第14讲 阿基米德原理（寒假预习讲义）八年级物理新教材沪科版

第14讲 阿基米德原理 内容导航——预习三步曲 第一步 学 析教材·学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题·讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点·强知识：3大核心考点精准练 第二步 记 串知识·识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步 测 过关测·稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 阿基米德原理 1.探究浮力的大小 先用弹簧测力计分别测出 [图9-12(a)];然后把石块浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用烧杯收集 ，读出此时弹簧测力计的示数[图9-12(b)];再用弹簧测力计测量 [图9-12(c)]。 比较測得的 与排开的水所受 的大小，你发现了什么? 2.阿基米德原理： 。 知识点2 阿基米德原理公式 1.若用F表示浮力的大小，G:表示排开的液体所受重力的大小，则阿基米德原理可表示为 2.阿基米德原理对气体也 教材习题01 1.把体积相同的木块和石块放入水中，木块漂浮在水面上，石块沉人水底。关于它们所受浮力的大小，请判断下列哪个说法是正确的，并说明理由。 A.石块大B.木块大C.一样大D.无法比较 解题方法 物体所受浮力大小与排开液体体积有关 【答案】 教材习题02 2.通过图9-15所示的实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，具体设计的实验步骤如图(a)(b)(c)(d)所示，为方便和减小实验误差，最合理的实验步骤是 ，实验结论为 。 解题方法 ①先测重力以免物体沾有水影响测量结果 ②物体所受浮力等于排开液体所受重力。 【答案】 教材习题03 3.有一个容积为10m2的气球，充满氮气后重为25N，设空气的密度为1.29kg/m2，g取10N/kg，则: (1)该气球受到的空气浮力有多大? (2)该气球最多能载质量为多少的物体? 解题方法 ①阿基米德原理也能应用与气体 ②阿基米德公式F浮=G排=ρ液gV排 【答案】 考点一 探究阿基米德原理实验 1．如图所示是实验小组用均质不吸水金属块、弹簧测力计、小桶和溢水杯探究“浮力与哪些因素有关”的实验。 (1)实验前，小组同学应在 方向对弹簧测力计进行调零处理；从实验中可知金属块的质量为 g。 (2)在图丙实验中，金属块完全浸没时受到的浮力大小是 N。 (3)小组同学比较图甲、乙、丙三次实验可知，金属块受到的浮力大小与其 有关；比较图 三次实验可知，金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。 (4)实验结束后，小组同学测量了金属块完全浸没在水中时小桶中水的重力大小如图戊所示，可知金属块完全浸没在水中时排开水的重力大小为 N；分析发现，金属块浸没在水中时排开水的重力大小 （选填“大于”“小于”或“等于”）金属块浸没在水中时受到的浮力大小，这就是著名的“阿基米德原理”。 (5)若小组同学分析实验数据时发现，金属块浸没在水中时排开水的重力大小小于金属块浸没在水中时受到的浮力大小，出现这样情况的原因可能是 。 2．小军为了探究“浮力大小与哪些因素有关”，利用弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水（ρ盐水＞ρ水）进行了如下实验：（，g取10N/kg） (1)实验前应在 方向对弹簧测力计进行调零。 (2)金属块在步骤②中所受浮力为 N。 (3)由步骤①②③可知，浮力大小与 有关，由步骤①③④可知，浮力大小和浸没的深度 。 (4)根据实验数据可以得知该金属块的体积为 cm3。 (5)若先进行步骤③，再进行步骤①，则测得的浮力将 （选填“偏大”或“偏小”）。 (6)根据实验数据我们可以计算得出该实验使用的盐水的密度为 kg/m3。 考点二 阿基米德原理计算浮力 1．如图所示，放在水平面上装满水的一溢水杯，水深为20cm，弹簧测力计下面挂着重力为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0.4kg（g取10N/kg）。求： (1)物块受到的浮力和物块的体积。 (2)弹簧测力计的示数。 (3)物块的密度。 2．如下图所示，在三个相同容器中盛有质量相同的不同液体，将甲、乙、丙三个相同的铁球分别沉入容器底部，当铁球静止时，铁球所受的浮力的大小关系是（　　） A．甲最小 B．乙最小 C．丙最小 D．一样大 考点三 利用阿基米德原理解释生活中现象 1．如图，金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡受到水的压强、浮力的变化情况，叙述正确的是( ) A．压强变小，浮力变大    B．压强变小，浮力变小 C．压强变大，浮力不变    D．压强不变，浮力不变 理由： 。 2．小军在训练游泳时发现： （1）在游泳池里从浅水区走向深水区时，感觉到身体“越来越轻”。 （2）在游泳过程中停止划水，仍可以向前运动一段距离。 请用物理知识解释以上两个现象。 阿基米德原理 阿基米德原理实验探究 阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排 阿基米德原理计算压强、浮力、密度 阿基米德原理生活中应用 1．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= ； (2)小明预期要获得的结论是： （用此题中所给字母表示）； (3)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； (4)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“>”、“=”、“<”）。 2．某创新实验小组利用弹簧测力计、石块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计） (1)实验中所用石块的重力为 N； (2)同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力 （填“偏大”或“偏小”）； (3)溢水杯装满水后，将石块浸没在水中，如图乙所示，石块受到的浮力为 N，石块受到的浮力大小 它排开水所受的重力。（选填“大于”、“小于”或“等于”） (4)为了得到更普遍的实验结论，下列继续进行的操作中不合理的是：（　　）（填字母符号）； 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密度不同的酒精进行实验 C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 (5)实验结束后发现弹簧测力计的指针没有在零刻度线处，这对实验 （选填“有”或“无”）影响。 3．小阳探究浮力大小与排开的水所受重力的关系，如图所示，弹簧测力计的示数分别为、、和。某次实验时，测得，，，。 (1)物体在空气中所受的重力等于 N； (2)物体浸没在水中后所受的浮力等于 N； (3)物体排开水所受的重力等于 N； (4)通过以上实验可得：物体所受浮力的大小 （选填“大于”“等于”或“小于”）物体排开的水所受的重力。 4．把一个铁块浸没在盛满酒精的烧杯中，此时从烧杯中溢出8g的酒精，现把它浸没在盛满水的烧杯中，则从烧杯中溢出的水的质量是 g，该铁块的质量是 g。（，，，g取） 5．下列关于浮力大小的说法正确的是（　　） A．质量相等的甲、乙两个铜块，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，乙受到的浮力大 B．质量相等的铜块和铝块，都浸没在煤油中，铜块受到的浮力大 C．质量相等的铜块和铝块，铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，铝块受到的浮力大 D．体积相同的甲、乙两个铜块，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，甲、乙受到的浮力一样大 6．弹簧测力计下吊着一个物体，示数为5N，当物体的一半体积浸入水中时，弹簧测力计示数为2N。若把它全部浸没在水中，它受到的浮力为 N，此时排开水的体积为 。（g取，） 7．下图所示的大鱼和小鱼的争论中， 鱼的说法是正确的。这是因为两条鱼都浸没在水中，它们受到的浮力大小与 有关。 8．体积相同的铝球、铜球和木块，浸在液体中的情况如图所示。则关于它们受到的浮力，下列说法正确的是（　　） A．铝球受到的浮力最大 B．木块受到的浮力最大 C．铜球受到的浮力最大 D．它们受到的浮力一样大 9．如图甲所示，装有水的薄壁柱形容器放置在水平桌面上，弹簧测力计拉着实心柱体A浸在水中，柱体A的上表面与水面相平，已知A的底面积为S，容器底面积为3S，测力计拉着A从图甲位置开始缓慢竖直上升，测力计所受拉力F随重物底部到容器底部的距离h变化的关系图线如图乙所示，不计水的阻力。下列说法正确的是（　　） A．重物的密度为 B．水对容器底部的最大压强为 C．柱体A逐渐提出水面的过程中，水对容器底部的压强将减小200Pa D．柱体A向上提升的过程中容器对桌面的压强不变 10．如图所示，水平桌面上有一个薄壁溢水杯，底面积是，装满水后水深，把一个边长为的正方体木块（不吸水）。轻轻放入水中，待木块静止时从杯中溢出水的质量是。（，g取）求： (1)木块受到的浮力。 (2)木块的密度。 (3)木块底部受到的压强。 (4)溢水杯底部受到的压力大小。 11．下列关于压强和浮力的说法中，正确的是（　　） A．液体的压强只与液体的深度有关 B．物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大 C．潜水员在水中下潜时，受到的浮力不变 D．大气压随海拔高度的增加而增大 12．如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断减小的阶段是（　　） A．①→② B．②→③ C．③→④ D．④→⑤ 13．如图所示的大鱼和小鱼的争论中， 鱼的说法正确，这是因为两条鱼浸没在同种液体中，它们所受浮力的大小与 有关。岸上的人能看到水中的鱼是光的 现象。 14．我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，它创造了万米的载人深潜新纪录，标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在深海处继续下潜的过程中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是（　　） A．浮力变大、压强变大 B．浮力变大、压强不变 C．浮力不变、压强不变 D．浮力不变、压强变大 15．如图甲所示，弹簧测力计下端悬挂一个正方体，使它缓慢下降直至全部浸入某种液体中，整个过程中弹簧测力计示数F随正方体下降高度h变化的关系图像如图乙所示，则正方体的密度为 ，液体的密度为 。（不考虑烧杯液面的变化，g取10N/kg） 16．如图甲所示，悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中，将其缓慢拉出水面（忽略物体带出的水），弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图像如图乙所示。现将容器中的水换为等体积的酒精，重复上述操作，请在图乙中画出弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的大致变化图像（细线的重力和体积忽略不计）。 17．为探究影响浮力大小的因素，小凯用图1所示的装置进行实验。当圆柱体铁块的底部从接触水面开始浸入水中，直至接触瓶底前瞬间，弹簧测力计的示数与铁块底部浸入水中的深度关系如图2所示。 (1)圆柱体铁块的重力是 ，铁块的高度是 。水槽内原来的水深 （选填“>”、“=”或“<”）； (2)当铁块一半体积浸入水中时，所受的浮力是 ，请画出此时铁块（用“·”表示）的受力示意图； (3)请根据图2的图像，在图3中画出铁块所受的浮力，与其底部浸入水中深度的关系图像。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第14讲 阿基米德原理 内容导航——预习三步曲 第一步 学 析教材·学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题·讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点·强知识：3大核心考点精准练 第二步 记 串知识·识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步 测 过关测·稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 阿基米德原理 1.探究浮力的大小 先用弹簧测力计分别测出石块和烧杯重力 [图9-12(a)];然后把石块浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用烧杯收集 溢出的水，读出此时弹簧测力计的示数[图9-12(b)];再用弹簧测力计测量 [图9-12(c)]。 比较測得的浮力与排开的水所受 重力 的大小，你发现了什么? 2.阿基米德原理： 浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。 知识点2 阿基米德原理公式 1.若用F表示浮力的大小，G:表示排开的液体所受重力的大小，则阿基米德原理可表示为 2.阿基米德原理对气体也 适用 教材习题01 1.把体积相同的木块和石块放入水中，木块漂浮在水面上，石块沉人水底。关于它们所受浮力的大小，请判断下列哪个说法是正确的，并说明理由。 A.石块大B.木块大C.一样大D.无法比较 解题方法 物体所受浮力大小与排开液体体积有关 【答案】A 教材习题02 2.通过图9-15所示的实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，具体设计的实验步骤如图(a)(b)(c)(d)所示，为方便和减小实验误差，最合理的实验步骤是 ，实验结论为 。 解题方法 ①先测重力以免物体沾有水影响测量结果 ②物体所受浮力等于排开液体所受重力。 【答案】adbc 物体所受浮力等于排开液体所受重力 教材习题03 3.有一个容积为10m2的气球，充满氮气后重为25N，设空气的密度为1.29kg/m2，g取10N/kg，则: (1)该气球受到的空气浮力有多大? (2)该气球最多能载质量为多少的物体? 解题方法 ①阿基米德原理也能应用与气体 ②阿基米德公式F浮=G排=ρ液gV排 【答案】（1）=1.29kg/m2×10N/kg×10m2=129N (2) G物=F浮-G0=129N-25N=104N m===10.4kg 考点一 探究阿基米德原理实验 1．如图所示是实验小组用均质不吸水金属块、弹簧测力计、小桶和溢水杯探究“浮力与哪些因素有关”的实验。 (1)实验前，小组同学应在 方向对弹簧测力计进行调零处理；从实验中可知金属块的质量为 g。 (2)在图丙实验中，金属块完全浸没时受到的浮力大小是 N。 (3)小组同学比较图甲、乙、丙三次实验可知，金属块受到的浮力大小与其 有关；比较图 三次实验可知，金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。 (4)实验结束后，小组同学测量了金属块完全浸没在水中时小桶中水的重力大小如图戊所示，可知金属块完全浸没在水中时排开水的重力大小为 N；分析发现，金属块浸没在水中时排开水的重力大小 （选填“大于”“小于”或“等于”）金属块浸没在水中时受到的浮力大小，这就是著名的“阿基米德原理”。 (5)若小组同学分析实验数据时发现，金属块浸没在水中时排开水的重力大小小于金属块浸没在水中时受到的浮力大小，出现这样情况的原因可能是 。 【答案】(1) 竖直 270 (2)1 (3) 排开液体的体积 甲、丙、丁 (4) 1 等于 (5)溢水杯中水未装满 【详解】（1）[1]弹簧测力计使用前应在竖直方向调零，因为实验中是在竖直方向测量力的大小。 [2]从实验甲中，可知金属块的重力 由可得 （2）在图丙实验中，金属块完全浸没，此时受力情况，由丙图弹簧测力计可知，，则 （3）[1]甲、乙、丙实验中液体密度相同，甲中金属块未浸入液体，乙中金属块部分浸没在液体内，丙中金属块完全浸没在液体内，所受的浮力分别为， 由此可知，金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。 [2]要想得出金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关，应控制浸入液体的密度和排开液体的体积相同，同时改变深度，则由此可知需要比较图甲、丙、丁三次实验。 （4）[1][2]由图戊可知，金属块完全浸没在水中排开水的重力大小 分析发现，，则金属块浸没在水中时排开水的重力大小等于金属块浸没在水中时受到的浮力大小。 （5）若金属块浸没在水中时排开水的重力小于受到的浮力，可能是溢水杯没有装满水，导致部分水没有溢出，排到小桶中的水的重力偏小。 2．小军为了探究“浮力大小与哪些因素有关”，利用弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水（ρ盐水＞ρ水）进行了如下实验：（，g取10N/kg） (1)实验前应在 方向对弹簧测力计进行调零。 (2)金属块在步骤②中所受浮力为 N。 (3)由步骤①②③可知，浮力大小与 有关，由步骤①③④可知，浮力大小和浸没的深度 。 (4)根据实验数据可以得知该金属块的体积为 cm3。 (5)若先进行步骤③，再进行步骤①，则测得的浮力将 （选填“偏大”或“偏小”）。 (6)根据实验数据我们可以计算得出该实验使用的盐水的密度为 kg/m3。 【答案】(1)竖直 (2)0.6 (3) 物体排开液体的体积 无关 (4)100 (5)偏大 (6)1.1×103 【详解】（1）实验前应在竖直方向对弹簧测力计进行调零。 （2）由图甲①，弹簧测力计分度值为0.2N，故物块的重力,步骤二所示弹簧测力计示数，根据称重法可知， （3）由步骤①②③可知，控制排开液体的密度相同，排开液体的体积不相同，测力计的示数不同，则物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关；由步骤①③④可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度相同，物体浸入液体的深度不同，测力计的示数相同，浮力大小和浸没的深度无关。 （4）由图③可知，完全浸没时， 由可知， 又因为完全浸没时，物体排开水体积等于物体体积，故物体体积 （5）若先完成步骤③再完成步骤①，会由于物体沾有水，导致所测重力偏大，由称重法可知，测得的浮力偏大。 （6）若把金属块浸没在某种液体中时，弹簧测力计示数为1.7N，则金属块所受浮力 由可知，液体的密度 考点二 阿基米德原理计算浮力 1．如图所示，放在水平面上装满水的一溢水杯，水深为20cm，弹簧测力计下面挂着重力为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0.4kg（g取10N/kg）。求： (1)物块受到的浮力和物块的体积。 (2)弹簧测力计的示数。 (3)物块的密度。 【答案】(1)物块受到的浮力为4N，物块的体积为 (2)弹簧测力计的示数为6N (3)物块的密度为 【详解】（1）根据阿基米德原理，物块受到的浮力等于它排开水的重力。设溢出水的质量为，溢出水的重力为，物块受到的浮力为。，所以，物块受到的浮力为：，因为物块被浸没，所以物块的体积等于排开水的体积。。 （2）物块在水中静止时，受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和弹簧测力计竖直向上的拉力的作用，处于平衡状态。根据力的平衡条件可得：，所以弹簧测力计的示数为：。 （3）首先根据物块的重力计算其质量。设物块的质量为，物块的重力为。由可得，物块的质量为：，设物块的密度为，物块的体积为。物块的密度为：。 2．如下图所示，在三个相同容器中盛有质量相同的不同液体，将甲、乙、丙三个相同的铁球分别沉入容器底部，当铁球静止时，铁球所受的浮力的大小关系是（　　） A．甲最小 B．乙最小 C．丙最小 D．一样大 【答案】A 【详解】首先根据分析三种液体密度的大小，再根据阿基米德原理比较铁球受到浮力的大小关系。根据公式可知，当质量相等时，密度与体积成反比。液体的体积，那么液体密度。根据可知，当相等时，物体受到的浮力与液体密度成正比，因此受到的浮力，那受到浮力最小的是甲，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 考点三 利用阿基米德原理解释生活中现象 1．如图，金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡受到水的压强、浮力的变化情况，叙述正确的是( ) A．压强变小，浮力变大    B．压强变小，浮力变小 C．压强变大，浮力不变    D．压强不变，浮力不变 理由： 。 【答案】 B 见解析 【详解】[1][2]气泡在上升过程中，所处深度减小，根据可知气泡受到水的压强变小；气泡的体积变大，排开水的体积变大，根据公式可知气泡受到水的浮力变大，故B正确，ACD错误。 故选B。 2．小军在训练游泳时发现： （1）在游泳池里从浅水区走向深水区时，感觉到身体“越来越轻”。 （2）在游泳过程中停止划水，仍可以向前运动一段距离。 请用物理知识解释以上两个现象。 【答案】见详解 【详解】（1）人在水中行走时共受到三个力：重力、浮力和支持力，其中G=F浮+F支，从浅水区走向深水区时，水的密度不变，人排开水的体积在增大，根据浮力公式F浮=ρ液gV排可知，人受到的浮力也在增大，因为人的重力是不变的，而所受的浮力在增大，所以人受到的支持力在减小，所以感觉人越来越轻。 （2）在游泳过程中停止划水后，小军由于具有惯性，会保持原来的运动状态，所以仍可以向前运动一段距离。 阿基米德原理 阿基米德原理实验探究 阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排 阿基米德原理计算压强、浮力、密度 阿基米德原理生活中应用 1．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= ； (2)小明预期要获得的结论是： （用此题中所给字母表示）； (3)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； (4)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】见详解 【详解】（1）人在水中行走时共受到三个力：重力、浮力和支持力，其中G=F浮+F支，从浅水区走向深水区时，水的密度不变，人排开水的体积在增大，根据浮力公式F浮=ρ液gV排可知，人受到的浮力也在增大，因为人的重力是不变的，而所受的浮力在增大，所以人受到的支持力在减小，所以感觉人越来越轻。 （2）在游泳过程中停止划水后，小军由于具有惯性，会保持原来的运动状态，所以仍可以向前运动一段距离。 2．某创新实验小组利用弹簧测力计、石块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计） (1)实验中所用石块的重力为 N； (2)同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力 （填“偏大”或“偏小”）； (3)溢水杯装满水后，将石块浸没在水中，如图乙所示，石块受到的浮力为 N，石块受到的浮力大小 它排开水所受的重力。（选填“大于”、“小于”或“等于”） (4)为了得到更普遍的实验结论，下列继续进行的操作中不合理的是：（　　）（填字母符号）； 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密度不同的酒精进行实验 C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 (5)实验结束后发现弹簧测力计的指针没有在零刻度线处，这对实验 （选填“有”或“无”）影响。 【答案】(1)4 (2)偏小 (3) 1 等于 (4)A (5)无 【详解】（1）甲图中弹簧测力计直接测石块的力，所以石块重力为。 （2）溢水杯未装满时，石块浸入后，先填满杯中的空隙再溢出，因此溢出的水的重力会偏小。 （3）[1]石块浸没时，浮力 [2]排开水的重力，所以浮力等于排开水的重力。 （4）为了得到更普遍的结论，应换用不同液体和不同物体进行多次实验，而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值，A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （5）弹簧测力计指针未调零，但实验中测量的是重力与浸没时的拉力差、空桶与装水后的拉力差，零点偏移会被抵消，故对实验无影响。 3．小阳探究浮力大小与排开的水所受重力的关系，如图所示，弹簧测力计的示数分别为、、和。某次实验时，测得，，，。 (1)物体在空气中所受的重力等于 N； (2)物体浸没在水中后所受的浮力等于 N； (3)物体排开水所受的重力等于 N； (4)通过以上实验可得：物体所受浮力的大小 （选填“大于”“等于”或“小于”）物体排开的水所受的重力。 【答案】(1)3 (2)0.6 (3)0.6 (4)等于 【详解】（1）如图甲，弹簧测力计吊着物体静止在空中，则物体的重力 （2）如图甲、乙，根据称重法，物体浸没在水中后所受的浮力 （3）如图丙、丁，物体排开水所受的重力 （4）根据上述分析可得，即物体所受浮力的大小等于物体排开的水所受的重力。 4．把一个铁块浸没在盛满酒精的烧杯中，此时从烧杯中溢出8g的酒精，现把它浸没在盛满水的烧杯中，则从烧杯中溢出的水的质量是 g，该铁块的质量是 g。（，，，g取） 【答案】 10 79 【详解】[1][2]铁块在酒精中受到的浮力，因为，所以铁块的体积，则从烧杯中溢出的水的质量，铁块的质量。 5．下列关于浮力大小的说法正确的是（　　） A．质量相等的甲、乙两个铜块，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，乙受到的浮力大 B．质量相等的铜块和铝块，都浸没在煤油中，铜块受到的浮力大 C．质量相等的铜块和铝块，铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，铝块受到的浮力大 D．体积相同的甲、乙两个铜块，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，甲、乙受到的浮力一样大 【答案】C 【详解】A.两个铜块甲、乙的质量相等，根据密度计算公式可知，甲、乙的体积相同。甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，由于，根据阿基米德原理可知，甲受到的浮力大，故A错误； B.铝块和铜块的质量相等，由于，根据密度计算公式可知，铝块体积大。两者都浸没在煤油中，则铝块排开煤油的体积大，根据阿基米德原理可知，铝块受到的浮力大，故B错误； C.铝块和铜块的质量相等，由于，根据密度计算公式可知，铝块体积大。铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，铝块排开水的体积大，铝块所浸没的液体的密度大，根据阿基米德原理可知，铝块受到的浮力大，故C正确； D.体积相同的甲、乙两个铜块，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，根据阿基米德原理可知，甲受到的浮力大，故D错误。 故选C。 6． 弹簧测力计下吊着一个物体，示数为5N，当物体的一半体积浸入水中时，弹簧测力计示数为2N。若把它全部浸没在水中，它受到的浮力为 N，此时排开水的体积为 。（g取，） 【答案】 6 600 【详解】[1][2]当物体的一半体积浸入水中时，物体受到的浮力，当物体全部浸没在水中时，排开水的体积变为原来的2倍，此时物体受到的浮力，由阿基米德原理可知，此时排开水的体积。 7．下图所示的大鱼和小鱼的争论中， 鱼的说法是正确的。这是因为两条鱼都浸没在水中，它们受到的浮力大小与 有关。 【答案】 大 排开液体的体积 【详解】[1]根据阿基米德原理可知，两条鱼都浸没在水中，液体密度相同，大鱼的体积更大，排开水的体积更大，因此大鱼受到的浮力更大； [2]因两条鱼都浸没在水中（液体密度相同），浮力大小的差异由排开液体的体积决定，故浮力大小与排开液体的体积有关。 8．体积相同的铝球、铜球和木块，浸在液体中的情况如图所示。则关于它们受到的浮力，下列说法正确的是（　　） A．铝球受到的浮力最大 B．木块受到的浮力最大 C．铜球受到的浮力最大 D．它们受到的浮力一样大 【答案】D 【详解】根据阿基米德原理，浮力大小公式为 。铝球、铜球、木块的体积相同，且从图中可知三者均完全浸没在液体中，因此它们排开液体的体积相等；液体密度和是定值，故三者受到的浮力大小相等，ABC错误，D正确。 故选D。 9．如图甲所示，装有水的薄壁柱形容器放置在水平桌面上，弹簧测力计拉着实心柱体A浸在水中，柱体A的上表面与水面相平，已知A的底面积为S，容器底面积为3S，测力计拉着A从图甲位置开始缓慢竖直上升，测力计所受拉力F随重物底部到容器底部的距离h变化的关系图线如图乙所示，不计水的阻力。下列说法正确的是（　　） A．重物的密度为 B．水对容器底部的最大压强为 C．柱体A逐渐提出水面的过程中，水对容器底部的压强将减小200Pa D．柱体A向上提升的过程中容器对桌面的压强不变 【答案】AB 【详解】A．由图可知，物体完全离开水面后弹簧测力计的拉力为5N，根据二力平衡知识可知，此时弹簧测力计的对物体的拉力与物体的重力相等，即物体的重力为5N，则物体在完全浸没在水中受到的浮力为 物体浸没时，物体的体积与排开液体的体积相等，则物体的体积为 则物体的密度为 故A正确； B．由图可知，当物体完全浸没时，物体底部到容器底部的距离为0.1m，即物体下方水的深度；当物体底部到容器底部的距离为0.3m时，物体离开水面，则此时水面距离容器底部的距离。则容器内水的体积为 当物体完全浸没时，容器内水和物体的总体积为 同时容器内水和物体的总体积也可表示为 则 代入数据得， 解得。根据可知，当容器内水面深度最大时，即物体完全浸没时，水对容器底部的压强最大，此时水面深度为， 则最大压强为 故B正确； C．物体提出水面后容器中水对容器底部的压强为 水对容器底部的压强减小量为 故C错误； D．物体向上提升的过程中，物体排开水的体积减小，则水对物体的浮力减小，根据相互作用力知识可知，物体对水的压力减小，导致水对容器的压力减小，容器对桌面的压力减小，根据可知，容器对桌面的压强减小，故D错误。 故选AB。 10．如图所示，水平桌面上有一个薄壁溢水杯，底面积是，装满水后水深，把一个边长为的正方体木块（不吸水）。轻轻放入水中，待木块静止时从杯中溢出水的质量是。（，g取）求： (1)木块受到的浮力。 (2)木块的密度。 (3)木块底部受到的压强。 (4)溢水杯底部受到的压力大小。 【答案】(1)1N (2) (3) (4)8N 【详解】（1）由题意可知，木块排开水的重力为 根据阿基米德原理可知，木块受到的浮力等于它排开水的重力，即 （2）因为木块在水中漂浮，所以木块的重力等于它受到的浮力，即 根据可知，木块的质量 已知正方体木块的边长为5cm，则木块的体积 根据可知，木块的密度 （3）浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的，对于漂浮的木块，其上表面没有浸入水中，因此浮力的大小等于水对木块底部（下表面）的压力，即 已知正方体木块的边长为5cm，则木块的底面积 所以木块底部受到的压强 （4）放入木块后，水从溢水杯中溢出，但杯中水面高度仍保持在溢水口处，水深不变，即，则杯底受到的压强为 根据可知，杯底受到的压力为 11．下列关于压强和浮力的说法中，正确的是（　　） A．液体的压强只与液体的深度有关 B．物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大 C．潜水员在水中下潜时，受到的浮力不变 D．大气压随海拔高度的增加而增大 【答案】C 【详解】A．由p=ρgh可知，液体的压强与液体的密度和深度都有关，并非只与深度有关，故A错误； B．根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，浮力大小与液体密度ρ液和物体排开液体的体积V排都有关，仅说物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大，没有控制液体密度不变，故B错误； C．潜水员在水中下潜时，排开液体的体积不变（等于自身体积），液体密度也不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，受到的浮力不变，故C正确； D．大气压随海拔高度的增加而减小，因为海拔越高，空气越稀薄，大气压越小，故D错误。 故选C。 12．如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断减小的阶段是（　　） A． ①→② B．②→③ C．③→④ D．④→⑤ 【答案】D 【详解】在跳水运动员跳水过程中，液体的密度一定，运动员在此过程中，①→②：运动员排开水的体积不断增大，②→③→④：运动员排开水的体积不变，④→⑤：运动员排开水的体积逐渐减小，所以根据知运动员在此过程中，①→②：运动员受到水的浮力变大，②→③→④：运动员受到水的浮力不变，④→⑤：运动员受到水的浮力减小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 13．如图所示的大鱼和小鱼的争论中， 鱼的说法正确，这是因为两条鱼浸没在同种液体中，它们所受浮力的大小与 有关。岸上的人能看到水中的鱼是光的 现象。 【答案】 大 排开液体的体积 折射 【详解】[1][2]液体密度相同时，浮力的大小排开液体的体积有关。两条鱼都浸没在同种液体中，液体的密度相同，大鱼的体积大，排开液体的体积也就大，由F浮=ρ液gV排知，大鱼受到的浮力更大，因此大鱼的说法正确。 [3]岸上的人看到水中的鱼，是因为鱼反射的光从水中斜射入空气中时，传播方向发生了偏折，这种现象叫做光的折射，人眼逆着折射光线的方向看去，就看到了水中的鱼。 14．我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，它创造了万米的载人深潜新纪录，标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在深海处继续下潜的过程中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是（　　） A．浮力变大、压强变大 B．浮力变大、压强不变 C．浮力不变、压强不变 D．浮力不变、压强变大 【答案】D 【详解】因为不考虑潜水器体积的变化，在“奋斗者”号下潜过程中，深度变大，排开液体体积不变，因为不考虑海水密度的变化，根据可知，液体的压强变大，根据可知，“奋斗者”号受到的浮力不变，故D正确，ABC错误。 故选D。 15．如图甲所示，弹簧测力计下端悬挂一个正方体，使它缓慢下降直至全部浸入某种液体中，整个过程中弹簧测力计示数F随正方体下降高度h变化的关系图像如图乙所示，则正方体的密度为 ，液体的密度为 。（不考虑烧杯液面的变化，g取10N/kg） 【答案】 【详解】[1]由图乙可知，当正方体未浸入液体时，弹簧测力计的示数为。此时，弹簧测力计的示数等于正方体的重力，即。根据，可得正方体的质量：。由图乙可知，正方体从开始浸入到完全浸入，其下表面下降的高度为，因此正方体的边长。正方体的体积为：。正方体的密度为：。 [2]由图乙可知，当正方体完全浸入液体中时，弹簧测力计的示数为。根据称重法，正方体完全浸入时受到的浮力为：。因为正方体完全浸入液体中，所以排开液体的体积等于正方体的体积，即。根据阿基米德原理，可得液体的密度：。 16．如图甲所示，悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中，将其缓慢拉出水面（忽略物体带出的水），弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图像如图乙所示。现将容器中的水换为等体积的酒精，重复上述操作，请在图乙中画出弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的大致变化图像（细线的重力和体积忽略不计）。 【答案】 【详解】当物体浸没时（h≤10cm），弹簧测力计示数F拉1=10N，此时物体受浮力。当物体完全露出水面后（h≥20cm），弹簧测力计示数等于物体重力G=20N。因此，物体浸没在水中时的浮力 由于酒精密度小于水的密度，因此物体浸没在酒精中的浮力小于浸没在水中的浮力，因此，弹簧测力计的示数F大于10N，如图所示： 17．为探究影响浮力大小的因素，小凯用图1所示的装置进行实验。当圆柱体铁块的底部从接触水面开始浸入水中，直至接触瓶底前瞬间，弹簧测力计的示数与铁块底部浸入水中的深度关系如图2所示。 (1)圆柱体铁块的重力是 ，铁块的高度是 。水槽内原来的水深 （选填“>”、“=”或“<”）； (2)当铁块一半体积浸入水中时，所受的浮力是 ，请画出此时铁块（用“·”表示）的受力示意图； (3)请根据图2的图像，在图3中画出铁块所受的浮力，与其底部浸入水中深度的关系图像。 【答案】(1) 3 10 ＜ (2) 0.5 (3) 【详解】（1）[1] 当铁块未浸入水中时（），弹簧测力计的示数等于铁块的重力，由图2可知，铁块重力。 [2] 当铁块完全浸入水中后，深度继续增加，弹簧测力计示数不变，说明此时铁块已完全浸没，由图2可知，铁块的高度为。 [3] 铁块完全浸没时深度为，而水槽内水的深度要能让铁块底部浸入到触底，所以原来的水深。 （2）[1]铁块完全浸没时，弹簧测力计示数，根据称重法，完全浸没时浮力 当铁块一半体积浸入水中时 [2]铁块受竖直向下的重力、竖直向上的弹簧测力计拉力 竖直向上的浮力，三个力的作用点画在铁块重心处，分别沿竖直方向画出带箭头的线段，并标注力的大小，如图所示： （3）当时，浮； 当时，浮力随深度的增大而线性增大（因为排开液体体积随增大而增大），此时最大浮力为； 当时，铁块完全浸没，浮力保持不变，如图所示： 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $