专题06 浮力（复习讲义）（上海专用）2026年中考物理二轮复习讲练测

专题06 浮力（复习讲义） 目 录 01 析·考情目标 1 02 筑·专题框架 2 03 攻·重难考点 2 真题动向 核心提炼 拓展提升 考点一 浮力 3 考点二 阿基米德原理 8 考点三 浮沉的条件及应用 12 04 测·预测闯关 19 命题透视 上海中考物理中，浮力是力学部分的核心考点之一，近年来在命题上呈现出‌情境化、综合化、重应用‌的鲜明趋势。结合近年真题分析，浮力相关试题不仅考查基础概念，更注重对物理思维、实验探究和实际问题解决能力的综合评估。 热考角度 考点 2025年 2024年 2023年 浮力 中考第10题 阿基米德原理 中考第16题 中考第11题 浮沉的条件及应用 命题预测 1. 浮力。浮力的方向，称重法测浮力，画浮力的示意图，压力差法计算浮力等。 2．阿基米德原理。探究浮力大小与哪些因素有关；应用阿基米德原理解决有关浮力的问题。 3．浮沉的条件及应用。浮沉条件中浮力与重力的大小关系；物体密度与液体密度的大小关系；运用浮沉的条件解决相关问题。 考点一 浮力 1．（2024·上海·中考真题）小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体，此时弹簧测力计的示数为3.0N。他将物体浸没在水中，此时弹簧测力器的示数变为2.0牛，则浮力的大小是 牛，方向为 ；若将物体继续向下移动，则弹簧测力计的示数大小 （选填“变大”或“不变”或“变小”）。 2．（2022·徐汇·模拟预测）体积相同、密度不同的甲、乙两个物体分别挂在测力计 A、B 下方，将它们浸入液体后甲、乙两物体如图所示保持静止。则关于甲、乙的密度 ρ甲、ρ乙 和测力计 A、B 示数 FA、FB大小的判断，正确的是（　　） A．若 ρ甲大于ρ乙，FA可能大于FB B．若 ρ甲大于ρ乙，FA一定大于FB C．若 ρ甲小于ρ乙，FA可能大于FB D．若 ρ甲小于ρ乙，FA一定大于FB 3．（2025·上海·期中）如图所示是探究“影响浮力大小的因素”的一些实验操作步骤。 （1）由图（a）、（b）和（c）可探究浮力大小与 的关系； （2）若要探究浮力大小与液体浸没深度的关系，相应的实验操作步骤是图（a）、（c）和（d）。可得出初步结论：浸没在液体中的物体受到的浮力大小与液体浸没深度 （选填“有”或“无”）关； （3）若要探究浮力大小与液体密度是否有关，相应的实验操作步骤是图 。已知ρ盐水˃ρ水，分析图中数据可得出初步结论：浸没在液体中的物体受到的浮力大小随液体密度 ； （4）小组同学想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他们找来易拉罐、烧杯和水进行实验，实验步骤如下： 步骤一：将易拉罐开口向上放入盛水的烧杯中，它漂浮在水面上； 步骤二：将易拉罐捏瘪再放入水中，捏瘪的易拉罐下沉至杯底。 ①通过分析可知：步骤一时易拉罐受到的浮力 步骤二时易拉罐捏瘪时受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小于”）； ②于是小组同学得出结论：物体受到的浮力与形状有关。 请分析他们得出错误结论的原因： 。 4．（2022·杨浦·一模）为研究物体浸入液体的过程中，测力计示数减小量与哪些因素有关，小明设计了方案进行实验。小明用测力计将圆柱体A悬挂在空容器中，如图所示，此时测力计示数F0为8.0牛。然后逐次向容器中注入液体，并将圆柱体下表面至液面的距离h、相应的测力计示数F记录在表一中。为进一步探究，小明换用材料、体积与圆柱体A相同，但形状不同的圆柱体B重复实验，并将测得的数据记录在表二中。 表一：（圆柱体A） 实验序号 h（厘米） F（牛） 1 3.0 7.4 2 6.0 6.8 3 9.0 6.2 4 12.0 5.6 5 15.0 ______ 表二：（圆柱体B） 实验序号 h（厘米） F（牛） 6 2.0 7.2 7 4.0 6.4 8 6.0 5.6 9 8.0 5.2 10 10.0 ______ ①分析比较实验序号1~4（或6~8）数据中F和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一圆柱体在同种液体中， ； ②分析比较实验序号1~4（或6~8）数据中F与F0的差值ΔF和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一圆柱体在同种液体中， 。请用学过的知识，解释这个结论： 。 ③继续分析表一和表二的数据，发现实验序号9的数据不适用于题②的结论，可能的原因是 ； ④进一步分析表一和表二的数据，可得：实验序号5中，F为 牛。实验序号10中，F为 牛。 知识 概念 浮力 （1）浮力：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）浮力的方向：竖直向上。 （3）称重法测浮力：F浮=F1-F2。 （4）浮力产生的原因 液体对物体向上和向下的压力差产生的，即F浮=F2-F1。 决定浮力大小的因素 物体在液体中所受的浮力大小，跟它排开液体的体积有关，跟液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 1．如图所示，有一个重力为G的长方体悬浮在液体中，其受到的浮力为F浮 ，液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2。下列说法错误的是（　　） A． F1˂F2 B． C．长方体相对侧面所受液体的压力相互平衡 D．若物体悬浮于更深的位置，与图示位置相比，F1、F2之差不变 2．质量为2kg的物体所受重力G的大小为 N，方向竖直 ；如图，若用弹簧测力计竖直拉着该物体并浸没在水中保持静止，弹簧测力计对物体的拉力F大小为4.2N，则物体重力G与拉力F的合力大小为 N，方向竖直 。 3．下列图片所示的是某小组研究浮力问题的装置图。请根据图示回答下列问题。 （1）A、B两图中，B图中测力计的示数变小，说明物体受到了 力的作用。 （2）比较B、C两图能说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与 有关。 （3）C、D两图中，弹簧测力计的示数不同，说明物体排开相同体积的液体时，所受浮力大小跟液体的 有关。 （4）比较 图和 图可说明物体浸没在同种液体中，所受浮力大小与浸入液体的深度无关。 4. 小海和小华在学习“浮力”时，根据生活经验，对“物体受到浮力的大小与哪些因素有关”提出猜想并进行了研究。 ①根据鸡蛋在水中沉底、在盐水中漂浮的现象，他们猜想浮力的大小可能与 有关。根据游泳时的感觉，他们猜想浮力的大小可能与物体浸入液体的深度，以及物体浸入液体的体积有关； ②为了验证猜想，他们用力传感器将一长方体金属块悬挂在空量筒中，如图所示，然后逐次向容器中注入密度为ρA的液体A，测出金属块下表面到液面的距离即金属块浸入液体的深度h，计算出金属块浸入液体的体积V和金属块受到的浮力F，将实验数据记录在表一中。然后，换用密度为ρB的液体B重复上述实验，并将实验数据记录在表二中。（ρA˃ρB） 表一：液体密度为ρA 实验序号 浸入的深度h（厘米） 浸入的体积V（厘米3） 浮力F（牛） 1 2.0 12 0.12 2 6.0 36 0.36 3 10.0 60 0.60 4 15.0 60 0.60 表二：液体液体密度为ρB 实验序号 浸入的深度h（厘米） 浸入的体积V（厘米3） 浮力F（牛） 5 2.0 12 0.10 6 6.0 36 0.30 7 10.0 60 0.50 8 15.0 60 （4） （a）小华分析比较实验序号1、2、3的F和V、h的数据后，得出初步结论：同一物体浸入同一液体中，F与V成正比，而且F与h成正比；小海分析比较实验序号 的数据后，认为小华的结论存在问题，请写出小海观点的依据 ； （b）请补全实验序号8中的数据。 ； （c）他们分析比较表一和表二中的数据，得出结论：同一物体浸入不同液体中， ； ③他们交流后，认为上述得出的结论还不够完善，需要增加一次实验进行论证，下列方案中你建议采用方案 。 （a）仍用上述金属块，浸入密度不同的液体C中，重复实验 （b）仍用上述金属块，增加金属块浸入液体A或B中的深度进行实验 （c）换用其他物质（如其他材质的金属块），仍在液体A或B中进行实验 1. 理解浮力产生的原因，正确计算浮力 （1）浮力产生的原因：物体浸在液体（或气体）中上下表面受到的压力不同而对物体产生的竖直向上托起的力。 （2）称重法测量浮力： F浮=G–F （3）压力差计算浮力：原理是根据液体压强公式，计算方法： F差=F向上-F向下=pgh下s-pgh上s=pgs-pgs（h-h上） 2. 正确解答探究影响浮力大小的因素 本实验主要运用了控制变量法来探究影响浮力的因素，正确判断“控制不变的量”和“探究量”是解答本题的关键。 （1）探究浮力的大小与体积的关系，控制液体密度、浸入液体的物体相同，改变浸入的体积。 （2）探究浮力的大小与深度的关系，控制浸没在液体中的物体、液体密度相同，改变浸入液体的深度。 （3）探究浮力的大小与深度的关系，控制液体密度、物体体积、浸没深度相同，改变物体的密度。 （4）探究浮力的大小与液体密度的关系，控制浸没在液体中的体积、深度相同，改变液体的密度。 考点二 阿基米德原理 1．（2025·上海·中考真题）“梦想号”潜水艇，采用“模块化”设计理念，攻克多项世界级技术难题，以“小吨位”实现“多功能”。该潜艇排水量42600t，在执行某次科考任务时，求该潜艇受到的浮力F浮。 2．（2023·上海·中考真题）体积为的物体浸没在水中时，浮力的方向是__________的，物体受到的浮力大小为____________N。 3．（2025·杨浦·期中）将一个重力G为7.78N的实心银摆件悬挂在弹簧测力计上并浸没在水中，如图所示，弹簧测力计示数为6.8N。通过计算分析这个摆件是不是纯银的。（已知ρ银=1.05×104kg/m3， ρ水=1.0×103kg/m3） 4．（2025·浦东新区·月考）用细绳吊着某金属块并将其浸在水中，分别在图（a）、（b）、（c）所示位置保持静止，若金属块所受的拉力分别为F1、F2和F3，则F1 F2 F3，若液体对其上、下表面的压力差分别为ΔF1、ΔF2和ΔF3，则ΔF1 ΔF2。（均选填“>”“=”或“<”） 知识 概念 理解 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）数学表达式： F浮=G排=m排g=ρ液gV排 该定律也适用于气体。 验证阿基米德原理 （1）测量浮力的方法（称重法） ：F浮=F1-F3。 （2）测量排开液体所受的重力（溢水法）：G排=F4-F2 1．如图（a）所示，重力均为2牛的苹果和梨子，从高处掉入水里，最终苹果漂浮在水面上，梨子沉底。 （1）在图（b）中用2B铅笔画出苹果受到的浮力F浮的示意图； （2）当掉下的梨子恰好浸没在水中时，排开水的体积为米，求此时它受到的浮力； （3）随着梨子浸没于水中的深度增大，它所受的浮力 （选填“增大”“不变”或“减小”），浮力的方向是 的；沉底时它所受的合力为 牛。 2．某小组同学在验证“阿基米德原理”实验中： ①用已调零的弹簧测力计，按照图中abcd所示顺序进行实验操作，测力计的示数分别为：F1、F2、F3、F4，小组同学发现测出的结果(F1-F2) (F3-F4)（选填“>”、“=”、“<”），出现这一现象的原因是 ； ②他们分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考：如果物体没有完全浸没在水中， 验证“阿基米德原理”；如果物体碰到了容器底部， 验证“阿基米德原理”（本小题均选填“能”或“不能”）。 3．小华同学做“验证阿基米德原理”实验的情景如图所示。 （1）在弹簧测力计下悬挂一金属块，记下测力计的示数F1的大小，即金属块所受的重力； （2）在量筒中盛适量的液体，记下液面的示数V1，将金属块完全浸没在液体中，记下此时量筒中液面的示数V2以及弹簧测力计的示数 F2。根据图可知，量筒中液面的两次示数差（V2-V1）为 厘米3，金属块所受浮力大小为 牛； （3）若用ρ液表示该液体的密度，通过实验可以发现 和 的值是相等的。（请用符号表示） 4．为了验证阿基米德原理，小杨设计了如图所示装置进行实验。他将一柱体缓慢浸入盛有水的溢水杯中，观察到溢水杯中水面逐渐上升，直到水面上升至溢口处，水从溢口流出，流入小烧杯中。小杨利用力传感器测量了柱体受到向上的拉力F，与小烧杯和溢出水的总重力G，并计算出柱体受到的浮力F浮与溢出水的重力G溢的大小，相关实验数据如下表。（柱体重为10牛，小烧杯重为2牛） 序号 F（牛） G（牛） （牛） （牛） 1 8.0 3.0 2.0 1.0 2 6.0 5.0 4.0 3.0 3 4.0 7.0 6.0 5.0 4 2.0 9.0 8.0 7.0 ①根据阿基米德原理可知：浸在液体中物体受到 力的大小等于 力的大小； ②比较序号1~4中F浮与G溢大小关系，可得初步结论：柱体浸在水中，F浮 G溢； ③小杨认为实验结果与阿基米德原理内容不相符。请分析小杨的实验过程，写出小杨操作中不合理之处： 。 1. 阿基米德原理的考点突破 阿基米德原理的内容是浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。 根据阿基米德原理计算浮力的方法： （1）已知物体在液体中排开液体的重力G排，物体在液体中受到的浮力为F浮=G排 （2）已知物体在液体中排开液体的质量m排，物体在液体中受到的浮力为F浮=m排g； （3）已知物体在液体中排开液体的体积V排，物体在液体中受到的浮力为F浮=m排g=ρ液gV排。 2. 阿基米德原理实验探究的关键三点 （1）明确本实验的探究原理：比较浮力大小和排开的液体的重力大小。 （2）弄清所要测量或计算的物理量：物重、桶重、浮力、排开液体的重力等。 （3）明确实验步骤(或测量物理量)的顺序：先测物体和空桶的重力，再测物体浸没在水中时弹簧测力计的拉力、溢出水和桶的总重力。 3. 根据压力差可以推导出阿基米德原理（见图） 长方体浸没在液体中，受到的浮力等于液体对物体上、下表面的压力差（F浮=F2-F1），即 F浮=F2-F1=ρ液gh2S-ρ液gh1S=ρ液g(h2S-h1S)= ρ液gh物体S=ρ液gV排 即F浮=ρ液gV排 考点三 浮沉的条件及应用 1．（2025·浦东新区·期中）为保证安全，海船的船舷上画有载重线，如图所示的是部分载重线。当船从北大西洋驶入印度洋时，船受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）；根据载重线可知，北大西洋的海水密度 （选填“大于”“小于”或“等于”）印度洋的海水密度。物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若向胶管A吹气，则烧瓶将 （选填“上浮”“下沉”或“悬浮”），此时烧瓶受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（胶管A的体积不计） 2．（2023·上海·期中）“彩球温度计”是一种精美的居家装饰品，也是一种很特别的温度计，可用于粗略地测量环境温度。它的测量范围是13℃~26℃；如图所示，玻璃管中装有对温度敏感的液体，当外界温度变化时，玻璃管中液体的密度会随之变化。液体中装有体积均为五颜六色的彩球，每个彩球都标注有特定的温度。当彩球都在玻璃管中静止，不再运动时（彩球体积变化可忽略），所有上浮彩球中最下方一个彩球（此时彩球处于悬浮状态）标注的温度表示所测的环境温度。球上标有设定好的温度来读数，小球质量和标注温度如下表。 标注温度（℃） 16 18 20 22 24 26 彩球质量（克） 2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 （1）当外界温度为18℃时，温度计内液体的密度是 kg/m3； （2）根据上述信息结合自己所学知识判断：玻璃管中液体的密度会随温度升高 （选填“升高”或“降低”），说出理由 。 3．（2024·青浦·一模） 潜水器能通过注水和排水方式改变水仓内海水的重力，从而在海中实现上浮、下潜和保持既不上浮也不下潜的状态，其结构示意图如图所示。某同学为了研究浸没在水中的物体上浮、下沉的原因，选择六个物体，分别测量了它们的重力G，并将它们浸没在水中，分别测出了物体所受的浮力F、观察了它们运动的情况，得到如下表数据。 物体 物体重力G（牛） 物体所受浮力F（牛） 运动情况 物体1 60 49 下沉 物体2 45 35 下沉 物体3 30 20 下沉 物体4 50 55 上浮 物体5 40 60 上浮 物体6 20 26 上浮 ① 比较表中数据，可得出的初步结论是：浸没在水中的物体，当 ，物体下沉。 ② 若潜水器从海水密度较小的海域潜入到密度较大的海域过程中，为了能保持既不上浮也不下沉的运动。现有两种方案可供选择： A．在潜水器水仓内注入海水            B．将海水从潜水器水仓排出 （a）应该选择的方案是 （选择“A”或“B”）。 （b）请根据上述信息并结合浮力知识，说明你选择的理由。 4．（2023·杨浦·二模）如图所示，一艘小船搁浅在浅水区，小船退行时，由于河底对小船有阻力f，致使船底部有破损的危险。为了找到减少阻力f的方法，小明同学猜想“阻力f可能与小船对河底的压力F有关”，他根据上述情景进行模拟实验，并把实验数据记录在下表中。 序号 1 2 3 F（牛） 500 1000 1500 f（牛） 363 730 1103 （1）小船搁浅时，船受到水的浮力 船的重力；（选填“大于”“等于”或“小于”） （2）分析表中数据，可知 f 与F 的关系是： ； （3）小明认为“卸去船上部分货物后，小船再退行，可避免船只破损”。请根据力学知识及上述信息，试分析该方法的可行性： 。 5．（2025·黄浦·期中）如图所示，底面积为1×10-2米2的薄壁轻质柱形容器置于水平面上，容器内盛有0.1米深的水。 （1）求水的质量m水； （2）将物块甲分别浸入不同液体中，液体均不溢出，观察物块在各液体中所处的状态、测得液体的密度ρ液及浸入液体中的体积V浸，并记录在下表中。 物块 甲 物块在液体中所处状态 漂浮 浸没 ρ液（×103千克/米3） 2 1.8 1.5 0.8 V浸（×10-6米3） 45 50 60 90 ①分析比较表中甲漂浮时的V浸与ρ液的关系，可知： ； ②求物块甲的密度ρ甲。 知识 概念 物体的浮沉条件 （1）比较浮力与重力 ①若浮力F浮＞G，则物体会上浮，最后漂浮； ②若浮力F浮=G，则物体会悬浮，可停在液体内部任意位置； ③若浮力F浮＜G，则物体会下沉， （2）比较物体密度与液体密度 ①当ρ液＞ρ物时，物体上浮； ②当ρ液= ρ物时，物体悬浮； ③当ρ液＜ρ物时，物体下沉。 浮力的应用 （1）轮船的工作原理 把轮船做成“空心”体后放在水里，排开的水较多，因而受到较大的浮力。 （2）潜水艇 因为潜水艇浸没在水里时，所受浮力基本不变，靠改变自身重力实现浮沉。 （3）气球和飞艇 通过充入密度小于空气的气体，使气球受到的浮力大于自身的重力而升空。 （4）密度计 密度计在液体中是漂浮的，受到的浮力等于它自身的重力且不变。根据F浮=ρ液gV排可知，放在密度比较大的液体里，它浸入液体的体积小，上浮一些。 1．如图为我国第三艘航空母舰福建舰赴相关海域开展试验的情境。 （1）若其满载排水量为8万吨，下列说法正确的是______。 A．航母从东海驶入南海受到的浮力会变大 B．以起飞的舰载机为参照物，航母是运动的 C．飞机飞出后，舰受到的浮力大小不会改变 D．飞机飞出后，舰排开水的质量仍是8万吨 （2）如图所示，重5N的小球漂浮在水面上，请画出小球所受浮力的示意图。 （3）当“蛟龙”号载人潜水器在某海域作业时，悬停在距离海面2000m深的海水中。（航行海域的海水密度近似看作1.0×103kg/m3） ①求潜水器受到海水压强p海水 ； ②若潜水器排开海水的体积约为，求潜水器受到海水的浮力F浮 ； ③潜水器完成作业后，需要抛下潜水器上可拆卸的压载铁，才能上浮至浅水区。请根据所学知识，简要写出潜水器会上浮的原理 。 2．载人潜水器和潜艇都是人类探索深海的装置。 （1）如图1所示，“奋斗者”号主要依靠改变自身搭载的载重片，达到沉浮的目的。当“奋斗者”号在深海某位置悬停工作时，下列说法正确的是（　　） A．“奋斗者”号抛掉搭载的载重片后会下沉 B．“奋斗者”号抛掉搭载的载重片后会上浮 C．“奋斗者”号持续下潜时，受到的海水压强不变 D．“奋斗者”号持续下潜时，受到的浮力变大 （2）如图2（a）所示，重为6×107牛的潜艇悬停在长江口某深度处，它排开江水的重力为 N，若江海水的密度近似为，潜艇体积为 。潜艇的水舱向外排出1×107N的海水后开始上浮，在图2（b）所示位置时潜艇受到的浮力为 N。最终潜艇静止在图2（c）所示海面，潜艇受到的浮力为 N。 3．已知鸡蛋的质量为55g，体积为。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里，鸡蛋沉入杯底，如图a所示；逐渐将食盐溶解在水中，鸡蛋恰好悬浮如图b所示；继续在水中溶解食盐，直到食盐不再溶解，最终鸡蛋漂浮在水面，如图c所示。 （1）求图a中鸡蛋所受浮力F浮。 （2）求图b中食盐水的密度盐水。 （3）实验时，饱和食盐水的密度为1.2×103千克/米3（为盐水能达到的最大密度）。小华通过观察图c估计：此时鸡蛋浸入盐水中的体积大约为鸡蛋总体积的。请通过推理和计算，判断小华的预估是否合理。 4．新疆达坂城盐湖索有“中国死海”之称。小宝利用随身携带的砝码盒以及圆柱形有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品测量湖中盐水的密度（如图所示）。 （a）取一根与铁皮罐等高的细线，通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置，并作记号。 （b）在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封，使之漂浮时一半浸入水中。 （c）在铁皮罐上加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在水中。 （d）将该铁皮罐放入盐水中，加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在盐水中。 求： （1）铁皮罐和沙石的总质量M； （2）此铁皮罐的体积V； （3）盐水的密度。 1. 物体在液体中常见的三种状态 （1）物体在液体中有漂浮、悬浮和沉底三种状态。 （2）物体在液体中三种状态的受力分析： 漂浮 悬浮 沉底 ①漂浮时：受到重力与浮力的作用，根据二力平衡条件知，这两个力是一对平衡力，F浮=G。 ②悬浮时：受到重力与浮力的作用，根据二力平衡条件知，这两个力是一对平衡力，F浮=G。 ③沉底时：受到重力G、浮力F浮与支持力N的作用，这三个力平衡：F浮=G-N。 2. 物体的浮沉条件 （1）比较浮力与重力的大小判断物体的浮沉 ①若浮力F浮＞G，则会上浮，最后漂浮； ②若浮力F浮=G，则会悬浮，可停在液体内部任意位置； ③若浮力F浮＜G，则会下沉，静止在水底。 （2）比较物体密度ρ物与液体密度ρ液的大小关系判断物体的浮沉 ①当ρ液＞ρ物，物体上浮；②当ρ液= ρ物，物体悬浮；③当ρ液＜ρ物，物体下沉。 2. 有关物体漂浮的规律 根据进行分析F浮＝G物体＝ρ物体gV物体； F浮＝ρ液gV排，可得出以下规律： （1）“二力平衡”，即物体所受浮力等于物体的重力，F浮＝G物体。 （2）“质量相等”，即排开液体的质量等于物体自身质量，m排＝m物体。 （3）“体积比与密度比有关”，即浸入液体的体积是物体体积的几分之几，物体的密度就是液体密度的几分之几，即ρ物体V物体＝ρ液V排 （4）“浮力恒等”，即物体漂浮在不同液体中时，所受浮力相等（F1=F2=…=G物）。 （5）“密大浸少”，即物体漂浮在不同液体中时，密度大的液体浸入液体中的体积较小。 1．如图所示，重为4N的物块，用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中，静止时测力计的示数为3N。 （1）物块受到浮力的大小为 N，方向 ； （2）若剪断细线，物块将________。 A．上浮 B．悬浮 C．下沉 2．如图（a）是我国自主研发的潜水器“奋斗者”号，创造了10909米的载人深潜记录。下潜前水舱注水并挂好压载铁，在马里亚纳海沟成功坐底，达到最大深度后，抛掉适量压载铁等相关技术，实现上浮。 （1）如图（b）所示，是潜水器正在从水面加速下潜时的情景，O点是它的重心，请在图上画出潜水器此时所受浮力F浮和重力G的示意图； （2）当“奋斗者”号完全潜入水中时，排开水的体积为，求潜水器受到的浮力F浮；（ρ海水取） （3）利用所学物理知识解释：“奋斗者”号上浮时，为什么不像潜艇那样采用压载水舱排水来改变自身重力的方法，而是通过抛掉适量压载铁来实现呢？ 3．现有两个质量相等的实心正方体A和B。 （1）将正方体A和B放在水平地面上，如图1所示，它们对水平地面的压强关系为 　　 。 A．pA＞pB B．pA＝pB C．pA＜pB （2）将正方体A和B放入水中，静止时，不可能发生的现象是 　　 。 A． B． C． （3）若将正方体A和B放入水中，都能静止在水面上，如图2所示。下列说法正确的是　　。 A．正方体B的密度一定较大 B．正方体B排开水的体积可能较大 C．正方体B下表面受到水的压强可能较大 D．正方体A和正方体B下表面受到水的压力一定相等 4．2010年，中国第一台自主设计和研制的载人潜水器“蛟龙号”如图所示，成功下潜至3759m。（海水密度ρ海水取） （1）若“蛟龙号”下潜至3000米深，求受到海水的压强； （2）若“蛟龙号”排开海水的体积为"70m3，求受到的浮力F浮； （3）潜在一定深度的“蛟龙号”，用高压气体排出水舱中的水，便会向上浮起。则露出水面前“蛟龙号”①受到的重力 （选填：A．减小 B．不变 C．增大）；②受到的浮力 （选填：A．减小 B．不变 C．增大）。 5．如图是实验室和生产技术中广泛使用的液体密度计。液体密度计是一只下粗上细的玻璃管，在管中下端封有小铅粒作配重，使它能竖直浮在液体中。 （1）如图（a）所示，由于密度计自身所受的重力大小一定，根据 原理可知，液体的密度越 ，密度计排开液体的体积越小。 （2）某同学将粗细均匀的吸管一端密封，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，如图（b）所示；密度计上有密度值为ρ1和ρ1的两条刻度线（ρ1>ρ2）。 a．请在图（b）上画出两条刻度线的大致位置 。 b．两刻度线之间的距离为Δh，该同学发现Δh很小，若想增大Δh，分析说明应增加还是减少吸管内铁砂的质量 。 6．如图所示，小明和小张同学合作进行“探究影响浮力大小的因素”的实验。 （1）当金属块全部浸没在水中时，受到的浮力是 牛，若它受到水对它向上的压力为8牛，则水对它向下的压力大小为 牛； （2）由C、D两图可知：物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 （选填“有关”或“无关”）；由 两图可知：物体受到的浮力大小与物体浸入液体的体积有关；由D、E两图可知：物体受到的浮力大小与液体的 有关； （3）小明继续实验，想验证阿基米德原理，还需要添加 （填写器材名），还需要测量 （填写物理量），写出阿基米德原理的表达式： ； （4）如图中的F所示，小张拿一块木块放进水中，发现木块最终漂浮在水面上，用力的示意图画出木块所受到的浮力 。若木块质量为3千克，体积为5×10-3米3，计算木块浸入水中的体积与木块体积的比值 。 7．小金在课上探究浮力大小与那些因素有关。 （1）如图所示，重为7牛的铜块A一半浸没在水中，弹簧测力计的示数为5牛，则金属块A所受浮力为 牛，方向 ； （2）剪断连接金属块的细线，铜块下沉过程中受到的浮力将（　　） A．越来越大 B．先变大后不变 C．保持不变 D．先变大后变小 （3）物块沉底后，水对铜块上、下表面产生的压力差为 N； （4）若将两块质量相同的实心铝块和铜块浸没在水中（铜＞铝），则它们所受的浮力（　　） A．铜块大 B．铝块大 C．一样大 D．条件不足，无法判断 8．某中学两个物理小组的同学，在实验室中验证阿基米德原理。 （1）方案一，小刚用石块按如图（a）实验步骤依次进行实验。由图可知，石块浸没在水中受到的浮力F浮= N，排开水的重力G排= N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因不可能是 （选填下列字母序号）； A．最初溢水杯中的水未装至溢水口 B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 C．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部 （2）方案二，如图（b），小明将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 （选填“增大”“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了F浮=G排；为了多次实验得到普遍规律，方案） （选填“一”或“二”）的操作更加简便； 9．水平桌面上静止放置一个圆柱形容器，容器重1N，底面积为20cm2，容器内盛有重为4N的水，一个重为2N的圆柱形物块M漂浮在水面上，如图所示，物块M有三分之二的体积在水中。 （1）画出容器对地面的压力F压的示意图，并求出容器对地面的压强p。 （2）在物块M的上表面施加一个竖直向下的力F后，物块M下沉一些，再次静止，此时容器底部受到水的压强最大。 a. 求力F的最小值。 b. 求施加力F前后，容器底部受到水的压强变化量Δp。 10. 在“验证阿基米德原理”的实验中，某小组同学用测力计悬挂着体积均为200cm3的不同物体逐渐浸入到不同液体中，实验过程如图所示，他们观察并记录了测力计的示数及量筒中液体体积的变化，所有数据均记录在下表中。 液体密度（g/cm3） 实验序号 测力计示数F1（牛） 测力计示数F2（牛） F1-F2（牛） 液体体积V1（cm3） 液体体积V2（cm3） V2-V1（cm3） 1.0 1 5 4.5 0.5 100 150 50 2 5 4 1.0 100 200 100 3 5 3 2.0 100 300 200 4 5 0 5 100 300 200 1.2 5 1.8 1.2 0.6 125 175 50 6 1.8 0.6 1.2 125 225 100 7 1.8 0 1.8 125 275 150 （1）在此实验中量筒中液面的两次示数差（V2﹣V1）表示了 ； （2）分析比较实验序号1与2与3（或5与6与7）可初步得出的结论： ； （3）分析比较实验序号 ，可初步得出的结论：当排开液体的体积相同时，液体密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大； （4）分析实验序号4中的数据及相关条件，物体受到浮力大小为 牛，产生这种现象的原因可能是 。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 浮力（复习讲义） 目 录 01 析·考情目标 1 02 筑·专题框架 2 03 攻·重难考点 2 真题动向 核心提炼 拓展提升 考点一 浮力 3 考点二 阿基米德原理 11 考点三 浮沉的条件及应用 17 04 测·预测闯关 28 命题透视 上海中考物理中，浮力是力学部分的核心考点之一，近年来在命题上呈现出‌情境化、综合化、重应用‌的鲜明趋势。结合近年真题分析，浮力相关试题不仅考查基础概念，更注重对物理思维、实验探究和实际问题解决能力的综合评估。 热考角度 考点 2025年 2024年 2023年 浮力 中考第10题 阿基米德原理 中考第16题 中考第11题 浮沉的条件及应用 命题预测 1. 浮力。浮力的方向，称重法测浮力，画浮力的示意图，压力差法计算浮力等。 2．阿基米德原理。探究浮力大小与哪些因素有关；应用阿基米德原理解决有关浮力的问题。 3．浮沉的条件及应用。浮沉条件中浮力与重力的大小关系；物体密度与液体密度的大小关系；运用浮沉的条件解决相关问题。 考点一 浮力 1．（2024·上海·中考真题）小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体，此时弹簧测力计的示数为3.0N。他将物体浸没在水中，此时弹簧测力器的示数变为2.0牛，则浮力的大小是 牛，方向为 ；若将物体继续向下移动，则弹簧测力计的示数大小 （选填“变大”或“不变”或“变小”）。 【答案】 1 竖直向上 不变 【详解】由题意可知，物体的重力为3N，将物体浸没在水中，物体受到竖直向上的浮力，由称重法可知，浮力的大小F浮=G-F示=3N-2N=1N 物体完全浸没在水中，若将物体继续向下移动，物体排开水的体积不变，由F浮＝ρ水gV排可知，物体受到的浮力不变，由F示=G-F浮可知，弹簧测力计的示数大小不变。 2．（2022·徐汇·模拟预测）体积相同、密度不同的甲、乙两个物体分别挂在测力计 A、B 下方，将它们浸入液体后甲、乙两物体如图所示保持静止。则关于甲、乙的密度 ρ甲、ρ乙 和测力计 A、B 示数 FA、FB大小的判断，正确的是（　　） A．若 ρ甲大于ρ乙，FA可能大于FB B．若 ρ甲大于ρ乙，FA一定大于FB C．若 ρ甲小于ρ乙，FA可能大于FB D．若 ρ甲小于ρ乙，FA一定大于FB 【答案】B 【详解】AB．若甲的密度大于乙的密度，甲乙体积相同，则甲的质量相大于乙的质量，甲的重力大于乙的重力，放在同种液体中，根据F浮=ρ液gV排可知，甲乙受到的浮力相同，根据称重法测浮力的公式可知，FA一定大于FB，故A错误，B正确。 CD．若甲的密度小于乙的密度，甲乙体积相同，则甲的质量相大于乙的质量，甲的重力相大于乙的重力，放在同种液体在，根据F浮=ρ液gV排可知，甲乙受到的浮力相同，根据称重法测浮力的公式可知，FA一定小于FB，故CD错误。 故选B。 3．（2025·上海·期中）如图所示是探究“影响浮力大小的因素”的一些实验操作步骤。 （1）由图（a）、（b）和（c）可探究浮力大小与 的关系； （2）若要探究浮力大小与液体浸没深度的关系，相应的实验操作步骤是图（a）、（c）和（d）。可得出初步结论：浸没在液体中的物体受到的浮力大小与液体浸没深度 （选填“有”或“无”）关； （3）若要探究浮力大小与液体密度是否有关，相应的实验操作步骤是图 。已知ρ盐水˃ρ水，分析图中数据可得出初步结论：浸没在液体中的物体受到的浮力大小随液体密度 ； （4）小组同学想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他们找来易拉罐、烧杯和水进行实验，实验步骤如下： 步骤一：将易拉罐开口向上放入盛水的烧杯中，它漂浮在水面上； 步骤二：将易拉罐捏瘪再放入水中，捏瘪的易拉罐下沉至杯底。 ①通过分析可知：步骤一时易拉罐受到的浮力 步骤二时易拉罐捏瘪时受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小于”）； ②于是小组同学得出结论：物体受到的浮力与形状有关。 请分析他们得出错误结论的原因： 。 【答案】（1）排开液体体积大小；（2）无；（3）（a）、（c）和（e）；增大而增大；（4）大于；没有控制变量，易拉罐的形状改变导致排开水的体积也发生了变化。 【详解】（1）分析比较（a）、（b）和（c）三图，在同种液体中，物体浸入水中体积越大，测力计的示数越小，根据称重法可知，物体受到浮力越大，可得出结论：物体所受浮力的大小与排开液体体积大小有关。 （2）根据图（a）、（c）和（d），物体浸没在同种液体中，排开液体的体积相同，浸没的深度不同，测力计的示数相同，根据称重法，物体受到的浮力相等，可得出初步结论：浸没在液体中的物体受到的浮力大小与液体浸没深度无关。 （3）若要探究浮力大小与液体密度是否有关，根据控制变量法，需控制物体排开液体的体积相同，液体密度不同，相应的实验操作步骤是图（a）、（c）和（e），由步骤图以及称重法可知，物体浸没在盐水中受到的浮力较大，由于ρ盐水˃ρ水，可得出初步结论：浸没在液体中的物体受到的浮力大小随液体密度增大而增大。 （4）通过分析可知，步骤一时漂浮，浮力等于重力，而下沉时浮力小于重力，故步骤一时易拉罐受到的浮力大于步骤二时易拉罐捏瘪时受到的浮力。 探究物体受到的浮力与其形状的关系，应控制液体的密度及物体排开液体的体积相同，由于压瘪后排开液体的体积减小，故不符合控制变量法，得出错误结论。 4．（2022·杨浦·一模）为研究物体浸入液体的过程中，测力计示数减小量与哪些因素有关，小明设计了方案进行实验。小明用测力计将圆柱体A悬挂在空容器中，如图所示，此时测力计示数F0为8.0牛。然后逐次向容器中注入液体，并将圆柱体下表面至液面的距离h、相应的测力计示数F记录在表一中。为进一步探究，小明换用材料、体积与圆柱体A相同，但形状不同的圆柱体B重复实验，并将测得的数据记录在表二中。 表一：（圆柱体A） 实验序号 h（厘米） F（牛） 1 3.0 7.4 2 6.0 6.8 3 9.0 6.2 4 12.0 5.6 5 15.0 ______ 表二：（圆柱体B） 实验序号 h（厘米） F（牛） 6 2.0 7.2 7 4.0 6.4 8 6.0 5.6 9 8.0 5.2 10 10.0 ______ ①分析比较实验序号1~4（或6~8）数据中F和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一圆柱体在同种液体中， ； ②分析比较实验序号1~4（或6~8）数据中F与F0的差值ΔF和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一圆柱体在同种液体中， 。请用学过的知识，解释这个结论： 。 ③继续分析表一和表二的数据，发现实验序号9的数据不适用于题②的结论，可能的原因是 ； ④进一步分析表一和表二的数据，可得：实验序号5中，F为 牛。实验序号10中，F为 牛。 【答案】 h越大，F越小；ΔF与h成正比；见详解；柱体浸没了；5.2；5.2 【详解】①分析比较实验序号1~4（或6~8）数据，h越大，表明浸入液体的深度越大，排开液体的体积越大，受到的浮力越大，重力一定，拉力越来越小，故h越大，F越小。 ②假设柱体部分浸入液体时，液体密度为ρ液，柱体下表面至液面的距离为h，柱体的底面积为S。物体浸在液体中受到三个力的作用：竖直向上的拉力和浮力、竖直向下的重力，物体处于平衡状态，则物体所受浮力为F浮=G-F拉 即测力计示数的减小量等于物体所受浮力 当ρ液、S相同时，ΔF与h成正比。 ③由表二的数据，当h6=2.0cm时，物体受到的浮力为 当ρ液、S相同时，ΔF与h成正比，序号9的数据中h9=8.0cm时，物体足够高，受到的浮力应为 而根据表格数据可得实际的浮力为 实验序号9的数据不适用于题②的结论，在h增加时，浮力没有继续增加，可能是因为实验序号9中物体已经浸没在液体中了，排开液体的体积不变，浮力就不再增加了。 ④根据阿基米德原理，物体的体积是一定的，浸没在同种液体中受的浮力也是一定的，故浸没时受到浮力均为F浸没=2.8N。 当由表一的数据，当h1=3.0cm时，物体受到的浮力为 当ρ液、S相同时，ΔF与h成正比，序号5的数据中h5=15.0cm时，物体足够高，受到的浮力应为 由于浸没时受到浮力为F浸没=2.8N，所以序号5的数据中物体已经完全浸没，故此时拉力为 实验序号9中物体已经浸没在液体中了，则实验序号10中h更大，也是浸没状态，所以浮力不变，拉力也不变，故F拉9=5.2N。 知识 概念 浮力 （1）浮力：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）浮力的方向：竖直向上。 （3）称重法测浮力：F浮=F1-F2。 （4）浮力产生的原因 液体对物体向上和向下的压力差产生的，即F浮=F2-F1。 决定浮力大小的因素 物体在液体中所受的浮力大小，跟它排开液体的体积有关，跟液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 1．如图所示，有一个重力为G的长方体悬浮在液体中，其受到的浮力为F浮 ，液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2。下列说法错误的是（　　） A． F1˂F2 B． C．长方体相对侧面所受液体的压力相互平衡 D．若物体悬浮于更深的位置，与图示位置相比，F1、F2之差不变 【答案】B 【详解】A．液体压强的大小与深度有关，同一液体中，深度越深，压强越大，所以悬浮在液体中的长方体，上表面受到液体的压强小于下表面受到液体的压强。根据F=pS可知，长方体上表面受到液体的压力小于下表面受到液体的压力，即F1˂F2，故A正确，不符合题意； B．长方体悬浮在液体中，处于平衡状态。对长方体进行受力分析，长方体受到竖直向下的重力G、竖直向下的压力F1、竖直向上的压力F2，所以有，故B错误，符合题意； C．长方体悬浮在液体中时，在相同深度处，长方体相对侧面受到的液体压强相等，根据F=pS可知，长方体的相对侧面所受液体的压力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，满足二力平衡的条件，所以长方体相对侧面所受液体的压力相互平衡，故C正确，不符合题意； D．若物体悬浮于更深的位置，上下表面的深度差不变，则上下表面受到的压强差不变，受力面积不变，根据ΔF=ΔpS可知，上下表面受到的压力差不变，即F1、F2之差不变，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．质量为2kg的物体所受重力G的大小为 N，方向竖直 ；如图，若用弹簧测力计竖直拉着该物体并浸没在水中保持静止，弹簧测力计对物体的拉力F大小为4.2N，则物体重力G与拉力F的合力大小为 N，方向竖直 。 【答案】 19.6 向下 15.4 向下 【详解】物体所受的重力为G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N 重力的方向始终竖直向下。 根据题意知道，物体浸没在水中受到的拉力是4.2N，物体重力G与拉力F的合力大小为 F合=G-F=19.6N-4.2N=15.4N 合力方向与重力方向相同，竖直向下。 3．下列图片所示的是某小组研究浮力问题的装置图。请根据图示回答下列问题。 （1）A、B两图中，B图中测力计的示数变小，说明物体受到了 力的作用。 （2）比较B、C两图能说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与 有关。 （3）C、D两图中，弹簧测力计的示数不同，说明物体排开相同体积的液体时，所受浮力大小跟液体的 有关。 （4）比较 图和 图可说明物体浸没在同种液体中，所受浮力大小与浸入液体的深度无关。 【答案】（1）浮；（2）排开液体的体积；（3）密度；（4） D；E 【详解】（1）物体浸入液体中时，弹簧测力计示数变小，是因为液体对物体施加了向上的浮力。 （2）B、C两图中液体种类相同，物体浸入液体的体积不同，测力计示数不同（浮力不同），说明浮力大小与排开液体的体积有关。 （3）C、D两图中物体排开液体的体积相同，但液体种类（水和酒精）不同（密度不同），测力计示数不同（浮力不同），说明浮力大小与液体密度有关。 （4）D、E两图中液体种类相同（酒精），物体均完全浸没（排开液体体积相同），但浸入深度不同，测力计示数相同（浮力相同），说明物体浸没在同种液体中时，浮力与浸入深度无关。 4. 小海和小华在学习“浮力”时，根据生活经验，对“物体受到浮力的大小与哪些因素有关”提出猜想并进行了研究。 ①根据鸡蛋在水中沉底、在盐水中漂浮的现象，他们猜想浮力的大小可能与 有关。根据游泳时的感觉，他们猜想浮力的大小可能与物体浸入液体的深度，以及物体浸入液体的体积有关； ②为了验证猜想，他们用力传感器将一长方体金属块悬挂在空量筒中，如图所示，然后逐次向容器中注入密度为ρA的液体A，测出金属块下表面到液面的距离即金属块浸入液体的深度h，计算出金属块浸入液体的体积V和金属块受到的浮力F，将实验数据记录在表一中。然后，换用密度为ρB的液体B重复上述实验，并将实验数据记录在表二中。（ρA˃ρB） 表一：液体密度为ρA 实验序号 浸入的深度h（厘米） 浸入的体积V（厘米3） 浮力F（牛） 1 2.0 12 0.12 2 6.0 36 0.36 3 10.0 60 0.60 4 15.0 60 0.60 表二：液体液体密度为ρB 实验序号 浸入的深度h（厘米） 浸入的体积V（厘米3） 浮力F（牛） 5 2.0 12 0.10 6 6.0 36 0.30 7 10.0 60 0.50 8 15.0 60 （4） （a）小华分析比较实验序号1、2、3的F和V、h的数据后，得出初步结论：同一物体浸入同一液体中，F与V成正比，而且F与h成正比；小海分析比较实验序号 的数据后，认为小华的结论存在问题，请写出小海观点的依据 ； （b）请补全实验序号8中的数据。 ； （c）他们分析比较表一和表二中的数据，得出结论：同一物体浸入不同液体中， ； ③他们交流后，认为上述得出的结论还不够完善，需要增加一次实验进行论证，下列方案中你建议采用方案 。 （a）仍用上述金属块，浸入密度不同的液体C中，重复实验 （b）仍用上述金属块，增加金属块浸入液体A或B中的深度进行实验 （c）换用其他物质（如其他材质的金属块），仍在液体A或B中进行实验 【答案】 液体的密度 3和4 3和4两次实验数据表明当物体浸没后，F与h无关 0.50 V相同时，液体密度越大，F越大 （a） 【详解】根据鸡蛋在水中沉底、在盐水中漂浮的现象，他们猜想浮力的大小可能与液体的密度有关。液体的密度越大，浮力越大。 ①先使鸡蛋在两种液体中浸没，根据控制变量法，鸡蛋排开液体的体积不变，而水与盐水的密度不同，鸡蛋在盐水中上浮后漂浮，在水中沉底，所以浮力大小与液体密度有关。 ②（a）分析表一实验序号3、4的数据，同一物体浸没在同一液体中时，当浸入的深度h变化时，浸入液体体积相同时，浮力F不变，浮力与h不成正比。 （b）根据表一得出得结论：同一物体浸入同一液体中，当浸入液体体积相同时，浮力F不变，与h无关，所以对比表二实验序号7，得出实验序号8的数据：浸入体积，浮力 F =0.50N。 （c）分析比较表一和表二中的数据，实验序号1、5或2、6或3、7，得出结论：同一物体浸入不同液体中，浸入相同体积，所受浮力不同，V相同时，液体密度越大，F越大。 ③为了使实验结论具有普遍性，防止偶然性，应换用不同液体C进行实验；增加金属块浸入液体A或B中的深度，换用其他物质（如其他材质的金属块），仍在液体A或B中进行实验，不能探究浮力和液体密度的关系，故应选（a）。 1. 理解浮力产生的原因，正确计算浮力 （1）浮力产生的原因：物体浸在液体（或气体）中上下表面受到的压力不同而对物体产生的竖直向上托起的力。 （2）称重法测量浮力： F浮=G–F （3）压力差计算浮力：原理是根据液体压强公式，计算方法： F差=F向上-F向下=pgh下s-pgh上s=pgs-pgs（h-h上） 2. 正确解答探究影响浮力大小的因素 本实验主要运用了控制变量法来探究影响浮力的因素，正确判断“控制不变的量”和“探究量”是解答本题的关键。 （1）探究浮力的大小与体积的关系，控制液体密度、浸入液体的物体相同，改变浸入的体积。 （2）探究浮力的大小与深度的关系，控制浸没在液体中的物体、液体密度相同，改变浸入液体的深度。 （3）探究浮力的大小与深度的关系，控制液体密度、物体体积、浸没深度相同，改变物体的密度。 （4）探究浮力的大小与液体密度的关系，控制物体浸没在液体中的体积、深度相同，改变液体的密度。 考点二 阿基米德原理 1．（2025·上海·中考真题）“梦想号”潜水艇，采用“模块化”设计理念，攻克多项世界级技术难题，以“小吨位”实现“多功能”。该潜艇排水量42600t，在执行某次科考任务时，求该潜艇受到的浮力F浮。 【答案】4.1748×108N 【详解】潜艇排水量42600t，由阿基米德原理可知，潜艇受到的浮力等于排开水的重力，则潜艇受到的浮 2．（2023·上海·中考真题）体积为的物体浸没在水中时，浮力的方向是__________的，物体受到的浮力大小为____________N。 【答案】竖直向上； 9.8 【详解】一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的浮力。 物体浸没在水中时 则物体受到的浮力大小为 3．（2025·杨浦·期中）将一个重力G为7.78N的实心银摆件悬挂在弹簧测力计上并浸没在水中，如图所示，弹簧测力计示数为6.8N。通过计算分析这个摆件是不是纯银的。（已知ρ银=1.05×104kg/m3， ρ水=1.0×103kg/m3） 【答案】这个摆件不是纯银的 【详解】这个实心银摆件浸没在水中时，受到的浮力为 由F浮＝ρ水gV排可得，实心银摆件排开水的体积 因为全部浸没，实心银摆件的体积 实心银摆件的质量 实心银摆件的密度 摆件不是纯银的。 4．（2025·浦东新区·月考）用细绳吊着某金属块并将其浸在水中，分别在图（a）、（b）、（c）所示位置保持静止，若金属块所受的拉力分别为F1、F2和F3，则F1 F2 F3，若液体对其上、下表面的压力差分别为ΔF1、ΔF2和ΔF3，则ΔF1 ΔF2。（均选填“>”“=”或“<”） 【答案】 = < = 【详解】根据阿基米德原理可知，当液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，浮力越大，由图可知，三者浮力大小的关系为 同一物体重力不变，由称重法可知 F拉=G-F浮 故拉力的大小关系为F1=F2˂F3 浮力产生的原因是物体浸没在液体中，其上、下表面产生的压力差。图（a）、（b）中物体受到的浮力相同，故其上、下表面产生的压力差相同，即ΔF1=ΔF2 知识 概念 理解 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）数学表达式： F浮=G排=m排g=ρ液gV排 该定律也适用于气体。 验证阿基米德原理 （1）测量浮力的方法（称重法） ：F浮=F1-F3。 （2）测量排开液体所受的重力（溢水法）：G排=F4-F2 1．如图（a）所示，重力均为2牛的苹果和梨子，从高处掉入水里，最终苹果漂浮在水面上，梨子沉底。 （1）在图（b）中用2B铅笔画出苹果受到的浮力F浮的示意图； （2）当掉下的梨子恰好浸没在水中时，排开水的体积为米，求此时它受到的浮力； （3）随着梨子浸没于水中的深度增大，它所受的浮力 （选填“增大”“不变”或“减小”），浮力的方向是 的；沉底时它所受的合力为 牛。 【答案】（1）见下图；（2）2N；（3）不变；竖直向上；0 【详解】（1）苹果漂浮在水面上，浮力F浮的作用点在苹果的重心上。浮力方向竖直向上，从苹果的重心开始，沿竖直向上方向画一条带箭头的线段，标上F浮，如图所示： （2）梨子受到的浮力 （3）梨子浸没在水中后，随着深度增大，排开水的体积V排不变（因为梨子已经浸没 ），液体密度液不变，根据F浮=ρ液gV排，所以它所受浮力不变。浮力的方向总是竖直向上的。 梨子沉底时处于静止状态，受重力G、浮力F浮和容器底的支持力F支，这三个力平衡，合力为0。 2．某小组同学在验证“阿基米德原理”实验中： ①用已调零的弹簧测力计，按照图中abcd所示顺序进行实验操作，测力计的示数分别为：F1、F2、F3、F4，小组同学发现测出的结果(F1-F2) (F3-F4)（选填“>”、“=”、“<”），出现这一现象的原因是 ； ②他们分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考：如果物体没有完全浸没在水中， 验证“阿基米德原理”；如果物体碰到了容器底部， 验证“阿基米德原理”（本小题均选填“能”或“不能”）。 【答案】 > 小桶的水未能倒尽 能 不能 【详解】（1）前两个步骤中，测力计示数的差等于物体受到的浮力；后两个步骤中测力计示数的差等于物体排开水的重力。根据阿基米德原理，物体受到的浮力应该等于它排开水的重力。但是，我们选测完小桶和排开的水的总重，再把小桶的水倒出，测量空桶的重力。这个过程中，不可能把水完全倒出，小桶中水有残留，即我们测得的排开的水重偏小。故此操作过程中，浮力比排开的水重略大。 （2）物体未完全浸在水中时，受到的浮力小，但排开的水也少，物体受到的浮力还是排开的水重相等的。阿基米德原理适用于一切浮力的大小计算，无论物体是一部分浸在液体中还是完全浸没。 当物体触碰到容器底时，此时测力计的示数等于物体的重力与物体受到的浮力、容器底对物体向上的支持力的差，前两个步骤中的测力计的示数差就不等于物体受到的浮力，就不能验证阿基米德原理了。 3．小华同学做“验证阿基米德原理”实验的情景如图所示。 （1）在弹簧测力计下悬挂一金属块，记下测力计的示数F1的大小，即金属块所受的重力； （2）在量筒中盛适量的液体，记下液面的示数V1，将金属块完全浸没在液体中，记下此时量筒中液面的示数V2以及弹簧测力计的示数 F2。根据图可知，量筒中液面的两次示数差（V2-V1）为 厘米3，金属块所受浮力大小为 牛； （3）若用ρ液表示该液体的密度，通过实验可以发现 和 的值是相等的。（请用符号表示） 【答案】 50 0.5 F1-F2 ρ液g（V2-V1） 【详解】如图，量筒中液面的两次示数差 浮力等于弹簧测力计的示数差 根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于排开液体的重力，即 而浮力等于弹簧测力计的示数差，所以 4．为了验证阿基米德原理，小杨设计了如图所示装置进行实验。他将一柱体缓慢浸入盛有水的溢水杯中，观察到溢水杯中水面逐渐上升，直到水面上升至溢口处，水从溢口流出，流入小烧杯中。小杨利用力传感器测量了柱体受到向上的拉力F，与小烧杯和溢出水的总重力G，并计算出柱体受到的浮力F浮与溢出水的重力G溢的大小，相关实验数据如下表。（柱体重为10牛，小烧杯重为2牛） 序号 F（牛） G（牛） （牛） （牛） 1 8.0 3.0 2.0 1.0 2 6.0 5.0 4.0 3.0 3 4.0 7.0 6.0 5.0 4 2.0 9.0 8.0 7.0 ①根据阿基米德原理可知：浸在液体中物体受到 力的大小等于 力的大小； ②比较序号1~4中F浮与G溢大小关系，可得初步结论：柱体浸在水中，F浮 G溢； ③小杨认为实验结果与阿基米德原理内容不相符。请分析小杨的实验过程，写出小杨操作中不合理之处： 。 【答案】 浮（力）；排开液体的重（力）；大于；溢水杯中未装满，排开水重力大于溢出水重力 【详解】（1）阿基米德原理的内容是，浸在液体中的物体，受到液体对它向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受的重力。 （2）根据表中数据可知，F浮大于G溢。 （3）将一柱体缓慢浸入盛有水的溢水杯中，观察到溢水杯中水面逐渐上升，直到水面上升至溢口处，说明刚开始实验时溢水杯中未装满，液面上升一段才从溢水口溢出，导致排开水的重力大于溢出水的重力。 1. 阿基米德原理的考点突破 阿基米德原理的内容是浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。 根据阿基米德原理计算浮力的方法： （1）已知物体在液体中排开液体的重力G排，物体在液体中受到的浮力为F浮=G排 （2）已知物体在液体中排开液体的质量m排，物体在液体中受到的浮力为F浮=m排g； （3）已知物体在液体中排开液体的体积V排，物体在液体中受到的浮力为F浮=m排g=ρ液gV排。 2. 阿基米德原理实验探究的关键三点 （1）明确本实验的探究原理：比较浮力大小和排开的液体的重力大小。 （2）弄清所要测量或计算的物理量：物重、桶重、浮力、排开液体的重力等。 （3）明确实验步骤(或测量物理量)的顺序：先测物体和空桶的重力，再测物体浸没在水中时弹簧测力计的拉力、溢出水和桶的总重力。 3. 根据压力差可以推导出阿基米德原理（见图） 长方体浸没在液体中，受到的浮力等于液体对物体上、下表面的压力差（F浮=F2-F1），即 F浮=F2-F1=ρ液gh2S-ρ液gh1S=ρ液g(h2S-h1S)= ρ液gh物体S=ρ液gV排 即F浮=ρ液gV排 考点三 浮沉的条件及应用 1．（2025·浦东新区·期中）为保证安全，海船的船舷上画有载重线，如图所示的是部分载重线。当船从北大西洋驶入印度洋时，船受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）；根据载重线可知，北大西洋的海水密度 （选填“大于”“小于”或“等于”）印度洋的海水密度。物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若向胶管A吹气，则烧瓶将 （选填“上浮”“下沉”或“悬浮”），此时烧瓶受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（胶管A的体积不计） 【答案】 不变 大于 上浮 不变 【详解】当船从北大西洋驶入印度洋时，轮船始终漂浮，根据物体浮沉条件可知，浮力等于轮船的总重力，总重力不变，因此轮船受到的浮力将不变。 由图可知，标有北大西洋载重线在标有印度洋载重线下方，说明轮船在北大西洋时的吃水深度较小，排开海水的体积较小，根据F浮＝ρ水gV排可知，在浮力一定时，排开海水的体积较小，则海水的密度较大，因此北大西洋海水密度大于印度洋海水密度。 若从管吹气，烧瓶中空气增加，气压增大，烧瓶中水会下降，自重减小，由于该过程中液体的密度不变，烧瓶排开液体体积不变，烧瓶浮力大小不变，此时重力小于浮力，烧瓶会上浮。 2．（2023·上海·期中）“彩球温度计”是一种精美的居家装饰品，也是一种很特别的温度计，可用于粗略地测量环境温度。它的测量范围是13℃~26℃；如图所示，玻璃管中装有对温度敏感的液体，当外界温度变化时，玻璃管中液体的密度会随之变化。液体中装有体积均为五颜六色的彩球，每个彩球都标注有特定的温度。当彩球都在玻璃管中静止，不再运动时（彩球体积变化可忽略），所有上浮彩球中最下方一个彩球（此时彩球处于悬浮状态）标注的温度表示所测的环境温度。球上标有设定好的温度来读数，小球质量和标注温度如下表。 标注温度（℃） 16 18 20 22 24 26 彩球质量（克） 2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 （1）当外界温度为18℃时，温度计内液体的密度是 kg/m3； （2）根据上述信息结合自己所学知识判断：玻璃管中液体的密度会随温度升高 （选填“升高”或“降低”），说出理由 。 【答案】（1）1.2×103；（2）降低；见详解 【详解】（1）当外界温度为18℃时，温度计内液体温度为18℃，由表中数据可知，标注18℃的彩球质量为2.4g，则彩球的密度 此时彩球处于悬浮状态，由沉浮条件可知，此时温度计内液体的密度为1.2×103kg/m3。 （2）由于液体吸收热量，温度升高，体积膨胀，即体积增大，液体的质量不变，由ρ=m/V可知，液体的密度降低。 3．（2024·青浦·一模） 潜水器能通过注水和排水方式改变水仓内海水的重力，从而在海中实现上浮、下潜和保持既不上浮也不下潜的状态，其结构示意图如图所示。某同学为了研究浸没在水中的物体上浮、下沉的原因，选择六个物体，分别测量了它们的重力G，并将它们浸没在水中，分别测出了物体所受的浮力F、观察了它们运动的情况，得到如下表数据。 物体 物体重力G（牛） 物体所受浮力F（牛） 运动情况 物体1 60 49 下沉 物体2 45 35 下沉 物体3 30 20 下沉 物体4 50 55 上浮 物体5 40 60 上浮 物体6 20 26 上浮 ① 比较表中数据，可得出的初步结论是：浸没在水中的物体，当 ，物体下沉。 ② 若潜水器从海水密度较小的海域潜入到密度较大的海域过程中，为了能保持既不上浮也不下沉的运动。现有两种方案可供选择： A．在潜水器水仓内注入海水            B．将海水从潜水器水仓排出 （a）应该选择的方案是 （选择“A”或“B”）。 （b）请根据上述信息并结合浮力知识，说明你选择的理由。 【答案】 浮力小于重力 A 见解析 【详解】①比较表中数据知，浸没在水中的物体，因为浮力小于重力，所以物体下沉。 ②（a）（b）根据F浮＝ρ水gV排可知，潜水器浸没在海水中排开海水的体积相同，海水密度增大，它所受浮力增大，为了使潜水器做既不上浮也不下沉的运动，根据二力平衡可知，必须使它的重力仍等于浮力，需向水舱内注入海水增加潜水器重力，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 4．（2023·杨浦·二模）如图所示，一艘小船搁浅在浅水区，小船退行时，由于河底对小船有阻力f，致使船底部有破损的危险。为了找到减少阻力f的方法，小明同学猜想“阻力f可能与小船对河底的压力F有关”，他根据上述情景进行模拟实验，并把实验数据记录在下表中。 序号 1 2 3 F（牛） 500 1000 1500 f（牛） 363 730 1103 （1）小船搁浅时，船受到水的浮力 船的重力；（选填“大于”“等于”或“小于”） （2）分析表中数据，可知 f 与F 的关系是： ； （3）小明认为“卸去船上部分货物后，小船再退行，可避免船只破损”。请根据力学知识及上述信息，试分析该方法的可行性： 。 【答案】小于；见解析；见解析 【详解】（1）搁浅的意思就是船误入水深小于船吃水深度的河床浅处或海滩边无法航行搁浅，此时船受到重力、浮力和河床的支持力，而正常情况下浮力是等于重力的，而且搁浅前后船的重力不变，浮力小于船的重力。 （2）由表格数据可知，随着F的增大，阻力f也随之增大，因此可以得出相同小船，同一水域内搁浅时，f随着F增大而增大。 （3）卸去船上部分货物后，小船受到的总重力减小，对河底的压力减小，阻力就会减小，可避免船只破损。 5．（2025·黄浦·期中）如图所示，底面积为1×10-2米2的薄壁轻质柱形容器置于水平面上，容器内盛有0.1米深的水。 （1）求水的质量m水； （2）将物块甲分别浸入不同液体中，液体均不溢出，观察物块在各液体中所处的状态、测得液体的密度ρ液及浸入液体中的体积V浸，并记录在下表中。 物块 甲 物块在液体中所处状态 漂浮 浸没 ρ液（×103千克/米3） 2 1.8 1.5 0.8 V浸（×10-6米3） 45 50 60 90 ①分析比较表中甲漂浮时的V浸与ρ液的关系，可知： ； ②求物块甲的密度ρ甲。 【答案】（1）1kg；（2）物块甲漂浮时，V浸与ρ液成反比；1.0×103千克/米3 【详解】（1）水的体积为 则水的质量 （2）分析表中数据可知，物块甲漂浮时，V浸与ρ液的乘积为一个定值，可得：物块甲漂浮时，V浸与ρ液成反比。 由表可知，物块甲的体积为 物块甲在密度为1.0×103千克/米3的液体中漂浮时，浮力等于重力，则有 则物块甲的密度 知识 概念 物体的浮沉条件 （1）比较浮力与重力 ①若浮力F浮＞G，则物体会上浮，最后漂浮； ②若浮力F浮=G，则物体会悬浮，可停在液体内部任意位置； ③若浮力F浮＜G，则物体会下沉， （2）比较物体密度与液体密度 ①当ρ液＞ρ物时，物体上浮； ②当ρ液= ρ物时，物体悬浮； ③当ρ液＜ρ物时，物体下沉。 浮力的应用 （1）轮船的工作原理 把轮船做成“空心”体后放在水里，排开的水较多，因而受到较大的浮力。 （2）潜水艇 因为潜水艇浸没在水里时，所受浮力基本不变，靠改变自身重力实现浮沉。 （3）气球和飞艇 通过充入密度小于空气的气体，使气球受到的浮力大于自身的重力而升空。 （4）密度计 密度计在液体中是漂浮的，受到的浮力等于它自身的重力且不变。根据F浮=ρ液gV排可知，放在密度比较大的液体里，它浸入液体的体积小，上浮一些。 1．如图为我国第三艘航空母舰福建舰赴相关海域开展试验的情境。 （1）若其满载排水量为8万吨，下列说法正确的是______。 A．航母从东海驶入南海受到的浮力会变大 B．以起飞的舰载机为参照物，航母是运动的 C．飞机飞出后，舰受到的浮力大小不会改变 D．飞机飞出后，舰排开水的质量仍是8万吨 （2）如图所示，重5N的小球漂浮在水面上，请画出小球所受浮力的示意图。 （3）当“蛟龙”号载人潜水器在某海域作业时，悬停在距离海面2000m深的海水中。（航行海域的海水密度近似看作1.0×103kg/m3） ①求潜水器受到海水压强p海水 ； ②若潜水器排开海水的体积约为，求潜水器受到海水的浮力F浮 ； ③潜水器完成作业后，需要抛下潜水器上可拆卸的压载铁，才能上浮至浅水区。请根据所学知识，简要写出潜水器会上浮的原理 。 【答案】（1）B；（2）见下图；（3）1.96×107 Pa；4.41×107N；见解析 【详解】（1）A．航母从东海驶入南海始终漂浮时，受到的浮力等于物体的重力，重力不变，故浮力不变，故A错误； B．以起飞的舰载机为参照物，航母相对于舰载机的位置改变，是运动的，故B正确； CD．航母始终漂浮，浮力等于重力，舰载机起飞后，航母总重力减小，根据F浮＝G总可知所受浮力减小，根据可知排水量减小，此时不再是满载，故排开水的质量小于8万吨，故CD错误。 故选B。 （2）重5N的小球漂浮在水面上，所受浮力 浮力的方向为竖直向上，作用点在重心上，小球所受浮力的示意图如图所示： （3）潜水器受到海水压强 潜水器受到海水的浮力 潜水器在深海区时，排开液体的体积不变，受到的浮力不变，根据浮与沉的条件可知，当潜水器受到的浮力大于其重力时才能上浮，而“蛟龙“号下潜到2000米深度时其受到的海水压强非常大，舱内的海水需要很大的压强才能排出舱外，所以不能像潜艇那样采用排水的方法实现上浮，所以通过抛掉压载铁减小自身重力来实现上浮的。 2．载人潜水器和潜艇都是人类探索深海的装置。 （1）如图1所示，“奋斗者”号主要依靠改变自身搭载的载重片，达到沉浮的目的。当“奋斗者”号在深海某位置悬停工作时，下列说法正确的是（　　） A．“奋斗者”号抛掉搭载的载重片后会下沉 B．“奋斗者”号抛掉搭载的载重片后会上浮 C．“奋斗者”号持续下潜时，受到的海水压强不变 D．“奋斗者”号持续下潜时，受到的浮力变大 （2）如图2（a）所示，重为6×107牛的潜艇悬停在长江口某深度处，它排开江水的重力为 N，若江海水的密度近似为，潜艇体积为 。潜艇的水舱向外排出1×107N的海水后开始上浮，在图2（b）所示位置时潜艇受到的浮力为 N。最终潜艇静止在图2（c）所示海面，潜艇受到的浮力为 N。 【答案】（1）B；（2）6×107；6000；6×107；5×107 【详解】（1）AB．当“奋斗者”号在深海某位置悬停工作时，浮力等于重力；“奋斗者”号抛掉搭载的载重片后重力减小，当浮力大于重力时，“奋斗者”号会上浮，故A错误，B正确； C．“奋斗者”号持续下潜时，深度增加，由p=ρgh知潜艇受到的海水压强变大，故C错误； D．“奋斗者”号持续下潜时，排开水的体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知深潜器受到的浮力不变，故D错误。 故选B。 （2）当潜艇悬停在海水某深度处，根据物体的浮沉条件可知，此时潜艇受到的浮力 根据阿基米德原理可知，潜艇排开海水的重力 若江海水的密度近似为1.2×103kg/m3，潜艇体积为 当潜艇上浮至图（b）所示位置时，潜艇还是浸没在海水中，则潜艇排开海水的体积不变，根据阿基米德原理可知，潜艇受到的浮力不变，还是 当潜艇最终静止在图（c）所示海面时，此时潜艇漂浮在海面上，根据物体的浮沉条件可知，此时潜艇受到的浮力等于自身的重力，所以此时潜艇受到浮力 3．已知鸡蛋的质量为55g，体积为。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里，鸡蛋沉入杯底，如图a所示；逐渐将食盐溶解在水中，鸡蛋恰好悬浮如图b所示；继续在水中溶解食盐，直到食盐不再溶解，最终鸡蛋漂浮在水面，如图c所示。 （1）求图a中鸡蛋所受浮力F浮。 （2）求图b中食盐水的密度盐水。 （3）实验时，饱和食盐水的密度为1.2×103千克/米3（为盐水能达到的最大密度）。小华通过观察图c估计：此时鸡蛋浸入盐水中的体积大约为鸡蛋总体积的。请通过推理和计算，判断小华的预估是否合理。 【答案】（1）0.49N；（2）1.1×103千克/米3；（3）不合理 【详解】（1）图a中鸡蛋完全浸没在清水中，排开水的体积等于鸡蛋的体积。根据阿基米德原理，鸡蛋所受的浮力为 （2）图b中鸡蛋在食盐水中悬浮，根据悬浮条件，F浮=G蛋，即 解得 （3）图c中鸡蛋漂浮在饱和食盐水中，根据漂浮条件，F浮'=G蛋，即 解得 所以鸡蛋浸入盐水中的体积占其总体积的比例为 而小华预估的比例为4/5=0.8与计算所得结果相差较大，所以小华的预估不合理。 4．新疆达坂城盐湖索有“中国死海”之称。小宝利用随身携带的砝码盒以及圆柱形有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品测量湖中盐水的密度（如图所示）。 （a）取一根与铁皮罐等高的细线，通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置，并作记号。 （b）在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封，使之漂浮时一半浸入水中。 （c）在铁皮罐上加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在水中。 （d）将该铁皮罐放入盐水中，加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在盐水中。 求： （1）铁皮罐和沙石的总质量M； （2）此铁皮罐的体积V； （3）盐水的密度。 【答案】（1）0.5kg；（2）1×10-3m3；（3）1.2×103kg/m3 【详解】（1）由（b）图可知，一半浸入水中漂浮时受到的浮力 在铁皮罐上加砝码铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力F浮2=ρ水gV排2=ρ水gV罐 由于铁皮罐处于漂浮，（b）图中浮力为F浮1=G罐 （c）图中浮力为F浮2=G罐+G砝码1 所以F浮2-F浮1=G砝码1 即 铁皮罐的体积 一半浸入水中漂浮时受到的浮力 由于铁皮罐漂浮在水面上，则铁皮罐和沙石的总重力G总=F浮1=5N 铁皮罐和沙石的总质量 （2）由（1）可知铁皮罐的体积是1×10-3m3。 （3）将该铁皮罐放入盐水中，铁皮罐恰好浸没在盐水中时处于漂浮，则根据漂浮条件可得F浮3=G罐+G砝码2 即ρgV罐=G罐+G砝码2 盐水的密度 1. 物体在液体中常见的三种状态 （1）物体在液体中有漂浮、悬浮和沉底三种状态。 （2）物体在液体中三种状态的受力分析： 漂浮 悬浮 沉底 ①漂浮时：受到重力与浮力的作用，根据二力平衡条件知，这两个力是一对平衡力，F浮=G。 ②悬浮时：受到重力与浮力的作用，根据二力平衡条件知，这两个力是一对平衡力，F浮=G。 ③沉底时：受到重力G、浮力F浮与支持力N的作用，这三个力平衡：F浮=G-N。 2. 物体的浮沉条件 （1）比较浮力与重力的大小判断物体的浮沉 ①若浮力F浮＞G，则会上浮，最后漂浮； ②若浮力F浮=G，则会悬浮，可停在液体内部任意位置； ③若浮力F浮＜G，则会下沉，静止在水底。 （2）比较物体密度ρ物与液体密度ρ液的大小关系判断物体的浮沉 ①当ρ液＞ρ物，物体上浮；②当ρ液= ρ物，物体悬浮；③当ρ液＜ρ物，物体下沉。 2. 有关物体漂浮的规律 根据进行分析F浮＝G物体＝ρ物体gV物体； F浮＝ρ液gV排，可得出以下规律： （1）“二力平衡”，即物体所受浮力等于物体的重力，F浮＝G物体。 （2）“质量相等”，即排开液体的质量等于物体自身质量，m排＝m物体。 （3）“体积比与密度比有关”，即浸入液体的体积是物体体积的几分之几，物体的密度就是液体密度的几分之几，即ρ物体V物体＝ρ液V排 （4）“浮力恒等”，即物体漂浮在不同液体中时，所受浮力相等（F1=F2=…=G物）。 （5）“密大浸少”，即物体漂浮在不同液体中时，密度大的液体浸入液体中的体积较小。 1．如图所示，重为4N的物块，用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中，静止时测力计的示数为3N。 （1）物块受到浮力的大小为 N，方向 ； （2）若剪断细线，物块将________。 A．上浮 B．悬浮 C．下沉 【答案】（1）1；竖直向上；（2）C 【详解】（1）浮力的产生原因主要是由于液体或气体对浸入物体上下表面的压力差，浮力的方向竖直向上。根据称重法，物块受到浮力的大小为 （2）物块受到浮力小于重力，根据物体的浮沉条件，若剪断细线，物块将下沉，故AB不符合题意，C符合题意。故选C。 2．如图（a）是我国自主研发的潜水器“奋斗者”号，创造了10909米的载人深潜记录。下潜前水舱注水并挂好压载铁，在马里亚纳海沟成功坐底，达到最大深度后，抛掉适量压载铁等相关技术，实现上浮。 （1）如图（b）所示，是潜水器正在从水面加速下潜时的情景，O点是它的重心，请在图上画出潜水器此时所受浮力F浮和重力G的示意图； （2）当“奋斗者”号完全潜入水中时，排开水的体积为，求潜水器受到的浮力F浮；（ρ海水取） （3）利用所学物理知识解释：“奋斗者”号上浮时，为什么不像潜艇那样采用压载水舱排水来改变自身重力的方法，而是通过抛掉适量压载铁来实现呢？ 【答案】（1）见下图；（2）；（3）见解析 【详解】（1）潜水器正在从水面加速下潜，受到重力大于浮力，重力竖直向下，符号为G；浮力竖直向上，且浮力和重力在同一条直线上，如图所示： （2）潜水器受到的浮力 （3）潜水器下潜的深度远大于一般潜艇，在深海高压环境下，采用压载水舱排水来改变自身重力的方法对舱体和密封性要求极高，且需要的压力特别大，设计和制作难度大，成本高，而通过抛掉适量压载铁来实现上浮更为简便，降低了技术难度和风险。 3．现有两个质量相等的实心正方体A和B。 （1）将正方体A和B放在水平地面上，如图1所示，它们对水平地面的压强关系为 　　 。 A．pA＞pB B．pA＝pB C．pA＜pB （2）将正方体A和B放入水中，静止时，不可能发生的现象是 　　 。 A． B． C． （3）若将正方体A和B放入水中，都能静止在水面上，如图2所示。下列说法正确的是　　。 A．正方体B的密度一定较大 B．正方体B排开水的体积可能较大 C．正方体B下表面受到水的压强可能较大 D．正方体A和正方体B下表面受到水的压力一定相等 【答案】（1）A；（2）B；（3）D 【详解】（1）由题知两个实心正方体A和B质量相同，得 在水平地面上，对地面的压力等于重力即F=G，所以两正方体对地面的压力 由图a知SA＜SB，由p=F/S知，两正方体对地面的压强，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （2）实心正方体A和B质量相同，由图1可知VA＜VB，由ρ=m/V知，，由沉浮条件可知，若，则AB都沉底；若，则AB都都漂浮；若，则B漂浮、A沉底，所以不可能出现A漂浮、B沉底的现象，故B符合题意，AC不符合题意。故选B。 （3）B．由于A、B的质量相同，则A、B的重力相同，且都漂浮在水面上，由沉浮条件可知，A、B受到的浮力相同，由F浮＝ρ水gV排知，A、B排开水的体积相同，故B错误； A．由图2知，A、B都漂浮在水面上，则， 由阿基米德原理可知，， 则物体A、B的密度， A、B排开水的体积相同，由图2知，B的体积大于A的体积，所以A排开水体积与A的总体积比例较大，所以物体A的密度较大，故A错误； CD．由于A、B受到的浮力相同，由浮力产生的原因知，正方体A和正方体B下表面受到水的压力一定相等，由于SA＜SB，由p=F/S可知，正方体A下表面的压强大于正方体B下表面受到水的压强，故C错误，D正确。 故选D。 4．2010年，中国第一台自主设计和研制的载人潜水器“蛟龙号”如图所示，成功下潜至3759m。（海水密度ρ海水取） （1）若“蛟龙号”下潜至3000米深，求受到海水的压强； （2）若“蛟龙号”排开海水的体积为"70m3，求受到的浮力F浮； （3）潜在一定深度的“蛟龙号”，用高压气体排出水舱中的水，便会向上浮起。则露出水面前“蛟龙号”①受到的重力 （选填：A．减小 B．不变 C．增大）；②受到的浮力 （选填：A．减小 B．不变 C．增大）。 【答案】（1）；（2）；（3）A，B 【详解】（1） “蛟龙号”受到海水的压强为 （2）根据阿基米德原理可知，“蛟龙号”受到的浮力为 （3）①“蛟龙号”用高压气体排出水舱中的水，其总质量减小；根据重力公式G=mg可知，在g不变的情况下，其受到的重力减小，故A符合题意，BC不符合题意。故选A。 ②在露出水面前，“蛟龙号”始终是完全浸没在海水中的，排开海水的体积不变；根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知，在海水密度和排开海水的体积都不变的情况下，其受到的浮力不变，故B符合题意，AC不符合题意。故选B。 5．如图是实验室和生产技术中广泛使用的液体密度计。液体密度计是一只下粗上细的玻璃管，在管中下端封有小铅粒作配重，使它能竖直浮在液体中。 （1）如图（a）所示，由于密度计自身所受的重力大小一定，根据 原理可知，液体的密度越 ，密度计排开液体的体积越小。 （2）某同学将粗细均匀的吸管一端密封，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，如图（b）所示；密度计上有密度值为ρ1和ρ1的两条刻度线（ρ1>ρ2）。 a．请在图（b）上画出两条刻度线的大致位置 。 b．两刻度线之间的距离为Δh，该同学发现Δh很小，若想增大Δh，分析说明应增加还是减少吸管内铁砂的质量 。 【答案】（1）阿基米德；大；（2）见下图；增加吸管内铁砂的质量 【详解】（1）密度计是根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成的，由于密度计自身所受重力的大小一定，漂浮时，密度计受到的浮力大小也一定，根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知，当浮力大小一定的情况下，液体的密度越大，密度计排开液体的体积越小。 （2）根据阿基米德原理可知，液体密度较大时，V排较小，密度计露出液面的体积大，反之就小，所以密度计的刻度值是上面小、下面大。根据题意可知ρ1>ρ2，故两根刻度线的位置如图所示： 密度计始终漂浮，浮力与自身重力大小相等，即 则： 由于ρ1>ρ2，则 若想增大Δh，则可以增加吸管内铁砂的质量，来增大密度计的重力。 6．如图所示，小明和小张同学合作进行“探究影响浮力大小的因素”的实验。 （1）当金属块全部浸没在水中时，受到的浮力是 牛，若它受到水对它向上的压力为8牛，则水对它向下的压力大小为 牛； （2）由C、D两图可知：物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 （选填“有关”或“无关”）；由 两图可知：物体受到的浮力大小与物体浸入液体的体积有关；由D、E两图可知：物体受到的浮力大小与液体的 有关； （3）小明继续实验，想验证阿基米德原理，还需要添加 （填写器材名），还需要测量 （填写物理量），写出阿基米德原理的表达式： ； （4）如图中的F所示，小张拿一块木块放进水中，发现木块最终漂浮在水面上，用力的示意图画出木块所受到的浮力 。若木块质量为3千克，体积为5×10-3米3，计算木块浸入水中的体积与木块体积的比值 。 【答案】（1）1；7；（2）无关；B、C；密度；（2）溢水杯和小桶；见详解；F浮＝G排；（4）见下图；3/5 【详解】（1）根据称重法测浮力，当金属块全部浸没在水中时，浮力F浮=G-F，若图中已知金属块重力G=4N，浸没在水中时弹簧测力计示数F=3N，则F浮=4N-3N=1N 根据浮力产生的原因F浮=F向上-F向下，则F向下=F向上-F浮＝8N-1N=7N （2）C、D 两图中，金属块都浸没在水中，深度不同，但弹簧测力计示数相同，根据F浮=G-F可知，物体受到的浮力大小相同，所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关 A、B、C 图中，液体都是水，金属块浸入水中的体积逐渐增大，弹簧测力计示数逐渐减小，根据F浮=G-F可知，浮力逐渐增大，所以由 A、B、C 三图可知物体受到的浮力大小与物体浸入液体的体积有关。 D、E 两图中，金属块浸没在不同液体中，排开液体的体积相同，但液体密度不同，弹簧测力计示数不同，根据F浮=G-F可知，物体受到的浮力不同，所以物体受到的浮力大小与液体的密度有关。 （3）要验证阿基米德原理，需要测量物体排开液体的重力，所以还需要添加的器材是溢水杯和小桶。用弹簧测力计测量金属块的重力G、金属块浸没在液体中时弹簧测力计的示数F、空小桶的重力G桶以及小桶和排开液体的总重力G总。阿基米德原理的表达式为F浮=G排。 （4）木块漂浮在水面上，受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力，这两个力是一对平衡力，大小相等。过木块的重心作竖直向上的浮力F浮。如图所示 因为木块漂浮，所以F浮=G=mg=3kg×9.8N/kg=29.4N 根据F浮=ρ水gV排，可得 则木块浸入水中的体积与木块体积的比值为 7．小金在课上探究浮力大小与那些因素有关。 （1）如图所示，重为7牛的铜块A一半浸没在水中，弹簧测力计的示数为5牛，则金属块A所受浮力为 牛，方向 ； （2）剪断连接金属块的细线，铜块下沉过程中受到的浮力将（　　） A．越来越大 B．先变大后不变 C．保持不变 D．先变大后变小 （3）物块沉底后，水对铜块上、下表面产生的压力差为 N； （4）若将两块质量相同的实心铝块和铜块浸没在水中（铜＞铝），则它们所受的浮力（　　） A．铜块大 B．铝块大 C．一样大 D．条件不足，无法判断 【答案】（1）2；竖直向上；（2）B；（3）4；（4）B 【详解】（1）根据称重法，铜块的一半浸在水中时受到的浮力F浮=G-F示=7N-5N=2N 浮力方向始终与重力方向相反，在水中竖直向上。 （2）铜块下沉过程中，排开水的体积V排先增大（完全浸没前），后保持不变（完全浸没后），根据F浮＝ρ水gV排，浮力先变大后不变，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 （3）已知铜块的一半浸在水中时受到的浮力为2N，沉底时排开的体积是原来的2倍，根据F浮＝ρ水gV排，浮力也变为原来的2倍，故此时受到的浮力为4N，由浮力产生原因（压力差）可知，水对铜块上下表面压力差等于浮力，故为4N。 （4）质量相同时，根据ρ=m/V可知，铝块体积更大（因ρ铝<ρ铜），浸没时V排铝＞V排铜，由F浮＝ρ水gV排可知铝块受浮力更大，故ACD不符合题意，B符合题意。选B。 8．某中学两个物理小组的同学，在实验室中验证阿基米德原理。 （1）方案一，小刚用石块按如图（a）实验步骤依次进行实验。由图可知，石块浸没在水中受到的浮力F浮= N，排开水的重力G排= N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因不可能是 （选填下列字母序号）； A．最初溢水杯中的水未装至溢水口 B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 C．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部 （2）方案二，如图（b），小明将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 （选填“增大”“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了F浮=G排；为了多次实验得到普遍规律，方案） （选填“一”或“二”）的操作更加简便； 【答案】（1）2；1.9；B；（2）减小；等于；二 【详解】（1）根据F浮=G-F可知，石块浸没在水中受到的浮力 排开水的重力 所以 A.若最初溢水杯中的水未装至溢水口，则石块排开水的只有一部分溢出到桶中，排开水的重力G排减小，故A不符合题意； B．若弹簧测力计都没有校零，那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数，那么所得浮力与排开水的重力大小应不变，故B符合题意； C．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部，则导致F3减小，F3减小， ，得出错误结论F浮≠G排，故C不符合题意。故选B。 （2）重物浸入水中的体积越来越大时，排开液体的体积变大，根据F浮＝ρ水gV排可知，重物受到的浮力变大，因为F浮=G-F示，所以弹簧测力计A的示数F示=G-F浮变小。又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计B的示数变大。 根据阿基米德原理知，物体所受浮力的大小等于排开液体的重力，所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等，由上可知，方案二的操作可较方便的完成多次实验，使结论有普遍性。 9．水平桌面上静止放置一个圆柱形容器，容器重1N，底面积为20cm2，容器内盛有重为4N的水，一个重为2N的圆柱形物块M漂浮在水面上，如图所示，物块M有三分之二的体积在水中。 （1）画出容器对地面的压力F压的示意图，并求出容器对地面的压强p。 （2）在物块M的上表面施加一个竖直向下的力F后，物块M下沉一些，再次静止，此时容器底部受到水的压强最大。 a. 求力F的最小值。 b. 求施加力F前后，容器底部受到水的压强变化量Δp。 【答案】（1）见下图，3500Pa；（2）1N，500Pa 【详解】（1）容器对地面的压力等于容器、水和物块M的总重力，即F压=1N+4N+2N=7N 作用点在接触面的中心，如图所示： 则容器对地面的压强 （2）a.物块M漂浮时，受到的浮力等于其重力 已知此时物块有三分之二的体积在水中，即，所以 当物块M刚好完全浸没时，排开水的体积最大，水面最高，水对容器底部的压强最大。此时物块受到的浮力为最大浮力 施加力F后，物块M静止，处于平衡状态，根据力的平衡条件有 所以，力F的最小值为 b.施加力F前后，物块受到的浮力增加了     根据阿基米德原理，浮力的增加量等于物块多排开水的重力 增加的这部分水对容器底部产生的压强即为压强的变化量 10. 在“验证阿基米德原理”的实验中，某小组同学用测力计悬挂着体积均为200cm3的不同物体逐渐浸入到不同液体中，实验过程如图所示，他们观察并记录了测力计的示数及量筒中液体体积的变化，所有数据均记录在下表中。 液体密度（g/cm3） 实验序号 测力计示数F1（牛） 测力计示数F2（牛） F1-F2（牛） 液体体积V1（cm3） 液体体积V2（cm3） V2-V1（cm3） 1.0 1 5 4.5 0.5 100 150 50 2 5 4 1.0 100 200 100 3 5 3 2.0 100 300 200 4 5 0 5 100 300 200 1.2 5 1.8 1.2 0.6 125 175 50 6 1.8 0.6 1.2 125 225 100 7 1.8 0 1.8 125 275 150 （1）在此实验中量筒中液面的两次示数差（V2﹣V1）表示了 ； （2）分析比较实验序号1与2与3（或5与6与7）可初步得出的结论： ； （3）分析比较实验序号 ，可初步得出的结论：当排开液体的体积相同时，液体密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大； （4）分析实验序号4中的数据及相关条件，物体受到浮力大小为 牛，产生这种现象的原因可能是 。 【答案】排开液体的体积；当液体密度相同时，物体受到的浮力与排开液体的体积成正比，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；1与5（或2与6）；2.0；物体碰到了量筒底部 【详解】（1）在验证阿基米德原理的实验中，根据称重法可知，（F1-F2）表示浸在液体里的物体所受浮力，V1是液体的体积，V2为液体和物体浸入液体中体积的总体积，故（V2-V1）表示排开液体的体积。 （2）分析比较实验序号1与2与3（或5与6与7）的实验数据，液体的密度相同时，排开的液体体积越大时，受到的浮力也越大，可初步得出的结论为：当液体密度相同时，物体受到的浮力与排开液体的体积成正比，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。 （3）从表中数据可知，序号为1与5的实验中排开液体的体积都是50cm3，第5次实验中液体的密度大于第1次实验中液体的密度，第5次实验物体受到的浮力较大，符合题目要求，同理，实验序号2和6的数据也符合要求。 （4）由表格数据知第3次的浮力为2N，3、4两次（V2-V1）的数值相同，即排开液体的体积相同，由阿基米德原理知浮力相同，所以在第4次实验中的浮力为2.0N；第4次实验F2为0，说明弹簧测力计没有提起物体，可能是物体碰到了容器底部。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $