备战2023物理新中考二轮复习重难突破（北京专用）专题08 浮力

重点讲解

重点一、

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。示数越靠下越大，刻度不均匀。

盐水选种：把种子放在一定浓度的盐水里，利用物体的浮沉与密度的关系把好种子和坏种子分开来。

真题演练

一．选择题

1．（2021•房山区二模）将圆柱体竖直挂在弹簧测力计下，从空气中缓慢下降，逐渐浸入水中，（水面始终保持不变）。整个过程中弹簧测力计的示数F随圆柱体下降的高度h的变化关系如图所示。已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，则下列判断中正确的是（　　）

A．圆柱体受到的最大浮力为4.5N 

B．圆柱体的体积是150cm3 

C．圆柱体下表面受到水的最大压强为1500Pa 

D．圆柱体的密度为1.5×103kg/m3

2．（2021•北京二模）如图所示是探究“阿基米德原理”的实验，物块重力为G，弹簧测力计的示数如图所示。下列判断正确的是（　　）

A．F1﹣F2＝F3 

B．G＝F3﹣F4 

C．若物块触底，则F1＜F2+F3﹣F4 

D．若开始时杯中水没到溢水口，则F1＞F2+F3﹣F4

3．（2021•昌平区二模）水平桌面上有两个规格完全相同的容器，两容器中分别盛有密度不同的液体P和液体Q，某同学将同一个橙子先后分别放入这两个容器中，橙子在液体中，静止后的情景示意图如图甲和乙所示，两次实验中液面到容器底的高度相等（h1＝h2），下列判断正确的是（　　）

A．橙子在液体P中受到的浮力比在液体Q中受到的浮力小 

B．液体P的密度比液体Q的密度大 

C．橙子在液体P中排开液体的质量比在液体Q中排开液体的质量大 

D．图甲中液体对容器底部的压强比图乙中液体对容器底部的压强小

4．（2021•海淀区校级模拟）如图，水平桌面上的两个完全相同的容器内装有适量的水，阿泽将A、B两个体积相同的实心正方体分别放入容器内，待正方体静止后，两个容器内水面高度相同。下列说法正确的是（　　）

A．物体受到的浮力大小关系为FA＜FB 

B．容器对桌面的压强大小关系为p甲＝p乙 

C．容器底部受到水的压力大小关系为F甲＜F乙 

D．两个物体的密度大小关系为⍴A＜⍴B

5．（2021•石景山区一模）小明用粗细均匀的小木棒底部缠绕一些细铜丝，制作了一只简易密度计。水平桌面上放着两个相同的甲杯和乙杯，杯中装有液体。当将简易密度计分别放入两杯液体中，且密度计静止时，两杯中液体的深度相同，如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．密度计的刻度线，越往上标注的密度值越大 

B．杯中密度计静止时，乙杯中液体对杯底的压强较大 

C．杯中密度计静止时，甲杯对水平桌面的压强大于乙杯底对水平桌面的压强 

D．密度计少缠绕一些细铜丝，可以增大该密度计两条刻度线之间的距离，测量结果更精确

6．（2021•海淀区校级模拟）某学习小组自制“浮力秤”，用来称量物体的质量，如图所示。浮力秤由浮体和外筒构成，浮体包括秤和高度为100cm、底面积为20cm2的圆柱体（圆柱体包含底部的固定物P，它的作用是能让浮体直立漂浮在水中），浮体总质量为0.25kg。外筒是足够高的、底面积为25cm2的圆柱形玻璃容器，容器壁厚度可忽略不计。现向外筒中加入适量水，浮体直立漂浮在水面上，将被称物体放在秤盘上，测出浮体的圆柱体没入水中的深度就可以“称”出物体的质量，水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3，下列说法中正确的是（　　）

A．当秤盘上不放物体时，浮体的圆柱体浸入水中的深度h是10cm 

B．若将一个物体放到秤盘中，静止时圆柱体露出水面37.5cm，该物体的质量是1.25kg             

C．要使此“浮力秤”能够达到最大称量值，使用前应在外筒中至少加入水的质量为0.5kg             

D．如果改用盐水可以减小“浮力秤”的量程

7．（2021•门头沟区一模）如图所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，体积为2×10﹣4m3的物体挂在弹簧测力计下。将物体完全浸没在水中，弹簧测力计的示数为3.4N。已知：水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。下列选项中正确的是（　　）

A．在水中物体受到的拉力为0.4N 

B．物体所受的浮力为5.4N 

C．物体所受的重力为6.4N 

D．物体的密度为2.7×103kg/m3

8．（2021•顺义区一模）在测量某种液体的密度时，选用弹簧测力计、细线、物体A、圆柱形容器和水按照图甲、乙、丙所示依次进行实验。三次测量弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3，水的密度用ρ水表示，待测液体的密度用ρ表示，则下列ρ的表达式中正确的是（　　）

A． B． 

C． D．

9．（2021•海淀区校级模拟）如图甲所示，阿祺用弹簧测力计挂着一个小圆柱体物块，物块浸没在盛水的大水槽中。现他将测力计缓缓提升，直到圆柱体物块全部露出水面一段距离，在该过程中测力计的示数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示。已知g＝10N/kg，⍴水＝1.0×103kg/m3，水槽内水质量的变化可以忽略不计，则下列判断中正确的是（　　）

A．圆柱体浸没在水中时受到的浮力是1.0N 

B．圆柱体被提升的整个过程电子秤的示数一直减小 

C．圆柱体的底面积是0.5×10﹣2m2 

D．圆柱体的密度是1.5×103kg/m3

10．（2021•东城区校级模拟）如图所示，甲图中圆柱形容器中装有适量的水，将密度均匀的木块A放入水中静止时，有的体积露出水面，如图乙所示，此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了300Pa。若在木块A上表面轻放一个质量为m1的物块，平衡时木块A仍有部分体积露出水面，如图丙所示，此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了400Pa。若将容器中的水换成另一种液体，在木块A上表面轻放一个质量为m2的物块，使平衡时木块A露出液面部分与丙图相同，如图丁所示。若m1：m2＝5：1，水的密度为1.0×103kg/m3。则下列说法中正确的是（　　）

A．木块A的质量mA 与m1 之比为1：3 

B．木块A的密度为0.4×103kg/m3 

C．在图丙中，木块A露出水面的体积与木块A 的体积之比是1：6 

D．图丁中的液体密度为0.8g/cm3

二．多选题

11．（2021•通州区一模）如图甲所示，小明在洗水果时发现不同的水果在水中静止时所处位置是不一样的，梨子漂着，大约有体积露出水面；金桔也漂着，大约有体积露出水面，葡萄放入水中后，慢慢下沉，最终静止在容器底部，他认为这些现象和三种水果的质量和密度紧密相关。于是他从三种水果中各取一个，用电子秤测出其质量，得到的关系是m梨＞m金＞m葡。他将这三个水果抽象成三个密度均匀的小球，如图乙所示。他根据水果在水中的浮沉状态做出以下四个判断，其中正确的有（　　）

A．梨子所受浮力最大 

B．葡萄的密度比水的密度大 

C．金桔的密度比梨子的密度小 

D．这三种水果中，与水的密度最接近的是金桔

12．（2021•北京一模）如图甲所示，物体A是边长为10cm的正方体，硬杆B一端固定在容器底，另一端紧密连接物体A。现缓慢向容器中加水至A刚好浸没，硬杆B受到物体A的作用力F随水深h变化的图像如图乙所示，不计杆的质量和体积。（　　）

A．当水深h为9cm时，物体A受到的浮力为10N 

B．硬杆B长为6cm 

C．当物体A刚好浸没时，仅将硬杆B撤去，物体A会上浮 

D．物体A重6N

13．（2021•海淀区校级模拟）如图所示，两只完全相同的盛水容器放在磅秤上，用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球（ρ铅＞ρ铝），将其全部没入水中，此时水未溢出，两容器中水面高度相同，设绳的拉力分别为T1和T2，磅秤的示数分别为F1和F2，则（　　）

14．（2021•北京模拟）如图甲所示，容器中装有重力为G1的液体，小刚用细线拴着重力为G2，密度为5×103kg/m3的金属球。当手提细线使金属球浸没在桶内的水中时，如图乙所示，此时水对容器底底的压力为N1，容器底对水的压力为N2，容器对桌面底的压力为N3，桌面对容器的支持力为 N4，则下列选项正确的是（　　）

A．G1和G2之和等于N1 

B．N1和N2是一对相互作用力 

C．N3和N4是一对平衡力 

D．G1和G2之和大于N1

三．实验探究题

15．（2021•昌平区二模）某同学认为：浮力的大小跟浸在水中的物体的密度有关。实验室有满足实验要求的弹簧测力计、体积相同的铝块和铁块（各2块，铁和铝密度为已知）、盛有适量水的烧杯、细线等，请你利用上述器材，设计一个实验来检验这位同学的想法是否正确，补充完成下列实验步骤。

（1）将已系好细线的一块铝块悬挂在弹簧测力计挂钩上，保持弹簧测力计竖直，当铝块静止时，读出弹簧测力计的示数F1，将数据记录在表格中。

（2）　                　，读出弹簧测力计的示数F2，将数据记录在表格中。

（3）将已系好细线的　                　悬挂在弹簧测力计挂钩上，保持弹簧测力计竖直，当被测物体静止时，读出弹簧测力计的示数F3，将数据记录在表格中

（4）仿照步骤（2）读出弹簧测力计的示数F4，将数据记录在表格中。

（5）如果F1﹣F2＝F3﹣F4，说明浮力大小跟浸在水中的物体的密度　                　（选填：“有关”或“无关”）。

16．（2021•平谷区二模）实验桌上有满足实验需要的如下器材：弹簧测力计、体积不同的铝块若干、细线、大烧杯、量筒、水。某同学利用上述器材设计实验证明：浸在水中的物体所受的浮力大小跟物体排开水的体积有关。请你帮助他完成下列部分实验步骤：

（1）用细线将一个铝块系挂在调节好的弹簧测力计下端，测出　   　；

（2）在量筒中注入适量的水，读出　   　V0，将系挂在弹簧测力计下端的铝块浸没在量筒内的水中，此时量筒中水面对应的刻度值用V表示，并读出此时弹簧测力计的示数为F；

（3）用细线将另一个体积不同铝块系挂在调节好的弹簧测力计下，测出其重力为G，仿照步骤（2），读出量筒中水面对应的刻度值V和弹簧测力计的示数为F；

（4）根据V排＝　   　，F浮＝　   　计算出V排和F浮。

（5）画出实验数据记录表：

17．（2021•海淀区一模）在学习了阿基米德原理之后，同学们分别利用下列器材进行测量浮力的实验：1个小球、溢水杯、天平、小烧杯、水和酒精。实验过程如下：

①向溢水杯中注满水，然后将小球轻轻放入溢水杯中，待小球和液面都静止后，用天平测量出溢出水的质量为m1；

②将溢水杯中的水全部倒出并擦干，然后向溢水杯中注满酒精，然后再将擦干的小球轻轻放入溢水杯中，待小球和液面都静止后，用天平测量出溢出酒精的质量为m2；

（1）由上述实验可知，小球在水中受到的浮力大小F水＝　    　。（用已知量g和所测量的物理量表示）

（2）在交流中发现，不同小组的测量结果中，有两种不同的质量关系，即有的m1＝m2，有的m1＞m2。请自选一种质量关系，写出在该质量关系时小球在水中和酒精中静止时所有可能的状态　    　。（已知水的密度大于酒精的密度）

18．（2021•房山区一模）实验台上有满足实验要求的器材：弹簧测力计、装有适量水的大烧杯和圆柱体A（已知ρA＞ρ水，每格体积为20cm3），如图所示。利用上述实验器材，小芳同学设计实验验证：浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关。

以下是她的部分实验步骤，请你帮她补充完整：

①用调好的弹簧测力计测出圆柱体A所受的重力G，并把G的值记录在表格中。

②将圆柱体A下部的一格浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时，将弹簧测力计的示数F和圆柱体排开水的体积V排记录在表格中。

③　                　记录在表格中。

④利用F浮＝　                　计算出F浮，并将F浮的值记录在表格中。

⑤请画出实验数据记录表格。