第十單元 浮力【綜合復習講義】（解析版）-2023年中考物理 （人教版）

第十單元浮力【綜合復習講義】（解析版）一、【單元內容】第十章《浮力》在初中物理教學中重點內容。本章是在學習密度、力、二力平衡和液體內部壓強的基礎上展開的，是前面力學知識的綜合，因此對綜合分析能力和推理能力的要求比較高。節(jié)次內容解析第一節(jié)：浮力認識浮力的存在、知道浮力產生的原因、浮力的概念、會用彈簧測力計測量浮力（“稱重法”）、知道影響浮力大小的因素第二節(jié)：阿基米德原理熟悉阿基米德原理及其科學探究過程、會浮力大小的計算、靈活運用阿基米德原理第三節(jié)：物體沉浮的條件及應用認識上浮、漂浮、懸浮和下沉，研究物體的浮沉；潛水艇、輪船、飛艇、密度計的原理模型、浮力的綜合計算二、【單元課標要求】1.通過生活實例和實驗探究，感受浮力，認識浮力的存在。2.通過觀察和分析生活中與浮力有關的實例，形成對物理的興趣，養(yǎng)成關注周圍世界的好奇心，意識到物理與生活的密切聯系。3.經歷探究浮力的大小與哪些因素有關的過程，領會和使用控制變量法。4.經歷探究阿基米德原理的實驗過程。會用阿基米德原理分析、計算簡單問題。5.通過觀察實驗，改變浮力或重力來控制物體的浮與沉，領會物體的浮沉條件與浮力和重力有關。三、【單元學習目標】1.理解：浮力的概念；影響浮力大小的因素；漂浮、懸浮和下沉的條件；2.會：測量（計算）浮力；利用阿基米德原理解答有關問題；進行物體沉浮的計算；解釋生活中應用浮力的現象；3.掌握：阿基米德原理；4.了解：什么是浮力和浮力產生原因；生活中常見的浮力現象；什么是漂浮、懸浮和下沉。四、【單元導圖】一、浮力二、阿基米德原理三、物體沉浮的條件及應用五、【單元學習任務】★知識點一：浮力一、浮力1.浮力的定義：浸在液體（或氣體）中的物體受到豎直向上的力，這個力叫做浮力。注意：“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入（即浸沒）”兩種情況，也就是說浸沒在液體內部和浮在液體表面的物體都受到浮力的作用。2.浮力的方向：豎直向上。無論物體的形狀如何、是否運動，也無論液體（靜止的液體）如何放置，浸在液體中的物體受到的浮力的方向總是豎直向上的。3.浮力的施力物體與施力物體（1）浮力的施力物體：液體（或氣體）。（2）浮力的受力物體：浸在液體（或氣體）中的物體。4.浮力的測量-稱重法（1）稱重法測浮力的原理將物體浸在液體中靜止時，對物體進行受力分析，如圖所示，彈簧測力計拉力為F′，物體重力為G，則F浮=G-F′。因此，只要測出物體的重力G和物體浸在液體中時彈簧測力計的示數F′，即可由F浮=G-F′求出物體在液體中時所受浮力的大小。（2）稱重法測浮力的步驟①用彈簧測力計測出物體的重力G；②將掛在彈簧測力計下的物體浸在液體中，讀出彈簧測力計的示數F′；③物體在液體中所受浮力F浮=G-F′。注意：步驟①②若顛倒，會因物體沾帶液體而產生誤差。5.浮力產生的原因我們以浸在液體中的長方體為研究對象探究浮力產生的原因。浸沒在液體中的長方體的六個面分別受到液體對其的壓力，如表所示。位置深度壓強壓力圖示前、后六個面相等相等F向后、F向前是一對平衡力，合力為零左、右六個面相等相等F向左、F向右是一對平衡力，合力為零上、下兩個面上表面深度小于下表面深度上表面所受壓強小于下表面所受壓強F向下（F1）<F向上（F2）F浮=F向上-F向下【總結歸納】浮力是因液體（或氣體）對物體上、下表面壓力不同產生的?！镒⒁猓翰皇撬薪谝后w中的物體都受到浮力作用若浸在液體中的柱狀物體下表面和容器底部緊密接觸（接觸面間沒有液體浸潤），則液體對物體向上的壓力F向上為零，物體將不受浮力作用。如圖所示，和容器底緊密接觸的蠟塊、浸入河底的橋墩，都不受浮力作用。二、決定浮力大小的因素【提出問題】浮力的大小跟哪些因素有關？【猜想與假設】（1）游泳池里越往深水區(qū)走，所受的浮力越大，由此猜想：浮力的大小可能與物體浸在液體中的體積或浸沒深度有關；（2）雞蛋在純水中會下沉，但在濃鹽水中卻能漂浮，由此猜想：浮力大小可能與液體的密度有關；（3）木頭在水中漂浮，但鐵塊在水中下沉，由此猜想：浮力的大小可能與浸沒在液體中的物體密度有關?！具M行實驗】實驗目的變量控制圖示現象及分析探究結論探究浮力的大小與物體浸沒深度的關系同一物體浸在同一液體中，物體浸沒的深度不同乙、丙兩種情況下彈簧測力計的示數相同，即浮力相同浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關探究浮力的大小與物體浸入液體的體積的關系液體的密度相同，同一物體浸入液體的體積不同乙、丙兩種情況下彈簧測力計示數不同，即浮力不同，F1>F2物體受到的浮力與物體浸入液體的體積有關探究浮力的大小與液體密度的關系同一物體浸在液體中的體積相同，液體密度不同乙、丙兩種情況下彈簧測力計的示數不同，即浮力不同，F2>F1物體受到的浮力于液體的密度有關探究浮力的大小與物體密度的關系兩個體積相同、質量不同的物體，浸入在同一液體中甲、乙兩種情況下彈簧測力計的示數差相同，即浮力相同物體所受的浮力與物體的密度無關【總結歸納】浮力的大小只跟液體的密度和物體浸入液體的體積有關（與物體的形狀、材料、浸沒的深度、液體的多少無關）。在液體密度相同時，浸入液體的體積越大，物體受到的浮力越大；在浸入液體的體積相同時，液體的密度越大，物體受到的浮力越大?！飳嶒炛袘⒁獾膯栴}（1）在探究過程中，應注意沿豎直方向拉彈簧測力計，并且物體不能與容器底部或側壁相接觸；（2）應等彈簧測力計示數穩(wěn)定后再讀數；（3）實驗時燒杯內的液體體積要適中，應以能浸沒物體又不溢出為準；（4）探究過程中，把物體浸入液體時要緩慢，以免濺出液體?！镏R點二：阿基米德原理一、浮力大小跟物體排開液體所受重力的關系【提出問題】物體所受的浮力的大小與物體排開液體所受重力存在怎樣的定量關系？【猜想與假設】浮力的大小可能等于物體排開的液體所受的重力?！局贫ㄓ媱澟c設計實驗】（1）使用彈簧測力計利用稱重法得出石塊所受的浮力；（2）收集實驗中石塊排開的水，測出被排開的水所受的重力，比較浮力和杯排開的水的重力的大?。唬?）換用不同質量的小石塊，重復上面的實驗，尋找規(guī)律。【實驗器材】彈簧測力計、小石塊、細線、溢水杯、小桶、水等。【進行實驗】第一步：測出小石塊的重力；第二步：測出空桶的重力；第三步：將溢水杯裝滿水（液面與溢水口平齊），把小石塊緩慢（不要晃動，以免排開水量偏多）放入杯中，讀出此時彈簧測力計的示數，并用小桶收集溢出的水；第四步：測出小桶和排開水的總重力，比較浮力和排開水的重力的關系；第五步：換用不同質量的小石塊，重復上述步驟（多次實驗，使結論更具普遍性），記錄實驗數據?！居涗洈祿看螖耽傩∈瘔K的重力/N②空桶的重力/N③彈簧測力計的示數/N④桶和水總重/N浮力/N排開水的重力/N12.01.01.02.01.01.022.81.01.42.41.41.433.61.01.82.81.81.8【實驗結論】浸在液體中的物體，受到的浮力大小與它排開的液體所受的重力大小相等。二、阿基米德原理1.內容：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受到的重力。2.公式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排。★注意：阿基米德原理也適用于氣體，此時F浮=ρ氣gV排?！锾貏e提醒浸沒和浸入的區(qū)別“浸在液體中的物體”包含兩種狀態(tài)：①物體全部浸入液體中，即物體浸沒在液體中，此時V排=V物；②物體的一部分浸入液體中，另一部分露在液面上，此時V排<V物?！究偨Y歸納】計算浮力大小的四種方法稱重法壓力差法公式法平衡法浮力等于物體的重力G減去物體浸在液體中時彈簧測力計的拉力F，即F浮=G-F浮力等于物體上、下表面受到的液體的壓力差，即F浮=F向上-F向下根據阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液gV排計算物體漂浮或懸浮時，由二力平衡條件得浮力等于重力，即F浮=G▲拓展培優(yōu)利用阿基米德原理測量物體的密度稱重法測浮力的公式F浮=G-F。由阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液gV排可知，。若物體浸沒在水中，則，此時。★知識點三：物體沉浮的條件及應用一、物體沉浮的條件1.液體中常見的三種浮沉現象（1）物體上浮，最終漂浮在液面上；（2）物體懸浮，可以靜止在液體中的任何位置；（3）物體下沉，最終沉入底部。2.物體的沉浮條件（1）物體在液體中的浮與沉取決于浮力與重力的大小關系狀態(tài)物體浸沒在液體中物體部分浸在液體中上浮懸浮下沉漂浮條件F浮>GF浮=GF浮<GF浮=G示意圖（2）密度與物體的沉浮當物體浸沒在液體中時，物體受到的浮力F=ρ液gV排，物體受到的重力G物=mg=ρ物gV物，比較F浮與G物的大小可得：①當，浸沒時，F浮>G物，物體上浮直到漂浮在液面上；②當，浸沒時，F浮<G物，物體下沉直到接觸容器底部；③，浸沒時，F浮=G物，物體懸浮?！锾貏e提醒該規(guī)律適用于實心物體，若物體是空心的，ρ物應為物體的平均密度（非材料的密度），V物為包含空心的全部體積，此時該規(guī)律也適用。3.對物體沉浮條件的理解物體在液體中的沉浮不取決于受到浮力的大小，而是取決于物體所受浮力和重力的大小關系。（1）當F浮>G物時，物體在液體中向上運動—上浮。隨著物體不斷上升，物體將有一部分露出液面，物體所受的浮力液隨著減小，一直減小到F浮=G物時，物體就不再上浮并處于漂浮狀態(tài)。由此可知，物體上浮是由不平衡狀態(tài)演變?yōu)槠胶鉅顟B(tài)的過程。（2）當F浮<G物時，物體在液體中向下運動—下沉，知道容器底部對物體產生一定的支持力，這時物體在重力、浮力、支持力的作用下處于平衡狀態(tài)，下沉運動結束。由此可知，物體下沉是由不平衡狀態(tài)演變?yōu)槠胶鉅顟B(tài)的過程。辨析比較懸浮于漂浮的區(qū)別與聯系懸浮漂浮不同點在液體中的位置靜止在液體中的任何位置靜止在液體的表面體積關系V排=V物V排<V物密度關系ρ液=ρ物ρ液>ρ物相同點F浮=G4.漂浮物體的“五規(guī)律”規(guī)律一：“二力平衡”，即物體所受浮力等于物體的重力。規(guī)律二：“質量相等”，即排開液體的質量等于物體自身質量。規(guī)律三：“體積比魚密度比有關”，即浸入液體的體積是物體體積的幾分之幾，物體的密度就是液體密度的幾分之幾，即。規(guī)律四：“浮力恒等”，即物體漂浮在不同液體中時，所受浮力相等（F1=F2=…=Fn=G物）。規(guī)律五：“密大浸少”，即物體漂浮在不同液體中時，密度大的液體浸入液體中的體積較小?！練w納總結】實心物體的沉浮條件分析匯總上浮漂浮懸浮下沉沉底運動狀態(tài)向上運動靜止在液面上靜止在液體內任意深度處向下運動靜止在容器的底部條件F浮>G物F浮=G物F浮=G物F浮<G物F浮+F支=G物ρ液與ρ物的關系ρ液>ρ物ρ液>ρ物ρ液=ρ物ρ液<ρ物ρ液<ρ物V排與V物的關系V排=V物（露出水面前）V排<V物V排=V物V排=V物V排=V物示意圖二、浮力的應用1.增大和減小浮力的方法由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，浸在液體中的物體受到的浮力大小由液體密度和排開的液體的體積決定，故可以從改變液體密度和改變排開的液體體積兩方面改變浮力。（1）增大浮力的方法：增大液體的密度（在水中加鹽并攪拌，可以使沉底的雞蛋浮起來）；增大物體排開液體（或氣體）的體積（如，飛艇、萬噸巨輪等）。（2）減小浮力的方法：減小液體的密度（如，可以采用加清水的方法減小鹽水的密度，使懸浮在鹽水中的雞蛋下沉）；減小物體排開液體（或氣體）的體積（如，通過將輔助氣囊中的氣體放出，減小飛艇排開空氣的體積，使飛艇降落）。2.浮力的應用實例應用原理特點應用解讀輪船采用空心的辦法，增大排開水的體積，增大輪船受到的浮力輪船航行時處于漂浮狀態(tài)，只要輪船的重力不變，無論輪船是在海里還是在河里，它受到的浮力都不變，只是海水、河水密度不同，輪船的吃水線不同（因為海水密度較大，根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，輪船在海里航行時浸在水下的體積較?。┏粮顟B(tài)始終漂浮滿足條件物體的漂浮條件：F浮=G排水量滿載時排開水的質量：m排=m船+m貨載貨量滿載時貨物的質量：m貨=m排-m船潛水艇靠改變自身重力，實現上浮和下沉浸沒在水中的潛水艇排開的水的體積是始終不變的，所以潛水艇所受浮力始終不變。若要下沉，可吸水，使F浮<G；若要上浮，可排水，使F浮>G。注意：在潛水艇浮出水面的過程中，因為排開水的體積逐漸減小，所以浮力逐漸減小。上浮通過排水使G變小，F浮>G滿足上浮條件下潛通過吸水使G變大，F浮<G滿足下沉條件氣球和飛艇氣球和飛艇靠充入、排出密度較小的氣體來實現升降F浮=ρ空氣gV排可知，G=ρ氣gV+G殼，當F浮>G，氣球（飛艇）可升上天空，若要使氣球（飛艇）降回地面，可以放出一部分氣體，使排開空氣的體積減小，浮力減??；對于熱氣球，加熱時內部空氣膨脹，一部分空氣排出，球內空氣密度變小，使浮力大于重力而上升；停止加熱，熱空氣冷卻，使重力大于浮力而落地上浮充入密度小的氣體，F浮>G下降排出密度小的氣體，F浮<G教材深挖密度計的結構及原理1.用途：測量液體的密度。2.構造：密度計是一根上部標有刻度，形狀特殊的玻璃管；管下部的玻璃泡內封裝小鉛丸或水銀（如圖所示），使密度計能夠直立在液體中。3.原理：密度計在液體中呈漂浮狀態(tài)，所受浮力大小不變，都等于它受到的重力。根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液體密度較大時，V排較小，密度計露出液體的體積較大，反之較小，因而在玻璃管上刻上刻度即可直接讀出相應液體密度的大小。所以密度計上的刻度值是上面小、下面大。4.讀數：密度計上的數值表示待測液體密度是水的密度的倍數。六、【單元備考】考點一：浮力的概念▲方法點撥：浮力的方向總是豎直向上的，與重力方向相反?！镆族e警示浮力是液體對物體向上和向下的壓力差，如果物體下表面與液體不接觸，沒有受到向上的壓力，則物體不受浮力?！镜淅弧咳鐖D所示，A、B是自由移動的物體，C、D是容器自身凸起的一部分，現往容器里注入一些水。則一定不受浮力的是（）。A．A B．B C．C D．D【答案】C?！窘馕觥緼D．由圖可知，水對A、D物體上、下表面都產生了壓力差，故A、D物體都受浮力的作用，故AD不符合題意；B．B物體上表面沒有受到水的壓力，但下表面受到水的壓力，因此水對B物體上、下表面產生了向上的壓力差，故B物體一定受浮力的作用，故B不符合題意；C．C物體上表面受到水的壓力，但下表面沒有受到水的壓力，因此水對C物體上、下表面沒有產生向上的壓力差，故C物體一定不受浮力的作用，故C符合題意。故選C?？键c二：稱重法測浮力▲方法點撥：明確兩點測浮力：（1）明確物體的重力G=mg；（2）明確物體浸在液體中時彈簧測力計的示數F。物體受到的浮力F浮=G-F?！镜淅咳鐖D所示一薄壁圓柱形容器盛有水，彈簧測力計豎直吊著重為10牛的金屬塊，將其浸沒在水中保持靜止，彈簧測力計示數為6牛，此時金屬塊受到的浮力大小為______牛。剪斷細線后金屬塊開始下沉，在其下沉過程中水對金屬塊下表面的壓力______，金屬塊受到的浮力______（上述兩空均選填“變大”“不變”或“變小”），若不考慮水的阻力，金屬塊受到的合力大小為______牛?！敬鸢浮?；變大；不變；6?！窘馕觥縖1]金屬塊受到的浮力大小為[2]金屬塊下沉過程中，深度變大，壓強變大，所以壓力變大。[3]根據，和不變，所以浮力不變。[4]下沉過程中，金屬塊收到重力和浮力的作用，所以合力大小為。考點三：探究影響浮力大小的因素▲方法點撥：1.浮力大小與浸入液體內部體積關系：物體浸入液體內部體積不變；浸入液體的體積增大，浮力增大；2.浮力大小與浸入液體內部深度關系：物體全部浸入液體內部，浮力與深度無關；3.浮力大小與液體密度的關系：體積不變時，液體密度越大，浮力越大；4.浮力大小和物體形狀的關系：浸入液體內體積不變，浮力不變，和物體形狀無關；5.浮力的計算：F浮=G-F彈（G是重力，F彈是彈簧測力計讀數）；6.探究方法：控制變量法；7.實驗時進行了多次實驗并記錄相關測量數據目的是：避免實驗偶然性、使結論更具普遍性?！镜淅啃∶髋c同學一起利用彈簧測力計、玻璃杯、金屬塊、水、濃鹽水等實驗器材，探究浮力的大小與哪些因素有關。他們正確的進行了如圖所示的實驗操作：實驗次數液體種類金屬塊的重力/N金屬塊浸入情況金屬塊在液體中時測力計的示數/N金屬塊所受浮力/N1——2.7——————2水2.7部分2.00.73水2.7全部1.71.04濃鹽水2.7全部1.5___________（1）根據以上實驗，把表中數據填寫完整：（2）分析實驗②③可得：液體密度相同，金屬塊排開液體的體積越大，浮力越___________；（3）分析實驗③④可得：金屬塊排開液體的體積相同，液體密度越大，浮力越___________；（4）結論：浮力的大小與___________和___________有關；（5）用這種實驗方法，還可以測量___________的密度；（6）小明完成上述實驗后，找來合適的玻璃杯，倒入足夠深的水，將掛在測力計上的金屬塊逐漸下降，但不接觸容器底。繪制出了實驗中測力計的示數F隨物體下表面至水面深度h變化的F-h圖像（圖⑤）。分析圖像可知：當金屬塊浸沒水中后繼續(xù)下降過程中測力計的示數___________，這表明：浸沒在水中的物體受到的浮力跟浸沒的深度___________。【答案】1.2；大；大；物體排開的液體的體積；液體密度；金屬塊（或濃鹽水）；不變；無關?！窘馕觥浚?）[1]由圖①④可知，金屬塊的重力為2.7N，在濃鹽水中彈簧測力計的示數為1.5N，則金屬塊在濃鹽水中受到的浮力為F浮=G-F示=2.7N-1.5N=1.2N（2）[2]分析實驗②③可知，物體浸入水中的體積越大，彈簧測力計的示數越小，則物體受到的浮力越大，即液體密度相同，金屬塊排開液體的體積越大，浮力越大。（3）[3]分析實驗③④可知，物體排開的液體的體積相同，液體的密度不同，彈簧測力計示數不同，液體密度越大，彈簧測力計示數越小，浮力越大，即金屬塊排開液體的體積相同，液體密度越大，浮力越大。（4）[4][5]由（2）、（3）可知，浮力的大小與物體排開的液體的體積和液體密度有關。（5）[6]根據表中第三次實驗數據得到金屬塊的重力和浸沒在水中的浮力，根據G=mg求出金屬塊的質量，根據阿基米德原理求出物體排開的水的體積，即是物體的體積；利用密度公式算出金屬塊的密度；或根據表中第四次實驗數據得到金屬塊浸沒在濃鹽水中受到的浮力，而排開濃鹽水的體積等于物體的體積，再利用F浮=ρ液gV排求濃鹽水的密度，故用這種實驗方法，還可以測量金屬塊（或濃鹽水）的密度。（6）[7][8]由F-h圖像可知，當金屬塊浸沒水中后繼續(xù)下降過程中測力計的示數不變，說明當金屬塊完全浸沒在水中后繼續(xù)下降過程中浮力不變，即浸沒在水中的物體受到的浮力跟浸沒的深度無關?？键c四：浮力大小的判斷▲方法點撥：根據阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液gV排和ρ液和g相同，V排大，則F浮大?！镜淅摹?020年11月28日上午8時30分許，隨著一陣汽笛聲響，在馬里亞納海溝結束科考任務的“探索一號”科考船，搭載成功實現10909米坐底紀錄的“奮斗者”號勝利返航若海水密度為1.03×103kg/m3，“奮斗者”號在海面下下潛的過程中，下列說法正確的是（）A．“奮斗者”號受到的海水的壓強不變，受到的海水的浮力不變B．“奮斗者”號受到的海水的壓強變大，受到的海水的浮力不變C．“奮斗者”號受到的海水的壓強變大，受到的海水的浮力變大D．“奮斗者”號受到的海水的壓強變小，受到的海水的浮力變小【答案】B?！窘馕觥緼D．“奮斗者”號在海面下下潛的過程中，根據可知，密度不變，深度變深，故受到了壓強變大，故A錯誤；D錯誤；BC．根據可知，浸沒后，物體的排開液體的體積不變，液體的密度不變，故浮力不變，故B正確；C錯誤。故選B。考點五：實驗驗證阿基米德原理▲方法點撥：1.浮力大小與浸入液體內部體積關系：物體浸入液體內部體積不變，浮力不變；浸入液體的體積增大，浮力增大；2.浮力大小與浸入液體內部深度關系：物體全部浸入液體內部，浮力與深度無關；3.浮力大小與液體密度的關系：體積不變時，液體密度越大，浮力越大；4.浮力大小和物體形狀的關系：浸入液體內體積不變，浮力不變，和物體形狀無關；5.浮力的計算：F浮=G-F彈（G是重力，F彈是彈簧測力計讀數）；6.探究方法：控制變量法；7.物體所受浮力大小規(guī)律：等于物體排開液體所受到的重力；8.實驗中溢水杯倒水必須有水溢出后才能做實驗，否則會出現什么結果：會出現浮力大于物體排開水的重力；9.實驗前先稱量小桶和最后稱量小桶有何差異：最后稱量小桶會因水未倒干凈而產生誤差；10.實驗時進行了多次實驗并記錄相關測量數據目的是：避免實驗偶然性、使結論更具普遍性?！镜淅濉浚?021·廣西貴港）如圖所示是某物理興趣小組驗證“阿基米德原理”的實驗操作過程示意圖。（1）驗證阿基米德原理實驗的合理順序是______；（填字母代號）（2）金屬塊浸入溢杯前，溢杯里水面高度應______；（3）金屬塊浸沒在水中時，受到的浮力是______N；（4）金屬塊的密度為______kg/m3；（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）（5）比較______（填字母代號）和______（填字母代號）的操作可得出結論：浸入液體中的物體所受的浮力大小等于物體排開液體所受重力的大小?！敬鸢浮縁ABGCEDH；到達溢水杯杯口；1；；AD；FH?！窘馕觥浚?）[1]驗證阿基米德原理實驗的合理順序是，先測量空桶，再測量石頭的重力，再用稱重法測量浮力，然后不斷改變物體浸入液體中的體積并測量桶和水的總重，故順序為FABGCEDH。（2）[2]金屬塊浸入溢杯前，溢杯里水面高度應到達溢水杯的杯口。（3）[3]金屬塊浸沒在水中時，受到的浮力是故浸沒時的浮力為1N。（4）[4]金屬塊的體積為故金屬塊的質量為金屬塊的密度為故金屬塊的密度為。（5）[5][6]通過AD可知，浸沒時物體所受的浮力；通過FH可知排開水的重力，故比較兩者的關系即可?？键c六：浮力的計算▲方法點撥：浮力變化的等量關系根據物體間力的作用是相互的，液體對物體豎直向上的浮力等于物體對液體豎直向下的“壓力”，因此：（1）當物體不沉底時，水對容器底部的壓力的增大量△F在數值上等于物體所受浮力的大小，即有△F=F浮=G物；（2）當物體沉底時，水對容器底部的壓力的增加量△F=F浮≠G物，設此時容器底對物體的支持力為F支，則G物=△F+F支=F浮+F支?！镜淅咳鐖D所示，A、B兩物體用細線相連浸沒水中，兩物體恰好懸浮，細線的質量、體積忽略不計。已知物體A的體積為1000cm3，物體B的體積為100cm3，物體B的質量為0.5kg。求：(g取10N/kg，水的密度為1.0×103kg/m3)(1)物體B受到的浮力；(2)細線對物體B的拉力；(3)物體A受到的重力；(4)細線剪斷后，物體A靜止時，浸入水中的體積?！敬鸢浮浚?）1N；（2）4N；（3）6N；（4）6×10﹣4m3?！窘馕觥浚?）據題意，B浸沒在水中，則物體B受到的浮力：F浮B＝ρ水gV排B＝1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3＝1N；（2）B物體的重力：GB＝mBg＝0.5kg×10N/kg＝5N；細線對物體B的拉力：F拉B＝GB﹣F浮B＝5N﹣1N＝4N；（3）因為物體間力的作用是相互的，所以細線對物體B的拉力和B對細線的拉力大小相等，即F拉A＝F拉B＝4N，A浸沒在水中時受到的浮力：F浮A＝ρ水gV排A＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10﹣6m3＝10N；對物體A受力分析知：GA+F拉A＝F浮A，故物體A受到的重力：GA＝F浮A﹣F拉A＝10N﹣4N＝6N；（4）因為物體A浸沒在水中時的浮力大于其重力，所以剪斷細線后，物體A會上浮直至漂浮在水面上，由于漂浮，所以F浮A′＝GA＝6N，由F?。溅阉甮V排得，此時物體A浸入水中的體積：V浸＝V排＝＝6×10﹣4m3。考點七：利用阿基米德原理求固體密度▲方法點撥：利用浮力求密度，體積相等是橋梁物體浸沒時，物體的體積等于物體排開液體的體積，即V物=V排液，由此建立起相應的等式關系進行求解?！镜淅摺啃⊥霚y量校園里一小石塊的密度，她利用彈簧測力計、燒杯及足量的水，完成了測量，步驟如圖所示，小石塊所受的浮力為______，小石塊密度為______?！敬鸢浮?；2.5×103?！窘馕觥縖1]小石塊所受的浮力為F浮=G-F′=2.5N-1.5N=1N[2]由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得小石塊密度為?？键c八：用比例法求液體密度▲方法點撥：用比例法求解液體的密度由F浮=ρ液gV排可知，金屬塊在兩種液體中都浸沒時，即V排相同時，F浮與ρ液成正比，即：，，?！镜淅恕咳鐖D是小聰同學利用水。彈簧測力計和金屬塊測量某液體密度的情景。根據圖中信息可知，金屬塊的重力是______N，金屬塊在水中受到的浮力是______N，所測液體的密度是______。（?。敬鸢浮?.82；?！窘馕觥縖1]根據圖中信息可知，金屬塊的重力是即為彈簧測力計的示數，分度值為0.2N，故讀數為4.8N。[2]金屬塊在水中受到的浮力是故金屬塊在水中受到的浮力是。[3]根據排開液體的體積相同，則排開水的體積為故所測液體的密度是故液體的密度為?？键c九：浮力和圖像的綜合▲方法點撥：（1）首先根據圖像找出兩個臨界狀態(tài)，即剛接觸水面時和剛浸沒時這兩種情況，并正確選擇計算公式；（2）“浸沒”的含義條件是V排=V。結合F浮=ρ液gV排和F浮=G-F′可以求得物體或液體的密度?！镜淅拧坑脧椈蓽y力計懸掛一個圓柱形物體A，將其慢慢浸到盛滿水的溢水杯中，在溢水口下方放置一個空燒杯，如圖甲所示。依次測出A的下表面下降的高度h和對應的彈簧測力計示數F，繪制了如圖乙所示的圖像，g取10N/kg。(1)物體A重______N；(2)當物體A完全浸沒在水中時，所受浮力為______N，小燒杯中收集到水的質量為______kg；(3)求物體A的體積______；(4)求物體A的密度______；(5)求物體A的底面積______。【答案】6；4；0.4；4×10-4m3；1.5×103kg/m3；4×10-3m2。【解析】(1)[1]由圖乙可知，當A的下表面下降的高度h小于5cm時，物體A未接觸液體，彈簧測力計測量的為物體重力，即為6N。(2)[2][3]當A的下表面下降的高度h大于15cm時，物體A完全浸沒在水中時，所受浮力為由阿基米德原理可知，排出的水重力為4N，則小燒杯中收集到水的質量為(3)[4]根據阿基米德浮力公式可知物體A的體積為；(4)[5]根據密度公式，可知物體A的密度為；(5)[6]由圖乙可知，物體A的高度為10cm，則物體A的底面積為?？键c十：壓強、浮力綜合▲方法點撥：（1）物塊浸沒在水中時V排=V物，利用F浮=ρ液gV排計算物塊受到的浮力；（2）利用p=ρgh計算水對容器底的壓強?！镜淅咳鐖D所示，一正方體物塊邊長為10cm,漂浮于足夠高的底面積為S0的盛有足量水的圓柱形容器中，有1/5體積露出水面。水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）該物塊受到的浮力；（2）該物塊的密度；（3）若未投入物塊時，水對容器底部的壓力為F0。試求出物塊漂浮時，水對容器底部的壓力F1和物塊浸沒時水對容器底部的壓強P2；（4）若物塊漂浮時與未投入物塊時比較，水對容器底部的壓強變化了200Pa，物塊浸沒時與物塊漂浮時水對容器底部的壓力之比為30:29，則未投入物塊時容器中水的深度是多少？【答案】（1）8N；（2）0.8×103kg/m3；（3）F0＋8N；(F0＋10)/S0Pa；(4)0.125m。【解析】（1）物塊受到的浮力：；（2）由可得，該物塊的密度；（3）由于容器為圓柱形容器，物塊漂浮時，受到的浮力等于其重力，水對容器底的壓力：F1=F0+G=F0+8N，物塊浸沒時水對容器底部的壓力：F2=F0+ρ水gV物=F0+，物塊浸沒時水對容器底部的壓強。（4）由題，物塊浸沒時與物塊漂浮時水對容器底部的壓力之比為30:29，則，解得F0=50N，又若物塊漂浮時與未投入物塊時比較，水對容器底部的壓強變化了200Pa，則，解得S0=0.04m2，未投入物塊時水對容器底的壓強，根據液體壓強公式p=ρgh可得，未投入物塊時容器中水的深度。答：（1）該物塊受到的浮力為8N；（2）該物塊的密度為；（3）物塊漂浮時，水對容器底部的壓力F1=F0+8N，物塊浸沒時水對容器底部的壓強；（4）未投入物塊時容器中水的深度是0.125m?？键c十一：物體沉浮的條件▲方法點撥：（1）比較浮力與重力：F浮>G物，物體上浮至漂浮；F浮=G物，物體不上浮也不下沉；F浮<G物，物體會下沉；（2）比較密度：ρ液=ρ物，物體會懸??；ρ液<ρ物，物體會下沉；ρ液>ρ物，物體會上浮至漂浮?！镜淅弧繉Ⅲw積相同材料不同的甲、乙、丙三個實心小球，分別輕輕放入三個裝滿水的相同燒杯中，甲球下沉至杯底，乙球漂浮，丙球懸浮，如圖，下列說法正確的是（）。A．三個球的質量大小關系是；B．三個球受到的浮力大小關系；C．三個燒杯中的水對燒杯底部的壓強大小關系是；D．三個燒杯底部對水平桌面的壓強大小關系是p′甲>p′乙=p′丙【答案】D?！窘馕觥緼．甲球下沉至容器底部，乙球漂浮，丙球懸浮，根據物體的浮沉條件，甲球的密度大于水的密度，乙球的密度小于水的密度，丙球的密度等于水的密度，因此三個小球的密度大小關系是ρ甲>ρ丙>ρ乙由于三球的體積相同，根據m=ρV可知，質量大小關系是m甲>m丙>m乙，故A錯誤；B．甲、乙、丙三個球的體積相同，由圖知甲、丙排開水的體積相等且大于乙球排開水的體積，根據阿基米德原理可知，甲、丙球受到的浮力相等，且大于乙球受到的浮力。三個球受到的浮力大小關系，故B錯誤；C．因為三個相同燒杯中都裝滿水，放入球后燒杯中液面高度不變，根據p=ρgh可知燒杯底部受到水的壓強相等，即p甲=p乙=p丙，故C錯誤；D．由于燒杯底部對水平桌面的壓力等于容器的重力、水的重力與球的重力之和，則放入物體后對桌面的壓力為F=G容器+G容器內水+G球=G容器+G水-G排+G球根據阿基米德原理有G排=F浮據此可得F′甲=G容器+G水+G甲-G排甲=G容器+G水+G甲-F甲F′乙=G容器+G水+G乙-G排乙=G容器+G水+G乙-F乙F′丙=G容器+G水+G丙-G排丙=G容器+G水+G丙-F丙由于甲球下沉至容器底部，乙球漂浮，丙球懸浮，則有G甲＞F甲G乙=F乙G丙=F丙所以有F′甲＞F′乙=F′丙由于容器的底面積相同，根據可得，燒杯底部對桌面的壓強的關系是p′甲＞p′乙=p′丙故D正確。故選D?？键c十二：利用物體沉浮條件判斷物體的沉浮狀態(tài)▲方法點撥：等效密度：判斷物體在液體中上浮還是下沉，主要考慮物體的密度和物體浸入的液體的密度的關系。當物體是空心的或者是幾個物體組合體時，需要計算出空心物體或組合體的“等效密度”，然后用“等效密度”去和液體的密度進行比較。【典例十二】如圖所示是a、b兩種物質的質量與體積關系圖，用b物質制成實心長方體，并將其放入水中，則物體在水中最終（）。A．漂浮B．懸浮C．沉底D．無法判斷【答案】A?！窘馕觥坑蓤D可知b物質的密度水的密度是1g/cm3，因為ρb＜ρ水所以將b物質制成的長方體放入水中，則物體在水中最終漂浮，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。考點十三：潛水艇的工作原理▲方法點撥：浸沒在水中的潛水艇，無論下沉還是上浮，根據公式F浮=ρ液gV排可知，因為V物不變，其受到的浮力大小是一定的。要實現上浮，需排水減輕自身的重力，使F浮>G；要實現下沉，需沖水增加自身的重力，使F浮<G?！镜淅咳鐖D所示，潛水艇懸浮在水中時，下列說法正確的是（）。A．要使?jié)撍细?，應向水艙充水；B．要使?jié)撍鲁?，應將水艙里的水排出一部分；C．當潛水艇懸浮在水中時，潛水艇重等于同體積的水重；D．潛水艇是靠改變自身重力和受到的浮力來實現浮沉的【答案】C?！窘馕觥緼．潛水艇懸浮在水中，浮力與重力相等，要使?jié)撍细。瑒t重力應小于浮力，由于潛水艇浮力不變，則應把水艙中的水排出一部分，來減小重力,故A錯誤；B．原來潛水艇懸浮，浮力等于重力，要使?jié)撍鲁粒瑒t重力應大于浮力，由于潛水艇浮力不變，則應向水艙充水，來增大重力，故B錯誤；C．當潛水艇懸浮在水中時，排開水的體積與潛水艇的體積相等，由于懸浮，浮力與重力相等，根據阿基米德原理可知潛水艇重等于同體積的水重，故C正確；D．在未露出水面之前，由于排開水的體積不變，故潛水艇所受到的浮力不變，潛水艇靠改變自身重力實現上浮或下潛，故D錯誤。故選C?？键c十四：密度計的工作原理▲方法點撥：密度計在不同液體中，均漂浮，所受浮力始終不變，大小等于密度計的重力G，因而排開液體的重力液體相等?！镜淅摹堪岩粋€自制的密度計分別放入甲、乙兩種不同的液體中，情況如圖所示密度計在甲、乙兩液體中所受浮力分別為F1和F2，甲、乙兩種液體的密度分別為ρ1和ρ2。則F1______F2，ρ1______ρ2（都選填“＞”、“＜”或“＝”）。【答案】＝；＞?！窘馕觥縖1]同一只密度計，重力一定，由圖可知，密度計在甲、乙液體中均處于漂浮狀態(tài)，所以，密度計在兩種液體中所受的浮力相等。[2]根據阿基米德原理可知，在F浮一定時，物體浸入液體中的體積越大，則液體的密度越小，由題圖知V排1＜V排2，所以ρ1＞ρ2?？键c十五：利用物體沉浮條件解釋生活中的現象▲方法點撥：根據物體沉浮條件分析現象的步驟：（1）物體排開液體的體積如何變化，或液體的密度如何變化；（2）確定浮力如何變化？與重力的大小關系？【典例十五】將同一個新鮮的雞蛋分別浸入裝有濃度不同的鹽水的容器中，雞蛋靜止在兩個容器中的位置如圖所示.則下列說法正確的是（）。A．雞蛋在甲中受到的浮力大 B．雞蛋在甲、乙中受到的浮力一樣大C．雞蛋在乙中受到的浮力大 D．由于鹽水密度不同，無法比較【答案】C?！窘馕觥侩u蛋在甲中下沉至容器底部，所以此時雞蛋受到的浮力小于它的重力；雞蛋在乙中懸浮，所以此時雞蛋受到的浮力等于它的重力；根據以上條件可知，雞蛋在甲中受到的浮力小于它在乙中受到的浮力。故選C?？键c十六：浮力綜合【典例十六】如圖甲所示，一個邊長為10cm的立方體木塊，下面用一段長為15cm的細線與木塊相連，細線另一端固定在容器底（容器高比細線與木塊邊長之和大得多）。現向容器中緩慢加水，直到裝滿容器，如圖乙所示。若細線中的拉力用F表示，容器中水的深度用h表示，如圖丙。求：（1）圖丙中的A點對應木塊在水中的位置是處于______狀態(tài)；（2）該木塊完全浸沒在水中受到的浮力為多少N？______；（3）該木塊的密度為多少？______（4）請在圖丁中作出在此過程中木塊所受浮力F浮隨水位h變化的大致圖像。______【答案】漂??；10N；；如圖。【解析】（1）[1]沒有加水時，物體的重力等于支持力，當向容器中緩慢加水，浮力變大，浮力小于重力，故容器底對物體有支持力，繩子對物體沒有拉力，再慢慢加水，浮力等于重力，支持力為零，繩子的拉力也為零，此時物體漂浮，再加水時，浮力大于重力，繩子有拉力，故在A點時，是物體漂浮，浮力等于重力，且繩子的拉力為零。（2）[2]該木塊的體積為物塊完全浸沒在水中受到的浮力為故物塊完全浸沒在水中受到的浮力為10N。（3）[3]木塊的重力為木塊的質量為木塊的密度故木塊的密度為。（4）[4]物體的重力為6N，故在A點時，物體漂浮，浮力等于重力，故為6N，此時物體排開液體的體積為此時水的深度為那么在0~6cm時，浮力為故那么在0~6cm時，浮力與水的深度成正比，且當h為零時，浮力為零，h=6cm時，浮力為6N；當浮力大于6N時，繩子慢慢拉直，繩子的拉力為零，這個過程中，物體一直漂浮，故浮力等于重力，大小不變，而繩子的長度為15cm，故接下來的15cm，此時水面的高度為21cm，浮力不變；當h＞21cm時，繩子慢慢有拉力，此時的浮力與深度的關系式為最終全部浸沒，浮力為10N，漂浮時，物體浸沒6cm，物體有4cm露出，那么再增加4cm的水，物體就浸沒了，故當h=25cm時，浮力為10N；繼續(xù)加水，根據可知，浮力不變，故圖像如下圖所示：七、【單元訓練】一、選擇題1.一個重54N的金屬球，在盛水的容器中靜止，用彈簧測力計去拉金屬球，如圖所示，此時彈簧測力計的示數為20N，那么此時金屬球受到的浮力是（）。A．54NB．2NC．20ND．條件不足，無法判斷【答案】D?！窘馕觥扛鶕}意知道，金屬塊受到豎直向下的重力，而此時金屬塊是否被拉起、運動狀態(tài)如何都不確定，所以，金屬塊除受浮力、拉力外，還可能受到底面的支持力的作用，即條件不足，無法判斷。故選D。2.一個氫氣球被風吹向一邊，對于此氣球所受浮力的示意圖，正確的是（）。A． B． C． D．【答案】B?！窘馕觥快o止的氣球受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力、水平向左風的作用力以及沿繩子向下的拉力作用，但浮力的方向總是豎直向上的。故選B。3．“上能九天攬月，下可五洋捉鱉”，下列研究對象的浮力消失的是（）。A．地面課堂上壓入水中的乒兵球；B．太空空間站壓入水中的乒兵球；C．升上千米高空的熱氣球；D．潛入萬米海底的中國載人潛水器【答案】B?！窘馕觥緼．地面課堂上壓入水中的乒乓球，排開水的體積越來越大，所受的浮力越來越大，故A不符合題意；B．因為太空中，物體都處于失重狀態(tài)，所以太空站中，壓入水中的乒乓球，沒受到水的壓力的作用，那么乒乓球不受到浮力的作用，故B符合題意；C．熱氣球能升到高空，是由于受到空氣浮力的作用，故C不符合題意；D．潛入萬米海底的潛水器受到水的浮力的作用，故D不符合題意。故選B。4．如圖甲，彈簧測力計下掛一長方體物體，將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降，然后將其逐漸浸入水中，圖乙是彈簧測力計示數F與物體下降高度h變化關系的圖像，則下列說法中錯誤的是（g取10N/kg）（）。A．物體的重力是9N；B．物體剛浸沒時下表面受到水的壓力時4N；C．物體的體積是400cm3；D．物體受到的最大浮力是5N【答案】D?！窘馕觥緼．由圖像可知，當h＝0時，彈簧測力計示數為9N，此時物體在空氣中，則G＝F拉＝9N故A正確，不符合題意；C．由可得物體的體積故C正確，不符合題意；D．由圖像可知，物體完全浸沒后排開水的體積不再改變，受到的浮力不再改變，此時受到的浮力最大，物體浸沒時拉力為5N，物體受到的最大浮力F?。紾－F＝9N－5N＝4N故D錯誤，符合題意；B．物體剛浸沒時，上表面受到水的壓力為0，則下表面受到水的壓力F下＝F?。?N故B正確，不符合題意。故選D。5．如圖，一邊長為10cm的實心正方體懸浮在某液體中，已知h1＝10cm，其上表面受到液體向下的壓力F1＝8N，則以下說法正確的是（）。A．正方體的密度為0.8×103g/cm3；B．正方體受到的重力為10N；C．正方體受到的浮力8N；D．正方體下表面受到液體的壓強為2×103Pa【答案】C?！窘馕觥緼．其上表面受到液體向下的壓強則液體的密度為故A錯誤；BCD．正方體下表面所受的壓強為則D錯誤；下表面所受的壓力為則浮力為故C正確；由于物體懸浮，故浮力等于重力，故正方體的重力為8N，故B錯誤。故選C。6.一個盛滿水的溢水杯對桌面的壓力為，將一重物掛在測力計上從高處緩慢放入溢水杯中，直至重物完全浸入水中，但不觸底。如圖所示，是測力計的示數關于時間的圖象，則最終物體所受浮力以及溢水杯對桌面壓力大小分別是（）。A． B．C． D．【答案】D?！窘馕觥坑蓤D知重物浸沒水中前的拉力為此時拉力等于重物的重力，重物浸沒水中后的拉力為根據稱重法測浮力可知，重物受到的浮力重物浸沒在水中后，水面高度不變，根據知水對杯底的壓強不變，根據可知，水對杯底的壓力不變，溢水杯的重力不變；因溢水杯對桌面的壓力等于水對溢水杯底的壓力與溢水杯的重力之和，所以溢水杯對桌面的壓力不變，即故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。7．探究浮力的大小跟哪些因素有關的實驗情形如圖所示，其中所用金屬塊a和塑料塊b的密度不同，但重力均為1.6N。下列分析正確的是（）。A．金屬塊a浸沒在水中時，受到浮力的大小為0.3N；B．利用甲、乙，可以探究浮力的大小與物體體積的關系；C．利用乙、丙，可以探究浮力的大小與物體密度的關系；D．利用丙、丁，可以探究浮力的大小與液體密度的關系【答案】D。詳解】A．由圖乙可知，金屬塊a浸沒在水中時，彈簧測力計的示數為1.0N，根據稱重法可得金屬塊浸沒在水中受到的浮力故A錯誤；B．要探究浮力的大小與物體體積的關系，需要控制物體排開水的體積相同，改變物體的體積；甲、乙兩圖中物體排開水的體積不同，故B錯誤；C．要探究浮力的大小與物體密度的關系，需要控制物體排開水的體積相同，改變物體的密度；乙、丙兩圖中物體排開水的體積不同，故C錯誤；D．要探究浮力的大小與液體密度的關系，需要控制物體排開液體的體積相同，改變浸入液體的密度；丙、丁兩圖可以完成該探究，故D正確。故選D。8.如圖甲所示，盛有液體的柱形容器置于水平桌面上，容器對桌面的壓強為1000Pa；如圖乙所示，用細線拴一鋁球，將鋁球的一半浸在液體中，容器對桌面的壓強改變了80Pa；如圖丙所示，將細線剪斷，鋁球沉到容器底部，容器對桌面的壓強又改變了460Pa，容器的底面積為100（ρ鋁=2.7g/cm3）。下列判斷不正確的是（）。A．鋁球浸沒在液體中時所受浮力是1.6NB．鋁球的體積是100C．鋁球沉底時對容器底部的壓力是3.8ND．液體的密度是0.8【答案】B。【解析】A．由壓強公式可得，圖乙比圖甲中對桌面增加的壓力ΔF1=Δp1S=80Pa×100×10-4m2=0.8N因物體對水平面的壓力和自身的重力相等，對桌面增加的壓力等于排開水的重力ΔF1=G排由阿基米德原理可知，鋁球受到的浮力F浮=G排=0.8N由F浮=ρ液gV排可知，鋁球浸沒時受到的浮力為鋁球的一半浸在液體受到浮力的2倍，鋁球浸沒在液體中時所受浮力是F浮′=2F浮=2×0.8N=1.6N故A正確，不符合題意；B．因鋁球浸沒時的受到的浮力為F浮′=1.6N根據阿基米德原理，鋁球排開水的體積等于鋁球的體積故B錯誤，符合題意；C．將細線剪斷，鋁球沉到容器底部，圖丙比圖甲中對桌面增加的壓強Δp=Δp1+Δp2=80Pa+460Pa=540Pa圖丙比圖甲中對桌面增加的壓力ΔF2=ΔpS=540Pa×100×10-4m2=5.4N鋁球的重力G球=ΔF2=5.4N由力的平衡，鋁球沉底時對容器底部的壓力F球=G球-F浮′=5.4N-1.6N=3.8N故C正確，不符合題意；D．因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等，所以，由F浮=ρ液gV排可得，液體的密度故D正確，不符合題意。故選B。9.如圖甲所示，彈簧測力計下掛一長方體物體，將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降，然后將其逐漸浸入水中；圖乙是彈簧測力計示數F與物體下降高度h變化關系的圖象。液面變化忽不計，則下列說法中正確的是（）。①物體的底面積為200cm2②物體的密度是3×103kg/m3③當h=7cm時，物體下表面受到水的壓力是8N④當h=9cm時，物體上表面受到水的壓力為10NA．只有②和③ B．只有②和④ C．只有①和③ D．只有①和④【答案】C?！窘馕觥竣佼敻叨萮在0~3cm時，物體受重力和拉力，重力的大小等于拉力，故物體重12N，當當高度h在3~7cm時，物體慢慢浸入，拉力變小，直到h=7cm時，剛好浸沒，此時的拉力為4N，物體的高度為4cm，浸沒時物體所受的浮力為物體的體積為物體的底面積為故①正確；②物體的質量是物體的密度是故②錯誤；③當h=7cm時，物體剛好浸沒，物體下表面受到水的壓強是當h=7cm時，物體下表面受到水的壓力是故③正確；④當h=7cm時，物體上表面剛好與水平相平，當h=9cm時，物體上表面離水面的深度為2cm，受到水的壓強為當h=9cm時，物體下表面受到水的壓力是故④錯誤。故選C。10.如圖是我國自主研制的潛水器”潛龍三號”。潛水器在海面下緩緩下潛過程中，海水對潛水器的（）。A．壓強不變，浮力不變 B．壓強變大，浮力變大C．壓強不變，浮力變大 D．壓強變大，浮力不變【答案】D?！窘馕觥繚撍髟诤Ｃ嫦戮従徬聺撨^程中，排開水的體積不變，則浮力不變；由于下潛深度不斷變大，則所受到的壓強變大。故選D。11.在水平桌面上兩個相同的燒杯分別裝有質量相同的甲和乙兩種液體，把質量也相同的實心小球A和B放入杯中，靜止時如圖所示，下列說法正確的是（）。A．甲液體的密度大于乙液體的密度；B．小球A的密度大于小球B的密度；C．甲、乙燒杯底受到的液體壓強相等；D．球A受到的浮力比球B大【答案】C。【解析】A．由圖可知，液體的質量相同，由于不知道小球A和B的體積的大小，所以無法判定液體體積的大小關系，無法判定液體的密度關系，故A錯誤；B．小球的質量相同，小球的體積大小關系未知，無法判定A和B的密度的大小關系，故B錯誤；C．小球的質量相同，液體的質量相同，則兩燒杯中液體和小球的總重力相同，液體對杯底的壓力等于液體和小球的重力，則壓力相同，由于底面積相同，根據可知，甲、乙燒杯底受到的液體壓強相等，故C正確；D．A球在液體中懸浮，浮力等于重力，B球在液體中漂浮，浮力等于重力，兩個小球的質量相同，重力相同，所以受到的浮力相同，故D錯誤。故選C。12.如圖所示，甲、乙、丙三個完全相同的燒杯中均裝有適量的水，將質地均勻，且不吸水的a、b兩實心體分別放入甲、乙燒杯中，當a、b靜止時，a有五分之二的體積露出水面，b懸浮于水中，此時兩燒杯液面剛好相平。若將b置于a上一起放入丙燒杯中，靜止時a的上表面剛好與液面相平，整個過程中水均未溢出，下列說法正確的是（）。A．a的密度是0.4×103kg/m3 B．a、b的重力之比為5:3C．a、b的體積之比為5:2 D．b的密度是0.8×103kg/m3【答案】C?！窘馕觥緼．由題意知，當a在甲燒杯中靜止時，a有五分之二的體積露出水面，漂浮在水面上，根據阿基米德原理G=F浮=G排=ρ水gV排可得ρagVa=ρ水gV排因為a有五分之二的體積露出水面，則排開水的體積為a的密度為ρa=0.6ρ水=0.6×103kg/m3故A錯誤；BC．由圖甲可得由圖乙可知由圖丙可知通過上面三個式子聯立可得Va:Vb=5:2，進而求得Ga:Gb=3:2，故B錯誤，C正確；D．因為b懸浮在水中，根據阿基米德原理G=F浮=G排=ρ水gV排因為b完全浸沒在水中，可得ρbgVb=ρ水gVb則ρb=ρ水=1.0×103kg/m3故D錯誤。故選C。13.如圖所示，水面下同一地方同一深度有兩艘完全相同的潛艇，其中一艘正在上浮，另一艘正在下潛，以下判斷正確的是（）。A．正在下潛的是甲艇；B．沒露出水面前，兩艘潛艇所受的浮力相同；C．沒露出水面前，上浮潛艇所受的浮力不斷增大；D．正在下潛的潛艇所受的水的壓強不變【答案】B?！窘馕觥緼．潛水艇是通過改變水艙中水的重力來改變自身重力的，要使?jié)撍细?，應使?jié)撍艿母×Υ笥谥亓?，所以水艙中水少時潛水艇上浮，所以圖甲是上浮時的情景，圖乙是下潛時的情景，故A錯誤；B．浸沒在水中的潛艇，排開水的體積就是潛艇本身的體積，在沒露出水面前，兩艘完全相同的潛艇排開水的體積相同，根據可知，兩艘潛艇所受的浮力相同，故B正確；C．根據可知，沒露出水面前，排開液體的體積不變，則浮力不變，故C錯誤；D．根據可知，正在下潛的潛艇深度不斷增大，則受到水的壓強也不斷增大，故D錯誤。故選B。14.將同一個新鮮的雞蛋分別浸入裝有濃度不同的鹽水的容器中，雞蛋靜止在兩個容器中的位置如圖所示.則下列說法正確的是（）。A．雞蛋在甲中受到的浮力大 B．雞蛋在甲、乙中受到的浮力一樣大C．雞蛋在乙中受到的浮力大 D．由于鹽水密度不同，無法比較【答案】C?！窘馕觥侩u蛋在甲中下沉至容器底部，所以此時雞蛋受到的浮力小于它的重力；雞蛋在乙中懸浮，所以此時雞蛋受到的浮力等于它的重力；根據以上條件可知，雞蛋在甲中受到的浮力小于它在乙中受到的浮力。故選C。15．將一密度均勻的正方體輕輕放入盛滿濃鹽水的大燒杯中，靜止后有72g濃鹽水溢出；若將該物體輕輕放入盛滿煤油的大燒杯中，靜止后有64g煤油溢出（濃鹽水密度為1.2×103kg/m3，煤油密度為0.8×103kg/m3，以下說法中（）。①該物體前后兩次所受浮力之比為9∶8②該物體前后兩次排開液體體積之比為4∶3③該物體的密度為0.9×103kg/m3④該物體在煤油中可能沉底或懸浮A．只有①③正確 B．只有②③正確C．只有①④正確 D．只有②④正確【答案】A。【解析】①因為大燒杯內原來裝滿濃鹽水，所以，由阿基米德原理可知，物體在鹽水中受到的浮力物體在煤油中受到的浮力故該物體前后兩次所受浮力之比為，故①正確；②該物體前后兩次排開液體體積之比為故②錯誤；③④由得排開水的體積假設物體在鹽水中懸浮或下沉，則物體的體積由于煤油的密度小于鹽水，所以物體在煤油中一定下沉，則排開煤油的體積：排開煤油的質量應該為因為，所以物體在鹽水中不能懸浮或下沉；可見，物體在鹽水中一定漂浮，則物體的重力物體受到煤油的浮力因此，所以物體在煤油中下沉，故④錯誤。則物體的體積物體的質量物體的密度故③正確，④錯誤。故選A。二、填空題16．彈簧秤下吊著重為的正方體金屬塊，當它完全浸沒在水中時，彈簧測力計的示數為，該物體受到的浮力大小為______；若金屬塊上表面所受水的壓力為，則金屬塊下表面所受水的壓力為______?！敬鸢浮?；27.6?！窘馕觥縖1]該物體受到的浮力大小為F浮=G-F拉=17.8N-9.8N=8N[2]因為F浮=F下-F上所以金屬塊下表面所受到的壓力F下=F浮+F上=8N+19.6N=27.6N。17.如圖所示，甲為盛水的燒杯，將懸掛在彈簧測力計下的圓柱體從水面上方緩慢浸入水中，彈簧測力計示數F與圓柱體下表面下降高度h變化關系如圖乙所示。當圓柱體逐漸浸入水中時F逐漸減小，直到圓柱體浸沒在水中后F不變，這說明物體所受浮力的大小跟物體_________有關。該圓柱體浸沒在水中受到浮力的大小為_________N?！敬鸢浮颗砰_液體的體積；6?！窘馕觥縖1]將懸掛在彈簧測力計下的圓柱體從水面上方緩慢浸入水中時，受到豎直向上的浮力和彈簧測力計的拉力、豎直向下的重力作用處于平衡狀態(tài)，則F浮=G-F，當圓柱體逐漸浸入水中，排開水的體積變大，由F減小可知，受到的浮力變大，這說明物體所受浮力的大小跟物體排開液體的體積有關。[2]由圖乙可知，圓柱體在空中時彈簧測力計的示數F=9N，由二力平衡條件可知，圓柱體的重力G=F=9N圓柱體浸沒時彈簧測力計的示數F′=3N，則該圓柱體浸沒在水中時受到的浮力F浮=G-F′=9N-3N=6N。18.小彤想測量校園里一小石塊的密度，她利用彈簧測力計、燒杯及足量的水，完成了測量，步驟如圖所示，小石塊所受的浮力為______，小石塊密度為______?！敬鸢浮?；2.5×103。【解析】[1]小石塊所受的浮力為F浮=G-F′=2.5N-1.5N=1N[2]由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得小石塊密度為。19.如圖是小聰同學利用水。彈簧測力計和金屬塊測量某液體密度的情景。根據圖中信息可知，金屬塊的重力是______N，金屬塊在水中受到的浮力是______N，所測液體的密度是______。（?。敬鸢浮?.8；2；?！窘馕觥縖1]根據圖中信息可知，金屬塊的重力是即為彈簧測力計的示數，分度值為0.2N，故讀數為4.8N。[2]金屬塊在水中受到的浮力是故金屬塊在水中受到的浮力是。[3]根據排開液體的體積相同，則排開水的體積為故所測液體的密度是故液體的密度為。20.把一個自制的密度計分別放入甲、乙兩種不同的液體中，情況如圖所示密度計在甲、乙兩液體中所受浮力分別為F1和F2，甲、乙兩種液體的密度分別為ρ1和ρ2。則F1______F2，ρ1______ρ2（都選填“＞”、“＜”或“＝”）。【答案】＝；＞。【解析】[1]同一只密度計，重力一定，由圖可知，密度計在甲、乙液體中均處于漂浮狀態(tài)，所以，密度計在兩種液體中所受的浮力相等。[2]根據阿基米德原理可知，在F浮一定時，物體浸入液體中的體積越大，則液體的密度越小，由題圖知V排1＜V排2，所以ρ1＞ρ2。21．如圖甲所示，質量分布均勻且不吸水的柱體A高70cm（A<水）足夠高的柱形容器B底面積為300cm2、裝有10cm深的水若將A水平切去高度為h的部分，并將切去部分豎直緩慢放入B中，水的深度h水隨切取高度h的變化關系如圖乙所示。柱體A的密度是_______g/cm3；當切去的高度h為某一值時，A剩余部分對水平桌面的壓強和水對容器底部的壓強相等，然后向B中緩慢加水，當加入水的質量為2200g時，水中柱體仍保持直立，水對容器底的壓強為_______Pa?！敬鸢浮?.5；?！窘馕觥縖1]由乙圖可知，當h=30cm時，物體漂浮，且下底面剛好接觸底部，故有推出A的底面積為又因為F浮=G且根據浮力公式可得由G=mg可得，A的質量為故根據密度公式可得，柱體A的密度為[2]當h=15cm時，水對容器底部的壓強為壓強為時，柱體的高度為故切去的高度為加水的體積為由[1]可知，物體A的底面積為SA=100cm2若A漂浮，則液面的深度為因為24cm>20cm故A漂浮成立，所以水對容器底的壓強為。22．如圖所示，水平桌面放有甲、乙兩個完全相同的容器，容器中裝有質量相等的不同液體?，F將A、B兩個小球用細線連著放入甲容器中后，狀態(tài)如圖甲所示，剪斷繩后放在乙容器中，A漂浮、B沉底，如圖乙所示（不計細繩質量和體積），兩容器液面恰好相平。則甲容器中液體密度ρ甲與乙容器中液體密度ρ乙的關系：ρ甲______ρ乙。A、B兩球在甲容器中受到總浮力F甲與A、B兩球在乙容器中受到總浮力F乙的關系：F甲______F乙。（均選填“大于”“小于”或“等于”）【答案】大于；大于?！窘馕觥縖1]由圖可知，A、B兩球排開液體的總體積V排甲=VA+VBV排乙<VA+VB所以V排甲>V排乙已知甲、乙兩個完全相同的容器，兩容器中液面恰好相平，則V甲+V排甲=V乙+V排乙所以液體的體積關系為V甲<V乙即甲容器中液體的體積較??；已知容器中的液體質量相等，根據可知ρ甲>ρ乙[2]圖甲中，A、B兩球處于懸浮狀態(tài)，A、B兩球在甲容器中受到總浮力F甲=GA+GB圖乙中，A處于漂浮，B是沉底，A受到的浮力F浮A=GAB受到的浮力F浮B<GBA、B兩球在乙容器中受到總浮力F乙=F浮A+F浮B<GA+GB所以F甲>F乙。23．兩個質量相等、質地均勻的實心球甲和乙，密度分別為和，且。現將兩球放入裝有足夠深水的容器中，當它們靜止時，分析發(fā)現水對甲球浮力小于對乙球的浮力。（水的密度用表示）（1）甲、乙兩球受到的浮力大小之比為________；（2）對于（1）中結果應滿足的相應條件為____________?！敬鸢浮喀岩遥害鸭祝ɑ颚阉害鸭祝?；見詳解?！窘馕觥浚?）[1]兩球質量相等，且ρ甲＞ρ乙，根據，V甲＜V乙；質量相等、質地均勻的實心球甲和乙，若兩球在水中都漂浮，則F甲=F乙=G，與題意不符；若兩球在水中都是全部浸沒（可能都沉底，或甲球沉底而乙球懸?。?，由于V甲＜V乙，根據F浮=ρ水gV排知，F甲＜F乙，與題意相符，所以甲、乙兩球受到的浮力大小之比若甲沉底，乙漂浮，則根據浮沉條件可知F甲＜G甲，F乙=G乙，且G甲=G乙，所以F甲＜F乙，符合題意，所以甲、乙兩球受到的浮力大小之比（2）[2]若兩球都浸沒，則根據浮沉條件和前面解答可知此時應滿足ρ甲＞ρ乙≥ρ水；若甲沉底，乙漂浮，則根據浮沉條件和前面解答可知此時應滿足ρ甲＞ρ水＞ρ乙。24．在水平桌面中央有一個重為7N、底面積為2×10-2m2的薄壁容器，該容器內盛有重為49N的水，且水對容器底部的壓力為53N。①求：容器對桌面的壓力F和壓強p？_______________②求：容器內水的質量m水與體積V水？________________③在分析本題“水對容器底部的壓強p水”的過程中，小明和小華兩位同學有各自不同想法，如下表記：（a）請判斷：小明的分析過程是____；小華的分析過程是____。（均選填“正確”或“錯誤”）（b）若能求水對容器底部的壓強p水，請計算并得出結果；若不能求水對容器底部的壓強p水，請簡要說明理由。____________【答案】56；2.8×103Pa；5kg；5×10?3m3；錯誤；錯誤；2.65×103Pa?！窘馕觥竣賉1]容器對桌面的壓力F=G水+G容=7N+49N=56N[2]容器對桌面的壓強p==2.8×103Pa②[3]水的質量為m水===5kg[4]水的體積為V水===5×10?3m3③(a)[5]壓強公式p=適用于一切求壓強的計算，而p=ρgh只能用來求液體壓強，故小明的說法錯誤；[6]因容器的形狀不知，所以不能用h=求出水的深度，故小華的說法錯誤；(b)[7]水對容器底部的壓強p水===2.65×103Pa。25.如圖甲所示，利用纜繩把水下一個圓柱形的物體，以較小的速度勻速打撈出水面。圖乙是此過程中拉力F隨時間t的變化關系，設t＝0時開始拉物體（不計繩重和水的阻力，g取10N/kg）。試回答：（1）乙圖中______（選填“AB”、“BC”或“CD”）段表示物體被打撈完全離開了水面；在從A到B的過程中，物體下表面受到水的壓強逐漸______（選填“變大”或“變小”）。（2）圓柱形物體的質量為多少______？（3）圓柱形物體完全浸沒在水中受到的浮力為多大______？（4）圓柱體的密度是多少______？（ρ水＝1.0×103kg/m3）【答案】CD；變小；60kg；200N；3×103kg/m3?！窘馕觥浚?）[1]物體被打撈完全離開水面后，只受到重力和纜繩的拉力作用，此時纜繩的拉力最大，由圖乙可知，CD段符合。[2]在從A到B的過程中，物體下表面所處的深度變小，由p＝ρ水gh可知，物體下表面受到水的壓強逐漸變小。（2）[3]由圖乙可知，CD段纜繩的拉力F＝600N不變，此時圓柱體在空氣中，由二力平衡條件可得，圓柱體的重力G＝600N，由G＝mg可得，圓柱體的質量m＝＝60kg；（3）[4]由圖乙可知，圓柱體完全浸沒時，纜繩的拉力F′＝400N不變，則圓柱形物體完全浸沒在水中受到的浮力F?。紾﹣F′＝600N﹣400N＝200N；（4）[5]因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等，所以，由F?。溅岩篻V排可得，圓柱體的體積V＝V排＝＝2×10-2m3圓柱體的密度ρ＝＝3×103kg/m3。三、實驗題26.小明與同學一起利用彈簧測力計、玻璃杯、金屬塊、水、濃鹽水等實驗器材，探究浮力的大小與哪些因素有關。他們正確的進行了如圖所示的實驗操作：實驗次數液體種類金屬塊的重力/N金屬塊浸入情況金屬塊在液體中時測力計的示數/N金屬塊所受浮力/N1——2.7——————2水2.7部分2.00.73水2.7全部1.71.04濃鹽水2.7全部1.5___________（1）根據以上實驗，把表中數據填寫完整：（2）分析實驗②③可得：液體密度相同，金屬塊排開液體的體積越大，浮力越___________；（3）分析實驗③④可得：金屬塊排開液體的體積相同，液體密度越大，浮力越___________；（4）結論：浮力的大小與___________和___________有關；（5）用這種實驗方法，還可以測量___________的密度；（6）小明完成上述實驗后，找來合適的玻璃杯，倒入足夠深的水，將掛在測力計上的金屬塊逐漸下降，但不接觸容器底。繪制出了實驗中測力計的示數F隨物體下表面至水面深度h變化的F-h圖像（圖⑤）。分析圖像可知：當金屬塊浸沒水中后繼續(xù)下降過程中測力計的示數___________，這表明：浸沒在水中的物體受到的浮力跟浸沒的深度___________。【答案】1.2；大；大；物體排開的液體的體積；液體密度；金屬塊（或濃鹽水）；不變；無關?！窘馕觥浚?）[1]由圖①④可知，金屬塊的重力為2.7N，在濃鹽水中彈簧測力計的示數為1.5N，則金屬塊在濃鹽水中受到的浮力為F浮=G-F示=2.7N-1.5N=1.2N（2）[2]分析實驗②③可知，物體浸入水中的體積越大，彈簧測力計的示數越小，則物體受到的浮力越大，即液體密度相同，金屬塊排開液體的體積越大，浮力越大。（3）[3]分析實驗③④可知，物體排開的液體的體積相同，液體的密度不同，彈簧測力計示數不同，液體密度越大，彈簧測力計示數越小，浮力越大，即金屬塊排開液體的體積相同，液體密度越大，浮力越大。（4）[4][5]由（2）、（3）可知，浮力的大小與物體排開的液體的體積和液體密度有關。（5）[6]根據表中第三次實驗數據得到金屬塊的重力和浸沒在水中的浮力，根據G=mg求出金屬塊的質量，根據阿基米德原理求出物體排開的水的體積，即是物體的體積；利用密度公式算出金屬塊的密度；或根據表中第四次實驗數據得到金屬塊浸沒在濃鹽水中受到的浮力，而排開濃鹽水的體積等于物體的體積，再利用F浮=ρ液gV排求濃鹽水的密度，故用這種實驗方法，還可以測量金屬塊（或濃鹽水）的密度。（6）[7][8]由F-h圖像可知，當金屬塊浸沒水中后繼續(xù)下降過程中測力計的示數不變，說明當金屬塊完全浸沒在水中后繼續(xù)下降過程中浮力不變，即浸沒在水中的物體受到的浮力跟浸沒的深度無關。27.為了直觀驗證阿基米德原理，小明改進了實驗裝置，如圖所示，把彈簧測力計上