9.1 认识浮力（巩固训练）
【基础堂清】
1.某物块浸没在水中时,下表面受到水的压力为2.3 N,上表面受到水的压力为 1.5 N,则该物体受到的水的浮力为 N,方向为 。
2.将质量为2 kg 的物体挂在弹簧测力计上,当物体浸在水中时,弹簧测力计的示数为11.2 N,则此时物体受到浮力为 N,方向为 ,施力物体是 。（g取10 N/kg）
3.为了让同学们了解浮力产生的原因,老师将矿泉水瓶的底部剪去,拧掉盖子,瓶口倒置,放入乒乓球,向瓶中倒水。同学们观察到瓶口有少量水流出,但是乒乓球没有上浮,如图甲所示。老师用手堵住瓶口,乒乓球迅速向上浮起,如图乙所示。此实验说明了浮力产生的原因是液体对物体上下表面的 ;由此可判断立在水中的柱形桥墩 （选填“受”或“不受”）浮力。
4.如图所示,小明用弹簧测力计分别在空气中、水中和盐水中测出了物体的重,则当物体浸没在水中时,受到的浮力为 N;物体浸没在盐水中时受到的浮力比浸没在水中所受的浮力 （选填“大”或“小”）,说明浮力的大小与 有关。
5.如图所示,洗手盆底部的出水口塞着用橡胶制成的水堵头,则水堵头 （ ）
A.没有受到水的压力,但受到水的浮力
B.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
C.受到水的压力,没有受到水的浮力
D.受到水的压力,也受到水的浮力
【素养日清】
6.两个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没到水中,发现两个弹簧测力计的示数不为零,但减小值相同。由此可以判断 （ ）
A.两个物体一定处在液体中相同深度
B.两物体所受的浮力相同
C.在水中时,弹簧测力计示数是相同的
D.在空气中,弹簧测力计示数是相同的
7.如图所示,一薄壁圆柱形容器盛有水,用弹簧测力计竖直吊着重为8 N的实心物块A浸在水中,物块A处于静止状态,与A未浸入水中相比较,下列说法正确的是 （ ）
A.物块A受到的浮力等于8 N
B.水对容器底部的压力增加的量小于8 N
C.水对容器底部的压力保持不变
D.容器对水平地面的压力增加了8 N
8.请在图中画出静止的小球受到的浮力的示意图。
【参考答案】
基础堂清
1.0.8 竖直向上
2.8.8 竖直向上 水
3.压力差 不受
4.1 大 液体的密度
5.C
素养日清
6.B
7.B 解析:由图示可知,测力计的示数不为零,所以物块所受的浮力应小于物块所受的重力8 N,故A错误;水对容器底部压力的增加量等于浮力的大小,小于8 N,故B正确,C错误;容器对水平地面的压力增加量也等于浮力,小于8 N,故D错误。
8.答图:9.1 认识浮力
情境创生 中国空间站太空授课以天地互动的方式举行。王亚平在太空中演示浮力实验，将乒乓球放在一杯水中，乒乓球漂在水面上，然后她用一根吸管将乒乓球往下压，再移开吸管，乒乓球悬停在水中，如图所示。浮力来源于液体重力引起的物体在不同深度受到的压力差,太空中处于失重环境,水对乒乓球各面的压力都接近于 ，杯中浸没在水中的乒乓球 （选填“受到”或“不受”）浮力的作用。
【基础堂清】
1.浸在液体（或气体）中的物体受到 的托力,这个托力叫作 。
2. 如图所示,将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂于杠杆左端,调整杠杆右端钩码的悬挂位置,使杠杆平衡。然后将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内,气球随即膨胀,此时杠杆左端上升。
问题① 实验中,气球和篮球的总重力 ,总体积 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
问题② 气球膨胀后,气球与篮球受到的总浮力 ,说明 （选填“气体”或“液体”）对浸入其中的物体施加竖直向上的浮力。
3.下列情境中没有受到浮力的物体是 （ ）
A.下潜的蛟龙号 B.遨游的天宫一号
C.航行的辽宁舰 D.上升的热气球
4.把一圆锥体按两种方法没入水中,如图所示,两种情况下,锥体受到的水的压力差的大小是 （ ）
A.底面向上的大
B.底面向下的大
C.一样大
D.无法确定
5. 如图所示,有一个重力为G的长方体浸没在液体中,其受到的浮力为F浮,液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2。下列说法正确的是 （ ）
A.长方体只有上下表面受到液体压力
B.F1和F2的大小关系是F1>F2
C.F1、F2和F浮的大小关系是F2-F1=F浮
D.若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比,F1、F2大小均不变
【素养日清】
6.用弹簧测力计提着球形物体缓慢浸入水中后，如图所示，该物体浸没后所受浮力是
N。在此浸入过程中有水不断排出,溢水杯底部所受水的压强 。
7.如图所示,将同一长方体分别水平与竖直静置在水中,它的上表面和下表面所受到的 （ ）
A.压强差不等,压力差相等
B.压强差不等,压力差不等
C.压强差相等,压力差不等
D.压强差相等,压力差相等
8.如图所示,甲、乙、丙三个物体的底部均与容器底部密切接触,向容器内逐渐注水,则受到水的浮力的物体是 （ ）
A.甲、乙、丙三个物体
B.甲物体
C.乙物体
D.丙物体
9.如图所示,将一个乒乓球放入剪成漏斗状的可乐瓶,将瓶口堵住,乒乓球半径稍大于瓶口半径,向瓶内倒水,对乒乓球所受力的分析正确的是 （ ）
A.重力、压力、支持力
B.浮力、压力、支持力
C.重力、支持力、浮力
D.重力、浮力、压力
10. 如图所示,有个天平,左边放一杯水,右边放砝码,天平已经平衡了。现在把手指插入水中,既不碰烧杯壁也不碰烧杯底,请问天平还能继续平衡吗 （ ）
A.继续保持平衡状态
B.放置砝码的一端下沉了
C.手指插入的一端下沉了
D.无法判断
11. 探究浮力实验时,小青将重为6 N的长方体铝块浸在水中,如图所示,铝块上表面刚好与水面相平,此时弹簧测力计示数为2.8 N,长方体铝块下表面受水的压力为 （ ）
A.8.8 N B.2.8 N
C.3.2 N D.6 N
12. 如图所示,为避免压坏反射面板,在维修“中国天眼”时,用一个直径固定的氦气球将维修工人吊起,利用氦气球浮力抵消维修工人自身的大部分体重,减少对反射面板的压力,甚至形成“零重力”,下列对维修过程描述正确的是 （ ）
A.“零重力”是指维修工人所受重力为零
B.“零重力”时浮力与总重力大小相等
C.上升时维修工人和氦气球所受的浮力变大
D.下降时维修工人和氦气球排开气体所受重力变小
13.如图所示,一正方体边长为10 cm,浸没在水中,上表面到水面的深度为5 cm。求：（g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3）
（1）上表面受到水的压强和压力;
（2）下表面受到水的压强和压力;
（3）正方体在水中受到的浮力。
【参考答案】
情境创生
零 不受
基础堂清
1.竖直向上 浮力
2.不变 变大 变大 气体
3.B 4 C
5.C 解析:长方体的六个表面都会受到液体压力,故A错误;液体内部压强的大小与深度有关,深度越深,压强越大,根据F=pS可知,F2>F1,故B错误;根据浮力产生的原因可知,浮力等于物体上下表面的压力差,即浮力为F浮=F2-F1,故C正确;若物体浸没于更深的位置,受到的压强增大,受力面积不变,受到的压力增大,F1、F2大小均变大,故D错误。
素养日清
6.2 不变
7.A 8.C
9.A 解析:由题图可知,乒乓球的下表面没有水,不受水对它向上的压力,所以乒乓球没有上下表面的压力差,没有受到水的浮力作用,它只受到水向下的压力、瓶口的支持力和自身的重力。
10.C
11.C 解析:浮力等于物体上下表面所受的压力之差,物体上表面均无液体,所以下表面所受的压力F=F浮=G-F示=6 N-2.8 N=3.2 N,故选C。
12.B 解析:把氦气球和维修工人看作是一个整体,整体处于悬浮状态,受到的浮力等于总重力,形成“零重力”,其所受重力不变,故A错误、B正确;用一个直径固定的氦气球将维修工人吊起,则维修工人和氦气球排开空气的体积不变,根据F浮=ρ空气gV排可知,无论上升还是下降,维修工人和氦气球所受的浮力大小不变,则维修工人和氦气球排开气体所受重力不变,故C、D错误。
13.解:(1)上表面受到水的压强:
p1=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-2 m=500 Pa
上表面受到水的压力:
F1=p1S=500 Pa×10×10×10-4 m2=5 N
(2)下表面受到水的压强:
p2=ρ水gh2=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×15×10-2 m=1 500 Pa
下表面受到水的压力:
F2=p2S=1 500 Pa×10×10×10-4 m2=15 N
(3)正方体在水中受到的浮力:
F浮=F2-F1=15 N-5 N=10 N9.2 探究：浮力大小与哪些因素有关
情境创生 潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图所示,某潜水艇在a处所受浮力大小为Fa,其驶入低密度海水区,“掉深”到b处,此时所受浮力为Fb。
（1）潜水艇从高密度海水区到低密度海水区,排开液体的体积 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）从高密度区到低密度区,潜水艇受到的浮力Fa Fb。
【基础堂清】
1. 在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时,某同学给出了下面两种现象,请根据现象提出合理的猜想。
变式① 轮船从江河航行到大海,在海港加载一定质量的货物后与江河中吃水的深度相同。由此猜想：浮力可能与 有关。
变式② 从井中提水,盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大。由此猜想：浮力可能与 有关。
2. 如图,一轻薄透明塑料袋装有半袋水,用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中时发现测力计示数会逐渐减小为零（塑料袋不接触杯底）,示数为零时袋内水面
（选填“高”“低”或“相平”）于袋外水面。为了说明浮力的大小与液体的密度有关,仅提供酒精和盐水两种液体,在前面步骤的基础上,控制V排不变,仅将 （选填“袋内水”或“袋外水”）换成 （选填“酒精”或“盐水”）即可。
3.某同学猜想：浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟固体的形状有关。于是他选用烧杯、水、细线、弹簧测力计和两块橡皮泥设计实验,则这两块橡皮泥应满足的条件是 （ ）
A.体积不同,形状相同
B.体积相同,形状不同
C.体积相同,形状相同
D.体积不同,形状不同
4.某兴趣小组在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,设计了如图所示的实验。将物体匀速浸入水中的过程中,弹簧测力计的示数逐渐变小;当物体浸没后再匀速下降,弹簧测力计的示数保持不变。下列说法正确的是 （ ）
A.物体浸入水中的过程中所受到的重力逐渐减小
B.物体浸入水中的过程中所受到的浮力逐渐减小
C.物体在液体中所受浮力的大小与浸没深度无关
D.物体受到的浮力大小与它浸入水中的体积无关
【素养日清】
5.在探究物体所受浮力是否与浸入深度有关的实验中,如图甲所示,将长方体横放后部分浸入水中,在杯壁上作出水面标记线,测力计示数F1为 N;如图乙所示,再把该长方体竖放浸入同一杯水中,当水面达到标记线时,读出测力计的示数F2。若F2=F1,则物体受到的浮力大小与浸入深度 。
6.小明通过如图所示的步骤进行了“浮力的大小可能与哪些因素有关”的实验,对A、B、C、D四图中的实验现象和数据进行分析,比较实验步骤A和 可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较实验步骤A、B、C可知浮力的大小与物体 有关;分析比较实验步骤A、D、E可知,浮力的大小还与 的有关。
7.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想：
①可能跟物体浸入液体的深度有关;
②可能跟物体的重力有关;
③可能跟物体的体积有关;
④可能跟物体浸入液体的体积有关;
⑤可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想,小明做了如图所示的实验：他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中：
（1）铁块从位置1-2-3的过程中,弹簧测力计的示数 ,说明铁块受到的浮力 ;从位置3-4的过程中,弹簧测力计的示数 ,说明铁块受到的浮力 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
（2）通过这一实验可以验证上述猜想 是正确的,猜想 是不正确的。（以上两空均填上面猜想的序号）
8.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验中,小明提出如下猜想：
猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关。
猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关。
猜想3：浮力的大小可能与物体的形状有关。
猜想4：浮力的大小可能与排开液体的体积有关。
（1）如图甲所示,用手把空的饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上的猜想 （选填序号）。
（2）为了研究猜想1和猜想2,使用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4 N、4.5 N和5 N。然后进行如图乙所示的实验：
①在序号a的实验中圆柱体所受的浮力为 N。
②比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论：浮力的大小与物体的重力 关。
③比较序号 的三次实验,可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关。
④进一步分析可知：液体的密度越大,物体所受的浮力越 。
（3）为了研究猜想3,小明将两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图丙所示的实验,由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关。小珍认为该结论不可靠,主要原因是 。
【参考答案】
情境创生
(1)不变
(2)大于
基础堂清
1.液体的密度 排开液体的体积
2.相平 袋外水 酒精
3.B 4.C
素养日清
5.3.6 无关
6.C、D 排开液体的体积 液体密度
7.(1)变小 变大 不变 不变
(2)④ ①
8.(1)4 (2)①1 ②无 ③a、d、e ④大
(3)没有控制排开液体的体积相同
解析:(1)如图甲所示,用手把空的饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,它排开水的体积越大,而手会感到越吃力,则说明饮料罐受到的浮力增大,可以证明浮力大小与物体排开液体体积有关,即验证猜想4;(2)根据图片可知,A、B、C三个物体的体积相同;①在序号a的实验中物体所受的浮力为F浮a=G-F=4 N-3 N=1 N;②根据F浮=G-F分别计算出a、b、c三图中物体受到的浮力都为1 N,则得到结论:浮力的大小与物体的重力无关;③探究浮力大小与液体密度的关系时,必须控制物体排开液体的体积相同,改变液体密度,故选a、d、e;④d、a、e中液体的密度逐渐增大,根据F浮=G-F分别计算出三个物体受到的浮力依次为0.8 N、1 N和1.2 N,因此得到结论:液体的密度越大,物体所受的浮力越大;(3)小珍认为这个结论不可靠,理由是:没有控制排开液体的体积相同。9.3 阿基米德原理（巩固训练1）
【基础堂清】
1.某同学帮实验室老师搞卫生,在清洗甲、乙两个体积相等的球时,发现它们在水中静止后处于如图所示的状态,这时甲球受到的浮力 （选填“大于”“等于”或“小于”）乙球受到的浮力。
2.如图所示,将边长为10 cm的实心立方体木块轻轻放入盛满水的大水槽中。待木块静止时,从水槽中溢出了550 g水,g取10 N/kg,则木块静止时受到的浮力为 N;木块静止时下表面受到的水的压强为 Pa。
3.如图所示,先将溢水杯装满水,然后用弹簧测力计拉着重为4 N、体积为100 cm3的石块缓慢浸没在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,桶中水重为 N,石块静止时,弹簧测力计的示数为 N。（ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg）
4.物体在空气中用弹簧测力计称得重为8 N。当它浸没在水中时,弹簧测力计的示数是3 N,则物体在水中受到的浮力是 N,体积是 m3,密度是 kg/m3。（ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg）
5.如图所示,有一实心长方体悬浮在油和盐水中,浸在油中和盐水中的体积之比为3∶2。则该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比为 ;该物体密度为 kg/m3。（ρ油=0.7×103 kg/m3,ρ盐水=1.2×103 kg/m3）
6.“山东舰”是我国自主建造的第一艘国产航母,该舰标准排水量为6万吨,可同时停放36架舰载机,每架舰载机质量为25吨,g取10 N/kg。
（1）在标准排水量时,航母所受的浮力为多大
（2）航母在某海域训练,此海域的海水密度为1.02×103 kg/m3,当36架舰载机全部飞离航母后,航母排开海水的体积减小了多少立方米 （结果保留两位小数）
【素养日清】
7. 小明洗菜时发现体积较大的土豆沉入水底,体积较小的西红柿浮于水面,土豆受到的浮力 西红柿受到的浮力;他想测量土豆的密度,用细线将土豆挂在弹簧测力计下示数为2.4 N,再将其浸没在水中,测力计示数为0.4 N,则土豆的密度是 g/cm3。
8.如图所示,这是某校园艺术节时气球悬挂一幅竖标的情景。已知系于地面拉住标语的细绳的拉力为13.2 N,气球（含内部气体）、标语的总质量为9 kg。（不计绳重,ρ空气=1.29 kg/m3,g取10 N/kg）则气球的体积为（ ）
A.7 m3 B.8 m3
C.9 m3 D.10 m3
9. 如图所示,压在杯底的乒乓球,上浮时会弹离水面。下列说法正确的是 （ ）
A.乒乓球上浮过程中,受到的浮力始终不变
B.乒乓球弹离水面后上升,是由于水的浮力作用
C.乒乓球上浮过程中,水对杯底的压强始终不变
D.乒乓球上浮过程中,水对杯底的压强先不变,后减小
10.某物理探究小组利用弹簧测力计、水、物体（不吸水）、溢水杯、小桶、细线等实验器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最合理的实验顺序是 。
（2）如图乙步骤,物体逐渐浸入装满水的溢水杯直至刚好浸没,物体所受浮力 ,溢水杯中水对杯底的压强 。（均选填“逐渐变大”“一直不变”或“逐渐变小”）
（3）将物体浸没在装满水的溢水杯中,静止时物体所受浮力F浮为 N,小桶中水所受重力G排为 N。
（4）探究小组的同学换用不同物体（不吸水）或不同液体按合理的顺序进行了多次实验,目的是 ,若实验数据得出F浮 （选填“>”“<”或“=”）G排,就能验证阿基米德原理。
（5）某同学进行图丁步骤时,忘记将溢水杯中的水装满,其他步骤无误,他会得出F浮 （选填“>”“<”或“=”）G排的结论。
11.小明用同一物体进行了以下实验。实验中,保持物体处于静止状态,弹簧测力计的示数如图所示。请根据图中信息,求：（g取10 N/kg）
（1）物体的质量;
（2）物体在水中受到的浮力;
（3）图丙中液体的密度。
12. “巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4 300米的营地升空到9 000米,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。假设在此前的一次实验中,浮空艇（表皮很薄的气囊如图甲）体积为9 000 m3,内部充有氦气和空气的混合气体,其密度为0.2 kg/m3,浮空艇的表皮及外壁仪器舱的总质量为2×103 kg,浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上（如图乙）。该浮空艇周围空气的密度为1.1 kg/m3,g取10 N/kg,缆绳的重力不计,仪器舱体积可忽略不计。求：
（1）浮空艇内部所充气体的质量;
（2）浮空艇所受到的浮力;
（3）浮空艇充气后静止时,缆绳的拉力。
【参考答案】
基础堂清
1.小于
2.5.5 550
3.1 3
4.5 5×10-4 1.6×103
5.7∶15 0.9×103
解析:设长方体的体积为V,且浸在油中和盐水中的体积之比为3∶2,该物体在油中受到的浮力F浮油=ρ油gV排油,该物体在盐水中受到的浮力F浮盐水=ρ盐水gV排盐水,根据重力和密度公式可知该物体的重力G=mg=ρ物gV,长方体悬浮,F浮=G,即ρ油gV排油+ρ盐水gV排盐水=ρ物gV,代入数据可得0.7×103 kg/m3×10 N/kg×V+1.2×103 kg/m3×10 N/kg×V=ρ物gV,解出ρ物=0.9×103 kg/m3;则该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比为==×=×=。
6.解:(1)航母处于漂浮状态,在标准排水量时,航母所受的浮力:
F浮=G总=m排g=6×107 kg×10 N/kg=6×108 N
(2)36架舰载机全部飞离航母后,排开海水的质量减小值:
Δm排=m舰载机=36×2.5×104 kg=9.0×105 kg
由密度公式ρ=得,航母排开海水的体积减小值:
ΔV==≈882.35 m3
素养日清
7.大于 1.2
解析:西红柿和土豆都放在水里,液体密度一定,但土豆排开液体体积比西红柿大,由F浮=ρ液gV排可知,土豆所受浮力大;由题意可知,土豆的重力为G=2.4 N,土豆浸没在水中受到的浮力为F浮=2.4 N-0.4 N=2 N,土豆的体积为V=V排===2×10-4 m3,土豆的密度ρ土豆====1.2×103 kg/m3=1.2 g/cm3。
8.B
9.D 解析:乒乓球在上浮过程中,先是完全浸入水中的上升过程,此过程排开水的体积不变,由F浮=ρ水V排g可知受到的浮力不变;然后是露出水面到脱离水面,此过程排开水的体积变小,由F浮=ρ水V排g可知受到的浮力变小;所以乒乓球在上浮过程中,受到的浮力先不变、后变小,故A错误;乒乓球弹离水面后不再受浮力作用,故B错误;乒乓球上浮过程中,先是完全浸入水中的上升过程,此过程排开水的体积不变,水的深度不变,由p=ρgh可知,水对杯底的压强不变;然后是露出水面到脱离水面,此过程排开水的体积变小,水的深度变小,由p=ρgh可知水对杯底的压强变小;所以乒乓球在上浮过程中,水对杯底的压强先不变、后变小,故C错误,D正确。
10.(1)甲、丁、乙、丙
(2)逐渐变大 一直不变
(3)1.4 1.4
(4)使实验结论更具有普遍性,避免实验结论的偶然性 =
(5)>
11.解:(1)由题图甲可知物体所受的重力:
G=F1=5.4 N
物体的质量:
m===0.54 kg
(2)由题图乙、丙可得物体在水中受到的浮力:
F浮水=F1-F2=5.4 N-3.4 N=2 N
(3)物体的体积:
V=V排水===2×10-4 m3
由题图乙、丙可得物体浸没在某液体中受到的浮力:
F浮液=F1-F3=5.4 N-3.8 N=1.6 N
某液体的密度:
ρ液===0.8×103 kg/m3
12.解:(1)由ρ=可知,浮空艇内气体的质量:
m气=ρ气V=0.2 kg/m3×9 000 m3=1.8×103 kg
(2)由题意可知,浮空艇排开空气的体积:
V排=V=9 000 m3
则浮空艇所受到的浮力:
F浮=ρ空气gV排=1.1 kg/m3×10 N/kg×9 000 m3=9.9×104 N
(3)浮空艇和艇内气体的总重力:
G总=m总g=(1.8×103 kg+2×103 kg)×10 N/kg=3.8×104 N
由二力平衡条件可知,缆绳拉力:
F=F浮-G总=9.9×104 N-3.8×104 N=6.1×104 N9.3 阿基米德原理（巩固训练2）
【基础堂清】
1.将一金属块放入盛满水的杯中后沉入杯底,有20 g的水溢出,此时金属块所受的浮力为 N（g取10 N/kg）;若将它放入盛满酒精的杯中,则溢出酒精 g（酒精的密度为0.8 g/cm3）。
2. 2023年10月7日杭州亚运会上,中国花游队双胞胎姐妹花王柳懿和王芊懿在双人自由自选比赛夺得金牌。当这对身高1.7米的姐妹花脚恰触水面竖直倒立着潜在水中（如图所示）时,其头顶处所受到水的压强为 Pa;若此时她们保持竖直倒立的样子向下潜,在此过程中她们所受浮力大小 （选填“不变”“变大”或“变小”）。
3.把装满水的烧杯放在托盘秤的秤盘上,再把易拉罐缓慢下压至易拉罐刚好浸没的过程中（易拉罐未触底）,排开的水溢至秤盘中,下列说法错误的是 （ ）
A.手对易拉罐的压力逐渐增大
B.水对烧杯底的压强保持不变
C.烧杯底对秤盘的压强逐渐增大
D.托盘秤的示数逐渐增大
【素养日清】
4.把体积为3 dm3的空心铜球挂在弹簧测力计上,浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数是放在空气中称时的,铜球受到的浮力为 N,铜球重为 N,铜球空心部分的体积是 m3。（ρ铜=9×103 kg/m3,g取10 N/kg）
5.重100 N的水可以产生的最大浮力为 （ ）
A.一定小于100 N B.一定大于100 N
C.一定等于100 N D.可以大于100 N
6. 如图所示,水平放置的平底柱形容器A底面积是200 cm2,内部装有一些液体,正方体木块B边长为10 cm,重4 N,被一根体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,此时木块浸入液体中的体积为木块总体积的,细线受到的拉力为0.8 N。下列说法正确的是（ ）
A.木块B受到液体的浮力为6 N
B.液体的密度为0.8 g/cm3
C.木块B底部受到液体压强为600 Pa
D.剪断细线,容器对桌面压强的变化量为40 Pa
7.弹簧测力计下挂一长方形物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中（如图甲）,图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法正确的是（ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg） （ ）
A.物体的体积是500 cm3
B.物体受到的最大浮力是5 N
C.物体的密度是2.25×103 kg/m3
D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9 N
8.水槽中放一个小铁盒,铁盒中放少许细线和一个铝块,总质量为2 kg,铁盒漂浮在水面。铁盒所受的浮力为 N,铁盒浸入水中的体积为 m3。现用细线把铝块拴在铁盒下面,铁盒仍漂浮在水面,如图所示,则此时水槽中的水位 （选填“上升”“下降”或“不变”）。（g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3）
【参考答案】
基础堂清
1.0.2 16
解析:根据阿基米德原理,浸在水中的物体所受的浮力等于排开水的重力,则F浮=G排=m排g=20×10-3 kg×10 N/kg=0.2 N;物体浸没在水中溢出水的体积等于物体体积,V物=V溢=20 cm3,当物体放入盛满酒精的杯中时,溢出酒精的体积等于物体体积,V酒=V物=20 cm3,则溢出酒精的质量为m酒=ρ酒V酒=0.8 g/cm3×20 cm3=16 g。
2.1.7×104 不变
3.C
素养日清
4.30 180 10-3
5.B 解析:一个物体浸入水中,包裹着物体的水的厚度可以无限薄,那么100 N的水其实可以包裹无限大的物体,即排开水的体积可以无限大、重力无限大,所以重100 N的水可以产生的最大浮力一定大于100 N。
6.B 解析:木块受向上的浮力、向下的重力和绳子向下的拉力作用处于静止状态,由力的平衡条件可得,木块B受到的浮力F浮=GB+F拉=4 N+0.8 N=4.8 N,故A错误;木块浸入液体中的体积V排=V木=×(0.1 m)3=0.6×10-3 m3,由F浮=ρ液gV排可得,ρ液===0.8×103 kg/m3=0.8 g/cm3,故B正确;木块浸入液体中的深度h=×10 cm=6 cm=0.06 m,所以木块B底部受到液体压强p=ρ液gh=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×0.06 m=480 Pa,故C错误;容器对桌面的压力大小等于容器的重力、液体的重力与木块的重力之和,由于容器、液体、木块的重力不变,所以容器对桌面的压力保持不变,压强不变,故D错误。
7.C
8.20 2×10-3 不变
解析:因为铁盒、细线和铝块一块漂浮,所以铁盒所受的浮力等于它们受到的总重力,则铁盒所受的浮力F浮=G=mg=2 kg×10 N/kg=20 N;由F浮=ρ水gV排可知,铁盒浸入水中的体积V排===2×10-3 m3;用细线把铝块拴在铁盒下面,铁盒仍漂浮在水面上,而铁盒、细线和铝块受到的总重力不变,所以它们受到的总浮力不变,排开水的总体积不变,因此水槽中的水位不变。9.3 阿基米德原理
情境创生 2024年5月1日,中国人民解放军海军的第三艘航空母舰福建舰开启首次航行试验,福建舰也是世界上仅有的两艘电磁弹射航空母舰之一,如图所示。据了解,福建舰排水量约为8×104 t,最大吃水深度为11 m。
（1）根据阿基米德原理,福建舰受到的浮力等于其排开液体 ,福建舰所受的最大浮力约为 N。
（2）在同一片海域进行军演,若有战机降落在航母甲板上导致航母的吃水深度增大,则航母受到的浮力 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
【基础堂清】
1.浸入液体中的物体受到 的浮力,物体所受浮力的大小等于物体 。这便是著名的阿基米德原理,用公式表示为 。
2. 如图所示的是“奋斗者”号潜水器。潜水器总体积约为30 m3,则潜水器浸没在海水中时受到的浮力为 N,潜水器在水面下匀速下潜过程中（假定海水的密度不变）,潜水器受到海水的浮力 （选填“变大”“不变”或“变小”）。（ρ海水取1×103 kg/m3,g取10 N/kg）
3.空心金属球重20 N、体积为2 dm3,浸没在足够大且装满水的容器内,则金属球受到的浮力为 N,从容器中溢出水的质量为 kg。（g取10 N/kg）
4.潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中受到的浮力 （ ）
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.始终不变 D.先增大后不变
5.形状不同的铁块和铅块,浸没在水中不同的深处,如果受到的浮力相等,则可以判断它们的 （ ）
A.质量相等 B.体积相等
C.压强相等 D.重力相等
6. 把体积相同、质量不同的三个小球A、B、C放入同种液体中,静止后的位置如图所示,它们所受的浮力分别为FA、FB、FC,则这三个力的大小关系正确的是 （ ）
A.FA>FB>FC B.FA
C.FA【素养日清】
7.“南昌舰”是我国自主研制的055型万吨级驱逐舰首舰。当它排开水的质量为1万吨时,所受到的浮力是 N。当它发射导弹后,所受到的浮力大小将 。（g取10 N/kg）
8. 在鱼缸里,经常能看到鱼吐出的气泡从水底向上升起,关于气泡在水中上升的过程中的说法正确的是 （ ）
A.气泡所受水的压强不变,浮力变小
B.气泡所受水的压强变小,浮力变大
C.气泡所受水的压强变小,浮力变小
D.气泡所受水的压强变小,浮力不变
9.将乒乓球按压到水面下20 cm深度处,松开手后,乒乓球加速上升。在乒乓球没有露出水面之前,下列说法正确的是 （ ）
A.乒乓球受到的重力变小
B.乒乓球受到的重力变大
C.乒乓球受到的浮力不变
D.乒乓球受到的浮力变大
10. 如图,放置于水平面上的圆柱形容器装有某种液体,内部悬停有一硬质小球（体积不受温度变化影响）,其下端连接着一根细金属链条,链条的一部分堆积于容器底部,当液体发生热胀冷缩现象时,小球的悬停位置也会发生变化。则当温度升高时,有 （ ）
A.小球会上升一段距离
B.小球受到的浮力大小不变
C.容器对支持面的压强将变大
D.液体对容器底部的压强将变小
11. 如图所示,一装有适量水的小桶放在水平面上,桶与水的总重为50 N,用测力计吊着一个体积为200 cm3的实心金属球,将金属球缓慢浸没在水中（水未溢出）,使其在水中静止,且不与桶壁、桶底接触,此时测力计的示数为15.8 N,下列说法中错误的是 （ ）
A.金属球所受浮力为2 N
B.金属球的密度为8.9×103 kg/m3
C.水平面对桶的支持力为52 N
D.桶对水平面的压力为65.8 N
12.如图所示,将质量为0.1 kg、边长为5 cm 的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.1 kg。求：（g取10 N/kg）
（1）木块受到的浮力;
（2）木块的密度;
（3）若将木块直接放在水平桌面上时,木块对桌面的压强。
13.小强为了探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系,做了如下实验：
（1）请在A图中画出此时被测物体的受力示意图。
（2）你认为更为合理的实验顺序是 。
（3）通过实验你得到结论：浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于 。
【参考答案】
情境创生
(1)所受的重力 8×108
(2)增大
基础堂清
1.竖直向上 排开的液体所受重力的大小
F浮=G排
2.3×105 不变
3.20 2
4.B 5.B
6.C 解析:根据三球状态可知,C球下沉,B球悬浮,A球漂浮,B、C球浸没液体中,排开的液体体积相等,所受的浮力相等,A球排开的液体体积小,所受的浮力最小,所以FA素养日清
7.1×108 减小
8.B 解析:因气泡从鱼缸底向上升,深度减小,由液体压强公式p=ρgh知,密度不变,h减小,故压强p减小;气泡受到的压强减小,所以体积变大,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,浮力变大;故选项A、C、D错误,B正确。
9.C 解析:乒乓球的重力与质量有关,质量不变,重力不变,故A错误;乒乓球在上浮过程中,质量不变,重力不变,故B错误;浸没于水中的乒乓球,排开水的体积等于其体积,在没有露出水面的上浮过程中,水的密度不变,所以受到的浮力不变,故C正确,D错误。
10.D 解析:由于外界温度升高时,液体体积膨胀,引起液体密度变小,由阿基米德原理可知,小球受到的浮力减小,浮力小于重力和拉力之和,所以小球会下降,故A、B错误;因为容器对支持面的压力等于容器、水、小球及金属链条的总重力,当温度升高时,容器对支持面的压力不变,容器底面积不变,由p=可知容器对支持面的压强不变,故C错误;液体密度变小,而小球和链条排开液体的体积不变,由阿基米德原理可知小球和链条受到的总浮力减小且链条和小球对水的压力与它们受到的总浮力是相互作用力,大小相等,因此链条和小球对水的压力减小,因容器为柱形容器,液体对容器底部的压力等于液体的重力与链条和小球对水的压力之和,容器底面积不变,由p=可知容器底部的压强变小,故D正确。
11.D 解析:金属球受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×200×10-6 m3=2 N,故A正确;由F浮=G-F'可得,金属球的重力G=F浮+F'=2 N+15.8 N=17.8 N,由G=mg可得金属球的质量m===1.78 kg,则金属球的密度ρ===8.9×103 kg/m3,故B正确;桶对水平面的压力为F=50 N+17.8 N-15.8 N=52 N;水平面对桶的支持力大小等于桶对水平面的压力大小,即52 N,故C正确、D错误。
12.解:(1)木块受到的浮力:
F浮=G溢=m溢g=0.1 kg×10 N/kg=1 N
(2)木块的密度:
ρ木===0.8×103 kg/m3
(3)木块对桌面的压强:
p====400 Pa
13.(1)答图:
(2)DABC
(3)它排开液体所受的重力9.4 物体的浮与沉（巩固训练1）
【基础堂清】
1.如图所示,潜水艇的艇身装有水舱,当水舱充水后,潜水艇所受的重力 潜水艇所受的浮力时,它可以悬浮在水中,当压缩空气将水舱里的水排出一部分时,潜水艇将 。
2.一个物块的质量为90 g,体积为100 cm3,用手将它浸没在水中,物体所受的浮力为 N,松手后,物体将会 （选填“上浮”“下沉”或“悬浮”）,最终静止时物体排开水的质量为 g。（g取 10 N/kg,ρ水=1×103 kg/m3）
3.海水的密度大于河水的密度,当如图所示的军舰（保持质量不变）由大海驶向长江的过程中,它受到的重力大小 ,它受到的浮力大小 ,军舰排开水的体积将 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
4.排水量为1 000 t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物共重 N,受到河水的浮力为 N。如果河水的密度为1.0×103 kg/m3,船排开的河水的体积为 m3。（g取10 N/kg）
5.取一只空牙膏袋,第一次将它挤瘪,第二次将它撑开,两次都拧紧盖后,先后放入同一杯水中。如图所示,甲图牙膏袋在水中沉底,乙图牙膏袋在水中漂浮。（不计牙膏袋内空气质量,不计牙膏袋拿出时带出的水）则两次牙膏袋的质量大小关系是m甲 m乙,两次所受的浮力大小关系是F甲 F乙。（均选填“>”“<”或“=”）
6.“草船借箭”是我国古典名著《三国演义》中赤壁之战的一个故事,讲的是诸葛亮利用若干草船诱敌,最终“借”到了十万余支箭。关于“草船借箭”的过程中涉及的物理知识,下列分析正确的是 （ ）
A.“借箭”前,草船受到的浮力小于其自身重力
B.“借箭”后,草船受到的浮力等于其排开水的重力
C.“借箭”前后,草船排开水的体积保持不变
D.“借箭”后,草船底部受到水的压力变小
【素养日清】
7. 水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水,让同学们进行区分,聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计,先后放入两液体中静止时如图所示,下列说法正确的是 （ ）
A.密度计在乙液体中受到的浮力更大
B.甲液体是浓盐水
C.两液体对容器底的压强相等
D.乙容器对桌面的压力更大
8. 妈妈生日那天,小梦给妈妈煮饺子时发现,当把饺子放入沸腾的水中后,饺子先下沉到锅底,过了一会儿又上浮,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是（不考虑饺子的吸水性） （ ）
A.饺子在下沉的过程中,受到水的压强不变
B.饺子上浮过程中,受到的浮力小于它所受的重力
C.饺子上浮过程中,受到的浮力等于它排开的水所受的重力
D.饺子在水面漂浮时,受到的浮力大于它所受的重力
9. 如图所示,在盛水容器的水面上漂浮着一块冰,冰块内有一部分是空心的。当冰完全熔化后,水面的高度 （ ）
A.保持不变 B.略有升高
C.略有降低 D.无法确定
10.将密度为0.6×103 kg/m3,体积125 cm3的木块放入盐水中,木块有的体积露出盐水表面,则木块受到的浮力为 N,盐水的密度为 kg/m3。（g取10 N/kg）
11.如图,气球下用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮 （选填“>”“<”或“=”）G总;若将烧杯放入装有热水的水槽中,一段时间后,石块将 （选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”）。（不考虑水的密度受温度的影响）
12. 物理课上,老师将整个橙子放入水中,漂浮在水面上,如图甲。将其切成大小两块,再次投入水中,发现大块仍漂浮,小块缓慢沉入水底,如图乙。下列说法正确的是 （ ）
A.整个橙子的密度等于水的密度
B.大块橙子受到的浮力大于其重力
C.小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小
D.两块橙子受到的浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力
13.如图所示,底面积为100 cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。重为12 N,体积为2×10-3 m3的木块A漂浮在水面上,如图甲所示;现将一体积为250 cm3的合金块B放在木块A上方,木块A恰好有的体积浸入水中,如图乙所示。求：（ρ水 =1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg）
（1）图甲中木块A受到浮力的大小;
（2）合金块B的密度。
【参考答案】
基础堂清
1.等于 上浮
2.1 上浮 90
3.不变 不变 变大
4.107 107 103
5.= <
6.B
素养日清
7.D 解析:同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮,则密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,所以F甲=F乙=G,故A错误;由图知密度计排开液体的体积V排甲>V排乙,由于浮力相等,根据F浮=ρ液V排g,可知ρ甲<ρ乙,乙液体是浓盐水,故B错误;由图知,两杯子中液体的深度相同,根据p=ρgh可知,乙杯底部所受液体的压强较大,故C错误;两烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水,根据m=ρV可知,乙中液体的质量大,根据G=mg可知,乙中液体的重力大;密度计、烧杯的重力相同,则甲烧杯的总重力小于乙烧杯的总重力,甲对桌面的压力小于乙对桌面的压力,故D正确。
8.C 解析:饺子下沉的过程中,饺子在水中的深度h变大,由p=ρgh可知,受到水的压强变大,故A错误;根据物体的浮沉条件可知,饺子上浮过程中,受到的浮力大于它所受的重力,故B错误;饺子上浮过程中,由F浮=G排可知,受到的浮力等于它排开的水所受的重力,故C正确;饺子在水面漂浮时,根据物体的浮沉条件可知,浮力等于重力,故D错误。
9.A 解析:当这块冰熔化成水后,能熔化出与它自身等质量的水,又因为冰块漂浮,所受浮力等于重力,故熔化的水与先前排开的水的质量相等,那么排开的水与冰熔化成的水的体积相等,因此水面保持不变。只有A符合题意。
10.0.75 1.2×103
解析:木块漂浮时,所受的浮力等于重力:
F浮=G=mg=ρ木Vg=0.6×103 kg/m3×125×10-6 m3× 10 N/kg=0.75 N
盐水的密度:
ρ盐水===1.2×103 kg/m3
11.< 上浮
解析:气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中,根据浮沉条件可知F浮总=G总,由于F浮总=ρ液gV排,V排是石块和气球的总体积,气球的体积小于总体积,因此气球受到的浮力F浮12.D 解析:整个橙子放入水中,橙子漂浮在水面上,所以整个橙子的密度小于水的密度,故A错误;大块橙子在水中处于漂浮状态,大块橙子受到的浮力等于其重力,故B错误;小块橙子缓慢沉入水底的过程中,水的密度不变,橙子排开水的体积先变大后不变,由F浮=ρ水gV排可知,受到的浮力先变大后不变,故C错误;整个橙子在水中处于漂浮状态,整个橙子受到的浮力等于其重力,将小块放入水中,发现小块沉入水底,说明F小13.解:(1)题图甲中木块A漂浮,木块A受到的浮力:
F浮1=GA=12 N
(2)题图乙中,木块A排开水的体积:
V排=VA=×2×10-3 m3=1.6×10-3 m3
此时木块A受到的浮力:
F浮2=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×1.6×10-3 m3=16 N
题图乙中,木块A和合金块B漂浮,合金块B受到的重力:
GB=F浮2-GA=16 N-12 N=4 N
合金块B的质量:
mB===0.4 kg
合金块B的密度:
ρB===1.6×103 kg/m39.4 物体的浮与沉（巩固训练2）
【基础堂清】
1.如图所示的是一种自制简易密度计,将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中,可以判断：ρ1 ρ2。若该密度计两次排开液体的质量分别为m1、m2,则m1 m2。（均选填“<”“=”或“>”）
2.潜艇的上浮和下沉是靠改变 来实现的。它在20 m深处下潜到50 m深的过程中,受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
3.密度计是测量液体密度的仪器,把它放在不同的液体中受到的浮力 （选填“相等”或“不相等”）,当把它放在密度较大的液体中,它排开液体的体积 （选填“较大”或“较小”）。
4.把重8 N、边长为0.1 m的正方体物块投入装有足够多水的大容器中,当物块静止时,处于 （选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”）状态,此时物块所受的浮力大小为 N,物块下表面受到水的压强大小为 Pa。（ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg）
5.小梅帮妈妈做饭时,把一个质量为100 g的土豆放进盛满水的盆里,有90 g水溢出,则 （ ）
A.土豆会浮在水面上
B.土豆会沉入盆底
C.土豆会悬浮在水中
D.不能据此判断出土豆的浮沉
6.将同一个鸡蛋先后放入密度分别为ρ甲、ρ乙的两杯盐水中,鸡蛋静止时的状态如图所示,所受的浮力分别为F甲、F乙, 下列判断正确的是 （ ）
A.ρ甲<ρ乙 F甲=F乙 B.ρ甲<ρ乙 F甲C.ρ甲>ρ乙 F甲=F乙 D.ρ甲>ρ乙 F甲>F乙
7.渔民利用鸬鹚捕鱼是我国传承千年的古老技艺,如图所示,关于鸬鹚捕鱼的场景,下列说法正确的是 （ ）
A.渔船所受浮力始终大于它的总重力
B.鸬鹚全部下水后,渔船所受的浮力不变
C.鸬鹚全部上船后,渔船排开水的重力变大
D.鸬鹚全部下水后,渔船底部受到水的压强变大
【素养日清】
8.将两个完全相同的物块,分别轻轻放入盛满水和盛满酒精的溢水杯中,静止后分别溢出81 g水和72 g酒精,已知酒精密度为0.8 g/cm3,则可判断物块在水中处于 （选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”）状态,物块的密度是 g/cm3。
9. 把一块石头和一个西红柿同时放入水中,它们静止时西红柿漂在水面上,而石头沉入了水底,如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较 （ ）
A.石头受到的浮力更大些
B.西红柿受到的浮力更大些
C.石头和西红柿受到的浮力一样大
D.无法比较石头和西红柿受到的浮力大小
10. “豫式黄河大鲤鱼”是河南经典传统名菜,即红烧黄河大鲤鱼、清蒸黄河大鲤鱼、糖醋软熘黄河大鲤鱼三大名菜的总称。如图所示,鲤鱼的浮沉靠鱼鳔的胀缩来实现,下列说法正确的是 （ ）
A.当鱼鳔膨胀时,鲤鱼会上浮
B.当鱼鳔收缩时,鲤鱼所受的浮力不变
C.鲤鱼的浮沉与潜水艇浮沉原理相同
D.当鱼鳔膨胀时,鲤鱼排开水的重力变小
11. 用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜水艇模型（不计进排气管体积）,然后将模型放入水中,使其上浮或下沉。下列说法正确的是 （ ）
A.当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
B.向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,模型将下沉
C.从瓶中抽气时,模型会下沉,它受到的浮力将变小
D.让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
12.一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料,分别放在装有甲、乙两种液体的容器中,静止后饮料瓶的状态如图所示,此时甲、乙液面刚好相平。饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲和F浮乙,甲、乙两种液体对容器底部的压强分别为p甲和p乙。则 （ ）
A.F浮甲>F浮乙,p甲>p乙
B.F浮甲C.F浮甲=F浮乙,p甲D.F浮甲=F浮乙,p甲>p乙
13.小吕同学有一次在家洗碗时,发现碗既可以浮在水面,也可以沉入水底。细心的小吕同学想研究其中的奥秘,用电子秤测出碗的质量m1=100 g。先让碗漂浮在水面上,此时液面位置如图甲所示。再让碗沉入水底,发现水面下降了,如图乙所示,小吕加入质量为m2=60 g的水后液面才到达碗漂浮在水面时的液面位置。求：（g取10 N/kg）
（1）碗漂浮在水面时受到的浮力;
（2）碗沉入水底时排开水的体积;
（3）碗的密度。
【参考答案】
基础堂清
1.< =
2.自身所受的重力 不变
3.相等 较小
4.漂浮 8 800
5.B 6.A 7.C
素养日清
8.漂浮 0.9
解析:由阿基米德原理可得,物块受到的浮力F浮=G排=m排g=m溢g,则物块在水中和酒精中受到的浮力分别为F浮水=m溢水g=81×10-3 kg×10 N/kg=0.81 N,F浮酒=m溢酒g=72×10-3 kg×10 N/kg=0.72 N,则F浮水∶F酒精=0.81 N∶0.72 N=9∶8;若物块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,且物块的质量不变、重力不变,所以,物块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;若物块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浮水∶F浮酒精=ρ水∶ρ酒精=1.0×103 kg/m3∶0.8×103 kg/m3=5∶4≠9∶8,与题意不符;因水的密度大于酒精的密度,所以,由上述分析可知,只能是物块在水中漂浮,在酒精中浸没,所以,物块受到水的浮力F浮水=G=mg=ρVg,在酒精中受到的浮力F浮酒精=ρ 酒精gV,则F浮水∶F浮酒精=ρ水gV∶ρ酒gV=9∶8,解得ρA=ρ酒=×0.8 g/cm3=0.9 g/cm3。
9.A 解析:由图可知,西红柿排开的水的体积小于石头排开的水的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,石头受到的浮力大。
10.A 解析:根据F浮=ρ液gV排可知,当鱼鳔膨胀时,V排变大,F浮变大,F浮>G物,鱼会上浮,故A正确;根据F浮=ρ液gV排可知,当鱼鳔收缩时,V排变小,F浮变小,故B错误;鱼通过鱼鳔的膨胀或者收缩改变浮力,潜水艇的原理是改变自身的重力,所以原理不同,故C错误;由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,鱼鳔膨胀,V排变大,ρ液不变,G排变大,故D错误。
11.D 解析:当模型漂浮于水面时,它受到的浮力等于重力,故A错误;向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,瓶内的水将变少,总重力变小,模型将上浮,故B错误;从瓶中抽气时,瓶内气体压强变小,瓶内的水将变多,总重力变大,模型会下沉;此时它排开的水的体积不变,根据阿基米德原理可知它受到的浮力不变,故C错误;潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的,让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,此时应向外抽气,使瓶内气体减少,气压减小,让水进入瓶中,使潜艇受到的重力大于浮力,实现下沉,然后停止抽气,再适当充气,再向外排水使重力等于浮力而悬浮,使潜水艇下潜至更深的位置悬浮,则瓶内气体先减少后增加,应使瓶内的水先增加后减少,故D正确。
12.C 解析:因同一塑料瓶和液体的重力不变,且塑料瓶在甲、乙中均漂浮,所以,塑料瓶在两液体中受到的浮力相等,即F浮甲=F浮乙;由题图可知,塑料瓶在甲中排开液体的体积大于在乙中排开液体的体积,由F浮=ρgV排可知,ρ甲<ρ乙,因两容器内液面刚好相平,故由p=ρgh可知,p甲13.解:(1)因为碗漂浮在水面上,所以碗受到的浮力等于碗的重力,即碗漂浮在水面时受到的浮力:
F浮=G=m1g=100×10-3 kg×10 N/kg=1 N
(2)碗沉入水底时排开水的质量:
m排=m1-m2=100 g-60 g=40 g
根据ρ=得排开水的体积:
V排===40 cm3
(3)碗浸没时,V碗=V排=40 cm3,
碗的密度:
ρ===2.5 g/cm39.4 物体的浮与沉
情境创生 “浮沉子”最早是由法国科学家笛卡尔设计的。小华用大塑料瓶（大瓶）和开口小玻璃瓶（小瓶）制作了如图1所示的“浮沉子”;装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上,拧紧大瓶的瓶盖使其密封,两瓶内均有少量空气。将小瓶视为圆柱形容器,底面积为S,忽略其壁厚（即忽略小瓶自身的体积）。当小瓶漂浮时,简化的模型如图2所示,小瓶内空气柱的高度为h,通过控制对瓶子握力的大小,使小瓶恰好悬浮在图3所示的位置。将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A,A的质量为m,水的密度为ρ水,g为已知量。
（1）图1中小瓶A受到的浮力方向是 。
（2）图2中A排开水的体积为 。
（3）图3中增大对瓶子的压力,小瓶将会 （选填“向上”或“向下”）运动。
图1 图2 图3
【基础堂清】
1. 在一次抗洪救灾行动中,一名质量为70 kg的武警战士登上一艘自重为530 kg的冲锋舟准备抢险救灾,若冲锋舟满载时排开水的体积为1.5 m3,则满载时冲锋舟受到的浮力是
N,满载时它最多还能装载质量为 kg的人和物资。（g取10 N/kg）
2.一个重为0.5 N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”“变小”或“不变”）。
3.如图所示的热气球,其下方开口处燃烧液化气,随着热气球内部气体温度升高,热气球体积膨胀到一定程度,徐徐升空,则气球内的气体密度 ,气球所受浮力 （以上两空选填“变大”“变小”或“不变”）;当体积为600 m3的热气球悬浮在空中,热气球及吊篮和乘客的总重是 N。（空气密度ρ空=1.3 kg/m3,g取10 N/kg）
4.甲、乙、丙三个体积相同的实心小球,静止在液体中如图所示,三个小球所受浮力的大小关系是 （ ）
A.F甲=F乙>F丙
B.F甲C.F甲D.无法确定
5.把质量相等的实心木球和实心铝球浸没于某种液体中,放手后,木球悬浮而铝球下沉,静止后它们所受浮力的大小关系为 （ ）
A.F木=F铝 B.F木C.F木>F铝 D.无法确定
6.如图所示的是小红帮妈妈洗水果时的情景,她发现不同的水果在水中静止时所处位置不同,下列说法正确的是 （ ）
A.苹果漂浮在水面上,说明它受到的浮力比受到的重力大
B.葡萄沉底时,受到的浮力等于它排开水的重力
C.葡萄在下沉过程中所受水的压强不变
D.葡萄沉底,说明葡萄不受浮力
【素养日清】
7. 热气球主要由一个巨大的气囊和一个用于装载人员或物品的吊篮以及用于加热空气的燃烧器组成。如图所示,热气球在上升前,要先对气囊充入足够多的空气使其鼓起来,然后再用燃烧器对气囊内的空气加热一段时间。已知周围空气密度为1.3 kg/m3,不计空气阻力。（g取10 N/kg）
变式① 燃烧器工作时,气囊内空气受热膨胀,球内气体密度 ,从而导致气球总质量 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
变式② 若在气囊内充完空气后,气球的总体积为2 000 m3,求该气球所受到的浮力大小。
变式③ 通过加热后,可使气囊内气体密度降至1.0 kg/m3,气球的总体积为2 000 m3不变,若气囊外壳、吊篮以及加热器的总质量为460 kg,要保证气球能匀速上升,求气球可承载的人和货物的最大重力。
8.如图,一长方体物块漂浮在水面上时,物块露出水面的体积是总体积的;当它漂浮在另一液面上时,浸入液体的体积是总体积的。水和液体对物块下表面的压强分别为p1和p2,则p1 （选填“>”“=”或“<”）p2,杯中液体的密度是 kg/m3。（物块质量分布均匀,且不吸水和另一液体）
9.如图所示,将苹果和梨放入水中后,苹果漂浮,梨沉底,若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1,梨的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2,以下判断正确的是 （ ）
A.若m1>m2,则F1一定小于F2
B.若m1=m2,则F1一定小于F2
C.若V1=V2,则F1一定小于F2
D.若V1>V2,则F1一定大于F2
10. 某同学想测量某种液体的密度,设计了如图所示的实验,已知正方体木块的重力为8 N,体积为1 000 cm3,当木块静止时弹簧测力计的示数为4 N,求：
（1）木块浸没时受到的浮力;
（2）液体的密度;
（3）剪断细绳后,木块稳定时木块底部所受液体的压强。
【参考答案】
情境创生
(1)竖直向上
(2)
(3)向下
基础堂清
1.15 000 900
解析:冲锋舟满载时受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.5 m3=15 000 N,设人和物资的总重为G最大,则有G舟+G最大=F浮;即530 kg×10 N/kg+G最大=15 000 N,解得G最大=9 700 N;故m最大===970 kg,所以最多还能装载质量为970 kg-70 kg=900 kg的人和物资。
2.0.5 不变
3.变小 变大 7 800
4.A 5.C 6.B
素养日清
7.变小 变小
解:(1)燃烧器工作时,气囊内空气受热膨胀,球内气体密度会变小,气囊的体积几乎不变,由m=ρV可知,气球总质量变小;
(2)气球的总体积为2 000 m3,由阿基米德原理F浮=ρVg可得:
F浮=ρ空V排g=1.3 kg/m3×2 000 m3×10 N/kg=26 000 N
(3)由题可知,要保证气球能匀速上升,则有
F浮=G总=G气+G壳+G载,
即G载=F浮-G气-G壳=F浮-ρ气V气g-mg=26 000 N-1 kg/m3×2 000 m3×10 N/kg-460 kg×10 N/kg=1 400 N。
8.= 1.2×103
解析:同一物体在两种液体中的状态都是漂浮,F浮=G物=F向上-F向下=F向上=pS,所以p1=p2;同一物体在两种液体中的状态都是漂浮,F浮=G物=ρgV排,即ρ水gV排水=ρ液gV排液,代入数据,1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1-V物=ρ液×10 N/kg×V物,解得:ρ液=1.2×103 kg/m3。
9.C 解析:由于苹果漂浮,梨沉底,则根据浮沉条件可知,F1=G1=m1g,G2=m2g>F2。若m1>m2,则F1>F2,故A错误;若m1=m2,则F1>F2,故B错误;由于苹果漂浮,梨沉底,则V排1V2,则V排1与V排2的大小不能比较,所以F1不一定大于F2,故D错误。
10.解:(1)木块浸没在液体中时受到竖直向下的重力、绳子的拉力和竖直向上的浮力作用处于平衡状态,
由木块受到的合力为零可得:F浮=F拉+G=4 N+8 N=12 N
(2)木块排开液体的体积:
V排=V=1 000 cm3=10-3 m3
由F浮=ρ液gV排可得,液体的密度:
ρ液===1.2×103 kg/m3
(3)由G=mg可得,木块的质量:
m===0.8 kg
则木块的密度:ρ===0.8×103 kg/m3
由ρ<ρ液可知,剪断细绳后,木块稳定时处于漂浮状态,受到的浮力:F浮'=G=8 N
由F浮=F向上-F向下可得,木块下底面受到的压力:F向上=F浮'+F向下=8 N+0 N=8 N
由V=L3可得,木块的边长:
L===0.1 m
则木块的底面积:S=L2=(0.1 m)2=0.01 m2
木块稳定时木块底部所受液体的压强:
p液===800 Pa第9章 浮力 综合训练
一、填空题
1.如图,重为5 N、体积为2×10-4 m3的物体用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中,物体受到的浮力是 N,静止时弹簧测力计的示数是 N。（ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg）
2.如图所示,京京用手将重为1.5 N、体积为1.6×10-4 m3的苹果逐渐压入水中,直到苹果刚好浸没,此过程中水对容器底部的压强将 （选填“增大”“减小”或“不变”）,松手后苹果将 （选填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。
3.将适量橡皮泥包裹在吸管下端，制成了一个简易密度计。将此简易密度计依次放入盛有不同液体的甲、乙两个相同容器中，它静止时的状态如图所示，容器中两液面相平，可以判断
容器中的液体密度较大, 容器对桌面的压力较大。（均选填“甲”或“乙”）
甲 乙
4.如图所示,按照甲、乙、丙的顺序进行操作实验,则所测鹅卵石的密度ρ= （用h1、h2、h3和ρ水表示）;若按照甲、丙、乙的顺序操作,全过程没有水损失,则密度测量值 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
甲 乙 丙
二、选择题
5.游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法。质量为50 kg的小蓉佩戴游泳圈后,能静静地漂浮在水面上。g取10 N/kg,忽略游泳圈的质量。小蓉受到的浮力大小为 （ ）
A.500 N B.50 N
C.500 kg D.50 kg
6.体积相同的A、B、C三个物体,放入水中静止后,处于如图所示的状态,三个物体的重力分别是GA、GB、GC,密度分别是ρA、ρB、ρC,则 （ ）
A.GA=GB>GC B.GA=GBC.ρA>ρB>ρC D.ρA<ρB<ρC
7.如图所示的是094型战略核潜艇,这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的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
8.如图所示,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悬浮。若水足够深,把气球和金属块往下移动一段距离,松开手它们将 （ ）
A.静止不动
B.先向下运动,然后回到原来的位置
C.向上运动,最终漂浮
D.向下运动,最终沉底
三、实验题
9.物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用同一金属块依次进行如下步骤的操作：
A B
C D
根据上述实验步骤,回答下列问题：
（1）步骤A中金属块重 N。
（2）步骤B中金属块受到的浮力为 N。
（3）分析 三步骤的数据,初步得出：浮力大小与液体密度有关。
（4）若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,测力计的示数 （选填“大于”“小于”或“等于”）1.6 N。
（5）结合所学知识,根据步骤A、C,计算出金属块的体积为 m3。（ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg）
四、计算题
10.如图所示,将一个体积为1×10-3 m3、重为6 N的木球用细线系在底面积为200 cm2的圆柱形容器的底部,当容器中倒入足够的水使木球被浸没时,求：（ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg）
（1）木球浸没在水中受到的浮力;
（2）细线对木球的拉力;
（3）剪断细线,木球处于静止时,液面会下降多少
作业内容 用身边的器材制作“浮沉子”
活动建议 1.实验器材：一个饮料瓶,一个体积较小的口服液塑料瓶（以下简称“小瓶”）,自来水。 2.实验步骤： （1）将饮料瓶中装大半瓶水,小瓶去掉瓶盖后加入小钉子增重。 （2）在小瓶里灌入适量水（不能装满,得留一点空气）,然后把它倒扣入饮料瓶内。保证玻璃瓶浸没在水中。 （3）不断调节小瓶内水的多少,使旋紧饮料瓶的盖子后,在用手挤压饮料瓶身时小瓶能下沉,松手时上浮。这样就成功了。
自我评价
【参考答案】
1.2 3
2.增大 上浮
3.乙 乙
4.·ρ水 偏大
解析:鹅卵石的质量m=m排=ρ水V排=ρ水(h2-h1)S,鹅卵石的体积V=(h3-h1)S,鹅卵石的密度ρ===·ρ水;若先使鹅卵石浸没,再放入小容器中测量时,鹅卵石上沾水后小容器浸入水中的深度变大,因而测量的鹅卵石的质量偏大,因而所测密度偏大。
5.A 6.D 7.D
8.D 解析:原来金属块和气球悬浮在水中,F浮=G;把金属块和气球的位置轻轻向下移动一些,它们所处的深度增加,由公式p=ρgh知,气球受到水的压强增大,气球的体积变小,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,使得整体所受浮力小于整体重力而向下运动,最后沉在水底。
9.(1)2.6
(2)0.4
(3)A、C、D
(4)大于
(5)1×10-4
10.解:(1)木球浸没在水中受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N
(2)细线对木球的拉力:
F=F浮-G=10 N-6 N=4 N
(3)剪断细线,木球会上浮,最终漂浮在水面上,此时木球受到的浮力:F浮'=G=6 N
根据F浮'=ρ水gV排'得木球排开水的体积:
V排'===0.6×10-3 m3
露出水面的体积:
V露=V-V排'=1×10-3 m3-0.6×10-3 m3=4×10-4 m3
液面下降的高度:
Δh===0.02 m