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浮力知识点的例题及其解析
【例题1】如图所示，乒乓球漂浮在水面上，请画出乒乓球受到的重力G和浮力F浮的示意图。
答案如图所示：
解析：根据乒乓球漂浮在水面上，则可判断乒乓球受到的浮力与重力是一对平衡力，浮力方向竖直向上，重力方向竖直向下，浮力大小等于重力，作用点在球重心上；根据力的示意图的做法，用一条带箭头的线段把浮力和重力的大小、方向、作用点分别表示出来。
乒乓球所受浮力的方向是竖直向上的，从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力，并标出F浮；乒乓球的重力与浮力大小相等，方向相等，作用点都在重心，同理做出重力的示意图，如图所示。
【例题2】一均匀的长方体浸没在液体中，如图所示．已知它的底面积为S，
上表面所处深度为h1，下表面所处深度为h2，则长方体下表面所受到液体的压力表达式
为____，浮力表达式为____．（液体密度ρ液和g为已知量）
【解析】由液体压强公式p=ρgh及压强公式的变形公式F=pS得：
长方体上表面受到液体向下的压力F1=p1S=ρ液gh1S；
长方体下表面受到液体向上的压力F2=p2S=ρ液gh2S，
长方体受到的浮力F浮=F2﹣F1=ρ液gh2S﹣ρ液gh1S=ρ液g（h2﹣h1）S．
【答案】ρ液gh2S；ρ液g（h2﹣h1）S．
1。
《浮力》知识点梳理及中考真题训练知识点梳理：1.浮力:（1）浸在液体（或气体）中的物体受到竖直向上的力。
方向竖直向上，施力物体是液体（或气体）。
（2）浮力的大小定义法：浸没在液体中的物体受到液体对它上下两表面的压力差：F浮=F向上–F向下。
若柱形物体与容器底部紧密接触，由于下表面不受向上的压力，所以不受浮力。
弹簧测力计测量：先用测力计测量出物体的重力为G，再测出物体浸在液体中时弹簧测力计的读数F，则物体所受浮力为F浮=G–F。
2.阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于排开的液体所受的重力。
公式为F浮=G排=ρ液gV排，浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关。
普遍适用于计算任何形状物体受到的浮力。
注意：“浸在”指物体全部浸入或部分浸入、部分露出液面两种情况；V排指的是物体排开的液体的体积，要与物体的体积区分开。
3.物体的浮沉条件:（1）根据重力G和浮力F的关系当G =F时，物体处于悬浮或漂浮状态当G >F时，物体处于下沉状态当G <F时，物体处于上浮状态（2）根据物体密度ρ物和液体密度ρ液的关系当ρ物=ρ液时，物体处于悬浮状态当ρ物>ρ液时，物体处于下沉状态当ρ物<ρ液时，物体处于上浮或漂浮状态（3）悬浮与漂浮相同点：物体都处于平衡状态，所受重力和浮力是大小相等的一对平衡力。
不同点：A．在液体中的位置不同，悬浮的物体可以静止在液体内部任一地方，而漂浮的物体静止在液体表面上；B．处于悬浮状态的物体，其密度与液体密度相等，其体积等于物体排开液体的体积，处于漂浮状态的物体，其密度小于液体的密度，其体积大于物体排开液体的体积。
（4）浮力的应用轮船：利用空心的方法增大浮力；排水量是指轮船按设计要求所排开水的质量。
潜水艇：改变自身重力实现上浮和下沉。
气艇和飞艇：充的是密度小于空气密度的气体。
密度计：根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成的用来测定液体密度的仪器。
浮力一、考点、热点回顾1、浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力 叫浮力。
2、浮力方向：总是竖直向上，施力物体：液（气）体3、浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差 即浮力。
浸在液体中的物体，总要受到液体对它各个面的压力（前后，左右两侧面受到的压力相等），液体对物体向上和向下的压力之差，就是液体对浸入的物体的浮力。
即 向下向上浮F F F -=。
压力差越大，物体所受浮力越大。
当物体处于漂浮状态时，浮力等于液体对物体向上的压力，即向上浮F F =。
4、物体的浮沉条件：(1)前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。
(2)请根据示意图完成下空。
悬浮上浮 漂浮F 浮 <G F 浮 = G F 浮 > G F 浮= G ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物 (3)、说明：① 密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。
②一物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的1/3，则物体密度为(2/3)ρ 分析：F 浮 = G 则：ρ液V 排g =ρ物Vgρ物=（ V 排／V ）·ρ液= 2 3ρ液③ 悬浮与漂浮的比较相同： F 浮 = G不同：悬浮ρ液 =ρ物 ；V 排=V 物 漂浮ρ液 >ρ物；V 排<V 物④判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较F 浮 与G 或比⑤ 物体吊在测力计上，在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中，示数为F 则物体密度为：ρ物= Gρ/ (G-F)⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变，冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。
5、阿基米德原理：(1)、内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
1.实验：浮力大小与物体排开液体所受的重力的关系①用弹簧测力计测出物体所受的重力G1,小桶所受的重力G2;②把物体浸入液体,读出这时测力计的示数为F1，（计算出物体所受的浮力F 浮=G1-F1）并且收集物体所排开的液体;测出小桶和物体排开的液体所受的总重力G3，计算出物体排开液体所受的重力G 排=G3-G2。
八年级浮力经典例题一、浮力的基本概念与阿基米德原理相关例题1. 例题一个正方体金属块，边长为10cm，质量为5kg，将其浸没在水中，求它受到的浮力。
（g = 10N/kg）2. 解析（1）首先求出正方体金属块的体积V。
因为正方体边长a = 10cm=0.1m，根据正方体体积公式V=a^3，可得V=(0.1m)^3=1×10^-3m^3。
（2）根据阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排。
当金属块浸没在水中时，V_排=V = 1×10^-3m^3，水的密度ρ_水=1.0×10^3kg/m^3，g = 10N/kg。
则F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10^3kg/m^3×10N/kg×1×10^-3m^3=10N。
二、物体浮沉条件相关例题1. 例题一个物体重为5N，体积为600cm^3，将其放入水中，求这个物体静止时受到的浮力。
（g = 10N/kg）2. 解析（1）先求出物体的密度ρ_物。
已知物体重力G = 5N，根据m=(G)/(g)，可得物体质量m=(5N)/(10N/kg)=0.5kg。
物体体积V = 600cm^3=6×10^-4m^3，根据密度公式ρ=(m)/(V)，可得ρ_物=(0.5kg)/(6×10^-4)m^{3}≈0.83×10^3kg/m^3。
（2）因为ρ_物<ρ_水(1.0×10^3kg/m^3)，所以物体在水中静止时漂浮。
（3）根据漂浮条件F_浮=G = 5N。
三、浮力的计算与多个物理量综合例题1. 例题有一个用细线系着的实心铜球，体积为100cm^3，将它缓慢浸没在某种液体中时，细线对球的拉力为0.98N，求这种液体的密度。
（ρ_铜=8.9×10^3kg/m^3，g = 9.8N/kg）2. 解析（1）先求出铜球的重力G。
根据m=ρ V，铜球体积V = 100cm^3=1×10^-4m^3，ρ_铜=8.9×10^3kg/m^3，可得铜球质量m=ρ_铜V = 8.9×10^3kg/m^3×1×10^-4m^3=0.89kg。
题型一：比较浮力的大小（一）体积相同，溶液相同1、体积相同的木块、铁块完全浸没在水中．木块会上浮．铁块要下沉．在木块没有露出水面之前，它们受到的浮力的大小关系是（）A 、铁块受到的浮力大B 、木块受到的浮力大C 、一样大D 、条件不足，无法判断2、如图，在三个相同的容器甲、乙、丙中盛有相同的液体，将三个体积相同的铜、铁、铝金属球，分别放在三个容器中并且沉入容器底部，当金属球静止时，三个金属球的浮力情况（）A 、甲最大B 、乙最大C 、丙最大D 、一样大3、如图，A、B、C三个体积相同的实心小球浸入水中，它们受到的浮力分别是F A、F B、F C，则（）A 、F A＜F B＜F CB 、F A=F B＜F CC 、F A＜F B=F CD 、F A=F B=F C4、体积相同的木球、铝球、铁球，在水中静止时情形如图所示，下列说法错误的是（已知ρ木＜ρ水＜ρ铝＜ρ铁）（）A 、铝球一定是空心的B 、铁球一定是空心的C 、木球可能是实心的D 、木球受到的浮力最大5、如图所示，甲、乙、丙是体积相同，形状不同的铝块、铁块和铜块，当它们浸没在水中时，它受到的浮力是（）A 、甲最大B 、乙最大C 、丙最大D 、一样大6、体积相同的木块和石块，放入水中，木块漂浮在水面上，石块沉入水底，他们所受到的浮力的大小是（）A 、石块大B 、木块大C 、一样大D 、无法比较题型二、质量相同，溶液相同1、如图所示有质量相同的甲、乙两个物体分别悬浮在水面下2m和4m深处，由此可判两物体所受浮力的关系（）A 、F甲＞F乙B 、F甲=F乙C 、F甲＜F乙D 、无法确定2、一个木块与一个空心钢球质量相等，均漂浮在水面上，比较它们浸在水中的体积（）A 、木块大B 、钢球大C 、一样大D 、无法比较大小3、如图所示，质地均匀的长方体木块，第一次如甲图所示直立浮在水面上，所受浮力为F1，此时水对其底部压强为P1；第二次变为如图乙所示横浮在水面上，所受浮力为F2，此时水对其底部压强为P2；则（）A．F1=F2，P1＞P2 B．F1＞F2，P1＞P2C．F1＜F2，P1＜P2 D．F1=F2， P1=P2（三）不同溶液1、如图所示，将一个由某种材料制成的空心球放入甲液体中时，小球漂浮：当把它放入乙液体中时，小球悬浮．则下列判断不正确的是（）A 、球在甲、乙两种液体中受到的浮力相等B 、甲液体的密度大于乙液体的密度C 、该材料的密度一定大于乙液体的密度D 、该材料的密度一定小于甲液体的密度2、两个完全相同的容器中，分别盛有密度为ρA、ρB两种液体，将甲、乙两个完全相同的小球分别放入A、B容器中，当两球静止时，容器内液面相平，两球所处的位置如图所示．此时甲、乙小球受到的浮力为F甲、F乙，A、B两种液体对容器底压强为P A、P B．则（）A 、ρA=ρB F甲=F乙B 、ρA＞ρB F甲=F乙C 、F甲=F乙 P A＞P BD 、F甲＞F乙 P A=P B3、在水平桌面上，有两个相同圆柱形容器，内盛相等质量的盐水．将同一鸡蛋分别放人其中，鸡蛋静止时如图所示．鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2，盐水对容器底部压强分别为P1和P2，则（）A．F1＞F2 P1＞P2 B．F1=F2 P1＞P2C．F1＜F2 P1=P2 D．F1=F2 P1=P2（四）、动态题1、小杰同学在游玩“海底世界”时，观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如右图所示，对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是（）A 、浮力不变，压强不变B 、浮力变小，压强变小C 、浮力变大，压强变小D 、浮力变大，压强变大2、目前我国第一艘航空母舰已试航，用于科研实验和训练．如图所示，当航母的舰载飞机飞离航母时，下面说法正确的是（）A 、航母始终漂浮，所受浮力不变B 、航母将上浮，所受浮力减小C 、航母将下沉，所受浮力增大D 、航母将下沉，所受浮力减小3、潜水艇在海水里匀速竖直上浮过程中（未露出海面），下面说法正确的是（）A 、浮力变大，重力小于浮力B 、浮力不变，重力小于浮力C 、浮力不变，重力等于浮力D 、浮力和重力同时变小，但浮力和重力始终相等4、某同学制作了如图所示的潜水艇模型，下列说法错误的是（）A 、潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的B 、向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉C 、向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮D 、潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定5、一艘轮船从海里行驶到河里，受到的浮力和船身在水中的体积变化情况是（）A 、浮力不变，船身将下沉一些B 、浮力变大，船身将下沉一些C 、浮力不变，船身将上浮一些D 、浮力变小，船身将上浮一些五、分类讨论1、有一物体受到的重力为0.5N，把它浸没在盛有水的烧杯中，溢出的水所受到的重力为0.3N，则物体受到的浮力（）A 、一定为0.5NB 、可能为0.4N六、比例关系题1. 有A、B两个密度分别为ρA、ρB的实心正方体，它们所受的重力分别为G A和G B，它们的边长之比为2：1．将它们如图所示叠放在水平桌面上时，A对B的压强与B对桌面的压强之比为6：7．水平桌面上有甲、乙两个圆柱形容器，将物体A和B分别放入甲、乙两容器的液体中，物体A漂浮，有1/4的体积露出水面．液体静止时，物体A、B所受浮力分别为F A和F B．已知酒精密度是水密度的0.8倍．下列判断正确的是（）A．F A：F B=15：2，ρA＜ρB B．ρA：ρB=3：4，F A＜F B C．G A：G B=1：6，ρA＜ρB D．F A：F B=5：2，G A＞G B七、整体法1、如图甲所示，A、B两个实心正方体所受重力分别为G A、G B，它们的密度分别为ρA、ρB，它们的边长分别为h A、h B．若将它们放在水平地面上，对地面产生的压强分别为P A、P B．若将它们放入柱状容器的水中（水未溢出），物体静止后，如图乙所示，A物体有1/3的体积露出水面，B物体静止在水中，容器底部受到水的压力比未放入两物体时增加F1；若将B物体取出轻压在A物体上（水未溢出），待物体静止后，容器底部受到水的压力比未放入两物体时增加F2．若已知P A=2P B，F1=1.52N，g取10N/kg．则下列说法不正确的是（）A、h A：h B=3：1B、h B=0.04mC、P A﹣P B=200PaD、G A+G B=1.52N；F2=F1八、计算题1、一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有76g水溢出；将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有64g酒精溢出．已知酒精的密度是0.8×103kg/m3，则物块在水中的状态及物块的密度是（）A 、悬浮，1.0×103kg/m3B 、漂浮，0.95×103kg/m3C 、下沉，1.2×103kg/m3D 、漂浮，0.90×103kg/m32、如图1所示，边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连，容器中液面与A上表面齐平．从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时，细线中拉力F随时间t的变化图像如图2所示．木块密度ρ=0.5×103kg/m3，容器的底面积为200cm2，g=10N/kg．下列说法正确的是（）A．随着液体的排出，木块受到的浮力不断减小B．容器中的液体是酒精C．抽液机每秒钟排出液体的质量是10gD．第30s时，木块露出液面的高度是2cm3、底面积为100cm2的烧杯中装有适量水．当金属块浸没在水中静止时，如图甲所示，弹簧测力计的示数F1=3.4N，水对杯底的压强为P1；当金属块总体积的1/4露出水面静止时，如图乙所示，弹簧测力计的示数为F2，水对杯底的压强为P2；若P1、P2之差为50Pa，g 取10N/kg，则（）A．金属块的体积V金是2×10-3m3B．弹簧测力计的示数F2是5.4NC．金属块的密度是2.7×103kg/m3D．金属块受到的重力是6.8N4、我国“蛟龙号”载人潜水器下潜深度已突破7000m，世界领先．已知“蛟龙号”潜水器浸没在海水中时排开海水的体积为22m3．（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．求：（1）“蛟龙号”从海水表面以0.5m/s的速度匀速竖直下潜到7000米深处，需多长时间？（2）“蛟龙号”下潜到7000米深处时，海水对它产生的压强是多少？（3）“蛟龙号”浸没在海水中受到的浮力是多少？答案题型一：比较浮力的大小1、解析：知道木块、铁块的体积相等，浸没在水中时排开水的体积相同，根据阿基米德原理判断二者受到的浮力关系．解：∵物体浸没到水中，∴v排=v物，∴木块、铁块排开水的体积相同∵F浮=ρ水v排g，∴木块、铁块受到的浮力大小相等．点评：本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，能用好隐含条件“物体浸没到水中v排=v物”是本题的关键．2、解析：已知三个小球体积相同，都浸没在同一液体中，排开液体的体积相同，根据阿基米德原理判断所受浮力大小关系．解：三球都浸没在同种液体中，排开液体的体积v排相同，液体的密度ρ液相同，∵F浮=G排=ρ液v排g，∴三球受到液体的浮力相同．3、解析：由题知，A、B、C三球的体积相等，根据三球在水中的状态，得出排开水的体积大小关系，再根据阿基米德原理判断出三球在水中受到的浮力大小．解：由图可知，排开水的体积A最小，BC相同，根据公式F浮=ρgV排可知，BC所受浮力相同，A所受浮力最小，即：F A＜F B=F C．故选C．点评：本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，由图得出三球排开水的体积关系是本题的关键．4、解：A、铝球的密度大于水的密度，铝球沉在水底，可能是空心的，也可能是实心的．此选项错误，符合题意；B、铁球的密度大于水的密度，铁球悬浮在水中，一定是空心的．此选项正确，不符合题意；C、木球的密度小于水的密度，不管是实心的还是空心的都漂浮在水面上．此选项正确，不符合题意；D、木球排开水的体积最小，铁球和铝球完全浸没，排开水的体积相等，根据公式F浮=ρgV排可知，铁球和铝球受到的浮力一样大，都大于木球受到的浮力．此选项错误，符合题意．故选AD．5、解析：物体所受浮力的大小取决于所浸入液体的密度和物体排开液体的体．解：都完全浸入水中，甲、乙、丙体积相同，根据公式F浮=ρgV排可知，甲、乙、丙所受浮力相同．故选D．6、解析：一切浸在液体或气体中的物体都受到竖直向上的浮力，物体所受浮力的大小既与物体排开液体的体积有关，又与排开液体的密度有关，据此分析判断．解：体积相同的木块和石块放入水中，木块漂浮（V排＜V），石块沉底（V排′=V），则石块排开水的体积大，由于二者都是浸在水中（排开液体的密度相同），由浮力计算公式F浮=ρ液gV排可石块受到的浮力较大．故选A．题型二、质量相同，溶液相同1、解析：物体完全浸没，悬浮在水中，浮力等于各自重力．解：甲、乙质量相同，所以重力相同，都悬浮在水中，所受浮力等于各自重力，所以浮力相同．故选B．点评：本题考查浮力大小的比较，关键是知道物体在液体中处于不同状态时浮力和重力的关系，物体漂浮或悬浮时浮力等于重力，下沉时浮力小于重力．物体完全浸没后所受浮力与在液体中的深度没有关系．2、解析：解答本题需要用阿基米德原理和物体浮沉条件去综合分析：漂浮时，物体的重力等于物体的浮力，而浮力又等于物体排开液体所受的重力，所以可以得出G物=G排，然后根据题意即可得出它们浸在水中的体积关系．解：因为木块与空心钢球的质量相等，所以它们的重力相等；因为它们均漂浮在水面上，所以它们的重力都等于它们的浮力，则它们受到的浮力也相等；由阿基米德原理可知：F浮=G排，所以木块与空心钢球浸在水中后排开水的重力是相等的，则根据公式G排=ρ液gV排可知，它们排开水的体积也相等；因为V浸=V排，所以它们浸在水中的体积一样大．故选C．点评：解答本题要知道物体漂浮在液体中时，物体的重力、浮力关系是：G物=F浮，还有要理解阿基米德原理，它揭示了物体浸在液体中时所受的浮力大小等于它排开的液体所受的重力，即F浮=G排，由此我们得出物体漂浮时G物=G排．3、解：∵木块漂浮，∴F浮=G木，∵木块放法不同，但自重不变，∴木块受到水的浮力不变，即F1=F2，∵木块直立浮在水面上，底部距离水面的深度比横浮在水面上的深度大．∴由P=ρgh，可知，水对其底部压强：P1＞P2．故选A题型三、不同溶液1、解析：同一物体无论漂浮或悬浮，其浮力都等于排开液体的重，也等于自身的重力；在浮力相同时，排开的液体体积越大，说明液体的密度是越小的．解：A、因为物体在甲中漂浮、乙中悬浮，所以浮力都等于自身的重力，即物体在甲、乙两烧杯中受到的浮力相等，故A正确；B、根据F浮=ρ液gv排可知，在浮力相同时，乙杯中的v排大，所以乙液体的密度小，故正确；C、球在乙中悬浮，说明球的密度与液体乙的密度相等；则该材料的密度一定大于乙液体的密度；故C正确；D、球在甲中漂浮，说明球的密度小于甲液体的密度，则材料的密度可能小于、等于或大于甲液体的密度；故D错误；故选D．2、解析：（1）甲、乙是两个完全相同的小球，漂浮和悬浮时受到的浮力都等于重力，由此可知两小球受浮力大小关系；（2）根据漂浮和悬浮时液体密度和球的密度关系，找出两种液体的密度关系，又知道两容器液面等高（深度h相同），利用液体压强公式分析两种液体对容器底压强的大小关系．解：（1）∵甲球漂浮，乙球悬浮，∴甲、乙人球受到的浮力：F甲=F乙=G．（2）∵甲球漂浮，∴ρA＞ρ球，∵乙球悬浮，∴ρB=ρ球，∴两种液体的密度：ρA＞ρB；又∵两容器液面等高，P=ρgh，∴两种液体对容器底压强：P A＞P B．3、解：（1）鸡蛋悬浮在甲杯中，受到盐水的浮力等于鸡蛋重力；鸡蛋漂浮在乙杯中，受到盐水的浮力也等于鸡蛋重力；所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等，即：F1=F2；（2）鸡蛋在甲杯盐水中悬浮，盐水对容器底的压力：F甲=G鸡蛋+G盐水，鸡蛋在乙杯盐水中漂浮，盐水对容器底的压力：F乙=G鸡蛋+G盐水，∴液体对容器底的压力F甲=F乙，∵容器相同、容器底面积相同，∴由压强公式P=FS可知盐水对容器底部的压强相等，即：P1=P2．故选D．（四）、动态题1、解析：由阿基米德原理可知，物体在液体中所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关，所以要判断气泡在上升过程中受到的浮力是变大了还是变小了，就看气泡的体积是变大了还是变小了；气体压强与体积有关，温度、质量一定的气体，体积越大压强越小，所以要判断气泡内气体压强变化情况就需要知道气泡的体积变化情况，而要判断气泡体积变化情况就需要先根据液体压强特点判断出气泡所受液体压强变化情况，再根据气泡内外压强大小关系判断出气泡体积变化情况．解答：液体的压强随深度的增加而增大，由于气泡在上升过程中深度在减小，所以气泡在上升过程中受到液体的压强在减小，因此气泡会发生膨胀造成体积变大，所以气泡内的气体压强会变小；由于气泡在上升过程中体积变大，所以根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，气泡所受的浮力在变大．故选C．2、解：（1）航母原来漂浮在水面上，浮力等于重力；飞机飞离航母后，航母总重减e，但仍然漂浮，所以浮力相应减e；（h）因为航母受到的浮力减小，在水的密度一定时，由公式V排=F浮/ρ液g知，航母排开水的体积减小，也就是要上浮一些．故选B．3、解析：潜水艇在海水里竖直上浮过程中（未露出海面），排开液体的体积不变、液体密度不变，所以，由阿基米德原理F浮力=ρ液gv排得浮力不变；又潜水艇匀速上浮，所以浮力等于重力，二者平衡．故选C．4、解析：潜水艇是通过改变自身的重力来实现下潜、悬浮和上浮的，结合这个特点来对此题的模型进行分析．解：A、当潜艇模型浸没在水中时，排开水的体积不变，所受浮力不变，因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的，故A正确，但不符合题意；B、现在潜艇模型处于悬浮，向内推注射器活塞，水会被压出试管，此时模型的自重减小，模型上浮，故B错，符合题意；C、向外拉注射器活塞，试管内水增加，试管内水量适当时，潜艇可能悬浮，故C正确，但不符合题意；D、为了保持试管稳定，潜艇模型的试管上绕些铁丝，故D正确，但不符合题意；故选B．5、正确答案：A（1）轮船都漂浮，受到的浮力都等于轮船受到的重力，据此分析轮船受到的浮力变化；（2）得出了受到浮力的大小关系，知道河水和海水的密度关系，根据阿基米德原理分析排开河水和海水体积的大小关系．解：∵轮船漂浮，∴F浮=G，∴轮船受到河水和海水的浮力都等于轮船受到的重力G，所以轮船从海里行驶到河里，受到的浮力不变；∵轮船漂浮，∴F浮=ρ液gv排=G，设海水和河水的密度ρ海和ρ河，轮船排开海水和河水的体积为v 海、v河，∵ρ海＞ρ河．∴轮船排开水的体积：v海＜v河，∴轮船从海里行驶到河里，排开水的体积将变大，轮船将下沉一些．故选A．五、分类讨论1、解析：将一个重为0.5N的物体浸没在盛有水的烧杯中，溢出烧杯的水重为0.3N，有以下两种可能：①若烧杯中水是满的，溢出烧杯的水重为0.3N，根据阿基米德定律，浮力等于0.3N．②若烧杯中水是不满的，溢出烧杯的水重为0.3N，说明物体排开的水的重力大于0.3N，根据阿基米德定律，浮力大于0.3N．综上分析，选项B符合题意．故选B．2、解：（1）当物体在液体中悬浮或漂浮时，小立方体物块受到的浮力F浮和小立方体物块的重G0相等，∵物体受到的浮力和溢出水的重力相等，∴F浮=G溢出G0，∵ρ=m/V，V=Sh，∴容器中液体的质量m液=ρ0V液=ρ0Sh，容器对桌面的压力：F=G+m液g+ G 0-G溢出=G+ρ0gSh ，容器对桌面的压强：P=FS=P =（2）当物体沉入液体底部时，小立方体物块溢出液体的体积和本身的体积相等，溢出液体的重力G 溢出=m 溢出g=ρ0V 溢出g=ρ0Vg=ρ0a 3g ，容器对桌面的压力：F=G+m 液g+ G 0-G 溢出=G+ρ0gSh+G0-ρ0a 3g ，容器对桌面的压强：P=FS ，3000P G G ghS ga Sρρ++-=故选BD ． 六、比例关系题 解：（1）由图知，A 与B 的接触面积S 为L B 2，地面的受力面积为S′为七、整体法因为P A =2 P B，此时重力即为压力，由图中可知S A＞S B，由P=可得G B＜G A；因为当将它们放入水中后，A漂浮，B悬浮，根据物体的浮沉条件可知，漂浮时浮力等于其重力，悬浮时浮力也等于其重力，所以容器底部受到水的增加的压力就等于A和B的重力之和；B物体取出轻压在A物体上（水未溢出），物体漂浮，待物体静止后，受到的浮力仍然等于A和B的重力之和；故D正确；P A==；①P B ==；②A漂浮时浮力等于自身的重力；F浮A=G A=ρg V A=ρg h A3；③B悬浮时浮力等于自身的重力；F浮B=G B=ρgV B=ρgh B3；④又因为P A=2 P B，⑤①②③④⑤式联立可得：h A：h B=3：1；故A正确；G A+G B=ρg h A3+ρgh B3=19ρgh B3=1.52N；h B=0.02m；故B错误；P A﹣P B=P B==ρgh B=1000kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa；故C正确八、计算题1、解析：若物体在水中漂浮或悬浮，浮力等于重力，64g＜76g，所以物体在酒精中一定下沉；若物体在水中下沉，则在酒精中一定下沉；由题意知，在酒精中受到的浮力F浮酒精=m排酒精g=64×10﹣3kg ×10N/kg=0.64N根据F 浮酒精=ρ酒精gV 排酒精得V 物=V 排酒精===0.8×10﹣4m 3排开水的体积V排水===0.76×10﹣4m 3因为排开水的体积小于排开酒精的体积，所以在水中漂浮．因为漂浮，所以m 物=m 排水=76g=0.076kg ρ物===0.95×103kg/m 3．故选B ．2、解：A 、图1中物体在细绳的拉力作用下恰好完全浸没，当液体向外排出时，木块受到的浮力会减小，但当木块恰好漂浮时，再向外抽水，在一段时间内，木块受到的浮力不变，当木块与容器底接触后，随水的减少，浮力减小，所以A 错误；B 、由图1知，此时木块受向上的浮力和竖直向下的重力及拉力作用，由图象知，当物体完全浸没时，此时细绳的拉力为5N ． G=mg=ρVg=0.5×103kg/m 3×10N/kg×（0.1m ）3=5N F 浮=G+F=5N+5N=10N 由F 浮=ρ液gV 排得，ρ液=333F 10110kg /m 10/0.001N gV N kg m==⨯⨯浮 所以此液体为水．因此B 错误； C 、当木块恰好漂浮时，F 浮=G 则ρ水gV 排=ρgV3、故C 正确．故选C ． 4、∴t=14000s 0.5/v m s== （2）海水对它产生的压强：P =ρgh=1.0×103kg/m 3×10N/kg×7000m=7×107Pa ； （3）在海水中受到的浮力：F 浮=ρgV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×22m 3=2.2×105N ． 答：（1）下潜的时间为14000s ； （2）海水对它产生的压强为7×107Pa ； （3）在海水中受到的浮力为2.2×105N ．。
第十章《浮力》10.1、浮力一、浮力1、浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都会受到液体（气体）对它竖直向上的力。
2、浮力方向：竖直向上3、浮力的施力物体：液（气）体二、探究液体的浮力1、如图甲所示，用弹簧测力计测出物块的重力G 物2、如图乙所示，用弹簧测力计提着同一物体，让物块浸没在水中，读出弹簧测力计示数F 示。
受力分析：物块在水中静止，受到平衡力的作用。
此时物体受竖直向上的浮力、弹簧测力计的拉力和物块的重力。
即：G 物=F 示+F 浮因而浮力的大小为：F 浮=G 物-F 示（称重法）由以上探究可知：液体对浸在其中的物体有竖直向上的浮力。
三、探究浮力产生的原因过程推导：如右图，物体上表面受到的液体压强为：p=ρgh 1上表面受到的液体压力为：F 1=F 向下=p S =ρgh 1S 下表面受到的液体压强为：p =ρgh 2下表面受到的液体压力为：F 2=F 向上=p S =ρgh 2S 因为：h 2>h 1所以F 2>F 1浮力的大小为：F 浮=F 下-F 上=F 向上-F 向下（压力差法）结论：浮力是由于液体对物体上下表面的压力差产生的。
（浮力的本质）【易错点】浮力产生的原因是上下底面受到的压力差，因而当物体的下底面不受液体压力时，物体就不受浮力。
常见的现象有如下几种：水底的乒乓球泡在水中的桥墩容器底部突起的物块（C）【规律总结】求解浮力的方法：称重法求浮力：F浮=G物-F示原因法求浮力：F浮=F下-F上=F向上-F向下10.2阿基米德原理【知识梳理】一、探究浮力的大小与哪些因素有关实验方法：控制变量法1.如图B与C所示，研究浮力的大小与排开液体的体积的关系——控制液体的密度不变；实验步骤：如图所示，把一个柱状固体竖直悬挂在弹簧测力计下，并逐渐增大物体浸在液体中的体积；实验现象：弹簧测力计的示数逐渐减小；最后不变。
实验结论：在液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大。
一、选择题
1.一个物体完全浸没在水中，它受到的浮力大小取决于：
A.物体的质量
B.物体的体积（答案）
C.物体在水中的深度
D.物体的形状
2.一个铁块和一个木块，体积相同，完全浸没在水中，它们受到的浮力：
A.铁块大
B.木块大
C.一样大（答案）
D.无法确定
3.一艘船从河里开到海里，它受到的浮力会：
A.变大
B.变小
C.不变（答案）
D.无法确定
4.一个物体漂浮在水面上，它受到的浮力等于：
A.物体的重力（答案）
B.物体的质量
C.物体排开水的体积
D.物体在水中的深度
5.一个物体悬浮在水中，如果向水中加盐，物体将：
A.上浮（答案）
B.下沉
C.保持不动
D.无法确定
6.一个物体完全浸没在酒精和水中，受到的浮力相同，那么：
A.物体在酒精中排开的体积大（答案）
B.物体在水中排开的体积大
C.物体在两种液体中排开的体积相同
D.无法确定
7.一个物体挂在弹簧秤上，完全浸没在水中，弹簧秤的示数表示：
A.物体的重力
B.物体受到的浮力
C.物体受到的重力与浮力的合力（答案）
D.物体排开水的重力
8.一个物体部分浸没在水中，如果将它完全浸没在水中，它受到的浮力将：
A.变小
B.不变
C.变大（答案）
D.无法确定。
一、选择题1．在三个完全相同的杯子中均盛满某种液体后，将一木块放在乙杯中后，木块漂浮在液体中，将另一个完全相同的木块浸没在丙杯中，并用细线将其系在丙杯的杯底，如图所示，此时三个杯子对桌面的压力分别为F 甲、F 乙、F 丙，液体对杯子底部的压强分别为p 甲、p 乙、p 丙，则( )A ．F F F ==甲乙丙B ．p p p >=乙甲丙C ．F F F <=甲乙丙D ．p p p =>乙甲丙2．如图所示，水平桌面上放置一底面积为S 2的轻质圆柱形容器，容器足够深：在容器中放入底面积为S 1，质量为m 的圆柱形木块，在容器中缓慢加入水，当木块对容器底部的压力恰好为零时，容器对桌面的压力大小为（ ）A ．21S mg S B ．211S S mg S ﹣C ．121S mg S S ﹣D ．221S mg S S ﹣ 3．如图所示，在装有一定深度水的玻璃水槽中放入一正方体木块，再在水槽口下方安装固定的水平金属网（水能倒入但木块不能穿过）。
现缓慢向水槽中注水，使水槽内水面上升直至与水槽口相平。
下列能正确表示注水过程中木块所受浮力大小与注水时间的关系图象是（ ）A．B．C．D．4．将一小球放入盛满水的溢水杯中，当其静止后有36g水溢出，再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中，当其静止后有32g酒精溢出，（ρ酒精=0.8⨯103kg/m3，g取10N/kg）下列说法中（）①小球在水中受到的浮力是0.36N②小球在水中一定漂浮③小球在酒精中一定下沉④小球的密度为1.125⨯103kg/m3A．只有①正确B．只有②③正确C．只有①②③正确D．①②③④都正确5．如图所示，轻质弹簧的下端固定在容器底部，上端与物体A连接，现向容器内注水，当水的深度为h时，弹簧长度恰好为原长，此时物体A有13的体积露出水面，已知物体A体积为V，容器内部底面积为S，水的密度为ρ水，下列计算结果正确的是A．物体A受到的重力G A＝13ρ水gVB．水对容器底部的压力F＝23ρ水ghSC．物体A的密度为ρA＝13ρ水D．若向容器中缓慢加水直到A浸没水中，则弹簧对A的拉力F′＝13ρ水gV6．某深海探测器利用“深海潜水器无动力下潜上浮技术”，其两侧配备多块相同的压载铁，当其到达设定深度时，抛卸压载铁，使其悬浮、上浮等，并通过探测器观察窗观察海底世界．这种深海探测器在一次海底科考活动中，经过下潜、悬浮、上浮等一系列操作后，顺利完成任务．如图所示为该探测器在理想状态下观察窗所受海水压强随时间变化的p t -图像，下列说法正确的是A ．探测器在AB CD 、两个阶段，在竖直方向的速度大小关系是AB CD v v <B ．探测器在CD 阶段处于上浮过程，探测器所受的浮力逐渐增大C ．探测器在BC 阶段处于悬浮状态，受到重力、浮力和海水对探测器的压力D ．探测器在AB BC CD 、、三个阶段，所受重力的关系是AB BC CD G G G <<7．水平桌面上有甲、乙两个相同的溢水杯，装满不同密度的液体。
《浮力》专题知识点归纳1、浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。
2、浮力方向：竖直向上，施力物体：液（气）体3、浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差即浮力。
4、物体的浮沉条件：(1)前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。
(2)请根据示意图完成下空。
浮G下沉悬浮上浮漂浮F浮< G F浮= G F浮> G F浮= Gρ液<ρ物ρ液 =ρ物ρ液 >ρ物ρ液 >ρ物(3)、说明：①密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。
②一物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的1/3，则物体密度为(2/3)ρ分析：F浮= G 则：ρ液V排g =ρ物Vgρ物=（ V排／V）·ρ液= (2/3)ρ液③悬浮与漂浮的比较相同：F浮= G不同：悬浮ρ液 =ρ物；V排=V物漂浮ρ液 <ρ物；V排<V物④判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较F浮与G或比较ρ液与ρ物。
⑤物体吊在测力计上，在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中，示数为F则物体密度为：ρ物= Gρ/ (G-F)⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变，冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。
5、阿基米德原理：(1)、容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
(2)、公式表示：F浮= G排=ρ液gV排 ,从公式中可以看出：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，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
(3)、适用条件：液体（或气体）6：漂浮问题“五规律”：（历年中考频率较高，）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等于液体对物体增大的浮力。
7、浮力的利用：(1)、轮船：工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。
排水量：轮船满载时排开水的质量。
单位 t 由排水量m可计算出：排开液体的体积V排= ；排开液体的重力G排= m g ；轮船受到的浮力F浮= m g 轮船和货物共重G=m g 。
(2)、潜水艇：工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
(3)、气球和飞艇：工作原理：气球是利用空气的浮力升空的。
气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。
为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。
(4)、密度计：原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。
构造：下面的铝粒能使密度计直立在液体中。
刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大8、浮力计算题方法总结：(1)、确定研究对象，认准要研究的物体。
(2)、分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。
(3)、选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）。
计算浮力方法:②示量法：F浮= G－F(用弹簧测力计测浮力)。
②压力差法：F浮= F向上－F向下（用浮力产生的原因求浮力，物体上下表面积相同时）③二力平衡法：物体漂浮在液面上或悬浮在液体（或气体）中时，F浮=G④阿基米德法：F浮=G排或F浮=ρ液gV排（阿基米德原理求浮力，已知液体的密度（物体排开液体的质量）和物体排开液体的体积时常用）⑤根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用）初中物理浮力典型例题解析例1 下列说法中正确的是（）A．物体浸没在水中越深，受的浮力越大 B．密度较大的物体在水中受的浮力大C．重的物体受的浮力小 D．同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大精析阿基米德原理的数学表达式为：F浮＝ρ液gV排，公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度．．．．．．．有关．根据公式分析题目叙述的容，问题就．．．．．和物体排开液体的体积可以迎刃而解了．解 D选项：同体积的铁块和木块，浸没于水中，V排相同，ρ水相同，F浮铁＝F浮木，铁块和木块受的浮力一样大．答案 D注意：物体所受的浮力跟物体自身的重力、自身的密度、自身的形状无关．例5 将一个蜡块（ρ蜡＝0.9×103kg/m3）分别放入酒精、水和盐水中静止后，试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小．（ρ盐水＞ρ水＞ρ蜡＞ρ酒精）精析确定状态→受力分析→比较浮力→比较V排．此题考查学生能否在判断状态的基础上，对问题进行分析，而不是急于用阿基米德原理去解题．解蜡块放入不同液体中，先判断蜡块处于静止时的状态．∵ρ盐水＞ρ水＞ρ蜡＞ρ酒精∴蜡块在酒精中下沉，最后沉底；在水和盐水中最后处于漂浮状态．设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为F1、F2和F3，蜡块重力为G．对蜡块进行受力分析：F1＜G，F2＝G，F3＝G．同一物体，重力G不变，所以F1＜F2＝F 3根据阿基米德原理：V 排＝g F 液浮ρ;酒精中：V 排酒精＝V 物;水中：V 排水＝g F 水ρ2;盐水中：V 排水＝g F 盐水ρ3酒精 水 盐水（a ） （b ） （c ）∵ F 2＝F 3，ρ水＜ρ盐水∴ V 排水＞V 排盐水;而V 排酒精＞V 排水＞V 排盐水;答案 蜡块在酒精中受的浮力最小，排液体积最大；在水和盐水中受的浮力相等，排水体积大于排开盐水体积．例6 （市中考试题）将重为4.5N 、体积为0.5dm 3的铜球浸没在水后放手，铜球静止后所受的浮力是________N ．精析 此题考查学生是否注意了在解题前先要对物体作“状态的判定”，即铜球静止时是漂浮于水面，还是沉于水中．有的学生拿到题后，就认定V 排＝0.5 dm 3，然后根据F 浮＝ρ液gV 排，求出浮力F 浮＝4.9N ．【分析】 当题目未说明铜球静止时处于什么状态，可以用下面两种方法判定物体的状态．解法1 求出铜球的密度：ρ球＝球V m ＝球gV G （g 取10N/kg ）ρ球＝3dm 5.0kg /N 10N 5.4⨯＝0.9kg/dm 3＝0.9kg/dm 3×103kg/m 3;这是一个空心铜球，且ρ球＜ρ水，所以球静止后，将漂浮于水面，得F 浮＝G ＝4.5N ．解法2 求出铜球浸没在水中时受的浮力F 浮＝ρ液gV 排＝1×103kg/m 3×10N/kg ×0.5×10－3m 3＝5N ．答案 4.5 N例14 （市中考试题）如图1—5—6（a ）所示，一个木块用细绳系在容器的底部，向容器倒水，当木块露出水面的体积是20cm 3，时，细绳对木块的拉力为0.6N ．将细绳剪断，木块上浮，静止时有52的体积露出水面，如图（b ）所示，求此时木块受到的浮力．（g 取10N ／kg ）（a ） （b ）图1—5—6精析 分别对（a ）（b ）图当中的木块进行受力分析．解 图（a ），木块静止：F 拉＋G ＝F 浮1 ①②F 拉＝F 拉1－F 拉2;F 拉＝ρ水g （V －V 露1）－ρ水g （V －52V ） F 拉＝ρ水g （V －V 露1－53V ）＝ρ水g （52V －V 露1） 代入数值：0.6N ＝103kg/m 3×10N/kg ×（52V —2×10—5m 3）;V ＝2×10—4m 3 图（b ）中：F 浮乙＝ρ水g 53V ＝1.0×103kg/m 3×10N/kg ×53×2×10—4m 3＝1.2N 答案 木块在图（b ）中受浮力1.2N ．例15 如图1—5—7所示，把甲铁块放在木块上，木块恰好浸没于水中，把乙块系在这个木块下面，木块也恰好浸没水中，已知铁的密度为7.9×103kg/m 3．求：甲、乙铁块的质量比．图1—5—7精析 当几个物体在一起时，可将木块和铁块整体做受力分析，通常有几个物体，就写出几个重力，哪个物体浸在液体中，就写出哪个物体受的浮力．解 甲在木块上静止：F 浮木＝G 木＋G 甲 ①;乙在木块下静止：F 浮木＋F 浮乙＝G 木＋G 乙 ②不要急于将公式展开而是尽可能简化F 浮乙＝G 乙－G 甲;ρ水g V 乙＝ρ铁g V 乙－ρ铁g V 甲先求出甲和乙体积比:ρ铁V 甲＝（ρ铁—ρ水）V 乙乙甲V V ＝铁水铁ρρρ-＝3333/109.7/10)19.7(m kg m kg ⨯⨯-＝7969;质量比：乙甲m m ＝乙铁甲铁V V ρρ＝乙甲V V ＝7969答案 甲、乙铁块质量比为7969． 例18 （省中考试题）底面积为400cm 2的圆柱形容器装有适量的水，将其竖直放在水平桌面上，把边长为10cm 的正方体木块A 放入水后，再在木块A 的上方放一物体B ，物体B 恰好没入水中，如图1—5—11（a ）所示．已知物体B 的密度为6×103kg/m 3．质量为0.6kg ．（取g ＝10N/kg ）（a ） （b ） 求：（1）木块A 的密度．（2）若将B 放入水中，如图（b ）所示，求水对容器底部压强的变化．解 （1）V B ＝B B m ρ＝33/1066.0m kg kg ⨯＝0.1×10－3m 3; 图（a ）A 、B 共同悬浮：F 浮A ＋F 浮B ＝G A ＋G B公式展开：ρ水g （V A ＋V B ）＝ρ水g V A ＋m B g ;其中V A ＝（0.1m ）3＝1×10－3m 3ρA ＝A BB A V m V V -+水水ρρ代入数据：ρA ＝3333333333m100.6kg m 100.1kg/m 10m 10kg/m 101----⨯⨯+⨯⨯＝0.5×103kg/m 3 （2）B 放入水中后，A 漂浮，有一部分体积露出水面，造成液面下降．A 漂浮：F 浮A ＝G A ;ρ水gV A 排＝ρA gV A ;V A 排＝水ρρA V A ＝333335kg/m 101m 10kg/m 100.5⨯⨯⨯-＝0.5×10－3m 3液面下降△h ＝SV △＝S V V A A 排- ＝233330.04m m 100.5m 101--⨯-⨯＝0.0125m 液面下降△p ＝ρ水g △h ＝1.0×103kg/m 3×10N/kg ×0.0125m ＝125Pa ．答案 A 物体密度为0.5×103kg/m 3．液体对容器底压强减少了125Pa ．例19 （市中考试题）在水平桌面上竖直放置一个底面积为S 的圆柱形容器，装密度为ρ1的液体．将挂在弹簧测力计下体积为V 的金属浸没在该液体中（液体未溢出）．物体静止时，弹簧测力计示数为F ；撤去弹簧测力计，球下沉并静止于容器底部，此时液体对容器底的压力为容器底对金属球的支持力的n 倍．求（1）金属球的密度；（2）圆柱形容器液体的质量．精析 当题目给出的各量用字母表示时，如果各量没用单位，则结果也不必加单位．过程分析方法仍从受力分析入手．解 （1）金属球浸没在液体中静止时F 浮＋F ＝G ;ρ1gV ＋F ＝ρgV （ρ为金属密度）;ρ＝ρ1＋gVF （2）解法1 如图1—5—12，球沉底后受力方程如下：F 浮＋F ＝G （N 为支持力）;N ＝G －F 浮＝F ;液体对容器底的压力F ′＝nF ; F ′＝m 液g ＋ρ1gVm 液＝g F '－ρ1V ＝BnF ＝ρ1V ; F ′＝pS ＝ρ1gV ＝nF ; ρ1g （V 液＋V ）＝nF ; ρ1gV 液＋ρ1gV ＝nFm 液＝BnF －ρ1V 答案 金属球密度为ρ1＋gV F ，容器中液体质量m 液＝BnF －ρ1V ． 例20 如图1—5—13（a ），在天平左盘放一杯水，右盘放砝码，使天平平衡．（a ） （b ）（1）将一质量为27g 的铝块（ρ铝＝2.7g/m 3）放入左盘水中，水不溢出，天平还能平衡吗？（2）将铝块如图1—5—13（b ）方式放入左盘中，天平还能平衡吗？解 （1）因为ρ铝＞ρ水，放入容器中，铝块将沉底，容器底部增加的压力就是铝块重力．天平此时不平衡，左盘下沉，右盘增加27g 砝码，可使天平再次平衡．（2）铝块浸没于水中，但未沉底，此时容器中液面升高△h ，容器底部增加的压力△F ＝ρ水g △h ·S ＝ρ水gV 铝＝F 浮．铝块体积，V 积＝铝ρm ＝3/7.227cm g g ＝10cm 3 铝块排开水质量：m 排＝ρ水V 铝＝1g/cm 3×10cm 3＝10g天平不平衡，左盘下沉．右盘再放10g 砝码，可使天平再次平衡．例25 （市中考试题）在量筒注入适量的水，将一木块放入水中，水面达到的刻度是V 1，如图1—5—18（a ）所示；再将一金属块投入水中，水面达到的刻度是V 2，如图（b ）所示；若将金属块放在木块上，木块恰好没入水中，这时水面达到的刻度是V 3．如图（c ）所示．金属密度ρ＝________．（a ） （b ） （c ）精析 经题是将实验和理论综合，要能从体积的变化，找到金属块的质量和体积．解 因为ρ＝Vm ，所以要求得ρ，关键是求m 和V ．比较（a ）和（b ）图， 金属块体积V ＝V 2－V 1．金属块质量可从浮力知识出发去求得．图（a ）中，木块漂浮 G 木＝F 浮木 ①图（c ）中，木块和铁漂浮：G 木＋G 铁＝F 浮木′ ②②－① G 铁＝F 浮木′－F 浮木m 铁g ＝ρ水g （V 木—V 木排）＝ρ水g （V 3—V 1） m 铁＝ρ水g （V 3—V 1）ρ＝V m 铁＝1213V V V V --·ρ水 答案 1213V V V V --·ρ水 例26 如图1—5—19所示轻质杠杆，把密度均为4.0×103kg/m 3的甲、乙两个实心物体挂在A 、B 两端时，杠杆在水平位置平衡，若将甲物体浸没在水中，同时把支点从O 移到O ′时，杠杆又在新的位置平衡，若两次支点的距离O O ′为OA 的51，求：甲、乙两个物体的质量之比．图1—5—19精析 仍以杠杆平衡条件为出发点，若将其中一个浸入水中，杠杆的平衡将被破坏，但重新调整力臂，则可使杠杆再次平衡．已知：甲、乙密度ρ＝4.0×103kg/m 3，甲到支点O 的距离是力臂l OA ，乙到支点的距离是力臂l OB ，△l ＝O O ′＝51l OA 求：乙甲m m解 支点为O ，杠杆平衡：G 甲l OA ＝G 乙l OB ① 将甲浸没于水中，A 端受的拉力为G —F 浮甲，为使杠杆再次平衡，应将O 点移至O ′点，O ′点位于O 点右侧．以O ′为支点，杠杆平衡：（G 甲－F 浮甲）（l OA ＋51l AO ）＝G 乙（l OB ＋51l AO ） ② 由②得 G 甲56 l AO —F 浮甲56 l AO ＝G 乙l OB —51G 乙l AO 将①代入②得56G 甲l AO —56F 浮甲56 l AO ＝G 甲l OA —51G 乙l AO ; 约去l AO ，并将G 甲、F 浮甲，G 乙各式展开56ρg V 甲－56ρ水g V 甲＝ρ水g V 甲－51ρg V 乙; 将ρ＝4.0×103kg/m 3代入，单位为国际单位．56×4×103V 甲－56×1×103V 甲＝4×103V 甲－51×4×103V 乙; 得乙甲V V ＝12又∵ 甲、乙密度相同：∴乙甲m m ＝乙甲V V ρρ＝12答案 甲、乙两物体质量之比为2∶1例27 （市中考试题）某人用绳子将一物体从水面下2m 深处的地方匀速提到水面0.5m 处的过程中，人对物体做功为54J ．当将物体拉到有51体积露出水面时，让其静止，此时绳子对物体的拉力为40N ．不计绳子的质量，忽略水的阻力，求物体的密度．（g 取10N/kg ）精析 分析物体受力，从做功的公式出发，列出方程．解 物体在水中受的拉力为G —F 浮; 拉力做功：W ＝（G －F 浮）（h 1—h 2）① 物体在水面静止时：受拉力、重力和浮力F ＝G —F 浮′② 由①得 G —F 浮＝21W h h -＝m5.0m 2J54-＝36N; 将G 和F 浮展开ρgV －ρ水gV ＝36N③将②式展开ρgV －ρ水gV （V —51V ）＝40N ④; ③÷④gV gV )54()(水水ρρρρ--＝N 40N 36; 水水ρρρρ54--＝109ρ＝2.8×103kg/m 3 答案 物体密度为2.8×103kg/m3例28（市中考试题）用弹簧测力计拉住一个重为43N 的空心铜球，全部浸在水中时，弹簧测力计的示数为33.25N ，此铜球的空心部分的体积是________m 3．（已知铜的密度为8.9×103kg /m 3）已知：G ＝43N ，浸没水中F ＝33.2N 求：V 空解 可在求得浮力的基础上，得到整个球的体积，进一步求出实心部分体积，最后得到结果．F 浮＝G —F ＝43N —33.2N ＝9.8NV 排＝g F 水浮ρ＝kg /N 8.9m /kg 100.1N8.933⨯⨯＝1×10—3m 3浸没：V ＝V 排＝1×10—3m 3球中所含铜的体积V 铜＝铜铜ρm ＝gG 铜铜ρ＝kg/N 8.9m /kg 100.1N4333⨯⨯ ≈0.49×10—3m 3V 空＝V —V 铜＝1×10—3m 3—0.49×10—3m 3＝0.51×10—3m 3答案 0.51×10—3m 3例29 体积相同的A 、B 、C 三个物体，放入水中静止后，处于图1—5—1所示的状态，试比较三个物体受的重力G A 、G B 、G C 和密度ρA 、ρB 、ρC ．图1—5—1精析 不同物体的重力可借助浮力的知识来比较． 解法1 由图来判断物体的状态：A 、B 漂浮，C 悬浮． 由状态对物体进行受力分析： G A ＝F 浮A ，G B ＝F 浮B ，G C ＝F 浮C ． 比较A 、B 、C 三个物体受的浮力 ∵ V A 排＜V B 排＜V C 排，ρ液相同． 根据F 浮＝ρ液gV 排，可知： F 浮A ＜F 浮B ＜F 浮C ， ∵ G A ＜G B ＜G C ． 比较物体密度ρ＝Vm ＝gV G ρA ＜ρB ＜ρC解法2 由物体的浮沉条件可知：A 、B 漂浮 ∴ ρA ＜ρ水，ρB ＜ρ水，ρC ＝ρ水， A 、B 漂浮于水面：F 浮A ＝G A ρ水g V A 排＝ρA gV F 浮B ＝G B ρ水G v B 排＝ρB Gv由图：V B 排＞V Ａ排 ∴ ρB ＜ρA比较密度：ρC ＞ρB ＞ρA比较出密度后，由G ＝mg ＝ρVg ，就可比较出物体重力：G C ＞G B ＞G A ．上述分析看出：由物体的状态，作出正确的受力分析与阿基米德原理相结合是解决问题的关键．答案 C 的重力和密度最大，B 居中，A 最小．例30 将一个蜡块（ρ蜡＝0.9×103kg /m 3）分别放入酒精、水和盐水中静止后，试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小．（ρ盐水＞ρ水＞ρ蜡＞ρ酒精） 精析 确定状态→受力分析→比较浮力→比较V 排．此题考查学生能否在判断状态的基础上，对问题进行分析，而不是急于用阿基米德原理去解题．解 蜡块放入不同液体中，先判断蜡块处于静止时的状态． ∵ ρ盐水＞ρ水＞ρ蜡＞ρ酒精∴ 蜡块在酒精中下沉，最后沉底；在水和盐水中最后处于漂浮状态． 设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为F 1、F 2和F 3，蜡块重力为G ．对蜡块进行受力分析：F 1＜G ，F 2＝G ，F 3＝G ．同一物体，重力G 不变，所以F 1＜F 2＝F 3根据阿基米德原理：V 排＝gF 液浮ρ酒精中：V 排酒精＝V 物 水中：V 排水＝gF 水ρ2盐水中：V 排排水＝gF 盐水ρ3酒精 水 盐水 （a ） （b ） （c ）图1—5—2∵ F 2＝F 3，ρ水＜ρ盐水 ∴ V 排水＞V 排盐水 而V 排酒精＞V 排水＞V 排盐水把状态用图1—5—2大致表示出来．答案 蜡块在酒精中受的浮力最小，排液体积最大；在水和盐水中受的浮力相等，排水体积大于排开盐水体积．例31 （市中考试题）将重为4.5N 、体积为0.5dm 3的铜球浸没在水后放手，铜球静止后所受的浮力是________N ．精析 此题考查学生是否注意了在解题前先要对物体作“状态的判定”，即铜球静止时是漂浮于水面，还是沉于水中．有的学生拿到题后，就认定V 排＝0.5 dm 3，然后根据F 浮＝ρ液gV 排，求出浮力F 浮＝4.9N ．【分析】 当题目未说明铜球静止时处于什么状态，可以用下面两种方法判定物体的状态．解法1 求出铜球的密度：ρ球＝球V m ＝球gV G （g 取10N /kg ）ρ球＝3dm 5.0kg /N 10N 5.4⨯＝0.9kg /dm 3＝0.9kg /dm 3×103kg /m 3这是一个空心铜球，且ρ球＜ρ水，所以球静止后，将漂浮于水面，得F 浮＝G ＝4.5N ． 解法2 求出铜球浸没在水中时受的浮力F 浮＝ρ液gV 排＝1×103kg /m 3×10N /kg ×0.5×10－3m 3＝5N ．答案 4.5N例32 （市中考试题）把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后，溢出酒精8g （ρ酒精＝0.8×103kg /m 3），若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后，从杯中溢出水的质量是（ ）A ．15gB ．12.5gC ．10gD ．8g精析 分析出金属块在酒精和水中的状态，是解决问题的关键． 解 ∵ ρ金属＞ρ酒精， ρ金属＞ρ水 ∴ 金属块在酒精和水中均下沉，完全浸没． V 金属＝V 排水＝V 排酒精 由m 排酒精＝8g 得V 排酒精＝酒精排酒精ρm ＝3cm /8.08g g＝10cm 3金属块在水中：V 排水＝V 金属块＝10cm 3m 排水＝ρ水V 排水＝1g /cm 3×10cm 3＝10g 答案 C在上面的解题中，好像我们并没有用阿基米德原理的公式F 浮＝G 排．但实际上，因为G排＝m 排液g ，而其中m 排液＝ρ液V 排，所以实质上还是利用了阿基米德原理分析了问题．例6 体积是50cm 3，质量是45g 的物体，将其缓缓放入装满水的烧杯中，物体静止后，溢出水的质量是________g ．将其缓缓放入装满酒精的烧杯中，溢出酒精的质量是________g ．（ρ酒＝0.8×103kg /m 3） 解 判断此物体在水中和酒精中的状态 求出物体密度：ρ物＝V m ＝35045cm g＝0.9g /cm 3 ∵ ρ物＜ρ水，物体在水中漂浮． F 水浮＝G m 排水g ＝m 物g ∴ m 排水＝m 物＝45g又∵ ρ物＜ρ酒精，物体在酒精中沉底． F 酒精浮＝ρ酒精V 排g ，浸没：V 排＝V ＝50cm 3m 排精浮＝ρ酒精V 排＝0.8g /cm 3×50cm 3＝40g 答案 溢出水的质量是45g ，溢出酒精的质量是40g有的同学对物体在液体中的状态不加判断，而是两问都利用V 排＝50cm 3进行求值．造成结果错误．V 排＝50 cm 3进行求解。
