2024年中考物理一轮复习讲义-浮力和阿基米德原理

第10」讲浮力和阿基米德原理

磔?回归教材

知识点1:浮力

浮力：浸在液体中的物体受到向上的托力,这个力叫做浮力。浮力的施力物体是液体。浸没在液体中的物

体，其上、下表面受到液体对它的压力不同，这就是浮力产生的原因（F=F-F）。

浮下上

决定浮力大小的因素：物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。

物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。

【典例探究1】体积为1000cm3的金属块浸没在水中（g取10N/kg）,金属块所受浮力的大小为（）

A.1000NB.100NC.10ND.IN

【解题思路】压强浮力的数字密码“100cm,lOOPa；一百粒米一顿饭”

当遇到题中明确g=10N/kg,液体已知为水，给出深度，求解水产生的压强大小的问题时，可直接记忆1cm

水深对应lOOPa水的压强；当遇到题中明确g=10N/kg,液体已知为水，给出物体排开水的体积求解物体

受到浮力的问题时，可直接记忆排开水的体积为100cm2对应物体受到的浮力是1N,简称：“100cm,lOOPa；

一百粒米一顿饭”。

浮力的四种计算方法：

H压力差法上、

-公式法一＜F^G^ptjgVn

浮力的计H-

，称重法--1______

J平"法卜、如果物体漂浮或界悬浮F#=G・

【答案】C

【解题大招】已知体积为1000cm的金属块浸没在水中，根据大招：压强浮力的数字密码“一百粒米一顿饭”

在满足g=10N/kg,且液体为水的条件下，1000cm3,10牛顿，浮力为10N,故选C。

知识点2:阿基米德原理

浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。这就是著名的阿基米德原

理。用公式表示就是

【典例探究】物体漂浮在水面，有一半体积露出水面，则物体的密度为

1(p水=1.0xl03kg/m3)()

A.1.0xl03kg/m3B.0.5xl03kg/m3C.2.0xl03kg/m3D.0.25x103kg/m3

【解题思路】解题口诀技巧”排总比找物业”。

浮沉条件大招:

【答案】B

【解越大招】由3=得：-=—_.—,解得°=0.5xl03kg/m3,故选B。

Vp21.0xl03kg/m3*

总液

【典例探究2】在图甲中，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图

乙是钢绳拉力厂随时间f变化的图像，若不计水的摩擦力，则可算出该石料的密度为()

A.1.6xl03kg/m3B.2.3xl03kg/m3C.2.8xl03kg/m3D.3.2xl03kg/m3

【解题思路】解题口诀技巧“重浮比找物业”。

当物体浸没求解物体密度问题时，利用｝=2如求解。

浮P液

具体推导•—=P物g物=0

FpgVp

浮液排液

【答案】C

【解析】由图像可知，物体重力为1400N,浸没时物体所受的浮力为500,水的密度为1.0xl03kg/m3,代

物=P物求解，可得"『2.8xl03kg/m3。故答案为C。

Fp物

浮液

【典例探究3】如图甲所示：一个底面积为50cm2的烧杯装有酒精，把小石块放在木块上，静止时酒精深

h=16cm；如图乙所示，若将小石块放入酒精中，液体深〃2=12cm,石块对杯底的压力F=1.6N；如图丙所

示,取出小石块后，酒精深儿=10cm。则小石块的密度"工为___________kg/m3（^<10N/kg,p=0.8x103kg/m3）

5石酒精

【解题思路】解题口诀技巧“船球模型测密度”。

【答案】2.4x103

【解题大招】代入公式

h-hh-h16cm-10cm

p=-----p=_1-------------3-px0.8xl03kg/m3=2.4x103kg/m3,故答案为

石h—h液h—h酒精12cm-10cm

中小23

2.4xl03kg/m3o

m真题回顾

一、单选题

1.（2023,山东潍坊•统考中考真题）5月8日，在2023年世界泳联跳水世界杯蒙特利尔站的女子单人十米跳

台决赛中，中国选手全红婵夺得冠军。图示为其参加比赛时的分解动作示意图。不考虑空气阻力，下列对

全红婵的分析正确的是（）

A.在跳台静止时，只受到重力作用B.到达最高点时，受到平衡力作用

C.从最高点到入水前的过程中，惯性不变D.入水过程中，所受浮力方向取决于入水的角度

【答案】C

【解析】A.静止的物体受力平衡，在跳台静止时，受到重力和支持力作用，且相互平衡，故A错误；

B.从离开跳板到最高点的过程中，不计空气阻力，她只受到重力作用，因而受力不平衡；故B错误；

C.惯性的大小只与质量有关，从最高点到入水前的过程中，质量大小不变，则惯性不变，故C正确；

D.浮力的方向始终竖直向上，入水过程中，所受浮力方向始终竖直向上，与入水的角度无关，故D错误。

故选Co

2.（2023•湖北武汉•统考中考真题）铁架台的水平底座上有一只溢水杯，贴近溢水杯有一底面积为20cm2的

圆柱形小桶（不计侧壁厚度）。弹簧测力计的上端挂在铁架台的支架上，下端悬挂一重力为1.2N、密度为

4xl03kg/m3的金属块。初始时，金属块有;的体积浸在水中，弹簧测力计的示数为尸/,杯中水面恰好与溢

水口相平，小桶中没有水，如图所示。接着竖直向上提溢水杯，当溢水杯刚好离开水平底座时（底座对溢

水杯的支持力刚好为零），提绳竖直向上的拉力为提着溢水杯竖直向上缓慢移动，当金属块刚好浸没在

水中时，水对小桶底部的压强为小弹簧测力计的示数为%,提绳竖直向上的拉力为已知小桶能全部

接住从溢水杯中溢出的水，则下列说法正确的是（）

A.金属块体积为300cm3B.F;-F2=0.18N

C.p=150PaD.T也

【答案】D

【解析】A.金属块的重力为1.2N,其质量为

G1.2N

m=一=0.12kg

gION/kg

根据密度公式，金属块体积为

m0.12kg_.___

V------——=3x10-5m3=30cm3

物p4x103kgm3

物「

故A错误;

B.根据阿基米德原理，金属块有;的体积浸在水中，此时的浮力为

F=pVg=1pVg=-xl.OxlOskg/m3x3x10-5m3xION/kg=0.06N

浮i水排5水物5

根据称重法，此时拉力厂/为

▼八

金属块刚好浸没在水中时，此时的浮力为

F=pVg=pVg=1.0x103kg/m3x3xl0-5m3xlON/kg=0.3N

浮2水排水物

根据称重法，此时拉力与为

%=G物-尸浮2

因此

3?（G物-，NG产浮2）*4.=0.3N-0.06N=0.24N

故B错误;

C.金属块从有1的体积浸在水中到刚好浸没在水中，增加的排开水体积为

4

AVx30cm3=24cm3

排5

底面积为20cm2的圆柱形小桶水深为

AV24cm3

h=—=---=1.2cm=0.012m

S20cm2

桶

水对小桶底部的压强为

/>=/?g/z=1.0xl03kg/m3xl0N/kgx0.012m=120Pa

故c错误。

D.提绳的拉力等于桶的重力、水的重力及金属块对水的压力（金属块受到的浮力）之和，金属块浸没前后

浮力的增加量等于水重力的减少量，因此前后提绳的拉力不变，因此7?/，故D正确。

故选D„

二、实验题

3.（2023・广东•统考中考真题）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中；

（1）观察弹簧测力计的零刻度线、和分度值；调零时，弹簧测力计应在（选填"竖直"

或“水平"）方向上调零;

（2）如题图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块（可塑），测出重力，将它缓慢浸入

水中，记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度瓦请根据实验数据，在图乙中画

出物块所受浮力尸,随〃变化的图像；

（3）分析图像可知：浸没前，力增加，F咨:浸没后，〃增加，F咨；（均选填"变大”"变

小"或"不变"）

（4）若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的尸浮随〃变化的图像（选

填"相同"或"不同"）；

（5）若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料：。

【答案】量程竖直见解析变大不变不相同酒精

【解析】（1）田⑵使用弹簧测力计前，应该先观察弹簧测力计的零刻度线、量程和分度值；调零时，应该

在竖直方向下拉动弹簧测力计，防止卡壳。

（2）［3］由甲图可得，物块重力G=1QN,当物块慢慢浸入水中时，在竖直方向上只受竖直向上的拉力，浮

力和竖直向下的重力作用，即

F=G-F

浮拉

当浸入水中深度为2cm时，此时弹簧测力计的示数为0.8N,则浮力为

F=G-F=1.0N-0.8N=0.2N

浮拉

同理，当深度为4cm和6cm时，浮力分别为0.4N和0.6N；当物块完全浸入水中后，根据

F广

随着浸入水中的深度增加，排开水的体积保持不变，所以浮力大小保持不变，如图所示

（3）⑷分析图像可知，物块浸没前，根据

q=py。=p液砂?

深度〃增加，物块排开水的体积增加，浮力变大。

⑸物块浸没后，根据

F=PgV

浮水排

深度〃增加，物块排开水的体积等于物块的体积，此时排开水的体积保持不变，浮力大小不变。

（4）⑹若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，物块的高度和体积不变，但物块在浸入水中的过程中，排开水

的体积增加的速率变小，最后浸没水中时浮力依然会保持不变，故两次实验所得的尸.随人变化的图像会不

浮

相同。

（5）［刀若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，只需要增加密度不等于水的液体，重复上述实验，形成

对比数据。

4.(2023・江西•统考中考真题)【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关

IIII

由由由由

abcde

【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体

的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。

【证据】该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。

①如图a所示，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为N；

②如图b所示，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；

③如图c所示，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；

④如图d所示，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。

【解释】

(1)图b中橡皮泥受到的浮力大小为N；

(2)由以上实验可知，浮力大小与物体的形状;

【交流】

(3)本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称

为；

(4)在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，橡皮泥所受浮力大小—

(选填"变大""变小"或"不变")，说明浮力大小与无关；

(5)若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？

【答案】42无关控制变量法不变深度能

【解析】口］由图a可知，弹簧测力计的所示是4N,所以橡皮泥的重力为4N。

(1)⑵由图b可知，弹簧测力计的示数是2N,橡皮泥受到的浮力

J=G/f4N-2N=2N

（2）⑶由实验现象可知，同一块橡皮泥捏成不同形状物体浸没在水中，弹簧测力计的示数相同，由称重法

可知浮力相同，说明浮力的大小与物体的形状无关。

（3）[4]探究浮力的大小与物体的形状的关系，保持其它因素都相同，只改变物体的形状，用到控制变量法。

（4）⑸⑹在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，排开水的体积不变，

由阿基米德原理可知浮力大小不变，说明浮力大小与深度无关。

（5）⑺用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中，记录橡皮筋的长

度，比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小，从而比较浮力的大小，能完成本实验的探究。

三、作图题

5.（2023•山东临沂・统考中考真题）作出图中漂浮在水面上的小球所受力的示意图（O为小球的重心）。

【解析】漂浮在水面上的小球处于平衡状态，因此受到竖直向下的重力等于竖直向上的浮力，如图所示:

6.（2023•江苏扬州•统考中考真题）如图一木块静止在水面上，请作出木块所受重力和浮力的示意图。

【解析】木块静止在水面上，处于漂浮状态，则物体受到的浮力等于重力，即下滓=6,过重心作竖直向下

的重力和竖直向上的浮力，如图所示：

四、填空题

7.（2023・四川广安•统考中考真题）水平桌面上有一装满水的溢水杯，杯底面积为lOOcmz,将重为4.8N的

圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中。当A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示，

此时A受到的浮力为No剪断细线，将A缓慢沉入水底，静止时如图乙所示（A与杯底不密合），与图

甲相比，溢水杯对桌面的压强增加了Pa。

甲乙

【答案】1280

【解析】口］由题可知圆柱体重4.8N,当圆柱体A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示，弹簧测

力计分度值为0.2N,此时的示数为3.8N,则此时圆柱体A受到的浮力为

尸=G-F=4.8N-3.8N=1N

浮拉

［2］当圆柱体A的一半浸入水中时受到的浮力为IN,根据/浮=「且丫可知，则当圆柱体A的全部浸入水中时

受到的浮力为2N。如图乙所示，圆柱体A对溢水杯底的压力为

F=G-F'=4.8N-2N=2.8N

压浮

根据阿基米德原理可知，圆柱体受到浮力等于排开水的重力，所以圆柱体A浸没在水中时对溢水杯底部的

压力就等于溢水杯对桌面增加的压力，则溢水杯对桌面增加的压强为

AAF2.8Nesc

Ap=---=-----------=280Pa

S100xl0-4m2

8.（2023•湖南林P州•统考中考真题）重为5N的实心物体挂在弹簧测力计下，物体浸没在水中时，弹簧测力

计的示数为3N,此时物体受到的浮力为N,物体的密度是kg/m3o（g取10N/kg）

【答案】22.5x103

【解析】［1］此时物体受到的浮力为

F=G-F=5N-3N=2N

浮

［2］物体浸没在水中，物体的体积

F2N

V=V=------------------=2xl0-4m3

排pg1x103kg/m3x1ON/kg

水

物体的密度

mG5N__S1.

p=—=---=-----------------=2.5x103k2/m3

VgV10N/kgx2x10-4m3"

9.（2023・上海・统考中考真题）体积为lxl0-3m3的物体浸没在水中时，浮力的方向是的，物体受

到的浮力大小为N。

【答案】竖直向上10

【解析】［1］一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的浮力。

［2］物体浸没在水中时

V=V=lxl0-3m3

排

则物体受到的浮力大小为

F=pgV=1.0x103/msxION/x1x10-3m3=ION

浮水排

五、综合题

10.（2023・山东日照・统考中考真题）吴丽同学邀请济南的朋友小丽一家来日照开展海洋研学之旅。小丽一

家乘坐高铁从济南西站到达日照西站，如图是列车运行时刻表。到达日照吃过午餐后，他们乘坐满载排水

量为30t的游船至V海洋牧场”开展研学活动。（P=l.OxlOskg/m3,g=10N/kg,日照当地大气压强

海水

p=l.OxIOsPa）

站次站名到达时间开车时间运行里程

1济南西—090080

................

n日照西11008—460km

（1）在高铁站，小丽发现离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线（如图）。请运用学过的知识从安全

方面分析设置此线的原因;

（2）小丽一家从济南西站到日照西站的平均速度是多少km/h?

（3）当游船满载时，船底在海水中的深度为1.2m,求此时船底受到的压强为多少Pa?

（4）当游船满载静止在海水中时，求游船受到的浮力为多少N?

列车

安全线

工

:1

【答案】(1)见解析；(2)230km/h；(3)1.2xlO4Pa；(4)3xl0sN

【解析】解：（1）地铁安全线是根据流体压强与流速关系设置的，地铁进站时，若人站在安全线内，人靠

近地铁一侧的空气流速大，压强小，人远离地铁一侧的空气流速小，压强大，使人受到一个向前的压强差,

可能引发安全事故，故候车时，乘客应站在安全线外。

（2）小丽一家从济南西站到日照西站的

Z=Z,-fy=110O8-O90O8=2h

通过的距离为460km，小丽一家从济南西站到日照西站的平均速度是

s460km八…”

v=—=------=230km/h

t2h

（3）当游船满载时，船底在海水中的深度为1.2m,此时船底受到的压强为

p=pg/i=1.0xl03kg/m3xlON/kgxl.2m=1.2xlChPa

海水一’一

（4）当游船满载静止在海水中时，由阿基米德原理，游船受到的浮力为

F=G=mg=30xl03kgxl0N/kg=3xl0sN

排排

答：（1）见解析;

（2）小丽一家从济南西站到日照西站的平均速度是230km/h；

（3）此时船底受到的压强为1.2x1此Pa；

（4）当游船满载静止在海水中时，游船受到的浮力为3X105N。

六、简答题

11.（2023・山东烟台・统考中考真题）某实验小组为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系，进行了下

面的实验，如图所示:

a

|1.0N

■A

士,

④

（1）实验过程中，利用哪些步骤能够计算出物体所受的浮力大小？哪些能够计算出物体排开液体的重力大

小？（用图中的序号表示）

（2）通过实验数据可以发现，浮力大小与物体排开的液体所受的重力有什么关系？

（3）为了使结论具有普遍性，该小组还应该进行怎样的操作？

（4）另外一个小组进行实验后，发现浮力大小与物体排开液体重力不相等，在排除误差因素的情况下，出

现这个结果的原因可能是什么？（写出一条即可）

【答案】（1）②③，①④；（2）浮力大小与排开液体的重力相等；（3）见解析；（4）见解析

【解析】解：（1）实验过程中，利用步骤②③的测量数据，用称重法能够计算出物体所受的浮力大小。利

用步骤①④的测量数据，能够计算出物体排开液体的重力大小。

（2）如图所示，物块重力为2.0N,测力计对物块的拉力为1.5N,则物块受到的浮力为

F=G-F=2.0N—1.5N=0.5N

浮拉

空桶重力为0.5N,桶和液体的总重力为1N,则排开的液体的重力为

G=G-G=1.0N—0.5N=0.5N

排总桶

根据尸=G可得浮力大小与排开液体的重力相等。

济排

(3)为了使结论具有普遍性，该小组还应该更换不同物块在不同的液体里多实验几次，通过分析实验数据，

最终得出结论。

(4)根据题意，发现浮力大小与物体排开液体重力不相等，原因可能是在弹簧测力计拉着物块浸入液体前，

溢水杯中液体没有装满，导致测量到的排开液体重力偏小；还有可能是物块在浸入液体后和容器底接触到

了，导致测得的浮力偏大。

七、计算题

12.(2023・山东济宁•统考中考真题)小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关"实验时，将一底面积为4cm2

的圆柱体浸入水中，改变其浸入水中的体积，观察弹簧测力计示数的变化，如图所示。图甲中，圆柱体有:

4

3

体积浸入水中，弹簧测力计的示数为1.1N；图乙中，圆柱体有：体积浸入水中，弹簧测力计的示数为0.9N。

取g=10N/kg,求：

(1)圆柱体全部浸入水中时受到的浮力；

(2)图乙中，圆柱体底部受到水的压强。

^uo

)I0

2n21

3n32

44

55

-

甲乙

【答案】(1)0.4N；(2)0.75x103Pa

【解析】解：(1)由题意可知，两次实验中测力计示数的变化量即是排开水体积变化量所对应的浮力，设

圆柱体体积为匕则根据尸厂PgV有关系如下

浮排

1.1N-O.9N=1.0x103kg/m3xlON/kgx^|v-lvj

解得V=4x10-5013,则圆柱体全部浸入水中时受到的浮力为

F=pgV=1.0xl03kg/m3xlON/kgx4x10-5m3=0.4N

浮

3

（2）如图乙所示，圆柱体有:体积浸入水中时，圆柱体底部距离水面的高度为

4

73V34x10-5m3

h=—x-=—x------=-0-.075m

4s44xl0-4m2

则此时圆柱体底部受到水的压强为

p=pgh=1.0xl03kg/m3xlON/kgx0.075m=0.75xlOsPa

答：（1）圆柱体全部浸入水中时受到的浮力为0.4N；

（2）图乙中，圆柱体底部受到水的压强为O.75xlO3Pa。

屋窗题源追踪____________________________

一、单选题

1.（2023・湖南娄底•统考一模）中国桥梁建设水平居于世界领先地位，下列和桥有关的表述中不正确的是

（）

A.行人对桥的压力是由鞋的形变产生的

B.浸在水中的桥墩受到水的浮力作用

C.行驶在大桥上的汽车以桥为参照物是运动的

D.行驶到桥上最高点的汽车，如果所有力消失，车将做匀速直线运动

【答案】B

【解析】A.行人对桥的压力，是由于鞋的形变要恢复原状而对地面产生的弹力，故A正确，不符合题意;

B.浸在水中的桥墩由于底面埋在淤泥下，没有与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，则桥墩不

受浮力作用，故B错误，符合题意；

C.以桥为参照物，汽车的位置不断发生变化，所以汽车是运动的，故C正确，不符合题意；

D.行驶到桥上最高点的汽车是运动的，根据牛顿第一定律可知，原来运动的物体，如果其所受的力全部消

失，则将做匀速直线运动，故D正确，不符合题意。

故选Bo

2.（2023・北京•校考模拟预测）如图甲，弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离

水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，图乙是弹簧测力计示数尸与物体下降高度〃变化关系

的图像，则下列说法中错误的是（g取10N/kg）（）

a

A.物体的重力是9N

B.物体刚浸没时下表面受到水的压力时4N

C.物体的体积是400cm3

D.物体受到的最大浮力是5N

【答案】D

【解析】A.由图像可知，当〃=0时，弹簧测力计示数为9N,此时物体在空气中，则

G=尸拉=9N

故A正确，不符合题意;

C.由/=p、、gV可得物体的体积

浮液排

V=V=-=-----------------------=4x10-4m3=400cm3

排pg103kg/m3xlON/kg

水排

故C正确，不符合题意;

D.由图像可知，物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，此时受到的浮力最大，物

体浸没时拉力为5N,物体受到的最大浮力

F_=G一尸=9N-5N=4N

故D错误，符合题意;

B.物体刚浸没时，上表面受到水的压力为0,则下表面受到水的压力

F=F„=4N

下浮

故B正确，不符合题意。

故选D。

3.（2023・广西•校联考模拟预测）小杰同学在“海底世界"游玩时，观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如

图所示，对气泡上升过程中受到的浮力和气泡受到的水的压强分析正确的是（）

A.浮力不变，压强不变B.浮力变小，压强变小

C.浮力变大，压强变小D.浮力变大，压强变大

【答案】C

【解析】因为气泡上升时，深度〃变小，所以，由0=0g/z可知气泡受到水的压强变小，故气泡的体积变大,

因为气泡的体积变大，排开水的体积变大，所以，由尸一="*gl/册可知气泡受到水的浮力变大。故ABD不符

殍■水排

合题意，c符合题意。

故选Co

4.（2023・湖北武汉•统考模拟预测）如图所示，物体重10N,溢水杯和杯中水总重为10N,溢水杯的底面积

为20cm2。把物体挂在测力计下面慢慢放入溢水杯中，当它!的体积露出水面时，杯中水面恰好与溢水杯口

相平，当物体继续向下直至浸没且没有与溢水杯底部接触时，测力计的示数为6N。下列说法正确的是（）

A.溢水杯中溢出的水的重力为4N

B.物体的密度为1.5xl03kg/m3

C.物体;的体积露出水面时，溢水杯对桌面的压力为14N

D.物体浸没时溢水杯对桌面的压强为6.5xlO3Pa

【答案】D

【解析】A.物体完全浸没时受到的浮力为

F=G-F=10N-6N=4N

浮示

贝悖可得

V=V=-=-------------------------------=4x10-4m3

物排Pg1.0xl03kg/m3xlON/kg

水

当物块;的体积露出水面时，杯中水面恰好与溢水杯口相平，则随后溢出水的重力为

G=pgx^-V=l.OxlOakg/msxlON/kgxix4xl0-4m3=IN

故A错误；

B.由G=mg可得，物块的质量为

GION

m=——=lkg

g10N/kg

物块的密度为

m1kg

P———-=2.5x103kg/m3

V4x10-4kg/m3：-

故B错误;

C.物体!的体积露出水面时，由A可知，物块此时受到的浮力为

4

3

F啤-P水gV=1.0x103kg/m3x10N/kgx-x4x10-4H13=3N

则此时物体对水的压力和浮力为相互作用力，大小相等为3N,因此溢水杯对桌面的压力为

F=F+F=10N+3N=13N

压水和杯

故C错误；

D.由C可知，当物体!的体积露出水面时，溢水杯对桌面的压力为13N；随后物体浸没时，水将溢出，且

由阿基米德原理可知，物体浮力的增加量等于排开水的重力，故溢水杯对桌面的压力不变，为13N,则物体

浸没时溢水杯对桌面的压强为

F13N,un

p=—=------=6.5xIOJPa

S20x10-4m2

故D正确。

故选Do

二、计算题

5.（2023•安徽合肥・统考三模）在探究浮力规律时，某实验小组设计了如图所示的实验，用细绳通过固定在

容器底部的定滑轮将木块拉至水面下。已知容器中水的深度”为15cm,木块的重力为2N,且不吸收液体。

图中在木块静止时弹簧测力计的示数0.5N,不计绳重和摩擦，水的密度为1.0x：L03kg/m3,求：

（1）水对容器底部的压强；

（2）木块受到的浮力；

（3）木块的密度。

【答案】(1)1.5xlO3Pa；(2)2.5N；(3)0.8xl03kg/m3

【解析】解：(1)水对容器底部的压强

p=pgh=1.0x103kg/m3xlON/kgx0.15m=1.5xlthPa

水

(2)木块在水中受到向下的重力、向下的拉力、向上的浮力，处于静止状态。则木块受到的浮力

F=G+方=2N+0.5N=2.5N

浮拉

(3)由阿基米德原理得，木块的体积

F25N

V=一^=----------：-----------=2.5x10-4m3.

木排Pg1.0x103kg/m3xlON/kg

水

木块的质量

G2N

m=T-=-----=0.2kg

*gION/kg

则木块的密度

m0.2kg

p=—=------—=0.8x103kg/m3

木V2.5x10-4m3

木

答：(1)水对容器底部的压强是1.5xlO3Pa；

(2)木块受到的浮力是2.5N；

(3)木块的密度是0.8xl03kg/m3。

6.(2023・安徽滁州•校联考二模)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。小京阅读资料后，制作图的装置，模拟深潜器在海水中的运动。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2.5xl0-5m3。(取P=1.03x103kg/m3,

海水

p=1.0xl03kg/m3,g=10N/kg)求：

水o

(1)在10000m的深处，海水对深潜器的压强大小；

(2)乙物体所受浮力的大小；

(3)细线对乙物体拉力的大小。

【答案】(1)1.03xl0sPa；(2)0.25N；(3)1.75N

【解析】解：(1)10000深处，海水对深潜器的压强

p=pg/j=1.03x103kg/m3x1ON/kgx10000m=1.03x10sPa

海水

(2)乙浸没在水中，排开水的体积等于乙的体积，乙所受的浮力

尸=pgV=pgV=1.0xl03kg/m3xlON/kgx2.5x10-5m3=0.25N

浮水排水乙

(3)乙物体所受的重力

G-mg-0.2kgx1ON/kg=2N

处于静止时，乙受到竖直向上的浮力、拉力及竖直向下的重力，所以细线对乙物体拉力的大小

F=G-F=2N-0.25N=1.75N

拉­»

答：(1)在10000m的深处，海水对深潜器的压强大小为1.03xl08Pa；

(2)乙物体所受浮力的大小为0.25N；

(3)细线对乙物体拉力的大小为1.75N。

三、作图题

7.(2023・陕西西安•校考二模)如图所示是乒乓球在水中上浮过程中的某一位置，作出此时乒乓球受到的浮

力和重力的示意图。

【答案】二（若

11

G

【解析】过乒乓球的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别用符号G和尸工表示,

即为其所受重力和浮力示意图；乒乓球在水中上浮过程中，浮力大于重力，所以表示浮力的线段长度应大

于表示重力的线段长度，如下图

AFf

G

四、填空题

8.（2023・上海•校联考一模）重为5牛的金属块用弹簧测力计吊着浸没在水中，这时弹簧测力计的示数为3

牛，则该金属块受到的浮力是牛；此时金属块受到液体向上的压力比受到液体向下的压力（选填

"大"或"小"）。浮力的方向总是的。

【答案】2大竖直向上

【解析】口］重为5牛的金属块用弹簧测力计吊着浸没在水中，这时弹簧测力计的示数为3牛，根据称重法

测浮力，则该金属块受到的浮力是

F=G-F=5N-3N=2N

浮

⑵⑶金属块浸没在水中，上下表面所处的深度不同，液体压强不同，液体深度越深，压强越大，会产生一

个向上的压强差，使得金属块受到液体向上的压力比受到液体向下的压力大，金属块受到一个竖直向上的

力，即为浮力。

9.（2023•湖北武汉・统考模拟预测）水平桌面上有一质量为150g,底面积为50cm2的圆柱形平底溢水杯（不

计厚度），杯底到溢水口的距离为8cm,内盛350g的水。将质量为180g圆柱形金属块挂在弹簧测力计下,

缓慢投入水中，如图所示，当金属块浸没水中静止（金属块未接触溢水杯）时，弹簧测力计示数为1.2N。

小桶收集到溢出水的重力为N；金属块的密度为kg/m3；当杯口不再有水溢出时，溢水

杯对水平桌面的压强为Pa、

【答案】0.63x1031.24x103

【解析】［1］金属块的重力为

G=mg=180xl0-3kgxl0N/kg=1.8N

小桶收集到溢出水的重力

G=F=G—F=1.8N—1.2N=0.6N

排浮拉

⑵金属块的体积为

TZsF0.6N，s

V=V=—浮一=------------------------------------=6x10-5m3

排pg1,Ox103kg/m3xION/kg

水

金属块的密度为

m180xl0-3kg=3xl03kg/m3

P二

V6x10-5m3

［3］溢水杯对水平桌面的压力为

F=G=m+m+mg-G=350+150+180x10-3kgxION/kg-0.6N=6.2N

总水水水排

溢水杯对水平桌面的压强为

p===1.24x103Pa

S50x10-4m2

10.（2023・广东珠海•校考三模）中国自主研发的“海斗一号"无人潜水器（如图），其在下潜的过程中，海水

对它的压强（选填"变大""变小"或"不变"）。已知海水的密度1.03xl03kg/〃?3,在10000米深处，

海水对潜水器的压强大小为Pa、“海斗一号”在完成了岩石状物体的抓取和其他工作后，抛载上浮，

假定潜水器在上浮的过程中体积保持不变，则未露出水面前，它所受浮力（选填"变大""变小"或"不

变"）。（g=10N/kg）

【答案】变大1.03x108不变

【解析】⑴“海斗一号"在下潜的过程中，深度不断增大，根据P=Pg〃可知，它受到海水的压强变大。

⑵在10000米深处，海水对潜水器的压强大小为

p=pgh=1.03x103kg/m3xION/kgx10000m=1.03xl0sPa

⑶在上浮的过程中未露出水面前，排开海水的体积不变，根据%=p..g%可知，在海水密度不变的情况下,

浮液排

它受到浮力不变。

五、实验题

11.（2023・湖北黄冈•校考二模）小李利用家里的电子秤、玻璃杯、木块、水、酱油、牙签等器材，进行了“浮

力与什么因素有关”的探究。他们利用调好的电子秤进行了以下操作：

①烧杯中装适量水，用电子秤称出烧杯和水的质量，如图A

②将木块放入烧杯中，称出木块漂浮在水中时烧杯的总质量，如图B

③用牙签逐渐把木块压入水中直至浸没（木块没有接触烧杯壁和底），分别记下木块在不同位置时电子秤的

读数，如图C、D、E。

（1）小李据步骤A、B计算出木块质量为g；

（2）比较分析实验步骤A、B、C、D、E中电子秤的读数，说明：浸在水中的木块所受的浮力与物体有

关；将杯中的水换成相同质量的酱油进行了如图F的操作，对比实验步骤A