第四节 物体的浮与沉（高效培优讲义）物理沪科版2024八年级全一册

第4节 物体的浮与沉 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 物体的浮沉条件 1 题型2 浮力的应用 6 【能力培优练】 9 【链接中考】 34 【重难题型讲解】 题型1 物体的浮沉条件 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 悬浮和漂浮的比较： （1）相同点：都是静止的平衡状态，受力特点相同：。 （2）不同点：①悬浮是物体完全浸没在液体中。；对于实心物体：。 ②漂浮是部分浸没，。对于实心物体：。 【典例1-1】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 【典例1-2】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。 跟踪训练1如图所示，某物理小组制作的潜水艇模型，通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可以使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶将会： （选填：上浮、下沉或保持不变），此时它所受到的浮力（没有露出水面）将 。（选填：增加、减小或不变） 【答案】 下沉 不变 【详解】[1][2]当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶内气压变小，水就会进入烧瓶，重力变大，而根据F浮=ρ液gV排可知，液体的密度和排开液体的体积都不变，烧瓶浮力大小不变，重力大于浮力，所以下沉。 跟踪训练2将一个体积为，密度为的物体投入水中，当物体在水中静止时，它受到的浮力为 N；若将此物体投入密度为的液体中，物体静止时受到的浮力为 N。（g取） 【答案】 【详解】[1]因为，所发物体在水中漂浮，物体受到水的浮力 [2]因为，所以物体在液体中下沉，排开液体的体积 物体受到液体的浮力 题型2 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 一艘船从河水驶入海里，它受到的浮力变不变？它排开的水的体积变不变？它是沉下一些，还是浮起一些？为什么？ 分析：一艘轮船在河水中航行，当该轮船驶入海洋中时，船一直漂浮在水面上。设轮船的总质量不变，轮船在甲、乙两海洋中所受到的浮力分别为和，河水密度为和海水密度为。因为，。所以。故轮船驶入海洋中时，上浮一些。 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。 （3）刻度分布特点：上面刻度小，下面刻度大。 【典例2-1】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。 【典例2-2】如图是我国“奋斗者”号全海深载人潜水器，它在太平洋马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了我国载人深潜的新纪录。它是通过调节 来实现下沉、上浮的；当“奋斗者”号漂浮在水面上时所受浮力 重力（选填“大于”“等于”或“小于”）；要使“奋斗者”号下潜应对水舱 （选填 “注水”或“排水”）；在下潜过程中，海水对它上下表面的压力差 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 自身重力 等于 注水 不变 【详解】[1]潜水器潜在水中时，排开水的体积不变，排开水的重力不变，根据阿基米德原理可知，浮力不变，故为实现下沉、上浮需要改变自身重力。 [2]当“奋斗者”号漂浮在水面上，“奋斗者”号静止，受到的浮力和重力是一对平衡力，即此时所受浮力等于重力。 [3]要使“奋斗者”号下潜，重力要大于浮力，浮力不变，故应增大重力，即应对水舱注水。 [4]已知在下潜过程中，浮力不变，根据浮力的产生原因可知，浮力等于海水对它上下表面的压力差，故海水对它上下表面的压力差也不变。 跟踪训练1实践小组在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了a、b两支密度计，把它们放入装有水的烧杯中，静止后如图所示。下列说法正确的是（　　） A．密度计a底部所受水的压强较小 B．密度计b所受浮力等于它的重力 C．两密度计所受重力相等 D．两密度计在水面处的刻度值不相同 【答案】B 【详解】A．由图示知，a密度计浸入水中的深度比b的深，据知，a底部所受水的压强较大，故A错误； BC．密度计漂浮在水中，所受的浮力等于自身重力，所以两支密度计所受的浮力都等于自身的重力。而a密度计排开水的体积比b的大，据知，a密度计所受的浮力比b的大，则a的重力比b的大，故B正确，C错误； D．两支密度计都是浸在水中，测量的都是水的密度，则两支密度计在水面处的刻度值相同，故D错误。 故选B。 跟踪训练2在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯，烧杯内盛有两种不同的液体。如图所示，将质量相等的A、B两个物体分别放入两种液体中（VA<VB），静止时两烧杯内液面相平。下列说法正确的是（　　） A．甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度 B．物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力 C．甲烧杯底受到液体的压力等于乙烧杯底受到液体的压力 D．甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强 【答案】D 【详解】A．质量相等的A、B两个物体，且 VA<VB 由可知 由甲图可知A漂浮，根据物体的沉浮条件可知 由乙图可知B悬浮，根据物体的沉浮条件可知 则它们密度的大小关系为 故A错误； B．由甲乙两图可知，A漂浮、B悬浮，根据物体的沉浮条件可知，它们都处于二力平衡的状态，受到的浮力都等于自身的重力 物体A、B的质量相等，所以受到的重力相等，故B错误； C．液体对杯底的压力为 因为两烧杯内液面相平，所以液体的深度相同，且 所以甲烧杯底受到液体的压力大于乙烧杯底受到液体的压力，故C错误； D．水平桌面受到的压强为 由于甲液体对烧杯底部的压力大于乙液体对杯底的压力，所以甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强，故D正确。 故选D。 【能力培优练】 1．洗水果时，发现芒果比油桃大，放入水中后芒果沉底、油桃漂浮，如图所示。下列关系正确的是（　　） A．F浮芒>F浮桃 B．F浮芒<F浮桃 C．G芒=G桃 D．p芒<p桃 【答案】A 【详解】AB．已知芒果比油桃大，放入水中后芒果沉底、油桃漂浮，说明芒果排开水的体积大于油桃排开水的体积，由F浮=ρ液V排g可知，芒果受到的浮力大于油桃受到的浮力，即F浮芒>F浮桃，故A正确，B错误； C．根据浮与沉的条件可得，放入水中后芒果沉底，则G芒>F浮芒，油桃漂浮，则G桃=F浮桃，又因为F浮芒>F浮桃，则G芒>G桃，故C错误； D．由图可知，芒果浸没在水中的深度比油条深，根据p=ρgh可得，p芒>p桃，故D错误。 故选A。 2．没剥皮的橘子和剥了皮的橘子在水里的表现竟然不一样！在水平桌面上，有两个相同的圆柱形容器，内盛等质量的水，将同一个橘子剥皮前和剥皮后分别放入其中，橘子静止时如图所示。下列说法正确的是（　　） A．橘子两次受的浮力一样大 B．橘子剥皮后排开液体的体积不变 C．剥皮后的橘子所受浮力大于重力 D．剥皮前的橘子排开水的重力大于剥皮后的橘子排开水的重力 【答案】D 【详解】橘子两次受到的浮力不一样，剥皮前橘子处于漂浮状态，浮力等于重力，剥皮后橘子沉底，浮力小于重力，且剥皮后橘子的重力变小，所以剥皮后所受的浮力小于剥皮前所受的浮力，由阿基米德原理知，剥皮前的橘子排开水的重力大于剥皮后的橘子排开水的重力，即剥皮前的橘子排开水的体积大于剥皮后的橘子排开水的体积，故ABC错误，D正确。 故选D。 3．当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层，在如图所示的情形中，若有潜艇潜航至此水域时，就会急速下沉，发生“掉深”事故，危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法中（　　） ①潜艇在高密度水层悬浮时，所受浮力等于其重力 ②潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，所受浮力不变 ③潜艇遭遇“掉深”进行自救时，需快速排出水箱中的水 ④潜艇从刚露出水面至漂浮在水面的过程中，其所受浮力变大 A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有②③正确 D．只有③④正确 【答案】B 【详解】①根据物体浮沉条件可知，潜艇在高密度水层悬浮时，处于平衡状态，根据平衡条件，所受浮力等于其重力，该说法正确。 ②由阿基米德原理可知，潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，排开水的体积不变，但水的密度变小，所受浮力变小，该说法错误。 ③潜艇遭遇“掉深”时，浮力突然变小，小于重力，潜艇会急速下沉，此时需快速排出水箱中的水，减小自身重力，使浮力大于重力，从而实现上浮自救，该说法正确。 ④潜艇露出水面的过程中，排开水的体积逐渐变小，水的密度不变，根据阿基米德原理可知，其所受浮力变小，该说法错误。 故①③正确，②④错误，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．“和平方舟”号医院船是中国专门为海上医疗救护“量身定做”的专业大型医院船，如图是“和平方舟”执行任务时的场景。下列说法不正确的是（　　） A．“和平方舟”号医院船所受浮力的方向竖直向上 B．“和平方舟”号医院船所受浮力等于它排开的海水受到的重力 C．直升机降落后，“和平方舟”号医院船所受浮力不变 D．航行中，船尾附近海水流速大，压强小 【答案】C 【详解】A．浮力的方向总是竖直向上的，“和平方舟”号医院船所受浮力的方向始终是竖直向上的，故A正确，不符合题意； B．由阿基米德原理F浮=G排可知，“和平方舟”号医院船受到的浮力等于排开海水的重力，故B正确，不符合题意； C．直升机降落后，“和平方舟”号医院船的总重力变大，“和平方舟”号医院船仍然处漂浮状态，浮力等于自身的重力，所以浮力变大，故C错误，符合题意； D．流体流速大的地方，压强小；流速小的地方，压强大。航行中，船尾附近海水流速变大，压强变小，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．如图所示，甲、乙两个完全相同的容器中装满水放在水平桌面上，甲中漂浮着一只小鸭子，乙中漂浮着一只大鸭子，大鸭子的质量和体积均大于小鸭子，则下列判断正确的是（   ） A．大鸭子和小鸭子受到的浮力一样大 B．大鸭子受到的浮力等于自身重力 C．乙容器对桌面的压力较大 D．取出鸭子，两容器底受到水的压强相等 【答案】B 【详解】AB．两个完全相同的容器里装满了水，两只玩具鸭子都漂浮，浮力等于重力，而，由G=mg可知，大鸭子的重力较大，受到的浮力较大，故A错误，B正确； C．因为鸭子漂浮，所以根据物体的浮沉条件可知，浮力等于重力，由阿基米德原理可知 即放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力，又因为排开之前完全相同，故重力相等，排开后仍然重力相等，且容器的重力也相同，所以甲和乙容器对桌面的压力一样大，故C错误； D．大鸭子的重力较大，受到的浮力较大，根据可知，大鸭子排开水的体积较大，取出鸭子后，乙容器的水体积比甲容器的水体积少，容器的底面积相同，则乙容器水的深度小，根据可得，乙容器底受到水的压强小，故D错误。 故选B。 6．将相同的小球放到A、B、C、D四种不同液体中，盛液体的圆柱形容器完全相同，静止时如图，此时液面相平，则（　　） A．液体对容器底部的压强相等 B．容器对桌面的压强 C．小球在不同液体中受到的浮力 D．小球排开不同液体的质量 【答案】D 【详解】由题知，相同的小球放到A、B、C、D四种不同液体中，由图可知，小球在A、B液体中漂浮，在C液体中悬浮，在D液体中沉底，由浮沉条件可知，小球在A、B、C液体中所受到的浮力都等于物体重力，在D液体中所受到的浮力小于物体重力，则小球在不同液体中受到的浮力 由阿基米德原理可知，小球排开不同液体的重力的关系为 由可知，小球排开不同液体的质量 由图可知，小球排开不同液体的体积 根据可知，A、B、C三种液体的密度关系为 小球在D液体中沉底，由浮沉条件可知 小球在C液体中悬浮，由浮沉条件可知 则A、B、C、D四种液体的密度关系为 因为液面相平，由可知，液体对容器底部的压强相等 容器完全相同，液面相平，则液体体积 可知液体的体积关系为 根据可知，液体的质量为 由得，液体的重力 相同的容器质量相等，则重力相等，容器对桌面压力等于液体、物体、容器总重力，所以容器对桌面的压力为 相同的容器底面积相同，由可知，容器对桌面的压强 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7．如图甲为一款救生手环，性能测试时，测试者戴上该手环下潜到湖面下5m处，打开手环开关，瞬间弹出一个气囊，如图乙，随后气囊将测试者带出水面。下列说法正确的是（　　） A．下潜时，手环受到水的压强变小 B．气囊所受浮力的方向为竖直向下 C．气囊完全打开后人受到的浮力增大 D．气囊打开时通过增大排开液体的体积增大浮力 【答案】D 【详解】A．下潜时，随着深度的加深，由可知，手环受到水的压强变大，故A错误； B．浮力是物体上下表面受到水的压力差，向上的压力大于向下的压力，所以气囊所受浮力的方向为竖直向上，故B错误； CD．气囊完全打开后，排开水的体积变大，由得，受到的浮力增大，所以气囊打开时通过增大排开液体的体积增大浮力，但人排开水的体积不变，所以人受到的浮力不变，故D正确，C错误。 故选D。 8．如图将小玻璃瓶装适量的水倒扣装满水的塑料瓶中，使其恰好能漂浮在水面上，旋紧塑料瓶盖，这就做成“浮沉子”。用力抓握塑料瓶，玻璃瓶就会往水下沉落；松开塑料瓶，它又会浮上来。调整握塑料瓶的力度，小玻璃瓶就可以悬浮在水中。下列说法正确的是（    ） A．小玻璃瓶上浮是因为受到的浮力小于重力 B．小玻璃瓶下沉时受到的液体压强不变 C．用力抓握塑料瓶时，小玻璃瓶内空气的体积变小 D．小玻璃瓶悬浮在水中时，此时小玻璃瓶处于非平衡状态 【答案】C 【详解】A．根据物体的浮沉条件知，当物体上浮时，浮力大于重力，所以小玻璃瓶上浮是因为受到的浮力大于重力，故A错误； B．小玻璃瓶下沉时，深度增加，根据知，液体密度不变，深度增大，受到的液体压强变大，所以小玻璃瓶下沉时受到的液体压强变大，故B错误； C．用力握塑料瓶时，瓶内气压增大，会将水压入小玻璃瓶内，小玻璃瓶内空气的体积变小，故C正确； D．小玻璃瓶悬浮在水中时，浮力等于重力，物体处于平衡状态，故D错误。 故选C。 9．095型核潜艇是我国的第三代攻击型核潜艇，具备先进的性能和强大的作战能力。如图甲、乙所示分别为095型核潜艇漂浮在水面和悬浮在水中的情景。下列说法正确的是（　　） A．核潜艇漂浮在水面上时受到海水的浮力大于自身重力 B．核潜艇通过吸水、排水改变所受的浮力，从而实现下沉和上浮 C．核潜艇漂浮时受到海水的浮力小于悬浮时受到海水的浮力 D．核潜艇下潜过程中底部受到海水的压力不变 【答案】C 【详解】A．核潜艇漂浮在水面上时，处于静止状态，根据漂浮条件，此时受到海水的浮力等于自身重力，故A错误； B．核潜艇是通过吸水、排水改变自身重力，从而实现下沉和上浮的，而不是改变所受浮力，故B错误； C．核潜艇漂浮时排开海水的体积小于悬浮时排开海水的体积，海水密度不变，根据可知，漂浮时受到海水的浮力小于悬浮时受到海水的浮力，故C正确； D．核潜艇下潜过程中，深度增加，海水密度不变，根据可知，底部受到海水的压强增大，由可知，压力增大，故D错误。 故选C。 10．2025年初，“蛟龙”号载人潜水器在中国海试海域完成2025年技术升级后的首次装备试验任务。如图所示，本航次中，“蛟龙”号最大下潜深度约7000m，体积约为50m3，海水的密度为1.1×103kg/m3，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．该潜水器如果从该海域潜入江水中，需要向舱内注水 D．当潜水器完全潜入海水中时，所受浮力为 【答案】C 【详解】A．潜水器浸没在水中，排开水的体积不变，由得，潜水器受到的浮力不变，潜水器是通过改变自身重力实现上浮或下沉的，故A正确，不符合题意； B．潜水器下潜过程中浮力小于重力，合力竖直向下，故B正确，不符合题意； C．该潜水器如果从该海域潜入江水中，江水的密度小于海水的密度，潜水器排开水的体积不变，由得，潜水器受到的浮力变小，要保持其潜行状态，应减小自身重力，所以需向外排水，而不是注水，故C错误，符合题意； D．潜水器完全潜入海水中时，所受浮力为 故D正确，不符合题意。 故选C。 11．盐水选种是一种巧妙挑选种子的方法，选种前需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，漂浮于水面的是次种，沉入容器底的是良种（如图所示）。下列说法正确的是（ ） A．漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力 B．盐水选种时所用盐水的密度大于所有良种的密度 C．若要选出更饱满的种子，则需要往盐水中加入适当的盐 D．体积相同的良种和次种，良种受到的浮力较小 【答案】C 【详解】A．物体漂浮时，受到的浮力和自身的重力是一对平衡力，大小相等，所以漂浮的次种所受浮力等于自身重力，故 A 错误； B．良种会沉入盐水底部，说明良种的密度大于盐水的密度，如果盐水的密度大于所有良种的密度，那么良种也会漂浮在盐水中，无法区分良种和次种，就达不到选种的目的，故 B 错误； C．更饱满的种子密度更大，要让这些更饱满的种子沉入水底，而让相对不饱满的次种漂浮，需要增大盐水的密度，往盐水中加入适当的盐可以提高盐水的密度，使更饱满的种子因为密度大于盐水密度而下沉，从而被选出，故 C 正确； D．体积相同的良种和次种，良种会沉入水底，排开盐水的体积等于自身的体积，次种漂浮，排开盐水的体积小于自身的体积，即良种排开盐水的体积更大，而盐水的密度是相同的，根据阿基米德原理，排开液体体积越大，受到的浮力越大，所以良种受到的浮力较大，故 D 错误。 故选 C。 二、多选题 12．关于浮力知识以下说法正确的有（   ） A．轮船是将密度大于水的材料制成空心的使它能漂浮在水面上 B．潜水艇下潜过程中所受的浮力变小 C．热气球里面充入密度小于空气的气体，使它飘在空中 D．密度计可以漂浮在不同液体中测量液体密度 【答案】ACD 【详解】A．轮船用密度大于水的材料制成，通过制成空心的，可以增大排开水的体积，根据公式可知，受到的浮力变大，因此可以使密度大于水的物体漂浮在水面上，故A正确； B．潜水艇开始下潜时，在完全浸没前，排开水的体积变大，受到的浮力变大，浸没后下潜的过程中，则排开水的体积等于潜水艇的体积，排开水的体积不变，根据公式可知，受到的浮力不变，故B错误； C．热气球是利用在空气中的浮力来工作的，根据沉浮条件可知，只有当热气球的密度小于空气的密度时，才可以飘在空中，故C正确； D．密度计在不同液体中漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，由可知，排开液体的体积越大，液体的密度越小，所以密度计可以漂浮在不同液体中测量液体密度，故D正确。 故选ACD。 13．如图所示的现象中，关于浮力的相关知识描述正确的是（　　） A．如图甲所示，千厮门大桥的桥墩浸在江水中，所以桥墩受到了水的浮力作用 B．如图乙所示，浸没在水下的潜水艇在下潜的过程中，其所受的浮力大小不变 C．如图丙所示，辽宁舰漂浮在海面上，它上面的舰载机起飞后辽宁舰所受水的浮力变小 D．如图丁所示，金鱼吐出的气泡在水中上升时，气泡受到水的压强逐渐变小、浮力不变 【答案】BC 【详解】A．桥墩下部埋入泥中很深，下部没有水，桥墩下表面没有受到水的压力的作用，所以桥墩不受浮力的作用，故A错误； B．浸没在水下的潜水艇在下潜的过程中，排开液体的体积不变，液体的密度不变，则其所受的浮力大小不变，故B正确； C．舰载机起飞后，辽宁舰的总重力减小，但仍然漂浮，受到的浮力与自身重力相等，则它所受到的浮力减小，故C正确； D．金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中，气泡所处的深度变小，由可知，气泡受到水的压强变小；由图知，气泡上升过程中其体积逐渐变大，排开水的体积变大，由可知，气泡所受浮力变大，故D错误。 故选BC。 14．关于物体受到的浮力及其应用，下列说法正确的是（　　） A．加热孔明灯内部空气，内部空气的密度比外部空气的密度小，孔明灯就上升 B．山东舰从黄浦江驶入东海后，山东舰所受浮力的大小不变 C．盐水选种时，沉入水底的良种受浮力小于重力，浮在水面的次种所受浮力大于重力 D．潜水艇靠改变自身重力实现上浮或下沉 【答案】ABD 【详解】A．加热孔明灯内部空气，内部空气的密度比外部空气的密度小到一定程度，使孔明灯受到的浮力大于自身重力，孔明灯就上升，故A正确； B．山东舰从黄浦江驶入东海后，依然处于漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，因此浮力不变，故B正确； C．由物体浮沉条件可知，浮在水面的次种，处于漂浮状态，所受浮力等于重力，沉入水底的良种受浮力小于重力，故C错误； D．潜水艇在水中时，排开水的体积不变，由阿基米德原理可知，潜水艇受到的浮力不变，靠改变自身重量实现上浮和下潜。当潜水艇水舱进水时，潜艇自身重量增加，浮力小于重力，于是就下潜。反之，水舱中水排出艇外，潜水艇重量减轻，浮力大于重力，于是就上浮。故D正确。 故选ABD。 15．俗语“瓜浮李沉”是指西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉，如图所示。对此现象，下列说法正确的是（　　） A．李子下沉过程中所受的浮力逐渐变小 B．西瓜所受的浮力小于李子所受的浮力 C．西瓜漂浮时所受的浮力等于自身重力 D．李子的密度大于西瓜的密度 【答案】CD 【详解】A．李子下沉过程中，排开水的体积不变，根据可知，此过程中李子受到的浮力不变，故A错误； B．如图所示，西瓜排开水的体积大于李子排开水的体积，根据可知，西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力，故B错误； C．西瓜漂浮时，受到重力与浮力，处于静止状态，是二力平衡现象，它们是一对平衡力，大小相等，故C正确； D．西瓜浸没后，会上浮，根据物体的浮沉条件可知，西瓜的密度小于水的密度，李子浸没后，会下沉，根据物体的浮沉条件可知，李子的密度大于水的密度，所以李子的密度大于西瓜的密度，故D正确。 故选CD。 三、填空题 16．一艘轮船满载时的排水量为吨，这艘轮船满载时受到的浮力为 N；潜水艇通过改变自身重力实现上浮和下潜，当潜水艇未露出水面，上浮的过程中，潜水艇受到海水（海水的密度不变）的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（g取10N/kg） 【答案】 不变 【详解】[1]根据阿基米德原理可得，这艘轮船满载时受到的浮力为 [2]潜水艇未露出水面，上浮过程中，排开海水的体积不变，海水密度不变。根据，潜水艇受到海水的浮力不变。 17．某一木块的体积为1×10-3m³，质量为0.6kg，把它浸没在水中后放手，木块最终静止时处于 （选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”）状态，此时木块受到的浮力 N。（g取10N/kg） 【答案】 漂浮 6 【解析】【小题1】[1]已知木块浸没在水中此时物体受到的浮力 木块的重力 G = mg = 0.6kg10N/kg = 6N 因为F浮>G，所以木块浸没在水中放手后会上浮，最终静止时处于漂浮状态。 [2]根据物体的浮沉条件，当物体漂浮时，浮力等于重力，即F浮' = G = 6N 18．《郑和残碑》中记载：“永乐三年，将领官军乘驾二千料海船……”，经考证，二千料海船的最大排水量可达1170t，该船只在海上航行时，所受最大浮力为 N（g取10N/kg）；郑和下西洋经过太平洋，横穿印度洋，若印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度，该船只从太平洋航行到印度洋时，船只的吃水深度会 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 1.17×107 增大 【详解】[1]二千料海船的最大排水量m排=1170t=1.17×106kg，根据阿基米德原理可知F浮=G排=m排g=1.17×106kg×10N/kg=1.17×107N [2]该船只从太平洋航行到印度洋时，根据二力平衡可知，浮力等于重力，重力不变，所以浮力的大小不变。又因为印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度，结合公式分析可知，船排开水的体积增大，则船只的吃水深度会增大。 19．如图所示是我国第一艘两栖攻击舰—“海南舰”，该舰满载排水量约为4万吨。该舰满载时受到的浮力约是 N，它从密度较大的东海返回到密度较小的长江口，舰船受到的浮力将会 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。（g取10N/kg） 【答案】 不变 【详解】[1]“海南舰”满载排水量约为 “海南舰”满载时受到的浮力约为 [2]“海南舰”在东海和长江口航行时都处于漂浮状态，受到的浮力均等于其重力，因为此过程中“海南舰”受到的重力不变，所以此过程中“海南舰”受到的浮力不变。 四、实验题 20．物理兴趣小组用粗细均匀且横截面积为的塑料吸管、细沙、热熔胶枪、热熔胶制作了一款简易密度计。将吸管下端用热熔胶封闭，向吸管中装入适量细沙后，把它放入水中，密度计在水中的状态如图甲所示。此时它浸入水中的深度为，在吸管上标记水面位置，此位置为水的密度值1。小华回想起曾用沉入水中的铝块探究阿基米德原理的过程，又提出了新的问题：漂浮的密度计是否满足呢?接下来，小华进行了实验探究。 (1)如图甲所示，密度计漂浮在水中，则 （选填“＞”、“＝”或“＜”）。测出密度计的重力，则可知浮力的大小：要探究漂浮的密度计是否满足，还需测出，若 ，则可间接得出。 (2)由于没有弹簧测力计，小华用电子秤（可直接显示物体质量）测量密度计的质量和排开水的质量，步骤如下： a．用电子秤测量密度计的质量； b．用电子秤测量小烧杯的质量； c．把密度计轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集从溢水杯中被密度计排开的水； d．用电子秤测量小烧杯和排开水的总质量。 测量数据如下表所示： 测量对象 数据 20 38 58 20 分析数据可知：密度计的质量与密度计排开水的质量大小 。又因为，则可得出和的关系。 (3)小华又将密度计放入另一种液体中，状态如图乙所示，浸入液体中的深度为。根据上述实验结论可知密度计排开水的质量与排开的另一种液体的质量 。通过推导可得另一种液体的密度 （用符号H、h、ρ水表示）。 (4)小华又将该密度计放入不同的液体中，并在密度计上标明对应的密度值，如图丙所示，则密度计上密度值的大小关系正确的是__________。 A． B． 【答案】(1) = (2)相等(3) 相等 (4)B 【详解】（1）[1]如图甲所示，密度计漂浮在水中，由浮沉条件得 [2]由于密度计漂浮时 若密度计排开水的重力等于密度计的重力，即 则 （2）由表格中数据得，密度计排开水的质量为 所以有，，即密度计的质量与密度计排开水的质量大小相等。 （3）[1]根据上述（2）中实验结论可知，密度计漂浮在水中，密度计的质量等于密度计排开水的质量；密度计漂浮在液体中，密度计的质量等于密度计排开液体的质量，由于密度计的质量不变，所以密度计排开水的质量与排开的另一种液体的质量相等。 [2]由于密度计排开水的质量与排开的另一种液体的质量相等，则由得 则另一种液体的密度 （4）密度计受到的浮力始终等于重力，则密度计受到的浮力不变；密度计浸入液体中深度越深，密度计排开液体的体积越大，由得，液体的密度越小，由图丙得，a处密度计排开液体的体积最大，b处排开液体的体积最小，则b处密度值最大，a处密度值最小，则密度计上密度值的大小关系正确的是 故A错误，B正确。 故选B。 21．“曹冲称象”是家喻户晓的故事。某科创小组仿效曹冲，展开项目化实践活动——制作一台“浮力秤”。制作“浮力秤”步骤如下： （一）设计“浮力秤” (1)绘制设计图 ①浮力秤的制作原理：物体漂浮在液面上时，浮力 （选填“大于”“小于”或“等于”）重力； ②设计浮力秤的装置图，如图1所示。 (2)制作“浮力秤” 小组同学按照设计图进行组装：选择轻质的圆柱形小筒，在其底部均匀地放上细沙，上端放一个轻质的小秤盘。如图1所示，将小筒放在水中，就制成了一个“浮力秤”。在小筒底部铺上细沙的目的是： 。 (3)标记刻度 ①将组装好的小筒和空秤盘，放入水中，并使它漂浮在水面上。用记号笔在小筒外侧水面的位置画上一个刻度a，标记为 g； ②在秤盘中只放入一个10g的砝码，用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度b，标记为10g； ③在秤盘中只放入一个20g的砝码，用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度c，标记为20g； ④作好标记的小筒外侧，如图2所示，a、b、c三个位置正确的是： （选填“A”或“B”）； ⑤用刻度尺测量发现ab=bc，说明该秤的刻度会是 （选填“均匀”或“不均匀”）的。接下来分别在每相邻两个刻度之间平均分成5等分，就完成了浮力秤的刻度的标记。这个浮力秤的分度值是 g。 （二）“浮力秤”的改进 (4)同学们利用制作好的浮力秤来测黄豆的质量：如图3所示，将五颗黄豆放在秤盘中，待秤筒稳定后，发现水面对应的位置小于分度值，认为浮力秤的精确度不够。为提高浮力秤的精确度，小组同学提出的以下改进措施中可行的是_________。 A．用直径更大的大筒 B．用直径更小的小筒 C．增大小筒中细沙的质量 D．大筒中换用密度更大的液体 【答案】(1)等于 (2)降低小筒的重心，使小筒竖直漂浮在水面上 (3) 0 A 均匀 2 (4)B 【详解】（1）根据物体的浮沉条件可知，物体漂浮在液面上时，浮力等于重力。 （2）把空小筒放入水中漂浮在水面上，由于小筒质量较轻，高度较高，难以保持竖直漂浮在水面，在小筒底部铺上细沙，整个小筒重心降低，能使小筒竖直漂浮在水面上，便于实验操作。 （3）[1]秤盘上是空的，物体质量为0，所以漂浮在水面的小筒外侧的刻度应标为0g。 [2]秤盘上的质量越大，小筒浸入水中的深度越深，所以刻度从下往上依次增大，即从下往上依次为a、b、c三个位置。 故选A。 [3]a、b、c三个位置对应的质量分别是0g、10g、20g，用刻度尺测量发现ab=bc，说明该秤的刻度会是均匀的。 [4]由题可知，相邻两个刻度之间的质量是10g，把它分成5等份，每等份就是2g，所以这个浮力秤的分度值是2g。 （4）提高该浮力秤的测量精度，就应该减小分度值，即增大放钩码后瓶身与水面交界处标记刻度线的高度。 A．直径更大的大筒，放入秤盘的质量每变化10g时，相邻两刻线之间的距离更小，浮力秤精确度更低，故A不符合题意； B．直径更小的小筒，放入秤盘的质量每变化10g时，相邻两刻线之间的距离更大，浮力秤精确度更高，故B符合题意； C．改变小筒中细沙的质量，只能改变0刻线的位置，不能改变质量每变化10g之间的距离，不能改变浮力秤的精确度，故C不符合题意； D．筒中换用密度更大的液体，由F浮=ρ液液gV排可知，质量每变化10g时，相邻两刻度之间的距离更小，浮力秤的精确度更低，故D不符合题意。 故选B。 五、计算题 22．我国首艘国产航空母舰——山东舰，其设计理念、重要系统、建造材料，都是我国独立自主研发的，并且拥有完全自主产权，百分百实现了中国航母中国造。满载排水量约6.5×104t。若海水的密度近似取1.0×10³kg/m³。（g取10N/kg）求： (1)航母满载时受到海水的浮力： (2)航母满载时排开海水的体积。 【答案】(1)6.5×108N (2)6.5×104m3 【详解】（1）根据阿基米德原理，航母满载时受到的浮力等于其排开海水的重力。 已知航母满载时排开水的质量 航母满载时受到海水的浮力为 （2）航母满载时排开海水的体积 23．甲图中的苹果静止在如图所示位置。乙图中在弹簧测力计下悬挂一实心铁块，分别置于空气中和水中静止。 (1)请在答题卡指定位置的图中O点画出苹果所受力的示意图； (2)若苹果受到的浮力为2N，求苹果的质量（g取10N/kg）； (3)弹簧测力计的两次读数如图乙所示，求铁块在水中受到的浮力。 【答案】(1) (2)0.2kg (3)1N 【详解】（1）苹果静止在水面上，处于平衡状态，受到重力和浮力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 重力方向竖直向下，浮力方向竖直向上，作用点都画在苹果的重心O点上。如图所示： （2）苹果漂浮在水面上，根据物体的浮沉条件，漂浮时浮力等于重力，即G = F浮= 2N。 根据重力公式G = mg，可得苹果的质量 （3）铁块在水中受到的浮力F浮=G - F=F1-F2=4N - 3N = 1N 24．2024年6月24日交付的“极地”号破冰调查船，质量约为5700吨。该船是我国自主设计、建造的新一代极地破冰调查船。该船搭载有无人机、无人船和水下自主机器人等科考辅助装备。如图所示为该船在海面上航行的情景。求：（海水的密度约为1.0×103 kg/m3，g取10N/kg） (1)破冰调查船侧壁某处距海面1.5m深处受到海水的压强。 (2)破冰调查船在海面上航行时受到的浮力。 (3)某次执行任务中，需要4艘无人船同时下水作业，每艘无人船的质量为5000kg，4艘无人船下水后，破冰调查船排开海水的体积变化了多少。 【答案】(1)1.5×104Pa (2)5.7×107N (3)20m3 【详解】（1）距海面1.5m深处受到海水的压强为p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa （2）破冰调查船的质量m=5700t=5.7×106kg 破冰调查船的重力G=mg=5.7×106kg×10N/kg=5.7×107N 因为漂浮在海面上所以F浮=G=5.7×107N （3）无人船下水后，根据F浮=G可知“破冰调查船”所受的浮力变化量为ΔF浮=ΔG=Δmg=4×5000kg×10N/kg=2×105N 由得，排开海水的体积变化量 25．小李制作了一个潜水艇模型，如图甲所示，相邻两舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，推拉注射器活塞可以实现潜水艇的浮沉。此潜水艇的总体积是，所用材料的总质量是。如图乙所示，当水舱内没水时，该潜水艇漂浮在水面上；在水舱内注入适量的水，该潜水艇会在水面下悬停。求： (1)潜水艇漂浮在水面上时受到的浮力； (2)潜水艇在水面下悬停时注入水的质量。 【答案】(1)5N (2)0.15kg 【详解】（1）根据二力平衡，潜水艇漂浮在水面上时受到的浮力等于自身的重力，即 （2）当它全部浸没在水中时，排开水的体积是 根据阿基米德原理，此时受到的浮力 潜水艇在水面下悬停，浮力等于总重力，故注入水的重力 所以注入水的质量 26．把边长的正方体A放入底面积为的盛水容器中，如图甲所示，此时A有五分之二的体积露出水面；将物块B轻放在A的上面，容器中的水面上升了0.01m，如图乙所示。求： (1)图甲中正方体A受到的浮力； (2)正方体A的密度； (3)物块B的重力。 【答案】(1)750N (2) (3)100N 【详解】（1）图甲中正方体A受到的浮力 （2）A漂浮，A所受的重力为 A物体的质量为 A物体密度为 （3）将物块B轻放在A的上面后，A排开水体积的增加量 则增大的浮力 因物块B轻放在A的上面前后始终处于漂浮状态，所以，物块B的重力与增加的浮力相等，则物块B的重力为 【链接中考】 1．（2025·黑龙江·中考真题）某校学生开展了利用塑料吸管制作简易密度计的综合实践活动。如图甲，他们将吸管一端用小木塞密封，并缠绕上适量细铁丝，使其能竖直地漂浮在水中，标记吸管在水面处的位置a，此时密度计受到的浮力是F甲。如图乙和图丙，再将此密度计分别放在密度为ρ1和ρ2的两种液体中，标记吸管在液面处的位置b、c，密度计受到的浮力是F乙和F丙。下列关系中正确的是（　　） A．ρ1＞ρ水，F甲＝F丙 B．ρ2＞ρ水， F甲＝F乙 C．ρ1＞ρ2 ，F丙＜F乙 D．ρ水＞ρ2，F甲＝F乙 【答案】AD 【详解】密度计在三种液体中均处于漂浮状态，根据可知，所受的浮力相等即 密度计在乙液体中排开液体的体积最小，在丙液体中排开液体的体积最大，根据可知， 故AD正确，BC错误。 故选AD。 2．（2025·四川·中考真题）“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是，浮在海面上时所受的浮力是 N。当舰船从海洋驶入长江时，它会 一些（选填“上浮”或“下沉”）。（g取） 【答案】 4.8×107 下沉 【详解】[1]已知排水量 根据阿基米德原理，“青岛号”导弹驱逐舰满载时所受的浮力 [2]舰船始终漂浮，浮力等于重力，重力不变则浮力不变。从海洋驶入长江，液体密度变小，根据，不变，变小，所以变大，舰船会下沉一些。 3．（2025·黑龙江·中考真题）小宁同学把一个质量为50g的木块放在水中，木块漂浮时有的体积露出水面，则这个木块受到的浮力是 N，它的密度是 g/cm3。 【答案】 0.5 0.6 【详解】[1]因为木块漂浮在水面，则木块受到的浮力 [2]由阿基米德原理，则木块排开水的体积 所以木块的体积 则木块的密度 4．（2025·北京·中考真题）某同学利用一个圆柱形容器、一个梨、记号笔、刻度尺和适量的水测量酱油的密度，测量过程如图所示，图中、、、分别是梨放入水、酱油前后液面到容器底的距离。已知水的密度为，则待测酱油的密度 。（用已知量和测量量表示） 【答案】 【详解】由图可知，梨在水中和酱油中均处于漂浮状态，即受到的浮力等于其重力，所以F浮水=F浮酱油 设圆柱形容器的横截面积为S，则梨在水中排开水的体积V水排=S(h2-h1) 梨在酱油中排开酱油的体积V酱油排=S(h4-h3) 根据阿基米德原理可知ρ水V水排g=ρ酱油V酱油排g，ρ水S(h2-h1)g=ρ酱油S(h4-h3)g，ρ水(h2-h1)=ρ酱油(h4-h3) 则待测酱油的密度 5．（2025·内蒙古·中考真题）某同学想知道将船上的船锚抛入水中沉底后，会引起水面如何变化。他用玻璃杯和金属块模拟抛锚过程如下：先向底面积为的长方体水槽中注入深的水；将一个质量为、底面积为的正方体金属块，放入水平放置的玻璃杯中，再将玻璃杯放入水槽中，玻璃杯漂浮在水面上静止，如图所示；然后将金属块从玻璃杯中取出放入水中沉底，待水面稳定后，分析水面变化。（，，整个过程中没有水溢出）求： (1)注水后，水对水槽底部的压强； (2)金属块平放在玻璃杯中时，对玻璃杯底部的压强； (3)金属块放在玻璃杯中漂浮时和放入水中沉底后，水面高度的变化量。 【答案】(1)2000Pa(2)3000Pa(3)0.02m 【详解】（1）注水后，水对水槽底部的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa （2）正方体金属块的重力G金=m金g=3kg×10N/kg=30N 金属块平放在玻璃杯中时，对玻璃杯底部的压力F=G金=30N 对玻璃杯底部的压强 （3）正方体金属块的边长 金属块的体积V=l3=(0.1m)3=1×10-3m3 金属块放在玻璃杯中漂浮时，整体受到的浮力F浮=G总=G杯+G金 金属块放入水中沉底后，整体受到的浮力F′浮=G′总=G′杯+F浮金 浮力的变化量ΔF浮=F浮-F′浮=G金-F浮金=G金-ρ水gV排=G金-ρ水gV金=30N-1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=20N 水下降的体积 水面高度的变化量 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4节 物体的浮与沉 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 物体的浮沉条件 1 题型2 浮力的应用 3 【能力培优练】 5 【链接中考】 34 【重难题型讲解】 题型1 物体的浮沉条件 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 悬浮和漂浮的比较： （1）相同点：都是静止的平衡状态，受力特点相同：。 （2）不同点：①悬浮是物体完全浸没在液体中。；对于实心物体：。 ②漂浮是部分浸没，。对于实心物体：。 【典例1-1】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”）。 【典例1-2】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”）。 跟踪训练1如图所示，某物理小组制作的潜水艇模型，通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可以使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶将会： （选填：上浮、下沉或保持不变），此时它所受到的浮力（没有露出水面）将 。（选填：增加、减小或不变） 跟踪训练2将一个体积为，密度为的物体投入水中，当物体在水中静止时，它受到的浮力为 N；若将此物体投入密度为的液体中，物体静止时受到的浮力为 N。（g取） 题型2 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 一艘船从河水驶入海里，它受到的浮力变不变？它排开的水的体积变不变？它是沉下一些，还是浮起一些？为什么？ 分析：一艘轮船在河水中航行，当该轮船驶入海洋中时，船一直漂浮在水面上。设轮船的总质量不变，轮船在甲、乙两海洋中所受到的浮力分别为和，河水密度为和海水密度为。因为，。所以。故轮船驶入海洋中时，上浮一些。 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。 （3）刻度分布特点：上面刻度小，下面刻度大。 【典例2-1】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”）。 【典例2-2】如图是我国“奋斗者”号全海深载人潜水器，它在太平洋马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了我国载人深潜的新纪录。它是通过调节 来实现下沉、上浮的；当“奋斗者”号漂浮在水面上时所受浮力 重力（选填“大于”“等于”或“小于”）；要使“奋斗者”号下潜应对水舱 （选填 “注水”或“排水”）；在下潜过程中，海水对它上下表面的压力差 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 跟踪训练1实践小组在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了a、b两支密度计，把它们放入装有水的烧杯中，静止后如图所示。下列说法正确的是（　　） A．密度计a底部所受水的压强较小 B．密度计b所受浮力等于它的重力 C．两密度计所受重力相等 D．两密度计在水面处的刻度值不相同 跟踪训练2在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯，烧杯内盛有两种不同的液体。如图所示，将质量相等的A、B两个物体分别放入两种液体中（VA<VB），静止时两烧杯内液面相平。下列说法正确的是（　　） A．甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度 B．物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力 C．甲烧杯底受到液体的压力等于乙烧杯底受到液体的压力 D．甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强 【能力培优练】 1．洗水果时，发现芒果比油桃大，放入水中后芒果沉底、油桃漂浮，如图所示。下列关系正确的是（　　） A．F浮芒>F浮桃 B．F浮芒<F浮桃 C．G芒=G桃 D．p芒<p桃 2．没剥皮的橘子和剥了皮的橘子在水里的表现竟然不一样！在水平桌面上，有两个相同的圆柱形容器，内盛等质量的水，将同一个橘子剥皮前和剥皮后分别放入其中，橘子静止时如图所示。下列说法正确的是（　　） A．橘子两次受的浮力一样大 B．橘子剥皮后排开液体的体积不变 C．剥皮后的橘子所受浮力大于重力 D．剥皮前的橘子排开水的重力大于剥皮后的橘子排开水的重力 3．当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层，在如图所示的情形中，若有潜艇潜航至此水域时，就会急速下沉，发生“掉深”事故，危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法中（　　） ①潜艇在高密度水层悬浮时，所受浮力等于其重力 ②潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，所受浮力不变 ③潜艇遭遇“掉深”进行自救时，需快速排出水箱中的水 ④潜艇从刚露出水面至漂浮在水面的过程中，其所受浮力变大 A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有②③正确 D．只有③④正确 4．“和平方舟”号医院船是中国专门为海上医疗救护“量身定做”的专业大型医院船，如图是“和平方舟”执行任务时的场景。下列说法不正确的是（　　） A．“和平方舟”号医院船所受浮力的方向竖直向上 B．“和平方舟”号医院船所受浮力等于它排开的海水受到的重力 C．直升机降落后，“和平方舟”号医院船所受浮力不变 D．航行中，船尾附近海水流速大，压强小 5．如图所示，甲、乙两个完全相同的容器中装满水放在水平桌面上，甲中漂浮着一只小鸭子，乙中漂浮着一只大鸭子，大鸭子的质量和体积均大于小鸭子，则下列判断正确的是（   ） A．大鸭子和小鸭子受到的浮力一样大 B．大鸭子受到的浮力等于自身重力 C．乙容器对桌面的压力较大 D．取出鸭子，两容器底受到水的压强相等 6．将相同的小球放到A、B、C、D四种不同液体中，盛液体的圆柱形容器完全相同，静止时如图，此时液面相平，则（　　） A．液体对容器底部的压强相等 B．容器对桌面的压强 C．小球在不同液体中受到的浮力 D．小球排开不同液体的质量 7．如图甲为一款救生手环，性能测试时，测试者戴上该手环下潜到湖面下5m处，打开手环开关，瞬间弹出一个气囊，如图乙，随后气囊将测试者带出水面。下列说法正确的是（　　） A．下潜时，手环受到水的压强变小 B．气囊所受浮力的方向为竖直向下 C．气囊完全打开后人受到的浮力增大 D．气囊打开时通过增大排开液体的体积增大浮力 8．如图将小玻璃瓶装适量的水倒扣装满水的塑料瓶中，使其恰好能漂浮在水面上，旋紧塑料瓶盖，这就做成“浮沉子”。用力抓握塑料瓶，玻璃瓶就会往水下沉落；松开塑料瓶，它又会浮上来。调整握塑料瓶的力度，小玻璃瓶就可以悬浮在水中。下列说法正确的是（    ） A．小玻璃瓶上浮是因为受到的浮力小于重力 B．小玻璃瓶下沉时受到的液体压强不变 C．用力抓握塑料瓶时，小玻璃瓶内空气的体积变小 D．小玻璃瓶悬浮在水中时，此时小玻璃瓶处于非平衡状态 9．095型核潜艇是我国的第三代攻击型核潜艇，具备先进的性能和强大的作战能力。如图甲、乙所示分别为095型核潜艇漂浮在水面和悬浮在水中的情景。下列说法正确的是（　　） A．核潜艇漂浮在水面上时受到海水的浮力大于自身重力 B．核潜艇通过吸水、排水改变所受的浮力，从而实现下沉和上浮 C．核潜艇漂浮时受到海水的浮力小于悬浮时受到海水的浮力 D．核潜艇下潜过程中底部受到海水的压力不变 10．2025年初，“蛟龙”号载人潜水器在中国海试海域完成2025年技术升级后的首次装备试验任务。如图所示，本航次中，“蛟龙”号最大下潜深度约7000m，体积约为50m3，海水的密度为1.1×103kg/m3，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．该潜水器如果从该海域潜入江水中，需要向舱内注水 D．当潜水器完全潜入海水中时，所受浮力为 11．盐水选种是一种巧妙挑选种子的方法，选种前需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，漂浮于水面的是次种，沉入容器底的是良种（如图所示）。下列说法正确的是（ ） A．漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力 B．盐水选种时所用盐水的密度大于所有良种的密度 C．若要选出更饱满的种子，则需要往盐水中加入适当的盐 D．体积相同的良种和次种，良种受到的浮力较小 二、多选题 12．关于浮力知识以下说法正确的有（   ） A．轮船是将密度大于水的材料制成空心的使它能漂浮在水面上 B．潜水艇下潜过程中所受的浮力变小 C．热气球里面充入密度小于空气的气体，使它飘在空中 D．密度计可以漂浮在不同液体中测量液体密度 13．如图所示的现象中，关于浮力的相关知识描述正确的是（　　） A．如图甲所示，千厮门大桥的桥墩浸在江水中，所以桥墩受到了水的浮力作用 B．如图乙所示，浸没在水下的潜水艇在下潜的过程中，其所受的浮力大小不变 C．如图丙所示，辽宁舰漂浮在海面上，它上面的舰载机起飞后辽宁舰所受水的浮力变小 D．如图丁所示，金鱼吐出的气泡在水中上升时，气泡受到水的压强逐渐变小、浮力不变 14．关于物体受到的浮力及其应用，下列说法正确的是（　　） A．加热孔明灯内部空气，内部空气的密度比外部空气的密度小，孔明灯就上升 B．山东舰从黄浦江驶入东海后，山东舰所受浮力的大小不变 C．盐水选种时，沉入水底的良种受浮力小于重力，浮在水面的次种所受浮力大于重力 D．潜水艇靠改变自身重力实现上浮或下沉 15．俗语“瓜浮李沉”是指西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉，如图所示。对此现象，下列说法正确的是（　　） A．李子下沉过程中所受的浮力逐渐变小 B．西瓜所受的浮力小于李子所受的浮力 C．西瓜漂浮时所受的浮力等于自身重力 D．李子的密度大于西瓜的密度 三、填空题 16．一艘轮船满载时的排水量为吨，这艘轮船满载时受到的浮力为 N；潜水艇通过改变自身重力实现上浮和下潜，当潜水艇未露出水面，上浮的过程中，潜水艇受到海水（海水的密度不变）的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（g取10N/kg） 17．某一木块的体积为1×10-3m³，质量为0.6kg，把它浸没在水中后放手，木块最终静止时处于 （选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”）状态，此时木块受到的浮力 N。（g取10N/kg） 18．《郑和残碑》中记载：“永乐三年，将领官军乘驾二千料海船……”，经考证，二千料海船的最大排水量可达1170t，该船只在海上航行时，所受最大浮力为 N（g取10N/kg）；郑和下西洋经过太平洋，横穿印度洋，若印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度，该船只从太平洋航行到印度洋时，船只的吃水深度会 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 19．如图所示是我国第一艘两栖攻击舰—“海南舰”，该舰满载排水量约为4万吨。该舰满载时受到的浮力约是 N，它从密度较大的东海返回到密度较小的长江口，舰船受到的浮力将会 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。（g取10N/kg） 四、实验题 20．物理兴趣小组用粗细均匀且横截面积为的塑料吸管、细沙、热熔胶枪、热熔胶制作了一款简易密度计。将吸管下端用热熔胶封闭，向吸管中装入适量细沙后，把它放入水中，密度计在水中的状态如图甲所示。此时它浸入水中的深度为，在吸管上标记水面位置，此位置为水的密度值1。小华回想起曾用沉入水中的铝块探究阿基米德原理的过程，又提出了新的问题：漂浮的密度计是否满足呢?接下来，小华进行了实验探究。 (1)如图甲所示，密度计漂浮在水中，则 （选填“＞”、“＝”或“＜”）。测出密度计的重力，则可知浮力的大小：要探究漂浮的密度计是否满足，还需测出，若 ，则可间接得出。 (2)由于没有弹簧测力计，小华用电子秤（可直接显示物体质量）测量密度计的质量和排开水的质量，步骤如下： a．用电子秤测量密度计的质量； b．用电子秤测量小烧杯的质量； c．把密度计轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集从溢水杯中被密度计排开的水； d．用电子秤测量小烧杯和排开水的总质量。 测量数据如下表所示： 测量对象 数据 20 38 58 20 分析数据可知：密度计的质量与密度计排开水的质量大小 。又因为，则可得出和的关系。 (3)小华又将密度计放入另一种液体中，状态如图乙所示，浸入液体中的深度为。根据上述实验结论可知密度计排开水的质量与排开的另一种液体的质量 。通过推导可得另一种液体的密度 （用符号H、h、ρ水表示）。 (4)小华又将该密度计放入不同的液体中，并在密度计上标明对应的密度值，如图丙所示，则密度计上密度值的大小关系正确的是__________。 A． B． 21．“曹冲称象”是家喻户晓的故事。某科创小组仿效曹冲，展开项目化实践活动——制作一台“浮力秤”。制作“浮力秤”步骤如下： （一）设计“浮力秤” (1)绘制设计图 ①浮力秤的制作原理：物体漂浮在液面上时，浮力 （选填“大于”“小于”或“等于”）重力； ②设计浮力秤的装置图，如图1所示。 (2)制作“浮力秤” 小组同学按照设计图进行组装：选择轻质的圆柱形小筒，在其底部均匀地放上细沙，上端放一个轻质的小秤盘。如图1所示，将小筒放在水中，就制成了一个“浮力秤”。在小筒底部铺上细沙的目的是： 。 (3)标记刻度 ①将组装好的小筒和空秤盘，放入水中，并使它漂浮在水面上。用记号笔在小筒外侧水面的位置画上一个刻度a，标记为 g； ②在秤盘中只放入一个10g的砝码，用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度b，标记为10g； ③在秤盘中只放入一个20g的砝码，用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度c，标记为20g； ④作好标记的小筒外侧，如图2所示，a、b、c三个位置正确的是： （选填“A”或“B”）； ⑤用刻度尺测量发现ab=bc，说明该秤的刻度会是 （选填“均匀”或“不均匀”）的。接下来分别在每相邻两个刻度之间平均分成5等分，就完成了浮力秤的刻度的标记。这个浮力秤的分度值是 g。 （二）“浮力秤”的改进 (4)同学们利用制作好的浮力秤来测黄豆的质量：如图3所示，将五颗黄豆放在秤盘中，待秤筒稳定后，发现水面对应的位置小于分度值，认为浮力秤的精确度不够。为提高浮力秤的精确度，小组同学提出的以下改进措施中可行的是_________。 A．用直径更大的大筒 B．用直径更小的小筒 C．增大小筒中细沙的质量 D．大筒中换用密度更大的液体 五、计算题 22．我国首艘国产航空母舰——山东舰，其设计理念、重要系统、建造材料，都是我国独立自主研发的，并且拥有完全自主产权，百分百实现了中国航母中国造。满载排水量约6.5×104t。若海水的密度近似取1.0×10³kg/m³。（g取10N/kg）求： (1)航母满载时受到海水的浮力： (2)航母满载时排开海水的体积。 23．甲图中的苹果静止在如图所示位置。乙图中在弹簧测力计下悬挂一实心铁块，分别置于空气中和水中静止。 (1)请在答题卡指定位置的图中O点画出苹果所受力的示意图； (2)若苹果受到的浮力为2N，求苹果的质量（g取10N/kg）； (3)弹簧测力计的两次读数如图乙所示，求铁块在水中受到的浮力。 24．2024年6月24日交付的“极地”号破冰调查船，质量约为5700吨。该船是我国自主设计、建造的新一代极地破冰调查船。该船搭载有无人机、无人船和水下自主机器人等科考辅助装备。如图所示为该船在海面上航行的情景。求：（海水的密度约为1.0×103 kg/m3，g取10N/kg） (1)破冰调查船侧壁某处距海面1.5m深处受到海水的压强。 (2)破冰调查船在海面上航行时受到的浮力。 (3)某次执行任务中，需要4艘无人船同时下水作业，每艘无人船的质量为5000kg，4艘无人船下水后，破冰调查船排开海水的体积变化了多少。 25．小李制作了一个潜水艇模型，如图甲所示，相邻两舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，推拉注射器活塞可以实现潜水艇的浮沉。此潜水艇的总体积是，所用材料的总质量是。如图乙所示，当水舱内没水时，该潜水艇漂浮在水面上；在水舱内注入适量的水，该潜水艇会在水面下悬停。求： (1)潜水艇漂浮在水面上时受到的浮力； (2)潜水艇在水面下悬停时注入水的质量。 26．把边长的正方体A放入底面积为的盛水容器中，如图甲所示，此时A有五分之二的体积露出水面；将物块B轻放在A的上面，容器中的水面上升了0.01m，如图乙所示。求： (1)图甲中正方体A受到的浮力； (2)正方体A的密度； (3)物块B的重力。 【链接中考】 1．（2025·黑龙江·中考真题）某校学生开展了利用塑料吸管制作简易密度计的综合实践活动。如图甲，他们将吸管一端用小木塞密封，并缠绕上适量细铁丝，使其能竖直地漂浮在水中，标记吸管在水面处的位置a，此时密度计受到的浮力是F甲。如图乙和图丙，再将此密度计分别放在密度为ρ1和ρ2的两种液体中，标记吸管在液面处的位置b、c，密度计受到的浮力是F乙和F丙。下列关系中正确的是（　　） A．ρ1＞ρ水，F甲＝F丙 B．ρ2＞ρ水， F甲＝F乙 C．ρ1＞ρ2 ，F丙＜F乙 D．ρ水＞ρ2，F甲＝F乙 2．（2025·四川·中考真题）“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是，浮在海面上时所受的浮力是 N。当舰船从海洋驶入长江时，它会 一些（选填“上浮”或“下沉”）。（g取） 3．（2025·黑龙江·中考真题）小宁同学把一个质量为50g的木块放在水中，木块漂浮时有的体积露出水面，则这个木块受到的浮力是 N，它的密度是 g/cm3。 4．（2025·北京·中考真题）某同学利用一个圆柱形容器、一个梨、记号笔、刻度尺和适量的水测量酱油的密度，测量过程如图所示，图中、、、分别是梨放入水、酱油前后液面到容器底的距离。已知水的密度为，则待测酱油的密度 。（用已知量和测量量表示） 5．（2025·内蒙古·中考真题）某同学想知道将船上的船锚抛入水中沉底后，会引起水面如何变化。他用玻璃杯和金属块模拟抛锚过程如下：先向底面积为的长方体水槽中注入深的水；将一个质量为、底面积为的正方体金属块，放入水平放置的玻璃杯中，再将玻璃杯放入水槽中，玻璃杯漂浮在水面上静止，如图所示；然后将金属块从玻璃杯中取出放入水中沉底，待水面稳定后，分析水面变化。（，，整个过程中没有水溢出）求： (1)注水后，水对水槽底部的压强； (2)金属块平放在玻璃杯中时，对玻璃杯底部的压强； (3)金属块放在玻璃杯中漂浮时和放入水中沉底后，水面高度的变化量。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$