1.如图所示，一个人平躺在平静的江面上，一动不动也不下沉，是因为该人的（ ）
密度比水小 质量比水小 体积比水大 温度比水高
2.小瑾将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中，当物体静止时，溢水杯中溢出了100cm3的水，则物体（ ）（g取10N/kg）
A．漂浮在水面上 B．悬浮在水中 C．沉在溢水杯底部 D．受到20N的浮力
3.体积为0.05米3的救生圈重100牛顿。体重为400牛顿的人使用这个救生圈（ ）
A．人或圈可以部分露出水面 B．人和圈没入水中后可以悬浮在水中
C．人和圈会沉没下去 D．要做出正确判断，还需知道人的体积
4.关于潜水艇和轮船在水中的情况，下列说法正确的是（ ）
A．一艘轮船从海里行驶到河里，浮力不变，船身将下沉一些
B．一艘轮船从河里行驶到海里，浮力变大，船身将上浮一些
C．潜水艇在水面下下沉越深，所受浮力越大
D．潜水艇浮出水面后继续上浮的过程中，所受浮力不变
5.如图1所示，将一只玩具青蛙放入水中，它能漂浮于水面；把它放入另一种液体中，它却沉入底部。则这只玩具青蛙在这两种情况下受到的浮力大小相比较（ ）
在水中受到的浮力较大 在液体中受到的浮力较大
受到的浮力一样大 无法比较浮力大小
6.如图，体积相同的氢气球和空气球刚释放时，氢气球上浮，而空气球却浮不起来。下列说法中正确的是（ ）
氢气球受到的浮力大于空气球所受的浮力 氢气球受到的浮力小于空气球所受的浮力
氢气球受到的浮力等于空气球所受的浮力 无法确定
7.如图所示，用一个玻璃瓶装上写有你心愿的纸片，然后盖上盖子并密封，投入江中，就能漂浮在水面上，成为“漂流瓶”。如果漂流瓶从长江漂入大海，它所受的浮力及露出水面体积的变化情况是（ρ海水＞ρ江水）（ ）
浮力不变，露出水面体积变大 浮力变大，露出水面体积不
浮力不变，露出水面体积变小 浮力变小，露出水面体积变大
8.如图所示，底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体，两容器中液体液面相平，甲液体的质量等于乙液体的质量。将两个完全相同的小球分别放入甲、乙两液体中，静止后两小球受到的浮力分别为F1、F2，下列判断正确的是（ ）
A．F1 一定大于 F2
B．F1 一定小于 F2
C．F1不可能小于 F2
D．F1 不可能大于 F2
9.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球沉底；放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示，则下列说法错误的是（ ）
A．小球A的质量小于小球B的质量
B．甲液体的密度小于乙液体的密度
C．在甲液体中小球A对容器底的压力小于小球B对容器底的压力
D．小球A在甲液体中排开液体的质量大于在乙液体中排开液体的质量
10.甲、乙两只密度计，放在水中静止时，正好甲密度计与水面相平刻度处以上的其它刻线被磨损，而乙密度计与水面相平刻度处以下的其它刻线被磨损，如图所示。现在要测定浓盐水的密度，应选用（ ）
甲密度计 乙密度计 甲、乙均可 甲、乙均不可
11.某同学将一支密度计分别放入两种不同的液体中，如图所示。若两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙，静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙，则（ ）
A．ρ甲＞ρ乙，F甲＜F乙 B．ρ甲＜ρ乙，F甲＞F乙
C．ρ甲＜ρ乙，F甲=F乙 D．ρ甲＞ρ乙，F甲=F乙
12．向一个质量可以忽略不计的塑料瓶中装入密度为ρA的液体后密闭，把它分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体的容器中，所受浮力分别为F甲、F乙，容器底受到的压强为p1、p2，如图所示液面等高，则ρ甲______ρ乙；F甲______F乙；p1______p2（填大于、等于、小于）。
13.在学习了密度计的知识后，小金同学自制了一支密度计，通过实验比较自制密度计与实验室用密度计的异同。他将两支密度计A、B分别放入甲、乙两种液体中，观察到密度计静止后的现象如图（a）、（b）、（c）和（d）所示。（两支密度计的重力相同）
（1）观察比较图（a）、（b）可以判断：液体______密度大（选填“甲”或“乙”）。
（2）观察比较图（c）、（d）可知，自制密度计______判断出液体甲、乙密度的大小关系（选填“能”或“不能”），且对比密度计A、B可知，它们的刻度线都是______的（选填“均匀”或“不均匀”）。
14.在“探究怎样使物体上浮或下沉”的实验中，小明用手将重1.5N，体积为1.6×10-4m3的苹果压入水中，直到苹果浸没在水中，此过程中水对容器底部的压强将______，苹果浸没时受到的浮力大小为______N．松手后苹果将______（选填“上浮”或“悬浮”或“下沉”），最后静止时，苹果受到的浮力大小是______N．（g取10N/kg）
15.如图所示，质量为1.2kg的木块浮在水面上静止不动，（g取10N/kg）求：
（1）这时木块受到的浮力是多大？
（2）此时木块浸在水中的体积为多少？
（3）该木块体积是2×10-3m3，要使木块刚好浸没在水中，至少需要多大的力向下压木块？
16.小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤，他将一段密度为0.5×103千克/米3，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示，这段木料长为40厘米，横截面积为0.1米2，其上表面可以作为秤盘（g=10牛/千克），问：
（1）质量为0的刻度线的位置在距离下表面几厘米处？
（2）距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少？第3讲 物体沉浮条件的判断及应用-讲义
1. 物体沉浮条件的判断
知识检测
1．物体的浮沉条件：浸没在液体中的物体的浮沉取决于 F浮和 G 的大小。(实心物体浸没在液体中)
F浮G F浮＝G(V排液＝V物) F浮＝G(V排液ρ液<ρ物 ρ液>ρ物 ρ液＝ρ物 ρ液>ρ物
下沉 上浮 悬浮 漂浮
注意：
①上浮和下沉都是不稳定状态，是动态过程。上浮的物体最终会浮出液面，而处于漂浮状态；下沉的物体最终会沉到容器底处于静止状态；
②漂浮和悬浮时，物体都是受到两个力而处于平衡状态，F浮＝ G ；
③沉到水底时：F浮＋F支＝G。
典型例题
例1-1. 【解答】解：（1）同学们登上游船过程中，使船的重力变大，故A错误；
（2）登上游船过程中，游船一直处于漂浮状态，则F浮=G，
所以，游船受到的浮力变大，故BD错误，C正确。
故选：C。
例1-2. 【解答】解：
A、若小球上浮，则它的密度小于水的密度，故A错误；
B、若小球下沉，则它所受的浮力小于球的重力，故B正确；
C、若小球悬浮在水中，则它的密度等于水的密度，故C错误；
D、若小球漂浮在水面，则它受到的重力小于浮力，故D错误。
故选：B。
例1-3. 【解答】解：因为G=mg=ρVg，
所以物体的密度：
ρ===0.67×103kg/m3，
因为ρ＜ρ水，
所以物体在水中将漂浮；
物体在水中受到的浮力：
F浮=G=4N。
故选：C。
例1-4. 【解答】解：
（1）由图可知，甲中物体悬浮，乙中物体漂浮，
因物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，且同一物体的重力不变，
所以，F浮甲=F浮乙=G物，即浮力相等；
由阿基米德原理可知，甲、乙两容器中物块排开液体的重力也相等，故AB错误；
（2）由图可知，V排甲＞V排乙，且浮力相等，由F浮=ρgV排可知，甲容器中液体的密度较小；
因两容器中的液面恰好相平，
所以，由p=ρgh可知，乙容器底部受到液体的压强较大，故C正确，D错误。
故选：C。
例1-5. 【解答】解：
A、由图可知，a漂浮，b悬浮，则V排a＜Va，V排b=Vb，
a漂浮，b悬浮，由浮沉条件可知：Fa=Ga，Fb=Gb；
a与b质量相等，则a与b的重力相等，所以a、b所受的浮力Fa=Fb，
由F浮=ρgV排可知，V排a=V排b，
由题可知Vb=Vc，且c球沉底，V排c=Vc，
所以V排a=V排b=V排c，故A错误；
B、b悬浮，c沉入底部，
所以由浮沉条件可知：Fb=Gb，Fc＜Gc-------①
b与c排开水的体积相同，
根据F浮=ρgV排可知b、c受到的浮力：Fb=Fc，---------②
由①②可知Gb＜Gc；
所以Ga=Gb＜Gc，故B错误；
C、当物体的密度大于液体的密度时，物体下沉；
当物体的密度等于液体的密度时，物体悬浮；
当物体的密度小于液体的密度时，物体上浮或漂浮，
因a漂浮，则a的密度最小，c沉入底部，则c的密度最大，
可知：ρa＜ρb＜ρc，故C正确；
D、由上分析可知，浮力关系为Fa=Fb=Fc，故D错误。
故选：C。
例1-6. 【解答】解：因烧杯里盛有6℃的水时，小球恰好悬浮，所以，小球的密度与此时水的密度相等，
由图象可知：4℃的水的密度最大，6℃的水的密度比0℃时水的密度大，则
当水的温度从6℃降到4℃时，水的密度增大，大于小球的密度，使小球上浮、最后漂浮；
当水的温度从4℃降到0℃时，水的密度减小，最后小于小球的密度，使小球下沉、悬浮、最后下沉，
综上可知，小球先上浮后下沉，故A正确。
故选：A。
例1-7. 【解答】解：A、由图可知，B在甲中悬浮，A在甲中漂浮，则ρB=ρ甲，ρA＜ρ甲=ρB，
由B在乙中下沉，可知，ρB＞ρ乙，
则ρ甲＞ρ乙，
已知两容器中的液体深度相同，由p=ρgh可得，两液体对容器底部的压强关系：p甲＞p乙；故A正确；
B、由B在乙中下沉，C在乙中漂浮可知，ρB＞ρ乙，ρc＜ρ乙，
则ρB＞ρc，
由A、C漂浮，且两球排开液体体积相同，可得，ρAgV=ρ甲gV排，则ρA=，
ρcgV=ρ乙gV排，ρc=，
则ρA＞ρc，
所以三个小球的密度关系为：ρB＞ρA＞ρC，故B正确；
C、因为ρ甲＞ρ乙，ρc＜ρ乙，
所以ρc＜ρ甲，已知ρA＜ρB，但不能比较ρA和ρ乙的关系，所以不能确定把A、C两球对调后，A放在乙液体中的浮沉情况，可能A球在乙液体中可能下沉，故C正确；
D、VA排=VC排，ρ甲＞ρ乙，根据F浮=ρgV排可得，A、C两球所受浮力关系为：FA＞FC，故D错误。
故选：D。
例1-8. 【解答】解：
物体的密度：ρ物===0.9g/cm3，
因ρ物＜ρ水，物体在水中漂浮，F浮=G，
结合阿基米德原理可得：m排水g=m物g，则溢出水的质量m排水=m物=90g；
因ρ物＞ρ酒精，物体在酒精中沉底，则V排酒=V物=100cm3，
溢出酒精质量为：m排酒=ρ酒精V物=0.8g/cm3×100cm3=80g。
故答案为：90；80。
例1-9. 【解答】解：
（1）由阿基米德原理可得，物体A受到的浮力：
F浮=G排=m排g=m溢g，
则物块A在水中和酒精中受到的浮力分别为：
F浮水=m溢水g=81×10-3kg×10N/kg=0.81N，F浮酒=m溢酒g=72×10-3kg×10N/kg=0.72N，
则F浮水：F浮酒=0.81N：0.72N=9：8；
（2）①若物体A在水中和酒精中都漂浮，
因漂浮时物体受到的浮力和自身的重力相等，且物体A的质量不变、重力不变，
所以，物体受到水和酒精的浮力相等，即F浮水：F浮酒=1：1，与题意不符；
②若物体A在水中和酒精中都浸没，
则物体排开液体的体积和自身的体积相等，由F浮=ρgV排可知，它们受到的浮力之比：
F浮甲：F浮乙=ρ水：ρ酒精=1.0×103kg/m3：0.8×103kg/m3=5：4≠9：8，与题意不符；
③因水的密度大于酒精的密度，
所以，由①②可知，只能是A在水中漂浮，在酒精中浸没，
所以，A受到水的浮力F浮水=GA=mAg=ρAVg，在酒精中受到的浮力F浮酒=ρ酒gV，
则F浮水：F浮酒=ρAVg：ρ酒gV=9：8，
解得：ρA=ρ酒=×0.8g/cm3=0.9g/cm3。
故答案为：0.81；0.9。
变式训练
变1. 【解答】解：A、西瓜漂浮在水面上，ρ瓜＜ρ水；李子在水中下沉，ρ李子＞ρ水，所以，ρ李子＞ρ瓜；故A错误；
B、西瓜漂浮时所受浮力与重力是一对平衡力，大小相等；故B错误；
CD、李子浸没后，排开水的体积等于李子本身的体积，不再变化，根据F浮=ρgV排可知，下沉过程所受浮力大小不变，故C错误，D正确。
故选：D。
变2. 【解答】解：
（1）由题知，浮冰和北极熊始终处于漂浮状态，随着浮冰的熔化，浮冰的重力减小，北极熊和浮冰的总重力减小，因为F浮=G总，所以浮冰和北极熊受到的浮力减小；而F浮=ρ水V排g，所以浮冰排开水的体积减小，即浮冰浸在水中的体积在减小。故AB错，C正确；
（2）北极熊站在浮冰上，受到的支持力和重力大小相等、大小不变，故D错。
故选：C。
变3. 【解答】解：由阿基米德原理可知，当木块浸没在水中，受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N＞12N，
根据浮沉条件可知：木块会上浮，最后漂浮在水面上，
根据漂浮的条件知：受到的浮力F浮′=G=12N。
故选：B。
变4. 【解答】解：F浮=ρ液gV排，因为ρ1=ρ2，V甲＞V乙，所以F甲＞F乙。
因为ρ2＞ρ3，乙排开液体的体积大于丙排开液体的体积，所以F乙＞F丙。
所以F甲＞F乙＞F丙。
故选：B。
变5. 【解答】解：
由于苹果漂浮，梨子沉底，则根据浮沉条件可知：
F1=G1=m1g，F2＜G2=m2g，
（1）若m1＞m2，则F1＞F2；
（2）若m1=m2，则F1＞F2；
由于苹果漂浮，梨子沉底，则：
V排1＜V1，V排2=V2，
由于都是浸在水中，根据F浮=ρ水gV排可知：
（3）若V1=V2，则F1＜F2；
（4）若V1＞V2，则V排1与V排2的大小不能比较，所以，F1不一定大于F2。
由此分析可知（2）（3）正确。
故选：C。
变6. 【解答】解：向池中加水前，铅块和小气球悬浮在水中，F浮=G；
向池中加水后，水的深度增加，
由公式p=ρgh知，
小气球受到水的压强增大，
所以气球排开水的体积减小，
由公式F浮=ρ液gV排知，
气球受到的浮力减小，所以向下运动。
故选：B。
变7. 【解答】解：（1）木块受到的浮力：
F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×38.4×10-6m3=0.384N。
由于漂浮，所以浮力等于自身的重力，故G=0.384N；
故木块的质量是：m===0.0384kg=38.4g；
木块的体积V=4cm×4cm×4cm=64cm3，
所以木块的密度是：ρ===0.6g/cm3；故B错误；
（2）由于物体的密度小于酒精的密度，所以木块在酒精中也是漂浮，故据F浮=G排=ρ水gV排=G物；
V排===0.000048m3=48cm3；从溢水杯中溢出酒精的体积为48cm3
木块露出酒精的体积：
V露=V-V浸=64cm3-48cm3=16cm3；故A正确，C错误；
木块浸入水中的体积与浸入酒精中的体积之比为：=，故D错误。
故选：A。
变8. 【解答】解：若物体在水中漂浮或悬浮，则浮力等于重力，由于排开酒精的质量小于排开水的质量，所以物体在酒精中一定下沉；
若物体在水中下沉，则在酒精中一定下沉；
由题意知，在酒精中受到的浮力：
F浮酒精=m排酒精g=64×10-3kg×10N/kg=0.64N，
根据F浮酒精=ρ酒精gV排酒精可得：
V物=V排酒===0.8×10-4m3，
V排水===7.6×10-5m3=76cm3，
因为排开水的体积小于排开酒精的体积，所以在水中漂浮。
因为物块漂浮，所以物体所受的重力等于浮力（排开水的重力），则m物=m排水=76g=0.076kg；
物块的密度：ρ物===0.95×103kg/m3=0.95g/cm3。
故答案为：0.95。
变9. 【解答】解：
（1）雕像完全浸没在水中时受到的浮力：
F浮=G-F=1.8N-1.6N=0.2N；
（2）因为雕像完全浸没在水中，所以由F浮=ρ水gV排得，雕像的体积：
V=V排===2×10-5m3；
由G=mg得雕像的质量：
m===0.18kg；
雕像的密度：
ρ===9×103kg/m3＜19.3×103kg/m3，所以这个雕像不是纯金制成的。
答：（1）雕像完全浸没在水中时受到的浮力是0.2N；
（2）计算可知，这个雕像不是纯金制成的。
2. 物体沉浮条件的应用
知识检测
1．物体浮沉条件的应用：
(1)航天员水下模拟训练：悬浮时，F浮＝G；
(2)轮船：将钢铁做成空心，增大排开液体的体积，增大浮力使F浮＝G；
①因为漂浮时，F浮＝G，所以同一艘轮船从海洋行驶到江河或从江河行驶到海洋，其受到的浮力不变；
②根据F浮＝ρ液gV排液，同一艘轮船从海洋行驶到江河，因为F浮不变，ρ液减小，所以 V排液变大，即船身稍下沉；
(3)潜水艇：它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水而改变自身重力来实现的；
(4)密度计：利用物体浮沉条件工作的。因为F浮＝ρ液gV排液，液体密度不同，密度计排开液体的体积就不同；
(5)热气球和飞艇：采用充密度比空气小的气体(氢气、氦气、热空气)的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。
典型例题
例2-1. 【解答】解：AB、因为都是漂浮，铅笔所受浮力都等于铅笔重（浮力相等），故AB错误；
CD、因为F浮=ρ液gV排，
所以当F浮相同时，V排大的液体密度小，由图知甲V排的大，所以甲的密度小，乙的密度大，故C正确，D错误。
故选：C。
例2-2. 【解答】解：A、雪龙号在行驶过程中，虽然不同海域海水密度不同，但雪龙号是漂浮在水面上，浮力等于重力，重力不变则浮力不变，故A错误；
B、雪龙号补给后，重力增加，而船漂浮，故浮力增加，故B正确；
C、雪龙号补给后，浮力增加，由浮力产生的原因可知：船漂浮时，船底所受海水向上的压力就是浮力，则压力增大，故C正确；
D、雪龙号加速前进时，但仍处于漂浮，竖直方向上的重力和浮力仍是一对平衡力，浮力等于重力，故D正确。
故选：A。
例2-3. 【解答】解：（1）军舰漂浮，受到的浮力F浮=G，
由题知，军舰在亚丁湾时的自重较小，
所以，军舰在亚丁湾时受到的浮力较小，故AB错误。
（2）若军舰总质量保持不变，军舰从青岛到亚丁湾海域，始终漂浮，
故军舰在青岛海域受到的浮力等于亚丁湾两地海域所受浮力，
又因为ρ青岛＜ρ亚丁湾。
根据F浮=ρ液gV排知，到了亚丁湾军舰排开海水的体积减小，故军舰会上浮一些。
故选：C。
例2-4. 【解答】解：ABC、因为热气球是利用热空气的密度小于空气密度的原理工作的，因此可以通过调节火焰的大小来改变热气球内的空气密度来调节气球的飞行高度，并选择需要的风向来改变热气球飞行的方向；故AB选项错误，C选项正确。
D、调节火焰喷射的方向，不能改变热气球飞行的方向，故D选项错误。
故选：C。
例2-5. 【解答】解：
AC、用力挤压矿泉水瓶时，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，体积变小，而气体质量不变，故密度变大，同时浮沉子里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉；故AC错误；
B、由题意可知，潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同，都是靠改变自身重力来实现浮沉的，故B正确；
D、松开手，小瓶内水面上的空气体积增大，压强减小，浮沉子里面被压缩的空气把水压出来，此时浮沉子的重力小于它所受的浮力，因此它就向上浮；所以，此时它受到的浮力和重力大小不等，不是一对平衡力；故D错误。
故选：B。
例2-6. 【解答】解：
（1）蛟龙号”空载漂浮在水面时，根据漂浮条件可知潜艇受到浮力：
F浮=G空载=m空载g=22×103kg×10N/kg=2.2×105N；
（2）满载时需要下沉时潜水器排开海水的体积V排=V船=30m3，
此时F浮′=ρ海gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N，
满载总重力G满=m满g=（22×103kg+240kg）×10N/kg=2.224×105N，
G注水=F浮′-G满=3×105N-2.224×105N=7.76×104N，
则由G=mg=ρgV可得注入水的体积：
V注入===7.76m3。
答：（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为2.2×105N；
（2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，至少注入7.76m3的水。
变式训练
变1. 【解答】解：A、潜水艇在水中上浮的过程中（未露出水面），V排不变，根据F浮=ρ水gV排可知，所受浮力不变，故A错误；
B、轮船从河水驶入海水中时，始终漂浮，浮力等于重力，而轮船的重力不变，因此浮力不变，故B正确；
C、热气球里所充气体的密度小于空气密度，气球受浮力大于自身的重力而升空，故C错误；
D、乒乓球能漂浮在水面上是因为乒乓球受到的浮力等于重力，故D错误。
故选：B。
变2. 【解答】解：密度计无论放在任何一种液体中都呈漂浮状态，故密度计受到的浮力等于密度计的重力，即F=G，根据阿基米德原理知浮力也等于排出液体受到的重力，即G密=G液=m密g=m液g=ρV，由m密=ρV可知：密度计的质量一定，故ρ与V成反比，当液体的密度越小时，V排越大。故密度计越往上刻度值越小，
因为ρ酒精＜ρ水=1×103kg/m3，酒精的密度对应的液面刻度应在刻度线为1的上方，
所以应该使用密度计b。
故选：B。
变3. 【解答】解：将锚放在船舱里船是漂浮，此时浮力等于其总重力，在抛锚时，要将锚从船上扔到水中，锚会逐渐沉入海底，锚沉底后，对海底有压力，物体间力的作用是相互的，则锚会受到一个向上的支持力，此时支持力加上浮力等于总重力，而总重力是不变的，所以浮力变小了，即船身略上浮。
故选：A。
变4. 【解答】解：若从A管吸气，瓶内气压减小，外界是气压将液体压入烧瓶内，自身重力增大，但体积不变、浮力不变，自重大于浮力，所以烧瓶将下沉。只有D说法正确。
故选：D。
变5. 【解答】解：
（1）密度计漂浮，根据漂浮条件可知，密度计受到的浮力F浮=G密度计；
（2）把铁丝置于玻璃管内，再次测量同一杯液体密度时，密度计的重力不变，根据漂浮条件可知，受到的浮力不变；
因为液体的密度不变，浮力大小不变，由阿基米德原理F浮=ρgV排可知，排开水的体积不变，所以图乙杯中的液面不变，仍在A处。
故答案为：（1）=；（2）仍在A处。
变6. 【解答】解：
（1）受到的浮力为：F浮=ρ海水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×24m3=2.4×105N；
（2）由阿基米德原理F浮=ρ海水gV排可知，物体在液体中所受的浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关，与其它因素都无关。当抹香鲸继续下潜至2000米深的海底时，因为水密度不变，排开水的体积不变，所以受到的浮力不变。
答：（1）潜至此深度时，抹香鲸所受到的浮力大小F浮=2.4×105N。
（2）若抹香鲸继续下潜至2000米深的海底，它受到的浮力不变。原因是水密度不变，排开水的体积不变，根据F浮=ρ海水gV排可知其受到的浮力不变。
第3讲 物体沉浮条件的判断及应用-课后练习
1. 【解答】解：人平躺在平静的江面上，一动不动也不下沉，说明人漂浮在水面上，根据物体的浮沉条件可知，此时人的重力等于其所受到的浮力，人的密度比水小。
故选：A。
2. 【解答】解：由题意知物体的重力为：G物=m物g=120×10-3kg×10N/kg=1.2N。
物体静止时受到的浮力为：F浮=G排=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N。
因为浮力小于重力，所以物体最后沉在水杯底部。
故选：C。
3. 【解答】解：假设救生圈浸没其所受到的浮力为F浮力=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m3=500N；
G=G人+G圈=100N+400N=500N；
由于人在水里也受到水的浮力，所以，人和圈可以部分露出水面。
故选：A。
4. 【解答】解：A、由于轮船是处于漂浮状态，则浮力总等于轮船的重力，所以浮力不变；由于海水的密度大于河水的密度，轮船从海里行驶到河里，根据F浮=ρ液gV排可知：排开的水的体积变大，则船身将下沉一些，故A正确；
B、由于轮船是处于漂浮状态，则浮力总等于轮船的重力，所以浮力不变；由于海水的密度大于河水的密度，轮船从河里行驶到海里，根据F浮=ρ液gV排可知：排开的水的体积变小，则船身将上浮一些，故B错误；
C、潜水艇在水面下下沉越深，由于排开液体的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知浮力不变；故C错误；
D、潜水艇浮出水面后继续上浮的过程中，排开液体的体积变小，根据F浮=ρ液gV排可知浮力变小，故D错误。
故选：A。
5. 【解答】解：∵青蛙漂浮在水面上，
∴青蛙受到水的浮力：
F1=G1，-----------------------①
∵青蛙沉到另一种液体的底部，
∴青蛙受到另一种液体的浮力：
F2＜G2，-----------------------②
∵同一青蛙的质量不变，G=mg，
∴G1=G2，----------------③
由①②③可得：F1＞F2，
即：青蛙在水中受到的浮力较大。
故选：A。
6. 【解答】解：浸没在液体或空气中的物体都受到竖直向上的浮力；
氢气球上浮说明氢气球所受浮力大于重力，而空气球浮不起来说明空气球所受浮力小于所受重力；
两球的体积相同（即排开空气的体积相同），根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，氢气球受到的浮力等于空气球所受的浮力，
故C正确，ABD错误。
故选：C。
7. 【解答】解：漂流瓶在海水和江水中都漂浮，F浮=G，所以漂流瓶从长江漂入大海所受到的浮力不变；
又F浮=G排=ρ液V排g，ρ海水＞ρ江水，所以排开海水的体积比排开江水的体积小，漂流瓶从长江漂入大海排开水的体积将变小，
又V=V排+V露。
所以漂流瓶从长江漂入大海露出水面的体积将变大，A正确，BCD错误。
故选：A。
8. 【解答】解：
由图知，容器底面积S甲＜S乙，液面相平、h相同，由V=Sh可知，液体的体积V甲＜V乙，
已知m甲=m乙，由ρ=可知，两液体的密度关系：ρ甲＞ρ乙；
由于小球的密度未知，则
①若ρ球≥ρ甲，则小球在甲乙液体中处于浸没状态，排开甲乙液体的体积相等，根据F浮=ρ液gV排可知：F1＞F2；
②若ρ甲＞ρ球≥ρ乙，则小球在甲液体中漂浮，在乙液体中下沉，则F1=G，F2≤G，则F1≥F2；
③若ρ乙＞ρ球，则小球在甲乙液体中都出处于漂浮状态，则F1=G，F2=G，则F1=F2；
由此分析可知：F1不可能小于 F2。
故选：C。
9. 【解答】解：A、乙液体中，A漂浮，A的密度小于乙液体的密度，B下沉，B的密度大于乙液体的密度，两个小球的体积相同，根据m=ρV，A的质量小于B的质量，故A正确；
B、A、B在甲液体中均下沉，则甲液体的密度均小于两个小球的密度，由A知，乙液体的密度大于A的密度，所以甲液体的密度小于乙液体的密度，故B正确；
C、由A知，A的质量小于B的质量，则可知A的重力小于B的重力，因为A、B都沉底，由F浮=ρgV排可得，在甲液体中受到的浮力相同，压力=小球重-浮力，所以在甲液体中小球A对容器底的压力小于小球B对容器底的压力，故C正确；
D、由图可知，在甲液体中，小球下沉，则GA＞F浮甲，在乙液体中，GA=F浮乙，所以F浮甲＜F浮乙，由F浮=G排=m排g可知，小球A在甲液体中排开液体的质量小于在乙液体中排开液体的质量，故D错误。
故选：D。
10. 【解答】解：浓盐水的密度大于水的密度，因此需要选择已知刻度值大于水的密度值的密度计，因此需要选择甲密度计。
故选：A。
11. 【解答】解：因密度计在两种液体中漂浮，所以密度计受到的浮力都等于密度计受到的重力；
同一只密度计的重力不变，所以密度计在两种液体中受到的浮力相等，即F甲=F乙，故AB错误；
由图可知，密度计排开液体的体积：V甲排＞V乙排，
由F浮=ρ液gV排可得，ρ甲＜ρ乙，故D错误、C正确。
故选：C。
12. 【解答】解：
因装有A液体的同一塑料瓶的重力不变，且塑料瓶在甲、乙两种液体中均漂浮，
所以，塑料瓶在两液体中受到的浮力相等，即F甲=F乙=G；
由图可知，V排甲＞VA，V排乙＜VA（其中VA为A液体的体积），
所以V排甲＞V排乙，即塑料瓶排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积，
由F浮=ρ液gV排可知，ρ甲＜ρ乙；
因两容器内液面刚好相平，且ρ甲＜ρ乙，
所以，由p=ρgh可知容器底受到的液体压强p甲＜p乙。
故答案为：小于；等于；小于。
13. 【解答】解：（1）由于密度计两次静止时都处于漂浮，则F浮=G，即密度计在两种液体中受到的浮力相等，都等于密度计受到的重力G，
由图知，密度计排开液体的体积：V甲排＜V乙排，
由F浮=ρ液gV排可知：ρ甲＞ρ乙。
（2）c、d图通过自制密度计排开液体体积的大小也可以判断液体密度的大小；
因为当密度计漂浮在密度为ρ液的液体中时，V排液=Sh，则有：
F浮液=G物，即ρ液gV排液=G物，
所以，ρ液gSh=G物，
则h=；
由此可知：h和ρ液是反比例函数，即h与ρ液的变化不是正比例关系；
所以，密度计刻度分布不均匀；
故答案为：（1）甲；（2）能；不均匀。
14. 【解答】解：（1）当苹果浸没在水中的过程中水面上升，根据p=ρgh可知水对容器底部的压强将增大；
（2）当苹果浸没在水中时，排开水的体积就等于苹果的体积，
即V排=V物=1.6×10-4m3，
所以此时苹果受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×1.6×10-4m3=1.6N；
（3）因为G＜F浮，所以松手后苹果会上浮；
（4）当苹果静止时，漂浮，受到的浮力F浮′=G=1.5N。
故答案为：增大；1.6；上浮；1.5。
15. 【解答】解：（1）木块受到的重力：
G=mg=1.2kg×10N/kg=12N，
∵木块漂浮，
∴木块受到的浮力：F浮=G=12N；
（2）∵F浮=ρ水v排g，
∴木块浸在水中的体积（排开水的体积）
v浸=v排===1.2×10-3m3；
（3）木块刚好浸没在水中时，木块受到的浮力：
F浮′=ρ水v排′g=ρ水v木g=1×103kg/m3×2×10-3m3×10N/kg=20N，
∵F浮=F压+G木，
∴至少对木块施加的压力：
F压=F浮′-G木=20N-12N=8N。
答：（1）这时木块受到的浮力是12N；
（2）此时木块浸在水中的体积为1.2×10-3m3；
（3）至少需要8N的力向下压木块。
16. 【解答】解：（1）木料的体积：V=Sh=0.1m2×0.4m=0.04m3，
由ρ=得
木料的质量为：m0=ρV=0.5×103kg/m3×0.04m3=20kg；
木料处于漂浮状态，浮力等于重力，即F浮=G=mg=20kg×10N/kg=200N，
排开水的体积为：V排===0.02m3，
没入水中的高度：h0===0.2m=20cm，
因为物体上没有放物体，故浮力秤的0刻度线的位置在距离下表面20cm处；
（2）距离上表面10厘米处时，浮力秤的浮力为：F′浮=ρ水gV′排=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.4m-0.1m）×0.1m2=300N，
物体的重力为：G物=F′浮-F浮=300N-200N=100N，
物体的质量为：m物===10kg。
答：（1）质量为0的刻度线的位置在距离下表面20cm处；
（2）距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为10kg。1.理解物体的浮沉条件，掌握物体沉浮条件的判断；
2.能应用浮沉条件解决简单问题；
3.掌握轮船、潜艇、气球、气艇、密度计等应用原理。
1．物体的浮沉条件：浸没在液体中的物体的浮沉取决于 和 的大小。(实心物体浸没在液体中)
F浮G F浮＝G(V排液＝V物) F浮＝G(V排液ρ液<ρ物 ρ液>ρ物 ρ液＝ρ物 ρ液>ρ物
下沉
注意：
①上浮和下沉都是不稳定状态，是动态过程。上浮的物体最终会浮出液面，而处于漂浮状态；下沉的物体最终会沉到容器底处于静止状态；
②漂浮和悬浮时，物体都是受到两个力而处于平衡状态，F浮＝ ；
③沉到水底时： ＝G。
小关与同学们去游览桂林两江四湖，登上游船后，船会下沉一些，那么（ ）
A．船的重力将减小 B．水对船的浮力将减小
C．水对船的浮力将增大 D．水对船的浮力将保持不变
如图所示，将一个实心小球浸没在水中由静止释放，则下列说法中正确的是（ ）
A．若小球上浮，则它的密度大于水的密度
B．若小球下沉，则它所受的浮力小于球的重力
C．若小球悬浮在水中，则它的密度小于水的密度
D．若小球漂浮在水面，则它受到的重力等于浮力
将重为4N，体积为6×10-4m3的物体投入一装有适量水的溢水杯中，溢出水300g．若不计水的阻力，当物体静止时，下列判断正确的是（ ）
A．物体上浮，F浮=6 N B．物体悬浮，F浮=4 N
C．物体漂浮，F浮=4 N D．物体沉在水底，F浮=3N
如图，放在同一水平面上的甲、乙两个相同容器内盛有不同液体，现将同一物块分别放入两个容器中，处于静止时，两容器中的液面恰好相平。下列说法正确的是（ ）
A．甲容器中物块排开液体的重力较小
B．乙容器中物块受到液体的浮力较大
C．甲容器中液体的密度较小
D．乙容器底部受到液体的压强较小
如图a、b、c三个实心小球，其中a与b质量相等，b与c体积相同；将三个小球放入水中静止不动时，a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。则下列判断中正确的是（ ）
A．它们浸入水中的体积关系是：Va＜Vb=Vc
B．它们的重力关系是：Ga=Gb＞Gc
C．它们的密度关系是：ρa＜ρb＜ρc
D．它们所受的浮力关系是：Fa=Fb＞Fc
例6. 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．先上浮然后下沉
B．浮力变小，一直下沉
C．先下沉然后上浮 D．浮力变大，一直上浮
如图所示，在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体，将体积相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中，放入小球后两个容器中的液体深度相同，且A、C两球排开液体体积相同，B球在甲液体中悬浮，在乙液体中下沉。则下列选项错误的是（ ）
A．甲液体比乙液体对容器底的压强大
B．三个小球中密度最小的是 C 球
C．如果把 A、C 两球对调，A 球在乙液体中可能下沉
D．A、C 两球所受的浮力相等
体积是100cm3，质量是90g的物体，将其缓缓放入装满水的烧杯中，物体静止后，溢出水的质量是______g；将其缓缓放入装满酒精的烧杯中，溢出酒精的质量是______g．（ρ酒=0.8×103kg/m3）
有两个完全相同的小物块，将其中一块轻轻放入盛满水的大烧杯中，当A静止后，有81g的水溢出，然后将另一块轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，静止后，有72g的酒精溢出，则物块在水中静止时受到的浮力为______N，物块的密度是______g/cm3（酒精的密度是0.8×103kg/m3，g取10N/kg）
俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉。对此现象，下列说法正确的是（ ）
A．西瓜的密度比李子的密度大 B．西瓜漂浮时所受浮力大于重力
C．李子下沉过程中所受水的浮力变大 D．李子浸没后，下沉过程所受浮力大小不变
全球变暖已经日益威胁到生物的生存，如图所示的是一对北极熊母子无助地坐在一块不断熔化缩小的浮冰上。若浮冰和北极熊始终处于漂浮状态，则随着浮冰的熔化（ ）
A．浮冰受到的浮力在增大
B．浮冰受到的浮力大小不变
C．浮冰浸在水中的体积在减小
D．北极熊受到的支持力在减小
把体积为 2dm3重12N的木块放入水中，当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别是（ ）
A．漂浮，F浮＞12N B．漂浮，F浮=12N C．沉底，F浮＜12N D．沉底，F浮=12N
如图，甲、乙、丙三个实心小球分别在不同的液体中静止，三个球的体积关系是V甲＞V乙=V丙，三种液体的密度关系是ρ1=ρ2＞ρ3．则三个球的受到的浮力大小关系为（ ）
A．F甲=F乙＞F丙
B．F甲＞F乙＞F丙
C．F甲＞F乙=F丙
D．F甲=F乙=F丙
如图所示，将苹果和梨子放入水中后，苹果漂浮，梨子沉底。若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1，梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2，现有以下判断，正确的是（ ）
（1）若m1＞m2，则F1一定小于F2
（2）若m1=m2，则F1一定大于F2
（3）若V1=V2，则F1一定小于F2
（4）若V1＞V2，则F1一定大于F2
A．（1）（3） B．（1）（4） C．（2）（3） D．（2）（4）
如图所示，一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面，把它放入水中（未装满水）某处恰好处于静止状态，如果往杯子中缓慢注入一些水，则铅块及气球（ ）
A．向上运动
B．向下运动
C．仍能静止
D．静止、向上或向下运动都有可能
将一个边长为4cm的正方体木块轻轻放入盛满水的溢水杯中，木块漂浮在水中静止时，从溢水杯中溢出水的体积为38.4cm3；若将此木块改放入密度为0.8×103kg/m3的酒精中，待木块静止时，下列说法正确的是（ ）
A．木块露出酒精的体积为 16cm3
B．木块的密度为 0.6 kg/m3
C．从溢水杯中溢出酒精的体积为 38.4cm3
D．木块浸入水中的体积与浸入酒精中的体积之比为 5：4
一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有76g水溢出；将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有64g酒精溢出。已知水的密度是1.0×103kg/m3，酒精的密度是0.8×103kg/m3，则物块的密度是______g/cm3。
一个黄色金属的实心龙雕像悬挂在弹簧测力计上，在空气中时，弹簧测力的示数为1.8N，当雕像完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1.6N。请回答：
（1）雕像完全浸没在水中时受到的浮力。
（2）通过计算判断，这个雕像是否纯金制成的？（ρ金=19.3×103kg/m3，g=10N/kg）
1．物体浮沉条件的应用：
（1）航天员水下模拟训练： 时，F浮＝G；
（2）轮船：将钢铁做成空心，增大排开液体的体积，增大浮力使F浮＝G；
①因为漂浮时，F浮＝G，所以同一艘轮船从海洋行驶到江河或从江河行驶到海洋，其受到的浮力 ；
②根据F浮＝ρ液gV排液，同一艘轮船从海洋行驶到江河，因为F浮不变，ρ液减小，所以 V排液 ，即船身稍下沉；
（3）潜水艇：它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水而改变 来实现的；
（4）密度计：利用物体 条件工作的。因为F浮＝ρ液gV排液，液体密度不同， ；
（5）热气球和飞艇：采用充密度比空气 的气体（氢气、氦气、热空气）的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。
小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥，将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
B．铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
C．乙杯液体的密度较大
D．甲杯液体的密度较大
如图是我国第三代极地破冰船和科学考察船“雪龙”号.2014年3月，“雪龙”号在澳大利亚的珀斯港码头进行补救，共补给118吨油料、280吨淡水和十几吨蔬菜，然后驶向南印度洋进行海上救援行动。下列说法错误的是（ ）
A．雪龙号在行驶过程中，由于不同海域海水密度不同，则所受浮力不同
B．雪龙号补给后，所受的浮力增大
C．雪龙号补给后，船底所受海水的压力增大
D．雪龙号加速前进时，浮力等于重力
科学家们研究发现，同一物体越靠近赤道，所受的重力越小；越靠近地球两极，所受的重力越大；不同海域海水温度和盐度的不同会使海水密度产生差异，如ρ青岛＜ρ亚丁湾．一艘军舰从我国青岛港出发，前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务，若军舰总质量保持不变，根据上述信息，比较军舰在青岛和亚丁湾两地海域所受浮力的大小及军舰总质量。下列说法正确的是（ ）
A．在亚丁湾所受浮力较大 B．在两地所受浮力相等
C．到了亚丁湾军舰会上浮一些 D．到了亚丁湾军舰会下沉一些
小明学习了浮力知识以后，对热气球运动产生了兴趣，他在网上收集了许多关于热气球的知识及类似如图所示的图片。以下是他对热气球运动所做的猜想，其中正确的是（ ）
A．通过调节火焰大小，改变热气球的体积来调节热气球飞行的高度，进而选择需要的风向
B．通过改变人在吊篮中站立的位置，来改变热气球飞行的方向
C．通过调节火焰的大小，改变热气球内的空气密度来调节热气球的飞行高度，进而选择需要的风向
D．通过调节火焰喷射的方向，来改变热气球飞行的方向
如图所示，是小明同学制作的“浮沉子”。当用力挤压矿泉水瓶子，可以看到矿泉水瓶内的小玻璃瓶下沉；松手，会看到小玻璃瓶又浮起来了。你可以随心所欲地控制它的浮沉，而且随着挤压力度的变化，我们还能控制小玻璃悬浮在矿泉水瓶中的任一位置。关于“浮沉子”，下列说法正确的是（ ）
A．用力挤压矿泉水瓶时，小玻璃内的气体密度不变且下沉
B．潜水艇的原理与“浮沉子”的浮沉原理相同
C．“浮沉子”下沉时，小玻璃瓶内的气体体积和下沉前相比变大了
D．“浮沉子”上浮时，它受到的浮力和重力是一对平衡力
“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米3，空载时质量约为22吨，最大荷载240千克。
（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？
（2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103千克/米3，g取10牛/千克）
关于浮沉条件的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．潜水艇在水中上浮的过程中（未露出水面）受到的浮力变大
B．轮船从河水驶入海水中时受到的浮力大小不变
C．气象探测气球里所充气体的密度大于空气密度
D．乒乓球能漂浮在水面上是因为乒乓球受到的浮力大于重力
如图所示两个密度计a与b．a密度计最上部刻线为1，而b密度计最下部刻线为1．若要测定酒精的密度，则应该使用密度计（ ）
A．a
B．b
C．任意一个
D．都不好用
船在航行中为了停在某一处，常要进行抛锚，在抛锚时，要将锚从船上扔到水中，锚会逐渐沉入海底，在这个过程中，船身将（ ）
A．船身略上浮 B．船身略下沉 C．船身不上浮也不下沉 D．无法判断
例28. 物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶将会（ ）
A．上浮，它受到的浮力增大
B．上浮，它受到的浮力不变
C．下沉，它受到的浮力减小
D．下沉，它受到的浮力不变
小柯在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝，制成一支自制密度计，用它来测量液体密度，测量过程中杯内液体总量没有变化。当密度计在杯中漂浮时，液面高度在A处（如图甲）。此时，密度计受到的浮力______重力（选填“＜”、“=”或“＞”）。使用中，小柯发现细铁丝很容易滑落，于是他改变这段细铁丝的形状，并把铁丝置于玻璃管内，再次测量同一杯液体密度（如图乙），杯中液面将______（填“上升”、“下降”或“仍在A处”）。
抹香鲸是世界上最大的齿鲸，它在所有鲸中潜水最深且最久，号称“潜水冠军”，如图所示。一头体长19米，体积24米3的成年抹香鲸可轻松潜至1000米深的海底。
（1）求潜至此深度时，抹香鲸所受到的浮力大小F浮。
（2）若抹香鲸继续下潜至2000米深的海底，它受到的浮力会变化吗？为什么？
（假设海水密度为1×103千克/米3，且不随深度变化）
