第12讲 浮力本讲内容近两年在贵州中考中主要出现在选择题、填空题和计算题里．考查阿基米德原理、物体的沉浮条件、浮力的应用及应用浮力公式进行简单计算，考查难度较小．“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验近两年没有考查．考试说明1.通过实验，认识浮力.2.探究浮力大小与哪些因素有关.3.知道阿基米德原理，应用物体的沉浮条件说明生产生活中的一些现象. 浮力定义定义浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）对它________的力，这个力叫做浮力方向_______施力物体______________称重法测浮力先在空气中用弹簧测力计测出______________，再把物体浸在液体中读出弹簧测力计的示数F拉，则物体所受的浮力为F浮=G-F拉产生原因浸在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力____________，这就是浮力产生的原因影响因素物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的________有关，跟液体的________有关说明①浸在液体中的物体不一定都受到浮力.如：桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F向上=0，故物体不受浮力作用；②浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力.因此，在分析物体的受力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑 阿基米德原理探究探究过程先用弹簧测力计测量出____和____的重力；再测量出物体完全浸没后弹簧测力计的示数；最后再测量出__________12\n阿基米德原理分析物体受到的浮力为F浮归纳=__________，排开水所受的重力_______.对比两者的大小，得出实验结论实验结论浸在液体中所受的浮力__________它排开的水所受的重力内容浸在液体中的物体受到的的浮力________，浮力的大小_________它排开的液体所受的重力表达式F浮=________m排g=._______.G排表示排开液体所受的重力；m排表示排开液体的质量；ρ液表示液体的密度；V排表示排开液体的体积适用条件适用于物体受到液体或气体的浮力【提示】 当物体浸没在液体里，此时V排＝V物；当物体的一部分浸入液体里，另一部分露在液面上，此时V排＜V物． 物体的沉浮条件浸在液体中的物体同时受到浮力和重力的作用，物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的关系．如下上浮下沉漂浮悬浮沉底F浮______G物F浮______G物F浮______G物F浮______G物F浮+F支=G物ρ液_____ρ物ρ液_____ρ物ρ液_____ρ物ρ液_____ρ物ρ液_____ρ物物体处于动态，受到的是非平衡力物体处于静止状态，受平衡力 浮力的应用轮船原理物体的密度大于液体的密度，制成________的可以漂浮在液体的表面上，也增大了可以利用的浮力排水量轮船载重的大小用_______表示，是指轮船按照设计要求满载货物时排开水的________潜水艇因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变，所以，潜水艇受到的浮力_________，潜水艇的上浮和下沉全靠改变_________气球和飞艇靠充入密度_____________空气的气体来工作的密度计原理根据物体__________时的受力平衡及阿基米德原理制成，用来测定液体密度的仪器特点浸入液体的体积越小，说明液体的密度越______12\n命题点1 阿基米德原理及应用 (2022·毕节)如图所示，把一个边长为10cm的正方体放入水中，静止时，木块有的体积浸入水中，此时木块受到的浮力是________N，木块下表面受到水的压强是________Pa，木块的密度是________kg/m3.物体漂浮在水面上时受到的浮力等于物体自身的重力．其浮力的大小也可以用阿基米德原理来计算，即物所受浮力等于其排开液体所受的重力，本题中要想求木块受到的浮力必须先求出排开液体的体积；当物体漂浮在水面上时，其密度要一定是小于水的密度，物体有几分之几的体积浸入水中，其密度就是水密度的几分之几．1．(2022·贵阳)将三个体积相同而材料不同的小球A、B、C放入装水的容器中，静止时的情形如图所示，则________球受到的浮力最小；若此时水深0.2m，则水对容器底的压强为________Pa.(ρ水＝1.0×103kg/m3)2．(2022·南京)取一只空牙膏袋，一次将它挤瘪，另一次将它撑开，两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中，如图所示．两次牙膏袋的质量m甲和m乙的大小关系是m甲________m乙；两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲________V乙；两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲________F乙；两次杯底受到水的压强p甲和p乙的大小关系是p甲________p乙．(填“＞”“＜”或“＝”)3．(2022·遵义)一艘游船自重为8×103N，当空船漂浮在水面上时，船受到的浮力为________N；该船满载游客时受到的浮力为2×104N，则此时船排开的水的体积为______m3.(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)命题点2 物体的沉浮条件 (2022·黔西南)一物体重12N，体积为2dm3，则物体的密度为________kg/m3，若将此物体投入盛有足量水的容器中，待物体静止时，物体处于________(填“漂浮”“悬浮”或“沉在水底”)状态，物体所受浮力为________N．(g取10N/kg)物体的沉浮条件是如下表：上浮下沉漂浮悬浮沉底F浮＞G物F浮＜G物F浮＝G物F浮＝G物F浮＋F支持＝G物ρ液>ρ物ρ液<ρ物ρ液>ρ物ρ液＝ρ物ρ液<ρ物12\n4．(2022·黔南)体积相等的甲乙两个实心物体，其密度分别是0.8×103kg/m3和1.2×103kg/m3，同时投入水中，静止后所受浮力之比为________；如果甲、乙两物体的质量相等，则在水中静止后所受浮力之比为________．5．(2022·六盘水)小明体重500N，周末他去“六盘水市游泳馆”游泳，当他套着游泳圈漂浮在2m深水区休息时(游泳圈的重量忽略不计)，他所受的浮力为________N，此时由于不小心，手牌滑落，沉到池底，则手牌受到的液体压强为________Pa.然后他潜入水中捞手牌，从他完全潜入到捞到手牌的过程中，他受到的浮力______(填“变大”“变小”或“不变”)．小明捞到手牌后，若他受到的浮力等于500N，在不做任何动作的情况下，他将在水中________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)．6．(2022·黔东南)近日，走在“西瓜之乡”榕江县车江大坝上，看到西瓜大棚里面到处是瓜农们采摘西瓜忙碌的身影，如图所示，某瓜农手中的西瓜重5.82kg，体积为6dm3，西瓜的密度约为________kg/m3，把西瓜放在水池中，静止后处于______(填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态．7．(2022·遵义)小明用手把重8N，体积为1.2×10－3m3物体全部浸入水中，此时物体受到的浮力为________N，放手后物体将________(填“上浮”“悬浮”或“下沉”)(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)．命题点 探究浮力大小与排开液体重力的关系本实验要验证物体受到的浮力与物体排开水的重力的关系，首先要测量物体和桶的重力，然后在溢水杯中装水，直到水刚好要从溢水杯的出水口流出来，最后将物体挂在弹簧测力计上浸入水中读出示数，算出浮力大小，再测量桶和溢出的水的总重力，算出水的重力，将溢出的水的重力和物体受到的浮力进行比较．实验中要注意两点：一，必须先分别测出物体和桶的重力；二，往溢水杯中加水时，要加到水刚好要从溢水口流出来． (2022·毕节)在探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开的液体所受重力的关系时，某同学进行了如图所示的实验：甲：测出实心合金块所受的重力．乙：把合金块浸没在装满水的溢水杯中，测出合金块所受的浮力，收集合金块排开的水．丙：测出桶和排开的水所受的重力．丁：测出空桶所受的重力．(1)你认为合理的实验顺序是__________．(2)为了使实验结论更有普遍性和代表性，该同学还可以______(填“A”或“B”)．A．多次测量取平均值．B．换用其他液体多次实验．12\n(3)通过此实验，可得结论：浸在液体中的物体所受浮力大小跟它排开的液体所受重力______．(4)图乙中浸没在水中合金块匀速向下运动的过程中，合金块受到的浮力______(填“变大”“变小”或“不变”)．点拨：(1)首先要测量合金或者空桶的重力，然后将合金块浸入水中测量合金块受到的浮力，并收集排开的水，测出排开的水的重力，所以答案是甲丁乙丙或丁甲乙丙都可以；(2)为了使实验结论更具有普遍性和代表性，应换用其他液体多次实验；(3)将测得的合金块受到的浮力和排开的水受到的重力进行比较即可；(4)浸没在液体中的物体受到的浮力大小与物体处在液体中的深度无关．(2022·厦门)小鹭做“验证阿基米德原理”实验的步骤如图所示．(1)小鹭处理数据时，发现实验步骤有所遗漏．遗漏的步骤为__________________________．若将遗漏的步骤标注为d，则最合理的实验步骤依次为________(用实验步骤对应的字母表示)．(2)实验步骤a、b、c、d中，弹簧测力计的示数依次为Fa、Fb、Fc、Fd.若这些示数之间的关系满足(用式子表示)__________________________，则可证明，浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小．一、选择题1．(2022·济南)将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中，放手后发现：实心球沉入水底．而乒乓球浮出水面，如图所示．比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小，则( )A．实心球受到的浮力大B．乒乓球受到的浮力大C．它们受到的浮力一样大D．不能确定2．(2022·泸州)某潜水艇在海面下隐蔽跟踪某个目标，有时要上浮或下潜，但都未露出水面．若该潜水艇下潜时所受的重力为G1，浮力为F1，上浮时所受的重力为G2，浮力为F2，下列对力之间大小关系的判断，正确的是( )A．F1＝F2，G1＞G2 B．F1＝F2，G1＝G2C．F1＜F2，G1＝G2D．F1＞G1，F2＜G212\n3．(2022·六盘水)如图所示，把铁块放在空容器中，沿容器壁缓慢向容器中加水至虚线处．加水过程中，铁块受到浮力．则在加水的全过程中，容器底对铁块的支持力F与时间t的关系图像是( ) A B C D4．(2022·毕节)关于压强和浮力知识的应用，下列说法中正确的是( )A．潜入水中的潜水艇，潜水越深，所受浮力和压强越大B．轮船从江河驶入大海，排水质量减少C．水坝的下部总要比上部宽些，以便承受更大的水压D．用密度计测量不同液体的密度时，它所受到的浮力是不同的5．(2022·重庆)如图甲所示，烧杯里盛有6℃的水，小球在水中恰好悬浮．经研究发现，水的密度随温度的变化如图乙所示．现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中，假设小球的体积始终不变，关于小球的浮沉情况判断正确的是( )A．先下沉然后上浮B．浮力变小，一直下沉C．先上浮然后下沉D．浮力变大，一直上浮6．(2022·深圳)如图所示，将边长10cm的正方体木块放入装有水的烧杯中，木块静止时，上表面距离水面4cm，g取10N/kg，则( )A．木块受到的浮力为4NB．使木块完全浸没需要4N向下的力C．木块的密度是0.4g/cm3D．木块底部受到水向上的压强为103Pa二、填空题7．(2022·南充)一艘轮船的排水量是50000吨，当它满载在长江内河航行时，排开水的体积是________m3，一艘潜水艇从长江内河潜行(潜行：指潜水艇浸没)到海洋时，潜水艇受到的浮力______(填“变大”“不变”或“变小”)．(ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ海水＝1.03×103kg/m3)8．(2022·安顺)如图所示，在跳水运动员身体全部入水后继续下沉过程中，所受的浮力______，受到水的压强______．(填“增大”“减小”或“不变”)12\n9．(2022·盐城)小明探究怎样使物体上浮或下沉，用手将质量为150g，体积为1.6×10－4m3的苹果浸没水中，苹果受到的浮力为________N．松手后苹果将________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)，最后静止时，苹果受到的浮力是________N．(g取10N/kg)10．(2022·株洲)在弹簧测力计下悬挂一金属块，示数是8.1N，当把金属块浸没在水中时，测力计的示数是5.1N，则金属块浸没在水中时受到的浮力为________N，金属块的密度为________kg/m3.(已知水的密度为1.0×103kg/m3)三、实验题11．(2022·鄂州)如图所示是小新同学验证阿基米德原理的一个实验过程图：(1)如果是你做这个实验，为了减小误差，则图中的操作步骤顺序为________．(2)图中________两个步骤是为了测量浮力的大小．(3)下面是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据：实验次数物重G/N物体浸没水中测力计示数F/N桶与排出水总重G1/N空桶重G0/NF浮/N排开水重G排/N11.20.71.10.60.50.522.01.51.00.60.50.432.41.71.30.60.70.7①请你将该表格第三行数据补充完整．②小新同学在进行数据分析时，发现第二次实验数据与其他两次反映的规律不相符，为了得到结论，他将第二次实验中G1的数据改为1.1N，G排的数据改为0.5N.请你对他的做法进行评估：____________________；如果是你，对这种情况采用的做法是：_________________________________________.12．(2022·十堰)如图是“探究浮力大小”的实验过程示意图．12\n(1)实验步骤C和D可以探究浮力大小与________________________的关系，步骤B和______可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F浮，步骤A和______可以测出物块排开的水所受重力G排；比较F浮与G排，可以得到浮力的大小跟物体排开的水所受重力的关系．(2)如图是物块缓慢浸入水中时，弹簧测力计示数F随浸入深度h变化的关系图像．分析图像，可得关于浮力大小的初步结论：①物块浸没前，________________________________________________________________________；②物块浸没后，所受的浮力大小与____________________无关．(3)此物块的密度是________g/cm3.四、计算题13．(2022·铜仁)如图所示，一个圆柱形容器中装有一定量的水，一个质量为780g的石块挂在弹簧测力计上并浸没水中，石块静止时弹簧测力计的示数为4.2N，容器的底面积为180cm2，g＝10N/kg.求：(1)石块在水中受到的浮力．(2)石块的密度．(得数保留1位小数)(3)若将石块从水中取出，容器中的水位将下降多厘米？(附在石块上的水忽略不计)12\n14．(2022·黔东南)如图甲所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中，如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图像，若不计水的阻力(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)，求：(1)石料全部没入水中时受到的浮力是多少？(2)石料的体积是多少？(3)石料的密度是多少？15．(2022·黔东南)如图是某车站厕所的自动冲水装置，圆柱体浮筒A的底面积为400cm2，高为0.2m，盖片B的面积为60cm2(盖片B的质量，厚度不计)．连接AB是长为0.4m、体积和质量都不计的硬杆．当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被撇开，水通过排水管流出冲洗厕所．(已知水的密度为1.0×103kg/m3，g＝10N/kg)请解答下列问题：(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压力是多少？12\n(2)浮筒A的重力是多少？(3)水箱中水多深时盖片B又自动关上？12\n参考答案考点解读考点1 向上 竖直向上 液体或气体 物体重力G 不同 体积密度 考点2 物体 空小桶 排开水和小桶的总重 G物－F拉 G排＝G－G桶 等于 向上 等于 G排 ρ液V排g考点3 ＞ ＜ ＝ ＝ ＞ ＜ ＞ ＝ ＜考点4 空心 排水量 质量 不变 自身的重力 小于 漂浮 大各个击破例1 6 600 0.6×103题组训练 1.A 2000 2.＝ ＜ ＜ ＜ 3.8×103 2例2 0.6×103 漂浮 12题组训练 4.4∶5 6∶5 5.500 2×104 不变 悬浮 6.0.97×103 漂浮 7.12 上浮实验突破例 (1)甲丁乙丙 (2)B (3)相等 (4)不变拓展训练 (1)测量空桶的重力 d、a、b、c(2)Fa－Fb＝Fc－Fd整合集训1．A 2.A 3.C 4.C 5.C 6.B 7.5×104 变大 8.不变 增大 9.1.6 上浮 1.5 10.3 2.7×103 11.(1) DABC (2)AB(3)①1.3 ②没有实事求是的科学态度，做法不正确 分析原因，重新实验12．(1)物体浸入液体的体积 D E (2)①物体浸入水中的体积越大，受到的浮力越大 ②物体所处的深度 (3)2.513．(1)石块质量m＝780g＝0.78kg，则重力G＝mg＝0.78kg×10N/kg＝7.8N；石块受到的浮力：F浮＝G－F′＝7.8N－4.2N＝3.6N．(2)由F浮＝ρ水gV排得石块的体积：V＝V排＝＝＝3.6×10－4m3，石块密度：ρ＝＝≈2.2×103kg/m3.(3)若将石块从水中取出，则水面下降的高度：Δh＝＝＝0.02m＝2cm.14．(1)由图乙可知，当石块没有浸入水中时，重力等于拉力，即：G＝F＝1400N，当石块完全浸入后，拉力等于重力减去浮力，则F浮＝G－F′＝1400N－900N＝500N；(2)根据阿基米德原理，F浮＝ρ水gV排，得：V排＝＝＝5×10－2m3，因为石料完全浸没，石料的体积：V石＝V排＝5×10－2m3；(3)石料的质量：m石＝＝＝140kg，石料的密度：ρ石＝＝＝2.8×103kg/m3.15．(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水深：h＝0.4m＋0.2m＝0.6m，水对盖片B的压强：p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.6m＝6000Pa，水对盖片B的压力：F＝pS＝6000Pa×60×10－4m2＝36N；(2)杆对浮筒的拉力等于水对盖片B的压力，即：F′＝36N，当水箱的水刚好浸没浮筒A时，浮筒受到的浮力：F全浮＝ρ水V全排g＝1×103kg/m3×400×10－4m2×0.2m×10N/kg＝80N，浮筒受到的浮力等于浮筒重加上杆对浮筒的拉力，即F全浮＝GA＋F′，则浮筒A的重力：GA＝F全浮－F′＝80N－36N＝44N；12\n(3)设圆柱体浮筒A浸在水中的深度为h1时，盖片B又自动关上则F浮＝GA即：ρ水V排g＝GA，1×103kg/m3×400×10－4m2×h1×10N/kg＝44N，解得：h1＝0.11m，水箱中水的深度：h2＝0.11m＋0.4m＝0.51m.12
