第07讲 浮沉条件和浮力的应用-2023年中考物理重点核心知识点专题讲练（全国通用）（解析版）

第07讲浮沉条件和浮力的应用（解析）类型一：浮沉条件的应用常见结论：（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）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，则物体密度为ρ。（3）悬浮与漂浮的比较：相同点：；不同点：悬浮时，，；漂浮时，，。（4）判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较与G或比较与。（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：。（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。4.漂浮问题“五规律”：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；1．（2022·广东广州·校考一模）如图所示，某些鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现，下列说法正确的是（）A．当鳔膨胀时，鱼会上浮B．当鳔收缩时，鱼的浮力不变C．鱼的浮沉与轮船的原理相似D．当鳔膨胀时，鱼排开水的重力变小【答案】A【详解】A．当鳔膨胀时，排开水的体积变大，浮力变大，浮力大于重力，鱼会上浮，故A正确；B．当鳔收缩时，排开水的体积变小，浮力变小，故B错误；C．鱼的浮沉是通过鳔膨胀或收缩改变排开水的体积从而实现上浮或下沉，轮船的工作原理是漂浮，所以原理不同，故C错误；D．当鳔膨胀时，排开水的体积变大，由m排故选A。2．（2022·广西桂林·统考一模）如图将小玻璃瓶装适量的水倒扣装满水的塑料瓶中，使其恰好能漂浮在水面上，旋紧塑料瓶盖，这就做成“浮沉子”。用力抓握塑料瓶，小玻璃瓶就会往水下沉落；松开塑料瓶，它又会浮上来。调整握塑料瓶的力度，小玻璃瓶就可以悬浮在水中。下列说法错误的是（）A．小玻璃瓶上浮是因为受到的浮力大于重力B．小玻璃瓶下沉时受到的液体压强变大C．用力抓握塑料瓶时，小玻璃瓶内的空气体积变大D．小玻璃瓶悬浮在水中时，它所受的浮力和重力的大小相等【答案】C【详解】A．当向上的浮力大于向下的重力，小玻璃瓶会上浮，直到两个力大小相等在水面漂浮，故A正确，A不符合题意；B．小玻璃瓶下沉时，浸到水中的部分变大，则排开的水的体积变大，液面会上升，由p=C．力能改变物体的形状，用力抓握塑料瓶时，塑料瓶内水的压强变大，部分水会进入玻璃瓶内，瓶内空气体积会变小，故C错误，C符合题意；D．悬浮是一种平衡态，受平衡力，小玻璃瓶悬浮在水中时，它所受的浮力和重力的大小相等，故D正确，D不符合题意。故选C。3．（2022·山东东营·校考模拟预测）将一重为80N的物体，放入一盛满水的溢水杯中，静止后从杯中溢出了30N的水，则该物体在水中静止时状态及浮力大小是（）A．漂浮；F浮=30N B．悬浮；F浮=80NC．沉底；F浮=30N D．漂浮；F浮=50N【答案】C【详解】把物体放入盛满水的溢水杯中，排开的水重：G排=30N，由阿基米德原理可得，物体受到水的浮力F浮=G排=30N由F浮=30N<G物=80N可知，物体在水中静止时应沉底。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。4．（2022·山东德州·统考二模）2021年4月，海南舰在三亚某军港交接入列。海南舰作为海上大型作战平台，备受关注。下列说法正确的是（）A．海南舰在海面静止时，甲板上的飞机起飞后，受到的浮力不变B．在加速靠近海岛的过程中，船舱内的坦克相对于海岛是静止的C．舰船电力由柴油发电机提供，发电机原理跟家用电风扇原理相同D．因流速大压强小，两军舰在海上并列航行时要保持一定的距离【答案】D【详解】A．海南舰在海面静止时，甲板上的飞机起飞后，海南舰的重力减小，由于海南舰漂浮在海面上，浮力等于重力，因此受到的浮力变小，故A错误；B．在加速靠近海岛的过程中，船舱内的坦克相对于海岛的位置越来越近，故坦克是运动的，故B错误；C．舰船电力由柴油发电机提供，发电机原理是电磁感应，跟家用电风扇原理通电导线在磁场中受力而运动不相同，故C错误；D．因流速大压强小，两军舰在海上并列航行时中间气体流速大压强小，会产生使军舰互相靠近的压力，因此两军舰要保持一定的距离，故D正确。故选D。5．（2022·山东淄博·统考二模）周末，小华帮妈妈洗菜做饭时发现，放在盆中的茄子浮在水面，而西红柿沉在盆底，如图所示，他用所学的物理知识对此现象作出下列分析，其中正确的是（）A．茄子的密度小于西红柿的密度 B．茄子受到的浮力大于它受到的重力C．西红柿受到的浮力大于自身的重力 D．西红柿排开水的重力等于自身的重力【答案】A【详解】A．茄子漂浮，茄子的密度小于水的密度，西红柿下沉，说明西红柿的密度大于水的密度，故茄子的密度小于西红柿的密度，故A正确；B．茄子漂浮，处于平衡态，茄子受到的浮力等于它受到的重力，故B错误；C．西红柿沉底，西红柿受到的浮力小于自身的重力，故C错误；D．西红柿排开水的重力等于浮力，而西红柿的浮力小于自身的重力，故西红柿排开水的重力小于自身的重力，故D错误。故选A。6．（2022·广东惠州·统考模拟预测）2019年春节，妈妈在煮饺子的时候，小梦观察到：刚放入锅里的饺子沉在水底，妈妈用铲子搅一搅，过了一会儿，“胖乎乎”的饺子逐渐漂在水面上，互相碰撞着。如图。善于思考的她让小组同学分析这个过程中的物理现象及原因，同学们的分析中正确的是（）A．饺子互相碰撞，说明分子在不停地做无规则运动B．饺子上浮的过程中，浮力等于重力C．饺子沉底时的浮力小于漂浮时的浮力D．饺子沉底时的浮力跟漂浮时的浮力无法比较大小【答案】C【详解】A．饺子互相碰撞，是机械运动，不能说明分子在不停地做无规则运动，故A错误；B．当浮力大于饺子的重力时，饺子上浮，故B错误；C．饺子所受的重力大于浮力（即G>F浮），所以饺子会沉入锅底，故C正确；D．当饺子漂浮在水面上时，浮力等于重力（即F浮′=G），当饺子沉底时重力大于浮力，故饺子沉底时受的浮力小于漂浮时受的浮力，故D错误。故选C。7．（2022·山东济南·统考一模）济南大明湖景区风景如画，吸引众多游客前来登船游览。游客登船前后游船受到的浮力分别是F1和F2，二者的大小关系是（）A．F1＜F2 B．F1=F2 C．F1>F2 D．无法判断【答案】A【详解】由游船处于漂浮状态知，游客登船前游船受到的浮力F1=G1，游客登船后游船受到的浮力F2=G2，由G1<G2知，F1＜F2，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。8．（2022·山东临沂·统考一模）网课期间，小明居家进行实验探究：向水平桌面上盛水的烧杯中放入鸡蛋，鸡蛋沉至水底，如图甲所示；向水中缓慢加盐，搅拌使其溶解，鸡蛋静止时如图乙所示；继续加盐，鸡蛋静止时如图丙所示。下列判断正确的是（）A．图甲中的鸡蛋受力不平衡B．图乙中的鸡蛋所受浮力最大C．图丙中的烧杯底部压强最大D．烧杯对桌面的压强始终不变【答案】C【详解】A．图甲中的鸡蛋静止，处于平衡状态，受力平衡，故A错误；B．图甲中鸡蛋下沉，所受浮力小于自身重力，图乙中的鸡蛋悬浮，所受的浮力等于自身的重力，图丙中的鸡蛋漂浮，所受的浮力等于自身的重力，故图乙、丙中的鸡蛋所受浮力大小相同，故B错误；C．图丙中的盐水的密度最大，根据m=F可知，盐水和鸡蛋对丙图容器底部的压力最大，根据p=FD．加盐过程中，根据F=G总可知烧杯对桌面的压力逐渐变大，根据故选C。9．（2022·河南开封·统考一模）如图所示，将一个空心铁球浸没入水中，放手后铁球恰好悬浮，若沿虚线方向将铁球切成大小不等的两块，有两种切法如图甲和乙所示，则（）A．甲切法会导致小块下沉，大块上浮 B．甲切法会导致大块下沉，小块上浮C．乙切法会导致两块都下沉 D．乙切法会导致两块都上浮【答案】AC【详解】空心铁球浸没入水中，放手后铁球恰好悬浮，表明球的平均密度等于水的密度。AB．甲切法形成的两块中，小块为实心铁块，密度大于球的平均密度，即大于水的密度，大块的空心部分不变，实心部分变小，所以平均密度小于球的平均密度，即小于水的密度，根据物体沉浮条件，会导致小块下沉，大块上浮，故A符合题意，B不符合题意；CD．乙切法会导致两块都变成实心铁块，密度大于水的密度，根据物体沉浮条件，都下沉，故C符合题意，D不符合题意。故选AC。10．（2022·浙江绍兴·统考一模）浮力调整器也称作浮力控制背心，潜水者可以从气囊中填加或释放空气来达到一个适当的浮力，便于潜水者更轻松地在水下运动。（1）停留在水中某一位置的潜水者要下潜到更深的地方，应该按下_____（选填“充气阀”或“排气阀”）；（2）当潜水者背着浮力调整器一起漂浮在水面时，潜水者与调整器受到的总浮力_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）潜水者受到的重力。【答案】

排气阀

大于【详解】（1）[1]停留在水中某一位置的潜水者，由二力平衡可知，浮力等于自身重力，潜水者要下潜到更深的地方，需要减小浮力，当潜水者所受浮力小于重力时，潜水者下沉，由F浮（2）[2]漂浮是一种平衡状态，由二力平衡知识可知，潜水者与调整器受到的总浮力等于潜水者和调整器受到的总重力，故潜水者与调整器受到的总浮力大于潜水者受到的重力。11．（2022·江苏盐城·统考一模）如图所示是“孔明灯”升空的情景，点燃托盘中的松脂，灯笼内部的空气受热密度变小，重力G______（变大/不变/变小），浮力F浮_______（变大/不变/变小），当F浮______（大于/等于/小于）G时，灯笼就开始上升了。【答案】

变小

不变

大于【详解】[1]灯笼内部的空气受热体积变大，密度变小，灯笼体积不变，灯笼内部空气质量变小，重力G减小。[2]由于灯笼体积不变，排开空气的体积不变，根据F浮[3]当浮力大于重力时，合力向上，此时灯笼向上运动。12．（2022·山东德州·统考二模）“深海一号”是我国自主设计建造的第一艘大吨位深海载人潜水器专业母船，船长90.2米、宽16.8米、深8.3米，设计吃水深度5.8米，续航力超过12000海里，满载时排水量10000吨，可在全球无限航区执行下潜作业。则该船满载时受到的浮力为___________N，卸去船上的货物后船受到的浮力将___________（选填“不变”、“变大”、“变小）【答案】

1×108

变大【详解】[1]因船漂浮于水面上，故F[2]卸去船上的货物后，船仍然漂浮，船所受浮力等于船的重力，因卸去了货物，船所受的重力减小，故船所受的浮力变小。类型二：浮力的应用1.轮船（1）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。单位是t，由排水量m可计算出：排开液体的体积；排开液体的重力；轮船受到的浮力，轮船和货物共重。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：下面的金属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（上小下大）。13．（2022·江苏苏州·校考模拟预测）水平桌面上放置的两个圆柱形容器中盛有甲和乙两种不同液体，将一支密度计分别放入这两种不同液体种，静止后的情形如图所示，两液面相平。则下列判断正确的是（）

A．密度计越靠上的刻度，对应的密度值越大，刻度越稀疏B．甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小C．甲容器对桌面的压强比乙容器对桌面的压强大D．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【答案】C【详解】AD．密度计漂浮在不同液体中，由于密度计的重力不变，故密度计在不同液体中，浮力的大小不变；根据F浮V密度越大，浸入的深度越低，即越靠上，密度越大，从等式可知，密度差距越大，刻度线越密集，故AD错误；B．根据图可知V故ρ根据p=ρC．由于是柱状体，液体对容器底的压力等于液体和密度计的总重力，甲容器对桌面的压强比乙容器对桌面的压力大，受力面积相同，而且容器的重力也相同，故甲容器对桌面的压强比乙容器对桌面的压强大，故C正确。故选C。14．（2022·江苏镇江·统考二模）在学习了密度计的知识后，小明同学自制了一支密度计，通过实验比较自制密度计B与实验室用密度计A的异同，他将两支密度计A、B（两支密度计的重力相同）分别放入甲、乙两种液体中，观察到密度计静止后的现象如图（a）、（b）、（c）和（d）所示，下列说法错误的是（）A．观察比较图（a）、（b）可以判断：液体甲密度大B．A密度计的刻度是不均匀的C．B密度计是圆柱体，所以刻度是均匀的D．比较图（a）、（c）可以判断：A和B密度计在甲液体中排开液体的体积是相等的【答案】C【详解】A．由于密度计两次静止时都处于漂浮状态，则F浮=G，即密度计在两种液体中受到的浮力相等，都等于密度计的受到的重力G，由（a）（b）图可知，V甲排＜V乙排，由F浮B．当密度计漂浮在密度为ρ液的液体中时，V排=Sℎ，则有F浮=G物，即ρ液gV排=G物，所以，ρC．根据B选项分析，B密度计刻度不均匀，与密度计形状无关，故C错误，符合题意；D．因为A和B两支密度计的重力相同，根据F浮=G可知，两支密度计所受浮力相同，根据F浮=ρ故选C。15．（2022·四川成都·统考二模）近年来我国国防力量越来越强大，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．建造航母要使用大量的钢材，所以航母容易沉没B．舰载机飞离航母后，航母船身相对于水面会下沉些C．舰载机飞离航母后，航母所受的浮力减小而船身稍稍上浮D．航母能漂浮在海面上是因为它受到的总重力小于它的浮力，【答案】C【详解】A．建造航母要使用大量的钢材，但航母是采用空心的办法增大排开液体的体积，从而增大可以利用的浮力，不容易沉没，故A错误；BC．舰载机飞离后，航母仍漂浮，但自重G减小，因为漂浮时F浮′=G′所以航母所受浮力减小；由F浮=ρ水V排g可知，因为浮力减小，所以排开水的体积要减小，航母将上浮一些，故B错误，C正确；D．当“航母”漂浮在水面上时，它所受浮力等于重力，故D错误。故选C。16．（2022·云南丽江·统考二模）关于物体的浮沉条件及应用实例，下列分析合理的是（）A．同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同B．轮船从长江驶入东海，会沉下去一些C．把橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上，是通过改变自身重力实现的D．潜水艇在水面下匀速下潜过程中，受到的压强不变，浮力变大【答案】A【详解】A．同一密度计在不同液体中漂浮时，浮力都等于重力，所以所受浮力大小相同，故A正确；B．轮船从长江驶入东海，轮船的浮力等于重力，大小不变，但海水的密度大于江水的密度，根据F浮=ρ水gV排可知，排开液体的体积变小，会上浮一些，故B错误；C．把橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上，是通过增加排开液体的体积从而增大浮力来实现的，故C错误；D．潜水艇在水面下匀速下潜过程中，深度增加，受到的压强变大，排开液体的体积不变，浮力不变，故D错误。故选A。17．（2022·贵州遵义·统考中考真题）094型战略核潜艇是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇，下列有关该潜艇说法正确的是（）A．核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉B．浸没在水中的核潜艇上浮时，所受浮力会逐渐变大C．浸没在水中的核潜艇下潜时，所受浮力大于自身重力D．漂浮在水面的核潜艇所受的浮力与自身重力是一对平衡力【答案】D【详解】A．核潜艇通过排水或进水来改变自身的重力来实现上浮和下沉的，排开水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，核潜艇所受浮力不变，故A错误；B．浸没在水中的核潜艇上浮时，排开水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，核潜艇所受浮力不变，故B错误；C．浸没在水中的核潜艇下潜时，所受浮力小于自身重力，故C错误；D．核潜艇漂浮在水面上时，核潜艇所受的浮力与自身重力是一对平衡力，浮力等于重力，故D正确。故选D。18．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）悬浮在水中的潜水艇上浮至漂浮的过程中，下列说法正确的是（）A．悬浮时，若要上浮需向水舱充水B．漂浮时，所受浮力等于重力C．上浮过程中，所受浮力逐渐变大D．上浮过程中，水对艇外底部压力不变【答案】B【详解】A．悬浮时，潜艇所受浮力等于重力，若要上浮需把水舱里的水挤出舱外，减小重力，使浮力大于重力，故A错误；B．漂浮时，潜水艇受力处于平衡状态，浮力等于重力，故B正确；C．潜艇上浮过程中，露出水面前，V排不变，根据F浮=ρ液gV排可知，潜艇所受浮力不变，故C错误；D．上浮过程中，潜艇底部所处深度减小，根据p=ρgh可知，水对艇外底部压强减小，受力面积不变，水对艇外底部压力减小，故D错误。故选B。19．（2022·山东济南·统考二模）下图所示是体现我国古代劳动人民智慧的一些成果，关于其中涉及的物理知识，下列说法正确的是（）A．甲图：日晷仪通过竖杆影子的变化进行计时，应用了光沿直线传播的原理B．乙图：桔槔用挂在横杆上的石块提升另一端桶中的井水，应用了杠杆原理C．丙图：配置浓度适当的盐水，根据重力不同分开饱满的良种与干瘪的次种D．丁图：用磁矿石制成的司南能指示南北方向，应用了地磁场对磁体的作用【答案】ABD【详解】A．日晷是利用光的直线传播的影子来计时的一种工具，故A正确；B．汲水的桔槔能够绕着一个固定点转动，是一个杠杆，故B正确；C．好种子籽粒饱满，密度较大；坏种子多为瘪粒，密度较小，因此农民用盐水选种，因为不同种子的密度不同，故C错误；D．司南指示南北方向是因为受到了地磁场的作用，故D正确。故选ABD。20．（2022·山东青岛·统考一模）下列说法错误的是（）A．轮船是利用“空心法”增大可利用的浮力的B．扩散现象表明分子间存在着相互作用的引力C．光从一种介质射入另外一种介质中时，传播方向一定发生改变D．通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和导体的运动方向有关【答案】BCD【详解】A．轮船在水中是漂浮的，是通过空心的原理实现漂浮，也就是增大排开液体的体积来增大可利用的浮力，故A正确，不符合题意；B．扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动，故B错误，符合题意；C．光从一种介质射入另外一种介质中时，传播方向不一定发生改变，如垂直射入时，传播方向不发生变化，故C错误，符合题意；D．通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关，故D错误，符合题意。故选BCD。21．（2022·广东广州·校考一模）小明在一段封闭、粗细均匀的玻璃管内装入适量的小铅丸，自制成一支密度计。该密度计竖直漂浮在某液体中，如图A所示。（1）现在有一把直尺和一对直角三角尺，请你简要写出测量图B玻璃管底面的直径（外直径）d的合理方案（可以画图或文字表达）______；（2）测出玻璃管和小铅丸的总质量为m，浸入液体中的玻璃管长为h，该液体的密度表达式ρ＝______（提示：密度计处于漂浮，根据二力平衡F浮＝G物，F浮＝ρ液gV排，V排＝Sh，G物＝mg）。【答案】

4mπ【详解】（1）[1]由于玻璃管底面直径不便于直接测量，可借助于直尺和三角板进行转化，这种方法称为“辅助工具法”，用刻度尺、三角板测量玻璃管底面的直径，如图所示：（2）[2]密度计在液体中受到的浮力为F密度计的重力为G=mg密度计在液体中处于漂浮状态，受到的浮力和重力是一对平衡，大小相等，即F1解得液体密度为ρ22．（2022·陕西西安·校考模拟预测）2021年4月23日，海军三型主战舰艇——长征18号艇，大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席交接入列活动并登上舰艇视察，如图所示的大连舰满载排水量大12300t，则其满载时受到的浮力为_______N（g取10N/kg）；舰载直升机起飞后，大连舰受到的浮力______（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】

1.23×108

变小【详解】[1]满载排水量m排=12300t=1.23×107kg由阿基米德原理可得其满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=1.23×107kg×10N/kg=1.23×108N[2]战舰漂浮，战舰受到的浮力等于战舰的重力，舰载直升机起飞后，大连舰自重变小，大连舰受到的浮力变小。23．（2022·江苏无锡·校考二模）如图所示是同一艘潜水艇在水面下上浮和下潜的情景，其中图______正在下潜，潜水艇受到的浮力F甲______F乙（>/</=）。【答案】

乙

=【详解】[1][2]由图示知，甲图中水舱的水较少，潜水艇自身重力较小，乙图中水舱较多，潜水艇自身重力较大。而潜水艇浸没在水中时，排开水的体积不变，受到的浮力的大小不变，通过改变自身重力来实现沉浮的，那么下潜时，所受浮力小于自身重力，上浮时，所受的浮力大于自身重力。所以乙图中潜水艇正在下潜。两图中，潜水艇所受的浮力F甲=F乙24．（2022·湖北咸宁·统考二模）水面下两艘完全相同的潜艇（如图），其中一艘正在上浮，另一艘正在下潜，由图分析可知___________（选填“甲”或“乙”）潜艇正在上浮，此时它们所受到的浮力___________（选填“相等”或“不相等”）。潜艇在下潜过程中受到水的压强___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】

甲

相等

增大【详解】[1]潜水艇是通过改变水舱中的水的重力来改变自身重力的，要使潜水艇上浮，应使潜水艇所受的浮力大于潜水艇的重力，所以水