1、第十章浮力单元总结一、浮力1.浮力：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。2.浮力方向：竖直向上，施力物体是液（气）体。3.浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差就是浮力。4.影响浮力大小的因素：通过实验探究发现（控制变量法）：浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大。二、阿基米德原理1.阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。2. 公式表示：；从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关
2、，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。3. 适用条件：液体（或气体）。三、物体沉浮的条件与应用物体沉浮的条件1.前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。2.示意图：重力与浮力的关系如图所示：如图所示，（1）当时，物体上浮；。当时，物体悬浮；。当时，物体下沉；。当（物体未完全浸没液体）时，物体漂浮；。3. 说明：（1）密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。（2）物体漂浮在密度为的液体中，若露出体积为物体总体积的，则物体密度为。（3）悬浮与漂浮的比较：相同点：；不同点：悬浮时，；漂浮时，。（4）判断物体浮沉（状态
3、）有两种方法：比较与G或比较与。（5）物体吊在测力计上，在空中重力为G，浸在密度为的液体中，示数为F，则物体密度为：。（6）冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变；冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。4.漂浮问题“五规律”：规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；规律二：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同；规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。
4、知识要点一：浮力浮力的概念在本章属于基本概念，什么是浮力、浮力产生的原因以及影响浮力大小的因素均是本节的重点，同时也是学习本章的基础。本章在力学部分占据非常重要的地位，内容难学、涉及计算题多，所占分值高，并经常与压强和其他知识点结合以压轴题形式出现在试卷中。本考点有浮力的基本概念和影响浮力大小的因素。在本考点考试中，对“浮力”基本概念（产生、方向）的考查也曾出现，但概率不高；对“影响浮力大小因素”的考查出现概率较高，此类考题经常以实验探究题形式出现。（2020咸宁）如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同的玻璃缸装满了水，水中分别漂浮着大、小两个材料相同的均匀实心正方体木块A、B，则两个木块受到的
5、浮力FA FB（选填“”、“”或“”），水对木块底面的压强pA pB（选填“”、“”或“”），缸对桌面的压强是p甲 p乙（选填“”、“”或“”）。【答案】；。【解析】（1）设A的边长为a，B的边长为b，VAa3，VBb3，GAgVAga3，GBgVBgb3，由图知，ab，所以GAGB，由于AB漂浮在水面上，所以，FAGA，FBGB，所以，两个木块受到的浮力FAFB。（2）A漂浮在水面上，FAGA，A漂浮在水面上，FAF向上F向下FA向上，所以，FAGAFA向上，水对木块A向上的压力为：FA向上GAga3，则水对木块A向上的压强为：pAga，同理，水对木块B向上的压强为：pBgb，因为ab，所以
6、pApB。（3）A、B放入水之前，玻璃缸和水的重力都相等，容器对桌面的压力相等，压强相等；A都漂浮在水面上，A排开水的重力等于A的重力，说明A放入前后，玻璃缸的总重不变，对桌面的压力不变，压强不变，同理B都漂浮在水面上，B排开水的重力等于B的重力，说明B放入前后，玻璃缸的总重不变，对桌面的压力不变，压强不变，故放入AB后，玻璃缸对桌面的压强不变，即p甲p乙。故答案为：；。一、（2020恩施）下列几种情况中能使受到浮力变大的是（ ）。A. 潜水浸没在水中后继续下潜B. 轮船由长江驶入大海C. 从水银中取出铁球放入水中D. 人由浅水区走向深水区【答案】D。【解析】A潜水浸没在水中后继续下潜，排开水
7、的体积不变，水的密度不变，根据可知受到的浮力不变，故A不符合题意；B轮船由长江驶入大海，依然处于飘浮状态，漂浮时受到的浮力等于物体自身的重力，所以轮船由长江驶入大海受到的浮力不变，故B不符合题意；C铁的密度大于水的密度，但是小于水银的密度；所以静止后，铁球在水银中漂浮，此时铁球受到的浮力等于本身重力；在水中沉底，此时铁球受到的浮力小于自身重力；所以从水银中取出铁球放入水中，浮力变小，故C不符合题意；D人由浅水区走向深水区，排开水的体积变大，水的密度不变，根据可知受到的浮力变大，故D不符合题意。故选D。二、（2020南京）如图所示，两个质量相等、底面积不等的圆柱形容器放在水平桌面上，分别装有质量
8、相等的两种液体，两个相同的小球分别放入容器中，一个漂浮，一个沉底。甲、乙两图中小球所受浮力分别为F1和F2，容器对桌面的压强分别为p1和p2，下列说法正确的是（）。A. ；B. ；C. ；D.【答案】B。【解析】小球在甲容器中漂浮，所以F1=G物在乙容器中沉底，所以F2G物所以F1F2容器的质量相等，液体的质量相等，小球的质量相等，容器对桌面的压力等于容器、液体和小球的总重力，所以容器对桌面的压力相等，甲的受力面积大于乙的受力面积，由可知p1p2故选B。知识要点二：阿基米德原理阿基米德原理揭示了浮力大小。阿基米德原理是本章重点，对此规律的理解和记忆对学生来说简单，但难的是如何利用阿基米德原理进
9、行计算；本节涉及到的计算问题很多，也较难，更重要的是简单计算题、压轴计算题大都和浮力有关，此部分内容也是拉开分数的试题。为此，能否很好的掌握阿基米德原理及其计算是本章学习的重点。对“阿基米德原理”的考查属于常见考试方向，并且分值高、问题形式多样。考试主要题型有选择题、填空题、计算题和实验探究题；选择题和填空题考查阿基米德原理的理解和简单计算；计算题作为压轴题和其他知识点结合并分值高；实验探究题以考查影响浮力大小因素和对阿基米德原理的理解居多。（2020东莞）如图所示，是我国自行设计和自主研制的蛟龙号载人潜水器。当蛟龙号完全进入海水中工作时，排开海水的重力是5105N，则蛟龙号受到海水的浮力是
10、N；随着不断下潜，蛟龙号下表面受到海水的压强 ，受到的浮力 。（后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】5105；变大；不变。【解析】（1）当蛟龙号完全进入海水中工作时，排开海水的重力是5105N，由阿基米德原理可知，蛟龙号受到海水的浮力F浮G排5105N；（2）潜水器在下潜的过程中，所处深度h变大，由pgh可知，潜水器下表面受到海水的压强变大；（3）潜水器下潜的过程中，海水的密度不变，排开海水的体积V排也不变，由阿基米德原理F浮海水gV排可知，其受到海水的浮力不变。故答案为：5105；变大；不变。一、（2020黑龙江）一个小球质量为0.2kg，漂浮在水面上，它受到的浮力是 N，排
11、开水的体积是 m3（g10N/kg，水1.0103kg/m3）。【答案】2；2104。【解析】小球漂浮，则小球受到的浮力等于其重力：F浮G木mg0.2kg10N/kg2N；根据阿基米德原理公式F浮水gV排可知，小球排开的水的体积为：V排2104m3。故答案为：2；2104。二、（2020黄石）如图，甲、乙两个实心圆柱体，甲的密度小于乙的密度，甲的重力为4N，乙的重力为6N。甲的高度为20cm，乙的高度为10cm，甲、乙的横截面积均为40cm2.现将甲、乙两物体用重力可忽略的细线串接起来放入容器的水中，此时容器中的水深h0=50cm，甲有一部分浮出水面，（水的密度水=1.0103kg/m3，g取
12、10N/kg）求：(1)水对容器底面产生的压强；(2)细线对乙物体的拉力大小；(3)甲浮出水面部分的高度。【答案】(1) ；(2) 2N；(2) 5cm。【解析】(1)由题可知，容器中水的深度为50cm合0.5m，水对容器底面产生的压强为(2)乙物体的体积为乙物体完全浸入液体中时，乙物体受到的浮力为以乙物体为研究对象，在液体中静止时受向下重力，向上的浮力和绳子拉力作用，则细线对乙物体的拉力为(3)以甲物体为研究对象，甲物理受到向下的重力，绳子对甲向下的拉力作用及向上的浮力作用，则甲所受浮力大小为则甲排开液体体积为则甲浸入液体的深度为甲浮出水面部分的高度答：(1)水对容器底面产生的压强；(2)细
13、线对乙物体的拉力大小2N；(3)甲浮出水面部分的高度5cm。三、（2020苏州）小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。（1）小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是猜想 （填序号）。常识猜想常识1：木头漂在水面，铁钉沉在水底常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些常识3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻猜想1：与浸入液体的深度有关猜想2：与液体的密度有关猜想3：与物体的密度有关（2）为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如下实验：根据A、B、C的结果，可得猜想1是 （正确/错误）的；根据A、C、D的结果，可得猜想1是 （正确/错误）的。深入分析上述现象，可得：
14、浮力大小与 有关，与浸入液体的深度 ；接下来根据A、D和E （能/不能）对猜想2进行验证；为验证猜想3，小明在老师的指导下，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8N，便认为该猜想是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是 。【答案】1200；向左；10。【解析】正方体物块对水平桌面的压力FG12N，受力面积S0.1m0.1m0.01m2，物块对桌面的压强：p1200Pa；向右推动物块，在运动过程中，摩擦力的方向与物体运动方向相反，即它受到向左的摩擦力；正方体物块的体积：V0.1m0.1m0.1m0.001m3，物块全部浸没在水中时受到的浮力：
15、F浮水gV排水gV1.0103kg/m310N/kg0.001m310N，因为F浮G，所以物块掉入水槽中（水足够深）沉底，其静止后所受浮力F浮10N。故答案为：1200；向左；10。知识要点三：物体沉浮的条件及应用物体沉浮与阿基米德原理是不可分割的两个内容，它们互为补充又互为利用，所以在本章中考查物体沉浮时，一定会利用到阿基米德原理、物体密度、物体体积等知识，故在复习中学生一定要把这两个问题结合起来。本节同样涉及到的计算问题很多，也较难，更重要的是简单计算题、压轴计算题大都和浮力、阿基米德原理有关，此部分内容也是拉开分数的试题。为此，能否很好的掌握好物体沉浮条件、阿基米德原理及其计算是本章学习
16、的重点。本章在力学部分占据非常重要的地位，内容难学、涉及计算题多，所占分值高，并经常与压强和其他知识点结合以压轴题形式出现在试卷中。（2020湘西）赛龙舟是我国民间的一项传统体育项目，湘西民间的端午节也常常举办龙舟竞赛活动，俗称“划龙船”。如果一艘龙舟的质量为200kg，载有队员21人，龙舟队员的平均质量为60kg。g取10N/kg，水的密度为水1.0103kg/m2，当载人龙舟静止于水面时，求：（1）载人龙舟的总重是多大？（2）船体排开水的体积V是多大？（3）龙舟底部位于水下0.4m处时船底受到水的心压强是多大？【解析】（1）赛龙舟和队员的总质量：m200kg+2160kg1460kg；载人
17、龙舟的总重：G总mg1460kg10N/kg1.46104N；（2）载人龙舟漂浮，受到的浮力：F浮G总1.46104N；由阿基米德原理F浮水V排g得排开水的体积：V1.46m3；（3）冲锋舟底部0.4m深处所受水的压强：pgh1.0103kg/m310N/kg0.4m4103Pa。答：（1）载人龙舟的总重是1.46104N；（2）龙舟排开水的体积是1.46m3；（3）龙舟底部位于水下0.4m处时船底受到水的心压强是4103Pa。一、（2020本溪）水平桌面上的甲、乙两个相同容器内分别装有水和盐水，小民将一个放了很久的小鸡蛋a放在水中，发现a漂浮，他又找来一个新鲜的大鸡蛋b放在盐水中，b却沉在杯
18、底，如图所示，此时水和盐水的液面相平。下列说法正确的是（ ）。A. 水对杯底的压强小于盐水对杯底的压强；B. 小鸡蛋a的密度等于大鸡蛋b的密度；C. 水对a的浮力大于盐水对b的浮力；D. 甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强【答案】AD。【解析】A水和盐水的液面相平，深度相同，水的密度小于盐水的密度，由p=gh可知水对杯底的压强小于盐水对杯底的压强，故A正确；B小鸡蛋a放在水中，处于漂浮状态，小鸡蛋a的密度小于水的密度，大鸡蛋b放在盐水中，沉在杯底，大鸡蛋b的密度大于盐水的密度，水的密度小于盐水的密度，小鸡蛋a的密度小于大鸡蛋b的密度，故B错误；C由图可知，小鸡蛋a排开液体的体积小于大鸡蛋
19、b排开液体的体积，水的密度小于盐水的密度，由F浮=液gV排可知水对a的浮力小于盐水对b的浮力，故C错误；D小鸡蛋a放在水中，处于漂浮状态，小鸡蛋的重力等于它受到的浮力，甲容器中小鸡蛋和水的总重力等于小鸡蛋的浮力和水的总重力之和，乙容器中大鸡蛋和盐水的总重力大于大鸡蛋的浮力和盐水的总重力，由于浮力等于排开液体的重力，所以甲容器中小鸡蛋和水的总重力等于小鸡蛋排开水的重力和水的重力之和，乙容器中大鸡蛋和盐水的总重力大于大鸡蛋排开盐水的重力和盐水的重力之和，甲容器中小鸡蛋排开水的体积和水的体积之和等于大鸡蛋排开盐水的体积和盐水的体积之和，由G=mg=Vg可知小鸡蛋排开水的重力和水的重力之和小于大鸡蛋排
20、开盐水的重力和盐水的重力之和，所以小鸡蛋和水的总重力小于大鸡蛋和盐水的总重力，容器的重力相等，容器对桌面的压力等于鸡蛋、液体和容器的总重力，所以甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力，容器的底面积相等，由p=可知甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强，故D正确。故选AD。二、（2020朝阳）三个完全相同的容器内，分别装满酒精、水和盐水后（盐水水酒精），将a、b、c三个不同的小球放入容器中，小球静止后位置如图所示。下列说法正确的是（ ）。A. 三个容器底部受到的液体压力关系是F甲F乙bcC. 若将小球b放入丙杯中，小球b排开液体的体积等于小球b的体积D. 若将小球c放入甲杯中，小球c排开液体的质量小于小球c的质量【答案】AD。【解析】A由于盐水水酒精，由 可知，三个容器底部受到的液体压强关系是由 可知，三个容器底部受到的液体压力关系是故A正确；B由图可知，a球在酒精中处于漂浮状态，所以 ，b球在水中处于悬浮状态，所以 ，c球在盐水中处于沉底状态，所以 ，又因为盐水水酒精，所以三个小球的密度关系是 ，故B错误；C若将小球b放入丙杯中，因为，所以小球b在丙杯中处于漂浮状态，所以小球b排开液体的体积小于小球b的体积，故C错误；D若将小球c放入甲杯中，因为，所以小球c在甲杯中处于沉底状态，浮力小于重力，所以小球c排开液体的质量小于小球c的质量，故D正确。故选AD。
