第十章 浮力（举一反三重难点训练）物理人教版八年级下册

第十章 浮力 【题型 1 浮力的概念与产生原因】 1 【题型 2 阿基米德原理的理解与应用】 3 【题型 3 称重法测浮力及计算】 7 【题型 4 物体浮沉的判断】 12 【题型 5 漂浮与悬浮的综合计算】 16 【题型 6 浮沉条件的实际应用（轮船、潜水艇等）】 21 【题型 7 密度计的原理与读数】 25 【题型 8 浮力综合计算题】 31 【题型 1 浮力的概念与产生原因】 1.关于浮力的概念，下列说法正确的是（ ）​ A.只有浸在液体中的物体才受到浮力​ B.浮力的方向总是竖直向上的​ C.物体在液体中受到的浮力大小与深度有关​ D. 浮力是液体对物体的压力差，固体之间不存在浮力 【答案】B 【详解】A 错误：浮力不仅存在于液体中，气体中也存在（如氢气球升空受空气浮力）； B 正确：浮力的方向始终与重力方向相反，即竖直向上； C 错误：物体浸没后，排开液体体积不变，浮力与深度无关（仅与液体密度、排开体积有关）； D 错误：固体间若存在 “流体环境”（如沙子中的物体受颗粒挤压的压力差），也可能产生类似浮力 的作用，且浮力本质是压力差，并非仅液体专属。 2.一个边长为 10cm 的正方体木块浸没在水中，它的上表面受到水的压力为 5N，下表面受到水的压力为 15N，则木块受到的浮力为（ ） A. 5N B. 10N C. 15N D. 20N 【答案】B 【详解】根据浮力产生的原因 ——压力差法，F 浮 = F 下表面压力 - F 上表面压力。代入数据： F 浮 = 15N - 5N=10N，故 B 正确。 3.下列现象中，利用浮力原理的是（ ） A. 用吸管吸饮料 B. 轮船漂浮在海面上 C. 拦河大坝做成上窄下宽 D. 高压锅煮饭更快 【答案】B 【详解】A：吸管吸饮料利用 “大气压”（吸气使管内气压变小，外界大气压将饮料压入管中）； B：轮船漂浮利用 “浮力原理”（F 浮 = G 船，通过增大排开体积实现漂浮）； C：大坝上窄下宽利用 “液体压强随深度增大而增大”（下方需更厚抵御更大压强）； D：高压锅煮饭利用 “气压越高，沸点越高”（高压使水沸点升高，加快煮饭速度）。 4.一个物体挂在弹簧测力计下，在空气中示数为 5N，浸没在水中时示数为 3N，则物体受到的浮力为（ ） A. 2N B. 3N C. 5N D. 8N 【答案】A 【详解】利用 “称重法测浮力”，公式为 F 浮 = G - F 拉（G 为物体在空气中的重力，F 拉为浸没 时弹簧测力计示数）。代入数据：F 浮 = 5N - 3N=2N，故 A 正确。 5.物体浸没在液体中，下列关于浮力产生原因的说法正确的是（ ）​ A. 物体受到液体的重力​ B. 液体对物体向上的压力大于向下的压力​ C. 液体对物体的引力作用​ D. 物体对液体的压力与液体对物体的支持力是相互作用力 【答案】B 【详解】浮力产生的根本原因是 “液体对物体上下表面的压力不同”—— 下表面深度大，压强更大， 导致向上的压力大于向下的压力，压力差即为浮力。A（液体重力）、C（引力）、D（相互作用力）均 与浮力产生原因无关，故 B 正确。 6.一个边长为 0.2m 的正方体石块，浸没在水中，其上表面距离水面 0.5m，已知 ρ 水 = 1.0×10³kg/m³，g 取 10N/kg。求：​ （1）石块上表面受到水的压强和压力； （2）石块下表面受到水的压强和压力； （3）石块受到的浮力。 【答案】（1）上表面压强 5×10³Pa，压力 200N；​ （2）下表面压强 7×10³Pa，压力 280N；​ （3）浮力 80N。​ 【详解】压强：根据液体压强公式 p=ρ 液 gh，​ p上 =ρ水 gh上 = 1.0×10³kg/m³× 10N/kg × 0.5m=5×10³Pa；​ 压力：根据 p=F/S，变形得 F=pS，​ F 上 = p 上 S=5×10³Pa × 0.04m²=200N；​ 压强：p 下 =ρ 水 gh 下 = 1.0×10³kg/m³ × 10N/kg × 0.7m=7×10³Pa；​ 压力：F 下 = p 下 S=7×10³Pa × 0.04m²=280N；​ 根据压力差法，F 浮 = F 下 - F 上 = 280N - 200N=80N； 【题型 2 阿基米德原理的理解与应用】 7.小李同学想估算空气对自己的浮力大小，采集的数据有：自己的体重、自己的密度（与水接近，约为1.0×103kg/m3）、空气的密度（约为1.3kg/m3）。则空气对小李的浮力大小约为（　　） A．0.006N B．0.6N C．60N D．600N 【答案】B 【详解】中学生的质量约为50kg，则中学生的体积 由阿基米德原理可得，中学生在空气中受到的浮力 与0.6N接近。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8.把重5N、体积为的物体投入水中，若不计水的阻力。当物体静止时，下列说法正确的是（　　） A．物体上浮， B．物体悬浮， C．物体漂浮， D．物体漂浮， 【答案】C 【详解】首先利用公式计算出物体浸没在水中时受到的浮力，比较浮力与重力的大小，根据浮沉条件可判断出物体的浮沉状态，最后根据浮沉情况求出物体所受的浮力。 9.一个空心铝球质量为27g，它能漂浮在水中，且有露出水面，已知铝的密度为2.7×103kg/m3，则此铝球的体积为 cm3，其空心部分的体积为 cm3。 【答案】 40.5 30.5 【详解】空心铝球的重力为 漂浮在水中，则所受浮力等于重力，根据可得空心铝球在水中排开的体积 空心铝球有露出水面，即浸入中部分为，则空心铝球的体积为 由可得空心铝球实心部分的体积 则空心部分的体积为 10.如图所示，用细绳系着一个质量为15.8kg的实心铁块，将其浸没在水中，使其保持静止状态。（g取，铁的密度，水的密度）求： (1)铁块的重力； (2)铁块受到的浮力； (3)细绳对铁块的拉力。 【答案】(1)158N (2)20N (3)138N 【详解】（1）铁块的重力 （2）排开液体的体积 铁块受到的浮力 （3）细绳对铁块的拉力 11.小明利用电子秤、长方体铁块、细线、圆柱形玻璃板、糖水，探究“影响浮力大小的因素”实验。 （1）如图甲，将搅拌均匀的糖水装入柱形杯中，置于电子秤上，示数为400.0g。用质量和体积均不计的细线系好铁块，缓慢浸入装有糖水的容器中，直到乙图所示的位置，发现该过程中电子秤示数逐渐增大。说明：铁块所受浮力大小与有 关； （2）继续将铁块缓慢浸没到图丙所示位置，通过观察与比较，小明认为物体所受浮力大小与浸没后的深度 （选填“有关”或“无关”），此时金属柱所受浮力大小为 N； （3）将铁块沉入杯底，松开细线（细线已松弛），此时电子秤的示数如图丁所示，糖水密度为 （）。 【答案】 排开液体的体积 无关 0.224 【详解】（1）金属块逐渐浸入糖水中，排开糖水体积逐渐增大，受到糖水浮力增大，因为力的作用是相互的，所以金属块对糖水有向下力的作用逐渐增大，所以糖水对杯底压力增大，这说明金属块受到的浮力与排开液体的体积有关。 （2）由图乙和丙知道，液体的密度相同，排开液体的体积也相同，深度不同，电子秤的示数相同，浮力相同，说明物体所受浮力大小与深度无关。 图丙中，金属块所受的浮力 （3）金属块的质量为 m=558.0g-400.0g=158g 由知道，金属块的体积 根据阿基米德原理知道，糖水的密度为 12.创新实验小组的同学用溢水杯、弹簧测力计、小烧杯、水、物块、铁架台及细线等设计了如图所示的实验装置“验证阿基米德原理”（）。 （1）如图所示，物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中，左边弹簧测力计的示数 ，物块受到水的浮力变大，水对溢水杯底部的压强 ；（均选填“变大”、“变小”或“不变”） （2）根据实验中所测的物理量可列等式 （用字母表示），从而验证了阿基米德原理； （3）由实验中的数据可知，物块浸没在水中受到的浮力为 N； （4）同学们用酒精代替水继续实验，发现此时的F3变大，说明浮力的大小与 有关；用酒精继续实验的目的是 （选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）； （5）以下关于实验过程中的操作，不会影响验证结果的是 。   A．图（甲）中溢杯内未盛满水 B．图（甲）中小桶内有少量水 C．图（乙）中石块未浸没水中 D．前面所述三种情况均影响验证结果 【答案】 变小 不变 F1-F3=F4-F2 0.5 液体密度 寻找普遍规律 BC 【详解】（1）[1]物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中，排开水的体积越来越大，物块受到的浮力越 来越大，则左边弹簧测力计的示数变小。 [2]物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中，溢水杯始终是满的，水的深度不变，根据公式p=ρgh可知， 水对溢水杯底部的压强不变。 （2）[3]根据称重法可知，物块受到的浮力 F浮=F1-F3=2N-1.5N=0.5N 物块排开水的重力为 G排=F4-F2=0.7N-0.2N=0.5N 则 F1-F3=F4-F2 从而验证了阿基米德原理。 （3）[4]根据称重法可知，物块受到的浮力 F浮=F1-F3=2N-1.5N=0.5N （4）[5]用酒精代替水继续实验，液体密度发生了变化，此时的F3变大，则物块受到的浮力发生了变化， 说明浮力的大小与液体密度有关。 [6]换用密度不同的酒精继续实验，可以避免偶然因素的影响，从而寻找普遍规律。 （5）[7]A．图（甲）中溢杯内未盛满水，物块浸没后受到的浮力不变，但会导致排出的水的质量减小， 影响验证结果，故A不符合题意； B．排开水的重力是前后两次示数之差，图（甲）中小桶内有少量水，不影响验证结果，故B符合题意； C．图（乙）中石块未浸没水中，石块受到的浮力减小，相应的排开水的重力也减小，不会影响验证结 果，故C符合题意； D．选项BC均不会影响验证结果，故D不符合题意。 故选BC。 【题型 3 称重法测浮力及计算】 13.如图，重为5N，体积为0.2×10-3 m3的物体用细线系在弹簧测力计的挂钩上，将它浸没在水中，物体受到的浮力是 N， 静止时弹簧测力计的示数是 N（g=10N/kg）。 【答案】 2 3 【详解】根据阿基米德原理得 物体静止时，处于平衡状态，对物体受力分析，物体受重力、浮力和拉力，即 则 14．小彤想测量校园里一小石块的密度，她利用弹簧测力计、烧杯及足量的水，完成了测量，步骤如图所示，小石块所受的浮力为 ，小石块密度为 。 【答案】 1 2.5×103 【详解】小石块所受的浮力为 F浮=G-F′=2.5N-1.5N=1N 由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得 小石块密度为 15．如图所示，放在水平面上装满水的一溢水杯，水深为20cm，弹簧测力计挂着重为10N的物块。现将物块浸没在装满水的溢水杯中，静止后溢出水的质量为0.4kg（g取10N/kg）。求： （1）物块受到的浮力； （2）物块的体积； （3）弹簧测力计的示数； （4）物块的密度。    【答案】（1）4N；（2）4×10-4m3；（3）6N；（4）2.5×103kg/m3 【详解】解：（1）根据阿基米德原理可知 （2）根据可得，物块的体积 （3）由称重法测浮力可知，弹簧测力计的示数 （4）物块的质量 物块的密度 答：（1）物块受到的浮力； （2）物块的体积为； （3）弹簧测力计的示数； （4）物块的密度。 16．一个奖牌挂在弹簧测力计下，示数为。当奖牌浸没在水中时，弹簧测力计的示数为。已知，取。求： （1）奖牌的质量； （2）奖牌的体积。 【答案】（1）0.18 kg；（2） 【详解】解：（1）奖牌挂在弹簧测力计下，示数为。则奖牌所受的重力为。根据可得，奖牌的质量 （2）奖牌浸没在水中时，弹簧测力计的示数为，则奖牌在水中受到的浮力 根据阿基米德原理可知 则奖牌的体积 答：（1）奖牌的质量为0.18 kg； （2）奖牌的体积是 2×10﹣5m3。 17．如图，弹簧测力计下悬挂重为12N的金属块，当把物体浸没在水中时，测力计的示数为10N，把金属块浸没在另一种液体中，弹簧测力计示数为9.6N（g取10N/kg）求： （1）金属块受到水的浮力； （2）金属块的体积； （3）金属块的密度； （4）另一种液体密度。    【答案】（1）2N；（2）2×10-4m3；（3）6×103kg/m3；（4）1.2×103kg/m3 【详解】解：（1）金属块受到水的浮力 （2）金属块浸没在水中，排开水的体积等于金属块的体积，由得，金属块的体积 （3）由得，金属块的质量为 金属块的密度 （4）金属块受到另一种液体中受到的浮力 金属块排开液体 体积为 由得，另一种液体密度 答：（1）金属块受到水的浮力2N； （2）金属块的体积2×10-4m3； （3）金属块的密度6×103kg/m3； （4）另一种液体密度1.2×103kg/m3。 18．小张在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，做了以下的部分操作。用同一弹簧测力计挂着同一金属物块依次完成如图所示的三次测量：    （1）乙图所示的实验中，物块受到的浮力大小为 N； （2）分析乙图、丙图，说明浮力的大小与 有关； （3）本实验数据可计算出盐水的密度为 kg/m3。（已知水的密度为1.0×103kg/m3） 【答案】 4 液体的密度 1.1×103 【详解】（1）[1]由图甲和图乙可知，物块受到的浮力大小为 F浮=G-F=6N-2N=4N （2）由图乙和图丙可知，浸入液体中的深度相同，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，由称重法可知浮力大小不同，可以得到浮力的大小与液体的密度有关。 （3）物块在盐水中受到的浮力 F浮盐=G-F盐=6N-1.6N=4.4N 物块的体积 盐水的密度为 【题型 4 物体浮沉条件的判断】 19．在池底B点的鱼要上浮到A点停留并觅食，在此过程中鱼鳔充排气的状态是（　　）    A．一直充气 B．一直排气 C．先充气再排气 D．先排气再充气 【答案】C 【详解】在池底B点的鱼要上浮到A点停留并觅食，需要增大浮力，由F浮＝ρ液gV排可知需要增大鱼的 体积，所以在此过程中鱼鳔充气使得鱼的体积变大，当浮力大于重力时，鱼上浮；到达B点时，再排气 使浮力变小，当浮力等于重力时，可停留在A点，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 20．物理课上，老师将整个橙子放入水中，漂浮在水面上，如图甲。将其切成大小两块，再次投入水中，发现大块仍漂浮，小块缓慢沉入水底，如图乙。下列说法正确的是（　　）    A．整个橙子的密度等于水的密度 B．大块橙子受到的浮力大于其重力 C．小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小 D．两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力 【答案】D 【详解】A．整个橙子放入水中，漂浮在水面上， 整个橙子的密度小于水的密度，故A错误； B．将其切成大小两块，再次投入水中，发现大块仍漂浮，大块橙子受到的浮力等于其重力，故B错误； C．小块橙子缓慢沉入水底的过程中，体积不变，排开水的体积不变，由阿基米德原理可知其受到的浮 力不变，故C错误； D．整个橙子在水中漂浮，所受浮力等于其重力。将其切成大小两块，再次投入水中，大块橙子受到的 浮力等于自身重力，小块橙子受到的浮力小于自身重力，两块橙子受到浮力之和小于整个橙子受到的浮 力，故D正确。 故选D。 21．如图，将水稻种子倒入一定浓度的盐水中，漂浮于水面的是次种，沉入容器底的是良种，这种方法称之为盐水选种。考虑种子个体差异，在图示情境中（　　） A．良种所受浮力小于自身重力 B．良种重力小于次种重力 C．次种所受浮力大于自身重力 D．良种密度小于次种密度 【答案】A 【详解】A．良种沉底，根据物体的浮沉条件可知，良种所受浮力小于自身重力，故A符合题意； C．次种漂浮，根据物体的浮沉条件可知，次种所受浮力等于自身重力，故C不符合题意； D．根据物体的浮沉条件可知，良种沉底，良种的密度大于盐水的密度；次种漂浮，次种的密度小于盐水的密度，所以良种的密度大于次种的密度，故D不符合题意； B．若良种和次种的体积相同，根据 由于良种的密度大于次种的密度，所以，良种的重力大于次种的重力，故B不符合题意。 故选A。 22．如图所示的是体育、娱乐活动用的热气球，球内充的是被燃烧器烧热而体积膨胀的热空气。关于已经升空的热气球，下列说法正确的是（　　） A．继续对热空气加热可以使热气球上升 B．继续对热空气加热可以使热气球下降 C．停止对热空气加热可以使热气球上升 D．热气球停在空中静止不动时，球内空气的密度与球外空气的密度一样大 【答案】A 【详解】AB．热气球是利用球内的热空气比球外的冷空气的密度要小而能够上升的，已经升空的热气 球，浮力不变；当继续加热时，球内空气受热膨胀，密度变小，自重变小，而浮力不变，则气球受到的 浮力大于气球的重力时，热气球就能上升；故A正确，B错误； C．当停止对热空气加热，球内空气温度降低，密度变大，自重变大，则气球受到的浮力小于气球的重 力时，可以使热气球下降；故C错误； D．停在空中静止不动时，由于热气球本身有重力，球内空气的重力小于它排开的空气的重力，所以， 球内空气的密度小于球外空气密度，故D错误。 故选A。 23．下列关于物体受到的浮力及其应用中，说法正确的是（　　） A．图甲中，孔明灯上升时所受的浮力小于它的重力 B．图乙中，舰载机起飞后，航母受到的浮力不变 C．图丙中，潜水艇靠改变浮力来实现上浮和下潜 D．图丁中，同一支密度计静止在不同液体中，A中液体的密度小于B中液体的密度 【答案】D 【详解】A．孔明灯上升时所受的浮力大于它的重力，故A错误； B．舰载机起飞后，航母自重减小，因航母仍漂浮，浮力等于重力，航母受到的浮力变小，故B错误； C．潜水艇上浮和下潜过程中体积不变，所受浮力不变，是靠改变自身重力来实现上浮和下潜的，故C错误； D．密度计漂浮，浮力等于重力，所以A、B中密度计受到的浮力相等，由题图可知密度计排开液体的体，根据可得，，故D正确。 故选D。 24．如图所示，浸没在水中的乒乓球在水中上浮。请画出此时乒乓球受力的示意图。（为重心） 【答案】 【详解】根据题意可知，浸没在水中的乒乓球受到重力和浮力的作用，浮力的方向是竖直向上的，重力的方向总是竖直向下，由于乒乓球在水中上浮，所以浮力大于重力，如图所示 【题型 5 漂浮与悬浮的综合计算】 25.小明自制了一个简易实用的“救生圈”，用一个三通塑料管将3个大号空塑料瓶固定，如图所示.已知每个空塑料瓶的体积是2L，则此“救生圈”浸没在水中时所受浮力为 N(忽略三通塑料管和绳子的体积，g取10 N/kg).扔到水中救人时，人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力 (填“大于”“等于”或“小于”)总重力.若在该“救生圈”上固定更多的空塑料瓶，使用时可 (填“增大”或“减小”)浮力.    【答案】 60 等于 增大 【详解】试题分析：3个大号空塑料瓶的体积V=3×2L=6L=6dm3=6×10﹣3m3；此“救生圈”全部浸没在水中 时所受浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3=60N；根据阿基米德原理F浮=G排可得：扔到 水中救人时，人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力等于总重力；若在该“救生圈”上固定更多的空塑 料瓶，V排增大，由F浮=ρ水gV排可知，使用时浮力增大． 26．某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发，设计了如下“打捞”过程：如图甲，金属块A部分陷入淤泥内，轻质小船装有18N的沙石，细绳将金属块A和小船紧连，细绳对小船的拉力为2N，水面与船的上沿相平；将小船内所有沙石清除后，金属块A被拉出淤泥静止在水中，如图乙所示。已知金属块A的体积为，，g取，小船的质量忽略不计，细绳的质量和体积忽略不计。 （1）甲图中，金属块A上表面距离水面50cm，求金属块A上表面受到的水的压强； （2）乙图中，小船有体积露出水面，求金属块A的密度。    【答案】（1）；（2） 【详解】解：（1）已知金属块A上表面距离水面50cm，即 由可得，金属块A上表面受到的水的压强为 （2）由题意知，小船装有18N沙石时，处于漂浮状态，小船的质量忽略不计，细绳的质量和体积忽略不计，则小船此时受到得浮力为 由得，船排开水的体积为 当沙石清除后，小船有体积露出水面，此时小船排开水的体积为 根据得，此时船受到得浮力为 由图乙可知， A完全浸没在水中，根据可得，金属A受到的浮力为 金属块A被拉出淤泥静止在水中，则此时小船受到的浮力和金属球受到的浮力等于金属A的重力，则 由得，金属球A得质量为 根据密度公式可得，金属球A得密度为 答：（1）甲图中，金属块A上表面距离水面50cm，求金属块A上表面受到的水的压强为 （2）乙图中，小船有体积露出水面，求金属块A的密度为 27．我国从远古时代就开始利用浮力了，据考古工作者发现，在距今7500年前的新石器时期，我国古代劳动人民就制造出了独木舟，如图所示。该独木舟外形可看成一长方体，它长2m、宽50cm、高15cm，质量为50kg，g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3。求： （1）独木舟空载时受到的浮力； （2）独木舟能承载的最大货物的质量。    【答案】（1）500N；（2）100kg 【详解】解：（1）独木舟空载漂浮时受到的浮力等于独木舟的自重，即 F浮=G舟=m舟g=50kg×10N/kg=500N （2）独木舟的体积为 V=2m×50×10-2m×15×10-2m=0.15m3 当独木舟刚好浸没时，受到的浮力最大，此时独木舟排开水的体积等于独木舟的体积，则独木舟受到的最大浮力为 F浮大=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m3=1500N 独木舟的最大总重力等于最大浮力，即 G总=F浮大=1500N 独木舟能承载的最大货物的重力为 G货=G总-G舟=1500N-500N=1000N 独木舟能承载的最大货物的质量为 答：（1）独木舟空载时受到的浮力为500N； （2）独木舟能承载的最大货物的质量为100kg。 28．如图所示，水平桌面上的平底薄壁容器（重力忽略不计）底面积为，容器内盛有质量为4kg的水。一实心木块漂浮在水面上，木块的质量为0.6kg，体积为。g取10N/kg，求： （1）木块的密度； （2）木块受到的重力； （3）木块受到的浮力； （4）此时容器对水平桌面的压强。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【详解】（1）根据题意可知，木块的密度为 （2）根据题意可知，木块受到的重力为 （3）根据题意可知，实心木块漂浮在水面上，则木块受到的浮力等于木块的重力，即浮力为 （4）根据可知，此时容器对水平桌面的压强为 答：（1）木块的密度为； （2）木块受到的重力为； （3）木块受到的浮力为； （4）容器对水平桌面的压强为。 29．“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70m3，空载时质量约为22t，最大荷载200kg。（ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力有多大？ （2）“蛟龙号”下潜到7km深时，受到的浮力有多大？ （3）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的海水？ 【答案】（1）2.2×105N；（2）7×105N；（3）47.8m3 【详解】（1）空载的质量 “蛟龙号”空载漂浮在水面，根据物体的浮沉条件可得潜艇受到浮力 （2）“蛟龙号”下潜到7km深时，完全浸没，排开液体的体积与“蛟龙号”体积相等，受到的浮力 （3）满载总重力 注入海水的重力 则由 可得注入水的体积 答：（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为2.2×105N； （2）“蛟龙号”下潜到7km深时，受到的浮力为7×105N； （3）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入47.8m3的海水。 30．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 【题型 6 浮沉条件的实际应用（轮船、潜水艇等） 31．如图所示，水面下同一深度有两艘完全相同的潜艇，其中一艘正在上浮，另一艘正在下潜，以下判断正确的是（　　）    A．正在下潜的是甲潜艇 B．浮出水面前，上浮潜艇所受浮力不断增大 C．正在下潜的潜艇，所受的水的压强不变 D．浮出水面前，两艘潜艇所受的浮力相同 【答案】D 【详解】A．潜水艇是通过改变水舱中的水的重力来改变自身重力的，要使潜水艇上浮，应使潜水艇所 受的浮力大于潜水艇的重力，所以水舱中水较少时潜水艇上浮，故甲图为上浮时的情景，乙图为下潜时 的情景，故A错误； B．根据F浮＝ρ液gV排知，在浮出水面前，上浮潜艇排开水的体积不变，所受的浮力不变，故B错误； C．根据p＝ρ液gh知，正在下潜的潜艇，深度变大，所受的水的压强变大，故C错误； D．两艘完全相同的潜艇，其体积相同；浮出水面前（浸没），潜艇排开水的体积等于自身的体积，所以 两潜艇排开水的体积相同，根据F浮＝ρ水gV排可知它们所受的浮力相等，故D正确。 故选D。 32．关于浮力，下列说法正确的是（　　） A．潜水艇下潜得越深，受到的浮力越大 B．漂浮在液面上的物体所受到的浮力大于它所受到的重力 C．潜水艇是靠改变自身重力来改变浮沉状态的 D．悬浮在空中的热气球所受到的浮力大于它所受到的重力 【答案】C 【详解】A．潜水艇在水中下潜得越深，但排开水的体积不变（等于潜水艇自身的体积），根据 F浮=ρ水gV排可知，潜水艇受到的浮力不变，故A错误； B．漂浮在液面上的物体处于平衡状态，其所受到的浮力均等于自身的重力，故B错误； C．潜水艇浸没在海水中受到的浮力不变，是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的，故C正确； D．悬浮在空中的热气球处于平衡状态，其所受到的浮力等于它所受到的重力，故D错误。 故选C。 33．为保证安全，海船的船舷上画有载重线，如图所示的是部分载重线。当船从北大西洋驶入印度洋时，船受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）；根据载重线可知，北大西洋的海水密度 （选填“大于”“小于”或“等于”）印度洋的海水密度。 【答案】 不变 大于 【详解】当船从北大西洋驶入印度洋时，轮船始终漂浮，根据物体浮沉条件可知，浮力等于轮船的总重力，总重力不变，因此轮船受到的浮力将不变。 由图可知，标有北大西洋载重线在标有印度洋载重线下方，说明轮船在北大西洋时的吃水深度较小，排开海水的体积较小，根据可知，在浮力一定时，排开海水的体积较小，则海水的密度较大，因此北大西洋海水密度大于印度洋海水密度。 34．妈妈生日那天，小梦给妈妈煮饺子时发现，当把饺子放入沸腾的水中后，饺子先下沉到锅底，过了一会儿又上浮，最终漂浮在水面上。下列分析正确的是（不考虑饺子的吸水性）（　　） A．饺子在下沉的过程中，受到水的压强不变 B．饺子上浮过程中，受到的浮力小于它所受的重力 C．饺子上浮过程中，受到的浮力等于它排开的水所受的重力 D．饺子在水面漂浮时，受到的浮力大于它所受的重力 【答案】C 【详解】A．饺子在下沉的过程中，饺子在水中的深度变大，由p=ρgh可知，所受水的压强变大，故A 错误； B．饺子上浮过程中，由浮沉条件可知，饺子受到的浮力大于它受到的重力，故B错误； C．饺子上浮过程中，由阿基米德原理可知浮力等于它排开水的重力，故C正确； D．饺子在水面漂浮时，受到的浮力等于它所受的重力，故D错误。 故选C。 35．“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸油装置，“海葵一号”漂浮在大海上工作，从空中俯瞰，像一朵绽放的葵花。傲傲同学查阅资料得知：“海葵一号”的质量是，满载时排开海水的质量是。（g取，海水的密度为） (1)求“海葵一号”满载时受到的浮力。 (2)求“海葵一号”一次最多能储存石油的质量。 (3)当一架重的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时，直升机与停机坪接触的面积是。请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）“海葵一号”满载时受到的重力 “海葵一号”漂浮在海面上，根据二力平衡可知，“海葵一号”满载时受到的浮力 （2）“海葵一号”一次最多能储存石油的质量 （3）直升机在水平停机坪上，对停机坪的压力 直升机对停机坪的压强 36．2月8日“奋斗者”号载人潜水器在蒂阿曼蒂那海沟5500米深度发现了飞象章鱼，“奋斗者”号体积约为30m3，满载时质量约为25吨。（ρ海水=1.0×103 kg/m3，g取10N/kg），请问： （1）“奋斗者”号发现飞象章鱼处的压强是多少？这时每平方米的舱体受到的压力是多大？ （2）“奋斗者”号在水下5500米时受到的浮力为多大？ （3）已满载的“奋斗者”号在下沉时采用注水方式实现，则至少注入多少千克的海水？ 【答案】（1），5.5×107N；（2）3×105 N；（3）5×103千克 【详解】解：（1）深潜米时，海水对“奋斗者”号潜水器的压强 由可知，海水对每平方米的舱体受到的压力为 （2）“奋斗者”在水下米时浸没在海水中，因此排开水的体积为 所以潜水器受到的浮力为 （3）根据题意可知，满载总重力 注入海水的重力为 则注入海水的质量为 答：（1）“奋斗者”号发现飞象章鱼处的压强是5.5×107Pa；这时每平方米的舱体受到的压力是； （2）“奋斗者”号在水下米时受到的浮力为； （3）已满载的“奋斗者”号在下沉时采用注水方式实现，则至少注入千克的海水。 【题型 7 密度计的原理与读数】 37．用密度计测量液体密度时，如图所示，它的重力和浮力大小 ，液体的密度越大，它排开液体的体积越 ，密度计的位置也就越 （选填“高”或“低”）。 【答案】 相等 小 高 【详解】因密度计漂浮于水面上，故由浮沉条件可知浮力与重力相等。 由阿基米德原理可知，在任一液体中密度计所受浮力相等，故液体的密度越大时，浸入液体中的体积越 小，则密度计位置也就越高。 38．微型密度计的构造及应用 （1）设计 ①基本思路：密度计所受的浮力等于它所受的 ，浮力的大小决定了排开待测液体的 。标度杆的直径影响了液面在标度杆上位置的变化。 ②估算密度计的质量。 ③估算标度杆的直径。 ④设计微型密度计的结构：为了使微型密度计能在待测液体中竖直漂浮，需要在标度杆下部增加 （如缠上一些铜丝），但增加了配重的标度杆放在待测液体中会下沉，因此还要在标度杆上固定一个浮子来增大浮力。这样，微型密度计由 、 和 三部分组成，配重位于最下方。 （2）制作 ①选择材料。 ②制成作品。 【答案】 重力 体积 配重 标度杆 浮子 配重 【详解】密度计始终漂浮在液体表面，则密度计所受的浮力等于它所受的重力，密度计是据此做出的。 密度计的重力不变，密度计受到的浮力始终等于密度计的重力，由得，浮力的大小决定了排开待测液体的体积。 为了使微型密度计能在待测液体中竖直漂浮，需要在标度杆下部增加配重，降低密度计的重心，提高密度计的稳定程度。 由图得，微型密度计由标度杆、浮子、配重三部分组成，配重位于最下方。 39．在一次综合实践活动中，小丽同学利用一根吸管制作了一个简易密度计。 (1)制作密度计时，为了让吸管能竖直地漂浮在液体中，应在吸管的 （选填“上”或“下”）端塞入一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管的下端封闭起来； (2)当密度计竖直漂浮在不同液体中时，受到的浮力大小 （选填“变大”“变小”或“不变”），液体的密度越大，它露出液面部分的长度越 （选填“长”或“短”）； (3)小丽想，如果在吸管上标上相应的密度刻度，不就能直接显示所测液体密度的大小吗？于是她决定对吸管进行刻度标定。在标定刻度前，她先测出吸管在水中漂浮时浸入水中的深度（如图所示）。若漂浮在密度为的某液体中时浸入的深度为，可推出的表达式为 （用、、表示），根据这个表达式即可对不同液体的密度在吸管上进行标定。 【答案】(1)下 (2) 不变 长 (3) 【详解】（1）为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中，应该降低吸管的重心，所以应在吸管下端塞入一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管的下端封闭起来。 （2）当密度计竖直漂浮在不同液体中时，由于密度计在不同液体中都处于平衡状态，受到的浮力都等于密度计的重力，密度计的重力不变，所以密度计受到的浮力大小不变。根据G=F浮=ρ液gV排=ρ液gSh 可知，密度计受到的浮力、底面积是一定的，液体密度与密度计在液体中的深度成反比，所以密度计所在的液体的密度越大，密度计在液体中的深度越小，它露出液面部分的长度越长。 （3）密度计在水中受到的浮力为F浮水=ρ水gV排=ρ水gSH 密度计在液体中受到的浮力为F浮液=ρ液gV排=ρ液gSh 由于密度计在不同液体中都处于平衡状态，受到的浮力都等于密度计的重力，所以有ρ水gSH=ρ液gSh 可推出h的表达式为 40．小强同学取来一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口，确保制成一个能始终竖直 在液体中的简易密度计，用这个简易密度计来测量某液体的密度，实验步骤如下： （1）用刻度尺测出密度计的长度是10cm； （2）将密度计放入盛有水的烧杯中，静止后测出密度计露出水面的长度是4cm； （3）将密度计取出并擦干，然后放入盛有被测液体的烧杯中，静止时所受的浮力 在水中所受的浮力（选填“大于”、“小于”或“等于”），并测出密度计露出液面的长度是2cm； （4）被测液体的密度是 g/cm3。 【答案】 漂浮 等于 0.75 【详解】密度计在水中和在液体中都漂浮，根据物体的漂浮条件，受到的浮力大小都等于重力大小，所 以在饮料吸管下端塞入适量金属丝并用石蜡封口，确保制成一个能始终竖直漂浮在液体中的简易密度计。 （3）自制密度计始终漂浮在液体上，所以密度计在水和待测液体中，其浮力大小均和重力大小相等， 故密度计在水和待测液体中所受的浮力大小是相等的。 （4）假设密度计的横截面积为S，密度计在水和待测液体中所受的浮力大小是相等的，所以根据阿基 米德原理可得 即 所以被测液体的密度是 41．判断或计算液体密度大小有如下方法： （1）自制简易密度计，如图所示将同一根密度计分别先后放入盛有甲、乙液体中，所受浮力分别是 F甲、F乙，甲、乙两种液体的密度分别是ρ甲、ρ乙，可以判断 F甲 F乙，ρ甲 ρ乙（均选填“＞”“＝”或“＜”）； （2）现在小星有以下四根材料可以用于制作密度计，要求：1.密度计测量的液体密度范围在1000~1200kg/m3之间；2.盛放液体的水槽直径为 100mm。请你帮小星选一个最合适的材料作为密度计，并说明不选择其他材料的理由。 材料 密度(kg/m3) 长度/cm 底面积直径/cm A 800 15 11 B 600 20 2 C 1500 25 1 D 2500 15 1.5 【答案】 = < 见解析 【详解】（1）密度计在甲乙液体中，均处于漂浮状态，受到的浮力 由图甲乙得，密度计在甲液体中排开液体的体积较大，由得 （2）密度计在被测液体中，处于漂浮状态，则密度计的密度小于被测液体密度，故CD不选；A材料的直径为11cm=110mm，大于盛放液体的水槽直径100mm，不能放入容器中，则排除A。故选B。 42．密度计是根据“浮在液面上的物体所受浮力等于物体自重的原理”制作的。某学习小组在研究与密度有关的实验时，要自制一个简单的密度计。关于密度计及相关实验，请回答下列问题： （1）如图甲，在一根一端封闭粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使管能竖直浮于水中不动，设玻璃管的横截面积为S，管和管内铅粒总质量为m，水的密度为，则玻璃管在水面以下的长度 （用S、m、表示）；在玻璃管与水面交接处画上刻线并标记下1.0，代表这个位置对应的液体密度为水的密度的1.0倍。 （2）将这个自制密度计放置于某未知液体中，管竖直且漂浮不动时，如果标记1.0的刻线位于液面上方，距离管与液面交接处为，如图乙所示。则该液体密度与水的密度的比值为 （用、表示）；如果标记1.0的刻线位于液面下方，距离管与液面交接处为（题中未画出），则该液体密度与水的密度的比值为 （用、表示）； （3）若用上述方法在玻璃管上依次标记0.7、0.8、0.9、1.1、1.2、1.3……的刻线，分别代表液体密度与水的密度的比值，则数值小的刻线在 （填“上边”或“下边”），刻线分布 （填“均匀”或“不均匀”）； （4）现用某种密度较大的液体做成一个简易的气压计，当大气压为时，管内外液面高度差为，如图丙所示。现将管竖直向上提升少许，下端管口未露出槽内液面，管内外液面高度差将 （填“变大”“不变”或“变小”）； （5）将（4）中简易气压计拿到山顶，发现管内外液面高度差为，则山顶的气压为 （用、、表示）。 【答案】 上边 不均匀 不变 【详解】（1）玻璃管漂浮，根据浮沉条件，有 根据阿基米德原理 可得此时排开水的体积 （2）由题意及图乙可知，此时排开液体的体积 因为自制密度计始终漂浮，浮力不变，根据阿基米德原理可得 如果标记1.0的刻线位于液面下方，则此时排开液体的体积 同理可得 （3）由阿基米德原理可知，液体密度越小，玻璃管浸在液体中的体积越大，故数值小的刻度线在水的密度的上边，同时由（2）可知，浸在液体中的深度差和液体密度不成正比，故刻度线分布不均匀。 （4）管内的液柱是由于受到大气压的作用，如果大气压不变，则液柱的高度将保持不变，即管内外液面高度差不变。 （5）由（4）可知，液体的密度 山顶的气压 【题型 8 浮力综合计算题】 43.如图所示，两个不吸水的实心小球甲和乙，用一根不可伸长的细线系住，放入水中静止后，甲有一半的体积露出水面，乙与容器底部接触，细线被拉直。已知甲的重力为4N，甲受到的浮力为8N，甲、乙的体积之比为，甲、乙的密度之比为，水的密度为，g取。下列说法正确的是（　　） A．细线对甲的拉力为4N B．乙受到的浮力为4N C．甲的密度为 D．容器底部对乙的支持力为4N 【答案】AC 【详解】甲球在竖直向下的重力与拉力和竖直向上的浮力的作用下处于静止状态，由平衡条件得，细线对甲的拉力，故A正确。甲有一半的体积露出水面，甲、乙的体积之比为，则乙的体积等于甲排开的水的体积，由得，乙的体积 ，乙浸没在水中，排开水的体积。乙受到的浮力，故B错误。甲的体积， 甲的密度，故C正确。甲、乙的密度之比为，则乙的密度，由得，乙的重力。乙在竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力、竖直向上的支持力的作用下，处于平衡状态，则容器底部对乙的支持力，故D错误。 44．如图是小明同学用量筒、小酒杯来测量玻璃球密度的实验示意图，请你帮他完成实验步骤并求出玻璃球的密度． （1）空酒杯漂浮在水面上时量筒的示数 mL； （2）将玻璃球放入玻璃杯中量筒内水面示数 mL； （3）玻璃球的体积 cm3； （4）玻璃球的密度 g/cm3． 【答案】 30 60 10 3 【详解】量筒的分度值为2ml，空酒杯漂浮在水面时量筒的示数是30mL 将玻璃球放入玻璃杯中量筒内水面示数60mL 由左、右两图可以看出，玻璃球的体积V=40mL-30mL=10mL=10cm3 （4）玻璃球和玻璃杯漂浮在水面上，玻璃球的质量等于其排开水的质量，m=m排=ρ水V排=1×103kg/m3×30×10-6m3=0.03kg 所以玻璃球的密度 45．图甲是建造桥梁时起吊装置（图中未画出）的工作场景，钢缆绳拉着实心圆柱体A从距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降，在下降到江底之前，始终保持0.4m/s的速度不变，图乙是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像，不计江水对圆柱体的摩擦阻力（取江水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．求： （1）圆柱体A下降过程中重力的功率； （2）圆柱体A的密度； （3）当圆柱体A下降到江底（江底视为水平），卸下钢缆绳后，圆柱体A对江底的压强。 【答案】（1）1.2×104W；（2）1.5×103kg/m3；（3）10000Pa 【详解】（1）在江面上时圆柱体匀速下降，所以重力和拉力相等，由图可得 G＝F1＝3×104 N 圆柱体A下降过程中重力的功率为 P=F1v＝Gv＝3×104 N×0.4 m/s＝1.2×104 W （2）圆柱体浸没在水中后，拉力F2＝1×104 N，这时圆柱体受到的浮力是 F浮＝G-F2＝3×104 N -1×10 4 N＝2×104 N 因为这时圆柱体浸没，所以圆柱体的体积是 圆柱体的质量是 圆柱体A的密度为 （3）由乙图可得，圆柱体下表面接触江面到刚好浸没的时间t=5s，圆柱体的高度是 h＝vt ＝0.4 m/s×5s＝2m 圆柱体的底面积是 江底对圆柱体的支持力为FN＝G-F浮＝3×104 N-2×104 N =1×104 N 因为互相作用力大小相等，所以圆柱体对江底压力为F=FN=1×104 N 圆柱体对江底的压强是 答：（1）圆柱体A下降过程中重力的功率为1.2×104W； （2）圆柱体A的密度为1.5×103kg/m3； （3）当圆柱体A下降到江底（江底视为水平），卸下钢缆绳后，圆柱体A对江底的压强为10000Pa。 46．质量为2kg的物体放置在水平桌面上，底面积为，体积为。求： （1）该物体对桌面的压力。 （2）该物体对桌面的压强。 （3）该物体浸没在水中释放后，静止时受到的浮力。 【答案】（1）20N；（2）；（3）20N 【详解】解：（1）该物体对桌面的压力 （2）该物体对桌面的压强 （3）当物体浸没在水中时   物体静止时处于漂浮状态 答：（1）该物体对桌面的压力为20N； （2）该物体对桌面的压强为1×103Pa； （3）该物体浸没在水中释放后，静止时受到的浮力为20N。 47．如图所示的是一种可充气的防溺水自救手环，其质量为160g，充气后，手环体积为，，忽略手环在水中体积的变化，g取。 (1)求手环所受的重力。 (2)求充气后，手环浸没在水中时受到的浮力。 (3)充气后，防溺水自救手环从水面下0.6m深处，上浮至水面下0.1m深处的过程中，它的下表面受到的液体压强变化了多少？ 【答案】(1)1.6N (2)180N (3)5000Pa 【详解】（1）手环所受的重力 （2）充气后，手环浸没在水中时受到的浮力 （3）它的下表面受到的液体压强的变化量 48. “曹冲称象”是妇孺皆知的故事。某科创小组仿效曹冲，制作了一台“浮力秤”，用来测量物体的质量。浮力秤由秤盘和高度为20cm，底面积为0.1m2的圆柱体组成。如图所示，将浮力秤放入水中，静止时浸入水中的深度为8cm，已知：，g=10N/kg。求： （1）当秤盘不放物体时，浮力秤下表面受到水的压强； （2）浮力秤的重力； （3）浮力秤能测物体的最大质量。    【答案】（1）800Pa；（2）80N；（3）12kg 【详解】解（1）如图，由题可知，当秤盘不放物体时，浮力秤下表面受到水的压强为 （2）由题可知，浮力秤静止在水中时排开水的体积为 根据阿基米德原理，浮力秤静止在水中时受到的浮力为 因为浮力秤静止在水中时是漂浮状态，则重力等于浮力为80N。 （3）当浮力秤上表面刚刚和水面相平时，能够受到最大浮力为 所以能够测出物体的最大重力为 则浮力秤能测物体的最大质量为 答：（1）当秤盘不放物体时，浮力秤下表面受到水的压强为800Pa； （2）浮力秤的重力为80N； （3）浮力秤能测物体的最大质量为12kg。 36 / 36 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十章 浮力 【题型 1 浮力的概念与产生原因】 1 【题型 2 阿基米德原理的理解与应用】 2 【题型 3 称重法测浮力及计算】 4 【题型 4 物体浮沉的判断】 5 【题型 5 漂浮与悬浮的综合计算】 7 【题型 6 浮沉条件的实际应用（轮船、潜水艇等）】 9 【题型 7 密度计的原理与读数】 11 【题型 8 浮力综合计算题】 15 【题型 1 浮力的概念与产生原因】 1.关于浮力的概念，下列说法正确的是（ ）​ A.只有浸在液体中的物体才受到浮力​ B.浮力的方向总是竖直向上的​ C.物体在液体中受到的浮力大小与深度有关​ D. 浮力是液体对物体的压力差，固体之间不存在浮力 2.一个边长为 10cm 的正方体木块浸没在水中，它的上表面受到水的压力为 5N，下表面受到水的压力为 15N，则木块受到的浮力为（ ） A. 5N B. 10N C. 15N D. 20N 3.下列现象中，利用浮力原理的是（ ） A. 用吸管吸饮料 B. 轮船漂浮在海面上 C. 拦河大坝做成上窄下宽 D. 高压锅煮饭更快 4.一个物体挂在弹簧测力计下，在空气中示数为 5N，浸没在水中时示数为 3N，则物体受到的浮力为（ ） A. 2N B. 3N C. 5N D. 8N 5.物体浸没在液体中，下列关于浮力产生原因的说法正确的是（ ）​ A. 物体受到液体的重力​ B. 液体对物体向上的压力大于向下的压力​ C. 液体对物体的引力作用​ D. 物体对液体的压力与液体对物体的支持力是相互作用力 6.一个边长为 0.2m 的正方体石块，浸没在水中，其上表面距离水面 0.5m，已知 ρ 水 = 1.0×10³kg/m³，g 取 10N/kg。求：​ （1）石块上表面受到水的压强和压力； （2）石块下表面受到水的压强和压力； （3）石块受到的浮力。 【题型 2 阿基米德原理的理解与应用】 7.小李同学想估算空气对自己的浮力大小，采集的数据有：自己的体重、自己的密度（与水接近，约为1.0×103kg/m3）、空气的密度（约为1.3kg/m3）。则空气对小李的浮力大小约为（　　） A．0.006N B．0.6N C．60N D．600N 8.把重5N、体积为的物体投入水中，若不计水的阻力。当物体静止时，下列说法正确的是（　　） A．物体上浮， B．物体悬浮， C．物体漂浮， D．物体漂浮， 9.一个空心铝球质量为27g，它能漂浮在水中，且有露出水面，已知铝的密度为2.7×103kg/m3，则此铝球的体积为 cm3，其空心部分的体积为 cm3。 10.如图所示，用细绳系着一个质量为15.8kg的实心铁块，将其浸没在水中，使其保持静止状态。（g取，铁的密度，水的密度）求： (1)铁块的重力； (2)铁块受到的浮力； (3)细绳对铁块的拉力。 11.小明利用电子秤、长方体铁块、细线、圆柱形玻璃板、糖水，探究“影响浮力大小的因素”实验。 （1）如图甲，将搅拌均匀的糖水装入柱形杯中，置于电子秤上，示数为400.0g。用质量和体积均不计的细线系好铁块，缓慢浸入装有糖水的容器中，直到乙图所示的位置，发现该过程中电子秤示数逐渐增大。说明：铁块所受浮力大小与有 关； （2）继续将铁块缓慢浸没到图丙所示位置，通过观察与比较，小明认为物体所受浮力大小与浸没后的深度 （选填“有关”或“无关”），此时金属柱所受浮力大小为 N； （3）将铁块沉入杯底，松开细线（细线已松弛），此时电子秤的示数如图丁所示，糖水密度为 （）。 12.创新实验小组的同学用溢水杯、弹簧测力计、小烧杯、水、物块、铁架台及细线等设计了如图所示的实验装置“验证阿基米德原理”（）。 （1）如图所示，物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中，左边弹簧测力计的示数 ，物块受到水的浮力变大，水对溢水杯底部的压强 ；（均选填“变大”、“变小”或“不变”） （2）根据实验中所测的物理量可列等式 （用字母表示），从而验证了阿基米德原理； （3）由实验中的数据可知，物块浸没在水中受到的浮力为 N； （4）同学们用酒精代替水继续实验，发现此时的F3变大，说明浮力的大小与 有关；用酒精继续实验的目的是 （选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）； （5）以下关于实验过程中的操作，不会影响验证结果的是 。   A．图（甲）中溢杯内未盛满水 B．图（甲）中小桶内有少量水 C．图（乙）中石块未浸没水中 D．前面所述三种情况均影响验证结果 【题型 3 称重法测浮力及计算】 13.如图，重为5N，体积为0.2×10-3 m3的物体用细线系在弹簧测力计的挂钩上，将它浸没在水中，物体受到的浮力是 N， 静止时弹簧测力计的示数是 N（g=10N/kg）。 14．小彤想测量校园里一小石块的密度，她利用弹簧测力计、烧杯及足量的水，完成了测量，步骤如图所示，小石块所受的浮力为 ，小石块密度为 。 15．如图所示，放在水平面上装满水的一溢水杯，水深为20cm，弹簧测力计挂着重为10N的物块。现将物块浸没在装满水的溢水杯中，静止后溢出水的质量为0.4kg（g取10N/kg）。求： （1）物块受到的浮力； （2）物块的体积； （3）弹簧测力计的示数； （4）物块的密度。    16．一个奖牌挂在弹簧测力计下，示数为。当奖牌浸没在水中时，弹簧测力计的示数为。已知，取。求： （1）奖牌的质量； （2）奖牌的体积。 17．如图，弹簧测力计下悬挂重为12N的金属块，当把物体浸没在水中时，测力计的示数为10N，把金属块浸没在另一种液体中，弹簧测力计示数为9.6N（g取10N/kg）求： （1）金属块受到水的浮力； （2）金属块的体积； （3）金属块的密度； （4）另一种液体密度。    18．小张在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，做了以下的部分操作。用同一弹簧测力计挂着同一金属物块依次完成如图所示的三次测量：    （1）乙图所示的实验中，物块受到的浮力大小为 N； （2）分析乙图、丙图，说明浮力的大小与 有关； （3）本实验数据可计算出盐水的密度为 kg/m3。（已知水的密度为1.0×103kg/m3） 【题型 4 物体浮沉条件的判断】 19．在池底B点的鱼要上浮到A点停留并觅食，在此过程中鱼鳔充排气的状态是（　　）    A．一直充气 B．一直排气 C．先充气再排气 D．先排气再充气 20．物理课上，老师将整个橙子放入水中，漂浮在水面上，如图甲。将其切成大小两块，再次投入水中，发现大块仍漂浮，小块缓慢沉入水底，如图乙。下列说法正确的是（　　）    A．整个橙子的密度等于水的密度 B．大块橙子受到的浮力大于其重力 C．小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小 D．两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力 21．如图，将水稻种子倒入一定浓度的盐水中，漂浮于水面的是次种，沉入容器底的是良种，这种方法称之为盐水选种。考虑种子个体差异，在图示情境中（　　） A．良种所受浮力小于自身重力 B．良种重力小于次种重力 C．次种所受浮力大于自身重力 D．良种密度小于次种密度 22．如图所示的是体育、娱乐活动用的热气球，球内充的是被燃烧器烧热而体积膨胀的热空气。关于已经升空的热气球，下列说法正确的是（　　） A．继续对热空气加热可以使热气球上升 B．继续对热空气加热可以使热气球下降 C．停止对热空气加热可以使热气球上升 D．热气球停在空中静止不动时，球内空气的密度与球外空气的密度一样大 23．下列关于物体受到的浮力及其应用中，说法正确的是（　　） A．图甲中，孔明灯上升时所受的浮力小于它的重力 B．图乙中，舰载机起飞后，航母受到的浮力不变 C．图丙中，潜水艇靠改变浮力来实现上浮和下潜 D．图丁中，同一支密度计静止在不同液体中，A中液体的密度小于B中液体的密度 24．如图所示，浸没在水中的乒乓球在水中上浮。请画出此时乒乓球受力的示意图。（为重心） 【题型 5 漂浮与悬浮的综合计算】 25.小明自制了一个简易实用的“救生圈”，用一个三通塑料管将3个大号空塑料瓶固定，如图所示.已知每个空塑料瓶的体积是2L，则此“救生圈”浸没在水中时所受浮力为 N(忽略三通塑料管和绳子的体积，g取10 N/kg).扔到水中救人时，人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力 (填“大于”“等于”或“小于”)总重力.若在该“救生圈”上固定更多的空塑料瓶，使用时可 (填“增大”或“减小”)浮力.    26．某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发，设计了如下“打捞”过程：如图甲，金属块A部分陷入淤泥内，轻质小船装有18N的沙石，细绳将金属块A和小船紧连，细绳对小船的拉力为2N，水面与船的上沿相平；将小船内所有沙石清除后，金属块A被拉出淤泥静止在水中，如图乙所示。已知金属块A的体积为，，g取，小船的质量忽略不计，细绳的质量和体积忽略不计。 （1）甲图中，金属块A上表面距离水面50cm，求金属块A上表面受到的水的压强； （2）乙图中，小船有体积露出水面，求金属块A的密度。    27．我国从远古时代就开始利用浮力了，据考古工作者发现，在距今7500年前的新石器时期，我国古代劳动人民就制造出了独木舟，如图所示。该独木舟外形可看成一长方体，它长2m、宽50cm、高15cm，质量为50kg，g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3。求： （1）独木舟空载时受到的浮力； （2）独木舟能承载的最大货物的质量。    28．如图所示，水平桌面上的平底薄壁容器（重力忽略不计）底面积为，容器内盛有质量为4kg的水。一实心木块漂浮在水面上，木块的质量为0.6kg，体积为。g取10N/kg，求： （1）木块的密度； （2）木块受到的重力； （3）木块受到的浮力； （4）此时容器对水平桌面的压强。 29．“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70m3，空载时质量约为22t，最大荷载200kg。（ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力有多大？ （2）“蛟龙号”下潜到7km深时，受到的浮力有多大？ （3）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的海水？ 30．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。 【题型 6 浮沉条件的实际应用（轮船、潜水艇等） 31．如图所示，水面下同一深度有两艘完全相同的潜艇，其中一艘正在上浮，另一艘正在下潜，以下判断 正确的是（　　）    A．正在下潜的是甲潜艇 B．浮出水面前，上浮潜艇所受浮力不断增大 C．正在下潜的潜艇，所受的水的压强不变 D．浮出水面前，两艘潜艇所受的浮力相同 32．关于浮力，下列说法正确的是（　　） A．潜水艇下潜得越深，受到的浮力越大 B．漂浮在液面上的物体所受到的浮力大于它所受到的重力 C．潜水艇是靠改变自身重力来改变浮沉状态的 D．悬浮在空中的热气球所受到的浮力大于它所受到的重力 33．为保证安全，海船的船舷上画有载重线，如图所示的是部分载重线。当船从北大西洋驶入印度洋时，船受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）；根据载重线可知，北大西洋的海水密度 （选填“大于”“小于”或“等于”）印度洋的海水密度。 34．妈妈生日那天，小梦给妈妈煮饺子时发现，当把饺子放入沸腾的水中后，饺子先下沉到锅底，过了一会儿又上浮，最终漂浮在水面上。下列分析正确的是（不考虑饺子的吸水性）（　　） A．饺子在下沉的过程中，受到水的压强不变 B．饺子上浮过程中，受到的浮力小于它所受的重力 C．饺子上浮过程中，受到的浮力等于它排开的水所受的重力 D．饺子在水面漂浮时，受到的浮力大于它所受的重力 35．“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸油装置，“海葵一号”漂浮在大海上工作，从 空中俯瞰，像一朵绽放的葵花。傲傲同学查阅资料得知：“海葵一号”的质量是，满载时排开海水的质量是。（g取，海水的密度为） (1)求“海葵一号”满载时受到的浮力。 (2)求“海葵一号”一次最多能储存石油的质量。 (3)当一架重的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时，直升机与停机坪接触的面积是。请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。 36．2月8日“奋斗者”号载人潜水器在蒂阿曼蒂那海沟5500米深度发现了飞象章鱼，“奋斗者”号体积约为30m3，满载时质量约为25吨。（ρ海水=1.0×103 kg/m3，g取10N/kg），请问： （1）“奋斗者”号发现飞象章鱼处的压强是多少？这时每平方米的舱体受到的压力是多大？ （2）“奋斗者”号在水下5500米时受到的浮力为多大？ （3）已满载的“奋斗者”号在下沉时采用注水方式实现，则至少注入多少千克的海水？ 【题型 7 密度计的原理与读数】 37．用密度计测量液体密度时，如图所示，它的重力和浮力大小 ，液体的密度越大，它排开液体的体积越 ，密度计的位置也就越 （选填“高”或“低”）。 38．微型密度计的构造及应用 （1）设计 ①基本思路：密度计所受的浮力等于它所受的 ，浮力的大小决定了排开待测液体的 。标度杆的直径影响了液面在标度杆上位置的变化。 ②估算密度计的质量。 ③估算标度杆的直径。 ④设计微型密度计的结构：为了使微型密度计能在待测液体中竖直漂浮，需要在标度杆下部增加 （如缠上一些铜丝），但增加了配重的标度杆放在待测液体中会下沉，因此还要在标度杆上固定一个浮子来增大浮力。这样，微型密度计由 、 和 三部分组成，配重位于最下方。 （2）制作 ①选择材料。 ②制成作品。 39．在一次综合实践活动中，小丽同学利用一根吸管制作了一个简易密度计。 (1)制作密度计时，为了让吸管能竖直地漂浮在液体中，应在吸管的 （选填“上”或“下”）端塞入一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管的下端封闭起来； (2)当密度计竖直漂浮在不同液体中时，受到的浮力大小 （选填“变大”“变小”或“不变”），液体的密度越大，它露出液面部分的长度越 （选填“长”或“短”）； (3)小丽想，如果在吸管上标上相应的密度刻度，不就能直接显示所测液体密度的大小吗？于是她决定对吸管进行刻度标定。在标定刻度前，她先测出吸管在水中漂浮时浸入水中的深度（如图所示）。若漂浮在密度为的某液体中时浸入的深度为，可推出的表达式为 （用、、表示），根据这个表达式即可对不同液体的密度在吸管上进行标定。 40．小强同学取来一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口，确保制成一个能始终竖直 在液体中的简易密度计，用这个简易密度计来测量某液体的密度，实验步骤如下： （1）用刻度尺测出密度计的长度是10cm； （2）将密度计放入盛有水的烧杯中，静止后测出密度计露出水面的长度是4cm； （3）将密度计取出并擦干，然后放入盛有被测液体的烧杯中，静止时所受的浮力 在水中所受的浮力（选填“大于”、“小于”或“等于”），并测出密度计露出液面的长度是2cm； （4）被测液体的密度是 g/cm3。 41．判断或计算液体密度大小有如下方法： （1）自制简易密度计，如图所示将同一根密度计分别先后放入盛有甲、乙液体中，所受浮力分别是 F甲、F乙，甲、乙两种液体的密度分别是ρ甲、ρ乙，可以判断 F甲 F乙，ρ甲 ρ乙（均选填“＞”“＝”或“＜”）； （2）现在小星有以下四根材料可以用于制作密度计，要求：1.密度计测量的液体密度范围在1000~1200kg/m3之间；2.盛放液体的水槽直径为 100mm。请你帮小星选一个最合适的材料作为密度计，并说明不选择其他材料的理由。 材料 密度(kg/m3) 长度/cm 底面积直径/cm A 800 15 11 B 600 20 2 C 1500 25 1 D 2500 15 1.5 42．密度计是根据“浮在液面上的物体所受浮力等于物体自重的原理”制作的。某学习小组在研究与密度有关的实验时，要自制一个简单的密度计。关于密度计及相关实验，请回答下列问题： （1）如图甲，在一根一端封闭粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使管能竖直浮于水中不动，设玻璃管的横截面积为S，管和管内铅粒总质量为m，水的密度为，则玻璃管在水面以下的长度 （用S、m、表示）；在玻璃管与水面交接处画上刻线并标记下1.0，代表这个位置对应的液体密度为水的密度的1.0倍。 （2）将这个自制密度计放置于某未知液体中，管竖直且漂浮不动时，如果标记1.0的刻线位于液面上方，距离管与液面交接处为，如图乙所示。则该液体密度与水的密度的比值为 （用、表示）；如果标记1.0的刻线位于液面下方，距离管与液面交接处为（题中未画出），则该液体密度与水的密度的比值为 （用、表示）； （3）若用上述方法在玻璃管上依次标记0.7、0.8、0.9、1.1、1.2、1.3……的刻线，分别代表液体密度与水的密度的比值，则数值小的刻线在 （填“上边”或“下边”），刻线分布 （填“均匀”或“不均匀”）； （4）现用某种密度较大的液体做成一个简易的气压计，当大气压为时，管内外液面高度差为，如图丙所示。现将管竖直向上提升少许，下端管口未露出槽内液面，管内外液面高度差将 （填“变大”“不变”或“变小”）； （5）将（4）中简易气压计拿到山顶，发现管内外液面高度差为，则山顶的气压为 （用、、表示）。 【题型 8 浮力综合计算题】 43.如图所示，两个不吸水的实心小球甲和乙，用一根不可伸长的细线系住，放入水中静止后，甲有一半的体积露出水面，乙与容器底部接触，细线被拉直。已知甲的重力为4N，甲受到的浮力为8N，甲、乙的体积之比为，甲、乙的密度之比为，水的密度为，g取。下列说法正确的是（　　） A．细线对甲的拉力为4N B．乙受到的浮力为4N C．甲的密度为 D．容器底部对乙的支持力为4N 44．如图是小明同学用量筒、小酒杯来测量玻璃球密度的实验示意图，请你帮他完成实验步骤并求出玻璃球的密度． （1）空酒杯漂浮在水面上时量筒的示数 mL； （2）将玻璃球放入玻璃杯中量筒内水面示数 mL； （3）玻璃球的体积 cm3； （4）玻璃球的密度 g/cm3． 45．图甲是建造桥梁时起吊装置（图中未画出）的工作场景，钢缆绳拉着实心圆柱体A从距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降，在下降到江底之前，始终保持0.4m/s的速度不变，图乙是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像，不计江水对圆柱体的摩擦阻力（取江水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．求： （1）圆柱体A下降过程中重力的功率； （2）圆柱体A的密度； （3）当圆柱体A下降到江底（江底视为水平），卸下钢缆绳后，圆柱体A对江底的压强。 46．质量为2kg的物体放置在水平桌面上，底面积为，体积为。求： （1）该物体对桌面的压力。 （2）该物体对桌面的压强。 （3）该物体浸没在水中释放后，静止时受到的浮力。 47．如图所示的是一种可充气的防溺水自救手环，其质量为160g，充气后，手环体积为，，忽略手环在水中体积的变化，g取。 (1)求手环所受的重力。 (2)求充气后，手环浸没在水中时受到的浮力。 (3)充气后，防溺水自救手环从水面下0.6m深处，上浮至水面下0.1m深处的过程中，它的下表面受到的液体压强变化了多少？ 48. “曹冲称象”是妇孺皆知的故事。某科创小组仿效曹冲，制作了一台“浮力秤”，用来测量物体的质量。浮力秤由秤盘和高度为20cm，底面积为0.1m2的圆柱体组成。如图所示，将浮力秤放入水中，静止时浸入水中的深度为8cm，已知：，g=10N/kg。求： （1）当秤盘不放物体时，浮力秤下表面受到水的压强； （2）浮力秤的重力； （3）浮力秤能测物体的最大质量。    1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 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