浮于一定高度；要继续上升，只需减小(将原来装在气囊壳体中的重物抛掉)，使，当达到某一高度时，减小使减小到，气球悬浮于又一高度；要下降时，将气囊中气体放出一些，使气囊体积变小，使浮力变小，致使，到某一高度，空气密度增大到使，气球在空气悬浮，再需下降，就再放出气体。 （3）热气球：通过加热气体方式改变气体体积来控制升降。 4.密度计 （1）工作原理：密度计漂浮在被测液体中，，浮力大小不变。 （2）用它来测量液体密度时，密度计漂浮在液体中，且不变，利用阿基米德推导式，改变，改变，从而可以比较的大小，且可以读数。 【考点一：物体的沉浮判断】 1. 冲泡茶叶时，一开始茶叶漂在水面上，过一段时间后又沉入水底。下列对茶叶的分析正确的是（　　） A．茶叶漂浮时，重力小于浮力 B．茶叶沉底时，重力大于浮力 C．茶叶下沉时，重力小于浮力 D．茶叶上浮时，重力等于浮力 【答案】B 【详解】A．茶叶漂浮时，重力等于浮力，故A错误； B．茶叶沉底时，重力大于浮力，故B正确； C．茶叶下沉时，重力大于浮力，故C错误； D．茶叶上浮时，重力小于浮力，故D错误。 故选B。 1-1探究物体的沉浮条件时，将重为10N的物体放入盛满水的盆中时，溢出水重为9N，则（　　） A．物体会浮在水面上 B．物体会悬浮在水中 C．物体会沉入盆底 D．不能判定物体的沉浮情况 【答案】C 【详解】由阿基米德原理知物体受到的浮力F浮=G排=9N 物体的重力是10N，物体的重力大于物体受到的浮力，则物块在水中下沉，会沉入盆底，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 1-2 小灿将一个重为0.5N的鸡蛋放入一杯水中，鸡蛋下沉到水底处于静止状态时受到的浮力为F1，小灿加入食盐并搅拌直至鸡蛋处于悬浮状态时受到的浮力为F2，然后又向杯子里加入一些食盐搅拌，使得鸡蛋上浮最终处于漂浮状态时受到的浮力为F3，下面选项正确的是（　　） A．F1＜0.5N F2＝0.5N F3＞0.5N B．F1＝0.5N F2＞0.5N F3＞0.5N C．F1＜0.5N F2＝0.5N F3＝0.5N D．F1＝0.5N F2＞0.5N F3＝0.5N 【答案】C 【详解】鸡蛋下沉到水底处于静止状态时受到的浮力为F1，此时的浮力小于鸡蛋的重力，即 当鸡蛋悬浮时，其受到的浮力等于自身的重力，即 鸡蛋在盐水中漂浮时，其受到的浮力等于自身的重力，即 故C符合题意；ABD不符合题意。 故选C。 1-3一只苹果的质量为0.19kg、体积为2×10-4m3，用手将其浸没在水中时，苹果受到的浮力为 N（g取10N/kg），松手后苹果将 （选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。 【答案】 2 上浮 【详解】[1]当苹果浸没在水中时，排开水的体积就等于苹果的体积，即 V排=V=2×10-4 m3 此时苹果受到的浮力 [2]已知苹果质量为 m=0.19kg 苹果受到的重力为 因为 G＜F浮 所以松手后苹果会上浮 1-4 一个重为5N的物体，使其一半体积浸入水中，物体排开的水重为3N，此时它所受的浮力为 N，若将物体浸没在水中，放手时物体将 （填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）。 【答案】 3 上浮 【详解】[1]由题意可知，物体的重力G＝5N，使其一半体积浸入水中，物体排开的水重G排＝3N，由阿基米德原理可得，此时物体所受的浮力 F浮＝G排＝3N [2]若将物体浸没在水中，物体排开水的体积是原来的2倍，由F浮＝ρgV排可知，此时物体所受的浮力 F浮′＝2F浮＝2×3N＝6N 因为F浮′＞G，所以，此时物体将上浮。 【考点二：根据物体的沉浮判断物体的密度】 2. 小明探究浮力与哪些因素有关，他先配制了半杯浓盐水并将鸡蛋放入杯中，静止时鸡蛋刚好能悬浮在盐水中，如图甲所示。然后他逐渐向杯中添加食盐，直至如图乙所示。图乙与图甲相比，下列说法不正确的是（　　） A．鸡蛋受到的浮力不变 B．乙的密度变大 C．乙杯液体对烧杯底的压强变大 D．乙杯液体对烧杯底的压力不变 【答案】D 【详解】A．鸡蛋由悬浮到漂浮，受到的浮力都等于鸡蛋的重力，故鸡蛋受到的浮力不变，故A正确，不符合题意； B．逐渐向杯中添加食盐，则盐水的密度变大，故B正确，不符合题意； CD．逐渐向杯中添加食盐，液体的重力变大，烧杯是柱形的，则压力与重力大小相同，所以液体对烧杯底部的压力变大，根据可知，烧杯底部受到的压强变大，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 2-1. 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，下列说法中正确的是（　　） 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＜F丙 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 【答案】D 【详解】A．甲球下沉至容器底部，甲球的密度大于水的密度；丙球悬浮，丙球的密度等于水的密度；乙球漂浮，乙球的密度小于水的密度，因此三个小球的密度大小关系是 ρ甲＞ρ丙＞ρ乙 根据m＝ρV可知：质量大小关系是 m甲＞m丙＞m乙 故A错误； B．甲乙丙三个实心小球体积相同，由图可知 V甲排＝V球，V乙排＜V球，V丙排＝V球 所以 V甲排＝V丙排＞V乙排 由于三球的体积相同，根据F浮＝ρ液V排g可知 F甲＝F丙＞F乙 故B错误； C．因为三个相同烧杯中都装满水，根据p＝ρgh可知烧杯底部受到水的压强相等 p甲＝p乙＝p丙 故C错误； D．由于烧杯底部对桌面的压力等于容器的重力加剩余水的重力再加球的重力，且 G排＝F浮 即 甲下沉、乙漂浮，丙悬浮，则 ，， 所以 所以 由于容器的底面积相同，根据可知，烧杯底部对桌面的压强的关系是 故D正确。 故选D。 2-2. （多选）将两个完全相同的小球分别放入甲、乙两杯盐水中，甲杯中的小球处于漂浮状态，乙杯中的小球处于悬浮状态，如图所示，此时盐水液面相平，则下列判断正确的是（　　） A．甲杯中盐水对容器底部的压强大于乙杯中盐水对容器底的压强 B．甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度 C．甲、乙两杯中小球受到的浮力相等 D．甲杯中小球受到的浮力大于乙杯中小球受到的浮力 【答案】ABC 【详解】AB．小球在甲杯中漂浮，则盐水甲的密度ρ甲>ρ球；在乙杯中悬浮，则盐水乙的密度ρ乙=ρ球，所以ρ甲>ρ乙，即甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度；两杯中液面相平，即两杯盐水的深度相等，由公式p=ρgh可知，p甲>p乙，即甲杯中盐水对容器底部的压强大于乙杯中盐水对容器底部的压强，故AB正确； CD．小球在甲杯中漂浮，在乙杯中悬浮，由物体的浮沉条件可知，它们此时所受的浮力都等于自身的重力，即浮力相同，故C正确，D错误。 故选ABC。 2-3如图所示，两相同的容器中装有体积相等的两种液体，静止放置在水平桌面上。将同一个鸡蛋，先后放入两杯液体中静止时，鸡蛋在甲杯中下沉，在乙杯中悬浮。下列分析正确的是（　　） A．甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度 B．甲杯中鸡蛋受到的浮力大于乙杯中鸡蛋受到的浮力 C．甲杯和乙杯的底部受到液体的压强相等 D．甲杯对水平桌面的压强小于乙杯对水平桌面的压强 【答案】D 【详解】A．由物体的浮沉条件可知，鸡蛋在甲杯中下沉，甲杯中的液体密度小于鸡蛋密度；鸡蛋在乙杯中悬浮，乙杯中的液体密度等于鸡蛋密度，所以甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度，故A错误； B．鸡蛋在甲杯中下沉，受到的浮力小于鸡蛋自身的重力；鸡蛋在乙杯中悬浮，受到的浮力大小和鸡蛋自身的重力大小相等；由于两次实验中使用的是同一个鸡蛋，鸡蛋的重力大小不变，所以鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于鸡蛋在乙杯中受到的浮力，故B错误； C．甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度，由可知，甲杯底部受到液体的压强小于乙杯，故C错误； D．由题意可知，甲杯和乙杯中液体的体积相同，甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度，由可知，甲杯中的液体质量小于乙杯中的液体质量，则甲杯、甲杯内的液体和鸡蛋的总质量小于乙杯、乙杯内的液体和鸡蛋的总质量，则甲杯对水平桌面的压力小于乙杯对水平桌面的压力，所以甲杯对水平桌面的压强小于乙杯对水平桌面的压强，故D正确。 故选D。 【考点三：物体在不同液体中的沉浮比较液体的密度】 3.（多选）质量相同的甲、乙两个容器，且甲容器底面积大于乙容器底面积，分别装有体积相等的A、B两种液体，装入后液体对容器底的压强相等，现将同一物体分别放入甲、乙两个容器中，静止时如图所示，下列说法正确的是（　　） A．A、B液体的密度 ρA>ρB B．物体在两容器中排开液体的质量 mA排<mB排 C．物体在两液体中所受浮力 FA=FB D．图中两容器对地面压强是p甲>p乙 【答案】AC 【详解】A．由图可知，甲容器底面积大于乙容器底面积，所以体积相等的A、B两种液体分别装入甲、乙两容器后，，A、B两种液体对容器底的压强相等，根据 可知，A、B液体的密度，故A正确； BC．由图可知，物体在甲液体中漂浮，在乙液体中悬浮，物体所受浮力都等于其重力，即，由 可知，物体在甲、乙两容器中排开液体的质量相等，故B错误，C正确； D．A、B两种液体的体积相等，且，根据 可知：，放入物体后两容器对桌面的压力等于容器的重力、液体的重力与物体的重力之和，所以放入物体后两容器对桌面的压力大小，由于甲容器的底面积大于乙容器的底面积，所以无法比较两容器对地面压强，故D错误。 故选AC。 3-1.（多选）水平桌面上有甲、乙两个相同的容器，分别装有体积相等的水和盐水。将橘子和香蕉先放入甲容器中，取出后擦干，再放入乙容器中、前后两次静止时液面如图所示。下列说法正确的是（    ）    A．橘子在水和盐水中所受浮力相等 B．两容器对水平桌面的压强 C．香蕉对两容器底的压力 D．向乙容器中加水，香蕉所受浮力不变 【答案】AC 【详解】A．由甲图和乙图可知，橘子都是漂浮，根据浮沉条件可知 ， 所以 橘子在水和盐水中所受浮力相等，故A正确； B．根据水和盐水的体积相同，盐水的密度大于水的密度，则由， 可得，盐水的重力大于水的重力，由于甲、乙两容器对水平桌面的压力等于容器、容器内液体和物体的重力之和，甲容器对水平桌面的压力 乙容器对水平桌面的压力 所以 根据 可得，容器底面积相同，则 故B错误； C．香蕉浸没 根据 可得，香蕉所受到的浮力 甲容器底受香蕉的压力 乙容器底受香蕉的压力 故香蕉对两容器底的压力 故C正确； D．向乙容器中加水，液体密度降低，根据 香蕉的浮力会减小，故D错误。 故选AC。 【考点四：轮船的原理】 4. 轮船是采用挖 的办法使船漂浮在水面上。一油轮满载时排水量为5500t的轮船在长江中航行，所受江水的浮力是 N，当它从长江驶向东海时，船身会 （选填“上浮些”、“下沉些”或“不变”）。 【答案】 空心 上浮些 【详解】[1]轮船是采用挖空心的办法使船漂浮在水面上。 [2]一油轮满载时排水量为5500t的轮船在长江中航行，所受江水的浮力为 [3]船从长江航行进入东海时，始终漂浮于水面上，根据物体沉浮条件可知，船所受的浮力等于自身重力，重力不变，则浮力不变。根据可知，因江水的密度小于海水的密度，故船从长江航行进入东海时，排开海水的体积减小，故船将上浮一些。 4-1 小清河是我省规划的“一纵三横”水运体系中唯一可实现海河联运的“黄金水道”，小清河复航工程PPP项目总投资130多亿元，复航后将成为我省第一条通江达海的水运大通道。如图所示，航船行驶在小清河上，所受的浮力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）重力，当货物增加时，受到的浮力将 （“变大”或“变小”）。 【答案】 等于 变大 【详解】[1]航船行驶在小清河上，处于漂浮状态，由沉浮条件可知，航船所受的浮力等于重力。 [2]当货物增加时，航船的重力增大，由于航船始终处于漂浮状态，受到的浮力仍等于重力，所以浮力增大。 4-2 轮船是采用 的办法增大可以利用的浮力，一艘排水量为 3000 t的轮船在航行，满载时船及所装的货物共重 N，轮船从河水中驶入大海，轮船排开水的体积 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 增大排开液体的体积 变小 【详解】[1]轮船是中空的，可以在重力一定时，通过增大排开液体的体积来增大浮力。 [2]轮船漂浮在水面，所受的浮力等于自身重力，所以满载时船及所装货物的重力 [3]轮船从河水中驶入大海中仍处于漂浮，自重不变，所受的浮力不变，但水的密度变大，据阿基米德原理知，排开水的体积变小。 【考点五：潜水艇的原理】 5. 小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是（    ） A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力 B．“浮沉子”下沉过程中，所受液体压强变大 C．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”都不可能悬浮在水中 D．潜水艇与“浮沉子”都是通过改变自身重力实现浮沉 【答案】C 【详解】“浮沉子”的原理为：挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，瓶内空气压强增大，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，这时浮沉子里进入一些水，使它的重力增加，大于它受到的浮力，向下沉。松开手小瓶内水面上的空气体积增大，压强减小，浮沉子里面被压缩的空气把水压出来，此时浮沉子的重力小于它所受的浮力，因此它就向上浮；当浮力等于重力时，就会悬浮在水中。 AD．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同，都是靠改变自身重力来实现沉浮的，上升时，重力小于所受到的浮力；下沉时，重力大于所受到的浮力，故AD正确，AD不符合题意； B．“浮沉子”下沉过程中,“浮沉子”所处的深度增加，根据可知所受液体压强变大，故B正确，B不符合题意； C．当浮力等于重力时，“浮沉子”受力平衡，会悬浮在水中，故C错误，C符合题意。 故选C。 5-1 如图所示为潜水艇的示意图，当潜水艇在水中下潜过程其所受浮力与重力的大小关系为：F浮 G（选填“>”、“＜”或“=”），潜水艇所受浮力 ，海水压强 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ＜ 不变 变大 【详解】 [1]潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的；潜水艇在水中下潜过程中浮力小于重力。 [2]当它在海面下继续下潜的过程中，潜水深度h增加，而排开水的体积不拜年，根据可知：潜水艇受到水的浮力不变。 [3]由甲位置到乙位置深度增加，根据可知，潜水艇底部受到水的压强增大。 【考点六：气球和飞艇的原理】 6. （多选）关于物体沉浮条件及应用实例，下列分析合理的是（　　） A．轮船从长江驶入东海，吃水深度变小 B．潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力，从而实现上浮和下沉 C．节日放飞的气球里充的是密度小于空气的气体 D．同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同 【答案】ACD 【详解】 A．轮船从长江驶入东海，轮船始终漂浮，浮力等于重力，重力不变，则浮力不变；因海水密度大于江水密度，根据可知，轮船排开水的体积减小，所以吃水深度变小，故A正确； B．潜水艇靠改变自身的重力，从而实现上浮和下沉，故B错误； C．节日放飞的气球里充的是密度小于空气的气体，浮力大于自身重力而升空，故C正确； D．同一密度计在不同液体中漂浮时，浮力都等于重力，所以所受浮力大小相同，故D正确。 故选ACD。 6-1 2022年5月21日凌晨，我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇（如图）以的平均速度顺利升至9050m高空，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录，正在升空的浮空艇，所受空气的浮力 浮空艇的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”），其外表面受到的大气压强 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。“极目一号”浮空艇内部有三层：上层装有氦气（相同条件下氦气密度比空气小得多），中间隔开，下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 （填“上浮”或“下降”）的时候，可以用上层的氦气排出下层的部分空气，以此变自身力。 【答案】 大于 变小 上浮 【详解】[1]浮空艇上浮，由浮沉条件知其浮力大于重力。 [2]正在升空的浮空艇，距离地球表面的高度逐渐升高，所受大气压强逐渐减小。 [3]由于相同条件下氦气密度比空气小得多，当用上层的氦气排出下层的部分空气时，浮空艇的重力减小，而浮空艇的体积可认为不变，外部空气的密度大于内部气体的密度，根据阿基米德原理可知，浮空艇受到的浮力大于自身的重力，从而上升到空中。 【考点7：密度计的原理】 7小明将木棒的一端缠绕一些铜丝，能使木棒竖直浮在液体中，制成了一个很有用的简易密度计。将它分别放到盛有不同液体的杯中，静止时的情景如图所示。如果密度计受到的浮力分别为、液体的密度分别为、，下列说法中正确的是（    ） A．、 B．、 C．、 D．、 【答案】B 【详解】 密度计均漂浮，根据可知，密度计所受的浮力相等，即 密度计在甲液体中排开的液体体积较大，根据可知 故B正确，ACD错误。 故选B。 7-1 将同一支密度计先后放入两容器中，如图所示，两容器中的液体的密度分别是、，密度计受到的浮力分别是、，则密度和浮力的关系分别满足（    ） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【详解】密度计在使用时，漂浮在液体中，对A中密度计受力分析可得，FA=G，对B中密度计受力分析可得，FB=G，则FA=FB。根据阿基米德原理可知 FA=ρAgVA FB=ρBgVB ρAgVA=ρBgVB 由图可知，VA>VB，则可得ρA<ρB，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【考点8：浮力的综合计算】 8 如图所示，木块A的重力为10N，将合金块B放在木块A上方，木块A恰好有五分之四的体积浸入水中；若将合金块B取下放到水中，如图乙所示，B沉底，木块A露出水面的体积为自身体积的二分之一，此时B受到容器底部的支持力为2N。则图甲中木块A所受的浮力为 N，合金B的密度为 kg/m3。    【答案】 16 【详解】[1]根据浮力产的原因，图乙中水对A底部的压力即A受到的浮力，同时A在乙中漂浮，受到的浮力等于自身的重力，故图乙中水对A底部的压力为10N；根据阿基米德原理可得 解得：，根据阿基米德原理可得，图甲中木块A所受的浮力为 [2]在图乙中，A物体受到的浮力等于重力 在图甲中，以AB为整体为研究对象，受到竖直向上的浮力作用FA1，及竖直向下的重力的作用GAB，AB处于静止状态，故 解得：；图乙中，以B为研究对象，B受到竖直向上的浮力FB和器底对其的支持力作用F支及竖直向下的重力作用GB，且为静止状态，故 解得：，根据阿基米德原理可得 解得 合金的密度 8-1 在水平桌面上有一个盛有水的柱状容器，高10cm的长方体木块用细线系住没入水中，如图甲所示细线绷直，细线长4cm，木块上表面在水下5cm，已知容器底面积是木块底面积的4倍。将细线剪断，木块最终浮在水面上，且有4cm高度露出水面，如图乙所示，木块的密度是 kg/m3，剪断细线前后，甲乙水对容器底的压强变化了 Pa。 【答案】 0.6×103 100 【详解】[1]图乙中，木块漂浮在水面上，木块的浮力 F浮乙=G 根据F浮=ρ水gV排和G=ρ木gV可得 ρ水gS木(L木-h露)=ρ木gS木L木 木块的密度 [2]由甲图可知，将细线剪断前，水的深度为 h前=5cm+10cm+4cm=19cm 设木块的底面积为S，剪断细线后，木块排开水的体积与浸没时相比减小了 ΔV=S×4cm 已知容器底面积是木块底面积的4倍，故水面下降的深度 剪断细线前后，水对容器底的压强变化量 Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m=100Pa 学科网（北京）股份有限公司 $$