浮力

蔡世鋒

一、考情分析

《浮力》近年中考考查的知識點有：浮力的測量（稱重法、阿基米德原理、平衡法）、物體的浮沉條件及其應用等。浮力部分的知識綜合性很強。它結(jié)合了受力分析、密度、壓強，也可以與杠桿等知識相互聯(lián)系，所以這部分知識難度較大。

從2016年全國中考物理試題中可以看到新的變化有：涉及兩個以上的物體的連體問題一般不會出現(xiàn)，浮力與壓力和壓強、浮力與杠桿平衡結(jié)合的綜合題比例在下降，計算題難度一般不大，難題常常在選擇題中出現(xiàn)，整體難度呈下降趨勢。

今后命題趨勢有：考查重點放在分析問題和解決問題的能力、實驗的操作能力和物理方法等方面。關注社會熱點，根據(jù)物體的浮沉條件判斷物體浮沉狀態(tài)的試題比重將會增加。

二、考點演練

【基礎強化】

1.（2016·新疆）小華在探究浮力與哪些因素有關時，將一金屬塊懸掛在彈簧測力計下，示數(shù)為7.5N。當把金屬塊完全浸沒在水中時，彈簧測力計示數(shù)為6.5N，金屬塊所受浮力為N；當金屬塊在水中深度增加時，發(fā)現(xiàn)測力計示數(shù)不改變，說明浮力大小與物體浸沒在水中的深度（填“有關”或“無關”）。

2.（2016·海南）潛水員在較深的海水中工作時要穿抗壓潛水服，這是由于海水的壓強隨著深度的增加而；若不考慮海水密度的變化，則潛水員在水中下潛過程中，所受浮力。（均填“增大”“減小”或“不變”）

圖13.（2016·菏澤）新舊兩只雞蛋放入水中的狀態(tài)如圖1所示。兩只雞蛋的體積分別是VA、VB，質(zhì)量分別是mA、mB，兩只雞蛋受到的浮力分別為：FA=，F(xiàn)B=。（已知水的密度為ρ）

4.（2016·揚州）小明用如圖2所示的實驗裝置，驗證下沉的物體是否受到浮力的作用。由圖2可知彈簧測力計前后示數(shù)變化了N，為了使彈簧測力計前后示數(shù)變化更明顯，他可采取的措施有、（填兩種方法）。

圖25.（2016·黑龍江）將一個新鮮的雞蛋分別浸入水和濃鹽水中，靜止后如圖3所示，則雞蛋在兩液體中的浮力關系是F甲F乙，若雞蛋的質(zhì)量為50g，則雞蛋在乙杯鹽水中所受到的浮力為N。

圖36.（2016·鄂州）小紅班上的物理老師將一個新鮮雞蛋煮熟后放入盛有鹽水的量筒內(nèi)，雞蛋恰好懸浮于鹽水中。老師將此量筒放進實驗室柜子，準備第二天上課用。

（1）第二天，老師發(fā)現(xiàn)原來懸浮著的雞蛋沉了下去！老師告訴小紅：這是因為雞蛋在鹽水中，由于現(xiàn)象，鹽分子不斷進入雞蛋后導致鹽水密度（填“變大”“變小”或“不變”），雞蛋受到的浮力（填“變大”“變小”或“不變”），所以下沉。

（2）老師再向量筒加一些濃鹽水后雞蛋又重新懸浮起來。但上完課后幾天，老師又發(fā)現(xiàn)懸浮著的雞蛋漂浮在水面上！這次老師讓小紅自己分析原因：鹽水靜置久了之后，由于水分不斷（填物態(tài)變化名稱），雞蛋受到的浮力又增大，所以上浮。

7.（2016·連云港）現(xiàn)有一形狀不規(guī)則的木塊，小明同學用圖4甲、乙、丙所示的方法測出了木塊的密度，實驗步驟如下：（1）向容器內(nèi)倒入適量的水，水的體積記作V1。（2）將木塊輕輕放入容器中，液面上升至V2。（3）用細針將木塊按壓，使木塊浸沒于水中，液面上升至V3。請寫出下列物理量的表達式：木塊的質(zhì)量m=，木塊的體積V=，木塊密度ρ=（已知水的密度為ρ水）

圖48.（2016·株洲）（多選）某實驗小組在探究“浮力大小跟排開液體所受重力的關系”時，做了如圖5所示的四次測量，彈簧測力計的示數(shù)分別為F1、F2、F3和F4，則（）

圖5A.F浮=F3-F1B.F浮=F4-F1

C.F浮=F2-F3D.F浮=F2-F4

9.（2016·岳陽）關于物體受到的浮力，下列說法正確的是（）

A.浮在水面上的物體比沉入水底的物體受到的浮力大

B.物體的密度越大受到的浮力越小

C.物體沒入水中越深受到的浮力越大

D.物體排開水的體積越大受到的浮力越大

10.（2016·成都）關于物體沉浮條件及應用實例，下列分析合理的是（）

A.同一密度計在不同液體中漂浮時，所受浮力大小相同

B.輪船從長江駛?cè)霒|海，吃水深度變大

C.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面，是通過改變自身重力實現(xiàn)的

D.潛水艇靠改變排開水的體積來改變浮力，從而實現(xiàn)上浮和下沉

圖611.（2016·大慶）如圖6所示，燒杯中裝有某種液體，A為圓柱形木塊，用外力F緩慢將A壓入其中，h表示木塊的下表面到液面的距離，下列關于所受浮力F浮和h的關系圖象正確的是圖7中的（）

圖712.（2016·龍東）2016年6月4日四川廣元“雙龍”號游船翻沉，水下機器人下水執(zhí)行搜尋任務，在機器人全部浸入水中后繼續(xù)下降的過程中，它所受到的壓強和浮力變化情況是（）

A.壓強不變浮力不變

B.壓強不變浮力變大

C.壓強變大浮力不變

D.壓強變大浮力變大

13.（2016·齊齊哈爾）（多選）測量液體密度的儀器叫密度計。將其插入被測液體中，待靜止后直接讀取液面處的刻度值，即可測出該液體密度（圖8甲）。自制的簡易密度計是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的。水平桌面放置兩個完全相同的燒杯，燒杯里裝有密度不同的液體，將兩只完全相同的自制密度計分別放入乙、丙燒杯中，待密度計靜止后，兩燒杯中液面相平（如圖8乙和丙所示）。以下說法正確的是（）

圖8A.乙燒杯中液體的密度小于丙燒杯中液體的密度

B.密度計在乙杯中受到的浮力等于在丙杯中受到的浮力

C.乙燒杯對桌面的壓力大于丙燒杯對桌面的壓力

D.密度計在乙燒杯中排開液體的質(zhì)量等于在丙燒杯中排開液體的質(zhì)量

圖914.（2016·廣安）如圖9所示，將一枚雞蛋放在一杯鹽水中，雞蛋剛好處于懸浮狀態(tài)，再往杯中加入清水的過程中，下列判斷正確的是（）

A.雞蛋將上浮，在未露出水面之前，所受浮力在減小

B.雞蛋將上浮，在未露出水面之前，所受浮力不變

C.雞蛋將下沉，所受浮力在減小

D.雞蛋將下沉，所受浮力不變

15.（2016·溫州）半潛船可用來運輸超大型貨物，空載時漂浮于海面（如圖10甲）；裝載時需向船體水艙注水，船體重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下（如圖10乙）；待貨物被拖到甲板上方時，排出水艙中的水，船體重力減小，甲板上浮至海面，完成貨物裝載（如圖10丙）。半潛船在甲、乙、丙三種狀態(tài)時所受的浮力分別為F1、F2、F3，則以下判斷正確的是（）

圖10A.F1>F3>F2B.F2>F3>F1

C.F3>F1>F2D.F3>F2>F1

16.（2016·巴中）一物體漂浮在水中，有14體積露出水面，則物體的密度為（）

A.1g/cm3B.0.75g/cm3

C.0.5g/cm3D.0.25g/cm3

17.（2016·臨沂）某物理興趣小組做了如圖11所示的實驗來探究影響浮力大小的因素。

圖11（1）物體浸沒在水中時受到的浮力是N，方向為；

（2）物體浸沒在酒精中時排開酒精的重力是N；

（3）比較兩幅圖可知，浸沒在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關；

（4）由ABCD四個步驟可知，浮力的大小有時與深度有關，有時又與深度無關，對此正確的解釋是浮力的大小與有關。

18.（2016·廣東）如圖12所示，圖A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排開液體所受重力的關系”實驗的五個步驟。

圖12（1）兩步驟可計算出圓柱體物塊浸沒在水中時受到的浮力F浮=N。兩步驟可得出物塊排開水所受的重力G排。比較F浮與G排，可以得到浮力的大小跟物塊排開水所受重力的關系。

（2）如圖13所示是圓柱體物塊從水面緩慢浸入水中時，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出彈簧測力計示數(shù)F隨物塊浸入深度h變化的關系圖像。分析圖像可得：當物塊沒有浸沒之前，h增大時，彈簧測力計示數(shù)（填“變大”“變小”或“不變”）。當h=4cm時，物塊所受的浮力為N，浸沒后，h繼續(xù)增大時，彈簧測力計示數(shù)為N，該圓柱體物塊的高度是cm。

圖1319.（2016·蘇州）小明在研究物體的浮沉時，發(fā)現(xiàn)鐵塊放入水中下沉，塑料塊浸沒在水中后上浮。為進一步探究物體的浮沉條件，他找來了下列器材：彈簧測力計、一杯水、細線、鐵塊A、塑料塊B和塑料塊C（B與A體積相同，C與A質(zhì)量相同）。

圖14（1）他按圖14甲和乙進行了實驗，測出鐵塊受到的浮力大小為，并與重力比較，由此得出了物體下沉的條件。

（2）實驗時，他無意中發(fā)現(xiàn)增大鐵塊浸沒在水中的深度，某一時刻測力計的示數(shù)會突然變小，示數(shù)變小的原因是：。

（3）為探究物體上浮的條件，他選擇了合適的塑料塊，利用現(xiàn)有器材在題中（1）實驗的基礎上，增加一個實驗步驟就完成了探究。

①選擇的塑料塊是（填“B”或“C”）。

②增加的步驟是（用字母表示測得的物理量）。

③當滿足（用測得的物理量表示）條件時，物體上浮。

圖1520.（2016·益陽）如圖15所示，彈簧測力計下懸掛重為16N的物體，當把物體浸沒在水中時，測力計的示數(shù)為10N，此時容器中水的深度為0.3m，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）水對容器底部的壓強；（2）物體受到水的浮力；（3）物體排開水的體積。

21.（2016·自貢）如圖16所示，放在水平面上裝滿水的一溢水杯，水深為20cm。彈簧測力計掛著重為10N的物塊?，F(xiàn)將物塊浸沒在裝滿水的溢水杯中，靜止后溢出水的質(zhì)量為0.4kg（g取10N/kg）。求：（1）彈簧測力計的示數(shù)；（2）物體的密度。

圖16【綜合應用】

1.（2016·內(nèi)江）許多輪船都有排水量的標記，“青島號”導彈驅(qū)逐艦滿載時的排水量是4800t，表示它浮在海面上排開的海水質(zhì)量是4800t，此時艦船所受的浮力是N（g取10N/kg）。當艦船從海洋駛?cè)腴L江時，吃水深度（填“變大”“變小”或“不變”）。

圖172.（2016·德州）用彈簧測力計在空氣中稱一實心正方體重力，測力計的示數(shù)為5N；把物體一半體積浸入在水中時，測力計的示數(shù)如圖17所示，此時物體所受浮力為N，當把物體從彈簧測力計上取下，放入水中靜止時，物體所處的狀態(tài)是（填“漂浮”“懸浮”或“下沉”）。

3.（2016·瀘州）把重8N、邊長為0.1m的正方體物塊投入裝有足夠多水的大容器中，當物塊靜止時，處于（填“沉底”“懸浮”或“漂浮”）狀態(tài)，此時物體所受浮力大小為N，物塊下表面受到水的壓強大小為Pa。（已知ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）

圖184.（2016·遵義）如圖18所示，用改進后的實驗裝置探究“浮力大小與哪些因素有關”，將盛有適量水的燒杯放置在升降臺上，使升降臺逐漸上升。

（1）物體完全浸沒在水中時，所受的浮力大小為N。

（2）圖19中能正確反映水面剛好接觸物體下表面開始到圖乙所示位置時，彈簧測力計示數(shù)F與升降臺高度h關系的圖象是。

圖195.（2016·陜西）小明清洗甜瓜時發(fā)現(xiàn)它漂浮在水面，此時甜瓜受到的浮力的大?。ㄌ睢按笥凇薄靶∮凇被颉暗扔凇保┲亓ΑＰ∶飨胫捞鸸系拿芏?，于是將甜瓜放入盛滿水的溢水杯中，靜止時溢出水410mL，再使甜瓜向下浸沒在水中，又溢出水25mL，此時甜瓜受到的浮力比漂浮時增大了N（g取10N/kg）.甜瓜的密度為g/cm3。

6.（2016·北京）小曼利用符合實驗要求的圓柱體物塊、石子、細線、量筒和適量的水測量某未知液體的密度。圖20是小曼正確測量過程的示意圖。已知水的密度為1×103kg/m3，g取10N/kg。實驗過程如下：①將適量的水倒入量筒中，如圖20甲所示，記錄量筒中水的體積。②將拴有石子的物塊置于量筒內(nèi)的水中，如圖20乙所示，量筒中水面所對應的示數(shù)為66cm3。③將待測液體倒入另一量筒中，如圖20丙所示，記錄量筒中待測液體的體積。④將上述石子和物塊擦干后，置于量筒內(nèi)的待測液體中，如圖20丁所示，量筒中液面所對應的示數(shù)為70cm3。由以上實驗可知：（1）石子和物塊在水中所受的總浮力為N；（2）待測液體的密度為kg/m3。

圖207.（2016·棗莊）將一小物塊A輕輕放入盛滿水的大燒杯中，A靜止后，有81g的水溢出，再將其輕輕放入盛滿酒精的大燒杯中，A靜止后，有72g的酒精溢出，則A在水中靜止時受到的浮力為N，A的密度是g/cm3（酒精的密度是0.8×103kg/m3，g取10N/kg）。

圖218.（2016·衢州）2015年12月，世界上最大全透型載客潛水器“寰島蛟龍1”在海南下水（如圖21）。潛水器搭載9名乘客緩慢下潛至水面下一定深度處懸停，待乘客觀光一段時間后，緩慢上浮至水面。下列關于潛水器的說法中正確的是（）

A.下潛時有慣性，懸停時沒有慣性

B.在下潛過程中，水對它的壓強不變

C.懸停時受到的重力和浮力是一對平衡力

D.在上浮過程中，受到的浮力變大

9.（2016·舟山）人們常用“浮筒打撈法”打撈沉船，做法是將幾個灌滿水的浮筒沉到水底并拴在沉船兩旁，把空氣壓進浮筒將浮筒里的水排出，沉船隨著浮筒一起浮起，下列說法正確的是（）

A.沉船在河底時，受到的浮力等于其重力

B.浮筒充滿氣后，受到的浮力大于其重力

C.沉船在水下上浮時，受到的浮力逐漸變小

D.船和浮筒浮在水面時，受到的浮力大于其重力

圖2210.（2016·山西）海權(quán)握，國則興，建設一支強大的海軍是實現(xiàn)中國夢的有力保障，潛水艇是海軍的戰(zhàn)略重器。如圖22所示是我國海軍某艦隊的“強國號”潛水艇在海中懸浮、上浮、漂浮訓練過程，下列對此潛艇分析正確的是（）

A.上浮過程中所受浮力逐漸變大

B.懸浮和漂浮時所受的浮力相等

C.漂浮時排開的海水所受的重力最小

D.漂浮時潛艇底部所受海水壓強最大

圖2311.（2016·河南）如圖23所示，當溢水杯盛滿密度為ρ1的液體時，把實心物塊放入杯中，物塊漂浮，靜止后溢出的液體質(zhì)量為m1；當溢水杯盛滿密度為ρ2的液體時，把同一物塊放入杯中，物塊沉底，靜止后溢出的液體質(zhì)量為m2。則物塊的密度為（）

A.m2m1ρ1B.m1m2ρ1

C.m2m1ρ2D.m1m2ρ2r

圖2412.（2016·株洲）一枚重量為G的雞蛋懸浮在鹽水中，如圖24所示。往鹽水中繼續(xù)均勻緩慢加鹽，雞蛋所受浮力F隨時間t變化的圖象可能是（）

13.（2016·雅安）如圖25甲所示，燒杯里盛有6℃的水，小球在水中恰好懸浮。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，水的密度隨溫度的變化如圖25乙所示?，F(xiàn)在燒杯四周放上大量的冰塊，在燒杯內(nèi)水的溫度下降到0℃的過程中，假設小球的體積始終不變，關于小球的浮沉情況判斷正確的是（）

圖25A.先下沉然后上浮

B.浮力變小，一直下沉

C.先上浮然后下沉

D.浮力變大，一直上浮

14.（2016·東營）如圖26所示，水平桌面上有甲、乙兩個相同的燒杯，分別裝有兩種不同的液體，將兩個相同的小球分別放在兩燒杯中，小球靜止時，兩燒杯液面相平，下列判斷正確的是（）

圖26A.甲燒杯中液體的密度小于乙燒杯中液體的密度

B.甲燒杯中小球受到的浮力大于乙燒杯中小球受到的浮力

C.甲燒杯對水平桌面的壓強大于乙燒杯對水平桌面的壓強

D.甲、乙兩燒杯底受到液體的壓強相等

圖2715.（2016·西寧）在水平桌面上有一個盛有水的容器，木塊用細線系住沒入水中（水未溢出），如圖27甲所示。將細線剪斷，木塊最終漂浮在水面上，且五分之二的體積露出水面，如圖27乙所示。下列說法正確的是（）

A.甲、乙兩圖中，木塊受到水的浮力之比是5∶2

B.甲、乙兩圖中，水對容器底部的壓強之比是1∶1

C.甲圖中細線對木塊的拉力與木塊受到的浮力之比是2∶5

D.甲、乙兩圖中，容器對水平桌面的壓強之比是5∶3

16.（2016·宜賓）（多選）小李同學在探究某種液體密度的實驗中，用測力計懸掛一個正方體金屬塊，浸沒在液體中，如圖28甲所示，緩慢地將金屬塊從液體中豎直提起，該過程中測力計讀數(shù)F隨金屬塊提起高度h的關系如圖28乙所示，g取10N/kg，則根據(jù)圖像信息可以確定（）

圖28A.該金屬塊的邊長為4cm

B.在高度h由2cm變化到6cm的過程中，金屬塊所受浮力逐漸增大

C.該液體的密度約為1.56×103kg/m3

D.甲圖中剛提起金屬塊時上表面受到的液體壓強為250Pa

17.（2016·泰安）如圖29所示，燒杯的底面積是200cm2，里面裝有一定量的水（圖甲）。用彈簧測力計吊著未知物體，先將物體浸沒在水中（圖乙），水位升高到B處，示數(shù)是18N；再將物體緩慢提出，使水位下降到AB的中點C處，示數(shù)是23N（不計物體帶出的水）。g取10N/kg。下列判斷中：①物體的質(zhì)量是2.8kg；②物體的體積是1×10-3m3；③物體浸沒時受到的浮力是15N；④從乙到丙，水對燒杯底面的壓強減小了260Pa。（）

圖29A.只有①②④正確

B.只有①②③正確

C.只有①②正確

D.只有③④正確

18.（2016·南京）將一個密度為0.9×103kg/m3的實心小球，先后浸沒在水和酒精中，松開手后，小球靜止時，排開水和酒精的體積分別為V1和V2，小球在水和酒精中所受的浮力分別為F1和F2。以下判斷正確的是（ρ酒精=0.8×103kg/m3）（）

A.V1∶V2=1∶1F1∶F2=5∶4

B.V1∶V2=4∶5F1∶F2=1∶1

C.V1∶V2=9∶10F1∶F2=9∶8

D.V1∶V2=8∶9F1∶F2=10∶9

19.（2016·廣西）一個邊長為10cm的正方體，放入水中靜止時，有25的體積露出水面，此時受到水的浮力為F水；把該物體放入某種液體中，待物體靜止時，有34的體積浸入液體中，此時受到液體的浮力為F液，液體的密度為ρ液（g取10N/kg），則（）

A.F液=6N，ρ液=2.4×103kg/m3

B.F水=6N，ρ液=0.8×103kg/m3

C.F液=4N，ρ液=0.53×103kg/m3

D.F水=4N，ρ液=0.8×103kg/m3

20.（2016·十堰）在探究影響浮力大小因素的實驗中，同學們提出了如下猜想：

猜想1：浮力大小與物體排開液體的體積有關；

猜想2：浮力大小與液體的密度有關；

猜想3：浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有關。

圖30（1）如圖30所示實驗中，物體浸沒在水中時受到的浮力為N。

（2）分析實驗B、C可知猜想1是正確的，可以得到在同種液體中物體排開液體的體積越大，受到的浮力。比較實驗可知，浮力大小還與液體的密度有關。

（3）圖中F3=N，液體的密度ρ液=kg/m3。（ρ水=1.0×103kg/m3）

（4）實驗所用的科學研究方法是。

21.（2016·吉林）用彈簧測力計、一金屬塊、水來測量某液體密度，步驟如下：

（1）如圖31甲所示，用彈簧測力計測得該金屬塊在空氣中的重力G=N；

（2）如圖31乙所示，彈簧測力計的示數(shù)為1.6N，則金屬塊受到的浮力為N，金屬塊的體積為m3；（g取10N/kg）

（3）若要繼續(xù)測出被測液體的密度，你的操作是：

。

圖31圖3222.（2016·武威）如圖32所示，劉家峽水電站是位于我省黃河上的“高原明珠”，水庫大壩處有各式游輪，游客可乘船直達水庫西南端的靈寺石窟參觀游覽。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）

（1）當水庫水位為140m時，水對壩底的壓強是多大？

（2）水庫中有一艘自重為3×105N的游船搭載總質(zhì)量為1800kg的30名游客后，船排開水的體積為多少m3？