第8讲 浮力（九大题型）--2024-2025学年人教版八年级物理下册查漏补缺

第8讲 浮力 题型预览 题型1：辨析物体是否受到浮力 题型2：浮力的方向及产生的原因 题型3：称重法测浮力 题型4：原理法求浮力 题型5：阿基米德原理求浮力 题型6：阿基米德原理求固体物质的密度 题型7：阿基米德原理求液体物质的密度 题型8：二次称重法测量密度 题型9：利用阿基米德原理解释生活中的物理现象 知识梳理·温故知新 一、大气压强 1.证明大气压存在的著名实验是 __________ 实验。 2.最早测出大气压值的实验是__________实验，1个标准大气压约等于 ______mmHg或______Pa。 3.大气压随海拔高度的增加而 ______（选填“增大”或“减小”）；液体的沸点随气压增大而 ______（如高压锅）。 4.用吸管吸饮料、吸盘挂钩是利用 __________ 的实例。 答案：1.马德堡半球 2.托里拆利；760；1×10⁵ 3.减小；升高 4.大气压 二、流速与压强的关系（伯努利原理） 1.液体和气体统称 ______。 2.流体中，流速越大的位置压强越 ______，流速越小的位置压强越 ______。 3.飞机机翼上方空气流速 ______，压强 ______，下方流速 ______，压强 ______，从而产生向 ______ 的升力。 4.火车站台设置“安全线”是因为列车旁空气流速 ______，压强 ______，人易被“吸”向列车。 答案：1.流体 2.小；大 3.大；小；小；大；上 4.大；小 知识梳理·温故知新 一、浮力基础 1. 浸在液体（或气体）中的物体受到向_______的力，这个力叫浮力，浮力的方向总是__________。 1. 浮力产生的原因是液体（或气体）对物体向上和向下的 __________ 差，即。 答案：1.上；竖直向上 2.压力 二、阿基米德原理 1. 内容：浸在液体中的物体受到的浮力，大小等于它 __________ 的液体所受的 __________。 2. 公式：（用符号表示），其中 ρ液 是 __________，(V排 是 __________， g取9.8 N/kg，便于计算取10N/kg。 3. 适用范围：阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于 __________。 答案：1.排开；重力 2. G排；ρ液gV排；液体密度；物体排开液体的体积 3.气体 经典好题 题型1：辨析物体是否受到浮力 【典例1】“天宫课堂”第一课上，王亚平做了一个有关浮力的实验。在太空中，乒乓球并没有像在地面一样浮在水面，而是停留在了水中，如下图所示。下列有关该现象的解释，正确的是（   ） A．乒乓球受到的浮力方向向下 B．乒乓球受到的浮力等于重力 C．浮力和重力没有关系 D．太空中重力消失时，浮力也消失了 【答案】D 【详解】浮力产生的原因：物体受到向上的压力大于向下的压力，存在压力差产生了浮力；在太空中水和乒乓球处于完全失重状态，水不会对浸入其中的物体产生压力，所以在太空失重环境下浮力消失，故D正确，ABC错误。 故选D。 【变式1-1】下图所示的物体中，没有受到浮力的是（    ） A．遨游的中国空间站 B．上升的热气球 C．航行的辽宁舰 D．下潜的蛟龙号 【答案】A 【详解】A．浮力的施力物体是气体或液体，太空中无气体和液体，因此遨游的中国空间站不会受到浮力的作用，故A符合题意； B．上升的热气球受到气体向上托起的力，即浮力，故B不符合题意； CD．航行的辽宁舰、下潜的蛟龙号均受到水向上托起的力，即浮力，故CD不符合题意。 故选A。 【变式1-2】（2024·山东济南·一模）2022年10月12日“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲，神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。其中的“水球变懒”实验，将注射器对准固定的水球进行喷气，而且比较剧烈；然后将一个空心钢球放进水球内部，观察到水球振动变慢，即“水球变懒”，水球整体惯性 （选填“变大”、“不变’或“变小”）；钢球 （选填“有”或“没有”）受到水的浮力。 【答案】 变大 没有 【详解】[1]加入钢球后，水球整体质量变大，水球整体惯性变大。 [2]浮力产生的原因：物体受到向上的压力大于向下的压力，存在压力差产生了浮力。因为在太空中，物体处于失重状态，水不会对浸入其中的物体产生压力，则钢球没有受到水的浮力。 题型2：浮力的方向及产生的原因 【典例2】如下图所示，A、B是能自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分。现往容器里注入一些水，则下列说法错误的是（　　） A．A物体一定受浮力作用 B．B物体一定受浮力作用 C．C部分一定受浮力作用 D．D部分一定受浮力作用 【答案】D 【详解】A．由图可知，水对A物体上下表面产生了向上的压力差，故A物体一定受浮力的作用，故A正确，不符合题意； B．由图可知，B物体上表面没有受到水的压力，但下表面受到水的压力，因此水对B物体上下表面产生了向上的压力差，故B物体也受浮力的作用，故B正确，不符合题意； C．由图可知，水对C物体上下表面产生了向上的压力差，故C物体受浮力的作用，故C正确，不符合题意； D．由图可知，D物体上表面受到水的压力，但下表面没有受到水的压力，因此水对D物体上下表面没有产生压力差，故D物体不受浮力的作用，故D错误，符合题意。 故选D。 【变式2-1】如图所示，是王亚平在“天宫课堂”上做的关于浮力的实验。乒乓球并没有像在地面上一样浮在水面，而是停留在了水中。下列关于该现象的解释正确的是（　　） A．太空中重力消失时，浮力也就消失了 B．乒乓球受到的浮力方向向下 C．乒乓球受到的浮力小于重力 D．浮力和重力没有关系 【答案】A 【详解】太空中水与乒乓球均处于失重状态，乒乓球在水中不受水的压力作用，浮力是乒乓球上下表面的压力差，则太空中重力消失时，浮力也就消失了，故A正确，BCD错误。 故选A。 【变式2-2】浮力产生的原因是液体受重力且具有流动性，液体在不同深度处压强 （选填“相等”或“不相等”）。当重力消失时，浮力 （选填“会”或“不会”）消失，这就是浮力和重力伴生的现象。 【答案】 不相等 会 【详解】[1]液体压强的大小与深度有关，因此液体在不同深度处压强不相等。 [2]浮力是由于液体对物体上下表面的压力差产生的，而这个压力差来源于液体的重力。如果重力消失，液体将不再受到竖直向下的力，因此液体对物体上下表面的压力差也将消失，即浮力会消失。 题型3：称重法测浮力 【典例3】如图所示，用弹簧测力计拉着一个重为4N的物体浸没在液体中，则物体受到的浮力是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由图可知，物体浸没在液体中，测力计的示数为2.8N，根据称重法可知，物体受到的浮力为 F浮=G-F示=4N-2.8N=1.2N 故选B。 【变式3-1】小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体，此时弹簧测力计的示数为3N。他将物体浸没在水中，此时弹簧测力计的示数变为2N，则浮力的大小是 N，方向为 。 【答案】 1 竖直向上 【详解】[1][2]由题意可知，物体的重力为3N，将物体浸没在水中，此时弹簧测力计的示数变为2N，物体受到竖直向上的浮力，由称重法可知，浮力的大小 【变式3-2】如图所示，将重为20N的物体浸没在水中后，此时弹簧测力计的示数为15N，则物体受到的浮力为 N；若此时物体上表面受到水的压力为2N，则其下表面受到水的压力为 N。 【答案】 5 7 【详解】[1]如图所示，将重为20N的物体浸没在水中后，弹簧测力计的示数减小了5N，此时物体受到平衡力作用，受到竖直向下的重力，竖直向上的拉力和浮力，在竖直方向上合力为零，所以弹簧测力计减少的示数5N就等于物体受到的浮力。 [2]物体受到的浮力是由物体在液体中受到向上和向下的压力差形成的，若此时物体上表面受到水的压力为2N，则其下表面受到水的压力为 题型4：原理法求浮力 【典例4】如图所示，用细绳将一个物体系在容器底部。若物体所受浮力为6N，上表面受到水向下的压力为7N，则物体下表面受到水向上的压力为（　　） A．4N B．6N C．13N D．7N 【答案】C 【详解】根据浮力产生的原因：F浮=F向上﹣F向下 则物体下表面受到水向上的压力为F向上=F浮+F向下=6N+7N=13N 故选C。 【变式4-1】弹簧测力计下吊着重为20N的正方体金属块，当它完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数为12N，若金属块上表面所受水的压力为18N，则金属块下表面所受水的压力为（　　） A．8N B．10N C．16N D．26N 【答案】D 【详解】金属块浸没在水中受到的浮力 金属块下表面所受水的压力为，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【变式4-2】如图所示，一个长方体浸没在水中，其上表面受到水的向下压力为，下表面受到水向上的压力为，则长方体受到水的浮力为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】长方体浸没在水中，受到水的浮力为F浮=F下表面﹣F上表面=5N-2N=3N，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 题型5：阿基米德原理求浮力 【典例5】将体积为500cm3的物体浸在装满水的杯中，溢出了0.4kg的水，物体受到的浮力大小是（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（   ） A．10N B．5N C．4N D．2N 【答案】C 【详解】将体积为500cm3的物体浸在装满水的杯中，溢出的水即为物体排开的水，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力F浮=G排=m排g=0.4kg×10N/kg=4N 故选C。 【变式5-1】重5牛的物体浸入一盛有水的容器中，受到的浮力为2牛，该物体排开水的重力（　　） A．等于5牛 B．小于2牛 C．等于3牛 D．等于2牛 【答案】D 【详解】由阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于排开液体的重力，重5牛的物体浸入一盛有水的容器中，受到的浮力为2牛，则物体排开水的重力等于其受到的浮力，为2N。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【变式5-2】把一个小球放入盛满某种液体的溢水杯中，小球沉入杯底，从溢水杯中溢出100g的液体，则小球受到的浮力是 。 【答案】1N 【详解】根据阿基米德原理可知，小球受到的浮力是 题型6：阿基米德原理求固体物质的密度 【典例6】重为10牛的金属块，用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中，静止时测力计的示数为6牛，则该金属块受到浮力的大小为 牛；此时金属块受到的合力大小为 牛；该金属块的密度为 。 【答案】 4 0 2.5×103kg/m3 【详解】[1]根据称重法可知，则该金属块受到浮力的大小为 [2]此时金属块处于静止状态，属于平衡状态，受到平衡力的作用，故此时金属块受到的合力大小为0。 [3]该金属块的质量为 金属块完全浸没在水中，故金属块的体积为 金属块的密度为 【变式6-1】如图所示是小华利用合金块、水等器材来探究浮力的实验情景。他设计甲、乙、丙所示实验的目的是为了探究浮力的大小与 的关系。合金块浸没在水中时所受浮力为 N，合金块的体积为 m3，组成合金块的合金的密度为 kg/m3。（g取10N/kg） 【答案】 物体浸在液体中的体积 2 【详解】[1]如甲、乙、丙三图所示的实验，合金块浸在水中的体积不同，故探究的是浮力的大小与物体浸在液体中体积的关系。 [2][3][4]由甲、丙两图得出，合金块浸没在水中受到的浮力 合金块的体积 合金块的质量 合金的密度 【变式6-2】用弹簧测力计悬挂重为5.4N的物体，放入水中，静止时弹簧测力计示数如图所示，则物体在水中受到的浮力为 N，物体的密度为 。（） 【答案】 2 【详解】[1]由题意可得，物体静止，即处于平衡状态，物体在竖直方向上受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力和拉力，这三个力的合力为0，所以可得 [2]由图可知，物体处于浸没状态，即V物=V排，所以根据公式可得，物体的体积为 该物体的密度是 题型7：阿基米德原理求液体物质的密度 【典例7】如图是小聪同学利用水、弹簧测力计和金属块测量金属块密度和某液体密度的情景。根据图中信息可知，金属块的密度是 ，所测液体的密度是 。 【答案】 【详解】[1]图中测力计每1N被分割成5小格，分度值为0.2N，示数为4.8N。将金属块完全浸没在水中时，拉力为2.8N，则金属块所受浮力为 金属块的体积为 金属块的密度 [2]金属块在待测液体中也是完全浸没的，所以排开液体的体积与金属块的体积相同，所测液体的密度为 【变式7-1】一金属块在空气中称重，把它全部浸没在水中称弹簧测力计的示数是，此时它在水中所受的浮力为 ；如果把它全部浸没在某油中称弹簧测力计的示数为，则该油的密度是 。 【答案】 5 0.6×103 【详解】[1]根据题意可知，金属块浸没在水中所受的浮力为 [2]根据题意可知，金属块浸没在水中时排开水的体积为 金属块浸没在水中时，金属块排开水的体积等于金属块的体积，即金属块的体积 金属块浸没在某油中的浮力为 金属块浸没在某油中时，排开油的体积等于金属块的体积，由可知，该油的密度为 【变式7-2】如图所示，一个边长为10cm的正方体，竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5N，下表面受到液体的压力F2为13N，则该正方体在液体中受到的浮力为 N，该液体的密度是 kg/m3（g取10N/kg）。 【答案】 8 0.8×103 【详解】[1]由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力为F浮=F2-F1=13N-5N=8N [2]正方体悬浮在某液体中，则正方体排开液体的体积为V排=V=(10cm)3=1000cm3 由F浮=ρgV排可得，液体的密度为 题型8：二次称重法测量密度 【典例8】如图所示，将小石块挂在弹簧测力计下如图甲，再浸没入水中（石块没有碰到烧杯底部）如图乙，静止时测力计示数分别是4N和3N，下列说法错误的是（　　） A．石块的重力力是4N B．水对石块的浮力是3N C．水对石块的浮力是1N D．图乙中，石块受的力有重力、拉力和浮力 【答案】B 【详解】由图甲及二力平衡的条件可知，石块的重力大小等于弹簧测力计的示数，为4N，而图乙中，石块受到水的浮力、弹簧测力计的拉力和自身的重力，则由力的平衡条件可得水对石块的浮力为F浮=G-F拉=4N-3N=1N，故ACD正确，不符合题意，B错误，符合题意。 故选B。 【变式8-1】用一个很薄的塑料袋装满水，将袋口扎紧（袋内不留空气）后挂在已调零的弹簧测力计上，稳定后，弹簧测力计的示数是4N，如图所示，若使该装满水的塑料袋全部浸没在水中。弹簧测力计的示数将接近于（　　） A．0N B．2N C．3N D．4N 【答案】A 【详解】在一个很薄的塑料袋里装满水，则塑料袋的体积及重力忽略不计，将塑料袋浸没在水中，排开水的体积等于塑料袋内水的体积，根据，可得 根据阿基米德原理可得，所以 则弹簧测力计的示数将接近，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 题型9：利用阿基米德原理解释生活中的物理现象 【典例9】如图所示，将一只空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到完全浸没。在这个过程中，矿泉水瓶受到的浮力分析正确的是（    ） A．浮力变大 B．浮力变小 C．浮力不变 D．无法判断 【答案】A 【详解】浸没前，压入越深，排开水的体积越大，由可得，矿泉水瓶所受浮力越大，故A正确，BCD错误。 故选A。 【变式9-1】2024年5月11日，自浙江舟山港而来的万吨级江海直达船“创新5”轮成功抵达终点站重庆江津珞璜港，标志着长江上游首条江海直达航线首航成功，如图。这也是万吨级江海直达船首次抵达长江上游地区，为释放西部陆海新通道，推进“一带一路”、长江经济带联动发展带来了新格局。“创新5”轮从大海进入长江，下列说法正确的是（　　） A．船身略下沉，受到浮力不变 B．船身略下沉，受到浮力变小 C．船身略上浮，受到浮力不变 D．船身略上浮，受到浮力变大 【答案】A 【详解】航母始终处于漂浮状态，受到的浮力等于重力，当航母从大海驶入长江时，航母重力不变，所以航母受到的浮力不变；由于轮船从大海进入长江，液体的密度变小，根据F浮＝ρ液gV排 可知舰体排开水的体积变大，所以舰体略下沉；故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式9-2】投入水中的苹果在水面下下沉的过程中（如图所示），其所受水的压强和浮力的变化（　　） A．压强减小，浮力变小 B．压强增大，浮力变大 C．压强减小，浮力不变 D．压强增大，浮力不变 【答案】D 【详解】苹果下沉过程中，所处深度h变大，根据可知，苹果所受水的压强增大；苹果在水面下下沉的过程中，排开水的体积等于苹果本身的体积，则V排不再变化，根据可知，苹果所受浮力大小不变。故ABC不符合题意；D符合题意。 课后提升·查漏补缺 一、单选题 1．以下情景中没有受到浮力的物体是（　　） A．遨游的“天宫一号” B．上升的热气球 C．航行的“辽宁号” D．下潜的“蛟龙”号 【答案】A 【详解】A．太空中没有空气，故太空中运行的“天宫一号”不受到浮力，故A符合题意； B．空中上升的热气球受到空气的浮力，故B不符合题意； C．浮力是浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）向上托起的力，航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力，即受到浮力，故C不符合题意； D．下潜的“蛟龙”号在水中尽管下沉，但仍然受到水的浮力，故D不符合题意。 故选A。 2．如图所示，取一个矿泉水瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮（如图甲）；若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来（如图乙和丙），此实验中，相关说法错误的是（　　） A．甲图中，乒乓球不受浮力 B．乙图中，乒乓球不受浮力 C．丙图中，乒乓球在上浮时受到的浮力等于水对球上下面的压力差 D．整个实验验证了浮力产生的原因 【答案】B 【详解】A．甲图下方不受水的压强，因而没有向上的压力，不受浮力，故A正确，不符合题意； BCD．当用手堵住瓶口，则乒乓球上面和下面都有水，由于乒乓球上、下两面所处的深度不同，下面所处的深度大于上面的深度，下面受到的压强大于上面受到的压强，因此水对乒乓球产生的向上的压力与向下的压力不相等，实际上，这两个压力的合力就是水对乒乓球施加的向上托的力，这个力习惯上称为浮力，当乒乓球受到的浮力大于其自身重力时，乒乓球上浮起来，所以此实验说明了浮力产生的原因，故B错误，符合题意，CD正确，不符合题意。 故选B。 3．如图所示的甲、乙、丙三个物体，底部均与容器底紧密接触。若向容器内缓慢注水，则（　　） A．甲、乙、丙均未受到浮力 B．甲物体受到浮力 C．乙物体受到浮力 D．甲、乙、丙均受到浮力 【答案】C 【详解】甲物体为上小下大，底部均与容器底密切接触，所以下表面没有受到水竖直向上的压力，根据浮力的产生原因可知，甲物体没有受到的浮力作用；注水过程中，水没有淹没乙时，乙的上表面不受压力，但侧面会受到水的压力（合力向上），所以此过程乙一定受到浮力；丙物体为长方体，下表面跟容器的底部紧密接触，所以，长方体的下表面没有受到水竖直向上的压力，根据浮力的产生的原因可知，丙物体没有受到的浮力作用，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．如图所示，用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止，此木块上表面受到水的压力为7N，下表面受到水的压力为15N，细杆对木块的力大小为（　　）N A．5 B．4 C．12 D．8 【答案】A 【详解】此木块上表面受到水的压力为7N，下表面受到水的压力为15N，木块受到的浮力为上下表面的压力差，故木块受到的浮力为 木块静止，受力平衡，细杆对木块的力等于浮力减重力，即 故选A。 5．物块浸没在液体中，受到液体对它向上、向下的压力分别为15N、5N，其受到浮力的大小为（　　） A．5N B．10N C．15N D．20N 【答案】B 【详解】由于物体在液体中受到的浮力实质就是其受到向上和向下的压力差，所以，物块受到的浮力大小为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 二、填空题 6．挂在弹簧测力计上的铁块重7.9N，当它全部浸没在水中时，弹簧测力计的示数为6.9N，铁块受到的浮力为 N；若铁块刚好有一半体积露出水面，则弹簧测力计的示数为 N。 【答案】 1 7.4 【详解】[1]根据称重法可知，铁块全部浸没时所受的浮力F浮=G-F=7.9N-6.9N=1N [2]当铁块刚好一半体积露出水面时，排开水的体积变为原来的一半，根据可知，铁块受到的浮力减半，即 则此时测力计的示数为 7．如图所示，将棱长为5cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出水的质量为0.1kg，木块受到的浮力是 N，木块的密度是 kg/m3，木块下表面受到水的压强是 Pa。（g取10N/kg） 【答案】 1 400 【详解】[1]根据阿基米德原可知，木块受到的浮力为 [2]对木块受力分析可知，木块竖直方向受到的重力和浮力是一对平衡力，大小相等，即 木块的质量为 木块的体积为 由可知，木块的密度为 [3]已知木块上表面不在水中，所以上表面的压力为0，由可知，下表面的压力为 木块的面积为 由可知，木块下表面受到水的压强为 8．装有适量水的烧杯置于水平桌面上，将一个木块浸没在水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后木块漂浮。在木块露出水面之前，木块所受浮力 ，水对烧杯底的压强 ；木块逐渐露出水面的过程中，木块所受浮力 ，水对烧杯底的压强 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 不变 不变 变小 变小 【详解】[1]在木块露出水面之前，木块一直都是浸没的，则排开水的体积不变，由可知，木块所受浮力不变。 [2]在木块露出水面之前，水面深度不变，由可知，水对烧杯底的压强不变。 [3]木块逐渐露出水面的过程中，木块浸入水中的体积逐渐减小，即木块排开水的体积变小，由可知，木块所受浮力变小。 [4]木块逐渐露出水面的过程中，水面高度减小，由可知，水对烧杯底的压强变小。 9．如图所示，用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止，此木块上表面受到水的压力为7N，下表面受到水的压力为15N，则木块受到浮力大小是 N，浮力的方向是 ，细杆对木块的压力大小是 N。 【答案】 8 竖直向上 5 【详解】[1][2]木块受到浮力的方向是竖直向上的；浸没水中木块受到的浮力等于上、下两个表面的压力差，即F浮=F下-F上=15N-7N=8N [3]木块处于静止状态，木块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向下的细杆的压力的作用，木块受力平衡，则细杆对木块的压力大小为F=F浮-G=8N-3N=5N 老师在讲授“测量浸没在水中的铝块所受的浮力”时告诉学生用到的一种方法——称重法。请用此方法完成下面小题。 10．一物体在弹簧测力计下，示数为8N，当它浸入水中时，示数为3N，此时物体所受的浮力为（　　） A．3N B．5N C．8N D．11N 11．先用弹簧测力计测出物块在空气中的重力G；再测出物块浸在液体中时测力计的示数F拉；物块浸在水中时所受的浮力F浮= N。如图所示，物体浸没在盐水中时，受到的浮力大小为 N；从图乙、丙可知，浮力的大小与液体的 有关。 【答案】10．B 11． 1 1.1 密度 【解析】10．把物体浸入在水里时，根据称重法可知所受浮力为，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B 。 11．[1]由图甲所示可知，物体的重力为，由图乙所示可知，物块完全浸没在水中时，测力计示数为，根据称重法可知所受浮力为 [2]如图丙所示，物体浸没在盐水中时，测力计示数为，根据称重法可知所受浮力为 [3]由图乙和图丙可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，测力计的示数不同，可知所受浮力不同，由此可得，浮力大小与液体的密度有关。 三、计算题 12．如图所示，正方体A的边长为10cm，在它的上面放一个重为3N的物体B，此时正方体A恰好浸没在水中，容器中水的深度为15cm，求： (1)水对容器底部的压强是多大？ (2)正方体A的密度是多少？ 【答案】(1)1500Pa；(2) 【详解】（1）由知道，水对容器底部的压强是 （2）如图知道，A和B一起处于漂浮状态，，受到的浮力 由知道 故正方体A的密度 13．如图所示，在一个底面积300cm2足够深的柱形容器内装有深6cm的水。将一个长10cm，横截面积50cm2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧测力计上，当塑料块底面刚好接触水面时，弹簧测力计示数为4N。已知弹簧的形变量与受到的拉力成正比，当弹簧受到1N的拉力时伸长1cm，若往容器内缓慢加水；求： (1)往容器内缓慢加水的过程中，当塑料块上浮1cm时，此时塑料块所受浮力为多大； (2)在第（1）问中，求容器底部所受水的压强增加了多少。 【答案】(1)；(2) 【详解】（1）当塑料块底面刚好接触水面时，弹簧测力计示数为，即；由于弹簧受到的拉力时伸长，所以当塑料块上浮时，弹簧的伸长将减小，则弹簧的拉力减小，即测力计的示数为 根据称重法可得，此时塑料块受到浮力 （2）当塑料块上浮时，由得塑料块浸入水中的体积 则塑料块浸入水的深度为 由于塑料块上浮，则塑料块底面上升，水面升高到塑料块底面上方处；所以，两种情况下的高度之和就是水面升高的高度，即 则容器底部所受水的压强增大量 14．如图所示的容器中水深30cm，甲、乙物体由一根细线连接且在水中处于静止状态，已知甲物体的质量为0.2kg，乙物体的质量为0.15kg，体积为。求：（g取） (1)水对容器底部的压强； (2)乙物体所受浮力； (3)甲物体受到的细线的拉力。 【答案】(1)；(2)0.25N；(3)1.25N 【详解】（1）水对容器底部的压强 （2）乙物体浸没在水中，乙物体所受浮力 （3）静止时，甲物体受到的细线的拉力大小等于乙物体受到的细线的拉力大小，即 乙物体的重力 甲物体受到的细线的拉力大小 $$ 第8讲 浮力 题型预览 题型1：辨析物体是否受到浮力 题型2：浮力的方向及产生的原因 题型3：称重法测浮力 题型4：原理法求浮力 题型5：阿基米德原理求浮力 题型6：阿基米德原理求固体物质的密度 题型7：阿基米德原理求液体物质的密度 题型8：二次称重法测量密度 题型9：利用阿基米德原理解释生活中的物理现象 知识梳理·温故知新 一、大气压强 1.证明大气压存在的著名实验是 __________ 实验。 2.最早测出大气压值的实验是__________实验，1个标准大气压约等于 ______mmHg或______Pa。 3.大气压随海拔高度的增加而 ______（选填“增大”或“减小”）；液体的沸点随气压增大而 ______（如高压锅）。 4.用吸管吸饮料、吸盘挂钩是利用 __________ 的实例。 二、流速与压强的关系（伯努利原理） 1.液体和气体统称 ______。 2.流体中，流速越大的位置压强越 ______，流速越小的位置压强越 ______。 3.飞机机翼上方空气流速 ______，压强 ______，下方流速 ______，压强 ______，从而产生向 ______ 的升力。 4.火车站台设置“安全线”是因为列车旁空气流速 ______，压强 ______，人易被“吸”向列车。 知识梳理·温故知新 一、浮力基础 1. 浸在液体（或气体）中的物体受到向_______的力，这个力叫浮力，浮力的方向总是__________。 1. 浮力产生的原因是液体（或气体）对物体向上和向下的 __________ 差，即。 二、阿基米德原理 1. 内容：浸在液体中的物体受到的浮力，大小等于它 __________ 的液体所受的 __________。 2. 公式：（用符号表示），其中 ρ液 是 __________，(V排 是 __________， g取9.8 N/kg，便于计算取10N/kg。 3. 适用范围：阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于 __________。 经典好题 题型1：辨析物体是否受到浮力 【典例1】“天宫课堂”第一课上，王亚平做了一个有关浮力的实验。在太空中，乒乓球并没有像在地面一样浮在水面，而是停留在了水中，如下图所示。下列有关该现象的解释，正确的是（   ） A．乒乓球受到的浮力方向向下 B．乒乓球受到的浮力等于重力 C．浮力和重力没有关系 D．太空中重力消失时，浮力也消失了 【变式1-1】下图所示的物体中，没有受到浮力的是（    ） A．遨游的中国空间站 B．上升的热气球 C．航行的辽宁舰 D．下潜的蛟龙号 【变式1-2】（2024·山东济南·一模）2022年10月12日“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲，神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。其中的“水球变懒”实验，将注射器对准固定的水球进行喷气，而且比较剧烈；然后将一个空心钢球放进水球内部，观察到水球振动变慢，即“水球变懒”，水球整体惯性 （选填“变大”、“不变’或“变小”）；钢球 （选填“有”或“没有”）受到水的浮力。 题型2：浮力的方向及产生的原因 【典例2】如下图所示，A、B是能自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分。现往容器里注入一些水，则下列说法错误的是（　　） A．A物体一定受浮力作用 B．B物体一定受浮力作用 C．C部分一定受浮力作用 D．D部分一定受浮力作用 【变式2-1】如图所示，是王亚平在“天宫课堂”上做的关于浮力的实验。乒乓球并没有像在地面上一样浮在水面，而是停留在了水中。下列关于该现象的解释正确的是（　　） A．太空中重力消失时，浮力也就消失了 B．乒乓球受到的浮力方向向下 C．乒乓球受到的浮力小于重力 D．浮力和重力没有关系 【变式2-2】浮力产生的原因是液体受重力且具有流动性，液体在不同深度处压强 （选填“相等”或“不相等”）。当重力消失时，浮力 （选填“会”或“不会”）消失，这就是浮力和重力伴生的现象。 题型3：称重法测浮力 【典例3】如图所示，用弹簧测力计拉着一个重为4N的物体浸没在液体中，则物体受到的浮力是（　　） A． B． C． D． 【变式3-1】小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体，此时弹簧测力计的示数为3N。他将物体浸没在水中，此时弹簧测力计的示数变为2N，则浮力的大小是 N，方向为 。 【变式3-2】如图所示，将重为20N的物体浸没在水中后，此时弹簧测力计的示数为15N，则物体受到的浮力为 N；若此时物体上表面受到水的压力为2N，则其下表面受到水的压力为 N。 题型4：原理法求浮力 【典例4】如图所示，用细绳将一个物体系在容器底部。若物体所受浮力为6N，上表面受到水向下的压力为7N，则物体下表面受到水向上的压力为（　　） A．4N B．6N C．13N D．7N 【变式4-1】弹簧测力计下吊着重为20N的正方体金属块，当它完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数为12N，若金属块上表面所受水的压力为18N，则金属块下表面所受水的压力为（　　） A．8N B．10N C．16N D．26N 【变式4-2】如图所示，一个长方体浸没在水中，其上表面受到水的向下压力为，下表面受到水向上的压力为，则长方体受到水的浮力为（　　） A． B． C． D． 题型5：阿基米德原理求浮力 【典例5】将体积为500cm3的物体浸在装满水的杯中，溢出了0.4kg的水，物体受到的浮力大小是（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（   ） A．10N B．5N C．4N D．2N 【变式5-1】重5牛的物体浸入一盛有水的容器中，受到的浮力为2牛，该物体排开水的重力（　　） A．等于5牛 B．小于2牛 C．等于3牛 D．等于2牛 【变式5-2】把一个小球放入盛满某种液体的溢水杯中，小球沉入杯底，从溢水杯中溢出100g的液体，则小球受到的浮力是 。 题型6：阿基米德原理求固体物质的密度 【典例6】重为10牛的金属块，用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中，静止时测力计的示数为6牛，则该金属块受到浮力的大小为 牛；此时金属块受到的合力大小为 牛；该金属块的密度为 。 【变式6-1】如图所示是小华利用合金块、水等器材来探究浮力的实验情景。他设计甲、乙、丙所示实验的目的是为了探究浮力的大小与 的关系。合金块浸没在水中时所受浮力为 N，合金块的体积为 m3，组成合金块的合金的密度为 kg/m3。（g取10N/kg） 【变式6-2】用弹簧测力计悬挂重为5.4N的物体，放入水中，静止时弹簧测力计示数如图所示，则物体在水中受到的浮力为 N，物体的密度为 。（） 题型7：阿基米德原理求液体物质的密度 【典例7】如图是小聪同学利用水、弹簧测力计和金属块测量金属块密度和某液体密度的情景。根据图中信息可知，金属块的密度是 ，所测液体的密度是 。 【变式7-1】一金属块在空气中称重，把它全部浸没在水中称弹簧测力计的示数是，此时它在水中所受的浮力为 ；如果把它全部浸没在某油中称弹簧测力计的示数为，则该油的密度是 。 【变式7-2】如图所示，一个边长为10cm的正方体，竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5N，下表面受到液体的压力F2为13N，则该正方体在液体中受到的浮力为 N，该液体的密度是 kg/m3（g取10N/kg）。 题型8：二次称重法测量密度 【典例8】如图所示，将小石块挂在弹簧测力计下如图甲，再浸没入水中（石块没有碰到烧杯底部）如图乙，静止时测力计示数分别是4N和3N，下列说法错误的是（　　） A．石块的重力力是4N B．水对石块的浮力是3N C．水对石块的浮力是1N D．图乙中，石块受的力有重力、拉力和浮力 【变式8-1】用一个很薄的塑料袋装满水，将袋口扎紧（袋内不留空气）后挂在已调零的弹簧测力计上，稳定后，弹簧测力计的示数是4N，如图所示，若使该装满水的塑料袋全部浸没在水中。弹簧测力计的示数将接近于（　　） A．0N B．2N C．3N D．4N 题型9：利用阿基米德原理解释生活中的物理现象 【典例9】如图所示，将一只空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到完全浸没。在这个过程中，矿泉水瓶受到的浮力分析正确的是（    ） A．浮力变大 B．浮力变小 C．浮力不变 D．无法判断 【变式9-1】2024年5月11日，自浙江舟山港而来的万吨级江海直达船“创新5”轮成功抵达终点站重庆江津珞璜港，标志着长江上游首条江海直达航线首航成功，如图。这也是万吨级江海直达船首次抵达长江上游地区，为释放西部陆海新通道，推进“一带一路”、长江经济带联动发展带来了新格局。“创新5”轮从大海进入长江，下列说法正确的是（　　） A．船身略下沉，受到浮力不变 B．船身略下沉，受到浮力变小 C．船身略上浮，受到浮力不变 D．船身略上浮，受到浮力变大 【变式9-2】投入水中的苹果在水面下下沉的过程中（如图所示），其所受水的压强和浮力的变化（　　） A．压强减小，浮力变小 B．压强增大，浮力变大 C．压强减小，浮力不变 D．压强增大，浮力不变 课后提升·查漏补缺 一、单选题 1．以下情景中没有受到浮力的物体是（　　） A．遨游的“天宫一号” B．上升的热气球 C．航行的“辽宁号” D．下潜的“蛟龙”号 2．如图所示，取一个矿泉水瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮（如图甲）；若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来（如图乙和丙），此实验中，相关说法错误的是（　　） A．甲图中，乒乓球不受浮力 B．乙图中，乒乓球不受浮力 C．丙图中，乒乓球在上浮时受到的浮力等于水对球上下面的压力差 D．整个实验验证了浮力产生的原因 3．如图所示的甲、乙、丙三个物体，底部均与容器底紧密接触。若向容器内缓慢注水，则（　　） A．甲、乙、丙均未受到浮力 B．甲物体受到浮力 C．乙物体受到浮力 D．甲、乙、丙均受到浮力 4．如图所示，用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止，此木块上表面受到水的压力为7N，下表面受到水的压力为15N，细杆对木块的力大小为（　　）N A．5 B．4 C．12 D．8 5．物块浸没在液体中，受到液体对它向上、向下的压力分别为15N、5N，其受到浮力的大小为（　　） A．5N B．10N C．15N D．20N 二、填空题 6．挂在弹簧测力计上的铁块重7.9N，当它全部浸没在水中时，弹簧测力计的示数为6.9N，铁块受到的浮力为 N；若铁块刚好有一半体积露出水面，则弹簧测力计的示数为 N。 7．如图所示，将棱长为5cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出水的质量为0.1kg，木块受到的浮力是 N，木块的密度是 kg/m3，木块下表面受到水的压强是 Pa。（g取10N/kg） 8．装有适量水的烧杯置于水平桌面上，将一个木块浸没在水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后木块漂浮。在木块露出水面之前，木块所受浮力 ，水对烧杯底的压强 ；木块逐渐露出水面的过程中，木块所受浮力 ，水对烧杯底的压强 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 9．如图所示，用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止，此木块上表面受到水的压力为7N，下表面受到水的压力为15N，则木块受到浮力大小是 N，浮力的方向是 ，细杆对木块的压力大小是 N。 老师在讲授“测量浸没在水中的铝块所受的浮力”时告诉学生用到的一种方法——称重法。请用此方法完成下面小题。 10．一物体在弹簧测力计下，示数为8N，当它浸入水中时，示数为3N，此时物体所受的浮力为（　　） A．3N B．5N C．8N D．11N 11．先用弹簧测力计测出物块在空气中的重力G；再测出物块浸在液体中时测力计的示数F拉；物块浸在水中时所受的浮力F浮= N。如图所示，物体浸没在盐水中时，受到的浮力大小为 N；从图乙、丙可知，浮力的大小与液体的 有关。 三、计算题 12．如图所示，正方体A的边长为10cm，在它的上面放一个重为3N的物体B，此时正方体A恰好浸没在水中，容器中水的深度为15cm，求： (1)水对容器底部的压强是多大？ (2)正方体A的密度是多少？ 13．如图所示，在一个底面积300cm2足够深的柱形容器内装有深6cm的水。将一个长10cm，横截面积50cm2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧测力计上，当塑料块底面刚好接触水面时，弹簧测力计示数为4N。已知弹簧的形变量与受到的拉力成正比，当弹簧受到1N的拉力时伸长1cm，若往容器内缓慢加水；求： (1)往容器内缓慢加水的过程中，当塑料块上浮1cm时，此时塑料块所受浮力为多大； (2)在第（1）问中，求容器底部所受水的压强增加了多少。 14．如图所示的容器中水深30cm，甲、乙物体由一根细线连接且在水中处于静止状态，已知甲物体的质量为0.2kg，乙物体的质量为0.15kg，体积为。求：（g取） (1)水对容器底部的压强； (2)乙物体所受浮力； (3)甲物体受到的细线的拉力。 $$