1、更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：专题03 浮力的现象和应用（解析版） 考点直击 解浮力现象题时应注意以下四个概念的不同:浸在与浸没、上浮和下沉、漂浮与悬浮、排开与排出。公式法(阿基米德原理)与平衡法是解题的常用方法。典例分析变式训练考点1 浮力的应用漂浮问题的几个规律：规律1：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；规律2：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同；规律3：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4：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（密度计工作原理）；规律5：将漂浮物体全部浸入液
2、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。易错提醒：（1）船是漂浮在水面上的，所浮力永远等于重力，浮力随重力的变化而变化，船由海进入河，因为液体密度发生改变（海水密度比淡水密度大一点），所以排开液体体积也发生改变（根据阿基米德原理），所以船会下沉一些；相反如果从河进入海，则船会上升！ 考点直击【典例1】（连云港）下列关于浮力的说法正确的是（）A质量大的物体在液体中所受浮力一定大B码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小C物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态D潜水艇在水面下从大海潜行进入长江，所受浮力不变【答案】B。【分析】（1）（4）根据F浮G排液gV排液分析即可；（2
3、）物体漂浮时，浮力等于重力；（3）根据物体的浮沉条件分析。【解答】解：A、浸在液体的物体受到的浮力等于其排开的液体受到的重力，与物体的质量无关，故A错误；B、轮船漂浮在水中，受到的浮力等于重力，码头上正在卸货的轮船，其重力减小，所以受到的浮力逐渐减小，故B正确；C、物体密度小于液体密度时，物体在液体中处于漂浮状态，故C错误；D、潜水艇在水面下从大海潜行进入长江，其排开的水的体积不变，液体的密度减小，根据F浮G排液gV排液可知，其受到的浮力减小，故D错误。故选：B。【变式训练】（春长沙期末）一艘轮船从重庆驶入上海，在上海码头卸下货物停泊。下列说法正确的是（）A轮船所受浮力不变，将上浮一些B轮船所
4、受浮力不变，将下沉一些C轮船所受浮力减小，将上浮一些D轮船所受浮力减小，将下沉一些【答案】C。【分析】当船漂浮在水面上时，船的浮力等于物体重力，据此判断浮力的变化，根据阿基米德原理可判断排开液体体积的变化。【解答】解：当轮船在上海码头卸下货物后，质量减小，轮船的重力减小，船漂浮在水面上时，船的浮力等于物体重力，所以轮船所受到的浮力也减小，则轮船排开水的体积减小，故轮船将上浮一些，故C正确，ABD错误。故选：C。【典例2】（舟山）如图是我国自主研发的第一艘航母“山东舰”在海上进行科目训练的场景。下列说法正确的是（）A战斗机从甲板上起飞后，航母受到的浮力变小B航母能浮在海面上是因为它受到的浮力大于
5、它的总重力C甲板上的战斗机受到的重力与战斗机对甲板的压力是一对平衡力D甲板上的战斗机受到的重力与甲板对战斗机的支持力是一对相互作用力【答案】A。【分析】（1）由物体的浮沉条件分析知，漂浮的物体所受的浮力等于自身的重力，战斗机从甲板上起飞后航母的重力减小了，进而判断浮力的变化；（2）由物体的浮沉条件知，漂浮的航母所受的浮力等于自身的重力；（3）二力平衡的条件：大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上；相互作用力的条件：大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在不同的物体上。【解答】解：A战斗机从甲板上起飞后航母的重力减小了，航母漂浮所受的浮力等于自身的重力，所以航母受到的浮力变小
6、，故A正确；B、由物体的浮沉条件知，漂浮的航母所受的浮力等于自身的重力，故B错误；C、甲板上的战斗机受到的重力与甲板对战斗机的支持力是一对平衡力，故C错误；D、战斗机对甲板的压力与甲板对战斗机的支持力是一对相互作用力，故D错误。故选：A。【变式训练2】（春满城区期末）如图所示，我国辽宁号航母前往西太平洋进行远海训练。在一次训练过程中，一架舰载机降落在航母的甲板上，随后又起飞离开。则下列说法正确的是（）A漂浮在海面上的航母所受的浮力大于它所受的总重力B当舰载机飞离航母时，航母底部受到海水的压力变大C当舰载机降落在航母上时，受到的浮力将变大D当舰载机静止在航母上时，舰载机重力与航母对舰载机的支持力
7、是一对相互作用力【答案】C。【分析】（1）（3）物体漂浮时，浮力等于重力；（2）液体的压强与深度有关，据此判断；（4）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、同一直线、同一物体。【解答】解：A、漂浮在海面上的航母受到重力和浮力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，故A错误；B、舰载机飞离航母后，航母的重力减小，浮力减小，排开海水的体积减小，航母会上浮一些，其底部所处的深度减小，根据pgh知，航母受到海水的压强减小，根据FpS可知，底部受到的压力变小，故B错误；C、当舰载机降落在航母上时，航母的总重力变大，根据漂浮条件可知，浮力变大，故C正确；D、当舰载机静止在航母上时，舰载机所受的重力与航母对舰
8、载机的支持力符合二力平衡的四个条件，是一对平衡力，不是相互作用力，故D错误。故选：C。【典例3】（春绥滨县校级期中）将一个木块放入水中，有露出水面，则木块的密度为（）A0.4103kg/m3B1.2103kg/m3C0.6103kg/m3D1103kg/m3【答案】C。【分析】利用Gmg和可得木块重力，利用F浮液gV排可得木块受到的浮力，根据木块漂浮在水面上，所受浮力等于其重力列出等式，即可解得木块的密度。【解答】解：由题意知，木块漂浮在水面上，则所受浮力等于其重力，即G木F浮，设木块的密度为木，由Gmg、和F浮液gV排可得：木V木g水gV木，则有：木水1.0103kg/m30.6103kg/
9、m3。故选：C。【变式训练】（广东）游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上，如图所示游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是（）A5000NB500NC50ND5N【答案】C。【分析】根据重力公式算出重力，人体的密度与水的密度差不多，根据密度公式算出人体的体积，小蓉漂浮在水面时，约有的体积露出水面，根据F浮水gV排算出浮力；当小蓉漂浮在水面上时，受重力、浮力和游泳圈对她的作用力，据此算出游泳圈对她的作用力大小【解答】解：小蓉的重力为：Gmg50kg10N/kg500N，人体的密度与水的密度差不多，约为1.0103kg/m3，根据密度公式知，人体的
10、体积为：V0.05m3，小蓉漂浮在水面时，约有的体积露出水面，即：V排（1）VV0.05m30.045m3，小蓉漂浮时受到的浮力为：F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg0.045m3450N，当小蓉漂浮在水面上时，受重力、浮力和游泳圈对她的作用力，所以游泳圈对她的作用力大小为：FGF浮500N450N50N，故C符合实际故选：C。【典例4】（中考盐城）小明用饮料吸管制作了一只简易密度计，将其放入水中时，密度计不能直立，应 （增加/减少）吸管中铁丝质量，改进后，分别用它测量水和盐水的密度时，吸管浸入液体的深度分别为h1和h2，则h1 h2用它测量可乐密度时，吸管上“沾”上许多小气泡，测
11、得的密度偏 。【答案】增加；大。【分析】（1）密度计不能直立漂浮可能是重心较高或底端较轻造成的；（2）根据密度计漂浮时浮力等于重力列出关系式即可求出液体的密度；（3）由于密度计漂浮时浮力不变，根据阿基米德原理判断出排开液体的体积不变，由于吸管上“沾”上许多小气泡，则排开液体的体积会变大，而使密度计浸入液体的深度变小，【解答】解：（1）小明将自制的密度计放入水中，密度计不能直立漂浮，应降低其重心，故需要增加吸管中铁丝质量；（2）因为密度计不管是在水中还是在盐水中，都是漂浮状态，所以F浮水F浮盐水G，设密度计的底面积为S，则根据GF浮液液gV浸得：水gSh1盐水gSh2，已知：水盐水，所以h1h2
12、，（3）由于密度计漂浮时浮力等于重力，重力不变，则浮力不变；根据F浮液gV排可知排开液体的体积不变，当测量可乐密度时，吸管上“沾”上许多小气泡，此时V排V气泡+V浸，所以，密度计浸入可乐中的体积变小，由于密度计的刻度是越往下对应的密度越大，所以，测得的液体密度偏大。故答案为：增加；大。【变式训练1】（春开州区期末）小李同学学习了浮力后回家自制了一支简易的密度计放入盛有不同液体的两个烧杯中，静止后的情形如图所示，两容器中液面相平，下列判断正确的是（）A密度计在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小B密度计的结构是上端重下端轻C乙液体的密度比甲液体的密度大D密度计受到重力和浮力是一对相互作用力
13、【答案】C。【分析】（1）从图可知，密度计放在甲、乙液体中都漂浮，受到的浮力都等于密度计受到的重力，从而可以判断受到浮力的大小关系；（2）根据密度计在液体中竖直漂浮分析；（3）从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系，再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系；（3）平衡力是作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；一对相互作用力分别作用在相互作用的两个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。【解答】解：A、同一个密度计放在甲乙液体中都漂浮，则F浮乙F浮甲G，密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G，故A错误；B、为了使密度计能在液体中竖直漂浮，应降
14、低密度计的重心，即密度计的结构是上端轻下端重，故B错误；C、由图知密度计排开液体的体积V排甲V排乙，又F浮液V排g，浮力相等，则甲乙，故C正确；C、密度计在液体中处于漂浮状态，受力平衡，受到重力和浮力是一对平衡力，故D错误。故选：C。【变式训练2】（贵港）大山同学在综合实践活动课中自制密度计。他找来一根粗细均匀的木棍，表面涂上蜡，在它的一端绕上适量的金属丝。把这个装置放在水中，静止后在液面所在处刻上刻度，并标上“1.0”；再将这个装置放在煤油中，静止后在液面所在处刻上刻度，并标上“0.8”；最后将此装置放入某种液体中，静止后在液面所在处刻上刻度h，如图所示。把木棍拿出液体后，用刻度尺量出刻度h
15、与刻度“0.8”的距离是3.8cm，刻度“1.0”与刻度“0.8”之间的距离是2.0cm.则h到木棍底部的距离为 cm，该液体的密度是 kg/m3.（假设金属丝的体积忽略不计，g取10N/kg，水1.0103kg/m3，煤油0.8103kg/m3，密度的计算结果小数点后面保留两位小数）【答案】6.2；1.29103。【分析】如图分别标出刻度h、“1.0”和“0.8”到木棍底部的距离分别为：h、h1、h2，并根据题干已知得出h、h1、h2之间的关系；根据密度计放在水、煤油和某种液体中漂浮时的浸入的体积，利用漂浮条件和阿基米德原理得出浮力与重力相等的表达式，由于自制密度计的重力不变，据此即可求出刻
16、度h到木棍底部的距离和该液体的密度。【解答】解：刻度h、“1.0”和“0.8”到木棍底部的距离分别为：h、h1、h2，如图所示：根据题干可知：h2h3.8cm，h2h12cm，则：h2h+3.8cm，h1h+1.8cm，则密度计放在水、煤油和某种液体中漂浮时浸入的体积分别为：V排水Sh1，V排油Sh2，V排液Sh，根据漂浮条件和阿基米德原理得可得：G物F浮F浮1F浮2，即：液gV排水gV排1煤油gV排2，所以，液gSh水gSh1煤油gSh2，即：液h1.0103kg/m3（h+1.8cm）0.8103kg/m3（h+3.8cm），解得：h6.2cm，液1.29103kg/m3。故答案为：6.2
17、；1.29103。考点2 浮力与压强的综合易错提醒：（1）液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关（根据阿基米德原理公式 F浮=G物=液gV排），而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关；（2）液体压强的大小只取决于液体的种类（即密度）和深度h（根据公式p=液gh），而和液体的质量、体积没有直接的关系。【典例1】（深圳）如图所示，放在水平桌面上的溢水杯盛满水，用弹簧测力计挂一个实心铁块，示数为F1；将铁块缓慢浸没水中（未接触溢水杯），溢出的水流入小烧杯，弹簧测力计的示数为F2下列判断正确的是（）A水对溢水杯底部的压强p甲p乙B溢水杯对桌面的压力F甲F乙C铁块受到的浮力
18、F浮F2F1D小烧杯中水的重力GF1F2【答案】D。【分析】（1）根据pgh分析水对溢水杯底部的压强变化；（2）溢水杯对桌面的压力等于水对溢水杯底的压力与溢水杯的重力之和；（3）根据称重法求浮力分析解答；（4）根据阿基米德原理分析解答：物体所受浮力等于排开液体的重力。【解答】解：A、甲乙液面相平，且液体均为水，根据pgh可知，水对溢水杯底部的压强相等，故A错误。B、铁块浸没在水中后，水面高度不变，水对杯底的压强不变，根据FpS可知，水对杯底的压力不变，溢水杯的重力不变；因溢水杯对桌面的压力等于水对溢水杯底的压力与溢水杯的重力之和，所以溢水杯对桌面的压力不变，即F甲F乙，故B错误。C、F1为铁块
19、浸没水中前的拉力（等于铁块的重力），F2为铁块浸没水中后的拉力，根据称重法测浮力可知，铁块受到的浮力F浮F1F2，故C错误。D、根据阿基米德原理可知，铁块所受浮力等于排开水的重力，所以小烧杯中水的重力（排开水的重力）GF浮F1F2，故D正确。故选：D。【变式训练】（中考淄博）把木块放入装满水的溢水杯中，溢出水的体积为V1（如图甲）；用细针将该木块全部压入水中，溢出水的总体积为V2（如图乙），忽略细针的体积。则（）A木块的质量为水V2B缓慢下压木块的过程中，溢水杯底部受到水的压强变大C木块全部压入水中静止时，细针对木块的压力大小为水gV2D木块的密度为水【答案】D。【分析】（1）木块漂浮在水面上
20、时，对木块进行受力分析，由平衡条件求出木块所受的重力，然后由浮力公式的变形公式求出木块的质量，根据木块完全浸入水中时排出水的总体积求出木块的体积，然后根据密度公式求出木块的密度表达式。（2）缓慢下压木块的过程中，溢水杯中水的深度不变，由pgh分析压强变化；（3）当木块刚好全部没入水中时，木块受到的浮力等于木块重加上对木块的压力，据此求出对木块的压力。【解答】解：（1）木块静止地漂浮在水面上时，F浮G；因为木块所受到的浮力F浮水gV1，所以水gV1mg，木块的质量m水V1；木块完全浸入水中时所排开水的体积等于木块的体积，由题意知木块的体积VV2，则木块的密度：；故A错误，故D正确；（2）缓慢下压
21、木块的过程中，溢水杯中水的深度不变，由pgh可知，溢水杯底部受到水的压强不变，故B错误；（3）木块完全浸没后的浮力：F浮水gV2，木块完全浸没时，由力的平衡条件可得：F浮F压+G木，所以手对木块的压力（最大压力）：F压F浮G木水gV2mg水gV2水V1g水g（V2V1），故C错误；故选：D。【典例2】（春江城区月考）如图所示，一个边长为10cm的实心正方体竖直浸没在某种液体中保持静止状态，其上表面受到液体的压强为500Pa，下表面受到的液体压强为1300Pa，（g取10N/kg）下列说法正确的是（）A正方体受到的浮力为10NB该正方体的质量为1kgC正方体上表面的深度h1为5cmD液体的密度为
22、0.8103kg/m3【答案】D。【分析】（1）根据SL2求出正方体的上表面的面积，根据p公式变形求出液体对物体上、下表面的压力，知道正方体上、下表面受到液体的压力，根据浮力产生的原因F浮F下F上求出受到的浮力；（2）物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等，利用F浮液gV排求出液体的密度；根据物体悬浮时，物液，由可求得该正方体的质量；根据pgh求出正方体上表面到液面的距离。【解答】解：A、正方体上、下表面积SL2（10cm）2100cm21102m2，已知其上表面受到液体的压强p上500Pa，下表面受到的液体压强p下1300Pa，由p可得，上表面受到的压力F上p上S500Pa1102m25N
23、，下表面受到的压力F下p下S1300Pa1102m213N，由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力F浮F下F上13N5N8N，故A错误；BCD、物体悬浮时排开液体的体积：V排VL3（10cm）31000cm31103m3，由F浮液gV排可得液体的密度：液0.8103kg/m3；物体悬浮时，物液0.8103kg/m3，由可得，该正方体的质量：m物V0.8103kg/m31103m30.8kg，由pgh可得，正方体上表面到液面的距离：h上0.0625m6.25cm，故B、C错误，D正确。故选：D。【变式训练】（春阳信县期末）如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压
24、力F1为5N，下表面受到液体的压力F2为13N，g10N/kg，下列说法错误的是（）A正方体受到的浮力为8NB正方体上表面到液面的距离h5cmC液体的密度为0.8103kg/m3D液体对物体下表面的压强为1.3103Pa【答案】B。【分析】（1）知道正方体上、下表面受到液体的压力，根据浮力产生的原因F浮F下F上求出受到的浮力；（2）物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等，根据VL3求出其体积，根据F浮gV排求出液体的密度；根据SL2求出正方体的上、下表面积，根据p求出液体对物体上表面的压强，根据pgh求出正方体上表面到液面的距离；（3）根据p求出液体对物体下表面的压强。【解答】解：A由浮力产
25、生的原因可得，正方体受到的浮力F浮F2F113N5N8N，故A正确；BC物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等，则V排VL3（10cm）31000cm31103m3，由F浮gV排可得，液体的密度0.8103kg/m3，故C正确；正方体上、下表面积SL2（10cm）2100cm21102m2，正方体上表面受到的压强p1500Pa，由pgh可得，正方体上表面到液面的距离h10.0625m6.25cm，故B错误；D液体对物体下表面的压强p21.3103Pa，故D正确。故选：B。【典例3】（中考福建）如图，气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总，则气球受到的浮力F
26、浮 G总（选填“”“”或“”）；若水温升高，石块将 （选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”）。【答案】；上浮。【分析】（1）知道石块与气球悬浮，根据物体的浮沉条件求它们受到的浮力；（2）水温升高时水的膨胀可以忽略不计，气球封住空气的体积膨胀较大，排开水的体积变大，利用阿基米德原理和物体的浮沉条件分析判断。【解答】解：（1）气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。则F浮气球+F浮石块G总，所以气球受到的浮力F浮气球G总；（2）水温升高时，气球内空气的体积变大，排开水的体积变大，由F浮水V排g，气球受到的浮力将变大；石块受到的重力不变，此时气球和石块受到的浮力大于自重，石块将上浮。故答案为：；
27、上浮。【变式训练】（春微山县期中）体积相同的铜、铝和木三个小球，放入水中静止时如图，已知铜、铝、木、水四种材料的密度大小关系是铜铝水木头，则三个小球中所受浮力最小的是 球，一定是空心的是 球。【答案】铜；铜。【分析】（1）已知三个小球的体积相同，根据阿基米德原理并结合图中排开液体的体积判断三个小球所受的浮力关系；（2）当物体的密度大于液体的密度时物体会下沉，当物体的密度小于液体的密度是物体上浮或悬浮，据此判断三个小球的空心问题。【解答】解：（1）根据题图可知，铜、铝和木三个小球排开水的体积关系为：V排铜V排木V排铝，根据F浮水gV排知，三小球受到的浮力关系为：F铜F木F铝，（2）由图可知铜球漂
28、浮，故一定是空心的；铝球下沉、木块漂浮，可能实心、也可能是空心。故答案为：铜；铜。【典例4】（秋慈溪市期末）在底面积为200cm2的薄壁容器中装有一定量的水、用同种合金制成质量相等的空心金属盒和实心金属块各一个，把金属块放在盒内密封后，它们恰好能悬浮在水中，如图甲所示。把金属块和金属盒用细绳相连，放入水中静止时，金属盒有体积露出水面（如图乙），此时细绳对金属块的拉力为12N。则：（1）设实心金属块的体积是V块，空心金属盒的总体积是V金，则V块：V金 ；（2）实心金属块的质量为 ；（3）将乙图中的细绳剪断，待水面恢复平静后，与细绳剪断前相比，容器底部受到水的压强 （选填“变大”或“变小”），变化
29、值为 。【答案】（1）1：4；（2）2.4kg；（3）变小；6103Pa。【分析】（1）根据图甲可知，金属盒与金属块处于悬浮，则浮力等于金属盒与金属块的总重力；由图乙可知，金属盒与金属块处于漂浮，则浮力等于金属盒与金属块的总重力，据此可知两种情况下浮力的大小关系，再根据F浮水gV排可知两种情况下排开水的体积关系，进一步得出金属盒与金属块的体积关系；（2）对甲、乙两图，分别对金属盒和实心金属块进行受力分析，根据受力平衡即可求出实心金属块的体积；（3）根据漂浮条件和阿基米德原理即可求出若剪断细绳盒静止时浸入水的体积，然后求出露出水面的体积，最后与总体积比较即可判断；根据pgh求出容器底部受到水的压强的变化量。【解答】解：设实心金属块的体积是V块，空心金属盒的总体积是V金，实心金属块（二者质量相等）为：m；（1）根据图甲可知，金属盒与金属块处于悬浮，则浮力等于金属盒与金属块的总重力；由图乙可知，金属盒与金属块处于漂浮，则浮力等于金属盒与金属块的总重力，因此两种情况下金属盒与金属块受到的浮力相等；由F浮水gV排可知，两次排开水的体
