9.2 阿基米德原理（分层作业）物理北师大版（北京）2024八年级全一册

9.2 阿基米德原理 目录 2 考点1：浮力产生的原因 2 考点2：探究浮力的大小的影响因素 3 考点3：利用阿基米德原理计算物体的浮力 7 考点4：利用阿基米德原理求固体物质的密度 8 考点5：利用阿基米德原理求液体物质的密度 10 考点6：浮力与图像的综合运用 13 考点7：利用阿基米德原理解释生活中的现象 16 17 17 考点1：浮力产生的原因 1．如图所示，一个长方体浸没在水中，其上表面受到水的向下压力为，下表面受到水向上的压力为，则长方体受到水的浮力为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】长方体浸没在水中，受到水的浮力为 F浮=F下表面﹣F上表面=5N-2N=3N 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．浸没在液体中的物体，上表面受到液体压力的大小为7N，下表面受液体压力的大小为10N，则物体受到的浮力大小为（　　） A．17N B．10N C．7N D．3N 【答案】D 【详解】浮力产生的根本原因是上下表面的压力差，即物体受到的浮力为 故选D。 3．如图所示，用细杆将重力为3N的正方体小木块压入水中并保持静止，此木块上表面受到水的压力为7N，下表面受到水的压力为15N，则木块受到浮力大小是 N，浮力的方向为 。 【答案】 8 竖直向上 【详解】[1]根据浮力产生的原因可知，浮力为物体上下表面的压力差，因为木块上表面受到水的压力为7N，下表面受到水的压力为15N，所以木块受到浮力大小为F浮=F下-F上=15N-7N=8N [2]浸在液体中的物体会受到竖直向上的浮力，浮力的方向竖直向上，浮力的施力物体是液体。 4．正方体铝块浸在水中，它的上表面受到的压力是，它的下表面受到的压力是，这个铝块受到的浮力大小是 N。 【答案】10 【详解】这个铝块受到的浮力大小 F浮=F下-F上=30N-20N=10N 考点2：探究浮力的大小的影响因素 5．同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中，根据日常生活经验提出了以下猜想： ①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关。 ②浮力大小与物体排开液体的体积有关。 ③浮力大小与液体的密度有关。 实验步骤和数据如下图所示：（，g取） (1)根据实验数据，小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是 N； (2)为了验证猜想①，分析步骤A、C、D，得出的结论是：浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度 （选填“有”或“无”）关； (3)为了验证猜想②，分析步骤A、 ，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关； (4)小聪为了验证猜想③，分析步骤A、B、E，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样的操作是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 ； (5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是 。 【答案】(1)4 (2)无 (3)B、C (4) 错误 没有控制排开液体的体积相等 (5) 【详解】（1）由实验步骤A可知，物体的重力为6N，由实验步骤C可知，物体完全浸没在水中时弹簧测力计的示数为2N，根据称重法可知，该物体浸没在水中受到的浮力大小为 （2）由实验步骤A、C、D可知，当液体密度和物体浸入液体的体积相同，物体浸入液体的深度不同时，弹簧测力计的示数不变，即物体受到的浮力大小不变，故可知浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度无关。 （3）根据控制变量法可知，为了验证猜想②浮力大小与物体排开液体的体积有关，应控制液体的密度相同，改变物体排开液体的体积，比较所受浮力的大小，故应分析步骤A、B、C。 （4）[1][2]根据控制变量法可知，为了验证猜想③浮力大小与液体的密度有关，应控制物体排开液体的体积相同，由实验步骤A、B、E可知，物体排开液体的体积和液体的密度都不同，故这样操作是错误的。 （5）该物体浸没在水中受到的浮力大小为 则该物体的体积为 由实验步骤A、E可知，该物体浸没在盐水中受到的浮力大小为 则盐水的密度为 6．下图所示的是小涛同学探究“浮力的大小与石块排开液体所受重力关系”的实验。 【分析论证】 (1)上面操作过程错误的是 （填序号），正确的做法是 。 (2)纠正错误后继续实验，④中石块受到的浮力 N。 (3)石块排开的水所受的重力 N。 (4)实验结果表明：浸在水中的物体受到的浮力 物体排开水所受的重力。 (5)为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中，不合理的是___________。 A．用原来的方案和器材多次测量求平均值 B．用原来的方案将水换成酒精再进行实验 C．用原来的方案将石块换成体积不等的铁块再进行实验 【拓展】 (6)小涛同学在做实验时还发现，在石块浸没后继续下降的过程中（未接触容器底部），弹簧测力计的示数不再变化。这说明物体所受浮力大小与 无关。 【答案】(1) ② 将溢水杯装满水 (2)0.4 (3)0.4 (4)等于 (5)A (6)物体浸没在液体中的深度 【详解】（1）[1][2]在探究“浮力的大小与石块排开液体所受重力关系”的实验中，需要准确测量石块排开液体的重力。如果溢水杯没有装满水，那么石块放入溢水杯时，溢出水的体积就不是石块排开液体的真实体积，会导致测量的排开液体重力不准确。所以图中操作过程错误的是②，正确的做法是将溢水杯装满水。 （2）根据称重法测浮力，浮力大小等于物体在空气中的重力减去物体在液体中时弹簧测力计的示数。由图可知，物体在空气中弹簧测力计示数G=3N，物体浸没在水中时弹簧测力计示数F= 2.6N，则情境④中石块受到的浮力。 （3）由图可知，空桶的重力G桶=1.8N，桶和排开的水的总重力G总=2.2N，那么石块排开的水所受的重力。 （4）通过前面计算得出，石块受到的浮力F浮=0.4N，石块排开的水所受的重力G排=0.4N，二者大小相等。所以实验结果表明：浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力。 （5）A．本实验是探究浮力与排开液体重力的关系，不是测量性实验，多次测量求平均值并不能得到更普遍的结论，故A符合题意； B．将水换成酒精再进行实验，改变了液体的种类，可以探究在不同液体中浮力与排开液体重力的关系，能得到更普遍的结论，故B不符合题意； C．将石块换成体积不等的铁块再进行实验，改变了物体的种类，可探究不同物体在液体中浮力与排开液体重力的关系，能得到更普遍的结论，故C不符合题意。 故选A。 （6）在石块浸没在水中后继续下降的过程中（未接触容器底部），弹簧测力计的示数不再变化，根据称重法F浮=G －F，G不变，F不变，说明浮力不变。而此过程中物体所处深度在改变，所以说明物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 7．如图，小明在验证“阿基米德原理”实验中： (1)用已调零的弹簧测力计进行实验操作，测力计的示数分别为：F1、F2、F3、F4，由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮= ，测得铁球排开水所受的重力表达式为G排= （用此题中所给字母表示)； (2)你认为实验的最佳顺序是_________； A．甲丁乙丙 B．丁甲乙丙 C．甲乙丙丁 (3)若物体漂浮时，浮力 （选填“一定”或“不一定”）等于物体排开液体的重力； (4)若步骤乙中，铁球只浸入水中一半，对实验结论 影响。（选填“有”或“无”） 【答案】(1) F1-F2 F3-F4 (2)B (3)一定 (4)无 【详解】（1）[1][2]由图甲看出，物体的重力是F1，物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力是F2，根据称重法可知，物体浸没在水中受到的浮力 F浮=F1-F2 小桶的重力为F4，小桶和排开水的总重力为F3，因此物体排开水的重力是 G排=F3-F4 （2）最合理的实验顺序是：丁，用弹簧测力计测出测出空小桶的重力；甲，用弹簧测力计测出测出物体所受到的重力；乙，将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时测力计的示数；丙，用弹簧测力计测出测出接水后小桶与水所受的总重力；即正确顺序为：丁甲乙丙，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）物体漂浮时，浮力等于重力，根据阿基米德原理，物体所受浮力等于排开液体的重力，所以若物体漂浮时，浮力一定等于物体排开液体的重力。 （4）铁球只浸入水中一半时，铁球受到的浮力仍等于排开液体的重力，因此对实验没有影响。 8．小明在验证“阿基米德原理”实验中： (1)用已调零的弹簧测力计，按照图甲中所示顺序进行实验操作，测力计的示数分别为：F1、F2、F3、F4，由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮= ，测得铁球排开水所受的重力表达式为G排= （用此题中所给字母表示）； (2)小明预期要获得的结论是： （用此题中所给字母表示）； (3)在读数正确的情况下，小明由实验数据发现：铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排，而且超出了误差允许的范围，得出此实验结果的原因可能是 （写出一条即可）； (4)小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考：如果实验中物体没有完全浸没水中，能否验证“阿基米德原理”。正确的观点是 （选填“能”或“不能”）验证； (5)他又进行了如下深入探究：将溢水杯中注满水放在电子秤上。如图乙所示，其示数为m1，将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没，待杯中水停止外溢时，如图丙所示，其示数为m2，则m1 m2（选填“>”、“=”、“<”）。 【答案】(1) F1-F2 F3-F4 (2)F1-F2=F3-F4 (3)溢水杯中没有装满水或小桶中的水未倒干净 (4)能 (5)= 【详解】（1）[1][2]物体的重力是F1，物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力是F2，物体浸没在水中受到的浮力F浮=F1-F2，物体排开水的重力G排=F3-F4。 （2）由阿基米德原理知，浸在液体中的物体受到浮力大小等于物体排开液体受到的重力，故F浮=G排，所以F1-F2=F3-F4。 （3）如果图甲中溢水杯没有装满水，会导致铁球排开水的重力大于测得的排开水的重力（即测得的G排偏小），另外，按照图甲中所示顺序进行实验时，可能小桶中的水未倒干净，此时的示数F4偏大，根据G排=F3-F4可知测得的G排偏小，这些都会造成铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排。 （4）如果实验中物体没有完全浸没水中，物体受到的浮力减小，物体排开水的重力也减小，物体浸在水中的体积大小不影响阿基米德原理的验证，即能验证“阿基米德原理”。 （5）铁球浸没在水中，铁球受到的浮力F浮=G排，物体间力的作用是相互的，则铁球给水的压力F=F浮，当铁球浸没在盛满水的溢水杯中，排出水的重力为G排，故电子秤的压力增加了F浮，又减少了G排，因为F浮=G排，故电子秤受到的压力不变，故电子秤示数不变，故m1=m2。 考点3：利用阿基米德原理计算物体的浮力 9．有一个实心球形物体，用弹簧测力计在空气中称重时，测力计的示数为15N；当把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为9N。把物体从弹簧测力计上取下浸没在水中静止时，物体受到的浮力是（   ） A．5N B．7N C．9N D．12N 【答案】D 【详解】把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为9N为，根据称重法可得，此时受到的浮力 当把物体完全浸没后，物体排开水的体积是原来的2倍，由可知，物体全部浸没在水中时受到的浮力为原来的2倍，即 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 10．将体积为500cm3的物体浸在装满水的杯中，溢出了0.4kg的水，物体受到的浮力大小是（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（   ） A．10N B．5N C．4N D．2N 【答案】C 【详解】将体积为500cm3的物体浸在装满水的杯中，溢出的水即为物体排开的水，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力F浮=G排=m排g=0.4kg×10N/kg=4N 故选C。 11．一个在节日放飞的气球，体积是0.06m3，这个气球在地面附近受到的浮力为 N。（空气的密度是1.29kg/m3，g取10N/kg） 【答案】0.774 【详解】气球在地面附近受到的浮力 12．将一个体积为的金属块浸没在足量的水中，金属块受到的浮力为 N（g取）；若再将此金属块浸没在足量的盐水中，则金属块受到的浮力将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 2 变大 【详解】[1]根据题意可知，金属块浸没在足量的水中，所以金属块排开水的体积等于物体的体积，根据可知，金属块受到的浮力为 [2]因为盐水的密度大于水的密度，由于V排不变（金属块仍浸没），密度ρ液增大，根据可知，浮力会变大。 考点4：利用阿基米德原理求固体物质的密度 13．在弹簧测力计下挂一实心物体，弹簧测力计的示数是F，如果把物体浸没在水中，且物体静止时弹簧测力计的示数是，则该物体的密度是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】物体所受浮力 物体的体积等于物体排开水的体积 物体的质量 则物体密度 故选C。 14．如图甲所示，用弹簧测力计将一长方体物块从装有水的柱形容器中匀速拉出，拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，物块完全浸没后受到的浮力为 N，物块的密度为 。 【答案】 2.5 【详解】[1]由图乙可知，物体完全浸没时拉力为1.5N，离开水面后拉力为4N，即物体的重力为4N，则完全浸没时，浮力为 [2]物体完全浸没时排开水的体积等于物体的体积，故物体的体积为 物体的密度为 15．在弹簧测力计下悬挂一个金属挂件，示数是8.2N，当把挂件浸没在密度为的油中时，示数是6.6N，g取10N/kg，则该金属挂件所受到的浮力为 N，体积为 。 【答案】 1.6 【详解】[1]金属挂件所受到的浮力 [2]金属挂件的体积 16．如图所示，重15N的实心小球静止在水中，弹簧测力计的示数为5N，则小球受到的浮力为 N，小球的密度为 。 【答案】 10 【详解】[1]根据称重法，小球受到的浮力 小球受到的浮力为10N。 [2]小球浸没，小球的体积 小球的密度 则小球的密度为。 考点5：利用阿基米德原理求液体物质的密度 17．如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力为2N，下表面受到液体的压力为10N，则该正方体受到的浮力为 N；液体的密度为 。 【答案】 8 【详解】[1]由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力 该正方体受到的浮力为8N。 [2]正方体悬浮在某液体中，则正方体排开液体的体积 由可得液体密度 液体的密度为。 18．学习完浮力的知识后，小红利用弹簧测力计系着细线的石块、一个烧杯和适水的水，设计了方案测量待测液体的密度。石块保持静止时弹簧测力计的指针位置如图甲、乙、丙所示。 （1）根据测量的物理量可知石块浸没在水中时，受到的浮力大小 N； （2）根据测量的物理量和已知量，可知待测液体的密度= kg/m3。 【答案】 1.0 0.8×103 【详解】（1）[1]测力计的分度值为0.2N，由图甲可知，石块的重力为G=3.0N，由图乙可知，测力计的示数为F乙=2.0N，则由称重法可得，石块浸没在水中时，受到的浮力为 （2）[2]由甲、丙和称重法可得，石块浸没在待测液体受到的浮力为 石块浸没在水中时，排开水的体积等于石块的体积；石块浸没在待测液体中时，排开待测液体的体积等于石块的体积；根据阿基米德原理可得 所以，待测液体的密度为 19．如图甲所示，一个底面积为、质量为270g的金属块悬挂在弹簧测力计的挂钩上，金属块的下表面刚好接触某未知液体的液面。将金属块缓慢浸入液体，液面足够高，弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙所示，则液体的密度为 ，金属的密度为 。（） 【答案】 【详解】[1][2]金属块的重力为 根据图像可知，当金属块浸入的深度为10cm时，弹簧测力计的示数为，金属块继续浸入，弹簧测力计的示数不变，由此可知，金属块的高度为 金属块浸没在液体中时受到的浮力为 金属块的体积为 当金属块浸没在液体中时，金属块排开液体的体积等于金属块的体积，即 液体的密度 金属块的密度 20．在“探究影响浮力大小的因素”实验中，小明的实验操作如图所示，分析图①，③、④可知，物体所受的浮力与浸没在液体中的深度 （选填“有关”或“无关”）。根据图中实验数据可以计算出盐水的密度是 。（g取，） 【答案】 无关 【详解】[1]由图可知，图③、④中物体浸没的深度不同，但受到的拉力相等，由可知，物体受到的浮力相等，故可得：物体所受的浮力与浸没在液体中的深度无关。 [2]由图①，③可知，物体浸没在水中受到的浮力为 物体的体积等于排开水的体积，故物体的体积为 由图①、⑤可知，物体浸没在盐水中受到的浮力为 盐水的密度为 考点6：浮力与图像的综合运用 21．如图所示，是一个挂在弹簧测力计下的长方体金属块，当金属块从缓慢浸入水中开始直到浸没并继续下潜的过程中，假若水足够深，长方体金属块没有与容器底部接触。能正确反映弹簧测力计的示数F和金属块下表面到水面距离h关系的图像是（      ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】金属块逐渐浸入水中的过程中，浸入水中越深，它排开水的体积越大受到的浮力越大，弹簧测力计的示数越小；浸没后，它排开水的体积不变，受到的浮力不变，则弹簧测力计的示数也不变；故弹簧测力计的示数是先变小后不变，故A正确，BCD错误。 故选A。 22．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从某一高度处匀速下降，然后将其逐渐浸入水中，整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像如图示，下列说法中错误的是（　　）ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg A．圆柱体的重力为12N B．圆柱体所受的最大浮力为8N C．圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强是400Pa D．圆柱体的密度为1.7×103kg/m3 【答案】D 【详解】A．由图像可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知 故A正确，A不符合题意； B．由图像可知，当h＜3cm时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，圆柱体的重力 G=F拉=12N 由图可知，当h＞7cm时，弹簧测力计示数为4N，此时圆柱体完全浸没，排开液体的体积最大，受到的浮力最大，则最大浮力 F浮=G-F拉′=12N-4N=8N 故B正确，不符合题意； C．由图像可知，圆柱体在刚浸没时，下表面所处的深度为 h=7cm-3cm=4cm=0.04m 下表面受到的液体压强 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa 故C正确，不符合题意； D．圆柱体的体积 圆柱体的密度 故D错误，符合题意。 故选D。 23．在弹簧测力计下挂圆柱体物块，如图甲所示，物块匀速下降直至浸没在水中并继续下降，弹簧测力计的示数与物块下降的高度的关系如图乙所示。物块的底面积为 ，物块的密度为 。（） 【答案】 200 1.5×103 【详解】[1]由图可知，物块下降的高度为零时，弹簧测力计的示数等于物体的重力，物块的重力G=12N；物块浸没时所受的浮力 F浮=G-F=12N-4N=8N物块浸没时排开水的体积等于物块的体积，由阿基米德原理F浮=ρ液V排g得，物块的体积 由图象可知，长方体物体在刚浸没时，下表面所处的深度即圆柱体的高度 h=7cm-3cm=4cm=0.04m 圆柱体的底面积 [2]由G=mg得物块的质量 则此物块的密度 24．如图所示，用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中，物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图所示，则物块浸没时受到的浮力为 N，未知液体的密度为 kg/m3。（g取10N/kg） 【答案】 9 【详解】[1]从图乙可知，当物块下表面浸入液体中的深度h大于10cm时，物块受到的拉力保持6N不变，根据称重法可知，物块浸没时受到的浮力 [2]当浸入深度h为10cm时，物块恰好完全浸没在液体中，则可知正方体物块的边长 则物块排开液体的体积 根据可得未知液体的密度 考点7：利用阿基米德原理解释生活中的现象 25．一艘船从东海驶入黄浦江时，船身受的浮力会（　　） A．减小 B．增大 C．不变 D．先变大后变小 【答案】C 【详解】船在东海和黄浦江均处于漂浮状态，根据漂浮条件可知：船受到的浮力大小等于重力大小，而船的重力不变，则船受到的浮力大小不变。 故选C。 26．轮船从大海驶入长江，轮船受到的浮力 ，排开水的体积 （以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”），整个船身将 （选填“上浮”或“下沉”）一些。 【答案】 不变 变大 下沉 【详解】[1][2][3]轮船从大海驶入长江，仍然漂浮，受到的浮力等于船的重力，船的重力不变，所以受到的浮力不变，水的密度变小，由F浮=ρ液gV排可知，水的体积变大，整个船身将下沉一些。 27．人类从远古时代就开始利用浮力了，把树木做成独木舟，采用 的办法增大可利用的浮力，从而可以承载更多的人和物。潜水艇是通过改变 实现上浮、悬浮和下潜的。 【答案】 空心 自身重力 【详解】[1]把树木做成独木舟，通过制成空心的，增大排开水的体积，受到的浮力变大。 [2]潜水艇浸没在水中时，排开水的体积不变，受到的浮力不变，为了实现上浮和下沉，是通过改变自身的重力来实现的。 28．轮船从长江驶入大海，轮船受到的浮力将 （选填”变大“不变”或变小”）。船体要 （选填“下沉”或“上浮）一些。若一艘质量为100t的轮船在长江上航行，受到浮力为 N（ρ海水=1.03×103kg/m3，ρ江水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 【答案】 不变 上浮 1.0×106 【详解】[1] 轮船从长江里开到大海里时，轮船始终漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，轮船自身的重力不变，所以，轮船受到的浮力不变。 [2]浮力不变，但是海水的密度大于淡水的密度，故此时排开液体的体积将减小，故此时船要上浮。 [3] 质量为100t的轮船在长江上航行，受到浮力应该为船的重力，即 一、单选题 1．关于浮力，下列说法中正确的是（   ） A．同一物体浸没在水中越深，受到的浮力越大 B．同种材料制成的体积相同的实心球和空心球，浸没在同种液体中，受到的浮力一样大 C．体积相同的铁块和铝块，浸没在同种液体中受到的浮力不同 D．同一物体分别浸没在水和酒精中，受到的浮力一样大 【答案】B 【详解】A．同一物体浸没在水中不同的深度，排开水的体积不变，受到的浮力不变，故A错误； B．体积相同的实心球和空心球，全部浸没在同种液体中，排开液体的体积相同，由阿基米德原理知道，受到的浮力一样大，故B正确； C．体积相同的铁块和铝块，浸没在同种液体中，排开液体的体积相同，由阿基米德原理知道，受到的浮力一样大，故C错误； D．同一物体，分别浸没在水和酒精中，排开液体的体积相同，液体的密度不同，由阿基米德原理知道，受到的浮力不同，故D错误。 故选B。 2．如图所示，一个圆球甲和实心小铁块乙，由一条细线连接且在水中处于静止状态；若剪断细线，当甲、乙都静止时，甲所受的浮力将（　　） A．减小且等于重力 B．增大且大于重力 C．不变且大于重力 D．减小且小于重力 【答案】A 【详解】剪断细线前，甲静止时，受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力的作用，由力的平衡条件可得，，此时浮力大于重力，当剪断细线后，甲不受向下的拉力作用，由于浮力大于重力，所以甲会上浮，露出水面前，甲排开水的体积不变，由可知，甲受到浮力不变，露出水面后，浮力减小，当浮力等于重力时，甲漂浮在水面上，故A符合题意，BCD不符合题意 故选A。 3．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，取。根据图像信息，下列判断正确的是（　　） A．该金属块重力的大小为34N B．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N C．在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大 D．在t1至t3时间段金属块在水中受到的浮力一直减小 【答案】B 【详解】A．当金属块完全露出水面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，从图可知此时绳子拉力为54N，则该金属块重力G =54N。故A错误； 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大小为 故B正确； CD．在t1至t2时间段金属块逐渐露出水面，绳子的拉力变大，根据可知金属块在水中受到的浮力变小；在t2至t3时间段，金属块完全露出水面，金属块不受浮力，即所受的浮力为零，所以在t1至t3时间段金属块在水中受到的浮力先减小后不变（浮力为零），故CD错误。 故选B。 4．有三个小球A、B、C，已知A与B的体积相等，A与C的质量相等。将三个小球分别浸入甲、乙两种液体中，静止时小球的位置如图所示,则三个小球所受的浮力关系是（　　） A．FC>FA=FB B．FB<FA<FC C．FC<FA=FB D．FB>FA>FC 【答案】D 【详解】由图可知，B球与A球体积相等，但是B球浸没A球漂浮，即VB排>VA排，根据阿基米德原理知，A的浮力小于B，即FB>FA，由图知B在甲液体中悬浮，浮力等于重力，即FB=GB，C在乙液体中沉底，浮力小于重力，FC<GC，A在甲、乙中都漂浮，浮力都等于其重力，F浮A=GA，因为A、C的质量相同，所以GA=GC，FC<FA，则FB>FA>FC，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．如图所示，放在水平桌面上的溢水杯盛满水，在弹簧测力计下挂一个实心金属块，弹簧测力计示数为F1（如图甲）；将金属块缓慢浸没水中（未接触溢水杯底），溢出的水流入小烧杯，弹簧测力计的示数为F2（如图乙）。下列说法正确的是（　　） A．水对溢水杯底部的压强关系为 B．水对溢水杯底部的压力关系为 C．金属块受到的浮力 D．金属块排开水的体积等于 【答案】C 【详解】AB．溢水杯盛满水后，金属块浸入过程中，溢水杯的液面高度不变，根据液体压强公式可知水对溢水杯底部的压强关系为，由压强公式可知，溢水杯底面积不变，水对溢水杯底部的压力关系为，故AB错误； C．根据称重法测浮力，F1相当金属块重力，F2为浸没时的拉力，故金属块受到的浮力 故C正确； D．根据阿基米德原理，金属块排开水的体积等于 故D错误。 故选C。 6．在弹簧测力计下竖直挂一物体，当物体浸入水中体积时，弹簧测力计示数为3.5N；当物体浸入水中一半体积时，弹簧测力计示数为1N，物体的重力是（　　） A．12N B．10N C．7N D．6N 【答案】D 【详解】设物体的体积为V，其重力为G，当物体浸入水中体积时，弹簧测力计示数为3.5N，根据称重法测浮力可得F浮1=G-F拉1，即① 当物体浸入水中一半体积时，弹簧测力计示数为1N，根据称重法测浮力可得F浮2=G-F拉2，即② 由①和②解得G=6N，V=10-3m3。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7．近年来我的国防力量越来越强大。我国自主研发的第一艘航母“山东舰”在海上进行科目训练时。下列说法正确的是（　　） A．航母是采用“空心”的方法减小了可利用的浮力 B．舰载机飞离航母后，航母底部受海水压强增大 C．舰载机飞离航母后，航母所受的浮力减小 D．航母能漂浮在海面上是因为它受到的浮力总大于它的重力 【答案】C 【详解】A．航母是采用空心的办法增大排开液体的体积，从而增大可以利用的浮力，故A错误； BC．舰载机飞离后，航母仍漂浮，F浮=G，但自重G减小，所以航母所受浮力减浮小；由F浮=ρgV排可知，因为浮力减小，所以排开水的体积要减小，航母将上浮一些，则航母底部在水中的深度变小，由p=ρgh可知，航母底部受海水压强减小，故B错误，C正确； D．当“航母”漂浮在水面上时，它所受浮力等于重力，故D错误。 故选 C。 二、填空题 8．如图所示，满载货物的轮船从大海驶入内河时，轮船的吃水深度 （选填“变大”“变小”或“不变”）；把船上的货物卸下后，轮船所受的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 变大 变小 【详解】[1]当满载货物的轮船从大海驶入内河时，船始终漂浮，浮力等于轮船自身的重力，船自重不变，则船受到的浮力不变，河水的密度小于海水的密度，根据公式可知，满载货物的轮船从海里驶入河里排开水的体积变大，则轮船浸入水中的体积变大，即吃水深度变大。 [2]把船上的货物卸下后，船仍处于漂浮状态，由于船的重力变小，则船受到的浮力变小。 9．热气球充气时气囊不断膨胀，受到的空气浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。某热气球充气后体积为3000m3，则该热气球所受到的浮力为 N。（空气的密度为1.3kg/m3，g取10N/kg） 【答案】 变大 【详解】[1]热气球充气时气囊不断膨胀，气囊排开空气的体积变大，由得，受到的空气浮力变大。 [2]某热气球充气后体积为3000m3，则该热气球所受到的浮力为 10．一金属块在空气中称重为15N，把它全部浸在水中弹簧测力计的示数为9N，则该金属块受到水对它的浮力是 N，金属块的密度是 kg/m3。（g取10N/kg，ρ=1.0×103kg/m3） 【答案】 6 2.5×103 【详解】[1]水对金属块的浮力。 [2]因为金属块浸没在水中，所以 金属块的质量 金属块的密度 11．如图用一细绳拴住体积为0.6dm3重为4N的物体，使它浸没在水中，此时物体受到水的浮力是 N，浮力方向 ，绳的拉力为 N。（水的密度为，g取10N/kg） 【答案】 6 竖直向上 2 【详解】[1]因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以物体受到水的浮力 [2]浮力是指浸在液体中的物体受到竖直向上的力，所以浮力方向始终竖直向上。 [3]物体受竖直向下的重力、细绳的拉力和竖直向上的浮力作用处于平衡状态，所以，则绳的拉力。 12．如图所示，重为5N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，所受浮力的大小是 N，木块的体积是 ，木块的密度是 。（取10N/kg） 【答案】 8 800 【详解】[1]图中静止的木块，受到竖直向上的浮力，竖直向下的绳子的拉力和重力，根据平衡力可得，木块受到的浮力为 绳子断开时，木块未露出水面之前，排开水的体积不变，所受浮力不变，仍为8N。 [2]因木块浸没水中时，排开水的体积和自身的体积相等，由可得，木块的体积为 [3]则木块的密度为 13．在图中，重为8牛的金属块A静止在水面下，弹簧测力计的示数为5牛，金属块受到浮力的大小为 牛。若它受到水对它向上的压力为4牛，则水对它向下的压力大小为 牛。当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块所受浮力将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 3 1 不变 【详解】[1]金属块受到的浮力 F浮=G-F示=8N-5N=3N [2]因为金属块受到的浮力 F浮=F向上-F向下 所以，水对它向下的压力 F向下=F向上-F浮=4N-3N=1N [3]当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块下沉至容器底，金属块排开水的体积不变，则所受浮力不变。 14．用细线拴住质量为2700g的正方形铝块，将它浸没在水中，铝块受到的浮力是 N，细线受到的拉力为 N，将它的体积浸在密度为0.8×103kg/m3的酒精中时，铝块下表面受到酒精的压力是 N。（ρ铝=2.7×103kg/m3） 【答案】 10 17 6.4 【详解】[1]根据公式 可得，铝块的体积为 将铝块浸没 V排=V=1×10-3m3 根据阿基米德原理，铝块受到的浮力为 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N[2]铝块受到的重力为 G=mg=2.7kg×10N/kg=27N 铝块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力及绳子向上的拉力而静止，所以细线对铝块的拉力为 F拉=G-F浮=27N-10N=17N 由于物体间力的作用是相互的，细线受到铝块的拉力与细线对铝块的拉力是一对平衡力，大小相等，所以细线受到的拉力为17N。 [3] 将它的体积浸在酒精中时，铝块排开酒精的体积为 受到酒精的浮力为 F浮′=ρ酒gV排′=0.8×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=6.4N 根据浮力产生的原因 F浮=F下-F上 所以下表面受到的压力 F下=F浮+F上 因为物体未浸没，上表面不受压力，所以 F下=F浮=6.4N 三、实验题 15．在“探究物体所受浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系”实验中，同学们设计了图甲和图乙两种不同的方案。 (1)根据图甲的方案，按照合理的顺序可初步得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小 它排开的液体所受的重力。 (2)在图乙的方案中，同学们将装满水的溢水杯放在升降台C上，用C来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 。在这个过程中压力传感器的示数是否发生变化？并说明理由 。 【答案】(1)等于 (2) 变小 见解析 【详解】（1）图甲①步骤弹簧测力计的示数为4N；利用图甲①②两个步骤，根据称重法可得，石块所受浮力大小F浮=G-F=4N-3N=1N 利用图甲③④两个步骤，石块排开水的重力等于装有排开水的小桶总重力减去空小桶的重力，即G排=F4-F3=2N-1N=1N 故F浮=G排，即浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。 （2）[1]重物浸入水中的体积越来越大时，排开液体的体积变大，根据F浮=ρ液gV排可知，重物受到的浮力变大，因为F浮=G-F示，弹簧测力计A的示数F示=G-F浮，浮力变大，则弹簧测力计A的示数变小。 [2]重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计B的示数变大；根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等；将烧杯、水和物体看做一个整体，容器对升降台C的压力等于空杯和杯内水的总重与物体的重力之和再减去物体受到的拉力（大小等于测力计的示数），即F压=G杯+G杯内水+G物-F示 而G物-F示=F浮 所以F压=G杯+G杯内水+F浮 根据阿基米德原理F浮=G排水可知，所以F压=G杯+G杯内水+G排水 由于杯内的水和排出的水的总重等于原来杯子里的水的重力，是个定值，所以在这个过程中容器对升降台C的压力不变，在这个过程中压力传感器的示数不发生变化。 16．小霞和同学们利用一个长方体物块来探究影响浮力大小的因素。 (1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上，测出物块的重力为2.7N，然后将物块部分浸入水中，当测力计示数如图甲所示时，浮力为 N； (2)接下来小霞继续按图乙、丙、丁所示进行实验，由图甲、乙、丙的数据可知：在同种液体中， 越大，浮力越大；由图丙、丁的数据可知：物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度 （选填“有关”或“无关”）； (3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示，分析数据可知：浮力大小与液体的密度有关，并通过计算得出所用盐水密度为 kg/m3；若在实验前，弹簧测力计的指针在零刻度线以下，并未调零，则算出的盐水密度 （选填“偏小”、“不变”或“偏大”）； (4)本实验选用了不同溶液并进行了多次实验，其目的是为了___________（选填字母序号）； A．寻找普遍规律 B．取平均值减小误差 (5)实验中同组小明观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越 。于是他灵机一动在图中弹簧测力计的1.7N处对应标上1.0g/cm3的字样；当他把物块浸没在酒精中时，应该在弹簧测力计刻度盘的 N处对应标上0.8g/cm3的字样，聪明的他就将图甲所示装置改装成一个能测液体密度的密度秤； (6)若他利用该密度计将物块浸没在某液体中时，将物体继续往下放，但不接触容器底，发现指针变化了0.3N，该现象可能是因为 。 【答案】(1)0.3 (2) 排开液体体积 无关 (3) 1.1×103 不变 (4)A (5) 小 1.9 (6)液体密度不均匀 【详解】（1）将物块竖放后挂在弹簧测力计上，测出物块的重力为2.7N，然后将物块部分浸入水中，当测力计示数如图甲所示时，测力计的拉力为2.4N，根据称重法测浮力可得，浮力为 （2）[1]由图甲、乙、丙所示实验可知，液体的密度相同，排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越小，则物体受到的浮力越大，由此可知，在同种液体中，物体排开液体的体积越大，浮力越大。 [2]观察丙、丁两图可知，物体完全浸没于液体中，排开液体的体积不变，物体在水中的深度增加，弹簧测力计示数不变，受到的浮力不变，说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的深度无关。 （3）[1]物体的重力为2.7N，浸没在水中时弹簧测力计示数为1.7N，物体受到的浮力 排开水的体积 当物体完全浸没在盐水中时，受到的浮力 物体排开盐水的体积等于排开水的体积，盐水的密度 [2]在实验前，弹簧测力计并未调零，由于浮力是弹簧测力计的两次示数之差，所以计算得到的浮力是准确的，则算出的盐水密度不变。 （4）只用一种溶液实验就得出结论，结论会具有偶然性，因此为了得到普遍规律，实验中选用了不同溶液并进行了多次实验。故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 （5）[1]将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，由于物体排开液体的体积不变，由可知，物体受到的浮力会越大，由可知，重力不变，当浮力越大时，弹簧测力计的示数越小。 [2]当他把物块浸没在水中时，受到的浮力 根据阿基米德原理知道    ① 当他把物块浸没在酒精中时，受到的浮力    ② 因两者排开液体的体积相等，所以，由①②两式相比知道F浮酒精=0.8N 此时测力计的示数 即应在弹簧测力计的1.9N处标上0.8g/cm3。 （6）若他利用该密度计将物块浸没在某液体中时，将物体继续往下放，但不接触容器底，物体排开液体的体积不变，发现指针变化了0.3N，说明物体受到的浮力发生变化，由可知，该现象可能是因为液体密度不均匀。 四、计算题 17．地面上放置一个容器，底面积为 160cm2，高32cm，质量为600g，将一个实心正方体，体积为1×10-3m3，重30N，用细绳吊着浸入盛水的容器中，有的体积浸入水中，容器水面高度为30cm，如图所示，（）求： (1)物体受到的浮力； (2)绳子的拉力； (3)剪断细绳后，正方体沉入水底，静止后容器对地面的压强。 【答案】(1)4N (2)26N (3) 【详解】（1）物体排开水的体积为 则物体受到的浮力 （2）对物体受力分析可知，物体受竖直向下的重力，竖直向上的浮力和竖直向上的绳子拉力处于静止状态，绳子的拉力为 （3）容器的容积为 容器中水与正方体的总体积为 所以剪断细绳后，正方体沉入水底，会有部分水溢出，此时容器中水的体积为 此时容器中水的重力为 容器重力为 则剪断细绳后，正方体沉入水底，静止后容器对地面的压强为 18．如图甲所示，水平放置的平底柱形容器A的底面积为200cm2，不吸水的正方体木块B重为5N，边长为10cm，静止在容器底部。质量体积忽略的细线一端固定在容器底部，另一端固定在木块底面中央，且细线的长度L=5cm。求： (1)如图甲所示，木块对容器底部的压强多大？ (2)向容器A中缓慢加水，当细线受到拉力为1N时，停止加水，如图乙所示，此时木块B排开液体体积为多少cm3？ (3)若细线能承受的最大拉力为4N，在图乙的基础上继续加水至细线恰好断裂时，容器底部受到水的压强变化量是多大？ 【答案】(1)500Pa (2)600cm3 (3)300Pa 【详解】（1）不吸水的正方体木块B重为5N，对容器底部的压力为 边长为10cm，受力面积 木块对容器底部的压强为 （2）在图乙中木块静止，木块受到竖直向上的浮力及竖直向下的重力和竖直向下线的拉力，由力的平衡有 此时木块浸入水中的体积是 （3）当细线受到拉力为1N时，B在水的深度为 细线能承受的最大拉力为4N，细线恰好断裂时 此时木块浸入水中的体积是 此时B在水的深度为 容器底部受到水的压强变化量是 19．科技小组在学习了浮力知识之后，设计了如图所示的劳动基地种植用的浇水装置，打开进水管后会有很细的水流从进水管流入水箱中，长方体水箱底部的横截面积为，正方体浮筒A的边长为0.2m，盖板B（厚度、质量不计）的面积为，盖在水箱底部的排水管口上．原长为15cm的弹簧（可伸缩，体积和质量均不计）固定在A、B之间，浮筒A刚好完全浸没时弹簧长度为30cm，盖B恰好能被拉开，水通过排水管排出，完成一次自动浇水。当水面下降到浮筒A有的体积浸入水中时，盖板B重新盖紧排水管口，停止排水（水的密度为，）。则： (1)注水至浮筒A完全浸没时A受到的浮力是 N； (2)盖板B恰好被拉开时水对容器底的压强是 Pa； (3)盖板B重新被盖紧时弹簧对浮筒A的弹力是 N。 【答案】(1)80 (2) (3)15 【详解】（1）浮筒A排开水的体积 V排=V=0.2m×0.2m×0.2m=0.008m3 浮筒A所受的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=80N （2）浮筒A刚好完全浸没时弹簧长度为30cm，盖B恰好能被拉开，水箱的水深为h=LA+L=0.2m+0.3m=0.5m盖板B恰好被拉开时水对容器底的压强是p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa （3）由可得，盖板B恰好被拉开时盖板B受到水的压力， 浮筒A将盖板B拉起时，弹簧对B的拉力为 此时弹簧对A向下的拉力为 当浮筒A浸没时 则 当水面下降到浮筒A有的体积浸入水中时，A受到的浮力为 盖板B重新被盖紧时弹簧对浮筒A的弹力是 20．如图甲所示，2020年11月10日，我国自主研制的"奋斗者"号全海深载人潜水器向极限进发，成功坐底10909米，创造了中国载人深潜新纪录，也让我国跻身世界深海装备前列国家。某学习小组观看了新闻之后，心情非常激动，设计了如图乙所示的装置：一质量，容积，横截面积的圆筒形薄壁容器B（壁厚忽略不计）。对容器B注入体积为的某种液体A后，将其封闭放入水中，且保持竖直漂浮状态，如图乙（a）所示，此时水对容器B底部的压强（容器B内空气质量不计），求： (1)图乙（a）中容器B受到的浮力； (2)液体A的密度； (3)如图乙（b）所示，若要使容器B恰好竖直悬浮在水，注入液体A的体积。 【答案】(1)18N (2) (3) 【详解】（1）由浮力产生的原因可知，容器受到的浮力 （2）由二力平衡可得 解得 则液体的密度 （3）由阿基米德原理可得，此时容器受到的浮力 由二力平衡可得 解得 由可得，注入液体的体积 21．起重船的工作就是将重物起吊移至指定位置。为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡，示意图如图乙所示。小海实际了一种用力传感器感知出水量的长方体水舱模型，其底面积为2m2，示意图如图丙所示，其中A是固定的力传感器，能够显示B对它的压力或拉力的大小；B是质量和即均可忽略的细直杆，B的上端固定在A上，下端固定在物体C上；物体C为质量20kg、高度为2m的圆柱体。水舱中装有4.2m3的水，抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图像如图丁所示，已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，取10N/kg，试求： (1)物体C的重力； (2)物体C的体积； (3)当力传感器示数为0时水舱中水的深度。 【答案】(1)200N (2) (3)0.9m 【详解】（1）物体C的重力 （2）由图丁得，力传感器的最大示数为300N，此时C浸没在水中，此时C受到的浮力最大为 此时C排开水的体积等于C的体积，为 （3）由图丁得，当抽出的水位为4m3后，力传感器的示数一直保持不变，说明抽出的水位为4m3时，C的下表面露出水面，此时力传感器的示数等于C的重力200N，C下表面与水舱底部的深度为 当力传感器示数为0时，C受到的浮力等于重力，即 由得，此时C排开水的体积为 C的横截面积为 此时C进入水中的深度为 则当力传感器示数为0时水舱中水的深度 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 9.2 阿基米德原理 目录 【考点过关练】 2 考点1：浮力产生的原因 2 考点2：探究浮力的大小的影响因素 2 考点3：利用阿基米德原理计算物体的浮力 5 考点4：利用阿基米德原理求固体物质的密度 5 考点5：利用阿基米德原理求液体物质的密度 6 考点6：浮力与图像的综合运用 7 考点7：利用阿基米德原理解释生活中的现象 8 【提升实战练】 9 【重难创新练】 14 考点1：浮力产生的原因 1．如图所示，一个长方体浸没在水中，其上表面受到水的向下压力为，下表面受到水向上的压力为，则长方体受到水的浮力为（　　） A． B． C． D． 2．浸没在液体中的物体，上表面受到液体压力的大小为7N，下表面受液体压力的大小为10N，则物体受到的浮力大小为（　　） A．17N B．10N C．7N D．3N 3．如图所示，用细杆将重力为3N的正方体小木块压入水中并保持静止，此木块上表面受到水的压力为7N，下表面受到水的压力为15N，则木块受到浮力大小是 N，浮力的方向为 。 4．正方体铝块浸在水中，它的上表面受到的压力是，它的下表面受到的压力是，这个铝块受到的浮力大小是 N。 考点2：探究浮力的大小的影响因素 5．同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中，根据日常生活经验提出了以下猜想： ①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关。 ②浮力大小与物体排开液体的体积有关。 ③浮力大小与液体的密度有关。 实验步骤和数据如下图所示：（，g取） (1)根据实验数据，小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是 N； (2)为了验证猜想①，分析步骤A、C、D，得出的结论是：浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度 （选填“有”或“无”）关； (3)为了验证猜想②，分析步骤A、 ，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关； (4)小聪为了验证猜想③，分析步骤A、B、E，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样的操作是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 ； (5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是 。 6．下图所示的是小涛同学探究“浮力的大小与石块排开液体所受重力关系”的实验。 【分析论证】 (1)上面操作过程错误的是 （填序号），正确的做法是 。 (2)纠正错误后继续实验，④中石块受到的浮力 N。 (3)石块排开的水所受的重力 N。 (4)实验结果表明：浸在水中的物体受到的浮力 物体排开水所受的重力。 (5)为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中，不合理的是___________。 A．用原来的方案和器材多次测量求平均值 B．用原来的方案将水换成酒精再进行实验 C．用原来的方案将石块换成体积不等的铁块再进行实验 【拓展】 (6)小涛同学在做实验时还发现，在石块浸没后继续下降的过程中（未接触容器底部），弹簧测力计的示数不再变化。这说明物体所受浮力大小与 无关。 7．如图，小明在验证“阿基米德原理”实验中： (1)用已调零的弹簧测力计进行实验操作，测力计的示数分别为：F1、F2、F3、F4，由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮= ，测得铁球排开水所受的重力表达式为G排= （用此题中所给字母表示)； (2)你认为实验的最佳顺序是_________； A．甲丁乙丙 B．丁甲乙丙 C．甲乙丙丁 (3)若物体漂浮时，浮力 （选填“一定”或“不一定”）等于物体排开液体的重力； (4)若步骤乙中，铁球只浸入水中一半，对实验结论 影响。（选填“有”或“无”） 8．小明在验证“阿基米德原理”实验中： (1)用已调零的弹簧测力计，按照图甲中所示顺序进行实验操作，测力计的示数分别为：F1、F2、F3、F4，由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮= ，测得铁球排开水所受的重力表达式为G排= （用此题中所给字母表示）； (2)小明预期要获得的结论是： （用此题中所给字母表示）； (3)在读数正确的情况下，小明由实验数据发现：铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排，而且超出了误差允许的范围，得出此实验结果的原因可能是 （写出一条即可）； (4)小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考：如果实验中物体没有完全浸没水中，能否验证“阿基米德原理”。正确的观点是 （选填“能”或“不能”）验证； (5)他又进行了如下深入探究：将溢水杯中注满水放在电子秤上。如图乙所示，其示数为m1，将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没，待杯中水停止外溢时，如图丙所示，其示数为m2，则m1 m2（选填“>”、“=”、“<”）。 考点3：利用阿基米德原理计算物体的浮力 9．有一个实心球形物体，用弹簧测力计在空气中称重时，测力计的示数为15N；当把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为9N。把物体从弹簧测力计上取下浸没在水中静止时，物体受到的浮力是（   ） A．5N B．7N C．9N D．12N 10．将体积为500cm3的物体浸在装满水的杯中，溢出了0.4kg的水，物体受到的浮力大小是（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（   ） A．10N B．5N C．4N D．2N 11．一个在节日放飞的气球，体积是0.06m3，这个气球在地面附近受到的浮力为 N。（空气的密度是1.29kg/m3，g取10N/kg） 12．将一个体积为的金属块浸没在足量的水中，金属块受到的浮力为 N（g取）；若再将此金属块浸没在足量的盐水中，则金属块受到的浮力将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 考点4：利用阿基米德原理求固体物质的密度 13．在弹簧测力计下挂一实心物体，弹簧测力计的示数是F，如果把物体浸没在水中，且物体静止时弹簧测力计的示数是，则该物体的密度是（　　） A． B． C． D． 14．如图甲所示，用弹簧测力计将一长方体物块从装有水的柱形容器中匀速拉出，拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，物块完全浸没后受到的浮力为 N，物块的密度为 。 15．在弹簧测力计下悬挂一个金属挂件，示数是8.2N，当把挂件浸没在密度为的油中时，示数是6.6N，g取10N/kg，则该金属挂件所受到的浮力为 N，体积为 。 16．如图所示，重15N的实心小球静止在水中，弹簧测力计的示数为5N，则小球受到的浮力为 N，小球的密度为 。 考点5：利用阿基米德原理求液体物质的密度 17．如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力为2N，下表面受到液体的压力为10N，则该正方体受到的浮力为 N；液体的密度为 。 18．学习完浮力的知识后，小红利用弹簧测力计系着细线的石块、一个烧杯和适水的水，设计了方案测量待测液体的密度。石块保持静止时弹簧测力计的指针位置如图甲、乙、丙所示。 （1）根据测量的物理量可知石块浸没在水中时，受到的浮力大小 N； （2）根据测量的物理量和已知量，可知待测液体的密度= kg/m3。 19．如图甲所示，一个底面积为、质量为270g的金属块悬挂在弹簧测力计的挂钩上，金属块的下表面刚好接触某未知液体的液面。将金属块缓慢浸入液体，液面足够高，弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙所示，则液体的密度为 ，金属的密度为 。（） 20．在“探究影响浮力大小的因素”实验中，小明的实验操作如图所示，分析图①，③、④可知，物体所受的浮力与浸没在液体中的深度 （选填“有关”或“无关”）。根据图中实验数据可以计算出盐水的密度是 。（g取，） 考点6：浮力与图像的综合运用 21．如图所示，是一个挂在弹簧测力计下的长方体金属块，当金属块从缓慢浸入水中开始直到浸没并继续下潜的过程中，假若水足够深，长方体金属块没有与容器底部接触。能正确反映弹簧测力计的示数F和金属块下表面到水面距离h关系的图像是（      ） A． B． C． D． 22．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从某一高度处匀速下降，然后将其逐渐浸入水中，整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像如图示，下列说法中错误的是（　　）ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg A．圆柱体的重力为12N B．圆柱体所受的最大浮力为8N C．圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强是400Pa D．圆柱体的密度为1.7×103kg/m3 23．在弹簧测力计下挂圆柱体物块，如图甲所示，物块匀速下降直至浸没在水中并继续下降，弹簧测力计的示数与物块下降的高度的关系如图乙所示。物块的底面积为 ，物块的密度为 。（） 24．如图所示，用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中，物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图所示，则物块浸没时受到的浮力为 N，未知液体的密度为 kg/m3。（g取10N/kg） 考点7：利用阿基米德原理解释生活中的现象 25．一艘船从东海驶入黄浦江时，船身受的浮力会（　　） A．减小 B．增大 C．不变 D．先变大后变小 26．轮船从大海驶入长江，轮船受到的浮力 ，排开水的体积 （以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”），整个船身将 （选填“上浮”或“下沉”）一些。 27．人类从远古时代就开始利用浮力了，把树木做成独木舟，采用 的办法增大可利用的浮力，从而可以承载更多的人和物。潜水艇是通过改变 实现上浮、悬浮和下潜的。 28．轮船从长江驶入大海，轮船受到的浮力将 （选填”变大“不变”或变小”）。船体要 （选填“下沉”或“上浮）一些。若一艘质量为100t的轮船在长江上航行，受到浮力为 N（ρ海水=1.03×103kg/m3，ρ江水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 一、单选题 1．关于浮力，下列说法中正确的是（   ） A．同一物体浸没在水中越深，受到的浮力越大 B．同种材料制成的体积相同的实心球和空心球，浸没在同种液体中，受到的浮力一样大 C．体积相同的铁块和铝块，浸没在同种液体中受到的浮力不同 D．同一物体分别浸没在水和酒精中，受到的浮力一样大 2．如图所示，一个圆球甲和实心小铁块乙，由一条细线连接且在水中处于静止状态；若剪断细线，当甲、乙都静止时，甲所受的浮力将（　　） A．减小且等于重力 B．增大且大于重力 C．不变且大于重力 D．减小且小于重力 3．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，取。根据图像信息，下列判断正确的是（　　） A．该金属块重力的大小为34N B．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N C．在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大 D．在t1至t3时间段金属块在水中受到的浮力一直减小 4．有三个小球A、B、C，已知A与B的体积相等，A与C的质量相等。将三个小球分别浸入甲、乙两种液体中，静止时小球的位置如图所示,则三个小球所受的浮力关系是（　　） A．FC>FA=FB B．FB<FA<FC C．FC<FA=FB D．FB>FA>FC 5．如图所示，放在水平桌面上的溢水杯盛满水，在弹簧测力计下挂一个实心金属块，弹簧测力计示数为F1（如图甲）；将金属块缓慢浸没水中（未接触溢水杯底），溢出的水流入小烧杯，弹簧测力计的示数为F2（如图乙）。下列说法正确的是（　　） A．水对溢水杯底部的压强关系为 B．水对溢水杯底部的压力关系为 C．金属块受到的浮力 D．金属块排开水的体积等于 6．在弹簧测力计下竖直挂一物体，当物体浸入水中体积时，弹簧测力计示数为3.5N；当物体浸入水中一半体积时，弹簧测力计示数为1N，物体的重力是（　　） A．12N B．10N C．7N D．6N 7．近年来我的国防力量越来越强大。我国自主研发的第一艘航母“山东舰”在海上进行科目训练时。下列说法正确的是（　　） A．航母是采用“空心”的方法减小了可利用的浮力 B．舰载机飞离航母后，航母底部受海水压强增大 C．舰载机飞离航母后，航母所受的浮力减小 D．航母能漂浮在海面上是因为它受到的浮力总大于它的重力 二、填空题 8．如图所示，满载货物的轮船从大海驶入内河时，轮船的吃水深度 （选填“变大”“变小”或“不变”）；把船上的货物卸下后，轮船所受的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 9．热气球充气时气囊不断膨胀，受到的空气浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。某热气球充气后体积为3000m3，则该热气球所受到的浮力为 N。（空气的密度为1.3kg/m3，g取10N/kg） 10．一金属块在空气中称重为15N，把它全部浸在水中弹簧测力计的示数为9N，则该金属块受到水对它的浮力是 N，金属块的密度是 kg/m3。（g取10N/kg，ρ=1.0×103kg/m3） 11．如图用一细绳拴住体积为0.6dm3重为4N的物体，使它浸没在水中，此时物体受到水的浮力是 N，浮力方向 ，绳的拉力为 N。（水的密度为，g取10N/kg） 12．如图所示，重为5N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，所受浮力的大小是 N，木块的体积是 ，木块的密度是 。（取10N/kg） 13．在图中，重为8牛的金属块A静止在水面下，弹簧测力计的示数为5牛，金属块受到浮力的大小为 牛。若它受到水对它向上的压力为4牛，则水对它向下的压力大小为 牛。当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块所受浮力将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 14．用细线拴住质量为2700g的正方形铝块，将它浸没在水中，铝块受到的浮力是 N，细线受到的拉力为 N，将它的体积浸在密度为0.8×103kg/m3的酒精中时，铝块下表面受到酒精的压力是 N。（ρ铝=2.7×103kg/m3） 三、实验题 15．在“探究物体所受浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系”实验中，同学们设计了图甲和图乙两种不同的方案。 (1)根据图甲的方案，按照合理的顺序可初步得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小 它排开的液体所受的重力。 (2)在图乙的方案中，同学们将装满水的溢水杯放在升降台C上，用C来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 。在这个过程中压力传感器的示数是否发生变化？并说明理由 。 16．小霞和同学们利用一个长方体物块来探究影响浮力大小的因素。 (1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上，测出物块的重力为2.7N，然后将物块部分浸入水中，当测力计示数如图甲所示时，浮力为 N； (2)接下来小霞继续按图乙、丙、丁所示进行实验，由图甲、乙、丙的数据可知：在同种液体中， 越大，浮力越大；由图丙、丁的数据可知：物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度 （选填“有关”或“无关”）； (3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示，分析数据可知：浮力大小与液体的密度有关，并通过计算得出所用盐水密度为 kg/m3；若在实验前，弹簧测力计的指针在零刻度线以下，并未调零，则算出的盐水密度 （选填“偏小”、“不变”或“偏大”）； (4)本实验选用了不同溶液并进行了多次实验，其目的是为了___________（选填字母序号）； A．寻找普遍规律 B．取平均值减小误差 (5)实验中同组小明观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越 。于是他灵机一动在图中弹簧测力计的1.7N处对应标上1.0g/cm3的字样；当他把物块浸没在酒精中时，应该在弹簧测力计刻度盘的 N处对应标上0.8g/cm3的字样，聪明的他就将图甲所示装置改装成一个能测液体密度的密度秤； (6)若他利用该密度计将物块浸没在某液体中时，将物体继续往下放，但不接触容器底，发现指针变化了0.3N，该现象可能是因为 。 四、计算题 17．地面上放置一个容器，底面积为 160cm2，高32cm，质量为600g，将一个实心正方体，体积为1×10-3m3，重30N，用细绳吊着浸入盛水的容器中，有的体积浸入水中，容器水面高度为30cm，如图所示，（）求： (1)物体受到的浮力； (2)绳子的拉力； (3)剪断细绳后，正方体沉入水底，静止后容器对地面的压强。 18．如图甲所示，水平放置的平底柱形容器A的底面积为200cm2，不吸水的正方体木块B重为5N，边长为10cm，静止在容器底部。质量体积忽略的细线一端固定在容器底部，另一端固定在木块底面中央，且细线的长度L=5cm。求： (1)如图甲所示，木块对容器底部的压强多大？ (2)向容器A中缓慢加水，当细线受到拉力为1N时，停止加水，如图乙所示，此时木块B排开液体体积为多少cm3？ (3)若细线能承受的最大拉力为4N，在图乙的基础上继续加水至细线恰好断裂时，容器底部受到水的压强变化量是多大？ 19．科技小组在学习了浮力知识之后，设计了如图所示的劳动基地种植用的浇水装置，打开进水管后会有很细的水流从进水管流入水箱中，长方体水箱底部的横截面积为，正方体浮筒A的边长为0.2m，盖板B（厚度、质量不计）的面积为，盖在水箱底部的排水管口上．原长为15cm的弹簧（可伸缩，体积和质量均不计）固定在A、B之间，浮筒A刚好完全浸没时弹簧长度为30cm，盖B恰好能被拉开，水通过排水管排出，完成一次自动浇水。当水面下降到浮筒A有的体积浸入水中时，盖板B重新盖紧排水管口，停止排水（水的密度为，）。则： (1)注水至浮筒A完全浸没时A受到的浮力是 N； (2)盖板B恰好被拉开时水对容器底的压强是 Pa； (3)盖板B重新被盖紧时弹簧对浮筒A的弹力是 N。 20．如图甲所示，2020年11月10日，我国自主研制的"奋斗者"号全海深载人潜水器向极限进发，成功坐底10909米，创造了中国载人深潜新纪录，也让我国跻身世界深海装备前列国家。某学习小组观看了新闻之后，心情非常激动，设计了如图乙所示的装置：一质量，容积，横截面积的圆筒形薄壁容器B（壁厚忽略不计）。对容器B注入体积为的某种液体A后，将其封闭放入水中，且保持竖直漂浮状态，如图乙（a）所示，此时水对容器B底部的压强（容器B内空气质量不计），求： (1)图乙（a）中容器B受到的浮力； (2)液体A的密度； (3)如图乙（b）所示，若要使容器B恰好竖直悬浮在水，注入液体A的体积。 21．起重船的工作就是将重物起吊移至指定位置。为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡，示意图如图乙所示。小海实际了一种用力传感器感知出水量的长方体水舱模型，其底面积为2m2，示意图如图丙所示，其中A是固定的力传感器，能够显示B对它的压力或拉力的大小；B是质量和即均可忽略的细直杆，B的上端固定在A上，下端固定在物体C上；物体C为质量20kg、高度为2m的圆柱体。水舱中装有4.2m3的水，抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图像如图丁所示，已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，取10N/kg，试求： (1)物体C的重力； (2)物体C的体积； (3)当力传感器示数为0时水舱中水的深度。 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