第3節(jié)水的浮力2浮沉條件與應用(學生版+解析)

第3節(jié)水的浮力2浮沉條件與應用目標導航目標導航課程標準課標解讀1.能用力和運動關系推導出物體在液體中浮沉條件。

2.會用物體的浮沉條件解釋有關現(xiàn)象和解決簡單的實際問題。應用物體的浮沉條件辨別物體的浮沉或者利用浮沉條件求解浮力或其他力大小，常見題型為填空題、選擇題、計算題等，難度較大。知識精講知識精講知識點01物體浮沉的條件1.放在水中的物體會出現(xiàn)五種情形：。2.受力分析物體全部浸人液體中時，受到兩個力，一個是重力G,方向豎直向下；另一個是浮力F，方向豎直向上，這兩個力的大小關系決定了物體的浮沉情況3.物體的浮沉條件及物體密度與液體密度的關系上浮下沉漂浮懸浮沉底F浮＋N＝Gρ液＞ρ物ρ液＜ρ物ρ液＞ρ物V排＜V物ρ液＝ρ物V排＝V物ρ液＜ρ物處于動態(tài)(運動狀態(tài)不斷改變)，受力不平衡是“上浮”過程的最終狀態(tài)可以停留在液體的任何深度處是“下沉”過程的最終狀態(tài)處于靜態(tài)，受平衡力作用物體在液體中受到的浮力和它的重力的大小關系決定了物體的浮沉狀態(tài)，我們既可以根據(jù)受力分析判斷物體的浮沉，也可以根據(jù)物體的浮沉來判斷浮力和重力的大小關系【能力拓展】懸浮和漂浮有相似之處，也有重要區(qū)別。

相同點:懸浮和漂浮時，物體都處于平衡狀態(tài)，物體所受的浮力和重力是一對,F浮=G。不同點:懸浮時，物體浸沒在液體中，V排液=V物,根據(jù)F浮=G即ρ液gV排液=ρ物gV物可知，ρ液=ρ物；漂浮時，物體部分浸入液體中，V排液<V物，得ρ液>ρ物【即學即練1】（2019八上·新昌期中）如圖所示，同一物體浸在甲（氯化鈉不飽和溶液）中懸?。▓Da），浸在乙（硝酸鉀不飽和溶液）中漂?。▓Db）比較物體在兩種液體中所受浮力F甲和F乙的大小，及兩種液體的密度ρ甲和ρ乙的大小，可以確定的是（

）

A.F甲=F乙；ρ甲=ρ乙

B.F甲=F乙；ρ甲＜ρ乙

C.F甲＜F乙；ρ甲=ρ乙

D.F甲＞F乙；ρ甲＞ρ乙【即學即練2】（2018·金華模擬）如圖所示，將三個物體放入水中，A漂浮在水面上(部分露在水面以上)，B懸浮在水中，C沉至容器底(對容器底有壓力)。已知A、B質量相等，B、C體積相等。則下列說法正確的是（

）

A.C的體積大于A的體積

B.A所受浮力大于C所受浮力

C.B所受浮力大于C所受浮力

D.三物體所受浮力相等知識點02物體浮沉條件的應用1.密度計

密度計是測量液體密度的工具。它是一根上部標有刻度，形狀特殊的玻璃管，管下部的玻璃泡內(nèi)裝入小鉛丸或汞，用它測液體密度時，它始終處于狀態(tài)，所受的浮力總是等于它受到的重力。用同一支密度計測量不同液體密度時，由于重力相同，所以密度計所受浮力相同。根據(jù)F=ρgV可知，F(xiàn)相同，ρ不同，V不同，密度計浸入液體中的深度不同，液體密度越大，V越小，浸人液體中的深度越小，故密度計的刻度值“”。密度計上的數(shù)值表示待測液體密度是水密度的倍數(shù)。如“1.8”表示該液體的密度是1.8x103千克/米3。

2.輪船

采用“空心”的方法來增大排開水的體積，從而增大所受浮力使其漂浮在水面上。

3.潛艇

潛艇是通過改變來實現(xiàn)上浮和下沉的。

當水艙充滿水時，潛艇受到的重力大于浮力，潛艇下沉；當用壓縮空氣將水艙里的水排出一部分，潛艇受到的重力小于浮力時，潛艇上??；當水艙里留有適量的水，潛艇受到的重力等于浮力時,潛艇就會停留在水面下任何深度的地方。

4.熱氣球和氣艇

熱氣球和氣艇是飄在空中的，內(nèi)部所充氣體密度必須小于空氣密度。充氣時體積增大，排開空氣的重力增大，浮力也增大。當浮力增大到大于重力時，氣球或飛艇就上升；反之就下降。另外，有一種熱氣球是通過加熱方式使球內(nèi)氣體受熱膨脹達到減小氣體密度的目的，當熱氣球受到的空氣浮力大于重力時，熱氣球就會上升?！灸芰ν卣埂棵芏扔嫞寒斆芏扔嫹湃朊芏葹棣训囊后w時，

受到的浮力等于重力，即：F浮=G；液體密度與排開液體體積成反比，所以密度與浸沒深度也不成正比，刻度不均勻浮力秤：當浮力秤中放入質量為m的物體時，

浮力秤增加的浮力等于物體的重力，即：△F浮=G；

ρ水g△V排=mg；ρ水S△h=m；即：；

因此水面升高的高度即刻度，與物體的質量成正比，那么浮力秤的刻度是均勻的【即學即練3】（2018·浙江模擬）如圖所示，一船在某海水域作業(yè)時，將裝滿金屬工具的大鐵箱用繩子懸放入水。第一次放，因水太深，鐵箱沒觸碰到水底，此時船的吃水線在W處；換個地方第二次再放，鐵箱才接觸到水底，最后松繩將箱完全釋放。下列說法正確的是（

）A.當鐵箱在船上時，吃水線應在W下方B.第二次放鐵箱時，吃水線在W的上方

C.若鐵箱始終在船上，行駛到海水密度更大的水域，則吃水線會慢慢往上移動D.假設突然地球引力減為一半，則吃水線仍在原處【即學即練4】（2017八上·越城期中）小明自制土密度計并測定鹽水的密度。實驗器材：刻度尺、圓柱形竹筷、細鉛絲、燒杯、水、待測鹽水。實驗步驟：①在竹筷的一端纏上適量細鉛絲，制成土密度計；②用刻度尺測出竹筷的長度L；③把土密度計放入盛水的燒杯中，靜止后用刻度尺測出液面上竹筷的長度h1（如圖所示）；④把土密度計放入盛鹽水的燒杯中，靜止后用刻度尺測出液面上竹筷的長度h2。請將上面實驗步驟補充完整并回答下列問題:（1）竹筷一端纏上鉛絲，是為了________。（2）被測液體的密度越大時，密度計排開液體的體積________（選填“越小”、“越大”或“不變”，下同），所受液體的浮力________。（3）被測鹽水的密度表達式：ρ鹽水=________（請用符號表示，不計鉛絲體積）。（4）小明計算得出鹽水的密度為1.05g/cm3，已知燒杯中鹽水的體積為400cm3，鹽的密度為2.6g/cm3，則鹽水中含鹽________g（鹽放入水中溶解后，鹽和水的總體積不變,ρ水=1.0g/cm3）。能力拓展能力拓展考法01誤認為只要是潛水艇都是改變自身重力影響上浮與下沉當潛艇浸沒時液體密度改變，浮力改變，此時瞬間潛艇的重力不發(fā)生改變

【典例1】（2019八上·義烏期中）海中斷崖是指海水上層密度大，下層密度小形成的密度躍層。潛艇在水下航行到海中斷崖，會急劇掉向海底，發(fā)生“掉深”事故，以下分析正確的是（

）A.潛艇遭遇“海中斷崖”前后所受的浮力不變

B.向潛艇中的水柜充氣可以增大潸艇受到的浮力

C.向潛艇中的水柜充氣可以減小潛艇的重力

D.下沉中的潛艇浮力大于重力，就可以馬上上浮考法02誤認為物體浸沒時與重力相等時處于懸浮，向上或向下依然處于靜止氣球向上或向下移動少許距離，壓強受到改變，體積也發(fā)生改變，浮力與重力不再平衡。

【典例2】一個充氣的氣球下面掛一個金屬塊，把它們放入水中某處恰能靜止，如圖所示．如果把金屬塊及氣球的位置輕輕向上移一些，則金屬塊和氣球（

）A.仍能靜止

B.向下運動

C.向上運動

D.上下晃動分層提分分層提分題組A基礎過關練1.（2020八上·杭州月考）如圖所示是某大橋的橋墩，它在水中受到的浮力是（

）A.0N

B.105N

C.104N

D.1.4x104N2.（2020八上·嘉興期末）如圖所示，質量為30kg的小孩趴在游泳圈上，假設人體平均密度和水密度相近,則游泳圈受到的浮力大小最接近于（

）A.3000N

B.300N

C.30N

D.3N3.[2018·玉林]如圖所示，若“玉林號”導彈護衛(wèi)艦從大海駛入珠江，下列分析正確的是()A．浮力變小，艦體上浮一些B．浮力變大，艦體下沉一些C．浮力不變，艦體下沉一些D．浮力不變，艦體上浮一些4.（2020八上·仙居期末）如圖所示體積相同的鋁球、銅塊和木塊浸在液體中，下列說法中，正確的是(

)A.鋁球受到浮力最小B.木塊受到浮力最小C.銅塊受到浮力最小D.它們受到浮力一樣大5.（2019八上·浙江期中）下列是對煮湯圓過程中的現(xiàn)象的解釋，錯誤的是（

）A.湯圓剛放入水中時，會沉入鍋底，是因為湯圓所受的重力大于浮力B.加熱一段時間后，湯圓所受的浮力會增大，是因為湯圓的體積增大C.湯圓煮熟后會浮起來，上浮過程中湯圓所受的浮力大于重力D.湯圓煮熟后會浮起來，湯圓漂浮在水面時所受的浮力大于重力6.（2021·嘉興）如圖所示，潛水員正潛沒在海水中，他攜帶的氣瓶可以對身上的背心進行充氣或放氣，以改變背心的體積大小來實現(xiàn)浮沉。下列對潛水員分析正確的是（

）A.向海底下潛過程中，受到海水的壓強變大

B.海水中水平游動時，受到海水的壓強變小

C.對背心進行放氣后，受到海水的浮力變大

D.對背心進行充氣后，受到海水的浮力變小7.如圖將兩個同樣形狀的長方體分別放入水平與豎直放置在盛水的容器中，則兩個長方體所受到的（

）A.上下壓強差相等，浮力不等

B.上、下壓強差不等，浮力相等

C.上下壓強差不等，浮力不等

D.上下壓強差相等，浮力相等8.（2021八下·臺州開學考）2020年5月，我國自主研制的“海斗一號”全海深自主遙控潛水器（如圖），搭乘“探索一號”科考船赴馬里亞納海溝，多次實現(xiàn)萬米深度海底下潛探測，填補了我國萬米級作業(yè)型無人潛水器的空白。潛水器自帶配重，從科考船放下后快速下潛到萬米深處，完成作業(yè)后拋掉配重，自主上浮。下列說法錯誤的是（

）A.潛水器浸沒在海水里下潛的過程中，受到海水壓強逐漸增大

B.潛水器浸沒在海水里下潛的過程中，所受浮力逐漸減小

C.潛水器拋掉配重上浮的過程中，所受浮力大于重力

D.潛水器靜止于海面上時，所受浮力等于重力9.（2021九下·紹興月考）某科學興趣小組制作的潛水艇模型如圖．通過膠管A從燒瓶中吸氣或向燒瓶中吹氣,就可使燒瓶下沉、上浮或懸?。敓刻幱谌鐖D所示的懸浮狀態(tài)時,若從A管吸氣,燒瓶將會（

）A.上浮,它受到的浮力增大B.下沉,它受到的浮力不變

C.下沉,它受到的浮力變小D.上浮,它受到的浮力不變10.（2021·浙江模擬）兩個容器完全相同，分別盛有甲、乙兩種液體，兩個完全相同的小球分別靜止在液體中，所處位置如上圖所示且兩液面相平．下列關于兩種液體對容器底部的壓強P甲、P乙以及兩個小球受到的浮力F甲、F乙的大小比較中，正確的是（

）A.P甲＞P乙

F甲＞F乙B.P甲＞P乙F甲=F乙C.P甲=P乙

F甲＞F乙D.P甲＜P乙

F甲＜F乙11.（2021九下·臺州月考）半潛船可用來運輸超大型貨物，空載時漂浮于海面（如圖甲）；裝載時需向船體水艙注水，船體重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下（如圖乙）；待貨物被拖到甲板上方時，排出水艙中的水，船體重力減小，甲板上浮至海面，完成貨物裝載（如圖丙）。以下圖像能正確表示同一艘半潛船從圖甲到圖丙受到的浮力變化的是（

）A.

B.

C.

D.12.（2021九下·西湖開學考）將體積相同、材料不同的A、B兩個實心小球，分別輕輕放入甲、乙兩個相同的裝滿水的燒杯中，兩球靜止時，A球沉底，B球漂浮，如圖所示，則下列說法正確的是(

)A.兩個小球的質量關系mA=mBB.兩個小球所受浮力關系是FA=FB

C.水對兩個燒杯底部壓強的關系是p甲＜p乙D.兩個燒杯對桌面的壓力關系是F甲＞F乙13.（2020·衢州）2020年4月23日，“雪龍”號考察船圓滿完成歷時198天的南極考察任務，返回上海碼頭落錨。在鐵鏈拉著鐵錨緩慢放入水中時，經(jīng)歷了如圖所示三種情況：圖甲中鐵錨部分浸入水中；圖乙中鐵錨完全浸沒水中但未觸底；圖丙中鐵錨沉底。三種情況下船身受到的浮力大小分別為F甲、F乙、F丙，它們的大小關系正確的是（

）A.F甲=F乙=F丙

B.F甲>F乙=F丙

C.F甲>F乙>F丙

D.F甲<F乙<F丙

14.在一支鉛筆下端粘上一塊橡皮泥，把它分別置于甲、乙、丙三種不同的液體中，鉛筆靜止時的情形如圖所示，則鉛筆分別在三種液體中受到的浮力F的大小和三種液體的密度ρ之間關系正確的是(

)A.F甲<F乙<F丙，ρ甲<ρ乙<ρ丙

B.F甲>F乙>F丙，ρ甲>ρ乙>ρ丙

C.F甲＝F乙＝F丙，ρ甲<ρ乙<ρ丙

D.F甲＝F乙＝F丙，ρ甲>ρ乙>ρ丙15.[2019八上·海曙期末]如圖所示：三個相同的容器內(nèi)水面高度相同，甲容器內(nèi)只有水，乙容器內(nèi)有木塊漂浮在水面上，丙容器中懸浮著一個小球。下面說法正確的是（

）A.三個容器對水平桌面的壓力不相等

B.三個容器中，丙容器對水平桌面的壓力最大

C.如果向乙容器中加入鹽水，最終木塊受到的浮力不變

D.如果向丙容器中加入酒精，最終小球受到的浮力不變題組B能力提升練1.（2019·東陽模擬）如圖甲所示，燒杯里盛有6℃的水，小球恰好處于水面下。水的密度隨溫度的變化如乙所示?，F(xiàn)在燒杯四周放上大量的冰塊，在燒杯內(nèi)水溫下降到0℃的過程中，若小球的體積始終不變，則小球所受浮力大小的變化情況是（

）A.先不變，后變小

B.先不變，后變大

C.先變大，后變小，沉底后不變

D.先變大，后變小，4℃時最大

2、（2021·紹興）如圖所示,已知雞蛋的質量為55克,體積為50立方厘米。將雞蛋放在盛有清水的玻璃杯里,雞蛋沉入杯底(圖甲);逐漸將食鹽溶解在水中,雞蛋恰好懸浮(圖乙);繼續(xù)溶解食鹽,最終雞蛋漂浮(圖丙)。下列說法正確的是（

）

A.圖甲中雞蛋所受浮力為0.55牛

B.圖乙中鹽水的密度是1.1×103千克/米3

C.圖丙中雞蛋所受浮力大于雞蛋自身重力

D.圖中三種狀態(tài)下浮力的大小關系是F甲<F乙<F丙3.（2020八上·臺州月考）面積很大的水池，水面上浮著一邊長為a、質量為m的正方體均勻木塊，開始時木塊靜止，如圖甲。現(xiàn)用力F將木塊勻速下壓，運動時，F(xiàn)隨深度H變化如圖乙，則下列正確的是（

）A.正方體木塊的密度為水密度的

B.在木塊勻速下沉過程中，下底面受到壓強減小，F(xiàn)最大值是

C.木塊上下表面受到水的壓強差隨著木塊下壓逐漸增大

D.水池底部受到水的壓強隨著木塊下壓始終在增大4.（2020八上·余杭月考）有甲、乙兩個溢水杯，甲溢水杯盛滿酒精，乙溢水杯盛滿某種液體，將一個不吸水的小球輕輕放入甲溢水杯中，小球浸沒在酒精中，溢出酒精的質量是80g；將小球從甲溢水杯中取出擦干，輕輕放入乙溢水杯中，溢出液體的質量是80g，小球露出液面體積與浸入液體中體積之比為1：4。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，下列說法中正確的是(

)A.小球靜止于甲溢水杯的底部B.小球的體積是80cm3

C.液體的密度是1.0×103kg/m3D.小球的密度是0.9×103kg/m35.（2019八上·江山期中）小科在一根一端密封的空心玻璃管下端繞上一段細鐵絲（體積忽略不計），制成一支自制密度計，用它來測量液體密度，測量過程中杯內(nèi)液體總量沒有變化。（1）當密度計在杯中漂浮時，液面高度在A處(如圖甲)。此時，密度計受到的浮力________重力(選填“<”、“=”或“>”)。（2）使用中，小科發(fā)現(xiàn)細鐵絲很容易滑落，于是他改變這段細鐵絲的形狀，并把鐵絲置于玻璃管內(nèi)，再次測量同一杯液體密度(如圖乙)，杯中液面將________(填“上升”、“下降”或“仍在A處”)。6.（2020八上·越城月考）如圖1利用一根吸管制作一個簡易密度計。（1）為了讓飲料吸管能豎直的漂浮在液體中，應在吸管的下端塞入一些銅絲作為配重，并用石蠟將吸管的下端封閉起來．若將它放入液體中后不能豎直漂浮，請?zhí)岢龈倪M做法________。（2）這根吸管豎直漂浮在不同液體中時，液體的密度越大，它露出液面部分的長度越長，受到的浮力大小________。（選填“變大”、“變小”或“不變”）（3）通過正確計算，在吸管上標出對應的刻度線，便制成了一個簡易的吸管密度計。如圖2三種刻度的標示，合理的是________。（4）為了使測量結果更準確，如何使簡易密度計上兩條刻度線（如0.9、1.0）之間的距離大一些？寫出一種方法__________。7.（2018·杭州）“蛟龍?zhí)枴笔俏覈着_自主設計、自主集成研制、世界上下潛最深的作業(yè)型深海載人潛水器。“蛟龍?zhí)枴斌w積約為30米3，空載時質量約為22噸，最大荷載240千克。（1）“蛟龍?zhí)枴笨蛰d漂浮在水面時受到的浮力為多大？（2）若“蛟龍?zhí)枴蹦炒螡M載時下沉是采用注水方式實現(xiàn)的，則至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103千克/米2，g取10牛/千克）8、小明在完成“動手動腦學物理”時，認識了密度計。將其放入液體中，當它豎立靜止時，與液面相交的讀數(shù)即為待測液體的密度。（1）如圖甲、乙所示，讓同一支密度計分別靜止在水和酒精中，密度計受到的浮力________（選填“變大”、“變小”或“不變”）；裝水的容器是________（選填“甲”或“乙”）。（2）小明將一支鉛筆的下端纏繞了適量銅絲，初步做成了一支密度計（如圖丙）；為了給密度計標上刻度，他進行了如下實驗：a．將其放入水中，豎立靜止后，在密度計上與水面相平處標上水的密度值1.0g/cm3；b．將其放入植物油中，用同樣的方法在密度計上標上植物油的密度值0.9g/cm3；c．像標示彈簧測力計刻度的方法一樣，他以兩刻度線間的長度表示0.1g/cm3將整個鉛筆均勻標上刻度；d．他將做好的密度計放入酒精中進行檢驗，發(fā)現(xiàn)液面明顯不在0.8g/cm3刻度處。①如丙圖所示，小明制作的密度計，你認為刻度0.9應該在________點（選填“p”或“q”）。②在實驗步驟c中，小明這樣均勻標示刻度不正確的原因是________；9.將一個邊長為0．1m的實心正方體，緩慢放入盛滿水的燒杯內(nèi)，待其靜止時，從燒杯中溢出0.6kg的水。(g取10N／kg，水的密度ρ水=l.0×l03kg／m3)（1）求正方體受到的浮力；（2）通過計算判斷正方體在水中靜止時是漂浮、懸浮、還是沉底?（3）求正方體的密度。10.（2020八上·杭州月考）科技小組利用學到的浮力知識制作一個浮力秤。他們找來一個空飲料瓶，剪掉瓶底，旋緊瓶蓋，在瓶蓋處系一塊質量適當?shù)男∈瘔K，然后將其倒置在水里，如圖所示．已知該飲料瓶圓柱狀部分的橫截面積為50cm2，總重為0.6N。當使瓶中不放被測物體時，水面所對位置為零刻度，再利用適當?shù)姆椒ㄍ瓿煽潭取Ｊ褂脮r，只要把被測物體放入瓶中，從水面所對的刻度就可以直接讀出被測物體的質量。（1）裝置中小石塊的作用是________。（2）飲料瓶中放上200克物體后，200克刻度線與零刻度線的距離是多少？題組C培優(yōu)拔尖練1.（2019八上·紹興期末）小明同學在探究影響浮力大小的因素時，做了如圖所示的實驗。請你根據(jù)小明的實驗探究回答下列問題。（g取10N/kg）（1）在C與E兩圖中，保持了排開液體的體積不變，研究浮力與________的關系；根據(jù)A與E兩圖所標的實驗數(shù)據(jù)，可知物體浸沒在鹽水中所受的浮力為________N。（2）小明對ABCD四個步驟進行了觀察研究，發(fā)現(xiàn)浮力的大小有時與深度有關，有時與深度又無關。對此正確的解釋是浮力的大小隨著排開水的體積的增大而________，當物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同，浮力的大小與深度無關。（3）在小明實驗的基礎上，根據(jù)有關實驗數(shù)據(jù)，可以計算出鹽水的密度為________kg/m3。2.（2019·杭州）如圖所示,將密度為0.6克/厘米3、高度為10厘米、底面積為20厘米2的圓柱體放入底面積為50厘米2的容器中,并向容器內(nèi)加水(g取10牛/千克)（1）當水加到2厘米時,求圓柱體對容器底的壓力大?。?）繼續(xù)向容器中加水,當圓柱體對容器底壓力為0時,求圓柱體在液面上方和下方的長度之比3.（2017·湖州）取一根內(nèi)部橫截面積為1平方厘米的直筒形塑料管，在底部扎上橡皮膜后，稱得質量為2克．向管內(nèi)倒入10克液體，再將它放入水中．放手后，觀察到橡皮膜恰好變平，如圖所示．請回答：（1）氣管內(nèi)液體的密度________（選填”大于“”等于“或”小于“）水的密度．（2）水對塑料管底部橡皮膜產(chǎn)生的壓強大?。?）裝有液體的塑料管受到的浮力大?。?.科技小組的同學想利用學到的浮力知識制浮力秤。他們找來一個瓶身為柱狀體的空飲料瓶，剪掉瓶底，旋緊瓶蓋，在瓶蓋系一塊質量適當?shù)氖瘔K，此浮力秤的總質量為20克，然后將浮力秤倒置在水桶里，使用時，只要把被測物體投入瓶中，從水面所對的刻度就可以直接讀出被測物體的質量。經(jīng)測量，該飲料瓶圓柱狀部分的橫截面積為20厘米2(忽略塑料瓶厚度)，當浮力秤中不放被測物體時，水面所對位置為零刻度，如圖所示。（1）如圖所示，浮力秤靜止時，浮力秤所受的浮力________(選填“大于”、“等于”或“小于”)其所受的重力。（2）空載時浮力秤所受的浮力是多少?（3）如果浮力秤柱狀體的最大刻度是4厘米，那么浮力秤所測的最大質量是多少克?（4）這種浮力秤的刻度是均勻的嗎?________。5.（2019八上·義烏月考）曹沖稱象”是家喻戶曉的典故。某校興趣小組模仿這一現(xiàn)象，制作了一把“浮力秤”。將厚底直筒形狀的玻璃杯浸入水中，如下圖所示。已知玻璃杯的質量為200g，底面積為40cm2，高度為20cm（水的密度ρ水＝1×103kg/m3）求：（1）將杯子開口向上豎直放入水中時（注：水未進入杯內(nèi)），杯子受到的浮力。（2）此時杯子浸入水中的深度（即為該浮力秤的零刻度位置）。（3）此浮力秤一次能測量的最大質量是多少？6.[2018·安順]如圖所示，已知重為10N的長方體木塊靜止在水面上，浸入在水中的體積占木塊總體積的eq\f(4,5)(g取10N/kg)。(1)求木塊所受到的浮力大小。(2)若木塊下表面所處的深度為0.2m，求木塊下表面受到水的壓強。(3)若要將木塊全部浸沒水中，求至少需要施加多大的壓力。7.（2019·溫州）氣體的密度與壓強有關。為測量實驗室內(nèi)空氣的密度，小明在實驗室按如圖所示步驟進行實驗：①如圖甲，將一打足氣的足球，放入裝滿水的容器中，測得溢出水的體積為426毫升。②如圖乙，將500毫升裝滿水的量筒倒置于水槽中，用氣針和乳膠管將足球中的氣體慢慢排入該量筒，同時調(diào)整量筒的位置，當量筒內(nèi)外水面都與500毫升刻度線相平時，停止排氣。共排氣10次。③如圖丙，拔除氣針和乳膠管，把排氣后的足球放入裝滿水的容器中，測得溢出水的體積為420毫升。（1）圖乙中，當量筒內(nèi)外水面都與500毫升刻度線相平時停止排氣，其目的是________。（2）根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，計算實驗室中空氣的密度。8.（2020八上·臺州月考）如圖是小明設計的“空氣浮力演示器”：將一空心金屬球掛在彈簧測力計上并保持靜止，用氣泵往玻璃容器內(nèi)緩慢壓入空氣，可根據(jù)現(xiàn)象證明空氣浮力的存在。已知金屬球重5牛，體積為5×10﹣3米3。（細線的重力忽略不計）（1）用氣泵向裝置玻璃容器內(nèi)壓入空氣，觀察到什么現(xiàn)象可以說明金屬球受到空氣浮力的作用？________。（2）制作該演示器中的空心金屬球，用了體積為5×10﹣5米3的金屬材料，求該金屬材料的密度。（3）小明想通過最小刻度為0.1牛的彈簧測力計反映空氣浮力大小的變化。壓入空氣前，容器內(nèi)原有的空氣密度為1.2千克/米3，現(xiàn)通過氣泵向玻璃容器內(nèi)壓入空氣，使容器內(nèi)空氣密度增大到3.0千克/米3，能否使演示器中的彈簧測力計示數(shù)變化值大于0.1牛，請通過計算說明。第3節(jié)水的浮力2浮沉條件與應用目標導航目標導航課程標準課標解讀1.能用力和運動關系推導出物體在液體中浮沉條件。

2.會用物體的浮沉條件解釋有關現(xiàn)象和解決簡單的實際問題。應用物體的浮沉條件辨別物體的浮沉或者利用浮沉條件求解浮力或其他力大小，常見題型為填空題、選擇題、計算題等，難度較大。知識精講知識精講知識點01物體浮沉的條件1.放在水中的物體會出現(xiàn)五種情形：漂浮、沉底、下沉、上浮、懸浮。2.受力分析物體全部浸人液體中時，受到兩個力，一個是重力G,方向豎直向下；另一個是浮力F，方向豎直向上，這兩個力的大小關系決定了物體的浮沉情況3.物體的浮沉條件及物體密度與液體密度的關系上浮下沉漂浮懸浮沉底F浮＞GF?。糋F?。紾F浮＝GF?。玁＝Gρ液＞ρ物ρ液＜ρ物ρ液＞ρ物V排＜V物ρ液＝ρ物V排＝V物ρ液＜ρ物處于動態(tài)(運動狀態(tài)不斷改變)，受力不平衡是“上浮”過程的最終狀態(tài)可以停留在液體的任何深度處是“下沉”過程的最終狀態(tài)處于靜態(tài)，受平衡力作用物體在液體中受到的浮力和它的重力的大小關系決定了物體的浮沉狀態(tài)，我們既可以根據(jù)受力分析判斷物體的浮沉，也可以根據(jù)物體的浮沉來判斷浮力和重力的大小關系【能力拓展】懸浮和漂浮有相似之處，也有重要區(qū)別。

相同點:懸浮和漂浮時，物體都處于平衡狀態(tài)，物體所受的浮力和重力是一對平衡力,F浮=G。不同點:懸浮時，物體浸沒在液體中，V排液=V物,根據(jù)F浮=G即ρ液gV排液=ρ物gV物可知，ρ液=ρ物；漂浮時，物體部分浸入液體中，V排液<V物，得ρ液>ρ物【即學即練1】（2019八上·新昌期中）如圖所示，同一物體浸在甲（氯化鈉不飽和溶液）中懸?。▓Da），浸在乙（硝酸鉀不飽和溶液）中漂?。▓Db）比較物體在兩種液體中所受浮力F甲和F乙的大小，及兩種液體的密度ρ甲和ρ乙的大小，可以確定的是（

）

A.F甲=F乙；ρ甲=ρ乙

B.F甲=F乙；ρ甲＜ρ乙

C.F甲＜F乙；ρ甲=ρ乙

D.F甲＞F乙；ρ甲＞ρ乙【答案】B【解析】公式F=ρ液V排g，探究物體所受浮力與溶液的關系。

同一物質在兩溶液中，由于浸入液體體積的不同，而木塊的所受浮力相等，所以可以得知溶液的密度不同，浸入液體體積越大，說明溶液密度越小。同一物體懸浮和漂浮在液體中時處于平衡狀態(tài)，因此有F甲═G，F(xiàn)乙═G，也就是F甲═F乙，又根據(jù)F=ρ液gV排，V甲＞V乙，所以ρ甲＜ρ乙。

【即學即練2】（2018·金華模擬）如圖所示，將三個物體放入水中，A漂浮在水面上(部分露在水面以上)，B懸浮在水中，C沉至容器底(對容器底有壓力)。已知A、B質量相等，B、C體積相等。則下列說法正確的是（

）

A.C的體積大于A的體積

B.A所受浮力大于C所受浮力

C.B所受浮力大于C所受浮力

D.三物體所受浮力相等【答案】D【解析】浮力指物體在流體（包括液體和氣體）中，各表面受流體（液體和氣體）壓力的差（合力）。公元前245年，阿基米德發(fā)現(xiàn)了浮力原理。浮力的定義式為F浮=G排(即物體浮力等于物體下沉時排開液體的重力)，計算可用它推導出公式F浮=ρ液gV排（ρ液：液體密度，單位千克/立方米；g：重力與質量的比值g=9.8N/kg在粗略計算時，g可以取10N/kg，單位牛頓；V排：排開液體的體積，單位立方米）。液體的浮力也適用于氣體.由圖可知：A漂浮，重力等于浮力；B懸浮，重力等于浮力；C沉底且對容器底部有壓力，說明重力大于浮力；

A、AB的質量相等，所以重力相等，而AB受到的浮力都等于浮力，說明AB的浮力相等；而由阿基米德原理可知物體受到的浮力等于物體排開液體的重力，則AB排開液體體積相同；BC體積相等且都浸沒在水中，ABC排開液體體積相同，而A只是部分浸沒，所以A的體積大于C的體積；故A錯誤；

B、AC的浮力相同；故B錯誤；

C、BC排開的液體體積相同，則浮力也相等；故C錯誤；

D、ABC排開的液體體積相等，所以浮力相等；故D正確；

知識點02物體浮沉條件的應用1.密度計

密度計是測量液體密度的工具。它是一根上部標有刻度，形狀特殊的玻璃管，管下部的玻璃泡內(nèi)裝入小鉛丸或汞，用它測液體密度時，它始終處于漂浮狀態(tài)，所受的浮力總是等于它受到的重力。用同一支密度計測量不同液體密度時，由于重力相同，所以密度計所受浮力相同。根據(jù)F=ρgV可知，F(xiàn)相同，ρ不同，V不同，密度計浸入液體中的深度不同，液體密度越大，V越小，浸人液體中的深度越小，故密度計的刻度值“下大上小”。密度計上的數(shù)值表示待測液體密度是水密度的倍數(shù)。如“1.8”表示該液體的密度是1.8x103千克/米3。

2.輪船

采用“空心”的方法來增大排開水的體積，從而增大所受浮力使其漂浮在水面上。

3.潛艇

潛艇是通過改變自身的重力來實現(xiàn)上浮和下沉的。

當水艙充滿水時，潛艇受到的重力大于浮力，潛艇下沉；當用壓縮空氣將水艙里的水排出一部分，潛艇受到的重力小于浮力時，潛艇上?。划斔摾锪粲羞m量的水，潛艇受到的重力等于浮力時,潛艇就會停留在水面下任何深度的地方。

4.熱氣球和氣艇

熱氣球和氣艇是飄在空中的，內(nèi)部所充氣體密度必須小于空氣密度。充氣時體積增大，排開空氣的重力增大，浮力也增大。當浮力增大到大于重力時，氣球或飛艇就上升；反之就下降。另外，有一種熱氣球是通過加熱方式使球內(nèi)氣體受熱膨脹達到減小氣體密度的目的，當熱氣球受到的空氣浮力大于重力時，熱氣球就會上升。【能力拓展】密度計：當密度計放入密度為ρ的液體時，

受到的浮力等于重力，即：F浮=G；液體密度與排開液體體積成反比，所以密度與浸沒深度也不成正比，刻度不均勻浮力秤：當浮力秤中放入質量為m的物體時，

浮力秤增加的浮力等于物體的重力，即：△F浮=G；

ρ水g△V排=mg；ρ水S△h=m；即：；

因此水面升高的高度即刻度，與物體的質量成正比，那么浮力秤的刻度是均勻的【即學即練3】（2018·浙江模擬）如圖所示，一船在某海水域作業(yè)時，將裝滿金屬工具的大鐵箱用繩子懸放入水。第一次放，因水太深，鐵箱沒觸碰到水底，此時船的吃水線在W處；換個地方第二次再放，鐵箱才接觸到水底，最后松繩將箱完全釋放。下列說法正確的是（

）A.當鐵箱在船上時，吃水線應在W下方B.第二次放鐵箱時，吃水線在W的上方

C.若鐵箱始終在船上，行駛到海水密度更大的水域，則吃水線會慢慢往上移動D.假設突然地球引力減為一半，則吃水線仍在原處【答案】D【解析】浮力：浸在液體(或氣體)里的物體受到液體(或氣體)向上托的力；浮沉條件，指的是浸沒在液體中的物體，受到兩個力：豎直向下的重力和豎直向上的浮力，這兩個力的大小決定了物體在液體中的運動狀態(tài)；A、鐵箱在船上時，船的重力變大，所以船排開液體的體積增大；吃水線變深；故A錯誤；

B、第二次放鐵箱時相當于鐵箱丟棄，船的重力變小，所以排開液體的體積減小，故B錯誤；

C、當海水密度增大時，而浮力不變，船排開液體的體積減小，故吃水線向下移動；故C錯誤；

D、當?shù)厍蛞p半時，g的大小減半，而船始終漂浮，重力等于浮力；mg=液gv?排；m=?液v?排?；與g無關；故D正確；

【即學即練4】（2017八上·越城期中）小明自制土密度計并測定鹽水的密度。2實驗器材：刻度尺、圓柱形竹筷、細鉛絲、燒杯、水、待測鹽水。實驗步驟：①在竹筷的一端纏上適量細鉛絲，制成土密度計；②用刻度尺測出竹筷的長度L；③把土密度計放入盛水的燒杯中，靜止后用刻度尺測出液面上竹筷的長度h1（如圖所示）；④把土密度計放入盛鹽水的燒杯中，靜止后用刻度尺測出液面上竹筷的長度h2。請將上面實驗步驟補充完整并回答下列問題:（1）竹筷一端纏上鉛絲，是為了________。（2）被測液體的密度越大時，密度計排開液體的體積________（選填“越小”、“越大”或“不變”，下同），所受液體的浮力________。（3）被測鹽水的密度表達式：ρ鹽水=________（請用符號表示，不計鉛絲體積）。（4）小明計算得出鹽水的密度為1.05g/cm3，已知燒杯中鹽水的體積為400cm3，鹽的密度為2.6g/cm3，則鹽水中含鹽________g（鹽放入水中溶解后，鹽和水的總體積不變,ρ水=1.0g/cm3）?！敬鸢浮浚?）使密度計直立（豎直漂?。┰谝后w中

（2）越??；不變

（3）ρ水（L-h1）/（L-h2）

（4）20克【解析】將水的密度作為已知條件，根據(jù)密度計的原理：漂浮時，浮力與重力相等，列出浮力表達式F浮=ρ液gV排，通過公式變形可寫出鹽水的密度式。由已知鹽和水的總體積不變，意思不考慮鹽的體積，所以水的體積為400mL，可通過計算出水的質量，由鹽水總質量減去水的質量得到鹽的質量?！窘獯稹浚?）鉛絲的密度比較大，在液體中能夠浸沒，并且密度計重心偏低越穩(wěn)定，使密度計能夠豎直漂浮在液體中；（2）根據(jù)沉浮條件，密度計在液體中處于漂浮狀態(tài)，浮力與重力相等，因此密度計在水中與鹽水中所受的浮力相等，由公式：F浮=ρ液gV排，當液體密度越大時，V排會越小。（3）在水中時：F浮=ρ水gV排1=ρ水gS(L-h1)；在鹽水中時F浮=ρ鹽水gV排2=ρ鹽水gS(L-h2)，由水中和鹽水中的浮力相等可得：ρ水gS(L-h1)=ρ鹽水gS(L-h2)，得ρ鹽水=

；（4）由公式m=ρVs可得，m鹽水=1.05g/cm3×400cm3=420g，m水=1.0g/cm3×400cm3=400g，m鹽=420g-400g=20g。能力拓展能力拓展考法01誤認為只要是潛水艇都是改變自身重力影響上浮與下沉當潛艇浸沒時液體密度改變，浮力改變，此時瞬間潛艇的重力不發(fā)生改變

【典例1】（2019八上·義烏期中）海中斷崖是指海水上層密度大，下層密度小形成的密度躍層。潛艇在水下航行到海中斷崖，會急劇掉向海底，發(fā)生“掉深”事故，以下分析正確的是（

）A.潛艇遭遇“海中斷崖”前后所受的浮力不變

B.向潛艇中的水柜充氣可以增大潸艇受到的浮力

C.向潛艇中的水柜充氣可以減小潛艇的重力

D.下沉中的潛艇浮力大于重力，就可以馬上上浮【答案】C【解析】（1）根據(jù)公式F浮=ρ液gV排可知，當V排不變時，液體的密度越大，它受到的浮力越??；

（2）向潛艇中充氣，高壓氣體可以將水柜中的水排出，使?jié)撏У闹亓p小；

（3）當物體受到的合力與運動方向相反時，物體不會馬上停止，而是沿著原來方向做減速運動?！窘獯稹繚撏г庥觥昂Ｖ袛嘌隆鼻昂骎排不變，而海水的密度減小；根據(jù)公式F浮=ρ液gV排可知，它受到的浮力減小，故A錯誤；

向潛艇中充氣，高壓氣體可以將水柜中的水排出，使?jié)撏У闹亓p小，故B錯誤，C正確；

下沉中的潛艇浮力大于重力，不會馬上上浮，而是先向下做減速運動，當速度為0時，開始向上上浮，故D錯誤?？挤?2誤認為物體浸沒時與重力相等時處于懸浮，向上或向下依然處于靜止氣球向上或向下移動少許距離，壓強受到改變，體積也發(fā)生改變，浮力與重力不再平衡。

【典例2】一個充氣的氣球下面掛一個金屬塊，把它們放入水中某處恰能靜止，如圖所示．如果把金屬塊及氣球的位置輕輕向上移一些，則金屬塊和氣球（

）A.仍能靜止

B.向下運動

C.向上運動

D.上下晃動【答案】C【解析】一個充氣的氣球下面掛一個金屬塊，把它們放入水中某處恰能靜止，根據(jù)浮沉條件可知，這時它們受到的總浮力等于總重力；如果把金屬塊和氣球的位置輕輕向上移一些，氣球外面水的壓強就會減小，氣球就會體積變大，那么它們受到的總浮力就會增大，這時浮力大于重力，則金屬塊和氣球向上運動。分層提分分層提分題組A基礎過關練1.（2020八上·杭州月考）如圖所示是某大橋的橋墩，它在水中受到的浮力是（

）A.0N

B.105N

C.104N

D.1.4x104N【答案】A【解析】浸在液體里的物體受到的浮力，來自于液體對物體上下兩個表面的壓力差，即F浮力=F向上-F向下。橋墩下面埋在水底的泥土里，由于沒有水，因此不會受到向上的壓力，自然不會產(chǎn)生浮力，故A正確，而B、C、D錯誤。

2.（2020八上·嘉興期末）如圖所示，質量為30kg的小孩趴在游泳圈上，假設人體平均密度和水密度相近,則游泳圈受到的浮力大小最接近于（

）A.3000N

B.300N

C.30N

D.3N【答案】B【解析】質量30kg的小孩趴在游泳圈上，在水面保持漂浮，根據(jù)二力平衡的知識可知，游泳圈受到的浮力等于游泳圈和小孩的重力之和。因為游泳圈的重力可以忽略，那么浮力等于小孩的體重，即F浮=G=30kg×10N/kg=300N。3.[2018·玉林]如圖所示，若“玉林號”導彈護衛(wèi)艦從大海駛入珠江，下列分析正確的是()A．浮力變小，艦體上浮一些B．浮力變大，艦體下沉一些C．浮力不變，艦體下沉一些D．浮力不變，艦體上浮一些【答案】C【解析】當護衛(wèi)艦從大海駛入珠江后，仍然漂浮，根據(jù)漂浮條件可知受到的浮力：F?。紾，因為護衛(wèi)艦受到的重力不變，所以船受到的浮力不變；由于ρ海水＞ρ江水，根據(jù)F?。溅阉甐排g可知，排開江水的體積大于排開海水的體積，即艦體浸入水中的體積變大，艦體下沉一些4.（2020八上·仙居期末）如圖所示體積相同的鋁球、銅塊和木塊浸在液體中，下列說法中，正確的是(

)A.鋁球受到浮力最小B.木塊受到浮力最小C.銅塊受到浮力最小D.它們受到浮力一樣大【答案】D【解析】體積相同的鋁球、銅塊和木塊完全浸沒在水中時，它們排開水的體積等于自身體積，即排開水的體積相等。根據(jù)阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，它們受到的浮力一樣大，故D正確，而A、B、D錯誤5.（2019八上·浙江期中）下列是對煮湯圓過程中的現(xiàn)象的解釋，錯誤的是（

）A.湯圓剛放入水中時，會沉入鍋底，是因為湯圓所受的重力大于浮力B.加熱一段時間后，湯圓所受的浮力會增大，是因為湯圓的體積增大C.湯圓煮熟后會浮起來，上浮過程中湯圓所受的浮力大于重力D.湯圓煮熟后會浮起來，湯圓漂浮在水面時所受的浮力大于重力【答案】D【解析】（1）根據(jù)浮沉條件可知，當F浮<G時，物體下沉；（2）根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，當V排增大時，物體受到的浮力增大；（3）根據(jù)浮沉條件可知，當浮>G時，物體上??；（4）根據(jù)二力平衡分析物體漂浮時受到浮力和重力的大小關系。【解答】A.湯圓剛放入水中時，會沉入鍋底，是因為湯圓所受的重力大于浮力，故A正確不合題意；

B.加熱一段時間后，湯圓所受的浮力會增大，是因為湯圓的體積增大，故B正確不合題意；

C.湯圓煮熟后會浮起來，上浮過程中湯圓所受的浮力大于重力，故C正確不合題意；

D.湯圓煮熟后會浮起來，湯圓漂浮在水面時處于平衡狀態(tài)，即所受的浮力等于重力，故D錯誤符合題意。6.（2021·嘉興）如圖所示，潛水員正潛沒在海水中，他攜帶的氣瓶可以對身上的背心進行充氣或放氣，以改變背心的體積大小來實現(xiàn)浮沉。下列對潛水員分析正確的是（

）A.向海底下潛過程中，受到海水的壓強變大

B.海水中水平游動時，受到海水的壓強變小

C.對背心進行放氣后，受到海水的浮力變大

D.對背心進行充氣后，受到海水的浮力變小【答案】A【解析】A.向海底下潛過程中，深度變大，根據(jù)公式p=ρ液gh可知，潛水員受到海水壓強變大，故A正確；

B.海水中水平游動時，潛水員的深度不變，根據(jù)公式p=ρ液gh可知，受到海水的壓強不變，故B錯誤；

C.對背心進行放氣后，背心排開水的體積變小，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，潛水員受到海水的浮力變小，故C錯誤；

D.對背心進行充氣后，背心排開水的體積變大，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，潛水員受到海水的浮力變大，故D錯誤。

7.如圖將兩個同樣形狀的長方體分別放入水平與豎直放置在盛水的容器中，則兩個長方體所受到的（

）A.上下壓強差相等，浮力不等

B.上、下壓強差不等，浮力相等

C.上下壓強差不等，浮力不等

D.上下壓強差相等，浮力相等【答案】B【解析】（1）根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排判斷兩個物體受到浮力的大小關系；

（2）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因判斷上下兩個表面壓力差的大小關系，然后根據(jù)結合兩種狀態(tài)下物體底面積的大小比較物體上下表面受到水的壓強差。

【解答】（1）兩個長方體的形狀相同，即它們的體積相同；當它們浸沒在中時，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，它們受到水的浮力相等。

（2）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，浮力等于物體上下表面受到水的壓力差，即兩個物體上下兩個表面的壓力差△F相等。根據(jù)公式：可知，豎直放置和水平放置上下表面積不同，所以長方體物塊上下表面受到水的壓強差不相等。

故B正確，而A、C、D錯誤。

8.（2021八下·臺州開學考）2020年5月，我國自主研制的“海斗一號”全海深自主遙控潛水器（如圖），搭乘“探索一號”科考船赴馬里亞納海溝，多次實現(xiàn)萬米深度海底下潛探測，填補了我國萬米級作業(yè)型無人潛水器的空白。潛水器自帶配重，從科考船放下后快速下潛到萬米深處，完成作業(yè)后拋掉配重，自主上浮。下列說法錯誤的是（

）A.潛水器浸沒在海水里下潛的過程中，受到海水壓強逐漸增大

B.潛水器浸沒在海水里下潛的過程中，所受浮力逐漸減小

C.潛水器拋掉配重上浮的過程中，所受浮力大于重力

D.潛水器靜止于海面上時，所受浮力等于重力【答案】B【解析】A.潛水器浸沒在海水里下潛的過程中，深度不斷增大，根據(jù)液體壓強公式p=ρ液gh可知，受到海水壓強逐漸增大，故A正確不合題意；

B.潛水器浸沒在海水里下潛的過程中，它排開水的體積等于自身體積，即排開水的體積保持不變，根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它所受浮力逐漸減小，故B錯誤符合題意；

C.根據(jù)浮沉條件可知，潛水器拋掉配重上浮的過程中，所受浮力大于重力，故C正確不合題意；

D.根據(jù)二力平衡的條件可知，潛水器靜止于海面上時，所受浮力等于重力，故D正確不合題意9.（2021九下·紹興月考）某科學興趣小組制作的潛水艇模型如圖．通過膠管A從燒瓶中吸氣或向燒瓶中吹氣,就可使燒瓶下沉、上浮或懸?。敓刻幱谌鐖D所示的懸浮狀態(tài)時,若從A管吸氣,燒瓶將會（

）A.上浮,它受到的浮力增大B.下沉,它受到的浮力不變

C.下沉,它受到的浮力變小D.上浮,它受到的浮力不變【答案】B【解析】原來燒瓶在水中懸浮，那么它受到的浮力等于重力。當吸氣時，外面的水會進入燒瓶內(nèi)，從而使燒瓶的總重力大于浮力，因此燒瓶會下沉。燒瓶排開水的體積保持不變，根據(jù)阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，它受到的浮力不變，故B正確，而A、C、D錯誤。10.（2021·浙江模擬）兩個容器完全相同，分別盛有甲、乙兩種液體，兩個完全相同的小球分別靜止在液體中，所處位置如上圖所示且兩液面相平．下列關于兩種液體對容器底部的壓強P甲、P乙以及兩個小球受到的浮力F甲、F乙的大小比較中，正確的是（

）A.P甲＞P乙

F甲＞F乙B.P甲＞P乙F甲=F乙C.P甲=P乙

F甲＞F乙D.P甲＜P乙

F甲＜F乙【答案】B【解析】首先根據(jù)浮沉條件比較甲乙兩種液體的密度大小，再根據(jù)液體壓強公式p=ρ液gh比較融洽底部壓強的大小關系；

（1）小球在甲中漂浮，那么密度ρ甲>ρ；小球在乙中懸浮，那么密度ρ乙=ρ，則密度ρ甲>ρ乙。液面相平，即深度h相等，根據(jù)液體壓強公式p=ρ液gh可知，容器底部受到的壓強p甲>p乙；

（2）小球在甲中漂浮，那么浮力F甲=G；小球在乙中懸浮，那么浮力F乙=G，則浮力F甲=F乙。

故B正確，而A、C、D錯誤。11.（2021九下·臺州月考）半潛船可用來運輸超大型貨物，空載時漂浮于海面（如圖甲）；裝載時需向船體水艙注水，船體重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下（如圖乙）；待貨物被拖到甲板上方時，排出水艙中的水，船體重力減小，甲板上浮至海面，完成貨物裝載（如圖丙）。以下圖像能正確表示同一艘半潛船從圖甲到圖丙受到的浮力變化的是（

）A.

B.

C.

D.【答案】A【解析】半潛船始終在水面漂浮，它受到的浮力始終等于它的總重力。當向船體內(nèi)加水時，船體重力增大，那么它受到的浮力增大；將貨物拖到甲板上后，排出水，船體重力減小，那么它受到的浮力減小，故A正確，而B、C、D錯誤。12.（2021九下·西湖開學考）將體積相同、材料不同的A、B兩個實心小球，分別輕輕放入甲、乙兩個相同的裝滿水的燒杯中，兩球靜止時，A球沉底，B球漂浮，如圖所示，則下列說法正確的是(

)A.兩個小球的質量關系mA=mBB.兩個小球所受浮力關系是FA=FB

C.水對兩個燒杯底部壓強的關系是p甲＜p乙D.兩個燒杯對桌面的壓力關系是F甲＞F乙【答案】A.A球在水中下沉，那么ρA>ρ水；B球在水中漂浮，那么ρB<ρ水，則密度ρA>ρB。根據(jù)公式m=ρV可知，二者的體積相同，那么質量mA>mB，故A錯誤；

B.根據(jù)圖片可知，排開水的體積VA排>VB排，根據(jù)阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，受到的浮力F浮A>F浮B，故B錯誤；

C.液面相平，那么燒杯底部水的深度h相等，根據(jù)液體壓強公式p=ρ液gh可知，水對燒杯底部的壓強p甲＝p乙，故C錯誤；

D.A在水中下沉，那么浮力大于重力，即A球的重力大于它所占空間水的重力；B在水中漂浮，那么浮力等于重力，即B球的重力等于它所占空間水的重力，因此燒杯甲內(nèi)水和A球的總重力大于燒杯乙內(nèi)水和燒杯的總重力。而燒杯對桌面的壓力等于燒杯、水和球的重力之和，因此這個壓力F甲>F乙，故D正確13.（2020·衢州）2020年4月23日，“雪龍”號考察船圓滿完成歷時198天的南極考察任務，返回上海碼頭落錨。在鐵鏈拉著鐵錨緩慢放入水中時，經(jīng)歷了如圖所示三種情況：圖甲中鐵錨部分浸入水中；圖乙中鐵錨完全浸沒水中但未觸底；圖丙中鐵錨沉底。三種情況下船身受到的浮力大小分別為F甲、F乙、F丙，它們的大小關系正確的是（

）A.F甲=F乙=F丙

B.F甲>F乙=F丙

C.F甲>F乙>F丙

D.F甲<F乙<F丙

【答案】C【解析】對考察船和船錨進行整體分析，根據(jù)二力平衡的知識得到力的平衡式，并推導出船的浮力的計算方法，接下來根據(jù)三種情況下船錨排開水的體積大小，根據(jù)阿基米德原理確定它受到浮力的大小，最后再通過前面得到的關系式比較船所受浮力的大小即可。

【解答】將船和鐵錨為一個整體，

圖甲中：船受到的浮力為F甲，鐵錨受到的浮力為F浮1，考察船處于漂浮狀態(tài)，

根據(jù)二力平衡的條件可知：F甲+F浮1=G；那么：F甲=G-F浮1；

圖乙中鐵錨完全浸沒水中但未觸底，船身受到的浮力F乙、鐵錨受到的浮力F浮2，

由于考察船時處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)物體受力平衡可知：F乙+F浮2=G；所以：F乙=G-F浮2；

圖丙中由于鐵錨沉底，則鐵錨受到支持力的作用，

所以船身受到的浮力F丙、鐵錨受到的浮力F浮2、支持力F支持，

根據(jù)受力平衡可知：F丙+F浮3+F支持=G；所以：F丙=G-F浮3-F支持；

由于圖甲鐵錨部分浸入水中；圖乙和圖丙中鐵錨完全浸沒水中，

則鐵錨排開水的體積V排1＜V排2=V排3，

根據(jù)阿基米德原理可知：F浮1＜F浮2=F浮3；所以，F(xiàn)甲＞F乙＞F丙14.在一支鉛筆下端粘上一塊橡皮泥，把它分別置于甲、乙、丙三種不同的液體中，鉛筆靜止時的情形如圖所示，則鉛筆分別在三種液體中受到的浮力F的大小和三種液體的密度ρ之間關系正確的是(

)A.F甲<F乙<F丙，ρ甲<ρ乙<ρ丙

B.F甲>F乙>F丙，ρ甲>ρ乙>ρ丙

C.F甲＝F乙＝F丙，ρ甲<ρ乙<ρ丙

D.F甲＝F乙＝F丙，ρ甲>ρ乙>ρ丙【答案】D【解析】首先根據(jù)浮沉條件比較鉛筆受到浮力的大小，再根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排比較液體密度大小?！窘獯稹空秤邢鹌つ嗟你U筆始終在不同液體中漂浮，那么它受到的浮力始終等于自身重力。由于它的重力不變，所以三個浮力大小相等，即F甲＝F乙＝F丙；

根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液體的密度與排開液體的體積成反比。因為排開液體體積V甲<V乙<V丙，所以液體的密度ρ甲>ρ乙>ρ丙15.[2019八上·海曙期末]如圖所示：三個相同的容器內(nèi)水面高度相同，甲容器內(nèi)只有水，乙容器內(nèi)有木塊漂浮在水面上，丙容器中懸浮著一個小球。下面說法正確的是（

）A.三個容器對水平桌面的壓力不相等

B.三個容器中，丙容器對水平桌面的壓力最大

C.如果向乙容器中加入鹽水，最終木塊受到的浮力不變

D.如果向丙容器中加入酒精，最終小球受到的浮力不變【答案】C【解析】（1）水平面上受到的壓力等于上面所有物體的重力之和；根據(jù)二力平衡和阿基米德原理，對乙和丙中兩個物體是否會對容器底部的壓力產(chǎn)生影響進行分析即可；

（2）根據(jù)（1）的分析判斷即可；

（3）加入鹽水后，首先判斷木塊的狀態(tài)，再根據(jù)二力平衡的知識分析浮力是否改變；

（4）加入酒精后，分析水的密度變化，再根據(jù)公式F浮=ρ水gV排判斷小球受到浮力的改變。

【解答】在甲圖中，甲容器對于桌面的壓力F甲=G甲水+G杯；

在乙容器中，木塊漂浮，那么它受到的浮力F浮乙=G排乙=G木，那么缺少的水的重力等于木塊的重力，相當于乙容器里面全部是水，那么F乙=G乙水+G杯；

在丙容器中，小球懸浮，那么它受到的浮力F浮丙=G排丙=G球，那么缺少的水的重力等于小球的重力，相當于丙容器里面全部是水，那么F丙=G丙水+G杯；

因為三個容器底面積相等，且水面高度相同，

根據(jù)公式G水=m水g=ρ水gS可知，G甲水=G乙水=G丙水；因此三個容器對水平桌面的壓力相等，故A、B錯誤；

如果向乙容器內(nèi)加入鹽水，那么木塊仍然漂浮，它受到的浮力仍然等于重力，因此它受到的浮力不變，故C正確；

如果向丙容器內(nèi)加入酒精，那么水的密度會減小，根據(jù)公式F浮=ρ水gV排可知，小球受到的浮力會變小。

故選C。題組B能力提升練1.（2019·東陽模擬）如圖甲所示，燒杯里盛有6℃的水，小球恰好處于水面下。水的密度隨溫度的變化如乙所示?，F(xiàn)在燒杯四周放上大量的冰塊，在燒杯內(nèi)水溫下降到0℃的過程中，若小球的體積始終不變，則小球所受浮力大小的變化情況是（

）A.先不變，后變小

B.先不變，后變大

C.先變大，后變小，沉底后不變

D.先變大，后變小，4℃時最大

【答案】A【解析】若物體的密度小于液體的密度，則物體總是漂浮，其所受的浮力等于物體的重量，浮力的大小與液體的密度無關；若物體的密度等于液體的密度，則物體總是懸浮，其所受的浮力等于物體的重量，浮力的大小與液體的密度無關；若物體的密度大于液體的密度，則物體總是下沉，其所受的浮力等于F浮=ρVg，浮力的大小與液體的密度有關，即液體的密度ρ越大，則物體所受到的浮力越大。

【解答】當燒杯里盛有6℃的水時，小球恰好懸浮，小球的密度與此時水的密度相等；根據(jù)乙圖圖示可知：4時水的密度最大，6時水的密度比0時水的密度大。當水的溫度從6降到4時，水的密度增大且大于小球的密度，因此小球的狀態(tài)由懸浮變?yōu)槠?，但小球受到的浮力仍等于小球自身的重力；當水的溫度?降到0時，水的密度減小。分為兩種情況：在水的密度大于小球的密度時，小球的狀態(tài)由漂浮變?yōu)閼腋?，小球受到的浮力仍等于小球自身的重力；在水的密度小于小球的密度時，小球的狀態(tài)由懸浮變?yōu)橄鲁?，小球受到的浮力小于小球自身的重力；綜上可知，小球受到的浮力先不變后變??；故B、C、D錯誤；A正確；

1、（2021·紹興）如圖所示,已知雞蛋的質量為55克,體積為50立方厘米。將雞蛋放在盛有清水的玻璃杯里,雞蛋沉入杯底(圖甲);逐漸將食鹽溶解在水中,雞蛋恰好懸浮(圖乙);繼續(xù)溶解食鹽,最終雞蛋漂浮(圖丙)。下列說法正確的是（

）

A.圖甲中雞蛋所受浮力為0.55牛

B.圖乙中鹽水的密度是1.1×103千克/米3

C.圖丙中雞蛋所受浮力大于雞蛋自身重力

D.圖中三種狀態(tài)下浮力的大小關系是F甲<F乙<F丙【答案】B【解析】雞蛋的重力為G=mg=0.055kg×10N/kg=0.55N。

圖甲中，雞蛋在清水里下沉，則浮力小于重力，即小于0.55N，故A錯誤；

雞蛋的密度為；。圖乙中，雞蛋在鹽水中懸浮，則鹽水密度等于雞蛋密度，故B正確；

圖丙中，雞蛋在鹽水中漂浮，則浮力等于重力，故C錯誤；

根據(jù)浮沉條件可知，三種狀態(tài)下浮力的大小關系為：F甲<F乙=F丙，故D錯誤3.（2020八上·臺州月考）面積很大的水池，水面上浮著一邊長為a、質量為m的正方體均勻木塊，開始時木塊靜止，如圖甲?，F(xiàn)用力F將木塊勻速下壓，運動時，F(xiàn)隨深度H變化如圖乙，則下列正確的是（

）A.正方體木塊的密度為水密度的

B.在木塊勻速下沉過程中，下底面受到壓強減小，F(xiàn)最大值是

C.木塊上下表面受到水的壓強差隨著木塊下壓逐漸增大

D.水池底部受到水的壓強隨著木塊下壓始終在增大【答案】A【解析】（1）根據(jù)乙圖可知，當施加的壓力為0時，木塊下表面的深度為，根據(jù)浮沉條件列出有關浮力和重力的關系式，然后利用阿基米德原理和密度公式將其拆開，計算出木塊的密度；

（2）根據(jù)液體壓強公式p=ρ液gh判斷木塊下表面壓強的變化；

（3）首先判斷木塊上下表面的深度差h的變化，再根據(jù)公式p=ρ液gh分析壓強差的變化；

（4）首先分析水面的高度h的變化，再根據(jù)公式p=ρ液gh分析水池底部的壓強變化。

【解答】A.木塊在水面漂浮，那么浮力F浮=G；ρ水gV排=ρgV；

ρ水V排=ρV；ρ水Sh浸=ρSh；ρ水h浸=ρh；那么：，故A正確；

B.在木塊勻速下沉的過程中，下底面的深度不斷增大，根據(jù)公式p=ρ液gh可知，下表面受到的壓強逐漸增大，故B錯誤；

C.當木塊沒有安全浸沒時，上下表面的深度差不斷增大；當木塊完全浸沒水中時，木塊上下表面的深度差始終等于木塊的高度a，因此高度差保持不變。根據(jù)公式p=ρ液gh可知，上下表面的壓強差先增大后不變，故C錯誤；

D.當木塊沒有完全浸沒時，木塊排開水的體積不斷增大，因此水池里水的深度增大；當木塊完全浸沒時，木塊排開水的體積保持不變，因此水池里水的深度不變。根據(jù)公式p=ρ液gh可知，水池底部受到水的壓強先增大后不變，故D錯誤。4.（2020八上·余杭月考）有甲、乙兩個溢水杯，甲溢水杯盛滿酒精，乙溢水杯盛滿某種液體，將一個不吸水的小球輕輕放入甲溢水杯中，小球浸沒在酒精中，溢出酒精的質量是80g；將小球從甲溢水杯中取出擦干，輕輕放入乙溢水杯中，溢出液體的質量是80g，小球露出液面體積與浸入液體中體積之比為1：4。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，下列說法中正確的是(

)A.小球靜止于甲溢水杯的底部B.小球的體積是80cm3

C.液體的密度是1.0×103kg/m3D.小球的密度是0.9×103kg/m3【答案】C【解析】當小球漂浮在液體表面上時，它受到的浮力等于重力，即F浮力=G，

m排g=mg；那么m=m排=80g；

當小球完全浸沒在酒精中時，它排開酒精的體積是80g；即m=m排；

那么m排g=mg；即G排=G=F浮力，因此小球肯定在酒精中懸浮。故A錯誤；

因為小球在酒精中懸浮，所以小球的密度等于酒精的密度，即ρ球=0.8×103kg/m3，故D錯誤；

小球的體積V=V排=，故B錯誤；

小球在水中漂浮，那么液體的密度=1×103kg/m3，故C正確5.（2019八上·江山期中）小科在一根一端密封的空心玻璃管下端繞上一段細鐵絲（體積忽略不計），制成一支自制密度計，用它來測量液體密度，測量過程中杯內(nèi)液體總量沒有變化。（1）當密度計在杯中漂浮時，液面高度在A處(如圖甲)。此時，密度計受到的浮力________重力(選填“<”、“=”或“>”)。（2）使用中，小科發(fā)現(xiàn)細鐵絲很容易滑落，于是他改變這段細鐵絲的形狀，并把鐵絲置于玻璃管內(nèi)，再次測量同一杯液體密度(如圖乙)，杯中液面將________(填“上升”、“下降”或“仍在A處”)?！敬鸢浮浚?）=（2）仍在A處【解析】（1）根據(jù)二力平衡的知識分析密度計受到的浮力和自身重力的大小關系；

（2）首先判斷鐵絲的位置改變后密度計的總重力是否改變，然后再根據(jù)阿基米德原理判斷V排的變化即可。【解答】（1）當密度計漂浮在液面上時，它受到的浮力和重力是一對平衡力，即它受到的浮力和重力相等；

（2）將鐵絲置于玻璃管內(nèi)時，密度計的重力保持不變；根據(jù)F浮=G可知，密度計受到的浮力保持不變。根據(jù)公式F浮=ρ液gV排可知，密度計排開水的體積相等，即杯中液面將仍在A處6.（2020八上·越城月考）如圖1利用一根吸管制作一個簡易密度計。（1）為了讓飲料吸管能豎直的漂浮在液體中，應在吸管的下端塞入一些銅絲作為配重，并用石蠟將吸管的下端封閉起來．若將它放入液體中后不能豎直漂浮，請?zhí)岢龈倪M做法________。（2）這根吸管豎直漂浮在不同液體中時，液體的密度越大，它露出液面部分的長度越長，受到的浮力大小________。（選填“變大”、“變小”或“不變”）（3）通過正確計算，在吸管上標出對應的刻度線，便制成了一個簡易的吸管密度計。如圖2三種刻度的標示，合理的是________。（4）為了使測量結果更準確，如何使簡易密度計上兩條刻度線（如0.9、1.0）之間的距離大一些？寫出一種方法__________?！敬鸢浮浚?）吸管下端繼續(xù)增加銅絲（2）不變（3）B（4）用更細的吸管【解析】1、密度計下的玻璃泡中放入一定數(shù)量的鉛丸可使密度計豎直立在液體中；

2、密度計工作時都處于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力，由于重力不變所以浮力都相同；

3、由阿基米德原理的變形公式，當浮力相同時通過比較液體密度的大小可得到V排的大小。當液體密度越大時，V排越小露出液體的部分就越多，所以刻度越往上表示密度越小。密度計上的h與液體密度是成反比關系的，所以密度計的刻度是不均勻的；

4、要使簡易密度計上兩條刻度線之間的距離大一些，也就是在改變相同體積的情況下高度更大，所以由公式V=Sh得出答案?！窘獯稹浚?）為了讓飲料吸管能豎直的漂浮在液體中，應在吸管的下端塞入一些銅絲作為配重，并用石蠟將吸管的下端封閉起來．若將它放入液體中后不能豎直漂浮，請?zhí)岢龈倪M做法吸管下端繼續(xù)增加銅絲；

（2）這根吸管制作的簡易密度計，在不同的液體中處于漂浮狀態(tài)，浮力等于吸管自身的重力，所以受到的浮力大小不變；

（3）密度計的刻度是不均勻的且密度計刻度是上小下大，所以B圖密度計的刻度是合理的；

（4）根據(jù)公式h=V/S可知，在體積變化相同時，要使h變化越大，S要越小，所以可使用更細的吸管7.（2018·杭州）“蛟龍?zhí)枴笔俏覈着_自主設計、自主集成研制、世界上下潛最深的作業(yè)型深海載人潛水器。“蛟龍?zhí)枴斌w積約為30米3，空載時質量約為22噸，最大荷載240千克。（1）“蛟龍?zhí)枴笨蛰d漂浮在水面時受到的浮力為多大？（2）若“蛟龍?zhí)枴蹦炒螡M載時下沉是采用注水方式實現(xiàn)的，則至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103千克/米2，g取10牛/千克）【答案】（1）物體處于漂浮狀態(tài)時，浮力等于重力；所以

（2）當蛟龍?zhí)栂鲁習r，處于漂浮狀態(tài)，浮力依然等于重力；但是由于蛟龍?zhí)柾耆]，所以受到的浮力增大；所以注入的水的重力就是浮力增大的部分；

【解析】浸入靜止流體中的物體受到一個浮力，其大小等于該物體所排開的流體重量，方向垂直向上并通過所排開流體的形心，稱阿基米德原理8、小明在完成“動手動腦學物理”時，認識了密度計。將其放入液體中，當它豎立靜止時，與液面相交的讀數(shù)即為待測液體的密度。（1）如圖甲、乙所示，讓同一支密度計分別靜止在水和酒精中，密度計受到的浮力________（選填“變大”、“變小”或“不變”）；裝水的容器是________（選填“甲”或“乙”）。（2）小明將一支鉛筆的下端纏繞了適量銅絲，初步做成了一支密度計（如圖丙）；為了給密度計標上刻度，他進行了如下實驗：a．將其放入水中，豎立靜止后，在密度計上與水面相平處標上水的密度值1.0g/cm3；b．將其放入植物油中，用同樣的方法在密度計上標上植物油的密度值0.9g/cm3；c．像標示彈簧測力計刻度的方法一樣，他以兩刻度線間的長度表示0.1g/cm3將整個鉛筆均勻標上刻度；d．他將做好的密度計放入酒精中進行檢驗，發(fā)現(xiàn)液面明顯不在0.8g/cm3刻度處。①如丙圖所示，小明制作的密度計，你認為刻度0.9應該在________點（選填“p”或“q”）。②在實驗步驟c中，小明這樣均勻標示刻度不正確的原因是________；【答案】（1）不變；乙

（2）P；液體密度與排開液體體積成反比，所以密度與浸沒深度也不成正比，刻度不均勻

【解析】（1）同一支密度計分別靜止在水和酒精中始終處于漂浮狀態(tài)，那么它的重力和受到的浮力是平衡力，即：，因此浮力不變；根據(jù)可知，當浮力不變時，和成反比例關系，因為水的密度大，因所以密度計排開水的體積就小，那么裝水的容器是乙。

（2）①根據(jù)可知，浮力不變時，和成反比例關系；因為0.9小于1，所以密度計在植物油中的肯定大于在水中的，那么刻度0.9應該在1.0g/cm3的上面，也就是p點；

②在實驗步驟c中，小明這樣均勻標示刻度不正確的原因是：液體密度與排開液體體積成反比，所以密度與浸沒深度也不成正比，刻度不均勻9.將一個邊長為0．1m的實心正方體，緩慢放入盛滿水的燒杯內(nèi)，待其靜止時，從燒杯中溢出0.6kg的水。(g取10N／kg，水的密度ρ水=l.0×l03kg／m3)（1）求正方體受到的浮力；（2）通過計算判斷正方體在水中靜止時是漂浮、懸浮、還是沉底?（3）求正方體的密度?！敬鸢浮浚?）由阿基米德原理可得，正方體受到的浮力：F浮=G排=m排g=0.6kg×10N／kg=6N

（2）正方體排開水的體積：V正方體的體積：∴正方體在水中靜止時處于漂浮狀態(tài).

（3）∵正方體在水中靜止時漂浮∴正方體的重力：正方體的質量：正方體的密度：【解析】（1）根據(jù)阿基米德原理F浮=G排求解；（2）先根據(jù)F浮=ρ液V排g求出V排，再求出物體的體積，比較V排和V物即可；（3）根據(jù)F浮=G排和m=求出物體的質量，再根據(jù)ρ=求出物體的密度10.（2020八上·杭州月考）科技小組利用學到的浮力知識制作一個浮力秤。他們找來一個空飲料瓶，剪掉瓶底，旋緊瓶蓋，在瓶蓋處系一塊質量適當?shù)男∈瘔K，然后將其倒置在水里，如圖所示．已知該飲料瓶圓柱狀部分的橫截面積為50cm2，總重為0.6N。當使瓶中不放被測物體時，水面所對位置為零刻度，再利用適當?shù)姆椒ㄍ瓿煽潭?。使用時，只要把被測物體放入瓶中，從水面所對的刻度就可以直接讀出被測物體的質量。（1）裝置中小石塊的作用是________。（2）飲料瓶中放上200克物體后，200克刻度線與零刻度線的距離是多少？【答案】（1）使浮力秤能豎直漂浮在水中

（2）物體處于漂浮狀態(tài),所以;可得【解析】（1）物體的重心越低越穩(wěn)定，如果飲料瓶內(nèi)沒有小石塊，那么瓶子會躺在水面上；如果放入石塊，重心集中在瓶蓋處，那么瓶中會豎立起來；

（2）首先根據(jù)浮沉條件計算出200g物體放入后增大的浮力，即F浮力=G物=m物g，然后再根據(jù)阿基米德原理計算出增大的排開液體的體積，最后根據(jù)計算兩條刻度線之間的距離題組C培優(yōu)拔尖練1.（2019八上·紹興期末）小明同學在探究影響浮力大小的因素時，做了如圖所示的實驗。請你根據(jù)小明的實驗探究回答下列問題。（g取10N/kg）（1）在