第2节 阿基米德原理（分层作业）物理新教材沪科版（五四学制）八年级下册

第2节 阿基米德原理 目录 【A夯基础】 1 一、阿基米德原理及其理解 1 二、探究与验证阿基米德原理 2 三、阿基米德原理的应用 4 四、浮力的本质 5 【B提能力】 6 【C链中考】 7 一、 阿基米德原理及其理解 1. 放入水中的甲和乙两个不吸水物块，甲受到的浮力大于乙受到的浮力，则甲的（　　） A．质量一定大 B．体积一定大 C．密度一定大 D．排开水的体积一定大 2. 潜水员从浅水区慢慢走向深水区，然后在水面下潜泳。若水底布满小石头，则下列体验与分析合理的是（　　） A．从浅水区走向深水区，脚底的疼痛感会加重，因为潜水员所受重力变大 B．从浅水区走向深水区，脚底的疼痛感会减弱，因为潜水员所受浮力变大 C．从水下3m潜泳到水下5m，潜水员所受到的浮力变大 D．潜水员看到桥墩能稳稳地矗立于泥沙中，因为桥墩受到的浮力与重力平衡 3. 两只相同气球，分别充入氢气和空气，充气后体积不同，同学们在教室内同时放飞时只有氢气气球上升，如图所示。若它们在空气中受到浮力分别为和，下列判断正确的是（ ） A． B． C． D．条件不足，无法比较 4. 某同学在家用生活用品做探究实验。如图他将装满水的烧杯放在水平桌面盘子里，再把空的饮料罐缓慢匀速按入水中，体会到手下压的力越来越大，他从实验过程中得出的结论有： ①实验表明物体在水中受到浮力大小与自身的体积有关；②随着排到盘子水的增加，饮料罐受到浮力也在增加；③匀速下压过程中烧杯底部受到水的压强逐渐增大；④匀速下压过程中饮料罐所受重力小于所受浮力。你认为正确的是（　　） A．①③ B．②③ C．②④ D．③④ 5. 将一个大铁球和一个小塑料球放入水中，结果如图所示，则（　　） A．大铁球受到的浮力大 B．小塑料球受到的浮力大 C．它们所受浮力一样大 D．条件不足，不能确定 二、探究与验证阿基米德原理 6. 小强用如图所示的实验装置验证阿基米德原理，通过调节升降台让金属块浸入盛满水的溢水杯中（金属块始终未与容器底接触），溢出的水会流入右侧空桶中，下列说法正确的是（　　） A．金属块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压力越大 B．金属块浸没在水中的深度越深，弹簧测力计A的示数越小 C．金属块从接触水面至浸入水中某一位置，弹簧测力计A和B的变化量∆FA=∆FB D．若实验前溢水杯中未装满水，对实验结果没有影响 7. 验证阿基米德原理的实验目的，是为了验证物体受到浮力和排开液体的 是否相等，小红将重为1.8牛物体浸没在水中时，测力计示数如图所示，则物体受到的浮力为 牛；图中“”为米 ，则物体排开液体的重力为 牛。为了验证结论是否具有普遍性，应该换用不同的物体和 进行多次实验。 8．某中学两个物理小组的同学，在实验室中验证阿基米德原理。 （1）方案一，小刚用石块按如图（a）实验步骤依次进行实验。由图可知，石块浸没在水中受到的浮力 N，排开水的重力 N，发现，造成这种结果的原因不可能是 （选填下列字母序号）； A．最初溢水杯中的水未装至溢水口 B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 C．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部 （2）方案二，如图（b），小明将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台，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 （选填“增大”“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了；为了多次实验得到普遍规律，方案） （选填“一”或“二”）的操作更加简便； 三、阿基米德原理的应用 9. 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 10. 如图所示，一薄壁圆柱形容器盛有水，用弹簧测力计竖直吊着重为10牛的实心物块A浸在水中，物块A处于静止状态，与A未浸入水中相比较，下列说法中正确的是（　　） A．物块A受到的浮力大小等于10牛 B．水对容器底部压力增加量小于10牛 C．水对容器底部的压力保持不变 D．容器对水平地面的压力增加10牛 11．“彩球温度计”是一种现代居家饰品，其结构模型如图所示。该“彩球温度计”是由体积相同（保持恒定）但质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当环境温度升高时，浸没在液体中的小球受到的浮力将 （选填“变大”“不变”或“变小”），浮力方向为 。在某一环境温度下，四个小球处于如图所示位置，此时B小球受到的浮力FB浮与D小球受到的浮力FD浮的大小关系为FB浮 FD浮 （选填“>”“=”或“<”）。 12. 小金在课上探究浮力大小与哪些因素有关。 （1）如图所示，重为7牛的铜块A一半浸没在水中，弹簧测力计的示数为5牛，则金属块A所受浮力为 牛，方向 ； （2）剪断连接金属块的细线，铜块下沉过程中受到的浮力将（　　） A．越来越大 B．先变大后不变 C．保持不变 D．先变大后变小 （3）物块沉底后，水对铜块上、下表面产生的压力差为 N； （4）若将两块质量相同的实心铝块和铜块浸没在水中（铜＞铝），则它们所受的浮力（　　） A．铜块大 B．铝块大 C．一样大 D．条件不足，无法判断 13. 小明洗菜时发现体积较大的土豆沉入水底，体积较小的西红柿浮于水面，土豆受到的浮力 西红柿受到的浮力；他想测量土豆的密度，用细线将土豆挂在弹簧测力计下示数为2.4N，再将其完全浸没水中测力计示数为0.4N，则土豆的密度是 g/cm3。 14. 一质量为0.2kg的苹果静止在图所示位置。求： （1）苹果受到的浮力F浮； （2）苹果排开水的体积V排。 四、浮力的本质 15. 在“天宫课堂”中，航天员王亚平用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球悬停在水中，如图-1所示，这是由于在中国空间站中，乒乓球不再受到重力和 力的原因而悬停不动。在地面课堂的同学们也做同样的实验；用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球会迅速上浮直至漂浮，如图-2所示，乒乓球露出水面前，浮力 重力且浮力大小 。 16. 物理研究通常会用建立模型的方法来解释或解决问题。在研究浮力知识时，就可以将一定形状的物体作为模型，根据液体内部压强的大小和方向的知识，来解释浮力产生的原因，并以此推导阿基米德原理。现有浸没在液体中的正方体、圆柱体、球体和圆锥体，可供选择作为模型，如图（a）（b）（c）和（d）所示。 （1）请判断，如图中的 不适合作为模型推导阿基米德原理。（填写图序） （2）若液体的密度为ρ，请从如图中选择一个作为模型，要求： （a）所选的模型是 ； （b）在方框内画简图并标注所需的物理量（用字母表示） ，运用液体内部压强等知识，推导阿基米德原理。 17．用细绳吊着某金属块并将其浸在水中，分别在图（a）、（b）、（c）所示位置保持静止，若金属块所受的拉力分别为F1、F2和F3，则F1 F2 F3，若液体对其上、下表面的压力差分别为ΔF1、ΔF2和ΔF3，则ΔF1 ΔF2。（均选填“>”“=”或“<”） 18. 一立方体物块悬挂在弹簧测力计下端，静止在空气中时测力计示数为9.8 N，当把立方体的一半浸在水中时，测力计的示数为4.9 N，则此物块的体积为 m3，它所受水的浮力大小为 N，此时正方体下表面受到水的压力大小为 N。 19．如图所示，水平桌面上有底面积为250厘米2、质量忽略不计的薄壁盛水圆柱形容器，内装有7.8千克的某液体，边长为10厘米的正方体物块A，其质量为0.9千克。通过一根细线与容器底部相连，细线对A的拉力为2.94牛。求： （1）物体所受的浮力； （2）液体的密度。 20．（2025·静安·二模）水中的乒乓球在细线剪断前后，均能处于静止状态，如图（a）（b）所示。与图（a）相比，则乒乓球在图（b）中所受的（　　） A．浮力一定变大 B．浮力可能不变 C．合力可能变大 D．合力一定不变 21.（2025·上海·中考真题）“梦想”号潜水艇在执行某次科考任务时，排开4000米3的水，求该潜艇受到的浮力。 22.（2025·奉贤·一模）如图所示，在“验证阿基米德原理”的实验中，重9牛的柱体A静止在水中，弹簧测力计的示数为5牛，柱体A所受浮力F浮为 牛，柱体A上、下表面受到水的压力分别为F向下、F向上，则F浮 F向上 （选填“大于”、“等于”或“小于”）。继续增大柱体浸入水中的深度它受到的浮力 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 阿基米德原理 目录 【A夯基础】 1 一、阿基米德原理及其理解 1 二、探究与验证阿基米德原理 3 三、阿基米德原理的应用 5 四、浮力的本质 5 【B提能力】 7 【C链中考】 11 一、 阿基米德原理及其理解 1. 放入水中的甲和乙两个不吸水物块，甲受到的浮力大于乙受到的浮力，则甲的（　　） A．质量一定大 B．体积一定大 C．密度一定大 D．排开水的体积一定大 【答案】D 【详解】由题意可知，因为甲和乙都是放入水中，根据浮力计算公式F浮=ρ液gV排可知，在同种液体中，物体受到的浮力大小只与排开液体的体积有关，因为在水中甲受到的浮力大于乙受到的浮力，所以可以确定的是甲排开水的体积一定大于乙排开水的体积，而甲和乙之间质量、体积和密度的大小关系由于已知条件不充分，均无法判断。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2. 潜水员从浅水区慢慢走向深水区，然后在水面下潜泳。若水底布满小石头，则下列体验与分析合理的是（　　） A．从浅水区走向深水区，脚底的疼痛感会加重，因为潜水员所受重力变大 B．从浅水区走向深水区，脚底的疼痛感会减弱，因为潜水员所受浮力变大 C．从水下3m潜泳到水下5m，潜水员所受到的浮力变大 D．潜水员看到桥墩能稳稳地矗立于泥沙中，因为桥墩受到的浮力与重力平衡 【答案】B 【详解】AB．当他从浅水区走向深水区，人的重力不变，排开水的体积变大，受到的浮力逐渐变大，他对池底的压力变小，因此他脚底的疼痛感会减弱，故A不符合题意，B符合题意； C．从水下3m潜泳到水下5m，潜水员浸没于水中排开水的体积不变，所受到的浮力不变，故C不符合题意； D．深埋于泥沙中的桥墩能稳稳地矗立于水中，桥墩下表面不受液体压强，液体对桥墩没有向上的压力，由浮力的产生原因可知桥墩不受浮力的作用，只受重力的作用，故D不符合题意。 故选B。 3. 两只相同气球，分别充入氢气和空气，充气后体积不同，同学们在教室内同时放飞时只有氢气气球上升，如图所示。若它们在空气中受到浮力分别为和，下列判断正确的是（ ） A． B． C． D．条件不足，无法比较 【答案】C 【详解】两只相同的气球，分别充入氢气和空气，充气后体积不同，所以排开空气的体积不同，由图可知，空气气球排开空气的体积较大，根据F浮=ρ空气gV排可知，空气密度相同，排开空气的体积越大时，浮力越大，所以空气气球受到的浮力更大，即。 故选C。 4. 某同学在家用生活用品做探究实验。如图他将装满水的烧杯放在水平桌面盘子里，再把空的饮料罐缓慢匀速按入水中，体会到手下压的力越来越大，他从实验过程中得出的结论有： ①实验表明物体在水中受到浮力大小与自身的体积有关；②随着排到盘子水的增加，饮料罐受到浮力也在增加；③匀速下压过程中烧杯底部受到水的压强逐渐增大；④匀速下压过程中饮料罐所受重力小于所受浮力。你认为正确的是（　　） A．①③ B．②③ C．②④ D．③④ 【答案】C 【详解】①实验中人体会到手下压的力越来越大，是因为空的饮料罐受到的浮力越来越大；这表明物体在水中受到浮力大小与浸入到液体的体积有关，而不是与自身体积有关，故①错误； ②根据阿基米德原理可知，物体受到液体的浮力大小等于排开液体的重力大小，随着排到盘子水的增加，就是排开液体的重力增加，所以饮料罐受到的浮力也在增加，故②正确； ③匀速下压过程中，烧杯里的水的高度始终不变，根据p=ρgh可知，烧杯底部受到水的压强不变，故③错误； ④匀速下压过程中饮料罐受到竖直向下的重力和压力，受到竖直向上的浮力，受到的重力和压力大小之和等于受到的浮力大小，所以饮料罐所受重力小于所受浮力，故④正确。 故C正确，ABD错误。故选C。 5. 将一个大铁球和一个小塑料球放入水中，结果如图所示，则（　　） A．大铁球受到的浮力大 B．小塑料球受到的浮力大 C．它们所受浮力一样大 D．条件不足，不能确定 【答案】A 【详解】由图得，铁球排开水的体积大于塑料球排开水的体积，由F浮=ρ液gV排得，大铁球受到的浮力大，故A符合题意，BC D不符合题意。故选A。 二、探究与验证阿基米德原理 6. 小强用如图所示的实验装置验证阿基米德原理，通过调节升降台让金属块浸入盛满水的溢水杯中（金属块始终未与容器底接触），溢出的水会流入右侧空桶中，下列说法正确的是（　　） A．金属块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压力越大 B．金属块浸没在水中的深度越深，弹簧测力计A的示数越小 C．金属块从接触水面至浸入水中某一位置，弹簧测力计A和B的变化量∆FA=∆FB D．若实验前溢水杯中未装满水，对实验结果没有影响 【答案】C 【详解】A．金属块浸入水中的深度增大时，溢水杯中水的深度不变，根据p=ρgh可知，水对溢水杯底部的压强不变，根据F=pS可知，水对溢水杯底部的压力不变，故A错误； B．金属块浸没在水中的深度变化时，排开水的体积不变，根据F浮=ρgV排可知，受到的浮力不变，根据F拉=G金-F浮知，金属块受到的拉力不变，弹簧测力计A的示数不变，故B错误； C．由图可知，弹簧测力计A的示数FA=G-F浮 弹簧测力计B的示数FB=G桶+G排 则∆FA=∆F浮，∆FB=∆G排，根据阿基米德原理可知，∆F浮=∆G排，则∆FA=∆FB，故C正确； D．若实验前溢水杯中未装满水，则测得的F浮不变、G排偏小，对实验结果有影响，故D错误。 故选C。 7. 验证阿基米德原理的实验目的，是为了验证物体受到浮力和排开液体的 是否相等，小红将重为1.8牛物体浸没在水中时，测力计示数如图所示，则物体受到的浮力为 牛；图中“”为米 ，则物体排开液体的重力为 牛。为了验证结论是否具有普遍性，应该换用不同的物体和 进行多次实验。 【答案】 重力 0.2 0.196 不同液体 【详解】验证阿基米德原理是为了验证物体受到浮力与排开液体所受的重力是否相等。 由图可知弹簧测力计的示数为1.6N，所以它受到的浮力 F浮=G-F=1.8N-1.6N=0.2N 物体排开液体的重力G水=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×2×10-5m3=0.196N 为了验证结论是否具有普遍性，应该换用不同的物体和不同液体进行多次实验。 8．某中学两个物理小组的同学，在实验室中验证阿基米德原理。 （1）方案一，小刚用石块按如图（a）实验步骤依次进行实验。由图可知，石块浸没在水中受到的浮力 N，排开水的重力 N，发现，造成这种结果的原因不可能是 （选填下列字母序号）； A．最初溢水杯中的水未装至溢水口 B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 C．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部 （2）方案二，如图（b），小明将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台，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 （选填“增大”“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了；为了多次实验得到普遍规律，方案） （选填“一”或“二”）的操作更加简便； 【答案】（1）2，1.9，B；（2）减小，等于，二 【详解】（1）石块浸没在水中受到的浮力F浮=F1-F3=5N-3N=2N 排开水的重力 所以F浮＞G排 A.若最初溢水杯中的水未装至溢水口，则石块排开水的只有一部分溢出到桶中，排开水的重力G排减小，故A不符合题意； B．若弹簧测力计都没有校零，那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数，那么所得浮力与排开水的重力大小应不变，故B符合题意； C．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部，则导致F3减小，F3减小， ，得出错误结论，故C不符合题意。 故选B。 （2）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，因为所以弹簧测力计A的示数变小。又因为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，由上可知，方案二的操作可较方便的完成多次实验，使结论有普遍性。 三、阿基米德原理的应用 9. 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F浮=ρ液gV排可知，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p=ρgh可知，潜水器受到的压强变大。故选B。 10. 如图所示，一薄壁圆柱形容器盛有水，用弹簧测力计竖直吊着重为10牛的实心物块A浸在水中，物块A处于静止状态，与A未浸入水中相比较，下列说法中正确的是（　　） A．物块A受到的浮力大小等于10牛 B．水对容器底部压力增加量小于10牛 C．水对容器底部的压力保持不变 D．容器对水平地面的压力增加10牛 【答案】B 【详解】A．由图可知，物块A处于静止状态时弹簧测力计的示数不为0N，由可知，，故A错误； BCD．由阿基米德原理可知，物体A受到的浮力和物体A排开水的重力相等，因为水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以水对容器底部压力增加量等于物体A排开水的重力，即物体A排开水的重力，所以水对容器底部压力增加量小于10牛，同理可知，容器对水平地面的压力增加量小于10N，故B正确，CD错误。 故选B。 11．“彩球温度计”是一种现代居家饰品，其结构模型如图所示。该“彩球温度计”是由体积相同（保持恒定）但质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当环境温度升高时，浸没在液体中的小球受到的浮力将 （选填“变大”“不变”或“变小”），浮力方向为 。在某一环境温度下，四个小球处于如图所示位置，此时B小球受到的浮力FB浮与D小球受到的浮力FD浮的大小关系为FB浮 FD浮 （选填“>”“=”或“<”）。 【答案】 变小 竖直向上 = 【详解】当环境温度升高时，液体密度随之而减小，浸没在液体中的小球排开液体的体积不变，根据阿基米德原理可知，所受浮力变小。 浮力的方向总是竖直向上的。 由图可知，B小球与D小球都处于浸没状态，小球排开液体的体积与小球自身的体积相等，由于两个小球的体积相等，所以两个小球排开液体的体积相等，根据阿基米德原理可知，所受浮力相等，即： FB浮=FD浮。 12. 小金在课上探究浮力大小与哪些因素有关。 （1）如图所示，重为7牛的铜块A一半浸没在水中，弹簧测力计的示数为5牛，则金属块A所受浮力为 牛，方向 ； （2）剪断连接金属块的细线，铜块下沉过程中受到的浮力将（　　） A．越来越大 B．先变大后不变 C．保持不变 D．先变大后变小 （3）物块沉底后，水对铜块上、下表面产生的压力差为 N； （4）若将两块质量相同的实心铝块和铜块浸没在水中（铜＞铝），则它们所受的浮力（　　） A．铜块大 B．铝块大 C．一样大 D．条件不足，无法判断 【答案】（1）2，竖直向上；（2）B；（3）4；（4）B 【详解】（1）根据称重法，铜块的一半浸在水中时受到的浮力F浮=G-F示=7N-5N=2N 浮力方向始终与重力方向相反，在水中竖直向上。 （2）铜块下沉过程中，排开水的体积V排先增大（完全浸没前），后保持不变（完全浸没后），根据F浮=ρ液gV排，浮力先变大后不变，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 （3）已知铜块的一半浸在水中时受到的浮力为2N，沉底时排开的体积是原来的2倍，根据F浮=ρ液gV排，浮力也变为原来的2倍，故此时受到的浮力为4N，由浮力产生原因（压力差）可知，水对铜块上下表面压力差等于浮力，故为4N。 （4）质量相同时，根据V=m/ρ可知，铝块体积更大（因ρ铝<ρ铜），浸没时V排铝＞V排铜，由F浮=ρ液gV排可知铝块受浮力更大，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 13. 小明洗菜时发现体积较大的土豆沉入水底，体积较小的西红柿浮于水面，土豆受到的浮力 西红柿受到的浮力；他想测量土豆的密度，用细线将土豆挂在弹簧测力计下示数为2.4N，再将其完全浸没水中测力计示数为0.4N，则土豆的密度是 g/cm3。 【答案】 大于 1.2 【详解】根据F浮=ρ液gV排可知，土豆的体积较大，西红柿的体积较小，则土豆受到的浮力大于西红柿受到的浮力。 根据称重法测浮力可知，土豆的重力为2.4N，土豆受到的浮力为 土豆沉入水底，体积等于其排开水的体积，为 土豆的密度为 14. 一质量为0.2kg的苹果静止在图所示位置。求： （1）苹果受到的浮力F浮； （2）苹果排开水的体积V排。 【答案】（1）1.96N；（2）2×10-4m3 【详解】（1）苹果受到的重力为G=mg=0.2kg×9.8N/kg=1.96N 因苹果漂浮，故苹果受到的浮力F浮=G=1.96N （2）由F浮=ρ液V排g可得苹果排开水的体积 四、浮力的本质 15. 在“天宫课堂”中，航天员王亚平用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球悬停在水中，如图-1所示，这是由于在中国空间站中，乒乓球不再受到重力和 力的原因而悬停不动。在地面课堂的同学们也做同样的实验；用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球会迅速上浮直至漂浮，如图-2所示，乒乓球露出水面前，浮力 重力且浮力大小 。 【答案】 浮 大于 不变 【详解】在中国空间站微重力环境中，图中乒乓球所受重力几乎为零，乒乓球悬停处于平衡状态，因此水对乒乓球的浮力几乎为零，即乒乓球不再受到重力和浮力作用。 乒乓球露出水面前，乒乓球上浮，根据物体的沉浮条件可知，乒乓球受到的浮力大于它所受的重力。 乒乓球露出水面前，处于完全浸没，排开液体的体积等于乒乓球的体积不变，根据阿基米德原理 F浮=ρgV排，在同种液体中，排开液体体积不变，它所受的浮力也不变。 16. 物理研究通常会用建立模型的方法来解释或解决问题。在研究浮力知识时，就可以将一定形状的物体作为模型，根据液体内部压强的大小和方向的知识，来解释浮力产生的原因，并以此推导阿基米德原理。现有浸没在液体中的正方体、圆柱体、球体和圆锥体，可供选择作为模型，如图（a）（b）（c）和（d）所示。 （1）请判断，如图中的 不适合作为模型推导阿基米德原理。（填写图序） （2）若液体的密度为ρ，请从如图中选择一个作为模型，要求： （a）所选的模型是 ； （b）在方框内画简图并标注所需的物理量（用字母表示） ，运用液体内部压强等知识，推导阿基米德原理。 【答案】 （c）、（d） （a）或（b） 需要知道液体的密度ρ，上表面的深度h上，下表面的深度h下，底面积S 见解析 【详解】（1）物体受到的液体压强为p=ρgh，物体受到的浮力为F浮=G排=ρgV排 根据F浮=F下-F上和F=pS知道，要用液体压强公式推导阿基米德原理，应选用横截面积相同的模型，故图中（a）、（b）适合，（c）、（d）不适合。 （2）根据（1）知道，选取（a）模型或（b）模型均可，所需的物理量如下图 物体上、下表面受到的液体压强分别为p下=ρgh下 p上=ρgh上 物体上、下表面受到的液体压力 F下=p下S=ρgh下S F上=p上S=ρgh上S 由浮力产生的原因可知，物体受到的浮力 F浮=F下-F上=ρgh下S-ρgh上S=ρg（h下-h上）S=ρghS=ρgV排=G排 17．用细绳吊着某金属块并将其浸在水中，分别在图（a）、（b）、（c）所示位置保持静止，若金属块所受的拉力分别为F1、F2和F3，则F1 F2 F3，若液体对其上、下表面的压力差分别为ΔF1、ΔF2和ΔF3，则ΔF1 ΔF2。（均选填“>”“=”或“<”） 【答案】 = < = 【详解】根据阿基米德原理可知，当液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，浮力越大，由图可知，三者浮力大小的关系为F1浮=F2浮>F3浮 同一物体重力不变，由称重法可知F拉=G-F浮 故拉力的大小关系为F1 =F2<F3 浮力产生的原因是物体浸没在液体中，其上、下表面产生的压力差。图（a）、（b）中物体受到的浮力相同，故其上、下表面产生的压力差相同，即ΔF1=ΔF2。 18. 一立方体物块悬挂在弹簧测力计下端，静止在空气中时测力计示数为9.8 N，当把立方体的一半浸在水中时，测力计的示数为4.9 N，则此物块的体积为 m3，它所受水的浮力大小为 N，此时正方体下表面受到水的压力大小为 N。 【答案】 4.9 4.9 【详解】由题可知，立方体的重力G＝9.8N，把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为F示＝4.9N，根据称重法计算物体所受浮力 根据阿基米德原理可得 此物块的体积为 因为物体受到的浮力等于物体上、下表面受到水的压力差 物体上表面受到水的压力为0 ，所以物体下表面受到的压力为 19．如图所示，水平桌面上有底面积为250厘米2、质量忽略不计的薄壁盛水圆柱形容器，内装有7.8千克的某液体，边长为10厘米的正方体物块A，其质量为0.9千克。通过一根细线与容器底部相连，细线对A的拉力为2.94牛。求： （1）物体所受的浮力； （2）液体的密度。 【答案】（1）11.76牛；（2）1200千克/米3 【详解】（1）物块A受到的重力为 GA=mA g=0.9kg×9.8N/kg=8.82N 对物块A受力分析可知，其受到竖直向下的重力、向下的拉力以及竖直向上的浮力作用，此时处于平衡状态，受到平衡力的作用，则 GA+F拉=F浮 所以，物块A受到的浮力为 （2）物块A的体积为 如图所示，物块A浸没在水中，排开水的体积等于物块A的体积，根据阿基米德原理可得，物块所受的浮力为F浮=ρ液gV排，所以，液体的密度为 20．（2025·静安·二模）水中的乒乓球在细线剪断前后，均能处于静止状态，如图（a）（b）所示。与图（a）相比，则乒乓球在图（b）中所受的（　　） A．浮力一定变大 B．浮力可能不变 C．合力可能变大 D．合力一定不变 【答案】D 【详解】AB．图示（a）中，乒乓球浸没水中，排开水的体积等于自身的体积，（b）中乒乓球漂浮水中，排开水的体积小于自身体积，即（a）中乒乓球排开水的体积比（b）中的大，据阿基米德原理知，与（a）相比，在图（b）中，乒乓球所受的浮力变小，故AB不符合题意； CD．两图中，乒乓球都处于静止，所受的力都是平衡力，合力都为0，所以合力一定不变，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 21.（2025·上海·中考真题）“梦想”号潜水艇在执行某次科考任务时，排开4000米3的水，求该潜艇受到的浮力。 【答案】 【详解】该潜艇受到的浮力 22.（2025·奉贤·一模）如图所示，在“验证阿基米德原理”的实验中，重9牛的柱体A静止在水中，弹簧测力计的示数为5牛，柱体A所受浮力F浮为 牛，柱体A上、下表面受到水的压力分别为F向下、F向上，则F浮 F向上 （选填“大于”、“等于”或“小于”）。继续增大柱体浸入水中的深度它受到的浮力 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 4 小于 不变 【详解】根据称重法，柱体A所受浮力为 F浮=G-F示=9N-5N=4N 浮力是物体上下表面所受液体的压力差，根据压力差法可知。 根据F浮=ρ液gV排，继续增大柱体浸入水中的深度，排开液体的体积不变，液体的密度不变，它受到的浮力不变。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 阿基米德原理 目录 【A夯基础】 1 一、阿基米德原理及其理解 1 二、探究与验证阿基米德原理 3 三、阿基米德原理的应用 5 四、浮力的本质 5 【B提能力】 7 【C链中考】 11 一、 阿基米德原理及其理解 1. D；2. B；3. C；4. C；5. A 二、探究与验证阿基米德原理 6. C；7. 重力，0.2，0.196，不同液体 8． （1）2，1.9，B；（2）减小，等于，二 三、阿基米德原理的应用 9. B；10. B；11．变小，竖直向上，= 12. （1）2，竖直向上；（2）B；（3）4；（4）B 13. 大于，1.2 14.（1）1.96N；（2）2×10-4m3 【详解】（1）苹果受到的重力为G=mg=0.2kg×9.8N/kg=1.96N 因苹果漂浮，故苹果受到的浮力F浮=G=1.96N （2）由F浮=ρ液V排g可得苹果排开水的体积 四、浮力的本质 15. 浮，大于，不变 16. （1）（c）、（d）； （2）（a）或（b）； 需要知道液体的密度ρ，上表面的深度h上，下表面的深度h下，底面积S； 物体上、下表面受到的液体压强分别为p下=ρgh下 p上=ρgh上 物体上、下表面受到的液体压力 F下=p下S=ρgh下S F上=p上S=ρgh上S 由浮力产生的原因可知，物体受到的浮力 F浮=F下-F上=ρgh下S-ρgh上S=ρg（h下-h上）S=ρghS=ρgV排=G排 17． =，<， = 18. ， 4.9，4.9 19． （1）11.76牛；（2）1200千克/米3 【详解】（1）物块A受到的重力为 GA=mA g=0.9kg×9.8N/kg=8.82N 对物块A受力分析可知，其受到竖直向下的重力、向下的拉力以及竖直向上的浮力作用，此时处于平衡状态，受到平衡力的作用，则 GA+F拉=F浮 所以，物块A受到的浮力为 （2）物块A的体积为 如图所示，物块A浸没在水中，排开水的体积等于物块A的体积，根据阿基米德原理可得，物块所受的浮力为F浮=ρ液gV排，所以，液体的密度为 20．D； 21. 【详解】该潜艇受到的浮力 22. 4，小于，不变 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $