10.2 阿基米德原理 第2课时 阿基米德原理的应用 同步分层练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册

第2课时　阿基米德原理的应用 知识点1　浮力大小的比较 1．两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体，把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体，最后处于如图所示状态。甲、乙排开液体的重力相等，则下列说法正确的是(　　) A．甲所受浮力更大 B．乙所受浮力更大 C．甲、乙所受浮力一样大 D．不知道液体密度无法比较浮力大小 2. (2025石家庄栾城区期末)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大小正确的是(　　) A．FA＞FB＞FC B．FB＜FA＜FC C．FA＞FB＝FC D．FB＜FA＝FC 3．如图所示，静止在液体中体积相同的A、B、C三个球，其中所受浮力最小的是(　　) A．A球 B．B球 C．C球 D．B球和C球 4．(2025石家庄新华区期中)把质量相同的铜块和铁块一起浸没在水中(ρ铜＞ρ铁)，受到的浮力判断正确的是(　　) A．铜块受到的浮力大 B．铁块受到的浮力大 C．两者受到的浮力一样大 D．条件不足，无法判断 知识点2　　阿基米德原理的综合计算 5．如图甲所示，底面积为200 cm2的圆柱形容器中水深为20 cm，将一棱长为10 cm的正方体物块轻轻放入水中，物块漂浮在水面上，水面上升了3 cm，如图乙所示。g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3。求： (1)物块浮在水面上时所受水的浮力。 (2)物块的质量。 1．如图所示，在探究浮力的大小跟哪些因素有关时，双双同学将体积相同但形状不同的铜块、铁块和铝块浸没在水中的不同深度处(已知ρ铜＞ρ铁＞ρ铝)，三者所受浮力的大小关系是(　　) A．F铜＝F铁＞F铝 B．F铜＞F铁＞F铝 C．F铜＞F铁＝F铝 D．F铜＝F铁＝F铝 2．铁块的体积为50 cm3，浸没于水中，排开水的体积为________m3，排开水的重力为________N，受到的浮力为________N。若铁块的一半体积浸在煤油中，则它受到的浮力为________N。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，ρ煤油＝0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg) 3. 如图所示，重为4 N的木块，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为1 N，木块所受浮力的大小为________N，木块的体积为________m3。木块的密度为________ kg/m3(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)。 4．(教材改编题)请比较以下浮力的大小：同样重的两个实心铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中(ρ水＞ρ煤油)，受到浮力较大的是________(选填“甲”或“乙”)；同样重的实心铁块和铜块，都浸没在煤油中，受到浮力较大的是________；同样重的实心铁块和铜块，铜块浸没在煤油中，铁块浸没在水中，受到浮力较大的是________。(已知ρ铜＞ρ铁) 5．小明在底面积为20 cm2的圆筒(圆柱体)中装入适量细沙，放入装有水的透明容器，静止后，圆筒竖直浮在水面上，如图甲所示，此时圆筒底部距水面5 cm。接着将一体积为50 cm3的金属块用细线(体积不计)悬挂在圆筒下方，放入水中静止后，圆筒竖直浮在水面上(金属块不接触容器底部)，如图乙所示，此时圆筒底部距水面10 cm。则图甲中装有细沙的圆筒受到的重力为________N；图乙中放入圆筒静止后，水对容器底部的压强________(选填“增大”或“减小”)；悬挂的金属块密度为________kg/m3。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) 6．在弹簧测力计下悬挂一个体积为100 cm3的金属块，浸没在水中，如图甲所示，静止时弹簧测力计的示数F1为1.7 N，如果浸没在某液体中，如图乙所示，静止时弹簧测力计的示数F2为1.9 N。g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3。求： (1)金属块在水中受到的浮力。 (2)金属块的密度。 (3)某液体的密度。 7．(科学思维)如图甲所示，用一个弹簧测力计拉着浸没在水中的小物块，现将小物块缓缓拉出水面到底部刚刚脱离水面为止。图乙是某些物理量随h(小物块底面到液面的距离)的变化情况。①弹簧测力计的示数；②小物块受到的浮力；③台秤的示数；④容器底部受到液体的压强；⑤小物块底面受到的压强。其中符合图乙图像变化的是(　　) A．①② B．③④ C．②③④ D．只有② 【详解答案】 基础达标 1．C　2.D　3.A　4.B 5．解：(1)物块排开水的体积V排＝S容×Δh＝200 cm2×3 cm＝600 cm3＝6×10－4 m3， 物块受到的浮力： F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10－4 m3＝6 N； (2)物块漂浮，则物块的重力G＝F浮＝6 N， 物块的质量m＝＝＝0.6 kg。 能力提升 1．D 解析：铜块、铁块和铝块的形状不同，体积相同，浸没在水中时排开水的体积相同，根据F浮＝ρgV排可知，它们受到的浮力相同，即F铜＝F铁＝F铝。 2．5×10－5　0.5　0.5　0.2 解析：因为物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以铁块浸没于水中时，排开水的体积V排＝V＝50 cm3＝5×10－5 m3；排开水的重力为G排＝m排g＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10－5 m3＝0.5 N，由阿基米德原理可得，铁块受到的浮力F浮＝G排＝0.5 N；铁块的一半体积浸在煤油中时排开煤油的体积V′排＝V＝×5×10－5 m3＝2.5×10－5 m3，此时铁块受到煤油的浮力F′浮＝ρ煤油gV′排＝0.8×103 kg/m3×10 N/kg×2.5×10－5 m3＝0.2 N。 3．5　5×10－4　0.8×103 解析：对静止的木块进行受力分析可知，受到竖直向上的浮力，竖直向下绳子的拉力和重力，由力的平衡条件可得，木块受到的浮力：F浮＝G＋F拉＝4 N＋1 N＝5 N；因木块浸没在水中时，排开水的体积和自身的体积相等，所以，由F浮＝ρ水gV排可得，木块的体积：V＝V排＝＝＝5×10－4 m3；则木块的密度：ρ＝＝＝＝0.8×103 kg/m3。 4．甲　铁块　铁块 解析：同样重的两个实心铜块甲和乙，由G＝mg＝ρVg可知甲、乙的体积相同，当浸没时排开液体的体积相同；由于水的密度大于煤油的密度，由F浮＝ρ液gV排可知，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中时，甲受到的浮力大；同样重的实心铁块和实心铜块，由G＝mg＝ρVg和ρ铜＞ρ铁可知铁块的体积大，当铜块、铁块浸没在煤油中时，铁块排开煤油的体积大，根据F浮＝ρ液gV排可知，铁块受到的浮力大；铁块的体积大，当铜块、铁块浸没时，铁块排开液体的体积大，由于水的密度大于煤油的密度，根据F浮＝ρ液gV排可知，铁块受到的浮力大。 5．1　增大　3×103 解析：装有细沙的圆筒在水中处于漂浮状态，受到的浮力等于重力，所以受到的重力为G＝F浮＝ρ水gV排＝ ρ水gS筒h1＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20×10－4 m2×5×10－2 m＝1 N；图甲中水的深度小于图乙中水的深度，根据液体压强公式p＝ρgh可知，图甲中水对容器底部的压强p1小于图乙中水对容器底部的压强p2，即图乙中放入圆筒静止后，水对容器底部的压强增大；图乙中装有细沙的圆筒及金属块在水中处于漂浮状态，受到的浮力等于重力，所以受到的重力为G′＝F′浮＝ρ水gV′排＝ρ水g(S筒h2＋V金属)＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(20× 10－4 m2×10×10－2 m＋50×10－6 m3)＝2.5 N，悬挂的金属块的重力为G金属＝G′－G＝2.5 N－1 N＝1.5 N，悬挂的金属块质量为m＝＝＝0.15 kg，密度为ρ＝＝＝3×103 kg/m3。 6．解：(1)因为金属块浸没在水中，所以金属块排开水的体积：V排＝V＝100 cm3， 则金属块在水中受到的浮力：F浮水＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×100×10－6 m3＝1 N。 (2)由称重法测浮力可知，金属块的重力：G＝F浮水＋F1＝1 N＋1.7 N＝2.7 N， 由G＝mg可知，金属块的质量：m＝＝＝0.27 kg， 则金属块的密度：ρ＝＝＝2.7×103 kg/m3。 (3)由称重法测浮力可知，金属块浸没在某液体中时受到的浮力：F浮液＝G－F2＝2.7 N－1.9 N＝0.8 N， 因为金属块浸没在某液体中，所以金属块排开某液体的体积：V排液＝V＝100 cm3， 由F浮＝ρ液gV排可知，某液体的密度：ρ液＝＝＝0.8×103 kg/m3。 7． B　解析：根据图乙得出物理量随小物块底面到容器底面的距离的变化关系——先不变后变小；将小物块缓缓拉出水面到底部刚刚脱离水面时：①小物块排开水的体积先不变后变小，由阿基米德原理可知小物块受到的浮力先不变后变小，因为弹簧测力计的示数等于重力减去浮力，重力不变，所以弹簧测力计的示数先不变后增大，故①不符合图像变化；②小物块排开水的体积先不变后变小，由阿基米德原理可知小物块受到的浮力先不变后变小，脱离水面后受到的浮力为0 N，故②不符合图像变化；③由①得弹簧测力计的示数先不变后增大，台秤的示数等于容器、水、小物块的重力之和减去拉力(弹簧测力计的示数)，所以台秤的示数先不变后减小，故③符合图像变化；④小物块排开水的体积先不变后变小，水的深度先不变后变小，由p＝ρgh可知容器底部受到的液体压强先不变后变小，故④符合图像变化；⑤小物块底面所处的深度一直变小，由p＝ ρgh可知小物块底面受到的压强一直变小，故⑤不符合图像变化。可见，符合图乙图像变化的是③④。 学科网（北京）股份有限公司 $