还剩19页未读，
继续阅读
初中物理中考复习 专题12 浮力（讲义）-【教育机构专用】初三物理寒假讲义
展开
这是一份初中物理中考复习 专题12 浮力（讲义）-【教育机构专用】初三物理寒假讲义，共22页。试卷主要包含了知识梳理，阿基米德原理，物体沉浮的条件等内容，欢迎下载使用。
一、浮力概念
1.浮力：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。
2.浮力方向：竖直向上，施力物体是液（气）体。
3.浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差就是浮力。
4.影响浮力大小的因素：通过实验探究发现（控制变量法）：浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大。
二、阿基米德原理
1. 阿基米德原理：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的液体受到的重力。
2. 公式表示：；
从公式中可以看出：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. 适用条件：液体（或气体）。
三、物体沉浮的条件
★物体沉浮的条件
1.前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。
2.示意图：重力与浮力的关系如图所示：
如图所示，（1）当时，物体上浮；。
当时，物体悬浮；。
当时，物体下沉；。
当（物体未完全浸没液体）时，物体漂浮；。
3. 说明：
（1） 密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。
（2）物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的，则物体密度为ρ。
（3） 悬浮与漂浮的比较：相同点： ；
不同点：悬浮时，，；漂浮时，，。
（4）判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较与G或比较与。
（5）物体吊在测力计上，在空中重力为G，浸在密度为ρ的液体中，示数为F，则物体密度为：。
（6）冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变；冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。
4.漂浮问题“五规律”：
规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；
规律二：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同；
规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；
规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；
规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。
★浮力的利用
1. 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。
排水量：轮船满载时排开水的质量。单位是t，由排水量m 可计算出：排开液体的体积；排开液体的重力；轮船受到的浮力，轮船和货物共重。
2. 潜水艇工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
3. 气球和飞艇工作原理：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：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。
4. 密度计
原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。
构造：下面的金属粒能使密度计直立在液体中。
刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大（上小下大）。
二、重点与难点
★重点一：浮力的概念
1.浮力的产生：液体具有流动性，在重力作用下，向容器壁、容器底流动而产生压力。由于力的作用是相互的，容器底和容器壁也对液体产生一个反作用力，作用力反作用力在液体之间相互作用，就产生了压强。压强大小相等、方向相反，并与深度成正比；同一水平面上，液体向各个方向产生的压强相同。在没有任何外力的情况下，液体保持静止状态。
2.因为液体具有压强，它们之间才会相互支持，相互联系而形成一个有机的整体。液体中任何一点液体压强的变化，都会形成压强差，从而产生浮力。浮力的方向竖直向上。
有人说一个位于容器底面上的物体，并和容器底面密切接触，那它就只能受到向下作用于物体表面的液体压力下，所以这个物体不受浮力作用。
这种说法并不是完全正确的，它成立需要两个条件：
1.物体的侧表面必须是竖直方向的，不能倾斜；
2.物体的下表面必须在技术上保证与容器底紧密接触，不能有液体渗入其间。
沉在水底的物体实际上是受到三个力的作用：受的水的浮力，容器对它的支持力，以及自身重力，这时受力情况：F浮+F支=G物。
★重点二：浮力的计算
1.示重差法（称重法）：F浮=G-F拉（空气中重力减去弹簧测力计拉力）（用弹簧测力计）
公式法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排
漂浮法：F浮=G物（又叫平衡法）
压力差法：F浮=F↑-F↓（向上与向下的压力差）。
★难点一：阿基米德原理
1.阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。这就是著名的阿基米德原理。即F浮=G排=ρ液gV排。（V排表示物体排开液体的体积）。
2．浮力与压强（深度）的关系：物体受到浮力的大小与液体的深度有关？
当船运载货物时，它的载重量越大，吃水就越深；载重量越小，吃水就越浅。而载重量大需要的浮力也会大，载重量小，需要的浮力也小。因此看来，浮力的大小与船只在水中的深度成正比，又正为水的压强也与它的深度成正比。所以，我们仔细研究会发现，船只产生的最大压强与它同深度的水压是一样的，载重量大的船吃水深就是因为它压强大的缘故。
为什么我们做实验时，弹簧称的读数并不会随物体在液中位置的深浅而变化呢？
其实，弹簧称称量的物体在液中受到的浮力时，只要物体完全浸入液体中的体积不变，无论物体在液体中的深度怎样，物体受到液体对物体的压力差也不变，弹簧称的读数才不会随物体在液中位置的深浅而变化。
★难点二：物体沉浮的条件
1.浸没在液体中的物体，当它受到的浮力大于所受的重力时，物体上浮；当它受到的浮力小于所受的重力时，物体下沉；当它受到的浮力等于所受的浮力等于所受的重力时，物体悬浮在液体中。
即 F浮=G物时，物体悬浮或漂浮，当F浮>G物，物体上浮，直至漂浮。
如何调节浮力的大小：木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度。把树木挖成“空心”就成了独木舟，自身重力变小，可承载较多人，独木舟排开水的体积变大，增大了可利用的浮力.牙膏卷成一团，沉于水底，而“空心”的牙膏皮可浮在水面上，说明“空心”可调节浮力与重力的关系。采用“空心”增大体积，从而增大浮力，使物体能漂浮在液面上.
2．轮船
轮船能漂浮在水面的原理：钢铁制造的轮船，由于船体做成空心的，使它排开水的体积增大，受到的浮力增大，这时船受到的浮力等于自身的重力，所以能浮在水面上。它是利用物体漂浮在液面的条件F浮=G来工作的，只要船的重力不变，无论船在海里还是河里，它受到的浮力不变。（只是海水、河水密度不同，轮船的吃水线不同）根据阿基米德原理，F浮=ρ液gV排，它在海里和河里浸入水中的体积不同。轮船的大小通常用它的排水量来表示。所谓排水量就是指轮船在满载时排开水的质量。轮船满载时受到的浮力F浮=G排=m排g。而轮船是漂浮在液面上的，F浮=G船+G货=m船g+m货g，因此有m排=m船+m货。
3．潜水艇
浸没在水中的潜水艇排开水的体积，无论下潜多深，始终不变，所以潜水艇所受的浮力始终不变。潜水艇的上浮和下沉是靠压缩空气调节水舱里水的多少来控制自身的重力而实现的（改变自身重力：排水充水）。若要下沉，可充水，使F浮G.在潜水艇浮出海面的过程中，因为排开水的体积减小，所以浮力逐渐减小，当它在海面上行驶时，受到的浮力大小等于潜水艇的重力（漂浮）。
4．密度计
密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的，用密度计测量液体的密度时，它受到的浮力总等于它的重力，由于密度计制作好后它的重力就确定了，所以它在不同液体中漂浮时所受到的浮力都相同，根据可知：待测液体的密度越大，密度计浸入液体中的体积则越小，露出部分的体积就越大；反之待测液体密度越小，密度计浸入液体中的体积则越大，露出部分的体积就越小，所以密度计上的刻度值是“上小下大”。
5. 煮汤圆
汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重力；汤圆煮熟时，它的体积增大，浮力也随之增大。汤圆刚放入水中时：
6.汽艇和热气球
（1） 气球和飞艇内充有密度小于空气的气体—氢气、氦气、热空气等。
（2）原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积来实现上升和下降的。
（3）气球上升过程中，空气的密度逐渐变小，当浮力等于重力时，气球就不再上升了。
（4）气球上升过程中，大气压逐渐减小，会导致气球内气压大于气球外气压，气球膨胀，若超过了气球外壳承受的能力，气球就要破裂。
三、考查方向
1.浮力的概念
典例一：（2020·四川南充）水平桌面上有甲乙两个质量和底面积均相同的容器，分别装有密度不同的液体，将两个完全相同的小球放入容器中，静止时两容器中液面高度相同，如图所示。下列说法正确的是（ ）。
A. 甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度；
B. 甲容器中小球受到的浮力大于乙容器中小球受到的浮力；
C. 甲容器底部受到液体的压力大于乙容器底部受到液体的压力；
D. 甲容器对桌面的压力一定大于乙容器对桌面的压力
【答案】C。
【解析】AB．两个小球重力相等，甲图，小球漂浮，浮力等于重力，即F甲=G
乙图，小球悬浮，浮力等于重力，即F乙=G
所以甲容器中小球受到的浮力等于乙容器中小球受到的浮力，根据F浮=ρ液gV排，在浮力相同时，由图知，V甲排＜V乙排
所以，ρ甲＞ρ乙；故AB错误；
C．两容器中液面高度相同，ρ甲＞ρ乙
根据p=ρgh可知p甲＞p乙
由F=pS可知，S相同，容器底受到液体的压力F甲＞F乙；故C正确；
D．放入球后，两容器液面相平，V甲排＜V乙排
两个容器底面积相同，甲容器上下一样粗，乙容器底小口大，不能判断放入小球前，两个容器中液体体积的大小关系，所以两个液体的质量大小关系不能判断，容器对桌面的压力等于容器、液体和小球的总重力，它们的大小关系不能判断，故D错误。故选C。
典例二：（2020·四川雅安）如图所示，当乒乓球从水里上浮到水面上，乒乓球在A位置时受到的浮力为FA，水对杯底的压强为pA，在B位置时受到的浮力为FB，水对杯底的压强为pB，则它们的大小关系是（ ）。
A. FA=FB pA=pB；B. FAFB pA>pB；D. FA>FB pA=pB
【答案】C。
【解析】由图可知：乒乓球在A位置时是浸没，V排A=V球
在B位置时是漂浮，V排B则有：V排A>V排B
由可知FA>FB
由于从水里上浮直至漂浮在水面上，排开水的体积减小，水面下降，则有hA>hB
根据可知pA>pB；故选C。
典例三：（2020·河南）（双选）将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙种液体的相同容器中，木块静止时，两容器中液面相平，如图 7 所示。下列说正确的是（ ）。
A.木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等；
B.木块在乙液体中排开液体的质量较大；
C.两容器中木块下表面受到的液体压强相等；
D.两容器底部受到的液体压强相等
【答案】AC。
【解析】 A 选项，两个木块均漂浮，所以浮力等于重力，且木块完全相同，重力相同，故浮力相同，A 正确；
B 选项，根据阿基米德原理，两个木块浮力相等，所以排开液体重力相等，故排开液体质量也相等，B 错误；
C 选项，两木块上表面均未浸没，故下表面压力等于浮力，且下表面底面积相等，故下表面液体压强相等，C 正确；
D 选项，两木块浮力相等，但甲液体中木块浸体积小于乙液体，故甲液体密度大于乙液体，当液面高度相同时，甲液体密度大，液体底部压强也大，故 D 错误。
典例四：（2020•岳阳）关于流体的力现象正确的是（ ）。
A．鸟翼获得向上的升力，是因为流体在流速大的地方压强大；
B．在水中上浮的物体受到浮力，下沉的物体不受浮力；
C．重力一定的轮船从长江驶入海洋，浮力不变；
D．石块没入水中越深，浮力越大
【答案】C。
【解析】流体在流速大的地方压强小；浸在液体中的物体受到液体对它竖直向上的浮力；浮力的大小只与物体排开液体的体积和液体的密度有关；漂浮在液面的物体受到的浮力等于物体的重力。故选C。
2.浮力的计算
典例五：（2020·四川雅安）预计2020年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时，要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示（g取10N/kg）。下列判断正确的是（ ）。
A. 构件的边长为4m；
B. 构件密度为3×103kg/m3；
C. 浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线；
D. 当构件的下表面距江而4m深时，构件上表面受到江水的压强为4×104Pa
【答案】B。
【解析】A．从乙图中可以看出，当构件完全淹没时的高度为2m，则构件边长为2m，故A错误；
B．构件体积V=2m×2m×2m=8m3
构件完全淹没时，V排=V=8m3，F2=1.6×105N，则有F浮=G−F2
ρ水gV排=ρgV−F2
代入数值可得：1×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3−1.6×105N
则ρ=3×103kg/m3，故B正确；
C．由图可知，构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大，所以浮力逐渐变大；当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②，故C错误；
D．当h=3m时，构件底部受到江水的压强：p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa
故D错误。故选B。
典例六：（2020·广东）游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法，质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上，如图所示，游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是（ ）。
A. 5000NB. 500NC. 50ND. 5N
【答案】C。
【解析】游泳圈浸没在水中的体积大概是5×10-3m3，则其受到的浮力：
忽略游泳圈的自重，则游泳圈对小蓉的作用力大小与游泳圈所受浮力大小相同，即为50N。故选C。
典例七：（2019·湖州）放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积露出水面。下列叙述中，错误的是（ ）。
A.在露出水面之前，木块所受浮力不变；
B.在露出水面之前，木块所受浮力大于木块的重力；
C.木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相等；
D.木块的密度为0.6克/厘米3
【答案】C。
【解析】A、木块上浮过程中，露出水面前，水的密度一定，排开水的体积不变，根据公式F浮=ρ水gV排可知，木块所受浮力不变；故A正确；
B、在露出水面之前，木块处于上浮过程中，根据浮沉条件可知：木块所受浮力大于木块的重力；故B正确；
C、因木块浸没时排开水的体积大于木块漂浮时排开水的体积，所以，木块浸没时水的深度大于木块漂浮时水的深度，则根据p=ρ水gh可知，木块浸没时水对烧杯底的压强较大；故C错误；
D、木块最后漂浮，且有五分之二体积露出水面，则根据漂浮条件可得：F浮=G木；
结合阿基米德原理和重力公式可得：ρ水gV排=ρ木gV木，
所以，ρ木=ρ水=×1.0g/cm3=0.6g/cm3；故D正确。故选C。
典例八：（2020·贵州黔西南）如图甲所示，有一体积、质量忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm，弹簧没有发生形变时的长度为10cm，弹簧受到拉力作用后，伸长的长度与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水，直到物体上表面与液面相平，此时水深24cm。（g=10N/kg）求：
(1)物体受到水的浮力；
(2)打开出水口，缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的状态时，关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。
【答案】(1)10N；(2)800Pa。
【解析】(1)物块刚好完全浸没在水中，则
物体所受的浮力：
(2)由图甲可知，当物体上表面上液面齐平时，物体上表面距容器底的距离为
h=24cm
弹簧伸长的长度：
由图乙可知，此时弹簧对物体的拉力为F拉=4N
木块的重力：
当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，L弹簧=10cm
此时物体受的浮力：
可得：
此时水的深度：
放水前后水对容器底部压强的变化量：
答：(1)物体受到水的浮力是10N；(2)放水前后水对容器底部压强的变化量是800Pa。
3.阿基米德原理及其应用
典例九：（2020·新疆）一个盛有足够多水的溢水杯放在水平桌面上，先往溢水杯中投入一个质量为m的小球A，从溢水杯中溢出的水的质量为20 g，再往溢水杯中投入一个质量为2 m的小球B，从溢水杯中再次溢出的水的质量为80 g，此时A、B小球受到的总浮力为F浮，水对溢水杯底部产生的压力比两小球投入溢水杯前增加了，已知小球A、B的密度均小于水的密度，则（ ）。
A. F浮 = 1.2 N， = 0.2 NB. F浮 = 1.2 N， = 1.2 N
C. F浮 = 1.0 N， = 1.0 ND. F浮 = 1.0 N， = 0 N
【答案】A。
【解析】因为小球A、B的密度均小于水的密度，投入水中都漂浮，排出水的质量应当等于自身的质量。因为小球A的质量为m、 B的质量为2 m，如果溢水杯已经装满，B球排出水的质量应该是A球的二倍。那么B排出80g水，说明B的质量为80g；A的质量为40g，A应当排出40g水，但A球只排出了20g水。这说明溢水杯没有装满，A球放入时有20g水没有排出溢水杯。故A、B小球受到的总浮力为F浮为：
水对溢水杯底部产生的压力比两小球投入溢水杯前增加了：
故A符合题意；BCD不符合题意。
典例十：（2020·自贡）一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中，如图甲所示．往盐水中继续均匀缓慢加盐，鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是（ ）。
A. B. C. D.
【答案】A。
【解析】由悬浮条件知道，当鸡蛋悬浮在盐水中时，浮力等于鸡蛋的重力；当往盐水中继续均匀缓慢加盐时，盐水密度增大，而浮出水面前鸡蛋排开水的体积不变，由F浮=ρgV排 知道，鸡蛋所受浮力逐渐增大，鸡蛋向上运动；当浮出水面后鸡蛋漂浮时，所受浮力等于鸡蛋的重力，浮力不再变化；所以，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象应该是：盐水密度增大时，开始浮力变大，后来不变，即只有A正确，故选A。
4.影响浮力大小的因素实验探究
典例十一：（2020·南通）小明想测量校园里一块长方体校训石对水平地面的压强｡他找到一些与其材质相同的小石块，用测力计､烧杯､水､细线和卷尺等进行如下实验：（g取10N/kg）
(1)使用弹簧测力计前，应检查指针是否指在____；
(2)由图示操作，测出小石块受到的浮力F浮=____N；
(3)计算出小石块的密度____kg/m3；
(4)测出校训石的长､宽､高分别为5m､1m､2m，则校训石对水平地面的压强=____Pa；
(5)校训石与地面接触的右下角是缺损的，则他测算出的压强比实际压强____｡
【答案】(1)零刻度；(2)1；(3)；(4)；(5)偏小。
【解析】(1)使用弹簧测力计前，应检查指针是否指在零刻度线，如果没有，需要校零。
(2)小石块受到的浮力：
(3)石块的重力等于空气中称量时弹簧测力计的示数，所以石块的质量：
石块在水中浸没，其体积等于被它排开的水的体积：
小石块的密度：
(4)校训石为形状规则、密度均匀的长方体，它对地面的压强可以利用液体压强的公式来计算：
(5)若校训石与地面接触的右下角有缺损，则他测算出的压强比实际压强偏小。
典例十二：（2020·苏州）小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
（1）小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是猜想 （填序号）。
（2）为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如下实验：
①根据A、B、C的结果，可得猜想1是 （正确/错误）的；根据A、C、D的结果，可得猜想1是 （正确/错误）的。深入分析上述现象，可得：浮力大小与 有关，与浸入液体的深度 ；
②接下来根据A、D和E （能/不能）对猜想2进行验证；
③为验证猜想3，小明在老师的指导下，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8N，便认为该猜想是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是 。
【答案】1200；向左；10。
【解析】正方体物块对水平桌面的压力F＝G＝12N，受力面积S＝0.1m×0.1m＝0.01m2，
物块对桌面的压强：p＝＝＝1200Pa；
向右推动物块，在运动过程中，摩擦力的方向与物体运动方向相反，即它受到向左的摩擦力；
正方体物块的体积：V＝0.1m×0.1m×0.1m＝0.001m3，
物块全部浸没在水中时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3＝10N，
因为F浮＜G，所以物块掉入水槽中（水足够深）沉底，其静止后所受浮力F浮＝10N。
故答案为：1200；向左；10。
5.物体的沉浮
典例十三：（2020·湖南常德）将一个新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中，鸡蛋静止在两个容器中的位置如图所示。则下列说法正确的是（ ）。
A. 鸡蛋在水中受到的浮力大；
B. 鸡蛋在水和浓盐水中受到的浮力一样大；
C. 鸡蛋的密度大于水的密度；
D. 鸡蛋的密度小于浓盐水的密度
【答案】C。
【解析】AB．鸡蛋在水和盐水中排开的体积相同，而盐水的密度大于水的密度，据阿基米德原理得，鸡蛋在盐水中受到的浮力大，故AB错误；
CD．鸡蛋在水中下沉，在盐水中悬浮，据物体的浮沉条件知，鸡蛋的密度大于水的密度、等于盐水的密度，故C正确，D错误。故选C。
典例十四：（2020·四川乐山）如图所示，将两个完全相同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中，待小球静止后，两个烧杯内液面高度相同。下列说法正确的是（ ）。
A. 甲烧杯中小球受到的浮力大B. 乙烧杯中小球排开液体的质量大
C. 甲烧杯中液体的密度大D. 乙烧杯底部受到液体压强大
【答案】C。
【解析】A．因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只小球在两杯中受到的浮力相等，都等于小球的重力，故A错误；
B．因为小球在两杯中受到的浮力相等，都等于小球的重力，小球在两杯中排开液体的质量相等，故B错误；
C．由图可知，小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态。根据浮沉条件可知
ρ甲液＞ρ球，ρ乙液=ρ球
所以，ρ甲液＞ρ乙液，故C正确；
D．两杯中液面相平，ρ甲液＞ρ乙液，根据p=ρ液gh可知，烧杯底受到液体的压强：
p甲液＞p乙液
故D错误。故选C。
6.轮船与潜艇相关计算
典例十五：（2020·贵州黔西南）2019年12月17日，中国第一艘国产航空母舰在海南三亚某军港交付海军，这艘航母命名为“中国人民解放军海军山东舰”。山东舰满载排水量约5万吨，可以搭载36架歼-15舰载机。下列分析正确的是（ ）。
A. 山东舰满载时受到的浮力为5×107N；
B. 舰载机全部飞出后，山东舰受到的浮力不变；
C. 舰载机在舰上起飞的过程是匀速直线运动；
D. 山东舰在海上沿直线匀速航行时，受到的阻力与水的推力是平衡力
【答案】D。
【解析】A．由题意可知，山东舰满载排水量约5万吨，这些水的重力
根据阿基米德原理可知，山东舰满载时受到的浮力大小等于排开这些水的重力，即山东舰满载时受到的浮力为，A错误；
B．根据二力平衡可知，舰载机没有飞出前，山东舰受到的浮力大小等于其自身和舰载机重力之和；舰载机全部飞出后，山东舰受到的浮力大小等于其自身重力，浮力是有变化的；B错误；
C．舰载机在舰上起飞的过程速度是越来越大的，不是匀速运动，C错误；
D．山东舰在海上沿直线匀速航行时，水平方向上处于平衡状态，受力平衡，水平方向受到阻力和水的推力作用，这两个力是平衡力，D正确。故选D。
典例十六：（2020·江苏连云港）下列关于浮力的说法正确的是（ ）。
A. 质量大的物体在液体中所受浮力一定大；
B. 码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小；
C. 物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态；
D. 潜水艇在水面下从大海潜行进入长江，所受浮力不变
【答案】B。
【解析】A．液体密度不变时，物体所受的浮力大小与其排开的液体的体积有关，与物体的质量大小无关，故A错误；
B．当停在码头上的轮船正在卸货时，质量减少，船的重力减小，船漂浮在水面上时，船的浮力等于物体重力，所以船所受到的浮力也减小，故B正确；
C．物体密度等于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态，故C错误；
D．海水的密度大于江水的密度，潜水艇在水面下，排开液体的体积不变，从大海潜行进入长江，由F浮=ρ液gV排可知浮力变小，故D错误。故选B。
典例十七：（2020·宁夏）2020年4月22日，在中国海军成立71周年纪念日前夕，075型两栖攻击舰2号舰在上海某造船厂正式下水｡如图所示，这艘两栖攻击舰长约235米，宽约36米，排水量约为3.5×104吨，是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰｡下列说法正确的是（ ）。
A.此军舰满载时受到的浮力约为3.5×104N；
B.军舰受到的浮力和军舰对水的压力是一对平衡力；
C.此军舰从长江驶入东海后，船体会下沉一些；
D.直升机从军舰上飞走后，军舰所受浮力减小
理由是____________
【答案】D；因为军舰始终漂浮在水面上，浮力和重力相等，当升机从军舰上飞走后，军舰的总重力减小，相应的浮力也减小。
【解析】A．军舰漂浮在海面上，重力等于浮力为：
；故A错误；
B．平衡力是一个物体受到大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力的影响，军舰受到的浮力，受力物体是军舰，军舰对水的压力，受力物体是水，所以不符合平衡力的概念，故B错误；
C．东海的海水密度要大于长江的江水密度，根据，推导出，因为军舰已知漂浮在水面，浮力相等，当液体的密度变大时，排开液体的体积减小，船体会上浮一些，故C错误；
D．因为军舰始终漂浮在水面上，浮力和重力相等，当升机从军舰上飞走后，军舰的总重力减小，相应的浮力也减小，故D正确。故选D。
典例十八：（2020·山东聊城）潜水艇为增强国防力量，维护祖国安定发挥了重要作用。潜水艇截面如图所示，通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重，从面使其下沉或上浮。我国某型号潜水艇的总体积为2×103m3，水舱未充海水时潜水艇总重为1.26×107N，最大下潜深度可达400m。海水密度取1.03×103kg/m3。g取10N/kg。求：
(1)最大下潜深度处的海水压强；
(2)潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力；
(3)潜水艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的质量。
【答案】(1)4.12×106Pa；(2)2.06×107N；(3)8×105kg。
【解析】(1)最大下潜深度处的海水压强：
(2)潜水艇完全潜入海水中时，排开海水的体积：
潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力：
(3)潜水艇悬浮在海水中时，受力平衡，浮力等于重力，即
则水舱中充入海水的质量：
答：(1)最大下潜深度处的海水压强是4.12×106Pa；(2)潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力是2.06×107N；(3)潜水艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的质量是8×105kg。
常识
猜想
常识1：木头漂在水面，铁钉沉在水底
常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些
常识3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻
猜想1：与浸入液体的深度有关
猜想2：与液体的密度有关
猜想3：与物体的密度有关
一、浮力概念
1.浮力：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。
2.浮力方向：竖直向上，施力物体是液（气）体。
3.浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差就是浮力。
4.影响浮力大小的因素：通过实验探究发现（控制变量法）：浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大。
二、阿基米德原理
1. 阿基米德原理：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的液体受到的重力。
2. 公式表示：；
从公式中可以看出：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. 适用条件：液体（或气体）。
三、物体沉浮的条件
★物体沉浮的条件
1.前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。
2.示意图：重力与浮力的关系如图所示：
如图所示，（1）当时，物体上浮；。
当时，物体悬浮；。
当时，物体下沉；。
当（物体未完全浸没液体）时，物体漂浮；。
3. 说明：
（1） 密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。
（2）物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的，则物体密度为ρ。
（3） 悬浮与漂浮的比较：相同点： ；
不同点：悬浮时，，；漂浮时，，。
（4）判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较与G或比较与。
（5）物体吊在测力计上，在空中重力为G，浸在密度为ρ的液体中，示数为F，则物体密度为：。
（6）冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变；冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。
4.漂浮问题“五规律”：
规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；
规律二：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同；
规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；
规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；
规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。
★浮力的利用
1. 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。
排水量：轮船满载时排开水的质量。单位是t，由排水量m 可计算出：排开液体的体积；排开液体的重力；轮船受到的浮力，轮船和货物共重。
2. 潜水艇工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
3. 气球和飞艇工作原理：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：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。
4. 密度计
原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。
构造：下面的金属粒能使密度计直立在液体中。
刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大（上小下大）。
二、重点与难点
★重点一：浮力的概念
1.浮力的产生：液体具有流动性，在重力作用下，向容器壁、容器底流动而产生压力。由于力的作用是相互的，容器底和容器壁也对液体产生一个反作用力，作用力反作用力在液体之间相互作用，就产生了压强。压强大小相等、方向相反，并与深度成正比；同一水平面上，液体向各个方向产生的压强相同。在没有任何外力的情况下，液体保持静止状态。
2.因为液体具有压强，它们之间才会相互支持，相互联系而形成一个有机的整体。液体中任何一点液体压强的变化，都会形成压强差，从而产生浮力。浮力的方向竖直向上。
有人说一个位于容器底面上的物体，并和容器底面密切接触，那它就只能受到向下作用于物体表面的液体压力下，所以这个物体不受浮力作用。
这种说法并不是完全正确的，它成立需要两个条件：
1.物体的侧表面必须是竖直方向的，不能倾斜；
2.物体的下表面必须在技术上保证与容器底紧密接触，不能有液体渗入其间。
沉在水底的物体实际上是受到三个力的作用：受的水的浮力，容器对它的支持力，以及自身重力，这时受力情况：F浮+F支=G物。
★重点二：浮力的计算
1.示重差法（称重法）：F浮=G-F拉（空气中重力减去弹簧测力计拉力）（用弹簧测力计）
公式法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排
漂浮法：F浮=G物（又叫平衡法）
压力差法：F浮=F↑-F↓（向上与向下的压力差）。
★难点一：阿基米德原理
1.阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。这就是著名的阿基米德原理。即F浮=G排=ρ液gV排。（V排表示物体排开液体的体积）。
2．浮力与压强（深度）的关系：物体受到浮力的大小与液体的深度有关？
当船运载货物时，它的载重量越大，吃水就越深；载重量越小，吃水就越浅。而载重量大需要的浮力也会大，载重量小，需要的浮力也小。因此看来，浮力的大小与船只在水中的深度成正比，又正为水的压强也与它的深度成正比。所以，我们仔细研究会发现，船只产生的最大压强与它同深度的水压是一样的，载重量大的船吃水深就是因为它压强大的缘故。
为什么我们做实验时，弹簧称的读数并不会随物体在液中位置的深浅而变化呢？
其实，弹簧称称量的物体在液中受到的浮力时，只要物体完全浸入液体中的体积不变，无论物体在液体中的深度怎样，物体受到液体对物体的压力差也不变，弹簧称的读数才不会随物体在液中位置的深浅而变化。
★难点二：物体沉浮的条件
1.浸没在液体中的物体，当它受到的浮力大于所受的重力时，物体上浮；当它受到的浮力小于所受的重力时，物体下沉；当它受到的浮力等于所受的浮力等于所受的重力时，物体悬浮在液体中。
即 F浮=G物时，物体悬浮或漂浮，当F浮>G物，物体上浮，直至漂浮。
如何调节浮力的大小：木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度。把树木挖成“空心”就成了独木舟，自身重力变小，可承载较多人，独木舟排开水的体积变大，增大了可利用的浮力.牙膏卷成一团，沉于水底，而“空心”的牙膏皮可浮在水面上，说明“空心”可调节浮力与重力的关系。采用“空心”增大体积，从而增大浮力，使物体能漂浮在液面上.
2．轮船
轮船能漂浮在水面的原理：钢铁制造的轮船，由于船体做成空心的，使它排开水的体积增大，受到的浮力增大，这时船受到的浮力等于自身的重力，所以能浮在水面上。它是利用物体漂浮在液面的条件F浮=G来工作的，只要船的重力不变，无论船在海里还是河里，它受到的浮力不变。（只是海水、河水密度不同，轮船的吃水线不同）根据阿基米德原理，F浮=ρ液gV排，它在海里和河里浸入水中的体积不同。轮船的大小通常用它的排水量来表示。所谓排水量就是指轮船在满载时排开水的质量。轮船满载时受到的浮力F浮=G排=m排g。而轮船是漂浮在液面上的，F浮=G船+G货=m船g+m货g，因此有m排=m船+m货。
3．潜水艇
浸没在水中的潜水艇排开水的体积，无论下潜多深，始终不变，所以潜水艇所受的浮力始终不变。潜水艇的上浮和下沉是靠压缩空气调节水舱里水的多少来控制自身的重力而实现的（改变自身重力：排水充水）。若要下沉，可充水，使F浮
4．密度计
密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的，用密度计测量液体的密度时，它受到的浮力总等于它的重力，由于密度计制作好后它的重力就确定了，所以它在不同液体中漂浮时所受到的浮力都相同，根据可知：待测液体的密度越大，密度计浸入液体中的体积则越小，露出部分的体积就越大；反之待测液体密度越小，密度计浸入液体中的体积则越大，露出部分的体积就越小，所以密度计上的刻度值是“上小下大”。
5. 煮汤圆
汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重力；汤圆煮熟时，它的体积增大，浮力也随之增大。汤圆刚放入水中时：
6.汽艇和热气球
（1） 气球和飞艇内充有密度小于空气的气体—氢气、氦气、热空气等。
（2）原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积来实现上升和下降的。
（3）气球上升过程中，空气的密度逐渐变小，当浮力等于重力时，气球就不再上升了。
（4）气球上升过程中，大气压逐渐减小，会导致气球内气压大于气球外气压，气球膨胀，若超过了气球外壳承受的能力，气球就要破裂。
三、考查方向
1.浮力的概念
典例一：（2020·四川南充）水平桌面上有甲乙两个质量和底面积均相同的容器，分别装有密度不同的液体，将两个完全相同的小球放入容器中，静止时两容器中液面高度相同，如图所示。下列说法正确的是（ ）。
A. 甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度；
B. 甲容器中小球受到的浮力大于乙容器中小球受到的浮力；
C. 甲容器底部受到液体的压力大于乙容器底部受到液体的压力；
D. 甲容器对桌面的压力一定大于乙容器对桌面的压力
【答案】C。
【解析】AB．两个小球重力相等，甲图，小球漂浮，浮力等于重力，即F甲=G
乙图，小球悬浮，浮力等于重力，即F乙=G
所以甲容器中小球受到的浮力等于乙容器中小球受到的浮力，根据F浮=ρ液gV排，在浮力相同时，由图知，V甲排＜V乙排
所以，ρ甲＞ρ乙；故AB错误；
C．两容器中液面高度相同，ρ甲＞ρ乙
根据p=ρgh可知p甲＞p乙
由F=pS可知，S相同，容器底受到液体的压力F甲＞F乙；故C正确；
D．放入球后，两容器液面相平，V甲排＜V乙排
两个容器底面积相同，甲容器上下一样粗，乙容器底小口大，不能判断放入小球前，两个容器中液体体积的大小关系，所以两个液体的质量大小关系不能判断，容器对桌面的压力等于容器、液体和小球的总重力，它们的大小关系不能判断，故D错误。故选C。
典例二：（2020·四川雅安）如图所示，当乒乓球从水里上浮到水面上，乒乓球在A位置时受到的浮力为FA，水对杯底的压强为pA，在B位置时受到的浮力为FB，水对杯底的压强为pB，则它们的大小关系是（ ）。
A. FA=FB pA=pB；B. FA
【答案】C。
【解析】由图可知：乒乓球在A位置时是浸没，V排A=V球
在B位置时是漂浮，V排B
由可知FA>FB
由于从水里上浮直至漂浮在水面上，排开水的体积减小，水面下降，则有hA>hB
根据可知pA>pB；故选C。
典例三：（2020·河南）（双选）将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙种液体的相同容器中，木块静止时，两容器中液面相平，如图 7 所示。下列说正确的是（ ）。
A.木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等；
B.木块在乙液体中排开液体的质量较大；
C.两容器中木块下表面受到的液体压强相等；
D.两容器底部受到的液体压强相等
【答案】AC。
【解析】 A 选项，两个木块均漂浮，所以浮力等于重力，且木块完全相同，重力相同，故浮力相同，A 正确；
B 选项，根据阿基米德原理，两个木块浮力相等，所以排开液体重力相等，故排开液体质量也相等，B 错误；
C 选项，两木块上表面均未浸没，故下表面压力等于浮力，且下表面底面积相等，故下表面液体压强相等，C 正确；
D 选项，两木块浮力相等，但甲液体中木块浸体积小于乙液体，故甲液体密度大于乙液体，当液面高度相同时，甲液体密度大，液体底部压强也大，故 D 错误。
典例四：（2020•岳阳）关于流体的力现象正确的是（ ）。
A．鸟翼获得向上的升力，是因为流体在流速大的地方压强大；
B．在水中上浮的物体受到浮力，下沉的物体不受浮力；
C．重力一定的轮船从长江驶入海洋，浮力不变；
D．石块没入水中越深，浮力越大
【答案】C。
【解析】流体在流速大的地方压强小；浸在液体中的物体受到液体对它竖直向上的浮力；浮力的大小只与物体排开液体的体积和液体的密度有关；漂浮在液面的物体受到的浮力等于物体的重力。故选C。
2.浮力的计算
典例五：（2020·四川雅安）预计2020年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时，要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示（g取10N/kg）。下列判断正确的是（ ）。
A. 构件的边长为4m；
B. 构件密度为3×103kg/m3；
C. 浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线；
D. 当构件的下表面距江而4m深时，构件上表面受到江水的压强为4×104Pa
【答案】B。
【解析】A．从乙图中可以看出，当构件完全淹没时的高度为2m，则构件边长为2m，故A错误；
B．构件体积V=2m×2m×2m=8m3
构件完全淹没时，V排=V=8m3，F2=1.6×105N，则有F浮=G−F2
ρ水gV排=ρgV−F2
代入数值可得：1×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3−1.6×105N
则ρ=3×103kg/m3，故B正确；
C．由图可知，构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大，所以浮力逐渐变大；当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②，故C错误；
D．当h=3m时，构件底部受到江水的压强：p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa
故D错误。故选B。
典例六：（2020·广东）游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法，质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上，如图所示，游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是（ ）。
A. 5000NB. 500NC. 50ND. 5N
【答案】C。
【解析】游泳圈浸没在水中的体积大概是5×10-3m3，则其受到的浮力：
忽略游泳圈的自重，则游泳圈对小蓉的作用力大小与游泳圈所受浮力大小相同，即为50N。故选C。
典例七：（2019·湖州）放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积露出水面。下列叙述中，错误的是（ ）。
A.在露出水面之前，木块所受浮力不变；
B.在露出水面之前，木块所受浮力大于木块的重力；
C.木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相等；
D.木块的密度为0.6克/厘米3
【答案】C。
【解析】A、木块上浮过程中，露出水面前，水的密度一定，排开水的体积不变，根据公式F浮=ρ水gV排可知，木块所受浮力不变；故A正确；
B、在露出水面之前，木块处于上浮过程中，根据浮沉条件可知：木块所受浮力大于木块的重力；故B正确；
C、因木块浸没时排开水的体积大于木块漂浮时排开水的体积，所以，木块浸没时水的深度大于木块漂浮时水的深度，则根据p=ρ水gh可知，木块浸没时水对烧杯底的压强较大；故C错误；
D、木块最后漂浮，且有五分之二体积露出水面，则根据漂浮条件可得：F浮=G木；
结合阿基米德原理和重力公式可得：ρ水gV排=ρ木gV木，
所以，ρ木=ρ水=×1.0g/cm3=0.6g/cm3；故D正确。故选C。
典例八：（2020·贵州黔西南）如图甲所示，有一体积、质量忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm，弹簧没有发生形变时的长度为10cm，弹簧受到拉力作用后，伸长的长度与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水，直到物体上表面与液面相平，此时水深24cm。（g=10N/kg）求：
(1)物体受到水的浮力；
(2)打开出水口，缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的状态时，关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。
【答案】(1)10N；(2)800Pa。
【解析】(1)物块刚好完全浸没在水中，则
物体所受的浮力：
(2)由图甲可知，当物体上表面上液面齐平时，物体上表面距容器底的距离为
h=24cm
弹簧伸长的长度：
由图乙可知，此时弹簧对物体的拉力为F拉=4N
木块的重力：
当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，L弹簧=10cm
此时物体受的浮力：
可得：
此时水的深度：
放水前后水对容器底部压强的变化量：
答：(1)物体受到水的浮力是10N；(2)放水前后水对容器底部压强的变化量是800Pa。
3.阿基米德原理及其应用
典例九：（2020·新疆）一个盛有足够多水的溢水杯放在水平桌面上，先往溢水杯中投入一个质量为m的小球A，从溢水杯中溢出的水的质量为20 g，再往溢水杯中投入一个质量为2 m的小球B，从溢水杯中再次溢出的水的质量为80 g，此时A、B小球受到的总浮力为F浮，水对溢水杯底部产生的压力比两小球投入溢水杯前增加了，已知小球A、B的密度均小于水的密度，则（ ）。
A. F浮 = 1.2 N， = 0.2 NB. F浮 = 1.2 N， = 1.2 N
C. F浮 = 1.0 N， = 1.0 ND. F浮 = 1.0 N， = 0 N
【答案】A。
【解析】因为小球A、B的密度均小于水的密度，投入水中都漂浮，排出水的质量应当等于自身的质量。因为小球A的质量为m、 B的质量为2 m，如果溢水杯已经装满，B球排出水的质量应该是A球的二倍。那么B排出80g水，说明B的质量为80g；A的质量为40g，A应当排出40g水，但A球只排出了20g水。这说明溢水杯没有装满，A球放入时有20g水没有排出溢水杯。故A、B小球受到的总浮力为F浮为：
水对溢水杯底部产生的压力比两小球投入溢水杯前增加了：
故A符合题意；BCD不符合题意。
典例十：（2020·自贡）一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中，如图甲所示．往盐水中继续均匀缓慢加盐，鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是（ ）。
A. B. C. D.
【答案】A。
【解析】由悬浮条件知道，当鸡蛋悬浮在盐水中时，浮力等于鸡蛋的重力；当往盐水中继续均匀缓慢加盐时，盐水密度增大，而浮出水面前鸡蛋排开水的体积不变，由F浮=ρgV排 知道，鸡蛋所受浮力逐渐增大，鸡蛋向上运动；当浮出水面后鸡蛋漂浮时，所受浮力等于鸡蛋的重力，浮力不再变化；所以，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象应该是：盐水密度增大时，开始浮力变大，后来不变，即只有A正确，故选A。
4.影响浮力大小的因素实验探究
典例十一：（2020·南通）小明想测量校园里一块长方体校训石对水平地面的压强｡他找到一些与其材质相同的小石块，用测力计､烧杯､水､细线和卷尺等进行如下实验：（g取10N/kg）
(1)使用弹簧测力计前，应检查指针是否指在____；
(2)由图示操作，测出小石块受到的浮力F浮=____N；
(3)计算出小石块的密度____kg/m3；
(4)测出校训石的长､宽､高分别为5m､1m､2m，则校训石对水平地面的压强=____Pa；
(5)校训石与地面接触的右下角是缺损的，则他测算出的压强比实际压强____｡
【答案】(1)零刻度；(2)1；(3)；(4)；(5)偏小。
【解析】(1)使用弹簧测力计前，应检查指针是否指在零刻度线，如果没有，需要校零。
(2)小石块受到的浮力：
(3)石块的重力等于空气中称量时弹簧测力计的示数，所以石块的质量：
石块在水中浸没，其体积等于被它排开的水的体积：
小石块的密度：
(4)校训石为形状规则、密度均匀的长方体，它对地面的压强可以利用液体压强的公式来计算：
(5)若校训石与地面接触的右下角有缺损，则他测算出的压强比实际压强偏小。
典例十二：（2020·苏州）小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
（1）小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是猜想 （填序号）。
（2）为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如下实验：
①根据A、B、C的结果，可得猜想1是 （正确/错误）的；根据A、C、D的结果，可得猜想1是 （正确/错误）的。深入分析上述现象，可得：浮力大小与 有关，与浸入液体的深度 ；
②接下来根据A、D和E （能/不能）对猜想2进行验证；
③为验证猜想3，小明在老师的指导下，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8N，便认为该猜想是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是 。
【答案】1200；向左；10。
【解析】正方体物块对水平桌面的压力F＝G＝12N，受力面积S＝0.1m×0.1m＝0.01m2，
物块对桌面的压强：p＝＝＝1200Pa；
向右推动物块，在运动过程中，摩擦力的方向与物体运动方向相反，即它受到向左的摩擦力；
正方体物块的体积：V＝0.1m×0.1m×0.1m＝0.001m3，
物块全部浸没在水中时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3＝10N，
因为F浮＜G，所以物块掉入水槽中（水足够深）沉底，其静止后所受浮力F浮＝10N。
故答案为：1200；向左；10。
5.物体的沉浮
典例十三：（2020·湖南常德）将一个新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中，鸡蛋静止在两个容器中的位置如图所示。则下列说法正确的是（ ）。
A. 鸡蛋在水中受到的浮力大；
B. 鸡蛋在水和浓盐水中受到的浮力一样大；
C. 鸡蛋的密度大于水的密度；
D. 鸡蛋的密度小于浓盐水的密度
【答案】C。
【解析】AB．鸡蛋在水和盐水中排开的体积相同，而盐水的密度大于水的密度，据阿基米德原理得，鸡蛋在盐水中受到的浮力大，故AB错误；
CD．鸡蛋在水中下沉，在盐水中悬浮，据物体的浮沉条件知，鸡蛋的密度大于水的密度、等于盐水的密度，故C正确，D错误。故选C。
典例十四：（2020·四川乐山）如图所示，将两个完全相同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中，待小球静止后，两个烧杯内液面高度相同。下列说法正确的是（ ）。
A. 甲烧杯中小球受到的浮力大B. 乙烧杯中小球排开液体的质量大
C. 甲烧杯中液体的密度大D. 乙烧杯底部受到液体压强大
【答案】C。
【解析】A．因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只小球在两杯中受到的浮力相等，都等于小球的重力，故A错误；
B．因为小球在两杯中受到的浮力相等，都等于小球的重力，小球在两杯中排开液体的质量相等，故B错误；
C．由图可知，小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态。根据浮沉条件可知
ρ甲液＞ρ球，ρ乙液=ρ球
所以，ρ甲液＞ρ乙液，故C正确；
D．两杯中液面相平，ρ甲液＞ρ乙液，根据p=ρ液gh可知，烧杯底受到液体的压强：
p甲液＞p乙液
故D错误。故选C。
6.轮船与潜艇相关计算
典例十五：（2020·贵州黔西南）2019年12月17日，中国第一艘国产航空母舰在海南三亚某军港交付海军，这艘航母命名为“中国人民解放军海军山东舰”。山东舰满载排水量约5万吨，可以搭载36架歼-15舰载机。下列分析正确的是（ ）。
A. 山东舰满载时受到的浮力为5×107N；
B. 舰载机全部飞出后，山东舰受到的浮力不变；
C. 舰载机在舰上起飞的过程是匀速直线运动；
D. 山东舰在海上沿直线匀速航行时，受到的阻力与水的推力是平衡力
【答案】D。
【解析】A．由题意可知，山东舰满载排水量约5万吨，这些水的重力
根据阿基米德原理可知，山东舰满载时受到的浮力大小等于排开这些水的重力，即山东舰满载时受到的浮力为，A错误；
B．根据二力平衡可知，舰载机没有飞出前，山东舰受到的浮力大小等于其自身和舰载机重力之和；舰载机全部飞出后，山东舰受到的浮力大小等于其自身重力，浮力是有变化的；B错误；
C．舰载机在舰上起飞的过程速度是越来越大的，不是匀速运动，C错误；
D．山东舰在海上沿直线匀速航行时，水平方向上处于平衡状态，受力平衡，水平方向受到阻力和水的推力作用，这两个力是平衡力，D正确。故选D。
典例十六：（2020·江苏连云港）下列关于浮力的说法正确的是（ ）。
A. 质量大的物体在液体中所受浮力一定大；
B. 码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小；
C. 物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态；
D. 潜水艇在水面下从大海潜行进入长江，所受浮力不变
【答案】B。
【解析】A．液体密度不变时，物体所受的浮力大小与其排开的液体的体积有关，与物体的质量大小无关，故A错误；
B．当停在码头上的轮船正在卸货时，质量减少，船的重力减小，船漂浮在水面上时，船的浮力等于物体重力，所以船所受到的浮力也减小，故B正确；
C．物体密度等于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态，故C错误；
D．海水的密度大于江水的密度，潜水艇在水面下，排开液体的体积不变，从大海潜行进入长江，由F浮=ρ液gV排可知浮力变小，故D错误。故选B。
典例十七：（2020·宁夏）2020年4月22日，在中国海军成立71周年纪念日前夕，075型两栖攻击舰2号舰在上海某造船厂正式下水｡如图所示，这艘两栖攻击舰长约235米，宽约36米，排水量约为3.5×104吨，是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰｡下列说法正确的是（ ）。
A.此军舰满载时受到的浮力约为3.5×104N；
B.军舰受到的浮力和军舰对水的压力是一对平衡力；
C.此军舰从长江驶入东海后，船体会下沉一些；
D.直升机从军舰上飞走后，军舰所受浮力减小
理由是____________
【答案】D；因为军舰始终漂浮在水面上，浮力和重力相等，当升机从军舰上飞走后，军舰的总重力减小，相应的浮力也减小。
【解析】A．军舰漂浮在海面上，重力等于浮力为：
；故A错误；
B．平衡力是一个物体受到大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力的影响，军舰受到的浮力，受力物体是军舰，军舰对水的压力，受力物体是水，所以不符合平衡力的概念，故B错误；
C．东海的海水密度要大于长江的江水密度，根据，推导出，因为军舰已知漂浮在水面，浮力相等，当液体的密度变大时，排开液体的体积减小，船体会上浮一些，故C错误；
D．因为军舰始终漂浮在水面上，浮力和重力相等，当升机从军舰上飞走后，军舰的总重力减小，相应的浮力也减小，故D正确。故选D。
典例十八：（2020·山东聊城）潜水艇为增强国防力量，维护祖国安定发挥了重要作用。潜水艇截面如图所示，通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重，从面使其下沉或上浮。我国某型号潜水艇的总体积为2×103m3，水舱未充海水时潜水艇总重为1.26×107N，最大下潜深度可达400m。海水密度取1.03×103kg/m3。g取10N/kg。求：
(1)最大下潜深度处的海水压强；
(2)潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力；
(3)潜水艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的质量。
【答案】(1)4.12×106Pa；(2)2.06×107N；(3)8×105kg。
【解析】(1)最大下潜深度处的海水压强：
(2)潜水艇完全潜入海水中时，排开海水的体积：
潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力：
(3)潜水艇悬浮在海水中时，受力平衡，浮力等于重力，即
则水舱中充入海水的质量：
答：(1)最大下潜深度处的海水压强是4.12×106Pa；(2)潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力是2.06×107N；(3)潜水艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的质量是8×105kg。
常识
猜想
常识1：木头漂在水面，铁钉沉在水底
常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些
常识3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻
猜想1：与浸入液体的深度有关
猜想2：与液体的密度有关
猜想3：与物体的密度有关
相关试卷
(辅导班专用)九年级物理寒假讲义 专题23 物理学史与开放性问题（讲义）： 这是一份(辅导班专用)九年级物理寒假讲义 专题23 物理学史与开放性问题（讲义），共13页。试卷主要包含了知识梳理，重点与难点，考查方向等内容，欢迎下载使用。
(辅导班专用)九年级物理寒假讲义 专题22 物理量估测（讲义）： 这是一份(辅导班专用)九年级物理寒假讲义 专题22 物理量估测（讲义），共9页。试卷主要包含了知识梳理，重点与难点，考查方向等内容，欢迎下载使用。
(辅导班专用)九年级物理寒假讲义 专题18 电功率（讲义）： 这是一份(辅导班专用)九年级物理寒假讲义 专题18 电功率（讲义），共34页。试卷主要包含了知识梳理，电功率，测量小灯泡电功率，焦耳定律，计算出三种情况下小灯泡的电功率，整理器材，实验表格等内容，欢迎下载使用。
