2026年云南省中考物理一轮复习 浮力

2026年云南省中考物理一轮复习 浮力 【知识回顾】 1． 浮力 （一）浮力 1、定义： 液体（或气体）中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力，常用字母F浮表示。 2、方向： 。 3、施力物体：液体（或气体）。 4、产生原因 （1）浸没在液体中的立方体，左右两侧面、前后两侧面所受液体的压力大小相等，方向相反彼此平衡； （2）上、下两表面处在液体中不同 ，所受到的液体的 不同，受到的压力也不相等； （3）下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力，因而产生了浮力，其大小为 。 【注】当物体部分浸入液体中时，上表面不受液体压力，则。 5、称重法测浮力 首先用弹簧测力计测出物体的重力G，再测量物体浸在某种液体中静止时的示数F示，则 （二） 探究影响浮力大小的因素 物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的 有关、跟液体的 有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 【注】实验中若物体没有全部浸入， （能、不能）得出正确结论。 三、 阿基米德原理 （一）探究浮力大小与排开液体所受重力的关系 1、实验步骤 （1）①用测力计测出物体所受的重力F1。②测出空桶的重力F2；③将物体浸没在盛满水的溢水杯中，测出拉力的大小F3；④用弹簧测力计测出小桶和排开水的总重力F4； 计算出F浮＝ ；G排＝ 。 2、实验结论 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小 它排开的液体所受的重力，即。 3、误差分析 （1）若先将物体放入水中测浮力，再测物体的重力，由于物体沾水会使所测重力偏 ，则所测浮力偏 ； （2）先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力，所测桶沾水重力偏 ，所测排开液体的重力偏 。 （3）物块在浸入前，水面要与溢水口相平，若水面不与溢水口相平，不会影响浮力的大小，但会导致排到小桶内的水小于物块排开的水的体积，最终会得出物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。 （4）实验中换用大小不同的物块，不同的液体，进行多次测量，是为了使实验结论更具有 性。 （二）阿基米德原理 1、内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小它排开的液体所受的重力。 2、公式： ，其中为液体的密度，单位是kg/m3 ，为排开液体的体积，单位m3。 3、对公式的理解 （1）是物体排开液体的体积，不一定等于物体的体积。 （2）浮力的大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关。 （3）阿基米德原理也适用于气体。 四、 物体的浮沉条件及应用 （一）物体的浮沉条件及最终状态 1、物体的浮沉条件 上浮 漂浮 悬浮 下沉 沉底 示意图 F浮与G物的关系 F浮＞G物 F浮=G物 F浮=G物 F浮＜G物 F浮=G物－F支 V排与V物的关系 V排=V物 V排＜V物 V排=V物 V排=V物 V排=V物 ρ液与ρ物的关系 ρ液＞ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液=ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＜ρ物 运动状态和受力情况 动态，受非平衡力作用 静态，受平衡力作用 静态，受平衡力作用 动态，受非平衡力作用 静态，受平衡力作用 说明 上浮是个过程，漂浮是上浮的最终状态 悬浮是个状态 下沉是个过程，沉底是下沉的最终状态 2、物体的浮沉条件的理解 （1）物体的浮沉取决于浮力F浮和重力G物的大小关系。 （2）悬浮状态：物体浸没在液体中，且只受到浮力和重力，可以在液体内部任意位置静止。 （3）漂浮状态：物体的一部分浸人液体中，且只受到浮力和重力，可以在液面任意位置静止。 （二）浮力的应用 1、轮船 （1）原理：利用空心法，即把密度比水大的钢铁制成 的，能使它排开更多的水，增大可利用的浮力，从而漂浮在水面上。 （2）轮船的排水量：表示轮船的大小，指轮船装满货物时排开水的质量，等于船和货物的总质量。 例如若一艘轮船的排水量是10000t，则轮船的浮力F浮=G排=m排g=1×107kg×10N/kg=108N。 （3）吃水深度：轮船在密度大的水域中吃水深度浅（吃水线低）。在密度小的水域中，吃水深度深（吃水线高）。 例如，当轮船由海中驶入河中时，浮力 ，吃水深度 。 2、潜水艇 潜水艇是靠 实现上浮或下潜的。浸没在水中的潜水艇排开的水的体积是始终不变的，所以潜水艇所受的浮力始终不变。若要下沉，可吸水F浮＜G。若要上浮，可排水，使F浮＞G。 3、热气球 气球和飞艇里充入的是密度 空气的气体。火焰对球内的空气加热，使球内空气的密度小于外界空气的密度，气球受到的浮力 受到的重力，热气球升入空中。 4、密度计 （1）用途：测量液体密度的仪器。 （2）原理：密度计放在液体中都是 的，因此受到的浮力始终等于它受到的重力且不变，F浮=G。 （3）刻度特点：根据F浮=G排=ρ液g V排可知，液体的密度较大时，V排较小，密度计露出液面的体积就会大些，反之就小，因此从上至下刻度值是逐渐增大的，但刻度 （均匀、不均匀），上 下 。（疏、密） 5、总结：求浮力的四种方法 称重法 压力差法 公式法 平衡法 浮力大小等于物体重力减去浸在液体中时测力计的示数 浮力的大小等于物体受到液体对它上、下表面的压力之差 浮力的大小等于物体所排开的液体受到的重力大小 物体漂浮或悬浮时，浮力与重力是平衡力，大小相等 【精练】 1．如图情景中没有受到浮力的物体是（　　） A．遨游的“天宫一号” B．航行的“辽宁号” C．下潜的“蛟龙”号 D．上升的热气球 2.“我劳动，我快乐”，瑶瑶同学养成了良好的劳动习惯，每天坚持洗碗，在洗碗过程中，他发现碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．碗漂浮在水面时受到的浮力大于它的重力 B．碗沉入水底后不会受到浮力作用 C．碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面下降 D．碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面上升 3. 当吊在弹簧测力计下的物体静止在空中时，弹簧测力计的示数为4.5N；如图所示，当物体浸在水中的体积为物体体积的 时，弹簧测力计的示数为2.5N；从弹簧测力计上取下物体将其缓慢放入水中（容器足够大，水足够多），则物体静止时受到的浮力为（g取10 N/kg）（　　） A．2 N B．4.5 N C．6 N D．0 N 4.某小组在探究物体的浮沉条件时，将同一个鸡蛋分别放入密度不同的甲、乙两杯盐水中，静止时的位置如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．鸡蛋在甲杯中受到的浮力大 B．鸡蛋的密度等于甲杯中盐水的密度 C．鸡蛋的密度大于乙杯中盐水的密度 D．鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力一样大 5.如图，某气泡在温度恒定的水中上升，气泡受到水的压强、浮力的变化正确的是（　　） A．压强变小，浮力变大 B．压强变小，浮力变小 C．压强变大，浮力不变 D．压强不变，浮力不变 6.无人潜艇是未来海军发展的重要方向，对于国家海洋安全和国防建设具有重要意义。图甲是中国向世界展示的一款超大型无人潜航器，图乙是潜航器在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程示意图。对于其训练过程，下列分析正确的是（　　） A．悬浮和漂浮时受到的浮力相等 B．漂浮时排开海水的重力最小 C．上浮过程中所受浮力逐渐变大 D．悬浮时潜航器底部所受海水压强最小 7.水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器，内盛某种液体，将体积相同，质量分别为mA、mB、mC，密度分别为ρA、ρB、ρC的均匀实心小球A、B、C放入液体中，A球漂浮，B球悬浮，C球下沉，如图所示，下列选项中正确的是（　　） A．浮力大小关系是：FA>FB>FC B．质量大小关系是：mA=mB>mC C．密度大小关系是：ρA<ρB<ρC D．三球底部受到液体压强大小关系是：pA>pB>pC 8.如图所示，两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体，在容器中分别放入两个相同物体，当物体静止后两液面刚好相平，下列判断正确的是 （　　） A．物体排开液体的质量m甲<m乙 B．液体对容器底部的压强p甲=p乙 C．容器对地面的压强p甲′=p乙' D．液体对容器底部的压力F甲>F乙 9．（多选）如图所示，水平桌面上甲、乙两个完全相同的烧杯内装有密度不同的盐水，把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中漂浮，在乙杯中悬浮，且放入鸡蛋后液面相平。若两烧杯底部所受液体压强分别为p甲、p乙，鸡蛋在甲、乙两杯盐水中所受浮力分别为F甲、F乙，则下列说法正确的是（　　） A．p甲＞p乙 B．p甲＞p乙 C．F甲＜F乙 D．F甲＞F乙 10．（多选）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3：5 11．（多选）如图为用细沙和平底矿泉水瓶（已裁掉瓶口部分）制作的两个简易密度计。甲、乙两密度计的质量相同。甲密度计的横截面积大于乙密度计的横截面积，a、b、c为刻度线，a刻度线与c刻度线到瓶底的距离相等。下列说法正确的是（　　） A．甲密度计漂浮在液体中时，它受到的浮力大小等于它受到的重力大小 B．甲密度计a刻度线处表示的液体密度大于b刻度线处表示的液体密度 C．两密度计漂浮在同种液体中时，甲密度计排开液体的体积大于乙密度计排开液体的体积 D．甲密度计a刻度线处表示的液体密度小于乙密度计c刻度线处表示的液体密度 12．（多选）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 13.将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块，放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm露出水面，如图所示。对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中，水面高度 （选填“上升”、“下降”或“不变”），冰块熔化后，水对容器底部的压力增大了 N。 14.一个棱长为10cm的正方体木块漂浮在水面，有体积露出水面，将它放在某种液体中漂浮时，有体积露出液面，则木块的密度为 ，液体的密度为 。 15. 如图所示，用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止，此木块上表面受到水的压力为7N，下表面受到水的压力为15N，则木块受到浮力大小是 N，浮力的方向是 ，细杆对木块的压力大小是 N。 16.小明同学把一个体积为125cm3的苹果放入水中，苹果在水里处于悬浮状态，则苹果所受的浮力为 N。小明从水中取出苹果，分成一个大块和一个小块，如图所示，再将小块放入水中，发现小块沉入水底，据此现象可以推断：若将大块浸没水中，松手后大块将会 （选填“漂浮”、“悬浮”或“沉入水底”）；理由是： 。（g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3） 17.物块浸没在液体中，受到液体对它向上、向下的压力分别为15牛、5牛，其受到浮力的大小为 牛；物块所受浮力与重力的合力大小为12牛，它所受重力的大小为 牛。重力为10牛的水对漂浮的物体所产生的浮力大小 10牛（选填“一定小于”、“一定等于”或“可能大于”）。根据图中轮船上的“吃水线”排列情况，可以判断：印度洋海水密度 北大西洋海水密度（选填“大于”、“等于”或“小于”），同一艘轮船从印度洋开往北大西洋，它所受浮力 （选填“变大”、“不变”或“变小”），船体将 （选填“上浮”或“下沉”）。 18.如图，孔明灯通过加热灯罩内的空气，使孔明灯内部的空气密度比外部空气密度 （填“大”或“小”），这样，孔明灯 （填“重力减小”或“浮力增大”），当浮力 （填“大于”“小于”或“等于”）重力时，孔明灯就会上升。 19.将同一支密度计分别放置在甲和乙两种不同液体中，静止后如图所示，密度计在甲液体中受到的浮力 在乙液体中受到的浮力，液体的密度ρ甲 ρ乙（以上两空选填“大于”、“等于”或“小于”）。若我们想要密度计上的刻度值排列更稀疏一些，以下方案，可以采取的设计方案是 。 A．让玻璃管更粗一些 B．让玻璃管更细一些 C．让玻璃管更重一些，测量时接触到容器底部 20.如图，将高为5cm的长方体木块缓慢放入盛满水的容器中，静止时木块在水面上漂浮，下表面到水面的距离为3cm，排开水的重力为3N。则木块下表面受到水的压强是 　 　 Pa，木块受到的浮力是 　　 N，木块的质量是 　　 kg，木块的密度是 　 kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 21.如图甲所示，使圆柱体缓慢下降，直至其全部没入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如乙所示。则圆柱体受到的重力是 　 　 N，圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强是 　 　 Pa，圆柱体受到的最大浮力是 　 　 N。（g取10N/kg，忽略圆柱体下降过程中液面高度的变化） 22.在探究“浮力大小与什么因素有关”的实验中，所用器材为，材料相同，但体积不同的长方体物块A、B，两只相同的烧杯，内装等量清水，并利用这些器材进行了如图所示的四步实验。 （1）为了准确测出物体的重力，把物体悬挂在竖直的弹簧测力计下端的挂钩上，当测力计和物体都 时，读出测力计的示数； （2）物体A在水中所受浮力的大小为 N； （3）比较以上四次实验，请你总结浮力大小与物体排开液体体积关系的实验结论是 ； （4）小强同学想继续探究浮力大小与液体密度是否有关，他向乙烧杯中加盐并不断搅拌（液体体积不变），通过比较甲、乙两烧杯中A、B两物块所受浮力大小得出结论；小明认为这样的方案不可行，因为没有控制物体排开液体的体积相同，于是在以上方案的基础上提出了两种改进的思路； ①向上提物块B， ，比较此时A、B两物块所受浮力大小是否相等； ②向上提物块B， ，比较两烧杯中液面的高度是否相同； 小阳同学则认为无需调整，只要比较 就可得出结论。 23.如图所示是小致同学“探究阿基米德原理”的实验，其中桶A为圆柱形。 次数 1 2 3 4 桶A与沙子的总重力/N 2.4 2.8 3.2 3.4 桶B与水的总重力/N 4 4.4 4.6 5 （1）小致按图甲、乙、丙、丁进行实验操作。 （2）将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如图丙所示，此时空桶A受到的浮力 为 N； （3）测出桶B和流出水的总重力，如图丁所示，可知桶A排开水的重力 （选填“大于”“等于”或“小于”）桶A受到的浮力； （4）接着小致同学往桶A中加入沙子重复进行实验，观察到随着加入沙子越来越多，桶A浸入水中的深度（桶A没有被浸没） （选填“变深”“不变”或“变浅”），得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第 次； （5）如图戊所示，一只薄塑料袋（重力忽略不计）中装入大半袋水，用弹簧测力计测出盛水的塑料袋所受重力的大小，再将它逐渐浸入水中，当 时，观察到测力计的示数为零，原因是 。 24.物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用同一金属块依次进行如下步骤的操作： 根据上述实验步骤，完成下列问题： （1）步骤A中金属块重 　 　 N； （2）步骤B中金属块受到的浮力为 　 　 N； （3）分析 　ACD　 三步骤数据，初步得出浮力大小与液体密度有关； （4）若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精，测力计的示数 　 　 1.6N（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （5）结合已学知识，根据步骤A、C，计算出金属块的体积为 　 m3（ρ水＝1.0×103kg/m2，g取10N/kg）。 25.探究小组的同学们利用天平、量筒等实验器材测量一个金属块的密度，具体实验操作如下： （1）将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的零刻度线处，此时指针位置如图甲所示，要使天平平衡，应向 调节平衡螺母； （2）把金属块放在天平左盘，向右盘加减砝码并调节游码在标尺上的位置，天平平衡后，右盘中砝码质量和游码的位置如图乙所示，金属块的质量是 g； （3）在量筒中加入20mL水，读数时视线应与凹液面底部相平，将金属块轻轻放入量筒中，如图丙所示，则金属块的体积是 cm3； （4）金属块的密度是 kg/m3； （5）实验时，若将（2）、（3）两个步骤顺序对调，这种方法测出的金属块的密度与真实值相比 （选填“偏大”或“偏小”）； （6）小强同学又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，制成一个能始终竖直漂浮在液体中的简易密度计，用这个简易密度计测量某液体的密度，实验步骤如下：（ρ水＝1.0×103kg/m3）（如图丁） 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将密度计从水中取出并擦干，然后放入盛有被测液体的烧杯中，静止后测出密度计露出水面的长度是2cm； ④被测液体的密度是 g/cm3。 26.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，用弹簧测力计测量出铁块的重力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：　 　 。 27. 一底面积为200cm2的圆柱形容器置于水平桌面上，里面盛有30cm深的水，把一个体积为1×10－3m3的实心小球用细线拴好放入水中，当小球刚好完全浸没在水中时（如图甲所示），细线所受拉力刚好为5N；然后手放掉细线，当小球静止在水中时如图乙所示。求： （1）小球完全浸没在水中时受到水的浮力； （2）小球的密度； （3）小球静止在水中时容器底部受到水的压强。 28.用弹簧测力计挂着一个长方体金属块，沿竖直方向缓慢浸入盛有适量水的圆柱形平底薄壁容器中，直至完全浸没（水未溢出），如图甲所示。通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度h与其排开水的体积V排的关系，如图乙所示。已知金属块的质量为0.4kg，容器的底面积与金属块的底面积之比为5：1，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）金属块所受的重力； （2）金属块的下表面浸入水中的深度为2cm时，弹簧测力计的示数； （3）金属块刚浸没时，金属块底部受到水的压强； （4）金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了多少。 参考答案 【知识回顾】 2． 浮力 （一）浮力 1、定义：浸在液体（或气体）中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力，常用字母F浮表示。 2、方向：竖直向上。 3、施力物体：液体（或气体）。 4、产生原因 （1）浸没在液体中的立方体，左右两侧面、前后两侧面所受液体的压力大小相等，方向相反彼此平衡； （2）上、下两表面处在液体中不同深度，所受到的液体的压强不同，受到的压力也不相等； （3）下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力，因而产生了浮力，其大小为 。 【注】当物体部分浸入液体中时，上表面不受液体压力，则。 5、称重法测浮力 首先用弹簧测力计测出物体的重力G，再测量物体浸在某种液体中静止时的示数F示，则 （二） 探究影响浮力大小的因素 物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 【注】实验中若物体没有全部浸入， 能 （能、不能）得出正确结论。 三、 阿基米德原理 （一）探究浮力大小与排开液体所受重力的关系 1、实验步骤 （1）①用测力计测出物体所受的重力F1。②测出空桶的重力F2；③将物体浸没在盛满水的溢水杯中，测出拉力的大小F3；④用弹簧测力计测出小桶和排开水的总重力F4； 计算出F浮＝F1－F3；G排＝F4－F2。 2、实验结论 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于 它排开的液体所受的重力，即。 3、误差分析 （1）若先将物体放入水中测浮力，再测物体的重力，由于物体沾水会使所测重力偏大，则所测浮力偏大； （2）先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力，所测桶沾水重力偏大，所测排开液体的重力偏小。 （3）物块在浸入前，水面要与溢水口相平，若水面不与溢水口相平，不会影响浮力的大小，但会导致排到小桶内的水小于物块排开的水的体积，最终会得出物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。 （4）实验中换用大小不同的物块，不同的液体，进行多次测量，是为了使实验结论更具有普遍性。 （二）阿基米德原理 1、内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。 2、公式：，其中为液体的密度，单位是kg/m3 ，为排开液体的体积，单位m3。 3、对公式的理解 （1）是物体排开液体的体积，不一定等于物体的体积。 （2）浮力的大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关。 （3）阿基米德原理也适用于气体。 四、 物体的浮沉条件及应用 （一）物体的浮沉条件及最终状态 1、物体的浮沉条件 上浮 漂浮 悬浮 下沉 沉底 示意图 F浮与G物的关系 F浮＞G物 F浮=G物 F浮=G物 F浮＜G物 F浮=G物－F支 V排与V物的关系 V排=V物 V排＜V物 V排=V物 V排=V物 V排=V物 ρ液与ρ物的关系 ρ液＞ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液=ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＜ρ物 运动状态和受力情况 动态，受非平衡力作用 静态，受平衡力作用 静态，受平衡力作用 动态，受非平衡力作用 静态，受平衡力作用 说明 上浮是个过程，漂浮是上浮的最终状态 悬浮是个状态 下沉是个过程，沉底是下沉的最终状态 2、物体的浮沉条件的理解 （1）物体的浮沉取决于浮力F浮和重力G物的大小关系。 （2）悬浮状态：物体浸没在液体中，且只受到浮力和重力，可以在液体内部任意位置静止。 （3）漂浮状态：物体的一部分浸人液体中，且只受到浮力和重力，可以在液面任意位置静止。 （二）浮力的应用 1、轮船 （1）原理：利用空心法，即把密度比水大的钢铁制成空心 的，能使它排开更多的水，增大可利用的浮力，从而漂浮在水面上。 （2）轮船的排水量：表示轮船的大小，指轮船装满货物时排开水的质量，等于船和货物的总质量。 例如若一艘轮船的排水量是10000t，则轮船的浮力F浮=G排=m排g=1×107kg×10N/kg=108N。 （3）吃水深度：轮船在密度大的水域中吃水深度浅（吃水线低）。在密度小的水域中，吃水深度深（吃水线高）。 例如，当轮船由海中驶入河中时，浮力不变，吃水深度变大。 2、潜水艇 潜水艇是靠 改变自身的重力实现上浮或下潜的。浸没在水中的潜水艇排开的水的体积是始终不变的，所以潜水艇所受的浮力始终不变。若要下沉，可吸水F浮＜G。若要上浮，可排水，使F浮＞G。 3、热气球 气球和飞艇里充入的是密度小于空气的气体。火焰对球内的空气加热，使球内空气的密度小于外界空气的密度，气球受到的浮力大于受到的重力，热气球升入空中。 4、密度计 （1）用途：测量液体密度的仪器。 （2）原理：密度计放在液体中都是漂浮的，因此受到的浮力始终等于它受到的重力且不变，F浮=G。 （3）刻度特点：根据F浮=G排=ρ液g V排可知，液体的密度较大时，V排较小，密度计露出液面的体积就会大些，反之就小，因此从上至下刻度值是逐渐增大的，但刻度不均匀（均匀、不均匀），上疏下密。（疏、密） 5、总结：求浮力的四种方法 称重法 压力差法 公式法 平衡法 浮力大小等于物体重力减去浸在液体中时测力计的示数 浮力的大小等于物体受到液体对它上、下表面的压力之差 浮力的大小等于物体所排开的液体受到的重力大小 物体漂浮或悬浮时，浮力与重力是平衡力，大小相等 【精练】 1．如图情景中没有受到浮力的物体是（　A　） A．遨游的“天宫一号” B．航行的“辽宁号” C．下潜的“蛟龙”号 D．上升的热气球 2.“我劳动，我快乐”，瑶瑶同学养成了良好的劳动习惯，每天坚持洗碗，在洗碗过程中，他发现碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如图所示，下列说法正确的是（　C　） A．碗漂浮在水面时受到的浮力大于它的重力 B．碗沉入水底后不会受到浮力作用 C．碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面下降 D．碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面上升 3. 当吊在弹簧测力计下的物体静止在空中时，弹簧测力计的示数为4.5N；如图所示，当物体浸在水中的体积为物体体积的 时，弹簧测力计的示数为2.5N；从弹簧测力计上取下物体将其缓慢放入水中（容器足够大，水足够多），则物体静止时受到的浮力为（g取10 N/kg）（　B　） A．2 N B．4.5 N C．6 N D．0 N 4.某小组在探究物体的浮沉条件时，将同一个鸡蛋分别放入密度不同的甲、乙两杯盐水中，静止时的位置如图所示，则下列说法正确的是（　D　） A．鸡蛋在甲杯中受到的浮力大 B．鸡蛋的密度等于甲杯中盐水的密度 C．鸡蛋的密度大于乙杯中盐水的密度 D．鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力一样大 5.如图，某气泡在温度恒定的水中上升，气泡受到水的压强、浮力的变化正确的是（A　　） A．压强变小，浮力变大 B．压强变小，浮力变小 C．压强变大，浮力不变 D．压强不变，浮力不变 6.无人潜艇是未来海军发展的重要方向，对于国家海洋安全和国防建设具有重要意义。图甲是中国向世界展示的一款超大型无人潜航器，图乙是潜航器在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程示意图。对于其训练过程，下列分析正确的是（　B　） A．悬浮和漂浮时受到的浮力相等 B．漂浮时排开海水的重力最小 C．上浮过程中所受浮力逐渐变大 D．悬浮时潜航器底部所受海水压强最小 7.水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器，内盛某种液体，将体积相同，质量分别为mA、mB、mC，密度分别为ρA、ρB、ρC的均匀实心小球A、B、C放入液体中，A球漂浮，B球悬浮，C球下沉，如图所示，下列选项中正确的是（　C　） A．浮力大小关系是：FA>FB>FC B．质量大小关系是：mA=mB>mC C．密度大小关系是：ρA<ρB<ρC D．三球底部受到液体压强大小关系是：pA>pB>pC 8.如图所示，两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体，在容器中分别放入两个相同物体，当物体静止后两液面刚好相平，下列判断正确的是 （　D　） A．物体排开液体的质量m甲<m乙 B．液体对容器底部的压强p甲=p乙 C．容器对地面的压强p甲′=p乙' D．液体对容器底部的压力F甲>F乙 9．（多选）如图所示，水平桌面上甲、乙两个完全相同的烧杯内装有密度不同的盐水，把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中漂浮，在乙杯中悬浮，且放入鸡蛋后液面相平。若两烧杯底部所受液体压强分别为p甲、p乙，鸡蛋在甲、乙两杯盐水中所受浮力分别为F甲、F乙，则下列说法正确的是（AB　　） A．p甲＞p乙 B．p甲＞p乙 C．F甲＜F乙 D．F甲＞F乙 10．（多选）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（BD　　） 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3：5 11．（多选）如图为用细沙和平底矿泉水瓶（已裁掉瓶口部分）制作的两个简易密度计。甲、乙两密度计的质量相同。甲密度计的横截面积大于乙密度计的横截面积，a、b、c为刻度线，a刻度线与c刻度线到瓶底的距离相等。下列说法正确的是（　ABD　） A．甲密度计漂浮在液体中时，它受到的浮力大小等于它受到的重力大小 B．甲密度计a刻度线处表示的液体密度大于b刻度线处表示的液体密度 C．两密度计漂浮在同种液体中时，甲密度计排开液体的体积大于乙密度计排开液体的体积 D．甲密度计a刻度线处表示的液体密度小于乙密度计c刻度线处表示的液体密度 12．（多选）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（　AD　） 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 13.将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块，放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm露出水面，如图所示。对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中，水面高度 上升 （选填“上升”、“下降”或“不变”），冰块熔化后，水对容器底部的压力增大了 1 N。 14.一个棱长为10cm的正方体木块漂浮在水面，有体积露出水面，将它放在某种液体中漂浮时，有体积露出液面，则木块的密度为 0.6×103 ，液体的密度为 0.8×103 。 15. 如图所示，用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止，此木块上表面受到水的压力为7N，下表面受到水的压力为15N，则木块受到浮力大小是 8 N，浮力的方向是 竖直向上 ，细杆对木块的压力大小是 5 N。 16.小明同学把一个体积为125cm3的苹果放入水中，苹果在水里处于悬浮状态，则苹果所受的浮力为1.25 N。小明从水中取出苹果，分成一个大块和一个小块，如图所示，再将小块放入水中，发现小块沉入水底，据此现象可以推断：若将大块浸没水中，松手后大块将会 漂浮 （选填“漂浮”、“悬浮”或“沉入水底”）；理由是： 大块苹果受到的重力小于浮力 。（g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3） 17.物块浸没在液体中，受到液体对它向上、向下的压力分别为15牛、5牛，其受到浮力的大小为10 牛；物块所受浮力与重力的合力大小为12牛，它所受重力的大小为 22 牛。重力为10牛的水对漂浮的物体所产生的浮力大小 可能大于 10牛（选填“一定小于”、“一定等于”或“可能大于”）。根据图中轮船上的“吃水线”排列情况，可以判断：印度洋海水密度 小于 北大西洋海水密度（选填“大于”、“等于”或“小于”），同一艘轮船从印度洋开往北大西洋，它所受浮力 不变 （选填“变大”、“不变”或“变小”），船体将 上浮 （选填“上浮”或“下沉”）。 18.如图，孔明灯通过加热灯罩内的空气，使孔明灯内部的空气密度比外部空气密度 小 （填“大”或“小”），这样，孔明灯 重力减小 （填“重力减小”或“浮力增大”），当浮力 大于 （填“大于”“小于”或“等于”）重力时，孔明灯就会上升。 19.将同一支密度计分别放置在甲和乙两种不同液体中，静止后如图所示，密度计在甲液体中受到的浮力 等于 在乙液体中受到的浮力，液体的密度ρ甲 大于 ρ乙（以上两空选填“大于”、“等于”或“小于”）。若我们想要密度计上的刻度值排列更稀疏一些，以下方案，可以采取的设计方案是 B 。 A．让玻璃管更粗一些 B．让玻璃管更细一些 C．让玻璃管更重一些，测量时接触到容器底部 20.如图，将高为5cm的长方体木块缓慢放入盛满水的容器中，静止时木块在水面上漂浮，下表面到水面的距离为3cm，排开水的重力为3N。则木块下表面受到水的压强是 　300　 Pa，木块受到的浮力是 　3　 N，木块的质量是 　0.3　 kg，木块的密度是 　0.6×103 kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 21.如图甲所示，使圆柱体缓慢下降，直至其全部没入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如乙所示。则圆柱体受到的重力是 　2.0　 N，圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强是 　1000　 Pa，圆柱体受到的最大浮力是 　0.5　 N。（g取10N/kg，忽略圆柱体下降过程中液面高度的变化） 22.在探究“浮力大小与什么因素有关”的实验中，所用器材为，材料相同，但体积不同的长方体物块A、B，两只相同的烧杯，内装等量清水，并利用这些器材进行了如图所示的四步实验。 （1）为了准确测出物体的重力，把物体悬挂在竖直的弹簧测力计下端的挂钩上，当测力计和物体都 静止 时，读出测力计的示数； （2）物体A在水中所受浮力的大小为 2 N； （3）比较以上四次实验，请你总结浮力大小与物体排开液体体积关系的实验结论是 液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，所受浮力越大 ； （4）小强同学想继续探究浮力大小与液体密度是否有关，他向乙烧杯中加盐并不断搅拌（液体体积不变），通过比较甲、乙两烧杯中A、B两物块所受浮力大小得出结论；小明认为这样的方案不可行，因为没有控制物体排开液体的体积相同，于是在以上方案的基础上提出了两种改进的思路； ①向上提物块B，使两烧杯中液面相平 ，比较此时A、B两物块所受浮力大小是否相等； ②向上提物块B， 使两物块所受浮力相等 ，比较两烧杯中液面的高度是否相同； 小阳同学则认为无需调整，只要比较 乙烧杯中加盐前后，弹簧测力计的示数大小是否变化 就可得出结论。 23.如图所示是小致同学“探究阿基米德原理”的实验，其中桶A为圆柱形。 次数 1 2 3 4 桶A与沙子的总重力/N 2.4 2.8 3.2 3.4 桶B与水的总重力/N 4 4.4 4.6 5 （1）小致按图甲、乙、丙、丁进行实验操作。 （2）将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如图丙所示，此时空桶A受到的浮力 为 2 N； （3）测出桶B和流出水的总重力，如图丁所示，可知桶A排开水的重力 等于 （选填“大于”“等于”或“小于”）桶A受到的浮力； （4）接着小致同学往桶A中加入沙子重复进行实验，观察到随着加入沙子越来越多，桶A浸入水中的深度（桶A没有被浸没） 变深 （选填“变深”“不变”或“变浅”），得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第 3 次； （5）如图戊所示，一只薄塑料袋（重力忽略不计）中装入大半袋水，用弹簧测力计测出盛水的塑料袋所受重力的大小，再将它逐渐浸入水中，当内外液面相平 时，观察到测力计的示数为零，原因是 此时浮力等于内部液体的重力 。 24.物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用同一金属块依次进行如下步骤的操作： 根据上述实验步骤，完成下列问题： （1）步骤A中金属块重 　2.6　 N； （2）步骤B中金属块受到的浮力为 　0.4　 N； （3）分析 　ACD　 三步骤数据，初步得出浮力大小与液体密度有关； （4）若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精，测力计的示数 　大于　 1.6N（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （5）结合已学知识，根据步骤A、C，计算出金属块的体积为 　1×10﹣4 m3（ρ水＝1.0×103kg/m2，g取10N/kg）。 25.探究小组的同学们利用天平、量筒等实验器材测量一个金属块的密度，具体实验操作如下： （1）将天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的零刻度线处，此时指针位置如图甲所示，要使天平平衡，应向 右 调节平衡螺母； （2）把金属块放在天平左盘，向右盘加减砝码并调节游码在标尺上的位置，天平平衡后，右盘中砝码质量和游码的位置如图乙所示，金属块的质量是 32.4 g； （3）在量筒中加入20mL水，读数时视线应与凹液面底部相平，将金属块轻轻放入量筒中，如图丙所示，则金属块的体积是 10 cm3； （4）金属块的密度是 3.24×103 kg/m3； （5）实验时，若将（2）、（3）两个步骤顺序对调，这种方法测出的金属块的密度与真实值相比 偏大 （选填“偏大”或“偏小”）； （6）小强同学又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，制成一个能始终竖直漂浮在液体中的简易密度计，用这个简易密度计测量某液体的密度，实验步骤如下：（ρ水＝1.0×103kg/m3）（如图丁） 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将密度计从水中取出并擦干，然后放入盛有被测液体的烧杯中，静止后测出密度计露出水面的长度是2cm； ④被测液体的密度是 0.75 g/cm3。 26.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 　右　 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 　取出最小的5g砝码，并向右移动游码　 ，直到天平平衡。测量结果如图甲所示，总质量为 　51.2　 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 　1.04×103 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 　大　 。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：　用天平测量烧杯和剩余牛奶的质量　 。 （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，用弹簧测力计测量出铁块的重力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＝ 　ρ酒精 （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：　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；将铁块浸没到酒精或牛奶中时，不能碰到容器底或容器壁　 。 27. 一底面积为200cm2的圆柱形容器置于水平桌面上，里面盛有30cm深的水，把一个体积为1×10－3m3的实心小球用细线拴好放入水中，当小球刚好完全浸没在水中时（如图甲所示），细线所受拉力刚好为5N；然后手放掉细线，当小球静止在水中时如图乙所示。求： （1）小球完全浸没在水中时受到水的浮力； （2）小球的密度； （3）小球静止在水中时容器底部受到水的压强。 【答案】（1）10N （2）1.5×103kg/m3 （3）3.5×103Pa 【解析】（1）小球完全浸没在水中时受到水的浮力为 （2）由题意可知小球的重力为 则小球的质量为 小球的密度为 （3）小球放入水中后液面上升的高度为 则小球静止在水中时容器底部受到水的压强为 28.用弹簧测力计挂着一个长方体金属块，沿竖直方向缓慢浸入盛有适量水的圆柱形平底薄壁容器中，直至完全浸没（水未溢出），如图甲所示。通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度h与其排开水的体积V排的关系，如图乙所示。已知金属块的质量为0.4kg，容器的底面积与金属块的底面积之比为5：1，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）金属块所受的重力； （2）金属块的下表面浸入水中的深度为2cm时，弹簧测力计的示数； （3）金属块刚浸没时，金属块底部受到水的压强； （4）金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了多少。 【解答】解：（1）由题意可得，金属块受到的重力为：G＝mg＝0.4kg×10N/kg＝4N； （2）由题图乙可知，当h＝2cm时，金属块排开水的体积V排＝20cm3＝20×10﹣6m3，根据阿基米德原理可知，此时金属块受到的浮力为： F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3＝0.2N； 弹簧测力计的示数为： F拉＝G﹣F浮＝4N﹣0.2N＝3.8N； （3）由题图乙可知，当h＝5cm时，金属块刚好浸没，即金属块的高度为5cm，此时金属块底部受到水的压强为： p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m＝500Pa； （4）金属块的底面积为：S金10cm2； 容器的底面积为：S＝5S金＝5×10cm2＝50cm2； 增加的压力等于水对金属块的浮力，则：△F＝F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣6m3＝0.5N； 水对容器底部增加的压强为：Δp100Pa。 答：（1）金属块的重力为4N； （2）示数为3.8N； （3）水的压强为500Pa； （4）金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了100Pa。 1 学科网（北京）股份有限公司 $