第101講浮力和阿基米德原理

虎圜回歸教材

知識(shí)點(diǎn)1:浮力

浮力：浸在液體中的物體受到向二的在力，這個(gè)力叫做浮力。浮力的施力物體是液便。浸沒(méi)在液體中的物

體，其上、下表面受到液體對(duì)它的壓力不同，這就是浮力產(chǎn)生的原因（F$產(chǎn)產(chǎn)下尸匕）。

決定浮力大小的因素：物體在液體中所受浮力的大小，跟它浸在液體中的體積有關(guān)、跟液體的密度有關(guān)。

物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。

【典例探究1】體積為1000cnf的金屬塊浸沒(méi)在水中（g取10N/kg）,金屬塊所受浮力的大小為（）

A.1000NB.I00NC.IOND.IN

【解題思路】壓強(qiáng)浮力的數(shù)字密碼“100cm,lOOPa；一百粒米一頓飯”

當(dāng)遇到題中明確g=10N/kg,液體已知為水，給出深度，求解水產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小的問(wèn)題時(shí)，可直接記憶1cm

水深對(duì)應(yīng)100Pa水的壓強(qiáng)；當(dāng)遇到題中明確g=ION/kg,液體已知為水，給出物體排開(kāi)水的體積求解物體

受到浮力的問(wèn)題時(shí)，可直接記憶排開(kāi)水的體積為100cm2對(duì)應(yīng)物體受到的浮力是1N,簡(jiǎn)稱：“100cm,lOOPa；

一百粒米一頓飯”。

浮力的四種計(jì)算方法：

【答案】C

【解題大招】已知體積為1000cm的金屬塊浸沒(méi)在水中，根據(jù)大招：壓強(qiáng)浮力的數(shù)字密碼“一百粒米一頓飯”

在滿足g=10N/kg,且液體為水的條件下，lOOOcn?,10牛頓,浮力為10N,故選C。

知識(shí)點(diǎn)2：阿基米德原理

浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開(kāi)的液體所受的重力。這就是著名的阿基米德原

理。用公式表示就是

Fit=Gtn=

【典例探究1】物體漂浮在水面，有一半體積露出水面，則物體的密度為（p.l.Oxl（）3kg/m3）（）

A.1.0xl03kg/m3B.0.5x103kg/m3C.2.0xIO^g/m3D.0.25x103kg/m3

【解題思路】解題口訣技巧“排總比找物業(yè)”。

【答案】B

【典例探究2】在圖甲中，石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以恒定的速度下降，直至全部沒(méi)入水中。圖

乙是鋼繩拉力〃隨時(shí)間，變化的因像.若不計(jì)水的摩擦力,則可算出該石料的密度為（）

A.1.6xlO3kg/m3B.2.3x103kg/m3C.2.8x103kg/m3D.3.2x103kg/m3

【解題思路】解題口訣技巧“重浮比找物業(yè)二

【答案】C

【典例探究3】如圖甲所示：一個(gè)底面積為50cm2的燒杯裝有酒精，把小石塊放在木塊上，靜止時(shí)酒精深

/zi=16cm；如圖乙所示，若將小石塊放入酒精中，液體深力2=l2cm,石塊對(duì)杯底的壓力尸=1.6N；如圖內(nèi)所

示，取出小石塊后，酒精深力3=10cm。則小石塊的密度〃石為kg/m3（g取1ON/kg,p造林=0.8x103kg/m3）

【解題思路】解題口訣技巧“船球模型測(cè)密度工

在遇到類(lèi)似船球模型的應(yīng)用求解物體密度的題型中，如圖:

【答案】2.4x103

一、單選題

1.（2023?山東讖坊?統(tǒng)考中考真題）5月8日，在2023年世界泳聯(lián)跳水世界杯蒙特利爾站的女子單人十米跳

臺(tái)決賽中，中國(guó)選手全紅嬋奪得冠軍。圖示為其參加比賽時(shí)的分解動(dòng)作示意圖。不考慮空氣阻力，下列對(duì)

全紅嬋的分析正確的是（）

跳臺(tái)

水面

A.在跳臺(tái)靜止時(shí)，只受到重力作用B.到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，受到平衡力作用

C.從最高點(diǎn)到入水前的過(guò)程中，慣性不變D.入水過(guò)程中，所受浮力方向取決于入水的角度

【答案】C

【解析】A.靜止的物體受力平衡，在跳臺(tái)靜止時(shí)，受到重力和支持力作用，且相互平衡，故A錯(cuò)誤；

B.從離開(kāi)跳板到最高點(diǎn)的過(guò)程中，不計(jì)空氣阻力，她只受到重力作用，因而受力不平衡；故B錯(cuò)誤；

C.慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，從最高點(diǎn)到入水前的過(guò)程中，質(zhì)量大小不變，則慣性不變，故C正確；

D.浮力的方向始終豎直向上，入水過(guò)程中，所受浮力方向始終豎直向上，與入水的角度無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。

故選C。

2.（2023?湖北武漢?統(tǒng)考中考真題）鐵架臺(tái)的水平底座上有一只溢水杯，貼近溢水杯有一底面積為20cm2的

圓柱形小桶（不計(jì)側(cè)壁厚度）。彈簧測(cè)力計(jì)的上端掛在鐵架臺(tái)的支架上，下端懸掛一重力為L(zhǎng)2N、密度為

4xlC）3kg/m3的金屬塊。初始時(shí)，金屬塊有!的體積浸在水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為杯中水面恰好與溢

水口相平，小桶中沒(méi)有水，如圖所示。接著豎直向上提溢水杯，當(dāng)溢水杯剛好離開(kāi)水平底座時(shí)（底座對(duì)溢

水杯的支持力剛好為零），提繩豎直向上的拉力為刀；提著溢水杯豎直向上緩慢移動(dòng)，當(dāng)金屬塊剛好浸沒(méi)在

水中時(shí)，水對(duì)小桶底部的壓強(qiáng)為尸，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為尸2,提繩豎直向上的拉力為4。已知小桶能全部

水對(duì)小桶底部的壓強(qiáng)為

/7=pgA=l.OxlO3kg/m3xlON/kgxO.O12m=12OPa

故C錯(cuò)誤。

D.提繩的拉力等于桶的重力、水的重力及金屬塊對(duì)水的壓力（金屬塊受到的浮力）之和，金屬塊浸沒(méi)前后

浮力的增加量等于水重力的減少審，因此前后提繩的拉力不變，因此乃=。，故D正確。

故選Do

二、實(shí)驗(yàn)題

3.（2023?廣東?統(tǒng)考中考真題）在"探究浮力大小與哪些因素有關(guān)"的實(shí)驗(yàn)中；

（1）觀察彈簧測(cè)力計(jì)的零刻度線、和分度值；調(diào)零時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在（選填“豎直”

或“水平"）方向上調(diào)零；

（2）如題圖甲所示，在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)高為6cm的長(zhǎng)方體物塊（可塑），測(cè)出重力，將它緩慢浸入

水中，記錄懸停在A、B、C、D、E這五個(gè)位置彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和深度/?,請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖乙中畫(huà)

出物塊所受浮力?隨力變化的圖像；

（3）分析圖像可知：浸沒(méi)前，力增加，F(xiàn)濘________；浸沒(méi)后，力增加，F(xiàn)學(xué)_________:（均選填"變大”"變

小"或"不變"）

（4）若把此物塊提成高為6cm的圓錐體，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。兩次實(shí)驗(yàn)所得的隨。變化的圖像（選

填"相同"或"不同

（5）若繼續(xù)探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系，還需添加一種材料：。

【答案】量程豎直見(jiàn)解析變大不變不相同酒精

【解析】（1）[1]⑵使用彈簧測(cè)力計(jì)前，應(yīng)該先觀察彈簧測(cè)力計(jì)的零刻度線、量程和分度值；調(diào)零時(shí)，應(yīng)該

在豎直方向下拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，防止卡殼。

（2）[3]由甲圖可得，物塊重力G=1.0N,當(dāng)物塊慢慢浸入水中時(shí)，在豎直方向上只受豎直向上的拉力，浮

力和豎直向下的重力作用，即

當(dāng)浸入水中深度為2cm時(shí)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.8N,則浮力為

同理，當(dāng)深度為4cm和6cm時(shí)，浮力分別為0.4N和0.6N：當(dāng)物塊完全浸入水中后，根據(jù)

隨著浸入水中的深度增加，排開(kāi)水的體積保持不變，所以浮力大小保持不變，如圖所示

F滑N

1.0-T-

0.5------1----------

二二一zt二二二二二二二

二二z_二二二二二二二二

024681012/?/cm

（3）⑷分析圖像可知，物塊浸沒(méi)前，根據(jù)

深度力增加，物塊排開(kāi)水的體積增加，浮力變大。

⑸物塊浸沒(méi)后，根據(jù)

深度力增加，物塊排開(kāi)水的體枳等于物塊的體積，此時(shí)排開(kāi)水的體積保持不變，浮力大小不變。

（4）⑹若把此物塊捏成高為6cm的圓錐體，物塊的高度和體積不變，但物塊在浸入水中的過(guò)程中，排開(kāi)水

的體枳增加的速率變小，最后浸沒(méi)水中時(shí)浮力依然會(huì)保持不變，故兩次實(shí)驗(yàn)所得的E?隨力變化的圖像會(huì)不

相同。

（5）⑺若繼續(xù)探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系，只需要增加密度不等于水的液體，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，形成

對(duì)比數(shù)據(jù)。

4.（2023?江西?統(tǒng)考中考真題）【探究名稱】探究浮力大小與物體的形狀是否有關(guān)

【問(wèn)題】某同學(xué)探究完浮力大小與液體密度和物體排開(kāi)液體體積的關(guān)系后，還想知道浮力大小是否與物體

的形狀有關(guān)。于是，該同學(xué)進(jìn)行了如下探究。

【證據(jù)】該同學(xué)用一塊橡皮泥（不吸水）、一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、水和細(xì)線，按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①如圖a所示，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出橡皮泥的重力為N；

②如圖b所示，將橡皮泥捏成實(shí)心長(zhǎng)方體浸沒(méi)在水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；

③如圖C所示，將同?塊橡皮泥捏成實(shí)心圓柱體浸沒(méi)在水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù):

④如圖d所示，將同一塊橡皮泥涅成實(shí)心球體浸沒(méi)在水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。

【解釋】

（1）圖b中橡皮泥受到的浮力大小為N；

（2）由以上實(shí)驗(yàn)可知，浮力大小與物體的形狀;

【交流】

（3）本實(shí)驗(yàn)在其它因素都相同的前提下，只改變物體的形狀來(lái)進(jìn)行探究。在物理學(xué)中，這種研究方法稱

為;

（4）在第④步實(shí)驗(yàn)中，將橡皮泥從圖d位置向下移放到圖e位置時(shí)，深度增加，橡皮泥所受浮力大小—

（選填“變大""變小''或"不變”），說(shuō)明浮力大小與無(wú)關(guān)：

（5）若用刻度尺和彈性較好的橡皮筋來(lái)替代彈簧測(cè)力il,能否完成本實(shí)驗(yàn)的探究？

【答案】42無(wú)關(guān)控制變量法不變深度能

【解析】[1]由圖a可知，彈簧測(cè)刀計(jì)的所示是4N,所以橡皮泥的重力為4N。

（1）⑵由圖b可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是2N,橡皮泥受到的浮力

F2GB>=4N2N=2N

（2）⑶由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，同一塊橡皮泥捏成不同形狀物體浸沒(méi)在水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同，由稱重法

可知浮力相同，說(shuō)明浮力的大小與物體的形狀無(wú)關(guān)。

（3）[4]探究浮力的大小與物體的形狀的關(guān)系，保持其它因素都相同，只改變物體的形狀，用到控制變量法。

（4）[5]⑹在第④步實(shí)驗(yàn)中，將橡皮泥從圖d位置向下移放到圖e位置時(shí)，深度增加，排開(kāi)水的體積不變，

由阿基米德原理可知浮力大小不變，說(shuō)明浮力大小與深度無(wú)關(guān)。

（5）⑺用刻度尺和彈性較好的橡皮筋來(lái)替代彈簧測(cè)力計(jì)，用橡皮筋吊著橡皮泥浸入水中，記錄橡皮筋的長(zhǎng)

度，比較每次橡皮筋的長(zhǎng)度可以知道拉力的大小，從而比較浮力的大小，能完成本實(shí)驗(yàn)的探究。

三、作圖題

5.（2023?山東臨沂?統(tǒng)考中考真題）作出圖中漂浮在水面上的小球所受力的示意圖（O為小球的重心）。

【解析】漂浮在水面上的小球處于平衡狀態(tài)，因此受到豎直向下的重力等于豎直向上的浮力，如圖所示:

6.（2023?江蘇揚(yáng)州?統(tǒng)考中考真題）如圖?木塊靜止在水面上，清作出木塊所受重力和浮力的示意圖。

【解析】木塊靜止在水面上，處于漂浮狀態(tài)，則物體受到的浮力等于重力，即F,y=G,過(guò)重心作豎直向下

的重力和豎直向上的浮力，如圖所示：

四、填空題

【解析】［1］由題可知圓柱體重4.8N,當(dāng)圓柱體A的一半浸入水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖中所示，彈簧測(cè)

力計(jì)分度值為0.2N,此時(shí)的示數(shù)為3.8N,則此時(shí)圓柱體A受到的浮力為

根據(jù)阿基米德原理可知，圓柱體受到浮力等于排開(kāi)水的重力，所以圓柱體A浸沒(méi)在水中時(shí)對(duì)溢水杯底部的

壓力就等于溢水杯對(duì)桌面增加的壓力，則溢水杯對(duì)桌面增加的壓強(qiáng)為

【解析】⑴此時(shí)物體受到的浮力為

￡產(chǎn)GF=5N3N=2N

⑵物體浸沒(méi)在水中，物體的體積

物體的密度

【答案】豎直向上10

【解析】口］一切浸入液體（氣體）的物體都受到液體（氣體）對(duì)它輕直向上的浮力。

⑵物體浸沒(méi)在水中時(shí)

則物體受到的浮力大小為

五、綜合題

站次站名到達(dá)時(shí)間開(kāi)車(chē)時(shí)間運(yùn)行里程

1濟(jì)南西—09121080

????????????.....??????

11日照西11008—460km

（1）在高鐵站，小麗發(fā)現(xiàn)離站臺(tái)邊緣一定距窩的地方標(biāo)有一條安全線（如圖）。請(qǐng)運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)從安全

方面分析設(shè)置此線的原因；

（2）小麗?家從濟(jì)南西站到日照西站的平均速度是多少km/h?

（4）當(dāng)游船滿載靜止在海水中時(shí)，求游船受到的浮力為多少N?

列車(chē)

安全線

【答案】（1）見(jiàn)解析；（2）230km/h；（3）1.2xlO4Pa；（4）3xlC5N

【解析】解：（1）地鐵安全線是根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系設(shè)置的，地鐵進(jìn)站時(shí)，若人站在安全線內(nèi)，人靠

近地鐵一側(cè)的空氣流速大，壓強(qiáng)小，人遠(yuǎn)離地鐵一側(cè)的空氣流速小，壓強(qiáng)大，使人受到一個(gè)向前的壓強(qiáng)差，

可能引發(fā)安全事故，故候車(chē)時(shí)，乘客應(yīng)站在安全線外。

（2）小麗一家從濟(jì)南西站到日照西站的

r=W/=110O8O90O8=2h

通過(guò)的距離為460km，小麗一家從濟(jì)南西站到日照西站的平均速度是

（4）當(dāng)游船滿載靜止在海水中時(shí)，由阿基米德原理，游船受到的浮力為

F-（3m^^=30xl03kgxl0N/kg=3xl05N

答：（1）見(jiàn)解析；

（2）小麗一家從濟(jì)南西站到日照西站的平均速度是230km/h；

（3）此時(shí)船底受到的壓強(qiáng)為1.2為1Pa；

（4）當(dāng)游船滿載靜止在海水中時(shí)，游船受到的浮力為3X105N。

六、簡(jiǎn)答題

11.（2023?山東煙臺(tái)?統(tǒng)考中考真題）某實(shí)驗(yàn)小組為了研究浮力大小與物體排開(kāi)液體重力的關(guān)系，進(jìn)行了下

面的實(shí)驗(yàn)，如圖所示：

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，利用哪些步驟能夠計(jì)算出物體所受的浮力大??？哪些能夠計(jì)算出物體排開(kāi)液體的重力大

??？（用圖中的序號(hào)表示）

（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，浮力大小與物體排開(kāi)的液體所受的重力有什么關(guān)系？

（3）為了使結(jié)論具有普遍性，該小組還應(yīng)該進(jìn)行怎樣的操作？

（4）另外?個(gè)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)浮力大小與物體排開(kāi)液體重力不相等，在排除誤差因素的情況下，出

現(xiàn)這個(gè)結(jié)果的原因可能是什么？（寫(xiě)出一條即可）

【答案】（1）②③，①④；（2）浮力大小與排開(kāi)液體的重力相等；（3）見(jiàn)解析；（4）見(jiàn)解析

【解析】解：（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，利用步驟②③的測(cè)量數(shù)據(jù)，用禰重法能夠計(jì)算出物體所受的浮力大小。利

用步驟①④的測(cè)量數(shù)據(jù)，能夠計(jì)算出物體排開(kāi)液體的重力大小。

如圖所示,物塊重力為，ON.測(cè)力計(jì)對(duì)物塊的拉力為1.5N,則物塊受到的浮力為

空桶重力為0.5N,桶和液體的總重力為1N,則排開(kāi)的液體的重力為

（3）為了使結(jié)論具有普遍性，該小組還應(yīng)該更換不同物塊在不同的液體里多實(shí)驗(yàn)幾次，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),

最終得出結(jié)論。

（4）根據(jù)題意，發(fā)現(xiàn)浮力大小與物體排開(kāi)液體重力不相等，原因可能是在彈簧測(cè)力計(jì)拉著物塊浸入液體前，

溢水杯中液體沒(méi)有裝滿，導(dǎo)致測(cè)敏到的排開(kāi)液體重力偏小；還有可能是物塊在浸入液體后和容器底接觸到

了，導(dǎo)致測(cè)得的浮力偏大。

七、計(jì)算題

（1）圓柱體全部浸入水中時(shí)受到的浮力；

（2）圖乙中，圓柱體底部受到水的壓強(qiáng)。

甲乙

3

⑵如圖乙所示，圓柱體的體積浸入水中時(shí)，圓柱體底部距崗冰面的高度為

則此時(shí)圓柱體底部受到水的壓強(qiáng)為

國(guó)題源追蹤

一、單選題

1.（2023?湖南婁底?統(tǒng)考一模）中國(guó)橋梁建設(shè)水平居「世界領(lǐng)先地位，下列和橋有關(guān)的表述中不正確的是

（）

A.行人對(duì)橋的壓力是由鞋的形變產(chǎn)生的

B.浸在水中的橋墩受到水的浮力作用

C.行駛在大橋上的汽車(chē)以橋?yàn)閰⒄瘴锸沁\(yùn)動(dòng)的

D.行駛到橋上最高點(diǎn)的汽車(chē)，如果所有力消失，車(chē)將做勻速直線運(yùn)動(dòng)

【答案】B

【解析】A.行人對(duì)橋的壓力，是由于鞋的形變要恢復(fù)原狀而對(duì)地面產(chǎn)生的彈力，故A正確，不符合題意;

B.浸在水中的橋墩由于底面埋在淤泥下，沒(méi)有與水接觸，因此橋墩沒(méi)有受到水對(duì)其向上的壓力，則橋墩不

受浮力作用，故B錯(cuò)誤，符合題意；

C.以橋?yàn)閰⒄瘴?，汽?chē)的位置不斷發(fā)生變化，所以汽車(chē)是運(yùn)動(dòng)的，故C正確，不符合題意；

D.行駛到橋上最高點(diǎn)的汽車(chē)是運(yùn)動(dòng)的，根據(jù)牛頓第?定律可知,原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體，如果其所受的力全部消

失，則將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確，不符合題意。

故選Bo

2.（2023?北京??？寄M預(yù)測(cè)）如圖甲，彈簧測(cè)力計(jì)卜掛一長(zhǎng)方體物體，將物體從盛有適量水的燒杯上方離

水面某一高度處緩緩下降，然后將其逐漸浸入水中，圖乙是彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)尸與物體下降高度〃變化關(guān)系

的圖像，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（g取10N/kg）（）

A.物體的重力是9N

B.物體剛浸沒(méi)時(shí)下表面受到水的壓力時(shí)4N

C.物體的體積是400cm3

D.物體受到的最大浮力是5N

【答案】D

【解析】A.由圖像可知，當(dāng)"=0時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為9N,此時(shí)物體化空氣中，貝IJ

G=F^=9N

故A正確，不符合題意；

故C正確，不符合題意；

D.由圖像可知，物體完全浸沒(méi)后排開(kāi)水的體積不再改變，受到的浮力不再改變，此時(shí)受到的浮力最大，物

體浸沒(méi)時(shí)拉力為5N,物體受到的最大浮力

F^=G-F=9N-5N=4N

故D錯(cuò)誤，符合題意；

B.物體剛浸沒(méi)時(shí)，上表面受到水的壓力為0,則下表面受到水的壓力

F尸=尸呼=4N

故B正確，不符合題意。

故選Do

3.（2023?廣西?校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）小杰同學(xué)在“海底世界”游玩時(shí)，觀察到魚(yú)嘴里吐出的氣泡.上升時(shí)的情況如

圖所示，對(duì)氣泡上升過(guò)程中受到的浮力和氣泡受到的水的壓強(qiáng)分析正確的是（）

A.浮力不變，壓強(qiáng)不變B.浮力變小，壓強(qiáng)變小

C.浮力變大，壓強(qiáng)變小D.浮力變大，壓強(qiáng)變大

【答案】C

【解析】因?yàn)闅馀萆仙龝r(shí)，深度自變小，所以，由〃=〃威可知?dú)馀菔艿剿膲簭?qiáng)變小，故氣泡的體積變大,

因?yàn)闅馀莸捏w積變大，排開(kāi)水的體積變大，所以，由產(chǎn)/MgV燎可知?dú)馀菔艿剿母×ψ兇?。故ABD不符

合題意，C符合題意。

故選C。

4.（2023?湖北武漢?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，物體重10N,溢水杯和杯中水總重為10N,溢水杯的底面積

為20cm2。把物體掛在測(cè)力計(jì)下面慢慢放入溢水杯中，當(dāng)它!的體積露出水面時(shí)，杯中水面恰好與溢水杯口

相平，當(dāng)物體繼續(xù)向下直至浸沒(méi)且沒(méi)有與溢水杯底部接觸時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為6N。下列說(shuō)法正確的是（）

A.溢水杯中溢出的水的重力為4N

B.物體的密度為1.5xlO3kg/m3

C.物體!的體枳露出水面時(shí)，溢水杯對(duì)臬面的壓力為14N

D.物體浸沒(méi)時(shí)溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)為6.5xlO3Pa

【答案】D

【解析】A.物體完全浸沒(méi)時(shí)受到的浮力為

當(dāng)物塊，的體積露出水面時(shí)，杯中水面恰好與溢水杯口相平，則隨后溢出水的重力為

4

故A錯(cuò)誤：

物塊的密度為

故B錯(cuò)誤；

C.物體，的體積露出水面時(shí)，由A可知，物塊此時(shí)受到的浮力為

則此時(shí)物體對(duì)水的壓力和浮力為相互作用力，大小相等為3N,因此溢水杯對(duì)柬面的壓力為

故C錯(cuò)誤；

D.由C可知，當(dāng)物體!的體積露出水面時(shí)，溢水杯對(duì)桌面的壓力為13N；隨后物體浸沒(méi)時(shí)，水將溢出，且

4

由阿基米德原理可知，物體浮力的增加量等于排開(kāi)水的重力，故溢水杯對(duì)桌面的壓力不變，為13N,則物體

浸沒(méi)時(shí)溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)為

故D正確。

故選Do

二、計(jì)算題

5.（2023?安徽合肥?統(tǒng)考三模）在探究浮力規(guī)律時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，用細(xì)繩通過(guò)固定在

容器底部的定滑輪將木塊拉至水面下。已知容器中水的深度〃為15cm,木塊的重力為2N,且不吸收液體。

圖中在木塊靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)0.5N,不計(jì)繩重和摩擦，水的密度為1.0xl（）3kg/m3,求：

（1）水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；

（2）木塊受到的浮力；

（3）木塊的密度。

【答案】(1)1.5xlO3Pa；(2)2.5N；(3)0.8xl03kg/m3

【解析】解：（1）水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)

（2）木塊在水中受到向下的重力、向下的拉力、向上的浮力，處于靜止?fàn)顟B(tài)。則木塊受到的浮力

（3）由阿基米德原理得，木塊的體積

木塊的質(zhì)量

則木塊的密度

答:（1）水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)是L5xl03pa；

（2）木塊受到的浮力是2.5N；

（3）木塊的密度是0.8xl03kg/m3。

（1）在10000m的深處，海水對(duì)深潛器的壓強(qiáng)大小;

（2）乙物體所受浮力的大小；

（3）細(xì)線對(duì)乙物體拉力的大小。

【答案】（1）1.03xl08Pa；（2）O,25N；（3）1.75N

【解析】解：（1）10000深處，海水對(duì)深潛器的壓強(qiáng)

（2）乙浸沒(méi)在水中，排開(kāi)水的體積等于乙的體枳，乙所受的浮力

（3）乙物體所受的重力

處于靜止時(shí)，乙受到豎直向上的浮力、拉力及豎直向下的重力，所以細(xì)線對(duì)乙物體拉力的大小

F后GF；y=2N0.25N=1.75N

答：（1）在10000m的深處，海水對(duì)深潛器的壓強(qiáng)大小為1.03xl08pa；

（2）乙物體所受浮力的大小為0.25N；

（3）細(xì)線對(duì)乙物體拉力的大小為1.75N。

三、作圖題

7.（2023?陜西西安??？级＃┤鐖D所示是乒乓球在水中上浮過(guò)程中的某一位置，作出此時(shí)乒乓球受到的浮

力和重力的示意圖。

G

【解析】過(guò)乒乓球的重心分別沿豎直向下和豎直向上的方向畫(huà)一條有向線段，并分別用符號(hào)G和F濘表示,

即為其所受重力和浮力示意圖：乒乓球在水中上浮過(guò)程中，浮力大于重力，所以表示浮力的線段長(zhǎng)度應(yīng)大

于表示重力的線段長(zhǎng)度，如下圖

四、填空題

8.（2023?上海?校聯(lián)考一模）重為5牛的金屬塊用彈簧測(cè)力計(jì)吊著浸沒(méi)在水中，這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3

牛，則該金屬塊受到的浮力是牛；此時(shí)金屬塊受到液體向上的壓力比受到液體向下的壓力（選填

"大"或"小〃）。浮力的方向總是的。

【答案】2大豎直向上

【解析】⑴重為5牛的金屬塊用彈簧測(cè)力計(jì)吊著浸沒(méi)在水中，這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3牛，根據(jù)稱重法

測(cè)浮力，則該金屬塊受到的浮力是

尸朽GF=5N3N=2N

⑵⑶金屬塊浸沒(méi)在水中，上下表面所處的深度不同，液體壓強(qiáng)不同，液體深度越深，壓強(qiáng)越大，會(huì)產(chǎn)生一

個(gè)向上的壓強(qiáng)差，使得金屬塊受到液體向上的壓力比受到液體向下的壓力大，金屬塊受到一個(gè)豎直向上的

力，即為浮力。

9.（2023?湖北武漢?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）水平桌面上有一質(zhì)量為150g,底面積為50cm2的圓柱形平底溢水杯（不

計(jì)厚度），杯底到溢水口的距離為8cm,內(nèi)盛350g的水。將質(zhì)量為180g圓柱形金屬塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,

緩慢投入水中，如圖所示，當(dāng)金屬塊浸沒(méi)水中靜止（金屬塊未接觸溢水杯）時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.2N。

小桶收集到溢出水的重力為N：金屬塊的密度為kg/m3；當(dāng)杯口不再有水溢出時(shí)，溢水

杯對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為Pa、

【答案】0.G3x10?1.24x103

【解析】［1］金屬塊的重力為

小桶收集到溢出水的重力

⑵金屬塊的體枳為

金屬塊的密度為

⑶溢水杯對(duì)水平桌面的壓力為

溢水杯對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為

⑵在10000米深處，海水對(duì)潛水器的壓強(qiáng)大小為

五、實(shí)驗(yàn)題

11.（2023?湖北黃岡?校考二模）小李利用家里的電子秤、玻璃杯、木塊、水、醬油、牙簽等器材，進(jìn)行了“浮

力與什么因素有關(guān)”的探究。他們利用調(diào)好的電子秤進(jìn)行了以卜操作：

①燒杯中裝適量水，用電子秤稱出燒杯和水的質(zhì)量，如圖A

②將木塊放入燒杯中，稱出木塊漂浮在水中時(shí)燒杯的總質(zhì)量，如圖B

③用牙簽逐漸把木塊壓入水中直至浸沒(méi)（木塊沒(méi)有接觸燒杯壁和底），分別記下木塊在不同位置時(shí)電子秤的

讀數(shù)，如圖C、D、E。

（1）小李據(jù)步驟A、B計(jì)算出木塊質(zhì)量為g；

（2）比較分析實(shí)驗(yàn)步驟A、B、C、D、E中電子秤的讀數(shù)，說(shuō)明：浸在水中的木塊所受的浮力與物體有

關(guān)：將杯中的水換成相同屆量的醬油進(jìn)行了如圖F的操作，對(duì)比實(shí)驗(yàn)步驟A、F和F中電子秤的讀數(shù)可知.

木塊受的浮力還與有關(guān)；

（3）本實(shí)驗(yàn)在探究“浮力的大小與哪些因素”有關(guān)時(shí)，主要運(yùn)用的科學(xué)探究方法是,選用了不同液體并

進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，其目的是:

（4）根據(jù)小李的分析，下列關(guān)于木塊所受浮力/斗、電子秤所受壓力/&與木塊下表面在水中深度〃的關(guān)系

圖像正確的是。

【答案】40排開(kāi)液體體積液體密度控制變量法尋找結(jié)論的普遍性D

【解析】（1）[1]將玻璃杯、水、木塊視為一個(gè)整體，木塊的質(zhì)量

mQ〃wl40gl00g=40g

（2）[2]電子秤增加的質(zhì)量等于木塊被壓浸入水中時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量，比較分析實(shí)驗(yàn)步驟A、B、C、D、E中電

子秤的讀數(shù)，從B~D讀數(shù)越來(lái)越大，D、E示數(shù)不變，故得出的結(jié)論是：在排開(kāi)液體的密度不變的情況下，

物體受到的浮力與物體排開(kāi)液體的體枳有關(guān)。

⑶將杯中的水換成相同質(zhì)量的醬油進(jìn)行了如圖F的操作，圖F中電子秤的讀數(shù)較大，醬油的密度較大，說(shuō)

明木塊受到的浮力與液體的:密度有關(guān)。

（3）⑷浮力的大小與液體的密度和排開(kāi)液體的體枳有關(guān)，所以實(shí)驗(yàn)需要用控制變量法。

⑸為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，需要用了不同液體并進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)。

（4）[6]AB.由圖A和D可知，木塊全部浸入水中排開(kāi)液體的質(zhì)量為

in/^=190gl00g=90g=0.09kg

木塊受到的浮力

F.產(chǎn)G/f=m#g=0.09kgxl0N/kg=0.9N

液體的密度相同時(shí)，物體受到的浮力與排開(kāi)液體的體積成正比，即底面積相同的柱體，物體受到的浮力與

浸入的深度成正比，當(dāng)物體完全浸沒(méi)時(shí)，物體受到的浮力不變，浮力大小是0.9N,所以浮力先變大后不變，

故AB錯(cuò)誤；

CD-開(kāi)始容器內(nèi)有水，壓力不為零，由于浮力先變大后不變，所以排開(kāi)液體的重力先變大后不變，電子秤

所受壓力先變大后不變，最大壓力為0.9N,故D正確，C錯(cuò)誤。

故選Do

12.（2023?江蘇南通?校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）興趣小組探究影響浮力大小的因素。

（1）提出如下猜想

猜想1：與物體浸在液體中的深度有關(guān)

猜想2：與物體浸在液體中的體積有關(guān)

猜想3：與液體的密度有關(guān)

小組為驗(yàn)證上述猜想，用彈簧測(cè)力計(jì)、4個(gè)相同的小長(zhǎng)方體磁力塊、2個(gè)分別盛有水和鹽水的燒杯等，按圖

甲步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

①利用磁力將4個(gè)磁力塊組合成長(zhǎng)方體物塊；

②根據(jù)圖A、B、C的測(cè)量結(jié)果，小明認(rèn)為猜想1是正確的，小半?yún)s認(rèn)為不一定正確。你覺(jué)得小華的理由

是;

③小華為了證明自己的想法，利用上述器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)D,根據(jù)A、B、D的測(cè)量結(jié)果，可得：浮力大小與物

體浸在液體中的深度無(wú)關(guān)，請(qǐng)?jiān)趫DD中畫(huà)出她實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)方體物塊的放置圖：

④興趣小組進(jìn)一步研究得出浮力大小與物體浸在液體中的體積有關(guān)：

⑤根據(jù)A、C、E的結(jié)果，得出浮力大小還與有關(guān)。

（2）小華把4個(gè)磁力塊組合成下圖，她還能探究浮力大小與的關(guān)系。

（3）愛(ài)思考的小明又進(jìn)?步研究水產(chǎn)生的浮力與水自身重力的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取兩個(gè)相同的容枳

均為300mL的一次性塑料杯甲、乙