1、专题09 物体的浮沉条件及应用【母题来源1】2019年江西卷【母题原题】“远征号”潜水艇在南海执行任务，根据任务的要求，潜水艇需要在不同深度处悬浮，若海水密度保持不变，则下列说法错误的是A潜水艇排开海水的体积相等B潜水艇所受的重力大小不相等C潜水艇所受浮力大小相等D潜水艇所受的浮力与重力大小相等【母题来源2】2019年四川绵阳卷【母题原题】我国10万吨级的“新光华”号半潜船拥有两个标准足球场大的甲板，为亚洲最大。2019年1月，“新光华”号半潜船从巴西运载2.5万吨的超大型钻井平台回到广州。半潜船装载钻井平台的工作过程示意图如图所示，半潜船先通过调整水舱里的压载水量，平稳地将船身和甲板潜入约3
2、0米深的水下，只露出船楼建筑；然后将漂浮的钻井平台拖拽到甲板正上方水面，半潜船开始排出水舱里的压载水，上浮到甲板与钻井平台底部接触时，将钻井平台绑扎固定在甲板上，继续排出水舱里的压载水，半潜船船身连同钻井平台一起上浮，浮出水面，最后静止。半潜船在上浮过程中A当排出的压载水重大于钻井平台重时才开始上浮B当排出的压载水重等于钻井平台重时才开始上浮C排出的压载水总重大于钻井平台重D排出的压载水总重等于钻井平台重【母题来源3】2019年四川南充卷【母题原题】A、B两个实心球，已知，现将两球放入水中后，静止时受到的浮力之比为，则两球在水中静止时所处状态可能是：A两球均漂浮B两球均浸没CA球浸没B球漂浮D
3、B球浸没A球漂浮【母题来源4】2019年山东临沂卷【母题原题】将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中，球静止时两烧杯液面相平，如图所示。下列判断正确的是A两小球所受浮力大小相等B乙烧杯中液体的密度大C乙烧杯中小球排开的液体质量大D甲烧杯底部受到液体压强小【母题来源5】2019年江苏无锡卷【母题原题】我国科学家研发的固体浮力材料已成功用于万米深海探测，为探测器提供浮力，技术水平居于世界前列，固体浮力材料的核心是“微球”（直径很小的空心玻璃球）。若用质量为60 g密度为2.4 g/cm3的玻璃材料制成的“微球”后和粘合剂黏合制成一块固体浮力材料，其内部结构的放大示意图如图所示，粘
4、合剂的密度为1.2 g/cm3，粘合剂体积占固体浮力材料总体积的20%，制成后的固体浮力材料密度为0.48 g/cm3。下列说法错误的是A“微球”能承受很大的压强B这块固体浮力材料能漂浮在水面上C这块固体浮力材料中粘合剂的质量为24 gD这块固体浮力材料中空心部分的体积为175 cm3【难点中心】本类题通常主要考查对物体的浮沉条件的理解，以及阿基米德原理的理解与简单的应用。涉及的考点有物体的浮沉条件及阿基米德原理。着重考查对基本概念和基本规律的理解与应用，以及识图的能力。由于涉及物理量太多，考生出错率较高。【考点难点突破】【知识链节】1当浮力大于物体重力（）物体上浮。当浮力等于物体重力（）物体
5、悬浮可停在液体内部任意一位置。当浮力小于物体重力（）物体下沉。利用阿基米德原理，可把物体的浮沉条件改写为用密度表示的形式：因为，物体重力，又因为是全部浸入，于是有：，。2（1）通过牙膏皮实验已证明，实心的牙膏皮沉入水中，空心的浮于水面，由此可见我们要使密度大于水的物质做成的物体浮于水面可采用“空心”办法，增大体积从而增大浮力，使物体浮于水面。如把木头挖成空心的独木舟，可以减小自身的重力，多装货物，以增大可利用的浮力。再有用钢铁做成轮船，也是根据这一道理。（2）轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理：轮船：钢铁制造的轮船是“空心”的，使它排开的水的体积增大，从而增大浮力，浮在水面。（注意：轮船的排水
6、量是指轮船满载时排开水的质量，根据轮船的排水量可以求出轮船受到的浮力）。潜水艇：钢铁制造的潜水艇也是“空心”的，在水中时不变，则浮力不变，潜水艇的上浮、下潜和悬浮是通过对水舱充水和排水，达到改变自身的重力而实现的。【技能方法】1根据题目中所给出的图形分析物体在液体中的状态。2分析物体所受重力和浮力的大小关系以及物体密度和液体密度的关系。3根据物体所受重力和浮力的大小关系以及物体密度和液体密度的关系逐步分析各个选项的正误。【母题1】（2019吉林长春外国语学校初二月考）萌萌与同学们去南湖公园划船，登上游船后，船会下沉一些，那么A船的重力将减小B水对船的浮力将减小C水对船的浮力将增大D水对船的浮力
7、保持不变【母题2】（2019福建初二月考）如图所示，把A、B两个实心球放入水槽里，结果A球沉到水底，而B球漂浮在水面上。如果两球的质量分别为mA、mB，体积分别为VA、VB，受到水的浮力大小分别为FA、FB下列说法中正确的是A如果VA=VB，那么FA=FBB如果VA=VB，那么FAFBC如果mA=mB，那么FA=FBD如果mA=mB，那么FAFB【母题3】（2019湖北初二月考）将体积相同的三个物体浸没在水中时，它们的状态如图所示，则下列说法中正确的是A上浮的物体最终漂浮，漂浮时受到的浮力比上浮时的小B下沉的物体所受到的浮力最小C下沉的物体最终会沉底，沉底后的物体不受浮力D将悬浮的物体往下移一
8、些，它将会下沉【母题4】（2019石家庄市第四十四中学初三月考）甲、乙两只完全相同的杯子盛有密度和体积都不同的盐水，将同一个小球先后放入杯中，当小球在盐水中静止时两杯中的液面相平，如图所示。则A小球在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力B小球在甲杯中受到的浮力等于在乙杯中受到的浮力C甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度D小球在盐水中时，盐水对甲杯底的压强小于盐水对乙杯底的压强【母题5】（2019吉林长春外国语学校初二月考）如图所示，把两个相同的密度计分别放入两种不同的液体中，由图可知：两个密度计在两种液体中受到的浮力F甲_F乙，两种液体的密度甲_乙（两空均选填“大于”“小于”或 “等于”）【
9、母题6】（2019四川初三月考）我国第二艘航空母舰已于2018年5月13日开始出海试航，将来可增强我国海军实力。如图所示，辽宁号航空母舰训练过程中，舰载飞机迫降航母，与迫降前相比，母舰会_（选填“上浮一些”、“下沉一些”或“保持不变”）。航空母舰在行驶过程中，周围的护卫舰要与其保持一定距离主要原因是为防止中间水流速过大导致压强_，从而导致航母与护卫舰相撞。专题09 物体的浮沉条件及应用【母题来源1】2019年江西卷【母题原题】“远征号”潜水艇在南海执行任务，根据任务的要求，潜水艇需要在不同深度处悬浮，若海水密度保持不变，则下列说法错误的是A潜水艇排开海水的体积相等B潜水艇所受的重力大小不相等C
10、潜水艇所受浮力大小相等D潜水艇所受的浮力与重力大小相等【答案】B【解析】当F浮=G时，潜水艇悬浮，可以停留在任何深度；不同深度处悬浮，潜水艇自身体积不变，排开海水的体积相等，所受浮力大小相等，所受的重力大小相等，故ACD正确，B错误。【母题来源2】2019年四川绵阳卷【母题原题】我国10万吨级的“新光华”号半潜船拥有两个标准足球场大的甲板，为亚洲最大。2019年1月，“新光华”号半潜船从巴西运载2.5万吨的超大型钻井平台回到广州。半潜船装载钻井平台的工作过程示意图如图所示，半潜船先通过调整水舱里的压载水量，平稳地将船身和甲板潜入约30米深的水下，只露出船楼建筑；然后将漂浮的钻井平台拖拽到甲板正
11、上方水面，半潜船开始排出水舱里的压载水，上浮到甲板与钻井平台底部接触时，将钻井平台绑扎固定在甲板上，继续排出水舱里的压载水，半潜船船身连同钻井平台一起上浮，浮出水面，最后静止。半潜船在上浮过程中A当排出的压载水重大于钻井平台重时才开始上浮B当排出的压载水重等于钻井平台重时才开始上浮C排出的压载水总重大于钻井平台重D排出的压载水总重等于钻井平台重【答案】C【解析】在半潜船上浮，刚刚接触到钻井平台时，设此时半潜船排开压载水重为G1。钻井平台原来是漂浮的，即钻井平台刚开始时其本身也受到浮力，且该浮力大小等于钻井平台的重力，此时只要半潜船继续排出压载水，给钻井平台一个支持力，此时钻井平台受到的向上的力
12、（为浮力加半潜船所给的支持力）大于重力，钻井平台就能向上运动。当钻井平台全部露出水面后，半潜船对钻井平台的支持力F支等于钻井平台的重力，此时F支等于半潜船接钻井平台后继续排出的压载水重G2。即整个上浮过程中排出压载水总重为G1+G2。综合以上分析：AB当半潜船接触钻井平台后再继续排出压载水，就能上浮，即排出压载水重大于G1，就能使钻井平台上浮，而G1与压载钻井平台重力无关。故A、B错误。CD半潜船船身连同钻井平台一起上浮出水面，最后静止。排出的压载水总重等于G1+G2，而G2等于钻井平台重力，所以排出的压载水总重大于钻井平台重。故C正确，D错误。【母题来源3】2019年四川南充卷【母题原题】A
13、、B两个实心球，已知，现将两球放入水中后，静止时受到的浮力之比为，则两球在水中静止时所处状态可能是：A两球均漂浮B两球均浸没CA球浸没B球漂浮DB球浸没A球漂浮【答案】C【解析】由题知，则A、B两个实心球的质量之比：，由G=mg可得，两球的重力之比：。A、如果A、B都漂浮，则物体受到的浮力都等于物体的重力，所以浮力之比应该等于重力之比，即浮力之比为2:3，不是6:5，故A错误。B、如果A、B都浸没在水中，则物体排开水的体积等于物体的体积，由F浮=水gV排可知，物体受到的浮力跟物体排开水的体积成正比，所以A、B受到的浮力之比应该为1:2，不是6:5，故B错误。CD、因A、B两球既不是都漂浮，又不
14、是都浸没，所以只能是一个漂浮、一个浸没，并且密度大的浸没，密度小的漂浮，因为，所以可以判断A球浸没、B球漂浮，故C正确，D错误。【名师点睛】本题采用假设的方法来解决问题，然后进行排除，最后确定答案。【母题来源4】2019年山东临沂卷【母题原题】将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中，球静止时两烧杯液面相平，如图所示。下列判断正确的是A两小球所受浮力大小相等B乙烧杯中液体的密度大C乙烧杯中小球排开的液体质量大D甲烧杯底部受到液体压强小【答案】A【解析】小球在甲杯中漂浮，则所受浮力等于小球重力，小球密度小于液体密度，小球在乙杯中悬浮，则浮力等于小球重力，且小球密度等于液体密度，由
15、于为相同两个小球，则在两杯中所受浮力相等，排开液体质量也相等，甲杯液体密度大于乙杯液体密度，又因为液体高度相等，由压强公式可得甲杯底部受到液体压强更大。【母题来源5】2019年江苏无锡卷【母题原题】我国科学家研发的固体浮力材料已成功用于万米深海探测，为探测器提供浮力，技术水平居于世界前列，固体浮力材料的核心是“微球”（直径很小的空心玻璃球）。若用质量为60 g密度为2.4 g/cm3的玻璃材料制成的“微球”后和粘合剂黏合制成一块固体浮力材料，其内部结构的放大示意图如图所示，粘合剂的密度为1.2 g/cm3，粘合剂体积占固体浮力材料总体积的20%，制成后的固体浮力材料密度为0.48 g/cm3。
16、下列说法错误的是A“微球”能承受很大的压强B这块固体浮力材料能漂浮在水面上C这块固体浮力材料中粘合剂的质量为24 gD这块固体浮力材料中空心部分的体积为175 cm3【答案】C【解析】A、固体浮力材料成功用于万米深海探测，由液体压强随着深度的增加而增大可知，它能够承受很大的压强，故A正确，不符合题意；B、固体浮力材料密度为0.48 g/cm3，它的密度小于水的密度，能漂浮在水面上，故B正确，不符合题意；C、粘合剂的体积V=，固体浮力材料总体积V总=，固体浮力材料密度=0.48 g/cm3，m=60 g，故C错误，符合题意；D、粘合剂的体积V=50 cm3，总体积V总=250 cm3，微球的体积
17、V球=V总（120%）=250 cm380%=200 cm3，微球实心部分的体积V实=25 cm3，空心部分的体积V空=V球V实=200 cm325 cm3=175 cm3，故D正确，不符合题意。【难点中心】本类题通常主要考查对物体的浮沉条件的理解，以及阿基米德原理的理解与简单的应用。涉及的考点有物体的浮沉条件及阿基米德原理。着重考查对基本概念和基本规律的理解与应用，以及识图的能力。由于涉及物理量太多，考生出错率较高。【考点难点突破】【知识链节】1当浮力大于物体重力（）物体上浮。当浮力等于物体重力（）物体悬浮可停在液体内部任意一位置。当浮力小于物体重力（）物体下沉。利用阿基米德原理，可把物体的
18、浮沉条件改写为用密度表示的形式：因为，物体重力，又因为是全部浸入，于是有：，。2（1）通过牙膏皮实验已证明，实心的牙膏皮沉入水中，空心的浮于水面，由此可见我们要使密度大于水的物质做成的物体浮于水面可采用“空心”办法，增大体积从而增大浮力，使物体浮于水面。如把木头挖成空心的独木舟，可以减小自身的重力，多装货物，以增大可利用的浮力。再有用钢铁做成轮船，也是根据这一道理。（2）轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理：轮船：钢铁制造的轮船是“空心”的，使它排开的水的体积增大，从而增大浮力，浮在水面。（注意：轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量，根据轮船的排水量可以求出轮船受到的浮力）。潜水艇：钢铁制造的
19、潜水艇也是“空心”的，在水中时不变，则浮力不变，潜水艇的上浮、下潜和悬浮是通过对水舱充水和排水，达到改变自身的重力而实现的。【技能方法】1根据题目中所给出的图形分析物体在液体中的状态。2分析物体所受重力和浮力的大小关系以及物体密度和液体密度的关系。3根据物体所受重力和浮力的大小关系以及物体密度和液体密度的关系逐步分析各个选项的正误。【母题1】（2019吉林长春外国语学校初二月考）萌萌与同学们去南湖公园划船，登上游船后，船会下沉一些，那么A船的重力将减小B水对船的浮力将减小C水对船的浮力将增大D水对船的浮力保持不变【答案】C【解析】A、同学们登上游船过程中，使船的重力变大，故A错误；BCD、登上
20、游船过程中，游船一直处于漂浮状态，则F浮=G，重力变大，所以游船受到的浮力变大，故BD错误，C正确。【母题2】（2019福建初二月考）如图所示，把A、B两个实心球放入水槽里，结果A球沉到水底，而B球漂浮在水面上。如果两球的质量分别为mA、mB，体积分别为VA、VB，受到水的浮力大小分别为FA、FB下列说法中正确的是A如果VA=VB，那么FA=FBB如果VA=VB，那么FAFBC如果mA=mB，那么FA=FBD如果mA=mB，那么FAFB【答案】B【解析】AB如果两球体积相同，B球排开水的体积较小，根据F浮=液gV排可知，在液体密度一定时，B球受到的浮力较小，故A错误，B正确；CD如果两球质量相
21、同，根据G=mg可知它们的重力相同，A球下沉，浮力FA小于重力G；B球漂浮，浮力FB等于重力G，即FAFB，故C、D错误。【母题3】（2019湖北初二月考）将体积相同的三个物体浸没在水中时，它们的状态如图所示，则下列说法中正确的是A上浮的物体最终漂浮，漂浮时受到的浮力比上浮时的小B下沉的物体所受到的浮力最小C下沉的物体最终会沉底，沉底后的物体不受浮力D将悬浮的物体往下移一些，它将会下沉【答案】A【解析】A、上浮的物体最终漂浮，漂浮时浮力等于重力，上浮时，浮力大于重力，所以漂浮时受到的浮力小于上浮时的浮力，故A正确；B、三个物体浸没于水中，排开水的体积等于物体的体积，三个物体的体积相同，排开水的
22、体积相同，根据F浮=gV排得到三个物体受到的浮力相同，故B错误；C、浮力小于重力，物体沉底，物体会受到浮力，故C错误；D、将悬浮的物体往下移一些，物体不会下沉，保持悬浮状态，故D错误。【母题4】（2019石家庄市第四十四中学初三月考）甲、乙两只完全相同的杯子盛有密度和体积都不同的盐水，将同一个小球先后放入杯中，当小球在盐水中静止时两杯中的液面相平，如图所示。则A小球在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力B小球在甲杯中受到的浮力等于在乙杯中受到的浮力C甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度D小球在盐水中时，盐水对甲杯底的压强小于盐水对乙杯底的压强【答案】BC【解析】AB由图可知，小球在甲杯中漂浮
23、，在乙杯中悬浮，则浮沉条件可知，它们此时所受的浮力都等于自身的重力，即浮力相同，故A错误，B正确；C小球在甲杯中漂浮，甲液体密度大于小球的密度；在乙杯中悬浮，乙液体的密度等于小球的密度；所以甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度，故C正确；D两杯中液面相平，h相等，甲的密度大于乙的密度，由公式p=gh可知，甲杯底部所受液体的压强较大，故D错误。【母题5】（2019吉林长春外国语学校初二月考）如图所示，把两个相同的密度计分别放入两种不同的液体中，由图可知：两个密度计在两种液体中受到的浮力F甲_F乙，两种液体的密度甲_乙（两空均选填“大于”“小于”或 “等于”）【答案】等于 小于【解析】同一支密度计
24、分别放在甲、乙两种液中均静止不动，密度计总处于漂浮状态，根据物体的漂浮条件可知密度计在这两种液体中受到的浮力相等、等于密度计的重力，所以F甲=F乙=G；密度计受到的浮力相等，由图可知密度计排开甲液体的体积大，根据公式F浮=液gV排可知甲乙。【母题6】（2019四川初三月考）我国第二艘航空母舰已于2018年5月13日开始出海试航，将来可增强我国海军实力。如图所示，辽宁号航空母舰训练过程中，舰载飞机迫降航母，与迫降前相比，母舰会_（选填“上浮一些”、“下沉一些”或“保持不变”）。航空母舰在行驶过程中，周围的护卫舰要与其保持一定距离主要原因是为防止中间水流速过大导致压强_，从而导致航母与护卫舰相撞。【答案】下沉一些 减小【解析】航母始终漂浮于水面上，由漂浮条件知道，浮力等于重力，即F浮=G，当舰载飞机迫降航母后，航母的重力G增大，由于航母仍处于漂浮状态，所以，所受浮力F浮要变大；由阿基米德原理F浮=gV排知道，排开水的体积增大，航母将下沉一些；舰母在航行时，两侧的护卫舰不能靠它太近，是因为护卫舰与航母间水的流速大、压强小，而护卫舰外侧水的流速小、压强大，向内的压强差会把两舰压向航母，容易发生相撞事故。15