专题10 浮力四大方法基础过关-期末全考点专题精讲与压轴突破-2025-2026学年八年级物理下学期（苏科版新教材）

专题10 浮力四大方法基础过关 目●标●导●航 专题名称 对应教材章节 核心考点内容 浮力四大方法基础过关 苏科八下 9.4 浮力 浮力基础概念、产生原因；浮力四大核心计算方法（称重法、压力差法、阿基米德原理、平衡法）；探究浮力影响因素实验、阿基米德原理实验；常见题型公式选用、易错点辨析；期末选择、填空、实验、计算高频必考考点 核●心●考●点●清●单 考点一 浮力的基本概念 1. 浮力定义：浸在液体或气体中的物体会受到液体、气体竖直向上的托力，这个力叫作浮力，符号。浮力是力学核心基础力，是液体、气体对浸入物体的专属作用力。 核心重点（期末常考）： ☑所有浸入液体/气体的物体都受浮力，无论是漂浮、悬浮，还是下沉的物体，不存在“下沉物体不受浮力”的说法； ☑浮力方向：始终竖直向上，绝对不受容器倾斜、物体摆放角度、运动状态影响； ☑施力物体：包裹物体的液体或气体，受力物体：浸入其中的物体。 2. 浮力产生原因 液体内部存在压强，且压强随深度增加而增大。浸入液体的物体，下表面所处深度更大，受到的液体向上压力更大，上表面深度小，受到的液体向下压力更小，物体上下表面的液体压力差，就是浮力产生的根本原因。 核心公式： 特殊零浮力特例（考试高频陷阱）：若物体底面与容器底部完全紧密粘合，液体无法渗入接触面，物体下表面无向上的液体压力（），此时物体不受浮力。常见实例：水中桥墩、浇筑在水底的固定石块、沉船卡死在河床的船体。 考点二 浮力四大核心计算方法（必考解题体系） 苏科9.4核心重难点，江苏期末所有浮力题型，均围绕这四种方法解题，需精准区分适用场景，灵活选用。 方法一：称重法（实验专属公式） 公式解读：为物体在空气中，用弹簧测力计测出的物体真实重力；为物体浸入液体后，弹簧测力计的稳定示数。 适用场景：仅限有弹簧测力计的实验题型、基础计算题。常考查物体逐步浸入液体、更换不同密度液体时，测力计示数与浮力的变化规律。 核心规律：物体浸入液体体积越大，浮力越大，弹簧测力计示数越小。 方法二：压力差法（原理公式） 适用场景：仅适用于正方体、长方体、圆柱体等规则几何体完全浸没在液体中的定量计算。不规则物体、部分浸入物体不适用此公式。 考点价值：主要用于解释浮力产生原因，选择填空题判断物体是否受浮力，极少用于复杂计算。 方法三：阿基米德原理（万能通用公式） 公式： 原理内容：浸在液体中的物体，所受浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力，该原理同样适用于气体浮力计算，是浮力计算的万能公式。 核心概念辨析（必考）： 1. （排开液体体积）：物体浸入液体部分对应的体积，≠物体总体积； 2. 部分浸入（漂浮）：；完全浸没：； 3. 浮力唯一影响因素：只由（液体密度）和（排液体积）决定，与物体重力、物体密度、浸没深度、物体形状均无关。 方法四：平衡法（静止状态专属公式） 适用前提（重点）：物体在液体中保持静止状态，受力平衡（本章节基础拓展，不涉及浮沉条件，仅静止受力分析）。 适用场景：物体漂浮静止、悬浮静止两类状态。 考点说明：静止时浮力与物体重力大小相等、方向相反，二力平衡；此方法可快速秒杀漂浮、悬浮类简单计算题，是江苏填空高频考点。 注意：下沉、运动的物体受力不平衡，不能使用平衡法。 考点三 探究影响浮力大小的因素实验（期末必考控制变量实验） 本实验为苏科9.4重点学生实验，全程使用控制变量法，是期末实验题高频考点。 1. 控制液体密度不变，增大物体浸入液体的体积（增大）→ 物体受到的浮力变大； 2. 控制物体排液体积不变（完全浸没），更换密度更大的液体→ 液体密度越大，物体受到的浮力越大； 3. 物体完全浸没液体后，继续向下下沉、增加深度→ 、液体密度均不变，浮力大小保持不变。 实验结论：浮力大小只与液体密度、物体排开液体的体积有关，与浸没深度无关。 考点四 探究阿基米德原理实验（江苏期末大题压轴） 1. 标准实验步骤 ① 用弹簧测力计测出空小桶的重力； ② 测出干燥待测物体在空气中的重力； ③ 将溢水杯装满液体，把物体缓慢浸入液体中，使液体全部流入小桶，稳定后读出弹簧测力计示数； ④ 测出小桶和全部排开液体的总重力。 2. 实验核心结论：（物体所受浮力等于排开液体的重力） 3. 高频误差分析（考试扣分重点） ① 溢水杯未装满液体：物体排开的液体无法全部溢出，测得偏小，实验结论不成立； ② 物体沾水后测量重力：物体表面残留液体，导致测得自重偏大，浮力计算值偏大； ③ 小桶残留液体：导致排液重力测量误差。 考点五 四大公式选用技巧（解题核心） 1. 题干出现弹簧测力计示数 → 优先用称重法； 2. 规则正方体、长方体浸没求浮力 → 可用压力差法； 3. 已知液体密度、排液体积、物体体积 → 优先用阿基米德原理（万能）； 4. 题干明确物体静止（漂浮/悬浮） → 直接用平衡法快速解题。 考点六 高频易错概念辨析（江苏期末必避坑） ✘易错1：物体浸入液体越深，受到的浮力越大；✔正解：物体未完全浸没时，深度增加、变大，浮力变大；完全浸没后，深度增加、不变，浮力恒定不变。 ✘易错2：在液体中下沉的物体，不受浮力作用；✔正解：下沉物体依然受浮力，只是浮力小于物体重力，导致物体下沉。 ✘易错3：浮力大小与物体质量、物体密度有关；✔正解：浮力只由液体密度和排开液体体积决定，与物体自身属性无关。 ✘易错4：物体接触容器底部，就不受浮力；✔正解：普通接触容器底部，物体仍受浮力；只有底面无水、完全密闭贴合容器底，才不受浮力。 ✘易错5：阿基米德原理只适用于液体；✔正解：阿基米德原理同时适用于液体和气体（热气球、飞艇均适用）。 真●题●演●练● 一、单选题 1．下列数据不符合实际的是 （     ） A．两个鸡蛋重力约1N B．一个教室里所有空气的质量大约250kg C．人双脚站立时对水平地面的压强约120Pa D．一名普通中学生游泳时受到的浮力约为600N 2．如图所示，把一底面积为400cm2，高度为20cm的正方体物块放进盛有水的薄壁柱形容器中，并用30N的压力F使物体刚好浸没在水中，此时水对容器底的压强为3500Pa。已知容器重10N，底面积为500cm2，则下列说法中不正确的是（　　） A．物体刚好浸没在水中时，水的深度为35cm B．物块的密度625kg/m3 C．改变压力F，静止后物体有四分之一体积露出水面，此时水对容器底的压强为3100Pa D．改变压力F，静止后物体有四分之一体积露出水面，此时容器对地面的压力为160N 3．一名初中生质量约50kg，空气密度约为1.3kg/m3，人体的密度与水接近，则他受到空气的浮力约为（    ） A．0.6N B．6N C．60N D．600N 4．如图，硬杆的一端固定在容器底，另一端连着自制的探头，探头上方蒙有橡皮膜。现向容器中注水，已知水浸没探头时，杆仍对探头有力的作用。下列表示容器对桌面的压力F₁、容器对桌面的压强p、探头所受浮力 F浮、硬杆对探头作用力 F₂随容器中水深度h的变化关系图线中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 二、填空题 5．如图所示，用针将重为3N的长方体小木块压入水中浸没，静止时木块上表面受到水的压力为5N，下表面受到水的压力为10N，则木块受到的浮力大小为____N；针对木块的压力为____N。 6．重16N的正方体物块沉在面积很大的容器底部，如图甲所示。现用弹簧测力计竖直向上提物块，物块所受的浮力F随物块上升的距离h变化关系如图乙所示，已知水的密度为1.0×103kg/m3，则物块的边长为________m，在刚出水面前弹簧测力计的拉力为________N，物块的密度为________kg/m3。 7．老师提出把弹簧测力计改装成如图所示的测量液体的密度秤。小亮一组用同一小桶分别盛满不同的液体，用弹簧测力计（量程5N，分度值0.2N）测出小桶的重力为1N，装满水后总重力为3N，再装满另一液体时示数为4N，则液体密度为___________。用这样的方法分别在弹簧测力计的示数处标注对应其它液体的密度；该密度秤的最大量程为___________。以下不能增加密度秤量程的是___________（填字母）。 A．增大桶的容积           B．减小桶重           C．换量程更大的测力计 8．小明使用电子秤测量石块的密度： ①如图甲所示，向烧杯中倒入适量水，放在电子秤上，记下此时电子秤的示数g； ②如图乙所示，用细线拴住石块，手提细线将石块浸没在水中，且不与烧杯底和壁接触，记下此时电子秤的示数g； ③如图丙所示，松开细线，让石块沉在杯底，记下此时电子秤的示数g。 请你帮助小明计算：石块的质量为________g，石块排开水的质量为________g，石块的密度为________g/cm³。 三、作图题 9．一个盛有盐水的容器放在斜面上，一只鸡蛋悬浮在盐水中，如图所示，画出该鸡蛋所受力的示意图。 四、实验题 10．某中学两支物理小组的同学，在实验室中验证阿基米德原理。 （1）方案一，小姜用石块按如图甲实验步骤依次进行实验。由甲图可知，石块浸没在水中受到的浮力F浮＝___N，排开水的重力G排＝___N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因不可能是___； A．最初溢水杯中的水未装至溢水口 B．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部 C．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 （2）方案二，如图乙，小姜将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小姜逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数___（选填“增大”、“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量__（选填“大于”、“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了F浮＝G排； （3）为了多次实验得到普遍规律，方案__（选填“一”或“二”）的操作更加简便。 11．小明利用弹簧测力计、合金块等器材，探究“浮力大小与哪些因素有关”。 [，] （1）用弹簧测力计吊着合金块缓慢地浸入液体中，步骤与测力计示数如图甲、乙、丙、丁、戊所示，图甲中合金块受到的重力为________ N。 （2）分析图乙、丙、丁可知：浮力的大小与物体所处液体的深度________； 分析图丁与图________可得：浮力的大小与液体的密度有关。 （3）学习了阿基米德原理，小明利用实验中的数据计算出合金块的体积为________ m3，盐水的密度为 ________kg/m3。 （4）如图戌所示，小明用电子秤继续探究浮力大小与另一因素的关系，实验步骤如下：先将盛有水的容器放在电子秤上，然后用手提着系有细线的规则圆柱体将其缓缓地浸入水中，同时记下圆柱体下表面所处的深度h和电子秤显示的相应的质量m，记录数据如下表所示。已知圆柱体的高度为8cm，当时，用弹簧秤测得细线对圆柱体的拉力为1.6N。 h/cm 0 2 4 6 8 10 12 14 m/kg 2.00 2.04 2.08 2.12 2.16 2.16 2.16 2.19 ① 实验过程中，电子秤示数逐渐增大时，细线对圆柱体的拉力逐渐________（选填“增大”或“减小”）。 ② 当时，可推得：圆柱体的密度为________ g/cm3。 ③当时，手通过绳子对圆柱体竖直向上的拉力是________ N。 五、计算题 12．科技创新助力中国发展，中国桥梁建设领先世界。小明对桥梁建造产生浓厚的兴趣，想探究桥墩对河底压力与水深度的关系。他找来底面积为0.01m2的圆柱体，放于水平地面的压力传感器上，如图甲所示，示数为50N。考虑不方便测量圆柱体对河底的压力，于是将圆柱体挂在拉力传感器下方，缓慢向下放至刚好与容器底部接触，如图乙所示。向容器内加水，记录传感器示数F和水的深度h，并画出如图丙所示的图像。求： （1）圆柱体的质量； （2）圆柱体的密度； （3）取走拉力传感器，当h=0.3m时圆柱体对杯底的压强。 13．如图所示为某景区内乘氦气球升空的观光项目。氦气球内充满氦气，下端连接吊篮，在吊篮底端有一根缆绳，通过缆绳来控制氦气球的升降。氦气球的体积为5000m3（不计球壁的厚度），ρ氦气＝0.18kg/m3，ρ空气＝1.29kg/m3。求： （1）氦气球内氦气的质量是多少？ （2）氦气球（含氦气）连同吊篮等配件的总重为4×104 N，现有总质量为1640kg的乘客，乘坐氦气球匀速竖直升空，缆绳处于竖直状态，此时缆绳对吊篮的拉力为多大？（不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力） 六、科普阅读题 14．阅读材料，回答问题： 长江三峡水利枢纽工程 三峡大坝，位于湖北省宜昌市，地处长江干流西陵峡河段，三峡水库东端，始建于1994年，集防洪、发电、航运、水资源利用等为一体，是三峡水电站的主体工程、当今世界上最大的水利枢纽建筑之一； 三峡大坝主要由挡水泄洪主坝体、发电建筑物、通航建筑物等建筑组成。坝体为混凝土重力坝，通航建筑由船闸和垂直升船机组成。船闸为双线五级连续船闸，单个船闸结构如图所示，由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。按照一定的程序操作，可以让船只平稳过闸； （1）随着水库内水的增加，大坝受到水的压强会增大，所以大坝应当建成________（上下等宽/上宽下窄/上窄下宽）的形状，才可以更加稳固； （2）当上游船只到达时，打开________，闸室与上游水道构成了一个连通器，上游的水进入闸室；待闸室水面与上游水面相平，打开________，让船只进入闸室，再关闭上游阀门和闸门。按照同样的程序操控下游阀门和闸门，就可以让船只平稳驶到下游； （3）闸室水面与上游水面相平后，若一艘排水量为5000吨的船只驶入，闸室内水位________（上升/不变/下降）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 浮力四大方法基础过关 目●标●导●航 专题名称 对应教材章节 核心考点内容 浮力四大方法基础过关 苏科八下 9.4 浮力 浮力基础概念、产生原因；浮力四大核心计算方法（称重法、压力差法、阿基米德原理、平衡法）；探究浮力影响因素实验、阿基米德原理实验；常见题型公式选用、易错点辨析；期末选择、填空、实验、计算高频必考考点 核●心●考●点●清●单 考点一 浮力的基本概念 1. 浮力定义：浸在液体或气体中的物体会受到液体、气体竖直向上的托力，这个力叫作浮力，符号。浮力是力学核心基础力，是液体、气体对浸入物体的专属作用力。 核心重点（期末常考）： ☑所有浸入液体/气体的物体都受浮力，无论是漂浮、悬浮，还是下沉的物体，不存在“下沉物体不受浮力”的说法； ☑浮力方向：始终竖直向上，绝对不受容器倾斜、物体摆放角度、运动状态影响； ☑施力物体：包裹物体的液体或气体，受力物体：浸入其中的物体。 2. 浮力产生原因 液体内部存在压强，且压强随深度增加而增大。浸入液体的物体，下表面所处深度更大，受到的液体向上压力更大，上表面深度小，受到的液体向下压力更小，物体上下表面的液体压力差，就是浮力产生的根本原因。 核心公式： 特殊零浮力特例（考试高频陷阱）：若物体底面与容器底部完全紧密粘合，液体无法渗入接触面，物体下表面无向上的液体压力（），此时物体不受浮力。常见实例：水中桥墩、浇筑在水底的固定石块、沉船卡死在河床的船体。 考点二 浮力四大核心计算方法（必考解题体系） 苏科9.4核心重难点，江苏期末所有浮力题型，均围绕这四种方法解题，需精准区分适用场景，灵活选用。 方法一：称重法（实验专属公式） 公式解读：为物体在空气中，用弹簧测力计测出的物体真实重力；为物体浸入液体后，弹簧测力计的稳定示数。 适用场景：仅限有弹簧测力计的实验题型、基础计算题。常考查物体逐步浸入液体、更换不同密度液体时，测力计示数与浮力的变化规律。 核心规律：物体浸入液体体积越大，浮力越大，弹簧测力计示数越小。 方法二：压力差法（原理公式） 适用场景：仅适用于正方体、长方体、圆柱体等规则几何体完全浸没在液体中的定量计算。不规则物体、部分浸入物体不适用此公式。 考点价值：主要用于解释浮力产生原因，选择填空题判断物体是否受浮力，极少用于复杂计算。 方法三：阿基米德原理（万能通用公式） 公式： 原理内容：浸在液体中的物体，所受浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力，该原理同样适用于气体浮力计算，是浮力计算的万能公式。 核心概念辨析（必考）： 1. （排开液体体积）：物体浸入液体部分对应的体积，≠物体总体积； 2. 部分浸入（漂浮）：；完全浸没：； 3. 浮力唯一影响因素：只由（液体密度）和（排液体积）决定，与物体重力、物体密度、浸没深度、物体形状均无关。 方法四：平衡法（静止状态专属公式） 适用前提（重点）：物体在液体中保持静止状态，受力平衡（本章节基础拓展，不涉及浮沉条件，仅静止受力分析）。 适用场景：物体漂浮静止、悬浮静止两类状态。 考点说明：静止时浮力与物体重力大小相等、方向相反，二力平衡；此方法可快速秒杀漂浮、悬浮类简单计算题，是江苏填空高频考点。 注意：下沉、运动的物体受力不平衡，不能使用平衡法。 考点三 探究影响浮力大小的因素实验（期末必考控制变量实验） 本实验为苏科9.4重点学生实验，全程使用控制变量法，是期末实验题高频考点。 1. 控制液体密度不变，增大物体浸入液体的体积（增大）→ 物体受到的浮力变大； 2. 控制物体排液体积不变（完全浸没），更换密度更大的液体→ 液体密度越大，物体受到的浮力越大； 3. 物体完全浸没液体后，继续向下下沉、增加深度→ 、液体密度均不变，浮力大小保持不变。 实验结论：浮力大小只与液体密度、物体排开液体的体积有关，与浸没深度无关。 考点四 探究阿基米德原理实验（江苏期末大题压轴） 1. 标准实验步骤 ① 用弹簧测力计测出空小桶的重力； ② 测出干燥待测物体在空气中的重力； ③ 将溢水杯装满液体，把物体缓慢浸入液体中，使液体全部流入小桶，稳定后读出弹簧测力计示数； ④ 测出小桶和全部排开液体的总重力。 2. 实验核心结论：（物体所受浮力等于排开液体的重力） 3. 高频误差分析（考试扣分重点） ① 溢水杯未装满液体：物体排开的液体无法全部溢出，测得偏小，实验结论不成立； ② 物体沾水后测量重力：物体表面残留液体，导致测得自重偏大，浮力计算值偏大； ③ 小桶残留液体：导致排液重力测量误差。 考点五 四大公式选用技巧（解题核心） 1. 题干出现弹簧测力计示数 → 优先用称重法； 2. 规则正方体、长方体浸没求浮力 → 可用压力差法； 3. 已知液体密度、排液体积、物体体积 → 优先用阿基米德原理（万能）； 4. 题干明确物体静止（漂浮/悬浮） → 直接用平衡法快速解题。 考点六 高频易错概念辨析（江苏期末必避坑） ✘易错1：物体浸入液体越深，受到的浮力越大；✔正解：物体未完全浸没时，深度增加、变大，浮力变大；完全浸没后，深度增加、不变，浮力恒定不变。 ✘易错2：在液体中下沉的物体，不受浮力作用；✔正解：下沉物体依然受浮力，只是浮力小于物体重力，导致物体下沉。 ✘易错3：浮力大小与物体质量、物体密度有关；✔正解：浮力只由液体密度和排开液体体积决定，与物体自身属性无关。 ✘易错4：物体接触容器底部，就不受浮力；✔正解：普通接触容器底部，物体仍受浮力；只有底面无水、完全密闭贴合容器底，才不受浮力。 ✘易错5：阿基米德原理只适用于液体；✔正解：阿基米德原理同时适用于液体和气体（热气球、飞艇均适用）。 真●题●演●练● 一、单选题 1．下列数据不符合实际的是 （     ） A．两个鸡蛋重力约1N B．一个教室里所有空气的质量大约250kg C．人双脚站立时对水平地面的压强约120Pa D．一名普通中学生游泳时受到的浮力约为600N 【答案】C 【解析】A．两个鸡蛋的质量约为0.1kg，受到的重力约为 故A正确，不符合题意； B．空气的密度约为，教室的体积为 所以一个教室里所有空气的质量大约为 故B正确，不符合题意； C．人的重力约600N，人双脚站立时受力面积约0.05m2，人双脚站立时对水平地面的压强约为   故C错误，符合题意；                                                              D．中学生质量约为60kg，受到的重力约为 人游泳时处于漂浮状态，则受到的浮力等于人的重力，即约为600N，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．如图所示，把一底面积为400cm2，高度为20cm的正方体物块放进盛有水的薄壁柱形容器中，并用30N的压力F使物体刚好浸没在水中，此时水对容器底的压强为3500Pa。已知容器重10N，底面积为500cm2，则下列说法中不正确的是（　　） A．物体刚好浸没在水中时，水的深度为35cm B．物块的密度625kg/m3 C．改变压力F，静止后物体有四分之一体积露出水面，此时水对容器底的压强为3100Pa D．改变压力F，静止后物体有四分之一体积露出水面，此时容器对地面的压力为160N 【答案】D 【解析】A．物体刚好浸没在水中时，水的深度为 故A正确，不符合题意； B．正方体物块的体积为 物体刚好浸没在水中时受到的浮力为 物体处于静止状态，受到竖直向下的压力和重力的作用及竖直向上的浮力作用，由力的平衡有G+F =F浮，物体的重力G=F浮-F=80N-30N=50N 则物块的密度为 故B正确，不符合题意； CD．改变压力F，静止后物体有四分之一体积露出水面时，排开水的体积减小0.25V，则水面下降的高度为 此时水的深度为 则此时水对容器底的压强为 此时水对容器底的压力 则此时容器对地面的压力为 故D错误，符合题意，C正确，不符合题意。 故选D。 3．一名初中生质量约50kg，空气密度约为1.3kg/m3，人体的密度与水接近，则他受到空气的浮力约为（    ） A．0.6N B．6N C．60N D．600N 【答案】A 【解析】已知一名初中生质量约50kg，密度与水接近，则中学生的体积为 则中学生受到空气的浮力为 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．如图，硬杆的一端固定在容器底，另一端连着自制的探头，探头上方蒙有橡皮膜。现向容器中注水，已知水浸没探头时，杆仍对探头有力的作用。下列表示容器对桌面的压力F₁、容器对桌面的压强p、探头所受浮力 F浮、硬杆对探头作用力 F₂随容器中水深度h的变化关系图线中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．容器对桌面的压力F1等于容器、水、探头和硬杆的总重力之和。向容器中注水时，随着水深度h的增加，水的质量不断增多，总重力逐渐增大，因此容器对桌面的压力F₁随h的增加而变大。但容器对桌面的压力F1，在没有注水之前，就有了压力，不可能从原点开始，故A错误； B．容器对桌面的压强p由压力F1和容器与桌面的接触面积S共同决定，即，容器与桌面的接触面积S是固定不变的，而F1随h的增加而变大，所以容器对桌面的压强p 随h的增加而变大。但阀门打开后，水龙头是匀速流水的，故变化图线不应该是曲线，故B错误； C．根据阿基米德原理，浮力的大小等于物体排开液体所受的重力，即。在水没有到达探头底部之前，探头不受浮力。当探头开始浸在水中到在水未浸没探头前，随着h的增加，探头浸入水中的体积逐渐增大，排开水的体积也随之变大，此时浮力会变大。当水浸没探头后，橡皮膜在水的压力作用下会向下形变，这种形变使得探头实际排开水的体积比不形变时减小；而且随着h的继续增加，水对橡皮膜的压强增大，形变程度加剧，V排进一步减小，因此此时浮力会随h的增加而变小，所以图像的最后一段不应该是水平的。故C错误； D．对探头进行受力分析可知，在水没有到达探头底部之前，探头不受浮力，探头仅仅受到竖直向下的重力G、硬杆对它的支持力F2，二力平衡，故F2不变。当探头开始浸在水中到在水未浸没探头前，受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮以及硬杆对它的作用力F2，这三个力处于平衡状态。若浮力一直没有等于或者大于浮力，那么随着浮力不断增大，硬杆对探头的支持力F2为不断减小，直至完全浸没时。但当水浸没探头后，橡皮膜在水的压力作用下会向下形变，这种形变使得探头实际排开水的体积比不形变时减小，故浮力开始减小，那么探头需要硬杆对其支持力增加，图像开始转折向上，所以这个图像是可能正确的。故D正确。 故选D。 二、填空题 5．如图所示，用针将重为3N的长方体小木块压入水中浸没，静止时木块上表面受到水的压力为5N，下表面受到水的压力为10N，则木块受到的浮力大小为____N；针对木块的压力为____N。 【答案】 5 2 【解析】[1]根据压力差法可得木块受到的浮力为 [2]图中木块静止，受到竖直向下的重力、竖直向下的压力、竖直向上的浮力，在这三个力的作用下处于平衡状态，由平衡力可得，针对木块的压力为 6．重16N的正方体物块沉在面积很大的容器底部，如图甲所示。现用弹簧测力计竖直向上提物块，物块所受的浮力F随物块上升的距离h变化关系如图乙所示，已知水的密度为1.0×103kg/m3，则物块的边长为________m，在刚出水面前弹簧测力计的拉力为________N，物块的密度为________kg/m3。 【答案】 0.1 6 1.6×103 【解析】[1]由图知，正方体物块的边长 [2]物块在出水前，排开水的体积 则物块受到的浮力 所以物块在出水前细线的拉力 [3]由可得 物块的密度 7．老师提出把弹簧测力计改装成如图所示的测量液体的密度秤。小亮一组用同一小桶分别盛满不同的液体，用弹簧测力计（量程5N，分度值0.2N）测出小桶的重力为1N，装满水后总重力为3N，再装满另一液体时示数为4N，则液体密度为___________。用这样的方法分别在弹簧测力计的示数处标注对应其它液体的密度；该密度秤的最大量程为___________。以下不能增加密度秤量程的是___________（填字母）。 A．增大桶的容积           B．减小桶重           C．换量程更大的测力计 【答案】 1.5 2 A 【解析】[1]由题意可得，水的体积与待测液体的体积相等，即V水=V液 则 代入数据为 解得 [2]小桶中还没有倒入液体时，小桶重力为1N，所以示数为1N是密度秤的零刻度；当小桶装满待测液体，测力计示数为最大值5N刻度处， 则有 解得 即该密度秤的最大量程为2g/cm3。 [3]A．如果使用原来的弹簧测力计，提高桶的容积可以提高装满桶的液体的重力，增大了弹簧测力计中弹簧伸长的长度，所以通过提高桶的容积提高该密度秤的精确度，但不能增大密度秤的量程，故A符合题意； B．如果减少桶的重力，零刻度会上移，也可以增大量程，故B不符合题意； C．换量程更大的测力计，能测量更大的力，也就可以测量密度更大的液体，能增加量程，故C不符合题意。 故选A。 8．小明使用电子秤测量石块的密度： ①如图甲所示，向烧杯中倒入适量水，放在电子秤上，记下此时电子秤的示数g； ②如图乙所示，用细线拴住石块，手提细线将石块浸没在水中，且不与烧杯底和壁接触，记下此时电子秤的示数g； ③如图丙所示，松开细线，让石块沉在杯底，记下此时电子秤的示数g。 请你帮助小明计算：石块的质量为________g，石块排开水的质量为________g，石块的密度为________g/cm³。 【答案】 50 20 2.5 【解析】[1]由图甲丙可知，石块的质量为 [2]由图甲乙可知，石块排开水的质量为 [3]石块在水中受到的浮力为 则石块排开水的体积为 石块的密度为 三、作图题 9．一个盛有盐水的容器放在斜面上，一只鸡蛋悬浮在盐水中，如图所示，画出该鸡蛋所受力的示意图。 【答案】 【解析】悬浮在盐水中的鸡蛋受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力的作用，两个力是一对平衡力，大小相等，两个力都作用在鸡蛋的重心上。据此作图。 四、实验题 10．某中学两支物理小组的同学，在实验室中验证阿基米德原理。 （1）方案一，小姜用石块按如图甲实验步骤依次进行实验。由甲图可知，石块浸没在水中受到的浮力F浮＝___N，排开水的重力G排＝___N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因不可能是___； A．最初溢水杯中的水未装至溢水口 B．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部 C．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 （2）方案二，如图乙，小姜将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小姜逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数___（选填“增大”、“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量__（选填“大于”、“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了F浮＝G排； （3）为了多次实验得到普遍规律，方案__（选填“一”或“二”）的操作更加简便。 【答案】（1）0.6 0.5 C；（2）减小 等于；（3）二 【解析】（1）[1]根据可知，石块浸没在水中受到的浮力 [2]石块排开水的重力 [3]A．若最初溢水杯中的水未装至溢水口，则石块排开水的只有一部分溢出到桶中，排开水的重力减小，故A不符合题意； B．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部，则导致减小，即，故B不符合题意； C．若弹簧测力计都没有校零，那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数，那么所得浮力与排开水的重力大小应不变，故C符合题意。 故选C。 （2）[1]重物浸入水中的体积越来越大时，排开液体的体积变大，根据可知，重物受到的浮力变大，根据，则，所以弹簧测力计A的示数减小。 [2]因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计B的示数变大。根据阿基米德原理可知、物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等。 （3）方案二通过调节升降台就能实现多次实验，方案一需要多次更换石块、倒水等操作，所以方案二操作更简便。 11．小明利用弹簧测力计、合金块等器材，探究“浮力大小与哪些因素有关”。 [，] （1）用弹簧测力计吊着合金块缓慢地浸入液体中，步骤与测力计示数如图甲、乙、丙、丁、戊所示，图甲中合金块受到的重力为________ N。 （2）分析图乙、丙、丁可知：浮力的大小与物体所处液体的深度________； 分析图丁与图________可得：浮力的大小与液体的密度有关。 （3）学习了阿基米德原理，小明利用实验中的数据计算出合金块的体积为________ m3，盐水的密度为 ________kg/m3。 （4）如图戌所示，小明用电子秤继续探究浮力大小与另一因素的关系，实验步骤如下：先将盛有水的容器放在电子秤上，然后用手提着系有细线的规则圆柱体将其缓缓地浸入水中，同时记下圆柱体下表面所处的深度h和电子秤显示的相应的质量m，记录数据如下表所示。已知圆柱体的高度为8cm，当时，用弹簧秤测得细线对圆柱体的拉力为1.6N。 h/cm 0 2 4 6 8 10 12 14 m/kg 2.00 2.04 2.08 2.12 2.16 2.16 2.16 2.19 ① 实验过程中，电子秤示数逐渐增大时，细线对圆柱体的拉力逐渐________（选填“增大”或“减小”）。 ② 当时，可推得：圆柱体的密度为________ g/cm3。 ③当时，手通过绳子对圆柱体竖直向上的拉力是________ N。 【答案】（1）4.8；（2）无关 戊；（3） ；（4）减小 1.3 【解析】（1）从甲图弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为4.8N，合金块的重力为4.8N。 （2）[1]探究浮力的大小与物体所处液体的深度的关系，需保持物体浸入同种液体的体积相同，只改变物体进入液体的深度，比较测力计示数的大小得出结论；分析实验步骤乙、丙，金属块浸入水中的体积越大，弹簧测力计的示数越小，受到的浮力越大，说明浮力大小跟排开液体的体积有关，分析步骤丙、丁，物体排开液体的体积不变时，物体的浸没深度不同时，测力计示数不变，说明浮力的大小与物体的浸没深度无关。 [2]分析图丁与图戊可知，物体浸入液体的体积和深度相同，液体的密度不同，盐水的密度大，物体受到的浮力大，可得结论：浮力的大小与液体的密度有关。 （3）[1]如图甲、丙，合金块受到的浮力为 合金块浸没时排开水的体积等于合金块的体积，合金块的体积 [2]根据甲、戊实验可得，物体浸没在盐水中受到的浮力为 则盐水的密度为 （4）①[1]实验过程中，随着圆柱体浸入液体的体积变大，物体受到的浮力变大，电子秤示数逐渐增大时，细线对圆柱体的拉力逐渐变小。 ②[2]当时，圆柱体刚好浸没，圆柱体受到的浮力 当时，用弹簧秤测得细线对圆柱体的拉力为1.6N，物体的重力 圆柱体的体积 电子秤的推导可得，圆柱体的密度为 ③[3] 当时，手通过绳子对圆柱体竖直向上的拉力 五、计算题 12．科技创新助力中国发展，中国桥梁建设领先世界。小明对桥梁建造产生浓厚的兴趣，想探究桥墩对河底压力与水深度的关系。他找来底面积为0.01m2的圆柱体，放于水平地面的压力传感器上，如图甲所示，示数为50N。考虑不方便测量圆柱体对河底的压力，于是将圆柱体挂在拉力传感器下方，缓慢向下放至刚好与容器底部接触，如图乙所示。向容器内加水，记录传感器示数F和水的深度h，并画出如图丙所示的图像。求： （1）圆柱体的质量； （2）圆柱体的密度； （3）取走拉力传感器，当h=0.3m时圆柱体对杯底的压强。 【答案】（1）5kg；（2）2.5×103kg/m3；（3）3×103Pa 【解析】（1）由甲图中圆柱体对地面的压力为50N，可知其重力G=50N，则圆柱体的质量为 （2）据丙图可知，当水深度为0.2m时，传感器示数不变，说明此时圆柱体刚好浸没，可得圆柱体的高度为0.2m，圆柱体的体积为 则圆柱体的密度为 （3）取走拉力传感器后，圆柱体静止在杯底，完全浸没，所受重力为50N，受到的浮力为 则圆柱体对杯底的压力为 圆柱体对杯底的压强为 13．如图所示为某景区内乘氦气球升空的观光项目。氦气球内充满氦气，下端连接吊篮，在吊篮底端有一根缆绳，通过缆绳来控制氦气球的升降。氦气球的体积为5000m3（不计球壁的厚度），ρ氦气＝0.18kg/m3，ρ空气＝1.29kg/m3。求： （1）氦气球内氦气的质量是多少？ （2）氦气球（含氦气）连同吊篮等配件的总重为4×104 N，现有总质量为1640kg的乘客，乘坐氦气球匀速竖直升空，缆绳处于竖直状态，此时缆绳对吊篮的拉力为多大？（不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力） 【答案】（1）900kg；（2）0.81×104N 【解析】（1）根据密度公式可得： （2）氦气球在空气中受到向上的浮力 氦气球（含氦气）连同吊篮等配件的总重，乘客重力 缆绳对吊篮的拉力，所以，，则 六、科普阅读题 14．阅读材料，回答问题： 长江三峡水利枢纽工程 三峡大坝，位于湖北省宜昌市，地处长江干流西陵峡河段，三峡水库东端，始建于1994年，集防洪、发电、航运、水资源利用等为一体，是三峡水电站的主体工程、当今世界上最大的水利枢纽建筑之一； 三峡大坝主要由挡水泄洪主坝体、发电建筑物、通航建筑物等建筑组成。坝体为混凝土重力坝，通航建筑由船闸和垂直升船机组成。船闸为双线五级连续船闸，单个船闸结构如图所示，由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。按照一定的程序操作，可以让船只平稳过闸； （1）随着水库内水的增加，大坝受到水的压强会增大，所以大坝应当建成________（上下等宽/上宽下窄/上窄下宽）的形状，才可以更加稳固； （2）当上游船只到达时，打开________，闸室与上游水道构成了一个连通器，上游的水进入闸室；待闸室水面与上游水面相平，打开________，让船只进入闸室，再关闭上游阀门和闸门。按照同样的程序操控下游阀门和闸门，就可以让船只平稳驶到下游； （3）闸室水面与上游水面相平后，若一艘排水量为5000吨的船只驶入，闸室内水位________（上升/不变/下降）。 【答案】（1）上窄下宽；（2）上游阀门 上游闸门；（3）不变 【解析】（1）水的压强随深度增加而增大，大坝的底部分会受到很大压强，所以大坝应当建成上窄下宽，使其底部可以承受较大压强，才能保证大坝不能被摧毁。 （2）[1]当上游船只到达时，打开上游阀门，闸室与上游水道构成了一个连通器，根据连通器原理，上游的水会进入闸室，最后待闸室水面与上游水面相平。 [2]待闸室水面与上游水面相平，再打开上游闸门，船就可以自由进入闸室。 （3）闸室水面与上游水面相平后，若一艘排水量为5000吨的船只驶入，排开水的体积变大，故闸室内水位上升。 闸室水面与上游水面相平后，闸室和上游的水是一个整体，是连通的，船从上游进入闸室过程中，始终处于漂浮状态，浮力等于重力，保持不变，故排开水的体积不变，所以，排水量为5000吨的船只驶入，闸室内水位与上游还是相平的，故闸室内的水位保持不变。 / 学科网（北京）股份有限公司 $