人教版八年级物理下册同步考点专题训练10.3物体的浮沉条件及应用(原卷版+解析)

这是一份人教版八年级物理下册同步考点专题训练10.3物体的浮沉条件及应用(原卷版+解析)，共36页。


典例分析＋变式训练
考点1 浮力的利用
（1）调节浮力的大小：采用“空心”增大体积，从而增大浮力，使物体能漂浮在液面上；
（2）轮船采用了把它做成空心的办法，使它能够排开更多的水，增大浮力，使轮船能漂浮在水面上；
（3）潜水艇：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的；
（4）气球和气艇：气球和飞艇，体内充有密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气），从浮力与重力的大小关系来解释气球升空；
（5）密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的。
汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重力；汤圆煮熟时，它的体积增大，浮力也随之增大。
【典例1】（2020春•兴化市期末）下列属于利用浮力升空的是（ ）
A．飞机B．飞艇C．风筝D．火箭
【典例2】（2021春•鹤山区校级月考）2020年4月22日，在中国海军成立71周年纪念日前夕，075型两栖攻击舰的2号舰在上海某造船厂正式下水．如图所示，这艘两栖攻击舰长约235m，宽约36m，排水量约为3.5×104t，是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰．下列说法正确的是（ ）
A．此军舰满载时受到的浮力约为3.5×104N
B．军舰受到的浮力和军舰对水的压力是一对平衡力
C．此军舰从长江驶入东海后，船体会下沉一些
D．直升机从军舰上飞走后，军舰所受浮力减小
【典例3】（2019春•大同期末）潜水艇在水里上浮是靠（ ）
A．增加自重B．增大浮力C．减轻自重D．减小浮力
【典例4】（2020春•邗江区校级期末）小迪在吸管的下端装入适量的小钢珠后用蜡封住并使底部平整，制成了简易的密度计，如图所示，将密度计放入液体中呈漂浮状态，h为密度计浸在液体中的深度。
（1）吸管的下端装入适量小钢珠，是为了使吸管能 漂浮在液体中；
（2）漂浮时，密度计受到的浮力 （大于/小于/等于）它的重力；
（3）将自制的密度计分别放入水和盐水中时，测得两次h相差1cm，已知盐水的密度是1.1×103kg/m3，则密度计浸在水中的深度是 cm；
（4）若测量液体密度时，密度计接触到容器的底部，测得的密度值将 （大于/小于/等于）实际值。
【变式训练1】（2019春•潍城区期末）如图所示完全是依靠空气的浮力而升空的物体是（ ）
A． 同步卫星 B． 飞机 C． 风筝 D． 氢气球
【变式训练2】（2021春•柘城县校级月考）已知0.01A型航母满载时的排水量（排水量指航母排开水的质量）约为6.5万吨，它满载时受到的浮力约为 N；当航母从海水密度较小的港口驶达密度较大的远海时，若不计航母质量的变化，其浮力会 （变大/不变/变小）。
【变式训练3】（2021•齐河县一模）如图是关于浮力知识的应用实例，其中说法正确的是（ ）
A．图A中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大
B．图B中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
C．图C中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大
D．图D中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮
【变式训练4】（2021•肇源县二模）排水量为1000t的轮船在河水中航行，满载时，所受河水的浮力是 N。当它由河里驶向海里时，船身会 。（选填：“上浮”、“下沉”或“不变”；河水密度小于海水密度）
【变式训练5】（2021春•东海县期末）课外，小明用吸管和铁丝制作了一个简易密度计：
（1）取一根长度为20cm、横截面积为0.4cm2的饮料吸管，将一些细铁丝从吸管的下端塞入作为配重，并用石蜡将吸管的 （选填“上端”或“下端”）封起来，用天平测出其总质量为4g；
（2）使其竖直漂浮在不同液体中，在吸管上标出液面的位置，测量出该位置到吸管下端的距离，即吸管浸入液体中的深度h，测量数据如下表所示，补全数据：当ρ＝1.0g/cm3时。浸入液体中的深度h＝ cm；
（3）根据表中的数据，在吸管上标出对应的密度刻度线，这些刻度线是 （选填“均匀”或“不均匀”）的；
（4）理论上，该简易密度计能测量的最小密度是 kg/m3；
（5）若想使简易密度计上两条刻度线之间的距离更大一些，从而使测量结果更精确，他可以 （选填“换用更细的吸管”或“换用更粗的吸管”）。
考点2 物体的浮沉条件及其应用
（1）前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。
（2）物体在液体中的浮沉条件
上浮：F浮＞G 悬浮：F浮=G 漂浮：F浮=G
下沉：F浮＜G 沉底：F浮+N=G
（3）如果被研究的物体的平均密度可以知道，则物体的浮沉条件可变成以下形式：①ρ物＜ρ液，上浮 ②ρ物=ρ液，悬浮 ③ρ物＞ρ液，下沉；
（4）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。
❈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；
规律5：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。
【典例5】（2021秋•温州期中）一个大物块甲，先后两次分别在小物块乙和小物块丙的作用下，其上表面恰好与水面相平，甲、乙之间用细绳连接，如图所示。则下列说法错误的是（ ）
A．两种情况下，甲物块所受浮力相等B．绳的拉力与丙物块的重力大小相等
C．乙物块的质量比丙物块小 D．乙物块的密度比水大
【典例6】（2021春•阳信县期中）如图所示，体积相同的三个物体静止在水中，第三个物体沉底，以下说法正确的是（ ）
A．三个物体所受浮力F1＜F2＝F3 B．三个物体所受浮力F1＝F2＝F3
C．三个物体所受重力G1＞G2＞G3 D．三个物体所受重力G1＝G2＝G3
【典例7】（2021春•天津月考）一塑料块，放入水中静止时，有的体积没入水中，放入另一种液体中静止时，有的体积没入液体中，则另一种液体的密度为（ ）
A．ρ水B．ρ水C．ρ水D．ρ水
【典例8】（2020春•济宁期中）通常在煮饺子时先将包好的饺子放在沸水中饺子先将沉在锅底，这是为什么？待水沸腾后饺子逐一浮出水面，这是为什么？
【变式训练1】（2021•鼓楼区校级模拟）如图，容器中水面上漂浮着一只空碗，水底沉着一只土豆。若将土豆取出放入碗中（碗仍能漂浮在水面），则水面高度将（ ）
A．下降 B．上升 C．不变 D．条件不足，难以判断
【变式训练2】（2021春•庐江县期末）如图所示是某同学在家中做的一个小实验，先把鸡蛋放入清水中，发现鸡蛋会下沉到杯底，然后逐渐向水中加盐并轻轻搅拌，看到鸡蛋慢慢的向上浮起，最终浮出液面，处于漂浮状态。对此现象分析正确的是（ ）
A．鸡蛋在清水中沉底时，鸡蛋没有受到浮力
B．鸡蛋上浮是因为向水中加盐使鸡蛋受到的重力减小
C．从沉底、上浮到漂浮整个过程中，浮力一直在变大
D．鸡蛋露出水面之前，上浮是因为向水中加盐使其受到的浮力大于受到的重力
【变式训练3】（2021•常州模拟）a、b两种物质的质量和体积关系图象如图所示，分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中。放手稳定后（ ）
A．甲漂浮，甲受浮力大B．乙漂浮，乙受浮力大
C．甲漂浮，乙受浮力大D．乙漂浮，甲受浮力大
【变式训练4】（2021春•新宾县期末）一个质量是50g的鸡蛋悬浮在盐水中，它受到的浮力是 N，如果往盐水中再加入少许的盐（盐可以完全溶解），鸡蛋将 （选填“上浮”“下沉”），鸡蛋再次静止时所受到的浮力 （选填“大于”“小于”或“等于”）0.5N。
【变式训练5】（2021春•同心县校级月考）配置适当密度的盐水，可以用来选种：把种子放在盐水中，漂浮的种子是不饱满的，沉底的种子是饱满的，说明其中的道理。
课堂巩固训练
一、选择题。
1．（2021春•虎林市期末）10牛的水能产生的浮力（ ）
A．总是小于10牛 B．等于10牛 C．等于0牛 D．可以大于10牛
2．（2021•乌鲁木齐三模）潜水艇在海面下航行时的排水质量为m1，在海面上航行时的排水质量为m2，设海水的密度为ρ，下列说法中正确的是（ ）
A．潜水艇在海面下航行时所受浮力等于（m1﹣m2）g
B．潜水艇在海面下航行时所受的压力差（m1﹣m2）g
C．当潜水艇在海面上航行时，水中部分的体积为
D．要使潜水艇潜入海面下，需要充入重为（m1﹣m2）g的海水
3．（2021春•柳州期末）如图，在抗洪救灾中，许多战士都在迷彩服外穿一件厚厚的黄色“背心”“背心”的主要作用是（ ）
A．方便相互识别 B．统一着装，便于指挥
C．类似于棉衣，起到保暖作用 D．当人被风浪卷入水中时，起救生作用
4．（2021春•沂水县期末）将重为4N，体积为5×10﹣4m3的物体投入一装有适量水的烧杯中，当物体静止时，下列判断正确的是（g取10N/kg）（ ）
A．物体悬浮，F浮＝4NB．物体漂浮，F浮＝5N
C．物体漂浮，F浮＝4ND．物体沉底，F浮＝5N
5．（2021•启东市一模）如图所示，甲、乙两个底面积不同的圆柱形容器中分别盛有两种不同的液体A、B，液体对两个容器底的压强相等。现将两个完全相同小球分别放入两个容器中，静止时一个漂浮、一个悬浮（液体均无溢出），则小球状态和液体对容器底部的压强p甲、p乙的大小关系正确的是（ ）
A．容器B中小球漂浮p甲＜p乙 B．容器A中小球悬浮p甲＞p乙
C．容器A中小球漂浮p甲＜p乙 D．容器B中小球悬浮p甲＞p乙
6．（2019秋•天台县校级月考）下列四个情景中，受到的浮力增大的物体是（ ）
A．从长江驶入大海的轮船 B．海面下正在下沉的潜水艇
C．在码头装载货物的轮船 D．从深水处走向海岸沙滩的游泳者
7．（2021春•上杭县期末）一个小球，在水中悬浮。如果把它放入酒精中，小球（ ）
A．一定会下沉 B．一定会悬浮
C．一定会漂浮 D．条件不足，无法判断沉浮
8．（2020秋•杨浦区期末）两个相同柱形容器置于水平地面上，两容器中分别盛有体积相等的不同液体甲、乙。若将两个质量相等的物块A、B浸入液体中，物块漂浮于液面，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．液体的密度ρ甲＜ρ乙 B．液体的质量m甲＜m乙
C．液体对容器底部的压强p甲＞p乙 D．液体对容器底部的压力F甲＝F乙
9．（2021春•头屯河区校级月考）一个充气的气球下面挂一个金属块，把它们放入水中某处恰能悬浮，如图所示。如果轻轻向下触碰一下气球，则金属块和气球（ ）
A．先向下运动，然后回到原来的位置 B．向下运动，最终沉底
C．向上运动，最终漂浮 D．都有可能
10．（2021春•德惠市校级月考）有一木块在水中上浮，从开始露出水面最后静止漂浮在水面上的过程中（ ）
A．木块所受的浮力，重力都在逐渐变小 B．木块所受的浮力，重力都不变
C．木块所受的浮力变大，重力不变 D．木块所受的浮力变小，重力不变
11．（2020•嘉祥县二模）如图甲，烧杯里盛有6℃的水，小球在水中恰好悬浮。经研究发现，水的密度随温度的变化如图乙所示。现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中，假设小球的体积始终不变，关于小球的浮沉情况判断正确的是（ ）

A．先下沉然后上浮B．浮力变小，一直下沉
C．先上浮然后下沉D．浮力变大，一直上浮
二、填空题。
12．（2021春•端州区校级月考）在海水中游泳的人要上岸，从深水处向浅水处走的过程中，人所受的重力 ，所受的浮力 ，海底对人的支持力 。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
13．（2020秋•龙华区校级期末）渔民出海捕捞，常常满舱而归。海水的密度 水的密度；在平静的海面上，一艘空船受到的浮力是F1，装满鱼后受到的浮力是F2，则F1 F2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
14．（2021春•澧县期末）如图所示，将重为2N的木块放入烧杯中，静止时木块所受浮力的大小为 N，浮力的方向 ，木块排开水的体积为 m3；放入木块后，烧杯底部受到水的压强 （变大/变小/不变）．（g＝10N/kg）
15．（2021•高邮市二模）一艘远洋轮船装上货物后，发现船身下沉了一些，则它受到的浮力
（填“变大”、“变小”“不变”）．当船由内河驶入大海后，船受到的浮力 （填“变大”、“变小”“不变”），船身相对于水面将 （填“上浮”、“下沉”“不变”）。
16．（2020•绍兴）小敏将质量为20克，体积为25厘米3的塑料块放入水平平衡的容器内（图甲），放手后容器右端下降。撤去塑料块，往容器内缓慢倒入一定量的水，使容器再次水平平衡（图乙），将该塑料块轻轻放入图丙所示位置，放手后容器最终将 （选填“左低右高”，“左高右低”或“水平平衡”）。此时，塑料块所受浮力为 牛。
17．（2020秋•南京期中）边长10cm的正方体物块放入圆柱形容器底部，如图1所示。逐渐向容器内倒入水（水未溢出），测量容器内水的深度h，分别计算出该物块对应受到的浮力F浮，并绘制了如图2（实线）所示的图象.
（1）在水中，h＝11cm时，物块处于 状态（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”），物块重为 N；
（2）未倒水前物块对容器底部的压强为 Pa，物块的密度为 g/cm3；
（3）更换一种液体重复上述实验，绘制了如图2（虚线）所示的图象。h＝11cm时，物块处于 状态（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”），液体的密度为 kg/m3。
三、计算题。
18．（2019春•确山县期末）刘明把体积为500cm3，质量为400g的哈密瓜全部浸没水中：（ρ水＝1×103kg/m3；g＝10N/kg）
（1）全部浸没水中哈密瓜受到的浮力是多少N？
（2）松开手，哈密瓜是上浮悬浮还是下沉？最终稳定后哈密瓜受到的浮力是多少N？
19．（2019•余杭区三模）重为6N，体积为1×10﹣3m3的正方体木块，静止在水面上，求：
（1）木块受到的浮力；
（2）在木块上表面至少要加多大的力才能使木块全部浸入水中。（g＝10N/kg）
20．（2021•揭西县二模）如图所示，质量为55g的新鲜鸡蛋在水中下沉。陆续向水中加盐并轻轻搅拌鸡蛋，最后鸡蛋悬浮在水中。
求：
（1）悬浮时鸡蛋受到的浮力是多少？
（2）若鸡蛋的体积是50cm3，则盐水的密度是多少？
液体密度ρ/g•cm﹣3
……
0.8
0.9
1.0
1.1
……
浸入的深度h/cm
……
12.5
11.1
9.1
……
10.3 物体的浮沉条件及应用（解析版）
考点直击


典例分析＋变式训练
考点1 浮力的利用
（1）调节浮力的大小：采用“空心”增大体积，从而增大浮力，使物体能漂浮在液面上；
（2）轮船采用了把它做成空心的办法，使它能够排开更多的水，增大浮力，使轮船能漂浮在水面上；
（3）潜水艇：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的；
（4）气球和气艇：气球和飞艇，体内充有密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气），从浮力与重力的大小关系来解释气球升空；
（5）密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的。
汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重力；汤圆煮熟时，它的体积增大，浮力也随之增大。
【典例1】（2020春•兴化市期末）下列属于利用浮力升空的是（ ）
A．飞机B．飞艇C．风筝D．火箭
【答案】B。
【分析】（1）飞机的机翼通常做成上面突起、下面平直的形状，当飞机在机场跑道上滑行时，流过机翼上方的空气的流速大，流过机翼下方的空气的流速小，机翼上下方所受的压力差形成的向上的升力，当飞机的滑行速度达到一定值时，机翼所受的升力大于飞机自重，飞机起飞；风筝的升空原理与飞机类似。
（2）火箭升空靠气体的反冲作用而获得动力。
（3）飞艇工作时，需要向飞艇内充入比空气密度小的气体，从而利用浮力来飞行。
【解答】解：（1）飞机和风筝是靠飞机或风筝上下方所受的压力差形成的向上的升力实现升空的，故A、C错；
（2）火箭是靠气体的反冲作用而获得动力而升空的，故D错；
（3）飞艇工作时，需要向飞艇内充入比空气密度小的气体，从而利用浮力来飞行，故B正确。
故选：B。
【典例2】（2021春•鹤山区校级月考）2020年4月22日，在中国海军成立71周年纪念日前夕，075型两栖攻击舰的2号舰在上海某造船厂正式下水．如图所示，这艘两栖攻击舰长约235m，宽约36m，排水量约为3.5×104t，是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰．下列说法正确的是（ ）
A．此军舰满载时受到的浮力约为3.5×104N
B．军舰受到的浮力和军舰对水的压力是一对平衡力
C．此军舰从长江驶入东海后，船体会下沉一些
D．直升机从军舰上飞走后，军舰所受浮力减小
【答案】D。
【分析】（1）排水量是指满载时排开水的质量，利用F浮＝G排＝m排g求此军舰满载时受到的浮力；
（2）二力平衡的条件是作用在同一个物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
（3）此军舰从长江驶入东海后，都漂浮，受到的浮力等于军舰的重力，重力不变、浮力不变；由于江水的密度小于海水的密度，由公式F浮＝ρ液gV排可知排开液体体积的变化；
（4）当直升机飞离舰艇后，舰艇自重减小，舰艇仍然漂浮，据此分析受到的浮力大小变化。
【解答】解：A、此军舰满载时受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝3.5×104×103kg×10N/kg＝3.5×108N，故A错误；
B、军舰受到的浮力和军舰对水的压力，二力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在两个物体上，所以二力不是平衡力，而是一对相互作用力，故B错误；
C、军舰不管是在海水中还是在江水中，都处于漂浮状态，浮力始终等于军舰的重力，而军舰的重力不变，所以军舰受到的浮力保持不变；
从长江驶入东海后，由于海水的密度大于江水的密度，由公式F浮＝ρ液gV排可知，排开液体的体积减小，所以军舰要上浮一些，故C错误；
D、直升机起飞时，舰艇仍漂浮，但自重G减小，根据漂浮条件可知军舰所受浮力减小，故D正确。
故选：D。
【典例3】（2019春•大同期末）潜水艇在水里上浮是靠（ ）
A．增加自重B．增大浮力C．减轻自重D．减小浮力
【答案】C。
【分析】在水中，潜水艇F浮＝ρ水V排g，ρ水、V排不变，所以F浮不变；但自身重会变大、变小（打开压力舱阀门，让水进入，自重变大；将空气压入压力舱排除水，自重变小；当压力舱充满空气自重更小将漂浮）从而改变F浮与G的关系，实现下潜和上浮
【解答】解：在水中，潜水艇F浮＝ρ水V排g，ρ水、V排不变，所以F浮不变；
可以通过“让海水进入压力舱”增大自重，F浮＜G时，潜水艇下沉；“将海水排除压力舱”减小自重，F浮＞G时，潜水艇上浮。
故选：C。
【典例4】（2020春•邗江区校级期末）小迪在吸管的下端装入适量的小钢珠后用蜡封住并使底部平整，制成了简易的密度计，如图所示，将密度计放入液体中呈漂浮状态，h为密度计浸在液体中的深度。
（1）吸管的下端装入适量小钢珠，是为了使吸管能 竖直 漂浮在液体中；
（2）漂浮时，密度计受到的浮力 等于 （大于/小于/等于）它的重力；
（3）将自制的密度计分别放入水和盐水中时，测得两次h相差1cm，已知盐水的密度是1.1×103kg/m3，则密度计浸在水中的深度是 11 cm；
（4）若测量液体密度时，密度计接触到容器的底部，测得的密度值将 大于 （大于/小于/等于）实际值。
【答案】（1）竖直；（2）等于；（3）11；（4）大于。
【分析】（1）因为密度计是一根两端封闭即空心的，所以能使密度计浮在液体表面，为了使它保持竖直的漂浮，就在管的底部封存适量小钢珠；
（2）密度计是利用物体漂浮时浮力与重力相等的条件工作的；
（3）根据物体漂浮时浮力与重力相等，列出等式即可求得密度计浸在水中的深度；
（4）密度计接触到容器的底部，密度计没有浮起来，据此判断测量值。
【解答】解：（1）为了让吸管能竖直的漂浮在液体中，吸管的下端装入适量小钢珠作为配重，这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中；
（2）密度计是物体的沉浮条件的实际应用，利用物体漂浮时浮力与重力相等的条件工作的；
（3）因为盐水的密度大于水的密度，
所以密度计浸没在水中的深度大于浸没在盐水中的深度，
所以h盐水＝h水﹣1cm，
密度计放入水中时，处于漂浮状态，则F浮水＝G，即ρ水gV排水＝G，
密度计放入盐水中时，处于漂浮状态，则F浮盐水＝G，即ρ盐水gV排盐水＝G，
则ρ水gV排水＝ρ盐水gV排盐水，ρ水gS×h水＝ρ盐水gS×（h水﹣1cm），
化简得：ρ水×h水＝ρ盐水×（h水﹣1cm），
代入数据得1.0g/cm3×h水＝1.1g/cm3×（h水﹣1cm）
解得：h水＝11cm；
（4）密度计接触到容器的底部，密度计不能继续向下运动，没入液体中的体积偏小，因为密度计越往下越大，测量的密度值偏大。
故答案为：（1）竖直；（2）等于；（3）11；（4）大于。
【变式训练1】（2019春•潍城区期末）如图所示完全是依靠空气的浮力而升空的物体是（ ）
A． 同步卫星B． 飞机
C． 风筝D． 氢气球
【答案】D。
【分析】浮力与升力在生活中的应用很广泛，不同的物体升空的原理也不尽相同。热气球是通过改变气体的密度改变浮力与重力的关系实现升降；风筝、飞机、鸟等是利用流体压强产生的升力升空的。
【解答】解：A、同步卫星是通过火箭向下喷射气体，利用气体的反推力升空，所以该选项不正确。
B、飞机是利用机翼上下方空气的流速不同产生的升力升空的，所以该选项不正确。
C、风筝是利用风筝上下方空气的流速不同产生的升力升空的，所以该选项不正确。
D、氢气球里所充氢气的密度小于空气密度，气球受浮力作用而上升，所以该选项正确。
故选：D。
【变式训练2】（2021春•柘城县校级月考）已知0.01A型航母满载时的排水量（排水量指航母排开水的质量）约为6.5万吨，它满载时受到的浮力约为 6.5×108 N；当航母从海水密度较小的港口驶达密度较大的远海时，若不计航母质量的变化，其浮力会 不变 （变大/不变/变小）。
【答案】6.5×108；不变。
【分析】（1）知道航母满载时的排水量（满载时排开水的质量），利用阿基米德原理求航母受到的浮力；
（2）当航母从海水密度较小的港口驶达密度较大的远海时，始终处于漂浮状态，浮力大小等于重力，据此分析浮力变化。
【解答】解：
（1）航母满载时受到的浮力：
F浮＝G排＝m排g＝6.5×104×103kg×10N/kg＝6.5×108N；
（2）不计航母质量的变化，航母重力不变，当航母从海水密度较小的港口驶达密度较大的远海时，始终处于漂浮状态，浮力等于重力，所以航母所受到的浮力不变。
故答案为：6.5×108；不变。
【变式训练3】（2021•齐河县一模）如图是关于浮力知识的应用实例，其中说法正确的是（ ）
A．图A中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大
B．图B中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
C．图C中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大
D．图D中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮
【答案】B。
【分析】（1）根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，受到的浮力与液体的密度和物体排开的液体的体积有关；
（2）将物体做成中空的可以通过增大排开液体的体积增大浮力；
（3）密度计是用来测量液体密度的工具，是根据物体漂浮时浮力与重力相等的原理制成的；
（4）浸在液体或气体中的物体都受到液体或气体对它施加的竖直向上的浮力，当物体受到的浮力大于重力或者物体密度小于气体密度时，物体上浮。
【解答】解：
A．浸没在水中的潜水艇在下潜过程中，水密度和排开水的体积不变，由F浮＝ρ液gV排可知，所受的浮力不变，故A错误；
B．巨轮之所以能够浮在水面上，是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力，故B正确；
C．密度计测液体密度时，都是漂浮的，所以浮力都等于重力，在不同液体中，密度计所受浮力不变，故C错误；
D．气球是利用在空气中的浮力来工作的，当气体的密度小于空气的密度时，才可以升空，故D错误。
故选：B。
【变式训练4】（2021•肇源县二模）排水量为1000t的轮船在河水中航行，满载时，所受河水的浮力是 1×107 N。当它由河里驶向海里时，船身会 上浮 。（选填：“上浮”、“下沉”或“不变”；河水密度小于海水密度）
【答案】1×107；上浮。
【分析】（1）利用阿基米德原理求轮船满载时受到的浮力；
（2）由于船无论在海里还是在河里都是漂浮，通过物体的浮沉条件可知浮力不变，则由浮力公式及液体密度的变化分析轮船排开水的体积变化，得出船上浮还是下沉。
【解答】解：根据阿基米德原理得轮船所受浮力：
F浮＝G排＝m排g＝1000×1000kg×10N/kg＝1×107N，
船无论是在河中还是在海中都漂浮，浮力等于船重，由于船的重力不变，所以船受到的浮力不变；
因海水的密度大于河水的密度，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，船进入海水时排开水的体积变小，即船身会上浮。
故答案为：1×107；上浮。
【变式训练5】（2021春•东海县期末）课外，小明用吸管和铁丝制作了一个简易密度计：
（1）取一根长度为20cm、横截面积为0.4cm2的饮料吸管，将一些细铁丝从吸管的下端塞入作为配重，并用石蜡将吸管的 下端 （选填“上端”或“下端”）封起来，用天平测出其总质量为4g；
（2）使其竖直漂浮在不同液体中，在吸管上标出液面的位置，测量出该位置到吸管下端的距离，即吸管浸入液体中的深度h，测量数据如下表所示，补全数据：当ρ＝1.0g/cm3时。浸入液体中的深度h＝ 10 cm；
（3）根据表中的数据，在吸管上标出对应的密度刻度线，这些刻度线是 不均匀 （选填“均匀”或“不均匀”）的；
（4）理论上，该简易密度计能测量的最小密度是 0.5×103 kg/m3；
（5）若想使简易密度计上两条刻度线之间的距离更大一些，从而使测量结果更精确，他可以 换用更细的吸管 （选填“换用更细的吸管”或“换用更粗的吸管”）。
【答案】（1）下端；（2）10；（3）不均匀；（4）0.5×103；（5）换用更细的吸管。
【分析】（1）用石蜡将吸管的下端封起来，使其能够漂浮在液面上；
（2）求密度计在水中浸没的深度，需要利用密度计的浮力等于重力列等式；
（3）利用浮力相等列等式表示出液体的密度的表达式，进而判断出h和ρ液的关系；
（4）当液体密度最小时吸管全部浸没，吸管处于悬浮状态，根据浮力等于重力算出液体的最小密度；
（5）为了使测量结果更准确，使简易密度计上两刻度线之间的距离大一些，因为△V＝S△h，所以可知减小S，即可使h变大，据此设计即可。
【解答】解：（1）用石蜡将吸管的下端封起来，使其能够漂浮在液面上；
（2）当密度计漂浮在水面上时，V排＝SH，则有：F浮＝G物，即ρ水gV排水＝G物，
则：ρ水gSh＝G物，
当密度计漂浮在密度为ρ液的液体中时，V排液＝Sh，则有：
F浮液＝G物，即ρ液gV排液＝G物，
则：ρ液gSh′＝G物，
所以，ρ液gSh′＝ρ水gSh，
则：h＝h′＝×12.5cm＝10cm；
（3）由ρ液gSh′＝ρ水gSh得液体的密度为：
ρ液＝可知：h′和ρ液是反比例函数，所以，刻度分布不是均匀的；
（4）当液体密度最小时吸管全部浸没，吸管处于悬浮状态，浮力等于重力，即ρ液′gSh″＝ρ水gSh，
液体的最小密度为：
ρ液′＝＝＝0.5g/cm3＝0.5×103kg/m3；
（6）因为F浮液＝G，即ρ液gSh＝G，则△V＝Sh，所以△V变大，或使h变大，具体做法是：可适当增大铜丝的质量，用更细的吸管。
故答案为：（1）下端；（2）10；（3）不均匀；（4）0.5×103；（5）换用更细的吸管。
考点2 物体的浮沉条件及其应用
（1）前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。
（2）物体在液体中的浮沉条件
上浮：F浮＞G 悬浮：F浮=G 漂浮：F浮=G
下沉：F浮＜G 沉底：F浮+N=G
（3）如果被研究的物体的平均密度可以知道，则物体的浮沉条件可变成以下形式：①ρ物＜ρ液，上浮 ②ρ物=ρ液，悬浮 ③ρ物＞ρ液，下沉；
（4）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。
❈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；
规律5：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。
【典例5】（2021秋•温州期中）一个大物块甲，先后两次分别在小物块乙和小物块丙的作用下，其上表面恰好与水面相平，甲、乙之间用细绳连接，如图所示。则下列说法错误的是（ ）
A．两种情况下，甲物块所受浮力相等
B．绳的拉力与丙物块的重力大小相等
C．乙物块的质量比丙物块小
D．乙物块的密度比水大
【答案】C。
【分析】A、两种情况下甲物体排开水的体积相同，由阿基米德原理得出受到的浮力相同；
B、左边甲物体受到水的浮力等于甲物体重加上绳的拉力，右边甲物体受到水的浮力等于甲物体重加上丙物体重；由此可知绳的拉力与丙物块的重力大小相等；
C、把甲乙、甲丙分别当做一个物体进行受力分析，因为都是漂浮体，浮力都等于自重，而甲乙物体受到的浮力比甲丙物体受到的浮力大，所以乙物块的重比丙物块大，据此分析乙、丙两物块的质量关系。
D、乙物体要给甲物体向下的拉力，乙物体受到的重力要大于浮力，因此乙物体的密度要大于水的密度。
【解答】解：A、两种情况下甲物体排开水的体积相同，由F浮＝ρ水V排g得，甲物体受到的浮力相同，故A正确；
B、左边甲物体受到水的浮力：F浮＝G甲+F拉，右边甲物体受到水的浮力：F浮＝G甲+G丙，甲物体受到的浮力相同，所以F拉＝G丙，故B正确；
C、由以上分析知，乙对甲的拉力等于丙对甲的压力；
所以G乙﹣F浮乙＝G丙，则所以G乙＞G丙，由G＝mg得，乙物体的质量大于丙物体的质量，C错误。
D、乙物体的密度大于水的密度，乙物体才能下沉，才能给甲物体向下的拉力，故D正确。
故选：C。
【典例6】（2021春•阳信县期中）如图所示，体积相同的三个物体静止在水中，第三个物体沉底，以下说法正确的是（ ）
A．三个物体所受浮力F1＜F2＝F3
B．三个物体所受浮力F1＝F2＝F3
C．三个物体所受重力G1＞G2＞G3
D．三个物体所受重力G1＝G2＝G3
【答案】A。
【分析】根据物体的沉浮条件进行判断，浸在液体中的物体，其沉浮条件取决于它所受到的浮力和重力的大小：
（1）当浮力大于重力时，物体上浮；
（2）当浮力小于重力时，物体下沉；
（3）当浮力等于重力时，物体处于悬浮或漂浮状态。
【解答】解：（1）由F浮＝ρ液gv排，v排1＜v排2＝v排3，故，所以B不符合题意，A符合题意；
（2）物体1漂浮，故F1＝G1＝ρ液gv排，因v排＜v；
物体2悬浮，故F2＝G2＝ρ液gv排，因v排＝v；故F1＜F2；故G1＜G2；
物体3下沉，故F3＝ρ液gv排＜G3，因v排＝v，故F2＝F3＜G3
故G1＜G2＜G3，故C、D错误。
故选：A。
【典例7】（2021春•天津月考）一塑料块，放入水中静止时，有的体积没入水中，放入另一种液体中静止时，有的体积没入液体中，则另一种液体的密度为（ ）
A．ρ水B．ρ水C．ρ水D．ρ水
【答案】C。
【分析】已知水的密度和木块露出水面体积占总体的比例，根据漂浮时，浮力等于重力求出木块的密度和液体的密度。
【解答】解：∵根据漂浮的条件，塑料块放入水中静止时，F浮1＝G，塑料块在另一种液体中静止时，F浮2＝G，
∴F浮1＝F浮2，
根据阿基米德原理得：ρ水gV＝ρ液gV，
∴ρ液＝ρ水，故C正确。
故选：C。
【典例8】（2020春•济宁期中）通常在煮饺子时先将包好的饺子放在沸水中饺子先将沉在锅底，这是为什么？待水沸腾后饺子逐一浮出水面，这是为什么？
【分析】物体的浮沉条件：上浮：F浮＞G，悬浮：F浮＝G，下沉：F浮＜G；物体在液体中的浮沉最终是由物体完全浸没时浮力与重力的大小关系决定的，根据浮沉条件判断水饺在水中上浮和下沉的原因。
【解答】答：开始时，由于饺子所受浮力小于重力，所以饺子下沉；一段时间后，由于饺子的体积增大，排开水的体积也增大，饺子所受到的浮力增大，当浮力大于重力时，饺子上浮，并浮出水面。
【变式训练1】（2021•鼓楼区校级模拟）如图，容器中水面上漂浮着一只空碗，水底沉着一只土豆。若将土豆取出放入碗中（碗仍能漂浮在水面），则水面高度将（ ）
A．下降B．上升
C．不变D．条件不足，难以判断
【答案】B。
【分析】将空碗和土豆看作一个整体，当一只空碗在水面上漂浮，一只土豆沉在水底时可由浮沉条件得出题目的总浮力与重力的关系；
由物体的浮沉条件可知若将土豆取出放入碗中（碗仍能漂浮在水面），由浮沉条件可得此时受到的浮力，根据浮力的变化利用阿基米德原理判断排开水的体积变化，即可判断水面高度的变化。
【解答】解：将空碗和土豆看作一个整体，当一只空碗在水面上漂浮，一只土豆沉在水底时，
根据浮沉条件可知：F浮碗＝G碗，F浮土豆＜G土豆，
所以，F浮总＝F碗+F浮土豆＜G碗+G土豆；
若将土豆取出放入碗中（碗仍能漂浮在水面），则F浮＝G碗+G土豆；
所以，总的浮力比之前变大了，
根据F浮＝ρgV排知，V排变大，故水面上升。
故选：B。
【变式训练2】（2021春•庐江县期末）如图所示是某同学在家中做的一个小实验，先把鸡蛋放入清水中，发现鸡蛋会下沉到杯底，然后逐渐向水中加盐并轻轻搅拌，看到鸡蛋慢慢的向上浮起，最终浮出液面，处于漂浮状态。对此现象分析正确的是（ ）
A．鸡蛋在清水中沉底时，鸡蛋没有受到浮力
B．鸡蛋上浮是因为向水中加盐使鸡蛋受到的重力减小
C．从沉底、上浮到漂浮整个过程中，浮力一直在变大
D．鸡蛋露出水面之前，上浮是因为向水中加盐使其受到的浮力大于受到的重力
【答案】D。
【分析】（1）浸在液体或气体中的物体，一般都要受到浮力作用；
（2）物体在液体中的浮沉条件：浸没在液体中的物体，F浮＞G，则上浮；F浮＝G，则悬浮； F浮＜G，则下沉；当物体漂浮或悬浮时，浮力与重力相等。
【解答】解：
A、鸡蛋在清水中沉底时，也受到浮力的作用，只不过浮力小于重力，故A错误；
BCD、加盐后盐水的密度增大，而鸡蛋排开液体的体积不变，因此由F浮＝ρ液gV排可知，鸡蛋所受浮力增大，当浮力增大到大于鸡蛋的重力时鸡蛋会上浮，此时鸡蛋的重力不变；鸡蛋最终漂浮在水面时，受到的浮力等于重力，整个过程中鸡蛋受到的浮力先变大后不变，故BC错误，D正确。
故选：D。
【变式训练3】（2021•常州模拟）a、b两种物质的质量和体积关系图象如图所示，分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中。放手稳定后（ ）
A．甲漂浮，甲受浮力大B．乙漂浮，乙受浮力大
C．甲漂浮，乙受浮力大D．乙漂浮，甲受浮力大
【答案】D。
【分析】由图象中数据可求得两物体的密度大小，比较物体密度与水的密度可知两物体在水中的状态；根据物体的浮沉条件和阿基米德原理判断两物体的浮力关系。
【解答】解：
由图象可知当ma＝3.0g时，Va＝2.0cm3，所以ρa＝＝＝1.5g/cm3，
当mb＝1.5g时，Va＝3.0cm3，所以ρb＝＝＝0.5g/cm3，
由题Va＝Vb＝V，
ρa＞ρ水，所以甲浸没在水中放手后会下沉，受到的浮力F甲＝ρ水gV，
ρb＜ρ水，所以乙浸没在水中放手后会上浮，最后漂浮在水面，受到的浮力F乙＝Gb＝ρbgV。
所以F甲＞F乙。
故ABC错误，D正确。
故选：D。
【变式训练4】（2021春•新宾县期末）一个质量是50g的鸡蛋悬浮在盐水中，它受到的浮力是 0.5 N，如果往盐水中再加入少许的盐（盐可以完全溶解），鸡蛋将 上浮 （选填“上浮”“下沉”），鸡蛋再次静止时所受到的浮力 等于 （选填“大于”“小于”或“等于”）0.5N。
【答案】0.5；上浮；等于。
【分析】知道鸡蛋的质量，先根据重力公式求鸡蛋重，再根据物体的悬浮条件F浮＝G，求鸡蛋受到盐水的浮力。
向盐水中加清水，盐水的密度会减小；鸡蛋的体积不变，排开盐水的体积不变，根据阿基米德原理判断鸡蛋受到的浮力大小情况，而鸡蛋重不变，再根据物体的浮沉条件判断鸡蛋的浮与沉；鸡蛋漂浮时，浮力等于其重力。
【解答】解：鸡蛋受到的重力为：G＝mg＝50×10﹣3kg×10N/kg＝0.5N，鸡蛋悬浮在盐水中，鸡蛋受到的重力和浮力相等，即浮力为0.5N；若向杯中加入少许的盐，使盐水的密度变大，而鸡蛋的体积（排开盐水的体积不变），由阿基米德原理知道鸡蛋受到的浮力变大，又因为鸡蛋重不变，所以此时鸡蛋受到的浮力大于鸡蛋重，鸡蛋将上浮，最终鸡蛋会漂浮在水面上，根据漂浮的条件可知，鸡蛋受到的浮力等于重力。
故答案为：0.5；上浮；等于。
【变式训练5】（2021春•同心县校级月考）配置适当密度的盐水，可以用来选种：把种子放在盐水中，漂浮的种子是不饱满的，沉底的种子是饱满的，说明其中的道理。
【分析】①物体的沉浮条件是ρ液＞ρ物时，物体上浮；ρ液＝ρ物时，物体悬浮；ρ液＜ρ物时，物体下沉。
②饱满种子密度大、不饱满种子密度小。
【解答】答：在质量一定时，饱满种子的体积要比不饱满的种子的体积小，由密度公式ρ＝知：饱满种子的密度大；
根据物体的浮沉条件知：密度大的饱满种子会下沉，而密度小的不饱满种子会上浮，最终漂浮在水面上。
课堂巩固训练
一、选择题。
1．（2021春•虎林市期末）10牛的水能产生的浮力（ ）
A．总是小于10牛B．等于10牛
C．等于0牛D．可以大于10牛
【答案】D。
【分析】根据阿基米德原理（F浮＝G排）结合密度公式和重力公式，可以推导出F浮＝ρ液V液g，据此分析回答。
【解答】解：浸在液体的物体所受的浮力，大小等于它排开液体受到的重力，这就是著名的阿基米德原理。
公式：F浮＝G排，
∵G＝mg＝ρvg，
∴F浮＝G排＝ρ液V液g，
说明物体受到液体浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，与液体的多少无关。
所以如图所示：
10N的水可以将物体包围，则可以产生大于10N的浮力，即水产生的浮力与水的重力无关，
由此可知A、B、C选项错误，D选项正确。
故选：D。
2．（2021•乌鲁木齐三模）潜水艇在海面下航行时的排水质量为m1，在海面上航行时的排水质量为m2，设海水的密度为ρ，下列说法中正确的是（ ）
A．潜水艇在海面下航行时所受浮力等于（m1﹣m2）g
B．潜水艇在海面下航行时所受的压力差（m1﹣m2）g
C．当潜水艇在海面上航行时，水中部分的体积为
D．要使潜水艇潜入海面下，需要充入重为（m1﹣m2）g的海水
【答案】D。
【分析】（1）知道在海面下航行时排开水的质量，利用重力公式求排开水重，再利用阿基米德原理求受到的浮力大小；
（2）知道在海面上航行（漂浮）时排开水的质量，利用密度公式求排开水的体积，即水中部分的体积；
（3）在海面上航行时排水的质量，利用重力公式求排开水重，再利用漂浮条件求受到的浮力和此时船重，要使潜艇潜入海面下，船重加上水舱里的水重要等于潜水艇在海面下航行时所受浮力，据此求要充入的海水重。
【解答】解：（1）潜水艇在海面下航行时受到的浮力：
F浮＝G排＝m排g＝m1g，故A、B都错；
（2）当潜艇在海面上航行时，
V排＝，即水中部分的体积为，故C错误；
（3）在海面上航行时受到的浮力：
F浮′＝G排′＝m排′g＝m2g，
∵潜水艇漂浮，
∴此时船重：
G＝F浮′＝m2g，
要使潜艇潜入海面下，设充入的海水重为G水，
G+G水＝F浮＝m1g，即：m2g+G水＝F浮＝m1g，
∴G水＝m1g﹣m2g＝（m1﹣m2）g，故D正确。
故选：D。
3．（2021春•柳州期末）如图，在抗洪救灾中，许多战士都在迷彩服外穿一件厚厚的黄色“背心”“背心”的主要作用是（ ）
A．方便相互识别
B．统一着装，便于指挥
C．类似于棉衣，起到保暖作用
D．当人被风浪卷入水中时，起救生作用
【答案】D。
【分析】由于人的密度比水的密度略大，所以当人进入水中容易下沉，这种救生衣是由密度小、重力小的泡沫类物质做成，因此可以增大人在水中时排开水的体积，根据F浮＝ρ水gV排可知人在水中受到的浮力也会增大。
【解答】解：这种背心由密度小、重力小的泡沫类物质做成，可以增大人在水中时排开水的体积，从而增大人受到的浮力，这样当人被风浪卷入水中时，可以起到救生的作用。
故选：D。
4．（2021春•沂水县期末）将重为4N，体积为5×10﹣4m3的物体投入一装有适量水的烧杯中，当物体静止时，下列判断正确的是（g取10N/kg）（ ）
A．物体悬浮，F浮＝4NB．物体漂浮，F浮＝5N
C．物体漂浮，F浮＝4ND．物体沉底，F浮＝5N
【答案】C。
【分析】知道物体的重，利用重力公式求物体的质量，又知道物体的体积，利用密度公式求物体的密度；求出了物体的密度，和水的密度比较，根据物体的浮沉条件确定物体在水中的状态和受到的浮力。
【解答】解：根据G＝mg＝ρVg可得，物体的密度为：
ρ＝＝＝＝0.8×103kg/m3＜1.0×103kg/m3，
即：ρ＜ρ水，则物体在水中将漂浮；
物体在水中受到的浮力：
F浮＝G＝4N。
故选：C。
5．（2021•启东市一模）如图所示，甲、乙两个底面积不同的圆柱形容器中分别盛有两种不同的液体A、B，液体对两个容器底的压强相等。现将两个完全相同小球分别放入两个容器中，静止时一个漂浮、一个悬浮（液体均无溢出），则小球状态和液体对容器底部的压强p甲、p乙的大小关系正确的是（ ）
A．容器B中小球漂浮p甲＜p乙
B．容器A中小球悬浮p甲＞p乙
C．容器A中小球漂浮p甲＜p乙
D．容器B中小球悬浮p甲＞p乙
【答案】C。
【分析】（1）根据图示信息，结合p＝ρgh分析得出两种液体的密度大小；
（2）利用漂浮条件F浮＝G和p＝分析确定两者底部所受液体的压强。
【解答】解：
（1）由图知：hA＜hB，已知两种液体对容器底的压强相等，则根据p＝ρgh可知，ρA＞ρB，所以容器A中的小球漂浮，容器B中的小球悬浮；
（2）因为原来两容器中液体产生的压强相等，均匀柱形容器，则FA＝GA＝pSA，FB＝GB＝pSB；
又因为SA＞SB，可得GA＞GB，
由将两个质量相等的物体分别放入两个容器中，静止时一个漂浮，另一个悬浮（液体均无溢出），由于两物体重力相等都为G，
则p甲＝p+，p乙＝p+，所以，p甲＜p乙，故ABD错误，C正确。
故选：C。
6．（2019秋•天台县校级月考）下列四个情景中，受到的浮力增大的物体是（ ）
A．从长江驶入大海的轮船
B．海面下正在下沉的潜水艇
C．在码头装载货物的轮船
D．从深水处走向海岸沙滩的游泳者
【答案】C。
【分析】根据漂浮条件F浮＝G和阿基米德原理公式F浮＝ρgV排分析浮力的变化。
【解答】解：A、从长江驶入大海的轮船，始终漂浮，浮力等于自身重力，由于重力不变，所以浮力不变，故A不符合题意；
B、海面下正在下沉的潜水艇，排开水的体积不变，根据F浮＝ρgV排可知，所受浮力不变，故B不符合题意；
C、在码头装载货物的轮船，漂浮在水面上，F浮＝G，由于自身重力越来越大，受到水的浮力越来越大，故C符合题意；
D、从深水处走向海岸沙滩的游泳者，排开水的体积逐渐变小，根据F浮＝ρgV排可知，人受到的浮力变小，故D不符合题意。
故选：C。
7．（2021春•上杭县期末）一个小球，在水中悬浮。如果把它放入酒精中，小球（ ）
A．一定会下沉
B．一定会悬浮
C．一定会漂浮
D．条件不足，无法判断沉浮
【答案】A。
【分析】首先根据物体浮沉条件判断小球与水的密度关系，然后根据物体浮沉条件判断小球在酒精中的状态。
【解答】解：一个小球，在水中悬浮，根据物体浮沉条件可知，小球的密度等于水的密度，
因为酒精的密度小于水的密度，
所以小球的密度大于酒精的密度，
所以，根据物体浮沉条件可知，如果把它放入酒精中，小球一定会下沉。
故选：A。
8．（2020秋•杨浦区期末）两个相同柱形容器置于水平地面上，两容器中分别盛有体积相等的不同液体甲、乙。若将两个质量相等的物块A、B浸入液体中，物块漂浮于液面，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．液体的密度ρ甲＜ρ乙
B．液体的质量m甲＜m乙
C．液体对容器底部的压强p甲＞p乙
D．液体对容器底部的压力F甲＝F乙
【答案】C。
【分析】根据物体浮沉条件比较两物块所受浮力关系；根据阿基米德原理分析两种液体的密度关系，然后根据液体压强公式比较杯底受到的压强关系，根据p＝分析容器底部受到的压力的关系。
【解答】解：由图可知，A、B两个物体都漂浮在液面上，根据物体的浮沉条件可知，受到的浮力等于自身的重力，物块A、B的质量相同，则重力相同，所以A、B受到的浮力是相同的；
A、两容器原来液面等高，放入物体后，甲液面低，说明A排开的液体的体积要小于B排开的液体的体积，浮力相同，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，甲液体的密度要大于乙液体的密度，即ρ甲＞ρ乙，故A错误；
B、液体的体积相同，ρ甲＞ρ乙，根据m＝ρV可知，液体的质量m甲＞m乙，故B错误；
CD、由图可知，该容器为规则形的容器，则液体对容器底部的压力等于液体的重力，由于液体的质量m甲＞m乙，则液体的重力G甲＞G乙，物块A、B的重力相同，则液体和物块对容器底部的压力是F甲＞F乙，底面积相同，根据p＝可知，p甲＞p乙，故C正确，D错误。
故选：C。
9．（2021春•头屯河区校级月考）一个充气的气球下面挂一个金属块，把它们放入水中某处恰能悬浮，如图所示。如果轻轻向下触碰一下气球，则金属块和气球（ ）
A．先向下运动，然后回到原来的位置
B．向下运动，最终沉底
C．向上运动，最终漂浮
D．都有可能
【答案】B。
【分析】（1）气球在水中的深度不同、受压强不同、体积不同、排开水的体积不同、受到的浮力就要发生变化；
（2）气球和金属块的总重不变，根据物体的浮沉条件分析判断。
【解答】解：
原来气球和金属块悬浮在水中，F浮＝G，
如果轻轻向下触碰一下气球，气球所处的深度变大，则气球受到水的压强变大，气球的体积变小，气球受到的浮力减小，小于自重，气球和金属块将向下运动，最终沉底；
故选：B。
10．（2021春•德惠市校级月考）有一木块在水中上浮，从开始露出水面最后静止漂浮在水面上的过程中（ ）
A．木块所受的浮力，重力都在逐渐变小
B．木块所受的浮力，重力都不变
C．木块所受的浮力变大，重力不变
D．木块所受的浮力变小，重力不变
【答案】D。
【分析】由阿基米德原理：F浮＝ρ液gV排，可知物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关；露出水面后，排开液体的体积逐渐减少，所以受到的浮力逐渐减少。
物体所受到的重力与物体的质量有关，质量不变，受到的重力不变。
【解答】解：根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排：木块开始露出水面直至静止时，V排逐渐减少，F浮减少；
木块从开始露出水面最后静止漂浮在水面上的过程中，木块的质量不变，故其重力不变；
故选：D。
11．（2020•嘉祥县二模）如图甲，烧杯里盛有6℃的水，小球在水中恰好悬浮。经研究发现，水的密度随温度的变化如图乙所示。现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中，假设小球的体积始终不变，关于小球的浮沉情况判断正确的是（ ）

A．先下沉然后上浮B．浮力变小，一直下沉
C．先上浮然后下沉D．浮力变大，一直上浮
【答案】C。
【分析】物体的密度等于液体的密度相等时物体悬浮，物体的密度小于液体的密度时物体上浮、最终漂浮，物体的密度大于液体的密度时物体下沉、沉入水底，据此结合水密度的变化进行分析解答。
【解答】解：因烧杯里盛有6℃的水时，小球恰好悬浮，所以，小球的密度与此时水的密度相等，
由图象可知：4℃的水的密度最大，6℃的水的密度比0℃时水的密度大，则
当水的温度从6℃降到4℃时，水的密度增大，大于小球的密度，使小球上浮、最后漂浮；
当水的温度从4℃降到0℃时，水的密度减小，最后小于小球的密度，使小球下沉、悬浮、最后下沉，
综上可知，小球先上浮后下沉，故C正确，ABD错误。
故选：C。
二、填空题。
12．（2021春•端州区校级月考）在海水中游泳的人要上岸，从深水处向浅水处走的过程中，人所受的重力 不变 ，所受的浮力 减小 ，海底对人的支持力 增大 。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
【答案】不变；减小；增大。
【分析】由受力分析可知游泳的人受重力、浮力及海底对人的支持力，根据人排开水的体积可知浮力的变化，由浮力的变化可判断支持力的变化。
【解答】解：人的体重一定的，从深水处向浅水处走的过程中，排开水的体积不断减小，由公式F浮＝ρ液gV排知，所受浮力减小；
因人在水中受到重力、浮力及支持力三个力，因人在竖直向上处于平衡状态，故有：G＝F浮+F；
因浮力减小，重力不变，故支持力增大。
故答案为：不变；减小；增大。
13．（2020秋•龙华区校级期末）渔民出海捕捞，常常满舱而归。海水的密度 ＞ 水的密度；在平静的海面上，一艘空船受到的浮力是F1，装满鱼后受到的浮力是F2，则F1 ＜ F2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【答案】＞；＜。
【分析】知道海水的密度大于水的密度；由于船在海水都是漂浮，通过物体的浮沉条件可知浮力大小的变化。
【解答】解：海水的密度大于水的密度；
在平静的海面上，一艘空船受到的浮力是F1，装满鱼后受到的浮力是F2，由于船在海水都是漂浮，所以由物体的浮沉条件可知，浮力大小等于不同情况的重力，装满鱼后船的总重力大，故受到的浮力较大，即F1＜F2。
故答案为：＞；＜。
14．（2021春•澧县期末）如图所示，将重为2N的木块放入烧杯中，静止时木块所受浮力的大小为 2 N，浮力的方向 竖直向上 ，木块排开水的体积为 2×10﹣4 m3；放入木块后，烧杯底部受到水的压强 变大 （变大/变小/不变）．（g＝10N/kg）
【答案】2；竖直向上；2×10﹣4；变大。
【分析】因为木块漂浮，知道木块重，利用漂浮条件求木块受到水的浮力，再根据阿基米德原理求出木块排开水的体积；放入木块后，木块排开了一定体积的水，使烧杯内的水位上升（水深变大），根据液体压强的公式分析烧杯底部所受水的压强变化。
【解答】解：∵木块漂浮，
∴木块受到的浮力：
F浮＝G＝2N，浮力的方向是竖直向上；
∵F浮＝ρ水v排g，
∴木块排开水的体积：
v排＝＝＝2×10﹣4m3；
放入木块后，水深h变大，
∵p＝ρgh，
∴烧杯底部所受水的压强变大。
故答案为：2；竖直向上；2×10﹣4；变大。
15．（2021•高邮市二模）一艘远洋轮船装上货物后，发现船身下沉了一些，则它受到的浮力 变大 （填“变大”、“变小”“不变”）．当船由内河驶入大海后，船受到的浮力 不变 （填“变大”、“变小”“不变”），船身相对于水面将 上浮 （填“上浮”、“下沉”“不变”）。
【答案】变大，不变，上浮。
【分析】货轮在装上货物后，船身下沉，说明排开水的体积变大，根据阿基米德原理分析船受到浮力的变化情况；
当船由长江驶入大海后，都是漂浮，根据漂浮条件分析船受到浮力的变化情况，再根据阿基米德原理判断排开水的体积的变化，从而得出船是上浮还是下沉。
【解答】解：由题知，货轮在装上货物后，船身下沉，排开水的体积V排变大，
∵F浮＝ρ水V排g，
∴船受到水的浮力变大；
当船由内河驶入大海后，都是漂浮，
船受到的浮力：F浮＝G，
∵船受到的重力不变，
∴船受到的浮力不变；
∵F浮＝ρ液V排g，ρ河水＜ρ海水，
∴排开河水的体积大于排开海水的体积，船将上浮一些。
故答案为：变大，不变，上浮。
16．（2020•绍兴）小敏将质量为20克，体积为25厘米3的塑料块放入水平平衡的容器内（图甲），放手后容器右端下降。撤去塑料块，往容器内缓慢倒入一定量的水，使容器再次水平平衡（图乙），将该塑料块轻轻放入图丙所示位置，放手后容器最终将 水平平衡 （选填“左低右高”，“左高右低”或“水平平衡”）。此时，塑料块所受浮力为 0.2 牛。
【答案】水平平衡；0.2。
【分析】知道塑料块的质量和体积，根据ρ＝求出其密度，然后与水的密度相比较确定放手后塑料块的状态，根据液体压强特点和压强公式得出容器底受到的压力关系，然后得出容器的状态，根据物体浮沉条件求出塑料块所受浮力。
【解答】解：塑料块的密度ρ＝＝＝0.8g/cm3，
由ρ＜ρ水可知，放手后塑料块会漂浮在水中，
因液体内部朝各个方向都有压强，且在同一深度液体向各个方向的压强相等，
所以，由p＝的变形式F＝pS可知，容器底部受到的压力相等，则放手后容器最终将水平平衡；
此时，塑料块所受浮力F浮＝G＝mg＝20×10﹣3kg×10N/kg＝0.2N。
故答案为：水平平衡；0.2。
17．（2020秋•南京期中）边长10cm的正方体物块放入圆柱形容器底部，如图1所示。逐渐向容器内倒入水（水未溢出），测量容器内水的深度h，分别计算出该物块对应受到的浮力F浮，并绘制了如图2（实线）所示的图象.
（1）在水中，h＝11cm时，物块处于 漂浮 状态（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”），物块重为 9 N；
（2）未倒水前物块对容器底部的压强为 900 Pa，物块的密度为 0.9 g/cm3；
（3）更换一种液体重复上述实验，绘制了如图2（虚线）所示的图象。h＝11cm时，物块处于 沉底 状态（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”），液体的密度为
0.6×103 kg/m3.
【答案】（1）漂浮；9；
（2）900；0.9；
（3）沉底；0.6×103
【分析】（1）根据正方体物块的边长和水的深度从h＝9cm以后物体受到的浮力9N不再发生变化，判断出物体的状态；
物体处于漂浮状态时，受到的浮力和重力相等；
（2）利用p＝可求得未倒水前物块对容器底部的压强；知道边长可求体积，根据ρ＝＝求出物体的密度；
（3）从图象中读出h＝10cm以后物体在液体中受到的浮力，比较物体的重力和受到的浮力判断物体的状态，根据阿基米德原理求出液体的密度。
【解答】解：（1）正方体物块的边长为10cm，由图象可知，水的深度从h＝9cm以后物体受到的浮力9N不再发生变化，说明物体处于漂浮状态；
因物体漂浮时，受到的浮力和重力相等，
所以，物体的重力G＝F浮＝9N；
（2）正方体物块的底面积S＝L2＝（10cm）2＝100cm2＝0.01m2，
则未倒水前物块对容器底部的压强为：
p＝＝＝900pa；
正方体物块的体积V＝L3＝（10cm）3＝1000cm3＝0.001m3，
物体的密度：
ρ＝＝＝＝0.9×103 kg/m3＝0.9g/cm3；
（3）由图象可知，当h＝10cm以后物体在液体中受到的浮力F浮′＝6N不变，
因F浮′＜G，所以，物体处于沉底状态，
因物体完全浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
故当h＝11cm时，由F浮＝ρ液gV排可得，
ρ液＝＝＝600 kg/m3。
故答案为：
（1）漂浮；9；
（2）900；0.9；
（3）沉底；0.6×103。
三、计算题。
18．（2019春•确山县期末）刘明把体积为500cm3，质量为400g的哈密瓜全部浸没水中：（ρ水＝1×103kg/m3；g＝10N/kg）
（1）全部浸没水中哈密瓜受到的浮力是多少N？
（2）松开手，哈密瓜是上浮悬浮还是下沉？最终稳定后哈密瓜受到的浮力是多少N？
【分析】（1）根据F浮＝ρ水gV排求出物块浸没在水中时受到的浮力；
（2）首先判断出物体放入水中静止时的状态，物体漂浮时，受的浮力等于其重力，根据F浮＝G＝mg求出浮力。
【解答】解：（1）哈密瓜浸没，则V排＝V物＝500cm3＝5×10﹣4m3，
哈密瓜浸没在水中时受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3＝5N；
（2）哈密瓜浸没在水中时受到的浮力F浮＝5N，而哈密瓜G＝mg＝0.4kg×10N/kg＝4N，所以松开手，哈密瓜会上浮，
因为F浮＞G，所以物块静止时漂浮在水面上，此时受到的浮力F浮″＝G＝4N。
答：（1）全部浸没水中哈密瓜受到的浮力是5N；
（2）松开手，哈密瓜会上浮，最终稳定后哈密瓜受到的浮力是4N。
19．（2019•余杭区三模）重为6N，体积为1×10﹣3m3的正方体木块，静止在水面上，求：
（1）木块受到的浮力；
（2）在木块上表面至少要加多大的力才能使木块全部浸入水中。（g＝10N/kg）
【分析】（1）已知木块重，利用漂浮条件求木块受到的浮力；
（2）知道木块体积（全浸入排开水的体积），根据阿基米德原理求出此时木块受到的浮力，木块全部浸入水中时，木块受到的浮力等于木块重力与竖直向下的压力之和，据此求需要的压力。
【解答】解：（1）因为木块漂浮在水面上，
所以有F浮＝G木＝6N；
（2）木块全部浸入水中所受浮力：
F浮′＝ρ水gV排＝ρ水gV木＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3 m3＝10N，
又木块平衡时有：
F浮′＝G木+F压
则：F压＝F浮′﹣G木＝10N﹣6N＝4N。
答：（1）木块受到的浮力为6N；
（2）在木块上表面至少要加4N的力才能使木块全部浸入水中。
20．（2021•揭西县二模）如图所示，质量为55g的新鲜鸡蛋在水中下沉。陆续向水中加盐并轻轻搅拌鸡蛋，最后鸡蛋悬浮在水中。
求：
（1）悬浮时鸡蛋受到的浮力是多少？
（2）若鸡蛋的体积是50cm3，则盐水的密度是多少？
【分析】（1）已知新鲜鸡蛋的质量，利用G＝mg可求出其重力，再根据物体的沉浮条件可知，物体悬浮，浮力等于重力可求出悬浮时鸡蛋受到的浮力。
（2）已知鸡蛋的质量和体积，可求出鸡蛋的密度，再根据悬浮时，ρ物＝ρ液即可求出盐水的密度。
【解答】解：（1）∵鸡蛋悬浮在水中，
∴F浮＝G＝mg＝55×10﹣3kg×9.8N/kg＝0.539N；
答：悬浮时鸡蛋受到的浮力是0.539N。
（2）ρ鸡蛋＝＝＝1.1×103kg/m3。
∵鸡蛋悬浮在盐水中，
∴ρ盐水＝ρ鸡蛋＝1.1×103kg/m3。
答：盐水的密度是1.1×103kg/m3。液体密度ρ/g•cm﹣3
……
0.8
0.9
1.0
1.1
……
浸入的深度h/cm
……
12.5
11.1
9.1
……