10.3 物体的浮沉条件及应用 讲义-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

本讲义聚焦“物体的浮沉条件及应用”核心知识点，先明确物体浸没且只受浮力和重力的前提条件，系统梳理上浮、下沉、漂浮、悬浮、沉底的受力关系与密度关系，再总结漂浮规律，最后延伸到轮船、潜水艇等浮力应用，构建从基础到应用的学习支架。 资料通过分题型典例解析（如浮沉判断、密度计算）和拓展训练，结合香瓜浮沉、鸡蛋盐水实验等生活实例，培养学生科学思维与物理观念。课中辅助教师教学，课后帮助学生巩固，有效查漏补缺。

10.3 物体的浮沉条件及应用 一、【基础知识】 知识点一 物体的浮沉条件及其应用 1、前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。 2、物体在液体中的浮沉条件 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底 F浮 > G F浮 < G p物 > p液 p物 > p液 F浮+F支=G物 p物 < p液 p物 > p液 p物 < p液 p物 = p液 p物 > p液 物体处于动态（运动状态不断改变），受到的是非平衡力 可以停留在液体中的任意深度处 上浮的最终状态，并静止在页面上 下沉的最终状态 物体处于静止状态，受平衡力 3、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。 4、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。 知识点二 浮力的利用 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、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。特别提示：排水量=船身质量+满载货物时的质量 3、潜水艇：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的。 4、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。 5、密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的。 6、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。 1 学科网（北京）股份有限公司 二、【典例解析】 题型 1：物体的浮与沉 【典例 1-1】小延洗水果时，发现体积较大的香瓜漂浮在水面上，而体积较小的李子却沉在水底，如图所示。下列说法正确的是( ) A ．李子的密度小于香瓜的密度 B ．香瓜受到的浮力大于它受到的重力 C ．若将香瓜浸没在水中，它受到的浮力大于受到的重力 D ．李子受到的浮力大于它受到的重力 【典例 1-2】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 3．小丽帮妈妈洗菜时发现，将质量相等的茄子和土豆同时放入水中，茄子浮在水面而土豆沉在盆底，如图所示。下列分析正确的是( ) A ．茄子受到的浮力大于它受到的重力 B ．土豆排开水的重力等于自身的重力 C ．茄子受到的浮力大于土豆受到的浮力 D ．茄子的体积小于土豆的体积 4．小灿将一个重为 0.5N 的鸡蛋放入一杯水中，鸡蛋下沉到水底处于静止状态时受到的浮力为 F1，小灿加入食盐并搅拌直至鸡蛋处于悬浮状态时受到的浮力为 F2，然后又向杯子里加入一些食盐搅拌，使得鸡蛋上浮最终处于漂浮状态时受到的浮力为 F3，下面选项正确的是( ) A ．F1＜0.5N F2 ＝0.5N F3＞0.5N B ．F1 ＝0.5N F2＞0.5N F3＞0.5N C ．F1＜0.5N F2 ＝0.5N F3 ＝0.5N D ．F1 ＝0.5N F2＞0.5N F3 ＝0.5N 题型 2：根据物体的浮与沉根据判断物体的密度或者液体密度 【典例 2-1】甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球，把它们放入水中静止后的情况如图所示，则下列说法正确的是( ) A ．甲球受到的浮力小于乙球受到的浮力 B ．丙球受到的浮力大于丁球受到的浮力 C ．甲球的密度等于乙球的密度 D ．丙球的密度大于丁球的密度 【典例 2-2】如图所示，水平桌面上甲、乙两相同的容器中装有体积相等的不同液体（密度分别为 ρ 甲、ρ乙）。将同种材料制成的实心物体 A、B 分别放入甲、乙两容器中，静止时两容器中的液面保持相平，则液体密度 ρ 甲 ρ 乙，物体所受浮力 FA FB。（均选填“＞”、“＜”或“=”) 2 学科网（北京）股份有限公司 7．小津把体积相等的三种不同的水果放进水中，水果静止后出现了如图所示的情况，A 漂浮，B 悬浮，C沉底，关于它们的密度和浮力的大小关系判断正确的是( ) A ．ρA <ρB <ρC B ．ρA＞ρB＞ρC C ．FA＜FB＜FC D ．FA ＝FB＜FC 8．如图所示，水平桌面上有 A 、B 两个相同容器，分别装有密度为 ρ1 、ρ2 的两种不同液体，将两个相同的小球分别放入两容器中，小球静止时，两容器液面相平，A 、B 两容器对桌面的压力分别为 F1 、F2，则 ρ1 ρ2 ，F1 F2（均选填“＞”“<”或“=”)。 题型 3：物体浮沉的相关计算 【典例 3-1】如图所示，一质量为 600g，密度为 0.6g/cm3 的正方体木块用细线系于底面积为 40cm2 容器的水中。（g ＝10N/kg）求： （1）木块的体积。 （2）木块用细线系于底时所受的浮力。 （3）将细线剪断后，木块静止时，木块所受的浮力。 【典例 3-2】2021 年，是我国中国共产党建党 100 周年，在党的正确领导下，我国综合国力日益强盛，尤其是军事建设方面，始终不忘“落后就要挨打”的原则，自强不息，艰苦奋斗，最终军事建设得到了迅猛的发展。因此近年来驱逐舰、核潜艇、航空母舰等等在海上一一亮相，护我领海，扬我国威。如图所示是我海军 096 型号战略导弹核潜艇，它作为海下利器，对我国的国防安全有着重要的意义。核潜艇的质量为 8×106kg，体积为 9×103m3，海水密度取 1×103kg/m3。求：（g 取 10N/kg） （1）核潜艇漂浮在海面上时所受的浮力？ （2）潜入水下 800m 时，核潜艇上方受到海水的压强为多少？ （3）核潜艇通过什么途径实现下潜或上浮？ 3 学科网（北京）股份有限公司 11．小明用测量工具测得一个苹果的质量为 140g，测得其体积为 1.8×10﹣4m3，若用手将苹果浸没在水中，松手后苹果将 （选填“上浮”“下沉”或“悬浮”），当苹果保持静止后受到的浮力为 N。 （g 取 10N/kg） 12．夏季快到了，老师们经常提醒学生不要去河边玩，不要下水游泳防止溺水危险。结合学习的浮力知识，小明想到救生衣，上网查数据如图表，小明质量 52kg，体积 0.05m3，(ρ 水 ＝1.0×103kg/m3，g ＝10N/kg）请帮小明解答： （1）根据图中信息小明使用该救生衣是否安全？ （2）如果忽略救生衣的质量，穿着救生衣的小明在水中处于什么状态，受到的浮力多大？排开水的体积多大？ （3）假如救生衣全部浸没在水中时救生衣受到的浮力按图表中的最小浮力值计算，穿着救生衣的小明在水中静止时，露出水面的总体积多大？ 品 牌 YBLUEDOLPHIN 适用 范围 成人、儿童 名 称 救生衣 承重 体重 ≤100 公斤 面 料 涤纶牛津布 浮力 ≥7.5kg 题型 4：浮力的应用 【典例 4-1】关于轮船和潜水艇，下列说法正确的是( ) A ．轮船从密度较小的江水中驶入密度较大的海水中，其所受浮力变大 B ．漂浮在海上的轮船，其所受浮力小于其排开海水所受的重力 C ．浸没在水下的潜水艇继续下潜的过程中，其所受浮力变小 D ．潜水艇在露出水面后继续上浮的过程中，其所受浮力变小 【典例 4-2】某同学用试管制作了一个潜艇模型，如图所示。通过移动注射器的活塞对试管进行打气或吸气，便可使其实现上浮或下沉。下列说法正确的是( ) A ．该潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现浮沉的 B ．向里推注射器的活塞，可使潜艇模型从图中位置下沉 C ．该潜艇模型从图中位置下沉时，受到的浮力逐渐变小 D ．该潜艇模型从图中位置上浮时，受到水的压强不变 15．如图所示，小明和家人放飞一盏孔明灯。已知外界空气密度为 1.3kg/m3。 （1）若点燃后灯的体积为 0.5m3，则灯受到的浮力大小是 N； （2）放手后灯加速上升，此时灯受到的浮力大小 其受到的重力大小；灯内气体密度 1.3kg/m3。 （均选择“A.大于”“B.等于”或“C.小于”） 4 学科网（北京）股份有限公司 16．如图所示，某些鱼的浮沉靠鱼鳔充气时膨胀，放气时收缩实现，下列说法正确的是( ) A ．鱼的浮沉是通过改变自身重力实现的 B ．鱼静止在水中时，受到的浮力等于鱼的重力 C ．鱼想让鱼鳔膨胀，在浅处比深处难些 D ．鱼鳔膨胀时，鱼排开水的重力变小 题型 5：浮沉的复杂应用模型 【典例 5-1】如图所示，木块的密度为 0.6×103kg/m3，将其放入密度为 0.8×103kg/m3 的酒精中。在木块上方放置一合金块后，木块刚好浸没在酒精中（如图甲所示）；若用轻质细线将该合金块挂在木块下方， ( 1 )木块有 体积露出液面（如图乙所示），则该合金块的密度为( ) 6 A ．1.2g/cm3 B ．1.5g/cm3 C ．2.4g/cm3 D ．3.0g/cm3 【典例 5-2】如图甲所示，在一个玻璃筒内放入一个棱长为 10cm 的正方体木块，现以恒定的速度向筒内 注水 6min，筒内水的高度与注水时间的关系图像如图乙所示（g 取 10N/kg）。 求： （1）0﹣2min 内，木块处于 状态（填“静止”或“运动”），2min 之后，木块处于 状态（填“漂浮”或“悬浮”）。 （2）当 t ＝2min 时，木块底部受到的水的压强是多少？ （3）木块的密度是多大？ 19．如图所示，水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中，漂浮着冰块 A，悬浮着物块 B，当冰块 A 完全熔化后，下列分析正确的是( ) A ．烧杯中水的密度变大 B ．烧杯内液面不发生变化 C ．杯底受到液体的压强变小 D ．物块 B 受到的浮力变大 5 学科网（北京）股份有限公司 20．小明对传感器感兴趣，他将力传感器固定在容器底部，用轻硬细杆连接力传感器和柱形物块 M，如图甲所示，力传感器能够显示细杆所受的压力或拉力（不计细杆的质量和体积）。现缓慢向容器中加水，力传感器的示数 F 随水深 h 变化的图像如图乙所示，下列分析错误的是( ) A ．物块 M 的重力为 15N B ．当水深为 9cm 时，物块 M 所受浮力为 9N C ．物块 M 的密度为 0.8×103kg/m3 D ．物块 M 刚浸没时，水对容器底的压强为 1400Pa 21．有一棱长为 10cm 的正方体木块 A 质量为 0.6kg，将 A 放入底面积为 500cm2 的容器中，A 底部中央用细线与容器底部相连，向容器中加水至 A 全部浸入水中，如图所示，此时容器中水的深度为 20cm，此时水对容器底的压强为 Pa。现将细绳剪断后，木块漂浮在水面，水对容器底部压强的变化量Δ p ＝ Pa。 三、【拓展延伸】 【拓展题 1】如图所示，水平地面上有一个装有适量水、底面积为 150cm2 的圆柱形薄壁容器，将质量分布均匀、边长为 10cm 的物体 A（不吸水）放入容器中，A 漂浮在水面上，其下表面受到水的压强为 400Pa 。再在物体 A 上方放置一个物体 B，此时 A 恰好能浸没于水中（水未溢出），则下列说法错误的是( ) A ．物体 A 的密度为 0.4×103kg/m3 B ．物体 A 与 B 的质量之比为 2 ：3 C ．物体 A 从漂浮到刚好浸没的过程中，下降的距离为 6cm D ．物体 A 从漂浮到刚好浸没的过程中，水对容器底部增大的压力为 6N 【拓展题 2】如图所示，Q 为铜制零件，其上部为边长 L ＝0.2m 的立方体，下部为边长 l ＝0. 1m 的立方体。 Q 的下表面与容器底部粘合，且水面恰好与 Q 上表面相平，则零件所受的浮力为（g 取 10N/kg）( ) A ．20 N B ．60N C ．80N D ．0N 6 学科网（北京）股份有限公司 四、【思维训练】 1．在以下各情况中，物体受到的浮力增大的是( ) A ．轮船由长江驶入东海 B ．浸没在水中的石块继续下沉的过程中 C ．跳水运动员入水的过程中 D ．轮船在码头卸载货物 2．如图所示容器隔板的两边分别装有淡水和盐水(ρ 淡水 <ρ 盐水）， 甲、乙实心球体积相同，甲、乙所受的重力和排开液体所受的重力如表所示，则两球静止在液体中时的情形可能是( ) 实心球 实心球所受的重力/N 排开液体所受的重力/N 甲 7 5 乙 5 5 7 学科网（北京）股份有限公司 A． B． C． D． 3．将质量为 400g、体积为 5×10﹣4m3 的物体放入盛水的烧杯中，物体静止时，下列判断正确的是( ) A ．悬浮，F 浮 ＝4N B ．漂浮，F 浮 ＝5N C ．漂浮，F 浮 ＝4N D ．沉底，F 浮 ＝5N 4．小丽在洗碗时，发现碗可以漂浮在水面上，也可以沉到水底，如图所示，下列说法正确的是( ) A ．碗漂浮时受到的浮力大于它的重力 B ．碗沉入水底后不再受到浮力的作用 C ．碗沉底后比漂浮时碗盆的液面下降 D ．碗沉底的过程中受到的浮力一直变大 5．关于物体沉浮条件及应用实例，下列分析合理的是( ) A ．把橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面，是通过改变自身重力实现 B ．潜水艇靠改变排水的体积来改变浮力，从而实现上浮和下沉 C ．同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同 D ．轮船从长江驶入东海，吃水深度变大 6．如图所示，漏斗状玻璃管底部用一塑料片盖住放进水中，当塑料片上放一个质量是 100g 的砝码时，塑料片恰好下落。如果不用砝码，缓缓地向玻璃管内注水，塑料片恰好下落时，水的质量( ) A ．大于 100g B ．小于 100g C ．等于 100g D ．无法判定 7．2025 年 9 月 22 日，央视发布了一条快讯点燃全网：歼﹣35、歼﹣ 15T、空警﹣600 三型舰载机首次在 福建舰完成电磁弹射起降，下图是歼﹣35 起飞时的图片。当歼﹣35 呼啸着飞离福建舰的甲板时，以飞机为参照物，该飞行员是 的；随着歼﹣35 飞离甲板，福建舰受到的浮力将 。 8．如图所示，质量分布均匀、棱长为 10cm 的正方体木块静止漂浮在水面上，木块的下表面受到水的压强为 600Pa 。则木块下表面所处水下深度为 m ，木块所受浮力为 N 。木块的密度为kg/m3。（p 水 = 1.0 × 103 kg/m3 ，g 取 10N/kg） 9．2019 年 12 月 17 日，由我国自主建造的第一艘国产航母—山东舰，正式交付海军。该舰标准排水量为5 万吨，可同时停放 36 架歼 15 舰载机，若每架舰载机质量为 2.5 吨。（海水的密度取 1.03×103kg/m3） （1）舰载机起飞时，以舰载机为参照物，航母是 （选填“运动”或“静止”）的。在标准排水量时，航母所受的浮力为 N； 当航母从海水密度较小的港口驶达密度较大的远海时，其浮力（选填“变大”“不变”或“变小”）； （2）航母舰体材料为合金钢，合金钢比钢的硬度 ，国产航母使用的“超级钢”具有极佳的抗压性、延展性和焊接性，合金钢是 （选填“金属”或“合成”）材料。当 36 架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减少了 m3。（结果保留一位小数） 10．如图所示，桌面上有甲、乙两个完全相同的装满了水的玻璃缸。其中甲水中漂浮着一只小鸭子，乙水中漂浮着一只大鸭子。若两只鸭子受到的浮力分别为 F 浮甲、F 浮乙，玻璃缸对桌面的压力分别为 F 甲、F乙。则 F 浮甲 F 浮乙 ，F 甲 F 乙。 11．有 A、B 两个正方体物块，如图甲所示，将质量为 1kg 的物块 A 放入水中，有五分之三体积露出水面，则 A 受到的浮力是 N；A 的密度是 kg/m3，再将物块 B 放在 A 的上面，如图乙所示，物块 A 恰好完全浸没在水中，则物块 B 的质量是 kg。（水的密度为 ρ 水 ＝1.0×103kg/m3） 12 ．吃饺子是中国人春节时特有的民俗传统。刚往沸水中下饺子时，饺子会下沉，此时饺子受到的浮力饺子受到的重力。煮熟的饺子因其内部气体受热膨胀，致使饺子体积变大，浮力 重力而上浮，最终会漂浮在水面上，此时饺子受到的浮力 饺子受到的重力。 13．一根轻质且不可拉伸的绳子将一边长为 1m 的正方体物块拴接在湖底，当湖水深为 2.4m 时，绳子刚好伸直，如图甲所示；当湖水深为 3m 时，物体上表面恰好与水面相平，如图乙所示。则此正方体物块的密度为 kg/m3，图乙中绳子的拉力为 N。若湖水升高到 4m 时，图乙中绳子的拉力为N。 8 学科网（北京）股份有限公司 14．小亮在研学活动中，参观了位于我国四川省遂宁市大英县的地下古盐湖，俗称“中国死海”。如图 1 所示，小亮能悠闲地躺在湖面上阅读，他想探究其中的奥秘，于是就做了一个观察鸡蛋漂浮的实验。其主要操作步骤如下： ①如图2 甲所示，先在水平桌面上放置一个圆筒形容器，向容器中注入适量水，取一个鸡蛋将它轻轻放入水中，发现鸡蛋沉至容器底部； ②然后向容器中加食盐并不停的搅动，直到鸡蛋恰好悬浮起来为止，如图2 乙所示； ③再向容器中继续加盐并不停的搅动，直到鸡蛋恰好漂浮起来为止，如图2 丙所示。 （1）图 2 甲中，ρ 鸡蛋 ρ 水（选填“＞”、“＜”或“=”),此时鸡蛋 （选填“受”或“不受”）浮力； （2）图 2 乙中，ρ 鸡蛋 ρ 盐水（选填“＞”、“＜”或“=”), 对比甲、乙两图，浮力大小与 有关； （3）图 2 丙中，ρ 鸡蛋 ρ 盐水（选填“＞”、“＜”或“=”), 对比乙、丙两图，鸡蛋所受浮力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）根据以上实验现象，请你阐述小亮在地下古盐湖中不会下沉的原因： 。 ( 1 )15．如图所示，将边长为 10cm 的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中，木块静止时，有 的体积 4 露出液面，此时液面比放入木块前升高 2cm，容器底部受到的压强变化了 160Pa（取 g ＝10N/kg），求 （1）液体的密度是多大？ （2）木块的密度为多大？ （3）要使木块完全浸没需要施加多大的压力？ 9 学科网（北京）股份有限公司 答案解析 一、【基础知识】 知识点一 物体的浮沉条件及其应用 1、前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。 2、物体在液体中的浮沉条件 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底 F浮 > G F浮 < G p物 > p液 p物 > p液 F浮+F支=G物 p物 < p液 p物 > p液 p物 < p液 p物 = p液 p物 > p液 物体处于动态（运动状态不断改变），受到的是非平衡力 可以停留在液体中的任意深度处 上浮的最终状态，并静止在页面上 下沉的最终状态 物体处于静止状态，受平衡力 3、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。 4、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。 知识点二 浮力的利用 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、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。特别提示：排水量=船身质量+满载货物时的质量 3、潜水艇：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的。 4、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。 5、密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的。 6、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。 二、【典例解析】 学科网（北京）股份有限公司 题型 1：物体的浮与沉 【典例 1-1】小延洗水果时，发现体积较大的香瓜漂浮在水面上，而体积较小的李子却沉在水底，如图所示。下列说法正确的是( ) A ．李子的密度小于香瓜的密度 B ．香瓜受到的浮力大于它受到的重力 C ．若将香瓜浸没在水中，它受到的浮力大于受到的重力 D ．李子受到的浮力大于它受到的重力 【解答】解：AB ．根据物体的浮沉条件可知，香瓜漂浮在水面，说明香瓜的密度小于水的密度，且漂浮时浮力等于重力；李子沉在水底，说明李子的密度大于水的密度，所以李子的密度大于香瓜的密度，故 AB 错误； C ．香瓜原本漂浮，浮力等于重力；若将香瓜浸没在水中，此时香瓜排开水的体积变大，根据阿基米德原理 F 浮 = ρ 水 gV 排知，浸没时 V 排增大，浮力会变大，所以此时浮力大于重力，故 C 正确； D ．李子沉在水底，此时浮力小于重力，所以 D 错误。 故选：C。 【典例 1-2】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 1 N，方向 竖直向上 。 （2）若剪断细线，物块将 C 。 A ．上浮 B ．悬浮 C ．下沉 【解答】解：（1）此时物块所受浮力：F 浮 ＝G﹣F ＝4N﹣3N ＝1N，方向竖直向上； （2）剪断细线后，浮力小于重力，物块下沉。 故答案为：（1）1；竖直向上；（2）C。 3．小丽帮妈妈洗菜时发现，将质量相等的茄子和土豆同时放入水中，茄子浮在水面而土豆沉在盆底，如图所示。下列分析正确的是( ) A ．茄子受到的浮力大于它受到的重力 B ．土豆排开水的重力等于自身的重力 C ．茄子受到的浮力大于土豆受到的浮力 D ．茄子的体积小于土豆的体积 【解答】解：AC ．茄子处于漂浮状态，所以茄子受到的浮力等于自身重力，土豆沉底，则土豆受到的浮力小于自身重力。茄子和土豆质量相等，则重力相等，所以茄子受到的浮力大于土豆受到的浮力，故 A 错误，C 正确； B ．根据阿基米德原理，土豆沉底排开水的重力即浮力小于自身重力，故 B 错误； D ．茄子受到的浮力大于土豆受到的浮力，根据 F 浮 = ρ 水 gV 排可知茄子排开水的体积较大，且茄子漂浮，土豆沉底，故茄子的体积大于土豆的体积，故 D 错误。 故选：C。 4．小灿将一个重为 0.5N 的鸡蛋放入一杯水中，鸡蛋下沉到水底处于静止状态时受到的浮力为 F1，小灿加入食盐并搅拌直至鸡蛋处于悬浮状态时受到的浮力为 F2，然后又向杯子里加入一些食盐搅拌，使得鸡蛋上浮最终处于漂浮状态时受到的浮力为 F3，下面选项正确的是( ) A ．F1＜0.5N F2 ＝0.5N F3＞0.5N B ．F1 ＝0.5N F2＞0.5N F3＞0.5N C ．F1＜0.5N F2 ＝0.5N F3 ＝0.5N D ．F1 ＝0.5N F2＞0.5N F3 ＝0.5N 【解答】解： 鸡蛋下沉到水底处于静止状态时受到的浮力为 F1，此时的浮力小于鸡蛋的重力，即 F1＜0.5N；当鸡蛋悬浮时，其受到的浮力等于自身的重力，即 F2 ＝G ＝0.5N； 鸡蛋在盐水中漂浮时，其受到的浮力等于自身的重力，即 F3 ＝G ＝0.5N。 故选：C。 题型 2：根据物体的浮与沉根据判断物体的密度或者液体密度 【典例 2-1】甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球，把它们放入水中静止后的情况如图所示，则下列说法正确的是( ) A ．甲球受到的浮力小于乙球受到的浮力 B ．丙球受到的浮力大于丁球受到的浮力 C ．甲球的密度等于乙球的密度 D ．丙球的密度大于丁球的密度【解答】解： A ．甲球排开水的体积小于乙球排开水的体积，由阿基米德原理 F 浮 = ρ 液 V 排 g 得，甲球受到的浮力小于乙球受到的浮力，故 A 正确； B ．丙、丁的体积相等，两球均浸没在水中，则丙、丁两球排开水的体积相等，由阿基米德原理 F 浮 = ρ液 V 排 g 得，丙球受到的浮力等于丁球受到的浮力，故 B 错误； C ．甲、乙球均漂浮在水面上，重力均等于浮力，甲球的浮力小于乙球的浮力，则甲球的重力小于乙球的重力，甲、乙球的体积相同，根据重力公式、密度公式 得，甲球的密度小于乙球的密度，故 C 错误； D ．丙、丁两球受到的浮力相等，丙球悬浮，丁球沉底，丙球的重力等于浮力，丁球的重力小于浮力，则丙球的重力小于丁球的重力，丙丁的体积相等，由 得，丙球的密度小于丁球的密度，故 D 错误。 故选：A。 【典例 2-2】如图所示，水平桌面上甲、乙两相同的容器中装有体积相等的不同液体（密度分别为 ρ 甲、ρ 乙）。将同种材料制成的实心物体 A、B 分别放入甲、乙两容器中，静止时两容器中的液面保持相平，则液体密度 ρ 甲 ＞ ρ 乙 ，物体所受浮力 FA ＞ FB。（均选填“＞”、“＜”或“=”) 【解答】解：两容器中液体的体积相等，A 、B 分别放入甲、乙容器后，液面相平，说明 A 、B 排开液体的体积相等， A 漂浮，根据物体的浮沉条件知，A 的密度小于甲液体的密度，B 悬浮，B 的密度等于乙液体的密度，实心物体 A、B 由同种材料制作，则密度相等，所以，甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度，根据F 浮 = ρ 液 gV 排可知物体 A 受到的浮力大于物体 B 受到的浮力。 故答案为：＞；＞。 7．小津把体积相等的三种不同的水果放进水中，水果静止后出现了如图所示的情况，A 漂浮，B 悬浮，C沉底，关于它们的密度和浮力的大小关系判断正确的是( ) A ．ρA <ρB <ρC B ．ρA＞ρB＞ρC C ．FA＜FB＜FC D ．FA ＝FB＜FC 【解答】解：AB 、A 漂浮，ρA <ρ 水 ；B 悬浮，ρB = ρ 水 ；C 沉底，ρC＞ρ 水 ，所以，ρA <ρB <ρC，故 A正确，B 错误； CD、由图可知，VA＜VB ＝VC，根据 F 浮 = ρ 水 gV 排可得，它们所受浮力 FA＜FB ＝FC，故 C 错误，D 错误； 故选：A。 8．如图所示，水平桌面上有 A 、B 两个相同容器，分别装有密度为 ρ1 、ρ2 的两种不同液体，将两个相同的小球分别放入两容器中，小球静止时，两容器液面相平，A 、B 两容器对桌面的压力分别为 F1 、F2，则 ρ1 ＞ ρ2 ，F1 ＞ F2（均选填“＞”“<”或“=”)。 【解答】解：（1）由图可知，小球在 A 容器中漂浮，由物体的漂浮条件可知，A 容器中液体的密度与小球的密度关系为 ρ1＞ρ 球 ，小球在 B 容器中悬浮，由物体的悬浮条件可知，B 容器中液体的密度与小球的密度关系为 ρ2 = ρ 球，则 ρ1＞ρ2； （2）由图可知，两容器液面相平，则两液体的体积关系为 V1＞V2，由 可知，两液体的质量关系为 m1＞m2 ，A 容器对水平桌面的压力为 F1 ＝G1＝（m 容器+m1+m球）g ，B 容器对水平桌面的压力为F2 =G2＝（m 容器+m2+m 球）g，则 F1＞F2。 故答案为：＞；＞。 题型 3：物体浮沉的相关计算 【典例 3-1】如图所示，一质量为 600g，密度为 0.6g/cm3 的正方体木块用细线系于底面积为 40cm2 容器的水中。（g ＝10N/kg）求： （1）木块的体积。 （2）木块用细线系于底时所受的浮力。 （3）将细线剪断后，木块静止时，木块所受的浮力。 【解答】解：（1）由 ρ= 可得正方体木块的体积： V 木cm3 ＝1 × 10﹣3m3； （2）木块浸没在水中时受到的浮力： F 浮 = ρ 水 gV 排 = ρ 水 gV ＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1 × 10﹣3m3 ＝10N； （3）由 G ＝mg 可得，木块的重力：G ＝mg ＝0.6kg×10N/kg ＝6N； 由于木块浸没时受到的浮力大于木块的重力，将细线剪断后，木块将上浮，木块静止时，木块漂浮，此时木块受到的浮力等于木块的重力，即：F 浮 ′＝G ＝6N。 答：（1）木块的体积为 1 × 10﹣3m3； （2）木块用细线系于底时所受的浮力为 10N； （3）将细线剪断后，木块静止时，木块所受的浮力为 6N。 【典例 3-2】2021 年，是我国中国共产党建党 100 周年，在党的正确领导下，我国综合国力日益强盛，尤其是军事建设方面，始终不忘“落后就要挨打”的原则，自强不息，艰苦奋斗，最终军事建设得到了迅猛的发展。因此近年来驱逐舰、核潜艇、航空母舰等等在海上一一亮相，护我领海，扬我国威。如图所示是我海军 096 型号战略导弹核潜艇，它作为海下利器，对我国的国防安全有着重要的意义。核潜艇的质量为 8×106kg，体积为 9×103m3，海水密度取 1×103kg/m3。求：（g 取 10N/kg） （1）核潜艇漂浮在海面上时所受的浮力？ （2）潜入水下 800m 时，核潜艇上方受到海水的压强为多少？ （3）核潜艇通过什么途径实现下潜或上浮？ 【解答】解：（1）核潜艇漂浮在海面上时所受的浮力等于自身重力，大小为F浮 = G = mg = 8 × 106 kg × 10N/kg = 8 × 107N； （2）潜入水下 800m 时，核潜艇上方受到海水的压强为 p = ρgh ＝1.0×103kg/m3×10N/kg×800m ＝8× 106Pa； （3）核潜艇有储水仓，需要下潜时，将水仓中充满水，增大自身重力，使重力大于浮力，实现下潜；需要上浮时，将水仓中的水排出，使浮力大于重力，实现上浮，所以它是通过改变自身重力来实现下潜或上浮的。 答：（1）核潜艇漂浮在海面上时所受的浮力为 8×107N （2）核潜艇上方受到海水的压强为 8×106Pa； （3）核潜艇通过改变自身重力实现下潜或上浮。 11．小明用测量工具测得一个苹果的质量为 140g，测得其体积为 1.8×10﹣4m3，若用手将苹果浸没在水中，松手后苹果将 上浮 （选填“上浮”“下沉”或“悬浮”），当苹果保持静止后受到的浮力为 1.4 N。（g 取 10N/kg） 【解答】解：苹果所受的浮力：F 浮 = ρ 水 gV 排 ＝1×103kg/m3×10N/kg×1.8×10﹣4m3 ＝1.8N； 苹果的重力：G ＝mg ＝0. 14kg×10N/kg ＝1.4N； 因为 F 浮＞G，所以苹果松手后将上浮，最终苹果漂浮在水面上，此时浮力等于重力，即浮力为 1.4N。故答案为：上浮；1.4。 12．夏季快到了，老师们经常提醒学生不要去河边玩，不要下水游泳防止溺水危险。结合学习的浮力知识，小明想到救生衣，上网查数据如图表，小明质量 52kg，体积 0.05m3，(ρ 水 ＝1.0×103kg/m3，g ＝10N/kg）请帮小明解答： （1）根据图中信息小明使用该救生衣是否安全？ （2）如果忽略救生衣的质量，穿着救生衣的小明在水中处于什么状态，受到的浮力多大？排开水的体积多大？ （3）假如救生衣全部浸没在水中时救生衣受到的浮力按图表中的最小浮力值计算，穿着救生衣的小明在水中静止时，露出水面的总体积多大？ 品 牌 YBLUEDOLPHIN 适用 范围 成人、儿童 名 称 救生衣 承重 体重 ≤100 公斤 面 料 涤纶牛津布 浮力 ≥7.5kg 【解答】解：（1）依题意小明质量 52kg，由表格可知，救生衣最大承重质量为 100kg，所以小明使用该救生衣安全。 （2）依题意小明质量 52kg，小明的重力为 G ＝mg ＝52kg×10N/kg ＝520N， 当人浸没时，水产生的浮力为 F 浮 = ρ 水 V 排 g ＝1×103kg/m3×10N/kg×0.05m3 ＝500N， 由表格可知，救生衣产生的浮力最小值为 F 浮 ′＝G′＝m ′g ＝7.5kg×10N/kg ＝75N， 由此可知，水和救生衣产生的浮力大于小明的重力，所以小明最终会漂浮在水面，由物体的浮沉条件可知，当小明漂浮在水中时，受到的浮力为 F 浮 ″＝G ＝520N， 由阿基米德原理可知，漂浮时排开水的体积为 V 排 （3）穿着救生衣的小明在水中静止时，所受浮力为 F 浮 ″′＝F 浮 ″﹣F 浮 ′＝520N﹣75N ＝445N， 由阿基米德原理可知，漂浮时小明排开水的体积为 V 浸 ＝V 排 露出水面的总体积为 V 露 ＝V﹣V 浸 ＝0.05m3﹣0.0445m3 ＝0.0055m3。 答：（1）根据图中信息小明使用该救生衣安全； （2）如果忽略救生衣的质量，穿着救生衣的小明在水中处于漂浮状态，受到的浮力为 520N，排开水的 体积为 0.052 m3； （3）假如救生衣全部浸没在水中时救生衣受到的浮力按图表中的最小浮力值计算，穿着救生衣的小明在水中静止时，露出水面的总体积为 0.0055m3。 题型 4：浮力的应用 【典例 4-1】关于轮船和潜水艇，下列说法正确的是( ) A ．轮船从密度较小的江水中驶入密度较大的海水中，其所受浮力变大 B ．漂浮在海上的轮船，其所受浮力小于其排开海水所受的重力 C ．浸没在水下的潜水艇继续下潜的过程中，其所受浮力变小 D ．潜水艇在露出水面后继续上浮的过程中，其所受浮力变小 【解答】解：A.轮船从密度较小的江水中驶入密度较大的海水中，轮船始终漂浮，浮力始终等于重力，重力不变，浮力不变，故 A 错误。 B.根据阿基米的原理，漂浮在海上的轮船，其所受浮力等于其排开海水所受的重力，故 B 错误。 C.根据阿基米德原理，浸没在水下的潜水艇继续下潜的过程中，排开液体体积不变，所受浮力不变，故C 错误。 D. 由阿基米德原理可知，潜水艇在露出水面后继续上浮的过程中，排开液体的体积减小，所受浮力也减小，故 D 正确。 故选：D。 【典例 4-2】某同学用试管制作了一个潜艇模型，如图所示。通过移动注射器的活塞对试管进行打气或吸气，便可使其实现上浮或下沉。下列说法正确的是( ) A ．该潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现浮沉的 B ．向里推注射器的活塞，可使潜艇模型从图中位置下沉 C ．该潜艇模型从图中位置下沉时，受到的浮力逐渐变小 D ．该潜艇模型从图中位置上浮时，受到水的压强不变 【解答】解：A、当潜艇模型浸没在水中时，排开水的体积不变，所受浮力不变，因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的，故 A 正确； B、由图知潜水艇模型处于悬浮状态，向里推注射器的活塞，试管内水被排出增加，重力变小，重力小于浮力时，潜艇上浮，故 B 错误； C、该潜艇模型在水中下沉时，排开水的体积不变，根据 F 浮 = ρ 水 gV 排可知受到的浮力大小不变，故 C错误； D、该潜艇模型上浮时，所处水的深度变小，根据 p = ρ 水 gh 可知，受到水的压强变小，故 D 错误。故选：A。 15．如图所示，小明和家人放飞一盏孔明灯。已知外界空气密度为 1.3kg/m3。 （1）若点燃后灯的体积为 0.5m3，则灯受到的浮力大小是 6.37 N； （2）放手后灯加速上升，此时灯受到的浮力大小 A 其受到的重力大小；灯内气体密度 C 1.3kg/m3。（均选择“A.大于”“B.等于”或“C.小于”） 【解答】解：（1）灯受到的浮力 F 浮 = ρ 空 gV ＝1.3kg/m3 ×9.8N/kg×0.5m3 ＝6.37N； （2）放手后灯加速上升，此时浮力是竖直向上的力，重力是竖直向下的力，因此浮力大于重力；孔明灯升空的原理是灯内气体被加热后膨胀，密度变小。由于灯内气体密度小于外界空气密度，才能使整体重力小于浮力而上升。因此，灯内气体密度小于外界空气密度。 故答案为：（1）6.37；（2）A；C。 16．如图所示，某些鱼的浮沉靠鱼鳔充气时膨胀，放气时收缩实现，下列说法正确的是( ) A ．鱼的浮沉是通过改变自身重力实现的 B ．鱼静止在水中时，受到的浮力等于鱼的重力 C ．鱼想让鱼鳔膨胀，在浅处比深处难些 D ．鱼鳔膨胀时，鱼排开水的重力变小 【解答】解：AD、鱼鳔充气时膨胀，鱼的体积变大，其排开水的体积变大，由阿基米德原理可知鱼受到的浮力变大，排开水的重力变大，浮力大于重力，鱼将上浮；鱼鳔放气时收缩，鱼的体积变小，其排开水的体积变小，由阿基米德原理可知鱼受到的浮力变小，浮力小于自身的重力时，鱼将下沉，故鱼的浮沉是通过改变自身体积来实现的，故 AD 错误； B、鱼静止在水中时，相当于悬浮在水中，此时受到的浮力等于鱼的重力，故 B 正确； C、鱼鳔膨胀时，鱼的肚子鼓起，需克服外部水对鱼的压强，因同种液体内部的压强随深度的减小而减 小，所以，鱼想让鳔膨胀，在浅处比深处容易些，故 C 错误。 故选：B。 题型 5：浮沉的复杂应用模型 【典例 5-1】如图所示，木块的密度为 0.6×103kg/m3，将其放入密度为 0.8×103kg/m3 的酒精中。在木块上方放置一合金块后，木块刚好浸没在酒精中（如图甲所示）；若用轻质细线将该合金块挂在木块下方， ( 1 )木块有 体积露出液面（如图乙所示），则该合金块的密度为( ) 6 A ．1.2g/cm3 B ．1.5g/cm3 C ．2.4g/cm3 D ．3.0g/cm3 【解答】解：如图甲所示，对木块进行受力分析可得，木块受到竖直向下的重力、合金块的压力以及竖直向上的浮力，则有 F 浮木块 ＝G 木块+F 压合金 ＝G 木块+G 合金块， 即 ρ 酒精 gV 木块 = ρ 木块 gV 木块+ρ 合金块 gV 合金块 ① 如图乙所示，对木块进行受力分析可得，木块受到竖直向下的重力、合金块的拉力以及竖直向上的浮力，则有 F 浮木块 ′＝G 木块+F 拉合金， 即p 酒精gv木块9 = p 酒精g × (1 __ )v木块 = p 木块gv木块+ F 拉合金② 对合金块受力分析可得F 浮合金+F 拉木块 ＝G 合金块③ 根据物体间力的作用是相互的可得F 拉木块 ＝F 拉合金④ 由②③④与阿基米德原理和 G ＝mg 以及p = 可得 p 酒精g × (1 一 )v木块 = p 木块gv木块+ p 合金块gv合金块一 p 酒精gv合金块⑤联立①⑤可得，该合金块的密度为 p 合金块 = (p 酒精 一 p 木块) × 6 = 1.2g/cm3。 故选：A。 【典例 5-2】如图甲所示，在一个玻璃筒内放入一个棱长为 10cm 的正方体木块，现以恒定的速度向筒内 注水 6min，筒内水的高度与注水时间的关系图像如图乙所示（g 取 10N/kg）。 求： （1）0﹣2min 内，木块处于 静止 状态（填“静止”或“运动”），2min 之后，木块处于 漂浮状态（填“漂浮”或“悬浮”）。 （2）当 t ＝2min 时，木块底部受到的水的压强是多少？ （3）木块的密度是多大？ 【解答】解：（1）由图乙知 0﹣2min 内，木块浸入水中的深度小于木块的棱长，且 2min 以后筒内水高度的变化变小，说明 0﹣2min 内，木块沉底，处于静止状态，2min 之后，木块处于漂浮状态，随着以液面的升高而升高； （2）当 t ＝2min 时，容器中水的深度为 5cm ＝0.05m，水的压强是：p = ρgh ＝1.0×103kg/m3×10N/kg× 0.05m ＝500Pa； （3）由图乙可知 2min 时物体开始漂浮，此时浸没的体积为：V ＝Sh′＝ 10cm×10cm×5cm ＝500cm3 = 5×10﹣4m3； 此时受到的浮力为：F浮 = pgv = 1.0 × 103 kg/m3 × 10N/kg × 5 × 10__4m3 =5N； 物体处于漂浮时，重力等于浮力为 5N，故物体的质量为：m kg； 物体的密度为：p kg/m3。 答：（1）静止；漂浮； （2）当 t ＝2min 时，木块底部受到的水的压强是 500Pa； （3）木块的密度为 0.5×103kg/m3。 19．如图所示，水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中，漂浮着冰块 A，悬浮着物块 B，当冰块 A 完全熔化后，下列分析正确的是( ) A ．烧杯中水的密度变大 B ．烧杯内液面不发生变化 C ．杯底受到液体的压强变小 D ．物块 B 受到的浮力变大 【解答】解：A、冰化成水后，由于水的密度要小于盐水的密度，混合后，盐水的密度变小，故 A 错误； ( 盐水 盐水 )B、冰块漂浮，则 F 浮 ＝G 排 ＝G 冰，即：m 排 ＝m 冰，则 V 排；冰块全部熔化成水后质量不 变， ( 水 水 )水的体积为：V 水；，由于水的密度小于盐水的密度， 所以，V 水＞V 排 ，即液面会上升，故 B 错误； C、根据力的相互作用，杯底受到的液体压力等于漂浮的冰块、悬浮的物块以及盐水的重力，冰熔化后，悬浮的物块沉底，容器底部受到的压力等于盐水的重力和物块 B 受到的浮力，由于此时浮力减小，故液体对杯底的压力减小，压强也减小，故 C 正确； D、冰化成水后，盐水的密度变小，由阿基米德原理可知物块 B 受到的浮力变小，故 D 错误。 故选：C。 20．小明对传感器感兴趣，他将力传感器固定在容器底部，用轻硬细杆连接力传感器和柱形物块 M，如图甲所示，力传感器能够显示细杆所受的压力或拉力（不计细杆的质量和体积）。现缓慢向容器中加水，力传感器的示数 F 随水深 h 变化的图像如图乙所示，下列分析错误的是( ) A ．物块 M 的重力为 15N B ．当水深为 9cm 时，物块 M 所受浮力为 9N C ．物块 M 的密度为 0.8×103kg/m3 D ．物块 M 刚浸没时，水对容器底的压强为 1400Pa 【解答】解：A ．由图可知，当 h≤6cm 时，细杆受到的压力等于物体 M 的重力，即 G ＝F ＝15N，故 A正确； B ．当水深为 9cm 时，细杆受到的压力为 6N，由相互作用力的关系可知，细杆对物体 M 向上的支持力为 6N，则物块 M 所受浮力为 F 浮 ＝G﹣F 支 ＝15N﹣6N ＝9N，故 B 正确； C ．由 G ＝mg 得物块 M 的质量为m kg； 分析图像可知，当 h ＝6cm 时，水面刚好到 M 的下表面；当 h ＝11cm 时，M 受到的浮力恰好等于重力； 然后浮力继续增大，M 对细杆的拉力变大，当力传感器的示数 F 为 9N 时，M 刚好浸没，受到的浮力为F 浮 ′＝G+F 拉 ＝15N+9N ＝24N， 由 F 浮 = ρgV 排可知物体 M 的体积为：V = V排 则物块 M 的密度为： p kg/m3，故 C 错误； D ．当 h ＝11cm 时，M 受到的浮力等于重力，即F = G = 15N， 由 F 浮 = ρgV 排得此时物块排开水的体积为：V排 1500cm3； 由图乙可知，当 h ＝6cm 时，水面刚好到 M 的下表面；当 h ＝11cm 时，M 受到的浮力恰好等于重力；此时 M 在水中的高度为 h ′＝11cm﹣6cm ＝5cm， 根据 V ＝Sh 得 M 的底面积为S cm2， 根据 V ＝Sh 得 M 的高度为hM cm， 物块 M 刚浸没时，容器内水的深度 h 水 ＝6cm+8cm ＝14cm， 此时水对容器底的压强为P = pgh水 = 1.0 × 103 kg/m3 × 10N/kg × 14 × 10__2m = 1400pa，故 D 正确。故选：C。 21．有一棱长为 10cm 的正方体木块 A 质量为 0.6kg，将 A 放入底面积为 500cm2 的容器中，A 底部中央用细线与容器底部相连，向容器中加水至 A 全部浸入水中，如图所示，此时容器中水的深度为 20cm，此时水对容器底的压强为 2×103Pa。现将细绳剪断后，木块漂浮在水面，水对容器底部压强的变化量Δp ＝ 80 Pa。 【解答】解：（1）由图可知水的深度为 20cm ＝0.2m，则水对容器底部的压强为： p = ρ 水 gh ＝1×103kg/m3×10N/kg×0.2m ＝2×103Pa； （2）若将细线剪断，待 A 静止后漂浮，则 F 浮' ＝G ＝mg ＝0.6kg×10N/kg ＝6N，木块 A 的体积：V＝（0. 1m）3 ＝1 × 10﹣3m3， 由 F 浮 = ρ 水 gV 排可得，A 漂浮时排开水的体积： V 排﹣4m3；水面下降的深度为： 则水对容器底的压强变化量： Δp = ρ 水 gΔh ＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m ＝80Pa 故答案为：2×103 ；80。 三、【拓展延伸】 【拓展题 1】如图所示，水平地面上有一个装有适量水、底面积为 150cm2 的圆柱形薄壁容器，将质量分布均匀、边长为 10cm 的物体 A（不吸水）放入容器中，A 漂浮在水面上，其下表面受到水的压强为 400Pa 。再在物体 A 上方放置一个物体 B，此时 A 恰好能浸没于水中（水未溢出），则下列说法错误的是( ) A ．物体 A 的密度为 0.4×103kg/m3 B ．物体 A 与 B 的质量之比为 2 ：3 C ．物体 A 从漂浮到刚好浸没的过程中，下降的距离为 6cm D ．物体 A 从漂浮到刚好浸没的过程中，水对容器底部增大的压力为 6N 【解答】解：A．物体 A 漂浮时，其下表面受到水的压力等于浮力，且浮力等于自身重力，下表面受到的压力为： F 压 = PSA = 400pa × (10 × 10__2m)2 = 4N， 因为漂浮，所以浮力等于重力，也等于下表面的压力，即 GA ＝F 浮 ＝F 压 ＝4N，由 G ＝mg 得物体 A 的质量为： 物体 A 的密度为： pA kg/m3 ，故 A 正确； B．物体 A 完全浸没时，受到的浮力为：F 浮满 = p 水gv排 = 1 × 103 kg/m3 × 10N/kg × (10 × 10__2m)3 = 10N， 此时 A 、B 整体漂浮，总重力等于总浮力，则 B 的重力 GB ＝10N﹣4N ＝6N，由m ，故 B 正确； C．物体A 漂浮时，由p = ρgh 得下表面浸在水中的深度为：hm = 4cm， 完全浸没时，下表面浸在水中的深度为物体的高度 10cm，所以物体 A 的下表面相对于水面来说下降了10cm﹣4cm ＝6cm， 由于物体 A 在下降的过程中，排开水的体积增加，增加的排开水的体积为ΔV ＝10cm×10cm×6cm = 600cm3，那么水面上升的距离cm， 所以物体实际下降的距离 h 下降 ＝6cm﹣4cm ＝2cm，故 C 错误； D ．A 漂浮时水对容器底部的压力等于水和物体 A 的总重力，当物体 A 完全浸没时，水对容器底部的压力等于水和物体 A 及物体 B 的总重力，所以物体 A 从漂浮到刚好浸没的过程中，水对容器底部增大的压力等于物体 B 的重力，为 6N，故 D 正确。 故选：C。 【拓展题 2】如图所示，Q 为铜制零件，其上部为边长 L ＝0.2m 的立方体，下部为边长 l ＝0. 1m 的立方体。 Q 的下表面与容器底部粘合，且水面恰好与 Q 上表面相平，则零件所受的浮力为（g 取 10N/kg）( ) A ．20 N B ．60N C ．80N D ．0N 【解答】解：因为下部立方体由于与容器底部粘合，所以水没有产生向上的压力； 因为上部立方体的下表面积的一部分（与水接触）受到向上的压力，所以 S ＝L2﹣l2＝（0.2m）2﹣（0. 1m）2 ＝0.03m2， 上部立方体的下表面的压强： p = ρgh ＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m ＝2000Pa，浮力的产生是上下表面的压力差， F 浮 ＝pS ＝2000Pa×0.03m2 ＝60N。 故选：B。 四、【思维训练】 1．在以下各情况中，物体受到的浮力增大的是( ) A ．轮船由长江驶入东海 B ．浸没在水中的石块继续下沉的过程中 C ．跳水运动员入水的过程中 D ．轮船在码头卸载货物 【解答】解：A、轮船由长江驶入东海，船始终处于漂浮状态，此时 F 浮 ＝G，由于重力不变，因此船受的浮力大小不变，故 A 不符合题意； B、浸没在水中的石块继续下沉的过程中，排开水的体积不变，根据 F 浮 = ρ 液 gV 排知浮力不变，故 B 不符合题意； C、跳水运动员入水的过程中，排开水的体积变大，根据 F 浮 = ρ 液 gV 排知浮力增大，故 C 符合题意； D、因轮船漂浮在液面上，受到的浮力等于重力，当轮船卸载货物时，受到的重力在减小，因此轮船受 到的浮力减小，故 D 不符合题意。 故选：C。 2．如图所示容器隔板的两边分别装有淡水和盐水(ρ 淡水 <ρ 盐水）， 甲、乙实心球体积相同，甲、乙所受的重力和排开液体所受的重力如表所示，则两球静止在液体中时的情形可能是( ) 实心球 实心球所受的重力/N 排开液体所受的重力/N 甲 7 5 乙 5 5 A ． B ． C ． D． 【解答】解：由表格数据可知，G 甲 ＝7N ，G 乙 ＝5N ，G 排甲 ＝5N ，G 排乙 ＝5N， 由阿基米德原理可得，甲、乙实心球受到的浮力 F 浮甲 ＝5N ，F 浮乙 ＝5N，甲球排开淡水的体积大于乙球排开盐水的体积，甲球所受的浮力小于重力，所以甲球在淡水中沉底，综上所述 B 正确、ACD 错误。故选：B。 3．将质量为 400g、体积为 5×10﹣4m3 的物体放入盛水的烧杯中，物体静止时，下列判断正确的是( ) A ．悬浮，F 浮 ＝4N B ．漂浮，F 浮 ＝5N C ．漂浮，F 浮 ＝4N D ．沉底，F 浮 ＝5N 【解答】解：物体的密度为： ρ = = - =0.8×103kg/m3＜1.0×103kg/m3，即：ρ<ρ 水，则物体在水中将漂浮； 物体在水中受到的浮力： F 浮 ＝G ＝mg ＝0.4×10N/kg ＝4N。 故选：C。 4．小丽在洗碗时，发现碗可以漂浮在水面上，也可以沉到水底，如图所示，下列说法正确的是( ) A ．碗漂浮时受到的浮力大于它的重力 B ．碗沉入水底后不再受到浮力的作用 C ．碗沉底后比漂浮时碗盆的液面下降 D ．碗沉底的过程中受到的浮力一直变大 【解答】解：AC、碗漂浮时，浮力等于自身的重力，碗沉入水底时，浮力小于重力，由于重力相同，所以碗沉入水底时比漂浮在水面上时的浮力小，即据 F 浮 = ρ 水 gV 排可知，碗浸没后，排开的水的体积减小，水面则下降，故 A 错误，C 正确； B、碗沉入水底后，与容器底没有浸没接触，故仍受到浮力作用，故 B 错误； D、碗沉底的过程中排开水的体积先变大，后进水后变小，再不变，根据阿基米德原理知受到的浮力是先变大后变小再到不变，故 D 错误。 故选：C。 5．关于物体沉浮条件及应用实例，下列分析合理的是( ) A ．把橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面，是通过改变自身重力实现 B ．潜水艇靠改变排水的体积来改变浮力，从而实现上浮和下沉 C ．同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同 D ．轮船从长江驶入东海，吃水深度变大 【解答】解：A ．橡皮泥的重力不变，捏成小船是通过增大排开水的体积来增大浮力，从而实现漂浮，故 A 错误； B ．潜水艇排开水的体积基本不变，它是通过改变自身重力（吸水或排水）来实现上浮和下沉的，故 B错误； C ．密度计在不同液体中均处于漂浮状态，根据漂浮条件，浮力始终等于密度计自身的重力，因此浮力大小相同，故 C 正确； D．轮船始终漂浮，浮力等于重力，保持不变，根据 F 浮 = ρ 液 gV 排可知，海水密度更大，排开液体体积减小，吃水深度变小，故 D 错误。 故选：C。 6．如图所示，漏斗状玻璃管底部用一塑料片盖住放进水中，当塑料片上放一个质量是 100g 的砝码时，塑 料片恰好下落。如果不用砝码，缓缓地向玻璃管内注水，塑料片恰好下落时，水的质量( ) A ．大于 100g B ．小于 100g C ．等于 100g D ．无法判定 【解答】解：100g 的砝码对薄片产生的压力等于 100g 砝码的重力；由图可看出，容器上宽下窄，容器体积 V 符合底面积乘高时，进入容器内水中的质量等于 100g 时，水产生的压力等于 100g 砝码对容器底的压力，由于容器上宽下窄，所以进入容器内水的质量大于 100g 时产生的压力等于 100g 砝码产生的压力。 故选：A。 7．2025 年 9 月 22 日，央视发布了一条快讯点燃全网：歼﹣35、歼﹣ 15T、空警﹣600 三型舰载机首次在福建舰完成电磁弹射起降，下图是歼﹣35 起飞时的图片。当歼﹣35 呼啸着飞离福建舰的甲板时，以飞机为参照物，该飞行员是 静止 的；随着歼﹣35 飞离甲板，福建舰受到的浮力将 减小 。 【解答】解：物体相对于参照物的位置不变，是静止的，以飞机为参照物，飞行员与飞机的相对位置没有发生变化，因此飞行员是静止的。 福建舰漂浮在水面上，浮力等于总重力。当歼﹣35 飞离甲板后，福建舰的总重力减小，根据漂浮条件，它受到的浮力将减小。 故答案为：静止；减小。 8．如图所示，质量分布均匀、棱长为 10cm 的正方体木块静止漂浮在水面上，木块的下表面受到水的压强为 600Pa。则木块下表面所处水下深度为 0.06 m，木块所受浮力为 6 N。木块的密度为 0.6× 103 kg/m3。（p 水 = 1.0 × 103 kg/m3 ，g 取 10N/kg） 【解答】解：（1）由 p = ρ 液 gh 可得木块下表面所处水下深度：h 0.06m； 正方体的棱长为：a ＝10cm ＝0. 1m； 木块漂浮，木块所受浮力等于下表面受到水的压力为： F 浮 ＝F 向上 ＝pS ＝600Pa×（0. 1m×0. 1m）＝6N； （3）木块漂浮，浮力等于重力，则木块重力 G 木 ＝F 浮 ＝6N， 根据 G ＝mg 得木块的质量为： 木块的体积为： V ＝a3＝（0. 1m）3 ＝0.001m3； 木块的密度p kg/m3。 故答案为：0.06；6；0.6×103。 9．2019 年 12 月 17 日，由我国自主建造的第一艘国产航母—山东舰，正式交付海军。该舰标准排水量为5 万吨，可同时停放 36 架歼 15 舰载机，若每架舰载机质量为 2.5 吨。（海水的密度取 1.03×103kg/m3） （1）舰载机起飞时，以舰载机为参照物，航母是 运动 （选填“运动”或“静止”）的。在标准排水量时，航母所受的浮力为 5×108N；当航母从海水密度较小的港口驶达密度较大的远海时，其浮力不变 （选填“变大”“不变”或“变小”）； （2）航母舰体材料为合金钢，合金钢比钢的硬度 大 ，国产航母使用的“超级钢”具有极佳的抗压性、延展性和焊接性，合金钢是 金属 （选填“金属”或“合成”）材料。当 36 架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减少了 87.4 m3。（结果保留一位小数） 【解答】解：（1）舰载机起飞时，以舰载机为参照物，航母的位置发生变化，因此航母是运动的。 排水量为排开水的质量，根据阿基米德原理，物体所受浮力大小等于排开液体的重力，在标准排水量 5万吨时，航母所受的浮力为：F 浮 = G 排 = m 排g = 5 × 107 kg × 10N/kg = 5 × 108N； 当航母从海水密度较小的港口驶达密度较大的远海时，一直处于漂浮状态，浮力大小都等于重力，因此其浮力不变。 （2）合金钢属于合金是金属材料，它比钢的硬度更大。 当 36 架舰载机全部飞离航母后，减小的总重力为 G ＝36mg ＝36×2.5×103kg×10N/kg ＝9×105N； 减少的重力与减少的浮力大小相同，航母排开海水的体积减少了： 故答案为：（1）运动；5×108；不变； （2）大；金属；87.4。 10．如图所示，桌面上有甲、乙两个完全相同的装满了水的玻璃缸。其中甲水中漂浮着一只小鸭子，乙水中漂浮着一只大鸭子。若两只鸭子受到的浮力分别为 F 浮甲、F 浮乙，玻璃缸对桌面的压力分别为 F 甲、F乙。则 F 浮甲 ＜ F 浮乙 ，F 甲 ＝ F 乙。 【解答】解：大鸭子的重力大于小鸭子重力，鸭子漂浮时浮力等于各自的重力，由此可知大鸭子受到的浮力大，则 F 浮甲＜F 浮乙； 因为鸭子漂浮，所以 F 浮 ＝G 排 ＝G 鸭，即：放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力，所以两个玻璃缸的总重相同，则两个玻璃缸对桌面的压力一样大，即 F 甲 ＝F 乙。 故答案为：＜；＝。 11．有 A、B 两个正方体物块，如图甲所示，将质量为 1kg 的物块 A 放入水中，有五分之三体积露出水面，则 A 受到的浮力是 10 N；A 的密度是 0.4×103kg/m3，再将物块 B 放在 A 的上面，如图乙所示，物块 A 恰好完全浸没在水中，则物块 B 的质量是 1.5 kg。（水的密度为 ρ 水 ＝1.0×103kg/m3） 【解答】解：甲图中 A 漂浮受到的浮力与其重力相等，则浮力为 F 浮 ＝GA ＝mg ＝1kg×10N/kg ＝10N；由阿基米德原理 F 浮 = ρ 水 gV 排可得：10N = ρ 水 gV 排 = ρ 水 g（1﹣ ( 3 )) V； 5 物体的重力为 10N，根据 G ＝mg = ρVg 可得：10N = ρAgV； 浸没时 V 排 ＝V，解得 ρA ＝0.4ρ 水 ＝0.4×103kg/m3， 乙图中物体 A 完全浸没，此时物体 A 受到的浮力为F 浮9 = p 水gvA = 1.0 × 103 kg/m3 × 10N/kg × 2.5 × 10__3m3 = 25N A 、B 整体分析可知，A 受到的浮力等于 A 、B 两物体的总重力，则 B 物体的重力为 GB ＝F 浮'﹣GA = 25N﹣ 10N ＝15N； 则物块 B 的质量是mB kg。 故答案为：10；0.4×103 ；1.5。 12．吃饺子是中国人春节时特有的民俗传统。刚往沸水中下饺子时，饺子会下沉，此时饺子受到的浮力 小于 饺子受到的重力。煮熟的饺子因其内部气体受热膨胀，致使饺子体积变大，浮力 大于 重力而上浮，最终会漂浮在水面上，此时饺子受到的浮力 等于 饺子受到的重力。 【解答】解：煮饺子时，饺子刚放入水中，由于饺子所受的重力大于浮力，所以饺子会沉入锅底； 一会后，饺子内气体受热膨胀，体积变大，根据阿基米德原理可知饺子所受浮力变大，当浮力大于饺子的重力时，饺子上浮至漂浮状态，当饺子漂浮在水面上时饺子受到的浮力等于饺子受到的重力。 故答案为：小于；大于；等于。 13．一根轻质且不可拉伸的绳子将一边长为 1m 的正方体物块拴接在湖底，当湖水深为 2.4m 时，绳子刚好伸直，如图甲所示；当湖水深为 3m 时，物体上表面恰好与水面相平，如图乙所示。则此正方体物块的密度为 0.4×103 kg/m3，图乙中绳子的拉力为 6000 N。若湖水升高到 4m 时，图乙中绳子的拉力为 6000 N。 【解答】解：题意和图可知，物体漂浮时露出水面的高度为：h 露 ＝3m﹣2.4m ＝0.6m， 则物体漂浮时浸在水中的深度为：h 浸 ＝1m﹣0.6m ＝0.4m， 物体漂浮时排开水的体积为：v排 = 1m × 1m × 0.4m = 0.4m3， 物体漂浮时所受浮力等于物体重力，即：F 浮' ＝G 排 ＝G， 则物体的质量为：m = m 排 = p 水v排 = 1 × 103 kg/m3 × 0.4m3 = 400kg， 物体的体积为：V＝（1m）3 ＝1m3， 物体的密度为：p kg/m3 = 0.4 × 103 kg/m3， 物块的重力 G ＝mg ＝400kg×10N/kg ＝4000N， 物体浸没时所受浮力为：F 浮 = p 水gv = 1 × 103 kg/m3 × 10N/kg × 1m3 = 1 × 104N， 物体浸没时受重力、浮力、绳的拉力，三个力的关系 F 浮 ＝G+F 拉， 所以图乙中物体浸没时绳的拉力为：F 拉 = F 浮 __ G = 1 × 104N __ 4000N = 6000N， 若湖水升高到 4m 时，物体一直浸没在水中，排开水的体积不变，所受浮力不变，它所受的重力也不变，所以绳子的拉力不变。 故答案为：0.4×103 ；6000；6000。 14．小亮在研学活动中，参观了位于我国四川省遂宁市大英县的地下古盐湖，俗称“中国死海”。如图 1 所示，小亮能悠闲地躺在湖面上阅读，他想探究其中的奥秘，于是就做了一个观察鸡蛋漂浮的实验。其主要操作步骤如下： ①如图2 甲所示，先在水平桌面上放置一个圆筒形容器，向容器中注入适量水，取一个鸡蛋将它轻轻放入水中，发现鸡蛋沉至容器底部； ②然后向容器中加食盐并不停的搅动，直到鸡蛋恰好悬浮起来为止，如图2 乙所示； ③再向容器中继续加盐并不停的搅动，直到鸡蛋恰好漂浮起来为止，如图2 丙所示。 （1）图 2 甲中，ρ 鸡蛋 ＞ ρ 水（选填“＞”、“＜”或“=”), 此时鸡蛋 受 （选填“受”或“不受”）浮力； （2）图 2 乙中，ρ 鸡蛋 = ρ 盐水（选填“＞”、“＜”或“=”), 对比甲、乙两图，浮力大小与 液体密度 有关； （3）图 2 丙中，ρ 鸡蛋 < ρ 盐水（选填“＞”、“＜”或“=”), 对比乙、丙两图，鸡蛋所受浮力 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）根据以上实验现象，请你阐述小亮在地下古盐湖中不会下沉的原因： 人体的密度小于盐水的密度 。 【解答】解：（1）图 2 甲中，鸡蛋沉底，根据浮沉条件知，鸡蛋的密度大于水，即 ρ 鸡蛋＞ρ 水，此时鸡蛋浸在水中，受到水施加的竖直向上的托力，即浮力； （2）图 2 乙中，鸡蛋悬浮，根据浮沉条件知，鸡蛋的密度等于盐水的密度，ρ 鸡蛋 = ρ 盐水，对比甲、乙两图，排开液体的体积不变，液体的密度变大，浮力变大，说明浮力大小与液体的密度有关； （3）图 2 丙中，鸡蛋漂浮，鸡蛋密度小于盐水的密度，即 ρ 鸡蛋<ρ 盐水，对比乙、丙两图，悬浮和漂浮时，浮力都等于重力，故鸡蛋所受浮力不变； （4）根据以上实验现象，小亮在地下古盐湖中不会下沉的原因：人体的密度小于盐水的密度。 故答案为：（1）＞；受；（2）＝；液体的密度；（3）＜；不变；（4）人体的密度小于盐水的密度。 ( 1 )15．如图所示，将边长为 10cm 的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中，木块静止时，有 的体积 4 露出液面，此时液面比放入木块前升高 2cm，容器底部受到的压强变化了 160Pa（取 g ＝10N/kg），求 （1）液体的密度是多大？ （2）木块的密度为多大？ （3）要使木块完全浸没需要施加多大的压力？ 【解答】解： （1）根据公式 p = ρgh 可得，液体的密度： （2）木块静止时，有的体积露出液面，则 V 排 V 木V 木， 根据漂浮条件可得：F 浮 ＝G 木 ，即：ρ 液 gV 排 = ρ 木 gV 木， ( 木 木 )所以，kg/m3 ＝0.6×103kg/m3； （3）木块的体积： V 木 ＝L3＝（10cm）3 ＝1000cm3 ＝1 × 10﹣3m3，木块的重力： G 木 ＝m 木 g = ρ 木 gV 木 ＝0.6×103kg/m3×10N/kg×1 × 10﹣3m3 ＝6N，木块完全浸没时受到的浮力： F 浮 ′= ρ 液 gV 木 ＝0.8×103kg/m3×10N/kg×1 × 10﹣3m3 ＝8N，要使木块完全浸没需要施加的压力： F ＝F 浮﹣G 木 ＝8N﹣6N ＝2N。 答：（1）液体的密度是 0.8×103kg/m3； （2）木块的密度为 0.6×103kg/m3； （3）要使木块完全浸没需要施加 2N 的力。 $