专题提升Ⅱ浮力大小的比较和计算（原卷版）

专题提升Ⅱ浮力大小的比较和计算学习目学习目标1.学习并掌握比较物体浮力大小的方法2.浮力大小的几种计算方法知识重点知识重点一、浮力大小的判断方法一、利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排例1、体积相同的实心铜球、铁球放入水中静止后所受浮力分别是F铜、F铁，则F铜=F铁（ρ铜>ρ铁>ρ水）例2、质量相同的实心铜球、铁球放入水中静止后所受浮力分别是F铜、F铁，则F铜<F铁（ρ铜>ρ铁>ρ水）例3、体积相同的实心木球、铁球放入水中静止后所受浮力分别是F木、F铁，则F木<F铁（ρ铁>ρ水>ρ木）例4、完全相同的两个实心铁球分别浸没于水和煤油中，则铁球在水中所受的浮力较大。（ρ煤油﹤ρ水）总结方法1、ρ液相同，比较V排的大小．2、V排相同，比较ρ液的大小．方法二、物体浮沉条件例1、质量相同的实心木球和铁球，放入水中静止后，受到的浮力分别是F木和F铁，则F铁<F木。（ρ木＜ρ水＜ρ铁）例2、质量相同的实心铁球和木球，放入水银中静止后，受到的浮力分别是F铁和F木，则F木=F铁。（ρ水＜ρ铁＜ρ水银）例3、完全相同的两个木球分别放入酒精和水中，木球都漂浮在液面上，受到的浮力分别是F酒精和F水，则F酒精=F水。总结方法:利用物体的浮沉条件：F浮与G物比大小１、F浮>G物，物体上浮至液面上２、F浮=G物，物体悬浮在液体中任何位置３、F浮<G物，物体下沉至容器底二、浮力大小的计算（1）称重法：利用弹簧测力计两次读数不等来计算浮力。基本公式F浮=G－F拉(式中的G和F拉分别为称在空气中的物体和称在液体中的同一物体时弹簧测力计的读数)适用范围:此式适用于液体中下沉的物体。常用于题中已知用弹簧测力计称物体重的情况。（2）压力差法：利用浮力产生的原因来计算浮力。基本公式F浮=F向上－F向下。适用范围:此法用于判断物体是否受到浮力或计算浸没深度已知的规则物体所受的浮力。（3）原理法：利用阿基米德原理来计算浮力。基本公式F浮=G排液或F浮=ρ液gV排液。适用范围:普遍适用。（4）平衡法：利用物体漂浮或悬浮的条件来计算浮力。基本公式F浮=G物、F浮＋N支=G物、F浮=G物＋F拉。适用范围:漂浮体、悬浮体、沉底、连接体等。其中称重法、原理法、平衡法是常用的计算浮力的方法。其它方法一般都要与原理法联合使用,才能顺利完成浮力问题的解答。题型1浮力大小的比较（2023秋•吴兴区校级期末）如图所示，将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形，分别放入相同的甲、乙两杯水中，甲杯橡皮泥沉入水底，乙杯橡皮泥浮在水面。下列说法正确的是（）A．橡皮泥受到的浮力大小F甲＞F乙 B．橡皮泥受到的浮力大小F甲＝F乙 C．甲、乙液面高度h甲＞h乙 D．甲、乙液面高度h甲＜h乙为了打捞沉在水底的汽车，救援队员用一艘大船装满泥沙，将铁链拉着铁锚缓慢放入水中，用铁锚将汽车固定后，卸掉船里的泥沙，汽车将随着船的上浮逐渐被拉起来。铁链拉着铁锚缓慢放入水中时，经历了如图所示的三种情景：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。假设三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙，则它们的大小关系是（）A．F甲＜F乙＜F丙 B．F甲＜F乙＝F丙 C．F甲＞F乙＞F丙 D．F甲＞F乙＝F丙在家庭实验中，小科把鸡蛋放入盛水的杯中，鸡蛋沉在杯底如图甲；向杯中加盐，鸡蛋悬浮如图乙；再加盐，鸡蛋漂浮如图丙。三种情况下，鸡蛋受到的浮力大小关系正确的是（鸡蛋质量不变）（）A．F甲＝F乙＝F丙 B．F甲＜F乙＜F丙 C．F甲＜F乙＝F丙 D．F甲＝F乙＜F丙在水平桌面上完全相同的两个烧杯中，装有相同深度的甲、乙两种液体，把体积相同的A和B两个实心小球分别一起放入甲、乙两种液体中，小球静止时的情况如图所示，则下列说法正确的是（）A．小球A比小球B的质量大 B．在甲液体中，小球A比小球B受到的浮力大 C．小球B在甲液体中比在乙液体中所受的浮力大 D．小球放入后，装甲液体的烧杯比装乙液体的烧杯对桌面的压力小（2023秋•鹿城区期末）如图所示，取一只空牙膏皮，一次将它挤瘪，另一次将它撑开，两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中，两次牙膏袋的质量m甲和m乙，其大小关系是m甲m乙；两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲V乙；两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲F乙．（选填“＜”、“＞”或“＝”）。（2023秋•义乌市月考）质量相等的甲、乙、丙三个实心小球，放入水中后，甲球漂浮，乙球悬浮，丙球下沉，位置如图所示，则（）A．三个小球所排开水的质量m甲＜m乙＜m丙 B．三个小球所受的浮力F甲＝F乙＜F丙 C．三个小球的体积是V甲＞V乙＞V丙 D．三个小球的密度相等题型2浮力的计算问题（2024•钱塘区一模）如图甲所示，一弹簧测力计下悬挂底面积为40cm2的圆柱体，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。现将圆柱体从圆筒上方离液面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入液体中，弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像如图乙所示（圆筒的厚度忽略不计，圆柱体下降过程中没有液体从筒中溢出，不考虑液面上升，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。（2023秋•拱墅区校级期末）如图所示，装有石块（体积为2×10﹣4m3）的小容器浮在水面上时受到11N的浮力。当把石块投入水中浸没后，石块静止在池底，石块受到池底的支持力为3N，小容器仍漂浮在水面上，水的密度为1.0×103kg/m3，求：（1）沉底时小石块的浮力为多少牛？（2）与石块在小容器中相比，石块投入水中后，小容器浸入水中的深度（填“不变”、“变大”或“变小”）。（3）石块投入水中后，小容器受到的浮力为多少？（2023秋•镇海区校级期末）如图所示，一盛水的圆柱体平底容器静置于水平桌面。容器的底面积为100cm2，容器和水的总质量为5kg。现将底面积为：50cm2，高为6cm、质量为2kg的长方体用细绳悬挂在弹簧测力计上，从距离水面上方5cm处缓慢下移，直至长方体恰好完全浸没在水中，金属块底部不接触容器。以上过程中没有液体溢出。（1）求长方体完全浸没时受到的浮力。（2）求长方体完全浸没时容器对桌面的压强。（3）试画出整个下移过程中，弹簧测力计示数F随长方体下移的距离的变化的图像。巩固提高巩固提高（2023秋•义乌市校级月考）如图所示体积相同的两物体A、B用不可伸长的细线系住，放入水中后，A有四分之一的体积露出水面，细线被拉直。已知A的重力为4N，A、B的密度之比为2：5，B受到的浮力为8N。则下列说法正确的是（）A．两物体A、B的重力之比为5：2 B．两物体A、B的所受的浮力之比为1：2 C．细线对A的拉力大小为2N D．物体B对容器底部的压力为1N（2023秋•长兴县校级月考）甲、乙两个质量相等的实心小球，密度分别为ρ甲和ρ乙，且ρ甲：ρ乙＝4：3，将它们放入足够深的水中，甲、乙两球静止时所受浮力之比可能是（）①1：1 ②3：4 ③3ρ水：4ρ乙 ④4ρ水：3ρ甲 ⑤ρ水：ρ甲A．①②③⑤ B．①②③ C．①②④ D．①④⑤（2023秋•慈溪市期末）实验课上，小华通过向水中加盐的方法，使原来沉在烧杯底部的鸡蛋慢慢由沉底变为悬浮最后漂浮起来（如图所示）．下列说法正确的是（）A．鸡蛋沉底时受到的浮力与悬浮时受到的浮力一样大 B．鸡蛋沉底时受到的浮力比悬浮时受到的浮力大 C．鸡蛋悬浮时受到的浮力与漂浮时受到的浮力一样大 D．鸡蛋悬浮时受到的浮力比漂浮时受到的浮力大（2023秋•桐乡市期末）在一只铅笔的下端粘上一块橡皮泥，把它分别置于甲、乙、丙三种不同的液体中，铅笔静止时的情形如图所示，则铅笔分别在三种液体中受到的浮力F的大小和三种液体的密度ρ之间的关系正确的是（）A．F甲＜F乙＜F丙，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 B．F甲＞F乙＞F丙，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙 C．F甲＝F乙＝F丙，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 D．F甲＝F乙＝F丙，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙（2023秋•临平区校级期末）下列各图中相关值的大小对比正确的是（）A．A物体所受浮力F水＝F酒精 B．等体积的木球与铁球所受浮力F水＞F铁 C．物体B所受浮力F甲＜F乙 D．等质量的两物体处在水面下的体积V塑料块＜V木球（2023秋•长兴县校级期末）在科学实践活动中，某活动小组的同学想要用橡皮泥做“船”浮在水面上，并探究橡皮泥“船”的装载能力。他们用一块体积为20厘米3的橡皮泥做成一艘“船”，放入水中漂浮，试着向其中添加物体，发现最多只能装载25克的物体，如图所示。查阅资料知道橡皮泥的密度为1.5×103千克/米3。已知水的密度为1.0×103千克/米3。求：（1）将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为多少？（2）这艘橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为多少？（2023•瓯海区二模）2021年4月25印度尼西亚的一艘排水量1390吨的潜艇在海下300m处断裂，通过水下搜索发现了海面下850m处的失事潜艇。应印方要求，我国派出排水量为7000吨的军舰协助施救。发现水下有一块排水体积为20m3的残骸，假设残骸被军舰上的起重机匀速向上拉起。已知海水密度为1.03×103kg/m3。求：（1）此潜艇残骸在海底受到的浮力多大？残骸向上拉的过程中（未出水）浮力（填“变大”、“变小”或“不变”）。（2）已知起重机的拉力为1.2×106N，求该残骸的密度。（2023秋•海曙区校级期末）气体的密度与压强有关。为测量实验室内空气的密度，小明在实验室按如图所示步骤进行实验：①如图甲，将一打足气的足球，放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为426毫升。②如图乙，将500毫升装满水的量筒倒置于水槽中，用气针