一、浮力概念
1.浮力：一切浸入液體（氣體）的物體都受到液體（氣體）對(duì)它豎直向上的力叫浮力。
2.浮力方向：豎直向上，施力物體是液（氣）體。
3.浮力產(chǎn)生的原因（實(shí)質(zhì)）：液（氣）體對(duì)物體向上的壓力大于向下的壓力，向上、向下的壓力差就是浮力。
4.影響浮力大小的因素：通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)（控制變量法）：浮力的大小跟物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。物體浸在液體中的體積越大，液體的密度越大，浮力就越大。
二、阿基米德原理
1. 阿基米德原理：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。
2. 公式表示：；
從公式中可以看出：液體對(duì)物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關(guān)。
3. 適用條件：液體（或氣體）。
三、物體沉浮的條件
★物體沉浮的條件
1.前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。
2.示意圖：重力與浮力的關(guān)系如圖所示：
如圖所示，（1）當(dāng)時(shí)，物體上??；。
當(dāng)時(shí)，物體懸?。?。
當(dāng)時(shí)，物體下沉；。
當(dāng)（物體未完全浸沒液體）時(shí)，物體漂?。?。
3. 說明：
（1） 密度均勻的物體懸浮（或漂?。┰谀骋后w中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都懸?。ɑ蚱。?。
（2）物體漂浮在密度為ρ的液體中，若露出體積為物體總體積的，則物體密度為ρ。
（3） 懸浮與漂浮的比較：相同點(diǎn)： ；
不同點(diǎn)：懸浮時(shí)，，；漂浮時(shí)，，。
（4）判斷物體浮沉（狀態(tài)）有兩種方法：比較與G或比較與。
（5）物體吊在測(cè)力計(jì)上，在空中重力為G，浸在密度為ρ的液體中，示數(shù)為F，則物體密度為：。
（6）冰或冰中含有木塊、蠟塊等密度小于水的物體，冰化為水后液面不變；冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體，冰化為水后液面下降。
4.漂浮問題“五規(guī)律”：
規(guī)律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；
規(guī)律二：同一物體在不同液體里漂浮，所受浮力相同；
規(guī)律三：同一物體在不同液體里漂浮，在密度大的液體里浸入的體積小；
規(guī)律四：漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾；
規(guī)律五：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力，外力等于液體對(duì)物體增大的浮力。
★浮力的利用
1. 輪船
（1）工作原理：要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的，使它能夠排開更多的水。
排水量：輪船滿載時(shí)排開水的質(zhì)量。單位是t，由排水量m 可計(jì)算出：排開液體的體積；排開液體的重力；輪船受到的浮力，輪船和貨物共重。
2. 潛水艇工作原理：潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實(shí)現(xiàn)的。
3. 氣球和飛艇工作原理：氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如：氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風(fēng)飄蕩，人們把氣球發(fā)展成為飛艇。
4. 密度計(jì)
原理：利用物體的漂浮條件來進(jìn)行工作。
構(gòu)造：下面的金屬粒能使密度計(jì)直立在液體中。
刻度：刻度線從上到下，對(duì)應(yīng)的液體密度越來越大（上小下大）。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)
★重點(diǎn)一：浮力的概念
1.浮力的產(chǎn)生：液體具有流動(dòng)性，在重力作用下，向容器壁、容器底流動(dòng)而產(chǎn)生壓力。由于力的作用是相互的，容器底和容器壁也對(duì)液體產(chǎn)生一個(gè)反作用力，作用力反作用力在液體之間相互作用，就產(chǎn)生了壓強(qiáng)。壓強(qiáng)大小相等、方向相反，并與深度成正比；同一水平面上，液體向各個(gè)方向產(chǎn)生的壓強(qiáng)相同。在沒有任何外力的情況下，液體保持靜止?fàn)顟B(tài)。
2.因?yàn)橐后w具有壓強(qiáng)，它們之間才會(huì)相互支持，相互聯(lián)系而形成一個(gè)有機(jī)的整體。液體中任何一點(diǎn)液體壓強(qiáng)的變化，都會(huì)形成壓強(qiáng)差，從而產(chǎn)生浮力。浮力的方向豎直向上。
有人說一個(gè)位于容器底面上的物體，并和容器底面密切接觸，那它就只能受到向下作用于物體表面的液體壓力下，所以這個(gè)物體不受浮力作用。
這種說法并不是完全正確的，它成立需要兩個(gè)條件：
1.物體的側(cè)表面必須是豎直方向的，不能傾斜；
2.物體的下表面必須在技術(shù)上保證與容器底緊密接觸，不能有液體滲入其間。
沉在水底的物體實(shí)際上是受到三個(gè)力的作用：受的水的浮力，容器對(duì)它的支持力，以及自身重力，這時(shí)受力情況：F浮+F支=G物。
★重點(diǎn)二：浮力的計(jì)算
1.示重差法（稱重法）：F浮=G-F拉（空氣中重力減去彈簧測(cè)力計(jì)拉力）（用彈簧測(cè)力計(jì)）
公式法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排
漂浮法：F浮=G物（又叫平衡法）
壓力差法：F浮=F↑-F↓（向上與向下的壓力差）。
★難點(diǎn)一：阿基米德原理
1.阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開液體所受的重力。這就是著名的阿基米德原理。即F浮=G排=ρ液gV排。（V排表示物體排開液體的體積）。
2．浮力與壓強(qiáng)（深度）的關(guān)系：物體受到浮力的大小與液體的深度有關(guān)？
當(dāng)船運(yùn)載貨物時(shí)，它的載重量越大，吃水就越深；載重量越小，吃水就越淺。而載重量大需要的浮力也會(huì)大，載重量小，需要的浮力也小。因此看來，浮力的大小與船只在水中的深度成正比，又正為水的壓強(qiáng)也與它的深度成正比。所以，我們仔細(xì)研究會(huì)發(fā)現(xiàn)，船只產(chǎn)生的最大壓強(qiáng)與它同深度的水壓是一樣的，載重量大的船吃水深就是因?yàn)樗鼔簭?qiáng)大的緣故。
為什么我們做實(shí)驗(yàn)時(shí)，彈簧稱的讀數(shù)并不會(huì)隨物體在液中位置的深淺而變化呢？
其實(shí)，彈簧稱稱量的物體在液中受到的浮力時(shí)，只要物體完全浸入液體中的體積不變，無論物體在液體中的深度怎樣，物體受到液體對(duì)物體的壓力差也不變，彈簧稱的讀數(shù)才不會(huì)隨物體在液中位置的深淺而變化。
★難點(diǎn)二：物體沉浮的條件
1.浸沒在液體中的物體，當(dāng)它受到的浮力大于所受的重力時(shí)，物體上?。划?dāng)它受到的浮力小于所受的重力時(shí)，物體下沉；當(dāng)它受到的浮力等于所受的浮力等于所受的重力時(shí)，物體懸浮在液體中。
即 F浮=G物時(shí)，物體懸浮或漂浮，當(dāng)F浮>G物，物體上浮，直至漂浮。
如何調(diào)節(jié)浮力的大小：木頭漂浮于水面是因?yàn)槟静牡拿芏刃∮谒拿芏?。把樹木挖成“空心”就成了?dú)木舟，自身重力變小，可承載較多人，獨(dú)木舟排開水的體積變大，增大了可利用的浮力.牙膏卷成一團(tuán)，沉于水底，而“空心”的牙膏皮可浮在水面上，說明“空心”可調(diào)節(jié)浮力與重力的關(guān)系。采用“空心”增大體積，從而增大浮力，使物體能漂浮在液面上.
2．輪船
輪船能漂浮在水面的原理：鋼鐵制造的輪船，由于船體做成空心的，使它排開水的體積增大，受到的浮力增大，這時(shí)船受到的浮力等于自身的重力，所以能浮在水面上。它是利用物體漂浮在液面的條件F浮=G來工作的，只要船的重力不變，無論船在海里還是河里，它受到的浮力不變。（只是海水、河水密度不同，輪船的吃水線不同）根據(jù)阿基米德原理，F(xiàn)浮=ρ液gV排，它在海里和河里浸入水中的體積不同。輪船的大小通常用它的排水量來表示。所謂排水量就是指輪船在滿載時(shí)排開水的質(zhì)量。輪船滿載時(shí)受到的浮力F浮=G排=m排g。而輪船是漂浮在液面上的，F(xiàn)浮=G船+G貨=m船g+m貨g，因此有m排=m船+m貨。
3．潛水艇
浸沒在水中的潛水艇排開水的體積，無論下潛多深，始終不變，所以潛水艇所受的浮力始終不變。潛水艇的上浮和下沉是靠壓縮空氣調(diào)節(jié)水艙里水的多少來控制自身的重力而實(shí)現(xiàn)的（改變自身重力：排水充水）。若要下沉，可充水，使F浮G.在潛水艇浮出海面的過程中，因?yàn)榕砰_水的體積減小，所以浮力逐漸減小，當(dāng)它在海面上行駛時(shí)，受到的浮力大小等于潛水艇的重力（漂浮）。
4．密度計(jì)
密度計(jì)是利用物體浮在液面的條件來工作的，用密度計(jì)測(cè)量液體的密度時(shí)，它受到的浮力總等于它的重力，由于密度計(jì)制作好后它的重力就確定了，所以它在不同液體中漂浮時(shí)所受到的浮力都相同，根據(jù)可知：待測(cè)液體的密度越大，密度計(jì)浸入液體中的體積則越小，露出部分的體積就越大；反之待測(cè)液體密度越小，密度計(jì)浸入液體中的體積則越大，露出部分的體積就越小，所以密度計(jì)上的刻度值是“上小下大”。
5. 煮湯圓
湯圓剛放入水中時(shí)，湯圓受到的浮力小于重力；湯圓煮熟時(shí)，它的體積增大，浮力也隨之增大。湯圓剛放入水中時(shí)：
6.汽艇和熱氣球
（1） 氣球和飛艇內(nèi)充有密度小于空氣的氣體—?dú)錃?、氦氣、熱空氣等?
（2）原理：利用空氣的浮力，通過改變自身體積來實(shí)現(xiàn)上升和下降的。
（3）氣球上升過程中，空氣的密度逐漸變小，當(dāng)浮力等于重力時(shí)，氣球就不再上升了。
（4）氣球上升過程中，大氣壓逐漸減小，會(huì)導(dǎo)致氣球內(nèi)氣壓大于氣球外氣壓，氣球膨脹，若超過了氣球外殼承受的能力，氣球就要破裂。
三、考查方向
1.浮力的概念
典例一：（2020·四川南充）水平桌面上有甲乙兩個(gè)質(zhì)量和底面積均相同的容器，分別裝有密度不同的液體，將兩個(gè)完全相同的小球放入容器中，靜止時(shí)兩容器中液面高度相同，如圖所示。下列說法正確的是（ ）。
A. 甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度；
B. 甲容器中小球受到的浮力大于乙容器中小球受到的浮力；
C. 甲容器底部受到液體的壓力大于乙容器底部受到液體的壓力；
D. 甲容器對(duì)桌面的壓力一定大于乙容器對(duì)桌面的壓力
【答案】C。
【解析】AB．兩個(gè)小球重力相等，甲圖，小球漂浮，浮力等于重力，即F甲=G
乙圖，小球懸浮，浮力等于重力，即F乙=G
所以甲容器中小球受到的浮力等于乙容器中小球受到的浮力，根據(jù)F浮=ρ液gV排，在浮力相同時(shí)，由圖知，V甲排＜V乙排
所以，ρ甲＞ρ乙；故AB錯(cuò)誤；
C．兩容器中液面高度相同，ρ甲＞ρ乙
根據(jù)p=ρgh可知p甲＞p乙
由F=pS可知，S相同，容器底受到液體的壓力F甲＞F乙；故C正確；
D．放入球后，兩容器液面相平，V甲排＜V乙排
兩個(gè)容器底面積相同，甲容器上下一樣粗，乙容器底小口大，不能判斷放入小球前，兩個(gè)容器中液體體積的大小關(guān)系，所以兩個(gè)液體的質(zhì)量大小關(guān)系不能判斷，容器對(duì)桌面的壓力等于容器、液體和小球的總重力，它們的大小關(guān)系不能判斷，故D錯(cuò)誤。故選C。
典例二：（2020·四川雅安）如圖所示，當(dāng)乒乓球從水里上浮到水面上，乒乓球在A位置時(shí)受到的浮力為FA，水對(duì)杯底的壓強(qiáng)為pA，在B位置時(shí)受到的浮力為FB，水對(duì)杯底的壓強(qiáng)為pB，則它們的大小關(guān)系是（ ）。
A. FA=FB pA=pB；B. FApB；D. FA>FB pA=pB
【答案】C。
【解析】由圖可知：乒乓球在A位置時(shí)是浸沒，V排A=V球
在B位置時(shí)是漂浮，V排BV排B
由可知FA>FB
由于從水里上浮直至漂浮在水面上，排開水的體積減小，水面下降，則有hA>hB
根據(jù)可知pA>pB；故選C。
典例三：（2020·河南）（雙選）將兩個(gè)完全相同的木塊放入盛有甲、乙種液體的相同容器中，木塊靜止時(shí)，兩容器中液面相平，如圖 7 所示。下列說正確的是（ ）。
A.木塊在甲、乙兩種液體中所受浮力相等；
B.木塊在乙液體中排開液體的質(zhì)量較大；
C.兩容器中木塊下表面受到的液體壓強(qiáng)相等；
D.兩容器底部受到的液體壓強(qiáng)相等
【答案】AC。
【解析】 A 選項(xiàng)，兩個(gè)木塊均漂浮，所以浮力等于重力，且木塊完全相同，重力相同，故浮力相同，A 正確；
B 選項(xiàng)，根據(jù)阿基米德原理，兩個(gè)木塊浮力相等，所以排開液體重力相等，故排開液體質(zhì)量也相等，B 錯(cuò)誤；
C 選項(xiàng)，兩木塊上表面均未浸沒，故下表面壓力等于浮力，且下表面底面積相等，故下表面液體壓強(qiáng)相等，C 正確；
D 選項(xiàng)，兩木塊浮力相等，但甲液體中木塊浸體積小于乙液體，故甲液體密度大于乙液體，當(dāng)液面高度相同時(shí)，甲液體密度大，液體底部壓強(qiáng)也大，故 D 錯(cuò)誤。
典例四：（2020?岳陽）關(guān)于流體的力現(xiàn)象正確的是（ ）。
A．鳥翼獲得向上的升力，是因?yàn)榱黧w在流速大的地方壓強(qiáng)大；
B．在水中上浮的物體受到浮力，下沉的物體不受浮力；
C．重力一定的輪船從長(zhǎng)江駛?cè)牒Ｑ?，浮力不變?br>D．石塊沒入水中越深，浮力越大
【答案】C。
【解析】流體在流速大的地方壓強(qiáng)小；浸在液體中的物體受到液體對(duì)它豎直向上的浮力；浮力的大小只與物體排開液體的體積和液體的密度有關(guān)；漂浮在液面的物體受到的浮力等于物體的重力。故選C。
2.浮力的計(jì)算
典例五：（2020·四川雅安）預(yù)計(jì)2020年通車的雨城區(qū)“大興二橋”在施工時(shí)，要向江中沉放大量的施工構(gòu)件。如圖甲所示，假設(shè)一正方體構(gòu)件從江面被勻速吊入江水中，在沉入過程中，其下表面到水面的距離h逐漸增大，構(gòu)件所受浮力F1、鋼繩拉力F2隨h的變化如圖乙所示（g取10N/kg）。下列判斷正確的是（ ）。
A. 構(gòu)件的邊長(zhǎng)為4m；
B. 構(gòu)件密度為3×103kg/m3；
C. 浮力F1隨h變化的圖線是圖乙中的①圖線；
D. 當(dāng)構(gòu)件的下表面距江而4m深時(shí)，構(gòu)件上表面受到江水的壓強(qiáng)為4×104Pa
【答案】B。
【解析】A．從乙圖中可以看出，當(dāng)構(gòu)件完全淹沒時(shí)的高度為2m，則構(gòu)件邊長(zhǎng)為2m，故A錯(cuò)誤；
B．構(gòu)件體積V=2m×2m×2m=8m3
構(gòu)件完全淹沒時(shí)，V排=V=8m3，F(xiàn)2=1.6×105N，則有F浮=G?F2
ρ水gV排=ρgV?F2
代入數(shù)值可得：1×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3?1.6×105N
則ρ=3×103kg/m3，故B正確；
C．由圖可知，構(gòu)件在浸入水中的過程是排開的水的體積變大，所以浮力逐漸變大；當(dāng)構(gòu)件浸沒后排開水的體積不變，所以浮力不變，因此浮力F1隨h變化的圖線是圖乙中的②，故C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)h=3m時(shí)，構(gòu)件底部受到江水的壓強(qiáng)：p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa
故D錯(cuò)誤。故選B。
典例六：（2020·廣東）游泳時(shí)佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法，質(zhì)量為50kg的小蓉佩戴游泳圈后，能靜靜地漂浮在水面上，如圖所示，游泳圈對(duì)她的作用力大小最符合實(shí)際的是（ ）。
A. 5000NB. 500NC. 50ND. 5N
【答案】C。
【解析】游泳圈浸沒在水中的體積大概是5×10-3m3，則其受到的浮力：
忽略游泳圈的自重，則游泳圈對(duì)小蓉的作用力大小與游泳圈所受浮力大小相同，即為50N。故選C。
典例七：（2019·湖州）放有適量水的燒杯置于水平桌面上。將一木塊浸沒到水中一定深度后撤去外力，木塊開始上浮，如圖所示，最后漂浮，且有五分之二體積露出水面。下列敘述中，錯(cuò)誤的是（ ）。
A.在露出水面之前，木塊所受浮力不變；
B.在露出水面之前，木塊所受浮力大于木塊的重力；
C.木塊在浸沒和漂浮兩種情況下，水對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)相等；
D.木塊的密度為0.6克/厘米3
【答案】C。
【解析】A、木塊上浮過程中，露出水面前，水的密度一定，排開水的體積不變，根據(jù)公式F浮=ρ水gV排可知，木塊所受浮力不變；故A正確；
B、在露出水面之前，木塊處于上浮過程中，根據(jù)浮沉條件可知：木塊所受浮力大于木塊的重力；故B正確；
C、因木塊浸沒時(shí)排開水的體積大于木塊漂浮時(shí)排開水的體積，所以，木塊浸沒時(shí)水的深度大于木塊漂浮時(shí)水的深度，則根據(jù)p=ρ水gh可知，木塊浸沒時(shí)水對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)較大；故C錯(cuò)誤；
D、木塊最后漂浮，且有五分之二體積露出水面，則根據(jù)漂浮條件可得：F浮=G木；
結(jié)合阿基米德原理和重力公式可得：ρ水gV排=ρ木gV木，
所以，ρ木=ρ水=×1.0g/cm3=0.6g/cm3；故D正確。故選C。
典例八：（2020·貴州黔西南）如圖甲所示，有一體積、質(zhì)量忽略不計(jì)的彈簧，其兩端分別固定在容器底部和正方體形狀的物體上。已知物體的邊長(zhǎng)為10cm，彈簧沒有發(fā)生形變時(shí)的長(zhǎng)度為10cm，彈簧受到拉力作用后，伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與拉力F的關(guān)系如圖乙所示。向容器中加水，直到物體上表面與液面相平，此時(shí)水深24cm。（g=10N/kg）求：
(1)物體受到水的浮力；
(2)打開出水口，緩慢放水，當(dāng)彈簧處于沒有發(fā)生形變的狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉出水口。求放水前后水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量。
【答案】(1)10N；(2)800Pa。
【解析】(1)物塊剛好完全浸沒在水中，則
物體所受的浮力：
(2)由圖甲可知，當(dāng)物體上表面上液面齊平時(shí)，物體上表面距容器底的距離為
h=24cm
彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度：
由圖乙可知，此時(shí)彈簧對(duì)物體的拉力為F拉=4N
木塊的重力：
當(dāng)彈簧處于沒有發(fā)生形變的自然狀態(tài)時(shí)，L彈簧=10cm
此時(shí)物體受的浮力：
可得：
此時(shí)水的深度：
放水前后水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量：
答：(1)物體受到水的浮力是10N；(2)放水前后水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量是800Pa。
3.阿基米德原理及其應(yīng)用
典例九：（2020·新疆）一個(gè)盛有足夠多水的溢水杯放在水平桌面上，先往溢水杯中投入一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，從溢水杯中溢出的水的質(zhì)量為20 g，再往溢水杯中投入一個(gè)質(zhì)量為2 m的小球B，從溢水杯中再次溢出的水的質(zhì)量為80 g，此時(shí)A、B小球受到的總浮力為F浮，水對(duì)溢水杯底部產(chǎn)生的壓力比兩小球投入溢水杯前增加了，已知小球A、B的密度均小于水的密度，則（ ）。
A. F浮 = 1.2 N， = 0.2 NB. F浮 = 1.2 N， = 1.2 N
C. F浮 = 1.0 N， = 1.0 ND. F浮 = 1.0 N， = 0 N
【答案】A。
【解析】因?yàn)樾∏駻、B的密度均小于水的密度，投入水中都漂浮，排出水的質(zhì)量應(yīng)當(dāng)?shù)扔谧陨淼馁|(zhì)量。因?yàn)樾∏駻的質(zhì)量為m、 B的質(zhì)量為2 m，如果溢水杯已經(jīng)裝滿，B球排出水的質(zhì)量應(yīng)該是A球的二倍。那么B排出80g水，說明B的質(zhì)量為80g；A的質(zhì)量為40g，A應(yīng)當(dāng)排出40g水，但A球只排出了20g水。這說明溢水杯沒有裝滿，A球放入時(shí)有20g水沒有排出溢水杯。故A、B小球受到的總浮力為F浮為：
水對(duì)溢水杯底部產(chǎn)生的壓力比兩小球投入溢水杯前增加了：
故A符合題意；BCD不符合題意。
典例十：（2020·自貢）一枚重量為G的雞蛋懸浮在鹽水中，如圖甲所示．往鹽水中繼續(xù)均勻緩慢加鹽，雞蛋所受浮力F隨時(shí)間t變化的圖像可能是（ ）。
A. B. C. D.
【答案】A。
【解析】由懸浮條件知道，當(dāng)雞蛋懸浮在鹽水中時(shí)，浮力等于雞蛋的重力；當(dāng)往鹽水中繼續(xù)均勻緩慢加鹽時(shí)，鹽水密度增大，而浮出水面前雞蛋排開水的體積不變，由F浮=ρgV排 知道，雞蛋所受浮力逐漸增大，雞蛋向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)浮出水面后雞蛋漂浮時(shí)，所受浮力等于雞蛋的重力，浮力不再變化；所以，雞蛋受到的浮力F隨時(shí)間t的變化圖象應(yīng)該是：鹽水密度增大時(shí)，開始浮力變大，后來不變，即只有A正確，故選A。
4.影響浮力大小的因素實(shí)驗(yàn)探究
典例十一：（2020·南通）小明想測(cè)量校園里一塊長(zhǎng)方體校訓(xùn)石對(duì)水平地面的壓強(qiáng)?他找到一些與其材質(zhì)相同的小石塊，用測(cè)力計(jì)?燒杯?水?細(xì)線和卷尺等進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：（g取10N/kg）
(1)使用彈簧測(cè)力計(jì)前，應(yīng)檢查指針是否指在____；
(2)由圖示操作，測(cè)出小石塊受到的浮力F浮=____N；
(3)計(jì)算出小石塊的密度____kg/m3；
(4)測(cè)出校訓(xùn)石的長(zhǎng)?寬?高分別為5m?1m?2m，則校訓(xùn)石對(duì)水平地面的壓強(qiáng)=____Pa；
(5)校訓(xùn)石與地面接觸的右下角是缺損的，則他測(cè)算出的壓強(qiáng)比實(shí)際壓強(qiáng)____?
【答案】(1)零刻度；(2)1；(3)；(4)；(5)偏小。
【解析】(1)使用彈簧測(cè)力計(jì)前，應(yīng)檢查指針是否指在零刻度線，如果沒有，需要校零。
(2)小石塊受到的浮力：
(3)石塊的重力等于空氣中稱量時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，所以石塊的質(zhì)量：
石塊在水中浸沒，其體積等于被它排開的水的體積：
小石塊的密度：
(4)校訓(xùn)石為形狀規(guī)則、密度均勻的長(zhǎng)方體，它對(duì)地面的壓強(qiáng)可以利用液體壓強(qiáng)的公式來計(jì)算：
(5)若校訓(xùn)石與地面接觸的右下角有缺損，則他測(cè)算出的壓強(qiáng)比實(shí)際壓強(qiáng)偏小。
典例十二：（2020·蘇州）小明用裝有沙子的帶蓋塑料瓶探究浮力的影響因素。
（1）小明列舉了三個(gè)常識(shí)，分別做出了三個(gè)猜想，其中符合常識(shí)1的是猜想 （填序號(hào)）。
（2）為了驗(yàn)證上述猜想是否正確，小明依次做了如下實(shí)驗(yàn)：
①根據(jù)A、B、C的結(jié)果，可得猜想1是 （正確/錯(cuò)誤）的；根據(jù)A、C、D的結(jié)果，可得猜想1是 （正確/錯(cuò)誤）的。深入分析上述現(xiàn)象，可得：浮力大小與 有關(guān)，與浸入液體的深度 ；
②接下來根據(jù)A、D和E （能/不能）對(duì)猜想2進(jìn)行驗(yàn)證；
③為驗(yàn)證猜想3，小明在老師的指導(dǎo)下，將瓶子中的沙子倒掉一些以減小物體密度。接著他仿照步驟D進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)此時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)小于1.8N，便認(rèn)為該猜想是正確的。小明在該實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中存在的問題是 。
【答案】1200；向左；10。
【解析】正方體物塊對(duì)水平桌面的壓力F＝G＝12N，受力面積S＝0.1m×0.1m＝0.01m2，
物塊對(duì)桌面的壓強(qiáng)：p＝＝＝1200Pa；
向右推動(dòng)物塊，在運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，即它受到向左的摩擦力；
正方體物塊的體積：V＝0.1m×0.1m×0.1m＝0.001m3，
物塊全部浸沒在水中時(shí)受到的浮力：F?。溅阉甮V排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3＝10N，
因?yàn)镕?。糋，所以物塊掉入水槽中（水足夠深）沉底，其靜止后所受浮力F?。?0N。
故答案為：1200；向左；10。
5.物體的沉浮
典例十三：（2020·湖南常德）將一個(gè)新鮮的雞蛋分別浸入盛有水和濃鹽水的容器中，雞蛋靜止在兩個(gè)容器中的位置如圖所示。則下列說法正確的是（ ）。
A. 雞蛋在水中受到的浮力大；
B. 雞蛋在水和濃鹽水中受到的浮力一樣大；
C. 雞蛋的密度大于水的密度；
D. 雞蛋的密度小于濃鹽水的密度
【答案】C。
【解析】AB．雞蛋在水和鹽水中排開的體積相同，而鹽水的密度大于水的密度，據(jù)阿基米德原理得，雞蛋在鹽水中受到的浮力大，故AB錯(cuò)誤；
CD．雞蛋在水中下沉，在鹽水中懸浮，據(jù)物體的浮沉條件知，雞蛋的密度大于水的密度、等于鹽水的密度，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。
典例十四：（2020·四川樂山）如圖所示，將兩個(gè)完全相同的小球分別放入盛有兩種不同液體的甲、乙燒杯中，待小球靜止后，兩個(gè)燒杯內(nèi)液面高度相同。下列說法正確的是（ ）。
A. 甲燒杯中小球受到的浮力大B. 乙燒杯中小球排開液體的質(zhì)量大
C. 甲燒杯中液體的密度大D. 乙燒杯底部受到液體壓強(qiáng)大
【答案】C。
【解析】A．因?yàn)槲矬w漂浮或懸浮時(shí)，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只小球在兩杯中受到的浮力相等，都等于小球的重力，故A錯(cuò)誤；
B．因?yàn)樾∏蛟趦杀惺艿降母×ο嗟龋嫉扔谛∏虻闹亓?，小球在兩杯中排開液體的質(zhì)量相等，故B錯(cuò)誤；
C．由圖可知，小球在甲、乙兩杯中分別處于漂浮和懸浮狀態(tài)。根據(jù)浮沉條件可知
ρ甲液＞ρ球，ρ乙液=ρ球
所以，ρ甲液＞ρ乙液，故C正確；
D．兩杯中液面相平，ρ甲液＞ρ乙液，根據(jù)p=ρ液gh可知，燒杯底受到液體的壓強(qiáng)：
p甲液＞p乙液
故D錯(cuò)誤。故選C。
6.輪船與潛艇相關(guān)計(jì)算
典例十五：（2020·貴州黔西南）2019年12月17日，中國第一艘國產(chǎn)航空母艦在海南三亞某軍港交付海軍，這艘航母命名為“中國人民解放軍海軍山東艦”。山東艦滿載排水量約5萬噸，可以搭載36架殲-15艦載機(jī)。下列分析正確的是（ ）。
A. 山東艦滿載時(shí)受到的浮力為5×107N；
B. 艦載機(jī)全部飛出后，山東艦受到的浮力不變；
C. 艦載機(jī)在艦上起飛的過程是勻速直線運(yùn)動(dòng)；
D. 山東艦在海上沿直線勻速航行時(shí)，受到的阻力與水的推力是平衡力
【答案】D。
【解析】A．由題意可知，山東艦滿載排水量約5萬噸，這些水的重力
根據(jù)阿基米德原理可知，山東艦滿載時(shí)受到的浮力大小等于排開這些水的重力，即山東艦滿載時(shí)受到的浮力為，A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)二力平衡可知，艦載機(jī)沒有飛出前，山東艦受到的浮力大小等于其自身和艦載機(jī)重力之和；艦載機(jī)全部飛出后，山東艦受到的浮力大小等于其自身重力，浮力是有變化的；B錯(cuò)誤；
C．艦載機(jī)在艦上起飛的過程速度是越來越大的，不是勻速運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；
D．山東艦在海上沿直線勻速航行時(shí)，水平方向上處于平衡狀態(tài)，受力平衡，水平方向受到阻力和水的推力作用，這兩個(gè)力是平衡力，D正確。故選D。
典例十六：（2020·江蘇連云港）下列關(guān)于浮力的說法正確的是（ ）。
A. 質(zhì)量大的物體在液體中所受浮力一定大；
B. 碼頭上正在卸貨的輪船所受的浮力逐漸減?。?br>C. 物體密度小于液體密度時(shí)物體在液體中處于懸浮狀態(tài)；
D. 潛水艇在水面下從大海潛行進(jìn)入長(zhǎng)江，所受浮力不變
【答案】B。
【解析】A．液體密度不變時(shí)，物體所受的浮力大小與其排開的液體的體積有關(guān)，與物體的質(zhì)量大小無關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B．當(dāng)停在碼頭上的輪船正在卸貨時(shí)，質(zhì)量減少，船的重力減小，船漂浮在水面上時(shí)，船的浮力等于物體重力，所以船所受到的浮力也減小，故B正確；
C．物體密度等于液體密度時(shí)物體在液體中處于懸浮狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；
D．海水的密度大于江水的密度，潛水艇在水面下，排開液體的體積不變，從大海潛行進(jìn)入長(zhǎng)江，由F浮=ρ液gV排可知浮力變小，故D錯(cuò)誤。故選B。
典例十七：（2020·寧夏）2020年4月22日，在中國海軍成立71周年紀(jì)念日前夕，075型兩棲攻擊艦2號(hào)艦在上海某造船廠正式下水?如圖所示，這艘兩棲攻擊艦長(zhǎng)約235米，寬約36米，排水量約為3.5×104噸，是中國海軍艦艇中尺寸僅次于航母的軍艦?下列說法正確的是（ ）。
A.此軍艦滿載時(shí)受到的浮力約為3.5×104N；
B.軍艦受到的浮力和軍艦對(duì)水的壓力是一對(duì)平衡力；
C.此軍艦從長(zhǎng)江駛?cè)霒|海后，船體會(huì)下沉一些；
D.直升機(jī)從軍艦上飛走后，軍艦所受浮力減小
理由是____________
【答案】D；因?yàn)檐娕炇冀K漂浮在水面上，浮力和重力相等，當(dāng)升機(jī)從軍艦上飛走后，軍艦的總重力減小，相應(yīng)的浮力也減小。
【解析】A．軍艦漂浮在海面上，重力等于浮力為：
；故A錯(cuò)誤；
B．平衡力是一個(gè)物體受到大小相等、方向相反、作用在同一直線上的兩個(gè)力的影響，軍艦受到的浮力，受力物體是軍艦，軍艦對(duì)水的壓力，受力物體是水，所以不符合平衡力的概念，故B錯(cuò)誤；
C．東海的海水密度要大于長(zhǎng)江的江水密度，根據(jù)，推導(dǎo)出，因?yàn)檐娕炓阎≡谒?，浮力相等，?dāng)液體的密度變大時(shí)，排開液體的體積減小，船體會(huì)上浮一些，故C錯(cuò)誤；
D．因?yàn)檐娕炇冀K漂浮在水面上，浮力和重力相等，當(dāng)升機(jī)從軍艦上飛走后，軍艦的總重力減小，相應(yīng)的浮力也減小，故D正確。故選D。
典例十八：（2020·山東聊城）潛水艇為增強(qiáng)國防力量，維護(hù)祖國安定發(fā)揮了重要作用。潛水艇截面如圖所示，通過向水艙中充水或從水艙向外排水來改變潛水艇的自重，從面使其下沉或上浮。我國某型號(hào)潛水艇的總體積為2×103m3，水艙未充海水時(shí)潛水艇總重為1.26×107N，最大下潛深度可達(dá)400m。海水密度取1.03×103kg/m3。g取10N/kg。求：
(1)最大下潛深度處的海水壓強(qiáng)；
(2)潛水艇完全潛入海水中時(shí)受到的浮力；
(3)潛水艇懸浮在海水中時(shí)，水艙中充入海水的質(zhì)量。
【答案】(1)4.12×106Pa；(2)2.06×107N；(3)8×105kg。
【解析】(1)最大下潛深度處的海水壓強(qiáng)：
(2)潛水艇完全潛入海水中時(shí)，排開海水的體積：
潛水艇完全潛入海水中時(shí)受到的浮力：
(3)潛水艇懸浮在海水中時(shí)，受力平衡，浮力等于重力，即
則水艙中充入海水的質(zhì)量：
答：(1)最大下潛深度處的海水壓強(qiáng)是4.12×106Pa；(2)潛水艇完全潛入海水中時(shí)受到的浮力是2.06×107N；(3)潛水艇懸浮在海水中時(shí)，水艙中充入海水的質(zhì)量是8×105kg。
常識(shí)
猜想
常識(shí)1：木頭漂在水面，鐵釘沉在水底
常識(shí)2：輪船從長(zhǎng)江駛?cè)氪蠛?，船身?huì)上浮一些
常識(shí)3：人從泳池淺水區(qū)走向深水區(qū)，感覺身體變輕
猜想1：與浸入液體的深度有關(guān)
猜想2：與液體的密度有關(guān)
猜想3：與物體的密度有關(guān)

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