1、初中物理浮力典型例题解析例 1 下列说法中正确的是 （ ）A物体浸没在水中越深，受的浮力越大B密度较大的物体在水中受的浮力大C重的物体受的浮力小D同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大精析 阿基米德原理的数学表达式为：F 浮 液 gV 排 ，公式表明了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根据公式分析题目叙述的内容，问题就可以迎刃而解了解 A 选项：物体浸没在水中，无论深度如何，V 排 不变，水的密度不变，F 浮 不变A 选项不正确B 选项：物体所受的浮力与物体密度的大小没有直接的关系，B 选项不正确C 选项：重力的大小对物体所受的浮力无影响例如：大铁块比小铁块要重一些，
2、但将两者浸没于水中，大铁块受的浮力反而大些，因为大铁块的 V 排 大C 选项不正确D 选项：同体积的铁块和木块，浸没于水中，V 排 相同， 水 相同，F 浮铁 F 浮木 ，铁块和木块受的浮力一样大答案 D注意：物体所受的浮力跟物体自身的重力、自身的密度、自身的形状无关例 2 质量为 79g 的铁块，密度是 7.9g/cm3，这个铁块的质量是多少?重多少?将这个铁块浸没于水中，排开水的质量是多少?所受浮力是多少?（g 取 10N/kg）精析 这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力的公式的区别计算物体重力：G 物 gV 物计算物体在液体中受的浮力：F 浮 液 gV 排 可以说：从计算的方法上没有本
3、质的区别，但计算的结果却完全不同已知：m79g0.079kg 铁 7.9g/ cm3求：m 铁 、G 铁 、m 排 、F 浮解 m 铁 0.079kgG 铁 m 铁 g0.079kg10N/ kg0.79NV 排 V 铁 10 cm 3铁铁37.8/cm9gm 排 液 gV 排 1g/cm 310 cm310g=0.01kgF 浮 m 浮 g0.01kg10N/kg0.1N从上面的计算看出，铁块的重力和铁块浸没在水中受的浮力大小完全不同，但计算方法委相似，关键 是区别 液 和 物 ，区别 V 排 和 V 物 ，在理解的基础上进行计算，而不是死记硬背，乱套公式例 3 （广州市中考试题）用弹簧测力
4、计拉住一个重为 43N 的空心铜球，全部浸在水中时，弹簧测力计的示数为 33.25N，此铜球的空心部分的体积是 _m3 （已知铜的密度为 8.9103kg/m3）已知：G43N，浸没水中 F33.2N求：V 空解 可在求得浮力的基础上，得到整个球的体积，进一步求出实心部分体积，最后得到结果F 浮 G F43N33.2N9.8NV 排 110 3m3g水 浮kg/.m/kg10.3浸没：VV 排 110 3m3球中所含铜的体积 V 铜 铜铜gG铜 铜 kg/N8.9/k10.430.4910 3m3V 空 VV 铜 1103m30.49103m30.5110 3m3答案 0.5110 3m3例
5、4 体积相同的 A、B、C 三个物体，放入水中静止后，处于图 151 所示的状态，试比较三个物体受的重力 GA、G B、G C 和密度 A、 B、 C图 151精析 不同物体的重力可借助浮力的知识来比较解法 1 由图来判断物体的状态：A、B 漂浮，C 悬浮由状态对物体进行受力分析：G AF 浮 A，G BF 浮 B， GCF 浮 C比较 A、B、C 三个物体受的浮力 V A 排 VB 排 V C 排 ， 液 相同根据 F 浮 液 gV 排 ，可知：F 浮 AF 浮 BF 浮 C， G AG BG C比较物体密度 VmgA B C解法 2 由物体的浮沉条件可知：A、B 漂浮 A 水 ， B 水
6、， C 水 ，A、B 漂浮于水面：F 浮 AG A 水 gVA 排 AgVF 浮 BG B 水 GvB 排 BGv由图：V B 排 V 排 B A比较密度： C B A比较出密度后，由 Gmg Vg，就可比较出物体重力：G CG BG A上述分析看出：由物体的状态，作出正确的受力分析与阿基米德原理相结合是解决问题的关键答案 C 的重力和密度最大，B 居中，A 最小例 5 将一个蜡块（ 蜡 0.910 3kg/m3）分别放入酒精、水和盐水中静止后，试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小 （ 盐水 水 蜡 酒精 ）精析 确定状态受力分析比较浮力比较 V 排 此题考查学生能否在判断状态的基础上，对
7、问题进行分析，而不是急于用阿基米德原理去解题解 蜡块放入不同液体中，先判断蜡块处于静止时的状态 盐水 水 蜡 酒精 蜡块在酒精中下沉，最后沉底；在水和盐水中最后处于漂浮状态设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为 F1、F 2 和 F3，蜡块重力为 G对蜡块进行受力分析：F 1G，F 2G，F 3G同一物体，重力 G 不变，所以F1F 2F 3根据阿基米德原理：V 排 g液 浮酒精中：V 排酒精 V 物水中：V 排水 gF水2盐水中：V 排 排水 盐 水 3酒精 水 盐水（a） （b） （c ）图 152 F 2F 3， 水 盐水 V 排水 V 排盐水而 V 排酒精 V 排水 V 排盐水把状态用
8、图 152 大致表示出来答案 蜡块在酒精中受的浮力最小，排液体积最大；在水和盐水中受的浮力相等，排水体积大于排开盐水体积例 6 （广州市中考试题）将重为 4.5N、体积为 0.5dm3 的铜球浸没在水后放手，铜球静止后所受的浮力是_N精析 此题考查学生是否注意了在解题前先要对物体作“状态的判定” ，即铜球静止时是漂浮于水面，还是沉于水中有的学生拿到题后，就认定 V 排 0.5 dm3，然后根据 F 浮 液 gV 排 ，求出浮力 F 浮 4.9N【分析】 当题目未说明铜球静止时处于什么状态，可以用下面两种方法判定物体的状态解法 1 求出铜球的密度： 球 （g 取 10N/kg） 球 球Vm球G0
9、.9kg/dm 30.9kg/ dm3103kg/m33dm5.kg/N04这是一个空心铜球，且 球 水 ，所以球静止后，将漂浮于水面，得 F 浮G4.5N解法 2 求出铜球浸没在水中时受的浮力 F 浮 液 gV 排110 3kg/m310N/kg0.5103 m35N答案 4.5N例 7 （广州市中考试题）把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后，溢出酒精8g（ 酒精 0.810 3kg/m3） ，若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后，从杯中溢出水的质量是 （ ）A15g B12.5g C10g D8g 精析 分析出金属块在酒精和水中的状态，是解决问题的关键解 金属 酒精 ， 金属 水 金属
10、块在酒精和水中均下沉，完全浸没V 金属 V 排水 V 排酒精由 m 排酒精 8g 得 V 排酒精 10cm 3酒 精排 酒 精m3c/8.0g金属块在水中：V 排水 V 金属块 10cm 3 m 排水 水 V 排水 1g/cm 310cm3 10g答案 C在上面的解题中，好像我们并没有用阿基米德原理的公式 F 浮 G 排 但实际上，因为 G 排 m 排液 g，而其中 m 排液 液 V 排 ，所以实质上还是利用了阿基米德原理分析了问题例 8 体积是 50cm3，质量是 45g 的物体，将其缓缓放入装满水的烧杯中，物体静止后，溢出水的质量是_g将其缓缓放入装满酒精的烧杯中，溢出酒精的质量是_g （
11、 酒 0.810 3kg/m3）解 判断此物体在水中和酒精中的状态求出物体密度： 物 0.9g/cm 3V354c 物 水 ，物体在水中漂浮F 水浮 Gm 排水 gm 物 g m 排水 m 物 45g又 物 酒精 ，物体在酒精中沉底F 酒精浮 酒精 V 排 g，浸没：V 排 V50cm 3m 排精浮 酒精 V 排 0.8g/ cm350cm340g答案 溢出水的质量是 45g，溢出酒精的质量是 40g有的同学对物体在液体中的状态不加判断，而是两问都利用 V 排 50cm 3 进行求值造成结果错误V 排 50 cm 3 进行求解。造成结果错误例 9 （南京市中考试题）如图 153 中，重为 5N
12、 的木块 A，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为 3N，若绳子突然断了，木块 A 在没有露出水面之前，所受合力的大小和方向是 （ ）A5 N，竖直向下 B3N，竖直向上C 2N，竖直向上 D8N，竖直向下图 153精析 结合浸没在水中物体的受力分析，考查学生对受力分析、合力等知识的掌握情况【分析】 绳子未断时，A 物体受 3 个力：重力 GA，拉力 F，浮力 F 浮 3 个力关系为：G AF F 浮 ，求得 F 浮 5N3N8N绳子剪断后，物体只受重力和浮力，且浮力大于重力，物体上浮，浮力大小仍等于 8N合力 F 合 F 浮 G8N 5N3N合力方向：与浮力方向相同，竖直向上答案 B例 10
13、 以下是浮力知识的应用，说法正确的是 （ ）A一艘轮船在海里和河里航行时，所受浮力一样大B一艘轮船在海里和河里航行时，在海里受的浮力大C密度计漂浮在不同液体中，所受浮力不同D密度计在不同液体中漂浮，浸入液体体积越大，所测得的液体密度越大【分析】 轮船在河里和海里航行，都处于漂浮状态，F 浮 G 因为轮船重力不变，所以船在河里和海里所受浮力相同A 选项正确又因为 海水 河水 ， 所以 V 排海水 V 排河水 ，在河水中没入的深一些密度计的原理如图 154，将同一只密度计分别放入甲、乙两种液体中，由于密度计均处于漂浮状态，所以密度计在两种液体中受的浮力都等于重力可见，密度计没人液体越多，所测得的液
14、体密度越小甲 乙图 154F 甲浮 F 乙浮 G根据阿基米德原理：甲 gV 排甲 乙 gV 排乙 V 排甲 V 排乙 甲 乙答案 A例 11 （北京市西城区中考试题）如图 155，展示了一个广为人知的历史故事“曹冲称象” 曹冲运用了等效替代的方法，巧妙地测出了大象的体重请你写出他运用的与浮力相关的两条知识 （1）_；（2）_图 155精析 此题考查学生通过对图形的观察，了解此图中 G 象 G 石 的原理【分析】 当大象在船上时，船处于漂浮状态，F 浮 G 船 G 象 ，曹冲在船上画出标记，实际上记录了当时船排开水的体积为 V 排 用这条船装上石头，船仍处于漂浮状态，F 浮 G 船 G 石 ，且
15、装石头至刚才画出的标记处，表明此时船排开水的体积 V 排 V 排 根据阿基米德原理，两次浮力相等两次浮力相等便可以推出：G 象 G 石 答案 （1）漂浮条件 （2）阿基米德原理例 12 （长沙市中考试题）已知质量相等的两个实心小球 A 和 B，它们的密度之比AB12，现将 A、B 放入盛有足够多水的容器中，当 A、B 两球静止时，水对 A、B两球的浮力之比 FAF B8 5，则 A_kg/m 3， B_kg/m 3 （ 水110 3kg/m3） 精析 由于 A、B 两物体在水中的状态没有给出，所以，可以采取计算的方法或排除法分析得到物体所处的状态【分析】 （1）设 A、B 两球的密度均大于水的
16、密度，则 A、B 在水中浸没且沉底由已知条件求出 A、B 体积之比，m Am B BAV12 A、B 浸没：V 排 V 物 BAF浮浮 BAgV水水12题目给出浮力比 ，而现在得 与已知矛盾说明假设（1）不成立BA58BAF浮浮 2（2）设两球均漂浮：因为 mAm B则应有 F 浮 AF 浮 B G AG B ，也与题目给定条件矛盾，假设（2）不成立B浮浮 1用上述方法排除某些状态后，可知 A 和 B 应一个沉底，一个漂浮因为 A B，所以 B 应沉底，A 漂浮解 A 漂浮 F AG A AgVA B 沉底 F B 水 gVB 排 水 gVB Ag水B58 代入BV12A 水 1103kg/m
17、30.810 3kg/m3BFA582B2 A1.610 3kg/m3答案 A0.810 3kg/m3， B0.810 3kg/m3例 13 （北京市中考试题）A、B 两个实心球的质量相等，密度之比A B12将它们分别放入足够的酒精和水中，它们受到浮力，其浮力的比值不可能的是（ 酒精 0.810 3kg/m3） （ ）A11 B85 C2 A 水 D2 酒精 B精析 从 A、B 两个小球所处的状态入手，分析几个选项是否可能一个物体静止时，可能处于的状态是漂浮、悬浮或沉底以下是两个物体所处状态的可能性A 漂，B 漂 A 悬，B 漂 A 沉，B 漂A 漂，B 悬 A 悬，B 悬 A 沉，B 悬A
18、漂，B 沉 A 悬，B 沉 A 沉，B 沉由题目我们可以推出m Am B， A B ，则 VAV B A B2121我们可以选择表格中的几种状态进行分析：设：（1）A、B 均漂浮 A 酒精 ， B 水 ，与已知不矛盾，这时 F 浮A1 1，A 选项可能（2）设 A、B 都沉底 ，B 选项可能F浮浮 gV水酒 精54128（3）设 A 漂浮，B 沉底，这时 A 酒精 ， B 水 ， ，B 选项可能B浮浮 G浮 BAg水 水2（4）设 A 沉底，B 漂浮A 应 酒精 B2 A 应有 B 酒精 水 ，B 不可能漂浮 上述状态不可能，而这时的 BAF浮浮 AgV水酒 精B酒 精2D 选项不可能答案 D例 14 （北京市中考试题）如图 156（a）所示，一个木块用细绳系在容器的底部，向容器内倒水，当木块露出水面的体积是 20cm3，时，细绳对木块的拉力为 0.6N将细绳剪断，木块上浮，静止时有 的体积露出水面，如图（b）所示，求此时木块受到的浮2力 （g 取 10Nkg）
