浮力（一）
考点梳理
1．一切浸在 或 中的物体，都受到液体或气体对它向 托的力，这个力叫浮力．浮力方向总是 的．浮力的施力物体是液体或气体．
2．物体浮沉条件：
方法一：（比较浸没状态下浮力与物体重力大小）
(1) F浮 G下沉，（2)F浮 G上浮；(3)F浮 G悬浮．
方法二：（比较物体与液体的密度大小）
(1)ρ物 ρ液下沉；（2）ρ物 ρ液上浮；（3)ρ物 ρ液悬浮．
物体的漂浮条件：F浮=G．
3．阿基米德原理：浸在液体中的物体受到浮力的大小等于 ；公式：F浮＝ = ．
4．计算浮力的方法有：
(1)公式法：F浮＝G排液＝m排液g＝ρ液gV排。
(2)称量法：F浮=G-F(G是物体受到重力，F是物体浸入液体中弹簧秤的读数）
(3)漂浮、悬浮（注意这两者的异同）：F浮=G
5．浮力利用：
（1）潜水艇：通过改变 来实现沉浮．
（2）气球和飞艇：充人密度 于空气的气体．他们靠改变自身重力来实现升降．
（3）密度计的原理是 ，在不同的液体中受到的浮力 （填“相等”或“不相等”），在密度较大的液体中排开液体体积较 ，露出较 ．
典型例题
例：（2008·厦门）如图所示，甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙，同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中，在甲杯处于悬浮状态，所受浮力为F甲；在乙杯处于漂浮状态，所受浮力为F乙．可以肯定的是（ ）
A．ρ甲<ρ乙 B．ρ甲>ρ乙
C．F甲>F乙 D．F甲 解析：本题考查了物体的浮沉条件：漂浮时，F浮＝G物，ρ物<ρ液；悬浮时，F浮＝G物，ρ液＝ρ物．鸡蛋的重力、密度一定，所以F甲＝F乙，ρ甲<ρ乙． 答案：A 基础训练 1．把重为38N、体积为5×10－的实心金属球浸没在盛满水的容器内，溢出水的重为 N，金属球所受浮力的大小为 N． 2．如图所示，取一只塑料饮料瓶，瓶颈的截面直径略小于乒乓球的直径．把一只乒乓球放在里面，从上面倒入水，只见有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出，但乒乓球并不上浮，这是因为 ；如果用手堵住下部流水处，瓶颈部分水满后立即见到乒乓球浮起，这是因为 ． 第2题图 3．将重为19.6N的铝球慢慢地浸没在一个盛满水的容器中，从容器中溢出了9.8N的水，铝球受到的浮力是 N；由此可以判断，这个铝球是 （填“空心”或“实心”）的．（已知ρ铝＝2.7×／m3） 4．（2008·汕头）把重5N、密度为0.9×／m3的实心物体投入水中．当物体静止时，物体处于 状态（填“漂浮”、“悬浮”或“沉在水底”），物体所受的浮力是 N，物体排开的水重是 N．（水的密度为1.0×／m3） 5．右图是小明同学自制的说明潜水艇浮沉原理的装置，该装置重0.5N，它在水槽中处于漂浮状态时受到的浮力是 N．欲使小瓶逐渐向下运动，水应该 （填“流人”或“流出”）小瓶．在小瓶由漂浮到没入水中的过程中，它受到的浮力将 （填“变大”、“变小”或“不变”）． 6．如图甲所示，在一只薄塑料袋中装水过半（未满），用细线扎紧袋口，用弹簧测力计测得其所受重力为9N；再将这个装水的塑料袋浸入烧杯内的水中，如图乙所示，当弹簧测力计示数为6N时，袋内水面与烧杯中的水面相比（不计塑料袋和细线的重） （ ） A．比烧杯中的水面高 B．比烧杯中的水面低 C．与烧杯中的水面相平 D．高低无法判断 第5题图 第6题图 第7题图 7．看到如图所示的图片，爱动脑筋的小明同学突发奇想：假如某一天地球对所有物体的引力明显增大，还能在同样的环境中发生如此惬意的事情吗?经过认真思考，他作出了下列几种猜测，你认为其中正确的是 （ ） A．人的质量明显增大，人将沉人海里 B．人的质量将明显增大，人仍能浮在死海中看书 C．人受到的重力将明显增大，人将沉人海里 D．人受到的重力将明显增大，人仍能浮在死海中看书 8．游泳的人由河边走向深水处的过程中，如果河底布满碎石子，则 （ ） A．脚越来越疼，因为水对脚的压力越来越大 B．脚疼得越来越轻，因为河底对人的支持力越来越小 C：．脚越来越疼，因为水对人的浮力越来越大 D．脚疼得越来越轻，因为人受到的重力越来越小 9．把一个小球轻轻放人盛满水的杯子里，溢出100N的水，则小球的重力 （ ） A．一定等于100N B．一定大于100N C．小于或等于100N D．大于或等于100N 10.在弹簧测力计下挂一实心物体，弹簧测力计的示数是F，如果把物体浸没在水中，物体静止时弹簧测力计的示数为F／5，则该物体的密度是 （ ） A．1.0×／m3 B．0.8×／m3 C．1.5×／m3 D．1.25×／m3 11．（2008·广州）小芳在一端封闭的均匀圆玻璃管中装入适量的小铅丸，制成一支密度计．密度计能在液体中竖直漂浮，如图甲所示，根据它在液体中浸没的深度得知这种液体的密度．小芳的设计和制作过程如下： a．根据阿基米德原理及物体漂浮条件，推导出密度计在纯水中浸没的深度h的表达式． b．根据h的表达式，测量这支密度计自身的某些物理量，算出密度计在纯水中浸没的深度，在管上画上纯水的密度值刻度线A（如图乙）． c．把密度计放人纯水中，验证刻度线A的位置是否准确． 第11题图 请你根据上述的内容完成下列问题： （1）设纯水密度为ρ，装了铅丸的玻璃管总质量为m，玻璃管底面直径为d．请用本题的物理量符号表示步骤a中表达式h＝ ．（可能用到的数学公式：圆柱体体积V＝Sh，圆的 面积S＝）． （2）若纯水密度已知，请你写出步骤b中所需用的测量仪器及对应测量的物理量． （3）步骤c中，若水面在刻度线A以上，请你简要写出一种校准的方法． （4）若把校准后的密度计放在密度为0.8×／m3的酒精中，液面的位置在纯水密度值刻度线上方还是下方?为什么? 12．（2007·潍坊）实验中学物理课外实验小组为了探究物体浸在水中不同深度所受浮力的变化情况，进行了如下的实验：将一挂在弹簧测力计下的圆柱型金属体（高度为）缓慢浸入水中（水足够深），从圆柱体接触水面至接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的深度h和弹簧测力计的示数F．实验数据如下表． （1）请将后4次实验计算出的浮力填入表格中． （2）依据表中数据，在下面的坐标系中画出浮力F浮与深度h关系的图象． 第12题图 （3）通过对图象的分析，你得到的结论是 ． 13．如图所示，用手提住弹簧测力计（图中手未画出），下面吊着一个金属块，当金属块未接触容器中的水时（如图甲所示），弹簧测力计的示数为5N；当金属块全部浸入水中时（如图丙所示），弹簧测力计的示数为3N．（g取10N／kg） （1）求金属块全部浸入水中时受到的浮力． （2）求金属块的体积和密度． （3）在使金属块由图乙位置渐渐浸入水中至图丙位置的过程中， 试分析水对容器底部压力的变化情况． 第13题图 14．下面是小芳为了测量小铁块密度ρ铁所设计的实验方案的部分内容： 实验器材：弹簧测力计（分度值0.2N，量程0—5N）、小铁块（3）、细线、烧杯、水． 实验步骤：①测量前将弹簧测力计的指针对准零刻度线，并将小铁块悬挂在弹簧测力计下；②将小铁块浸没于水中，读出弹簧测力计示数值F，；③从水中移出小铁块，读出弹簧测力计的示数值F：；④再做一次实验，将两次测得的数据填人表中． 用ρ铁＝，算出小铁块的密度． 按照实验方案，小芳进行了实验．请你回答： （1）小铁块受到的浮力的表达式为F浮＝ ． （2）实验中测量小铁块重力的依据是 ． （3）对小芳实验方案中的上述内容作出两点评价： ① . ② . 拓展提升 1．如图所示，在“研究浮力可能跟什么因素有关”的实验中，某同学在水桶中装满水，往下按空饮料罐水会溢出，空饮料罐被按得越深，则受到的浮力 ，溢出的水 ，这个实验现象启示我们，浮力的大小可能跟 有关，为了验证这个猜想，我们可以设计实验分别测出物体受到的 和 进行比较． 第1题图 2．一艘轮船的排水量为20 000t，它的自重为9.8×107N，它可以装载 kg的货物． 3．小明同学有一副木质象棋，为了了解该木质材料的密度，他取来一个量筒，盛水后先读出水面对应的刻度值是180mL．接着，他将一枚棋子投入量筒中，稳定后棋子漂浮在水面上，读出水面对应的刻度值是192mL．最后，他用一根细铁丝将棋子按入水中，使其被水完全浸没，稳定后再读出水面对应的刻度值是200mL，请你根据以上数据，帮小明同学算出该木质材料的密度．你算出的密度值是ρ＝ kg／m3． 4．将一方形木块放人盛水容器中时，木块体积的2／3浸入水中，此时木块排开的水重是3N，则木块受到的浮力是 N，木块的密度是 kg／m3．再在木块上放一铁块，刚好使木块全部浸入水中，如图所示，则放在木块上面的铁块重为 N． 5．将一小石块和小木块抛人一杯水中，结果发现木块浮在水 第4题图 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 6．为探究物体的浮沉和有关因素的关系，小刚将一个鲜鸡蛋先放入一个装有大半杯清水的玻璃杯中，鸡蛋沉人杯底，然后向杯中逐渐加盐，在此过程中，下列分析正确的是 （ ） A．鸡蛋所受的浮力不变 B．鸡蛋所受的重力变大 C．杯底所受的压强不变 D．鸡蛋可能会慢慢上浮 7．质量相等的实心铜块、铁块、铝块，当它们全部浸没在水中后，受到的浮力（ρ铜>ρ铁>ρ铝）（ ） A．都相等 B．铜块最大 C．铁块最大 D．铝块最大 8．一个空心球，空心部分体积为整个体积的一半，它漂浮在水面上，有一半体积露出水面．若将空心部分注满水，放入水中再静止时空心球将（水足够深） （ ） A．漂浮 B．悬浮 C．沉底 D．无法确定 9．如图所示，将两个体积相同的长方体物块放人同一种液体中，则 （ ） A．它们上下表面受到的压强之差和压力之差都相等 B．它们上下表面受到的压强之差和压力之差都不相等 C．它们上下表面受到的压强之差相等，压力之差不相等 D．它们上下表面受到的压强之差不相等，压力之差相等 第9题图 第10题图 第11题图 10.如图所示，将橡皮膜的容器浸入水中，根据观察到的现象，关于液体内部的压强，可以得出的结论是：（写出两条） （1） . （2） . 11．育才中学科技小组的同学想动手设汁一个“浮力秤”，用来称量物体的质量．为此他们想出了许多办法．例如，找两个底面积不同的圆柱形玻璃容器，在大容器中装入水．再将小容器漂浮在水中，如图甲所示，根据小容器浸入水中的深度，刻出“浮力秤”的刻度． （1）甲同学测得小玻璃容器的底面积是2，质量是，大玻璃容器的底面积是2，它们的高度分别是和，小容器的高度已在器壁上标出，如图乙所示．两容器器壁厚度可忽略不计．请在图乙的小玻璃容器上标清楚“浮力秤”的零刻度位置．称量物体质量时，此“浮力秤”的最大测量值是 g，欲使“浮力秤”达到最大测量值时，大玻璃容器中水的质量至少是 g． （2）乙同学说：只要有一只质量已知的砝码，就可以在小玻璃容器上刻出“浮力秤”的刻度．具体做法是： . （3）丙同学认为，在大玻璃容器的外表面同样可以标注“浮力秤”的刻度值．这与小玻璃容器上所标注的刻度值相比较，哪种方法更好?为什么? 12．如图所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上方连有长方体木块A，容器侧 面的底部有一个由阀门B控制的出水口，当容器中水深为时，木块A有的体积浸在水中，此时 弹簧恰好处于自然状态，没有发生形变．（不计弹簧受到的浮力，g取10N／kg） （1）求此时容器底部受到的水的压强 （2）求木块A的密度． （3）向容器内缓慢加水，直至木块A刚好完全浸没水中，立即停止加水，此时弹簧对木块A的作用力为F1，在原图上画出此时水面的大致位置． （4）拉开阀门B缓慢放水，直至木块A刚好完全离开水面时，立即关闭阀门B，此时弹簧对木块A的作用力为F2，求F1、F2之比． 第12题图