第4节 水的浮力（重难点训练）科学浙教版2024八年级上册

第4节 水的浮力 一、探究影响浮力大小因素的实验 1 二、浮力产生的原因 阿基米德原理 5 三、物体浮沉条件及其应用 10 四、浮力的计算 13 一、探究影响浮力大小因素的实验 1. ·（2025•舟山一模）根据生活常识，同学们对影响浮力大小的因素做出了猜想： 常识 猜想 常识一：木头浮在水面，铁钉沉在水底 猜想一：浮力大小可能与物体的密度有关 常识二：鸡蛋在清水中下沉，在浓盐水中上浮 猜想二：浮力大小可能与液体的密度有关 常识三：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻 猜想三： （1）根据常识三，请你提出猜想： ； （2）为了验证上述猜想，同学用装有沙子的密封玻璃瓶做了如下实验（实验步骤如图所示）： ①步骤A中弹簧测力计的读数为 牛； ②根据A、C、E三组实验，可以得出浮力的大小跟 有关； ③为验证猜想一，该同学将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度，接着仿照步骤D进行实验，发现测力计示数小于1.8N。依据此数据能否验证猜想一？并说明理由。 。 2. （2024秋•绍兴期末）小明同学课外时间利用实验室器材，探究浸在液体中的物体所受浮力大小的影响因素。 （1）图b中，物体A所受浮力大小为 ； （2）小明做了如图一所示的实验，将物体A逐渐浸入水中，并观察弹簧测力计示数的变化规律，分析比较图a、b、c中现象，可初步得出结论： ； （3）为探究物体所受的浮力大小与深度是否有关，该同学将一个密度大于水的长方体，用记号笔划分16等份，分别浸入水中至中线与液面保持相平，如图e、f所示，观察测力计示数，记下F1和F2的值； ①两次实验均将长方体浸入水中至中线，其目的是 ； ②若实验结果为 ，则可得出物体所受浮力大小与深度无关的结论。 3. （2024秋•金华期末）如图甲是科技兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置（在物体未浸入液体中时，溢水杯中盛满水或酒精）。 （1）物体完全浸没在水中时所受的浮力为 N。 （2）由图甲中A、C、D可知，浮力与物体浸入液体的深度 （选填“有关”或“无关”）。 （3）由图甲中 可知，浮力与液体的密度有关。 （4）完成实验后，小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系，借来了木块、天平、量筒和溢水杯等器材。首先将溢水杯放到天平的左盘，并向溢水杯内缓慢加水，直至液面到达溢水杯杯口。在右盘添加砝码直至天平平衡。将量筒放到溢水杯杯口下方，将木块缓慢放入溢水杯，待水不流出时，天平依然平衡，说明 。 4. （2024秋•绍兴期末）在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，小科提出了如下猜想： 猜想一：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。 猜想二：浮力的大小跟液体的密度有关。 （1）小科用如图甲所示的实验步骤进行探究，步骤D和E可以探究浮力的大小与 的关系。 （2）小科发现步骤B和C中，物体未完全浸没时，浮力随深度变化而变化。为此小科设计了实验：将一个质地均匀的长方形木块与一个合金块粘在一起组成组合体，他将组合体按图乙中（a）（b）所示方式，先后放入同一杯水中，组合体均漂浮在水面上。他推导出两次实验中组合体所受的浮力相等，简述推导的原理是 。 （3）两次实验，液面最终的高度都相同，但是组合体浸入水中的深度h1＜h2其目的是为了只改变组合体浸入水中的深度，而不改变 ，从而达到控制变量的目的。 （4）通过乙实验可得出的结论是： 。 5. （2024秋•拱墅区校级期末）探究“浮力的大小跟物体浸入液体的深度是否有关”。 （1）用弹簧测力计测出物块重，并把它慢慢放入水中。根据测力计的示数，绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水中的深度变化的图象。分析图象可知： ① （选填“a”或“b”）是描述物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象。 ②F1、F2或F3这三个力之间的关系是 。 （2）实心圆柱物块密度的表达式为：ρ物＝ （水的密度用ρ水表示）。 （3）根据图像分析，本次实验的结论是 。 6. （2024秋•绍兴期末）在学习浮力的相关知识时，小军对影响浮力大小的因素产生了浓厚的兴趣。 （1）小军记起自己在游泳池里从浅水区走向深水区时，会感觉到身体越来越轻。由此他想：浮力的大小与物体浸入水中的体积有什么关系呢？ 于是，他按图甲所示的方法，将物体浸入水中，并不断改变物体浸入水中的体积。观察弹簧测力计示数的变化。记录的实验数据如表一所示。 表一 物体浸入水中的体积 V V V V V 弹簧测力计的示数/N 3.4 2.9 2.3 1.8 1.2 分析表一中的实验数据，小军得出的结论是：物体浸入水中的体积越大，受到的浮力 （选填“越小”、“越大”或“不变”）。 （2）小军又联想到“死海不死”的传说﹣﹣﹣人在死海中即使不会游泳也沉不下去。就想：浮力的大小一定还与液体的密度有关！ 为了证实自己的想法，小军先把鸡蛋放入清水中，发现鸡蛋沉入水底；然后缓缓向水中加盐并不断地搅拌，随着盐水越来越浓，发现鸡蛋竟然能浮在液面上！ 这个简易实验说明，小军关于浮力的大小与液体的密度有关的猜想是 （“正确”、“错误”或“不确定”）的。 （3）小军结合密度和重力的知识，对前面两个实验的结论进行了深入思考后，认为浮力的大小应该与物体排开的液体所受重力的大小有更直接的关系。 为了找到浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小之间的关系，他又利用水和石块进行了图乙所示的实验。相关实验数据的记录如表二所示。 表二 石块重G石/N 空杯重G杯/N 石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F/N 杯和水的总重G总/N 石块浸没在水中时受到的浮力F杯浮/N 石块排开水所受的重力G重/N 2.0 1.0 1.4 1.6 请你帮小军完成表二 （4）分析表二的实验数据得出的结论是：石块受到的浮力的大小与它排开水所受重力的大小 。 （5）为了更全面地总结出浮力的大小跟物体排开液体所受重力的大小之间的关系，接下来小军还要 。 二、浮力产生的原因 阿基米德原理 7. （2025春•象山县校级月考）小李、小张同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。 [小李方案]小李分别选用三个不同物体a、b、c，利用如图（a）甲、乙、丙、丁所示实验步骤进行实验探究，实验数据如表： 物体 物重G/N 物体浸没在水中测力计的示数F/N 浮力F浮/N 空桶重G0/N 桶与排开水的总重G1/N 排开水重G排/N a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5 b 2.0 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6 c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6 [小张方案]小张利用身边的器材对小李的实验进行改进，如图b所示，实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，若弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA，弹簧测力计B的示数变化量为ΔFB，完成下列问题： （1）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的可能原因： 。 （2）针对小张和小李两种实验方案，小张实验装置的优点是 （填答案标号，多选）。 A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B.实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化 C.弹簧测力计的示数稳定，便于准确读出数据 D.实验操作相对简单，且可以进行多次实验 8. （2024秋•椒江区期末）小科研究“浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力的关系”时，选用弹簧测力计、量筒、细线、金属块等器材，实验步骤如下： 步骤一：在弹簧测力计下端用细线悬挂金属块，读取并记录测力计示数为F1如图甲。 步骤二：在量筒中盛适量的水，读取并记录水的体积为V1如图乙。 步骤三：将金属块完全浸没在量筒的水中，读取并记录金属块与水的总体积V2和弹簧测力计的示数F2，如图丙。 （1）对实验数据处理后，若满足 关系，则可证明阿基米德原理成立。 （2）为了使实验得到的结论更具普遍性，还应该进行的实验是 。 （3）根据实验获得的结论，小科进一步猜想：1牛的水无法产生大于1牛的浮力。为验证猜想是否正确，他利用两只相同的一次性塑料杯、沙子设计了如图丁所示的实验，发现装有2牛沙子的塑料杯能漂浮在装有1牛水的另一只塑料杯中。请你分析小科的猜想是否正确，并说明理由。 。 9. （2024秋•绍兴期中）图中小球受到的浮力的方向是（　　） A．1 B．2 C．3 D．4 10. （2024秋•衢江区校级期中）如图所示，某小区的流水景观里，有一片落叶正在随水流由高处向低处漂流。落叶在此运动过程中受到浮力的方向是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 11. （2024秋•浙江校级期末）某科学小组为验证阿基米德原理选用相关器材进行实验，器材如下：弹簧测力计、溢水杯、小水桶、小石块和水、细线（体积忽略不计）。 （1）实验步骤如图1所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。若 成立（用已测得的物理量表示），则可以验证阿基米德原理； （2）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图2所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，A、B示数的变化量 （选填“相等”或“不相等”）； （3）若要验证阿基米德原理，两实验中的金属块 （选填“一定”或“不一定”）要浸没在水中。 （4）比较两种实验方案，改进后的优点是 。 A．测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B．实验器材生活化，测力计固定，示数更稳定 C．能同步观察测力计A，B示数的变化 12. （2024秋•海曙区期末）一立方体木块的体积为1000cm3，把它放入水中有的体积露出水面。（g取10N/kg） （1）此时，木块所受的浮力多大？ （2）用一根细绳拉住木块，把它固定在水中，如图甲所示。则绳子对木块的拉力是多大？ （3）在木块下面挂一合金块，使得它们恰好悬浮在水中，如图乙所示。若合金块的密度为2.6×103kg/m3，则合金块的体积是多少？ 13. （2025•浙江模拟）图甲为我国古代的滴水计时工具—漏刻，图乙为它的模拟示意图。让漏壶中的水慢慢滴入箭壶，木块与箭杆组成的箭舟（未与箭壶底部接触）慢慢上浮，古人从盖孔处看箭杆上的标记，就能知道具体的时刻。当箭壶中液面升高时，下列说法正确的是（　　） A．箭舟受到的浮力变大 B．箭舟排开水的重力不变 C．箭舟排开水的体积变大 D．水对箭壶底压强不变 14. （2025•浙江）鱼通过调节鱼鳔中的气体体积来控制浮沉。如图，鱼在水缸中，当它浮在水面时，与悬浮在水中相比（　　） A．受到的浮力减少 B．受到的浮力不变 C．水面高度下降 D．水面高度上升 15. （2025•永嘉县校级三模）小金取两块相同的实心橡皮泥，将一块橡皮泥放入水中如A，发现沉底。将另一块橡皮泥捏成碗状如B，放在水面上，发现可以漂浮在水面上，下列说法不正确的是（　　） A．橡皮泥A的密度大于水的密度 B．橡皮泥B所受浮力等于自身重力 C．橡皮泥B排开水的体积大于橡皮泥A的体积 D．橡皮泥B排开水的质量大于橡皮泥A的质量 16. （2025春•诸暨市校级月考）如图所示，物理小组利用体积为170cm3的潜水艇模型（忽略进气排气管的体积）探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉，下列说法不正确的是（　　） A．模型浸没在水中受到的浮力为1.7N B．若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水 C．模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变 D．潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的 三、物体浮沉条件及其应用 17. （2025•绵阳一模）如图所示，甲、乙两个相同的烧杯中装有密度相同的液体，将两个物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时，物体A在甲杯液体中处于沉底状态，物体B在乙杯液体中处于漂浮状态，两杯中的液体液面高度均为h。若A、B的质量分别为mA、mB，A、B的体积分别为VA、VB，A、B受到的浮力分别为FA、FB。下列判断中正确的是（　　） A．若VA＜VB，则一定有mA＜mB B．若mA＜mB，则一定有FA＜FB C．甲杯中液体对容器底的压力大于乙杯中液体对容器底的压力 D．甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强 18. （2024秋•海曙区期末）同一水平面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体，将两个相同的物块分别放入两容器中。当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示。则（　　） A．甲容器中液体的密度较大 B．乙容器底部受到液体的压力较大 C．甲容器中物块排开液体的重力较大 D．乙容器对水平面的压强较小 19. （2024秋•镇海区校级期末）一个质量为80g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶，内装10cm高的水密封后放在水平地面上，如图甲所示，再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中，静止后，瓶内、外液面的高度差如图乙和图丙所示，瓶壁厚度忽略不计）。玻璃瓶底的面积为 ，未知液体的密度为 ，玻璃瓶在水中受到的浮力为 。 20. （2024秋•东阳市期末）在青少年科技创新大赛中，小东的发明作品《浮力秤》参加展评，作品可方便称量物体的质量，其构造如图所示。已知小筒底面积为20cm2，总长为20cm，透明大筒足够深，盘中不放物体时，小筒浸入水中长度为10cm，问： （1）小筒和秤盘的总重力是多少牛？ （2）该秤能称出物体的最大质量是多少克？ （3）请你提出一种能增大称量范围的方法： 。 21. （2024秋•浙江校级期末）两人继续往北走，在西溪湿地的北门慢生活街区发现了一个超大型载人氦气球，如图所示，这是杭州唯一由我国自主研发、制造的载人观光氦气球，球体内部充满氦气，这种无色无味无毒、不燃不爆的惰性气体保证了观光气球的安全性。气球最高可以升到150米的高空，每次飞行大约可以停留10﹣15分钟。 气球球体体积达到了6000立方米，若空气密度为1.3kg/m3，氦气密度为0.2kg/m3，球皮及附属装置的质量为1800kg，球皮的厚度忽略不计，小采想知道： （1）氢气的密度小于氦气，若将内部的氦气替换为氢气，其他条件都不变，则该气球的载重能力将 （选填“变大”、“变小”、“不变”）。 （2）该氦气球在空气中受到的浮力是多大？ （3）该氦气球极限载入量为多少人？（假设人的平均质量为60kg） 22. （2025春•象山县校级期末）小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面。（不考虑捞出过程中带出的水， （1）空桶漂浮在水面时所受浮力大小为 。 （2）鹅卵石捞出放置在桶内时，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会 （填“上升”“下降”或“不变”）。若此时桶排开水的体积为6.0×10﹣3m3，求桶内鹅卵石的质量为 。 23. （2024秋•余姚市期末）如图所示，密度为0.6g/cm3体积为10﹣3m3的正方体木块，g取10N/kg；用一条质量可忽略不计的细绳系住，置于容器的水中。当绳子系住木块时，细绳的拉力大小是 牛。当细线剪断后，木块静止时，描述容器底部受到的水的压强变化情况是 （变大、变小、不变）。 24. （2025春•浙江月考）在科学实践活动中，老师让同学们开展“新型液体密度测量方案”的创新实践。同学们利用图中器材设计了以下两种方案：（测量值与计算结果均用字母表示，水的密度用ρ水表示） 方案一： 器材：弹簧测力计，装有待测液体的烧杯，在液体中能下沉、体积为V的塑料块，细线。原理：测出塑料块浸没在待测液体中受到的浮力大小，利用浮力计算待测液体的密度。 操作：用测力计分别测出塑料块在空气中的重力G1和浸没在待测液体中测力计的示数G2。 计算：ρ液＝ 。 方案二： 器材：弹簧测力计，水，待测液体，小桶等。 原理：等体积的不同液体，其重力之比等于密度之比。操作：用测力计分别测出的三个量是 。 计算：ρ液＝ 。 四、浮力的计算 25. （2024秋•镇海区校级期末）有一足够大的水池，在其水平池底竖直放置一段圆木，圆木可近似看作一个圆柱体，底面积0.8m2，高5m，密度0.7×103kg/m3。 （1）未向水池内注水时，圆木对池底压强为多大？ （2）向水池内缓慢注水，在水位到达1m时圆木对池底的压力为多大？ （3）当向水池内注水深度达到4m时，圆木受到的浮力又为多大？ 26. （2025•宁波模拟）“蛟龙号”载人潜水器自2024年8月10日起航以来，已在西太平洋海域完成18次下潜任务，搭载包括8名外籍科学家在内的十余名中外科学家探索深海。 （1）蛟龙号体积30m3，空载质量22t，最大荷载240kg。若海水的密度为1.02×103kg/m3，求蛟龙号在海底附近受到的浮力。 （2）若蛟龙号在海平面以下5×103m处受到的海水压强是5.1×107Pa，求表面积为400cm2的观察窗受到的海水压力。 （3）深潜到海洋深处的蛟龙号，可以观察到具有适应 等环境条件的多种深海生物（写出一点即可）。 27. （2024秋•嵊州市期末）如图为太阳能热水器自动供水装置的模拟器，圆柱形容器的底面积为200cm2，环形柱体A为重6N、底面积50cm2、高20cm的圆柱体，且能沿固定杆在竖直方向自由移动，当注水至一定深度时，柱体A开始上浮，直至压力传感器B受到1.5N压力时，进水口自动关闭，注水结束。不计柱体A与杆的摩擦。 （1）柱体A刚要开始上浮时受到的浮力大小为 牛。 （2）柱体A漂浮时，A下表面离水面的距离为 厘米。 （3）注水结束时，柱体A的上表面离容器底部45cm，此时容器内水的体积为多少厘米3？ 28. （2024秋•镇海区校级期末）如图1所示意，一个边长为10厘米的立方体木块，下面用一段细线与木块相连，细线另一端固定在容器底（容器高比细线与木块边长之和大得多）。现向容器中慢慢加水，如图2所示意，若细线中的拉力用F表示，容器中水的深度用h表示，则图3描述拉力F随深度h变化的关系图象。（g＝10N/kg） （1）图3中的A点对应木块在水中的位置是处于 状态？ （2）该木块的密度为多少？ 。 （3）请在图4中作出在此过程中木块所受浮力F随水位h变化的大致图象。 29. （2024秋•杭州期中）2019年12月17日，注定是激动全国的一天，因为就在这一天下午，我国第二艘航母、首艘国产航母002号——“山东舰”，正式完成命名和服役，这标志着我国进入了双航母国家的行列。 （1）如果“山东舰”从中国黄海驶到南海（航母在行驶过程中的消耗忽略不计），黄海海水密度大于南海，航母所受的浮力F随航母吃水的深度h变化的关系如下图所示，其中正确的是 ； A．B． C．D． （2）“山东舰”满载时的排水量为65000t。求“山东号”航空母舰满载时所受浮力大小；（海水密度近似取1.0×103kg/m3） （3）据有关报道，“山东舰”约共能承载36架歼—15舰载机。若每一架歼—15舰载机质量为20t，则一架歼—15舰载机起飞后，“山东舰”所受到的浮力将减少多少？ 30. （2024秋•衢州月考）如图甲所示是某饮水机自动注水装置的模型，底面积为300cm2的柱形水箱内装有质量为9kg的水，一质量和体积不计的竖直硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水的、底面积为50cm2的实心长方体A连接，打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力的大小F随排出水的质量m变化的关系如图乙所示，当排水质量为6kg时，长方体A刚好全部露出水面，由传感器控制开关开始注水，求： （1）长方体A浸没时的浮力； （2）长方体A上表面恰好露出水面时，水对水箱底的压力； （3）当力传感器示数为3N时，水对水箱底部的压强。 31. （2024秋•台州校级月考）科技小组的同学用长方体的泡沫塑料A，三脚架和灯泡制作了一个航标灯模型，总重为4N，A底部与浮子B用细绳相连。水位上升时，浮子B下降；水位下降时，浮子B上升，使航标灯静止时A没入水中的深度始终为5cm，排开水的质量为500克，浮子B重为0.5N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）求： （1）泡沫塑料A受到的浮力是多大？ （2）浮子B体积应为多大？ 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4节 水的浮力 一、探究影响浮力大小因素的实验 1 二、浮力产生的原因 阿基米德原理 7 三、物体浮沉条件及其应用 14 四、浮力的计算 22 一、探究影响浮力大小因素的实验 1. ·（2025•舟山一模）根据生活常识，同学们对影响浮力大小的因素做出了猜想： 常识 猜想 常识一：木头浮在水面，铁钉沉在水底 猜想一：浮力大小可能与物体的密度有关 常识二：鸡蛋在清水中下沉，在浓盐水中上浮 猜想二：浮力大小可能与液体的密度有关 常识三：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻 猜想三： （1）根据常识三，请你提出猜想： ； （2）为了验证上述猜想，同学用装有沙子的密封玻璃瓶做了如下实验（实验步骤如图所示）： ①步骤A中弹簧测力计的读数为 牛； ②根据A、C、E三组实验，可以得出浮力的大小跟 有关； ③为验证猜想一，该同学将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度，接着仿照步骤D进行实验，发现测力计示数小于1.8N。依据此数据能否验证猜想一？并说明理由。 。 【解答】解：（1）常识三人从泳池浅水区走向深水区，浸在液体中的体积变大，即排开液体的体积变大，感觉身体变轻，说明人受到的浮力变大，因此可提出猜想为：浮力大小可能与物体排开液体体积大小有关； （2）①步骤A中弹簧测力计的分度值是0.2N，读数为2.8N； ②A、C、E三组实验，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，根据称重法可知，物体受到的浮力不同，因此可得出浮力的大小跟物体排开液体密度有关； ③实验中需要利用称重法得到物体受到的浮力，由于没有测出倒掉一些沙子后瓶子和沙子的总重力，无法求得物体受到的浮力，因此不能验证猜想一。 故答案为：（1）浮力大小可能与物体排开液体体积大小有关；（2）2.8；液体密度；不能，没有测出此时瓶子和沙子的总重力，无法求得物体所受的浮力。 2. （2024秋•绍兴期末）小明同学课外时间利用实验室器材，探究浸在液体中的物体所受浮力大小的影响因素。 （1）图b中，物体A所受浮力大小为 ； （2）小明做了如图一所示的实验，将物体A逐渐浸入水中，并观察弹簧测力计示数的变化规律，分析比较图a、b、c中现象，可初步得出结论： ； （3）为探究物体所受的浮力大小与深度是否有关，该同学将一个密度大于水的长方体，用记号笔划分16等份，分别浸入水中至中线与液面保持相平，如图e、f所示，观察测力计示数，记下F1和F2的值； ①两次实验均将长方体浸入水中至中线，其目的是 ； ②若实验结果为 ，则可得出物体所受浮力大小与深度无关的结论。 【解答】解：（1）根据称重法，可得图b中，物体A所受浮力大小为F浮＝G﹣F＝6N﹣5N＝1N； （2）图a、b、c中液体的密度不变，物体排开液体的体积变大，弹簧测力计的示数变小，则受到的浮力变大，说明液体的密度一定时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大。 （3）两次实验均将长方体浸入水中至中线，目的是为了保证物体排开液体的体积相同。 若两次弹簧测力计的示数不变，即F1＝F2，则说明物体受到的浮力不变，可得结论为：物体所受浮力大小与深度无关的结论。 故答案为：（1）1N； （2）液体的密度一定时，物体排开液体的体积越大，浮力越大； （3）确保物体排开液体的体积相等；F1＝F2。 3. （2024秋•金华期末）如图甲是科技兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置（在物体未浸入液体中时，溢水杯中盛满水或酒精）。 （1）物体完全浸没在水中时所受的浮力为 N。 （2）由图甲中A、C、D可知，浮力与物体浸入液体的深度 （选填“有关”或“无关”）。 （3）由图甲中 可知，浮力与液体的密度有关。 （4）完成实验后，小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系，借来了木块、天平、量筒和溢水杯等器材。首先将溢水杯放到天平的左盘，并向溢水杯内缓慢加水，直至液面到达溢水杯杯口。在右盘添加砝码直至天平平衡。将量筒放到溢水杯杯口下方，将木块缓慢放入溢水杯，待水不流出时，天平依然平衡，说明 。 【解答】解：（1）物体完全浸没在水中时所受的浮力为F浮＝G﹣F＝4N﹣3N＝1N； （2）由图甲中A、C、D可知，C、D两图读数相同，说明C、D两图浮力相同，说明浮力与物体浸入液体的深度无关； （3）探究浮力与液体密度的关系时，应控制排开液体的体积不变，故选A、D、E三图； （4）将木块缓慢放入溢水杯，待水不流出时，天平依然平衡，说明排开的水的重力等于木块的重力，木块漂浮，浮力也等于木块的重力，所以浮力等于排开的液体受到的重力。 故答案为：（1）1； （2）无关； （3）A、D、E； （4）浮力等于排开的液体受到的重力。 4. （2024秋•绍兴期末）在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，小科提出了如下猜想： 猜想一：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。 猜想二：浮力的大小跟液体的密度有关。 （1）小科用如图甲所示的实验步骤进行探究，步骤D和E可以探究浮力的大小与 的关系。 （2）小科发现步骤B和C中，物体未完全浸没时，浮力随深度变化而变化。为此小科设计了实验：将一个质地均匀的长方形木块与一个合金块粘在一起组成组合体，他将组合体按图乙中（a）（b）所示方式，先后放入同一杯水中，组合体均漂浮在水面上。他推导出两次实验中组合体所受的浮力相等，简述推导的原理是 。 （3）两次实验，液面最终的高度都相同，但是组合体浸入水中的深度h1＜h2其目的是为了只改变组合体浸入水中的深度，而不改变 ，从而达到控制变量的目的。 （4）通过乙实验可得出的结论是： 。 【解答】解：（1）步骤D和E，液体密度不相同，排开液体体积相同，根据控制变量法知，可以探究浮力的大小与排开液体密度的关系； （2）小刚将一个质地均匀的长方形木块与一个合金块粘在一起组成组合体，他将组合体按图丁中（a）（b）所示方式，先后放入同一杯水中，组合体均漂浮在水面上，根据漂浮的条件F浮＝G木+G合，浮力都等于重力，若观察到现象浸入的深度不同，而杯中水面相同，则说明浮力大小与深度无关； （3）两次实验，液面最终的高度都相同，但是组合体浸入水中的深度h1＜h2其目的是为了只改变组合体浸入水中的深度，而不改变排开液体体积的大小，从而达到控制变量的目的； （4）通过上述实验可得出的结论是：物体所受的浮力大小与浸入液体内的深度无关，排开液体的重力相等。 故答案为：（1）排开液体密度；（2）先后放入同一杯水中，组合体均漂浮在水面上，根据漂浮的条件F浮＝G木+G合，浮力都等于重力；（3）排开液体体积的大小；（4）物体所受的浮力大小与浸入液体内的深度无关，排开液体的重力相等。 5. （2024秋•拱墅区校级期末）探究“浮力的大小跟物体浸入液体的深度是否有关”。 （1）用弹簧测力计测出物块重，并把它慢慢放入水中。根据测力计的示数，绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水中的深度变化的图象。分析图象可知： ① （选填“a”或“b”）是描述物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象。 ②F1、F2或F3这三个力之间的关系是 。 （2）实心圆柱物块密度的表达式为：ρ物＝ （水的密度用ρ水表示）。 （3）根据图像分析，本次实验的结论是 。 【解答】解：（1）物块排开水的体积随浸入水深度的增大而增大，根据公式F浮＝ρ水gV排可知浮力变大，则图乙中，图象b表示的是随物体浸入液体深度的增大，物体受到的浮力开始越来越大，最后保持不变；图象a表示的是随物体浸入液体深度的增大，物体受到的拉力开始越来越小，最后保持不变。所以描述浮力与深度关系的是b； （2）图乙中，图象a表示的是随物体浸入液体深度的增大，物体受到的拉力越来越小，在没有浸入水中时，弹簧测力计的示数即为图中F1的大小（物体的重力）； 图象a中的F3表示物体全部浸没后弹簧测力计的拉力；图象b中的F2表示物体全部浸没后，物体所受的浮力不变；又知道物体全部浸没后受到三个力的作用，向下的重力和向上的浮力、拉力，此时物体处于静止状态，受的是平衡力，即重力等于浮力加拉力，所以F1＝F2+F3； （3）物体的质量m， 当物体完全浸没时，受到的浮力为F浮＝F2， F浮＝ρ水gV排 物体的体积V＝V排， 物体的密度：ρ物•ρ水； 根据图像，浸没前浮力是变大的，浸没后浮力不变，故可得出：物体浸没前，深度越深，浮力越大；物体浸没后，浮力与深度无关。 故答案为：（1）①b； ②F1＝F2+F3；（2）ρ水； （3）物体浸没前，深度越深，浮力越大；物体浸没后，浮力与深度无关。 6. （2024秋•绍兴期末）在学习浮力的相关知识时，小军对影响浮力大小的因素产生了浓厚的兴趣。 （1）小军记起自己在游泳池里从浅水区走向深水区时，会感觉到身体越来越轻。由此他想：浮力的大小与物体浸入水中的体积有什么关系呢？ 于是，他按图甲所示的方法，将物体浸入水中，并不断改变物体浸入水中的体积。观察弹簧测力计示数的变化。记录的实验数据如表一所示。 表一 物体浸入水中的体积 V V V V V 弹簧测力计的示数/N 3.4 2.9 2.3 1.8 1.2 分析表一中的实验数据，小军得出的结论是：物体浸入水中的体积越大，受到的浮力 （选填“越小”、“越大”或“不变”）。 （2）小军又联想到“死海不死”的传说﹣﹣﹣人在死海中即使不会游泳也沉不下去。就想：浮力的大小一定还与液体的密度有关！ 为了证实自己的想法，小军先把鸡蛋放入清水中，发现鸡蛋沉入水底；然后缓缓向水中加盐并不断地搅拌，随着盐水越来越浓，发现鸡蛋竟然能浮在液面上！ 这个简易实验说明，小军关于浮力的大小与液体的密度有关的猜想是 （“正确”、“错误”或“不确定”）的。 （3）小军结合密度和重力的知识，对前面两个实验的结论进行了深入思考后，认为浮力的大小应该与物体排开的液体所受重力的大小有更直接的关系。 为了找到浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小之间的关系，他又利用水和石块进行了图乙所示的实验。相关实验数据的记录如表二所示。 表二 石块重G石/N 空杯重G杯/N 石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F/N 杯和水的总重G总/N 石块浸没在水中时受到的浮力F杯浮/N 石块排开水所受的重力G重/N 2.0 1.0 1.4 1.6 请你帮小军完成表二 （4）分析表二的实验数据得出的结论是：石块受到的浮力的大小与它排开水所受重力的大小 。 （5）为了更全面地总结出浮力的大小跟物体排开液体所受重力的大小之间的关系，接下来小军还要 。 【解答】解：（1）由图表中数据可知，物体浸入水中的体积不同，物体受到的浮力不同，且排开的体积越大，浮力越大。 （2）先把鸡蛋放入清水中，发现鸡蛋沉入水底；然后缓缓向水中加盐并不断地搅拌，随着盐水越来越浓，即盐水密度越来越大，发现鸡蛋竟然能浮在液面上，这个实验说明，浮力的大小与液体的密度有关，因此小军的猜想是正确的； （3）根据称重法F浮＝G﹣F拉，可依次求出每次物体浸入时所受的浮力，则所受浮力＝2.0N﹣1.4N＝0.6N， 石块排开水所受的重力G排＝1.6N﹣1.0N＝0.6N， （4）比较可以看出，二者的大小是相同的，即石块受到的浮力的大小与它排开水所受重力的大小相等。 （5）为了保证数据的可靠性与结论的普遍性，我们应该换用不同的物体和不同的液体多次进行实验，收集更充分的数据。 故答案为：（1）越大；（2）正确；（3）0.6；0.6；（4）相等；（5）换用不同的物体和不同的液体多次进行实验，收集更充分的数据。 二、浮力产生的原因 阿基米德原理 7. （2025春•象山县校级月考）小李、小张同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。 [小李方案]小李分别选用三个不同物体a、b、c，利用如图（a）甲、乙、丙、丁所示实验步骤进行实验探究，实验数据如表： 物体 物重G/N 物体浸没在水中测力计的示数F/N 浮力F浮/N 空桶重G0/N 桶与排开水的总重G1/N 排开水重G排/N a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5 b 2.0 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6 c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6 [小张方案]小张利用身边的器材对小李的实验进行改进，如图b所示，实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，若弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA，弹簧测力计B的示数变化量为ΔFB，完成下列问题： （1）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的可能原因： 。 （2）针对小张和小李两种实验方案，小张实验装置的优点是 （填答案标号，多选）。 A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B.实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化 C.弹簧测力计的示数稳定，便于准确读出数据 D.实验操作相对简单，且可以进行多次实验 【解答】解：（1）在实验中，若溢水杯没有装满水，造成溢出水的体积小于排开水的体积，则排开水的重力明显小于所受的浮力（或排开的水没有全部流入小桶）； （2）比较两种实验方案可知，改进后： A、由称重法F浮＝G﹣F′可知，弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力，故A错误； B、薄塑料袋不计质量，能同步观察测力计A、B示数的变化，从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系，故B正确； CD、由图2的实验装置可知，测力计固定、示数更稳定，便于准确读出数据，且实验操作相对简单，可以进行多次实验，故CD正确， 故选：BCD。 故答案为：（1）将物体c浸入水中之前，溢水杯中没有加满水（或排开的水没有全部流入小桶）；（2）BCD。 8. （2024秋•椒江区期末）小科研究“浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力的关系”时，选用弹簧测力计、量筒、细线、金属块等器材，实验步骤如下： 步骤一：在弹簧测力计下端用细线悬挂金属块，读取并记录测力计示数为F1如图甲。 步骤二：在量筒中盛适量的水，读取并记录水的体积为V1如图乙。 步骤三：将金属块完全浸没在量筒的水中，读取并记录金属块与水的总体积V2和弹簧测力计的示数F2，如图丙。 （1）对实验数据处理后，若满足 关系，则可证明阿基米德原理成立。 （2）为了使实验得到的结论更具普遍性，还应该进行的实验是 。 （3）根据实验获得的结论，小科进一步猜想：1牛的水无法产生大于1牛的浮力。为验证猜想是否正确，他利用两只相同的一次性塑料杯、沙子设计了如图丁所示的实验，发现装有2牛沙子的塑料杯能漂浮在装有1牛水的另一只塑料杯中。请你分析小科的猜想是否正确，并说明理由。 。 【解答】解：（1）“验证阿基米德原理”的实验，目的是研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力之间的关系； 物体受到的浮力等于物体的重力减掉浸没水中时弹簧测力计的示数，即F浮＝F1﹣F2； 根据m＝ρV和G＝mg可得，金属块排开水所受重力的表达式为G排＝m排g＝ρ水V排g＝ρ水（V2﹣V1）g； 所以把浮力大小与金属块排开水所受重力G排＝ρ水（V2﹣V1）g进行比较； （2）为使实验结论具有普遍性，需换用不同的固体和液体继续试验； （3）根据阿基米德原理，物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力。在该实验中，装有2牛沙子的塑料杯能漂浮在装有1牛水的塑料杯中，此时杯子漂浮，浮力等于杯子与沙子的总重力2牛，而杯外水重仅1牛，说明1牛的水可以产生大于1牛的浮力，所以小科的猜想错误。 9. （2024秋•绍兴期中）图中小球受到的浮力的方向是（　　） A．1 B．2 C．3 D．4 【解答】解：由浮力产生的原因可知：浮力的方向总是竖直向上的。故图中小球受到的浮力的方向是1。 故选：A。 10. （2024秋•衢江区校级期中）如图所示，某小区的流水景观里，有一片落叶正在随水流由高处向低处漂流。落叶在此运动过程中受到浮力的方向是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 【解答】解：浮力的方向与重力的方向相反，是竖直向上的，落叶在此运动过程中受到浮力的方向是F3。 故选：C。 11. （2024秋•浙江校级期末）某科学小组为验证阿基米德原理选用相关器材进行实验，器材如下：弹簧测力计、溢水杯、小水桶、小石块和水、细线（体积忽略不计）。 （1）实验步骤如图1所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。若 成立（用已测得的物理量表示），则可以验证阿基米德原理； （2）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图2所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，A、B示数的变化量 （选填“相等”或“不相等”）； （3）若要验证阿基米德原理，两实验中的金属块 （选填“一定”或“不一定”）要浸没在水中。 （4）比较两种实验方案，改进后的优点是 。 A．测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B．实验器材生活化，测力计固定，示数更稳定 C．能同步观察测力计A，B示数的变化 【解答】解：（1）浮力大小等于物体重力与物体浸在液体中时测力计示数之差F1﹣F3，排开液体重力等于排开液体与小桶总重与小桶重之差F4﹣F2。根据阿基米德原理内容：浸在液体中物体受到浮力，大小等于排开液体的重力，若阿基米德原理成立，测力计示数关系为：F1﹣F3＝F4﹣F2； （2）测力计A示数变化量等于物体受到的浮力，B变化量等于排开液体的重力，根据阿基米德原理可以知道，二者大小是相等的； （3）只要受到浮力阿基米德原理就适用，无论物体是浸没还是只有一部分浸在液体中都符合； （4）A．测力计A示数等于物体重力与所受浮力之差，所以A不符合题意； B．器材选用生活中常见物体，器材生活化；测力计挂在水平横杆上，现象明显，示数较稳定。所以B符合题意； C．物体逐步浸入与液体被排出同步发生，两个测力计示数同时发生变化，且变化量相等，更能明显地表明：浮力等于被排开液体重，所以C符合题意。 故选：BC。 12. （2024秋•海曙区期末）一立方体木块的体积为1000cm3，把它放入水中有的体积露出水面。（g取10N/kg） （1）此时，木块所受的浮力多大？ （2）用一根细绳拉住木块，把它固定在水中，如图甲所示。则绳子对木块的拉力是多大？ （3）在木块下面挂一合金块，使得它们恰好悬浮在水中，如图乙所示。若合金块的密度为2.6×103kg/m3，则合金块的体积是多少？ 【解答】解：（1）木块排开水的体积为V排＝（1）V1000cm3＝600cm3＝0.6×10﹣3m3， 木块受到的浮力为F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6×10﹣3m3＝6N； （2）木块漂浮时，受到的浮力与自身的重力相等，所以木块的重力为：G＝F浮＝6N； 木块浸没时受到的浮力：F'浮＝ρ水gV'排＝ρ水gV木＝1×103kg/m3×10N/kg×1000×10﹣6m3＝10N； 由于G木+F拉＝F'浮，则F拉＝F'浮﹣G＝10N﹣6N＝4N； （3）在木块下面挂一合金块，使得它们恰好悬浮在水中，则合金块对木块的拉力与绳子的拉力相同，即F＝4N； 合金块受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力F、竖直向上的浮力的作用，则：G合金＝F浮合金+F，即：ρ合金gV合金＝ρ水gV合金+F，代入数据： 2.6×103kg/m3×10N/kg×V合金＝1×103kg/m3×10N/kg×V合金+4N，解得：V合金＝2.5×10﹣4m3。 答：（1）木块所受的浮力为6N； （2）绳子对木块的拉力是4N； （3）合金块的体积是2.5×10﹣4m3。 13. （2025•浙江模拟）图甲为我国古代的滴水计时工具—漏刻，图乙为它的模拟示意图。让漏壶中的水慢慢滴入箭壶，木块与箭杆组成的箭舟（未与箭壶底部接触）慢慢上浮，古人从盖孔处看箭杆上的标记，就能知道具体的时刻。当箭壶中液面升高时，下列说法正确的是（　　） A．箭舟受到的浮力变大 B．箭舟排开水的重力不变 C．箭舟排开水的体积变大 D．水对箭壶底压强不变 【解答】解：A．箭舟漂浮，受到的浮力等于重力，由于箭尺的重力不变，受到的浮力不变，故A错误； B．箭舟的浮力不变，由F浮＝G排得，箭舟排开水的重力不变，故B正确； C．箭舟的浮力不变，水的密度不变，由F浮＝ρ液V排g得，箭尺排开水的体积不变，故C错误； D．受水壶中液面升高，由p＝ρgh得，水对受水壶底压强变大，故D错误。 故选：B。 14. （2025•浙江）鱼通过调节鱼鳔中的气体体积来控制浮沉。如图，鱼在水缸中，当它浮在水面时，与悬浮在水中相比（　　） A．受到的浮力减少 B．受到的浮力不变 C．水面高度下降 D．水面高度上升 【解答】解：AB、当物体漂浮或悬浮时，鱼受到的浮力等于自身的重力，所以鱼在水缸中，当它浮在水面时，与悬浮在水中相比，浮力不变，故A错误，B正确； CD、阿基米德原理F浮＝ρ水gV排分析，浮力不变，液体密度不变，所以两次排开的液体不变，水面高度也不变，故CD错误。 故选：B。 15. （2025•永嘉县校级三模）小金取两块相同的实心橡皮泥，将一块橡皮泥放入水中如A，发现沉底。将另一块橡皮泥捏成碗状如B，放在水面上，发现可以漂浮在水面上，下列说法不正确的是（　　） A．橡皮泥A的密度大于水的密度 B．橡皮泥B所受浮力等于自身重力 C．橡皮泥B排开水的体积大于橡皮泥A的体积 D．橡皮泥B排开水的质量大于橡皮泥A的质量 【解答】解：A、橡皮泥A放入水中沉底，根据物体的浮沉条件可知，橡皮泥A的密度大于水的密度，故A正确； B、橡皮泥B做成碗状后漂浮在水中，根据物体的浮沉条件可知，橡皮泥B所受浮力等于自身的重力，故B正确； C、由于橡皮泥A放入水中沉底，根据物体的浮沉条件可知，橡皮泥A受到的浮力小于自身的重力，而橡皮泥B所受浮力等于自身的重力，根据题意可知，橡皮泥A、B重力相同，所以橡皮泥B受到的浮力大于橡皮泥A受到的浮力，根据阿基米德原理可知，橡皮泥B排开水的重力大于橡皮泥A排开水的重力，根据G＝mg可知，橡皮泥B排开水的质量大于橡皮泥A排开水的质量，根据密度公式可知，橡皮泥B排开水的体积大于橡皮泥A的体积，故C正确； D、根据题意可知，橡皮泥A、B重力相同，根据G＝mg可知，橡皮泥A、B质量相同，所以橡皮泥B排开水的质量橡皮泥B自身的质量，及等于橡皮泥A的质量，故D错误。 故选：D。 16. （2025春•诸暨市校级月考）如图所示，物理小组利用体积为170cm3的潜水艇模型（忽略进气排气管的体积）探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉，下列说法不正确的是（　　） A．模型浸没在水中受到的浮力为1.7N B．若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水 C．模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变 D．潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的 【解答】解：A、模型浸没在水中受到的浮力： F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×170×10﹣6m3＝1.7N，故A正确； BD、潜水艇是通过改变自重实现上浮或下沉的，若要让悬浮的模型上浮应使模型中放出水，故B错误，D正确； C、由F浮＝ρ水gV排可知，模型浸没后继续下沉的过程中体积不变，则受到的浮力大小不变，故D正确。 故选：B。 三、物体浮沉条件及其应用 17. （2025•绵阳一模）如图所示，甲、乙两个相同的烧杯中装有密度相同的液体，将两个物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时，物体A在甲杯液体中处于沉底状态，物体B在乙杯液体中处于漂浮状态，两杯中的液体液面高度均为h。若A、B的质量分别为mA、mB，A、B的体积分别为VA、VB，A、B受到的浮力分别为FA、FB。下列判断中正确的是（　　） A．若VA＜VB，则一定有mA＜mB B．若mA＜mB，则一定有FA＜FB C．甲杯中液体对容器底的压力大于乙杯中液体对容器底的压力 D．甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强 【解答】解： A、静止时，物体A在甲杯液体中处于沉底状态，物体A的密度大于液体的密度；物体B在乙杯液体中处于漂浮状态，物体B的密度小于液体的密度，液体密度相同，所以物体A的密度大于物体B的密度，若VA＜VB，由m＝ρV不能判断出mA与mB的关系，故A错误； B、若mA＜mB，由G＝mg知GA＜GB； 由于物体A沉底，所以FA＜GA，由于物体B漂浮，所以FB＝GB，则一定有FA＜FB，故B正确； C、两容器中液体的密度相同，液体的深度相同，由p＝ρgh知甲杯中液体对容器底的压强等于乙杯中液体对容器底的压强，又由于容器的面积相同，由F＝pS知甲杯中液体对容器底的压力等于乙杯中液体对容器底的压力，故C错误； D、为了便于比较，设丙烧杯中只装入同种液体，且液面高度也为h，丙烧杯中液体重力为G液丙，如图所示： 甲烧杯中物体A沉底，则FA浮＝GA排＜GA，即A的重力大于与浸入部分等体积液体的重力，所以GA+G液甲＞G液丙； 乙烧杯中物体B漂浮，则FB浮＝GB排＝GB，即B的重力等于与浸入部分等体积液体的重力，所以GB+G液乙＝G液丙， 所以，GA+G液甲＞GB+G液乙； 甲、乙两烧杯完全相同（两烧杯重力相同），且桌面受到的压力等于容器、液体和物体的总重力，所以甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力，即F甲压＞F乙压； 两烧杯的底面积相同，由p得甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面的压强，故D错误。 故选：B。 18. （2024秋•海曙区期末）同一水平面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体，将两个相同的物块分别放入两容器中。当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示。则（　　） A．甲容器中液体的密度较大 B．乙容器底部受到液体的压力较大 C．甲容器中物块排开液体的重力较大 D．乙容器对水平面的压强较小 【解答】解： A、物体在甲液体中悬浮，则ρ甲＝ρ物，在乙液体中漂浮，则ρ乙＞ρ物，可知乙液体的密度较大，故A错误； B、由A知，乙液体的密度较大，深度相同，由p＝ρ液gh可知，乙液体对容器底的压强大，由F＝pS可知，乙容器底部受到液体的压力较大，故B正确； C、物体在甲液体中悬浮，则F浮甲＝G排甲＝G；在乙液体中漂浮，则F浮乙＝G排乙＝G，所以G排甲＝G排乙，故C错误； D、甲、乙两个相同的容器，两容器中液面恰好相平，由图知，乙液体的体积较大，且乙液体的密度较大，由m＝ρV可知，乙液体的质量较大，则乙液体的重力较大， 容器对水平面的压力等于总重力，而G总＝G容器+G物+G液体，则甲容器的总重力小，对水平桌面的压力较小，由p可知，甲容器对水平面的压强较小，故D错误。 故选：B。 19. （2024秋•镇海区校级期末）一个质量为80g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶，内装10cm高的水密封后放在水平地面上，如图甲所示，再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中，静止后，瓶内、外液面的高度差如图乙和图丙所示，瓶壁厚度忽略不计）。玻璃瓶底的面积为 ，未知液体的密度为 ，玻璃瓶在水中受到的浮力为 。 【解答】解：（1）图乙中玻璃瓶处于漂浮状态，浮力等于其总重力， G杯＝m杯g＝0.08kg×10N/kg＝0.8N， F浮水＝G杯+G水， ρ水gS（h1+h2）＝G杯+ρ水gSh1， ρ水gSh2＝G杯， 玻璃瓶底面积S4×10﹣3m2＝40cm2； （2）设玻璃瓶的底面积为S，玻璃瓶在水中和在液体中受的浮力相等， F浮水＝F浮液， ρ水gV排＝ρ液gV排′， ρ水g（V水+Sh2）＝ρ液g（V水+Sh3）， 因为水的体积V水＝Sh1，图中h1＝0.10m，h2＝0.02m，h3＝0.06m， 解得：ρ液＝0.75×103kg/m3＝0.75g/cm3； （3）玻璃瓶中水的体积V水＝Sh1＝4×10﹣3m2×0.10m＝4×10﹣4m3， 根据G＝mg和ρ可得：G水＝ρ水V水g＝1.0×103kg/m3×4×10﹣4m3×10N/kg＝4N， 则F浮水＝G杯+G水＝0.8N+4N＝4.8N。 故答案为：40cm2；0.75g/cm3；4.8N。 20. （2024秋•东阳市期末）在青少年科技创新大赛中，小东的发明作品《浮力秤》参加展评，作品可方便称量物体的质量，其构造如图所示。已知小筒底面积为20cm2，总长为20cm，透明大筒足够深，盘中不放物体时，小筒浸入水中长度为10cm，问： （1）小筒和秤盘的总重力是多少牛？ （2）该秤能称出物体的最大质量是多少克？ （3）请你提出一种能增大称量范围的方法： 。 【解答】解：（1）小筒底面积为20cm2，小筒浸入水中的长度为10cm，故小筒排开水的体积为V排＝Sh＝20cm2×10cm＝200cm3＝2×10﹣4m3，因小筒和秤盘是漂浮在水面上，故G筒＝F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3＝2N； （2）该秤测物体的最大质量时，就是V排＝V筒＝Sh＝20cm2×20cm＝400cm3＝4×10﹣4m3， 此时物体和小筒秤盘的总重力G＝F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m3＝4N， 故此时物体的重力为G物＝G﹣G筒＝，4N﹣2N＝2N 此时物体的质量为m物0.2kg； （3）若想增大该浮力秤的最大测量值，应使浮力秤受到的浮力增大；浮力秤小筒形状不变，排开水的最大体积不变，由阿基米德原理可知：要增大浮力，应增大透明大筒中液体的密度。 答：（1）小筒和秤盘的总重力是2N； （2）能称出物体的最大质量是0.2kg； （3）应增大透明大筒中液体的密度。 21. （2024秋•浙江校级期末）两人继续往北走，在西溪湿地的北门慢生活街区发现了一个超大型载人氦气球，如图所示，这是杭州唯一由我国自主研发、制造的载人观光氦气球，球体内部充满氦气，这种无色无味无毒、不燃不爆的惰性气体保证了观光气球的安全性。气球最高可以升到150米的高空，每次飞行大约可以停留10﹣15分钟。 气球球体体积达到了6000立方米，若空气密度为1.3kg/m3，氦气密度为0.2kg/m3，球皮及附属装置的质量为1800kg，球皮的厚度忽略不计，小采想知道： （1）氢气的密度小于氦气，若将内部的氦气替换为氢气，其他条件都不变，则该气球的载重能力将 （选填“变大”、“变小”、“不变”）。 （2）该氦气球在空气中受到的浮力是多大？ （3）该氦气球极限载入量为多少人？（假设人的平均质量为60kg） 【解答】解：（1）氢气的密度小于氮气，若将内部的氮气替换为氢气，气球自身的重力减小，其他条件都不变，根据G载＝F浮﹣G知该气球的载重能力将增大； （2）该氮气球在空气中受到的浮力是： F浮＝ρ空气V排g＝ρ空气Vg＝1.3kg/m3×6000m3×10N/kg＝78000N； （3）由ρ可求得氦气球内氦气的质量： m＝ρ氦气V＝0.2kg/m3×6000m3＝1200kg； 氦气球的总重： G总＝m总g＝（1200kg+1800kg）×10N/kg＝30000N， 氦气球对人的拉力： F＝F浮﹣G总＝78000N﹣30000N＝48000N， 该氢气球极限载入量为： n80人。 故答案为：（1）变大； （2）该氮气球在空气中受到的浮力是78000N； （3）该氦气球极限载入量为80人。 22. （2025春•象山县校级期末）小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面。（不考虑捞出过程中带出的水， （1）空桶漂浮在水面时所受浮力大小为 。 （2）鹅卵石捞出放置在桶内时，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会 （填“上升”“下降”或“不变”）。若此时桶排开水的体积为6.0×10﹣3m3，求桶内鹅卵石的质量为 。 【解答】解：（1）空桶漂浮在水面上，所以浮力等于重力，即F浮＝G桶＝10N； （2）鹅卵石捞出前沉底，浮力小于重力，即F浮1＜G，将鹅卵石捞出放置在桶内时，鹅卵石与小桶都处于漂浮状态，此时鹅卵石的浮力等于重力，即F浮2＝G，所以F浮1＜F浮2，即鹅卵石捞出放置在桶内时鹅卵石的浮力变大，根据F浮＝ρ液gV排知排开水的体积变大，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升。 鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力为： F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6.0×10﹣3m3＝60N， 桶内鹅卵石的重力为： G石＝F浮′﹣G桶＝60N﹣10N＝50N。 故答案为：（1）10N；（2）上升；50N。 23. （2024秋•余姚市期末）如图所示，密度为0.6g/cm3体积为10﹣3m3的正方体木块，g取10N/kg；用一条质量可忽略不计的细绳系住，置于容器的水中。当绳子系住木块时，细绳的拉力大小是 牛。当细线剪断后，木块静止时，描述容器底部受到的水的压强变化情况是 （变大、变小、不变）。 【解答】解：木块浸没在水中所受的浮力F浮＝Vρ水g＝10﹣3m3×1.0×103kg/m3×10N/kg＝10N， 细绳的拉力F拉＝F浮﹣G木块＝F浮﹣Vρ木块g＝10N﹣10﹣3m3×0.6×103kg/m3×10N/kg＝4N； 细绳剪断后，木块的密度小于水的密度，由物体的沉浮可知，木块漂浮在水面上，这样排开水的体积变小，容器中水的深度变小，由液体的压强p＝hρg可知，容器底部受到水的压强变小。 故答案为：4；变小。 24. （2025春•浙江月考）在科学实践活动中，老师让同学们开展“新型液体密度测量方案”的创新实践。同学们利用图中器材设计了以下两种方案：（测量值与计算结果均用字母表示，水的密度用ρ水表示） 方案一： 器材：弹簧测力计，装有待测液体的烧杯，在液体中能下沉、体积为V的塑料块，细线。原理：测出塑料块浸没在待测液体中受到的浮力大小，利用浮力计算待测液体的密度。 操作：用测力计分别测出塑料块在空气中的重力G1和浸没在待测液体中测力计的示数G2。 计算：ρ液＝ 。 方案二： 器材：弹簧测力计，水，待测液体，小桶等。 原理：等体积的不同液体，其重力之比等于密度之比。操作：用测力计分别测出的三个量是 。 计算：ρ液＝ 。 【解答】解：方案一：由沉重法可知，塑料块就浸没在待测液体中受到的浮力F浮＝G1﹣G2， 由阿基米德原理塑料块受的浮力F浮力＝V排ρ液g＝Vρ液g， ； 方案二：根据等体积法求液体的密度，需要测量小桶的重力G0，小桶中满水后的总重力G3，小桶装满待测液体后的总重力G4 所以小桶的容积等于水的体积等于液体的体积：V水＝V液， ， ρ液。 故答案为：；小桶的重力G0；小桶装满水后的总重力G3，小桶装满液体后的总重力G4；。 四、浮力的计算 25. （2024秋•镇海区校级期末）有一足够大的水池，在其水平池底竖直放置一段圆木，圆木可近似看作一个圆柱体，底面积0.8m2，高5m，密度0.7×103kg/m3。 （1）未向水池内注水时，圆木对池底压强为多大？ （2）向水池内缓慢注水，在水位到达1m时圆木对池底的压力为多大？ （3）当向水池内注水深度达到4m时，圆木受到的浮力又为多大？ 【解答】解：（1）根据G＝mg和ρ可得圆木的重力： G＝mg＝ρ木Vg＝0.7×103kg/m3×0.8m2×5m×10N/kg＝2.8×104N， 未向水池内注水时，圆木对池底的压力F＝G＝2.8×104N， 圆木对池底的压强： p3.5×104Pa； （2）向池内注水1m深时，圆木受到的浮力： F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m2×1m＝8×103N， 向池内注水1m深时，圆木对池底的压力： F压＝F支＝G﹣F浮＝2.8×104N﹣8×103N＝2×104N； （3）设圆木刚好漂浮时，浸入水中的深度为h′， 由F浮′＝ρ水gV排′＝ρ水gSh′＝G得： h′3.5m， 所以，当水深达到4米时圆木漂浮，此时F浮′＝G＝2.8×104N。 26. （2025•宁波模拟）“蛟龙号”载人潜水器自2024年8月10日起航以来，已在西太平洋海域完成18次下潜任务，搭载包括8名外籍科学家在内的十余名中外科学家探索深海。 （1）蛟龙号体积30m3，空载质量22t，最大荷载240kg。若海水的密度为1.02×103kg/m3，求蛟龙号在海底附近受到的浮力。 （2）若蛟龙号在海平面以下5×103m处受到的海水压强是5.1×107Pa，求表面积为400cm2的观察窗受到的海水压力。 （3）深潜到海洋深处的蛟龙号，可以观察到具有适应 等环境条件的多种深海生物（写出一点即可）。 【解答】解：（1）根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，蛟龙号在海底附近排开海水的体积V排＝V＝30m3，海水的密度ρ海水＝1.02×103kg/m3，g＝10N/kg；30m3＝3.06×105N； （2）由压强公式p变形可得F＝pS，已知海水压强p ＝5.1×107Pa，观察窗的面积S＝400cm2＝400×10﹣4m2＝0.04m2。F＝pS＝5.1×107Pa×4×10﹣2m2＝2.04×106N； （3）深海环境具有高压、低温、黑暗等特点，深海生物具有适应高压（如身体结构抗压）等环境条件的特征。 故答案为： （1）3.06×105N； （2）2.04×106N； （3）高压（答案不唯一）。 27. （2024秋•嵊州市期末）如图为太阳能热水器自动供水装置的模拟器，圆柱形容器的底面积为200cm2，环形柱体A为重6N、底面积50cm2、高20cm的圆柱体，且能沿固定杆在竖直方向自由移动，当注水至一定深度时，柱体A开始上浮，直至压力传感器B受到1.5N压力时，进水口自动关闭，注水结束。不计柱体A与杆的摩擦。 （1）柱体A刚要开始上浮时受到的浮力大小为 牛。 （2）柱体A漂浮时，A下表面离水面的距离为 厘米。 （3）注水结束时，柱体A的上表面离容器底部45cm，此时容器内水的体积为多少厘米3？ 【解答】解：（1）柱体A刚要开始上浮时，柱体A刚好漂浮，由物体的漂浮条件可知， 此时A受到的浮力：F浮＝G＝6N， （2）A排开水的体积：V排6×10﹣4m3， A浸入水中的深度：； （3）注水结束时，A受到竖直向下的重力、压力和竖直向上的浮力作用，处于平衡状态， 根据力的平衡条件可得，此时A受到的浮力：F′浮＝G+F压＝6N+1.5N＝7.5N， 此时A排开水的体积：，＝750cm3； A浸入水中的深度：， 此时容器中水的深度：h水＝h'A+h升＝15cm+45cm﹣20cm＝40cm＝0.4m 容器底受到水的压强：容器中水的体积为V''＝Sh﹣V'排＝200cm2×40cm﹣750cm3＝7250cm3； 故答案为：（1）6； （2）12； （3）此时容器内水的体积7250cm3。 28. （2024秋•镇海区校级期末）如图1所示意，一个边长为10厘米的立方体木块，下面用一段细线与木块相连，细线另一端固定在容器底（容器高比细线与木块边长之和大得多）。现向容器中慢慢加水，如图2所示意，若细线中的拉力用F表示，容器中水的深度用h表示，则图3描述拉力F随深度h变化的关系图象。（g＝10N/kg） （1）图3中的A点对应木块在水中的位置是处于 状态？ （2）该木块的密度为多少？ 。 （3）请在图4中作出在此过程中木块所受浮力F随水位h变化的大致图象。 【解答】解：（1）根据图3中的A点对应木块在水中的位置可知，物体只受重力和浮力的作用，绳子对物体的拉力为零，并且物体处于静止状态时，部分体积露出水面，因此此时处于漂浮状态； （2）木块的体积：V＝10cm×10cm×10cm＝1000cm3＝1×10﹣3m3； 木块完全浸没在水中，则V排＝V＝1×10﹣3m3； 木块浸没在水中所受的浮力：F浮＝ρgV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N； 由题意可知，线拉直后，水还在倒入，所以木块排开水的体积继续增大，浮力增大，则下端线的拉力也相应增大；当木块浸没后，木块排开水的体积不变，浮力不变，则下端线的拉力也不变； 由图象可知，木块浸没时所受拉力最大为4牛，由力的平衡条件可得F浮＝G+F， 所以，木块的重力：G＝F浮﹣F＝10N﹣4N＝6N， 则木块的质量：m0.6kg， 木块的密度：ρ0.6×103kg/m3。 （3）由前面分析可知，木块先静止在底部，水增加到一定程度时，木块缓慢上浮（可认为是漂浮），线拉直后，继续加水直到浸没； 即浮力先随排开液体体积的增加而均匀增大，其次是浮力的大小保持6N不变，然后浮力又增大，当物体全浸入水中后，排开水的体积不变、浮力保持10N不变，故作图如下。 29. （2024秋•杭州期中）2019年12月17日，注定是激动全国的一天，因为就在这一天下午，我国第二艘航母、首艘国产航母002号——“山东舰”，正式完成命名和服役，这标志着我国进入了双航母国家的行列。 （1）如果“山东舰”从中国黄海驶到南海（航母在行驶过程中的消耗忽略不计），黄海海水密度大于南海，航母所受的浮力F随航母吃水的深度h变化的关系如下图所示，其中正确的是 ； A．B． C．D． （2）“山东舰”满载时的排水量为65000t。求“山东号”航空母舰满载时所受浮力大小；（海水密度近似取1.0×103kg/m3） （3）据有关报道，“山东舰”约共能承载36架歼—15舰载机。若每一架歼—15舰载机质量为20t，则一架歼—15舰载机起飞后，“山东舰”所受到的浮力将减少多少？ 【解答】解：（1）“山东舰”航母从黄海驶到南海过程中，其重力不变，所以浮力不变，即浮力的大小不受海水密度的影响，故航母所受的浮力F不随航母吃水的深度h而发生变化。选项B符合题意； （2）航母满载时排开水的质量：m＝65000吨＝6.5×107kg， 排开水的重力：G＝mg＝6.5×107kg×10N/kg＝6.5×108N， 航母漂浮在海面上，根据物体的漂浮条件可知，航母受到的浮力：F浮＝G＝6.5×108N； （3）舰载机从航母上起飞后，航母的总重力减小，根据物体的浮沉条件可知，航母受到的浮力减小，减小的浮力即为一架舰载机受到的重力， 每一架歼﹣15舰载机质量：m舰载机＝20吨＝2×104kg， 则“山东舰”减小的浮力：ΔF浮＝ΔG＝m舰载机g＝2×104kg×10N/kg＝2×105N。 故答案为：（1）B； （2）“山东号”航空母舰满载时所受浮力大小是6.5×108N； （3）山东舰所受到的浮力将减少2×105N。 30. （2024秋•衢州月考）如图甲所示是某饮水机自动注水装置的模型，底面积为300cm2的柱形水箱内装有质量为9kg的水，一质量和体积不计的竖直硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水的、底面积为50cm2的实心长方体A连接，打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力的大小F随排出水的质量m变化的关系如图乙所示，当排水质量为6kg时，长方体A刚好全部露出水面，由传感器控制开关开始注水，求： （1）长方体A浸没时的浮力； （2）长方体A上表面恰好露出水面时，水对水箱底的压力； （3）当力传感器示数为3N时，水对水箱底部的压强。 【解答】解：（1）当排水质量为6kg时，A刚好全部露出水面，此时A受到的浮力为零，则GA＝F拉＝2N 当A浸没时，所受浮力为F浮＝GA+F压＝GA+F力＝2N+8N＝10N （2）由图乙可知长方体A上表面恰好露出水面时，排出水的质量m水1＝1N， 水箱内剩余水的质量m水2＝m水﹣m水1＝9kg﹣1kg＝8kg， 物体A对水的作用力F＝F浮＝10N. 故容器底部受到的压力F底＝m水2g+F＝8kg×10N/kg+10N＝90N； （3）当力传感器示数为3N时，A受到的浮力F浮'＝GA+F压1＝GA+F示'＝2N+3N＝5N 由排水质量为1kg﹣6kg的过程中Δm水＝（S容﹣SA）Δhρs水 浮力的减少量ΔF浮＝ΔhSAρ水， 由此可知排除水的质量与浮力减少量成正比， 因为水的质量排除6kg﹣1kg＝5kg，对应的浮力减少了10N， 故浮力减少10N﹣5N＝5N时，质量减少了2.5kg， 水箱中剩余水的质量为m水3＝m2﹣Δm′＝8kg﹣2.5kg＝5.5kg 水对容器底部的压强p。 答：（1）长方体浸没式的浮力是10N； （2）长方体A上表面恰好如此水面时，对水箱底的压力时90N； （3）当传感器的示数是3N时，水对水箱电表的压强是2000Pa。 31. （2024秋•台州校级月考）科技小组的同学用长方体的泡沫塑料A，三脚架和灯泡制作了一个航标灯模型，总重为4N，A底部与浮子B用细绳相连。水位上升时，浮子B下降；水位下降时，浮子B上升，使航标灯静止时A没入水中的深度始终为5cm，排开水的质量为500克，浮子B重为0.5N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）求： （1）泡沫塑料A受到的浮力是多大？ （2）浮子B体积应为多大？ 【解答】解：（1）灯静止时A没入水中的深度始终为5cm，排开水的质量为500克，根据阿基米德原理知，泡沫塑料A受到的浮力F浮A＝G排＝m排g＝500×10﹣3kg×10N/kg＝5N； （2）A静止，受力平衡，根据平衡条件知，A受到的绳子的拉力FA＝F浮A﹣GA＝5N﹣4N＝1N； 绳子对B向下的拉力为FB＝FA＝1N； 浮子B受到的浮力为F浮B＝GB+FB＝0.5N+1N＝1.5N； 浮子B的体积为 。 答：（1）泡沫塑料A受到的浮力是5N； （2）浮子B体积应为1.5×10﹣4m3。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$