資源簡介

(共25張PPT)
第3節　物體的浮沉條件及應用
第4節　跨學科實踐:制作微型密度計
第2課時　浮力的應用
第十章　浮力
基礎過關全練
知識點2　浮力的應用
1.(新課標·模型建構)(2024四川成都錦江二模)用玻璃試管、
膠管、鐵絲、注射器、橡膠塞等器材制作潛水艇模型,然后
在模型中裝入適量的水,使模型在水中剛好懸浮(如圖所示),
探究模型在水中如何實現上浮或下沉。下列說法正確的是
(　　)
A.用注射器向外抽氣,模型下沉,它受到的浮力變小
B.若要讓懸浮的潛水艇模型上浮,應向試管內打氣
C.潛水艇模型是通過改變模型的體積實現沉浮的
D.當潛水艇模型漂浮于水面時,它受到的浮力小于其重力
解析　用注射器向外抽氣,模型內氣壓減小,水進入模型,模
型的重力增加,模型排開水的體積不變,根據F浮=ρ液gV排可知,
模型受到的浮力大小不變,模型下沉,故A錯誤;若要讓懸浮的
潛水艇模型上浮,應增大模型內的氣壓,使模型內水的體積減
小,從而減小模型的重力,當模型的重力小于受到的浮力時,
模型上浮,故B正確;潛水艇模型是通過改變自身的重力來實
現沉浮的,故C錯誤;當潛水艇模型漂浮于水面時,它受到的浮
力等于其重力,故D錯誤。
答案　B
2.(新獨家原創)如圖所示是小曹在跨學科學習實踐活動中制
作的小船。若該船的總質量為0.4 kg,船體泡沫板的總體積
為800 cm3。已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:
(1)當小船漂浮在水面上時,排開水的體積。
(2)為了確保小船能平穩地在水面上航行,船體排開水的體積
不能超過泡沫板總體積的 ,該小船最多能裝載“貨物”質量。
解析　(1)小船受到的總重力G總=m總g=0.4 kg×10 N/kg=4 N,
因為小船漂浮在水面上,所以F浮=G總=4 N,小船排開水的體積
V排= = =4×10-4 m3;(2)為了確保小船
能平穩地在水面上航行,小船排開水的最大體積V1=800 cm3×
=640 cm3=6.4×10-4 m3,此時小船受到的浮力F浮1=ρ水gV1=1.0×
103 kg/m3×10 N/kg×6.4×10-4 m3=6.4 N,能裝載“貨物”的最
大重力G貨物=F浮1-G總=6.4 N-4 N=2.4 N,最多能裝載“貨物”的
質量m貨物= = =0.24 kg。
3.(新課標·中華優秀傳統文化)(2024四川自貢中考,9,★☆☆)
在傳統農耕文化中,勞動人民一般采用“鹽水選種”的方法
挑選種子,下列說法正確的是 (　　)
A.種子上浮過程中鹽水對種子的壓強變大
能力提升全練
B.漂浮的種子受到的浮力大于自身重力
C.下沉的種子密度比鹽水的密度大
D.沉底的種子只受到重力和支持力
C
解析　種子上浮過程中,所處深度變小,由p=ρgh可知,鹽水對
種子的壓強變小,故A錯誤;漂浮的種子受力平衡,其受到的浮
力和重力大小相等,故B錯誤;由浮沉條件可知,當種子的密度
大于鹽水的密度時,種子會下沉,故C正確;沉底的種子受到浮
力、重力及支持力的作用,故D錯誤。
4.(跨學科·物理學與工程實踐)(2024湖北宜都期末,9,★☆☆)
一個飛艇充入氣體后的質量是1.5 t,體積為1 500 m3。已知空
氣的密度為1.29 kg/m3,當飛艇懸浮在空中時,下列說法錯誤
的是(g取10 N/kg) (　　)
A.飛艇最多能裝435 kg貨物
B.飛艇懸浮時F浮=G貨
C.飛艇內氣體的密度一定比空氣密度小
D.飛艇在空氣中能獲得的浮力為19 350 N
B
解析　飛艇在空氣中所受的浮力F浮=ρ空氣gV排=1.29 kg/m3×
10 N/kg×1 500 m3=19 350 N,故D正確;因為飛艇在空中懸浮,
所以F浮=G飛艇+G貨,G貨=F浮-G飛艇=19 350 N-1 500 kg×10 N/kg=
4 350 N,m貨= = =435 kg,故A正確,B錯誤;因為F浮=
G飛艇+G貨,則F浮>G飛艇,即ρ空氣gV排>ρ氣gV,V=V排,則ρ空氣>ρ氣,故飛艇內
充入氣體的密度一定比空氣密度小,故C正確。
5.(新中考·項目式學習)(2024廣東中山期末,24,★★☆)某物
理學習小組進行跨學科實踐:制作簡易密度計。

(1)取一根長飲料吸管,在其下端增加適當的配重,并將這一
端密封,使其能豎直漂浮在水中,如圖甲所示。設吸管的橫截
面積為S,測出吸管浸入水中的深度H,則此時吸管受到的浮
力F浮=　　　　 (用ρ水及其他物理量表示)。
(2)將吸管豎直放入其他液體中,由于液體密度的不同,吸管
浸入液體的深度不同,所以可根據吸管浸入液體的深度測液
體的密度。
(3)將該簡易密度計豎直放入密度為ρ液的液體中,密度計漂浮
時浸入液體的深度為h,則h=　　　　 (用ρ液、ρ水、H表示)。
(4)根據上述分析,簡易密度計上的刻度分布是　　　　
(選填“均勻”或“不均勻”)的。
ρ水gSH
不均勻
(5)小華利用不同吸管成功自制了幾支密度計,其中精確度最
高的密度計是　　　　 。
A.長度最長的
B.浸入水中的深度最深的
(6)小敏利用廢舊的圓珠筆芯也成功自制了一支密度計,并利
用已知液體密度進行了刻度標注,如圖乙所示,A點對應密度
為1.0×103 kg/m3,C點對應的密度為1.5×103 kg/m3;B為AC的中
點,則B點標注的密度　　　　 (選填“大于”“小于”或
“等于”)1.25×103 kg/m3。
B
小于
解析　(1)此時吸管受到的浮力為F浮=ρ液gV排=ρ水gSH;(3)因為
簡易密度計漂浮在水面時,受到的浮力與自身重力大小相等,
則G=F浮=ρ水gSH,將該簡易密度計豎直放入密度為ρ液的液體
中,密度計浸入液體的深度為h,因密度計仍漂浮在液體表面,
則G=F浮'=ρ液gSh,所以深度h= = = ;(4)根據h=
可知,ρ水H為定值,簡易密度計浸入液體的深度與液體密
度成反比,所以簡易密度計上的刻度分布是不均勻的。(5)假
設測量兩種不同液體的密度分別為ρ1、ρ2,則兩個刻度線的
距離為Δh=h1-h2= - =ρ水H( - ),ρ1、ρ2、ρ水一定,浸
入水中的深度H越大,密度計兩個刻度線之間的距離越大,密
度計的精確度越高,故選B。(6)設液面在A點時,密度計浸入
的深度為HA,由(3)可知,液面在C點時,密度計浸入的深度HC=
= = HA,則在B點浸入的深度HB=
+HC= + HA= ,則B點標注的密度ρB=
= =1.2×103 kg/m3,所以B點標注的密度
小于1.25×103 kg/m3。
6.(2024山東肥城期末,27,★★★)底面積為200 cm2的平底圓
柱形容器放置在水平桌面上,容器內裝有適量的水,現將體積
為500 cm3、重為4 N的木塊A輕輕放入容器內的水中,如圖
甲所示;若將一重為6 N的物體B用細繩系于A的下方,將它們
放入水中靜止時,恰好浸沒在水中,如圖乙所示(水未溢出),ρ水=
1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,不計繩重及其體積,求:
(1)圖甲中木塊A靜止時排開水的體積;
(2)物體B的密度;
(3)由圖甲到圖乙的過程中,容器底部受到液體壓強的增加量。
解析　(1)木塊A靜止時漂浮在水面上,則木塊A受到的浮力
與其自身重力大小相等,即F浮=GA=4 N,由F浮=ρ液gV排可知,排
開水的體積V排= = =4×10-4 m3;(2)將
木塊A與物體B看作一個整體,該整體剛好浸沒時,受到的浮
力F浮總=GA+GB=4 N+6 N=10 N;該整體排開液體的總體積V排總= = =1.0×10-3 m3,則物體B的體積VB=
V排總-VA=1.0×10-3 m3-5×10-4 m3=5×10-4 m3,物體B的密度ρB=
= = =1.2×103 kg/m3;(3)增加的排開水
的體積ΔV=V排總-V排=1.0×10-3 m3-4×10-4 m3=6×10-4 m3,容器內
的水增加的深度Δh= = =0.03 m,容器底部增加的
液體壓強Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.03 m=300 Pa。
7.(2023廣東廣州白云一模)如圖1所示,一實心圓柱體浮在液面上,露出液面的體積為V1,液面下的體積為V2,則物體的密度與液體的密度之比 = 。
(1)請證明上面等式成立。
素養探究全練
(2)小芳發現家中的一串珍珠項鏈能沉在水底,樂于探索的她
想測量這串項鏈的質量。受到“曹沖稱象”故事的啟發,她
利用如圖2所示的器材和足量的水(含取水工具,水的密度為
ρ0,塑料小桶的質量及外殼體積忽略不計)進行實驗。請你幫
小芳完成實驗。要求:
①寫出實驗步驟和需要測量的物理量(可畫圖說明,測量得到
的物理量用合適符號表示);
②寫出珍珠項鏈質量的數學表達式(用已知量和測量得到的
物理量表示)。
核心素養解讀 本題以開放性創新實驗為載體,考查運用數
學工具進行科學推理的能力,以及設計實驗與制訂方案、獲
取與處理信息的科學探究素養。
解析　(1)物體漂浮時,F浮=G,即ρ液gV2=ρ物(V1+V2)g,解得 =
;(2)①往大水槽中加入適量的水,使裝有項鏈的帶刻度
線的塑料小桶漂浮在水槽的水面上,并在小桶上標記水面的
位置;取出項鏈,往小桶中加水使小桶外水面到達標記位置,
用量筒測出小桶中水的體積V3;②因為裝有項鏈的小桶漂浮
在水槽的水面上,所以體積為V3的水的質量即項鏈的質量,則
m=m水=ρ0V3。(共24張PPT)
第3節　物體的浮沉條件及應用
第4節　跨學科實踐:制作微型密度計
第１課時　物體的浮沉條件
第十章　浮力
基礎過關全練
知識點1　物體的浮沉條件
1.(跨學科·物理學與日常生活)(2024山西交城期末)媽媽生日那天,小夢準備給媽媽做一個水果拼盤。如圖所示,他將梨子和蘋果都放入水中后發現,梨子沉底、蘋果漂浮。下列對這一現象的分析,說法正確的是 (　　)
A.蘋果的密度大于梨子的密度
B.梨子排開水的重力小于自身的重力
C.蘋果排開水的質量小于自身的質量
D.蘋果底部受到水的壓強大于梨子底部受到水的壓強
B
解析　蘋果漂浮,所以蘋果的密度小于水的密度,梨子沉底,所以梨子的密度大于水的密度,因此,蘋果的密度小于梨子的密度,故A錯誤;梨子沉底,說明它受到的浮力小于自身的重力,由阿基米德原理可得,梨子受到的浮力與它排開液體的重力相等,則梨子排開水的重力小于自身的重力,故B正確;蘋果漂浮在水面上,它受到的浮力等于自身的重力,則蘋果排開水的重力等于自身的重力,蘋果排開水的質量等于自身的質量,故C錯誤;梨子底部在水中的深度比蘋果底部在水中的深度大,根據p=ρgh可知,蘋果底部受到水的壓強小于梨子底部受到水的壓強,故D錯誤。
2.(2024河北石家莊期末)當把餃子放入沸騰的水中后,餃子
(不考慮餃子的吸水性)先下沉到鍋底,過了一會兒又上浮,最
終漂浮在水面上。則餃子在下沉過程中　　　　 (選填
“受”或“不受”)浮力;在加速上浮的過程中,餃子的密度
　　　　 (選填“小于”“等于”或“大于”)水的密度;
漂浮時,餃子受到的浮力　　　　 (選填“小于”“等于”
或“大于”)自身的重力。
受
小于
等于
解析　因為餃子在下沉過程中表面均受到水的壓力作用,所
以餃子在下沉過程中受到浮力的作用;由物體的浮沉條件可
知,餃子在加速上浮的過程中,餃子的密度小于水的密度;餃
子漂浮在水面上時受力平衡,受到的浮力與自身的重力大小
相等。
3.(跨學科·物理學與日常生活)(2023北京朝陽一模)小陽觀察
生活現象發現:浸沒在水中的木塊、乒乓球等輕的物體會上
浮;浸沒在水中的石塊、金屬塊等重的物體會下沉。由此,他
認為減小物體所受的重力可以使物體上浮。小陽將家中的
土豆浸沒在水中發現土豆下沉,他認為若將切掉一半的土豆
浸沒在水中,則土豆會上浮。請你判斷小陽的想法是否正確,
并從運動和力的角度分析說明。
解析　土豆浸沒在水中時下沉,由物體的浮沉條件可知,此時
F浮浮力F浮'=ρ水gV '= ρ水gV= F浮;其受到的重力G'= G,又因為
F浮想法不正確。
4.(2023河北張北一模)如圖所示,實心正方體木塊質地均勻,
棱長為4 cm,將該木塊輕輕地放入側傾放置且盛有酒精的大
燒杯內(酒精剛好不溢出),待木塊靜止時,從燒杯中溢出32 g
酒精。g=10 N/kg,酒精的密度為0.8 g/cm3。求:
(1)木塊受到的浮力;
(2)木塊排開酒精的體積;
(3)木塊的密度。
解析　(1)木塊受到的浮力F浮=G排=m排g=32×10-3 kg×10 N/kg=
0.32 N;(2)木塊排開酒精的體積V排= =
=4×10-5 m3=40 cm3;(3)因為木塊漂浮,
由漂浮條件可知,G木=F浮=G排,即m木g=m排g,則m木=m排=32 g;木塊的體積為V木=a3=(4 cm)3=64 cm3,木塊的密度:ρ木= = =
0.5 g/cm3=500 kg/m3。
5.(新中考·逆向思維)(2024江蘇東臺第二教育聯盟一模,12,★
★☆)如圖甲所示,質量相等、大小不同的兩個小球a、b,它
們靜止在某液體中時所受的浮力相等。圖乙是小明畫出的
兩球靜止時的四種情形,其中合理的是 (　　)
能力提升全練
D
A.①②④　　 B.②③　　 C.③④　　 D.②④
解析　由F浮=ρ液gV排可知,當兩球靜止在某液體中所受的浮力
相等時,兩球排開液體的體積是相同的,由題圖可知,b球的體
積大于a球的體積,則b球一定是漂浮的,由物體的漂浮條件可
知,b球受到的浮力與自身的重力大小相等,又因為兩球的質
量相等,則a球受到的浮力也等于自身的重力,所以a球可能懸
浮或漂浮,故②④合理,故選D。
6.(跨數學·圖像分析)(2024湖南隆回期末,6,★★☆)如圖所示,
一枚重為G的雞蛋漂浮在濃鹽水中。往鹽水中持續緩慢
注入清水,雞蛋所受浮力F隨時間t變化的圖像可能是 ( 　)
B
解析　雞蛋漂浮時,受到的浮力等于自身的重力;往鹽水中緩
慢注入清水,鹽水的密度減小,雞蛋由漂浮到懸浮的過程中,
所受的浮力仍然等于自身的重力,所以這個階段雞蛋所受浮
力的大小不變;繼續加水,當鹽水的密度小于雞蛋的密度時,
雞蛋開始下沉,雞蛋排開鹽水的體積不變,由F浮=ρ液gV排可知
雞蛋所受的浮力減小,當加入的水足夠多時,鹽水密度的變化
可忽略不計,雞蛋所受的浮力不再發生變化,但不會減小至0,
故B符合題意。
7.(跨學科·物理學與日常生活)(2023河南新鄉期末,3,★☆☆)
西瓜是同學們非常喜愛的水果,夏天吃西瓜可以降溫解暑。
一個西瓜的體積約為5×103 cm3,所受的重力為40 N,若把西瓜
浸沒在水中后放手,當西瓜靜止時會處于　　　　 (選填
“漂浮”“懸浮”或“沉底”)狀態,此時西瓜浸入水中的體
積約為　　　　 m3(g取10 N/kg)。
漂浮
4×10-3
解析　西瓜浸沒在水中時,受到的浮力為F浮0=ρ水gV排0=1×103
kg/m3×10 N/kg×5×10-3 m3=50 N;西瓜浸沒在水中時受到的浮
力大于其自身重力,則西瓜會上浮,最終漂浮在水面上。漂浮
時,西瓜受到的浮力與自身的重力大小相等,即F浮=G=40 N,
則西瓜浸入水中的體積V排= = =4×
10-3 m3。
一題多解　西瓜的質量m= = =4 kg,西瓜的體積V=
5×103 cm3=5×10-3 m3,西瓜的密度ρ= = =0.8×
103 kg/m3,故西瓜的密度小于水的密度,所以把西瓜浸沒在
水中后放手,當西瓜靜止時會漂浮。
8.(2024北京廣渠門中學模擬,11改編,★★☆)將同一小球分
別放入盛有甲、乙、丙三種不同液體的容器中,小球靜止時
所處的狀態如圖所示,則小球在　　　　 液體中受到的浮
力最小;　　　　 液體的密度最大。(均選填“甲”“乙”
或“丙”)
甲
丙
解析　小球在甲液體中處于沉底狀態,故受到的浮力F浮甲ρ甲<ρ球;小球在乙液體中處于懸浮狀態,故受到的浮力F浮乙=G,
ρ乙=ρ球;小球在丙液體中處于漂浮狀態,故F浮丙=G,ρ丙>ρ球。綜
上所述,小球在甲液體中所受的浮力最小,丙液體的密度最大。
9.(新課標·科學推理)[2024吉林中考,26(3),★★☆]小明同學
回家后經過思考,發現利用家中現有器材也能測出鹽水的密
度。已知空柱形容器外部底面積為10 cm2,水的密度為1 g/cm3,
g取10 N/kg。步驟如下:
①將金屬片固定在空柱形容器底部,測出金屬片和柱形容器總質量為108 g。將它們放入水中,穩定后處于豎直漂浮狀態,如圖丙所示,則此時金屬片和柱形容器排開水的總體積為　　cm3。測出此時柱形容器露出水面的高度為5 cm。
②將金屬片和柱形容器從水中取出并擦干,再將它們放入在
家配制的鹽水中,穩定后處于豎直漂浮狀態,如圖丁所示,測
出此時柱形容器露出液面高度為5.8 cm。
③根據以上信息,可以求出在家配制鹽水的密度為　 g/cm3。
108
1.08
解析　無論在水中還是在鹽水中,金屬片和柱形容器整體均
漂浮,其受到的浮力均等于重力。在水中時,浮力F浮=G=mg=
0.108 kg×10 N/kg=1.08 N,排開水的體積V排= =
=1.08×10-4 m3=108 cm3。在鹽水中時,
排開鹽水的體積V排'=108 cm3-10 cm2×(5.8 cm-5 cm)=100 cm3=
1×10-4 m3,金屬片和柱形容器整體受到的浮力大小不變,則
鹽水的密度ρ鹽水= = =1.08×103 kg/m3=
1.08 g/cm3。
10.(新課標·模型建構)(2024河南西華期末,21,★★☆)如圖所示,有一棱長為10 cm的正方體物塊被固定在水槽底部的細繩系住,浸沒在水中,此時繩子的拉力為4 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=
10 N/kg)求:
(1)物塊受到的浮力;
(2)物塊的密度;
(3)剪斷細繩后物塊靜止時露出水面的體積。
解析　(1)物塊的體積V=10 cm×10 cm×10 cm=1 000 cm3=1×
10-3 m3,物塊浸沒在水中時受到的浮力F浮=ρ水gV=1×103 kg/m3×
10 N/kg×1×10-3 m3=10 N;(2)通過受力分析可知,F浮=F拉+G物,
則G物=F浮-F拉=10 N-4 N=6 N,物塊的質量m物= = =
0.6 kg,物塊的密度ρ物= = =0.6×103 kg/m3;(3)因為
ρ物<ρ水,所以剪斷繩子后物塊漂浮,F浮'=G物=6 N,V排'= =
=6×10-4 m3,物塊靜止時露出水面的體
積為V露=V-V排'=1×10-3 m3-6×10-4 m3=4×10-4 m3。(共37張PPT)
第2節　阿基米德原理
第十章　浮力
基礎過關全練
重點實驗　探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系
1.(新中考·分析論證)(2024河南鶴壁期末)某實驗小組利用如
圖所示裝置進行“探究浮力的大小與排開液體所受重力的
關系”的實驗。
(1)步驟A中存在的錯誤是　 　　　 ,這會導致測出的物體排開液體的重力　　　　 (選填“偏大”“偏小”或“不變”),糾正錯誤后繼續實驗,其中最合理的實驗步驟順序是　　　　 。
(2)實驗小組按照合理的實驗步驟進行實驗,同時將測量的數
據記錄在表中:
溢水杯中的水沒有達到溢水口
　偏小
DABC
物塊的重力/N 4
物塊浸沒在水中時測力計的示數/N 2.8
浮力/N
燒杯的重力/N 2
燒杯和排開水的總重力/N 3.2
排開水所受的重力/N
由表格數據可得,物塊浸沒在水中時所受的浮力為　　 N,
物塊排開水所受重力為　　　　 N,由此可初步得出結論:浸在液體中的物體所受浮力的大小　　　　 (選填“大于”
“小于”或“等于”)它排開液體的重力。
(3)另一小組在步驟B的操作中,只將物塊的一部分浸在水中,
其他步驟操作正確,則　　　　 (選填“能”或“不能”)
得到與(2)相同的結論。
(4)為了得到更普遍的結論,實驗接下來還需要如何操作
　 　　 (寫出一種即可)
1.2
1.2
等于
能
換用不同種類的液體進行實驗
解析　(1)如步驟A所示,溢水杯中的水未達到溢水口,會使實
驗時溢出水的質量偏小,從而導致物體排開水的重力偏小;實
驗中需要先測量物塊和空燒杯的重力,目的是避免因沾水而
導致測得的物塊和空燒杯的重力偏大,所以最合理的順序為
DABC。(2)由表格數據可知,物塊浸沒在水中時所受的浮力
F浮=G-F示=4 N-2.8 N=1.2 N,物塊排開水所受的重力G排=G總-
G空=3.2 N-2 N=1.2 N,由此可知,F浮=G排,故浸在液體中的物體所
受浮力的大小等于它排開液體的重力。(3)另一實驗小組在
步驟B的操作中,只將物塊的一部分浸在水中,其他步驟操作
正確,物塊浸入水中的體積變小,排開水所受的重力變小,受
到的浮力也變小,但物體受到的浮力大小仍等于它排開水的
重力,則能得到與(2)相同的結論。(4)為了得到更普遍的結
論,避免實驗的偶然性,應換用不同種類的液體進行實驗。
知識點　阿基米德原理
2.(新獨家原創)白鯨由于溫和的性格,可愛的外表,成了極地
海洋公園的“明星”。如圖所示是白鯨進行精彩表演的場
景,下列有關說法正確的是 (　　)
A.白鯨在出水時,受到的浮力逐漸變大
D
B.白鯨在入水時,受到的浮力逐漸變小
C.白鯨在水面下游動時,受到水的浮力逐漸變小
D.在表演中,白鯨受到的浮力始終等于其排開水的重力
解析　由F浮=ρ液gV排可知,當白鯨出水時排開水的體積V排變
小,其受到的浮力逐漸變小;當白鯨入水時排開水的體積V排
變大,其受到的浮力逐漸變大;當白鯨在水面下游動時,V排不
變,其受到的浮力不變。由阿基米德原理可知,浸在液體中的
物體受到的浮力大小等于其排開液體所受的重力,故D正確。
3.(教材習題變式)(2023湖南郴州中考)重為5 N的實心物體掛
在彈簧測力計下,物體浸沒在水中時,彈簧測力計的示數為
3 N,此時物體受到的浮力為　　 　 N,物體的密度是　
　 　 kg/m3。(g取10 N/kg)
2
2.5×103
解析　物體受到的浮力為F浮=G-F=5 N-3 N=2 N;物體的體積
為V=V排= = =2×10-4 m3,物體的質量
為m= = =0.5 kg,物體的密度為ρ= = =2.5×
103 kg/m3。
4.(新課標·安全與健康)(2024山東萊州期中)如圖所示為一種
防溺水手環,將該手環系在手臂上,緊急情況下打開手環,氣
體會迅速充滿手環內的氣囊,使人漂浮于水面。為確保人身
安全,人體浸入水中時頭部需要露出水面(一般情況下,頭部
的體積約占人體總體積的十分之一)。質量為51 kg的某同學
帶著這種防溺水手環在泳池中學習游泳,已知他的平均密度
為1.02×103 kg/m3,水的密度為1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,忽略
手環體積和質量,求:
(1)該同學浸入水中,胸口距離水面30 cm時,胸口受到水的壓
強;
(2)當該同學讓頭部露出水面時,他在水中受到的浮力;
(3)該同學使用的防溺水手環的氣囊體積至少為多少m3才能
確保他的安全。(忽略氣囊的質量)
解析　(1)根據公式p=ρgh可得,胸口受到水的壓強p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103 Pa;(2)該同學的體積V人=
= =0.05 m3,讓頭部露出水面時,該同學浸入
水中的體積占人體體積的十分之九,即V排= V人= ×0.05 m3=
0.045 m3,此時該同學在水中受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.045 m3=450 N;(3)該同學的重力G人=m人g=51 kg×10 N/kg=510 N,忽略手環和氣囊的重力,漂浮時F浮+F氣囊=G人,
F氣囊=G人-F浮=510 N-450 N=60 N,氣囊排開水的體積至少
為V氣囊排= = =0.006 m3。
5.(新課標·國家安全)(2024廣東廣州中考,6,★☆☆)潛水艇從
海水高密度區駛入低密度區,急劇下降的過程稱為“掉深”。如圖,某潛水艇從a處駛入低密度海水區,“掉深”到b處。
與a處相比,潛水艇在b處 (　　)
能力提升全練
A
A.受到浮力大小變小
B.受到浮力大小變大
C.排開液體重力不變
D.排開液體重力變大
解析　潛水艇從高密度海水區駛入低密度海水區,液體的密
度變小,潛水艇排開液體的體積不變,根據F浮=ρ液gV排可知,潛
水艇受到的浮力變小,由阿基米德原理可知,其排開液體的重
力變小。
6.(新課標·科學推理)(2024四川成都中考,A13,★☆☆)小李
同學想估算空氣對自己的浮力大小,采集的數據有:自己的體
重、自己的密度(與水接近,約為1.0×103 kg/m3)、空氣的密度
(約為1.3 kg/m3)。則空氣對小李的浮力大小約為 (　　)
A.0.006 N　 　 B.0.6 N
C.60 N　　　　　 D.600 N
B
解析　空氣對小李的浮力F浮=ρ空氣gV排,小李受到的重力G=ρgV,
V排=V,根據阿基米德原理可知,F浮= ,小李的重力約為
500 N,代入數據得F浮=0.65 N,所以B正確。
7.(新課標·科學推理)(2024福建中考,14,★★☆)質量為m0的
杯子,裝入適量的水后放在水平的電子秤上,如圖甲;接著把
草莓輕放入水中,草莓漂浮,如圖乙;然后用細針將草莓輕壓
入水中,如圖丙;水均未溢出,電子秤示數依次為m1、m2、m3,
不計細針體積。下列判斷正確的是 (　　)
A.甲圖中,水對杯底的壓力為(m1-m0)g
B.乙圖中,草莓的質量為m2-m1-m0
C.丙圖中,草莓排開水的體積為
D.丙圖中,細針對草莓的壓力為(m3-m2-m0)g
答案　C
解析　甲圖中,杯中水的重力G水=(m1-m0)g,杯子上粗下細,水
對杯底的壓力小于杯中水的重力,A錯誤。乙圖中,草莓的質
量等于乙、甲兩圖電子秤示數之差,即m2-m1,B錯誤。丙圖中,
草莓受到豎直向下的重力G草莓、細針對草莓向下的壓力F和
水對草莓的豎直向上的浮力F浮,且F浮=G草莓+F,乙圖中,杯子對
電子秤的壓力F2=m2g,丙圖中,用細針壓草莓,杯子對電子秤的
壓力增大,此時杯子對電子秤的壓力F3=m3g,則細針對草莓的
壓力F=m3g-m2g,G草莓=(m2-m1)g,則F浮=(m3-m1)g,根據阿基米德
原理得,草莓排開水的體積V排= = = ,C正
確,D錯誤。故選C。
8.(新中考·創新實驗)(2023廣東肇慶期末,20改編,★★☆)為
了探究“浮力的大小跟排開的液體所受重力的關系”,小明
用如圖所示的實驗裝置進行操作。其中A、B是彈簧測力
計,C是重物,D是薄塑料袋(質量不計),E是用廢棄的大號飲料
瓶、帶孔橡皮塞以及彎曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入紅
色的水,F是可升降平臺,G是鐵架臺。
(1)實驗前,在選擇A、B兩個彈簧測力計時,很多同學認為選
擇任何規格的彈簧測力計都可以,而小軍同學認為應選擇規
格　　　　 (選填“相同”或“不同”)的彈簧測力計。
(2)實驗中,小明逐漸調高平臺F,使重物浸入水中的體積越來
越大,觀察到彈簧測力計A的示數　　　　 (選填“增大”
“減小”或“不變”),比較彈簧測力計A的示數變化量ΔFA
和彈簧測力計B的示數變化量ΔFB,它們的大小關系是ΔFA
　　　 ΔFB。
相同
減小
=
(3)小明設計的實驗裝置的優點是　　　　 。(寫出一條即
可)
見解析
解析　(1)規格相同的彈簧測力計的分度值相同,實驗時便于
讀數,也可以減小誤差,故應選擇規格相同的兩個彈簧測力
計。(2)重物C受到豎直向下的重力G、豎直向上的浮力F浮、
彈簧測力計的拉力F拉,重物受力平衡,則G=F浮+F拉,重物浸
入水中的體積變大時,重物受到的浮力變大,則重物受到的彈
簧測力計的拉力變小,即彈簧測力計A的示數變小,且所受浮
力大小的變化量與彈簧測力計A示數的變化量相等;重物浸
入水中的體積變大時,溢出水的體積變大,溢出水的質量變
大,則溢出水受到的重力變大,所以彈簧測力計B的示數變大,
根據阿基米德原理可知,物體所受浮力的大小和排開液體的
重力相等,所以彈簧測力計A示數的變化量ΔFA和彈簧測力計
B示數的變化量ΔFB相等。(3)優點:實驗裝置來源于生活,方
便進行;實驗中薄塑料袋的質量可以忽略不計,能同步觀察和
比較彈簧測力計A、B示數的變化,從而更直觀地得出物體
受到浮力的大小與排開液體所受重力的關系。
9.(新課標·科學推理)(2024四川自貢中考,33,★★☆)自貢某
初級中學物理科技小組的同學們用彈簧測力計懸掛一實心
長方體不吸水磚塊,使其緩慢勻速下降,并將其浸入平靜的游
泳池水中,如圖甲所示。彈簧測力計的示數F與磚塊下底面
下降高度h的變化關系如圖乙所示,忽略磚塊浸入水中時游
泳池水面高度的變化,已知g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,p大氣=
1.013×105 Pa,求:
(1)磚塊浸沒在水中時所受浮力的大小。
(2)磚塊的密度。
(3)磚塊剛好浸沒時,其下底面所受的壓強。
解析　(1)由圖像可知,當h為0~40 cm時,磚塊在空氣中勻速
下降,彈簧測力計的示數為54 N,由二力平衡條件可知,磚塊
的重力G=F拉1=54 N,當h為70~100 cm時,磚塊浸沒在水中,受
到的浮力F浮=G-F拉2=54 N-24 N=30 N;(2)磚塊的質量m= =
=5.4 kg,磚塊的體積V=V排= =
=3×10-3 m3,磚塊的密度ρ= =
=1.8×103 kg/m3;(3)忽略游泳池水面的高度變化,磚塊剛好浸
沒時下底面距水面的距離h=70 cm-40 cm=30 cm=0.3 m,磚塊
下底面受到水的壓強p水=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×
0.3 m=3×103 Pa,其下底面所受的壓強p=p大氣壓+p水=1.013×
105 Pa+0.03×105 Pa=1.043×105 Pa。
特別提醒　在解決浮力圖像的綜合題時,一要明確各段圖像表示的物理過程和特點,尤其是明確浮力與物體浸入液體體積之間的關系;二是要找出兩個臨界點,一個是物體剛露出(或完全
浸入)液體的點,另一個是物體剛離開(或接觸)液體的點。
10.(新課標·模型建構)(2024吉林長春汽開二模)如圖所示是某科創小組設計的水庫自動泄洪控制裝置模型。裝置頂部開有小孔,A為壓力傳感器(A的厚度忽略不計),B為能沿固定的光滑細桿在豎直方向自由移動的圓柱體。已知光滑細桿的長度為
80 cm,圓柱體B的底面積SB=50 cm2,高hB=30 cm。當模型內水深h=18 cm時,圓柱體B與模型底面剛好接觸且無壓力。(圓柱體B的密度小于水且不吸水,ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
素養探究全練
(1)在模型內水深上升至h=18 cm的過程中,圓柱體B受到的浮
力逐漸增大,說明浮力的大小與　 　　　 有關,圓柱體B的密度為　　　　 kg/m3;
(2)水面上漲到設計的警戒水位時,圓柱體B對壓力傳感器的
壓力為3 N,觸發報警裝置,此時模型內的水深為　　　cm。
排開液體的體積
0.6×103　
74
解析　(1)在模型內水深上升至h=18 cm的過程中,圓柱體B排
開液體的體積增大,圓柱體B受到的浮力逐漸增大,故浮力的
大小與排開液體的體積有關;當模型內水深h=18 cm時,圓柱
體B與模型底面剛好接觸且無壓力,此時圓柱體排開液體的
體積V排=SBh=50 cm2×18 cm=900 cm3=9×10-4 m3,所受的浮力
F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×9×10-4 m3=9 N,圓柱體B的重力GB=F浮=9 N;圓柱體B的質量mB= = =0.9 kg=900 g,圓柱體B的體積VB=SBhB=50 cm2×30 cm=1 500 cm3,根據密度
公式可知圓柱體B的密度ρ= = =0.6 g/cm3=0.6×
103 kg/m3;(2)觸發報警裝置時圓柱體B對壓力傳感器的壓力為
3 N,由于物體間力的作用是相互的,壓力傳感器對圓柱體的壓力也為3 N,則此時圓柱體B受到的浮力F浮'=GB+F=9 N+3 N=
12 N,圓柱體B排開水的體積V排'= = =
1.2×10-3 m3=1 200 cm3,則圓柱體B浸入水中的深度h2=
=24 cm,則此時模型內的水深h'=80 cm-(30 cm-24 cm)=74 cm。(共49張PPT)
第十章　浮力復習
一、選擇題(每小題4分,共32分)
1.(新特色·現代科技)(2024四川成都金牛期末)下列物體沒有
受到浮力的是 (　　)
A.正在下潛的蛟龍號潛水器
B.航行中的遼寧號航空母艦
C.正在升空的圓夢號飛艇
D.遨游太空的天宮一號目標飛行器
D
解析　正在下潛的蛟龍號潛水器、航行中的遼寧號航空母
艦,都受到水的浮力;正在升空的圓夢號飛艇受到空氣的浮
力;太空中幾乎處于真空狀態,遨游太空的天宮一號目標飛行
器不會受到浮力的作用。
2.(跨學科·物理學與日常生活)(新獨家原創)如圖所示,小玉
在家里學習炸油條時發現,放到油中的油條先沉底,接著上浮
直至漂浮在油面上,忽略油條自身質量的變化,下列有關說法
正確的是 (　　)

A.沉底的油條受到油向下的浮力
B.正在上浮的油條(未到油面),所受的浮力小于自身重力
C.漂浮在油面上的油條受到的浮力大于自身的重力
D.將漂浮在油面上的油條用筷子緩慢按入油中時,油條所受
的浮力先逐漸變大后不變
D
解析　浮力的方向總是豎直向上的,故A錯誤;正在上浮的油
條(未到油面),所受的浮力大于自身重力,故B錯誤;漂浮在油
面上的油條,受到的浮力與自身的重力大小相等,故C錯誤;將
漂浮在油面上的油條用筷子緩慢按入油中時,油條排開油的
體積先逐漸變大,浸沒后不再發生變化,因此油條所受的浮力
先逐漸變大后不變,故D正確。
3.(新課標·國家安全)(2024湖南南縣期末)福建艦是我國完全
自主設計建造的首艘彈射型航空母艦,可搭載不同類型的艦
載機。如圖所示,當艦載機全部返回甲板并停穩后,下列說法
正確的是 (　　)
C
A.艦體上浮些,受到浮力變小
B.艦體上浮些,受到浮力不變
C.艦體下沉些,受到浮力變大
D.艦體下沉些,受到浮力變小
解析　福建艦始終處于漂浮狀態,由漂浮條件可知,福建艦受
到的浮力與其重力大小相等,當艦載機全部返回甲板并停穩
后,福建艦的總重力變大,所以受到的浮力變大。由V排=
可知,福建艦排開水的體積變大,所以會下沉一些。
4.(教材圖片變式)如圖所示,有一個重力為G的長方體浸沒在
液體中,其受到的浮力為F浮,液體對長方體向下和向上的壓力
分別為F1和F2,下列說法錯誤的是 (　　)
A.長方體所有表面都受到液體的壓力
B.F1、F2和F浮的大小關系是F1-F2=F浮
C.長方體兩個相對的側面所受液體的壓力
相互平衡
D.若物體浸沒在更深的位置,F1變大
B
解析　液體內部向各個方向都存在壓強,所以長方體各表面都受到液體的壓力,故A正確;根據浮力產生的原因可知,浸沒在液體中的物體,其上、下表面受到液體對它的壓力不同,浮力的大小等于物體上、下表面所受的壓力差,即F浮=F2-F1,故B錯誤;由p=ρgh可知,同種液體中,長方體浸沒在液體中時,兩個相對的側面深度相同的位置所受液體的壓強相等,由F=pS可知,長方體兩個相對的側面所受液體的壓力大小相等,又因為兩個力方向相反、作用在同一條直線上,所以相互平衡,故C正確;若物體浸沒在更深的位置,長方體上表面受到的壓強增大,由F=pS可知,F1變大,故D正確。
5.(跨學科·物理學與日常生活)(2023湖北黃岡、咸寧等中考)
物理課上,老師將整個橙子放入水中,漂浮在水面上,如圖
甲。將其切成大小兩塊,再次投入水中,發現大塊仍漂浮,小
塊緩慢沉入水底,如圖乙。下列說法正確的是 (　　)
A.整個橙子的密度等于水的密度
B.大塊橙子受到的浮力大于其重力
C.小塊橙子緩慢沉入水底的過程中受到的浮力逐漸變小
D.兩塊橙子受到浮力之和不可能大于整個橙子受到的浮力
D
解析　整個橙子放入水中,橙子漂浮在水面上,所以整個橙子的密度小于水的密度,故A錯誤;大塊橙子在水中處于漂浮狀態,大塊橙子受到的浮力與自身重力大小相等,故B錯誤;小塊橙子緩慢沉入水底的過程中,水的密度不變,小塊橙子排開水的體積先變大后不變,由F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力先變大后不變,故C錯誤;整個橙子在水中處于漂浮狀態,整個橙子受到的浮力等于其重力,將小塊橙子放入水中,發現小塊橙子沉入水底,說明F小F大+F小,則兩塊橙子受到浮力之和不可能大于整個橙子受到的浮力,故D正確。
6.(2024河南平頂山三模)如圖所示,水面下同一深度有兩艘
完全相同的潛艇,其中一艘正在上浮,另一艘正在下潛,以下
判斷正確的是 (　　)
A.正在下潛的是甲潛艇
B.露出水面前,兩艘潛艇所受的
浮力相同
C.露出水面前,上浮潛艇所受的浮力不斷增大
D.正在下潛的潛艇所受的浮力不斷減小
B
解析　露出水面前,兩艘潛艇排開水的體積大小相等且未發
生變化,由阿基米德原理可知,它們所受的浮力大小相等且不
發生變化,故B正確,C、D錯誤;當潛艇受到的浮力大于重力
時會上浮,當潛艇受到的浮力小于重力時會下潛;由題圖可
知,乙潛艇水艙中的水較多,乙潛艇的重力較大,所以,正在下
潛的是乙潛艇,故A錯誤。
7.(2024湖北武漢期末)如圖,通過一根不可伸長的細線將物體a掛在彈簧測力計下,物體a分別浸沒在水和酒精中并保持靜止時,彈簧測力計的示數分別為2 N和2.2 N,ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ酒精=
0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg,則下列結論正確的是 (　　)
A.物體a的質量為3 kg
B.物體a的體積為10 cm3
C.物體a的密度為3.0×103 kg/m3
C
D.物體a在水中受到的浮力為2 N
解析　物體a浸沒在液體中受到浮力、重力、拉力的作用,
靜止時G=F浮+F拉,浸沒在水中時G=F浮1+F拉1,浸沒在酒精中時
G=F浮2+F拉2,即F浮1+F拉1=F浮2+F拉2,由F浮=ρ液gV排可知,ρ水gV排+F拉1=
ρ酒精gV排+F拉2,代入數據解得V排=1×10-4 m3,則V=V排=1×10-4 m3=
102 cm3,故B錯誤;物體a浸沒在水中時受到的浮力F浮1=ρ水gV排=
1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-4 m=1 N,物體a的重力G=F浮1+
F拉1=1 N+2 N=3 N,物體a的質量m= = =0.3 kg,故A、
D錯誤;物體a的密度ρ= = =3×103 kg/m3,故C正確。
8.(跨數學·圖像分析)(2024四川達州中考)如圖甲所示,懸掛
在彈簧測力計下的實心圓柱體A浸沒在水中,將其緩慢拉出
水面(忽略物體帶出的水),彈簧測力計的示數F與物體上升的
高度h之間的變化圖像如圖乙所示。然后將體積為2 000 cm3
的實心物體B用細線和A連接在一起,如圖丙所示放入水中,
A、B剛好懸浮。細線的重力和體積忽略不計,ρ水=1.0×103
kg/m3,g取10 N/kg,下列說法正確的是 (　　)
A.A浸沒在水中所受浮力為10 N
B.A的底面積為50 cm2
C.B的重力為20 N
D.B的密度為0.75×103 kg/m3
答案　D
解析　當h>20 cm時,圓柱體A不受浮力,此時圓柱體受到的
拉力與自身重力大小相等,即GA=F1=10 N,當圓柱體A浸沒在
水中時,F=5 N,根據稱重法可知,F浮=GA-F=10 N-5 N=5 N,故A
錯誤;由阿基米德原理可知,圓柱體A的體積VA=V排= =
=5×10-4 m3,若將圓柱體A拉出水面的
過程中水面高度沒有發生變化,則圓柱體A的底面積SA= =
=5×10-3 m2=50 cm2,但實際情況中水面會下降,圓
柱體A移動的距離與圓柱體A的高度不相等,故B錯誤;將A與
B看作一個整體,V '=2 000 cm3+500 cm3=2 500 cm3=2.5×10-3 m3;該整體受到的浮力F浮'=ρ水gV '=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2.5×
10-3 m3=25 N;A、B剛好懸浮時,F浮'=GA+GB;GB=F浮'-GA=25 N-
10 N=15 N,B的密度ρB= = = =0.75×
103 kg/m3,故C錯誤,D正確。
二、填空題(每空2分,共22分)
9.(新課標·科學推理)(2024山東金鄉期末改編)將一個小氣球
用細線系在容器底部,然后向容器中倒入適量的水,容器起初
放在水平木板上,發現細線沿豎直方向,緩慢抬起木板一端,
隨著α的改變,懸線與水平面的夾角將　　　　 (選填“改
變”或“保持不變”),剪斷懸線,小氣球將沿　　　　 方
向運動,這說明浮力的方向是　　　　 。
保持不變
豎直向上
豎直向上
解析　浮力的方向總是豎直向上的,所以緩慢抬起木板的一
端,隨著∠α的改變,懸線將始終與水平面垂直;剪斷懸線,小氣
球將沿豎直向上的方向運動。
10.(跨學科·物理學與日常生活)如圖所示的熱氣球,其下方開
口處燃燒液化氣,隨著熱氣球內部氣體溫度升高,熱氣球開始
離地,徐徐升空,則熱氣球內的氣體密度　　　　 ,熱氣球
所受浮力　　　　 (以上兩空選填“變大”“變小”或
“不變”)。體積為620 m3的熱氣球懸浮在空中時,熱氣球
(包括吊籃)和乘客的總重是　　　　 N。(熱氣球外部空
氣密度保持1.3 kg/m3不變,g取 10 N/kg)
變小
不變　
8 060
解析　熱氣球內部氣體溫度升高,氣體體積增大,則熱氣球內
的氣體密度減小,氣球整體的重力減小,又因浮力F浮=ρ空氣gV排,
故浮力不變;熱氣球在空氣中所受浮力F浮=ρ空氣gV排=1.3 kg/m3
×10 N/kg×620 m3=8 060 N;熱氣球在空氣中懸浮,G總=F浮=
8 060 N。
11.(2024廣西平南期末)水平桌面上放置的兩個相同的圓柱形
容器中盛有甲和乙兩種液體,將一支密度計分別放入這兩種液體中,靜止后如圖所示,兩液面相平,則ρ甲　　　　 (選填
“>”“=”或“<”)ρ乙;密度計在甲液體中受到的浮力F浮甲
　　　　 (選填“大于”“等于”或“小于”)在乙液體
中受到的浮力F浮乙。
>
等于
解析　同一支密度計放在兩種液體中都處于漂浮狀態,由漂
浮條件可知,密度計受到的浮力與自身重力大小相等,故密度
計在兩種液體中受到的浮力大小相等,即F浮甲=F浮乙=G;由題圖
可知,密度計排開液體的體積V排甲兩種液體的密度關系為ρ甲>ρ乙。
12.(2023湖南長沙模擬)底面積為300 cm2的圓柱形薄壁容器內裝有某種液體,容器上方用一段非彈性細線懸掛著重6 N、底面積為
100 cm2的圓柱體A,容器底部有出水口。開始時,A浸在液體中的
深度為5 cm,細線剛好伸直,如圖所示,則A受到的浮力　　 (選填“大于”“等于”或“小于”)重力,液體的密度為　 　 kg/m3。已知細線能承受的最大拉力為4 N,現使容器中液體緩緩流出,直到細線剛好被拉斷為止,從細線剛好伸直到被拉斷,
容器底受到液體的壓強變化了　　 Pa(g取10 N/kg)。
等于
1.2×103
400
解析　細線剛好伸直,則圓柱體沒有受到繩子的拉力作用,此
時圓柱體處于漂浮狀態,所以根據物體的漂浮條件可知,A受
到的浮力大小等于其重力大小,即F浮=G=6 N;圓柱體排開液
體的體積V排=S物h浸=100 cm2×5 cm=500 cm3=5×10-4 m3,液體的
密度ρ液= = =1.2×103 kg/m3;細線剛好被
拉斷時,A受到浮力的減小量等于細線的最大拉力,即ΔF浮=F=
4 N,由F浮=ρ液gV排可知圓柱體排開液體體積的減小量ΔV排=
= = ×10-3 m3,則液面下降的高度
Δh= = = m,所以容器底受到液體壓強的減小
量Δp=ρ液gΔh=1.2×103 kg/m3×10 N/kg× m=400 Pa。
三、實驗探究題(13題12分,14題16分,共28分)
13.(新中考·分析論證)(2024河北順平期末)興趣小組利用彈
簧測力計、石塊、溢水杯、小桶、鐵架臺等器材驗證阿基
米德原理。(細線的質量和體積均忽略不計)
(1)實驗中所用石塊的重力為　　　　 N。
(2)溢水杯裝滿水后,將石塊浸沒在水中,如圖乙所示,此時石
塊受到的浮力為　　　　 N。由實驗可知:石塊受到的浮
力大小　　　　 (選填“大于”“等于”或“小于”)它
排開的水所受的重力。
4
1
等于
(3)繼續實驗,將石塊浸沒在裝滿酒精的溢水杯中,如圖丙所
示,發現F5>F3,說明石塊受到的浮力大小與　　　　 有關。
換用酒精再次實驗的目的是　　 　　 (選填“減小誤
差”或“尋找普遍規律”)。由以上實驗數據還可以得出:酒
精的密度是　　　　 kg/m3(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。
液體的密度
尋找普遍規律
0.8×103
解析　(1)由圖甲可知,石塊的重力為4 N。(2)石塊浸沒在水
中時,彈簧測力計的示數是3 N,由稱重法可知,石塊受到的浮
力F浮=F1-F3=4 N-3 N=1 N,石塊排開水所受的重力G排=F4-F2=
1.5 N-0.5 N=1 N,說明石塊受到的浮力與它排開水受到的重
力大小相等。(3)用酒精代替水繼續實驗,發現此時彈簧測力
計的示數變大,由稱重法可知,石塊受到的浮力變小,石塊排
開液體的體積相同,液體的密度不同,石塊受到的浮力不同,
說明浮力的大小與液體的密度有關。換用酒精再次實驗是
為了尋找普遍規律,避免偶然性。石塊浸沒在水中時受到的
浮力為1 N,可得V排= = =1×10-4 m3,
石塊浸沒在酒精中受到的浮力F浮'=F1-F5=4 N-3.2 N=0.8 N,則
ρ酒精= = =0.8×103 kg/m3。
14.(2023山東陽信期中)利用如圖所示的實驗裝置探究“浮
力大小和哪些因素有關”:
(1)圖中所示四種情況,　　　　 (選填“甲”“乙”“丙”或“丁”)圖中的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　　　　 的
關系;做甲、乙兩次實驗,得出的結論:在液體密度相同的情
況下,　　　　 越大,物體所受浮力越大。
(3)若探究浮力的大小與物體浸沒深度的關系,可選用　　
和　　　　 兩次實驗(均選填“甲”“乙”“丙”或
“丁”),可以得到結論:物體在同種液體中受到的浮力大小
與物體浸沒深度　　　　 (選填“有關”或“無關”)。
甲
液體密度
物體排開液體的體積
乙
丙
無關
(4)利用薄鐵片繼續探究“物體受到的浮力與其形狀是否有
關”,實驗步驟如下:
步驟一:將鐵片放入盛水的燒杯中,鐵片下沉至杯底;
步驟二:將鐵片彎成“碗狀”再放入水中,它漂浮在水面上。
①通過分析可知,第一次鐵片受到的浮力　　　　 (選填
“大于”“等于”或“小于”)第二次鐵片受到的浮力;
②由此可得出結論:物體受到的浮力與其形狀有關。得出錯
誤結論的原因:　　 　　 。
小于
沒有控制鐵片排開水的體積相同
解析　(1)根據稱重法測浮力,F浮=G-F示,甲圖中彈簧測力計示
數最大,故甲圖中金屬塊所受到的浮力最小。(2)丙、丁兩次
實驗物體排開液體的體積一定,液體密度不同,受到的浮力不
同,所以是探究浮力大小與液體密度的關系;做甲、乙兩次實
驗,液體密度相同,物體排開液體的體積不同,所以是探究浮
力大小與物體排開液體的體積的關系,得出的結論:在液體密
度相同的情況下,物體排開液體的體積越大,物體所受浮力越
大。(3)探究浮力的大小與物體浸沒深度的關系,要控制排開
液體的體積和液體的密度相同,故選用乙、丙兩次實驗,可得
到結論:物體在同種液體中時,受到的浮力大小與浸沒深度無
關。(4)①第一次鐵片下沉至杯底,受到的浮力小于自身重
力;第二次鐵片漂浮在水面,受到的浮力等于自身重力;故第
一次鐵片受到的浮力小于第二次鐵片受到的浮力;②研究物
體受到的浮力與其形狀的關系時,要控制排開液體的體積和
液體的密度相同,因沒有控制鐵片排開水的體積相同,故得出
的結論是錯誤的。
四、計算題(15題8分,16題10分,共18分)
15.(2024重慶中考A卷)如圖甲所示,我國自主建造重為3.7×108 N的導管架“海基二號”需要用駁船運輸到指定位置,安裝在超過300 m深的海域搭建石油開采平臺。而亞洲最大駁船的最大載重只有3×108 N,該駁船可看作長200 m、寬50 m、高14 m的規則長方體,其最大吃水深度為7 m。某修造廠通過加寬駁船解決了超重難題,如圖乙是駁船加寬后的示意圖,加寬后駁船的最大吃水深度不變。(ρ海水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)水深300 m處的壓強。
(2)加寬前,駁船空載時排開水的體積。
(3)若駁船體積每增加1 m3,自重增加2.5×103 N,為了安全裝載
“海基二號”,駁船總寬度至少應增加多少;請你另外設計一
種改裝駁船的方法(只說方法,不計算)。
解析　(1)水深300 m處的壓強為
p=ρ海水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×300 m=3×106 Pa。
(2)加寬前,駁船滿載時受到的浮力為F浮=ρ海水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×200 m×50 m×7 m=7×108 N,
加寬前,駁船的自重為G船=F浮-G載=7×108 N-3×108 N=4×108 N,駁船空載時排開水的體積為
V空排= = = =4×104 m3。
(3)駁船載重增加量為ΔG載重=G導管架-G載=3.7×108 N-3×108 N=
0.7×108 N,
駁船加寬后浮力增加量為
ΔF浮=ρ海水gΔV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(200 m×7 m×l加寬),
駁船加寬后自重增加量為ΔG船=(200 m×14 m×l加寬)×
,
由ΔG載重=ΔF浮-ΔG船可得駁船總寬度增加量至少為l加寬=10 m。
改裝駁船的方法:①增加駁船長度;
②增加駁船高度;
③在駁船周圍增加浮筒。(言之有理即可)
16.(新課標·模型建構)(2023四川中江期末)如圖所示,水平放
置的平底柱形容器A的底面積為200 cm2。不吸水的正方體
木塊B重為5 N。(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)問:
(1)如圖甲,若將木塊B放入盛有足量水的A容器中,測量發現
木塊B靜止時有一半露出水面,則木塊B受到的浮力是多少
木塊B的密度是多少
(2)如圖乙,將木塊B放在A容器正中央,則木塊B對A容器的壓
強是多少 向容器A中緩慢加水,若使木塊B恰好對容器A底
部無壓力,則應向容器A中至少加入多少kg的水
(3)圖丙中,質量、體積忽略的細線一端固定在容器A底部,另
一端固定在木塊B底面中央,且細線的長度L=5 cm。向容器
A中緩慢加水,當細線受到的拉力為1 N時,停止加水,此時木
塊B受到的浮力是多大 將圖中與木塊B相連的細線剪斷,當
木塊B靜止時,容器A底部受到水的壓強是多大
解析　(1)因為木塊B漂浮在水中,則木塊B受到的浮力為F浮=
GB=5 N,此時木塊B排開水的體積為V排= =
=5×10-4 m3,則木塊B的體積為VB=2V排=
2×5×10-4 m3=1×10-3 m3,由G=mg=ρVg可知木塊B的密度為ρB=
= =0.5×103 kg/m3;
(2)木塊B的棱長為LB= = =0.1 m,底面積為SB= =
(0.1 m)2=0.01 m2,則木塊B對A容器的壓強為p= = =
=500 Pa;
向容器A中緩慢加水,若使木塊B恰好對容器A底部無壓力,此
時木塊B恰好漂浮,有一半體積浸入水中,則此時加入水的體
積為V水=(SA-SB)× LB=(200×10-4 m2-0.01 m2)× ×0.1 m=5×
10-4 m3,則加入水的質量為m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×5×
10-4 m3=0.5 kg;
(3)對木塊受力分析,木塊受到豎直向上的浮力,豎直向下的
重力和細線的拉力,即F浮'=G+F拉=5 N+1 N=6 N;因為F浮=
ρ液gV排,所以此時木塊浸入水中的體積V排'= =
=6×10-4 m3;
因為V=Sh,所以此時木塊浸入水中的深度h= = =
0.06 m=6 cm;此時液面的總高度h總=6 cm+5 cm=11 cm;此時
容器中水的體積:V水'=0.02 m2×0.11 m-6×10-4 m3=1.6×10-3 m3;
將圖中與B相連的細線剪斷,當木塊靜止時,木塊恰好處于漂
浮狀態,即此時木塊B受到的浮力為F浮=5 N,木塊B排開水的
體積為V排=5×10-4 m3;此時水和木塊浸入水中的總體積V=V水'+
V排=1.6×10-3 m3+5×10-4 m3=2.1×10-3 m3;所以此時的液體的深
度h'= = =0.105 m;此時容器底部受到水的壓強
是p'=ρ水gh'=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.105 m=1 050 Pa。(共39張PPT)
第1節　浮力
第十章　浮力
基礎過關全練
知識點1　浮力
1.(2024河南省實驗中學期中改編)下列有關浮力的說法,正
確的是 (　　)
A.物體所受浮力的方向總是與物體所受重力的方向相反
B.只有浸沒在液體中的物體才受到浮力
C.將一個石塊扔入裝有水的燒杯中,其沉底時一定不受浮力
D.深陷河床的橋墩,受到浮力作用
A
解析　浮力的方向總是豎直向上的,重力的方向總是豎直向
下的,因此物體所受浮力的方向總是與物體所受重力的方向
相反,故A正確;浸在液體和氣體中的物體都受到浮力的作用,
故B錯誤;石塊沉底時,與燒杯底面沒有緊密接觸,會受到浮力,
故C錯誤;橋墩與河床緊密接觸,則橋墩底部沒有受到液體
向上的壓力,橋墩不受浮力,故D錯誤。
2.小李同學在做用稱重法測量浮力的實驗時,依次做了如圖
所示的操作。觀察并分別比較圖中有關數據可知,物體的重
力是　　 N,當物體浸沒在水中時,受到的浮力為　 N,
當物體浸沒在酒精中時,受到的浮力為　　 N。

4
0.8
0.6
解析　由圖可知,當物體靜止在空氣中時,彈簧測力計的示數
為4 N,則物體的重力為4 N。當物體浸沒在水中靜止時,彈簧
測力計的示數為3.2 N,則物體所受的浮力F浮水=G-F拉=4 N-
3.2 N=0.8 N;當物體浸沒在酒精中靜止時,彈簧測力計的示數
為3.4 N,則物體所受的浮力F浮酒精=G-F拉'=4 N-3.4 N=0.6 N。
3.(2024云南中考節選)(1)如圖所示,物塊漂浮在水面上,請畫
出物塊所受浮力的示意圖。
答案　如圖所示
解析　浮力的方向總是豎直向上的,從物塊的重心沿豎直向
上的方向畫一條帶箭頭的線段,在線段旁標出F浮。
重點實驗　探究浮力的大小與哪些因素有關
4.(新中考·分析論證)(新獨家原創)小龍所在的物理學習小組
根據生活經驗,提出了與浮力大小有關的猜想:①物體所受浮
力的大小與浸沒在液體中的深度有關;②物體所受浮力的大
小與浸入液體的體積有關;③物體所受浮力的大小與液體的
密度有關;④物體所受浮力的大小與物體的形狀有關。為了
驗證上述猜想,他們做了如圖所示的實驗:

【獲取證據】
(1)分析數據可知,物體浸沒在水中時受到的浮力大小是　
　　 N;物體浸沒在鹽水中時受到的浮力大小是　　　 N。
2
2.2
【解釋證據】
(2)分析圖甲中A、C、D三個實驗步驟可以驗證猜想　　
　 (選填“①”“②”“③”或“④”)是錯誤的。
(3)分析圖甲中　　　 　 三個實驗步驟,可得到
初步結論:在同種液體中,物體浸入液體的體積越大,物體受到的浮力越大。
①
A、B、C(或A、B、D)　
(4)分析圖甲中A、D、E三個實驗步驟,可得出結論:　　
　 。
【交流反思】
(5)為了驗證猜想④,小龍用兩塊相同的橡皮泥分別捏成圓錐
體和圓柱體進行圖乙的實驗,通過分析實驗數據,小龍得出結
論:在同種液體中,物體受到浮力的大小與物體的形狀有關。
你認為這樣得出的結論是否合理 　　　　 (選填“合
理”或“不合理”),理由:　　　　 。
物體浸入液體的體積一定時,液體密度越大,物體受到的浮力越大
不合理
沒有控制橡皮泥浸入水中的體積相等
解析　(1)由圖甲可知,物體靜止在空氣中時彈簧測力計的示數為4.8 N,則物體所受的重力為4.8 N,物體浸沒在水中時彈簧測力計的示數為2.8 N,則物體浸沒在水中時受到的浮力為F浮=G-F=
4.8 N-2.8 N=2 N,物體浸沒在鹽水中時彈簧測力計的示數為2.6N,則物體浸沒在鹽水中時受到的浮力大小為F浮'=G-F '=4.8N-
2.6 N=2.2 N。(2)分析圖甲中A、C、D三個實驗步驟可知,在同種液體中,物體浸入液體中的體積相同,物體浸沒的深度不同,受到的浮力相同,說明在同種液體中,物體所受浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關,證明猜想①是錯誤的。(3)探究物體
受到浮力的大小與物體浸入液體體積的關系時,應控制液體的密度相同,改變物體浸入液體的體積,因此應選擇圖甲中A、B、C(或A、B、D)三個實驗步驟進行比較分析,可得出結論:在同種液體中,物體浸入液體的體積越大,物體受到的浮力越大。(4)分析圖甲中A、D、E三個實驗步驟,可得出結論:物體浸入液體的體積一定時,液體的密度越大,物體受到的浮力越大。(5)在探究物體所受浮力的大小與物體的形狀是否有關時,應控制液體的密度、橡皮泥浸入水中的體積相同,改變橡皮泥的形狀,圖乙中橡皮泥浸入液體中的體積不同,故這樣得出的結論是不合理的。
知識點2　決定浮力大小的因素
5.(新課標·科學推理)如圖所示,兩只相同的氣球,分別充入氫
氣和空氣,充氣后體積相同,放飛氣球時只有充入氫氣的氣球
升到空中。若它們在空氣中受到的浮力分別為F氫和F空,則下
列說法中正確的是(不考慮高度對空氣密度的影響) (　　)
B
A.F氫>F空　　　　　 B.F氫=F空
C.F氫解析　氣球是浸沒在空氣中的,所受浮力的大小與氣球排開
空氣的體積、空氣的密度有關。兩只氣球體積相同,排開空
氣的體積、空氣的密度均相同,所以受到浮力的大小相等。
知識點3　浮力產生的原因
6.(2024廣西南寧模擬)裝有水的柱狀容器置于水平地面上,
正方體物塊懸浮在水中,其上表面與液面平行,若物塊上表面
受到水的壓力為F1、下表面受到水的壓力為F2、受到的重
力為G、受到的浮力為F浮,則 (　　)
A.F1大于F2
B.F1與F2是一對平衡力
C.F1與F2的合力大小大于F浮
D.F1與F2的合力大小等于G
D
解析　物塊的下表面所處的深度較大,由p=ρgh可知,下表面
受到液體的壓強較大,由F=pS可知,下表面受到液體的壓力
較大,即F1小于F2,因此兩個力不是一對平衡力,故A、B錯誤;
根據浮力產生的原因可知,浮力的大小等于F1與F2合力的大
小,正方體物塊靜止在水中處于平衡狀態,其受到的浮力與重
力是一對平衡力,兩個力大小相等,因此重力的大小等于F1與
F2合力的大小,故C錯誤,D正確。
7.(2024福建漳平期中,13,★★☆)如圖所示,a、b是可自由移
動的物體,c、d是容器自身凸起的一部分,現往容器里注入一
些水。下列說法正確的是 (　　)
A.a、b、c、d都受到浮力
B.a、b、c受到浮力,d不受浮力
能力提升全練
B
C.a、b受到浮力,c、d不受浮力
D.a受到浮力,b、c、d不受浮力
解析　由圖可知,a上表面沒有受到水的壓力,但下表面受到
水的壓力,因此水對a上、下表面產生了壓力差,故a受浮力的
作用;水對b、c的上、下表面都產生了壓力,故b、c都受浮力
的作用;d上表面受到水的壓力,但下表面沒有受到水的壓力,
故d不受浮力的作用,故A、C、D不符合題意,B符合題意。
故選B。
8.(新課標·科學推理)(2023湖北武漢期末,20改編,★★☆)在
彈簧測力計下掛一圓柱體,將圓柱體從盛有水的燒杯上方離
水面某一高度處緩緩下降,然后圓柱體逐漸浸入水中。整個
過程中彈簧測力計示數F與圓柱體下降高度h的變化關系如
圖所示。忽略燒杯中水面高度的變化。則:
(1)當圓柱體逐漸浸入水中時F逐漸減小,直到圓柱體浸沒在
水中后F不變,這說明物體所受浮力的大小與物體　　　
有關;
浸入液體
的體積
(2)分析圖像可知:圓柱體的重力為　　　　 N,所受的最大
浮力為　　　　 N,圓柱體的高為　　　　 m。
6
4
0.03
解析　當圓柱體逐漸浸入水中時,受到豎直向下的重力G、
豎直向上的浮力F浮、彈簧測力計的拉力F拉,圓柱體處于平衡
狀態,則G=F浮+F拉,彈簧測力計的示數F與物體受到彈簧測力
計的拉力大小相等,故F浮=G-F,由題圖可知,當圓柱體下降的
高度h在0~3 cm時,彈簧測力計示數不變,圓柱體未浸入水中,
不受浮力,此時彈簧測力計的示數與圓柱體所受重力大小相
等,則G=6 N;當h在3~6 cm時,彈簧測力計的示數逐漸減小,說
明圓柱體受到的浮力逐漸增大,圓柱體受到的最大浮力F浮大=
6 N-2 N=4 N,圓柱體的高為0.03 m;當h在6~7 cm時,圓柱體浸
沒在液體中,圓柱體浸入液體的體積不變,彈簧測力計的示數
不變,物體受到的浮力大小也不變;綜上所述,說明物體所受
浮力的大小與物體浸入液體的體積有關,與物體浸沒在液體
中的深度無關。
9.(2024河南焦作期末,17,★☆☆)如圖所示,一個用細繩系于
地面飄飛的氦氣球靜止在空中。請畫出此時氦氣球所受的
浮力以及繩子對地面拉力的示意圖(假設氦氣球的重心位于
O點)。

答案　如圖所示
解析　氦氣球所受的浮力豎直向上,作用在氦氣球的重心O
點上;繩子對地面的拉力作用在地面上,方向為沿繩子斜向上。
易錯警示　物體受到的浮力方向總是豎直向上的,與物體所
處的位置、運動狀態等無關。
10.(2023北京石景山一模,22,★☆☆)為了探究“浸在水中的
圓柱體所受浮力大小跟其排開水的體積是否有關”,小明選
用如圖所示的圓柱體(ρ柱>ρ水)、調好的彈簧測力計和裝有適
量水的燒杯進行實驗。

(1)以下是小明的部分實驗步驟,請你幫他補充完整。
①將圓柱體掛在彈簧測力計下,靜止時記錄彈簧測力計示數
為F1;
②將圓柱體下部的一格浸入水中,圓柱體不接觸燒杯,靜止時
記錄彈簧測力計的示數為F2;
③　 　　　 ,
靜止時記錄彈簧測力計的示數為F3。
(2)結合上述實驗步驟及現象,分析說明如何判斷浸在水中的
圓柱體所受浮力大小跟其排開水的體積是否有關:　 　 。
將圓柱體下部的兩格浸入水中,圓柱體不接觸燒杯
見解析
解析　(1)③要探究浸在水中的物體所受浮力大小與物體排
開水的體積的關系,需要控制液體密度相同,改變物體排開液
體的體積,故需要將圓柱體下部的兩格浸入水中,圓柱體不接
觸燒杯,靜止時記錄彈簧測力計的示數為F3。(2)圓柱體下部
的一格浸入水中時,圓柱體受到的浮力F浮=F1-F2,圓柱體下部
的兩格浸入水中時,圓柱體受到的浮力F浮'=F1-F3,若F1-F2≠F1-
F3,說明浸在水中的圓柱體所受浮力大小與其排開水的體積
有關;若F1-F2=F1-F3,說明浸在水中的圓柱體所受浮力大小與
其排開水的體積無關。
11.(新中考·創新實驗)(2024山西中考,33,★★☆)小明發現木
頭在水中是漂浮的,而鐵塊在水中會下沉,他猜想浮力的大小
與浸在液體中的物體的密度有關。為此他進行了如下探究,
請你幫助他完成實驗。
實驗思路:
(1)選取體積相同、　　　　 不同的物體A和B分別浸沒在
水中,測出其所受浮力并進行比較。
實驗過程:
(2)按照實驗思路依次進行如圖所示的操作,從甲圖中可知物
體A所受的浮力為　　　　 N;觀察乙圖可知物體B在水中
受到的拉力為　　　　 N,并計算出物體B所受的浮力。
密度
1.2
2.8
(3)分析實驗數據,可得出初步結論:　 　　　
。
浮力的大小與浸在液體中
的物體的密度無關
實驗結論:
解析　(1)要想探究浮力的大小與浸在液體中的物體的密度
是否有關,應當選用體積相同、密度不同的物體A和B,然后將
其浸沒在水中,測出其所受浮力并進行比較。(2)由甲圖可知,
物體A所受的浮力FA=F1-F2=3 N-1.8 N=1.2 N,由乙圖可知,彈簧測力計的分度值為0.2 N,示數為F4=2.8 N,因此物體B在水中受到的拉力為2.8 N。(3)根據稱重法,由乙圖可知物體B所受的浮力FB=F3-F4=4 N-2.8 N=1.2 N。比較物體A和B受到的浮力大小可知,浮力的大小與浸在液體中的物體的密度無關。
12.物理項目學習小組的同學們利用彈簧測力計、3個完全
相同的體積均為5 cm3的實心正方體鋁塊、細線、燒杯、足
量的水,探究“鋁塊所受浮力的大小跟排開水的體積是否成
正比”。
(1)請你幫他們設計出實驗數據記錄表格。
(2)他們設計的實驗步驟如下:(請你將實驗步驟補充完整)
素養探究全練
①在燒杯中倒入適量的水;
②用細線將1個鋁塊掛在調好的彈簧測力計下,測出　 　
　 ,并記錄在表格中;
③將彈簧測力計下的鋁塊浸沒在水中,使鋁塊不接觸容器底
和側壁,　　　　 ,并記錄在表格中;
④　　　　
;
1個鋁塊
的重力
讀出彈簧測力計的示數
分別將2個、3個鋁塊依次掛在彈簧測力計下,重做實驗,將測
得的數據記錄在表格中
⑤求出　　　　 次實驗中鋁塊受到的浮力大小并記錄在
表格中;
⑥通過對表格中的數據進行分析,得出實驗結論。
(3)如果在實驗中不小心使鋁塊接觸了容器底且與容器底有
力的作用,則測出的浮力將　　　　 (選填“偏大”或“偏
小”)。
3
偏大
實驗次數 G/N F拉/N V排/cm3 F浮/N
1
2
3
答案　(1)如表所示
解析　(1)為了達到探究目的,實驗中需要測出鋁塊的重力、
鋁塊全部浸入水中時受到的拉力和排開水的體積(即鋁塊的
體積),并算出鋁塊受到的浮力,設計出的表格見答案。(2)②
用細線將1個鋁塊掛在彈簧測力計下,可測出1個鋁塊的重力;
③鋁塊浸沒在水中后,可讀出彈簧測力計的示數,即鋁塊受到
的拉力大小。④為了得到多組數據,應該改變鋁塊的體積,分
別將2個、3個鋁塊依次掛在彈簧測力計下,重做實驗,將得到
的數據記錄在表格中;⑤求出3次實驗中鋁塊受到的浮力大
小并記錄在表格中,通過對數據的分析得到普遍結論。(3)如
果實驗中鋁塊接觸并擠壓容器底,則鋁塊對容器底施加一個
向下的壓力,由于物體間力的作用是相互的,容器底會對鋁塊
施加一個向上的支持力,則彈簧測力計的示數變小,會導致測
得的浮力偏大。

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