考點(diǎn)15 浮力【知識(shí)回顧】考點(diǎn)一、浮力1.浮力：一切浸入液體（氣體）的物體都受到液體（氣體）對(duì)它豎直向上的力叫浮力。2.浮力方向：豎直向上，施力物體是液（氣）體。3.浮力產(chǎn)生的原因（實(shí)質(zhì)）：液（氣）體對(duì)物體向上的壓力大于向下的壓力，向上、向下的壓力差就是浮力；如圖所示。4.影響浮力大小的因素：通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)（控制變量法）：浮力的大小跟物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。物體浸在液體中的體積越大，液體的密度越大，浮力就越大。考點(diǎn)二、阿基米德原理1. 阿基米德原理：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。如圖所示。2. 公式表示：；從公式中可以看出：液體對(duì)物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關(guān)。3. 適用條件：液體（或氣體）。考點(diǎn)三、物體沉浮的條件物體沉浮的條件1.前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。2.示意圖：重力與浮力的關(guān)系如圖所示：如圖所示，（1）當(dāng)時(shí)，物體上浮；。當(dāng)時(shí)，物體懸浮；。當(dāng)時(shí)，物體下沉；。當(dāng)（物體未完全浸沒液體）時(shí)，物體漂浮；。3. 說明：（1） 密度均勻的物體懸浮（或漂浮）在某液體中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都懸浮（或漂浮）。（2）物體漂浮在密度為的液體中，若露出體積為物體總體積的，則物體密度為。（3） 懸浮與漂浮的比較：相同點(diǎn)： ；不同點(diǎn)：懸浮時(shí)，；漂浮時(shí)，。（4）判斷物體浮沉（狀態(tài)）有兩種方法：比較與G或比較與。（5）物體吊在測(cè)力計(jì)上，在空中重力為G，浸在密度為的液體中，示數(shù)為F，則物體密度為：。（6）冰或冰中含有木塊、蠟塊等密度小于水的物體，冰化為水后液面不變；冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體，冰化為水后液面下降。4.漂浮問題“五規(guī)律”：規(guī)律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；規(guī)律二：同一物體在不同液體里漂浮，所受浮力相同；規(guī)律三：同一物體在不同液體里漂浮，在密度大的液體里浸入的體積小；規(guī)律四：漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾；規(guī)律五：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力，外力等于液體對(duì)物體增大的浮力。【考點(diǎn)梳理】考點(diǎn)一、浮力浮力概念在本章屬于基本概念，什么是浮力、浮力產(chǎn)生的原因以及影響浮力大小的因素均是本節(jié)的重點(diǎn)，同時(shí)也是學(xué)習(xí)本章的基礎(chǔ)。本章在力學(xué)部分占據(jù)非常重要的地位，內(nèi)容難學(xué)、涉及計(jì)算題多，所占分值高，并經(jīng)常與壓強(qiáng)和其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合以壓軸題形式出現(xiàn)在中考試卷中。為此，從本節(jié)入手，為本章學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)尤為重要。本考點(diǎn)有浮力的基本概念和影響浮力大小的因素。在歷年中考中，對(duì)“浮力”基本概念（產(chǎn)生、方向）的考查也曾出現(xiàn)，但概率不高；對(duì)“影響浮力大小因素”的考查出現(xiàn)概率較高，此類考題經(jīng)常以實(shí)驗(yàn)探究題形式出現(xiàn)。中考主要題型以選擇題、填空題和實(shí)驗(yàn)探究題為主，更多的是選擇題。選擇題、填空題以考查浮力的概念居多，實(shí)驗(yàn)探究題以考查影響浮力大小因素居多。考點(diǎn)二、阿基米德原理阿基米德原理是本章重點(diǎn)，對(duì)此規(guī)律的理解和記憶對(duì)學(xué)生來說簡(jiǎn)單，但難的是如何利用阿基米德原理進(jìn)行計(jì)算；本節(jié)涉及到的計(jì)算問題很多，也較難，更重要的是簡(jiǎn)單計(jì)算題、壓軸計(jì)算題大都和浮力有關(guān)，此部分內(nèi)容也是拉開分?jǐn)?shù)的試題。為此，能否很好的掌握阿基米德原理及其計(jì)算是本章學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。本章在力學(xué)部分占據(jù)非常重要的地位，內(nèi)容難學(xué)、涉及計(jì)算題多，所占分值高，并經(jīng)常與壓強(qiáng)和其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合以壓軸題形式出現(xiàn)在中考試卷中。為此，從本節(jié)入手，為本章學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)尤為重要。在歷年中考中，對(duì)“阿基米德原理”的考查一定會(huì)出現(xiàn)，并且分值高、問題形式多樣。中考主要題型有選擇題、填空題、計(jì)算題和實(shí)驗(yàn)探究題；選擇題和填空題考查阿基米德原理的理解和簡(jiǎn)單計(jì)算；計(jì)算題作為壓軸題和其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合并分值高；實(shí)驗(yàn)探究題以考查影響浮力大小因素和對(duì)阿基米德原理的理解居多。考點(diǎn)三、物體沉浮的條件物體沉浮的條件與阿基米德原理在本章中是不可分割的兩個(gè)內(nèi)容，它們互為補(bǔ)充又互為利用，所以在本章中考查物體沉浮時(shí)，一定會(huì)利用到阿基米德原理、物體密度、物體體積等知識(shí)，故在復(fù)習(xí)中學(xué)生一定要把這兩個(gè)問題結(jié)合起來。本節(jié)同樣涉及到的計(jì)算問題很多，也較難，更重要的是簡(jiǎn)單計(jì)算題、壓軸計(jì)算題大都和浮力、阿基米德原理有關(guān)，此部分內(nèi)容也是拉開分?jǐn)?shù)的試題。為此，能否很好的掌握好物體沉浮條件、阿基米德原理及其計(jì)算是本章學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。本章在力學(xué)部分占據(jù)非常重要的地位，內(nèi)容難學(xué)、涉及計(jì)算題多，所占分值高，并經(jīng)常與壓強(qiáng)和其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合以壓軸題形式出現(xiàn)在中考試卷中。為此，從本節(jié)入手，為本章學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)尤為重要。考點(diǎn)一、浮力【典例一】(2019武威)2018年4月20日，我國最先進(jìn)的自主潛水器“潛龍三號(hào)”首次下潛（如圖所示）。潛水器在水面下勻速下潛過程中（假定海水的密度不變），受到的浮力______（選填“變大”、“不變”或“變小”），潛水器下表面受到的壓強(qiáng)______（選填“變大”、“不變”或“變小”）。【答案】不變；變大。【解析】（1）潛水器在水面下勻速下潛，海水的密度不變，潛水器浸沒在水中，其排開水的體積不變，根據(jù)F浮=液gV排可知，潛水器受到的浮力不變。（2）由于潛水器在水中的深度逐漸增加，所以根據(jù)公式p=gh可知，潛水器受到的壓強(qiáng)增大。故答案為：不變；變大。【舉一反三】1.（2019湘潭）如圖1所示，彈簧測(cè)力計(jì)用細(xì)線拉著一長方體物塊A，從水池中豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，上升到水面以上一定的高度。物塊上升的速度為1cm/s，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F隨物塊上升的時(shí)間t變化的圖象如圖2所示。不計(jì)阻力及水面高度的變化，根據(jù)圖象信息：（1）當(dāng)15s時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)F N。（2）物塊A重 N，高度為 cm。（3）當(dāng)t0時(shí)，A受到的浮力為 N，此時(shí)A底部受到水的壓強(qiáng)大小為 Pa。（4）物塊A的密度為多大？【答案】（1）15；（2）25；20；（3）20；2.5103Pa；（4）物塊A的密度為1.25103kg/m3。【解析】由圖2可知，05s，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，此時(shí)物塊浸沒在水中；5s25s，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大，說明物塊逐漸露出水面；25s以后，物體全部露出水面，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物塊重力。（1）由圖知，當(dāng)t15s時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F15N；（2）在25s后彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，物體全部露出水面，則物塊重GA25N；5s25s，物塊逐漸露出水面，即5s時(shí)物塊的上表面剛好達(dá)到水面，25s時(shí)物塊的下表面剛好離開水面，則可知物塊向上移動(dòng)的距離即為物塊的高度，此過程用時(shí)t25s5s20s，物塊的高度：hvt1cm/s20s20cm；（3）當(dāng)t0時(shí)，物塊A浸沒水中，受到的浮力：F浮GAF拉25N5N20N；05s，物塊上升的高度：hvt1cm/s5s5cm；則由上圖可知，當(dāng)t0時(shí)，A底部所處的深度：hAh+h5cm+20cm25cm0.25m，此時(shí)A底部受到水的壓強(qiáng)：pghA1103kg/m310N/kg0.25m2.5103Pa；（4）物塊的質(zhì)量：mA2.5kg，由F浮水V排g可得物塊的體積：VAV排2103m3，物塊的密度：A1.25103kg/m3。故答案為：（1）15；（2）25；20；（3）20；2.5103Pa；（4）物塊A的密度為1.25103kg/m3。2.（2019湖州）放有適量水的燒杯置于水平桌面上。將一木塊浸沒到水中一定深度后撤去外力，木塊開始上浮，如圖所示，最后漂浮，且有五分之二體積露出水面。下列敘述中，錯(cuò)誤的是（ ）。A.在露出水面之前，木塊所受浮力不變；B.在露出水面之前，木塊所受浮力大于木塊的重力；C.木塊在浸沒和漂浮兩種情況下，水對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)相等；D.木塊的密度為0.6克/厘米【答案】C。【解析】A、木塊上浮過程中，露出水面前，水的密度一定，排開水的體積不變，根據(jù)公式F浮=水gV排可知，木塊所受浮力不變；故A正確；B、在露出水面之前，木塊處于上浮過程中，根據(jù)浮沉條件可知：木塊所受浮力大于木塊的重力；故B正確；C、因木塊浸沒時(shí)排開水的體積大于木塊漂浮時(shí)排開水的體積，所以，木塊浸沒時(shí)水的深度大于木塊漂浮時(shí)水的深度，則根據(jù)p=水gh可知，木塊浸沒時(shí)水對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)較大；故C錯(cuò)誤；D、木塊最后漂浮，且有五分之二體積露出水面，則根據(jù)漂浮條件可得：F浮=G木；結(jié)合阿基米德原理和重力公式可得：水gV排=木gV木，所以，木=水=1.0g/cm3=0.6g/cm3；故D正確。故選C。3.（2019遂寧）如圖所示，水平桌面上三個(gè)完全相同的容器內(nèi)裝有適量的水，將A、BC三個(gè)體積相同的小球分別放入容器內(nèi)，待小球靜止后，A漂浮、B懸浮、C沉底，此時(shí)三個(gè)容器內(nèi)水面高度相同。下列判斷正確的是（ ）。A.容器底部受到水的壓強(qiáng)關(guān)系：；B.小球受到的浮力關(guān)系：；C.容器對(duì)桌面的壓力關(guān)系：；D.小球的質(zhì)量關(guān)系：【答案】A。【解析】由題知，A、B、C三個(gè)小球的體積相同；A、小球靜止時(shí)，三個(gè)容器內(nèi)水面高度相同，即h相同，水的密度一定，根據(jù)p=gh可知，容器底受到水的壓強(qiáng)關(guān)系為p甲=p乙=p丙，故A正確；B、由圖可知，A、B、C三個(gè)小球排開水的體積關(guān)系為VA排VB排=VC排，根據(jù)F浮=液gV排可知，浮力的大小關(guān)系為：FAFB=FC，故B錯(cuò)誤；C、A球在甲容器中漂浮，所以FA=GA；根據(jù)阿基米德原理有FA=GA排，所以GA=GA排（即A球的重等于A排開水的重）；B球在乙容器中懸浮，所以FB=GB；根據(jù)阿基米德原理有FB=GB排，所以GB=GB排（即B球的重等于B排開水的重）；上面的關(guān)系式可理解為AB兩球的重分別補(bǔ)充了所缺少水的重，由于甲乙容器內(nèi)水面相平，則甲乙容器內(nèi)水和小球的總重相等；甲乙兩容器完全相同，則兩容器的重相等，故甲乙容器的總重相等，甲容器對(duì)桌面的壓力等于乙容器對(duì)桌面的壓力，即F甲=F乙；而C球在丙容器中沉底，所以GCFC，根據(jù)阿基米德原理有FC=GC排，所以GCGC排，即C球的重大于C排開水的重；故丙容器對(duì)桌面的壓力大于乙容器對(duì)桌面的壓力，即F乙F丙。綜上分析可知，三個(gè)容器對(duì)桌面壓力關(guān)系為F甲=F乙F丙，故C錯(cuò)誤；D、由圖可知，A漂浮，B懸浮，C下沉，則由浮沉條件可知：GA=FA，GB=FB，GCFC，由于FAFB=FC，則GAGBGC；所以，mAmBmC，故D錯(cuò)誤。故選A。考點(diǎn)二、阿基米德原理【典例二】（2019瀘州）三個(gè)相同的輕質(zhì)彈簧，一端固定在容器底部，另一端分別與甲、乙、丙三個(gè)體積相同的實(shí)心球相連。向容器內(nèi)倒入水，待水和球都穩(wěn)定后，觀察到如圖所示的情況，此時(shí)乙球下方彈簧長度等于原長。下列判斷正確的是（ ）。A.乙球的重力與它受到的浮力相等；B.甲球的重力大于它受到的浮力；C.甲、乙、丙三個(gè)球的密度大小關(guān)系為；D.甲、乙、丙三個(gè)球受到的浮力大小關(guān)系為【答案】AC。【解析】根據(jù)題意可知，乙球下方彈簧長度等于原長，則彈簧對(duì)乙球沒有作用力；觀察如圖情況可知，甲球下方彈簧長度大于原長，則彈簧對(duì)甲球有向下的拉力F拉；丙球下方彈簧長度小于原長，則彈簧對(duì)丙球有向上的支持力F支；由題知，三個(gè)球處于靜止，所以F甲=G甲+F拉，F(xiàn)乙=G乙，F(xiàn)丙=G丙-F支，比較可知，F(xiàn)甲G甲，F(xiàn)乙=G乙，F(xiàn)丙G丙，已知三個(gè)實(shí)心球體積相同，由于三個(gè)球浸沒在同種液體中，則排開液體的體積相同，根據(jù)F浮=液V排g可知，它們受到的浮力：F甲=F乙=F丙；所以三個(gè)球的重力關(guān)系為：G甲G乙G丙；根據(jù)重力公式可知，三個(gè)球的質(zhì)量關(guān)系為：m甲m乙m丙；已知三個(gè)球的體積相同，根據(jù)=可知：甲乙丙；由上分析可知：AC正確，BD錯(cuò)誤。故選AC。【舉一反三】1.（2019貴港）如圖所示，是同學(xué)們?cè)凇疤骄客晃矬w所受的浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)過程圖。圖甲、乙、丙容器中裝的液體是水，圖丁容器中裝的液體是酒精，F(xiàn)1、F2、F3、F4分別是圖甲、乙、丙、丁中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。請(qǐng)回答以下問題：（1）圖甲中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1=________N。（2）物體完全浸沒在水中時(shí)所受的浮力為________N。（3）分析圖中乙、丙兩圖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：物體所受的浮力大小與________有關(guān)；分析圖中________兩圖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：物體所受的浮力大小與液體密度有關(guān)。（4）實(shí)驗(yàn)中釆用的探究方法在研究物理問題時(shí)經(jīng)常用到，稱為________法。【答案】（1）4.8；（2）2；（3）物體排開液體的體積；丙和丁；（4）控制變量。【解析】（1）由圖甲知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，圖中指針指在4至5之間的第4條刻度線處，所以示數(shù)為4.8N；（2）由圖甲和圖丙知，物體完全浸沒在水中時(shí)所受的浮力為；（3）由乙、丙兩圖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得，物體所受的浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)；為了得出物體所受浮力大小與液體密度有關(guān)，需確保物體排開液體的體積相同，而物體所在的液體的密度不同，所以應(yīng)分析圖丙和圖丁兩圖的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；（4）因?yàn)槲矬w在液體中受到的浮力可能受到多個(gè)因素影響，所以在探究本實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要采用控制變量法。2.（2017無錫）同學(xué)們用空塑料瓶和細(xì)沙等實(shí)驗(yàn)器材探究影響浮力大小因素。（g取10N/kg，水=1103kg/m3）（1）為了測(cè)出塑料瓶的體積，進(jìn)行如下操作：把天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡，在左盤中放入盛有適量水的燒杯，通過増減砝碼和移動(dòng)游碼使天平再次平衡，所加砝碼和游碼的位置如圖甲所示，燒杯和水的總質(zhì)量為 。在空塑料瓶中裝入適量細(xì)沙，擰緊瓶蓋，在瓶頸系一細(xì)繩，手拿細(xì)繩將塑料瓶完全浸沒于燒杯的水中（瓶沒有接觸燒杯，水未溢出），通過増減祛碼和移動(dòng)游碼使天平再次獲得平衡，所用砝碼總質(zhì)量和游碼所示質(zhì)量之和為167g，塑料瓶的體積是 cm3。（2）同學(xué)們根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)提出了如下三種猜想，并舉出了相應(yīng)的實(shí)例猜想一，浮力的大小與物體的密度有關(guān)，實(shí)例：鐵塊可以在水中下沉，木頭可以浮在水面上；猜想二，浮力的大小與液體的密度有關(guān)，實(shí)例：雞蛋可以在水中下沉，在鹽水中可以浮起來；猜想三，浮力的大小與浸入液體的深度有關(guān)，實(shí)例：在游泳池里，人越往下蹲感覺到水向上托自己的力越大；為了驗(yàn)證以上猜想是否正確，同學(xué)們選擇了裝入細(xì)沙的塑料瓶和其他實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)過程如圖乙所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟d和 （填序號(hào)），可以確定猜想二是正確的；根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟c和d可以驗(yàn)證猜想三是 （選填“正確”或“錯(cuò)誤”）；對(duì)該猜想對(duì)應(yīng)的實(shí)例，合理的解釋是 。要驗(yàn)證猜想一是否正確，可以在塑料瓶中 后再進(jìn)行探究。同學(xué)們討論認(rèn)為，猜想一和猜想二中的實(shí)例反應(yīng)了物體的浮與沉可能與密度有關(guān)，要選用一個(gè)能漂浮在圖e中鹽水上的物體時(shí)，物體的密度應(yīng)小于 g/cm3（計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）。【答案】（1）133；34；e；錯(cuò)誤；在游泳池里，人越往下蹲排開水的體積越大，人受到的浮力越大，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)；添加一些細(xì)砂；1.1。【解析】（1）燒杯和水的總質(zhì)量為：m=100g+20g+10g+3g=133g；由步驟可知，塑料瓶排開水的質(zhì)量m排水=167g133g=34g，由=可得，因?yàn)殍F塊浸沒，所以，由C、D可知，鐵塊排開液體的質(zhì)量m排液=m3m4，因?yàn)殍F塊浸沒，所以V鐵=V排水=V排液。（2）物體浸沒水中受到的浮力F浮=0.4N0.06N=0.34N；物體浸沒在鹽水中受到的浮力F浮=0.4N0.02N=0.38N；因?yàn)椋×Σ幌嗟龋矬w所處的深度和浸沒的體積相同，則是液體的種類（密度）不同的引起的，說明浮力的大小與液體的密度有關(guān)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)d、e可以確定猜想二是正確的。物體在c、d中（排開液體的密度相同，都是水）中受到的浮力相同，而排開液體的體積都等于物體的體積，但物體所處的深度不同，故得出：物體浸在同種液體中，所受浮力大小與浸入液體的深度無關(guān)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟c和d可以驗(yàn)證猜想三是錯(cuò)誤的。對(duì)該猜想對(duì)應(yīng)的實(shí)例，合理的解釋是：在游泳池里，人越往下蹲排開水的體積越大，人受到的浮力越大，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)。要驗(yàn)證猜想一是否正確，即浮力的大小與物體的密度有關(guān)，根據(jù)控制變量法要改變物體的密度，在物體體積不變時(shí)，在塑料瓶中添加一些細(xì)砂可以改變塑料瓶整體的密度；由a、c兩圖知，物體浸沒在水中所受浮力：F浮=GF=0.4N0.06N=0.34N；物體浸沒在鹽水中受到的浮力F浮=0.4N0.02N=0.38N；由阿基米德原理可得：F浮=水gV排=0.34N-（），F(xiàn)浮=鹽水gV排=0.38N-（）浸沒時(shí)V排相等，由（）（）可得鹽水的密度：物體的浮與沉與密度有關(guān)，要選用一個(gè)能漂浮在圖e中鹽水上的物體時(shí)，物體的密度應(yīng)小于1.1g/cm3。故答案為：（1）133；34；e；錯(cuò)誤；在游泳池里，人越往下蹲排開水的體積越大，人受到的浮力越大，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)；添加一些細(xì)砂；1.1。3.（2017杭州）小金學(xué)了浮力的知識(shí)后，想制造一臺(tái)浮力桿，他將一段密度為0.5103千克/米3，粗細(xì)均勻的木料，先進(jìn)行不吸水處理，再將其豎立水中，如圖所示，這段木料長為40厘米，橫截面積為0.1米2，其上表面可以作為秤盤（g=10牛/千克），問：（1）質(zhì)量為0的刻度線的位置在哪里？（2）距離上表面10厘米處的刻度對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為多少？【解析】（1）木料的體積為：，由公式得到木料質(zhì)量為：；木料處于漂浮狀態(tài)，浮力等于木料多受重力，即：，木料排開水的體積為：沒入水的高度為：，故彈簧測(cè)力計(jì)的0刻度線為0.2m。（2）距離上表面10cm時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的浮力為：物體的重力為：;物體質(zhì)量為：。答：略。考點(diǎn)三、物體沉浮的條件【典例三】（2019瀘州）慶祝中國人民解放軍海軍成立70周年海上閱兵活動(dòng)在青島附近海域舉行，圖中093改進(jìn)型攻擊核潛艇于2019年4月27日公開亮相，進(jìn)行了戰(zhàn)略巡航。該潛艇最大核動(dòng)力功率為2.8104kW，完全下潛到海面下后的排水量為6.8103t（取海水密度=1103kg/m3、g=10N/kg）。問：（1）該潛艇懸浮時(shí)，其上一面積為0.05m2的整流罩距海面深度為200m，此時(shí)整流罩受到海水的壓力為多少？（2）若最大核動(dòng)力功率轉(zhuǎn)化為水平推力功率的效率為80%，該潛艇在海面下以最大核動(dòng)力功率水平巡航時(shí)，受到的水平推力為1.6106N，此時(shí)潛艇的巡航速度為多少？（3）該潛艇浮出海面處于漂浮時(shí)，露出海面的體積為1.5103m3，此時(shí)潛艇的總重量是多少？【解析】（1）潛艇下潛到200m深處時(shí)，h=200m；此時(shí)整流罩所受海水的壓強(qiáng)：p=gh=1.0103kg/m310N/kg200m=2106Pa。整流罩的面積：S=0.05m2，由p=變形得，整流罩所受壓力為：F=pS=2106Pa0.05m2=1105N。（2）最大核動(dòng)力功率：P總=2.8104kW=2.8107W；根據(jù)=可得：有用功率：P有用=P總=80%2.8107W=2.24107W；由P=Fv得潛艇的巡航速度：v=14m/s；（3）完全下潛到海面下后的排水量為6.8103t，則V=V排=6.8103m3。潛艇浮出海面處于漂浮時(shí)，排開水的體積V排=V-V露=6.8103m3-1.5103m3=5.3103m3，根據(jù)漂浮條件和F浮=液gV排可得，此時(shí)潛艇的總重量：G=F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg5.3103m3=5.3107N。答：（1）整流罩受到海水的壓力為1105N；（2）潛艇的巡航速度為14m/s；（3）該潛艇浮出海面處于漂浮時(shí)，潛艇的總重量是5.3107N。【舉一反三】1.（2019福建）如圖，氣球下面用細(xì)線懸掛一石塊，它們恰好懸浮在水中。已知石塊與氣球的總重力為G總，則氣球受到的浮力F浮________G總（選填“”“”或“=”）；若水溫升高，石塊將 （選填“上浮”“下沉”或“保持懸浮”）。【答案】，上浮。【解析】考查受力分析，浮力的大小變化，屬于中等題。由于懸浮兩者處于平衡狀態(tài)，對(duì)氣球和石塊整體做受力分析，可得總重力=氣球受到的浮力+石塊受到的浮力，所以F浮G總；水溫升高，氣球熱脹，體積變大，根據(jù)阿基米德原理，可知?dú)馇蚴艿降母×υ黾樱w受到的浮力大于總重力，整體一起上浮。2.（2019貴港）三塊完全相同的冰塊分別漂浮在甲、乙、丙三種不同液體中，這三種液體的密度分別為甲、乙、丙。當(dāng)冰塊熔化后，甲液體液面高度不變，乙液體液面高度升高，丙液體液面高度降低。下列關(guān)系正確的是（ ）。A甲乙丙 B丙甲乙 C丙乙甲 D乙丙甲【答案】B。【解析】根據(jù)漂浮條件得，則在三種液體中，分別得、。當(dāng)冰塊熔化成水后，質(zhì)量保持不變，則對(duì)甲液體有，因?yàn)榧滓后w液面高度不變，即有，所以；同理，對(duì)乙液體有，因?yàn)橐乙后w液面高度升高，即有，所以；對(duì)丙液體有，因?yàn)楸后w液面高度下降，即有，所以；綜上得丙甲乙，故應(yīng)選B。3.（2019菏澤）人們常用“生沉熟浮”來判斷餃子是否煮熟，煮熟后的餃子會(huì)漂起來的原因是（ ）。A餃子的重力減小了；B餃子的重力和浮力都增大了；C餃子的重力不變，浮力增大；D餃子的重力和浮力都減小了【答案】C。【解析】餃子在水中煮的時(shí)候，質(zhì)量不變，則重力不變，因?yàn)轱溩邮軣崤蛎洠w積增大，根據(jù)f浮=gv排知，浮力增大，當(dāng)浮力大于重力時(shí)便會(huì)浮上來。故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。1、 選擇題1.（2019黔南州中考物理二模）如圖所示，壓在杯底的乒乓球，上浮時(shí)會(huì)彈離水面。下列說法正確的是（）。A. 乒乓球上浮過程中，受到的浮力始終不變；B. 乒乓球彈離水面后上升，是由于水的浮力作用；C. 乒乓球上浮過程中，水對(duì)杯底的壓強(qiáng)始終不變D. 乒乓球上浮過程中，水對(duì)杯底的壓強(qiáng)先不變，后減小【答案】D。【解析】A、乒乓球在上浮過程中，先是全浸入水中的上升過程，此過程排開水的體積不變，由F浮=水V排g可知受到的浮力不變；然后是露出水面到脫離水面，此過程排開水的體積變小，由F浮=水V排g可知受到的浮力變小；所以乒乓球在上浮過程中，受到的浮力先不變、后變小，故A錯(cuò)； B、乒乓球彈離水面后不再受浮力作用，由于慣性將繼續(xù)上升，故B錯(cuò)； CD、乒乓球上浮過程中，先是全浸入水中的上升過程，此過程排開水的體積不變，水的深度不變，由p=gh可知水對(duì)杯底的壓強(qiáng)不變；然后是露出水面到脫離水面，此過程排開水的體積變小，水的深度變小，由p=gh可知水對(duì)杯底的壓強(qiáng)變小；所以乒乓球在上浮過程中，水對(duì)杯底的壓強(qiáng)先不變、后變小，故C錯(cuò)、D正確。故選D。2（2019保定市蓮池區(qū)中考一模）兩個(gè)底面積相同形狀不同的容器A、B（GAGB），盛有不同的液體放置在水平桌面上，現(xiàn)將甲、乙兩個(gè)相同的物塊分別放入兩容器中，當(dāng)兩物塊靜止時(shí)，兩容器中液面恰好相平，兩物塊所處的位置如圖所示（忽略液體的損失），下列說法正確的是（）。A甲物塊受到的浮力大于乙物塊受到的浮力；B兩容器底受到的液體壓強(qiáng)相等；C取出兩物塊后，B容器底受到液體的壓強(qiáng)大于A容器底受到液體的壓強(qiáng)；D取出兩物塊后，B容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)小于A容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)【答案】C。【解析】A、甲懸浮，F(xiàn)浮甲G排甲G；乙漂浮，則F浮乙G排乙G，可知F浮甲F浮乙，故A錯(cuò)誤；B、物體在甲中懸浮，則甲物，在乙中漂浮，則乙物，可知乙的密度較大，已知深度相同，由p液gh可知，B液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)大，故B錯(cuò)誤；C、因?yàn)榧着砰_液體的體積，大于乙排開液體的體積，取出物體后，甲液面下降的更大，因?yàn)锳液體的密度，小于B液體的密度，且A液體的深度小于B液體的深度，由p液gh可知，B液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)大，故取出兩物塊后，B容器底受到液體的壓強(qiáng)大于A容器底受到液體的壓強(qiáng)，故C正確；D、B容器液體密度大于A液體密度，甲排開A的體積大于乙排開B的體積，取出后物體后B液體體積大于A液體體積，B液體的重力大于A液體重力，由壓強(qiáng)公式p得，取出兩物塊后，B容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)大于A容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)。故D錯(cuò)誤。故選C。3.（2019武漢市武昌區(qū)中考一模）如圖，用彈贊測(cè)力計(jì)稱得盛滿水的溢水杯總重為6.0N將一鵝卵石用細(xì)線系好后測(cè)得其重力為1.4N，將這一鵝卵石沒入溢水杯后測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.9N，若將溢出水后的溢水杯和浸沒沒在水中的鵝卵石一起掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F（水=1.0103kg/m3，取g=10N/kg）：則下列說法正確的是（）。A. 丙圖中溢水杯溢到小桶中的水的質(zhì)量為50g；B. 丙圖中，浸沒在水中的鵝卵石所受浮力為2.3N；C. 丁圖中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F應(yīng)為7.4N；D. 鵝卵石的密度為1.56g/cm3【答案】A。【解析】AB、由圖可知，丙圖中鵝卵石受到的浮力：F浮=G石-F拉=1.4N-0.9N=0.5N；根據(jù)阿基米德原理可得，溢水杯溢到小桶中的水的重力：G排=F浮=0.5N，則溢到小桶中的水的質(zhì)量：m排=0.05kg=50g；故A正確，B錯(cuò)誤；C、丁圖中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為：F=G總-G排=（6.0N+1.4N）-0.5N=6.9N，故C錯(cuò)誤；D、鵝卵石浸沒在水中，則鵝卵石的體積：V=V排=510-5m3，鵝卵石的密度：石=2.8103kg/m3=2.8g/cm3；故D錯(cuò)誤。故選A。4.（2019常德市中考最后一模）如圖，物體漂浮在液面上，是由于（）。A. 物體受到的重力小于浮力；B. 物體的密度大于液體的密度；C. 浮力和重力的合力為零； D. 物體排開液體的體積大【答案】C。【解析】當(dāng)物體漂浮在液面上時(shí)，說明物體排開液體的體積小于物體體積，物體的密度小于液體的密度，并且物體受到浮力和重力作用，二力大小相等，方向相反，因此浮力和重力的合力為零。故選C。5（2019遼陽市中考考前最后一卷）如圖所示，兩個(gè)相同的盛滿水的甲乙容器放在水平地面上，甲容器中漂浮一物塊，物塊密度物0.9水下列說法正確的是（）。A甲容器對(duì)水平地面的壓力等于乙容器對(duì)水平地面的壓力；B將物塊全部壓入水中時(shí)，兩容器底部受到水的壓力相等；C漂浮的物塊，受的重力與浮力平衡，且有體積露出水面；D將物塊緩慢下壓至浸沒的過程中，物塊受到的壓力和浮力的合力不變【答案】ABD。【解析】A、因?yàn)槲矬w漂浮，所以浮力與重力相等，則物體的重力等于排開水的重力，因此兩容器對(duì)水平地面的壓力相等，所以A正確；B、因?yàn)閮扇萜鞫际M水，由p水gh得，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)相等，又兩容器的底面積相同，由公式FpS得，壓力相等，所以B正確；C、物體漂浮，所以F浮G則水gV排物gV則V排VV，則露出水面的體積為V，所以C錯(cuò)誤；D、將物塊緩慢下壓至浸沒的過程中，由于受到的浮力不斷增大，所以壓力也不斷增大，浮力增大多少，則壓力應(yīng)增大多少，所以其合力不變，所以D正確。故選ABD。6.（2019邵陽）潛入海底觀光是人們現(xiàn)代旅游休閑方式之一。某潛水愛好者從水下2m深繼續(xù)下潛的過程中，他受到的浮力和海水對(duì)他的壓強(qiáng)變化的情況分別是（不考慮海水的密度變化）（ ）。A浮力逐漸變大，壓強(qiáng)不變；B浮力逐漸變大，壓強(qiáng)逐漸變大；C浮力不變，壓強(qiáng)逐漸變大；D浮力逐漸變小，壓強(qiáng)逐漸變大【答案】C。【解析】他在水面下不斷下潛的過程中，海水的密度海水不變，由于排開海水的體積不變，根據(jù)F浮海水V排g可知，他受到的浮力不變，故ABD錯(cuò)誤；由于所處的深度逐漸變大，根據(jù)p海水gh可知，他受到的海水的壓強(qiáng)逐漸變大，故C正確；故選C。7.（2019濰坊）2019年4月，中國自主研發(fā)的600m無人遙控潛水器“海龍”成功完成下潛任務(wù)。在某次下潛中，若從“海龍”剛好浸沒開始計(jì)時(shí)，到返回水面結(jié)束計(jì)時(shí)，下潛深度h隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。忽略海水密度變化和“海龍”的形變，下列對(duì)“海龍”分析正確的是（ ）。A從開始到結(jié)束計(jì)時(shí)，共用時(shí)10minB在13min，受到海水的浮力逐漸變大C在46min，處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D在68min，受到海水的壓強(qiáng)逐漸減小【答案】AD。【解析】A、由圖乙可知，從開始到結(jié)束計(jì)時(shí)，共用時(shí)10min，故A正確；B、由題知，從“海龍”剛好浸沒開始計(jì)時(shí)，則在13min內(nèi)，潛水器浸沒水中，排開水的體積不變，由F浮=gV排可知，其受到海水的浮力不變，故B錯(cuò)誤；C、由圖乙可知，在46min內(nèi)，下潛深度h不變，說明潛水器的速度為0，處于靜止?fàn)顟B(tài)，故C錯(cuò)誤；D、由圖乙可知，在68min內(nèi)潛水器所處的深度逐漸減小，即潛水器在上浮，由p=gh可知，潛水器受到海水的壓強(qiáng)逐漸減小，故D正確。故選AD。8（2019天津）在底面積為S的薄壁柱形容器內(nèi)注入適量的水，讓空燒杯漂浮在水面上，測(cè)出水的深度為h0，如圖所示：再將一金屬球放入燒杯中，此時(shí)燒杯仍漂浮在水面上，測(cè)出水的深為h1，最后將該金屬球取出放入水中（空燒杯仍漂浮在水面上，待金屬球沉底后測(cè)出水的深度為h2，已知水的密度為水，則（ ）。A.金屬球的密度為；B.金屬球的密度為；C.金屬球沉底后，它對(duì)容器底的壓力為；D.金屬球沉底后，它對(duì)容器底的壓力為【答案】AC。【解析】（1）當(dāng)裝有金屬球的燒杯漂浮在盛有水的大容器的水面上，排開液體體積的增加量為V排=S（h1-h0），則由漂浮條件可得：G球=F浮=水V排g=水S（h1-h0）g，所以，m球=水S（h1-h0），金屬球投入水中后沉底，則V球=V排=S（h2-h0），所以，球=水；故A正確，B錯(cuò)誤；（2）將該金屬球取出放入水中后沉底，金屬球受到的浮力：F浮=水V排g=水S（h2-h0）g，則它對(duì)容器底的壓力：F=G球-F浮=水S（h1-h0）g-水S（h2-h0）g=水g（h1-h2）S；故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9.（2019達(dá)州）如圖所示，甲、乙兩個(gè)底面積不同的圓柱形容器中分別盛有兩種不同的液體A、B，液體對(duì)兩個(gè)容器底的壓強(qiáng)相等。現(xiàn)將兩個(gè)質(zhì)量相等的物體分別放入兩個(gè)容器中，靜止時(shí)個(gè)漂浮、一個(gè)懸浮（液體均無溢出，則液體密度A、B和液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p甲、p乙的大小關(guān)系正確的是（ ）。AAB p甲p乙 BAB p甲p乙CAB p甲p乙 DAB p甲p乙【答案】C。【解析】（1）由圖知：hAhB，已知兩種液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)相等，則根據(jù)pgh可知，AB；故AD錯(cuò)誤；（2）因?yàn)樵瓉韮扇萜髦幸后w產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等，均勻柱形容器，則FAGApSA；FBGBpSB；又因?yàn)镾ASB，可得GAGB，由將兩個(gè)質(zhì)量相等的物體分別放入兩個(gè)容器中，靜止時(shí)一個(gè)漂浮，另一個(gè)懸浮（液體均無溢出），由于兩物體重力相等都為G，則由p甲p+；p乙p+，所以，p甲p乙；故B錯(cuò)誤，C正確。故選C。10.（2019綿陽）我國10萬噸級(jí)的“新光華”號(hào)半潛船擁有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大的甲板，為亞洲最大。2019年1月，“新光華”號(hào)半潛船從巴西運(yùn)載2.5萬噸的超大型鉆井平臺(tái)回到廣州。半潛船裝載鉆井平臺(tái)的工作過程示意圖如圖所示，半潛船先通過調(diào)整水艙里的壓載水量，平穩(wěn)地將船身和甲板潛入約30米深的水下，只露出船樓建筑；然后將漂浮的鉆井平臺(tái)拖拽到甲板正上方水面，半潛船開始排出水艙里的壓載水，上浮到甲板與鉆井平臺(tái)底部接觸時(shí)，將鉆井平臺(tái)綁扎固定在甲板上，繼續(xù)排出水艙里的壓載水，半潛船船身連同鉆井平臺(tái)一起上浮，浮出水面，最后靜止。半潛船在上浮過程中（ ）。A當(dāng)排出的壓載水重大于鉆井平臺(tái)重時(shí)才開始上浮；B當(dāng)排出的壓載水重等于鉆井平臺(tái)重時(shí)才開始上浮；C排出的壓載水總重大于鉆井平臺(tái)重；D排出的壓載水總重等于鉆井平臺(tái)重【答案】C。【解析】半潛船在上浮過程中分為3個(gè)狀態(tài)，如下：圖1是半潛船的船身和甲板潛入約30米深的水下的狀態(tài)（此時(shí)漂浮）；圖2是上浮到甲板與鉆井平臺(tái)底部剛剛接觸時(shí)的狀態(tài)；圖3是半潛船船身連同鉆井平臺(tái)一起上浮，浮出水面，最后處于靜止?fàn)顟B(tài)；AB、圖1中，半潛船在水下約30米深的位置處于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力；由圖1到圖2，將壓載水排出水艙，則半潛船的重力減小，重力小于浮力，則半潛船會(huì)上浮，所以只要排出壓載水，半潛船就會(huì)上浮，故AB錯(cuò)誤；CD、圖1中：F浮1=G半潛船，圖3中：F浮3=G半潛船-G排總+G鉆（其中G排總為整個(gè)過程中排出的壓載水總重），由圖可知：V排1V排3；由于都是在水中，則由F浮=液V液g可知，F(xiàn)浮1F浮3，即：G半潛船G半潛船-G排總+G鉆，所以，G排總G鉆，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。二、填空題11.（2019貴港市覃塘區(qū)中考一模）如圖，放在水平桌面上的甲、乙兩個(gè)完全相同的圓柱形容器，容器中裝有不同種類的液體，將A、B兩個(gè)完全相同的長方體物塊分別放入甲、乙兩個(gè)容器的液體中，靜止時(shí)兩個(gè)容器中的液面恰好相平。則物體受到的浮力FA FB；液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)p甲 p乙（選填“大于”、“等于”或“小于”）。【答案】等于；小于。【解析】（1）根據(jù)圖示可知，A、B漂浮，所以其所受的浮力與其自身的重力相等，故FAFB；（2）由圖知B排開液體的體積小于A排開液體的體積，F(xiàn)AFB，所以根據(jù)F浮液gV排知，即甲乙，已知靜止時(shí)兩個(gè)容器中的液面恰好相平，即h相等，因此由pgh可知，液體對(duì)容器底的壓強(qiáng) p甲p乙。故答案為：等于；小于。12.（2019蘇州）2019年4月23日，中國人民海軍成立70周年閱兵儀式在黃海舉行。（1）兩并排行駛的艦艇編隊(duì)間距較遠(yuǎn)（如圖所示），這是因?yàn)槿艨康眠^近，彼此間海水流速會(huì)很大，導(dǎo)致壓強(qiáng)很______，壓力差會(huì)使艦艇發(fā)生碰撞；（2）在儀式上，我國研制的新型核潛艇浮出水面接受檢閱，它是通過減小所受______（選填“重力”或“浮力”）實(shí)現(xiàn)上浮的；（3）901綜合補(bǔ)給艦也一起亮相，該艦的滿載排水量約為40000t，它滿載時(shí)所受的浮力約為_____N。（g=10N/kg）【答案】小；重力；4108。【解析】（1）流體的流速越大，流體的壓強(qiáng)越小；若兩并排行駛的艦艇靠得過近，彼此間海