4.4.1 水的浮力——浮力及阿基米德原理（高效培优·讲义）科学新教材浙教版八年级上册

本讲义聚焦初中科学“水的浮力——浮力及阿基米德原理”核心知识点，从浮力的概念、成因、称重法测量入手，逐步过渡到阿基米德原理的探究实验、内容及应用，构建递进式学习支架。 资料以目标导航明确学习方向，实验探究设计注重细节（如溢水杯装满水、量筒读数规范）培养科学思维与探究实践能力，避坑指南通过压力差分析、排液对应法等建立科学观念，分层练习（真题、三阶练习）助力课中教学与课后查漏补缺。

4.41水的浮力——浮力及阿基米德原理 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 浮力 考点02 阿基米德原理 03 避坑指南·解题通法 角度01 浮力有无的判断 角度02 阿基米德原理的应用 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1. 了解浮力的成因，知道浮力的方向并感受浮力，知道用称重法测浮力方法 2. 探究浮力大小与排开液体重力的关系，理解阿基米德原理 1. 对比不同物体在空气和水中的弹簧测力计读数，差值即为浮力，体会浮力的方向和成因 2. 用溢水杯、量筒等测排开水的体积再算G排，与F浮对比，归纳两者关系，了解阿基米德原理 考点01 浮力 1. 浮力的概念 （1）概念：浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）对它向上托的力，这个力叫做浮力。 （2）浮力的施力物体：液体（或气体）；受力物体：浸入其中的物体。 （3）浮力的方向：总是竖直向上，与重力的方向相反。 2. 浮力的成因 浸在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同。下表面受到的向上压力大于上表面受到的向下压力，这个压力差就是浮力。 F浮=F下表面-F上表面 注意：如果物体下表面没有液体（如陷入淤泥的桥墩），且下表面面积比上表面面积大，则不受浮力。 3. 测量浮力的方法——称重法 用弹簧测力计测出物体在空气中的重力 G；再将物体浸入液体中，读出弹簧测力计的示数 F示。 浮力大小：F浮 = G − F示 注意：这种方法适用于密度大于液体的物体。 【温馨提示】 1. “浸在”包括两种情况：物体完全浸没（V排=V物）和部分浸入（V排<V物）。 2. 浮力方向“竖直向上”：无论物体在液体中如何倾斜，浮力方向始终竖直向上，不随物体姿态改变。 3. 桥墩、打入河底的木桩不受浮力：因为它们下表面与河床紧密接触，没有液体向上的压力。 4. 称重法中，物体浸入液体时，弹簧测力计示数减小，减小的量就是浮力。 1．如图所示，某小区的流水景观里，有一片落叶正在随水流由高处向低处漂流。落叶在此运动过程中受到浮力的方向是（　　） A． B． C． D． 2．下列物体受到浮力的是（　　） A．浸没的桥墩 B．在水中下沉的石头 C．中国空间站 D．天宫课堂中“悬浮”的乒乓球 A．A B．B C．C D．D 3．如图所示，浸没在液体中的物体，它的下表面所受到液体向上的压力________（填“小于”或“大于”）上表面所受到液体向下的压力，这两个压力之间存在的________就是产生浮力的原因，浮力的大小与该物体所受重力的大小________（填“有关”或“无关”）。 4．将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下， 把乒乓球（直径略大于瓶口直径）放入瓶内并注水，看到有少量水从瓶口流出， 此时乒乓球静止不上浮（如图）。 （1）乒乓球静止不上浮时， 除重力外还受到________力； （2）想让乒乓球浮起来， 可进行怎样的操作？ 请解释原因。 考点02 阿基米德原理 1. 探究实验 【实验目的​】探究物体所受浮力大小与排开液体所受重力的关系 【实验原理​】①浮力的测量（称重法）：F浮​ = G – F示​ ②排开液体重力的测量：排开液体的体积 V排​由量筒测量 （溢水杯装满水时，物体浸入后溢出的水的体积等于V排​），则排开液体的重力G排 = ρ液​gV排​。 【实验步骤​】①测量物体重力：用弹簧测力计测出圆柱形物块的重力 G，记录数据。 ②准备溢水杯：将溢水杯装满水。 ③测量排开液体的体积：向量筒中加入适量水，记录初始体积V1；将物块缓慢浸入溢水杯的 水中（完全浸没，不碰容器底/壁），用小烧杯收集溢出的水；将小烧杯中的水倒入量筒， 记录总体积 V2，则排开体积V排=V2−V1。 ④测量物体浸液时拉力：用弹簧测力计吊着物块使其完全浸没在溢水杯的水中记录F拉。 ⑤计算并比较：浮力F浮​=G−F拉；排开液体的重力：G排​=ρ水g(V2​−V1​)； 比较F浮与G排，得出结论。 ⑥换液重复：将水换成酒精等其他液体，重复步骤2 - 5，验证结论普遍性。 【实验结论】​物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力，即：F浮​=G排​ 注意：该结论称为阿基米德原理，适用于所有液体和气体 【实验要点】​①溢水杯必须装满水：若水面低于溢水口，物体浸入时排开的水无法全部溢出，导致V排测量 偏小，G排计算错误。 ②物体浸没且不碰壁/底：确保V排等于物体体积（完全浸没），且弹簧测力计示数稳定。 ③量筒读数视线水平：读数时视线与凹液面最低处相平，减小体积测量误差。 ④多次实验（换液体）：避免偶然性，验证结论的普遍性（如换酒精、盐水等）。 2. 阿基米德原理的内容 （1）浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它排开的液体所受的重力。 （2）表达式：F浮 = G排液 = ρ液gV排 ρ液：液体密度（kg/m³）；g：9.8 N/kg（或10 N/kg）；V排：物体排开液体的体积（m³） 注意：该原理也适用于气体（如气球受到的空气浮力）。 （3）对公式的理解 浮力大小只与液体密度和排开液体的体积有关，与物体本身的密度、形状、体积（未浸没时）无关。 当物体完全浸没时，V排 = V物；当物体部分浸入时，V排 < V物。 【温馨提示】 1.只有物体完全浸没时才相等。漂浮时，V排小于V物。 2. 由F浮＝ρ液gV排液可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、浸没在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。 3.单位统一：计算时ρ液用kg/m³，V排用m³，g用N/kg，浮力单位为N。若V排用cm³，需换算。 1．如图所示为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。该过程中气泡内密度，气泡受到的压强、浮力变化情况，叙述正确的是（     ） A．密度和浮力都不变，压强变小 B．密度和浮力都变大，压强变小 C．密度变小，浮力和压强都变大 D．密度变小，浮力变大，压强变小 2．妍妍捡到一块石头，用电子秤和玻璃杯测量其密度，为避免石头从水中取出时沾水影响测量结果，设计了如图所示的测量过程。下列判断不正确的是（不计绳子的质量和体积，水的密度为1g/cm3，g取10N/kg）（　　） A．从水中取出石头时，带出了1g的水 B．根据实验数据，可得出石头密度为3.125g/cm3 C．石头沉在水底时，仍受到浮力的作用 D．石头沉在水底时，杯底对石头的支持力为0.24N 3．如图是“浮力大小与哪些因素有关”的实验，请依据实验回答： （1）比较a、b、c实验数据可得出的结论是_________________________________________________； （2）实验a、c和d，其研究的问题是________________________________________________________； （3）由图中的实验数据可知，盐水的密度为_______。 4．如图是兴趣小组“探究物体所受浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。甲图物体恰好未浸入水中，乙图物体恰好浸没在水中，丙图物体与容器底接触。 （1）如图甲弹簧测力计的示数为______牛； （2）物块从图甲位置下降至图乙位置的过程中，发现弹簧测力计的示数逐渐变小，初步分析得出结论：______________________________________________________________________________； （3）图丙中物体受到的浮力为______牛； （4）为探究浮力与液体密度的关系，同学们继续把物体浸没到事先配制的饱和食盐溶液中，发现物体受到的浮力与图乙所受浮力相比变化不够明显。下列四种改进方案中可行的是______。 A．换用体积更大的物体 B．换用密度比水小得多的液体 C．继续向食盐溶液中加食盐并搅拌 D．利用现有器材进行多次实验 浮力产生条件的压力差分析法 1. 浮力的本质是压力差：浮力不是一种独立的力，而是物体上下表面受到液体压力的合力。上表面受向下的压力，下表面受向上的压力，两者的差值就是浮力。 2. 下表面必须有液体：浮力产生的必要条件是下表面有液体。如果下表面没有液体（如桥墩打入河底、物体与容器底紧密贴合且无缝隙），下表面压力为零，物体不受浮力。 3. 上表面也可能没有液体：当物体上表面露出液面时（如漂浮物体），上表面不受液体压力，此时浮力就等于下表面向上的压力。 4. 压力大小与深度有关：深度越大，压强越大，压力也越大。因此下表面深度大于上表面深度时，向上的压力大于向下的压力，合力向上，产生浮力。 5. 特例记忆：桥墩、打入河底的木桩、船闸闸门底部等嵌入固体的结构不受浮力；倒扣在水中的杯子（杯口向下但杯内有空气）上下表面均有液体，仍受浮力。 阿基米德原理的排液对应法 1. V排不等于V物：只有物体完全浸没时，V排才等于V物；部分浸入时，V排等于物体浸入液面以下部分的体积，小于V物。题目中出现“浸没”二字才可取等。 2. ρ液是液体密度，不是物体密度：公式F浮=ρ液gV排中的ρ液一定是物体所在液体的密度，与物体的材料、密度无关。常见错误是把物体密度代入公式。 3. V排的三种确定方式 完全浸没：V排 = V物 部分浸入：V排 = 物体浸入部分的体积 已知排开液体质量或重力：V排 = m排/ρ液 或 V排 = G排/(ρ液g) 4. 弹簧测力计法求浮力：F浮 = G - F拉，由此可反推V排 = F浮/(ρ液g)。 注意：物体部分浸入时，浸入越深，V排越大，浮力越大；完全浸没后，深度增加，浮力不变。 5. 单位换算要规范：计算前先将体积单位统一为m³（1cm³=1×10⁻⁶m³，1dm³=1×10⁻³m³），密度单位统一为kg/m³。 角度01 浮力有无的判断 1．如图所示，一个塑料小球堵在一个水池的出口处，水无法排出，则该小球（　　） A．不受水的浮力，也不受水对它的压力 B．受水的浮力，也受水对它的压力 C．不受水的浮力，但受水对它的压力 D．受到水的浮力，但浮力很小 2．用弹簧测力计悬挂一个实心柱体，将它浸入水中静止时，其上表面恰好与水面相平。此时弹簧测力计的示数为3N，柱体下表面受到水的压力为2N，则柱体受到的浮力为______N，其重力是______N。 3．一个桥墩浸入水中的体积为10m3，桥墩受到的浮力为 _____N；一位物理实验小组的同学利用一只可乐瓶与一只乒乓球做“研究浮力产生原因”的实验；如图所示，把一只乒乓球放在瓶内，从上面倒入水（如图甲），但乒乓球并不上浮，这是因为____________________________；若用手堵住瓶口（如图乙），可观察到乒乓球浮起，这是因为 ________________________________________________________。 角度02 阿基米德原理的应用 1．一艘潜艇在执行任务时，从海面下潜至深海过程中（如图），先通过注水使自身缓慢下沉，当完全浸没后继续下潜至目标深度，在此过程中，关于潜艇所受浮力随深度变化的大致图像正确的是（　　） A． B． C． D． 2．拉着弹簧测力计将浸没在水中某处的长方体物块从水中缓慢提起，如图甲；图乙是弹簧测力计示数F与物体上升高度h变化关系的图像。则下列说法中正确的是（　　） A．该物体的体积是 B．物体受到的最大浮力是 C．物体的密度是 D．物体刚露出水面时下表面受到水的压力是 3．某新型两栖无人战车，采用船形车体与三角形橡胶履带设计，可显著提升沙滩与雪地机动性，如表为相关信息。 某新型两栖无人战车 ①空载时的质量为2.5×103kg ②陆地模式下，三角形橡胶履带与地面的总接触面积为1.25m2 ③水上最大速度为10m/s ④陆地最大速度为15m/s （1）陆地模式下，求该战车空载时对地面的压强大小。 （2）该战车在水上直线行驶36km，至少需要多长时间。 （3）该战车装载部分物资后，漂浮在水面上，排开水的体积为2.8m3，求战车此时受到的浮力大小（）。 1．（2023·浙江绍兴·中考真题）2023年3月，“探索一号”科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务，搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化，潜水器在海面下下潜的过程中（　　） A．浮力不变，压强变大 B．浮力变大，压强变大 C．浮力变大，压强不变 D．浮力不变，压强不变 2．（2023·浙江温州·中考真题）我国某地使用“沉管法”建跨海隧道：用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段，用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中；用拖船牵引至指定位置，向管段中的水箱注水使其下沉（如图）；对下沉的多个管段进行依次连接，拆除隔墙形成隧道。 （1）拖运管段时，若速度为2千米/时，拖运距离为3千米，需要__________小时； （2）图中，当往水箱中注水的质量为6×104千克时，管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为3.06×103米3，则注水前管段与水箱的总质量为多少千克；________（海水密度取1.0×103千克/米3） （3）管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关？____________________________________________________________ 3．（2023·浙江杭州·中考真题）某景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示，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（不计球壁的厚度），，，g取。求： （1）氦气球内氦气的质量是多少？ （2）氦气球在缆绳控制下，匀速竖直上升，用时，则氦气球上升的速度是多少？ （3）氦气球（含氦气）连同吊篮等配件的总重为，现有总质量为1740kg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） ⚡基础速刷 1．2014年第19届国际泳联跳水世界杯在上海拉开战幕，黄小惠与陈艾森在男女混合团体赛中摘得首金。跳水过程中，当运动员完全入水后，所受浮力大小将（　　） A．不断变大 B．先变大后不变 C．保持不变 D．先不变后变小 2．潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，急剧下降的过程称为“掉深”。如图，某潜水艇从a处驶入低密度海水区，“掉深”到b处。与a处相比，潜水艇在b处（　　） A．受到浮力大小变小 B．受到浮力大小变大 C．受到浮力大小不变 D．无法确定 3．关于浮力，下列说法错误的是（　　） A．阿基米德原理是研究物体在液体或气体中所受到的浮力大小 B．物体在液体中受到的浮力大小与液体的密度及排开液体的体积有关 C．重力大的物体受到的浮力小 D．浸没在液体中的物体受到的浮力大小与深度无关 4．龙舟比赛中一般用一排浮球来设置航道，某一时间在水波的影响下，浮球在水中的位置如图所示，此时浮球所受浮力的方向是（　　） A． B． C． D． 5. 用图像来描述物理过程或物理规律是很直观的，如图a所示为一立方体木块，下面用一段细线与之相连（容器高比细线与木块边长大得多）。现向容器中慢慢加水，如图b所示，容器中水的深度用h表示，在图中可以准确描述拉力F随深度h变化关系的图像是（　　） A． B． C． D． 6．如图是宋朝怀丙利用浮船打捞铁牛过程的示意图，先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起(图甲)，再把船上的泥沙铲走，铁牛就被拉起(图乙)，然后把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛(图丙)，就可将铁牛拖上岸。船在甲、乙、丙三个位置所受浮力最大的是（     ） A．甲处 B．乙处 C．丙处 D．三处一样大 7．王老师用自制教具演示了如下实验：将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下，把乒乓球放入瓶内并注水，看到有少量水从瓶口流出，此时乒乓球静止（如图所示），然后用手堵住瓶口，一会儿乒乓球浮起来了，以下分析正确的是（　　） A．乒乓球在图中位置静止时不受浮力作用 B．乒乓球上浮过程中，受到的浮力始终不变 C．乒乓球上浮过程中，受到的液体压强保持不变 D．乒乓球在图中位置静止时，只受到重力的作用 8．如图所示，边长为10cm的立方体物块悬浮在水中，上表面受到5N压力，则下表面所受压力大小和方向正确的是（　　） A．10N 竖直向上 B．10N 竖直向下 C．15N 竖直向上 D．15N 竖直向下 9. 如图是小和“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。 （1）物块未浸入水中时，弹簧测力计示数如图甲所示，物块的重力为__________N； （2）小和将物块从图甲下降至图乙的过程中，发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时，还观察到__________，由此初步分析得出：物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关； （3）继续增大物块所处的深度，当它与容器底部接触后，弹簧测力计示数如图丙所示，此时物块受到的浮力为__________N； （4）为探究浮力与液体密度的关系，小和又把物块浸没到事先配制好的蔗糖溶液中，这样操作的目的是为了控制__________相同；他发现液体密度改变，而物块受到的浮力变化却不明显。小和想出下列四种实验改进方案，其中不可行的是__________； A．换用体积更大的同种物块 B．换用密度与水相差的大的液体 C．换用精确程度更高的测力计 D．利用现有器材进行多次实验 （5）小和改进了实验后，想把弹簧测力计改成密度秤，如图乙所示，物块浸没在水中时弹簧测力计的读数为1N，他就在1N刻度线处标上1.0g/cm3；当他把物块浸没在1.2g/cm3的蔗糖溶液中时（且物块不接触容器底部），应在弹簧测力计刻度盘__________N（精确到小数点后2位）处对应标上1.2g/cm3字样，聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。 10. 2021年7月17日到22日，河南省出现了历史罕见的极端强降雨，给部分地区造成严重洪涝灾害。图为几名武警战士用冲锋舟护送老人小孩撤离。假设冲锋舟的质量为150千克，最大排开水的体积为0.75米。试计算：（河水的密度为千克/米，g取10N/kg） （1）空冲锋舟漂浮在水上时受到的浮力多大？ （2）假设正常成年人的质量为50千克，则正常使用该冲锋舟最多能托起多少个成年人？（假设人不浸入水中） 🚀能力跃升 1．如图所示，弹簧的上端与木块相连，下端固定在容器底部，此时木块处在静止状态。慢慢的往容器中加水（容器足够高），物块所受浮力F与容器中液面的深度h关系正确的是（　　） A． B． C． D． 2. 在弹簧测力计下挂一个正方体，让从盛有水的容器上方离水面某一高度处匀速下降，进入水中，直到全部浸没。如图给出的是这个过程中弹簧测力计的示数F与下降的高度h变化的实验图象，则下列说法不正确的是（　　）（取） A．受到的重力为 B．的体积为 C．受到的最大浮力为 D．的密度为 3. 如图甲所示，江南小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块，使其缓慢匀速下降，并将其浸入平静的游泳池水中，弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示，忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（　　） A．金属块所受重力大小为26N B．金属块的密度为2.3×103kg/m3 C．金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26N D．金属块恰好完全浸没时，金属块下底面距离水面50cm 4．“彩球温度计”是一种现代居家饰品，其结构模型如图所示。该“彩球温度计”是由体积相同(保持恒定)但质量不同的小球（小球上标有不同的温度）和密度随温度的升高而减小的液体组成。 （1）善于观察的小甬发现，冬季时四个小球都不沉底。大寒那天气温骤降，则液体对容器底部的压强___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）今年夏季某天，四个小球处于如图所示位置，小甬观察到小球C恰好下沉，说明当时环境温度在___________（选填“升高”或“降低”）。此时B小球受到的浮力FB浮与D小球受到的浮力FD浮的大小关系为FB浮___________FD浮（选填“>”、“=”或“<”）。 5．根据生活常识，小宁对影响浮力大小的因素做出了猜想： 常识 猜想 常识一：木头浮在水面，铁钉沉在水底 猜想一：浮力大小可能与物体的密度有关 常识二：鸡蛋在清水中下沉，在浓盐水中上浮 猜想二:_________ 常识三：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻 猜想三：浮力大小可能与物体排开水的体积有关 （1）根据常识二，请你提出猜想：____________________________________。 （2）为了验证上述猜想，小宁同学用装有沙子的密封玻璃瓶做了如下实验（实验步骤如图所示）： ①依据_________三组实验，可以得出浮力的大小跟物体排开水的体积有关。 ②为验证猜想一，小宁同学将瓶子中的沙子倒掉一部分以减小物体密度，接着重复步骤D进行实验，发现测力计示数为1.7N。于是他根据求出浮力，从而确认浮力大小与物体的密度有关。请判断小宁的做法是否正确并说明理由_______________________________________。 🌟思维挑战 1．如图是小融测量液体密度的实验装置。 （1）调好天平后，小融利用石块测量未知液体的密度（石块不吸水，密度为3g/cm3）。 ①将石块放在天平的左盘，向右盘中加减砝码并移动游码后，天平再次平衡，平衡时右盘砝码和游码如图甲所示，石块的质量为_______ g； ②如图乙所示，将石块轻轻放入装有适量液体的烧杯中，再用天平称量，在液面处标记H； ③将石块取出，添加该液体至标记H处，用天平测得质量为，如图丙所示；则该液体的密度为__________ kg/m3。石块取出时会沾有液体，这会使所测液体密度________ （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （2）小融还想用台秤、烧杯和一圆柱体测量未知液体的密度ρ，测量步骤如图丁所示（已知水的密度为ρ水）； ①将圆柱体的一半没入水中，记下台秤的示数为m1； ②将圆柱体全部没入水中，记下台秤的示数为； ③将圆柱体从水中取出，擦干后全部没入与水等质量的未知液体中，记下台秤的示数m3；则圆柱体的体积为____________________ ，在未知液体中受到的浮力为_________________ ，未知液体的密度ρ＝____________________ （均用m1，，m3表示）。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.41水的浮力——浮力及阿基米德原理 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 浮力 考点02 阿基米德原理 03 避坑指南·解题通法 角度01 浮力有无的判断 角度02 阿基米德原理的应用 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1. 了解浮力的成因，知道浮力的方向并感受浮力，知道用称重法测浮力方法 2. 探究浮力大小与排开液体重力的关系，理解阿基米德原理 1. 对比不同物体在空气和水中的弹簧测力计读数，差值即为浮力，体会浮力的方向和成因 2. 用溢水杯、量筒等测排开水的体积再算G排，与F浮对比，归纳两者关系，了解阿基米德原理 考点01 浮力 1. 浮力的概念 （1）概念：浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）对它向上托的力，这个力叫做浮力。 （2）浮力的施力物体：液体（或气体）；受力物体：浸入其中的物体。 （3）浮力的方向：总是竖直向上，与重力的方向相反。 2. 浮力的成因 浸在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同。下表面受到的向上压力大于上表面受到的向下压力，这个压力差就是浮力。 F浮=F下表面-F上表面 注意：如果物体下表面没有液体（如陷入淤泥的桥墩），且下表面面积比上表面面积大，则不受浮力。 3. 测量浮力的方法——称重法 用弹簧测力计测出物体在空气中的重力 G；再将物体浸入液体中，读出弹簧测力计的示数 F示。 浮力大小：F浮 = G − F示 注意：这种方法适用于密度大于液体的物体。 【温馨提示】 1. “浸在”包括两种情况：物体完全浸没（V排=V物）和部分浸入（V排<V物）。 2. 浮力方向“竖直向上”：无论物体在液体中如何倾斜，浮力方向始终竖直向上，不随物体姿态改变。 3. 桥墩、打入河底的木桩不受浮力：因为它们下表面与河床紧密接触，没有液体向上的压力。 4. 称重法中，物体浸入液体时，弹簧测力计示数减小，减小的量就是浮力。 1．如图所示，某小区的流水景观里，有一片落叶正在随水流由高处向低处漂流。落叶在此运动过程中受到浮力的方向是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】浮力的方向与重力的方向相反，是竖直向上的；而竖直向上，其实就是与水平面垂直且向上，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．下列物体受到浮力的是（　　） A．浸没的桥墩 B．在水中下沉的石头 C．中国空间站 D．天宫课堂中“悬浮”的乒乓球 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．桥墩的底部埋在河床里面，液体对其下表面没有产生向上的压力，所以其不受浮力，故A不符合题意；   B．在水中下沉的石头受到了水对其上下表面的压力，上下表面存在压力差，受浮力的作用，故B符合题意； C．飘在太空中的中国空间站，既没有浸入在空气中，也没有浸入在液体中，其不受浮力，故C不符合题意； D．天宫课堂中“悬浮”在水中的乒乓球，水和乒乓球都处于失重状态，水无法产生压强，乒乓球上下表面也没有压力差，故D不符合题意。 故选B。 3．如图所示，浸没在液体中的物体，它的下表面所受到液体向上的压力________（填“小于”或“大于”）上表面所受到液体向下的压力，这两个压力之间存在的________就是产生浮力的原因，浮力的大小与该物体所受重力的大小________（填“有关”或“无关”）。 【答案】 大于 压力差 无关 【详解】物体在液体中所受压力与深度有关，深度越深，压力越大，因此物体下表面所受向上的压力大于上表面所受向下的压力，两者的压力差产生了浮力，浮力的大小与该物体浸入液体的体积有关，与其重力无关。 4．将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下， 把乒乓球（直径略大于瓶口直径）放入瓶内并注水，看到有少量水从瓶口流出， 此时乒乓球静止不上浮（如图）。 （1）乒乓球静止不上浮时， 除重力外还受到________力； （2）想让乒乓球浮起来， 可进行怎样的操作？ 请解释原因。 【答案】(1)支持 (2)用手堵住瓶口 【详解】（1）根据图片可知，乒乓球静止不上浮时，受到重力和瓶口对它向上的支持力。 （2）想让乒乓球浮起来，根据浮力产生的原因可知，需要水对乒乓球的底部产生向上的压力，所以可进行的操作是：用手堵住瓶口。 考点02 阿基米德原理 1. 探究实验 【实验目的​】探究物体所受浮力大小与排开液体所受重力的关系 【实验原理​】①浮力的测量（称重法）：F浮​ = G – F示​ ②排开液体重力的测量：排开液体的体积 V排​由量筒测量 （溢水杯装满水时，物体浸入后溢出的水的体积等于V排​），则排开液体的重力G排 = ρ液​gV排​。 【实验步骤​】①测量物体重力：用弹簧测力计测出圆柱形物块的重力 G，记录数据。 ②准备溢水杯：将溢水杯装满水。 ③测量排开液体的体积：向量筒中加入适量水，记录初始体积V1；将物块缓慢浸入溢水杯的 水中（完全浸没，不碰容器底/壁），用小烧杯收集溢出的水；将小烧杯中的水倒入量筒， 记录总体积 V2，则排开体积V排=V2−V1。 ④测量物体浸液时拉力：用弹簧测力计吊着物块使其完全浸没在溢水杯的水中记录F拉。 ⑤计算并比较：浮力F浮​=G−F拉；排开液体的重力：G排​=ρ水g(V2​−V1​)； 比较F浮与G排，得出结论。 ⑥换液重复：将水换成酒精等其他液体，重复步骤2 - 5，验证结论普遍性。 【实验结论】​物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力，即：F浮​=G排​ 注意：该结论称为阿基米德原理，适用于所有液体和气体 【实验要点】​①溢水杯必须装满水：若水面低于溢水口，物体浸入时排开的水无法全部溢出，导致V排测量 偏小，G排计算错误。 ②物体浸没且不碰壁/底：确保V排等于物体体积（完全浸没），且弹簧测力计示数稳定。 ③量筒读数视线水平：读数时视线与凹液面最低处相平，减小体积测量误差。 ④多次实验（换液体）：避免偶然性，验证结论的普遍性（如换酒精、盐水等）。 2. 阿基米德原理的内容 （1）浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它排开的液体所受的重力。 （2）表达式：F浮 = G排液 = ρ液gV排 ρ液：液体密度（kg/m³）；g：9.8 N/kg（或10 N/kg）；V排：物体排开液体的体积（m³） 注意：该原理也适用于气体（如气球受到的空气浮力）。 （3）对公式的理解 浮力大小只与液体密度和排开液体的体积有关，与物体本身的密度、形状、体积（未浸没时）无关。 当物体完全浸没时，V排 = V物；当物体部分浸入时，V排 < V物。 【温馨提示】 1.只有物体完全浸没时才相等。漂浮时，V排小于V物。 2. 由F浮＝ρ液gV排液可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、浸没在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。 3.单位统一：计算时ρ液用kg/m³，V排用m³，g用N/kg，浮力单位为N。若V排用cm³，需换算。 1．如图所示为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。该过程中气泡内密度，气泡受到的压强、浮力变化情况，叙述正确的是（     ） A．密度和浮力都不变，压强变小 B．密度和浮力都变大，压强变小 C．密度变小，浮力和压强都变大 D．密度变小，浮力变大，压强变小 【答案】D 【详解】气泡在上升过程中，所处深度减小，根据p=ρ液gh，受到水的压强变小；气泡的体积变大，排开水的体积变大，根据公式F浮=ρ液gV排可知，受到水的浮力变大；气泡内气体质量不变，体积变大，根据可知，气泡内密度变小。 故选D。 2．妍妍捡到一块石头，用电子秤和玻璃杯测量其密度，为避免石头从水中取出时沾水影响测量结果，设计了如图所示的测量过程。下列判断不正确的是（不计绳子的质量和体积，水的密度为1g/cm3，g取10N/kg）（　　） A．从水中取出石头时，带出了1g的水 B．根据实验数据，可得出石头密度为3.125g/cm3 C．石头沉在水底时，仍受到浮力的作用 D．石头沉在水底时，杯底对石头的支持力为0.24N 【答案】D 【详解】A．从水中取出石头时，石块带出水的质量为，故A正确，不符合题意； B．①②两步中可得水的质量为，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，则石块的体积为 可得出石头密度为，故B正确，不符合题意； C．浸在液体中的物体都会受到浮力，石头沉底时仍然浸没在水中，因此仍然受浮力，故C正确，不符合题意； D．石头沉在水底时，受到的浮力为 石块的重力为 杯底对石头的支持力为 故D错误，符合题意。 故选D。 3．如图是“浮力大小与哪些因素有关”的实验，请依据实验回答： （1）比较a、b、c实验数据可得出的结论是_________________________________________________； （2）实验a、c和d，其研究的问题是________________________________________________________； （3）由图中的实验数据可知，盐水的密度为_______。 【答案】(1)液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，所受浮力越大 (2)物体浸没在同种液体中，浮力大小与浸没深度的关系 (3) 【详解】（1）由图可知，物体重力，，由称重法测浮力可得 得。液体都是水、物体在液体中排开液体的体积变大，所受浮力变大。因此可得结论：在液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大。 （2）c、d 中物体全部浸没水中，深度不同，弹簧测力计示数都是 6N，浮力相等。因此探究的问题是：物体浸没在同种液体中时，受到的浮力大小与浸没在液体中的深度是否有关。 （3）物体浸没在水中所受浮力 物体的体积 物体浸没在盐水中所受浮力 盐水的密度。 4．如图是兴趣小组“探究物体所受浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。甲图物体恰好未浸入水中，乙图物体恰好浸没在水中，丙图物体与容器底接触。 （1）如图甲弹簧测力计的示数为______牛； （2）物块从图甲位置下降至图乙位置的过程中，发现弹簧测力计的示数逐渐变小，初步分析得出结论：______________________________________________________________________________； （3）图丙中物体受到的浮力为______牛； （4）为探究浮力与液体密度的关系，同学们继续把物体浸没到事先配制的饱和食盐溶液中，发现物体受到的浮力与图乙所受浮力相比变化不够明显。下列四种改进方案中可行的是______。 A．换用体积更大的物体 B．换用密度比水小得多的液体 C．继续向食盐溶液中加食盐并搅拌 D．利用现有器材进行多次实验 【答案】(1)1.8 (2)在同种液体中，物体排开液体体积越大，物体受到的浮力越大 (3)0.8 (4)AB 【详解】（1）甲图中弹簧测力计的分度值为 0.2N，示数为1.8N，即物体重力 。 （2）物块从甲到乙，排开液体的体积逐渐增大，弹簧测力计示数逐渐变小，说明浮力逐渐增大。因此可得结论：在液体密度一定时，物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关，排开液体的体积越大，所受浮力越大。 （3）乙图中，物体完全浸没在水中，弹簧测力计示数 ，根据称重法测浮力可知，乙图中物体所受浮力 丙图中，物体仍完全浸没在水中，排开液体的体积与乙图相同，液体密度也相同，因此浮力大小不变。所以。 （4）要让浮力变化更明显，由可知，可通过增大 Δρ液 或 ΔV排来实现。继续向食盐溶液中加食盐并搅拌，饱和食盐溶液无法再溶解更多食盐，密度不会继续增大。 利用现有器材进行多次实验，无法增大浮力变化量。故选AB。 浮力产生条件的压力差分析法 1. 浮力的本质是压力差：浮力不是一种独立的力，而是物体上下表面受到液体压力的合力。上表面受向下的压力，下表面受向上的压力，两者的差值就是浮力。 2. 下表面必须有液体：浮力产生的必要条件是下表面有液体。如果下表面没有液体（如桥墩打入河底、物体与容器底紧密贴合且无缝隙），下表面压力为零，物体不受浮力。 3. 上表面也可能没有液体：当物体上表面露出液面时（如漂浮物体），上表面不受液体压力，此时浮力就等于下表面向上的压力。 4. 压力大小与深度有关：深度越大，压强越大，压力也越大。因此下表面深度大于上表面深度时，向上的压力大于向下的压力，合力向上，产生浮力。 5. 特例记忆：桥墩、打入河底的木桩、船闸闸门底部等嵌入固体的结构不受浮力；倒扣在水中的杯子（杯口向下但杯内有空气）上下表面均有液体，仍受浮力。 阿基米德原理的排液对应法 1. V排不等于V物：只有物体完全浸没时，V排才等于V物；部分浸入时，V排等于物体浸入液面以下部分的体积，小于V物。题目中出现“浸没”二字才可取等。 2. ρ液是液体密度，不是物体密度：公式F浮=ρ液gV排中的ρ液一定是物体所在液体的密度，与物体的材料、密度无关。常见错误是把物体密度代入公式。 3. V排的三种确定方式 完全浸没：V排 = V物 部分浸入：V排 = 物体浸入部分的体积 已知排开液体质量或重力：V排 = m排/ρ液 或 V排 = G排/(ρ液g) 4. 弹簧测力计法求浮力：F浮 = G - F拉，由此可反推V排 = F浮/(ρ液g)。 注意：物体部分浸入时，浸入越深，V排越大，浮力越大；完全浸没后，深度增加，浮力不变。 5. 单位换算要规范：计算前先将体积单位统一为m³（1cm³=1×10⁻⁶m³，1dm³=1×10⁻³m³），密度单位统一为kg/m³。 角度01 浮力有无的判断 1．如图所示，一个塑料小球堵在一个水池的出口处，水无法排出，则该小球（　　） A．不受水的浮力，也不受水对它的压力 B．受水的浮力，也受水对它的压力 C．不受水的浮力，但受水对它的压力 D．受到水的浮力，但浮力很小 【答案】C 【详解】浮力产生的原因是液体对物体上下表面产生的压力差；塑料小球堵在一个水池的出口处，球的上表面受到水向下的压力，而下表面不受水的压力，所以该小球不受浮力，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．用弹簧测力计悬挂一个实心柱体，将它浸入水中静止时，其上表面恰好与水面相平。此时弹簧测力计的示数为3N，柱体下表面受到水的压力为2N，则柱体受到的浮力为______N，其重力是______N。 【答案】 2 5 【详解】[1][2]用弹簧测力计悬挂一个实心柱体，将它浸入水中静止时，其上表面恰好与水面相平。物体受到的浮力为上下表面的压力差，则柱体受到的浮力为F浮=F下=2N 此时弹簧测力计的示数为3N，根据F浮=G-F示可知G=F浮+F示=2N+3N=5N。 3．一个桥墩浸入水中的体积为10m3，桥墩受到的浮力为 _____N；一位物理实验小组的同学利用一只可乐瓶与一只乒乓球做“研究浮力产生原因”的实验；如图所示，把一只乒乓球放在瓶内，从上面倒入水（如图甲），但乒乓球并不上浮，这是因为____________________________；若用手堵住瓶口（如图乙），可观察到乒乓球浮起，这是因为 ________________________________________________________。 【答案】0 乒乓球底部不受水的向上的压力 乒乓球受到浮力的作用，浮力大于乒乓球的重力 【详解】[1]桥墩下表面无液体，不受下表面液体的压力，根据浮力产生的原因，不受浮力。 [2]甲图中，水会从细缝流出，乒乓球下部没有水，下部不受液体的压力，浮力是由于浸没在液体中的物体上下表面受到液体的压力差，所以乒乓球不受浮力。 [3]乙图中，用手堵住瓶口，球的下表面会有水，下表面受到水的压力，则会受到浮力，由于球的密度小于水的密度，受到的浮力大于球的重力，因此乒乓球浮起。 角度02 阿基米德原理的应用 1．一艘潜艇在执行任务时，从海面下潜至深海过程中（如图），先通过注水使自身缓慢下沉，当完全浸没后继续下潜至目标深度，在此过程中，关于潜艇所受浮力随深度变化的大致图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】一艘潜艇在执行任务时，从海面下潜至深海过程中，排开水的体积先变大后不变，由阿基米德原理可知浮力先变大后不变，故D正确，ABC错误。 故选D。 2．拉着弹簧测力计将浸没在水中某处的长方体物块从水中缓慢提起，如图甲；图乙是弹簧测力计示数F与物体上升高度h变化关系的图像。则下列说法中正确的是（　　） A．该物体的体积是 B．物体受到的最大浮力是 C．物体的密度是 D．物体刚露出水面时下表面受到水的压力是 【答案】C 【详解】由图乙可知，物体完全浸没在水中时，弹簧测力计拉力恒为；物体完全离开水面后，拉力等于重力，即物体重力。 AB．物体完全浸没时浮力最大，最大浮力，根据阿基米德原理，物体体积等于完全浸没的排开水的体积，即 ，故AB错误； C．物体质量，物体密度，故C正确； D．浮力是物体上下表面的压力差，物体刚露出水面时，上表面没有水，压力为0，因此下表面受到的压力等于浮力，为，故D错误。 故选C。 3．某新型两栖无人战车，采用船形车体与三角形橡胶履带设计，可显著提升沙滩与雪地机动性，如表为相关信息。 某新型两栖无人战车 ①空载时的质量为2.5×103kg ②陆地模式下，三角形橡胶履带与地面的总接触面积为1.25m2 ③水上最大速度为10m/s ④陆地最大速度为15m/s （1）陆地模式下，求该战车空载时对地面的压强大小。 （2）该战车在水上直线行驶36km，至少需要多长时间。 （3）该战车装载部分物资后，漂浮在水面上，排开水的体积为2.8m3，求战车此时受到的浮力大小（）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）该战车空载时对地面的压力为 战车空载时对地面的压强为 （2）该战车在水上直线行驶36km，需要的时间为 （3）战车此时受到的浮力为。 1．（2023·浙江绍兴·中考真题）2023年3月，“探索一号”科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务，搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化，潜水器在海面下下潜的过程中（　　） A．浮力不变，压强变大 B．浮力变大，压强变大 C．浮力变大，压强不变 D．浮力不变，压强不变 【答案】A 【详解】潜水艇下潜过程中，排开液体的体积不变，液体的密度不变，根据阿基米德原理 可知受到的浮力大小不变，再根据液体压强公式，液体的密度不变，液体深度增大，故受到的压强变大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．（2023·浙江温州·中考真题）我国某地使用“沉管法”建跨海隧道：用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段，用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中；用拖船牵引至指定位置，向管段中的水箱注水使其下沉（如图）；对下沉的多个管段进行依次连接，拆除隔墙形成隧道。 （1）拖运管段时，若速度为2千米/时，拖运距离为3千米，需要__________小时； （2）图中，当往水箱中注水的质量为6×104千克时，管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为3.06×103米3，则注水前管段与水箱的总质量为多少千克；________（海水密度取1.0×103千克/米3） （3）管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关？____________________________________________________________ 【答案】 1.5 3×106千克 海水密度、海底深度、隔墙面积 【详解】（1）[1]根据可得，拖运管段所用的时间为 （2）[2]根据阿基米德原理可得，沉管所受的浮力为 沉管匀速下沉，根据二力平衡可得，注水后的沉管总重力为 则注水前管段与水箱总质量为 （3）[3]由于物体在海水中受到的压力与其所受的压强的关系为，又因为物体在海水中受到的海水压强为p=ρ海水gh，则管段隔墙下沉到海底时受到的压力大小与海水密度、海底深度、隔墙面积等有关。 3．（2023·浙江杭州·中考真题）某景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示，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（不计球壁的厚度），，，g取。求： （1）氦气球内氦气的质量是多少？ （2）氦气球在缆绳控制下，匀速竖直上升，用时，则氦气球上升的速度是多少？ （3）氦气球（含氦气）连同吊篮等配件的总重为，现有总质量为1740kg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）1080kg；（2）0.5m/s；（3）2×104N 【详解】解：（1）氦气球内氦气的质量 （2）氦气球上升的速度 （3）氦气球受到的浮力 氦气球（含氦气）连同吊篮等配件及乘客的总重力 不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力，此时缆绳对吊篮的拉力为 答：（1）氦气球内氦气的质量是1080kg； （2）氦气球在缆绳控制下，匀速竖直上升，用时，则氦气球上升的速度是0.5m/s； （3）氦气球（含氦气）连同吊篮等配件的总重为，现有总质量为的乘客，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2×104N。 ⚡基础速刷 1．2014年第19届国际泳联跳水世界杯在上海拉开战幕，黄小惠与陈艾森在男女混合团体赛中摘得首金。跳水过程中，当运动员完全入水后，所受浮力大小将（　　） A．不断变大 B．先变大后不变 C．保持不变 D．先不变后变小 【答案】C 【详解】当运动员完全入水后，排开水的体积不变，水的密度一定，根据，运动员所受的浮力不变，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，急剧下降的过程称为“掉深”。如图，某潜水艇从a处驶入低密度海水区，“掉深”到b处。与a处相比，潜水艇在b处（　　） A．受到浮力大小变小 B．受到浮力大小变大 C．受到浮力大小不变 D．无法确定 【答案】A 【详解】潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，排开海水的体积不变，根据可知，潜水艇受到的浮力变小，因此与a处相比，潜水艇在b处受到浮力大小变小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．关于浮力，下列说法错误的是（　　） A．阿基米德原理是研究物体在液体或气体中所受到的浮力大小 B．物体在液体中受到的浮力大小与液体的密度及排开液体的体积有关 C．重力大的物体受到的浮力小 D．浸没在液体中的物体受到的浮力大小与深度无关 【答案】C 【详解】A．浮力是指浸在液体或气体中的物体会受到液体或气体对它有一个向上托的力，所以阿基米德原理是研究物体在液体或气体中所受到的浮力大小，故A正确，不符合题意； B．根据阿基米德原理知，影响浮力大小的因素：液体的密度、物体排开液体的体积，故B正确，不符合题意； CD．物体受到的浮力大小和物体的重力以及物体浸没在液体中的深度都无关，故C错误，符合题意；D正确，不符合题意。 故选C。 4．龙舟比赛中一般用一排浮球来设置航道，某一时间在水波的影响下，浮球在水中的位置如图所示，此时浮球所受浮力的方向是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】浮力的方向总是竖直向上的。所以此时浮球所受浮力的方向是竖直向上，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5. 用图像来描述物理过程或物理规律是很直观的，如图a所示为一立方体木块，下面用一段细线与之相连（容器高比细线与木块边长大得多）。现向容器中慢慢加水，如图b所示，容器中水的深度用h表示，在图中可以准确描述拉力F随深度h变化关系的图像是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】向容器中慢慢加水，物体浸入水中，物体受到的浮力小于重力，细线没有被拉直，随着水的增多，当物体受到的浮力等于物体重时，处于漂浮状态，当细线被拉直，浮力增大，当物体全浸入水中，浮力不变，由此可见当细线被拉直前，细线的拉力为0，当细线被拉直的过程中随着木块浸在液体的体积增加，浮力增加，细线受到的拉力变大，当木块浸没后受到的浮力不变，细线的拉力不变，因此细线的拉力是先保持一段为0、再逐渐增加，后保持不变，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．如图是宋朝怀丙利用浮船打捞铁牛过程的示意图，先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起(图甲)，再把船上的泥沙铲走，铁牛就被拉起(图乙)，然后把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛(图丙)，就可将铁牛拖上岸。船在甲、乙、丙三个位置所受浮力最大的是（     ） A．甲处 B．乙处 C．丙处 D．三处一样大 【答案】A 【详解】根据图中水面处的刻度线可知，甲、乙、丙三个位置船所排开水的体积逐渐变小，根据阿基米德原理可知，所受浮力逐渐变小，则 所以甲处所受浮力最大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．王老师用自制教具演示了如下实验：将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下，把乒乓球放入瓶内并注水，看到有少量水从瓶口流出，此时乒乓球静止（如图所示），然后用手堵住瓶口，一会儿乒乓球浮起来了，以下分析正确的是（　　） A．乒乓球在图中位置静止时不受浮力作用 B．乒乓球上浮过程中，受到的浮力始终不变 C．乒乓球上浮过程中，受到的液体压强保持不变 D．乒乓球在图中位置静止时，只受到重力的作用 【答案】A 【详解】A．图中乒乓球静止时，球的下方没有水，所以不受浮力作用，故A正确； B．乒乓球浸没在水中时，受到的浮力不变，当乒乓球开始露出水面时，V排减小，由可知，浮力减小，故B错误； C．乒乓球上浮过程中，深度变小，根据可知，压强变小，故C错误； D．乒乓球静止时，受重力、支持力和水的压力作用，故D错误。 故选A。 8．如图所示，边长为10cm的立方体物块悬浮在水中，上表面受到5N压力，则下表面所受压力大小和方向正确的是（　　） A．10N 竖直向上 B．10N 竖直向下 C．15N 竖直向上 D．15N 竖直向下 【答案】C 【详解】立方体物块的边长为，其体积 因为物块悬浮在水中，根据悬浮条件，浮力 根据浮力产生的原因 则下表面所受压力大小，浮力方向竖直向上，故C正确，ABD错误。 故选C。 9. 如图是小和“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。 （1）物块未浸入水中时，弹簧测力计示数如图甲所示，物块的重力为__________N； （2）小和将物块从图甲下降至图乙的过程中，发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时，还观察到__________，由此初步分析得出：物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关； （3）继续增大物块所处的深度，当它与容器底部接触后，弹簧测力计示数如图丙所示，此时物块受到的浮力为__________N； （4）为探究浮力与液体密度的关系，小和又把物块浸没到事先配制好的蔗糖溶液中，这样操作的目的是为了控制__________相同；他发现液体密度改变，而物块受到的浮力变化却不明显。小和想出下列四种实验改进方案，其中不可行的是__________； A．换用体积更大的同种物块 B．换用密度与水相差的大的液体 C．换用精确程度更高的测力计 D．利用现有器材进行多次实验 （5）小和改进了实验后，想把弹簧测力计改成密度秤，如图乙所示，物块浸没在水中时弹簧测力计的读数为1N，他就在1N刻度线处标上1.0g/cm3；当他把物块浸没在1.2g/cm3的蔗糖溶液中时（且物块不接触容器底部），应在弹簧测力计刻度盘__________N（精确到小数点后2位）处对应标上1.2g/cm3字样，聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。 【答案】 1.8 容器内的水面上升 0.8 排开液体的体积 D 0.84 【详解】（1）[1]由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，甲图弹簧测力计的示数为1.8N。 （2）[2]物块进入水中的体积增大，也即排开液体的体积在增大，可以观察到“容器内水面上升”现象。 （3）[3]浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关，所以，图丙中物块受到的浮力等于图乙中所受的浮力，即F浮=G-F拉=1.8N-1N=0.8N （4）[4][5]当物体两次都浸没时，排开液体的体积V排2=V排1=V，浮力变化ΔF浮=ρ盐水gV排2-ρ水gV排1=ΔρgV 要想增大两次的浮力之差，可以增大两次的密度差，或者增大物体的体积，选项AB可行；换用精确程度更高的测力计，可以使示数变化更明显，更容易观察到浮力的变化，故C可行；多次实验并不能使实验现象更明显，故D不可行。 故选D。 （5）[6]物体排开水的体积为 当他把物块浸没在1.2g/cm3的蔗糖溶液中时，排开液体的体积不变，浮力F浮1=ρ液gV排=1.2×103kg/m3×10N/kg×8×10-5m3=0.96N 弹簧测力计的示数F示1=G-F浮1=1.8N-0.96N=0.84N。 10. 2021年7月17日到22日，河南省出现了历史罕见的极端强降雨，给部分地区造成严重洪涝灾害。图为几名武警战士用冲锋舟护送老人小孩撤离。假设冲锋舟的质量为150千克，最大排开水的体积为0.75米。试计算：（河水的密度为千克/米，g取10N/kg） （1）空冲锋舟漂浮在水上时受到的浮力多大？ （2）假设正常成年人的质量为50千克，则正常使用该冲锋舟最多能托起多少个成年人？（假设人不浸入水中） 【答案】(1)1500N (2)12 【详解】（1）冲锋舟的重力 空冲锋舟漂浮在水面，浮力等于重力，即 （2）冲锋舟排开水的体积最大时，浮力最大 单个成年人重力 最大浮力等于冲锋舟和所有乘客的总重力，即，则 所以最多可托起12个成年人。 🚀能力跃升 1．如图所示，弹簧的上端与木块相连，下端固定在容器底部，此时木块处在静止状态。慢慢的往容器中加水（容器足够高），物块所受浮力F与容器中液面的深度h关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】如图，慢慢的往容器中加水，在水面到达木块前，木块受到的浮力为0，水面没过弹簧后，木块开始浸入水中，木块受到的浮力随水面的升高而增大，此时弹簧受到的压力逐渐减小，弹簧伸长；当弹力等于木块的重力与浮力的合力时，弹簧恢复原长；继续加水，木块浸入水中的体积增大，所受浮力继续增大，当木块全部浸没时，浮力最大，此时木块受到的浮力，重力，弹簧的拉力为平衡力，继续加水，浮力不在变化；故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2. 在弹簧测力计下挂一个正方体，让从盛有水的容器上方离水面某一高度处匀速下降，进入水中，直到全部浸没。如图给出的是这个过程中弹簧测力计的示数F与下降的高度h变化的实验图象，则下列说法不正确的是（　　）（取） A．受到的重力为 B．的体积为 C．受到的最大浮力为 D．的密度为 【答案】D 【详解】A．由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体在空气中，根据二力平衡条件可知G=F示1=12N，故A正确，不符合题意； BC．由图像可知，当h=7cm时，弹簧测力计示数为4N，保持不变，此时正方体已经浸没在水中，正方体受到的浮力F浮=G-F示2=12N-4N=8N，正方体的体积，故BC正确，不符合题意； D．正方体的密度，故D错误，符合题意。 故选D。 3. 如图甲所示，江南小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块，使其缓慢匀速下降，并将其浸入平静的游泳池水中，弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示，忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（　　） A．金属块所受重力大小为26N B．金属块的密度为2.3×103kg/m3 C．金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26N D．金属块恰好完全浸没时，金属块下底面距离水面50cm 【答案】B 【详解】A．由图可知，入水前弹簧测力计的示数为46N，则金属块所受重力大小为46N，故A错误； BC．由图可知，入水前弹簧测力计的示数为46N，完全浸没后弹簧测力计的示数为26N，则金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为，完全浸没时，金属块的体积等于排开水的体积，由可知，金属块的体积为 由知，金属块的质量为，金属块的密度为，故B正确，C错误； D．由图可知，金属块恰好完全浸没时，金属块下底面距离水面，故D错误。 故选B。 4．“彩球温度计”是一种现代居家饰品，其结构模型如图所示。该“彩球温度计”是由体积相同(保持恒定)但质量不同的小球（小球上标有不同的温度）和密度随温度的升高而减小的液体组成。 （1）善于观察的小甬发现，冬季时四个小球都不沉底。大寒那天气温骤降，则液体对容器底部的压强___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）今年夏季某天，四个小球处于如图所示位置，小甬观察到小球C恰好下沉，说明当时环境温度在___________（选填“升高”或“降低”）。此时B小球受到的浮力FB浮与D小球受到的浮力FD浮的大小关系为FB浮___________FD浮（选填“>”、“=”或“<”）。 【答案】(1)不变 (2) 升高 = 【详解】（1）大寒那天气温骤降， 则液体密度增大，因此四个小球仍然不沉底。容器上下粗细一致，则液体对容器底部的压力等于液体重力和小球重力之和，因此容器底部受到液体的压力不变。根据公式可知，液体对容器底部的压强不变。 （2）[1]小甬观察到小球C恰好下沉， 说明液体密度减小了，根据“密度随温度的升高而减小”可知，当时环境温度升高。 [2]小球B和D的体积相同，则二者排开液体的体积相同，根据阿基米德原理可知，所受浮力相等，即。 5．根据生活常识，小宁对影响浮力大小的因素做出了猜想： 常识 猜想 常识一：木头浮在水面，铁钉沉在水底 猜想一：浮力大小可能与物体的密度有关 常识二：鸡蛋在清水中下沉，在浓盐水中上浮 猜想二:_________ 常识三：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻 猜想三：浮力大小可能与物体排开水的体积有关 （1）根据常识二，请你提出猜想：____________________________________。 （2）为了验证上述猜想，小宁同学用装有沙子的密封玻璃瓶做了如下实验（实验步骤如图所示）： ①依据_________三组实验，可以得出浮力的大小跟物体排开水的体积有关。 ②为验证猜想一，小宁同学将瓶子中的沙子倒掉一部分以减小物体密度，接着重复步骤D进行实验，发现测力计示数为1.7N。于是他根据求出浮力，从而确认浮力大小与物体的密度有关。请判断小宁的做法是否正确并说明理由_______________________________________。 【答案】(1)浮力大小可能与液体的密度有关 (2) A、B、C 不正确，没有控制物体排开液体体积相同 【详解】（1）根据常识二，鸡蛋在清水中下沉，在浓盐水中上浮，可以提出猜想：浮力大小可能与液体的密度有关。 （2）[1]依据A、B、C三组实验可知，物体排开液体的体积不同，所受的浮力也不同，因此可以得出浮力的大小跟物体排开水的体积有关。 [2]小宁的做法不正确，因为他在验证猜想一时，不仅改变了物体的密度（倒掉一部分沙子），同时也改变了物体的重力。根据阿基米德原理，浮力大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关，而与物体的密度无关。因此小宁的实验设计未能控制变量，导致结论不可靠，正确的做法应保持排开水的体积不变，仅改变物体的密度。 🌟思维挑战 1．如图是小融测量液体密度的实验装置。 （1）调好天平后，小融利用石块测量未知液体的密度（石块不吸水，密度为3g/cm3）。 ①将石块放在天平的左盘，向右盘中加减砝码并移动游码后，天平再次平衡，平衡时右盘砝码和游码如图甲所示，石块的质量为_______ g； ②如图乙所示，将石块轻轻放入装有适量液体的烧杯中，再用天平称量，在液面处标记H； ③将石块取出，添加该液体至标记H处，用天平测得质量为，如图丙所示；则该液体的密度为__________ kg/m3。石块取出时会沾有液体，这会使所测液体密度________ （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （2）小融还想用台秤、烧杯和一圆柱体测量未知液体的密度ρ，测量步骤如图丁所示（已知水的密度为ρ水）； ①将圆柱体的一半没入水中，记下台秤的示数为m1； ②将圆柱体全部没入水中，记下台秤的示数为； ③将圆柱体从水中取出，擦干后全部没入与水等质量的未知液体中，记下台秤的示数m3；则圆柱体的体积为____________________ ，在未知液体中受到的浮力为_________________ ，未知液体的密度ρ＝____________________ （均用m1，，m3表示）。 【答案】(1) 27 2×103 无影响 (2) 【详解】（1）①由图甲可知，石块的质量 ③因为添加该液体至标记H处，所以添加的液体体积与石块的体积相等，所以 由①②可得适量液体和烧杯总质量 再由③可得添加至标记至H的液体质量 该液体的密度 取出石块时石块上沾有液体，但将石块取出，再添加该液体至标记H处，不影响添加的液体的质量的测量，所以液体的密度测量准确，即对液体密度测量值无影响。 （2）根据增加的浮力等于增加的压力，由①②步骤得，圆柱体从一半浸没在水中到全部浸没在水中，浮力增加量 排开水的体积增加量 圆柱体的体积 圆柱体从一半浸入水中到全部浸没在水中，台秤示数增加量 所以圆柱体未浸入前，容器中水与容器的总质量为 所以未知液体与容器的总质量 将圆柱体全部浸入与水等质量的未知液体中，台秤示数增加量 此时圆柱体全部浸没在未知液体中受到的浮力等于增加的压力 未知液体的密度。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $