2026年中考科学二轮专题知识点串讲-物体的浮沉条件

物体的浮沉条件 ( 下沉： F 浮 = G ρ 液 = ρ 物 ) ( 物体的 浮沉 条件 ) ( 物体的 浮沉 条件 悬浮： F 浮 = G ρ 液 = ρ 物 漂浮： F 浮 = G ρ 液 < ρ 物 下沉： F 浮 < G ρ 液 < ρ 物 上浮： F 浮 > G ρ 液 > ρ 物 ) 知识点一 物体的密度与液体的密度比较 1.当ρ液 >ρ物 时，物体上浮，最终漂浮； 2.当ρ液 =ρ物 时，物体悬浮； 3.当ρ液<ρ物 时，物体下沉，最终沉底。 典例1.质量为450g，体积为500cm3的物块，其密度为　 　kg/m3，将它完全浸没在水中，物块受到的浮力是　 　N，松手后，物块将　 　（上浮/下沉/悬浮），若将它放入盛有酒精容器中，物块将　 　。（上浮/下沉/悬浮）（ρ酒＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg） 典例2.在观察：“鸡蛋的浮沉”的实验中： （1）在烧杯中倒入适量的水，将鸡蛋放入水中，发现鸡蛋将　 　； （2）慢慢往烧杯中加入食盐，并用玻璃棒轻轻的搅拌，发现鸡蛋会　 　；最后鸡蛋会　 　； （3）往烧杯中慢慢地加水，发现鸡蛋　 　，由此实验探究可知，鸡蛋在盐水中浮还是沉与盐水的　 　有关。 知识点二 物体浸没时所受的浮力与物体的重力的比较 1.前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。 2.通过物体浸没时所受的浮力与重力的比较来判断物体的浮沉： ①当F浮 > G 时，物体上浮，最终漂浮，漂浮时满足：F浮 = G ； ②当F浮 = G 时，物体悬浮； ③当 F浮 < G 时，物体下沉，最终沉底，沉底时满足：F浮 +F支 = G 典例1.科学老师在做“会沉浮的气球”演示实验时，装有沙子的气球，吹到适当大小，扎紧口子放在水缸里恰好使气球不浮出水面，也不沉在缸底。若科学老师把气球吹得再大一些，扎紧口子放在水缸里，则气球将（　　） A．浮出水面 B．沉在缸底 C．和原先一样 D．无法确定浮沉 典例2.一个充气的气球下面挂一个金属块，把它们放入水中某处恰能悬浮，如图所示。如果轻轻向下触碰一下气球，则金属块和气球（　　） A．先向下运动，然后回到原来的位置 B．向下运动，最终沉底 C．向上运动，最终漂浮 D．都有可能 知识点三 浮沉条件的应用 1.轮船： 1）工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。 2）排水量：轮船满载时排开水的质量。单位 t 2.潜水艇： 工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。 3.气球和飞艇： 工作原理：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。 4.密度计： 1）原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。 2）构造：下面的铝粒能使密度计直立在液体中。 3）刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大 典例1.下列飞行的物体，其飞行原理与浮力无关的是（　　） A.热气球 B.火箭 C.飞艇 D.孔明灯 典例2.下列关于浮力知识的应用，说法正确的是（　　） A．阿基米德原理只适用于液体，不适合于气体 B．一艘轮船在海里装卸货物时，所受浮力不变 C．密度计在不同液体中漂浮，浸入液体体积越大，所测液体密度越小 D．潜水艇像鱼一样是靠改变自身体积，从而改变所受的浮力，实现上浮下潜的 一、单选题（共3小题） 1．汤圆刚放入水中，会沉入锅底，如图甲：煮熟时则会浮出水面，如图乙。对此下列解释正确的是（　　） A．煮汤圆时，汤圆排开水的体积增大，导致汤圆受到水的浮力大于汤圆重力而上浮 B．煮熟时，水的密度变大，导致汤圆受到水的浮力大于汤圆重力而上浮 C．煮熟时，汤圆受到水的浮力不变，但汤圆的重力变小，导致浮力大于重力而上浮 D．煮熟时，汤圆受到水的浮力和汤圆的重力都变小，但是浮力仍大于重力而上浮 2．小船和密度为0.5g/cm3的木块一起漂浮在水中，将木块从船中取出放入水中后，你将观察到的现象是（　　） A．船身上浮一些，水面下降 B．船身上浮一些，水面不变 C．船身下降一些，水面上升 D．船身下降一些，水面不变 3．关于物体受到的浮力及其应用，下列说法不正确的是（　　） A．浸没在水中的两个物体，体积越大，受到的浮力越大 B．同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同 C．潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力，从而实现上浮和下沉 D．在用盐水选种时，将漂浮的种子清除掉，保留下沉的饱满种子 二、填空题（共3小题） 4．轮船方舟号在马可波罗的驾驶下从远海处航行驶入淡水河，该过程中轮船受到的浮力　 　；在淡水河航行时，若向轮船内装载2吨秘密物资，然后继续航行，则与装载物资前相比，轮船排开水的体积将　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 5． 在中国有句老话叫做“瓜浮李沉”即西瓜在水中漂浮而李子在水中沉底，李子之所以下沉是因为李子受到的浮力　 自身受到的重力，西瓜的密度　　李子的密度，西瓜所受的浮力　 　李子受到的浮力。（均选填“大于”、“小于”或“等于”） 6．边长为10cm的立方体物块（ρ物＜ρ水）放入圆柱形容器底部，如图1所示，逐渐向容器内倒入水（水未溢出），测量容器内水的深度h，分别计算出该物块对应受到的浮力F浮，并绘制了如图2（实线）所示的图象。 （1）在水中，h＝12cm时，物块处于状态　 　（选填“漂浮“悬浮”、“沉底”），物块重为　 　N。 （2）更换一种液体重复上述实验，绘制了如图2（虚线）所示的图象，h＝12cm时，物块处于　 　状态（选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”），若液体的密度为ρ液，则ρ液= 　g/cm3 三、实验探究题（共1小题） 7.物体的浮沉条件（物体要全部浸没在液体或气体中）：填写表格： 现象 受力的条件 密度的条件 V排与V物的关系 上浮 F浮＞G物 ρ液＞ρ物 V排＝V物 下沉 悬浮 漂浮 四、解答题（共1小题） 8．大家都知道“曹冲称象”的方法，如图我们来分享小曹冲所运用的智慧：请用科学知识解释前后两次水面正对记号“称象”的原理及理论依据。 物体的浮沉条件 ( 下沉： F 浮 = G ρ 液 = ρ 物 ) ( 物体的 浮沉 条件 ) ( 物体的 浮沉 条件 悬浮： F 浮 = G ρ 液 = ρ 物 漂浮： F 浮 = G ρ 液 < ρ 物 下沉： F 浮 < G ρ 液 < ρ 物 上浮： F 浮 > G ρ 液 > ρ 物 ) 知识点一 物体的密度与液体的密度比较 1.当ρ液 >ρ物 时，物体上浮，最终漂浮； 2.当ρ液 =ρ物 时，物体悬浮； 3.当ρ液<ρ物 时，物体下沉，最终沉底。 典例1.质量为450g，体积为500cm3的物块，其密度为　 　kg/m3，将它完全浸没在水中，物块受到的浮力是　 　N，松手后，物块将　 　（上浮/下沉/悬浮），若将它放入盛有酒精容器中，物块将　 　。（上浮/下沉/悬浮）（ρ酒＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg） 【答案】0.9×103 ；5； 上浮；下沉 【解析】（1）由公式ρ＝得，ρ＝＝0.9g/cm3＝0.9×103kg/m3； 将该物块浸没在水中： V排水＝V物＝500cm3＝500×10﹣6m3=5×10-4m3 ， 受到水的浮力： F浮水＝ρ水gV排水＝1×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3 ＝5N， 因为ρ物＝0.9×103kg/m3，ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ物＜ρ水 所以物块将上浮； （2）若将它放入盛有酒精容器中，酒精的密度为0.8×103kg/m3,酒精密度小于物块的密度0.9×103kg/m3；故物块在水中下沉。 典例2.在观察：“鸡蛋的浮沉”的实验中： （1）在烧杯中倒入适量的水，将鸡蛋放入水中，发现鸡蛋将　 　； （2）慢慢往烧杯中加入食盐，并用玻璃棒轻轻的搅拌，发现鸡蛋会　 　；最后鸡蛋会　 　； （3）往烧杯中慢慢地加水，发现鸡蛋　 　，由此实验探究可知，鸡蛋在盐水中浮还是沉与盐水的　 　有关。 【答案】（1）下沉；（2）悬浮；漂浮；（3）下沉；密度 【解析】（1）将鸡蛋放入水中，由于鸡蛋的密度大于水的密度，鸡蛋将下沉； （2）慢慢往烧杯中加入食盐，并用玻璃棒轻轻的搅拌，盐水的密度等于鸡蛋的密度时，鸡蛋悬浮；当盐水的密度大于鸡蛋的密度时，鸡蛋漂浮； （3）由前面过程知道鸡蛋是漂浮状态，往烧杯中慢慢地加水，盐水的密度会减小，当盐水的密度等于鸡蛋的密度时，鸡蛋将悬浮；当盐水的密度小于鸡蛋的密度时，鸡蛋会下沉；由此实验探究可知，鸡蛋在盐水中浮还是沉与盐水的密度有关。 知识点二 物体浸没时所受的浮力与物体的重力的比较 1.前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。 2.通过物体浸没时所受的浮力与重力的比较来判断物体的浮沉： ①当F浮 > G 时，物体上浮，最终漂浮，漂浮时满足：F浮 = G ； ②当F浮 = G 时，物体悬浮； ③当 F浮 < G 时，物体下沉，最终沉底，沉底时满足：F浮 +F支 = G 典例1.科学老师在做“会沉浮的气球”演示实验时，装有沙子的气球，吹到适当大小，扎紧口子放在水缸里恰好使气球不浮出水面，也不沉在缸底。若科学老师把气球吹得再大一些，扎紧口子放在水缸里，则气球将（　　） A．浮出水面 B．沉在缸底 C．和原先一样 D．无法确定浮沉 【答案】A 【解析】最初装有沙子的气球悬浮在水中，受到的浮力等于重力；当再次把气球吹得再大一些，扎紧口子放在水缸里，则气球排开水的体积增大，气球受到的浮力将增大，此时浮力大于重力，所以气球将上浮，最终浮出水面，故A正确，BCD错误。 故选A 典例2.一个充气的气球下面挂一个金属块，把它们放入水中某处恰能悬浮，如图所示。如果轻轻向下触碰一下气球，则金属块和气球（　　） A．先向下运动，然后回到原来的位置 B．向下运动，最终沉底 C．向上运动，最终漂浮 D．都有可能 【答案】B 【解析】原来气球和金属块悬浮在水中，F浮＝G；如果轻轻向下触碰一下气球，气球所处的深度变大，根据液体内部压强p=ρgh可知，气球受到水的压强变大，气球的体积会变小；根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，气球受到的浮力减小，小于气球的重力，气球和金属块将向下运动，最终沉底。 故选B 知识点三 浮沉条件的应用 1.轮船： 1）工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。 2）排水量：轮船满载时排开水的质量。单位 t 2.潜水艇： 工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。 3.气球和飞艇： 工作原理：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。 4.密度计： 1）原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。 2）构造：下面的铝粒能使密度计直立在液体中。 3）刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大 例1.下列飞行的物体，其飞行原理与浮力无关的是（　　） A.热气球 B.火箭 C.飞艇 D.孔明灯 【答案】B 【解析】热气球中热空气的密度小于空气的密度，使气球受到的浮力大于气球的重力，因而能升空，与浮力有关，故选项A符合题意；火箭升空靠气体的反冲作用而获得动力，其飞行原理与浮力无关，故B符合题意；飞艇工作时，需要向飞艇内充入比空气密度小的气体，使其受到的浮力大于重力而能飞行，与浮力有关，故C不符合题意；孔明灯灯罩内的气体被加热，体积膨胀、密度减小，使孔明灯受到空气的浮力大于孔明灯的自重而上升，与浮力有关，故D不符合题意。 故选：B。 例2.下列关于浮力知识的应用，说法正确的是（　　） A．阿基米德原理只适用于液体，不适合于气体 B．一艘轮船在海里装卸货物时，所受浮力不变 C．密度计在不同液体中漂浮，浸入液体体积越大，所测液体密度越小 D．潜水艇像鱼一样是靠改变自身体积，从而改变所受的浮力，实现上浮下潜的 【答案】D 【解析】阿基米德原理的内容不仅适用于液体，也适用于物体在气体里的情况，故A错误； 轮船在海里和河里航行时，始终处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，当轮船在海里装卸货物时，重力减小，受到的浮力也变小，故B错误；密度计在不同液体中都是漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液体的密度越大，密度计排开液体的体积就越小，故C正确；在水中，根据浮力的计算公式F浮=ρ水V排g可知，潜水艇和鱼一样所受的F浮不变；可以通过“让海水进入压力舱”增大自重，F浮＜G时，潜水艇下沉；而潜水艇是通过排水或加水来改变自身的重力达到上浮与下沉的，故D错误。 故选：C。 一、单选题（共3小题） 1．汤圆刚放入水中，会沉入锅底，如图甲：煮熟时则会浮出水面，如图乙。对此下列解释正确的是（　　） A．煮汤圆时，汤圆排开水的体积增大，导致汤圆受到水的浮力大于汤圆重力而上浮 B．煮熟时，水的密度变大，导致汤圆受到水的浮力大于汤圆重力而上浮 C．煮熟时，汤圆受到水的浮力不变，但汤圆的重力变小，导致浮力大于重力而上浮 D．煮熟时，汤圆受到水的浮力和汤圆的重力都变小，但是浮力仍大于重力而上浮 【答案】A 【解析】沉入锅底的汤圆，受到的浮力小于重力，加热一段时间后，由于汤圆的体积变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，汤圆受到的浮力变大，当浮力大于重力时，汤圆上浮，故A正确，BCD错误。 故选A 2．小船和密度为0.5g/cm3的木块一起漂浮在水中，将木块从船中取出放入水中后，你将观察到的现象是（　　） A．船身上浮一些，水面下降 B．船身上浮一些，水面不变 C．船身下降一些，水面上升 D．船身下降一些，水面不变 【答案】B 【解析】当木块在船中漂浮时，船所受到的浮力等于船和木块的重力之和；F浮＝G船+G木； 将木块从船中取出放入水中后，船处于漂浮状态，则：F浮1＝G船， 所以，F浮＜F浮1，即船受到浮力变小，根据阿基米德原理可知排开的水的体积变小；则船上浮一些； 由于木块密度为0.5g/cm3的小于水的密度，则木块在水中会处于漂浮，则木块受到的浮力为：F浮2＝G木； 则F浮总＝F浮1+F浮2＝G船+G木， 所以，船和木块共同受到浮力不变，根据阿基米德原理可知，排开水的体积相同；则水面高度不变。 故选B 3．关于物体受到的浮力及其应用，下列说法不正确的是（　　） A．浸没在水中的两个物体，体积越大，受到的浮力越大 B．同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同 C．潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力，从而实现上浮和下沉 D．在用盐水选种时，将漂浮的种子清除掉，保留下沉的饱满种子 【答案】C 【解析】A.浮力的大小与液体的密度和物体排开的液体的体积有关，浸没在水中的两个物体，体积越大，受到的浮力越大，故A正确； B.密度计使用时漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力，而重力不变，所以所受浮力大小相同，故B正确； C.潜水艇靠在水中排开水的体积不变，受到的浮力不变，为了实现上浮和下沉，是通过改变自身的重力来实现的，故C错误； D.将种子放入盐水中后，由于干瘪、虫蛀的种子的重力较小，故受到的浮力大于重力而使种子上浮，直至浮力等于重力时漂浮于水面上；而饱满的种子，本身重力较大，故重力大于所受浮力，故种子会下沉，故D正确。 故选C 二、填空题（共3小题） 4．轮船方舟号在马可波罗的驾驶下从远海处航行驶入淡水河，该过程中轮船受到的浮力　 　；在淡水河航行时，若向轮船内装载2吨秘密物资，然后继续航行，则与装载物资前相比，轮船排开水的体积将　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】相等；变大 【解析】因为轮船漂浮， 所以F浮＝G； 在淡水河航行时，若向轮船内装载2吨秘密物资，轮船总重力增大，但仍然漂浮， 所以F浮′＝G′， 由V排＝知，浮力增大，水的密度不变，所以排开水的体积增大。 6． 在中国有句老话叫做“瓜浮李沉”即西瓜在水中漂浮而李子在水中沉底，李子之所以下沉是因为李子受到的浮力　 自身受到的重力，西瓜的密度　　李子的密度，西瓜所受的浮力　 　李子受到的浮力。（均选填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】小于；小于；大于 【解析】（1）因物体受到的浮力小于重力时物体下沉，物体的密度大于液体的密度时物体也下沉，所以，李子下沉时，有F浮李子＜G李子，ρ李子＞ρ水， 因为物体受到的浮力等于自身重力时漂浮或悬浮，物体的密度小于液体的密度时漂浮， 所以，西瓜漂浮时，有F浮西瓜＝G西瓜，ρ西瓜＜ρ水， 综上可知，ρ西瓜＜ρ李子； （2）由图可知，西瓜排开水的体积大于李子排开水的体积， 由F浮＝ρ液gV排可知，F浮西瓜＞F浮李子。 6．边长为10cm的立方体物块（ρ物＜ρ水）放入圆柱形容器底部，如图1所示，逐渐向容器内倒入水（水未溢出），测量容器内水的深度h，分别计算出该物块对应受到的浮力F浮，并绘制了如图2（实线）所示的图象。 （1）在水中，h＝12cm时，物块处于状态　 　（选填“漂浮“悬浮”、“沉底”），物块重为　 　N。 （2）更换一种液体重复上述实验，绘制了如图2（虚线）所示的图象，h＝12cm时，物块处于　 　状态（选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”），若液体的密度为ρ液，则ρ液= 　g/cm3 【答案】（1）漂浮；8；（2）沉底；0.7 【解析】（1）由图象可知，水的深度从h＝8cm以后物体受到的浮力8N不再发生变化， 因为ρ物＜ρ水，所以，物体处于漂浮状态， 因物体漂浮时，受到的浮力和重力相等， 所以，物体的重力G＝F浮＝8N； （2）由图象可知，当h＝10cm以后物体在液体中受到的浮力F浮′＝7N不变， 因F浮′＜G，所以，物体处于沉底状态， 因物体完全浸没时排开液体的体积和自身的体积相等， 由F浮′＝ρgV排可得，液体的密度： ρ′＝＝＝0.7×103kg/m3＝0.7g/cm3。 三、实验探究题（共1小题） 7.物体的浮沉条件（物体要全部浸没在液体或气体中）：填写表格： 现象 受力的条件 密度的条件 V排与V物的关系 上浮 F浮＞G物 ρ液＞ρ物 V排＝V物 下沉 悬浮 漂浮 【答案】 现象 受力的条件 密度的条件 V排与V物的关系 上浮 F浮＞G物 ρ液＞ρ物 V排＝V物 下沉 F浮＜G物 ρ液＜ρ物 V排＝V物 悬浮 F浮＝G物 ρ液＝ρ物 V排＝V物 漂浮 F浮＝G物 ρ液＞ρ物 V排＜V物 【解析】物体全部浸没在液体或气体中，根据物体浮沉条件可知： ①若物体受到的浮力大于物体重力，即F浮＞G物，物体上浮，在物体露出水面之前，其排开液体的体积等于自身体积，即V排＝V物； ②若物体受到的浮力小于物体重力，即F浮＜G物，物体下沉，其排开液体的体积等于自身体积，即V排＝V物； ③若物体受到的浮力等于物体重力，即F浮＝G物，物体悬浮，其排开液体的体积等于自身体积，即V排＝V物； ④物体漂浮在液面上时，浮力等于重力，其排开液体的体积小于自身体积，即V排＜V物； 如果被研究的物体的平均密度可以知道，则： ①若物体的密度小于液体的密度，即ρ液＞ρ物，物体上浮，在物体露出水面之前，其排开液体的体积等于自身体积，即V排＝V物； ②若物体的密度大于液体的密度，即ρ液＜ρ物，物体下沉，其排开液体的体积等于自身体积，即V排＝V物； ③若物体的密度等于液体的密度，即ρ液＝ρ物，物体悬浮，其排开液体的体积等于自身体积，即V排＝V物； ④物体漂浮在液面上时，物体的密度小于液体的密度，即ρ液＞ρ物，其排开液体的体积小于自身体积，即V排＜V物； 四、解答题（共1小题） 8．大家都知道“曹冲称象”的方法，如图我们来分享小曹冲所运用的智慧：请用科学知识解释前后两次水面正对记号“称象”的原理及理论依据。 【答案】物体的漂浮条件，浮力等于重力 【解析】（1）由图知，船上放大象和放石头水面达到相同的记号，即排开水的体积相同，由阿基米德原理可知，两种情况船受到的浮力相同； （2）两种情况船均为漂浮，并且浮力相等，由F浮＝G可知，大象和船的总重力等于石头和船的总重力，即：G象＝G石头. 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