四、浮力(高效培优讲义)物理新教材苏科版八年级下册
2026-01-22
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2份
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45页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 四、浮力 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 浮力的应用 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 23.29 MB |
| 发布时间 | 2026-01-22 |
| 更新时间 | 2026-01-22 |
| 作者 | 付老师物理资料大全 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-01-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56090174.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本初中物理讲义聚焦“浮力”核心知识点,系统梳理浮力的概念、产生原因(物体上下表面压力差)、影响因素(排开液体体积和密度)及阿基米德原理,通过题型导航与重难题型讲解搭建递进式学习支架,帮助学生构建完整知识脉络。
资料以实验探究(如影响浮力大小因素的实验设计)培养科学探究能力,结合福建舰、奋斗者号等科技实例深化物理观念,典例与变式训练强化科学思维,能力培优练和链接中考助力课中教学与课后查漏补缺,提升学习效果。
内容正文:
第4节 浮力
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 什么是浮力 1
题型2 探究影响浮力大小的因素 4
题型3 阿基米德原理 8
【能力培优练】 10
【链接中考】 14
【重难题型讲解】
题型1 什么是浮力
1.知识讲解
(1)浸在液体或气体中的物体,会受到液体或气体向上托的力,这个力叫作浮力(buoyancy force)。浮力的方向总是竖直向上的。
(2)图 9-32(a)和图9-32(c)中弹簧测力计的示数之差,就等于石块所受浮力的大小。
(3)如图 9-35 所示,立方体的上下表面与水面平行,在水中的深度分别为h1、h2。由于相同深度对应点的压强均相等,因而左右两个侧面所受的压力相互平衡,合力为零。同理,前后两个侧面所受的压力也相互平衡,合力也为零。而立方体下表面受到的水的压强大于上表面受到的水的压强,因此水对下表面的压力 F2大于水对上表面的压力F1。浮力就是由于物体上下表面受到的压力差产生的,其大小为 F 浮 = F2 - F1。
2.典例讲解
【典例1-1】(22-23八下·陕西咸阳实验中学·)下列情景中的物体没有受到浮力的是( )
A.水面戏水的鸭子 B.水中游动的小鱼
C.水中大桥的桥墩 D.沉入水底的石头
变式训练1(22-23八下·陕西西安莲湖区·期末)近年来,我国在科学技术领域取得了辉煌的成就。下列科技成果没有受到浮力作用的是( )
A.在太空中翱翔的“天宫空间站” B.在海面上航行的“福建号”航母
C.在海水中遨游的“奋斗者号”潜水器 D.在高空中游弋的“极目一号”Ⅲ型浮空艇
变式训练2(21-22八下·陕西安康汉阴中学·月考)下列物体中不受浮力的是( )
A.水中的桥墩 B.沉入湖底的石头
C.空中的气球 D.沉在盐水中的种子
变式训练3(22-23八下·福建泉州南安·期中)下列情境中的物体,不受浮力的是( )
A.水中下沉的石块 B.空中上升的气球
C.海中航行的轮船 D.遨游太空的卫星
【典例1-2】(24-25八下·江苏泰州靖江八校联盟·月考)如图所示,用弹簧测力计悬挂重10N的金属块浸入水中,弹簧测力计的示数为6N。此时金属块所受浮力的大小和方向是( )
A.6N,竖直向上 B.10N,竖直向下 C.4N,竖直向下 D.4N,竖直向上
变式训练1(24-25八下·江苏宿迁沭阳县·期末)如图所示,取一个矿泉水瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮(如图甲);若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来(如图乙和丙),此实验中,相关说法正确的是( )
A.甲乙两次实验中,小球所受浮力相等
B.三次实验中,小球均受到浮力
C.丙图中,乒乓球在上浮时受到的浮力不等于水对球上下面的压力差
D.此实验原理可以进一步阐述浮力产生的原因
变式训练2(24-25八年级下·全国·课后作业)如如图所示,把重2.5N的石块挂在弹簧测力计上,将石块浸没在水中,弹簧测力计示数变为1.5N。下列有关说法正确的是( )
A.石块所受浮力方向竖直向下 B.石块浸没在水中受到的浮力为1N
C.石块上、下表面受到的压力差为1.5N D.石块下表面受到的压力为2N
变式训练3(23-24八下·河南郑州四中·期中)如图所示,有一个重力为G的长方体浸没在液体中,其受到的浮力为F,液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2,下列说法不正确的是( )
A.长方体所有表面都受到液体压力
B.长方体相对侧面所受液体的压力相互平衡
C.F1、F2和F浮的大小关系是F1-F2=F浮
D.若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比,F1、F2之差不变
题型2 探究影响浮力大小的因素
1.知识讲解
(1) 实验器材:弹簧测力计,物块,盛有水和浓盐水的容器各一个。
(二)实验步骤:①如图(a)所示,测出物块所受的重力并记录。②如图(b)所示,将物块逐渐浸入水中,直到浸没,观察并记录弹簧测力计示数的变化。③如图(c)所示,改变物块浸没在水中的深度,观察并记录弹簧测力计的示数。④如图(d)所示,将物块浸没在浓盐水中,观察并记录弹簧测力计的示数。
(三)实验结论:实验表明,浸在液体中的物体,所受浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关。液体密度相同,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大;液体密度不同,当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
2.典例讲解
【典例2-1】(24-25八年级下·江苏扬州·期末)小聪同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
猜想:1浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
猜想:2浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想:3浮力大小与液体的密度有关。
(1)小聪先后将同一铝块平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,如图所示,比较弹簧测力计示数大小。小聪想验证实验猜想 ,如果弹簧测力计示数 (选填“变大”、“不变”或“变小”),说明该猜想是错误的;
(2)通过a、b、c实验步骤,可探究物体所受浮力大小与 有关;可求物体浸没在水中所受浮力大小是 N,物体的体积是 cm3;
(3)通过a、d、e实验步骤,可得实验结论:当排开液体体积相同时, ,物体所受浮力越大;
变式训练1(24-25八下·江苏盐城射阳实验初级中学·月考)同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示(,g取10N/kg)
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是 N;
(2)为了验证猜想①,分析A与C、D三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度 (选填“有”或“无”)关。
(3)为了验证猜想②,分析A与 三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样操作是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(5)进行B、C两次实验中,物体排开水的体积之比为 ;
(6)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是 。
变式训练2(24-25八下·江苏苏州昆山汉浦中学·月考)某同学按如图所示的装置进行“探究影响浮力大小的因素”的实验:
(1)分析图甲、乙、丙,得出的结论是: ;
(2)为了探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用 图装置进行操作;
(3)选用图甲、丁、戊可探究浮力大小与 的关系;
(4)物体浸没在水中时受到的浮力是 N,物体的体积是 m3;
(5)用图示实验数据还可测出盐水的密度为 kg/m3。
变式训练3(24-25八下·江苏扬州江都区·期末)如图所示,弹簧测力计挂着同一金属块,“探究浮力大小跟哪些因素有关”:
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是 N。分析甲、乙、丙图可知,浮力的大小与 有关;
(2)小华通过比较甲、乙、戊图可以得出浮力大小与液体的密度有关,请你判断小华的做法是否正确,并说明理由: ;
(3)根据图中信息还可以得到盐水的密度是 kg/m3。
【典例2-2】(24-25八下·河北秦皇岛昌黎县第四中学·月考)如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,所用的物块a和物块b体积不同,但质量相同。下列结论正确的是 ( )
A.甲图中物块a受到的浮力比乙图中的大
B.对比甲、乙可以得出结论:同一物体浸入液体中的深度越深,所受浮力越大
C.对比乙、丙可以得出结论:在同种液体中,物体体积越大,所受浮力越大
D.对比丙、丁可以得出结论:同一物体浸没在密度越大的液体中,所受浮力越大
变式训练1(24-25八下·湖北武汉洪山区·期中)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,先用测力计测出长方体金属物块的重力,测力计示数如图a,然后将物块缓慢浸入液体中不同深度,测力计示数记在对应图中。分析实验过程及数据,下列有关说法错误的是( )
A.由a、d、e实验可得,物块所受浮力大小与所处液体深度无关
B.图d实验中,物块的下表面所受水的压力为
C.由a、e、f实验可知,物块所受浮力大小与液体密度有关
D.图e实验中,图示位置剪断细线物块沉底后烧杯杯底所受水的压强变大
变式训练2(24-25八下·山东临沂罗庄区·期末)在探究“影响浮力大小的因素”实验中,小明选用体积相同的实心金属块甲和乙,实验过程如图所示。下列对实验分析正确的是( )
A.金属块甲、乙浸没在水中受到的浮力不相等
B.可以探究浮力大小与液体密度是否有关
C.可以探究浮力大小与物体密度是否有关
D.可以探究浮力大小与物体浸入液体体积是否有关
变式训练3(23-24八下·湖北孝感孝南区·期中)细心的小明同学把老师的部分演示实验记录在了如图所示的情境中,根据图示可以知道该同学这次操作的目的是( )
A.探究浮力与液体质量的关系
B.探究浮力与液体体积的关系
C.探究浮力与液体密度的关系
D.探究浮力与液体深度的关系
题型3 阿基米德原理
1. 知识讲解
古希腊学者阿基米德,通过实验和理论研究得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小,等于被物体排开液体所受重力的大小,即,这就是阿基米德原理。由,可得,上式表明我们的实验探究结论是正确的。阿基米德原理也适用于气体。
2.典例讲解
【典例3-1】(24-25八下·江苏扬州江都区·期末)福建舰是我国首艘弹射型航空母舰,已经顺利完成第八次海试,福建舰满载排水量约为8×104t(排开水的质量),服役后将成为保家卫国的利器。求:
(1)福建舰满载时所受浮力;
(2)福建舰满载时排开水的体积。
变式训练1(24-25八下·江苏扬州宝应县·期末)中国首艘具备极地破冰能力的高校科考船——“中山大学极地”号完成了改造升级,并于2024年7月26日至10月7日,顺利完成北冰洋科学考察任务,显示了中国强大的极地科研能力。“极地”号科考船长78.95m、宽17.22m,满载排水量约5800t,最大吃水深度约8.2m,破冰能力排在世界前列。(取10N/kg,)
(1)满载时,该科考船受到的浮力多大?
(2)满载时,该科考船排开水的体积为多少?
变式训练2(24-25八下·江苏南通海安·期末)如图,大国重器——“雪龙2号”极地科考破冰船破冰前行执行南极考察任务。“雪龙2号”全长122m,满载时排水量。某次破冰时,“雪龙2号”与冰面的接触面积是,冰面受到压力为破冰船满载时总重力的0.2倍。已知,取。求“雪龙2号”满载时:
(1)受到的重力;
(2)在海水面上排开海水的体积;
(3)破冰时对冰面的压强。
变式训练3(2025·陕西西安·一模)如图所示的是我国第三艘航母“福建舰”,我国也迎来了三航母时代。其设计满载排水量达到了8.5万吨,最大吃水深度10.5m。(取10N/kg,)
(1)“福建舰”满载时受到水的浮力为多少?
(2)“福建舰”满载时最底部受到水的压强为多少?
【典例3-2】(24-25八下·湖北宜昌当阳·期末)我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A.浮力变大、压强变大 B.浮力变大、压强不变
C.浮力不变、压强不变 D.浮力不变、压强变大
变式训练1(24-25八下·黑龙江佳木斯富锦铁路中学、锦山中学联考·期末)下列关于压强和浮力的说法中,正确的是( )
A.液体的压强只与液体的深度有关
B.物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大
C.潜水员在水中下潜时,受到的浮力不变
D.大气压随海拔高度的增加而增大
变式训练2(24-25八下·广东中山第一中学·期中)鱼在水中会吐出气泡,气泡上升过程中受到的浮力会越来越大,下列选项中符合题意的是( )
A. B.
C. D.
变式训练3(23-24八下·青海师范大学附属实验中学·期中)如图所示是我国最先进的潜水器“潜龙三号”。潜水器在水面下匀速下潜的过程中(假定海水的密度不变),受到的浮力和潜水器下表面受到的压强( )
A.浮力变大,压强变大
B.浮力不变,压强变大
C.浮力不变,压强不变
D.浮力变大,压强不变
【能力培优练】
1.(24-25八下·江苏常州中天实验中学·月考)用已校正“0”点的弹簧测力计挂一物块静止时示数如图甲所示,将物块浸没在水中静止时弹簧测力计示数如图乙所示,则物块所受的浮力为( )
A.1.1N B.1.2N
C.2.8N D.3.8N
2.(24-25八下·江苏镇江句容·期末)一名初中生质量约50kg,空气密度约为1.3kg/m3,人体的密度与水接近,则他受到空气的浮力约为( )
A.0.6N B.6N C.60N D.600N
3.(24-25八下·江苏南通海门区·期中)世界上最大的全透型载客潜水器,“寰岛蛟龙1”在海南下水,如图所示,潜水器可搭载九名乘客缓慢下潜至水面下一定深度悬停,待乘客观光一段时间后再缓慢上浮至水面,下列说法正确的是( )
A.潜水器未露出水面前,上浮过程中受到的浮力逐渐变大
B.潜水器未露出水面前,下潜过程中受到的浮力逐渐变小
C.潜水器在下潜过程中,水对潜水器的底部的压强变大
D.潜水器在下潜过程中,水对潜水器顶部的压强变小
4.(24-25八下·江苏扬州仪征·期末)在“天宫课堂”的开学第一课上,王亚平做了一个有关浮力的实验。在太空失重环境中,乒乓球并没有像在地球上一样浮在水面,而是停留在水中,如图所示。下列有关该现象的解释,正确的是( )
A.乒乓球受到的浮力方向向下 B.乒乓球受到的浮力等于重力
C.乒乓球没有受到浮力的作用 D.乒乓球受到的浮力小于重力
5.(24-25八下·江苏扬州高邮·期末)如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲和丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N。若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则下列结论正确的是( )
①物体A的体积为
②物体A的密度为
③实验乙中,物体A受到的浮力为1N
④实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
A.只有①③④ B.只有①②④ C.只有①②③ D.只有②③④
6.(24-25九·江苏南京建邺区·)科学小组利用如图所示器材以及水和酒精来测量另一不知名液体的密度,已知ρ酒精=0.8g/cm3,ρ水>ρ不知名液体>ρ酒精,将塑料袋中装满另一不知名液体放入水中,未浸入水的体积为52cm3,再浸入装有酒精的杯中,弹簧测力计示数为0.48N,则塑料袋中的不知名液体的密度为( )
A.0.9g/cm3 B.0.896g/cm3 C.0.84g/cm3 D.0.86g/cm3
7.(23-24八下·山东济南平阴县·期中)在下列所列举的各种事例中,没有受到浮力的是( )
A.在钓鱼岛海域巡航的海巡船 B.缓缓上升的太空热气球
C.太空中运行的中国空间站 D.正在水中下潜的潜水艇
8.(21-22八下·江苏盐城大丰区飞达路初级中学·月考)下列关于浮力的说法正确的是( )
A.在水中下沉的石块不受浮力作用
B.只有浮在水面上的物体才受浮力作用
C.浮力的方向是竖直向下的
D.在空中上升的氢气球受到空气对它的浮力
9.(24-25八下·陕西渭南临渭区·期末)在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的大烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计的读数F随圆柱体下降高度h变化的图像(不考虑水面的变化及水对圆柱体的阻力),下列说法中正确的是( )
A.分析图像可知,圆柱体的重力是8N
B.圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是4N
C.圆柱体的密度是
D.时,圆柱体的上表面离水面高度是3cm
10.(24-25八下·陕西咸阳秦都区咸阳彩虹学校·期中)如图所示,一个长方体浸没在水中,其上表面受到水的压力为5N,下表面受到水的压力为12N,则长方体受到水的浮力为( )
A.7N B.5N C.12N D.17N
11.(24-25八下·陕西西安西咸新区·期末)如图所示,小明用小石块和弹簧测力计探究“浮力与哪些因素有关”,已知g取,水的密度为。下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计在测重力前,应先在水平方向调零
B.石块所受的重力为
C.石块浸没在水中时受到的浮力大小为
D.石块的体积为
【链接中考】
1.(2025·江苏省镇江市丹阳市·二模)如图1,竖直轻质细杆的上端固定在力传感器下方,传感器可以显示细杆对传感器的作用力,细杆下方与柱形物体相连。物体下表面恰好与柱形容器中水面相平。缓慢抬高升降台直至水面与物体上表面相平,力传感器的示数F与升降台抬升高度h的关系如图2所示。已知:容器底面积是柱形物体底面积的2倍,,则下列说法正确的是( )
A.抬高升降台时,容器底部受到水的压强保持不变
B.当时,柱形物体浸在水中的深度为3cm
C.柱形物体的密度为
D.当时,传感器示数
2.(2025·江苏省无锡市·三模)如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中(未沉底)开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像。根据图像信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为34N
B.在0至t1时间段金属块上下表面所受水的压力差减小
C.在t1至t2时间段金属块所受浮力逐渐增大
D.根据数据可求出金属块的密度为2.7g/cm3
3.(2025·江苏省南通市启东市·二模)物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图。下列判断正确的是( )
A.物块受到的浮力是1N
B.物块的体积是
C.物块的密度是
D.物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大
4.(2025·湖北省武汉市·二模)同学们在做“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验时,将同一个圆柱体分别放入同一个烧杯中进行了如图所示的操作,并记下物体静止时弹簧测力计的示数。已知盐水的密度为1.1×103kg/m3,以下说法正确的是( )
A.甲、乙两图说明:物体浸入液体的深度越深,受到的浮力越大
B.圆柱体密度为2.7×103kg/m3
C.甲、丙两图中圆柱体下表面所受液体压力相差0.6N
D.甲、戊两图中,圆柱体受到的浮力相差1N
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第4节 浮力
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 什么是浮力 1
题型2 探究影响浮力大小的因素 6
题型3 阿基米德原理 14
【能力培优练】 18
【链接中考】 25
【重难题型讲解】
题型1 什么是浮力
1.知识讲解
(1)浸在液体或气体中的物体,会受到液体或气体向上托的力,这个力叫作浮力(buoyancy force)。浮力的方向总是竖直向上的。
(2)图 9-32(a)和图9-32(c)中弹簧测力计的示数之差,就等于石块所受浮力的大小。
(3)如图 9-35 所示,立方体的上下表面与水面平行,在水中的深度分别为h1、h2。由于相同深度对应点的压强均相等,因而左右两个侧面所受的压力相互平衡,合力为零。同理,前后两个侧面所受的压力也相互平衡,合力也为零。而立方体下表面受到的水的压强大于上表面受到的水的压强,因此水对下表面的压力 F2大于水对上表面的压力F1。浮力就是由于物体上下表面受到的压力差产生的,其大小为 F 浮 = F2 - F1。
2.典例讲解
【典例1-1】(22-23八下·陕西咸阳实验中学·)下列情景中的物体没有受到浮力的是( )
A.水面戏水的鸭子 B.水中游动的小鱼
C.水中大桥的桥墩 D.沉入水底的石头
【答案】C
【解析】ABD.鸭子、小鱼和石头都浸在液体中,因为液体对浸没在其中的物体有向上的作用力和向下的压力作用,其中向上的压力大于向下的压力,这个压力差即物体受到的浮力,故ABD不符合题意;
C.桥墩由于底面埋在淤泥下,不能与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,故桥墩不受浮力作用,故C符合题意。
故选C。
变式训练1(22-23八下·陕西西安莲湖区·期末)近年来,我国在科学技术领域取得了辉煌的成就。下列科技成果没有受到浮力作用的是( )
A.在太空中翱翔的“天宫空间站” B.在海面上航行的“福建号”航母
C.在海水中遨游的“奋斗者号”潜水器 D.在高空中游弋的“极目一号”Ⅲ型浮空艇
【答案】A
【解析】A.太空没有空气,故“天宫空间站”没有受到浮力,故A符合题意;
B.在海面上航行的“福建号”航母受到海水的浮力,故B不符合题意;
C.在海水中遨游的“奋斗者号”潜水器受到海水的浮力,故C不符合题意;
D.在高空中游弋的“极目一号”Ⅲ型浮空艇受到空气的浮力,故D不符合题意。
故选A。
变式训练2(21-22八下·陕西安康汉阴中学·月考)下列物体中不受浮力的是( )
A.水中的桥墩 B.沉入湖底的石头
C.空中的气球 D.沉在盐水中的种子
【答案】A
【解析】A.桥墩由于底面埋在地下,其底面不与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,故桥墩不受浮力作用,故A符合题意;
BD.沉入湖底的石头、沉在盐水中的种子,都受到液体向上的压力,由浮力的产生原因可知,都受到浮力,故BD不符合题意;
C.空中的气球受到空气的浮力的作用,故C不符合题意。
故选A。
变式训练3(22-23八下·福建泉州南安·期中)下列情境中的物体,不受浮力的是( )
A.水中下沉的石块 B.空中上升的气球
C.海中航行的轮船 D.遨游太空的卫星
【答案】D
【解析】因为浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力,水中下沉的石块、大海中航行的轮船都受到水的向上托起的力,即受到浮力;空中上升的气球受到空气的浮力;太空中没有空气,故卫星不受到浮力,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【典例1-2】(24-25八下·江苏泰州靖江八校联盟·月考)如图所示,用弹簧测力计悬挂重10N的金属块浸入水中,弹簧测力计的示数为6N。此时金属块所受浮力的大小和方向是( )
A.6N,竖直向上 B.10N,竖直向下 C.4N,竖直向下 D.4N,竖直向上
【答案】D
【解析】金属块重10N,浸入水中弹簧测力计的示数为6N,浮力的大小为
浮力的方向总是竖直向上的。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
变式训练1(24-25八下·江苏宿迁沭阳县·期末)如图所示,取一个矿泉水瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮(如图甲);若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来(如图乙和丙),此实验中,相关说法正确的是( )
A.甲乙两次实验中,小球所受浮力相等
B.三次实验中,小球均受到浮力
C.丙图中,乒乓球在上浮时受到的浮力不等于水对球上下面的压力差
D.此实验原理可以进一步阐述浮力产生的原因
【答案】D
【解析】A.甲图中,乒乓球下方没有水,水对乒乓球没有向上的压力,根据浮力产生的原因(浮力是由于液体对物体上下表面的压力差产生的),此时乒乓球不受浮力;乙图中,用手堵住瓶口,乒乓球下方有水,水对乒乓球有向上的压力,乒乓球受到浮力。所以甲乙两次实验中,小球所受浮力不相等,故A错误;
B. 由上述对甲图的分析可知,甲图中乒乓球不受浮力,故B错误;
C.根据浮力产生的原因,浮力等于液体对物体上下表面的压力差,丙图中乒乓球上浮时受到浮力, 所以受到的浮力等于水对球上下表面的压力差,故C错误;
D.甲图中乒乓球不受浮力(下方无水,无向上压力),乙、丙图中乒乓球受浮力(下方有水,有向上压力,产生压力差),通过对比,能阐述浮力是由于液体对物体上下表面存在压力差产生的,即可以进一步阐述浮力产生的原因,故D正确。
故选D。
变式训练2(24-25八年级下·全国·课后作业)如如图所示,把重2.5N的石块挂在弹簧测力计上,将石块浸没在水中,弹簧测力计示数变为1.5N。下列有关说法正确的是( )
A.石块所受浮力方向竖直向下 B.石块浸没在水中受到的浮力为1N
C.石块上、下表面受到的压力差为1.5N D.石块下表面受到的压力为2N
【答案】B
【解析】A.重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,故A错误;
B.对物体进行受力分析,可知,所以石块浸没在水中受到的浮力为
故B正确;
C.浮力等于物体上、下表面受到的压力差,所以石块上、下表面受到的压力差为
故C错误;
D.根据可知,石块上下表面的表面积未知,石块所处的深度未知,所以无法求出石块下表面受到的压力,故D错误。
故选B 。
变式训练3(23-24八下·河南郑州四中·期中)如图所示,有一个重力为G的长方体浸没在液体中,其受到的浮力为F,液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2,下列说法不正确的是( )
A.长方体所有表面都受到液体压力
B.长方体相对侧面所受液体的压力相互平衡
C.F1、F2和F浮的大小关系是F1-F2=F浮
D.若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比,F1、F2之差不变
【答案】C
【解析】A、因为液体内部存在压强,所以长方体各表面都受到液体的压力,故A正确,不符合题意;
B、根据相同深度液体向各个方向的压强相等的特点可知,长方体浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡,则长方体两个相对的侧面所受液体的压力同时作用在长方体上,且大小相等、方向相反、作用在同一条直线上是一对平衡力,故B正确,不符合题意;
C、根据浮力产生的原因可知,浮力等于物体上下表面的压力差,即浮力为
F1-F2=F浮
故C错误,符合题意;
D、若物体浸没于更深的位置,但上下表面的深度差不变,所以受到的压强差不变,受力面积不变,受到的压力差不变,即F1、F2之差不变,故D正确,不符合题意。
故选C。
题型2 探究影响浮力大小的因素
1.知识讲解
(1) 实验器材:弹簧测力计,物块,盛有水和浓盐水的容器各一个。
(二)实验步骤:①如图(a)所示,测出物块所受的重力并记录。②如图(b)所示,将物块逐渐浸入水中,直到浸没,观察并记录弹簧测力计示数的变化。③如图(c)所示,改变物块浸没在水中的深度,观察并记录弹簧测力计的示数。④如图(d)所示,将物块浸没在浓盐水中,观察并记录弹簧测力计的示数。
(三)实验结论:实验表明,浸在液体中的物体,所受浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关。液体密度相同,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大;液体密度不同,当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
2.典例讲解
【典例2-1】(24-25八年级下·江苏扬州·期末)小聪同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
猜想:1浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
猜想:2浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想:3浮力大小与液体的密度有关。
(1)小聪先后将同一铝块平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,如图所示,比较弹簧测力计示数大小。小聪想验证实验猜想 ,如果弹簧测力计示数 (选填“变大”、“不变”或“变小”),说明该猜想是错误的;
(2)通过a、b、c实验步骤,可探究物体所受浮力大小与 有关;可求物体浸没在水中所受浮力大小是 N,物体的体积是 cm3;
(3)通过a、d、e实验步骤,可得实验结论:当排开液体体积相同时, ,物体所受浮力越大;
【答案】(1) 1 不变
(2) 物体排开液体的体积 0.5 50
(3)液体密度越大
【解析】(1)[1]将同一铝块平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,则铝块浸入液体中的体积相同,由图可知物体浸入液体中的深度不同,所以小聪想验证实验猜想1。
[2]根据称重法求浮力可知,如果弹簧测力计示数保持不变,即铝块受到的浮力不变,则浮力大小与物体浸入液体中的深度无关,说明猜想1错误。
(2)[3]观察a、b、c实验可知,物体排开液体的体积逐渐变大,弹簧测力计的示数逐渐减小,所以物体受到浮力逐渐增大,故可探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[4]根据称重法求浮力,可得物体浸没在水中所受浮力为
[5]由图a、c可知物体完全浸没在水中,则物体的体积等于物体排开水的体积
(3)由实验a、d、e可知,物体浸没在不同液体中,排开液体的体积相同,液体密度越大,弹簧测力计示数越小,即浮力越大,所以可得实验结论:当排开液体体积相同时,液体密度越大,物体所受浮力越大。
变式训练1(24-25八下·江苏盐城射阳实验初级中学·月考)同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示(,g取10N/kg)
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是 N;
(2)为了验证猜想①,分析A与C、D三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度 (选填“有”或“无”)关。
(3)为了验证猜想②,分析A与 三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样操作是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(5)进行B、C两次实验中,物体排开水的体积之比为 ;
(6)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是 。
【答案】(1)4
(2)无
(3)BC
(4) 错误 没有控制物体排开液体的体积相等
(5)1∶2
(6)
【解析】(1)由A图可知,该物体的重力为6N,由C、D两图可知,该物体浸没在水中时弹簧测力计的示数为2N,则该物体浸没在水中时受到的浮力为
(2)分析A与C、D三次实验,物体的重力不变,浸没在水中不同深度时,弹簧测力计示数相等,均为2N,根据可知,物体在水中不同深度时,浮力相等,即浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度无关。
(3)为了探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选择液体密度相同,物体排开液体体积不同的实验进行对比,其中B图中物体排开水的体积小于C图中物体排开水的体积,因此由图可知,应选择A、B、C三次实验。
(4)[1][2]为了探究浮力大小与液体密度的关系,应选择物体排开液体体积相同,而液体密度不同的实验进行对比,由图可知B、E两次实验,液体密度不同,物体排开液体的体积也不同,因此这样操作是错误的,没有控制物体排开液体的体积相等,应选择A、C、E三次实验。
(5)B、C两图中液体都是水,液体密度相等,B图中物体受到的浮力为
C图中物体受到的浮力为
因此进行B、C两次实验中,物体排开水的体积之比为
(6)物体浸没在盐水中时排开盐水的体积等于物体的体积,而物体的体积又等于物体浸没在水中时排开水的体积,即
物体浸没在盐水中时的浮力为
盐水的密度是
变式训练2(24-25八下·江苏苏州昆山汉浦中学·月考)某同学按如图所示的装置进行“探究影响浮力大小的因素”的实验:
(1)分析图甲、乙、丙,得出的结论是: ;
(2)为了探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用 图装置进行操作;
(3)选用图甲、丁、戊可探究浮力大小与 的关系;
(4)物体浸没在水中时受到的浮力是 N,物体的体积是 m3;
(5)用图示实验数据还可测出盐水的密度为 kg/m3。
【答案】(1)浸入液体中的物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关
(2)甲丙丁
(3)液体密度
(4) 4 4×10-4
(5)1.1×103
【解析】(1)比较图甲、乙,说明物体在水中受到浮力的作用,比较乙、丙可知,液体的密度相同,物体排开水的体积不同,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,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(2)探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系,要控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变浸没的深度,可选用甲、丙、丁图装置进行操作。
(3)甲、丁、戊实验中,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,因此可以探究物体受到的浮力与液体密度的关系。
(4)[1]由甲丙两实验可得,物体浸没在水中受到的浮力为
[2]物体浸没时,排开液体的体积与物体的体积相等,则物体的体积为
(5)据甲戊两次实验可知,物体浸没在盐水中受到的浮力为
盐水的密度为
变式训练3(24-25八下·江苏扬州江都区·期末)如图所示,弹簧测力计挂着同一金属块,“探究浮力大小跟哪些因素有关”:
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是 N。分析甲、乙、丙图可知,浮力的大小与 有关;
(2)小华通过比较甲、乙、戊图可以得出浮力大小与液体的密度有关,请你判断小华的做法是否正确,并说明理由: ;
(3)根据图中信息还可以得到盐水的密度是 kg/m3。
【答案】(1) 2 排开液体的体积
(2)不正确,未控制排开液体的体积不变
(3)1.2×103
【解析】(1)[1]由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3N,即金属块的重力。由图丙或丁可知,金属块浸没在水中时,弹簧测力计的示数。根据称重法测浮力,可得金属块浸没在水中时受到的浮力。
[2]分析甲、乙、丙图,液体都是水,金属块排开液体的体积不同,弹簧测力计示数不同,浮力不同,所以浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(2)要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同。甲、乙、戊图中,金属块排开液体的体积不同,所以小华的做法不正确,因为没有控制物体排开液体的体积不变。
(3)由图甲、丁可知,金属块浸没在水中时受到的浮力
由图甲、戊可知,金属块浸没在盐水中时受到的浮力
根据阿基米德原理,金属块浸没时,所以,又,得盐水的密度是
【典例2-2】(24-25八下·河北秦皇岛昌黎县第四中学·月考)如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,所用的物块a和物块b体积不同,但质量相同。下列结论正确的是 ( )
A.甲图中物块a受到的浮力比乙图中的大
B.对比甲、乙可以得出结论:同一物体浸入液体中的深度越深,所受浮力越大
C.对比乙、丙可以得出结论:在同种液体中,物体体积越大,所受浮力越大
D.对比丙、丁可以得出结论:同一物体浸没在密度越大的液体中,所受浮力越大
【答案】D
【解析】A.根据称重法可知,弹簧测力计甲的示数大于乙,所以甲图中物块a受到的浮力小,故A错误;
B. 对比甲、乙可以得出结论:同一物体浸入液体中的体积越大,所受浮力越大,故B错误;
C. 对比乙、丙可以得出结论:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,所受浮力越大 ,故C错误;
D. 对比丙、丁可以得出结论:同一物体浸没在密度越大的液体中,所受浮力越大 ,故D正确;
故选D。
变式训练1(24-25八下·湖北武汉洪山区·期中)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,先用测力计测出长方体金属物块的重力,测力计示数如图a,然后将物块缓慢浸入液体中不同深度,测力计示数记在对应图中。分析实验过程及数据,下列有关说法错误的是( )
A.由a、d、e实验可得,物块所受浮力大小与所处液体深度无关
B.图d实验中,物块的下表面所受水的压力为
C.由a、e、f实验可知,物块所受浮力大小与液体密度有关
D.图e实验中,图示位置剪断细线物块沉底后烧杯杯底所受水的压强变大
【答案】D
【解析】A.分析a、d、e三次实验,同种液体中,排开液体的体积相同,浸入液体深度不同,弹簧测力计示数不变,根据称重法可知浮力不变,说明物体受到浮力与浸入深度无关,故A正确,不符合题意;
B.如图a,测力计分度值为0.1N,示数为2.7N,则物块重力为2.7N。根据称重法,图d实验中物块浸在水中的浮力
图d中物块上表面与水面相平,根据浮力的产生原因,物块的下表面所受水的压力为
故B正确,不符合题意;
C.分析a、e、f三次实验,只有液体密度不同,弹簧测力计示数不同,根据称重法可知浮力不同,说明物块受到的浮力与液体密度有关,故C正确,不符合题意;
D.图e实验中,与剪断细线前相比,由于物块排开液体的体积没有改变,则水的深度不变,由可知,水对烧杯底的压强不变,故D错误,符合题意。
故选D。
变式训练2(24-25八下·山东临沂罗庄区·期末)在探究“影响浮力大小的因素”实验中,小明选用体积相同的实心金属块甲和乙,实验过程如图所示。下列对实验分析正确的是( )
A.金属块甲、乙浸没在水中受到的浮力不相等
B.可以探究浮力大小与液体密度是否有关
C.可以探究浮力大小与物体密度是否有关
D.可以探究浮力大小与物体浸入液体体积是否有关
【答案】C
【解析】由题意可知,选用体积相同的实心金属块甲和乙,浸没在水中,则金属块排开水的体积相同,由阿基米德原理可知,排开液体的重力相同,受到的浮力相等;液体的密度相同,由图可知,金属块在水中的深度相同,金属块的密度不同,由控制变量法可知,他探究的问题是浮力大小与物体密度的关系,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
变式训练3(23-24八下·湖北孝感孝南区·期中)细心的小明同学把老师的部分演示实验记录在了如图所示的情境中,根据图示可以知道该同学这次操作的目的是( )
A.探究浮力与液体质量的关系
B.探究浮力与液体体积的关系
C.探究浮力与液体密度的关系
D.探究浮力与液体深度的关系
【答案】C
【解析】由阿基米德原理可知,物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和排开液体的体积有关(而与物体的质量、物体浸没在的深度等其它因素无关),研究浮力大小与其中一个因素的关系时,要控制另一个因素不变。本实验中物体浸没在水和盐水两种不同液体中,排开液体的体积都等于物体的体积,即排开液体的体积不变,因此,这次实验探究浮力与液体密度的关系,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
题型3 阿基米德原理
1. 知识讲解
古希腊学者阿基米德,通过实验和理论研究得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小,等于被物体排开液体所受重力的大小,即,这就是阿基米德原理。由,可得,上式表明我们的实验探究结论是正确的。阿基米德原理也适用于气体。
2.典例讲解
【典例3-1】(24-25八下·江苏扬州江都区·期末)福建舰是我国首艘弹射型航空母舰,已经顺利完成第八次海试,福建舰满载排水量约为8×104t(排开水的质量),服役后将成为保家卫国的利器。求:
(1)福建舰满载时所受浮力;
(2)福建舰满载时排开水的体积。
【答案】(1)8×108N
(2)8×104m3
【解析】(1)根据阿基米德原理可得,福建舰满载时所受的浮力为
(2)根据可得,福建舰满载时排开水的体积为
变式训练1(24-25八下·江苏扬州宝应县·期末)中国首艘具备极地破冰能力的高校科考船——“中山大学极地”号完成了改造升级,并于2024年7月26日至10月7日,顺利完成北冰洋科学考察任务,显示了中国强大的极地科研能力。“极地”号科考船长78.95m、宽17.22m,满载排水量约5800t,最大吃水深度约8.2m,破冰能力排在世界前列。(取10N/kg,)
(1)满载时,该科考船受到的浮力多大?
(2)满载时,该科考船排开水的体积为多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)满载时,该科考船受到的浮力为
(2)满载时,该科考船排开水的体积为
变式训练2(24-25八下·江苏南通海安·期末)如图,大国重器——“雪龙2号”极地科考破冰船破冰前行执行南极考察任务。“雪龙2号”全长122m,满载时排水量。某次破冰时,“雪龙2号”与冰面的接触面积是,冰面受到压力为破冰船满载时总重力的0.2倍。已知,取。求“雪龙2号”满载时:
(1)受到的重力;
(2)在海水面上排开海水的体积;
(3)破冰时对冰面的压强。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)因为船漂浮,受到的重力
(2)在海水面上排开海水的体积
(3)冰面受到的压力
破冰时对冰面的压强
变式训练3(2025·陕西西安·一模)如图所示的是我国第三艘航母“福建舰”,我国也迎来了三航母时代。其设计满载排水量达到了8.5万吨,最大吃水深度10.5m。(取10N/kg,)
(1)“福建舰”满载时受到水的浮力为多少?
(2)“福建舰”满载时最底部受到水的压强为多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)根据阿基米德原理,“福建舰”满载时受到的浮力为
(2)舰底深处受到的海水压强为
【典例3-2】(24-25八下·湖北宜昌当阳·期末)我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A.浮力变大、压强变大 B.浮力变大、压强不变
C.浮力不变、压强不变 D.浮力不变、压强变大
【答案】D
【解析】因为不考虑潜水器体积的变化,在“奋斗者”号下潜过程中,深度变大,排开液体体积不变,因为不考虑海水密度的变化,根据可知,液体的压强变大,根据可知,“奋斗者”号受到的浮力不变,故D正确,ABC错误。
故选D。
变式训练1(24-25八下·黑龙江佳木斯富锦铁路中学、锦山中学联考·期末)下列关于压强和浮力的说法中,正确的是( )
A.液体的压强只与液体的深度有关
B.物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大
C.潜水员在水中下潜时,受到的浮力不变
D.大气压随海拔高度的增加而增大
【答案】C
【解析】A.由p=ρgh可知,液体的压强与液体的密度和深度都有关,并非只与深度有关,故A错误;
B.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,浮力大小与液体密度ρ液和物体排开液体的体积V排都有关,仅说物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大,没有控制液体密度不变,故B错误;
C.潜水员在水中下潜时,排开液体的体积不变(等于自身体积),液体密度也不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,受到的浮力不变,故C正确;
D.大气压随海拔高度的增加而减小,因为海拔越高,空气越稀薄,大气压越小,故D错误。
故选C。
变式训练2(24-25八下·广东中山第一中学·期中)鱼在水中会吐出气泡,气泡上升过程中受到的浮力会越来越大,下列选项中符合题意的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据,随着气泡上升,水对气泡的压强逐渐减小,气泡内部的体积会不断膨胀,导致排开水的体积V排增大,再根据阿基米德原理,浮力越来越大,满足浮力会越来越大的图是C, 故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
变式训练3(23-24八下·青海师范大学附属实验中学·期中)如图所示是我国最先进的潜水器“潜龙三号”。潜水器在水面下匀速下潜的过程中(假定海水的密度不变),受到的浮力和潜水器下表面受到的压强( )
A.浮力变大,压强变大
B.浮力不变,压强变大
C.浮力不变,压强不变
D.浮力变大,压强不变
【答案】B
【解析】潜水器在水面下匀速下潜,海水的密度不变,潜水器浸没在水中,其排开水的体积不变,根据
可知,潜水器受到的浮力不变。由于潜水器在水中的深度逐渐增加,而海水密度不变,所以根据公式可知,潜水器受到的压强变大。
故选B。
【能力培优练】
1.(24-25八下·江苏常州中天实验中学·月考)用已校正“0”点的弹簧测力计挂一物块静止时示数如图甲所示,将物块浸没在水中静止时弹簧测力计示数如图乙所示,则物块所受的浮力为( )
A.1.1N B.1.2N
C.2.8N D.3.8N
【答案】C
【解析】甲、乙图中所用弹簧测力计的分度值为0.2N;甲图中,弹簧测力计静止时,示数为4N,即小球自身的重力为4N;乙图中物块浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数为1.2N,此时小球受力平衡,分析小球静止在水中时,受到竖直向上的拉力和浮力,竖直向下的重力,三者之间满足,所以
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(24-25八下·江苏镇江句容·期末)一名初中生质量约50kg,空气密度约为1.3kg/m3,人体的密度与水接近,则他受到空气的浮力约为( )
A.0.6N B.6N C.60N D.600N
【答案】A
【解析】已知一名初中生质量约50kg,密度与水接近,则中学生的体积为
则中学生受到空气的浮力为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(24-25八下·江苏南通海门区·期中)世界上最大的全透型载客潜水器,“寰岛蛟龙1”在海南下水,如图所示,潜水器可搭载九名乘客缓慢下潜至水面下一定深度悬停,待乘客观光一段时间后再缓慢上浮至水面,下列说法正确的是( )
A.潜水器未露出水面前,上浮过程中受到的浮力逐渐变大
B.潜水器未露出水面前,下潜过程中受到的浮力逐渐变小
C.潜水器在下潜过程中,水对潜水器的底部的压强变大
D.潜水器在下潜过程中,水对潜水器顶部的压强变小
【答案】C
【解析】AB.潜水器未露出水面前,上浮和下潜过程中,排开水的体积不变,水的密度不变,根据可知,受到的浮力不变,故AB错误;
CD.潜水器在下潜过程中,深度增大,水的密度不变,根据可知,水对潜水器的底部和顶部的压强都变大,故C正确,D错误。
故选C。
4.(24-25八下·江苏扬州仪征·期末)在“天宫课堂”的开学第一课上,王亚平做了一个有关浮力的实验。在太空失重环境中,乒乓球并没有像在地球上一样浮在水面,而是停留在水中,如图所示。下列有关该现象的解释,正确的是( )
A.乒乓球受到的浮力方向向下 B.乒乓球受到的浮力等于重力
C.乒乓球没有受到浮力的作用 D.乒乓球受到的浮力小于重力
【答案】C
【解析】在太空失重环境中,水和乒乓球都处于失重状态,不发生相互挤压,乒乓球在水中时不受浮力,故ABD错误,C正确;
故选C。
5.(24-25八下·江苏扬州高邮·期末)如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲和丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N。若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则下列结论正确的是( )
①物体A的体积为
②物体A的密度为
③实验乙中,物体A受到的浮力为1N
④实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
A.只有①③④ B.只有①②④ C.只有①②③ D.只有②③④
【答案】C
【解析】①实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N,由称重法可得,物体A受到的浮力F浮盐水=G-F拉丙=4.0N-2.8N=1.2N
物体A全部浸没,所以V排盐水等于VA,根据阿基米德原理可知
故①正确;
②物体A的密度为
故②正确;
③在图乙中,物体A全部浸没,所以V排水等于VA,根据阿基米德原理可知F浮水=ρ水V排水g=1.0×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=1N
故③正确;
④由称重法可得,实验乙中,弹簧测力计的示数F拉乙=G-F浮水=4.0N-1N=3N
则实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小ΔF=F拉乙-F拉乙=3N-2.8N=0.2N
故④错误。
故选C。
6.(24-25九·江苏南京建邺区·)科学小组利用如图所示器材以及水和酒精来测量另一不知名液体的密度,已知ρ酒精=0.8g/cm3,ρ水>ρ不知名液体>ρ酒精,将塑料袋中装满另一不知名液体放入水中,未浸入水的体积为52cm3,再浸入装有酒精的杯中,弹簧测力计示数为0.48N,则塑料袋中的不知名液体的密度为( )
A.0.9g/cm3 B.0.896g/cm3 C.0.84g/cm3 D.0.86g/cm3
【答案】B
【解析】设塑料袋中的不知名液体的体积为V,则其排开水的体积为
液体重力
浸入装有酒精的杯中,受到的浮力
液体重力
则有
解得
则液体重力
液体密度
故选B。
7.(23-24八下·山东济南平阴县·期中)在下列所列举的各种事例中,没有受到浮力的是( )
A.在钓鱼岛海域巡航的海巡船 B.缓缓上升的太空热气球
C.太空中运行的中国空间站 D.正在水中下潜的潜水艇
【答案】C
【解析】A.在钓鱼岛海域巡航的海巡船,受到海水竖直向上的浮力作用,故A不符合题意;
B.在大气层中缓慢上升的气球,是因为受到大气的浮力作用,故B不符合题意;
C.太空中没有空气,所以不受到浮力的作用,故C符合题意;
D.正在水中下潜的潜水艇,受到水竖直向上的浮力作用,故D不符合题意。
故选C。
8.(21-22八下·江苏盐城大丰区飞达路初级中学·月考)下列关于浮力的说法正确的是( )
A.在水中下沉的石块不受浮力作用
B.只有浮在水面上的物体才受浮力作用
C.浮力的方向是竖直向下的
D.在空中上升的氢气球受到空气对它的浮力
【答案】D
【解析】A.浸在液体(或空气)中的物体,受到液体(或空气)的浮力,所以,在水中下沉的石块也受到浮力的作用,故A错误;
B.浮在水面的物体、悬浮在水中的物体、在水中下沉的物体都受到浮力的作用,故B错误;
C.浮力的方向是竖直向上的,故C错误;
D.阿基米德原理同样适用与气体,在空中上升的氢气球受到了空气对它的浮力,故D正确。
故选D。
9.(24-25八下·陕西渭南临渭区·期末)在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的大烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计的读数F随圆柱体下降高度h变化的图像(不考虑水面的变化及水对圆柱体的阻力),下列说法中正确的是( )
A.分析图像可知,圆柱体的重力是8N
B.圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是4N
C.圆柱体的密度是
D.时,圆柱体的上表面离水面高度是3cm
【答案】C
【解析】A.如图乙所示,A点时圆柱体没有下降,此时测量的是圆柱体受到的重力,所以圆柱体受到的重力,故A错误;
B.如图乙所示,CD段弹簧测力计的示数不变,此时受到的浮力就不变,所以圆柱体下降过程中排开液体体积不变,所以圆柱体完全浸没在水中,所以圆柱体浸没在水中时受到的浮力,故B错误;
C.圆柱体浸没时,圆柱体体积等于其排开液体的体积,圆柱体体积
圆柱体的质量
圆柱体的密度
故C正确;
D.如图乙所示,AB段弹簧测力计示数不变,BC段弹簧测力计示数变小,圆柱体受到的浮力逐渐变大,故B点时,圆柱体下表面与水面接触,故在A点时,圆柱体下表面离水面的高度为3cm,故D错误。
故选C。
10.(24-25八下·陕西咸阳秦都区咸阳彩虹学校·期中)如图所示,一个长方体浸没在水中,其上表面受到水的压力为5N,下表面受到水的压力为12N,则长方体受到水的浮力为( )
A.7N B.5N C.12N D.17N
【答案】A
【解析】由浮力产生的原因可知,物体在液体中受到浮力大小等于其上下表面所受液体的压力差,长方体浸没在水中,受到水的浮力为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.(24-25八下·陕西西安西咸新区·期末)如图所示,小明用小石块和弹簧测力计探究“浮力与哪些因素有关”,已知g取,水的密度为。下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计在测重力前,应先在水平方向调零
B.石块所受的重力为
C.石块浸没在水中时受到的浮力大小为
D.石块的体积为
【答案】C
【解析】A.弹簧测力计测哪个方向的力就需要在哪个方向调零,由于重力方向竖直向下,弹簧测力计在测重力前,应先在竖直方向调零,故A错误;
B.由图可知,弹簧测力计的分度值为,物体挂在弹簧测力计下测物体的重力,因此石块所受的重力为,故错误;
C.由图可知,石块浸没水中时弹簧测力计的拉力为,石块浸没在水中时受到的浮力大小为
故C正确;
D.由于石块浸没水中,由可知,石块的体积为
故D错误。
故选C。
【链接中考】
1.(2025·江苏省镇江市丹阳市·二模)如图1,竖直轻质细杆的上端固定在力传感器下方,传感器可以显示细杆对传感器的作用力,细杆下方与柱形物体相连。物体下表面恰好与柱形容器中水面相平。缓慢抬高升降台直至水面与物体上表面相平,力传感器的示数F与升降台抬升高度h的关系如图2所示。已知:容器底面积是柱形物体底面积的2倍,,则下列说法正确的是( )
A.抬高升降台时,容器底部受到水的压强保持不变
B.当时,柱形物体浸在水中的深度为3cm
C.柱形物体的密度为
D.当时,传感器示数
【答案】D
【解析】A.圆柱体A逐渐浸入水中,液面升高,容器底部在水中所处的深度变大,根据,底部受到水的压强逐渐变大,故A错误;
B.当时,平台上升了3cm,同时液面要升高,故浸入的深度大于3cm,故B错误;
C.由图2可知,当升降台上升的高度时,杆对A的作用力为0,说明此时A所受浮力与重力大小相等,容器底面积是柱形物体底面积的2倍,平台升高3cm时,设容器中液面相对于容器底部升高的高度为Δh,则有
解得,故物体浸入水中的深度为3cm+3cm=6cm;同时,当升降台上升的高度时,有
解得;此时,物体浸入水中的深度为5cm+5cm=10cm,即物体的高度为10cm,根据时,浮力等于重力,故有
则
解得,故C错误;
D.当升降台升高的高度为5cm时,浸入的深度是3cm时的倍,物体受到的浮力也是浸入的深度是3cm时的倍;
根据图像知,物体没有浸入时,拉力等于重力为6N,故示数为0时,浮力等于重力为6N;
时
故传感器示数,故D正确。
故选D。
2.(2025·江苏省无锡市·三模)如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中(未沉底)开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像。根据图像信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为34N
B.在0至t1时间段金属块上下表面所受水的压力差减小
C.在t1至t2时间段金属块所受浮力逐渐增大
D.根据数据可求出金属块的密度为2.7g/cm3
【答案】D
【解析】A.根据可知,金属块排开水的体积不变,即此时间段金属块浸没在水中,当金属块完全露出液面时,金属块不受浮力作用,此时拉力等于重力,即为t2至t3时间段,所以金属块的重力G=54N,故A错误;
B.在0至t1时间段,金属块受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力作用,由于重力和拉力不变,根据可知,金属块所受浮力不变,根据可知,金属块上下表面所受水的压力差不变,故B错误;
C.在t1至t2时间段,拉力逐渐增大,根据可知,金属块所受浮力逐渐减小,故C错误;
D.在0至t1时间段,浸没在水中时,金属块受到的浮力
根据可得,金属块的体积
根据可得,金属块的密度
故D正确。
故选D。
3.(2025·江苏省南通市启东市·二模)物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图。下列判断正确的是( )
A.物块受到的浮力是1N
B.物块的体积是
C.物块的密度是
D.物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大
【答案】C
【解析】A.弹簧测力计分度值0.2N,物体在空气中弹簧测力计示数为重力,指针指在3刻度处,即。浸没在水中时指针指在1刻度处,示数为1N,即,由称重法可得,故A错误;
B.根据阿基米德原理可得排开水的体积为
浸没时,则物块的体积为,故B错误;
C.物体质量
密度为,故C正确;
D.根据阿基米德原理可知,浸没后浮力仅与排开液体体积和液体密度有关,与深度无关。浸没在水中时,所受浮力不随深度的变化而变化,故D错误。
故选C。
4.(2025·湖北省武汉市·二模)同学们在做“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验时,将同一个圆柱体分别放入同一个烧杯中进行了如图所示的操作,并记下物体静止时弹簧测力计的示数。已知盐水的密度为1.1×103kg/m3,以下说法正确的是( )
A.甲、乙两图说明:物体浸入液体的深度越深,受到的浮力越大
B.圆柱体密度为2.7×103kg/m3
C.甲、丙两图中圆柱体下表面所受液体压力相差0.6N
D.甲、戊两图中,圆柱体受到的浮力相差1N
【答案】B
【解析】A.由甲、乙两图可知,物体排开水的体积不同,要探究浮力的大小与浸入液体的深度的关系,要控制排开水的体积不变,所以不能得出物体浸入液体的深度越深,受到的浮力越大的结论,故A错误;
B.圆柱体浸没在水中和盐水中排开液体的体积相同,由可知,
则
即
解得G=5.4N,物体的体积
圆柱体的密度
故B正确;
C.图甲中圆柱体受到的浮力
图丙圆柱体受到的浮力
因为图丙中圆柱体上表面受到水的压力F上水压≠0,则图丙中圆柱体下表面受到水的压力大于2N,即
所以甲、丙两图中圆柱体下表面所受液体压力相差大于0.6N,故C错误;
D.圆柱体在戊中触底,圆柱体在丙、戊两图中浸没在水中,受到的浮力相同,所以
则,故D错误。
故选B。
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