2025年中考物理一轮培优讲练 专题11 浮力（讲义）（原卷版）

这是一份2025年中考物理一轮培优讲练 专题11 浮力（讲义）（原卷版），共25页。

TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc20975" PAGEREF _Tc20975 \h 3
\l "_Tc3368" PAGEREF _Tc3368 \h 4
\l "_Tc21394" 考点一 浮力 PAGEREF _Tc21394 \h 4
\l "_Tc23250" 考点二 阿基米德原理 PAGEREF _Tc23250 \h 7
\l "_Tc325" 考点三 物体的浮沉条件及应用 PAGEREF _Tc325 \h 9
\l "_Tc18433" 考点四 跨学科实践：制作微型密度计 PAGEREF _Tc18433 \h 13
\l "_Tc7406" PAGEREF _Tc7406 \h 14
\l "_Tc492" 题型一 浮力的概念 PAGEREF _Tc492 \h 15
\l "_Tc12244" 题型二 探究浮力的大小与哪些因素有关 PAGEREF _Tc12244 \h 15
\l "_Tc14050" 题型三 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 PAGEREF _Tc14050 \h 16
\l "_Tc14613" 题型四 阿基米德原理的应用 PAGEREF _Tc14613 \h 18
\l "_Tc20313" 题型五 有关图像问题的计算 PAGEREF _Tc20313 \h 19
\l "_Tc19752" 题型六 判断物体的浮沉 PAGEREF _Tc19752 \h 20
\l "_Tc3160" 题型七 浮力的应用 PAGEREF _Tc3160 \h 21
\l "_Tc30114" 题型八 浮力和压强的综合计算 PAGEREF _Tc30114 \h 22
\l "_Tc4899" 题型九 压强和浮力的综合分析 PAGEREF _Tc4899 \h 24


考点一 浮力
一、浮力
1.定义：浸在液体或气体中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。
2.方向：竖直向上。
3.施力物体和受力物体
施力物体：液体或气体；受力物体：浸在液体（或气体）中的物体。
4.称重法—测量浮力
（1）称重法测浮力的原理
如下图所示，用弹簧测力计分别测出物体在空气中的示数G物和物体浸入液体后弹簧测力计的示数，两者之差即为物体所受的浮力。
（2）称重法测浮力的步骤
①用弹簧测力计测出物体的重力；
②将挂在弹簧测力计下的物体浸在液体中，读出弹簧测力计的示数；
③物体在液体中所受浮力。
注意：步骤①②若颠倒，会因物体沾带液体而产生误差。
二、决定浮力大小的因素
1.探究浮力的大小跟哪些因素有关
实验表明：物体在液体中所受浮力的大小，与它排开液体的体积有关、与液体的密度有关。物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
三、浮力产生的原因
如图所示，我们研究浸没在液体中的长方体的受力情况。长方体两个相对的侧面所受液体的压力相互平衡，物体水平方向所受的合力为0。长方体上、下表面所处的深度分别记为、，，因此，液体对长方体下表面的压强要大于液体对上表面的压强。考虑到长方体上、下表面的受力面积是相同的，所以，液体对长方体向上的压力大于液体对它向下的压力。浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同，这就是浮力产生的原因。
简单概括：浸在液体或气体中的物体上下表面存在着一个向上的压力差,即。
1.不是所有浸在液体中的物体都受到浮力作用
浸在水中的物体与容器底部紧密接触，且接触处无水渗入（即不受水对其有向上的压力）时，浸在水中的物体不受浮力。（如图，甲不受浮力，乙受浮力。）
2.浮力的大小与物体浸没深度无关
随着物体接触水面到浸没的过程中，浮力在逐渐增大。不能说明浮力的大小与物体浸入液体中的深度有关，原因是此时物体排开液体的体积也在变大。
1．（2024·山东青岛·中考真题）小明在海边游泳时，发现塑料泡沫板浮在水面上，石块却沉入水底，由此，他进行了有关浮力的实验探究。
(1)如图甲所示，用弹簧测力计测出石块的重力为 N；
(2)将石块缓慢浸入水中，弹簧测力计示数 ，石块浸没后，在触底之前，弹簧测力计示数 ，说明浮力的大小与 有关；
(3)将 相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中，若发现它们所受的浮力大小 ，说明浮力的大小与物体密度无关；
(4)将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管，分别以图乙和图丙的方式浸没于水中，能反映浮力产生原因的是图 。
考点二 阿基米德原理
一、浮力的大小
1.阿基米德灵感的启示
物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，所受的浮力就越大。而排开液体的体积与液体密度的乘积就是排开液体的质量，因此物体排开液体的质量越大，所受的浮力越大。又由于物体所受的重力和它的质量是成正比的，由此可以想到：物体在液体中所受的浮力与它排开液体所受的重力有直接的关系。
2.探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
3.阿基米德原理
（1）内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
（2）公式：
（3）推导式：，其中指的是液体的密度，单位是kg/m3；指的是排开液体的体积，单位是m3。
（4）变形式：物体排开液体的体积；液体密度。
（5）阿基米德原理也适用于气体，此时。
1.浸在不是浸没
“浸在”有两层含义：物体浸没在液体中，；物体部分浸入液体中，。如图所示。
1．（2024·海南·中考真题）用弹簧测力计悬挂一个实心柱体，将它浸入水中静止时，其上表面恰好与水面相平。此时弹簧测力计的示数为3N，柱体下表面受到水的压力为2N，则柱体受到的浮力为 N，其密度是 kg/m3。（）
考点三 物体的浮沉条件及应用
一、物体的浮沉条件
1.物体的浮沉条件
2.对物体沉浮条件的理解
（1）当时，物体在液体中上浮。随着物体不断上升，物体将有一部分露出液面，物体所受的浮力也随着减小，一直减小到时，物体就不再上浮并处于漂浮状态。由此可知，物体上浮的最终状态是漂浮。
（2）当时，物体在液体中下沉，直到容器底部对物体产生一定的支持力，这时物体在重力、浮力、支持力的作用下处于平衡状态，下沉运动结束。由此可知，物体下沉的最终状态是沉底。
3.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。
二、浮力的应用
1.浮力的应用实例
2.密度计
（1）用途：测量液体的密度。
（2）构造：密度计是一根上部标有刻度，形状特殊的玻璃管；管下部的玻璃泡内封装小铅丸或水银（如图所示），使密度计能够直立在液体中。
（3）原理：密度计在液体中呈漂浮状态，所受浮力大小不变，都等于它受到的重力。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液体密度较大时，V排较小，密度计露出液体的体积较大，反之较小，因此密度计上的刻度值是上面小、下面大，且刻度不均匀。
三、浮力的计算方法
1.悬浮和漂浮的比较
（1）相同点：都是静止的平衡状态，受力特点相同：。
（2）不同点：①悬浮是物体完全浸没在液体中，。对于实心物体：。
②漂浮是部分浸入液体中，，对于实心物体：。
1．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）夏天原本漂浮在海面上的冰山熔化了一部分以后，冰山会在水中处于 状态（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）。这个冰山在水下部分的体积约为，则此冰山受到的浮力为 N。（，）。
2．【新情境】（2024·陕西·中考真题）当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层，在如图所示的情形中，若有潜艇潜航至此水域时，就会急速下沉，发生“掉深”事故，危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是（ ）
A．潜艇在高密度水层悬浮时，所受浮力大于其重力
B．潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，所受浮力不变
C．潜艇遭遇“掉深”进行自救时，需快速排出水箱中的水
D．潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中，其所受浮力变大
考点四 跨学科实践：制作微型密度计
一、项目提出
常用的密度计体积较大，很难放入小瓶酒精中进行测量。如果能设计和制作一个微型密度计，测量时只要把微型密度计放入小瓶中，就能方便、快速地判断其是否合格。
二、项目实施
1.设计微型密度计
（1）基本思路
如图所示，把塑料吸管的下端用蜡封口并缠上铜丝，设法让它能竖直漂浮在水面上。这就是一个最简单的密度计。设计符合要求的密度计，应该着重考虑两个因素:一个是密度计的质量，另一个是标度杆的直径。
（2）估算密度计的质量
对于100mL的小瓶酒精来说，若微型密度计测量时排开1~2mL的酒精，一般不会导致酒精的溢出。1~2 mL酒精的质量为1g左右，因此我们设计的微型密度计的质量也应为1g左右。
（3）估算标度杆的直径
知道消毒酒精密度的合格范围，通过计算可得出标度杆的横截面积和直径。
（4）设计微型密度计的结构
微型密度计由标度杆、浮子和配重三部分组成，配重位于最下方，浮子位于上方。如图所示。
2.制作
（1）选择材料
浮子：可以用小泡沫塑料球作为浮子，也可以截一段稍粗点的塑料管，将其两头封口作为浮子。
标度杆：直径约为3 mm的细塑料管、做棉签的实心塑料杆以及细的圆珠笔芯等，都可以用来做标度。
配重：可以在实心塑料杆下端缠上若干圈铜丝，或者在空心的细塑料管下端插入一段粗铁丝作为配重。改变铜丝或铁丝的长度就可以调节配重。
（2）制成作品
1．【跨学科实践】（2024·北京·中考真题）某同学将粗细均匀的吸管一端密封，在吸管内装上适量的铁砂，并在吸管上标上刻度线及相应的密度值，制成了简易密度计，如图所示。密度计上有密度值为和的两条刻度线（），两刻度线之间的距离为，该同学发现很小。若想增大，分析说明应增加还是减少吸管内铁砂的质量。
题型一 浮力的概念
1．（2024·四川成都·二模）中国空间站是中华人民共和国建成的国家级太空实验室，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．空间站受到的合力不为零B．空间站在太空中受到浮力
C．空间站相对地球是静止的D．空间站在太空中惯性消失
2．（2024·四川乐山·中考真题）如图所示，鸡蛋悬浮于浓盐水中处于静止状态，请画出鸡蛋的受力示意图。（重心O点已标出）
题型二 探究浮力的大小与哪些因素有关
3．（2024·西藏·中考真题）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，操作步骤如图所示。
(1)操作乙中，物体受到的浮力为 N；
(2)分析比较操作甲、乙、丙可得出的初步结论是：当液体的密度相同时， 越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大；
(3)已知水的密度是，实验所用物体的密度为 ；（g取10N/kg）
(4)根据图中给出的信息，你还可以分析得出什么结论？（写出一条即可）
4．【新情境】（2024·内蒙古·中考真题）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，使用的器材有弹簧测力计、带盖的玻璃瓶（瓶盖的质量、体积和形变忽略不计）、柱形容器等，操作过程如下：
（1）在容器中装入适量的水，将玻璃瓶装满水后悬挂在弹簧测力计下，并浸入水中，如图甲所示，容器中水面上升h，弹簧测力计示数为F；
（2）如图乙所示，将玻璃瓶浸没水中，容器中水面又上升h，弹簧测力计示数为0.7F，由此可知浮力的大小与 有关。继续增大玻璃瓶浸没的深度，弹簧测力计示数不变，说明物体所受浮力的大小与 无关，此过程中瓶底所受的压强大小变化情况是 ；
（3）为探究浮力大小与物重是否有关，将玻璃瓶中的一部分水倒出，再将玻璃瓶浸没到容器的水中，如图丙所示，弹簧测力计示数为0.5F。经过测量，图乙、丙操作中玻璃瓶所受浮力均为 F，说明浮力的大小与物重无关。
题型三 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
5．（2024·青海西宁·中考真题）小西和同学们利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶和足量的水等实验器材，做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验，进行了如图所示的操作。
(1)由 两图得出物块所受浮力，再由另外两图得出物块排开液体所受重力，可初步得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力；
(2)实验时，若溢水杯中未装满水，则会导致测出的 ；
(3)为了得到更普遍的结论，接下来的操作中合理的是 ；
A．用原来的方案和器材多次测量求平均值
B．将物块换成小石块，用原来的方案再次进行实验
(4)小组同学经过交流、评估和反思后，得出实验步骤的最佳顺序是 ；
(5)根据实验数据，还可以计算出物块的密度ρ＝ （g取10N/kg）；
(6)另一实验小组将物块换成可以漂浮在水面的木块进行实验，则 （选填“能”或“不能”）得到与（1）相同的结论。
6．【新考法】（2024·山东济南·中考真题）小东在学习“阿基米德原理”时，发现老师研究的物体都是在液体里下沉的，于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小是否等于物体排开的液体所受重力的大小”。
(1)小东在设计实验时，通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下：
因为木块漂浮在水中，所以木块所受浮力的大小等于木块所受重力的大小；
若要验证是否等于，只需验证 ；
又因为，所以只需验证是否等于；
于是，小东找来了电子秤（可直接显示物体质量）、溢水杯和小烧杯进行实验，实验步骤如下：
a、用电子秤测量木块的质量；
b、用电子秤测量小烧杯的质量；
c、把木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水；
d、用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量；
(2)实验数据记录如表所示：
分析表格中的实验数据，得出结论：漂浮在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小 ；
(3)在和同学交流分享时，小华认为以上实验过程可以更加简化，如图乙所示，只需将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水，等溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，若观察到 ，即可得到；
(4)小明梳理小东的推理过程时发现，下沉的物体不能通过“是否等于”间接验证“是否等于”，原因是 。
题型四 阿基米德原理的应用
7．（2024·四川巴中·中考真题）我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底，标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在水下5000米时，潜水器上0.1m2的表面上受到海水的压力为 N（ρ海水=1.1×103kg/m3）。如果继续下潜，潜水器所受浮力将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
8．（2024·山东威海·中考真题）小明洗菜时发现体积较大的土豆沉入水底，体积较小的西红柿浮于水面，土豆受到的浮力 西红柿受到的浮力；他想测量土豆的密度，用细线将土豆挂在弹簧测力计下示数为2.4N，再将其完全浸没水中测力计示数为0.4N，则土豆的密度是 。
9．（2024·陕西·中考真题）如图所示，将一个重为2.7N的实心金属块挂在弹簧测力计下端，使之浸没在水中，当测力计指针静止时，示数为1.7N。（g取，水的密度为）
(1)金属块浸没在水中时，所受浮力是多少？
(2)金属块的体积是多少？
题型五 有关图像问题的计算
10．（2024·山东日照·中考真题）（多选）如图甲所示，将一底面积为的长方体木块用细线系在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水，直到木块的上表面与液面相平．木块底部受到水的压强p随容器中水的深度h的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（，）（ ）
A．木块的重力是24NB．木块的体积是
C．木块完全浸没后受到的浮力是40ND．木块的密度是
11．（2024·山东淄博·中考真题）如图甲所示，水平放置的长方体容器中水深16cm，用细线将沉在容器底的圆柱体物块竖直向上匀速提升。从物块刚刚离开容器底到拉出水面的过程中，拉力F与物块下表面到容器底的距离h的关系如图乙所示（细线的质量、体积及物块带走的水均忽略不计，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。求：
(1)物块浸没在水中时受到的浮力；
(2)物块取出后，水对容器底的压强；
(3)容器中水的质量。
12．【新情境】（2024·江苏宿迁·中考真题）科技创新助力中国发展，中国桥梁建设领先世界。小明对桥梁建造产生浓厚的兴趣，想探究桥墩对河底压力与水深度的关系。他找来底面积为的圆柱体，放于水平地面的压力传感器上，如图甲所示，示数为100N。考虑不方便测量圆柱体对河底的压力，于是将圆柱体挂在拉力传感器下方，缓慢向下放至刚好与容器底部接触，如图乙所示。向容器内加水，记录传感器示数和水的深度，并画出如图丙所示的图像。（，）求：
（1）圆柱体的质量；
（2）圆柱体的密度；
（3）取走拉力传感器，圆柱体浸没于水中时对杯底的压强。
题型六 判断物体的浮沉
13．（2024·四川巴中·中考真题）一个体积为100cm3、质量为90g的球放入足够深的水中，静止后的状态及所受浮力大小为（ ）
A．漂浮 0.9NB．漂浮 1NC．沉底 0.9ND．沉底 1N
14．（2024·江苏苏州·中考真题）将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态，缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮，下列说法正确的是（ ）
A．加盐可以让鸡蛋悬浮
B．鸡蛋悬浮时液体密度大
C．鸡蛋悬浮时浮力大
D．鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
题型七 浮力的应用
15．【跨学科实践】（2024·四川眉山·中考真题）物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计，分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，静止时液面相平如图所示，密度计在液体中受到浮力 ，液体对杯底的压强 （选填“”）
16．（2024·山东淄博·中考真题）下列有关说法错误的是（ ）
A．气球飘浮，气球内充入密度比空气小的气体
B．飞机升空，机翼上方空气的流速大，压强大
C．船通过船闸，利用了连通器原理
D．潜艇浮沉，靠改变自身重力实现
17．（2024·四川泸州·中考真题）中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时，下列对该潜艇的说法中正确的是（ ）
A．通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉
B．在水面下匀速下潜过程中，受到的浮力增大
C．从长江潜行进入东海时，需要往水仓内注水
D．从长江潜行进入东海时，受到的浮力会变小
题型八 浮力和压强的综合计算
18．（2024·四川达州·中考真题）如图所示，一重为20N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中，已知容器底面积，则木块下底面受到水的压力为 N，木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为 Pa。
19．【新情境】（2024·天津·中考真题）（多选）水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器，容器底部直立一底面积为的实心圆柱体（与容器底不密合），圆柱体对容器底的压强为，如图所示。向容器中注入质量为的液体后，圆柱体仍直立于容器底且未完全浸没，则（ ）
A．圆柱体所受浮力为B．圆柱体所受浮力为
C．容器底所受液体压强可能为D．容器底所受液体压强可能为
20．【新考法】（2024·四川乐山·中考真题）如图所示，实心均匀圆柱体A、底面积均为的薄壁圆柱形容器B、C，都放置在水平桌面上，A、B、C的高度均为10cm。容器B内装有水，各项参数如表所示。忽略圆柱体A吸附液体等次要因素，g取。
（1）求圆柱体A的体积；
（2）将A竖直缓慢放入B中，静止时A漂浮在水面，求此时圆柱体A受到的浮力；
（3）将A竖直缓慢放入C中，待A静止后，求油对容器底部的压强。
题型九 压强和浮力的综合分析
21．（2024·山东德州·中考真题）如图所示，水平桌面上有A、B两个相同容器，分别装有密度为ρ1、ρ2的两种不同液体，将两个相同的小球分别放入两容器中，小球静止时，两容器液面相平，A、B两容器对桌面的压力分别为F1、F2，则ρ1 ρ2，F1 F2（均选填“>”“ G，气球（飞艇）可升上天空，若要使气球（飞艇）降回地面，可以放出一部分气体，使排开空气的体积减小，浮力减小；对于热气球，加热时内部空气膨胀，一部分空气排出，球内空气密度变小，使浮力大于重力而上升；停止加热，热空气冷却，使重力大于浮力而落地
方法
图示
公式
适用范围
称重法
已知物体的重力和物体浸在液体中弹簧测力计的示数
压力差法
已知物体上、下表面所受的压力
公式法
任何物体（在计算时要统一单位，清楚物体是浸没还是部分浸入）
平衡法
物体在液体中处于悬浮或漂浮时
浮力的产生原因：液体对物体向上和向下的压力差，如果物体下表面与液体不接触，没有受到向上的压力，则物体不受浮力。浮力的方向总是竖直向上的，与重力方向相反。
研究对象
木块质量
/g
小烧杯质量
/g
杯、水总质量
/g
排开水的质量
/g
木块
80
38
118
（1）根据阿基米德原理计算浮力：①先计算物体排开液体的体积，再根据阿基米德原理公式计算浮力。②若已知排开液体的质量，利用计算浮力。
（2）利用阿基米德原理可以计算液体的密度和物体的密度：
①计算液体的密度：
②计算浸没在液体中物体的密度：先根据其他方法求浮力，再求出物体的体积，最后利用计算物体的密度。
（3）用比例法求解液体的密度：由可知，金属块在两种液体中都浸没时，即相同时，与成正比，即：，，。
浮力和图像的综合
（1）首先根据图像找出两个临界状态，即刚接触水面时和刚浸没时这两种情况，并正确选择计算公式；
（2）根据称重法计算物体受到的浮力大小；
（3）浸没时，再结合可以求得物体或液体的密度。
1.物体沉浮条件
（1）比较浮力与重力：F浮>G物，物体上浮至漂浮；F浮=G物，物体不上浮也不下沉；F浮