10.2 阿基米德原理 同步练-2025-2026学年人教版八年级物理下册

10.2阿基米德原理 一．选择题（共16小题） 1．下列关于浮力的说法中，正确的是（　　） A．浮力的方向总是竖直向上的 B．浮力的大小与物体的密度有关 C．浮力的大小与物体的体积有关 D．浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关 2．将两个物体分别挂在两个弹簧测力计下，然后将它们都浸没在水中，发现两测力计减少了相同示数，说明两物体的（　　） A．质量相同 B．浮力相同 C．重力相同 D．密度相同 3．如图所示，4个体积相同的小球浸在水中，则所受浮力最小的是（　　） A．A球 B．B球 C．C球 D．D球 4．兴趣小组在测量“浮力的大小”时，其实验操作步骤及弹簧测力计的示数均如图所示。下列等式正确的是（　　） A．F2﹣F3＝F4﹣F1 B．F2﹣F1＝F4﹣F3 C．F3﹣F1＝F2﹣F4 D．F1＝F2﹣F3﹣F4 5．在验证阿基米德原理的实验中，下列操作会对验证结果产生影响的是（　　） A．溢水杯内未盛满水 B．金属块未完全浸没在水中 C．小桶内原先有少量水 D．将溢水杯中水换成酒精 6．小石利用量筒和水测马铃薯的密度，他将马铃薯切成船形样品，实验方案如图所示，水的密度为ρ水。。下列说法错误的是（　　） A．马铃薯样品在②中所受浮力比③中大 B．马铃薯样品的体积是V3﹣V1 C．马铃薯样品的质量是ρ水（V3﹣V1） D．马铃薯的密度是ρ水（V2﹣V1）/（V3﹣V1） 7．物块在空气中和浸没在水中时，弹簧测力计示数如图。下列判断正确的是（　　） A．物块受到的浮力是1N B．物块的体积是1×10﹣4m3 C．物块的密度是1.5g/cm3 D．物块浸没在水中时，所受浮力随深度增加而增大 8．如图所示，在弹簧测力计下悬挂一个重物A，缓缓浸入水与盐水中观察到测力计示数如图所示。下列说法错误的是（　　） A．图B中的物体A有一半的体积浸在水中 B．盐水的密度为1.2g/cm3 C．图E中的物体A排开盐水的重力为2.4N D．图D中的物体A密度为3×103kg/m3 9．将体积相同的实心铁球和实心木球完全浸没在水中，比较它们所受浮力的大小，下列判断正确的是（　　） A．铁球所受的浮力大 B．木球所受的浮力大 C．两者所受浮力一样大 D．无法判断 10．把一铁块挂在弹簧测力计下，若把它分别浸没在下列液体中，弹簧测力计读数最大的是（　　）（ρ盐水＞ρ水＞ρ酒精） A．在水中 B．在酒精中 C．在食盐水 D．一样大 11．将重为5牛的物体放入盛水的容器中，溢出2牛的水，物体受到的浮力（　　） A．一定等于3牛 B．可能等于5牛 C．一定等于2牛 D．一定等于5牛 12．如图所示，体积相等，形状不同的铅球、铁板和铝块浸没在水中不同深度处，则（　　） A．铁板受到的浮力大 B．铝块受到的浮力大 C．铅球受到的浮力大 D．它们受到的浮力一样大 13．漂浮在水池中的冰块熔化后，水池中的水面将（　　） A．上升 B．不变 C．下降 D．无法确定 14．如图1、2所示，某跳水运动员完全入水后，身体由蜷曲变为打开蹬地。在这过程中，他所受的浮力和水对脚底压强的变化情况是（　　） A．浮力减小，压强增大 B．浮力增大，压强减小 C．浮力不变，压强增大 D．浮力不变，压强减小 15．小杰在欢乐谷游玩时，观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示，对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是（　　） A．浮力变大，压强变小 B．浮力变小，压强变小 C．浮力不变，压强不变 D．浮力变大，压强变大 16．在煮饺子时，将饺子投入沸腾的水中，并用勺子轻轻在锅底推动沉下的饺子，等到水重新沸腾后，加上些凉水继续烧煮一会儿使水再次沸腾，这时煮熟的饺子会浮出水面。熟饺子会浮起来的主要原因是（　　） A．锅里的水量多了 B．饺子在水里经过烧煮变轻了 C．水温低时水对饺子的浮力小，水温高时水对饺子的浮力大 D．水沸腾后，饺子内的小部分水汽化后变成水蒸气，使饺子体积增大 二．填空题（共3小题） 17．如图所示，将一个实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出水的质量为0.1kg，则木块受到的浮力为　 　 N。（g取10N/kg） 18．如图，薄壁柱形小桶重为G0，在桶内装入适量的水，将小桶挂在弹簧测力计的秤钩上，弹簧测力计的示数为F1；再将小桶缓慢浸入液体中，此过程水槽底部液体压强逐渐　 　 （选填“变大”、“不变”或“变小”），当示数F2＝G0时，小桶内水面高于桶外液面、此时小桶受到的浮力F浮＝　 　 （用“F1”和“G0”表示），液体的密度　 　 （选填“大于”、“等于”或“小于”）水的密度。 19．在弹簧测力计下挂一个实心圆柱体M，让M从盛有水的容器上方逐渐竖直浸入水中，弹簧测力计的示数随圆柱体下表面在水中深度的变化关系如图所示，则圆柱体M刚好浸没时受到的浮力是 　 　 N，圆柱体材料的密度是 　 　 kg/m3（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg）。 三．实验探究题（共3小题） 20．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F浮＝ 　 　 N，排开水的重力G排＝ 　 　 N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因可能是 　 　 （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，弹簧测力计都没有调零 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的示数减小，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F浮＝G排；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。 21．为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系，小明进行了下面的实验，如图所示： （1）由图①可知，空桶所受的重力为 　 　 N；利用 　 　 （填图中序号）两个实验步骤可以计算出物体排开液体所受重力的大小； （2）实验过程中，利用 　 　 （填图中序号）两个实验步骤可以计算出物体所受的浮力大小为 　 　 N； （3）分析实验数据可初步得出，浸在水中的物块所受浮力的大小 　 　 物块排开的液体所受到的重力； （4）在③的实验操作中，若把物体浸没在未盛满水的溢水杯，　 　 （选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论； （5）该物块的密度是 　 　 g/cm3。 22．为了探究“物体所受的浮力跟它排开液体的重力的关系”，小明同学利用弹簧测力计，溢水杯，小桶，实心物块，水等进行了如图所示的实验。 （1）从步骤C到步骤D的过程中，弹簧测力计的示数 　 　 ，物块所受的浮力 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）步骤B中，放入物块之前，若溢水杯中的水未装满，那么会导致 　 　 （选填“物块所受浮力”或“排开水的重力”）测量有误差； （3）通过分析实验步骤 　 　 ，可知物块浸没在水中时所受浮力为 　 　 N； （4）由以上数据可求得物块的密度为 　 　 kg/m3； （5）如图所示，同组的小华同学改用电子秤和已知密度为ρ的液体来测另一物体的密度。 ①将溢水杯盛满水，把物体缓慢放入溢水杯中，物体漂浮，静止后用电子秤测出溢出水的质量为m1； ②将溢水杯盛满已知密度的液体，把物体缓慢放入溢水杯中，物体沉底，静止后用电子秤测出溢出液体的质量为m2； ③物体的密度的表达式为ρ物＝　 　 。（用已知物理量和所测物理量表示） 四．计算题（共2小题） 23．如图所示，将边长为10cm的实心正方体木块静置于平放的盛水容器中，木块静止时，有3cm露在水面外，现将一个竖直向下的力F压该木块，木块刚好全部浸入水中且静止求： （1）木块漂浮时受到的浮力； （2）力F大小； （3）正方体木块的密度。 24．游泳是人们较为喜欢的一种健身方式，为防止溺水事故的发生，成都体育学院学生张铭研发出了如图20甲所示的救生手环，并在野外湖泊进行了性能测试。他戴上该手环下潜到湖面下3m处（未接触湖底），打开手环开关，手环瞬间弹出一个体积为33dm3的气囊，如图20乙所示，随后气囊迅速将张铭带出水面。已知张铭的质量为63kg，人体密度是1.05×103kg/m3，不计手环的质量和体积。求： （1）手环在水下3m深处时，受到水的压强； （2）张铭在水下3m深处受到的浮力； （3）气囊完全打开瞬间张铭受到的合力大小。 参考答案与试题解析 一．选择题（共16小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 A B A A A C C D C B B 题号 12 13 14 15 16 答案 D B C A D 一．选择题（共16小题） 1．下列关于浮力的说法中，正确的是（　　） A．浮力的方向总是竖直向上的 B．浮力的大小与物体的密度有关 C．浮力的大小与物体的体积有关 D．浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关 【分析】（1）浮力的方向总是竖直向上的； （2）根据阿基米德原理分析浮力的有关因素。 【解答】解：A、浮力产生原因是向上的压力大于向下的压力而产生的压力差，故方向是竖直向上的，故A正确； BCD、根据阿基米德原理知，浮力与液体的密度和排开液体的体积有关，与物体的密度、物体的体积、物体浸没在液体中的深度无关，故BCD错误。 故选：A。 【点评】本题考查阿基米德原理的理解，属于中档题。 2．将两个物体分别挂在两个弹簧测力计下，然后将它们都浸没在水中，发现两测力计减少了相同示数，说明两物体的（　　） A．质量相同 B．浮力相同 C．重力相同 D．密度相同 【分析】由F浮＝G﹣F′可知，物体受到的浮力大小等于弹簧测力计前、后示数的差，由此可知物体受到的浮力大小关系； 物体浸没在水中，排开水的体积和物体的体积相同，由F浮＝ρ水V排g可知，物体的体积大小关系； 由于不能确定物体重力的大小关系，根据G＝mg和密度公式可知，不能确定物体质量和密度大小关系。 【解答】解：B、由F浮＝G﹣F′可知，物体受到的浮力大小等于弹簧测力计前、后示数的差，减小的示数相同说明受到的浮力相同，故B正确； ACD、物体浸没在水中，排开水的体积和物体的体积相同，即：V物＝V排，由F浮＝ρ水V排g可知，两个物体的体积相同，由G＝F浮+F′可知，仅知道浮力相同，不能确定物体的重力大小关系， 由G＝mg可知，物体的质量大小关系不能确定， 由ρ可知，物体的密度大小关系不能确定，故ACD错误。 故选：B。 【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，涉及到用称重法测量物体受到的浮力，要求灵活选用公式，有难度。 3．如图所示，4个体积相同的小球浸在水中，则所受浮力最小的是（　　） A．A球 B．B球 C．C球 D．D球 【分析】由题知，四个小球的体积相同，根据图示得出四个小球排开水的体积的大小关系，根据阿基米德原理得出受到的浮力的大小关系。 【解答】解：由图知，四个球排开水的体积：VA＜VB＝VC＝VD， 由F浮＝ρ水V排g可得，四个球受到的浮力：FA＜FB＝FC＝FD，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握，能从图中得出四个球排开水的体积关系是本题的关键。 4．兴趣小组在测量“浮力的大小”时，其实验操作步骤及弹簧测力计的示数均如图所示。下列等式正确的是（　　） A．F2﹣F3＝F4﹣F1 B．F2﹣F1＝F4﹣F3 C．F3﹣F1＝F2﹣F4 D．F1＝F2﹣F3﹣F4 【分析】由图示实验步骤可知，F1表示空桶的重力，F2表示物块的重力，F3表示物块浸没在水中时测力计的示数，F4表示小桶和物块排开水的总重力，根据称重法测浮力求浮力，求出物块排开水的重力，根据阿基米德原理可知浮力与排开水的重力相等，从而可知各示数之间的关系。 【解答】解：由图示实验步骤可知，F1表示空桶的重力，F2表示物块的重力，F3表示物块浸没在水中时测力计的示数，F4表示小桶和物块排开水的总重力。 则物块受到的浮力：F浮＝G﹣F示＝F2﹣F3， 物块排开水的重力：G排＝G总﹣G空＝F4﹣F1， 根据阿基米德原理可知：F浮＝G排，即：F2﹣F3＝F4﹣F1，故A正确。 故选：A。 【点评】本题考查称重法测浮力和阿基米德原理的理解，难度适中。 5．在验证阿基米德原理的实验中，下列操作会对验证结果产生影响的是（　　） A．溢水杯内未盛满水 B．金属块未完全浸没在水中 C．小桶内原先有少量水 D．将溢水杯中水换成酒精 【分析】根据阿基米德原理分析。 【解答】解：A．图乙中水面未到达溢水杯的溢水口，物体放入溢水杯时，先要使溢水杯满了才可以向外排水，故在此过程中，物体受到的浮力大于排出的水的重力，故A符合题意； B．图乙中物体未全部浸没在水中，物体排开液体的体积小，排开液体的重力小，浮力也小，仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力，对实验没有影响，故B不符合题意； C．图丁小桶内有少量水，小桶的重力大，测量的小桶和水的总重力也偏大，但G排＝G总﹣G桶不变，所以对实验没有影响，故C不符合题意； D．如果把水换成酒精，其他操作步骤均正确，由称重法可知，物体受到的浮力的大小等于它排开酒精所受重力的大小，不会对得出实验结论产生影响，故D不符合题意。 故选：A。 【点评】本题考查了阿基米德原理的应用、实验结果的分析，属于基础题。 6．小石利用量筒和水测马铃薯的密度，他将马铃薯切成船形样品，实验方案如图所示，水的密度为ρ水。。下列说法错误的是（　　） A．马铃薯样品在②中所受浮力比③中大 B．马铃薯样品的体积是V3﹣V1 C．马铃薯样品的质量是ρ水（V3﹣V1） D．马铃薯的密度是ρ水（V2﹣V1）/（V3﹣V1） 【分析】（1）根据浮沉条件比较不同状态的浮力； （2）根据浸没后总体积与液体体积之差计算样品体积； （3）根据漂浮时浮力等于重力，结合重力公式计算质量； （4）根据质量和体积计算密度。 【解答】解：A．根据浮沉条件知，图③中样品沉底，浮力F浮3＜G，而图②中样品漂浮，浮力F浮2＝G；马铃薯样品在②中所受浮力比③中大，故A正确； B．物体浸没后总体积与液体体积之差就是体积，故样品体积等于浸没时排开水的体积，即V＝V3﹣V1（③中总体积V3减去①中初始体积V1），故B正确； C．图②中样品漂浮，浮力等于重力，F浮2＝G＝mg；且F浮2＝ρ水g（V2﹣V1）（排开水的体积为V2﹣V1）。所以mg＝ρ水g（V2﹣V1），可得m＝ρ水（V2﹣V1），故C错误； D．马铃薯样品的质量m＝ρ水（V2﹣V1），马铃薯样品的体积V＝V3﹣V1，根据密度公式可知马铃薯密度 ，故D正确。 故选：C。 【点评】本题考查浮沉条件、阿基米德原理测量物体的质量、体积和密度，属于中档题。 7．物块在空气中和浸没在水中时，弹簧测力计示数如图。下列判断正确的是（　　） A．物块受到的浮力是1N B．物块的体积是1×10﹣4m3 C．物块的密度是1.5g/cm3 D．物块浸没在水中时，所受浮力随深度增加而增大 【分析】（1）根据弹簧测力计的分度值和指针的位置读出物体的重力；先根据图示得出金属块全部浸入水中时的示数，然后根据称重法求出金属块受到水对它的浮力； （2）由阿基米德原理求出V排，物体浸没V物＝V排； （3）由公式G＝mg求出质量，再根据密度公式即可求出正方体的密度； （4）根据阿基米德原理F浮＝ρ液V排g，物体浸没在液体中受到浮力大小只与液体密度和排开液体的体积有关。 【解答】解：A、根据图示可知，测力计的分度值为0.2N，故物体的重力为3N； 根据图示可知，物体浸入水中时，弹簧测力计的示数为1N，所以物体浸没水中时受到的浮力为：F浮＝3N﹣1N＝2N，故A错误； B、由阿基米德原理F浮＝ρ液V排g得： V排2×10﹣4m3， 因为物体是全部浸没，所以V物＝V排＝2×10﹣4m3，故B错误； C、由公式G＝mg可求出物体的质量： m0.3kg， 物块的密度： ρ物1.5×103kg/m3＝1.5g/cm3，故C正确； D、根据阿基米德原理F浮＝ρ液V排g可知，物体浸没在液体中受到浮力大小只与液体密度和排开液体的体积有关，与物体浸没的深度无关，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查弹簧测力计的读数、称重法测浮力、重力、质量、密度、阿基米德原理的掌握和运用，涉及知识点较多，要理解并熟记。 8．小宁往烧杯中加入一定质量的水，将桔子放入水中，静止后如图甲；将该桔子剥去部分表皮后放入水中，静止后如图乙。若烧杯中水的质量不变，且不考虑桔子吸水的情况，下列说法正确的是（　　） A．剥去桔子皮后，桔子质量减小，密度不变 B．图甲中水对烧杯底部的压强较大 C．图乙中桔子的密度小于水的密度 D．图甲中桔子受到的浮力较小 【分析】AC、甲图中桔子漂浮，ρ甲＜ρ水，乙中桔子悬浮，ρ乙＝ρ水，据此得出两种状态下桔子的密度关系； BD、甲、乙两图中，桔子分别漂浮和悬浮，所受的浮力均等于自身的重力，而甲图中桔子的重力较大，故甲图中桔子所受的浮力较大，利用阿基米德原理判断排开液体体积的大小关系，进一步判断液体深度变化，利用p＝ρgh可知压强变化。 【解答】解：AC．结合浮沉条件，由甲图可知，桔子漂浮在水面，ρ桔＜ρ水，由乙图可知，桔子悬浮在水中，ρ桔′＝ρ水，图乙中桔子的密度等于水的密度，则ρ桔＜ρ桔′，剥去桔子皮后，桔子质量减小，密度变大，故A错误，C错误； BD．结合浮沉条件，图甲中桔子漂浮在水面，F浮＝G桔，图乙中桔子悬浮在水中，F浮′＝G桔′，由于桔子的质量变小，故重力变小，即G桔＞G桔′，则有F浮＞F浮′，图甲中桔子受到的浮力较大，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知排开液体的体积变小即V排桔＞V排桔′，烧杯中水的质量相同，则甲图中水面较高即h甲＞h乙，由液体压强计算公式p＝ρgh可知，p甲＞p乙，图甲中水对烧杯底部的压强较大，故B正确，D错误。 故选：B。 【点评】本题考查浮力、浮沉条件的有关知识，是一道综合题。 9．将体积相同的实心铁球和实心木球完全浸没在水中，比较它们所受浮力的大小，下列判断正确的是（　　） A．铁球所受的浮力大 B．木球所受的浮力大 C．两者所受浮力一样大 D．无法判断 【分析】根据浸没时排开液体的体积等于物体的体积，结合阿基米德原理分析浮力大小。 【解答】解：将体积相同的实心铁球和实心木球完全浸没在水中，排开液体的体积都等于物体的体积，是相等的，根据阿基米德原理 F浮＝ρ液gV排。因此浮力相等。 故选：C。 【点评】本题考查阿基米德原理的应用，属于基础题。 10．把一铁块挂在弹簧测力计下，若把它分别浸没在下列液体中，弹簧测力计读数最大的是（　　）（ρ盐水＞ρ水＞ρ酒精） A．在水中 B．在酒精中 C．在食盐水 D．一样大 【分析】先根据阿基米德原理得出铁块浸没在水、酒精和盐水中浮力的大小关系，再根据F浮＝G﹣F示数的变形公式F示＝G﹣F浮即可比较出三次弹簧测力计的示数关系。 【解答】解：因为铁块浸没于水、酒精和食盐水中，所以铁块排开水、酒精和食盐水的体积相同， 又因为F浮＝ρ液gV排，ρ盐水＞ρ水＞ρ酒精，所以铁块受到的浮力大小关系为：F浮盐水＞F浮水＞F浮酒精， 又因为F示＝G﹣F浮，所以当铁块浸没在酒精中时弹簧测力计的读数最大，故B正确。 故选：B。 【点评】本题考查影响浮力大小的因素，重点根据阿基米德原理判断出浮力大小，然后利用液F浮＝G﹣F示数变形得出弹簧测力计的示数与浮力和铁块重力的关系。 11．林红同学把一只苹果丢入水中，发现苹果下沉一段距离后，又向上运动，反复几次后最终漂浮在水面上，如图所示。下列分析正确的是（　　） A．在下沉的过程中，苹果受到水的压强不变 B．在水中上浮的过程中，苹果受到水的浮力减小 C．在水面漂浮时，苹果的密度等于水的密度 D．在整个过程中，苹果受到浮力的方向总是竖直向上 【分析】（1）根据p＝ρgh分析在下沉的过程中，苹果受到水的压强变化； （2）根据F浮＝ρ液gV排分析在上浮的过程中，苹果受到水的浮力变化； （3）物体漂浮时，浮力等于其自身重力，物体的密度小于液体的密度； （4）浮力的方向总是竖直向上的。 【解答】解：A．在下沉的过程中，由p＝ρgh知，苹果在水中所处的深度变深，而水的密度不变，苹果受到水的压强变大，故A错误； B．在水中上浮的过程中，苹果未露出水面时，苹果排开水的体积不变，F浮＝ρ液gV排知，受到水的浮力不变，故B错误； C．在水面漂浮时，由浮沉条件得，苹果的密度小于水的密度，故C错误； D．浮力的方向总是竖直向上的，在整个过程中，苹果受到浮力的方向不变，总是竖直向上，故D正确。 故选：D。 【点评】此题考查液体压强特点、阿基米德原理、物体浮沉条件的应用，以及浮力的方向，具有一定的综合性，但难度不大，掌握基础知识是关键。 12．如图所示，体积相等，形状不同的铅球、铁板和铝块浸没在水中不同深度处，则（　　） A．铁板受到的浮力大 B．铝块受到的浮力大 C．铅球受到的浮力大 D．它们受到的浮力一样大 【分析】根据阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液gV排可知，物体所受浮力大小取决于液体密度和物体排开液体的体积。据此分析判断。 【解答】解：由题知，体积相等的铅球、铁板和铝块都完全浸入水中， ∵物体浸没水中时，排开水的体积v排＝v物， ∴铅球、铁板和铝块排开水的体积相同， 又∵F浮＝ρ液gV排， ∴铅球、铁板和铝块受浮力一样大。 故选：D。 【点评】本题考查浮力大小的计算，知道物体浸没时排开液体的体积等于物体的体积是本题的关键。 13．漂浮在水池中的冰块熔化后，水池中的水面将（　　） A．上升 B．不变 C．下降 D．无法确定 【分析】冰漂浮于水面上，要想判断冰熔化之后，水面是否变化，则需要比较冰块排开液体的体积跟冰熔化成水后的体积大小。若二者体积相等，则水面不变；若增大，则水面上升；若减小，则水面下降。 【解答】解：∵冰漂浮于水面上， ∴F浮＝ρ水gV排＝G冰，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 又∵冰熔化成水后，其质量不变，重力不变， ∴G水＝ρ水gV水＝G冰，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②可得：ρ水gV排＝ρ水gV水， ∴V排＝V水， 即：冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积。 ∴水池中的水面高度不变。 故选：B。 【点评】本题关键：一是冰化水质量不变，二是阿基米德原理和漂浮条件联合运用。 14．如图1、2所示，某跳水运动员完全入水后，身体由蜷曲变为打开蹬地。在这过程中，他所受的浮力和水对脚底压强的变化情况是（　　） A．浮力减小，压强增大 B．浮力增大，压强减小 C．浮力不变，压强增大 D．浮力不变，压强减小 【分析】当跳水运动员完全入水后，排开水的体积不变，由阿基米德原理F浮＝ρ水V排g可得所受浮力不变； 所处深度h逐渐增大，由液体压强公式可得水对他的压强的变化情况。 【解答】解：当跳水运动员完全入水后，排开水的体积不变， ∵F浮＝ρ水V排g，V排不变，水的密度不变， ∴运动员受浮力不变； ∵p＝ρgh，身体由蜷曲变为打开蹬地。脚所处深度变大， ∴水对他的压强逐渐增大。 故选：C。 【点评】本题考查了学生对液体压强公式和阿基米德原理的掌握和利用，确定该过程v排和深度h的变化是本题关键。 15．小杰在欢乐谷游玩时，观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示，对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是（　　） A．浮力变大，压强变小 B．浮力变小，压强变小 C．浮力不变，压强不变 D．浮力变大，压强变大 【分析】（1）一定质量的气体，体积变大，压强变小，在水中上浮过程中，气泡所处的深度减小，由液体压强公式知道受到水的压强变小，气泡的体积变大，据此分析气泡内压强的变化； （2）气泡的体积变大，由阿基米德原理分析气泡受到浮力的大小变化。 【解答】解：因为气泡上升时，深度h变小， 所以，由p＝ρgh可知气泡受到水的压强变小，故气泡的体积变大。 又因为一定质量的气体，体积变大，压强变小， 所以，气泡内的压强p变小； 因为气泡的体积变大，排开水的体积变大， 所以，由F浮＝ρ水V排g可知气泡受到水的浮力变大。 故选：A。 【点评】本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理公式的掌握和运用，能分析出气泡的深度变化和体积变化情况是本题的关键。 16．在煮饺子时，将饺子投入沸腾的水中，并用勺子轻轻在锅底推动沉下的饺子，等到水重新沸腾后，加上些凉水继续烧煮一会儿使水再次沸腾，这时煮熟的饺子会浮出水面。熟饺子会浮起来的主要原因是（　　） A．锅里的水量多了 B．饺子在水里经过烧煮变轻了 C．水温低时水对饺子的浮力小，水温高时水对饺子的浮力大 D．水沸腾后，饺子内的小部分水汽化后变成水蒸气，使饺子体积增大 【分析】一切浸在液体或气体中的物体都受到竖直向上的浮力，物体所受浮力的大小既与物体排开液体的体积有关，又与排开液体的密度有关；物体的沉浮与物体的重力大小以及物体所受浮力的大小无关，它是由物体所受重力与浮力的合力决定。当合力向上则物体上浮；当合力向下，则物体下沉；当合力为0，则物体处于漂浮或悬浮状态。 【解答】解：水的浮力与水温无关，与水量也无关，同时饺子的重量也不会变轻；其上浮的原因是因为饺子内的水受热汽化后形成水蒸气，使饺子膨胀体积变大，故使饺子所受浮力变大；当浮力大于饺子的重力时，饺子上浮。 故选：D。 【点评】本题考查物体的浮沉条件在生活中的应用，要注意根据物体的状态变化分析其浮力、重力等的变化。 二．填空题（共3小题） 17．如图所示，将一个实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出水的质量为0.1kg，则木块受到的浮力为　1　 N。（g取10N/kg） 【分析】利用G＝mg求出排开水的重力，根据阿基米德原理可知，木块受到的浮力等于排开的水受到的重力。 【解答】解：木块排开水的重力： G排＝m排g＝0.1kg×10N/kg＝1N， 根据阿基米德原理，木块受到的浮力为： F浮＝G排＝1N。 故答案为：1。 【点评】本题考查重力公式、阿基米德原理的计算，难度不大。 18．如图，薄壁柱形小桶重为G0，在桶内装入适量的水，将小桶挂在弹簧测力计的秤钩上，弹簧测力计的示数为F1；再将小桶缓慢浸入液体中，此过程水槽底部液体压强逐渐　变大　 （选填“变大”、“不变”或“变小”），当示数F2＝G0时，小桶内水面高于桶外液面、此时小桶受到的浮力F浮＝　F1﹣G0 （用“F1”和“G0”表示），液体的密度　大于　 （选填“大于”、“等于”或“小于”）水的密度。 【分析】根据液体压强公式结合深度变大分析，根据称重法计算浮力；根据液面比较排开液体的体积与水的体积关系，结合阿基米德原理分析密度关系。 【解答】解：根据液体压强p＝ρ液gh知，将小桶缓慢浸入液体中，液体深度变大，水槽底部液体压强逐渐变大。 将小桶挂在弹簧测力计的秤钩上，弹簧测力计的示数为F1；总重力为F1；根据称重法可知此时小桶受到的浮力F浮＝F1﹣F2＝F1﹣G0， 水的重力为F1﹣G0，所以水的重力等于排开液体的重力，小桶内水面高于桶外液面，排开液体的体积小于水的体积，根据F浮＝ρ液gV排＝ρ水gV+G0，可知液体的密度大于水的密度。 故答案为：变大；F1﹣G0；大于。 【点评】本题考查液体压强、阿基米德原理和称重法测量浮力，属于中档题。 19．在弹簧测力计下挂一个实心圆柱体M，让M从盛有水的容器上方逐渐竖直浸入水中，弹簧测力计的示数随圆柱体下表面在水中深度的变化关系如图所示，则圆柱体M刚好浸没时受到的浮力是 　6　 N，圆柱体材料的密度是 　1.2×103 kg/m3（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg）。 【分析】（1）根据图像读出圆柱体M的重力和圆柱体M刚好浸没时弹簧测力计的示数，根据称重法F浮＝G﹣F′求出圆柱体M刚好浸没时受到的浮力； （2）物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，根据F浮＝ρ液gV排求出圆柱体排开水的体积即为自身的体积，根据G＝mg求出圆柱体的质量，利用ρ求出圆柱体材料的密度。 【解答】解：（1）由图可知，圆柱体M的重力G＝7.2N，圆柱体M刚好浸没时弹簧测力计的示数F′＝1.2N， 则圆柱体M刚好浸没时受到的浮力：F浮＝G﹣F′＝7.2N﹣1.2N＝6N； （2）因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等， 所以，由F浮＝ρ液gV排可得，圆柱体的体积： V＝V排6×10﹣4m3， 由G＝mg可得圆柱体的质量为： m0.72kg， 则圆柱体材料的密度： ρ1.2×103kg/m3。 故答案为：6；1.2×103。 【点评】本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理、重力公式、密度公式的应用，从图像中获取有用的信息是关键。 三．实验探究题（共3小题） 20．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F浮＝ 　2　 N，排开水的重力G排＝ 　1.9　 N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因可能是 　A　 （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，弹簧测力计都没有调零 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的示数减小，且弹簧测力计A的示数变化量 　等于　 （选填“大于”“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了F浮＝G排；为了多次实验得到普遍规律，方案 　二　 （选填“一”或“二”）的操作更加简便。 【分析】（1）方案一（1）根据称重法测出小石块受到的浮力；排开水的重力等于排开的水和小桶的重力之和减掉空桶的重力；逐一分析每个选项，确定不符合条件的选项； （2）方案二： 根据阿基米德原理可知，重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大，根据称重法可知弹簧测力计A示数的变化； 此时重物排开水的体积变大即溢出水的体积变大，据此可知弹簧测力计B示数的变化；再根据阿基米德原理判断弹簧秤A的示数变化量和弹簧秤B的示数变化量之间的关系；比较两个方案确定哪个操作更简便。 【解答】解：（1）方案一： 根据F浮＝G﹣F可知，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G排＝F4﹣F2＝2.9N﹣1N＝1.9N； A．若最初溢水杯中的水未装至溢水口，石块排开的水不能全部溢出，导致测得的排开水的重力偏小，故A符合题意； B．若整个实验过程中弹簧测力计都没有调零，因为是通过两次示数差计算浮力和排开水重力，对结果无影响，故B不符合题意； C．图中，石块浸没后没有碰触到溢水杯底部，故C不符合题意。 故选A。 （2）根据阿基米德原理，物体受到的浮力等于排开液体的重力。重物浸入水中体积越大，浮力越大，弹簧测力计A示数减小量等于浮力大小，弹簧测力计B示数增大量等于排开液体重力，所以弹簧测力计A的示数变化量等于B的示数变化量。 方案二通过调节升降台就能实现多次实验，方案一需要多次更换石块、倒水等操作，所以方案二操作更简便。 故答案为：（1）2；1.9；A；（2）等于；二。 【点评】此题验证阿基米德原理，考查操作过程及误差的分析和对实验方案评估和改进，同时也考查了有关物体密度的计算、力的平衡、阿基米德原理等，根据已知条件确定金属块的体积和质量是解决此题的关键。综合性强，难度大，为压轴题。 21．为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系，小明进行了下面的实验，如图所示： （1）由图①可知，空桶所受的重力为 　1　 N；利用 　①④　 （填图中序号）两个实验步骤可以计算出物体排开液体所受重力的大小； （2）实验过程中，利用 　②③　 （填图中序号）两个实验步骤可以计算出物体所受的浮力大小为 　1.6　 N； （3）分析实验数据可初步得出，浸在水中的物块所受浮力的大小 　等于　 物块排开的液体所受到的重力； （4）在③的实验操作中，若把物体浸没在未盛满水的溢水杯，　不能　 （选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论； （5）该物块的密度是 　2.25　 g/cm3。 【分析】（1）根据弹簧测力计的分度值读数，根据差值法计算排开液体的重力； （2）根据称重法计算浮力； （3）比较数据得出结论； （4）根据排开液体的体积与溢出的液体体积分析； （5）根据浮力结合阿基米德原理和重力公式列方程计算密度。 【解答】解：（1）由图①可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为1N，则空桶所受的重力为1N。 图①是空桶的重力，图④是排开水与桶的总重力，故利用①④两个实验步骤可以计算出物体排开液体所受重力的大小为：G排＝G总﹣G桶＝2.6N﹣1N＝1.6N； （2）实验过程中，根据称重法计算浮力知，F浮＝G﹣F拉， 图②中，物体的重力为3.6N，图③为物体浸没时的拉力为2N，故利用②③两个实验步骤可以计算出物体浸没时所受的浮力大小为： F浮＝G﹣F拉＝3.6N﹣2N＝1.6N； （3）分析实验数据可知，F浮＝G排，可初步得出，浸在水中的物块所受浮力的大小等于物块排开的液体所受到的重力。 （4）若把物体浸没在未盛满水的溢水杯，物体开始放入时，没有溢出，但排开液体的体积，则溢出的水偏少，测量溢出水的重力会偏少，而浮力大小不变的，此时排开水的重力小于物体受到的浮力大小，故不能得到与③相同的结论。 （5）根据阿基米德原理，该物块的体积为 ； 密度是 。 故答案为：（1）1；①④；（2）②③；1.6；（3）等于；（4）不能；（5）2.25。 【点评】本题考查阿基米德原理的验证实验以及密度的测量，属于中档题。 22．为了探究“物体所受的浮力跟它排开液体的重力的关系”，小明同学利用弹簧测力计，溢水杯，小桶，实心物块，水等进行了如图所示的实验。 （1）从步骤C到步骤D的过程中，弹簧测力计的示数 　变小　 ，物块所受的浮力 　变大　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）步骤B中，放入物块之前，若溢水杯中的水未装满，那么会导致 　排开水的重力　 （选填“物块所受浮力”或“排开水的重力”）测量有误差； （3）通过分析实验步骤 　B、D　 ，可知物块浸没在水中时所受浮力为 　1.2　 N； （4）由以上数据可求得物块的密度为 　3.5×103 kg/m3； （5）如图所示，同组的小华同学改用电子秤和已知密度为ρ的液体来测另一物体的密度。 ①将溢水杯盛满水，把物体缓慢放入溢水杯中，物体漂浮，静止后用电子秤测出溢出水的质量为m1； ②将溢水杯盛满已知密度的液体，把物体缓慢放入溢水杯中，物体沉底，静止后用电子秤测出溢出液体的质量为m2； ③物体的密度的表达式为ρ物＝　　 。（用已知物理量和所测物理量表示） 【分析】（1）影响浮力的因素是液体密度和排开液体体积有关，结合称重法分析； （2）用溢水杯测体积时，溢水杯要装满水，否则会使得体积不准； （3）由称重法计算浮力； （4）利用浮沉条件和阿基米德原理求质量，浸没状态求体积，再由密度公式可求密度。 【解答】解：（1）从步骤C到步骤 D的过程中，物体排开液体的体积变大，所受浮力将变大，弹簧测力计的示数将变小； （2）步骤B中，放入物块之前，若溢水杯中的水未装满，物块浸入溢水杯中的水时，液面先上升，当液面到达溢水口后才开始流出，导致排开水的重力测量偏小； （3）由图B可知，物块重力为4.2N，由图D可知，当物块浸没在水中时，受到弹簧测力计的拉力为3N， 可知物块浸没在水中时所受浮力为F浮＝G﹣F拉＝4.2N﹣3N＝1.2N； （4）物块重力为4.2N，物块浸没在水中时所受浮力为1.2N，此时排开水的体积等于物块的体积，所以物块的密度为； （5）将溢水杯盛满水，把物体缓慢放入溢水杯中，物体漂浮，静止后用电子秤测出溢出水的质量为m1，则物体的重力等于受到的浮力，等于排开水的重力， 即G物＝F浮＝m1g 则物体的质量为m1，将溢水杯盛满已知密度为ρ的液体，把物体缓慢放入溢水杯中，物体沉底，静止后用电子秤测出溢出液体的质量为m2， 则物体的体积为； 则物体的密度为。 故答案为：（1）变小；变大；（2）排开水的重力；（3）1.2；3.5×103；（5）。 【点评】本题是一道综合题，综合考查了学生的实验和计算分析能力，理解控制变量法和阿基米德原理是解答本题的关键。 四．计算题（共2小题） 23．如图所示，将边长为10cm的实心正方体木块静置于平放的盛水容器中，木块静止时，有3cm露在水面外，现将一个竖直向下的力F压该木块，木块刚好全部浸入水中且静止求： （1）木块漂浮时受到的浮力； （2）力F大小； （3）正方体木块的密度。 【分析】（1）先求出木块排开水的体积，再根据F浮＝ρ水gV排求出浮力的大小； （2）利用F浮＝ρ水gV排算出木块完全浸没时的浮力，根据物体沉浮条件可求出木块受到的重力；物体的重力就是完全浸没时的浮力减去木块的重力。 （3）根据G＝mg可求出木块的质量，根据ρ＝可求出木块的密度。 【解答】解：（1）将边长为10cm的实心正方体有3cm露在水面外，木块排开水的体积为V排＝10cm×10cm×（10﹣3）cm＝700cm3＝7×10﹣4m3； 根据阿基米德原理知，所受的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10﹣4m3＝7N； （2）木块的体积为V＝10cm×10cm×10cm＝1000cm3＝1×10﹣3m3； 木块完全浸没时受到的浮力为F浮′＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3＝10N； 木块漂浮，木块受到的重力等于浮力为G木＝F浮＝7N； 力F大小为F＝F浮′﹣G木＝10N﹣7N＝3N； （3）木块的质量为； 所以木块的密度为。 答：（1）木块漂浮时受到的浮力是7N； （2）力F大小是3N； （3）正方体木块的密度是0.7×103kg/m3。 【点评】此题以正方体木块漂浮在水中，考查了学生对浮力大小的计算、物体沉浮条件等多个知识点的掌握情况，是一道综合性很强的题目。关键是公式的灵活运用。 24．游泳是人们较为喜欢的一种健身方式，为防止溺水事故的发生，成都体育学院学生张铭研发出了如图20甲所示的救生手环，并在野外湖泊进行了性能测试。他戴上该手环下潜到湖面下3m处（未接触湖底），打开手环开关，手环瞬间弹出一个体积为33dm3的气囊，如图20乙所示，随后气囊迅速将张铭带出水面。已知张铭的质量为63kg，人体密度是1.05×103kg/m3，不计手环的质量和体积。求： （1）手环在水下3m深处时，受到水的压强； （2）张铭在水下3m深处受到的浮力； （3）气囊完全打开瞬间张铭受到的合力大小。 【分析】（1）利用p＝ρgh可求得手环在水下3m深处时受到水的压强。 （2）根据密度公式ρ的变形公式算出体积； （3）根据总体积和F浮＝ρ水gV排算出该人浸没在水中时受到总的浮力。 【解答】解：（1）根据液体压强公式p＝ρ水gh得，手环在水下3m深处时，受到水的压强p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3m＝3×104Pa； （2）张铭的体积 ， 张铭受到的浮力 ； （3）气囊完全打开瞬间，张铭受到的重力G人＝m人g＝63kg×10N/kg＝630N， 由于浮力F浮小于重力G人，所以张铭受到的合力F合方向竖直向下，合力为F合＝G人−F浮＝630N−600N＝30N。 答：（1）手环在水下3m深处时，受到水的压强为3×104Pa； （2）张铭在水下3m深处受到的浮力为600N； （3）气囊完全打开瞬间张铭受到的合力大小为30N。 【点评】本题考查密度公式、阿基米德原理公式以及压强公式的应用，综合性强，难度适中。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/2/3 8:37:29；用户：张恩才；邮箱：dgfx026@xyh.com；学号：21664204 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $