2025中考物理一輪復習：力學之浮力 （解析版）

力學-第五講-浮力基礎(chǔ)

一、思維導圖

IBS

Wt浮沉狀態(tài)的應(yīng)用

■木9.浮沉子》

19?tTfj

、上麗?黑第鼻號IA.OJF3MSW

HT）?.LF；一向r-F有下

忤?星F^-CFtt

浮力的itH方法/Fy>c臨3?--

問-*靄原理

要力分折法Fjf*CW.■舟

3淳

R9<cw,而

中?潘F埠浮沉狀手的判I斷

■潭

o?<Dil.±?■止

二、知識梳理

考點1浮力的產(chǎn)生原因

1.定義：浸在液體中的物體受到向上的力，叫做浮力

2.方向：豎直向上

3.產(chǎn)生原因：物體上下表面受到的液體壓力不同

F浮=F2-F1

注意；如果一個（柱形物體或者下表面比上表面大的物體）下表面沒有水進入則沒有浮力,

如果是上表面比下表面大的物體還是有浮力的。

4.施力物體：液體或者氣體。

「t箱前謔通廠

?并不是下表面沒有水進入物體就一定不受浮力!

i【易錯梳理】i

；如圖所示:ABC三個物體，浸沒在液體中。它們的底部均與容器底部緊密結(jié)合，j

\此三個物體受到浮力嗎？；

:A—浮力，B—浮力，C—浮力（填受到/沒受到/無法判斷）

【答案】受到，沒受到，沒受到

【解析】

4

考點2阿基米德原理

1.內(nèi)容：浸在液體中的物體所受的浮力，浮力大小等于它排開液體的重力

2.數(shù)字表達式：Fff=G排液=P>?gV排

3.用于計算導出式：F??=G排歸m；?g=P"V排

4.適用范圍：液體和氣體

5.浮力大小:只跟P液，V排有關(guān)

6.實驗：

（1）稱重法（用彈簧測力計測浮力）

F浮=F拉1C空氣中彈簧秤的示數(shù)1—F拉2（浸入液體中彈簧秤的示數(shù)）

（2）阿基米德原理

①阿基米德原理：浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排

開的液體受到的重力。

②公式表達：Fi?=G排海=P；sgV排（阿基米德原理也適用于氣體）

【特別提醒】

1.公式中的P濃是液體的密度，而不是物體的密度.公式中的V排濃是物體浸入液體時排開液

體的體積.當物體完全浸入（即浸沒）液體中時，V排浪恰好等于物體本身的體積V物；當物

體只有部分浸入液體中時，V排水V物。

2.排開液體的重力Gi?,也不是液體的重力G液或物體的重力G物事實上，（物體受到的浮

力跟液體的重力無關(guān)）重力為G的液體可以對物體產(chǎn)生數(shù)值超過G的浮力.

「實驗中F滓=G排需要的是溢水杯必須一開始是裝滿水的（滿溢），否則算出來FQG排!

1I

i【易錯梳理】\

\重3牛的小球輕放入盛有水的燒杯中，溢出2牛的水，小球所受浮力（）

!A.一定為1牛B.一定為2牛C.可能為3牛D.可能為5牛

【答案】C

【解析】將一個重為3N的小球，放入盛有水的燒杯中，溢出燒杯的水重為2N,有以下兒種可能；

①若燒杯中水是滿的，溢出燒杯的水重為2N,根據(jù)阿基米德定律，浮力就是2N.

②若燒杯中水是不滿的，溢出燒杯的水重為2N,說明物體排開的水的重力大于2N,所以浮力大于

2N.

③若小球的密度等小于水的密度，則金屬球會漂浮，所以浮力等于3N；

④若小球的密度等于水的密度，則金屬球會懸浮，所以浮力等于3N；

⑤若小球的密度大于水的密度，則金屬球沉底，所以，浮力小于3N。

綜上分析，選項C符合題意.故選：Q

特別提醒小技巧：

對于水來說，100cm3的v排，對應(yīng)的浮力就是IN,lOOpa的壓強對應(yīng)的深度就是1cm.

100cm3—IN

lOOpa—1cm

如果是其他密度的液體，要乘以對應(yīng)的比例。

考點3浮沉狀態(tài)的判斷與應(yīng)用

1.物體的浮沉條件

上浮下沉懸浮漂浮沉底

口"

■

卜一一一-^———一.

L____1（、__

I—————|

J---------JL-----------J———■.iE-二二一

G

__G―GF浮_GF#一GF浮+FN____G

P液_______P物P液_______P物P*____P物____P物p_P打

可以停留在液體是“上浮，，過程是“下沉”過程的最終

處于動態(tài)，受非平衡力作用的任何深度處的最終狀態(tài)狀態(tài)

處于靜態(tài)，受平衡力作用

2.浮沉狀態(tài)的應(yīng)用：

(1)密度計：根據(jù)漂浮時F浮=G.的原理制成的

(2)輪船:輪船在不同的液體中都處于漂浮狀態(tài)，但排開液體的體積不同

(3)潛水艇靠改變自身重力達到上浮和下沉的目的

(4)熱氣球:使氣球內(nèi)的氣體密度變化從而改變氣球自重大小，達到使氣球上升和下降的目的

(5)飛艇：

在氣囊中充入比空氣輕的氣體使飛艇浮在空中，通過改變氣囊內(nèi)氣體的質(zhì)量實現(xiàn)上浮、下降和

懸浮

【易錯提醒】

①要注意輪船排開水的體積不僅僅是那層鐵皮，還包括了在水下那一部分空心體積。這也就

是為什么沉船不會浮起來的原因,沉船的V排不包括那部分空心的體積。

②密度計：刻度不均勻，上疏下密，上小下大

推理過程：

Fff=G?—?p?gv棒=Pugv枷-p*gs底h浸=p?,gs底h就

逋，P物h檄是一個固定值，所以可以把這個結(jié)果看成一個反比例函數(shù)：￡

浸

;(1)同一支密度計，浸入液體越深，說明液體的密度越小；

；(2)輪船從江河駛?cè)氪蠛Ｖ?，會上浮一?P海〉Pa：)

1I

1(3)如果物體在液體中漂浮，此時物體有二浸在液體中，物體的密度就是液體密度的凸；

mm■

考點4浮力的計算方法

已知形狀規(guī)則物體的：

①上、下表面的壓強及上、下表面積

②上、下表面所受的壓力

注：2條只需滿足其中任一條即可

適用于液體中下沉的物體，在已知物體

的重力及在液體中物體受到向上的拉力

時

3.阿基米德原理法：F」=G1M書tgV指

普遍適用的浮力計算法：在已知物體排開液體

的體積和液體的密度時

卜*=G*=

注：在計算時要注意統(tǒng)一單位、分清V#與V

mMg=P*gV*

4.二力平衡法：F浮=6物

適用于漂浮或懸浮的物體，已知物體的重力

注：懸浮時，VM=VW:漂浮時.V排〈V物

考點5比較浮力大小的方法

例題：

1.相同質(zhì)量的實心木塊與實心鐵塊放入水中，F(xiàn)木F鐵

2.相同體積的實心木塊與實心鐵塊放入水中，F(xiàn)木F鐵

【答案】

【解析】

1.利用浮沉狀態(tài)有：

對木塊，木塊是漂浮，有F浮=6物

對鐵塊，鐵塊是沉底，有F浮＜G物

因為重力都一樣，所以F木〉F鐵

2.利用阿基米德原理:V排木＜V排鐵所以F木＜F鐵

小結(jié)一一比較浮力：

①質(zhì)量相同，比較狀態(tài).

②體積相同，在同種液體中比較V排，利用阿基米德原理計算；在不同液體中比較P液

③同一物體比較浮力：先比較狀態(tài)，如在兩液體中都下沉，則比較P濃

三、題型分類

題型1浮力的產(chǎn)生原因

1.（2023?桐鄉(xiāng)市模擬）取一只瓶口直徑略小于乒乓球直徑的透明塑料瓶，將瓶底切去后，

塑料瓶倒立放置，將乒乓球放入瓶中，且保持瓶口朝下，往塑料瓶里注水，乒乓球靜

止不動，用手掌堵住瓶口，乒乓球向上運動。演示此實驗主要用于（）

A.探究液體壓強的特點B.研究物體的沉浮條件

C.證明大氣壓強的存在D.解釋浮力產(chǎn)生的原因

【解答】解：往塑料瓶里注水，乒乓球下表面受到的壓力為0,上表面受到的水的壓力

不為0,受到的合力方向向下，乒乓球靜止不動；用手掌堵住瓶口，乒乓球浸沒水中，

因為乒乓球受到的浮力(上下表面產(chǎn)生了壓力差)大于重力，乒乓球?qū)⑾蛏线\動，所以

演示此實驗主要用于解釋浮力產(chǎn)生的原因。

故選：Do

2.下列物體中，不受浮力作用的是()

A.在水中下沉的鐵塊

B.在水中的橋墩

C.浮在水面上的輪船

D.空中上升的氣球

【答案】B

【解析】ACD、在水中下沉的鐵塊、浮在水面上的輪船、空中上升的氣球，都受到液體或氣

體向上的壓力，由浮力的產(chǎn)生原因可知，它們都受到浮力作用，故ACD不符合題意；

B、橋墩由于底面埋在地下，其底面不與水接觸，因此橋墩沒有受到水對其向上的壓力，則

橋墩不受浮力作用，故B符合題意；故選：B.

3.如圖所示，把一個底面積為S,高為L的長方體浸沒在密度為P的液體中，上、下表面分別

距液面為％和h2，因為液體內(nèi)部存在壓強，所以長方體各表面都受到液體的壓力。

(1)分析圖中長方體的受力情況，其受到浮力的原因是，浮力的方向是

(2)大量的實驗結(jié)果表明：“浸在液體中的物體受到浮力的大小等于它排開液體所受的

重力。請從浮力產(chǎn)生原因的角度推導出這一結(jié)論.

【答案】(1)上、下表面存在壓力差；豎直向上；(2)見下面的推導.

(2)由液體壓強公式「=「811及壓強公式p=F/S得■:

長方體上表面受到液體的壓力：F|hpiS=p*ghiS；

長方體下表面受到液體的壓力：F2=p2s=「；發(fā)gh?S,

上、下兩表面的壓力差為：Fz-Fgh2S-psgh?g(hj-hi)S―①.

長方體浸沒在液體中，則長方體排開液體的體積：V?=Vtt=SL=S(h2-h,)一②，

所以,結(jié)合浮力的產(chǎn)生原因有：F>?=F2-Fi=pj(tg(hz-hi)S=p*gV#=m排g=G#.

題型2阿基米德原理

1.(2023?紹興)2023年3月，“探索一號”科考船完成了首次環(huán)大洋洲載人深潛科考任務(wù),

搭載的“奮斗者”號多次完成了深度超過萬米的下潛。不考慮海水密度與潛水器體積

的變化，潛水器在海面下下潛的過程中（）

A.浮力不變，壓強變大B.浮力變大，壓強變大

C.浮力變大，壓強不變D.浮力不變，壓強不變

【解答】解：潛水器在水面下下潛過程中，排開水的體積保持不變，所處的深度變大，

由F浮=pgV排可知，潛水器所受的浮力保持不變；

由p=pgh可知，潛水器所受水的壓強變大。

故選：Ao

2.（2023?杭州模擬）將合金球和木球用細繩相連放入水中時，木球露出水面的體積為它自

1

身體積的二，如圖所示，當把細繩剪斷后，合金球沉底，木球露出水面的體積是它自身

體積的/這時合金球受到池底對它的支持力為3N,若已知合金球和木球體積之比為1：

A.合金球沉底后所受浮力為3N

B.合金球的重力為3N

C.合金球的密度為3X103kg/m3

D.繩子剪斷前后，兩物體所受總浮力相差4N

【解答】解：（1）把細繩剪斷前，木球和合金球漂浮，木球受到豎直向下的重力、豎直

向上的浮力、豎直向下的拉力，

13

貝1JG木+F拉=尸木浮1，即G木+F拉=F木?。?p水g（I—］）V木=4P水gN/木一—一—一—一①

1

細繩剪斷后，木球漂浮，浮力等于重力，則G木=尸木浮2,則G木=尸木浮2=p水g（1一1）V

1

木=2P水gV木—————一②

①式-②式得：

_1

F拉=F木浮1-F木浮2=4P水gv木；

把細繩剪斷前，合金球受豎直向上的浮力、豎直向上的拉力以及豎直向下的重力，即G

合金=F拉+F合金??；

把細繩剪斷后合金球受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力以及豎直向上的支持力，即

G合金=F+F合金浮；

所以F拉=F,即[p水gV木=尸=31\1，

所以p水gV木=4X3N=12N，

則根據(jù)②得：

11

G木=水gV木=2X12N—6N；

因為V合金：V木=1：4,

合金受到的浮力為：

11

F合金浮=p小gv合金=p水gx4V木=]X：L2N=3N,故A正確。

（2）把細繩剪斷后，木球漂浮，木球排開水的體積為丫排=丫木-務(wù)/木=務(wù)/木，

F浮=p水8\/排=1!1木g，艮口p水gx2V木=p木V木g，

解得：p木=水，

把細繩剪斷前，木球和合金球漂浮，兩球的總浮力等于兩球的總重力，即F浮前=p水gV排，

3

=（m木+m合金）g,所以p水g（木+V合金）=（p木V木+p合金V合金）g,

4

V合金：V木=1：4,

31

P水（1X4V合金+V合金）—（"p水X4V合金+p合金V合金）,

整理可得：p^=2X103kg/m3,故C錯誤。

（3）繩子剪斷前后，兩物體所受的總浮力之差為：

F浮前-F浮后=（G木+G合金）-（G木+F合金浮）=G合金-F含金浮=F=3N,故D錯誤。

則合金的重力為：

G合金=F合金浮+F=3N+3N=6N,故B錯誤。

故選：Ao

3.如圖所示，放在水平桌面上的溢水杯盛滿水，用彈簧測力計掛一個實心鐵塊,

示數(shù)為H；將鐵塊緩慢浸沒水中（未接觸溢水杯），溢出的水流入小燒杯，彈簧測力計的

示數(shù)為F2.下列判斷正確的是（）「

A.水對溢水杯底部的壓強p甲＜p乙

B.溢水杯對桌面的壓力F甲＜F乙

C.鐵塊受到的浮力Frt-Fi

D.小燒杯中水的重力G=FI-F2

【答案】D

題型3浮沉狀態(tài)的判斷與應(yīng)用

1.（2023?寧波模擬）如圖所示，水平桌面上有甲、乙兩個相同的容器，分別裝有體積相等

的水和鹽水。將橘子和香蕉先放入甲容器中，取出后擦干，再放入乙容器中，前后兩

次靜止時的液面如圖所示。下列說法正確的是（）

A.香蕉在水和鹽水中所受浮力相等

B.香蕉在水中所受浮力大于在鹽水中所受浮力

C.兩容器底對桌面的壓力相等

D.向乙容器中加水，香蕉所受浮力減小

【解答】解：

AB、由甲圖和乙圖可知，香蕉浸沒，丫排=曠物，由于水的密度小于鹽水的密度，根據(jù)F浮

=p液gV排可得香蕉在水中所受浮力小于在鹽水中所受浮力，故AB錯誤；

C、由于水和鹽水的體積相同，鹽水的密度大于水的密度，則由G=mg=pVg可得，鹽水

的重力大于水的重力，

由于甲、乙兩容器對水平桌面的壓力等于容器、容器內(nèi)液體和物體的重力之和，

甲容器對水平桌面的壓力：F甲=G容+G水+G看+G橘，

乙容器對水平桌面的壓力：F乙=G容+G鹽水+G香+G橘，

所以F甲＜F乙，故C錯誤；

D、向容器中加水，鹽水密度降低，根據(jù)F浮=p液且丫排可知，香蕉受到的浮力會減小，故

D正確。

故選：D?

2.（2023?南湖區(qū)一模）095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(guān)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.漂浮在水面的核潛艇所受的浮力大于自身重力

C.浸沒在水中的核潛艇上浮時，所受浮力逐漸變大

D.浸沒在水中的核潛艇下潛時，所受浮力大小不變

【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、漂浮在水面的核潛艇，所受的浮力等于自身重力，故B錯誤；

C、浸沒在水中的核潛艇上浮時，排開海水的體積不變，根據(jù)F浮up^gV排可知所受浮力

不變，故C錯誤；

D、浸沒在水中的核潛艇下潛時，排開水的體積不變，水的密度不變，根據(jù)F浮=p液gV排

可知，核潛艇受到浮力不變，故D正確。

故選：Do

3.（2023?柯城區(qū)校級二模）測量液體密度的儀器叫做密度計。圖甲和圖乙是用自制的簡易

密度計測量液體密度。簡易密度計是在粗細均勻木棒的一端纏繞一些銅絲做成的，將

其放入盛有不同液體的兩個燒杯中，它會豎直立在液體中，若銅絲的體積不計，木棒

在甲、乙液體中受到的浮力大小分別為F甲和F。甲、乙兩種液體的密度大小分別為p

甲和p乙，則（）

甲乙

A.F￥>F乙B.pep=p乙C.pFp<p乙D.p￥>p乙

【解答】解：A.密度計在甲、乙液體中都處于漂浮狀態(tài)，密度計受到的浮力都等于自身

的重力，所以密度計在甲、乙液體中受到的浮力大小相等，即FT=F乙，故A錯誤；

BCD.由圖甲和圖乙可知，圖甲中密度計浸入液體中的體積大于圖乙中密度計浸入液體中

的體積，即圖甲中密度計排開液體的體積大于圖乙中密度計排開液體的體積，且密度計

在甲、乙液體中受到的浮力大小相等，由阿基米德原理F^=pgV排可知，p甲<p乙，故C

正確，BD錯誤。

故選：Co

4.（2023?溫州模擬）如圖是興趣小組利用一質(zhì)量為2g的空心圓柱形塑料管制成的標有刻度

的液體密度計，密度計左側(cè)中間處做有一標記。其工作原理是：測量某種液體密度時，

將管子放入水中，再向塑料管中倒入待測液體，直至塑料管外液面達到左側(cè)標記處，

然后取出管子，讀取管內(nèi)待測液體液面對應(yīng)右側(cè)的刻度作為待測液體的密度值。

（1）如圖所示液體密度計右側(cè)刻度值自上而下逐漸（選填“增大”或“減小”）。

（2）當加入2mL水時，塑料管外水面達到標記處，此時該塑料管和內(nèi)部水所受浮力大小

為牛。

（3）為了增大該密度計的精確度，下列方法可行的有o（可多選）

A.增加燒杯中水的質(zhì)量

B.將燒杯中水改為密度更小的液體

C.使用管徑較細的空心管

D.將標記處往上移

密度

【解答】解：（1）密度計在測量液體的密度時是漂浮在液體中的，此時受到的浮力等于

自身的重力，即在不同液體中密度計受到浮力的大小相同，根據(jù)阿基米德原理公式F浮=

P濃gV排可知，在浮力不變時，液體的密度越大，密度計排開的液體的體積越小，故密度

計的刻度值從上向下應(yīng)逐漸變大；

（2）加入水的體積V水=2mL=2cm3,

水的質(zhì)量為：m水=p水丫水=lg/cm3x2cm3=2g,

則塑料管和內(nèi)部水所受重力為：G總=6水+6管=（m水+m管）g=（2+2）X103kgX10N/kg

=0.04N,

因密度計漂浮，則此時受到的浮力為：F浮=6總=0.041\1；

（3）A、密度計始終漂浮大水面，增加燒杯中水的質(zhì)量，無法增大密度計的準確度，故

A錯誤；

B、如果將燒杯中水改為密度更小的液體，不同密度的液體放入塑料管中進行測量時，塑

料管排開液體的體積變化就會比較明顯，因此這樣可以提高準確度，故B正確；

C、如果使用管徑較細的空心管時，排開水的體積變化相同時，液柱的高度變化就會比較

明顯，因此這樣可以提高準確度，故C正確；

D、將標記處（Ig/crr?）往上移，則排開水的體積變大，則加入規(guī)定的待測液體的體積增

加，則待測液體的質(zhì)量就會增大，受到的重力就會增大，塑料管受到的浮力相應(yīng)增大，

這樣對于不同液體塑料管排開水的體積變化會比較明顯，因此這樣可以提高準確程度，

故D正確。故選：BCDo

故答案為：（1）增大;（2）0.04；（3）BCDo

題型4比較浮力大小

1.（2023?臨海市模擬）小金將一個雞蛋放入清水中，雞蛋沉入水底，如圖甲，此時雞蛋受

到的浮力為F,；逐漸向水中加鹽，雞蛋懸浮于水中靜止，如圖乙，此時雞蛋所受浮力

大小為F乙；繼續(xù)往水中加鹽直到雞蛋上浮至部分露出水面，如圖丙，此時雞蛋受到的

浮力為F丙。下列說法正確的是（）

甲乙丙

A.F甲＞F乙＞F丙B.F甲＞F乙=F丙

C.F甲=尸乙=尸丙D.F甲VF乙=F丙

【解答】解：由于圖中使用的是同一個雞蛋，則雞蛋的重力不變，圖甲中雞蛋處于沉底

狀態(tài)，則浮力F甲＜G；圖乙中雞蛋懸浮在液體中時，則F乙=G；圖丙中雞蛋漂浮，則F

丙=6;所以三種狀態(tài)下浮力的大小關(guān)系是：F甲＜Fz,=F丙，故D正確。

故選：Do

2.（2023?湖州）現(xiàn)將一杯子和木塊（不吸水，密度為0.6義1。3千克/水3）以兩種方式放入

同一容器中（容器內(nèi)水的質(zhì)量保持不變）。如圖所示，圖1杯子開口向上，浮在水面上。

圖2杯子倒扣（里面充滿水），木塊緊貼杯底，一起懸浮在水中。兩種情況下（）

B.杯子所受浮力的大小相同

C.容器內(nèi)水的深度相同

D.木塊對杯子底部力的大小相同

【解答】解：A、因為木塊的密度小于水的密度，所以圖1木塊所受的浮力等于重力，圖

2木塊所受的浮力大于重力，故A錯誤；

B、圖1杯子所受的浮力大于杯子的重力，圖2杯子所受浮力小于杯子的重力，故B錯誤；

F一

C、圖1漂浮浮力等于重力，圖2懸浮浮力等于重力，丫排=總可知排開水的體積相同，

P水9

容器內(nèi)水的深度相同，故C正確；

D、圖1對杯底的壓力等于木塊的重力，圖2木塊對杯子底部的壓力等于浮力減重力，故

木塊對杯子底部力的大小不同，故D錯誤。

故選：C=

3.（2023?吳興區(qū)校級一模）將乒乓球壓入水底放手后，上升時依次經(jīng)過甲、乙、丙圖示位

F丙，則它們之間的關(guān)系為（）

B.F甲VF乙VF丙

C.F甲＞F乙＞F丙D.F甲=F乙=F丙

【解答】解：根據(jù)圖示可知，乒乓球在甲、乙中排開的水的體積相同，都大于乒乓球在

丙中排開的水的體積，根據(jù)由F浮=p，kgV排可知，F(xiàn)T=F；FPJ。

故選：Ao

4.小明將兩個完全相同的物體A、B,分別放在甲、乙兩種液體中，A、B處于如圖所示的漂

浮狀態(tài)，且此時液面處于同一水平高度。由此可判斷（）

A.甲液體密度小于乙液體密度

B.物體A、B下表面所受液體壓強相等

C.甲液體對容器底部的壓強小于乙液體對容器底部的壓強

D.A物體受到的浮力小于B物體受到的浮力

【答案】B

題型5Z字形圖像分析

1.（2023?蕭山區(qū)模擬）如圖甲所示，將一長方體物塊通過細線懸掛于彈簧測力計的掛鉤上,

手持彈簧測力計緩慢下降，讓長方體物塊從盛滿水的溢水杯上方緩慢下降至水下一定

深度。長方體物塊下降過程中，彈簧測力計的示數(shù)F隨下降高度h的變化關(guān)系如圖乙

所示，g取10N/kgo求:

（1）長方體物塊受到的最大浮力為N；

（2）長方體物塊的密度;

（3）將長方體物塊繼續(xù)緩慢下降至容器的水平底部，當彈簧測力計示數(shù)為零時，長方體

物塊對容器底部的壓強。

fit

甲

【解答】解：（1）由圖象知，G=20N,當物塊完全浸沒時，拉力F=10N,

則完全浸沒時的浮力為F??=G-F=20N-ION=ION,

此時物塊完全浸沒，所以浮力最大;

（2）由F浮=pssgV排得，物塊的體積:

F浮

10N43

V=V排=------------------5---=----1---0----X----1---0---------m-------,---

P型l.OxW5kg/m^xlON/kg

物塊的質(zhì)量:

G20N.

m=，=IUMkkg；

則物塊的密度:

P=A^%=2X103kg/m3,

(3)由圖象可知，長方體物塊的高度h=15cm-5cm=10cm=0.1m,

一叩工V10X10-4m37

谷器底面積S=五=---亦^---=10X103m2,

則將物塊繼續(xù)緩慢下降至容器的水平底部，當彈簧測力計示數(shù)為零時，物塊對容器底部

的壓力等于其重力與浮力之差，即F=G-F浮=20N-ION=10N,

物塊對容器底部的壓強:

F10N

P=n=-----=1000Pao

S10x103m3

答：(1)10；(2)物塊的密度2X103kg/m3；

(3)將物塊繼續(xù)緩慢下降至容器的水平底部，當彈簧測力計示數(shù)為零時，物塊對容器底

部的壓強lOOOPao

2.預計2020年通車的雨城區(qū)“大興二橋”在施工時，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Fi、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()

甲乙

A.構(gòu)件的邊長為4m

B.構(gòu)件的密度為3xl03kg/m3

C.浮力Fl隨h變化的圖線是圖乙中的①圖線

D.當構(gòu)件的下表面距江面41n深時，構(gòu)件上表面受到江水的壓強為4xl04pa

【答案】B

題型6浮力的計算

1.(2023?西湖區(qū)校級二模)2022年7月28號浙江省青少年皮劃艇錦標賽在龍泉市甌江河

畔舉行，在雙人皮劃艇項目中，雙人皮劃艇(沒有載人)浮在水面上時排開水的體積

為0.015m3,2名運動員的質(zhì)量總和為150千克。

（1）皮劃艇快船滑行時所受浮力方向為O

（2）皮劃艇在沒有載人時受到的浮力多大？

（3）如圖所示，2名運動員坐在皮劃艇上靜止時，皮劃艇受到的浮力是多少牛?

【解答】解：（1）皮劃艇快船滑行時所受浮力方向是豎直向上的；

（2）皮劃艇在沒有載人時受到的浮力為：

F??=p水gV排=LOXlO^kg/m^X10N/kgX0-015m3=150N；

（3）皮劃艇浮在水面上，所以皮劃艇的重力為：G艇=F浮=150N,

兩名運動員的重力為；

G人=111人g=150kgX10N/kg=1500N,

兩名運動員坐在皮劃艇上靜止時，皮劃艇受到的浮力為：

F浮'=G艇+G人=150N+1500N=1650N。

答：（工）豎直向上；

（2）皮劃艇在沒有載人時受到的浮力為150N；

（3）2名運動員坐在皮劃艇上靜止時，皮劃艇受到的浮力是1650N。

2.（2023?杭州）某景區(qū)有乘氫氣球升空的觀光項目。如圖所示，氮氣球內(nèi)充滿氮氣，下端

連接吊籃，在吊籃底端有一根纜繩,通過纜繩來控制氨氣球的升降。氮氣球的體積為6000m3

（不計球壁的厚度），?氨氣=0.18kg/m3,「空氣=1.29kg/m3,g取10N/kg。求：

（1）氫氣球內(nèi)氫氣的質(zhì)量是多少？

（2）氧氣球在纜繩控制下，勻速豎直上升150m,用時300s,則氫氣球上升的速度是多少？

（3）氨氣球（含氮氣）連同吊籃等配件的總重為《xIO'N，現(xiàn)有總質(zhì)量為1740kg的乘客，

乘坐氫氣球勻速豎直升空，纜繩處于豎直狀態(tài)，此時纜繩對吊籃的拉力為多大？（不計吊籃

及乘客在空氣中的浮力，不計空氣阻力）

氮氣球

吊籃

纜繩

【答案】(1)1080kg；(2)0.5m/s；(3)2xlO4N

【解析】

【詳解】解：（1）氧氣球內(nèi)氯氣的質(zhì)量

=p氮氣V=0.18kg/m3x6000m3=1080kg

(2)氫氣球上升的速度

s150m八,.

v=—=-------=0.5m/s

t300s

（3）氮氣球受到的浮力

耳孚=p空氣gV=1.29kg/m3x10N/kgx6000m3=7.74xlO4N

氫氣球（含氮氣）連同吊籃等配件及乘客的總重力

G總=6+6人=G+m人g=4X1（）4N+I740kgxlON/kg=5.74xl（）4N

不計吊籃及乘客在空氣中的浮力，不計空氣阻力，此時纜繩對吊籃的拉力為

F=^-=7.74x104N-5.74x104N=2xlO4N

3.（2023?寧波）學習了項目化課程后，小寧自制一支能測液體密度的儀器。如圖甲所示，

取一根兩端開口、粗細厚薄均勻的勻質(zhì)塑料管MN,N端用合金塊封口，再通過計算在

塑料管外壁標上刻度線和刻度值，儀器就完成制作。如圖乙所示，當儀器豎直漂浮在待

測液體中時，液面所對應(yīng)的刻度值就是待測液體的密度大小。已知

塑料管長為30cm,質(zhì)量?為3g,塑料管橫截面的外圓面積S為1.2cm1合金塊高為2cm,

質(zhì)量為m2=18go請計算：

(1)該儀器的重力;

(2)該儀器豎直漂浮在水中，受到的浮力大小及浸入水中的深

(3)該儀器豎直漂浮在水中，水對該儀器底部的壓強大小;

(4)為了找出該儀器的重心，小寧用細線將它懸掛起來，使其水平平衡，如圖丙所示，

重心。點離N端的距離d為cm；

(5)物體浮力作用點位于物體浸入液體部分的幾何中心，該儀器的浮力作用點位于重

心及以下時，將會在液體中傾倒，難以測量；從理論上分析，該儀器豎直漂浮在某種液

體中時，如果浮力作用點恰好與該儀器重心重合，則該液體的密度為

g/cm3(計算結(jié)果精確到O.lg/cni3)

【答案】(D0.21N(2)0.21N0.175m(3)1750Pa(4)3cm(5)2.9

【解析】

6鞠駕(1)塑料管質(zhì)量為3g,合金塊質(zhì)量為18g,則儀器質(zhì)量

+;w,=3g+18g=21g=0.021kg

則儀器的重力

G總=m&g=0.021kgxlON/kg=0.21N

(2)該儀器正常工作時處于漂浮狀態(tài)，漂浮時，物體受到浮力等于物體重力

&=G總=0.21N

0.2IN

=2.1x105ml

l.OxIO'kg/m'xlON/kg

由得，物體排開液體體積

則物體浸入水中的深度

人/2,1xl0-5m3

=0.175m

.S~l.2xl0-4m:

(3)由于物體浸入水中的深度為0.175m,則儀器底部受到的壓強

/上曳021N

P就S底"-IJxiO^m1-1750Pa

(4)用細線將它懸掛起來，使其水平平衡，則重心。為支點，塑料管長/i為30cm,

塑料管的重心為。1，則NOi長為15cm，合金塊高h為2cm,合金塊的重心為。2,貝1JNQ

長為1cm,設(shè)金屬塊右端距離。點長為I,貝IJ。。1長為13cm-/,OO2長為lcm+/,由

杠桿平衡條件條件可得

0.018kgXION/kgX(0.01m+l)=0.003kgX10N/kgX(0.13m-l)

解得

Z=0.01m=lcm

所以重心O點離N端的距離為

2cm+lcm=3cm

(5)由于物體浮力作用點位于物體浸入液體部分的幾何中心，浮力作用點恰好與該儀

器重心重合，則儀器浸在液體中的深度

/?i=2x3cm=6cm

F浮0.2IN.j'八，

p.=——=----------------------a2.9x1(rkg/m3=2.9g/cm

欖1.2cnrx6cmxlON/ig

則該液體的密度

4."曹沖稱象"是家喻戶曉的典故.某興趣小組模仿這一現(xiàn)象，制作了一把“浮力秤".將厚底

直筒形狀的玻璃杯浸入水中，如圖所示.已知玻璃杯的質(zhì)量為0.2kg,底面積為20*10-/2,

高度為0.25m.

求：（1）將杯子開口向上豎直放入水中時（注：水未進入杯內(nèi)），杯子受到的浮力.

（2）此時杯子浸入水中的深度（即為該浮力秤的零刻度位置）.

（3）此浮力秤的最大稱量（即量程）.

【答案】解:（1）杯子的重力：G=mg=0.2千克x9.8牛/千克=1.96牛，

因為杯子漂浮在水面上，所以F浮=6=1.96牛；

（2）由F浮=p液gV排得：V排=F浮/p液g,

則此時杯子排開水的體積：V排=F浮/p水g=2xl（y4米3,

此時杯子浸入水中的深度：h=V排/S=0.1米；

（3）當杯子下沉的深度為0.25米時，此時杯子受到的浮力最大，

F浮三p水gV排，=4.9牛,則此浮力秤的最大稱量為：F=F浮，-G=4.9牛-1.96牛=2.94牛.

答：（1）將杯子開口向上豎直放入水中時，杯子受到的浮力是1.96牛.

（2）杯子浸入水中的深度是0.1米.

（3）此浮力秤的最大稱量為2.94牛.

題型7浮力的實驗

1.（2023?拱墅區(qū)模擬）小明利用實驗探究浮力大小和哪些因素有關(guān)系。他把金屬塊掛在彈

簧測力計上，將它分別浸入水和酒精中的不同位置，如圖所示。

（1）上述四種情況，圖中金屬塊所受到的浮力最小。

（2）做丙、丁兩次實驗，是為了探究浮力大小與有關(guān)。

（3）如圖所示，當彈簧測力計吊著金屬塊緩慢浸入水中，從金屬塊底部接觸水面開始到

完全沒入水中直到接觸容器底部的過程中，以下能表示彈簧測力計示數(shù)F拉與金屬塊底部

浸入水中深度h關(guān)系的圖象是

F?/NFji.'N,N'N

I--------1°han0hem0hem0h/cm

ABCD

【解答】解：（1）根據(jù)稱重法測浮力，F(xiàn)浮=G-F示，因甲中測力計示數(shù)最小，故甲圖中

金屬塊所受到的浮力最小；

（2）丙、丁兩次實驗中，排開液體的體積相同，而排開液體的密度不同，故實驗是為了

探究浮力大小與排開液體的密度有關(guān)；

（3）如圖所示，當彈簧測力計吊著金屬塊緩慢浸入水中，從金屬塊底部接觸水面開始到

完全沒入水中直到接觸容器底部的過程中，根據(jù)阿基米德原理，在浸沒前，受到的浮力

逐漸變大，浸沒后，受到浮力不變，根據(jù)稱重法測浮力，F(xiàn)浮=G-F示

表示彈簧測力計示數(shù)F拉與金屬塊底部浸入水中深度h關(guān)系的圖象是C；

故答案為：（1）甲；（2）排開液體的密度；（3）Co

2.（2022?上城區(qū)一模）小徐同學想把彈簧測力計改裝成液體密度計。他用重力為1.2N的空

桶分別盛滿酒精、水、鹽水三種液體，用彈簧測力計依次測出三種液體和小桶的總重

力，所得數(shù)據(jù)記錄于下表中。

液體種類酒精水鹽水

液體密度p/kgTTl30.8X1031.0X1031.1X103

彈簧測力計的示數(shù)F/N2.02.22.3

（1）應(yīng)將彈簧測力計的1.2N處標記為刻度。

3

（2）利用該“密度計”可測得液體的密度最大為kg/mo

（3）已知該“密度計”的最小刻度值為0.1X103kg/m3,則用它（選填“能”

或“不能”）精確測量出0.71X103kg/m3汽油的密度。

【解答】解：(1)由于小桶有重力，所以小桶中沒有東西時彈簧測力計也有示數(shù)，

已知小桶的重力G桶=1.2N,則彈簧測力計示數(shù)為1.2N時，小桶里沒有液體，

由于桶內(nèi)沒有液體即液體密度為零時，測力計示數(shù)表示的是桶重，故彈簧測力計的1.2N

處標記為0刻度；

(2)彈簧測力計測量水時，水的重力為：

G水=F-G桶=2.2N-1.2N=1N,

根據(jù)G=mg=pVg可得小桶的容積:

G“

_________IN_________

V=V水==lX10-4m3；

1.0xl03fc5/m3xl0yV/fc^

能測量液體的最大重力為：G-G桶=5N-1.2N=3.8N,

液體的最大密度：P大=Y=/=-------'8N^3.8X103kg/m3,

v9VWN/kgxlxlO4m3

(3)精確測量出0.71XlC)3kg/m3汽油的密度的精確度為0Qixi03kg/m3,已知該“密度

計”的最小刻度值為0.1XlC)3kg/m3,故不能精確測量出0.71X103kg/m3汽油的密度。

故答案為：(1)0；(2)3.8X103；(3)不能。

3.(2023?舟山模擬)小常同學從課外資料中了解到，莊子曾提出：如果水積得不夠多，那

么承載大船就沒有力量。也就是說浮力的大小與液體的多少有關(guān)。莊子的說法有道理

嗎？

(1)小常從實驗室找來了燒杯、木塊(不吸水)、彈簧測力計等器材，研究浮力大小是

否和水的多少有關(guān)。他先用彈簧測力計測出木塊的重力(如圖甲)。再將木塊放入燒杯內(nèi)

的水中，木塊處于漂浮狀態(tài)（如圖乙）。然后他

（填操作），發(fā)現(xiàn)木塊仍然漂浮。經(jīng)分析可知，木塊兩次受到的浮力都為2.5牛。從而得

出木塊漂浮時浮力大小與水的多少無關(guān)；

（2）小常進一步開展了如圖丙實驗。往兩個形狀相同的塑料盒A、B中各加入10牛的水，

再將B盆放入A盆，B盆漂浮。這時B盆所受浮力：F浮=GB漂+10N>10N。繼續(xù)往B盆

內(nèi)加30牛水,B盆仍漂浮。小常此實驗的目的是;

（3）結(jié)合小常的探究活動，你認為面對前人的觀點，應(yīng)采取的做法是。

A.普通人的觀點可以質(zhì)疑，科學家的觀點不可以質(zhì)疑

B.只要多數(shù)人認同的觀點我們就要全盤接受

C.可以通過查閱資料、觀察實驗等方法去驗證觀點是否正確

D.到目前為止沒人反對的觀點我們就可以放心接受

【解答】解：（1）用彈簧測力計測出木塊的重力；將木塊放入燒杯內(nèi)的水中，木塊處于

漂浮狀態(tài)；然后向燒杯內(nèi)再加入一些水或從燒杯內(nèi)倒出一些水。

由圖甲所示可知，彈簧測力計的示數(shù)為2.5N,木塊重力為2.5N,木塊漂浮在水上，它受

到的浮力等于其重力，為2.5N。

（2）由小常的實驗操作可知，他要探究：探究較少的水能否產(chǎn)生較大的浮力。

（3）對前人的觀點，不論是否有人提出質(zhì)疑，我們都可以提出質(zhì)疑，并可以通過查閱資

料、觀察實驗等方法去驗證觀點是否正確，故選C。

故答案為：（1）向燒杯內(nèi)再加入一些水或從燒杯內(nèi)倒出一些水；（2）探究較少的水能否

產(chǎn)生較大的浮力；（3）C。

4.（2023?溫州一模）為證明空氣浮力的存在，科學興趣小組利用自行車氣嘴、礦泉水瓶、

細繩、氣球等器材進行了如下實驗：

步驟一：在礦泉水瓶蓋和底部上各鉆一個小孔，將兩個自行車氣嘴分別固定在瓶蓋和底

部，將氣球用細繩與底部的氣嘴綁緊，如圖甲所示。打開瓶蓋，使瓶內(nèi)外氣壓一致，再

擰緊瓶蓋不漏氣。

步驟二：關(guān)閉氣嘴2,打開氣嘴1；用氣泵向礦泉水瓶充入氣體，待手壓瓶子感覺較硬時

停止充氣；用天平稱出整個裝置的質(zhì)量為mi。

步驟三：關(guān)閉氣嘴1,打開氣嘴2；讓瓶內(nèi)的高壓氣體進入氣球，至氣球停止脹大；稱出

整個裝置的質(zhì)量為m2。

步驟四：比較mi與m2的大小。

（1）實驗裝置的氣密性是本實驗成功的關(guān)鍵，寫出一種檢查圖甲裝置氣密性的方

法：。

（2）本實驗能驗證氣球在空氣中受到浮力，其依據(jù)是mim2。

（3）實驗中，小組同學發(fā)現(xiàn)氣球與氣嘴2之間漏氣，于是設(shè)計了如圖乙所示的改進型實

驗裝置：將一空心金屬球與配重通過細線懸掛在定滑輪上，調(diào)節(jié)配重質(zhì)量使二者保持靜

止，用氣泵往密閉玻璃容器內(nèi)緩慢壓入空氣，觀察到現(xiàn)象,

說明金屬球受到空氣浮力的作用。

【解答】解：（1）若本實驗裝置的氣密性良好，則用天平稱出整個裝置的質(zhì)量為mi保持

不變；

（2）在步驟三中：關(guān)閉氣嘴1,打開氣嘴2；讓瓶內(nèi)的高壓氣體進入氣球，至氣球停止

脹大，則氣球受到的浮力變大，稱出整個裝置的質(zhì)量為m2。本實驗能驗證氣球在空氣中

受到浮力，其