浮力（解析版）-2021年中考物理抢分秘籍

考点抢分秘籍16浮力

£/抢分点1.浮力及其测量

（1）浮力：浸在液体（或气体）中的物体受到竖直向上托的力。一般用符号F浮表示。浮力的施力物体是

液体（或气体），受力物体是浸在其中的物体。方向是竖直向上。

（2）测量浮力的工具：弹簧测力计。方法：A.测出物体在空气中的重力G；B.将物体浸在液体中，读出弹

簧测力计的示数F示；C.用公式F浮=G-F示，计算浮力。

（3）浮力产生的原因：物体上下表面存在着压强差，从而形成压力差，即F^=F向上-F时下。

（4）浸在液体中的物体不一定都受到液体对它产生的浮力，如桥墩；淤泥中的石块等。是否受到浮力，关

键看物体上下表面是否存在压强差。

鱼例题精选

某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中称时示数是15N,浸没在水中称时示数是5N,则此时物块受到

水的浮力为No（水的密度为1.0xl03kg/m3）

【答案】10

【解析】Fs=G-F

JS=15N-5N=10N»

【提分秘诀】一定要区分开这些力具体指的是哪一个量，然后正确选用公式进行计算。

麦？

当上抢分秘练

1.有一个铁块挂在弹簧测力计上，当铁块全浸没水中时，弹簧测力计的读数是（）

A.铁块所受重力B.铁块所受浮力

C.铁块所受重力与浮力之差D.无法确定

【答案】C

【解析】有F；,=G-F,“可得：F产G-F泮，即弹簧测力计的读数是铁块的重力与所受浮力之差，C正确，选C。

2.挂在弹簧测力计上的铁块重7.9N,当铁块浸没在水中时，弹簧测力计的示数为6.9N。则当铁块的一半

浸在水中时，弹簧测力计的示数应为（）

A.3.45NB.3.95NC.6.4ND.7.4N

【答案】C

【解析】铁块全部浸没时受到的浮力为：Fif=G-F.,-7.9N-6.9N=1N；当铁块的一半浸在水中时，受到的浮力

为全部浸没时的一半,即=0.5N。弹簧测力计的示数F,«=G-F浮=7.9N-0.5N=6.4N。选C。

3.（2020•南充市）某次军事演习中，执行深海作业的潜水艇悬浮在海水中（如图）。要使潜水艇下潜，应对

水舱（选填“注水”或“排水”），在下潜过程中，海水对潜水艇上下表面的压力差_______（选填

，，变大，，、“变小，，或“不变”）。

【答案】注水不变

【解析】潜水艇悬浮在海水中，要使潜水艇下潜，则需要重力将大于浮力，所以，此时应对水舱注水。在

下潜过程中，潜水艇上、下表面受到海水对它的压力差等于潜水艇自身受到浮力，由阿基米德原理知道，

由于排开水的体积不变，水的密度不变，即浮力保持不变。

，./抢分点2.影响浮力大小的因素

（1）影响浮力大小的因素有：液体的密度（P液）、物体排开液体的体积（V排）。

（2）实验方法：控制变量法。

（3）实验结论：物体在同种液体中，排开液体的体积越大，受到的浮力越大。物体排开液体的体积相同时，

液体的密度越大，物体受到的浮力越大。

（4）对于浸没在液体中的物体，物体受到的浮力与浸没的深度无关。

（5）公式：F；j-pgVP-液体的密度,单位:kg/m3；V排-物体排开液体的体积，单位：m3o

金例题精选

（2020•雅安市）如图所示，当乒乓球从水里上浮到水面上，乒乓球在A位置时受到的浮力为水对杯

底的压强为外，在5位置时受到的浮力为几，水对杯底的压强为PB,则它们的大小关系是（）

B.FA<FBPA<PB

C.FA>FBPA>PBD.FA>FBPA=PB

【答案】C

【解析】由图可知：乒乓球在A位置时是浸没：V排FV%在B位置时是漂浮V徘KV球；则有V挂，V"B;

由F*=PgV”可知：F，FB。山于从水里上浮直至漂浮在水面上，排开水的体积减小，水面下降，则有：

hA>hB,根据p=Pgh可知PA>PB。选CO

【提分秘诀】分析浮力的变化，根据％，=PgV挂，看液体的密度或V排如何变化；分析液体压强的变化，根

据P=Pgh,看液体的密度与深度。这里都涉及到液体的密度，容易混淆，注意多加区分。

qf抢分秘练

1.（2020•龙东）2020年6月我国深潜器在马里亚纳海沟下潜深度达10907m时，它受到水的压强是Pa。

深潜器在下潜过程中浮力（变大、变小或不变）。（p^l.0xl03kg/m3）

【答案】1.0907X108不变

【解析】它受到水的压强：p=Pgh=l.OX10：!kg/m3X10N/kgX10907m=l.0907X108Pa»浮力大小与排开液

体的体积和液体的密度有关，与浸没的深度无关；排开液体的体积不变，故深潜器在下潜过程中浮力不变。

2.（2020•济宁市）结合图中的实验情景，按要求回答下列问题：图中空易拉罐浸入水中越深，排开的水越

多，手施加的压力越大，这表明：易拉罐所受浮力的大小与有关。

【答案】排开液体体积

【解析】浮力的大小与排开液体体积有关，空易拉罐浸入水中越深，排开的水越多，手施加的压力越大，

浮力越大。

3.（2020•雅安市）预计2020年通车的雨城区"大兴二桥”在施工时，要向江中沉放大量的施工构件。如图

甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离〃逐渐增大，

构件所受浮力人、钢绳拉力22随〃的变化如图乙所示（g取10N/kg）。下列判断正确的是（）

A.构件的边长为4m

B.构件密度为3xl()3kg/m3

C.浮力Fi随〃变化的图线是图乙中的①图线

D.当构件的下表面距江而4m深时，构件上表面受到江水的压强为4xl()4pa

【答案】B

【解析】A.从乙图中可以看出，当构件完全淹没时的高度为2m,则构件边长为2m,A错。

5

B.构件体积V=2mX2mX2m=8nA构件完全淹没时，V/V=8m\F2=1.6X10N,则有：F浮)一件P水gV产PgV-F2

代入数值可得1X103kg/m3X10N/kgX8m3=PX10N/kgX8m3—1.6X105N,解得p=3X103kg/m\B正确。

C.由图可知：构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大，所以浮力逐渐变大；当构件浸没后排开水的

体积不变，所以浮力不变，因此浮力8随h变化的图线是图乙中的②，C错。

D.当h=3m时，构件底部受到江水的压强:p=P，Kgh=lX10:1kg/m3X10N/kgX3m=3X104Pa,D错。选B。

4.(2020•乐山市)物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计挂着

一实心圆柱体，以下图a、b^c、d、e分别为实验情景。(g取10N/kg)

1.6

1.75N

1.5N

1.5N1.6N

1.0

abedef

(1)通过a、c两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是N；

(2)通过两次实验，可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系；

(3)通过c、e两次实验，可探究物体所受浮力大小与一的关系；

(4)在某种液体中进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入

深度的关系图像，则该液体的密度为kg/m\

【答案】(1)0.5(2)c、d(3)液体密度(4)0.8X103

【解析】(1)由a、c两次实验中测力计示数可知：物体浸没在水中所受的浮力为F#xG-F,,=2NT.5N=0.5N。

(2)由图c、d所示实验可知:物体排开液体的种类与物体排开液体的体积都相同而物体浸入液体的深度不同，

这两次实验可以探究物体浸没在水中时受到的浮力大小与浸没深度是否有关。

(3)山图c、e所示实验可知：物体排开液体的体枳相同而液体密度不同，该实验可以探究浮力大小与液体密

度的关系。

(4)实验步骤c中，物体受到的浮力为F*c=G-F,=2N-L5N=0.5N,实验步骤e中，物体受到的浮力为

F=G-F,.=2N-1.6N=0.4N,因物体均浸没，所以V作水川扑寇，根据阿基米德原理有#=#,所以该液体的

gp水gP港

密度为：P浓=="也劲°：鲍曳=0.8X103kg/m%

F浮c0.5N

W/抢分点3.阿基米德原理

(1)阿基米德原理：浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开的液体的重力。公式：F；?=G"。

(2)在验证阿基米德原理实验中，需要验证的是：G物-F),=G阳木-G桶是否成立。所以实验操作的一般顺序是：

A.用弹簧测力计测出物体的重力G物；B.用弹簧测力计测出小桶的重力G桶；C.将物体浸在装满水的溢水杯

中，读出弹簧测力计的示数F示；D.测出溢出的水与小桶的总重力G阳水。AB两步可以交换次序，其余不可。

(3)对于公式F浮=G排可以直接用来计算浮力,更多的时候，展开来使用，计算P物、P液的密度之比；V排

之比、V,之比等。

展开公式是：P«gVtt=P^gVft0重要的变形公式有：%=些。

P物v«

乜例题精选

一个重6N的实心物体，用牙签使它刚好浸没在水中，此时物体排开的水重是1ON,则该物体受到的浮力大

小为N。

【答案】10

【解析】由阿基米德原理可知：F所G排=10N.

【提分秘诀】在已知物体排开液体的重力或质量时，应用该原理求解浮力较简单。

q抢分秘练

(2020鄂州23)在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中，小芳设计的实验步骤如图所示,

按照A、B、C、D的顺序进行测量。小华认为，为了减小实验误差，可以进一步优化实验步骤，他将A、B、

C、D重新排序。你认为小华的测量顺序应该是,此实验得出的结论是。

D

【答案】DABC物体浸在液体中所受的浮力等于物体排开的液体所受的重力

【解析】本实验中，应先测出空小桶的重力，再测物体的重力，然后将物体浸入溢水杯的水中，用小桶接

住溢出的水，最后测出小桶和流入的水的总重力。所以排序应为：DABC。此实验的结论是：物体浸在液体

中所受的浮力等于物体排开的液体所受的重力。

W/抢分点4.浮力的简单计算

主要计算公式：

(1)F浮二G物-F示。

(2)F浮二F向上一F向下

(3)F浮二P液(气)gV排

(4)F浮二G排

(5)F浮二G物(当物体处于漂浮或悬浮时)

卷例题精选

(2020•雅安市)如图所示，水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒，筒内装有30cm深的

某液体。弹簧测力计下悬挂底面积40cm2、高为10cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直至完全浸没液体中，在

圆柱体未进入液体中时.，弹簧测力计示数为18N,圆柱体完全浸没液体中时，弹簧测力计示数为12N。(可

以忽略圆筒的厚度，过程中液体没有从筒中溢出，g取10N/kg)。求：

(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力；(2)筒内液体密度；(3)当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强。

【答案】⑴6N(2)1.5X103kg/mS(3)5600Pa

【解析】(1)由题可知，物体重G=18N,完全浸没液体中时，圆柱体受到的拉力F*=12N,则有

Fs=G-Fte=18N-12N=6No

33

⑵因为圆柱体浸没,则有Vfif=Vtt=Stthtt=40cnrX10cm=400cm=4X10'm,由F®=PsgV排可得,液体的密度:

P*萼=6N

=1.5XlO,kg/m^o

gv棒10N/kgx4xl0-4m:

⑶液体的质量：mXP淑V波=1.5*1018/|?><100乂30*1073=4.51^,液体的重力：G*m«g=4.5kgX

10N/kg=45N）筒的重力：Ga=mrag=O.5kgX10N/kg=5N,则总重力Ga=G液+G植+G村=45N+5N+18N=68N,此时

对桌面的压力F=G总-F拉=56N,此时对桌面的压强：p=三=I*渭方=5600Pa。

答：（1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力6N；（2）筒内液体密度1.5X103kg/m3；（3）当圆柱体完全浸没时，

圆筒对桌面的压强5600Pa。

【提分秘诀】可以以圆筒，液体为整体受力分析求出压力和压强；也可以根据圆柱体浸没圆筒时的h波求出

P濯，再求出液体对圆筒底部的压力F浓，再求出对桌面的压力F.、进而求出压强。

o

2a抢分秘练

1.（2020广东7）游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法，质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮

在水面上，如图所示，游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是（）

A.5000NB.500NC.50ND.5N

【答案】C

【解析】游泳圈浸没在水中的体积约5X103m3,受到的浮力浸^=PgV=1.0X10;,kg/m3X10N/kgX5X10:'m:i=50No

忽略游泳圈的自重，游泳圈对小蓉的作用力大小与游泳圈所受浮力大小相同，即50N。选C。

2.（2020•黔南州）如图，重为5N,体积为0.2饕ICTin?的物体用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没

在水中，物体受到的浮力是一N,静止时弹簧测力计的示数是N（g=10N/kg）„

【答案】23

【解析】由阿基米德原理可得:F>T=P»gV>it=l.OX10:ikg/m;,XlON/kgXO.2X10'm:l=2No物体静止时,处于

平衡状态,对物体受力分析，物体受重力、浮力和拉力，即G=F*+F拉，则:Fji=G-F；?=5N-2N=3NO

3.（2020•甘孜州）如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱

体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的

变化情况如图乙，g取lON/kg,则圆柱体的重力为N,圆柱体受到的最大浮力是No

【答案】20.4

【解析】由图象可知：当物体完全露出水面时，弹簧测力计的示数为2N,由二力平衡知识得圆柱体的重力

为2N。由图象可知：当圆柱体浸没在水中时，弹簧测力计的示数F'=L6N,,圆柱体受到的最大浮力：

,

Fi?=G-F=2NT.6N=0.4N。

4.(2020•聊城市)潜水艇为增强国防力量，维护祖国安定发挥了重要作用。潜水艇截面如图所示，通过

向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重，从面使其下沉或上浮。我国某型号潜水艇的总体积

为ZxKPnP,水舱未充海水时潜水艇总重为1.26X1()7N,最大下潜深度可达400m。海水密度取1.03xl()3kg/m3。

g取10N/kg。求：(1)最大下潜深度处的海水压强；(2)潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力；(3)潜水艇悬浮

在海水中时，水舱中充入海水的质量。

【答案】(l)4.12xlO6Pa(2)2.06xl07N(3)8x105kg

【解析】⑴最大卜潜深度处的海水压强：p=P»*gh=l.03X103kg/m3X10N/kgX400m=4.12X106Pa,

(2)潜水艇完全潜入海水中时，排开海水的体积：Vn=Vw=2X10V,潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力：

F»=P»*gV排=1.03X10;tkg/m3X10N/kgX2X10m3=2.06X107N»

7

(3)潜水艇悬浮在海水中时，受力平衡，浮力等于重力，即：F浮=C海木+G魁，G^Fi；-Gw=2.06X10N-l.26X

107N=8X10'N,则水舱中充入海水的质量：必"水=泌=十匚=8X10'kg。

答：(1)最大下潜深度处的海水压强是4.12xl()6pa；(2)潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力是2.06x107N