考點15浮力課件

考點15浮力

聚焦考點

【知識回顧】

考點一、浮力

L浮力：一切浸入液體（氣體）的物體都受到液體（氣體）對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（實質(zhì)）：液（氣）體對物體向上的壓力大士向下的玉力，向上、向下的壓力差就

是浮力；如圖所示。

4.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

液體的蜜度有關(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。

考點二、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。如

圖所示。

①測出鐵塊②測出空桶③讀出彈簧測力④測出小桶與水的

的重力G的重力G百計的示數(shù)F總重力G總

楠

2.公式表示：/=G排=。液V排g；

從公式中可以看出：液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的為積有關(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）。

考點三、物體沉浮的條件

★物體沉浮的條件

L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：

上?。菏。綠

懸?。菏《礼

下沉：F浮VG

漂浮：尸浮二G

如圖所示，（1）當(dāng)居孚〉G時，物體二浮；夕液〉夕物。

當(dāng)/=G時，物體懸浮：。液二夕物。

當(dāng)&.〈G時，物體下沉；。液〈夕物。

當(dāng)/=G（物體未完全浸沒液體）時，物體漂?。幌σ骸迪ξ?。

3.說明：

U）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?。夯蚱。?/p>

I2

：2）物體漂浮在密度為P的液體中，若露出體積為物體總體積的不，則物體密度為；P。

33

：3）懸浮與漂浮的比較：相同點：居字=G物；

不同點：懸浮時,。液=0物,％卜=%:漂浮時,。液〉夕物,〈咻。

：4）判斷物體浮沉（狀態(tài)）有兩種方法：比較E?與G或比較0液與。物。

：5）物體吊在測力計上，在空中重力為G,浸在密度為P的液體中，示數(shù)為F,則物體密度為：

'物G-F0

：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)3—：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??；

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，外力等于液體對物體增大的浮力。

【考點梳理】

考點一、浮力

浮力概念在本章屬于基本概念，什么是浮力、浮力產(chǎn)生的原因以及影響浮力大小的因素均是本節(jié)的重

點，同時也是學(xué)習(xí)本章的基礎(chǔ)。本章在力學(xué)部分占據(jù)非常重要的地位，內(nèi)容難學(xué)、涉及計算題多，所占分

值高，并經(jīng)常與壓強(qiáng)和其他知識點結(jié)合以壓軸題形式出現(xiàn)在中考試卷中。為此，從本節(jié)入手，為本章學(xué)習(xí)

打下堅實基礎(chǔ)尤為重要。

本考點有浮力的基本概念和影響浮力大小的因素。在歷年中考中，對“浮力”基本概念（產(chǎn)生、方向）

的考查也曾出現(xiàn)，但概率不高；對“影響浮力大小因素”的考查出現(xiàn)概率較高，此類考題經(jīng)常以實驗探究

題形式出現(xiàn)。中考主要題型以選擇題、填空題和實驗探究題為主，更多的是無擇題。選擇題、填空題以考

查浮力的概念居多，實驗探究題以考查影響浮力大小因素居多。

考點二、阿基米德原理

阿基米德原理是本章重點，對此規(guī)律的理解和記憶對學(xué)生來說簡單，但難的是如何利用阿基米德原理

進(jìn)行計算；本節(jié)涉及到的計算問題很多，也較難，更重要的是簡單計算題、壓軸計算題大都和浮力有關(guān)，

此部分內(nèi)容也是拉開分?jǐn)?shù)的試題。為此，能否很好的掌握阿基米德原理及其計算是本章學(xué)習(xí)的重點。本章

在力學(xué)部分占據(jù)非常重要的地位，內(nèi)容難學(xué)、涉及計算題多，所占分值高，并經(jīng)常與壓強(qiáng)和其他知識點結(jié)

合以壓軸題形式出現(xiàn)在中考試卷中。為此，從本節(jié)入手，為本章學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)尤為重要。

在歷年中考中，對“阿基米德原理”的考查一定會出現(xiàn)，并且分值高、問題形式多樣。中考主要題型

有選擇題、填空題、計算題和實驗探究題：選擇題和填空題考查阿基米德原理的理解和簡單計算；計算題

作為壓軸題和其他知識點結(jié)合并分值高；實驗探究題以考查影響浮力大小因素和對阿基米德原理的理解居

多《

考點三、物體沉浮的條件

物體沉浮的條件與阿基米德原理在本章中是不可分割的兩個內(nèi)容，它們互為補充又互為利用，所以在

本章中考查物體沉浮時，一定會利用到阿基米德原理、物體密度、物體體積等知識，故在復(fù)習(xí)中學(xué)生一定

要把這兩個問題結(jié)合起來。

本節(jié)同樣涉及到的計算問題很多，也較難，更重要的是簡單計算題、壓軸計算題大都和浮力、阿基米

德原理有關(guān)，此部分內(nèi)容也是拉開分?jǐn)?shù)的試題。為此，能否很好的掌握好物體沉浮條件、阿基米德原理及

其計算是本章學(xué)習(xí)的重點。本章在力學(xué)部分占據(jù)非常重要的地位，內(nèi)容難學(xué)、涉及計算題多，所占分值高,

并經(jīng)常與壓強(qiáng)和其他知識點結(jié)合以壓軸題形式出現(xiàn)在中考試卷中。為此，從本節(jié)入手，為本章學(xué)習(xí)打下堅

實基礎(chǔ)尤為重要。

師點睛

考點一、浮力

【典例一】我國最先進(jìn)的自主潛水器“潛龍三號”首次下潛（如圖所示）。潛水器在水面下勻速下潛

過程中（假定海水的密度不變），受到的浮力（選填“變大”、“不變”或“變小”），潛水器下

表面受到的壓強(qiáng)（選填“變大”、“不變”或“變小”）。

【舉一反三】

L如圖1所示，彈簧測力計用細(xì)線拉著一長方體物塊A,從水池中豎直向上做勻速直線運動，上升到水

面以上一定的高度。物塊上升的速度為Icm/s,彈簧測力計示數(shù)F隨物塊上升的時間t變化的圖象如圖2所

示。不計阻力及水面高度的變化，根據(jù)圖象信息：

：1）當(dāng)15s時，測力計示數(shù)F=No

：2）物塊A重N,高度為cm。

：3）當(dāng)t=0時，A受到的浮力為N,此時A底部受到水的壓強(qiáng)大小為Pao

：4）物塊A的密度為多大？

2.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，水對燒杯底的壓強(qiáng)相等；

D.木塊的密度為0.6克/厘米3

3.如圖所示，水平桌面上三個完全相同的容器內(nèi)裝有適量的水，將從B.C三個體積相同的小球分別

放入容器內(nèi)，待小球靜止后，力漂浮、8懸浮、。沉底，此時三個容器內(nèi)水面高度相同。下列判斷正確的是

（）O

【T網(wǎng)fed

T4.R

A.容器底部受到水的壓強(qiáng)關(guān)系：P|=pj=P|；

B.小球受到的浮力關(guān)系：巴>心>及；

C.容器對桌面的壓力關(guān)系：F|<F|<F|；

D,小球的質(zhì)量關(guān)系：=mB<mc

考點二、阿基米德原理

【典例二】三個相同的輕質(zhì)彈簧，一端固定在容器底部，另一端分別與日、乙、丙三個體積相同的實

心球相連。向容器內(nèi)倒入水，待水和球都穩(wěn)定后，觀察到如圖所示的情況，此時乙球下方彈簧長度等于原

長。下列判斷正確的是（）。

A,乙球的重力與它受到的浮力相等；

B.甲球的重力大于它受到的浮力；

C,甲、乙、丙三個球的密度大小關(guān)系為P|VP|Vp|；

D.甲、乙、丙三個球受到的浮力大小關(guān)系為F|>F|>F|

【舉一反三】

L如圖所示，是同學(xué)們在“探究同一物體所受的浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗過程圖。圖甲、乙、

丙容器中裝的液體是水，圖丁容器中裝的液體是酒精，內(nèi)、用、后、凡分別是圖甲、乙、丙、丁中彈簧測力

計的示數(shù)。請回答以下問題：

F.-2.8N

.13

：1）圖甲中，彈簧測力計的示數(shù)百二N。

：2）物體完全浸沒在水中時所受的浮力為_______No

：3）分析圖中乙、丙兩圖實驗數(shù)據(jù)可得：物體所受的浮力大小與有關(guān)；分析圖中_______兩

圖實驗數(shù)據(jù)可得：物體所受的浮力大小與液體密度有關(guān)。

：4）實驗中采用的探究方法在研究物理問題時經(jīng)常用到，稱為________法。

2.同學(xué)們用空塑料瓶和細(xì)沙等實驗器材探究影響浮力大小因素。（g取10N/kg,P^=lX103kg/m3）

：1）為了測出塑料瓶的體積，進(jìn)行如下操作：

①把天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡，在左盤中放入盛有適量水的燒杯，通過增減祛碼和移動游

碼使天平再次平衡，所加祛碼和游碼的位置如圖甲所示，燒杯和水的總質(zhì)量為o

②在空塑料瓶中裝入適量細(xì)沙，擰緊瓶蓋，在瓶頸系一細(xì)繩，手拿細(xì)繩將塑料瓶完全浸沒于燒杯的水

中（瓶沒有接觸燒杯，水未溢出），通過增減祛碼和移動游碼使天平再次獲得平衡，所用祛碼總質(zhì)量和游

碼所示質(zhì)量之和為167g,塑料瓶的體積是cm\

10g

乙

：2）同學(xué)們根據(jù)生活經(jīng)驗提出了如下三種猜想，并舉出了相應(yīng)的實例

猜想一，浮力的大小與物體的密度有關(guān)，實例：鐵塊可以在水中下沉，木頭可以浮在水面上；

猜想二，浮力的大小與液體的密度有關(guān)，實例：雞蛋可以在水中下沉，在鹽水中可以浮起來；

猜想三，浮力的大小與浸入液體的深度有關(guān)，實例：在游泳池里，人越往下蹲感覺到水向上托自己的

力越大；

為了驗證以上猜想是否正確，同學(xué)們選擇了裝入細(xì)沙的塑料瓶和其他實驗器材進(jìn)行探究，實驗過程如

圖乙所示。

①根據(jù)實驗步驟d和（填序號），可以確定猜想二是正確的：

②根據(jù)實驗步驟c和d可以驗證猜想三是（選填“正確”或“錯誤”）；對該猜想對應(yīng)的實

例，合理的解釋是。

③要驗證猜想一是否正確，可以在塑料瓶中后再進(jìn)行探究。

④同學(xué)們討論認(rèn)為，猜想一和猜想二中的實例反應(yīng)了物體的浮與沉可能與密度有關(guān)，要選用一個能漂

浮在me中鹽水上的物體時，物體的密度應(yīng)小于g/cm，（計算結(jié)果保留1位小數(shù)）。

3.小金學(xué)了浮力的知識后，想制造一臺浮力桿，他將一段密度為0.5XI/千克/米3,粗細(xì)均勻的木料,

先進(jìn)行不吸水處理，再將其豎立水中，如圖所示，這段木料長為40厘米，橫截面積為0.1米2,其上表面

可以作為秤盤（g=10牛/千克），問：

：1）質(zhì)量為0的刻度線的位置在哪里？

：2）距離上表面10厘米處的刻度對應(yīng)的質(zhì)量為多少？

考點三、物體沉浮的條件

【典例三】慶祝中國人民解放軍海軍成立70周年海上閱兵活動在青島附近海域舉行，圖中093改進(jìn)型

攻擊核潛艇公開亮相，進(jìn)行了戰(zhàn)略巡航。該潛艇最大核動力功率為2.8X10〃隊完全下潛到海面下后的排

水量為6.8X10〉（取海水密度P=1X1O%"/、麥10八必g）。問：

：1）該潛艇懸浮時，其上一面積為0.05方的整流罩距海面深度為200m,此時整流罩受到海水的壓力為

多少？

：2）若最大核動力功率轉(zhuǎn)化為水平推力功率的效率為80%,該潛艇在海面下以最大核動力功率水平巡

航時，受到的水平推力為1.6X10%此時潛艇的巡航速度為多少？

：3）該潛艇浮出海面處于漂浮時，露出海面的體積為1.5X10%，此時潛艇的總重量是多少？

【舉一反三】

L如圖，氣球下面用細(xì)線懸掛一石塊，它們恰好懸浮在水中。已知石塊與氣球的總重力為G息，則氣球

受到的浮力F浮_______G總（選填或J"）:若水溫升高，石塊將（選填“上浮”“下

沉”或“保持懸浮”）。

2,三塊完全相同的冰塊分別漂浮在甲、乙、丙三種不同液體中，這三種液體的密度分別為。甲、夕乙、

。內(nèi)。當(dāng)冰塊熔化后，甲液體液面高度不變，乙液體液面高度升高，丙液體液面高度降低。下列關(guān)系正確的

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.人們常用“生沉熟浮”來判斷餃子是否煮熟，煮熟后的餃子會漂起來的原因是（）。

A.餃子的重力減小了；

B.餃子的重力和浮力都增大了；

C.餃子的重力不變，浮力增大；

D.餃子的重力和浮力都減小了

一、選擇題

L如圖所示，壓在杯底的乒乓球，上浮時會彈離水面。下列說法正確的是（）。

A,乒乓球上浮過程中，受到的浮力始終不變；

B.乒乓球彈離水面后上升，是由于水的浮力作用；

C,乒乓球上浮過程中，水對杯底的壓強(qiáng)始終不變

D,乒乓球上浮過程中，水對杯底的區(qū)強(qiáng)先不變，后減小

2.兩個底面積相同形狀不同的容器A、B（GA=GB）,盛有不同的液體放置在水平桌面上，現(xiàn)將甲、乙

兩個相同的物塊分別放入兩容器中，當(dāng)兩物塊靜止時，兩容器中液面恰好相平，兩物塊所處的位置如圖所

示（忽略液體的損失），下列說法正確的是（）。

A.甲物塊受到的浮力大于乙物塊受到的浮力；

B.兩容器底受到的液體壓強(qiáng)相等；

C.取出兩物塊后，B容器底受到液體的壓強(qiáng)大于A容器底受到液體的壓強(qiáng)；

D.取出兩物塊后，B容器對桌面的壓強(qiáng)小于A容器對桌面的壓強(qiáng)

3.如圖，用彈贊測力計稱得盛滿水的溢水杯總重為6.0/V.將一鵝卵石用細(xì)線系好后測得其重力為1.4M

將這一鵝卵石沒入溢水杯后測力計的示數(shù)為0.9M若將溢出水后的溢水杯和浸沒沒在水中的鵝卵石一起掛

在彈簧測力計上，靜止時彈簧測力計的示數(shù)為尸（P水=1.0X103依/貳取吏10M必）：則下列說法正確的

是（）。

A.丙圖中溢水杯溢到小桶中的水的質(zhì)量為50g；

B.丙圖中，浸沒在水中的鵝卵石所受浮力為2.3N；

C.丁圖中，彈簧測力計的示數(shù)尸應(yīng)為7.4N；

D.鵝卵石的密度為1.56g/cnr'

4,如圖，物體漂浮在液面上，是由于（）。

A.物體受到的重力小于浮力：B.物體的密度大于液體的密度：

C,浮力和重力的合力為零；D.物體排開液體的體積大

5.如圖所示，兩個相同的盛滿水的甲乙容器放在水平地面上，甲容器中漂浮一物塊，物塊密度P物=

0.9P水.下列說法正確的是（）。

甲乙

A.甲容器對水平地面的壓力等于乙容器對水平地面的壓力；

B.將物塊全部壓入水中時，兩容器底部受到水的壓力相等；

C.漂浮的物塊，受的重力與浮力平衡，且有總體積露出水面；

D.將物塊緩慢下壓至浸沒的過程中，物塊受到的壓力和浮力的合力不變

6.潛入海底觀光是人們現(xiàn)代旅游休閑方式之一。某潛水愛好者從水下2m深繼續(xù)下潛的過程中，他受到

的浮力和海水對他的壓強(qiáng)變化的情況分別是（不考慮海水的密度變化）（）。

A.浮力逐漸變大，壓強(qiáng)不變；B.浮力逐漸變大，壓強(qiáng)逐漸變大；

C.浮力不變，壓強(qiáng)逐漸變大；D.浮力逐漸變小，壓強(qiáng)逐漸變大

7.中國自主研發(fā)的600nl無人遙控潛水器“海龍山”成功完成下潛任務(wù)。在某次下潛中，若從“海龍HI”

剛好浸沒開始計時，到返回水面結(jié)束計時，下潛深度h隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。忽略海水密度變

化和“海龍HI”的形變，下列對“海龍III”分析正確的是（）。

甲乙

A.從開始到結(jié)束計時，共用時lOmin

B.在1?3min,受到海水的浮力逐漸變大

C.在4?6min,處于勻速直線運動狀態(tài)

D.在6?8min,受到海水的壓強(qiáng)逐漸減小

8.在底面積為S的薄壁柱形容器內(nèi)注入適量的水，讓空燒杯漂浮在水面上，測出水的深度為A）,如圖

所示：再將金屬球放入燒杯中，此時燒杯仍漂浮在水面上，測山水的深為而最后將該金屬球取出放入

水中：空燒杯仍漂浮在水面上，待金屬球沉底后測出水的深度為久，已知水的密度為P水，則（）。

A.金屬球的密度為空P人

B.金屬球的密度為白。水;

啟1—々）夕、

C金屬球沉底后，它對容器底的壓力為PmS1—九2”；

D.金屬球沉底后，它對容器底的壓力為P*（凡一局）5

9.如圖所示，甲、乙兩個底面積不同的圓柱形容器中分別盛有兩種不同的液體A、B,液體對兩個容器

底的壓強(qiáng)相等?，F(xiàn)將兩個質(zhì)量相等的物體分別放入兩個容器中，靜止時個漂浮、一個懸?。ㄒ后w均無溢出，

則液體密度PA、PB和液體對容器底部的壓強(qiáng)P甲、p乙的大小關(guān)系正確的是（）。

A.PA<PBP甲Vp乙B.PA>pBP甲>P乙

C.PA>PBp甲Vp乙D.PAVPBP甲

10.我國10萬噸級的“新光華”號半潛船擁有兩個標(biāo)準(zhǔn)足球場大的甲板，為亞洲最大?！靶鹿馊A”號

半潛船從巴西運載2.5萬噸的超大型鉆井平臺回到廣州。半潛船裝載鉆井平臺的工作過程示意圖如圖所示,

半潛船先通過調(diào)整水艙里的壓載水量，平穩(wěn)地將船身和甲板潛入約30米深的水下，只露出船樓建筑；然后

將漂浮的鉆井平臺拖拽到甲板正上方水面，半潛船開始排出水艙里的壓載水，上浮到甲板與鉆井平臺底部

接觸時，將鉆井平臺綁扎固定在甲板上，繼續(xù)排出水艙里的壓載水，半潛船船身連同鉆井平臺一起上浮，

浮出水面，最后靜止。半潛船在上浮過程中（）。

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

A.當(dāng)排出的壓載水重大于鉆井平臺重時才開始上浮;

B.當(dāng)排出的壓載水重等于鉆井平臺重時才開始上浮;

C.排出的壓載水總重大于鉆井平臺重；

D.排出的壓載水總重等于鉆井平臺重

二、填空題

11.如圖，放在水平桌面上的甲、乙兩個完全相同的圓柱形容器，容器中裝有不同種類的液體，將A、B

兩個完全相同的長方體物塊分別放入甲、乙兩個容器的液體中，靜止時兩個容器中的液面恰好相平。則物

體受到的浮力F、屋；液體對容器底的壓強(qiáng)p甲p乙（選填“大于”、“等于”或“小于”）。

12.中國人民海軍成立70周年閱兵儀式在黃海舉行。

U）兩并排行駛的艦艇編隊間距較遠(yuǎn)，這是因為若靠得過近，彼此間海水流速會很大，導(dǎo)致壓強(qiáng)很

壓力差會使艦艇發(fā)生碰撞；

：2）在儀式上，我國研制的新型核潛艇浮出水面接受檢閱，它是通過減小所受______（選填“重力”

或“浮力”）實現(xiàn)上浮的；

：3）901綜合補給艦’也一起亮相，該艦的滿載排水量約為40000l它滿載時所受的浮力約為____M

（吃10N/kg）

13.如圖所示，將一長方體物體浸沒在裝有足夠深水的容器中恰好處于懸浮狀態(tài)，它的上表面受到的壓

力為1.8N,下表面受到的壓力為3N,則該物體受到的浮力大小為N：如將物體再下沉5cm,則它受

到的浮力大小為No

14.“海翼”號深?；铏C(jī)，刷新了下潛深度的世界紀(jì)錄。“海翼”號通過改變自身油囊體體積實現(xiàn)浮

沉，如圖，下沉?xí)r，油囊體積變小，滑翔機(jī)所受浮力,海水對它的壓強(qiáng)將；當(dāng)機(jī)翼時水施

加向后的推力時，由于力的作用是,滑翔機(jī)會獲得向前的動力；深海中的滑翔機(jī)利用聲吶裝置與

海面聯(lián)系，聲吶是利用波傳遞信息的。

三、實驗探究題

15.如圖甲是“探究浮力大小”的實驗過程示意圖。

：1）實驗步驟C和D可以探究浮力大小與的關(guān)系，步驟B和可以測出物塊浸沒在水中

時受到的浮力F濘，步驟A和可以測出物塊排開的水所受重力G拮；比較F濘與G排，可以得到浮力的

大小跟物體排開的水所受重力的關(guān)系。

：2）圖乙是物塊緩慢浸入水中時，彈簧測力計示數(shù)F隨浸入深度h變化的關(guān)系圖象。分析圖象，可得

關(guān)于浮力大小的初步結(jié)論

①物塊浸沒前，，物塊所受的浮力越大；

②物塊浸沒后，所受的浮力大小與無關(guān)。

：3）此物塊的密度是g/cn^。

33

15.小明用如圖所示的裝置探究“影響浮力大小的因素”，（已知P4i=1.0X10kg/m,取g=10N/kg）

圖1圖2

Cl）小明利用圖1甲所示的實驗裝置，將圓柱體合金塊慢慢浸入水中時，根據(jù)測得的實驗數(shù)據(jù)，作出

了彈簧測力計示數(shù)F示與合金塊下表面所處深度h的關(guān)系圖象（如圖2中①所示）。實驗過程中合金塊所受

浮力的變化情況是o請在圖2中畫出F夕隨h變化的關(guān)系圖象，分析圖象可知，浸在水中的物體所受

浮力的大小跟它排開水的體積成o

：2）將合金塊分別浸沒在水和某液體中（如圖1乙、丙所示），比較圖1甲、乙、丙可知：。

：3）合金塊的密度為P介金=g/cm\

：4）若用此合金塊制成一空心合金球，當(dāng)合金球恰好能懸浮于圖1丙所示液體中時，空心部分的體積

是_____cm3o

F同學(xué)們用空塑料瓶和細(xì)沙等實驗器材探究影響浮力大小因素。（g取10N/kg,P*=lX10:ikg/m3）

U）為了測出塑料瓶的體積，進(jìn)行如下操作：

①把天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡，在左盤中放入盛有適量水的澆杯，通過增減祛碼和移動游

碼使天平再次平衡，所加彼碼和游碼的位置如圖甲所示，燒杯和水的總質(zhì)量為。

②在空塑料瓶中裝入適量細(xì)沙，擰緊瓶蓋，在瓶頸系一細(xì)繩，手拿細(xì)繩將塑料瓶完全浸沒于燒杯的水

中（瓶沒有接觸燒杯，水未溢出），通過增減祛碼和移動游碼使天平再次獲得平衡，所用硅碼總質(zhì)量和游

碼所示質(zhì)量之和為167g,塑料瓶的體積是cm3o

□lOOggsOg^lOg

101aL45g

乙

：2）同學(xué)們根據(jù)生活經(jīng)驗提出了如下三種猜想，并舉出了相應(yīng)的實例

猜想一，浮力的大小與物體的密度有關(guān)，實例：鐵塊可以在水中下沉，木頭可以浮在水面上；

猜想二，浮力的大小與液體的密度有關(guān)，實例：雞蛋可以在水中下沉，在鹽水中可以浮起來；

猜想三，浮力的大小與浸入液體的深度有關(guān)，實例：在游泳池里，人越生下蹲感覺到水向上托自己的

力越大；

為了驗證以上猜想是否正確，同學(xué)們選擇了裝入細(xì)沙的塑料瓶和其他實驗器材進(jìn)行探究，實驗過程如

圖乙所示。

①根據(jù)實驗步驟d和（填序號），可以確定猜想二是正確的；

②根據(jù)實驗步驟c和d可以驗證猜想三是（選填“正確”或“錯誤”）:對該猜想對應(yīng)的實

例，合理的解釋是o

③要驗證猜想一是否正確，可以在塑料瓶中后再進(jìn)行探究。

④同學(xué)們討論認(rèn)為，猜想一和猜想二中的實例反應(yīng)了物體的浮與沉可能與密度有關(guān)，要選用一個能漂

浮在圖e中鹽水上的物體時，物體的密度應(yīng)小于g/cW（計算結(jié)果保留1位小數(shù)）。

因、計算題

18.如圖1,置于水平地面的薄壁容器上面部分為正方體形狀，邊長L=4cm,下面部分也為正方體形狀,

邊長12=5cm,容器總質(zhì)量ID=50H,容器內(nèi)用細(xì)線懸掛的物體為不吸水的質(zhì)地均勻?qū)嵭拈L方體，底面積S物

=9cm2,下表面與容器底面距離h=2cm,上表面與容器口距離h=lcm,物體質(zhì)量m=48.6g?，F(xiàn)往容器內(nèi)

加水，設(shè)水的質(zhì)量為M,已知P水=1.OXlO'kg/m?,g=10N/kg<,

U）當(dāng)M=45g時，水面還沒有到達(dá)物體的下表面，求此時容器對水平地面的壓強(qiáng)；

：2）實心長方體的密度；

：3）往容器內(nèi)注入多少體積水時，細(xì)線的拉力剛好為零，此時實心長方體剛要開始上??；

：4）在圖2中作出注水量為OWMW98g過程中，水對容器底部的壓力F隨M變化的圖象（不要求寫出

F和M的關(guān)系式）。

19.慶祝中國人民解放軍海軍成立70周年海上閱兵活動在青島附近海域舉行，圖中093改進(jìn)型攻擊核

潛艇公開亮相，進(jìn)行了戰(zhàn)略巡航。該潛艇最大核動力功率為2.8X10%加；完全下潛到海面下后的排水量為

6.8XIO?￡（取海水密度p=1X10：'版/渥、/10.A/依）o問：

：1）該潛艇懸浮時，其上一面積為0.05痛的整流罩距海面深度為200m,此時整流罩受到海水的壓力為

多少?

：2）若最大核動力功率轉(zhuǎn)化為水平推力功率的效率為80%,該潛艇在海面下以最大核動力功率水平巡

航時，受到的水平推力為1.6X10%；此時潛艇的巡航速度為多少

：3）該潛艇浮出海面處于漂浮時，露出海面的體積為L5X10*,此時潛艇的總重量是多少？

20.如圖甲所示，水平桌面上有一底面積為5.0X10”/的圓柱形容器，容器中裝有一定量的水，現(xiàn)將一

個體積為5.0X10~3的物塊（不吸水）放入容器中，物塊漂浮在水面上，浸入水中的體積為4.0X10%、

求：

Mi場尋'修

-_?一,____下一?一

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參考答案

考點一、浮力

【典例一】我國最先進(jìn)的自主潛水器“潛龍三號”首次下潛（如圖所示）。潛水器在水面下勻速下潛

過程中（假定海水的密度不變），受到的浮力（選填“變大”、“不變”或“變小”），潛水器下

表面受到的壓強(qiáng)（選填“變大”、“不變”或“變小”）。

【答案】不變；變大。

【解析】（1）潛水器在水面下勻速下潛，海水的密度不變，潛水器浸沒在水中，其排開水的體積不變,

根據(jù)F津=p^gV排可知，潛水器受到的浮力不變。

：2）由于潛水器在水中的深度逐漸增加，所以根據(jù)公式p=Pgh可知，潛水器受到的壓強(qiáng)增大。

故答案為：不變；變大。

【舉一反三】

1,如圖1所示，彈簧測力計用細(xì)線拉著一長方體物塊A,從水池中豎直向上做勻速直線運動，上升到水

面以上一定的高度。物塊上升的速度為lcm/s,彈簧測力計示數(shù)F隨物塊上升的時間t變化的圖象如圖2所

示。不計阻力及水面高度的變化，根據(jù)圖象信息：

C1）當(dāng)15s時，測力計示數(shù)F=N。

：2）物塊A重N,高度為cm<,

：3）當(dāng)t=0時，A受到的浮力為N,此時A底部受到水的壓強(qiáng)大小為Pao

：4）物塊A的密度為多大？

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

【解析1由圖2可知，0?5s,彈簧測力計示數(shù)不變，此時物塊浸沒在水中；5s?25s,彈簧測力計示

數(shù)變大，說明物塊逐漸露出水面；25s以后，物體全部露出水面，彈簧測力計的示數(shù)等于物塊重力。

⑴由圖知，當(dāng)t=15s時，彈簧測力計示數(shù)F=15N；

：2）在25s后彈簧測力計的示數(shù)不變，物體全部露出水面，則物塊重G、=25N；

5s?25s,物塊逐漸露出水面，即5s時物塊的上表面剛好達(dá)到水面，25s時物塊的下表面剛好離開水面,

則可知物塊向上移動的距離即為物塊的高度，此過程用時t=25s-5s=20s,

物塊的高度：h=vt=lcm/sX20s=20cm；

：3）當(dāng)t=0時，物塊A浸沒水中，受到的浮力：口=^^拉=25-51>!=202

0~5s,物塊上升的高度：h'=vt*=lcm/sX5s=5cm；

水面

則由上圖可知，

3s3

此時A底部受到水的壓強(qiáng)：p=PghA=lX10kg/mX10N/kgX0.25m=2.5X10Pa；

25N

：4)物塊的質(zhì)量：m^=—=2.5kg,

g10N/kg

20N

由F浮=P水V緋g可得物塊的體積：排-2X10W,

PlX103kg/m3X10NAg

ID*2.5kg

物塊的密度：PA=7^=------ZYT=L25Xl(Tkg/ni3。

VA2X10儲

故答案為：(1)15；(2)25；20；(3)20；2.5X103Pa；(4)物塊A的密度為L25XlO/g/iA

2,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，水對燒杯底的壓強(qiáng)相等；

D,木塊的密度為0.6克/厘米3

【答案】Co

【薛?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小P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、因木塊浸沒時排開水的體積大于木塊漂浮時排開水的體積，所以，木塊浸沒時水的深度大于木塊漂

浮時水的深度，則根據(jù)P=P水gh可知，木塊浸沒時水對燒杯底的壓強(qiáng)較大；故C錯誤；

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朽G木；

結(jié)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正確。故選

I1嗎；

3.如圖所示，水平桌面上三個完全相同的容器內(nèi)裝有適量的水，將從HC三個體積相同的小球分別

放入容器內(nèi)，待小球靜止后，力漂浮、8懸浮、。沉底，此時三個容器內(nèi)水面高度相同。下列判斷正確的是

■■■

?乙內(nèi)

A.容器底部受到水的壓強(qiáng)關(guān)系：Pi=Pi=Pi；

B.小球受到的浮力關(guān)系：FA>FR>FC;

C.容器對桌面的壓力關(guān)系：F|<F|<F|；

D.小球的質(zhì)量關(guān)系：m.=mR<m.

【答案】Ao

【解析】由撅知，A、B、C三個小球的體積相同：

A、小球靜止時，三個容器內(nèi)水面高度相同，即h相同，水的密度一定，根據(jù)p=pgh可知，容器底受

到水的壓強(qiáng)關(guān)系為pII,=P乙=P內(nèi)，故A正確；

B、由圖可知，A、B、C三個小球排開水的體積關(guān)系為VA排VVB產(chǎn)V。和根據(jù)F?P液gV外可知，浮力的

大小關(guān)系為：FAVFB=FC,故B錯誤；

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

開水的重）；

B球在乙容器中懸浮，所以FB=GB；根據(jù)阿基米德原理有FB=GB排，所以金二GB撲（即B球的重等于B排開水

的重）；上面的關(guān)系式可理解為AB兩球的重分別補充了所缺少水的重，由于甲乙容器內(nèi)水面相平，則甲乙

容器內(nèi)水和小球的總重相等；甲乙兩容器完全相同，則兩容器的重相等，故甲乙容器的總重相等，甲容器

對桌面的壓力等于乙容器對桌面的壓力，即Fi.=F乙；

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

排開水的重；故丙容器對桌面的壓力大于乙容器對桌面的壓力，即F乙VF內(nèi)。

綜上分析可知，三個容器對桌面壓力關(guān)系為F甲二F乙VF閃，故C錯誤；

D、由圖可知，A漂浮,B懸浮，C下沉，則由浮沉條件可知：G產(chǎn)FA,GB=FB>Gc>Fc,由于F\VF尸F(xiàn)c,則

GA<GB<GC；所以，mA<mB<mc?故D錯誤。故選A。

考點二、阿基米德原理

【典例二】三個相同的輕質(zhì)彈簧，一端固定在容器底部，另一端分別與曰、乙、丙三個體積相同的實

心球相連。向容器內(nèi)倒入水，待水和球都穩(wěn)定后，觀察到如圖所示的情況，此時乙球下方彈簧長度等于原

長。下列判斷正確的是（）。

A.乙球的重力與它受到的浮力相等；

B,甲球的重力大于它受到的浮力；

C.甲、乙、丙三個球的密度大小關(guān)系為P|<P!<P|；

D.甲、乙、丙三個球受到的浮力大小關(guān)系為F|>F|>F|

【答案】ACo

【解析】根據(jù)題意可知，乙球下方彈簧長度等于原長，則彈簧對乙球沒有作用力；

觀察如圖情況可知，甲球下方彈簧長度大于原長，則彈簧對甲球有向下的拉力F公；

丙球下方彈簧長度小于原長，則彈簧對丙球有向上的支持力F支；

由題知，三個球處于靜止，所以F甲=G甲+F拉，F(xiàn)（S=G乙，F(xiàn)丙二G『F支，

比較可知，F(xiàn)甲>6甲，F(xiàn)乙=6乙，F(xiàn)丙VG丙，

已知三個實心球體積相同，由于三個球浸沒在同種液體中，則排開液體的體積相同，根據(jù)F所P液V掉

g可知，它們受到的浮力：F甲二F乙二F內(nèi)；

所以二個球的重力關(guān)系為：G甲VG乙VG丙；

根據(jù)重力公式可知，三個球的質(zhì)量關(guān)系為：m甲Vm乙Vm丙；

m

已知三個球的體積相同，根據(jù)P二歹可知：P甲Vp乙V。詞；

由上分析可知：AC正確，BD錯誤。故選AC。

【舉一反三】

L如圖所示，是同學(xué)們在“探究同一物體所受的浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗過程圖。圖甲、乙、

丙容器中裝的液體是水，圖丁容器中裝的液體是酒精，F(xiàn)、、&、R、K分別是圖甲、乙、丙、丁中彈簧測力

計的示數(shù)。請回答以下問題：

F.-2.8N

圖13

a）圖甲中，彈簧測力計的示數(shù)內(nèi)二No

：2）物體完全浸沒在水中時所受的浮力為_______No

：3）分析圖中乙、丙兩圖實驗數(shù)據(jù)可得：物標(biāo)而受的浮力大小與有關(guān)；分析圖中兩

圖實驗數(shù)據(jù)可得：物體所受的浮力大小與液體密度有關(guān)。

：4）實驗中采用的探究方法在研究物理問題時經(jīng)常用到，稱為法。

【答案】（1）4.8；（2）2；（3）物體排開液體的體積；丙和丁；（4）控制變量。

【解析】（1）由圖甲知，彈簧測力計的分度值為0.2N,圖中指針指在4至5之間的第4條刻度線處，

所以示數(shù)為4.8N；

：2）由圖甲和圖丙知，物體完全浸沒在水中時所受的浮力為F牛=F「F3=4.8N—2.8N=2N；

：3）由乙、內(nèi)兩圖實驗數(shù)據(jù)得，物體所受的浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)；為了得出物體所受

浮力大小與液體密度有關(guān)，需確保物體排開液體的體積相同，而物體所在的液體的密度不同，所以應(yīng)分析

圖丙和圖丁兩圖的實驗數(shù)據(jù)；

：4）因為物體在液體中受到的浮力可能受到多個因素影響，所以在探究本實驗時，需要采用控制變量

法。

2.同學(xué)們用空塑料瓶和細(xì)沙等實驗器材探究影響浮力大小因素。（g?10N/kg,P^=lX103kg/m3）

Cl）為了測出塑料瓶的體積，進(jìn)行如下操作：

①把天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡，在左盤中放入盛有適量水的統(tǒng)杯，通過增減祛碼和移動游

碼使天平再次平衡，所加祛碼和游碼的位置如圖甲所示，燒杯和水的總質(zhì)量為。

②在空塑料瓶中裝入適量細(xì)沙，擰緊瓶蓋，在瓶頸系一細(xì)繩，手拿細(xì)繩將塑料瓶完全浸沒于燒杯的水

中（瓶沒有接觸燒杯，水未溢出），通過增減祛碼和移動游碼使天平再次獲得平衡，所用硅碼總質(zhì)量和游

碼所示質(zhì)量之和為167g,塑料瓶的體積是cm\

片100.3208.0g

101aL45g

乙

：2）同學(xué)們根據(jù)生活經(jīng)驗提出了如下三種猜想，并舉出了相應(yīng)的實例

猜想一，浮力的大小與物體的密度有關(guān)，實例：鐵塊可以在水中下沉，木頭可以浮在水面上；

猜想二，浮力的大小與液體的密度有關(guān)，實例：雞蛋可以在水中下沉，在鹽水中可以浮起來；

猜想三，浮力的大小與浸入液體的深度有關(guān)，實例：在游泳池里，人越往下蹲感覺到水向上托自己的

力越大；

為了驗證以上猜想是否正確，同學(xué)們選擇了裝入細(xì)沙的塑料瓶和其他實驗器材進(jìn)行探究，實驗過程如

圖乙所示。

①根據(jù)實驗步驟d和（填序號），可以確定猜想二是正確的；

②根據(jù)實驗步驟C和d可以驗證猜想三是（選填“正確”或“錯誤”）：對該猜想對應(yīng)的實

例，合理的解釋是。

③要驗證猜想一是否正確，可以在塑料瓶中后再進(jìn)行探究。

④同學(xué)們討論認(rèn)為，猜想一和猜想二中的實例反應(yīng)了物體的浮與沉可能與密度有關(guān)，要選用一個能漂

浮在圖e中鹽水上的物體時，物體的密度應(yīng)小于g/cm3（計算結(jié)果保留1位小數(shù)）。

【答案】（1）①133；②34；①e；②錯誤；在游泳池里，人越往下蹲排開水的體積越大，人受到的浮

力越大，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)；③添加一些細(xì)砂；④1.1。

【解析】（1）①燒杯和水的總質(zhì)量為：m=100g+20g+10g+3g=133g；②由①②步驟可知，塑料瓶排開水

的質(zhì)量m推木=167g-133g=34g,

由P二可得，匕非水=皿，因為鐵塊浸沒，所以%=%水=1產(chǎn)彳=34cw3,

由C、D可知，鐵塊排開液體的質(zhì)量m石因為鐵塊浸沒，所以V快二V”打悅。

：2）①物體浸沒水中受到的浮力F*0.4N-0.06N=0.34N；物體浸沒在鹽水中受到的浮力F浮=0.4N-

0.02N=0.38N；因為，浮力不相等，而物體所處的深度和浸沒的體積相同，則是液體的種類（密度）不同的

引起的，說明浮力的大小與液體的密度有關(guān)，根據(jù)實驗d、e可以確定猜想二是正確的。

②物體在c、d中（排開液體的密度相同，都是水）中受到的浮力相同，而排開液體的體積都等于物體

的體積，但物體所處的深度不同，故得出：物體浸在同種液體中，所受浮力大小與浸入液體的深度無關(guān).根

據(jù)實驗步驟c和d可以驗證猜想三是錯誤的。

對該猜想對應(yīng)的實例，合理的解秤是：在游泳池里，人越往下蹲排開水的體積越大，人受到的浮力越

大，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)。

③要驗證猜想一是否正確，即浮力的大小與物體的密度有關(guān)，根據(jù)控制變量法要改變物體的密度，在

物體體積不變時，在塑料瓶中添加一些細(xì)砂可以改變塑料瓶整體的密度；

,

④由a、c兩圖知，物體浸沒在水中所受浮力：Fif=G-F=0.4N-0.06N=0.34N；

物體浸沒在鹽水中受到的浮力F浮'=0.4N-0.02N=0.38N；

由阿基