专题03 浮力（暑假复习讲义）新九年级物理新教材人教版

专题03 浮力 内容导航 01 复习目标→ 明考向、知权重、晓关联、以目标导学，以考向定标 02 知识重构 → 系统讲解核心知识，重构整合形成体系 脉络重构：快速扫描高频考点，定位薄区 典例破题：精选例题，呈现思路点拨+规范解答+方法提炼 巩固提升：趁热打铁练一练，强化巩固所学 03综合通关 → 综合演练，梯度设题；查漏补缺，闭环收官 04错题留痕 → 预留固定区域，记录错题题号、错因与正解 常考考点 命题风向 1.浮力的概念、方向及产生原因 2.探究影响浮力大小的因素 3.阿基米德原理的理解与应用 4.物体的浮沉条件 5.浮沉条件的生活应用（轮船、潜水艇、气球飞艇等） 6.浮力相关的实验探究 7.跨学科实践：制作微型密度计 1.浮力基础概念辨析，考查浮力的方向、产生原因（液体对物体上下表面的压力差），以及称重法测浮力的原理。 2.探究影响浮力大小的因素，考查控制变量法的应用，分析浮力与液体密度、排开液体体积的关系。 3.阿基米德原理的理解与应用，考查公式F浮=G排=ρ液gV排的应用，以及浮力大小的计算。 4.物体浮沉条件的判断，考查根据物体重力与浮力、物体密度与液体密度的关系，判断物体的上浮、下沉、悬浮、漂浮状态。 5.浮沉条件的应用，考查轮船、潜水艇、热气球、密度计等实例的工作原理，解释生活中浮力现象。 6.浮力实验探究题，考查实验器材的选择、实验步骤的设计、数据处理与误差分析。 7.跨学科实践题，考查对密度计原理的理解，结合浮力知识分析密度计的制作与使用。 考情解码：“浮力”是力学板块的核心内容，承接“压强”的液体压强知识，是力学综合题的重要组成部分。本专题涉及的概念、规律和探究实验，是后续学习功和机械能的重要基础。试题注重从生活情境、实验探究出发，考查学生的受力分析能力、科学推理能力以及运用浮力知识解决实际问题的能力。浮力的综合题常与力、压强等知识结合，体现力学知识的内在联系。 脉｜络｜重｜构 考｜点｜精｜讲 知识点一 浮力 【课标要求】通过实验，认识浮力；探究浮力大小与哪些因素有关。 1、定义： 液体（或气体）中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力，常用字母F浮表示。 2、方向： 。 3、施力物体：液体（或气体）。 4、产生原因 （1）浸没在液体中的立方体，左右两侧面、前后两侧面所受液体的压力大小相等，方向相反，彼此平衡； （2）上、下两表面处在液体中不同 ，所受到的液体的 不同，受到的压力也不相等； （3）下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力，因而产生了浮力，其大小为或 。 【注】当物体部分浸入液体中时，上表面不受液体压力，则或。 5、探究影响浮力大小的因素 实验方案 示意图 数据分析 实验结论 探究浮力大小与物体浸在液体中的深度的关系 F1＝F2 浸在液体中的物体，所受浮力的大小与物体浸在液体中的深度无关 探究浮力大小与物体排开液体的体积是否有关 F1＞F2 浸在液体中的物体，所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关 探究浮力大小与液体的密度是否有关 F1＞F2 浸在液体中的物体，所受浮力的大小与液体的密度有关 （1）实验结论：实验结果表明，物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的 有关、跟液体的 有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 （2）实验中若物体没有全部浸入， （能、不能）得出正确结论。 【典例破题1】在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验，对影响浮力大小的因素进行了如下猜想： 猜想1：浮力的大小可能与物体浸入液体中的深度有关； 猜想2：浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关； 猜想3：浮力的大小可能与液体的密度有关。 (1)请你写出一个能够支持猜想3的生活实例：_______________。 (2)同学们用4个相同的小磁力块（不吸水，可自由拼接）拼成一个长方体物块进行了如图所示的探究。观察可知，长方体物块浸没在水中时所受的浮力为___________N。 (3)小明观察了A、B、C三幅图后，认为浮力大小与物体浸入液体的深度有关。小华提出了质疑，因为图A、B、C的实验中没有控制长方体物块___________不变。小华认为根据___________三幅图才可以确认：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关。 (4)根据A、C、E三幅图可得实验结论：____________________。 (5)小华又将磁力块组合成图F所示的形状，对比A、C、F三幅图可以探究浮力大小与物体的________是否有关。 【命题解读】 考查知识 浮力的定义、称重法测浮力、浮力产生原因、影响浮力大小的因素 命题解读 命题意图：以探究浮力影响因素的实验、生活浮沉实例为背景，考查能否用称重法F浮=G-F示计算浮力；能否利用液体压力差理解浮力成因；能否使用控制变量法分析浮力与液体密度、排开液体体积的关系。 解题思路：求解浮力优先看已知条件，给出重力和弹簧测力计示数选用称重法；分析影响因素时，控制一个量不变，改变另一变量；浮力本质是物体上下表面受到液体的压力差F浮=F向上-F向下。 【巩固提升1】关于浮力，下列说法正确的是（　　） A．在水中下沉的金属块不受浮力 B．浮力大小等于物体上表面受到压力减去下表面受到的压力 C．物体浸没在水中的深度越深，所受浮力越大 D．物体排开水的体积越大，它在水中所受的浮力就越大 【巩固提升2】在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小花测得的物体重力如图甲所示，其重力为________N；分析甲、乙、丙丁数据可知：浮力的大小与________有关。 【巩固提升3】如图是某实验小组的同学探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验步骤。 (1)从图中可知，图B中的物块所受的浮力为___________N； (2)比较B和C数据可知，人从浅水区走向深水区时，___________变大导致浮力变大； (3)比较A、D和E，可以得出的结论是___________； (4)本实验采用的物理方法是___________（填“控制变量法”或“转换法”）； 【易错警示】 1.对力的概念的理解 （1）力不能脱离物体而存在，没有物体就没有力；一个物体是施力物体的同时，也一定是受力物体。 （2）两个物体不接触也可能产生力（如磁铁吸引铁钉）；接触的物体也不一定产生力（如并排静止在水平桌面的两个木块，无挤压则无弹力）。 2.对力的作用效果的理解 （1）物体的运动状态改变包括：速度大小改变（如加速、减速）或运动方向改变（如转弯），只要有一项改变，运动状态就改变。 （2）物体发生形变时，不一定会运动；物体运动状态改变时，不一定发生形变（如匀速圆周运动的物体，运动方向改变，运动状态改变，但形状不一定改变）。 3.对力的作用效果的理解 （1）相互作用力作用在两个不同的物体上，而不是同一物体上（如手拍桌子，手对桌子的力和桌子对手的力，受力物体分别是桌子和手）。 （2）相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，但不能抵消，因为受力物体不同。 知识点二 阿基米德原理 【课标要求】经历探究阿基米德原理的实验过程，能用阿基米德原理F浮=G排=gV排进行简单计算。 1、内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小 它排开的液体所受的重力。 2、公式：，其中为液体的密度，单位是kg/m3 ，为排开液体的体积，单位m3。 3、对公式的理解 （1）是物体排开液体的体积，不一定等于物体的体积。 （2）浮力的大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关。 （3）阿基米德原理也适用于气体。 4、探究浮力大小与排开液体所受重力的关系 （1）实验步骤 ①用测力计测出物体所受的重力F1。 ②测出空桶的重力F2； ③将物体浸没在盛满水的溢水杯中，测出拉力的大小F3； ④用弹簧测力计测出小桶和排开水的总重力F4； 计算出F浮＝ ；G排＝ 。 （2）实验结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小 它排开的液体所受的重力，即。 （3）误差分析 ①若先将物体放入水中测浮力，再测物体的重力，由于物体沾水会使所测重力偏 ，则所测浮力偏 。 ②先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力，所测桶沾水重力偏 ，所测排开液体的重力偏 。 ③物块在浸入前，水面要与溢水口相平，若水面不与溢水口相平，不会影响浮力的大小，但会导致排到小桶内的水小于物块排开的水的体积，最终会得出物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。 ④实验中换用大小不同的物块，不同的液体，进行多次测量，是为了使实验结论更具有 性。 【典例破题2】如图甲所示，用弹簧测力计悬挂一个实心物块，从盛水的烧杯上方某一高度匀速下降，直至物块浸没于水中并继续匀速下降（物块未与烧杯底接触）。物块下降过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面下移的高度h的关系如图乙所示。（忽略液面高度的变化，g取，）求： (1)物块完全浸没在水中时受到的浮力； (2)物块的密度； (3)若将物块全部浸入另一种液体中，弹簧测力计示数为2.4 N，则该液体的密度是多少？ 【命题解读】 考查知识 弹力的产生条件、弹簧测力计的原理与使用、弹力大小的影响因素 命题解读 命题意图：以弹簧测力计的使用、形变与弹力的关系为背景，考查能否正确理解弹力产生的条件（接触并发生弹性形变）；能否区分弹性形变与塑性形变；能否掌握弹簧测力计的读数方法与使用规范；能否运用 “在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比” 分析相关问题。 解题思路：解题时先明确弹力的产生条件，再根据弹簧测力计的使用规则（校零、量程、分度值、读数）分析实验操作；涉及伸长量问题时，需区分 “原长、长度、伸长量” 三个概念，结合正比关系进行计算。 【巩固提升4】世界游泳冠军杨丽娜在防溺水课程中强调，意外落水时应立即屏住呼吸、头往后仰，且手不能伸出水面，以增大生存几率，下列说法正确的是（     ） A．人应该呼气后屏住呼吸，以便增大浮力 B．头部后仰能减少人体质量，使人漂浮在水面 C．头部后仰会减少身体浸入水中的体积 D．手伸出水面会减少浸入水中的体积，导致浮力不足 【巩固提升5】如图所示的是小明同学探究“浸在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开液体所受重力的关系”实验。 (1)上面操作过程有一项是错误的，正确的做法是___________。 (2)纠正错误后继续实验可以测得图中的实验数据，根据实验数据可知：石块排开的水所受的重力___________N-___________N=___________N（填写计算过程） (3)实验结果表明：浸在水中的物体受到的浮力___________物体排开水所受的重力。 (4)为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中，合理的是___________。（选填选项前的字母，多选） A．用原来的方案和器材多次测量求平均值 B．用原来的方案将石块浸入水中一部分进行实验 C．用原来的方案将石块换成木块在溢水杯的水面上漂浮进行实验 D．用原来的方案将水换成酒精再进行实验 【巩固提升6】如图所示，重为4N，体积为6×10-4m3的木块在绳子拉力F作用下完全浸没在水中，容器中水深50cm，（g=10N/kg，ρ=1.0×103kg/m3，绳子重力不计）。求： (1)木块浸没时受到浮力； (2)绳子对木块的拉力； (3)容器底部受到水的压强。 【易错警示】 1、浸在液体中的物体不一定受浮力，如桥墩紧贴水底，下表面无液体，不受浮力。 2、称重法中F示是物体浸入液体后测力计示数，不可直接用液体重力代替。 3、物体浸没后，浮力大小不再随浸入深度变化，只与、V排有关。 知识点三 物体的浮沉条件及应用 【课标要求】理解物体浮沉条件，能利用浮沉条件解释轮船、潜水艇、气球等工作原理。 1、物体的浮沉条件 上浮 漂浮 悬浮 下沉 沉底 示意图 F浮与G物的关系 F浮＞G物 F浮=G物 F浮=G物 F浮＜G物 F浮=G物－F支 V排与V物的关系 V排=V物 V排＜V物 V排=V物 V排=V物 V排=V物 ρ液与ρ物的关系 ρ液＞ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液=ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＜ρ物 运动状态和受力情况 动态，受非平衡力作用 静态，受平衡力作用 静态，受平衡力作用 动态，受非平衡力作用 静态，受平衡力作用 说明 上浮是个过程，漂浮是上浮的最终状态 悬浮是个状态 下沉是个过程，沉底是下沉的最终状态 2、物体的浮沉条件的理解 （1）物体的浮沉取决于浮力F浮和重力G物的大小关系。 （2）悬浮状态：物体浸没在液体中，且只受到浮力和重力，可以在液体内部任意位置静止。 （3）漂浮状态：物体的一部分浸人液体中，且只受到浮力和重力，可以在液面任意位置静止。 3、浮力的应用 （1）轮船原理：利用空心法，即把密度比水大的钢铁制成 的，能使它排开更多的水，增大可利用的浮力，从而漂浮在水面上。 ①轮船的排水量：表示轮船的大小，指轮船装满货物时排开水的质量，等于船和货物的总质量。 ②吃水深度：轮船在密度大的水域中吃水深度浅（吃水线低）。在密度小的水域中，吃水深度深（吃水线高）。 （2）潜水艇：潜水艇是靠 实现上浮或下潜的。浸没在水中的潜水艇排开的水的体积是始终不变的，所以潜水艇所受的浮力始终不变。若要下沉，可吸水F浮＜G。若要上浮，可排水，使F浮＞G。 （3）热气球：气球和飞艇里充入的是密度 空气的气体。火焰对球内的空气加热，使球内空气的密度小于外界空气的密度，气球受到的浮力 受到的重力，热气球升入空中。 （4）密度计 ①用途：测量液体密度的仪器。 ②原理：密度计放在液体中都是 的，因此受到的浮力始终等于它受到的重力且不变，F浮=G。 ③刻度特点：根据F浮=G排=ρ液g V排可知，液体的密度较大时，V排较小，密度计露出液面的体积就会大些，反之就小，因此从上至下刻度值是逐渐增大的，但刻度 （均匀、不均匀），上 下 。（疏、密） 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 它受的重力。 规律2：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力 。 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 。 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 液体对物体增大的浮力。 规律6：完全浸入液体中的物体，物体密度与液体密度之比等于物体的重力与物体在液体中受到的浮力之比，公式表示为。 【典例破题3】质量为1.6 kg质地均匀的长方体物块放在水平桌面上，棱长如图1所示。内壁平滑的圆柱形薄壁器皿，底面积为，高5.5 cm，内部装有水，水面到器皿底面的距离为3.3 cm，如图2所示。已知，。求： (1)物块的密度。 (2)水对器皿底面的压强。 (3)将物块放入器皿中，求物块受到的浮力及水对器皿底面的压力。 【命题解读】 考查知识 浮沉条件（受力/密度两种判断）、轮船/潜水艇/密度计原理、漂浮类计算 命题解读 命题意图：结合生活交通工具、漂浮题型命题，考查通过F浮与G物、ρ液与ρ物判断浮沉；利用漂浮F浮=G物列式计算；辨析各类浮力器材的调控原理。 解题思路：漂浮、悬浮优先用F浮=G物；下沉、上浮结合受力对比；轮船排水量指满载时排开水的质量，G排=m排g。 【巩固提升7】如图所示，为保证安全，轮船的船舷上画有载重线，载重线是船舶在允许的最大载重情况下水面位置的水平线。根据图中轮船判断下列说法正确的是（　　） A．轮船在淡水中排开液体的体积最小 B．印度洋的海水密度比北大西洋的海水密度大 C．轮船在北大西洋区域和印度洋区域受到的浮力相等 D．轮船从北大西洋区域驶入印度洋区域时，受到的浮力变大 【巩固提升8】核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时，核潜艇将会_________（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”），将给核潜艇带来安全隐患。为确保核潜艇安全，应立即采取的措施是__________（选填“向水舱中充水”或“从水舱中向外排水”）。 【巩固提升9】体积为的实心物体，完全浸没在水中，已知 ，g取10N/kg。求： (1)物体浸没时排开水的体积； (2)物体受到水的浮力大小； (3)若物体重力为3N，判断物体静止后的浮沉状态。 【易错警示】 1、漂浮：ρ物<ρ液、F浮=G；悬浮：ρ物=ρ液、F浮=G，二者受力相等但浸入体积不同。 2、潜水艇靠改变自身重力实现浮沉，不是改变浮力；轮船始终漂浮，从河水驶入海水浮力不变，V排变小。 3、密度计漂浮在任意液体中浮力不变，液体密度越大，浸入体积越小。 知识点四 跨学科实践：制作微型密度计 【课标要求】结合浮沉条件动手制作密度计，利用漂浮规律分析刻度特点，测量液体密度。 1、密度计：核心工作原理是基于物体的漂浮条件（阿基米德原理） （1）密度计漂浮在液体中时，所受浮力等于自身重力（浮物）； （2）液体密度越大，密度计排开液体的体积越小，浸入液体的深度越浅，反之则越深； （3）通过标注不同浸入深度对应的液体密度值，即可快速测量液体密度。 2、关键注意事项 （1）制作密度计的载体需选用密度均匀的材料（如细木棍、吸管），确保其能竖直漂浮在液体中，不倾斜、不侧翻。 （2）载体下端需固定配重（如少量橡皮泥、小铁钉），降低重心，保证密度计漂浮时的稳定性。 （3）配重需密封固定，防止溶解或脱落，避免改变密度计自身重力和平衡状态。 （4）测量时要将密度计轻轻放入液体，避免剧烈晃动，待其静止后再读取刻度，防止读数误差。 （5）同一支密度计测量不同液体前，需擦拭干净表面残留液体，避免不同液体混合影响测量精度。 （6）微型密度计的刻度需在已知密度的标准液体中标定，标注刻度时要精准对齐液面位置。 【典例破题4】如图是一支用废圆珠笔芯自制的密度计。A、B是密度计在水和酒精中液面的位置，其中液面______是水面位置。将密度计放入酱油中，静止时浮力______重力，请在图中标注出酱油液面的大概位置（）______。 【命题解读】 考查知识 漂浮条件应用、密度计刻度规律、装置改良与误差分析 命题解读 命题意图：以微型密度计制作为探究背景，考查漂浮F浮=G的灵活运用；分析刻度上小下大、上疏下密的原因；根据实验缺陷优化器材。 解题思路：密度计自重不变，待测液体密度越大，浸入深度越小；配重物作用是让密度计竖直漂浮。 【巩固提升10】如图所示，水平桌面上放置着两个完全相同的甲、乙两个烧杯，其中一个烧杯盛有盐水，另一个盛有水。小明将吸管的一端封口并缠绕细铜丝制作了一个简易密度计，将该密度计分别放入甲、乙两烧杯中，此时液面相平。下列有关说法正确的是（　　） A．甲烧杯中的液体是盐水 B．密度计在两个烧杯中排开液体的重力相等 C．甲乙两烧杯对桌面的压力相等 D．两液体对甲、乙容器底的压强相等 【巩固提升11】跨学科实践中同学们制作了一个简易密度计（如图）：取来一根粗细均匀的吸管，在吸管下端缠上一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管下端封起来，使其能竖直漂浮在液体中。 (1)使吸管竖直漂浮在密度为水中，在吸管上标出水面的位置，测出吸管浸入水中的深度为8cm。若吸管竖直漂浮在某种液体中，吸管浸入液体中的深度为10cm，则此种液体的密度为_______。若吸管竖直漂浮在密度为的盐水中，则吸管浸入盐水中的深度为_______cm。 (2)根据以上数据，将吸管上端刻度与下端刻度进行比较，得到刻度线的两个特点：上端刻度对应的密度值小，下端刻度对应的密度值大；上端刻度_______（疏/密，下同），下端刻度_______。 (3)要使简易密度计上相邻两条刻度线之间的距离大一些，使测量结果更精确，可适当_______（增大/减小）配重。 【易错警示】 1、密度计刻度上小下大，上方刻度对应液体密度更小，切勿记反。 2、配重过少会导致密度计倾斜、无法竖直漂浮，影响读数。 3、密度计放入不同液体，自身重力不变，所受浮力始终相等。 1．如图是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射航母——福建舰，满载排水量8万余吨，下列说法正确的是（     ） A．舰载机起飞后，航母所受浮力不变 B．舰载机降落后，航母排开水的质量变小 C．福建舰漂浮时，所受浮力大于自身总重力 D．舰载机起飞后，航母受到的浮力等于排开海水所受的重力 2．如图，金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡受到水的压强、浮力的变化情况，叙述正确的是（　　） A．压强变小，浮力变大 B．压强变小，浮力变小 C．压强变大，浮力不变 D．压强不变，浮力不变 3．下列说法描述错误的是（　　） A．图甲：轨道铺在枕木上是为了减小压强 B．图乙：自制潜水艇向外抽气时会下沉 C．图丙：此套装置从山下移动到山上，管内水银会上升 D．图丁：锅炉水位计工作主要是利用了连通器原理 4．如图甲所示，将一底面积为0.05m2的长方体木块用长为12cm的细线系在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水，直到木块的上表面与液面相平。木块底部受到水的压强p随容器中水的深度h的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　）（，） A．木块的重力是24 N B．木块的体积是0.06 m3 C．木块完全浸没后受到的浮力是50 N D．木块的密度是 5．将甲乙两个体积相同的小球分别放入同一液体中，稳定后如图所示，小球甲漂浮，小球乙沉底，下列说法正确的是（　　） A．小球甲受到的浮力大 B．小球乙受到的浮力大 C．小球乙受到的合力不为零 D．小球甲受到的浮力大于重力 6．在弹簧测力计下挂一个圆柱形物块，让其慢慢浸入水中，弹簧测力计的示数F随物块下降高度h变化的图像如图乙所示，忽略水面高度变化（g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3）。下列说法错误的是（    ） A．物块的重力为3.0 N，完全浸没时受到的浮力为2.0 N B．物块的高度为8 cm，体积为2×10-4 m3 C．物块的密度为1.5×103 kg/m3，刚浸没时下表面受到的水的压强为800 Pa D．若将此物块完全浸没在密度为0.8×103 kg/m3的酒精中，弹簧测力计的示数为1.2 N 7．水能产生比自身重力更大的浮力吗？为了解决这一疑问，小蜀将重、边长为的正方体木块，放在一薄壁柱形容器中央，木块与容器底部不紧密贴合，缓慢向容器中加水，当木块刚好漂浮时，水对容器底的压力为。下列说法中错误的是（     ） A．容器的底面积与木块的底面积之比为5∶4 B．此时木块受到的浮力是水的重力的4倍 C．若想让水产生的浮力是其自重的50倍，可换用底面积为的容器 D．若接着将木块竖直向上拉动，容器对桌面的压强将会减小 8．如图所示，放在水平桌面上的甲、乙两个相同薄壁圆柱形容器，高12cm，底面积为。甲容器内装有水，圆柱体A浸没在水底，水面与容器口齐平。A重10N，高10cm，受到容器底部的支持力为2N。将A从甲容器底部竖直提升直至离开水面，此过程中，水对容器底部的压强为p，提升高度为h。再将A竖直放入乙容器内，乙容器内装有质量为m，密度为的某种液体（图中未画出）。松开后最终液面与A顶部的距离为2cm，A受到的浮力为7.2N。，，则下列判断正确的是（     ） ①A的底面积为    ②当时， ③可能为    ④m最大值为360g A．①② B．②③ C．②③④ D．③④ 9．2009年世界游泳锦标赛上，德国选手保罗•比德尔曼穿上了一款高科技连体泳衣。这款泳衣表面采用轻型聚合材料，能够捕获空气增加排开水的体积，从而增加运动员在水中受到的________；同时它还使运动员身形光滑，从而减少了人体与水之间的_______。 10．“潭中鱼可百许头，皆若空游无所依”。 (1)站在岸上的人看到水中的鱼，是由于光__________（选涂“A从空气斜射入水中”或“B从水斜射入空气中”）发生折射形成的虚像； (2)当小鱼的平均密度_________（选涂“A大于”、“B等于”或“C小于”）水的密度时，鱼可以悬浮在水中。 11．如图所示，是学校运动会开幕式上要放飞的彩色气球，气球内充入的气体密度应___________（选填“大于”“小于”或“等于”）空气密度才能升空。若一只气球体积为，空气密度约为，则一只气球在空气中受到的浮力为___________N。 12．生物学家最新的研究表明，生活在3.6亿年前泥盆纪的一种邓氏鱼（图为某AI生成的复原图）的咬合力比任何已知生物都要强。它在啃噬猎物时每平方厘米的咬合力高达，压强高达_______；若邓氏鱼从海水环境误进入淡水环境仍保持悬浮，它排开液体的体积将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 13．襄襄把重力为1.5N的物体静止在水中。弹簧测力计的示数如图甲所示，物体所受浮力的大小为______N；阳阳把一个圆柱体竖直悬挂在水中如图乙所示，此木块上表面受到水的压力为12N，下表面受到水的压力为18N，则木块受到浮力大小为______N。 14．如图甲所示底面积为的圆柱形容器中装有水，底部中央固定有一根体积不计沿竖直方向的细杆，细杆的上端连接着密度为的圆柱体A，容器的底部安装有阀门。现打开阀门控制水以流出，同时开始计时，水对容器底部的压力随时间变化的规律如图乙所示，则阀门未打开前水对容器底部的压强为________Pa，当t=46s时，细杆对物体的作用力大小为________N。（g=10N/kg，） 15．学习完密度、浮力相关知识后，小明在实验室进行以下实验，如图所示。 (1)由实验A、B可知，B时物体受到的浮力是______N； (2)比较A、B、C、D四次实验步骤可得出结论：同种液体中，物体所受浮力大小与______有关； (3)要探究浮力大小与液体密度的关系，应该选择图中的______三次实验步骤； (4)已知酒精的密度为，则步骤E中弹簧测力计的拉力为______N； (5)小明分析发现，如果把水换成其他液体，测力计的示数就会不同，于是他把测力计的刻度改成相应的密度值，将该装置改为测量液体密度的“密度计”，原测力计的刻度处应标注为______。 16．2025年3月28日，中国第一艘自主建造的极地科学考察破冰船“雪龙2”号到达中国第41次南极考察任务作业站位罗斯海。“雪龙2”号破冰船满载时的总质量为，海水的密度为，g取10N/kg。求： (1)破冰船满载时的重力； (2)破冰船满载航行在海面上时排开海水的体积； (3)某次破冰时，船与冰面的接触面积为，冰块受到的压力为船满载时总重力的0.15倍，船对冰面的压强。 17．如图甲所示，横杆可在铁架台上匀速上下移动，一质量可忽略的竖直细杆上端连接力传感器，下端与实心均匀长方体物块M相连。已知：圆柱形容器底面积，初始时 物块M浸没在水中，水深，现控制横杆以恒定速度缓慢竖直向上移动，力传感器示数F随时间的变化关系如图乙所示，物块M不吸水、形状不变，水的密度是，g取，求： (1)物块M浸没在水中时受到的重力为_________N； (2)初始时刻（）水对容器底部的压强； (3)物块M的体积。 18．如图所示，有两个质量分布均匀、不吸水的实心长方体A和B，已知，底面积，高度，底面积，高度，B的密度大于水，B的质量为（不确定），A、B表面的中央用一根长的细线连接。现将它们放入一个置于水平地面上的足够高的薄壁柱形容器中，容器的底面积为。A、B始终保持竖直，细线的质量、体积等次要因素都忽略不计，且全程未被拉断，已知，g取。 (1)求长方体A的质量。 (2)向容器中缓慢加水，当细线刚好被拉直时，求加水的质量。 (3)向容器中缓慢加水，细线的拉力从0开始逐渐增大，当细线的拉力刚好不再变化时，求此时水对容器底部的压强p与（的单位为kg）的关系式。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 浮力 内容导航 01 复习目标→ 明考向、知权重、晓关联、以目标导学，以考向定标 02 知识重构 → 系统讲解核心知识，重构整合形成体系 脉络重构：快速扫描高频考点，定位薄区 典例破题：精选例题，呈现思路点拨+规范解答+方法提炼 巩固提升：趁热打铁练一练，强化巩固所学 03综合通关 → 综合演练，梯度设题；查漏补缺，闭环收官 04错题留痕 → 预留固定区域，记录错题题号、错因与正解 常考考点 命题风向 1.浮力的概念、方向及产生原因 2.探究影响浮力大小的因素 3.阿基米德原理的理解与应用 4.物体的浮沉条件 5.浮沉条件的生活应用（轮船、潜水艇、气球飞艇等） 6.浮力相关的实验探究 7.跨学科实践：制作微型密度计 1.浮力基础概念辨析，考查浮力的方向、产生原因（液体对物体上下表面的压力差），以及称重法测浮力的原理。 2.探究影响浮力大小的因素，考查控制变量法的应用，分析浮力与液体密度、排开液体体积的关系。 3.阿基米德原理的理解与应用，考查公式F浮=G排=ρ液gV排的应用，以及浮力大小的计算。 4.物体浮沉条件的判断，考查根据物体重力与浮力、物体密度与液体密度的关系，判断物体的上浮、下沉、悬浮、漂浮状态。 5.浮沉条件的应用，考查轮船、潜水艇、热气球、密度计等实例的工作原理，解释生活中浮力现象。 6.浮力实验探究题，考查实验器材的选择、实验步骤的设计、数据处理与误差分析。 7.跨学科实践题，考查对密度计原理的理解，结合浮力知识分析密度计的制作与使用。 考情解码：“浮力”是力学板块的核心内容，承接“压强”的液体压强知识，是力学综合题的重要组成部分。本专题涉及的概念、规律和探究实验，是后续学习功和机械能的重要基础。试题注重从生活情境、实验探究出发，考查学生的受力分析能力、科学推理能力以及运用浮力知识解决实际问题的能力。浮力的综合题常与力、压强等知识结合，体现力学知识的内在联系。 脉｜络｜重｜构 考｜点｜精｜讲 知识点一 浮力 【课标要求】通过实验，认识浮力；探究浮力大小与哪些因素有关。 1、定义：浸在液体（或气体）中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力，常用字母F浮表示。 2、方向：竖直向上。 3、施力物体：液体（或气体）。 4、产生原因 （1）浸没在液体中的立方体，左右两侧面、前后两侧面所受液体的压力大小相等，方向相反，彼此平衡； （2）上、下两表面处在液体中不同深度，所受到的液体的压强不同，受到的压力也不相等； （3）下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力，因而产生了浮力，其大小为或 。 【注】当物体部分浸入液体中时，上表面不受液体压力，则或。 5、探究影响浮力大小的因素 实验方案 示意图 数据分析 实验结论 探究浮力大小与物体浸在液体中的深度的关系 F1＝F2 浸在液体中的物体，所受浮力的大小与物体浸在液体中的深度无关 探究浮力大小与物体排开液体的体积是否有关 F1＞F2 浸在液体中的物体，所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关 探究浮力大小与液体的密度是否有关 F1＞F2 浸在液体中的物体，所受浮力的大小与液体的密度有关 （1）实验结论：实验结果表明，物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 （2）实验中若物体没有全部浸入，能（能、不能）得出正确结论。 【典例破题1】在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验，对影响浮力大小的因素进行了如下猜想： 猜想1：浮力的大小可能与物体浸入液体中的深度有关； 猜想2：浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关； 猜想3：浮力的大小可能与液体的密度有关。 (1)请你写出一个能够支持猜想3的生活实例：_______________。 (2)同学们用4个相同的小磁力块（不吸水，可自由拼接）拼成一个长方体物块进行了如图所示的探究。观察可知，长方体物块浸没在水中时所受的浮力为___________N。 (3)小明观察了A、B、C三幅图后，认为浮力大小与物体浸入液体的深度有关。小华提出了质疑，因为图A、B、C的实验中没有控制长方体物块___________不变。小华认为根据___________三幅图才可以确认：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关。 (4)根据A、C、E三幅图可得实验结论：____________________。 (5)小华又将磁力块组合成图F所示的形状，对比A、C、F三幅图可以探究浮力大小与物体的________是否有关。 【答案】(1)鸡蛋在清水中沉底，在盐水中漂浮 (2)1.6 (3)排开液体的体积 A、B、D (4)当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受浮力越大 (5)形状 【详解】（1）把同一个鸡蛋放入清水中，鸡蛋会下沉；再把鸡蛋放入浓盐水中，鸡蛋会漂浮，这是因为浓盐水的密度比清水大，鸡蛋在盐水中受到的浮力更大，说明浮力和液体密度有关。 （2）图A中物体重力，图C中物体浸没在水中时拉力，根据称重法测浮力，因此浮力 （3）根据控制变量法，探究浮力与浸入深度的关系时，必须控制排开液体的体积不变，A、B、C实验中，物体浸入深度增加的同时，排开液体的体积也增大，没有控制排开体积不变。要验证浮力与浸入深度无关，需要控制物体排开液体体积不变，后改变浸入深度，因此选择A、B、D三图。 （4）A、C、E三图控制了物体排开液体的体积相同，改变了液体密度，盐水密度更大，物体浮力更大，因此得出当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受浮力越大。 （5）本实验中，磁力块总重力不变，仅改变了物体形状，其余条件（排开液体体积、液体密度）都不变，因此探究的是浮力大小与物体形状的关系。 【命题解读】 考查知识 浮力的定义、称重法测浮力、浮力产生原因、影响浮力大小的因素 命题解读 命题意图：以探究浮力影响因素的实验、生活浮沉实例为背景，考查能否用称重法F浮=G-F示计算浮力；能否利用液体压力差理解浮力成因；能否使用控制变量法分析浮力与液体密度、排开液体体积的关系。 解题思路：求解浮力优先看已知条件，给出重力和弹簧测力计示数选用称重法；分析影响因素时，控制一个量不变，改变另一变量；浮力本质是物体上下表面受到液体的压力差F浮=F向上-F向下。 【巩固提升1】关于浮力，下列说法正确的是（　　） A．在水中下沉的金属块不受浮力 B．浮力大小等于物体上表面受到压力减去下表面受到的压力 C．物体浸没在水中的深度越深，所受浮力越大 D．物体排开水的体积越大，它在水中所受的浮力就越大 【答案】D 【详解】A．浸在液体中的物体都会受到浮力，即使是在水中下沉的金属块，也会受到水的浮力（只是浮力小于重力，所以下沉），故A错误； B．浮力的本质是液体对物体上下表面的压力差，正确的公式是​，故B错误； C．物体浸没在水中后，排开水的体积​不再变化，根据阿基米德原理​，浮力大小与深度无关，故C错误； D．根据阿基米德原理​，当液体密度（水）不变时，物体排开水的体积越大，受到的浮力就越大，故D正确。 故选D。 【巩固提升2】在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小花测得的物体重力如图甲所示，其重力为________N；分析甲、乙、丙丁数据可知：浮力的大小与________有关。 【答案】 2.1 物体浸在液体中的体积 【详解】由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，其示数为2.1N，所以物体的重力为2.1N。 图甲、乙、丙丁中液体密度相同，乙、丙（或比较乙、丁）物体排开液体的体积不同，弹簧测力计示数不同，故物体受到的浮力不同，说明浮力大小与物体排开液体的体积有关。 【巩固提升3】如图是某实验小组的同学探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验步骤。 (1)从图中可知，图B中的物块所受的浮力为___________N； (2)比较B和C数据可知，人从浅水区走向深水区时，___________变大导致浮力变大； (3)比较A、D和E，可以得出的结论是___________； (4)本实验采用的物理方法是___________（填“控制变量法”或“转换法”）； 【答案】(1)0.4 (2)排开液体的体积 (3)在排开液体体积相同时，液体密度越大，浮力越大 (4)控制变量法 【详解】（1）由图A可知物块的重力，图B中的测力计的拉力，利用称重法公式，计算可得物块在图B中所受的浮力 （2）比较图B和图C的数据可知，在液体密度相同时，物块浸入水中的部分越多，弹簧测力计的示数越小，说明受到的浮力越大。联系实际场景，人从浅水区走向深水区时，身体浸入水中的部分增多，即排开液体的体积变大，从而导致受到的浮力变大。 （3）对比图A、D和E，物块均处于完全浸没状态，即排开液体的体积相同，但浓盐水的密度大于水的密度。图E中的测力计示数较小，说明物体受到的浮力更大，由此得出结论：在排开液体体积相同时，液体密度越大，浮力越大。 （4）在探究浮力大小与排开液体体积、液体密度等多个可能因素的关系时，实验中通过每次只改变其中一个因素而保持其他因素不变来进行研究，这种物理学中常用的方法称为控制变量法。 【易错警示】 1.对力的概念的理解 （1）力不能脱离物体而存在，没有物体就没有力；一个物体是施力物体的同时，也一定是受力物体。 （2）两个物体不接触也可能产生力（如磁铁吸引铁钉）；接触的物体也不一定产生力（如并排静止在水平桌面的两个木块，无挤压则无弹力）。 2.对力的作用效果的理解 （1）物体的运动状态改变包括：速度大小改变（如加速、减速）或运动方向改变（如转弯），只要有一项改变，运动状态就改变。 （2）物体发生形变时，不一定会运动；物体运动状态改变时，不一定发生形变（如匀速圆周运动的物体，运动方向改变，运动状态改变，但形状不一定改变）。 3.对力的作用效果的理解 （1）相互作用力作用在两个不同的物体上，而不是同一物体上（如手拍桌子，手对桌子的力和桌子对手的力，受力物体分别是桌子和手）。 （2）相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，但不能抵消，因为受力物体不同。 知识点二 阿基米德原理 【课标要求】经历探究阿基米德原理的实验过程，能用阿基米德原理F浮=G排=gV排进行简单计算。 1、内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。 2、公式：，其中为液体的密度，单位是kg/m3 ，为排开液体的体积，单位m3。 3、对公式的理解 （1）是物体排开液体的体积，不一定等于物体的体积。 （2）浮力的大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关。 （3）阿基米德原理也适用于气体。 4、探究浮力大小与排开液体所受重力的关系 （1）实验步骤 ①用测力计测出物体所受的重力F1。 ②测出空桶的重力F2； ③将物体浸没在盛满水的溢水杯中，测出拉力的大小F3； ④用弹簧测力计测出小桶和排开水的总重力F4； 计算出F浮＝F1－F3；G排＝F4－F2。 （2）实验结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力，即。 （3）误差分析 ①若先将物体放入水中测浮力，再测物体的重力，由于物体沾水会使所测重力偏大，则所测浮力偏大。 ②先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力，所测桶沾水重力偏大，所测排开液体的重力偏小。 ③物块在浸入前，水面要与溢水口相平，若水面不与溢水口相平，不会影响浮力的大小，但会导致排到小桶内的水小于物块排开的水的体积，最终会得出物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。 ④实验中换用大小不同的物块，不同的液体，进行多次测量，是为了使实验结论更具有普遍性。 【典例破题2】如图甲所示，用弹簧测力计悬挂一个实心物块，从盛水的烧杯上方某一高度匀速下降，直至物块浸没于水中并继续匀速下降（物块未与烧杯底接触）。物块下降过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面下移的高度h的关系如图乙所示。（忽略液面高度的变化，g取，）求： (1)物块完全浸没在水中时受到的浮力； (2)物块的密度； (3)若将物块全部浸入另一种液体中，弹簧测力计示数为2.4 N，则该液体的密度是多少？ 【详解】（1）由图乙可知，物块重力，物块完全浸没在水中后弹簧测力计拉力，根据称重法测浮力，即 （2）物块完全浸没时，排开水的体积等于物块自身体积，根据阿基米德原理，得物块的体积 物块的质量 物块的密度 （3）物块全部浸入待测液体时，弹簧测力计示数，根据称重法得此时浮力 物块完全浸没，排开液体体积等于物块体积，即 根据阿基米德原理，变形得 【命题解读】 考查知识 弹力的产生条件、弹簧测力计的原理与使用、弹力大小的影响因素 命题解读 命题意图：以弹簧测力计的使用、形变与弹力的关系为背景，考查能否正确理解弹力产生的条件（接触并发生弹性形变）；能否区分弹性形变与塑性形变；能否掌握弹簧测力计的读数方法与使用规范；能否运用 “在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比” 分析相关问题。 解题思路：解题时先明确弹力的产生条件，再根据弹簧测力计的使用规则（校零、量程、分度值、读数）分析实验操作；涉及伸长量问题时，需区分 “原长、长度、伸长量” 三个概念，结合正比关系进行计算。 【巩固提升4】世界游泳冠军杨丽娜在防溺水课程中强调，意外落水时应立即屏住呼吸、头往后仰，且手不能伸出水面，以增大生存几率，下列说法正确的是（     ） A．人应该呼气后屏住呼吸，以便增大浮力 B．头部后仰能减少人体质量，使人漂浮在水面 C．头部后仰会减少身体浸入水中的体积 D．手伸出水面会减少浸入水中的体积，导致浮力不足 【答案】D 【详解】A．呼气后屏住呼吸，人体排开水的体积变小，受到的浮力减小，故A错误； B．质量是物体所含物质的多少，头部后仰不能减少人体质量，故B错误； C．头部后仰时，人体重心后移，会把原本露在空气中的后脑勺、后颈部压入水中，从而增大身体浸入水中的体积，故C错误； D．手伸出水面会减少浸入水中的体积，根据，会导致浮力不足，故D正确。 故选D。 【巩固提升5】如图所示的是小明同学探究“浸在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开液体所受重力的关系”实验。 (1)上面操作过程有一项是错误的，正确的做法是___________。 (2)纠正错误后继续实验可以测得图中的实验数据，根据实验数据可知：石块排开的水所受的重力___________N-___________N=___________N（填写计算过程） (3)实验结果表明：浸在水中的物体受到的浮力___________物体排开水所受的重力。 (4)为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中，合理的是___________。（选填选项前的字母，多选） A．用原来的方案和器材多次测量求平均值 B．用原来的方案将石块浸入水中一部分进行实验 C．用原来的方案将石块换成木块在溢水杯的水面上漂浮进行实验 D．用原来的方案将水换成酒精再进行实验 【答案】(1)将溢水杯装满水 (2) (3)等于 (4)BCD 【详解】（1）本实验需要准确测量物体排开液体的重力，图②中溢水杯的水没有加满，会导致排出的水的体积小于物体实际排开的体积，因此正确做法是将溢水杯装满水。 （2）由图可知，空桶的重力，桶和排开的水的总重力，那么石块排开的水所受的重力 （3）根据称重法计算石块受到的浮力 可得浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受的重力。 （4）本实验的目的是探究普遍规律，不是测量具体物理量，不需要通过多次测量求平均值减小误差，故A错误； 改变石块浸入体积、换用不同物体（漂浮的木块）、换用不同液体进行多次实验，都可以避免实验偶然性，得到普遍规律，故BCD合理。 【巩固提升6】如图所示，重为4N，体积为6×10-4m3的木块在绳子拉力F作用下完全浸没在水中，容器中水深50cm，（g=10N/kg，ρ=1.0×103kg/m3，绳子重力不计）。求： (1)木块浸没时受到浮力； (2)绳子对木块的拉力； (3)容器底部受到水的压强。 【详解】（1）因为木块完全浸没在水中，所以其排开水的体积等于木块自身的体积，即 根据阿基米德原理，木块受到的浮力为 （2）木块静止于水中，处于受力平衡状态，在竖直方向上木块受到向下的重力G、向下的绳索拉力F以及向上的浮力。 根据受力平衡条件可得，因此绳子对木块的拉力 （3）已知容器中水深 根据液体压强公式，容器底部受到水的压强 【易错警示】 1、浸在液体中的物体不一定受浮力，如桥墩紧贴水底，下表面无液体，不受浮力。 2、称重法中F示是物体浸入液体后测力计示数，不可直接用液体重力代替。 3、物体浸没后，浮力大小不再随浸入深度变化，只与、V排有关。 知识点三 物体的浮沉条件及应用 【课标要求】理解物体浮沉条件，能利用浮沉条件解释轮船、潜水艇、气球等工作原理。 1、物体的浮沉条件 上浮 漂浮 悬浮 下沉 沉底 示意图 F浮与G物的关系 F浮＞G物 F浮=G物 F浮=G物 F浮＜G物 F浮=G物－F支 V排与V物的关系 V排=V物 V排＜V物 V排=V物 V排=V物 V排=V物 ρ液与ρ物的关系 ρ液＞ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液=ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＜ρ物 运动状态和受力情况 动态，受非平衡力作用 静态，受平衡力作用 静态，受平衡力作用 动态，受非平衡力作用 静态，受平衡力作用 说明 上浮是个过程，漂浮是上浮的最终状态 悬浮是个状态 下沉是个过程，沉底是下沉的最终状态 2、物体的浮沉条件的理解 （1）物体的浮沉取决于浮力F浮和重力G物的大小关系。 （2）悬浮状态：物体浸没在液体中，且只受到浮力和重力，可以在液体内部任意位置静止。 （3）漂浮状态：物体的一部分浸人液体中，且只受到浮力和重力，可以在液面任意位置静止。 3、浮力的应用 （1）轮船原理：利用空心法，即把密度比水大的钢铁制成空心的，能使它排开更多的水，增大可利用的浮力，从而漂浮在水面上。 ①轮船的排水量：表示轮船的大小，指轮船装满货物时排开水的质量，等于船和货物的总质量。 ②吃水深度：轮船在密度大的水域中吃水深度浅（吃水线低）。在密度小的水域中，吃水深度深（吃水线高）。 （2）潜水艇：潜水艇是靠改变自身的重力实现上浮或下潜的。浸没在水中的潜水艇排开的水的体积是始终不变的，所以潜水艇所受的浮力始终不变。若要下沉，可吸水F浮＜G。若要上浮，可排水，使F浮＞G。 （3）热气球：气球和飞艇里充入的是密度小于空气的气体。火焰对球内的空气加热，使球内空气的密度小于外界空气的密度，气球受到的浮力大于受到的重力，热气球升入空中。 （4）密度计 ①用途：测量液体密度的仪器。 ②原理：密度计放在液体中都是漂浮的，因此受到的浮力始终等于它受到的重力且不变，F浮=G。 ③刻度特点：根据F浮=G排=ρ液g V排可知，液体的密度较大时，V排较小，密度计露出液面的体积就会大些，反之就小，因此从上至下刻度值是逐渐增大的，但刻度不均匀（均匀、不均匀），上疏下密。（疏、密） 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。 规律6：完全浸入液体中的物体，物体密度与液体密度之比等于物体的重力与物体在液体中受到的浮力之比，公式表示为。 【典例破题3】质量为1.6 kg质地均匀的长方体物块放在水平桌面上，棱长如图1所示。内壁平滑的圆柱形薄壁器皿，底面积为，高5.5 cm，内部装有水，水面到器皿底面的距离为3.3 cm，如图2所示。已知，。求： (1)物块的密度。 (2)水对器皿底面的压强。 (3)将物块放入器皿中，求物块受到的浮力及水对器皿底面的压力。 【详解】（1）长方体物块体积 物块密度 （2）水对器皿底面的压强 （3）因，故物块沉底。原有水的体积 器皿总容积 因此水溢出，最终水深等于器皿高度 物块完全浸没后 物块受到的浮力 水对器皿底的压强 水对器皿底的压力 【命题解读】 考查知识 浮沉条件（受力/密度两种判断）、轮船/潜水艇/密度计原理、漂浮类计算 命题解读 命题意图：结合生活交通工具、漂浮题型命题，考查通过F浮与G物、ρ液与ρ物判断浮沉；利用漂浮F浮=G物列式计算；辨析各类浮力器材的调控原理。 解题思路：漂浮、悬浮优先用F浮=G物；下沉、上浮结合受力对比；轮船排水量指满载时排开水的质量，G排=m排g。 【巩固提升7】如图所示，为保证安全，轮船的船舷上画有载重线，载重线是船舶在允许的最大载重情况下水面位置的水平线。根据图中轮船判断下列说法正确的是（　　） A．轮船在淡水中排开液体的体积最小 B．印度洋的海水密度比北大西洋的海水密度大 C．轮船在北大西洋区域和印度洋区域受到的浮力相等 D．轮船从北大西洋区域驶入印度洋区域时，受到的浮力变大 【答案】C 【详解】轮船始终漂浮，浮力始终等于轮船自身总重力；结合阿基米德原理 ，浮力不变时，液体密度越小，排开液体的体积越大，吃水深度越大（载重线位置越靠上）。 A．淡水密度小于海水，浮力不变，因此淡水中排开液体体积更大，故A错误； B．印度洋线位置比北大西洋线更靠上，说明印度洋中轮船排开海水的体积更大，根据，浮力不变时，越大越小，因此印度洋海水密度更小，故B错误； C．轮船始终漂浮，浮力始终等于轮船总重力，重力不变，因此在两个区域受到的浮力相等，故C正确； D．轮船总重力不变，漂浮时浮力始终等于重力，因此从北大西洋驶入印度洋浮力不变，故D错误。 故选C。 【巩固提升8】核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时，核潜艇将会_________（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”），将给核潜艇带来安全隐患。为确保核潜艇安全，应立即采取的措施是__________（选填“向水舱中充水”或“从水舱中向外排水”）。 【答案】下沉 从水舱中向外排水 【详解】根据阿基米德原理，核潜艇在海面下水平匀速巡航时，不变，当突然进入密度跃层，海水密度突然变小，那么其所受浮力变小。此时浮力小于核潜艇自身重力，所以核潜艇将会下沉。为确保核潜艇安全，需要减小核潜艇的重力，使其重力与变小后的浮力重新达到平衡或者小于浮力，因为核潜艇是通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重，所以应立即采取的措施是从水舱中向外排水。 【巩固提升9】体积为的实心物体，完全浸没在水中，已知 ，g取10N/kg。求： (1)物体浸没时排开水的体积； (2)物体受到水的浮力大小； (3)若物体重力为3N，判断物体静止后的浮沉状态。 【详解】（1）物体浸没时排开水的体积 = （完全浸没）= （2）浸没时物体受到水的浮力大小 = = = （3）物体重力 = ，完全浸没时浮力 = ，因 ，物体上浮，静止后漂浮。 【易错警示】 1、漂浮：ρ物<ρ液、F浮=G；悬浮：ρ物=ρ液、F浮=G，二者受力相等但浸入体积不同。 2、潜水艇靠改变自身重力实现浮沉，不是改变浮力；轮船始终漂浮，从河水驶入海水浮力不变，V排变小。 3、密度计漂浮在任意液体中浮力不变，液体密度越大，浸入体积越小。 知识点四 跨学科实践：制作微型密度计 【课标要求】结合浮沉条件动手制作密度计，利用漂浮规律分析刻度特点，测量液体密度。 1、密度计：核心工作原理是基于物体的漂浮条件（阿基米德原理） （1）密度计漂浮在液体中时，所受浮力等于自身重力（浮物）； （2）液体密度越大，密度计排开液体的体积越小，浸入液体的深度越浅，反之则越深； （3）通过标注不同浸入深度对应的液体密度值，即可快速测量液体密度。 2、关键注意事项 （1）制作密度计的载体需选用密度均匀的材料（如细木棍、吸管），确保其能竖直漂浮在液体中，不倾斜、不侧翻。 （2）载体下端需固定配重（如少量橡皮泥、小铁钉），降低重心，保证密度计漂浮时的稳定性。 （3）配重需密封固定，防止溶解或脱落，避免改变密度计自身重力和平衡状态。 （4）测量时要将密度计轻轻放入液体，避免剧烈晃动，待其静止后再读取刻度，防止读数误差。 （5）同一支密度计测量不同液体前，需擦拭干净表面残留液体，避免不同液体混合影响测量精度。 （6）微型密度计的刻度需在已知密度的标准液体中标定，标注刻度时要精准对齐液面位置。 【典例破题4】如图是一支用废圆珠笔芯自制的密度计。A、B是密度计在水和酒精中液面的位置，其中液面______是水面位置。将密度计放入酱油中，静止时浮力______重力，请在图中标注出酱油液面的大概位置（）______。 【答案】 B 等于 【详解】[1]密度计在水和酒精中都处于漂浮，所受的浮力都等于自身的重力，即在水和酒精中所受的浮力相等，水的密度大于酒精的密度，据知，密度计在酒精中排开的液体体积更大，在水中排开的液体体积更小，所以液面B是水面位置。 [2]密度计放入酱油中，静止时漂浮，所受的浮力等于自身的重力。 [3]酱油的密度大于水的密度（），密度计在水和酱油中所受的浮力相等，则在水中排开的液体体积更大，在酱油中排开的液体体积更小，则C的位置在B之下，如图所示： 【命题解读】 考查知识 漂浮条件应用、密度计刻度规律、装置改良与误差分析 命题解读 命题意图：以微型密度计制作为探究背景，考查漂浮F浮=G的灵活运用；分析刻度上小下大、上疏下密的原因；根据实验缺陷优化器材。 解题思路：密度计自重不变，待测液体密度越大，浸入深度越小；配重物作用是让密度计竖直漂浮。 【巩固提升10】如图所示，水平桌面上放置着两个完全相同的甲、乙两个烧杯，其中一个烧杯盛有盐水，另一个盛有水。小明将吸管的一端封口并缠绕细铜丝制作了一个简易密度计，将该密度计分别放入甲、乙两烧杯中，此时液面相平。下列有关说法正确的是（　　） A．甲烧杯中的液体是盐水 B．密度计在两个烧杯中排开液体的重力相等 C．甲乙两烧杯对桌面的压力相等 D．两液体对甲、乙容器底的压强相等 【答案】B 【详解】A．同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮，根据浮沉条件知，此时密度计所受浮力都等于自身重力，即浮力是相同的；由图可知，密度计在乙杯液体中排开的液体的体积小，根据F浮=ρ液gV排可知，乙杯液体的密度大，乙烧杯中的液体是盐水，故A错误； B．由A知同一支密度计放在甲、乙两种液体中时，受到的浮力相同，由阿基米德原理F浮=G排知密度计在两个烧杯中排开液体的重力相等，故B正确； C．由于两个烧杯完全相同，甲、乙的液面相平，且V甲排＞V乙排，所以甲杯中液体的体积小于乙杯中液体的体积，且ρ甲＜ρ乙，根据G=mg=ρ液Vg可知，两烧杯中液体的重力G甲＜G乙；由于水平桌面放置两个完全相同的烧杯，则压力F=G液+G杯，所以甲烧杯对桌面的压力小于乙烧杯对桌面的压力，故C错误； D．深度相同，由于乙液体的密度大，根据p=ρgh可知，乙杯中液体对容器底的压强更大，故D错误。 故选B。 【巩固提升11】跨学科实践中同学们制作了一个简易密度计（如图）：取来一根粗细均匀的吸管，在吸管下端缠上一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管下端封起来，使其能竖直漂浮在液体中。 (1)使吸管竖直漂浮在密度为水中，在吸管上标出水面的位置，测出吸管浸入水中的深度为8cm。若吸管竖直漂浮在某种液体中，吸管浸入液体中的深度为10cm，则此种液体的密度为_______。若吸管竖直漂浮在密度为的盐水中，则吸管浸入盐水中的深度为_______cm。 (2)根据以上数据，将吸管上端刻度与下端刻度进行比较，得到刻度线的两个特点：上端刻度对应的密度值小，下端刻度对应的密度值大；上端刻度_______（疏/密，下同），下端刻度_______。 (3)要使简易密度计上相邻两条刻度线之间的距离大一些，使测量结果更精确，可适当_______（增大/减小）配重。 【答案】(1) 6.67 (2) 疏 密 (3)增大 【详解】（1）[1]使吸管竖直漂浮在密度为的水中，在吸管上标出水面的位置，测出吸管浸入水中的深度为8cm。若吸管竖直漂浮在某种液体中，吸管浸入液体中的深度为10cm，物体漂浮，物体受到的浮力始终等于重力，则吸管受到的浮力不变，由得 则此种液体的密度为 [2]若吸管竖直漂浮在密度为的盐水中，由得 则吸管浸入盐水中的深度为 （2）[1][2]根据以上数据，液体密度越大，吸管浸入水中的深度越小，且液体密度增大相同时，吸管浸入液体中的深度改变量变小，则将吸管上端刻度与下端刻度进行比较，得到刻度线的两个特点：上端刻度对应的密度值小，下端刻度对应的密度值大；上端刻度疏，下端刻度密。 （3）密度计始终漂浮在液体表面，密度计受到的浮力始终等于密度计的重力，由得 密度计相邻两条刻度线间的距离为 则要使简易密度计上相邻两条刻度线之间的距离大一些，使测量结果更精确，可适当增大配重，增大密度计的重力。 【易错警示】 1、密度计刻度上小下大，上方刻度对应液体密度更小，切勿记反。 2、配重过少会导致密度计倾斜、无法竖直漂浮，影响读数。 3、密度计放入不同液体，自身重力不变，所受浮力始终相等。 1．如图是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射航母——福建舰，满载排水量8万余吨，下列说法正确的是（     ） A．舰载机起飞后，航母所受浮力不变 B．舰载机降落后，航母排开水的质量变小 C．福建舰漂浮时，所受浮力大于自身总重力 D．舰载机起飞后，航母受到的浮力等于排开海水所受的重力 【答案】D 【详解】CD．根据阿基米德原理，浸在海水中的航母，所受浮力始终等于排开海水所受的重力，又因为福建舰漂浮，所受浮力等于自身重力，故C错误，D正确； A．舰载机起飞后，航母的总质量减小，排开水的重力减小，所受的浮力变小，故A错误； B．舰载机降落后，航母的总质量增加，排开水的质量增大，故B错误。 故选D。 2．如图，金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡受到水的压强、浮力的变化情况，叙述正确的是（　　） A．压强变小，浮力变大 B．压强变小，浮力变小 C．压强变大，浮力不变 D．压强不变，浮力不变 【答案】A 【详解】液体压强公式为，气泡在水中上升时，所处的深度h不断减小，水的密度ρ和重力常数g不变，因此气泡受到的水的压强变小。气泡受到的压强减小后，体积会逐渐膨胀变大，因此气泡排开水的体积变大；根据阿基米德原理，水的密度和g不变，变大，因此气泡受到的浮力变大。故选A。 3．下列说法描述错误的是（　　） A．图甲：轨道铺在枕木上是为了减小压强 B．图乙：自制潜水艇向外抽气时会下沉 C．图丙：此套装置从山下移动到山上，管内水银会上升 D．图丁：锅炉水位计工作主要是利用了连通器原理 【答案】C 【详解】A．轨道铺在枕木上，是压力一定时，通过增大受力面积减小对路基的压强，故A正确； B．自制潜水艇向外抽气时，内部气压减小，水进入潜水艇，潜水艇自身总重力增大，排开水的体积不变、浮力不变，重力大于浮力，因此会下沉，故B正确； C．大气压随海拔升高而减小，该托里拆利装置从山下移到山上，外界大气压降低，能支撑的水银柱高度降低，因此管内水银会下降，不是上升，故C错误； D．锅炉水位计和锅炉构成连通器，利用了连通器原理工作，故D正确。 故选C。 4．如图甲所示，将一底面积为0.05m2的长方体木块用长为12cm的细线系在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水，直到木块的上表面与液面相平。木块底部受到水的压强p随容器中水的深度h的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　）（，） A．木块的重力是24 N B．木块的体积是0.06 m3 C．木块完全浸没后受到的浮力是50 N D．木块的密度是 【答案】C 【详解】A．由图像知，容器中水的深度在6cm时，木块刚好漂浮，细线对木块没有拉力，当容器中水的深度超过18cm时，细线对木块产生拉力且逐渐变大，所以在AB过程中细线对物体没有拉力；因为容器中水的深度在6cm时，木块刚好漂浮，此时水对木块下表面的压强是600Pa，由压强公式得，木块下表面受到水的压力为 此时木块刚好漂浮，根据浮力产生的原因得 根据漂浮条件得，木块的重力 故A错误； C．由图像知，当容器中水的深度是22cm时，木块刚好浸没，木块下表面受到水的压强是1000Pa，由压强公式得，此时木块下表面受到水的压力为 根据浮力产生的原因得 故C正确； B．由可知，木块的体积为 故B错误； D．由可得，木块的密度为 故D错误。 故选C。 5．将甲乙两个体积相同的小球分别放入同一液体中，稳定后如图所示，小球甲漂浮，小球乙沉底，下列说法正确的是（　　） A．小球甲受到的浮力大 B．小球乙受到的浮力大 C．小球乙受到的合力不为零 D．小球甲受到的浮力大于重力 【答案】B 【详解】AB．两球体积相同： ​ ，甲漂浮，排开液体体积小于自身体积： ​ 。乙沉底，排开液体体积等于自身体积。因此。由阿基米德原理 得，故A错误，B正确； C．乙球沉底后静止，处于平衡状态，合力为零。故选项 C 错误； D．甲球漂浮，浮力等于重力：。故选项 D 错误。 故选B。 6．在弹簧测力计下挂一个圆柱形物块，让其慢慢浸入水中，弹簧测力计的示数F随物块下降高度h变化的图像如图乙所示，忽略水面高度变化（g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3）。下列说法错误的是（    ） A．物块的重力为3.0 N，完全浸没时受到的浮力为2.0 N B．物块的高度为8 cm，体积为2×10-4 m3 C．物块的密度为1.5×103 kg/m3，刚浸没时下表面受到的水的压强为800 Pa D．若将此物块完全浸没在密度为0.8×103 kg/m3的酒精中，弹簧测力计的示数为1.2 N 【答案】D 【详解】A．当物块未接触水面时，弹簧测力计示数等于物块重力，由图可知；物块完全浸没后，拉力，可得完全浸没时受到的浮力为，故A正确； B．物块从（下表面接触水面）到（刚好完全浸没），因此物块高度 根据阿基米德原理，完全浸没时，故B正确； C．物块质量 密度 刚浸没时，下表面浸入水中深度 水的压强，故C正确； D．完全浸没在酒精中时，浮力 弹簧测力计示数，故D错误。 本题选择描述错误的，故选D。 7．水能产生比自身重力更大的浮力吗？为了解决这一疑问，小蜀将重、边长为的正方体木块，放在一薄壁柱形容器中央，木块与容器底部不紧密贴合，缓慢向容器中加水，当木块刚好漂浮时，水对容器底的压力为。下列说法中错误的是（     ） A．容器的底面积与木块的底面积之比为5∶4 B．此时木块受到的浮力是水的重力的4倍 C．若想让水产生的浮力是其自重的50倍，可换用底面积为的容器 D．若接着将木块竖直向上拉动，容器对桌面的压强将会减小 【答案】D 【详解】A．因为漂浮时浮力等于重力，即 所以排开水的体积为 则木块浸入水中的深度为 水对容器底的压力公式为 代入数据求容器底面积为 因此底面积之比为，故A正确，不符合题意； B．因为容器内水的重力为 所以浮力与水的重力之比，故B正确，不符合题意； C．若浮力是水重的50倍，即 代入得 水的重力公式为 代入数据得容器的面积为 即，故C正确，不符合题意； D． 向上拉动木块 1cm 后，木块底部距离容器底 1cm。设此时水面高度为h′，则木块浸入深度为h′−1 cm。 水的体积不变，且此时木块底部以下 1cm 的空间全部被水填充，因此 解得 此时排开水体积为 浮力为 容器对桌面的压力减小量等于浮力减小量，因此容器对桌面的压强减小量为，故D错误，符合题意。 故选D。 8．如图所示，放在水平桌面上的甲、乙两个相同薄壁圆柱形容器，高12cm，底面积为。甲容器内装有水，圆柱体A浸没在水底，水面与容器口齐平。A重10N，高10cm，受到容器底部的支持力为2N。将A从甲容器底部竖直提升直至离开水面，此过程中，水对容器底部的压强为p，提升高度为h。再将A竖直放入乙容器内，乙容器内装有质量为m，密度为的某种液体（图中未画出）。松开后最终液面与A顶部的距离为2cm，A受到的浮力为7.2N。，，则下列判断正确的是（     ） ①A的底面积为    ②当时， ③可能为    ④m最大值为360g A．①② B．②③ C．②③④ D．③④ 【答案】C 【分析】根据阿基米德原理求解①，根据液体压强公式求解②；对于③④，应分类讨论液面高于A顶部2cm和低于A顶部2cm的情况。 【详解】①甲中A受到的浮力为 则A的体积为 则A的底面积为 ②甲中水的体积为 当时，水的深度为 则水对容器底部的压强为 ③④再将A竖直放入乙容器内，A受到的浮力为7.2N，小于重力，所以A触底。液面与A顶部的距离为2cm，若液面高于A顶部2cm，则A浸没，此时液面与容器口齐平。液体密度为 此时液体质量为 若液面低于A顶部2cm，则A排开液体的体积为 则液体密度为 此时液体质量为 所以可能为，m最大值为360g。故C正确，ABD错误。 故选C。 9．2009年世界游泳锦标赛上，德国选手保罗•比德尔曼穿上了一款高科技连体泳衣。这款泳衣表面采用轻型聚合材料，能够捕获空气增加排开水的体积，从而增加运动员在水中受到的________；同时它还使运动员身形光滑，从而减少了人体与水之间的_______。 【答案】 浮力 摩擦力 【详解】根据阿基米德原理 ，在水的密度和g不变的情况下，排开水的体积越大，运动员受到的浮力就越大，因此该泳衣通过增加排开水的体积来增大浮力。 使运动员身形光滑，是通过减小接触面的粗糙程度，从而减小人体与水之间的摩擦力，降低游泳时的阻碍。 10．“潭中鱼可百许头，皆若空游无所依”。 (1)站在岸上的人看到水中的鱼，是由于光__________（选涂“A从空气斜射入水中”或“B从水斜射入空气中”）发生折射形成的虚像； (2)当小鱼的平均密度__________（选涂“A大于”、“B等于”或“C小于”）水的密度时，鱼可以悬浮在水中。 【答案】(1)B (2)B 【详解】（1）人看到水中的鱼，是鱼反射的光进入人眼的过程，光的传播路径是从水斜射入空气中，发生折射后，人眼逆着折射光线的反向延长线看到鱼的虚像，因此选B。 （2）根据物体浮沉条件，当物体悬浮时，受到的浮力等于自身重力。 由浮力公式，重力公式，悬浮时，且，联立推导可得，即鱼的平均密度等于水的密度时可悬浮在水中，因此选B。 11．如图所示，是学校运动会开幕式上要放飞的彩色气球，气球内充入的气体密度应___________（选填“大于”“小于”或“等于”）空气密度才能升空。若一只气球体积为，空气密度约为，则一只气球在空气中受到的浮力为___________N。 【答案】 小于 0.065 【详解】[1]根据浮沉条件，气球要升空，需要受到的空气浮力大于自身总重力，浮力等于排开空气的重力，因此只有气球内气体密度小于空气密度时，气球整体重力才会小于浮力，实现升空。 [2]先统一单位 气球浸没在空气中，排开空气的体积等于自身体积，代入公式 12．生物学家最新的研究表明，生活在3.6亿年前泥盆纪的一种邓氏鱼（图为某AI生成的复原图）的咬合力比任何已知生物都要强。它在啃噬猎物时每平方厘米的咬合力高达，压强高达_______；若邓氏鱼从海水环境误进入淡水环境仍保持悬浮，它排开液体的体积将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 变大 【详解】 根据压强公式可得 悬浮时浮力等于自身重力，邓氏鱼的重力不变，因此进入淡水后浮力大小仍等于重力，浮力不变； 根据阿基米德原理 ，变形得 ，由于淡水密度小于海水密度，所以排开液体的体积变大。 13．襄襄把重力为1.5N的物体静止在水中。弹簧测力计的示数如图甲所示，物体所受浮力的大小为______N；阳阳把一个圆柱体竖直悬挂在水中如图乙所示，此木块上表面受到水的压力为12N，下表面受到水的压力为18N，则木块受到浮力大小为______N。 【答案】 0.5 6 【详解】根据称重法测浮力原理，物体受到的浮力等于物体的重力减去物体浸在液体中时弹簧测力计的示数，由图甲可知，弹簧测力计的示数为1N，因此物体所受浮力的大小为 根据浮力产生的原因，物体受到的浮力等于液体对物体上下表面的压力差。已知木块上表面受到水的压力为12N，下表面受到水的压力为18N，则木块受到浮力大小为 14．如图甲所示底面积为的圆柱形容器中装有水，底部中央固定有一根体积不计沿竖直方向的细杆，细杆的上端连接着密度为的圆柱体A，容器的底部安装有阀门。现打开阀门控制水以流出，同时开始计时，水对容器底部的压力随时间变化的规律如图乙所示，则阀门未打开前水对容器底部的压强为________Pa，当t=46s时，细杆对物体的作用力大小为________N。（g=10N/kg，） 【答案】 5000 1.2 【分析】分析图乙，结合固体压强公式，由初始压力和底面积算初始压强；再根据流水体积、压力变化求圆柱A的高度和底面积，再根据、重力计算公式求得时的圆柱体A所受浮力、重力和细杆作用力。 【详解】由图乙可知，当阀门未打开前，水对容器底部的压力为50N，水对容器底部的压强为 分析图乙，打开阀门后，当时，水面下降至圆柱体A上表面，此时容器内的水对容器底部的压力为30N，此时水对容器底部的压强为 当时，水面下降至圆柱体A的下表面，此时容器内的水对容器底部的压力为10N，此时水对容器底部的压强为 则液面高度变化了 即圆柱体A高为20cm，40~64s内容器内减少水的体积为 解得圆柱体A的底面积为 所以圆柱体A的体积为 则圆柱体A的质量为 圆柱体A的重力为 40~46s内容器内水面下降了，则减少水的体积为 因此40~46s内水面下降了 此时圆柱体A浸没在水中的深度为 圆柱体A排开液体的体积为 此时圆柱体A受到的浮力大小为 当时，对圆柱体A进行受力分析，则有 因此细杆对物体的作用力为 15．学习完密度、浮力相关知识后，小明在实验室进行以下实验，如图所示。 (1)由实验A、B可知，B时物体受到的浮力是______N； (2)比较A、B、C、D四次实验步骤可得出结论：同种液体中，物体所受浮力大小与______有关； (3)要探究浮力大小与液体密度的关系，应该选择图中的______三次实验步骤； (4)已知酒精的密度为，则步骤E中弹簧测力计的拉力为______N； (5)小明分析发现，如果把水换成其他液体，测力计的示数就会不同，于是他把测力计的刻度改成相应的密度值，将该装置改为测量液体密度的“密度计”，原测力计的刻度处应标注为______。 【答案】(1)0.5 (2)物体排开液体的体积 (3)ADE (4)3.2 (5) 【详解】（1）根据称重法测浮力， 由A知物体重力为4N，B中拉力为3.5N，所以 （2）A、B、C、D中液体都是水（同种液体），物体排开液体的体积不同，弹簧测力计示数不同，浮力不同，由此可得出结论：同种液体中，物体所受浮力大小与排开液体的体积有关。 （3）探究浮力与液体密度的关系，需要控制排开液体的体积相同，改变液体密度，符合条件的是A、D、E。 （4）由D可知，物体浸没在水中时浮力 图D物体浸没在水中，排开水的体积等于物体自身体积，即 浸没在酒精中时，物体所受浮力 所以E中拉力 （5）当测力计示数2.5N时，浮力 则液体密度为 16．2025年3月28日，中国第一艘自主建造的极地科学考察破冰船“雪龙2”号到达中国第41次南极考察任务作业站位罗斯海。“雪龙2”号破冰船满载时的总质量为，海水的密度为，g取10N/kg。求： (1)破冰船满载时的重力； (2)破冰船满载航行在海面上时排开海水的体积； (3)某次破冰时，船与冰面的接触面积为，冰块受到的压力为船满载时总重力的0.15倍，船对冰面的压强。 【详解】（1）由题意得，破冰船满载时总质量，，满载时的重力 （2）破冰船满载航行在海面上时处于漂浮状态，所受浮力等于自身重力，即 根据阿基米德原理，可得排开海水的体积 （3）由题意得，船对冰面的压力 船与冰面的接触面积，可得船对冰面的压强 17．如图甲所示，横杆可在铁架台上匀速上下移动，一质量可忽略的竖直细杆上端连接力传感器，下端与实心均匀长方体物块M相连。已知：圆柱形容器底面积，初始时 物块M浸没在水中，水深，现控制横杆以恒定速度缓慢竖直向上移动，力传感器示数F随时间的变化关系如图乙所示，物块M不吸水、形状不变，水的密度是，g取，求： (1)物块M浸没在水中时受到的重力为_________N； (2)初始时刻（）水对容器底部的压强； (3)物块M的体积。 【详解】（1）当物块完全露出水面后，不受浮力，力传感器的拉力等于物块的重力。由图乙可知，物块完全露出后拉力稳定为，因此物块重力。 （2）已知初始水深 水对容器底部的压强 （3）物块浸没在水中时，浮力大于重力，受力平衡：向上的浮力等于向下的重力与细杆向下的力之和，即 浸没时物块体积等于排开水的体积。根据阿基米德原理得 18．如图所示，有两个质量分布均匀、不吸水的实心长方体A和B，已知，底面积，高度，底面积，高度，B的密度大于水，B的质量为（不确定），A、B表面的中央用一根长的细线连接。现将它们放入一个置于水平地面上的足够高的薄壁柱形容器中，容器的底面积为。A、B始终保持竖直，细线的质量、体积等次要因素都忽略不计，且全程未被拉断，已知，g取。 (1)求长方体A的质量。 (2)向容器中缓慢加水，当细线刚好被拉直时，求加水的质量。 (3)向容器中缓慢加水，细线的拉力从0开始逐渐增大，当细线的拉力刚好不再变化时，求此时水对容器底部的压强p与（的单位为kg）的关系式。 【详解】（1）A的体积 A的质量 （2）细线刚好拉直时，拉力为0，A处于漂浮状态，其受到的浮力等于其重力 由阿基米德原理可得，A排开水的体积 A浸入水中深度 B的体积 此时水的深度 所以加水的体积 则加水质量 （3）已知B密度大于水，因此，即 拉力不再变化时，有两种情况： ① 当总重力大于等于总最大浮力，A完全浸没后拉力不再变化： A、B完全浸没时总浮力 总重力 当，即，解得 此时A刚好完全浸没，水的深度 水对容器底压强 ② 当，总重力小于总最大浮力，整体漂浮，B对容器底压力为0，拉力不再变化： 整体漂浮时总浮力等于总重力 所以有 因此 又因为 所以 水的深度 水对容器底压强 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $