内容正文:
第九章浮力
。知识体系·巧构建
定义
方向:竖直向上
原理法(阿基米德原理):F浮=G#
产生原因:液体或气体对浸在其中的
推导式:F浮=P液Vg
物体有压力差
力的计算方法
称重法:F浮=G-F示
漂浮:F浮=G
平衡法
液体密度
悬浮:F浮=G物
影响液体浮
压差法:F浮=F向上一F向下
物体排开液体体积
力大小的因素
浮
原理:用挖空心的办法增大可以利用的浮力
轮船「
大小:用排水量表示
内容
阿
盐水选种
公式:F浮=G准
基米德原
条件的
密度计:测量液体的密度(刻度一上小下大)
推导式:F浮=P液Vg
潜水艇:靠改变自身重力实现下潜和上浮
理
用
热气球:利用密度小于空气的气体
基础知识·夯根基
知识点1浮力的概念
知识点2影响浮力大小的因素
物体在液体中所受浮力的大小不仅与④
液体或气体对浸入其中的物体有①
的作用力,这个力叫做浮力,用符号
有关,还与⑤
有关,而与
定义
浸没在液体中的深度⑥
F浮表示
物体排开液
体的体积越⑦
液体的密度越⑧
浮力是由于液体对物体向上
,浮力就越大。
产生
和向下的②
产生
原因
知识点3阿基米德原理
的,即F浮=F2-F
F:PAS
浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体
内容
(1)用弹簧测力计测出物体受到的重力G
排开的液体所受⑨
的大小
称重法
(2)把物体浸入液体中,读出弹簧测力计的
F浮=G排=0
=①
变形公
测浮力
示数F示
公式
式P液=②
,V排=B
(3)物体所受的浮力:F浮=③
温馨提示
温馨提示
对阿基米德原理的理解
(1)V表示被物体排开的液体的体积,即物体浸入
(1)浮力的施力物体是气体或液体。
液体的体积:
(2)浮力的方向是竖直向上的,即垂直于水平面
①当物体全部浸没在液体中时,V#=V物;
向上。
②当物体只有一部分浸入液体中时,V携<V物。
(3)浸在液体中的物体不一定受到浮力,如桥墩、拦
(2)由F浮=P液V排g可以看出,浮力的大小只跟液体
的密度和物体排开液体的体积有关。
河坝、打入河床的木桩等,因其底部与河床紧密结
(3)阿基米德原理适用于液体和气体;物体受到的气
合,水对其向上的压力为零,所以不受浮力。
体浮力为F浮=G排=m排g=p气V排g。
81
知识点4物体的浮沉条件及其应用
(3)原理法(阿基米德原理)
1.物体的浮沉条件
①公式:F浮=G排=m排g=P液V排g。
浮沉状态受力示意图
F浮与C物
P物与P液
②应用条件:已知液体的密度和物体排开液体
的体积或质量。
(4)平衡法(物体的浮沉条件)
漂浮
F浮=G物
P物<P液
①公式:F浮=G物=m物g=P物V物g。
②应用条件:物体处于漂浮或悬浮状态。
2.浮沉条件的应用
上浮
F浮④
G物
P物P液
原理:密度计在液体中总是漂浮的,所受的
浮力⑧
它受到的重力。根据
密度计
F浮=P液V排g,浮力不变,当p液越大时,V排
越小,即密度计浸入液体的体积越小
悬浮
F浮=C物
P物⑤
P液
把种子放入浓度适宜的盐水中,干瘪、虫蛀
盐水
的种子会上浮直至漂浮,而饱满的种子则
选种
下沉到容器底部
下沉
F浮<G物
P物⑥P液
原理:潜水艇是靠改变⑨
来
物三
潜水艇
实现浮沉的
热气球的升降与热气球内部气体的密度变
热气球
沉底
F浮⑦
G特
P物P液
化有关
温馨提示
温馨提示
(1)密度计和轮船一样都是漂浮在液面上,所受浮力
计算浮力的四种方法
一定,都等于自身受到的重力。根据阿基米德原理
(1)压差法(浮力产生的原因)》
可知,在密度较小的液体中,排开液体的体积较大,
①公式:F4=F南上一F向下0
浸入得较深;在密度较大的液体中,排开液体的体积
②应用条件:已知或可计算出液体对物体上、下表面
较小,浸入得较浅。
的压力。
(2)潜水艇和热气球都是利用物体的浮沉条件工作
(2)称重法(浮力的测量)
①公式:F浮=G-F示o
的,但是潜水艇是靠改变自身受到的重力来实现下
②应用条件:已知物体受到的重力和浸在液体中时
潜和上浮的;而热气球是靠改变自身的体积或内部
所受的拉力。
气体密度来实现上升和下降的。
82
。图片解读·研教材。
教材图片
物理知识考查
如图所示是一位同学巧妙运用物理知识将帽子送给楼上同学的情景。此过
程中涉及的关键知识:空气对气球有
作用,且气球中所充入气体的
密度
空气的密度
八(全)P212图9-6
如图所示,一个鸡蛋在盛有盐水的容器中悬浮,则鸡蛋受到的浮力
鸡蛋的重力;鸡蛋的密度
容器中盐水的密度;如果往容器中加盐使
盐水的密度变大,鸡蛋最终静止时受到的浮力
鸡蛋的重力。(均选
八(全)P223图9-17
填“大于”“等于”或“小于”)
(A
B
体积相同而材料不同的小球A、B、C、D,静止在容器内的水中,如图所示。这
D
四个小球所受浮力最小的是
,密度大小关系为
八(全)P220图9-14
把橡皮泥投入水中会下沉,把它捏成小船的形状就能浮在水面上,并能装载
些小“货物”,这是采用了“
”的方法增大排开水受到的重力,增大
甲
了可以利用的浮力
八(全)P228图9-26
如图所示,“曹冲称象”的故事,曹冲通过称出石头的总质量,从而知道了大象
的质量,其中所蕴含的科学方法是
。曹冲要求前后两次水面都与
记号相平,是为了
八(全)P229图9-27
重难突破·提能力
重难点1不同状态下物体受力分析与简单计算
·方法指导
例1(类型整合)如图所示为材质不同、体积均为3×103m3的正
解决浮力问题首先要明确物体
方体A、B、C、D、E静止时在水中的状态。(g取10N/kg)
所处的状态,进行受力分析,根
据受力平衡的知识得出力的关
系式。
C
83
(1)物体A重20N,此时物体A所受的浮力F浮4=
N:排
开水的体积是V排=
m3。
(2)物体B重30N,此时物体B所受的浮力F浮B=
N。
(3)物体C重40N,此时物体C所受的浮力F浮c=
N,容
器底对C的支持力F支=
N。
·方法指导
(4)物体D重50N,弹簧测力计的示数为30N,此时物体D所受
判断物体浮沉状态的方法
的浮力F浮D=
N,露出水面的体积V露=
m3。
比较F和G
假设物体浸没,利用阿基米德
原理求F,然后与C比较
方法
(5)物体E重10N,此时物体E所受的浮力F浮E=
N,细
比较p和p
利用=巴求p·然后与P比较
线所受的拉力F拉=N。
注意:①若判断物体是上浮,则物体静止时是漂浮:
②若物体浸在装满液体的容器或溢水杯中,且已知
溢出的液体质量。则F=m8
重难点2物体浮沉状态的判断问题
例2(1)小丽同学把体积为2×103m3、重为12N的物块放入水
中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g取
10 N/kg)
A.漂浮,F浮=20N
B.漂浮,F浮=12N
C.沉底,F浮=20N
D.沉底,F浮=12N
(2)小飞同学把体积为2×103m3、重为22N的物块放入水中,
当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g取
·方法指导
10 N/kg)
(
比较浮力大小的方法
A.漂浮,F浮=20N
B.漂浮,F浮=22N
(1)当p诚或V排相等时,一般利
C.沉底,F浮=20N
D.沉底,F浮=22N
用F浮=P猿gV舞来比较所受浮力
重难点3不同情况下浮力大小的比较
的大小。
(2)当已知物体的状态时,一般
例3(高度整合)请分析解答以下不同情况下的浮力问题。
利用物体的浮沉条件来比较浮
(1)如图1所示,三个体积相同的实心球体在液体中静止,那么
力的大小。
球所受的浮力最小,
球的密度最小,
球所受
的重力最大。
图1
图2
图3
(2)如图2所示,三个质量相同的实心物体在液体中静止,那么
所受的浮力最小,
的密度最小,
的体积
最小。
(3)小明将同一个鸡蛋先后放人如图3所示的甲、乙两杯盐水
中,鸡蛋所受的浮力分别为F甲、F乙,盐水的密度分别为P甲Pz,
则F甲F乙P甲P乙。(均选填“>”“=”或“<”)
84
(4)如图4所示,小聪在家帮妈妈洗碗时发现,碗可以漂浮在水
注意:V碗浸+V空气并不一定比
池里的水面上,也可以让其沉入水底。碗沉人水底时与漂浮时
V碗小。
相比,碗受到的重力
碗受到的浮力
,水池底
部受到水的压强
(均选填“变大”“变小”或“不变”)
图4
◆突破技巧
重难点4浮力问题的典型计算
1.阿基米德原理法
甲
类型一
用称重法进行固体和液体密度的计算
例4-1由图乙和丙可以看出浮力的大
丙9
小与
F浮=G排=P液gV
有关;由图中数据
适用范围:已知物体排开液体的
还可以计算出物体的密度为
体积和液体的密度。
kg/m3,盐水的密度为
注意:计算时要注意统一单位,
kg/m。(g取10N/kg)
分清V进与V物。
类型二物体浮沉状态的判断及相关计算
例4-2将一边长是0.1m的实心正方体,缓慢放人盛满水的烧杯
内,待它静止时,从杯中溢出0.6kg的水。(g取10N/kg,P水=
2.平衡法
1.0×103kg/m3)
(1)求正方体受到的浮力。
(2)求正方体排开水的体积。
G翻
(3)判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮还是沉底,并写出
F浮=C物=m物g
判断依据。
适用范围:漂浮或悬浮的物体。
(4)求正方体的密度。
注意:悬浮、沉底时,V排=V;漂
浮时,V携<V物a
85
类型三浮力及压强图像问题综合计算
3.称重法
例4-3用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接
触,如图甲所示。由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续
F
匀速下放(物块始终未与水底接触)。物块下放过程中,弹簧测
G
力计的示数F拉与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙
國
所示。(g取10N/kg)求:
F浮=G物-F
适用范围:已知物体受到的
F拉八
10
重力及在液体中受到向上的
拉力,适用于在液体中下沉
42
的物体。
0
246810h/cm
4.压力差法
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力大小:
(2)物块的密度;
(3)从物块刚好浸没在水中到h=10cm的过程中,水对物块下
表面的压强变化量。
F浮=F下-F上
适用范围:已知形状规则的
物体。
①物体上、下表面的压强及
面积;
②物体上、下表面受到的压力;
③浸入液体的深度和液体的密
度及物体上、下表面的面积。
注意:以上三条满足其一即可。
86
重难点5浮沉的利用与分析
●方法指导
例5(高度整合)探究“物体的浮与沉”实验中,老师演示了如下几
改变物体浮沉状态的方法:
个实验:
(1)在受到的重力保持不变的情
况下,改变物体所受的浮力(如
轮船等);
(2)在所受浮力不变的情况下,
D
E
改变物体受到的重力(如潜水
(1)把图A中卷成团的牙膏皮弄成空心后,可以如图B所示立
艇)。
在水中,受到的重力
排开水的体积
,受到的
浮力
(均选填“变大”“变小”或“不变”)》
(2)如图C、D所示,将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,
分别放入相同的两杯水中,静止时C图杯中橡皮泥所受的浮力
(选填“大于”“小于”或“等于”)D图杯中橡皮泥所受
的浮力,
图杯中水面升高得多。
(3)如图E所示,鸡蛋沉在装有水的烧杯底部,老师向水中不断
加盐,使鸡蛋慢慢由沉底变为悬浮最后漂浮,则鸡蛋由沉底到悬
浮的过程中受到的浮力
。(选填“变大”“变小”或“不
变”)》
(4)我们通过以上三个实验可以发现:重力不变时,可以通过改
变
或
来改变浮力,从而改
变物体的浮沉。
。实验探究·分层练
实验1:探究浮力大小与哪些因素有关
要点梳理☑
1.实验器材
弹簧测力计、金属块、小石块、烧
廚
杯、细绳、水、盐水。
(c)浸入密度不同的液体
2.实验装置
3.实验步骤
(1)探究浮力大小与排开液体体积的关系:用
弹簧测力计提着同一物体,让物体浸入相同
液体中的体积不同。记录实验结果。
(2)探究浮力的大小与物体浸没的深度的关
系:用弹簧测力计提着同一物体,让它分别浸
(a)浸人的体积不同(b)浸没的深度不同
没于相同液体的不同深度处。记录实验
结果。
87
(3)探究浮力的大小与液体密度的关系:用弹
典型例题)
簧测力计提着同一物体,让它分别浸没于密
1.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,实验
度不同的液体中的同一深度处。记录实验
小组根据生活经验,提出了浮力大小可能与
结果。
下列因素有关的猜想:
(4)实验时选用不同物块以及不同的液体进
①与物体浸入液体中的深度有关;
行多次实验,使结果具有普遍规律。
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关;
4.实验结论
④可能与物体的形状有关;
物体在液体中所受浮力的大小,跟液体的密
⑤可能与物体的重力有关
度和物体排开液体的体积有关:
(1)当液体的密度一定时,排开液体的体积越
大,物体受到的浮力越大。
(2)当物体排开液体的体积一定时,液体的密
度越大,物体受到的浮力越大。
方法点拨
(1)用“称重法”计算浮力:F浮=G-F示;
(2)控制变量法:每次实验只改变探究的因素,控制
其他因素不变。
突破技巧
基础设问
(1)实验图像分析
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数
↑F浮/N
F示/N
如图所示。其中序号b中物体所受浮力大小为
N。
(2)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体
012345678h/cm
012345678hicm
浸没在液体中的深度
(选填“有关”或
浮力的大小与
弹簧测力计的示数
深度的关系
与深度的关系
“无关”);分析
三次实验,可知浮力大
F浮-h和F示-h图像分析:物体浸没前,浸入液体的
小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次
实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体
深度变大,浸入液体的体积变大,浮力变大,弹簧测
密度越大,物体受到的浮力
(选填“越
力计的示数变小;物体浸没后,浸入液体的深度变
大”或“越小”)。
大,浸入液体的体积不变,浮力不变,弹簧测力计的
(3)物体在水中随着深度的增加,下表面所受水
示数不变。
的压强不断
(选填“增大”“不变”或
(2)相关计算
“减小”)。
物体浸没在液体中时计算体积:V=V排=
(4)为了研究猜想4,实验小组用两块相同的橡
P液g
皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图「、g的
算密度:P物
m物_G·P(注意:F系为物体浸没在
实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的
V物G-F示
形状有关,小明认为该结论不可靠,主要原因是
某液体中时,弹簧测力计的读数)。
88
提升设间
(5)如图所示,能正确反映弹簧测力计的示数F
与圆柱体下表面在水中的深度h关系的图像是
①如图所示,用弹簧测力计测出木块的重力,再
f/N
用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来,使
木块浸没在水中,利用定滑轮改变力的方向,测
h/cm
h/cm
得木块在水中静止时测力计的示数。从而计算
B
得出木块的密度为
g/cm;
F/N
②实验完毕小李在整理实验仪器时,发现弹簧
测力计在竖直方向未使用时,指针始终指在
h/cm
h/cm
0.1N处,则测量结果
(选填“偏大”
D
“偏小”或“不变”)。
(6)小明确定了测量浮力的方法:用弹簧测力计
(9)同组的小春同学想用电子秤来测量矿石的
先测出物体的重力G,接着将物体浸入液体中静
密度,实验步骤如下:
止时,读出测力计对物体的拉力F拉,可计算出
物体所受的浮力F浮。其测量原理利用了
350g
470g
650g
A.F浮与G是一对平衡力
4
B.F浮与G是相互作用力
①电子秤放在水平桌面上,装有适量水的烧杯
C.F浮与F拉是相互作用力
放在电子秤上,电子秤示数如图A所示:
D.F浮、F拉和G是一组平衡力
②把被测矿石用细线拴好,缓慢放入装有水的
创新设问
烧杯中,矿石未触碰到烧杯底部,电子秤的示数
(7)进一步学习了阿基米德原理之后,利用如图
如图B所示;
a~e的测量数据,还可以计算出其他一些物理
③然后缓慢放下矿石,让被测矿石沉入烧杯底
量(水的密度已知)。下列物理量中不能计算出
部,如图C所示;
的是
根据实验步骤中的数据,可测出被测矿石的质
A.物块的体积
B.物块的密度
量是
g,被测矿石的体积是
C.盐水的体积
D.盐水的密度
m3,被测矿石的密度是
kg/m3。
(8)完成以上实验后实验小组同学想到一个问
实验2:探究浮力大小与排开液体所受重力的关系
题:怎样利用浮力测出比水密度小的物体的密
度呢?于是找来实验器材:木块、弹簧测力计
要点梳理凶
(0~5N)、底部固定有滑轮的水槽、细线及足量
1.实验器材
弹簧测力计、细线、小石块、烧杯、
的水。
溢水杯、水。
89
2.实验装置
典型例题)
2.如图所示是“探究浮力大小跟排开液体所受
重力的关系”实验的步骤。
基础设问
(1)下列图中最合理的实验步骤顺序是
3.实验步骤
(1)用弹簧测力计分别测出烧杯和小石块所
受的重力
(2)把小石块浸没在水面恰好与溢口相平的
溢水杯中,用烧杯收集从溢水杯里被小石块
排开的水,读出此时弹簧测力计的示数,利用
F浮=G物-F计算浮力;
小石块
(3)用弹簧测力计测量烧杯和水的总重力,利
用G排=G总-G标计算小石块排开的水所受的重
力。
(2)通过
两步骤可计算出圆柱体物块
4.实验结论
浸没在水中时受到的浮力F浮=
N;通过
浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体
两步骤可得出物块排开水所受的重力
排开的液体所受重力的大小。
G排。比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物
5.误差分析
块排开水所受重力的关系。
(1)先将小石块放入水中测拉力,再测小石块
(3)另一实验小组在步骤C的操作中,只将圆柱
的重力:小石块沾水后所测的重力偏大,所测
体物块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,
的浮力偏大。
则
(选填“能”或者“不能”)得到与(2)
(2)先测烧杯和排开水的重力,再测烧杯的重
相同的结论。
力:烧杯沾水后重力偏大,所测排开水的重力
(4)如图甲所示,实际操作过程中,
偏小。
若溢水杯的液面未达到溢水口时就
方法点拨
开始进行实验,则该操作是否正确
(1)实验中所使用物体的选取:物体的密度要大于
,原因是
实验所用水的密度,且不吸水。
(2)溢水杯中的水达到溢水口,以保证物体排开的
(5)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操
液体全部流入烧杯。
作中不合理的是
90
A.用原来的方案和器材多次测量求平均值
两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯(由
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯等器材,如图丙
C.用原来的方案将物块换成体积与其不同的物
所示:
块进行实验
提升设问
(6)物块逐渐浸入溢水杯的过程中,溢水杯底受
到水的压强
(7)如图乙所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入
丙
水中时,根据实验数据描绘出的弹簧测力计示
①实验时逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢
数F随物块浸入深度h变化的关系图像。
浸入盛满水的溢水杯中,若弹簧测力计A的示
数变化量为△F4,弹簧测力计B的示数变化量
为△F,则它们的大小关系是△F
(选填
“>”“=”或“<”)△Fg;
03
24681012h/cm
②针对两种实验方案,改进后的实验装置的优
分析图像可得:当物块浸没之前,h增大时,弹簧测
点是
(填答案标号,多选)。
力计示数
(选填“变大”“变小”或“不
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的
变”)。当h=4cm时,物块所受的浮力为
大小
N。浸没后,h继续增大时,弹簧测力计示数为
B.实验器材生活化,实验中能同步观察弹簧测
N,该圆柱体物块的高度是
cma
力计A、B示数的变化
(8)小明继续用密度小于水的物块C来研究,他
C.弹簧测力计的示数稳定,便于准确读出数据
设计了如下步骤。
D.实验操作相对简单,且可以进行多次实验
A.用天平测量物块C的质量m。
(10)小明又进行了如下深入探究:将溢水杯注
B.在量筒中注入适量的水,记录水的体积V1。
满水放在电子秤上,如图丁中a所示,电子秤示
C.将物块C放入量筒中,当其漂浮时,记录量筒
数为m1,将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没,
此时的读数V,。
待杯中水停止外溢时,如图丁中b所示,电子秤
当F浮=mg=
(利用题中所测及常用物
示数为m2,则m2
(选填“>”“=”或
理量符号表示,水的密度为P水)成立时,说明物
“<”)m1
块在水中处于漂浮状态时阿基米德原理也是成
立的。
创新设问
电子秤
电子和
(9)小组同学利用身边的器材对实验进行改进:
91
考点聚焦·练真题
命题点1浮力的大小及影响因素
A.甲图中船排开水的重力与大象的重力大小
1.(2024·枣庄)我国“奋斗者”号载人潜水器在
相等
马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底,标志
B.船内石头增多的过程中船底受到水的压强
着我国在载人深潜领域达到了世界领先水
变大
平。“奋斗者”号在水面以下下潜过程中,
C.船内石头增多的过程中船受到的浮力大小
受到
不变
A.压强增大,浮力增大
D.甲图中船所受浮力与乙图中船所受浮力大
B.压强不变,浮力增大
小相等
C.压强增大,浮力不变
命题点2浮沉条件的应用
D.压强不变,浮力不变
4.(2025·烟台)如图所示,小明洗碗时发现,向
2.(2025·四川成都)在探究“影响浮力大小的
漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的深度
因素”实验中,小明选用体积相同的实心金属
越来越大,当水量增加到一定程度时,碗浸没
块甲和乙,实验过程如图所示,他探究的问
水中,直至沉底。假如碗里水的质量是缓慢
题是
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
(
甲
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
3.(多选)(2025·河南)曹冲称象的故事广为流
传。如图所示,称象时,先让象站在船上,在
D
船身与水面交界处做上标记。让象上岸后,
5.(多选)(2025·黑龙江)某校学生开展了利用
再将石头装入船中,直至船身上的标记与水
塑料吸管制作简易密度计的综合实践活动。
面重合,所装石头的质量即为大象的质量。
如图甲所示,他们将吸管一端用小木塞密封,
下列说法正确的是
并缠绕上适量细铁丝,使其能竖直地漂浮在
标记
标记
水中,标记吸管在水面处的位置a,此时密度
水面
计受到的浮力是F甲。如图乙和图丙,再将此
甲
密度计分别放在密度为p,和p,的两种液体
92
中,标记吸管在液面处的位置b、c,密度计受8.(2025·四川凉山)《天工开物》中记录了我国
到的浮力是F乙和F丙。下列关系中正确的是
古代劳动者煮海水制盐的方法,对用于制盐
的海水密度有严格要求。关于海水等级的测
评,《熬波图咏》中谈到,可以用莲子制备成四
颗不同标准的“浮子”来测定海水等级。测定
时,浮起的“浮子”数量越多,待测海水的等级
甲
丙
越高(一等海水密度最大等级最高、二、三、
Ap1>P水,F甲=F丙
B.P2>p水,F甲=F乙
四、五等依次次之)。若将以上四颗“浮子”放
C.p1>p2,F丙<Fz
D.P水>P2,F甲=F乙
入盛有待测海水的竹管内,“浮子”的沉浮情
6.(2025·四川)“青岛号”导弹驱逐舰满载时的
况如图所示,下列选项正确的是
排水量是4.8×103t,浮在海面上时所受的浮
-竹管
力是
N。当舰船从海洋驶入长江时,
②-③-④
它会
(选填“上浮”或“下沉”)一些。
待测海水
(g取10N/kg)》
命题点3浮力大小的比较
A.竹管内待测的海水为一等海水
考向①根据排开液体的体积比较浮力
B.①号“浮子”的重力比其他三颗“浮子”大
7.(2025·山东)小华在
C.①号“浮子”的密度比其他三颗“浮子”大
相同气球内装上不同
D.若竹管内改盛四等海水,①号“浮子”所受
配重做了两个“小
浮力不变
鱼”。“小鱼”甲的质量大于“小鱼”乙的质
考向②根据物体的浮沉状态比较浮力
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
9.(2024·临沂)水平桌面上的两个相同的烧杯
体积。初始时,两“小鱼”在水中处于静止状
中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在
态,如图所示。忽略空气重力及软管对“小
液体中静止时两液面相平,如图所示。下列
鱼”的作用力。“小鱼”所受浮力分别用F甲、
选项中的物理量相等的是
(
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
甲
B.对甲抽气,甲下沉,再次静止时F甲一定小
A.两物块底部受到的压力
于F乙
B.两物块排开液体的质量
C.对乙充气,乙再次静止时所受浮力比初始
C.两液体对烧杯底的压强
时的浮力小
D.两烧杯对桌面的压强
D.对乙抽气,乙再次静止时所受浮力可能等
10.(2025·四川达州)小红在阳台种了几株番
于初始时的浮力
茄苗,番茄成熟后,她将一个番茄先后浸没
93
在盛有水和盐水的容器中静止,释放后发现13.(2025·湖北武汉)某同学用同一个圆柱体
番茄在水中下沉,在盐水中上浮。下列说法
探究浮力的大小跟哪些因素有关,弹簧测力
正确的是
计示数如图所示,图甲中的圆柱体有一半体
A.番茄密度比水大
积浸入水中。下列结论错误的是()
B.番茄在水中受到的浮力较大
1=3.0N
C.番茄在盐水中受到的浮力小于它排开盐
3=1.9
水的重力
D.将番茄露出盐水部分切去,盐水对容器底
部的压强将增大
命题点4浮力的相关计算
A.圆柱体的密度为2×103kg/m3
考向①称重法与阿基米德原理的综合
B.盐水的密度为1.1×103kg/m
11.(2024·枣庄)如图甲所示,使圆柱体缓慢下
C.图丙中圆柱体受到的浮力比图甲中的大
降,直至其全部没入水中,整个过程中弹簧
1.1N
测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关
D.若图丙中弹簧测力计的示数为2.6N,圆
系的图像如图乙所示。则圆柱体受到的重
庄体浸人盐水中的体积为息体积的
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
考向②平衡法与阿基米德原理的综合
到的最大浮力是
N。(g取
14.(2025·黑龙江伊春市)小宁同学把一个质
10N/kg,忽略圆柱体下降过程中液面高度的
g的木块放在水中、木块漂浮
变化)
的体积露出水面,则这个木块受到的浮力是
FN
N,它的密度是
g/cm3。
2.0
15.(2025·江苏连云港)王莲拥有水生植物中
1.5
最大的叶片,莲叶边缘上卷,在叶脉通气组
0102030h/cm
甲
织支撑下,莲叶几乎不浸入水中。王莲进入
12.(2024·威海)小明洗菜时发现体积较大的
观赏期时,植物园向游客开设“莲叶载人”的
土豆沉入水底,体积较小的西红柿浮于水
体验活动。为保证安全,莲叶浸入水中的深
面,土豆受到的浮力
西红柿受到的
度不能超过其边缘卷边高度的25%。工作
浮力:他想测量土豆的密度,用细线将土豆
人员将面积为1.5m2、质量为3kg的硬质泡
挂在弹簧测力计下示数为2.4N,再将其完
沫板放在底面积为2m2的莲叶中央,该莲叶
全浸没水中弹簧测力计示数为0.4N,则土
卷边高度为16cm,游客站立在硬质泡沫板
豆的密度是
g/cm。
上,体验“一叶当舟”的乐趣,如图所示,某游
94
客质量为60kg,双脚站立时与地面的接触面16.(2025·重庆)2025年4月28日,全球首艘
积为4×102m2。求:(g取10N/kg,P水=
高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,如图所示。
1.0×103kg/m3))
其体积为12m3,依靠智能压载水舱系统进
(1)游客双脚站立在地面时对地面的压强;
行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态
(2)游客体验“一叶当舟”时,莲叶受到的
悬浮和水下航行。(近海海水密度取
压强;
P水)求:
(3)为保证安全,该莲叶能托起游客的最大
质量。
硬质泡沫板
(1)“蓝鲸号”在近海悬浮时所受的浮力;
莲叶
(2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面20m处
的顶部受到海水的压强;
(3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海
水密度突变为1.03×103kg/m3时,至少应增
加多少自重才能防止上浮。
95
命题点5利用浮力测密度
mL
mL
100
17.((2025·陕西B卷)研学活动中,小明捡到
一块石头。他用电子秤和玻璃杯测量其密
20g10g5g
6
度,测量过程如图所示。下列判断不正确的
4到
是(不计绳子的质量和体积,水的密度为
丙
丁
1g/cm,g取10N/kg)
(1)将天平放在水平桌面上,游码放到标尺
取出
加水
左端的零刻度线处,指针指在如图甲所示位
置,此时他应将平衡螺母向
(选填
标记
标记
“左”或“右”)调节,直至横梁平衡:再将装
75.0
408.0
332.0
357.0
有盐水的烧杯放在天平左盘,当右盘放入
②
A.根据本次实验数据,可得出石头密度最准
80g砝码时,天平刚好平衡。
确的测量值为3.125g/cm
(2)如图乙所示,将烧杯中的一部分盐水倒
B.从水中取出石头时,带出了1g的水
入量筒,量筒中盐水的体积为
cm3。
C.从水中取出石头时,带出的水不会影响密
(3)如图丙所示,用天平测出烧杯和剩余盐
度的测量值
水的总质量为
g,则所测盐水的密度
D.石头沉在水底时,杯底对石头的支持力为
是
kg/m3。
0.24N
(4)实验结束后,该同学改用量简、水和细线
18.(2025·北京)某同学利用一个圆柱形容器、
一个梨、记号笔、刻度尺和适量的水测量酱
测量橡皮泥的密度。(不考虑橡皮泥吸水及
油的密度,测量过程如图所示,图中h,、h2、
质量变化)如图丁所示。
h3、h4分别是梨放入水、酱油前后液面到容
步骤一:在量筒中倒入适量的水,读出量筒
器底的距离。已知水的密度为P水,则待测酱
的示数为V;
油的密度P酱油=
。(用已知量和测
步骤二:将橡皮泥用细线拴好慢慢浸没于水
量量表示)
中,读出量筒的示数为V2;
步骤三:将橡皮泥捏成空心碗,放入量筒中
使其浮在水面,读出量筒的示数为V3。
乙
丙
①请写出橡皮泥密度的表达式P橡=_
19.(2025·黑龙江绥化)学习了密度的知识后,
(用V、V2、VP水表示)。
某同学设计以下实验测量盐水的密度。
②如果步骤三中量筒里的水有少量进入橡
mL
-100
90
皮泥捏成的空心碗中,则所测橡皮泥密度的
0D668000
结果
(选填“变大”“变小”或“不
变”)
甲
96零,这意味着此时B全部被截取,所以物体B的高度为
10cm,故A正确:由题意可知,B原来压强为2×103Pa,由
S=s=pgh可知Pa=
p=
F=pghs
2×103Pa
ghg10N/kg×10cm
2x10Pa=2x10kg/m,因物体B是正方体,则边长
10N/kg×0.1m
为10cm,底面积为0.01m2,Gg=F=PS=2×103Pa×
0.01m2=20N,故B错误;当h=4cm=0.04m时,截取部分
B的重力C得G=8N.则由图可知C+GC+8N
-=2.6×
103Pa,当h=10cm=0.1m时,截取部分B的重力Gg=
20N,则可知6+6_G+20N
=2.9×103Pa,联立上式解得
S4=0.04m2,G=96N故C错误;S4=0.04m2,则A的边长
为0.2m,则A的质量为m=
,G=96N=9.6kg,A的密度
g 10 N/kg
为p==96g=1.2x10kgm,故D正确。
7.A【解析】安全锤的锤头做得很尖,是在压力一定时,通过
减小受力面积来增大压强,故A符合题意;背包的背带做得
较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故
B不符合题意;眼镜架上装有鼻托,是在压力一定时,通过
增大受力面积来减小压强,故C不符合题意:铁轨铺在枕木
上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D
不符合题意。
8.B9.减小等于
10.C11.A12.=>
13.静止1.0×10
14.(1)增大大大(2)10810
【解析】(1)盐水与酒精的两条曲线均为从原点出发的斜
向上的直线,说明液体压强随深度增加而均匀增大。比较
两条直线,可知,深度相同时,盐水的压强大于酒精的压
强,根据p=Pgh可知,盐水的密度大于酒精的密度,由此可
知,深度相同时,液体的密度越大,内部压强与深度的比值
越大。(2)观察图像,根据p=Pgh可知,根据盐水的图线可
知,直线的针率为pg=00610Pa/m,当深度为
104m时,盐水的压强恰为p'=pgh'=10Pa/m×10m=
103Pa,大拇指盖约为1cm2,故受力面积为1cm2,对大拇
指盖的压力约为F=p'S=108Pa×1cm2=108Pa×1×
10-4m2=104N。
15.解:(1)满载时烟台舰排水量(满载)约4000t,即
m排=4000t=4000×103kg
因为烟台舰处于漂浮状态,所受浮力等于重力,故烟台舰
满载时所受浮力
F浮=G排=m排g=4000×103kg×10N/kg=4×107N。
(2)某次航行中烟台舰吃水深度为h=4m,烟台舰吃水深
度为4m时的压强为
p=pgh=1.0x103kg/m3×10N/kg×4m=4x104Pa
烟台舰底0.5m2的面积上受到海水的压力
F=pS=4×104Pa×0.5m2=2×104N。
(3)烟台舰的巡航速度
v=18节=18×1.852km/h
航行距离
s=3000海里=3000×1.852km
航行时间
1=5-300x1852km=16.7h.
v18×L.852km/h
16.根据连通器的原理,当容器中的同种液体不流动时,液面
保持相平,若两个容器中的液面不相平,则液体从液面高
的一端向液面低的一端流动,因而水会从较低的尖嘴口向
上喷出形成喷泉。
17.C18.A19.大气压不变20.D21.大
22.小于升力
【解析】根据流体压强与流速的关系:流体流速越大,压强
越小:流速越小,压强越大,歼-20机翼上方空气流速比下
方大,因此机翼上方的空气压强小于下方的空气压强;飞
机水平飞行时,机翼上方空气压强小于下方空气压强,上
下方存在压强差,这个压强差使飞机获得了升力。
23.A【解析】如图A装置中间管道最窄,在水流量相同的情
况下,水在A装置狭窄处流速最快,根据流速越大压强越
小,此处压强会变得很小,与外界大气压形成较大的压强
差,从而能快速将液体肥吸上来,故B、C、D不符合题意,A
符合题意。
第九章浮力
基础知识·夯根基
知识点1
①竖直向上②压力差③G-F示
知识点2
④液体的密度⑤物体排开液体的体积⑥无关⑦大
⑧大
知识点3
@重力Wm味g四p年gPgP
gV排
P液8
知识点4
④>⑤=6>⑦<⑧等于⑨白身重力
图片解读·研教材
浮力小于
等于等于等于
A pa<p8<Pc<pD
挖空心
等效替代法控制两次排开水的体积相同
重难突破·提能力
【例1】(1)202×103(2)30(3)3010
(4)201×103(5)3020
【例2】(1)B(2)C
【例3】(1)AAC(2)丙甲丙(3)=<
(4)不变变小变小
【例4-1】液体密度2.5×101.15×10
【例4-2】解:(1)根据阿基米德原理可知,正方体受到的浮力
F浮=G排=m排g=0.6kg×10N/kg=6N。
(2)由p=?得,正方体排开水的体积
m,06g
=6×104m3。
P水1.0×103kg/m3
(3)正方体在水中静止时处于漂浮状态,依据:正方体的体
积V=(0.1m)3=1×103m3>V排水,所以正方体在水中静止
时处于漂浮状态。
(4)因为正方体在水中静止时漂浮,所以正方体受到的重力
G=F浮=6N,
G6N
由G=mg可得,正方体的质量m=
8 10 N/kg=0.6 kg,
正方体的有度0=号7设8经=06x0em
【例4-3】解:(1)由图乙可知,h1=0时,F=8N,即物块受到的
重力G=F=8N,
h2=4cm时,F拉=4N,此时物块刚好完全浸没在水中,则
物块完全浸没在水中受到的浮力
F浮=G-F拉=8N-4N=4N。
(2)由F浮=P水gV排得,物块的体积
4N
V物三V排p水g1X103kg/mx10N/。
-=4×104m3,
物块的密度
m
G
8 N
P物-7物V物g4x10m×10N/kg
=2×103kg/m3。
(3)由图乙可知,h2=4cm时物块刚好浸没,因此从物块刚
好浸没在水中到h=10cm过程中,水对物块下表面的压强
变化量4p=pP水gAh=1x103kg/m×10Vkg×(10-4)×102m=
600 Pa
【例5】(1)不变变大变大(2)小于D
(3)变大(4)排开液体的体积液体的密度
实验探究·分层练
典型例题
1.(1)0.4(2)无关a、b、c(或a、b、d)越大
(3)增大(4)没有控制排开液体的体积相同
(5)D(6)D(7)C
(8)0.6偏小(9)3001.2×1042.5×10
【解析】(5)液体的密度相同时,物体受到的浮力与排开液
体的体积成正比,即底面积相同的圆柱体,物体受到的浮力
与浸入的深度成正比,当物体完全浸没时,物体受到的浮力
不变,根据F浮=G-F,可知,弹簧测力计的示数先变小后
不变,所以D正确,A、B、C错误。(6)浸入液体中静止的物
体受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的拉力
保持平衡,拉力、浮力和重力平衡,是一组平衡力,故选D。
(7)由图a读出物体重力G=2.4N,图c读出物体完全浸没
在水中时弹簧测力计的示数F。=1.4N,物体此时所受浮力
Fe=G-F.=2.4N-1.4N=1N,又根据阿基米德原理的推
导式F学=P液gV排,计算出此时排开水的体积,V稀水=
P水g
IN
=1×104m3,由于物体完全浸没,物
1×103kg/m3×10N/kg
体的体积就等于排开水的体积V物=V排*=1×104m3;物体
G
2.4N
的密度P=Vg1x10m×10Nkg
=2.4×103kg/m3;
C.不能算出的是盐水的体积;D.排开的盐水的体积V瓣水=
V=V#水=1×104m3,由e图读出物体浸没在盐水中时弹
簧测力计的示数F=1.3N,此时受到的浮力F净。=G-F=
2.4N-1.3N=1.1N,盐水的密度P*=gV
10 N/kgxi1×10+m=1.1×10kg/m,故选C。(8)木块浸
1.1N
没在水中,受到的浮力大于自身重力,有F-G=1.2N,即
P水Vg-1.8N=1.2N,解得V#=300cm3,则木块密度为
G
1.8N
1.8N
P=Vg=300 cm'X10 N/kg3x10m'x10 N/kg
=0.6×
103kg/m3=0.6g/cm3。若测力计未使用时,指针指在
0.1N处,经计算可知会使测量结果偏小。(9)由AC两图
可知,被测矿石的质量为m石=me-m1=650g-350g=
300g=0.3kg。B图中,矿石悬挂在细绳上,矿石受到水竖
直向上的浮力,物体间力的作用是相互的,矿石给水一个竖
直向下的压力作用在容器的底部,导致电子秤的示数增加」
对比A图,增加的压力和浮力大小相等,所以,矿石浸没时
受到的浮力为F浮=(mg-ma)g=(0.470kg-0.350kg)×
l0N/kg=1.2N,根据阿基米德原理可知F浮=P水V排g=
P水V石g=1.0×103kg/m3×Vs×10N/kg=1.2N,解得,被测
矿石的体积为V石=1.2×104m3。被测矿石的密度为p石=
m石
0.3kg,=2.5x103kgm3。
V石1.2×104m
2.(1)BDACE(2)D、C1.2E、B(3)能
(4)不正确物块排开的水没有都流入烧杯,导致测量的物
体排开液体的重力偏小
(5)A(6)不变(7)变小0.836
(8)p*(V2-V,)g(9)=BCD(10)=
【解析】(6)物块逐渐浸入溢水杯的过程中,溢水杯中水的
深度保持不变,故杯底受到水的压强不变。(7)由弹簧测力
计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像可以看出:当
物块浸没之前,h增大时,则物块排开液体的体积增大,物体
受到的浮力增大,弹簧测力计示数变小。由图知当h=4cm
时,弹簧测力计示数为3.4N,物块所受的浮力为0.8N。浸
没后,h继续增大时,物块排开液体的体积不变,弹簧测力计
示数不再变化,为3N。由图可以看出物块浸入液体的深度
为6cm时,测力计的示数不再变化,即该圆柱体物块的高
度是6cm。(8)物块C排开水的体积V=V2-V1,物块C漂
浮,则F浮=G=mg,根据阿基米德原理:F浮=p水(V2-V,)g,因
此,当F学=mg=p*(V2-V)g成立时,说明物块在水中处于
漂浮状态时阿基米德原理也是成立的。(9)①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,重物排开
水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法测浮力F学=
G-F云可知弹簧测力计A的示数逐渐变小,示数变化量△F
即为浮力大小:而重物排开水的体积越大时,薄塑料杯内水
的重力越大,即弹簧测力计B的示数逐渐越大,薄塑料杯的
质量忽略不计时,示数变化量△F。即为排开水的重力,由阿
基米德原理可知,弹簧测力计A、B示数的变化量相等,即它
们的大小关系是△F4=△Fg。②由称重法测浮力可知,弹簧
测力计A的示数等于重物的重力减去受到的浮力,故A不
符合题意:B.薄塑料杯不计质量,能同步观察测力计A、B示
数的变化,从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受
重力的关系,故B符合题意;C.弹簧测力计固定在横杆上,
示数稳定,便于读数,故C符合题意;D.操作简单,上下移动
横杆,读出测力计示数即可,同时可以方便地改变物体浸入
的体积来进行多次实验,故D符合题意。(10)溢水杯里装
满了水,质量为m1,当用一根细线挂着铁球,浸没在水中,
增加的压力即为浮力,又由阿基米德原理,浮力等于排开水
的重力,故增加的质量等于排开水的质量,故此时电子秤的
示数为m2,和m1相等。
考点聚焦·练真题
1.C2.D
3.BD【解析】根据阿基米德原理,甲图中船和大象整体漂
浮,浮力等于船和大象的总重力,因此船排开水的重力与船
和大象的总重力大小相等,故A错误:船内石头增多时,船
的总重力增大,因为船始终漂浮,浮力等于重力,所以浮力
增大:根据阿基米德原理可知,排开水的体积增大,船会下
沉一些,船底所处的深度增大,根据p=pgh可知,船底受到
水的压强变大,故B正确,C错误;由甲、乙两图可知,船排
开水的体积相同,根据阿基米德原理可知,甲图中船所受浮
力与乙图中船所受浮力大小相等,故D正确。
4.D【解析】最初没有向碗中加水时,碗漂浮,受到的浮力等
于自身重力:向漂浮在水面上的碗中加水,假如碗里水的质
量是缓慢均匀增加的,在碗未浸没到水中时,仍处于漂浮状
态,碗受到的浮力为碗的重力和碗中的水的重力之和,浮力
也是匀速增加的,其图像为一条倾斜直线;当碗浸没到水
中,碗沉底,排开水的体积变小,为碗自身的体积,此时碗受
到的浮力小于碗自身的重力(小于1=0时碗受到的浮力),
因排开水的体积不再变化,由F浮=P液gV排可知碗受到的浮
力不变,为一条平行于时间抽的线段,故A、B、C不符合题
意,D符合题意。故选D。
5.AD【解析】密度计在三种液体中均处于漂浮状态,根据
F浮=G可知所受的浮力相等;密度计在乙液体中排开液体
的体积最小,在丙液体中排开液体的体积最大,根据P像=
P生可知p,ps,故AD正确,B.C错误。
gV
6.4.8×107下沉
【解析】驱逐舰排开水的质量m稀=4.8×103t=4.8×10kg,
驱逐舰受到的浮力F净=G排=m排g=4.8×10kg×10N/kg=
4.8×10N:驱逐舰在海洋中行驶时,处于漂浮状态,浮力等
于重力:驱逐舰在长江中行驶时,仍然处于漂浮状态,浮力
仍然等于重力:所以驱逐舰从海洋驶入长江时,所受的浮力
不变,由阿基米德原理可得V=
F生,由于液体密度变小,
P液g
故排开水的体积增大,即它会下沉一些。
7.D【解析】甲在水中悬浮,乙在水中漂浮,由浮沉条件可
知,此时甲、乙所受浮力等于各自重力。则甲所受浮力
F甲=m甲g,乙所受浮力F2=m2g,因为mp>m2,所以初始
时F甲>F乙。充气后,甲的体积增大,排开水的体积增大,导
致浮力大于重力,因此上浮,再次静止时,处于漂浮状态,浮
力等于重力,因此F甲还是大于F,故A错误;初始时甲悬
浮,抽气后体积减小,浮力减小,导致浮力小于重力,因此下
沉,若抽出气体后,甲排开水的体积仍大于乙,由阿基米德
原理可知,再次静止时F甲仍大于F2,故B错误;初始时乙
漂浮,充气后体积增大,浮力增大,导致浮力大于重力,因此
上浮,再次静止时乙仍漂浮,重新达到平衡,此时F。'=
m之g,可知F。'=F元,因此乙再次静止时所受浮力与初始时
的浮力相等,故C错误:抽气后,乙的体积减小,浮力减小,
导致浮力小于重力,因此下沉,当乙在水中再次漂浮或悬浮
时,浮力等于重力,忽略空气重力及软管对“小鱼”的作用
力,重力不变,则此时所受浮力就等于初始时的浮力,故D
正确。故选D。
8.C【解析】根据浮沉条件可得,1号沉底,其密度大于液体
的密度,而2、3、4漂浮,密度都小于液体的密度,根据漂浮
等于重力,F浮=P液gV=G=PgV,漂浮时如果物体浸入的体
积占总体积的比例越大,物体的密度就越接近液体的密度,
即密度越大,即P1>P2>p3>p4。已知密度关系,不知道体积
的关系,故无法比较重力大小,图中2号接近悬浮,密度在
1、2之间,所以该海水为二等海水,故A、B错误,C正确;图
中1号沉底,改盛四等海水,液体的密度更小,因而还是沉
底,故排开液体的体积不变,但液体密度变小,由阿基米德
原理可知,浮力减小,故D错误。
9.B
10.A【解析】番茄在水中下沉,番茄受到的浮力小于自身的
重力,则F浮=P水g#<G=P备茄gV,番茄沉底时,V排=V,说
明番茄的密度大于水的密度,即P水<印茹,故A正确;放手
后,番茄在水中沉底,浮力小于重力,在盐水中漂浮,浮力
等于重力,番茄在盐水中的浮力更大,故B错误:根据阿基
米德原理,浮力等于排开液体的重力,番茄在盐水中受到
的浮力等于它排开盐水的重力,故C错误:切去露出部分
后,番茄仍漂浮,排开盐水的体积减少,液面下降,盐水深
度减小,由p=P履gh可知,盐水对容器底部的压强将减小,
故D错误。
11.2.010000.5
【解析】由图像可知,当h=0时,弹簧测力计示数为2N,此
时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知G=F拉=
2N,由图知物体下降高度到10cm时,下表面接触水面,
下降20cm时圆柱体刚好浸没水中,此时圆柱体下表面距
水面的距离是10cm,则下表面受到水的压强p=pgh=1×
103kgm3×10N/kg×10×10-2m=1000Pa,圆柱体完全浸
入水中时圆柱体受到的拉力为1.5N,则圆柱体受到的浮
力F=G-F=2N-1.5N=0.5N。
12.大于1.2
【解析】根据F弹=P城gV#可知,土豆的体积较大,西红柿的
体积较小,则土豆受到的浮力大于西红柿受到的浮力。根
据称重法测浮力可知,土豆的重力为2.4N,土豆受到的浮
力为F浮=G-F示=2.4N-0.4N=2N,土豆沉入水底,体积
等于其排开水的体积,为V肠=V特=
P水g
2N
2×104m3,土豆的密度为p=
1.0×103kg/m3×10N/kg
G2.4N
m_g 10 N/kg
V物V物2×104m
=1.2×103kg/m3=1.2g/cm3。
13.B【解析】根据题图甲中的圆柱体有一半体积浸入水中,
2
结合甲,乙图中弹接测力计示教可知R,=G-F=3N,
F2=G-F学=2N,联立解得G=4N,F学=2N。根据G=mg
得出圆柱体的质量m=G=4\=0.4kg,圆柱体浸没
g 10 N/kg
水中浮力F浮=2N。根据F净=P液gV籍可以得出圆柱体的
F三
2N
体积V=V排=
=2×104m3。圆
p*g1×103kgm3×10N/kg
柱体的密度p三下2X10+=2×10kgm,故A正确;
圆柱体在题图丙中的浮力F两=G-F,=4N-1.9N=2.1N,
F
根据F学=P流gV推可以得出盐水的密度P盘水=
10Vkg×2x10m-1.05×10kg/m,故B错误:题图丙中
2.1N
浮力F两=G-F3=4N-1.9N=2.1N,题图甲中浮力Fm=
G-F,=4N-3N=1N,F-Fp=2.1N-1N=1.1N,故题图
丙中圆柱体受到的浮力比题图甲中的大1.1N,C正确:若
题图丙中弹簧测力计的示数为2.6N,此时圆柱体所受盐
水的浮力F=4N-2.6N=1.4N,此时圆柱体浸入盐水中
F盐
V栋P盐g
的体积与总体积比为下=
F
V
Pagv
1.4N
2
1.05x10'kg/m×10 N/kgx2x10+m3,故D正骑。
14.0.50.6
【解析】因为木块漂浮在水面上,则木块受到的浮力F涂=G本=
m*g=50×103kg×10Vkg=0.5N,由阿基米德原理F学=
P依gV,则木块排开水的体积V籍=
P水g
0.5N
=5×10m,所以木块的体积V太=
1.0x103kg/m3×10N/kg
V45x105m_25×10'm=20ca
2
3
3
3cm,则木块的密度pk=
1-
5
5
mk50g=0.6gcm。
V*250
3 cm
15.解:(1)游客双脚站立在水平地面上时,对地面的压力为
F=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N
双脚站立时,地面的受力面积S=4×102m
游客双脚站立在地面时对地面的压强为
F600N
p=s-4×102m2
=1.5×10Pao
(2)莲叶受到的压力等于人的重力和泡沫板重力之和,大
小为F,=G人+m泡袜板g=600N+3kg×10N/kg=630N
莲叶与泡沫接触,受力面积为S2=1.5m2,莲叶受到的压
F:630N
强为pFS,1.5m
420Pa
(3)当莲叶浸入水中的深度达到卷边高度的25%时,泡沫
板和人的总重力为G意=F浮=p水Vg=1×10kg/m3×2m×
16
100m×25%×10N=800N
泡沫板和人的总质量m卷=
Ge 800 N=80 kg
Γg10N/kg
莲叶能托起人的最大质量m人'=me-m地沫板=80kg-3kg=
77kg。
16.解:(1)“蓝鲸号”体积为12m3,在近海悬浮时,排开水的
体积等于“蓝鲸号”的体积,由阿基米德原理可得所受浮力
F浮=P水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×12m3=1.2×103N。
(2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面20处的顶部受到海
水的压强p=P水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×20m=2×
10 Pa.
(3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为
1.03×103kg/m3时,“蓝鲸号”所受浮力F浮'=P海gV排=
1.03×10kg/m3×10N/kg×12m3=1.236x103N
由于“蓝鲸号”悬浮时受到的浮力等于自身重力,所以为了
防止上浮,应增加自重G=F浮'-F浮=1.236×10N-1.2×
105N=3600N。
17.D【解析】①②两步中可得水的质量为m*=408g-75g=
333g,利用水的质量结合④步可得排水的体积,且排水体
积与石头的体积相等,则石块的体积V-357g-33名=
1 g/cm'
24cm,可得出石头密度最准确的测量值为p=m
V
75g。-3.125g/cm,故A正确,不符合题意:从水中取出
24cm3
石头时,石块带出水的质量为m带水=408g-75g-332g=
1g,故B正确,不符合题意;从水中取出石头时,即使石块
会带走水,根据上述分析可知,不会影响密度的测量值,故
C正确,不符合题意;石头沉在水底时,受到的浮力为F浮=
ptgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×24×106m3=0.24N,石
块的重力为G=mg=75×103kg×10N/kg=0.75N,杯底对
石头的支持力F支特=G-F学=0.75N-0.24N=0.51N,故D
错误,符合题意。
h2-h,
18
h,-h,P水
【解析】由图可知,梨在水中和酱油中均处于漂浮状态,即
受到的浮力等于其重力,所以F净水=F浮普油,设圆柱形容器
的横截面积为S,则梨在水中排开水的体积'水排=S(h2
h,),梨在酱油中排开酱油的体积V常=S(h4-h3),根据阿
基米德原理可知P水V水排g=P备油V含g,P水S(h,-h,)g=
P音油S(h-h3)g,P水(h2-h1)=P暑海(h4-h3),则待测普油的
h2-h1
密度PFh-hP水
19.(1)右(2)40
(3)38.21.045×10
a2
不变
【解析】(1)天平指针左偏,应将平衡螺母向右调,使横梁
平衡。(2)量筒分度值为2mL,盐水体积V=40cm3(乙图
中量筒示数为40mL,1mL=1cm3)。(3)丙图中,砝码质
量m=20g+10g+5g=35g,游码对应刻度3.2g,则烧杯
和剩余盐水总质量m制=m+m#=35g+3.2g=38.2g,量
筒中盐水质量m盐水=m适-m=80g-38.2g=41.8g根据
m铁水-41.8g=
密度公式,则所测盐水的密度P水=V家40em
1.045g/cm3=1.045×103kg/m3。(4)由图丁及实验步骤,
橡皮泥体积V=V2-V,橡皮泥漂浮时,橡皮泥所受水的浮
力等于橡皮泥重力,则橡皮泥重力G猴=F浮=P水g(V
G株P*g(V3-V)
V),橡皮泥质量m橡=
=P水(V3-V),则
g
g
_m缘P*(V3-V,)
撑皮泥的密度P,一:当水进入空心碗时,
从力的平衡和体积变化角度看,进入碗的水重力和碗因多
装水多排开的水的重力相等(G水=△F),量筒中,碗内水使
液面降的体积,与碗漂浮时多排开的水的体积抵消,V,-V
(有效排开依积)不支。固擦皮泥的客度PuP(化)
V2-V,
中分子分母都不受影响,故密度测量结果不变。
微专题(一)密度的特殊测量
1.(1)先将游码移到零刻度线处,再调节平衡螺母使指针指在
分度盘中线处(2)3.84×103(3)①石块的重力G②浸
设于水中③。品P时
2.(1)排开液体的体积A、B、C(或A、B、D)(2)C、D深
度(3)液体密度(4)1.2×10
3.(1)变大不变(2)F2-F,=F4-F1(3)22.5×10
(4)1.2×10
4.(1)物体排开液体的体积(2)液体的密度(3)A、C、D
(4)D(5)4×1031.2×103【拓展】300
5.(1)右(2)40(3)381.2×103(4)0.6×10
6.(1)平衡螺母(2)61.6(3)2.8×103(4)偏小
(58-P
7.(1)竖直(2)1(3)液体的密度(4)4×1031.2×10
(5)0水平④m,-m。⑤m,-mpx
m-mo
8.(1)平衡右(2)等于(3)2.6×103偏大
第十章功与机械能
基础知识·夯根基
知识点1
①力②距离3W=④5=P
F
知识点2
⑥快慢⑦功⑧时间⑨P0p
知识点3
①做功②JB运动4高度5弹性形变6动能
⑦势能
图片解读·研教材
3000300不变变大
增大增大
减小增大重力势弹性势
重难突破·提能力
【例1】C
【例2-1】C
【例2-2D
【例3】5×102.5×1040
【例4-1】(1)增大减小不变(2)减小增大不变
(3)不变减小减小(4)不变增大增大
(5)增大增大增大(6)减小减小减小
【例4-2】(1)部分减小(2)部分减小
(3)相等不相等
【例4-3】C
实验探究·分层练
典型例题
(1)B
(2)滑动的距离转换法
(3)速度质量速度相同的物体,质量越大,动能越大
(4)速度质量相同的物体,速度越大,动能越大
(5)不正确乙、丙两个实验存在两个变量,一个是质量不同,
另一个是速度不同
(6)=>
(7)不能木块将一直做匀速直线运动,无法比较移动的距离
(8)速度
(9)静止
【解析】(6)甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受
摩擦力分别为f,因为在同一个接触面上,压力不变时,摩
擦力大小不变,故f=f,54>sg,根据做功的公式W=B,可知
W>W2。(7)甲、乙两次实验中,若斜面和水平面都是光滑的,
木块将做匀速直线运动一直运动下去,故无法通过水平方向
移动的距离来比较动能大小。(8)实验2与实验1相比,钢球
的质量相同,实验2的钢球自由滚下的速度是实验1的2倍,
实验2的木块被撞后运动的距离是实验1的4倍:实验3与实
验1相比,钢球自由滚下的速度相同,实验3的钢球的质量是
实验1的2倍,实验3的木块被撞后运动的距离才为实验1的
2倍。而动能的大小由小木块被撞滑行的距离来体现,由此可
知,在同等条件下,速度对物体的动能影响更大,当发生交通
事故时,由此造成的危害更严重。(9)让质量不同的钢球A、C
同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两
球相对运动情况,若任一时刻两球的速度大小相等,即以任何
一个钢球为参照物,另一个钢球都是静止的,就可以说明任一
时刻两球的速度大小相等。
考点聚焦·练真题
1.B2.B
3.做功不是4.75030
5.D【解祈】由图可知,乙车逸度大小为2=之=50m
t10s
5m/s,故A错误;由图可知,甲车速度大小为v甲=
80m=10m/s,甲的速度大于乙的速度,甲,乙两车同时同
地在水平路面上向北沿直线行驶,0~6s内,以甲车为参照
物,乙车向南运动,故B错误:0~6s内,甲车的重力的方向
始终竖直向下,而甲车在竖直方向上没有移动,因此不做
功,故C错误;若甲车0~8s内的牵引力大小恒为1.6×
103N,则0~6s内,甲车牵引力的功率为Pp=F甲v甲=1.6×
103N×10m/s=1.6×104W,故D正确。
1