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10.3 物体的浮沉条件及应用
一、物体的浮沉条件
1．质量为0.5kg的冰块漂浮在水面上，所受的浮力大小为_______N，排开水的重力为______N，
排开水的质量为______kg。
【答案】4.9，4.9，0.5。
【解析】①质量为0.5kg的冰块漂浮在水面上，根据二力平衡条件可知，所受浮力的大小等于木块
的重力，即F =G =mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N；
浮 木
②根据阿基米德原理，排开水的重力为4.9N；
排开水的质量m＝=＝0.5kg
2．用手将一重为5N的物体全部压入水中，物体排开水的重8N，放手后物体将 （填“上
浮”、“下沉”或“悬浮”），待物体静止时排开水的体积是 。（g=10N/kg ρ =1.0×103kg/m3）
水
【答案】上浮，5×10﹣4m3。
【详解】物体的重力为5N，全部浸没时排开液体的重力为8N，则受到的浮力为8N，浮力大于重
力，所以物体上浮。
当浮力与重力相等时，物体将漂浮在水中，根据F =ρ gV 得
浮 液 排
F 5N
V = 浮 = =5×10-4m3
排 ρ g 1.0×103kg/m3×10N/kg
水
3．学习了浮力的知识后小明同学进行了如下实验，他将一个小碗侧放入盛有水的容器中，如图甲
所示，静止时小碗沉入水底，如图乙所示，此时小碗所受浮力______小碗的重力；接下来，他将小碗
平放在水面上，松手后，小碗漂浮在水面上，如图丙所示，此时小碗所受浮力______小碗的重力；图
乙中小碗所受浮力________图丙中小碗所受浮力。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）
【答案】小于，等于，小于。
【解析】图乙中小碗沉底，小碗所受浮力小于小碗重力；图丙中小碗漂浮，小碗所受浮力等于小
碗重力；由于两图中小碗重力相等，所以图乙中小碗所受浮力小于图丙中小碗所受浮力。4．生活中处处有物理知识，小红的妈妈腌制咸鸭蛋，相隔30天放入两次鲜鸭蛋，小红喜欢吃咸
一些的鸭蛋，小红去盐水中取鸭蛋时发现有的沉底有的漂浮，如图所示。小红应该取（ ）
A．取漂浮的，漂浮的所受浮力大
B．取漂浮的，漂浮的所受液体向上的压强大
C．取下沉的，下沉的鸭蛋密度大于盐水密度
D．取下沉的，下沉的鸭蛋排开盐水的重力大于鸭蛋的重力
【答案】C
【详解】AC．鸭蛋漂浮时，密度小于盐水的密度，鸭蛋下沉时，密度大于盐水的密度。小红喜欢
吃咸一些的鸭蛋，故应取下沉的鸭蛋。从图中可知，鸭蛋漂浮时排开盐水的体积小于鸭蛋下沉时排开
盐水的体积，根据F =ρ gV 可知漂浮的所受浮力小，故A不符合题意，C符合题意；
浮 液 排
B．漂浮时，鸭蛋所处的深度较小，根据p=ρgh可知漂浮的鸭蛋所受液体向上的压强小，故B不符
合题意；
D．根据阿基米德原理可知下沉的鸭蛋排开盐水的重力等于鸭蛋的重力，故D不符合题意。
故选C。
5．为了研究物体的浮沉条件，小瑞同学先将一枚鸡蛋放在配制好的盐水中，鸡蛋刚好悬浮在水
中，如图甲所示。
（1）图甲中盐水的密度 （填“大于”、“小于”或“等于”）鸡蛋的密度。
（2）要使鸡蛋处于漂浮状态（如图乙），应向甲图烧杯中加适量的
（填“水”或“盐”）。
（3）请你在图乙中画出鸡蛋所受重力和浮力的示意图。
【答案】（1）等于；（2）盐；（3）见下图。
【详解】（1）图甲中鸡蛋悬浮，所以盐水的密度等于鸡蛋的密度。
（2）要使鸡蛋处于漂浮状态，浮力仍等于重力，重力不变，浮力也不变，但漂浮时排开盐水的体
积变小，由F =ρ gV 知应增大盐水的密度，所以应向甲图烧杯中加适量的盐。
浮 液 排（3）图乙中鸡蛋漂浮，竖直向上的浮力等于竖直向下的重力，见下图：
二、浮力的应用
6．运用知识解决问题：轮船从海中驶入江中，会上浮一些还是下沉一些？
答：轮船从海中驶入江中，船处于漂浮状态，所受浮力 重力。船自身重力不变，所以所受
浮力不变，再根据阿基米德原理，由于江水密度小于海水密度，因此船排开江水的体积 排开海
水体积，故船身会 一些。
【答案】等于，大于，下沉。
【详解】轮船无论是在长江还是在海中都漂浮，浮力等于轮船重，船自身重力不变，受到的浮力
不变。
因海水的密度大于河水的密度，所以，由阿基米德原理F =ρ gV 可知，轮船从海中驶入江中时，
浮 液 排
排开江水的体积大于排开海水体积，即排开水的体积变大，船身会下沉一些。
7. 2022年5月，全球首艘智能型无人系统母船“珠海云”号（如图所示）在广州下水。“珠海
云”号排水量为2000吨，表示__________，满载时受到的浮力为______N，船上的无人机起飞后船身
受到的浮力______（填“变大”、“变小”或“不变”）。（g取10N/kg）
【答案】表示满载时排开的水的质量为2000吨；2×107；变小。
【解析】排水量为2000吨，表示“珠海云”号满载时排开的水的质量为2000吨；
根据阿基米德原理，“珠海云”号受到的浮力为
F =G =m g=2.0×106kg×10N/kg=2.0×107N
浮 排 排
因为船漂浮，所以F =G ，船上的无人机起飞后，船的总重力变小，因此船受到的浮力变小。
浮 船
8．如图所示，是某潜水艇的结构示意图。下列说法正确的是（ ）
A．潜水艇从水中到浮出水面的过程中，排开水的体积不变
B．潜水艇要从水面潜入水中，应该向水舱中加水C．下潜和上浮时，潜水艇所受重力一样
D．潜水艇是通过改变浮力来实现上浮和下潜的
【答案】B
【详解】A．潜水艇从水中到浮出水面的过程中，浸在水中的体积越来越小，因此此过程潜水艇排
开水的体积逐渐变小，故A错误；
B．若要潜入水中，应该向水舱中加入水来增加重力，使重力大于浮力而下潜，故B正确；
CD．潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮和下潜的，下潜和上浮时，潜水艇所受重力不一样，
故CD错误。
故选B。
9．如图是节日放飞氢气球的场景。氢气球向上运动，是因为放手时氢气球的重力G （选填
“大于”或“小于”）氢气球受到的空气浮力F。当氢气球上升高到一定高度后不再上升，说明氢气球
受到的浮力 （选填“变大”或“变小”）。高空的大气压 （选填“大于”、“等于”或
“小于”）地面气压。
【答案】小于，变小，小于。
【详解】氢气球向上运动，根据力与运动的关系可知，放手时氢气球的重力小于氢气球受到的空
气浮力，即GV ，由两密度计均漂浮在液体中可知，
甲 乙
F =G，F =G，即F =F 。由阿基米德原理F =ρ V g可知，ρ <ρ 。甲液体中，液面在密
浮甲 浮乙 浮甲 浮乙 浮 液 排 甲 乙
度计的A位置，乙液体中，液面在密度计的B位置，综上可知，在标记刻度时B的示数应比A大。故
AB正确，C错误。
D．增加配重铁丝的质量，会使密度计的自重增加，漂浮时，浮力等于重力，由阿基米德原理
F =ρ V g可知，排开液体的体积会增加，浸入液体的部分会变长，测量相同密度的液体，密度计的
浮 液 排
变化长度更大，因此可以提高密度计的灵敏度。故D正确。
故选C。
14. 小明把同一个鸡蛋分别放入盛有不同浓度的盐水中，如图所示，鸡蛋在甲中沉底，在乙中悬浮，
在丙中漂浮。下列判断正确的是（ ）
A．三种情况中液体的密度ρ =ρ ˂ρ
甲 乙 丙
B．鸡蛋排开液体的质量m =m >m
甲 乙 丙
C．鸡蛋受到的浮力F ˂F F
甲 乙= 丙
D．液体对杯底的压强p =p >p
甲 乙 丙
【答案】C【详解】A．鸡蛋在甲中下沉，甲的密度小于鸡蛋密度；在乙中悬浮，乙的密度等于鸡蛋密度·；
在丙中漂浮，丙的密度大于鸡蛋密度，所以丙的密度最大，甲的密度最小，故A错误；
B．鸡蛋在甲中下沉，浮力小于鸡蛋的重力，则排开液体的质量小于鸡蛋的质量；乙悬浮，丙中
漂浮，则乙，丙受到的浮力等于鸡蛋的重力，即乙、丙排开液体的质量等于鸡蛋的质量，所以
m ˂m =m ，故B错误；
甲 乙 丙
C．由B知，甲受到的浮力小于重力，乙、丙受到的浮力等于重力，所以鸡蛋受到三种液体的浮力
关系为F ˂F F ，故C正确；
甲 乙= 丙
D．三种液体的深度未知，根据p=ρ gh无法比较出三种液体对容器底的压强关系，故D错误；
液
故选C。
15．“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积
约为70m3，空载时质量约为22t，最大荷载200kg。（ρ 取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
海水
（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力有多大？
（2）“蛟龙号”下潜到7km深时，受到的浮力有多大？
（3）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的海水？
【答案】（1）2.2×105N；（2）7×105N；（3）47.8m3
【详解】（1）空载的质量m =22t=2.2×104kg
空载
“蛟龙号”空载漂浮在水面，根据物体的浮沉条件可得潜艇受到浮力
F ＝G ＝m g＝2.2×104kg×10N/kg＝2.2×105N
浮 空载 空载
（2）“蛟龙号”下潜到7km深时，完全浸没，排开液体的体积与“蛟龙号”体积相等，
受到的浮力
F '＝G ＝ρ gV ＝1.0×103kg/m3×10N/kg×70m3＝7×105N
浮 排 海水 排
（3）满载总重力
G ＝m g＝（2.2×104kg+200kg）×10N/kg＝2.22×105N
满 满
注入海水的重力
G ＝F '﹣G ＝7×105N﹣2.22×105N＝4.78×105N
注水 浮 满
则由 G＝mg＝ρgV可得注入水的体积G 4.78×105N
V = 注水 = =47.8m3
注水 ρ g 1×103kg/m3×10N/kg
海水
答：（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为2.2×105N；
（2）“蛟龙号”下潜到7km深时，受到的浮力为7×105N；
（3）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入47.8m3的海水。
16.（2023·湖南益阳·统考中考真题）某一木块的体积为100cm3，所受的重力为0.8N，漂浮在水面
上静止时受到的浮力为 N。用手将木块压住使它浸没在水中，木块受到的浮力为 N（g取
10N/kg）。
【答案】0.8，1。
【详解】木块漂浮在水面上静止时受到的浮力F =G=0.8N
浮
用手将木块压住使它浸没在水中，木块受到的浮力为
F′ =ρ gV =ρ gV=1×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N
浮 水 排 水
17．（2023·甘肃武威·统考中考真题）2023年4月，我国东部战区组织了环台岛军事演习，这是对
“台独”分裂势力与外部反华势力勾连挑衅的严重警告，是捍卫国家主权和领土完整的必要行动。如
图所示为参加演习的我国辽宁号航空母舰，当战斗机从军舰上起飞后（ ）
A．舰体略上浮，受到浮力不变 B．舰体略上浮，受到浮力变小
C．舰体略下沉，受到浮力不变 D．舰体略下沉，受到浮力变大
【答案】B
【详解】当战斗机从军舰上起飞后，航空母舰的重力减小，处于漂浮状态，浮力等于重力，所以
舰体受到的浮力减小，由F =ρ V g可知，液体的密度不变，排开液体的体积减小，舰体略上浮，
浮 液 排
故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
18．（2023·北京·统考中考真题）（多选题）小京洗水果时，发现体积较小的桔子漂浮在水面上，
而体积较大的芒果却沉在水底，如图所示。下列说法正确的是（ ）A．桔子的密度小于芒果的密度
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】AC
【详解】依题意得，体积较小的桔子漂浮在水面上，而体积较大的芒果却沉在水底。
A．由浮沉条件得，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正确；
B．桔子受到的浮力等于它受到的重力，故B错误；
CD．桔子体积小于芒果体积，桔子排开水的体积小于桔子的体积，芒果排开水的体积等于芒果的
体积，则桔子排开水的体积小于芒果排开水的体积，由F =ρ V g得，桔子受到的浮力小于芒果受
浮 液 排
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，则桔子受到的重
力小于芒果受到的重力，故C正确，D错误。
故选AC。
19.（2023·湖南株洲·统考中考真题）取一根木棒，在它的一端缠绕一些铜丝就做成了一个简易密
度计，将其分别放入甲、乙两个盛有不同液体的烧杯中，它竖直立在液体中的漂浮情况如图所示。设
密度计在甲、乙两个烧杯中所受的浮力分别为F 和F ，两个烧杯中液体的密度分别为ρ 和ρ ，则
甲 乙 甲 乙
（ ）
A．F >F B．F ρ D．ρ <ρ
甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙
【答案】D
【详解】AB．如图所示，它竖直立在两种液体中都是漂浮状态，所以它受到的浮力等于重力，同
一支密度计的重力相等，则密度计在两种液体中受到的浮力相等。即F =F ，故AB不符合题意；
甲 乙
CD．如图所示，密度计在甲液体中排开液体的体积比在乙液体中排开液体的体积大，根据F =ρ gV 可知，浮力相等时，排开液体体积越大，液体密度越小。所以可判断出甲液体密度较小，
浮 液 排
即ρ <ρ ，故C不符合题意，D符合题意。
甲 乙
故选D。
20. （2023·内蒙古赤峰·统考中考真题）小亮同学在测量浮力时发现：金属块浸没在密度不同的液
体中，测力计示数不同。于是，他用测力计和重为4N、体积为1×10-4m3的金属块，组装成密度计，将
金属块浸没在不同液体中静止，来探究液体密度与测力计示数的对应关系。
（1）如图所示，金属块浸没在水中静止，受到的浮力是多少？
（2）若将此时测力计指针所指刻度标为1.0×103kg/m3，这条刻度线的刻度值是多少N？
（3）该液体密度计的0kg/m3刻度标在 N处。这个液体密度计所能测量的液体密度值不能
超过 kg/m3。（g取10N/kg；ρ =1.0×103kg/m3）
水
【答案】（1）1N；（2）3N；（3）4，4×103
【详解】（1）金属块浸没在水中，排开水的体积为V =V=1×10-4m3
排
静止时受到的浮力为F =ρ gV =1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N
浮 水 排
（2）根据称重法可知，测力计示数为F =G-F =4N-1N=3N
示 浮
所以若将此时测力计指针所指刻度标为1.0×103kg/m3，这条刻度线的刻度值是3N。
（3）当该测力计下的物体不浸没在液体中时，即浸入液体密度为0kg/m3时，测力计示数为4N，
所以该液体密度计的0kg/m3刻度标在4N处。
当金属块浸没在液体中测力计的示数为0时，所测量液体密度最大，此时
F ″=G -F ″=0N 则F ″=G =4N
示 金 浮 浮 金
当浮力为4N时，液体密度最大，此时液体密度为
F ' 4N
ρ = 浮 = =4.0×103kg/m3
液 gV 10N/kg×1×10-4m3
排
答：（1）如图所示，金属块浸没在水中静止，受到的浮力是1N；（2）若将此时测力计指针所指刻度标为1.0×103kg/m3，这条刻度线的刻度值是3N；
（3）该液体密度计的0kg/m3刻度标在4N处。这个液体密度计所能测量的液体密度值不能超过
4×103kg/m3。
