专题12 浮力(复习讲义,北京专用)2026年中考物理一轮复习讲练测

2026-02-28
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精品

资源信息

学段 初中
学科 物理
教材版本 -
年级 九年级
章节 -
类型 教案-讲义
知识点 浮力
使用场景 中考复习-一轮复习
学年 2026-2027
地区(省份) 北京市
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 14.90 MB
发布时间 2026-02-28
更新时间 2026-02-28
作者 xkw_077816975
品牌系列 上好课·一轮讲练测
审核时间 2026-02-28
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来源 学科网

内容正文:

专题12 浮力 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·时空导航·网络构建 3 03·考点通关·靶向突破 4 考点1 浮力 4 教材·知识夯基 1.浮力 2.决定浮力大小的因素 3.浮力产生的原因 中考·考法聚焦 考法1 生活情境 考法2 科学实验探究 考法3 教材知识运用 考点2 阿基米德原理 6 教材·知识夯基 1.浮力的大小 2.阿基米德原理 中考·考法聚焦 考法1 综合实践活动 考法2 生活情境 考法3 科学实验探究 考法4 结合图像解决浮力计算相关问题 考点3 物体的沉浮条件及应用 11 教材·知识夯基 1.物体的浮沉条件 2.浮力的应用 3.浮力的计算方法 中考·考法聚焦 考法1 结合科学探究判断浮力大小 考法2 综合实践活动 考法3 实验探究 考点4 浮力实验综述 13 教材·知识夯基 1.探究浮力的大小与哪些因素有关 2.探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 中考·考法聚焦 考法1 考查浮力大小与浸在液体中的体积的关系 考法2 考查浮力大小与液体密度的关系 考法3 考查影响浮力大小的因素 考法4 考查阿基米德原理实验 04·素养拓展·思维进阶 17 拓展01 制作微型密度计 05·优题精选·练能提分 18 考点 考查形式 考查内容 考法分析 浮力 ☑选择题 ☑实验题 浮力的概念、浮力的测量、影响浮力大小的因素 1.科学实验探究:通过证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的,考查影响浮力大小因素的探究。如2022・北京卷T23 阿基米德原理 ☑选择题 ☑实验题 ☑计算题 物体所受浮力与物体排开液体重力的关系,利用阿基米德原理计算和解释相关现象 近五年无单独考查 物体的浮沉条件及应用 ☑选择题 ☑简答题 ☑实验题 ☑计算题 物体的沉浮条件及利用物体沉浮条件进行相关计算、浮力的应用 1.科学实验探究:利用浮力原理和物体漂浮条件测量酱油的密度。如2025·北京卷T22 2.结合科技与生活的融合:介绍彩球“温度计”,考查物体的浮沉条件及其与液体密度变化的关系。如2024·北京卷T15 3.结合综合实践活动:通过设计简易密度计和简易浮力秤,考查密度计原理及应用、物体的沉浮条件、计算浮力等。如2024·北京卷T23、2023·北京卷T28、2022·北京卷T11、2021·北京卷T12 4.结合生活情境:通过日常洗水果现象,考查浮力与物体沉浮条件。如2023·北京卷T14 命题新趋势 1、实验探究类:(1)经典实验与数字化融合:会以“探究浮力的大小跟哪些因素有关”这类经典实验为核心,结合压强传感器、数据采集系统等数字化工具,考查从“现象描述”到“数据推理”的能力。比如通过弹簧测力计、不同密度液体、不同体积物体等器材,设计对比实验,验证浮力与液体密度、物体排开液体体积的关系,同时可能要求分析实验数据,用可视化图线呈现结论。(2)科学方法考查:重点考查控制变量法、转化法等科学方法的应用,比如在探究浮力与物体体积关系时,控制液体密度、物体排开液体体积等变量,分析实验方案的合理性。 2、生活场景化:(1)真实场景命题:会大量采用真实生活场景作为题干背景,比如游泳时身体感受变化、海滨浴场相关现象、气球悬挂石块悬浮水中等场景,考查浮力知识的实际应用。例如分析人从水浅处往深处走时脚下变轻的原因,结合浮力与排开液体体积的关系进行解释。(2)综合应用考查:结合生活中的浮力应用实例,如轮船、潜水艇、密度计等,考查浮沉条件、阿基米德原理的综合运用,比如分析潜水艇在水下航行时浮力的变化,或者密度计在不同液体中漂浮时的浮力特点。 命题预测 情境创设类 (1)多元情境融合:会融入中华优秀传统文化、前沿科技和日常生活场景。比如以古代浮力相关器具、仿生浮力驱动的机器鱼、空间站中的浮力实验、海滨浴场浮力体验等为题干背景,考查学生用浮力知识解决实际问题的能力。 (2)跨学科融合:可能出现物理与历史、化学等学科的结合,例如分析古代船只利用浮力的原理,或者结合溶液密度知识,考查物体在不同溶液中的浮沉情况。 实验探究类 (1)经典实验拓展:以“探究浮力的大小跟哪些因素有关”“探究物体的浮沉条件”等经典实验为核心,重点考查实验方法的理解,比如通过控制变量法设计对比实验,分析实验方案的合理性,而非仅记忆实验结论。 (2)数字化实验考查:结合压强传感器、数据采集系统等数字化工具,给出物体浸入液体过程中浮力、压强随深度变化的图线,要求分析图线不同阶段的物理意义,推导浮力相关规律,考查从“现象描述”到“数据推理”的能力。 综合应用类 (1)生活现象解释:以日常浮力现象为题,比如解释人从浅水区走向深水区时脚下变轻的原因、死海能让人漂浮的原理等,考查浮力产生原因、阿基米德原理的实际应用。 (2)工程实例分析:结合轮船、潜水艇、密度计等浮力应用实例,考查浮沉条件、阿基米德原理的综合运用,比如分析轮船在河海之间的吃水深度变化、潜水艇的浮沉原理等。 考点1 浮力 【课标要求】通过实验,认识浮力。 1.浮力 (1)概念:浸在液体(或气体)中的物体受到________的力。 (2)施力物体:液体(或气体) (3)方向:________ (4)液体对物体的浮力与物体对液体的压力是________。 2.决定浮力大小的因素 (1)测浮力的方法:用弹簧测力计分别测出物体在空气中的重力G和物体浸在液体中时的示数F,则F浮=________。 (2)决定因素:跟它浸在液体中的________有关,跟液体的________有关。物体浸在液体中的________越大,________越大,浮力就越大。 3.浮力产生的原因 产生原因:浸在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的________不同,即F浮=F2-F1。 【特别提醒】 1.浸在液体中的物体不一定能受到浮力,如桥墩、打入河床的木桩、拦河大坝等,因其底部与河床紧密贴合,水对其向上的压力为零,故物体不受向上的浮力。 2.同一物体浸没在液体中不同深度,液体对物体向上和向下的压力差不变,所以浮力不变。 【方法点拨】 要探究浮力与其中一个量的关系,需要保持其他量不变,改变需要探究的量。还要掌握影响浮力大小的因素:液体的密度和物体排开液体的体积。明确浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 【教材图片讲解】 弹簧测力计下悬挂一个铝块,铝块静止时,弹簧测力计的示数就是铝块所受的重力的大小。把铝块浸没在水中,铝块静止时,弹簧测力计示数变小,说明铝块受到了浮力的作用,两次弹簧测力计示数只差就是浮力的大小。当改变铝块在水中浸没的深度时,弹簧测力计的示数不变,说明浸没在水中的铝块所受浮力大小,跟铝块所到达的深度无关。 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押题大小相等,方向相反,彼此平衡;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;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F浮=F下表面-F上表面。 1.【生活情境】(2025·北京顺义·期末)如图所示,容器底部的出水口塞着橡胶塞,关于橡胶塞是否受容器里水的压力、浮力,下列判断正确的是(  ) A.不受水的压力,受水的浮力 B.受水的压力,不受水的浮力 C.既受水的压力,也受水的浮力 D.既不受水的压力,也不受水的浮力 2.【科学实验探究】如图所示,将小石块挂在弹簧测力计下如图甲,再浸没入水中(石块没有碰到烧杯底部)如图乙,静止时测力计示数分别是4N和3N,下列说法错误的是(  ) A.石块的重力力是4N B.水对石块的浮力是3N C.水对石块的浮力是1N D.图乙中,石块受的力有重力、拉力和浮力 3.【教材知识运用】如下图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分。现往容器里注入一些水,则下列说法错误的是(  ) A.A物体一定受浮力作用 B.B物体一定受浮力作用 C.C部分一定受浮力作用 D.D部分一定受浮力作用 4.【教材知识运用】如图所示,我们研究浸没在液体(密度为ρ液)中的长方体,分析它受力的情况。长方体上、下表面的面积为S,上、下表面所处的深度分别记为h1、h2(h2>h1)。下列说法不正确的是(  ) A.长方体两个相对的侧面所受液体的压力相互平衡 B.长方体上表面受到液体对它向下的压力F1=ρ液gh1S C.长方体上、下表面受到液体对它的压力差为F2-F1=ρ液g(h2-h1) D.浸在液体中的长方体受到液体对它向上的浮力F浮=ρ液g(h2-h1)S 考点2 阿基米德原理 【课标要求】知道阿基米德原理。 1.浮力的大小 浮力的大小只与________和________________(物体浸在液体中的体积)有关,跟物体的密度、质量、体积等因素无关。 2.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________________。 (2)公式:F浮=G排=________。 (3)阿基米德原理适用于________和________。 (4)“浸在”包含的两层含义: ①物体部分浸入液体中,一部分露出液面,此时 。 ②物体全部浸入到液体中,此时 。 【方法点拨】 1.根据阿基米德原理可知,浸在液体(或气体)中的物体受到的浮力等于排开的液体(或气体)受到的重力。比较物体受到的浮力大小时,应先分析液体(或气体)的密度或排开液体(或气体)的体积的关系,再进一步判断。 2.阿基米德原理的综合计算题常将阿基米德原理与重力公式、压强公式、物体受力平衡条件等知识相结合,解答此类题目时应注意物体浸没时排开液体的体积和物体自身的体积相等这一关键信息,再结合阿基米德原理进行计算。 1.【综合实践活动】(2025·北京师范大学附属实验中学·开学考试)一个金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下面,现将圆柱体慢慢浸入水中直至水中深处,则圆柱体在浸入水的过程中,下列说法正确的是(  ) A.弹簧测力计示数保持不变 B.弹簧测力计示数先减小后不变 C.池内的水面高度不变 D.池内的水面高度下降 2.【生活情境】小京洗水果时,发现体积较小的桔子漂浮在水面上,而体积较大的芒果却沉在水底,如图所示。已知桔子的密度小于芒果的密度,下列说法正确的是(   ) A.因为桔子的密度小,所以受到的浮力大 B.因为桔子排开水的体积小,所以受到的浮力小 C.因为芒果的密度大,所以受到的浮力大 D.因为芒果沉在水底,所以受到的浮力小 3.【科学实验探究】(2025·北京东城·二模)利用电子秤、溢水杯和适量的水测量金属球的密度。如图甲所示,把金属球放在已调零的电子秤上,球静止时电子秤示数为。如图乙所示,把金属球放入溢水杯中,将溢水杯中注满水,球静止时电子秤示数为。如图丙所示,把金属球缓慢取出后,再次将溢水杯中注满水,电子秤示数为。已知水的密度为,则金属球密度的表达式正确的是(  ) A. B. C. D. 4.【结合图像解决浮力计算相关问题】在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的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读数F随圆柱体下降高度h变化的图象,下列说法中正确的是(  ) A.分析图象可知,圆柱体重力是8N B.圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是4N C.h=0cm时,圆柱体的上表面离水面高度是3cm D.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3 考点3 物体的沉浮条件及应用 【课标要求】能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。 1.物体的沉浮条件 (1)物体的浮沉条件 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底 F浮______G F浮________G F浮_______G F浮_______G F浮+FN=G ρ物___ρ液 ρ物___ρ液 ρ物___ρ液 ρ物___ρ液 ρ物___ρ液 加速上升 加速下降 可停留在液面下的任何位置 “上浮”过程的最终状态 “下沉”过程的最终状态 处于动态,受________作用 处于静态,受________的作用 (2)漂浮问题的规律 ①F浮=G物,m物=m排。 ②________在不同液体中漂浮,所受________,但________的密度越大,物体浸入液体中的________。 ③漂浮物体浸入液体中的________________,物体的密度就是液体密度的几分之一。即若V排=V物,则________。 (3)浮沉条件规律总结 条件 图示 结论 不同实心物体浸入同种液体中 物体质量相同 浮力:F浮A=F浮B>F浮C; 密度:ρA<ρB<ρC 物体体积相同 浮力:F浮A<F浮B=F浮C; 密度:ρA<ρB<ρC 同一物体浸入不同液体中 浮力:F浮甲=F浮乙>F浮丙; 密度:ρ甲>ρ乙>ρ丙 ①不同物体浸入同种液体中,物体在液体中位置越靠上,物体密度越小。 ②同一物体浸入不同液体中,物体在液体中位置越靠上,液体密度越大。 2.浮力的应用 (1)轮船:采用增大排开水的体积的方法增大可利用的浮力;轮船的大小通常用排水量来表示。排水量就是轮船满载时排开水的________。 (2)潜水艇:靠改变________来实现浮沉的。 (3)气球和飞艇:充的是密度比空气________的气体。 (4)密度计:工作时处于漂浮状态,由公式F浮=G物=ρ液gV排可知,浮力不变,ρ液与V排成反比,浸入液体的体积越大,液体密度越________。 3.浮力的计算方法 计算浮力的四种方法 方法 公式 应用条件 压力差法 F浮=F向上-F向下 已知或可计算出液体对物体上、下表面的压力 称重法 F浮=G-F拉 已知物体所受的重力和浸入液体中时受的拉力 公式法 F浮=G排=ρ液gV排 已知液体的密度和物体排开液体的体积(或排开液体的质量) 平衡法 F浮=G物=ρ物gV物 物体处于漂浮或悬浮状态,并已知或可计算出物体的重力 【易错警示】 1.轮船始终漂浮,因此轮船所受的浮力始终等于其自身总重力。 2.潜水艇在水下(未露出水面)上浮、下沉的过程中,排开水的体积不变,所受的浮力不变。 3.浮力≠升力,飞机靠升力升空,气球靠浮力升空。 【方法技巧】 1.要判断物体置于液体中后处于什么状态,可以通过比较物体与液体的密度大小来判断,也可以通过比较物体浸没在液体中时受到的浮力与物体所受的重力的大小来判断。 2.利用漂浮法测量固体密度的步骤 3.浮力与压强的综合题看似复杂,其实都有直接或隐含的等量关系。根据题图乙可求出金属块的底面积,从而求出容器的底面积,则可求出金属块浸没后与金属块浸入之前比较水面上升的高度,从而求出水对容器底部的压强增加量。 【教材图片解读】 物体的浮沉条件:浮力大于重力时,物体上浮;浮力等于重力时,物体悬浮在液体内;浮力小于重力时,物体下沉。 同一个鸡蛋在水中沉底,浮力小于重力;在浓盐水中悬浮,浮力等于重力,鸡蛋所受浮力变大。 船是采用空心的方法来增大浮力使船漂浮在水面。 潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的。 热气球利用热胀冷缩,热空气的密度小于空气密度从而可以飘在空中。 飞艇内氦气的密度小于空气密度。 1.【结合科学探究判断浮力大小】(2025·北京清华附中·开学考)如图所示,A、B、C是三个体积相同的实心小球,放入水中后,A小球漂浮、B小球悬浮、C小球沉底。三个小球下列关系判断中,正确的是(  ) A.三个小球所受浮力方向不同 B.三个小球重力关系为 C.三个小球所受的浮力关系为 D.三个小球密度关系为 2.【综合实践活动】(2025·北京丰台·期末)如图所示,小明将粗细均匀的轻质吸管一端密封,在吸管内装上适量的铁砂,并在吸管上标上刻度线及相应的密度值,制成了简易密度计。关于该密度计,下列说法正确的是(  ) A.密度计上相邻刻度线之间的距离是相等的 B.密度计越靠下的刻度线对应的密度值越小 C.若增加吸管内铁砂的质量,密度计上刻度线对应的密度值变大 D.若增大吸管的横截面积,可使密度计上相邻两条刻度线之间的距离变大 3.【实验探究】(2025·北京市东城区·一模)水平桌面上有完全相同的两个柱形容器A、B,分别装有甲、乙两种液体。将一个装有适量细沙的柱形平底试管先后放入甲、乙液体中,静止后均处于漂浮状态,放入试管后两容器中液体深度相同,如图所示。下列说法正确的是(  ) A.甲液体的密度大于乙液体的密度 B.试管在甲液体中漂浮时排开液体的质量大于其在乙液体中漂浮时排开液体的质量 C.试管在甲液体中漂浮时液体对试管底部的压强大于其在乙液体中漂浮时液体对试管底部的压强 D.当试管分别在两种液体中漂浮时,容器A对桌面的压力小于容器B对桌面的压力 4.【实验探究】(2025·北京东城·期末)如图所示,将圆柱体竖直挂在弹簧测力计下,逐渐进入装有足量水的圆柱形容器中,圆柱体始终保持竖直状态且不接触容器底和侧壁,此过程中容器中的水未溢出。记录圆柱体下表面所处的深度和对应的弹簧测力计的示数,数据如下表所示。已知圆柱体的高为15cm,取10N/kg。则下列说法正确的是(  ) /cm 2 3 4 5 6 7 …… /N 4.0 3.6 3.2 2.8 2.4 2.0 …… A.圆柱体所受的重力为4N B.当cm时,圆柱体受到的浮力为1.6N C.圆柱体的底面积为400cm² D.若剪断细线,圆柱体在水中静止时受到的浮力为4.8N 考点4 浮力实验综述 【课标要求】探究并了解浮力大小与哪些因素有关。 1.探究浮力的大小与哪些因素有关 实验原理 称重法(F浮=G-F) 实验方法 控制变量法 实验器材 弹簧测力计、圆筒容器、圆柱体、细绳、水、盐水 实验步骤 (1)用细绳系好圆柱体并挂在弹簧测力计下,将圆柱体浸在水中的________逐渐增大,观察弹簧测力计的________是否变化; (2)将圆柱体慢慢浸没在水中,分别停留在________深度的位置,观察弹簧测力计的示数是否变化; (3)将容器里的液体换成盐水,将圆柱体________在盐水中,观察弹簧测力计的示数并与步骤(2)对比。 实验结论 物体在液体中所受浮力的大小,跟物体的密度、物体的体积、物体浸没的深度等无关,跟物体浸在液体中的________和液体的________有关。物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,所受的浮力就越大。 中考考向 1.弹簧测力计的使用与读数。 2.称重法测浮力 。 3.控制变量法在该实验中的应用。 4.准确描述实验结论。 5.为使实验结论具有普遍性,应更换不同液体多次进行实验。 6.实验图像分析、计算等综合能力的考查。 思维点拨 浮力和深度的关系图像,如图线a;拉力和深度的关系图像,如图线b。 2.探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 实验器材 弹簧测力计、小石块、细绳、溢水杯、小桶、水 实验步骤 (1)先测出小石块的重力G石和空桶的重力G桶; (2)记录小石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F; (3)测出小桶、溢出水的总重力G总; (4)计算出小石块受到的浮力:F浮=________;计算出小石块排开水的重力:G排=________。 实验结论 浸在液体中的物体所受浮力的大小等于________________,即F浮=G排。 注意事项 (1)小石块浸入溢水杯前,溢水杯必须“装满水”,保证小石块排开的水全部溢出。 (2)使实验结论具有普遍性的做法:改变实验条件多做几次实验,例如由浸没改为部分浸入,换用不同的液体、不同的固体等。 中考考向 1.称重法测浮力 。 2.溢水杯要装满。 3.正确使用溢水杯:溢水杯中的液体达到溢水口,以保证物体排开的液体全部流入小桶。 4.实验步骤补充或排序,先测空桶的重力或物体的重力,再将物体浸没在液体中,最后测出排开的液体的重力。 5.多次实验的目的:使实验结论具有普遍性。 6.实验结论:浮力大小等于物体排开的液体所受的重力。 7.利用阿基米德原理计算、 等。 思维点拨 实验中,排开水的重力往往略小于浮力的原因: (1)小石块放入溢水杯前,溢水杯中的水未装满; (2)实验过程中,会有少部分水流到溢水杯的杯壁上,小石块排开的水不能全部流入小桶中; (3)如果先测量小桶和排开水的总重力,再测量空桶重力,造成所排开水的重力偏小。 【方法点拨】 1.已知物体的密度,可以用称重法测量液体的密度;已知液体的密度,也可以用称重法测量物体的密度。 (1)测液体的密度:根据称重法求出物体浸没在液体中时受到的浮力,根据密度公式求出物体的体积,根据阿基米德原理即可求出液体的密度。 (2)测物体的密度:根据称重法求出物体浸没在液体中时受到的浮力,物体浸没在液体中时,V排=V物,根据阿基米德原理可求出物体的体积,再根据G=mg求出物体的质量,最后利用密度公式ρ=求出物体的密度。 1.【考查浮力大小与浸在液体中的体积的关系】(2025·北京市朝阳区·一模)如图所示,小阳利用满足实验要求的弹簧测力计、实心圆柱体(标有均匀刻度线,相邻刻度线之间的体积为20cm3)以及盛有适量液体的容器,探究浮力的大小与物体浸在液体中的体积的定量关系,实验测得的数据如下表所示。 物体浸入液体中的体积 0 20 40 60 80 100 弹簧测力计的示数 4.8 4.6 4.4 4.2 4.0 3.8 物体受到的浮力 (1)物体浸没时受到的浮力为 N。 (2)分析实验数据可以得到的结论是 。 (3)当物体所受的浮力大小为0.5N时,物体浸入液体中的体积为 cm3。 2.【考查浮力大小与液体密度的关系】(2025·北京西城·二模)小华想通过实验探究浮力的大小是否与液体的密度有关。实验室里有器材:①体积为50cm3的铁块、②体积为50cm3的木块、③装有适量水的烧杯、④装有适量酒精的烧杯;⑤弹簧测力计、⑥量筒、⑦细线。(已知ρ水和ρ酒精,且ρ铁>ρ水>ρ酒精>ρ木) (1)要完成实验,小华应选用的器材有 。(选填序号) (2)请简述小华测量浮力的过程: 。 (3)请你帮助小华设计实验数据记录表格。 3.【考查影响浮力大小的因素】(2025·北京海淀·二模)小明进行了如下实验: (1)用图1中的实验器材探究浮力大小与哪些因素有关.他将重为4N的物体悬挂在弹簧测力计下并浸没于密度为的水中(不触碰烧杯底和壁),如图1甲所示,通过弹簧测力计的示数,可知物体所受水的浮力为1N;将物体取出擦干,再将其悬挂在弹簧测力计下并浸没于密度为的煤油中(不触碰烧杯底和壁),如图1乙所示,弹簧测力计的示数为 N,可知物体所受煤油的浮力为 N;根据上述实验结果,可知浮力大小与 有关。 (2)他选用2个底面积相同、高度不同的柱体M和N,分别测量它们在密度不同的液体中所受的浮力.测量时,将柱体浸没于液体中(不触碰烧杯底和壁),使柱体上表面到液面的距离始终为h,如图2甲所示.柱体所受浮力F随液体密度变化的图像如图2乙所示。可知柱体 的体积较大.图2乙中A、B和C三个点所对应的柱体下表面所受液体压力大小、和,从小到大排序是 。 4.【考查阿基米德原理实验】(2025·北京西城·期末)小丽做验证阿基米德原理的实验,其操作过程及实验中弹簧测力计的示数如图所示。 (1)根据小丽的实验,可以得出图丙中物块所受的浮力F浮= 。 (2)若乙图中溢水杯内的水未装满,则测量的物体排开液体的重力偏 。 (3)通过多次实验,若得到关系式 ,则验证阿基米德原理正确。 5.【考查阿基米德原理实验】(2025·北京大兴区·一模)小兴想探究浸在液体中的物体所受浮力的大小与其排开液体的重力有什么关系。 (1)小兴所探究的问题的自变量是 ; (2)他用调好的弹簧测力计、溢水杯、小桶、金属块、细线、水、酒精、煤油等器材进行了实验,实验步骤如下: ①按照图甲、乙所示,测出空桶所受的重力G桶后,将空桶置于装满水的溢水杯的溢水口下方;再用弹簧测力计测出金属块所受的重力G0,并将G桶、G0的值记入表格。 ②按照图丙、丁所示,将金属块浸没在水中,静止时,读出弹簧测力计的示数F,再测出桶和溢出水的总重力G总,并将F、G总的值记入表格。 ③ ,将对应的数据记入表格。 ④仿照步骤③再多做几次,记录对应的数据。 ⑤依据F浮= ,G排=G总-G桶,计算出F浮、G排的值记入表格。 ⑥比较F浮与G排的大小,得出实验结论。 一、制作微型密度计 1.测量原理 (1)漂浮在液面上的物体,F浮 =G物,ρ物 < ρ液,V排 <V物,且=。 (2)密度计是利用物体漂浮时浮力等于重力的原理来测量液体的密度的。 2.项目设计 (1)设计符合要求的密度计,应该着重考虑两个因素:一个是密度计的质量,另一个是标度杆的直径。 (2)估算密度计的质量: 我们设计的微型密度计的质量应为1 g左右。 (3)估算标度杆的直径: ①若密度计漂浮在0.86×103 kg/m3的酒精中,液面位于标度杆的A位置;漂浮在0.88×103 kg/m3的酒精中,液面位于标度杆的B位置,可设定A、B间的长度不少于4 mm。 ②通过估算,可以知道标度杆的横截面积约为0.07 cm2,直径约为3 mm。 (4)设计微型密度计的结构: 为了使微型密度计能在酒精中竖直漂浮,需要在标度杆下部增加配重(如绕一些铜丝)。增加了配重的标度杆放在酒精中会下沉,则要在标度杆上固定一个浮子来增大浮力。 微型密度计由标度杆、浮子和配重三部分组成,配重位于最下方。 2.制作 (1)选择材料 ①浮子:可以用小泡沫塑料球作为浮子,也可以截一段稍粗点的塑料管,将其两头封口作为浮子。 ②标度杆:用直径约为3 mm的细塑料管、做棉签的实心塑料杆或细的圆珠笔芯等来做标度杆。 ③配重:在空心的细塑料管下端插入一段粗铁丝或粗铜丝作为配重,改变铁丝或铜丝的长度就可以调节配重。 (2)制作成品 阅读教材,小组协作,选择合适的标度杆、浮子和配重,完成微型密度计的制作。 【教考衔接】(2025·北京西城·期末)小军设计制作了一个微型密度计来测量小瓶酒精的密度,为使密度计能在酒精中竖直漂浮,他在标度杆下缠了适量的铜丝作为配重(铜丝的体积忽略不计),又在标度杆上固定了一个轻质泡沫塑料球作为浮子。当密度计分别在密度为ρA和ρB的酒精中漂浮时,液面分别位于标度杆的A和B两位置,若ρA<ρB,则A、B两位置 在上方。如图所示,当密度计在密度为ρ的酒精中漂浮时,标度杆浸入酒精的长度为h,若该密度计总质量为m计,标度杆横截面积为S,浮子直径为D,则轻质浮子的体积V为 。 1.【结合传统民俗活动】(2025·四川遂宁·中考)2024年12月,我国春节申遗成功。欢度春节期间,人们有“放鞭炮”“舞龙狮”“逛庙会”“吃汤圆”等习俗。关于春节习俗中的物理现象,下列描述错误的是(  ) A.鞭炮爆炸与内燃机做功冲程的能量转化方式相同 B.舞龙狮时力改变了物体的运动状态 C.庙会上各种小吃香气四溢是一种扩散现象 D.汤圆漂浮在水面上时受到的浮力大于重力 2.【结合生活情境】(2025·湖南·中考)小勇在厨房煮鸡蛋时,由观察到的现象联想到的物理知识,正确的是(  ) A.鸡蛋浸入水中的体积越大,所受浮力越大 B.鸡蛋沉入水底静止时,所受浮力大于重力 C.给水加热,主要是通过做功的方式增大水的内能 D.锅盖被水蒸气顶起的过程与内燃机的压缩冲程发生的能量转化相同 3.【教材素材链接】(2025·西藏·中考)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. 4.(2025·吉林·中考)学校科技小组进行了“测量小石块密度”的实验。 (1)用天平测小石块的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图甲所示,小石块的质量为 g,用量筒和水测得小石块的体积为20cm³,则小石块的密度为 kg/m³。 (2)利用浮力知识,科技小组的同学又用另一种方法测出了小石块的密度。步骤一:如图乙所示,将长方体物块放入柱形盛水容器中,物块漂浮,测出物块浸入水中的长度。 步骤二:如图丙所示,将小石块放在物块上,测得物块浸入水中的长度与图乙相比增加了h1,此时物块受到的浮力与图乙相比 步骤三:如图丁所示,将小石块用细线(细线体积和质量均忽略不计)系在物块下,测得物块浸入水中的长度与图乙相比增加了h2,图丁中水对容器底部的压强 图丙中水对容器底部的压强(填“大于”、“等于”或“小于”)。 根据以上信息可得,小石块密度的表达式为ρ石= (用ρ水、h1、h2表示)。 5.(2025·黑龙江绥化·中考)学习了密度的知识后,某同学设计以下实验测量盐水的密度。 (1)将天平放在水平桌面上,游码放到标尺左端的零刻度线处,指针指在如图甲所示位置,此时他应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直至横梁平衡:再将装有盐水的烧杯放在天平左盘,当右盘放入80g砝码时,天平刚好平衡。 (2)如图乙所示,将烧杯中的一部分盐水倒入量筒,量筒中盐水的体积为 . (3)如图丙所示,用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量为 g,则所测盐水的密度是 。 (4)实验结束后,该同学改用量筒、水和细线测量橡皮泥的密度。(不考虑橡皮泥吸水及质量变化)如图丁所示。 步骤一:在量筒中倒入适量的水,读出量筒的示数为; 步骤二:将橡皮泥用细线拴好慢慢浸没于水中,读出量筒的示数为; 步骤三:将橡皮泥捏成空心碗,放入量筒中使其浮在水面,读出量筒的示数为。 ①请写出橡皮泥密度的表达式 (用V1、、、表示)。 ②如果步骤三中量筒里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中,则所测橡皮泥密度的结果 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 6.(2025·内蒙古·中考)某同学想知道将船上的船锚抛入水中沉底后,会引起水面如何变化。他用玻璃杯和金属块模拟抛锚过程如下:先向底面积为的长方体水槽中注入深的水;将一个质量为、底面积为的正方体金属块,放入水平放置的玻璃杯中,再将玻璃杯放入水槽中,玻璃杯漂浮在水面上静止,如图所示;然后将金属块从玻璃杯中取出放入水中沉底,待水面稳定后,分析水面变化。(,,整个过程中没有水溢出)求: (1)注水后,水对水槽底部的压强; (2)金属块平放在玻璃杯中时,对玻璃杯底部的压强; (3)金属块放在玻璃杯中漂浮时和放入水中沉底后,水面高度的变化量。 7.(2025·广东深圳·中考)如图是深圳号在海上航行,田田同学乘坐了这艘船出海游玩。田田发现这艘船最大吃水高度是9米,最大排水量是70000吨,船上一汽车用钢打造,钢的体积0.1立方米。(已知:钢的密度是7.9×103kg/m3,海水密度1×103kg/m3),求: (1)钢的质量; (2)求轮船满载时所受的浮力; (3)船底面积是1×103m2,求轮船底部受到的压力。 8.【结合生活情境】(2025·河北·中考)小明利用双休日清理家中的鱼缸。长方体空鱼缸的重力G为64N,小明将鱼缸和假山石清洗干净,放到水平桌面上,鱼缸与桌面接触面积S为。向鱼缸中注入为深的水,然后将假山石(不吸水)浸没在水中,如图所示。已知假山石的体积为,水的密度取。求: (1)空鱼缸对水平桌面的压强; (2)放入假山石前,水对鱼缸底的压强; (3)浸没在水中的假山石受到的浮力。 9.【自然仿生结构与物理原理结合】(2025·江苏连云港·中考)王莲拥有水生植物中最大的叶片,莲叶边缘上卷,在叶脉通气组织支撑下,莲叶几乎不浸入水中。王莲进入观赏期时,植物园向游客开设“莲叶载人”的体验活动。为保证安全,莲叶浸入水中的深度不能超过其边缘卷边高度的25%。工作人员将面积为1.5m2、质量为3kg的硬质泡沫板放在底面积为2m2的莲叶中央,该莲叶卷边高度为16cm,游客站立在硬质泡沫板上,体验“一叶当舟”的乐趣,如图所示,某游客质量为60kg,双脚站立时与地面的接触面积为4×10-2m2。求:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3) (1)游客双脚站立在地面时对地面的压强。 (2)游客体验“一叶当舟”时,莲叶受到的压强。 (3)为保证安全,该莲叶能托起游客的最大质量。 10.【前沿科技背景下的力学综合题】(2025·重庆·中考)2025年4月28日,全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,如图所示。其体积为,依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行。(近海海水密度取)求: (1)“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力; (2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面处的顶部受到海水的压强; (3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为时,至少应增加多少自重才能防止上浮。 11.【工程情境类力学综合题】(2025·四川德阳·中考)如图甲所示,“国之重器”起重船起吊重物时,需通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡。如图乙所示,小兰设计了一种采用力传感器感知抽水量的长方体水舱模型,水舱中装有的水,其底面积。A是固定在顶端的力传感器,能够显示A对B的压力或拉力的大小;B是质量和体积均可忽略的细直硬杆,不考虑B的形变,B的上端与力传感器A连接,下端与物体C连接;物体C是质量、底面积的圆柱体。用抽水机将水抽出的过程中,力传感器示数的大小随抽出水的体积变化的图像如图丙所示。当物体C的下端刚好露出水面,此时已抽出水的体积。已知。求: (1)物体C的重力; (2)物体C完全浸没时排开水的体积; (3)当力传感器示数为时,水对水舱模型底部的压强。 17 / 18 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题12 浮力 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·时空导航·网络构建 3 03·考点通关·靶向突破 4 考点1 浮力 4 教材·知识夯基 1.浮力 2.决定浮力大小的因素 3.浮力产生的原因 中考·考法聚焦 考法1 生活情境 考法2 科学实验探究 考法3 教材知识运用 考点2 阿基米德原理 6 教材·知识夯基 1.浮力的大小 2.阿基米德原理 中考·考法聚焦 考法1 综合实践活动 考法2 生活情境 考法3 科学实验探究 考法4 结合图像解决浮力计算相关问题 考点3 物体的沉浮条件及应用 11 教材·知识夯基 1.物体的浮沉条件 2.浮力的应用 3.浮力的计算方法 中考·考法聚焦 考法1 结合科学探究判断浮力大小 考法2 综合实践活动 考法3 实验探究 考点4 浮力实验综述 13 教材·知识夯基 1.探究浮力的大小与哪些因素有关 2.探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 中考·考法聚焦 考法1 考查浮力大小与浸在液体中的体积的关系 考法2 考查浮力大小与液体密度的关系 考法3 考查影响浮力大小的因素 考法4 考查阿基米德原理实验 04·素养拓展·思维进阶 17 拓展01 制作微型密度计 05·优题精选·练能提分 18 考点 考查形式 考查内容 考法分析 浮力 ☑选择题 ☑实验题 浮力的概念、浮力的测量、影响浮力大小的因素 1.科学实验探究:通过证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的,考查影响浮力大小因素的探究。如2022・北京卷T23 阿基米德原理 ☑选择题 ☑实验题 ☑计算题 物体所受浮力与物体排开液体重力的关系,利用阿基米德原理计算和解释相关现象 近五年无单独考查 物体的浮沉条件及应用 ☑选择题 ☑简答题 ☑实验题 ☑计算题 物体的沉浮条件及利用物体沉浮条件进行相关计算、浮力的应用 1.科学实验探究:利用浮力原理和物体漂浮条件测量酱油的密度。如2025·北京卷T22 2.结合科技与生活的融合:介绍彩球“温度计”,考查物体的浮沉条件及其与液体密度变化的关系。如2024·北京卷T15 3.结合综合实践活动:通过设计简易密度计和简易浮力秤,考查密度计原理及应用、物体的沉浮条件、计算浮力等。如2024·北京卷T23、2023·北京卷T28、2022·北京卷T11、2021·北京卷T12 4.结合生活情境:通过日常洗水果现象,考查浮力与物体沉浮条件。如2023·北京卷T14 命题新趋势 1、实验探究类:(1)经典实验与数字化融合:会以“探究浮力的大小跟哪些因素有关”这类经典实验为核心,结合压强传感器、数据采集系统等数字化工具,考查从“现象描述”到“数据推理”的能力。比如通过弹簧测力计、不同密度液体、不同体积物体等器材,设计对比实验,验证浮力与液体密度、物体排开液体体积的关系,同时可能要求分析实验数据,用可视化图线呈现结论。(2)科学方法考查:重点考查控制变量法、转化法等科学方法的应用,比如在探究浮力与物体体积关系时,控制液体密度、物体排开液体体积等变量,分析实验方案的合理性。 2、生活场景化:(1)真实场景命题:会大量采用真实生活场景作为题干背景,比如游泳时身体感受变化、海滨浴场相关现象、气球悬挂石块悬浮水中等场景,考查浮力知识的实际应用。例如分析人从水浅处往深处走时脚下变轻的原因,结合浮力与排开液体体积的关系进行解释。(2)综合应用考查:结合生活中的浮力应用实例,如轮船、潜水艇、密度计等,考查浮沉条件、阿基米德原理的综合运用,比如分析潜水艇在水下航行时浮力的变化,或者密度计在不同液体中漂浮时的浮力特点。 命题预测 情境创设类 (1)多元情境融合:会融入中华优秀传统文化、前沿科技和日常生活场景。比如以古代浮力相关器具、仿生浮力驱动的机器鱼、空间站中的浮力实验、海滨浴场浮力体验等为题干背景,考查学生用浮力知识解决实际问题的能力。 (2)跨学科融合:可能出现物理与历史、化学等学科的结合,例如分析古代船只利用浮力的原理,或者结合溶液密度知识,考查物体在不同溶液中的浮沉情况。 实验探究类 (1)经典实验拓展:以“探究浮力的大小跟哪些因素有关”“探究物体的浮沉条件”等经典实验为核心,重点考查实验方法的理解,比如通过控制变量法设计对比实验,分析实验方案的合理性,而非仅记忆实验结论。 (2)数字化实验考查:结合压强传感器、数据采集系统等数字化工具,给出物体浸入液体过程中浮力、压强随深度变化的图线,要求分析图线不同阶段的物理意义,推导浮力相关规律,考查从“现象描述”到“数据推理”的能力。 综合应用类 (1)生活现象解释:以日常浮力现象为题,比如解释人从浅水区走向深水区时脚下变轻的原因、死海能让人漂浮的原理等,考查浮力产生原因、阿基米德原理的实际应用。 (2)工程实例分析:结合轮船、潜水艇、密度计等浮力应用实例,考查浮沉条件、阿基米德原理的综合运用,比如分析轮船在河海之间的吃水深度变化、潜水艇的浮沉原理等。 考点1 浮力 【课标要求】通过实验,认识浮力。 1.浮力 (1)概念:浸在液体(或气体)中的物体受到竖直向上的力。 (2)施力物体:液体(或气体) (3)方向:竖直向上 (4)液体对物体的浮力与物体对液体的压力是一对相互作用力。 2.决定浮力大小的因素 (1)测浮力的方法:用弹簧测力计分别测出物体在空气中的重力G和物体浸在液体中时的示数F,则F浮=G-F。 (2)决定因素: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,液体密度越大,浮力就越大。 3.浮力产生的原因 产生原因:浸在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同,即F浮=F2-F1。 【特别提醒】 1.浸在液体中的物体不一定能受到浮力,如桥墩、打入河床的木桩、拦河大坝等,因其底部与河床紧密贴合,水对其向上的压力为零,故物体不受向上的浮力。 2.同一物体浸没在液体中不同深度,液体对物体向上和向下的压力差不变,所以浮力不变。 【方法点拨】 要探究浮力与其中一个量的关系,需要保持其他量不变,改变需要探究的量。还要掌握影响浮力大小的因素:液体的密度和物体排开液体的体积。明确浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 【教材图片讲解】 弹簧测力计下悬挂一个铝块,铝块静止时,弹簧测力计的示数就是铝块所受的重力的大小。把铝块浸没在水中,铝块静止时,弹簧测力计示数变小,说明铝块受到了浮力的作用,两次弹簧测力计示数只差就是浮力的大小。当改变铝块在水中浸没的深度时,弹簧测力计的示数不变,说明浸没在水中的铝块所受浮力大小,跟铝块所到达的深度无关。 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押题大小相等,方向相反,彼此平衡;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;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F浮=F下表面-F上表面。 1.【生活情境】(2025·北京顺义·期末)如图所示,容器底部的出水口塞着橡胶塞,关于橡胶塞是否受容器里水的压力、浮力,下列判断正确的是(  ) A.不受水的压力,受水的浮力 B.受水的压力,不受水的浮力 C.既受水的压力,也受水的浮力 D.既不受水的压力,也不受水的浮力 考查知识 浮力的方向及产生原因 命题解读 命题意图:考查学生对浮力产生原因以及液体压力概念的理解。 解题思路:浮力产生的原因是物体上下表面存在压力差,橡胶塞的上表面受到水向下的压力,而下表面与容器底部紧密贴合,没有水,也就没有受到水向上的压力,不存在压力差,所以不受浮力,但受到水的压力。 【答案】B 【解析】容器底部的出水口塞着橡胶塞,橡胶塞受到水向下的压力,但橡胶塞的下面没有水,没有受到水向上的压力,所以橡胶塞不受浮力,故ACD错误,B正确。故选B。 2.【科学实验探究】如图所示,将小石块挂在弹簧测力计下如图甲,再浸没入水中(石块没有碰到烧杯底部)如图乙,静止时测力计示数分别是4N和3N,下列说法错误的是(  ) A.石块的重力力是4N B.水对石块的浮力是3N C.水对石块的浮力是1N D.图乙中,石块受的力有重力、拉力和浮力 考查知识 称重法测浮力的大小 命题解读 命题意图:考查学生对弹簧测力计测量原理、浮力产生的原因以及力的平衡知识的掌握,检验学生运用阿基米德原理及称重法计算浮力的能力。 解题思路:先根据图甲确定石块重力,再依据图乙中石块的受力情况,利用称重法F浮=G - F拉计算出浮力,同时分析石块的受力种类。 【答案】B 【解析】由图甲及二力平衡的条件可知,石块的重力大小等于弹簧测力计的示数,为4N,而图乙中,石块受到水的浮力、弹簧测力计的拉力和自身的重力,则由力的平衡条件可得水对石块的浮力为F浮=G-F拉=4N-3N=1N,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。故选B。 3.【教材知识运用】如下图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分。现往容器里注入一些水,则下列说法错误的是(  ) A.A物体一定受浮力作用 B.B物体一定受浮力作用 C.C部分一定受浮力作用 D.D部分一定受浮力作用 考查知识 辨析物体是否受到浮力的作用 命题解读 命题意图:考查学生对浮力产生原因这一物理概念的理解和应用能力,通过设置不同状态和位置的物体,检验学生能否准确判断物体在液体中是否受到浮力。 解题思路:依据浮力产生是由于物体上下表面存在压力差这一原理,对每个选项中的物体逐一分析其上下表面是否受到液体不同的压力,进而判断是否受浮力。 【答案】D 【解析】A.由图可知,水对A物体上下表面产生了向上的压力差,故A物体一定受浮力的作用,故A正确,不符合题意; B.由图可知,B物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对B物体上下表面产生了向上的压力差,故B物体也受浮力的作用,故B正确,不符合题意; C.由图可知,水对C物体上下表面产生了向上的压力差,故C物体受浮力的作用,故C正确,不符合题意; D.由图可知,D物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对D物体上下表面没有产生压力差,故D物体不受浮力的作用,故D错误,符合题意。故选D。 4.【教材知识运用】如图所示,我们研究浸没在液体(密度为ρ液)中的长方体,分析它受力的情况。长方体上、下表面的面积为S,上、下表面所处的深度分别记为h1、h2(h2>h1)。下列说法不正确的是(  ) A.长方体两个相对的侧面所受液体的压力相互平衡 B.长方体上表面受到液体对它向下的压力F1=ρ液gh1S C.长方体上、下表面受到液体对它的压力差为F2-F1=ρ液g(h2-h1) D.浸在液体中的长方体受到液体对它向上的浮力F浮=ρ液g(h2-h1)S 考查知识 浮力的方向及产生原因 命题解读 命题意图:本题旨在考查学生对液体压强、压力以及浮力产生原因等知识的掌握程度,检验学生能否运用液体压强公式p=ρgh和压力公式F = pS,结合浮力产生原因F浮=F向上-F向下进行推理和计算,同时考查学生对基础知识的细致理解,避免因粗心遗漏关键物理量。 解题思路:依据液体压强特点判断长方体侧面压力情况;再根据液体压强公式求出上下表面压强,进而得到上下表面压力;通过上下表面压力计算压力差,并与浮力产生原因相联系,逐一分析各选项得出正确答案,过程中要注意公式运用的准确性和物理量的完整性。 【答案】C 【解析】A.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A正确,不符合题意; B.液体对长方体上表面的压强 由可知,液体对长方体上表面的压力 故B正确,不符合题意; C. 液体对长方体下表面的压强 由可知,液体对长方体上表面的压力 长方体上、下表面受到液体对它的压力差为 故C错误,符合题意; D.由浮力产生的原因可知,物体受到的浮力 故D正确,不符合题意。故选C。 考点2 阿基米德原理 【课标要求】知道阿基米德原理。 1.浮力的大小 浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积(物体浸在液体中的体积)有关,跟物体的密度、质量、体积等因素无关。 2.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:F浮=G排=ρ液gV排。 (3)阿基米德原理适用于液体和气体。 (4)“浸在”包含的两层含义: ①物体部分浸入液体中,一部分露出液面,此时 。 ②物体全部浸入到液体中,此时 。 【方法点拨】 1.根据阿基米德原理可知,浸在液体(或气体)中的物体受到的浮力等于排开的液体(或气体)受到的重力。比较物体受到的浮力大小时,应先分析液体(或气体)的密度或排开液体(或气体)的体积的关系,再进一步判断。 2.阿基米德原理的综合计算题常将阿基米德原理与重力公式、压强公式、物体受力平衡条件等知识相结合,解答此类题目时应注意物体浸没时排开液体的体积和物体自身的体积相等这一关键信息,再结合阿基米德原理进行计算。 1.【综合实践活动】(2025·北京师范大学附属实验中学·开学考试)一个金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下面,现将圆柱体慢慢浸入水中直至水中深处,则圆柱体在浸入水的过程中,下列说法正确的是(  ) A.弹簧测力计示数保持不变 B.弹簧测力计示数先减小后不变 C.池内的水面高度不变 D.池内的水面高度下降 考查知识 应用阿基米德原理解释生活中的现象 命题解读 命题意图:考查学生对阿基米德原理、浮力与弹簧测力计示数关系以及物体浸入液体中对液面高度影响等浮力相关知识的掌握情况。 解题思路:依据阿基米德原理分析浮力变化,再结合F示=G - F浮判断弹簧测力计示数变化,根据排开液体体积的变化判断池内水面高度的变化。 【答案】B 【解析】当金属块慢慢放入水中,排开水的体积逐渐变大,池内的水面高度升高,根据阿基米德原理知道金属块受到的浮力变大;此时金属块受到的浮力等于铁块重减去弹簧测力计的示数(),由此可知弹簧测力计的读数变小;当金属块全部浸没在水中后,排开水的体积不变,受到的浮力不变,弹簧测力计的示数不变,即弹簧测力计示数先减小后不变。故选B。 2.【生活情境】小京洗水果时,发现体积较小的桔子漂浮在水面上,而体积较大的芒果却沉在水底,如图所示。已知桔子的密度小于芒果的密度,下列说法正确的是(   ) A.因为桔子的密度小,所以受到的浮力大 B.因为桔子排开水的体积小,所以受到的浮力小 C.因为芒果的密度大,所以受到的浮力大 D.因为芒果沉在水底,所以受到的浮力小 考查知识 利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量 命题解读 命题意图:通过生活中桔子和芒果在水中的浮沉现象,考查学生对阿基米德原理、物体浮沉条件的理解与应用,培养学生从生活走向物理的意识和运用物理知识解释生活现象的能力。 解题思路:根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g,浮力大小取决于液体密度和物体排开液体的体积。桔子漂浮,排开水体积小于自身体积;芒果沉底,排开水体积等于自身体积,且芒果体积大于桔子体积,所以芒果排开水体积大,受到浮力大。桔子密度小但排开水体积小,浮力小;芒果密度大且排开水体积大,浮力大。物体浮沉由浮力和重力关系决定,而非单纯密度或浮沉状态决定浮力大小。 【答案】B 【解析】AC.浮力与物体的密度没有关系,故AC错误; BD.影响浮力的大小因素有液体的密度、物体排开液体的体积有关,与漂浮或者沉底的状态无关,桔子排开水的体积小,所以受到的浮力小,故B正确,D错误。故选B。 3.【科学实验探究】(2025·北京东城·二模)利用电子秤、溢水杯和适量的水测量金属球的密度。如图甲所示,把金属球放在已调零的电子秤上,球静止时电子秤示数为。如图乙所示,把金属球放入溢水杯中,将溢水杯中注满水,球静止时电子秤示数为。如图丙所示,把金属球缓慢取出后,再次将溢水杯中注满水,电子秤示数为。已知水的密度为,则金属球密度的表达式正确的是(  ) A. B. C. D. 考查知识 密度公式的简单应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量 命题解读 命题意图:本题旨在考查学生对特殊法测量固体密度实验的理解与运用,检验学生对密度相关知识及阿基米德原理的掌握程度,以及在实验情境中分析、解决问题和推导物理量表达式的能力。 解题思路:首先明确金属球的质量m1可由图甲电子秤示数直接得到。关键在于求金属球的体积,根据阿基米德原理,金属球浸没在水中时排开水的体积等于金属球的体积。图乙和图丙电子秤示数变化与排开水的质量相关,排开水的质量m排= m1 + m3 - m2,再根据密度公式,可得排开水的体积,即金属球体积。最后根据密度公式,得出金属球的密度。 【答案】A 【解析】排开水的质量为m排=m1+m3-m2 排开水的体积为 金属球的体积等于排开水的体积,即 金属球的密度为 故A正确,BCD错误。故选A。 4.【结合图像解决浮力计算相关问题】在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的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读数F随圆柱体下降高度h变化的图象,下列说法中正确的是(  ) A.分析图象可知,圆柱体重力是8N B.圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是4N C.h=0cm时,圆柱体的上表面离水面高度是3cm D.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3 考查知识 利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量 命题解读 命题意图:考查学生对浮力概念、阿基米德原理、称重法测浮力以及密度计算等知识的掌握,同时考查从图象中获取信息并运用物理知识解决问题的能力。 解题思路:先根据图象不同阶段的特点判断圆柱体的状态,再利用相应的物理原理和公式分别计算重力、浮力、体积和密度等物理量,进而对各选项进行判断。 【答案】D 【解析】A.分析图象AB段,物体还未浸入水中,由二力平衡知此时弹簧对圆柱体的拉力等于物重为12N,故A错误; B.据图可知,圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为4N,物体受到的浮力为 故B错误; C.据乙图可知,当h=3cm时,物体的下表面刚好与水面接触,则h=0cm时,圆柱体的下表面离水面高度是3cm,故C错误; D.圆柱体浸没时排开液体的体积与圆柱体的体积相等,则圆柱体的体积为 圆柱体的密度是 故D正确。故选D。 考点3 物体的沉浮条件及应用 【课标要求】能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。 1.物体的沉浮条件 (1)物体的浮沉条件 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底 F浮_>_G F浮_<__G F浮__=_G F浮__=_G F浮+FN=G ρ物__<_ρ液 ρ物_>__ρ液 ρ物_=__ρ液 ρ物_<__ρ液 ρ物_>__ρ液 加速上升 加速下降 可停留在液面下的任何位置 “上浮”过程的最终状态 “下沉”过程的最终状态 处于动态,受非平衡力作用 处于静态,受平衡力的作用 (2)漂浮问题的规律 ①F浮=G物,m物=m排。 ②同一物体在不同液体中漂浮,所受浮力相等,但液体的密度越大,物体浸入液体中的体积越小。 ③漂浮物体浸入液体中的体积是总体积的几分之一,物体的密度就是液体密度的几分之一。即若V排=V物,则ρ物=ρ液。 (3)浮沉条件规律总结 条件 图示 结论 不同实心物体浸入同种液体中 物体质量相同 浮力:F浮A=F浮B>F浮C; 密度:ρA<ρB<ρC 物体体积相同 浮力:F浮A<F浮B=F浮C; 密度:ρA<ρB<ρC 同一物体浸入不同液体中 浮力:F浮甲=F浮乙>F浮丙; 密度:ρ甲>ρ乙>ρ丙 ①不同物体浸入同种液体中,物体在液体中位置越靠上,物体密度越小。 ②同一物体浸入不同液体中,物体在液体中位置越靠上,液体密度越大。 2.浮力的应用 (1)轮船:采用增大排开水的体积的方法增大可利用的浮力;轮船的大小通常用排水量来表示。排水量就是轮船满载时排开水的质量。 (2)潜水艇:靠改变自身重力来实现浮沉的。 (3)气球和飞艇:充的是密度比空气小的气体。 (4)密度计:工作时处于漂浮状态,由公式F浮=G物=ρ液gV排可知,浮力不变,ρ液与V排成反比,浸入液体的体积越大,液体密度越小。 3.浮力的计算方法 计算浮力的四种方法 方法 公式 应用条件 压力差法 F浮=F向上-F向下 已知或可计算出液体对物体上、下表面的压力 称重法 F浮=G-F拉 已知物体所受的重力和浸入液体中时受的拉力 公式法 F浮=G排=ρ液gV排 已知液体的密度和物体排开液体的体积(或排开液体的质量) 平衡法 F浮=G物=ρ物gV物 物体处于漂浮或悬浮状态,并已知或可计算出物体的重力 【易错警示】 1.轮船始终漂浮,因此轮船所受的浮力始终等于其自身总重力。 2.潜水艇在水下(未露出水面)上浮、下沉的过程中,排开水的体积不变,所受的浮力不变。 3.浮力≠升力,飞机靠升力升空,气球靠浮力升空。 【方法技巧】 1.要判断物体置于液体中后处于什么状态,可以通过比较物体与液体的密度大小来判断,也可以通过比较物体浸没在液体中时受到的浮力与物体所受的重力的大小来判断。 2.利用漂浮法测量固体密度的步骤 3.浮力与压强的综合题看似复杂,其实都有直接或隐含的等量关系。根据题图乙可求出金属块的底面积,从而求出容器的底面积,则可求出金属块浸没后与金属块浸入之前比较水面上升的高度,从而求出水对容器底部的压强增加量。 【教材图片解读】 物体的浮沉条件:浮力大于重力时,物体上浮;浮力等于重力时,物体悬浮在液体内;浮力小于重力时,物体下沉。 同一个鸡蛋在水中沉底,浮力小于重力;在浓盐水中悬浮,浮力等于重力,鸡蛋所受浮力变大。 船是采用空心的方法来增大浮力使船漂浮在水面。 潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的。 热气球利用热胀冷缩,热空气的密度小于空气密度从而可以飘在空中。 飞艇内氦气的密度小于空气密度。 1.【结合科学探究判断浮力大小】(2025·北京清华附中·开学考)如图所示,A、B、C是三个体积相同的实心小球,放入水中后,A小球漂浮、B小球悬浮、C小球沉底。三个小球下列关系判断中,正确的是(  ) A.三个小球所受浮力方向不同 B.三个小球重力关系为 C.三个小球所受的浮力关系为 D.三个小球密度关系为 考查知识 根据物体的浮沉状态判断密度大小 命题解读 命题意图:考查学生对物体浮沉条件、阿基米德原理以及浮力方向知识点的理解和应用能力,通过设置三个体积相同但处于不同浮沉状态的小球这一情境,检验学生对浮力相关概念和规律的掌握程度。 解题思路:首先明确浮力方向总是竖直向上;然后根据图中三个小球排开水的体积关系,利用阿基米德原理F浮=ρ水gV排判断浮力大小关系;再依据物体的浮沉条件(漂浮时浮力等于重力且物体密度小于液体密度,悬浮时浮力等于重力且物体密度等于液体密度,沉底时浮力小于重力且物体密度大于液体密度)判断小球的重力关系和密度关系。 【答案】C 【解析】A.浮力的方向竖直向上,三个小球所受浮力方向相同,故A错误; BD.A小球漂浮,则密度小于水的密度,B小球悬浮,则密度等于水的密度,C小球沉底,则密度大于水的密度,所以三个小球密度关系为,三个小球体积相同,根据可知三个小球重力关系为,故BD错误; C.由图可知,A小球排开水的体积最小,B、C小球排开水的体积相同,根据可知三个小球所受的浮力关系为,故C正确。故选C。 2.【综合实践活动】(2025·北京丰台·期末)如图所示,小明将粗细均匀的轻质吸管一端密封,在吸管内装上适量的铁砂,并在吸管上标上刻度线及相应的密度值,制成了简易密度计。关于该密度计,下列说法正确的是(  ) A.密度计上相邻刻度线之间的距离是相等的 B.密度计越靠下的刻度线对应的密度值越小 C.若增加吸管内铁砂的质量,密度计上刻度线对应的密度值变大 D.若增大吸管的横截面积,可使密度计上相邻两条刻度线之间的距离变大 考查知识 密度计原理及应用 命题解读 命题意图:考查学生对密度计原理的理解,以及阿基米德原理、物体浮沉条件等知识的综合运用能力,检验学生能否将所学物理知识应用于实际的密度测量工具分析中。 解题思路:依据密度计在液体中漂浮时浮力等于重力这一条件,结合阿基米德原理F浮=ρgV排=ρgSh(S为吸管横截面积,h为浸入深度),推导出浸入深度h与液体密度ρ、密度计质量m等的关系,进而分析各选项。如通过判断刻度线分布、密度值与刻度位置关系,以及质量和横截面积变化对刻度线距离的影响等。 【答案】C 【解析】A.密度计在液体中所受浮力等于密度计的重力,设密度计的横截面积为S,浸入液体中的深度为h,由阿基米德原理可知,密度计所受浮力F浮=ρgV排=ρgSh=G密度计 =m密度计g 由上式可得 则密度计浸入液体深度h 与液体密度ρ成反比,因此刻度线间距随密度增大而减小(非均匀分布),故A错误; B.由A分析已知,密度计浸入液体深度h 与液体密度ρ成反比,即液体密度越小,密度计浸入液体的深度越大,所以,密度计越靠上的刻度线对应的密度值越小,故B错误; C.由,可变形得,故若密度计浸入液体深度h和横截面积为S不变,只增加吸管内铁砂的质量m密度计,密度计上刻度线对应的密度值ρ变大,故C正确; D.由可得,当液体密度变化时,密度计浸入液体的深度的变化量为,若密度计浸入液体深度h和吸管内铁砂的质量m密度计不变,只增大吸管的横截面积S,使密度计上相邻两条刻度线之间的距离变小,故D错误。故选C 。 3.【实验探究】(2025·北京市东城区·一模)水平桌面上有完全相同的两个柱形容器A、B,分别装有甲、乙两种液体。将一个装有适量细沙的柱形平底试管先后放入甲、乙液体中,静止后均处于漂浮状态,放入试管后两容器中液体深度相同,如图所示。下列说法正确的是(  ) A.甲液体的密度大于乙液体的密度 B.试管在甲液体中漂浮时排开液体的质量大于其在乙液体中漂浮时排开液体的质量 C.试管在甲液体中漂浮时液体对试管底部的压强大于其在乙液体中漂浮时液体对试管底部的压强 D.当试管分别在两种液体中漂浮时,容器A对桌面的压力小于容器B对桌面的压力 考查知识 物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系 命题解读 命题意图:考查学生对浮力相关知识的理解与应用,包括阿基米德原理、浮沉条件、浮力产生原因以及压力压强等知识的综合运用,同时检验学生分析对比和逻辑推理的能力。 解题思路:首先,根据物体漂浮时浮力等于重力,结合阿基米德原理,由试管在两种液体中排开液体体积的大小关系判断液体密度大小;接着,依据确定排开液体质量的关系;然后,根据浮力产生原因得出液体对试管底部压力的关系,再结合判断压强大小;最后,考虑液体密度和体积的关系,根据得到液体质量关系,进而判断容器对桌面压力的大小。 【答案】D 【解析】A.当试管分别在两种液体中漂浮时,均浮力等于重力,重力不变,则试管受到的浮力不变。由图可知,试管在甲液体中漂浮时排开液体的体积较大,根据可知甲液体的密度小于乙液体的密度,故A错误; B.试管在两种液体中受到的浮力相同,根据可知试管在甲液体中漂浮时排开液体的质量等于其在乙液体中漂浮时排开液体的质量,故B错误; C.试管在两种液体中受到的浮力相同,根据浮力的产生原因可知液体对试管底部的压力相同,试管底面积相同,根据可知试管在甲液体中漂浮时液体对试管底部的压强等于其在乙液体中漂浮时液体对试管底部的压强,故C错误; D.甲液体的密度小于乙液体的密度,由图可知,当试管分别在两种液体中漂浮时,甲液体的体积较小,根据可知甲液体的质量较小,试管相同,容器相同,则A容器总质量(含内部液体和试管)较小,则容器A对桌面的压力小于容器B对桌面的压力,故D正确。故选D。 4.【实验探究】(2025·北京东城·期末)如图所示,将圆柱体竖直挂在弹簧测力计下,逐渐进入装有足量水的圆柱形容器中,圆柱体始终保持竖直状态且不接触容器底和侧壁,此过程中容器中的水未溢出。记录圆柱体下表面所处的深度和对应的弹簧测力计的示数,数据如下表所示。已知圆柱体的高为15cm,取10N/kg。则下列说法正确的是(  ) /cm 2 3 4 5 6 7 …… /N 4.0 3.6 3.2 2.8 2.4 2.0 …… A.圆柱体所受的重力为4N B.当cm时,圆柱体受到的浮力为1.6N C.圆柱体的底面积为400cm² D.若剪断细线,圆柱体在水中静止时受到的浮力为4.8N 考查知识 物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系 命题解读 命题意图:考查学生对浮力相关知识的理解与应用,包括称重法测浮力、阿基米德原理以及物体浮沉条件等内容。 解题思路:先根据表格数据,利用称重法(G为物体重力,F为弹簧测力计示数)分析不同深度时圆柱体受到的浮力变化情况;再依据阿基米德原理,结合圆柱体浸入深度与排开液体体积的关系进行计算;最后根据物体的重力与浮力大小关系判断剪断细线后圆柱体的浮沉状态及所受浮力大小。 【答案】D 【解析】A.h=0时(未浸入水 ),弹簧测力计示数等于重力,但表格中h从2cm开始,无法直接得重力。根据数据,h每增加1cm,F减小0.4N,则h=0时,F1=4.0N+0.4N×2=4.8N 即重力G=4.8N,故A错误; B.h=8cm时,h小于圆柱体高度15cm,仍在浸没过程中。每1cm浮力增加0.4N,h=7cm时,F2=2.0N,则h=8cm时,F3=1.6N,浮力F浮1=G-F3=4.8N-1.6N=3.2N 故B错误; C.由h=2cm时,F浮2=4.8N-4.0N=0.8N 由F浮=ρ水gSh得圆柱体的底面积 故C错误; D.圆柱体完全浸没时,h=15cm,浮力 但实际G=4.8N,若剪断细线,圆柱体漂浮,浮力等于重力4.8N,故D正确。故选D。 考点4 浮力实验综述 【课标要求】探究并了解浮力大小与哪些因素有关。 1.探究浮力的大小与哪些因素有关 实验原理 称重法(F浮=G-F) 实验方法 控制变量法 实验器材 弹簧测力计、圆筒容器、圆柱体、细绳、水、盐水 实验步骤 (1)用细绳系好圆柱体并挂在弹簧测力计下,将圆柱体浸在水中的体积逐渐增大,观察弹簧测力计的示数是否变化; (2)将圆柱体慢慢浸没在水中,分别停留在不同深度的位置,观察弹簧测力计的示数是否变化; (3)将容器里的液体换成盐水,将圆柱体浸没在盐水中,观察弹簧测力计的示数并与步骤(2)对比。 实验结论 物体在液体中所受浮力的大小,跟物体的密度、物体的体积、物体浸没的深度等无关,跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,所受的浮力就越大。 中考考向 1.弹簧测力计的使用与读数。 2.称重法测浮力 。 3.控制变量法在该实验中的应用。 4.准确描述实验结论。 5.为使实验结论具有普遍性,应更换不同液体多次进行实验。 6.实验图像分析、计算等综合能力的考查。 思维点拨 浮力和深度的关系图像,如图线a;拉力和深度的关系图像,如图线b。 2.探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 实验器材 弹簧测力计、小石块、细绳、溢水杯、小桶、水 实验步骤 (1)先测出小石块的重力G石和空桶的重力G桶; (2)记录小石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F; (3)测出小桶、溢出水的总重力G总; (4)计算出小石块受到的浮力:F浮=G石-F;计算出小石块排开水的重力:G排=G总-G桶。 实验结论 浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力,即F浮=G排。 注意事项 (1)小石块浸入溢水杯前,溢水杯必须“装满水”,保证小石块排开的水全部溢出。 (2)使实验结论具有普遍性的做法:改变实验条件多做几次实验,例如由浸没改为部分浸入,换用不同的液体、不同的固体等。 中考考向 1.称重法测浮力 。 2.溢水杯要装满。 3.正确使用溢水杯:溢水杯中的液体达到溢水口,以保证物体排开的液体全部流入小桶。 4.实验步骤补充或排序,先测空桶的重力或物体的重力,再将物体浸没在液体中,最后测出排开的液体的重力。 5.多次实验的目的:使实验结论具有普遍性。 6.实验结论:浮力大小等于物体排开的液体所受的重力。 7.利用阿基米德原理计算、 等。 思维点拨 实验中,排开水的重力往往略小于浮力的原因: (1)小石块放入溢水杯前,溢水杯中的水未装满; (2)实验过程中,会有少部分水流到溢水杯的杯壁上,小石块排开的水不能全部流入小桶中; (3)如果先测量小桶和排开水的总重力,再测量空桶重力,造成所排开水的重力偏小。 【方法点拨】 1.已知物体的密度,可以用称重法测量液体的密度;已知液体的密度,也可以用称重法测量物体的密度。 (1)测液体的密度:根据称重法求出物体浸没在液体中时受到的浮力,根据密度公式求出物体的体积,根据阿基米德原理即可求出液体的密度。 (2)测物体的密度:根据称重法求出物体浸没在液体中时受到的浮力,物体浸没在液体中时,V排=V物,根据阿基米德原理可求出物体的体积,再根据G=mg求出物体的质量,最后利用密度公式ρ=求出物体的密度。 1.【考查浮力大小与浸在液体中的体积的关系】(2025·北京市朝阳区·一模)如图所示,小阳利用满足实验要求的弹簧测力计、实心圆柱体(标有均匀刻度线,相邻刻度线之间的体积为20cm3)以及盛有适量液体的容器,探究浮力的大小与物体浸在液体中的体积的定量关系,实验测得的数据如下表所示。 物体浸入液体中的体积 0 20 40 60 80 100 弹簧测力计的示数 4.8 4.6 4.4 4.2 4.0 3.8 物体受到的浮力 (1)物体浸没时受到的浮力为 N。 (2)分析实验数据可以得到的结论是 。 (3)当物体所受的浮力大小为0.5N时,物体浸入液体中的体积为 cm3。 考查知识 探究浮力大小与浸在液体中的体积的关系 命题解读 命题意图:考查学生对探究浮力大小与物体浸在液体中体积定量关系实验的理解,包括实验数据处理、物理规律总结以及对阿基米德原理相关知识的应用能力等。 解题思路:先根据物体在空气中和浸没时弹簧测力计的示数得出浸没时浮力;再分析表格中物体浸入液体体积与测力计示数变化关系,得出浮力与浸入体积的关系;最后依据此关系,计算特定浮力对应的浸入体积。 【答案】(1)1.0 (2)当液体密度一定时,物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的体积成正比 (3)50 【解析】(1)实心圆柱体标有均匀刻度线,相邻刻度线之间的体积为20cm3,实心圆柱体体积为100cm3,可知由表中可知物体完全浸没时,弹簧测力计示数为3.8 N,而物体在空气中的重力为4.8 N,因此完全浸没时的浮力F浮=4.8N−3.8N=1.0N (2)分析表中数据发现,随着物体浸入液体中的体积增大,测力计示数随之减小,根据称重法可知,物体受到的浮力在增大,且物体浸入液体中的体积每增加20cm3,物体受到的浮力增大0.2N,可得结论:当液体密度一定时,物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的体积成正比。 (3)已由上述分析知,当液体密度一定时,物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的体积成正比。且物体浸入液体中的体积每增加20cm3,物体受到的浮力增大0.2N,因此易得浮力为0.5N时,对应的浸入体积为50cm3。 2.【考查浮力大小与液体密度的关系】(2025·北京西城·二模)小华想通过实验探究浮力的大小是否与液体的密度有关。实验室里有器材:①体积为50cm3的铁块、②体积为50cm3的木块、③装有适量水的烧杯、④装有适量酒精的烧杯;⑤弹簧测力计、⑥量筒、⑦细线。(已知ρ水和ρ酒精,且ρ铁>ρ水>ρ酒精>ρ木) (1)要完成实验,小华应选用的器材有 。(选填序号) (2)请简述小华测量浮力的过程: 。 (3)请你帮助小华设计实验数据记录表格。 考查知识 探究浮力大小与液体密度的关系 命题解读 命题意图:考查学生对控制变量法的理解与运用,以及设计实验、记录和分析实验数据的能力,同时检验学生对浮力测量方法和影响浮力大小因素的掌握情况。 解题思路:在探究浮力大小与液体密度关系时,依据控制变量法,需保持物体自身情况和排开液体体积相同,改变液体密度。所以选择体积相同的铁块,因其密度大于液体能浸没在液体中,搭配不同密度的水和酒精、用于测力的弹簧测力计以及悬挂物体的细线进行实验。测量浮力时,利用称重法,先测铁块重力,再测其浸没在液体中时弹簧测力计的拉力,通过重力与拉力之差算出浮力。设计数据记录表格时,要涵盖液体密度、铁块重力、弹簧测力计拉力和铁块所受浮力等项目,以便直观呈现和分析实验数据。 【答案】(1)①③④⑤⑦ (2)用弹簧测力计先测出铁块受到的重力G,再测出铁块浸没在液体中时受到的拉力F拉,根据F浮=G-F拉算出铁块受到的浮力F浮。 (3) ρ液/(kg·m-3) G/N F拉/N F浮/N 【解析】(1)探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制物体排开液体体积相同、物体自身情况相同,改变液体密度。体积为的铁块可作为研究对象;装有适量水和酒精的烧杯提供不同密度液体;弹簧测力计用于测量浮力;细线用于悬挂铁块,木块会漂浮在水和酒精表面,排开液体体积不好控制相同,量筒在此实验用不到。所以选①③④⑤⑦ 。 (2)用弹簧测力计先测出铁块受到的重力G,再测出铁块浸没在液体中时受到的拉力F拉,根据算出铁块受到的浮力F浮。 (3)为了记录实验数据,需要设计一个表格,包含铁块重力、在水中弹簧测力计的示数、在水中受到的浮力、在酒精中弹簧测力计的示数、在酒精中受到的浮力等内容。表格如下: ρ液/(kg·m-3) G/N F拉/ N F浮/N 3.【考查影响浮力大小的因素】(2025·北京海淀·二模)小明进行了如下实验: (1)用图1中的实验器材探究浮力大小与哪些因素有关.他将重为4N的物体悬挂在弹簧测力计下并浸没于密度为的水中(不触碰烧杯底和壁),如图1甲所示,通过弹簧测力计的示数,可知物体所受水的浮力为1N;将物体取出擦干,再将其悬挂在弹簧测力计下并浸没于密度为的煤油中(不触碰烧杯底和壁),如图1乙所示,弹簧测力计的示数为 N,可知物体所受煤油的浮力为 N;根据上述实验结果,可知浮力大小与 有关。 (2)他选用2个底面积相同、高度不同的柱体M和N,分别测量它们在密度不同的液体中所受的浮力.测量时,将柱体浸没于液体中(不触碰烧杯底和壁),使柱体上表面到液面的距离始终为h,如图2甲所示.柱体所受浮力F随液体密度变化的图像如图2乙所示。可知柱体 的体积较大.图2乙中A、B和C三个点所对应的柱体下表面所受液体压力大小、和,从小到大排序是 。 考查知识 探究浮力大小与浸在液体中的体积的关系、探究浮力大小与液体密度的关系 命题解读 命题意图:考查学生对控制变量法的运用、对阿基米德原理的理解及根据实验数据和图像分析问题的能力。 解题思路:用称重法计算浮力判断影响因素,依据浮力与排开液体体积关系判断柱体体积,根据浮力产生原因分析柱体下表面压力大小。 【答案】(1) 3.2 0.8 液体密度 (2) M 【解析】(1)[1]由图可知弹簧测力计的分度值为0.2N,此时指针在3N后第一条刻度线处,故为3.2N。 [2][3]在煤油中时,已知,弹簧测力计示数为3.2N,故;由于物体前后两次分别浸没在水中与煤油中,所受浮力不同,可知浮力大小与液体密度有关。 (2)[1]由图 2 乙可知,在相同液体密度下,M受到的浮力大于N受到的浮力。根据可知越大,越大,物体浸没时,所以柱体 M的体积较大。 [2]根据浮力产生的原因,物体浸没且上表面到液面的距离为h,则物体上表面所受液体压力,则A点所受浮力,同理,B、C点所受浮力分别为和,由图 2 乙可知且,故可得。 4.【考查阿基米德原理实验】(2025·北京西城·期末)小丽做验证阿基米德原理的实验,其操作过程及实验中弹簧测力计的示数如图所示。 (1)根据小丽的实验,可以得出图丙中物块所受的浮力F浮= 。 (2)若乙图中溢水杯内的水未装满,则测量的物体排开液体的重力偏 。 (3)通过多次实验,若得到关系式 ,则验证阿基米德原理正确。 考查知识 探究阿基米德原理实验 命题解读 命题意图:考查学生对阿基米德原理实验的理解与应用能力,包括实验原理、操作细节和结果分析处理能力。 解题思路:利用称重法求浮力,分析溢水杯水未装满的影响,根据阿基米德原理找出验证关系式。 【答案】(1)F2-F3 (2)小 (3)F2-F3=F4-F1 【解析】(1)根据称重法知物体浸没在水中受到水的浮力等于空气中物体的重力减去物体浸入水中时弹簧测力计的示数,所以图丙中物块所受的浮力为 (2)若放进物块前,溢水杯内的水未装满,物体排开的水不能全部溢入小桶内,则测量的物体排开液体的重力会偏小。 (3)根据乙和丙图,由称重法可得,物块所受的浮力为 如甲和丁图可得,物块排开水的重力为 根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受浮力的大小,等于被物体排开的液体所受的重力,所以经过多次实验,若得到关系式,即,可验证阿基米德原理正确。 5.【考查阿基米德原理实验】(2025·北京大兴区·一模)小兴想探究浸在液体中的物体所受浮力的大小与其排开液体的重力有什么关系。 (1)小兴所探究的问题的自变量是 ; (2)他用调好的弹簧测力计、溢水杯、小桶、金属块、细线、水、酒精、煤油等器材进行了实验,实验步骤如下: ①按照图甲、乙所示,测出空桶所受的重力G桶后,将空桶置于装满水的溢水杯的溢水口下方;再用弹簧测力计测出金属块所受的重力G0,并将G桶、G0的值记入表格。 ②按照图丙、丁所示,将金属块浸没在水中,静止时,读出弹簧测力计的示数F,再测出桶和溢出水的总重力G总,并将F、G总的值记入表格。 ③ ,将对应的数据记入表格。 ④仿照步骤③再多做几次,记录对应的数据。 ⑤依据F浮= ,G排=G总-G桶,计算出F浮、G排的值记入表格。 ⑥比较F浮与G排的大小,得出实验结论。 考查知识 探究阿基米德原理实验 命题解读 命题意图:考查学生对探究“浸在液体中的物体所受浮力大小与其排开液体重力关系”这一实验的理解与掌握,涵盖自变量的判定、实验步骤完善、浮力计算方法等知识,以检验学生的实验设计、数据处理和科学思维能力。 解题思路:先明确自变量是实验中主动改变的量,在该实验里即物体排开液体的重力;接着为使实验结论更具普遍性,需换用不同液体重复实验;最后依据称重法,用物体在空气中重力减去在液体中弹簧测力计示数计算浮力。 【答案】(1)排开液体的重力 (2)见解析 G0-F 【解析】(1)实验探究浸在液体中的物体所受浮力的大小与其排开液体的重力的关系,自变量是排开液体的重力。 (2)③[1]将溢水杯中装满酒精,仿照步骤②,将金属块浸没在酒精中,金属块静止时, 读出弹簧测力计的示数F,再测出小桶和溢出酒精的总重力G总。 ⑤[2]根据称重法测浮力,金属块浸没在水中时所受浮力F浮=G0-F 一、制作微型密度计 1.测量原理 (1)漂浮在液面上的物体,F浮 =G物,ρ物 < ρ液,V排 <V物,且=。 (2)密度计是利用物体漂浮时浮力等于重力的原理来测量液体的密度的。 2.项目设计 (1)设计符合要求的密度计,应该着重考虑两个因素:一个是密度计的质量,另一个是标度杆的直径。 (2)估算密度计的质量: 我们设计的微型密度计的质量应为1 g左右。 (3)估算标度杆的直径: ①若密度计漂浮在0.86×103 kg/m3的酒精中,液面位于标度杆的A位置;漂浮在0.88×103 kg/m3的酒精中,液面位于标度杆的B位置,可设定A、B间的长度不少于4 mm。 ②通过估算,可以知道标度杆的横截面积约为0.07 cm2,直径约为3 mm。 (4)设计微型密度计的结构: 为了使微型密度计能在酒精中竖直漂浮,需要在标度杆下部增加配重(如绕一些铜丝)。增加了配重的标度杆放在酒精中会下沉,则要在标度杆上固定一个浮子来增大浮力。 微型密度计由标度杆、浮子和配重三部分组成,配重位于最下方。 2.制作 (1)选择材料 ①浮子:可以用小泡沫塑料球作为浮子,也可以截一段稍粗点的塑料管,将其两头封口作为浮子。 ②标度杆:用直径约为3 mm的细塑料管、做棉签的实心塑料杆或细的圆珠笔芯等来做标度杆。 ③配重:在空心的细塑料管下端插入一段粗铁丝或粗铜丝作为配重,改变铁丝或铜丝的长度就可以调节配重。 (2)制作成品 阅读教材,小组协作,选择合适的标度杆、浮子和配重,完成微型密度计的制作。 【教考衔接】(2025·北京西城·期末)小军设计制作了一个微型密度计来测量小瓶酒精的密度,为使密度计能在酒精中竖直漂浮,他在标度杆下缠了适量的铜丝作为配重(铜丝的体积忽略不计),又在标度杆上固定了一个轻质泡沫塑料球作为浮子。当密度计分别在密度为ρA和ρB的酒精中漂浮时,液面分别位于标度杆的A和B两位置,若ρA<ρB,则A、B两位置 在上方。如图所示,当密度计在密度为ρ的酒精中漂浮时,标度杆浸入酒精的长度为h,若该密度计总质量为m计,标度杆横截面积为S,浮子直径为D,则轻质浮子的体积V为 。 【答案】A 【解析】[1]密度计在不同液体中处于漂浮状态,所受浮力等于重力,重力不变,浮力不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体的密度越小,排开液体的体积越大,密度计浸入水中的深度越深,因为ρA<ρB,所以A在上方,B在下方。 [2]密度计在酒精中漂浮,浮力等于重力,则F浮=G总= m计g 由阿基米德原理可知ρg(V排杆+V)=m计g 即ρg(Sh+V)=m计g 轻质浮子的体积 1.【结合传统民俗活动】(2025·四川遂宁·中考)2024年12月,我国春节申遗成功。欢度春节期间,人们有“放鞭炮”“舞龙狮”“逛庙会”“吃汤圆”等习俗。关于春节习俗中的物理现象,下列描述错误的是(  ) A.鞭炮爆炸与内燃机做功冲程的能量转化方式相同 B.舞龙狮时力改变了物体的运动状态 C.庙会上各种小吃香气四溢是一种扩散现象 D.汤圆漂浮在水面上时受到的浮力大于重力 【答案】D 【解析】A.鞭炮爆炸时化学能转化为内能,再转化为机械能;内燃机做功冲程将内能转化为机械能,两者的能量转化方式相同,故A正确,不符合题意; B.舞龙狮时施加的力使龙狮的运动状态(如速度、方向)发生改变,故B正确,不符合题意; C.香气四溢是分子无规则运动导致的扩散现象,故C正确,不符合题意; D.根据浮沉条件,漂浮时浮力等于重力,故D错误,符合题意。故选D。 2.【结合生活情境】(2025·湖南·中考)小勇在厨房煮鸡蛋时,由观察到的现象联想到的物理知识,正确的是(  ) A.鸡蛋浸入水中的体积越大,所受浮力越大 B.鸡蛋沉入水底静止时,所受浮力大于重力 C.给水加热,主要是通过做功的方式增大水的内能 D.锅盖被水蒸气顶起的过程与内燃机的压缩冲程发生的能量转化相同 【答案】A 【解析】A.根据阿基米德原理,浮力大小等于物体排开液体的重力,因此鸡蛋浸入水中的体积越大,排开的水越多,所受浮力越大,故A正确; B.由对沉入水底的鸡蛋受力分析可得,鸡蛋沉入水底静止时,浮力小于重力,故B错误; C.给水加热主要是通过热传递的方式增大水的内能,故C错误; D.锅盖被水蒸气顶起的过程是水蒸气的内能转化为锅盖的机械能的过程,类似于内燃机的做功冲程,故D错误。故选A。 3.【教材素材链接】(2025·西藏·中考)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 【解析】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。 4.(2025·吉林·中考)学校科技小组进行了“测量小石块密度”的实验。 (1)用天平测小石块的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图甲所示,小石块的质量为 g,用量筒和水测得小石块的体积为20cm³,则小石块的密度为 kg/m³。 (2)利用浮力知识,科技小组的同学又用另一种方法测出了小石块的密度。步骤一:如图乙所示,将长方体物块放入柱形盛水容器中,物块漂浮,测出物块浸入水中的长度。 步骤二:如图丙所示,将小石块放在物块上,测得物块浸入水中的长度与图乙相比增加了h1,此时物块受到的浮力与图乙相比 步骤三:如图丁所示,将小石块用细线(细线体积和质量均忽略不计)系在物块下,测得物块浸入水中的长度与图乙相比增加了h2,图丁中水对容器底部的压强 图丙中水对容器底部的压强(填“大于”、“等于”或“小于”)。 根据以上信息可得,小石块密度的表达式为ρ石= (用ρ水、h1、h2表示)。 【答案】(1) 54 2.7×103 (2)变大 等于 【解析】(1)[1]由图甲可知标尺的分度值为0.2g,则小石块的质量为 [2]小石块的密度为 (2)[1]图乙与图丙物块都漂浮,浮力都等于重力,图丙的总重力大于图乙的重力,则图丙的浮力大于图乙的浮力。 [2]图丙与图丁中,总重力相等,都处于漂浮状态,则所受浮力相等,液体密度不变,根据,排开水的体积相等,液面上升的高度相同,即图丙和图丁液面是相平的,根据可知图丁与图丙中水对容器底部的压强相等。 [3]设物块的底面积为S,图乙中石块与物块漂浮,增加的浮力与石块的重力相等,则石块的重力为 比较图丙、图丁,可知大于,石块的体积为 小石块密度的表达式为 5.(2025·黑龙江绥化·中考)学习了密度的知识后,某同学设计以下实验测量盐水的密度。 (1)将天平放在水平桌面上,游码放到标尺左端的零刻度线处,指针指在如图甲所示位置,此时他应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直至横梁平衡:再将装有盐水的烧杯放在天平左盘,当右盘放入80g砝码时,天平刚好平衡。 (2)如图乙所示,将烧杯中的一部分盐水倒入量筒,量筒中盐水的体积为 . (3)如图丙所示,用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量为 g,则所测盐水的密度是 。 (4)实验结束后,该同学改用量筒、水和细线测量橡皮泥的密度。(不考虑橡皮泥吸水及质量变化)如图丁所示。 步骤一:在量筒中倒入适量的水,读出量筒的示数为; 步骤二:将橡皮泥用细线拴好慢慢浸没于水中,读出量筒的示数为; 步骤三:将橡皮泥捏成空心碗,放入量筒中使其浮在水面,读出量筒的示数为。 ①请写出橡皮泥密度的表达式 (用V1、、、表示)。 ②如果步骤三中量筒里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中,则所测橡皮泥密度的结果 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 【答案】(1)右 (2)40 (3) (4) 不变 【解析】(1)天平指针左偏,应将平衡螺母向右调,使横梁平衡。 (2)量筒分度值为2mL,盐水体积(乙图中量筒示数为40mL,)。 (3)[1]丙图中,砝码质量 游码对应刻度,则烧杯和剩余盐水总质量 [2量筒中盐水质量 根据密度公式,则所测盐水的密度 (4)[1]由图丁及实验步骤,橡皮泥体积 橡皮泥漂浮时,橡皮泥所受水的浮力等于橡皮泥重力,则橡皮泥重力 橡皮泥质量 则橡皮泥密度 [2]当水进入空心碗时,从力的平衡和体积变化角度看,进入碗的水重力,和碗因多装水多排开的水的重力相等(),量筒中,碗内水使液面降的体积,与碗漂浮时多排开的水的体积抵消,(有效排开体积)不变。因橡皮泥密度中,分子分母都不受影响,故密度测量结果不变。 6.(2025·内蒙古·中考)某同学想知道将船上的船锚抛入水中沉底后,会引起水面如何变化。他用玻璃杯和金属块模拟抛锚过程如下:先向底面积为的长方体水槽中注入深的水;将一个质量为、底面积为的正方体金属块,放入水平放置的玻璃杯中,再将玻璃杯放入水槽中,玻璃杯漂浮在水面上静止,如图所示;然后将金属块从玻璃杯中取出放入水中沉底,待水面稳定后,分析水面变化。(,,整个过程中没有水溢出)求: (1)注水后,水对水槽底部的压强; (2)金属块平放在玻璃杯中时,对玻璃杯底部的压强; (3)金属块放在玻璃杯中漂浮时和放入水中沉底后,水面高度的变化量。 【答案】(1)2000Pa (2)3000Pa (3)0.02m 【解析】(1)注水后,水对水槽底部的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa (2)正方体金属块的重力G金=m金g=3kg×10N/kg=30N 金属块平放在玻璃杯中时,对玻璃杯底部的压力F=G金=30N 对玻璃杯底部的压强 (3)正方体金属块的边长 金属块的体积V=l3=(0.1m)3=1×10-3m3 金属块放在玻璃杯中漂浮时,整体受到的浮力F浮=G总=G杯+G金 金属块放入水中沉底后,整体受到的浮力F′浮=G′总=G杯+F浮金 浮力的变化量ΔF浮=F浮-F′浮=G金-F浮金=G金-ρ水gV排=G金-ρ水gV金=30N-1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=20N 水下降的体积 水面高度的变化量 7.(2025·广东深圳·中考)如图是深圳号在海上航行,田田同学乘坐了这艘船出海游玩。田田发现这艘船最大吃水高度是9米,最大排水量是70000吨,船上一汽车用钢打造,钢的体积0.1立方米。(已知:钢的密度是7.9×103kg/m3,海水密度1×103kg/m3),求: (1)钢的质量; (2)求轮船满载时所受的浮力; (3)船底面积是1×103m2,求轮船底部受到的压力。 【答案】(1)790kg (2)7×108N (3)9×107N 【解析】(1)钢的质量m钢=ρ钢V钢=7.9×103kg/m3×0.1m3=790kg (2)根据阿基米德原理可得,轮船满载时所受的浮力F浮=G排=m排g=70000×103kg×10N/kg=7×108N (3)轮船底部受到的海水压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×9m=9×104Pa 轮船底部受到的压力F=pS=9×104Pa×1×103m2=9×107N 8.【结合生活情境】(2025·河北·中考)小明利用双休日清理家中的鱼缸。长方体空鱼缸的重力G为64N,小明将鱼缸和假山石清洗干净,放到水平桌面上,鱼缸与桌面接触面积S为。向鱼缸中注入为深的水,然后将假山石(不吸水)浸没在水中,如图所示。已知假山石的体积为,水的密度取。求: (1)空鱼缸对水平桌面的压强; (2)放入假山石前,水对鱼缸底的压强; (3)浸没在水中的假山石受到的浮力。 【答案】(1)400Pa (2)2×103Pa (3)30N 【解析】(1)空鱼缸对水平桌面的压强 (2)放入假山石前,水对鱼缸底的压强 (3)浸没在水中的假山石受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV石=1×103kg/m3×10N/kg×3.0×10-3m3=30N 9.【自然仿生结构与物理原理结合】(2025·江苏连云港·中考)王莲拥有水生植物中最大的叶片,莲叶边缘上卷,在叶脉通气组织支撑下,莲叶几乎不浸入水中。王莲进入观赏期时,植物园向游客开设“莲叶载人”的体验活动。为保证安全,莲叶浸入水中的深度不能超过其边缘卷边高度的25%。工作人员将面积为1.5m2、质量为3kg的硬质泡沫板放在底面积为2m2的莲叶中央,该莲叶卷边高度为16cm,游客站立在硬质泡沫板上,体验“一叶当舟”的乐趣,如图所示,某游客质量为60kg,双脚站立时与地面的接触面积为4×10-2m2。求:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3) (1)游客双脚站立在地面时对地面的压强。 (2)游客体验“一叶当舟”时,莲叶受到的压强。 (3)为保证安全,该莲叶能托起游客的最大质量。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】(1)游客双脚站立在水平地面上时,对地面的压力为F=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N 双脚站立时,地面的受力面积S=4×10-2m2 游客双脚站立在地面时对地面的压强为 (2)莲叶受到的压力等于人的重力和泡沫重力之和,大小为F2=G人+m泡沫g=600N+3kg×10N/kg=630N 莲叶与泡沫接触,受力面积为S2=1.5m2,莲叶受到的压强为 (3)当莲叶浸入水中的深度达到卷边高度25%时,泡沫板和人的总重力为 泡沫板和人的总质量 莲叶能托起人的最大质量 10.【前沿科技背景下的力学综合题】(2025·重庆·中考)2025年4月28日,全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,如图所示。其体积为,依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行。(近海海水密度取)求: (1)“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力; (2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面处的顶部受到海水的压强; (3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为时,至少应增加多少自重才能防止上浮。 【答案】(1)1.2×105N (2)2×105Pa (3)3600N 【解析】(1)“蓝鲸号”体积为,在近海悬浮时,排开水的体积等于“蓝鲸号”的体积,由阿基米德原理可得所受浮力 (2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面处的顶部受到海水的压强 (3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为时,“蓝鲸号”所受浮力 由于“蓝鲸号”悬浮时受到的浮力等于自身重力,所以为了防止上浮,应增加自重 11.【工程情境类力学综合题】(2025·四川德阳·中考)如图甲所示,“国之重器”起重船起吊重物时,需通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡。如图乙所示,小兰设计了一种采用力传感器感知抽水量的长方体水舱模型,水舱中装有的水,其底面积。A是固定在顶端的力传感器,能够显示A对B的压力或拉力的大小;B是质量和体积均可忽略的细直硬杆,不考虑B的形变,B的上端与力传感器A连接,下端与物体C连接;物体C是质量、底面积的圆柱体。用抽水机将水抽出的过程中,力传感器示数的大小随抽出水的体积变化的图像如图丙所示。当物体C的下端刚好露出水面,此时已抽出水的体积。已知。求: (1)物体C的重力; (2)物体C完全浸没时排开水的体积; (3)当力传感器示数为时,水对水舱模型底部的压强。 【答案】(1)5N (2) (3)或 【解析】(1)物体C的重力 (2)当物体C完全浸没时,由图可知杆对物体C的压力为 对C受力分析,C受到重力、浮力和压力,则 则物体C完全浸没时排开水的体积 (3)当物体C的下端刚好露出水面时,水舱模型内剩余水的体积 C的下端距离水舱模型底部的距离 当力传感器示数为时 ①若杆对物体C的压力为 对C受力分析,C受到重力、浮力和压力,则 物体C排开水的体积 物体C浸在水中的深度 此时水的深度为 则水对水舱模型底部的压强 ②若杆对物体C的拉力为 对C受力分析,C受到重力、浮力和拉力,则 解得 物体C排开水的体积 物体C浸在水中的深度 此时水的深度为 则水对水舱模型底部的压强 所以当力传感器示数为2N时,水对水舱模型底部的压强为或。 17 / 18 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题12 浮力(复习讲义,北京专用)2026年中考物理一轮复习讲练测
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