10.3 物体的浮沉条件及应用（核心考点+十六大题型讲练+难度分层训练 共52题）-2025-2026学年人教版（新教材）物理八年级下册同步培优精讲精练

本讲义聚焦物体的浮沉条件及应用核心知识点，系统梳理物体浮沉与密度、浮力和重力的关系，以及潜水艇、轮船、密度计等浮力应用实例，构建从基础原理到实际应用的学习支架。 资料通过16种题型讲练和分层训练设计，结合实验探究（如浮沉实验、密度测量）培养科学探究能力，通过模型建构（如密度计原理）提升科学思维，课中辅助教师高效授课，课后助力学生巩固基础、拓展思维，查漏补缺。

2025-2026学年人教版（新教材）物理八年级下册同步培优讲义【题型讲练】 课时10.3 物体的浮沉条件及应用 【第十章 浮力】 目标导航 1 核心考点 2 知识点一 物体的浮沉条件及其应用 2 知识点二 浮力的利用 2 题型讲练 3 题型一 探究物体的浮沉条件 3 题型二 改变物体的浮沉状态 5 题型三 物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系 6 题型四 根据物体的浮沉状态判断密度大小 6 题型五 物体在不同液体中的浮沉比较浮力和密度的大小 7 题型六 漂浮状态的密度计算 8 题型七 密度计原理及应用 9 题型八 盐水选种的原理 10 题型九 轮船的原理 12 题型十 潜水艇的原理 13 题型十一 气球和飞艇的原理 14 题型十二 浮力与液面升降问题 16 题型十三 液体中的物体上方与下方有绳子的问题 18 题型十四 浮力与压强的综合问题 19 题型十五 与浮力相关的设计实验 21 题型十六 其他浮力综合题 23 分层训练 26 【基础夯实 巩固提升】 26 【培优拓展 思维创新】 32 2026年课程标准 物理素养 1、知道物体的浮沉条件。 2、掌握浮力的计算方法‌和浮力的应用。 物理观念：明确物体在液体中的浮沉取决于物体的重力与浮力的关系‌。 科学思维：了解浮力大小等于物体在液体中排开的液体体积的重量‌。 科学探究：应通过实验操作，如浮沉实验，来观察和记录物体在液体中的浮沉现象，从而加深对浮沉条件的理解‌。 科学态度与责任：通过观察、操作、讨论等方式，培养自己的实践能力和团队协作能力，同时激发对科学的兴趣和好奇心‌。 知识点一 物体的浮沉条件及其应用 前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。 1.物体在液体中的浮沉条件 （1）当物体的密度小于液体的密度时，物体所受的浮力大于重力，因此物体会上浮。 （2）当物体的密度等于液体的密度时，物体所受的浮力等于重力，物体将保持悬浮状态。 （3）当物体的密度大于液体的密度时，物体所受的浮力小于重力，因此物体将下沉。 2.漂浮问题的几个规律 规律1：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力。 规律2：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同。 规律3：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小。 规律4：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几。 规律5：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。 特别提醒 （1）如果被研究的物体的平均密度可以知道，则物体的浮沉条件可变成以下形式：①ρ物＜ρ液，上浮 ②ρ物=ρ液，悬浮 ③ρ物＞ρ液，下沉。 （2）冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变；冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。 知识点二 1.调节浮力的大小：采用“空心”增大体积，从而增大浮力，使物体能漂浮在液面上。 2.潜水艇：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的。 3.气球和气艇：气球和飞艇，体内充有密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气），从浮力与重力的大小关系来解释气球升空。 4.浮力的利用：汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重力；汤圆煮熟时，它的体积增大，浮力也随之增大。 特别提醒 （1）轮船采用了把它做成空心的办法，使它能够排开更多的水，增大浮力，使轮船能漂浮在水面上。 （2）密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的。 题型一 探究物体的浮沉条件 【典型例题】小丽同学在洗碗时，她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的作用 C．碗沉入水底后比漂浮在水面上时排开水的质量大 D．碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面下降 【答案】D 【详解】A．依据物体浮沉条件，碗漂浮于水面时处于平衡状态，此时浮力与重力构成平衡力，大小相等，即漂浮时F浮=G，故A错误； B．碗沉入水底后，因仍浸在水中，必然受到水施加的向上浮力。其下沉的原因在于此时浮力小于重力，并非不受浮力，故B错误； C．碗漂浮时，F浮1=G碗；沉入水底时F浮2< G碗，由此可得F浮2 < F浮1。根据阿基米德原理F浮= G排= m排g 浮力大小与排开液体的重力、质量成正比，所以碗沉入水底后排开水的质量小于漂浮时排开水的质量，故C错误； D．根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，碗漂浮时浮力大，对应排开水的体积V排1大；沉入水底时浮力小，对应排开水的体积V排2小，即V排2< V排1。由于排开水的体积减小，洗碗盆内液面也会随之下降，故D正确。 故选D。 【变式】小华同学在探究“影响物体浮沉的因素”时，实验过程如下： 【设计实验】 方案一：如甲图所示，先在塑料瓶外缠上一些铅丝，然后装入适量的水，使塑料瓶刚好能在水中处于悬浮状态，再用夹子夹住管口，用注射器向外抽气时，你会观察到塑料瓶将下沉； 方案二：把装置中的夹子取掉，重新在塑料瓶内装入适量的水，使瓶在水中刚好处于悬浮状态，如图乙所示。当用注射器向瓶内充气时，塑料瓶将上浮。 【交流评估】 (1)方案一中不能用玻璃瓶代替塑料瓶是因为______； (2)鱼在水中的浮沉与______所展示的原理相同；而潜水艇在水中的浮沉与______所展示的原理相同；（以上两空选填“方案一”或“方案二”） (3)从上述实验可以发现，实现浮沉的方法有两种：一是改变物体的体积，二是______。 【答案】(1)见解析 (2) 方案一 方案二 (3)改变物体的重力 【详解】（1）方案一中不能用玻璃瓶代替塑料瓶是因为用注射器向外抽气时，玻璃瓶不易形变，无法改变排开水的体积，则无法改变受到的浮力。 （2）[1][2]方案一：图甲所示，先在软塑料瓶外缠上一些铅丝，然后装入适量的水，使塑料瓶刚好能在水中处于悬浮状态。再用夹子夹住管口，用注射器向外抽气时，塑料瓶内的气压减小，在液体的压强作用下，塑料瓶体积会变小，排开水的体积变小，浮力减小，浮力小于重力，塑料瓶会下沉；方案二：把甲图中的夹子取掉，在塑料瓶内装入适量的水，使瓶在水中刚好处于悬浮状态，如图乙所示，当用注射器向瓶内充气时，塑料瓶就会有液体被排出来，瓶内液体减小，瓶和瓶内液体重力减小，浮力不变，重力小于浮力，塑料瓶就会上浮。鱼的浮沉靠改变鱼鳔体积，结合题意与方案一原理相同，潜水艇的浮沉靠改变自身重力，结合题意可知与方案二原理相同。 （3）从上述实验可以发现，实现浮沉的方法有两种：一是改变物体的体积，二是改变物体的重力。二者都可以改变浮力和重力的大小关系从而实现浮沉。 题型二 改变物体的浮沉状态 【典型例题】把蜡烛、木块、加盖的小玻璃瓶、鸡蛋和若干大头针浸没在水中，松手后，上浮的物体有：加盖的小玻璃瓶、__________；若要使小玻璃瓶沉到水底，你的做法是_____；若要使沉在水底的鸡蛋上浮，你的做法是______。通过探究可以知道：要控制物体的浮与沉，可以通过改变物体所受的重力和__________来实现。 【答案】 蜡烛、木块 加水 加盐 浮力 【详解】[1]由物体的浮沉条件可知，若物体的密度小于水的密度，物体将上浮，蜡烛和木块的密度比水小，因此松手后，上浮的物体还有蜡烛、木块。 [2]要使小玻璃瓶沉到水底，由物体的浮沉条件可得，应让小玻璃瓶的重力大于浮力，则可以往小瓶里加水。 [3]要使鸡蛋上浮，应增大鸡蛋受到的浮力，由得，增加液体密度可以使浮力增大，故可以向水中加盐。 [4]由以上可知，要控制物体的浮沉，可以通过改变重力和浮力来实现。 【变式】一玻璃杯内装有一种密度会随着温度的升高而减小的液体。假设当温度为时，一小球恰好悬浮在该液体中如图。忽略小球自身的热胀冷缩，则下列判断中正确的是（　　） A．当温度升高至时，小球将上浮，最终所受浮力大于其在时所受浮力 B．当温度升高至时，小球将下沉，最终所受浮力小于其在时所受浮力 C．当温度降低至时，小球将上浮，最终所受浮力等于其在时所受浮力 D．当温度降低至时，小球将下沉，最终所受浮力大于其在时所受浮力 【答案】BC 【详解】AB. 当温度为时，一小球恰好悬浮在该液体中，根据物体浮沉条件可知，小球的密度等于液体的密度，小球受到的浮力等于小球的重力；当温度升高至时，液体的密度变小，小于小球的密度，小球会下沉，浮力小于小球的重力，即浮力小于其在时所受浮力，故A错误，B正确； CD. 当温度降低至时，液体的密度变大，大于小球的密度，小球会上浮，最终会漂浮在液面上，根据物体浮沉条件可知，浮力等于小球的重力，即浮力等于其在时所受浮力，故D错误，C正确。 故选BC。 题型三 物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系 【典型例题】将一个质量为200g的物体放入盛满水的容器中，溢出180g的水，则此物体将（　　） A．沉入水中 B．浮于水面 C．悬浮在水中 D．无法判断 【答案】A 【详解】已知：，，所以，根据可知：，根据阿基米德原理可知：，所以，则物体在水中下沉，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式】下图3所示的是a、b两种物质的质量与体积的关系图像，分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两个实心物体，浸没在水中。松手稳定后（　　） A．乙漂浮，乙受到的浮力小 B．甲漂浮，甲受到的浮力大 C．乙沉底，甲受到的浮力大 D．甲沉底，乙受到的浮力大 【答案】A 【详解】由图可知甲物体的密度：，乙物体的密度：，体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中，因为，所以甲下沉，乙上浮，最后漂浮。则放手稳定后不变，则不变，乙物体由于上浮，最后漂浮，变小，则变小，所以甲受到的浮力大，乙受到的浮力小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 题型四 根据物体的浮沉状态判断密度大小 【典型例题】将同一支简易密度计先后放在如图所示两杯液体中，静止时所处位置如图所示，则图甲液体的密度______图乙液体的密度，密度计在图甲液体中受到的浮力______在图乙液体中受到的浮力。（均选填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】 小于 等于 【详解】[1][2]密度计在液体中始终漂浮，受到的浮力均等于其重力，因此密度计在两种液体中受到的浮力大小相等，即。据图可知，密度计在甲液体中排开液体的体积大，根据可知，甲液体的密度小，即。 【变式】甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球，它们静止在某种液体中的情况如图所示，那么两球所受的浮力F b______F a，两球的密度ρ b______ρ a。（填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】 大于 大于 【详解】[1]由图可知，，由阿基米德原理可知，。 [2]由图可知，a漂浮在液体中，受到的浮力均等于重力，，a的密度，b悬浮在液体中，受到的浮力均等于重力，，b的密度，，，则。 题型五 物体在不同液体中的浮沉比较浮力和密度的大小 【典型例题】如图所示，把一个自制的密度计放入甲、乙两种不同的液体中，则密度计在两液体中所受浮力F甲___________F乙，甲乙两液体的密度大小为ρ甲___________ρ乙（均选填 “大于”、“小于” 或 “等于”）。 【答案】 等于 小于 【详解】[1][2]密度计在测液体密度时，在甲乙中都是漂浮，根据浮沉条件可知，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，都等于密度计的重力，F甲等于F乙。从图中可知，甲排开液体的体积大于乙排开液体的体积，根据F浮=ρ液gV排可知甲液体的密度小于乙液体的密度，即甲小于乙。 【变式】如图所示为明朝时郑和出使西洋用的大型“宝船”，其船体在结构上合理、精致、美观，达到了古代造船工艺的巅峰。当船满载货物所受的浮力________（选填“大于”或“小于”）其空载时受到的浮力；若该船的质量为3000t，则它漂浮在水面所受的浮力为________N；当船从江河驶入大海后，所受浮力________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 大于 不变 【详解】[1]船漂浮在水面上，浮力和重力相等，满载时船的总重力大于空载时的总重力，故船满载货物所受的浮力要大于其空载时受到的浮力。 [2]船漂浮在水面上时所受的浮力 [3]船从江河驶入海水后，仍然处于漂浮状态，所受浮力仍等于其重力，所以浮力不变。 题型六 漂浮状态的密度计算 【典型例题】如图所示，在长为L的试管中装入适量的沙子，当把试管放在甲液体中静止时，露出液面的长度为；当把试管放在乙液体中静止时，露出液面的长度为；则___________（选填“大于”“等于”或“小于”），若甲液体是水，则乙液体的密度是___________kg/m3。 【答案】 大于 【详解】[1]假设试管的横截面积为S，在甲液体中，试管排开液体的体积 在乙液体中，试管排开液体的体积 由于试管在甲和乙液体中都处于漂浮状态，其所受的浮力都等于自身受到的重力，即试管在甲、乙液体中受到的浮力大小相等，根据阿基米德原理以及可知，。 [2]由于，可得 【变式】有一木块漂浮在水面上，有的体积露出水面，则木块的密度为___________kg/m3，若木块重力为4N，则它漂浮在水面上受到的浮力是___________N。 【答案】 4 【详解】[1]木块的重力 木块有的体积露出水面，则排开水的体积 根据阿基米德原理，木块受到的浮力 因为漂浮，浮力等于重力，即 解得 [2]因为漂浮，根据二力平衡，浮力等于重力，即 题型七 密度计原理及应用 【典型例题】如图所示，木棒的一端缠绕铜丝做成一支简易密度计，将它放入分别装有甲、乙两种液体的烧杯中，它会竖直立在液体中，且在甲中浸入的深度大于在乙中浸入的深度，则（　　） A．液体密度大小ρ甲<ρ乙 B．密度计在液体中是悬浮的 C．密度计排开液体的质量大小m甲=m乙 D．密度计在液体中受到的浮力大小F甲=F乙 【答案】ACD 【详解】ABD．由图可知，同一个密度计放在甲、乙两液体中都漂浮，所以根据漂浮条件可知，密度计在液体中受到的浮力大小关系为，在甲中浸入的深度大于在乙中浸入的深度，密度计排开甲液体的体积较大，根据公式可知，液体密度大小为ρ甲<ρ乙，故AD符合题意，B不符合题意； C．因为，所以甲乙排开液体的重力相等，根据公式可知，密度计排开液体的质量大小m甲=m乙，故C符合题意。 故选ACD。 【变式】珊珊利用了一半的中性笔芯改装成一支密度计如图，用完全相同的烧杯分别放入适量甲、乙两种液体，并将密度计分别竖直放入其中，密度计静止时两种液体液面恰好相平。则两种液体的密度______；静止时密度计下表面受到的液体压强______；容器对桌面的压力______。（选填“<”、“>”或“=”） 【答案】 > = > 【详解】[1]设密度计的重力为G，图甲中，密度计处于漂浮状态，密度计受到的浮力等于密度计的重力，即 图乙中，密度计也处于漂浮状态，密度计受到的浮力等于密度计的重力，即 则 由甲、乙两图可看出，，故。 [2]根据浮力产生的原因，密度计下表面受到的压力即为密度计受到的浮力，密度计在甲、乙液体中受到的浮力相等，故密度计下表面在甲、乙液体中受到的压力也相等，根据，密度计的下表面面积不变，故压强也相等，即。 [3]烧杯底部受到的液体压强为，因，液面高度相同，故甲烧杯底部受到液体的压强较大，根据，两烧杯完全相同，底面积也相同，故甲烧杯底部受到液体的压力较大，因容器上下粗细相同，液体对容器底部的压力等于液体的重力，故甲烧杯中液体的重力较大，容器对桌面的压力等于烧杯重力、密度计重力、杯中液体重力之和，故甲容器对桌面的压力较大，即。 题型八 盐水选种的原理 【典型例题】盐水选种是我国农民常采用的选种方法。将种子放入浓度适当的食盐水中，良种（饱满的种子）会沉入水底，次种（干瘪、虫蛀的种子）会漂浮于食盐水面上，如图所示。次种漂浮在食盐水面时受到的浮力__________它的重力，良种会沉在食盐水底，是因为它的密度比食盐水的密度__________（选填“大”或“小”）。选种时，所使用食盐水的浓度很重要，如果食盐水的浓度太低，则可能出现的现象是__________。 【答案】 等于 大 只有少量次种漂浮 【详解】[1][2][3]漂浮时物体受到的浮力等于自身的重力，所以次种漂浮在盐水水面时受到的浮力等于它的重力；物体沉底时，物体密度大于液体密度，所以良种会沉在盐水底，是因为它的密度比盐水的密度大：如果盐水的浓度太低，因为种子排开盐水的体积不变，所以种子受到的浮力减小，导致只有少量次种漂浮。 【变式】盐水选种是一种巧妙挑选种子的方法，选种前需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，漂浮于水面的是次种，沉入容器底的是良种（如图）。下列说法正确的是（       ） A．若要选出更饱满的种子，则需要往盐水中加入适当的盐 B．盐水选种时所用盐水的密度大于所有良种的密度 C．漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力 D．体积相同的良种和次种，良种受到的浮力较小 【答案】A 【详解】A．良种沉底，根据物体浮沉条件可知，良种的密度大于盐水的密度，若要选出更饱满的种子，就是要使密度不太大的良种浮上来，所以，需要需要往盐水中加入适当的盐来增大盐水的密度，故A正确； B．盐水选种时，良种沉入水底，说明盐水的密度小于良种的密度，这样良种才会因为重力大于浮力而下沉，故B错误； C．漂浮于水面的次种处于静止状态，受到的浮力和自身的重力是一对平衡力，所以浮力大小等于自身重力，故C错误； D．体积相同的良种和次种，良种沉底、次种漂浮，则良种浸入盐水中的体积更大，即良种排开盐水的体积大，在盐水密度一定时，根据阿基米德原理，良种受到的浮力大于次种受到的浮力。故D错误。 故选A。 题型九 轮船的原理 【典型例题】我国055型驱逐舰首舰南昌舰的排水量为12000t，表示它浮在海面上排开的海水质量是12000t。此时舰船所受的浮力是_____N，若舰船从海洋驶入长江，吃水深度将_____（选填“变大”，“变小”或“不变”）。 【答案】 变大 【详解】[1] 驱逐舰排开水的质量 根据阿基米德原理可知，驱逐舰受到的浮力 [2]驱逐舰在海中行驶时，处于漂浮状态，浮力等于重力；驱逐舰在长江中行驶时，处于漂浮状态，浮力等于重力，所以驱逐舰从海洋驶入长江时，所受的浮力不变，但是根据阿基米德原理可得，由于液体密度变小，故排开水的体积增大，舰船的吃水深度变大。 【变式】海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。如图所示，这是一艘满载排水量为5×104t的海洋科学钻探船。甲板上装有很高的钻塔，可以安装并控制钻杆进行拉升作业，使钻头和钻杆可在4000m深的海底向下钻取岩芯进行研究。（海水的密度取1.03×103kg/m3，g取10N/ kg） (1)该钻探船满载航行时，从密度较小的海域驶入密度较大的海域，钻探船排开海水的体积________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)该钻探船满载航行时，受到海水的浮力是多少？ (3)钻头在4000m深的海底受到海水的压强是多少？ 【答案】(1)变小 (2) (3) 【详解】（1）钻探船漂浮时，浮力等于重力（重力不变，浮力不变）。根据阿基米德原理，当海水密度增大时，排开海水的体积会变小。 （2）钻探船满载时排开海水的质量 根据阿基米德原理，浮力 （3）根据液体压强公式，代入数据钻头在4000m深的海底受到海水的压强是 题型十 潜水艇的原理 【典型例题】潜艇从海中高密度水层驶入低密度水层时，急速掉落的现象称为“掉深”，如题图所示，下列关于“掉深”原因的解释正确的是（　　） A．潜艇的质量变小 B．潜艇所受压强变大 C．潜艇所受浮力变小 D．潜艇所受重力变大 【答案】C 【详解】A．潜艇的质量是其自身的固有属性，不会因为从高密度水层驶入低密度水层而发生改变，故A错误； B．潜艇所受压强变大是“掉深”过程中深度增加导致的结果，并非引发“掉深”现象的原因，故B错误； C．根据阿基米德原理，潜艇从高密度水层进入低密度水层时，水的密度减小，而潜艇排开水的体积保持不变，所以潜艇受到的浮力变小；当浮力小于自身重力时，潜艇会急速下落，这正是“掉深”现象的原因，故C正确； D．潜艇的重力由其自身质量和搭载物的质量决定，不会因为水层密度的变化而变大，故D错误。 故选C。 【变式】如图所示是核潜艇训练时的情景。假设海水密度不变，关于该核潜艇，下列说法正确的是（　　） A．靠改变排开海水的体积来实现上浮与下潜 B．在海面上漂浮时，排开的海水的重力等于自身的重力 C．在上浮过程中，所受的浮力逐渐变大 D．在下潜过程中，海水对核潜艇底部的压强不变 【答案】B 【详解】A．潜水艇在水中时，排开水的体积不变，是靠改变自身重力实现上浮和下潜。当潜水艇水舱进水时，潜艇自身重量增加，浮力小于重力，于是就下潜。反之，水舱中水排出艇外，潜水艇重量减轻，浮力大于重力，于是就上浮。故A错误； B．潜水艇在海面上漂浮时，由漂浮条件和阿基米德原理可得 即受到的重力等于它排开海水的重力，故B正确； C．在上浮过程中，海水的密度不变，潜水艇排开海水的体积不变，根据可知，所受的浮力不变，故C错误； D．在下潜过程中，随着海水深度的增加，由可知海水对核潜艇底部的压强变大，故D错误。 故选B。 题型十一 气球和飞艇的原理 【典型例题】珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。飞艇下边腹部还有一个很小的副气囊（如图甲），里面充空气，通过调节副气囊的空气垫就可以调节压力，假设在此前的一次实验中，该浮空艇（表皮很薄的气囊）体积为，内部充有氦气和空气的混合气体，其密度为。浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为2000kg；试根据所学知识回答下列问题： (1)下列飞行器件中，其升空原理与飞艇相同的是_________。 A．孔明灯 B．直升机 C．火箭 D．民航客机 (2)飞艇从近地面升到高空的过程中，所受大气压将_________，所以在升空过程浮空艇为了保持内外气压差处在安全范围，副气囊需要_________（选填“排出”或“吸入”）空气。 (3)该实验中，曾将浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上（如图乙），若浮空艇周围空气的密度为，则浮空艇所受浮力大小为_________N；为了有效控制浮空艇，要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，则锚泊车的质量是多少________?（缆绳的重力忽略不计，仪器舱和副气囊体积忽略不计） 【答案】(1)A (2) 减小 排出 (3) 【详解】（1）飞艇是依靠空气浮力升空的； A．给孔明灯加热时内部空气的重力减小，孔明灯受到的浮力大于重力而使孔明灯升空，所以是依靠空气浮力升空的，故A符合题意； B．直升机的机翼在转动时对空气有一个向下的力由于力的作用是相互的，空气对机翼产生一个向上的力，使其上升，故B不符合题意； C．火箭升空是利用了力的作用是相互的，故C不符合题意； D．民航客机是利用流体压强与流速的关系升空的，故D不符合题意。 故选A。 （2）[1][2]因为大气压强随海拔升高而减小，飞艇从近地面升到高空的过程中，所受大气压将减小，在升空过程浮空艇为了保持内外气压差处在安全范围，副气囊需要排出空气，使气囊内的气体减少，压强减小。 （3）[1]浮空艇排开空气的体积，浮空艇所受到的浮力 [2]该浮空艇内部混合气体的重力 浮空艇的表皮及外壁仪器舱的总重力 浮空艇的总重力 由力的平衡条件可知，缆绳拉力 因为锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，所以锚泊车的重力 由可知，锚泊车的质量 【变式】如图所示为我国首架国产载人飞艇，若飞艇充入气体后的质量是1.5t，体积为1500m3。已知空气的密度为1.29 kg/m3，g取10N/kg。求： (1)充入气体后飞艇所受的重力多大？ (2)当所载人质量为多少千克时，飞艇能够悬浮在空中？ 【答案】(1)1.5×104N (2) 【详解】（1）充入气体后飞艇所受的重力为G=mg=1.5t×10N/kg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N （2）飞艇悬浮在空中时，所受浮力等于所受的重力。则此时的总重力为G总=F浮=ρ气V排g=1.29kg/m3×1.5×103m3×10N/kg=1.935×104N 此时所载人所受重力为G人=G总-G=1.935×104N-1.5×104N=4.35×103N 所载人质量为 题型十二 浮力与液面升降问题 【典型例题】如图所示，开始时图甲中冰块位于容器底部，图乙中冰块漂浮于水面，冰块上方均放置有一小铁块。当冰块熔化完后，图甲中的水面与开始时相比将会______（选填“上升”“下降”或“不变”）；图乙中的水面与开始时相比将会______（选填“上升”“下降”或“不变”）。 【答案】 下降 下降 【详解】[1]如图甲所示，冰块没有熔化时，冰块和铁块排开水的体积为，当冰块熔化完后，质量不变，冰熔化成水的体积为 铁块沉底，故冰熔化成水所占的体积与铁块排开水的体积为，由于冰的密度小于水的密度，故，故，即甲中的水面与开始时相比将会下降。 [2]将冰块与铁块当成一个整体，如图乙所示，冰块没有熔化时，冰块与铁块这个整体漂浮在水面上，故冰块和铁块所受的浮力为 冰块完全熔化成水时，这个整体的总重力不变，但是铁块沉底，容器底部对铁块有支持力，这个整体受到了竖直向下的重力，竖直向上的浮力，和容器底部对铁块有支持力，这个整体的浮力变小，故整体排开水的体积变小；图乙中的水面与开始时相比将会下降。 【变式】如图所示，自由漂浮在海面上的冰山仅仅露出“冰山一角”，它把巨大的身躯隐藏在海面下，对远航的轮船形成潜在威胁。巨大的冰山漂浮在海面上时受到的合力为______；若全球变暖导致冰山完全熔化，则海平面将______（选填“上升”、“下降”或“不变”）。（已知） 【答案】 0 上升 【详解】[1]巨大的冰山漂浮在海面上，受到的浮力与重力平衡，浮力与重力大小相等，方向相反，合力为0。 [2]冰山漂浮 由此得，冰化成水，质量不变，即，由于，所以，也就是冰山化成水的体积大于熔化前排开海水的体积，冰山完全熔化，则海平面将上升。 题型十三 液体中的物体上方与下方有绳子的问题 【典型例题】如图所示，质量为0.6kg，体积为800cm3的长方体木块浸没在装有某种液体的柱形容器中，且保持静止，细线对木块的拉力为2N。g=10N/kg，求： (1)浸没时木块受到的浮力； (2)此液体的密度； (3)剪断细线待木块静止后，木块所受的浮力。 【答案】(1)8N (2) (3)6N 【详解】（1）木块的重力为 木块浸没静止时受到的浮力为 （2）根据可知，此液体的密度为 （3）由于浸没时浮力大于重力，剪断细线后木块上浮，木块静止后漂浮，漂浮时木块所受的浮力为 【变式】在某海域，装满货物的密封集装箱意外落入海水中，沉入40m深的海底（未陷入）。如图甲所示，打捞船匀速竖直打捞集装箱，钢缆绳对集装箱的拉力F随提升高度h的变化情况如图乙所示。海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg，不计海水的阻力和钢缆绳自重，则下列有关说法正确的是（　　） A．集装箱所受重力为5.6×105N B．打捞过程中，集装箱（未露出水面）底部受到海水的压强减小，所受浮力也减小 C．集装箱刚露出水面时，底部受到海水的压强为3×104Pa D．集装箱的体积为40m3 【答案】C 【详解】A．当集装箱完全露出水面后，不受到向上的浮力，此时的拉力较大，由图乙可知，拉力为1.0×106N，而打捞船匀速竖直打捞集装箱，集装箱受力平衡，此时重力等于拉力，即重力为1.0×106N，故A错误； B．根据可知，打捞过程中，深度减小，集装箱（未露出水面）底部受到海水的压强减小，但排开水的体积不变，由可知浮力不变，故B错误； C．由题意可知，集装箱的高度为 即集装箱刚露出水面时，底部的深度为3m，底部受到海水的压强为，故C正确； D．由乙图可知，集装箱浸没时钢缆绳对集装箱的拉力为5.6×105N，集装箱完全浸没时， 集装箱浸没时，集装箱的体积等于排开液体的体积，则集装箱的体积为，故D错误。 故选C。 题型十四 浮力与压强的综合问题 【典型例题】甲、乙两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上，容器内盛有不同种类的液体。将完全相同的实心物块A、B分别用一根不计质量的细线拉住并浸没在液体中，A、B均不与容器接触，此时甲、乙两容器中液面相平，如图所示。已知细线对物块A、B的拉力大小相等且不为零，下列判断中正确的是（　　） A．物块A受到的浮力小于物块B受到的浮力 B．物块的密度等于两种液体密度之和的一半 C．剪断两根细线，物块都静止时，甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力 D．剪断两根细线，物块都静止时，甲容器底所受液体压强大于乙容器底所受液体压强 【答案】BD 【详解】A．设绳子拉力为F，物重为G，由题可知，A受到的浮力为 B受到的浮力为 所以，故A错误； B．两物块受到的浮力之和为 根据阿基米德原理可得 物块的重力为 则有，解得，故B正确； C．两物块完全浸没时，A受到的浮力较大，故可知，因为容器相同，实心物块A、B也完全相同，液面等高，所以两个容器中液体体积相同，根据可知，甲液体的质量大，所以甲液体的重力大，剪断两根细线，以整体为研究对象，甲整体的重力大，所以甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力，故C错误； D．剪断两根细线，A最终漂浮，B最终沉底，故A受到的浮力等于自身重力，B受到的浮力小于自身重力，即A受到的浮力较大。甲容器底受到液体的压力等于液体的重力和物块A对液体的压力之和，由于力的作用是相互的，A给液体的压力等于A受到的浮力，则甲容器底所受液体压强为 乙容器底受到液体的压力等于液体的重力和物块B对液体的压力之和，同理，B给液体的压力等于B受到的浮力，则乙容器底所受液体压强为 因为、，所以，即甲容器底所受液体压强大于乙容器底所受液体压强，故D正确。 故选BD。 【变式】如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，烧杯的底面积为100cm2。一个质量为800g、体积为1000cm3的实心物体A用细线系住，将其一半浸入烧杯的水中，则物体A受到的浮力为______N；若剪断细线，物体A静止后，烧杯对台秤的压强变化了______Pa。 【答案】 5 300 【详解】[1]由题意可知，实心物体A的一半浸入水中时，由阿基米德原理可得受到的浮力为 [2]剪断细线前，实心物体A受到的浮力为5N，根据题意可知，实心物体A的密度 实心长方体A的密度小于水的密度，剪断细线后，实心长方体A静止时处于漂浮状态，所受浮力 剪断细线后，实心长方体受到的浮力增大量为 由力的作用是相互的可知，实心长方体对水的压力也增大了3N，所以，烧杯对台秤的压力也增大了3N，烧杯对台秤的压强的变化量为 题型十五 与浮力相关的设计实验 【典型例题】天津独流老醋是中国三大传统名醋之一。在一次跨学科实践活动中，老师要求通过实验测量出独流老醋的密度，提供的材料有：粗细均匀的木棒（长约20cm），塑料杯、细铜丝、刻度尺、小金属块、足量的水（水的密度为）。请你根据所学的知识，选择合适的材料，设计一个测量独流老醋密度的实验方案。要求： (1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量； (2)写出老醋密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）根据物体的浮沉条件，将细木棒下端缠一些细铜丝制成“密度计”，分别放入水中时和老醋中，处于漂浮状态，根据露出液面的高度判断，所以，实验步骤为： ①用刻度尺测出细木棒的长度L0； ②将细木棒下端缠一些细铜丝，放入盛水的塑料杯中漂浮时测出细木棒露出液面的长度L1； ③将细木棒放入盛老醋的塑料杯中漂浮时测出细木棒露出液面的长度L2。 （2）细木棒浸入水中的长度为L0-L1 则由物体的浮沉条件可知F浮=G 即       ① 细木棒浸入老醋中的长度为 由物体的浮沉条件可知 即       ② 联立①②可得 【变式】“一滴独流醋，十里运河香”。薛悟理同学活动课上想测量天津独流醋的密度，老师提供如下器材：一把刻度尺、一个正方体木块（表面经处理后不吸水），两个烧杯，一块抹布，足量的水（已知水的密度为）。请你利用上述器材帮助他设计一个实验方案，测出醋的密度。要求： (1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量； (2)写出醋密度的数学表达式。（用已知量和测得量表示） 【答案】(1) 见详解 (2) 【详解】（1）实验中无法直接测量醋的质量及体积，所以可以利用木块漂浮时，排开液体的重力等于木块的重力，再根据阿基米德原理求出醋的密度。具体的实验步骤如下： ①将正方体木块放入盛水的烧杯中，待其静止漂浮后，用刻度尺测出木块浸入水中的深度h1（水面到木块下表面的垂直距离）； ②用抹布擦干木块表面的水，将木块轻轻放入盛醋的烧杯中，待其静止漂浮后，用刻度尺测出木块浸入醋中的深度h2。 （2）设正方体木块的边长为a，在水中漂浮时，根据物体的浮沉条件以及阿基米德原理可得，木块的受到的浮力为① 在醋中漂浮时，同理可得，② 由①②可得， 所以醋的密度表示式为 题型十六 其他浮力综合题 【典型例题】校园科技节举行智能潜水器项目比赛。某小组按要求制作了柱形潜水器，它的底面积，高，密度。潜水器内部密封有智能电磁铁和传感器，漂浮在装有水、足够高的圆柱形容器中，容器置于水平铁板上，如图所示。已知水的密度为，取。 (1)潜水器的质量是多少？ (2)水对潜水器底部的压强是多少？ (3)若容器底面积，水深。该小组模拟比赛过程如下：启动潜水器，其内部开关闭合，传感器自动测出潜水器底部到水面的距离，并自动调整电磁铁电流，改变潜水器与铁板间的吸力的大小，使潜水器缓慢匀速下沉，完全浸入水中后，继续保持随变化的关系，加速下沉直至容器底；在容器底停留片刻后，调整电磁铁电流，保持潜水器缓慢匀速上浮回到原出发处。通过计算，求出潜水器下潜到达容器底时吸力的大小，并简要说明潜水器上升过程中吸力随潜水器底部到水面距离的变化情况。 【答案】(1)0.9kg (2)900Pa (3)23N；潜水器上升过程中吸力F随潜水器底部到水面距离x的变化情况是先不变，后减小。 【详解】（1）柱形潜水器，它的底面积为，高为0.15m，密度为，根据密度计算公式，可得潜水器的质量 （2）浮力产生的原因是上下表面的压力差，由于上表面露出，故浮力等于下底面的压力，漂浮时潜水艇所受浮力大小等于自身重力的大小，即 代入数据有 解得 （3）根据公式，可得潜水艇未开始下沉之前底部到水面的距离 潜水器与铁板间的吸力为F，潜水器底部到水面的距离x，浸没之前，潜水器缓慢匀速下沉，受力平衡，有，则 代入数据可得 当潜水器浸没时，水面上升的高度为 因此当潜水器完全沉至容器底部时，容器底部距离水面的距离为 潜水器浸没后，F随x变化的关系仍成立，当潜水器到达容器底时，即时，吸力 潜水器缓慢匀速上浮至未露出水面前，因为潜水艇重力大小和所受浮力大小不变，所以潜水艇与铁板间的吸力也不变，即潜水器缓慢匀速上浮至未露出水面前，潜水艇与铁板间的吸力随潜水器底部到水面的距离x的减小而不变；从潜水艇上表面开始露出水面至回到原出发处的过程中，潜水艇受到的浮力在逐渐变小，因此潜水艇与铁板间的吸力随潜水器底部到水面的距离x的减小而减小。所以潜水器上升过程中吸力F随潜水器底部到水面距离x的变化情况是先不变，后减小。 【变式】水平桌面上的薄壁柱形容器中盛有适量水，容器底面积为200cm2，底部有一阀门。A、B是边长均为10cm的正方体，A、B的密度之比为1：4。用一根不计质量和体积，原长为10cm的弹簧将A、B连接起来，置于盛水容器中，待稳定后，A、B状态如图，此时弹簧长度为11cm。弹簧的弹力每变化1N弹簧的形变量改变0.5cm。求： （1）物体B的重力； （2）打开阀门缓慢放水，当B沉底且弹簧恢复原长时，容器中剩余水的深度； （3）继续放水300cm3，关闭阀门，此时弹簧的弹力。 【答案】（1）12N；（2）23cm；（3）1.5N 【详解】解：（1）由图可知，物体B完全浸没在水中，物体B受到一个向上的浮力和弹簧对B一个向上的拉力以及竖直向下的重力；弹簧对B的拉力 F拉=×(11-10)cm=2N 物体B受到的浮力 F浮=ρ排gV排=1×103kg/m3×10N/kg×10×10×10×10-6m3=10N 故物体B的重力 GB= F浮+ F拉=10N+2N=12N （2）物体B的重力的密度 ρB===1.2×103kg/m3 因为物体A、B体积相等，密度之比为1：4，则物体A的密度为 ρA=ρB =×1.2×103kg/m3=0.3×103kg/m3 物体A的重力 GA=ρAVAg=0.3×103kg/m3×10×10×10×10-6m3×10N/kg=3N 打开阀门缓慢放水，当B沉底且弹簧恢复原长时，即此时弹簧无弹力，物体A处于漂浮状态，浮力等于重力，则此时物体A排开水的体积为 V排===3×10-4m3=300cm3 物体A浸在水中的深度 h浸===3cm 容器中剩余水的深度 h= h浸+ h弹簧+ hB=3cm+10cm+10cm=23cm （3）当B沉底且弹簧恢复原长时，容器中水的体积 V水=S容h-VB-V排=200cm3×23cm-10cm×10cm×10cm-300cm3=3300cm3 继续放水300cm3后剩余水的体积 V剩=V水-V放=3300cm3-300cm3=3000cm3 设此时物体A浸入水的深度为hcm，则物体A与物体B之间即弹簧处所位置截面内水的体积等于剩余水的体积减去物体A与物体B所在截面内水的体积，即 V弹簧截面=3000cm3-[200cm2×(h+10)cm-10cm×10cm×(h+10)cm]=100(20-h)cm3 此时弹簧处所位置截面内水的高度即弹簧的长度，即 h弹’= 由题意可知，此时弹簧处于被压缩状态，故弹簧被压缩的长度 h压缩=h弹簧- h弹’=10cm-=0.5hcm 则此时弹簧的对物体A的弹力 F弹力=×0.5hcm=hN 物体A受到的浮力 F浮A=ρ水gV排‘=1×103kg/m3×10N/kg×10×10×h×10-6m3=hN 对物体A进行受力分析，A受到一个向上的浮力、弹簧对A向上的弹力以及一个竖直向下的重力，此时，物体A受力平衡，故 F浮A+ F弹力=GA 故 hN+ hN=3N 解得 h=1.5 故此时弹簧的弹力为1.5N。 答：（1）物体B的重力为12N； （2）打开阀门缓慢放水，当B沉底且弹簧恢复原长时，容器中剩余水的深度为23cm； （3）继续放水300cm3，关闭阀门，此时弹簧的弹力为1.5N。 【基础夯实 巩固提升】 1．如下图所示，“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是（　　） A．“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大 B．“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变 C．“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变 D．“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大 【答案】A 【详解】在万米深海处继续下潜的过程中，根据和可知，“奋斗者”号排开水的体积不变，深度变大，故“奋斗者”号受到海水的浮力不变，压强变大，故A正确，BCD错误。 故选A。 2．请同学们根据生活经验，判断下列描述符合实际情况的是（　　） A．一个鸡蛋的重力约为5N B．湖南省长沙地区的大气压强约为1.01×105Pa C．一个中学生走路时对地面的压强约为2000Pa D．一个中学生游泳时所受浮力约为50N 【答案】B 【详解】A．一个鸡蛋的质量约为50g，则一个鸡蛋的重力约为 ，故A不符合题意； B．一个标准大气压约1.013×105Pa， 湖南省长沙地区的大气压强接近标准大气压，约为1.01×105Pa，故B符合题意； C．中学生的体重约为，双脚站立时与水平地面的接触面积约为，双脚对水平地面的压强约为 走路时单脚着地，受力面积减小一半，则对地面压强增大一倍，约为2.0×104Pa，故C不符合题意； D．中学生的体重在500N左右，游泳时接近漂浮状态，浮力与重力差不多，约500N，故D不符合题意。 故选B。 3．一个塑料球，放在酒精中悬浮，放在水中漂浮，则该塑料球在两种液体中所受浮力（　　） A．在酒精中所受浮力较大 B．在水中所受浮力较大 C．一样大 D．无法比较 【答案】C 【详解】塑料球漂浮或悬浮时，浮力都等于自身重力，塑料球的重力不变，所以塑料球在两种液体中所受浮力大小相等，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．如图一艘总质量为5×106kg的轮船，行驶在长江上，所受浮力为 __________ N；当它从长江驶入海洋，轮船的吃水深度 _______ （选填“减小”、“增大”或“不变”），（g取10N/kg）。 【答案】 5×107 减小 【详解】[1]轮船行驶在长江上，处于漂浮状态，则受到的浮力F浮=G=mg=5×106kg×10N/kg=5×107N [2]轮船从长江驶入海洋，一直处于漂浮状态，受到的浮力等于轮船的重力，轮船的重力不变，则轮船受到的浮力不变；由于海水密度大于江水的密度，则由F浮=ρ液gV排可知，轮船排开液体的体积减小，它将上浮一些，所以吃水深度将减小。 5．如图，质量为m、体积为V的木块漂浮在水面上，露出水面的体积为V1，则木块受到的浮力可表示为_________（水的密度为ρ水，g用符号表示）；向烧杯内加入适量盐水，则木块受到浮力大小将_________（选：不变、变小或变大）。 【答案】 F浮=mg 不变 【详解】[1]木块处于漂浮状态，根据浮与沉的条件可知，木块受到的浮力等于其重力，因此木块受到的浮力可表示为F浮=mg。 [2]原来木块漂浮在水面上，如果向容器中加入盐水，液体的密度增大，但木块仍然漂浮在液面上，则木块受到的浮力等于木块的重力；因为木块的重力没变，所以木块受到的浮力不变。 6．如图所示，用手把一个圆柱体物块浸没在水中。物块的上表面受到水的压力大小为14.7N，它的下表面受到水的压力大小为20.5N，物块受到的浮力大小为___________N，若物块重为8N，放手后这个物块将___________（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。 【答案】 5.8 下沉 【解析】[1][2]浮力的产生的本质是液体对物体上下表面的压力差。所以 若物块重为8N，因为，所以放手后这个物块将下沉。 7．小明将鸡蛋放入装有适量水的烧杯中，松手后鸡蛋沉入水底，如图所示，请在图中作出鸡蛋的受力示意图_________，此时鸡蛋受到水的浮力_____（选填“大于”“小于”或“等于”）重力。 【答案】 小于 【详解】[1]鸡蛋在水中受到三个力的作用：重力、支持力、浮力，示意图如下： [2]因为鸡蛋沉入水底，，所以此时鸡蛋受到水的浮力小于重力。 8．仁爱礁是我国的固有领土，隶属我国海南省三沙市，中国公务船只定期在那里巡视，如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船，该船满载时排开水的体积为5×103m3（海水密度为1.0×103kg/m3，g取 10N/kg）。 (1)该船满载时排开水的质量是多少？ (2)船满载时受到的浮力为多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）已知该船满载时排开水的体积，海水的密度。根据，可得排开水的质量 （2）根据阿基米德原理，船满载时受到的浮力等于它排开的水的重力即 9．小明在大海里游泳时，发现身体比在淡水里游泳更轻，他猜想自身所受浮力可能与液体密度有关。他用水、烧杯、鸡蛋、食盐、玻璃棒等器材设计了一个实验。他把鸡蛋放入装有适量水的烧杯中，鸡蛋浸没在水中并下沉至水底，这说明鸡蛋所受的浮力_________自身重力（选填“大于”或“小于”），然后慢慢向水中加食盐并均匀搅拌，发现鸡蛋能够悬浮在水中。通过这个实验得到的结论是：浸没在液体中的物体，_________不变时，_________变大，物体所受的浮力也变大。由此证明他的猜想是正确的。 【答案】 小于 物体排开液体的体积 液体的密度 【解析】[1]把鸡蛋放入装有适量水的烧杯中，鸡蛋浸没在水中并下沉至水底，根据物体的浮沉条件可知，鸡蛋所受的浮力小于自身重力。 [2]在探究浮力与液体密度的关系实验中，由控制变量法可知，要控制排开液体的体积不变，因为要研究的是浮力与液体密度这一个变量的关系，只有控制排开液体体积不变，才能准确得出浮力与液体密度的关系。 [3]慢慢向水中加食盐并均匀搅拌，液体密度变大，鸡蛋能够悬浮在水中，根据物体的浮沉条件可知，鸡蛋所受的浮力等于自身重力，说明鸡蛋受到的浮力变大了，所以浸没在液体中的物体，排开液体的体积不变时，液体密度变大，物体所受的浮力也变大。 10．杭杭在厨房帮妈妈煮饺子，发现饺子刚入锅时沉在水底，一段时间后饺子鼓起来，煮熟后漂浮在水面上。杭杭猜想，物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关，于是设计实验进行探究。他把适量砂子装入气球，并充入少量空气，制成一个“饺子”进行了如下实验。实验中充入“饺子”的空气质量忽略不计。 (1)从饺子下入锅里到沉在锅底这一过程，饺子所受液体的压强___________（选填“变小”或“变大”）； (2)如图乙所示，将“饺子”浸入水中，“饺子”沉底，它受到的浮力与其重力的大小关系为F乙___________G；此时“饺子”受力___________（选填“平衡”或“不平衡”）； (3)用测力计把“饺子”竖直拉离水底，在水中静止，测力计的示数如图丙所示，它受到的浮力F丙=___________N； (4)向“饺子”中充入适量空气，体积变大，浸入水中，测力计的示数如图丁所示，此时它受到的浮力为，则与的大小关系为F丁___________F丙； (5)向“饺子”中充入更多的空气，浸入水中，“饺子”排开水的体积更大，最终漂浮在水面上，如图戊所示。至此，杭杭验证了自己的猜想，即物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关，且排开液体的体积越大，浮力越___________。 【答案】(1)变大 (2) < 平衡 (3)0.6 (4)> (5)大 【详解】（1）随着饺子下沉到锅底，其所处的液体深度增加，根据液体压强的计算公式可知，饺子所受液体的压强随着深度的增加而变大。 （2）[1]根据物体的浮沉条件可知，当物体在液体受到的浮力小于其重力时，物体沉底，因此。 [2]如图乙，“饺子”沉在底部，处于静止状态，故此时“饺子”受力平衡。 （3）由图甲可知，根据力的平衡，测力计的示数等于“饺子”的重力大小，即G＝1.6N。用测力计把“饺子”竖直拉离水底，在水中静止，“饺子”受到平衡力的作用，根据受力分析可知，此时“饺子”受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和向上的拉力作用，即 如图丙所示，此时测力计的示数，因此此时“饺子”受到的浮力为 （4）丁图中，根据受力分析可知，此时“饺子”受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和向上的拉力作用，即 此时测力计的示数等于拉力的大小，即，因此此时“饺子”受到的浮力为 则F丁与F丙的大小关系为。 （5）如图戊所示，“饺子”漂浮在水上，根据物体的浮沉条件可得，此时“饺子”所受的浮力等于重力，即 因此有 且从丙到戊，“饺子”的体积在增大，排开液体的体积增大，由此可得，物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关，且排开液体的体积越大，浮力越大。 【培优拓展 思维创新】 1．如图所示，把一个苹果放入浓食盐水中，苹果处于漂浮状态（假设苹果密度均匀），如果把苹果水面以上的部分切去，余下部分苹果放回原浓食盐水中，它将（　　） A．仍然漂浮 B．刚好悬浮 C．沉入水底 D．无法判断 【答案】A 【详解】苹果处于漂浮状态，依据密度与浮沉关系可知，苹果的密度较均匀，切去水面以上的部分后，并基于密度不变且小于盐水密度的推理得出仍漂浮的结论，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉。对此现象，下列说法正确的是（    ） A．西瓜的密度比李子的密度大 B．西瓜漂浮时所受浮力大于重力 C．李子下沉过程中所受水的压强不变 D．李子浸没后，下沉过程中所受浮力大小不变 【答案】D 【详解】A．当物体漂浮时；当物体下沉时。则西瓜漂浮时西瓜密度比水小；李子下沉时李子密度比水大，则西瓜的密度比李子密度小。故A错误； B．当物体漂浮时，。则西瓜漂浮时所受浮力等于它自身重力，故B错误； C．液体压强随深度增加而增大。李子下沉过程中，深度增加，所受水的压强增大，故C错误； D．李子浸没后，下沉过程中排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知，李子所受浮力不变，故D正确。 故选D。 3．把一金属块浸没在盛满酒精的杯子中时，从杯子中溢出了8 g酒精；若把它浸没在盛满水的杯子中，从杯中溢出水的质量为（）（    ） A．12.5 g B．10 g C．8 g D．6.4 g 【答案】B 【详解】由可得，溢出酒精的体积 金属块的体积 把金属块浸没在盛满水的杯中时，溢出水的体积 则溢出水的质量为 故选B。 4．近年来由于全球气候变暖，南极洲冰川熔化加快，如图所示，有一浮冰漂浮在海面上，已知浮冰是由淡水凝固而成，若浮冰质量为，浮冰受到的浮力为__________N；浮冰全部熔化后，海平面会__________（选填“上升”“不变”或“下降”）。（，g取） 【答案】 上升 【详解】[1]浮冰的重力，由于浮冰漂浮，浮力等于物体重力，则。 [2]因为浮冰漂浮于海面上，所以①，又因为冰熔化成水后，其质量不变，重力不变，所以②，由①②可得，因为，所以，即：浮冰熔化为海水的体积大于浮冰排开海水的体积。所以浮冰全部熔化后，海平面水位会上升。 5．如图所示，在无风的天气里，人们在空旷的场地放飞孔明灯。孔明灯能升空的原因：底部点燃的火源加热了孔明灯内的空气，灯内空气受热膨胀，一部分空气从灯中排出，使灯内空气的密度__________灯外空气的密度，当它所受的浮力__________自身重力时，就能升上天空。（均选填“大于”“等于”或“小于”） 【答案】 小于 大于 【详解】[1][2]底部点燃的火源加热了孔明灯内的空气，灯内空气受热膨胀，一部分溢出，灯内空气体积不变，质量变小，根据，灯内空气的密度小于灯外空气的密度。 根据阿基米德原理，孔明灯受到的浮力等于排开的空气的重力，当它所受的浮力大于自身重力时，就能升上天空。 6．某航母满载时排水量是67000 t，吃水深度（海面到船底的距离）为10 m，海水的密度为，该航母在海上满载航行时受到的浮力是_________N，此时航母底部受到海水的压强为_________Pa；如果航母上部分飞机起飞离开航母，航母受到的浮力将_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。（取） 【答案】 变小 【详解】[1] 航母满载时排水量是67000 t，故航母满载时所受浮力 [2]航母的吃水深度约为10 m（海面到船底的距离），故船底受到海水的压强 [3] 航母处于漂浮状态，如果航母上部分飞机起飞离开，航母的总重力变小，根据可知航母受到的浮力将变小。 7．如图所示，把鸡蛋放入清水中，然后向水中加盐，鸡蛋开始上浮。请画出鸡蛋在加速上浮过程中的受力示意图。 【答案】 【详解】鸡蛋在加速上浮过程中，受到两个力： 浮力：方向竖直向上，作用点在鸡蛋的重心，图中的O点，且浮力的大小大于重力； 重力G：方向竖直向下，作用点也在鸡蛋的重心O点。 受力示意图绘制：从重心O出发，画一条向上的箭头，标注，箭头长度比重力的箭头长，因为加速上浮时； 从重心O出发，画一条向下的箭头，标注G，如图所示： 8．小海在游览一个造船厂时发现，某一个船坞内，技术人员常常将潜艇模型浸没在水中，用细绳将它的底部和船坞底部竖直相连，进行有关测试，如图甲所示。回家后，小海制作了一个图乙所示的简化版模型，他将船坞简化为一个薄壁柱形容器，容器置于水平地面上，底面积为；潜艇模型简化为一个底面积为、高度为10cm的钢制空心长方体A。容器底部和潜艇模型A由一根细绳相连（A的上表面与水面平行）。此时，细绳对A的拉力为9N。（已知，g取10N/kg） (1)求潜艇模型A所受的浮力。 (2)求潜艇模型A空心部分的体积。 (3)若潜艇模型A从容器中吸入水，使细绳的拉力变为3N（潜艇模型仍浸没在水中），则潜艇模型A吸入水的质量是多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）解：潜艇模型A的体积为： 因为潜艇模型A浸没在水中，所以排开水的体积 。 根据阿基米德原理，潜艇模型A所受的浮力为： 。 （2）解：潜艇模型A在水中静止，受到竖直向上的浮力F浮、竖直向下的重力和细绳竖直向下的拉力的作用，处于平衡状态。 根据力的平衡条件可得： 则潜艇模型A的重力为： 潜艇模型A的质量为： 制作模型的钢材体积为： 潜艇模型A空心部分的体积为：。 （3）解：当细绳的拉力变为时，潜艇模型仍浸没在水中，所受浮力不变，仍为。 此时潜艇模型（包括吸入的水）的总重力为。 根据力的平衡条件可得： 则总重力为： 吸入水的重力为： 吸入水的质量为：。 9．测试微型密度计 (1)简易密度计上的刻度分布是_________（选填“均匀”或“不均匀”）的； (2)小华利用不同吸管成功自制了几支密度计，其中精确度最高的密度计是_________； A．长度最长的 B．横截面积最小的 C．质量最大的 D．浸入水中的深度最深的 (3)利用笔芯可自制密度计。为使笔芯_________漂浮在液体中，同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯，应该选用_________。将所选笔芯放入水中，在笔芯上标出液面的位置A，将笔芯放入酒精（）中，标出液面的位置B，如图所示，笔芯在水中和酒精中受到的浮力分别为和，两者的大小关系为：_________。将笔芯放入密度为的液体中，则位置C和D中，液面对应的位置可能是_________。 【答案】(1)不均匀 (2)B (3) 竖直 用了一半油墨的旧笔芯 = D 【详解】（1）简易密度计利用漂浮原理，满足，由此可得，与成反比关系，不是线性关系，所以刻度分布是不均匀的。 （2）A. 长度长可能增加测量范围，但不直接影响刻度灵敏度，故A不符合题意； B. 密度计的精确度取决于其能区分不同液体密度的能力，横截面积S越小，相同密度变化对应的浸入深度变化h越大，刻度间隔越大，精度越高，故B符合题意； C. 质量大会影响密度计的漂浮位置，但不会提高灵敏度，故C不符合题意； D. 浸入深度与密度计的材料和密度有关，并非决定精确度的关键因素，故D不符合题意。 故选B。 （3）[1][2]笔芯竖直漂浮时，更方便观察液面高度，旧笔芯用了一半油墨，重心更低，更容易保持竖直漂浮，所以应选用用了一半油墨的旧笔芯。 [3]笔芯在水和酒精中都处于漂浮状态，此时，所以 [4]液体密度为的介于酒精和水密度之间，根据，可知密度越大，排开液体体积变化越小，所以对应的位置应该在中线以下，所以液面对应的位置可能是D。 10．如图甲所示，童童把饮料罐慢慢按入水中，感觉用的力越来越大。由此她提出了以下猜想： A．浮力的大小可能与物体所处的深度有关； B．浮力的大小可能与物体浸入液体中的体积有关。 为了验证猜想，童童和同学们设计了图乙所示的实验： (1)童童通过观察可知，物体浸没在水中时受到的浮力为________N。 (2)童童通过观察a、c、d三幅图，得出猜想________（选填“A”或“B”）是错误的。 (3)童童通过观察a、b、c三幅图，得出猜想________（选填“A”或“B”）是正确的。 (4)童童通过观察a、b、e三幅图，得出了“浮力的大小与液体的密度有关”的结论。你认为这样得出的结论是否合理？答：_______（选填“合理”或“不合理”）。请你写出理由：______________。 (5)若弹簧测力计不拉物体，最终物体将______（选填“沉底”“漂浮”或“悬浮”）。 (6)我们还可以得出盐水的密度为____________。（g取10N/kg） 【答案】(1)1 (2)A (3)B (4) 不合理 没有控制物体排开液体的体积相同 (5)沉底 (6) 【详解】（1）由图乙中a可知，物体的重力为：； 由图乙中c可知，物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为：； 根据称重法知，物体浸没在水中受到的最大浮力为：； （2）比较a、c、d三图可知，液体的密度相同、排开液体的体积相同，深度不同，弹簧测力计的示数相同，即浮力相同，故可以得出：浸没在液体中的物体受到浮力的大小与深度无关，即得出猜想A是错误的； （3） 比较a、b、c三图可知，液体密度相同，物体浸入液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，即浮力不同，故可以得出：浮力的大小可能与物体浸入液体的体积有关，即得出猜想B是正确的； （4）[1][2]由b图可以看出，物体A没有浸没于水中，和e图中比较，物体排开液体的体积不同，液体的密度也不同，没有控制物体排开水的体积相同，所以不能得出物体受到的浮力大小与液体的密度有关； （5）由于，所以若弹簧测力计不拉物体，最终物体将沉底； （6） 由a、e可得，物体在盐水中受到的浮力为：； 物体在水中和盐水中均浸没，根据可得：， 代入数据解得：。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $2025-2026学年人教版（新教材）物理八年级下册同步培优讲义【题型讲练】 课时10.3 物体的浮沉条件及应用 【第十章 浮力】 目标导航 1 核心考点 2 知识点一 物体的浮沉条件及其应用 2 知识点二 浮力的利用 3 题型讲练 3 题型一 探究物体的浮沉条件 3 题型二 改变物体的浮沉状态 4 题型三 物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系 4 题型四 根据物体的浮沉状态判断密度大小 5 题型五 物体在不同液体中的浮沉比较浮力和密度的大小 5 题型六 漂浮状态的密度计算 6 题型七 密度计原理及应用 6 题型八 盐水选种的原理 7 题型九 轮船的原理 8 题型十 潜水艇的原理 8 题型十一 气球和飞艇的原理 9 题型十二 浮力与液面升降问题 10 题型十三 液体中的物体上方与下方有绳子的问题 11 题型十四 浮力与压强的综合问题 11 题型十五 与浮力相关的设计实验 12 题型十六 其他浮力综合题 13 分层训练 14 【基础夯实 巩固提升】 14 【培优拓展 思维创新】 17 2026年课程标准 物理素养 1、知道物体的浮沉条件。 2、掌握浮力的计算方法‌和浮力的应用。 物理观念：明确物体在液体中的浮沉取决于物体的重力与浮力的关系‌。 科学思维：了解浮力大小等于物体在液体中排开的液体体积的重量‌。 科学探究：应通过实验操作，如浮沉实验，来观察和记录物体在液体中的浮沉现象，从而加深对浮沉条件的理解‌。 科学态度与责任：通过观察、操作、讨论等方式，培养自己的实践能力和团队协作能力，同时激发对科学的兴趣和好奇心‌。 知识点一 物体的浮沉条件及其应用 前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。 1.物体在液体中的浮沉条件 （1）当物体的密度小于液体的密度时，物体所受的浮力大于重力，因此物体会上浮。 （2）当物体的密度等于液体的密度时，物体所受的浮力等于重力，物体将保持悬浮状态。 （3）当物体的密度大于液体的密度时，物体所受的浮力小于重力，因此物体将下沉。 2.漂浮问题的几个规律 规律1：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力。 规律2：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同。 规律3：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小。 规律4：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几。 规律5：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。 特别提醒 （1）如果被研究的物体的平均密度可以知道，则物体的浮沉条件可变成以下形式：①ρ物＜ρ液，上浮 ②ρ物=ρ液，悬浮 ③ρ物＞ρ液，下沉。 （2）冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变；冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。 知识点二 1.调节浮力的大小：采用“空心”增大体积，从而增大浮力，使物体能漂浮在液面上。 2.潜水艇：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的。 3.气球和气艇：气球和飞艇，体内充有密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气），从浮力与重力的大小关系来解释气球升空。 4.浮力的利用：汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重力；汤圆煮熟时，它的体积增大，浮力也随之增大。 特别提醒 （1）轮船采用了把它做成空心的办法，使它能够排开更多的水，增大浮力，使轮船能漂浮在水面上。 （2）密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的。 题型一 探究物体的浮沉条件 【典型例题】小丽同学在洗碗时，她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的作用 C．碗沉入水底后比漂浮在水面上时排开水的质量大 D．碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面下降 【变式】小华同学在探究“影响物体浮沉的因素”时，实验过程如下： 【设计实验】 方案一：如甲图所示，先在塑料瓶外缠上一些铅丝，然后装入适量的水，使塑料瓶刚好能在水中处于悬浮状态，再用夹子夹住管口，用注射器向外抽气时，你会观察到塑料瓶将下沉； 方案二：把装置中的夹子取掉，重新在塑料瓶内装入适量的水，使瓶在水中刚好处于悬浮状态，如图乙所示。当用注射器向瓶内充气时，塑料瓶将上浮。 【交流评估】 (1)方案一中不能用玻璃瓶代替塑料瓶是因为______； (2)鱼在水中的浮沉与______所展示的原理相同；而潜水艇在水中的浮沉与______所展示的原理相同；（以上两空选填“方案一”或“方案二”） (3)从上述实验可以发现，实现浮沉的方法有两种：一是改变物体的体积，二是______。 题型二 改变物体的浮沉状态 【典型例题】把蜡烛、木块、加盖的小玻璃瓶、鸡蛋和若干大头针浸没在水中，松手后，上浮的物体有：加盖的小玻璃瓶、__________；若要使小玻璃瓶沉到水底，你的做法是_____；若要使沉在水底的鸡蛋上浮，你的做法是______。通过探究可以知道：要控制物体的浮与沉，可以通过改变物体所受的重力和__________来实现。 【变式】一玻璃杯内装有一种密度会随着温度的升高而减小的液体。假设当温度为时，一小球恰好悬浮在该液体中如图。忽略小球自身的热胀冷缩，则下列判断中正确的是（　　） A．当温度升高至时，小球将上浮，最终所受浮力大于其在时所受浮力 B．当温度升高至时，小球将下沉，最终所受浮力小于其在时所受浮力 C．当温度降低至时，小球将上浮，最终所受浮力等于其在时所受浮力 D．当温度降低至时，小球将下沉，最终所受浮力大于其在时所受浮力 题型三 物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系 【典型例题】将一个质量为200g的物体放入盛满水的容器中，溢出180g的水，则此物体将（　　） A．沉入水中 B．浮于水面 C．悬浮在水中 D．无法判断 【变式】下图3所示的是a、b两种物质的质量与体积的关系图像，分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两个实心物体，浸没在水中。松手稳定后（　　） A．乙漂浮，乙受到的浮力小 B．甲漂浮，甲受到的浮力大 C．乙沉底，甲受到的浮力大 D．甲沉底，乙受到的浮力大 题型四 根据物体的浮沉状态判断密度大小 【典型例题】将同一支简易密度计先后放在如图所示两杯液体中，静止时所处位置如图所示，则图甲液体的密度______图乙液体的密度，密度计在图甲液体中受到的浮力______在图乙液体中受到的浮力。（均选填“大于”、“小于”或“等于”） 【变式】甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球，它们静止在某种液体中的情况如图所示，那么两球所受的浮力F b______F a，两球的密度ρ b______ρ a。（填“大于”、“小于”或“等于”） 题型五 物体在不同液体中的浮沉比较浮力和密度的大小 【典型例题】如图所示，把一个自制的密度计放入甲、乙两种不同的液体中，则密度计在两液体中所受浮力F甲___________F乙，甲乙两液体的密度大小为ρ甲___________ρ乙（均选填 “大于”、“小于” 或 “等于”）。 【变式】如图所示为明朝时郑和出使西洋用的大型“宝船”，其船体在结构上合理、精致、美观，达到了古代造船工艺的巅峰。当船满载货物所受的浮力________（选填“大于”或“小于”）其空载时受到的浮力；若该船的质量为3000t，则它漂浮在水面所受的浮力为________N；当船从江河驶入大海后，所受浮力________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 题型六 漂浮状态的密度计算 【典型例题】如图所示，在长为L的试管中装入适量的沙子，当把试管放在甲液体中静止时，露出液面的长度为；当把试管放在乙液体中静止时，露出液面的长度为；则___________（选填“大于”“等于”或“小于”），若甲液体是水，则乙液体的密度是___________kg/m3。 【变式】有一木块漂浮在水面上，有的体积露出水面，则木块的密度为___________kg/m3，若木块重力为4N，则它漂浮在水面上受到的浮力是___________N。 题型七 密度计原理及应用 【典型例题】如图所示，木棒的一端缠绕铜丝做成一支简易密度计，将它放入分别装有甲、乙两种液体的烧杯中，它会竖直立在液体中，且在甲中浸入的深度大于在乙中浸入的深度，则（　　） A．液体密度大小ρ甲<ρ乙 B．密度计在液体中是悬浮的 C．密度计排开液体的质量大小m甲=m乙 D．密度计在液体中受到的浮力大小F甲=F乙 【变式】珊珊利用了一半的中性笔芯改装成一支密度计如图，用完全相同的烧杯分别放入适量甲、乙两种液体，并将密度计分别竖直放入其中，密度计静止时两种液体液面恰好相平。则两种液体的密度______；静止时密度计下表面受到的液体压强______；容器对桌面的压力______。（选填“<”、“>”或“=”） 题型八 盐水选种的原理 【典型例题】盐水选种是我国农民常采用的选种方法。将种子放入浓度适当的食盐水中，良种（饱满的种子）会沉入水底，次种（干瘪、虫蛀的种子）会漂浮于食盐水面上，如图所示。次种漂浮在食盐水面时受到的浮力__________它的重力，良种会沉在食盐水底，是因为它的密度比食盐水的密度__________（选填“大”或“小”）。选种时，所使用食盐水的浓度很重要，如果食盐水的浓度太低，则可能出现的现象是__________。 【变式】盐水选种是一种巧妙挑选种子的方法，选种前需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，漂浮于水面的是次种，沉入容器底的是良种（如图）。下列说法正确的是（       ） A．若要选出更饱满的种子，则需要往盐水中加入适当的盐 B．盐水选种时所用盐水的密度大于所有良种的密度 C．漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力 D．体积相同的良种和次种，良种受到的浮力较小 题型九 轮船的原理 【典型例题】我国055型驱逐舰首舰南昌舰的排水量为12000t，表示它浮在海面上排开的海水质量是12000t。此时舰船所受的浮力是_____N，若舰船从海洋驶入长江，吃水深度将_____（选填“变大”，“变小”或“不变”）。 【变式】海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。如图所示，这是一艘满载排水量为5×104t的海洋科学钻探船。甲板上装有很高的钻塔，可以安装并控制钻杆进行拉升作业，使钻头和钻杆可在4000m深的海底向下钻取岩芯进行研究。（海水的密度取1.03×103kg/m3，g取10N/ kg） (1)该钻探船满载航行时，从密度较小的海域驶入密度较大的海域，钻探船排开海水的体积________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)该钻探船满载航行时，受到海水的浮力是多少？ (3)钻头在4000m深的海底受到海水的压强是多少？ 题型十 潜水艇的原理 【典型例题】潜艇从海中高密度水层驶入低密度水层时，急速掉落的现象称为“掉深”，如题图所示，下列关于“掉深”原因的解释正确的是（　　） A．潜艇的质量变小 B．潜艇所受压强变大 C．潜艇所受浮力变小 D．潜艇所受重力变大 【变式】如图所示是核潜艇训练时的情景。假设海水密度不变，关于该核潜艇，下列说法正确的是（　　） A．靠改变排开海水的体积来实现上浮与下潜 B．在海面上漂浮时，排开的海水的重力等于自身的重力 C．在上浮过程中，所受的浮力逐渐变大 D．在下潜过程中，海水对核潜艇底部的压强不变 题型十一 气球和飞艇的原理 【典型例题】珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。飞艇下边腹部还有一个很小的副气囊（如图甲），里面充空气，通过调节副气囊的空气垫就可以调节压力，假设在此前的一次实验中，该浮空艇（表皮很薄的气囊）体积为，内部充有氦气和空气的混合气体，其密度为。浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为2000kg；试根据所学知识回答下列问题： (1)下列飞行器件中，其升空原理与飞艇相同的是_________。 A．孔明灯 B．直升机 C．火箭 D．民航客机 (2)飞艇从近地面升到高空的过程中，所受大气压将_________，所以在升空过程浮空艇为了保持内外气压差处在安全范围，副气囊需要_________（选填“排出”或“吸入”）空气。 (3)该实验中，曾将浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上（如图乙），若浮空艇周围空气的密度为，则浮空艇所受浮力大小为_________N；为了有效控制浮空艇，要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，则锚泊车的质量是多少________?（缆绳的重力忽略不计，仪器舱和副气囊体积忽略不计） 【变式】如图所示为我国首架国产载人飞艇，若飞艇充入气体后的质量是1.5t，体积为1500m3。已知空气的密度为1.29 kg/m3，g取10N/kg。求： (1)充入气体后飞艇所受的重力多大？ (2)当所载人质量为多少千克时，飞艇能够悬浮在空中？ 题型十二 浮力与液面升降问题 【典型例题】如图所示，开始时图甲中冰块位于容器底部，图乙中冰块漂浮于水面，冰块上方均放置有一小铁块。当冰块熔化完后，图甲中的水面与开始时相比将会______（选填“上升”“下降”或“不变”）；图乙中的水面与开始时相比将会______（选填“上升”“下降”或“不变”）。 【变式】如图所示，自由漂浮在海面上的冰山仅仅露出“冰山一角”，它把巨大的身躯隐藏在海面下，对远航的轮船形成潜在威胁。巨大的冰山漂浮在海面上时受到的合力为______；若全球变暖导致冰山完全熔化，则海平面将______（选填“上升”、“下降”或“不变”）。（已知） 题型十三 液体中的物体上方与下方有绳子的问题 【典型例题】如图所示，质量为0.6kg，体积为800cm3的长方体木块浸没在装有某种液体的柱形容器中，且保持静止，细线对木块的拉力为2N。g=10N/kg，求： (1)浸没时木块受到的浮力； (2)此液体的密度； (3)剪断细线待木块静止后，木块所受的浮力。 【变式】在某海域，装满货物的密封集装箱意外落入海水中，沉入40m深的海底（未陷入）。如图甲所示，打捞船匀速竖直打捞集装箱，钢缆绳对集装箱的拉力F随提升高度h的变化情况如图乙所示。海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg，不计海水的阻力和钢缆绳自重，则下列有关说法正确的是（　　） A．集装箱所受重力为5.6×105N B．打捞过程中，集装箱（未露出水面）底部受到海水的压强减小，所受浮力也减小 C．集装箱刚露出水面时，底部受到海水的压强为3×104Pa D．集装箱的体积为40m3 题型十四 浮力与压强的综合问题 【典型例题】甲、乙两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上，容器内盛有不同种类的液体。将完全相同的实心物块A、B分别用一根不计质量的细线拉住并浸没在液体中，A、B均不与容器接触，此时甲、乙两容器中液面相平，如图所示。已知细线对物块A、B的拉力大小相等且不为零，下列判断中正确的是（　　） A．物块A受到的浮力小于物块B受到的浮力 B．物块的密度等于两种液体密度之和的一半 C．剪断两根细线，物块都静止时，甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力 D．剪断两根细线，物块都静止时，甲容器底所受液体压强大于乙容器底所受液体压强 【变式】如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，烧杯的底面积为100cm2。一个质量为800g、体积为1000cm3的实心物体A用细线系住，将其一半浸入烧杯的水中，则物体A受到的浮力为______N；若剪断细线，物体A静止后，烧杯对台秤的压强变化了______Pa。 题型十五 与浮力相关的设计实验 【典型例题】天津独流老醋是中国三大传统名醋之一。在一次跨学科实践活动中，老师要求通过实验测量出独流老醋的密度，提供的材料有：粗细均匀的木棒（长约20cm），塑料杯、细铜丝、刻度尺、小金属块、足量的水（水的密度为）。请你根据所学的知识，选择合适的材料，设计一个测量独流老醋密度的实验方案。要求： (1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量； (2)写出老醋密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 【变式】“一滴独流醋，十里运河香”。薛悟理同学活动课上想测量天津独流醋的密度，老师提供如下器材：一把刻度尺、一个正方体木块（表面经处理后不吸水），两个烧杯，一块抹布，足量的水（已知水的密度为）。请你利用上述器材帮助他设计一个实验方案，测出醋的密度。要求： (1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量； (2)写出醋密度的数学表达式。（用已知量和测得量表示） 题型十六 其他浮力综合题 【典型例题】校园科技节举行智能潜水器项目比赛。某小组按要求制作了柱形潜水器，它的底面积，高，密度。潜水器内部密封有智能电磁铁和传感器，漂浮在装有水、足够高的圆柱形容器中，容器置于水平铁板上，如图所示。已知水的密度为，取。 (1)潜水器的质量是多少？ (2)水对潜水器底部的压强是多少？ (3)若容器底面积，水深。该小组模拟比赛过程如下：启动潜水器，其内部开关闭合，传感器自动测出潜水器底部到水面的距离，并自动调整电磁铁电流，改变潜水器与铁板间的吸力的大小，使潜水器缓慢匀速下沉，完全浸入水中后，继续保持随变化的关系，加速下沉直至容器底；在容器底停留片刻后，调整电磁铁电流，保持潜水器缓慢匀速上浮回到原出发处。通过计算，求出潜水器下潜到达容器底时吸力的大小，并简要说明潜水器上升过程中吸力随潜水器底部到水面距离的变化情况。 【变式】水平桌面上的薄壁柱形容器中盛有适量水，容器底面积为200cm2，底部有一阀门。A、B是边长均为10cm的正方体，A、B的密度之比为1：4。用一根不计质量和体积，原长为10cm的弹簧将A、B连接起来，置于盛水容器中，待稳定后，A、B状态如图，此时弹簧长度为11cm。弹簧的弹力每变化1N弹簧的形变量改变0.5cm。求： （1）物体B的重力； （2）打开阀门缓慢放水，当B沉底且弹簧恢复原长时，容器中剩余水的深度； （3）继续放水300cm3，关闭阀门，此时弹簧的弹力。 【基础夯实 巩固提升】 1．如下图所示，“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是（　　） A．“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大 B．“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变 C．“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变 D．“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大 2．请同学们根据生活经验，判断下列描述符合实际情况的是（　　） A．一个鸡蛋的重力约为5N B．湖南省长沙地区的大气压强约为1.01×105Pa C．一个中学生走路时对地面的压强约为2000Pa D．一个中学生游泳时所受浮力约为50N 3．一个塑料球，放在酒精中悬浮，放在水中漂浮，则该塑料球在两种液体中所受浮力（　　） A．在酒精中所受浮力较大 B．在水中所受浮力较大 C．一样大 D．无法比较 4．如图一艘总质量为5×106kg的轮船，行驶在长江上，所受浮力为 __________ N；当它从长江驶入海洋，轮船的吃水深度 _______ （选填“减小”、“增大”或“不变”），（g取10N/kg）。 5．如图，质量为m、体积为V的木块漂浮在水面上，露出水面的体积为V1，则木块受到的浮力可表示为_________（水的密度为ρ水，g用符号表示）；向烧杯内加入适量盐水，则木块受到浮力大小将_________（选：不变、变小或变大）。 6．如图所示，用手把一个圆柱体物块浸没在水中。物块的上表面受到水的压力大小为14.7N，它的下表面受到水的压力大小为20.5N，物块受到的浮力大小为___________N，若物块重为8N，放手后这个物块将___________（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。 7．小明将鸡蛋放入装有适量水的烧杯中，松手后鸡蛋沉入水底，如图所示，请在图中作出鸡蛋的受力示意图_________，此时鸡蛋受到水的浮力_____（选填“大于”“小于”或“等于”）重力。 8．仁爱礁是我国的固有领土，隶属我国海南省三沙市，中国公务船只定期在那里巡视，如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船，该船满载时排开水的体积为5×103m3（海水密度为1.0×103kg/m3，g取 10N/kg）。 (1)该船满载时排开水的质量是多少？ (2)船满载时受到的浮力为多少？ 9．小明在大海里游泳时，发现身体比在淡水里游泳更轻，他猜想自身所受浮力可能与液体密度有关。他用水、烧杯、鸡蛋、食盐、玻璃棒等器材设计了一个实验。他把鸡蛋放入装有适量水的烧杯中，鸡蛋浸没在水中并下沉至水底，这说明鸡蛋所受的浮力_________自身重力（选填“大于”或“小于”），然后慢慢向水中加食盐并均匀搅拌，发现鸡蛋能够悬浮在水中。通过这个实验得到的结论是：浸没在液体中的物体，_________不变时，_________变大，物体所受的浮力也变大。由此证明他的猜想是正确的。 10．杭杭在厨房帮妈妈煮饺子，发现饺子刚入锅时沉在水底，一段时间后饺子鼓起来，煮熟后漂浮在水面上。杭杭猜想，物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关，于是设计实验进行探究。他把适量砂子装入气球，并充入少量空气，制成一个“饺子”进行了如下实验。实验中充入“饺子”的空气质量忽略不计。 (1)从饺子下入锅里到沉在锅底这一过程，饺子所受液体的压强___________（选填“变小”或“变大”）； (2)如图乙所示，将“饺子”浸入水中，“饺子”沉底，它受到的浮力与其重力的大小关系为F乙___________G；此时“饺子”受力___________（选填“平衡”或“不平衡”）； (3)用测力计把“饺子”竖直拉离水底，在水中静止，测力计的示数如图丙所示，它受到的浮力F丙=___________N； (4)向“饺子”中充入适量空气，体积变大，浸入水中，测力计的示数如图丁所示，此时它受到的浮力为，则与的大小关系为F丁___________F丙； (5)向“饺子”中充入更多的空气，浸入水中，“饺子”排开水的体积更大，最终漂浮在水面上，如图戊所示。至此，杭杭验证了自己的猜想，即物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关，且排开液体的体积越大，浮力越___________。 【培优拓展 思维创新】 1．如图所示，把一个苹果放入浓食盐水中，苹果处于漂浮状态（假设苹果密度均匀），如果把苹果水面以上的部分切去，余下部分苹果放回原浓食盐水中，它将（　　） A．仍然漂浮 B．刚好悬浮 C．沉入水底 D．无法判断 2．俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉。对此现象，下列说法正确的是（    ） A．西瓜的密度比李子的密度大 B．西瓜漂浮时所受浮力大于重力 C．李子下沉过程中所受水的压强不变 D．李子浸没后，下沉过程中所受浮力大小不变 3．把一金属块浸没在盛满酒精的杯子中时，从杯子中溢出了8 g酒精；若把它浸没在盛满水的杯子中，从杯中溢出水的质量为（）（    ） A．12.5 g B．10 g C．8 g D．6.4 g 4．近年来由于全球气候变暖，南极洲冰川熔化加快，如图所示，有一浮冰漂浮在海面上，已知浮冰是由淡水凝固而成，若浮冰质量为，浮冰受到的浮力为__________N；浮冰全部熔化后，海平面会__________（选填“上升”“不变”或“下降”）。（，g取） 5．如图所示，在无风的天气里，人们在空旷的场地放飞孔明灯。孔明灯能升空的原因：底部点燃的火源加热了孔明灯内的空气，灯内空气受热膨胀，一部分空气从灯中排出，使灯内空气的密度__________灯外空气的密度，当它所受的浮力__________自身重力时，就能升上天空。（均选填“大于”“等于”或“小于”） 6．某航母满载时排水量是67000 t，吃水深度（海面到船底的距离）为10 m，海水的密度为，该航母在海上满载航行时受到的浮力是_________N，此时航母底部受到海水的压强为_________Pa；如果航母上部分飞机起飞离开航母，航母受到的浮力将_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。（取） 7．如图所示，把鸡蛋放入清水中，然后向水中加盐，鸡蛋开始上浮。请画出鸡蛋在加速上浮过程中的受力示意图。 8．小海在游览一个造船厂时发现，某一个船坞内，技术人员常常将潜艇模型浸没在水中，用细绳将它的底部和船坞底部竖直相连，进行有关测试，如图甲所示。回家后，小海制作了一个图乙所示的简化版模型，他将船坞简化为一个薄壁柱形容器，容器置于水平地面上，底面积为；潜艇模型简化为一个底面积为、高度为10cm的钢制空心长方体A。容器底部和潜艇模型A由一根细绳相连（A的上表面与水面平行）。此时，细绳对A的拉力为9N。（已知，g取10N/kg） (1)求潜艇模型A所受的浮力。 (2)求潜艇模型A空心部分的体积。 (3)若潜艇模型A从容器中吸入水，使细绳的拉力变为3N（潜艇模型仍浸没在水中），则潜艇模型A吸入水的质量是多少？ 9．测试微型密度计 (1)简易密度计上的刻度分布是_________（选填“均匀”或“不均匀”）的； (2)小华利用不同吸管成功自制了几支密度计，其中精确度最高的密度计是_________； A．长度最长的 B．横截面积最小的 C．质量最大的 D．浸入水中的深度最深的 (3)利用笔芯可自制密度计。为使笔芯_________漂浮在液体中，同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯，应该选用_________。将所选笔芯放入水中，在笔芯上标出液面的位置A，将笔芯放入酒精（）中，标出液面的位置B，如图所示，笔芯在水中和酒精中受到的浮力分别为和，两者的大小关系为：_________。将笔芯放入密度为的液体中，则位置C和D中，液面对应的位置可能是_________。 10．如图甲所示，童童把饮料罐慢慢按入水中，感觉用的力越来越大。由此她提出了以下猜想： A．浮力的大小可能与物体所处的深度有关； B．浮力的大小可能与物体浸入液体中的体积有关。 为了验证猜想，童童和同学们设计了图乙所示的实验： (1)童童通过观察可知，物体浸没在水中时受到的浮力为________N。 (2)童童通过观察a、c、d三幅图，得出猜想________（选填“A”或“B”）是错误的。 (3)童童通过观察a、b、c三幅图，得出猜想________（选填“A”或“B”）是正确的。 (4)童童通过观察a、b、e三幅图，得出了“浮力的大小与液体的密度有关”的结论。你认为这样得出的结论是否合理？答：_______（选填“合理”或“不合理”）。请你写出理由：______________。 (5)若弹簧测力计不拉物体，最终物体将______（选填“沉底”“漂浮”或“悬浮”）。 (6)我们还可以得出盐水的密度为____________。（g取10N/kg） 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $