專題09浮力及其應(yīng)用

【跨學(xué)科實踐】

1.（2024·廣東廣州）潛水艇從海水高密度區(qū)駛?cè)氲兔芏葏^(qū)，急劇下降的過程稱為“掉深”。

如圖，某潛水艇從a處駛?cè)氲兔芏群Ｋ畢^(qū)，“掉深”到b處。與a處相比，潛水艇在b處（）

A.受到浮力大小變小B.受到浮力大小變大

C.排開液體重力不變D.排開液體重力變大

【新科技新情境】

2.（2024·廣東深圳）“海葵一號”是中國自主設(shè)計并建造的亞洲首艘浮式生產(chǎn)儲卸型裝

置，“海葵一號”漂浮在大海上工作，從空中俯瞰像一朵綻放的葵花。思考樂傲傲同學(xué)查閱

資料得知：“海葵一號”的質(zhì)量是3.7×107kg，滿載時排開海水的質(zhì)量是1.0×108kg（g取

10N/kg，海水的密度為1.0×103kg/m3）根據(jù)已知信息求：

（1）“海葵一號”滿載時受到的浮力；

（2）“海葵一號”一次最多能儲存石油的質(zhì)量；

（3）當(dāng)一架3×104N的直升機停放在“海葵一號”的水平停機坪上時，直升機與停機坪接

觸的面積是0.06m2，請幫助傲傲同學(xué)求出直升機對停機坪的壓強。

考點1浮力

1.（2024·黑龍江綏化）在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，實驗操作如下，

實驗過程中彈簧測力計的示數(shù)如圖所示。（圖中所用容器底面積是50cm2，均為相同的平底

薄壁圓柱形容器，物塊不吸水和另一液體）

（1）測量前，需沿__________方向?qū)椈蓽y力計調(diào)零；

（2）實驗中，物塊浸沒在水中受到的浮力是__________N；

（3）如果對比B、E兩次實驗，得出“浮力的大小與液體密度有關(guān)”的結(jié)論，那么這種做

法__________（選填“正確”或“不正確”），理由是__________；

（4）由__________兩次實驗可得出結(jié)論：浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)；

（5）完成E實驗操作后，用彈簧測力計將物塊向上拉出液面一小部分，彈簧測力計示數(shù)變

為2.8N，此操作會使容器中的液面下降__________cm。

考點2阿基米德原理

2.（2024·湖北武漢）如圖甲所示，水平桌面上有一個質(zhì)量為100g、底面積為100cm2的圓

柱形平底薄壁溢水杯，杯底上表面到溢水口的距離為15cm，杯中裝有部分水，此時溢水杯

對桌面的壓強為p0。將掛在彈簧測力計下端密度為的圓柱體從水面上方逐漸浸入水中，

當(dāng)圓柱體一半浸在水中時，圓柱體下表面受到的壓力為F1，水對溢水杯底部的壓強為p1；

當(dāng)圓柱體浸沒在水中時，如圖乙所示，彈簧測力計的示數(shù)為2.4N，溢出到小桶中的水重為

1N，圓柱體下表面受到的壓力為F2，溢水杯對桌面的壓強為p2。已知p2p0200Pa，

下列結(jié)論正確的是（）

333

A.2.2g/cmB.p11.510PaC.p21.8410PaD.

F2F11.5N

3.（2024·黑龍江齊齊哈爾）如圖所示，有一個內(nèi)外壁皆為圓柱形的平底容器，內(nèi)裝足夠

深的水。將一個質(zhì)地均勻的正方體物體懸掛在豎直放置的彈簧測力計下（圖中未畫出彈簧測

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力計）。當(dāng)物體的體積浸入水中時，彈簧測力計示數(shù)為7N；當(dāng)物體的體積浸入水中時，

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彈簧測力計示數(shù)為4N。現(xiàn)將物體從彈簧測力計上取下放入水中，則該物體靜止時，所受到

的浮力是______N，該物體的密度為______kg/m3。

4.（2024·黑龍江龍東）美麗雞西是石墨之都，研學(xué)小組為了測量石墨的密度，用彈簧測

力計測得石墨樣品重是4.8N，然后將其逐漸浸入水中，浸沒后彈簧測力計示數(shù)是2.8N，樣

333

品的質(zhì)量是___________kg，樣品的密度為__________kg/m。水

1.010kg/m

5.（2024·黑龍江綏化）如圖，一長方體物塊漂浮在水面上時，物塊露出水面的體積是總

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體積的，當(dāng)它漂浮在另一液面上時，浸入液體的體積是總體積的。水和液體對物塊下

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表面的壓強分別為p1和p2，則p1__________p2（選填“>”“=”或“<”）。杯中液體的

密度是__________kg/m3。（物塊質(zhì)量分布均勻，且不吸水和另一液體）

6.（2024·甘肅臨夏）如圖甲是科技興趣小組探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝

置（在物體未浸入水中時，溢水杯中盛滿水或酒精，g取10N/kg）。

（1）物體完全浸沒在水中時所受的浮力為________N；

（2）由圖甲中A、C、D可知，浮力與物體浸入液體的深度________（選填“有關(guān)”或“無

關(guān)”）；

（3）由圖甲中A、D、E可知，浮力與液體的密度________（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；

（4）由實驗數(shù)據(jù)可知，物體的密度為________kg/m3；

（5）完成實驗后，小組成員想通過實驗找到浮力與排開液體重力的關(guān)系，借來了木塊、天

平、量筒和溢水杯等器材。首先將溢水杯放到天平的左盤，并向溢水杯內(nèi)緩慢加水，直至液

面到達溢水杯杯口。在右盤添加砝碼直至天平平衡。將量筒放到溢水杯杯口下方，將木塊緩

慢放入溢水杯，待水不流出時，天平依然平衡，說明__________________。

7.（2024·廣西）一個不吸水的實心圓柱體Q，底面積為0.01m2，高為0.3m，密度為

0.5×103kg/m3。如圖甲所示，現(xiàn)將Q放在容器中，緩慢往容器中注水（水的密度為

1×103kg/m3，g取10N/kg），求：

（1）圓柱體Q的質(zhì)量；

（2）當(dāng)注入水的深度為0.1m時（此時Q未漂浮），Q受到的浮力；

（3）廣西夏季雨水充沛，每逢暴雨，河水水位快速上漲，為了監(jiān)測河水水位，某項目小組

設(shè)計了“智能水位報警器”，如圖乙所示。其由A、B兩部分組成，A模擬控制器，B模擬

河道。其中A內(nèi)部高度為0.7m，頂部固定著壓力傳感器，當(dāng)壓力達到某一數(shù)值時，報警器

會自動報警。在某次注水測試中，當(dāng)注水到某一深度時，Q開始漂浮，隨著注入水的深度增

加，Q最終會與傳感器接觸，當(dāng)Q露出水面長度為0.1m時，報警器恰好開始報警。請通

過計算，分析從開始注水到報警器報警的過程，并在丙圖中作出此過程Q底部受到水的壓

強p隨注入水的深度h變化的關(guān)系圖線。

8.（2024·山東濱州）“水能載舟，亦能覆舟”出自《荀子·哀公》，它告訴我們?nèi)嗣癫攀?/p>

社會的主人！習(xí)近平總書記在紀念紅軍長征勝利80周年大會上的講話中告誡全黨必須牢記

這個道理。習(xí)近平總書記說：“老百姓是天，老百姓是地。忘記了人民，脫離了人民，我們

就會成為無源之水、無本之木，就會一事無成。”從物理學(xué)角度來說，浸在水中的物體，當(dāng)

排開水的體積不同時，浮力和壓強會發(fā)生怎樣的變化呢？為了探究這個問題，某小組設(shè)計如

下實驗進行探究。

如圖甲所示，質(zhì)地均勻的長方體物體，質(zhì)量為1kg，底面積為1×10-2m2，豎直放入水平桌面

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上的薄壁圓柱形容器（筒壁厚度不計）內(nèi)（ρ水=1.0×10kg/m，g取10N/kg），求：

（1）物體對容器底部的壓強。

（2）向容器內(nèi)注入2cm深的水，物體不會傾斜，也沒有浮起，如圖乙所示，求水對容器底

部的壓強。

（3）現(xiàn)不斷往容器內(nèi)注水，當(dāng)注水深度為物體高度的一半時，物體對容器底部的壓力剛好

為0，如圖丙所示，求物體的密度。

（4）在容器內(nèi)繼續(xù)注入適量的水，物體靜止時如圖丁所示，將露出水面的部分切去，待剩

余部分再次靜止后，請推理說明水對容器底部壓強的變化量Δp水與容器對桌面壓強的變化量

Δp桌的大小有何關(guān)系。

考點3物體的浮沉條件及應(yīng)用

9.（2024·黑龍江龍東）將兩個完全相同的小球，分別放入裝有不同液體的甲、乙兩個完

全相同的燒杯中，小球靜止時兩燒杯液面相平，如圖所示，下列判斷正確的是（）

A.甲燒杯中液體的密度小

B.乙燒杯底部受到液體的壓強小

C.甲燒杯中小球受到的浮力大

D.甲、乙兩燒杯對桌面的壓力相等

10.（2024·內(nèi)蒙古赤峰）在《浮力》單元復(fù)習(xí)課上，學(xué)生用溢水杯和彈簧測力計測量雞蛋

的密度。如圖甲，先把雞蛋緩慢放入盛滿水的溢水杯中，雞蛋沉底，測得溢出水的重力為G1；

如圖乙，再把同一個雞蛋緩慢放入盛滿鹽水的溢水杯中，雞蛋漂浮，測得溢出鹽水的重力為

G2。下列說法正確的是（）

A.雞蛋在水中和鹽水中受到的浮力分別為F1和F2，它們的關(guān)系是F1F2

G1

B.雞蛋的體積為

水g

G1

C.雞蛋的密度為水

G2

G2

D.雞蛋的密度為鹽水

G1

11.（2024·天津）（多選）水平桌面上有一底面積為S1的柱形平底薄壁容器，容器底部直

p

立一底面積為S2的實心圓柱體（與容器底不密合），圓柱體對容器底的壓強為，如圖所示。

向容器中注入質(zhì)量為m的液體后，圓柱體仍直立于容器底且未完全浸沒，則（）

S1

A.圓柱體所受浮力為mg

S1S2

S2

B.圓柱體所受浮力為mg

S1S2

mgpS2

C.容器底所受液體壓強可能為

S1S2

mgpS2

D.容器底所受液體壓強可能為

S1

12.（2024·湖北）小華在喝完口服液后，想通過實驗測出空瓶材質(zhì)的密度，但是他只找到

了量筒，于是進行了如下實驗操作：

如圖甲，在量筒中注入適量的水，讀出量筒的示數(shù)V170mL；

如圖乙，將空瓶放入水中，空瓶漂浮在水面上，讀出量筒的示數(shù)V280mL；

如圖丙，將空瓶壓至水下，空瓶被量筒中的水注滿后沉底，讀出量筒的示數(shù)V3。

（1）空瓶漂浮時浮力______重力，沉底后浮力______重力；（填“＞”“＜”或“＝”）

（2）V3______mL，空瓶材質(zhì)所占的體積為______mL；

333

（3）空瓶材質(zhì)的密度為______kg/m。（水的密度水1.010kg/m）

13.（2024·江蘇無錫）制作簡易的密度計，器材有：長度為20cm的吸管一根，鐵屑、石

蠟、小瓶、記號筆、刻度尺、天平。（g取10N/kg）

（1）如圖甲所示，用刻度尺和記號筆在吸管上標出長度刻度，用石蠟將標0cm的一端封閉，

添加鐵屑至管內(nèi)，使其總質(zhì)量為10g，能豎直漂浮在液體中；

①當(dāng)將它放入密度為1.0g/cm3的水中時，浸入的深度為H。若放入密度為0.8g/cm3的酒精

中，密度計所受的浮力大小為______N，浸入的深度為______H；

3

②將它放入密度為0.8~1.2g/cm的不同液體中，浸入的深度h與液體密度液之間的關(guān)系

應(yīng)符合圖乙中______（選填“a”“b”或“c”）；

③為使該簡易密度計測量水和酒精的密度時，兩條刻度線間的距離大一些，利用現(xiàn)有器材，

合理的做法是：______。

（2）如圖丙所示，在吸管下方安裝一個小瓶，將鐵屑裝入瓶中，制成另一支簡易密度計，

使其總質(zhì)量為30g，放入液體后能豎直漂浮，小瓶完全浸沒。放入水中，在密度計上標記出

水面位置M，密度計排開水的體積為______cm3。從水中取出擦干后，放入待測鹽水中，M

比液面高2cm。取出密度計擦干，倒出部分鐵屑，使其總質(zhì)量為27g，再放入水中，液面距

3

離M為3cm。則吸管的橫截面積為______cm2，鹽水的密度為______g/cm（保留2位小

數(shù)）。

14.（2024·江蘇無錫）制作簡易的密度計，器材有：長度為20cm的吸管一根，鐵屑、石

蠟、小瓶、記號筆、刻度尺、天平。（g取10N/kg）

（1）如圖甲所示，用刻度尺和記號筆在吸管上標出長度刻度，用石蠟將標0cm的一端封閉，

添加鐵屑至管內(nèi)，使其總質(zhì)量為10g，能豎直漂浮在液體中；

①當(dāng)將它放入密度為1.0g/cm3的水中時，浸入的深度為H。若放入密度為0.8g/cm3的酒精

中，密度計所受的浮力大小為______N，浸入的深度為______H；

3

②將它放入密度為0.8~1.2g/cm的不同液體中，浸入的深度h與液體密度液之間的關(guān)系

應(yīng)符合圖乙中______（選填“a”“b”或“c”）；

③為使該簡易密度計測量水和酒精的密度時，兩條刻度線間的距離大一些，利用現(xiàn)有器材，

合理的做法是：______。

（2）如圖丙所示，在吸管下方安裝一個小瓶，將鐵屑裝入瓶中，制成另一支簡易密度計，

使其總質(zhì)量為30g，放入液體后能豎直漂浮，小瓶完全浸沒。放入水中，在密度計上標記出

水面位置M，密度計排開水的體積為______cm3。從水中取出擦干后，放入待測鹽水中，M

比液面高2cm。取出密度計擦干，倒出部分鐵屑，使其總質(zhì)量為27g，再放入水中，液面距

3

離M為3cm。則吸管的橫截面積為______cm2，鹽水的密度為______g/cm（保留2位小

數(shù)）。

15.（2024·內(nèi)蒙古赤峰）大國重器“奮斗者”號，在一次深潛作業(yè)中，成功從萬米海底取

回水下取樣器，堪稱“海底撈針”。請回答（海水密度近似取103kg/m3，g取10N/kg）

（1）①深潛器在一萬米深處受到海水的壓強是多少？

②若其載人艙艙蓋面積為0.3m2，此深度它受到海水的壓力是多少？

（2）在海水的高壓下，深潛器上浮或下潛的原理與潛水艇不同，它通過電磁鐵吸附大鐵塊

及控制容器內(nèi)鐵砂數(shù)量實現(xiàn)下潛，若某次控制其總質(zhì)量為20t時恰好能懸停于某一深度作業(yè)。

①求此時它受的浮力大小。

②“奮斗者”號需要上浮時，可通過什么方式使電磁鐵拋掉吸附的鐵塊？

16.（2024·湖北武漢）2024年4月19日，我國海洋油氣生產(chǎn)平臺“海基二號”總體結(jié)構(gòu)

完成安裝，它刷新了高度、質(zhì)量、作業(yè)水深和建造速度等多項亞洲紀錄，“海基二號”由上

部組塊和水下的導(dǎo)管架組成。圖甲是質(zhì)量為6104t的“海洋石油229”駁船將質(zhì)量為

3.7104t的導(dǎo)管架運載至安裝海域的情景。

（1）如圖甲所