第10讲 浮力(举一反三·讲义)(全国通用)2026年中考物理一轮复习

2026-01-22
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第10讲 浮力 本讲要点 01 考点精讲(5大核心考点) 考点01 浮力(必备知识+1例+2变式+易错易混辨析) 考点02 阿基米德原理(必备知识+1例+2变式) 考点03 物体的浮沉条件及应用(必备知识+1例+2变式) 02 拓展学习(+探究浮力的大小与哪些因素有关考向分析) 03 巩固提升(精选15道题) 考点01 浮力 一、浮力 1、浮力:浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的托力叫做浮力。 2、浮力方向:竖直向上,施力物体是液(气)体。 3、浮力的测量(称重法):通过弹簧测力计测量浮力,步骤及结论 (1)测物体重力:用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G(图甲)。 (2)测浸没时的拉力:将物体浸没在液体中,读出弹簧测力计的示数F拉(图乙)。 (3)浮力计算:浮力大小为物体重力与浸没时拉力的差值,即F浮=G−F拉。 (4)浮力与深度的关系:物体完全浸没后,改变浸没深度,弹簧测力计示数不变,说明浸没物体所受浮力与深度无关。 二、浮力产生的原因 1、浮力的产生原因:物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力。物体在液体中,上下两个面因为在液体中的深度不相同,所以受到的压强也不相等,上面的压强小,下面受到的压强大,下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。液体对物体这个压力差,就是液体对物体的浮力。 2、浮力源于液体内部的压强差 (1)液体内部压强随深度增加而增大,浸没在液体中的物体(如长方体),下表面深度大于上表面深度,因此下表面受到的液体压强大于上表面。 (2)物体上下表面受力面积相同,根据F=pS,下表面受到的向上的压力F2大于上表面受到的向下的压力F1。 (3)浮力的大小等于上下表面的压力差,即F浮=F2−F1。 【例1】(2025·云南·中考真题)实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。 (1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐 ,表明浮力与深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,前后结论不一致。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和 ; (2)改用b中的物块继续探究,此物块重 N,c、d中物块所受浮力均为 N.由此可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度 关; (3)根据b、d、e三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力 。分析b、 三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关; (4)若将b中的物体换成相同材料的球体,则不能完成b、c、d三次实验的探究,具体理由是 。 【答案】(1) 变大 排开液体的体积 (2) 3.8 1.4 无 (3) 越大 e、f (4)见解析 【详解】(1)[1]a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,通过称重法计算可知,铁块受到的浮力逐渐变大,说明浮力与深度有关。 [2]铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,通过称重法计算可知,浮力不变,说明浮力与深度无关。 (2)[1]由图b可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,弹簧测力计的示数是3.8N,物块的重力是3.8N。 [2] c、d中物块所受拉力都是2.4N,物块所受浮力均为F浮c= F浮d=G-Fc=3.8N-2.4N=1.4N [3]c、d图中物块浸入液体中的深度不同,浮力相同,说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度无关。 (3)[1] b、d、e三次实验,e图中物体排开液体的体积最大,弹簧测力计的示数最小,由称重法可知浮力最大,可以得到浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力越大。 [2]探究浮力和液体的密度的关系,保持排开液体的体积相同,液体的密度不同,选择b、e、f三次实验,e、f图中弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力不同,可以得到排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关。 (4)若将b中的物体换成相同材料的球体,球体的形状规则,深度不同时排开液体的体积也不同,不能探究浮力和深度的关系。 【变式1-1】(2025·湖南长沙·中考真题)如图是探究浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关的实验过程。 (1)实验时,应先将弹簧测力计在 方向调零; (2)乙图中物体所受浮力为 N; (3)请你分析实验数据,判断物体所受浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关,并说明理由。 【答案】(1)竖直 (2)0.4 (3)无关,物体浸没在不同深度时,弹簧测力计示数不变,由称重法可知浮力不变,说明物体所受浮力的大小跟物体浸没的深度无关 【详解】(1)本实验中弹簧测力计测量的是竖直方向的力,故实验前需要将弹簧测力计沿竖直方向调零。 (2)由称重法可知乙图中物体所受浮力为F浮=G-F乙=1.4N-1.0N=0.4N (3)由图丙和图丁可知,物体浸没在不同深度时,弹簧测力计示数不变,由称重法可知浮力不变,说明物体所受浮力的大小跟物体浸没的深度无关。 【变式1-2】(2025·江西·中考真题)亲爱的同学,请你运用所学的物理知识解答下列问题。 (1)如图甲所示,某同学遵照“红灯停,绿灯行,斑马线上安全行”的交通安全知识行走在上学路上,步长约,直行通过马路共走了32步,并用秒表先后记录了开始和结束时的时间(如图乙和丙所示)。则马路的宽度约为 m,该同学通过马路的时间为 s,速度约为 m/s; (2)如图所示,重力为的物体静止在水中。弹簧测力计的示数为 ,物体所受浮力的大小为 N; (3)某同学在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,放置温度计时(如图所示),其操作错误是将温度计的玻璃泡接触了 ;纠正错误后继续实验,得出水沸腾时的特点:水持续吸热,温度保持 。 【答案】(1) 19.2 16 1.2 (2) 1 0.5 (3) 烧杯底部 不变 【详解】(1)[1]马路的宽度约为s=32×0.6m=19.2m [2]由图乙可知,秒表的示数为零,由图丙可知,小表盘指针在0,示数为0min,大表盘指针的示数为16s,秒表的时间是16s,所以该同学通过马路的时间为16s。 [3]速度为 (2)[1][2]由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是1N,物体所受浮力的大小为F浮=G-F=1.5N-1N=0.5N (3)[1]实验中保证温度计的玻璃泡应与被测物体充分接触,且不要碰到容器底和容器壁,图中将温度计的玻璃泡接触了烧杯底部,是错误的。 [2]由实验数据可知,水沸腾前,继续吸热,温度不断上升,水沸腾时,吸收热量,温度不变。 【易错易混辨析】 1、无论是漂浮在液面的物体(如游船、鸭子),还是浸没在液体中的物体(如沉入水底的石块),都会受到浮力。。 2、浮体的顶部界面接触不到液体时,则只有作用在底部界面向上的压力才会产生浮力,因为只要其间有一层很薄的液膜,就能传递压强,底面就有向上的压力,物体上下表面有了压力差,物体就会受到浮力。 考点02 阿基米德原理 一、阿基米德原理的应用 1、阿基米德灵感的核心逻辑:阿基米德通过“浴盆溢水”现象,明确了物体浸在液体中的体积=物体排开液体的体积,由此将浮力的影响因素与“排开液体”关联,推导过程如下 (1)浮力与排开液体的关系:物体排开液体的体积越大、液体密度越大,浮力越大。 (2)进一步推导:排开液体的体积 × 液体密度 = 排开液体的质量,因此排开液体的质量越大,浮力越大。 (3)最终关联重力:由于重力与质量成正比(G=mg),可推断物体所受浮力与排开液体的重力直接相关(这是阿基米德原理的核心思路)。 2、阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 3、阿基米德原理的公式表示:。 (1)液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。 (2)适用条件:液体(或气体)。 二、浮力的计算 1、浮力大小的计算方法 (1)两次称量求差法: F浮=F1-F2。 (2)二力平衡法:F浮=G物。 (3)称重法:F浮=G−F拉。 (4)阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液gV排;式中ρ液表示液体的密度,V排是被物体排开的液体的体积,g取9.8N/kg。 (5)浮力四种计算方法及适用场景对比表 计算方法 核心公式 适用场景 压力差法 F浮​=F1−F2​ 已知物体上下表面的压强或压力,且物体形状规则(如正方体、长方体) 称重法 F浮=G−F拉​ 物体浸在液体中,可用弹簧测力计测量重力和浸液后的拉力 阿基米德原理公式法 F浮=G排=ρ液gV排​ 已知液体密度和物体排开液体的体积,适用于所有浸在流体中的物体 平衡法 F浮=G物​ 物体处于漂浮或悬浮状态,重力与浮力二力平衡 2、浮体综合题的解题思路和方法 (1)先明确物体在液体中的状态:漂浮。 (2)分析物体的受力情况:只受重力G物和浮力F浮两个力的作用,并处于静止状态。 (3)列出二力平衡的方程:F浮=G物。 (4)展开求解:利用浮力的公式F浮=ρ液gV排、重力公式G物=m物g=ρ物gV物求未知量。 3、计算液体的密度:利用阿基米德原理的变形公式可以求出液体的密度。这里 F浮是已知的浮力,V排是物体排开的液体体积,g是重力加速度。 4、计算物体的体积:通过阿基米德原理的变形公式‌,其中F浮是物体在液体中所受的浮力,ρ液【例2】(2025·青海·中考真题)如图所示,“悟空”号全海深AUV是由我国某高校研制的无人无缆潜水器,具备在1.1×m深海自主作业的能力。其质量约为1.3×kg,总体积约为4m³。已知海水密度为1.0×kg/m³,g取10N/kg。求: (1)“悟空”号的重力; (2)“悟空”号完全潜入海水时,受到的浮力; (3)“悟空”号在1.1×104m深海自主作业时所受海水的压强。 【详解】(1)根据公式可知,“悟空”号的重力为 (2)根据阿基米德原理可知,“悟空”号完全潜入海水时,排开液体的体积等于物体的体积,故受到的浮力为 (3)根据公式可知,“悟空”号所受海水的压强为 【变式2-1】(2025·湖北武汉·中考真题)某同学用同一个圆柱体探究浮力的大小跟哪些因素有关,弹簧测力计示数如图所示,图甲中的圆柱体有一半体积浸入水中。下列结论错误的是(    ) A.圆柱体的密度为 B.盐水的密度为 C.图丙中圆柱体受到的浮力比图甲中的大1.1N D.若图丙中弹簧测力计示数为2.6N,圆柱体浸入盐水中的体积为总体积的 【答案】B 【详解】A.由甲知,圆柱体一半体积浸没在水中受到的拉力F1=3.0N,即G-F浮=3.0N① 由乙知,圆柱体浸没在水中受到的拉力F2=2.0N,即G-F'浮=2.0N② 根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排=ρ水gV,所以F'浮=2F浮③ 联立①②③解得F浮=1N,F'浮=2N,代入①得G=4N 圆柱体的体积④ 圆柱体的密度⑤ 由④⑤得圆柱体的密度, 故A正确,不符合题意; B.由丙知,圆柱体浸没在盐水中受到的拉力F3=1.9N,即G-F盐浮=1.9N 则F盐浮=2.1N,根据,所以 故B错误,符合题意; C.图丙中圆柱体受到的浮力F盐浮=2.1N,图甲中圆柱体受到的浮力F浮=1.0N,则图丙中圆柱体受到的浮力比图甲中的大2.1N-1N=1.1N 故C正确,不符合题意; D.若图丙中弹簧测力计示数为2.6N,即圆柱体浸在盐水中受到的拉力F'3=2.6N,则F'盐浮=4N-2.6N=1.4N 根据F盐浮=ρ盐水gV排可得,则圆柱体浸在盐水中受到的拉力2.6N时与圆柱体完全浸入盐水中的体积比为 故D正确,不符合题意。 故选B。 【变式2-2】(2025·辽宁·中考真题)如图,装有适量水的柱形容器静止在水平桌面上,不计质量的弹簧悬挂一不吸水圆柱体,圆柱体浸入水中3cm且处于静止状态,此时弹簧伸长量为8cm。现向柱形容器注水,注水过程中圆柱体缓慢上升,当弹簧恰好恢复原长时,停止注水,圆柱体静止。注水量为2.76kg且水没有溢出。已知:圆柱体高20cm、底面积100cm²,柱形容器底面积200cm²。容器中的水面与注水前相比升高了 cm,圆柱体的密度为 g/cm³。(,整个过程圆柱体始终未与容器壁接触) 【答案】 19.6 0.73 【详解】[1]由题可知,注水量为2.76kg且水没有溢出,根据公式可知,注水体积为 弹簧由原来的伸长量8cm,恢复到原长,则圆柱体下表面上升了8cm,所以圆柱体下表面以下增加水的体积为 圆柱体下表面以上增加水的体积为 圆柱体下表面以上增加水的体积即为圆柱体浸入水中水增加的体积,所以圆柱体浸入水中的深度增加量为 所以容器中的水面与注水前相比升高了 [2]由题可知,最后弹簧恰好恢复原长,圆柱体静止,此时圆柱体处于漂浮状态,则浮力等于重力,由[1]中可知,此时圆柱体浸入水中的深度增加量为11.6cm,则圆柱体浸入水中的深度为增加量加上原来浸入水中的深度,即 根据阿基米德原理可知,浮力为 即重力为 根据公式可知,圆柱体的质量为 根据公式可知,圆柱体的密度为 【变式2-3】(2025·山东济宁·中考真题)如图所示,将一石块悬挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计示数为2.5N;将该石块浸没在装有适量水的烧杯中,静止时弹簧测力计示数为1.5N。求: (1)石块的体积; (2)石块的密度。 【详解】(1)由称重法可得,石块完全浸没在水中受到的浮力为 此时石块排开水的体积与石块的体积大小相等,可得石块的体积为 (2)已知石块的重力为2.5N,则石块的密度为 考点03 物体的浮沉条件及应用 一、 1、前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。 2、物体在液体中的浮沉条件 上浮:F浮>G 悬浮:F浮=G 漂浮:F浮=G。 下沉:F浮<G 沉底:F浮+N=G。 (1)当物体的密度小于液体的密度时,物体所受的浮力大于重力,因此物体会上浮。 (2)当物体的密度等于液体的密度时,物体所受的浮力等于重力,物体将保持悬浮状态。 (3)当物体的密度大于液体的密度时,物体所受的浮力小于重力,因此物体将下沉。 3、如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式 (1)ρ物<ρ液,上浮; (2)ρ物=ρ液,悬浮; (3)ρ物>ρ液,下沉。 4、漂浮问题的几个规律 规律1:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力。 规律2:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同。 规律3:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小。 规律4:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几。 规律5:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力,外力等于液体对物体增大的浮力。 5、改变物体浮沉的方法:改变物体的重量、改变物体的形状、改变物体的大小。 二、浮力的利用 1、轮船 (1)原理:将密度大于水的钢铁制成空心结构,增大排开水的体积,从而获得足够大的浮力(浮力≥重力),实现漂浮。 (2)衡量指标:用“排水量”表示(轮船满载时排开水的质量,等于船及货物的总质量),例如辽宁舰排水量约6万吨。 2、潜水艇 (1)原理:通过水舱充水/排水改变自身重力,实现浮沉。 (2)充水:重力>浮力,潜水艇下潜。 (3)充水至重力=浮力:悬浮于水中。 (4)排水:重力<浮力,潜水艇上浮。 3、气球和飞艇 (1)原理:充入密度小于空气的气体(如氦气、热空气),使浮力大于重力,实现升空。 (2)飞艇:加装发动机和吊篮实现定向航行,因安全(氦气替代氢气)、低能耗等优势近年被重新重视。 4、密度计 (1)结构:中间有体积较大的玻璃泡(增大排液体积),下方配重保证竖直漂浮。 (2)原理:漂浮时浮力等于重力(重力不变),液体密度越大,密度计排开液体的体积越小,因此可通过液面对应的刻度读取液体密度,广泛应用于酿酒、化工等领域。 5、调节浮力的大小:采用“空心”增大体积,从而增大浮力,使物体能漂浮在液面上。 6、浮力的利用:汤圆刚放入水中时,汤圆受到的浮力小于重力;汤圆煮熟时,它的体积增大,浮力也随之增大。 三、浮力的不同问题模型分析 1、物体叠放导致液面变化问题:在物体叠放的情况下,‌如果在一个漂浮的物体上再放置另一个物体,‌总的浮力会发生变化,‌进而影响排开液体的体积和液面的高度。‌ 2、加减液面导致液面变化问题:当物体在液体中浮起或沉没时,‌浮力的变化会导致液面的升降。‌具体来说,‌当物体从浮起状态变为沉没状态时,‌总浮力减小,‌液面降低;‌反之,‌当物体从沉没状态变为浮起状态时,‌总浮力增大,‌液面升高。 3、冰块熔化问题 (1)当冰块中不含有其他物体时,‌冰融化前后的质量不变,冰块融化后对水面高度无影响。‌ (2)冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变;冰中含有铁块、石块等密度大于水的物体,冰化为水后液面下降。 4、剪断绳子问题:剪断绳子问题涉及浮力和力的平衡原理。‌当两个物体通过绳子连接并在水中悬浮时,‌每个物体都处于一种力的平衡状态,‌即重力与浮力相等。‌如果剪断绳子,‌物体的状态会发生变化,‌这取决于物体本身的密度和体积。 【例3】(2025·青海西宁·中考真题)小西所在的兴趣小组,想探索“冰山一角”蕴含的物理知识。利用一个正方体模具装入水,放在冰箱中凝固成冰,再将冰块磨制成体积为的正方体,投入装有适量水的容器中进行实验和分析(实验过程中不考虑冰的熔化、、、g取)。 (1)请计算冰块的重力; (2)请计算冰块所受的浮力; (3)请计算冰块露出水面的体积与水下体积之比; (4)假设冰块全部熔化后,请通过计算说明液面升降情况(不考虑温度、蒸发等影响)。 【详解】(1)冰块的质量为 则冰块的重力 (2)冰的密度小于水的密度,根据物体的浮沉条件,冰块静止时漂浮,则冰块所受的浮力 (3)冰块静止时漂浮,浮力等于重力,则有,可得水下体积为 则露出水面的体积为 则冰块露出水面的体积与水下体积之比 (4)冰块未熔化时排开水的体积为 冰块熔化后质量不变,得到的水的体积为 故最终液面不升也不降。 【变式3-1】(2025·山东淄博·中考真题)小明在厨房清洗樱桃时发现,有的樱桃漂浮在水面上,有的沉底。两颗体积相等的樱桃在水中静止时如图所示。下列说法正确的是(  ) A.甲樱桃所受浮力大于自身重力 B.甲樱桃的质量小于乙樱桃的质量 C.向水中加盐,甲樱桃会下沉 D.向水中加盐,盆底受到的液体压强变小 【答案】B 【详解】A.由图可知,甲樱桃处于漂浮状态,乙樱桃沉底,根据物体的浮沉条件可知,漂浮时浮力等于重力,即 沉底时浮力小于重力,即,故A错误; B.两颗樱桃的体积相同,由图可知,两者排开水的体积,根据阿基米德原理可知,甲樱桃所受的浮力小于乙樱桃所受的浮力,即,由于,,所以,所以,故B正确; C.向水中加盐,液体密度增大,由阿基米德原理可知,樱桃所受的浮力将增大,甲樱桃的位置要上浮一些,最终仍漂浮,故C错误; D.向水中加盐,液体密度增大,由公式可知,在深度h不变时,盆底受到的液体压强将变大,故D错误。 故选B。 【变式3-2】(2025·江苏无锡·中考真题)2025年5月18日,我国自主研制的大型水陆两栖飞机AG600“鲲龙”批生产首架机成功完成验证任务,具备交付使用条件。AG600最大起飞质量为53.5t,若实施海上救援,以500km/h的速度飞行,3h到达事发海域,飞行距离为 km,漂浮在海面上时排开的海水的体积最大为 m3(海水密度取1.0×103kg/m3)。执行灭火任务时,20s完成汲水12t,随后飞往火场灭火,若某次灭火需要用水600t,取水点离火场44km,飞机以220km/h的速度飞行,从取水点汲水开始计时,洒水用时不计,任务完成后重新回到取水点,共耗时 s。 【答案】1500 53.5 73000 【详解】[1]飞机以500km/h的速度飞行,3h到达事发海域,飞行距离为 [2]AG600最大起飞质量为53.5t,飞机漂浮在海面上,根据物体漂浮条件 排开海水的体积 [3]执行灭火任务时,20s完成汲水12t,某次灭火需要用水600t,汲水次数为 汲水总时间 取水点离火场44km,飞机以220km/h的速度飞行,单程飞行时间 所以从取水点汲水开始计时,到任务完成后重新回到取水点共耗时 【变式3-3】(2025·江苏南通·中考真题)福建舰是我国第三艘航母,其满载排水量为8.8×104t。一架舰载机起飞后,福建舰排开水的体积减小了30m3。海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求: (1)福建舰满载时排开水的体积和浮力; (2)该舰载机受到的重力。 【详解】(1) 福建舰满载时排开水的质量为 由 可得,福建舰满载时排开水的体积为 福建舰受到的浮力为F浮=G排=m排g=8.8×107kg×10N/kg=8.8×108N (2)舰载机起飞后,航母减少的浮力等于舰载机的重力,即舰载机的重力为 【跨学科实践:制作微型密度计】 1、 核心工作原理 基于物体的漂浮条件(阿基米德原理):密度计漂浮在液体中时,所受浮力等于自身重力(浮物);液体密度越大,密度计排开液体的体积越小,浸入液体的深度越浅,反之则越深;通过标注不同浸入深度对应的液体密度值,即可快速测量液体密度。 2、 关键注意事项 (1)制作密度计的载体需选用密度均匀的材料(如细木棍、吸管),确保其能竖直漂浮在液体中,不倾斜、不侧翻。 (2)载体下端需固定配重(如少量橡皮泥、小铁钉),降低重心,保证密度计漂浮时的稳定性。 (3)配重需密封固定,防止溶解或脱落,避免改变密度计自身重力和平衡状态。 (4)测量时要将密度计轻轻放入液体,避免剧烈晃动,待其静止后再读取刻度,防止读数误差。 (5)同一支密度计测量不同液体前,需擦拭干净表面残留液体,避免不同液体混合影响测量精度。 (6)微型密度计的刻度需在已知密度的标准液体中标定,标注刻度时要精准对齐液面位置。 【探究浮力的大小与哪些因素有关考向分析】 1、使用弹簧测力计测量前,应观察它的指针是否  指在零刻度上 ,若没有,则进行调整。 2、换用不同的物体和液体重复实验目的是:避免实验偶然性,得出影响浮力大小影响的普遍性规律。 3、弹簧测力计自身重力和细线以及盐水的浓度会对实验产生一定的误差。 1.(2025·西藏·中考真题)如图所示,重力为G的长方体物块悬浮在水中,受到的浮力为,上表面受到水的压强为,压力为;下表面受到水的压强为,压力为。下列选项正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】A.由可知,上表面所处的深度比下表面小,所以上表面受到的压强比下表面小,故A错误; B.由A可知,上下表面受力面积相同,所以由可知,上表面受到的压力比下表面小,故B错误; C.由浮力的产生原因可知, 故C错误; D.长方体物块悬浮在水中,根据浮力的产生原因可知,此时,故D正确。 故选D。 2.(2025·山东·中考真题)小华在相同气球内装上不同配重做了两个“小鱼”。“小鱼”甲的质量大于“小鱼”乙的质量。注射器可以通过连接“小鱼”的软管对“小鱼”进行抽气和充气,从而改变“小鱼”的体积。初始时,两“小鱼”在水中处于静止状态,如图所示。忽略空气重力及软管对“小鱼”的作用力。“小鱼”所受浮力分别用F甲、F乙表示。下列说法正确的是(  ) A.对甲充气,甲上浮,再次静止时F甲小于F乙 B.对甲抽气,甲下沉,再次静止时F甲一定小于F乙 C.对乙充气,乙再次静止时所受浮力比初始时的浮力小 D.对乙抽气,乙再次静止时所受浮力可能等于初始时的浮力 【答案】D 【详解】A.甲在水中悬浮,乙在水中漂浮,由浮沉条件可知,此时甲、乙所受浮力等于各自重力。则甲所受浮力 F甲 = m甲g ,乙所受浮力 F乙 = m乙g ,因为 m甲 > m乙,所以初始时 F甲 > F乙。充气后,甲的体积增大,排开水的体积增大,导致浮力大于重力,因此上浮。再次静止时,处于漂浮状态,浮力等于重力,因此F甲还是大于 F乙,故A错误; B.初始时甲悬浮,抽气后体积减小,浮力减小,导致浮力小于重力,因此下沉。若抽出气体后,甲排开水的体积仍大于乙,由阿基米德原理可知,再次静止时F甲仍大于F乙,故B错误; C.初始时乙漂浮,充气后体积增大,浮力增大,导致浮力大于重力,因此上浮。再次静止时乙会漂浮重新达到平衡,此时 F乙' = m乙g。可知F乙' = F乙,因此乙再次静止时所受浮力与初始时的浮力相等,故C错误; D.抽气后,乙的气球体积减小,浮力减小,导致浮力小于重力,因此下沉。当乙在水中恰好悬浮时,浮力等于重力,忽略空气重力及软管对“小鱼”的作用力,则重力不变。此时所受浮力就等于初始时的浮力,故D正确。 故选D。 3.(2025·山东淄博·中考真题)项目化学习小组用小瓶做以下实验,下列有关说法错误的是(  ) A.图甲,用吸管对着水平桌面上的两个小瓶中间吹气,两瓶彼此远离 B.图乙,在水平桌面上拉动木块做匀速直线运动,垫上瓶子后拉力变小 C.图丙,将空玻璃瓶瓶口朝下往下压,扎在瓶口的橡皮膜凹陷程度变大 D.图丁,装有适量水的小瓶敞口朝下放入矿泉水瓶中,挤压矿泉水瓶,小瓶向下运动 【答案】A 【详解】A.图甲中,用吸管对着两个小瓶的中间吹气,两小瓶中间气体流速快,压强小,而两小瓶外侧气体流速慢,压强大,从而产生向内的压强差,在压强差的作用下,两瓶会向中间靠拢,A错误,符合题意; B.图乙中,在水平桌面上拉动木块做匀速直线运动,根据二力平衡可知,此时拉力等于摩擦力,垫上瓶子后,变滑动为滚动,摩擦力减小,拉力也减小,B正确,不符合题意; C.将空玻璃瓶瓶口朝下往下压,深度变大,根据可知,液体对橡皮膜的压强变大,所以橡皮膜的凹陷程度变大,C正确,不符合题意; D.挤压矿泉水瓶之前,小瓶处于漂浮状态,重力和浮力相等,挤压矿泉水瓶,使得瓶内水面上方气压增大,在气压作用下,一部分水会进入小瓶,使得小瓶整体重力增大且大于浮力,根据物体的浮沉条件可知,小瓶将向下运动,D正确,不符合题意。 故选A。 4.(2025·江苏南京·中考真题)如图所示,将同一个鸡蛋先后放入装满液体的甲、乙两个相同杯中,甲杯中鸡蛋漂浮,乙杯中鸡蛋沉底。下列说法正确的是(  ) A.与乙杯相比,甲杯中液体密度较小 B.与乙杯相比,甲杯溢出的液体质量较小 C.与甲杯相比,乙杯底部受到的液体压强较大 D.与甲杯相比,乙杯对水平地面的压力较小 【答案】D 【详解】A.根据浮沉条件可知,甲杯中鸡蛋漂浮,甲杯中液体密度应该比鸡蛋密度大,乙中沉底,液体密度比鸡蛋小,与乙杯相比,甲杯中液体密度较大,故A错误。 B.根据浮沉条件可知,甲、乙两杯鸡蛋分别处于漂浮和沉底状态,甲中浮力等于鸡蛋重力,乙中浮力小于重力,因为鸡蛋重力不变,故在甲杯中鸡蛋所受浮力较大,根据阿基米德原理,排开液体的质量也较大,因此甲杯溢出的液体质量较大。故B错误; C.乙杯中液体密度比甲杯小,深度相等,根据知,与甲杯相比,乙杯底部受到的液体压强较小,故C错误; D.甲中液体的密度大,体积大,液体重力大,鸡蛋和杯子的重力相同,故甲杯子总重力大,对桌面的压力大,故与甲杯相比,乙杯对水平地面的压力较小,故D正确。 故选D。 5.(2025·江苏淮安·中考真题)如图甲、乙所示,两个相同的柱形容器内装有两种不同的液体,将两个相同的物体A、B放入容器中,静止时液面刚好相平。下列说法正确的是(  ) A.A受到的浮力大于B受到的浮力 B.图甲中液体的密度大于图乙中液体的密度 C.两个柱形容器对水平桌面的压强相等 D.两个容器底部受到的液体的压强相等 【答案】B 【详解】AB.由图可知,完全相同的两个物体放入两杯液体内均处于漂浮状态,根据漂浮条件,两种情况下的浮力都等于物体的重力,物体完全相同,所以F浮甲​=F浮乙​;由于浮力相等,且物体在甲液体中排开液体的体积小于在乙液体中排开液体的体积,根据可得,甲液体的密度大于乙液体的密度,即ρ甲>ρ乙​,故A错误,B正确; C.由图可知甲图排开液体的体积小,而两容器中液面相平,则甲容器中液体的体积大,甲容器中液体密度较大,则甲容器中液体质量更大,总重力更大,物体的重力相同,所以甲图中物体和液体的总重力大于乙图中物体和液体的总重力,根据可知甲容器对桌面产生的压强大,即两容器对桌面产生的压强不相等,故C错误; D.两容器内液面恰好相平,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据液体压强公式可知,甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强,故D错误。 故选B。 6.(2025·山东泰安·中考真题)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,分别装有适量等质量的水。甲烧杯中,静止在杯底的铁块,通过细线与浸没在水中的木球相连,此时甲烧杯对桌面的压力为;乙烧杯放入相同的铁块,与木球体积相同的铁球悬挂并浸没入水中,静止时乙烧杯对桌面的压力为;剪断木球下端的细线后,甲烧杯对桌面的压力为。以上操作中,水的质量保持不变,细线质量和体积忽略不计。已知。下列说法中(  ) ①    ②    ③    ④ A.只有①③正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确 【答案】B 【详解】①②设水的重力为,铁块的重力为,木球与铁球体积均为,甲烧杯对桌面的压力为 静止时乙烧杯对桌面的压力为 由于水的质量不变,则水的重力不变,铁块的重力不变,又由于,则,故①正确,②错误; ③④剪断木球下端的细线后,由于,木球最终漂浮在水面上,但仍然在杯中,则此时甲烧杯对桌面的压力为 由①②分析可知,甲烧杯对桌面的压力为 由于水的质量不变,则水的重力不变,铁块的重力不变,木球的重力不变,则,故③错误,④正确。 故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 7.(2025·山东德州·中考真题)为了给正方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓慢压入油中,如图甲所示。工件的下表面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示(ρ油=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)。下列说法正确的是(  ) A.工件的边长为0.3m B.工件的质量为60kg C.工件受到的最大浮力为2000N D.工件密度与油的密度之比为3:10 【答案】B 【详解】由图乙可知,当F=0时,工件浸入油的深度为h1=0.3m;当h大于0.5m后,压力F保持为400N不变,说明此时工件完全浸没,据此可知,工件的边长为L=0.5m,当F=0时,工件漂浮在油面上,所以,F浮=G,即ρ油gV排=ρ工件gV工件 所以 当h1=0.3m时,工件刚好漂浮,此时施加的力F=0,根据物体漂浮时浮力等于重力,则 工件完全浸没受到的最大浮力为,故ACD错误,B正确。 故选B。 8.(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 9.(2025·海南·中考真题)火箭所受重力为,在海面悬停时,向下喷火获得的反推力为,则 G(选填“>”“<”或“”);火箭从接触水面到完全浸入水中所受的浮力 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】 = 增大 【详解】[1]火箭在海面悬停时,处于平衡状态,所受重力和向下喷火获得的反推力是一对平衡力,大小相等。 [2]火箭从接触水面到完全浸入水中排开水的体积变大,根据可知所受的浮力增大。 10.(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。 11.(2025·四川遂宁·中考真题)2024年12月,我国自主研制建造的076型两栖攻击舰首舰——“中国人民解放军海军四川舰”正式下水,该舰满载排水量(排开水的质量)4万余吨。若以满载排水量4万吨来计算,该舰满载时所受浮力大小为 N。不考虑燃料质量变化,该舰由海水密度较小的近海驶向海水密度较大的远海区域时,排开海水的体积将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10N/kg) 【答案】 变小 【详解】[1]根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体所受重力,满载排水量4万吨,即 则该舰满载时所受浮力浮力 [2]舰船始终处于漂浮状态,浮力等于自身总重力,当海水密度增大,由可知,浮力不变,减小,所以排开海水体积变小。 12.(2025·山东淄博·中考真题)每天一袋牛奶,加强营养,增强体质。小明和小强一起测量某品牌牛奶的密度。 (1)将天平放在水平台上,游码归零,发现指针指在分度盘中线的左侧,此时应向 调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中线上; (2)小明调节天平平衡后,进行以下测量: ①用天平测出空烧杯的质量为20g; ②向烧杯中倒入适量的牛奶,测量烧杯和牛奶的总质量。称量过程中,当放入最小的5g砝码时,天平右端下沉,接下来应进行的操作是 ,直到天平平衡。测量结果如图甲所示,总质量为 g; ③将烧杯中的牛奶倒入量筒中,测出其体积(如图乙所示)。由此小明计算出牛奶的密度为 kg/m3; (3)分析实验过程,小强观察到烧杯中残留了一些牛奶,这会导致密度的测量结果偏 。两人经过思考,认为在原来实验的基础上再增加一步操作就能使测量结果更准确,请写出该实验步骤: ; (4)他们利用酒精、烧杯、铁块、细线和弹簧测力计,利用浮力知识测量牛奶的密度,以下是实验方案: ①用细线拴住铁块,用弹簧测力计测出铁块的重力G; ②将铁块浸没在酒精中,记下此时弹簧测力计的示数F1; ③将铁块浸没在牛奶中,记下此时弹簧测力计的示数F2; 则牛奶的密度表达式为ρ牛奶= (用G、F1、F2和ρ酒精表示);从实际操作角度简单评估该方案对实验器材的要求: 。 【答案】(1)右 (2) 取出最小的5g砝码,并向右移动游码 51.2 1.04×103 (3) 大 用天平测量烧杯和剩余牛奶的质量 (4) 见解析 【详解】(1)使用天平时,应将天平放在水平工作台面上,并先将游码移至标尺的零刻度线处,再根据需要调节平衡螺母,调节原则使哪边轻往哪边调,指针指在分度盘左侧,说明右边轻,则向右调节平衡螺母。 (2)[1]天平右端下沉,说明右侧重,则应取下最小的5g砝码,用镊子调节游码,直至天平水平平衡。 [2]甲图中天平标尺的分度值是0.2g,总质量 [3]乙图中量筒的分度值是2mL,牛奶的体积 牛奶的质量 故牛奶的密度 (3)[1]由于烧杯中会残留一些牛奶,导致倒入量筒的牛奶的体积比牛奶的实际体积小,根据可知,导致测量的牛奶的密度比实际密度大。 [2]用天平测量烧杯和剩余牛奶的质量,计算出倒入量筒内牛奶的质量,这样测得的实验结果才较为准确。 (4)[1]铁块在酒精中受到的浮力 铁块的体积 同理铁块在牛奶中受到的浮力 将铁块的体积代入,可得 故牛奶的密度 [2]在空气中或在液体中测铁块重力时,弹簧测力计要在竖直方向保持静止不动;将铁块浸没到酒精中或牛奶中时,不能碰到容器底和容器壁。 13.(2025·山东滨州·中考真题)小滨用托盘天平和量筒测量蜡块的密度。 (1)实验前,小滨先将天平置于水平桌面上,把游码移到标尺左端的 处,发现指针如图甲所示,他应将平衡螺母向 移动,直至天平横梁水平平衡。 (2)天平平衡后,小滨把蜡块放在左盘中,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示时,横梁恢复水平平衡,则蜡块的质量为 g。 (3)由于蜡块形状不规则,小滨进行了如图丙所示的操作: ①向量筒内倒入适量的淡盐水,记下淡盐水的体积为30mL; ②将蜡块轻轻放入量筒中,蜡块漂浮在液面上稳定时,液面上升至40mL; ③再用细钢针将蜡块压入淡盐水中使之浸没,此时液面上升至42mL。 由此可知:蜡块的体积为 cm3,蜡块的密度为 g/cm3。 (4)根据以上实验数据,还能算出淡盐水的密度是 kg/m3。 【答案】(1) 零刻度线 右 (2)10.8 (3) 12 0.9 (4)1080/1.08×103 【详解】(1)[1]使用天平前,游码要移到标尺左端的零刻度线处。 [2]指针偏向零刻度线右侧,说明左盘重,应将平衡螺母向右移动,使天平横梁水平平衡。 (2)蜡块的质量等于砝码质量加上游码对应的刻度值,由图乙知,砝码质量为10g,标尺的分度值为0.2g,因此游码读数为0.8g,故蜡块的质量m=10g+0.8g=10.8g (3)[1]初始淡盐水的体积V1=30mL,用细钢针将蜡块压入淡盐水中使之浸没后,此时淡盐水的体积V3=42mL,由于石蜡排开水的体积即为石蜡体积,故石蜡的体积V=V3−V1=42mL−30mL=12mL=12cm3 [2]蜡块的密度 (4)蜡块漂浮在液面上稳定时,石蜡排开淡盐水的体积V2=30mL,故V排=V2−V1=40mL−30mL=10mL=1×10-5m3 且此时蜡块所受浮力与重力是一对平衡力,故有F浮=G,又因为石蜡重力G=mg=10.8×10-3kg×10N/kg=0.108N 又因为F浮=ρ盐水gV排,故 14.(2025·山东德州·中考真题)王莲是一种大型浮叶草本,叶片布满气室、边缘向上卷起,具有粗壮的叶脉支撑结构,因而能产生巨大的浮力,植物园在其观赏期向游客开设载人体验活动。为安全起见,工作人员将一泡沫板置于叶片上方(泡沫板和叶片的面积视为相等)。如图所示,一质量为28kg的游客坐在泡沫板上进行体验。已知叶片底面积为1.4m2,其浸入水中的最大安全深度为5cm。(叶片及泡沫板质量均忽略不计,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求: (1)该游客体验时,泡沫板对叶片的压强; (2)叶片所能承载的最大重力。 【详解】(1)在水平面上,泡沫板对叶片的压力等于游客重力(忽略泡沫板自重) 则压强 (2)叶片浸入水中深度 时,浮力最大,静止时等于叶片能承载的最大总重力(包括游客、泡沫板等)。 由题可知 由阿基米德原理,可得 由于漂浮,则叶片能承受的最大总重力 15.(2025·四川·中考真题)曹冲称象是我国古人运用智慧解决实际问题的经典故事,某校物理兴趣小组通过实验来模拟“称象”的过程,如图所示。在水平桌面上,底面为正方形的薄壁柱形容器A足够高,底面积为;底面为正方形薄壁柱形容器B的质量为50g,底面积为,高为15cm;待测物体C是边长为5cm的实心正方体。测量C的质量时,先在A中注入10cm深的水,然后将B竖直缓慢放入A中直至平衡,再将C竖直缓慢放入B中,平衡时B又竖直下降了5cm,小组同学在B上做好标记;取出C后,将50g的钩码逐个缓慢放入B中,直至液面再次达到标记处为止。忽略液体搅动、物体吸水等次要因素,,g取。 (1)A中未放入B时,求水对A底部的压强; (2)液面再次达到标记处时,求加入钩码的个数; (3)设C的密度为,请写出将C竖直缓慢放入B中,平衡后水对A底部压强与的关系式。 【详解】(1)由题意,已知A中水深 则水对A底部的压强 (2)放入C前后,B均漂浮,物体C放入B中,B下降5cm,A中液面升高,则B排开水的体积增加量 则 解得 则 物体C放入B中,B受到水的浮力增加量 则物体C的重力 则物体C的质量 一个钩码50g,则钩码的个数 (3)先在A中注入10cm深的水,然后将B竖直缓慢放入A中直至平衡,容器B平衡时处于漂浮状态,由漂浮条件和阿基米德原理可知GB=F浮B=G排 根据重力公式可知容器B排开水的质量m排=mB=50g 此时容器B排开水的体积 容器A中水面上升的高度 此时容器A中水的深度为h′=h+Δh1=10cm+0.5cm=10.5cm=0.105m 此时水对A底部的压强为p′=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.105m=1050Pa 物体C的体积为VC=(0.05m)3=1.25×10-4m3 C的重力为GC=mCg=ρcgVC 物体C放入B中,A中水面上升的高度为Δh',则B排开水的体积增加量ΔV'排=SAΔh',物体C放入B中,B受到的浮力增加量为ΔF'浮=ρ水gΔV'排,B始终处于漂浮状态,即GC=ΔF'浮,则A中水面上升的高度为 最终水对A底部压强 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 第10讲 浮力 本讲要点 01 考点精讲(5大核心考点) 考点01 浮力(必备知识+1例+2变式+易错易混辨析) 考点02 阿基米德原理(必备知识+1例+2变式) 考点03 物体的浮沉条件及应用(必备知识+1例+2变式) 02 拓展学习(+探究浮力的大小与哪些因素有关考向分析) 03 巩固提升(精选15道题) 考点01 浮力 一、浮力 1、浮力:浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的托力叫做浮力。 2、浮力方向:竖直向上,施力物体是液(气)体。 3、浮力的测量(称重法):通过弹簧测力计测量浮力,步骤及结论 (1)测物体重力:用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G(图甲)。 (2)测浸没时的拉力:将物体浸没在液体中,读出弹簧测力计的示数F拉(图乙)。 (3)浮力计算:浮力大小为物体重力与浸没时拉力的差值,即F浮=G−F拉。 (4)浮力与深度的关系:物体完全浸没后,改变浸没深度,弹簧测力计示数不变,说明浸没物体所受浮力与深度无关。 二、浮力产生的原因 1、浮力的产生原因:物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力。物体在液体中,上下两个面因为在液体中的深度不相同,所以受到的压强也不相等,上面的压强小,下面受到的压强大,下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。液体对物体这个压力差,就是液体对物体的浮力。 2、浮力源于液体内部的压强差 (1)液体内部压强随深度增加而增大,浸没在液体中的物体(如长方体),下表面深度大于上表面深度,因此下表面受到的液体压强大于上表面。 (2)物体上下表面受力面积相同,根据F=pS,下表面受到的向上的压力F2大于上表面受到的向下的压力F1。 (3)浮力的大小等于上下表面的压力差,即F浮=F2−F1。 【例1】(2025·云南·中考真题)实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。 (1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐 ,表明浮力与深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,前后结论不一致。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和 ; (2)改用b中的物块继续探究,此物块重 N,c、d中物块所受浮力均为 N.由此可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度 关; (3)根据b、d、e三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力 。分析b、 三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关; (4)若将b中的物体换成相同材料的球体,则不能完成b、c、d三次实验的探究,具体理由是 。 【变式1-1】(2025·湖南长沙·中考真题)如图是探究浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关的实验过程。 (1)实验时,应先将弹簧测力计在 方向调零; (2)乙图中物体所受浮力为 N; (3)请你分析实验数据,判断物体所受浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关,并说明理由。 【变式1-2】(2025·江西·中考真题)亲爱的同学,请你运用所学的物理知识解答下列问题。 (1)如图甲所示,某同学遵照“红灯停,绿灯行,斑马线上安全行”的交通安全知识行走在上学路上,步长约,直行通过马路共走了32步,并用秒表先后记录了开始和结束时的时间(如图乙和丙所示)。则马路的宽度约为 m,该同学通过马路的时间为 s,速度约为 m/s; (2)如图所示,重力为的物体静止在水中。弹簧测力计的示数为 ,物体所受浮力的大小为 N; (3)某同学在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,放置温度计时(如图所示),其操作错误是将温度计的玻璃泡接触了 ;纠正错误后继续实验,得出水沸腾时的特点:水持续吸热,温度保持 。 【易错易混辨析】 1、无论是漂浮在液面的物体(如游船、鸭子),还是浸没在液体中的物体(如沉入水底的石块),都会受到浮力。。 2、浮体的顶部界面接触不到液体时,则只有作用在底部界面向上的压力才会产生浮力,因为只要其间有一层很薄的液膜,就能传递压强,底面就有向上的压力,物体上下表面有了压力差,物体就会受到浮力。 考点02 阿基米德原理 一、阿基米德原理的应用 1、阿基米德灵感的核心逻辑:阿基米德通过“浴盆溢水”现象,明确了物体浸在液体中的体积=物体排开液体的体积,由此将浮力的影响因素与“排开液体”关联,推导过程如下 (1)浮力与排开液体的关系:物体排开液体的体积越大、液体密度越大,浮力越大。 (2)进一步推导:排开液体的体积 × 液体密度 = 排开液体的质量,因此排开液体的质量越大,浮力越大。 (3)最终关联重力:由于重力与质量成正比(G=mg),可推断物体所受浮力与排开液体的重力直接相关(这是阿基米德原理的核心思路)。 2、阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 3、阿基米德原理的公式表示:。 (1)液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。 (2)适用条件:液体(或气体)。 二、浮力的计算 1、浮力大小的计算方法 (1)两次称量求差法: F浮=F1-F2。 (2)二力平衡法:F浮=G物。 (3)称重法:F浮=G−F拉。 (4)阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液gV排;式中ρ液表示液体的密度,V排是被物体排开的液体的体积,g取9.8N/kg。 (5)浮力四种计算方法及适用场景对比表 计算方法 核心公式 适用场景 压力差法 F浮​=F1−F2​ 已知物体上下表面的压强或压力,且物体形状规则(如正方体、长方体) 称重法 F浮=G−F拉​ 物体浸在液体中,可用弹簧测力计测量重力和浸液后的拉力 阿基米德原理公式法 F浮=G排=ρ液gV排​ 已知液体密度和物体排开液体的体积,适用于所有浸在流体中的物体 平衡法 F浮=G物​ 物体处于漂浮或悬浮状态,重力与浮力二力平衡 2、浮体综合题的解题思路和方法 (1)先明确物体在液体中的状态:漂浮。 (2)分析物体的受力情况:只受重力G物和浮力F浮两个力的作用,并处于静止状态。 (3)列出二力平衡的方程:F浮=G物。 (4)展开求解:利用浮力的公式F浮=ρ液gV排、重力公式G物=m物g=ρ物gV物求未知量。 3、计算液体的密度:利用阿基米德原理的变形公式可以求出液体的密度。这里 F浮是已知的浮力,V排是物体排开的液体体积,g是重力加速度。 4、计算物体的体积:通过阿基米德原理的变形公式‌,其中F浮是物体在液体中所受的浮力,ρ液【例2】(2025·青海·中考真题)如图所示,“悟空”号全海深AUV是由我国某高校研制的无人无缆潜水器,具备在1.1×m深海自主作业的能力。其质量约为1.3×kg,总体积约为4m³。已知海水密度为1.0×kg/m³,g取10N/kg。求: (1)“悟空”号的重力; (2)“悟空”号完全潜入海水时,受到的浮力; (3)“悟空”号在1.1×104m深海自主作业时所受海水的压强。 【变式2-1】(2025·湖北武汉·中考真题)某同学用同一个圆柱体探究浮力的大小跟哪些因素有关,弹簧测力计示数如图所示,图甲中的圆柱体有一半体积浸入水中。下列结论错误的是(    ) A.圆柱体的密度为 B.盐水的密度为 C.图丙中圆柱体受到的浮力比图甲中的大1.1N D.若图丙中弹簧测力计示数为2.6N,圆柱体浸入盐水中的体积为总体积的 【变式2-2】(2025·辽宁·中考真题)如图,装有适量水的柱形容器静止在水平桌面上,不计质量的弹簧悬挂一不吸水圆柱体,圆柱体浸入水中3cm且处于静止状态,此时弹簧伸长量为8cm。现向柱形容器注水,注水过程中圆柱体缓慢上升,当弹簧恰好恢复原长时,停止注水,圆柱体静止。注水量为2.76kg且水没有溢出。已知:圆柱体高20cm、底面积100cm²,柱形容器底面积200cm²。容器中的水面与注水前相比升高了 cm,圆柱体的密度为 g/cm³。(,整个过程圆柱体始终未与容器壁接触) 【变式2-3】(2025·山东济宁·中考真题)如图所示,将一石块悬挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计示数为2.5N;将该石块浸没在装有适量水的烧杯中,静止时弹簧测力计示数为1.5N。求: (1)石块的体积; (2)石块的密度。 考点03 物体的浮沉条件及应用 一、 1、前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。 2、物体在液体中的浮沉条件 上浮:F浮>G 悬浮:F浮=G 漂浮:F浮=G。 下沉:F浮<G 沉底:F浮+N=G。 (1)当物体的密度小于液体的密度时,物体所受的浮力大于重力,因此物体会上浮。 (2)当物体的密度等于液体的密度时,物体所受的浮力等于重力,物体将保持悬浮状态。 (3)当物体的密度大于液体的密度时,物体所受的浮力小于重力,因此物体将下沉。 3、如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式 (1)ρ物<ρ液,上浮; (2)ρ物=ρ液,悬浮; (3)ρ物>ρ液,下沉。 4、漂浮问题的几个规律 规律1:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力。 规律2:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同。 规律3:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小。 规律4:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几。 规律5:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力,外力等于液体对物体增大的浮力。 5、改变物体浮沉的方法:改变物体的重量、改变物体的形状、改变物体的大小。 二、浮力的利用 1、轮船 (1)原理:将密度大于水的钢铁制成空心结构,增大排开水的体积,从而获得足够大的浮力(浮力≥重力),实现漂浮。 (2)衡量指标:用“排水量”表示(轮船满载时排开水的质量,等于船及货物的总质量),例如辽宁舰排水量约6万吨。 2、潜水艇 (1)原理:通过水舱充水/排水改变自身重力,实现浮沉。 (2)充水:重力>浮力,潜水艇下潜。 (3)充水至重力=浮力:悬浮于水中。 (4)排水:重力<浮力,潜水艇上浮。 3、气球和飞艇 (1)原理:充入密度小于空气的气体(如氦气、热空气),使浮力大于重力,实现升空。 (2)飞艇:加装发动机和吊篮实现定向航行,因安全(氦气替代氢气)、低能耗等优势近年被重新重视。 4、密度计 (1)结构:中间有体积较大的玻璃泡(增大排液体积),下方配重保证竖直漂浮。 (2)原理:漂浮时浮力等于重力(重力不变),液体密度越大,密度计排开液体的体积越小,因此可通过液面对应的刻度读取液体密度,广泛应用于酿酒、化工等领域。 5、调节浮力的大小:采用“空心”增大体积,从而增大浮力,使物体能漂浮在液面上。 6、浮力的利用:汤圆刚放入水中时,汤圆受到的浮力小于重力;汤圆煮熟时,它的体积增大,浮力也随之增大。 三、浮力的不同问题模型分析 1、物体叠放导致液面变化问题:在物体叠放的情况下,‌如果在一个漂浮的物体上再放置另一个物体,‌总的浮力会发生变化,‌进而影响排开液体的体积和液面的高度。‌ 2、加减液面导致液面变化问题:当物体在液体中浮起或沉没时,‌浮力的变化会导致液面的升降。‌具体来说,‌当物体从浮起状态变为沉没状态时,‌总浮力减小,‌液面降低;‌反之,‌当物体从沉没状态变为浮起状态时,‌总浮力增大,‌液面升高。 3、冰块熔化问题 (1)当冰块中不含有其他物体时,‌冰融化前后的质量不变,冰块融化后对水面高度无影响。‌ (2)冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变;冰中含有铁块、石块等密度大于水的物体,冰化为水后液面下降。 4、剪断绳子问题:剪断绳子问题涉及浮力和力的平衡原理。‌当两个物体通过绳子连接并在水中悬浮时,‌每个物体都处于一种力的平衡状态,‌即重力与浮力相等。‌如果剪断绳子,‌物体的状态会发生变化,‌这取决于物体本身的密度和体积。 【例3】(2025·青海西宁·中考真题)小西所在的兴趣小组,想探索“冰山一角”蕴含的物理知识。利用一个正方体模具装入水,放在冰箱中凝固成冰,再将冰块磨制成体积为的正方体,投入装有适量水的容器中进行实验和分析(实验过程中不考虑冰的熔化、、、g取)。 (1)请计算冰块的重力; (2)请计算冰块所受的浮力; (3)请计算冰块露出水面的体积与水下体积之比; (4)假设冰块全部熔化后,请通过计算说明液面升降情况(不考虑温度、蒸发等影响)。 【变式3-1】(2025·山东淄博·中考真题)小明在厨房清洗樱桃时发现,有的樱桃漂浮在水面上,有的沉底。两颗体积相等的樱桃在水中静止时如图所示。下列说法正确的是(  ) A.甲樱桃所受浮力大于自身重力 B.甲樱桃的质量小于乙樱桃的质量 C.向水中加盐,甲樱桃会下沉 D.向水中加盐,盆底受到的液体压强变小 【变式3-2】(2025·江苏无锡·中考真题)2025年5月18日,我国自主研制的大型水陆两栖飞机AG600“鲲龙”批生产首架机成功完成验证任务,具备交付使用条件。AG600最大起飞质量为53.5t,若实施海上救援,以500km/h的速度飞行,3h到达事发海域,飞行距离为 km,漂浮在海面上时排开的海水的体积最大为 m3(海水密度取1.0×103kg/m3)。执行灭火任务时,20s完成汲水12t,随后飞往火场灭火,若某次灭火需要用水600t,取水点离火场44km,飞机以220km/h的速度飞行,从取水点汲水开始计时,洒水用时不计,任务完成后重新回到取水点,共耗时 s。 【变式3-3】(2025·江苏南通·中考真题)福建舰是我国第三艘航母,其满载排水量为8.8×104t。一架舰载机起飞后,福建舰排开水的体积减小了30m3。海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求: (1)福建舰满载时排开水的体积和浮力; (2)该舰载机受到的重力。 【跨学科实践:制作微型密度计】 1、 核心工作原理 基于物体的漂浮条件(阿基米德原理):密度计漂浮在液体中时,所受浮力等于自身重力(浮物);液体密度越大,密度计排开液体的体积越小,浸入液体的深度越浅,反之则越深;通过标注不同浸入深度对应的液体密度值,即可快速测量液体密度。 2、 关键注意事项 (1)制作密度计的载体需选用密度均匀的材料(如细木棍、吸管),确保其能竖直漂浮在液体中,不倾斜、不侧翻。 (2)载体下端需固定配重(如少量橡皮泥、小铁钉),降低重心,保证密度计漂浮时的稳定性。 (3)配重需密封固定,防止溶解或脱落,避免改变密度计自身重力和平衡状态。 (4)测量时要将密度计轻轻放入液体,避免剧烈晃动,待其静止后再读取刻度,防止读数误差。 (5)同一支密度计测量不同液体前,需擦拭干净表面残留液体,避免不同液体混合影响测量精度。 (6)微型密度计的刻度需在已知密度的标准液体中标定,标注刻度时要精准对齐液面位置。 【探究浮力的大小与哪些因素有关考向分析】 1、使用弹簧测力计测量前,应观察它的指针是否  指在零刻度上 ,若没有,则进行调整。 2、换用不同的物体和液体重复实验目的是:避免实验偶然性,得出影响浮力大小影响的普遍性规律。 3、弹簧测力计自身重力和细线以及盐水的浓度会对实验产生一定的误差。 1.(2025·西藏·中考真题)如图所示,重力为G的长方体物块悬浮在水中,受到的浮力为,上表面受到水的压强为,压力为;下表面受到水的压强为,压力为。下列选项正确的是(    ) A. B. C. D. 2.(2025·山东·中考真题)小华在相同气球内装上不同配重做了两个“小鱼”。“小鱼”甲的质量大于“小鱼”乙的质量。注射器可以通过连接“小鱼”的软管对“小鱼”进行抽气和充气,从而改变“小鱼”的体积。初始时,两“小鱼”在水中处于静止状态,如图所示。忽略空气重力及软管对“小鱼”的作用力。“小鱼”所受浮力分别用F甲、F乙表示。下列说法正确的是(  ) A.对甲充气,甲上浮,再次静止时F甲小于F乙 B.对甲抽气,甲下沉,再次静止时F甲一定小于F乙 C.对乙充气,乙再次静止时所受浮力比初始时的浮力小 D.对乙抽气,乙再次静止时所受浮力可能等于初始时的浮力 3.(2025·山东淄博·中考真题)项目化学习小组用小瓶做以下实验,下列有关说法错误的是(  ) A.图甲,用吸管对着水平桌面上的两个小瓶中间吹气,两瓶彼此远离 B.图乙,在水平桌面上拉动木块做匀速直线运动,垫上瓶子后拉力变小 C.图丙,将空玻璃瓶瓶口朝下往下压,扎在瓶口的橡皮膜凹陷程度变大 D.图丁,装有适量水的小瓶敞口朝下放入矿泉水瓶中,挤压矿泉水瓶,小瓶向下运动 4.(2025·江苏南京·中考真题)如图所示,将同一个鸡蛋先后放入装满液体的甲、乙两个相同杯中,甲杯中鸡蛋漂浮,乙杯中鸡蛋沉底。下列说法正确的是(  ) A.与乙杯相比,甲杯中液体密度较小 B.与乙杯相比,甲杯溢出的液体质量较小 C.与甲杯相比,乙杯底部受到的液体压强较大 D.与甲杯相比,乙杯对水平地面的压力较小 5.(2025·江苏淮安·中考真题)如图甲、乙所示,两个相同的柱形容器内装有两种不同的液体,将两个相同的物体A、B放入容器中,静止时液面刚好相平。下列说法正确的是(  ) A.A受到的浮力大于B受到的浮力 B.图甲中液体的密度大于图乙中液体的密度 C.两个柱形容器对水平桌面的压强相等 D.两个容器底部受到的液体的压强相等 6.(2025·山东泰安·中考真题)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,分别装有适量等质量的水。甲烧杯中,静止在杯底的铁块,通过细线与浸没在水中的木球相连,此时甲烧杯对桌面的压力为;乙烧杯放入相同的铁块,与木球体积相同的铁球悬挂并浸没入水中,静止时乙烧杯对桌面的压力为;剪断木球下端的细线后,甲烧杯对桌面的压力为。以上操作中,水的质量保持不变,细线质量和体积忽略不计。已知。下列说法中(  ) ①    ②    ③    ④ A.只有①③正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确 7.(2025·山东德州·中考真题)为了给正方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓慢压入油中,如图甲所示。工件的下表面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示(ρ油=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)。下列说法正确的是(  ) A.工件的边长为0.3m B.工件的质量为60kg C.工件受到的最大浮力为2000N D.工件密度与油的密度之比为3:10 8.(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。 9.(2025·海南·中考真题)火箭所受重力为,在海面悬停时,向下喷火获得的反推力为,则 G(选填“>”“<”或“”);火箭从接触水面到完全浸入水中所受的浮力 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 10.(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) 11.(2025·四川遂宁·中考真题)2024年12月,我国自主研制建造的076型两栖攻击舰首舰——“中国人民解放军海军四川舰”正式下水,该舰满载排水量(排开水的质量)4万余吨。若以满载排水量4万吨来计算,该舰满载时所受浮力大小为 N。不考虑燃料质量变化,该舰由海水密度较小的近海驶向海水密度较大的远海区域时,排开海水的体积将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10N/kg) 12.(2025·山东淄博·中考真题)每天一袋牛奶,加强营养,增强体质。小明和小强一起测量某品牌牛奶的密度。 (1)将天平放在水平台上,游码归零,发现指针指在分度盘中线的左侧,此时应向 调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中线上; (2)小明调节天平平衡后,进行以下测量: ①用天平测出空烧杯的质量为20g; ②向烧杯中倒入适量的牛奶,测量烧杯和牛奶的总质量。称量过程中,当放入最小的5g砝码时,天平右端下沉,接下来应进行的操作是 ,直到天平平衡。测量结果如图甲所示,总质量为 g; ③将烧杯中的牛奶倒入量筒中,测出其体积(如图乙所示)。由此小明计算出牛奶的密度为 kg/m3; (3)分析实验过程,小强观察到烧杯中残留了一些牛奶,这会导致密度的测量结果偏 。两人经过思考,认为在原来实验的基础上再增加一步操作就能使测量结果更准确,请写出该实验步骤: ; (4)他们利用酒精、烧杯、铁块、细线和弹簧测力计,利用浮力知识测量牛奶的密度,以下是实验方案: ①用细线拴住铁块,用弹簧测力计测出铁块的重力G; ②将铁块浸没在酒精中,记下此时弹簧测力计的示数F1; ③将铁块浸没在牛奶中,记下此时弹簧测力计的示数F2; 则牛奶的密度表达式为ρ牛奶= (用G、F1、F2和ρ酒精表示);从实际操作角度简单评估该方案对实验器材的要求: 。 13.(2025·山东滨州·中考真题)小滨用托盘天平和量筒测量蜡块的密度。 (1)实验前,小滨先将天平置于水平桌面上,把游码移到标尺左端的 处,发现指针如图甲所示,他应将平衡螺母向 移动,直至天平横梁水平平衡。 (2)天平平衡后,小滨把蜡块放在左盘中,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示时,横梁恢复水平平衡,则蜡块的质量为 g。 (3)由于蜡块形状不规则,小滨进行了如图丙所示的操作: ①向量筒内倒入适量的淡盐水,记下淡盐水的体积为30mL; ②将蜡块轻轻放入量筒中,蜡块漂浮在液面上稳定时,液面上升至40mL; ③再用细钢针将蜡块压入淡盐水中使之浸没,此时液面上升至42mL。 由此可知:蜡块的体积为 cm3,蜡块的密度为 g/cm3。 (4)根据以上实验数据,还能算出淡盐水的密度是 kg/m3。 14.(2025·山东德州·中考真题)王莲是一种大型浮叶草本,叶片布满气室、边缘向上卷起,具有粗壮的叶脉支撑结构,因而能产生巨大的浮力,植物园在其观赏期向游客开设载人体验活动。为安全起见,工作人员将一泡沫板置于叶片上方(泡沫板和叶片的面积视为相等)。如图所示,一质量为28kg的游客坐在泡沫板上进行体验。已知叶片底面积为1.4m2,其浸入水中的最大安全深度为5cm。(叶片及泡沫板质量均忽略不计,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求: (1)该游客体验时,泡沫板对叶片的压强; (2)叶片所能承载的最大重力。 15.(2025·四川·中考真题)曹冲称象是我国古人运用智慧解决实际问题的经典故事,某校物理兴趣小组通过实验来模拟“称象”的过程,如图所示。在水平桌面上,底面为正方形的薄壁柱形容器A足够高,底面积为;底面为正方形薄壁柱形容器B的质量为50g,底面积为,高为15cm;待测物体C是边长为5cm的实心正方体。测量C的质量时,先在A中注入10cm深的水,然后将B竖直缓慢放入A中直至平衡,再将C竖直缓慢放入B中,平衡时B又竖直下降了5cm,小组同学在B上做好标记;取出C后,将50g的钩码逐个缓慢放入B中,直至液面再次达到标记处为止。忽略液体搅动、物体吸水等次要因素,,g取。 (1)A中未放入B时,求水对A底部的压强; (2)液面再次达到标记处时,求加入钩码的个数; (3)设C的密度为,请写出将C竖直缓慢放入B中,平衡后水对A底部压强与的关系式。 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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第10讲 浮力(举一反三·讲义)(全国通用)2026年中考物理一轮复习
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