考点15浮力课件

考点15浮力

聚焦考点

【知识回顾】

考点一、浮力

L浮力：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。

2.浮力方向：竖直向上，施力物体是液（气）体。

3.浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大士向下的玉力，向上、向下的压力差就

是浮力；如图所示。

4.影响浮力大小的因素：通过实验探究发现（控制变量法）：浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和

液体的蜜度有关。物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大。

考点二、阿基米德原理

1.阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重.力。如

图所示。

①测出铁块②测出空桶③读出弹簧测力④测出小桶与水的

的重力G的重力G百计的示数F总重力G总

楠

2.公式表示：/=G排=。液V排g；

从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的为积有关，而与物体的质量、

体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。

3.适用条件：液体（或气体）。

考点三、物体沉浮的条件

★物体沉浮的条件

L前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。

2•示意图：重力与浮力的关系如图所示：

上浮：尸浮＞G

悬浮：尸浮二G

下沉：F浮VG

漂浮：尸浮二G

如图所示，（1）当居孚〉G时，物体二浮；夕液〉夕物。

当/=G时，物体悬浮：。液二夕物。

当&.〈G时，物体下沉；。液〈夕物。

当/=G（物体未完全浸没液体）时，物体漂浮；夕液〉夕物。

3.说明：

U）密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都

悬浮：或漂浮）。

I2

：2）物体漂浮在密度为P的液体中，若露出体积为物体总体积的不，则物体密度为；P。

33

：3）悬浮与漂浮的比较：相同点：居字=G物；

不同点：悬浮时,。液=0物,％卜=%:漂浮时,。液〉夕物,〈咻。

：4）判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较E?与G或比较0液与。物。

：5）物体吊在测力计上，在空中重力为G,浸在密度为P的液体中，示数为F,则物体密度为：

'物G-F0

：6）冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变；冰中含有铁块、石块等密

大于水的物体，冰化为水后液面下降。

4.漂浮问题“五规律”：

规3—：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；

规律二：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同；

规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；

规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；

规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。

【考点梳理】

考点一、浮力

浮力概念在本章属于基本概念，什么是浮力、浮力产生的原因以及影响浮力大小的因素均是本节的重

点，同时也是学习本章的基础。本章在力学部分占据非常重要的地位，内容难学、涉及计算题多，所占分

值高，并经常与压强和其他知识点结合以压轴题形式出现在中考试卷中。为此，从本节入手，为本章学习

打下坚实基础尤为重要。

本考点有浮力的基本概念和影响浮力大小的因素。在历年中考中，对“浮力”基本概念（产生、方向）

的考查也曾出现，但概率不高；对“影响浮力大小因素”的考查出现概率较高，此类考题经常以实验探究

题形式出现。中考主要题型以选择题、填空题和实验探究题为主，更多的是无择题。选择题、填空题以考

查浮力的概念居多，实验探究题以考查影响浮力大小因素居多。

考点二、阿基米德原理

阿基米德原理是本章重点，对此规律的理解和记忆对学生来说简单，但难的是如何利用阿基米德原理

进行计算；本节涉及到的计算问题很多，也较难，更重要的是简单计算题、压轴计算题大都和浮力有关，

此部分内容也是拉开分数的试题。为此，能否很好的掌握阿基米德原理及其计算是本章学习的重点。本章

在力学部分占据非常重要的地位，内容难学、涉及计算题多，所占分值高，并经常与压强和其他知识点结

合以压轴题形式出现在中考试卷中。为此，从本节入手，为本章学习打下坚实基础尤为重要。

在历年中考中，对“阿基米德原理”的考查一定会出现，并且分值高、问题形式多样。中考主要题型

有选择题、填空题、计算题和实验探究题：选择题和填空题考查阿基米德原理的理解和简单计算；计算题

作为压轴题和其他知识点结合并分值高；实验探究题以考查影响浮力大小因素和对阿基米德原理的理解居

多《

考点三、物体沉浮的条件

物体沉浮的条件与阿基米德原理在本章中是不可分割的两个内容，它们互为补充又互为利用，所以在

本章中考查物体沉浮时，一定会利用到阿基米德原理、物体密度、物体体积等知识，故在复习中学生一定

要把这两个问题结合起来。

本节同样涉及到的计算问题很多，也较难，更重要的是简单计算题、压轴计算题大都和浮力、阿基米

德原理有关，此部分内容也是拉开分数的试题。为此，能否很好的掌握好物体沉浮条件、阿基米德原理及

其计算是本章学习的重点。本章在力学部分占据非常重要的地位，内容难学、涉及计算题多，所占分值高,

并经常与压强和其他知识点结合以压轴题形式出现在中考试卷中。为此，从本节入手，为本章学习打下坚

实基础尤为重要。

师点睛

考点一、浮力

【典例一】我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”首次下潜（如图所示）。潜水器在水面下匀速下潜

过程中（假定海水的密度不变），受到的浮力（选填“变大”、“不变”或“变小”），潜水器下

表面受到的压强（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

【举一反三】

L如图1所示，弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A,从水池中竖直向上做匀速直线运动，上升到水

面以上一定的高度。物块上升的速度为Icm/s,弹簧测力计示数F随物块上升的时间t变化的图象如图2所

示。不计阻力及水面高度的变化，根据图象信息：

：1）当15s时，测力计示数F=No

：2）物块A重N,高度为cm。

：3）当t=0时，A受到的浮力为N,此时A底部受到水的压强大小为Pao

：4）物块A的密度为多大？

2.放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如

图所示，最后漂浮，且有五分之二体积露出水面。下列叙述中，错误的是（）。

A.在露出水面之前，木块所受浮力不变；

B.在露出水面之前，木块所受浮力大于木块的重力；

C木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相等；

D.木块的密度为0.6克/厘米3

3.如图所示，水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水，将从B.C三个体积相同的小球分别

放入容器内，待小球静止后，力漂浮、8悬浮、。沉底，此时三个容器内水面高度相同。下列判断正确的是

（）O

【T网fed

T4.R

A.容器底部受到水的压强关系：P|=pj=P|；

B.小球受到的浮力关系：巴>心>及；

C.容器对桌面的压力关系：F|<F|<F|；

D,小球的质量关系：=mB<mc

考点二、阿基米德原理

【典例二】三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与日、乙、丙三个体积相同的实

心球相连。向容器内倒入水，待水和球都稳定后，观察到如图所示的情况，此时乙球下方弹簧长度等于原

长。下列判断正确的是（）。

A,乙球的重力与它受到的浮力相等；

B.甲球的重力大于它受到的浮力；

C,甲、乙、丙三个球的密度大小关系为P|VP|Vp|；

D.甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为F|>F|>F|

【举一反三】

L如图所示，是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。图甲、乙、

丙容器中装的液体是水，图丁容器中装的液体是酒精，内、用、后、凡分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力

计的示数。请回答以下问题：

F.-2.8N

.13

：1）图甲中，弹簧测力计的示数百二N。

：2）物体完全浸没在水中时所受的浮力为_______No

：3）分析图中乙、丙两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与有关；分析图中_______两

图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。

：4）实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为________法。

2.同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素。（g取10N/kg,P^=lX103kg/m3）

：1）为了测出塑料瓶的体积，进行如下操作：

①把天平放在水平桌面上，调节天平平衡，在左盘中放入盛有适量水的烧杯，通过增减祛码和移动游

码使天平再次平衡，所加祛码和游码的位置如图甲所示，烧杯和水的总质量为o

②在空塑料瓶中装入适量细沙，拧紧瓶盖，在瓶颈系一细绳，手拿细绳将塑料瓶完全浸没于烧杯的水

中（瓶没有接触烧杯，水未溢出），通过增减祛码和移动游码使天平再次获得平衡，所用祛码总质量和游

码所示质量之和为167g,塑料瓶的体积是cm\

10g

乙

：2）同学们根据生活经验提出了如下三种猜想，并举出了相应的实例

猜想一，浮力的大小与物体的密度有关，实例：铁块可以在水中下沉，木头可以浮在水面上；

猜想二，浮力的大小与液体的密度有关，实例：鸡蛋可以在水中下沉，在盐水中可以浮起来；

猜想三，浮力的大小与浸入液体的深度有关，实例：在游泳池里，人越往下蹲感觉到水向上托自己的

力越大；

为了验证以上猜想是否正确，同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究，实验过程如

图乙所示。

①根据实验步骤d和（填序号），可以确定猜想二是正确的：

②根据实验步骤c和d可以验证猜想三是（选填“正确”或“错误”）；对该猜想对应的实

例，合理的解释是。

③要验证猜想一是否正确，可以在塑料瓶中后再进行探究。

④同学们讨论认为，猜想一和猜想二中的实例反应了物体的浮与沉可能与密度有关，要选用一个能漂

浮在me中盐水上的物体时，物体的密度应小于g/cm，（计算结果保留1位小数）。

3.小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力杆，他将一段密度为0.5XI/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2,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？

考点三、物体沉浮的条件

【典例三】庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行，图中093改进型

攻击核潜艇公开亮相，进行了战略巡航。该潜艇最大核动力功率为2.8X10〃队完全下潜到海面下后的排

水量为6.8X10〉（取海水密度P=1X1O%"/、麦10八必g）。问：

：1）该潜艇悬浮时，其上一面积为0.05方的整流罩距海面深度为200m,此时整流罩受到海水的压力为

多少？

：2）若最大核动力功率转化为水平推力功率的效率为80%,该潜艇在海面下以最大核动力功率水平巡

航时，受到的水平推力为1.6X10%此时潜艇的巡航速度为多少？

：3）该潜艇浮出海面处于漂浮时，露出海面的体积为1.5X10%，此时潜艇的总重量是多少？

【举一反三】

L如图，气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G息，则气球

受到的浮力F浮_______G总（选填或J"）:若水温升高，石块将（选填“上浮”“下

沉”或“保持悬浮”）。

2,三块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙、丙三种不同液体中，这三种液体的密度分别为。甲、夕乙、

。内。当冰块熔化后，甲液体液面高度不变，乙液体液面高度升高，丙液体液面高度降低。下列关系正确的

是（）。

A.P甲VP乙V。丙B.P丙VP甲V。乙C.P丙VP乙V。甲【）.。乙VP丙VP甲

3.人们常用“生沉熟浮”来判断饺子是否煮熟，煮熟后的饺子会漂起来的原因是（）。

A.饺子的重力减小了；

B.饺子的重力和浮力都增大了；

C.饺子的重力不变，浮力增大；

D.饺子的重力和浮力都减小了

一、选择题

L如图所示，压在杯底的乒乓球，上浮时会弹离水面。下列说法正确的是（）。

A,乒乓球上浮过程中，受到的浮力始终不变；

B.乒乓球弹离水面后上升，是由于水的浮力作用；

C,乒乓球上浮过程中，水对杯底的压强始终不变

D,乒乓球上浮过程中，水对杯底的区强先不变，后减小

2.两个底面积相同形状不同的容器A、B（GA=GB）,盛有不同的液体放置在水平桌面上，现将甲、乙

两个相同的物块分别放入两容器中，当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所

示（忽略液体的损失），下列说法正确的是（）。

A.甲物块受到的浮力大于乙物块受到的浮力；

B.两容器底受到的液体压强相等；

C.取出两物块后，B容器底受到液体的压强大于A容器底受到液体的压强；

D.取出两物块后，B容器对桌面的压强小于A容器对桌面的压强

3.如图，用弹赞测力计称得盛满水的溢水杯总重为6.0/V.将一鹅卵石用细线系好后测得其重力为1.4M

将这一鹅卵石没入溢水杯后测力计的示数为0.9M若将溢出水后的溢水杯和浸没没在水中的鹅卵石一起挂

在弹簧测力计上，静止时弹簧测力计的示数为尸（P水=1.0X103依/贰取吏10M必）：则下列说法正确的

是（）。

A.丙图中溢水杯溢到小桶中的水的质量为50g；

B.丙图中，浸没在水中的鹅卵石所受浮力为2.3N；

C.丁图中，弹簧测力计的示数尸应为7.4N；

D.鹅卵石的密度为1.56g/cnr'

4,如图，物体漂浮在液面上，是由于（）。

A.物体受到的重力小于浮力：B.物体的密度大于液体的密度：

C,浮力和重力的合力为零；D.物体排开液体的体积大

5.如图所示，两个相同的盛满水的甲乙容器放在水平地面上，甲容器中漂浮一物块，物块密度P物=

0.9P水.下列说法正确的是（）。

甲乙

A.甲容器对水平地面的压力等于乙容器对水平地面的压力；

B.将物块全部压入水中时，两容器底部受到水的压力相等；

C.漂浮的物块，受的重力与浮力平衡，且有总体积露出水面；

D.将物块缓慢下压至浸没的过程中，物块受到的压力和浮力的合力不变

6.潜入海底观光是人们现代旅游休闲方式之一。某潜水爱好者从水下2m深继续下潜的过程中，他受到

的浮力和海水对他的压强变化的情况分别是（不考虑海水的密度变化）（）。

A.浮力逐渐变大，压强不变；B.浮力逐渐变大，压强逐渐变大；

C.浮力不变，压强逐渐变大；D.浮力逐渐变小，压强逐渐变大

7.中国自主研发的600nl无人遥控潜水器“海龙山”成功完成下潜任务。在某次下潜中，若从“海龙HI”

刚好浸没开始计时，到返回水面结束计时，下潜深度h随时间t的变化关系如图乙所示。忽略海水密度变

化和“海龙HI”的形变，下列对“海龙III”分析正确的是（）。

甲乙

A.从开始到结束计时，共用时lOmin

B.在1〜3min,受到海水的浮力逐渐变大

C.在4〜6min,处于匀速直线运动状态

D.在6〜8min,受到海水的压强逐渐减小

8.在底面积为S的薄壁柱形容器内注入适量的水，让空烧杯漂浮在水面上，测出水的深度为A）,如图

所示：再将金属球放入烧杯中，此时烧杯仍漂浮在水面上，测山水的深为而最后将该金属球取出放入

水中：空烧杯仍漂浮在水面上，待金属球沉底后测出水的深度为久，已知水的密度为P水，则（）。

A.金属球的密度为空P人

B.金属球的密度为白。水;

启1—々）夕、

C金属球沉底后，它对容器底的压力为PmS1—九2”；

D.金属球沉底后，它对容器底的压力为P*（凡一局）5

9.如图所示，甲、乙两个底面积不同的圆柱形容器中分别盛有两种不同的液体A、B,液体对两个容器

底的压强相等。现将两个质量相等的物体分别放入两个容器中，静止时个漂浮、一个悬浮（液体均无溢出，

则液体密度PA、PB和液体对容器底部的压强P甲、p乙的大小关系正确的是（）。

A.PA<PBP甲Vp乙B.PA>pBP甲>P乙

C.PA>PBp甲Vp乙D.PAVPBP甲

10.我国10万吨级的“新光华”号半潜船拥有两个标准足球场大的甲板，为亚洲最大。“新光华”号

半潜船从巴西运载2.5万吨的超大型钻井平台回到广州。半潜船装载钻井平台的工作过程示意图如图所示,

半潜船先通过调整水舱里的压载水量，平稳地将船身和甲板潜入约30米深的水下，只露出船楼建筑；然后

将漂浮的钻井平台拖拽到甲板正上方水面，半潜船开始排出水舱里的压载水，上浮到甲板与钻井平台底部

接触时，将钻井平台绑扎固定在甲板上，继续排出水舱里的压载水，半潜船船身连同钻井平台一起上浮，

浮出水面，最后静止。半潜船在上浮过程中（）。

---------------

A.当排出的压载水重大于钻井平台重时才开始上浮;

B.当排出的压载水重等于钻井平台重时才开始上浮;

C.排出的压载水总重大于钻井平台重；

D.排出的压载水总重等于钻井平台重

二、填空题

11.如图，放在水平桌面上的甲、乙两个完全相同的圆柱形容器，容器中装有不同种类的液体，将A、B

两个完全相同的长方体物块分别放入甲、乙两个容器的液体中，静止时两个容器中的液面恰好相平。则物

体受到的浮力F、屋；液体对容器底的压强p甲p乙（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

12.中国人民海军成立70周年阅兵仪式在黄海举行。

U）两并排行驶的舰艇编队间距较远，这是因为若靠得过近，彼此间海水流速会很大，导致压强很

压力差会使舰艇发生碰撞；

：2）在仪式上，我国研制的新型核潜艇浮出水面接受检阅，它是通过减小所受______（选填“重力”

或“浮力”）实现上浮的；

：3）901综合补给舰’也一起亮相，该舰的满载排水量约为40000l它满载时所受的浮力约为____M

（吃10N/kg）

13.如图所示，将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态，它的上表面受到的压

力为1.8N,下表面受到的压力为3N,则该物体受到的浮力大小为N：如将物体再下沉5cm,则它受

到的浮力大小为No

14.“海翼”号深海滑翔机，刷新了下潜深度的世界纪录。“海翼”号通过改变自身油囊体体积实现浮

沉，如图，下沉时，油囊体积变小，滑翔机所受浮力,海水对它的压强将；当机翼时水施

加向后的推力时，由于力的作用是,滑翔机会获得向前的动力；深海中的滑翔机利用声呐装置与

海面联系，声呐是利用波传递信息的。

三、实验探究题

15.如图甲是“探究浮力大小”的实验过程示意图。

：1）实验步骤C和D可以探究浮力大小与的关系，步骤B和可以测出物块浸没在水中

时受到的浮力F泞，步骤A和可以测出物块排开的水所受重力G拮；比较F泞与G排，可以得到浮力的

大小跟物体排开的水所受重力的关系。

：2）图乙是物块缓慢浸入水中时，弹簧测力计示数F随浸入深度h变化的关系图象。分析图象，可得

关于浮力大小的初步结论

①物块浸没前，，物块所受的浮力越大；

②物块浸没后，所受的浮力大小与无关。

：3）此物块的密度是g/cn^。

33

15.小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”，（已知P4i=1.0X10kg/m,取g=10N/kg）

图1图2

Cl）小明利用图1甲所示的实验装置，将圆柱体合金块慢慢浸入水中时，根据测得的实验数据，作出

了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象（如图2中①所示）。实验过程中合金块所受

浮力的变化情况是o请在图2中画出F夕随h变化的关系图象，分析图象可知，浸在水中的物体所受

浮力的大小跟它排开水的体积成o

：2）将合金块分别浸没在水和某液体中（如图1乙、丙所示），比较图1甲、乙、丙可知：。

：3）合金块的密度为P介金=g/cm\

：4）若用此合金块制成一空心合金球，当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时，空心部分的体积

是_____cm3o

F同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素。（g取10N/kg,P*=lX10:ikg/m3）

U）为了测出塑料瓶的体积，进行如下操作：

①把天平放在水平桌面上，调节天平平衡，在左盘中放入盛有适量水的浇杯，通过增减祛码和移动游

码使天平再次平衡，所加彼码和游码的位置如图甲所示，烧杯和水的总质量为。

②在空塑料瓶中装入适量细沙，拧紧瓶盖，在瓶颈系一细绳，手拿细绳将塑料瓶完全浸没于烧杯的水

中（瓶没有接触烧杯，水未溢出），通过增减祛码和移动游码使天平再次获得平衡，所用硅码总质量和游

码所示质量之和为167g,塑料瓶的体积是cm3o

□lOOggsOg^lOg

101aL45g

乙

：2）同学们根据生活经验提出了如下三种猜想，并举出了相应的实例

猜想一，浮力的大小与物体的密度有关，实例：铁块可以在水中下沉，木头可以浮在水面上；

猜想二，浮力的大小与液体的密度有关，实例：鸡蛋可以在水中下沉，在盐水中可以浮起来；

猜想三，浮力的大小与浸入液体的深度有关，实例：在游泳池里，人越生下蹲感觉到水向上托自己的

力越大；

为了验证以上猜想是否正确，同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究，实验过程如

图乙所示。

①根据实验步骤d和（填序号），可以确定猜想二是正确的；

②根据实验步骤c和d可以验证猜想三是（选填“正确”或“错误”）:对该猜想对应的实

例，合理的解释是o

③要验证猜想一是否正确，可以在塑料瓶中后再进行探究。

④同学们讨论认为，猜想一和猜想二中的实例反应了物体的浮与沉可能与密度有关，要选用一个能漂

浮在图e中盐水上的物体时，物体的密度应小于g/cW（计算结果保留1位小数）。

因、计算题

18.如图1,置于水平地面的薄壁容器上面部分为正方体形状，边长L=4cm,下面部分也为正方体形状,

边长12=5cm,容器总质量ID=50H,容器内用细线悬挂的物体为不吸水的质地均匀实心长方体，底面积S物

=9cm2,下表面与容器底面距离h=2cm,上表面与容器口距离h=lcm,物体质量m=48.6g。现往容器内

加水，设水的质量为M,已知P水=1.OXlO'kg/m?,g=10N/kg<,

U）当M=45g时，水面还没有到达物体的下表面，求此时容器对水平地面的压强；

：2）实心长方体的密度；

：3）往容器内注入多少体积水时，细线的拉力刚好为零，此时实心长方体刚要开始上浮；

：4）在图2中作出注水量为OWMW98g过程中，水对容器底部的压力F随M变化的图象（不要求写出

F和M的关系式）。

19.庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行，图中093改进型攻击核

潜艇公开亮相，进行了战略巡航。该潜艇最大核动力功率为2.8X10%加；完全下潜到海面下后的排水量为

6.8XIO?£（取海水密度p=1X10：'版/渥、/10.A/依）o问：

：1）该潜艇悬浮时，其上一面积为0.05痛的整流罩距海面深度为200m,此时整流罩受到海水的压力为

多少?

：2）若最大核动力功率转化为水平推力功率的效率为80%,该潜艇在海面下以最大核动力功率水平巡

航时，受到的水平推力为1.6X10%；此时潜艇的巡航速度为多少

：3）该潜艇浮出海面处于漂浮时，露出海面的体积为L5X10*,此时潜艇的总重量是多少？

20.如图甲所示，水平桌面上有一底面积为5.0X10”/的圆柱形容器，容器中装有一定量的水，现将一

个体积为5.0X10~3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，浸入水中的体积为4.0X10%、

求：

Mi场寻'修

-_•一,____下一•一

••••••••••♦•••

••••••・•・••・•・・・•・•・・・•・•・・・•

参考答案

考点一、浮力

【典例一】我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”首次下潜（如图所示）。潜水器在水面下匀速下潜

过程中（假定海水的密度不变），受到的浮力（选填“变大”、“不变”或“变小”），潜水器下

表面受到的压强（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

【答案】不变；变大。

【解析】（1）潜水器在水面下匀速下潜，海水的密度不变，潜水器浸没在水中，其排开水的体积不变,

根据F津=p^gV排可知，潜水器受到的浮力不变。

：2）由于潜水器在水中的深度逐渐增加，所以根据公式p=Pgh可知，潜水器受到的压强增大。

故答案为：不变；变大。

【举一反三】

1,如图1所示，弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A,从水池中竖直向上做匀速直线运动，上升到水

面以上一定的高度。物块上升的速度为lcm/s,弹簧测力计示数F随物块上升的时间t变化的图象如图2所

示。不计阻力及水面高度的变化，根据图象信息：

C1）当15s时，测力计示数F=N。

：2）物块A重N,高度为cm<,

：3）当t=0时，A受到的浮力为N,此时A底部受到水的压强大小为Pao

：4）物块A的密度为多大？

【答案】（1）15；（2）25；20；（3）20；2.5X103Pa；（4）物块A的密度为1.25XlOMg/n?。

【解析1由图2可知，0〜5s,弹簧测力计示数不变，此时物块浸没在水中；5s〜25s,弹簧测力计示

数变大，说明物块逐渐露出水面；25s以后，物体全部露出水面，弹簧测力计的示数等于物块重力。

⑴由图知，当t=15s时，弹簧测力计示数F=15N；

：2）在25s后弹簧测力计的示数不变，物体全部露出水面，则物块重G、=25N；

5s〜25s,物块逐渐露出水面，即5s时物块的上表面刚好达到水面，25s时物块的下表面刚好离开水面,

则可知物块向上移动的距离即为物块的高度，此过程用时t=25s-5s=20s,

物块的高度：h=vt=lcm/sX20s=20cm；

：3）当t=0时，物块A浸没水中，受到的浮力：口=^^拉=25-51>!=202

0~5s,物块上升的高度：h'=vt*=lcm/sX5s=5cm；

水面

则由上图可知，

3s3

此时A底部受到水的压强：p=PghA=lX10kg/mX10N/kgX0.25m=2.5X10Pa；

25N

：4)物块的质量：m^=—=2.5kg,

g10N/kg

20N

由F浮=P水V绯g可得物块的体积：排-2X10W,

PlX103kg/m3X10NAg

ID*2.5kg

物块的密度：PA=7^=------ZYT=L25Xl(Tkg/ni3。

VA2X10储

故答案为：(1)15；(2)25；20；(3)20；2.5X103Pa；(4)物块A的密度为L25XlO/g/iA

2,放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如

图所示，最后漂浮，且有五分之二体积露出水面。下列叙述中，错误的是()。

A.在露出水面之前，木块所受浮力不变；

B,在露出水面之前，木块所受浮力大于木块的重力；

C.木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相等；

D,木块的密度为0.6克/厘米3

【答案】Co

【薛•析】A、木块上浮过程中，露出水面前，水的密度一定，排开水的体积不变，根据公式F小P水gV

排可知，木块所受浮力不变；故A正确；

B、在露出水面之前，木块处于上浮过程中，根据浮沉条件可知：木块所受浮力大于木块的重力；故B

正确；

C、因木块浸没时排开水的体积大于木块漂浮时排开水的体积，所以，木块浸没时水的深度大于木块漂

浮时水的深度，则根据P=P水gh可知，木块浸没时水对烧杯底的压强较大；故C错误；

D、木块最后漂浮，且有五分之二体积露出水面，则根据漂浮条件可得：F朽G木；

结合阿基米德原理和重力公式可得：P木gV『P木gV木，

所以，P木二»P水="'X1.0g/cmM).6g/cm3；故D正确。故选

I1吗；

3.如图所示，水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水，将从HC三个体积相同的小球分别

放入容器内，待小球静止后，力漂浮、8悬浮、。沉底，此时三个容器内水面高度相同。下列判断正确的是

■■■

♦乙内

A.容器底部受到水的压强关系：Pi=Pi=Pi；

B.小球受到的浮力关系：FA>FR>FC;

C.容器对桌面的压力关系：F|<F|<F|；

D.小球的质量关系：m.=mR<m.

【答案】Ao

【解析】由撅知，A、B、C三个小球的体积相同：

A、小球静止时，三个容器内水面高度相同，即h相同，水的密度一定，根据p=pgh可知，容器底受

到水的压强关系为pII,=P乙=P内，故A正确；

B、由图可知，A、B、C三个小球排开水的体积关系为VA排VVB产V。和根据F»P液gV外可知，浮力的

大小关系为：FAVFB=FC,故B错误；

C、A球在甲容器中漂浮，所以FA=GA；根据阿基米德原理有FFGA排,所以GA=GA排（即A球的重等于A排

开水的重）；

B球在乙容器中悬浮，所以FB=GB；根据阿基米德原理有FB=GB排，所以金二GB扑（即B球的重等于B排开水

的重）；上面的关系式可理解为AB两球的重分别补充了所缺少水的重，由于甲乙容器内水面相平，则甲乙

容器内水和小球的总重相等；甲乙两容器完全相同，则两容器的重相等，故甲乙容器的总重相等，甲容器

对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力，即Fi.=F乙；

而C球在丙容器中沉底，所以Gc>Fc,根据阿基米德原理有FLGC排，所以金>金揖，即C球的重大于C

排开水的重；故丙容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力，即F乙VF内。

综上分析可知，三个容器对桌面压力关系为F甲二F乙VF闪，故C错误；

D、由图可知，A漂浮,B悬浮，C下沉，则由浮沉条件可知：G产FA,GB=FB>Gc>Fc,由于F\VF尸Fc,则

GA<GB<GC；所以，mA<mB<mc»故D错误。故选A。

考点二、阿基米德原理

【典例二】三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与曰、乙、丙三个体积相同的实

心球相连。向容器内倒入水，待水和球都稳定后，观察到如图所示的情况，此时乙球下方弹簧长度等于原

长。下列判断正确的是（）。

A.乙球的重力与它受到的浮力相等；

B,甲球的重力大于它受到的浮力；

C.甲、乙、丙三个球的密度大小关系为P|<P!<P|；

D.甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为F|>F|>F|

【答案】ACo

【解析】根据题意可知，乙球下方弹簧长度等于原长，则弹簧对乙球没有作用力；

观察如图情况可知，甲球下方弹簧长度大于原长，则弹簧对甲球有向下的拉力F公；

丙球下方弹簧长度小于原长，则弹簧对丙球有向上的支持力F支；

由题知，三个球处于静止，所以F甲=G甲+F拉，F（S=G乙，F丙二G『F支，

比较可知，F甲>6甲，F乙=6乙，F丙VG丙，

已知三个实心球体积相同，由于三个球浸没在同种液体中，则排开液体的体积相同，根据F所P液V掉

g可知，它们受到的浮力：F甲二F乙二F内；

所以二个球的重力关系为：G甲VG乙VG丙；

根据重力公式可知，三个球的质量关系为：m甲Vm乙Vm丙；

m

已知三个球的体积相同，根据P二歹可知：P甲Vp乙V。词；

由上分析可知：AC正确，BD错误。故选AC。

【举一反三】

L如图所示，是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。图甲、乙、

丙容器中装的液体是水，图丁容器中装的液体是酒精，F、、&、R、K分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力

计的示数。请回答以下问题：

F.-2.8N

图13

a）图甲中，弹簧测力计的示数内二No

：2）物体完全浸没在水中时所受的浮力为_______No

：3）分析图中乙、丙两图实验数据可得：物标而受的浮力大小与有关；分析图中两

图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。

：4）实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为法。

【答案】（1）4.8；（2）2；（3）物体排开液体的体积；丙和丁；（4）控制变量。

【解析】（1）由图甲知，弹簧测力计的分度值为0.2N,图中指针指在4至5之间的第4条刻度线处，

所以示数为4.8N；

：2）由图甲和图丙知，物体完全浸没在水中时所受的浮力为F牛=F「F3=4.8N—2.8N=2N；

：3）由乙、内两图实验数据得，物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关；为了得出物体所受

浮力大小与液体密度有关，需确保物体排开液体的体积相同，而物体所在的液体的密度不同，所以应分析

图丙和图丁两图的实验数据；

：4）因为物体在液体中受到的浮力可能受到多个因素影响，所以在探究本实验时，需要采用控制变量

法。

2.同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素。（g®10N/kg,P^=lX103kg/m3）

Cl）为了测出塑料瓶的体积，进行如下操作：

①把天平放在水平桌面上，调节天平平衡，在左盘中放入盛有适量水的统杯，通过增减祛码和移动游

码使天平再次平衡，所加祛码和游码的位置如图甲所示，烧杯和水的总质量为。

②在空塑料瓶中装入适量细沙，拧紧瓶盖，在瓶颈系一细绳，手拿细绳将塑料瓶完全浸没于烧杯的水

中（瓶没有接触烧杯，水未溢出），通过增减祛码和移动游码使天平再次获得平衡，所用硅码总质量和游

码所示质量之和为167g,塑料瓶的体积是cm\

片100.3208.0g

101aL45g

乙

：2）同学们根据生活经验提出了如下三种猜想，并举出了相应的实例

猜想一，浮力的大小与物体的密度有关，实例：铁块可以在水中下沉，木头可以浮在水面上；

猜想二，浮力的大小与液体的密度有关，实例：鸡蛋可以在水中下沉，在盐水中可以浮起来；

猜想三，浮力的大小与浸入液体的深度有关，实例：在游泳池里，人越往下蹲感觉到水向上托自己的

力越大；

为了验证以上猜想是否正确，同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究，实验过程如

图乙所示。

①根据实验步骤d和（填序号），可以确定猜想二是正确的；

②根据实验步骤C和d可以验证猜想三是（选填“正确”或“错误”）：对该猜想对应的实

例，合理的解释是。

③要验证猜想一是否正确，可以在塑料瓶中后再进行探究。

④同学们讨论认为，猜想一和猜想二中的实例反应了物体的浮与沉可能与密度有关，要选用一个能漂

浮在图e中盐水上的物体时，物体的密度应小于g/cm3（计算结果保留1位小数）。

【答案】（1）①133；②34；①e；②错误；在游泳池里，人越往下蹲排开水的体积越大，人受到的浮

力越大，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关；③添加一些细砂；④1.1。

【解析】（1）①烧杯和水的总质量为：m=100g+20g+10g+3g=133g；②由①②步骤可知，塑料瓶排开水

的质量m推木=167g-133g=34g,

由P二可得，匕非水=皿，因为铁块浸没，所以%=%水=1产彳=34cw3,

由C、D可知，铁块排开液体的质量m石因为铁块浸没，所以V快二V”打悦。

：2）①物体浸没水中受到的浮力F*0.4N-0.06N=0.34N；物体浸没在盐水中受到的浮力F浮=0.4N-

0.02N=0.38N；因为，浮力不相等，而物体所处的深度和浸没的体积相同，则是液体的种类（密度）不同的

引起的，说明浮力的大小与液体的密度有关，根据实验d、e可以确定猜想二是正确的。

②物体在c、d中（排开液体的密度相同，都是水）中受到的浮力相同，而排开液体的体积都等于物体

的体积，但物体所处的深度不同，故得出：物体浸在同种液体中，所受浮力大小与浸入液体的深度无关.根

据实验步骤c和d可以验证猜想三是错误的。

对该猜想对应的实例，合理的解秤是：在游泳池里，人越往下蹲排开水的体积越大，人受到的浮力越

大，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。

③要验证猜想一是否正确，即浮力的大小与物体的密度有关，根据控制变量法要改变物体的密度，在

物体体积不变时，在塑料瓶中添加一些细砂可以改变塑料瓶整体的密度；

,

④由a、c两图知，物体浸没在水中所受浮力：Fif=G-F=0.4N-0.06N=0.34N；

物体浸没在盐水中受到的浮力F浮'=0.4N-0.02N=0.38N；

由阿基