阿基米德原理与浮力计算（原卷版+解析）-2023年中考物理二轮复习

专题19阿基米德原理与浮力计算

【核心考点精讲】

1、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

（1）阿基米德原理内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。

⑵公式：Fn=G排=。液g%。

（3）阿基米德原理同样适用于气体，此时。.=0^^排。

（4）“浸在液体中”的含义

①如图甲、乙所示，物体浸没在液体中，此时V排

②如图丙所示，物体只有部分进入液体中，此时匕丰〈V物。

（5）浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体的质量、体积、重力、形状、浸没深度等无关。

2、浮力大小的计算

（1）称重法：典孚二G物—原（弹簧测力计两次的示数差）。

（2）压力差法：%=%上一%下

（3）阿基米德原理：①%=%=m排g；②％二P液g/o

（4）受力分析：①漂浮、悬浮，=G物；②沉底,<G物（+F支=G物）。

【必刷题型精练】

1.（2022•黄石模拟）在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”实验时,具体设计的比验操作步骤如

图甲、乙、丙和丁所示。为方便操作和减小测量误差，最合理操作步骤应该是（）

丙

B.乙、甲、丙、丁

C.乙、甲、丁、丙D.丁、甲、乙、丙

2.（2022•河池中考）某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材，进行如图所示的实验探究。下

列说法正确的是（）

A.石块在水中受到的浮力方向竖直向下

B.石块在水中受到的浮力大小为1.0N

C.石块浸没在水中时，排开水的体积为1.2X10-4m3

D.丙图中盐水的密度为1.1X103kg/m3

3.（2021•南通中考）如图，把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N,再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N,

利庠以上信息能求解的物理量是（）

”7■肃一才1

甲乙

A.石块的体积B.排开盐水的重

C.石块的密度D.盐水的密度

4.（2022•深圳模拟）如图所示，放在水平桌面上的溢水杯盛满水，用弹簧测力计挂一个实心铁块，示数为Fi：将

铁块缓慢浸没水中（未接触溢水杯），溢出的水流入小烧杯，弹簧测力计的示数为F2.下列判断正确的是（）

甲乙

A.水对溢水杯底部的压强p甲Vp乙

B.溢水杯对桌面的压力F甲VF乙

C.铁块受到的浮力F浮=F2-F1

D.小烧杯中水的重力G=Fi-F2

5.（2022•济南模拟）如图所示，四个体积相同而材料不同的球甲、乙、丙、丁分别静止在水中的不同深度处。以

下说法正确的是（）

A.甲球所受的浮力最小B.乙球所受的浮力最小

C.为球所受的浮力最小D.丁球所受的浮力最小

6.（2022•龙岩模拟）如图所示，Q为铜制零件，其上部为边长L—0.2m的立方体，下部为边长1—0.1m的立方体。

Q佐卜.表面与容器底部粘合，且水面恰好与Q上表面相平，则零件所受的浮力为（g取10N/kg）（）

A.i）NR.20NC.60ND.SON

7.（2022•襄阳模拟）苏通大桥施工时，要向江中沉放大量的施工构件，假设一正方体构件被缓缓吊入江水中（如

图用），在沉入过程中，其卜表面到水面的距离h逐渐增大，随着h的增大，正方体构件所受浮力Fi、钢绳拉力

F2的变化如图乙所示。下列判断正确的是（）

A.浮力Fi随h变化的图线是图乙中的①图线

B.构件的边长为4m

C.构件所受的最大浮力为1.2XIO5N

D.构件的密度为2.5Xl（）3kg/m3

8.（2022•雅安模拟）如图所示，两只完全相同的容器分别装等质量的水放在台秤上，用细线悬挂着质量相同的实

心铅球和铝球，逐渐将它们全部浸没在水中（球未接触到容器底，水未溢出），此时台秤甲、乙示数分别为Ni

和N2,绳的拉力分别为Ti和T2,已知p将〉p用，则下列关系正确的是（）

A.NJ=N2TI>T2B.N|>N2TI>T2

C.NJ<N2T|>12D.N|>N2TI<T2

9.（2022•成都模拟）用弹簧测力计竖直挂一铁球，当铁球露出水面,体积时，弹簧测力计示数为4N：当铁球浸入

水中%本枳时，弹簧测力计示数为IN,取下该铁球放入水中，铁球静止时受到的浮力是（）

A.18NB.14NC.8ND.10N

10.（2022•宜宾模拟）如图甲为盛水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降，直至将圆柱体

全部浸入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示，g取10N/kg,

下列说法正确的是（）

B.圆柱体受到的最大浮力是3N

C.圆柱体的密度是ISXKFkg/n?

D.当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为800Pa

11.（2022•宁夏中考）2022年5月20日，全球首艘10万吨级智慧渔业大型养殖船“国信I号”在青岛交付运营。

如图所示，“国信1号”排水量1.3X105吨，它满载时所受的浮力是No（g取10N/kg）

12.（2022•百色中考）用弹簧测力计悬挂重为5.4N的物体，放入水中，静止时弹簧测力计示数如图所示，则物体

在水中受到的浮力为N,物体的体积为（p水=1.0Xl（）3kg/m3）

13.（2022•淮安中考）如图所示，用量程。〜5N的弹簧测力计，测量未知液体的密度。根据图中读数可知，物块浸

没水中受到的浮力是N,未知液体的密度为g/cn?。将图中弹簧测力计刻度用密度值标注，制

成弹簧密度计，物块浸没在待测液体中，可直接读得待测密度值，则此密度计的测量范围是。（p木=1.（）

14.（2022•济宁中考）小明利用托盘天平、量筒和水测量一颗新鲜杏的密度，收集的实验数据记录在下表中，则杏

的密度p=g/cm3,杏在水中受到的浮力F浮=N。（g取10N/kg）

步骤①用托盘天平测杏的质量②向量筒中倒入适量水，读示数③将杏放入量筒中，读示数

数据21.2g40mL60mL

15.（2022•怀化中考）体积相同的实心物块中和乙，它们分别挂在一根轻质不等臂杠杆AOB的左右两端，保持水

平位置平衡，已知甲和乙的密度之比为1：2,则AO：OB=,若将甲、乙如图所示同时浸没在水中，则

杠杆端将下降。（选填"A”或"B”）

16.（2022•枣庄中考）小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。

T

（l）实验步骤如图1所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为Fl、F2、F3、F4,物体受到的浮力F

浮=0

（2）小李利用二个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表:

物体物重物体浸没在浮力空桶重桶与排开水排开水重

G/N水中测力计F浮/NG(VN的总重GJII/N

的示数F/NGi/N

a1.20.70.50.6l.l0.5

b21.40.60.61.20.6

c2.41.70.70.61.20.6

分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是：。

（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：。

（4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和

吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图2所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物

缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐,弹簧测力计B的示数逐渐,

若弹簧测力计A的示数变化量为△FA，弹簧测力计B的示数变化量为AFB，则它们的大小关系是△FAA

FB（选填”或"V"）；

（5）针对两种实验方案，小张实验装置的优点是（填答案标号）。

A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小

B.实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化

17.（2022•重庆中考）底面积为15（）cn】2、重3N、盛水4cm深且足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上，如图所示，

将底面枳为50cm2、质量为450g、密度为0.9g/cm3的不吸水圆柱体用轻质细线挂在测力计卜，由图示位置缓慢

向下浸入水中，直至测力计示数为0后，只取走测力计，再打开阀门K向外放水。求：（取g=10N/kg,水的密

度p木=l.OX103kg/m3）

（1）圆柱体的体积；

（2）圆柱体下降过程中，当其浸入水中的深度为2cm时，测力计的示数；

（3）当放水至容器对桌面的压强为800Pa时，水对容器底的压强。

18.（2022•呼和浩特中考）浮筒法，是海洋沉船打捞技术中常用的方法之一。先让浮筒灌满海水，靠自重自由下沉。

到达海底沉船处，将若干个浮筒与沉船固定。给浮筒充气，排出筒内海水，产生向上的上举力，让沉船上浮。已

知，每个浮筒质量为4.8Xl（）3kg,体积为160m海水密度为1.03X］（）3kg/m3,求：

（1）每个浮筒在海底沉船处，充气，海水全部排出后，受到的浮力大小和产生的上举力大小；

（2）若沉船在海平面下方200m处，海平面大气压为1.0Xl（）5pa,浮筒排出海水时，充气压强的最小值；

（3）若沉船需要受到向上4.1Xl（fN的上举力，才能上浮，则至少需要多少个浮筒与沉船固定。

19.（2022•泸州中考）在物理课外拓展活动中，力学兴趣小组的同学进行了如图甲的探究。用细线P将A、B两个

不吸水的长方体连接起来，再用细线Q将A、B两物体悬挂放入圆柱形容器中，初始时B物体对容器底的压力

恰好为零。从1=0时开始向容器内匀速注水（水始终未溢出），细线Q的拉力FQ随时间I的变化关系如图乙所

示。已知八、B两物体的底面积SA=SB=100cm2,细线P、Q不可伸长，细线P长l=8cm,RXg=10N/kg,p水

=1.0X103kg/m3o求：

（1）l=10s时,B物体受到水的浮力;

（2）每秒向容器内注入水的体积（单位用cm3）；

（3）当FQ=3N时，水乂寸容器底部的压力。

20.（2022•柳州中考）如图为某自动冲水装置的示意图，水箱内有〜个圆柱浮筒A,其重为GA=4N,底面积为SI

=0.D2nr,高度为H=0.16m°一个重力及厚度不计、面枳为S2=0.01nf的圆形盖片B盖住出水口并紧密贴合。

A和B用质量不计、长为l=0.08m的轻质细杆相连。初始时，A的一部分浸入水中，轻杆对A、B没有力的作

用。水的密度为p=LOX103kg/m3,g取lON/kgo

<1）求A所受浮力的大小F仔。

（2）求A浸入水的深度hi。

（3）开始注水后轻杆受力，且杆对A和B的拉力大小相等。当水而升高到某位置时，B刚好被拉起使水箱排水，

求此时杆对B的拉力大小Fo

（4）水箱开始排水时，进水管停止注水。为增大一次的排水量，有人做如下改进:仅增大B的面积为S2'=0.012m2。

试逋过计算说明该方案是否可行？若可行，算出一次的排水量。：水箱底面积S=0.22n?供选用）

供水管

专题19阿基米德原理与浮力计算

【核心考点精讲】

1、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

(1)阿基米德原理内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液

体所受的重力。

(2)公式：4=6排=p液gV排。

(3)阿基米德原理同样适用于气体，此时网?二夕气。

(4)“浸在液体中”的含义

①如图甲、乙所示，物体浸没在液体中，此时V排=丫物,

②如图内所示，物体只有部分进入液体中，此时/＜匕勿。

(5)浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体的质量、体积、重力、形

状、浸没深度等无关。

2、浮力大小的计算

(1)称重法：月字=6物一与立(弹簧测力计两次的示数差)。

0

(2)压力差法：/=%上-?下

（3）阿基米德原理：①尸浮=G排=m排g；②冷二「液gL。

（4）受力分析；①漂浮、悬浮，%=。物；②沉底，埸〈G物（/+展=。物）。

【必刷题型精练】

1.（2022•黄石模拟）在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”实验时，具体

设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示。为方便操作和减小测量误差，最合理操

作步骤应该是（）

O

HT.

3

{

Z

L

T

甲乙

A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丙、丁

C.乙、甲、丁、丙D.丁、甲、乙、丙

解：

为方便操作和减小测量误差，合理的实验顺序是：

丁、测出空桶所受的重力，再把空桶置于溢水杯口的正下方；

甲、用弹簧测力计测出物体所受的重力：

乙、用弹簧测力计吊着物体浸没在装满水的溢水杯中，读出此时弹簧测力计的示数；

丙、测出桶和排开水所受的总重力。

答案：D。

2.（2022•河池中考）某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材，进行如

图所示的实验探究。下列说法正确的是（）

A.石块在水中受到的浮力方向竖直向下

B.石块在水中受到的浮力大小为1.0N

C.石块浸没在水中时，排开水的体积为1.2X1。-%?

D.丙图中盐水的密度为1.1XIO3kg/m3

解：A、石块在水中受到的浮力方向是竖直向上的，故A错误；

B、由图甲可知，物体的重力G=2N,由图乙可知，石块浸没在水中时弹簧测力计的示

数F=1N,

则石块在水中受到的浮力F浮=G-F=2N-1N=1N,故B正确；

F浮

C、根据阿基米德原理尸浮=「液gV升可知，石块浸没在水中时，排开水的体积V}|==

P科

-----------3I'-------=lXl（/4m3,故c错误；

1.0xl0J^/m3xl0/V/fcj

D、石块浸没在水中时，石块的体积V石=V弁=lXK）-4m3,

由图丙可知，石块浸没在盐水中时，弹簧测力计示数F'=0.8N,

则石块浸没在盐水中受到的浮力F浮'=G-F'=2N-0.8N=1.2N；

石块浸没在盐水中，排开盐水的体积等于石块的体积V/=V^=IX104m3,

F，

浮

根据阿基米德原理F部=p液gV排可知，盐水的密度p款*?=

------5=1.2X103kg/m3,故D错误。

10N/kgxlxl0V

答案：Bo

3.（2021•南通中考）如图，把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N,再将石块浸没在盐

水中，示数变为1.5N,利用以上信息能求解的物理量是（）

A.石块的体积B.排开盐水的重

C.石块的密度D.盐水的密度

解：把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N,则石块的重力为2.5N,

再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N,根据称重法可知石块所受浮力F浮=G-F示=

2.5N-1.5N=1N；

根据阿基米德原理可知排开盐水的重G排=F浮=IN。

由尸条件有限，无法计算石块的体积、密度和盐水的密度.

答案：Bo

4.（2022•深圳模拟）如图所示，放在水平桌面上的溢水杯盛满水，用弹簧测力计挂一个实

心铁块，示数为B；招铁块缓慢浸没水中（未接触溢水杯），溢出的水流入小烧杯，弹簧

测力计的示数为F2.下列判断正确的是（）

甲Z

A.水对溢水杯底部的压强p甲Vp乙

B.溢水杯对桌面的压力F叩VF乙

C.铁块受到的浮力F#nFz-Fi

D.小烧杯中水的重力G=Fi-F2

解：

A、甲乙液面相平，且液体均为水，根据p=pgh可知，水对溢水杯底部的压强相等，故

A错误。

B、铁块浸没在水中后，水面高度不变，水对杯底的压强不变，根据F=pS可知，水对

杯底的压力不变，溢水杯的重力不变；因溢水杯对桌面的压力等于水对溢水杯底的压力

与溢水杯的重力之和，所以溢水杯对桌面的压力不变，即F甲=F乙，故B错误。

C、F］为铁块浸没水中前的拉力（等于铁块的重力），F2为铁块浸没水中后的拉力，根据

称重法测浮力可知，铁块受到的浮力F浮=F|-F2,故C错误。

D、根据阿基米德原理可知，铁块所受浮力等于排开水的重力，所以小烧杯中水的重刀（排

开水的重力）G=F浮=F1・F2，故D正确。

答案：Do

5.（2022•济南模拟）如图所示，四个体积相同而材料不同的球甲、乙、丙、丁分别静止在

水中的不同深度处。以下说法正确的是（）

B.乙球所受的浮力最小

C.丙球所受的浮力最小D.丁球所受的浮力最小

解：由图知，四个球排开水的体枳:

V甲VV乙〈丫丙=丫丁,

VF^=p水V排g，

四个球受到的浮力：

F甲VF乙VFj^=F丁。

答案：Ao

6.（2022•龙岩模拟）如图所示，Q为铜制零件，其上部为边长L=0.2m的立方体，下部为

边长l=0.lm的立方体。Q的下表面与容器底部粘合，且水面恰好与Q上表面相平，则

零件所受的浮力为（g取10N/kg）（)

B.20NC.60ND.80N

解：•・•下部立方体由于与容器底部粘合，，水没有产生向上的压力；

•・•上部立方体的下表面积的一部分（与水接触）受到向上的压力，

AS=L2-12=（0.2m）2-（0.1m）2=0.03m2,

上部立方体的下表面的压强为p=pgh=I.OX103kg/m3X10N/kgX0.2m=2000pa,

•・•浮力的产生是上下表面的压力差，

工F浮=pS=20（X）PaX0.03m2=60N<,

答案：Co

7.（2022•襄阳模拟）苏道大桥施工时.，要向江中沉放大量的施工构件，假设一正方体构件

被缓缓吊入江水中（如图甲），在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，随着

h的增大，正方体构件所受浮力F］、钢绳拉力F2的变化如图乙所示。下列判断正确的是

（）

A.浮力Fi随h变化的图线是图乙中的①图线

B.构件的边长为4m

C.构件所受的最大浮力为1.2X105N

D.构件的密度为2.5Xl（）3kg/m3

解：A、由图可知，构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大，所以浮力逐渐变大；

当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，因此浮力日随h变化的图线是区乙中

的②；故A错误；

B、从乙图中可以看出，当构件完全淹没时下表面到水面的距离为2m,则构件边长为2m,

故B错误；

C、从乙图中可以看出，当构件完全淹没时受到的浮力小于1.2义1（）5N；故c错误；

D、构件完全淹没时,vjt=2mX2mX2m=8m3,拉力F?=L2X1（）5N；则有:

F浮=G-F2,

P水gVJJ?=pgV-F2，

1X1o3kg/m3XlON/kgX8m3=pX1ON/kgX8m3-1.2X105N

p=2.5X103kg/m3«

答案：Do

8.（2022•雅安模拟）如图所示，两只完全相同的容器分别装等质量的水放在台秤上，用细

线悬挂着质量相同的实心铅球和铝球，逐渐将它们全部浸没在水中（球未接触到容器底，

水未溢出），此时台秤甲、乙示数分别为Ni和N2,绳的拉力分别为「和T2，已知p铅

>p小则下列关系正确的是（）

A.N|=N2T|>T2B.NI>N2T|>T2

C.NI<N2TI>T2D.NI>N2TI<T2

解：（1）由题知，两只完全相同的容器分别装等质量的水，则水的质量6］水=62和

已知P用〉P铝，根据p=当得V=/，所以质量相同的实心铅球和铝球的体积关系是：V

铅VVR5：

当实心铅球和铝球全部没入水中时V,R=V物，则：V铅排VV铝科，

根据F浮=p液且丫川可矢」：F铅浮<F铝浮；

根据物体间力的作用是相互的可知，实心球对水的压力F向卜=F浮，

由于台秤的不数N=G容据+G水+F向下，则两台秤的不数分别为：

N|=G容器+Gi水+Fi向下=G容器+G水+F铅泞；

Nz=G容符+G2水+F2向下=G客！x+G水+F铝浮；

所以，N1VN2，故ABD错误。

（2）由于实心铅球和铝球质量相同，则根据G=mg可知：G/=G铝；

对于悬吊在水中的球来说，它受到自身的重力G、水对它的浮力F浮和悬线对它的拉力T

三个力的作用而处于平衡，则绳的拉力为T=G-F浮；

则Ti=G钳-F制浮,T2=Gm-F铝浮；

所以，TI>T2;故C正确。

答案：Co

9.（2022•成都模拟）用弹簧测力计竖直挂一铁球，当铁球露出水面,体积时，弹簧测力计示

1

数为4N；当铁球浸入水中5体积时，弹簧测力计示数为1N,取下该铁球放入水中，铁球

静止时受到的浮力是（）

A.18NB.14NC.8ND.10N

21

解；当铁球露出水面；体积时，则V排i=；V,

30

根据物体受力平衡和阿基米德原理可知：

G=F浮i+F拉］=p水8丫排i+F拉］=1X103kg/m3XlON/kgx|v+4N------------------

J

①

当铁球浸入水中;体积时，则Vg=；v,

2/

根据物体受力平衡和阿基米德原理可知:

33

G=F浮2+F拉2=p水gV昨2+F拉2=1X10kg/mXlON/kgx^V+IN②

由①②得：V=1.8Xl（r3m3；

所以物体重力：

G=F浮i+F粒i=lX103kg/m3XlON/kgx|X1.8XIO'3m3+4N=ION,

若物体全部浸没在水中时受的浮力：

F浮=p水gV=IX103kg/m3XI0N/kgX1.8X103m3=18N

则：F浮〉G,即：当取下该物体将它放入足量的水中，铁球静止时会漂浮，

所以物体在水中静止时F泞'=G=10No

答案：D。

1（）.（2022♦宜宾模拟）如图甲为盛水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓

慢下降，直至将圆柱体全部浸入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度

h变化关系的图象如图乙所示，gMX10N/kg,下列说法正确的是（）

A.圆柱体受到的重力是6N

B.圆柱体受到的最大浮力是3N

C.圆柱体的密度是1.5X103kg/m3

D.当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为800Pa

解：A、由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为9N,此时圆柱体处于空气中，根据

二力平衡条件可知，G=F拉=9N,故A错误；

B、由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，则

圆柱体受到的浮力F浮=6-F=9N-3N=6N,故B错误；

C、图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力F=3N,

则圆柱体受到的浮力F浮=G-F=9N-3N=6No

圆柱体受到的浮力：F浮=p水gV推，物体的体积：

6N_________

=6X10

3”=康lxlO3/cc//m3xlO/V//c^

由公式G=mg可求出物体的质量m=擀=i就ka=0.9kg,

则圆柱体密度P桁小肃言丁㈠Xl03kg/m\故C正确。

D、由图可知，物体从接触水面到刚好浸没时，物体下降了4厘米，但同时水面会上升,

由于容器底面积未知，所以不能确定圆柱体下表面所处的深度，也就不能确定下表面受

到水的压强，故D错误；

答案：Co

11.(2022•宁夏中考)2022年5月20日，全球首艘10万吨级智慧渔业大型养殖船“国信1

号”在青岛交付运营。如图所示，“国信1号”排水量1.3X1()5吨，它满载时所受的浮力

是1.3X1Q9No(g取10N/kg)

解：“国信1号”满载时所受的浮力:

F浮=G1.3X1。5乂i()3kgx]0N/kg=1.3XldN。

答案：1.3X10，)。

12.(2022•百色中考)用弹簧测力计悬挂重为5.4N的物体，放入水中，静止时弹簧测力计

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2X1Q-4(p

水=1.0Xl()3kg/m3)

,F=3.4N

雪沙

解：由题意可知，物体的重:力G=5.4N,物体浸没时弹簧测力计的示数F=3.4N,

则物体在水中受到的浮力：F浮=G-F=5.4N-3.4N=2N；

因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,

p_

所以，由F浮=p浓gV推可得，物体的体积：V=Vn=-------------5—--------------=2

P型l.Qxl03kg/m3xl0N/kg

X10-4m3o

答案:2；2X10、

13.（2022•淮安中考）如图所示，用量程0〜5N的弹簧测力计-，测量未知液体的密度。根

据图中读数可知，物块浸没水中受到的浮力是2N,未知液体的密度为1.2g/cm\

将图中弹簧测力计刻度用密度值标注，制成弹簧密度计，物块浸没在待测液体中，可直

接读得待测密度值，则此密度计的测量范围是0〜2g/cn?。（p水=LOXl（?kg/口3）

12

I-11-1

---1.6N

2N

未

知

液

体

解：物体没有浸入水中时•，测力计的示数等于物体的重力，由图中数据可知，物块重G

=4N；

由图可知，物块受到的浮力大小：F浮=G-F示4N-2N=2N；

根据公式F浮=p^gVH得，排开水的体积:

P

V」=_2L=________2/y________=2X104m3

'lP虺-1.0xl03fc^/m3xl0/V/^

同一物块浸没时，排开液体的体积等于排开水的体积，即V排液=V持水=2X10“m3,

由右图可知，物块完全浸没在木知液体中受到的浮力F;.=G・F示'=4N-1.6N=2.4N；

p

根据公式F浮=p/gV推得，未知液体的密度：P液=六=二——------=12

V推*2x104m3xlON"g

X103kg/m3=1.2g/cm3；

①当弹簧测力计的示数为F小=0时，物体浸没在液体中受到的最大浮力，F浮大=G-F小

=4N-0N=4N,

VJF=V排水=2X10-4^3,

p

根据公式F浮博得，待测液体的最大密度：p；M=g=——"W-------------=2

V承2x10m3xlO/V/^

X103kg/m3=2g/cm3；

②当物块还没有浸入液体中时，弹簧测力计的示数为F,「=G=4N,此时所测液体的密度:

P液小=0g/cm3；

所以此密度计的测量范围是0〜2g/cn?。

3

答案:2；1.2；0~2g/cmo

14.（2022•济宁中考）小明利用托盘天平、量筒和水测量•颗新鲜杏的密度，收集的实验数

据记录在下表中，则杏的密度。=1.06g/ciR杏在水中受到的浮力F^=0.2N。

（g取10N/kg）

步骤①用托盘天平测杏的质量②向量筒中倒入适量水，读示数③将杏放入量筒中

数据21.2g40mL60mL

解：根据题意可知，杏的体积为：V=60mL-40mL=20mL=20cm3,

杏的密度p=y=^^=1.06g/cm3,

杏在水中受到的浮力F??=p水gV推=1.0X103kg/m3X10N/kgX20X10'6m3=0.2No.

答案：1.06；0.2c

15.（2022•怀化）体积相司的实心物块甲和乙，它们分别挂在一根轻质不等臂杠杆AOB的

左右两端，保持水平位置平衡，已知甲和乙的密度之比为1：2,则AO：OB=2：1,

若将甲、乙如图所示同时浸没在水中，则杠杆B端将下降。（选填"A”或"B”）

甲甲甲

FGmgm尹pffyP甲1

解：（1）甲和乙对杠杆的拉力之比：—=--=----

F/G,771〃771/_Pd_P乙_2

0F*/2

由杠杆平衡条件可得：F甲XOA=F乙XOB,因此a=?=广=；；

F]F1

（2）甲、乙同时浸没在水中，排开水的体积相同，因此受到的浮力F相同，此时动力X

动力臂=（Flf.-F）X2；阻力X阻力臂=（2F.|--F）XI,由于动力X动力臂<阻力X

阻力臂，则杠杆B端将下降。

答案：2：1；Bo

16.（2022•枣庄中考）小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。

甲T

（1）实验步骤如图1所不，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的不数分别为Fi、F2、F3、

F4,物体受到的浮力F$%=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：

物体物重物体浸没在浮力空桶重桶与排开水排开水重

G/N水中测力计FMNG（/N的总重G«|/N

的示数F/NGi/N

a1.20.70.50.61.10.5

b21.40.60.61.20.6

c2.41.70.70.61.20.6

分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是：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）。

（4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、

溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图2所示。

实验时小张逐渐向卜移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测

力计A的示数逐渐变小，弹簧测力计B的示数逐渐变大，若弹簧测力计A的

示数变化量为AFA，弹簧测力计B的示数变化量为AFB，则它们的大小关系是AFA公

△FB（选填“>"、"=”或"V"）；

（5）针对两种实验方案，小张实验装置的优点是B（填答案标号）。

A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小

B.实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化

解：（1）由图甲可知物体的重力G=Fi，由图丁可知物体浸没时弹簧测力计的示数F'=

F3，则物体受到的浮力F浮=G・F'=FI・F3：

（2）由表中可知，物体a、b的实验数据中物体受到浮力大小与物体排开水的重力相等，

因此可得结论：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）在实验中，若溢水杯没有装满水，造成溢出水的体积小于排开水的体积，则排开水

的重力明显小于所受的浮力（或排开的水没有全部流入小桶）；

（4）如图2所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水

的体积变大，受到的浮力变大，由称重法F泞=G-F'可知弹簧测力计A的示数变小，

重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大，薄塑

料袋的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量杵等，

即4FA=AFB；

（S）比较两种实险方案可知,改进后：

A、由称重法F浮=G-F'可知，弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力，

故A错误：

B、薄塑料袋不计质量：能同步观察测力计A、B示数的变化，从而得出物体受到浮力的

大小与排开液体所受重力的关系，故B正确；

答案:（DF1-F3；（2）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）

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）；（4）变

小；变大；=;（5）B.

17.（2022•重庆中考）底囱积为150cm2、重3N、盛水4cm深且足够高的薄壁柱形容器置于

水平桌面上，如图所示，将底面积为50cm2、质量为450g、密度为0.9g/cn?的不吸水圆

柱体用轻质细线挂在测力计下，由图示位置缓慢向下浸入水中，直至测力计示数为。后，

只取走测力计，再打开阀门K向外放水。求：（取g=10N/kg,水的密度p水=LOX103kg/m3）

（1）圆柱体的体积；

（2）圆柱体下降过程中，当其浸入水中的深度为2cm时，测力计的示数：

（3）当放水至容器对桌面的压强为800Pa时，水对容器底的压强。

(

0L0

-/r

1二L1

2二

lhr2

3二3

二lr

4Ll4

」

二

5I肚5

解：（1）圆柱体的体积丫=£=总爆=50003

（2）浸入水中的深度为2cm时，圆柱体排开水的体积V排=$11=50€012乂251=1005?

=104m3；

此时圆柱体受到的浮力F浮=p水gV排=1.0X103kg/m3X10N/kgX10'4m3=lN；

圆柱体的重力G=mg=0.45kgX10N/kg=4.5N：

则此时测力计的示数：F弹=G-F浮=4.5N-1N=3.5N；

（3）将圆柱体由图示位置缓慢向下浸入水中，当测力计示数为0时，若漂浮，则F/

=G=4.5N,

圆柱体排开水的体积V/------------------------------=4.5X10nr=450cnr,

lxlO%g/m3xiON/kg

其浸入水中的深度卜浸=?=繇=95,

浸入过程中水面上升的高度Ah=W=需|=3cm,则此时水的深度H=h°+"h=

4cm+3cm=7cm<9cm，

因为此时水的深度小于圆柱体浸入水中的深度，故假设不成立，则测力计示数为0时圆

柱体与容器底接触；

只取走测力计，再打开阀门K向外放水，

当放水至容器对泉面的压强为800P4时，容器对泉面的压力：Fn=pS容=800PuX150X

104m2=12N：

因容器对桌面的压力等于水、容器和圆柱体总重力,

则此时水的重力G/=F!K-G容-G=12N-3N-4.5N=4.5N,

________4SN________

由G=mg=pVg可得，放水后剩余水的体积：V水，=4.5

lxlO3/c^/m3xlO/V/^

X10'4m3=450cm3,

此时水的深度：h'丝:_-=4.5cm=4.5XlO2m,

、容3150cm/-50cm/

此时水对容器底的压强：p'=pzKgh'=l.oxIO3kg/m3X10N/kgX4.5X10-2m=450Pa；

答：（1）圆柱体的体积是500cm3；

（2）圆柱体下降过程中，当其浸入水中的深度为2cm时，测力计的示数是3.5N；

（3）当放水至容器对桌面的压强为800Pa时，水对容器底的压强是450Pa°

18.（2022•呼和浩特中考）浮筒法，是海洋沉船打捞技术中常用的方法之一。先让浮筒灌满

海水，靠自重自由下沉。到达海底沉船处，将若干个浮筒与沉船固定。给浮筒充气，排

出筒内海水，产生向上的上举力，让沉船上浮。已知，每个浮筒质量为4.8X103kg,体

积为160m③，海水密度为1.03Xdkg/n?。求：

（1）每个浮筒在海底沉船处，充气，海水全部排出后，受到的浮力大小和产生的上举力

大小；

（2）若沉船在海平面下方200m处，海平面大气压为l.OXloRa,浮筒排出海水时，充

气压强的最小值；

（3）若沉船需要受到向上4.1XIO,N的上举力，才能上浮，则至少需要多少个浮筒与沉

船固定。

解：（1）浮筒浸没时，每个浮筒受到的浮力：

F彳=p海水gV-=p水gV=1.03X103kg/m3X1ON/kgX160m3=1.648X106N,

每个浮筒的重力：

G=mg=4.8X103kgXION/kg=4.8X104N,

每个浮筒能产生的上举力：

F，3=F浮-G=1.648X106N-4,8X104N=1.6X106N；

（2）海平面下方200m