浙教版科学2022-2023学年上学期八年级“冲刺重高”讲义（四）：水的浮力（2）--沉浮条件及应用【word，含解析】

一、物体浮沉的条件
1.前提条件：物体浸在液体中且只受到浮力和重力。
2.沉浮条件：下列为实心物体
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F＞G F＜G F=G F=G F+N=G
ρ＞ρ ρ＜ρ ρ＝ρ，V=V ρ＞ρ，V＜V ρ＞ρ，V=V
动态，运动状态不断改变，受力不平衡 动态，运动状态不断改变，受力不平衡 静态，受力平衡，可以停留液体任何深度 静态，受力平衡，这是上浮的最终状态。 静态，受力平衡，这是下沉的最终状态。
3.液体中浮力大小的总结：
同种液体中，物体浸入液体体积越大，浮力越大，与浸入液体深度无关。
同种液体中，同样都是浸没的质量相等物体，密度越小的浮力越大，密度大的浮力反而小。
不同液体中，物体浸入相同的体积，密度大液体的浮力大。
不同液体中，若同一个物体都是漂浮状态，则重力不变浮力大小也相同。
【能力拓展】
悬浮和漂浮有相似之处，也有重要区别。
相同点:悬浮和漂浮时，物体都处于平衡状态，物体所受的浮力和重力是一对平衡力,F浮=G。不同点:悬浮时，物体浸没在液体中，V排液=V物,根据F浮=G即ρ液gV排液=ρ物gV物可知，ρ液=ρ物；漂浮时，物体部分浸入液体中，V排液ρ物
二、物体浮沉条件的应用
1.密度计
密度计是测量液体密度的工具。它是一根上部标有刻度，形状特殊的玻璃管，管下部的玻璃泡内装入小铅丸或汞，用它测液体密度时，它始终处于漂浮状态，所受的浮力总是等于它受到的重力。
用同一支密度计测量不同液体密度时，由于重力相同，所以密度计所受浮力相同。根据F=ρgV可知，F相同，ρ不同，V不同，密度计浸入液体中的深度不同，液体密度越大，V越小，浸人液体中的深度越小，故密度计的刻度值“下大上小，上疏下密”。密度计上的数值表示待测液体密度是水密度的倍数。如“1.8”表示该液体的密度是1.8x103千克/米3。
密度计 潜水艇
2.轮船
采用“空心”的方法来增大排开水的体积，从而增大所受浮力使其漂浮在水面上。
3.潜艇
潜艇是通过改变自身的重力来实现上浮和下沉的。
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。
4.热气球和气艇
热气球和气艇是飘在空中的，内部所充气体密度必须小于空气密度。充气时体积增大，排开空气的重力增大，浮力也增大。当浮力增大到大于重力时，气球或飞艇就上升；反之就下降。另外，有一种热气球是通过加热方式使球内气体受热膨胀达到减小气体密度的目的，当热气球受到的空气浮力大于重力时，热气球就会上升。
例1、一个充气的气球下面挂一个金属块，把它们放入水中某处恰能静止，如图所示．如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些，则金属块和气球（ ）
A.仍能静止 B.向下运动 C.向上运动 D.上下晃动
例2、某科学兴趣小组制作的潜水艇模型如图．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.下沉,它受到的浮力不变
C.下沉,它受到的浮力变小 D.上浮,它受到的浮力不变
例3、如图1 利用一根吸管制作一个简易密度计。
（1）为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中，应在吸管的下端塞入一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管的下端封闭起来．若将它放入液体中后不能竖直漂浮，请提出改进做法________。
（2）这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，液体的密度越大，它露出液面部分的长度越长，受到的浮力大小________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）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。如图2三种刻度的标示，合理的是________。
（4）为了使测量结果更准确，如何使简易密度计上两条刻度线（如0.9、1.0）之间的距离大一些？写出一种方法__________。
例4、曹冲称象”是家喻户晓的典故。某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如下图所示。已知玻璃杯的质量为200g，底面积为40cm2 ， 高度为20cm（水的密度ρ水＝1×103kg/m3 ）求：
（1）将杯子开口向上竖直放入水中时（注：水未进入杯内），杯子受到的浮力。
（2）此时杯子浸入水中的深度（即为该浮力秤的零刻度位置）。
（3）此浮力秤一次能测量的最大质量是多少？
例5、如图所示,将密度为0.6克/厘米3、高度为10厘米、底面积为20厘米2的圆柱体放入底面积为50厘米2的容器中,并向容器内加水(g取10牛/千克)
（1）当水加到2厘米时,求圆柱体对容器底的压力大小
（2）继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时,求圆柱体在液面上方和下方的长度之比
1.在帮妈妈做家务的时候，某同学发现两根相同体积的筷子，甲浮在水面上，乙沉在水底，如图所示。由此可知甲比乙( )。
A.所受浮力小
B.质量大
C.所受压强大
D.密度大
2.如图所示，一船在某海水域作业时，将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水。第一次放，因水太深，铁箱没触碰到水底，此时船的吃水线在W处；换个地方第二次再放，铁箱才接触到水底，最后松绳将箱完全释放。下列说法正确的是（ ）
A.当铁箱在船上时，吃水线应在W下方
B.第二次放铁箱时，吃水线在W的上方
C.若铁箱始终在船上，行驶到海水密度更大的水域，则吃水线会慢慢往上移动
D.假设突然地球引力减为一半，则吃水线仍在原处
3.如图所示，将a、b两种液体分别放入相同的甲、乙两烧杯内，再将相同的木块放入其中，待木块静止时，两容器液面相平。以下说法 不正确的是（ ）
A.a的液体密度大于b的液体密度
B.两木块在容器中排开的液体质量相等
C.放入木块后两容器对桌面的压强甲比乙大
D.放入木块后两容器底部受到液体的压强相等
4.半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面（如图甲）；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下（如图乙）；待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载（如图丙）。以下图像能正确表示同一艘半潜船从图甲到图丙受到的浮力变化的是（ ）
A. B.C.D.
5.2022年5月15日，我国自主研发的“极目二号”III型浮空艇从科考基地上升到海拔9032米，创造了大气科学观测世界纪录。
（1）上升过程中，以地面为参照物，浮空艇是______的；
（2）该浮空艇是软式飞艇，上升过程中需通过调整气囊中的气压来保持外形不变。上升过程中，该艇受到的浮力______。（填“增大”、“减小“或“不变”）。
6.小明将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端，先后完全浸没在水和盐水中。石块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示，则石块在盐水中所受浮力为______N；从图中信息可以得出盐水的密度为_______。
7.如图所示为“独竹漂”的表演场景，表演者手持竹竿立于楠竹之上，用竹竿划水前行。若表演者脚下楠竹的质量为12kg，此时排开水的体积为0.07m3（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
（1）表演者用竹竿向后划水，楠竹与人便向前行，这是因为___________。
（2）楠竹受到的浮力为多少___________？
（3）表演者和手中竹竿受到的总重力为多少？___________
1.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2.在甲、乙两个完全相同的玻璃缸中装满水，缸中水面分别漂浮着一只材料相同大小不同的玩具鸭。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C.F甲>F乙
D.F甲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＜FBB. FA＞FB C. ρA＜ρBD. ρA＞ρB
4.小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法正确的是（ ）
A. “浮沉子”上浮时，所受重力等于它受到的浮力
B. 无论怎样挤压矿泉水瓶，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C. “浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D. 浮力秤与“浮沉子”浮沉的原理相同
5.如图将两个同样形状的长方体分别放入水平与竖直放置在盛水的容器中，则两个长方体所受到的（ ）
A.上下压强差相等，浮力不等 B.上、下压强差不等，浮力相等
C.上下压强差不等，浮力不等 D.上下压强差相等，浮力相等
6.2020年4月23日，“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务，返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时，经历了如图所示三种情况：图甲中铁锚部分浸入水中；图乙中铁锚完全浸没水中但未触底；图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙，它们的大小关系正确的是（ ）
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲>F乙=F丙 C.F甲>F乙>F丙 D.F甲7.在一支铅笔下端粘上一块橡皮泥，把它分别置于甲、乙、丙三种不同的液体中，铅笔静止时的情形如图所示，则铅笔分别在三种液体中受到的浮力F的大小和三种液体的密度ρ之间关系正确的是( )
A.F甲F乙>F丙 ， ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.F甲＝F乙＝F丙 ， ρ甲<ρ乙<ρ丙 D.F甲＝F乙＝F丙 ， ρ甲>ρ乙>ρ丙
8.如图甲所示，烧杯里盛有6℃的水，小球恰好处于水面下。水的密度随温度的变化如乙所示。现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水温下降到0℃的过程中，若小球的体积始终不变，则小球所受浮力大小的变化情况是（ ）
A.先不变，后变小 B.先不变，后变大
C.先变大，后变小，沉底后不变 D.先变大，后变小，4℃时最大
9.某次军事演习中，执行深海作业的潜水艇悬浮在海水中（如图）。要使潜水艇下潜，应对水舱________（选填“注水”或“排水” ），在下潜过程中，海水对潜水艇上下表面的压力差________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
10.小明自制土密度计并测定盐水的密度。
实验器材：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
实验步骤：
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝，制成土密度计；
②用刻度尺测出竹筷的长度L；
③把土密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1 （如图所示）；
④把土密度计放入盛盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2。
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题:
（1）竹筷一端缠上铅丝，是为了________。
（2）被测液体的密度越大时，密度计排开液体的体积________（选填“越小”、“越大”或“不变”，下同），所受液体的浮力________。
（3）被测盐水的密度表达式：ρ盐水=________（请用符号表示，不计铅丝体积）。
（4）小明计算得出盐水的密度为1.05g/cm3 ， 已知烧杯中盐水的体积为400cm3 ， 盐的密度为2.6g/cm3 ， 则盐水中含盐________g（盐放入水中溶解后，盐和水的总体积不变, ρ水=1.0g/cm3）。
11.如图，将一个体积为1.0×10-3m3、重力为6N的木球用细线系在底面积为500cm2的圆柱形容器的底部，当容器中倒入足够的水使木球浸没时，求：
（1）木球浸没在水中受到的浮力。
（2）细线对容器底部的拉力。
（3）剪断细线，木球处于静止时，木球露出水面的体积为多少升。
答案及解析
例1、【答案】C
【解析】一个充气的气球下面挂一个金属块，把它们放入水中某处恰能静止，根据浮沉条件可知，这时它们受到的总浮力等于总重力；如果把金属块和气球的位置轻轻向上移一些，气球外面水的压强就会减小，气球就会体积变大，那么它们受到的总浮力就会增大，这时浮力大于重力，则金属块和气球向上运动。
例2、【答案】B
【解析】原来烧瓶在水中悬浮，那么它受到的浮力等于重力。当吸气时，外面的水会进入烧瓶内，从而使烧瓶的总重力大于浮力，因此烧瓶会下沉。烧瓶排开水的体积保持不变，根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，它受到的浮力不变，故B正确，而A、C、D错误。
例3、【答案】（1）吸管下端继续增加铜丝 （2）不变 （3）B （4）用更细的吸管
【解析】1、密度计下的玻璃泡中放入一定数量的铅丸可使密度计竖直立在液体中；
2、密度计工作时都处于漂浮状态，浮力等于重力，由于重力不变所以浮力都相同；
3、由阿基米德原理的变形公式，当浮力相同时通过比较液体密度的大小可得到V排的大小。当液体密度越大时，V排越小露出液体的部分就越多，所以刻度越往上表示密度越小。密度计上的h与液体密度是成反比关系的，所以密度计的刻度是不均匀的；
【解答】（1） 为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中，应在吸管的下端塞入一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管的下端封闭起来．若将它放入液体中后不能竖直漂浮，请提出改进做法 吸管下端继续增加铜丝 ；
（2）这根吸管制作的简易密度计，在不同的液体中处于漂浮状态，浮力等于吸管自身的重力，所以受到的浮力大小不变；
（3）密度计的刻度是不均匀的且密度计刻度是上小下大，所以B图密度计的刻度是合理的；
（4）根据公式h=V/S可知，在体积变化相同时，要使h变化越大，S要越小，所以可使用更细的吸管
例4、【答案】（1）杯子漂浮在水面上时，
它受到的浮力F浮=G=mg=0.2kg×10n/kg=2N；
（2）此时杯子排开水的体积为：；
此时杯子浸入水中的深度为：；
（3）当浮力秤达到最大称量时，它受到的浮力为：；
那么称量的最大重力为：G最大=F浮-G=8N-2N=6N；
那么最大称量的质量为：。
【解析】（1）当杯子漂浮时，根据F浮=G=mg计算浮力；
（2）首先根据计算出杯子进入水中的体积，然后根据计算杯子浸入水中的深度；
（3）当水面高度达到20cm时，浮力秤的称量达到最大，根据F浮=G+G最大计算即可。
例5、【答案】（1）以圆柱体为研究对象进行受力分析：
F支=G-F浮=ρ物gV物-ρ水gV排=（ρ物h物-ρ水h浸）gS柱
=(0.6×103kg/m3×0.1m-1.0×103kg/m3×0.02m)×10N/kg×20×10-4m2
=0.8N
∵容器对圆柱体的支持力和圆柱体对容器的压力是一对相互作用力∴F压=0.8N
（2）∵压力为0 ∴容器对圆柱体的支持力为0∴F浮=G物
∴ρ水gh下S柱=ρ物gh物S柱 ∴ ∴
【解析】（1）当圆柱体静止在容器底部时，根据二力平衡条件可知：G=F支持+F浮力，据此得到圆柱体对容器底部支持力的计算式；接下来根据和分别计算出它受到的重力和浮力，进而计算出支持力；最后根据相互作用力原理，得到容器对圆柱体的支持力和圆柱体对容器底部压力的关系，进而求出压力的大小；
（2）当圆柱体对容器底部的压力为0时，容器对圆柱体的支持力也为0，根据G=F支持+F浮力可知，这时圆柱体受到的浮力等于重力；用重力公式和阿基米德原理将等式拆开，得到它在液面下方的长度与自身长度之比，进而得到它在液面上方和下方的长度之比。
1.【答案】 A
【解答】甲在水面漂浮，乙在水里下沉，则排开水的体积V甲甲在水面漂浮，则甲的密度小于水的密度；乙在水里下沉，则乙的密度大于水的密度，那么甲的密度小于乙。根据m=ρV可知，甲的质量比乙的质量小，故B、D错误；
甲所在的深度小于乙，根据压强公式p=ρ液gh可知，甲受到的压强较小，故C错误。
故选A。
2.【答案】D
【解析】浮力：浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)向上托的力；浮沉条件，指的是浸没在液体中的物体，受到两个力：竖直向下的重力和竖直向上的浮力，这两个力的大小决定了物体在液体中的运动状态；
A、铁箱在船上时，船的重力变大，所以船排开液体的体积增大；吃水线变深；故A错误；
B、第二次放铁箱时相当于铁箱丢弃，船的重力变小，所以排开液体的体积减小，故B错误；
C、当海水密度增大时，而浮力不变，船排开液体的体积减小，故吃水线向下移动；故C错误；
D、当地球引力减半时，g的大小减半，而船始终漂浮，重力等于浮力；mg= 液gv 排；m= 液v 排 ；与g无关；故D正确；
3.【答案】 D
【解答】相同的木块在两种液体中都处于漂浮状态，那么它受到的浮力始终等于自身重力，即浮力相等。根据阿基米德原理F浮力=G排=m排g可知，木块在两个容器中排开液体的质量相等，故B正确不合题意；根据图片可知，排开液体的体积V排甲ρb ，故A正确不合题意；
容器对桌面的压力F=G容器+G液体-G排+G木 ， 因为G排=G木 ， 所以F=G容器+G液体 ， 这里的液体是指液面高度相同时两种液体的重力。因为ρa>ρb ，根据G=ρVg可知，液体的重力Ga>Gb ， 所以容器对桌面的压力F甲>F乙。压强公式可知，容器对桌面的压强甲大于乙，故C正确不合题意；根据液体压强公式p=ρ液gh可知，容器底部受到的液体压强p甲>p乙 ，故D错误符合题意。
4.【答案】A
【解析】半潜船始终在水面漂浮，它受到的浮力始终等于它的总重力。当向船体内加水时，船体重力增大，那么它受到的浮力增大；将货物拖到甲板上后，排出水，船体重力减小，那么它受到的浮力减小，故A正确，而B、C、D错误。
5.【答案】 运动 减小
【详解】（1）[1]浮空艇上升过程中，以地面为参照物，由于浮空艇与地面之间发生了位置的相对变化，所以是运动的。
（2）[2]根据题意知道，上升过程中，该艇排开的空气的体积不变，但由于空气的密度会变小，由知道，浮空艇受到的浮力减小。
6.【答案】 1.2 1200kg/m （或1.2g/cm3）
【详解】[1]石块在盐水中受到的浮力
F浮=G-F=3N-1.8N=1.2N
[2]石块在水中所受浮力
F浮′=G-F′=3N-2N=1N
由F浮=ρ水V排g知道，石块的体积
由F浮=ρ水V排g知道，盐水的密度
7.【答案】 力的作用是相互的 700N 580N
【详解】（1）[1]由于物体间力的作用是相互的，竹竿向后划水过程中给水一个向后的力，水便给竹竿一个向前的反作用力，楠竹与人便向前行。
（2）[2]由题意及阿基米德原理可得楠竹受到的浮力
（3）[3]表演者站在漂浮在水中的楠竹上，由浮沉条件可知，处于漂浮状态的物体，其浮力等于总重力，即表演者、竹竿和楠竹受到的总重力等于楠竹受到的浮力，由（2）可知，楠竹受到的浮力为700N，楠竹的重力为
G楠竹=m楠竹g=12kg×10N/kg=120N
表演者和手中竹竿受到的总重力为
G人+G竿=F浮-G楠竹=700N-120N=580N
1.【答案】 B
【解答】鸡蛋的重力为G=mg=0.055kg×10N/kg=0.55N。
图甲中，鸡蛋在清水里下沉，则浮力小于重力，即小于0.55N，故A错误；
鸡蛋的密度为。图乙中，鸡蛋在盐水中悬浮，则盐水密度等于鸡蛋密度，故B正确；
图丙中，鸡蛋在盐水中漂浮，则浮力等于重力，故C错误；
根据浮沉条件可知，三种状态下浮力的大小关系为：F甲故选B。
2.【答案】 D
【解答】根据图片可知，水面相平，则容器底部水的深度相同，根据液体压强公式p=ρ液gh可知，容器底部受到的压强相等，即p甲=p乙 ， 故A、B错误；
两只鸭子的密度相同，但甲的体积小，根据G=mg=ρVg可知，甲的重力小于乙的重力，即G甲3.【答案】 C
【解答】塑料瓶在A和B中都是漂浮，那么它受到的浮力等于自身重力，即浮力相等。
塑料瓶中水的体积是相同的，因此排开液体的体积V排A>V排B。
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液体的密度ρA＜ρB 。
故选C。
4.【答案】 C
【解答】A.“浮沉子”上浮时，所受重力小于它受到的浮力，故A错误；
B.挤压矿泉水瓶，调整小玻璃瓶内水的重力，当瓶子和水的总重力与浮力相等时，“浮沉子”悬浮在水中，故B错误；
C.“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出，减小瓶子的重力，使其小于浮力，故C正确；
D.浮力秤的原理是阿基米德原理，而“浮沉子”浮沉的原理是浮沉条件，二者不同，故D错误。
故选C。
5.【答案】B
【解析】（1）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断两个物体受到浮力的大小关系；
（2）根据浮力产生的原因判断上下两个表面压力差的大小关系，然后根据结合两种状态下物体底面积的大小比较物体上下表面受到水的压强差。
【解答】（1）两个长方体的形状相同，即它们的体积相同；当它们浸没在中时，根据F浮=ρ液gV排可知，它们受到水的浮力相等。
（2）根据浮力产生的原因可知，浮力等于物体上下表面受到水的压力差，即两个物体上下两个表面的压力差△F相等。根据公式：可知，竖直放置和水平放置上下表面积不同，所以长方体物块上下表面受到水的压强差不相等。
故B正确，而A、C、D错误。
6.【答案】C
【解析】对考察船和船锚进行整体分析，根据二力平衡的知识得到力的平衡式，并推导出船的浮力的计算方法，接下来根据三种情况下船锚排开水的体积大小，根据阿基米德原理确定它受到浮力的大小，最后再通过前面得到的关系式比较船所受浮力的大小即可。
【解答】将船和铁锚为一个整体，
图甲中：船受到的浮力为F甲，铁锚受到的浮力为F浮1，考察船处于漂浮状态，
根据二力平衡的条件可知：F甲+F浮1=G； 那么：F甲=G-F浮1；
图乙中铁锚完全浸没水中但未触底，船身受到的浮力F乙、铁锚受到的浮力F浮2 ，
由于考察船时处于漂浮状态，根据物体受力平衡可知：F乙+F浮2=G； 所以：F乙=G-F浮2；
图丙中由于铁锚沉底，则铁锚受到支持力的作用，
所以船身受到的浮力F丙、铁锚受到的浮力F浮2、支持力F支持 ，
根据受力平衡可知：F丙+F浮3+F支持=G； 所以：F丙=G-F浮3-F支持；
由于图甲铁锚部分浸入水中；图乙和图丙中铁锚完全浸没水中，
则铁锚排开水的体积V排1＜V排2=V排3 ，
根据阿基米德原理可知：F浮1＜F浮2=F浮3； 所以，F甲＞F乙＞F丙
7.【答案】D
【解析】首先根据浮沉条件比较铅笔受到浮力的大小，再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度大小。
【解答】粘有橡皮泥的铅笔始终在不同液体中漂浮，那么它受到的浮力始终等于自身重力。由于它的重力不变，所以三个浮力大小相等，即F甲＝F乙＝F丙；
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液体的密度与排开液体的体积成反比。因为排开液体体积V甲ρ乙>ρ丙
8.【答案】A
【解析】 若物体的密度小于液体的密度，则物体总是漂浮，其所受的浮力等于物体的重量，浮力的大小与液体的密度无关；若物体的密度等于液体的密度，则物体总是悬浮，其所受的浮力等于物体的重量，浮力的大小与液体的密度无关；若物体的密度大于液体的密度，则物体总是下沉，其所受的浮力等于F浮=ρVg，浮力的大小与液体的密度有关，即液体的密度ρ越大，则物体所受到的浮力越大。
【解答】当烧杯里盛有6℃的水时，小球恰好悬浮，小球的密度与此时水的密度相等；根据乙图图示可知：4时水的密度最大，6时水的密度比0时水的密度大。当水的温度从6降到4时，水的密度增大且大于小球的密度，因此小球的状态由悬浮变为漂浮，但小球受到的浮力仍等于小球自身的重力；当水的温度从4降到0时，水的密度减小。分为两种情况：在水的密度大于小球的密度时，小球的状态由漂浮变为悬浮，小球受到的浮力仍等于小球自身的重力；在水的密度小于小球的密度时，小球的状态由悬浮变为下沉，小球受到的浮力小于小球自身的重力；综上可知，小球受到的浮力先不变后变小；故B、C、D错误；A正确；
9.【答案】 注水；不变
【解答】（1）根据浮沉条件可知，要使潜水艇下潜，它的重力必须大于浮力，则应对水舱注水。
（2）在下潜的过程中，潜水艇排开水的体积不变，根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，它受到的浮力不变。根据F浮力=F向上-F向下可知，它上下表面的压力差不变。
10.【答案】（1）使密度计直立（竖直漂浮）在液体中
（2）越小；不变
（3）ρ水（L-h1）/（L-h2）
（4）20克
【解析】将水的密度作为已知条件，根据密度计的原理：漂浮时，浮力与重力相等，列出浮力表达式F浮=ρ液gV排 ， 通过公式变形可写出盐水的密度式。由已知盐和水的总体积不变，意思不考虑盐的体积，所以水的体积为400mL，可通过计算出水的质量，由盐水总质量减去水的质量得到盐的质量。
【解答】（1）铅丝的密度比较大，在液体中能够浸没，并且密度计重心偏低越稳定，使密度计能够竖直漂浮在液体中；（2）根据沉浮条件，密度计在液体中处于漂浮状态，浮力与重力相等，因此密度计在水中与盐水中所受的浮力相等，由公式：F浮=ρ液gV排 ， 当液体密度越大时，V排会越小。（3）在水中时：F浮=ρ水gV排1=ρ水gS(L-h1)；在盐水中时F浮=ρ盐水gV排2=ρ盐水gS(L-h2)，由水中和盐水中的浮力相等可得：ρ水gS(L-h1)= ρ盐水gS(L-h2)，得ρ盐水= ；（4）由公式m=ρVs可得，m盐水=1.05g/cm3×400cm3=420g，m水=1.0g/cm3×400cm3=400g，m盐=420g-400g=20g。
11.【答案】 （1）解：木球受到浮力F浮=ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1.0×10-3m3＝10N
（2）解：F拉=F浮-G球=10N-6N＝4N
（3）解：木球静止时漂浮在水面，F浮=G球=6N，V排=F浮/ρ水g=6N/1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10 4m3 ， V露=V物-V排=10-3m3-6×10-4m3=4×10-4m3=0.4L
【解析】（1）木球浸没在水中，它排开水的体积等于自身体积，根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排计算受到的浮力；
（2）木球在水中静止，它受到竖直向上的浮力与竖直向下的重力和拉力平衡，即F浮=G+F拉 ， 据此计算细绳的拉力；
（3）剪断细线后，木球在水面漂浮，它受到的浮力与重力平衡，即F浮=G球 ， 然后根据计算木球排开水的体积，最后根据V露=V物-V排计算木球露出水面的体积。
2022-2023学年上学期浙教版科学八年级“冲刺重高”讲义（四）
水的浮力（2）