【备考2022】浙教版科学中考第一轮复习--第15讲：浮力【word，含答案】

浮力的产生
定义：液体或气体对浸在其中的物体有一个向上拖的力，这个力我们称为浮力。
方向：竖直向上。
产生原因：液体对物体上下表面有压力差，F=F-F。
二、阿基米德原理
1．内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力。
2．公式：F浮＝G排＝ρ液gV排。
由公式可知浮力的大小取决于液体的密度和排开液体的体积。
三、浮沉条件
1．物体在液体中的浮沉条件
上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
F浮＞G F浮＜G F浮＝G F浮＝G F浮＋N＝G
实心体 ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＞ρ物V排＜V物 ρ液＝ρ物V排＝V物 ρ液＜ρ物
处于动态(运动状态不断改变)，受力不平衡 是“上浮”过程的最终状态 可以停留在液体的任何深度处 是“下沉”过程的最终状态
处于静态，受平衡力作用
2.密度计：（1）测量液体密度的工具，它是根据物体浮在液面条件的原理制成的。它是一根上部管 下部的标有刻度、形状特殊的玻璃管，玻璃管下部的玻璃泡内装入小铅丸或汞。
（2）0刻度值特点：没有零刻度，刻度不均匀，刻度上小下大，上疏下密。
密度计 潜水艇
3.轮船：用钢板制成的轮船，由于船体中间很大部分是空的，可以排开更多的水。获得更大的浮力， 从而能漂浮在水面上。
4.潜水艇：潜水艇的两侧有水舱，当水舱充满水时，潜艇受到的重力大于浮力，潜艇下沉。当用压 缩空气将水舱里的水排出一部分，潜艇受到的重力小于浮力时，潜艇上浮。当水舱里留有适量的水，潜艇受到的重力等于浮力时，潜艇就会停留在水面下任何深度的地方。三、四、浮力计算
原则：对于复杂情况，我们一般先进行受力分析，然后在带入公式计算
压力差法：F=F-F。
阿基米德原理公式：F=G=ρgV
平衡法：F=G，该公式只有在物体悬浮、漂浮于液体表面的时候才成立。
受力分析：F=G-F，物体在浮力、重力、向下的压力下处于平衡态，那么浮力公式就是：F=G+F。
例1．如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况，叙述正确的是（　　）
A．密度和浮力都不变 B．密度和浮力都变大
C．密度变小，浮力不变 D．密度变小，浮力变大
例2．在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”实验时，具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示。为方便操作和减小测量误差，最合理的操作步骤应该是（ ）
A. 甲、乙、丙、丁 B. 乙、甲、丙、丁 C. 乙、甲、丁、丙 D. 丁、甲、乙、丙
例3．（2021 温州）图甲所示为一种水下滑翔机，图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移，从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的，再结合其它技术即可滑行，以执行海洋环境的监测任务。
（1）该滑翔机具有低能耗、高续航的特点，电池一次充电后能提供1千瓦时电能。它在整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒，但只有9%的时间耗电，耗电时功率仅为4瓦。该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米？
（2）该滑翔机总重515牛。当外油囊中无油时，滑翔机排开水的体积为0.0495米3。已知海水密度随深度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在600米深度悬浮时，外油囊中油的体积为多少米3？（忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响）
例4．（2021 杭州）小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面。（不考虑捞出过程中带出的水，ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）空桶漂浮在水面时所受浮力大小。
（2）鹅卵石捞出放置在桶内时，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会 　 　（选填“上升”、“下降”或“不变”）。若此时桶排开水的体积为6.0×10﹣3m3，求桶内鹅卵石的质量。
1.将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块，放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm露出水面，如图所示。对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中，下列判断与事实不符的是（　　）
A．冰吸收热量，温度保持不变
B．水面高度始终保持不变
C．冰块漂浮之后，受到的浮力逐渐变小
D．水对容器底部的压力最多增大1.0N
2．如图甲、乙为潜水艇的沉浮示意图，下列有关说法正确的是（　　）
A．乙图状态的潜水艇将会上浮
B．潜水艇与鱼的浮沉原理相同
C．若在密度逐渐变小的水域下潜时，可能会急速下沉
D．潜水艇的重力大于浮力时，可以停留在任何深度处
3．甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一个鸡蛋先后放入其中。当鸡蛋静止时，两个杯子中液面恰好相平，鸡蛋所处的位置如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．甲杯盐水密度较大
B．鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大
C．乙杯底部所受的液体压强较大
D．鸡蛋在乙杯中受到液体的浮力较大
4．如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是（　　）
A．①→② B．②→③ C．③→④ D．④→⑤
5．（2021 湖州）2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在“地球第四极”——马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了中国载人深潜的新纪录。本次万米深潜任务成功的一大亮点是采用了许多自主研发的国产新材料。
（1）“奋斗者”号采用的钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀，与下列哪种材料类型相同？　 　。
①塑料 ②不锈钢 ③玻璃
（2）“奋斗者”号下潜时，外部携带了4块压载铁，总质量将近2吨。压载铁被悬挂的模型如图所示。试计算4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为多少？（压载铁的密度近似为8×103千克/米3，海水的密度近似为水的密度）
（3）完成水下作业之后，“奋斗者”号抛去压载铁上浮，为了使“奋斗者”号在深海有足够大的浮力返航，采用了一种新的固体浮力材料，由大量纳米级大小的空气玻璃微珠组成。为了满足设计需求，该材料需要具备怎样的性质？　密度小　（答出一点即可）。
下面是小明利用一根吸管制作一个简易密度计的实验。
（1）在吸管中装入一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管的下端封闭起来，目的是使吸管能　 　在液体中。
（2）这根吸管如图所示在不同液体中时，液体的密度越大，它露出液面部分的长度
　 　（选填“越长”、“越短”或“不变”），受到的浮力大小　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）小明通过正确计算，在吸管上标出对应的刻度线，便制成了一个简易的吸管密度计。图乙四种刻度的标示合理的是　 　
（4）小明发现密度计相邻刻度线之间的距离太小，导致用此密度计测量液体密度时误差较大，为此同学们提出了如下改进方案，其中可行的是　 　。
A．换稍大点的容器做实验
B．换稍粗的吸管制作密度计
C．适当增加密度计的配重
D．换稍长的吸管制作密度计
7.如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总重为2 N,将一个重力为1.2 N，体积为2×10 4 m3的长方体实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中。（g取10 N/kg）
（1）物体A所受浮力是多少
（2）细线对物体A的拉力为多少
（3）当把细线剪断后，物体A受到的浮力为多少，台秤的示数为多少
1.下列情境中，没有受到浮力的物体是（ ）
A. 遨游的“嫦娥五号” B. 下潜的“核潜艇”
C. 航行的航母 D. 上升的飞艇
2.如图所示，盛有水的溢水杯放在水平桌面上，水面低于溢水口；将一块质量为m、体积为V的物块甲轻轻放入溢水杯中，溢出的水全部用空的小烧杯接住；物块甲静止时排开水的体积为V排。则下列说法中，正确的是（ ）
A. 物块甲受到的浮力一定等于mg B. 物块甲受到的浮力一定等于ρ水gV
C. 小烧杯中水的重力一定等于mg D. 小烧杯中水的重力一定小于ρ水gV排
3．装有一定体积水的密闭塑料瓶，静止在A液体中，塑料瓶所受浮力为FA（如图甲）；倒置后静止在B液体中，塑料瓶所受浮力为FB（如图乙）；若不计塑料瓶的质量及瓶壁、瓶盖的体积，则下列判断正确的是（　　）
A．FA＜FB B．FA＞FB C．ρA＜ρB D．ρA＞ρB
4．形状不同的铜块、铁块、铝块和铅块，浸没在水中的不同深处，如果受到的浮力相等，则可以判定（　　）
A．它们的质量相等 B．它们的体积相等
C．它们所受的重力相等 D．无法判断
5．将体积不同、材料不同的甲乙两实心小球，分别轻轻放在水中，两球静止时如图所示，甲浮在水面，乙沉底，已知甲的体积比乙小，则下列说法正确的是（　　）
A．甲的质量比乙大 B．甲受到的浮力等于重力
C．甲的密度比乙大 D．乙受到的浮力等于重力
6.如图所示，密度均匀的长方体木块漂浮在水面上。将木块沿虚线部分切开，下列说法中正确是（ ）
A. 沿ab切开，左右两部分都将上浮一点
B. 沿cd切开，拿走下部分，剩下的木块上浮一点
C. 沿ab切开，左右两部分还是漂浮
D. 沿cd切开，上半部分漂浮，下半部分悬浮在水中
7．（2021 绍兴）如图所示，已知鸡蛋的质量为55克，体积为50立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里，鸡蛋沉入杯底（图甲）；逐渐将食盐溶解在水中，鸡蛋恰好悬浮（图乙）；继续溶解食盐，最终鸡蛋漂浮（图丙）。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛
B．图乙中盐水的密度是1.1×103千克/米3
C．图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
D．图中三种状态下浮力的大小关系是F甲＜F乙＜F丙
8.向放有一木块的容器中加入水，其过程如图甲所示，此过程中木块受到的浮力大小变化如图乙所示。（ρ水=1.0×103kg/m3 ， g=10N/kg）
（1）BC过程中物体受到的浮力保持不变的原因 。
（2）D图中木块受到的力有拉力和 。
（3）木块的密度为多少？

参考答案
例1．D
【解答】解：金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中，所处深度减小，受到的液体压强变小，故气泡体积增大，而气泡内空气的质量不变，由ρ可知，密度变小；
气泡上升时，体积变大，则排开水的体积变大，
所以由F浮＝ρgV排可得：气泡受到水的浮力变大。
故ABC错误，D正确。
故选：D。
例2．D
例3．【解答】解：（1）电池充一次电的能量为：W＝1千瓦时＝1kW h＝1000W×3600s＝3.6×106J；
如果滑翔机一直耗电，则运行时长为：；
因为滑翔机实际只有9%的时间耗电，故实际运行时长为：；
故滑翔机充一次电可以航行的路程为：s＝vt＝0.2m/s×107s＝2×106m＝2000km；
（2）滑翔机悬浮在600米时，由图乙可知，海水的密度为1.03×103kg/m3；
滑翔机漂浮，受到的浮力等于其重力：F浮＝G＝515N；
根据阿基米德原理可知，外油囊中有油时滑翔机排开的水的体积为：V排0.05m3；
外油囊中油的体积为：V＝V排﹣V'排＝0.05m3﹣0.0495m3＝0.0005m3。
答：（1）滑翔机充电一次总共能航行的路程为2000千米；（2）外油囊中油的体积为0.0005m3。
例4．解：（1）空桶漂浮在水面上，所以浮力等于重力，即F浮＝G桶＝10N；
（2）鹅卵石捞出前沉底，浮力小于重力，即F浮1＜G，将鹅卵石捞出放置在桶内时，鹅卵石与小桶都处于漂浮状态，此时鹅卵石的浮力等于重力，即F浮2＝G，所以F浮1＜F浮2，即鹅卵石捞出放置在桶内时鹅卵石的浮力变大，根据F浮＝ρ液gV排知排开水的体积变大，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升；
鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力为：
F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6.0×10﹣3m3＝60N，
桶内鹅卵石的重力为：
G石＝F浮′﹣G桶＝60N﹣10N＝50N，
鹅卵石的质量为：
m石5kg。
答：（1）空桶漂浮在水面时所受浮力大小为10N；
（2）上升；桶内鹅卵石的质量为5kg。
1.B
【解答】解：
A、冰是晶体，在冰熔化过程中，吸收热量，温度不变；故A正确；
B、由图可知，静止时冰块排开水的体积为：V排＝S冰（L冰﹣h露）＝L冰2（L冰﹣h露）＝（10cm）2×（10cm﹣2cm）＝800cm3；
当冰块完全熔化后，熔化为水的质量和冰的质量相同，即：ρ水V冰化水＝ρ冰V冰，所以，V冰化水V冰（10cm）3＝900cm3；
则：V冰化水＞V排，即熔化为水的体积大于原来排开水的体积，故液面高度升高，故B错误；
C、冰块漂浮之后，由于冰处于熔化中，则冰的重力逐渐变小，根据漂浮条件可知受到的浮力与重力相等，所以浮力逐渐变小，故C正确；
D、由于容器是柱状容器，水对容器底部的压力与液体的重力相等，当冰块完全熔化时水对容器底部的压力最大，
则水对容器底部的压力为：△F＝G冰﹣G排＝ρ冰V冰g﹣ρ水V排g＝0.9×103kg/cm3×（0.1m）3×10N/kg﹣1.0×103kg/cm3×800×10﹣6m3×10N/kg＝1N，故D正确。
故选：B。
2．C
【解答】解：A、乙图状态的潜水艇水进入，自重变大，将会下沉，故A错误；
B、潜水艇浮沉的原理是靠改变自身重力来实现沉浮的，鱼靠改变本身的体积来改变浮力的大小，故B错误。
C、潜水艇在密度逐渐变小的水域下潜时，由F浮＝ρgV排可知，浮力变小，浮力小于重力，故可能会急速下沉，故C正确；
D、潜水艇的重力大于浮力时，潜水艇将下沉，故D错误。
故选：C。
3．C
【解答】解：
同一鸡蛋在甲杯盐水中悬浮，则ρ甲＝ρ蛋；在乙杯盐水中漂浮，则ρ蛋＜ρ乙，因此ρ甲＜ρ乙，故A错误；
同一鸡蛋在甲中悬浮，在乙中漂浮，则它受到的浮力都等于自身的重力，即：F浮甲＝F浮乙＝G，故D错误；
因为F浮＝G排＝m排g，且它受到的浮力相等，所以m甲排＝m乙排，故B错误；
因为ρ甲＜ρ乙，且h甲＝h乙，所以根据液体压强公式p＝ρ液gh可知，乙杯底部所受的液体压强较大，故C正确。
故选：C。
4．A
【解答】解：
运动员从入水到露出水面的过程中，水的密度不变；
①→②是入水过程，排开水的体积增大，由F浮＝ρ水gV排可知运动员受到水的浮力不断增大；
②→③，③→④，运动员浸没在水中，其排开水的体积不变，所受浮力不变；
④→⑤是露出水面的过程，运动员排开水的体积减小，所受浮力减小，故A正确，BCD错误。
故选：A。
5．（1）②；（2）4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为1.75×104N；（3）密度小。
【解答】解：（1）钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀，与不锈钢材料类型相同，故选②；
（2）根据密度公式可知4块压载铁的体积V0.25m3；
根据阿基米德原理可知4块压载铁所受的浮力F浮＝ρ海水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.25m3＝2500N，
4块压载铁的总重力G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N，
4块压载铁受到竖直向上的浮力和拉力、竖直向下的重力，且处于平衡状态，
据此得出4块压载铁水下浸没时受到“奋斗者”号的拉力F拉＝G﹣F浮＝2×104N﹣2500N＝1.75×104N，
故4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力为1.75×104N；
（3）为了满足设计需求，该材料应密度小，抗压能力强。
6.故答案为：（1）竖直漂浮；（2）越长；不变；（3）C；（4）C。
解：（1）为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中，吸管下端塞入一些铜丝作为配重，这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中；
（2）密度计是漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力，浮力保持不变，如果液体的密度越大，则密度计浸入液体中的体积越小，即越往上浮，则露出液面部分的长度越长；
（3）因为密度计是漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力，则F浮水＝F浮液＝G，即ρ水gSH＝ρ液gSh＝G，
因为hH，h和ρ液是反比例函数，
所以刻度分布不均匀，且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大；则密度的变大时h液变化越小，故C正确；
（4）因为F浮液＝G，即ρ液gSh＝G，则△V＝Sh，
所以△V变大，或使h变大，具体做法是：可适当增大配重，用更细的吸管，故C符合题意；
故选：C。
7. （1）物体A的一半浸入水中时，
受到的浮力。
（2）此时物体A共受到重力、浮力和细线的拉力作用，
根据二力平衡的知识得到：G=F浮+F拉 ，
则细线对物体A的拉力为F拉=G-F浮=1.2N-1N=0.2N。
（3）物体A的密度：；
所以当把细线剪断后，物体A在水中漂浮，
则F浮′=G=1.2N；
根据力的作用的相互性可知，物体A对水向下的作用力F压=F浮′=1.2N，
根据力的平衡的条件可知，托盘台秤的示数等于烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力之和，
即F=G总+F压=2N+1.2N=3.2N。
1.A
2.D
3．C
【解答】解：（1）由图可知：塑料瓶在两种液体上漂浮，则FA＝FB＝G，故AB错误；
（2）由于FA＝FB，由图可知：V排A＞V水＞V排B，所以根据阿基米德原理可知：FA＝ρAV排Ag，FB＝ρBV排Bg，
，ρA＜ρB，故C正确，D错误。
故选：C。
4．B
【解答】解：因为铜块、铁块、铝块和铅块浸在水中并且所受浮力相等，
所以，由F浮＝ρ液gV排可知，它们排开水的体积相等，
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，四个物体的体积相等，故B正确、D错误；
因为铜、铁、铝和铅的密度不同且四个物块是否空心未知，
所以，由m＝ρV和G＝mg可知，无法得出它们的质量和重力关系，故AC错误。
故选：B。
5．B
解：（1）甲球漂浮，则甲受到的浮力等于重力；乙球沉底，则乙受到的浮力小于重力，乙球沉底，甲球漂浮，所以乙球的密度大于水的密度，甲球的密度小于水的密度，则可知甲的密度比乙小，即ρ甲＜ρ乙，故B正确，CD错误；
（2）已知甲的体积比乙小（即V甲＜V乙）且ρ甲＜ρ乙，由m＝ρV可知，甲的质量比乙小，故A错误；
6.C
7．B
解：A、图甲中鸡蛋处于沉底状态，则浮力小于重力，鸡蛋的重力为G＝mg＝0.055kg×10N/kg＝0.55N，即浮力小于0.55N，故A错误；
B、鸡蛋的密度为：ρ1.1g/cm3＝1.1×103kg/m3，图乙中，鸡蛋悬浮在液体中时，鸡蛋的密度等于液体的密度，所以盐水的密度是1.1×103kg/m3，故B正确；
C、图丙中鸡蛋漂浮，所受浮力等于鸡蛋自身重力，故C错误；
D、图甲中鸡蛋处于沉底状态，则浮力小于重力；图乙中鸡蛋悬浮在液体中时，浮力等于重力；图丙中鸡蛋漂浮，所受浮力等于鸡蛋自身重力，所以三种状态下浮力的大小关系是F甲＜F乙＝F丙，故D错误。
故选：B。
8. （1）漂浮时浮力等于重力
（2）重力和浮力
（3）根据图乙可知，该木块完全浸没时受到的浮力F浮=1 N，
物体排开水的体积：；
那么该物体的体积V木=V排=10-4m3；
由BC过程物体处于漂浮状态知：漂浮时，浮力等于重力，即G木=0.6 N。
木块的密度为：。
【备考2022】浙教版科学中考第一轮复习--第15讲
浮 力