知識點講解
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(guān)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(yīng)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 懸浮：F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＋變式訓(xùn)練
考點1 浮力的利用
【典例1-1】（2022春?夏邑縣期末）在如圖所示的四個實例中，是利用空氣浮力的是（ ）
A．勻速行駛的列車B．加速起飛的飛機
C．發(fā)射升空的火箭D．勻速上升的氣球
【典例1-2】（2022春?徐州期末）用紙折一只小紙船，使它漂浮在水面上，然后向其中放入“貨物”，影響裝入“貨物”多少的主要因素是（ ）
A．小紙船圍成的體積B．小紙船的底面積
C．小紙船的高度D．小紙船的表面積
【典例1-3】（2021秋?楊浦區(qū)期末）我國科技近年來飛速發(fā)展，C919國產(chǎn)大客機采用鋁鋰合金來減輕機身重力，這是應(yīng)用了 知識。遼寧號航母滿載時的質(zhì)量約為6.5萬噸，能平穩(wěn)浮在海面上，這主要應(yīng)用了 原理。奮斗者號潛水器能下潛至深海而不被壓扁，是因為它的外殼能承受海水產(chǎn)生的巨大 。
【變式1-1】（2022?雨山區(qū)校級二模）下列說法正確的是（ ）
A．采用更科學(xué)的方法可以有效避免測量誤差
B．飛機能夠翱翔在藍(lán)天是利用了空氣的浮力
C．游泳時，使人前進(jìn)的力，施力物體是水
D．坦克安裝兩條寬大的履帶減小了對地面的壓力
【變式1-2】如圖為一架直升飛機，直升飛機能垂直升空的主要原因是（ ）
A．地球?qū)χ鄙w機的重力 B．空氣對直升飛機向上的作用力
C．空氣對直升飛機的浮力 D．直升飛機受到向上的壓力差
【變式1-3】輪船采用 的辦法增大排開液體的重力，從而增大可利用的浮力。潛水艇靠改變 實現(xiàn)浮沉。
考點2 物體的浮沉條件及其應(yīng)用
【典例2-1】（2022秋?通州區(qū)期末）兩相同的容器中裝有體積相等的兩種液體，靜止放置在水平桌面上。將同種材料制作的實心物體A、B分別放入兩容器中，靜止時兩液面等高，如圖所示，則（ ）
A．A的重力小于B的重力 B．A受的浮力等于B受到的浮力
C．兩容器底部所受液體壓強相等 D．甲杯對桌面的壓力大于乙杯對桌面的壓力
【典例2-2】某科學(xué)興趣小組對物體的浮沉條件進(jìn)行研究。在一個底面積為200cm2的圓柱形薄壁容器底部，放一個邊長為10cm的正方體物塊，然后逐漸向容器中加水（水始終未溢出），物塊受到的浮力F浮與容器中水的深度h的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是（ ）
A．水深4cm時，物塊受到的浮力為4N
B．水深8cm時，容器內(nèi)水的質(zhì)量為800g
C．正方體物塊的密度是0.8×103kg/m3
D．水深11cm時，將物塊取出，容器底受到水的壓強減小300Pa
【典例2-3】（2022?蓬江區(qū)校級模擬）如圖所示為一種自制簡易密度計，它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的，將其分別放入裝有液體密度為ρ1和ρ2的兩個燒杯中，該密度計漂浮在被測液體中，可以得：ρ1 ρ2。若該密度計兩次測量中排開液體的質(zhì)量分別為m1、m2，則m1 m2。（前兩空格選填；“＜”、“＝”或“＞”）若該密度計放入液體ρ2時，它底部所處的深度為50cm，則此時它底部受到該液體的壓強為 。（已知：ρ2＝1×103kg/m3，取g＝10N/kg）
【典例2-4】（2022?合肥三模）如圖甲，一體積為2×10?4m3、質(zhì)量為0.15kg的物塊A，漂浮在一個容器的液面上，此時物塊A的體積露出液面。如圖乙，在A的下方用細(xì)繩（不計細(xì)繩體積和質(zhì)量），懸吊一個體積為V，密度為3×103kg/m3的合金塊B，恰好使A浸沒。求：（g＝10N/kg）
（1）圖甲中，物塊A所受浮力大??；
（2）液體密度；
（3）合金塊B的體積V。
【變式2-1】把木塊放入裝滿水的溢水杯中，溢出水的體積為V1，如圖甲所示。用細(xì)針緩慢將該木塊全部壓入水中，溢出水的總體積為V2，如圖乙所示，忽略細(xì)針的體積。則正確的是（ ）
A．木塊全部壓入水中靜止時，細(xì)針對木塊的壓力大小為ρ水g（V2﹣V1）
B．木塊的質(zhì)量為ρ水V2
C．木塊的密度為ρ水
D．木塊壓入水的過程中，溢水杯底受到水的壓強先增大后不變
【變式2-2】如圖所示，長方體M懸浮在水中。下列說法正確的是（ ）
A．M上表面受到的壓力等于下表面受到的壓力
B．M上表面受到的壓力大于下表面受到的壓力
C．M受到的浮力等于M下表面受到水向上的壓力
D．M受到的重力等于M上下表面受到水的壓力差
【變式2-3】如圖用一細(xì)繩拴住體積為6×10﹣4m3重為4N的木塊，使它浸沒在水中，此時繩的拉力為 N；若剪斷細(xì)繩，當(dāng)木塊靜止時水面將 （選填“上升”、“下降”或“不變”）。
【變式2-4】有甲、乙、丙三個完全相同的溢水杯，甲溢水杯中盛滿了水，乙溢水杯中盛滿了酒精，丙溢水杯中盛滿了某種密度未知的液體。先將一密封好的塑料盒放入甲溢水杯中，再將塑料盒倒置放入乙溢水杯中，塑料盒靜止時如圖甲、乙所示。若該塑料盒的重力為2N，體積為300cm3，則：（ρ水＝1×103kg/m3，ρ酒精＝0.8×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）甲溢水杯中溢出的水的質(zhì)量 （選填“＞”“＜”或“＝”）乙溢水杯中溢出的酒精的質(zhì)量，你判斷的理由是
。
（2）根據(jù)密度公式 （填公式）可以進(jìn)一步分析得出，甲溢水杯中溢出的水的體積 （選填“＞”“＜”或“＝”）乙溢水杯中溢出的酒精的體積。
（3）小華認(rèn)為可以利用浮力的相關(guān)知識，測出丙溢水杯中液體的密度。于是，他在塑料盒內(nèi)放入了一個重為2.5N的實心小鐵塊，然后將塑料盒密封倒置放入丙溢水杯中，塑料盒靜止時恰好浸沒在該液體中，如圖丙中所示，則丙溢水杯中液體的密度是 kg/m3。
【變式2-5】小明用玻璃杯、吸管、水等器材進(jìn)行了如下實驗，在吸管下端裝入適量的小鋼珠，并用蠟封住吸管的下端使底部平整，然后讓它豎直漂浮在水中，如圖甲所示，測得該吸管底面積為2×10﹣5m2，浸入水中的深度為7×10﹣2m。
（1）求吸管受到的浮力（g取10N/kg）。
（2）讓該吸管豎直漂浮在液體中，可制成測量液體密度的儀器——密度計。若吸管浸入某種液體中的深度為8×10﹣2m，求該液體的密度。
（3）把吸管拿出來并擦干，讓封住的一端朝下豎直放置的水平桌面上，如圖乙所示，求吸管對桌面的壓強。
鞏固訓(xùn)練
一、選擇題。
1．（2022春?鹿邑縣期末）下列屬于利用浮力作用升空的是（ ）
A．風(fēng)箏B．火箭C．直升機D．熱氣球
2．如圖所示，a、b、c是三個實心小球，其中a與b質(zhì)量相等，b與c體積相同，放入水中后，a球漂浮、b球懸浮、c球沉底。則下列判斷中不正確的是（ ）
A．它們的體積關(guān)系是：Va＞Vb＝Vc B．它們的重力關(guān)系是：Ga＝Gb＜Gc
C．它們所受的浮力關(guān)系是：Fa＝Fb＝Fc D．它們的密度關(guān)系是：ρa＞ρb＞ρc
3．（2022?達(dá)州模擬）一個大物塊甲，先后兩次分別在小物塊乙和小物塊丙的作用下，其上表面恰好與水面相平，甲、乙之間用繩連接，如圖所示。則下列說法正確的是（ ）
A．兩種情況下，甲物塊所受浮力不相等 B．繩對甲的拉力與丙物塊的重力大小相等C．乙物塊的密度比甲小 D．乙物塊的質(zhì)量比丙物塊小
4．（2022?蓬江區(qū)校級開學(xué)）如圖是關(guān)于浮力知識的一些應(yīng)用實例，其中說法正確的是（ ）
A．圖A中浸沒在水中的潛水艇在下潛過程中所受浮力逐漸變小
B．圖B中巨輪能夠浮在水面是因為用空心的辦法增大了排開液體的體積
C．圖C中液體的密度越大，密度計漂浮時受到的浮力就越大
D．圖D中氣球是因為填充了密度大于空氣的氣體而上浮
5．（2022?垣曲縣校級模擬）物理興趣小組小夢同學(xué)用甲、乙兩只完全相同的燒杯盛有質(zhì)量相同的水，分別在兩個完全相同的小瓶子內(nèi)裝入質(zhì)量不同的液體，放入燒杯內(nèi)靜止時，小瓶子在甲杯中漂浮，乙杯中沉底。則下列說法正確的是（ ）
A．小瓶子在甲杯中受到的浮力大 B．甲燒杯底部受到水的壓強大
C．小瓶子在乙杯中排開水的質(zhì)量大 D．兩燒杯底部受到水的壓力相等
6．（2022?臨沂模擬）靜止在水平桌面上的三只相同的燒杯盛有不同的液體，三個相同的小球在液體中靜止時，三液面相平，如圖所示（ ）
A．圖甲的燒杯底部壓強最小 B．圖乙的小球所受浮力大于重力
C．圖丙的小球所受浮力最大 D．三燒杯對桌面的壓強大小相等
二、填空題。
7．科技小組的同學(xué)想利用學(xué)到的浮力知識制作一個浮力秤，他們找來一個瓶身為柱狀體的空飲料瓶，剪掉瓶底，旋緊瓶蓋，在瓶蓋系一塊質(zhì)量適當(dāng)?shù)氖瘔K，然后將其倒置在水桶里，使用時，只要把被測物體投入瓶中，從水面所對的刻度就可以直接讀出被測物體的質(zhì)量，經(jīng)測量，該飲料瓶圓柱狀部分的橫截面積為12cm2（忽略塑料瓶厚度），當(dāng)浮力秤中不放被測物體時水面所對位置為零刻度，如右圖所示。（g取10N/kg）
（1）浮力秤下懸掛的石塊的作用是 。
（2）如果浮力秤柱狀體的最大刻度是4cm，那么浮力秤所測的質(zhì)量的最大值是 g。
8．（2022春?容縣期末）如圖所示，充滿氫氣的氣象探測氣球攜帶探空儀在高空測量，此時它會受到 對它產(chǎn)生的浮力。測量完畢后回收氣球讓其下落到地面，在下落的過程中氣球（體積不變）受到的浮力會 （選填：“變大”或“變小”）。
9．（2022春?石獅市期末）如圖所示，我國自主設(shè)計建造的“凱桂”號油輪是中國目前最大的原油運輸船，它滿載時的排水量達(dá)46.9萬噸，續(xù)航能力可達(dá)22000海里。它滿載時，所受浮力為 N；當(dāng)它?？吭诖a頭裝貨時，油輪排開水的質(zhì)量 （選填“變大”、“不變”或“變小”）。
10．（2022?徐州模擬）如圖所示，將總質(zhì)量為5g的裝有適量水的玻璃小瓶瓶口向下，使其漂浮在大塑料瓶內(nèi)的水面上，即可制成“浮沉子”，此時小瓶受到的浮力為 N，如果增大手對大塑料瓶的握力，小瓶將會下沉，小瓶內(nèi)的氣壓將 （填“變大”、“變小”或“不變”）；“浮沉子” （填“能”或“不能”）懸浮。
11．（2022?霍邱縣模擬）將底面積S＝3×10﹣3m2，高h(yuǎn)＝0.1m的圓柱體輕輕放入水槽中，使它靜止于水槽底部，并向水槽中加水，如圖所示，此時水槽中水深0.02m，圓柱體底部與水槽底部不密合（已知圓柱體密度ρ圓＝0.6×103kg/m3，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）。繼續(xù)向水槽中加水，當(dāng)圓柱體對容器底的壓力為0時，圓柱體在液面下方的體積 m3。
三、實驗探究題。
12．（2022春?灞橋區(qū)校級期末）在物理綜合實踐活動中，同學(xué)們利用粗細(xì)均勻的飲料吸管、金屬絲、石蠟制作了簡易密度計，在飲料吸管的一端塞入適量的金屬絲，再用石蠟封口。
（1）同學(xué)們在飲料吸管塞入金屬絲的目的是使簡易密度計能 漂浮在液體中。
（2）同學(xué)們在給自制的簡易密度計標(biāo)注刻度時，將密度計放到水中的情景如圖﹣1所示，在密度計與水面齊平處標(biāo)注1.0g/cm3，并用刻度尺測得浸入的長度H。然后將密度計放到另一液體中的情景如圖﹣2所示，測量得浸入的長度h。則：
①密度計在圖﹣1中所受浮力F1與圖﹣2中所受浮力F2的大小關(guān)系是F1 （選填“＞”、“＜”或“＝”）F2；
②水和液體的密度大小關(guān)系是ρ水 （選填“＞”、“＜”或“＝”）ρ液；
③寫出液體密度的表達(dá)式：ρ液＝ （用H、h、ρ水表示）。
（3）同學(xué)們把這支簡易密度計放入密度為1.1×103kg/m3的鹽水中，鹽水液面在密度計1.0g/cm3刻度線的 （選填“上方”或“下方”）。
（4）標(biāo)注好刻度后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)密度計相鄰兩刻度線之間的距離太小，導(dǎo)致用此密度計測量液體密度時誤差較大，請你提出一個可行的改進(jìn)方案： 。
四、計算題。
13．（2022秋?和平區(qū)校級期末）將一底面積為S0cm2的盛有水的圓柱形容器放在水平桌面上，一冰塊中凍有一石塊，總質(zhì)量為m0g，總體積為V0cm3。將它們放在容器水中，沉在容器底部，如圖所示。當(dāng)冰全部熔化后，容器里的水面下降了h0cm，如圖所示。已知水的密度為ρ0kg/m3，冰的密度為0.9ρ0kg/m3。請你計算凍有一石塊的冰塊平均密度，石塊的密度。
14．（2022秋?豐臺區(qū)期末）如圖所示，一個底面積為1.5×10﹣2m2的薄壁柱形容器靜止放在水平桌面上，將一個質(zhì)量為0.8kg，邊長為0.1m的實心正方體物塊A放在容器底部，物塊A與容器底部不密合，已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
（1）求物塊A受到的重力大?。?br>（2）若沿側(cè)壁向容器中緩慢注入水，且水始終未溢出，則至少注入多少千克的水，能使物塊A在容器中處于漂浮狀態(tài)。

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10.3 物體的浮沉條件及其應(yīng)用

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