2025年中考物理专项复习：物体浮沉条件及其应用之浮力秤、密度计（原卷版）

专题7物体浮沉条件及其应用浮力秤密度计

知识点一物体沉浮的条件

1.液体中常见的三种浮沉现象

（1）物体上浮，最终漂浮在液面上;

（2）物体悬浮，可以静止在液体中的任何位置;

（3）物体下沉，最终沉入底部。

2.物体的沉浮条件

（1）物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小关系

3.实心物体的沉浮条件分析汇总

上浮漂浮悬浮下沉沉底

静止在液体内静止在容器的

运动状态向上运动静止在液面上向下运动

任意深度处底部

条件F浮＞6物F浮=6物F浮=6物F浮〈G物F浮+F支=6物

P液与P物的

p液〉「物p液〉「物p液=p物p液＜p物p液vp物

关系

V排与V物的V排=丫物（露

V排〈V物V排=丫物V排=丫物V排=丫物

关系出水面前）

1……£湛F滓―工坦」

三。二

示意图

三三G£1gf

知识点二、浮力的应用

1.增大和减小浮力的方法

由阿基米德原理Fff=piSgV排可知，浸在液体中的物体受到的浮力大小由液体密度和排开的液体

的体积决定，故可以从改变液体密度和改变排开的液体体积两方面改变浮力。

（1）增大浮力的方法：

增大液体的密度（在水中加盐并搅拌，可以使沉底的鸡蛋浮起来）；

增大物体排开液体（或气体）的体积（如，飞艇、万吨巨轮等）。

（2）减小浮力的方法：

减小液体的密度（如，可以采用加清水的方法减小盐水的密度，使悬浮在盐水中的鸡蛋下沉）;

减小物体排开液体（或气体）的体积（如，通过将辅助气囊中的气体放出，减小飞艇排开空气的

体积，使飞艇降落）。

2.浮力的应用实例

应用原理特点应用解读

_一轮船航行时处于漂浮状沉浮状始终漂浮

态，只要轮船的重力不态

变，无论轮船是在海里满足条物体的漂浮条

采用空心的

还是在河里，它受到的浮力都不变，只是件件：F；?=G

办法，增大排

海水、河水密度不同，轮船的吃水线不同满载时排开水

轮船开水的体积，

（因为海水密度较大，根据阿基米德原理排水量的质量：m排=

增大轮船受

F浮=p泄gV排可知，轮船在海里航行时浸在m船+m货

到的浮力

水下的体积较小）满载时货物的

载货量质量：m货=m排

・m船

.浸没在水中的潜水艇通过排水使G

04人从中排开的水的体积是始

上浮变小,F浮〉G满

终不变的，所以潜水艇足上浮条件

靠改变自身

所受浮力始终不变。若要下沉，可吸水，

潜水艇重力，实现上

使F浮＜G；若要上浮，可排水，使F浮〉G。

通过吸水使G

浮和下沉

注意：在潜水艇浮出水面的过程中，因为下潜变大,F浮＜G满

排开水的体积逐渐减小，所以浮力逐渐减足下沉条件

小。

F浮=p空气gV排可

充入密度小的

知，G=p气gV+G上浮

气体，F#>G

壳，当FS>G,气

气球和飞艇

球(飞艇)可升上天空，若要使气球(飞

靠充入、排出

气球和艇)降回地面，可以放出一部分气体，使

密度较小的

飞艇排开空气的体积减小，浮力减小；对于热

气体来实现排出密度小的

气球，加热时内部空气膨胀，一部分空气下降

升降

气体，F<G

排出，球内空气密度变小，使浮力大于重rf

力而上升；停止加热，热空气冷却，使重

力大于浮力而落地

3.密度计用来测定液体密度的仪器。它利用漂浮原理：G密度计=F浮=p液gV排，即p液大,V排

就小，密度计露出部分大而做成的。

4.浮力秤

制作过程:

1、让小简竖立:向小简底部放置重物，如泥沙，橡皮泥等;在

小筒下方悬挂重物，如小石块，螺帽等。

2、定刻度:选择与小简匹配的透明大筒，刻度可标在大筒上，或小简壁上。

(1)零刻度:秤盘上不放重物时，水面所在的大筒或小筒位置

(2)单位刻度:选择单位质量的物体，如祛码，或一定体积的水，或硬币等，当做出例如10克位置时,

将其10等分，即1克。(尝试证明小筒与大筒为圆柱时，刻度是均匀的)。

(3)量程:小筒下沉到一定位置时，标出最大刻度，确定量程。

分析思路：F浮=6物+6秤=「8$11,可知h与G物成线性关系，浮力秤刻度是均匀的。

詹法中裳

ZIUJ1ZHONGKAO

1.（2023•德州）水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水,让同学们进行区分,

聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计，先后放入两液体中静止时如图甲、乙所示，

下列说法正确的是（）

A.密度计在乙液体中受到的浮力更大

B.甲液体是浓盐水

C.两液体对容器底的压强相等

D.乙容器对桌面的压力更大

2.（2023•福建）用透明圆筒制作测量液体密度的密度计。

待测

液体

（1）获取相关数据。

①已知圆筒底面积为S；

②调节天平平衡时，指针指在分度盘中央刻度线的左侧，此时应将平衡螺母向移。如图1,

用调好的天平测得空圆筒质量m=g；向圆筒中倒入适量水，用天平测得圆筒与水

的总质量为81.4g,计算得到圆筒内水的体积Vo=cm3o

（2）制作液体密度计。

在圆筒上体积为Vo的水面处做标记，如图2甲所示。倒掉圆筒内的水，倒入待测液体至标记处，

使待测液体体积为Vo。将圆筒放入水中，圆筒处于漂浮状态，如图2乙。测量圆筒浸入水中的深

度h,则待测液体密度p^=（用m、S、h、Vo、p水表示）。根据计算结果在圆筒外壁标

记刻度线和密度值。

（3）用自制密度计测量某种液体密度时，发现圆筒触底无法漂浮，请提出一条改进建议：

3.（2023•淮安）小明同学用吸管制作了一个简易的密度计。

（1）他取来一根长度为20.00cm的吸管并将底端密封，将一定数量的小钢珠放入吸管内作为配

重，使其能够竖直漂浮在水中，如图甲所示。在吸管上标出水面的位置，测出该位置到吸管底端

的距离为H=10.00cm。

（2）吸管横截面积为S,在水中漂浮时它所受重力与浮力相等，所以G=p水gSH；若漂浮在其

（4）根据表中的数据，小明在吸管上标出对应的刻度线，刻度线分布（选填“是”或

“不是”）均匀的，此密度计所能标注的最小密度值为g/cnP。

（5）为了检验小明制作的密度计是否准确，小华将密度计放在密度为0.8g/cn?的煤油中，为了

用更少的煤油完成实验，小华应该选择图乙四种圆柱形容器（已知A和B容器的深度为10cm,

C和D容器的深度为22cm。容器的横截面积均满足测量需求）中的容器。在密度计逐渐

浸入煤油的过程中，密度计底端所受压强越来越0

（6）利用多种液体检验后，小华认为小明制作的密度计比较准确，于是用另一根长度相同且较细

的吸管制作了等质量的密度计。小华直接将小明的数据标在自己制作的密度计上，若用小华的密

度计来测量液体密度，测量值将（选填“大于"''等于"或“小于”）液体密度的真实值。

4.（2023•赤峰）小亮同学在测量浮力时发现:金属块浸没在密度不同的液体中，测力计示数不同。

于是，他用测力计和重为4N、体积为1义10一41n3的金属块，组装成密度计，将金属块浸没在不

同液体中静止，来探究液体密度与测力计示数的对应关系。

（1）如图所示，金属块浸没在水中静止，受到的浮力是多少？

（2）若将此时测力计指针所指刻度标为1.0X103kg/m3,这条刻度线的刻度值是多少N?

（3）该液体密度计的Okg/n?刻度标在N处。这个液体密度计所能测量的液体密度值不能

kg/m3o(g取lON/kg,p水=1.0义lO^kg/n?)

1.（2023•江都区模拟）两同学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，放入盛水的烧杯中，静止后如图所示。下列说法正确的是（）

A.密度计都处于悬浮状态

B.密度计B所受重力较小

C.密度计A所受浮力较小

D.两密度计在水面处的刻度值不同

2.（2023•广州二模）如图，将一支用自制的简易密度计，先后放入盛有不同液体的两个烧杯中,

静止后竖直立在液体中，两液面相平，下列判断不正确的是（）

A.密度计上a处的刻度数值比b处小

B.密度计底部所受液体的压强相等

C.密度计在两种液体中受到的浮力大小相等

D.甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小

3.（2023•龙湖区校级三模）同一密度计先后放在密度为p甲、p乙的液体中，静止时所处位置如图

所示，密度计在两种液体中所受浮力分别为F甲浮、F乙浮。下列选项中正确的是（）

甲7,

A.p¥>p乙B.p甲<p乙

C.FT<F乙D.F甲浮>F乙浮

4.（2023•双阳区二模）将同一支密度计先后放入两容器中，如图所示，两容器中的液体的密度分

别是PA、PB,密度计受到的浮力分别是FA、FB,则密度和浮力的关系分别满足（）

AB

A.pA>pB,FA>FBB.PA<PB,FA=FB

C.pA=pB,FA>FBD.PA>PB,FA=FB

5.（2023•巨野县三模）小明在饮料吸管中塞入一些细铁丝作为配重，并将一端封闭，制作了一只

简易密度计；将其先后放入甲、乙两杯液体中，甲、乙两个空杯完全相同，当密度计静止时，

两杯中液体深度相同，如图所示，下列说法正确的是（）

A.密度计在甲杯液体中受到的浮力更大

B.甲杯液体的密度大于乙杯液体的密度

C.密度计放入后，乙杯中液体对容器底的压强大于甲杯中液体对容器底的压强

D.甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面的压强

6.（2021•海淀区校级模拟）某学习小组自制“浮力秤”，用来称量物体的质量，如图所示。浮力

秤由浮体和外筒构成，浮体包括秤和高度为100cm、底面积为20cm2的圆柱体（圆柱体包含底

部的固定物P,它的作用是能让浮体直立漂浮在水中），浮体总质量为0.25kg。外筒是足够高的、

底面积为25cm2的圆柱形玻璃容器，容器壁厚度可忽略不计。现向外筒中加入适量水，浮体直

立漂浮在水面上，将被称物体放在秤盘上，测出浮体的圆柱体没入水中的深度就可以“称”出

物体的质量，水的密度为p水=L0X103kg/m3,下列说法中正确的是（）

F二二二水二二二1

A.当秤盘上不放物体时，浮体的圆柱体浸入水中的深度h是10cm

B.若将一个物体放到秤盘中，静止时圆柱体露出水面37.5cm,该物体的质量是1.25kg

C.要使此“浮力秤”能够达到最大称量值，使用前应在外筒中至少加入水的质量为0.5kg

D.如果改用盐水可以减小''浮力秤”的量程

7.（2022•普陀区校级模拟）小红利用自制的迷你版浮力秤测一支中性笔的质量。如图1所示，小

红在大试管中加入有色的水，将装有橡皮泥的小试管直立于大试管中，待液面稳定后，在试管

上用记号笔画出液面所在的位置，将此标记线作为零刻度线；如图2（a）所示，小红将两支质

量共为10克的粉笔平稳地放入小试管中，待液面稳定后，在试管上用记号笔再次画出液面所在

的位置，此标记线标记为10克；如图2（b）所示，取出粉笔后，将0-10克之间进行20等分，

这个分度值为0.5克的迷你版浮力秤就制成了。如图3所示，小红将一支中性笔放入该浮力秤

的小试管中，再将小试管放入大试管，待液面稳定后读出液面对应的数据，即为这支中性笔的

质量。

*

I

I

图3

①用自制浮力秤测量物体的质量，涉及到的物理知识有：

A.阿基米德原理

B.液体的热胀冷缩

C.二力平衡条件

②图4是浮力秤的原理图，若浮筒的底面积为S,浮筒未装重物时漂浮在水面，浸入水中的深度

为hi；浮筒装有重物时漂浮在水面，浸入水中的深度为h2,则浮筒内所装重物的质量m=

o（用P水、hi、112、S表示）

③小红想要提高浮力秤的精确度，请你帮她设计一种方案：o

8.（2022•邹城市校级二模）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：两杯液体的密度p甲p乙，两个烧杯底部所受液体的压

强p甲pz。（选填"大于"、“小于”或“等于"）

甲乙

9.（2023•盐都区三模）在制作简易密度计的综合实践活动中，小明取一根饮料吸管，在其下端加

适当的配重，并将这一端封闭起来，使其竖直漂浮在水中，测量出吸管浸入水中的深度H,如

图甲所示。再将吸管竖直漂浮在另一种液体中，位置如图乙所示，测量出吸管浸入液体中的深

度h,则该液体密度比水的密度（大/小），设水的密度为p水，液体的密度为p液，则h

（用H、p水和p液表示），由于H和p水的数值保持不变，h与p液成比，所

以密度计的刻度线是不均匀的。

10.（2023•雁塔区校级模拟）小明做了鉴别水和盐水的实验（p水＜p&k）。如图1,用完全相同的

烧杯盛装相同体积的水和盐水，分别放在已调平的天平托盘上，则右侧烧杯中盛装的是

一。如图2,容器左右两部分分别注入水和盐水，两侧的液面等高，薄膜向左凸起，由此可以判

断左侧容器盛装的液体是。如图3,用同一测力计挂着相同的铝球分别放入水和盐水中,

盛装水的容器对应的测力计示数较（填“大”或“小”）。如图4,同一支密度计分别放

入水和盐水中，静止时的位置如图所示，则右侧容器中盛装的是o

11.（2022•朝阳区校级模拟）小红同学设计了一台浮力电子秤,其结构由浮力秤和电路两部分组成,

原理如图所示，小筒底面积为20cm2,高30cm,大桶底面积为70cm2,有适量水，P为金属滑

片固定在托盘下面（滑片质量和滑片受到的摩擦力均忽略不计），并随托盘一起自由滑动，定值

电阻Ro=lOC,AB是一根长为20cm均匀电阻丝，其最大阻值为20。，电源电压为12V,电压

表量程是0〜6V,当托盘不放物体时，P位于R最上端，小筒浸入水中10cm深（称量过程中大

桶水未溢出）。则：

（2）若在托盘上放入质量为140g的物体后，与未放入物体时相比，小筒底部受到水的压强变化

了Pa»

（3）若要保证电路安全，浮力秤的最大称量为go

12.（2022•浦东新区二模）上海市“空中课堂名师面对面”有一堂课是“阿基米德原理：单元答疑”，

其中有“浮力秤”的介绍。某小组同学观课后制作了一“浮力秤”。如图（a）所示，其构造是由

质量为mo、底面积为S的浮筒和可盛放液体（密度为p液）的容器两部分组成。

他们首先在容器内装入足量水，空浮筒静止时浸入液体的深度为h。如图（b）所示，在浮筒内放

一物块后，小筒浸入水中的深度增加了Ah,从浮筒上标有的刻度可读出物块的质量m,并将不同

质量的物块分别装入浮筒中，记录相关实验数据于表一中。接着，他们把水更换为酒精，重复上

述过程，并记录数据于表二中。

表一表二

序号液体A/2（米）序号液体AA（米）

m（千克）m（千克）

1水0.080.044酒精0.100.04

20.100.0550.130.05

30.120.0660.150.06

（1）分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）的数据Ah和m的数据关系，可得出的初步结

论是：当使用同一浮力秤测量物体质量时（液体不溢出），Ah与m成正比，说明该浮力秤的刻度

值的间距是（选填“相等”或“不相等”）。

（2）分析比较实验序号的数据可得出：当使用相同浮筒、相同

容器制成的浮力秤测量同一物体质量时（液体不溢出），Ah与液体密度p液有关。

（3）浮力秤是运用了二力平衡及原理，该物块的质量m为（用上述

物理量的字母表示），并写出推导过程：

（4）测量过程中，他们发现测量范围不够大，需要改进。请写出一种增大浮力秤测量范围的方法:

13.（2023•泰山区校级二模）在某次参观学习中，小明发现了一种叫做浮力秤的工具，利用它就可

以测出矿石的密度。浮力秤的结构如图甲所示。秤的上端是托盘，内部是一密封的空心圆筒，

圆筒上方用硬杆和托盘固定，圆筒下挂着不锈钢小篮。因为圆筒是空心的，下面挂的小篮较重,

所以浮力秤放在水中保持竖直漂浮状态。现需测一矿石的密度，请把实验步骤补充完全。

甲乙丙丁

（1）先将浮力秤放在水中，在托盘内加祛码，使浮力秤下沉到圆筒刚好浸没，如图乙所示，记下

盘内祛码的质量是go

(2)拿掉盘内全部祛码，盘内改放待测矿石，添加祛码后，仍使浮力秤下沉到圆筒刚好浸没，如

图丙所示，计算出矿石的质量是go

(3)拿掉盘内全部祛码，将待测矿石放于小篮内，再向盘内放祛码，仍使浮力秤下沉到圆筒刚好

浸没，如图丁所示，记下盘内祛码质量为60g。

(4)根据以上信息，计算出矿石的密度是=

14.(2023•两江新区校级模拟)如图1所示，小宁用压强计”探究影响液体内部压强大小的因素”。

(1)通过图1甲观察发现压强计(选填“是”或“不是”)连通器；实验开始前应对装

置进行检查，当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时，发现U形管两边液面的高度几乎不

变，则说明装置；

(2)小宁把压强计的橡皮膜和橡皮管更换后，在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，

接下来的操作应是;

A.从U形管内向外倒出适量水

B.拆除软管重新安装

C.向U形管内添加适量水

(3)完成上述操作后，如图1乙、丙所示是将该装置的探头放入水中不同深度的情况，比较后可

初步得出结论：液体内部的压强随深度的增加而；

(4)小宁同学利用U形管压强计改装成如图1戊所示的测量某种未知液体的密度的密度计。A

为固定支架，其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。U形管盛水，其右管标有刻度

值，为了便于读数，在U形管右管有一个指示液面位置的红色浮标。未测量时，U形管水面刚好

与a相平。当橡皮膜放入某液体中时，浮标指示在b处，小宁利用刻度尺测出a、b之间的距离为

2.0cm,则该液体的密度为g/cm3；

（5）同组的小刚同学，利用实验室的电子秤和一个实心金属圆柱体也测出了未知液体的密度，如

图2所小：

①用细线拉着圆柱体，使其一半浸入水中，记下台秤的示数为mi=112.0g；

②用细线拉着圆柱体，浸没入水中，记下台秤的示数为m2=162.0g；

③将圆柱体从水中取出擦干后，用细线系住物体浸没于与水等质量的未知液体中，记下台秤的示

数m3=152.0g；

小刚根据实验数据计算出了实心金属圆柱体的体积为cm3,未知液体