浮力-（2020-2022）三年中考物理试题分项汇编（全国通用）（解析版）

浮力-（2020-2022）三年中考物理试题分项汇编（全

国通用）（解析版）

专题10浮力

【2022年】

一、多选题

1.（2022・河北）下图所示的四幅图中，不能利用流体压强与流速的关系解释的是（）

A.0用吸管将饮料吸到嘴里B.WF热气球腾空而起

C.向烧瓶浇冷水，停止沸腾的水又沸腾了D.往8管中吹气,a管中

的水面上升

【答案】ABC

【解析】

A.用吸管吸饮料是利用了大气压的作用，不能揭示流体压强与流速的关系，故A符合题意；

B.热气球升空，是因为热空气的密度比空气的密度小，热气球受到的浮力大于重力，利用的

是空气的浮力，不能揭示流体压强与流速的关系，故B符合题意；

C.向烧瓶浇冷水后，瓶内水面上的空气温度降低，气压减小，导致水的沸点降低，而水的实

际温度仍很高，高于此时水的沸点，所以水会重新沸腾，不能揭示流体压强与流速的关系，故

C符合题意；

D.往b管中吹气，吸管a上方的流速增大，压强减小，a管中液体受到向上的压强大于向下

的压强，在这个管内外产生压强差的作用下，液面上升，能揭示流体压强与流速的关系，故D

不符合题意。

故选ABCo

2.（2022・天津）小明在研究物体的浮沉问题时，制作了一个空腔“浮沉子”，将其放入一

个底面积为S、水深为儿的薄壁柱形容器内。刚放入水中时，浮沉子恰好悬浮，此时水深为

hi,如图所示；一段时间后，由于渗漏空腔内开始进水，最后空腔充满了水，浮沉子沉底且完

全浸没，此时水的深度降为例。已知水的密度为po,则所制作的浮沉子（）

A.质量为po(/2/-/io)SB.质量为po(〃2-/zo)S

C.材料的密度为

D.材料的密度为‘二7

Rz

【答案】AD

【解析】

AB.刚放入水中时，排开水的体积为

3fD

刚放入水中时，浮沉子恰好悬浮，浮力等于浮沉子的重力，等于排开水的重力，故浮子的重力

为

经整理可知

吗！"叫『加班-电）

故A符合题意，B不符合题意；

CD.一段时间后，空腔充满了水，浮沉子沉底且完全浸没，此时水的深度降为机，则空腔部分

的体积为

实心部分的体积为

材料的密度为

RF,一=统+一旬―j

故C不符合题意，D符合题意。

故选ADo

二、单选题

3.（2022•广东广州）两个量筒均装有20mL的水、往量筒分别放入甲、乙两个不吸水的物块,

物块静止后如图所示，水的密度为lg/cm:g取10N/kg,则（）

A.甲的体积为

40cm

B.甲受到的浮力为0.4N

C.乙排开水的体积小于

20mLD.乙受到的浮力

小于甲受到的浮力

【答案】B

【解析】

A.如图所示，放入甲后，量筒读数为60mL,故甲的体积为

V尹后60mL-20mL=40mL=40cm：'<V甲

故A错误，不符合题意；

B.甲受到的浮力为

4

国♦外g匕«lx4超；xION/A?x40x10m--0.4N

故B正确，符合题意；

C.如图所示，放入乙后，量筒读数为70mL,故乙排开水的体积为

V乙二70mL-20niL=50niL>20mL

故c错误，不符合题意；

D.根据公式F榕p求gV株可知

丫甲葩Y乙挑

所以

F/F乙

故D错误，不符合题意。

故选Bo

4.（2022•北京）甲、乙、丙三个小球的质量加和体积V如下表所示，将它们浸没在水中释

放，在其稳定后，三个小球所受的浮力分别为工、片和。。下列判断正确的是（）

小球

甲

乙

丙

m/g

30

40

54

V/cm：i

60

50

20

A..q

B..7>j*

C.F.>F-:F.

D.

【答案】B

【解析】

由表格数据可知，甲球的密度为

?3施“二~一：

乙球的密度为

m-40a»a,、

丙球的密度为

由于甲球和乙球密度小于水的密度，所以甲球和乙球最终会漂浮在水面，甲球漂浮时，浮力为

5=G.=、g=v.03kgxI0N.1cg«G.?N

乙球漂浮时，浮力为

J<1

Fz=R==0C4fcgz]0Nkg<*N

由于丙球密度大于水的密度，所以丙球最终会沉底，由&-务£三可知，浮力为

4・匚・1"1Kgm、HXTcg、20"07"-0.2N

综上所述，">%>为,故B正确，ACD错误。

故选Bo

5.（2022•山西）如图所示，是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡

水冰。据科学分析、全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高。下列判断正确的是（）

A.冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力

B.冰山所受的重力小于它排开水所受的重力

C.冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上

D.冰山熔化一部分后排开水的体积不变

【答案】C

【解析】

A.冰山在海水中漂浮，冰山所受到的浮力等于它所受的重力，故A错误；

B.冰山所受到的浮力等于它所受的重力，根据阿基米德原理，冰山所受的重力等于它排开水

所受的重力，故B错误；

C.冰山熔化一部分后密度仍然小于海水，所以仍会漂浮在水面上，故C正确；

D.冰山熔化一部分后，重力变小，浮力变小，则排开水的体积变小，故D错误。

故选Co

6.（2022•河南）两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了A、

B两支密度计，放入同一个盛有水的烧杯中，静止后如图所示。下列说法正确的是（）

A

B

A.密度计A所受浮力较小

B.密度计B所受重力较小

C.两密度计底部所受水的压强相等

D.两密度计在水面处的刻度值不同

【答案】A

【解析】

A.根据阿基米德原理

F的P於gV排

A、B均漂浮在水中，故液体密度相同。由图可知

VB辨）VA排

可得

FBQFA浮

故A正确；

B.密度计处于漂浮状态，浮力和重力的关系为

F/G计

因为

FB&FA浮

所以

GBYGA

故B错误；

C.A、B浸没的深度关系为

hA〈hB

根据液体压强公式

P=Pgh

可得

PA<PB

故C错误；

D.密度计是用来测量液体密度的仪器，密度计漂浮时，在液面处的刻度就是所测液体的密度,

A、B均为密度计，漂浮在水上，所以两密度计在水面处的刻度都是水的密度，故D错误。

故选A。

7.（2022•湖北黄冈）如图所示，欢欢同学把一只苹果丢入水中，发现苹果下沉一段距离后,

又向上运动，最终漂浮在水面上，下列分析正确的是（）

A.在下沉的过程中，苹果受到水的压强不变

B.在下沉的过程中，苹果受到水的浮力减小

C.在水面漂浮时，苹果受到的浮力大于它受到的重力

D.在整个过程中，苹果受到浮力的方向总是竖直向上

【答案】D

【解析】

A.在下沉的过程中，苹果所处液体深度变大，苹果受到水的压强变大，故A错误；

B.在下沉的过程中，苹果排开水的体积不变，液体密度不变，由阿基米德原理可知苹果受到

水的浮力不变，故B错误；

C.在水面漂浮时，苹果受力平衡，苹果受到的浮力等于它受到的重力，故C错误；

D.物体不管处于何种浮沉状态，所受浮力的方向总是竖直向上的，故D正确。

故选Do

8.（2022•湖北武汉）如图所示，三个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或盐水，将重为

3.0N的圆柱体依次放入这三个容器中。下列说法错误的是（）

A.图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差大于0.7N

B.图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差等于0.1N

C.图丙中盐水的密度是1.IXIO'kg/n?

D.圆柱体的密度是3.0X103kg/m3

【答案】B

【解析】

A.图甲中，还没有浸没，甲上表面的压力为0,故图甲下表面的压力为

J-rA9=G-r=3N-2.7N=O3N

图乙中，物体浸没，则

图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差

在图乙中，上表面的压力大于0,故图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差大于0.7N,

故A正确，A不符合题意；

B.丙图中，物体所受的浮力为

-G-rk=3N-t5N=l.lN

乙图中，物体所受的浮力大小为

=3N-2N=iN

图丙中物体上表面的压力为

同理，图乙中物体上表面的压力为

和图乙中容器底上表面受到的压力之差

尸/F-%»■&1-/T=^r»/

由于％-工，未知，故图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差未知，故B错误，B符合题

悬Vr.；

C.圆柱体在乙和甲中都浸没，排开液体体积相同，且与圆柱体体积相同。在图乙中，圆柱体

所受的浮力为1N,则圆柱体的体积为

FuR

XV，fIxlO3kgm?xIONkg

图丙中，圆柱体所受的浮力为LIN,则盐水的密度是

--------：---------=1.1*收句’

IxhTm'zl木kg-

故C正确，C不符合题意；

D.圆柱体的质量为

G3N…

圆柱体的密度是

故D正确，D不符合题意。

故选B。

9.（2022•天津）如图所示的实例中利用大气压的是（）

用吸管喝饮料D.后潜水艇的浮沉

【解析】

A.把锤柄在凳子上撞几下，就能紧固锤头，利用的是惯性，故A不符合题意；

B.排水管的U型“反水弯”是利用连通器原理来工作的，故B不符合题意；

C.用吸管吸饮料，用力一吸，吸管内的大气压小于外界大气压，水在外界大气压的作用下,

被压入口腔内，所以用吸管吸饮料利用的是大气压，故C符合题意；

D.潜水艇的浮沉是靠改变自身重力实现的，利用的是物体的浮沉条件，故D不符合题意。

故选Co

10.（2022•四川）2021年12月9日，航天员王亚平在“天宫课堂”中展示了“浮力消失实

验”。在中国空间站微重力环境中，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒

乓球悬停在水中，如图甲所示；在中国科技馆的同学们做了同样的实验，用吸管把完全相同的

乒乓球压入水中，取出吸管后，乒乓球会迅速上浮直至漂浮在水面，如图乙所示。请根据你所

学的物理知识，判断下列说法中正确的是（）

A.图甲中的乒乓球具有惯性，图乙中的乒乓球不具有惯性

B.图甲中的乒乓球受到水对它向上与向下的压力差几乎为零

C.图乙中的乒乓球在上浮过程中，受到水的浮力等于它受到的重力

D.图乙中的乒乓球在水面漂浮时，往水中加盐，乒乓球会下沉

【答案】B

【解析】

A.惯性是物体的一种属性，其大小只与质量有关，两图中的乒乓球都具有惯性，故A错误；

B.图甲中乒乓球处于微重力环境中，水对它向上与向下的压力都几乎为零，所以，乒乓球受

到水对它向上与向下的压力差几乎为零，故B正确；

C.图乙中的乒乓球在上浮过程中，受到水的浮力大于它受到的重力，故C错误；

D.图乙中的乒乓球在水面漂浮时，浮力等于重力，往水中加盐，盐水密度比水的密度大，所

以它仍会漂浮在液面上，根据阿基米德原来可知，它排开液体体积更小，所以乒乓球会上浮,

故D错误。

故选Bo

三、综合题

11.（2022•广东）我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10000m,在载人深潜领域达

到世界领先水平。（取〃流Q1.03Xl（）3kg/m3,p^=1.0X10：ikg/m：，»g=10N/kg）

（1）潜水艇活动的海水深度一般为300m至600m。它可以通过水舱排水或充水来改变

，从而实现浮沉；

(2)深潜器可进入更深的水域，在10000m的深处，海水产生的压强为Pa。由于

深海海水压强太大，深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同；

(3)小明阅读资料后，利用图的装置模拟深潜器在水中的运动过程。物体甲、乙由一条细线

连接且在水中处于静止状态，已知乙的质量为0.2kg,体积为25cm则乙所受浮力的大小为

N,乙受到细线的拉力为N。若剪断细线，甲将—(选填“上

浮”、“悬浮”或“下沉”)，此时甲所受浮力(填字母)。

A.增大，且大于重力B.不变，且等于重力

C.不变，且大于重力D.减小，且小于重力

【答案】自身重力1.03X1080.251.75上

注C

【解析】

(1)[1]由于潜水艇排开水的体积不变，所受浮力不变，当它向水舱充水或向外排水时，改变

了自身的重力，从而实现上浮或下沉。

(2)[2]深潜器在10000m深处受到海水的压强

p=P^gh=1.03X103kg/m3X10N/kgX10000m=l.03X108Pa

(3)[3]由图可知，乙在水中浸没且处于静止状态，则乙所受浮力

h

F浮5P次gV方P次g/z=l.OXlO'kg/m'X10N/kgX25X10m-0.25N

[4]物体乙的重力

G1=m4史G.2kgX10N/kg=2N

物体乙受到竖直向下的重力、竖直向上的细线的拉力和浮力的作用而静止，则物体乙受到细线

的拉力

尸纳折尸浮乙=2N-0.25N=1.75N

[5][6]物体甲在水中浸没且静止，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和细线的拉力而处于

平衡状态，则

F浮产G甲+F编线

若剪断细线，细线对物体甲的拉力消失，物体甲排开水的体积不变，即物体甲所受浮力不变，

物体甲的重力也不变，则物体甲所受浮力大于物体甲的重力，物体甲将上浮。故ABD不符合题

意，C符合题意。

故选C。

四、填空题

12.(2022•海南)一个实心金属球密度为3b.Ki'gtn：,体积为10m：，其质量为kg。

把它做成空心球放入底面积为YOb,；的圆柱体水槽中，球漂浮在水面上，浸入水中的体积为其

总体积的1，此时水对槽底的压强增大了150Pa,则球体空心部分的体积为

-l.vxJO;kgm?,g取10N/kg)

【答案】0.3350

【解析】

[1]一个实心金属球的质量为

m=Q，N3xHkg3kg

[2]水对槽底的压力增大了

F-a1“为、28xlO/m：=3N

浮力等于增大的压力，则排开水的体积为

pgJxlO'kgWxlONkg

则总体积为

-2*2

空心部分的体积为

五、计算题

13.（2022•海南）“欢迎您到海南来，这里四季春常在”。海南为了提高琼州海峡通行效率,

特别开通新海港（海口）二徐闻港（广东）“小客车专班”，每日4个航次。两港口的跨海

距离约20km,轮渡海上航行时间约1.5h。（AS.-I：xl：'k£nr,g取lON/kg）

（1）轮渡海上航行的平均速度约为多少km/h?（保留一位小数）

（2）一辆小客车上船后停在船舱水平面上，车的总质量为2000kg,车轮与水平面的总接触面

积为。工）：，它对船舱水平面的压强为多大？

（3）此小客车上船后，轮渡排开海水的体积增加了多少厂？

（4）若轮渡发动机以最大输出功率P工作时，动力推进器效率为九当轮渡以最大航速v行

驶时，受到水的阻力/为多大？（结果用含P、八v的代数式表示）

【答案】（1）13.3km/h；（2）、\】炉力；（3）2m3；（4）—

V

【解析】

解：（1）轮渡海上航行的平均速度

s20km：&

・=-------13Jimh

r1.5k

（2）小客车对水平面的压力

小客车对水平面的压强

P——=-----r—=2xlGPa

3Olar

（3）小客车上船后，轮渡保持漂浮状态，则所增加的浮力等于车的重力，则

皿2000k«一

APL.«-5.=-------------2ni

4LO"101ktm'

（4）轮渡受到水的阻力为

/•・尸・及

v

答：（1）轮渡海上航行的平均速度13.3km/h;

（2）小客车对水平面的压强”】任门；

（3）轮渡排开海水的体积增加了2m1

（4）轮渡受到水的阻力为至。

V

14.（2022•湖南长沙）一个不吸收液体的圆柱体重5N,底面积S-二nr。如图所示,

将圆柱体浸没在水中，弹簧测力计的示数为3N,已知“7：，【.飞nr,取g=10N/kg。

（1）求圆柱体浸没在水中时受到的浮力E,；

（2）将圆柱体竖直放在水平桌面上，求圆柱体对水平桌面的压强p；

（3）一个足够高的柱形容器放在水平桌面上，装入某种液体后，液体对容器底部的压强为髭。

再将圆柱体缓慢地放入容器中，圆柱体始终保持竖直，松开后最终液面与圆柱体顶部的距离

d=2cm,液体对容器底部的压强为足。已知£-三=瞅？2,容器底面积S：=疝Xm：。求容器中液

体的质量。

【答案】（1）2N；（2）2000Pa；（3）0.54kg或0.72kg

【解析】

解：（1）圆柱体重5N,将圆柱体浸没在水中，弹簧测力计的示数为3N,在水中时受到的浮力

为

（2）圆柱体重5N,底面积=2570,E：,竖直放在水平桌面上，对底部的压力大小等于重力

大小，则圆柱体对水平桌面的压强为

=J_22__-2GOOPa

*S]125力―T

（3）将圆柱体浸没在水中，受到的浮力0为2N,则圆柱体体积为

E*

F-匕-」2-------------------~705

"P息八l&ig/n?、lONTtg

圆柱体密度为

G

=25Wkg.「tn'

圆柱体高度为

2zlO-n?

-00&D-&33

25/I0-W

①若圆柱体漂浮在液面上时，液面与圆柱体顶部的距离d=2cm,此时液面上升的高度为

(O.CSm-0.02m)z2.5x

0.015ra

已知p「F；・！80Pa,则根据乂可知，液体密度为

工.r「a”-------'h2，1炉短,加<2.”谯la,nf

K210^tgx0.015m--

液体密度小于物体密度，故圆柱体不可能漂浮，只能沉底。

②若圆柱体沉底，但只有部分浸没，液面与圆柱体顶部的距离d=2cm,此时液面上升的高度为

(0.08m-0.02m)z25x

-O.OlitD

1xlO^m"

已知R-p；=：80Pa,则根据多■用4y可知，液体密度为

*_I80Pa

-12*iOJkg/a*<2.Sx10:ks；m*

gMiON^gxOJPlim

与题意相符，且此时装有液体的体积为

9・卜IO-:ffi:x(0.v8m-0.02m)-(0.08m-002®卜23xKT=：-4.5x10"m"

则容器中液体的质量为

用K・阳-1.2x10?kg'ns?x4.5zW<0i-0<4kg

③若圆柱体沉底，且全部浸没，液面与圆柱体顶部的距离d=2cm,此时液面上升的高度为

V2xl(T4mi

A4»—«-——-1-r0.02m

,1—rr

己知最-£=!80P3，则根据然乂可知，液体压强为

_掌ISOPa

05/»0:15m*<25x10:k5m'

喂"诬1ONkgxQ02m

与题意相符，且此时装有液体的体积为

-Ix10:ni:x(0.0815+602m)・2x［。"b'-8/10"m'

则容器中液体的质量为

不3.%%；肛9xlfirkgmJx8xI0-4mJ-012kg

答：（1）求圆柱体浸没在水中时受到的浮力々为2N；

（2）将圆柱体竖直放在水平桌面上，求圆柱体对水平桌面的压强p为2000Pa；

（3）容器中液体的质量为0.54kg或0.72kg。

15.（2022•河北）质地均匀的长方体放在水平地面上，密度为1.5X103kg/m：',边长如图甲

所示。另有一高为0.35m、底面积为2X10/2的薄壁圆筒形容器放在水平地面上，容器内盛有

0.3m深的某种液体，如图乙所示。将长方体由平放变为竖放，长方体对水平地面的压强变化

量与液体对容器底部的压强恰好相等。（g取10N/kg）

（1）求长方体的质量；

（2）在图甲中作出长方体所受重力的示意图（“。”点为长方体的重心）；

（3）求液体的密度；

（4）在竖放的长方体上水平截取一部分，并将截取部分放入容器中，能使液体对容器底部的

压强最大且截取部分的质量最小，求截取部分所受的浮力。

【答案】（1）4.5kg；（2）见解析；（3）LOXIO'kg/n?；（4）10N

【解析】

（1）长方体的密度为L5X10'kg/m3,由甲图可知，长方体的体积为

V=0.ImX0.ImXO.3m=3X103m3

根据#可得，长方体的质量为

m=pV=l.5X103kg/m3X3X10lm3=4.5kg

（2）长方体受到的重力为

G=mg=4.5kgX10N/kg=45N

重力的方向是竖直向下的，作用点为。点，故过。点竖直画线段，在线段的末端标箭头，并

标出重力的大小为45N,作图如下：

（3）长方体对水平地面的压力等于长方体的重力，将长方体由平放变为竖放，长方体对水平

地面的压强变化量为

45X45N

=3000Pa

¥=87=暇—0.1m^0.fan

由题意可知，液体对容器底部的压强为

-SCGOPa

液体的密度为

p3G00Pa

OxlCPlcgra2

ghIONkgx03m

（4）当容器中液体装满且不溢出时，液体对容器底的压强最大且截取的部分质量最小，如果

液体溢出，液体对容器的压强最大，但不满足截取的部分质量最小。所以当液体装满容器时,

增加的体积等于截取的长方体的体积，所以有

V^S（〃旷〃）=2X102m2X（0.35m-o.3m）=1X10V

由于长方体的密度大于液体密度，所以截取的放入水中后沉底，所以截取的部分排开液体的体

积为

所以截取的部分所受的浮力为

F行p汲gV的1.OX103kg/m3X10N/kgX1X10m-ION

答：（1）长方体的质量为4.5kg；

（2）见解析；

（3）液体的密度为1.0X10%g/m;

（4）在截取部分所受的浮力为10N,

16.（2022•四川）在物理课外拓展活动中，力学兴趣小组的同学进行了如图甲的探究。用细

线P将A、B两个不吸水的长方体连接起来，再用细线Q将A、B两物体悬挂放入圆柱形容器中，

初始时B物体对容器底的压力恰好为零。从尸0时开始向容器内匀速注水（水始终未滋出），

细线Q的拉力厂。随时间「的变化关系如图乙所示。已知A、B两物体的底面积SQSLIOOCHI?,

细线P、Q不可伸长，细线P长/=8cm,取g=10N/kg,p次=LOXlO'kg/m"求:

（1）尸10s时,B物体受到水的浮力；

（2）每秒向容器内注入水的体积（单位用cm'）；

（3）当/Q=3N时，水对容器底部的压力。

【答案】（1）6N；（2）120cm1（3）69N

【解析】

解：（1）初始时B物体对容器底的压力恰好为零。由图乙知，当尸0时，Fe（pl8N0尸10s时,

细线Q的拉力Fe/=12No则B物体受到水的浮力为

F护△FQ=FQO-FQI=18N-12N=6N

（2）由阿基米德原理可知，此时B物体排开液体的体积为

刍.------------=6X1E

Pqg1.0x1^kg/nfxION/kg

由图乙中，在10s内，细线Q的拉力也是均匀减小的，说明物体B始终与容器底部接触，则

410s时容器中的水深为

4

WICOcnr100/JO-1tn1006ia-6an

从10s到30s细线Q的拉力FQ不变，说明在/=10s时，水恰好与物体B的最上端平齐，那么

物体B的高度为6cm。在尸30s时，水恰好与物体A的下端平齐。设容器的底面积为S,注水

速度为％则有

/?（S-SB）=10SXv

/S=（30s-10s）Xv

代入数据得

0.06mX(5-100X10*m2)=10sXv

0.08mXS=（30s-10s）Xv

解得

5=300X10'm2=300cm2

v=l.2X10m3/s=120cm7s

所以每秒向容器内注入水的体积是120cm3。

（3）当叱3N时，此时物体A受到的浮力为

F浮后AFq=F0/-F0=12N-3N=9N

此时排开液体的体积为

-9x10^-

zHMbkg/milON/kg

物体A浸入水的深度为

.噎9x10m'9*10m.„

mn

4a0--777~~T--a皿f-009m-9cm

lOOcni'100x10to-

则此时水深共计为

h^=/2B+/+/zA=6cm+8cm+9cm=23cm=0.23m

水对容器底部的压强为

p=p水gh您=1.0X10:!kg/m3X10N/kgX0.23m=2.3X103Pa

水对容器底部的压力是

F=pS=2.3X10：iPaX300X10

答：（1）尸10s时，B物体受到水的浮力是6N；

（2）每秒向容器内注入水的体积是120cm，

（3）当尸e=3N时，水对容器底部的压力是69N。

17.（2022•安徽）小华采用如下方法测量一物块（不溶于水）的密度：弹簧测力计悬挂物块

静止时的示数为F/=3.0N（如图甲所示）；将物块浸没在水中，静止时弹境测力计的示数

为@=2.0N（如图乙所示）。已知p水=1.OX10：'kg/m',g取10N/kg,求：

（1）物块的质量〃z；

（2）物块的体积V；

（3）物块的密度公

切Q

甲乙

【答案】（1）0.3kg；（2）l.QxlO'm3;（3）3><10:ikg/m：i

【解析】

解：（1）由图甲可知，物体的重力

G=F/=3.ON

所以物体的质量为

泮箴"3ks

(2)根据称重法可得物体浸没水中受到的浮力为

F行B-%3.ON-2.0N=l.ON

根据阿基米德原理F行p液gV排,可以得出

10N

“070”加

''.诟-LGxl^kgm^lGK-kg

物体浸没时

V=V^1.0X10'm3

(3)物块的密度为

V10xl0-4m-，

答：(1)物块的质量为0.3kg；

(2)物块的体积为1.0X10V；

(3)物块的密度3Xl()3kg/m3。

18.(2022•重庆)为进行浮力相关实验，小涛将力传感器固定在铁架台上，底面积为40cm2

的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连，力传感器可测量细线拉力的大小。重3N

底面积100cm?的薄壁柱形溢水杯B放在水平升降台上，装有23cm深的水，如图甲所示。从某

时刻开始让升降台上升使A逐渐浸入水中，力传感器所测力的大小与升降台上升高度h的关系

如图乙所示。当升降台上升高度为8cm时，水对A下表面的压强为500Pa。不计细线的伸缩，

A始终保持竖直，且不吸水。完成下列问题：

(1)求A的质量；

(2)求图乙中B的大小；

(3)当A浸没入水中后剪断细线，升降台和A都静止时，求溢水杯对升降台的压强。

【解析】

解：(1)当升降台上升的高度小于5cm时，A对绳子的拉力等于A的重力，由图乙可知，绳

子的拉力厂/尸12N,所以物体的重力为

GA=F^12N

物体A的质量为

G12N

・12kg

(2)当升降台上升8cm时，水对A下表面的压强为500Pa,由夕=pg/z可知，此时物体A浸在

水中的深度为

50vPa

-0

/gl.Qx1(Pkg/x10JJkg

A排开水的体积为

匕-M-40X|0*<BS:xO.vSffl-2x

物体A受到的浮力为

%一外以；-l.OxIO'kg?kgx2xl04m-

升降台上升高度为8cm时，A物体受到的浮力为2N,所以绳子的拉力位

F/=G-F^12N-2N=10N

（3）当升降台上升5cm时，乙图像第一次出现拐点，说明物体开始浸入水中；当升降台上升

8cm时，乙图像第二次出现拐点，说明溢水杯中的水溢满；在从5cm上升到8cm的过程中，升

降台上升了3cm,A浸入水中5cm,说明液面上升了2cm至溢水口，容器中水的深度为

//=23cm+2cm=25cm

此时物体浸入水中的体积为

V^=V^=2X10V

当升降台从8cm上升至18cm的过程中，水溢出，升降台上升的距离等于物体浸入的深度，为

/z2=18cm-8cm=10cm

该过程排开水的体积为

2

V排2=SAX//2=40cmX10cm=400cm'

容器中剩余水的体积为

V标Y7阵2=S^ho~V^2=100cm2X23cm-400cm3=1900cm:,

当升降台上升到18cm后，绳子的拉力不再变化，说明物体浸没不再排开液体，容器中最终剩

余液体的体积为1900cm3,剩余水的重力为

G物次=2次gV折1.0X10:ikg/m：iX10N/kgX1900X10lim：i=19N

剪断细线后，物体全部浸没在水中，溢水杯对升降台的压力为

F=G利於G容+GA=19N+3N+12N=34N

溢水杯对升降台的压强为

=—=—Z-1--=J400P1

4100x10**31-

答：（1）A的质量为1.2kg；

（2）图乙中F/的大小10N；

（3）当A浸没入水中后剪断细线，升降台和A都静止时，溢水杯对升降台的压强为3400Pa。

六、作图题

19.（2022•湖南永州）如图所示，将一木块放在水中，木块处于静止状态。请在图中画出木

块所受浮力的示意图。

【答案】

【解析】

木块受到的浮力的方向是竖直向上的，过木块的重心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,

用符号尸浮表示，如图所示：

七、实验题

20.（2022•广东深圳）小红在游玩时见了一些石头，拿了其中一块来做实验。

（1）天平放在水平桌面上指针如甲图所示，平衡螺母应向（选填“左”或“右”）

调，直至平衡；

（2）如图乙，小石头的质量为g,可求得小石块的密度为g/cn?；

（3）祛码磨损，按照以上步骤，测得小石块密度（选填“偏大”“偏小”或“不

变”）；

（4）若使用弹簧测力计测量石头密度，如图：

/-（水的密度为外，用已知物理量符号表示）。

【答案】右898.9偏大斤方.大

【解析】

（1）［1］天平放在水平桌面上指针如甲图所示，指针偏左，说明左侧质量更大，因此应该将平

衡螺母向右调，直至天平平衡。

（2）［2］如图乙所示，小石头的质量为祛码质量加上游码示数，标尺上每一小格代表0.2g,

故石块质量为

k・彻-+1迎登§-=89g

［3］石块体积为

-40mL-50xnL-lGmL-Kkta?

故石头密度为

zr--K---8-%-

「lOctG

(3)[4]祛码磨损，则测量的质量比实际质量更大，根据不三可知，体积不变时，所测密度

偏大。

(4)[5]石头浸没在水中所受浮力为

根据阿基米德原理。二可知，石头的体积为

(1)实验步骤如图(a)所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为力、Z、元、E，

物体受到的浮力，=；

(2)小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表:

物体

物重G/N

物体浸没在水中测力计的示数F/N

浮力及不

空桶重G：

桶与排开水的总重G'

排开水重4长

a

1.2

0.7

0.5

0.6

1.1

0.5

b

2

1.4

0.6

0.6

1.2

0.6

c

2.4

1.7

0.7

0.6

1.2

0.6

分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是：；

（3）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开

水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因：；

（4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢

水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图（b）所示。实

验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的

示数逐渐，弹簧测力计B的示数逐渐,若弹簧测力计A的示数变化量为弹

簧测力计B的示数变化量为常，则它们的大小关系是3弓峭（选填“>"、“=”或

）；

（5）针对两种实验方案，小张实验装置的优点是（填答案标号）。

A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小

B.实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化

【答案】久物体浸在液体（或水）中所受浮力大小等于它排开液体

（或水）所受的重力（或&•小）将物体c浸入水中之前，溢水杯没有加满

水变小变大=B

【解析】

（1）［1］实验步骤如图（a）所示，甲、丙中的弹簧测力计的示数分别为f：、冗，甲中的弹簧

测力计的示数即为物体的重力大小五，由称重法测浮力，物体受到的浮力

[2]分析表中物体a、b的实验数据可知

F浮尸0.5N=G萍尸0.5N

F浮小.6N=61疗0.6N

小李得出的结论是：物体浸在液体（或水）中所受浮力大小等于它排开液体（或水）所受的重

力。

（3）⑶排除各种测量误差因素的影响，将物体c浸入水中之前，若溢水杯中没有装满水，则

实际溢出水的体积小于应排出水的实际体积，则会导致物体排开液体受到的重力小于物体受到

的浮力。

（4）[4][5][6]逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体

积变大，受到的浮力变大，由称重法测浮力

F声G-F'

可知弹簧测力计A的示数逐渐变小；而重物排开水的体积越大时，薄塑料杯内水的重力越大，

即弹簧测力计B的示数逐渐越大，薄塑料杯的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测

力计A、B示数的变化量相等，即它们的大小关系是

密一与

（5）[7]A.由称重法测浮力可知，弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力，故

A不符合题意；

B.薄塑料杯不计质量，能同步观察测力计A、B示数的变化，从而得出物体受到浮力的大小与

排开液体所受重力的关系，故B符合题意。

故选B。

22.（2022•北京）小京为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观

点是错误的，他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。

（1）以下是他的部分实验步骤，请帮他补充完整。

①将金属块悬挂在弹簧测力计下，测量金属块受到的重力G并记录；

②在烧杯中装入适量的水，，静止时记录弹簧测力计的示数E，用刻度尺测量烧

杯中水的深度。并记录；

③，静止时记录弹簧测力计的示数月，用刻度尺测量烧杯中水的深度力并记录；

④用公式计算金属块所受浮力J、并记录。

（2）由水的深度变化时，&（选填“=”或,就可以证明这种观

点是错误的。

【答案】将金属块浸没在水中且不接触烧杯向烧杯中加水，将金属块浸没

在水中且不接触烧杯尸=

【解析】

（1）②③④[1][2][3]为探究浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度关系，步骤②③中

金属块都应浸没在水中，只是前后两次浸没在水中的深度不同，所以步骤②在烧杯中装入适量

的水，将金属块浸没在水中且不接触烧杯，记录弹簧测力计的示数用刻度尺测量烧杯中