八年级物理下册 7.1浮力（解析版）

第第页7.1浮力一、浮力1.概念分析—浸没与浸在。2.规则柱体在水中浸没状态下的受力分析如图7-1-2所示，立方体物块浸没在水中，水对立方体各个表面都有压力。水对立方体各侧面的压力可以相互平衡。下表面所处深度较深，液体压强较大，受到液体压力较大；上表面所处深度较浅，受到液体压力较小。由于下表面受到的压力向上，上表面受到的压力向下，两者的合力向上，所以水对浸没在水中的物体的作用力向上。F合=F向上－F向下3.漂浮在水面的物体（部分浸没）对于漂浮在水面的物体，上表面不受水的压力，下表面受到水向上的压力，物体受到的水的作用力向上。航空母舰受到巨大的重力却能浮于水面，这与它受到水对其向上的作用力有关。F合=F向上－0=F向上注意：①教材在分析物体浸没时，分析的是规则柱体，这样有利于大家的理解。而分析物体部分浸没，即漂浮状态时，分析的是任何物体，也就是说，任何物体在液体中的某一深度，有左也有右，有上也有下。（当然我们要排除一些特殊状态，如把一个规则柱体下侧完全真空无缝隙贴合在液体容器的低侧）4.浮力浮力的概念：浸在液体或气体中的物体受到的向上的力，称为浮力。浮力的施力物体：液体或气体浮力的方向：竖直向上浮力的大小：F浮=F向上－F向下举例：①气球：气球（图7-1-3）脱手后飞向空中，这表明空气对气球也有向上的浮力。早在公元10世纪，热气球的雏形——孔明灯就已经诞生了。②孔明灯和热气球：孔明灯和热气球（图7-1-4）都受到空气对其向上的浮力。5.称重法测浮力：如图7-1-6所示，在弹簧测力计下悬挂金属块A，此时弹簧测力计示数F1等于金属块A受到的重力大小；将金属块A浸没在水中，弹簧测力计示数为F2。比较F1与F2。由上述实验可以看出，物体浸没在水中后，弹簧测力计示数变小，说明物体受到浮力。根据物体的平衡条件，物体受到的竖直向下的重力大小G应该等于竖直向上的浮力大小F浮和弹簧测力计对物体的拉力大小F2之和，即G=F2+F浮，又因为重力大小与F1相等，所以浮力F浮=F1-F2。二、探究浮力大小与哪些因素有关提出问题将漂浮在水面的泡沫塑料缓慢压入水中，泡沫塑料浸入水中的体积增大,感到越来越费力，表明泡沫塑料受到的浮力增大。与水相比，盐水密度更大，鸡蛋能浮在盐水中，表明鸡蛋在盐水受到的浮力更大。根据对以上现象的观察和思考，影响浮力大小的因素可能是物体浸入液体中的体积及液体的密度。搜集证据器材现有以下实验器材供选用：水、浓盐水、容器、金属块、弹簧测力计、天平、刻度尺。本实验无需使用的器材是天平。方案图7-1-7（a）（b）表示探究浮力大小是否和浸入液体中的体积有关的大致过程。根据图7-1-7（a）（b），写出相应的探究方案。实验方案①：用弹簧测力计挂着金属块从空气中缓慢地浸入液体中，直至全部浸没，观察弹簧测力计的示数变化。现象：弹簧测力计的示数逐渐增大（从金属块底部浸入液体开始）②图7-1-7（b）（c）表示探究浮力大小是否和浸入液体中的深度有关的大致过程。根据图7-1-7（b）（c）写出相应的探究方案。实验方案②：在实验方案①的基础上，继续向下移动，在没有触碰到杯底前，观察弹簧测力计的示数变化。现象：弹簧测力计的示数不变③图7-1-7（c）（d）表示探究浮力大小是否和液体的密度有关的大致过程。根据图7-1-7（c）（d），写出相应的探究方案。实验方案③：将杯中的水更换为食盐水，重复实验方案①、②的步骤观察弹簧测力计的示数变化。现象：从金属块底部浸入液体开始，弹簧测力计的示数逐渐增大，且变化量比实验方案①大；后面完全浸没也是随着深度的增大，弹簧测力计的示数不变记录根据以上方案，你所观察到的现象是如上所述。作出解释分析根据实验现象，影响浮力大小的因素是物体浸入液体中的体积和液体的密度。结论由上述实验现象的记录可得，液体的密度一定时，物体浸入液体的体积越大，浮力越大；物体浸入液体的体积一定时，液体的密度越大，浮力越大。通过大量的实验发现，浮力的大小与物体浸入液体中的体积及液体的密度有关。液体的密度一定时，物体浸入液体的体积越大，浮力越大。物体浸入液体的体积一定时，液体的密度越大，浮力越大。题型1：判断物体是否受到浮力Ⅰ1．如图所示的四种情景，没有受到浮力的物体是（）A．水中下沉的苹果 B．海试中的福建号航母C．遨游太空的天宫二号 D．飘在空中的热气球【答案】C【详解】A．水中下沉的苹果浸没在水中，因为液体对浸没在其中的物体有向上的作用力和向下的压力作用，其中向上的压力大于向下的压力，这个压力差即物体受到的浮力，故苹果受到浮力作用，故A不符合题意；B．海试中的福建号航母浸在水中，因为液体对浸没在其中的物体有向上的作用力和向下的压力作用，其中向上的压力大于向下的压力，这个压力差即物体受到的浮力，故航母受到浮力作用，故B不符合题意；C．太空中没有空气，遨游太空的天宫二号不受到浮力，故C符合题意；D．飘在空中的热气球浸在空气中，受到空气的浮力，故D不符合题意。故选C。2．如图情景中没有受到浮力的物体是（）A．海上航行的福建舰B．停在水面的天鹅C．浸在水中的桥墩D．空中飞行的飞艇【答案】C【详解】A．航行的福建舰浸在水中，因为液体对浸在其中的物体有竖直向上的浮力作用，故它受到浮力作用，故A不符合题意；B．停在水面的天鹅受到水对它竖直向上的浮力，故B不符合题意；C．浸在水中的桥墩由于底面埋在淤泥下，没有与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，根据浮力产生的原因可知桥墩不受浮力作用，故C符合题意；D．空中飞行的飞艇浸在空气中，因为气体对浸在其中的物体有竖直向上的浮力作用，故它受到浮力作用，故D不符合题意。故选C。3．以下情景中没有受到浮力的物体是（

）A．水面漂浮的树叶 B．在大气中上升的热气球C．打入水底淤泥里的木桩 D．在水中下潜的“蛟龙号”【答案】C【详解】A．树叶漂浮在水面上，部分浸在水中。水对树叶的下表面有向上的压力，上表面有向下的压力，但下表面压力大于上表面，形成了向上的压力差，因此树叶受到水的浮力，浮力与重力平衡，所以能漂浮，故A不符合题意；B．热气球浸在空气中，空气对热气球的下表面压力大于上表面压力，形成向上的压力差，因此热气球受到空气的浮力，浮力大于热气球总重力，所以能上升，故B不符合题意；C．木桩被完全打入淤泥后，其下表面与淤泥紧密接触，水无法进入木桩下方。此时水只能接触木桩的侧面，因此不满足“流体对物体产生向上压力差”的浮力产生条件，木桩不受浮力，故C符合题意；D．“蛟龙号”完全浸在水中，水对其下表面的压力远大于上表面压力，形成向上的压力差，因此受到水的浮力，浮力小于其总重力，所以能下潜，故D不符合题意。故选C。题型2：浮力有关概念辨析4．下列关于浮力的说法中正确的是（

）A．浮力都是由水产生的 B．在不同液体中浮力的方向会不同C．浮力方向与重力方向相反 D．只有固体才会受到浮力的作用【答案】C【详解】A．液体或气体对它里面的物体都能产生浮力，故A错误；B．浮力的方向总是竖直向上，故B错误；C．浮力方向竖直向上，重力方向竖直向下，二者方向是相反的，故C正确；D．一切物体都可能会受到浮力的作用，故D错误。故选C。5．关于浮力，下列说法中正确的是（

）A．只有浮在液体表面上的物体才受到浮力B．只要下沉的物体就不会受到浮力C．一切浸入液体中的物体（其下表面未与容器底紧密接触）都受到液体对它施加的浮力D．浮力的方向总是垂直向上的【答案】C【详解】ABC．一切浸入液体中的物体（其下表面未与容器底紧密接触）都受到液体对其下表面施加的向上的力，其上、下表面存在压力差，故都受到液体对它施加的浮力，故C正确，AB错误；D．浮力的方向总是竖直向上的，不是垂直向上，故D错误故选C。6．下列关于浮力的说法中，正确的是（）A．在液体中下沉的物体不受浮力B．浮力的施力物体只能是液体C．物体浸在液体中的体积越大，浮力越大D．浸没后，压入越深，受到的浮力越大【答案】C【详解】A．浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的浮力，在液体中下沉的物体也受到浮力，故A错误；B．浸在液体中的物体受到浮力的施力物体是液体，浸在气体中的物体受到浮力的施力物体是气体，故B错误；C．由可知，物体浸在液体中的体积越大，排开液体的体积越大，浮力越大，故C正确；D．物体受到的浮力大小与排开液体的体积、液体的密度有关，与深度无关，浸没后，压入越深，液体的密度不变，排开液体的体积不变，受到的浮力不变，故D错误。故选C。题型3：判断物体是否受到浮力Ⅱ7．如图所示，A、B是自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，则下列说法中正确的是（）A．A物体不一定受到浮力作用 B．B物体一定受到浮力作用C．C物体不一定受到浮力作用 D．D物体一定受浮力的作用【答案】B【详解】浮力是由于液体对物体上下表面的压力差产生的。如果物体下表面没有液体（或下表面受到的压力为0），则不受浮力。AB．A漂浮在水面上，B物体完全浸没在水中，两物体的下表面有向上的水压力，一定受到浮力，故A错误，B正确；C．C物体是容器壁凸起的部分，下表面有水，受水的压力，所以C受到浮力作用，故C错误；D．D物体是容器底凸起的一部分，下表面没有水（与容器底部一体，没有水进入下表面）。下表面不受水的压力，因此没有向上的压力，只有上表面受到向下的水压力。所以D不受浮力，故D错误。故选B。8．如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则正确的是（）A．水堵头不受水的压力作用，但受到水的浮力作用B．水堵头不受水的压力作用，也不受水的浮力作用C．水堵头受水的压力作用，但不受水的浮力作用D．此时水堵头受到的重力和浮力是平衡力【答案】C【详解】ABC．洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，受到水向下的压力，但水堵头的下表面没有水，没有受到水向上的压力，所以水堵头不受浮力，故AB错误，C正确；D．水堵头不受浮力，不存在重力和浮力平衡，故D错误。故选C。9．如图所示，将盛有水的容器放在水平桌面上，其中甲、乙是可以自由移动的物体，丙、丁是容器本身的一部分，则下列说法中正确的是（

）A．甲、乙、丙、丁都受到浮力的作用B．只有甲、乙受到浮力的作用C．甲、乙、丁受浮力的作用，丙不受浮力的作用D．甲、乙、丙受浮力的作用，丁不受浮力的作用【答案】C【详解】由图可知，甲物体上表面没有受到水的压力，但下表面受到水的压力，因此水对甲物体上、下表面产生了向上的压力差，故甲物体一定受浮力的作用；水对乙、丁物体上、下表面产生了压力差，故乙、丁受浮力的作用；丙物体上表面受到水的压力，但下表面没有受到水的压力，因此水对丙物体上、下表面没有产生向上的压力差，故丙物体一定不受浮力的作用，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。10．如图所示，取一个矿泉水瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮（如图甲）；若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来（如图乙和丙），此实验中，相关说法错误的是（）A．甲图中，乒乓球不受浮力B．乙图中，乒乓球不受浮力C．丙图中，乒乓球在上浮时受到的浮力等于水对球上下面的压力差D．整个实验验证了浮力产生的原因【答案】B【详解】A．甲图下方不受水的压强，因而没有向上的压力，不受浮力，故A正确，不符合题意；BCD．当用手堵住瓶口，则乒乓球上面和下面都有水，由于乒乓球上、下两面所处的深度不同，下面所处的深度大于上面的深度，下面受到的压强大于上面受到的压强，因此水对乒乓球产生的向上的压力与向下的压力不相等，实际上，这两个压力的合力就是水对乒乓球施加的向上托的力，这个力习惯上称为浮力，当乒乓球受到的浮力大于其自身重力时，乒乓球上浮起来，所以此实验说明了浮力产生的原因，故B错误，符合题意，CD正确，不符合题意。故选B。题型4：浮力的有关概念填空11．乒乓球按入水中时会感到有点费力，松手后乒乓球迅速浮起来，说明乒乓球受到了力的作用，这个力的施力物体是，方向为。【答案】水竖直向上【详解】[1]将乒乓球按入水中时会感到有点费力，此时乒乓球受到了竖直向下重力，和竖直向上的浮力，是浮力让松手后的乒乓球上浮，浮力的施力物体是水。[2]浮力产生的原因是上下表面压力差，下表面受到的压力大于上表面所受的压力，故浮力的方向是竖直向上的。12．浮力产生的原因：浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同，即。【答案】-【详解】浸在液体中的物体，液体对物体向上的压力大于向下的压力，物体受到向上和向下的压力差就是物体受到的浮力，即13．如图，在“天宫课堂”第一课时，航天员展示了“浮力消失”等有趣的实验，航天员王亚平将乒乓球置于水中，发现乒乓球静止，此时乒乓球（选填“受”或“不受”）浮力，其原因是水在外太空几乎不受的作用，无法产生压力差。【答案】不受重力【详解】[1][2]在地面上，浸没在水中的乒乓球其下表面的深度大，受到的水的压强大、压力大；上表面受到的水的压强小、压力小，所以浸没在水中的乒乓球其下表面受到水向上的压力大于上表面受到水向下的压力，从而产生了一个向上的压力差，即浮力，使得乒乓球上浮。在空间站微重力环境中，乒乓球处于失重状态，几乎不受重力的作用，无法产生压力差，此时乒乓球不受浮力。14．我们在从岸边向深水中走时，会觉得自己慢慢变轻了，说明人体在水中受到了力的作用。浸在液体中的物体，受到液体对它的一种向（选填“上”或“下”）的托力作用，这种力叫做浮力，浮力的方向总是。【答案】浮上竖直向上【详解】[1][2][3]根据浮力的定义可知，浸在液体中的物体，都会受到液体对它的一种向上的托力作用，这种力被称为浮力，浮力的方向总是竖直向上的，人从岸边走向深水中时感到自己变轻了就是因为人体浸入到水中受到了水的人体的浮力的作用。题型5：分析规则柱体所受到的浮力15．如图所示的圆柱体浸没在液体中时，它的侧面受到的各个方向液体的压力相互（选填“平衡”、或“不平衡”），其下表面受到液体向上的压力比上表面受到液体向下的压力，（选填“大”、或“小”），这就是浸没在液体中的物体受到浮力的原因。因此，浮力的方向总是。【答案】平衡大竖直向上【详解】[1]圆柱体侧面在液体中受到的各个方向的压力，大小相等、方向相反，符合二力平衡的条件，因此相互平衡。[2]液体压强随深度增加而增大，圆柱体下表面的深度大于上表面，根据，下表面受到的液体压强大；又因上下表面积相同，由可知，下表面受到的向上的压力比上表面向下的压力大。[3]浮力是上下表面的压力差，下表面压力向上、上表面压力向下，因此浮力的方向总是竖直向上。16．如图所示，将均匀长方体浸没在液体中，已知它的上、下表面面积都为S，上表面所处深度为h1，下表面所处深度为h2，液体的密度为ρ。长方体上表面受到的压强p1＝；长方体受到的浮力F浮＝。（均用g、S、h1、h2和ρ表示）【答案】ρgh1ρg(h2-h1)S【详解】[1]由液体压强公式p=ρgh可得，长方体上表面受到液体的压强p1=ρgh1。[2]由压强公式的变形公式F=pS得，长方体上表面受到液体的压力F1=p1S=ρgh1S，长方体下表面受到液体的压力F2=p2S=ρgh2S，由浮力产生的原因可得长方体受到的浮力F浮=F2-F1=ρgh2S-ρgh1S=ρg(h2-h1)S17．如图所示，长方体物块浸没在液体中时，侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡，其下表面受到液体向上的压力比上表面受到液体向下的压力，这就是浸没在液体中的物体受到浮力的原因。因此，浮力的方向总是的，如果，物体受到的浮力是4N，则N。【答案】大竖直向上12【详解】[1][2][3]如图所示，长方体物块浸没在液体中时，侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡，根据，其下表面受到液体向上的压强比上表面受到液体向下的压强大，上下表面积相同，根据，其下表面受到液体向上的压力比上表面受到液体向下的压力大，因而产生竖直向上的压力差，这就是浸没在液体中的物体受到浮力的原因。因此，浮力的方向总是竖直向上的。根据压力差法，如果，物体受到的浮力是4N，则18．如图所示将完全相同的两个长方体分别水平和竖直放置在水中，它们上下表面受到的压力差和压强差的大小关系是：FAFB，pApB。【答案】=<【详解】[1]长方体物块悬浮在水中，说明受到水的浮力不变，而浮力等于物体上下表面受到水的压力差，所以长方体物块上下表面受到水的压力差相等，即FA=FB。[2]长方体物块上下表面受到水的压强差：，竖直放置比水平放置上下表面积小，所以，长方体物块竖直放置比水平放置上下表面受到水的压强差大，即pA<pB。题型6：称重法测浮力Ⅰ19．用弹簧测力计悬挂重为的圆柱体，放入水中，静止时弹簧测力计示数如图所示，则圆柱体所受浮力为N；若此时圆柱体下表面所受水的压力为，则物体上表面所受水的压力是N。【答案】312【详解】[1]根据称重法测浮力，浮力，其中，，则圆柱体所受浮力为[2]根据浮力产生的原因，浮力等于物体上下表面所受水的压力差，即已知，，则20．小明同学用弹簧测力计悬挂一个重的实心柱体，将它浸没水中静止时，此时弹簧测力计的示数如图所示，为N，可求出柱体受到的浮力是N。【答案】【详解】[1][2]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，此时弹簧测力计的示数为2.8N，根据称重法可求出柱体受到的浮力是21．如图所示是研究“在水中下沉的物体是否受到浮力”实验。依据实验可知圆柱体物体所受的重力为N，圆柱体物体上、下表面所受水的压力差为N。【答案】3.21【详解】[1]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数等于圆柱体所受的重力G=3.2N。[2]圆柱体浸没水中测力计示数，圆柱体所受浮力因为浮力就等于液体对物体上下表面的压力差，所以，圆柱体物体上、下表面所受水的压力差为。22．如上图，物体浸没在水中时，所受到的浮力为N；如果直接将该物体投入水中，该物体将下沉，从图乙、丙可以看出浮力的大小与有关。【答案】1液体的密度【详解】[1]由甲、乙两图可知，物体完全浸没在水中，根据称重法可得，所受的浮力为[2]由丙图可知，物体完全浸没在盐水中，所受的浮力为从图乙、丙中可知，浸没在液体中的体积相同，液体的密度不同，浮力不同，则浮力的大小与液体的密度有关。题型7：称重法测浮力Ⅱ23．如图所示，用细绳将一个物体系在容器底部。若物体上表面受到水向下的压力为7N，下表面受到水向上的压力为13N，则物体所受浮力为（）A．4N B．6N C．7N D．13N【答案】B【详解】由浮力产生的原因可知，物体受到的浮力故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。24．如图所示，重为30N的物体用细线系着浸没在水中，上表面受到水向下的压力为16N，下表面受到水向上的压力为25N，则物体受到的浮力大小为N，此时细线对物体的拉力为N。【答案】921【详解】[1]由压力差法可知物体受到的浮力[2]物体在水中受到重力、拉力和浮力，物体受到的力是平衡力，由力的平衡得到此时细线对物体的拉力为25．用针将重为4N的正方体小木块按入水中浸没（如图），此木块上表面受到水的压力为12N，下表面受到水的压力为18N，则木块受到浮力的方向是的，大小为N。【答案】竖直向上6【详解】[1]浮力的方向总是竖直向上的。木块受到浮力的方向是竖直向上。[2]根据浮力产生的原因，浮力的大小等于物体上下表面受到的压力差，即，由题意可知题型8：探究浮力大小与哪些因素有关26．关于图中所示实验，下列说法正确的是（）A．可以探究浮力的大小是否跟物体的密度有关B．可以探究浮力的大小是否跟液体的密度有关C．可以探究浮力的大小是否跟物体的重力有关D．可以探究浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关【答案】D【详解】A．探究浮力的大小是否跟物体的密度有关，要控制排开液体的体积和液体密度相同，只改变物体密度的大小，只有一个物体，故无法完成，故A错误；B．探究浮力的大小是否跟液体的密度有关，要控制排开液体的体积和物体的密度相同，只改变液体密度的大小，只有一种液体，故无法完成，故B错误；C．探究浮力的大小是否跟物体的重力有关，要控制排开液体的体积和液体密度相同，改变物体的质量，由图知，物体的质量不能改变，故无法完成，故C错误；D．探究浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关，控制液体的密度相同，改变物体浸在液体的体积不同，由称重法可知浮力大小，故D正确。故选D。27．探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示，其中所用金属块a和塑料块b的密度不同，但重力均为1.6N。下列分析正确的是（）A．金属块a浸没在水中时，受到浮力的大小为0.3NB．利用甲、乙，可以探究浮力的大小与物体体积的关系C．利用乙、丙，可以探究浮力的大小与物体密度的关系D．利用丙、丁，可以探究浮力的大小与液体密度的关系【答案】D【详解】A．由图乙可知，金属块a浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1.0N，根据称重法可得金属块浸没在水中受到的浮力故A错误；B．要探究浮力的大小与物体体积的关系，需要控制物体排开水的体积相同，改变物体的体积；甲、乙两图中物体排开水的体积不同，故B错误；C．要探究浮力的大小与物体密度的关系，需要控制物体排开水的体积相同，改变物体的密度；乙、丙两图中物体排开水的体积不同，故C错误；D．要探究浮力的大小与液体密度的关系，需要控制物体排开液体的体积相同，改变浸入液体的密度；丙、丁两图可以完成该探究，故D正确。故选D。28．小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验，其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。下列说法正确的是（）A．铁圆柱体浸没在水中所受浮力大小为1NB．由甲、乙、戊三图可探究浮力大小与液体密度的关系C．由甲、乙、丁三图可知，物体浸入液体的深度越深，所受浮力越大D．再增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体，可探究浮力大小与物体质量的关系【答案】D【详解】A．由图甲可知铁圆柱体的重力为5N，由图丙可知铁圆柱体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1N，根据称重法可知铁圆柱体浸没在水中所受浮力故A错误；B．由甲、乙、戊三图可知，液体密度种类不同，铁圆柱体排开液体体积不同，无法探究浮力大小与液体密度的关系，故B错误；C．由甲、乙、丁三图可知，物体浸入液体的深度越深，排开液体的体积也越大；物体在液体中受到的浮力只与排开液体的体积有关，排开液体的体积越大，所受浮力越大，跟浸入深度无关，故C错误；D．再增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体，控制两种圆柱体浸入液体的密度和排开液体的体积相同，可探究浮力大小与物体质量的关系，故D正确。故选D。题型9：图像题29．如图，当圆柱体从底部接触水面到浸没至水中A处的过程中，圆柱体受到浮力F与浸入水中深度h的关系正确的是（）A． B．C． D．【答案】A【详解】当圆柱体从开始浸入水中到完全浸入水中即浸没的过程中，圆柱体排开水的体积在逐渐变大，水的密度不变，根据F浮=ρ液V排g，所以浮力变大；而当圆柱体浸没以后，再向水中下沉的时候，圆柱体排开水的体积不再发生变化，所以浮力是不变的，故A正确，BCD错误。故选A。30．弹簧测力计下用细线挂一圆柱体，将圆柱体从装有水的圆柱形容器上方的某一高度处缓缓下降，如图甲所示，然后将其逐渐浸入水中直至触底，容器的质量为1kg，底面积为200cm2。如图乙所示，是整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像，下列说法中错误的是（）A．圆柱体的底面积为100cm2B．圆柱体的密度为1.5×l03kg/m3C．当h=8cm时，容器对桌面的压强为1500PaD．当h=5cm时，水对容器底部的压强为1000Pa【答案】D【详解】A．由图乙可知，圆柱体没入水中时受到的浮力为圆柱体的体积为设圆柱体的高为,底面积为,圆柱体下降，从刚接触水面到刚好全部没入水中时有①②将已知数据代入①②解得故A正确，不符合题意；B．圆柱体的密度为故B正确，不符合题意；C．当h=7cm时，圆柱体刚好没入水中，圆柱体底部距离容器底2cm，柱体的高为8cm，水深10cm。当h=8cm时，圆柱体继续下沉1cm，水深没有改变。由于圆柱体未接触容器底部，则容器对桌面的压力等于容器自身重力加上水对容器底部产生的压力，容器对桌面的压强为故C正确，不符合题意；D．h=3cm时，圆柱体与水面接触，h=7cm时，圆柱体刚好完全没入水中，h=5cm时，5正好处于3和7中间，说明圆柱体刚好有一半体积浸入水中，此时圆柱体底部到容器底部的距离（9cm-5cm）加上圆柱体一半的高度（4cm）就是水的深度h5=9cm-5cm+4cm=8cm水对容器底部的压强为故D错误，符合题意。故选D。31．如图甲所示，用弹簧测力计将一长方体物块从装有水的柱形容器中匀速拉出，t＝0时，物块的下表面与容器底部接触且对容器底部没有压力，已知柱形容器的底面积200cm2，物块匀速上升的速度是6cm/s，拉力随时间的变化关系如图乙所示。不计圆柱体表面所沾水和细线体积，g取10N/kg，下列说法正确的是（）A．物块受到的最大浮力为3NB．物块上表面所受的液体压强最大为1800PaC．当t＝2s时，水对容器底部的压力为38ND．物体完全出水后，相对于浸没时，柱形容器对桌面的压强变化量为250Pa【答案】C【详解】A．由图乙可知，2s内物块完全浸没在液体中，此时弹簧测力计的示数为，物块受到的浮力最大，2s后物块开始露出水面，到t＝3s时物块完全露出水面，此时弹簧测力计的示数即为物块的重力，即，根据称重法可知，物块受到的最大浮力为，故A错误；B．由图乙可知，在0~2s时间内，物块刚好从容器底部上升到上表面与水面相平，物块匀速上升的速度是6cm/s，则2s内物块上升的高度为t=0时，物块上表面在液体中的深度最深，所受的液体压强最大，为故B错误；C．物块由开始露出水面到完全露出水面共用时则物块上升的高度为物块的体积为物块由开始露出水面到完全露出水面液面下降的高度为则当t＝2s时容器中液体的深度为此时容器底部受到的水对它的压强为则水对容器底部的压力为故C正确；D．物体完全出水后，相对于浸没时，柱形容器对桌面的压强变化量为故D错误。故选C。题型10：计算题32．如右图所示，一个棱长为10cm的正方体浸没在水中，上表面受到水向下的压力F1=5N，下表面受到水向上的压F2=15N力。求：（g取10N/kg）(1)该正方体所受浮力的大小；(2)正方体下表面距离水面的深度。【答案】(1)10N(2)15cm【详解】（1）由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力为（2）由题意得，正方体下表面的面积为水对正方体下表面的压强为由可得，正方体下表面到水面的距离为33．如图所示一金属块吊在弹簧秤下端，在空气中弹簧秤读数是27.5N，现将金属块浸入水中后，弹簧秤读数是21.5N，若金属块上表面受到水的压力为20N，求：（1）金属块受到浮力；（2）金属块下表面受到水的压力。【答案】（1）6N；（2）26N【详解】解：（1）金属块浸没在水中称量时，弹簧测力计的示数比空气中的示数小，是因为金属块在水中受到向上的浮力的作用，浮力为F浮=G-F=27.5N-21.5N=6N（2）根据浮力产生的原因可知，物体的浮力等于物体上下表面受到的水的压力差，故金属块下表面受到水的压力为F下=F上+F浮=20N+6N=26N答：（1）金属块受到浮力为6N；（2）金属块下表面受到水的压力为26N。34．如图所示，一边长为5cm的正方体形状的物体悬挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计的示数为3N；现将物体浸没到如图所示底面积为50cm2的圆柱形容器内的水中，此时弹簧测力计的示数为1.75N。问：(1)物体受到的浮力是多少？(2)物体浸没前后水对容器底部的压强变化了多少？【答案】(1)1.25N；(2)500Pa【详解】(1)由题可知,物体的重力：G=3N，则物体A浸没在水中受到的浮力F浮=G−F=3N−1.75N=1.25N(2)物体浸没前后，水的深度增加h=====5cm=0.05m物体浸没前后水对容器底部的压强变化量p=ρgh=1.0103kg/m310N/kg0.05m=500Pa物体浸没前后水对容器底部的压强变化了500Pa。答：(1)物体受到的浮力是1.25N；(2)物体浸没前后水对容器底部的压强变化了500Pa。题型11：实验题35．小李同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”时，进行了如图所示的实验，实验中物块均处于静止状态。(1)在图（a）中测力计示数为N；(2)在实验中根据的现象可以判定物体受到（选填“向上”或“向下”）的浮力；(3)分析图（a）、（c）、（e）三次实验，可以提出猜想：；(4)在图（d）实验中物块所受的浮力大小为N。【答案】(1)2.6(2)测力计吊着的物体浸没在液体中，测力计示数变小向上(3)浮力与液体密度有关，液体密度越大，物体受到的浮力越大(4)0.8【详解】（1）图（a）中测力计的分度值是0.2N，示数是2.6N。（2）[1][2]根据实验中将测力计吊着的物体浸没在液体中，测力计示数变小的现象知道，物体受到了竖直向上的浮力，此时的物体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和浮力而平衡。（3）分析图（a）、（c）、（e）三次实验知道，物体排开液体的体积相同，液体密度不同，可以提出猜想：浮力与液体密度有关，液体密度越大，物体受到的浮力越大。（4）由图（a）知道，物体重力为G=2.6N，由图（b）知道,物体浸没水中时，测力计示数为F=1.8N由称重法知道，物体受到的浮力图（d）实验中，物体浸没在水中体积与图（b）中相同，即排开水的体积没变，说明受到的浮力大小没有发生变化，大小仍是0.8N。36．如图所示，小刚用弹簧测力计、金属块、分别装有水和酒精的烧杯对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。可知：(1)该金属块受到的重力大小为N；(2)分析实验序号②、③、④，说明浮力大小跟有关；(3)分析实验序号，说明浮力大小跟液体的密度有关；(4)物体完全浸没在酒精中所受的浮力是N。【答案】(1)10(2)物体排开液体的体积(3)①④⑤(4)2.4【详解】（1）根据①可知，此时金属块的重力等于弹簧的弹力，可得金属块受到的重力G＝10N。（2）分析②、③、④可知，液体的密度不变，排开液体的体积变化，弹簧测力计的示数变化，即浮力的大小在变，说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关。（3）图④、⑤中，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，符合探究的要求，弹簧测力计示数不同，结合①可知，即所受浮力不同，说明浮力大小跟液体的密度有关。（4）根据称重法，物体完全浸浸没在酒精中所受的浮力为37．在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验情况如图所示。请解答下列问题：(1)金属块所受的重力为N，当金属完全浸没在水中时，所受浮力是N。(2)分析图a、b、c可得：液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越。(3)分析图a、c、d可得：浸没在液体中的物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的深度（选填“有关”或“无关”）。(4)分析图a、d、e可得：金属块排开液体的体积相同时，液体密度越大，浮力越。(5)结论：浮力的大小与排开液体的和液体的有关。【答案】(1)2.71(2)大(3)无关(4)大(5)体积密度【详解】（1）[1]金属块的重力：由图a可知，弹簧测力计示数为，故重力[2]金属块完全浸没在水中时（图c），弹簧测力计示数，根据称重法，浮力（2）分析图a、b、c：液体均为水（密度相同），金属块排开水的体积逐渐增大，弹簧测力计示数逐渐减小，浮力逐渐增大。结论：液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越大。（3）分析图a、c、d：金属块完全浸没在水中（排开液体体积相同），浸入深度不同，但弹簧测力计示数均为，浮力不变。结论：浸没在液体中的物体所受浮力与浸入深度无关。（4）分析图a、c、e：金属块排开液体的体积相同（均完全浸没），液体由水变为浓盐水（密度增大），弹簧测力计示数减小，浮力增大。结论：金属块排开液体的体积相同时，液体密度越大，浮力越大。（5）综合实验现象，浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关。38．下图所示是探究“影响浮力大小的因素”的一些实验操作步骤。请你针对某一个探究因素，从中选择相应的实验操作步骤，并根据弹簧测力计的示数，说明你的探究结论。(1)若要探究浮力大小与液体深度的关系，相应的实验操作步骤是图（a）（c）和（选填图中的符号），可得出初步结论：浸没在液体中的物体受到的浮力大小与液体深度（选填“有”或“无”）关。(2)若要探究浮力大小与液体密度是否有关，相应的实验操作步骤是图（选填图中的符号），可得出初步结论：浸没在液体中的物体受到的浮力大小。(3)小组同学想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他们找来易拉罐、烧杯和水进行实验，实验步骤如下：步骤一：将易拉锯开口向上放入盛水的烧杯中，它漂浮在水面上；步骤二：将易拉罐捏瘪再放入水中，捏瘪的易拉罐下沉至杯底。（ⅰ）通过分析可知：步骤一时易拉罐受到的浮力步骤二时易拉罐捏瘪时受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小于”）；（ⅱ）于是小组同学得出结论：物体受到的浮力与形状有关。请分析他们得出错误结论的原因：。【答案】(1)d无(2)（a）（d）（e）与液体密度有关(3)大于没有控制变量，易拉罐的形状改变导致排开水的体积也发生了变化【详解】（1）[1][2]若要探究浮力大小与液体深度的关系，需要控制物体排开液体的体积和液体的密度不变，只改变物体在液体中的深度。从图中可以看出，图（a）是物体在空气中的重力，图（c）是物体浸没在水中某一深度时的拉力，而图（d）是物体浸没在水中更深位置时的拉力。由于物体在图（c）和图（d）中都是浸没状态，所以排开水的体积相同，且水的密度也相同。比较图（a）、（c）和（d）中弹簧测力计的示数，可以发现物体在图（c）和图（d）中的浮力大小相等（因为拉力差即浮力，都等于重力减去拉力，且重力不变，拉力相等，所以浮力相等），这说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小与液体深度无关。（2）若要探究浮力大小与液体密度是否有关，需要控制物体排开液体的体积和物体在液体中的深度不变，只改变液体的密度。从图中可以看出，图（d）是物体浸没在水中时的拉力，而图（e）是物体浸没在盐水中时的拉力。由于物体在图（d）和图（e）中都是浸没状态，所以排开液体的体积相同，且物体在液体中的深度也相同（因为都是浸没）。比较图（a）、（d）和（e）中弹簧测力计的示数，可以发现物体在图（e）中的浮力大于在图（d）中的浮力（因为拉力越小，浮力越大），这说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小与液体密度有关，且液体密度越大，浮力越大。（3）[1][2]对于小组同学想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”的实验，他们存在错误。因为他们在改变物体形状的同时，也改变了物体排开水的体积。根据浮力公式F浮​=ρ液​gV排​，排开水的体积越大，浮力越大。所以，他们在比较浮力大小时，并没有控制排开水的体积这一变量不变。因此，他们得出的结论是错误的。具体来说，步骤一中易拉罐漂浮在水面上，受到的浮力等于其重力；而步骤二中易拉罐下沉至杯底，受到的浮力小于其重力。但是，由于步骤二中易拉罐排开水的体积大于步骤一中的排开水的体积，所以不能直接比较两个步骤中的浮力大小来得出物体受到的浮力与形状有关的结论。一、单选题1．关于浮力，下列说法正确的是（）A．上浮的物体所受浮力一定越来越大 B．下沉的物体不受浮力C．浮力的方向总是竖直向下 D．物体在空气中可能不受浮力【答案】D【详解】A．上浮的物体所受的浮力，在没有浮出液面之前，排开液体的体积不变，由阿基米德原理可知，浮力不变，故A错误；B．上浮和下沉的物体都受到浮力的作用，如果浮力大于自重，物体上浮；如果浮力小于自重，物体下沉，故B错误；C．浮力的方向总是竖直向上，故C错误；D．当物体与底面密合时，物体下表面不受气体的压力，因此浸没在空气中的物体，可能不受浮力，故D正确。故选D。2．图中哪一个才是浮力的方向（）A．1 B．2 C．3 D．4【答案】A【详解】浸在液体（或气体）里的物体，受到液体（或气体）对物体产生向上托的力叫浮力，浮力的方向总是竖直向上，图中1符合。故选A。3．如图所示，同一物体以两种方法浸入水中，其向上、向下的压力差F甲和F乙的关系为（）A．F甲＜F乙 B．F甲＞F乙C．F甲﹦F乙 D．条件不足，无法确定【答案】C【详解】同一物体以两种方法浸入水中,V排＝V,根据F浮＝ρ水gV排得，受到的浮力相等，根据浮力产生的原因，浮力等于物体上下表面所受液体的压力差，所以同一物体以两种方法浸入水中，受到水向上和向下的压力差相等．故选C.点睛：根据浮力产生的原因，浮力等于物体上下表面所受液体的压力差，根据浮力公式判断浮力的大小关系，得出压力差的大小关系．4．有一轻质柱形容器置于水平地面上，容器内盛有重力为10牛的水。若将重为5牛的物块浸入水中（水不溢出），物块受到的浮力为3牛，则放入物块后，水对容器底部的压力为（）A．可能为15牛 B．一定为15牛C．可能为12牛 D．一定为13牛【答案】D【详解】因为是轻质柱形容器置于水平地面上，容器的质量忽略不计，则放入物块后水不溢出，则水的质量不变，水的重力不变；由于重为5牛的物块浸入水中（水不溢出），物块受到的浮力为3牛，由力的相互性知道，物体对水的作用力也是3N，故水对容器底部的压力为故D符合题意ABC不符合题意。故选D。5．如图所示，静止在水中的圆柱体，下表面受到竖直向上的压力为20N，则A．其上表面受到的压力小于20NB．其上表面受到的压力等于20NC．其受到的浮力为20ND．其受到的浮力大于20N【答案】A【详解】由可知，静止且浸没在水中的圆柱体，受到的浮力大于0，因静止在水中的圆柱体，下表面受到竖直向上的压力，由浮力产生的原因可知，圆柱体上表面受到的压力小于，且其受到的浮力小于。故选A。6．容器内盛有酒精，将物块A放入后，物块A处于图所示的状态，这时物块A受到的浮力是F1、下表面受到液体压强为P1。再将适量的水加入烧杯中，水未溢出，此时物块A受到的浮力是F2、下表面受到液体压强为P2。则下列关系表述正确的是（）。A．F1＜F2，P1＜P2. B．F1＝F2，P1＝P2.C．F1＝F2，P1＞P2. D．F1＞F2，P1＜P2.【答案】B【详解】容器内盛有酒精，将物块A放入后，物块A处于漂浮的状态，这时物块A受到的浮力F1与A的重力相等，下表面受到液体压强为再将适量的水加入烧杯中，水的密度大于酒精的密度，此时物块A仍漂浮在液面上，受到的浮力是F2不变，下表面受到液体压强为下表面受到液体压强不变，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。二、填空题7．如图所示，A、B都浸没于液体中，A与容器侧壁紧密接触，B与容器底紧密接触。则：A浮力，B浮力。（选填“受到”或者“不受到”）【答案】受到不受到【详解】[1][2]浸在液体中的物体，其受到的浮力等于上下两上面所受的压力差，所以物体A受到浮力；而物体B与容器底紧密接触，其下方没有水，故它也不会受到液体向上的压力，所以物体B不受到浮力，只受到液体对其向下的压力。8．用针将重为3N的正方体小木块按入水中浸没（如图），此木块上表面受到水的压力为10N，下表面受到水的压力为15N，则木块受到浮力的方向是的，大小为N。【答案】竖直向上5【详解】[1]由浮力的产生条件可知，木块受到的浮力的方向是竖直向上的。[2]因浮力的定义为物体上下表面受到液体的压力差，故由题意可知，木块受到的浮力大小为15N-10N=5N9．重为10牛的金属块用弹簧测力计吊着浸没在水中，这时弹簧测力计的示数为8牛，则该金属块受到的浮力是牛；此时金属块受到液体向上的压力比受到液体向下的压力。浮力的方向总是的。【答案】2大竖直向上【分析】弹簧测力计两示数之差即为这时金属块受到的浮力；利用压力、压强的公式求浸在液体中的金属块受到的液体对它产生的压力，分析所受压力的合力，从而得到浮力产生的原因。【详解】[1]当金属球浸没在水中，受到的浮力：；[2]据相同深度液体向各个方向的压强相等的特点可知，金属块浸没在水中时，它的侧面受到的各个方向水的压力相互平衡，即可以相互抵消掉；而金属块上、下表面所受的压力是不同的，上表面所处的深度为，下表面深度为，则上表面受到的压强为：，受到的压力为：；下表面受到的压强为：，受到的压力为：．又，所以，则此时金属块受到水向上的压力比受到水向下的压力大；[3]金属块上、下表面的压力差就产生了浮力，即：，所以浮力方向是与向上的压力F向上的方向一致，是竖直向上的。10．如图所示，重10牛的物块A用细线悬挂着浸没于水中。若细线对物块A的拉力为6牛，则物块A所受的浮力为牛，方向；随着物体A浸入水中的深度变大，它所受的浮力（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】4竖直向上不变【详解】[1][2]物块所受浮力浮力的方向是竖直向上的。[3]随着物体A浸入水中的深度变大，因为全部浸没，V排不变，它所受浮力的大小不变。11．如下图所示，重为5牛的实心金属球挂在弹簧测力计下，把它全部浸入装水的容器中不动(不触底)，弹簧测力计示数变化了4牛，此时金属球受到的浮力大小为牛，金属球所受的浮力与拉力的合力大小为牛，方向．【答案】45竖直向上【详解】[1]浸入装水的容器中不动，它受到水对它竖直向上的浮力，弹簧测力计的示数为此时金属球受到的浮力为[2][3]金属球所受的浮力与拉力的合力大小为方向与重力的方向相反，竖直向上．12．如图所示，2021年12月9日，我