专题05 阿基米德原理（期中真题汇编，上海专用）八年级物理下学期

专题05 阿基米德原理 2大高频考点概览 考点01 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 考点02 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 地 城 考点01 阿基米德原理 1．(24-25八下·上海进才中学北校·期中)如图所示，把正方体金属块用细线系在弹簧测力计下，弹簧测力计在空气中的示数为19.6牛，再把金属块浸没在盛满水的容器中，溢出4.9牛的水。该金属块在水中受到的浮力大小为______牛，这时弹簧测力计的示数为______牛，若逐渐增加金属块在水中的深度，弹簧测力计的示数将______。（最后一空选填“变小”、“不变”或“变大”）。 2．(24-25八下·上海杨浦区·期中)位于贵州的“中国天眼”是世界上最大的单口径射电望眼镜，其日常维护需要花费大量人力物力。 (1)在维修“中国天眼”时，为避免压坏反射面板，用一个直径固定的氢气球将维修工人吊起，如图（a）所示，利用氢气球浮力抵消维修工人自身的大部分体重，减少对反射面板的压力，甚至形成“零重力”，下列对维修过程描述正确的是（　　） A．“零重力”是指维修工人所受重力为零 B．“零重力”时总浮力与总重力大小相等 C．如果氢气球漏气了，受到的浮力会变大 D．维修工人一共受到两个力的作用 (2)小杨利用气球A和一个重为5N的物体B模拟此情景，如图（b）所示，当气球体积为时，则重物对地面的压力为______N。（细线、气球和气的重力均忽略不计，取） 3．(24-25八下·上海闵行区·期中)密度计是测液体密度的仪器，它是利用__________原理制成的。甲、乙、丙是将相同的密度计分别放入三种不同液体中的情形，由图可知： （1）密度计在三种液体中受到的浮力相比较：________________。（选填“>”、“=”或“<”） （2）三种液体的密度相比较：最大的是液体________；最小的是液体________。 4．(24-25八下·上海闵行区·期中)如图所示，为了航行安全，远洋轮船的船体上都标有多条水平横线，分别表示该船在不同水域及不同季节满载时的“吃水线”。 某一水域的表层海水 温度 6 16 26 密度 1026.8 1025.5 1022.5 为了解释这种现象，小明查阅资料后得知：（a）不同水域，表层海水的盐度不同，会导致其密度不同；（b）不同季节，表层海水温度不同；（c）某一水域，表层海水在不同温度下的密度如表所示。 (1)根据表格中表层海水的温度t、密度ρ的变化情况和相关条件，得出结论： ______； (2)该船满载时冬季“吃水线”在夏季“吃水线”的（2）______；（选填“上方”或“下方”） (3)一艘轮船满载时，船和货物总重牛，若由东海驶入黄浦江，它所受的浮力将______；当船上的货物卸走一部分时，轮船所受的浮力将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 5．(24-25八下·上海浦东新区·期中)为保证安全，海船的船舷上画有载重线，如图所示的是部分载重线。当船从北大西洋驶入印度洋时，船受到的浮力______（选填“变大”“变小”或“不变”）；根据载重线可知，北大西洋的海水密度______（选填“大于”“小于”或“等于”）印度洋的海水密度。物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若向胶管A吹气，则烧瓶将______（选填“上浮”“下沉”或“悬浮”），此时烧瓶受到的浮力______（选填“变大”“变小”或“不变”）。（胶管A的体积不计） 6．(24-25八下·上海金山区·期中)阅读以下材料，回答相关问题 “海中断崖” 一般情况下海水的密度随深度增大而增大，而在某些情况下，在一定深度范围内，由于盐度或温度的影响，上层海水密度大于其下方的海水密度。这种密度的倒转就像在海洋中形成了一个“断崖”。我国海军372潜艇就曾遭遇过“海中断崖”，潜艇下潜至某海域后骤然下降，官兵通过一系列的操作，最终使得潜艇重新回到海面。 (1)若372潜艇在某海域航行时，排开海水的体积约为3×103m3，求潜艇受到的浮力F浮；________（航行海域的海水密度近似看作1.0×103kg/m3） (2)某小组同学想了解浸没在密度不同液体中物体的沉浮情况，选用重为0.22牛的物块先后浸没在密度不同的液体中，将测得物体受到的浮力大小与观察到的物体沉浮情况记录在下表中； 序号 1 2 3 4 5 液体的密度ρ液/g·cm-3 0.7 0.8 1.0 1.2 1.5 物块的沉浮情况 下沉 下沉 下沉 上浮 上浮 浮力F浮/N 0.14 0.16 0.20 0.24 0.30 分析表格中物体受到的浮力F浮与液体的密度ρ液的关系，可得初步结论：当同一物体浸没在不同种液体中，_________； (3)分析表格中数据，比较物体受到的浮力F浮与物体重力G物的大小关系，可得初步结论：当____________时，浸没在液体中的物体会下沉；当____________时，浸没在液体中的物体会上浮； (4)请结合你所学过的知识，解释372潜艇骤然下降可能的原因。___________ 7．(24-25八下·上海松江区（五四制）·期中)小明在游轮上看到甲板上放着很多救生圈，每一个救生圈都标注着质量3kg，体积0.06m3，若把一个救生圈扔到水中，如图所示（将救生圈简化为一个球形），求： (1)此时救生圈受到的浮力大小F浮； (2)（作图）在图中画出该救生圈所受的浮力示意图。 (3)该救生圈能产生的最大浮力F浮大。 8．(24-25八下·上海闵行区部分学校·期中)如图所示，这是我国历史上第一艘自主设计建造的万吨级远洋货轮“东风号”，这艘巨轮在黄浦江畔下水，达到当时国际先进水平，并且全部使用国产材料，它排开水的体积约为2×104m3。 (1)计算该货轮所受的浮力F浮_______。 (2)该货轮的排水量为________ kg。 (3)说理分析该货轮从黄浦江行驶到东海，排开液体体积的变化情况________。 9．(24-25八下·上海华东师范大学附属进华中学·期中)在一底面积为米的薄壁圆柱形容器内放入一密度均匀的质量为0.6千克、底面积为米的高0.08米的柱形木块，然后向容器中注入一定量的水使木块漂浮，此时水面高度0.1米， (1)求此时水对容器底的压强； (2)求此时木块浸入水中的体积； (3)若沿图中水平虚线将木块切去下部（取走虚线以下部分），则再次平衡后木块上表面下降多少高度。 10．(24-25八下·上海闵行区·期中)如图（a）所示，重力均为2牛的苹果和梨子，从高处掉入水里，最终苹果漂浮在水面上，梨子沉底。 (1)在图（b）中用2B铅笔画出苹果受到的浮力的示意图； (2)当掉下的梨子恰好浸没在水中时，排开水的体积为米，求此时它受到的浮力； (3)随着梨子浸没于水中的深度增大，它所受的浮力________（选填“增大”“不变”或“减小”），浮力的方向是________的；沉底时它所受的合力为________牛。 11．(24-25八下·上海嘉定区·期中)为了航行安全，远洋轮的船体需标有国际航行载重线，即轮船满载时的“吃水线”。如图所示，是某船满载时在不同水域、季节时的“吃水线”，其中FW为在淡水中航行时的“吃水线”，A、B则为夏、冬两季在海水中航行时的“吃水线”，经查询：同一海域，表层海水在夏季的密度小于在冬季的密度。 (1)若该船满载时，在不同水域、季节航行时，水（海水）面正好与“吃水线”相平，则下列对于该船所受浮力大小的判断中，正确的是：_____ 。 a.在“FW”处所受浮力最大 b.在“A”处所受浮力最大 c.在“B”处所受浮力最大 d.在“FW”、“A”、“B”三处所受浮力一样大 (2)该船在冬季海水航行时的“吃水线”是如图中的 _____ （选填“A”、“B”），判断的理由是：____________________ 。 地 城 考点02 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 12．(24-25八下·上海闵行区·期中)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； 13．(24-25八下·上海杨浦区·期中)载人潜水器和潜艇都是人类探索深海的装置。 (1)如图1所示，“奋斗者”号主要依靠改变自身搭载的载重片，达到沉浮的目的。当“奋斗者”号在深海某位置悬停工作时，下列说法正确的是（　　） A．“奋斗者”号抛掉搭载的载重片后会下沉 B．“奋斗者”号抛掉搭载的载重片后会上浮 C．“奋斗者”号持续下潜时，受到的海水压强不变 D．“奋斗者”号持续下潜时，受到的浮力变大 (2)如图2（a）所示，重为牛的潜艇悬停在长江口某深度处，它排开江水的重力为______N，若江海水的密度近似为，潜艇体积为______。潜艇的水舱向外排出的海水后开始上浮，在图2（b）所示位置时潜艇受到的浮力为______N。最终潜艇静止在图2（c）所示海面，潜艇受到的浮力为______N。 14．(24-25八下·上海嘉定区·期中)如图所示，小明和小张同学合作进行“探究影响浮力大小的因素”的实验。 (1)当金属块全部浸没在水中时，受到的浮力是 _____ 牛，若它受到水对它向上的压力为8牛，则水对它向下的压力大小为 _____ 牛； (2)由C、D两图可知：物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 _______ （选填“有关”或“无关”）；由 __________ 两图可知：物体受到的浮力大小与物体浸入液体的体积有关；由D、E两图可知：物体受到的浮力大小与液体的 _______ 有关； (3)小明继续实验，想验证阿基米德原理，还需要添加 ___________ （填写器材名），还需要测量 ____________________ （填写物理量），写出阿基米德原理的表达式：__________； (4)如图中的F所示，小张拿一块木块放进水中，发现木块最终漂浮在水面上，用力的示意图画出木块所受到的浮力_______。若木块质量为3千克，体积为5×10-3米3，计算木块浸入水中的体积与木块体积的比值_______。 15．(24-25八下·上海华东师范大学附属进华中学·期中)在“探究物质质量与体积的关系”实验中，应选用___________（选填“一种”或“多种”）物质进行多次实验，目的是___________，“测物质密度”这个实验中多次测量的目的是___________。研究阿基米德原理的时候，应在量筒中倒入适量的密度为的水，小明同学先将物体挂在弹簧测力计下，此时水面读数，弹簧测力计读数，然后将其浸没在水中，弹簧测力计读数变为，量筒中水面读数，则物体所受浮力大小为___________，物体排开水的体积为___________，这两者的关系应该为___________。 16．(24-25八下·上海闵行区部分学校·期中)如图1所示，小徐用细线吊着长方体金属块A，它完全浸没在水中，物块重为G，绳子对物块的拉力为T。 (1)若增大金属块A所处的深度，则水对容器底部的压强______，物块所受的浮力______（均选填“变小”、“不变”或“变大”）； (2)若金属块A下表面受到水的压力为F，则下列说法正确的是________； A．T＞G B．T=G C．F＞G-T D．F=G-T (3)若将金属块A向上拉至一半体积浸在水中，分析并计算此时细线对木块的拉力大小（用字母表示； (4)若小徐想继续完成“验证阿基米德原理”实验，除了图1中所示外，还需要用到的器材有：______、______；若将金属块A更换为密度比水小的木块来做实验，阿基米德原理是否适用？________（选填“是”或“不是”）； (5)若小徐同学更换实验器材，用如图2所示的器材来“验证阿基米德原理”的实验，由（a）与(b）计算（F1-F2）可得F浮，由（c）与(d）计算（F4-F3）可得_______。小徐同学实验时，数据（F1-F2）明显大于（F4-F3），他在实验中可能存在的问题是______。 ①实验中物体碰到容器底部 ②实验中物体未浸没在水中 ③物体浸入前溢水杯中水未装满 ④弹簧测力计始终未调零 17．(24-25九上·上海宝山区教育学院附中·期中)同学们在学习了“阿基米德原理”后，仔细观察了黄老师做的如图（甲）所示的演示实验。物理兴趣小组的同学们经过讨论，提出阿基米德原理的成立，是否一定要以物体全部浸入液体为前提条件，提出了一个新的实验方案，并动手制作出了如图（乙）所示实验装置，其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋（质量不计），E是自制的溢水杯，F是升降平台（摇动手柄，可使平台高度缓慢上升、下降），G为铁架台。 (1)在“验证阿基米德原理”的实验过程，此实验目的是为了验证物体受到的______与______的关系； (2)在本实验中，弹簧测力计在使用之前，必须先______； (3)如图甲中，你认为最合理的实验操作顺序是______（填写实验序号）； (4)同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的深度越来越大，观察到弹簧测力计A的示数先变小后不变，此过程说明物体所受浮力大小与______有关； (5)多次记录弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB，并比较物体浸入液体不同程度时，以上两个变化量之间的大小关系，发现ΔFA______ΔFB（选填“>”、“＜”或“=”），由此证明了阿基米德原理的成立______（选填“需要”或“不需要”）以物体全部浸入液体为前提条件。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 阿基米德原理 2大高频考点概览 考点01 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 考点02 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 地 城 考点01 阿基米德原理 1．(24-25八下·上海进才中学北校·期中)如图所示，把正方体金属块用细线系在弹簧测力计下，弹簧测力计在空气中的示数为19.6牛，再把金属块浸没在盛满水的容器中，溢出4.9牛的水。该金属块在水中受到的浮力大小为______牛，这时弹簧测力计的示数为______牛，若逐渐增加金属块在水中的深度，弹簧测力计的示数将______。（最后一空选填“变小”、“不变”或“变大”）。 【答案】 4.9 14.7 不变 【详解】[1]根据阿基米德原理，浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受的重力，即。已知溢出的水重，所以金属块在水中受到的浮力 [2]根据称重法测浮力 已知，，则弹簧测力计的示数 [3]当金属块浸没在水中后，逐渐增加金属块在水中的深度，排开液体的体积不变（因为已经浸没，等于金属块的体积 ），液体密度不变，根据阿基米德原理，可知浮力不变 。又因为 G不变，不变，所以弹簧测力计的示数将不变。 2．(24-25八下·上海杨浦区·期中)位于贵州的“中国天眼”是世界上最大的单口径射电望眼镜，其日常维护需要花费大量人力物力。 (1)在维修“中国天眼”时，为避免压坏反射面板，用一个直径固定的氢气球将维修工人吊起，如图（a）所示，利用氢气球浮力抵消维修工人自身的大部分体重，减少对反射面板的压力，甚至形成“零重力”，下列对维修过程描述正确的是（　　） A．“零重力”是指维修工人所受重力为零 B．“零重力”时总浮力与总重力大小相等 C．如果氢气球漏气了，受到的浮力会变大 D．维修工人一共受到两个力的作用 (2)小杨利用气球A和一个重为5N的物体B模拟此情景，如图（b）所示，当气球体积为时，则重物对地面的压力为______N。（细线、气球和气的重力均忽略不计，取） 【答案】(1)B (2)3.7 【详解】（1）AB．把气球和维修工人看作是一个整体，整体处于悬浮状态，根据物体浮沉条件可知，整体受到的浮力等于总重力，形成“零重力”，其所受重力不变，故A错误，B正确； C．如果氢气球漏气了，氢气球体积变小，由可知，氢气球受到的浮力变小，故C错误； D．用一个直径固定的氢气球将维修工人吊起，当没有达到零重力时，工人受拉力，工人还受重力、反射面板对它的支持力三个力的作用，故D错误。 （2）气球受到的浮力为 对地面对物体的支持力为 物体B对地面的压力与地面对B的支持力是一对相互作用力，大小相等，所以 3．(24-25八下·上海闵行区·期中)密度计是测液体密度的仪器，它是利用__________原理制成的。甲、乙、丙是将相同的密度计分别放入三种不同液体中的情形，由图可知： （1）密度计在三种液体中受到的浮力相比较：________________。（选填“>”、“=”或“<”） （2）三种液体的密度相比较：最大的是液体________；最小的是液体________。 【答案】 物体漂浮时浮力等于重力 = = 乙 丙 【详解】[1]密度计是利用物体漂浮时浮力等于重力（即漂浮）的原理制成的。当密度计漂浮在液体中时，它受到的浮力等于自身重力。 （1）[2][3]因为同一密度计在三种液体中都处于漂浮状态，根据物体漂浮条件，浮力都等于密度计自身重力，所以F甲=F乙=F丙。 （2）[4][5]由阿基米德原理F浮=ρ液gV排，浮力相等时，排开液体体积V排越小，液体密度ρ液越大。从图中可看出，密度计在乙液体中排开液体体积最小，在丙液体中排开液体体积最大，所以液体密度最大的是乙，最小的是丙。 4．(24-25八下·上海闵行区·期中)如图所示，为了航行安全，远洋轮船的船体上都标有多条水平横线，分别表示该船在不同水域及不同季节满载时的“吃水线”。 某一水域的表层海水 温度 6 16 26 密度 1026.8 1025.5 1022.5 为了解释这种现象，小明查阅资料后得知：（a）不同水域，表层海水的盐度不同，会导致其密度不同；（b）不同季节，表层海水温度不同；（c）某一水域，表层海水在不同温度下的密度如表所示。 (1)根据表格中表层海水的温度t、密度ρ的变化情况和相关条件，得出结论： ______； (2)该船满载时冬季“吃水线”在夏季“吃水线”的（2）______；（选填“上方”或“下方”） (3)一艘轮船满载时，船和货物总重牛，若由东海驶入黄浦江，它所受的浮力将______；当船上的货物卸走一部分时，轮船所受的浮力将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1)表层海水的温度越高，表层海水的密度越小 (2)下方 (3) 不变 变小 【详解】（1）根据表格中的数据可知，当表层海水的温度越高，表层海水的密度越小，所以，得出结论是表层海水的温度越高，表层海水的密度越小。 （2）船始终漂浮，浮力等于重力，满载时的重力不变，则浮力不变。同一水域，冬季比夏季温度低，海水密度大，根据阿基米德原理可知，浮力不变时，液体密度越大，排开液体体积越小，所以该船满载时冬季“吃水线”在夏季“吃水线”的下方。 （3）[1][2]船始终漂浮，浮力等于重力。轮船由东海驶入黄浦江时，重力不变，则浮力不变。当船上的货物卸走一部分时，轮船重力变小，则所受的浮力将变小。 5．(24-25八下·上海浦东新区·期中)为保证安全，海船的船舷上画有载重线，如图所示的是部分载重线。当船从北大西洋驶入印度洋时，船受到的浮力______（选填“变大”“变小”或“不变”）；根据载重线可知，北大西洋的海水密度______（选填“大于”“小于”或“等于”）印度洋的海水密度。物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若向胶管A吹气，则烧瓶将______（选填“上浮”“下沉”或“悬浮”），此时烧瓶受到的浮力______（选填“变大”“变小”或“不变”）。（胶管A的体积不计） 【答案】 不变 大于 上浮 不变 【详解】[1]当船从北大西洋驶入印度洋时，轮船始终漂浮，根据物体浮沉条件可知，浮力等于轮船的总重力，总重力不变，因此轮船受到的浮力将不变。 [2]由图可知，标有北大西洋载重线在标有印度洋载重线下方，说明轮船在北大西洋时的吃水深度较小，排开海水的体积较小，根据可知，在浮力一定时，排开海水的体积较小，则海水的密度较大，因此北大西洋海水密度大于印度洋海水密度。 [3][4]若从管吹气，烧瓶中空气增加，气压增大，烧瓶中水会下降，自重减小，由于该过程中液体的密度不变，烧瓶排开液体体积不变，烧瓶浮力大小不变，此时重力小于浮力，烧瓶会上浮。 6．(24-25八下·上海金山区·期中)阅读以下材料，回答相关问题 “海中断崖” 一般情况下海水的密度随深度增大而增大，而在某些情况下，在一定深度范围内，由于盐度或温度的影响，上层海水密度大于其下方的海水密度。这种密度的倒转就像在海洋中形成了一个“断崖”。我国海军372潜艇就曾遭遇过“海中断崖”，潜艇下潜至某海域后骤然下降，官兵通过一系列的操作，最终使得潜艇重新回到海面。 (1)若372潜艇在某海域航行时，排开海水的体积约为3×103m3，求潜艇受到的浮力F浮；________（航行海域的海水密度近似看作1.0×103kg/m3） (2)某小组同学想了解浸没在密度不同液体中物体的沉浮情况，选用重为0.22牛的物块先后浸没在密度不同的液体中，将测得物体受到的浮力大小与观察到的物体沉浮情况记录在下表中； 序号 1 2 3 4 5 液体的密度ρ液/g·cm-3 0.7 0.8 1.0 1.2 1.5 物块的沉浮情况 下沉 下沉 下沉 上浮 上浮 浮力F浮/N 0.14 0.16 0.20 0.24 0.30 分析表格中物体受到的浮力F浮与液体的密度ρ液的关系，可得初步结论：当同一物体浸没在不同种液体中，_________； (3)分析表格中数据，比较物体受到的浮力F浮与物体重力G物的大小关系，可得初步结论：当____________时，浸没在液体中的物体会下沉；当____________时，浸没在液体中的物体会上浮； (4)请结合你所学过的知识，解释372潜艇骤然下降可能的原因。___________ 【答案】(1) (2)浮力与液体密度成正比 (3) F浮<G物 F浮>G物 (4)见解析 【详解】（1）由阿基米德原理知，潜艇受到的浮力 （2）根据表格数据得：当同一物体浸没在不同种液体中，其所受浮力与排开液体密度的比值为定值，所以可得初步结论：当同一物体浸没在不同种液体中，浮力与液体密度成正比。 （3）[1][2]根据表格数据得：当时物体受到的浮力小于物体的重力时，根据力与运动的关系知，浸没在液体中的物体会下沉，故当F浮<G物时，浸没在液体中的物体会下沉；当时物体受到的浮力大于物体的重力时，根据力与运动的关系知，浸没在液体中的物体会上浮，故当F浮>G物时，浸没在液体中的物体会上浮。 （4）372潜艇潜入液面以下时，排开液体的体积不变，当液体的密度突然变小时，根据F浮=ρ液V排g知潜艇受到的浮力变小，潜水艇来不及改变自身重力，浮力小于潜水艇受到的重力，从而导致潜艇骤然下降。 7．(24-25八下·上海松江区（五四制）·期中)小明在游轮上看到甲板上放着很多救生圈，每一个救生圈都标注着质量3kg，体积0.06m3，若把一个救生圈扔到水中，如图所示（将救生圈简化为一个球形），求： (1)此时救生圈受到的浮力大小F浮； (2)（作图）在图中画出该救生圈所受的浮力示意图。 (3)该救生圈能产生的最大浮力F浮大。 【答案】(1)29.4N (2) (3)588N 【详解】（1）救生圈处于漂浮状态，浮力和重力是一对平衡力，救生圈受到的浮力F浮=G物=mg=3kg×9.8N/kg=29.4N （2）救生圈所受的浮力作用点在物体的重心，方向竖直向上，过重心画竖直向上的带箭头的线段，标出字母，如图所示: （3）当救生圈浸没时，排开液体的体积最大，受到的浮力最大，此时排开液体的体积V排=V物=0.06m3，救生圈产生的最大浮力F浮大=ρ水V排g=103kg/m3×0.06m3×9.8N/kg=588N 8．(24-25八下·上海闵行区部分学校·期中)如图所示，这是我国历史上第一艘自主设计建造的万吨级远洋货轮“东风号”，这艘巨轮在黄浦江畔下水，达到当时国际先进水平，并且全部使用国产材料，它排开水的体积约为2×104m3。 (1)计算该货轮所受的浮力F浮_______。 (2)该货轮的排水量为________ kg。 (3)说理分析该货轮从黄浦江行驶到东海，排开液体体积的变化情况________。 【答案】(1)2×108N (2)2×107 (3)见解析 【详解】（1）根据阿基米德原理，该货轮所受的浮力 （2）根据可得该货轮的排水量为 （3）该货轮从黄浦江行驶到东海始终处于漂浮状态，受到的浮力大小等于自身的重力，从黄浦江行驶到东海过程中自身重力不变，则货轮受到的浮力也不变，因海水的密度比江水的密度大，根据阿基米德原理可知：该货轮从黄浦江行驶到东海，排开液体体积的变小。 9．(24-25八下·上海华东师范大学附属进华中学·期中)在一底面积为米的薄壁圆柱形容器内放入一密度均匀的质量为0.6千克、底面积为米的高0.08米的柱形木块，然后向容器中注入一定量的水使木块漂浮，此时水面高度0.1米， (1)求此时水对容器底的压强； (2)求此时木块浸入水中的体积； (3)若沿图中水平虚线将木块切去下部（取走虚线以下部分），则再次平衡后木块上表面下降多少高度。 【答案】(1)980Pa (2) (3)0.036m 【详解】（1）由题得，水对容器底的压强 （2）木块重力 木块漂浮时，所受浮力 由得，此时木块排开水的体积 故浸入体积 （3）木块的体积 未切去时，木块露出水面的体积 露出水面的高度 水的上表面到容器底部的高度h上=h水+h露=0.1m+0.02m=0.12m 容器中水的体积 切去木块下部后，剩余部分的重力 剩余部分木块的体积 剩余木块漂浮时，所受的浮力 由得，剩余部分木块排开水的体积 此时木块浸入水中的体积 水和剩余木块浸入水中的总体积 此时容器内水的深度 剩余木块露出水面的体积 木块露出水面的高度 木块上表面到容器底部的高度 水面相对于地面下降的高度 木块上表面下降的高度 10．(24-25八下·上海闵行区·期中)如图（a）所示，重力均为2牛的苹果和梨子，从高处掉入水里，最终苹果漂浮在水面上，梨子沉底。 (1)在图（b）中用2B铅笔画出苹果受到的浮力的示意图； (2)当掉下的梨子恰好浸没在水中时，排开水的体积为米，求此时它受到的浮力； (3)随着梨子浸没于水中的深度增大，它所受的浮力________（选填“增大”“不变”或“减小”），浮力的方向是________的；沉底时它所受的合力为________牛。 【答案】(1) (2)2N (3) 不变 竖直向上 0 【详解】（1）苹果漂浮在水面上，浮力F浮的作用点在苹果的重心上。浮力方向竖直向上，从苹果的重心开始，沿竖直向上方向画一条带箭头的线段，标上F浮，如图所示： （2）梨子受到的浮力 （3）[1][2]梨子浸没在水中后，随着深度增大，排开水的体积V排不变（因为梨子已经浸没 ），液体密度液不变，根据F浮=ρ液gV排，所以它所受浮力不变。浮力的方向总是竖直向上的。 [3]梨子沉底时处于静止状态，受重力G、浮力F浮和容器底对它的支持力F支，这三个力平衡，合力为0 。 11．(24-25八下·上海嘉定区·期中)为了航行安全，远洋轮的船体需标有国际航行载重线，即轮船满载时的“吃水线”。如图所示，是某船满载时在不同水域、季节时的“吃水线”，其中FW为在淡水中航行时的“吃水线”，A、B则为夏、冬两季在海水中航行时的“吃水线”，经查询：同一海域，表层海水在夏季的密度小于在冬季的密度。 (1)若该船满载时，在不同水域、季节航行时，水（海水）面正好与“吃水线”相平，则下列对于该船所受浮力大小的判断中，正确的是：_____ 。 a.在“FW”处所受浮力最大 b.在“A”处所受浮力最大 c.在“B”处所受浮力最大 d.在“FW”、“A”、“B”三处所受浮力一样大 (2)该船在冬季海水航行时的“吃水线”是如图中的 _____ （选填“A”、“B”），判断的理由是：____________________ 。 【答案】(1)d (2) B 冬季温度低，海水的密度变大，满载时浮力相等，根据阿基米德原理，货船排开水的体积变小 【详解】（1）远洋轮船在不同水域、季节航行时，处于漂浮状态，浮力等于重力，轮船所受的浮力不变；由F浮=G=G排=m排g可知，排开海水的质量不变，所以在“FW”、“A”、“B”三处所受浮力一样大，故选d。 （2）[1][2]同一海域，表层海水在夏季的密度小于在冬季的密度，由可知，冬季排开水的体积小，则船的吃水深度最小，所以该船在冬季海水航行时的“吃水线”是图中的B。 地 城 考点02 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 12．(24-25八下·上海闵行区·期中)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）[1][2][3]根据可知，石块浸没在水中受到的浮力 排开水的重力 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，则导致减小，减小， ，得出错误结论，故C不符合题意。 故选B。 （2）[1][2][3]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。 13．(24-25八下·上海杨浦区·期中)载人潜水器和潜艇都是人类探索深海的装置。 (1)如图1所示，“奋斗者”号主要依靠改变自身搭载的载重片，达到沉浮的目的。当“奋斗者”号在深海某位置悬停工作时，下列说法正确的是（　　） A．“奋斗者”号抛掉搭载的载重片后会下沉 B．“奋斗者”号抛掉搭载的载重片后会上浮 C．“奋斗者”号持续下潜时，受到的海水压强不变 D．“奋斗者”号持续下潜时，受到的浮力变大 (2)如图2（a）所示，重为牛的潜艇悬停在长江口某深度处，它排开江水的重力为______N，若江海水的密度近似为，潜艇体积为______。潜艇的水舱向外排出的海水后开始上浮，在图2（b）所示位置时潜艇受到的浮力为______N。最终潜艇静止在图2（c）所示海面，潜艇受到的浮力为______N。 【答案】(1)B (2) 6000 【详解】（1）AB．当“奋斗者”号在深海某位置悬停工作时，浮力等于重力；“奋斗者”号抛掉搭载的载重片后重力减小，当浮力大于重力时，“奋斗者”号会上浮，故A错误，B正确； C．“奋斗者”号持续下潜时，深度增加，由知潜艇受到的海水压强变大，故C错误； D．“奋斗者”号持续下潜时，排开水的体积不变，根据可知深潜器受到的浮力不变，故D错误。 故选B。 （2）[1]当潜艇悬停在海水某深度处，根据物体的浮沉条件可知，此时潜艇受到的浮力 根据阿基米德原理可知，潜艇排开海水的重力 [2]若江海水的密度近似为，潜艇体积为 [3]当潜艇上浮至图所示位置时，潜艇还是浸没在海水中，则潜艇排开海水的体积不变，根据阿基米德原理可知，潜艇受到的浮力不变，还是 [4]当潜艇最终静止在图所示海面时，此时潜艇漂浮在海面上，根据物体的浮沉条件可知，此时潜艇受到的浮力等于自身的重力，所以此时潜艇受到浮力 14．(24-25八下·上海嘉定区·期中)如图所示，小明和小张同学合作进行“探究影响浮力大小的因素”的实验。 (1)当金属块全部浸没在水中时，受到的浮力是 _____ 牛，若它受到水对它向上的压力为8牛，则水对它向下的压力大小为 _____ 牛； (2)由C、D两图可知：物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 _______ （选填“有关”或“无关”）；由 __________ 两图可知：物体受到的浮力大小与物体浸入液体的体积有关；由D、E两图可知：物体受到的浮力大小与液体的 _______ 有关； (3)小明继续实验，想验证阿基米德原理，还需要添加 ___________ （填写器材名），还需要测量 ____________________ （填写物理量），写出阿基米德原理的表达式：__________； (4)如图中的F所示，小张拿一块木块放进水中，发现木块最终漂浮在水面上，用力的示意图画出木块所受到的浮力_______。若木块质量为3千克，体积为5×10-3米3，计算木块浸入水中的体积与木块体积的比值_______。 【答案】(1) 1 7 (2) 无关 B、C 密度 (3) 溢水杯和小桶 见详解 F浮＝G排 (4) 【详解】（1）[1][2]根据称重法测浮力，当金属块全部浸没在水中时，浮力F浮=G-F，若图中已知金属块重力G=4N，浸没在水中时弹簧测力计示数F=3N，则F浮=4N-3N=1N 根据浮力产生的原因F浮=F向上-F向下，则F向下=F向上-F浮＝8N-1N=7N （2）[1]C、D 两图中，金属块都浸没在水中，深度不同，但弹簧测力计示数相同，根据F浮=G-F可知，物体受到的浮力大小相同，所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关 [2]A、B、C 图中，液体都是水，金属块浸入水中的体积逐渐增大，弹簧测力计示数逐渐减小，根据F浮=G-F可知，浮力逐渐增大，所以由 A、B、C 三图可知物体受到的浮力大小与物体浸入液体的体积有关。 [3]D、E 两图中，金属块浸没在不同液体中，排开液体的体积相同，但液体密度不同，弹簧测力计示数不同，根据F浮=G-F可知，物体受到的浮力不同，所以物体受到的浮力大小与液体的密度有关。 （3）[1][2][3]要验证阿基米德原理，需要测量物体排开液体的重力，所以还需要添加的器材是溢水杯和小桶。用弹簧测力计测量金属块的重力G、金属块浸没在液体中时弹簧测力计的示数F、空小桶的重力G桶以及小桶和排开液体的总重力G总。阿基米德原理的表达式为F浮=G排。 （4）[1][2]木块漂浮在水面上，受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力，这两个力是一对平衡力，大小相等。过木块的重心作竖直向上的浮力F浮。如图所示 因为木块漂浮，所以F浮=G=mg=3kg×10N/kg=30N 根据F浮=ρ水gV排，可得 则木块浸入水中的体积与木块体积的比值为 15．(24-25八下·上海华东师范大学附属进华中学·期中)在“探究物质质量与体积的关系”实验中，应选用___________（选填“一种”或“多种”）物质进行多次实验，目的是___________，“测物质密度”这个实验中多次测量的目的是___________。研究阿基米德原理的时候，应在量筒中倒入适量的密度为的水，小明同学先将物体挂在弹簧测力计下，此时水面读数，弹簧测力计读数，然后将其浸没在水中，弹簧测力计读数变为，量筒中水面读数，则物体所受浮力大小为___________，物体排开水的体积为___________，这两者的关系应该为___________。 【答案】 多种 寻找普遍规律 减小误差 【详解】[1] [2]探究物质质量与体积的关系时，需选用多种不同物质进行多次实验，通过对比不同物质的m-V关系，寻找普遍规律，避免仅用单一物质导致的偶然性。 [3] “测物质密度”实验中多次测量的目的是通过多次测量取平均值减小误差，提高测量精度。 [4]物体所受浮力等于其在空气中与浸没水中时弹簧测力计的示数差，即。 [5]物体排开水的体积为浸没前后量筒液面所对刻度的差。 [6]根据阿基米德原理，这两者的关系应该为。 16．(24-25八下·上海闵行区部分学校·期中)如图1所示，小徐用细线吊着长方体金属块A，它完全浸没在水中，物块重为G，绳子对物块的拉力为T。 (1)若增大金属块A所处的深度，则水对容器底部的压强______，物块所受的浮力______（均选填“变小”、“不变”或“变大”）； (2)若金属块A下表面受到水的压力为F，则下列说法正确的是________； A．T＞G B．T=G C．F＞G-T D．F=G-T (3)若将金属块A向上拉至一半体积浸在水中，分析并计算此时细线对木块的拉力大小（用字母表示； (4)若小徐想继续完成“验证阿基米德原理”实验，除了图1中所示外，还需要用到的器材有：______、______；若将金属块A更换为密度比水小的木块来做实验，阿基米德原理是否适用？________（选填“是”或“不是”）； (5)若小徐同学更换实验器材，用如图2所示的器材来“验证阿基米德原理”的实验，由（a）与(b）计算（F1-F2）可得F浮，由（c）与(d）计算（F4-F3）可得_______。小徐同学实验时，数据（F1-F2）明显大于（F4-F3），他在实验中可能存在的问题是______。 ①实验中物体碰到容器底部 ②实验中物体未浸没在水中 ③物体浸入前溢水杯中水未装满 ④弹簧测力计始终未调零 【答案】(1) 不变 不变 (2)C (3) (4) 溢水杯 弹簧测力计 是 (5) ①③ 【详解】（1）[1]根据，液体密度不变，液体对容器底的压强随深度的增加而增大，增大完全浸没在水中金属块A所处的深度，容器水的深度h不变，所以水对容器底部的压强不变。 [2]金属块完全浸没在水中，增大深度时，排开水的体积不变，水的密度不变，根据阿基米德原理，物块所受浮力不变。 （2）AB．金属块A在水中受到重力G、拉力T和浮力的作用，处于静止状态，受力平衡，，则，则。故AB错误； CD．根据浮力产生的原因，是下表面受到的压力，是上表面受到的压力，因为，所以，即，故C正确，D错误。 故选C。 （3）当金属块A完全浸没时，，当金属块A向上拉至一半体积浸在水中时，水的密度不变，金属块A排开水的体积变为原来的一半，根据浮力大小影响因素，则浮力变为原来的一半，即 此时细线对木块的拉力大小 （4）[1][2]验证阿基米德原理需要测量物体受到的浮力和物体排开液体的重力，所以除图1所示外，还需要用到的器材有弹簧测力计、溢水杯。 [3]阿基米德原理适用于任何形状、任何密度的物体，所以将金属块A更换为密度比水小的木块来做实验，木块将漂浮在水中，阿基米德原理同样适用。 （5）[1]由（c）与(d）计算可得物体排开液体的重力。 [2]①实验中物体碰到容器底部，会使弹簧测力计的示数偏小，从而使偏大，故①符合题意； ②实验中物体未浸没在水中，会使物体排开水的体积偏小，从而物体排开水的重力偏小，但同时物体受到水的浮力也会偏小，故②不符合题意； ③物体浸入前溢水杯中水未装满，会导致排开的水没有全部流入小桶，使物体排开水的重力偏小，而物体受到的浮力仍可以准确测量，则大于，故③符合题意； ④弹簧测力计始终未调零，对和的影响是相同的，不会导致明显大于，故④不符合题意。 故选①③。 17．(24-25九上·上海宝山区教育学院附中·期中)同学们在学习了“阿基米德原理”后，仔细观察了黄老师做的如图（甲）所示的演示实验。物理兴趣小组的同学们经过讨论，提出阿基米德原理的成立，是否一定要以物体全部浸入液体为前提条件，提出了一个新的实验方案，并动手制作出了如图（乙）所示实验装置，其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋（质量不计），E是自制的溢水杯，F是升降平台（摇动手柄，可使平台高度缓慢上升、下降），G为铁架台。 (1)在“验证阿基米德原理”的实验过程，此实验目的是为了验证物体受到的______与______的关系； (2)在本实验中，弹簧测力计在使用之前，必须先______； (3)如图甲中，你认为最合理的实验操作顺序是______（填写实验序号）； (4)同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的深度越来越大，观察到弹簧测力计A的示数先变小后不变，此过程说明物体所受浮力大小与______有关； (5)多次记录弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB，并比较物体浸入液体不同程度时，以上两个变化量之间的大小关系，发现ΔFA______ΔFB（选填“>”、“＜”或“=”），由此证明了阿基米德原理的成立______（选填“需要”或“不需要”）以物体全部浸入液体为前提条件。 【答案】(1) 浮力 物体排开液体的重力 (2)在竖直方向上调零 (3)④①②③ (4)物体排开液体的体积 (5) = 不需要 【详解】（1）[1][2]阿基米德原理为，验证阿基米德原理，即验证物体受到的浮力与物体排开液体的重力之间的关系。 （2）在本实验中，弹簧测力计在竖直方向上使用，所以在使用之前，必须先在竖直方向上调零。 （3）实验中，为减小实验误差，应先测量小桶的重力，再测量重物的重力，然后将重物放入溢水杯中，再测量排出的水和小桶的重力，所以合理的实验操作顺序是④①②③。 （4）同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的深度越来越大，重物排开水的体积先变大、后不变，观察到弹簧测力计A的示数先变小后不变，根据可知，所受的浮力先变大、后不变，此过程说明物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。 （5）[1][2]根据可知，弹簧测力计A的示数变化量ΔFA即为物体所受的浮力，弹簧测力计B的示数变化量ΔFB为物体排开的液体的重力，若ΔFA=ΔFB，则验证了阿基米德原理，说明阿基米德原理的成立不需要以物体全部浸入液体为前提条件。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $