1.3 水的浮力（2）
目录
模块一 知己知彼 1
模块二 知识掌握 1
知识点一、物体浮沉的条件 1
知识点二、物体浮沉条件的应用 4
模块三 巩固提高 7
模块一 知己知彼
学习目标 目标解读
1.能用力和运动关系推导出物体在液体中浮沉条件。
2.会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实际问题。 应用物体的浮沉条件辨别物体的浮沉或者利用浮沉条件求解浮力或其他力大小，常见题型为填空题、选择题、计算题等，难度较大。
模块二 知识掌握
知识点一、物体浮沉的条件
1.放在水中的物体会出现五种情形： 。
2.受力分析
物体全部浸人液体中时，受到两个力，一个是重力G,方向竖直向下；另一个是浮力F，方向竖直向上，这两个力的大小关系决定了物体的浮沉情况
3.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＋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
物体在液体中受到的浮力和它的重力的大小关系决定了物体的浮沉状态，我们既可以根据受力分析判断物体的浮沉，也可以根据物体的浮沉来判断浮力和重力的大小关系
【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 ,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
（2023 临海市模拟）小金将一个鸡蛋放入清水中，鸡蛋沉入水底，如图甲，此时鸡蛋受到的浮力为F甲；逐渐向水中加盐，鸡蛋悬浮于水中静止，如图乙，此时鸡蛋所受浮力大小为F乙；继续往水中加盐直到鸡蛋上浮至部分露出水面，如图丙，此时鸡蛋受到的浮力为F丙。下列说法正确的是（ ）
A．F甲＞F乙＞F丙 B．F甲＞F乙＝F丙
C．F甲＝F乙＝F丙 D．F甲＜F乙＝F丙
（2023 柯桥区一模）生活中鸡蛋放置时间越久越不新鲜，不同新鲜程度的鸡蛋在水中的浮沉情况如图（鸡蛋表面有气孔）下列判断正确的是（ ）
A．新鲜的鸡蛋在水中浮力等于重力
B．三个容器中鸡蛋的浮力越来越大
C．鸡蛋由于呼吸作用导致密度变小而上浮
D．鸡蛋在放置过程中、因体积变大而上浮
（2023 湖州模拟）如图所示，是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析，全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高。下列判断正确的是（ ）
A．冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
B．冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C．冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D．冰山熔化一部分后排开水的体积不变
（2023 鹿城区模拟）如图所示，已知鸡蛋的质量为55克，体积为50cm3。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
知识点二、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 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“ ”。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。
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 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。
【能力拓展】
密度计：当密度计放入密度为ρ的液体时，
受到的浮力等于重力，即：F浮=G；
液体密度与排开液体体积成反比，所以密度与浸没深度也不成正比，刻度不均匀
浮力秤：当浮力秤中放入质量为m的物体时，
浮力秤增加的浮力等于物体的重力，即：△F浮=G；
ρ水g△V排=mg； ρ水S△h=m； 因此水面升高的高度即刻度，与物体的质量成正比，那么浮力秤的刻度是均匀的
（2023 平阳县模拟）在两支相同的平底试管内装入等量铁砂，然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里，其静止状态如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．试管在甲液体中受到的浮力较大
B．试管在乙液体中排开的液体质量较小
C．两个烧杯底部所受液体压强相等
D．两支试管底部所受液体压强相等
（2022秋 平湖市期末）以下关于浮力的说法正确的是（ ）
A．图①乒乓球没有浮起来是因为其重力比浮力大
B．图②下潜时受到的浮力随下潜深度的增大而增大
C．图③漂浮在海面上是因为使用了密度比水小的新型材料
D．图④海水中悬停时受到的浮力大于它漂浮在海面时受到的浮力
（2022秋 鄞州区期末）如图所示，一艘远洋轮船上标有在不同海域航行时的吃水线，当这艘满载的船在不同水域航行时，下列说法正确的是（ ）
A．这艘船受到的浮力 F印度洋＜F北大西洋
B．这艘船排开海水的质量 m印度洋＝m北大西洋
C．印度洋和北大西洋海水的密度ρ印度洋＞ρ北大西洋
D．这艘船排开海水的体积 V印度洋＝V北大西洋
（2022秋 乐清市校级期末）小明利用笔和铜丝制作了一个简易密度计（如图甲）。根据密度计在液体中的深度和液体密度绘制了h﹣ρ图像（如图乙）。小明测得密度计在A液体中对应深度和液体密度的关系为A点。为使密度计更稳定，增加铜丝质量后，仍测量A液体，此时A点位置将（ ）
A．向①移动 B．向②移动 C．向③移动 D．向④移动
（2023 嵊州市模拟）小明取一根粗细均匀，长30厘米的塑料吸管，将一些铁丝从吸管的下端塞入作为配重，并用石蜡将吸管下端封起来，让这根吸管竖直漂浮在水中（如图），在吸管上标出水面位置，用刻度尺测量出该位置到吸管下端距离为12厘米，再让这根吸管竖直漂浮在酒精和盐水中，分别在吸管上标出液面对应位置，并在三条刻度线处标上对应的密度值，这样一支简易密度计制成了。（酒精密度为0.8×103千克/米3，盐水密度为1.2×103千克/米3）
（1）吸管漂浮在水中时，所受浮力 重力。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（2）该简易密度计竖直漂浮在酒精中时，浸入酒精的深度为 厘米。
（3）小明想使密度计上三条刻度线之间的距离大一些，可以采取的方法为 。
（2023春 瓯海区月考）2013年6月20日上午10时，中国载人航天史上的首堂太空授课开讲。神舟十号女航天员王亚平在“天宫一号”开展基础物理实验，为全国青少年进行太空授课。很多同学对太空中的特殊环境提出了猜想，让我们一起来分享一下：
（1）如图，王亚平太空中制作了一个“水球”，利用图中所示水球成像原理可以制成 。
（2）为了使航天员能够适应太空的特殊环境，人们设计了在大型水池中对航天员进行太空行走模拟训练的方法（如图）。当航天员在水中处于悬浮状态时，航天员自身及所携带的装备受到的浮力 重力（选“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）如果航天员自身及所携带装备的总体积为0.1米3，则其在水中悬浮时受到的浮力为多少牛？ 。
（4）在天宫一号中，你认为下列实验中能完成的有 。
A．用马德堡半球实验证实飞行器内有气压
B．用干湿球湿度计测飞行器内的相对湿度
C．用过滤法分离食盐和泥沙
D．用密度计测饮用水的密度
模块三 巩固提高
（2022秋 义乌市校级期中）094型战略核潜艇是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇，下列有关该潜艇说法正确的是（ ）
A．核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉
B．浸没在水中的核潜艇上浮时，所受浮力会逐渐变大
C．浸没在水中的核潜艇下潜时，所受浮力大于自身重力
D．漂浮在水面的核潜艇所受的浮力与自身重力是一对平衡力
（2022 舟山）学习了物体的浮沉条件后，小舟做了如下实验：在两个薄气球中加满温水，扎紧后剪去多余部分，分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中（如图）。若不计气球自重，放手后两气球的运动情况是（ ）
A．冷水、热水中都下沉
B．冷水中下沉，热水中上升
C．冷水、热水中都上升
D．冷水中上升，热水中下沉
（2022秋 西湖区校级月考）关于浮沉条件的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．密度计在各种不同的液体中测密度时，所受浮力的大小与液体的密度有关
B．高空探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C．水面下的潜水艇从内河驶入海洋后浮力不变
D．轮船浮在水面上，受到的浮力大于受到的重力
（2022秋 西湖区校级月考）如图所示，把一个自制的密度计分别放入两种不同液体中，判断中正确的是（ ）
A．这个密度计在甲液体中受到的浮力较大
B．这个密度计在乙液体中受到的浮力较大
C．甲种液体密度较大
D．密度计B处的刻度值应大于A处的
（2022秋 江干区校级期中）如图是关于浮力知识的应用实例，其中说法正确的是（ ）
A．图A中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大
B．图D中巨轮之所以能够浮在水面是因为所受浮力大于自身重力
C．图C中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力不变
D．图B中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮
（2022秋 滨江区校级期中）如图所示，该鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现。当鳔收缩时（ ）
A．鱼的浮力变大 B．鱼的浮力不变
C．鱼会下沉 D．鱼的重力变大
（2022秋 上虞区期中）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．它们在水中的体积关系是：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
（2022秋 奉化区校级期中）某同学制作了如图所示的潜艇模型，下列说法错误的是（ ）
A．潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的
B．向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉
C．推拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮
D．潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定
（2022秋 萧山区期中）将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有81g水从大烧杯中溢出；将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有72g酒精从大烧杯中溢出。已知ρ酒精＝0.8×103kg/m3，则物块在水中的状态及物块的密度是（ ）
A．悬浮 1.0×103kg/m3 B．漂浮 0.92×103kg/m3
C．下沉 1.2×103kg/m3 D．漂浮 0.90×103kg/m3
（2022秋 杭州期中）如图所示，自制浮力秤是由轻质塑料桶和配重组成，其中P、Q为自制浮力秤上的两根刻度线，其中一根是空浮在水中时液面重合，另一根是装入1N的钩码时的刻度线，现在自制浮力秤中放入某物体，此时浮力秤静止于水中的液面到Q、P的距离相等。下列分析不正确的是（ ）
A．加入配重的目的是增加浮力秤的稳定性
B．该浮力秤静止在水中时浮力与重力相等
C．Q点是装入1N钩码时的刻度线
D．用直径更大的秤体，可以使PQ间距变大，提高精度
（2022秋 滨江区校级期中）木头、小鱼、石块、海螺在水中的位置如图所示，分析它们所受的浮力，错误的是（ ）
A．木头受到的浮力等于它受到的重力
B．小鱼受到的浮力等于它排开的水受到的重力
C．石块受到的浮力等于它受到的重力
D．海螺受到的浮力小于海螺受到的重力
（2022秋 温州校级期中）鸭蛋营养丰富，家里久置的鸭蛋容易变质。项目学习小组为了检验家中鸭蛋是否变质，查阅了一些资料。现查到鸭蛋的新鲜程度与其密度关系如图1所示。根据项目需要，小组成员认为需要配制1.03g/cm3的食盐水。小组成员将密度计放入配制好的食盐水中。（如图2所示），下列对所配制溶液密度判断和操作正确的是（ ）
A．偏小，加盐 B．偏小，加水 C．偏大，加盐 D．偏大，加水
（2022秋 滨江区期末）2021年11月13日，全球200多个国家达成了《格拉斯哥气候公约》，一致决定在未来减少碳排放，缓解全球气候变暖。全球气候变暖会导致南极洲冰川（为淡水冰川）大面积熔化，海面上出现大量浮冰，现有一块质量51吨的浮冰漂浮在海面上，若当地海域海水的密度为1.02×103kg/m3，浮冰的密度为0.9×103kg/m3。请解决下列问题：
（1）浮冰受到的浮力是多少？
（2）浮冰在海面以下的体积是多少？
（3）如果海面所有浮冰全部熔化后，请结合相关公式推理说明是否会对海平面水位造成影响。
（4）为了缓解全球变暖，社会开始倡导节能、低碳的生活方式，请你给出一条生活中的建议。1.3 水的浮力（2）
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模块二 知识掌握 1
知识点一、物体浮沉的条件 1
知识点二、物体浮沉条件的应用 5
模块三 巩固提高 10
模块一 知己知彼
学习目标 目标解读
1.能用力和运动关系推导出物体在液体中浮沉条件。
2.会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实际问题。 应用物体的浮沉条件辨别物体的浮沉或者利用浮沉条件求解浮力或其他力大小，常见题型为填空题、选择题、计算题等，难度较大。
模块二 知识掌握
知识点一、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.受力分析
物体全部浸人液体中时，受到两个力，一个是重力G,方向竖直向下；另一个是浮力F，方向竖直向上，这两个力的大小关系决定了物体的浮沉情况
3.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
物体在液体中受到的浮力和它的重力的大小关系决定了物体的浮沉状态，我们既可以根据受力分析判断物体的浮沉，也可以根据物体的浮沉来判断浮力和重力的大小关系
【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
（2023 临海市模拟）小金将一个鸡蛋放入清水中，鸡蛋沉入水底，如图甲，此时鸡蛋受到的浮力为F甲；逐渐向水中加盐，鸡蛋悬浮于水中静止，如图乙，此时鸡蛋所受浮力大小为F乙；继续往水中加盐直到鸡蛋上浮至部分露出水面，如图丙，此时鸡蛋受到的浮力为F丙。下列说法正确的是（ ）
A．F甲＞F乙＞F丙 B．F甲＞F乙＝F丙
C．F甲＝F乙＝F丙 D．F甲＜F乙＝F丙
【解答】解：由于图中使用的是同一个鸡蛋，则鸡蛋的重力不变，图甲中鸡蛋处于沉底状态，则浮力F甲＜G；图乙中鸡蛋悬浮在液体中时，则F乙＝G；图丙中鸡蛋漂浮，则F丙＝G；所以三种状态下浮力的大小关系是：F甲＜F乙＝F丙，故D正确。
故选：D。
（2023 柯桥区一模）生活中鸡蛋放置时间越久越不新鲜，不同新鲜程度的鸡蛋在水中的浮沉情况如图（鸡蛋表面有气孔）下列判断正确的是（ ）
A．新鲜的鸡蛋在水中浮力等于重力
B．三个容器中鸡蛋的浮力越来越大
C．鸡蛋由于呼吸作用导致密度变小而上浮
D．鸡蛋在放置过程中、因体积变大而上浮
【解答】解：A、新鲜的鸡蛋在水中沉入水底，浮力小于重力，故A错误；
B、1、2两图中，鸡蛋排开水的体积相同，3图中，鸡蛋排开水的体积最小，根据阿基米德原理可知，1、2两图中，鸡蛋受到浮力大小相同，3图中，鸡蛋受到浮力最小，故B错误；
CD、鸡蛋下沉时密度大于水的密度，鸡蛋漂浮时，密度小于水的密度，鸡蛋由于呼吸作用导致密度变小而上浮，故C正确、D错误。
故选：C。
（2023 湖州模拟）如图所示，是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析，全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高。下列判断正确的是（ ）
A．冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
B．冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C．冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D．冰山熔化一部分后排开水的体积不变
【解答】解：AB、冰山漂浮在水面上，根据物体的浮沉条件可知，冰山所受到的浮力一定等于它所受的重力；根据阿基米德原理可知，冰山受到的浮力等于其排开的水的重力，所以冰山所受的重力等于它排开水所受的重力，故AB错误；
C、冰山熔化一部分后，冰山的密度不变，冰山的密度小于水的密度，所以冰山仍会漂浮在水面上，故C正确；
D、冰山熔化一部分后，冰山的重力减小，冰山漂浮，浮力等于自身的重力，所以冰山受到的浮力变小，根据F浮＝ρ液gV排可知，冰山排开水的体积变小，故D错误。
故选：C。
（2023 鹿城区模拟）如图所示，已知鸡蛋的质量为55克，体积为50cm3。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
【解答】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，鸡蛋悬浮在盐水中时，由浮沉条件可知鸡蛋的密度等于盐水的密度，则盐水的密度为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的重力，故C错误；
D、图甲中鸡蛋处于沉底状态，则浮力F甲＜G鸡蛋；
图乙中鸡蛋悬浮在液体中时，则浮力F乙＝G鸡蛋；
图丙中鸡蛋漂浮，则浮力F丙＝G鸡蛋，
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。
知识点二、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”。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。
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。
【能力拓展】
密度计：当密度计放入密度为ρ的液体时，
受到的浮力等于重力，即：F浮=G；
液体密度与排开液体体积成反比，所以密度与浸没深度也不成正比，刻度不均匀
浮力秤：当浮力秤中放入质量为m的物体时，
浮力秤增加的浮力等于物体的重力，即：△F浮=G；
ρ水g△V排=mg； ρ水S△h=m； 因此水面升高的高度即刻度，与物体的质量成正比，那么浮力秤的刻度是均匀的
（2023 平阳县模拟）在两支相同的平底试管内装入等量铁砂，然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里，其静止状态如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．试管在甲液体中受到的浮力较大
B．试管在乙液体中排开的液体质量较小
C．两个烧杯底部所受液体压强相等
D．两支试管底部所受液体压强相等
【解答】解：A、由于装入等量铁砂的相同的平底试管在两液体中都漂浮，所以试管受到的浮力：F甲＝F乙＝G，故A错误；
B、根据阿基米德原理可知：F浮＝G排＝m排g，所以试管排开的液体质量相等，故B错误；
C、由图可知：排开的液体体积V甲＞V乙，而F甲＝F乙，则根据F浮＝ρ水V排g可知，ρ甲＜ρ乙，
由图可知：放入试管后液面等高，根据p＝ρgh可得：烧杯底部所受压强p甲＜p乙，故C错误；
D、物体受到的浮力等于物体上下表面受到液体的压力差，而上表面受到的压力为0，所以F浮＝F下表面﹣F上表面＝F下表面，
由于受到的浮力相等，所以下表面受到的压力相等，即：F甲＝F乙，
由p可得：p甲＝p乙，故D正确。
故选：D。
（2022秋 平湖市期末）以下关于浮力的说法正确的是（ ）
A．图①乒乓球没有浮起来是因为其重力比浮力大
B．图②下潜时受到的浮力随下潜深度的增大而增大
C．图③漂浮在海面上是因为使用了密度比水小的新型材料
D．图④海水中悬停时受到的浮力大于它漂浮在海面时受到的浮力
【解答】解：A、图①，因为在太空中，天宫实验室处于失重的环境下，重力消失，浮力也就消失，乒乓球放进水里不会浮在水面上，而是停留在水中，故A错误；
B、图②，下潜时其体积不变，根据F浮＝ρ液V排g知，受到的浮力不变，故B错误；
C、图③漂浮在海面上的轮船，不一定是使用了密度比水小的新型材料，也可以使用密度比水的材料，是因为将船做成空心的，在质量一定时，增大了船的体积，即增大了船的排水量，故C错误；
D、图④，潜水艇在海水中悬停时排开水的体积大于漂浮于水面上排开水的体积，根据F浮＝ρ液V排g得，潜水艇在海水中悬停时受到的浮力大于它漂浮在海面时受到的浮力，故D正确。
故选：D。
（2022秋 鄞州区期末）如图所示，一艘远洋轮船上标有在不同海域航行时的吃水线，当这艘满载的船在不同水域航行时，下列说法正确的是（ ）
A．这艘船受到的浮力 F印度洋＜F北大西洋
B．这艘船排开海水的质量 m印度洋＝m北大西洋
C．印度洋和北大西洋海水的密度ρ印度洋＞ρ北大西洋
D．这艘船排开海水的体积 V印度洋＝V北大西洋
【解答】解：
（1）这艘满载的船在不同水域航行时，都处于漂浮状态，浮力都等于自身的重力，即F浮＝G；
因为船的重力不变，所以其受到的浮力不变，即F印度洋＝F北大西洋，故A错误；
（2）根据阿基米德原理可知：F浮＝G排；
船受到的浮力相等，即排开海水的重力相等，
根据G＝mg知，这艘船排开海水的质量相等，即m印度洋＝m北大西洋，故B正确；
（3）由图知，这艘船排开水的体积V印度洋＞V北大西洋，
在浮力不变时，根据F浮＝ρgV排可知，排开液体体积大的，液体的密度小，
因V印度洋＞V北大西洋，所以ρ印度洋＜ρ北大西洋，故CD错误。
故选：B。
（2022秋 乐清市校级期末）小明利用笔和铜丝制作了一个简易密度计（如图甲）。根据密度计在液体中的深度和液体密度绘制了h﹣ρ图像（如图乙）。小明测得密度计在A液体中对应深度和液体密度的关系为A点。为使密度计更稳定，增加铜丝质量后，仍测量A液体，此时A点位置将（ ）
A．向①移动 B．向②移动 C．向③移动 D．向④移动
【解答】解：密度计在液体中总是漂浮，增加铜丝的质量后，密度计的质量增加，即密度计所受的浮力增大，根据F浮＝G排＝ρ液gV排＝ρ液gSh得：h，因为仍测量A液体的密度，液体的密度不变，密度计的底面积S不变，密度计所受的浮力增大。所以密度计在液体中的深度h增大，则此时A点会向①移动，故A正确。
故选：A。
（2023 嵊州市模拟）小明取一根粗细均匀，长30厘米的塑料吸管，将一些铁丝从吸管的下端塞入作为配重，并用石蜡将吸管下端封起来，让这根吸管竖直漂浮在水中（如图），在吸管上标出水面位置，用刻度尺测量出该位置到吸管下端距离为12厘米，再让这根吸管竖直漂浮在酒精和盐水中，分别在吸管上标出液面对应位置，并在三条刻度线处标上对应的密度值，这样一支简易密度计制成了。（酒精密度为0.8×103千克/米3，盐水密度为1.2×103千克/米3）
（1）吸管漂浮在水中时，所受浮力 等于 重力。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（2）该简易密度计竖直漂浮在酒精中时，浸入酒精的深度为 15 厘米。
（3）小明想使密度计上三条刻度线之间的距离大一些，可以采取的方法为 增加配重（或用更细的吸管） 。
【解答】解：（1）密度计的原理是利用了二力平衡原理，即物体漂浮在液面时，浮力等于重力；
（2）当密度计漂浮在酒精中时，F浮＝G物，即ρ水gV排水＝G物，则ρ水gSH＝G物，
当密度计漂浮在密度为ρ液的液体中时，F浮液＝G物，即ρ液gV排液＝G物，则ρ液gSh＝G物，
所以，ρ液gSh＝ρ水gSH，
则：hH；
该简易密度计竖直漂浮在酒精浸入的深度：h酒精H12cm＝15cm；
（3）由于F浮液＝G，即ρ液gSh＝G，则ΔV＝Sh，所以要使h变大，可以使ΔV变大，或减小S，具体做法是：可适当增大配重，或用更细的吸管。
故答案为：（1）等于；（2）15；（3）增加配重（或用更细的吸管）。
（2023春 瓯海区月考）2013年6月20日上午10时，中国载人航天史上的首堂太空授课开讲。神舟十号女航天员王亚平在“天宫一号”开展基础物理实验，为全国青少年进行太空授课。很多同学对太空中的特殊环境提出了猜想，让我们一起来分享一下：
（1）如图，王亚平太空中制作了一个“水球”，利用图中所示水球成像原理可以制成 照相机 。
（2）为了使航天员能够适应太空的特殊环境，人们设计了在大型水池中对航天员进行太空行走模拟训练的方法（如图）。当航天员在水中处于悬浮状态时，航天员自身及所携带的装备受到的浮力 等于 重力（选“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）如果航天员自身及所携带装备的总体积为0.1米3，则其在水中悬浮时受到的浮力为多少牛？ 1.0×103牛 。
（4）在天宫一号中，你认为下列实验中能完成的有 A、B 。
A．用马德堡半球实验证实飞行器内有气压
B．用干湿球湿度计测飞行器内的相对湿度
C．用过滤法分离食盐和泥沙
D．用密度计测饮用水的密度
【解答】解：（1）水球具有中间厚，边缘薄的特点，因此水球相当于一个凸透镜，因此看到的倒影是凸透镜成倒立实像的结果，照相机镜头的原理是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理。
（2）当航天员在水中处于悬浮状态时，由物体的浮沉条件可知，航天员自身及所携带的装备受到的浮力等于其重力；
（3）在水中悬浮时受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3＝1.0×103N，
A、用马德堡半球实验证实是否有气压实验不受重力影响，在天宫一号中可以用马德堡半球实验证实飞行器内有气压，故A符合题意；
B、用干湿球湿度计测飞行器内的相对湿度不受重力影响，可以在天宫一号中完成，故B符合题意；
C、在空间站里，完成过滤食盐和泥沙的实验过程中利用的是物体的重力，在太空舱中不能完成，故C不符合题意；
D、天宫一号处于失重状态，不能用密度计测饮用水的密度，故D不符合题意。
故选：AB。
故答案为：（1）照相机；（2）等于；（3）1.0×103牛；（4）A、B。
模块三 巩固提高
（2022秋 义乌市校级期中）094型战略核潜艇是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇，下列有关该潜艇说法正确的是（ ）
A．核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉
B．浸没在水中的核潜艇上浮时，所受浮力会逐渐变大
C．浸没在水中的核潜艇下潜时，所受浮力大于自身重力
D．漂浮在水面的核潜艇所受的浮力与自身重力是一对平衡力
【解答】解：A、核潜艇是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的，故A错误；
B、浸没在水中的核潜艇上浮时，排开水的体积不变，水的密度不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，核潜艇受到浮力不变，故B错误；
C、浸没在水中的核潜艇下潜时，由于无法判断是匀速还是变速，所以无法判断浮力和重力的大小关系，故C错误；
D、漂浮在水面的核潜艇，在浮力和重力的作用下保持静止状态，所以它们是一对平衡力，故D正确。
故选：D。
（2022 舟山）学习了物体的浮沉条件后，小舟做了如下实验：在两个薄气球中加满温水，扎紧后剪去多余部分，分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中（如图）。若不计气球自重，放手后两气球的运动情况是（ ）
A．冷水、热水中都下沉
B．冷水中下沉，热水中上升
C．冷水、热水中都上升
D．冷水中上升，热水中下沉
【解答】解：温水的密度小于冷水的密度，由物体的浮沉条件可知，装温水的气球在冷水中上浮；
温水的密度大于热水的密度，由物体的浮沉条件可知，装温水的气球在热水中下沉，故D正确。
故选：D。
（2022秋 西湖区校级月考）关于浮沉条件的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．密度计在各种不同的液体中测密度时，所受浮力的大小与液体的密度有关
B．高空探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C．水面下的潜水艇从内河驶入海洋后浮力不变
D．轮船浮在水面上，受到的浮力大于受到的重力
【解答】解：
A、密度计是漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力不变，其重力不变，则密度计在各种不同的液体中测密度时所受浮力大小不变，与液体的密度无关，故A错误；
B、探测气球是利用在空气中的浮力来工作的，当气体的密度小于空气的密度时，才可以升空，故B正确；
C、潜水艇在水中浸没，所以排开水的体积等于物体的体积，即：V排＝V艇，水面下的潜水艇从内河驶入海洋后，V艇不变、V排不变，海水密度变大，由F浮＝ρ液gV排可知，水面下的潜水艇从内河驶入海洋后浮力变大，故C错误；
D、轮船静止在水面上，受到的重力与受到的浮力平衡，大小相等，故D错误。
故选：B。
（2022秋 西湖区校级月考）如图所示，把一个自制的密度计分别放入两种不同液体中，判断中正确的是（ ）
A．这个密度计在甲液体中受到的浮力较大
B．这个密度计在乙液体中受到的浮力较大
C．甲种液体密度较大
D．密度计B处的刻度值应大于A处的
【解答】解：AB、同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮，
所以，密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G，故AB错误；
CD、由图知密度计排开液体的体积V排甲＞V排乙，
又因为F浮＝ρ液V排g，
所以，ρ甲＜ρ乙，
而ρ甲＝ρA，ρ乙＝ρB，
即ρA＜ρB，
所以密度计B处的刻度值大于A处的刻度值，故C错误，D正确。
故选：D。
（2022秋 江干区校级期中）如图是关于浮力知识的应用实例，其中说法正确的是（ ）
A．图A中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大
B．图D中巨轮之所以能够浮在水面是因为所受浮力大于自身重力
C．图C中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力不变
D．图B中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮
【解答】解：A、密度计测液体密度时，都是漂浮的，所以浮力都等于重力，在不同液体中，密度计所受浮力不变，故A错误；
B、巨轮漂浮时，受到的浮力等于自身的重力，故B错误；
C、浸没在水中的潜水艇在下潜过程中，水密度和排开水的体积不变，由F浮＝ρ液gV排可知，所受的浮力不变，故C正确；
D、气球是利用在空气中的浮力来工作的，当气体的密度小于空气的密度时，才可以升空，故D错误。
故选：C。
（2022秋 滨江区校级期中）如图所示，该鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现。当鳔收缩时（ ）
A．鱼的浮力变大 B．鱼的浮力不变
C．鱼会下沉 D．鱼的重力变大
【解答】解：鱼体内的鱼鳔里面是空气，改变鱼鳔的体积也就改变了鱼排开水的体积，而鱼自身的质量不变，根据G＝mg可知，鱼的重力不变，故D错误；
当鱼鳔变大时，鱼排开水的体积变大，根据F浮＝ρ水gV排可知，由于ρ水、g保持不变，鱼受到浮力变大，当鱼受到的浮力大于鱼的重力时，鱼就会上浮；当鳔收缩时，排开液体的体积变小，根据F浮＝ρ水gV排可知，鱼所受浮力变小，当鱼受到的浮力小于鱼的重力时，鱼就会下沉；
所以当鳔收缩时，鱼就会下沉，故AB不符合题意，C符合题意。
故选：C。
（2022秋 上虞区期中）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．它们在水中的体积关系是：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
【解答】解：A、由图可知，a漂浮，b悬浮，则V排a＜Va，V排b＝Vb，
当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮，
Fa＝Ga，Fb＝Gb；
a与b质量相等，则物体的重力相等，
所以浮力Fa＝Fb，
F浮＝ρgV排，
所以V排a＝V排b，
由题干可知：Vb＝Vc，
V排a＝V排b＝V排c，故A错误；
B、b悬浮，c沉入底部，
所以Fb＝Gb，Fc＜Gc；
b与c体积相同，
根据F浮＝ρgV排可知：Fb＝Fc，Gb＜Gc；则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，根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知：ρa＜ρb＜ρc，故C错误；
D、由以上分析可知：浮力Fa＝Fb＝Fc，故D正确。
故选：D。
（2022秋 奉化区校级期中）某同学制作了如图所示的潜艇模型，下列说法错误的是（ ）
A．潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的
B．向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉
C．推拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮
D．潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定
【解答】解：A、当潜艇模型浸没在水中时，排开水的体积不变，所受浮力不变，因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的，故A正确；
B、图中潜艇模型，向内推注射器活塞，水会被压出试管，此时模型的自重减小，模型上浮，故B错误；
C、向外拉注射器活塞，试管内水增加，试管内水量适当时，潜艇可能悬浮，故C正确；
D、试管左轻、右重，为了保持试管稳定，潜艇模型的试管上绕些铁丝，故D正确；
故选：B。
（2022秋 萧山区期中）将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有81g水从大烧杯中溢出；将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有72g酒精从大烧杯中溢出。已知ρ酒精＝0.8×103kg/m3，则物块在水中的状态及物块的密度是（ ）
A．悬浮 1.0×103kg/m3 B．漂浮 0.92×103kg/m3
C．下沉 1.2×103kg/m3 D．漂浮 0.90×103kg/m3
【解答】解：假设ρ物≥ρ水，物体将在水中悬浮或下沉在杯底，在酒精中下沉在杯底，此时排开水或酒精的体积相同，根据F浮＝ρ液v排g可知受到的浮力关系为5：4，而现在根据F浮＝G排＝G溢＝m溢g可知浮力关系为9：8，所以ρ物≥ρ水不可行；
假设ρ物≤ρ酒精，物体将在水中漂浮，在酒精中漂浮或悬浮，这样受到的浮力相等，都等于自重，但是实际受到的浮力不相等，所以ρ物≤ρ酒精不可行；
可见物体的密度一定是大于酒精的密度、小于水的密度，所以物体在水中会漂浮，而在酒精中下沉到杯底：
因为物体在水中漂浮，所以F浮＝G物＝m物g，
F浮＝G排＝G溢＝m溢g，
m物＝m溢＝81g，
因为物体在酒精中下沉，
所以V物＝V排90cm3，
物体的密度：
ρ0.9g/cm3＝0.9×103kg/m3。
故选：D。
（2022秋 杭州期中）如图所示，自制浮力秤是由轻质塑料桶和配重组成，其中P、Q为自制浮力秤上的两根刻度线，其中一根是空浮在水中时液面重合，另一根是装入1N的钩码时的刻度线，现在自制浮力秤中放入某物体，此时浮力秤静止于水中的液面到Q、P的距离相等。下列分析不正确的是（ ）
A．加入配重的目的是增加浮力秤的稳定性
B．该浮力秤静止在水中时浮力与重力相等
C．Q点是装入1N钩码时的刻度线
D．用直径更大的秤体，可以使PQ间距变大，提高精度
【解答】解：A、加入配重的目的是降低重心，增加浮力秤的稳定性，故A正确；
B、密度计的原理是利用了物体漂浮在液面时，浮力等于重力，故B正确；
C、根据浮力秤漂浮时浮力等于重力知当装入1N钩码时重力增大，浮力也增大，根据F浮＝ρ液gV排知排开液体的体积增大，所以Q点是装入1N钩码时的刻度线，故C正确；
D、由于ΔV＝V排1﹣V排2＝SΔh，所以，使Δh变大，应减小S即可，所以用直径更小的秤体，可以使PQ间距变大，提高精度，故D错误。
故选：D。
（2022秋 滨江区校级期中）木头、小鱼、石块、海螺在水中的位置如图所示，分析它们所受的浮力，错误的是（ ）
A．木头受到的浮力等于它受到的重力
B．小鱼受到的浮力等于它排开的水受到的重力
C．石块受到的浮力等于它受到的重力
D．海螺受到的浮力小于海螺受到的重力
【解答】解：
A、木头漂浮，说明木头受到的浮力等于它自身的重力，故A正确；
B、小鱼浸没在水中，由阿基米德原理可知，小鱼受到的浮力等于它排开的水重，故B正确；
C、石块下沉，石块受到的浮力小于它自身的重力，故C错误；
D、海螺沉底，海螺受到的浮力小于它受到的重力，故D正确。
故选：C。
（2022秋 温州校级期中）鸭蛋营养丰富，家里久置的鸭蛋容易变质。项目学习小组为了检验家中鸭蛋是否变质，查阅了一些资料。现查到鸭蛋的新鲜程度与其密度关系如图1所示。根据项目需要，小组成员认为需要配制1.03g/cm3的食盐水。小组成员将密度计放入配制好的食盐水中。（如图2所示），下列对所配制溶液密度判断和操作正确的是（ ）
A．偏小，加盐 B．偏小，加水 C．偏大，加盐 D．偏大，加水
【解答】解：由图1可知没有变质的鸭蛋的密度大于1.03g/cm3，根据物体的浮沉条件可知需要配制1.03g/cm3的食盐水，这样没有变质的鸭蛋在食盐水里处于下沉或悬浮状态，已变质的鸭蛋处于漂浮状态。
密度计测液体密度时处于漂浮状态，受到的浮力始终等于自身的重力，根据F浮＝ρ液gV排可知所测液体的密度越大，密度计浸入液体的体积越小，所以密度计下端的刻度大于上端的刻度，由图2可知所配制溶液密度大于1.03g/cm3，所以需继续加水，故ABC错误，D正确。
故选：D。
（2022秋 滨江区期末）2021年11月13日，全球200多个国家达成了《格拉斯哥气候公约》，一致决定在未来减少碳排放，缓解全球气候变暖。全球气候变暖会导致南极洲冰川（为淡水冰川）大面积熔化，海面上出现大量浮冰，现有一块质量51吨的浮冰漂浮在海面上，若当地海域海水的密度为1.02×103kg/m3，浮冰的密度为0.9×103kg/m3。请解决下列问题：
（1）浮冰受到的浮力是多少？
（2）浮冰在海面以下的体积是多少？
（3）如果海面所有浮冰全部熔化后，请结合相关公式推理说明是否会对海平面水位造成影响。
（4）为了缓解全球变暖，社会开始倡导节能、低碳的生活方式，请你给出一条生活中的建议。
【解答】解：（1）浮冰的重力：
G冰＝mg＝51×103kg×10N/kg＝5.1×105N；
由于浮冰漂浮：
则：F浮＝G冰＝5.1×105N；
（2）根据阿基米德原理可知，浮冰在海面以下的体积V排50m3；
（3）因为浮冰漂浮于海面上，
所以F浮＝ρ海水gV排＝G冰，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
又因为冰熔化成水后，其质量不变，重力不变，
所以G水＝ρ水gV水＝G冰，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：ρ海水gV排＝ρ水gV水，
所以V排＜V水，
即：浮冰熔化为水的体积大于浮冰排开水的体积。
所以浮冰全部熔化后，海平面水位上升；
（4）绿色出行。
答：（1）浮冰受到的浮力是5.1×105N；
（2）浮冰在海面以下的体积是50m3；
（3）如果海面所有浮冰全部熔化后，海平面水位上升；
（4）绿色出行。
