第10讲浮力浮力是初中物理的难点,广西中考中考查的知识主要涉及：浮力的方向,浮力大小的决定因素,浮力的测量,阿基米德原理的应用及实验设计,浮力的应用.题型多以选择、实验出现.考试说明1.通过实验探究,认识浮力；2.知道物体的浮沉条件和一些实际应用；3.会设计实验来探究浮力的大小；4.知道阿基米德原理.浮力定义浸在液体(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__________分析归纳物体受到的浮力为F浮=_________,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阿基米德原理内容浸在液体中的物体受到_______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9\n【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________命题点1 阿基米德原理 (2022·河池)在甲乙两个完全相同的玻璃缸中装满水，缸中睡眠分别漂浮着一只玩具鸭，如图所示，设甲乙两缸底受到水的压强分别为p甲、p乙，两只玩具鸭受到的浮力分别为F甲、F乙，下列判断正确的是（）A．p甲>p乙B．p甲<p乙C．F甲>F乙D．F甲<F乙点拨：本题考查阿基米德原理的应用，根据知，当液体密度不变时，排开液体的体积越大，所受的浮力也越大． 1．(2022·贵港)贵港是西南地区第一大的内河港口，若一艘轮船从贵港驶往澳门，当它从珠江口驶入大海时（）A．它受到的浮力变大B．它受到的浮力变小C．它下沉了一些D．它上浮了一些2．(2022·泰安)甲、乙两只完全相同的杯子盛有密度和体积都不同的盐水，将同一个小球先后放入杯中，9\n当小球在盐水中静止时两杯中的液面相平，如图所示．则（）A．小球在甲杯中受到盐水的浮力大于在乙杯中受到的浮力B．小球在甲杯中受到盐水的浮力小于在乙杯中受到的浮力C．甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度D．图中，盐水对甲杯底的压强小于盐水对乙杯底的压强3．(2022·南宁)将一小物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中，A静止后，有72g的水溢出；再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，A静止后，有64g的酒精溢出．则A在水中静止时受到的浮力为________N，A的体积是________cm3，A的密度是________g/cm3.(酒精的密度是0.8×103kg/m3)4．(2022·丹东)一艘潜水艇排水量为3090t，在海面下某一深度巡航时，它所受到的浮力大小为________N；当它在海面下继续下潜的过程中，它所受到的浮力大小将________(填“变大”“变小”或“不变”)．(ρ海水＝1.03×103kg/m3)命题点2 物体的浮沉条件 (2022·南宁)水平桌面上有两个相同的烧杯甲和乙，内盛有密度不同的盐水．将同一鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两个烧杯中液面恰好相平，鸡蛋所处的位置如图所示．若甲、乙两杯盐水对容器底的压强分别为p甲和p乙，鸡蛋排开盐水的质量分别是m甲和m乙，则（） 甲 乙A．p甲＝p乙 m甲＝m乙B．p甲＜p乙 m甲＞m乙C．p甲＜p乙 m甲＝m乙D．p甲＞p乙 m甲＞m乙点拨：同一个鸡蛋分别放入装有盐水的甲、乙两个玻璃杯中，在甲盐水中处于悬浮，根据物体悬浮在液体中的条件可知，鸡蛋在甲盐水中受到的浮力等于新鲜鸡蛋重力，甲盐水的密度等于鸡蛋的密度；在乙盐水中处于漂浮，根据物体漂浮在液面的条件可知，鸡蛋在乙盐水中受到的浮力等于新鲜鸡蛋重力，乙盐水的密度大于新鲜鸡蛋的密度．5．(2022·河池)如图所示，体积相等的实心球甲、乙放入水中，甲漂浮，乙沉底，所受的浮力分别为F甲、F乙，密度分别为ρ甲、ρ乙．下列判断正确的是（）A．F甲＞F乙B．F甲＝F乙C．ρ甲＜ρ乙D．ρ甲＝ρ乙6．(2022·来宾)把体积为2×10－3m3、重为12N的物块放入水中，当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g取10N/kg)（）A．漂浮，F浮＝20NB．漂浮，F浮＝12NC．沉底，F浮＝20ND．沉底，F浮＝12N7．(2022·百色)小明在水盆中洗碗，发现一个大碗正漂浮在水盆中，如图所示，他将水盆中的一些水放入大碗中，但大碗仍然漂浮．与原来相比，大碗所受的浮力将________(填“变大”“不变”或“变小”)，水盆中的水面会________(填“上升”“不变”或“下降”)．9\n命题点 探究浮力的大小跟哪些因素有关探究浮力的大小跟哪些因素有关实验，往往在题目中提出多个因素如物体的密度、体积、重力，液体的密度、深度，以及物体排开液体的体积等，通过控制变量法进行实验得出结论．在分析过程有时还要应用称重法和阿基米德原理． (2022·南宁)在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出了如下的猜想：A：可能与物体浸没在液体中的深度有关；B：可能与物体的密度有关；C：可能与液体的密度有关；D：可能与物体浸在液体中的体积有关．为了验证上述猜想，小明选用了物块甲和乙(甲和乙的体积相等但密度不同)、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材，做了如图所示的实验．(1)分析比较实验①⑤，可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是________N；(2)分析比较实验①④⑤，可以验证猜想________是错误的；(3)分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想是错误的；(4)分析比较实验________，可以验证猜想D是正确的；(5)分析比较实验________可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关；(6)综合以上分析，得出最后的实验结论是：浸在液体中的物体所受浮力的大小与________________________________有关．(7)在进行实验⑥⑦过程中，也运用了控制变量法，保持了________________________不变，进行探究、验证．探究物体所受浮力的影响因素，采用的是控制变量法：研究浮力与液体密度关系时，保持排开液体的体积一定，改变液体密度；研究浮力与排开液体体积关系时，保持液体密度一定，改变物体排开液体的体积．(8)实验中某同学观察到将同一物体浸没在密度大的液体中时，弹簧测力计的示数越小，于是他灵机一动，在弹簧测力计下挂一个重为1.5N的物体，如图乙所示，当他把物体浸没在水中时，如图丙所示，弹簧测力计的读数为0.5N，他就在0.5N处对应标上1.0g/cm3的字样；当他把物块浸没在酒精中时，如图丁所示，应该在弹簧测力计刻度盘的________N处对应标上0.8g/cm3的字样，可将图甲中的装置改成一个液体密度秤．一、选择题1．(2022·连云港)潜水员潜水时呼出的气泡在水面下上升的过程中，体积不断变大．9\n关于气泡所受压强和浮力的变化情况，下列说法正确的是（）A．压强变大，浮力变大B．压强变大，浮力变小C．压强变小，浮力变大D．压强变小，浮力变小2．(2022·滨州)测量液体密度的仪器叫密度计，将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值(图甲)．图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中，由图中现象可以判断（）A．密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大B．密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大C．乙烧杯中液体的密度较大D．丙烧杯中液体的密度较大第2题图第3题图3．(2022·贺州)如图是a、b两种物质质量和体积的关系图像，分别用a、b两种物质制成两个规则的实心长方体甲和乙，下列说法中正确的是（）A．ρa＜ρbB．ρa：ρb＝4∶1C．若Va＝Vb，则ma＜mbD．将长方体甲、乙放入水中，静止后，甲漂浮，乙悬浮4．(2022·内江)密度为0.8×103kg/m3的实心木块，轻放于足够深的水中，木块静止后，浸入水中的体积与木块体积之比为（）A．4∶5B．4∶1C．1∶4D．1∶15．(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·佛山)如图所示，弹簧测力计下端悬挂一高度为l、质量为m的圆柱体，它在水中受到最大浮力为mg/2，圆柱体下表面刚刚与水面接触到全部浸没后，测力计示数F拉及圆柱体所受的浮力F浮分别与浸入水中深度h关系图正确的是（）9\n7．(2022·齐齐哈尔)在弹簧测力计下悬挂一个实心小球，弹簧测力计的示数是8N．把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中，弹簧测力计的示数是6N，下列说法不正确的是（）A．小球受到的浮力是2NB．小球的质量是0.8kgC．小球的体积是2.5×10－4m3D．小球的密度是3.2×103g/cm38．(2022·眉山)一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有160g煤油溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有180g水溢出．已知煤油的密度是0.8×103kg/m3，则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是( )A．下沉，1.1×103kg/m3B．漂浮，0.85×103kg/m3C．悬浮，1.0×103kg/m3D．漂浮，0.90×103kg/m3二、填空题9．(2022·柳州)浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫________．如图所示是浸在液体中的长方体，液体对它向上的压力F2________(填“<”“＝”或“>”)液体对它向下的压力F1.第9题图 第10题图10．(2022·桂林)用天平测量某木块的质量，示数如图所示，则该木块的质量为________g．当木块漂浮在水面上时，所受到的浮力为________N.11．(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的苹果浸没在水中，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.12．(2022·贵港二模)如图所示一个体积为1.0×10－3m3的空心球浸没在水中时，恰好能匀速上浮；往球内注入重8N的液体，球恰好能在水中匀速下沉．设球受到的阻力大小不变，则球的重力是________N，球受到的阻力是________N.三、实验题13．(2022·河池)如图甲所示是“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验过程示意图．9\n(1)通过实验步骤②③和④，可以探究浮力大小与圆柱体排开液体的________的关系；通过实验步骤②和步骤________，可以测出圆柱体浸没在水中所受浮力F浮；通过实验步骤①④和________，可以测出圆柱体排开水所受到的重力G排；比较F浮与G排，可以得出F浮与G排的关系．(2)图乙是圆柱体缓慢浸入水中时，弹簧测力计示数F与圆柱体浸入水中深度变化的关系图．由图可知：圆柱体的高度为________cm；圆柱体浸没后，所受浮力大小与圆柱体浸没的________无关．14．在探究“浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系”实验时，小洋进行了如图所示的实验．(1)物块所受的重力G物＝________N；(2)物块浸没在水中时所受到的浮力F浮＝________N；(3)溢水杯的水没装满，会导致本实验测量的F浮________(填“＞”或“＜”)G排；(4)若溢水杯装满水，则戊图与甲图测力计的读数差应该是________N；石块的体积应该是________m3，石块的密度应该是________kg/m3.四、计算题15．(2022·柳州)如图所示，边长均为10cm的正方体物块A、B、C放入水中，A悬浮在水中，B、C漂浮且浸入水中的深度分别为6cm和8cm，其中C由A、B两种材料合成(不计材料分子间隙影响)．已知ρ水＝1.0×103kg/m3.求：(1)B下表面受到水的压强大小p；(2)B的密度ρB；(3)C中所含B材料的质量．16．(2022·贵港)一带阀门的圆柱形容器，底面积是200cm2，装有12cm深的水，正方体M边长为10cm9\n，重20N，用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，如图所示，试求：(1)正方体M的密度；(2)正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强；(3)若从图示状态开始，通过阀门K缓慢放水，当容器中水面下降了2cm时，细绳刚好被拉断，则细绳能承受的最大拉力是多少？(水的密度为1.0×103kg/m3)第10讲 浮力考点解读考点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 D题组训练 1.D 2.C 3.0.72 80 0.9 4.3.09×107 不变例2 C题组训练 5.C 6.B 7.变大 不变实验突破例 (1)2 (2)A (3)B (4)③④ (5)⑥⑦ (6)液体密度和物体浸入液体中的体积 (7)物体浸入液体中的体积拓展训练 (8)0.7整合集训1．C 2.D 3.B 4.A 5.C 6.A 7.D 8.D 9.浮力 > 10.54 0.54 11.1.6 上浮 1.5 12.6 4 13.(1)体积 ④ ⑤ (2)6 深度 14.(1)2 (2)0.4 (3)> (4)0.4 0.4×10－4 5×103 15.(1)B下表面受到水的压强p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m＝600Pa；9\n(2)B浸入水中的体积V排＝ShB＝(0.1m)2×0.06m＝6×10－4m3，B所受的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10－4m3＝6N，B处于漂浮状态，根据二力平衡得，B的重力GB＝F浮＝6N，B的质量mB＝GB/g＝6N/(10N/kg)＝0.6kg，B的密度ρB＝mB/VB＝0.6kg/(0.1m)3＝0.6×103kg/m3；(3)对于C，排开液体体积V排c＝Shc＝(0.1m)2×0.08m＝8×10－4m3，漂浮状态，∴Gc＝F浮．ρcgvc＝ρ水gv排c，ρc×10N/kg×(0.1m)3＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10－4m3，ρc＝0.8×103kg/m3，A处于悬浮状态，∴ρA＝ρ水＝1.0×103kg/m3，C的密度ρc＝mc/Vc＝(mA＋mB)/Vc＝(mA＋mB)/(0.1m)3＝0.8×103kg/m3，∴mA＋mB＝0.8kg…①，C的体积Vc＝VA＋VB＝mA/ρA＋mB/ρB＝mA/(1.0×103kg/m3)＋mB/(0.6×103kg/m3)＝(0.1m)3，∴0.6mA＋mB＝0.6kg…②，由①②得，mB＝0.3kg. 16.(1)正方体M的质量mM＝＝＝2kg，体积为VM＝L3＝(10cm)3＝1000cm3＝1×10－3m3，所以，密度ρM＝＝＝2×103kg/m3；(2)由于用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，则：V排1＝(1－)VM＝×1×10－3m3＝8×10－4m3，受到的浮力为：F浮1＝ρ水gV排1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10－4m3＝8N，设M放入水中后水深为h′，则有Sh′＝Sh＋V排1，则h′＝h＋＝0.12m＋＝0.16m，此时水对容器底部的压强：p＝ρ水gh′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m＝1.6×103Pa；(3)原来石块M浸入水中深度为h1＝(1－)L＝×10cm＝8cm，水面下降2cm时正方体M浸入水中深度为h2＝h1－2cm＝8cm－2cm＝6cm，则V排2＝h2L2＝6cm×(10cm)2＝600cm3＝6×10－4m3，F浮2＝ρ水gV排2＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10－4m3＝6N，当绳子刚被拉断时有：Fmax＋F浮2＝G，所以细绳能承受的最大拉力Fmax＝G－F浮2＝20N－6N＝14N.9
