第13讲浮力浮力定义定义浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）对它________的力，这个力叫做浮力方向_________施力物体______________称重法测浮力先在空气中用弹簧测力计测出____________，再把物体浸在液体中读出弹簧测力计的示数F拉，则物体所受的浮力为F浮=G-F拉产生原因浸在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力____________，这就是浮力产生的原因影响因素物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的________有关，跟液体的________有关说明①浸在液体中的物体不一定都受到浮力.如：桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F向上=0，故物体不受浮力作用；②浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力.因此，在分析物体的受力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑.阿基米德原理探究阿基米德原理探究过程先用弹簧测力计测量出____和____的重力；再测量出物体完全浸没后弹簧测力计的示数；最后再测量出__________分析归纳物体受到的浮力为F浮=__________，排开水所受的重力_______.对比两者的大小，得出实验结论实验结论浸在液体中所受的浮力__________它排开的水所受的重力内容浸在液体中的物体受到的的浮力________，浮力的大小_________它排开的液体所受的重力表达式F浮=________m排g=._______.G排表示排开液体所受的重力；m排表示排开液体的质量；ρ液表示液体的密度；V排表示排开液体的体积适用条件适用于物体受到液体或气体的浮力【提示】当物体浸没在液体里，此时V排=V物；当物体的一部分浸入液体里，另一部分露在液面上，此时V排＜V物.物体的沉浮条件10\n浸在液体中的物体同时受到浮力和重力的作用，物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的关系.如下：上浮下沉漂浮悬浮沉底F浮______G物F浮______G物F浮______G物F浮______G物F浮+F支=G物ρ液_____ρ物ρ液_____ρ物ρ液_____ρ物ρ液_____ρ物ρ液_____ρ物物体处于动态，受到的是非平衡力物体处于静止状态，受平衡力浮力的应用轮船原理物体的密度大于液体的密度，制成________的可以漂浮在液体的表面上，也增大了可以利用的浮力排水量轮船载重的大小用_______表示，是指轮船按照设计要求满载货物时排开水的________潜水艇因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变，所以，潜水艇受到的浮力_________，潜水艇的上浮和下沉全靠改变_________气球和飞艇靠充入密度_____________空气的气体来工作的密度计原理根据物体__________时的受力平衡及阿基米德原理制成，用来测定液体密度的仪器特点浸入液体的体积越小，说明液体的密度越______ 命题点1 阿基米德原理 (2022·自贡)夏天，一市民在自贡釜溪河游泳时捡到一个质量为1.25kg的鹅卵石，已知鹅卵石的密度ρ石＝2.5×103kg/m3，ρ水＝1.0×103kg/m3，p大气＝1.013×105Pa，g＝10N/kg.当该市民用手将鹅卵石处于水面下0.5m深处静止不动时，求此时鹅卵石受到的：(1)压强大小是多少？(2)浮力大小是多少？(3)手的支持力大小是多少？10\n解物体受到多个力而平衡的浮力计算题时，一定要对物体进行受力分析，找到力的关系式，再利用阿基米德原理解答．1．(2022·成都)关于物体所受的浮力，下列说法中正确的是（）A．漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大B．物体的密度越大，受到的浮力越小C．物体排开水的体积越大，受到的浮力越大D．浸没在水中的物体受到的浮力与深度有关2．(2022·泸州)底面积为2.0×10－2m2的薄壁平底容器内装有适量的水，把物块放入容器内的水中，物块静止时漂浮在水面上，浸入水中的体积为1.6×10－3m3，容器内水面升高了6cm(容器中水未溢出)，则水对容器底部增加的压强为________Pa，物块受到的浮力________N．容器对水平桌面增加的压强为________Pa.(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)3．(2022·广安)农村建设让农村面貌焕然一新．许多楼房顶部装有自动供水箱，体重1520N，与水平楼顶接触面积为15m2.为了控制进水量，在水箱顶部安装压力传感器，如图所示，A物体通过细线与压力传感器相连接，压力传感器相当于拉线开关，A的密度是2.5×103kg/m3，A重为25N．压力传感器受到竖直向下的拉力等于15N时断开，电动水泵停止向水箱注水(1)求未装水时整个水箱对楼顶的压强是多少？(压力传感器及连接线质量不计，g取10N/kg)(2)通过计算说明当水面与A上表面相平时，电动水泵能否停止注水？(g取10N/kg，连接线体积不计)10\n命题点2 物体的浮沉条件 (2022·巴中)质量为300g，体积为500cm3的木块，木块的密度为________kg/m3，放在足够多的水中静止时木块处于________(填“漂浮”“悬浮”或“下沉”)．点拨：判断物体在液体中浮沉时，可以比较物体所受的浮力和物体所受重力的大小，也可以比较液体的密度与实心物体密度的大小．4．小竹用手将质量为120g的物体轻放入盛满水的溢水杯中，松开手后，当物体静止时，溢水杯中溢出了100cm3的水，则物体（）A．漂浮在水面上B．悬浮在水中C．沉在溢水杯底部D．受到1.2N的浮力5．(2022·攀枝花)如图所示，实心小球在甲液体中悬浮，在乙液体中沉底，则下列判断正确的是（）A．球的密度大于甲液体的密度B．甲液体的密度小于乙液体的密度C．球在甲液体中受到的浮力大于它在乙液体中受到的浮力D．球在甲液体中受到的浮力等于它在乙液体中受到的浮力6．(2022·凉山)物体a、b的质量和体积的关系如图所示，由图可以判断出它们的关系为ρa________ρb(填“＞”“＜”或“＝”)，若用a、b两种物质分别制成质量相等的实心物体甲和乙，然后将甲、乙用细线拴在一起压入水面以下，放手后，它将________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)．命题点3 浮力的应用 (2022·广东)如图所示为一种自制简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，用它来测量液体密度时，该密度计________(填“悬浮”“漂浮”或“下沉”)在被测液体中．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.若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2，则m1________m2.(填“<”“＝”或“>”)．点拨：密度计在各种液体中均能直立漂浮，故有F浮＝G密度计，m排＝m密度计，即密度计在液体中受到的浮力、排开液体的质量是一定的．由公式F浮＝ρ液gV排或m排＝ρ液V排可知，密度计排开液体的体积V排越小，表明该液体的密度ρ液越大．10\n7．下列有关潜艇的说法，正确的是（）A．潜艇上浮主要靠的是螺旋桨的推力B．潜艇在海面下上浮时浮力增大，下沉时浮力减小C．潜艇在悬浮和漂浮时都处于平衡状态，因此所受浮力相等D．潜艇主要靠改变自身的重力实现上浮、下沉8．(2022·南充)一艘轮船的排水量是50000吨，当它满载在长江内河航行时，排开水的体积是________m3，一艘潜水艇从长江内河潜行(潜行：指潜水艇浸没)到海洋时，潜水艇受到的浮力________(填“变大”“不变”或“变小”)．(ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ海水＝1.03×103kg/m3)9．(2022·平凉)如图所示是世界上最大的豪华渡轮之一“海洋魅力”号，长361m、宽66m，排水量达22.5万吨，满载时吃水深度达30m，可以搭载6320名游客，则满载时船底受到的海水压强约为________Pa，船受到的浮力约为________N．当客人下船后，船受到的浮力________(填“变大”“不变”或“变小”)．(ρ海水＝1000kg/m3、g＝10N/kg) 命题点 探究影响浮力大小的因素探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验，往往是中考考查的热点，考查的形式是在题目中提出多个因素如物体的密度、体积、重力，液体的密度、深度，以及物体排开液体的体积等，通过控制变量法进行实验得出结论．在分析过程中有时还要应用称重法和阿基米德原理． (2022·自贡)如图1是探究影响浮力大小因素的实验．(1)由甲、乙两图可知物体在水中受到的浮力是________N．乙图中，若将绳子剪断，物体将________(填“上浮”“悬浮”或“下沉”)．(2)由乙、丙两图可知物体所受浮力大小跟浸没的深度________(填“有”或“无”)关．(3)如果要探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关，可以选择图2所示的________两个物体，将它们浸没在________液体中，测出所受浮力的大小来进行比较．(4)本实验中，主要采用的方法是____________．影响浮力大小的因素有多个，故在探究时利用控制变量法，物体在液体中所受的浮力大小通过称重法计算得出．(5)为了验证浮力大小与物体的形状是否有关，小明将同一橡皮泥做成不同形状，先后放入水中，发现有的漂浮在水面上，有的下沉．由此得出结论：浮力的大小与物体的形状有关，请指出他实验方法的错误：________________________________________________________________________.(6)为了验证浮力大小与物体所受的重力是否有关，小明将重力相同而体积不同的铁块和铝块浸没在水中，观察到所受的浮力大小不相等，由此得出结论：浮力的大小与物体的重力无关．10\n请指出他实验方法的错误：________________________________________________________________________一、选择题1．(2022·成都)下列各种现象与其应用的物理知识之间的关系中，正确的是（）A．飞机获得升力起飞——流体压强与流速的关系B．热气球升空——大气压与温度的关系C．水下潜水艇能够上浮——液体压强与深度的关系D．航空母舰漂浮在海面——浮力与液体密度的关系2．(2022·遂宁)用细绳连在一起的气球和铁块，恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内如图所示位置，若用力向下轻轻拨动一下铁块，则气球和铁块的沉浮情况及水对容器底部的压强将（）A．下沉 变小B．下沉 变大C．上浮 变小D．悬浮 不变3．(2022·雅安)如图所示，同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯处于漂浮状态，所受浮力为F甲，在乙杯处于悬浮状态，所受浮力为F乙．以下判断正确的是（）A．F甲＜F乙B．F甲＞F乙C．向甲杯中加入盐，鸡蛋所受浮力会增大D．向乙杯中加入水，鸡蛋所受浮力会减小4．(2022·内江)密度为0.8×103kg/m3的实心木块，轻放于足够深的水中，木块静止后，浸入水中的体积与木块体积之比为（）A．4∶5B．4∶1C．1∶4D．1∶15．(2022·广安)有两个相同圆柱形容器放在水平桌面上，内盛相等质量的盐水，将同一鸡蛋分别放入其中，待鸡蛋静止时如图所示．鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2，容器底部对水平桌面的压强分别为p1和p2，则（）A．F1>F2，p1>p2B．F1＝F2，p1>p2C．F1<F2，p1＝p2D．F1＝F2，p1＝p26．(2022·德阳)如图所示，将盛有适量水的容器放在水平桌面上，然后把系在弹簧测力计下的铁块慢慢地浸入水中(水未溢出)，观察铁块从刚开始浸入水中到完全浸在水中的实验现象，并对一些物理量做出了如下判断：①铁块受到的浮力变大；②弹簧测力计的示数变小；③桌面受到的压力变大；④水对容器底部的压强变大．其中正确的是（）10\nA．①②B．①②③C．①②③④D．①②④7．(2022·自贡)一个边长为a的立方体铁块从图所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平)，下降至图中的虚线位置，则能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图像是（）8．(多选)(2022·成都)在水平桌面上有一个盛有水的容器，木块用细线系住没入水中，如图甲所示．将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，且有的体积露出水面，如图乙所示．下列说法正确的是（）A．甲、乙两图中，木块受到水的浮力之比是5∶3B．甲、乙两图中，水对容器底部的压强大小相等C．甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2∶5D．甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图中容器对水平桌面的压力二、填空题9．(2022·宜宾)我国首台自主设计的载人潜水器“蛟龙号”，总质量为22t，在下潜实验中成功突破7000m水深大关．随着下潜深度的增加，“蛟龙号”所受水的压强将________(填“变大”“不变”或“变小”)．当“蛟龙号”悬浮在深海某处时，受到的浮力为________N．(g取10N/kg)10．(2022·攀枝花)一冰块漂浮在装有水的烧杯中，冰块有1/10露出水面，杯底距水面10cm，冰块体积为2×10－5m3，密度为0.9×103kg/m3，则冰块受到的浮力为________N，当冰块完全融化时杯底受到水的压强为________Pa.(g取10N/kg)11．(2022·遂宁)小聪将一实心球放入水中，发现实心球悬浮，此时容器中水深0.3m，容器底受到水的压强为________Pa；取出小球将它切成大小不等的两块，再将它们浸沉于水中，发现小块下沉，大块________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)．(g＝10N/kg)12．(2022·凉山)放在水平桌面上的量筒中盛有120cm3的水，当把挂在弹簧测力计下的小金属块完全浸入量筒里的水中后，量筒的水面上升到170cm3处，弹簧测力计的示数为3.4N．则金属块的体积为________cm3，所受浮力为________，金属块受到的重力为________，密度为________kg/m3.13．(2022·攀枝花)将一块橡皮泥捏成船，轻放在杯中浮于水面，此时橡皮泥所受的浮力为F浮1，10\n水对杯底的压强为p水1，杯子对桌面的压强为p杯1.取出橡皮泥，将它捏成球形，再次放入水中，橡皮泥下沉到杯底，此时橡皮泥所受的浮力为F浮2，水对杯底的压强为p水2，杯子对桌面的压强为p杯2.则F浮1________F浮2，p水1________p水2，p杯1________p杯2.(填“＞”“＜”或“＝”)14．(2022·成都)阅读了教材“自制密度计”的课外小实验后，小叶和小王决定尝试一下．(1)两人选择了一个由某种特殊材料制成的条形长方体A来制作密度计．小王测得A的质量为12g，当它漂浮在不同液面上时，所受到的浮力为________N．(g＝10N/kg)(2)小叶查阅了相关资料，在得知该材料的密度后，作出了如图甲所示的ρ－V图像，据图像可以找到关于A的一些信息．两人发现A的质量可以在ρ－V图中用阴影部分面积表示出来，请你在图中用斜线画出这一阴影部分．(3)小王想用理论推导的方法，在A上标注出各种密度值．他选择首先标注水的密度，在测量出A的长度为20cm后，作出了图乙所示的示意图．经过计算，他确定了水面位置在距A上表面h＝________cm处，并作了标记．(ρ水＝1.0×103kg/m3)(4)为了保证实验结果，两人将A放入足够多的水中，发现它不容易竖直漂浮．小叶在A的下端紧密缠绕了适量的金属丝(金属丝体积忽略不计)，制成了“密度计”B.小王提醒他，如果这样，B的刻度应该与A不同．为了重新标注，他们应该测量的一个物理量是____________________________．(5)按照上述方法，两人在B上标出水、酒精、汽油等液体对应的刻度值，一个简易的密度计就制成了．三、计算题15．(2022·广元)钓鱼岛自古以来就是中国故有领土，早在明朝1373年我国渔民就已经发现了钓鱼岛．如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在钓鱼岛巡航的示意图．(海水密度取1.02×103kg/m3，g取10N/kg)(1)若该船的声呐探头距海面深度为8m，则该声呐探头受到海水的压强是多少？(2)该船满载时排水量为3400t，则船受到的重力和浮力各为多少？10\n16．(2022·遂宁)如图甲所示，一个边长为1m的正方体静止在湖底，上表面离水面深度为h.现用一根粗细和重力不计的绳子，将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水面，在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动，拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示．(g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)求：(1)物体在露出水面前受到水的浮力是多少N?(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N?(3)物体的密度是多少kg/m3(4)物体在水底时，上表面受到水的压强是多少Pa?第13讲 浮力考点解读考点1 向上 竖直向上 液体或气体 物体重力G 不同 体积 密度考点2 物体 空小桶 排开水和小桶的总重 G物－F拉 G排＝G－G桶 等于 向上 等于 G排 ρ液V排g考点3 ＞ ＜ ＝ ＝ ＞ ＜ ＞ ＝ ＜考点4 空心 排水量 质量 不变 自身的重力 小于 漂浮 大各个击破例1 (1)水对鹅卵石的压强p水＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m＝5×103Pa.鹅卵石受到的压强10\np＝p水＋p大气＝5×103Pa＋1.013×105Pa＝1.063×105Pa.(2)由ρ＝m/V可得，鹅卵石的体积V石＝＝＝5×10－4m3.因为鹅卵石浸没在水中，所以V排＝V石＝5×10－4m3.鹅卵石受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10－4m3＝5N．(3)鹅卵石的重力G＝mg＝1.25kg×10N/kg＝12.5N．手的支持力F＝G－F浮＝12.5N－5N＝7.5N． 例2 0.6×103 漂浮 例3 漂浮 < ＝题组训练 1.C 2.600 16 800 3.(1)未装水时整个水箱对楼顶的压力F＝G箱＋GA＝1520N＋25N＝1545N．此时水箱对屋顶的压强p＝＝＝103Pa.(2)由ρ＝得，A物体的体积VA＝＝＝1×10－3m3.当水面与A上表面相平时，物体A完全浸没，V排＝VA，此时A受到的浮力为F浮＝ρ水gVA＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10－3m3＝10N．此时压力传感器受到的拉力为F拉＝G－F浮＝25N－10N＝15N．由题意可知，此时压力传感器断开，电动机水泵停止注水． 4.C 5.C 6.＞ 上浮 7.D 8.5×104 变大 9.3×105 2.25×109 变小实验突破例 (1)2 下沉 (2)无 (3)C、D 同种 (4)控制变量法拓展训练 (5)没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同 (6)没有控制物体浸入液体的体积相同，没有改变重力的大小整合集训1．A 2.B 3.D 4.A 5.D 6.C 7.A 8.AC 9.变大 2.2×105 10.0.18 1000 11.3×103 上浮 12.50 0.5N 3.9N 7.8×103 13.＞ ＞ ＝ 14.(1)0.12 (2)在图像甲中涂黑如下： (3)8 (4)B的质量(或B的重力) 15.(1)该声呐探头受到海水的压强：p海水＝ρ海水gh＝1.02×103kg/m3×10N/kg×8m＝8.16×104Pa.(2)已知m排＝3400t＝3.4×106kg.公务船所受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝3.4×106kg×10N/kg＝3.4×107N．由于船处于漂浮，则G＝F浮＝3.4×107N． 16.(1)F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×(1m)3＝104N．(2)由图像可知露出水面后绳子的拉力即物体的重力G＝3×104N．当重物未露出水面时，拉力F1＝G－F浮＝3×104N－104N＝2×104N．(3)物体的质量m＝＝3×103kg.密度ρ＝＝3×103kg/m3.(4)从上表面离开水面到下表面离开水面用时10s，所以运动速度：v＝＝0.1m/s.上表面从水底上升至表面用时30s，所以物体上表面距液面深度：h＝vt＝0.1m/s×30s＝3m．p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3m＝3×104Pa.10
