物体沉浮条件及其应用
名师点金：
结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题：同一物体放入不同的液体，液体密度越大，排开液体的体积越小。
夯实基础.逐点练
知识点1体的浮沉条件
1、（2018春?广汉市校级月考）把体积为2×10﹣3m3、重为12N的物块放入水中，当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为（g取10N/kg）（ ）
A．漂浮，F浮＝20 N B．漂浮，F浮＝12 N
C．沉底，F浮＝20 N D．沉底，F浮＝12 N
2、如图所示，将分别装有热水和冰水的甲、乙两只玻璃杯，在室内放置一段时间，两杯壁都会出现小水珠，其中在内壁出现水珠的是 杯，乙杯中冰在熔化过程中受到的浮力将 。21教育网
知识点2、综合运用阿基米德原理、密度及二力平衡 等知识讨论浮沉条件
3、贵港港是西南地区第一大的内河港口，若一艘轮船从贵港港驶往澳门，当它从珠江口驶入大海时（ ）
A．它受到的浮力变大 B．它受到的浮力变小
C．它下沉了一些 D．它上浮了一些
4、（2018春?安仁县校级期末）测量液体密度的仪器叫做密度计，将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值（图甲）。图乙和图丙是自制的一支简易密度计（在木棒的一端缠绕一些铜丝做成），先后被放入盛有不同液体的两个烧杯中。根据图片中的信息可以判断（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A．密度计在图乙中受到的浮力大于图丙中受到的浮力
B．图乙中液体的密度比图丙中液体的密度要大一些
C．图乙与图丙中液体的质量相等
D．密度计越靠近下方的刻度，其相应的密度数值越大
5、如图呈现的是体积相同、未打开的普通可乐和无糖可乐浸入水中时的浮沉状况，则质量较大的是 普通可乐 ，受到浮力较大的是 普通可乐 。2-1-c-n-j-y
易错点不会利用平衡法解决沉浮问题
6（2017?慈溪市校级模拟）重为G的气象探测气球，在空中匀速下落过程中，不慎掉出一个重为G0的小物体，之后气球又匀速上升。假如气球在上升或下降过程中，所受浮力大小均为F，空气阻力大小均为f，那么（ ）【来源：21cnj*y.co*m】
A．F＝G+f B．F﹣f＝G0 C．G0＝2f D．F＝2G0
整合方法.提升练
考查角度1利用浮沉条件判断物体运动情况（分析法）
7、一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有160g煤油溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有180g水溢出。已知煤油的密度是0.8×103kg/m3，则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是（ ）21世纪教育网版权所有
A．下沉，1.1×103 kg/m3 B．漂浮，0.85×103 kg/m3
C．悬浮，1.0×103 kg/m3 D．漂浮，0.90×103 kg/m3
8、某潜水艇在海面下隐蔽跟踪某个目标，有时要上浮或下潜，但都未露出水面。若该潜水艇下潜时所受的重力为G1，浮力为F1；上浮时所受的重力为G2，浮力为F2，下列对力之间大小关系的判断，正确的是（ ）21cnjy.com
A．F1＝F2，G1＞G2 B．F1＝F2，G1＝G2
C．F1＜F2，G1＝G2 D．F1＞G1，F2＜G2
考查角度2应用图像处理浮沉问题
9、将一密度比水小的木块，系好绳子后放入甲图容器中，并把绳子的另一端固定在容器底部的中央，然后沿器壁缓慢匀速倒入水（忽略其他因素影响），容器中水与木块位置变化如乙图。请你在丙图中画出木块从加水到浸没后的过程中浮力随时间的变化情况图，并说出各段变化的理由。（温馨提示：t1时木块恰好离开杯底，t2时绳子刚好拉直，t3时木块刚好完全浸没。）【版权所有：21教育】
探究培优.拓展练
拔尖角度物体的浮沉条件及其应用
10、小明来到素有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩，看到游客能漂浮在湖面，便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度。（g取10N/kg）2·1·c·n·j·y
①取一根细线与铁皮罐等高，通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置，并作记号。
②在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封，使之漂浮时一半浸入水中。
③在铁皮罐上加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在水中。
④将该铁皮罐放入盐水中，加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在盐水中。
问：（1）铁皮罐的体积有多大？
（2）铁皮罐和沙石的总重有多大？
（3）盐水的密度有多大？
物体沉浮条件及其应用
名师点金：
结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题：同一物体放入不同的液体，液体密度越大，排开液体的体积越小。
夯实基础.逐点练
知识点1体的浮沉条件
1、（2018春?广汉市校级月考）把体积为2×10﹣3m3、重为12N的物块放入水中，当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为（g取10N/kg）（ ）
A．漂浮，F浮＝20 N B．漂浮，F浮＝12 N
C．沉底，F浮＝20 N D．沉底，F浮＝12 N
解：由阿基米德原理可知，当物体浸没在水中，受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3＝20N＞12N，www.21-cn-jy.com
根据浮沉条件可知：物体会上浮，最后漂浮在水面上；
根据漂浮的条件知：受到的浮力F浮′＝G＝12N。
故选：B。
2、如图所示，将分别装有热水和冰水的甲、乙两只玻璃杯，在室内放置一段时间，两杯壁都会出现小水珠，其中在内壁出现水珠的是 杯，乙杯中冰在熔化过程中受到的浮力将 。21教育网
解：甲杯中装的是热水，杯内温度高，杯内的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的内壁上。乙杯中放的是冰水，杯外的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的外壁上；因为冰的密度小于水的密度，所以冰在水中是漂浮的，冰在融化过程中，浮冰的重力减小，根据物体的漂浮条件F浮＝G冰可知，冰所受到的浮力将变小。
故答案为：甲；变小。
知识点2、综合运用阿基米德原理、密度及二力平衡 等知识讨论浮沉条件
3、贵港港是西南地区第一大的内河港口，若一艘轮船从贵港港驶往澳门，当它从珠江口驶入大海时（ ）
A．它受到的浮力变大 B．它受到的浮力变小
C．它下沉了一些 D．它上浮了一些
解：从珠江口驶入大海时轮船处于漂浮，则F浮＝G，
由于轮船受到的重力G不变，所以它所受的浮力不变；
则根据阿基米德原理得：ρ河gV排河＝ρ海gV排海＝G，
由于ρ河＜ρ海．所以，轮船排开水的体积：V排河＞V排海，
即：排开水的体积将变小，轮船将上浮一些。
故选：D。
4、（2018春?安仁县校级期末）测量液体密度的仪器叫做密度计，将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值（图甲）。图乙和图丙是自制的一支简易密度计（在木棒的一端缠绕一些铜丝做成），先后被放入盛有不同液体的两个烧杯中。根据图片中的信息可以判断（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A．密度计在图乙中受到的浮力大于图丙中受到的浮力
B．图乙中液体的密度比图丙中液体的密度要大一些
C．图乙与图丙中液体的质量相等
D．密度计越靠近下方的刻度，其相应的密度数值越大
解：
A、同一支密度计放在乙、丙两种液体中都漂浮，则F浮乙＝F浮丙＝G，即：密度计在乙、丙两种液体中受到的浮力都等于密度计的重力G，故A错误；21·世纪*教育网
B、由图知密度计排开液体的体积V排乙＞V排丙，且F浮乙＝F浮丙，
根据F浮＝ρ液V排g可得ρ液＝，则ρ乙＜ρ丙，则B错误；
C、由图可知两液体液面相平，并且V排乙＞V排丙，则液体的体积V乙＜V丙，
由于ρ乙＜ρ丙，根据m＝ρV可知：m乙＜m丙，故C错误；
D、由B可知，密度计浸入液体的深度越小，说明液体的密度越大，即密度计越靠近下方的刻度，其相应的密度数值越大，故D正确。www-2-1-cnjy-com
故选：D。
5、如图呈现的是体积相同、未打开的普通可乐和无糖可乐浸入水中时的浮沉状况，则质量较大的是 普通可乐 ，受到浮力较大的是 普通可乐 。2-1-c-n-j-y
解：两个可乐瓶的体积相等，普通可乐完全浸没，无糖可乐是漂浮，根据物体的浮沉条件可知，普通可乐的密度大于水的密度，无糖可乐的密度小于水的密度，所以普通可乐的密度大于无糖可乐的密度，根据公式m＝ρV可知，普通可乐的质量大于无糖可乐的质量；21*cnjy*com
普通可乐排水水的体积等于可乐瓶的体积，无糖可乐漂浮排开液体的体积小于可乐瓶的体积，根据F浮＝ρ液gV排知，普通可乐受到的浮力大于无糖可乐受到的浮力；
故答案为：普通可乐；普通可乐。
易错点不会利用平衡法解决沉浮问题
6（2017?慈溪市校级模拟）重为G的气象探测气球，在空中匀速下落过程中，不慎掉出一个重为G0的小物体，之后气球又匀速上升。假如气球在上升或下降过程中，所受浮力大小均为F，空气阻力大小均为f，那么（ ）【来源：21cnj*y.co*m】
A．F＝G+f B．F﹣f＝G0 C．G0＝2f D．F＝2G0
解：
当探测气球匀速下降时，竖直向下受到重力G的作用，竖直向上受到浮力F和阻力f的作用，
由力的平衡条件可得：F+f＝G，即F＝G﹣f﹣﹣﹣﹣﹣①，故AD错误；
当探测气球匀速上升时，竖直向下受到重力G﹣G0和阻力f作用，竖直向上受到浮力F作用，
由力的平衡条件可得：G﹣G0+f＝F﹣﹣﹣﹣﹣②，即F﹣f＝G﹣G0，故B错误；
把①代入②有：G﹣G0+f＝G﹣f，
解得：G0＝2f，故C正确；
故选：C。
整合方法.提升练
考查角度1利用浮沉条件判断物体运动情况（分析法）
7、一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有160g煤油溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有180g水溢出。已知煤油的密度是0.8×103kg/m3，则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是（ ）21世纪教育网版权所有
A．下沉，1.1×103 kg/m3 B．漂浮，0.85×103 kg/m3
C．悬浮，1.0×103 kg/m3 D．漂浮，0.90×103 kg/m3
解：由题意知，物体在水中的浮力大于在煤油中的浮力，则在水中无论漂浮、悬浮或下沉，在煤油中一定下沉；21·cn·jy·com
由ρ＝得：
V＝V排＝＝＝200cm3；
由ρ＝得物体完全浸没时排开水的质量：
m＝ρ水V＝1g/cm3×200cm3＝200g；
由题意知，实际排开水的质量小于物体完全浸没时排开水的质量，所以物体在水中并未完全浸没，在水中漂浮；
根据漂浮条件，G＝G排，则物体的质量m＝m排＝180g；
所以物体的密度：ρ＝＝＝0.9g/cm3＝0.9×103kg/m3，ABC错误，D正确。
故选：D。
8、某潜水艇在海面下隐蔽跟踪某个目标，有时要上浮或下潜，但都未露出水面。若该潜水艇下潜时所受的重力为G1，浮力为F1；上浮时所受的重力为G2，浮力为F2，下列对力之间大小关系的判断，正确的是（ ）21cnjy.com
A．F1＝F2，G1＞G2 B．F1＝F2，G1＝G2
C．F1＜F2，G1＝G2 D．F1＞G1，F2＜G2
解：在海水中，潜水艇所受F浮＝ρ海水gV排，始终没有露出水面，所以所受浮力不变；
可以通过“让海水进入压力舱”增大自重、“将海水排出压力舱”减小自重，F浮＞G2，潜水艇上浮，F浮＜G1，潜水艇下沉。【出处：21教育名师】
故选：A。
考查角度2应用图像处理浮沉问题
9、将一密度比水小的木块，系好绳子后放入甲图容器中，并把绳子的另一端固定在容器底部的中央，然后沿器壁缓慢匀速倒入水（忽略其他因素影响），容器中水与木块位置变化如乙图。请你在丙图中画出木块从加水到浸没后的过程中浮力随时间的变化情况图，并说出各段变化的理由。（温馨提示：t1时木块恰好离开杯底，t2时绳子刚好拉直，t3时木块刚好完全浸没。）【版权所有：21教育】
答：由F浮＝ρ液gV排，ρ液、g不变，V排越大，F浮越大；
从0→t1加水过程中，木块没有离开杯底，木块排开水的体积增大，浮力增大；
从t1→t2加水的过程中，木块离开杯底处于漂浮状态，排开水的体积不变，浮力不变；
从t2→t3加水过程中，绳子拉直，木块排开水的体积又不断变大，浮力再次变大；
从t3→t4加水过程中，木块完全浸没，排开水的体积不再发生变化，浮力也不再发生变化。
图象如图所示：
探究培优.拓展练
拔尖角度物体的浮沉条件及其应用
10、小明来到素有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩，看到游客能漂浮在湖面，便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度。（g取10N/kg）2·1·c·n·j·y
①取一根细线与铁皮罐等高，通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置，并作记号。
②在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封，使之漂浮时一半浸入水中。
③在铁皮罐上加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在水中。
④将该铁皮罐放入盐水中，加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在盐水中。
问：（1）铁皮罐的体积有多大？
（2）铁皮罐和沙石的总重有多大？
（3）盐水的密度有多大？
解：（1）由②图可知：一半浸入水中漂浮时受到的浮力F浮1＝ρ水V排1g＝ρ水×V罐g，
在铁皮罐上加砝码铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力F浮2＝ρ水V排2g＝ρ水×V罐g，
由于铁皮罐处于漂浮，则F浮1＝G罐，F浮2＝G罐+G砝码1，
所以，F浮2﹣F浮1＝G砝码1，
即ρ水×V罐g﹣ρ水×V罐g＝G砝码1，
则V罐＝＝＝＝＝1×10﹣3m3；
（2）一半浸入水中漂浮时受到的浮力F浮1＝ρ水V排1g＝ρ水×V罐g＝1.0×103kg/m3××1×10﹣3m3×10N/kg＝5N，由于铁皮罐漂浮在水面上，则G总＝F浮1＝5N。
（3）将该铁皮罐放入盐水中，铁皮罐恰好浸没在盐水中时处于漂浮，则根据漂浮条件可得：
F浮3＝G罐+G砝码2，
即：ρ盐水V罐g＝G罐+G砝码2，
所以ρ盐水＝＝＝＝1.2×103kg/m3。
答：（1）铁皮罐的体积有1×10﹣3m3；
（2）铁皮罐和沙石的总重有5N。
（3）盐水的密度有1.2×103kg/m3。
