浮力2（解析卷）-2021年中考科学考点

考点09浮力2

对于实心均质物体，

P3.上浮，静止时漂浮

PYP.,»下沉>号止时沉底

PA»悬浮

阿基米惬原理，F.=G,

'、/：,上浮r

F.=G,悬浮羽3物体的浮沉

出浮力的计算方法4称重法：F.=G-G“

月式G*下沉/

漂浮：F.=G

平衡法夕---------------

内容

悬浮：耳=G勺

使用范围：液体和气体

原理：用挖空心的办法增大

42阿基米德原理

公式：F=G「,浮力轮船可以利用的浮力

ft7F㊀

大小：用排水量表示

推导式：F=9记忆代t大小

密度计：测量液体的密度

概念（刻度一一上小下大）

5浮力的应用0

方向：竖直向上、「潜水艇：靠改变自身重实现

-自浮力上浮和下潜的

产生原因：浸在液体中的物体上、下7^L——

表面受到液体的压力差/气球和飞艇：都是利用空气的浮力

升入高空的

（小密度的热空气、氢气、氮气）

回归教材

、密度计

工作原理是物体的漂浮条件（根据阿基米德公式月浮=。海，排g,漂浮时浮力一定，0波与「排成反比）。密度

计下面的金属粒和玻璃泡能使密度计直立在液体中。密度计的刻度特点“上小下大、上疏下密”。

典例训练

1.[2018•德州]在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计，现将它们分别放入盛有不同

液体的两个烧杯中，如图所示，当它们竖直静止在液体中时，液面高度相同。从观察到的现象可以判断：

两个简易密度计所受浮力/甲F&两杯液体的密度。刈________P小两个烧杯底部所受液体的压强

夕乙（均选填“大于”“小于”或“等于”）。

【答案】等于小于小于

【解析】简易密度计在甲、乙两种液体中均漂浮，浮力都等于其自身重力，即相等。根据阿基米德浮力公

式：尸浮=6"=0浓g/M当浮力相同时，液体的密度与物体排开液体的体积成反比，可知乙液体的密度更

大。两液面高度相同，根据公式p=0汽g/bP'\〈P乙。

2.（2020八上­越城月考）如图1利用一根吸管制作一个简易密度计。

1.0

0.9

B

图2

（1）为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中，应在吸管的下端塞入一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管的

下端封闭起来.若将它放入液体中后不能竖直漂浮，请提出改进做法。

（2）这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，液体的密度越大，它露出液面部分的长度越长，受到的浮力大小

O（选填“变大”、“变小”或“不变”）

（3）通过正确计算，在吸管上标出对应的刻度线，便制成了一个简易的吸管密度计。如图2三种刻度的标

示，合理的是。

（4）为了使测量结果更准确，如何使简易密度计上两条刻度线（如0.9、1.0）之间的距离大一些？写出一

种方法——。

【答案】（1）吸管下端继续增加铜丝（2）不变（3）B（4）用更细的吸管

【解析】1、密度计下的玻璃泡中放入一定数量的铅丸可使密度计竖直立在液体中；

2、密度计工作时都处于漂浮状态，浮力等于重力，由于重力不变所以浮力都相同;

3、由阿基米德原理的变形公式1，邠==，当浮力相同时通过比较液体密度的大小可得到VJI的大小。当液

体密度越大时，V拼越小露出液体的部分就越多，所以刻度越往上表示密度越小。密度计上的h与液体密度

是成反比关系的，所以密度计的刻度是不均匀的；

4、要使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些，也就是在改变相同体积的情况下高度更大，所以由

公式V=Sh得出答案。

【解答】(1)为J'让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中，应在吸管的下端塞入一些铜丝作为配重，并用石

蜡将吸管的下端封闭起来.若将它放入液体中后不能竖直漂浮，请提出改进做法吸管下端继续增加铜丝；

(2)这根吸管制作的简易密度计，在不同的液体中处于漂浮状态，浮力等于吸管自身的重力，所以受到

的浮力大小不变；

(3)密度计的刻度是不均匀的且密度计刻度是上小下大，所以B图密度计的刻度是合理的；

(4)根据公式卜叶右可知，在体积变化相同时，要使h变化越大，S要越小，所以可使用更细的吸管。

3.(2017•湖州)取一根内部横截面积为1平方厘米的直筒形塑料管，在底部扎上橡皮膜后，称得质量为2

克.向管内倒入10克液体，再将它放入水中.放手后，观察到橡皮膜恰好变平，如图所示.

请回答：

(1)气管内液体的密度(选填”大于等于“或”小于“)水的密度.

(2)水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小.

(3)装有液体的塑料管受到的浮力大小.

【答案】(1)小于

(2)塑料管受到的压力F=G=mg=O.OlkgX10N/kg=0.IN,

所以对塑料管底部橡皮膜产生的压强P=三=票g=lOOOPa；

答：水对塑料管底部橡皮膜产生的压强是lOOOPa；

(3)装有液体的塑料管受到的浮力F浮为叁=(0.01kg+0.002kg)X10N/kg=0.12N.

答：装有液体的塑料管受到的浮力是o.12N.

【解析】（1）塑料管的重力和液体的重力之和等于塑料管受到的浮力，则液体的重力小于塑料管受到的浮

力，据此分析；（2）先根据公式F=G=mg计算出塑料管受到的压力，再根据公式p=g计算压强；（3）物

体静止漂浮时，受到的重力等于浮力.

4.（2020•上城模拟）市场上新出一款健康饮料果醋，如图甲。小金买回来品尝，感觉它比水的密度大。

为了验证猜想，他将弹簧秤改装成一个可测密度的秤简称密度秤。先将质量为150g,体积为50cn?物块挂在

弹簧秤下，如图乙所示•再将其浸没在水中，如图丙所示。最后将其浸没在果醋中。

（1）密度秤0刻度应标在弹簧秤_______N所对应的位置；

（2）密度秤lg/n?刻度对应在弹簧秤_______N所对应的位置

（3）小金在果醋中测量，示数在ON~1N之间，他的猜想是否正确

（4）进一步探究，假设物块质量为m,体积为V,弹簧秤读数为F,待测液体密度为P,请用所学知识推导

得到P=m/V-F/gV

【答案】⑴1.5

（2）1

（3）正确

（4）当物体在测力计下保持静止状态时，

测力计的示数F=G-F浮;

F=mg-PiffigV；

解得:

【解析】（1）当液体的密度为零时，即物体没有在液体中时，测力计的示数就是零刻线的位置；

（2）首先根据F浮=P^gV据计算出受到的浮力，再根据F=G-F浮计算出此时测力计的示数，这就是lg/n?

刻度线的位置；

（3）根据（2）中的结果确定密度计上刻度的变化规律，然后再根据示数的位置确定果醋的密度大小即可;

（4）当物体在测力计下保持静止状态时，测力计的示数F=G-F＞然后用阿基米德原理和密度公式将其拆

开，经过推导得到液体密度的表达式即可。

【解答】（1）当液体的密度为零时，即物体没有在液体中时，此时测力计的示数F=G=mg=O.15kgX

10N/kg=l.5N；

33;,

（2）当液体的密度为lg/cm：,时，物体受到的浮力:FPsgVtt=10kg/mX10N/kgX50X10"m=0.5N；

此时弹簧测力计的示数为：F=G-Fi?=l.5N-0.5N=1N；

（3）根据前面的分析可知，密度为0的刻度线在L5N处，为lg/cn?的刻度线在0.5N处，因此刻度越向

上，液体的密度越大。因为果醋的示数在0NTN之间，所以它的密度大于lg/cm：t,因此它的猜想是正确的。

（4）当物体在测力计下保持静止状态时，

测力计的示数F=G-F］；

F=mg-PagV；

解得：—

回归教材

-

二、轮船，半潜船等漂浮物

要将密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。轮船

的排水量即轮船满载时排开水的质量，单位为吨。

典例训练

1.［2018•玉林］如图所示，若“玉林号”导弹护卫舰从大海驶入珠江，下列分析正确的是（）

A.浮力变小,舰体上浮一些

B.浮力变大,舰体下沉一些

C.浮力不变,舰体下沉一些

D.浮力不变，舰体上浮一些

【答案】c

【解析】当护卫舰从大海驶入珠江后，仍然漂浮，根据漂浮条件可知受到的浮力：尸浮=G,因为护卫舰受到

的重力不变，所以船受到的浮力不变；由于。海水＞。江水，根据/浮=0*h4可知，排开江水的体积大于排

开海水的体积，即舰体浸入水中的体积变大，舰体下沉一些。

2.（2020•衢州）2020年4月23日，“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务，返回上海码

头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时，经历了如图所示三种情况：图甲中铁锚部分浸入水中；图乙中

铁锚完全浸没水中但未触底；图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F“，、F乙、F内，它

们的大小关系正确的是（）

A.F，i，=FzJ=FwB.Fyi>Fz,=F丙C.Fv>F乙》F词D.F中<F乙<F内

【答案】C

【解析】对考察船和船锚进行整体分析，根据二力平衡的知识得到力的平衡式，并推导出船的浮力的计算

方法，接下来根据三种情况下船锚排开水的体积大小，根据阿基米德原理确定它受到浮力的大小，最后再

通过前面得到的关系式比较船所受浮力的大小即可。

【解答】将船和铁锚为一个整体，

图甲中：船受到的浮力为F单，铁锚受到的浮力为Fm,考察船处于漂浮状态，

根据二力平衡的条件可知：F甲+F浮产G；

那么：Fi|i=G_Fs1；

图乙中铁锚完全浸没水中但未触底，船身受到的浮力F小铁锚受到的浮力F注2,

由于考察船时处于漂浮状态，根据物体受力平衡可知：Fz+F浮产G；

所以：Fz=G-F浮2；

图丙中山于铁锚沉底，则铁锚受到支持力的作用,

所以船身受到的浮力F小铁锚受到的浮力F*2、支持力F如，，

根据受力平衡可知：F丙+F浮3+F支持=G；

所以：F）ii=G_F济3-F上特；

由于图甲铁锚部分浸入水中：图乙和图丙中铁锚完全浸没水中，

则铁锚排开水的体积vtti<Vrt2=V排3,

根据阿基米德原理可知：F浮；■?2=F"3；

所以，F+>FZ,>Fm。

3.（2020八上•箫山月考）如图所示，将两块相同的橡皮泥分别做成实心球形和碗形，再分别放入相同的

甲、乙两杯水中，静止时甲杯中橡皮泥所的浮力乙杯中橡皮泥所的浮力（选填“大于”、“小于”

或“等于"），杯中水面升高多一些.

【答案】小于；乙

【解析】（1）根据浮沉条件比较橡皮泥所受浮力的大小：

（2）根据阿基米德原理F浮=P浓gV"比较水面高度升高的大小。

【解答】（1）在甲中，橡皮泥下沉，那么它受到的浮力小于重力；在乙中，橡皮泥漂浮，那么它受到的浮

力等于重力，因此甲杯中橡皮泥受到的浮力小于乙杯中橡皮泥受到的浮力。

（2）根据阿基米德原理F*=P液gV排可知，当液体密度相同时，浮力越大，物体排开液体的体积越大。因

为浮力F甲<Fz.,所以排开液体的体积因此乙杯中水面升高的更多一些。

回归教材

三、潜水艇，潜航器等

潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。潜水艇是钢铁外壳，体积不能改变，只能改变自身重力,

方法是在水舱内吸入或排出一定量的水。

1.[2018•龙东]海权握，国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障，潜水艇是海军的战略重器。

如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇

分析正确的是（）

A.悬浮和漂浮时受到的浮力相等

B.漂浮时排开的海水所受的重力最小

C.上浮过程中所受浮力逐渐变大

D.漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大

【答案】B

【解析】潜水艇漂浮时，心减小，所以悬浮时受到的浮力大于漂浮时受到的浮力。潜水艇自身的体积不能

改变，只要在水下浸没其浮力都不变，只能通过改变自身重力来达到浮沉的目的。潜水艇所受的海水压强

取决于下潜深度，下潜越深水压越大。

2.（2020•浙江模拟）在一个大型平底烧瓶湿润的泥沙中插上几枝新鲜的枝条和一支盛有适量NaOH溶液的

试管，烧瓶口紧包一个气球，使烧瓶悬浮在玻璃缸中某一位置（如图）。黑暗环境下隔天观察，最终可以

发现烧瓶的浮沉情况怎么样？请解释其中原因。

•可伸缩的气球,

【答案】沉底，刚开始烧瓶悬浮于玻璃缸中，烧瓶受到的浮力刚好等于其重力。（1）黑暗条件下该植物在

烧瓶中只进行呼吸作用，吸收氧气释放二氧化碳。（2）二氧化碳被瓶中的NaOH溶液吸收，（3）使得瓶内气体

总体积减小，排开液体体积减小，浮力则减小。（4）烧瓶受到的浮力小于其重力（5）则烧瓶沉到缸底。

【解析】首先根据浮沉条件，确定开始时烧瓶受到的浮力和重力的大小关系，然后根据植物的呼吸作用确

定烧瓶内氧气量的变化，再根据二氧化碳和氢氧化钠反应确定烧瓶内气体体积的变化，接下来根据阿基米

德原理确定烧瓶受到浮力的变化，最后再根据浮沉条件确定烧瓶的运动状态。

【解答】沉底，刚开始烧瓶悬浮于玻璃缸中，烧瓶受到的浮力刚好等于其重力。

（1）黑暗条件下该植物在烧瓶中只进行呼吸作用，吸收氧气释放二氧化碳。

（2）二氧化碳被瓶中的NaOH溶液吸收，

（3）使得瓶内气体总体积减小，排开液体体积减小，浮力则减小。

（4）烧瓶受到的浮力小于其重力；

（5）则烧瓶沉到缸底。

3.（2020八上•杭州期中）一艘潜水艇的艇壳体积为6000m：',其内部水箱的容积是2000m：',当它在水下匀

速航行时，水箱正好有一半体积的水，此时潜水艇受到的浮力是多少？当潜水艇排完水箱中水时，潜水艇

匀速航行时受到的浮力是多少？此时潜艇艇壳有多少体积露出水面？（P沏加=1.03X10：ikg/m3）

【答案】潜水艇潜在水下水平匀速航行时（浸没），则V#=V怅=6000m：',

此时潜水艇受到的浮力：

37

F»i=P*gVw=l.03X10'kg/mX10N/kgX6000m=6.18X10N

此时潜水艇总重力：G@=F浮产6.18X107N

水箱中海水的重力：

3337

G*=P海水Vffig=l.03X10kg/mX1000mX10N/kg=l.03X10N

当潜水艇排完水箱中水时，潜水艇航行时受到的浮力：

F浮2=G，62=G.e-G东=6.18X10'N-l.03X10?N=5.15X10；N

ViS=V«-VV«—F32/（P海木g）

=6000m3-5.15X107N-i-（1.03X10：,kg/m3XlON/kg）=1000m3

【解析】（1）潜水艇完全浸没在水下时，它排开水的体积等于自身体积，即V*V/根据阿基米德原理F

泮力=PwgVQ十算出它受到的浮力即可；

（2）潜水艇完全浸没在水下时:它在水中悬浮•，即潜水艇和水箱中水的重力之和等于此时的浮力，即G总

=F浮1。根据密度公式G*=P海次Vfflg计算出水箱中水的重力，再根据F浮2=G总2=G&-G水计算排完水箱中

水后受到的浮力。

（3）首先根据除计算出潜水艇排开水的体积，再根据V斫V-V指计算出露出水面的体积。

麻04

4.（2018•杭州）“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜

水器。“蛟龙号”体积约为30米\空载时质量约为22吨，最大荷载240千克。

（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？

（2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0

X10,千克/米2,g取10牛/千克）

【答案】（1）物体处于漂浮状态时，浮力等于重力；所以F浮=G=mg=22x1000kgxION/kg=2.2x

105JV;

（2）当蛟龙号下沉时，处于漂浮状态，浮力依然等于重力；但是由于蛟龙号完全浸没，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；1.0x103kg/m3xION/kgx30m3=3x

105/V;G次=F浮-G-G莪里=3X10sN-2.2X10sN-240kgxlON/kg=7.76X104/V;V次=广=广=

一等里一=7.76/

1.0xl03kg/m3X10N/kg

【解析】浸入静止流体中的物体受到一个浮力，其大小等于该物体所排开的流体重量，方向垂直向上并通

过所排开流体的形心，称阿基米德原理。

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四、气球和飞艇

气球和飞艇是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体（氢气、氮气或热空气）。注意利

用阿基米德公式尸部=0空气/g计算气球和飞艇的浮力时，代入的是空气的密度，一般：。的=L29kg/m：

典例训练

1.在下列所列举的各种事例中，没有受到浮力的是（)

A.在钓鱼岛海域巡航的海巡船

B.缓缓上升的热气球-------------

C.太空中运行的空间飞行器

D.元宵夜放飞的“孔明灯”

【答案】C

【解析】A.在钓鱼岛海域巡航的海巡船，浸在水中受到浮力，故A不合题意；

B.缓缓上升的热气球，浸没在空气中，受到浮力，故B不合题意；

C.太空中运行的空间飞行器，周围没有气体或液体，不受到浮力，故C符合题意;

D.元宵夜放飞的“孔明灯”，浸没在空气中，受到浮力，故D不合题意。

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五、浮力秤

根据漂浮原理，浮力秤空载时重力=浮力，得出“零刻度线”

在漂浮范围内，增加的物体重力等于增加的浮力，即可得出最大载重量。

若浮力秤是均匀物体，则刻度线是均匀的，与物体的重力成正比。

Z-------------------------------------

典例训练

-----

1.(2020八上•杭州月考)科技小组利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他们找来一个空饮料瓶，剪掉

瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖处系一块质量适当的小石块，然后将其倒置在水里，如图所示.已知该饮料瓶圆

柱状部分的横截面积为50cm:总重为0.6N。当使瓶中不放被测物体时，水面所对位置为零刻度，再利用适

当的方法完成刻度。使用时，只要把被测物体放入瓶中，从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质

量。

(1)装置中小石块的作用是。

(2)饮料瓶中放上200克物体后，200克刻度线与零刻度线的距离是多少？

【答案】(1)使浮力秤能竖直漂浮在水中

(2)物体处于漂浮状态,所以尸浮=6行200xIO3kgxION"g=2N;

可得Vnt=—=-----------------=2x10-1m3=200cm3

丹Fp族g1.0xlQ3kg/m3xl0N/kg

V排200cm3

h=—=-------=4cm

S50cm3

【解析】(1)物体的重心越低越稳定，如果饮料瓶内没有小石块，那么瓶子会躺在水面上；如果放入石块,

重心集中在瓶盖处，那么瓶中会竖立起来；

（2）首先根据浮沉条件计算出200g物体放入后增大的浮力，即然后再根据阿基米德原理

V=上计算出增大的排开液体的体积，最后根据力=［计算两条刻度线之间的距离。

排P4s

2.（2017•杭州）小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤。他将一段密度为0.5X103千克/米3,粗细

均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示。这段木料长为40厘米，横截面积为0.1米

z,其上表面可以作为秤盘（g=10牛/千克），问：

（1）质量为0的刻度线的位置在哪里？

（2）距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少？

【答案】（1）方法1：将这段木块竖直漂浮于水中，水面与木块相切处即为零刻度线位置

方法2：；漂浮；.F浮=6木又所P木gV，x，G木=P^V木，P木gSh=PRgSL,

•.P木［0.5xl03fco/m3.p.rc

.』二晨人=LOX］。晨3-4°m=20cm,

离卜表面竖直距离20cm处为零刻度线位置

（2）设距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为m

F'浮二G水+mg

F'浮二P水gV'水=P>KgSh'

=1.0X103kg/m3X10N/kgX0.lm2X（0.4-0.l）m=300N

G4<=m木g=P木V木g=P木SLg

=0.5X10：'kg/m3X0.lm2X0.4mX10N/kg=200Nm='一六=吧制詈=10kg

【解析】（1）根据m=pY算出物体的质量即质量为0的刻度线的位置；（2）算出距离上表面10厘米排

开水的质量减去木料的质量就是对应的质量。

3.（2020•温州模拟）小明运用浮力相关知识制作了可以用来测量物体质量的“浮力称”，其构造如图所

示。称量时，把待测物体放入秤盘后，指针下降浮筒上升，静止后，待测物体的质量就可以通过指针在刻

度盘上的位置反映出来。请你回答下列问题（不计细线、指针的质量以及线与滑轮的摩擦）

(1)刻度盘上质量刻度线，越上面的刻度线指示的质量值越。(填“大”或“小”)

(2)己知浮筒的横截面积为10cm2,秤盘上没放物体时的，浮筒上表面距离水面的距离是5cm,若将待测物

体放在秤盘上，浮筒静止时其上表面距离水面的距离是10cm。若浮筒始终漂浮，则待测物体质量为多少？

(3)若将原来的浮筒更换为长度相同、质量相同、横截面积更小的另一个浮筒，刻度面上的零刻度线应往

上移还是往下移，请说明原因o

【答案】(1)小

(2)已知S=10cm,=0.001m',Hi=5cm=5X10m,H2=10cm=0.Im

AGAF3J

ma=Am--^-P*gA»=P*gSAH=P*gS(H2-H1)=1X10kg/mXlON/kgXO.OOlmaX(0.lm-0.05m)

99

=0.05kg=50g

答：待测物体质量为50g。

(3)上移；F浮不变，S减小，浮筒浸入深度增加，指针上移

【解析】(1)定滑轮不省力也不费力，所以浮筒上受到向上的拉力等于秤盘上物体的重力。当浮筒处于静

止状态时，它受到向上的拉力和浮力，向下的重力，那么G%=FM+G物。刻度盘上的刻度指针越靠下，浮筒

排开水的体积越小，受到的浮力越小，那么物体的重力越大，质量越大。

(2)根据公式G『F#+G物可知，浮筒的重力保持不变，那么浮力的变化量和物体重力的变化量相同，即

△F；?=AG,根据阿基米德原理和重力公式将等式拆开，计算物体的质量即可；

(3)根据G筒可浮+G的得到：G肝P，kgShw+G物，如果G能相同但它的横截面积更小，那么h据就会增大，即

浮筒向下移动，那么指针肯定上移。

【解答】(1)刻度盘上质量刻度线，越上面的刻度线指示的质量值越小；

(2)浮筒的底面积：S=10cm2=0.001m2,

Hi=5cm=0.05m,

H2=10cm=0.Im

因为△F；7=AG；

所以P^gAV)t=m粉g；

即：P4igSAH=P>kgS(H2-HI)=m物；

1X103kg/m;，XlON/kgX0.001m2X(0.1-0.05)=m物;

解得：m«=0.05kg=50g；

(3)若将原来的浮筒更换为长度相同、质量相同、横截面积更小的另一个浮筒，刻度面上的零刻度线应

往上移，理由是：F浮不变，S减小，浮筒浸入深度增加，指针上移。

跟琮训练

>_>-----

1.一个充气的气球下面挂一个金属块，把它们放入水中某处恰能静止，如图所示.如果把金属块及气球的

位置轻轻向上移一些，则金属块和气球()

A.仍能静止B.向下运动C.向上运动D.上下晃动

【答案】C

【解析】一个充气的气球下面挂一个金属块，把它们放入水中某处恰能静止，根据浮沉条件可知，这时它

们受到的总浮力等于总重力；如果把金属块和气球的位置轻轻向上移一些，气球外面水的压强就会减小，

气球就会体积变大，那么它们受到的总浮力就会增大，这时浮力大于重力，则金属块和气球向上运动。

2.(2020八上•吴兴期末)如图所示，魔法水母是一款受孩子喜爱的玩具。在瓶内注满水，然后放入魔法

水母，旋紧瓶盖，用力抓握塑料瓶，魔法水母就会往水下沉落；松开塑料瓶，它又会浮上来。调整握塑料

瓶的力度，魔法水母就可以静止悬浮在水中。下列说法错误的是()

A.魔法水母是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的

B.魔法水母下沉时受到的液体压强变大

C.用力挤压矿泉水瓶时，魔法水母内的空气体积变大

D.魔法水母悬浮在水中时，它所受的浮力和重力的大小相等

【答案】C

【解析】A.当用力挤压矿泉水瓶时，里面空气压强增大会将水压入水母，水母的重力大于浮力于是下沉；

松手时，空气压强减小，水母内的水会排出来，此时重力小于浮力于是上浮，故A正确不合题意；

B.魔法水母下沉时，在水里的深度增大，根据公式p=P加gh可知，它受到的压强增大，故B正确不合题意;

C.用力挤压矿泉水瓶时，魔法水母内的空气体积会变小，从而外面的水进入水母，增大重力实现下沉，故C

错误符合题意；

D.水面在水中悬浮时，处于平衡状态，此时受到的重力和浮力相互平衡，因此大小相等，故D正确不合题

忌。

3.客轮是水上重要的交通运输工具，能极大地促进各地人民的友好往来。请答下列问题（g取10N/kg）

（1）当某客轮的速度为15km〃时，航行60而需要的时间为多少小时；

（2）若某客轮的排水量为50003那么它满载时受到的浮力为多少；

（3）水面下深3加处船体所受水的压强为多少。

【答案】4h5x107N3X10'N

【解析】（D根据得航行60就需要的时间为；t=V=^R=4h

tv15km/h

（2）客轮的排水量为5000t,所以排开水的重为：G辨舜g=5000x103kgxlON/kg=5xl（）7N

根据阿基米德原理知，浮力等于排开水的重，所以满载时受到的浮力为：F浮=G"=5X107N

（3）根据p=pgh计算水面下深3万/处船体所受水的压强为：p=pgh=1.0x103kg/m3xlON/kgx3m=

3x104Pa

4.（2019八上•天台月考）Arg。浮标广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域。浮标结构如图所示，坚

硬壳体外下方装有可伸缩油囊；当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时，油囊排开水的体积等于注入油

的体积；当油囊中的油全部被抽回壳体内时，油囊体积忽略不计。已知浮标总质量为55千克，其中含油20

千克；浮标壳体体积为0.04米3,油的密度为0.8X10,千克/米3；海水密度取LOX1。'千克/米）

（1）该浮标漂浮在水面上所有受到的浮力是多大？

（2）液压式柱塞泵将壳体中的油全部注入油囊时，浮标最终露出水面的体积为多少米”

【答案】（1）F浮=G«j=mg=55千克X10牛/千克=550牛

（2）浮标最终处丁漂浮状态，所以F*=G的=550牛

根据公式FMPatgV排,得油囊体积

所以V«=V.九一（Vni-V»）=0.04米：'-（0.055米3-0,025米♦=0.01米,

【解析】（1）当浮标漂浮在水面上时，根据二力平衡的知识计算它受到的浮力：

（2）首先根据公式上二计算出浮标漂浮时排开水的体积，然后根据公式匕»=&计算出油囊的体积,

排P掇浦P汕

然后根据vrt=Vrt-v油计算出浮标壳体浸在水中的体积，最后根据V产V%TJ计算浮标最终露出水面的体

积。

【解答】（1）当浮标漂浮在水面上时，

它受到的浮力等于重力；那么该浮标漂浮受到的浮力是：F*=Gi»=mg=55kgX10N/kg=550N；

（2）浮标最终处于漂浮状态排开水的体积为：V推=二=:折瑞折=0.055m3；

加p水g103kg/m3xiON/kg

3

汕囊的体积为：ViA=^=-=0.025m；

浮标的壳体浸在水中的体积为:V.，=V»-V油=0.055m3-0.025m3=0.03m3；

因此浮标最终露出水面的体积为:Vis=V充-V此=0.04m-0.03m3=0.01m\

5.（2019八上•杭州期中）2018年7月四川省发生特大洪灾,四川省绵阳市确认系1949年以来最大洪水。

7月10日晚至7月11日绵阳市遭遇今年入汛以来最强降雨，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130千克，最大排开水的体积为0.8米二试计算：

（河水的密度为1.0X103千克/米3,g=i（）N/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）当冲锋舟漂浮时，它受到的浮力等于自身重力，

HPF浮=G=mg=130kgX10N/kg=1300N；

:,33

（2）冲锋舟受到的最大浮力F浮=P»gVtt=10kg/mX10N/kgX0.8m=8000N；

根据公式口产G+G人得到：

8000N=1300N+50kgXION/kgXn；

解得：n=13»

【解析】（1）当空冲锋舟漂浮在水面上时，根据二力平衡计算它受到的浮力；

（3）首先根据F行P浓gV推计算出冲锋舟受到的最大浮力，然后根据F“，=G+G人计算能够托起的人数。

6.（2020•湖州）2019年12月17日，由我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰（如图甲），正式交付

海军。该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼-15舰载机，若每架舰载机质量为25吨。（海水的密

度取1.03X10,千克/立方米）

甲乙

(1)舰载机起飞时(如图乙)，以舰载机为参照物，航母是“选填“运动”或“静止”)

(2)在标准排水量时，航母所受的浮力为。

(3)当36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减少了________立方米。(结果保留一位小数)

【答案】(1)运动

(2)5X1(/牛

(3)873.8

【解析】(1)如果物体相对参照物的位置发生改变，那么它是运动的；否则，它就是静止的：

(2)根据阿基米德原理可知，浮力等于排开液体的重力，即F行G"；

(3)在舰载机起飞前后，航母始终在水面漂浮，因此它受到的浮力始终等于自身的重力。由于重力减小

了，那么它受到的浮力也减小了，即减小的浮力等于起飞的舰载机的重力，然后根据阿基米德原理产

P«gAV”计算出排开水的体积的减少量。

【解答】(1)舰载机起飞时(如图乙)，以舰载机为参照物，航母相对舰载机的位置在不断改变，因此是运

动的；

；S

(2)在标准排水量时，航母所受的浮力为：Ftt=mg=5X10kgX10N/kg=5X1ON;

(3)航母所受浮力的减少量为：△F；*=4G=25Xl(Tkg><10N/kgX36=9X106N；

那么航母排开水的体积减少：△%=妥==873.8m3o

讲。,01.03xl03ka/m3xi0N/ka

7.(2020八上•箫山月考)小明在学完浮力后认识了密度计，将其放入液体中，当它竖立静止时，与液面

相交的读数即为待测液体的密度。

(1)如图甲、乙所示，让同一支密度计分别静止在水和酒精中，密度计受到的浮力(填“变大”

“变小”或“不变”);装水的容器是(填“甲”或“乙”兀

（2）小明将一只玻璃的下端缠绕了适量铁丝，初步做成了一支密度计（如图丙所示）；为了给密度计标上刻

度，他进行了如下实验。

a.将其放入水中，竖立静止后，做好标记为A,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0克/厘米3；

b.将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9克/厘米3。

①如图丙所示，小明制作的密度计，你认为刻度0.9应该在_（填"p”或"q”）点。

②使用过程中小明发现细铁丝很容易滑落，于是他改变这段细铁丝的形状，并把铁丝置于玻璃管内，再次

测量同一杯水（如图丁所示），杯中液面将（填“上升”“下降”或“仍在A处”）。

【答案】（1）不变；乙

（2）p；仍在A处

【解析】（1）首先根据浮沉条件比较密度计受到浮力的变化，然后根据阿基米德原理F*=P汽gVM判断溶

液密度的大小，进而判断哪个容器装的是水。

（2）①分析密度计上刻度的变化规律，然后确定0.9的位置；

②比较密度计和铁丝排开水的体枳是否发生改变即可。

【解答】（1）密度计始终在液面漂浮，那么它受到的浮力始终等于自身重力，因此它受到的浮力不变.根

据图片可知，排开液体的体积VXVs据阿基米德原理F浮=P,〃gV排可知，液体密度P甲〈Pc,因此装水的

容器是乙。

（2）①根据上面的分析可知，V措越大，刻度越靠上，那么液体的密度越小；V技越小，刻度越靠下，那么

液体的密度越大，因此密度计上刻度从上到下逐渐变大。因为0.9〈1,所以植物油的密度0.9在p点。

②无论铁丝在外面还是在里面，铁丝和密度计的总重力保持不变。根据浮沉条件可知，它们受到的总浮力

保持不变，根据阿基米德原理F析P浓gV"可知，它们排开水的体积保持不变，因此杯中液面仍然在A处。

8.（2020八上•余杭月考）下面是小金利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析，请完成下列填空。

第1步：在量筒中装适量的水，读出水面对应的刻度值%;

第2步：把橡皮泥捏成碗状，小心放入量筒使之漂浮在水面上，读出此时水面对应的刻度值V2,根据—

原理可求出橡皮泥的质量；

第3步：，读出此时水面对应的刻度值V：；；

第4步：利用上述所得数据可推导出橡皮泥密度的表达式为：P=。（用上述字母代号表示，水的

密度用P水表示）

下图是整个实验的操作情景，由图中读数可算出橡皮泥的密度是kg/m\

【答案】阿基米德(G«,=Gw)；再把橡皮泥捏成球状放入量杯使之沉入水底；P=P*(Vz-VJ/W—%)；1.75

X103

【解析】(1)当橡皮泥漂浮在水面上时，它受到的浮力等于自身的重力，即F：产G物。根据阿基米德原理F

浮力=PfljftgV插可知,此时它受到的浮力F*gV*P*g(V2-Vi),因此G物=P，kg(VTi),即m物=P水(V2-V1),

这样可以得到橡皮泥的质量；

(2)将橡皮泥捏成球状放入量杯中沉底，此时它排开水的体积等于自身体积，即V=V「%；

(3)已知物体的质量和体积，根据密度公式p=£计算它的密度；

(4)将数据代入上面的公式计算出橡皮泥的密度即可。

【解答】第2步：把橡皮泥捏成碗状，小心放入量筒使之漂浮在水面上，读出此时水面对应的刻度值

根据阿基米德(Gtt=G怖)原理可求出橡皮泥的质量；

第3步：再把橡皮泥捏成球状放入量杯使之沉入水底，读出此时水面对应的刻度值心；

第4步：橡皮泥密度的表达式为：p=£=；

V2V2：~Vi”

那么橡皮泥的密度为一寸=胃等=1°髭二洸：骞E=175x1。33/近

9.(2017•宁波)如图甲所示，是小科家的“懒人花盆”。它的外面是一个储水盆，里面是一个栽培盆，

栽培盆中有一圆柱体浮子能在光滑的管中自由上下运动，浮子的顶端可显示水位高低，栽培盆底的陶粒渗

透与蒸发的原理起到吸水和透气的作用，从而为土壤提供水分。“懒人花盆”的原理图可简化成图乙。已

知：浮子重为0.02N,横截面积为0.5cn\请回答下列问题：

(1)从植物细胞吸水或失水原理分析，若储水盆内所用营养液浓度过高，会导致植物细胞

（2）浮子在水中漂浮时，浸入水中的深度是多少？

（3）当储水盆盛有密度比水大的营养液时，营养液对漂浮的浮子底面的压强多大？

【答案】（I）失水

（2）由于浮子漂浮在液面上,则F浮=G=0.02N,

由FPgV排得：V排=—―=c，c3J｝：=2X10"m'；

p木9l.Oxio3kg/m3xiON/kg

浮子浸入水中的深度：h=々V=卷黑—6詈37=0.04m.

答：浮子在水中漂浮时，浸入水中的深度是0.04m.

（3）由于浮子漂浮在液面上，则浮子底面的压力F=G=0.02N,

「「、］

所以Ip二-F=---0-.0-2N-=440/x0r»Pna.

yS0.5xl0-4m2

答：当储水盆内盛有密度比水大的营养液时，营养液对漂浮的浮子底面的压强是400Pa.

【解析】（1）植物细胞吸水和失水的原理是：细胞外部溶液的浓度大于细胞内部浓度时失水；细胞外部溶

液的浓度小于细胞内部浓度时吸水.吸水还是失水取决于细胞液浓度与周围环境溶液的浓度大小，:者的

差越大吸水或失水的动力就越大.（2）由于浮子漂浮在液面上，因此可以利用漂浮在液面上的物体受到的

浮力等于其重力来求得浮力的大小，利用阿基米德原理求出的排开液体的体积，利用h=5可求出所处深

度.（3）由于营养液对漂浮的浮子底面的压力与浮子的重力相等，根据p=（即可求出压强.

【解答】（1）从植物细胞吸水或失水原理分析，若储水盆内所用营养液浓度过高，大于萝卜细胞液的浓度,

会导致植物细胞失水.

10.（2020•宁波模拟）小芳在一端封闭的均匀圆玻璃管中装入适量的小铅丸，制成一支密度计。密度计能

在液体中竖直漂浮，如图所示，根据它在液体中浸入的深度可得知这种液体的密度。小芳的设计和制作过

程如下：

a.根据阿基米德原理及物体漂浮条件，推导出密度计浸在纯水中的深度h的表达式。

b.根据h的表达式，测量这支密度计自身的某些物理量，算出密度计在纯水中的深度，在管上画上纯水的

密度值线A。

请你根据上述的内容完成下列问题：

（1）设纯水密度为P,装了铅丸的玻璃管总质量为m,玻璃管底面直径为d。请用本题的物理量符号表示

步骤a中的表达式h=,根据表达式发现这种密度计的刻度是（选填“均匀”或“不均匀”兀

（2）若把密度计放在密度为0.8X10：'kg/m3的酒精中，液面的位置在A刻度线的（选填“上方”或

“下方”）理由是。

【答案】（1）h=4m/pnd2；不均匀

（2）上方；根据G=F=PgV,浮力不变，当酒精密度小于水的密度，则排开液体体积变大，所以要下沉一些

【解析】1、当物体在水中漂浮时，浮力等于重力，根据浮力公式F浮=p^gV辨，可计算h的表达式；

2、可根据浮力公式/浮=。渡研/，当浮力不变时，密度变化得出排开液体体积的变化情况，从而得出浮沉

情况。

【解答】（1）由题意可知，玻璃管在水中漂浮，根据浮沉条件可得出；

F；?=G,pgV^=mg,pgS/i=mg,pgn（^）2A=mg,h=4m/Pnd"（,根据表达式可知，不是正比例函数，

所以这种密度计的刻度是不均匀的；

（2）根据G=F=PgV,浮力不变，当酒精密度小于水的密度，则排开液体体积变大，所以要卜沉一些，

液面的位置将在A刻度线的上方。

11.（2020八上♦越城月考）一个底面积为lOm?的圆柱状容器，装有适量的水，现在将一个体积为20m：'、密

度为0.8XlO'kg/m：'的物体A放入其中，最终物体A漂浮于水面上。

（1）物体A所受到的浮力是多少？

（2）如图所示，若将画斜线部分截取下来并取出（其体积为浸入水中体积的一半），则取出的那部分物体

的质量是多少？

（3）待剩余部分再次静止后，容器底部受到压强减小了多少？（g=10N/kg）

【答案】⑴由题意可知：物体A的密度P*=0.8X103kg/m3,体积4=20n）3,质量m,、=PW、=0.8XlORg/m、

X20m-1.6X10'kg）则GA=m,ng=l.6X10'kgX10N/kg=l.6X10"N.

5

•物体A漂浮于水面上，，物体A所受的浮力F；5=GA=1.6X10N

（2）由F浮=P水gV"得：!/«.==----------------=16nl3

3排p4口1.0xl03fc^/m3xl0/V/^

取出的那部分物体的体积V'=1V*（X16m:=8m：i,质量为m'=PAV'=0.8X10：ikg/m：,X8m=6.4X10：!kgo

根据取出的那部分物体的重力G'=m'g=6.4X103kgX10N/kg=6.4X104N.S=10m2,则压力的改变量△F=G'

=6.4X10'N

（3）容器底部受到压强减小了△p=*=W#=6400Pa

【解析】1、根据浮沉条件，物体A的密度小于水的密度，所以物体A在水中处于漂浮状态，浮力等于物体

A的重力。由物体的密度和体积求出物体的质量，再根据公式G=mg；

2、根据浮力公