10.1 浮力 知识点归纳思维训练-2025-2026学年人教版物理八年级下册

### **基本信息** 本练习以“浮力”为核心，通过基础概念辨析、实验探究深化、综合应用拓展的分层设计，构建从物理观念到科学思维、科学探究的递进式知识巩固路径，适配新授课分层教学需求。 ### **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|浮力定义、方向、产生原因、称重法/压力差法计算|以选择、填空为主，通过“山东舰”“蛟龙号”等情境辨析概念，强化物理观念| |能力层|影响浮力大小因素的实验探究、综合计算|结合弹簧测力计示数变化图像、控制变量法实验题，培养科学思维与科学探究能力| |拓展层|浮力与密度、压强综合应用、复杂情境分析|设计“圆锥形物体浮力变化”“不同液体中V排控制”等问题，提升质疑创新与综合应用能力|

10.1 浮力 一、【基础知识】 知识点 1 浮力及其产生的原因 1. 浮力 （1）定义：一切浸在液体（或气体）中的物体受到液体或气体对其有一个竖直向上的力，这个力叫做浮力 【点拨】“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入（即浸没）”两种情况，也就是说浸没在液体内部和浮在液体表面的物体都受到浮力的作用。 （2）方向：竖直向上 【点拨】无论物体的形状如何、是否运动，也无论液体（静止的液体）如何放置，浸在液体中的物体受到的浮力的方向总是竖直向上的。 （3）施力物体：液体或气体 （4）产生的原因：液体（或气体）对物体上下表面的压力差不同产生的 2. 大小计算 （1）称重法（实验法）：F 浮=G-F 示 （2）原理法（或压力差法）：F 浮=F 向上-F 向下 知识点 2 探究影响浮力大小因素的实验 1、实验目的、原理、方法 （1）实验目的：探究影响浮力大小的因素。 （2）实验原理：F 浮=G-F 读。 （3）实验方法：称重法、控制变量法。 2、实验器材：弹簧测力计、水、盐水、细线、烧杯、小石块。 （1）弹簧测力计：测量拉力。 （2）细线：连接实验器材。 （3）小石块、金属块：实验对象。 （4）水、盐水：改变液体密度。 （5）烧杯：盛装液体。 3、实验步骤 步骤①用弹簧测力计测量石块在空气中的重力。 步骤②把石块慢慢浸入水中，直至石块完全没入水中，并观察弹簧测力计读数变化。 步骤③把水换成盐水，重复步骤②。 步骤④把小石块换成金属块重复上面三个步骤。 步骤⑤记录数据，整理器材。 4、实验结论及应用 （1）浮力大小跟浸入液体（水）中的体积有关。 （2）浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟物体所在深度无关。 （3）比较步骤二、三可知，浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟液体密度有关，密度大的浮力大。 二、【典例解析】 题型 1：浮力的概念及方向 【典例 1-1】下列几种物体，不受浮力的是( ) A ．停靠在港口的我国第二艘航空母舰“山东舰” B ．正在下潜的我国自主设计研发的“蛟龙号” C ．正在执行巡逻任务的“歼 20”战斗机 D ．在太空绕地球运行的中国空间站 【典例 1-2】如图，一条小溪中有一个小球随着溪流漂流而下，则此小球所受浮力的方向应是( ) A ．F1 B ．F2 C ．F3 D ．F4 【变式 1-1】关于浸在水中的物体所受的浮力，下列说法中正确的是( ) A ．上浮时受到浮力，下沉时不受浮力 B ．浮力的施力物体是物体本身 C ．浮力的施力物体是容器 D ．浮力的方向总是竖直向上 【变式 1-2】如图所示，洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头，则水堵头( ) A ．没有受到水的压力，但受到水的浮力 B ．既没有受到水的压力，也没有受到水的浮力 C ．受到水的压力，但没有受到水的浮力 D ．既受到水的压力，也受到水的浮力 题型 2：称重法测浮力 【典例 2-1】如图，将小石块挂在弹簧测力计下如图甲，再浸没入水中（石块没有碰到烧杯底部）如图乙，静止时测力计示数分别是 4N 和3N，关于乙图的说法正确的是( ) A ．水对石块的浮力是 3N B ．手对弹簧测力计的拉力是 3N C ．石块受的力有重力、拉力、浮力和水对它的压力 D ．石块对弹簧测力计的拉力是 3N 【典例 2-2】如图甲所示，使圆柱体缓慢下降，直至其全部没入水中，整个过程中弹簧测力计示数 F 与圆柱体下降高度 h 变化关系的图像如乙所示。则圆柱体受到的重力是 N，圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强是 Pa，圆柱体受到的最大浮力是 N。（g 取 10N/kg，忽略圆柱体下降过程中液面高度的变化） 【变式 2-1】如图所示，水平放置的圆柱形容器内装有重为 G1 的液体，重为 G2 的实心铁块用细线拴着浸没在液体中，受到的浮力为 F，则细绳所受的拉力和容器底部所受液体的压力分别为( ) A ．G2+F ，G1 B ．G2+F ，G1+F C ．G2﹣F ，G1+F D ．G2﹣F ，G1 【变式 2-2】如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，g 取 10N/kg，则( ) A ．圆柱体的重力 1.6N B ．圆柱体受到的最大浮力 1.6N C ．圆柱体上表面未拉出水面之前，水对圆柱体压力的合力不变 D ．圆柱体下表面未拉出水面之前，容器对桌面压强不变 题型 3：浮力产生的原因及压力差法计算浮力大小 【典例 3-1】如图所示，a、b 是能自由移动的物体，c 、d 是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，这下列说法正确的是( ) A ．只有物体 a 受到浮力作用 B ．只有物体 a、b 受到浮力作用 C ．只有物体 a、b 和c 部分受到浮力作用 D ．只有物体 a 、b 和d 部分受到浮力作用 【典例 3-2】一个重为 12N 的正方体物块浸没在水中，其下表面受到的水对它的向上压力为 16N，上表面受到水对它的向下的压力为 6N，则该物块在水中受到的浮力大小为( ) A ．22N B ．12N C ．10N D ．2N 【变式 3-1】盛有水的柱形容器置于水平地面，用细绳吊着柱形实心金属块。将金属块从如图 （a）所示位置缓慢浸入至如图（b）所示位置前后，金属块所受浮力变化量为ΔF 浮，其下表面受到水的压力变化量为ΔF 向上 ，容器内底部受到水的压力变化量为ΔF 水。则( ) A ． ΔF 浮<ΔF 向上 B ． ΔF 浮＞ΔF 水 C ． ΔF 水 =ΔF 向上 D ． ΔF 水＞ΔF 向上 【变式 3-2】如图所示，一个长方体物块 A 质量是 500g，浸没在水中，其下表面受到水对它向上的压力为20N，上表面受到水对它向下的压力为 12N，则物块 A 受到浮力大小为 N，物块 A 所受重力与浮力 （选填“是”或者“不是”）一对平衡力。 型 4：探究浮力的大小与什么因素有关 【典例 4-1】在“探究浮力的大小与什么因素有关”的实验中，小明和同学们做了如图所示的一系列实验，实验中的铜块与铝块的体积相同。 （1）做①③④三次实验是为了探究浮力的大小与 的关系，得出的结论：在液体密度相同时，物体浸在液体中的体积越大，物体受到的浮力越大。 （2）分析 三次的实验数据可知，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。 （3）做①④和②⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物体重力的关系，得出的结论：物体受到浮力的大小与物体的重力 （选填“有关”或“无关”）。 （4）做 三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系。 （5）得出的结论：当物体浸在液体中的体积一定时，液体的密度越大， 。 （6）实验中主要采用的科学探究方法是 。 （7）实验中，从铜块的底面接触水面开始，到铜块浸没，直至浸没到更深的位置，图中能表示此过程铜块所受浮力 F 与浸入水中深度 h 关系的图象是图 。 【典例 4-2】将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂于杠杆左端，调整杠杆右端钩码的悬挂位置，使杠杆平衡如图 a。然后再将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内，气球随即膨胀，杠杆如图 b 所示。针对此现象，提出一个有探究价值且易于探究的问题( ) A ．浸在空气中的气球所受浮力的大小与哪些因素有关？ B ．浸在空气中的气球所受浮力的大小与排开空气的体积的关系？ C ．浸在气体中的物体所受浮力的大小与排开气体的体积的关系？ D ．浸在气体中的物体所受浮力的大小与排开气体的体积和浸在气体的密度的关系？ 【变式 4-1】为了验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体浸入水中的深度无关”，选用图示的长方体 A （ab 、cd 为长方体中线标记线，ρA＞ρ 水）、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。 （1）以下部分实验步骤，请你补充完整： ①将长方体 A 悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为 F1。（如图甲所示） ②将长方体 A 竖放浸入水中，静止时水面与标记线 ab 重合，记录弹簧测力计的示数为 F2。（如图乙所示） ③ ,记录弹簧测力计的示数为 F3。 （2）本实验需要控制 不变。 （3）由 F1﹣F2 F1﹣F3（选填“＝”或“≠”), 可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体浸入水中的深度无关”。 【变式 4-2】探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示，其中所用金属块 a 和塑料块b 的密度不同，但重力均为 1.6N。下列分析正确的是( ) A ．金属块 a 浸没在水中，受到浮力的大小必为 0.3N B ．利用甲、乙， 可以得出同一物体浸入水中深度越深，所受浮力越小的结论 C ．利用乙、丙， 可以得出在同种液体中，物体密度越大所受浮力越大的结论 D ．利用丙、丁， 可以初步得出同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大的结论 三、【拓展延伸】 【拓展题 1】小雨用器材探究“圆锥形物体所受浮力大小与哪些因素有关”实验中，如图 F，用弹簧测力计 拉着圆锥形物体从其底部刚好接触水面，开始缓慢没入水中描绘的弹簧测力计示数 F 与圆锥形物体的浸入水中深度 h 的变化关系图像与图乙中相符合的是（已知物体高 2cm）( ) A ． B． C ． D． 【拓展题 2】如图所示，在一只轻薄透明塑料袋中装有半袋水，用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中，当测力计示数减小为零时（塑料袋不接触杯底），发现袋内外水面相平。为了说明浮力的大小与液体的密度有关，仅提供密度不同的两种液体甲和乙(ρ 乙＞ρ 水＞ρ 甲），在前面步骤的基础上，要求控制 V 排不变，以下关于器材选用的设计方案正确的是( ) A ．将袋内水换成等体积的甲液体，袋外水不变 B ．将袋内水换成等体积的乙液体，袋外水不变 C ．将袋外水换成乙液体，袋内水不变 D ．将袋外水换成甲液体，袋内水不变 四、【思维训练】 1．黄河是中华文明最主要的发源地，被称为中华民族的“母亲河”。下列黄河中的物体没有受到浮力的是( ) A ．河面上戏水的鸭子 B ．河底水草的叶子 C ．河水中游弋的小鱼 D ．郑州黄河铁路大桥的桥墩 2．如图，一条小鱼在水中游动。下列能正确表示该小鱼所受浮力方向的是( ) ( A ) ( . B ． C ． D ． ) 3．一个浸没在水中的圆柱体上表面受到水的压力为 5N，下表面受到水的压力为 13N，如图所示。下列说法正确的是( ) A ．该圆柱体受到的浮力为 18N B ．该圆柱体受到的浮力为 8N C ．该圆柱体的侧面不受水的压力 D ．该圆柱体除了受到水的压力外还受重力和浮力 4．在探究“影响浮力大小的因素”实验中，小明选用体积相同的实心金属块甲和乙，实验过程如图所示，他探究的问题是( ) A ．浮力大小与物体浸入液体深度的关系 B ．浮力大小与排开液体重力的关系 C ．浮力大小与液体密度的关系 D ．浮力大小与物体密度的关系 5．如图所示，重力为 G 的长方体物块悬浮在水中，受到的浮力为 F 浮，上表面受到水的压强为 p1，压力为F1；下表面受到水的压强为 p2，压力为 F2。下列选项正确的是( ) A ．p1＞p2 B ．F1＞F2 C ．F 浮 ＝ F1﹣F2 D ．F 浮 ＝G 6．小金通过研究，得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关，与物体浸入液体的深度无关”的结论。下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是( ) ①弹簧测力计挂着浸在水中的铝块，慢慢下移，在铝块浸没前，弹簧测力计示数逐渐变小 ②弹簧测力计挂着浸没在水中的铝块，让铝块再下移一段距离，弹簧测力计示数大小不变 ③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，均漂浮在水面上 ④弹簧测力计挂着铝块，先后将铝块平放、侧放和竖放，使其部分浸入同一杯水中，保证每次水面到达同一标记处，弹簧测力计示数大小不变 A．只有②③ B．只有②④ C．只有②③④ D．①②③④ 7．航天员在太空实验室中进行了多项物理实验，对人类探索宇宙具有积极意义。如图所示，航天员王亚平将乒乓球放进装满水的杯子中，乒乓球则是 （选填“浮于水面”或“停留水中”），乒乓球 （选填“会”“不会”）受到浮力。 8．李老师做了一个探究浮力产生原因的实验：如图，将一个饮料瓶去掉瓶盖，剪去底部，然后倒放，把一 个乒乓球放入瓶内，卡在瓶口，从上面不断往瓶里倒水，乒乓球 上浮（选填“会”或“不会”）。 9．如图所示，将重力为 20 牛的物体浸没在水中静止不动，弹簧测力计的示数减小了 5 牛，若它在水中上表面受到水的压力 14.7 牛，则下表面受到水的压力为 牛，此时物体受到的合力为 牛。 10．如图所示，在透明正方体塑料盒的上下左右面的中央各开一个直径相同的圆孔，蒙上弹性薄膜，将一根硬质的均匀塑料管插入盒内作为“手柄”，做成一个气密性良好的压强检测装置.若堵住塑料管口放在空气中，当四块弹性薄膜均向外凸出，说明气温 （选填“升高”或“降低”）；若是打开塑料管口，当正方体塑料盒浸没在某液体中时，会发现弹性薄膜 a 的形变量 （选填“＞”、“＜”或“=”) 弹性薄膜 c 的形变量，从而说明浮力产生的原因；缓慢增加塑料盒浸没的深度，塑料盒所受浮力将 。 11．如图所示，完全相同的 a、b 两个长方体，长度为 h，悬浮在密度为 ρ 的液体中，长方体 b 上下表面的液体压强差为 。若两长方体 a、b 下表面所受液体压强分别为 pa 、pb，则 pa pb，下表面所受液体的压力分别为 Fa 、Fb，则 Fa Fb（后两空选填“大于”、“等于”或“小于”）。 12．如图所示，画出图中的小球所受的浮力和容器对斜面的压力的示意图。 13．如题图所示，水平桌面上的一个烧杯里，漂浮着一只小黄鸭，请画出小黄鸭受到的浮力 F 浮和烧杯对桌面的压力 F 压。 14．小明利用如图所示的装置在“探究浮力大小与哪些因素有关”。他选用一个实心物块、弹簧测力计、水和盐水等进行探究。 （1）A 、B 两图中，弹簧测力计示数的变化量等于物体所受 的大小。 （2）小明猜想物块在水中受到的浮力大小可能与它浸没的深度和浸入水中的体积有关，根据图 A、D、 E 可知，物块在水中受到的浮力与 无关； （3）图 C 中，物块下表面受到液体的压力为 N。 （4）小明用图中的数据算出了 F 图中液体的密度为 kg/m3；如果在实验 F 中不小心使物体接触到了容器底且与容器有力的作用，则此时计算出的液体密度值将 （选填“偏大”或“偏小”）。 （5）小明又设计了如图 G 所示的装置测量木块的密度：往容器中缓慢加水，当木块的一半体积浸入水中时，拉力传感器的示数为 F1；继续往容器中加水，当木块完全浸没时，拉力传感器的示数为 F2。若水的密度为 ρ 水，则木块的密度 ρ 木 ＝ （请用 F1 、F2 、ρ 水来表示）。 15．如图将一块木块放入水中，已知木块的下表面到水面的距离是 10cm，木块的下表面面积是0.04m2 。 （g 取 10N/kg）求： （1）木块下表面受到的压强多大? （2）木块受到的浮力多大? 答案解析 一、【基础知识】 知识点 1 浮力及其产生的原因 1. 浮力 （1）定义：一切浸在液体（或气体）中的物体受到液体或气体对其有一个竖直向上的力，这个力叫做浮力 【点拨】“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入（即浸没）”两种情况，也就是说浸没在液体内部和浮在液体表面的物体都受到浮力的作用。 （2）方向：竖直向上 【点拨】无论物体的形状如何、是否运动，也无论液体（静止的液体）如何放置，浸在液体中的物体受到的浮力的方向总是竖直向上的。 （3）施力物体：液体或气体 （4）产生的原因：液体（或气体）对物体上下表面的压力差不同产生的 2. 大小计算 （1）称重法（实验法）：F 浮=G-F 示 （2）原理法（或压力差法）：F 浮=F 向上-F 向下 知识点 2 探究影响浮力大小因素的实验 1、实验目的、原理、方法 （1）实验目的：探究影响浮力大小的因素。 （2）实验原理：F 浮=G-F 读。 （3）实验方法：称重法、控制变量法。 2、实验器材：弹簧测力计、水、盐水、细线、烧杯、小石块。 （1）弹簧测力计：测量拉力。 （2）细线：连接实验器材。 （3）小石块、金属块：实验对象。 （4）水、盐水：改变液体密度。 （5）烧杯：盛装液体。 3、实验步骤 步骤①用弹簧测力计测量石块在空气中的重力。 步骤②把石块慢慢浸入水中，直至石块完全没入水中，并观察弹簧测力计读数变化。 步骤③把水换成盐水，重复步骤②。 步骤④把小石块换成金属块重复上面三个步骤。 步骤⑤记录数据，整理器材。 4、实验结论及应用 （1）浮力大小跟浸入液体（水）中的体积有关。 （2）浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟物体所在深度无关。 （3）比较步骤二、三可知，浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟液体密度有关，密度大的浮力大。 二、【典例解析】 题型 1：浮力的概念及方向 【典例 1-1】下列几种物体，不受浮力的是( ) A ．停靠在港口的我国第二艘航空母舰“山东舰” B ．正在下潜的我国自主设计研发的“蛟龙号” C ．正在执行巡逻任务的“歼 20”战斗机 D ．在太空绕地球运行的中国空间站 【解答】解：A、停靠在港口的我国第二艘航空母舰“山东舰”处于漂浮状态，因此受到浮力作用，故A 错误； B、正在海水中下潜的“蛟龙号”号由于上下表面存在压强差，会形成向上的压力差，因此受到海水的浮力，故 B 错误； C、正在执行巡逻任务的“歼 20”战斗机受空气的浮力，故 C 错误； D、在太空绕地球运行的中国空间站，太空中是真空，无浮力，故 D 正确。 故选：D。 【典例 1-2】如图，一条小溪中有一个小球随着溪流漂流而下，则此小球所受浮力的方向应是( ) A ．F1 B ．F2 C ．F3 D ．F4 【解答】解：无论小球处于什么状态，浮力方向总是竖直向上的。 故选：C。 【变式 1-1】关于浸在水中的物体所受的浮力，下列说法中正确的是( ) A ．上浮时受到浮力，下沉时不受浮力 B ．浮力的施力物体是物体本身 C ．浮力的施力物体是容器 D ．浮力的方向总是竖直向上 【解答】解：ABC、浸在水里的物体受到水竖直向上托的浮力，浮力的施力物体是水，在水中下沉的物体、上浮的物体都受到浮力的作用，故 ABC 错误； D、浮力的方向总是竖直向上的，故 D 正确。 故选：D。 【变式 1-2】如图所示，洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头，则水堵头( ) A ．没有受到水的压力，但受到水的浮力 B ．既没有受到水的压力，也没有受到水的浮力 C ．受到水的压力，但没有受到水的浮力 D ．既受到水的压力，也受到水的浮力 【解答】解：洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，受到水向下的压力，但水堵头的下表面没有水，没有受到水向上的压力，所以水堵头不受浮力，故 ABD 错误，C 正确； 故选：C。 题型 2：称重法测浮力 【典例 2-1】如图，将小石块挂在弹簧测力计下如图甲，再浸没入水中（石块没有碰到烧杯底部）如图乙，静止时测力计示数分别是 4N 和3N，关于乙图的说法正确的是( ) A ．水对石块的浮力是 3N B ．手对弹簧测力计的拉力是 3N C ．石块受的力有重力、拉力、浮力和水对它的压力 D ．石块对弹簧测力计的拉力是 3N 【解答】解：A、石块的重力为 4N，浸没在水中，弹簧测力计的示数是 3N，所以石块受到的浮力：F 浮 =G﹣F 示 ＝4N﹣3N ＝1N，故 A 错误； B、手对弹簧测力计的拉力等于弹簧测力计的重力加上物体对弹簧测力计的拉力，故手对弹簧测力计的拉力大于弹簧测力计的示数 3N，故 B 错误； C、分析可知，石块受的力有重力、拉力和浮力，故 C 错误； D、弹簧测力计的示数是 3N 显示的石块对弹簧测力计的拉力，为 3N，故 D 正确。 故选：D。 【典例 2-2】如图甲所示，使圆柱体缓慢下降，直至其全部没入水中，整个过程中弹簧测力计示数 F 与圆柱体下降高度 h 变化关系的图像如乙所示。则圆柱体受到的重力是 2.0 N，圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强是 1000 Pa，圆柱体受到的最大浮力是 0.5 N。（g 取 10N/kg，忽略圆柱体下降过程中液面高度的变化） 【解答】解：圆柱体未浸入水中时，测力计测圆柱体的重力，测力计的示数最大，由图乙可知，圆柱体的重力为 G ＝F0 ＝2.0N； 物体完全浸没时，所受浮力与浸没的深度无关，测力计的示数也不变， 由图乙可知圆柱体刚好浸没时浸入的深度为 h ＝20cm﹣ 10cm ＝10cm ＝0. 1m， 圆柱体下表面受到水的压强：p = ρ 水 gh ＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0. 1m ＝1000Pa；由图乙可知，圆柱体完全浸没时，测力计的示数为 F 示 ＝1.5N， 根据称重法可得，圆柱体受到的最大浮力：F 浮 ＝G﹣F 示 ＝2.0N﹣ 1.5N ＝0.5N。 故答案为：2.0；1000；0.5。 【变式 2-1】如图所示，水平放置的圆柱形容器内装有重为 G1 的液体，重为 G2 的实心铁块用细线拴着浸没在液体中，受到的浮力为 F，则细绳所受的拉力和容器底部所受液体的压力分别为( ) A ．G2+F ，G1 B ．G2+F ，G1+F C ．G2﹣F ，G1+F D ．G2﹣F ，G1 【解答】解：物体受重力、浮力和拉力平衡，则细绳所受的拉力 F ＝G2﹣F； 根据相互作用力大小相等，水对物体的浮力与物体对水的压力大小相等，容器底部所受液体的压力 F1 =G1+F。 故选：C。 【变式 2-2】如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，g 取 10N/kg，则( ) A ．圆柱体的重力 1.6N B ．圆柱体受到的最大浮力 1.6N C ．圆柱体上表面未拉出水面之前，水对圆柱体压力的合力不变 D ．圆柱体下表面未拉出水面之前，容器对桌面压强不变 【解答】解：A ．由图乙知，当上升高度大于 20cm 时，圆柱体脱离水面，弹簧测力计示数 F ＝2N，此时圆柱体处于空气中，圆柱体的重力：G ＝F ＝2N，故 A 错误； B ．由图乙知，圆柱体上升高度在 0～10cm 时，圆柱体浸没在水中，此时圆柱体受到的浮力最大，由称重法可知，圆柱体受到的最大浮力：F 浮 ＝G﹣F1 ＝2N﹣ 1.6N ＝0.4N，故 B 错误； C．圆柱体上表面未拉出水面之前，圆柱体排开水的体积不变，由阿基米德原理可知它受到的浮力不变，根据浮力产生的原因可知水对圆柱体压力的合力不变，故 C 正确； D ．圆柱体下表面未拉出水面之前（即 h＜20cm）， 由图像可知测力计对物体的拉力先不变再增大， 而容器对桌面的压力 F ＝G 容器+G 水+G 圆柱体﹣F 拉 ，由此可知该过程中容器对桌面的压力先不变再减小，根据p 可知容器对桌面的压强先不变再减小，故 D 错误。 故选：C。 题型 3：浮力产生的原因及压力差法计算浮力大小 【典例 3-1】如图所示，a、b 是能自由移动的物体，c 、d 是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，这下列说法正确的是( ) A ．只有物体 a 受到浮力作用 B ．只有物体 a、b 受到浮力作用 C ．只有物体 a、b 和c 部分受到浮力作用 D ．只有物体 a 、b 和d 部分受到浮力作用 【解答】解：由图可知，水对 a 物体上下表面产生了的压力差，故 a 物体一定受浮力的作用； b 物体上表面没有受到水的压力，但下表面受到水的压力，因此水对 b 物体上下表面产生了的压力差，故 b 物体也受浮力的作用； c 物体上表面受到水的压力，但下表面没有受到水的压力，因此水对 c 物体上下表面没有产生压力差，故 c 物体不受浮力的作用； 水对 d 物体上下表面产生了的压力差，故 d 物体受浮力的作用。 综上分析可知，只有物体 a、b 和 d 部分受到浮力作用。 故选：D。 【典例 3-2】一个重为 12N 的正方体物块浸没在水中，其下表面受到的水对它的向上压力为 16N，上表面受到水对它的向下的压力为 6N，则该物块在水中受到的浮力大小为( ) A ．22N B ．12N C ．10N D ．2N 【解答】解：正方体物块浸没在水中，其下表面受到的水对它的向上压力为 16N，上表面受到水对它的 向下的压力为 6N，根据浮力产生的原因，则该物块在水中受到的浮力大小为 F ＝F 上﹣F 下 ＝16N﹣6N ＝10N故选：C。 【变式 3-1】盛有水的柱形容器置于水平地面，用细绳吊着柱形实心金属块。将金属块从如图 （a）所示位置缓慢浸入至如图（b）所示位置前后，金属块所受浮力变化量为ΔF 浮，其下表面受到水的压力变化量为ΔF 向上 ，容器内底部受到水的压力变化量为ΔF 水。则( ) A ． ΔF 浮<ΔF 向上 B ． ΔF 浮＞ΔF 水 C ． ΔF 水 =ΔF 向上 D ． ΔF 水＞ΔF 向上 【解答】解：金属块浸没前，如图 a，受到的浮力 F 浮 1 ＝F 向上 1；金属块浸没后，如图 b，受到的浮力 F浮 2 ＝F 向上 2﹣F 向下； 前后浮力变化量：ΔF 浮 ＝ F 浮 2﹣F 浮 1 ＝ F 向上 2﹣F 向下﹣F 向上 1 = Δ F 向上﹣F 向下，所以ΔF 浮<ΔF 向上； ΔF 浮 = ρ 水 ΔV 排 g=Δm 排 g=ΔG 排 = ΔF 水， ΔF 水<ΔF 向上；故 A 正确、BCD 错误。 故选：A。 【变式 3-2】如图所示，一个长方体物块 A 质量是 500g，浸没在水中，其下表面受到水对它向上的压力为20N，上表面受到水对它向下的压力为 12N，则物块 A 受到浮力大小为 8 N，物块 A 所受重力与浮力 不是 （选填“是”或者“不是”）一对平衡力。 【解答】解：物块 A 受到的浮力：F 浮 ＝F 向上﹣F 向下 ＝20N﹣12N ＝8N，浮力的方向是竖直向上的； 长方体物块 A 的质量 m ＝500g ＝0.5kg，则物块 A 的重力 G ＝mg ＝0.5kg×10N/kg ＝5N，重力的方向是 竖直向下的； 由于 F 浮＞G，物块 A 所受重力与浮力的大小不相等，所以不是一对平衡力。 故答案为：8 ；不是。 题型 4：探究浮力的大小与什么因素有关 【典例 4-1】在“探究浮力的大小与什么因素有关”的实验中，小明和同学们做了如图所示的一系列实验，实验中的铜块与铝块的体积相同。 （1）做①③④三次实验是为了探究浮力的大小与 排开液体的体积 的关系，得出的结论：在液体密度相同时，物体浸在液体中的体积越大，物体受到的浮力越大。 （2）分析 ①④⑦ 三次的实验数据可知，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。 （3）做①④和②⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物体重力的关系，得出的结论：物体受到浮力的大小与物体的重力 无关 （选填“有关”或“无关”）。 （4）做 ①⑤⑦ 三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系。 （5）得出的结论：当物体浸在液体中的体积一定时，液体的密度越大， 浮力越大 。 （6）实验中主要采用的科学探究方法是 控制变量法 。 （7）实验中，从铜块的底面接触水面开始，到铜块浸没，直至浸没到更深的位置，图中能表示此过程铜块所受浮力 F 与浸入水中深度 h 关系的图象是图 丁 。 【解答】解： （1）图中①③④三次实验，物体排开水的体积不同，所受的浮力不同，由此可知浮力的大小与排开液体的体积有关； （2）图中①④⑦三次实验，液体的种类相同，排开的液体的体积相同，只有浸没液体的深度不同，浮力相同，由此可得浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关； （3）图中①④和②⑥四次实验，铜和铝重力不同，铜和铝在水排开水的体积 V 排相同，受到的浮力分别 F 浮铜 ＝G 铜﹣F 铜 ＝9N﹣8N ＝1N，F 浮铝 ＝G 铝﹣F 铝 ＝2.8N﹣ 1.8N ＝1N，所以它们在水中受到的浮力相同，由此可知浮力的大小与重力无关； （4）①⑤⑦三次实验中浸没的体积相同，只改变浸入液体的种类，浮力不同，当物体浸在液体中的体积一定时，液体密度越大，浮力越大； （5）实验中探究方法采用了控制变量法； （6）铜块在水中受到浮力 F 浮 ＝V 排 ρ 水 g ，铜块底面接触到水面时，排开水的体积为零，浮力为零，V排 ＝S 底 h，排开水的体积与浸入高度 h 成正比，浮力与浸入高度 h 成正比，所以在没有浸没前高度增大，浮力增大，当铜块浸没在水中后，浸没体积 V 排不变，浮力不变，由此可知选丁。 故本题答案为： （1）排开液体的体积； （2）①④⑦; （3）无关； （4）①⑤⑦；浮力越大； （5）控制变量法； （6）丁。 【典例 4-2】将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂于杠杆左端，调整杠杆右端钩码的悬挂位置，使杠杆平衡如图 a。然后再将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内，气球随即膨胀，杠杆如图 b 所示。针对此现象，提出一个有探究价值且易于探究的问题( ) A ．浸在空气中的气球所受浮力的大小与哪些因素有关？ B ．浸在空气中的气球所受浮力的大小与排开空气的体积的关系？ C ．浸在气体中的物体所受浮力的大小与排开气体的体积的关系？ D ．浸在气体中的物体所受浮力的大小与排开气体的体积和浸在气体的密度的关系？ 【解答】解：A．“浸在空气中的气球所受浮力的大小与哪些因素有关？ ”这个问题没有明确指出要探究的具体因素，因此不够具体。故 A 错误； B．“浸在空气中的气球所受浮力的大小与排开空气的体积的关系？”这个问题虽然涉及到了排开空气的体积，但只限定了在“空气中”，而实验现象是在一般气体中发生的，因此这个选项的表述不够准确，故 B 错误； C ．由 F 浮 = ρ 气 gV 排可知，当气球排开气体的体积越大，则它受到的浮力也越大，因此杠杆左端受到竖直向下的力变小，所以杠杆不再平衡，并且出现左高右低的现象；“浸在气体中的物体所受浮力的大小与排开气体的体积的关系？”, 这个问题既符合实验现象，又具体、易于探究。故 C 正确； D．“浸在气体中的物体所受浮力的大小与排开气体的体积和浸在气体的密度的关系？”这个问题虽然考虑到了排开气体的体积和气体的密度两个因素，但实验现象中并没有改变气体的密度，因此这个选项引入了不必要的变量，使得问题复杂化。故 D 错误。 故选：C。 【变式 4-1】为了验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体浸入水中的深度无关”，选用图示的长方体 A （ab 、cd 为长方体中线标记线，ρA＞ρ 水）、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。 （1）以下部分实验步骤，请你补充完整： ①将长方体 A 悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为 F1。（如图甲所示） ②将长方体 A 竖放浸入水中，静止时水面与标记线 ab 重合，记录弹簧测力计的示数为 F2。（如图乙所示） ③ 将长方体横放浸入水中，静止时水面与标记线 cd 重合 ，记录弹簧测力计的示数为 F3。 （2）本实验需要控制 长方体排开水的体积 不变。 （3）由 F1﹣F2 ＝ F1﹣F3（选填“＝”或“≠”), 可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体浸入水中的深度无关”。 【解答】解：（1）③要验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体深度的关系”时，需要控制液体密度相同，物体排开水得体积相同，步骤为：将长方体横放浸入水中，静止时水面与标记线 cd 重合，静止时记录弹簧测力计的示数为 F3； （2）实验中要控制长方体排开的水的体积不变； （3）长方体第一次浸入水中时的浮力：F 浮 1 ＝F1﹣F2；长方体第二次浸入水中时的浮力：F 浮 2 ＝F1﹣F3； 若 F1﹣F2 ＝F1﹣F3，可得“浸在水中的物体所受浮力大小跟深度无关”。 故答案为：（1）③将长方体横放浸入水中，静止时水面与标记线 cd 重合；（2）长方体排开水的体积； （3）＝。 【变式 4-2】探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示，其中所用金属块 a 和塑料块b 的密度不同，但重力均为 1.6N。下列分析正确的是( ) A ．金属块 a 浸没在水中，受到浮力的大小必为 0.3N B ．利用甲、乙， 可以得出同一物体浸入水中深度越深，所受浮力越小的结论 C ．利用乙、丙， 可以得出在同种液体中，物体密度越大所受浮力越大的结论 D ．利用丙、丁， 可以初步得出同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大的结论 【解答】解：A、金属块 a 浸没在水中，受到的浮力为：F 浮 ＝G﹣F 拉 ＝1.6N﹣1N ＝0.6N，故 A 错误； B、根据 F 浮 ＝G﹣F 拉可知：金属 a 在甲中受到的浮力为：F 浮 ＝1.6N﹣ 1.3N ＝0.3N，所以利用甲、乙，可以得出同一物体浸入水中排开液体体积越大，所受浮力越大的结论，故 B 错误； C、乙和丙中，a 和 b 的体积不同，没有控制变量，所以利用乙、丙，不可以得出在同种液体中，物体密度越大所受浮力越大的结论，故 C 错误； D、根据 F 浮 ＝G﹣F 拉可知：塑料块 b 在水中受到的浮力大，所以利用丙、丁，可以初步得出同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大的结论，故 D 正确。 故选：D。 三、【拓展延伸】 【拓展题 1】小雨用器材探究“圆锥形物体所受浮力大小与哪些因素有关”实验中，如图 F，用弹簧测力计拉着圆锥形物体从其底部刚好接触水面，开始缓慢没入水中描绘的弹簧测力计示数 F 与圆锥形物体的浸入水中深度 h 的变化关系图像与图乙中相符合的是（已知物体高 2cm）( ) A． B． C． D． 【解答】解：当物体在水中的深度 h＜2cm 时，物体浸入水的过程中，其排开水的体积 V 排增大，且由于物体为圆锥体，V 排增大迅速，由 F 浮 = ρ 液 gV 排知，其在水中受到的浮力增大且增加量变大，物体缓慢浸入，物体处于平衡状态，物体的重力不变，由 G 物 ＝F 拉+F 浮可知，测力计的拉力 F 拉减小，且减小的越来越快； 当物体在水中的深度 h≥2cm 时，物体浸入水的过程中，其排开水的体积 V 排不变，F 拉不变，物体的重力不变，由 F 浮 = ρ 液 gV 排知，其在水中受到的浮力不变，物体缓慢浸入，物体处于平衡状态，由 G 物 = F 拉+F 浮可知，测力计的拉力 F 拉不变，故 C 正确，ABD 错误。 故选：C。 【拓展题 2】如图所示，在一只轻薄透明塑料袋中装有半袋水，用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中，当测力计示数减小为零时（塑料袋不接触杯底），发现袋内外水面相平。为了说明浮力的大小与液体的密度有关，仅提供密度不同的两种液体甲和乙(ρ 乙＞ρ 水＞ρ 甲），在前面步骤的基础上，要求控制 V 排不变，以下关于器材选用的设计方案正确的是( ) A ．将袋内水换成等体积的甲液体，袋外水不变 B ．将袋内水换成等体积的乙液体，袋外水不变 C ．将袋外水换成乙液体，袋内水不变 D ．将袋外水换成甲液体，袋内水不变 【解答】解：图中测力计示数减小为零时，由称重法可知装有水的塑料袋受到的浮力：F 浮 1 ＝G 袋内水；为了说明浮力大小与液体密度有关，应改变袋外液体的密度，而袋内水不变，根据控制变量法，应控制塑料袋排开液体的体积不变（使塑料袋内外液面相平）； 已知 ρ 乙＞ρ 水，若将装有半袋水的塑料袋放入乙液体中时，根据物体的浮沉条件，装有半袋水的塑料袋在乙液体中会漂浮，此时塑料袋受到的浮力：F 浮 2 ＝G 袋内水（与原来相比，塑料袋受到的浮力不变）；因ρ 乙＞ρ 水，则由 F 浮 = ρ 液 gV 排可知此时塑料袋排开乙液体的体积小于原来塑料袋排开水的体积，不能控制 V 排相同，所以不符合要求； 已知 ρ 水＞ρ 甲，若将装有半袋水的塑料袋放入甲液体中时，根据物体的浮沉条件，装有半袋水的塑料袋在甲液体中会沉底，但我们可以借助测力计使装有半袋水的塑料袋不沉底，并能控制 V 排相同（即袋内外液面相平），记下此时测力计的示数，并由称重法测出装有水的塑料袋受到的浮力，从而探究浮力大小与液体密度的关系，故 D 正确，ABC 错误。 故选：D。 四、【思维训练】 1．黄河是中华文明最主要的发源地，被称为中华民族的“母亲河”。下列黄河中的物体没有受到浮力的是( ) A ．河面上戏水的鸭子 B ．河底水草的叶子 C ．河水中游弋的小鱼 D ．郑州黄河铁路大桥的桥墩 【解答】解：ABC、河面上戏水的鸭子、河水中游弋的小鱼、河底水草的叶子浸在水中，因为水对浸没在其中的物体有向上的压力和向下的压力作用，其中向上的压力大于向下的压力，这个压力差即物体受到的浮力，即鸭子、小鱼、叶子会受到水的浮力，故 ABC 不符合题意； D、桥墩由于底面埋在淤泥下，不能与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，所以桥墩不受浮力作用，故 D 符合题意。 故选：D。 2．如图，一条小鱼在水中游动。下列能正确表示该小鱼所受浮力方向的是( ) A ． B． C ． D． 【解答】解：浸在水中的物体受到水的浮力，浮力的方向总是竖直向上，物体在水中受到的浮力施力物 体是水，故 D 正确。 故选：D。 3．一个浸没在水中的圆柱体上表面受到水的压力为 5N，下表面受到水的压力为 13N，如图所示。下列说法正确的是( ) A ．该圆柱体受到的浮力为 18N B ．该圆柱体受到的浮力为 8N C ．该圆柱体的侧面不受水的压力 D ．该圆柱体除了受到水的压力外还受重力和浮力 【解答】解： AB、该圆柱体受到的浮力 F 浮 ＝F 下﹣F 上 ＝13N﹣5N ＝8N，故 A 错误、B 正确； C、因为液体向各个方向都有压强，所以该圆柱体的侧面也受水的压力，故 C 错误； D、对该圆柱体进行受力分析可知，其侧面受到水的压力相互抵消，上下表面受到水的压力差就是浮力，所以该圆柱体实际上只受重力和浮力的作用，而题中的受力分析中压力、浮力重复故 D 错误。 故选：B。 4．在探究“影响浮力大小的因素”实验中，小明选用体积相同的实心金属块甲和乙，实验过程如图所示，他探究的问题是( ) A ．浮力大小与物体浸入液体深度的关系 B ．浮力大小与排开液体重力的关系 C ．浮力大小与液体密度的关系 D ．浮力大小与物体密度的关系 【解答】解：探究物体所受浮力与液体密度与排开体积有关，甲、乙两物体体积相同，排开液体的体积相同，液体的密度相同，而物体的密度不同的，比较弹簧测力计的示数的变化，故可探究物体所受浮力与物体密度的关系，故 D 符合题意， 故选：D。 5．如图所示，重力为 G 的长方体物块悬浮在水中，受到的浮力为 F 浮，上表面受到水的压强为 p1，压力为F1；下表面受到水的压强为 p2，压力为 F2。下列选项正确的是( ) A ．p1＞p2 B ．F1＞F2 C ．F 浮 ＝ F1﹣F2 D ．F 浮 ＝G 【解答】解：A、由 p = ρgh 可知 p1＜p2，故 A 错误； B、结合 p= 可知 F1＜F2，故 B 错误； C 、F 浮 ＝F 向上﹣F 向下 ＝ F2﹣F1，故 C 错误； D、物体悬浮，浮力等于重力，即 F 浮 ＝G，故 D 正确。 故选：D。 6．小金通过研究，得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关，与物体浸入液体的深度无关”的结论。下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是( ) ①弹簧测力计挂着浸在水中的铝块，慢慢下移，在铝块浸没前，弹簧测力计示数逐渐变小 ②弹簧测力计挂着浸没在水中的铝块，让铝块再下移一段距离，弹簧测力计示数大小不变 ③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，均漂浮在水面上 ④弹簧测力计挂着铝块，先后将铝块平放、侧放和竖放，使其部分浸入同一杯水中，保证每次水面到达同一标记处，弹簧测力计示数大小不变 A．只有②③ B．只有②④ C．只有②③④ D．①②③④ 【答案】C 【详解】①在铝块浸没前，随着铝块浸入水中深度的增加，物体排开水的体积增大，它受到的浮力 在增大，由称重法 F浮 = G 一 F拉 在铝块浸没前，弹簧测力计示数逐渐变小，但不能得到“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的结论，故①错误； ②当铝块完全浸没在水中后，无论再下移多深，物体排开水的体积都是不变的，它受到的浮力都不再改变，所以弹簧测力计示数大小不变，所以可以得出“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的结论，故②正确； ③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，浸入水中的深度不一样，但均漂浮在水面上，说明了木块受到的浮力等于其重力，与浸入水中深度无关，故③正确； ④这个实验中，铝块虽然以不同的姿态部分浸入水中，但每次水面都到达同一标记处，说明铝块排开水的体积是相同的。而弹簧测力计示数大小不变，说明铝块受到的浮力也是相同的。这进一步证明了，在排开液体体积相同的情况下，浮力与物体的姿态（即浸入液体的深度，虽然这里深度略有不同，但关键是排开体积相同）无关。因此，故④正确。故 C 符合题意，ABD 不符合题意。 故选 C。 7．航天员在太空实验室中进行了多项物理实验，对人类探索宇宙具有积极意义。如图所示，航天员王亚平将乒乓球放进装满水的杯子中，乒乓球则是 停留水中 （选填“浮于水面”或“停留水中”），乒乓球 不会 （选填“会”“不会”）受到浮力。 【解答】由于空间站处于失重状态，乒乓球和水在太空中处于失重状态，而浮力是由物体上下表面的压力差产生的，乒乓球在水中不受水的压力，所以不受浮力，故将乒乓球放进装满水的杯子中，乒乓球则是停留水中的。 故答案为：停留水中；不会。 8．李老师做了一个探究浮力产生原因的实验：如图，将一个饮料瓶去掉瓶盖，剪去底部，然后倒放，把一个乒乓球放入瓶内，卡在瓶口，从上面不断往瓶里倒水，乒乓球 不会 上浮（选填“会”或“不会”）。 【解答】解：图中乒乓球放入瓶内，卡在瓶口，乒乓球下部没有水，它的底部不受水的向上的压力，所以，乒乓球不受浮力，同时，乒乓球上部有水，水对乒乓球有一个向下的压力，所以乒乓球不会上浮。故答案为：不会。 9．如图所示，将重力为 20 牛的物体浸没在水中静止不动，弹簧测力计的示数减小了 5 牛，若它在水中上 表面受到水的压力 14.7 牛，则下表面受到水的压力为 19.7 牛，此时物体受到的合力为 0 牛。 【解答】解：根据称重法可知，弹簧测力计两次示数之差即为物体受到的浮力，所以物体受到的浮力为F 浮 ＝5N。根据压力差法 F 浮 ＝F 下表面﹣F 上表面可知，物体下表面受到水的压力为： F 下 ＝F 上+F 浮 ＝14.7N+5N ＝19.7N； 物体在水中静止时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，所以静止的物体所受的合力为 0。 故答案为：19.7；0。 10．如图所示，在透明正方体塑料盒的上下左右面的中央各开一个直径相同的圆孔，蒙上弹性薄膜，将一根硬质的均匀塑料管插入盒内作为“手柄”，做成一个气密性良好的压强检测装置.若堵住塑料管口放在空气中，当四块弹性薄膜均向外凸出，说明气温 升高 （选填“升高”或“降低”）；若是打开塑料管口，当正方体塑料盒浸没在某液体中时，会发现弹性薄膜 a 的形变量 ＜ （选填“＞”、“＜”或“=”)弹性薄膜 c 的形变量，从而说明浮力产生的原因；缓慢增加塑料盒浸没的深度，塑料盒所受浮力将 变小 。 【解答】解：（1）堵住塑料管口，放在空气中，当四块弹性薄膜均向外凸出，说明塑料盒内气体的压强增大，温度升高了； （2）堵住塑料管口，浸没液体中，缓慢增加深度，a 处深度小于 c 处深度，a 处压强小于 c 处压强，a处压力小于 c 处压力，盒内空气被挤压，由于上方 a 处向下的压力较小，所以弹性薄膜 a 的形变量小于弹性薄膜 c 的形变量； （3）缓慢增加塑料盒浸没的深度，橡皮受到的压强逐渐增大，塑料盒的排开水的体积逐渐变小，由 F浮 = ρ 液 gV 排可知，塑料盒所受浮力将变小。 故答案为：升高；＜；变小。 11．如图所示，完全相同的 a、b 两个长方体，长度为 h，悬浮在密度为 ρ 的液体中，长方体 b 上下表面的液体压强差为 ρgh 。若两长方体 a 、b 下表面所受液体压强分别为 pa 、pb，则 pa 小于 pb，下表面所受液体的压力分别为 Fa 、Fb，则 Fa 大于 Fb（后两空选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【解答】解：由图可知，长方体 b 上表面的压强为 p 上 = ρgh 上， 下表面的压强为 p 下 = ρg（h 上+h），上下表面的压强差为： Δp ＝p 下﹣p 上 = ρg（h 上+h）﹣ρgh 上 = ρgh； 由 p = ρgh 可知，当液体密度相同，液体压强大小与深度成正比，由图可知，长方体 b 下表面的深度大于 a 下表面的深度，故 b 下表面所受液体压强大于 a 下表面的压强，即 pa 小于pb。 因为物体 a 上表面的深度比物体 b 上表面的深度大，且表面积也大，由公式 F ＝pS = ρghS 得，物体 a 的上表面受到的压力大，又因为两长方体相同，故它们浸在液体中的体积相同，都悬浮在同种液体中，所以受到的浮力相同，由 F 浮 ＝F 向上﹣F 向下得，因为 a 的上表面受到的压力大，所以下表面受到的压力也一定是大的，只有这样才能保证 a 和b 上下表面的压力差相同，即浮力相同。 故答案为：ρgh；小于；大于。 12．如图所示，画出图中的小球所受的浮力和容器对斜面的压力的示意图。 【解答】解：小球受到的浮力竖直向上，作用点在小球的重心上；容器对斜面的压力垂直于斜面向下，作用点在接触面上，力的示意图如下所示： 13．如题图所示，水平桌面上的一个烧杯里，漂浮着一只小黄鸭，请画出小黄鸭受到的浮力 F 浮和烧杯对桌面的压力 F 压。 【解答】解：浮力的方向是竖直向上的，且作用点在小黄鸭的重心上，以小黄鸭的重心为起点竖直向上画一条带有箭头的线段；烧杯对桌面的压力，作用点在烧杯与桌面接触面的中点，方向垂直于桌面向下，作图如下所示： 。 14．小明利用如图所示的装置在“探究浮力大小与哪些因素有关”。他选用一个实心物块、弹簧测力计、水和盐水等进行探究。 （1）A 、B 两图中，弹簧测力计示数的变化量等于物体所受 浮力 的大小。 （2）小明猜想物块在水中受到的浮力大小可能与它浸没的深度和浸入水中的体积有关，根据图 A、D、 E 可知，物块在水中受到的浮力与 深度 无关； （3）图 C 中，物块下表面受到液体的压力为 0.2 N。 （4）小明用图中的数据算出了 F 图中液体的密度为 2×103kg/m3；如果在实验 F 中不小心使物体接触到了容器底且与容器有力的作用，则此时计算出的液体密度值将 偏大 （选填“偏大”或“偏小”）。 （5）小明又设计了如图 G 所示的装置测量木块的密度：往容器中缓慢加水，当木块的一半体积浸入水 中时，拉力传感器的示数为 F1；继续往容器中加水，当木块完全浸没时，拉力传感器的示数为 F2。若水的密度为 ρ 水，则木块的密度 （请用 F1 、F2 、ρ 水来表示）。 【解答】解：（1）A 、B 两图中，B 图中簧测力计示数变小，说明浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，A 、B 两图中弹簧测力计的示数差等于物体物体所受浮力的大小； （2）根据 A、D、E 的三图知，物体浸没在相同液体中，物体排开液体的体积相同，浸入液体深度不同，弹簧测力计示数相同，根据 A 、D 、E 的结果可知，浮力相同，由此可得出浮力大小和物体浸入液体的深度无关； （3）浮力产生的原因是物体上下表面受到的液体压力差可知，图 C 中物体 A 的上表面与水面相平（即上表面受到的液体压力为 0），则其下表面受到的液体压力 F 压 ＝F 浮 ＝FA﹣FC ＝2.7N﹣2.5N ＝0.2N， （4）实验步骤 E 中，物体受到的浮力为 F 浮水 ＝G__F 示 E ＝2.7N__2.4N ＝0.3N，实验步骤 F 中，物体受到的浮力为 F 浮液 ＝G__F 示 F ＝2.7N__2. 1N ＝0.6N， 因物体均浸没，所以 V 排水 ＝V 排液，根据阿基米德原理可得 ( F )所以 ρ 液= F 浮水 (浮液) ×ρ 水= ×1×103kg/m3 ＝2×103kg/m3； 如果物体接触到了容器底部，物体会受到来自容器底部的支持力，这会导致弹簧测力计的读数减小，由式子 F 浮 ＝G﹣F 拉可得在液体中的浮力偏大。由 水可知计算出的液体密度会偏大； 浮水 （5）设木块的重力为 G，当木块的一半体积浸入水中时，拉力传感器的示数为 F1，则有：G+F1 = ρ 水gV = ρ 水 gV ① 当木块完全浸没时，拉力传感器的示数为 F2，则有：G+F2 = ρ 水 gV ②把②代入①中可得：G ＝F2﹣2F1， ( 水 )由②﹣①可得：V 由 G ＝mg = ρVg 可知，木块的密度为： ( 水 ) 故答案为：（1）浮力；（2）深度；（3）0.2；（4）2×103；偏大；（5）。 15．如图将一块木块放入水中，已知木块的下表面到水面的距离是 10cm，木块的下表面面积是0.04m2 。 （g 取 10N/kg）求： （1）木块下表面受到的压强多大? （2）木块受到的浮力多大? ( 【答案】（1）1000Pa ；（ 2）40N 【详解】解 ：（ 1）木块下表面受到的压强为 p= ρgh =1.0×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×0.1m=1000 Pa ) （2）木块下表面受到的压力为 F 向上=pS=1000Pa×0.04m2=40N 因为木块漂浮在水面，则上表面受到水的压力为 0N，所以木块受到的浮力为 F浮=F 向上-F 向下=40N-0N=40N答：（1）木块下表面受到的压强为 1000Pa； （2）木块受到的浮力为 40N。 学科网（北京）股份有限公司 $