2023浙教版科学七升八暑期“快人一步”培优讲义（三）：浮力（2）--沉浮条件【word，含答案】

一、物体浮沉的条件
1.放在水中的物体会出现五种情形：漂浮、沉底、下沉、上浮、悬浮。
2.物体的浮沉条件及物体密度与液体密度的关系
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
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
二、浮沉条件的应用
轮 船 ① 因为漂浮时，F浮=G，所以同一艘轮船从大海行驶到江河或从江河行驶到大海，其受到的浮力不变。
② 根据F浮=ρ排液gV排，同一艘轮船从大海行驶到江河，因为F浮不变，ρ排液减小，所以V排必增大，即船身稍下沉。
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的重力来实现的
密度计 因为F浮=ρ液gV排，液体密度不同，密度计排开液体的体积不同，液面所对应的位置也就不同。刻度特点： 上小下大、上疏下密 ；密度计在不同液体中的浮力大小相等。
例1、如图所示，将三个物体放入水中，A 漂浮在水面上(部分露在水面以上)，B 悬浮在水中，C 沉至容器底(对容器底有压力)。已知 A、B 质量相等，B、C 体积相等。则下列说法正确的是（ ）
A.C 的体积大于 A 的体积 B.A 所受浮力大于 C 所受浮力
C.B 所受浮力大于 C 所受浮力 D.三物体所受浮力相等
例2、如图所示，将一密度为0.6×103kg/m3的正方体木块，用细线系在圆柱形容器的底部，当木块完全浸没时，下列说法中正确的是
A．木块受到的浮力和木块对绳的拉力是一对平衡力
B．木块受到的浮力和木块的重力是一对平衡力
C．若剪断细线，木块将上浮
D．若剪断细线，木块将下沉
例3、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4、小明和小华利用吸管、金属丝、石蜡等材料自制简易密度计。
（1）小明取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口制成简易密度计，使其能竖直______在液体中；
（2）小明用刻度尺测得简易密度计的长度h0为18cm，将密度计放入水中，测得露出水面的高度h1为10.3cm，再将该密度计放入待测液体中，测得露出液体表面的高度h2为11cm，如图甲，密度计在水和待测液体中所受浮力F水______F液（选填“>”、“=”或“<”），写出待测液体密度的表达式：ρ液=______（用上述物理量字母表示，水的密度为ρ水）。并计算出待测液体密度ρ液=______g/cm3；
（3）继续测出其他液体的密度，并在密度计上标出了相应的刻度线，如图乙所示，正确的是______；
（4）小华对实验数据进行了一定的处理，描点作图得到如图丙所示的图像，则图像中横坐标所表示的量是______。
例5、“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2，g取10牛/千克）
1．如图所示，a、b、c是三个实心小球，其中a与b质量相等，b与c体积相同；放入水中后，a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。则下列判断中正确的是（　　）
A．b球体积大于a球
B．b球所受重力大于c球
C．三个小球的密度关系是ρa＞ρb＞ρc
D．三个小球所受浮力关系是Fa＝Fb＝Fc
2．如图，将装有适量水的小玻璃瓶瓶口向下，使其漂浮在大塑料瓶内的水面上，拧紧大瓶瓶盖，通过改变作用在大瓶侧面的压力大小，实现小瓶的浮与沉．则（ ）
A．用力捏大瓶，小瓶不能实现悬浮
B．用力捏大瓶，小瓶内的气体密度变大
C．盖上小瓶瓶盖，捏大瓶也能使小瓶下沉
D．打开大瓶瓶盖，捏大瓶也能使小瓶下沉
3．如图所示，某些鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现，下列说法正确的是（　　）
A．当鳔膨胀时，鱼会上浮
B．当鳔收缩时，鱼的浮力不变
C．鱼的浮沉与轮船的原理相似
D．当鳔膨胀时，鱼排开水的重力变小
4．小明同学在一根细木棒的下端缠绕了一些铁丝，然后将它分别置于密度为ρ甲、ρ乙的两杯液体中，静止时的状态如图所示，物体所受浮力分别为F甲、F乙。下列说法正确的是（　　）
A．ρ甲＞ρ乙 B．ρ甲＜ρ乙
C．F甲＞F乙 D．F甲＜F乙
5.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
6.下列是对煮汤圆过程中的现象的解释，错误的是（ ）
A.汤圆刚放入水中时，会沉入锅底，是因为汤圆所受的重力大于浮力
B.加热一段时间后，汤圆所受的浮力会增大，是因为汤圆的体积增大
C.汤圆煮熟后会浮起来，上浮过程中汤圆所受的浮力大于重力
D.汤圆煮熟后会浮起来，汤圆漂浮在水面时所受的浮力大于重力
7.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
8.2020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9.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__________。
10．国之重器﹣新光华号半潜船，为10万吨级半潜船，是国内最大、全球第二大半潜船，该轮船总长255米，宽68米，下潜吃水深度30.5米，空载时的质量为51500吨，载重量为8000吨。全船有118个压载水舱，每一个压载水舱都有一个阀门。装载前半潜船空载漂浮于海面，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，拖船将漂浮的货物拖至半潜船的甲板上方并固定好，半潜船排出水舱中的水，甲板上浮刚好至海面，半潜船就可以驮着货物离开，如图所示。
（1）半潜船是靠改变什么来实现上浮和下沉的？
（2）求半潜船空载时浸入海水的体积。（海水密度为1.03×103千克/米3）
（3）半潜船在如图所示空载、下沉、载货的三种状态下所受的浮力分别为F1、F2、F3，分析比较它们的大小关系。
1．如图所示，水平桌面上有三个相同的容器，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器水中悬浮着一个小球，三个容器内水面高度都相同，下列说法正确的是（　　）
A．三个容器对水平桌面的压力相等
B．三个容器中，丙容器对水平桌面的压力最大
C．如果向乙容器中加入盐水，木块受到的浮力变大
D．如果向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力变大
2．水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器，装有不同的液体，A、B、C 三个长方体的质量和体积都相同，将它们分别放入三个容器的液体中，静止时，三个容器内的液面相平，如图所示，则下列判断（　　）
①物体受到的浮力 F 浮A＞F 浮B＞F 浮C
②液体对容器底的压强 p 甲＜p 乙＜p 丙
③物体下表面受到液体的压力 F′A=F′B=F′C
④容器对桌面的压力 F 甲＜F 乙＜F 丙
A．只有①②④正确 B．只有②④正确
C．只有③④正确 D．只有②③④正确
3.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
4.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）。
5．小佳在爸爸陪同下在游泳池学习游泳，为了安全，他用双臂把一块浮板压入水中，如图所示，借助浮板所受的浮力来辅助游泳。已知泡沫浮板的质量是0.3kg，体积为3×10﹣3m3。（ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）当他从游泳池浅处走向深处时，感受到腹部的压迫感越来越大，这是因为 　 （填物理原理）。
（2）当浮板自由漂浮在水面上时，浮板受到的浮力有多大？
（3）为确保儿童游泳时的安全，使用该浮板的儿童至少需要把头部露出水面，若儿童头部的体积占人体总体积的十分之一，儿童的密度取1.0×103kg/m3，则使用该浮板的儿童体重不能超过多少千克？
答案及解析
例1、D
【解析】浮力指物体在流体（包括液体和气体）中，各表面受流体（液体和气体）压力的差（合力）。公元前245年，阿基米德发现了浮力原理。浮力的定义式为F浮=G排(即物体浮力等于物体下沉时排开液体的重力)，计算可用它推导出公式F浮=ρ液gV排（ρ液：液体密度，单位千克/立方米；g：重力与质量的比值g=9.8N/kg在粗略计算时，g可以取10N/kg，单位牛顿；V排：排开液体的体积，单位立方米）。液体的浮力也适用于气体.
由图可知：A漂浮，重力等于浮力；B悬浮，重力等于浮力；C 沉底且对容器底部有压力，说明重力大于浮力；
A、A B的质量相等，所以重力相等，而A B受到的浮力都等于浮力，说明A B的浮力相等；而由阿基米德原理可知物体受到的浮力等于物体排开液体的重力，则A B 排开液体体积相同；B C体积相等且都浸没在水中，ABC排开液体体积相同，而A只是部分浸没，所以A的体积大于C的体积；故A错误；
B、A C的浮力相同；故B错误；
C、BC排开的液体体积相同，则浮力也相等；故C错误；
D、ABC排开的液体体积相等，所以浮力相等；故D正确；
例2、C
【详解】
AB．因为木块在绳子拉力、浮力和重力三个力的作用下而处于静止状态的，所以木块受到的绳子拉力、浮力和重力三个力平衡，所以木块受到的浮力和木块对绳的拉力不是一对平衡力，木块受到的浮力和木块的重力也不是一对平衡力，故AB选项错误；
CD．剪断细线前，F浮=G+F拉 即F浮＞G，所以剪断细线后，木块将上浮，故选C正确，D错误．
例3、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4、漂浮 = 1.1 C
【解析】
【详解】
（1）[1]密度计是根据物体漂浮时浮力等于重力的性质制成的。所以密度计应能竖直漂浮在液体中。
（2）[2]由图甲可知，密度计在水和待测液体中均是漂浮，由物体的浮沉条件可知，漂浮时，物体所受浮力的大小等于自身重力。所以密度计在水和待测液体中所受浮力F水=F液。
[3][4]由F水=F液和F浮=ρ液V排g可得
ρ水V排水g=ρ液V排液g
由图甲可知，设密度计的底面积为S，则有
ρ水S(h0-h1)g=ρ液S(h0-h2)g
化简得
简易密度计的长度h0为18cm，将密度计放入水中，测得露出水面的高度h1为10.3cm，再将该密度计放入待测液体中，测得露出液体表面的高度h2为11cm，将数据代入上式，可得待测液体密度是
（3）[5]由密度计漂浮，浮力大小等于自身重力，设密度计的底面积为S，浸入水中，即水下部分的长度为h，则有
F浮=ρ液V排g=ρ液Shg=G
解得
由上式可知，h与ρ液成反比，即水下部分越少，液体密度越大，即密度计上端刻度值小，下端刻度值大；根据反比例函数的性质可知，密度计刻度不均匀，随着液体密度的增加，水下部分减小的越来越慢，即密度计下端刻度线密集，上端刻度线稀疏。由此可知，图乙中的C是正确的。
（4）[6]小华对实验数据进行了一定的处理，描点作图得到如图丙所示的图像，由图像可知，这是一条过原点的斜线，是正比例函数，说明横轴、纵轴表示的量成正比。由（3）可知
h与ρ液成反比，则h与成正比。因此则图像中纵坐标表示的量为浸入液体中的深度h，横坐标所表示的量是液体密度的倒数。
例5、（1）物体处于漂浮状态时，浮力等于重力；所以
（2）当蛟龙号下沉时，处于漂浮状态，浮力依然等于重力；但是由于蛟龙号完全浸没，所以受到的浮力增大；所以注入的水的重力就是浮力增大的部分；
【解析】浸入静止流体中的物体受到一个浮力，其大小等于该物体所排开的流体重量，方向垂直向上并通过所排开流体的形心，称阿基米德原理
1．D
解：A、由图可知，a漂浮，b悬浮，则V排a＜Va，V排b＝Vb，
因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮，
所以Fa＝Ga，Fb＝Gb；
因为a与b质量相等，则物体的重力相等，
所以浮力Fa＝Fb，
因为F浮＝ρgV排，
所以V排a＝V排b，
所以Va＞Vb，
由题干可知：Vb＝Vc，
所以Va＞Vb＝Vc，即b球体积小于a球，故A错误；
B、因为b悬浮，c沉入底部，
所以Fb＝Gb，Fc＜Gc；
因为b与c体积相同，
所以根据F浮＝ρgV排可知：Fb＝Fc，
所以Gb＜Gc；则Ga＝Gb＜Gc，即b球所受重力小于c球，故B错误；
C、因为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，
所以根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知：ρa＜ρb＜ρc，故C错误；
D、由上分析可知：浮力Fa＝Fb＝Fc，故D正确。
故选：D。
2．B
【解析】
【详解】
AB．将装有适量水的小瓶瓶口向下，使其漂浮在瓶盖旋紧的大塑料瓶内的水面上，挤压大塑料瓶，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，小瓶内气体密度会变大，这时小玻璃瓶里进入一些水，瓶内水的质量增加，重力大于浮力时，小玻璃瓶下沉，当用力大小合适时，小玻璃瓶会悬浮，故A错误，B正确；
C．盖上小瓶盖后，用力捏大瓶，水不会进入小瓶内，小瓶的总重力不会改变，故小瓶不会下沉，所以C错误；
D．打开大瓶瓶盖，捏大瓶时不会增加瓶内空气的压强，水不会进入小瓶中，故小瓶不会下沉，所以D错误．
3．A
【解析】
【详解】
A．当鳔膨胀时，排开水的体积变大，浮力变大，浮力大于重力，鱼会上浮，故A正确；
B．当鳔收缩时，排开水的体积变小，浮力变小，故B错误；
C．鱼的浮沉是通过鳔膨胀或收缩改变排开水的体积从而实现上浮或下沉，轮船的工作原理是漂浮，所以原理不同，故C错误；
D．当鳔膨胀时，排开水的体积变大，由可知，鱼排开水的质量变大，则排开水的重力变大，故D错误。
4．B
【解析】
【详解】
由图得，木棒在甲乙中均处于漂浮状态，故木棒在甲乙中受到的浮力均等与木棒的重力，即
木棒排开甲液体的体积小于木棒排开乙液体的体积，由得
故ACD错误，B正确。
故选B。
5.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；
6.D
【解析】（1）根据浮沉条件可知，当F浮（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，当V排增大时，物体受到的浮力增大；
（3）根据浮沉条件可知，当浮>G时，物体上浮；
（4）根据二力平衡分析物体漂浮时受到浮力和重力的大小关系。
【解答】A.汤圆刚放入水中时，会沉入锅底，是因为汤圆所受的重力大于浮力，故A正确不合题意；
B.加热一段时间后，汤圆所受的浮力会增大，是因为汤圆的体积增大，故B正确不合题意；
C.汤圆煮熟后会浮起来，上浮过程中汤圆所受的浮力大于重力，故C正确不合题意；
D.汤圆煮熟后会浮起来，汤圆漂浮在水面时处于平衡状态，即所受的浮力等于重力，故D错误符合题意。
7.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。
8.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
9.（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；
4、要使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些，也就是在改变相同体积的情况下高度更大，所以由公式V=Sh得出答案。
【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
10．解：（1）由材料可知，半潜船在工作时，通过增加本身压载水舱中的水量，平稳地将装货甲板潜入水下，所以是通过改变自身重实现上浮和下沉的；
（2）半潜船空载时处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，
所以，F浮＝G，即ρ海水gV排＝m船g，
则此时半潜船浸入海水的体积：
V排5×104m3；
（3）据图可知，乙图中半载船排开水的体积最大，其次是丙图，甲图排开水的体积最小，已知液体的密度是相同的，所以据F浮＝ρgV排可知，乙图中船受浮力最大，其次是丙图，再次是甲图，即浮力大小关系是：F2＞F3＞F1。
答：（1）半潜船是靠改变自身的重力来实现上浮和下沉的；
（2）半潜船空载时浸入海水的体积为5×104m3；
（3）图中半潜船三种状态所受的浮力分别为F1、F2、F3，则它们的大小关系是F2＞F3＞F1。
1．A
【解析】
AB．容器对水平桌面的压力等于容器重力和水的重力及水里物体的重力，由于乙图中物体漂浮，丙图中物体悬浮，漂浮和悬浮时浮力等于重力，根据阿基米德原理可知，物体的重力等于它们排开水的重力，故三个容器对水平桌面的压力相等，故A正确，B错误；
C．如果向乙容器中加入盐水，木块仍然漂浮，受到的浮力仍然等于重力，由于物体重力没有改变，所以浮力不变，故C错误；
D．由于小球在水中悬浮，所以小球密度等于水的密度，如果向丙容器中加入酒精，液体密度会变小，小球密度就大于液体密度，小球就会沉入容器底部，这时小球排开液体的体积不变，液体的密度变小，根据阿基米德原理可知小球受到的浮力变小，故D错误。
故选A。
2．B
【详解】
从图中可以看出，A 在甲液体中悬浮，B在乙液体中漂浮，C 在丙液体中漂浮，ABC排开液体的体积
A、B、C三个长方体的质量和体积都相同，因此ABC 的重力、密度都相等。A、B、C受到的浮力大小
由阿基米德原理得，甲乙丙三种液体的密度
甲乙丙液体的深度相同，由 得，液体对容器底的压强
物体在液体中受到的浮力等于物体上下表面受到的压力差。A下表面受到的压力等于浮力加上上表面受到的压力，BC下表面受到的压力等于浮力，所以物体下表面受到液体的压力
甲乙丙中液体的体积与物体排开液体的体积之和相等，因此甲乙丙液体的体积
由得，甲乙丙液体的质量
所以甲乙丙液体的重力
甲、乙、丙是三个完全相同的容器，容器放在水平面上，容器对桌面的压力等于液体、物体、容器的总重力，因此容器对桌面的压力
故B 符合题意。ACD不符合题意。
故选B。
3.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；
4.（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。
5．解：
（1）当他从游泳池浅处走向深处时，感受到腹部的压迫感越来越大，这是因为液体压强随深度的增加而增大；
（2）浮板受到的重力：G浮板＝m浮板g＝0.3kg×10N/kg＝3N；
当浮板自由漂浮在水面上时，其受到的浮力：F浮＝G浮板＝3N；
（3）设儿童的最大体积为V人，已知浮板的体积V＝3×10﹣3m3，
由于儿童和泡沫浮板的整体漂浮，所以F浮总＝G总，
即：F浮人+F浮板＝G人+G浮板，
则根据阿基米德原理和重力公式可得：ρ水g（1）V人+ρ水gV＝ρ人gV人+G浮板，
整理可得儿童的最大体积：
V人0.027m3，
则儿童的最大体重：
m人＝ρ人V人＝1.0×103kg/m3×0.027m3＝27kg。
答：（1）液体压强随深度的增加而增大；
（2）当浮板自由漂浮在水面上时，浮板受到的浮力为3N；
（3）使用该浮板的儿童体重不能超过27千克。
2023浙教版科学七升八暑期“快人一步”培优讲义（三）
浮力（2）--沉浮条件