五、学生实验：探究—影响浮力大小的因素
基础题
1. ______________在液体中的物体受到______________的力，这个力叫做浮力．浮力
的施力物体是______________，浮力的方向总是______________．
2 ． 物 体 受 到 的 重 力 为 G ， 则 物 体 受 到 液 体 浮 力 的 大 小 等 于 物 体 受 到 的 重 力
______________浸在液体中时所称得的物体“重”(即浸在液体中后弹簧测力计的示数 F)，
即 F 浮＝______________.
3．浮力产生的原因(实质)：液体对物体向上的压力______________向下的压力，向上、
向下的______________即浮力．
4．浸在液体中的物体受到浮力的大小，跟物体浸入液体中的______________有关，跟
液体的______________有关，跟物体浸入液体中的______________无关．
5．因为物体排开液体的体积_____________物体浸在液体中的体积，所以我们可以将“物
体浸在液体中的体积越大、液体密度越大，它受到的浮力就越大”这个结论表述为物体
____________的体积越大、液体的_____________越大，它所受的浮力就越大．
6．阿基米德原理：浸在液体中的物体受到_____________的浮力，浮力的大小等于它排
开的液体所受的_____________．
能力题
7. 下列说法正确的是( )
A．铁块浸没在酒精中受到的浮力是铁块对酒精的作用
B．铁块在水中下沉，是因为受到浮力方向是竖直向下的
C．一块石头在水中搬运时比较省力，是因为石头在水中受到向上的浮力的缘故
D．一块石头在水中搬运时比较省力，是因为石头在水中受到的重力减小的缘故
8．如图所示，a、b 是两个体积相同又能自由移动的物体，c、d 是容器自身凸起的一部
分，现往容器注入一些水，则下列说法正确的是( )A．a 物体所受浮力大于 b 物体
B．b 物体所受浮力大于 a 物体
C．c 部分和 d 部分都受浮力
D．d 部分和 c 部分都不受浮力
9．体积相同的铁球、铝块和木块，浸在液体中的情况如图所示，则比较它们受到的浮
力( )
A．铁球受到的浮力最大
B．铝块受到的浮力最大
C．木块受到的浮力最大
D．它们受到的浮力一样大
10．跳水运动员入水的过程中，他所受浮力 F 随深度 h 变化的关系如图所示，其中正确
的是( )11．如图所示，用弹簧测力计悬挂重 10 N 的金属块浸入水中，弹簧测力计的示数为 7
N．此时金属块所受浮力的大小和方向是( )
A．7 N，竖直向上 B．10 N，竖直向下
C．3 N，竖直向下 D．3 N，竖直向上
提升题
12．两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中，同时松手，小木块上浮，大石
块下沉，比较松手时两者所受的浮力( )
A．木块受的浮力大 B．石块受的浮力大
C．两者受的浮力一样大 D．条件不足，无法比较
13．一重物挂在弹簧测力计下，弹簧测力计示数为 2 N，将重物浸没在水中，弹簧测力
计示数为 1.2 N，此时重物所受浮力为__________；若改变重物浸没在水中的深度，重物所
受浮力大小__________．
14．将一质量为 540 g 的实心铝球投入水中，铝球浸没在水中时受到的浮力是 2 N．若用一根最多能承受 4 N 拉力的细绳系住铝球缓慢向上拉，当铝球露出水面的体积为
__________时绳子会拉断．(已知 ρ 铝＝2.7×103 kg/m3，取 g＝10 N/kg)
15．某同学用弹簧测力计、量筒、水和石块做“探究浮力与物体所排开的液体的重力的
关系”实验，实验中的几个情景如图所示．
据此可以得出：
(1)石块所受的浮力：__________.
(2)石块排开的水的重力：__________.
(3)本探究实验可以得出的结论：________________________________________．
16．为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系，某同学进行
了如图所示的实验：
(1)图 B 中用细线将合金块挂在弹簧测力计下，测出它的__________大小．
(2)将合金块浸入装满水的溢水杯中如图 C 所示，合金块所受浮力是__________N.
(3)比较图 C 和图 D 可知，合金块在水中所受浮力与浸没的深度__________．
(4)该同学做完实验总结出规律后，计算合金块的密度是__________.(g 取 10 N/kg)17．上周学校购买了一批水龙头，据商家说其材料是铜质的，实验室的老师组织一些同
学通过实验来验证商家的说法．他们把一个水龙头用轻质细线捆好后挂在弹簧测力计上，在
空气中测得它的重力为 1.6 N，再把这个水龙头浸没在水中，如图所示，这时弹簧测力计的
读数为 1.4 N(ρ 铜＝8.9×103 kg/m3，g＝10 N/kg)．
(1)这个水龙头的质量是多少？
(2)这个水龙头浸没在水中时所受到的浮力有多大？
(3)这批水龙头的密度是多少？商家的说法是否正确？
18．在水平桌面上放置一个底面积为 100 cm2，质量为 400 g 的圆筒，筒内装有 16 cm 深
的某种液体．弹簧测力计的下端悬挂着一个底面积为 40 cm2、高为 8 cm 的金属柱，当金属
柱从液面上方逐渐浸入液体中直到浸没，弹簧测力计的示数 F 与金属柱浸入液体深度 h 的关
系如图乙所示．(圆筒厚度忽略不计，筒内液体没有溢出，g 取 10 N/kg)
(1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时，受到液体的浮力是多大？
(2)圆筒内所装液体的密度是多大？
(3)当金属柱有一半的体积浸在液体中时，圆筒对桌面的压强是多大？答案和解析
基础题
1.浸；向上；液体；竖直向上
2.减去；G-F
3.大于；压力差
4.体积；密度；深度
5.等于；排开液体的体积
6.向上；重力
能力题
7. C 解析：铁块在酒精中受到的浮力是酒精对铁块的作用，所以 A 不正确；铁块在水
中下沉受到的浮力仍是竖直向上的，所以 B 不正确；石头在水中受到的重力不变，重力大小
与是否放入水中无关，所以 D 不正确．故选 C.
8． A 解析：由题图可知，水对 a 物体上下表面产生了向上的压力差，故 a 物体一定
受浮力的作用，b 物体上表面没有受到水的压力，但下表面受到水的压力，因此水对 b 物体
上下表面产生了向上的压力差，故 b 物体也受浮力的作用，且 b 物体浸在水中的体积小于 a物体浸在水中的体积，所以 a 物体所受浮力大于 b 物体，故 A 选项正确、B 选项错误．c 部
分上表面受到水的压力，但下表面没有受到水的压力，因此水对 c 部分上下表面没有产生向
上的压力差，故 c 部分不受浮力的作用；水对 d 部分上下表面产生了向上的压力差，故 d 部
分受浮力的作用，故 C、D 选项均错误．故选 A.
9． D 解析：浸在液体中的物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有
关．本题中，三个物体的形状、密度和所在位置不同，但都完全浸在同种液体中，排开液体
的体积完全相同，所以受到的浮力大小相同．故选 D.
10． A 解析：在运动员入水的过程中，随深度的增大，浸在水中的体积先增大后不变，
而水的密度保持不变，故运动员受到的浮力先增大后不变．故选 A.
11． D 解析：物体在水中受到的浮力 F 浮＝G－F＝10 N－7 N＝3 N，方向竖直向上．故
选 D.
提升题
12． B 解析：小木块和大石块浸没在水中时，小木块浸在水中的体积小于石块浸在水
中的体积，所以木块所受浮力小于石块所受浮力，故 A、C、D 错误，故选 B.
13． 0.8 N；不变．解析：将重物浸没在水中时受到的浮力：F 浮＝G－F＝2 N－1.2 N
＝0.8 N；因改变重物浸没在水中的深度时，重物浸在水中的体积不变，故重物所受浮力大
小不变．
14． 6×10－5 m3 解析：根据阿基米德原理，铝球在水中受到的浮力为 F 浮＝ρ 水 gV
排，由题意可知，V 排＝
m铝
ρ铝＝
0.54 kg
2.7 × 103 kg/m3＝2×10－4 m3，所以 F 浮＝ρ 水 gV 排＝1×103
kg/m3×10 N/kg×2×10－4 m3＝2 N．设当铝球露出水面的体积为 V 露时，绳子会断，此时的
浮力为 F 浮′，则：F 浮′＝G－F 拉，即 ρ 水 gV 排′＝G－F 拉，V 排′＝
G－F拉
ρ水 g＝
5.4 N－4 N
1 × 103 kg/m3 × 10 N/kg＝1.4×10－4 m3，则 V 露＝V－V 排′＝2×10 － 4 m3－
1.4×10－4 m3＝6×10－5 m3.
15． (1) 1 N.(2) 1 N.
(3)浸在液体中的物体所受浮力等于物体所排开的液体的重力．
解析：(1)由弹簧测力计的示数可知石块重力为 G 石＝3 N；读出石块浸没水中时弹簧测
力计的示数：F＝2 N，石块受到的浮力为 F 浮＝G 石－F＝3 N－2 N＝1 N．(2)由量筒读出石
块排开水的体积：V 排＝300 mL－200 mL＝100 mL＝1×10－4 m3，排开水的重力：G 排＝m
排 g＝ρ 水 gV 排＝1×103 kg/m3×10 N/kg×1×10－4 m3＝1 N．(3)由(1)(2)得出，F 浮
＝G 排，即：浸在液体中的物体所受浮力等于物体所排开的液体的重力．
16．(1)重力；(2) 0.5 N；
(3)无关；(4) 4×103kg/m3.
解析：(1)合金块的重力和所受弹簧测力计对它的拉力是一对平衡力，因而大小相等，
测出它的重力大小；
(2)根据合金块在水中静止时受到重力和向上的浮力及拉力三个力的作用，由于处于静
止状态，因而受平衡力，即 F 浮＝G－F，得出合金块所受浮力是 0.5 N；
(3)由于图 C 和图 D 中合金块在水中的浸没深度不同，而两次弹簧测力计的示数相同，
即合金块两次所受浮力相同，从而得出浮力大小与在水中浸没的深度无关．(4)由浮力公式 F
浮＝ρgV 排得出 V 物＝V 排＝
F浮
ρg，从而求出合金块的体积是 5×10－5 m3，由 m＝
G
g求出合
金块的质量是 0.2 kg.因此利用公式 ρ＝
m
V求出合金块的密度是 4×103 kg/m3.
17．解：(1)m＝
G
g＝
1.6 N
10 N/kg＝0.16 kg.
(2)F 浮＝G－F＝1.6 N－1.4 N＝0.2 N.
(3)F 浮＝ρ 水 gV 排，
即 0.2 N＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×V 排，
则 V 排＝2.0×10－5 m3，V 物＝V 排＝2.0×10－5 m3，
ρ＝
m
V物＝
0.16 kg
2.0 × 10－5 m3＝8.0×103 kg/m3≠ρ 铜，
这批水龙头的密度是 8.0×103 kg/m3，不等于铜的密度，所以商家的说法不正确．18．解：(1)当 h＝0 时，测力计的示数等于金属柱的重力，由图象知，G＝10 N；当金
属柱有一半的体积浸在液体中时，h＝
1
2×8 cm＝4 cm，拉力 F＝6 N；所以 F 浮＝G－F＝10 N－
6 N＝4 N.
(2)当金属柱有一半的体积浸在液体中时，排开液体的体积：V 排＝40 cm2×4 cm＝160
cm3＝1.6×10－4 m3.
由 F 浮＝ρ 液 gV 排得：ρ 液＝
F浮
gV排＝
4 N
10 N/kg × 1.6 × 10－4 m3＝2.5×103
kg/m3.
(3)由 ρ＝
m
V得液体的质量：m 液＝ρ 液 V 液＝2.5×103 kg/m3×100×10－4 m2×0.16
m＝4 kg，圆筒和液体的总重力：G 总＝(m 容器＋m 液)g＝(0.4 kg＋4 kg)×10 N/kg＝44 N，当
金属柱的一半浸入液体中时，对桌面的压力：F 压＝G 总＋G－F＝44 N＋10 N－6 N＝48 N，p＝
F压
S ＝
48 N
100 × 10－4 m2＝4.8×103 Pa.
微信/支付宝扫码支付