课时10.2 阿基米德原理-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理下册同步学与练（人教版2024）

第十章 浮力 课时10.2 阿基米德原理 2025年课程标准 物理素养 1、理解阿基米德原理的定义和公式。 2、掌握阿基米德原理的应用。 物理观念：明确阿基米德原理是指在液体中浸泡的物体受到的浮力等于它排开液体的重力‌‌。 科学思维：能够运用阿基米德原理解决实际问题‌。 科学探究：通过实验掌握与阿基米德原理相关的实验操作技能，如正确使用测量工具、进行浮力实验等‌‌。 科学态度与责任：培养自己的观察力、思考能力和动手能力，在实践中感受科学的乐趣‌‌。 知识点一、探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 1.实验目的：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。 2.实验图像 3.实验操作要点及注意事项 （1）弹簧测力计的读数（注意看清量程和分度值）。 （2）称重法计算浮力：F浮=G物一F拉。 （3）溢水杯的使用（溢水杯中的液体到达溢水口，以保证物体排开的液体全部流入小桶内）。 （4）实验步骤的补充与改正（先测空桶重和物重，再将物体浸没在水中，最后测出排开液体的重力）。 （5）得出普遍规律的操作（物体由浸没改为浸入；换用不同的液体等）。 4.实验结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于排开液体的重力。这就是著名的阿基米德原理。可用公式表示为F浮=G排=ρ液gV排。 特别提醒 （1）弹簧测力计的读数（注意看清量程和分度值）。 （2）称重法计算浮力：F浮=G物一F拉。 （3）溢水杯的使用（溢水杯中的液体到达溢水口，以保证物体排开的液体全部流入小桶内）。 （4）实验步骤的补充与改正（先测空桶重和物重，再将物体浸没在水中，最后测出排开液体的重力）。 （5）得出普遍规律的操作（物体由浸没改为浸入；换用不同的液体等）。 小宇同学利用如图所示的实验装置，验证阿基米德原理，溢水杯已经装满水，当物块浸入水中时，水会流入小空桶内。 (1)由实验中的数据可知，物块浸没在水中时受到的浮力为 N，排开水的重力是 N；根据实验中所测的物理量可列等式 （用图中字母表示），从而验证了阿基米德原理； (2)如果实验前溢水杯未装满水，实验测得的 （选填“浮力”或“排开水的重力”）将会 （选填“偏大”或“偏小”）； (3)如果物体没有完全浸没在水中， （选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理； (4)小宇同学用酒精代替水继续实验，他发现此时的F3变大，说明浮力的大小与 有关。 【答案】(1) 0.5 0.5 F1-F3=F4-F2 (2) 排开水的重力 偏小 (3)能 (4)液体密度 【详解】（1）[1]由左图可知，左侧弹簧测力计的示数为2N，即物块的重力为2N；由右图可知，左侧弹簧测力计示数为1.5N，则物块浸没在水中时，弹簧测力计的拉力为1.5N，由称重法可知，物块浸没在水中时受到的浮力 F浮=F1-F3=2N-1.5N=0.5N [2]由左图可知，右侧弹簧测力计的示数为0.2N，即空桶的重力为0.2N；由右图可知，右侧弹簧测力计示数为0.7N，则空桶和排开水的重力为0.7N，所以排开水的重力 G排=F4-F2=0.7N-0.2N=0.5N [3]根据实验中所测的数据可知，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小相等，则可得 F1-F3=F4-F2 （2）[1][2]物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积，物块排开水所受的重力变小，所以，排开水的重力会偏小。 （3）阿基米德原理表明浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力。这个原理并不要求物体必须完全浸没在液体中，同样可以针对部分浸没在水中的物体进行，完全是没有影响的。 （4）酒精代替水继续实验，发现此时的F3变大，由称重法可知，浮力变小，排开液体的体积相同，液体的密度不同，浮力不同，说明浮力的大小与液体的密度有关。 知识点二、阿基米德原理 1.阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 （1）公式表示：；适用于液体（或气体）。 （2）液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。 2.浮力大小的计算方法 （1）浮力产生的原因是物体在液体或气体中上下表面的压力差，公式为F浮=F向上-F向下。 （2）根据物体受力平衡变换而来的方法，当物体受到竖直向上的拉力时，拉力、重力和浮力三力平衡，向上的拉力加浮力等于向下的重力，所以浮力等于重力减去拉力，公式：F浮=G-F拉。 （3）二力平衡法 F浮=G物。 （4）阿基米德原理法 F浮=G排。 特别提醒 浮体综合题的解题思路和方法 （1）先明确物体在液体中的状态：漂浮。 （2）分析物体的受力情况：只受重力G物和浮力F浮两个力的作用，并处于静止状态。 （3）列出二力平衡的方程：F浮=G物。 （4）展开求解：利用浮力的公式F浮=ρ液gV排、重力公式G物=m物g=ρ物gV物求未知量。 如图所示，放在水平面上装满水的一溢水杯和小桶，弹簧测力计挂着重为10N的物块。现将物块浸没在装满水的溢水杯中，静止后溢出水的质量为400g，溢出的水全部装入小桶中，小桶的质量为200g，小桶底面积为30cm2（g取10N/kg）。求： (1)物块所受的浮力是多少？ (2)小桶装完溢出的水后对水平面的压强？ (3)物块的密度是多少？ 【详解】（1）物块受到浮力 F浮=G排=m排g=400×10-3kg×10N/kg=4N （2）小桶装完溢出的水后对水平面的压力 F=G总=m总g=(0.2kg+0.4kg)×10N/kg=6N 小桶装完溢出的水后对水平面的压强 （3）物块的体积 物块的密度 问题一：探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 【角度1】探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 【典例1】某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。 （1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力。 （2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为 N。石块排开的水所受的重力可由AD两个步骤测出。 （3）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 排开液体所受重力。 （4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中合理的是 。 A．用原来的方案和器材多次测量取平均值 B．用原来的方案将水换成酒精进行实验 【答案】 1.4 等于 B 【详解】（2）[1]由图B知道，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为3.8N，故石块的重力是3.8N。根据图BC图，由称重法测浮力，把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为 （3）[2]由图中AD两个步骤知道，液体与桶的总重力与桶的重力之差大小等于物体排开液体的重力；即排开液体的重力 故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力。 （4）[3]本实验是“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验，多次测量找普遍规律。 A．测量型实验多次测量取平均值可减小误差，此实验为探究型，不能求平均值，故A不符合题意； B．用原来的方案将水换成酒精进行多次实验，避免结论的偶然性，找出普遍规律，故B符合题意。 故选B。 （1）本实验是“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验，多次测量找普遍规律。 （2）液体与桶的总重力与桶的重力之差大小等于物体排开液体的重力。 【变式1-1】兴趣小组的同学们用鹅卵石、弹簧测力计、细线、溢水杯和小桶验证阿基米德原理。 (1)实验前弹簧测力计已调零，实验中为了减小误差并便于操作，更合理的步骤顺序应为 （用图中的序号表示）； (2)若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式： （用已经测量的物理量表示），则可以验证阿基米德原理：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于 ； (3)在步骤B中，若石块没有完全浸入水中，对实验结论 （选填“有”或“没有”）影响。 【答案】(1)DABC (2) F1-F2= F3-F4 排开液体所受的重力 (3)没有 【详解】（1）实验中为了减小误差并便于操作，合理的步骤顺序应该是先测空桶的重力，再测石块的重力，然后用弹簧测力计吊着石块放入溢水杯中，最后测出溢出的水和小桶的总重力，所以合理的步骤顺序应该是DABC。 （2）[1][2]在A和B步骤中，根据称重法得，石块受到的浮力为 F1-F2 由步骤C、D可知，石块浸没在水中时，石块排开水的重力为 F3-F4 阿基米德原理是浸在液体中的物体受到浮力的大小等于物体排开液体受到的重力，所以当 F1-F2=F3-F4 时，阿基米德原理将得到验证。 （3）若石块没有完全浸入水中，即只将石块的一部分浸入水中，排开水的体积减小，排开水的重力减小，物体受到的浮力也减小，仍能得出 对实验结论没有影响。 【变式1-2】在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中，某小组的同学进行了如图所示的操作： (1)实验的最佳顺序是 ；由图甲和乙知 N；通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它 ； (2)以下情况会影响结论的是________； A．图甲中水面未到达溢水杯的溢水口 B．图乙中物体未全部浸没在水中 (3)由实验测得的数据可以求出物体A的体积为 ；若将图乙中的水换成盐水（），物体受到的浮力将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (4)把物体A换成木块，利用上述实验中的器材，探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”，实验过程中 （选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）步骤不需要弹簧测力计。 【答案】(1) 丁甲乙丙 1 排开液体所受的重力 (2)A (3) 变大 (4)乙 【详解】（1）[1]先测量空桶重力和物体的重力，将物体浸没在溢水杯中，测量拉力的大小，测量小桶和溢出水的重力，所以最佳顺序丁甲乙丙。 [2][3]图甲中物体的重力是2N，图乙中物体在水中受到的拉力是1N，物体受到的浮力 F浮=G-F=2N-1N=1N 由图丁可知，空桶的重力为0.5N，图丙中桶和溢出水的总重力为1.5N，排开水的重力 G排=G总-G桶=1.5N-0.5N=1N 所以比较可知 F浮=G排 即浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它排开液体的重力。 （2）A．图乙中水面未到达溢水杯的溢水，排开水的重力小于所受的浮力，会影响实验结论，故A不符合题意； B．图乙中物体未全部浸没在水中，排开水的重力减小，浮力减小，浮力和排开水的重力减小量相等，浮力等于排开液体的重力，不会影响实验结论，故B符合题意。 故选B。 （3）[1]实验中，物体全部浸没在水中，排出水的体积即为其自身体积，根据可知 [2]将图乙中的水换成盐水（），排开液体的体积不变，液体的密度变大，由可知物体受到的浮力变大。 （4）探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”，图乙中物体处于漂浮状态，弹簧测力计的示数为零，不需要弹簧测力计。 问题二：阿基米德原理 【角度1】阿基米德原理的理解 【典例1】如图所示，体积相等的三个小球静止在水中，关于它们受到的浮力和压强的大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．由题意可知，三球排开水的体积关系为 根据阿基米德原理可知，三个球受到的浮力关系为 故AB错误； CD．由图知，三球所处深度 水的密度一定，由p=ρ液gh得，三球受到的压强关系为 故C正确，D错误。 故选C。 理解阿基米德原理的内容，并会用公式计算浮力的大小。 【变式1-1】把重为G的石块挂在弹簧测力计下，将石块分别浸没在水和酱油中，石块没有碰到容器底和容器壁，测力计的示数分别为F1和F2，以下判断不正确的是（水的密度用ρ水表示）（    ） A．酱油中F浮＝G－F2 B． C． D． 【答案】B 【详解】A．由称重法可知，石块在酱油中受到的浮力为 F浮＝G－F2 故A正确，不符合题意； B．由称重法可知，石块在水中受到的浮力为 F浮水＝G－F1 因为金属块浸没在水中和浸没在酱油中时排开液体的体积相等，由F浮＝ρ液gV排知，浮力与液体密度成正比，即 变形得 故B错误，符合题意； CD．浸没在水中时，金属块的体积等于排开水的体积，即 石块的质量为 石块的密度为 故CD正确，不符合题意； 故选B。 【变式1-2】一个空药瓶，瓶口扎上橡皮膜，分别竖直地浸入甲、乙两杯液体中，一次瓶口朝上，一次瓶口朝下，两次药瓶在液体里的位置相同，两杯中液面相平，如图所示。若两次实验中橡皮膜的凹陷程度相同，下列说法正确的是（　　） A．甲杯中橡皮膜受到的压强小 B．甲、乙两杯中液体密度相等 C．药瓶在甲杯中受到的浮力较大 D．乙杯底部受到液体压强较大 【答案】C 【详解】AB．由图得，橡皮膜在甲中深度较浅，两次实验中橡皮膜的凹陷程度相同，说橡皮膜受到的液体的压强相等，由得，甲液体密度大小于乙液体密度，故AB错误； C．甲液体密度大小于乙液体密度，药瓶排开液体的体积相等，由得，药瓶在甲杯中受到的浮力较大，故C正确； D．两杯中液面相平，则两杯液体的深度相等，甲液体密度大于乙液体密度，由得，乙杯底部受到液体压强较小，故D错误。 故选C。 【角度2】利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量 【典例2】如图所示，一重为10N的容器放在水平桌面上，容器内盛有质量为2kg的水，容器的底面积为，弹簧测力计的挂钩上挂着一重为12N，体积为的物块，现将物块浸没于水中，容器内水面由15cm上升到18cm，求： (1)物块放入水中后受到的浮力是多大？此时弹簧测力计的读数是多少？ (2)物块放入水中前，容器底受到的水的压力？ (3)物块放入水中后，容器对桌面的压强？ 【详解】（1）物块浸没水中受到的浮力 此时弹簧测力计的读数是 （2）物块放入水中前，容器底受到的水的压强 容器底受到的水的压力 （3）容器中水重 物块放入水中后，容器对桌面的压力大小等于桌面对容器的支持力 物块放入水中后，容器对桌面的压强 （1）阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。 （2）浮力综合问题的分析与计算主要涉及几个关键步骤和方法，‌包括确定物体在液体中的状态、‌分析受力情况、‌建立二力平衡方程、‌利用浮力公式求解未知量。 【变式2-1】用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。由此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放（物块始终未与容器接触）。物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示。（水的密度，g=10N/kg）求： (1)物块浸没在水中受到的浮力和排开水的体积。 (2)物块的密度。 (3)从物块刚好浸没水中到h=10cm的过程中，水对物块下表面的压强变化了多少帕？ 【详解】（1）解：由图像可知，弹簧测力计的最大示数F最大=8N，此时物块未浸入水中，则物块重力 G=F最大=8N 物块浸没时弹簧测力计的示数F示=4N，受到的浮力 F浮=G-F示=8N-4N=4N 由F浮=ρ水gV排得物块的体积为 （2）物块的质量为 物块的密度为 （3）由图乙可知，h1=4cm时物块刚好浸没水中，从物块刚好浸没水中到h=10cm的过程中，物块下表面变化的深度为 Δh=h-h1=10cm-4cm=6cm=0.06m 水对物块下表面的压强变化量为 Δp=ρ水gΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa 【变式2-2】一个底面积为200cm2足够高的柱形容器M装有200cm深的水，置于水平地面上，一个质量忽略不计的硬塑料瓶固定在轻杆上，内有适量的水，如图甲所示。塑料瓶ABCD部分为柱形，柱形部分高度hAB为15cm。用手拿住轻杆，将该瓶从图甲中刚接触水面位置，缓慢竖直下降8cm，杆对瓶的拉力F随下降高度h之间的关系图像如图乙所示。然后从该位置继续向下，直到水面与AD相平为止。（g取10N/kg）求： (1)瓶内所装水的质量为多少kg； (2)当瓶子下降8cm时，容器中的水面上升的高度； (3)当水面与AD相平时，瓶外的水对容器M底部的压强。 【详解】（1）由图乙可知，h=0时，F=4N，则瓶内所装水的重力 G=F=4N 瓶内所装水的质量 （2）由图可知，当瓶子下降8cm时，杆对瓶的拉力恰好为零，根据称重法，此时瓶子受到的浮力为 由F浮=ρgV排可得，瓶子排开水的体积为 则容器中的水面上升的高度为 （3）瓶子浸没的深度为 h浸没=Δh+h下=2cm+8cm=10cm 瓶子的底面积为 水面与AD相平时，瓶子排开水的体积为 V排′=S瓶hAB=40cm2×15cm=600cm3 此时容器中的水面上升的高度为 则容器中的水深度为 则瓶外的水对容器M底部的压强为 p=ρ水gh水2=1.0×103kg/m3×10N/kg×203×10-2m=20300Pa 【基础强化】 1．如图所示，体积相同、材料不同的abcd四个小球静止在不同深度的水里，以下说法正确的是（　　） A．a小球受到浮力最小 B．b小球受到浮力最小 C．c小球受到浮力最小 D．d小球受到浮力最小 【答案】A 【详解】四个小球浸在同种液体，并且四小球体积相同，因为，a小球排开液体体积最小，所以a小球受到的浮力最小。故A正确，BCD错误。 故选A。 2．如图所示是我国最先进的潜水器“潜龙三号”。潜水器在水面下匀速下潜的过程中（假定海水的密度不变），受到的浮力和潜水器下表面受到的压强（　　） A．浮力变大，压强变大 B．浮力不变，压强变大 C．浮力不变，压强不变 D．浮力变大，压强不变 【答案】B 【详解】潜水器在水面下匀速下潜，海水的密度不变，潜水器浸没在水中，其排开水的体积不变，根据 可知，潜水器受到的浮力不变。由于潜水器在水中的深度逐渐增加，而海水密度不变，所以根据公式可知，潜水器受到的压强变大。 故选B。 3．长方体容器中盛有水3N，将一物体放入水中后，有1N的水溢出，则正确的是（　　） A．物体所受浮力一定1N B．物体所受浮力一定小于1N C．物体所受浮力可能是1N D．物体所受浮力一定大于1N 【答案】C 【详解】长方体容器中盛有水3N，将一物体放入水中后，有1N的水溢出，若物体排开的水全部溢出，则物体受到的浮力是1N；若物体排开的水没有全部溢出，则物体受到的浮力大于1N，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．如图所示，这是一款救生手环，当发生溺水事故时，打开手环开关，手环瞬间弹出一个体积为33 dm3的气囊，随后气囊将溺水者带出水面。一名测试者潜入水下测试该手环，下列说法正确的是 （，g 取10 N/kg）（    ） A．测试者所受浮力的方向竖直向下 B．测试者在水下下潜过程中，受到的水的压强不变 C．测试者在水下下潜过程中，受到的浮力不断变大 D．气囊在水下完全打开后，受到的浮力为 330 N 【答案】D 【详解】A．测试者所受浮力的方向竖直向上的，故A错误； B．测试者在水下下潜过程中，深度变大，受到的水的压强变大，故B错误； C．测试者在水下下潜过程中，排开液体的体积不变，液体的密度不同，受到的浮力不变，故C错误； D．气囊在水下完全打开后，受到的浮力为 故D正确。 故选D。 5．如图所示，放在水平面上装满水的一溢水杯，水深为20cm。弹簧测力计下挂着重为12N的物块。现将物块浸没在装满水的溢水杯中（g取10N/kg），静止后溢出水的质量为0.5kg。下列说法错误的是（　　） A．物块受到的浮力为5N B．物块体积为5×10﹣4m3 C．弹簧测力计的示数为7N D．杯底所受水的压强为20000Pa 【答案】D 【详解】A．物块排开水的质量 m排=m溢=0.5kg 物块受到的浮力 F浮=G排=m排g=3.5kg×10N/kg=5N 故A正确，不符合题意； B．物块浸没在水中，物块的体积 故B正确，不符合题意； C．根据称重法测浮力可得弹簧测力计的示数 F示=G﹣F浮=12N﹣5N=7N 故C正确，不符合题意； D．物块浸没在水中溢水杯中水面的深度 h=20cm=0.2m 则杯底所受水的压强 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa 故D错误，符合题意。 故选D。 6．下列关于浮力的说法，正确的是（　　） A．乒乓球漂浮在水面上受到浮力作用，玻璃球沉入水中不受浮力作用 B．只有浸在液体里的物体才受到浮力，在空气中的物体不受浮力 C．铁球浸没在水中缓慢下沉时，弹簧测力计示数不变，说明铁球所受浮力不变 D．物体浸在液体中，由于受到浮力，物体的重力要变小 【答案】C 【详解】A．乒乓球漂浮在水面上受到浮力作用，玻璃球沉入水中也受浮力作用，故A错误； B．浸在液体里的物体受到液体的浮力，浸在空气中的物体受到空气的浮力，故B错误； C．铁球浸没在水中缓慢下沉时，排开液体的体积不变，弹簧测力计示数不变，根据称重法测浮力可知，铁球所受浮力不变，故C正确； D．物体浸在液体中时，质量不变，物体的重力不变，故D错误。 故选C。 7．2015年6月1日，“东方之星”客轮在长江遭遇龙卷风不幸倾覆，救援工作随即全面展开。在潜水员完全浸没水中并继续下潜的过程中，江水对潜水员的压强将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），潜水员受到的浮力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），用吸管吸饮料，使饮料流入嘴里是 的作用。 【答案】 变大 不变 大气压 【详解】[1]潜水员下潜时所处的深度增大，由p=ρgh可知，潜水员所受水的压强增大。 [2]潜水员在水面以下下潜的过程中，水的密度和排开水的体积均不变，根据可知：潜水员所受浮力不变。 [3]用塑料管吸饮料时，是先把塑料管内的空气吸走、气压减小，小于外界大气压，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里。 8．将金属块的一半浸没水中，排开了0.6kg的水，金属块受到的浮力是 N。将该金属块全部浸没在酒精中受到的浮力为 N。（g取10N/kg，酒精的密度0.8×103kg/m3，水的密度1.0×103kg/m3） 【答案】 6 9.6 【详解】[1]将金属块的一半浸没水中，排开了0.6kg的水，排开水的重力为 由阿基米德原理可知，此时，金属块受到的浮力为 [2]由公式可知，将金属块的一半浸没水中，排开水的体积为 金属块的体积为 将该金属块全部浸没在酒精中受到的浮力为 9．小聪想探究物体所受浮力大小与排开液体重力的定量关系，主要实验片段如图所示，则可归纳出的实验结论是 （写表达式）；如果实验前，溢水杯未装满水，则所测得的石块排开水的重力会偏 （选填“大”或“小”）。 【答案】 小 【详解】[1]根据称重法测浮力，由图可知，物体受到的浮力为 物体排开液体的重力等于桶和桶内水的总重力减去空桶的重力，即 则可归纳出的实验结论为：。 [2]如果实验前溢水杯未装满水，会导致放入石块后，溢出的水比溢水杯装满水时溢出的水少，即实验所测得的石块排开水的重力会偏小。 【能力培优】 10．小降参加学校春季运动会获得一枚金牌，他想测出该金牌的密度。他先用天平测出金牌的质量178g，然后将金牌浸没到装满水的溢水杯中，溢出的水流入质量为50g的空烧杯中，测得烧杯和溢出水的总质量为70g。已知水的密度为ρ=1.0×103kg/m3。则下列说法正确的是（　　） A．排开水的体积是20m3 B．金牌的体积是70cm3 C．金牌的密度是8.9×103kg/m3 D．金牌是纯金做成的 【答案】C 【详解】将金牌浸没到装满水的溢水杯中，溢出的水流入质量为50g的空烧杯中，测得烧杯和溢出水的总质量为70g，则金牌排开水的质量为 金牌排开水的体积为 金牌的体积等于排开水的体积，即 金牌的密度为 因为金的密度，金牌的密度小于金的密度，因此金牌不是纯金做成的。故ABD错误，C正确。 故选C。 11．如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像，（g取10N/kg）。根据图像信息，下列判断不正确的是（　　） A．该金属块重力的大小为54N B．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N C．该金属块的密度是 D．在至时间段金属块在水中受到的浮力逐渐减小 【答案】C 【详解】A．当金属块完全露出水面时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，从图可知，该金属块重力为 故A正确，不符合题意； B．当金属块浸没在水中时，即为图中的AB段，从图可知，此时绳子的拉力为34N，则金属块受到的浮力为 故B正确，不符合题意； C．由可得，金属块排开水的体积(金属块的体积)为 则金属块的密度为 故C错误，符合题意； D．由图知，在t1至t2时间段绳子的拉力逐渐变大，而金属块的重力不变，则由可知，金属块受到的浮力逐渐变小，故D正确，不符合题意。 故选C。 12．（1）如图所示，重30N的物体B在水平地面上，重15N的物体A叠放在B的中央，则B对地面的压力是 N；若A的底面积， 的底面积，则A对B的压强为 ， 对地面的压强为 。 （2）将一重力为18N，体积为2×10-3m3的物块用细线系在弹簧测力计的挂钩上，将它浸没在酒精中，则物块受到的浮力是 N，此时测力计的示数是 N（g=10N/kg，（已知酒精的密度为0.8×103kg/m3）。 【答案】 45 750 900 16 2 【详解】（1）[1] 静止在水平面的物体，对地面的压力大小等于物体总的重力为 [2] A对B的压力为 则压强为 [3] B对地面的压强为 （2）[4] 将它浸没到酒精中时，所受浮力 F浮＝ρ酒精gV排＝0.8×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3＝16N [5] 则测力计的示数 F拉＝GF浮＝18N16N＝2N 13．将一盛有水的薄壁容器放在水平桌面上，容器的质量忽略不计，容器中水的重力G水=10N，现将一体积为500cm3的钢球放入水中，球在水中下落过程中水未溢出，此时金属球未碰触容器底和容器壁，如图所示，球完全进入水中受到的浮力为 N，容器底部受到的压力为 N。（钢球的密度） 【答案】 5 15 【详解】[1]球完全进入水中受到的浮力为 [2]力的作用是相互的，钢球下落时对水向下的压力为 容器底部受到的压力为 14．如图，两个相同的弹簧测力计上端固定在同一水平木板上，下端分别悬挂两个完全相同的柱形金属块。在其正下方同一水平面上放置甲、乙两个完全相同的容器。分别向两个容器中缓慢注入水和盐水，当两个金属块各有一部分浸入液体中，且两个弹簧测力计的示数相等时，此时两个金属块所受浮力的大小关系为 ，两个容器底受到的液体压强的大小关系为 。（选填“>”、“<”或“=”） 【答案】 = < 【详解】[1][2]两个完全相同的柱形金属块的重力相等，当两个弹簧测力计的示数相等时，由 F浮=G-F 可知，两圆柱体受到的浮力相等，由浮力产生的原因可知 F浮=F下-F上=F下-0=F下 即两个金属块下表面所受的液体压力相等，故。因相同柱形金属块的底面积相等，所以，由可知，两个金属块下表面所受的液体压强相等，即p甲=p乙。两个相同的弹簧测力计，上端固定在同一高度，下端分别悬挂两个完全相同的柱形金属块，当弹簧测力计的示数相等时，两柱形金属块下表面到相同容器底部的距离相等，因盐水密度大于水的密度，且浮力相等，所以，由可知，柱形金属块排开盐水的体积较小，其浸入盐水的深度较小，则盐水的深度较小，因盐水的密度较大，而盐水的深度较小，所以，不能直接用判断液体对容器底的压强；在两金属块下表面处作一水平虚线，把液体对容器底的压强分为上下两部分液体产生的压强，因p甲=p乙，即 p水上=p盐水上      ① 由前面分析可知，虚线以下的液体深度相等，且盐水密度较大，由可得        ② 则 即。 15．小明同学做“探究浮力大小与液体密度、物体排开液体体积的关系”实验．如下图所示，A、B为不同材料质量相同的金属块（体积），液体密度，均在物体静止时对弹簧测力计进行读数（其中、、分别为乙、丙、丁图中测力计示数）。 (1)如图甲所示，小明测量金属块A所受重力为 N。 (2)他将金属块A、B分别浸没在清水中，如图甲、丙、丁所示，初步得出的实验结论是： 。 (3)比较 可以得出“浮力大小与液体密度的关系”。小聪所在小组同学却发现，相同的实验思路，自己的实验器材却无法完成探究目的，请你通过计算帮他说明原因 。[小聪小组所用的金属块的体积为，弹簧测力计（量程是5N、分度值是0.2N），浓盐水的密度为] (4)结合（2）的结论，利用甲、乙、丁， （选填“能”或“不能”）分析出浮力大小与液体密度的关系。 【答案】(1)4 (2)液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大 (3) 甲乙丙 见解析 (4)能 【详解】（1）由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为4N，即金属块A所受重力为4N。 （2）由丙、丁两图可知，将金属块A、B分别浸没在清水中，VA<VB，则A排开清水的体积小于B排开清水的体积，由称重法测浮力可知，A受到的浮力为 B受到的浮力为 A受到的浮力小于B受到的浮力，故能得出：液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大。 （3）[1]探究浮力大小与液体密度的关系时，要控制物体排开液体的体积相同，改变液体的密度，乙、丙两图中，液体密度不同，物体A排开液体的体积相同，故比较甲、乙、丙三图，可以得出浮力大小与液体密度的关系。 [2]小聪探究浮力大小与液体密度的关系时，金属块的体积为 将金属块浸没在清水和浓盐水中时，排开液体的体积为，金属块在清水中受到的浮力为 金属块在浓盐水中受到的浮力为 则 弹簧测力计的分度值是0.2N，，故无法得出浮力与液体密度的关系。 （4）乙中A浸没在浓盐水中，丁中B浸没在清水中，VA<VB，则A排开浓盐水的体积小于B排开清水的体积，浓盐水的密度大于清水的密度，由称重法测浮力可知，A受到的浮力为 B受到的浮力为 由（2）可知，液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大，即A和B都浸没在清水中时，A受到的浮力小于B受到的浮力，而实验中，A浸没在浓盐水中时受到的浮力等于B浸没在清水中时受到的浮力，即A浸没在浓盐水中时受到的浮力大于A浸没在清水中时受到的浮力，说明物体在液体中受到的浮力与液体密度有关，液体密度越大，浮力越大，故能分析出浮力大小与液体密度的关系。 16．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，铜块与铝块体积相同。    (1)铜块的质量是 kg； (2)做①③④三次实验是为了探究浮力的大小与 的关系，可以得出的结论是： ； (3)为了探究浮力的大小与液体密度的关系，应选择 三次实验； (4)盐水的密度是 。 【答案】(1)0.9 (2) 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 (3)①④⑦ (4) 【详解】（1）图中所示铜块的重力G=9N，所以铜块的质量为 （2）[1][2]比较①③④实验可知：液体密度一定时，物体排开液体体积越大，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，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。 （3）为了探究浮力的大小与液体密度的关系，根据控制变量法可知，需控制物体排开液体的体积相同，物体的种类相同，物体浸入液体中的深度相同，液体的密度不同，应选择①④⑦三次实验。 （4）根据称重法可知，由①④可得，铜块浸没在水中受到的浮力为 根据阿基米德原理可得，铜块排开水的体积为 同理，由①⑦可得，铜块浸没在盐水中受到的浮力为 根据阿基米德原理可得，铜块排开盐水的体积为 由于铜块排开水的体积等于排开盐水的体积等于铜块的体积，则 所以，盐水的密度为 17．如图所示是某学校科技小组设计的自动冲刷厕所的水箱原理图，水箱中浮筒是重为2N的空心圆柱体，其底面积1×10-2m2。放水阀门是质量和厚度均不计的圆片，其面积为5×10－3m2，放水阀门能将排水管口恰好盖严，阀门上固定一根质量和体积均不计的细线与浮筒相连，细线的长度为L。当水箱中的水深h=0.25m时，浮筒在水中处于竖直状态，且细线刚好能拉开放水阀门放水。求放水阀门刚好被细线拉开时：（已知ρ水=1.0×103kg/m3） (1)放水阀门受到水的压强； (2)细线对放水阀门的拉力； (3)细线的长度。 【详解】（1）由可知，放水阀门受到水的压强 （2）放水阀门受到水的压力 则刚好能拉开阀门放水的拉力 （3）浮筒受到的浮力 则浮筒排开水的体积 浮筒浸入水中深度 细线的长度 18．如图（a）所示，一个质量为m、底面积为S的薄壁圆柱形容器（足够高）放在水平地面上，且容器内盛有体积为V的水，水的密度为ρ。 (1)若将一个底面积为S0、高度为h0的实心金属圆柱体A，缓慢竖直地浸入水中，如图（b）所示，画出A的受力图； (2)若圆柱体A缓慢浸入后使得容器对水平地面的压强增大一倍（A未浸没），求此时圆柱体A底部所处深度h； (3)如将A物体向上提升h1（未离开水面），则所用拉力增加多少？ 【详解】（1）对图（b）中的圆柱体A进行受力分析可知，A共受到三个力的作用，一个是竖直向下的重力，一个是竖直向上的拉力、还有一个是竖直向上的浮力，且重力等于拉力和浮力之和，作用点都画在其重心上，如图所示 （2）未放入圆柱体A时，容器对水平地面的压强 逐渐浸入圆柱体A，水面升高，容器对水平地面的压强 因为，所以有 则 又因为 所以 （3）如将A物体向上提升h1（未离开水面），设此过程中水面下降的高度为，根据的两种计算方法可得 解得水面下降的高度为 则A物体受到浮力的减小量 因物体处于平衡状态，则所用拉力增加量 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十章 浮力 课时10.2 阿基米德原理 2025年课程标准 物理素养 1、理解阿基米德原理的定义和公式。 2、掌握阿基米德原理的应用。 物理观念：明确阿基米德原理是指在液体中浸泡的物体受到的浮力等于它排开液体的重力‌‌。 科学思维：能够运用阿基米德原理解决实际问题‌。 科学探究：通过实验掌握与阿基米德原理相关的实验操作技能，如正确使用测量工具、进行浮力实验等‌‌。 科学态度与责任：培养自己的观察力、思考能力和动手能力，在实践中感受科学的乐趣‌‌。 知识点一、探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 1.实验目的：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。 2.实验图像 3.实验操作要点及注意事项 （1）弹簧测力计的读数（注意看清量程和分度值）。 （2）称重法计算浮力：F浮=G物一F拉。 （3）溢水杯的使用（溢水杯中的液体到达溢水口，以保证物体排开的液体全部流入小桶内）。 （4）实验步骤的补充与改正（先测空桶重和物重，再将物体浸没在水中，最后测出排开液体的重力）。 （5）得出普遍规律的操作（物体由浸没改为浸入；换用不同的液体等）。 4.实验结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于排开液体的重力。这就是著名的阿基米德原理。可用公式表示为F浮=G排=ρ液gV排。 特别提醒 （1）弹簧测力计的读数（注意看清量程和分度值）。 （2）称重法计算浮力：F浮=G物一F拉。 （3）溢水杯的使用（溢水杯中的液体到达溢水口，以保证物体排开的液体全部流入小桶内）。 （4）实验步骤的补充与改正（先测空桶重和物重，再将物体浸没在水中，最后测出排开液体的重力）。 （5）得出普遍规律的操作（物体由浸没改为浸入；换用不同的液体等）。 小宇同学利用如图所示的实验装置，验证阿基米德原理，溢水杯已经装满水，当物块浸入水中时，水会流入小空桶内。 (1)由实验中的数据可知，物块浸没在水中时受到的浮力为 N，排开水的重力是 N；根据实验中所测的物理量可列等式 （用图中字母表示），从而验证了阿基米德原理； (2)如果实验前溢水杯未装满水，实验测得的 （选填“浮力”或“排开水的重力”）将会 （选填“偏大”或“偏小”）； (3)如果物体没有完全浸没在水中， （选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理； (4)小宇同学用酒精代替水继续实验，他发现此时的F3变大，说明浮力的大小与 有关。 知识点二、阿基米德原理 1.阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 （1）公式表示：；适用于液体（或气体）。 （2）液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。 2.浮力大小的计算方法 （1）浮力产生的原因是物体在液体或气体中上下表面的压力差，公式为F浮=F向上-F向下。 （2）根据物体受力平衡变换而来的方法，当物体受到竖直向上的拉力时，拉力、重力和浮力三力平衡，向上的拉力加浮力等于向下的重力，所以浮力等于重力减去拉力，公式：F浮=G-F拉。 （3）二力平衡法 F浮=G物。 （4）阿基米德原理法 F浮=G排。 特别提醒 浮体综合题的解题思路和方法 （1）先明确物体在液体中的状态：漂浮。 （2）分析物体的受力情况：只受重力G物和浮力F浮两个力的作用，并处于静止状态。 （3）列出二力平衡的方程：F浮=G物。 （4）展开求解：利用浮力的公式F浮=ρ液gV排、重力公式G物=m物g=ρ物gV物求未知量。 如图所示，放在水平面上装满水的一溢水杯和小桶，弹簧测力计挂着重为10N的物块。现将物块浸没在装满水的溢水杯中，静止后溢出水的质量为400g，溢出的水全部装入小桶中，小桶的质量为200g，小桶底面积为30cm2（g取10N/kg）。求： (1)物块所受的浮力是多少？ (2)小桶装完溢出的水后对水平面的压强？ (3)物块的密度是多少？ 问题一：探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 【角度1】探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 【典例1】某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。 （1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力。 （2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为 N。石块排开的水所受的重力可由AD两个步骤测出。 （3）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 排开液体所受重力。 （4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中合理的是 。 A．用原来的方案和器材多次测量取平均值 B．用原来的方案将水换成酒精进行实验 （1）本实验是“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验，多次测量找普遍规律。 （2）液体与桶的总重力与桶的重力之差大小等于物体排开液体的重力。 【变式1-1】兴趣小组的同学们用鹅卵石、弹簧测力计、细线、溢水杯和小桶验证阿基米德原理。 (1)实验前弹簧测力计已调零，实验中为了减小误差并便于操作，更合理的步骤顺序应为 （用图中的序号表示）； (2)若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式： （用已经测量的物理量表示），则可以验证阿基米德原理：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于 ； (3)在步骤B中，若石块没有完全浸入水中，对实验结论 （选填“有”或“没有”）影响。 【变式1-2】在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中，某小组的同学进行了如图所示的操作： (1)实验的最佳顺序是 ；由图甲和乙知 N；通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它 ； (2)以下情况会影响结论的是________； A．图甲中水面未到达溢水杯的溢水口 B．图乙中物体未全部浸没在水中 (3)由实验测得的数据可以求出物体A的体积为 ；若将图乙中的水换成盐水（），物体受到的浮力将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (4)把物体A换成木块，利用上述实验中的器材，探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”，实验过程中 （选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）步骤不需要弹簧测力计。 问题二：阿基米德原理 【角度1】阿基米德原理的理解 【典例1】如图所示，体积相等的三个小球静止在水中，关于它们受到的浮力和压强的大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 理解阿基米德原理的内容，并会用公式计算浮力的大小。 【变式1-1】把重为G的石块挂在弹簧测力计下，将石块分别浸没在水和酱油中，石块没有碰到容器底和容器壁，测力计的示数分别为F1和F2，以下判断不正确的是（水的密度用ρ水表示）（    ） A．酱油中F浮＝G－F2 B． C． D． 【变式1-2】一个空药瓶，瓶口扎上橡皮膜，分别竖直地浸入甲、乙两杯液体中，一次瓶口朝上，一次瓶口朝下，两次药瓶在液体里的位置相同，两杯中液面相平，如图所示。若两次实验中橡皮膜的凹陷程度相同，下列说法正确的是（　　） A．甲杯中橡皮膜受到的压强小 B．甲、乙两杯中液体密度相等 C．药瓶在甲杯中受到的浮力较大 D．乙杯底部受到液体压强较大 【角度2】利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量 【典例2】如图所示，一重为10N的容器放在水平桌面上，容器内盛有质量为2kg的水，容器的底面积为，弹簧测力计的挂钩上挂着一重为12N，体积为的物块，现将物块浸没于水中，容器内水面由15cm上升到18cm，求： (1)物块放入水中后受到的浮力是多大？此时弹簧测力计的读数是多少？ (2)物块放入水中前，容器底受到的水的压力？ (3)物块放入水中后，容器对桌面的压强？ （1）阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。 （2）浮力综合问题的分析与计算主要涉及几个关键步骤和方法，‌包括确定物体在液体中的状态、‌分析受力情况、‌建立二力平衡方程、‌利用浮力公式求解未知量。 【变式2-1】用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。由此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放（物块始终未与容器接触）。物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示。（水的密度，g=10N/kg）求： (1)物块浸没在水中受到的浮力和排开水的体积。 (2)物块的密度。 (3)从物块刚好浸没水中到h=10cm的过程中，水对物块下表面的压强变化了多少帕？ 【变式2-2】一个底面积为200cm2足够高的柱形容器M装有200cm深的水，置于水平地面上，一个质量忽略不计的硬塑料瓶固定在轻杆上，内有适量的水，如图甲所示。塑料瓶ABCD部分为柱形，柱形部分高度hAB为15cm。用手拿住轻杆，将该瓶从图甲中刚接触水面位置，缓慢竖直下降8cm，杆对瓶的拉力F随下降高度h之间的关系图像如图乙所示。然后从该位置继续向下，直到水面与AD相平为止。（g取10N/kg）求： (1)瓶内所装水的质量为多少kg； (2)当瓶子下降8cm时，容器中的水面上升的高度； (3)当水面与AD相平时，瓶外的水对容器M底部的压强。 【基础强化】 1．如图所示，体积相同、材料不同的abcd四个小球静止在不同深度的水里，以下说法正确的是（　　） A．a小球受到浮力最小 B．b小球受到浮力最小 C．c小球受到浮力最小 D．d小球受到浮力最小 2．如图所示是我国最先进的潜水器“潜龙三号”。潜水器在水面下匀速下潜的过程中（假定海水的密度不变），受到的浮力和潜水器下表面受到的压强（　　） A．浮力变大，压强变大 B．浮力不变，压强变大 C．浮力不变，压强不变 D．浮力变大，压强不变 3．长方体容器中盛有水3N，将一物体放入水中后，有1N的水溢出，则正确的是（　　） A．物体所受浮力一定1N B．物体所受浮力一定小于1N C．物体所受浮力可能是1N D．物体所受浮力一定大于1N 4．如图所示，这是一款救生手环，当发生溺水事故时，打开手环开关，手环瞬间弹出一个体积为33 dm3的气囊，随后气囊将溺水者带出水面。一名测试者潜入水下测试该手环，下列说法正确的是 （，g 取10 N/kg）（    ） A．测试者所受浮力的方向竖直向下 B．测试者在水下下潜过程中，受到的水的压强不变 C．测试者在水下下潜过程中，受到的浮力不断变大 D．气囊在水下完全打开后，受到的浮力为 330 N 5．如图所示，放在水平面上装满水的一溢水杯，水深为20cm。弹簧测力计下挂着重为12N的物块。现将物块浸没在装满水的溢水杯中（g取10N/kg），静止后溢出水的质量为0.5kg。下列说法错误的是（　　） A．物块受到的浮力为5N B．物块体积为5×10﹣4m3 C．弹簧测力计的示数为7N D．杯底所受水的压强为20000Pa 6．下列关于浮力的说法，正确的是（　　） A．乒乓球漂浮在水面上受到浮力作用，玻璃球沉入水中不受浮力作用 B．只有浸在液体里的物体才受到浮力，在空气中的物体不受浮力 C．铁球浸没在水中缓慢下沉时，弹簧测力计示数不变，说明铁球所受浮力不变 D．物体浸在液体中，由于受到浮力，物体的重力要变小 7．2015年6月1日，“东方之星”客轮在长江遭遇龙卷风不幸倾覆，救援工作随即全面展开。在潜水员完全浸没水中并继续下潜的过程中，江水对潜水员的压强将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），潜水员受到的浮力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），用吸管吸饮料，使饮料流入嘴里是 的作用。 8．将金属块的一半浸没水中，排开了0.6kg的水，金属块受到的浮力是 N。将该金属块全部浸没在酒精中受到的浮力为 N。（g取10N/kg，酒精的密度0.8×103kg/m3，水的密度1.0×103kg/m3） 9．小聪想探究物体所受浮力大小与排开液体重力的定量关系，主要实验片段如图所示，则可归纳出的实验结论是 （写表达式）；如果实验前，溢水杯未装满水，则所测得的石块排开水的重力会偏 （选填“大”或“小”）。 【能力培优】 10．小降参加学校春季运动会获得一枚金牌，他想测出该金牌的密度。他先用天平测出金牌的质量178g，然后将金牌浸没到装满水的溢水杯中，溢出的水流入质量为50g的空烧杯中，测得烧杯和溢出水的总质量为70g。已知水的密度为ρ=1.0×103kg/m3。则下列说法正确的是（　　） A．排开水的体积是20m3 B．金牌的体积是70cm3 C．金牌的密度是8.9×103kg/m3 D．金牌是纯金做成的 11．如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像，（g取10N/kg）。根据图像信息，下列判断不正确的是（　　） A．该金属块重力的大小为54N B．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N C．该金属块的密度是 D．在至时间段金属块在水中受到的浮力逐渐减小 12．（1）如图所示，重30N的物体B在水平地面上，重15N的物体A叠放在B的中央，则B对地面的压力是 N；若A的底面积， 的底面积，则A对B的压强为 ， 对地面的压强为 。 （2）将一重力为18N，体积为2×10-3m3的物块用细线系在弹簧测力计的挂钩上，将它浸没在酒精中，则物块受到的浮力是 N，此时测力计的示数是 N（g=10N/kg，（已知酒精的密度为0.8×103kg/m3）。 13．将一盛有水的薄壁容器放在水平桌面上，容器的质量忽略不计，容器中水的重力G水=10N，现将一体积为500cm3的钢球放入水中，球在水中下落过程中水未溢出，此时金属球未碰触容器底和容器壁，如图所示，球完全进入水中受到的浮力为 N，容器底部受到的压力为 N。（钢球的密度） 14．如图，两个相同的弹簧测力计上端固定在同一水平木板上，下端分别悬挂两个完全相同的柱形金属块。在其正下方同一水平面上放置甲、乙两个完全相同的容器。分别向两个容器中缓慢注入水和盐水，当两个金属块各有一部分浸入液体中，且两个弹簧测力计的示数相等时，此时两个金属块所受浮力的大小关系为 ，两个容器底受到的液体压强的大小关系为 。（选填“>”、“<”或“=”） 15．小明同学做“探究浮力大小与液体密度、物体排开液体体积的关系”实验．如下图所示，A、B为不同材料质量相同的金属块（体积），液体密度，均在物体静止时对弹簧测力计进行读数（其中、、分别为乙、丙、丁图中测力计示数）。 (1)如图甲所示，小明测量金属块A所受重力为 N。 (2)他将金属块A、B分别浸没在清水中，如图甲、丙、丁所示，初步得出的实验结论是： 。 (3)比较 可以得出“浮力大小与液体密度的关系”。小聪所在小组同学却发现，相同的实验思路，自己的实验器材却无法完成探究目的，请你通过计算帮他说明原因 。[小聪小组所用的金属块的体积为，弹簧测力计（量程是5N、分度值是0.2N），浓盐水的密度为] (4)结合（2）的结论，利用甲、乙、丁， （选填“能”或“不能”）分析出浮力大小与液体密度的关系。 16．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，铜块与铝块体积相同。    (1)铜块的质量是 kg； (2)做①③④三次实验是为了探究浮力的大小与 的关系，可以得出的结论是： ； (3)为了探究浮力的大小与液体密度的关系，应选择 三次实验； (4)盐水的密度是 。 17．如图所示是某学校科技小组设计的自动冲刷厕所的水箱原理图，水箱中浮筒是重为2N的空心圆柱体，其底面积1×10-2m2。放水阀门是质量和厚度均不计的圆片，其面积为5×10－3m2，放水阀门能将排水管口恰好盖严，阀门上固定一根质量和体积均不计的细线与浮筒相连，细线的长度为L。当水箱中的水深h=0.25m时，浮筒在水中处于竖直状态，且细线刚好能拉开放水阀门放水。求放水阀门刚好被细线拉开时：（已知ρ水=1.0×103kg/m3） (1)放水阀门受到水的压强； (2)细线对放水阀门的拉力； (3)细线的长度。 18．如图（a）所示，一个质量为m、底面积为S的薄壁圆柱形容器（足够高）放在水平地面上，且容器内盛有体积为V的水，水的密度为ρ。 (1)若将一个底面积为S0、高度为h0的实心金属圆柱体A，缓慢竖直地浸入水中，如图（b）所示，画出A的受力图； (2)若圆柱体A缓慢浸入后使得容器对水平地面的压强增大一倍（A未浸没），求此时圆柱体A底部所处深度h； (3)如将A物体向上提升h1（未离开水面），则所用拉力增加多少？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$