10.3物體的浮沉條件及應(yīng)用一、物體的浮沉條件1．泡茶時可以欣賞到茶葉在水中浮沉“起舞”。如圖所示，沖泡茶葉時，部分茶葉表面附著氣泡使其排開水的體積增大，由于浮力大于重力而；茶葉充分吸水后由于其密度水的密度而下沉。

【答案】上浮大于【詳解】根據(jù)浮與沉的條件，茶葉表面附著氣泡使其排開水的體積增大，根據(jù)F浮=ρ液V排g可知，浮力增大，由于浮力大于重力，所以茶葉上浮。過一段時間，由于茶葉吸收了水分，茶葉的平均密度大于水的密度，所以將會下沉到杯底。2．如圖重為0.5N的雞蛋漂浮在裝有淡鹽水的玻璃杯中，雞蛋受到的浮力是N，若再往玻璃杯中加鹽，雞蛋受到的浮力將（選填“變大”、“不變”或“變小”）。

【答案】0.5不變【詳解】雞蛋漂浮在裝有淡鹽水的玻璃杯中，雞蛋受到的浮力F浮=G=0.5N若再往玻璃杯中加鹽，鹽水的密度變大，雞蛋仍然處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力等于重力，雞蛋的重力不變，浮力不變。3.用手將一重為5N的物體全部壓入水中，物體排開水的重8N，放手后物體將（填“上浮”、“下沉”或“懸浮”），待物體靜止時排開水的體積是。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）【答案】上浮，5×10-4m3。【詳解】物體的重力為5N，全部浸沒時排開液體的重力為8N，則受到的浮力為8N，浮力大于重力，所以物體上浮。當(dāng)浮力與重力相等時，物體將漂浮在水中，根據(jù)F浮=ρ液gV排得4．學(xué)習(xí)了浮力的知識后小明同學(xué)進(jìn)行了如下實驗，他將一個小碗側(cè)放入盛有水的容器中，如圖甲所示，靜止時小碗沉入水底，如圖乙所示，此時小碗所受浮力______小碗的重力；接下來，他將小碗平放在水面上，松手后，小碗漂浮在水面上，如圖丙所示，此時小碗所受浮力______小碗的重力；圖乙中小碗所受浮力________圖丙中小碗所受浮力。（均選填“大于”、“小于”或“等于”）【答案】小于，等于，小于。【解析】圖乙中小碗沉底，小碗所受浮力小于小碗重力；圖丙中小碗漂浮，小碗所受浮力等于小碗重力；由于兩圖中小碗重力相等，所以圖乙中小碗所受浮力小于圖丙中小碗所受浮力。5．為了研究物體的浮沉條件，小瑞同學(xué)先將一枚雞蛋放在配制好的鹽水中，雞蛋剛好懸浮在水中，如圖甲所示。

（1）圖甲中鹽水的密度（填“大于”、“小于”或“等于”）雞蛋的密度。（2）要使雞蛋處于漂浮狀態(tài)（如圖乙），應(yīng)向甲圖燒杯中加適量的（填“水”或“鹽”）。（3）請你在圖乙中畫出雞蛋所受重力和浮力的示意圖。【答案】（1）等于；（2）鹽；（3）見下圖。

【詳解】（1）圖甲中雞蛋懸浮，所以鹽水的密度等于雞蛋的密度。（2）要使雞蛋處于漂浮狀態(tài)，浮力仍等于重力，重力不變，浮力也不變，但漂浮時排開鹽水的體積變小，由F浮=ρ液gV排知應(yīng)增大鹽水的密度，所以應(yīng)向甲圖燒杯中加適量的鹽。（3）圖乙中雞蛋漂浮，豎直向上的浮力等于豎直向下的重力，見下圖：

二、浮力的應(yīng)用6．“青島號”導(dǎo)彈驅(qū)逐艦從海洋駛?cè)腴L江時，受到的浮力和吃水深度的變化是（ρ海水＞ρ水，忽略驅(qū)逐艦自重的變化）（）A．浮力變大 B．浮力不變C．吃水深度變小 D．吃水深度不變【答案】B【詳解】AB．當(dāng)驅(qū)逐艦從海洋駛?cè)腴L江時，仍然處于漂浮狀態(tài)，所以，浮力仍然等于重力，故浮力不變，故A不符合題意，B符合題意；CD．由于ρ海水＞ρ水，液體密度變小，所以排開水的體積增大，即艦船的吃水深度變大，故CD不符合題意。故選B。7.2022年5月，全球首艘智能型無人系統(tǒng)母船“珠海云”號（如圖所示）在廣州下水。“珠海云”號排水量為2000噸，表示__________，滿載時受到的浮力為______N，船上的無人機(jī)起飛后船身受到的浮力______（填“變大”、“變小”或“不變”）。（g取10N/kg）【答案】表示滿載時排開的水的質(zhì)量為2000噸；2×107；變小。【解析】排水量為2000噸，表示“珠海云”號滿載時排開的水的質(zhì)量為2000噸；根據(jù)阿基米德原理，“珠海云”號受到的浮力為F浮=G排=m排g=2.0×106kg×10N/kg=2.0×107N因為船漂浮，所以F浮=G船，船上的無人機(jī)起飛后，船的總重力變小，因此船受到的浮力變小。8．中國長征18號核潛艇引領(lǐng)中國核潛艇新高度。在進(jìn)行戰(zhàn)備訓(xùn)練時，下列對該潛艇的說法中正確的是（）A．通過改變排開水的體積來實現(xiàn)上浮與下沉B．在水面下勻速下潛過程中，受到的浮力增大C．從長江潛行進(jìn)入東海時，需要往水倉內(nèi)注水D．從長江潛行進(jìn)入東海時，受到的浮力會變小【答案】C【詳解】A．潛艇是通過改變自身重力來實現(xiàn)上浮與下沉的，故A錯誤；B．在水面下勻速下潛過程中，潛艇排開水的體積不變，根據(jù)阿基米德原理可知，受到的浮力不變，故B錯誤；CD．從長江潛行進(jìn)入東海時，潛艇排開水的體積不變，而海水密度大于河水密度，根據(jù)阿基米德原理可知，潛艇受到的浮力變大，需要往水倉內(nèi)注水來增大自身重力，從而使自身重力仍等于受到的浮力，故C正確，D錯誤。故選C。9．如圖是節(jié)日放飛氫氣球的場景。氫氣球向上運動，是因為放手時氫氣球的重力G（選填“大于”或“小于”）氫氣球受到的空氣浮力F。當(dāng)氫氣球上升高到一定高度后不再上升，說明氫氣球受到的浮力（選填“變大”或“變小”）。【答案】小于，變小。【詳解】氫氣球向上運動，根據(jù)力與運動的關(guān)系可知，放手時氫氣球的重力小于氫氣球受到的空氣浮力，即G<F。當(dāng)氫氣球上升高到一定高度，由于氫氣球排開空氣的體積不變，空氣的密度變小，根據(jù)F浮=ρ空氣gV排可知，氫氣球受到的浮力變小，當(dāng)受到的浮力F等于重力時氫氣球不再上升。10．小剛自制了一個泡沫救生圈。其質(zhì)量為8kg，體積為0.06m3。求：（1）救生圈漂浮在水面上時，它所受的浮力為多大？（2）當(dāng)小剛躺到救生圈上面時，救生圈剛好完全浸沒在水中，則小剛的重力是多少？（g＝10N/kg）【答案】（1）80N；（2）520N【解析】（1）救生圈漂浮在水面上時受的浮力F浮1=G圈=mg=8kg×10N/kg=80N（2）救生圈剛好完全浸沒在水中受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m3=600N故小剛的重力是G=F浮-G圈=600N-80N=520N．將乒乓球壓入水底，松手后乒乓球上浮過程中經(jīng)過位置1和位置2，最終在位置3靜止，如圖所示。則乒乓球（）A．在位置1時處于懸浮狀態(tài)，受到的浮力等于自身重力B．從位置1至位置2的過程中，受到的浮力逐漸變大C．從位置1至位置2的過程中，受到水的壓強(qiáng)逐漸變大D．在位置3時受到的浮力小于在位置1時受到的浮力

【答案】D【詳解】ABD．乒乓球在1、2位置時排開的水的體積相同，所受的浮力相同，因為乒乓球最終漂浮，所以浸沒在水中時，所受的浮力大于重力，乒乓球在3位置時漂浮，排開水的體積比1、2位置小，所受的浮力小于1、2位置的浮力，故AB不符合題意，D符合題意；C．從1至2位置，水的深度變淺，據(jù)p=ρgh可知，乒乓球受到水的壓強(qiáng)變小，故C不符合題意。故選D。13．如圖，把一個自制的密度計分別放入兩種不同液體中，下列判斷錯誤的是（）A．甲液體的密度比乙液體的密度小B．這個密度計在兩液體中受到的浮力相等C．在標(biāo)記刻度時B的示數(shù)應(yīng)比A小D．適當(dāng)增加配重鐵絲的質(zhì)量可以提高密度計的靈敏度【答案】C【詳解】ABC．由圖可知，密度計排開液體的體積V甲>V乙，由兩密度計均漂浮在液體中可知，F(xiàn)浮甲=G，F(xiàn)浮乙=G，即F浮甲=F浮乙。由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知，ρ甲<ρ乙。甲液體中，液面在密度計的A位置，乙液體中，液面在密度計的B位置，綜上可知，在標(biāo)記刻度時B的示數(shù)應(yīng)比A大。故AB正確，C錯誤。D．增加配重鐵絲的質(zhì)量，會使密度計的自重增加，漂浮時，浮力等于重力，由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知，排開液體的體積會增加，浸入液體的部分會變長，測量相同密度的液體，密度計的變化長度更大，因此可以提高密度計的靈敏度。故D正確。故選C。14.小京洗水果時，發(fā)現(xiàn)體積較小的桔子漂浮在水面上，而體積較大的芒果卻沉在水底，如圖所示。下列說法正確的是（）A．桔子的密度大于芒果的密度B．桔子受到的浮力大于它受到的重力C．桔子受到的重力小于芒果受到的重力D．桔子受到的浮力大于芒果受到的浮力

【答案】C【詳解】依題意得，體積較小的桔子漂浮在水面上，而體積較大的芒果卻沉在水底。A．由浮沉條件得，桔子的密度小于水的密度，芒果的密度大于水的密度，因此桔子的密度小于芒果的密度，故A錯誤；B．桔子受到的浮力等于它受到的重力，故B錯誤；CD．桔子體積小于芒果體積，桔子排開水的體積小于桔子的體積，芒果排開水的體積等于芒果的體積，則桔子排開水的體積小于芒果排開水的體積，由F浮=ρ水gV排得，桔子受到的浮力小于芒果受到的浮力，桔子受到的浮力等于它受到的重力，芒果受到的浮力小于它受到的重力，則桔子受到的重力小于芒果受到的重力，故C正確，D錯誤。故選C。15．“蛟龍?zhí)枴笔俏覈着_自主設(shè)計、自主集成研制的作業(yè)型深海載人潛水器。“蛟龍?zhí)枴斌w積約為70m3，空載時質(zhì)量約為22t，最大荷載200kg。（ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）“蛟龍?zhí)枴笨蛰d漂浮在水面時受到的浮力有多大？（2）“蛟龍?zhí)枴毕聺摰?km深時，受到的浮力有多大？（3）若“蛟龍?zhí)枴蹦炒螡M載時下沉是采用注水方式實現(xiàn)的，則至少注入多少立方米的海水？【答案】（1）2.2×105N；（2）7×105N；（3）47.8m3【詳解】（1）空載的質(zhì)量m空載=22t=2.2×104kg“蛟龍?zhí)枴笨蛰d漂浮在水面，根據(jù)物體的浮沉條件可得潛艇受到浮力F（2）“蛟龍?zhí)枴毕聺摰?km深時，完全浸沒，排開液體的體積與“蛟龍?zhí)枴斌w積相等，受到的浮力F（3）滿載總重力G注入海水的重力G則由G＝V答：（1）“蛟龍?zhí)枴笨蛰d漂浮在水面時受到的浮力為2.2×105N；（2）“蛟龍?zhí)枴毕聺摰?km深時，受到的浮力為7×105N；（3）若“蛟龍?zhí)枴蹦炒螡M載時下沉是采用注水方式實現(xiàn)的，則至少注入47.8m3的海水。16．（2024·四川巴中·中考真題）一個體積為100cm3、質(zhì)量為90g的球放入足夠深的水中，靜止后的狀態(tài)及所受浮力大小為（

）A．漂浮

0.9N B．漂浮

1N C．沉底

0.9N D．沉底

1N【答案】A【詳解】當(dāng)小球完全浸沒后受到的浮力為小球的重力為G=mg=90×10-3kg×10N/kg=0.9N由于F浮>G可知，小球會加速上浮，最終漂浮，浮力等于重力為0.9N，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。17.（2024·四川內(nèi)江·中考真題）“青島號”導(dǎo)彈驅(qū)逐艦從海洋駛?cè)腴L江時，受到的浮力和吃水深度的變化是（ρ海水＞ρ水，忽略驅(qū)逐艦自重的變化）（）A．浮力變大 B．浮力不變C．吃水深度變小 D．吃水深度不變【答案】B【詳解】AB．當(dāng)驅(qū)逐艦從海洋駛?cè)腴L江時，仍然處于漂浮狀態(tài)，所以，浮力仍然等于重力，故浮力不變，故A不符合題意，B符合題意；CD．由于ρ海水＞ρ水，液體密度變小，所以排開水的體積增大，即艦船的吃水深度變大，故CD不符合題意。故選B。18.（2024·江蘇蘇州·中考真題）將雞蛋放入鹽水中出現(xiàn)如圖所示狀態(tài)，緩慢向杯中加鹽或水使雞蛋懸浮，下列說法正確的是（）A．加鹽可以讓雞蛋懸浮B．雞蛋懸浮時液體密度大C．雞蛋懸浮時浮力大D．雞蛋懸浮時液體對杯底的壓強(qiáng)大【答案】D【詳解】AB．如圖，雞蛋漂浮，根據(jù)物體的沉浮條件，向杯中加鹽，鹽水密度變大，雞蛋仍然漂浮，若適當(dāng)加水，可以減小鹽水的密度，雞蛋可以懸浮，所以雞蛋懸浮時液體密度較小，故AB錯誤；C．向杯中加鹽，雞蛋仍然漂浮，若加水，雞蛋懸浮，均浮力等于重力，所以浮力相等，故C錯誤；D．加水后，鹽水的總質(zhì)量明顯增加，對燒杯底部的壓力明顯變大，根據(jù)p=F/S可知對燒杯底部的壓強(qiáng)明顯變大；向杯中加鹽，鹽水的總質(zhì)量增加不明顯，則對燒杯底部的壓力增加不明顯，所以對燒杯底部的壓強(qiáng)增加不明顯，故雞蛋懸浮時液體對杯底的壓強(qiáng)大，故D正確。故選D。19.（2024·新疆·中考真題）人體密度跟水的密度差不多。質(zhì)量為40kg的小明套著游泳圈（游泳圈重力不計）在游泳池中漂浮時，小明浸在水中的體積為他的體積的，則游泳圈浸在水中的體積約為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】人體密度跟水的密度差不多,因此小明在水中懸浮，浮力等于重力排開水的體積等于小明的體積當(dāng)小明帶著游泳圈時，漂浮，浮力仍等于他的重力，排開水的總體積也仍為40dm3，小明浸入，即30dm3，則游泳圈排開水體積為10dm3。故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。20.（2024·山東濰坊·中考真題）物理興趣小組把吸管的下端密閉并纏繞一段細(xì)銅絲（細(xì)銅絲體積忽略不計），自制一個簡易密度計。如圖所示，密度計分別放入a、b、c三種液體中時，均漂浮在液體中，且保持豎直姿態(tài)。密度計在三種液體中靜止時，在密度計上與液面平齊處各標(biāo)記一條刻線，共得到三條刻線。已知密度計在c液體中，有的體積浸入液體，浸入體積為。三種液體密度如表格所示，下列分析正確的是（

）A．三條刻線的間隔距離不相等B．密度計的質(zhì)量為0.1kgC．密度計在三種液體中所受浮力不相等D．密度計在b液體中的浸入體積為【答案】A【詳解】A．密度計分別放入a、b、c三種液體中時，均漂浮在液體中，故密度計受到的浮力等于下表面受到的壓力