2020-2021八年级物理上册知识点练习：浮力（含解析新人教版） 31页

2020-2021 学年人教版初二物理上册知识点练习：浮力 【专题一：浮力的大小变化和比较】 【例 1】在水平桌面上有甲乙两个完全相同的烧杯，两个烧杯内分别盛满密度为ρ甲和ρ乙的两种液体，把 两个完全相同的小球轻轻地放入甲、乙烧杯内，静止时如图所示，烧杯对桌面的压强分别为 P 甲和 P 乙，小 球所受浮力分别为 F 甲和 F 乙，下列判断正确的是（ ） A. ρ甲＜ρ乙 B. P 甲＞P 乙 C. P 甲=P 乙 D. F 甲＜F 乙 【沙场点兵】 1.如图所示，放在同一水平桌面上的两个相同容器，分别盛有甲、乙两种液体，现将同一木块分别放入两 容器中，当木块静止时两容器中液面相平．两种情况相比，下列判断正确的是 A. 木块受到的浮力一样大 B. 木块在甲液体中受的浮力较大 C. 甲液体对容器底部的压强较大 D. 盛甲液体的容器对桌面的压强较大 2.将体积相同材料不同的甲乙丙三个实心小球，分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中，甲球下沉至杯底、 乙球漂浮和丙球悬浮，如题 7 图所示，下列说法正确的是 A. 三个小球的质量大小关系是 m 甲>m 乙>m 丙 B. 三个小球受到的浮力大小关系是 F 甲=F 乙p 乙>p 丙 D. 三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是 p′甲>p′乙>p′丙 3.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一个鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两个杯 子中液面恰好相平，鸡蛋所处的位置如图所示，则（ ） A. 甲杯中的盐水密度较大 B. 乙杯底部所受的液体压强较大 C. 甲杯底部所受的液体压力较大 D. 鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大 4.如图所示，水平桌面上有两个相同的烧杯，分别盛有质量相等的甲、乙两种液体．将材料相同的 a、b 两 个实心球，分别放入甲、乙两种液体中，a 球体积大于 b 球体积．静止时，a 球漂浮在液面上，b 球悬浮在 液体中，a、b 两球受到的浮力分别为 F 甲、F 乙，甲、乙两种液体对烧杯底的压强分别为 p 甲、p 乙，则 A. F 甲＝F 乙；p 甲＝p 乙 B. F 甲＝F 乙；p 甲＞p 乙 C. F 甲＞F 乙；p 甲＝p 乙 D. F 甲＞F 乙；p 甲＞p 乙 5.如图，某同学将两个完全相同 的 物体 A、B 分别放到甲、乙两种液体中．物体静止时，A 漂浮，B 悬浮， 且两液面相平，容器底部受到的液体压强分别为 p 甲、p 乙，物体 A、B 所受浮力分別为 FA、FB.．则 A. p 甲＜p 乙，FA=FB B. p 甲＜p 乙，FA＞FB C. p 甲＞p 乙，FA=FB D. p 甲＞p 乙，FA＜FB 6.如图所示，一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯，置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰块，关于冰融化 前后比较，下列说法正确的是 A. 玻璃杯对桌面的压强增加 B. 容器内液体的密度减小 C. 玻璃杯中液面的高度升高 D. 液体对容器底部的压强不变 【专题二：浮沉条件】 【例 2】一个李子 的 体积约为 60cm3，质量约为 66g，若把李子放入水中静止时将____（选填“漂浮”“悬浮” 或“沉底”）．一个西瓜的体积为 6×103cm3，所受重力为 55N，若把西瓜浸没在水中后放手，当西瓜静止时 所受浮力为____N． 【沙场点兵】 1.俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉，对此现象，下列说法正确的是 ( ) A. 西瓜的密度比李子的密度大 B. 西瓜漂浮时所受浮力大于重力 C. 李子下沉过程中所受水的压强不变 D. 李子浸没后，下沉过程中所受浮力大小不变 2.如图所示，在水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器，装有不同的液体，现将三个完全相同的圆 柱体分别放入容器的液体中，静止时三个容器的液面恰好相平．在三个容器中，液体密度最小的是____， 三种液体对容器底的压强最大的是____．（选填“甲”“乙”或“丙”） 3.小美用手把一个重为 0.4N，体积是 2.7×10﹣5m3 的玩具球完全浸没到水中，玩具球受到的浮力是 ________N，放手后玩具球将________（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）（g=10N/kg，ρ 水=1.0×103kg/m3）. 4.有一量筒装水如图所示，水的体积为 cm3，则水的质量为 g．若放入一小木块，木块漂浮在水面上， 这是因为水的 比木块大，木块所受浮力 重力．（选填“大于”、“小于”或“等于”）（ρ水=1.0×103kg/m3） 【专题三：浮力的应用】 【例 3】“蛟龙号”完成第 20 次下潜任务后，逐渐浮出水面，当排开水的质量为 2000t 时，所受海水的浮 力是_____N；在“蛟龙号”浮出水面的过程中，浮力将_____（选填“变大”“变小”或“不变”）（ρ海水＝ 1.0×103kg/m3） 【沙场点兵】 1.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 2.“福船”因由福建所造而得名，是古代海上丝绸之路的重要航运工具．如图所示，“福船”在大海上航行 时，是利用风的 能，船的总质量为 2×105kg，则该船所受到的浮力是 N．（ g 取 10N/kg） 【专题四：探究“浮力的大小与哪些因素有关”】 【例 4】下图是探究“影响浮力大小的因素”的实验过程及数据. （1）如图甲，物体重_______________N； （2）如图乙，把物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为 3.2N，物体受浮力的大小为_________________N； （3）分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得：物体受浮力的大小与_________________有关； （4）若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关，应选择图中__________物（填字母）两个物体， 并将它们浸没在同种液体中，测出其所受浮力的大小来进行比较. 【沙场点兵】 1.在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，请你根据图所示实验操作，从中选出一些图，针对某一个 因素进行研究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果． （1）探究的因素是：_____________________．选用的图是：___________（填图中的序号）． （2）小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他找来薄铁片，烧杯和水进行实验，实验步骤如 下： 步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底； 步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上． ①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力___________第二次铁片受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小 于”）； ②小明得出：物体受到的浮力与其形状有关，小明得出错误结论的原因是：他只关注了铁片___________ 的改变，忽视了___________对浮力大小的影响． 2.在“探究浮力大小与排开液体体积的关系”实验中，如图甲所示，用弹簧测力计测出物块所受的重力， 然后将物块逐渐浸入水中． （1）在图乙位置时，物块受到的浮力是____N． （2）将物块逐渐浸入水中时，发现弹簧测力计的示数逐渐变小，说明物体所受浮力大小随其排开液体的体 积增大而____． （3）继续将物块逐渐浸入水中，发现弹簧测力计的示数逐渐变小后保持不变，最后突然变为 0，示数为 0 时物块处于____（选填字母）． A．漂浮状态 B．悬浮状态 C．沉底状态 【专题五：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系】 【例 5】用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中,下列说法正确的是( ) A. 实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响 B. 物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大 C. 物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大 D. 通过计算可知实验所用物块的密度为 2×103 kg/m3 【沙场点兵】 1.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 【专题六：浮力的计算】 【例 6】水平桌面上放置底面积为 80cm2，质量为 400g 的圆筒，筒内装有 16cm 深的某液体．弹簧测力计悬 挂底面积为 40cm2、高为 8cm 的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数 F 与圆柱体浸入液体深 度 h 的关系如图所示．（圆筒的厚度忽略不计，筒内液体没有溢出），求： （1）圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少？ （2）筒内液体密度是多少？ （3）圆柱体浸没时，圆筒对桌面的压强是多少？ 【沙场点兵】 1.如图所示，轻质弹簧的下端固定在容器底部，上端与物体 A 连接，现向容器内注水，当水的深度为 h 时， 弹簧长度恰好为原长，此时物体 A 有 1 3 的体积露出水面，已知物体 A 体积为 V，容器内部底面积为 S，水的 密度为ρ水，下列计算结果正确的是 A. 物体 A 受到的重力 GA＝ ρ水 gV B. 水对容器底部的压力 F＝ 2 3 ρ水 ghS C. 物体 A 的密度为ρA＝ ρ水 D. 若向容器中缓慢加水直到 A 浸没水中，则弹簧对 A 的拉力 F′＝ ρ水 gV 2.有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水杯盛满某种液体．将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水 杯中，小球下沉到杯底，溢出酒精的质量是 40g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中， 小球漂浮且有 1/11 的体积露出液面，溢出液体的质量是 50g，已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，下列计算正确的 是（ ） ①小球的质量是 40g ②小球的体积是 50cm3 ③液体的密度是 1.1×103kg/m3 ④小球的密度是 0.9×103kg/m3． A. 只有①②正确 B. 只有②③正确 C. 只有②④正确 D. 只有①③正确 3.弹簧测力计下挂着一重为 12N 的实心小球，小球浸没在水中并静止时，弹簧测力计示数为 7N．此时小球 受到的浮力是_____N，其密度是______kg/m3．（ g=l0N/kg） 4.如图甲所示，一个立方体悬挂在弹簧测力计下处于静止状态时，弹簧测力计示数为 5N，如图乙所示，将 此立方体一半浸入某液体中静止时，测力计示数为 4.5N，则此立方体受到的浮力为___N，若某时刻剪断乙 图中悬吊立方体的细线，则立方体受到的浮力变化情况是____；立方体的下表面压强将___（选填“一直不 变”、“先变大后不变”或“先变小后不变”），若已知该立方体的体积为 125cm3，则这种液体的密度为 ______kg/m3（g=10N/kg） 5.如图所示，水平地面上有一底面积为 1．50×l0-2m2 的圆柱形容器，容器中水深 40cm，一个边长为 10cm 的正方体物块通过一根细线与容器底部相连，细线受到的拉力为 4N．(g= 10N／kg)求： (1)此时容器底受到水的压强和压力． (2)此时物块受到的浮力和物块的质量． (3)细线剪断后，物块静止时浸入水中的体积． 2020 八年级物理知识点专项练习——专题十：浮力参考答案 【专题一：浮力的大小变化和比较】 【例 1】在水平桌面上有甲乙两个完全相同的烧杯，两个烧杯内分别盛满密度为ρ甲和ρ乙的两种液体，把 两个完全相同的小球轻轻地放入甲、乙烧杯内，静止时如图所示，烧杯对桌面的压强分别为 P 甲和 P 乙，小 球所受浮力分别为 F 甲和 F 乙，下列判断正确的是（ ） A. ρ甲＜ρ乙 B. P 甲＞P 乙 C. P 甲=P 乙 D. F 甲＜F 乙 【答案】B 【解析】 由图可知，小球在甲中漂浮，则ρ球＜ρ甲，在乙中悬浮，则ρ球=ρ乙，故ρ甲＞ρ乙，故 A 错误；烧杯对桌面 的压力等于烧杯、烧杯内液体和小球的总重力，由图知，甲烧杯内液体的体积大于乙烧杯内的体积，又知 ρ甲＞ρ乙，根据ρ= 和 G=mg 可知甲烧杯内的重力大于乙烧杯内的重力，两烧杯、两小球的重力均相等， 则重力相等，故甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力，烧杯的底面积相等，根据 p= 可知， 甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强．故 B 正确，C 错误；由图可知，小球在甲中漂浮，则 F 浮甲=G，在乙中悬浮，则 F 浮乙=G，故 F 浮甲=F 浮乙，故 D 错误；故应选 B． 【沙场点兵】 1.如图所示，放在同一水平桌面上的两个相同容器，分别盛有甲、乙两种液体，现将同一木块分别放入两 容器中，当木块静止时两容器中液面相平．两种情况相比，下列判断正确的是 A. 木块受到的浮力一样大 B. 木块在甲液体中受的浮力较大 C. 甲液体对容器底部的压强较大 D. 盛甲液体的容器对桌面的压强较大 【答案】A 【解析】 A. 同一木块，在甲中悬浮，在乙中漂浮，根据物体的浮沉条件可知，浮力都等于重，所以浮力相等，故 A 正确，B 错误； C. 根据 F g V 浮 液 排 可知，在乙液体中 排V 较小，所以乙液体密度大，液面又是相平的，根据 p g h  可 知，乙液体密度大，所以对容器底部的压强大，故 C 错误； D. 乙液体密度大，甲液体密度小，根据 G V g  可知，甲容器中液体和容器的总重小于乙容器中液体和 容器的总重，根据 FGp SS可知，乙液体的容器对桌面的压强较大，故 D 错误． 选 A． 2.将体积相同材料不同的甲乙丙三个实心小球，分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中，甲球下沉至杯底、 乙球漂浮和丙球悬浮，如题 7 图所示，下列说法正确的是 A. 三个小球的质量大小关系是 m 甲>m 乙>m 丙 B. 三个小球受到的浮力大小关系是 F 甲=F 乙p 乙>p 丙 D. 三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是 p′甲>p′乙>p′丙 【答案】D 【解析】 体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球，分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中，甲球下沉至杯底、 乙球漂浮和丙球悬浮，由 F 浮=ρ水 V 排 g 得，它们受到的浮力大小关系为 F 乙m 丙>m 乙；由 p=ρ水 hg 得三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是 p 甲=p 乙=p 丙；故本题正 确选项是 D． 3.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一个鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两个杯 子中液面恰好相平，鸡蛋所处的位置如图所示，则（ ） A. 甲杯中的盐水密度较大 B. 乙杯底部所受的液体压强较大 C. 甲杯底部所受的液体压力较大 D. 鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大 【答案】B 【解析】 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，再由 p=ρgh 判断对杯底的压强关系即可． “同一个鸡蛋”、“液面恰好相平”这两个地方是突破口，鸡蛋在不同浓度盐水中分别处于悬浮，沉底根据 浮沉条件有 F 甲=G，F 乙=G，所以 F 甲=F 乙，故 D 错误；根据阿基米德原理 F gV甲 甲 甲 ， F gV乙 乙 乙，根 据图可知 V 甲＞V 乙，所以ρ甲＜ρ乙，故 A 错误；容器底部受到液体压强 P=ρgh，因为ρ甲＜ρ乙、h 甲=h 乙可 得，P 甲＜P 乙，故 B 正确；根据 F p s 可得，两杯底面积相同，乙杯底受到液体的压强较大，压力也较大， 故 C 错误；故应选 B． 4.如图所示，水平桌面上有两个相同的烧杯，分别盛有质量相等的甲、乙两种液体．将材料相同的 a、b 两 个实心球，分别放入甲、乙两种液体中，a 球体积大于 b 球体积．静止时，a 球漂浮在液面上，b 球悬浮在 液体中，a、b 两球受到的浮力分别为 F 甲、F 乙，甲、乙两种液体对烧杯底的压强分别为 p 甲、p 乙，则 A. F 甲＝F 乙；p 甲＝p 乙 B. F 甲＝F 乙；p 甲＞p 乙 C. F 甲＞F 乙；p 甲＝p 乙 D. F 甲＞F 乙；p 甲＞p 乙 【答案】D 【解析】 两球的材料相同，a 球体积大于 b 球体积，所以 abGG ； a 球漂浮在液面上，b 球悬浮在液体中，根据物体的浮沉条件可知，两球的浮力都等于重力，则 FF甲 乙 ； 分别盛有质量相等的甲、乙两种液体，则 =GG甲 乙 ，又因为 ， 所以两液体对容器底的压力关系为： ==abFGGFGG甲 甲 乙 乙 两容器相同，所以底面积相等， 根据 Fp S 可知，受力面积相等时，压力大的压强大，即 pp甲 乙＞ ． 故 D 正确． 5.如图，某同学将两个完全相同 的 物体 A、B 分别放到甲、乙两种液体中．物体静止时，A 漂浮，B 悬浮， 且两液面相平，容器底部受到的液体压强分别为 p 甲、p 乙，物体 A、B 所受浮力分別为 FA、FB.．则 A. p 甲＜p 乙，FA=FB B. p 甲＜p 乙，FA＞FB C. p 甲＞p 乙，FA=FB D. p 甲＞p 乙，FA＜FB 【答案】C 【解析】 由于 A、B 完全相同，则重力相等，由图可知：A 在甲液体中漂浮，B 在乙液体中悬浮，由物体的漂浮、悬 浮条件可知：FA=G，FB=G，所以 FA=FB；甲液体中的 A 漂浮，ρ甲液＞ρA，乙液体中的 B 悬浮，ρ乙液=ρB，两 种液体的密度：ρ甲液＞ρ乙液；又因为两容器液面等高，所以由 p=ρgh 可知，两种液体对容器底压强：p 甲 ＞p 乙．故 C 正确；故应选 C． 6.如图所示，一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯，置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰块，关于冰融化 前后比较，下列说法正确的是 A. 玻璃杯对桌面的压强增加 B. 容器内液体的密度减小 C. 玻璃杯中液面的高度升高 D. 液体对容器底部的压强不变 【答案】D 【解析】 冰块熔化前后，杯内物质的重力不变，杯子的重力不变；故桌面受到的压力（F=G 总）就不变，杯子的底面 积不变；根据固体的压强公式：p= = 得，桌面受压强不变，故 A 错误；冰熔化成水后，水的密度不变， 故 B 错误； 根据阿基米德原理：F 浮=G 排（即排开水的重力 G 水即得 F 浮=G 排水）；由于冰块漂浮，根据二力平衡知识，有 F 浮=G 冰；故 G 冰=G 排水；故冰块熔化前后，水面高度 h 不变；根据液体压强的公式：p=ρgh 可得，由于水的高 度 h 不变，故水对杯底的压强不变，故 C 错误，D 正确； 【专题二：浮沉条件】 【例 2】一个李子 的 体积约为 60cm3，质量约为 66g，若把李子放入水中静止时将____（选填“漂浮”“悬浮” 或“沉底”）．一个西瓜的体积为 6×103cm3，所受重力为 55N，若把西瓜浸没在水中后放手，当西瓜静止时 所受浮力为____N． 【答案】 (1). 沉底 (2). 55 【解析】 李子的重力：G=mg=0.066kg×10N/kg=0.66N；李子全部浸没的浮力：F 浮=ρ水 gV 排=103kg/m3×10N/kg×60× 10﹣6m3=0.6N，因为 F 浮＜G，所以松手后李子会下沉；将西瓜浸没在水中时，V 排=V 物=6×103cm3=6×10﹣3m3， 此时西瓜受到的浮力：F 浮=ρ水 gV 排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3=60N，西瓜所受重力为 55N，因 F 浮 ＞G，所以，西瓜将上浮，最终处于漂浮状态，此时受到的浮力 F 浮′=G=55N． 【沙场点兵】 1.俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉，对此现象，下列说法正确的是 ( ) A. 西瓜的密度比李子的密度大 B. 西瓜漂浮时所受浮力大于重力 C. 李子下沉过程中所受水的压强不变 D. 李子浸没后，下沉过程中所受浮力大小不变 【答案】D 【解析】 西瓜漂浮在水面上，ρ瓜＜ρ水；李子在水中下沉，ρ李子＞ρ水，所以，ρ李子＞ρ水，故 A 错误；西瓜漂浮时 所受浮力与重力是一对平衡力，大小相等，故 B 错误；李子下沉过程中，所处深度 h 变大，根据 p=ρgh 可 知，所受水的压强变大，故 C 错误；李子浸没后，排开水的体积等于李子本身的体积，不再变化，根据 F 浮 =ρgV 排可知，下沉过程所受浮力大小不变，故 D 正确；故应选 D． 2.如图所示，在水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器，装有不同的液体，现将三个完全相同的圆 柱体分别放入容器的液体中，静止时三个容器的液面恰好相平．在三个容器中，液体密度最小的是____， 三种液体对容器底的压强最大的是____．（选填“甲”“乙”或“丙”） 【答案】 (1). 甲 (2). 丙 【解析】 由于甲悬浮，故ρ甲=ρ物；乙漂浮，故ρ乙＞ρ物；丙漂浮，故故ρ丙＞ρ物；且在丙中漂浮的更厉害，所以ρ 丙＞ρ乙；故密度关系是：ρ甲＜ρ乙＜ρ丙，故甲液体密度最小，丙液体密度最大；据 P=ρgh 可知，丙容器 底所受的压强最大． 3.小美用手把一个重为 0.4N，体积是 2.7×10﹣5m3 的玩具球完全浸没到水中，玩具球受到的浮力是 ________N，放手后玩具球将________（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）（g=10N/kg，ρ 水=1.0×103kg/m3）. 【答案】 (1). 0.27 (2). 下沉 【解析】 根据阿基米德原理计算浮力为： 335 31.0 10 kg/m 10N/kg 2.7 10 m 0.27NFgV    浮 水 排 ； 球重为 0.4N，可见 FG浮 ，即浮力小于重力，根据浮沉条件知，放手后玩具球将下沉． 4.有一量筒装水如图所示，水的体积为 cm3，则水的质量为 g．若放入一小木块，木块漂浮在水面上， 这是因为水的 比木块大，木块所受浮力 重力．（选填“大于”、“小于”或“等于”）（ρ水=1.0×103kg/m3） 【答案】10；10；密度；等于 【解析】 由图知量筒的最小分度是 1cm3，由图可读出水的体积是 10cm3，根据ρ= 可得水的质量 m=ρV=1g/cm3× 10cm3=10g；木块漂浮在水面上，根据漂浮的条件知水的密度比木块大即ρ木＜ρ水，此时木块受到的浮力等 于木块的重力即 F 浮=G． 【专题三：浮力的应用】 【例 3】“蛟龙号”完成第 20 次下潜任务后，逐渐浮出水面，当排开水的质量为 2000t 时，所受海水的浮 力是_____N；在“蛟龙号”浮出水面的过程中，浮力将_____（选填“变大”“变小”或“不变”）（ρ海水＝ 1.0×103kg/m3） 【答案】 (1). 2×107 (2). 变小 【解析】 （1）“蛟龙号”所受浮力： 72000 1000kg 10N/kg 2 10 NF Gm g 浮 排 排 ． （2）在“蛟龙号”浮出水面的过程中，排开水的体积不断减小，根据公式 F gV浮 水 排 可知浮力将变小． 【沙场点兵】 1.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 【答案】C 【解析】 抽水机是利用大气压工作的，与浮力无关，故 A 不符合题意；气压计是测量大气压的仪器，与浮力无关， 故 B 不符合题意；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；铅垂线是利用重 力方向始终竖直向下的重力制成的，故 D 不符合题意；故应选 C． 2.“福船”因由福建所造而得名，是古代海上丝绸之路的重要航运工具．如图所示，“福船”在大海上航行 时，是利用风的 能，船的总质量为 2×105kg，则该船所受到的浮力是 N．（ g 取 10N/kg） 【答案】（1）动；（2）2×106 【解析】 船在大海上航行时，为漂浮状态，浮力等于重力． 所以该船所受到的浮力是： 562 10 kg 10N/kg=2 10 NF G mg     浮 【专题四：探究“浮力的大小与哪些因素有关”】 【例 4】下图是探究“影响浮力大小的因素”的实验过程及数据. （1）如图甲，物体重_______________N； （2）如图乙，把物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为 3.2N，物体受浮力的大小为_________________N； （3）分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得：物体受浮力的大小与_________________有关； （4）若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关，应选择图中__________物（填字母）两个物体， 并将它们浸没在同种液体中，测出其所受浮力的大小来进行比较. 【答案】 (1). 4.2N (2). 1N (3). 液体的密度 (4). C、D 【解析】 （1）如图甲，测力计的分度值为 0.2N，测力计的读数即物体重 4.2N； （2）如图乙，把物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为 3.2N，根据稳重法的原理可知，物体受浮力的 大小为： '4.2N3.2N1NFGF浮 ． （3）分析甲、乙、丙三图所示实验数据可知：同样浸没时，物体在水中和酒精中受到的浮力不同，即物体 受浮力的大小与液体的密度有关； （4）若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关，根据控制变量法的思想，应选择体积相同，而密 度不同的物体进行实验，如图中 C 和 D 的体积相等，密度不同，故选择图中 C 和 D 物两个物体，并将它们 浸没在同种液体中，测出其所受浮力的大小来进行比较． 【沙场点兵】 1.在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，请你根据图所示实验操作，从中选出一些图，针对某一个 因素进行研究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果． （1）探究的因素是：_____________________．选用的图是：___________（填图中的序号）． （2）小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他找来薄铁片，烧杯和水进行实验，实验步骤如 下： 步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底； 步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上． ①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力___________第二次铁片受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小 于”）； ②小明得出：物体受到的浮力与其形状有关，小明得出错误结论的原因是：他只关注了铁片___________ 的改变，忽视了___________对浮力大小的影响． 【答案】 (1). 浮力大小与物体排开液体的体积的关系 (2). ①②③（或①②④） (3). 小于 (4). 形状 (5). 排开水的体积 【解析】 （1）测物体所受的浮力要利用称重法，即 F 浮=G﹣F 拉，故每次必须要选图①才行；若要探究浮力大小与物 体排开液体的体积的关系，应控制液体的密度相同，而物体排开液体的体积不同，故应选用图①②③或① ②④；若要探究浮力大小与液体密度的关系，应控制物体排开液体的体积相同，而液体的密度不同，故应 选用图①④⑤；（2）①第一次铁片下沉，说明 F 浮 1＜G，第二次铁片漂浮，说明 F 浮 2=G，所以 F 浮 1＜F 浮 2； ②本探究实验把铁片弯成“碗状”，改变了形状，虽然都是水，但两次排开液体的体积不同，所以得出结论 是不正确的，即：他只关注了铁片形状的改变，忽视了排开水的体积对浮力大小的影响． 2.在“探究浮力大小与排开液体体积的关系”实验中，如图甲所示，用弹簧测力计测出物块所受的重力， 然后将物块逐渐浸入水中． （1）在图乙位置时，物块受到的浮力是____N． （2）将物块逐渐浸入水中时，发现弹簧测力计的示数逐渐变小，说明物体所受浮力大小随其排开液体的体 积增大而____． （3）继续将物块逐渐浸入水中，发现弹簧测力计的示数逐渐变小后保持不变，最后突然变为 0，示数为 0 时物块处于____（选填字母）． A．漂浮状态 B．悬浮状态 C．沉底状态 【答案】 (1). 0.6 (2). 增大 (3). C 【解析】 （1）甲图中物体的重力为 G=3.0N，乙图中物体受到竖直向上的拉力 F 拉=2.4N，则浮力为：F 浮=G-F 拉 =3.0N-2.4N=0.6N． （2）将物块逐渐浸入水中时，物体排开的水的体积变大，发现弹簧测力计的示数逐渐变小，说明物体所受 到的浮力变大，物体所受浮力大小随其排开液体的体积增大而增大． （3）继续将物块逐渐浸入水中，发现弹簧测力计的示数逐渐变小后保持不变，是因为物体全部浸入水中后， 浮力不变，故测力计示数不变；最后突然变为 0，说明物体受到杯底的支持力的作用，故重力是大于浮力 的，物块处于沉底状态，答案为 C． 【专题五：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系】 【例 5】用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中,下列说法正确的是( ) A. 实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响 B. 物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大 C. 物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大 D. 通过计算可知实验所用物块的密度为 2×103 kg/m3 【答案】D 【解析】 物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积．所以应该在溢水 杯中倒满水，故 A 错误；物块浸没水中后，随着深度的增加，排开水的体积不变，液体的深度不变，故水 对容器底部的压强不变，故 B 错误；左侧实验中，在物块完全浸没水中前，随着物块浸入水中深度的增加， 排开水的体积增大，溢出去的水增多，故弹簧测力计的示数变大；物块完全浸没水中，排开水的体积不变， 弹簧测力计的示数不再变化，故 C 错误；由测力计的示数可知，物体的重力 G=2N，物体的质量 m= = =0.2kg；物体浸没水中后的浮力 F 浮=G﹣G′=2N﹣1N=1N，由阿基米德原理 F 浮=ρ水 gV 排可得， 物体的体积 V=V 排= = =1×10﹣4m3，物体的密度ρ= = =2× 103m3，故 D 正确；故应选 D． 【沙场点兵】 1.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 【答案】D 【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． 【专题六：浮力的计算】 【例 6】水平桌面上放置底面积为 80cm2，质量为 400g 的圆筒，筒内装有 16cm 深的某液体．弹簧测力计悬 挂底面积为 40cm2、高为 8cm 的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数 F 与圆柱体浸入液体深 度 h 的关系如图所示．（圆筒的厚度忽略不计，筒内液体没有溢出），求： （1）圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少？ （2）筒内液体密度是多少？ （3）圆柱体浸没时，圆筒对桌面的压强是多少？ 【答案】（1）8N (2) 332 . 5 1 0 / k g m （3） 45 . 5 1 0 Pa 【解析】 （1）浸入液体深度为 0 时，根据二力平衡，拉力 F=G=10N．当全部浸入液体后同样处于平衡， =GFF 浮 , 完全浸没时，浮力不变化，拉力也不变化，根据拉力和深度的变化图线得出浸没是拉力 F=2N．所以浸没时 浮力 =G- =8F F N浮 （2）物体底面积 23240410scmm  ，高 28 8 10h cm m   ，所以完全浸没时排开液体体积等于物 体体积等于 32243v=sh=4108103.210mmm 根据浮力的计算公式 8F g v N浮 得出液体密 度 33 43 8 2.510/10/3.210 F N kgmgvNkgm   浮 （3）圆柱体浸没时，圆柱体和液体和玻璃杯总重力 玻璃杯重力 1 0.410/4GmgkgNkgN 圆柱体重力 2 10GN 液体重力 3 3 4 2 2 3 2.5 10 / 80 10 16 10 10 / 32G mg vg kg m m m N kg N           所以总重力 1 2 3 4 10 32 46G G G G N N N N       根据压强计算公式 4 42 2 44 5.5 1080 10 F G NP PaS S m      【沙场点兵】 1.如图所示，轻质弹簧的下端固定在容器底部，上端与物体 A 连接，现向容器内注水，当水的深度为 h 时， 弹簧长度恰好为原长，此时物体 A 有 1 3 的体积露出水面，已知物体 A 体积为 V，容器内部底面积为 S，水的 密度为ρ水，下列计算结果正确的是 A. 物体 A 受到的重力 GA＝ 1 3 ρ水 gV B. 水对容器底部的压力 F＝ 2 3 ρ水 ghS C. 物体 A 的密度为ρA＝ ρ水 D. 若向容器中缓慢加水直到 A 浸没水中，则弹簧对 A 的拉力 F′＝ ρ水 gV 【答案】D 【解析】 A、当 A 有 1 3 的体积露出水面，即 2 3 的体积浸入水中时，弹簧为原长，则说明此时物体漂浮在水面上，受 到的浮力与重力相等，物体重力 22 33GFgVgVgV浮 水 排 水 水 ，故 A 错； B、水对容器底部的压强为 p g h  ，由 Fp S 得，水对容器底部的压力为 FpSghS 水 ，故 B 错； C、物体 A 的质量 2 23 3 gVGmVgg 水 水   ，物体 A 的密度： 2 23 = 3A V V   水 水，故 C 错； D、若向容器中缓慢加水直到 A 完全浸没，A 受竖直向下的重力、竖直向下的拉力及浮力作用，所以 FGF浮 拉 ，则 21 33FFGgVgVgV  浮拉 水 水 水 ，故 D 正确． 故选 D． 2.有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水杯盛满某种液体．将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水 杯中，小球下沉到杯底，溢出酒精的质量是 40g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中， 小球漂浮且有 1/11 的体积露出液面，溢出液体的质量是 50g，已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，下列计算正确的 是（ ） ①小球的质量是 40g ②小球的体积是 50cm3 ③液体的密度是 1.1×103kg/m3 ④小球的密度是 0.9×103kg/m3． A. 只有①②正确 B. 只有②③正确 C. 只有②④正确 D. 只有①③正确 【答案】B 【解析】 由题意知小球放入乙液体中处于漂浮状态，故 F 浮乙=G=G 排， 故 m=m 排=50g； 由题知，在甲中小球下沉，小球的体积就等于排开酒精的体积，所以据ρ= m V 可得： V=V 酒精= 3 40g= 0.8g/cm   =50cm3； 所以小球的密度是： ρ球= 3 50 50 m= c m V g球 球 =1g/cm3=1000kg/m3； 因为小球在乙中漂浮，所以 F 浮=G 本身， 根据阿基米德原理有， F 浮=m 排 g=ρ乙 g10 11 V ①； 且 G 本身=ρ球 gV ②； 故将①②带入 F 浮=G 本身可得： ρ乙 g10 11 V=ρ球 gV 所以 ρ乙= 11 10 ρ球= ×1000kg/m3=1.1×103kg/m3， 故②③正确；故应选 B． 3.弹簧测力计下挂着一重为 12N 的实心小球，小球浸没在水中并静止时，弹簧测力计示数为 7N．此时小球 受到的浮力是_____N，其密度是______kg/m3．（ g=l0N/kg） 【答案】 (1). 5 (2). 2.4×103 【解析】 小球浸没时受到的浮力：F 浮=G﹣F′=12N﹣7N=5N；因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，所以， 由 F 浮=ρgV 排可得，小球的体积：V=V 排= ，则小球的密度：ρ= = = ρ水= ×1.0× 103kg/m3=2.4×103kg/m3． 4.如图甲所示，一个立方体悬挂在弹簧测力计下处于静止状态时，弹簧测力计示数为 5N，如图乙所示，将 此立方体一半浸入某液体中静止时，测力计示数为 4.5N，则此立方体受到的浮力为___N，若某时刻剪断乙 图中悬吊立方体的细线，则立方体受到的浮力变化情况是____；立方体的下表面压强将___（选填“一直不 变”、“先变大后不变”或“先变小后不变”），若已知该立方体的体积为 125cm3，则这种液体的密度为 ______kg/m3（g=10N/kg） 【答案】 (1). 0.5 (2). 先变大后不变 (3). 先变大后不变 (4). 0.8×103 【解析】 (1)根据题意可以知道立方体的重力 1G5FN示 当立方体一半浸入某液体中静止时,此时立方体受到的浮力: 1G54.50.5FFNNN示浮 (2)当立方体全部浸入某液体中静止时,排开液体的体积变为原来的 2 倍, 由 FgV 浮 液 排 可以知道,浸没时立方体受到的浮力: ’ 220.51FFNN浮 浮 , 因为 ’FG浮 所以,若剪断乙图中悬吊立方体的细线,立方体将下沉直至沉到容器底; 在这一过程中,液体的密度不变,因为排开液体的体积先变大后不变,所以,由 可以知道,立方 体受到的浮力先变大后不变; 立方体的下表面所处的深度先变大,沉底后不变,由 Pgh 液 可以知道,立 方体的下表面受到液体的压强先变大后不变; (3)立方体的体积 3V125 cm 由(1)可以知道当立方体一半浸入某液体中静止时,受到的浮力 0.5FN浮 此时 335 31 12562.56.25 102Vcmcmm排   由 可得该液体的密度: 33 53 0.5 0.810/6.251010/ F N kgmVgmNkg   浮 液 液 因此，本题正确答案是： 0.5 先变大后不变 先变大后不变 0.8×103 5.如图所示，水平地面上有一底面积为 1．50×l0-2m2 的圆柱形容器，容器中水深 40cm，一个边长为 10cm 的正方体物块通过一根细线与容器底部相连，细线受到的拉力为 4N．(g= 10N／kg)求： (1)此时容器底受到水的压强和压力． (2)此时物块受到的浮力和物块的质量． (3)细线剪断后，物块静止时浸入水中的体积． 【答案】（1）4000Pa； 60N；（ 2）10N； 0.6kg．（ 3）6×10-4m3． 【解析】 （1）水深 40cm，压强为： 331.0 10/10/0.44000Pghkg mN kgmPa水 水 水 根据 FP S水  得，容器底受到水的压力： 22400015060FP SPalmN 水 ． ； （2）物块受到的浮力：  333=1.0 10/10/0.1=10NFgVkg mN kgm浮 水 排 ； 物块的重为：G = =10N 4N=6NFF浮物 拉 物块的质量： G 6m = 0.610 / N kgg N kg物 物 ； （3）物块静止时，漂浮，浮力等于重力， 'G6FN浮 物 浸入水中的体积即此时排开水的体积： 43 33 ' 6N' 6 101.0 10 / 10 / FVmg kg m N kg     浮 排 水 ． 答案：(1)60N (2)10N 0.6kg (3)6×l0- 4 m3