專題08浮力的四種計算方法

.命題趨勢

一

浮力計算是學(xué)生們學(xué)習(xí)過程中的難點，也是中考中必考內(nèi)容之一。由于涉及到浮力的計算方法

比較多，往往又不是單純的只用一種方法計算，所以加大了學(xué)習(xí)的難度，靈活運(yùn)用四種方法計

算浮力是突破浮力計算的關(guān)鍵。考試中主要以選擇、填空、計算題的形式考查，大多屬于中等

偏難的題目，失分率往往很高。

?重難詮程

.-1_I----一

1、壓力差法：Fs=F向上-F向下

（1）物體浸在液體中，上表面受到液體向下壓強(qiáng)（壓力），下表面受到向上的壓強(qiáng)（壓力），由于液體壓

強(qiáng)隨深度的增加而增大，所以物體上、下表面就會形成一個壓強(qiáng)差（壓力差），這個壓強(qiáng)差使得物體上下

表面有壓力差，這就是浮力，即F^F向上-F向下。浮力實質(zhì)是一個合力，在受力分析時，我們用浮力代替了

上、下表面的壓力，這樣使得問題更簡單了。

（2）當(dāng)物體漂浮時，上表面露出液面，不受液體的壓力，即F向下=0,所以F所F同上，也就是說物體受到的

浮力就等于液體對物體下表面的壓力。注意壓力差法一般適用于浸入液體的物體是形狀規(guī)則的物體或已知

液體壓力。

2、稱重法：F斫G-F示

（1）將物體掛在測力計下，當(dāng)靜止時測力計顯示的就是物體的重力G,再把物體浸在液體中，測力計示數(shù)

為F示，此時物體所受的浮力F所G-F示，實際上彈簧測力計兩次讀數(shù)之差就是浮力。

（2）使用稱重法測量整個物體受到的重力時,需將物體浸沒在液體中，這就需要使物體的密度大于液體密

度，否則就不能采用這種方法測浮力。

3、原理法：Fff=PgV#

（1）根據(jù)阿基米德原理，浮力的大小等于它排開液體所受的重力，即F^G排液，而排開液體的重力G（?=m

排流g=P?jV排g,所以F浮=P；8gV排。原理法普遍適用于任何物體求浮力。

（2）當(dāng)物體浸沒時，Vffl=V?；當(dāng)物體部分浸入時，V排與物-V需〈V物；當(dāng)物體有工浸入液體中時，VM-V

nn

物；當(dāng)物體浸入液體深度為h濠時，V排=5物卜澧；當(dāng)物體浸入后，液面升高了V排=5容411。

4,平衡法：F浮=6物

（1）當(dāng)物體漂浮和懸浮時，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時物體受到豎直向下的重力和豎直向上浮力，根據(jù)二力

平衡可知：FS=G平衡法只適用于漂浮或懸浮的物體。

（2）求一個物體受浮力大小時，首先要判斷物體所處的狀態(tài)，是漂浮、懸浮還是沉底，不同的狀態(tài)，物體

受的浮力不同。

5、稱重法與原理法結(jié)合計算浮力

（1）考試中往往不是單純的考查用某一種方法計算浮力，需要2種方法或多種方法結(jié)合使用，以便解決問

題。通常情況下利用稱重法測出浮力，再利用原理法計算出V排，進(jìn)而計算物體體積、物體的密度等物理量。

（2）測力計示數(shù)隨物體浸入液體中的深度的變化而發(fā)生變化，這一過程常常通過圖像來反映，關(guān)鍵是讀懂

圖像，物體在剛浸入（或拉出）、浸沒位置時，圖像常常出現(xiàn)拐點，另外理解圖像最大（或?。┲档暮x。

通過圖像常?？梢宰x出物體的重力G、物體的高度和浸沒時測力計示數(shù)F示。

6、平衡法與原理法結(jié)合計算

當(dāng)物體在液體中受多個力而平衡時，通常有以下三種情況：

受力分析力學(xué)平衡式適用條件

沉底平衡1F浮二G—F支物體密度大于液體密度且物體沉在容器底部

G鉤

,F將物體密度小于液體密度，繩子或鐵塊或石塊

被拉平衡F浮=G+F拉

cH對物體有向下的拉力，如連接體

fi密度小于液體密度的物體漂浮在液面，石塊

疊加平衡gF浮=G+F壓或鐵塊對物體有向下的壓力。疊加后增大的

和已

1浮力等于物體的疊加物體的重力，AF浮=6加。

G加-

重難通關(guān)練

1.（2022?廣州）兩個量筒均裝有20mL的水，往量筒分別放入甲、乙兩個不吸水的物塊，物塊靜止后如圖

所示，水的密度為Ig/cn?,g取10N/kg,貝!!（）

C.乙排開水的體積小于20mLD.乙受到的浮力小于甲受到的浮力

2.（2023?茂名三模）在一支鉛筆的下端粘上一塊橡皮泥，將它分別置于甲、乙兩杯液體中，觀察到鉛筆靜

止時的情景如圖所示，下列說法正確的是（）

A.甲杯液體密度小于乙杯液體密度

B.甲杯液體對底部壓強(qiáng)大于乙杯液體對底部的壓強(qiáng)

C.鉛筆在甲杯液體中受到的浮力較大

D.鉛筆在乙杯液體中受到的浮力較大

3.（2023?蓬江區(qū)校級模擬）己調(diào)零的電子秤放在水平桌面上，將裝滿水的薄壁溢水杯放在電子秤上，如圖

所示。此時溢水杯中水深8cm,電子秤的示數(shù)是0.33kg。將一重為2N的物體輕放入溢水杯中（溢出的

水用另一容器接收,不會流到電子秤上）。已知溢水杯的底面積為3X10Tm2,水的密度為1.0Xl（）3kg/m3,

g取10N/kg。下列說法正確的是（）

A.放入物體前,溢水杯底受到的液體壓強(qiáng)為80000Pa

B.放入物體后,若物體靜止時沉底，則電子秤的示數(shù)為530g

C.放入物體后,若物體靜止時漂浮，則物體受到的浮力大于2N

D.放入物體后,若物體靜止時漂浮，則溢水杯對電子秤的壓強(qiáng)為HOOPa

4.（2020?深圳）如圖所示，放在水平桌面上的溢水杯盛滿水，用彈簧測力計掛一個實心鐵塊，示數(shù)為Fi；

將鐵塊緩慢浸沒水中（未接觸溢水杯），溢出的水流入小燒杯，彈簧測力計的示數(shù)為F2.下列判斷正確

A.水對溢水杯底部的壓強(qiáng)p甲＜p乙B.溢水杯對桌面的壓力F甲＜F乙

C.鐵塊受到的浮力F浮=F2-F1D.小燒杯中水的重力G=Fi-F2

5.（2020?廣東）游泳時佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法.質(zhì)量為50kg的小蓉佩戴游泳圈后，能靜靜地

漂浮在水面上，如圖所示.游泳圈對她的作用力大小最符合實際的是（）

A.5000NB.500NC.50ND.5N

6.（2023?南山區(qū)校級二模）如圖甲所示，彈簧測力計下掛著一個物體，將物體從盛有適量水的燒杯上方離

水面某一高度處緩緩下降，然后將其逐漸浸入水中，彈簧測力計示數(shù)F與物體下降高度h的關(guān)系如圖乙

所示。下列說法正確的是（）

A.物體的體積為1200cm3B.物體受到的最大浮力是12N

C.物體的密度是3Xl（）3kg/m3D.當(dāng)h=7cm時，物體下表面受到水的壓力為8N

7.（2023?香洲區(qū)校級二模）小明將一個電子秤放在水平桌面上，將電子秤調(diào)零后進(jìn)行了如下操作：如圖甲

所示，先將一個盛有適量水的杯子放在電子秤上，讀出電子秤的示數(shù)為400g；如圖乙所示，將一個用細(xì)

線系著的石塊緩慢地放入杯中，讀出電子秤的示數(shù)為450g；如圖丙所示，將石塊緩慢提起，但使石塊仍

浸沒在水中，電子秤的示數(shù)為420g。已知水的密度為p水=LOXl（）3kg/m3,g=10N/kgo以下判斷中正確

的是（）

甲乙丙

A.石塊的質(zhì)量是450gB.石塊的體積為3Xl（/5m3

C.圖丙中石塊排開水的質(zhì)量為30gD.石塊的密度為2.5X103kg/m3

8.（2023?龍湖區(qū)校級三模）同一密度計先后放在密度為p甲、p乙的液體中，靜止時所處位置如圖所示，密

度計在兩種液體中所受浮力分別為F甲浮、F乙浮。下列選項中正確的是（）

甲7,

A.p￥＞p乙B.p用＜p乙

C.F甲＜F乙D.F甲?。綟乙浮

9.（2020?越秀區(qū)校級二模）水平面上有兩個相同的溢水杯，分別裝滿不同的液體，將同一個小球A分別放

入溢水杯中靜止時（如圖所示），從甲杯中溢出了0.6N的液體，從乙杯中溢出了0.4N的液體。下列說法

不正確的是（）

甲乙

A.小球A在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力

B.小球A的重力等于0.6N,在乙杯中受到的浮力等于0.4N

C.甲杯液體的密度大于乙杯液體的密度

D.小球A放入前，液體對甲杯底的壓強(qiáng)等于液體對乙杯底的壓強(qiáng)

10.（2023?濠江區(qū)模擬）小明根據(jù)測量出的由甲、乙兩種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量、體積數(shù)據(jù)，繪制的m-v

關(guān)系圖像如圖所示。下列說法正確的是（）

A.甲物質(zhì)的密度小于乙物質(zhì)的密度

B.體積為In?的甲物質(zhì)在水中受到的浮力為27N

C.將體積相等的甲、乙兩種物質(zhì)放入水中，最終它們所受浮力相同

D.質(zhì)量相等的甲、乙兩種物質(zhì)，體積比V甲：V乙=1：3

11.（2023?天河區(qū)二模）量筒內(nèi)裝有55mL水，往里放入小桶如圖甲，再往小桶里放入20g的物塊如圖乙,

圖中小桶均靜止，p水=lg/cm3,g=10N/kg,則（

細(xì)線

100100

4嘀

/7

80金

60

屬

4060

20塊40

20

甲乙

A.圖甲小桶排水體積為60cm3

B.圖甲小桶受到的浮力大于0.5N

C.圖乙小桶排開水的質(zhì)量大于20g

D.圖甲小桶所受浮力等于圖乙小桶所受浮力

12.（2023?龍崗區(qū)三模）如圖，兩個完全相同的燒杯中分別裝有一定量的水和酒精（p酒精=0.8X103kg/m3）,

有兩個完全相同的實心小球分別投入兩燒杯中，下列說法正確的是（）

A.如果投入的是木球（p木=0.6Xl（）3kg/m3）,其在水中和酒精中受到的浮力比為3：5

B.如果投入的是冰球（p?=0.9X103kg/m3）,其在水中和酒精中受到的浮力比為1：1

C.如果投入的是鐵球（p鐵=7.9X103kg/m3）,其在水中和酒精中受到的浮力比為5：4

D.以上都不正確

填空題（共9小題）

13.（2023?高要區(qū)二模）如圖梯形物體重為12N,浸沒在液體中時，彈簧測力計的示數(shù)為9N,則梯形物體

受到的浮力為N.方向是o若上表面受到液體的壓力為4N,則下表面受到液體向上

的壓力為o

14.（2023?汕頭二模）如圖所示，“A”和“B”表示滿載的輪船在海水或江水中靜止時液面的位置。圖中的

輪船是在（選填“江水”或“海水”）中停泊；輪船的排水量為60003在海水中滿載時受到

的浮力是N；輪船在江水中，船底浸入江水中的深度是6m,船底處受到的壓強(qiáng)是

Pa。（g取10N/kg,p江水=1XICpkg/nP,p海水=1.03XICpkg/m'）

15.（2023?英德市一模）中國自主研發(fā)的“海斗一號”無人潛水器（如圖），其在下潛的過程中，海水對它

的壓強(qiáng)（選填“變大”“變小”或“不變”）。已知海水的密度1.03X103kg/m3,在10000米深

處，海水對潛水器的壓強(qiáng)大小為Pa?！昂６芬惶枴痹谕瓿闪藥r石狀物體的抓取和其他工

作后，拋載上浮，假定潛水器在上浮的過程中體積保持不變，則未露出水面前，它所受浮力（選

填“變大”“變小”或“不變”）。（g=10N/kg）

16.（2023?龍湖區(qū)校級二模）重為10牛的正方體物塊，用細(xì)線掛在彈簧測力計下浸沒在水中時，測力計的

示數(shù)為6牛，則物塊所受浮力的大小為牛，若物塊上表面距水面的深度為0.1米，則它的上表

面受到水的壓強(qiáng)為帕，增大物塊浸沒的深度，它所受浮力的大小將（選填“變大”

“變小”或“不變”）。

17.（2023?海豐縣模擬）浮力調(diào)整器也稱作浮力控制背心（如圖），潛水者可以從氣囊中增加或釋放空氣來

達(dá)到一個適當(dāng)?shù)母×?，便于潛水者更輕松地在水下運(yùn)動。潛水者背著浮力調(diào)整器時排開水的體積約為

0.065m3,他下潛至水下5m深處時所受到的壓強(qiáng)約為Pa,受到的浮力為

_N,浮力調(diào)整器1cm2的面積上受到的海水壓力為No（p?*=1.03X103kg/m3）（g=10N/kg）

18.（2023?金平區(qū)校級三模）如圖所示，這是中國航母“遼寧號”訓(xùn)練時艦載飛機(jī)起飛的情景。飛機(jī)起飛

時能獲得向上的升力，是因為機(jī)翼上方空氣流速（選填“大于”、“小于”或“等于"）機(jī)翼下

方空氣流速。飛機(jī)飛離航母后，航母所受的浮力將（選填“變大”、“變小”或“不變”），一

架總質(zhì)量為22t的艦載飛機(jī)從航母上起飛后，航母排開海水的體積將變化nP。（p海水=1.1X

103kg/m3,g取10N/kg）

19.（2023?茂南區(qū)二模）如圖甲是礦石從河中沿豎直方向緩慢吊起的示意圖，圖乙是繩對礦石的拉力F隨

時間t變化的圖像，根據(jù)圖像信息可知礦石的重力為N,礦石的密度為kg/m3,

從ti至t2時間內(nèi)礦石受到的浮力（選填“變大”“不變”或“變小”）。

20.（2023?廣東模擬）如圖所示，我國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝10909m深處成功坐底，創(chuàng)

造了我國載人深潛新紀(jì)錄.“奮斗者”號體積為30m3,空載時重力為2.45X105NO此次科學(xué)考察中，科

研小組在潛水器艙內(nèi)裝了8塊壓艙鐵（每塊壓艙鐵重IXIO,N）,保證潛水器下潛工作順利開展。（p海水

=1.0X103kg/m3,g取10N/kg）

Cl）“奮斗者”號在海面下下潛過程中受到海水的壓強(qiáng),浮力（均選填“變大”

“變小”或“不變”）；

（2）“奮斗者”號在海面下IXlO,m深處受到的海水壓強(qiáng)是Pa,它底部一個表面積為500cm2

的觀察窗受到的海水壓力是N,“奮斗者”號受到的浮力是N；

（3）潛水器完成科考任務(wù)后，至少要拋掉塊壓艙鐵才能上浮。

21.（2023?中山市校級模擬）如圖1所示，水平面上圓筒內(nèi)裝有某液體，用彈簧測力計懸掛密度為L5X

l（）3kg/m3的圓柱體，從圓柱體下底面接觸液面開始，緩慢浸入直到其完全浸沒在液面下一定深度，彈簧

測力計示數(shù)F與圓柱體下底面到液面的深度h的關(guān)系如圖2所示，若筒內(nèi)液體沒有溢出，則圓柱體的高

度為m,浸沒后圓柱體所受的浮力大小為，筒內(nèi)液體的密度是kg/m3o

圖1圖2

三.計算題（共9小題）

22.（2023?廣東一模）如圖是我國完全自主研發(fā)制造的第一艘航空母艦一一山東艦，它滿載時排水量為6.75

萬噸，吃水深度達(dá)10m。求：（p海水取LOXlcAg/n?,g取10N/kg）

（1）深度為10m處海水的壓強(qiáng)；

（2）山東艦受到海水的浮力。

23.（2023?金平區(qū)一模）如圖所示，用細(xì)繩將一物體系在裝有水的薄壁柱形容器底部浸沒。物體所受浮力

為10N,容器底面積50cm2,若不計繩重，g取10N/kg：

（1）求物體的體積；

（2）若細(xì)繩對物體的拉力為4N,求物體的密度；

（3）若剪斷細(xì)繩，當(dāng)物體靜止時受到的浮力。

24.（2023?南山區(qū)校級模擬）如圖甲所示，不吸水的長方體物塊放在底部水平的圓柱形容器中，物塊的質(zhì)

量為0.2kg,物塊的底面積為50cm2,物塊與容器底部用一根質(zhì)量、體積均忽略不計的細(xì)繩相連，當(dāng)往容

器中緩慢注水至如圖乙所示位置，停止注水，此時，物塊上表面距水面12cm,繩子豎直拉直，物塊水平

靜止，繩子的拉力為2N。已知p水=L0XICPkg/n?,g=10N/kgo求：

（1）物塊的重力；

（2）甲圖中物塊對容器底的壓強(qiáng)；

（3）乙圖中物塊受到的浮力；

（4）乙圖中物塊下表面受到的壓力。

25.（2023?斗門區(qū)二模）如題圖所示，一個重為1N的薄壁平底容器放在水平桌面上，容器內(nèi)裝有6N的酒

精，容器的底面積為25CU?,一重3N的木塊漂浮在酒精中，酒精深度為10cm,p酒精=0.8Xl（）3kg/m3,g

取10N/kgo求：

U）木塊受到的浮力；

（2）容器對水平桌面的壓強(qiáng)；

（3）酒精對容器底部的壓力。

26.（2023?龍華區(qū)二模）如圖甲是建設(shè)過程中用鋼纜拉著實心長方體建筑材料A以0.2m/s的速度豎直勻速

下降的情景，圖乙是建筑材料下移過程中鋼纜對它的拉力F隨時間t變化的圖象。（p江水=lXl（）3kg/m3,

g取lON/kg）求:

A

甲

（1）長方體A從接觸水面到完全浸沒用時s,求A的高度hA；

（2）長方體A浸沒在水中時受到的浮力是多少？

（3）卸掉鋼纜后，長方體A靜止時，其對江底的壓強(qiáng)是多少？

27.（2023?廣州二模）如圖，“山東艦”是中國第一艘完全自主設(shè)計、自主建造、自主配套的國產(chǎn)航空母艦。

表是“山東艦”的部分參數(shù)，若海水的密度取p=1.0X103kg/m3,g取10N/kg,通過計算回答，“山東艦”