浮力的应用（练习）

浙教版中考科学一轮复习浮力的应用

密度计、浮力秤、轮船、潜水艇、半潜船、浮沉子

【同步练习解析】

一、单选题

1.（2022・贵州遵义・中考真题）094型战略核潜旗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，所受浮力大厂•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

【解析】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，根据少决7Mgp辟可知，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入潜时，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。

2.（2022•江苏常州•中考真题）2022年1月，海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺，为实

施人道主义救援，中国海军五指山舰口夜兼程抵达汤加之后，停泊丁码头旁并通过管道向陆

地输送550t淡水。如图所示，输水过程中，五指山舰（）

A.舰体略上浮受到浮力不变B.舰体略上浮受到浮力变小

c.舰体略卜.沉受到浮力不变D.舰体略卜沉受到浮力变大

【答案】B

【解析】输水过程中，五指山舰的重力减小，但五指山舰始终漂浮在海面上，所以受到的浮

力大小等于重力大小，重力减小，所以浮力减小，根据尸浮=咫/川可知，排开液体的体积变

小，所以五指山舰上浮，故B符合题意，ACD不符合题意。

3.（2022•山东潍坊•中考真题）2022年5月15口，我国自主研发的极目一号HI型浮空艇，

从青藏高原海拔4270m的中科院珠峰站附近升空，顺利升至9032m,超过珠峰高度，创造

了浮空艇大气科学观测世界纪录。该浮空艇通过一条缆绳与地面的锚泊设备连接，利用所受

的浮力和缆绳的拉力控制可实现升空和驻空。忽略浮空艇体积的变化，在其匀速直线上升过

程中，下列说法正确的是（）

A.浮空艇周围的大气压不变B.浮空艇受非平衡力的作用

C.浮空艇所受浮力大小不变D.浮空舱所受浮力大于自身的重力

【答案】D

【解析】A.浮空艇在匀速直线上升过程中，海拔越高，空气越稀少，空气密度越小，浮空

艇周围的大气压越小，故A错误；

B.浮空艇在匀速直线上升，处于平衡状态，所以浮空艇受平衡力的作用，故B错误：

C.浮空艇在匀速直线上升过程中，海拔越高，空气密度越小，忽略浮空艇体积的变化，由

2液g%可知，浮空艇所受浮力变小，故C错误；

D.浮空艇在匀速直线上升过程中，处于平衡状态，浮空艇受到竖直向上的浮力和受到竖直

向下的重力、拉力，即/=G+品

所以浮空艇所受浮力大于自身的重力，故D正确。

4.（2022・江苏无锡•中考真题）如图是我国自主研发的“极目一号”III型浮空艇示意图，艇体

采用轻质的复合织物材料制成，外观呈白色，囊体上层装有压缩氨气通过向艇外排出下层部

分的空气而实现上升，高度达到9032m,高度越高大气越稀薄，上升过程中艇体体积不变，

关于浮空艇，以下说法中正确的是（）

A.艇体材料的密度较大B.白色外观可以吸收各种色光

C.上升过程中，浮空艇所受的浮力变小D.上升过程中，浮空艇所受的重力不变

【答案】C

【解析】A.艇体采用轻质的复合织物材料制成，艇体材料的密度较小，故A错误；

B.白色外观可以反射各种色光，故B错误；

C.上升过程中，艇体体积不变，根据生=%勺可知，高度越高大气越稀薄，空气的密度变

小，故艇体受到的浮力变小，故C正确；

D.上升过程中，囊体上层装有压缩氨气通过向艇外排出下层部分的空气，空气的密度比较

大，减轻了浮空艇的重力，重力小于浮力，从而实现上升，故D错误。

5.（2021•江苏常州•中考真题）2021年3月23日，巴拿马籍大型货轮“长赐号”在苏伊士运

河搁浅，如图甲所示。28〜29日，海水涨潮、运河水位持续上升，28日“长赐号”仍处于搁

浅状态，29日”长赐号”脱离运河河底，随着水位上升船身逐渐升高，最终如图乙所示。28〜

29口。海水涨潮、运河水位持续上升过程中，“长赐号”受到的浮力（）

甲乙

A.一直变大B.先变大后不变C.一直不变D.先不变后变大

【答案】B

【解析】搁浅状态是沉底，浮力始终小于重力，海水涨潮、运河水位持续上升，排开液体体

积变大，根据尸,行"gP的浮力变大，直到漂浮，浮力等于重力，之后浮力不变，故ACD

不符合题意，B符合题意.

6.（2021・北京•中考真题j测量工具为我们的工作和生活用来「极大的便利，而成功制作测

量工具需要科技人员的创造性劳动。小慧想通过自制密度计，体验动手与动脑相结合的劳动

过程。她在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细钢丝制成简易密度计（未标刻度）。该密度计放

在水和酒精中时均竖直漂浮，露出液面的长度用£表示（如图所示），已知酒精的密度为

OSg/cn?,水的密度为L0ycm3为了给简易密度计标刻度，小慧将该密度计放入酒销中，密

度计静止时心为6cm,她在密度计上距顶端6m处标记刻度线，该刻度线对应的密度值为

O.8g/cm3；小慧将该密度计放入水中，密度计静止时心为8cm,她在密度计上距顶端8cm处

标记刻度线。该刻度线对应的密度值为LOg/cn?利用上述数据，可计算出该密度计上对应密

度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为（）

八

h

\J

A.9.2cmB.9.6cmC.IOcmD.10.4cm

【答案】B

【解析】设木棒长度为人底面积为5,细钢丝体积为匕密度计重为G,小慧将该密度计

放入酒销中，密度计静止时L为6cm,她在密度计上距顶端6m处标记刻度线，该刻度线对

应的密度值为0.8g/cmA则［（…06m）S+40.8x4kg/m20N/kg=G

小慧将该密度计放入水中，密度计静止时L为8cm,她在密度计上距顶端8cm处标记刻度

线则［（//-O.O8m）S+K］xlxlO-kg/m3xlON/kg=G

联立解得V=（0.16m/?）S

设该密度计上对应密度值为L25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为Z/,则

［（//-r）S+r］xl.25xl03kg/m3x1ON/kg=G

解得£,-0.096in-9.6cin

7.（2021•山西•中考真题）如图是“寻梦”学习小组制作的潜水艇模型，通过胶管从烧瓶中吸

气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气，使其从如图所示的位置下沉

（胶管在水中的体积忽略不计）下列分析正确的是（）

A

A.“潜水艇”所受的浮力逐渐变小B.“潜水艇”排开水的重方保持不变

C.“潜水艇”顶部受到水的压强保持不变D.“潜水艇”是通过改变浮力的大小来实现下沉的

【答案】B

【解析】AB.从瓶中吸气烧瓶会进水而下沉，完全浸没时由阿基米德原理Q尹G沪〃3g=p

眩g/环可知：浮力大小不变，排开水的重力不变，故错误，B正确；

C.“潜水艇”从如图所示的位置下沉时，顶部深度变大使受到水的压强变大，故C错误；

D.潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉，不是通过改变浮力的大小来实现下沉的，

故D错误。

8.（2021•江苏•中考真题）用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等，制作如图

所示的潜水艇模型，不计进排气管体积，要让原本悬浮在〃位置的潜水艇下潜至b位置悬浮,

采取的措施是使瓶内气体（）

进排气管

D.先减少后增加

【答案】D

【解析】耍让原本悬浮在〃位置的潜水艇下潜至〃位置悬浮，首先应该让潜水艇下沉，即排

出气体使瓶内气体减少水进入。然后再减小重力，让潜水艇模型悬浮，即让气体进入排出水,

实现悬浮，所以瓶内气体应该先减小后增加I。

9.（2021・陕西・中考真题）如图所示，物理小组利用体积为170cm3的潜水艇模型（忽略

进气排气管的体积）探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉，下列说法不正确的是

(「水=1.0x1(Vkg/m)取g=10N/kg)()

进气排气管

进水排水孔

A.模型浸没在水中受到的浮力为L7NB.模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变

C.若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水D.潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的

【答案】C

【解析】A.模型浸没在水中受到的浮力为

&=pg/=1x103kg/m3x1ON/kgxl70xl0-6m3=1.7N

故A正确，A不符合题意；

B.模型浸没后继续下沉的过程中，由于排开液体的体积不变，故浮力大小不变，故B正确，

B不符合题意；

C.若要让悬浮的模型上浮应使模型中排水，减轻潜水艇的重力，小于浮力，从而实现上浮,

故C错误，C符合题意；

D.潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的，排水时，重力小于浮力，故上浮，进水时,

重力大于浮力，故下沉，放D正确，故D不符合题意。

10.（浙江衢州中考真题）2020年4月23日，“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极

考察任务，返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时.，经历了如图所示三种情况:

图甲中铁锚部分浸入水中；图乙中铁锚完全浸没水中但未触底；图丙中铁锚沉底。三种情况

下船身受到的浮力大小分别为尸sF乙、F内,它们的大小关系正确的是（）

【答案】C

【解析】考察船和铁徜为一个整体，考察船和铁锚的总重力为G,

图甲中铁锚部分浸入水中；考察船和铁锚受力情况是：重力G、船身受到的浮力/2铁锚

受到的浮力尸取；由于考察船是处于漂浮状态，根据物体受力平衡可知：歹

所以，F，产G・F浮I、

图乙中铁锚完全浸没水中但未触底：考察船和铁锚受力情况是：重力G、船身受到的浮力厂

乙、铁锚受到的浮力厂部2,由于考察船时处于漂浮状态，根据物体受力平衡可知：

产乙+尸芦2=G；

所以，F4=G-F寻2；

图丙中由于铁锚沉底，则铁锚受到支持力的作用，所以，考察船和铁锚受力情况是：重力G、

船身受到的浮力厂,、铁锚受到的浮力/小、支持力尸幼，根据受力平衡可知：

F内+F浮疗F支产G；

所以F产G-F浮3-F支房

由于图甲铁锚部分浸入水中：图乙和图丙中铁锚完全浸没水中，则：铁锚排开水的体积

嗫/<%2=%3=%的，

根据阿基米德原理可知：F浮1<F浮2=F>，

所以，F“>FPFm

11.（北京中考真题）某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一曲细铜丝，制作简易密度计A,如

图甲所示。将A依次放入一系列密度已知的液体中，每次当A在液体中处于竖直漂浮状态

时，在木棒上标出与液面垃置相平的刻度线及相应密度值/并测量木棒浸入液体的深度近

再利用收集的数据画出川图像，如图乙中图线①所示。该同学继续选用了与A完全相同的

木棒，并缠绕了不同质量的铜丝制作简易密度计B。将B同样依次放入一系列密度已知的

液体中进行实验，得到图乙中图线②。他进一步研究发现对同一密度计浸入液体的深度〃

和对应密度p的乘积不变。铜丝的体积可以忽略，下列说法正确的是（）

甲乙

A.上述实验中密度计A在不同液体中漂浮时，浸入的深度力越大，受到的浮力越大

B.密度计B上越靠近铜丝的位置，其刻度线对应的密度值越小

C.密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜辿的质量

D.若图乙中p”2=Q〃，则密度计A上P3与P2刻度线的间距大于P2与P/刻度线的间距

【答案】C

【解析】A.密度计A的重力不变，不同的液体中，处于竖直漂浮状态，浮力等于重尢，重

力不变，浮力不变，故A错误；

B.对同一密度计浸入液体的深度6和对应密度〃的乘积不变，密度计B上越靠近铜丝的位

置，浸入液体的深度越小，对应密度越大，故B错误；

C.由图乙可知，密度计浸入液体深度相同，密度计B对应的密度较大，根据心共"P网

可知，心,相同，密度计B受到的浮力较大，由漂浮条件可知密度计B的重力较大，由G=〃?g

可知密度计B的质量较大，故C正确；

D.如图所示：

0

密度计A上三个密度和对应的深度的乘积相等，即

P3%=pJk=P\%可，%勺,

…L…鼻二及A

P3与P2刻度线的间距PlPl©

hrh=e~h「h=色二与

P2与0刻度线的间距PlP\

因为P3P2=P2PI

A

所以P\②

比较①@,由于P2>pl

所以h?h3Vh由2

密度计A上〃3与P2刻度线的间距小于P2与刻度线的间距，故D错误。

12.（江苏南通中考真题）如图，将装有适量水的小玻璃瓶瓶口向下，使其漂浮在大塑料瓶

内的水面上，拧紧大瓶瓶盖，通过改变作用在大瓶侧面的压力大小，实现小瓶的浮与沉则（）

A.用力捏大瓶，小瓶不能实现悬浮

B.用力捏大瓶，小瓶内的气体密度变大

C.盖上小瓶瓶盖，捏大瓶也能使小瓶下沉

D.打开大瓶瓶盖，捏大瓶也能使小瓶下沉

【答案】B

【解析】AB.将装有适量水的小瓶瓶口向卜，使其漂浮在瓶盖旋紧的大塑料瓶内的水印上，

挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩,

小瓶内气体密度会变大，这时小玻璃瓶里进入一些水，瓶内水的质量增加，重力大于浮力时,

小玻璃瓶下沉，当用力大小合适时，小玻璃瓶会悬浮，成A错误，B正确；

C.盖上小瓶盖后，用力捏大瓶，水不会进入小瓶内，小瓶的总重力不会改变，故小瓶不会

下沉，所以c错误；

D.打开大瓶瓶盖，捏大瓶时不会增加瓶内空气的压强，水不会进入小瓶中，故小瓶不会下

沉，所以D错误.

13.（浙江温州中考）半潜船可用来运输超大型货物，空或时漂浮于海面（如图甲所示）：装载

时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下（如图乙所示）；待货物被

拖到甲板上方时.，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载（如图

丙所示）.半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为B、B、4,则以下判断正确

A.F!>F3>F2B.F2>F3>F/C.F3>FI>F2D.F3>F2>FI

【答案】B

【解析】根据阿基米德原理可知，浮力等于排开的液体所受的重力；甲和乙相比，乙的排水

量较大，乙的浮力大于甲；甲和丙相比，都是处于漂浮状态，浮力都等于重力，而丙的重力

大，所以丙的浮力大于甲；乙和丙相比，乙的排水量较大，所以乙的浮力大于丙；综上所述，

可知乙的浮力最大，甲的浮力最小。

14.（2022・陕西模拟）如图所示是小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作的“浮沉子”。他将装有

适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，

拧紧瓶盖使其密封，用力拚压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列

说法不正确的是（）

A.“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力

B.适当用力挤压矿泉水瓶恻面，"浮沉子’'可能悬浮在水中

C.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同

D.松开手“浮沉子”上浮时，小玻璃瓶内上方气压增大

【答案】D

【解析】A.挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体

中的空气压缩，这时浮沉子里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉,

故A正确，A不符合题意；

B.当浮力等于重力，就会悬浮在水中，故B正确，B不符合题意；

C.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同，都是靠改变自身重力来实现沉浮的，故C正确，C

不符合题意；

D.松开手，小瓶内的气体会将瓶内的水排出，气体体积变大，压强变小，故D错误，D符

合题意。

15.（2022•甘肃平凉一模）如图所示，这是“远征号”潜水艇的结构示意图。下列说法正确的

是（)

A.潜水艇从水中到浮出水面的过程中，排开水的体积不变

B.若潜水艇要从水面潜入水中，应该向水舱中加水

C.当潜水艇在水中下沉时，潜水艇所受的浮力变小

D.当潜水艇漂浮在水面上时，潜水艇受到的浮力大于重力

【答案】B

【解析】A.当潜水艇在水面以下时，排开水的的体积不变，露出水面以后排开水的体积减

小，浮力减小，直至等于重力，保持平衡，不再上浮，放A错误；

B.潜水艇由水面潜入水中时，需要增大自身的重力，使重力大于浮力，才能向下潜，应向

水舱加水，来增大重力，战B正确；

c.由阿基米德原理可知，潜水艇在水中卜.沉时，潜水艇所受的浮力不变，故C错误；

D.潜水艇漂浮在水面上时，处于平衡状态，浮力等于重力，故D错误。

16.（2022・四川泸州・二模）如图是小明学习浮力后所制作的潜水艇模型，注射器通过极软

的胶管从大试管中抽气或句大试管中注气，就可以调整大试管在清水中的状态，忽略软胶管

在清水中的体积变化和对大试管的作用力。下列分析正确的是（）

活塞

A.该“潜水艇”是通过改变所受浮力的大小来实现上浮和下沉的

B.当“潜水艇”处于悬浮状态时，向清水中加盐，它将上浮

C.将注射器的活塞往外拉，水槽底部受清水的压强保持不变

D.将注射器的活塞往里推，“潜水艇”排开清水的重力始终不变

【答案】B

【解析】A.当潜艇模型浸没在水中时，排开水的体积不变，所受浮力不变，因此模型的上

浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的，故A错误；

B.当“潜水艇”处于悬浮状态时，向清水中加盐，水的密度变大，排开水的体积不变，由尸

行夕gP祥可知它受到的浮力变大，重力不变，浮力大于重力，会上浮，故B正确；

C.向外拉注射器活塞，试管内水增加，潜艇可能悬浮或下沉，排开水的体积不变，水面会

降低，由产〃可知槽底部受清水的压强变小，故C错误；

D.将注射器的活塞往里推，试管内水减少，潜艇模型的重力减小，会上浮，它露出水面后，

排开水的体积变小，由G产pgP同知排开清水的重力变小，故D错误。

17.（四川成都三模）如图所示，半潜船主要作用是承运货物，它和潜水艇一样通过压载水

的调整改变重力，调节装货甲板的高度，以便于装卸货物。下列分析合理的是（）

A.半潜船甲板下沉没入水中过程所受浮力减小

B.半潜船甲板向上浮出水面过程所受浮力增大

C.半潜船从长江驶入东海，所受浮力大小不变

D.半潜船通过改变排开水的体积来改变浮力，从而实现上浮和下沉

【答案】C

【解析】A.根据阿基米德原理.，物体所受浮力的大小笔于排开水的重力，半潜船甲板下沉

没入水中过程排开水的重力增加，浮力增加，故A不符合题意：

B.半潜船甲板向上浮出水面过程，排开水的重力减小，所受到的浮力也减小，故B不符合

题意；

C船漂浮在水面上，受到的浮力等于自身的重力，半潜船从长江驶入东海，都处于漂浮状

态，船自身的重力没有发生变化，浮力大小不变，故C符合题意；

D.半潜船通过改变自身的重力来改变浮力，从而实现上浮和下沉，故D不符合题意。

18.（2022•北京•模拟预测）某同学利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”，用图所

示的方法测量液体的密度，“土密度计”在水（「水=1巾10玉的/）中静止时露出液面的高度

为九；它在酒精（夕酒=（）.8xl（）3kg/m'）中静止时露出液面的高度为刈，它

在硫酸铜溶液（/酸铜=L25xI（）3kg/m3）中静止时露出液面的高度为则"一"为（）

A.1.2cmB.1.4cmC.1.6cmD.1.8cm

【答案】D

【解析】土密度计在水、酒精、硫酸铜溶液中都处于漂浮状态，所以浮力都等于重力，即

斤水=%=七放铜=G①

设密度计平底试管的横截面积为S,长度为螺母的体积为％学、则密度计在一:种液体中

排开液体的体积为/水=53%)+"传力洒=S□九)+%母曝破二义为3)+嚏母

由阿基米德原理得，密度计在三种液体中受到的浮力为

F水="水g/水=夕水g［SG4)+4毋］=1x1()；kg/m'xgx)+嚷母］②

。=外8嗫*=回"［5=。)+/母］=0.8xl()3kg/m3xgx［sa丸)+&母］③

%=%：g匕幡=%g［S(£%)+4母］=1.25xl(rkg/m3xgx［S(£J?3)+4母］④

解①©®④得％-『1.8cm

故ABC不符合题意，D符合题意。

二、实验题

19.(2022•江苏无锡二模)小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。

用心y

AB

(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

目的是使吸管能漂浮在液体中。

(2)将吸管放到水中的情景如图A所示，测得浸入的长度为〃，放到另一液体中的情景如

图B所示，浸入的长度为〃，用p腋、〃次分别表示液体和水的密度，则p木法(选填“=”、

“A域“V”)，密度计A、B两图中所受浮力大小入FB，p后p木、〃及，的关系式

（3）小明把这支简易密度计分别放入水、盐水和植物油中，稳定后记下简易密度计与液面

相平的位置，并标出这种液体的密度（PAf^=llx103kg/mJ,103kg/m3）,则上面图

C中a,b,c,d四种刻度的标示合理的是；

（4）小军也用吸管制作了密度计，他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此

密度计测量液体密度时误差较大，为此同学提出如下改进方案，其中可行的

A.换大的容器盛放液体做实验B.换细的吸管制作密度计

C.换梢长的吸管制作密度计D.适当减小密度计的配重

【答案】竖直小于等于四cB

h

【解析】（1）为了能使吸管竖直漂浮在液体中，吸管中塞入一些金属丝做配重，使密度计

的重心降低，故这样的FI的是使吸管竖直漂浮在液体中.

由于吸管在A和B中都是漂浮，根据漂浮条件可得FA=FH=G

即密度计在水和另一种液体中所受浮力大小相等，设吸管底部面积为S,结合阿基米德原理

可得p水gSH=p^gSh

八_P水H

p海——；—

解得，p/p次、〃及〃的关系式是&h

由图知，密度计在水中浸入的深度较大，所以水和某液体的密度关系为〃木vp旅

（3）由液且功

可知，F浮、g、S都相同的情况下，"步与吸管浸入液体的长度力成反比，所以密度计的刻度

数值由上到下逐渐增大；根据反比例函数图像可知，液体密度越大，密度计浸入水中的深度

随密度的变化越慢，所以下部刻度线的间隔小，故c符合题意，abd不符合题意。

故选Co

（4）A.换大的容器盛放液体做实验，密度计浸入液体的深度不变，不会对密度计相邻两

刻度线之间的距离造成影响，故A不符合题意；

B.因为々励，所以减少横截面积S,即可使人变大，因此换细的吸管制作密度计可以增大

密度计浸入液体的深度，可使密度计相邻两刻度线之间的距离增大，故B符合题意；

C.换稍长的吸管制作密度计，密度计的重几乎不变，所以密度计浸入液体的深度不变，不

会对密度计相邻两刻度线之间的距离造成影响，故C不符合题意；

D.适当减小密度计的配重，则密度计受到的浮力也变小，浸入液体的深度变小，会使密度

计相邻两刻度线之间的距密减小，故D不符合题意。

20.（2022・陕西师大附中模拟）小江同学进行了“制作简易的密度计”的实践活动：他选用

一根两端圆口的直饮料吸管，先用刻度尺测量出其总长度，再将一些细砂粒从吸管的下端

塞入作为配重，并用石蜡将吸管的下端封闭起来。

（1）小江把自制的简易密度计竖直漂浮在水中，在吸管上标出水面的位置.，并测最出该位

置到吸管顶端的距离为//，进一步确定了吸管浸入水中的深度为〃再使其竖直漂浮在某种

液体中，在吸管上标出液面的位置，并测量出该位置到吸管顶端的距离为以也确定了吸管

浸入这种液体中的深度为彷。根据以上测量的结果可得这种液体的密度（用历、h2

和〃代表不）;

（2）小江再把这支密度计分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，当它分别竖直静止在两种

液体中时，如图乙和丙所示，从观察到的现象可以判断：简易密度计所受浮力产乙F丙,

两杯液体的密度p即（均诜填：“<”">，，“=，，）

（3）小江把这支密度计放入一系列密度已知的液体中，每次当它在液体中处广竖直漂浮状

态时，在密度计上标出与液面位置相平的刻度线，并用上述同样的方法测量出密度计浸入液

体中的深度4对照相应的液体密度值"，再利用收集到的数据画出了"T?图像，如图丁所

（4）小江又用一根完全相同的饮料吸管，将更多的细砂粒从吸管的下端塞入作为配重，并

用石蜡将吸管的下端封闭起来，制作成了第二支密度计。接着把这支密度计同样依次放入一

系列密度已知的液体中进行实验，得到如图丁中的另一条p-力图像。他进一步研究发现对

同一密度计浸入液体的深度〃和对应液体的密度"的乘积〃力是（变大/不变/变小）的。

图丁中描述第二支密度计的〃图像的是曲线（“①”“②”）；

（5）最后，小江把这两支密度计一起放入足够多的水中静止时，发现水面恰好与第一支密

度计的最下面的刻度线齐平，与第二支密度计的最上面的刻度线齐平。若要选用这两支密度

计来粗测酒精的密度，则应选用。

A.笫一支密度计B.第二支密度计C.都适用D.都不适用

【答案】用=v不变②A

【解析】（1）由漂浮得，密度计在水中和在液体中受到的浮力大小相等，都为密度计的重

力，由七=「匕|g得。水4sg=0液也Sg

A?i

所以

（2）由图乙和丙得，密度计分别漂浮在两种不同的液体中，所以简易密度计所受浮力

%,=4=G本总计

密度计在乙中排开液体的体积大广密度计在内中排开液体的体积，由&=。匕招得，两杯液

体的密度Pc<Pfy

（4）由图丁得，同一密度计浸入液体的深度力和对应液体的密度〃的p-6图像是双曲线的

一条，说明同一密度计的"与力成反比，因此同一密度计浸入液体的深度〃和对应液体的密

度p的乘积必是不变的。

依题意得，小江又用•根完全相同的饮料吸管，将更多的细砂粒从吸管的下端塞入作为配重，

并用石蜡将吸管的下端封闭起来，制作成了第二支密度计，因此第二根密度计的重力较大，

密度计都是漂浮在液体上，密度计受到的浮力等于密度计的重力，所以在同一液体中，第二

根密度计受到的浮力较大，排开的液体的体积较大，吸管完全相同，横截面积相同，因此第

二根密度计进入液体中的深度较深，因此图丁中描述笫二支密度计的〃-力图像的是②。

（5）酒精的密度小于水的密度，密度计受到的浮力都等于密度计的重力，因此使用同一密

度计测量液体的密度时，液体密度越小，密度计排开液体的体积越大，密度计进入液体中的

深度越深，小江把这两支密度计•起放入足够多的水中静止时，发现水面恰好与第一支密度

计的最下面的刻度线齐平，与第二支密度计的最上面的刻度线齐平，因此这两支密度计分别

放进酒精中时，酒精液面与第一支密度计最下面的刻度线上面一些的刻度平齐，从密度计的

刻度能测出酒精的密度；酒精液面超过第二支密度计最上面的刻度线超过密度计的测量范围,

密度计不能测出酒精的密度。若要选用这两支密度计来粗测酒精的密度，则应选用第一支密

度计，故A符合题意，BC不符合题意。

三、计算题

21.（2022•广东广州二模）某学习兴趣小组根据所学的物理知识制作了一把“浮力秤”,将

厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如图所示。已知玻璃环的质量为200g,底面积为50cm2,

高度为20cm。求：（水的密度2次=1.0x］（）3kg/m3,g=10N/kg）（,

（1）将杯子开口向上竖直放入水中时（水未进入杯内），杯子受到的浮力：

（2）判断此浮力秤能否称出质量1kg的物体，通过计算说明。

【答案】（I）2N；（2）不能，计算过程见解析

【解析】解：（1）杯子的重力为G^=z/7/g=0.2kgxl0N/kg=2N

因为杯子在水中处于漂浮状态，所以杯子受到的浮力为F#G行2N

（2）将质量为1kg的物体放入玻璃杯内，若玻璃杯漂浮，受到的总浮力为

F人="】2资G标=1kgx10N/kg+2N=i2N

匕=F沼运-________12—_________］2x］（;

此时玻璃杯排开水的体积为打「假1.0x103kgzmQ10N/kg

,匕1.2xl0-3m3八一〜

h=—=--------=0.24m=24cm

此时玻璃杯浸入水中的深度为S50x10-m-

若能称出1kg的物体，玻璃杯浸入水中的深度应为24cm,而玻璃杯只有20cm高，玻璃杯

会沉入水底，所以此浮力秤不能称出质量1kg的物体。

答：（1）将杯子开口向上竖直放入水中时，杯子受到的浮力为2N：

（2）此浮力秤不能称出质量1kg的物体。

22.（2021•云南玉溪模拟）如图所示是我国某型号潜水延，已知其总体积为1.2xl（）4m3,在

海面航行时（水舱未充水）排水量约为91001,某次下潜到海面下400m深处执行任务。〃水

=1.0xl03kg/m3,求：

（1）潜水艇在海面航行时排开水的体积；

（2）潜水艇在400m深处时受到海水的压强；

（3）下潜到400m深处悬浮时水舱中充入海水的质量。

【答案】(1)9.1xl03m3；(2)4xlO6Pa；(3)3.1xl06kg

【解析】(1)潜水艇在海面航行时受到的浮力户型=G『G我=9.1xl()6kgxl()N/kg=9.1xio7N

廿&=91xl05n?

潜水艇在海面航行时排开水的体积。旦1x10kg/mxlON/kg

(2)潜水艇在400m深处时受到海水的压强p=pgh=1xl()3kg/m3x10N/kgx400m=4x106Pa

(3)潜水艇悬浮在海水中时受到海水的浮力

F浮=〃脍g/沪1x103kg/m3x1.2x1Vm'x1ON/kg=1.2x10sN

潜水艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的重力

G旃行尸浮6枇尸1.2xWN9.1x10，N=3.1x10'N

7

^=^=2.9xlON=31xl(tkg

水舱中充入海水的质量“'gl°N/kg

答：(1)潜水艇在海面航行时排开水的体积是9.1X103”；

(2)潜水艇在400m深处时受到海水的压强4xl0(,pa；

(3)下潜到400m深处悬浮时水舱中充入海水的质量3.1x106kg。

23.(2022•重庆模拟)如图甲所示为半潜船，是通过改变自身重力实现上浮和下沉的，半

潜船始终漂浮在水面上。如图乙所示为某同学制作的半潜船模型，总体积为lOOOOcnr*船

内水舱容积为4000cm3,水舱中无水时半潜船的质量为2000g。一个薄壁柱形容器，置于水

平地面上，底面积为10()0cm2,高为40cm,先装入32cm深的水后，再将装满水的半潜船放

入容器中，静止时如图丙所示(甲板在水面之下一定深度)。求：

(1)图内中半潜船所受浮力为多少N?

(2)图丙中水对容器底茸的压强为多少Pa?

(3)图丙中，若先在甲板上轻轻放一个质量为3kg的固体货物(不吸水)，然后将水舱中

的水全部缓缓排出在容器中，求静止时容器内水的质量为多少kg?

甲乙丙

【答案】(1)60N；(2)3800Pa；(3)35kg

［解析］解:⑴水舱重力为G水舱=P水g/水=lx105kg/m5x10N/kgx4000x10*m3=40N

船的重力为*=mg=2000x10'kgxION/kg=20N

因为半潜船漂浮，所以半潜船的浮力为/=G^+^=40N+20N=60N

=—~乎~—=6x10%3

(2)半港船排开水的体积为‘,水g10kg/mxl0N/kg

.匕HI6xl(f3m3

a=----------r=6cm

此时半潜船底部距离水面的高度为S1000x10-*nr

i3

〃皿士MI+/»)=10kg/mxl0N/kgx3.8xl01=3800Pa

水对容器底部的压强为水"塔LA承&5

(3)将3kg放在半潜船上，则浮力的增加了M?=AG=30N

根据4?=。液g/i和夕排=A底，则有液面高度变化为

△玛_____________30N_____________

p1^gS~10Akg/m3x1ON/kgx1OOOxI(X4m2=0.03m=3ctr

放入半潜船后，液面变化的高度为