课时10.3 物体的浮沉条件及应用（解析版）
一、选择题
1.（2022·湖北期中）将一小石块浸没在水中，放手后小石块沉入水底，在小石块下沉过程中，下列分析正确的是( )
A. 浮力变大 B. 浮力变小 C. 浮力大于重力 D. 浮力小于重力
【答案】D
【解析】解：石块浸没在水中下沉时，其排开水的体积不变，
根据可知，石块受到的浮力大小不变；故AB错误；
由于石块下沉，根据物体的浮沉条件可知：浮力小于重力，故C错误，D正确。
故选：D。
在水中下沉的过程中，所处的深度增加，石块排开水的体积不变，根据阿基米德原理分析它们受到浮力的大小变化；根据物体的浮沉条件即可判断浮力与重力的关系。
本题考查阿基米德原理和浮沉条件的掌握和运用，能得出石块在水中下沉排开水的体积不变是本题的关键。
2.（2022·广东·单元测试）冲泡茶叶时，一开始茶叶漂在水面上，过一段时间后又沉入水底。下列对茶叶的分析正确的是( )
A. 茶叶漂浮时，重力小于浮力 B. 茶叶沉底时，重力大于浮力
C. 茶叶下沉时，重力小于浮力 D. 茶叶上浮时，重力等于浮力
【答案】B
【解析】A、茶叶漂浮时，重力等于浮力，故A错误；
B、茶叶沉底时，重力大于浮力，故B正确；
C、茶叶下沉时，重力大于浮力，故C错误；
D、茶叶上浮时，重力小于浮力，故D错误。
故选：B。
（1）下沉时，物体所受的浮力小于自身的重力；
（2）漂浮时，浮力等于自身的重力；
（3）上浮时，浮力大于重力。
本题考查了物体浮沉条件的应用，是一道基础题。
3.（2022·山东·专项测试）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( )
A. 氢气球受到的浮力大于空气球所受的浮力
B. 氢气球受到的浮力小于空气球所受的浮力
C. 氢气球受到的浮力等于空气球所受的浮力
D. 无法确定
【答案】C
【解析】解：浸没在液体或气体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。
本题考查了阿基米德原理和物体的浮沉条件，比较简单。
4.长江上，一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后，该艘轮船( )
A. 会浮起一些，所受浮力变小 B. 会浮起一些，所受浮力变大
C. 会下沉一些，所受浮力变大 D. 会始终漂浮，所受浮力不变
【答案】A
【解析】解：因轮船在江水中，处于漂浮状态，浮力等于重力，在码头卸下货物后，轮船重力变小，则受到的浮力变小；
由公式知，排开水的体积减小，轮船要上浮一些，故A正确。
故选：A。
在码头卸下货物后，根据漂浮条件即可判断浮力变化，根据阿基米德原理分析排开江水和海水体积的大小关系。
本题考查物体的浮沉条件及阿基米德原理，解决这类题目主要是抓住题目的隐含信息，即轮船重力的变化。
5.关于以下说法正确的是( )
A. 图甲中橡皮泥船是采用改变自重的办法来承载重物的
B. 图乙中“蛟龙号”从海面潜入7000m深的海底是通过改变浮力的大小实现浮沉的。
C. 图丙说明物体浸没在液体中越深，所受的浮力越大
D. 图丁中密度计在两种液体中所受浮力，两种液体的密度
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查浮沉条件的应用，难度不大。
橡皮泥船采用空心的办法来增大排开液体的体积，进而增大浮力；
潜水器通过改变自身重力来实现沉浮的；
物体浸没后，在液体密度不变时，排开液体的体积不变，物体受到的浮力不同；
密度计在不同液体中处于漂浮状态，受到的浮力等于自身的重力，在浮力不变时，根据公式比较液体密度的大小。
【解答】
A.图甲中橡皮泥船是采用空心的办法来增大排开液体的体积，进而增大浮力来承载重物的，故A错误；
B.“蛟龙号”从海面潜入深的海底过程中，排开液体的体积不变，液体的密度不变，故受到的浮力不变，潜水器是通过改变自身重力来实现浮沉的；故B错误；
C.物体浸没前，物体浸入越深，排开液体的体积越大，液体密度不变，根据公式可知，物体受到的浮力越大，物体浸没后，排开液体的体积不变，物体受到的浮力不变，故C错误；
D.密度计在甲液体中处于漂浮状态，受到的浮力等于自身重力，在乙液体中也处于漂浮状态，受到的浮力等于自身重力，故在两种液体中所受浮力，由图可知，密度计在甲液体中排开液体的体积大于在乙液体中排开液体的体积，即，故两种液体的密度为，故D正确。
故选D。
6.（2022·山东期中）如图所示，质量相等的甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中，下列说法正确的是( )
A. 甲球受到的浮力大 B. 乙球受到的浮力大
C. 甲球浸在水中的体积大 D. 两球浸在水中的体积一样大
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了浮沉条件、浮力公式的应用，关键是用好漂浮和悬浮条件，灵活运用公式进行判断。
已知质量相同的甲、乙两个小球，则其重力相同。漂浮和悬浮都有，由此公式变形可推出两球排开水的体积关系。
【解答】
甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中，根据漂浮和悬浮条件可知：，，由于两球质量相等，重力相等，所以浮力相等，故AB错误，
两球受到的浮力相等，由可得，相同，所以两球浸在水中的体积一样大，故D正确，C错误。
故选D。
7.（2022·天津·单元测试）如图所示，舰载飞机正从“辽宁号”航母上起飞，下列说法中正确的是( )
A. 飞机在起飞过程中，惯性将消失
B. 飞机在航母甲板上加速飞行时，受平衡力作用
C. 飞机飞离航母后，航母始终漂浮，航母所受浮力的大小不变
D. 飞机飞行时由于机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速，从而获得升力
【答案】D
【解析】解：A、物体在任何时候都有惯性，飞机在起飞过程中，惯性不可能消失，故A错误；
B、飞机在航母甲板上加速飞行时，处于非平衡状态，受非平衡力作用，故B错误。
C、航载飞机飞离航母后，航母的总重力减小，航母始终漂浮，浮力等于重力，所以浮力会减小，故C错误；
D、飞机飞行时能获得向上的压强差，是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速，上方压强小于下方，从而产生向上的升力，故D正确；
故选：D。
本题考查了漂浮条件、流体压强与流速的关系、平衡力的判断、惯性的定义等多个知识点，有一定的综合性，但总体难度不大。
二、填空题
8.一个重为0.5N的木块放入装有水的烧杯中，木块处于漂浮状态，则木块受到的浮力是______N：若再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水，则木块受到的浮力将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】0.5；不变
【解析】解：将重为的木块放入装有水的烧杯中，静止时木块处于漂浮状态，所以木块所受浮力的大小为；
木块漂浮，所以木块的密度小于水的密度，
如果再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水，木块的密度不变，水的密度变大，
所以，木块仍然漂浮，所受浮力，所以浮力不变。
故答案为：；不变。
根据物体的漂浮条件得出静止时木块所受浮力的大小；
如果往烧杯中缓慢地倒入浓盐水，可根据木块和盐水的密度关系判断木块的浮沉状态，然后得出木块受到的浮力大小。
本题考查了学生对漂浮条件的了解和掌握，是一道基础题。
9.（2022·黑龙江期中）如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，g取10N/kg，则圆柱体的重力为______N，圆柱体受到的最大浮力是______N。
【答案】2;0.4
【解析】
【分析】
由图乙可知，当圆柱体上升高度在以上，圆柱体脱离水面，知道此时弹簧测力计示数，由于此时圆柱体处于空气中，圆柱体的重力等于弹簧测力计的示数；
由图乙可知，圆柱体上升高度在时，圆柱体浸没水中，知道此时弹簧测力计示数，此时圆柱体受到的浮力最大，利用称重法求浮力。
本题考查了阿基米德原理以及称重法测浮力的应用，分析图象、从中得出相关信息是关键。
【解答】
由图乙可知，当上升高度在以上，圆柱体脱离水面，弹簧测力计示数，此时圆柱体处于空气中，圆柱体的重力；
由图乙可知，圆柱体上升高度在时，圆柱体浸没水中，此时弹簧测力计示数，此时圆柱体受到的浮力最大，其大小为。
故答案为：；。
10.一物块的质量为90g，体积为，现将它浸没在水中，物体所受的浮力为_____N，松手后，物体将会_____(上浮下沉悬浮)，最终静止时物体排开水的质量为_____g．
【答案】1；上浮；90
【解析】
【分析】
本题考查了浮力和重力的计算、物体的浮沉条件的应用，关键是利用好隐含条件物体浸没水中时。
将物体浸没在水中，排开水的体积等于物体的体积，利用阿基米德原理求物体受到的浮力；
知道物体的质量，利用重力公式求物体受到的重力，再利用物体的浮沉条件判断物体的浮沉；
根据物体所处的状态求出静止时受到的浮力，再利用阿基米德原理求排开水的重力，利用求其质量。
【解答】
将物体浸没在水中，，
物体受到的浮力：
；
物体重：
，
因为，
所以松手后物体将上浮；
当物体静止时，处于漂浮状态，
受到的浮力。
排开水的重力：
，
排开水的质量：
。
故答案为：；上浮；。
11.一艘轮船从海里驶入河里，它受到的浮力大小______(选填“变大”、“变小”或“不变”)，判断依据是______；根据公式______，可判断它排开液体的体积______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】不变 漂浮时，物体所受浮力等于重力 变大
【解析】解：轮船漂浮，所受浮力等于重力，故从海里进入河水里时，所受浮力不变；
由于河水的密度小于海水的密度，根据可知，排开水的体积将变大。
故答案为：不变；漂浮时，物体所受浮力等于重力；；变大。
轮船漂浮，所受浮力等于重力，据此得出轮船从海里进入河水里时，所受浮力的变化情况；
由于河水的密度小于海水的密度，根据可知排开水的体积的变化情况。
本题考查浮沉条件和阿基米德原理的应用，属于基础题，难度不大。
12.氢气球、热气球、飞艇能上浮到空中，是因为氢气、热空气以及飞艇中的氦气的密度比空气 ，它们的重力比所受的浮力 (均填“大”或“小”)。
【答案】小 小
【解析】氢气球、热气球、飞艇能上浮到空中，即此时它们所受的重力小于浮力；对于氢气球，里面装上氢气后，其所受浮力，其内部气体的重力是，浮力大于自身的重力，故氢气的密度小于空气的密度，热气球与飞艇同理。
13.潜水艇能潜入水下航行，进行侦查和袭击，是一种重要的军用舰艇。它在水下航行时，是靠改变________来实现上浮或下沉的。
【答案】自身重力
【解析】
【分析】
本题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用，潜水艇是物体的浮沉条件的典型应用，应理解它们原理的。
潜水艇浸没在水中，潜水艇的体积不变排开水的体积不变，受浮力不变；通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力，然后再根据物体的浮沉条件分析是怎么上浮或下沉的。
【解答】
潜水艇在水下航行时，潜水艇受到水的浮力和重力的作用，根据可知，潜水艇的体积不变，排开水的体积不变，所以潜水艇受到水的浮力不变；
把压缩空气压入潜水艇的压力舱，将水排出，潜水艇自重减小，当时，潜水艇上浮；
打开压力舱的阀门，让水进入压力舱内，潜水艇自重增大，当时，潜水艇下沉；
当时，潜水艇悬浮，可以停留在任何深度；
由此可见，潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的。
故答案为：自身重力。
14.（2022·江苏模拟）如图所示是同一艘潜水艇在水面下上浮和下潜的情景，其中图______正在下潜，潜水艇受到的浮力______。
【答案】乙
【解析】解：潜水艇是通过改变水舱中的水的重力来改变自身重力的，要使潜水艇上浮，应使潜水艇所受的浮力大于潜水艇的重力，所以水舱中水较少时潜水艇上浮，故甲图为上浮时的情景，乙图为下潜时的情景；根据阿基米德原理可知，潜水艇所受的浮力等于潜水艇排开水的重力，因甲、乙两种情景潜水艇排开水的重力相等，故所受的浮力相等，即。
故答案为：乙；。
潜水艇是通过改变自身重来实现上浮或下沉的；根据阿基米德原理判定潜水艇所受浮力的大小关系。
本题考查了潜水艇的工作原理、阿基米德原理的应用，难度不大。
15.（2022·重庆期中）小明在水盆中洗碗，发现一个大碗正漂浮在水盆中，如图所示。他将水盆中的一些水放入大碗中，但大碗仍然漂浮。与原先相比，大碗所受到的浮力将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)，水盆中的水面将会________(选填“上升”、“不变”或“下降”)。
【答案】变大 ；不变
【解析】解：当碗漂浮时，碗受到的浮力等于重力；将水盆中的一些水放入大碗中，但大碗仍然漂浮。碗受到的浮力等于大碗和里面水的重力，因此大碗所受到的浮力变大；
由的变形公式可知，在液体密度一定时，物体受到的浮力变大，排开液体的体积变大，由于碗里面水与碗排开水增加的体积相等，因此液面不变。
故答案为：变大；不变。
当物体漂浮时，浮力等于重力；当物体下沉时，物体受到的浮力小于重力；据此比较浮力的大小，再根据的变形公式判断液面的变化。
本题考查物体浮沉条件的应用以及阿基米德原理的应用，难度适中。
三、作图题
16.（2022·湖南模拟）如图所示，小球静止在盛有水的烧杯中，请画出小球的受力示意图。
【答案】解：小球静止在盛有水的烧杯中，受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用，由于小球处于平衡状态，故这两个力是一对平衡力，大小相等，作用点画在重心处。如图所示：
【解析】因小球处于静止状态，所以小球受到的重力和浮力是一对平衡力，二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上，根据力的示意图的画法作图。
本题考查了力的示意图的作图方法，难度不大，属于基础题。
17.（2022·山东模拟）如图甲所示，水沸腾时气泡在上升的过程中会逐渐变大。乙图是其中一个正在上升的气泡，请作出此气泡所受重力和浮力的示意图。
【答案】
【解析】
【分析】
本题考查物体的浮沉条件和力的示意图。
物体受到的浮力大于重力，则物体上浮；用带箭头的线段表示力的大小、方向和作用点。
【解答】
气泡在上浮，说明气泡受到的浮力大于重力，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，如图：
。
四、实验探究题
18.（2021·广东期末）如图，某容器中间用隔板分成左右两边，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时会向某一侧凸起。
往容器两边各倒入深度不同的水，现象如图甲所示，可以判断______（选填“左”或“右”）侧水产生的压强较大，这个现象说明液体压强与______有关。
如图乙，如果在容器右边逐渐注入的是某种液体，直到橡皮膜变平后，测出左、右液面对橡皮膜的深度分别是和，则某种液体的密度______。
【答案】左 液体深度
【解析】解：往容器两边各倒入深度不同的水，现象如图甲所示，橡皮膜向右侧凸起，可以判断左侧水产生的压强较大，这个现象说明液体压强与液体深度有关。
如图乙，如果在容器右边逐渐注入的是某种液体，直到橡皮膜变平后，测出左、右液面对橡皮膜的深度分别是和，此时水和另一种液体对橡皮膜产生的压强相等，则，则某种液体的密度。
故答案为：左；液体深度；。
往容器两边各倒入深度不同的水，现象如图甲所示，橡皮膜向右侧凸起，据此分析；
如图乙，如果在容器右边逐渐注入的是某种液体，直到橡皮膜变平后，测出左、右液面对橡皮膜的深度分别是和，此时水和另一种液体对橡皮膜产生的压强相等，则，据此得出某种液体的密度。
物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。转换法和控制变量法是物理研究最常用的两种方法，在解决实际问题时要注意识别和应用。
19.小明用符合实验要求的圆柱体物块、小球、细线、量筒和适量的水测量某未知液体的密度．图中是小明正确测量过程的示意图．已知水的密度为，（g=10N/kg）。实验过程如下：
将适量的水倒入量筒中，如图甲所示，量筒中水面所对应的示数为．
把拴有小球的物块置于量筒内，并先使小球浸没在水中，如图乙所示，量筒中水面所对应的示数为．
将拴有小球的物块置于量筒内的水中，如图丙所示，量筒中水面所对应的示数为．
将待测液体倒入另一量筒中，如图丁所示，记录量筒中待测液体的体积．
将上述石子和物块擦干后，置于量筒内的待测液体中，如图戊所示，量筒中液面所对应的示数为由以上实验可知：
（1）在图丙中小球和物块在水中所受的总浮力为________；
（2）待测液体的密度为________
（3）在图丙中，若物块浸没在水中的体积为其4/5，则在图丙与图戊两图，物块露出液面的高度之比为________．
【答案】
【解析】
【分析】
根据图丙和图甲可知石子和物块排开水的体积，然后利用可求得石子和物块在水中所受的总浮力；
已知石子和物块在液体中漂浮，根据可求得待测液体的密度；
根据阿基米德原理与浮力公式可以求出物块浸没在液体中的体积，然后可知浸没在液体中的体积与露出液面的高度之比。
多种方法测密度是一道综合题，既考查了测量工具的读数，又考查了密度的测量，测量过程以图文并茂的形式呈现，简洁明了，降低了理解难度，适合学生的认知特点，考查了学生分析问题解决问题能力。
【解答】
石子和物块排开水的体积，
由可得，排开水的质量；
则石子和物块在水中所受的总浮力；
石子和物块排开液体的体积，
已知石子和物块在液体中漂浮，根据，可得：
，
即；
由图甲所示，量筒中水的体积，
如图乙所示，量筒中水面所对应的示数；
则石块的体积；
物块的体积
有图丙与丁可知物块排开液体的体积
则露出液面的高度比为
故答案为：；；。
五、计算题
20.（2022·山东期中）将一块质量为、体积为的物块浸没在水中后放手，求物体静止时：
（1）物体受到的浮力是多少？
（2）物体排开水的体积是多少？（g=10N/kg）
【答案】
解：物体完全浸没时受到的浮力：
；
物体的重力；
因为，
所以物体上浮，物体静止时漂浮在水面上，此时物体受到的浮力：；
由可得，物体排开水的体积：
。
答：物体受到的浮力是；
物体排开水的体积是。
【解析】利用求出物体完全浸没时受到的浮力，与物体的重力比较，利用物体的浮沉条件确定物体静止后处于的状态漂浮、下沉或悬浮；物体漂浮在水面上时，受到的浮力等于物体重力；
利用求物体静止时排开水的体积。
本题考查了物体的浮沉条件、阿基米德原理的应用，确定物体静止后所处的状态是关键。
21.如图所示，将一个质量为0.16kg，密度为的实心小球浸没在水中由静止释放。已知水密度是，g取10N/kg。
（1）小球浸没在水中未释放时，所受浮力为，求；
（2）请根据小球的受力情况分析其可能出现的运动情况。
【答案】
解：小球质量为，密度为，
则小球的体积为：，
当小球浸没在水中时，排开水的体积，
小球所受浮力：；
小球的重力为：，
小球的重力小于小球浸没在水中受到的浮力，即，则松手后小球将会上浮，最终漂浮在水面上。
答：小球浸没在水中未释放时，所受浮力为为；
小球的重力小于小球浸没在水中受到的浮力，即，则松手后小球将会上浮，最终漂浮在水面上。
【解析】当小球浸没在水中时，排开水的体积等于小球的体积，利用阿基米德原理求小球所受浮力；
计算小球的重力，与完全浸没时受到的浮力比较进行作答。
本题考查了阿基米德原理的应用、物体的浮沉条件，属于基础知识。
一、选择题
1.（2022·湖南·单元测试）将一块质地均匀实心物体放入盛水的烧杯中，物体静止时如图所示．若将该物体分成大小不同的两块，仍然放在盛水的烧杯中，则
A. 大块沉入杯底，小块漂在水面上 B. 大块、小块都沉入杯底
C. 大块、小块都漂在水面上 D. 大块、小块都悬浮在水中
【答案】D
【解析】
【分析】
知道判断物体浮沉的方法是本题的解题关键。
物体的沉浮有两种判断方法：
比较物体所受重力与浮力的合力大小：
当合力向上，则物体上浮；
当合力向下，则物体下沉；
当合力为，则物体处于漂浮或悬浮状态。
比较物体与液体的密度大小：
当物体的密度大于液体的密度时，物体下沉；
当物体的密度小于液体的密度时，物体上浮；
当物体的密度等于液体的密度时，物体处于悬浮状态。
【解答】
如图所示，将一块实心物体放入盛水的烧杯中，物体静止时处于悬浮状态，则该实心物体的密度等于液体的密度，将该物体切成大小不等的两块后，每一块的密度不变，仍等于液体的密度，所以大块、小块都悬浮在水中。故ABC错误，D正确。
故选D。
2.（2022·河北期末）如图所示，同一个球在液体中处于漂浮状态，在液体中处于悬浮状态。下列判断正确的是( )
A. 液体的密度小于液体的密度
B. 液体的密度大于液体的密度
C. 球在液体中受到的浮力小于在液体中受到的浮力
D. 球在液体中受到的浮力大于在液体中受到的浮力
【答案】B
【解析】
【分析】
根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系。
本题考查了物体浮沉条件，一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系，同时要搞清不同状态下漂浮、悬浮物体所受重力与浮力的大小关系。
【解答】
解：、由图可知，物体在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态，
因为时物体漂浮，时物体悬浮，所以甲杯中的液体密度大于乙杯中的液体密度，故A错误，B正确；
、因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，因此甲杯液体中物体所受的浮力等于乙杯液体中物体所受的浮力，故CD错误。
故选：。
3.（2022·河北期末）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. 乙杯液体的密度较大
C. 铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大 D. 甲杯液体的密度较大
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查阿基米德原理，铅笔在甲乙两种液体中都漂浮，所受浮力都等于铅笔重，受浮力相等，再结合阿基米德原理分析即可。
一、漂浮条件：；二、下端带橡皮泥的铅笔就是简易液体密度计，浸入体积大的液体密度小，浸入体积小的液体密度大。
【解答】
因为都是漂浮，铅笔所受浮力都等于铅笔重浮力相等，所以和都错误；
因为，
所以，
所以当相同时，大的液体密度小，由图知甲的大，所以甲的密度小，乙的密度大，D错误，B正确。
故选B。
4.一个质量可以忽略不计的塑料瓶，装入液体后密闭。把它放在盛有甲、乙两种液体的容器中，如图所示。判断正确的是( )
A. 一定大于，一定小于 B. 一定小于，一定大于
C. 一定大于，一定小于 D. 一定小于，一定大于
【答案】D
【解析】
【分析】
本题可通过浮沉条件比较两杯液体的密度，由乙中浸入水中的排开液体的体积与瓶内体积关系可判出甲与乙的密度关系。
本题应结合物体浮沉的条件及液体重量公式进行求解。
【解答】
瓶子在甲、乙两种液体中都是漂浮，则由浮沉条件可知，瓶子在两液体中所受浮力相等，等于瓶子和所装液体的总重，
由图中可得，塑料瓶排开甲液体的体积大，由可得：小于。
乙液体中瓶子所受浮力与物体的重力相等，即：，由图知，。
故D正确，ABC错误。
故选D。
5.如图所示，质地均匀的长方体木块，第一次如甲图所示直立浮在水面上，所受浮力为，此时水对其底部压强为；第二次变为如乙图所示横浮在水面上，所受浮力为，此时水对其底部压强为；则
A. ， B. ，
C. ， D. ，
【答案】A
【解析】
【分析】
同一个木块，放法不同，但都是漂浮，根据漂浮条件判断木块受到水的浮力的大小关系；
由图可知，木块直立浮在水面上浸入水中的深度比横浮在水面上的深度大。然后根据判断水对木块底部的压强大小关系。
本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式和漂浮条件的掌握和运用，利用好漂浮条件是本题的关键。
【解答】
木块漂浮，
，
木块放法不同，但自重不变，
木块受到水的浮力不变，即，
木块直立浮在水面上，底部距离水面的深度比横浮在水面上的深度大。
由，可知，水对其底部压强：故A正确，BCD错误。
故选A。
6.（2021·浙江期中）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”即上浮下列说法错误的是( )
A. “浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B. 无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“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. 潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
【答案】B
【解析】
【分析】
此题是大气压和浮力的一个综合考查，出错原因是很多同学不认识浮沉子。
浮力大于重力，物体上浮；浮力小于重力，物体下沉；浮力等于重力，物体悬浮或漂浮；在气体质量一定时，气体体积越小压强越大。
【解答】
A.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，这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A正确，不符合题意；
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；当浮力等于重力，就会悬浮在水中；故C正确，不符合题意、B错误，符合题意；
D.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沉浮的，故D正确，不符合题意。
故选B。
7.（2021·全国模拟）如图所示，一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面，把它放入水中某处恰好处于静止状态，如果往池中缓慢注入一些水，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
【答案】B
【解析】解：向池中加水前，铅块和小气球悬浮在水中，；
向池中加水后，水的深度增加，
由公式知，
小气球受到水的压强增大，
所以气球排开水的体积减小，
由公式知，
气球受到的浮力减小，所以向下运动。
故选：。
向池中加水，水的深度增大，根据液体压强公式知，气球受到的压强增大，所以排开水的体积变小，根据阿基米德原理可知，气球受到的浮力减小。
此题将铅块和小气球连接在一起，使其悬浮在水中，解析时应把两者看成一个整体加以分析；同时还要注意气球的特点体积可变。
8.（2022·天津·单元测试）如图，小瓷碗漂浮在水面上，倾斜后能沉入水底，对这一情景分析正确的是( )
A. 小瓷碗能沉入水底是因为它的重力变大了
B. 小瓷碗漂浮时受到的浮力小于它的重力
C. 小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小了
D. 小瓷碗下沉过程中浮力大于重力
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了浮沉条件的应用。当物体漂浮或悬浮时，浮力等于重力；当物体下沉时，浮力小于重力；当浮力大于重力时，物体上浮。
【解答】
A、小瓷碗能沉入水底，瓷碗所受的重力不变，因排开的水的体积减小，所受浮力减小，小于重力而引起的，故 A错误；
B、小瓷碗漂浮时，根据漂浮条件可以知道：受到的浮力等于它的重力，故B错误；
C、因为瓷碗浸没时是下沉，浮力小于重力，漂浮时浮力等于重力，而小瓷碗重力不变，所以小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小，所以C选项是正确的；
D、小瓷碗下沉过程中重力大于浮力，故D错误。
故选C。
9.（2021·山东期中）水平桌面上有两个完全相同的溢水杯和烧杯，溢水杯中装满水．将甲、乙两个实心小球分别放入溢水杯中，最终甲漂浮在水面上，乙沉在杯底，如图所示．现有以下判断
（1）甲的质量一定大于乙的质量
（2）甲的质量一定小于乙的质量
（3）甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力
（4）甲的密度一定小于乙的密度
其中正确的是( )
A. （1）（3） B.（2）（3） C. （3）（4） D. （2）（4）
【答案】C
【解析】
【分析】
根据漂浮时浮力等于重力，物体的密度小于液体的密度；沉底时浮力小于重力，物体的密度大于液体的密度；
根据图中排开液体的体积判断浮力的大小。
本题考查了学生对阿基米德原理和浮沉条件的应用，关键是理解和运用漂浮条件、下沉条件。
【解答】
甲球在甲杯漂浮，，；乙球在乙杯中沉底，浮力小于重力即，；故甲的密度一定小于乙的密度，故正确；
由图知甲球排开水的体积大，浮力大，即，故正确；
由于，，，故无法判断甲乙质量的大小，故错误。
综合分析正确。
故选C。
二、填空题
10.（2022·湖北期末）如图所示，体积均为的木块和合金块，放入水中静止木块时的情况如图所示。已知木块重为0.8N，合金块重为3N，则木块受到的浮力为______N，合金块受到的浮力为______N。
【答案】0.8;1
【解析】解：由图可知木块漂浮，根据浮沉条件，；
由图可知合金块完全浸没在水中，，
合金块受到的浮力。
故答案为：；。
物体在液体中的浮沉条件：上浮：，悬浮：，下沉：；
合金块完全浸没，合金块排开水的体积等于合金块的体积，利用计算合金块受到的浮力。
此题考查学生对浮力的大小计算、物体浮沉条件的应用的理解和掌握，关键是的运用。
11.农民用盐水选种，要把盐水的密度从配成，应向盐水中加 （选填“盐”或“水”），将谷种放入配制好的盐水中，密度小于的将 在液面上（选填“漂浮”或“悬浮”或“下沉”）．
【答案】盐 漂浮
【解析】
【分析】
如果盐水的密度大于需配制盐水的密度则需要加水；如果小于需配制的盐水的密度则需要加盐；
物体的浮沉条件是：浮力大于重力，上浮；浮力等于重力，悬浮；浮力小于重力，下沉；
物体的浮沉条件可变成以下形式：，上浮，悬浮，下沉。
本题考查了学生对盐水选种的理解，这是生活中几个常见的浮沉条件的典型应用。
【解答】
已知小于，因此要把盐水的密度从配成，应向盐水中加盐；
由物体的浮沉条件可知，，上浮，将谷种放入配制好的盐水中，密度小于的将上浮，最后漂浮在液面上。
故答案为：盐 漂浮。
12.（2022·甘肃模拟）如图是“远望6号”远洋测量船，排水量为25000吨，满载时受到的浮力为______N。“远望6号”可在南北纬60度以内的任何海域航行，完成对各类航天飞行器的海上跟踪、测控任务。满载的测量船在密度不同的海域漂浮时，受到的浮力______（填“相同”或“不同”）。船静止在测控点，水下3m处船体受到海水的压强为______Pa.（g取。）
【答案】 相同
【解析】解：
船满载时受到的浮力：
；
满载的测量船在密度不同的海域漂浮时，受到的浮力都等于测量船的重力，而测量船在密度不同的海域，质量不变、重力不变，所以受到的浮力相同；
水下处船体受到海水的压强：
。
故答案为：；相同；。
知道船的排水量排开水的质量，利用阿基米德原理求船满载时受到的浮力；
满载的测量船在密度不同的海域漂浮时，受到的浮力都等于测量船的重力；
利用求水下处船体受到海水的压强。
13.（2022·福建·单元测试）如图所示，小华制作了一个简易的密度计：她选择一根长16cm的饮料吸管，将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口，使吸管在液体中漂浮时能保持在______方向。密度计在液体中漂浮时，受到的浮力______重力（填“大于”、“小于”或“等于”）。把密度计放入水中，露出液面的长度是7.9cm，再将密度计放入某液体中，露出液面的长度是7cm，则此液体的密度为______
【答案】竖直；等于；
【解析】解：将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口，这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中；
根据物体浮沉条件可知，密度计在液体中漂浮时，受到的浮力等于重力；
吸管露出水面的长度是，则浸入水中的深度，
将该密度计放入某液体中，吸管浸入液体的深度，
因为密度计不管是在水中还是在液体中，都是漂浮状态，
所以，，
由可得：，即，
解得：；
故答案为：竖直；等于；。
因为密度计是一根两端封闭即空心的，所以能使密度计浮在液体表面，为了使它保持竖直的漂浮，将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口；
物体漂浮，浮力等于重力；
吸管的长度减去露出部分的长度即为浸入的深度，根据密度计漂浮时浮力等于重力列出关系式即可求出液体的密度。
密度计是物体的沉浮条件的实际应用，要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题：放入不同的液体，液体密度越大，排开体积越小，类似现象：轮船从江中驶入大海。
14.（2023·山东）小明用饮料吸管制作了一只如图所示的简易密度计。分别用它测量水和盐水的密度时，吸管浸入液体的深度分别为和，则 ______ （选填“”“”或“”）；用它测量可乐密度时，吸管外“沾”上许多小气泡，测得的密度偏______ 。
【答案】 大
【解析】解：
因为密度计不管是在水中还是在盐水中，都是漂浮状态，所以；
设密度计的底面积为，则根据得：
，
已知：，所以；
由于密度计漂浮时浮力等于重力，重力不变，则浮力不变；
根据可知排开液体的体积不变，
当测量可乐密度时，吸管上“沾”上许多小气泡，此时，
所以，密度计浸入可乐中的体积变小，
由于密度计的刻度是越往下对应的密度越大，所以，所测的液体密度偏大。
故答案为：；大。
根据密度计漂浮时浮力等于重力列出关系式即可求出液体的密度；
由于密度计漂浮时浮力不变，根据阿基米德原理判断出排开液体的体积不变，由于吸管上“沾”上许多小气泡，则排开液体的体积会变大，而使密度计浸入液体的深度变小，
密度计是物体的沉浮条件的实际应用，要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题：放入不同的液体，液体密度越大，排开体积越小。
15.小芳同学认为，可以用图所示的这种方法粗测出牙膏皮的密度。她利用图的实验方法，又增加了一把刻度尺，请你将小芳同学粗测牙膏皮密度的实验步骤补充完整，并用测得的物理量表示出牙膏皮密度的表达式。
实验步骤：
（1）将适量的水倒入烧杯中，测出烧杯中水的深度。
（2）将牙膏皮卷成一团后放入烧杯中，测出此时水的深度。
（3）______。
牙膏皮密度的表达式：______。
【答案】将牙膏皮制成空心筒状，放在烧杯中，牙膏皮漂浮，测出此时水的深度
【解析】解：实验步骤：
将适量的水倒入烧杯中，测出烧杯中水的深度。
将牙膏皮卷成一团后放入烧杯中，测出此时水的深度。
将牙膏皮制成空心筒状，放在烧杯中，牙膏皮漂浮，测出此时水的深度。
将牙膏皮制成空心筒状，放在烧杯中，牙膏皮漂浮，测出此时水的深度，
牙膏皮漂浮在水面上受到的浮力等于重力，所以，
设烧杯的底面积为，筒状牙膏皮排开水的体积为：，
所以，
牙膏皮的质量：，
当牙膏皮捏成一团放入烧杯，用刻度尺测出此时烧杯中水的深度。
牙膏皮的体积为：，
牙膏皮的密度：。
故答案为：将牙膏皮制成空心筒状，放在烧杯中，牙膏皮漂浮，测出此时水的深度。
。
设烧杯的底面积是，烧杯中倒入水时，用刻度尺测出烧杯中水的深度，可以求出水的体积。
把牙膏皮捏成制成空心筒状漂浮在水面上，测出此时水的深度，可以求出筒状牙膏皮排开水的重力，即筒状牙膏皮受到的浮力，筒状牙膏皮漂浮在水面上，筒状牙膏皮受到的浮力等于牙膏皮的重力，求出牙膏皮的质量。
当牙膏皮卷成一团放入烧杯，用刻度尺测出此时烧杯中水的深度，可以求出水和牙膏皮的总体积。从而求出牙膏皮的体积。再根据求出牙膏皮的密度。
利用漂浮条件和阿基米德原理和漂浮条件测量牙膏皮的质量，这是本题的关键，由于烧杯的横截面积比较大，测量的体积和质量都不太准确，此方法只能粗略测量。
三、作图题
16.（2021·河南期中）如图所示，一个物体，被细线向下拉着浸没在水中，请画出该物体的受力示意图。
【答案】
【解析】
【分析】
对物体进行受力分析：物体受到竖直向下的重力、竖直向下的拉力和竖直向上浮力，根据力的示意图的画法画出各个力的示意图即可。
此题主要考查了有关力的示意图的画法，关键是正确分析物体所受的力，根据平衡条件确定力之间的大小关系。
【解答】
解：物体用细线拉着浸没在水中，物体受到竖直向下的重力、竖直向下的拉力和竖直向上的浮力，
过重心分别沿力的方向画一条有向线段，并标上力的符号即可，如下图所示：
17.（2022·福建模拟）如图所示，系于地面的氢气球由于受到水平方向风的作用，连接气球的细绳偏离竖直方向一定的角度．忽略氢气球的重力，请在点画出氢气球受到的风力、拉力和浮力．
【答案】
解：
过氢气球的重心沿水平向右画一条带箭头的线段，用表示风力；
过点沿细绳斜向下的方向画一条带箭头的线段，用表示拉力；
过点沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段，用表示浮力；如图所示：
【解析】先对氢气球进行受力分析，注意各个力的方向，再根据力的示意图的画法作图．
本题主要考查力的示意图的画法，要熟记各个力的方向，比如浮力的方向总是竖直向上的，绳子的拉力总是沿着绳子的方向等．
四、实验探究题
18.在学完密度知识后，小强想利用天平和量筒测量粉笔的密度．
（1）小强将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端________处，发现指针指在分度盘中线的右侧，他将平衡螺母向________调节，直至天平横梁平衡．
（2）他找来几根粉笔头，用天平测量它们的质量，天平平衡时盘中的砝码和游码对应的位置如图甲所示，这些粉笔头的质量是________g．
（3）他将适量水倒入量筒中，读出水的体积．将这些粉笔头放入量筒中，发现它们先是漂浮并冒出气泡，然后慢慢下沉继续冒出气泡．老师告诉他这是由于粉笔疏松多孔并具有吸水性造成的．如果用这种方法测量粉笔头体积，会导致密度的测量结果________（选填“偏大”或“偏小”）．
（4）为了更加准确的测出粉笔头的体积，他把所有吸饱水的粉笔取出，放入装有水的量筒中，液面对应的示数如图乙所示，粉笔头的体积是________，粉笔的密度为________．
（5）小强又利用已知密度的粉笔和量筒测出了果汁密度，请根据他的实验步骤写出果汁的密度表达式．
在量筒中倒入适量果汁，读出液面对应的示数为；
将一根粉笔用保鲜膜包好，放入量筒中，粉笔漂浮（如图丙所示），读出液面对应的示数为；
利用细长针将粉笔完全压入果汁中（如图丁所示），读出液面对应的示数为；
果汁密度的表达式为________（用字母表示，已知）．
【答案】
零刻度线；左；
；
偏大；
；；
【解析】
【分析】
此题考查了利用天平、量筒测量固体密度和利用称重法结合阿基米德原理测量液体密度，属于基本技能的考查，也是重要物理规律的应用，特别是液体密度的考查，有一定难度。
天平的正确使用：放：把天平放到水平桌面上；移；把游码移到标尺左端零刻线处；调：调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；
读数时应将砝码质量与游码示数相加；
根据体积的变化分析；
根据量筒的示数计算出粉笔的体积，根据密度公式求出密度；
粉笔漂浮时浮力等于粉笔的重力；根据阿基米德原理求出果汁密度的大小。
【解答】
天平使用时应先将其放在水平台上，并将游码移至标尺的零刻线处；指针偏右说明右侧质量偏大，故应将平衡螺母向左移动；
图中天平的示数；
将这些粉笔头放入量筒中，发现它们先是漂浮并冒出气泡，此时测量的粉笔的体积要小于粉笔的真实体积，根据公式可知，密度变大；
乙图中量筒的示数为，则粉笔的体积为：；则粉笔的密度为：；
粉笔漂浮时受到的浮力为：，由阿基米德原理可知：，
解得：。
故答案为：零刻线；左；；偏大；；；。
19.（2022·广东期中）小明制作了简易密度计，取一根粗细均匀的饮料吸管（圆管），在其下端放入适量的细沙并用石蜡封口。
（1）如图甲所示，该密度计竖直______在水中，此时该密度计受到的浮力______（选填“大于”、“小于”或“等于”）它的重力；
（2）将该简易密度计从水中取出放到酒精中，密度计浸入液体中的长度______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。两次测量中该密度计排开水和酒精的质量分别为、，则______（选填“”、“”或“”）；
（3）如甲图所示，在吸管上与水面平齐处画上一根线，标上“1”；再将该吸管分别放入两种不同液体中，吸管漂浮静止时标上“0.9”和“1.1”，则图乙中、处分别应标的数值是______、______。
【答案】漂浮 等于 变大
【解析】解：
由图甲可知，该密度计一部分在液体中，一部分在液面上方，且方向在竖直方向上，因此该密度计竖直漂浮在水中。根据物体浮浮沉条件可知，此时该密度计受到的浮力大小等于它的重力。
如将该简易密度计从水中取出放到酒精中，密度计仍将处于漂浮状态，密度计在酒精中所受的浮力大小仍等于自身重力。所以密度计在水和酒精中的受到的浮力相同，由阿基米德原理和可知，两次测量中该密度计排开水和酒精的质量相等，即。由于酒精的密度小于水的密度，由可知，密度计排开酒精的体积大于排开水的体积，由此可知，若将该简易密度计从水中取出放到酒精中，密度计浸入液体中的长度变大。
由中分析可知，液体的密度越小，密度计排开液体的体积越大，浸入液体中的长度越大。因此，图乙中、处分别应标的数值是、。
故答案为：漂浮；等于；变大；；；。
由图甲可知，该密度计一部分在液体中，一部分在液面上方，且方向在竖直方向上，因此该密度计竖直漂浮在水中。根据物体浮浮沉条件可知，该密度计受到的浮力和它的重力的大小关系。
如将该简易密度计从水中取出放到酒精中，密度计仍将处于漂浮状态，密度计在酒精中所受的浮力大小仍等于自身重力。所以密度计在水和酒精中的受到的浮力相同，由阿基米德原理和可知，两次测量中该密度计排开水和酒精的质量的大小关系。由于酒精的密度小于水的密度，由可知，密度计排开酒精的体积和排开水的体积的大小关系，由此可知，若将该简易密度计从水中取出放到酒精中，密度计浸入液体中的长度的变化情况。
由中分析可知，液体的密度越小，密度计排开液体的体积越大，浸入液体中的长度越大，据此分析。
本题考查浮沉条件和阿基米德原理的应用，是一道综合题。
20.（2022·山东模拟）为做好消毒防疫，学校给各班准备了一些瓶装的75%消毒酒精，小明所在的物理兴趣小组围绕这些消毒酒精开展下列活动，如图所示。
（1）把天平放在水平台面上，先将______拨到“0”刻度线处，再调节平衡螺母，使指针对准分度盘中央的刻度线；接着小明用天平测出瓶装酒精的总质量为96.2g，再将部分酒精倒入量筒中，液面如图甲所示；最后用天平测出剩余酒精和瓶的总质量，测量结果如图乙所示，天平的读数为______g，75%消毒酒精的密度为______。
（2）如图丙所示是小明用粗细均匀吸管制成的简易密度计，竖直漂浮在水中时，水面位于图中A处，图中AB间距离为10.5cm，则处应标为______，再将该密度计漂浮在消毒酒精中，此时所受的浮力______（选填“大于”、“等于”或“小于”）在水中所受的浮力，它浸入酒精中的深度h为______cm。
（3）如图丁所示是三位同学用不同的粗细均匀吸管制成的密度计，竖直漂浮在水中时的情形，若使用这三支密度计中的一支测量消毒酒精密度时，你认为选择______（选填“”、“”或“”），会使测量结果更精确。
【答案】游码 等于
【解析】解：使用天平时，应该把天平放在水平台面上，接着将游码归零，再调节平衡螺母使天平平衡。
剩余酒精和瓶的总质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值，即，
酒精的质量，
由图甲读出酒精的体积是，酒精的密度为。
密度计竖直漂浮在水中时，水面位于图中处，说明此时密度计在处显示的密度值应该为水的密度，所以则处应标为。
由题意可知，密度计在酒精消毒液中处于漂浮状态，所受的浮力也等于密度计的重力；由于密度计在水中也处于漂浮状态，所以密度计在水中受到的浮力也等于密度计的重力，所以密度计漂浮在消毒酒精中，此时所受的浮力等于在水中所受的浮力。
由于密度计在水中和酒精中受到的浮力相等，所以，
则，
，
解得，
故它浸入酒精中的深度为。
密度计的特点是刻度不均匀，上疏下密，上小下大，而且分度值越小越准确；深度深，相邻两密度值的间距越大；由题图可知密度计所处的深度最深，相邻两密度值的间距最大，测量值最准确。
故答案为：游码；；；；等于；；。
使用天平前要调节天平平衡，把天平放在水平台上，把游码移到横梁标尺的零刻度线处，移动平衡螺母左偏右调、右偏左调，使天平横梁在水平位置平衡。
由图乙读出剩余酒精和瓶的总质量砝码质量加上游码显示数值；
由图丙读出量筒内液体的体积，计算出量筒内液体的质量，利用密度公式求出液体的密度。
密度计竖直漂浮在水中时，水面位于图中处，此时密度计在处显示的密度值应该为该液体的密度；
物体漂浮时，浮力等于其重力，由此可求得它浸入酒精中的深度；
密度计的特点是刻度不均匀，上疏下密，上小下大，而且分度值越小越准确。
密度计是物体的沉浮条件的实际应用，要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题：放入不同的液体，液体密度越大，排开体积越小，有一定的难度。
五、计算题
21.如图所示，用细线将正方体和物体相连放入水中，两物体静止后恰好悬浮，此时上表面到水面的高度为。已知的体积为，所受重力为；的体积为，求：
上表面所受水的压强；
所受重力大小；
细线对的拉力大小。
【答案】
解：上表面所受水的压强：；
受到的浮力：；
因为受力平衡，则细线对的拉力：，
同一细线对的拉力等于细线对的拉力，即：。
受到的浮力：，
所受重力大小。
答：上表面所受水的压强为；
所受重力大小为；
细线对的拉力大小为。
【解析】知道的上表面在水中所处的深度，利用求上表面所受水的压强；
利用阿基米德原理求受到的浮力，根据受力平衡即可求出细线对的拉力，同一细线对的拉力等于细线对的拉力。根据阿基米德原理得出受到的浮力，根据得出所受重力大小。
本题考查了液体压强公式、阿基米德原理、物体平衡的应用，用到的公式较多，利用好相关的已知量是关键。
22.（2022·山东模拟）如图甲，标注体积刻度的玻璃杯中盛有可乐，把质量为的冰块轻放入可乐中，冰块未熔化时液面位于刻线处；如图乙，冰块完全熔化后，液面上升到刻线处。已知，求：
图甲中，未熔化前的冰块所受的浮力；
图乙中，冰全部熔化成水后水的体积；
杯中可乐的密度。
【答案】
解：如图甲所示，冰块漂浮在液面，由阿基米德原理可知未熔化前的冰块所受的浮力为：
；
冰全部熔化成水后，状态改变，但质量不变，则水的质量是，
则冰全部熔化成水后水的体积为：
；
冰块未熔化时液面位于刻线处，则有：
----
冰块完全熔化后，液面上升到刻线处，则有：
----
又因为----
联立代入数据可解得：，
由可得，可乐的密度为：
。
答：图甲中，未熔化前的冰块所受的浮力为；
图乙中，冰全部熔化成水后水的体积为；
杯中可乐的密度为。
【解析】根据阿基米德原理可求出未熔化前的冰块所受的浮力；
冰化成水后质量不变，根据密度公式可求出冰全部熔化成水后水的体积；
根据体积关系可求出图甲中冰块排开可乐的体积，根据可求出可乐的密度为。
本题主要考查了密度公式、物体沉浮条件、阿基米德原理的应用，灵活运用公式是解题的关键。
23.（2022·安徽模拟）如图甲所示，将边长为的正方体木块放入装有水的烧杯中，木块静止时，上表面距离水面，若在木块上方压上一个物体，使木块刚好全部压入水中，如图乙所示。已知水的密度为，若取，求：
木块受到的重力；
木块的密度；
物体的重力。
【答案】
解：木块排开水的体积为：
，
木块受到的浮力为：
，
木块漂浮，木块受到的重力等于浮力为：
；
木块的质量为：
，
木块的体积为：
，
所以木块的密度为：
；
木块完全浸没时受到的浮力为：
，
物体的重力为：
。
答：木块受到的重力为；
木块的密度为；
物体的重力为。
【解析】先求出木块排开水的体积，再根据和物体沉浮条件可求出木块受到的重力；
根据可求出木块的质量，根据可求出木块的密度；
利用算出木块完全浸没时的浮力，物体的重力就是完全浸没时的浮力减去木块的重力。
此题以正方体木块漂浮在水中，考查了学生对浮力大小的计算、物体沉浮条件等多个知识点的掌握情况，是一道综合性很强的题目。关键是公式的灵活运用。课时10.3 物体的浮沉条件及应用（原卷版）
一、选择题
1.（2022·湖北期中）将一小石块浸没在水中，放手后小石块沉入水底，在小石块下沉过程中，下列分析正确的是( )
A. 浮力变大 B. 浮力变小 C. 浮力大于重力 D. 浮力小于重力
2.（2022·广东·单元测试）冲泡茶叶时，一开始茶叶漂在水面上，过一段时间后又沉入水底。下列对茶叶的分析正确的是( )
A. 茶叶漂浮时，重力小于浮力 B. 茶叶沉底时，重力大于浮力
C. 茶叶下沉时，重力小于浮力 D. 茶叶上浮时，重力等于浮力
3.（2022·山东·专项测试）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( )
A. 氢气球受到的浮力大于空气球所受的浮力
B. 氢气球受到的浮力小于空气球所受的浮力
C. 氢气球受到的浮力等于空气球所受的浮力
D. 无法确定
4.长江上，一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后，该艘轮船( )
A. 会浮起一些，所受浮力变小 B. 会浮起一些，所受浮力变大
C. 会下沉一些，所受浮力变大 D. 会始终漂浮，所受浮力不变
5.关于以下说法正确的是( )
A. 图甲中橡皮泥船是采用改变自重的办法来承载重物的
B. 图乙中“蛟龙号”从海面潜入7000m深的海底是通过改变浮力的大小实现浮沉的。
C. 图丙说明物体浸没在液体中越深，所受的浮力越大
D. 图丁中密度计在两种液体中所受浮力，两种液体的密度
6.（2022·山东期中）如图所示，质量相等的甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中，下列说法正确的是( )
A. 甲球受到的浮力大 B. 乙球受到的浮力大
C. 甲球浸在水中的体积大 D. 两球浸在水中的体积一样大
7.（2022·天津·单元测试）如图所示，舰载飞机正从“辽宁号”航母上起飞，下列说法中正确的是( )
A. 飞机在起飞过程中，惯性将消失
B. 飞机在航母甲板上加速飞行时，受平衡力作用
C. 飞机飞离航母后，航母始终漂浮，航母所受浮力的大小不变
D. 飞机飞行时由于机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速，从而获得升力
二、填空题
8.一个重为0.5N的木块放入装有水的烧杯中，木块处于漂浮状态，则木块受到的浮力是______N：若再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水，则木块受到的浮力将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
9.（2022·黑龙江期中）如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，g取10N/kg，则圆柱体的重力为______N，圆柱体受到的最大浮力是______N。
10.一物块的质量为90g，体积为，现将它浸没在水中，物体所受的浮力为_____N，松手后，物体将会_____(上浮下沉悬浮)，最终静止时物体排开水的质量为_____g．
11.一艘轮船从海里驶入河里，它受到的浮力大小______(选填“变大”、“变小”或“不变”)，判断依据是______；根据公式______，可判断它排开液体的体积______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.氢气球、热气球、飞艇能上浮到空中，是因为氢气、热空气以及飞艇中的氦气的密度比空气 ，它们的重力比所受的浮力 (均填“大”或“小”)。
13.潜水艇能潜入水下航行，进行侦查和袭击，是一种重要的军用舰艇。它在水下航行时，是靠改变________来实现上浮或下沉的。
14.（2022·江苏模拟）如图所示是同一艘潜水艇在水面下上浮和下潜的情景，其中图______正在下潜，潜水艇受到的浮力______。
15.（2022·重庆期中）小明在水盆中洗碗，发现一个大碗正漂浮在水盆中，如图所示。他将水盆中的一些水放入大碗中，但大碗仍然漂浮。与原先相比，大碗所受到的浮力将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)，水盆中的水面将会________(选填“上升”、“不变”或“下降”)。
三、作图题
16.（2022·湖南模拟）如图所示，小球静止在盛有水的烧杯中，请画出小球的受力示意图。
17.（2022·山东模拟）如图甲所示，水沸腾时气泡在上升的过程中会逐渐变大。乙图是其中一个正在上升的气泡，请作出此气泡所受重力和浮力的示意图。
四、实验探究题
18.（2021·广东期末）如图，某容器中间用隔板分成左右两边，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时会向某一侧凸起。
往容器两边各倒入深度不同的水，现象如图甲所示，可以判断______（选填“左”或“右”）侧水产生的压强较大，这个现象说明液体压强与______有关。
如图乙，如果在容器右边逐渐注入的是某种液体，直到橡皮膜变平后，测出左、右液面对橡皮膜的深度分别是和，则某种液体的密度______。
19.小明用符合实验要求的圆柱体物块、小球、细线、量筒和适量的水测量某未知液体的密度．图中是小明正确测量过程的示意图．已知水的密度为，（g=10N/kg）。实验过程如下：
将适量的水倒入量筒中，如图甲所示，量筒中水面所对应的示数为．
把拴有小球的物块置于量筒内，并先使小球浸没在水中，如图乙所示，量筒中水面所对应的示数为．
将拴有小球的物块置于量筒内的水中，如图丙所示，量筒中水面所对应的示数为．
将待测液体倒入另一量筒中，如图丁所示，记录量筒中待测液体的体积．
将上述石子和物块擦干后，置于量筒内的待测液体中，如图戊所示，量筒中液面所对应的示数为由以上实验可知：
（1）在图丙中小球和物块在水中所受的总浮力为________；
（2）待测液体的密度为________
（3）在图丙中，若物块浸没在水中的体积为其4/5，则在图丙与图戊两图，物块露出液面的高度之比为________．
五、计算题
20.（2022·山东期中）将一块质量为、体积为的物块浸没在水中后放手，求物体静止时：
（1）物体受到的浮力是多少？
（2）物体排开水的体积是多少？（g=10N/kg）
21.如图所示，将一个质量为0.16kg，密度为的实心小球浸没在水中由静止释放。已知水密度是，g取10N/kg。
（1）小球浸没在水中未释放时，所受浮力为，求；
（2）请根据小球的受力情况分析其可能出现的运动情况。
一、选择题
1.（2022·湖南·单元测试）将一块质地均匀实心物体放入盛水的烧杯中，物体静止时如图所示．若将该物体分成大小不同的两块，仍然放在盛水的烧杯中，则
A. 大块沉入杯底，小块漂在水面上 B. 大块、小块都沉入杯底
C. 大块、小块都漂在水面上 D. 大块、小块都悬浮在水中
2.（2022·河北期末）如图所示，同一个球在液体中处于漂浮状态，在液体中处于悬浮状态。下列判断正确的是( )
A. 液体的密度小于液体的密度
B. 液体的密度大于液体的密度
C. 球在液体中受到的浮力小于在液体中受到的浮力
D. 球在液体中受到的浮力大于在液体中受到的浮力
3.（2022·河北期末）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. 乙杯液体的密度较大
C. 铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大 D. 甲杯液体的密度较大
4.一个质量可以忽略不计的塑料瓶，装入液体后密闭。把它放在盛有甲、乙两种液体的容器中，如图所示。判断正确的是( )
A. 一定大于，一定小于 B. 一定小于，一定大于
C. 一定大于，一定小于 D. 一定小于，一定大于
5.如图所示，质地均匀的长方体木块，第一次如甲图所示直立浮在水面上，所受浮力为，此时水对其底部压强为；第二次变为如乙图所示横浮在水面上，所受浮力为，此时水对其底部压强为；则
A. ， B. ，
C. ， D. ，
6.（2021·浙江期中）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”即上浮下列说法错误的是( )
A. “浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B. 无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“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. 潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
7.（2021·全国模拟）如图所示，一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面，把它放入水中某处恰好处于静止状态，如果往池中缓慢注入一些水，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
8.（2022·天津·单元测试）如图，小瓷碗漂浮在水面上，倾斜后能沉入水底，对这一情景分析正确的是( )
A. 小瓷碗能沉入水底是因为它的重力变大了
B. 小瓷碗漂浮时受到的浮力小于它的重力
C. 小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小了
D. 小瓷碗下沉过程中浮力大于重力
9.（2021·山东期中）水平桌面上有两个完全相同的溢水杯和烧杯，溢水杯中装满水．将甲、乙两个实心小球分别放入溢水杯中，最终甲漂浮在水面上，乙沉在杯底，如图所示．现有以下判断
（1）甲的质量一定大于乙的质量
（2）甲的质量一定小于乙的质量
（3）甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力
（4）甲的密度一定小于乙的密度
其中正确的是( )
A. （1）（3） B.（2）（3） C. （3）（4） D. （2）（4）
二、填空题
10.（2022·湖北期末）如图所示，体积均为的木块和合金块，放入水中静止木块时的情况如图所示。已知木块重为0.8N，合金块重为3N，则木块受到的浮力为______N，合金块受到的浮力为______N。
11.农民用盐水选种，要把盐水的密度从配成，应向盐水中加 （选填“盐”或“水”），将谷种放入配制好的盐水中，密度小于的将 在液面上（选填“漂浮”或“悬浮”或“下沉”）．
12.（2022·甘肃模拟）如图是“远望6号”远洋测量船，排水量为25000吨，满载时受到的浮力为______N。“远望6号”可在南北纬60度以内的任何海域航行，完成对各类航天飞行器的海上跟踪、测控任务。满载的测量船在密度不同的海域漂浮时，受到的浮力______（填“相同”或“不同”）。船静止在测控点，水下3m处船体受到海水的压强为______Pa.（g取。）
13.（2022·福建·单元测试）如图所示，小华制作了一个简易的密度计：她选择一根长16cm的饮料吸管，将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口，使吸管在液体中漂浮时能保持在______方向。密度计在液体中漂浮时，受到的浮力______重力（填“大于”、“小于”或“等于”）。把密度计放入水中，露出液面的长度是7.9cm，再将密度计放入某液体中，露出液面的长度是7cm，则此液体的密度为______
14.（2023·山东）小明用饮料吸管制作了一只如图所示的简易密度计。分别用它测量水和盐水的密度时，吸管浸入液体的深度分别为和，则 ______ （选填“”“”或“”）；用它测量可乐密度时，吸管外“沾”上许多小气泡，测得的密度偏______ 。
15.小芳同学认为，可以用图所示的这种方法粗测出牙膏皮的密度。她利用图的实验方法，又增加了一把刻度尺，请你将小芳同学粗测牙膏皮密度的实验步骤补充完整，并用测得的物理量表示出牙膏皮密度的表达式。
实验步骤：
（1）将适量的水倒入烧杯中，测出烧杯中水的深度。
（2）将牙膏皮卷成一团后放入烧杯中，测出此时水的深度。
（3）______。
牙膏皮密度的表达式：______。
三、作图题
16.（2021·河南期中）如图所示，一个物体，被细线向下拉着浸没在水中，请画出该物体的受力示意图。
17.（2022·福建模拟）如图所示，系于地面的氢气球由于受到水平方向风的作用，连接气球的细绳偏离竖直方向一定的角度．忽略氢气球的重力，请在点画出氢气球受到的风力、拉力和浮力．
四、实验探究题
18.在学完密度知识后，小强想利用天平和量筒测量粉笔的密度．
（1）小强将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端________处，发现指针指在分度盘中线的右侧，他将平衡螺母向________调节，直至天平横梁平衡．
（2）他找来几根粉笔头，用天平测量它们的质量，天平平衡时盘中的砝码和游码对应的位置如图甲所示，这些粉笔头的质量是________g．
（3）他将适量水倒入量筒中，读出水的体积．将这些粉笔头放入量筒中，发现它们先是漂浮并冒出气泡，然后慢慢下沉继续冒出气泡．老师告诉他这是由于粉笔疏松多孔并具有吸水性造成的．如果用这种方法测量粉笔头体积，会导致密度的测量结果________（选填“偏大”或“偏小”）．
（4）为了更加准确的测出粉笔头的体积，他把所有吸饱水的粉笔取出，放入装有水的量筒中，液面对应的示数如图乙所示，粉笔头的体积是________，粉笔的密度为________．
（5）小强又利用已知密度的粉笔和量筒测出了果汁密度，请根据他的实验步骤写出果汁的密度表达式．
在量筒中倒入适量果汁，读出液面对应的示数为；
将一根粉笔用保鲜膜包好，放入量筒中，粉笔漂浮（如图丙所示），读出液面对应的示数为；
利用细长针将粉笔完全压入果汁中（如图丁所示），读出液面对应的示数为；
果汁密度的表达式为________（用字母表示，已知）．
19.（2022·广东期中）小明制作了简易密度计，取一根粗细均匀的饮料吸管（圆管），在其下端放入适量的细沙并用石蜡封口。
（1）如图甲所示，该密度计竖直______在水中，此时该密度计受到的浮力______（选填“大于”、“小于”或“等于”）它的重力；
（2）将该简易密度计从水中取出放到酒精中，密度计浸入液体中的长度______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。两次测量中该密度计排开水和酒精的质量分别为、，则______（选填“”、“”或“”）；
（3）如甲图所示，在吸管上与水面平齐处画上一根线，标上“1”；再将该吸管分别放入两种不同液体中，吸管漂浮静止时标上“0.9”和“1.1”，则图乙中、处分别应标的数值是______、______。
20.（2022·山东模拟）为做好消毒防疫，学校给各班准备了一些瓶装的75%消毒酒精，小明所在的物理兴趣小组围绕这些消毒酒精开展下列活动，如图所示。
（1）把天平放在水平台面上，先将______拨到“0”刻度线处，再调节平衡螺母，使指针对准分度盘中央的刻度线；接着小明用天平测出瓶装酒精的总质量为96.2g，再将部分酒精倒入量筒中，液面如图甲所示；最后用天平测出剩余酒精和瓶的总质量，测量结果如图乙所示，天平的读数为______g，75%消毒酒精的密度为______。
（2）如图丙所示是小明用粗细均匀吸管制成的简易密度计，竖直漂浮在水中时，水面位于图中A处，图中AB间距离为10.5cm，则处应标为______，再将该密度计漂浮在消毒酒精中，此时所受的浮力______（选填“大于”、“等于”或“小于”）在水中所受的浮力，它浸入酒精中的深度h为______cm。
（3）如图丁所示是三位同学用不同的粗细均匀吸管制成的密度计，竖直漂浮在水中时的情形，若使用这三支密度计中的一支测量消毒酒精密度时，你认为选择______（选填“”、“”或“”），会使测量结果更精确。
五、计算题
21.如图所示，用细线将正方体和物体相连放入水中，两物体静止后恰好悬浮，此时上表面到水面的高度为。已知的体积为，所受重力为；的体积为，求：
上表面所受水的压强；
所受重力大小；
细线对的拉力大小。
22.（2022·山东模拟）如图甲，标注体积刻度的玻璃杯中盛有可乐，把质量为的冰块轻放入可乐中，冰块未熔化时液面位于刻线处；如图乙，冰块完全熔化后，液面上升到刻线处。已知，求：
图甲中，未熔化前的冰块所受的浮力；
图乙中，冰全部熔化成水后水的体积；
杯中可乐的密度。
23.（2022·安徽模拟）如图甲所示，将边长为的正方体木块放入装有水的烧杯中，木块静止时，上表面距离水面，若在木块上方压上一个物体，使木块刚好全部压入水中，如图乙所示。已知水的密度为，若取，求：
木块受到的重力；
木块的密度；
物体的重力。
