4.7 浮力 物体的沉浮条件
一、浮力的产生
1.浮力的定义：一切________液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它________的力叫做浮力。
2.浮力的大小：F浮＝________ (F液为物体浸在液体中的示数)，这种方法叫称重法。
3.浮力的方向是________；施力物体是________。
4.浮力产生的原因(实质)：液(气)体对物体向上的压力与向下的________即为浮力。
二、阿基米德原理
5.内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它________。
6.公式：F浮＝________＝________。
(1)“浸入”包括“全部浸入”，此时V排＝V物和“部分浸入”，此时V排＜V物。
(2)液体对物体的浮力与________和________有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
(3)由公式可知：当物体排开液体的体积V排一定时，物体受到的浮力F浮与液体的密度ρ液成正比；当在同一种液体中时，ρ液是一定的，物体受到的浮力F浮与排开液体的体积V排成正比；当同一物体漂浮在不同的液体上，F浮一定，物体排开液体的体积V排和液体的密度ρ液成反比。
(4)适用条件：液体(或气体)。
三、物体的浮沉条件
7．假设某物体浸没液体中处于________状态，只受________和________，其浮沉情况：
上 浮
下 沉
悬 浮
漂 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
ρ液________ρ物
ρ液________ρ物
V排________V物
V排________V物
V排________V物
V排________V物
V排________V物
处于动态(运动状态不断改变)，受________力作用
处于动态(运动状态不断改变)，受________力作用
可以停留在液体任何深度处；处于静态，受________力作用
是“上浮”过程的最终状态；处于平衡状态(运动状态不改变)，受________力作用
处于静态，受________力作用；是“下沉”过程的最终状态
判断物体浮沉(状态)有两种方法：比较F浮与G的大小或比较ρ液与ρ物的大小。
四、浮沉条件的应用
8.轮船
(1)工作原理：要使密度________水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成________的，使它能够排开更多的水。
(2)排水量：轮船________时排开水的质量；单位t。由排水量m可计算出：排开液体的体积V排＝m/ρ液；排开液体的重力G排＝mg；轮船受到的浮力F浮＝G总＝mg。
9.潜水艇
构造：艇身装有水舱。
工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变________来实现的。
10.气球和飞艇：气球里充的是密度小于空气的气体；气球是利用空气的浮力升空的。如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。
11.密度计
(1)原理：利用物体的________条件来进行工作。
(2)构造：下面的铅粒能使密度计直立在液体中。
(3)刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越________
考点一：浮力
例1 （2018?浦东新区一模）关于物体所受的浮力，下列说法中正确的是（ ）
A．空气中的物体不受浮力作用 B．沉在水底的铁球不受浮力作用
C．浮力是物体对液体施加的力 D．浮力是液体或气体对物体压力的合力
【解析】A、空气中的物体与液体中的物体一样，都可能受浮力作用，故A错误；B、沉在水底的铁球排开了一定体积的水，所以受到浮力的作用，故B错误；C、浮力是物体受到液体或气体对它施加的力，故C错误；D、浮力的产生，其实质是物体在液体或气体中上下表面受到的压力差，即浮力是液体或气体对物体压力的合力，故D正确。故选D。
【答案】D。 【点评】本题考查了对浮力的概念，浮力产生原因的理解，深入理解浮力的概念是解答的关键。
【变式跟进1】（2017益阳）如图所示，将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态，它的上表面受到的压力为1.8N，下表面受到的压力为3N，则该物体受到的浮力大小为__________N；如将物体再下沉5cm，则它受到的浮力大小为__________N。
考点二：影响浮力大小的因素
例2（2018?武汉）如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N．若盐水的密度为1.2×103kg/m3，则下列结论正确的是（ ）
A．物体A的密度为3.2×103kg/m3
B．实验乙中，物体A受到的拉力为1.0N
C．实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
D．实验丁中，容器底部受到的压力大于0.3N
【解析】A、实验甲、丙中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N，由F浮=G-F拉可得，F浮=ρ盐水g V排，物体A全部浸没，所以V排等于V物，则：ρ盐水gV排=G-F拉，，将ρ盐水=1.2×103kg/m3、G=4N、F拉=2.8N代入上式可得： V排=V物=1×10-4m3，物体A的质量，物体A的密度，故A错误；B、物体A在水中受到的浮力，F浮水=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N，在乙中物体A受到的拉力：F=G-F浮水=4N-1N=3N，故B错误；C、在实验丙中，弹簧测力计的示数：F丙拉=2.8N，在乙中物体A受到的拉力：F=3N，弹簧测力计的示数比乙中小：3N-2.8N=0.2N， 故C错误；D、由甲、丙，F浮盐水=G-F丙拉=4N-2.8N=1.2N，根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力，F支=G-F浮-F丁拉=4N-1.2N-2.5N=0.3N，容器底部也受到盐水对它的压力，故压力大于0.3N，故D正确。故选D。
【答案】D
【点评】本题考查了实验现象分析，应用控制变量法分析图示实验即可正确解题，同时考查了浮力的计算及阿基米德原理的应用，在熟练掌握公式的同时，要能够熟练变形应用。
【变式跟进2】（2018?大连）小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时，他猜想浮力的大小可能与液体的密度、物体的体积、物体排开液体的体积有关。所用的实验器材有：底面积相同而体积不同的圆柱状铝块（带有挂钩）若干、烧杯、盐水、水、酒精、量程足够大的弹簧测力计和细线。已知ρ盐水＞ρ水＞ρ酒精。 （1）在探究“浮力的大小与物体排开液体的体积是否有关”时，他选择了一个铝块做实验，铝块的体积大一些好还是小一些好？________。 （2）设计出探究“浮力的大小与液体的密度是否有关”的记录实验数据的表格，表中要有必要的信息。表中涉及到的物理量只用字母表示即可。 （3）在探究“浮力的大小与物体的体积是否有关”时，小明选用三个体积不同的铝块、烧杯、水和弹簧测力计，用如图的方式进行实验。先用弹簧测力计测出一个铝块的重力，然后把这个铝块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。再用其他两个铝块重复上述实验。分析数据得出了结论。 ①该实验方案的不合理之处是：________________________。 ②在原有实验器材的基础上，增加一个记号笔，写出改正不合理之处的做法：
________________________________________________________。
考点三：阿基米德原理
例3 （2018?天门）如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验，其中桶A为圆柱形
（1）小沿同学用弹簧测力计分别测出了空桶A、B的重力，如图甲、乙所示，则桶A重________N，桶B重________N （2）将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如图丙所示。则空桶A受到的浮力为________N （3）测出桶B和溢出水的总重力，如图丁所示，则桶A排开水的重力为________N （4）接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第________次，实验中，随着加入沙子越多，桶A浸入水中就越________（选填“深”或“浅”）
次数
1
2
3
4
桶A与沙子的总重量/N
2.4
2.8
3.2
3.4
桶A与水的总重量/N
4.0
4.4
4.6
5.0
（5）分析以上探究过程可以得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于该物体________ （6）小芳同学进一步探究，她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中，桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2，设水的密度为ρ水，则另一液体的密度表达式为________（用题中所给和所测物理量的字母表示）
【解析】（1）由图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，甲图中弹簧测力计的示数为2N，即桶A重为2N，乙图中弹簧测力计的示数为1.6N，即桶B重为1.6N，（2）如图丙，小桶A处于漂浮状态，由物体漂浮的条件可知，小桶A受到的浮力与小桶的重力相同，即F浮=GA=2N；（3）由图丁可知，小桶B和排开的水的总重力为G总=3.6N，所以，小桶A排开的水重：G排=G总-G桶=3.6N-1.6N=2N；（4）由表格数据可知，桶A与沙子的总重量从2.4N增加到2.8N，增加量△G沙=2.8N-2.4N=0.4N；桶A与水的总重量从4N增加到4.4N，增加量△G水=4.4N-4N=0.4N；即△G沙=△水，而第3次实验中桶A与沙子的总重量从2.8N增加到3.2N，增加量△G沙=3.2N-2.8N=0.4N；桶A与水的总重量从4.4N增加到4.6N，增加量△G水=4.6N-4.4N=0.2N；即△G沙≠△水，故错误的是第3次，随着加入沙子越多，桶A与沙子的总重力增大，因为漂浮，所以浮力增大，由F浮=ρ水gV排可知，排开水的体积增大，则桶A浸入水中就越深，比较木块排开水的重力和木块受到的浮力大小可知：漂浮在液面上的物体，其所受浮力等于它排开液体的重力。（5）由图丙可知，空桶A受到的浮力为2N，该物体排开的液体受到的重力G排=G总-G桶=3.6N-1.6N=2N；分析以上探究过程可以得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于该物体排开的液体受到的重力、（6）装有适量沙子的桶A始终处于漂浮状态，所受浮力等于本身的重力，则F浮水=F浮液=G，由于V排水=SH，V排液=Sh，根据F浮=ρ液gV排得：ρ水gSh1=ρ液gSh2，所以。 【答案】（1）2；1.6；（2）2；（3）2；（4）3；深；（5）排开的液体受到的重力；（6）。
【点评】本题来源于课本，重点是阿基米德原理的探究过程，应熟练掌握，知道漂浮时同样适用于物体的漂浮状态。
【变式跟进3】（2018?怀化）在平静的池水中漂浮有一个木球，木球的体积为4dm3，露出水面的体积为总体积的，那么木球受到的浮力为_________N．木球的密度为_________kg/m3．（g=l0N/kg）
考点四：物体沉浮条件及其应用
例3 （2018?东营）三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，以下判断正确的是（ ）
A．液体的密度关系是ρ甲＞ρ丙＞ρ乙
B．液体对容器底部的压强关系是p乙＞p甲＞p丙
C．容器对桌面的压强关系是p'甲＞p'乙＞p'丙
D．小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙＞F甲
【解析】A、由于小球在丙中悬浮，故ρ丙=ρ物；在乙容器中漂浮，故ρ乙＞ρ物；在甲中下沉，故ρ甲＜ρ物；三种液体密度关系：ρ甲＜ρ丙＜ρ乙，故A错误；B、静止时三个容器的液面恰好相平，即深度h相等，由于乙液体的密度最大，根据p=ρgh可知，乙容器底受到的液体压强最大；故B错误；C、开始时，V甲=V乙=V丙，放入小球后，甲、丙溢出相同体积的液体，则剩余液体体积，由于ρ甲＜ρ丙，故m甲＜m丙，重力G甲＜G丙，乙液体溢出的最少，故剩余液体体积V乙‘最大，又因为ρ乙最大，所以乙的质量最大、重力最大，G甲＜G丙＜G乙，根据，得p'乙＞p'丙＞p'甲，C错误；D、由图知，小球在并容器中悬浮，在乙容器中漂浮，所以小球所受的浮力与自身的重力相等；在甲中下沉，浮力小于其重力，故小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙＞F甲．故D正确。故选D。
【答案】D。
【点评】此题主要考查物体浮沉条件及其应用、压强的大小比较，根据物体浮沉条件，结合图示得出三种液体的密度大小关系是解答此题关键。
【变式跟进3】（2018?玉林）如图所示，若“玉林号”导弹护卫舰从大海驶入珠江，下列分析正确的是（ ）
A．浮力变小，舰体上浮一些 B．浮力变大，舰体下沉一些
C．浮力不变，舰体下沉一些 D．浮力不变，舰体上浮一些
一．选择题
1．（2017?黄石）在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系“实验时，具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示。为方便操作和减小测量误差，最合理操作步骤应该是 （ ）
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁 C．乙、甲、丁、丙 D．丁、甲、乙、丙
2．（2018?凉山州）将一小木块和一大石块浸没在水中，松手后小木块上浮，大石块下沉，比较刚松手时两者所受的浮力大小（ ）
A．木块受到的浮力较大 B．石块受到的浮力较大
C．两者受到的浮力一样大 D．条件不足无法比较
3．（2018?淄博）如图所示，水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和乙、杯中装满了水，将两个体积相同、材料不同的实心小球A和B分别放入溢水杯中。则下列说法错误的是（ ）
A．小球A的质量小于小球B的质量 B．小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力
C．甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强
D．水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强
4．（2018?兰州）在一支平底试管内装入适量铁砂，先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．试管在甲液体中受到的浮力较大 B．试管在乙液体中受到的浮力较大
C．装甲液体的烧杯底部所受液体压强较大 D．装乙液体的烧杯底部所受液体压强较大
5．（2017?泸州）如图所示，用弹簧测力计称得盛满水的溢水杯总重为6.0N，将一鹅卵石用细线系好后测得其重力为1.4N，将这一鹅卵石没入溢水杯后测力计的示数为0.9N，若将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上，静止时弹簧测力计的示数为F（ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）．则下列说法正确的是（ ）
A．丙图中溢水杯溢到小桶中的水的质量为90g
B．丙图中，浸没在水中的鹅卵石所受浮力为0.5N
C．丁图中，弹簧测力计的示数F应为7.4N
D．鹅卵石的密度为1.56g/cm3
6．（2016?漳州）一物体在弹簧测力计下，示数为8N，当它浸入水中时，示数为3N，此时物体所受的浮力为（ ）
A．3N B．5N C．8N D．11N
7．（2017?吉林）下列设备和器材中，利用浮力的是（ ）
A．抽水机 B．气压计 C．潜水艇 D．铅垂线
8．（2018?百色）小明分别拿着体积相同的木块和石块，把它们都浸没到水中，同时松开手时，他看到木块上浮，石块下沉，在木块未露出水面前，下列说法正确的是（ ）
A．木块受到的浮力等于自身重力 B．石块受到的浮力等于自身重力
C．木块受到的浮力等于石块受到的浮力 D．木块受到的浮力大于石块受到的浮力
9．（2018?西宁）将木棒的一端缠绕一些铜丝，能使木棒竖直浮在液体中，这就制成了一个很有用的简易密度计。将它分别放到盛有不同液体的杯中，静止时的情景如图所示。对于这个简易密度计所运用的知识，下列说法中正确的是（ ）
A．它在甲液体中所受的重力大于浮力 B．可以用它直接测出液体密度值
C．用它可以判断出乙液体的密度小 D．它在两种不同液体中所受浮力相等
10．（2018?西宁）实心正方体木块（不吸水）漂浮在水上，如图所示，此时浸入水中的体积为6×10﹣4m3，然后在其上表面放置一个重4N的铝块，静止后木块上表面刚好与水面相平（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）则该木块（ ）
A．未放置铝块前，木块受到的浮力是10N
B．放置铝块后，木块排开水的体积是1×10﹣3m3
C．木块的密度是0.7×103kg/m3
D．放置铝块后，木块下表面受到水的压强增大了600Pa
11．（2018?桂林）小关与同学们去游览桂林两江四湖，登上游船后，船会下沉一些，那么（ ）
A．船的重力将减小 B．水对船的浮力将减小
C．水对船的浮力将增大 D．水对船的浮力将保持不变
12．（2018?山西）小亮同学利用气球和圆柱形水杯做了一个小实验。把气球内灌入一定量的水封口制成水球（如图甲）。先将水球放入冷水中，水球漂浮（如图乙）。把杯中冷水换成热水，再次把水球放入热水中，发现水球沉在水底（如图丙）。下列分析正确的是（ ）
A．水球在冷水中所受浮力小于热水中所受浮力
B．水球在冷水中排开水的重力等于水球的重力
C．冷水的密度小于热水的密度
D．在冷水和热水同一深度处压强相等
13．（2018?黑龙江）海权握，国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障，潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇分析正确的是（ ）
A．悬浮和漂浮时受到的浮力相等 B．漂浮时排开的海水所受的重力最小
C．上浮过程中所受浮力逐渐变大 D．漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大
二．填空题
14．（2018?柳州）如图所示，柱形容器的底面积为400cm2，边长为10cm的正方体实心冰块悬浮在油水分层液体中，则冰块浸在水中部分的体积为________cm3．当冰块完全熔化后，油水分界面的高度变化了________cm．（已知浸在分层液体中的物体受到浮力大小等于排开所有液体的重力，ρ冰=0.9×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3，ρ油=0.75×103kg/m3，g取10N/kg。）
15．（2018?梧州）2018年5月13日，中国首艘国产航母（如图所示）赴相关海域执行海上试验任务，国产航母满载时排水量为67000t，舰长约315m、宽约75m，舰体比辽宁舰稍大一些，它满载时受到海水的浮力是________N，如果它从东海驶入长江，舰身会________（选填“上浮一些”、“下沉一些”或“保持不变”）。（g取10N/kg）
16．（2018?青海）辽宁舰于2012年9月25日正式交付海军使用，它满载时排水量为67500t，舰长304m，舰宽70.5m，面积相当于两个足球场的大小。辽宁舰满载时受到的浮力是________N，当舰上飞机起飞训练时，舰体受到的浮力将________（填“增大”“减小”或“不变”），水下6m处舰体受到的压强为________Pa（海水密度为1.03×103kg/m3）。甲板上停放的飞机相对于舰体是________（填“运动”或“静止”）的。
17．（2018?沈阳）如图所示，质量为20g的蜡块，在盛水的烧杯中静止，此时它所受浮力为________N，排开水的体积为________cm3．逐渐向烧杯中加入密度为1.08×103kg/m3的盐水，整个过程中没有液体溢出，蜡块排开液体的体积________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（ρ水=1.0×103kg/m3，ρ蜡=0.9×103kg/m3，g=10N/kg）
三．作图题
18．（2018?陕西）请在图中画出悬浮于盐水中的鸡蛋所受力的示意图。
四．实验探究题
19．（2018?河南）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为________N。
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为________N．石块排开的水所受的重力可由________（填字母代号）两个步骤测出。
（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于________。
（4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是________。
A．用原来的方案和器材多次测量取平均值
B．用原来的方案将水换成酒精进行实验
C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
（5）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则________（选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。
五．计算题
20．（2018?杭州）“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3，g取10牛/千克）
一．选择题
1．（2018?东莞市校级一模）下列情景中没有受到浮力的物体是（ ）
A．遨游的“天空一号” B．航行的“辽宁号”
C．下潜的“蛟龙”号 D．上升的热气球
2．（2016?南平模拟）王老师用自制教具演示了如下实验：将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下，把乒乓球放入瓶内并注水，看到有少量水从瓶口流出，此时乒乓球静止（如图所示），然后用手堵住瓶口，一会儿乒乓球浮起来了，以下分析正确的是（ ）
A．乒乓球在图中位置静止时没有受到浮力作用
B．乒乓球上浮过程中，受到的浮力始终不变
C．乒乓球上浮过程中，受到的液体压强保持不变
D．乒乓球在图中位置静止时，是由于受到大气压的作用
3．（2018?武汉模拟）如图甲是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景，实验②和③中，弹簧测力计的示数分别为3.2N和3.0N，实验④中测力计的示数如图乙所示，若盐水的密度为1.1×103kg/m3，下列计算错误的是（ ）
A．物体A的体积是2×10﹣4m3 B．物体A的密度为2.6×103kg/m3
C．物体A在盐水中受到的浮力是2N D．实验④中物体A对烧杯底部的压力是0.8N
4．（2018?东城区一模）小东同学做了如图甲、乙、丙、丁所示的探究实验。测量时弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3和F4；图丙中A物体所受的浮力为F浮，A物体排开水的重力为G排．下列说法正确的是（ ）
A．F浮=F3 B．G排=F4
C．若图甲中溢水杯中未装满水，则F浮＜F1﹣F3
D．若图甲中溢水杯中未装满水，则G排＞F4﹣F2
5．（2018?鹿城区校级一模）如图是港珠澳大桥海底隧道一施工现场。起重船“振华30”将长方体物体放入水至全部浸没的过程中，“振华30”主船体所受浮力的变化是（ ）
A． B．
C． D．M
6．（2018?任城区校级三模）有两个密度分别为ρ1和ρ2的实心金属块甲和乙，全部浸没在水中称量时，弹簧测力计的示数相同，下面说法中正确的是（ ）
A．当ρ1＜ρ2时，它们在受到的重力可能相同
B．当ρ1＞ρ2时，甲在受到的重力大于乙受到的重力
C．当ρ1＜ρ2时，甲受到的重力大于乙受到的重力
D．当ρ1＞ρ2时，它们在受到的重力可能相同
7．（2018?新泰市二模）把一个木块（ρ木=0.6×103kg/m3）放入盛满酒精（ρ酒精=0.8×103kg/m3）的溢水杯中，溢出30g的酒精：若将此木块从酒精中取出，擦干后放入盛满水的溢水杯中，则溢出的水的质量是（ ）
A．等于30g B．小于30g C．大于30g D．无法确定
8．（2018?零陵区一模）在弹簧測力计下悬挂一个实心小球，弹簧测力计的示数是8N．把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中，弹簧测力计的示数是6N，下列说法不正确的是（ ）
A．小球受到的浮力是2N B．小球的质量是0.8kg
C．小球的体积是2.5×10﹣4m3 D．小球的密度是3.2×103g/cm3
9．（2018?文圣区校级三模）如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象，取g=10N/Kg．根据图象信息，下列判断正确的是（ ）
A．该金属块重力的大小为34N
B．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
C．在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D．该金属块的密度是1.7×103kg/m3
10．（2018?武汉模拟）自重100t的轮船（含船载设备及船员），已知其排水量为1000t。当它在长江上满载航行时，下列判断不正确的是（ρ江水=1.0×103kg/m3，ρ海水=1.03×103kg/m3，g=10N/kg）（ ）
A．轮船所装货物质量是9×105kg B．轮船受到江水的浮力是107 N
C．轮船排开江水的体积是103m3 D．轮船从长江驶入大海，排水量将减小
11．（2018?永定区一模）图是关于浮力知识的应用实例，其中说法正确的是（ ）
A．图A中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大
B．图B中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
C．图C中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大
D．图D中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮
12．（2018?杭锦后旗校级模拟）如图甲，烧杯里盛有6℃的水，小球在水中恰好悬浮。经研究发现，水的密度随温度的变化如图乙所示。现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中，假设小球的体积始终不变，关于小球的浮沉情况判断正确的是（ ）
A．先下沉然后上浮 B．浮力变小，一直下沉
C．先上浮然后下沉 D．浮力变大，一直上浮
二．填空题
13．（2017?杭州模拟）小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。
（1）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用________图的装置来进行操作
（2）用图示实验数据测出盐水的密度是________kg/m3．（g取l0N/kg）
14．（2018?红花岗区校级二模）辽宁号航空母舰满载时排水量达67500t，它满载时所受的浮力为________N，当舰体在水深9.5m处受到的水的压强是________Pa．（海水密度取1.0×103kg/m）
15．（2018?安徽模拟）如图甲所示，木块静止时有的体积浸入水中，木块的密度为________kg/m3；如果把该木块放入酒精中，静止时如图乙所示，则木块下表面受到水的压强p水与受到酒精的压强p酒的关系为p水________p酒（选填“＞”“=”或”＜”）。（水的密度为1.0×103kg/m3，酒精的密度为0.8×103kg/m3）
三．作图题
16．（2018?田阳县校级一模）图中，物体漂浮在水面上，请作出物体受到的重力G和浮力F的示意图。
四．实验探究题
17．（2018?五原县校级三模）小安为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况，如图1所示，将一挂在弹簧测力计下的实心圆柱体金属块缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F，实验数据如表：
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
h/cm
0
2
4
6
8
10
12
14
F/N
6.75
6.25
5.75
5.25
4.75
4.25
4.25
4.25
（1）分析表中实验数据，物体的重力是________N，完全浸没时受到的浮力________N；
（2）分析表中第1列到第5列数据，说明________________________；
（3）根据所学知识，根据第6列到第8列数据，可以知道物体所受浮力大小________；压强将________；（两空均选填“增大”、“减小”或“不变”），说明物体的浮力与浸没深度________。
（4）图2中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是 B
18．（2018?河东区一模）实验室备有以下器材：量筒、细线、足量的水、实心圆柱体（密度比水大，能放入量筒中）、量程合适的弹簧测力计。请你用上述器材设计一个实验证明阿基米德原理﹣﹣物体受到的浮力大小等于它排开液体所受的重力。要求：
（1）写出实验步骤及所需测量的物理量；
（2）设计一个记录实验数据的表格。
五．计算题
19．（2018?务川县二模）中国首艘国产航母001A于2017年4月26日正式下水（如图）。下水方式采用了漂浮式下水，这也是现代航母建造中普遍使用的下水方式。漂浮式下水是打开闸门让海水注入船坞（停泊、修理或制造船只的地方），船依靠浮力浮起后驶离船坞。（g取10N/kg，海水密度取1.0×103kg/m3）问：
（1）航母001A设计满载排水量约7万吨，那么它满载时受到的浮力是多少；
（2）水面下4m处海水产生的压强是多少；
（3）一位质量为60kg的歼15舰载机飞行员来到航母的水平甲板上，若双脚与甲板的接触面积是400cm2，则他双脚站立时对甲板的压强是多少。
20．（2018?东湖区校级模拟）如图所示，水平放置的轻质圆柱形容器底面积为2×10﹣2米2，内装有重为10N的水，现将体积为2×10﹣4米3、重为5N实心金属球A用细线栓着浸没在水中。
①求金属块A受到的浮力F浮
②求水对容器底部的压力F水
③现将绳子剪断，求绳子剪断后容器对水平地面压强变化了△P。
4.7 浮力 物体的沉浮条件
一、浮力的产生
1.浮力的定义：一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它向上托的力叫做浮力。
2.浮力的大小：F浮＝G－F液(F液为物体浸在液体中的示数)，这种方法叫称重法。
3.浮力的方向是竖直向上；施力物体是液体(气体)。
4.浮力产生的原因(实质)：液(气)体对物体向上的压力与向下的压力差即为浮力。
二、阿基米德原理
5.内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体受到的重力。
6.公式：F浮＝G排＝ρ液gV排。
(1)“浸入”包括“全部浸入”，此时V排＝V物和“部分浸入”，此时V排＜V物。
(2)液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
(3)由公式可知：当物体排开液体的体积V排一定时，物体受到的浮力F浮与液体的密度ρ液成正比；当在同一种液体中时，ρ液是一定的，物体受到的浮力F浮与排开液体的体积V排成正比；当同一物体漂浮在不同的液体上，F浮一定，物体排开液体的体积V排和液体的密度ρ液成反比。
(4)适用条件：液体(或气体)。
三、物体的浮沉条件
7．假设某物体浸没液体中处于静止状态，只受浮力和重力，其浮沉情况：
上 浮
下 沉
悬 浮
漂 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
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
V排＝V物
V排＝V物
V排＝V物
V排＜V物
V排＝V物
处于动态(运动状态不断改变)，受非平衡力作用
处于动态(运动状态不断改变)，受非平衡力作用
可以停留在液体任何深度处；处于静态，受平衡力作用
是“上浮”过程的最终状态；处于平衡状态(运动状态不改变)，受平衡力作用
处于静态，受平衡力作用；是“下沉”过程的最终状态
判断物体浮沉(状态)有两种方法：比较F浮与G的大小或比较ρ液与ρ物的大小。
四、浮沉条件的应用
8.轮船
(1)工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。
(2)排水量：轮船满载时排开水的质量；单位t。由排水量m可计算出：排开液体的体积V排＝m/ρ液；排开液体的重力G排＝mg；轮船受到的浮力F浮＝G总＝mg。
9.潜水艇
构造：艇身装有水舱。
工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
10.气球和飞艇：气球里充的是密度小于空气的气体；气球是利用空气的浮力升空的。如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。
11.密度计
(1)原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。
(2)构造：下面的铅粒能使密度计直立在液体中。
(3)刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大
考点一：浮力
例1 （2018?浦东新区一模）关于物体所受的浮力，下列说法中正确的是（ ）
A．空气中的物体不受浮力作用 B．沉在水底的铁球不受浮力作用
C．浮力是物体对液体施加的力 D．浮力是液体或气体对物体压力的合力
【解析】A、空气中的物体与液体中的物体一样，都可能受浮力作用，故A错误；B、沉在水底的铁球排开了一定体积的水，所以受到浮力的作用，故B错误；C、浮力是物体受到液体或气体对它施加的力，故C错误；D、浮力的产生，其实质是物体在液体或气体中上下表面受到的压力差，即浮力是液体或气体对物体压力的合力，故D正确。故选D。
【答案】D。 【点评】本题考查了对浮力的概念，浮力产生原因的理解，深入理解浮力的概念是解答的关键。
【变式跟进1】（2017益阳）如图所示，将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态，它的上表面受到的压力为1.8N，下表面受到的压力为3N，则该物体受到的浮力大小为__________N；如将物体再下沉5cm，则它受到的浮力大小为__________N。
【解析】由浮力产生的原因可知，该物体受到的浮力：F浮=F下-F上=3N-1.8N=1.2N；因长方体浸没时排开水的体积不变，所以，由F浮=ρgV排可知，物体再下沉5cm后，受到的浮力仍为1.2N不变。 【答案】1.2；1.2。
【点评】本题考查了浮力产生的原因和阿基米德原理的应用，是一道基础题目。
考点二：影响浮力大小的因素
例2（2018?武汉）如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N．若盐水的密度为1.2×103kg/m3，则下列结论正确的是（ ）
A．物体A的密度为3.2×103kg/m3
B．实验乙中，物体A受到的拉力为1.0N
C．实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
D．实验丁中，容器底部受到的压力大于0.3N
【解析】A、实验甲、丙中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N，由F浮=G-F拉可得，F浮=ρ盐水g V排，物体A全部浸没，所以V排等于V物，则：ρ盐水gV排=G-F拉，，将ρ盐水=1.2×103kg/m3、G=4N、F拉=2.8N代入上式可得： V排=V物=1×10-4m3，物体A的质量，物体A的密度，故A错误；B、物体A在水中受到的浮力，F浮水=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N，在乙中物体A受到的拉力：F=G-F浮水=4N-1N=3N，故B错误；C、在实验丙中，弹簧测力计的示数：F丙拉=2.8N，在乙中物体A受到的拉力：F=3N，弹簧测力计的示数比乙中小：3N-2.8N=0.2N， 故C错误；D、由甲、丙，F浮盐水=G-F丙拉=4N-2.8N=1.2N，根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力，F支=G-F浮-F丁拉=4N-1.2N-2.5N=0.3N，容器底部也受到盐水对它的压力，故压力大于0.3N，故D正确。故选D。
【答案】D
【点评】本题考查了实验现象分析，应用控制变量法分析图示实验即可正确解题，同时考查了浮力的计算及阿基米德原理的应用，在熟练掌握公式的同时，要能够熟练变形应用。
【变式跟进2】（2018?大连）小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时，他猜想浮力的大小可能与液体的密度、物体的体积、物体排开液体的体积有关。所用的实验器材有：底面积相同而体积不同的圆柱状铝块（带有挂钩）若干、烧杯、盐水、水、酒精、量程足够大的弹簧测力计和细线。已知ρ盐水＞ρ水＞ρ酒精。 （1）在探究“浮力的大小与物体排开液体的体积是否有关”时，他选择了一个铝块做实验，铝块的体积大一些好还是小一些好？________。 （2）设计出探究“浮力的大小与液体的密度是否有关”的记录实验数据的表格，表中要有必要的信息。表中涉及到的物理量只用字母表示即可。 （3）在探究“浮力的大小与物体的体积是否有关”时，小明选用三个体积不同的铝块、烧杯、水和弹簧测力计，用如图的方式进行实验。先用弹簧测力计测出一个铝块的重力，然后把这个铝块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。再用其他两个铝块重复上述实验。分析数据得出了结论。 ①该实验方案的不合理之处是：________________________。 ②在原有实验器材的基础上，增加一个记号笔，写出改正不合理之处的做法：
________________________________________________________。
【解析】（1）在探究“浮力的大小与物体排开液体的体积是否有关”时，应选择体积较大的铝块，因为体积越大，能变化的体积越大浮力变化越大，使用效果越明显； （2）因为浮力与液体密度、排开液体的体积有关，所以要探究浮力大小与液体的密度是否有关，应控制排开液体的体积相同，改变液体的密度，利用弹簧测力计分别测出铝块在空气中和浸没在液体中弹簧测力计示数，根据称量法分别计算铁块受到的浮力，即F浮=G-F．由此设计表格如下：
实验次数
V总
V排
液体种类
ρ液
G物/N
F示/N
F浮/N
1
相同
相同
酒精
小
2
水
中
3
盐水
大
（3）①浮力与液体密度、排开液体的体积有关，要探究浮力与物体的体积的关系，根据控制变量法，需要控制液体密度、排开液体的体积相同，改变物体的体积，测量浮力，故小明实验中只控制了液体密度相同，没有控制物体排开液体的体积相同； ②将三个铝块放在水平桌面上，用记号笔在铝块相同高度处做标记；每次将铝块浸入水中时，都使铝块的标记处与水面相平。
【答案】（1）大一些好；（2）见上表；（3）①没有控制物体排开液体的体积相同；②将三个铝块放在水平桌面上，用记号笔在铝块相同高度处做标记；每次将铝块浸入水中时，都使铝块的标记处与水面相平。
【点评】本题是探究浮力大小与液体的密度关系的实验，考查了器材的选择、实验表格的设计、结论分析等。注意控制变量法的使用，知道可以利用称量法计算浮力是关键。
考点三：阿基米德原理
例3 （2018?天门）如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验，其中桶A为圆柱形
（1）小沿同学用弹簧测力计分别测出了空桶A、B的重力，如图甲、乙所示，则桶A重________N，桶B重________N （2）将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如图丙所示。则空桶A受到的浮力为________N （3）测出桶B和溢出水的总重力，如图丁所示，则桶A排开水的重力为________N （4）接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第________次，实验中，随着加入沙子越多，桶A浸入水中就越________（选填“深”或“浅”）
次数
1
2
3
4
桶A与沙子的总重量/N
2.4
2.8
3.2
3.4
桶A与水的总重量/N
4.0
4.4
4.6
5.0
（5）分析以上探究过程可以得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于该物体________ （6）小芳同学进一步探究，她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中，桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2，设水的密度为ρ水，则另一液体的密度表达式为________（用题中所给和所测物理量的字母表示）
【解析】（1）由图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，甲图中弹簧测力计的示数为2N，即桶A重为2N，乙图中弹簧测力计的示数为1.6N，即桶B重为1.6N，（2）如图丙，小桶A处于漂浮状态，由物体漂浮的条件可知，小桶A受到的浮力与小桶的重力相同，即F浮=GA=2N；（3）由图丁可知，小桶B和排开的水的总重力为G总=3.6N，所以，小桶A排开的水重：G排=G总-G桶=3.6N-1.6N=2N；（4）由表格数据可知，桶A与沙子的总重量从2.4N增加到2.8N，增加量△G沙=2.8N-2.4N=0.4N；桶A与水的总重量从4N增加到4.4N，增加量△G水=4.4N-4N=0.4N；即△G沙=△水，而第3次实验中桶A与沙子的总重量从2.8N增加到3.2N，增加量△G沙=3.2N-2.8N=0.4N；桶A与水的总重量从4.4N增加到4.6N，增加量△G水=4.6N-4.4N=0.2N；即△G沙≠△水，故错误的是第3次，随着加入沙子越多，桶A与沙子的总重力增大，因为漂浮，所以浮力增大，由F浮=ρ水gV排可知，排开水的体积增大，则桶A浸入水中就越深，比较木块排开水的重力和木块受到的浮力大小可知：漂浮在液面上的物体，其所受浮力等于它排开液体的重力。（5）由图丙可知，空桶A受到的浮力为2N，该物体排开的液体受到的重力G排=G总-G桶=3.6N-1.6N=2N；分析以上探究过程可以得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于该物体排开的液体受到的重力、（6）装有适量沙子的桶A始终处于漂浮状态，所受浮力等于本身的重力，则F浮水=F浮液=G，由于V排水=SH，V排液=Sh，根据F浮=ρ液gV排得：ρ水gSh1=ρ液gSh2，所以。 【答案】（1）2；1.6；（2）2；（3）2；（4）3；深；（5）排开的液体受到的重力；（6）。
【点评】本题来源于课本，重点是阿基米德原理的探究过程，应熟练掌握，知道漂浮时同样适用于物体的漂浮状态。
【变式跟进3】（2018?怀化）在平静的池水中漂浮有一个木球，木球的体积为4dm3，露出水面的体积为总体积的，那么木球受到的浮力为_________N．木球的密度为_________kg/m3．（g=l0N/kg）
【解析】（1）由题知，木球排开水的体积：， 则木球受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N； （2）木球漂浮，则F浮=G=30N，故木球的质量：， 木球的密度：。 【答案】30；0.75×103。
【点评】此题考查浮力和密度的计算，难度不大，关键是利用物体漂浮条件得出木球的重力，计算过程中应注意单位换算。
考点四：物体沉浮条件及其应用
例3 （2018?东营）三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，以下判断正确的是（ ）
A．液体的密度关系是ρ甲＞ρ丙＞ρ乙
B．液体对容器底部的压强关系是p乙＞p甲＞p丙
C．容器对桌面的压强关系是p'甲＞p'乙＞p'丙
D．小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙＞F甲
【解析】A、由于小球在丙中悬浮，故ρ丙=ρ物；在乙容器中漂浮，故ρ乙＞ρ物；在甲中下沉，故ρ甲＜ρ物；三种液体密度关系：ρ甲＜ρ丙＜ρ乙，故A错误；B、静止时三个容器的液面恰好相平，即深度h相等，由于乙液体的密度最大，根据p=ρgh可知，乙容器底受到的液体压强最大；故B错误；C、开始时，V甲=V乙=V丙，放入小球后，甲、丙溢出相同体积的液体，则剩余液体体积，由于ρ甲＜ρ丙，故m甲＜m丙，重力G甲＜G丙，乙液体溢出的最少，故剩余液体体积V乙‘最大，又因为ρ乙最大，所以乙的质量最大、重力最大，G甲＜G丙＜G乙，根据，得p'乙＞p'丙＞p'甲，C错误；D、由图知，小球在并容器中悬浮，在乙容器中漂浮，所以小球所受的浮力与自身的重力相等；在甲中下沉，浮力小于其重力，故小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙＞F甲．故D正确。故选D。
【答案】D。
【点评】此题主要考查物体浮沉条件及其应用、压强的大小比较，根据物体浮沉条件，结合图示得出三种液体的密度大小关系是解答此题关键。
【变式跟进3】（2018?玉林）如图所示，若“玉林号”导弹护卫舰从大海驶入珠江，下列分析正确的是（ ）
A．浮力变小，舰体上浮一些 B．浮力变大，舰体下沉一些
C．浮力不变，舰体下沉一些 D．浮力不变，舰体上浮一些
【解析】当护卫舰从大海驶入珠江后，仍然漂浮，根据漂浮条件可知受到的浮力：F浮=G，因为护卫舰受到的重力不变，所以船受到的浮力不变；故AB错误；由于ρ海水＞ρ江水，根据F浮=ρ水V排g可知，排开江水的体积大于排开海水的体积，即：舰体浸入水中的体积变大，舰体下沉一些，故C正确，D错误。故选C。
【答案】C。
【点评】本题考查对漂浮条件和阿基米德原理的掌握和运用，关键知道漂浮时浮力等于重力。
一．选择题
1．（2017?黄石）在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系“实验时，具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示。为方便操作和减小测量误差，最合理操作步骤应该是 （ ）
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁 C．乙、甲、丁、丙 D．丁、甲、乙、丙
【解析】为方便操作和减小测量误差，合理的实验顺序是：丁、测出空桶所受的重力，再把空桶置于溢水杯口的正下方；甲、用弹簧测力计测出物体所受的重力；乙、用弹簧测力计吊着物体浸没在装满水的溢水杯中，读出此时弹簧测力计的示数；丙、测出桶和排开水所受的总重力。故选D。
【答案】D
【点评】在验证阿基米德原理的实验中，明确每次测量的目的，知道弹簧测力计每次示数间的关系，是实验成功的关键，这样才能通过数据分析出浮力与排开液体重力的关系。
2．（2018?凉山州）将一小木块和一大石块浸没在水中，松手后小木块上浮，大石块下沉，比较刚松手时两者所受的浮力大小（ ）
A．木块受到的浮力较大 B．石块受到的浮力较大
C．两者受到的浮力一样大 D．条件不足无法比较
【解析】根据题意可知，大石块的体积大于小木块的体积；浸没在水中刚松手时，大石块排开水的体积大于小木块排开水的体积，由F浮=ρ液gV排可知，大石块受到的浮力大于小木块受到的浮力。故选B。
【答案】B
【点评】本题考查阿基米德原理的应用，知道物体所受浮力的大小是由它所排开液体的体积和液体的密度决定。
3．（2018?淄博）如图所示，水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和乙、杯中装满了水，将两个体积相同、材料不同的实心小球A和B分别放入溢水杯中。则下列说法错误的是（ ）
A．小球A的质量小于小球B的质量 B．小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力
C．甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强
D．水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强
【解析】由图知A漂浮，所以ρA＜ρ水；B悬浮，所以ρB=ρ水，则ρA＜ρB。A、ρA＜ρB，小球A和B的体积相同。由ρ=知，小球A的质量小于小球B的质量，故A正确；B、漂浮和悬浮时，F浮=G物，由于小球A的质量小于小球B的质量，故小球A的重力小于小球B的重力，所以小球A受到的浮力小于小球B受到的浮力，故B错误；CD、由图可知，两杯水面高度相等，根据p=ρgh知，水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强；两容器相同，则底面积相同，根据p=知两容器底受到水的压力相等，容器重力相同，容器对桌面的压力相同，根据p=知甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强，故CD正确。故选B。
【答案】B
【点评】本题考查了浮沉条件、密度公式、压强公式的应用，综合性强，关键是用好浮沉条件，灵活运用公式进行判断。
4．（2018?兰州）在一支平底试管内装入适量铁砂，先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．试管在甲液体中受到的浮力较大 B．试管在乙液体中受到的浮力较大
C．装甲液体的烧杯底部所受液体压强较大 D．装乙液体的烧杯底部所受液体压强较大
【解析】A、B、由图知：同一支试管，在两种液体中都是漂浮的，所以受到的浮力都等于它的重力而相等。此两选项均错误；C、D、由图知：浮力相同时，试管排开甲液体的体积较大，由公式ρ液=知，所以甲液体的密度较小；已知两种液体的深度相同，ρ甲＜ρ乙，由公式p=ρgh知：甲液体对烧杯底部的压强较小，乙液体对容器底部的压强较大。所以选项C错误，选项D正确。故选D。
【答案】D
【点评】此题考查了漂浮的特点、阿基米德原理的应用和液体压强的比较，熟悉基本公式，根据需要能够正确、灵活的变形是解决此类问题的关键。
5．（2017?泸州）如图所示，用弹簧测力计称得盛满水的溢水杯总重为6.0N，将一鹅卵石用细线系好后测得其重力为1.4N，将这一鹅卵石没入溢水杯后测力计的示数为0.9N，若将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上，静止时弹簧测力计的示数为F（ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）．则下列说法正确的是（ ）
A．丙图中溢水杯溢到小桶中的水的质量为90g
B．丙图中，浸没在水中的鹅卵石所受浮力为0.5N
C．丁图中，弹簧测力计的示数F应为7.4N
D．鹅卵石的密度为1.56g/cm3
【解析】AB、由图可知，丙图中鹅卵石受到的浮力：F浮=G石﹣F拉=1.4N﹣0.9N=0.5N；根据阿基米德原理，溢水杯溢到小桶中的水的重力：G排=F浮=0.5N，则m水===0.05kg=50g；故A不正确，B正确；C、丁图中，弹簧测力计的示数F为：F=G总﹣G排=（6.0N+1.4N）﹣0.5N=6.9N，故C不正确；D、鹅卵石的密度ρ石====×1.0×103kg/m3=2.8g/cm3；故D不正确。故选。
【答案】B
【点评】本题考查了浮力的综合运用，难度较大。
6．（2016?漳州）一物体在弹簧测力计下，示数为8N，当它浸入水中时，示数为3N，此时物体所受的浮力为（ ）
A．3N B．5N C．8N D．11N
【解析】把物体浸入在水里时，所受浮力：F浮=G﹣F′=8N﹣3N=5N。故选B。
【答案】B
【点评】本题考查了物体所受浮力的计算，关键是会利用称重法求物体所受的浮力。
7．（2017?吉林）下列设备和器材中，利用浮力的是（ ）
A．抽水机 B．气压计 C．潜水艇 D．铅垂线
【解析】A、抽水机是利用大气压工作的，与浮力无关，故A不符合题意；B、气压计是测量大气压的仪器，与浮力无关，故B不符合题意；C、潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉，利用了浮力，故C符合题意；D、铅垂线是利用重力方向始终竖直向下的原理制成的，故D不符合题意。故选C。
【答案】C
【点评】此题考查的是浮力在生活中的应用。这就要求我们平时要多观察、多思考。
8．（2018?百色）小明分别拿着体积相同的木块和石块，把它们都浸没到水中，同时松开手时，他看到木块上浮，石块下沉，在木块未露出水面前，下列说法正确的是（ ）
A．木块受到的浮力等于自身重力 B．石块受到的浮力等于自身重力
C．木块受到的浮力等于石块受到的浮力 D．木块受到的浮力大于石块受到的浮力
【解析】体积相同的木块和石块，把它们都浸没到水中，则他们所受到的浮力大小相等，所以选项C正确、D错误。松开手后木块上浮，说明木块所受的浮力大于其自身重力，故A错误。石块下沉，说明石块所受的浮力小于其自身重力，故B错误。故选C。
【答案】C
【点评】此题考查物体浮沉条件及其应用，知道影响浮力大小的因素和决定物体浮沉的条件是本题的解题关键。
9．（2018?西宁）将木棒的一端缠绕一些铜丝，能使木棒竖直浮在液体中，这就制成了一个很有用的简易密度计。将它分别放到盛有不同液体的杯中，静止时的情景如图所示。对于这个简易密度计所运用的知识，下列说法中正确的是（ ）
A．它在甲液体中所受的重力大于浮力 B．可以用它直接测出液体密度值
C．用它可以判断出乙液体的密度小 D．它在两种不同液体中所受浮力相等
【解析】A、密度计在甲液体中漂浮，则所受的浮力等于重力，故A错；BCD、由图知，密度计在两种液体中都漂浮，受到的浮力都等于密度计的重力，即它在两种不同液体中所受浮力相等；但排开液体的体积不同，根据公式F浮=ρ液gV排可以比较两种液体密度的大小，V排大的液体密度小，可见甲液体的密度小、乙液体的密度大；但简易密度计上没有标出刻度值，所以无法直接读出液体密度的大小，故BC错、D正确。故选D。
【答案】D
【点评】本题考查物体的漂浮条件、阿基米德原理的应用，关键知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积，还要知道物体漂浮时浮力等于自身重力。
10．（2018?西宁）实心正方体木块（不吸水）漂浮在水上，如图所示，此时浸入水中的体积为6×10﹣4m3，然后在其上表面放置一个重4N的铝块，静止后木块上表面刚好与水面相平（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）则该木块（ ）
A．未放置铝块前，木块受到的浮力是10N
B．放置铝块后，木块排开水的体积是1×10﹣3m3
C．木块的密度是0.7×103kg/m3
D．放置铝块后，木块下表面受到水的压强增大了600Pa
【解析】（1）因为木块漂浮，所以G=F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N，故A错误；（2）放置铝块后，因为漂浮，所以F浮′=G+G铝=6N+4N=10N；因为放置铝块后，木块上表面刚好与水面相平即木块正好完全浸没；木块排开水的体积：V=V排===1×10﹣3m3，故B正确；（3）由G=mg得，m木===0.6kg；木块的密度：ρ木===0.6×103kg/m3，故C错误；（3）由（2）知实心正方体木块的体积为1×10﹣3m3，则边长为0.1m，底面积为0.1m×0.1m=0.01m2；根据浮力产生的原因，放入铁块后，增大的压力等于增大的浮力，则△F=4N，则木块下表面受到水的压强增大：△p===400Pa，故D错误。故选B。
【答案】B
【点评】本题为力学综合题，考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、漂浮条件的掌握和运用，计算时注意单位统一。
11．（2018?桂林）小关与同学们去游览桂林两江四湖，登上游船后，船会下沉一些，那么（ ）
A．船的重力将减小 B．水对船的浮力将减小
C．水对船的浮力将增大 D．水对船的浮力将保持不变
【解析】（1）同学们登上游船过程中，使船的重力变大，故A错误；（2）登上游船过程中，游船一直处于漂浮状态，则F浮=G，所以，游船受到的浮力变大，故BD错误，C正确。故选C。
【答案】C
【点评】两种情况下，游船均为漂浮，理解并用好漂浮条件是本题的关键。
12．（2018?山西）小亮同学利用气球和圆柱形水杯做了一个小实验。把气球内灌入一定量的水封口制成水球（如图甲）。先将水球放入冷水中，水球漂浮（如图乙）。把杯中冷水换成热水，再次把水球放入热水中，发现水球沉在水底（如图丙）。下列分析正确的是（ ）
A．水球在冷水中所受浮力小于热水中所受浮力
B．水球在冷水中排开水的重力等于水球的重力
C．冷水的密度小于热水的密度
D．在冷水和热水同一深度处压强相等
【解析】A、水球的重力一定，在冷水中漂浮，浮力等于重力，在热水中沉底，浮力小于重力，所以水球在冷水中所受浮力大于热水中所受浮力。故A错误；B、水球在冷水中漂浮，浮力等于重力，根据阿基米德原理可知，浮力等于其排开液体的重力，所以水球在冷水中排开水的重力等于水球的重力。故B正确；C、密度与温度有关，温度越高，密度越小；所以冷水的密度大于热水的密度，故C错误；D、冷水的密度大于热水的密度，根据p=ρgh可知，在冷水和热水同一深度处水球在冷水中受到的压强大于在热水中受到的压强。故D错误；故选B。
13．（2018?黑龙江）海权握，国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障，潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇分析正确的是（ ）
A．悬浮和漂浮时受到的浮力相等 B．漂浮时排开的海水所受的重力最小
C．上浮过程中所受浮力逐渐变大 D．漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大
【解析】A、由图可知，悬浮时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积，由F浮=ρ液gV排可知，潜艇悬浮时所受浮力大，即F悬浮＞F漂浮 ，故A错误。B、根据阿基米德原理可知，浮力等于排开液体所受的重力；由B项可知F悬浮＞F漂浮 ，所以漂浮时排开海水所受的重力最小，故B正确。C、潜艇上浮过程中，露出水面前，V排不变，根据F浮=ρ液gV排可知，潜艇所受浮力不变；逐渐露出水面时，V排减小，潜艇所受浮力减小；故C错误。D、由图可知，潜艇漂浮时其底部所处深度最小，根据p=ρgh可知，此时潜艇底部所受海水压强最小，故D错误。故选B。
【答案】B
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式的理解与运用；注意潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力并不相等，虽然都处于平衡状态，但水舱中水的重、排开液体的体积不同，故这两种状态下浮力不相等。
二．填空题
14．（2018?柳州）如图所示，柱形容器的底面积为400cm2，边长为10cm的正方体实心冰块悬浮在油水分层液体中，则冰块浸在水中部分的体积为________cm3．当冰块完全熔化后，油水分界面的高度变化了________cm．（已知浸在分层液体中的物体受到浮力大小等于排开所有液体的重力，ρ冰=0.9×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3，ρ油=0.75×103kg/m3，g取10N/kg。）
【解析】（1）因为冰块悬浮，所以冰块受到的浮力：F浮=G，即：ρ油gV1+ρ水gV2=ρ冰g（V1+V2）此时冰块在油中的体积V1与在水中的体积V2之比是：V1：V2===2：3，而V冰=（10cm）3=1000cm3，V1=400cm3，V2=600cm3，冰块浸在水中部分的体积为600cm3；
（2）冰块的质量：m冰=ρ冰V=0.9g/cm3×1000cm3=900g，
冰化成水后，质量不变，m水=m冰=900g，
化成水的体积：V水===900cm3，
因为冰块在油中的体积与在水中的体积之比V1：V2=2：3，V排水=V2=600cm3，化成水后V水=900cm3＞V排水=600cm3
因此水面上升，圆柱形容器体积V=Sh，则液面上升高度为：△h===0.75cm。
【答案】600；0.75。
【点评】此题考查学生对于浮力知识的理解和掌握，掌握阿基米德原理和分析物体的状态受力情况，对比体积变化解决液面上升或下降问题。
15．（2018?梧州）2018年5月13日，中国首艘国产航母（如图所示）赴相关海域执行海上试验任务，国产航母满载时排水量为67000t，舰长约315m、宽约75m，舰体比辽宁舰稍大一些，它满载时受到海水的浮力是________N，如果它从东海驶入长江，舰身会________（选填“上浮一些”、“下沉一些”或“保持不变”）。（g取10N/kg）
【解析】（1）航母满载时受到的浮力：F浮=G排=m排g=6.7×107kg×10N/kg=6.7×108N；
（2）如果它从东海驶入长江，仍然处于漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，浮力不变，液体的密度减小，根据F浮=ρ液gV排知，排开液体的体积增加，舰身会下沉一些。
【答案】6.7×108；下沉一些。
【点评】本题考查了阿基米德原理、物体浮沉条件的应用，注意：如果它从东海驶入长江，仍然处于漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，浮力不变，液体的密度减小，排开水的体积增大，易错点！
16．（2018?青海）辽宁舰于2012年9月25日正式交付海军使用，它满载时排水量为67500t，舰长304m，舰宽70.5m，面积相当于两个足球场的大小。辽宁舰满载时受到的浮力是________N，当舰上飞机起飞训练时，舰体受到的浮力将________（填“增大”“减小”或“不变”），水下6m处舰体受到的压强为________Pa（海水密度为1.03×103kg/m3）。甲板上停放的飞机相对于舰体是________（填“运动”或“静止”）的。
【解析】（1）由题知，满载时排水量67500t，则满载时该舰受到的浮力：F浮=G排=m排g=67500×103kg×10N/kg=6.75×108N；
（2）当停在航母上的飞机起飞离开航母后，航母的总重力减小，所以航母受到的浮力也将减小；（3）海面下6m处的舰体受到海水的压强：p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×6m=6.18×104Pa；（4）甲板上停放的飞机相对于舰体的位置没有发生改变，则甲板上停放的飞机相对于舰体是静止的。
【答案】6.75×108；减小；6.18×104；静止。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、运动和静止的判断、物体的漂浮条件的掌握和运用，明确飞机起飞后对航母总重力的影响是本题的关键。
17．（2018?沈阳）如图所示，质量为20g的蜡块，在盛水的烧杯中静止，此时它所受浮力为________N，排开水的体积为________cm3．逐渐向烧杯中加入密度为1.08×103kg/m3的盐水，整个过程中没有液体溢出，蜡块排开液体的体积________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（ρ水=1.0×103kg/m3，ρ蜡=0.9×103kg/m3，g=10N/kg）
【解析】由图可知，蜡块在水中漂浮，可得其所受浮力：F浮=G=mg=20×10﹣3kg×10N/kg=0.2N；
由F浮=ρ液V排g可得：V排===2×10﹣5m3=20cm3；
渐向烧杯中加入密度为1.08×103kg/m3的盐水，则烧杯内中液体密度ρ液变大，即蜡块仍浮在液面上，可知所受的浮力不变，仍为0.2N，由V排'=可知，浮力不变，液体的密度变大，因此其所排开的液体的体积变小。
【答案】0.2；20；变小。
【点评】本题考查的漂浮特点和阿基米德原理的应用，基础性强，难度不大。
三．作图题
18．（2018?陕西）请在图中画出悬浮于盐水中的鸡蛋所受力的示意图。
【解析】鸡蛋所受浮力的方向是竖直向上的，从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力，并标出F浮；物体的重力与浮力大小相等，方向相反，作用点都在重心，同理做出重力的示意图，如图所示：
【答案】见解析
【点评】作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点。
四．实验探究题
19．（2018?河南）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为________N。
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为________N．石块排开的水所受的重力可由________（填字母代号）两个步骤测出。
（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于________。
（4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是________。
A．用原来的方案和器材多次测量取平均值
B．用原来的方案将水换成酒精进行实验
C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
（5）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则________（选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。
【解析】（1）由图B可知，弹簧测力计的示数为3.8N，即物体对弹簧测力计的拉力为3.8N，因为物体间力的作用是相互的，弹簧测力计对物体的拉力也为3.8N；因为物体处于平衡状态，受拉力和重力是一对平衡力，大小相等，故物体的重力是3.8N；
（2）由称重法：知：F浮=G﹣F示=3.8N﹣2.4N=1.4N；
液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力，由图中AD两个步骤测出；
（3）根据（2）知F浮=1.4N；排开液体的重力：G排=F桶和水﹣F桶=2.6N﹣1.2N=1.4N，故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力，即F浮=G排；
（4）本实验是“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验，多次测量找普遍规律。
A．测量型实验多次测量取平均值减小误差，此实验为探究型，不能求平均值，故A不合理；
B．用原来的方案将水换成酒精进行多次实验，找出普遍规律，故B合理；
C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验，找出普遍规律，故C合理；
故选A；
（5）只将石块的一部分浸入水中，排开水的体积减小，排开水的重力减小，浮力减小，仍能得出；F浮=G排。
【答案】（1）3.8；（2）1.4；AD；（3）排开液体的重力；（4）A；（5）能。
【点评】本题主要考查探究浮力大小与排开液体所受重力的关系的实验，由称重法具体考查阿基米德原理，是一道实验操作题。
五．计算题
20．（2018?杭州）“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3，g取10牛/千克）
【解析】（1）蛟龙号”空载漂浮在水面时，根据漂浮条件可知潜艇受到浮力：
F浮=G空载=m空载g=22×103kg×10N/kg=2.2×105N；
（2）满载时需要下沉时潜水器排开海水的体积V排=V船=30m3，
此时F浮′=ρ海gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N，
满载总重力G满=m满g=（22×103kg+240kg）×10N/kg=2.224×105N，
G注水=F浮′﹣G满=3×105N﹣2.224×105N=7.76×104N，
则由G=mg=ρgV可得注入水的体积：V注入===7.76m3。
【答案】（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为2.2×105N；（2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，至少注入7.76m3的水。
【点评】本题考查了重力公式、物体的沉浮条件、阿基米德原理的应用，要求认真审题灵活应用相关公式。
一．选择题
1．（2018?东莞市校级一模）下列情景中没有受到浮力的物体是（ ）
A．遨游的“天空一号” B．航行的“辽宁号”
C．下潜的“蛟龙”号 D．上升的热气球
【解析】【答案】A、太空中没有空气，故遨游的“天空一号”不受到浮力；故A符合题意；B、浮力是浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）向上托起的力，航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力，即受到浮力；故B不符合题意；C、下潜的“蛟龙”号在水中，但仍然受到水对它向上的浮力，故C不符合题意；D、空中上升的热气球受到空气的浮力；故D不符合题意。故选A。
【答案】A
【点评】解答此题的关键是明确浮力的定义，难度不大，属于基础知识。
2．（2016?南平模拟）王老师用自制教具演示了如下实验：将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下，把乒乓球放入瓶内并注水，看到有少量水从瓶口流出，此时乒乓球静止（如图所示），然后用手堵住瓶口，一会儿乒乓球浮起来了，以下分析正确的是（ ）
A．乒乓球在图中位置静止时没有受到浮力作用
B．乒乓球上浮过程中，受到的浮力始终不变
C．乒乓球上浮过程中，受到的液体压强保持不变
D．乒乓球在图中位置静止时，是由于受到大气压的作用
【解析】A、图中乒乓球静止时，虽然有少量水从瓶口流出，但乒乓球下表面受到的压力小于上表面受到的压力，所以不受浮力作用，故A正确；B、乒乓球上浮过程中至露出水面，排开水的体积变小，根据F浮=ρ水gV排可知，受到的浮力会变小，故B错误；C、乒乓球上浮过程中，距离水面的深度h变小，水的密度不变，根据p=ρgh可知，受到的液体压强变小。故C错误；D、乒乓球静止时，受重力、水的压力和支持力，在这三个力的作用下处于平衡状态，不是由于受到大气压的作用。故D错误。故选A。
【答案】A
【点评】本题是与浮力有关的知识，考查了平衡力的分析、阿基米德原理的应用及浮力产生的原因，同时考查液体压强公式的应用，有一定的综合性，在学习过程中，要注重理解。
3．（2018?武汉模拟）如图甲是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景，实验②和③中，弹簧测力计的示数分别为3.2N和3.0N，实验④中测力计的示数如图乙所示，若盐水的密度为1.1×103kg/m3，下列计算错误的是（ ）
A．物体A的体积是2×10﹣4m3 B．物体A的密度为2.6×103kg/m3
C．物体A在盐水中受到的浮力是2N D．实验④中物体A对烧杯底部的压力是0.8N
【解析】A、实验②和③中，弹簧测力计的示数分别为F1=3.2N，F2=3.0N，由F浮=G﹣F拉可得，F浮1=G﹣F1，F浮2=G﹣F2，F浮1=ρ水g V排，F浮2=ρ盐水g V排，因为②和③中，物体A都是全部浸没，所以V排相同，则：ρ水gV排=G﹣F1，ρ盐水gV排=G﹣F2，将ρ水=1.0×103kg/m3，ρ盐水=1.1×103kg/m3，F1=3.2N，F2=3.0N，代入上式可得G=5.2N，V排=V=2×10﹣4m3，故A正确；B、物体A的质量m===0.52kg，物体A的密度ρ===2.6×103kg/m3，故B正确；C、已知实验④中弹簧测力计的分度值为0.1N，由指针位置可知，此时弹簧测力计对A的拉力为2.2N，此时A在盐水中全部浸没，受到的浮力F浮′=ρ盐水gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2.2N，故C错误；D、根据实验④中物体A对烧杯底部的压力等于支持力，F支=G﹣F浮﹣F拉=5.2N﹣2.2N﹣2.2N=0.8N，故压力为0.8N，故D正确。故选C。
【答案】C
【点评】本题考查了实验现象分析，应用控制变量法分析图示实验即可正确解题，同时考查了浮力的计算及阿基米德原理的应用，在熟练掌握公式的同时，要能够熟练变形应用。
4．（2018?东城区一模）小东同学做了如图甲、乙、丙、丁所示的探究实验。测量时弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3和F4；图丙中A物体所受的浮力为F浮，A物体排开水的重力为G排．下列说法正确的是（ ）
A．F浮=F3 B．G排=F4
C．若图甲中溢水杯中未装满水，则F浮＜F1﹣F3
D．若图甲中溢水杯中未装满水，则G排＞F4﹣F2
【解析】A、图甲中，可得物体的重力：G=F1，当物块浸入水中受到浮力大小；根据F浮=G﹣F=F1﹣F3，故A错误；B、物体排出水的重力：G排=F4﹣F2；故B错误；C、根据称重法，则F浮=F1﹣F3故C错误；D、若图甲中溢水杯中未装满水，则G排＞F4﹣F2，故D正确。故选D。
【答案】D
【点评】本题考查了阿基米德原理的实验，将实验中的各过程分解、验证，充分考查学生对基础知识的掌握程度。
5．（2018?鹿城区校级一模）如图是港珠澳大桥海底隧道一施工现场。起重船“振华30”将长方体物体放入水至全部浸没的过程中，“振华30”主船体所受浮力的变化是（ ）
A． B．
C． D．M
【解析】 “振华30”主船体受竖直向上的浮力、竖直向下的重力，重物对船向下的拉力，当物体逐渐浸入水时，根据F浮=ρ液gV排知，浮力逐渐增大，根据F浮=G﹣F知，拉力逐渐减小，船受到的浮力逐渐减小，等物体全部浸没后浮力不变，物体受拉力不变，船的浮力不变，图象A符合题意。故选A。
【答案】A
【点评】本题考查了对物体受力分析、图象分析解答，有一定的难度。
6．（2018?任城区校级三模）有两个密度分别为ρ1和ρ2的实心金属块甲和乙，全部浸没在水中称量时，弹簧测力计的示数相同，下面说法中正确的是（ ）
A．当ρ1＜ρ2时，它们在受到的重力可能相同
B．当ρ1＞ρ2时，甲在受到的重力大于乙受到的重力
C．当ρ1＜ρ2时，甲受到的重力大于乙受到的重力
D．当ρ1＞ρ2时，它们在受到的重力可能相同
【解析】金属块全都浸在水中称量时，弹簧测力计示数相同，F示=G﹣F浮=ρgV﹣ρ水gV；ρ1gV1﹣ρ水gV1=ρ2gV2﹣ρ水gV2；（ρ1﹣ρ水）V1=（ρ2﹣ρ水）V2；①当ρ1＞ρ2时，（ρ1﹣ρ水）＞（ρ2﹣ρ水），所以V1＜V2；当V1＜V2时，由F浮=ρ液gV排可知，F1浮＜F2浮，由G1﹣F1浮=G2﹣F2浮可得出此时G1＜G2，故BD错误；②当ρ1＜ρ2时，由（ρ1﹣ρ水）V1=（ρ2﹣ρ水）V2可知，V1＞V2。当V1＞V2时，由F浮=ρ液gV排可知，F1浮＞F2浮，由G1﹣F1浮=G2﹣F2浮可得出此时G1＞G2，故A错误，C正确。故选C。
【答案】C
【点评】解答本题的突破口是抓住题中的等量关系，即弹簧秤示数相同，根据这个等量关系我们可以得出G1﹣F1浮=G2﹣F2浮这个关系式。解题思路是先由这个关系式和浮力、重力计算公式推导出（ρ1﹣ρ水）V1=（ρ2﹣ρ水）V2，然后再利用推导出的关系式结合选项中的条件一步步推出体积关系，浮力关系，最后再由G1﹣F1浮=G2﹣F2浮这个关系式推出重力关系。
7．（2018?新泰市二模）把一个木块（ρ木=0.6×103kg/m3）放入盛满酒精（ρ酒精=0.8×103kg/m3）的溢水杯中，溢出30g的酒精：若将此木块从酒精中取出，擦干后放入盛满水的溢水杯中，则溢出的水的质量是（ ）
A．等于30g B．小于30g C．大于30g D．无法确定
【解析】因为ρ木＜ρ酒精，所以，木块在酒精面上将漂浮，则木块受到酒精的浮力：F浮=G木=G排=m排g；①因为ρ木＜ρ水，所以，木块在水面上漂浮，则木块受到水的浮力：F浮′=G木=G排′=m排′g；②由①②可知木块排开酒精和水的质量（溢出的质量）：m排=m排′=30g。故选A。
【答案】A
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体漂浮条件的掌握和运用，将漂浮条件和阿基米德原理结合使用（F浮=G木=G排）是本题的关键。
8．（2018?零陵区一模）在弹簧測力计下悬挂一个实心小球，弹簧测力计的示数是8N．把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中，弹簧测力计的示数是6N，下列说法不正确的是（ ）
A．小球受到的浮力是2N B．小球的质量是0.8kg
C．小球的体积是2.5×10﹣4m3 D．小球的密度是3.2×103g/cm3
【解析】A、小球重力为8N，浸没后小球受拉力为6N；故小球受浮力为：F浮=G﹣F=8N﹣6N=2N；故A正确；B、根据G=mg，小球的质量m===0.8kg；故B正确；C、根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排得：小球体积V=V排===2.5×10﹣4m3；故C正确；D、小球的密度为：ρ===3.2×103kg/m3=3.2g/cm3；故D不正确。故选D。
【答案】D
【点评】本题考查密度、浮力的计算和阿基米德原理的应用，准确分析物体受力，熟练运用阿基米德原理是解答此题的关键。
9．（2018?文圣区校级三模）如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象，取g=10N/Kg．根据图象信息，下列判断正确的是（ ）
A．该金属块重力的大小为34N
B．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
C．在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D．该金属块的密度是1.7×103kg/m3
【解析】A、当金属块完全露出液面时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，从图可知，该金属块重力为：G=F拉=54N，故A错误。B、当金属块未露出液面时，即为图中的AB段，从图可知，此时绳子的拉力为34N，则金属块受到的浮力为：F浮=G﹣F拉′=54N﹣34N=20N；故B正确。C、金属块的重力不变，从图可知，绳子的拉力在t1至t2时间段内逐渐的变大，由F浮=G﹣F拉可知，金属块受到的浮力逐渐变小；故C错误。D、由F浮=ρ水V排g可知，金属块的体积（排开水的体积）：V金=V排===0.002m3，金属块的质量为：m===5.4kg，金属块的密度为：ρ金===2.7×103kg/m3；故D错误。故选B。
【答案】B
【点评】本题考查了重力、浮力、质量、密度的计算，以及阿基米德原理，关键是公式和公式变形的应用，难点是通过图乙确定金属块的重力及绳子受到的拉力、会用称重法计算出金属块受到的浮力。
10．（2018?武汉模拟）自重100t的轮船（含船载设备及船员），已知其排水量为1000t。当它在长江上满载航行时，下列判断不正确的是（ρ江水=1.0×103kg/m3，ρ海水=1.03×103kg/m3，g=10N/kg）（ ）
A．轮船所装货物质量是9×105kg B．轮船受到江水的浮力是107 N
C．轮船排开江水的体积是103m3 D．轮船从长江驶入大海，排水量将减小
【解析】A、已知m船=100t，其排水量m排=1000t。轮船所装货物质量等于轮船的排水量减去轮船自身质量，即m物=m排﹣m船=1000t﹣100t=900t=9×105kg；故A正确；B、满载时轮船受到江水的浮力：F浮=G排=m排g=1000×103kg×10N/kg=1×107N=107N；故B正确；C、由F浮=ρ液gV排可得轮船排开的江水的体积：V排===103m3；故C正确；D、轮船的排水量指的是满载时排开水的质量，轮船从长江驶入大海，都是漂浮状态，则排水量不变，故D错误。故选D。
【答案】D
【点评】本题考查浮力的计算和阿基米德原理的应用，关键是知道物体漂浮时浮力等于自身重力还等于排开水的重力，本题的难点是对排水量的理解，这也是本题的重点。
11．（2018?永定区一模）图是关于浮力知识的应用实例，其中说法正确的是（ ）
A．图A中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大
B．图B中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
C．图C中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大
D．图D中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮
【解析】A．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A错误；B．巨轮之所以能够浮在水面上，是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力，故B正确；C．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C错误；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B。
【答案】B
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、增大浮力的方法、物体浮沉条件的理解与掌握，是一道浮力应用的综合题。
12．（2018?杭锦后旗校级模拟）如图甲，烧杯里盛有6℃的水，小球在水中恰好悬浮。经研究发现，水的密度随温度的变化如图乙所示。现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中，假设小球的体积始终不变，关于小球的浮沉情况判断正确的是（ ）
A．先下沉然后上浮 B．浮力变小，一直下沉
C．先上浮然后下沉 D．浮力变大，一直上浮
【解析】因烧杯里盛有6℃的水时，小球恰好悬浮，所以，小球的密度与此时水的密度相等，由图象可知：4℃的水的密度最大，6℃的水的密度比0℃时水的密度大，则当水的温度从6℃降到4℃时，水的密度增大，大于小球的密度，使小球上浮、最后漂浮；当水的温度从4℃降到0℃时，水的密度减小，最后小于小球的密度，使小球下沉、悬浮、最后下沉，综上可知，小球先上浮后下沉，故C正确，ABD错误。故选C。
【答案】C
【点评】本题考查了学生对物体浮沉条件的掌握和运用，知道水在0～4℃反常膨胀（热缩冷胀）是本题的关键。
二．填空题
13．（2017?杭州模拟）小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。
（1）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用________图的装置来进行操作
（2）用图示实验数据测出盐水的密度是________kg/m3．（g取l0N/kg）
【解析】（1）探究浮力与物体浸入液体深度的关系，应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，由图示实验可知，图丙、丁所示实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，可以选用图丙、丁所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。
（2）由图甲、丙所示实验可知，圆柱体浸没在水中时受到的浮力：F浮=G﹣F=5N﹣1N=4N；
由F浮=ρ水gV排得圆柱体的体积：V=V排===4×10﹣4m3；
由图甲、戊所示实验可知，圆柱体浸没在盐水中所受浮力：F浮盐水=G﹣F′=5N﹣0.6N=4.4N，
由F浮盐水=ρ盐水gV排可得，盐水的密度：ρ盐水===1.1×103kg/m3。
【答案】丙、丁；1.1×103。
【点评】本题考查了探究影响浮力大小因素实验、求液体的密度问题，要掌握称重法测浮力的方法、应用浮力公式即可解题，应用控制变量法是正确解题的关键。
14．（2018?红花岗区校级二模）辽宁号航空母舰满载时排水量达67500t，它满载时所受的浮力为________N，当舰体在水深9.5m处受到的水的压强是________Pa．（海水密度取1.0×103kg/m）
【解析】（1）该舰满载时所受浮力：F浮=G排=m排g=67500×103kg×10N/kg=6.75×108N；
（2）舰体在水深9.5m处受到的水的压强：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×9.5m=9.5×104Pa。
【答案】6.75×108；9.5×104。
【点评】此题主要考查的是学生对浮力和压强计算公式的理解和掌握，难度不是很大。
15．（2018?安徽模拟）如图甲所示，木块静止时有的体积浸入水中，木块的密度为________kg/m3；如果把该木块放入酒精中，静止时如图乙所示，则木块下表面受到水的压强p水与受到酒精的压强p酒的关系为p水________p酒（选填“＞”“=”或”＜”）。（水的密度为1.0×103kg/m3，酒精的密度为0.8×103kg/m3）
【解析】（1）由于木块漂浮，所以F浮=G，根据F浮=ρgV排、G=mg和ρ=可得：ρ水g×V木=ρ木gV木，则木块的密度ρ木=ρ水=×103kg/m3=0.6×103kg/m3；
（2）根据图示可知，木块在水中和在酒精中都处于漂浮状态，浮力等于重力；根据浮力产生的实质可知，浮力等于水或酒精对木块下表面的压力，由于木块的重力不变，由p=可得p水=p酒。
【答案】0.6×103；=。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、漂浮条件和浮力产生的实质，关键是知道浮力等于物体上下表面受到的压力差。
三．作图题
16．（2018?田阳县校级一模）图中，物体漂浮在水面上，请作出物体受到的重力G和浮力F的示意图。
【解析】因为物体漂浮，所以F浮=G，过重心作竖直向下的重力和竖直向上的浮力，如图所示：
【答案】见解析
【点评】本题考查漂浮条件的应用和力的示意图画法，注意作用点要画在实际位置；同一个图中画多个力，用线段的长短表示力的大小。
四．实验探究题
17．（2018?五原县校级三模）小安为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况，如图1所示，将一挂在弹簧测力计下的实心圆柱体金属块缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F，实验数据如表：
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
h/cm
0
2
4
6
8
10
12
14
F/N
6.75
6.25
5.75
5.25
4.75
4.25
4.25
4.25
（1）分析表中实验数据，物体的重力是________N，完全浸没时受到的浮力________N；
（2）分析表中第1列到第5列数据，说明________________________；
（3）根据所学知识，根据第6列到第8列数据，可以知道物体所受浮力大小________；压强将________；（两空均选填“增大”、“减小”或“不变”），说明物体的浮力与浸没深度________。
（4）图2中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是 B
【解析】（1）根据题意，金属块在深度h=0cm说明没有浸入水中，此时物体不受浮力，弹簧测力计的示数就是物体的自身重力，即重力为6.75N。物体完全浸没时，弹簧测力计的示数为4.25N，F浮=G﹣F示=6.75N﹣4.25N=2.5N，（2）分析表中第1列到第5列数据，弹簧测力计的示数F示=G﹣F浮，重力是一定的，浮力变大，说明物体在同一液体里不断浸入过程中，浮力随V排的变大而变大；（3）由表中第6列和第7列数据可知，物体浸没在水中后，随物体浸入深度的变化，弹簧测力计示数不变，物体受到的浮力不变，由此可见：物体浸没后，物体受到的浮力与深度无关；由液体压强公式P=ρgh可知，在同种液体中，液体的压强随液体深度的增大而增大；（4）由1～5可知随着圆柱体浸入深度增加，弹簧测力计示数不断减小，由6～8列可知圆柱浸没后，深度增加，弹簧测力计示数不变。由图象可知B正确。
【答案】（1）6.75；2.5；（2）物体在同一液体里不断浸入过程中，浮力随V排的变大而变大；（3）不变；增大；无关；（4）B
【点评】题中称重法测量浮力和控制变量法的运用是本实验操作和分析的关键，找出实验中控制不变的量是哪些；改变的物理量是哪一个。
18．（2018?河东区一模）实验室备有以下器材：量筒、细线、足量的水、实心圆柱体（密度比水大，能放入量筒中）、量程合适的弹簧测力计。请你用上述器材设计一个实验证明阿基米德原理﹣﹣物体受到的浮力大小等于它排开液体所受的重力。要求：
（1）写出实验步骤及所需测量的物理量；
（2）设计一个记录实验数据的表格。
【解析】实验步骤：（1）①量筒中装适量的水，记录水的体积V0；
②用细线将圆柱体绑好，悬挂在弹簧测力计的挂钩上，记录测力计示数G；
③将圆柱体一部分浸入量筒的水中，记录此时测力计示数F和水的体积V；
④根据G排=ρ水g（V﹣V0）计算出排开液体的重力，再根据F浮=G﹣F计算出浮力的大小，进行比较；
⑤重复上面的步骤。
实验数据记录表：
V0/m3
G/N
F/N
V/m3
G排液/N
F浮/N
【答案】
【点评】此题通过让学生设计实验探究浸在液体中的物体受到的浮力与排开液体的重力之间的关系，考查了根据实验目的设计实验的能力，实验中测量排开液体的重力是此题中的难点，注意转换法在实验中的应用。
五．计算题
19．（2018?务川县二模）中国首艘国产航母001A于2017年4月26日正式下水（如图）。下水方式采用了漂浮式下水，这也是现代航母建造中普遍使用的下水方式。漂浮式下水是打开闸门让海水注入船坞（停泊、修理或制造船只的地方），船依靠浮力浮起后驶离船坞。（g取10N/kg，海水密度取1.0×103kg/m3）问：
（1）航母001A设计满载排水量约7万吨，那么它满载时受到的浮力是多少；
（2）水面下4m处海水产生的压强是多少；
（3）一位质量为60kg的歼15舰载机飞行员来到航母的水平甲板上，若双脚与甲板的接触面积是400cm2，则他双脚站立时对甲板的压强是多少。
【解析】（1）满载时排水量：m排=70000t=7×107kg，
航母满载时受到的浮力：F浮=G排=m排g=7×107kg×10N/kg=7×108N；
（2）水面下4m处海水产生的压强：p=ρ海水gh=1.0×103kg/kg×10N/kg×4m=4×104pa。
（3）在水平甲板上，对地面的压力：F=G=mg=60kg×10N/kg=600N，
站立时着地面积：S=0.04m2，
双脚站立时对甲板的压强：p===1.5×104Pa；
【答案】（1）航母001A设计满载排水量约7万吨，那么它满载时受到的浮力是7×108N；（2）水面下4m处海水产生的压强是4×104pa。（3）他双脚站立时对甲板的压强是1.5×104Pa。
【点评】本题考查压力和压强的计算，关键是知道在水平地面上压力等于物体重力，最容易出错的是受力面积的计算；还考查浮力的计算，以及排水量的有关问题，关键是知道排水量就是轮船满载时排开水的质量。还要知道轮船漂浮时浮力等于自身重力。
20．（2018?东湖区校级模拟）如图所示，水平放置的轻质圆柱形容器底面积为2×10﹣2米2，内装有重为10N的水，现将体积为2×10﹣4米3、重为5N实心金属球A用细线栓着浸没在水中。
①求金属块A受到的浮力F浮
②求水对容器底部的压力F水
③现将绳子剪断，求绳子剪断后容器对水平地面压强变化了△P。
【解析】（1）由题意知金属块完全浸没在水中，则V排=V物=2×10﹣4m3，
金属块受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×2×10﹣4m3=1.96N；
（2）因为水对物体竖直向上的浮力和物体对水竖直向下的压力是一对相互作用力，大小相等，所以，用绳子吊着物体时水对容器底部的压力F水等于水的重力加浮力，
即F水=G水+F浮=10N+1.96N=11.96N；
（3）由题知，容器为轻质圆柱形容器，剪断绳子前，容器对桌面的压力等于水和物块的总重再减去拉力；剪断绳子后，容器对桌面的压力等于水和物块的总重，
所以，绳子剪断后容器对水平地面的压力变化量等于拉力（即△F=F拉），且F拉=G﹣F浮，
故绳子剪断后容器对水平地面压强量：△p====152Pa。
【答案】（1）金属块A受到的浮力为1.96N；（2）水对容器底部的压力为11.96N；（3）现将绳子剪断，求绳子剪断后容器对水平地面压强变化了152Pa。
【点评】此题考查浮力和液体压强的大小计算，关键是浮力公式和液体压强公式的应用，难点是求出绳子剪断后容器对水平地面压力的变化量。
