专题14 浮力-备战中考物理重难点题型专题突破

这是一份专题14 浮力-备战中考物理重难点题型专题突破，文件包含专题14浮力备战中考物理重难点题型专题突破原卷版docx、专题14浮力备战中考物理重难点题型专题突破解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共49页， 欢迎下载使用。

本专题涉及的考点
1.浮力产生的原因：浸在液体（气体）中的物体，由于物体上下表面受到液体（气体）的压力存在差异，使物体受到竖直向上的合力，这个力叫浮力。判断物体是否受浮力的方法： 一般从产生浮力的原因考虑，如果物体下表面受到液体或气体对它向上的力，则此物体会受到浮力的作用；如果下表面不受液体或气体对它向上的力，则物体不受浮力作用，如桥墩浸在水中，虽然排开了水，但桥墩却不受水的浮力作用；再比如在太空中做乒乓球浸没在水中时，是否上浮的实验，太空中的水由于处于失重状态，故对乒乓球上下表面不存在压力差，故乒乓球几乎不受浮力作用。
2.阿基米德原理：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力，其公式为F浮＝G排＝ρ液gV排。物体受到浮力的大小是由液体的密度，它排开的液体的体积所决定的，而与物体浸在液体中的深度、物体的质量、密度及物体的形状无关。
3.物体的浮沉条件
浸没在液体中的物体（V排＝V物）
（1）当ρ物＞ρ液时，物体下沉，直到沉入容器底部，此时G物＝F浮＋F支,即F浮＜G物。
（2）当ρ物＝ρ液时，物体悬浮，物体可以处于液体内部任一位置，此时F浮＝G物。
（3）当ρ物＜ρ液时，物体上浮，上浮过程F浮＞G物，直到漂浮在液体表面，此时F浮＝G物。
4.计算浮力的方法
（1）称重法：F浮＝G物－F拉
（2）公式法：F浮＝G排＝ρ液gV排（阿基米德原理）
（3）压力差法：F浮＝F向上－F向下
（4）平衡法：F浮＝G物（物体漂浮或悬浮时）
5.浮力的应用
应用浮力知识可以解决轮船、潜艇、飞艇等问题。
一、单选题
1．（2022·湖北武汉·统考中考真题）如图所示，三个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或盐水，将重为3.0N的圆柱体依次放入这三个容器中。下列说法错误的是（ ）
A．图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差大于0.7N
B．图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差等于0.1N
C．图丙中盐水的密度是1.1×103kg/m3
D．圆柱体的密度是3.0×103kg/m3
【答案】B
【解析】A．图甲中，还没有浸没，甲上表面的压力为0，故图甲下表面的压力为
图乙中，物体浸没，则
图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差
在图乙中，上表面的压力大于0，故图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差大于0.7N，故A正确，A不符合题意；
B．丙图中，物体所受的浮力为
乙图中，物体所受的浮力大小为
图丙中物体上表面的压力为
同理，图乙中物体上表面的压力为
和图乙中容器底上表面受到的压力之差
由于未知，故图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差未知，故B错误，B符合题意；
C．圆柱体在乙和甲中都浸没，排开液体体积相同，且与圆柱体体积相同。在图乙中，圆柱体所受的浮力为1N，则圆柱体的体积为
图丙中，圆柱体所受的浮力为1.1N，则盐水的密度是
故C正确，C不符合题意；
D．圆柱体的质量为
圆柱体的密度是
故D正确，D不符合题意。
故选B。
2．（2022·四川成都·统考中考真题）“奋斗者”号深潜器坐底10909米，创造了中国载人深潜新记录。喜欢动手的小文制作了一个深潜器模型，用弹簧测力计测量它受到的浮力。先测出它的重力为G，然后将模型浸没于水中静止（如图所示），弹簧测力计受到的拉力为F，棋型所受的浮力为F浮。则下列说法正确的是（ ）
A．拉力F与重力G是一对平衡力B．模型所受浮力大小F浮=G-F
C．模型从图示位置下移，浮力变大D．将模型逐渐提离水面，拉力不变
【答案】B
【解析】AB．因为模型在水中处于静止状态，所以模型处于平衡状态，模型在水中受到竖直向上的拉力和浮力，竖直向下的重力，所以拉力F与重力G不是一对平衡力，拉力F和浮力F浮之和等于重力G，则F+F浮=G，所以F浮=G-F，故A错误，B正确；
C．模型从图示位置下移，仍然处于浸没状态，所以排开液体的体积不变，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液体密度不变时，模型所受浮力大小不变，故C错误；
D．将模型逐渐提离水面，模型排开液体的体积变小，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液体密度不变时，模型所受浮力变小，而模型重力不变，由F+F浮=G可知，拉力变大，故D错误。
故选B。
3．（2022·黑龙江大庆·统考中考真题）如图所示，将一体积为的质量分布均匀的正方体木块轻轻放入一盛满某种液体的溢水杯中，溢出液体的体积为；若将木块从中间锯掉一半，将剩余部分再次轻轻放入装满该液体的溢水杯中，则该液体会溢出（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】将一体积为的方体木块放入一盛满某种液体的溢水杯中，溢出液体的体积为，因为，说明木块最终在液体中处于漂浮状态，木块受力平衡，则此时木块浮力等于重力大小，即。根据阿基米德原理可得
得出木块密度与液体密度关系为
若将木块从中间锯掉一半，密度不变，木块依然处于漂浮状态，此时浮力依然等于重力大小
此时木块体积变成原来一半，为，则排开液体的体积为
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4．（2022·北京·统考中考真题）甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如下表所示，将它们浸没在水中释放，在其稳定后，三个小球所受的浮力分别为、和。下列判断正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】由表格数据可知，甲球的密度为
乙球的密度为
丙球的密度为
由于甲球和乙球密度小于水的密度，所以甲球和乙球最终会漂浮在水面，甲球漂浮时，浮力为
乙球漂浮时，浮力为
由于丙球密度大于水的密度，所以丙球最终会沉底，由可知，浮力为
综上所述，，故B正确，ACD错误。
故选B。
5．（2022·内蒙古赤峰·统考中考真题）放在水平桌面上的两个相同的烧杯中装有不同浓度的盐水，其中一杯是饱和的。盐水中的实心小球是用同种材料制作的。小球静止时情况如图所示，此时小球1、小球2受到的浮力分别记为F1、F2。向两个烧杯中分别加入少许质量相等的盐后（盐的体积忽略不计），发现小球1依然静止在烧杯底，小球2还是处于漂浮状态。此时小球1、小球2两个小球受到的浮力分别记为F1′、F2′。整个过程温度不变，可推断出（ ）
A．F1′>F1，F2′>F2，F1′F1，F2′=F2，F1′=F2′
C．F1′>F1，F2′=F2，F1′【答案】C
【解析】由题可知，实心小球是用同种材料制作的，即小球密度ρ相等； 由图可知，小球1的体积比2小，即
V1＜V2
由 可知
由可知
根据小球1沉底，小球2漂浮可知此时
结合物体的浮沉条件可知
由于盐水只有一杯是饱和的，所以密度较大的右侧烧杯内为饱和盐水； 向两个烧杯中分别加入少许质量相等的盐后（盐的体积忽略不计），左侧不饱和盐水的密度ρ盐1增大，根据，小球1 受到的浮力会增大，即
由于小球1依然静止在烧杯底，说明增大后的浮力
右侧烧杯中的饱和盐水加入盐之后ρ盐2不变，所以小球2受到的浮力不变，即
所以
即
故选C。
6．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）悬浮在水中的潜水艇上浮至漂浮的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．悬浮时，若要上浮需向水舱充水B．漂浮时，所受浮力等于重力
C．上浮过程中，所受浮力逐渐变大D．上浮过程中，水对艇外底部压力不变
【答案】B
【解析】A．悬浮时，潜艇所受浮力等于重力，若要上浮需把水舱里的水挤出舱外，减小重力，使浮力大于重力，故A错误；
B．漂浮时，潜水艇受力处于平衡状态，浮力等于重力，故B正确；
C．潜艇上浮过程中，露出水面前，V排不变，根据F浮=ρ液gV排可知，潜艇所受浮力不变，故C错误；
D．上浮过程中，潜艇底部所处深度减小，根据p=ρgh可知，水对艇外底部压强减小，受力面积不变，水对艇外底部压力减小，故D错误。
故选B。
7．（2022·江苏常州·统考中考真题）2022年1月，海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺，为实施人道主义救援，中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后，停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550t淡水。如图所示，输水过程中，五指山舰（ ）
A．舰体略上浮受到浮力不变B．舰体略上浮受到浮力变小
C．舰体略下沉受到浮力不变D．舰体略下沉受到浮力变大
【答案】B
【解析】输水过程中，五指山舰的重力减小，但五指山舰始终漂浮在海面上，所以受到的浮力大小等于重力大小，重力减小，所以浮力减小，根据F浮=ρgV排可知，排开液体的体积变小，所以五指山舰上浮，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
8．（2022·江苏泰州·统考中考真题）水平桌面上的深桶容器中装有水，小明在空玻璃瓶口蒙上橡皮膜，将其置于水中某一深度处，恰好悬浮，如图所示现沿桶壁向容器中缓慢加水，在水面上升的过程中，下列判断错误的是（ ）
A．玻璃瓶保持静止B．玻璃瓶下沉至容器底
C．水对容器底的压强增大D．桌面对容器的支持力增大
【答案】A
【解析】AB．由题意可知，空玻璃瓶口蒙上橡皮膜悬浮在水中时，竖直方向受浮力和重力且这两个是一对平衡力，当向试管中加入水时，橡皮膜所处的深度增加，压强增加，会向里凹陷，排开水的液体变小，浮力变小，重力不变，所以空玻璃会下沉到容器底部。故A错误，A符合题意，B正确，B不符合题意；
C．向试管中加入水时，水的深度增加，所以水对容器底的压强增大，故C正确，C不符合题意；
D．桌面对容器支持力的大小等于容器自身重力和容器中水的重力之和，向试管中加入水，水的重力增大，所以桌面对容器支持力的大小增大，故D正确，D不符合题意。
故选A。
9．（2022·河南·统考中考真题）两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了A、B两支密度计，放入同一个盛有水的烧杯中，静止后如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．密度计A所受浮力较小B．密度计B所受重力较小
C．两密度计底部所受水的压强相等D．两密度计在水面处的刻度值不同
【答案】A
【解析】A．根据阿基米德原理
F浮=ρ液gV排
A、B均漂浮在水中，故液体密度相同。由图可知
VB排>VA排
可得
FB浮>FA浮
故A正确；
B．密度计处于漂浮状态，浮力和重力的关系为
F浮=G计
因为
FB浮>FA浮
所以
GB>GA
故B错误；
C．A、B浸没的深度关系为
hA根据液体压强公式
p=ρgh
可得
pA故C错误；
D．密度计是用来测量液体密度的仪器，密度计漂浮时，在液面处的刻度就是所测液体的密度，A、B均为密度计，漂浮在水上，所以两密度计在水面处的刻度都是水的密度，故D错误。
故选A。
10．（2022·四川德阳·统考中考真题）如图所示，将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液体中，静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部。如果用 、 、 两分别表示三种液体的密度，则关于三种液体密度大小的关系说法正确的是（ ）
A． B．C． D．
【答案】C
【解析】静止时，小球在甲液体中漂浮，乙液体中悬浮，丙液体中沉底，则根据浮沉条件可得
由以上三式可知，三种液体的密度关系
故C正确，ABD错误。
故选C。
11．（2022·四川凉山·统考中考真题）甲、乙、丙是由不同材料制成、质量相等的实心球，把它们投入水中静止后，甲球漂浮、乙球悬浮、丙球沉底，则它们受到浮力的情况是（ ）
A．三球浮力相同B．甲球浮力最小C．乙球浮力最小D．丙球浮力最小
【答案】D
【解析】甲、乙、丙是由不同材料制成、质量相等的实心球，由可知，三个球的重力G相等；甲球漂浮、乙球悬浮，因此浮力等于球的重力，即
丙球沉底，因此丙球受到的浮力小于丙球的重力，即，因此，丙球受到的浮力最小，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
12．（2022·江苏无锡·统考中考真题）如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇示意图，艇体采用轻质的复合织物材料制成，外观呈白色，囊体上层装有压缩氨气通过向艇外排出下层部分的空气而实现上升，高度达到9032m，高度越高大气越稀薄，上升过程中艇体体积不变，关于浮空艇，以下说法中正确的是（ ）
A．艇体材料的密度较大B．白色外观可以吸收各种色光
C．上升过程中，浮空艇所受的浮力变小D．上升过程中，浮空艇所受的重力不变
【答案】C
【解析】A．艇体采用轻质的复合织物材料制成，艇体材料的密度较小，故A错误；
B．白色外观可以反射各种色光，故B错误；
C．上升过程中，艇体体积不变，根据可知，高度越高大气越稀薄，空气的密度变小，故艇体受到的浮力变小，故C正确；
D．上升过程中，囊体上层装有压缩氨气通过向艇外排出下层部分的空气，空气的密度比较大，减轻了浮空艇的重力，重力小于浮力，从而实现上升，故D错误。
故选C。
13．（2022·山东潍坊·统考中考真题）2022年5月15日，我国自主研发的极目一号Ⅲ型浮空艇，从青藏高原海拔4270m的中科院珠峰站附近升空，顺利升至9032m，超过珠峰高度，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。该浮空艇通过一条缆绳与地面的锚泊设备连接，利用所受的浮力和缆绳的拉力控制可实现升空和驻空。忽略浮空艇体积的变化，在其匀速直线上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A．浮空艇周围的大气压不变B．浮空艇受非平衡力的作用
C．浮空艇所受浮力大小不变D．浮空艇所受浮力大于自身的重力
【答案】D
【解析】A．浮空艇在匀速直线上升过程中，海拔越高，空气越稀少，空气密度越小，浮空艇周围的大气压越小，故A错误；
B．浮空艇在匀速直线上升，处于平衡状态，所以浮空艇受平衡力的作用，故B错误；
C．浮空艇在匀速直线上升过程中，海拔越高，空气密度越小，忽略浮空艇体积的变化，由可知，浮空艇所受浮力变小，故C错误；
D．浮空艇在匀速直线上升过程中，处于平衡状态，浮空艇受到竖直向上的浮力和受到竖直向下的重力、拉力，即
所以浮空艇所受浮力大于自身的重力，故D正确。
故选D。
14．（2022·山东淄博·统考中考真题）小明洗碗时发现，同一只碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B．碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C．碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D．碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
【答案】B
【解析】A．当碗漂浮时，碗静止在水面上处于平衡状态，所受的浮力和重力二力平衡，浮力等于碗的重力，故A错误；
B．当碗漂浮时，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力的大小等于物体排开液体所受的重力的大小，故B正确；
CD．当碗沉底后，浮力小于自身重力，漂浮时浮力等于自身重力，所以沉底时所受的浮力小于漂浮时受到的浮力；根据阿基米德原理，碗沉底时排开水的体积小于它漂浮时排开水的体积，故CD错误。
故选B。
15．（2022·山西·统考中考真题）如图所示，是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析、全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高。下列判断正确的是（ ）
A．冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力B．冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C．冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上D．冰山熔化一部分后排开水的体积不变
【答案】C
【解析】A．冰山在海水中漂浮，冰山所受到的浮力等于它所受的重力，故A错误；
B．冰山所受到的浮力等于它所受的重力，根据阿基米德原理，冰山所受的重力等于它排开水所受的重力，故B错误；
C．冰山熔化一部分后密度仍然小于海水，所以仍会漂浮在水面上，故C正确；
D．冰山熔化一部分后，重力变小，浮力变小，则排开水的体积变小，故D错误。
故选C。
二、多选题
16．（2022·天津·统考中考真题）小明在研究物体的浮沉问题时，制作了一个空腔“浮沉子”，将其放入一个底面积为S、水深为h0的薄壁柱形容器内。刚放入水中时，浮沉子恰好悬浮，此时水深为h1，如图所示；一段时间后，由于渗漏空腔内开始进水，最后空腔充满了水，浮沉子沉底且完全浸没，此时水的深度降为h2。已知水的密度为ρ0，则所制作的浮沉子（ ）
A．质量为ρ0(h1-h0)SB．质量为ρ0(h2-h0)S
C．材料的密度为D．材料的密度为
【答案】AD
【解析】AB．刚放入水中时，排开水的体积为
刚放入水中时，浮沉子恰好悬浮，浮力等于浮沉子的重力，等于排开水的重力，故浮子的重力为
经整理可知
故A符合题意，B不符合题意；
CD．一段时间后，空腔充满了水，浮沉子沉底且完全浸没，此时水的深度降为h2，则空腔部分的体积为
实心部分的体积为
材料的密度为
故C不符合题意，D符合题意。
故选AD。
三、填空题
17．（2022·山东东营·统考中考真题）池塘中有一块体积为的石头，浸没在水中时受到的浮力为___________N，（g取，）
【答案】4.5
【解析】石头浸没在水中时，排开水的体积等于石头的体积，所以受到的浮力为
18．（2022·辽宁鞍山·统考中考真题）我国第三艘航空母舰已经建造完成，其满载排水量为8.4万吨，满载航行时受到的浮力为_______N；舰载战斗机起飞是因为机翼上方的空气流速_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）下方的空气流速；当大量舰载战斗机起飞后，航母受到的浮力会_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（g取10N/kg）
【答案】 大于 减小
【解析】[1]由阿基米德原理可知，满载航行时受到的浮力为
[2]机翼上凸下平，飞机在飞行时，机翼下表面比上表面的空气流速小，则下方空气的压强大于上方空气的压强，产生向上的压力差，形成向上的升力。
[3]航母上的舰载战斗机起飞后，航母自身重力减小，因航母仍漂浮，浮力等于其重力，所以浮力减小。
19．（2022·辽宁大连·统考中考真题）如图所示，水平桌面上放置两个溢水杯，分别装满甲、乙两种液体。将一个密度为ρ0的小球放入甲液体中，小球静止时，溢出液体的质量为m甲；再将小球放入乙液体中，小球静止时，溢出液体的质量为m乙。则m甲_________m乙（选填“>”、“=”或“<”）；乙液体的密度ρ乙=___________（用已知条件所给的字母表示）。
【答案】 >
【解析】[1]小球在甲液体中漂浮，小球受到的浮力等于其重力，由阿基米德原理，小球受到的浮力等于排开液体的重力，即
G球=F浮甲=m甲g①
小球放入乙液体中，小球下沉到容器的底部，小球受到的浮力小于其重力（重力大于浮力），故有
G球>F浮乙=m乙g②
由①②可知
m甲>m乙
[2]小球的密度为ρ0，小球的重力为
G球=mg=ρ0Vg③
由①③可得出小球的体积为
再将小球放入乙液体中，小球静止时（排开液体的体积等于小球的体积），已知溢出液体的质量为m乙，乙液体的密度
20．（2022·四川内江·统考中考真题）一只轻质极薄的小塑料袋，袋内装满水（袋内无空气）且水的质量为，将其浸没在水中，静止时如图所示，则此时盛水的小塑料袋受到了竖直向上的_______作用，其大小为______。（）
【答案】 浮力 2
【解析】[1]将装满水小塑料袋浸没在水中，静止时如图所示，小塑料袋受到了重力，还受到了水对其向竖直向上的浮力。
[2]浮力与装满水小塑料袋的重力是平衡力，故浮力的大小为
21．（2022·四川达州·统考中考真题）如图所示，盛有2kg水的柱形容器置于水平地面上，重为6N不吸水的正方体，静止时有五分之三的体积浸入水中，物体下表面与水面平行，则物体的密度为___________kg/m3，物体下表面所受水的压力为___________N。若物体在压力的作用下刚好浸没水中，不接触容器底，水不溢出，此时水对容器底部的压力为___________N。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
【答案】 6 30
【解析】[1]由图可知，物体在液体中处于漂浮，则物体所受的浮力为
F浮=G=6N
假设物体的体积为V，根据阿基米德原理可知
解得
物体的质量为
则物体的密度为
[2]根据浮力产生的原因
物体上表面没有受到水的压力，则物体下表面所受水的压力为
[3]物体在压力的作用下刚好浸没水中静止时，物体受到向上的浮力和向下的重力G及向下的压力，则物体此时受的浮力
力的作用是相互的，水给物体的浮力为10N，则物体给水的压力也为10N，容器中水的重力
此时水对容器底部的压力为
22．（2022·江苏苏州·统考中考真题）洗水果时，发现芒果比油桃大，放入水中后芒果沉底、油桃漂浮，如图甲所示。它们受到的浮力大小关系为F浮芒___________F浮桃；用天平正确测量油桃的质量，所放砝码及游码位置如图乙所示，则油桃的质量是___________g；芒果的体积一定___________（>/【答案】 > 82.4 >
【解析】[1]芒果比油桃体积大，放入水中后芒果沉底、油桃漂浮，则芒果排开水的体积比油桃大，由F浮=ρ水gV排可知，芒果受到的浮力大于油桃受到的浮力。
[2]天平标尺的分度值为0.2g，读数时砝码质量数和游码所对的刻度值之和为油桃的质量，则油桃的质量
m=50g+20g+10g+2.4g=82.4g
[3]因油桃在水中漂浮，则油桃的密度小于水的密度，由可知，油桃的体积大于82.4cm3，而芒果的体积比油桃大，则芒果的体积一定大于82.4cm3。
23．（2022·宁夏·统考中考真题）2022年5月20日，全球首艘10万吨级智慧渔业大型养殖船“国信1号”在青岛交付运营。如图所示，“国信1号”排水量1.3×105吨，它满载时所受的浮力是________N。（g取10N/kg）
【答案】1.3×109
【解析】由题意可得，“国信1号”排开水的重力为
G排=m排g=1.3×105×103kg×10N/kg=1.3×109N
根据阿基米德原理可得
F浮=G排=1.3×109N
24．（2022·湖南娄底·统考中考真题）如图甲所示，一个棱长为10cm、重为9N的正方体物块M，水平放置在一个方形容器中，M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水，容器中水M的深度h随时间t的变化关系如图乙所示，当t=100s时，物块M在水中处于______（选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”）状态，图乙中a的值为______cm（g=10N/kg）。
【答案】 漂浮 9
【解析】[1]物块M的体积为
物块M的质量为
物块M的密度为
即物块的密度小于水的密度，所以物块在水中最终会漂浮，由图象可知：当t=40s时，物块M刚好处于漂浮状态，所以当t=100s时物块在水中将漂浮；
[2] 由图象分析可知，当t=40s时，物块M刚好处于漂浮状态，则
F浮=G=9N
根据可知，此时物块M排开水的体积为
由可得，此时水的深度为
25．（2022·海南·统考中考真题）一个实心金属球密度为，体积为，其质量为______kg。把它做成空心球放入底面积为的圆柱体水槽中，球漂浮在水面上，浸入水中的体积为其总体积的，此时水对槽底的压强增大了150Pa，则球体空心部分的体积为______。（，g取10N/kg）
【答案】 0.3 350
【解析】[1]一个实心金属球的质量为
[2]水对槽底的压力增大了
浮力等于增大的压力，则排开水的体积为
则总体积为
空心部分的体积为
26．（2022·四川眉山·统考中考真题）如图所示，图甲是小东用弹簧测力计挂着一块不吸水的实心圆柱形合金体，从空中逐渐浸入水中的情景图乙是弹簧测力计示数F随该合金体逐渐浸入水中深度h的变化图象。合金体从接触水面到刚浸没的过程中，受到的浮力逐渐______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。合金体的密度是______kg/m3。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
【答案】 变大 4.0×103
【解析】[1]合金体从接触水面到刚浸没的过程中，排开水的体积变大，根据可知，浮力越变越大。
[2]从图可知，合金的重力为2N，则合金的质量为
合金所受的浮力为
合金的体积为
合金体的密度是
一、单选题
1．（2023·北京西城·北京市第十三中学分校校考模拟预测）如图所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，正方体物块M悬浮在水中，其上表面与水面平行，则下列说法中正确的是
A．M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
B．M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
C．M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力
D．M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力
【答案】B
【解析】AD．浮力等于物体上、下表面所受的压力之差，M上、下表面受到水压力的合力等于M受到的浮力，故AD错误；
B．物块M悬浮在水中，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力是平衡力，M上、下表面受到水压力的合力等于浮力，因此M上、下表面受到水压力的合力的大小等于重力大小，故正确；
C．根据 可知下表面受到的水的压强大，根据 可求得下表面受到水的压力比上表面受到水的压力大，故错误．
2．（2023·黑龙江大庆·大庆一中校考一模）如图所示，一个边长为0.1m的正方体竖直悬浮在某液体中，其上表面受到液体的压力F1为6N，下表面受到液体的压力F2为14N（g取10N/kg）。下列说法中错误的是（ ）
A．正方体受到的浮力为8N
B．液体的密度为0.8×103kg/m3
C．正方体上表面到液面的距离h=0.06m
D．液体对正方体下表面的压强为1.4×103Pa
【答案】C
【解析】A．由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力
F浮=F2-F1=14N-6N=8N
故A正确，不符合题意；
B．物体悬浮时排开液体的体积
V排=V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3
由F浮=ρ液gV排可得液体的密度
故B正确，不符合题意；
C．正方体上、下表面积
S=L2=(10cm)2=100cm2=1×10-2m2
正方体上表面受到的压强
由p=ρgh可得，正方体上表面到液面的距离
故C错误，符合题意。
D．液体对正方体下表面的压强为
故D正确，不符合题意。
故选C。
3．（2023·北京海淀·北大附中校考模拟预测）在图甲中，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中，图乙是钢绳拉力随时间变化的图像，若不计水的阻力，则下面计算出的石料有关物理量错误的是（ ）
A．石料的质量为250kg
B．浸没水中后受到的浮力为
C．石料的密度为
D．当石料浸没水中后，所受浮力不变
【答案】C
【解析】A．由图像知道，AB段拉力大小不变，此时石料未接触水面，根据测力计的示数知道，石料的重力
G=F=2500N
则石料的质量
故A正确，不符合题意；
B．BC段拉力逐渐减小，说明石料慢慢浸入水中，且浸入水中的体积逐渐变大，受到的浮力逐渐变大，在C点恰好完全浸没，此时测力计的示数为1500N，所以
F浮=G-F=2500N-1500N=1000N
故B正确，不符合题意；
C．石料完全浸没时，排开水的体积等于自身体积，根据可得石料的体积
则石料的密度
故C错误，符合题意；
D．当石料浸没水中后，排开水的体积不变，由知道，受到的浮力不变，故D正确，不符合题意。
故选C。
4．（2023·北京海淀·北大附中校考模拟预测）建设桥梁的过程中，要向水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（ρ水＝1 × 103kg/m3）。下列判断正确的是（ ）
A．构件的边长为 4mB．构件的密度为 3×103kg/m3
C．构件所受的最大浮力为 1.6×105ND．构件所受的重力为 2×105N
【答案】B
【解析】A．由图乙可知，当下表面到水面的距离达到2m后，浮力、拉力不再发生变化，这表明当下表面到水面的距离为2m时，构件恰好完全浸没，所以构件的长度为2m，故A错误；
BCD．由题意可得，构件浸入水中的过程中，排开水的体积变大，构件受到的浮力变大，拉力变小，当构件完全浸没在水中时，浮力最大，此时拉力最小，由图乙可得，拉力最小为1.6×105N，因为构件的体积为
V=2m×2m×2m=8m3
所以构件完全浸没时，所受浮力为
F1=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N
又因为构件从江面被匀速吊入江水中，处于平衡状态，对构件进行受力分析可得，构件受到重力、拉力和浮力，且重力等于拉力与浮力的和，所以可得构件所受重力为
G=F1+F2=1.6×105N+8×104N=2.4×105N
所以构件的质量为
所以构件的密度为
故B正确，CD错误。
故选B。
5．（2023·北京顺义·北京市顺义区仁和中学校考一模）在测量某种液体的密度时，选用弹簧测力计、细线、物体A、圆柱形容器和水按照图甲、乙、丙所示依次进行实验。三次测量弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3，水的密度用ρ水表示，待测液体的密度用ρ表示，则下列ρ的表达式中正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】物体A浸没在水中受到的浮力
F浮水=F1-F2
由F浮水=ρ水gV排得，A的体积
物体A浸没在液体中受到的浮力
F浮液=F1-F3
物体A分别浸没在水和液体中，则物体A排开液体的体积等于排开水的体积，即
由F浮液=ρ液gV排得，待测液体的密度
故ABD错误，C正确。
故选C。
6．（2023春·北京·九年级北京市第三十五中学校考阶段练习）将体积相同的球1、球2和球3放入水中静止时如图所示。设球1、球2和球3的密度分别为ρ1、ρ2和ρ3；它们的质量分别为m1、m2和m3； 它们所受的重力分别为G1、G2和G3；它们受到的浮力分别为F1、F2 和F3。则下列判断正确的是（ ）
A．ρ1<ρ2=ρ3B．m1=m2【答案】D
【解析】A．由图可知：A漂浮，B悬浮，C下沉，根据物体的浮沉条件可得：A的密度小于水的密度， B球密度等于水的密度，C球密度大于水的密度，故
ρ1<ρ2ρ3
故A错误；
BC．根据A漂浮，F1=G1，B悬浮，F2=G2， C下沉，F3G3，则
G1G2G3
又据G=mg可得
m1m2故BC错误；
D．由图知，三个球排开水的体积关系为VAVBVC，由F浮=ρgV排可知：三个球受到水的浮力关系为
F1F2=F3
故D正确。
故选D。
7．（2023·广东广州·广州大学附属中学校考一模）如图所示，将小球压入水中，在a处静止释放，小球始终沿直线向上运动，跃出水面后最高到达空中c处，小球在b处受到的合力为零且速度最大。请分析小球由a到c的运动过程（水和空气的阻力不可忽略），下列说法正确的是（ ）
A．小球在c处受力平衡
B．由a运动到b，小球的机械能增加
C．小球在a处受到的浮力等于b处受到的浮力
D．由b运动到c，小球的重力不变，重力势能不变
【答案】B
【解析】A．小球在c处只受重力作用，受力不平衡，故A错误；
B．由a运动到b，小球的质量不变，速度变大，高度变大，小球的动能和重力势能都变大，所以小球的机械能增加，故B正确；
C．小球在a处比在b处排开液体的体积大，根据阿基米德原理，小球在a处释放瞬间受到竖直向上的浮力大于在b处受到的浮力，故C错误；
D．由b运动到c，质量不变，因此重力不变，高度增大，因此重力势能增大，故D错误。
故选B。
二、多选题
8．（2023·北京·北京市八一中学校考模拟预测）如图所示，将一个厚底薄壁圆柱形水杯放在方形容器底部。缓慢向容器内注水，当水深为8cm时，水杯刚刚脱离容器底；继续向容器中注水，当水深为14cm时，停止注水。用竹签缓慢向下压水杯，当杯口与水面相平时，水深为15cm；再向下压水杯，使水杯沉入容器底部，此时水深为12cm。已知水杯的底面积为50cm2，容器的底面积为100cm2，ρ水=1g/cm3，g取10N/kg。则下列结果中正确的是（ ）
A．水杯的质量为400g
B．当水深为14cm时，水杯进入水中的深度大于8cm
C．竹签对水杯的最大压力为1N
D．水杯沉底后受到的浮力为2N
【答案】ACD
【解析】A．由题意知，水深为14cm时，向下压水杯，杯口与水面相平时，水深为15cm，所以水杯在水深为8cm时，漂浮在水面，水杯刚刚脱离容器底，说明浸入水中的深度为8cm，此时排开水的体积
V排1=h1S杯=0.08m×50×10-4m2=4×10-4m3
水杯受到的浮力等于自重的重力
G杯=F浮1=ρgV排1=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N
水杯的质量
故A正确；
B．水深为14cm时，水杯漂浮，所受的浮力等于重力，水杯的重力不变，所受的浮力也不变，则排开水的体积不变，浸入水的深度也不变，仍为8cm，故B错误；
C．水深度为14cm时，停止注水，此时水杯漂浮。用竹签向下压水杯，杯口与水面相平时，水深15cm，此时水杯排开水增加的体积
水杯增加的浮力
竹签向下压水杯的最大压力与水杯增加的浮力相等，为1N。故C正确；
D．当水深14cm时，水杯漂浮，此时容器中水的体积为
V水=S容h2-V排1=100×10-4m2×0.14m-4×10-4m3=10-3m3
当水深为12cm时，水杯沉入容器底，水杯和水的总体积
V总=S容h4=100cm2×12cm=1200cm3=1.2×10-3m3
水杯的体积
V杯=V总-V水=1.2×10-3m3-10-3m3=2×10-4m3
水杯沉底后，排开水的体积等于水杯的体积，此时受到的浮力
故D正确。
故选ACD。
三、填空题
9．（2023·安徽合肥·合肥38中校考一模）2021年5月15日我国的“天问一号”火星探测器成功着陆火星。探测器在火星上实验发现一个质量为2kg的物体，受到火星的吸引力约为7.6N。若在火星上某物体浸在水中的体积为，则物体在火星上所受水的浮力为______N。（）
【答案】38
【解析】根据可知火星的重力加速度
则物体在火星上所受水的浮力
10．（2023·江苏徐州·校考一模）一艘轮船的排水量是8000吨，它装满货物在长江中航行时，受到的浮力是______N（g=10N/kg）。船从长江驶入大海时，受到的浮力______（选填“变大”“变小”或“不变” ），它将______一些。（选填“上浮”“下沉”）
【答案】 8×107 不变 上浮
【解析】[1]轮船的排水量是8000吨，即
m排=8000t=8×106kg
由阿基米德原理可得，它装满货物在长江中航行时所受浮力
F浮=G排=m排g=8×106kg×10N/kg=8×107N
[2]因为轮船始终漂浮，则F浮=G船，船的重力不变，所以轮船由长江驶入大海后，受到的浮力不变。
[3]又因为F浮=ρ液gV排，且海水的密度大于江水的密度，即液体的密度变大，所以轮船排开海水的体积变小，则船身将上浮一些。
11．（2023·北京海淀·北大附中校考模拟预测）同样重的铁块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，则浮力较大的是______。（ρ水＞ρ油）
【答案】甲
【解析】甲乙重力相同，则质量相同，密度相同，所以体积也相同，又因为两铁块完全浸没，所以排开液体的体积相同，水的密度大于煤油的密度，由知道，浸没在水中的甲铁块受到的浮力大。
12．（2023春·湖南长沙·九年级周南中学校考阶段练习）如图所示，某圆柱形容器装有适量的水，底面积为20cm2，将用细线悬挂的物体A的一半浸入水中且保持静止不动时（如图甲所示），磅秤示数为100g；将细线剪断后物体A沉入水中且最后静止在水底（如图乙所示），此时磅秤示数为180g，且测得此时容器内液面比甲图中液面上升了2cm。则图乙中物体A所受到的浮力为________N，A的密度是________kg/m3（g取10N/kg）。
【答案】 0.8 1.5×103
【解析】[1]由题可知，甲、乙两图比较，测得容器内液面上升了2cm，则物体A的体积
V=2ΔV排=2×20cm2×2cm=80cm3=8×10-5m3
图乙中物体A所受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-5m3=0.8N
[2]甲图中物体受到的浮力
甲图磅秤示数为100g，则
G杯+G水+F浮1=m1g=0.1kg×10N/kg=1N①
乙图磅秤示数为180g，则
G杯+G水+GA=m2g=0.18kg×10N/kg=1.8N②
由②-①得
GA-F浮1=0.8N
则物体A的重力
GA=0.8N+F浮1=0.8N+0.4N=1.2N
物体A的密度
13．（2023·重庆·重庆八中校考一模）我校物理社团的同学们设计了一个电动升降装置，如图甲所示，圆柱形容器置于水平地面上，装有16cm深的水，一圆柱体A被轻质细杆悬挂于O点，保持静止，此时A的下表面与水面刚好相平。打开电动升降机，让圆柱体A逐渐浸入水中，直到圆柱体A刚好与容器底部接触，轻质细杆产生的弹力大小F与圆柱体A移动的距离h的关系，如图乙所示，已知圆柱体A与容器高度相同，容器底面积为200cm2.，则圆柱体A的密度为___________kg/m3；当轻质细杆给圆柱体A的力竖直向下，且大小为4N时，撤走细杆，待圆柱体A静止后，沿水平方向将圆柱体A浸入水下部分的截去取出，待圆柱体A剩余部分静止后，圆柱体A的上表面相比截去之前移动的距离为___________cm。
【答案】 0.75×103 4.25
【解析】[1]由图示知，h为0时，圆柱体A未浸入水中，细杆对圆柱体A向上的拉力等于A的重力，所以
G=F=24N
A浸入水中后，排开水的体积增大，增大到浮力等于A的重力前，细杆对A是拉力。B点时，拉力F为16N，有水溢出容器。当F为0时，浮力等于A的重力。A继续浸入水中，浮力增大，大于A的重力，细杆对A的作用力为向下的压力。C点时，A与容器底部刚好接触，刚好浸没水中，A受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力及压力，处于静止，所以此时A所受的浮力
F浮=G+F=24N+8N=32N
A排开水的体积，即A的体积
A的密度
[2]由图示知，细杆对A的拉力为16N时，有水溢出容器，此时A受到的浮力
F浮1=G-F=24N-16N=8N
A排开水的体积
容器内水上升高度
刚开始时水深是16cm，容器内水面上升4cm后，水刚好溢出，A的高度容器高度相同，则容器高度
h容=hA=h水+∆h=16cm+4cm=20cm
则容器的容积
V容=Sh容=200cm×20cm=4000cm2=4×10-3m3
当细杆对A的向下的压力为4N时，A受到的浮力
F浮2=G+F压=24N+4N=28N
此时A排开水的体积
容器中水的体积
V水=V容-V排2=4×10-3m3-2.8×10-3m3=1.2×10-3m3
撤走细杆后，A所受的浮力大于自身的重力，所以上浮，最后漂浮。漂浮时，A受到的浮力等于A的重力，A排开水的体积
圆柱体A的底面积
漂浮A浸入水中的深度
容器内水的深度
A的底部距容器底部的距离为
h=h水1-hA浸=0.18m-0.15m=0.03m=3cm
A上表面离容器底的距离
h上=h+hA=3cm+20cm=23cm
截取水下部分的，截取部分的高度
截取后A的高度
hA1=hA-h截取=0.2m-0.05m=0.15m
截取后A的重力
截取后A仍漂浮，A所受的浮力等于此时的重力，此时排开水的体积
A浸入水的深度
容器内水的深度
A的底部离容器底部的距离
h1=h水2-hA浸1=0.15m-0.1125m=0.0375m
A上表面离容器底的距离
h上1=h1+hA1=0.0375m+0.15m=0.1875m=18.75cm
圆柱体A的上表面相比截去之前移动的距离
∆h1=h上-h上1=23cm-18.75cm=4.25cm
小球
甲
乙
丙
m/g
30
40
54
V/cm3
60
50
20