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专题 8 浮力应用：测量物体的密度
知识点一 物体沉浮的条件
1.液体中常见的三种浮沉现象
（1）物体上浮，最终漂浮在液面上；
（2）物体悬浮，可以静止在液体中的任何位置；
（3）物体下沉，最终沉入底部。
2.物体的沉浮条件
（1）物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小关系
物体浸没在液体中 物体部分浸在液体中
状态
上浮 悬浮 下沉 漂浮
条件 F >G F =G F G F =G F =G F ρ ρ >ρ ρ =ρ ρ <ρ ρ <ρ
液 物 液 物 液 物 液 物 液 物
关系
V 与V 的 V =V （露
排 物 排 物
V ρ )的密度。
物 水
① 实验原理 F =G－F (称重法)
浮 拉
② 步骤
a 用弹簧测力计先测出小石块在空气中的重力记为G ；
石
b 用弹簧测力计悬吊着小石块，使之浸没在水杯中。并记下此时弹簧测力计的示数为F ；
拉
c 由F ＋F =G可求得小石块浸没在水中受到的浮力为F =G －F ；
浮 拉 浮 石 拉
G
d 由F =ρ gV 和G=mg=ρ gV 及V =V 得ρ = 石 ρ 。
浮 液 排 物 物 物 排 石 G ⋅F 水
石 拉
[方法二] 利用量筒、水、细针测出不沉于水的蜡块(ρ <ρ )密度。
物 水
① 实验原理 F ＝G(漂浮法)
浮
② 步骤
a 先往量筒中倒入适量的水，记下水的体积为V；
0
b 然后往量筒中放入小蜡块，待小蜡块静止后，记下水面现在所对应的刻度为V，即蜡块漂浮时V
1
=V －V；
排 1 0
c 用细针将蜡块全部按入水中，记下现在水面刻度为V，此时蜡块的体积为V =V －V；
2 蜡 2 0
V −V
d 利用漂浮条件F =G，即ρ gV =ρ gV 得出ρ = 1 0 ρ 。
浮 水 排 蜡 蜡 蜡 V −V 水
2 0
知识点三 浮力的应用：测液体的密度
[方法一]
原理 F =G－F 和F =ρ gV 。(称重法)
浮 拉 浮 液 排
器材 弹簧测力计、烧杯、适量的水、适量的待测液体和一个密度大于水和液体的物体。
F ρ V
过程 用上述器材分别测出物体在水中和待测液体中的浮力,则有
浮水= 水 体水
F ρ V
浮液 液 体液
F V
即:ρ = 浮液 体水ρ 。
液 F V 水
浮水 体液
[方法二]
原理 F =G (漂浮法)
浮 物
器材 量筒、水和待测液体、一个密度比水和待测液体小的物体。
过程 用上述器材分别测出物体在水中和待测液体中的V排即可,即:由G ＝F 和G =F 可知ρ
物 浮水 物 浮液
V
gV ＝ρ gV ，也即ρ = 体水 ρ 。
水 排水 液 排液 液 V 水
体液
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1. （2023•吉林）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，用密封透明的瓶子
（质量和厚度不计，装有适量酸奶）替代原实验中的物体，如甲图。
（1）将瓶子浸没在水中，如乙图，此时瓶子受到的浮力为 N。
（2）继续向上提升弹簧测力计，当酸奶液面与水面相平时，弹簧测力计的示数如丙图。由以上
数据可以得出：在液体密度一定时，浮力大小与 有关。
（3）通过这个实验还可以计算出酸奶的密度 ＝ kg/m3。
【解答】解：（1）甲图中，弹簧测力计的示数ρ 为4.8N，由于瓶子的质量和厚度不计，则酸奶的
重力为4.8N；
乙图中弹簧测力计的示数为0.3N，根据称重法测浮力，瓶子受到的浮力：F浮乙 ＝G﹣F乙 ＝4.8N
﹣0.3N＝4.5N；
（2）浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关，继续向上提升弹簧测力计，液体密度不
变，排开液体的体积变小，丙图中弹簧测力计的示数变大，根据称重法测浮力，瓶子受到的浮
力变小，由此可以得出：在液体密度一定时，浮力大小与物体排开液体的体积有关；
（3）甲图中，弹簧测力计的示数为4.8N，由于瓶子的质量和厚度不计，则酸奶的重力为G＝
4.8N；
G 4.8N
酸奶的质量m酸奶 =
g 10N/kg
= 0.48kg；
丙图中，弹簧测力计的示数为0.8N，根据称重法测浮力，瓶子受到的浮力：F浮丙 ＝G﹣F丙 ＝
4.8N﹣0.8N＝4N；
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F 4N
瓶子排开液体的体积：V排 =
ρ
浮丙
g
=
1×103kg/m3×10N/kg
= 4×10﹣4m3；
水
由于瓶子得质量和厚度不计，酸奶液面与水面相平时，酸奶的体积等于瓶子排开液体的体积；
即V酸奶 ＝V排 ＝4×10﹣4m3；
m 0.48kg
酸奶的密度为：
酸奶
=
V
酸奶=
4×10−4m3
= 1.2×103kg/m3；
酸奶
ρ
故答案为：（1）4.5；（2）物体排开液体的体积；（3）1.2×103。
2. （2023•黑龙江）如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验，根
据他的实验探究数据，请你回答下列问题：（
水
＝1.0×103kg/m3）
ρ
（1）由图可知物体浸没在水中受到的浮力F浮 ＝ N；
（2）由图ACD可知，浮力大小与物体浸没深度 （选填“无关”或“有关”）；
（3）分析此实验可得出：物体受到的浮力大小与 和 有
关；
（4）经进一步计算可知物体体积V＝ m3，物体的密度 ＝ kg/m3。
【解答】解：（1）比较图A、C，根据称重法得，物体浸没在水ρ中受到的浮力F浮 ＝G﹣F
C
＝2N
﹣1.5N＝0.5N；
（2）由图A、C、D可知，液体密度、物体排开液体的体积相同，物体浸没深度不同，受到的
浮力相等，所以，浮力大小与物体浸没深度无关；
（3）由图A、B、C可知，液体密度相同，物体排开液体的体积不同，受到的浮力不同；由图
A、D、E可知，物体排开液体的体积相同，液体密度不同，受到的浮力不同；分析此实验可得
出：物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积和液体密度有关；
（ 4 ） 利 用 （ 1 ） 的 数 据 ， 根 据 阿 基 米 德 原 理 得 ， 物 体 体 积 V ＝ V 排
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F 0.5N 5×10﹣5m3，
= 浮 = =
ρ g 1.0×103kg/m3×10N/kg
水
G 2N
根据G＝mg得，物体的质量为：m= = =0.2kg，
g 10N/kg
m 0.2kg
物体的密度 = = = 4×103kg/m3。
V 5×10−5m3
ρ
故答案为：（1）0.5；（2）无关；（3）物体排开液体的体积；液体密度；（4）5×10﹣5；
4×103。
3. （2022•达州）某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块（不吸水）、溢水杯、
小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
（1）如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤，最科学合理的实验顺序是
。
（2）根据图中的实验数据可求出石块的密度为 kg/m3（g取10N/kg，
水
＝
1.0×103kg/m3）。 ρ
（3）兴趣小组的同学换用不同的物体（不吸液体）或液体按科学合理的顺序进行了多次实验，
由实验数据得出F浮 G排 （选填“＞”“＜”或“＝”），从而验证了阿基米德原理的正确
性。
（4）图丁步骤中，小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），液体对杯底的压强
（选填“逐渐变大”“一直不变”或“逐渐变小”）。
（5）如果换用密度小于液体密度的物体（不吸液体）来进行该实验，则图 步骤中可不使
用弹簧测力计。
（6）其中一个同学每次进行图甲步骤时，都忘记将溢水杯中液体装满，其他步骤无误，因而他
会得出F浮 G排 （小桶中液体所受重力）的结论。（选填“＞”“＜”或“＝”）
【解答】解：
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（1）为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力，应先测量空桶的重，然后再测出石块的重力，
并直接浸入水中观察测力计的示数，最后测排出的水和小桶的总重，求排出的水的重力．因此，
最合理的顺序应为：丙、甲、丁、乙；
（2）由甲、丁根据称重法，石块浸没在水中受到的浮力大小为：
F浮 ＝G﹣F＝2.8N﹣1.8N＝1N；
根据G＝mg，物体的质量为：
G 2.8N
m= = =0.28kg；
g 10N/kg
根据阿基米德原理，物体的体积：
F 1N
V＝V排 =
ρ
浮
g
=
1.0×103kg/m3×10N/kg
= 1×10﹣4m3；
水
石块的密度为：
m 0.28kg
= = = 2.8×103kg/m3；
V 1×10−4m3
ρ
（3）因G乙 ﹣G丙 ＝2N﹣1N＝1N，F浮 ＝1N；
由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力；
（4）小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），溢水杯中水的深度不变，根据公式 p＝ gh
可知，水对溢水杯底的压强不变； ρ
（5）如果换用密度小于液体密度的物体（不吸液体）来进行该实验，此物体会漂浮在液面上，
物体受到的浮力等于物体的重力，则图丁步骤中可不使用弹簧测力计；
（6）其中一个同学每次进行图甲步骤时，都忘记将溢水杯中液体装满，则G排 偏小，实验时认
为G排 ＝G溢 ，因而他会得出F浮 ＞G排 的结论。
故答案为：（1）丙、甲、丁、乙；（2）2.8×103；（3）＝；（4）一直不变；（5）丁；（6）
＞。
4. （2022•广西）实验小组的同学利用学过的物理知识测定一块吊坠的密度。
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（1）把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端 处时，发现指针偏向分度盘
的左侧，此时应向 调节平衡螺母，使横梁平衡。
（2）将吊坠放在天平左盘中，向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时，右盘中的砝码
和游码的位置如图甲所示，则吊坠的质量是 g。
（3）往量筒中倒入50mL水，将吊坠浸没在水中，液面位置如图乙所示，则吊坠的密度是
kg/m3。
（4）整理实验器材时发现，使用的砝码有磨损，则测得的密度值偏 。
（5）实验小组讨论后，不用砝码，只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密
度。请将实验步骤补充完整。
①在两个烧杯中倒入等量的水，分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图丙所示；
②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水到 A
处时横梁平衡，记下加水的体积为V ，如图丁所示；
1
③ ，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁平衡，并
记下再次加入水的体积为V ；
2
④吊坠密度的表达式为 ＝ 。（用V
1
、V
2
、
水
表示）
【解答】解：（1）使用ρ天平之前，首先把天平放在水ρ 平桌面上，游码移到标尺左端的零刻度线
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处，由题意可知，天平向右端上翘，所以平衡螺母向右调节，使天平平衡；
（2）由图甲可知，吊坠的质量：
m＝20g+10g+2.2g＝32.2g；
（3）吊坠的体积等于量筒中水增加的体积：
V＝64mL﹣50mL＝14mL＝14cm3，
吊坠的密度：
m 32.2g
= = = 2.3g/cm3＝2.3×103kg/m3；
V 14cm3
ρ
m
（4）使用的砝码有磨损，测得的质量偏大，根据 = 可知，测得的密度偏大；
V
ρ
（5）②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水
到A处时横梁平衡，记下加水的体积为V ，此时天平两侧的重力大小相等，右侧增加的水的重
1
力等于吊坠排开水的重力，
由阿基米德原理可知，将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中时，吊坠受到的浮力：
F浮 ＝G排水 ＝m排水g＝ 水V
1
g，
因为F浮 ＝ 液gV排 ， ρ
所以有 液ρgV排 ＝ 水V
1
g，
即V排 ＝ρV
1
， ρ
因为此时吊坠浸没在水中，所以吊坠的体积：
V＝V排 ＝V
1
，
③将吊坠直接放在左盘烧杯的水中，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到天平平衡，再次加
入水的体积为V ，此时天平两侧的重力大小相等，右侧增加的水的重力等于吊坠的重力，
2
则吊坠的重力：G＝G水 ＝m水g＝ 水gV水 ＝ 水g（V
1
+V
2
），
G ρ g(V +V ρ ) ρ
吊坠的质量：m= = 水 1 2 = 水 （V 1 +V 2 ），
g g
ρ
m ρ (V +V )
④吊坠的密度： = = 水 1 2 。
V V
1
ρ
故答案为：（1）零刻度线；右；（2）32.2；（3）2.3×103；（4）大；（5）③将吊坠直接放在
ρ (V +V )
左盘烧杯的水中；④ 水 1 2 。
V
1
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1. （2023•广陵区一模）小亮通过如图的步骤进行了“浮力的大小可能与哪些因素有
关”的实验。
（1）对A、C、D三图中的实验现象和数据进行分析，得出下列结论：物体浸没后，浮力的大
小与深度 （填“有关”或“无关”）；
（2）分析D、E两图中的实验现象和数据，可得出结论：物体受到的浮力大小还与液体的
有关；
（3）根据图中的数据计算出物体的密度为 kg/m3，如考虑物体具有吸水性，则
计算的结果比物体的真实密度偏 （填“小”或“大”）。
【解答】解：（1）观察A、C、D图的实验数据知道，物体浸没的深度不同，弹簧测力计示数
相同，根据称重法F浮 ＝G﹣F示 ，
知道F浮C ＝G﹣F示C ＝4N﹣3N＝1N，
F浮D ＝G﹣F示D ＝4N﹣3N＝1N，
浮力相同，即浮力的大小与深度无关。
（2）观察D、E两图的实验数据知道，物体排开的液体的体积相同，深度相同，液面的密度不
同，弹簧测力计示数不相同，根据称重法知道
F浮D ＝G﹣F示D ＝4N﹣3N＝1N，
F浮E ＝G﹣F示E ＝4N﹣3.2N＝0.8N，
浮力不相同，即可得出结论：物体受到的浮力大小还与液体的密度有关。
（3）由图A、C知道，物体完全浸没在水中受到的浮力F浮C ＝G﹣F示C ＝4N﹣3N＝1N，
F 1N
由F浮 ＝ 液gV排 知道，物体的体积为 V＝V排 =
gρ
浮C =
10N/kg×1.0×103kg/m3
= 1×10﹣
水
ρ
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4m3；
G 4N
又根据G＝mg＝ Vg知道
物体
=
gV
=
10N/kg×1×10−4m3
= 4×103kg/m3，
ρ ρ
如考虑物体具有吸水性，则在物体被完全浸入水中后，由于吸水性，最后弹簧测力计示数将变
大，根据称重法 F浮 ＝G﹣F示 可知浮力将偏小，由 F浮 ＝ 液gV排 知道物体的体积为 V＝V排
ρ
F G
= 浮 将偏小；最后根据 = 求出物体的密度比物体的真实密度偏大。
物体
gρ gV
水
ρ
故答案为：（1）无关；（2）密度；（3）4×103；大。
2. （2023•邳州市一模）如图所示，是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些
因素有关”的实验过程图。如图将一石块挂于弹簧测力计上，并将其慢慢浸入烧杯内的液体中。
图甲、乙、丙烧杯中装的液体是水，图丁烧杯中装的液体是酒精，F 、F 、F 、F 分别是图甲、
1 2 3 4
乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题：
（1）图甲中，弹簧测力计的示数F ＝ N。
1
（2）石块完全浸没在水中时所受的浮力为 N。
（3）分析图中乙、丙两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与 有关；分
析图中 两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。
（4）图乙中石块浸入水中的体积是 m3。
（5）实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为 法。
（6）由实验数据可得石块的密度为 kg/m3。
【解答】解：
（1）图甲中，测力计分度值为0.2N，弹簧测力计的示数F ＝4.8N；
1
（2）由甲丙知，根据称重法，石块完全浸没在水中时所受的浮力为：
F浮 ′＝G﹣F＝4.8N﹣2.8N＝2N；
（3）分析图中乙、丙可知，液体的密度相同，而排开液体的体积不同，且测力计示数不同，说
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明受到的浮力不同，由两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关；
研究物体所受的浮力大小与液体密度的关系，要控制排开液体的体积相同，故分析图中丙、丁
两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。
（4）图乙中物体受到的浮力：F浮 ＝4.8N﹣3.8N＝1N，
根据阿基米德原理：F浮 ＝ 水gV排 ＝ 水gV物 ，
图乙中石块浸入水中的体积ρ： ρ
F 1N
V= 浮 = =1×10﹣4m3；
ρ g 1.0×103kg/m3×10N/kg
水
（5）实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为控制变量法。
（6）由实验数据可得石块的密度为：
G 4.8N
= = = 2.4×103kg/m3。
gV 10N/kg×2×10−4m3
ρ
故答案为：（1）4.8；（2）2；（3）排开液体的体积；丙、丁；（4）1×10﹣4；（5）控制变量；
（6）2.4×103。
3. （2023•南关区校级三模）信息科技小组的同学利用力传感器（力传感器可感知并测
出拉力或压力的大小）对“浮力大小的影响因素”进行探究。操作如下：
（1）如图所示，将力传感器固定在铁架台上，圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连。
（2）装有水的薄壁柱形容器B置于升降台上（容器足够高），让升降台逐渐升高，随着圆柱体
A逐渐浸入水中，传感器的示数逐渐变小，当圆柱体A刚好浸没时，传感器的示数减小到8N，
这说明物体所受的浮力大小与 有关。
（3）为探究浮力的大小与液体密度的关系，小组同学将容器内的水换成密度为1.2×103kg/m3的
液体，再次使升降台逐渐升高，直到圆柱体A刚好浸没，传感器的示数一直减小到6N。圆柱体
A浸入液体的过程中，容器底部所受的压强逐渐 。
（4）对比（2）（3）可以得出：物体所受浮力的大小与 有关。
（5）分析题中信息可知，当圆柱体A分别浸没在水中和液体中时，容器底部增加的压力之比为
，圆柱体A的密度为 kg/m3。（取g＝10N/kg）
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【解答】解：（2）由题知，随着圆柱体A逐渐浸入水中，进入水中的体积增大，传感器的示数
逐渐变小，根据F浮 ＝G﹣F知，瓶子受到的浮力增大，说明物体受到的浮力大小与排开液体的
体积有关；
（3）圆柱体A浸入液体的过程中，圆柱体A排开水的体积增大，液面升高，根据p＝ gh得，
容器底部所受的压强逐渐变大； ρ
（4）对比（2）（3），其它条件不变，物体所受浮力的变化是由液体密度引起的，可得出的结
论是：物体所受浮力的大小与液体的密度有关；
F ΔF Δp S ρ gΔhS ρ 1.0×103kg/m3 5
（5）根据p＝ gh、p= 得， 水= 水 = 水 = 水= = ；
S ΔF Δp S ρ gΔhS ρ 1.2×103kg/m3 6
液 液 液 液
ρ
圆柱体A完全浸没水中后受到水的浮力：F浮水 ＝G﹣F水 ，圆柱体A完全浸没液体中后受到液体
的浮力：F浮液 ＝G﹣F液 ，
因为物体浸没时排开水和液体的体积与自身的体积相等，所以，由 F浮 ＝ 水gV排 可得，圆柱体
A的体积： ρ
F F G−F G−F
V＝V排水 ＝V排液 =
ρ
浮水
g
=
ρ
浮液
g
，即
ρ g
水=
ρ g
液 ，代入数据解得，G＝18N，
水 液 水 液
F 18N−8N
V＝V排水 =
ρ
浮水
g
=
1.0×103kg/m3×10N/kg
= 1×10﹣3m3，
水
G 18N
圆柱体A的质量为：m= = =1.8kg，
g 10N/kg
m 1.8kg
则圆柱体A密度为： = = = 1.8×103kg/m3。
V 1×10−3m3
ρ
故答案为：（2）排开液体的体积；（3）变大；（4）液体密度（5）5：6；1.8×103。
4. （2023•重庆模拟）在“探究浮力与什么因素有关的关系”的实验中：
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小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液
体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。
（1）如图甲所示，将圆柱体挂在弹簧测力计下端静止时，弹簧测力计的示数为 5N，由
知识可知，圆柱体的重力大小为 N；
（2）分析图甲、乙、丙，说明浮力的大小与 有关；
（3）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用 图的装置来
进行操作；
（4）圆柱体浸没在水中时受到的浮力是 N，圆柱体的体积是 m3（g取
10N/g）；
（5）用图示实验数据测出盐水的密度是 kg/m3。
【解答】解：（1）重力的方向是竖直向下，测量重力依据的原理是二力平衡，弹簧测力计的示
数为5N，圆柱体的重力大小为G＝5N。
（2）由图甲、乙、丙所示实验可知，物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同，物体受
到的浮力不同，由此可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关。
（3）探究浮力与物体浸入液体深度的关系，应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体
浸没在液体中的深度不同，由图示实验可知，图丙、丁所示实验中物体排开液体的密度、物体
排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，可以选用图丙、丁所示实验探究浮力大
小与物体浸没在液体中的深度有无关系。
（4）由图甲、丙所示实验可知，圆柱体浸没在水中时受到的浮力为：F水浮 ＝G﹣F示水 ＝5N﹣1N
＝4N，
由 公 式 F 浮 ＝ 液 gV 排 得 圆 柱 体 的 体 积 为 ： V ＝ V 排
ρ
F 4N
= 浮 = =4×10−4m3；
ρ g 1×103kg/m3×10N/kg
水
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（5）由图甲、戊所示实验可知，圆柱体浸没在盐水中所受浮力为：
F盐浮 ＝G﹣F示盐 ＝5N﹣0.6N＝4.4N，
F 4.4N
由式F浮 ＝ 液gV排 得盐水的密度为： 盐 = gV 浮盐 = 10N/kg×4×10−4m3 =1.1×103kg/m3 。
排
ρ ρ
故答案为：（1）二力平衡；5；（2）物体排开液体的体积；（3）丙、丁；（4）4；4×10﹣4；
（5）1.1×103。
5. （2023•重庆二模）小开要探究“影响浮力大小的因素”，图1是他的实验过程。
（1）图1B中，物体受到的浮力为 N：由图1A、B、C三图可知，浮力大小与
有关；由图1A、 三图可知，浮力大小与浸没深度无关；
（2）由图1A、D、E三图可知，浮力大小与 有关；还可以算出盐水的密度为
g/cm3；
（3）小开受上面实验的启发，制作了一个测质量的装置，如图2甲。刻度标在底面积为100cm2
透明薄壁柱形容器外壁，先加水至“0g”刻线处，再将被测物体放入水中漂浮时，水位处对应
的刻度值即为被测物体的质量。则“0g”刻线上方1cm处对应的刻度值为 g；
（4）利用该装置还可测量物体密度：将物体A放入水中，如图2乙所示，静止时示数为m ；然
1
后将物体B放在A上方，如图2丙所示，静止时示数为m ；最后将物体B放入水中，如图2丁
2
所示，静止时示数为m
3
，则物体B的密度
B
＝ ρ
水
（用m
1
、m
2
、m
3
、
水
表示）；
（5）小南发现该装置测量质量误差较大，ρ 为提高准确度，请你提出一条可ρ行的改进方案：
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。
【解答】解：（1）由图A可知，物体的重力是 4N，由图B知道，弹簧测力计的分度值为
0.2N，示数为2.6N，根据称量法知道，此时物体在水中时受到的浮力：
F浮 ＝G﹣F
C
＝4N﹣2.6N＝1.4N；
由B、C两图知道，液体的密度相同，排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，浮力也不同，
故由A、B、C三图知道，浮力大小与排开液体的体积有关；
要探究浮力大小与浸没深度的关系，需要控制液体的密度相同、排开液体的体积相同，改变深
度，故图A、C、D符合题意；
（2）由D、E两图知道，排开液体的体积相同，液体的密度不相同，弹簧测力计的示数不同，
浮力也不同，故由A、D、E三图知道，浮力大小与液体的密度有关。
由D图知道，物体受到水的浮力：
F浮水 ＝G﹣F
D
＝4N﹣2N＝2N＝ 水V排g，
由E图知道，物体受到盐水的浮ρ力：
F浮盐水 ＝G﹣F
E
＝4N﹣1.8N＝2.2N＝ 盐水V排g，
由以上两式解得： ρ
ρ =1.1ρ =1.1g/cm3；
盐水 水
（3）物体放入水中漂浮时，S＝100cm2＝10﹣2m2，则物体受到的浮力：
F =G=ρ gV =1×103kg/m3×10N/kg×1×10−2m×10−2m2=1N，
浮 水 排
由G＝mg 知道，此时“0g”刻线上方1cm处对应的刻度值：
G 1N
m= = =0.1kg＝100g；
g 10N/kg
（4）由图乙可知，物体A的质量为m ，由图丙可知，物体A和B总质量为m ，则物体B的质
1 2
量为m ﹣m ，由图丙可知，物体B的体积为增加的水的体积，即
2 1
m m −m
V =V = 水= 3 1，
B 水 ρ ρ
水 水
则物体B的密度为：
m m −m m −m
ρ = B= 2 1 = 2 1 ρ
B V m −m m −m 水；
B 3 1 3 1
ρ
水
（5）为了使测量结果更准确，可以减小容器的底面积，测量时液面变化更明显，测量更准确。
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6. （2023•市北区校级模拟）探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时，如图 1所示，
依次将体积为100cm3的物体缓缓浸入某液体中（液体未溢出）；根据实验数据绘制了测力计
的示数F与物体的下表面浸入液体中的深度h的关系图象，如图2所示。（g＝10N/kg）
（1）分析图2发现，物体浸没在液体中后，测力计示数不再变化，说明浸没在液体中的物体所
受的浮力大小与 （选填“物体体积”或“排开液体体积”）有关。
（2）物体密度为 g/cm3，若把该物体直接放入此液体中，静止时物体受到容器底的支持
力F支 为 N。
（3）当h＝4cm时，物体受到浮力为 N，下表面所受压强为 Pa；整个过
程，物体下表面所受液体压强p与其浸入液体中深度h的关系图象应该是图3中的 。
【解答】解：（1）物体A浸没在水中之前，物体浸入水中的体积越大，弹簧测力计的示数越小，
浮力越大，当完全浸没后，排开液体的体积不变，浮力不变，说明浸没在液体中的物体所受的
浮力大小与排开液体体积有关；
（2）由图2可知，h＝0时，弹簧秤的示数等于重力，故G＝5N；
根据G＝mg知物体的质量：
G 5N
m= = =0.5kg，
g 10N/kg
物体的密度：
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m 0.5kg
= = = 5×103kg/m3＝5g/cm3；
V 100×10−6m3
ρ
物体浸没在液体中时，弹簧测力计的示数不变，故 F示 ＝3.9N，F浮 ＝G﹣F示 ＝5N﹣3.9N＝
1.1N；
若把该物体直接放入此液体中，静止时物体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向上
的支持力，
所以容器底的支持力F支 ＝G﹣F浮 ＝5N﹣1.1N＝3.9N；
（3）当h＝4cm时，物体受到浮力为：F浮 ＝G﹣F示 ＝5N﹣3.9N＝1.1N；
根据F浮 ＝ gV排 可得，液体的密度为：
ρ
F 1.1N
液
=
gV
浮 =
10N/kg×100×10−6m3
= 1.1×103kg/m3
排
ρ
下表面所受压强：p＝ gh＝1.1×103kg/m3×10N/kg×0.04m＝440Pa；
根据p＝ gh可知，物ρ体A下表面所受液体压强p随其浸入水中深度h的增大而增大，且p与h
成正比，ρ选项中B符合。
故答案为：（1）排开液体体积；（2）5；3.9； （3）1.1；440；B。
7. （2023•中山市模拟）图A、B、C、D、E是探究某圆锥形物体“浮力的大小跟哪些
因素有关”的实验步骤。
（1）由 两个步骤中可知物体浸没酒精中时受到的浮力是 N；
（2）由步骤A、B、C、D可得出结论：物体受到的浮力大小与 有关；
（3）由步骤A、D、E可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的 有关；
（4）圆锥体的密度为 g/cm3；（
水
＝1.0×103kg/m3）
（5）用弹簧秤拉着圆锥形物体从水面缓ρ慢浸入水中，根据实验数据描绘的弹簧秤示数F随圆锥
形物体浸入深度h变化的关系图像，最符合实际的是 。
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【解答】解：（1）由A可知，物体的重力为4N，由E可知，物体浸没在酒精中，弹簧测力计
的拉力为3.2N，由称重法可知，物体浸没酒精中时受到的浮力
F浮 ＝G﹣F拉 ＝4N﹣3.2N＝0.8N
所以由A、E两个步骤可知物体浸没酒精中时受到的浮力。
（2）观察步骤A、B、C、D发现，物体逐渐浸入水中，排开水的体积逐渐增大，液体的密度不
变，弹簧测力计示数逐渐减小，即浮力逐渐增大，所以可得出结论：物体受到的浮力大小与排
开液体体积有关。
（3）观察步骤A、D、E发现，物体浸没在不同液体中，排开液体体积相同，液体的密度不同，
弹簧测力计示数不同，即物体受到的浮力不同，所以可得出结论：物体受到的浮力大小与液体
的密度有关。
（4）由A可知，物体的重力为4N，由D可知，物体浸没在水中，弹簧测力计的拉力为3N，由
称重法可知，物体浸没水中时受到的浮力
F浮1 ＝G﹣F拉1 ＝4N﹣3N＝1N
则物体的体积等于排开水的体积
F 1N
V物 ＝V水 =
ρ
浮
g
1 =
1×103kg/m3×10N/kg
=1×10−4m3
水
则圆锥体的密度
G 4N
物
m g 10N/kg
物= 物= = =4×103kg/m3=4g/cm3
V V 1×10−4m3
物 物
ρ
（5）因为圆锥形物体“下小上大”，所以随着圆锥形物体浸入水中的深度增加，排开水的体积
也增加，但是排开水的体积增大的幅度在变大，根据F浮 ＝ 液gV排 知，浮力变大，且浮力增大
的幅度在变大； ρ
根据F浮 ＝G﹣F可知，测力计的示数变小，且测力计示数变小的幅度在变大（即图线逐渐变
陡），到圆锥体完全浸没后，浮力不变，测力计的示数也不变，故B图符合题意。
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故选B。
故答案为：（1）A、E；0.8；（2）排开液体体积；（3）密度；（4）4；（5）B。
8. （2023•宁化县模拟）在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，班级的“物
理小博士”为同学们做了如图所示的一系列实验。
（1）做A、B、C三次实验是为了探究浮力的大小与 的关系，得出的
结论是 。
（2）分析 三次的实验数据，可知浮力的大小与物体浸入液体内的深度无关。
（3）分析A、D、E三次实验可探究浮力的大小与 的关系。
（4）由题中信息可计算出铜块的密度为 kg/m3，盐水的密度为
kg/m3。
【解答】解：（1）A、BC、比较知：液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力
越大，所以这三步是探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系，得出的结论是在液体密度相
同时，物体排开液体体积越大，物体受到的浮力越大；
（2）要探究浮力大小与物体浸入深度的关系，需要保持液体密度和物体排开液体体积相同，所
以选择A、C、D；
（3）比较A、D、E三次实验可知物体排开液体的体积相同，液体密度不同，可以探究浮力的
大小与液体密度的关系；
（4）铜块在浸没水中受到的浮力为：F浮水 ＝G﹣F水 ＝9N﹣8N＝1N；
铜块浸没水中，由F浮 ＝ 水gV排 可得，铜块排开的水的体积即铜块的体积：
ρ
F 1N
V＝V排 =
ρ
浮水
g
=
1.0×103kg/m3×10N/kg
= 1×10﹣4m3；
水
m G 9N
铜块的密度为： = = = = 9×103kg/m3；
V gV 10N/kg×1×10−4m3
ρ
铜块浸没在盐水中排开的盐水的体积等于铜块的体积；
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F 1.2N
由F浮 ＝ 液gV排 可得，盐水的密度为： 盐水 = gV 盐水 = 10N/kg×1×10−4m3 = 1.2×103kg/m3。
排
ρ ρ
故答案为：（1）物体排开液体的体积；在液体密度相同时，物体排开液体体积越大，物体受到
的浮力越大；（2）A、C、D；（3）液体密度；（4）9×103；1.2×103。
9. （2023•鼓楼区校级二模）探究影响浮力大小的因素：
实验器材：弹簧测力计（量程 0～2.5N，分度值0.05N）、水槽、圆柱体组（铜柱、铁柱、铝
柱）、相同规格的圆柱体大物块、细线、水、盐水等；
实验装置：
实验步骤：
（1）按如图所示实验装置图组装好实验器材，读出弹簧测力计示数即为物体重力 G，记录在表
格中；
（2）拧开矿泉水瓶瓶盖，当水和盐水浸没金属块和大物块后再拧紧瓶盖；
（3）读出此时弹簧测力计示数F，将其记录在表格中；
（4）计算出物体所受浮力F浮 大小并填入表格中；
序号 A B C D E
物体重力G/N 0.80 0.65 1.70 2.15 2.15
物体浸没液体中测力计示数F/N 0.70 0.55 1.50 1.40 1.25
物体受到浮力F浮/N 0.10 0.10 0.20 0.75 0.90
分析论证：
（1）由A、B两组实验对比可以得出结论，浮力大小与物体密度 ；
（2）由 两组实验对比可以得出结论，浮力大小与物体浸入液体体积有关；
（3）由D、E两组实验对比可以得出结论，浮力大小与 有关；
评估交流：
（1）往水槽内放水前，矿泉水瓶瓶盖未打开，此时矿泉水瓶内气压 （选填“大于”、
“小于”或“等于”）瓶外大气压；
（2）将弹簧测力计固定在木架上，通过矿泉水瓶往水槽注水的方式使物体浸入液体中，这样操
作的好处是 ；
（3）由实验数据可知，实验所用的盐水的密度为 kg/m3；
（4）在进行D、E两组实验时没有选用B组实验所用的铁块，而是选用两个体积更大的圆柱体
大物块，其原因可能是铁块在水和盐水中的浮力差距小于弹簧测力计分度值，通过增大
增大浮力之差从而得出正确结论。
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【解答】分析论证：（1）由A、B实验可知，物体分别为铜块、铁块，浸没在液体中时，两物
体受到的浮力相同，则说明浮力的大小与物体的密度无关。
（2）要想探究浮力大小与物体浸入液体体积的关系，应改变物体浸入液体的体积，保持其他量
不变，即液体的密度不变，由图可知，A、C实验中，A为一个铜块，C为两个铜块，故浸入液
体的体积不同，由表格数据可知，实验 A中物体受到的浮力0.10N，实验C中物体受到的浮力
0.20N，浮力大小不同，故可得出结论浮力大小与物体浸入液体体积有关。
（3）由D、E两组实验可知，均为大物块，浸入液体的体积相同，但 D实验大物块在水中，E
实验大物块在盐水中，由表中数据可知，受到的浮力分别为0.75N、0.90N，故所受浮力大小不
同，则可得出结论浮力大小与液体密度有关。
评估交流：（1）往水槽内放水前，矿泉水瓶瓶盖未打开，此时瓶内水不会流出，瓶内气压小于
大气压。
（2）将弹簧测力计固定在木架上，通过矿泉水瓶往水槽注水的方式使物体浸入液体中，这样操
作不需要再用手拿着弹簧测力计测量，几组实验可以同时观察各组弹簧测力计示数，便于比较。
（3）
在水中所受浮力：F水浮 ＝ 水V g＝0.75N ①
在盐水中所受浮力：F盐浮ρ＝ 盐Vg＝0.90N ②
ρ
F ρ 0.75N
由①②解得：
F
水浮=
ρ
水Vg=
0.90N
盐＝1.2×103kg/m3
盐浮 盐Vg
⇒ρ
（4）由F浮 ＝ 液V排g可知，物体受到的浮力大小与液体密度与物体排开液体的体积有关，液
体密度、排开液ρ 体的体积越大，物体所受浮力越大。盐水与水的密度差固定，因此铁块在水和
盐水中的浮力差距小于弹簧测力计分度值，可通过增大排开液体体积增大浮力之差从而得出结
论。
故本题答案为；分析论证：（1）无关；（2）A、C； （3）液体密度；评估交流：（1）小于
（2）能同时观察各组弹簧测力计示数，便于比较 （3）1.2×103 （4）排开液体体积
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