第十一讲 浮力
第1节 浮力及物体的浮沉条件
1.(凉山州中考)甲、乙、丙是材料不同、质量相等的实心球，把它们投入水中静止后，甲球漂浮、乙球悬浮、丙球沉底，则它们所受浮力的情况是（D）
A.三球相同 B.甲球最小
C.乙球最小 D.丙球最小
2.(新素材·环境保护)(山西中考)如图所示是南极海洋冰山的美丽景象.冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰.据科学分析，全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高.下列判断正确的是（C）
A.冰山所受浮力一定大于它所受的重力
B.冰山所受重力小于它排开水所受的重力
C.冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D.冰山熔化一部分后排开水的体积不变
3.(遵义模拟)(多选)在水平桌面上有两个完全相同的烧杯，杯内分别盛满甲、乙两种不同液体，把两个完全相同的小球分别放入两烧杯中，小球静止后的位置如图所示，下列判断正确的是（AB）
A.液体的密度：ρ甲＞ρ乙 B.小球受到的浮力：F甲=F乙
C.液体对烧杯底的压强：p甲＜p乙 D.小球排开液体的质量：m排甲＜m排乙
4.（益阳中考）某一木块的体积为100 cm3，所受的重力为0.8 N.漂浮在水面上静止时受到的浮力为0.8N.用手将木块压住使它浸没在水中，木块受到的浮力为1N.（g取10 N/kg）
5.(百色中考)用弹簧测力计悬挂重5.4 N的物体放入水中，静止时弹簧测力计的示数如图所示，则物体在水中受到的浮力为2N，物体的体积为2×10-4m3.(ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
6.（2024兰州中考）一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10 cm的正方体物块拴接在容器底部，如图甲所示，当水深为30 cm 时，绳子刚好伸直；如图乙所示，当水深为36 cm时，物体上表面恰好与水面相平，已知ρ水=1.0×103 kg/m3，则此正方体物块的密度为0.4×103kg/m3，乙图中细线的拉力为6N.
7.(苏州中考)洗水果时，发现杧果比油桃大，放入水中后杧果沉底、油桃漂浮，如图甲所示.它们受到的浮力大小关系为F浮杧>F浮桃；用天平正确测量油桃的质量，所放砝码及游码位置如图乙所示，则油桃的质量是82.4g；杧果的体积一定>(填“＞”“＜”或“=”)82.4 cm3.
8.(贵阳模拟)用塑料弯头吸管和回形针制作的浮标放入装有适量水的矿泉水瓶中，有少量空气被封存在吸管内使得浮标漂浮在水面上，如图所示.盖紧瓶盖后用力挤压瓶身，浮标会下沉.请解释浮标下沉的原因.
答：浮标漂浮时所受的浮力等于自身的重力.用力压矿泉水瓶，水瓶内气压增大，水被压入浮标，浮标所受的重力变大，当重力大于浮力时，浮标就可下沉.
9.(新素材·前沿科技)(宁波中考)在“巅峰使命”珠峰科考活动中，我国自主研发的极目一号Ⅲ型浮空艇从海拔4 300 m的科考营地顺利升空，浮空艇达到的海拔最高处为9 032 m，超过珠峰8 848.86 m的高度，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录.
(1)该浮空艇总质量约2 625 kg,它受到的重力大小约为26 250N.
(2)已知海拔4 300 m处的空气密度约为0.8 kg/m3.如图所示，该浮空艇在营地升空前体积达9 060 m3，此时浮空艇受到的浮力大小约为72 480N.
(3)该浮空艇内部有三层：上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多)，中间隔开，下层是空气.当悬于空中的浮空艇需要上浮(填“上浮”或“下降”)的时候，可以用上层的氦气排出下层的部分空气，以此改变自身重力，同时使整个浮空艇的压强差在安全范围内.
10.(新趋势·教材素材)(人教八下P58“想想做做”)(烟台中考)在物理课实践活动中，某活动小组想要用橡皮泥做“船”浮在水面上，并探究橡皮泥“船”的装载能力.他们用一块体积为20 cm3的橡皮泥做成一只“船”，放入水中漂浮，试着向其中添加物体，发现最多只能装载25 g的物体，如图所示.查阅资料知道橡皮泥的密度为1.5×103 kg/m3.已知水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg.
(1)将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为多少？
(2)这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为多少？
(3)该小组同学想提高橡皮泥“船”的装载能力，请你帮助他们提出一条合理化的建议.
解：(1)橡皮泥的体积：V=20 cm3=2×10-5 m3，
浸没时V排=V，橡皮泥浸没在水中时所受的浮力：
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-5 m3=0.2 N；
(2)物体质量：m=25 g=0.025 kg，
物体所受重力：G=mg=0.025 kg×10 N/kg=0.25 N，橡皮泥“船”所受重力：G船=m船g=ρ橡Vg=1.5×103 kg/m3×2×10-5 m3×10 N/kg=0.3N，“船”装载最多物体时仍是漂浮状态，则有浮力F浮 ′=G总=G+G船=0.25N+0.3 N=0.55 N；
(3)改变橡皮泥“船”的形状，使其空心部分的体积适当增大，增大可利用的浮力，从而提高橡皮泥“船”的装载能力.
第2节 浮力的相关实验
1.(盐城中考)如图所示，小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素.他先后将该铝块平放、侧放和竖放，并部分浸入同一杯水中，保证每次水面高度相同，比较弹簧测力计的示数大小.该实验探究的对浮力大小的影响因素是（D）
A.液体的密度
B.物体的密度
C.物体排开液体的体积
D.物体浸入液体的深度
2.(核心素养·科学论证)(北京中考)小京为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的，利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验.
(1)以下是他的部分实验步骤，请帮他补充完整.
①将金属块悬挂在弹簧测力计下，测量金属块受到的重力G并记录；
②在烧杯中装入适量的水，将金属块浸没在水中且不接触烧杯，静止时记录弹簧测力计的示数F1，用刻度尺测量烧杯中水的深度h1并记录；
③继续向烧杯中加水，静止时记录弹簧测力计的示数F2，用刻度尺测量烧杯中水的深度h2并记录；
④用公式F浮=G-F计算金属块所受浮力F浮1、F浮2并记录.
(2)由水的深度变化时，F浮1=F浮2(填“=”或“≠”)，就可以证明这种观点是错误的.
3.(黔东南州模拟)如图所示，小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计.
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口.塞入金属丝的目的是使吸管能竖直漂浮在液体中.
(2)将吸管放到水中的情景如图甲所示，测得浸入的深度为H；放到另一液体中的情景如图乙所示，浸入的深度为h.用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液>(填“＞”“＜”或“=”)ρ水，ρ液与ρ水、h及H的关系式是ρ液=
(3)小明根据图甲在吸管与烧杯口平齐的位置标出1.0刻度线(单位g/cm3，下同)，再利用上述关系式进行计算，标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线(图中未画出).
结果发现，标出的1.1刻线在1.0刻线的下(填“上”或“下”)方.
(4)为检验刻度误差，小明取来食油，先用天平和量筒测量其密度，然后再用这个密度计测量.但操作时却出现了图丙所示的情形，根据经验或思考，在不更换食油的情况下测出其密度，可以进行的尝试是再向容器中加油.
4.(苏州中考)兴趣小组探究影响浮力大小的因素.
(1)提出如下猜想：
猜想1：与物体浸在液体中的深度有关；
猜想2：与物体浸在液体中的体积有关；
猜想3：与液体的密度有关.
小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按如图步骤进行实验：
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块；
②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确.你觉得小华的理由是没有控制物体排开液体的体积相同；
③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果，可得浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出他实验时长方体物块的放置图；
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关；
⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与液体的密度有关.
(2)小华把4个磁力块组合成，他还能探究浮力大小与物体形状的关系.
(3)爱思考的小明又进一步研究盛载液体产生的浮力与盛载液体自身重力的关系，设计了如下实验：取两个相同的容积均为300 mL的一次性塑料杯甲、乙(杯壁厚度和杯的质量不计)，甲杯中装入50 g水，乙杯中装入100 g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中，这时甲杯中水产生的浮力为1N；这个实验说明，液体能(填“能”或“不能”)产生比自身重力大的浮力.(g取10 N/kg)
5.(枣庄中考节选)小李同学想探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系.
(1)实验步骤如图所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，物体受到的浮力F浮=F1-F3.
(2)小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表：
分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论：物体浸在液体中所受浮力大小等于它排开液体所受的重力.
(3)小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因：将物体c浸入水中之前，溢水杯中没有加满水(或排开的水没有全部流入小桶).第十一讲 浮力
第1节 浮力及物体的浮沉条件
1.(凉山州中考)甲、乙、丙是材料不同、质量相等的实心球，把它们投入水中静止后，甲球漂浮、乙球悬浮、丙球沉底，则它们所受浮力的情况是（ ）
A.三球相同 B.甲球最小
C.乙球最小 D.丙球最小
2.(新素材·环境保护)(山西中考)如图所示是南极海洋冰山的美丽景象.冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰.据科学分析，全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高.下列判断正确的是（ ）
A.冰山所受浮力一定大于它所受的重力
B.冰山所受重力小于它排开水所受的重力
C.冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D.冰山熔化一部分后排开水的体积不变
3.(遵义模拟)(多选)在水平桌面上有两个完全相同的烧杯，杯内分别盛满甲、乙两种不同液体，把两个完全相同的小球分别放入两烧杯中，小球静止后的位置如图所示，下列判断正确的是（ ）
A.液体的密度：ρ甲＞ρ乙 B.小球受到的浮力：F甲=F乙
C.液体对烧杯底的压强：p甲＜p乙 D.小球排开液体的质量：m排甲＜m排乙
4.（益阳中考）某一木块的体积为100 cm3，所受的重力为0.8 N.漂浮在水面上静止时受到的浮力为 N.用手将木块压住使它浸没在水中，木块受到的浮力为 N.（g取10 N/kg）
5.(百色中考)用弹簧测力计悬挂重5.4 N的物体放入水中，静止时弹簧测力计的示数如图所示，则物体在水中受到的浮力为 N，物体的体积为 m3.(ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
6.（2024兰州中考）一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10 cm的正方体物块拴接在容器底部，如图甲所示，当水深为30 cm 时，绳子刚好伸直；如图乙所示，当水深为36 cm时，物体上表面恰好与水面相平，已知ρ水=1.0×103 kg/m3，则此正方体物块的密度为 kg/m3，乙图中细线的拉力为 N.
7.(苏州中考)洗水果时，发现杧果比油桃大，放入水中后杧果沉底、油桃漂浮，如图甲所示.它们受到的浮力大小关系为F浮杧 F浮桃；用天平正确测量油桃的质量，所放砝码及游码位置如图乙所示，则油桃的质量是 g；杧果的体积一定 (填“＞”“＜”或“=”)82.4 cm3.
8.(贵阳模拟)用塑料弯头吸管和回形针制作的浮标放入装有适量水的矿泉水瓶中，有少量空气被封存在吸管内使得浮标漂浮在水面上，如图所示.盖紧瓶盖后用力挤压瓶身，浮标会下沉.请解释浮标下沉的原因.
9.(新素材·前沿科技)(宁波中考)在“巅峰使命”珠峰科考活动中，我国自主研发的极目一号Ⅲ型浮空艇从海拔4 300 m的科考营地顺利升空，浮空艇达到的海拔最高处为9 032 m，超过珠峰8 848.86 m的高度，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录.
(1)该浮空艇总质量约2 625 kg,它受到的重力大小约为 N.
(2)已知海拔4 300 m处的空气密度约为0.8 kg/m3.如图所示，该浮空艇在营地升空前体积达9 060 m3，此时浮空艇受到的浮力大小约为 N.
(3)该浮空艇内部有三层：上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多)，中间隔开，下层是空气.当悬于空中的浮空艇需要 (填“上浮”或“下降”)的时候，可以用上层的氦气排出下层的部分空气，以此改变自身重力，同时使整个浮空艇的压强差在安全范围内.
10.(新趋势·教材素材)(人教八下P58“想想做做”)(烟台中考)在物理课实践活动中，某活动小组想要用橡皮泥做“船”浮在水面上，并探究橡皮泥“船”的装载能力.他们用一块体积为20 cm3的橡皮泥做成一只“船”，放入水中漂浮，试着向其中添加物体，发现最多只能装载25 g的物体，如图所示.查阅资料知道橡皮泥的密度为1.5×103 kg/m3.已知水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg.
(1)将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为多少？
(2)这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为多少？
(3)该小组同学想提高橡皮泥“船”的装载能力，请你帮助他们提出一条合理化的建议.
第2节 浮力的相关实验
1.(盐城中考)如图所示，小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素.他先后将该铝块平放、侧放和竖放，并部分浸入同一杯水中，保证每次水面高度相同，比较弹簧测力计的示数大小.该实验探究的对浮力大小的影响因素是（ ）
A.液体的密度
B.物体的密度
C.物体排开液体的体积
D.物体浸入液体的深度
2.(核心素养·科学论证)(北京中考)小京为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的，利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验.
(1)以下是他的部分实验步骤，请帮他补充完整.
①将金属块悬挂在弹簧测力计下，测量金属块受到的重力G并记录；
②在烧杯中装入适量的水， ，静止时记录弹簧测力计的示数F1，用刻度尺测量烧杯中水的深度h1并记录；
③ ，静止时记录弹簧测力计的示数F2，用刻度尺测量烧杯中水的深度h2并记录；
④用公式 计算金属块所受浮力F浮1、F浮2并记录.
(2)由水的深度变化时，F浮1 F浮2(填“=”或“≠”)，就可以证明这种观点是错误的.
3.(黔东南州模拟)如图所示，小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计.
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口.塞入金属丝的目的是使吸管能 在液体中.
(2)将吸管放到水中的情景如图甲所示，测得浸入的深度为H；放到另一液体中的情景如图乙所示，浸入的深度为h.用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液 (填“＞”“＜”或“=”)ρ水，ρ液与ρ水、h及H的关系式是ρ液=
(3)小明根据图甲在吸管与烧杯口平齐的位置标出1.0刻度线(单位g/cm3，下同)，再利用上述关系式进行计算，标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线(图中未画出).
结果发现，标出的1.1刻线在1.0刻线的 (填“上”或“下”)方.
(4)为检验刻度误差，小明取来食油，先用天平和量筒测量其密度，然后再用这个密度计测量.但操作时却出现了图丙所示的情形，根据经验或思考，在不更换食油的情况下测出其密度，可以进行的尝试是 .
4.(苏州中考)兴趣小组探究影响浮力大小的因素.
(1)提出如下猜想：
猜想1：与物体浸在液体中的深度有关；
猜想2：与物体浸在液体中的体积有关；
猜想3：与液体的密度有关.
小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按如图步骤进行实验：
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块；
②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确.你觉得小华的理由是 ；
③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果，可得浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出他实验时长方体物块的放置图；
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关；
⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与 有关.
(2)小华把4个磁力块组合成，他还能探究浮力大小与 的关系.
(3)爱思考的小明又进一步研究盛载液体产生的浮力与盛载液体自身重力的关系，设计了如下实验：取两个相同的容积均为300 mL的一次性塑料杯甲、乙(杯壁厚度和杯的质量不计)，甲杯中装入50 g水，乙杯中装入100 g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中，这时甲杯中水产生的浮力为 N；这个实验说明，液体 (填“能”或“不能”)产生比自身重力大的浮力.(g取10 N/kg)
5.(枣庄中考节选)小李同学想探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系.
(1)实验步骤如图所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，物体受到的浮力F浮= .
(2)小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表：
分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论： .
(3)小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因： .
