1、9.39.3 研究物体的浮沉条件研究物体的浮沉条件 一、目标要求一、目标要求 目标要求目标要求重、难点重、难点 知道物体的沉浮条件,会根据沉浮条件判断物 体的浮沉 知道通过改变物体受到的浮力或重力的大小可 控制物体上浮或下沉 认识物体的浮沉现象重点 探究物体的浮沉条件难点 运用阿基米德原理分析鸡蛋在盐水中受到的浮 力的变化，并比较浮力和重力的大小 难点 二、知识点解析二、知识点解析 1.浮沉条件：F浮G物（液物）物体_（静止时_）。 F浮G物（液物）物体_。 F浮G物（液物）物体_。 F浮G物（液物）物体_。 2.轮船、密度计：利用漂浮，F浮G物 潜水艇、浮筒打捞沉船：靠改变自身的_来实现上浮
2、和下沉。 气象台的探测气球、鱼：靠改变(自身体积)受到的_来实现上浮和下沉。 三、考查方向三、考查方向 1.1.物体的浮沉条件综合考查应用物体的浮沉条件综合考查应用 典例一：典例一：（2020全国八年级单元测试）全国八年级单元测试）将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端（能使铅笔 竖直浮在液体中），这就制成了一个很有用的土仪器. 将它分别放到盛有不同液体的杯中， 静止时的情景如图所示， 对于这个土仪器所运用的知识或用途， 下列说法中不正确的是 （） A运用了二力平衡的知识 B运用了物体的漂浮条件 C用它可以比较不同液体密度的大小 D用它可以测出液体密度的大小 2.2.物体的浮沉条件的实验探究物体的浮沉
3、条件的实验探究 典例二：典例二：（2020全国八年级单元测试）全国八年级单元测试）如图是某兴趣小组在研究马铃薯在水中的浮沉 情况时，通过往水中加盐，终于使马铃薯漂浮在水面上。由于时间关系，当时并没有及时收 拾实验器材，几天后他们来收拾时，惊奇地发现原来浮在水面的马铃薯又都沉在容器底部， 他们决定对这一现象进行研究。对此现象，他们提出了以下几种猜想： 猜想 1：可能由于水的蒸发，盐水的密度变大，导致马铃薯下沉； 猜想 2：可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后质量变大，导致马铃薯下沉； 猜想 3：可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后体积变小，导致马铃薯下沉； 经过一番讨论，他们马上否定了猜想 1，你认为他们否
4、定的理由是：_。 接着他们就猜想 2 和猜想 3 进行了如下的实验操作： （1）取三块马铃薯，编上 A，B，C 号，分别测出其质量和体积； （2）配制一大杯盐水； （3）将三块马铃薯放在盐水中，使其漂浮，几天后发现马铃薯都沉在容器底部，将其 捞出，擦干，分别测出其质量和体积，实验数据如下表： 编号 质量/g 体积/cm3 放入盐水前在盐水中下沉后 放 入盐水 前 在 盐水中 下沉后 A44.839.24033 B56.148.85041 C77.367.96957 请分析上述实验数据后回答：猜想 2 是_（选填：“正确”或“错误”）的；你认为导 致马铃薯下沉的原因是_。 四、模拟训练四、模拟训
5、练 一、基础练习一、基础练习 1（2021全国八年级课时练习全国八年级课时练习）如图所示，体积相等的木球和空心铁球，用细线系住 后悬浮在水中，在水中加入一定量的盐，过一段时间后，则（） A两球受到的浮力一样大 B木球受到的浮力大 C铁球最低点受到水的压强一定变小 D木球受到的浮力等于自身的重力 2（2021全国八年级课时练习全国八年级课时练习）如图所示，潜水艇悬浮在水中时，下列说法正确的是 （） A要使潜水艇上浮，应向水舱充水 B要使潜水艇下沉，应将水舱里的水排出一部分 C当潜水艇悬浮在水中时，潜水艇重等于同体积的水重 D潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现浮沉的 3（2021全国八年级课
6、时练习）全国八年级课时练习）在学习浮力时，张老师利用一杯水和一只空牙膏袋， 给同学们做了一个简单的实验，极大的提高了同学们网络学习物理的热情。他取一只空牙 膏袋，第一次把它挤瘪，第二次将它撑开，两次都拧紧盖后先后放入同一水杯甲中，如图 所示。下列说法中正确的是（） A两次牙膏袋的质量相等，体积相等，因此两次牙膏袋的密度甲乙 B甲图中浸没，乙图中只有部分浸入，因此两次排开水的体积 V甲V乙 C甲图中浮力小于重力，乙图中浮力等于重力，因此两次所受的浮力 F甲F乙 D甲、乙两图浸入体积相等，因此两次杯底受到水的压强 p甲p乙 4（2021全国八年级课时练习全国八年级课时练习）以下各图是关于浮力知识的
7、应用实例，下列说法正确 的是（） A轮船能漂浮在水面，是因为船体的体积较大 B若左右两图为同一支密度计，则左容器中液体的密度较大 C气球内充入了二氧化碳等密度大于空气的气体，从而上浮 D浸没在水中的潜水艇，若从淡水域进入海水域，所受的浮力会 变大 5（2020全国九年级课时练习全国九年级课时练习）将乒乓球按压到水面下 30cm 深度处，松开手后乒乓 球加速上升，在乒乓球没有露出水面之前，下列说法中正确的是 A乒乓球受到的重力变小B乒乓球的动能变大 C乒乓球受到的浮力变小D乒乓球受到的水的压强变大 6.（2020全国八年级单元测试全国八年级单元测试）如图是我国自主研制的“蛟龙号”载人潜水器，它最
8、大下 潜深度可达到 7km，拥有无动力下潜、上浮先进技术，具有近底自动航行和悬停定位等多项 先进功能。其中“深海潜水器无动力下潜、上浮技术”主要是在潜水器两侧配备 4 块压载铁， 质量可以根据不同深度与要求调整。1 标准大气压近似取 1.0105Pa，海水密度近似取 1.0103kg/m3，g 取 10N/kg，下列说法正确的是（） A水下 7km 处的压强约为 700 个标准大气压 B潜水器从 60m 深处下潜到 70m 深处的过程中，受到的浮力变大 C潜水器在水面下处于悬停状态时，它在竖直方向上受到的重力与浮力是一对平衡力 D深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮，而潜艇使用压缩空气把空气
9、舱中的海 水压出去达到上浮的目的 7.（2021全国八年级课时练习）全国八年级课时练习）将浸没在水中的鸡蛋释放，鸡蛋下沉，说明鸡蛋所受 浮力_（选填“大于”、“小于”或“等于”）重力。 8.（2021全国八年级课时练习）全国八年级课时练习）潜水艇能潜入水下航行，进行侦察和袭击，是一种很 重要的军用舰艇。潜水艇漂浮在水面时，其所受浮力 F1与潜水艇重力的大小关系为 F1_G； 当潜水艇潜入水下时充水时所受浮力 F2， F1与 F2的大小关系为 F1_F2（以 上两空均选填“”“”或“”）。 9.（2021全国八年级课时练习）全国八年级课时练习）2020 年 5 月 23 日凌晨 6 点 01 分
10、，中科院空天信息研 究院研发的“极目一号”浮空艇在海拔 4730 米的纳木错湖畔，成功创造了升空到海拔 7003 米高空科学观测的世界纪录。它的内部上层装有 1400 公斤氦气。因为氦气比空气轻，会产 生巨大的浮力，浮力方向是_，这个浮力的施力物体是_。 10.（2021全国八年级课时练习）全国八年级课时练习）（1）轮船制造的原理是_，轮船自河里开向海 里所受浮力_（选填“变大”、“不变”或“变小”），轮船应_（选填“上浮一些”或“下 沉一些”）。 （2）潜水艇是靠_实现上浮和下潜的，潜水艇自水面下开始下潜过程中所受水的 浮力_，所受水的压强_（均选填“变大”、“不变”或“变小”）。 11.（
11、2020山西九年级其他模拟山西九年级其他模拟）在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易 密度计，现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，如图所示，当它们竖直静止在液体 中时，液面高度相同从观察到的现象可以判断：两个简易密度计所受浮力 F甲_F乙、 两杯液体的密度甲_乙、两个烧杯底部所受液体的压强 p甲_p乙（选填”大于”、“小 于”或”等于“） 12.（2021全国八年级课时练习全国八年级课时练习）在江心屿玩耍的小科突发奇想，如果地球对所有物体 的引力都突然减小一半， 水上轮船的所受浮力和浮沉情况会怎样变化呢？你的看法是： 这艘 轮船的浮力将_（选填“变大”“变小”或“不变”），它的位
12、置将_（选填“上浮一些”“下 沉一些”或“不变”）。 13.（2020云南玉溪市云南玉溪市八年级期末）八年级期末）在平静的池水中漂浮有一个木球，木球的体积为 4dm3，露出水面的体积为总体积的 1/4，那么木球受到的浮力为_N木球的密度为 _kg/m3（g=l0N/kg） 14.（2020全国八年级单元测试全国八年级单元测试）一艘船重为 8.0104N，当船漂浮在水面上时，船排开 水的重力为_N，此时船排开水的体积为_ m3（g=10N/kg , =1.0103kg/m3）。 从船上卸货时，船所受的浮力_（填“变大”或“变小”或“不变”）。 15.（2020全国九年级单元测试全国九年级单元测试
13、）小林同学想测出一个实心木球的密度。但是发现小木 球放在水中会漂浮在水面上，无法测出它的体积。于是他设计了以下实验步骤： A把适量的水倒进量筒中如图（a）所示，记录此时水的体积为 V1； B用细线在小木球下吊一个小铁块放入水中，静止时如图（b ）所示，记录此时量筒 的示数为 V2； C把小铁块单独放入水中静止时如图 c 所示，记录此时量筒的示数为 V3； D从水中取出小木球，擦干后用天平测量质量，天平平衡时如图（d）所示，记录小 木球质量为 m； E利用密度公式计算出结果。 (1)用天平测出木球的质量 m=_g，木球的体积 V=_cm3，计算出小木球的密 度木=_g/cm3。此值要比真实值_（
14、选填“偏大”或“偏小”）； (2)实验后总结， 小林发现用天平测量的误差较大。 如不用天平， 只需 D 替换成： _， 请你根据以上各测量量写出计算小木球密度的表达式：木=_（已知水的密度为水）。 16. （2020全国八年级单元测试全国八年级单元测试） 物理兴趣小组的同学对物体的浮沉条件进行了研究 在 一个圆柱形玻璃容器底部，放一个边长为 10cm 的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水（水 始终未溢出），通过测量容器中水的深度 h，分别计算出该物块所受到的浮力 F浮，并绘制 了如图所示的图像请解答下列问题（水1.0103kg/m3，g10N/kg） （1）分析图像可知，水的深度由 0 逐渐增加
15、到 8cm 前的过程中，物块受到的浮力 _（选填“变小”“不变”或“变大”）； （2）水深 10cm 时水对容器底的压强是_Pa； （3）当容器中水深超过 8cm 以后，物块处于_状态； （4）物块的密度为多少_？ 17.（2020全国八年级单元测试）全国八年级单元测试）阅读短文，完成文后的问题。 在由西晋史学家陈寿所著三国志中曾描写过一位神童：冲少聪察，生五六岁，智意 所及，有若成人之智。时孙权曾致巨象，太祖欲知其斤重，访之群下，咸莫能出其理。冲曰： “置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”太祖大悦，即施行焉。你知 道这个聪明的萌娃是谁吗？ 有不少同学已经猜到了，就是曹冲。
16、“曹冲称象”在中国几乎是妇孺皆知的故事，年仅六 岁的曹冲， 利用漂浮在水面上的物体重力等于水对物体的浮力这一物理原理， 解决了一个连 许多有学问的成年人都一筹莫展的大难题，这不能不说是一个奇迹。可是，在那个年代（公 元 200 年），虽然阿基米德原理已经发现了 500 年，但这一原理直到 1627 年才传入中国， 小曹冲不可能知道这个原理，更不用说浮沉条件了，实际上，聪明的曹冲所用的方法是“等 效替代法”。用许多石头代替大象，在船舷上刻划记号，让大象与石头产生等量的效果，再 一次一次称出石头的重量，使大转化为小，分而治之，这一难题就得到圆满的解决。 等效替代法是一种常用的科学思维方法， 美国大
17、发明家爱迪生有一位数学基础相当好的 助手叫阿普顿，有一次，爱迪生把一只电灯泡的玻璃壳交给阿普顿，要他计算一下灯泡的容 积。阿普顿看着梨形的灯泡壳，思索了好久之后，画出了灯泡壳的剖视图、立体图，画出了 一条条复杂的曲线，测量了一个个数据，列出了一道道算式，经过几个小时的紧张计算，还 未得出结果，爱迪生看后很不满意，只见爱迪生在灯泡壳里装满水，再把水倒进量杯，不到 一分钟，就把灯泡的容积算出来了，这里，爱迪生用倒入量杯里的水的体积代替了灯泡壳的 容积，用的也是等效替代法。 等效替代是在保证某种效果相同的前提下， 将实际、 复杂的物理问题和过程等效为简单 的、易于研究的问题和过程来研究和处理的方法，
18、等效替代法既是科学家研究问题的方法， 更是我们在学习和生活中经常用到的思想方法， 你现在还能回忆起研究哪些物理问题用过这 种方法吗？根据上述材料， 请你分别以静止状态下的“大象和船”及“石块和船”为研究对象做 受力分析，写出平衡方程并说明“曹冲称象”的实验原理。 18. （2020北京八年级课时练习北京八年级课时练习）韩国“岁月号”经过改造后，船体为 6825t 级，长 145m， 宽 22m，最大载客量 920 人，满载排水量 6825t，是目前韩国国内同类客轮中最大的一艘 （1）“岁月号”客轮满载时受到的浮力约为_ 。 （2）“岁月号”客轮沉船事件引起世界广泛的关注有人猜测沉船原因，是轮船
19、底部被 船员视为生命水的“平衡水”被人为减少，如图所示，导致船在失去平衡时丧失了自我恢复平 衡的能力关于平衡水的作用，下面说法正确的是_ 。 A增大浮力B降低船体的重心 C减少惯性D增大惯性 二、提升练习二、提升练习 1（2020上海九年级开学考试上海九年级开学考试）将一小石块和小木块抛入一杯水中，结果发现木块浮 在水面上，而石块却沉入水中，就此现象，下列分析正确的是（） A木块受到浮力，石块不受浮力 B石块沉入水中，所受浮力小于自身的重力 C木块受到的浮力一定大于石块所受的浮力 D木块浮在水面上，所受浮力大于自身的重力 2（2020河南新乡市河南新乡市八年级期末八年级期末）把重 5N、体积为
20、 0.6dm3的物体投入水中，若不计 水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是（） A物体上浮、F浮=6N B物体悬浮、F浮=5N C物体漂浮、F浮=5N D物体沉在水底、F浮=6N 3（2020山西九年级其他模拟山西九年级其他模拟）水平桌面上放有甲、乙两个都装有水的相同容器，现 把两个形状和体积都相同的实心小球分别缓慢放入两容器中，两小球静止时液面恰好相平， 如图所示，下列说法正确的是 A两小球受到的浮力相等 B乙容器中小球的密度较大 C甲容器底部受到的水的压强大 D两容器底部对水平桌面的压力相等 4（2020全国八年级单元测试全国八年级单元测试）把体积相等的甲、乙两个小球同时放入装有适量水
21、的 杯中，两球均沉在杯底(如图所示)，向水杯中加入适量盐水后。甲球上升，乙球仍沉在杯底。 对下列分析中错误的是 A甲球的密度小于乙球的密度 B加入盐水前，甲乙两球所受浮力相等 C加入盐水后，乙球对杯底的压力变小 D加入盐水后，甲球所受浮力变大，乙球所受浮力不变 5（2020山西九年级其他模拟山西九年级其他模拟）小亮同学利用气球和圆柱形水杯做了一个小实验在 气球内灌入一定量的水封口制成水球(如图甲) 先将水球放入冷水中， 水球漂浮(如图乙) 把 杯中冷水换成热水，再次把水球放入热水中，发现水球沉在杯底(如图丙)下列分析正确的 是() A水球在冷水中所受浮力小于热水中所受浮力 B水球在冷水中排开的
22、水的重力等于水球的重力 C冷水的密度小于热水的密度 D在冷水和热水的同一深度处压强相等 6.（2020全国八年级单元测试全国八年级单元测试）将重是 2.5N 的物体 A 放进水中，它有一半体积露出水 面，如图甲。在 A 上面再放一个体积与 A 相同的物体 B，恰好 A、B 两物体全部浸入水中， 且 B 上表面恰好与水面相平，如图乙。下列说法正确的是（） A甲图中物体 A 受到浮力是 1.25N B物体 B 的密度是物体 A 密度的 2 倍 C乙图中物体 A 下表面受到水的压力为 10N D乙图中物体 B 对物体 A 的压力为 2.5N 7 （2020全国八年级单元测试全国八年级单元测试） 如图
23、所示， 为探究物理规律的四个实验， abcd 为物理规律的应用实例，箭头表示规律和应用的对应关系，其中对应关系正确的是（） A B C D 8.（2021全国九年级专题练习全国九年级专题练习）将一小球轻放入盛满酒精的大烧杯甲中，小球静止后， 溢出酒精的质量是 80g，小球在酒精中受到的浮力为 _ N；将其轻放入未装满水底面积 为 100cm2的大烧杯乙中，静止后溢出水的质量是 45g，水对容器底部的压强加了 50Pa，则 乙杯中水面升高 _ cm；小球的密度是 _ kg/m3（ 33 0.8 10 kg/m 酒精 ， 33 1.0 10 kg/m 水 ） 9.（2021全国八年级课时练习）全国
24、八年级课时练习）潜水艇是通过改变_达到上浮和下沉的；热气球 通过加热空气或某些密度比空气小的气体 （如氦气） 从而获得较大的_升到空中的。 （两 空均选填“自身重力”或“浮力”） 10.（2020全国八年级单元测试全国八年级单元测试）如图，一块由均匀材料制成的正方体实心物块，边长 为 a，密度为，用一根细线将物块底面的中心与容器底面中央相连，往容器中注入某种液 体，使物块浸没在液体中，已知当物块静止时细线对物块竖直向下拉力的大小为 F，则物块 的质量 m_，物块受到的浮力 F浮_，若剪断细线后，物块重新达到平衡状态 时，其露出液面的体积 V_ 11.（2020河南九年级其他模拟河南九年级其他模
25、拟）如图所示，一段粗细、质量均匀的蜡块，重为 1 G，长 为 L，与一重为 2 G的铁块通过轻质细绳相连，整立漂浮在水面上，露出水面的长度为 0 L， 则蜡块和铁块所受水的浮力F浮=_，若多次截掉蜡块露出水面的部分，直到蜡块上表面 与水面恰好相平，此时蜡块在水中的长度 1 L_（结果用 1 G、 2 G、水、蜡、L、 0 L 来表示） 12. （2020全国八年级单元测试全国八年级单元测试） 某小组同学在学习了密度知识后根据铁块在水中沉底， 木块在水中漂浮的现象猜想物体的密度可能会对它浸入水中以后的最终状态有影响 于是他 们若干体积相同密度不同的实心物块和足够的水进行实验， 并将实验数据及观察
26、到的实验现 象记录在下表中 实验序号123456 物块ABCDEF 物块的密度 （千克/米 3） 2.71032.21031.81030.91030.61030.4103 实验现象 分析比较实验序号_的数据及现象，可得出的初步结论是：当_时，物块 最终静止在容器底部 分析比较实验序号 4 或 5 或 6 的数据及现象，可得出的初步结论是：_，物块 最终静止在水面 分析比较实验序号 4、5 和 6 的数据及现象，可得出结论是：_ 如果放入水中物块的密度等于水的密度，请你猜想此时物块可能处于_（选填 “漂浮”、“悬浮”“沉底”）状态 小明同学认为上述实验数据有限， 得出的初步结论未必足以使人信服，
27、 应该用更多的 实验数据进行验证于是他决定进一步研究密度范围在_千克/米 3的范围内的实心物 块浸入水中后的最终状态，为上述结论提供最有力的依据 13.（2020全国八年级单元测试全国八年级单元测试）小明同学到宜兴龙背山森林公园游玩，在山洞里剪刀 一个形状不规则、不溶于水的物体，在物理老师的帮助下到实验室进行了如下操作 （1）把该物体放入装有质量水的透明玻璃杯中，发现物体下沉至杯底，如图（甲）， 说明该物体的密度_水的密度， 此时物体所受浮力_物体的重力， 对杯底的压力_物体的重 力（以上均填“大于”、“等于”或“小于”） （2） 小明往杯中逐渐加盐并搅拌， 直至观擦到待测物体悬浮， 随机停止
28、加盐， 如图 （乙） ； （3）小明测出一只待用的空烧杯的质量为 63.8g （4）他取出玻璃杯中待测物体，把盐水倒入空烧杯，用调好的天平测杯子和盐水的总 质量，如图（丙），天平的读数为_g； （5）将烧杯杯中的盐水全部倒入量筒，如图（丁），量筒内盐水的体积为_mL； （6）通过以上实验，可以得到待测物体的密度为_kg/m3 （7）一同做实验的小华认为只要稍微改变一下实验的顺序，就可以减小实验误差，你 认为小华是怎样改变实验顺序的_ 14.（2020全国八年级单元测试全国八年级单元测试）在一次综合实践活动中，小丽同学利用一根吸管制作 一个简易密度计，如图所示： （1） 为了让饮料吸管能竖直的漂
29、浮在液体中， 应在吸管的下端塞入一些铜丝作为配重， 并用石蜡将吸管的下端封闭起来若将它放入液体中后不能竖直漂浮，请提出改进做法 _ （2）这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，受到的浮力大小_（填“变大”、“变小” 或“不变”），液体的密度越大，它露出液面部分_（选填“越长”、“越短”或“不变”） （3）小丽想，如果在吸管上标相应的密度刻度，不就能直接显示所测液体密度的大小 吗？于是她决定对吸管进行刻度的标定 在标定刻度前， 她先测出吸管在水中漂浮入水中的 深度 H （如图所示） 若漂浮在密度为的液体中， 则浸入的深 h 可推出 h 的表达式为_ （用水、液、H 表示）根据 h 表达式即可对不同液体
30、的密度在吸管上进行标定下列三种刻 度的标示合理的是_ （4）为了使测量结果更准确，要使简易密度计上两条刻度线（如图.9、1.0）之间的距 离大一些，可适当_（选填“增大”或“减小”）铜丝的质量，或换_（选填“粗”或 “细”）一点的管子 15.（2021全国八年级课时练习）全国八年级课时练习）如图所示，装有水的圆柱形薄壁容器，水深 20cm。 弹簧测力计下挂一长方体金属块，金属块的下表面与水面相平时，弹簧测力计示数为 27N； 若将金属块下移 6cm，金属块的上表面与水面相平（水未溢出），此时弹簧测力计的示数为 17N，已知容器的底面积是金属块底面积的 4 倍，求： (1)物体所受的浮力； (2
31、)物体的密度； (3)容器内所装水的质量。 典例一典例一 【答案】D 【详解】 A从图中可以知道，在竖直方向上，这土仪器受到重力和浮力的作用，这两个力平衡， 运用了二力平衡的知识，A 正确，A 不合题意； B这土仪器的密度小于这液体密度，处于漂浮状态，运用了物体的漂浮条件，B 正确， B 不合题意； C如果液体密度比较大，那么这土仪器进入液体的深度很小，如果液体密度比较小， 那么这土仪器进入液体的深度很深，用它可以比较不同液体密度的大小，C 正确，C 不合题 意； D这土仪器在液体中受到的浮力大小不知道，排开液体的体积也不知道，那么不能测 出液体密度的大小，D 错误，D 符合题意。 故选 D。
32、 典例二典例二 【答案】盐水密度大，马铃薯会上浮而不会下沉，与现象不符错误由表中数 据分析马铃薯的密度增大，大于盐水的密度，导致马铃薯下沉 【解析】 【分析】 物体在液体中的浮沉取决于物体所受的浮力与重力大小关系 漂浮：F浮=G（因为漂浮时 V排V物，所以液物）； 下沉：F浮G（因为浸没在液体中下沉时 V排=V物，所以液物）； 悬浮：F浮=G（因为悬浮时 V排=V物，所以液=物）； 上浮：F浮G（因为浸没在液体中上浮时 V排=V物，所以液物）； 解答本题可根据浮沉条件去分析。 【详解】 开始时，马铃薯漂浮在水面上，所以 F浮=G，则液gV排=物gV物。 猜想 1 认为可能是盐水的密度变大造成马
33、铃薯下沉， 如果是盐水密度增大， 则马铃薯受 到的浮力会增大，马铃薯就会上浮而不是下沉。 由表格中数据可知，马铃薯放在盐水中过几天后，质量会减小，所以猜想 2 是错误的。 因为马铃薯放入盐水中过几天后，都下沉了，所以 F浮G，则液gV排物gV物， 因为下沉时，V排=V物，所以液物，那么我们也可以根据液体密度和物体密度的大小 关系来判断物体的浮沉情况 由放入盐水前的质量和体积，我们可算出放入前马铃薯的密度是 = m V =1.12g/cm3 计算序号 B 和 C 的密度也同样是 1.12g/cm3； 由放入盐水后的质量和体积，我们可算出此时马铃薯的密度是 = 3 39.2 33 mg Vcm 1
34、.19g/cm3 计算序号 B 和 C 的密度也同样是 1.19g/cm3。 从表格中数据和计算结果来看， 马铃薯放入盐水中几天后， 马铃薯的质量和体积都减小 了，但马铃薯的密度却是变大的，当马铃薯的密度大于盐水的密度时，马铃薯就会在盐水中 下沉。 五、模拟训练五、模拟训练 一、基础练习一、基础练习 1【答案】C 【详解】 AB未加盐时两球正好悬浮，把两球看作一个整体，所以该整体所受的浮力等于该整 体的重力，当加上盐后，液体的密度变大，由 F浮液gV排得，该整体受到的浮力将变大， 所以该整体将上浮，最终会漂浮在液面上，所以木球一定有一部分露出液面；因为铁球是空 心的，空心部分体积未知，其平均密
35、度与盐水的密度大小无法判断，所以铁球有可能悬浮， 有可能下沉，还有可能漂浮。但在未加盐时，两球悬浮，说明铁球的平均密度一定大于木球 的平均密度， 所以加盐后不管铁球处于何种状态， 铁球排开液体的体积一定大于木球排开液 体的体积，由 F浮液gV排知，铁球受到的浮力一定大于木球受到的浮力，故 AB 错误； C把两个球看成整体，加盐后整体上升，所以铁球逐渐上升，铁球最低点所处的深度 变小，由 p=gh 可知，铁球最低点受到水的压强变小，故 C 正确； D若加盐后，铁球和木球会上浮，铁球会对木球有向下的拉力，此时木球漂浮，所以 木球受到的浮力等于 G木+F拉 故木球受到的浮力大于自身的重力，故 D 错
36、误。 故选 C。 2.【答案】C 【详解】 A潜水艇悬浮在水中，浮力与重力相等，要使潜水艇上浮，则重力应小于浮力，由于 潜水艇浮力不变，则应把水舱中的水排出一部分，来减小重力,故 A 错误； B原来潜水艇悬浮，浮力等于重力，要使潜水艇下沉，则重力应大于浮力，由于潜水 艇浮力不变，则应向水舱充水，来增大重力，故 B 错误； C当潜水艇悬浮在水中时，排开水的体积与潜水艇的体积相等，由于悬浮，浮力与重 力相等，根据阿基米德原理可知潜水艇重等于同体积的水重，故 C 正确； D在未露出水面之前，由于排开水的体积不变，故潜水艇所受到的浮力不变，潜水艇 靠改变自身重力实现上浮或下潜，故 D 错误。 故选 C
37、。 3.【答案】C 【详解】 A牙膏袋的形状发生变化，但物质多少没有变化，所以质量不变，即 m甲m乙，根据 图示可知，V甲V乙，由 m V 可得，两次牙膏袋的密度关系甲乙，故 A 错误； BCD甲下沉，F浮G，乙漂浮，F浮G，所以两次所受的浮力关系 F甲F乙，由 F浮 水gV排可得，两次排开水的体积关系 V甲V乙，因为原来水一样多，所以放入甲乙后 h甲 h乙，由 p水gh 得，p甲p乙，故 BD 错误，C 正确。 故选 C。 4.【答案】D 【详解】 A用钢铁制成的轮船能漂浮在水面上，是因为轮船是空心的，这样可大大增加排水的 体积（而不是船体的体积较大，），从而增大可利用的浮力，故 A 错误；
38、 B同一只密度计在两种液体中都处于漂浮 F浮左F浮右G 由图知密度计排开液体的体积 V排左V排乙 又因为 F浮液V排g，所以 左右 故 B 错误； C气球升空利用了它在空气中受到的浮力，气球内应充入密度小于空气的气体，才能 上浮，故 C 错误； D浸没在水中的潜水艇，若从淡水域进入海水域，其排开液体的体积不变，海水的密 度大于淡水的密度，所以根据 F浮gV排知，所受的浮力会变大，故 D 正确。 故选 D。 5.【答案】B 【详解】 A乒乓球的质量不变，根据公式 G=mg 可知，它的重力就不变，故 A 错误； B乒乓球的质量不变，加速上升时速度增大，那么它的动能变大，故 B 正确； C水的密度不
39、变，乒乓球排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知，它受到的浮力 不变，故 C 错误； D松手后，乒乓球的深度逐渐减小，根据pgh可知，它受到的压强变小，故 D 错误 6.【答案】ACD 【详解】 A水下 7km 处的压强是 337 1 10 kg/m10N/kg 7000m7 10 Papgh 1 个标准大气压 5 0 1 10 Pap ，相当于 700 个标准大气压，故 A 正确； B 潜水器从60m深处下潜到70m深处的过程中， 排开水的体积不变， 根据F gV 浮液排 可知受到的浮力不变，故 B 错误； C潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相 反、作用
40、在同一直线上，是一对平衡力，故 C 正确； D深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮，而潜艇利用空气舱通过蓄水和排水改 变自身重力，达到上浮和下沉的目的，故 D 正确。 故选 ACD。 7.【答案】小于 【详解】 将浸没在水中的鸡蛋释放，鸡蛋下沉，由浮沉条件可知，鸡蛋受到的浮力小于重力。 8.【答案】 【详解】 1潜水艇漂浮在水面时，其所受浮力与重力相等。 2潜水艇沉入水中，排开水体积变大，所以浮力变大。 9.【答案】竖直向上空气 【详解】 1物体浸在空气中上下表面存在着压力差，所以物体在空气中也会受到浮力的作用， 浮力方向与物体受到的重力方向相反，即浮力方向总是竖直向上的。 2因浮空艇是浸在
41、空气中，所以这个浮力的施力物体是空气。 10.【答案】密度大于水的钢铁制成空心可以浮在水面上不变上浮一些改 变自身重力不变变大 【详解】 (1)1浮在水面上的轮船也是浮力的应用，由物体的浮沉条件可知，漂浮在水面上的轮 船，受到的浮力等于船受到重力，即利用密度大于水的钢铁制成空心可以浮在水面上。 2同一艘轮船从河里驶进海里，船始终漂浮，浮力等于重力，船质量没有变化，所以 受到的重力大小不变，所以，船受到的浮力不变。 3海水的密度大于河水的密度，由 F浮液gV排可知，排开海水的体积小于排开河水的 体积，所以，船身相对于水面将上浮一些。 (2)4潜水艇是靠改变自身重力实现上浮和下潜的。 5潜水艇在水
42、面下下潜过程中，排开水的体积始终等于潜水艇的自身体积不变，由阿 基米德原理 F浮水V排g 可知，潜水艇受到水的浮力不变。 6潜水艇在水面下下潜过程中，水的深度变大，由 pgh 可知，潜水艇受到水的压强 变大。 11.【答案】等于小于小于 【分析】 根据阿基米德原理、物体的浮沉条件和液体压强公式求解。 【详解】 由图可知，密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态，此时所受浮力等于其重力，即 F浮=G， 两密度计完全相同，重力相等，所以密度计在两种液体中所受的浮力相等，F甲=F乙；甲中 密度计排开液体的体积大于乙中密度计排开液体的体积，根据 F浮=液gV排可知，甲液体的 密度小于乙液体的密度，即甲乙；液面
43、高度相同，根据 p=gh 可知，甲烧杯底部受到的 压强小，即 p甲p乙。 12.【答案】变小不变 【详解】 1如果地球对所有物体的引力都突然减小一半，则 1kg 的物体受到的重力为 4.9N，即 g=4.9N/kg，所以船的重力和排开水的重力都将减小一半，由 F浮=G排可知，轮船受到的浮力 将变小。 2由阿基米德原理和漂浮条件可得 F浮=G排=G船 m船g=水V排g 则有 m船=水V排 地球的引力减小一半时，水、m船不变，所以 V排也不变，即船在水中的位置不变。 13.【答案】300.75103 【解析】 （1）由题知，木球排开水的体积为 V排=V浸=（1）V=4dm3=3dm3=310 3m
44、3 则木球受到的浮力为 F浮=水gV排=1103kg/m310N/kg310 3m3=30N （2）木球漂浮，则 F浮=G=30N 故木球的质量： m=3kg 木球的密度： =0.75103kg/m3 点睛：本题考查浮力和密度的计算，关键是利用漂浮条件得出木球的重力。 14.【答案】8.01048变小 【分析】 根据漂浮的条件，船漂浮时受到的浮力等于其重力；根据?浮? ?排的变形公式求出 排开水的体积；根据漂浮的条件，可判断船卸货前后浮力的变化情况。 【详解】 船漂浮在水面上时受力平衡，故?浮? ?船? ? ? ?N，根据阿基米德原理可得 ?浮? ?水?排? ?水? ? ? ?N 此时船排开水
45、的体积为 ?排? ?浮 ?水 ? ? ? ?N ?N/kg ? ? ? ?kg/m? ? ?m? 因为船漂浮，所以它受到的浮力等于总重力，船卸货后，船的总重力减小，所以浮力将 变小。 15. 【答案】 11.2200.56偏小剪断细线让小木球在水中处于漂浮状态 （或 静止后），静止时记录此时量筒中水面的示数为 V4 43 23 VV VV 水 【详解】 (1)1由图 d 知，标尺的分度值为 0.2g，木球的质量 m=10g+1.2g=11.2g 量筒的分度值为 2ml，由图 b 知 V2=46cm3 由图 c 知 V3=26cm3 2所以木球的体积 V=V2-V3=46cm3-26cm3=20
46、cm3 3则木球的密度 3 11.2g 0.56g/cm 20cm m V 4木球取出，沾了水，导致体积偏大，由公式 m V 知：密度测量结果偏小。 (2)5剪断细线让小木球在水中处于漂浮状态（或静止后），静止时记录此时量筒中水 面的示数为 V4。 6木球漂浮时，浮力等于重力，所以 mm排水(V4V3) 而 V=V2-V3；则 43 23 VVm VVV 木水 16.【答案】变大1000漂浮0.8103kg/m3 【分析】 根据图象确定水的深度由 0 逐渐增加到 8cm 前的过程中，物块受到的浮力的变化；根 据pgh计算水对容器底的压强；根据漂浮时浮力与重力相等的特点进行分析；根据阿 基米德原
47、理计算出浮力， 物块漂浮， 物块的重力等于浮力， 根据 G m g 计算出物体的质量， 由密度公式 m V 计算物块密度的大小 【详解】 (1)由图象知，水的深度由 0 逐渐增加到 8cm 前的过程中，物块受到的浮力变大； (2)水深 10cm 时水对容器底的压强是 332 1.0 10 kg/m10N/kg 10 10 m1000Papgh 水 (3)由图象知，从 h=8cm 开始，随着水的深度增加，水对容器底的压强不再发生变化， 8cm80g 所以小球在酒精中下沉，则小球的体积 43 33 0.8N 10 m 0.8 10 kg/m10N/kg F VV g 浮1 排 酒精 那么小球的密度
48、 33 43 0.095kg 0.95 10 kg/m 10 m m V 9.【答案】自身重力浮力 【详解】 1在水中，潜水艇受到水的浮力和重力的作用， 因为 F浮=水V排g，潜水艇的体积不变，排开水的体积不变， 所以潜水艇受到水的浮力不变； 把压缩空气压入潜水艇的压力舱，将海水排出，潜水艇自重 G 减小，当 F浮G 时，潜 水艇上浮； 打开压力舱的阀门，让海水进入压力舱内，潜水艇自重 G 增大，当 F浮G，热气球上浮； 当停止加热时，气球内的气体温度降低，体积收缩、密度增大，当自身所排开空气的重 力小于本身的重力，即：F浮G，热气球下降。 由此可见，热气球是通过改变气体的密度来实现上升或下降
49、。 10.【答案】a3ga3F 3 3 Fa gaF 【分析】 由密度公式可求得物块的质量；通过对物体受力分析，由力的合成可求出浮力； 由浮力公式可表示出液体的密度， 由物体的浮沉条件可求得浸入液体的体积， 由浸入液 体中的体积可求出露出液面的体积 【详解】 已知物体的边长，则其体积 V=a3，则由密度公式可得 m=V=a3 物体受重力、浮力及绳子的拉力而处于静止状态 F浮=F+mg=F+ga3 由 F浮=ga3，则 3 3 Fga ga ， 剪断细线后，由于浮力大于重力故物体上浮，当所受浮力等于重力时，物体重新平衡： 即gV=ga3 则 6 3 ga V gaF 露出水面的体积为 63 33
50、 33 gaFa VaVa gaFgaF 11.【答案】 12 GG 0 LL 水 水蜡 【详解】 1蜡块与铁块通过轻质细绳相连，竖立漂浮在水面上时，根据漂浮条件可知： 12 FGG 浮 2当蜡块漂浮时，根据阿基米德原理可得： 12 FGG V gg 浮 排 水水 根据GmgVg可得蜡块体积： 1 1 G V g 蜡 由于露出水面的长度为 0 L，则蜡块漂浮时浸在水里的体积为： 00011 1 ()LLLLLL GG VV gLLLg 蜡浸 蜡蜡 铁块的体积： 0112 2 ()LL GGG VVV gLg 排蜡浸 水蜡 当蜡块上表面与水面恰好相平，即悬浮时: 0111112 12 ()LL
