10.2 阿基米德原理 分层练习题 2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-04-18
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 阿基米德原理 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 187 KB |
| 发布时间 | 2026-04-18 |
| 更新时间 | 2026-04-18 |
| 作者 | 沈书禾 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57415013.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
八年级下册《10.2阿基米德原理》分层练习题
【核心知识点清单】
阿基米德原理内容:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
公式: 。
适用范围:液体和气体(气体中物体受到的浮力也可用此原理计算)。
理解要点:浮力大小只与液体密度 和物体排开液体的体积有关,与物体的密度、形状、浸没深度等无关。
探究实验:用弹簧测力计、溢水杯、小桶等测量浮力和排开液体的重力,得出 。
阿基米德原理与浮力影响因素的关系: 对应“排开液体的体积”, 对应“液体密度”。
【易错点提醒】
与 的关系:当物体浸没时, ;当物体漂浮或部分浸入时, 。切勿不加区分地使用 。
单位换算:计算时密度用 kg/m³,体积用 m³,重力常数 g 通常取 10 N/kg 或 9.8 N/kg,注意统一单位。
阿基米德原理适用于气体:气球、飞艇等受到的空气浮力也可用 计算,但 较小。
【解题技巧点拨】
阿基米德原理公式“三步法”:第一步确定 (物体浸入液体的体积),第二步确定 ,第三步代入 计算。
称重法与阿基米德原理结合:已知物体重力 G 和浸入液体中拉力 F,则 ,可求 V排 或 ρ液。
一、基础层(15题)——覆盖核心概念与简单应用
1. 阿基米德原理的内容是:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它______所受的重力。
2. 关于阿基米德原理,下列说法正确的是( )
A. 只有浸没在液体中的物体才受到浮力
B. 浮力大小与物体的密度有关
C. 浮力大小等于物体排开的液体所受的重力
D. 浮力大小与液体的深度有关
3. 将一金属块浸没在水中,排开水的体积为 200 cm³,则金属块受到的浮力为______N。(g取10 N/kg, )
4. 一个物体浸没在水中时,排开水的重力为 3 N,则该物体受到的浮力为______N。若将它浸没在酒精中,排开酒精的重力为 2.4 N,则它在酒精中受到的浮力为______N。
5. 某同学在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中,测得物体所受浮力为 0.5 N,排开液体的重力为 0.5 N,由此可以初步得出结论:______。
6. 体积相同的铁块和铝块,浸没在水中时,它们受到的浮力( )
A. 铁块大
B. 铝块大
C. 一样大
D. 无法比较
7. 将重为 5 N 的物体放入盛满水的溢水杯中,从杯中溢出的水重为 2 N,则该物体受到的浮力大小为( )
A. 5 N
B. 2 N
C. 3 N
D. 7 N
8. 一个重为 8 N 的物体,浸没在水中时弹簧测力计示数为 6 N,则物体受到的浮力为______N,物体排开水的重力为______N。
9. 阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于______。气球在空气中受到的浮力可用公式 ______计算。
10. 将一木块放入水中,木块漂浮在水面上,排开水的体积为 300 cm³,则木块受到的浮力为______N,木块的重力为______N。(g取10 N/kg)
11. 下列关于浮力的说法,正确的是( )
A. 物体排开液体的体积越大,受到的浮力一定越大
B. 物体浸没在液体中越深,受到的浮力越大
C. 物体的密度越大,受到的浮力越小
D. 物体排开液体的重力越大,受到的浮力越大
12. 在探究“浮力的大小等于什么”的实验中,若溢水杯中的水未加满,则测得的排开水重力会______(选填“偏大”或“偏小”),导致实验结论不准确。
13. 一个体积为 500 cm³ 的物体浸没在水中,它排开水的体积为______m³,受到的浮力为______N。(g取10 N/kg)
14. 将同一物体分别浸没在水和盐水中,在______中受到的浮力较大,因为______。
15. 一个物体的体积为 100 cm³,将其一半浸入水中时,受到的浮力为 0.5 N;若将其全部浸没在水中,受到的浮力为______N。
二、提升层(10题)——知识综合运用与实验分析
16. 在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中,实验步骤如下:
A. 用弹簧测力计测出物体所受的重力 ;
B. 将物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出弹簧测力计的示数 ;
C. 用弹簧测力计测出空桶的重力 ;
D. 测出桶和排开水的总重力 。
(1)合理的实验顺序是______(填字母)。
(2)物体受到的浮力 。
(3)排开水的重力 。
(4)若 ,则说明___ ___。
17. 一个重为 10 N 的实心金属球,浸没在水中时弹簧测力计示数为 6 N,则该金属球受到的浮力为______N,金属球的体积为______m³,金属球的密度为______kg/m³。(g取10 N/kg)
18. 将一木块放入水中,木块静止时露出水面的体积为总体积的 1/4,则木块的密度为______kg/m³。若将该木块放入酒精中,静止时露出液面的体积为总体积的______。( )
19. 如图所示,在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中,某同学用弹簧测力计、石块、烧杯、小桶等进行实验操作。
(1)实验操作的最佳顺序是______(填字母)。
(2)若图中甲示数为 0.5 N,乙示数为 2.5 N, 丙示数为 1.5 N,丁示数为 1.5 N,则石块受到的浮力为______N,排开水的重力为______N。
(3)分析数据,可得出的结论是___ ___。
20. 一个物体的体积为 0.001 m³,浸没在水中时受到的浮力为______N;若将它浸没在密度为 0.8×10³ kg/m³ 的酒精中,受到的浮力为______N。(g取10 N/kg)
21. 将一铁块挂在弹簧测力计下,示数为 7.9 N。将铁块浸没在水中时,弹簧测力计示数为 6.9 N,则铁块受到的浮力为______N,铁块的体积为______m³。若将铁块浸没在密度为 1.2×10³ kg/m³ 的盐水中,弹簧测力计示数为______N。(g取10 N/kg)
22. 一个重为 1.2 N 的物体,当它浸没在水中时,弹簧测力计示数为 0.2 N。则该物体的体积为______m³,密度为______kg/m³。(g取10 N/kg)
23. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,某同学将同一物体分别浸没在水和盐水中。他发现物体在盐水中弹簧测力计示数较小,这说明浮力大小与______有关;若进一步探究浮力大小与物体浸没深度的关系,应控制______和______不变,改变______。
24. 一个质量为 0.5 kg 的实心球,体积为 0.0006 m³,将它浸没在水中时,受到的浮力为______N,松手后该球将______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。(g取10 N/kg)
25. 某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度。他将一个金属块挂在弹簧测力计下,示数为 7.8 N;将金属块浸没在水中时,示数为 6.8 N;将金属块浸没在该未知液体中时,示数为 6.6 N。则该金属块在水中受到的浮力为______N,金属块的体积为______m³,未知液体的密度为______kg/m³。(g取10 N/kg)
三、拓展层(5题)——实验探究与综合应用
26. 小明利用弹簧测力计、烧杯、细线、水和某种液体,测量一个石块的密度。实验步骤如下:
(1)用弹簧测力计测出石块的重力;
(2)将石块浸没在水中,读出弹簧测力计示数;
(3)将石块浸没在待测液体中,读出弹簧测力计示数。
请用所测物理量及 、 表示:
① 石块在水中受到的浮力: ;
② 石块的体积: ;
③ 石块的密度: ;
④ 待测液体的密度: 。
27. 在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中,某小组同学对实验进行了改进,如图所示(图略)。他们将一个重为 G 的物体挂在弹簧测力计下,将溢水杯放在电子秤上,当物体浸入水中时,电子秤示数增加。请分析:
(1)当物体逐渐浸入水中时,弹簧测力计示数______,电子秤示数______(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)当物体完全浸没后,继续向下移动(未触底),弹簧测力计示数______,电子秤示数______。
(3)该实验方案中,电子秤示数的增加量等于______。
28. 阅读材料,回答问题。
在《海底两万里》中,尼摩船长利用阿基米德原理控制鹦鹉螺号的浮沉。潜艇通过向水舱中充水或排水来改变自身的重力,从而实现上浮和下沉。当潜艇完全浸没在水中时,它受到的浮力大小不变(因为排开水的体积不变),通过改变重力来控制浮沉。
(1)潜艇浸没在水中时,浮力大小不变的原因是什么?
(2)潜艇从水下 10 m 下潜到 20 m 的过程中,受到的浮力如何变化?为什么?
(3)若潜艇的体积为 2000 m³,在海水中浸没时受到的浮力约为多少?(海水的密度取 1.03×10³ kg/m³,g取10 N/kg)
29. 一木块漂浮在水面上,有 1/3 的体积露出水面;若将木块漂浮在另一种液体中,有 1/4 的体积露出液面。求:
(1)木块的密度;
(2)另一种液体的密度。
30. 小明想用弹簧测力计、烧杯、水和细线测量一种金属块的密度。他先将金属块挂在弹簧测力计下,示数为 5.4 N;再将金属块浸没在水中,示数为 3.4 N;然后将金属块从水中取出,擦干表面,再浸没在待测液体中,示数为 3.6 N。求:
(1)金属块在水中受到的浮力;
(2)金属块的体积;
(3)金属块的密度;
(4)待测液体的密度。(g取10 N/kg)
参考答案与详细解析
基础层解析
1. 排开的液体
【解析】阿基米德原理的标准表述。
2. C
【解析】A错误,漂浮的物体也受浮力;B错误,浮力与物体密度无关;C正确;D错误,浮力与深度无关(浸没后)。
【易错点】 浮力大小只与 ρ_液 和 V_排 有关。
3. 2
【解析】 , 。
4. 3;2.4
【解析】阿基米德原理:浮力等于排开液体的重力。所以水中浮力 3 N,酒精中浮力 2.4 N。
5. 浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体所受的重力
【解析】实验结论。
6. C
【解析】体积相同,浸没时 V_排 相同,液体密度相同,根据 可知浮力相同,与物体密度无关。
【易错点】 浮力与物体密度无关。
7. B
【解析】根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,即 2 N。
【易错点】 不要与物体重力混淆。
8. 2;2
【解析】 ,根据阿基米德原理,排开水重等于浮力 2 N。
9. 气体;
【解析】阿基米德原理也适用于气体。
10. 3;3
【解析】 , 。木块漂浮, 。
11. D
【解析】A错误,缺少条件“同种液体”;B错误,浸没后深度不影响浮力;C错误,浮力与物体密度无关;D正确,根据阿基米德原理。
【易错点】 注意控制变量。
12. 偏小
【解析】溢水杯未加满,排开的水不能全部溢出,导致测得的排开水重力偏小。
13. ;5
【解析】 , 。
14. 盐水;盐水的密度更大,排开液体的体积相同,浮力更大
【解析】同一物体浸没时 V_排 相同,ρ_液 越大,浮力越大。
15. 1
【解析】一半浸入时浮力 0.5 N,全部浸没时 V_排 变为原来的 2 倍,浮力也变为 2 倍,即 1 N。
提升层解析
16. (1)C、A、B、D(或 A、C、B、D 等合理顺序,但通常先测空桶再测物体) (2) (3) (4)浮力的大小等于排开液体所受的重力
【解析】实验步骤的合理顺序:先测空桶重力,再测物体重力,然后浸入测拉力,最后测桶和排开水的总重力。
17. 4; ;
【解析】 ;由 得 (浸没,V_物 = V_排); 。
18. ;1/16
【解析】漂浮: , , ,所以 。放入酒精中漂浮: , ,露出体积 。
【易错点】 漂浮问题用密度比求浸没体积比。
19. (1)a、b、c、d 或 b、a、c、d (2)1.0;1.0 (3)浮力等于排开水的重力
【解析】b 示数 2.5 N 为重力,c 示数 1.5 N 为拉力,浮力 = 2.5-1.5=1.0 N;d 示数 1.5 N 为桶+水,a 示数 0.5 N 为空桶,排开水重=1.5-0.5=1.0 N。相等。
20. 10;8
【解析】水中: ;酒精中: 。
21. 1.0; ;6.7
【解析】 ; ;在盐水中浮力 ,弹簧测力计示数 。
22. ;
【解析】 ; ; ; 。
23. 液体密度;液体密度;排开液体的体积;浸没深度
【解析】探究浮力与深度关系时,需控制液体密度和排开液体体积不变,改变深度。
24. 6;上浮
【解析】 ;浸没时浮力 ;浮力大于重力,上浮。
25. 1.0; ;
【解析】水中浮力 ; ;在未知液体中浮力 ; 。
拓展层解析
26. ① ;② ;③ ;④
【解析】称重法求浮力,再利用阿基米德原理求 V,然后求密度。
推导: → ;
;
在待测液体中: → 。
27. (1)变小;变大 (2)不变;不变 (3)物体排开液体的重力(或物体受到的浮力)
【解析】物体浸入过程中,V_排 增大,浮力增大,弹簧测力计示数减小;电子秤示数增加量等于排开液体的重力(因为物体对水的压力作用)。浸没后,V_排 不变,浮力不变,弹簧测力计示数不变,电子秤示数也不变。
28. (1)潜艇浸没后,排开水的体积不变,海水密度基本不变,根据阿基米德原理,浮力不变。
(2)浮力不变,因为排开水的体积和海水密度均不变。
(3)
【解析】考查阿基米德原理在潜艇中的应用。
29. (1) ;(2)
【解析】漂浮: , ,所以 。
在另一种液体中: , ,所以 。
30. (1)2.0 N;(2) ;(3) ;(4)
【解析】(1) ;(2) ;(3) , ;(4)在待测液体中浮力 , 。
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八年级下册《10.2阿基米德原理》分层练习题
【核心知识点清单】
阿基米德原理内容:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
公式: 。
适用范围:液体和气体(气体中物体受到的浮力也可用此原理计算)。
理解要点:浮力大小只与液体密度 和物体排开液体的体积有关,与物体的密度、形状、浸没深度等无关。
探究实验:用弹簧测力计、溢水杯、小桶等测量浮力和排开液体的重力,得出 。
阿基米德原理与浮力影响因素的关系: 对应“排开液体的体积”, 对应“液体密度”。
【易错点提醒】
与 的关系:当物体浸没时, ;当物体漂浮或部分浸入时, 。切勿不加区分地使用 。
单位换算:计算时密度用 kg/m³,体积用 m³,重力常数 g 通常取 10 N/kg 或 9.8 N/kg,注意统一单位。
阿基米德原理适用于气体:气球、飞艇等受到的空气浮力也可用 计算,但 较小。
【解题技巧点拨】
阿基米德原理公式“三步法”:第一步确定 (物体浸入液体的体积),第二步确定 ,第三步代入 计算。
称重法与阿基米德原理结合:已知物体重力 G 和浸入液体中拉力 F,则 ,可求 V排 或 ρ液。
一、基础层(15题)——覆盖核心概念与简单应用
1. 阿基米德原理的内容是:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它__ 排开的液体____所受的重力。
2. 关于阿基米德原理,下列说法正确的是( C )
A. 只有浸没在液体中的物体才受到浮力
B. 浮力大小与物体的密度有关
C. 浮力大小等于物体排开的液体所受的重力
D. 浮力大小与液体的深度有关
【解析】A错误,漂浮的物体也受浮力;B错误,浮力与物体密度无关;C正确;D错误,浮力与深度无关(浸没后)。
【易错点】 浮力大小只与 ρ液 和 V排 有关。
3. 将一金属块浸没在水中,排开水的体积为 200 cm³,则金属块受到的浮力为___2___N。(g取10 N/kg, )
【解析】 , 。
4. 一个物体浸没在水中时,排开水的重力为 3 N,则该物体受到的浮力为___3___N。若将它浸没在酒精中,排开酒精的重力为 2.4 N,则它在酒精中受到的浮力为___2.4___N。
【解析】阿基米德原理:浮力等于排开液体的重力。所以水中浮力 3 N,酒精中浮力 2.4 N。
5. 某同学在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中,测得物体所受浮力为 0.5 N,排开液体的重力为 0.5 N,由此可以初步得出结论:__浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体所受的重力__。
6. 体积相同的铁块和铝块,浸没在水中时,它们受到的浮力( C)
A. 铁块大
B. 铝块大
C. 一样大
D. 无法比较
【解析】体积相同,浸没时 V排 相同,液体密度相同,根据 可知浮力相同,与物体密度无关。
【易错点】 浮力与物体密度无关。
7. 将重为 5 N 的物体放入盛满水的溢水杯中,从杯中溢出的水重为 2 N,则该物体受到的浮力大小为( B )
A. 5 N
B. 2 N
C. 3 N
D. 7 N
【解析】根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,即 2 N。
【易错点】 不要与物体重力混淆。
8. 一个重为 8 N 的物体,浸没在水中时弹簧测力计示数为 6 N,则物体受到的浮力为___2___N,物体排开水的重力为___2___N。
【解析】 ,根据阿基米德原理,排开水重等于浮力 2 N。
9. 阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于___ 气体__。气球在空气中受到的浮力可用公式 ______计算。
10. 将一木块放入水中,木块漂浮在水面上,排开水的体积为 300 cm³,则木块受到的浮力为___3___N,木块的重力为____3__N。(g取10 N/kg)
【解析】 , 。木块漂浮, 。
11. 下列关于浮力的说法,正确的是(D )
A. 物体排开液体的体积越大,受到的浮力一定越大
B. 物体浸没在液体中越深,受到的浮力越大
C. 物体的密度越大,受到的浮力越小
D. 物体排开液体的重力越大,受到的浮力越大
【解析】A错误,缺少条件“同种液体”;B错误,浸没后深度不影响浮力;C错误,浮力与物体密度无关;D正确,根据阿基米德原理。
【易错点】 注意控制变量。
12. 在探究“浮力的大小等于什么”的实验中,若溢水杯中的水未加满,则测得的排开水重力会__偏小___(选填“偏大”或“偏小”),导致实验结论不准确。
【解析】溢水杯未加满,排开的水不能全部溢出,导致测得的排开水重力偏小。
13. 一个体积为 500 cm³ 的物体浸没在水中,它排开水的体积为______m³,受到的浮力为___5___N。(g取10 N/kg)
【解析】 , 。
14. 将同一物体分别浸没在水和盐水中,在___盐水___中受到的浮力较大,因为___盐水的密度更大,排开液体的体积相同,浮力更大___。
【解析】同一物体浸没时 V排 相同,ρ液 越大,浮力越大。
15. 一个物体的体积为 100 cm³,将其一半浸入水中时,受到的浮力为 0.5 N;若将其全部浸没在水中,受到的浮力为____1__N。
【解析】一半浸入时浮力 0.5 N,全部浸没时 V排 变为原来的 2 倍,浮力也变为 2 倍,即 1 N。
二、提升层(10题)——知识综合运用与实验分析
16. 在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中,实验步骤如下:
A. 用弹簧测力计测出物体所受的重力 ;
B. 将物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出弹簧测力计的示数 ;
C. 用弹簧测力计测出空桶的重力 ;
D. 测出桶和排开水的总重力 。
(1)合理的实验顺序是____C、A、B、D__(填字母)。
(2)物体受到的浮力 。
(3)排开水的重力 。
(4)若 ,则说明___ 浮力的大小等于排开液体所受的重力 _。
【解析】实验步骤的合理顺序:先测空桶重力,再测物体重力,然后浸入测拉力,最后测桶和排开水的总重力。
17. 一个重为 10 N 的实心金属球,浸没在水中时弹簧测力计示数为 6 N,则该金属球受到的浮力为4 N,金属球的体积为m³,金属球的密度为kg/m³。(g取10 N/kg)
【解析】 ;由 得 (浸没,V物 = V排); 。
18. 将一木块放入水中,木块静止时露出水面的体积为总体积的 1/4,则木块的密度为___ ___kg/m³。若将该木块放入酒精中,静止时露出液面的体积为总体积的__1/16____。( )
【解析】漂浮: , , ,所以 。放入酒精中漂浮: , ,露出体积 。
【易错点】 漂浮问题用密度比求浸没体积比。
19. 如图所示,在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中,某同学用弹簧测力计、石块、烧杯、小桶等进行实验操作。
(1)实验操作的最佳顺序是__甲乙丙丁___(填字母)。
(2)若图中甲示数为 0.5 N,乙示数为 2.5 N, 丙示数为 1.5 N,丁示数为 1.5 N,则石块受到的浮力为__1____N,排开水的重力为___1___N。
(3)分析数据,可得出的结论是 浮力等于排开水的重力。
【解析】乙示数 2.5 N 为重力,丙示数 1.5 N 为拉力,浮力 = 2.5-1.5=1.0 N;丁示数 1.5 N 为桶+水,甲示数 0.5 N 为空桶,排开水重=1.5-0.5=1.0 N。相等。
20. 一个物体的体积为 0.001 m³,浸没在水中时受到的浮力为__10____N;若将它浸没在密度为 0.8×10³ kg/m³ 的酒精中,受到的浮力为__8____N。(g取10 N/kg)
【解析】水中: ;酒精中: 。
21. 将一铁块挂在弹簧测力计下,示数为 7.9 N。将铁块浸没在水中时,弹簧测力计示数为 6.9 N,则铁块受到的浮力为___1___N,铁块的体积为______m³。若将铁块浸没在密度为 1.2×10³ kg/m³ 的盐水中,弹簧测力计示数为____6.7__N。(g取10 N/kg)
【解析】 ;
;
在盐水中浮力 ,
弹簧测力计示数 。
22. 一个重为 1.2 N 的物体,当它浸没在水中时,弹簧测力计示数为 0.2 N。则该物体的体积为______m³,密度为______kg/m³。(g取10 N/kg)
【解析】 ;
;
;
。
23. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,某同学将同一物体分别浸没在水和盐水中。他发现物体在盐水中弹簧测力计示数较小,这说明浮力大小与___液体密度___有关;若进一步探究浮力大小与物体浸没深度的关系,应控制__液体密度____和___排开液体的体积___不变,改变__浸没深度____。
【解析】探究浮力与深度关系时,需控制液体密度和排开液体体积不变,改变深度。
24. 一个质量为 0.5 kg 的实心球,体积为 0.0006 m³,将它浸没在水中时,受到的浮力为___ 6___N,松手后该球将___上浮(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。(g取10 N/kg)
【解析】 ;浸没时浮力 ;浮力大于重力,上浮。
25. 某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度。他将一个金属块挂在弹簧测力计下,示数为 7.8 N;将金属块浸没在水中时,示数为 6.8 N;将金属块浸没在该未知液体中时,示数为 6.6 N。则该金属块在水中受到的浮力为___1.0___N,金属块的体积为__ ____m³,未知液体的密度为____ __kg/m³。(g取10 N/kg)
【解析】水中浮力 ;
;
在未知液体中浮力 ;
。
三、拓展层(5题)——实验探究与综合应用
26. 小明利用弹簧测力计、烧杯、细线、水和某种液体,测量一个石块的密度。实验步骤如下:
(1)用弹簧测力计测出石块的重力;
(2)将石块浸没在水中,读出弹簧测力计示数;
(3)将石块浸没在待测液体中,读出弹簧测力计示数。
请用所测物理量及 、 表示:
① 石块在水中受到的浮力: ;
② 石块的体积: ;
③ 石块的密度: ;
④ 待测液体的密度: 。
【解析】称重法求浮力,再利用阿基米德原理求 V,然后求密度。
推导: → ;
;
在待测液体中: → 。
27. 在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中,某小组同学对实验进行了改进,如图所示。
请分析:
(1)当物体逐渐浸入水中时,弹簧测力计示数___变小___,电子秤示数__变大____(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)当物体完全浸没后,继续向下移动(未触底),弹簧测力计示数__不变____,电子秤示数___不变 ___。
(3)该实验方案中,电子秤示数的增加量等于___物体排开液体的重力(或物体受到的浮力)__。
【解析】物体浸入过程中,V排 增大,浮力增大,弹簧测力计示数减小;电子秤示数增加量等于排开液体的重力(因为物体对水的压力作用)。浸没后,V排 不变,浮力不变,弹簧测力计示数不变,电子秤示数也不变。
28. 阅读材料,回答问题。
在《海底两万里》中,尼摩船长利用阿基米德原理控制鹦鹉螺号的浮沉。潜艇通过向水舱中充水或排水来改变自身的重力,从而实现上浮和下沉。当潜艇完全浸没在水中时,它受到的浮力大小不变(因为排开水的体积不变),通过改变重力来控制浮沉。
(1)潜艇浸没在水中时,浮力大小不变的原因是什么?
潜艇浸没后,排开水的体积不变,海水密度基本不变,根据阿基米德原理,浮力不变。
(2)潜艇从水下 10 m 下潜到 20 m 的过程中,受到的浮力如何变化?为什么?
浮力不变,因为排开水的体积和海水密度均不变。
(3)若潜艇的体积为 2000 m³,在海水中浸没时受到的浮力约为多少?(海水的密度取 1.03×10³ kg/m³,g取10 N/kg)
29. 一木块漂浮在水面上,有 1/3 的体积露出水面;若将木块漂浮在另一种液体中,有 1/4 的体积露出液面。求:
(1)木块的密度;
(2)另一种液体的密度。
【解析】漂浮: , ,所以 。
在另一种液体中: , ,所以 。
30. 小明想用弹簧测力计、烧杯、水和细线测量一种金属块的密度。他先将金属块挂在弹簧测力计下,示数为 5.4 N;再将金属块浸没在水中,示数为 3.4 N;然后将金属块从水中取出,擦干表面,再浸没在待测液体中,示数为 3.6 N。求:
(1)金属块在水中受到的浮力;
(2)金属块的体积;
(3)金属块的密度;
(4)待测液体的密度。(g取10 N/kg)
【解析】(1) ;
(2) ;
(3) , ;
(4)在待测液体中浮力 , 。
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