第2节 阿基米德原理（专项训练）物理新教材人教版八年级下册

第二节 阿基米德原理 【题型1 阿基米德原理的基本理解】 1 【题型2 阿基米德原理的基本计算】 2 【题型3 排开液体重力与浮力的关系（实验相关）】 3 【题型4 阿基米德原理与压强、密度综合】 6 【题型 1 阿基米德原理的基本理解】 1．关于浮力的说法中下列正确的是（　　） A．浮力的大小等于物体排开液体的质量 B．浮力的方向是垂直于物体的下表面 C．浮力的施力物体是气体或液体 D．排开液体的体积越大，浮力也越大 2.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 3. 体积相同的实心木块和石块，轻轻浸没在水中后松手，木块上浮而石块下沉，静止时木块漂浮而石块沉底。下列说法正确的是（ ） A. 浸没水中时，木块受到的浮力大于石块受到的浮力 B. 二者静止后，木块受到的浮力小于石块受到的浮力 C. 木块上浮是因为受浮力，石块下沉是因为未受浮力 D. 木块从浸没到漂浮，受到的浮力始终大于石块受到的浮力 4.如图所示，体积相同的甲、乙、丙、丁四个小球放在盛水的水槽中静止，其中受到浮力最小的是（　　） A．甲球 B．乙球 C．丙球 D．丁球 5.质量为的杯子，装入适量的水后放在水平的电子秤上，如图甲；接着把草莓轻放入水中，草莓漂浮， 如图乙；然后用细针将草莓轻压入水中，如图丙；水均未溢出，电子秤示数依次为、、，不计 细针体积。下列判断正确的是（　　） A．甲图中，水对杯底的压力为 B．乙图中，草莓的质量为 C．丙图中，草莓排开水的体积为 D．丙图中，细针对草莓的压力为 【题型 2 阿基米德原理的基本计算】 6.弹簧测力计上挂一重为10N的物块，当物块体积的三分之一浸入水中时，测力计的示数为8N。若将物块缓慢浸入水中且未碰到容器底部（容器中的水足够深），最终测力计的示数为（　　） A．0N B．2N C．4N D．6N 7.一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） 8.如图所示，将一块边长为10cm的实心正方体木块轻轻地放入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出0.7kg的水。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。 （1）木块所受的浮力是多大？ （2）木块的密度是多少？ （3）现对木块施加一个竖直向下的压力F，使其恰好完全浸入水中，则所施加的压力F为多大？ 9.如图所示，容器中水深为0.5m，木块的体积为4×10-3m3，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求： （1）水对容器底部的压强； （2）木块受到的浮力。 10. 7月12日，中国第13次北冰洋科学考察队搭乘雪龙2号破冰船（如图所示）从上海出发，执行科学考察任务。已知该船的排水量为13996t，江水＝1.0×103kg/m3，海水＝1.03×103kg/m3，g取10N/kg，求： (1)满载时，破冰船受到水的浮力； (2)满载的破冰船从长江驶入东海时排开水的体积变化量（计算结果保留整数）。 【题型 3 排开液体重力与浮力的关系（实验相关）】 11.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 。 12.某实验小组利用弹簧测力计、小挂件、溢水杯等器材，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。    （1）图中有①②③④四个实验步骤，合理的实验顺序是 （填写实验序号）； （2）把小挂件浸没在盛满水的溢水杯中，小挂件受到的浮力大小为 N，小挂件排开水所受的重力可由 两个步骤测出（填写实验序号）； （3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于它 ； （4）根据实验数据还可得出小挂件的密度为 kg/m3；（已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （5）实验小组在步骤①的操作中，只将小挂件的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则 （填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论； （6）另一实验小组在实验中发现物体排开水的重力小于其所受的浮力，可能是什么原因造成的？ （填写选项序号）； A．步骤④有水滴挂在桶壁 B．弹簧测力计使用前没有调零 C．溢水杯在使用前没有盛满水 （7）小明将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用细线挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯中的水中（如图⑤），在铝块浸入水的过程中（始终不碰到杯底），溢水杯底所受水的压力 （选填“变大”或“变小”或“不变”），电子秤的读数 （选填“变大”或“变小”或“不变”）。 13.下图是小吉在做“探究影响浮力大小因素”的实验，他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块，分别在下列四种情况下保持静止。 (1)比较甲、乙、丙三幅图，可探究浮力的大小与 有关； (2)比较甲、丙、丁三幅图可知，ρ液 （选填“>”“<”或“=”）ρ水； (3)通过计算，可知金属块的密度为 kg/m3，它是由 制成的； 金属 铜 铁 铝 铅 银 密度/（kg·m-3） 8.9×103 7.9×103 2.7×103 11.3×103 10.5×103 (4)我国空间站开展太空授课，王亚平用乒乓球演示了在微重力环境下浮力“消失”的实验，下图中，符合浮力“消失”现象的是 （选填“A”或“B”）。 14.小丽在家利用小桶、弹簧测力计、水、带溢水口的容器等器材探究阿基米德原理，其中桶是圆柱形。 (1)图中是小丽操作的各个步骤，你认为最佳的操作顺序是 ； (2)将空桶轻放入盛满水的溢水杯中，用桶接住溢出的水，如图丙所示，则空桶受到的浮力为 ；测出桶和溢出水的总重力，如图丁所示，可以得出的实验结论： ； (3)接着小丽往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第 次实验的数据；实验中，加入的沙子越多，桶A浸入水中就越深，说明在液体密度一定时， 越大，物体受到的浮力越大； 次序 1 2 3 4 桶A与沙子的总重力/N 2.4 2.8 3.2 3.4 桶B与水的总重力/N 4.0 4.4 4.6 5.0 (4)在图丙中，如果只将容器中的水取一部分加入桶A中，则容器中的水面和桶B中的水量的变化情况是 （选填“容器中水面下降”“桶B中水量增加”或“都不变”）。 【题型 4 阿基米德原理与压强、密度综合】 15.潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区，急剧下降的过程称为“掉深”。如图所示，某潜水艇从a处驶入低密度海水区，“掉深”到b处。与在a处相比，潜水艇在b处（   ） A．受到的浮力变小 B．受到的浮力变大 C．排开液体的重力不变 D．排开液体的重力变大 16.一个装满水的溢水杯放在电子秤上，溢水杯的溢水口下方放一烧杯．将一金属块从下表面接触液面开始，慢慢浸入溢水杯至恰好浸没时，手受到的绳子拉力 （填“变大”、“变小”或“不变”），电子秤示数的大小变化是 ．若金属块重54牛，溢出的水为20牛，则该金属块的密度为 g/cm3． 17.图甲为盛水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降，直至将圆柱体全部浸入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示，g取10N/kg，下列说法正确的是（　　） A．圆柱体受到的最大浮力是3N B．圆柱体的高度为8cm C．圆柱体的密度是1.5×103kg/m3 D．当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为800Pa 18.端午节家庭聚会后，小鹏的父亲将喝剩的白酒交给他，要他利用所学的物理知识测出白酒的密度。家中没有量筒，只找到了一个弹簧测力计和一个废旧的铁块，于是他在两只玻璃杯中分别装入水和白酒，进行了如下操作: ①将铁块悬挂在弹簧测力计下方，读出测力计的示数F1，如图甲所示； ②把铁块浸没在水中，读出测力计示数F2； ③把铁块浸在白酒中，读出测力计示数F3。请你回答下列问题: （1）弹簧测力计示数F1= N； （2）图中他有操作错误的是图 （选填“甲”、“乙”、“丙”），请指出错误之处 ； （3）更正错误操作后，测力计的示数变成F4，请你帮小鹏推导出白酒密度的表达式ρ酒= 。（用字母符号表示，水的密度为ρ水） 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 阿基米德原理 【题型1 阿基米德原理的基本理解】 1 【题型2 阿基米德原理的基本计算】 3 【题型3 排开液体重力与浮力的关系（实验相关）】 6 【题型4 阿基米德原理与压强、密度综合】 12 【题型 1 阿基米德原理的基本理解】 1．关于浮力的说法中下列正确的是（　　） A．浮力的大小等于物体排开液体的质量 B．浮力的方向是垂直于物体的下表面 C．浮力的施力物体是气体或液体 D．排开液体的体积越大，浮力也越大 【答案】C 【详解】A．浮力的大小等于物体排开液体的重力，故A错误； B．浮力的方向是竖直向上的，故B错误； C．一切浸在液体或气体内的物体都受到液体或气体对它竖直向上的力叫浮力，所以浮力对的施力物体是气体或液体，故C正确； D．物体受到的浮力大小和液体的密度、排开液体的体积都有关，排开液体的体积越大，浮力不一定越大，故D错误。 故选C。 2.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。 3. 体积相同的实心木块和石块，轻轻浸没在水中后松手，木块上浮而石块下沉，静止时木块漂浮而石块沉底。下列说法正确的是（ ） A. 浸没水中时，木块受到的浮力大于石块受到的浮力 B. 二者静止后，木块受到的浮力小于石块受到的浮力 C. 木块上浮是因为受浮力，石块下沉是因为未受浮力 D. 木块从浸没到漂浮，受到的浮力始终大于石块受到的浮力 【答案】B 【详解】A：浸没时，浮力由排开液体的体积决定。木块和石块体积相同，排开水的体积相等，因此浸没时两者浮力相等，A错误。 B：静止后，木块漂浮，浮力等于木块重力；石块沉底，浮力等于石块排开水的重力（即与石块体积相同的水的重力）。由于木块密度小于水，石块密度大于水，木块重力小于同体积水的重力，而石块排开的水重力等于木块排开的水重力。因此木块浮力（木块重力）小于石块浮力（同体积水的重力），B正确。 C：浮力始终存在，石块下沉是因自身重力大于浮力，而非未受浮力，C错误。 D：木块浸没时浮力等于石块浮力，上浮过程中排开水的体积减少，浮力逐渐减小至等于木块重力，因此并非“始终大于”，D错误。 4.如图所示，体积相同的甲、乙、丙、丁四个小球放在盛水的水槽中静止，其中受到浮力最小的是（　　） A．甲球 B．乙球 C．丙球 D．丁球 【答案】A 【详解】四个小球体积相等，甲球排开水的体积最小，液体的密度相同，由F浮=ρ水gV排可知甲球受到的浮力最小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5.质量为的杯子，装入适量的水后放在水平的电子秤上，如图甲；接着把草莓轻放入水中，草莓漂浮， 如图乙；然后用细针将草莓轻压入水中，如图丙；水均未溢出，电子秤示数依次为、、，不计 细针体积。下列判断正确的是（　　） A．甲图中，水对杯底的压力为 B．乙图中，草莓的质量为 C．丙图中，草莓排开水的体积为 D．丙图中，细针对草莓的压力为 【答案】C 【详解】A．甲图中，水的重力为 由于杯子不是柱体，所以水对杯底的压力小于水的重力，即 故A错误； B．乙图中，草莓漂浮，受到的浮力等于草莓的重力，即，根据阿基米德原理可知，草莓受到的浮力等于排开水的重力，即 所以草莓的质量为 故B错误； C．根据阿基米德原理可知，草莓受到的浮力 草莓浸没时排开水的体积 故C正确； D．丙图中，草莓受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向下的细针的压力，根据力的平衡条件可知，细针对草莓的压力 故D错误。 故选C。 【题型 2 阿基米德原理的基本计算】 6.弹簧测力计上挂一重为10N的物块，当物块体积的三分之一浸入水中时，测力计的示数为8N。若将物块缓慢浸入水中且未碰到容器底部（容器中的水足够深），最终测力计的示数为（　　） A．0N B．2N C．4N D．6N 【答案】C 【详解】当物块体积的三分之一浸入水中静止时，物块受到的浮力 F浮＝G﹣F示＝10N﹣8N＝2N 由F浮＝ρgV排可得，物块排开液体的体积 则 V＝3×2×10﹣4m3＝6×10﹣4m3 当物块全部浸入水中且未碰到容器底部时，所受浮力 F浮′＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3＝6N 则测力计的示数 F拉＝G﹣F浮′＝10N﹣6N＝4N 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 7.一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 8.如图所示，将一块边长为10cm的实心正方体木块轻轻地放入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出0.7kg的水。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。 （1）木块所受的浮力是多大？ （2）木块的密度是多少？ （3）现对木块施加一个竖直向下的压力F，使其恰好完全浸入水中，则所施加的压力F为多大？ 【答案】（1）7N；（2）0.7×103kg/m3；（3）3N 【详解】解：（1）根据阿基米德原理可得木块所受的浮力 F浮=G排=m排g=0.7kg×10N/kg=7N （2）因为木块在水中漂浮，所以木块的重力 G木=F浮=7N 则木块的质量 木块为正方体，所以木块的体积 V木=(10cm)3=1000cm3=10-3m3 则木块的密度 （3）木块浸没在水中时，排开水的体积 V排'=V木=10-3m3 此时木块受到的浮力 F浮'=ρ水gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N 木块恰好浸没时受到竖直向下的重力、压力和竖直向上的浮力，由力的平衡条件可知，所施加的压力 F=F浮'-G=10N-7N=3N 答：（1）木块所受的浮力是7N； （2）木块的密度是0.7×103kg/m3； （3）所施加的压力F为3N。 9.如图所示，容器中水深为0.5m，木块的体积为4×10-3m3，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求： （1）水对容器底部的压强； （2）木块受到的浮力。    【答案】（1）5×103Pa；（2）40N 【详解】解：（1）由得，水对容器底部的压强为 （2）由题意知，木块此时完全浸没在水中，根据可得，木块受到的浮力为 答（1）水对容器底部的压强为5×103Pa。 （2）木块受到的浮力为40N。 10. 7月12日，中国第13次北冰洋科学考察队搭乘雪龙2号破冰船（如图所示）从上海出发，执行科学考察任务。已知该船的排水量为13996t，江水＝1.0×103kg/m3，海水＝1.03×103kg/m3，g取10N/kg，求： (1)满载时，破冰船受到水的浮力； (2)满载的破冰船从长江驶入东海时排开水的体积变化量（计算结果保留整数）。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）满载时，破冰船受到水的浮力为 （2）满载的破冰船在长江中排开水的体积为 满载的破冰船在东海中排开水的体积 排开水的体积变化量 【题型 3 排开液体重力与浮力的关系（实验相关）】 11.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。 12.某实验小组利用弹簧测力计、小挂件、溢水杯等器材，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。    （1）图中有①②③④四个实验步骤，合理的实验顺序是 （填写实验序号）； （2）把小挂件浸没在盛满水的溢水杯中，小挂件受到的浮力大小为 N，小挂件排开水所受的重力可由 两个步骤测出（填写实验序号）； （3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于它 ； （4）根据实验数据还可得出小挂件的密度为 kg/m3；（已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （5）实验小组在步骤①的操作中，只将小挂件的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则 （填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论； （6）另一实验小组在实验中发现物体排开水的重力小于其所受的浮力，可能是什么原因造成的？ （填写选项序号）； A．步骤④有水滴挂在桶壁 B．弹簧测力计使用前没有调零 C．溢水杯在使用前没有盛满水 （7）小明将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用细线挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯中的水中（如图⑤），在铝块浸入水的过程中（始终不碰到杯底），溢水杯底所受水的压力 （选填“变大”或“变小”或“不变”），电子秤的读数 （选填“变大”或“变小”或“不变”）。 【答案】 ④、②、①、③ 2 ③④ 排开液体的重力 1.7×103 能 C 不变 不变 【详解】（1）[1]为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力，应先测量空桶的重，然后再测出小挂件的重力，并直接浸入水中观察测力计的示数，最后测排出的水和小桶的总重，求排出的水的重力。因此，最合理的顺序应为：④、②、①、③。 （2）[2]②中测力计分度值为0.2N，分度值为3.4N，由①、②根据称重法，小挂件浸没在水中受到的浮力大小为 [3]小挂件排开的水所受的重力等于，可由③④两个步骤测出。 （3）[4]因 由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。 （4）[5]根据，物体的质量为 根据阿基米德原理，物体的体积 小挂件的密度为 （5）[6]实验小组在步骤甲的操作中，只将小挂件的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，排开水的体积变小，受到浮力也变小，但排开水的重力等于物体受到的浮力，则能得到与（3）相同的结论。 （6）[7]A．若步骤④有水滴挂在桶壁，在实验步骤正确的前提下即按④、②、①、③的顺序进行实验，则③④两次测力计示数之差仍为排开水的重力，不影响实验结果，故A不符合题意； B．若弹簧测力计使用前没有调零，即每次测力计的示数都偏大或偏小，则②①两次测力计示数之差仍为物体受到的浮力，③④两次测力计示数之差仍为排开水的重力，不影响实验结果，故B不符合题意； C．若溢水杯中水没有装满，会造成溢出水的体积小于排开水的体积，则测得排开水的重力减小，会发现物体排开水的重力小于其所受的浮力，故C符合题意。 故选C。 （7）[8]铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，根据公式可知，水对溢水杯底的压强不变，根据公式可知，水对溢水杯底的压力不变。 [8]由于溢水杯中装满水，铝块浸没在水中静止时，根据阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开的水重，铝块对水的压力大小与浮力相等，所以溢水杯对电子秤的压力不变，即电子秤示数不变。 13.下图是小吉在做“探究影响浮力大小因素”的实验，他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块，分别在下列四种情况下保持静止。 (1)比较甲、乙、丙三幅图，可探究浮力的大小与 有关； (2)比较甲、丙、丁三幅图可知，ρ液 （选填“>”“<”或“=”）ρ水； (3)通过计算，可知金属块的密度为 kg/m3，它是由 制成的； 金属 铜 铁 铝 铅 银 密度/（kg·m-3） 8.9×103 7.9×103 2.7×103 11.3×103 10.5×103 (4)我国空间站开展太空授课，王亚平用乒乓球演示了在微重力环境下浮力“消失”的实验，下图中，符合浮力“消失”现象的是 （选填“A”或“B”）。 【答案】(1)物体排开液体的体积 (2)< (3) 2.7×103 铝 (4)A 【详解】（1）比较甲、乙、丙三幅图，乙图和丙图中液体的密度相同，排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，由称重法可知浮力不同，探究浮力的大小与排开液体的体积有关。 （2）比较甲、丙、丁三幅图可知，金属块排开液体的体积相同，液体密度不同，金属块在水中受到的拉力小于在某液体中的拉力，由称重法可知金属块中水中受到的浮力较大，由可知，水的密度大于液体 的密度，即ρ液<ρ水。 （3）[1][2]由图甲可知，金属块的重力G=F1=2.7N 丙图中金属块浸没在水中所受的浮力为F浮=G-F3=2.7N-1.7N=1N 由阿基米德原理可知，实心金属块的体积 金属块的密度为 可能它是由铝制成的。 （4）液体中的物体受到的浮力产生的原因是液体受到重力的作用后，对物体上下表面有压力差；因为在太空中浮力已经消失，乒乓球不会向上飘，而是待在水球中不动，符合浮力“消失”现象的是图A。 14.小丽在家利用小桶、弹簧测力计、水、带溢水口的容器等器材探究阿基米德原理，其中桶是圆柱形。 (1)图中是小丽操作的各个步骤，你认为最佳的操作顺序是 ； (2)将空桶轻放入盛满水的溢水杯中，用桶接住溢出的水，如图丙所示，则空桶受到的浮力为 ；测出桶和溢出水的总重力，如图丁所示，可以得出的实验结论： ； (3)接着小丽往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第 次实验的数据；实验中，加入的沙子越多，桶A浸入水中就越深，说明在液体密度一定时， 越大，物体受到的浮力越大； 次序 1 2 3 4 桶A与沙子的总重力/N 2.4 2.8 3.2 3.4 桶B与水的总重力/N 4.0 4.4 4.6 5.0 (4)在图丙中，如果只将容器中的水取一部分加入桶A中，则容器中的水面和桶B中的水量的变化情况是 （选填“容器中水面下降”“桶B中水量增加”或“都不变”）。 【答案】(1)乙甲丙丁 (2) 2 桶A受到的浮力等于桶A排开水受到的重力 (3) 3 排开液体的体积 (4)都不变 【详解】（1）实验中为了减小测量误差，因此应先测量空小桶B的重力、再测量空桶A的重力，将桶A浸在水中，用桶B接排出的水，最后测量桶B的总重力，因此正确的顺序是乙甲丙丁。 （2）[1][2]甲图中弹簧测力计的分度值是0.2N，读数为2N，丙图中通A漂浮，受到的浮力与其重力相等，则桶A受到的浮力为2N；乙图中空桶B的重力为1.6N，丁图中桶B与排出水的总重力为3.6N，则排出水的重力为 因此可得结论为：桶A受到的浮力等于桶A排开水受到的重力。 （3）[1]桶A中加入沙子进行实验时，装有沙子的桶A在水中仍然处于漂浮状态，则排开水的重力等于桶A受到的浮力，也等于桶A和沙子受到的总重力，第3组数据中不等于桶A与沙子的总重力3.2N，则该组数据是错误的。 [2]加入的沙子越多，桶A浸入水中就越深，排开水的体积越多，物体受到的浮力越大，因此可得结论为：在液体密度一定时，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。 （4）在图丙中，如果只将容器中的水取一部分加入桶A 中，容器中水减小G水，设取出水的重力为G水，桶A中的重力增大G水，桶A漂浮状态，浮力等于重力，浮力增大G水，由阿基米德原理可知排开水的重力增大G水，相当于容器中水没有减小，容器中的水面和桶B 中的水量都不变。 【题型 4 阿基米德原理与压强、密度综合】 15.潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区，急剧下降的过程称为“掉深”。如图所示，某潜水艇从a处驶入低密度海水区，“掉深”到b处。与在a处相比，潜水艇在b处（   ） A．受到的浮力变小 B．受到的浮力变大 C．排开液体的重力不变 D．排开液体的重力变大 【答案】A 【详解】潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区，排开水的体积不变，根据可知，潜水艇受到的浮力变小，因此与在a处相比，潜水艇在b处受到的浮力变小，故A符合题意，B不符合题意。根据阿基米德原理可知，物体浸在液体中受到的浮力等于其排开的液体受到的重力，由于潜水艇受到的浮力变小，因此潜水艇排开液体的重力变小，即与在a处相比，潜水艇在b处排开液体的重力变小，故C、D不符合题意。 16.一个装满水的溢水杯放在电子秤上，溢水杯的溢水口下方放一烧杯．将一金属块从下表面接触液面开始，慢慢浸入溢水杯至恰好浸没时，手受到的绳子拉力 （填“变大”、“变小”或“不变”），电子秤示数的大小变化是 ．若金属块重54牛，溢出的水为20牛，则该金属块的密度为 g/cm3． 【答案】 变小 不变 2.7 【详解】当金属块从下表面接触液面开始，慢慢浸入溢水杯中时，金属块受到的浮力逐渐增大，绳子拉力等于物体重力与浮力之差，故手受到的绳子拉力变小，又金属块受到浮力大小等于排开液体重力大小，即金属块排开的液体溢出，故电子秤示数的大小不变，若金属块重54N，溢出的水为20N，可得溢出水的体积 ； ． 17.图甲为盛水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降，直至将圆柱体全部浸入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示，g取10N/kg，下列说法正确的是（　　） A．圆柱体受到的最大浮力是3N B．圆柱体的高度为8cm C．圆柱体的密度是1.5×103kg/m3 D．当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为800Pa 【答案】C 【详解】为了便于分析，弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象线段标上A、B、C、D四个点如下图： A．由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为9N，此时圆柱体处于空气中，圆柱体重力 G=F拉=9N 图象中CD段圆柱体完全浸入水中，排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，圆柱体受到的拉力F=3N，则圆柱体受到的最大浮力 F浮=G-F=9N-3N=6N 故A错误； B．圆柱体从B点开始下表面接触水面，到C点刚好浸没水中，圆柱体的高度为 h=8cm-4cm=4cm 故B错误； C．圆柱体完全浸没时，其体积等于排开水的体积，物体的体积 圆柱体密度 故C正确； D．由图可知，物体从接触水面到刚好浸没时，物体下降了4cm，但同时水面会上升，由于容器底面积未知，所以不能确定圆柱体下表面所处的深度，也就不能确定下表面受到水的压强，故D错误。 故选C。 18.端午节家庭聚会后，小鹏的父亲将喝剩的白酒交给他，要他利用所学的物理知识测出白酒的密度。家中没有量筒，只找到了一个弹簧测力计和一个废旧的铁块，于是他在两只玻璃杯中分别装入水和白酒，进行了如下操作: ①将铁块悬挂在弹簧测力计下方，读出测力计的示数F1，如图甲所示； ②把铁块浸没在水中，读出测力计示数F2； ③把铁块浸在白酒中，读出测力计示数F3。请你回答下列问题: （1）弹簧测力计示数F1= N； （2）图中他有操作错误的是图 （选填“甲”、“乙”、“丙”），请指出错误之处 ； （3）更正错误操作后，测力计的示数变成F4，请你帮小鹏推导出白酒密度的表达式ρ酒= 。（用字母符号表示，水的密度为ρ水） 【答案】 3.8 丙 没有将铁块完全浸没在白酒中 【详解】（1）[1]由图甲可知，该弹簧测力计的分度值为0.2N，读出弹簧测力计的示数即F1=3.8N。 （2）[2][3]如图乙，将铁块浸没在水中，读出此时弹簧测力计的示数，就可以计算出此时物体受到的浮力，在根据阿基米德原理推导式变形后可求出铁块的体积；再把铁块浸没在白酒中，读出此时弹簧测力计示数，计算出在白酒中受到的浮力，要计算出白酒密度，需知道排开的白酒的体积，当把铁块完全浸没在白酒中时，排开的白酒的体积就等于铁块的体积，所以必须要将铁块完全浸没在白酒中，由此判断图丙操作错误，错误之处就是没有将铁块完全浸没在白酒中。 （3）[4]铁块浸没在水中时受到的浮力 由阿基米德原理推导式可知铁块体积 当把铁块浸没在白酒中时所受浮力 则白酒的密度 1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $