内容正文:
1
2
浮力
第八章
3
知识全面梳理
教材图片解读
核心考点突破
练透山东真题
目
录
重点实验探究
4
知识点1 浮力
1.定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托的力,
这个力叫作浮力。
2.方向:总是______________的,与重力的方向相反。
3.施力物体:液体或气体。
竖直向上
5
4.产生的原因:浸没在液体(或气体)中的物体其上、下表面受到液体(或气体)
对它的压力不同,并且向上的压力_________向下的压力,这两个压力之差就
是液体(或气体)对浸没物体的浮力,即F浮=F2-F1。
大于
6
【归纳总结】
①浸在液体中的物体不一定都受到浮力,如水中的桥墩,水对其向上的压力为零,因此不受浮力。
②同一物体浸没在液体中的不同深度,虽然其上、下表面受到的压力不同,但这两个压力之差不变,所以浮力不变。
7
知识点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__________。
2.公式:F浮=_____________________。
3.适用范围:阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体。
4.影响浮力大小的因素
浮力只与液体的__________和____________________有关,而与物体的体积、
形状、质量、密度及物体浸没在液体中的深度等因素无关。
5.排开液体体积V排与物体体积V物的关系:浸没,V排=V物;部分浸入,V排<V物
重力
G排=m排g=ρ液gV排
密度
排开液体的体积
8
知识点3 物体的浮沉条件
现象 上浮 下沉 悬浮 漂浮
图示
G与F浮
的关系 G___F浮 G>F浮 G___F浮 G___F浮
运动状态 加速上升 加速下降 静止 静止
<
=
=
9
现象 上浮 下沉 悬浮 漂浮
结果 变为______ 沉入底部 可停留在液面
下的任何位置 部分露
出液面
实心物体
ρ物与ρ液
的关系 ρ物<ρ液 ρ物>ρ液 ρ物=ρ液 ρ物< ρ液
漂浮
10
知识点4 浮力的应用
应用 原理
轮船 采用“空心”的方法通过________________________来增大可
利用的浮力
潜艇 采用水舱排水或充水的方法通过改变______________来实现
上浮或下沉
密度计 在任何液体中都处于__________状态,排开液体的体积越小,该液体密度越大,密度计的刻度分布是“上小下大”
增大排开液体的体积
自身重力
漂浮
11
应用 原理
浮船打捞 减小起重船的重力,船身上浮,将水下的重物拉起
盐水选种 用盐水选种时,沉入容器底部的种子是________(选填“饱满”或
“干瘪”)的种子。
热气球 通过__________球内的空气以减小热气球整体所受的重力
饱满
加热
12
【夯基辨疑】
①物体的密度越大,受到的浮力越大( )
②物体没入水中越深,受到的浮力越大( )
③漂浮的物体排开水的体积越大,受到的浮力越大( )
④漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大( )
⑤飞机匀速飞行时所受空气的浮力等于自身所受的重力( )
⑥同一艘轮船从长江驶入大海,所受的浮力不变,吃水深度变大( )
⑦橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上,是通过改变自身重力实现的( )
⑧当舰载机飞离航母时,航母将上浮,航母受到的浮力将变小( )
⑨潜水艇在水面下匀速下潜的过程中,受到水的压强变大,浮力变大( )
✕
✕
√
✕
✕
✕
✕
√
✕
13
教材图片 命题角度 命题内容
八下P65图8-1-3节选 浮力 1.如图所示,将一个乒乓球用细线系在容
器底部,向容器中倒入适量的水,容器起初
放在水平桌面上,细线被拉直,将容器一
侧底面垫高,细线与水平面的夹角将
__________(选填“改变”或“保持不变”),
剪断细线,乒乓球将向上运动,这说明浮力
的方向是______________
保持不变
竖直向上
14
教材图片 命题角度 命题内容
八下P65图8-1-2 影响浮力大小的因素 2.如图所示,将一个密封的空塑料瓶缓缓压入
水中,在塑料瓶浸没之前,越往下按越吃力,
因为塑料瓶所受的浮力变________,这个实验告
诉我们,浮力的大小跟排开液体的_________
有关。如果塑料瓶浸入水中的体积为100 cm3,
那么塑料瓶所受到的浮力为_______N。
(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
大
体积
1
15
教材图片 命题角度 命题内容
八下P73 图8-3-4 物体浮沉条件的应用 3.如图所示,烧杯中装有一定量的水,把金
属箔卷成一卷放入水中,金属箔沉底,再
把它做成船状放入水中(水的质量未变)
金属箔漂浮。与原来相比,金属箔受到的
浮力__________;水对烧杯底部的压强
将会__________。(均选填“变大”“变小”
或“不变”)
变大
变大
16
教材图片 命题角度 命题内容
八下P74 图8-3-6 浮力的应用 4.如图所示,热气球其下方开口处燃烧液化
气,使热气球内部气体温度升高,热气球开始
离地,徐徐升空,则气球内的气体密度________,
所受重力________,气球所受浮力________。
(均选填“变大”“变小”或“不变”,忽略空气密度
变化,热气球体积变化)
变小
变小
不变
17
教材图片 命题角度 命题内容
八下P75 第2题图 物体浮沉条件的应用 5.将一个新鲜的鸡蛋浸入盛水的容器中,
静止时鸡蛋沉在容器底部,如图甲所示,慢
慢向水中加盐并搅拌,鸡蛋仍沉在容器底
部,在此过程中鸡蛋所受浮力______(选填
“变大”“不变”或“变小”);再向水中加适量
盐,鸡蛋悬浮在盐水中静止,如图乙所示,
若鸡蛋的质量为60 g,此时盐水的密度为
1.2 g/cm3,则鸡蛋排开盐水的体积是
________cm3
变大
50
18
教材图片 命题角度 命题内容
八下P80 第8题图 物体浮沉条件的应用 6.图中是某同学用烧瓶、玻璃管、橡胶管、橡胶塞制作的潜水艇模型,通过橡皮管向烧瓶吸气或吹气,就可以使烧瓶下沉或上浮。下列说法正确的是( )
A.通过橡皮管由烧瓶向外吸气,潜水艇模型下沉,它受到的浮力变小
B.若要让悬浮的潜水艇模型上浮应向烧瓶内吹气
C.潜水艇模型是通过改变模型的体积实现沉浮的
D.当潜水艇模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于其重力
19
教材图片 命题角度 命题内容
八下P80
第9题图改编 阿基米德原理;物体浮沉条件的应用 7.小丽有一个小玻璃瓶,她想知道该玻璃瓶玻璃的
密度,于是和小亮一起只用量筒测玻璃瓶玻璃的
密度。实验过程如下:
①在量筒内盛入适量的水,液面位置如图所示,
为________mL;
②让小玻璃瓶口朝上漂浮在量筒内水面上,这时水
面与42 mL刻度线相平,则小玻璃瓶质量为______g;
③再让小玻璃瓶口朝下沉没水中,这时水面与35 mL
刻度线相平,则小玻璃瓶体积为_______cm3;
④这只小玻璃瓶的玻璃密度为_____________kg/m3
30
12
5
2.4×103
20
核心考点1 浮力大小的相关比较
【母题1】 如图所示,四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D分别静
止在水中不同深度。关于它们所受浮力的大小,下列说法正确的是( )
A.FA>FB>FC>FD
B.FA=FB=FC>FD
C.FA<FB<FC=FD
D.FA<FB<FC<FD
21
【思维路径】
【解题模型】
22
【变式1】 阿基米德原理法
【易错题】 体积相等的铜球、铝球、木块浸没在液体中,如图所示,它们受到的浮力( )
A.铜球最大 B.铝球最大
C.木块最大 D.一样大
23
【变式2】 物体的浮沉状态法
(2025·枣庄薛城二模)将新鲜度不同的甲、乙两鸡蛋放入水中,静止时的状态如图所示,下列说法正确的是( )
A.若甲、乙体积相等,甲受到的浮力小
B.若甲、乙质量相等,甲受到的浮力小
C.向杯中加盐水后,乙受到的浮力变大
D.向杯中加酒精后,乙受到的浮力变大
24
【母题2】 物体A、B、C、D均为棱长为10 cm的正方体,它们在液体中静止时的状态如图所示。(g取10 N/kg)
核心考点2 浮力的相关计算
25
(1)[压力差法]物体A上表面受到液体的压力为4 N,下表面受到液体的压力
为14 N,此时它所受的浮力为____N,液体的密度为_______kg/m3。
(2)[平衡法]物体B的质量为0.6 kg,此时它所受的浮力为___N,排开液体的
体积为________m3。
(3)[阿基米德原理法]物体C重20 N,此时它所受的浮力为____N,容器底对它
的支持力为____N。
(4)[称重法]物体D重18 N,弹簧测力计的示数为9 N,此时它所受的浮力为
___N,露出液面的体积为________m3。
10
1×103
6
6×10-4
10
9
1×10-4
10
26
【思维路径】
【解题模型】
27
【变式1】 上提物体
(2025·东营)如图甲所示,用弹簧测力计将圆柱体从盛水的容器中缓慢提出水面,该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示(忽略液面的变化,g取10 N/kg),下列说法中正确的是( )
①圆柱体浸没时受到的浮力是2 N
②圆柱体受到的重力是3 N
③圆柱体的密度是2.5 g/cm3
④圆柱体的底面积是20 cm2
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
28
【变式2】 下拉物体
【科技发展·现代科技】我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇的总体积
为9 100 m3,无风时浮空艇驻停在某一高度,如图所示。若缆绳对它竖直向
下的拉力为9.1×104 N,若周围空气的密度为1.1 kg/m3,g取10 N/kg,则浮空艇
所受浮力的大小为___________N,浮空艇的质量为_____kg。
1.001×105
910
29
【母题3】 把质量是24 g、体积是30 cm3的物体浸没在水中,松手后该物
体将__________(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。当它静止时,所受的浮力是
_________N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
核心考点3 物体浮沉状态的判断
上浮
0.24
30
【思维路径】
【解题模型】
31
【变式1】 玩具球
小美用手把一个重为0.4 N、体积为2.7×10-5 m3的玩具球浸没到水中,
玩具球受到的浮力是_________N,放手后玩具球将________(选填“上浮”
“下沉”或“悬浮”)。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
0.27
下沉
32
【变式2】 氢气球
(2025·日照莒县一模)一个氢气球的体积跟教室的体积差不多,大约是
200 m3,这个氢气球在空气中受到的浮力约为______N。若此时氢气球和
所载物体总重为2 000 N,这个气球在空中将______(选填“上浮”“悬浮”或
“下沉”)。(空气的密度取1.29 kg/m3,g取10 N/kg)
2 580
上浮
33
【母题4】 取一块橡皮泥,先将它捏成船形放入水中,它可以漂浮在水面
上。再将船形橡皮泥从水中取出,将它捏成实心球状后再放入水中,它就
沉入水底,如图所示。下列说法正确的是( )
A.橡皮泥漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小
B.橡皮泥漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大
C.橡皮泥沉底时受到的浮力等于它的重力
D.橡皮泥沉底时排开水的体积与它漂浮时排开水的体积相等
核心考点4 物体浮沉条件的应用
34
【思维路径】
【解题模型】
35
【变式1】 船模型
福建舰是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰,可搭载不同类型的舰载机70架,如图所示。当航母舰载机全部起飞后,下列说法正确的是( )
A.福建舰所受的浮力不变
B.福建舰排开水的质量变大
C.福建舰浸在水中的体积变小
D.福建舰底部受到的海水压强变大
36
【变式2】 密度计
(2025·聊城高唐三模)如图所示,把一个自制的密度计分别放入两种不同液体中,下列判断错误的是( )
A.甲液体的密度比乙液体的密度小
B.这个密度计在两液体中受到的浮力相等
C.在标记刻度时B的示数应比A小
D.适当增加配重铁丝的质量可以提高密度计的灵敏度
37
【变式3】 潜水艇
【创新考法·实践应用】 (2025·济南商河一模)实践课上,小明用试管、透明胶带、铁丝、塑料管、容器和注射器等,制作如图所示的潜水艇模型(不计塑料管的体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉,下列说法正确的是( )
A.当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
B.向内推注射器活塞,瓶内气体压强变大,模型将
下沉
C.向外拉注射器活塞,水会被压入试管中,可实现模型上浮
D.让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使试管内的水先增加后减少
38
【变式4】 飞艇
【原创题】 2025年5月1日,我国自主研制的祥云“AS700”载人飞艇在山东济南首次试飞成功。如图所示,该飞艇最大可载乘客9人,飞行时外形保持不变。下列说法正确的是( )
A.飞艇里所充气体密度大于空气密度
B.飞艇上升过程中,受到的浮力等于它排开空气所受的重力
C.飞艇悬浮时,受到的浮力大于其所受的重力
D.飞艇上升过程中,大气对飞艇的压强逐渐变大
39
【变式5】 盐水选种
【科技发展·古代技术】 (2025·聊城冠县二模)盐水选种是古代我国劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法,用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,则漂浮于盐水面的是次种,沉入容器底的是良种,有关盐水选种过程中下列说法正确的是( )
A.良种所受浮力小于重力,次种所受浮力大于重力
B.盐水选种时所用盐水的密度要大于所有种子的密度
C.若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力较大
D.若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的水
40
实验12 探究浮力的大小与哪些因素有关
1.实验器材:弹簧测力计、烧杯、重物、水、盐水。
2.实验装置
41
3.实验过程
(1)为探究浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关,可以逐渐增大重物浸在水中的体积,测量并记录浮力的大小。
(2)为探究浮力的大小是否与液体的密度有关,可将重物分别浸没在水和盐水中的同一深度处,测量并记录浮力的大小。
(3)为探究浮力的大小是否与物体浸没在液体中的深度有关,可将重物浸没分别停在水中不同深度处,测量并记录浮力的大小。
4.实验结论:物体在液体中所受浮力的大小,跟它 浸在液体中的体积 和 液体的密度 有关,跟浸在液体中的深度 无关 。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,它受到的浮力就 越大 。
42
【实验分层训练】
1.物理兴趣小组的同学在“探究影响浮力大小的因素”过程中,经过讨论提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小与物体浸入的深度有关;
猜想2:浮力的大小与液体的密度有关;
猜想3:浮力的大小与物体的形状有关。
小组同学分别对以上猜想进行探究,以下是他们的实验过程。
43
【基础设问】
(1)[操作细节]调零时,弹簧测力计应在______(选填“竖直”或“水平”)方向上
调零。
(2)[数据分析]根据甲、丙两图可知,物体所受的重力为____N,浸没在水中
时受到的浮力为___N。若图丙慢慢松手使物体沉入杯底后,物体所受的浮
力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)[实验结论]小凌根据甲、乙、丙三图,认为猜想1是正确的;同组的小果
根据甲、丙、丁三图,认为猜想1是错误的。通过深入分析上述现象,小组
同学一致认为浮力的大小随物体浸入液体体积的增大而______,与物体浸
没在液体的深度______(选填“有关”或“无关”)。
竖直
4.8
2
不变
增大
无关
44
(4)[实验结论]根据____________三图,可验证猜想2是正确的。请你写出一个
能够支持猜想2的生活实例:__________________________。
(5)[应用分析]根据图中数据,计算出物体的密度为_________kg/m3,盐水的密
度为_________kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
甲、丙、戊
向清水中加盐能使鸡蛋上浮
2.4×103
1.2×103
45
【能力设问】
(6)[应用分析]在图丙步骤中,物体浸没后向下移动但未触底的过程中,
其上下表面受到水的压力差______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(7)[误差分析]在图戊步骤中,如果不小心使物体接触了容器底且与容器
底有力的作用,此时测量出的盐水密度值将如何变化?并分析原因:
_____________________________________________________________
___________________________________________________。
(8)[应用分析]若图戊步骤中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,
弹簧测力计的示数______(选填“大于”“小于”或“等于”)2.4 N。
不变
偏大,物体与容器底有力的作用,则测力计示数变小,导致算出的F浮盐水
变大,根据ρ盐水=ρ水可知,测量的盐水密度值将偏大
大于
46
【创新设问】
(9)[实验设计]为了验证猜想3,小组同学找来薄铁片、烧杯和水进行实验,
实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底,如图1所示;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上,如图2所示。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力______(选填“大于”“等于”或
“小于”)第二次铁片受到的浮力。
②根据以上现象,小明得出猜想3是正确的。你认为他的结论________(选
填“可靠”或“不可靠”),原因是________________________________。
小于
不可靠
没有控制物体排开液体的体积相等
47
(10)[方案设计]实验结束后,小组同学还想探究“浮力大小是否与物体的
密度有关”,可以取______(选填“质量”或“体积”)相同的铁块和铝块,使其浸
没在同种液体中,比较浮力的大小。
体积
48
实验13 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
1.实验器材:弹簧测力计、溢水杯、小桶、重物、细线、水。
2.实验装置
49
3.实验过程
(1)用弹簧测力计测量空桶所受的重力(图甲)。
(2)用弹簧测力计悬挂一个物体,读出物体在空气中(图乙)和浸没在水中(图丙)静止时弹簧测力计的示数,计算物体在水中所受浮力的大小。同时用小桶将排开的水收集起来。
(3)用弹簧测力计测量装水小桶所受的重力,计算排开的水所受的重力。
4.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 。
50
【实验分层训练】
2.在探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系时,小李和同学按照甲、乙、丙、丁的顺序做了如下实验。
51
【基础设问】
(1)[操作细节]按照上述实验顺序所测____________________(选填“浮力”
或“排开液体所受的重力”)偏小,更合理的实验顺序是________________。
(2)[实验原理]甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、
F4,则物体受到的浮力F浮=______,物体排开水所受的重力G排=______。
当F浮___G排时,说明阿基米德原理成立。
排开液体所受的重力
丁、甲、乙、丙
F1-F2
F3-F4
=
52
(3)[数据分析]改正顺序后,小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究,实验数据如表所示。
物体 物重
G/N 物体浸没在水中测力计的示数F/N 浮力
F浮/N 空桶重
G0/N 桶与排开水的总重G1/N 排开水重
G排/N
a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5
b 2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6
c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6
分析表中物体a、b的实验数据,小李得出的结论是______________________
__________________________________________________。
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
53
(4)[误差分析]小李在探究物体c所受浮力的实验中,排除各种测量误差因素
的影响,发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力,请分析实验操作中
造成这种结果的原因:________________________________________。
将物体c浸入水中之前,溢水杯中没有加满水
54
【能力设问】
(5)[应用分析]从步骤甲到步骤乙,水对溢水杯底部的压强______(选填“变小”
“变大”或“不变”)。
(6)[方案分析]小李利用上述实验中的器材和木块,继续探究“漂浮在液面上
的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中____(选填“甲”
“乙”“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计。
(7)[方案分析]另一实验小组在步骤乙的操作中,只将石块的一部分浸在水
中,其他步骤操作正确,则____(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
不变
乙
能
55
【创新设问】
(8)[实验改进]小张利用身边的器材对小李的实验进行改进:两个相同的弹
簧测力计A和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽
略不计)等器材,装置如图戊所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆,
使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到弹簧测力计A的示数逐渐
________,弹簧测力计B的示数逐渐__________,若弹簧测力计A的示数变
化量为ΔFA,弹簧测力计B的示数变化量为ΔFB,则它们的大小关系是
ΔFA_______(选填“>”“=”或“<”)ΔFB。
变小
变大
=
56
(9)[评估交流]针对两种实验方案,小张实验装置的优点是_______(填答案
序号)。
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
B
57
命题点1 浮力的认识及作图
1.(2025·临沂平邑一模)中国人自古就有“上天入海”的梦想,随着国家科技的飞速发展,这些梦想正在一步步变为现实。对于如图所示的“国之重器”不受浮力作用的是( )
A.遨游的“天宫号”空间站 B.升空的“圆梦号”飞艇
C.航行的“辽宁号”航母 D.下潜的“蛟龙号”潜水器
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
58
2.(2025·济南章丘二模)质量为50 g的小球在水中处于静止状态,画出小球所受浮力和杯子对斜面压力的示意图。
如图所示
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
59
命题点2 物体的浮沉条件及应用
考法❶ 简单问题分析
3.(2025·烟台)如图所示,小明洗碗时发现,向漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的深度越来越大,当水量增加到一定程度时,碗浸没水中,直至沉底。假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的,则下列关于碗受到的浮力随时间变化规律的图像可能是( )
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
60
【解析】 t=0时,F浮=G碗;向碗中加水后碗漂浮时,F浮=G总=G碗+m水g,因为
水的质量是缓慢均匀增加的,所以该阶段浮力随时间变化的图像是倾斜直
线,图像与纵轴交点的纵坐标为G碗;碗浸没水中下沉至沉底,此时F浮<G碗,
F浮=ρ水gV排=ρ水gV碗保持不变,所以该阶段的图像是与横轴平行的直线,
且纵坐标高度低于G碗。综上可知,D正确。
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
61
4.(2025·山东样卷)某兴趣小组在探究物体浮沉条件时,在容器中加入一定量的食用油和水,静置分层后,将质量相同的a、b两球放入容器中,两球静止后状态如图所示,此时两球所受浮力分别为Fa、Fb。已知两球密度分别为ρa、ρb,油和水的密度关系为ρ油<ρ水,下列分析正确的是( )
A.Fa=Fb B.Fa<Fb
C.ρa>ρ水 D.ρb<ρ油
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
62
5.(2025·滨州)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,则下列分析正确的是( )
A.p甲<p乙 B.p甲>p乙
C.F甲<F乙 D.F甲>F乙
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
63
考法❷ 复杂应用分析
6.(2025·淄博)小明在厨房清洗樱桃时发现,有的樱桃漂浮在水面上,有的沉底。两颗体积相等的樱桃在水中静止时如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲樱桃所受浮力大于自身重力
B.甲樱桃的质量小于乙樱桃的质量
C.向水中加盐,甲樱桃会下沉
D.向水中加盐,盆底受到的液体压强变小
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
64
【解析】 AB.甲樱桃漂浮,F浮甲=G甲,乙樱桃沉底,F浮乙<G乙,根据F浮=ρ液gV排可
知,因为V排甲<V排乙,所以F浮甲<F浮乙,则G甲<G乙,根据G=mg可知,m甲<m乙,故A错
误,B正确。
C.向水中加盐,ρ液变大,根据F浮=ρ液gV排可知,F浮甲变大,则甲樱桃会上浮一些,
故C错误。
D.根据力作用的相互性可知,盆底受到的液体压力等于盆底上方液柱的重力
G液柱与甲、乙所受的浮力之和,即F=G液柱+F浮甲+F浮乙;若容器为柱形容器,向水
中加盐,ρ液变大,在乙上浮前,G液柱变大,F浮甲不变,F浮乙变大,则容器底所受压力F
变大,压强p变大;与柱形容器相比,盆形容器四周分担了甲樱桃排液量的变化,
水面下降更慢,因此盆底所受压强变大且比柱形容器中变大得更快,故D错误。
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
65
7.(2025·山东)小华在相同气球内装上不同配重做了两个“小鱼”。“小鱼”甲的质量大于“小鱼”乙的质量。注射器可以通过连接“小鱼”的软管对“小鱼”进行抽气和充气,从而改变“小鱼”的体积。初始时,两“小鱼”在水中处于静止状态,如图所示。忽略空气重力及软管对“小鱼”的作用力。“小鱼”所受浮力分别用F甲、F乙表示。下列说法正确的是( )
A.对甲充气,甲上浮,再次静止时F甲小于F乙
B.对甲抽气,甲下沉,再次静止时F甲一定小于F乙
C.对乙充气,乙再次静止时所受浮力比初始时的浮力小
D.对乙抽气,乙再次静止时所受浮力可能等于初始时的浮力
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
66
【解析】 由图可知,此时甲悬浮,则F甲=G甲=m甲g;乙漂浮,则F乙=G乙=m乙g;因为m甲>m乙,所以F甲>F乙。
A.对甲充气,甲的体积变大,排开水的体积变大,根据阿基米德原理可知,甲所受浮力变大,因浮力大于重力而上浮,再次静止时甲漂浮,则F甲'=G甲=F甲>F乙,故A错误。
B.对甲抽气,甲的体积减小,所受浮力减小,因浮力小于重力而下沉,但F甲″不一定小于F乙,故B错误。
C.对乙充气,乙会上浮一些,再次静止时仍漂浮,则F乙'=G乙=F乙,故C错误。
D.对乙抽气,乙会下沉一些,若再次静止时仍漂浮或变为悬浮,则F乙″=G乙=F乙,故D正确。
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
67
8.(2025·泰安)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,分别装有适量等质量的水。甲烧杯中,静止在杯底的铁块,通过细线与浸没在水中的木球相连,此时甲烧杯对桌面的压力为F1;乙烧杯放入相同的铁块,与木球体积相同的铁球悬挂并浸没在水中,静止时乙烧杯对桌面的压力为F2;剪断木球下端的细线后,甲烧杯对桌面的压力为F3。以上操作中,水的质量保持不变,细线质量和体积忽略不计。已知ρ铁>ρ水>ρ木。下列说法中( )
①F1<F2 ②F1>F2 ③F1>F3 ④F1=F3
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
68
【解析】 剪断细线前后,甲烧杯对桌面的压力F1=F3=G杯+G水+G铁块+G木球;
乙烧杯对桌面的压力F2=G杯+G水+G铁块+G铁球-F拉铁球=G杯+G水+G铁块+F浮铁球,
因为V铁球=V木球,ρ水>ρ木,所以F浮铁球=F浮木球>G木球,因此F2>F1;综上可知,①④
正确、②③错误,故B正确。
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
69
命题点3 浮力的相关计算
9.(2025·德州)为了给正方体工件表面均匀涂上某种油,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=0.8×103 kg/m3,g取
10 N/kg)。下列说法正确的是( )
A.工件的边长为0.3 m
B.工件的质量为60 kg
C.工件受到的最大浮力为2 000 N
D.工件密度与油的密度之比为3∶10
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
70
10.(2025·德州平原二模)航天员使用浮力水槽模拟进行失重训练,如图所示。
航天员身穿宇航服进入水槽,通过在宇航服内配置铅块,使人处于悬浮状态,
从而模拟失重,已知一套宇航服净质量为25 kg,航天员质量为70 kg,穿上宇航
服后的总体积为100 dm3并保持不变,ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ铅=11.3×103 kg/m3,
g取10 N/kg。求:
(1)若航天员身穿不配置铅块的宇航服进入水槽,
静止时受到的浮力是多大?
(2)当航天员悬浮在水中时,宇航服内配置的铅块
的质量是多大?
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
71
解:(1)由物体浮沉条件可知,航天员身穿不配置铅块的航天服进入水槽静止时
受到的浮力:F浮=G总=(m航天服+m航天员)g=(25 kg+70 kg)×10 N/kg=950 N。
(2)由阿基米德原理可知,悬浮在水中的航天员受到的浮力:F浮'=ρ水gV排=1.0×
103 kg/m3×10 N/kg×100×10-3 m3=1 000 N,此时航天员悬浮,受到的浮力等
于总重力,则F浮'=G总'=(m航天员+m航天服+m铅)g=(70 kg+25 kg+m铅)×10 N/kg=
1 000 N,解得m铅=5 kg。
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
72
11.【科学思维·模型建构】(2025·威海)如图甲所示,某航海器由钢板焊接
的两个空心三棱柱组成,侧面为ABCDE;在△ABC中,AB=8 m,AC=BC,
∠ACB=90°;在△CDE中,底边DE的高为0.9 m;两个三棱柱棱的长度均为
10 m,下方三棱柱体积为6 m3,航海器总重1.2×106 N。(ρ水=1×103 kg/m3,
g取10 N/kg,三棱柱体积=三角形面积×棱的长度)
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
73
(1)当航海器漂浮在水面上,求排开水的体积。
(2)航海器误入浅水区搁浅,下方三棱柱一部分陷入泥沙,如图乙所示。为将航海器浮起来,采取了以下措施:卸掉重2×105 N的设备,等待涨潮之后清理下面的泥沙。搁浅位置24小时内,航海器底部到水面的距离H随时间变化情况如图丙所示。假设航海器整体始终保持水平,请通过计算判断航海器是否能浮起来?
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
74
解:(1)当航海器漂浮在水面上时,航海器所受的浮力:
F浮=G=1.2×106 N,
根据F浮=ρ液gV排可知,航海器排开水的体积:
V排===120 m3。
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
75
(2)由图丙可知,航海器底部到水面的最大距离H大=3.9 m,此时C点所处深度hC=3.9 m-0.9 m=3 m,利用数学知识可知,此时上方三棱柱浸在水中的体积:V上=×6 m×3 m×10 m=90 m3,
若清理泥沙后,下方三棱柱不再陷入泥沙,此时航海器能排开水的最大体积:V排大=V上+V下=90 m3+6 m3=96 m3,
航海器能受到的最大浮力:
F浮大=ρ水gV排大=1×103 kg/m3×10 N/kg×96 m3=9.6×105 N,
卸掉设备后,航海器的总重力:
G'=G-G卸=1.2×106 N-2×105 N=1×106 N,
因为F浮大<G',所以航海器不能浮起来。
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
76
命题点4 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
12.(2024·济南)小东在学习“阿基米德原理”时,发现老师研究的物体都是在液体里下沉的,于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮是否等于物体排开的液体所受重力的大小G排”。
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
77
(1)小东在设计实验时,通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下:
因为木块漂浮在水中,所以木块所受浮力的大小F浮等于木块所受重力的大小
G木;若要验证F浮是否等于G排,只需验证_______________;又因为G=mg,所以只
需验证m木是否等于m排。
于是,小东找来了电子秤(可直接显示物体质量)、溢水杯和小烧杯进行实验,
实验步骤如下:
G木是否等于G排
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
78
a.用电子秤测量木块的质量m木;
b.用电子秤测量小烧杯的质量m杯;
c.把木块轻轻放入装满水的溢水杯中,用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水;
d.用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量m总。
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
79
(2)实验数据记录如表所示:
研究
对象 木块质量
m木/g 小烧杯质量
m杯/g 杯、水总质量
m总/g 排开水的质量
m排/g
木块 80 38 118
分析表格中的实验数据,得出结论:漂浮在液体中的物体所受浮力的大小
F浮与物体排开的液体所受重力的大小 G排______。
相等
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
80
(3)在和同学交流分享时,小华认为以上实验过程可以更加简化,如图乙所示,
只需将装满水的溢水杯放在电子秤上,将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿
着小烧杯收集排开的水,等溢水杯中不再有水溢出时,拿走小烧杯,若观察到
____________________________________________,即可得到F浮=G排。
(4)小明梳理小东的推理过程时发现,下沉的物体不能通过“m物是否等于m排”
间接验证“F浮是否等于G排”,原因是____________________________________。
此时电子秤示数与放入木块前电子秤的示数相等
下沉的物体所受浮力小于物体所受重力
1
3
5
7
9
11
题序
2
4
6
8
10
12
81
82
$