知識點回顧
知識點1：浮力
1、浮力產(chǎn)生的原因：
（1）浮力：浸在液體或氣體里的物體受到液體或氣體豎直向上的托力叫做浮力；
（2）浮力的產(chǎn)生原因：物體下表面受到向上的壓力大于物體上表面受到的向下的壓力；
（3）浮力方向：豎直向上，施力物體是液（氣）體。
2、影響浮力大小的因素：通過實驗探究發(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。物體浸在液體中的體積越大，液體的密度越大，浮力就越大。
知識點2：阿基米德原理的應用
1、阿基米德原理的應用：
（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：；
（3）液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關
（4）適用條件：液體（或氣體）。
2、浮力大小的計算：
（1）兩次稱量求差法 F浮=F1-F2
（2）二力平衡法 F浮=G物
（3）阿基米德原理法 F浮=G排。
知識點3：物體的浮沉條件及應用
1、浮力的利用：
（1）調(diào)節(jié)浮力的大小：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）輪船采用了把它做成空心的辦法，使它能夠排開更多的水，增大浮力，使輪船能漂浮在水面上；
（3）潛水艇：潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重來實現(xiàn)的；
（4）氣球和氣艇：氣球和飛艇，體內(nèi)充有密度小于空氣的氣體（氫氣、氦氣、熱空氣），從浮力與重力的大小關系來解釋氣球升空；
（5）密度計是利用物體浮在液面的條件來工作的。
湯圓剛放入水中時，湯圓受到的浮力小于重力；湯圓煮熟時，它的體積增大，浮力也隨之增大。
2、物體的浮沉條件及其應用：
（1）前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。
（2）物體在液體中的浮沉條件
上?。篎?。綠 懸?。篎浮=G 漂?。篎浮=G
下沉：F?。糋 沉底：F浮+N=G
（3）如果被研究的物體的平均密度可以知道，則物體的浮沉條件可變成以下形式：①ρ物＜ρ液，上浮 ②ρ物=ρ液，懸浮 ③ρ物＞ρ液，下沉；
（4）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。
?漂浮問題的幾個規(guī)律：
規(guī)律1：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；
規(guī)律2：同一物體在不同液體里漂浮，所受浮力相同；
規(guī)律3：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??；
規(guī)律4：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5：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力，外力等于液體對物體增大的浮力。
典例分析
考點1 浮力
【典例1】（2022?羅莊區(qū)二模）2022年4月16日，神舟十三號載人飛船返回艙成功著陸。圖甲是航天員王亞平在空間站做的乒乓球浮力消失實驗，圖乙為某物理老師做的浮力實驗。下列說法錯誤的是（ ）
A．液體內(nèi)部存在向各個方向的壓強，是由于液體受重力，且有流動性
B．圖甲，太空中失重狀態(tài)下，水的密度小到零
C．圖甲，液體對乒乓球沒有壓力差，因此浮力消失
D．圖乙，乒乓球受到液體壓力，因此受到浮力作用
【典例2】（2022?沂南縣二模）小沂同學做了如圖所示的小實驗，他在水桶中裝多半桶水，用手把空的飲料罐逐漸按入水中，在這個過程中他感覺到越來越費勁，同時觀察到水面越來越高。由此小沂猜想浮力大小可能與物體排開液體的體積有關，為驗證他的猜想，小沂做了如圖所示的實驗，請你從中選出能驗證猜想的操作（ ）
A．①②③B．②③④C．③④⑤D．①②⑤
【典例3】（2022?蘇州模擬）在地球上，乒乓球會漂浮在水面上，而在2021年12月9日神舟十三號航天員翟志剛、王亞平、葉光富的“天宮課堂”中，在太空失重背景下發(fā)現(xiàn)乒乓球停留在水中，如圖所示，其原因是乒乓球和其排開的液體所受的 力均近似為零，因此乒乓球可停留在水中，此時乒乓球的質(zhì)量 （選填“為零”或“不為零”）。
【典例4】（2022?乳山市模擬）如圖是一位同學居家完成的一些小實驗，甲圖對著漏斗吹氣，發(fā)現(xiàn)漏斗中的乒乓球不會掉落，原因是
；乙圖向漏斗中加水，水向下流出時發(fā)現(xiàn)漏斗中的乒乓球不會浮起來，原因是 。
【典例5】（2022?日照）為了探究鋁塊在液體中所受浮力的大小跟液體密度的關系，小明將同一鋁塊用測力計提著分別浸入水和煤油中，如圖所示。已知水的密度為1.0×103kg/m3，煤油的密度為0.8×103kg/m3，請根據(jù)實驗作出鋁塊在水和煤油中所受浮力的示意圖。
【典例6】（2022?包頭）興趣小組利用彈簧測力計、物塊、溢水杯、小桶、鐵架臺等器材驗證阿基米德原理。（細線的質(zhì)量和體積均忽略不計）
（1）使用彈簧測力計前，要將指針調(diào)在 位置。
（2）實驗中所用物塊的重力為 N。
（3）同學們發(fā)現(xiàn)溢水杯中未裝滿水，如圖甲所示，這樣實驗會使測得的溢出水的重力
（填“偏大”或“偏小”）。
（4）溢水杯裝滿水后，將物塊浸沒在水中，如圖乙所示，物塊受到的浮力為 N，物塊受到的浮力大小與它排開水所受的重力大小 。
（5）繼續(xù)實驗，將物塊浸沒在裝滿酒精的溢水杯中，如圖丙所示，發(fā)現(xiàn)F5＞F3，說明物塊受到的浮力大小與 有關。換用酒精再次實驗的目的是 （填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律”）。
考點2 阿基米德原理的應用
【典例7】（2022?政和縣模擬）圖甲彈簧測力計下掛一長方體物體，將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降，然后將其逐漸浸入水中，圖乙是彈簧測力計示數(shù)F與物體下降高度h變化關系的圖像，則下列說法中正確的是（ ）
A．物體受到的最大浮力是5N
B．物體的密度是2.25×103kg/m3
C．物體剛浸沒時下表面受到水的壓力是9N
D．物體剛浸沒時下表面受到水的壓強是8×102Pa
【典例8】（2022?沈陽二模）如圖甲所示，水平桌面上盛滿水的容器中放有一個鋼珠。再把木塊輕輕放入容器中，木塊靜止時如圖乙所示。以下說法正確的是（ ）
A．鋼珠不受浮力作用 B．兩圖中容器對桌面的壓強相等
C．兩圖中水對容器底的壓強不相等 D．木塊受到的浮力一定比鋼珠受到的浮力大
【典例9】（2022?懷化）體積相同的實心物塊甲和乙，它們分別掛在一根輕質(zhì)不等臂杠桿AOB的左右兩端，保持水平位置平衡，已知甲和乙的密度之比為1：2，則AO：OB＝ ，若將甲、乙如圖所示同時浸沒在水中，則杠桿 端將下降。（選填“A”或“B”）
【典例10】（2022?通遼）放在水平桌面上的兩個完全相同的容器內(nèi)裝有適量的水，將A、B兩個體積相同的實心物體分別放入容器內(nèi)，待物體靜止后，如圖所示，物體受到的浮力FA FB，物體的密度ρA ρB（兩空均選填“＞”“＜”或“＝”）。
【典例11】（2022?廣西）實驗小組的同學利用學過的物理知識測定一塊吊墜的密度。
（1）把天平放在水平桌面上，將游碼調(diào)到標尺左端 處時，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左側(cè)，此時應向 調(diào)節(jié)平衡螺母，使橫梁平衡。
（2）將吊墜放在天平左盤中，向右盤中加砝碼并調(diào)節(jié)游碼直到橫梁平衡。此時，右盤中的砝碼和游碼的位置如圖甲所示，則吊墜的質(zhì)量是 g。
（3）往量筒中倒入50mL水，將吊墜浸沒在水中，液面位置如圖乙所示，則吊墜的密度是 kg/m3。
（4）整理實驗器材時發(fā)現(xiàn)，使用的砝碼有磨損，則測得的密度值偏 。
（5）實驗小組討論后，不用砝碼，只利用天平、兩個相同的燒杯、量筒和水也能測出吊墜的密度。請將實驗步驟補充完整。
①在兩個燒杯中倒入等量的水，分別放在已調(diào)平衡的天平的左右盤中如圖丙所示；
②將拴著細線的吊墜浸沒在左盤燒杯的水中（不碰燒杯底），用量筒向右盤的燒杯中加水到A處時橫梁平衡，記下加水的體積為V1，如圖丁所示；
③ ，用量筒繼續(xù)向右盤的燒杯中加水，直到橫梁平衡，并記下再次加入水的體積為V2；
④吊墜密度的表達式為ρ＝ 。（用V1、V2、ρ水表示）
【典例12】（2022?重慶）底面積為150cm2、重3N、盛水4cm深且足夠高的薄壁柱形容器置于水平桌面上，如圖所示，將底面積為50cm2、質(zhì)量為450g、密度為0.9g/cm3的不吸水圓柱體用輕質(zhì)細線掛在測力計下，由圖示位置緩慢向下浸入水中，直至測力計示數(shù)為0后，只取走測力計，再打開閥門K向外放水。求：（取g＝10N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）圓柱體的體積；
（2）圓柱體下降過程中，當其浸入水中的深度為2cm時，測力計的示數(shù)；
（3）當放水至容器對桌面的壓強為800Pa時，水對容器底的壓強。
考點3 物體的浮沉條件及應用
【典例13】（2022?日照）成語“沉李浮瓜”的意思是吃在冰水里浸過的李子和瓜，形容夏天消暑的生活?！袄钭釉谒锵鲁粒细≡谒妗?，從物理學的角度分析，下列判斷正確的是（ ）
A．李子的質(zhì)量大于瓜的質(zhì)量
B．李子的體積小于瓜的體積
C．李子受到的重力大于瓜受到的重力
D．李子的密度大于水的密度，水的密度大于瓜的密度
【典例14】（2022?常州）2022年1月，海嘯導致南太平洋島國湯加淡水緊缺，為實施人道主義救援，中國海軍五指山艦日夜兼程抵達湯加之后，停泊于碼頭旁并通過管道向陸地輸送550t淡水，如圖所示，輸水過程中，五指山艦（ ）
A．艦體略上浮，受到浮力不變 B．艦體略上浮，受到浮力變小
C．艦體略下沉，受到浮力不變 D．艦體略下沉，受到浮力變大
【典例15】（2022?大連）如圖所示，水平桌面上放置兩個溢水杯，分別裝滿甲、乙兩種液體。將一個密度為ρ0的小球放入甲液體中，小球靜止時，溢出液體的質(zhì)量為m甲；再將小球放入乙液體中，小球靜止時，溢出液體的質(zhì)量為m乙。則m甲 m乙（選填“＞”“＝”或“＜”）；乙液體的密度ρ乙＝ （用已知條件所給的字母表示）。
【典例16】（2022?鞍山三模）如圖所示，將一長方體木塊放入水平放置的圓柱形盛水容器中，靜止時木塊有的體積露出水面，這時容器底部受到水的壓強跟木塊未放入水中時相比增大了200Pa；若在木塊上放一塊鐵塊，使木塊剛好全部壓入水中，且木塊沒接觸容器底部。求：
（1）木塊的密度是多少？
（2）鐵塊的重力與木塊重力之比是多少？
（3）這時容器底部所受水的壓強跟木塊未放入水中時相比，增加了多少？
鞏固訓練
一、選擇題。
1．（2022?甌海區(qū)一模）小朋友牽著氣球在公園內(nèi)游玩，氣球所受浮力的方向正確的是（ ）
A． B． C．D．
2．（2022?河池）某同學用石塊、細線、彈簧測力計、燒杯、水和食鹽等器材，進行如圖所示的實驗探究。下列說法正確的是（ ）
A．石塊在水中受到的浮力方向豎直向下
B．石塊在水中受到的浮力大小為1.0N
C．石塊浸沒在水中時，排開水的體積為1.2×10﹣4m3
D．丙圖中鹽水的密度為1.1×103kg/m3
3．（2022?泉港區(qū)模擬）如圖所示，水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四個完全相同的圓柱形容器，其中甲容器內(nèi)只有水，乙容器內(nèi)有木塊漂浮在水面上，丙容器內(nèi)有一個裝有鋁塊的平底塑料盒漂浮在水面上，塑料盒底始終與容器底平行，且塑料盒的底面積等于圓柱形容器底面積的一半，丁容器中用細線懸吊著一個實心的鋁球浸沒在水中。已知四個容器中的水面一樣高，ρ木＝0.6×103kg/m3；ρ酒精＝0.8×103kg/m3；ρ鋁＝2.7×103kg/m3，對于這一情景，有如下一些說法，其中說法正確的是（ ）
A．向乙容器中倒入酒精后，木塊底部受到的壓強將增大
B．甲、乙、丙、丁容器對水平桌面的壓強相同
C．將懸吊鋁球的細線剪斷后，丁容器對水平桌面壓力的增大值等于鋁球所受重力的大小
D．將丙容器塑料盒內(nèi)的鋁塊取出放入到水中，待塑料塊和鋁塊穩(wěn)定后，則丙容器中的液面不變
4．（2022?遵義）094型戰(zhàn)略核潛艇是我國自主研發(fā)的目前國內(nèi)最先進的核潛艇，下列有關該潛艇說法正確的是（ ）
A．核潛艇通過改變浮力大小來實現(xiàn)上浮和下沉
B．浸沒在水中的核潛艇上浮時，所受浮力會逐漸變大
C．浸沒在水中的核潛艇下潛時，所受浮力大于自身重力
D．漂浮在水面的核潛艇所受的浮力與自身重力是一對平衡力
5．（2022?東營）兩個完全相同的圓柱形容器放在水平桌面上，分別裝有甲、乙兩種不同的液體。將體積相同、密度不同的實心小球A、B分別放入容器中靜止，A球沉底，B球漂浮，如圖所示，h1＜h2，且兩種液體對容器底的壓強相等，則（ ）
A．兩個小球的重力：GA＜GB B．兩個小球的浮力：F浮A＞F浮B
C．兩種液體的密度：ρ甲＜ρ乙 D．兩個容器對桌面的壓強：p甲＝p乙
二、填空題。
6．（2022?河東區(qū)二模）小明在探究浮力大小與哪些因素有關時，做了如圖所示的實驗，將懸掛在彈簧測力計下的圓柱體從水面上方緩慢浸入水中，此過程中彈簧測力計的示數(shù)如甲、乙、丙、丁所示（水均未溢出），當該圓柱體浸沒在水中時，所受到浮力的大小為 N；分析實驗步驟，說明物體所受浮力的大小跟 有關。

7．（2022?遼寧）2022年5月，全球首艘智能型無人系統(tǒng)航母船“珠海云”號（如圖所示）在廣州下水?！爸楹Ｔ啤碧柵潘繛?000噸，滿載時受到的浮力為 N，船上的無人機起飛后船身受到的浮力 （填“變大”“變小”或“不變”），無人機受到重力的方向 。（g取10N/kg）
8．（2021?桂林）如圖所示，充滿氫氣的氣象探測氣球攜帶探空儀（體積不計）在高空測量，工作完畢后釋放部分氫氣，氣球體積縮小，所受浮力隨之 ，氣球下落。氣球球囊（厚度不計）、細繩及探空儀的總質(zhì)量為m0，空氣密度為ρ空，當它恰能緩慢下降時，球內(nèi)氫氣密度為ρ氫，此時氣球的體積為 （用題中已知物理量表示）。（不計空氣阻力）

9．（2022?婁底）如圖甲所示，一個棱長為10cm、重為9N的正方體物塊M，水平放置在一個方形容器中，M與容器底部不密合。以恒定水流向容器內(nèi)注水，容器中水的深度h隨時間t的變化關系如圖乙所示，當t＝100s時，物塊M在水中處于 （選填“沉底”、“懸浮”或“漂浮”）狀態(tài)，圖乙中a的值為 cm（g＝10N/kg）。
三、實驗探究題。
10．（2022?青島）小明在廚房幫媽媽煮餃子，發(fā)現(xiàn)餃子剛?cè)脲仌r沉在水底，一段時間后餃子鼓起來，煮熟后漂浮在水面上。小明猜想，物體受到的浮力大小可能與它排開液體的體積有關，于是設計實驗進行探究。他把適量砂子裝入氣球，并充入少量空氣，制成一個“餃子”進行了如下實驗。實驗中充入“餃子”的空氣質(zhì)量忽略不計。

（1）如圖甲所示，用彈簧測力計測出“餃子”的重力G＝ N。
（2）如圖乙所示，將“餃子”浸入水中，“餃子”沉底，它受到的浮力F乙與其重力G的大小關系為F乙 G。
（3）用測力計把“餃子”豎直拉離水底，在水中靜止，測力計的示數(shù)如圖丙所示，它受到的浮力F丙＝ N。
（4）向“餃子”中充入適量空氣，體積變大，浸入水中，測力計的示數(shù)如圖丁所示，此時它受到的浮力為F丁，則F丁與F丙的大小關系為F丁 F丙。
（5）向“餃子”中充入更多的空氣，浸入水中，“餃子”排開水的體積更大，最終漂浮在水面上，如圖戊所示。至此，小明驗證了自己的猜想，即物體受到的浮力大小與它排開液體的體積有關，且排開液體的體積越大，浮力越 。
四、計算題。
11．（2022?湘西州）從高處掉入水里的蘋果，最終會漂浮在水面上。設蘋果的質(zhì)量m＝150g，蘋果密度均勻，其密度ρ蘋＝0.6×103kg/m3，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）蘋果漂浮在水面上時受到的浮力大小；
（2）蘋果浸沒在水中時受到的浮力的大小。

12．（2022?柳州）如圖為某自動沖水裝置的示意圖，水箱內(nèi)有一個圓柱浮筒A，其重為GA＝4N，底面積為S1＝0.02m2，高度為H＝0.16m。一個重力及厚度不計、面積為S2＝0.01m2的圓形蓋片B蓋住出水口并緊密貼合。A和B用質(zhì)量不計、長為l＝0.08m的輕質(zhì)細桿相連。初始時，A的一部分浸入水中，輕桿對A、B沒有力的作用。水的密度為ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
（1）求A所受浮力的大小F浮。
（2）求A浸入水的深度h1。
（3）開始注水后輕桿受力，且桿對A和B的拉力大小相等。當水面升高到某位置時，B剛好被拉起使水箱排水，求此時桿對B的拉力大小F。
（4）水箱開始排水時，進水管停止注水。為增大一次的排水量，有人做如下改進：僅增大B的面積為S2'＝0.012m2。試通過計算說明該方案是否可行？若可行，算出一次的排水量。（水箱底面積S＝0.22m2供選用）

第十章 浮力（解析版）
知識導航
知識點回顧
知識點1：浮力
1、浮力產(chǎn)生的原因：
（1）浮力：浸在液體或氣體里的物體受到液體或氣體豎直向上的托力叫做浮力；
（2）浮力的產(chǎn)生原因：物體下表面受到向上的壓力大于物體上表面受到的向下的壓力；
（3）浮力方向：豎直向上，施力物體是液（氣）體。
2、影響浮力大小的因素：通過實驗探究發(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。物體浸在液體中的體積越大，液體的密度越大，浮力就越大。
知識點2：阿基米德原理的應用
1、阿基米德原理的應用：
（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：；
（3）液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關
（4）適用條件：液體（或氣體）。
2、浮力大小的計算：
（1）兩次稱量求差法 F浮=F1-F2
（2）二力平衡法 F浮=G物
（3）阿基米德原理法 F浮=G排。
知識點3：物體的浮沉條件及應用
1、浮力的利用：
（1）調(diào)節(jié)浮力的大?。翰捎谩翱招摹痹龃篌w積，從而增大浮力，使物體能漂浮在液面上；
（2）輪船采用了把它做成空心的辦法，使它能夠排開更多的水，增大浮力，使輪船能漂浮在水面上；
（3）潛水艇：潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重來實現(xiàn)的；
（4）氣球和氣艇：氣球和飛艇，體內(nèi)充有密度小于空氣的氣體（氫氣、氦氣、熱空氣），從浮力與重力的大小關系來解釋氣球升空；
（5）密度計是利用物體浮在液面的條件來工作的。
湯圓剛放入水中時，湯圓受到的浮力小于重力；湯圓煮熟時，它的體積增大，浮力也隨之增大。
2、物體的浮沉條件及其應用：
（1）前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。
（2）物體在液體中的浮沉條件
上浮：F?。綠 懸?。篎浮=G 漂浮：F浮=G
下沉：F?。糋 沉底：F浮+N=G
（3）如果被研究的物體的平均密度可以知道，則物體的浮沉條件可變成以下形式：①ρ物＜ρ液，上浮 ②ρ物=ρ液，懸浮 ③ρ物＞ρ液，下沉；
（4）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。
?漂浮問題的幾個規(guī)律：
規(guī)律1：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；
規(guī)律2：同一物體在不同液體里漂浮，所受浮力相同；
規(guī)律3：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4：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5：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力，外力等于液體對物體增大的浮力。
典例分析
考點1 浮力
【典例1】（2022?羅莊區(qū)二模）2022年4月16日，神舟十三號載人飛船返回艙成功著陸。圖甲是航天員王亞平在空間站做的乒乓球浮力消失實驗，圖乙為某物理老師做的浮力實驗。下列說法錯誤的是（ ）
A．液體內(nèi)部存在向各個方向的壓強，是由于液體受重力，且有流動性
B．圖甲，太空中失重狀態(tài)下，水的密度小到零
C．圖甲，液體對乒乓球沒有壓力差，因此浮力消失
D．圖乙，乒乓球受到液體壓力，因此受到浮力作用
【答案】B。
【解答】解：A、液體內(nèi)部向各個方向都有壓強，是由于液體受到重力且液體有流動性，故A正確；
B、質(zhì)量是物體的屬性，與形狀、狀態(tài)、位置、溫度無關，到太空中是位置的改變，而質(zhì)量不變，水的體積也沒有消失，則密度表示物體質(zhì)量與體積的比值，密度不會減小到零，故B錯誤；
C、物體受到液體（或氣體）對它的上、下表面的壓力的合力，這個合力就叫浮力，在中國空間站微重力環(huán)境中，圖甲中乒乓球所受重力幾乎為零，乒乓球懸停處于平衡狀態(tài)，因此水對乒乓球的浮力幾乎為零，即乒乓球所受壓力及壓力差都為零，故C正確；
D、圖乙實驗中，漂浮的乒乓球處于平衡狀態(tài)，因此乒乓球所受水向上的壓力即為乒乓球所受浮力，和重力大小相等，方向相反，故D正確。
故選：B。
【典例2】（2022?沂南縣二模）小沂同學做了如圖所示的小實驗，他在水桶中裝多半桶水，用手把空的飲料罐逐漸按入水中，在這個過程中他感覺到越來越費勁，同時觀察到水面越來越高。由此小沂猜想浮力大小可能與物體排開液體的體積有關，為驗證他的猜想，小沂做了如圖所示的實驗，請你從中選出能驗證猜想的操作（ ）
A．①②③B．②③④C．③④⑤D．①②⑤
【答案】A。
【解答】解：探究浮力大小與物體排開液體的體積是否有關，實驗設計時需要控制液體密度不變，通過改變排開液體的體積來觀察浮力的變化，故只有A符合，B、C、D不符合。
故選：A。
【典例3】（2022?蘇州模擬）在地球上，乒乓球會漂浮在水面上，而在2021年12月9日神舟十三號航天員翟志剛、王亞平、葉光富的“天宮課堂”中，在太空失重背景下發(fā)現(xiàn)乒乓球停留在水中，如圖所示，其原因是乒乓球和其排開的液體所受的 重 力均近似為零，因此乒乓球可停留在水中，此時乒乓球的質(zhì)量 不為零 （選填“為零”或“不為零”）。
【答案】重；不為零。
【解答】解：太空中失重狀態(tài)下，乒乓球和其排開的液體所受的重力均近似為零，根據(jù)物體受到的浮力等于它排開的液體所受的重力，浮力為零，相當于浮力消失了，所以乒乓球可停留在水中。
在太空失重狀態(tài)下，乒乓球所含物質(zhì)的多少沒有改變，故此時乒乓球的質(zhì)量不變。
故答案為：重；不為零。
【典例4】（2022?乳山市模擬）如圖是一位同學居家完成的一些小實驗，甲圖對著漏斗吹氣，發(fā)現(xiàn)漏斗中的乒乓球不會掉落，原因是 乒乓球頂部空氣流速大，壓強小，球下方氣壓大，在壓強差的作用下，球掉不下來 ；乙圖向漏斗中加水，水向下流出時發(fā)現(xiàn)漏斗中的乒乓球不會浮起來，原因是 乒乓球的下面不會受到水向上的壓力的作用 。
【答案】乒乓球頂部空氣流速大，壓強小，球下方氣壓大，在壓強差的作用下，球掉不下來；乒乓球的下面不會受到水向上的壓力的作用。
【解答】解：從倒置的漏斗口向下吹氣，乒乓球頂部空氣流速大，壓強小，球下方氣壓大，在壓強差的作用下，球掉不下來；
乙圖向漏斗中加水，水向下流出時，乒乓球的下面不會受到水向上的壓力的作用，所以不會浮起來。
故答案為：乒乓球頂部空氣流速大，壓強小，球下方氣壓大，在壓強差的作用下，球掉不下來；乒乓球的下面不會受到水向上的壓力的作用。
【典例5】（2022?日照）為了探究鋁塊在液體中所受浮力的大小跟液體密度的關系，小明將同一鋁塊用測力計提著分別浸入水和煤油中，如圖所示。已知水的密度為1.0×103kg/m3，煤油的密度為0.8×103kg/m3，請根據(jù)實驗作出鋁塊在水和煤油中所受浮力的示意圖。
【解答】解：同一鋁塊，重力一定，由圖可知左側(cè)彈簧測力計的示數(shù)小于右側(cè)彈簧測力計的示數(shù)，根據(jù)稱重法浮力計算公式F?。紾﹣F示可知，鋁塊在煤油中受到的浮力小于在水中受到的浮力，浮力方向豎直向上，作用點在鋁塊的重心，鋁塊在水和煤油中所受浮力的示意圖如圖所示：
。
【典例6】（2022?包頭）興趣小組利用彈簧測力計、物塊、溢水杯、小桶、鐵架臺等器材驗證阿基米德原理。（細線的質(zhì)量和體積均忽略不計）
（1）使用彈簧測力計前，要將指針調(diào)在 零刻度線 位置。
（2）實驗中所用物塊的重力為 4 N。
（3）同學們發(fā)現(xiàn)溢水杯中未裝滿水，如圖甲所示，這樣實驗會使測得的溢出水的重力 偏小 （填“偏大”或“偏小”）。
（4）溢水杯裝滿水后，將物塊浸沒在水中，如圖乙所示，物塊受到的浮力為 1 N，物塊受到的浮力大小與它排開水所受的重力大小 相等 。
（5）繼續(xù)實驗，將物塊浸沒在裝滿酒精的溢水杯中，如圖丙所示，發(fā)現(xiàn)F5＞F3，說明物塊受到的浮力大小與 液體密度 有關。換用酒精再次實驗的目的是 尋找普遍規(guī)律 （填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律”）。
【答案】（1）零刻度線；（2）4；（3）偏?。唬?）1；相等；（5）液體密度（液體種類）；尋找普遍規(guī)律。
【解答】解：（1）測量物體重力前應先觀察彈簧測力計的量程、分度值，并觀察指針是否指在零刻度線；
（2）由圖甲可知，物體的重力為4N；
（3）物體放入水中前，溢水杯應該是滿水的，否則小桶內(nèi)所盛的水將小于物體排開水的體積，物塊排開水所受的重力變小，所以，測得排開水的重力會偏??；
（4）石塊的重力大小是4N，石塊浸沒在水中彈簧測力計示數(shù)是3N，
石塊浸沒在水中受到的浮力：F?。紽1﹣F3＝4N﹣3N＝1N；
石塊排開的水所受的重力可以由實驗步驟A和D的差得到，石塊排開的水所受的重力：G排＝F4﹣F2＝1.5N﹣0.5N＝1N；
（5）酒精代替水繼續(xù)實驗，發(fā)現(xiàn)此時的F3變大，由稱重法可知浮力變小，排開液體的體積相同，液體的密度不同，浮力不同，說明浮力的大小與液體的密度有關；為了使實驗具有普遍性，用酒精繼續(xù)實驗。
故答案為：（1）零刻度線；（2）4；（3）偏??；（4）1；相等；（5）液體密度（液體種類）；尋找普遍規(guī)律。
考點2 阿基米德原理的應用
【典例7】（2022?政和縣模擬）圖甲彈簧測力計下掛一長方體物體，將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降，然后將其逐漸浸入水中，圖乙是彈簧測力計示數(shù)F與物體下降高度h變化關系的圖像，則下列說法中正確的是（ ）
A．物體受到的最大浮力是5N
B．物體的密度是2.25×103kg/m3
C．物體剛浸沒時下表面受到水的壓力是9N
D．物體剛浸沒時下表面受到水的壓強是8×102Pa
【答案】B。
【解答】解：
A、由圖像可知，當h＜4cm時，彈簧測力計示數(shù)為9N不變，此時物體在空氣中，由二力平衡條件可知，物體重力G＝F＝9N，
當h＞8cm時，彈簧測力計示數(shù)為5N不變，此時物體浸沒在水中受到的浮力最大，則物體受到的最大浮力F?。紾﹣F′＝9N﹣5N＝4N，故A錯誤；
B、因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等，所以由F浮＝ρ液gV排可得，物體的體積V＝V排＝＝＝4×10﹣4m3，
由G＝mg可得，物體的質(zhì)量：m＝＝＝0.9kg，則物體的密度：ρ＝＝＝2.25×103kg/m3，故B正確；
C、物體剛浸沒時上表面受到水的壓力為零，由浮力產(chǎn)生的原因F?。紽向上﹣F向下可得，下表面受到水的壓力F向上＝F浮+F向下＝F?。?N，故C錯誤；
D、由圖乙可知，物體從h＝4cm時下表面與水面接觸，到h＝8cm時剛好浸沒，忽略水面的變化，則物體的高度H＝4cm＝0.04m，
物體剛浸沒時下表面受到水的壓強p＝ρ水gH＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m＝400Pa，故D錯誤。
故選：B。
【典例8】（2022?沈陽二模）如圖甲所示，水平桌面上盛滿水的容器中放有一個鋼珠。再把木塊輕輕放入容器中，木塊靜止時如圖乙所示。以下說法正確的是（ ）
A．鋼珠不受浮力作用 B．兩圖中容器對桌面的壓強相等
C．兩圖中水對容器底的壓強不相等 D．木塊受到的浮力一定比鋼珠受到的浮力大
【答案】B。
【解答】解：
A、鋼珠浸沒在水中，也受浮力作用，故A錯誤；
B、兩圖中容器對桌面的壓力等于容器、水和物體的總重力；
比較甲、乙兩圖可知，乙圖中減少的水的重力，即為木塊排開水的重力，
而木塊漂浮，則F?。紾木，根據(jù)阿基米德原理可知F?。紾排，
所以G木＝G排，即木塊的重力等于排開水的重力（即溢出水的重力），
所以兩圖中容器對桌面的壓力相等，底面積相同，由p＝可知，兩圖中容器對桌面的壓強相等，故B正確；
C、已知容器中裝滿水，把木塊輕輕放入容器中，雖然有水溢出，但水的深度不變，由p＝ρgh可知，兩圖中水對容器底的壓強相等，故C錯誤；
D、因不知道木塊和鋼珠排開水的體積關系，所以由F?。溅裧V排可知，無法比較木塊和鋼珠受到的浮力關系，故D錯誤；
故選：B。
【典例9】（2022?懷化）體積相同的實心物塊甲和乙，它們分別掛在一根輕質(zhì)不等臂杠桿AOB的左右兩端，保持水平位置平衡，已知甲和乙的密度之比為1：2，則AO：OB＝ 2：1 ，若將甲、乙如圖所示同時浸沒在水中，則杠桿 B 端將下降。（選填“A”或“B”）
【答案】2：1；B。
【解答】解：（1）甲和乙對杠桿的拉力之比：＝＝＝＝＝＝，
由杠桿平衡條件可得：F甲×OA＝F乙×OB，因此＝＝＝；
（2）甲、乙同時浸沒在水中，排開水的體積相同，因此受到的浮力F相同，此時動力×動力臂＝（F甲﹣F）×2；阻力×阻力臂＝（2F甲﹣F）×1，由于動力×動力臂＜阻力×阻力臂，則杠桿B端將下降。
故答案為：2：1；B。
【典例10】（2022?通遼）放在水平桌面上的兩個完全相同的容器內(nèi)裝有適量的水，將A、B兩個體積相同的實心物體分別放入容器內(nèi)，待物體靜止后，如圖所示，物體受到的浮力FA ＜ FB，物體的密度ρA ＜ ρB（兩空均選填“＞”“＜”或“＝”）。
【答案】＜；＜。
【解答】解：由圖示可知，A、B排開水的體積關系為：V排A＜V排B，
根據(jù)F?。溅阉甮V排可知A、B受到的浮力大小關系為：FA＜FB；
A、B均漂浮在水面上，所受浮力等于自身的重力，即F?。紾物，
所以A、B的重力關系為：GA＜GB，
由G＝mg可知，A、B的質(zhì)量關系為mA＜mB，
且A、B的體積相等，由ρ＝可知，A、B的密度關系為ρA＜ρB。
故答案為：＜；＜。
【典例11】（2022?廣西）實驗小組的同學利用學過的物理知識測定一塊吊墜的密度。
（1）把天平放在水平桌面上，將游碼調(diào)到標尺左端 零刻度線 處時，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左側(cè)，此時應向 右 調(diào)節(jié)平衡螺母，使橫梁平衡。
（2）將吊墜放在天平左盤中，向右盤中加砝碼并調(diào)節(jié)游碼直到橫梁平衡。此時，右盤中的砝碼和游碼的位置如圖甲所示，則吊墜的質(zhì)量是 32.2 g。
（3）往量筒中倒入50mL水，將吊墜浸沒在水中，液面位置如圖乙所示，則吊墜的密度是 2.3×103 kg/m3。
（4）整理實驗器材時發(fā)現(xiàn)，使用的砝碼有磨損，則測得的密度值偏 大 。
（5）實驗小組討論后，不用砝碼，只利用天平、兩個相同的燒杯、量筒和水也能測出吊墜的密度。請將實驗步驟補充完整。
①在兩個燒杯中倒入等量的水，分別放在已調(diào)平衡的天平的左右盤中如圖丙所示；
②將拴著細線的吊墜浸沒在左盤燒杯的水中（不碰燒杯底），用量筒向右盤的燒杯中加水到A處時橫梁平衡，記下加水的體積為V1，如圖丁所示；
③ 將吊墜直接放在左盤燒杯的水中 ，用量筒繼續(xù)向右盤的燒杯中加水，直到橫梁平衡，并記下再次加入水的體積為V2；
④吊墜密度的表達式為ρ＝ 。（用V1、V2、ρ水表示）
【答案】（1）零刻度線；右；（2）32.2；（3）2.3×103；（4）大；（5）③將吊墜直接放在左盤燒杯的水中；④。
【解答】解：（1）使用天平之前，首先把天平放在水平桌面上，游碼移到標尺左端的零刻度線處，由題意可知，天平向右端上翹，所以平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使天平平衡；
（2）由圖甲可知，吊墜的質(zhì)量：
m＝20g+10g+2.2g＝32.2g；
（3）吊墜的體積等于量筒中水增加的體積：
V＝64mL﹣50mL＝14mL＝14cm3，
吊墜的密度：
ρ＝＝＝2.3g/cm3＝2.3×103kg/m3；
（4）使用的砝碼有磨損，測得的質(zhì)量偏大，根據(jù)ρ＝可知，測得的密度偏大；
（5）②將拴著細線的吊墜浸沒在左盤燒杯的水中（不碰燒杯底），用量筒向右盤的燒杯中加水到A處時橫梁平衡，記下加水的體積為V1，此時天平兩側(cè)的重力大小相等，右側(cè)增加的水的重力等于吊墜排開水的重力，
由阿基米德原理可知，將拴著細線的吊墜浸沒在左盤燒杯的水中時，吊墜受到的浮力：
F?。紾排水＝m排水g＝ρ水V1g，
因為F?。溅岩篻V排，
所以有ρ液gV排＝ρ水V1g，
即V排＝V1，
因為此時吊墜浸沒在水中，所以吊墜的體積：
V＝V排＝V1，
③將吊墜直接放在左盤燒杯的水中，用量筒繼續(xù)向右盤的燒杯中加水，直到天平平衡，再次加入水的體積為V2，此時天平兩側(cè)的重力大小相等，右側(cè)增加的水的重力等于吊墜的重力，
則吊墜的重力：G＝G水＝m水g＝ρ水gV水＝ρ水g（V1+V2），
吊墜的質(zhì)量：m＝＝＝ρ水（V1+V2），
④吊墜的密度：ρ＝＝。
故答案為：（1）零刻度線；右；（2）32.2；（3）2.3×103；（4）大；（5）③將吊墜直接放在左盤燒杯的水中；④。
【典例12】（2022?重慶）底面積為150cm2、重3N、盛水4cm深且足夠高的薄壁柱形容器置于水平桌面上，如圖所示，將底面積為50cm2、質(zhì)量為450g、密度為0.9g/cm3的不吸水圓柱體用輕質(zhì)細線掛在測力計下，由圖示位置緩慢向下浸入水中，直至測力計示數(shù)為0后，只取走測力計，再打開閥門K向外放水。求：（取g＝10N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）圓柱體的體積；
（2）圓柱體下降過程中，當其浸入水中的深度為2cm時，測力計的示數(shù)；
（3）當放水至容器對桌面的壓強為800Pa時，水對容器底的壓強。
【解答】解：（1）圓柱體的體積V＝＝＝500cm3；
（2）浸入水中的深度為2cm時，圓柱體排開水的體積V排＝Sh＝50cm2×2cm＝100cm3＝10﹣4m3；
此時圓柱體受到的浮力F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣4m3＝1N；
圓柱體的重力G＝mg＝0.45kg×10N/kg＝4.5N；
則此時測力計的示數(shù)：F彈＝G﹣F浮＝4.5N﹣1N＝3.5N；
（3）將圓柱體由圖示位置緩慢向下浸入水中，當測力計示數(shù)為0時，若漂浮，則F浮′＝G＝4.5N，
圓柱體排開水的體積V排′＝＝＝4.5×10﹣4m3＝450cm3，
其浸入水中的深度h浸＝＝＝9cm，
浸入過程中水面上升的高度Δh＝＝＝3cm，則此時水的深度H＝h0+Δh＝4cm+3cm＝7cm＜9cm，
因為此時水的深度小于圓柱體浸入水中的深度，故假設不成立，則測力計示數(shù)為0時圓柱體與容器底接觸；
只取走測力計，再打開閥門K向外放水，
當放水至容器對桌面的壓強為800Pa時，容器對桌面的壓力：F壓＝pS容＝800Pa×150×10﹣4m2＝12N；
因容器對桌面的壓力等于水、容器和圓柱體總重力，
則此時水的重力G水′＝F壓﹣G容﹣G＝12N﹣3N﹣4.5N＝4.5N，
由G＝mg＝ρVg可得，放水后剩余水的體積：V水′＝＝＝4.5×10﹣4m3＝450cm3，
此時水的深度：h′＝＝＝4.5cm＝4.5×10﹣2m，
此時水對容器底的壓強：p′＝ρ水gh′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4.5×10﹣2m＝450Pa；
答：（1）圓柱體的體積是500cm3；
（2）圓柱體下降過程中，當其浸入水中的深度為2cm時，測力計的示數(shù)是3.5N；
（3）當放水至容器對桌面的壓強為800Pa時，水對容器底的壓強是450Pa。
考點3 物體的浮沉條件及應用
【典例13】（2022?日照）成語“沉李浮瓜”的意思是吃在冰水里浸過的李子和瓜，形容夏天消暑的生活。“李子在水里下沉，瓜浮在水面”，從物理學的角度分析，下列判斷正確的是（ ）
A．李子的質(zhì)量大于瓜的質(zhì)量
B．李子的體積小于瓜的體積
C．李子受到的重力大于瓜受到的重力
D．李子的密度大于水的密度，水的密度大于瓜的密度
【答案】D。
【解答】解：ABC、李子的體積小于瓜的體積，李子的質(zhì)量小于瓜的質(zhì)量，根據(jù)G＝mg可知李子的重力小于瓜的重力，故ABC錯誤；
D、李子沉入水中，密度大于水的密度；瓜漂在水上，密度小于水的密度，故D正確。
故選D。
【典例14】（2022?常州）2022年1月，海嘯導致南太平洋島國湯加淡水緊缺，為實施人道主義救援，中國海軍五指山艦日夜兼程抵達湯加之后，停泊于碼頭旁并通過管道向陸地輸送550t淡水，如圖所示，輸水過程中，五指山艦（ ）
A．艦體略上浮，受到浮力不變 B．艦體略上浮，受到浮力變小
C．艦體略下沉，受到浮力不變 D．艦體略下沉，受到浮力變大
【答案】B。
【解答】解：五指山艦始終漂浮在水面上，根據(jù)浮沉條件，漂浮時，浮力等于重力，當輸水過程中，五指山艦的總重力減小，故受到的浮力減??；
根據(jù)阿基米德原理原理得，當浮力變小時，V排變小，即艦體上浮。故B正確。
故選：B。
【典例15】（2022?大連）如圖所示，水平桌面上放置兩個溢水杯，分別裝滿甲、乙兩種液體。將一個密度為ρ0的小球放入甲液體中，小球靜止時，溢出液體的質(zhì)量為m甲；再將小球放入乙液體中，小球靜止時，溢出液體的質(zhì)量為m乙。則m甲 ＞ m乙（選填“＞”“＝”或“＜”）；乙液體的密度ρ乙＝ （用已知條件所給的字母表示）。
【答案】＞；。
【解答】解：（1）小球在甲中漂浮，浮力等于自身重力，小球在乙中下沉，浮力小于重力，所以小球在甲中受到的浮力要大于在乙中受到的浮力，根據(jù)阿基米德原理可知，小球在甲中排開的液體的重力要大于在乙中排開的液體的重力，根據(jù)G＝mg可知，溢出的液體質(zhì)量m甲＞m乙；
（2）由于小球在甲液體中漂浮，由F?。紾排＝G可得：m排甲g＝mg，
則小球的質(zhì)量m＝m甲，
由ρ＝可得，小球的體積V＝＝，
小球在乙液體中排開液體的體積V排＝V＝，
根據(jù)阿基米德原理可知，小球在乙液體中受到的浮力F浮乙＝G排乙＝m排乙g＝m乙g，
由F?。溅岩篻V排可得，乙液體的密度ρ乙＝＝＝。
故答案為：＞；。
【典例16】（2022?鞍山三模）如圖所示，將一長方體木塊放入水平放置的圓柱形盛水容器中，靜止時木塊有的體積露出水面，這時容器底部受到水的壓強跟木塊未放入水中時相比增大了200Pa；若在木塊上放一塊鐵塊，使木塊剛好全部壓入水中，且木塊沒接觸容器底部。求：
（1）木塊的密度是多少？
（2）鐵塊的重力與木塊重力之比是多少？
（3）這時容器底部所受水的壓強跟木塊未放入水中時相比，增加了多少？
【解答】解：設木塊的體積為V，木塊的重力為G1，鐵塊的重力為G2，水的密度為ρ。
（1）當木塊單獨漂浮在水面上時，木塊有的體積露出水面，
則：V排＝V﹣V露＝V﹣V＝V，
根據(jù)物體漂浮條件可知此時浮力：F浮1＝G1，
即ρgV排＝ρ木gV，
則：ρ木＝×ρ＝×ρ＝×1.0×103kg/m3＝0.8×103kg/m3；
（2）由F?。溅岩篻V排得，當木塊單獨漂浮在水面上時，此時木塊受到的浮力：F浮1＝ρgV排＝ρg×V，
由于漂浮，則木塊受到的重力等于浮力，即：G1＝ρg×V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
當在木塊上放一鐵塊，使木塊剛好全部壓入水中時，此時木塊排開水的體積等于其本身的體積V，所以木塊受到的浮力：F浮2＝ρgV，
此時的木塊和鐵塊整體處于漂浮狀態(tài)，木塊受到的浮力等于兩者重力之和，即：G1+G2＝ρgV﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
將①式代入②式，即可求得G2＝ρg×V，
所以鐵塊的重力與木塊重力之比：＝＝；
（3）當V排＝V時，此時的壓強增大了200Pa；木塊剛好全部壓入水中時，V排′＝V，
根據(jù)Δp＝ρgΔh＝ρg×可得：
＝＝＝＝，
則這時容器底部所受水的壓強增大量Δp2＝Δp＝×200Pa＝250Pa。
答：（1）木塊的密度是0.8×103kg/m3；
（2）鐵塊的重力與木塊重力之比是1：4；
（3）這時容器底部所受水的壓強跟木塊未放入水中時相比，增加了250Pa。
鞏固訓練
一、選擇題。
1．（2022?甌海區(qū)一模）小朋友牽著氣球在公園內(nèi)游玩，氣球所受浮力的方向正確的是（ ）
A． B． C．D．
【答案】A。
【解答】解：無論氣球處于什么狀態(tài)，氣球所受空氣浮力的方向總是豎直向上的，故A正確。
故選：A。
2．（2022?河池）某同學用石塊、細線、彈簧測力計、燒杯、水和食鹽等器材，進行如圖所示的實驗探究。下列說法正確的是（ ）
A．石塊在水中受到的浮力方向豎直向下
B．石塊在水中受到的浮力大小為1.0N
C．石塊浸沒在水中時，排開水的體積為1.2×10﹣4m3
D．丙圖中鹽水的密度為1.1×103kg/m3
【答案】B。
【解答】解：A、石塊在水中受到的浮力方向是豎直向上的，故A錯誤；
B、由圖甲可知，物體的重力G＝2N，由圖乙可知，石塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)F＝1N，
則石塊在水中受到的浮力F?。紾﹣F＝2N﹣1N＝1N，故B正確；
C、根據(jù)阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，石塊浸沒在水中時，排開水的體積V排＝＝＝1×10﹣4m3，故C錯誤；
D、石塊浸沒在水中時，石塊的體積V石＝V排＝1×10﹣4m3，
由圖丙可知，石塊浸沒在鹽水中時，彈簧測力計示數(shù)F′＝0.8N，
則石塊浸沒在鹽水中受到的浮力F浮′＝G﹣F′＝2N﹣0.8N＝1.2N；
石塊浸沒在鹽水中，排開鹽水的體積等于石塊的體積V排′＝V石＝1×10﹣4m3，
根據(jù)阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，鹽水的密度ρ鹽水＝＝＝1.2×103kg/m3，故D錯誤。
故選：B。
3．（2022?泉港區(qū)模擬）如圖所示，水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四個完全相同的圓柱形容器，其中甲容器內(nèi)只有水，乙容器內(nèi)有木塊漂浮在水面上，丙容器內(nèi)有一個裝有鋁塊的平底塑料盒漂浮在水面上，塑料盒底始終與容器底平行，且塑料盒的底面積等于圓柱形容器底面積的一半，丁容器中用細線懸吊著一個實心的鋁球浸沒在水中。已知四個容器中的水面一樣高，ρ木＝0.6×103kg/m3；ρ酒精＝0.8×103kg/m3；ρ鋁＝2.7×103kg/m3，對于這一情景，有如下一些說法，其中說法正確的是（ ）
A．向乙容器中倒入酒精后，木塊底部受到的壓強將增大
B．甲、乙、丙、丁容器對水平桌面的壓強相同
C．將懸吊鋁球的細線剪斷后，丁容器對水平桌面壓力的增大值等于鋁球所受重力的大小
D．將丙容器塑料盒內(nèi)的鋁塊取出放入到水中，待塑料塊和鋁塊穩(wěn)定后，則丙容器中的液面不變
【答案】B。
【解答】解：A、乙容器中再倒入酒精后，使水的密度減小，但木塊還是漂浮，受到的浮力相等，由F?。溅阉甐排g可知，排開水的體積增大，使木塊在液面下的體積增大，因F?。絧S木塊底，木塊的底面積不變，所以木塊底部受到的壓強不變，故A錯誤；
B、因木塊漂浮時，受到的浮力等于木塊重，所以，由F浮＝G排可知，木塊受到的重力等于排開的水重，因甲、乙容器水面等高，所以，乙容器的總重等于甲容器的總重，由G＝mg可知，乙容器的總質(zhì)量與甲容器的總質(zhì)量相同，則甲乙對桌面的壓力相等；同理可以得出，丙容器的總質(zhì)量與甲容器的總質(zhì)量相同，則甲丙對桌面的壓力相等；丁容器中水重力的增加的量等于小球排開液體的重力，因液面與甲容器的相平，所以甲丁對桌面的壓力相等；因四個容器底面積相同，由p＝可知，四個容器對水平桌面的壓強相同，故B正確；
C、細線剪斷前，桌面受到的壓力等于容器與水的重力、小球排開液體的重力之和，將懸吊鋁球的細線剪斷后，桌面受到的壓力等于容器與水的重力、鋁球?qū)θ萜鞯撞康膲毫χ?，而鋁球?qū)θ萜鞯撞康膲毫Φ扔阡X球的重力減去受到的浮力，根據(jù)阿基米德原理可知，鋁球受到的浮力等于小球排開液體的重力，所以容器對水平桌面壓力的增大值等于鋁球所受重力減去受到的浮力，不等于鋁球所受重力的大小，故C錯誤；
D、由圖丙圖可知，塑料盒和鋁塊漂浮，浮力等于塑料盒的重力與鋁塊的重力之和，將塑料盒內(nèi)的鋁塊取出放入到丙容器中，待塑料盒和鋁塊穩(wěn)定后，塑料盒漂浮，浮力等于其重力，鋁塊沉底，浮力小于其重力，故將塑料盒內(nèi)的鋁塊取出放入到丙容器中后塑料盒與鋁塊受到的總浮力減小，根據(jù)F?。溅阉甐排g可知，排開水的體積減小，所以，待塑料盒和鋁塊穩(wěn)定后，則丙容器中的液面會下降，故D錯誤。
故選：B。
4．（2022?遵義）094型戰(zhàn)略核潛艇是我國自主研發(fā)的目前國內(nèi)最先進的核潛艇，下列有關該潛艇說法正確的是（ ）
A．核潛艇通過改變浮力大小來實現(xiàn)上浮和下沉
B．浸沒在水中的核潛艇上浮時，所受浮力會逐漸變大
C．浸沒在水中的核潛艇下潛時，所受浮力大于自身重力
D．漂浮在水面的核潛艇所受的浮力與自身重力是一對平衡力
【答案】D。
【解答】解：A、核潛艇是通過改變自身重力來實現(xiàn)上浮和下沉的，故A錯誤；
B、浸沒在水中的核潛艇上浮時，排開水的體積不變，水的密度不變，根據(jù)F浮＝ρ液gV排可知，核潛艇受到浮力不變，故B錯誤；
C、浸沒在水中的核潛艇下潛時，由于無法判斷是勻速還是變速，所以無法判斷浮力和重力的大小關系，故C錯誤；
D、漂浮在水面的核潛艇，在浮力和重力的作用下保持靜止狀態(tài)，所以它們是一對平衡力，故D正確。
故選：D。
5．（2022?東營）兩個完全相同的圓柱形容器放在水平桌面上，分別裝有甲、乙兩種不同的液體。將體積相同、密度不同的實心小球A、B分別放入容器中靜止，A球沉底，B球漂浮，如圖所示，h1＜h2，且兩種液體對容器底的壓強相等，則（ ）
A．兩個小球的重力：GA＜GB B．兩個小球的浮力：F浮A＞F浮B
C．兩種液體的密度：ρ甲＜ρ乙 D．兩個容器對桌面的壓強：p甲＝p乙
【答案】B。
【解答】解：ABC、兩種液體對容器底的壓強相等，且h1＜h2，由p＝ρ液gh可知，兩種液體的密度關系為ρ甲＞ρ乙；
A小球完全浸沒在甲液體中，排開甲液體的體積等于A小球的體積，B小球漂浮在乙液體中，排開乙液體的體積小于B小球的體積，因為兩小球體積相等，所以兩小球排開液體的體積關系為V排甲＞V排乙，甲液體的密度大于乙液體的密度，由F?。溅岩篻V排可知，兩個小球的浮力關系為：F浮A＞F浮B；
因為A小球在甲液體中沉底，受到的重力GA大于浮力F浮A，B小球漂浮在乙液體中，受到的重力GB等于浮力F浮B，所以兩個小球的重力關系為GA＞GB，故B正確，AC錯誤；
D．兩種液體對容器底的壓強相等，受力面積相等，根據(jù)F＝pS可知，甲和乙兩種液體對容器底的壓力相等，都為F，又因為容器為柱形容器且力的作用是相互的，所以液體對容器底的壓力等于液體的重力和物體受到浮力之和，即F＝G液+F浮，
所以甲液體的重力為：G甲＝F﹣F浮A，
乙液體的重力為G乙＝F﹣F浮B，
甲容器對桌面的壓力為：F甲＝G容+G甲+GA＝G容+F﹣F浮A+GA，
乙容器對桌面的壓力為：F乙＝G容+G乙+GB＝G容+F﹣F浮B+GB，
由于F浮B＝GB，所以F乙＝G容+F；
因為GA＞F浮A，所以G容+F﹣F浮A+GA＞G容+F，即兩個容器對桌面的壓力關系為F甲＞F乙，由于兩個容器底面積相等，由p＝可知，兩個容器對桌面的壓強關系為p甲＞p乙，故D錯誤。
故選：B。
二、填空題。
6．（2022?河東區(qū)二模）小明在探究浮力大小與哪些因素有關時，做了如圖所示的實驗，將懸掛在彈簧測力計下的圓柱體從水面上方緩慢浸入水中，此過程中彈簧測力計的示數(shù)如甲、乙、丙、丁所示（水均未溢出），當該圓柱體浸沒在水中時，所受到浮力的大小為 0.5 N；分析實驗步驟，說明物體所受浮力的大小跟 排開液體的體積 有關。

【答案】0.5；排開液體的體積。
【解答】解：由圖甲可知，圓柱體在空中時彈簧測力計的示數(shù)F＝3N，由二力平衡條件可知，圓柱體的重力G＝F＝3N，
圖丁圓柱體浸沒時彈簧測力計的示數(shù)F′＝2.5N，則該圓柱體浸沒在水中時受到的浮力F浮＝G﹣F′＝3N﹣2.5N＝0.5N；
當圓柱體逐漸浸入水中，排開水的體積變大，由F減小可知，受到的浮力變大，圓柱體浸沒在水中后，排開水的體積不變，由F不變可知，受到的浮力不變，這說明物體所受浮力的大小跟物體排開液體的體積有關。
故答案為：0.5；排開液體的體積。
7．（2022?遼寧）2022年5月，全球首艘智能型無人系統(tǒng)航母船“珠海云”號（如圖所示）在廣州下水?！爸楹Ｔ啤碧柵潘繛?000噸，滿載時受到的浮力為 2×107 N，船上的無人機起飛后船身受到的浮力 變小 （填“變大”“變小”或“不變”），無人機受到重力的方向 豎直向下 。（g取10N/kg）
【答案】2×107；變??；豎直向下。
【解答】解：（1）船滿載時受到的浮力：
F?。紾排＝m排g＝2000×103kg×10N/kg＝2×107N；
（2）船上的無人機起飛后，航母仍處于漂浮狀態(tài)，浮力仍等于重力，由于重力減小，故船受到的浮力減??；
（3）無人機受到的重力的方向總是豎直向下的。
故答案為：2×107；變?。回Q直向下。
8．（2021?桂林）如圖所示，充滿氫氣的氣象探測氣球攜帶探空儀（體積不計）在高空測量，工作完畢后釋放部分氫氣，氣球體積縮小，所受浮力隨之 變小 ，氣球下落。氣球球囊（厚度不計）、細繩及探空儀的總質(zhì)量為m0，空氣密度為ρ空，當它恰能緩慢下降時，球內(nèi)氫氣密度為ρ氫，此時氣球的體積為 （用題中已知物理量表示）。（不計空氣阻力）

【答案】變?。?。
【解答】解：工作完畢后釋放部分氫氣，氣球體積縮小，F(xiàn)?。溅芽諝鈍V排可知，氣球所受浮力隨之變??；
氣球恰能緩慢下降時，氣球受到的浮力和重力是一對平衡力，大小相等，所以浮力為：F浮＝G＝m0g+ρ氫gV；
根據(jù)阿基米德原理可知：F浮＝ρ空gV；
則：ρ空gV＝m0g+ρ氫gV；
所以氣球的體積為：V＝。
故答案為：變??；。
9．（2022?婁底）如圖甲所示，一個棱長為10cm、重為9N的正方體物塊M，水平放置在一個方形容器中，M與容器底部不密合。以恒定水流向容器內(nèi)注水，容器中水的深度h隨時間t的變化關系如圖乙所示，當t＝100s時，物塊M在水中處于 漂浮 （選填“沉底”、“懸浮”或“漂浮”）狀態(tài)，圖乙中a的值為 9 cm（g＝10N/kg）。
【答案】漂??；9。
【解答】解：
（1）正方體物塊M的體積：V＝L3＝（10cm）3＝1000cm3＝0.001m3；
物塊M的質(zhì)量：m＝＝＝0.9kg；
物塊M的密度：ρM＝＝＝0.9×103kg/m3＜1.0×103kg/m3；
即物塊的密度小于水的密度，物塊在水中最終會漂浮，
由圖象可知，0～40s過程中，隨著水的深度逐漸增加，物塊M排開水的體積也變大，則物塊M所受到水的浮力也變大，
當t＝40s時，水的深度變化變慢，說明此時物塊M剛好處于漂浮狀態(tài)，因此當t＝100s時，物塊M在水中處于漂浮狀態(tài)；
（2）當t＝40s時，物塊M剛好處于漂浮狀態(tài)，則F浮＝GM＝9N，
根據(jù)F?。溅阉甮V排可得此時物塊M排開水的體積：
V排＝＝＝9×10﹣4m3＝900cm3，
由V排＝SMh浸可得，此時水的深度：
a＝h浸＝＝＝9cm。
故答案為：漂??；9。
三、實驗探究題。
10．（2022?青島）小明在廚房幫媽媽煮餃子，發(fā)現(xiàn)餃子剛?cè)脲仌r沉在水底，一段時間后餃子鼓起來，煮熟后漂浮在水面上。小明猜想，物體受到的浮力大小可能與它排開液體的體積有關，于是設計實驗進行探究。他把適量砂子裝入氣球，并充入少量空氣，制成一個“餃子”進行了如下實驗。實驗中充入“餃子”的空氣質(zhì)量忽略不計。

（1）如圖甲所示，用彈簧測力計測出“餃子”的重力G＝ 1.6 N。
（2）如圖乙所示，將“餃子”浸入水中，“餃子”沉底，它受到的浮力F乙與其重力G的大小關系為F乙 ＜ G。
（3）用測力計把“餃子”豎直拉離水底，在水中靜止，測力計的示數(shù)如圖丙所示，它受到的浮力F丙＝ 0.6 N。
（4）向“餃子”中充入適量空氣，體積變大，浸入水中，測力計的示數(shù)如圖丁所示，此時它受到的浮力為F丁，則F丁與F丙的大小關系為F丁 ＞ F丙。
（5）向“餃子”中充入更多的空氣，浸入水中，“餃子”排開水的體積更大，最終漂浮在水面上，如圖戊所示。至此，小明驗證了自己的猜想，即物體受到的浮力大小與它排開液體的體積有關，且排開液體的體積越大，浮力越 大 。
【答案】（1）1.6；（2）＜；（3）0.6；（4）＞；（5）大。
【解答】解：（1）由圖甲可知：彈簧測力計的分度值為0.2N，讀出“餃子”的重力G＝1.6N；
（2）“餃子”沉底，由物體的浮沉條件可知，它受到的浮力F乙與其重力G的大小關系為F乙＜G；
（3）由圖丙讀出F示丙＝1.0N，則F丙＝G﹣F示丙＝1.6N﹣1.0N＝0.6N；
（4）由圖丁讀出F示?。?.7N，則F丁＝G﹣F示丁＝1.6N﹣0.7N＝0.9N；由此可知F丁＞F丙；
（5）向“餃子”中充入更多的空氣，浸入水中，“餃子”排開水的體積更大，浮力增大，由此可知，物體受到的浮力大小與它排開液體的體積有關，液體密度不變時，物體排開液體的體積越大，浮力越大。
故答案為：（1）1.6；（2）＜；（3）0.6；（4）＞；（5）大。
四、計算題。
11．（2022?湘西州）從高處掉入水里的蘋果，最終會漂浮在水面上。設蘋果的質(zhì)量m＝150g，蘋果密度均勻，其密度ρ蘋＝0.6×103kg/m3，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）蘋果漂浮在水面上時受到的浮力大?。?br>（2）蘋果浸沒在水中時受到的浮力的大小。

【解答】解：（1）蘋果的重力G＝mg＝150×10﹣3kg×10N/kg＝1.5N；
蘋果漂浮在水面，蘋果受到的浮力F?。紾＝1.5N；
（2）蘋果的密度ρ蘋＝0.6×103kg/m3＝0.6g/cm3；
由ρ＝可知，蘋果的體積V＝＝＝250cm3＝2.5×10﹣4m3；
蘋果浸沒在水中時，排開水的體積V排＝V＝2.5×10﹣4m3；
蘋果浸沒在水中時受到的浮力的大小F浮′＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10﹣4m3＝2.5N。
答：（1）蘋果漂浮在水面上時受到的浮力大小為1.5N；
（2）蘋果浸沒在水中時受到的浮力的大小為2.5N。
12．（2022?柳州）如圖為某自動沖水裝置的示意圖，水箱內(nèi)有一個圓柱浮筒A，其重為GA＝4N，底面積為S1＝0.02m2，高度為H＝0.16m。一個重力及厚度不計、面積為S2＝0.01m2的圓形蓋片B蓋住出水口并緊密貼合。A和B用質(zhì)量不計、長為l＝0.08m的輕質(zhì)細桿相連。初始時，A的一部分浸入水中，輕桿對A、B沒有力的作用。水的密度為ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
（1）求A所受浮力的大小F浮。
（2）求A浸入水的深度h1。
（3）開始注水后輕桿受力，且桿對A和B的拉力大小相等。當水面升高到某位置時，B剛好被拉起使水箱排水，求此時桿對B的拉力大小F。
（4）水箱開始排水時，進水管停止注水。為增大一次的排水量，有人做如下改進：僅增大B的面積為S2'＝0.012m2。試通過計算說明該方案是否可行？若可行，算出一次的排水量。（水箱底面積S＝0.22m2供選用）

【解答】解：（1）初始時，A的一部分浸入水中，輕桿對A、B沒有力的作用，說明此時A剛好漂浮，
由物體的漂浮條件可知，此時A所受浮力：F?。紾A＝4N；
（2）由F?。溅岩篻V排可知，A漂浮時排開水的體積：
V排＝＝＝4×10﹣4m3＝400cm3，
由V＝Sh可知，A浸入水的深度：
h1＝＝＝0.02m；
（3）設B剛好被拉起時，A浸入水中的深度為h浸，
由題意可知，B剛好被拉起時，B受到水的壓強：
p＝ρ水gh＝ρg（h浸+l），
B受到水的壓力：
F壓＝pS2＝ρg（h浸+l）S2，
桿對A的拉力：
F拉＝F壓＝ρg（h浸+l）S2，
A受到的浮力：
F浮'＝ρ水gV排'＝ρ水gS1h浸，
A受到豎直向下的重力、桿對A的拉力和豎直向上的浮力，由力的平衡條件可知：
F浮'＝GA+F拉，
即ρ水gS1h浸＝GA+ρg（h浸+l）S2，
則A浸入水中的深度：
h浸＝＝＝0.12m，
由題意可知，此時桿對B的拉力：
F＝F拉＝ρg（h浸+l）S2＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.12m+0.08m）×0.01m2＝20N；
（4）設增大B的面積后，B剛好被拉起時，A浸入水中的深度為h浸'，
由（3）可知，此時A浸入水中的深度：
h浸'＝＝＝0.17m＞H＝0.16m，即此時浮筒A浸沒在水中，
此時水對蓋片B的壓力F壓′＝pS2＝ρg（h浸′+l）S2′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.17m+0.08m）×0.012m2＝30N，
則桿的拉力為30N時，才能將B提起來；
此時浮筒A浸沒在水中，其受到的浮力：F浮″＝ρ水gV排″＝ρ水gS1H＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×0.16m＝32N，
此時桿對浮筒A的拉力：F拉A＝F浮″﹣GA＝32N﹣4N＝28N，則桿對B的最大拉力為28N，小于30N，所以不能將B提起來，即不能排水，故該方案不可行。
答：（1）A所受浮力的大小為4N。
（2）A浸入水的深度為0.02m。
（3）當水面升高到某位置時，B剛好被拉起使水箱排水，此時桿對B的拉力為20N；
（4）該方案不可行。

相關試卷

人教版中考物理一輪復習章節(jié)分類考點講解與訓練第8章運動和力真題演練(原卷版+解析)：

這是一份人教版中考物理一輪復習章節(jié)分類考點講解與訓練第8章運動和力真題演練(原卷版+解析)，共26頁。試卷主要包含了選擇題，填空題，作圖題，實驗探究題，解答題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

人教版中考物理一輪復習章節(jié)分類考點講解與訓練第三章物態(tài)變化(原卷版+解析)：

這是一份人教版中考物理一輪復習章節(jié)分類考點講解與訓練第三章物態(tài)變化(原卷版+解析)，共29頁。試卷主要包含了溫度定義，溫度的單位，溫度的測量——溫度計等內(nèi)容，歡迎下載使用。

人教版中考物理一輪復習章節(jié)分類考點講解與訓練第2章聲現(xiàn)象真題演練(原卷版+解析)：

這是一份人教版中考物理一輪復習章節(jié)分類考點講解與訓練第2章聲現(xiàn)象真題演練(原卷版+解析)，共20頁。試卷主要包含了選擇題，填空題，作圖題，實驗探究題，解答題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關試卷 更多

人教版中考物理一輪復習章節(jié)分類考點講解與訓練第二章聲現(xiàn)象(原卷版+解析)

人教版中考物理一輪復習章節(jié)分類考點講解與訓練第二章聲現(xiàn)象(原卷版+解析)
人教版中考物理一輪復習章節(jié)分類考點講解與訓練第1章機械運動真題演練(原卷版+解析)

人教版中考物理一輪復習章節(jié)分類考點講解與訓練第1章機械運動真題演練(原卷版+解析)
人教版中考物理一輪復習章節(jié)分類考點講解與訓練第一章機械運動(原卷版+解析)

人教版中考物理一輪復習章節(jié)分類考點講解與訓練第一章機械運動(原卷版+解析)
人教版八年級物理下冊同步考點專題訓練第十章《浮力》知識點專項復習(原卷版+解析)

人教版八年級物理下冊同步考點專題訓練第十章《浮力》知識點專項復習(原卷版+解析)
資料下載及使用幫助
版權申訴
版權申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權，請掃碼添加我們的相關工作人員，我們盡可能的保護您的合法權益。
入駐教習網(wǎng)，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權申訴二維碼
中考專區(qū)
歡迎來到教習網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部