9.2阿基米德原理同步练习 -2025-2026学年沪粤版物理八年级下学期

9.2阿基米德原理 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图是验证阿基米德原理的实验操作，在这一实验中测出浮力大小的步骤是（　　） A．D和E B．C和D C．B和E D．C和E 2．如图所示，盛有水的薄壁轻质圆柱形容器甲、乙置于水平地面上， A、B两个完全相同的柱形物体均沉于容器底部，物体A刚好浸没，容器甲、乙底部受到水的压力相等。若从容器甲、乙中抽出质量相等的水后，A、B均有部分露出水面，容器甲、乙底部受到水的压强分别为p甲、p乙，受到水的压力分别为F甲、F乙，下列判断正确的是（　　） A． B． C． D．   3．升降台AB上放置轻质薄壁柱形容器，容器底面积为，内装15cm深的水；将弹簧上端固定在力传感器上，下端悬挂重20N、高20cm、横截面积为的长方体石块，石块下表面刚好与水面接触；已知弹簧伸长量与受到的拉力F的关系如图乙所示。将升降台AB缓慢升高（全过程水不会溢出），当传感器显示拉力为12N时，下列说法错误的是（　　）（不计弹簧自重） A．与升降台升高前相比，容器底部受到的压强变化了400Pa B．此时升降台AB升高的高度为20cm C．当石块刚好浸没时压力传感器显示拉力为10N D．当升降台AB升高30cm时，石块刚好完全浸没 4．“万丈高楼平地起，一砖一瓦皆根基”，这句俗语的含义是再高的大楼都要打牢根基，平地起建；然而建筑作业安全也是重中之重，规范的作业意识、严格的作业流程、标准的作业设备：宽厚的安全靴、防噪耳塞、安全绳以及反光背心等等都是安全的保障。水下作业时也需要专用的水下潜水服，这种潜水服需要在抗压、保暖、防水以及灵活性等方面达到较高的标准，以保障潜水员的生命安全，下列分析正确的是（　　） A．水下作业深度越深，需要潜水服的抗压性能越好 B．潜水服选用氯丁橡胶和天然橡胶作为主材料，是因为其密度比水大 C．从水底快速上升的潜水员（未出水），受到的浮力越来越大 D．潜水服关节处紧缠密封橡胶圈，目的是减小受力面积，增大压强 5．如图所示，小明用小石块和弹簧测力计探究“浮力与哪些因素有关”，已知g取，水的密度为。下列说法正确的是（    ） A．弹簧测力计在测重力前，应先在水平方向调零 B．石块所受的重力为 C．石块浸没在水中时受到的浮力大小为 D．石块的体积为 6．历史上通过实验首次测出大气压强的大小与高的汞柱产生的压强相等的物理学家是（　　） A．阿基米德 B．帕斯卡 C．牛顿 D．托里拆利 7．如图甲、乙所示，桌上有两个相同的杯子，杯中装有等量的水，取两个相同的空药瓶，瓶口扎上两块完全相同的橡皮膜，竖直地浸入水中处于悬浮状态且位置相同，一个瓶口朝上，另一个瓶口朝下。下列说法中正确的是（　　） A．甲图中水对药瓶的压力的合力小于药瓶的重力 B．乙图中水对药瓶下表面的压力与药瓶的重力是一对平衡力 C．乙图中橡皮膜凹陷程度比甲图中橡皮膜凹陷程度大 D．乙图中药瓶受到的浮力比甲图中药瓶受到的浮力大 8．关于教材中的实验，下列说法正确的是（　　） A．探究“重力的大小与质量的关系”实验表明：物体的质量跟所受的重力成正比 B．使用弹簧测力计测量力时，测力计中的弹簧伸长方向要与受力方向一致 C．探究可知浸没在同种液体中的物体所受浮力跟物体在液体中的深度有关 D．探究杠杆的平衡条件时，挂上钩码后，可通过调节螺母来调节杠杆平衡 9．小明用电子秤、水、柱形烧杯、紫砂壶盖、轻质细线等器材探究密度和浮力的相关问题。其中柱形烧杯的质量为，其底面积为，实验操作如图所示。取，水的密度为。根据图示信息，下列说法正确的是（　　） A．比较、两图可以探究浮力的大小与物体排开液体密度的关系 B．实验后小明发现壶盖略有吸水，导致所测壶盖密度偏小 C．如图所示，此时烧杯中的水对烧杯底部的压强为 D．据图可知，壶盖的密度为 10．有一个重为10N的空心金属球，用弹簧测力计吊着完全浸没在一种密度为ρ1的液体中，此时弹簧测力计的示数为空心金属球重力的；如图所示的另一容器，其上、下部的横截面积之比S1：S2＝1：4，里面盛有密度为ρ2的另一种液体，ρ1：ρ2＝2：5，若把空心金属球放到这个容器的液体中待其静止后（容器足够大），那么（　　） A．空心金属球在ρ1的液体中受到的浮力是2N B．空心金属球在ρ2的液体中受到的浮力是8N C．空心金属球在ρ2的液体中时，液体对容器底部增加的压力是40N D．空心金属球在ρ2的液体中时，液体对容器底部增加的压强是4000Pa 二、填空题 11．把一个重为9N的金属块挂在弹簧测力计下，将它逐渐浸入水中，当它四分之一浸入水中时，弹簧测力计的读数为7N，此时金属块受到的浮力是___________ N。 将金属块全部浸入水中时，弹簧测力计的读数是___________ N。 在金属块逐渐浸入水中的过程中它的惯性大小将___________。 12．如图甲所示，柱形储水箱的底面积为，在其底部紧密嵌入一个压敏电阻（上表面与水接触并涂有绝缘漆，其阻值与储水箱水深的关系如图乙所示），所在电路的电源电压为，A为水位指示表（由量程为的电流表改成）。把重为的柱体A与重为的正方体B用细绳连接，放入水箱底部，B未与接触，A的底面积为、高为，B的边长为。向水箱中缓慢注水，当A、B之间的绳子拉力为时停止注水，此时电流表的示数为，则储水箱中水对水箱底部的压强是______；继续向储水箱中加水直至B对水箱底部压力刚好为0停止，再将A竖直向上提升，此时电流表的示数是______。（细绳的体积忽略不计且不会被拉断） 13．如图甲所示，一正方体铝块在水下1m深度时，其上表面受到水的压力为16N，下表面受到水的压力为20N，则此时铝块受到的浮力大小是________N；当铝块在水下h深度时（图乙），铝块上表面受到水的压力增大到24N，则铝块下表面受到水的压力是________N，此时水深h=_______m。 14．如图所示，完全相同的a、b两个长方体，长度为h，悬浮在液体中，若两长方体a、b下表面所受液体压强分别为pa、pb，则pa_______pb；a、b所受的浮力分别为Fa、Fb，则Fa_______Fb（两空选填“大于”、“等于”或“小于”）。 15．物理学的发展离不开物理学家们的贡献，比如：___________原理阐明了浮力大小与排开液体的重力的关系；英国物理学家___________提出了原子的核式模型。 三、实验题 16．如图甲所示，周末小彤参加了“穿越重庆山脊—寻找沧海桑田的地质秘密”的科普活动。小彤带着在江北嘴江滩拾得的鹅卵石回到实验室，并用鹅卵石来“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”，同时测量鹅卵石的密度。 (1)鹅卵石排开水的重力可以利用______（用图乙中的序号表示）两个步骤得到；若图乙中四个测量值、、、满足关系式：______，则可以验证阿基米德原理； (2)小彤进行实验并把数据记录在表格中，若某次数据如下： 实验步骤 A B C D 测量值 弹簧测力计示数 0.3 2.7 1.8 1.2 由表格中数据可知，鹅卵石浸没在水中时，受到的浮力______N，若某次数据记录时小彤发现，则造成这种结果的原因可能是______（填正确选项前的字母）： A．最初溢水杯中水未装至溢水口 B．实际操作步骤C时，鹅卵石没有完全浸入水中 (3)由（2）问的数据可计算出鹅卵石的密度为______。 (4)科普活动中小彤还获得了一块奇特的大石头，放入水中会漂浮，小彤想要测量其密度，思考设计了以下步骤来测量这块奇石的密度： ①水杯中加入适量的水，放入奇石，待液面静止后立即在液面位置作标记A； ②用细铁丝将奇石压入水中至浸没，待液面静止后立即在液面位置作标记B； ③取出奇石，用滴液管往水杯注水，待液面到达标记A时停止滴液，滴入40滴水； ④继续用滴液管注水，待液面到达标记B时，又滴入60滴水。 假设滴液管每次滴入的液体体积相等且奇石不吸水，通过以上数据可计算得出奇石的密度为______，若考虑到奇石取出带水，会导致奇石密度测量______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 四、综合题 17．我国的载人深潜器“蛟龙”号完成了水深万米级海试。“蛟龙”号有一个面积为50cm2的观察窗，当在10000m海水深处时。求：（ρ海水=1×103kg/m3，g取10N/kg） (1)“蛟龙”号受到海水的压强； (2)观察窗受到的海水压力。 (3)“蛟龙”号在潜入水浸没中后，下潜的过程中浮力_________ 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 18．如图甲所示，是中国“奋斗者”号载人潜水器在水中进行探测，“奋斗者”号是中国研发的万米载人潜水器，主要用来执行水下考察、海底勘探、海底开发和打捞救生等任务。海水的密度取，取。请你回答： (1)当“奋斗者”号潜至海面下处，海水对它的压强约是多少？ (2)“奋斗者”号下潜时，外部携带了4块压载铁，总体积为，每块压载铁的质量为，压载铁被悬挂的模型如图乙所示。若“奋斗者”号悬浮于海面下某一深度，请在图乙中画出压载铁受力示意图。 (3)试计算4块压载铁在“奋斗者”号悬浮于海面下某一深度时受到的浮力，以及4块压载铁对“奋斗者”号的拉力？ 19．如图所示，一装有适量水的圆柱形容器放在水平地面上，将一个边长为10cm的质量分布均匀的正方体木块放入容器中，静止时，木块有体积露出水面（g=10N/kg）。求： （1）木块受到的浮力；( ) （2）木块的密度；( ) （3）若将木块露出水面的部分切除，再次静止时，木块露出水面的质量与其剩余总质量的比值为_______（第三问只要写出答案即可）。 学科网（北京）股份有限公司 《9.2阿基米德原理》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B D A C D C B D C 1．B 【详解】因题中验证阿基米德原理，B步骤为测量空桶的重力，C步骤为用弹簧测力计测物体的重力G，D步骤为将物体浸没在溢水杯的水中，记下弹簧测力计的示数F，E步骤为测量空桶和排出的水的总重。根据可求浮力大小。在这一实验中，测出浮力大小的步骤是C和D，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．B 【详解】如图，设甲容器的底面积为，水的深度为，A的底面积为，为乙容器中水的重力，甲容器中底部受到水的压力   ① 设乙容器的底面积为，水的深度为，A的底面积为，为乙容器中水的重力，乙容器底部受到水的压力    ② 物体AB浸没在水中，受到的浮力   ③ 容器甲、乙底部受到水的压力相等，即，由①②③式可知，，即    若从容器甲、乙中抽出质量相等的水后，即容器甲中剩余水的质量等于容器乙中剩余水的质量；即 剩余水的重力相等   ④ A、B均有部分露出水面，，，则可知抽水后容器中水的深度，，且，由此可知  ⑤ 甲容器中底部受到水的压力    ⑥ 乙容器底部受到水的压力   ⑦ 由④⑤⑥⑦可知； 甲容器中水对容器底部的压强，乙容器中水对容器底部的压强，由以上分析可知，， ，因此。 故B正确，ACD错误。 故选B。 3．D 【详解】A．如乙图所示，由题可知，升降台AB缓慢升高，当传感器显示拉力为12N时，弹簧伸长量为12cm，此时石块受到的浮力为 根据阿基米德原理可知，排开水的体积为 因为全过程水不会溢出，则容器中水上升的高度为 物体浸入的高度为 则石块底部到容器底部的距离为 即石块不接触容器底，则与升降台升高前相比，容器底部受到的压强变化量为水对容器底部压强的变化量，即 故A正确，不符合题意； B．由题可知弹簧伸长量的最大值 升降台没有上升前力传感器到容器底的距离为 当传感器拉力为12N时，弹簧的伸长量为，升降台上升后力传感器到容器底的距离为 则升降台AB升高的高度为 故B正确，不符合题意； C．当石块刚好浸没时，受到的浮力 此时压力传感器显示拉力F3​=G−F浮​=20N−10N=10N 故C正确，不符合题意； D．当石块刚好完全浸没时，容器中水的深度为 则石块恰好与容器底接触，石块放入水中后，弹簧受到的拉力减小量 由图乙可知，此时弹簧伸长量减小值，升降台AB升高后，升降台AB到传感器的距离 则升降台AB升高的高度 故D错误，符合题意。 故选D。 4．A 【详解】A．根据，水下作业深度越深，受到水的压强越大，所以需要潜水服的抗压性能越好，故A正确； B．潜水服选用氯丁橡胶和天然橡胶作为主材料，是因为它们具有优异的保温性、柔韧性和耐用性。不是因为其密度比水大，故B错误； C．从水底快速上升的潜水员（未出水），排开水的体积不变，受到的浮力不变，故C错误； D．潜水服关节处紧缠密封橡胶圈的目的是为了防止水进入潜水服内部，确保潜水员的安全和舒适。故D错误。 故选A。 5．C 【详解】A．弹簧测力计测哪个方向的力就需要在哪个方向调零，由于重力方向竖直向下，弹簧测力计在测重力前，应先在竖直方向调零，故A错误； B．由图可知，弹簧测力计的分度值为，物体挂在弹簧测力计下测物体的重力，因此石块所受的重力为，故错误； C．由图可知，石块浸没水中时弹簧测力计的拉力为，石块浸没在水中时受到的浮力大小为 故C正确； D．由于石块浸没水中，由可知，石块的体积为 故D错误。 故选C。 6．D 【详解】A．阿基米德证明物体在液体中所受浮力等于它所排开液体所受的重力，即阿基米德原理，故A不符合题意； B．帕斯卡在1653年提出流体能传递压力的定律，即所谓帕斯卡定律。并利用这一原理制成水压机，故B不符合题意； C．牛顿在1687年发表的论文《自然定律》中，对万有引力和牛顿三大定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。由于他建立了经典力学的基本体系，人们常把经典力学称为“牛顿力学”，故C不符合题意； D．历史上通过实验首次测出标准大气压强的大小与高的汞柱产生的压强相等的物理学家是托里拆利，其实验叫做托里拆利实验，故D符合题意。 故选D。 7．C 【详解】A．甲图中水对药瓶的压力的合力即为浮力，因为悬浮，所以浮力等于重力，故合力等于重力，故A错误； B．水对瓶上下表面压力差为浮力，和重力平衡，是一对平衡力，故B错误； C．乙图中橡皮膜深度比甲中深，根据p=ρgh，乙处橡皮膜压强大，乙图中橡皮膜凹陷程度比甲图中橡皮膜凹陷程度大，故C正确； D．都是悬浮，所以浮力等于重力，因为瓶完全相同，它们的重力相同，所以它们受到的浮力相同，故D错误。 故选C。 8．B 【详解】A．探究“重力与质量的关系”实验表明：物体所受重力与其质量成正比，故A错误； B．弹簧测力计测重力时要竖直拉，测其它力时，则要求拉力方向与弹簧伸长的方向一致，故B正确； C．浸没在同种液体中的物体所受浮力跟物体在液体中的深度无关；探究可知浸没在同种液体中的物体所受浮力跟物体排开液体的体积有关，故C错误； D．探究杠杆的平衡条件时，在挂上钩码前，通过调节螺母来调节杠杆水平平衡，实验过程中，不能调节平衡螺母。故D错误。 故选B。 9．D 【详解】A．比较c、d两图，在同种液体中紫砂壶盖排开液体的体积不同，电子称的示数不同，紫砂壶盖所受浮力不同，所以探究的是浮力大小与物体排开液体体积的关系，故A错误； B．壶盖吸水会导致所测壶盖的体积偏小，从而导致所测壶盖密度偏大，故B错误； C．由图b、d可知物体排开水的质量m排=md-mb=320g-300g=20g=0.02kg 则紫砂壶盖受到的浮力F浮=G排=m排g=0.02kg×10N/kg=0.2N 壶盖完全浸没，则壶盖的体积与排开水的体积相同，即 由图b可得烧杯中水的质量为m水=m2-m杯=300g-100g=200g 图b烧杯中水的体积为 图b烧杯中水的深度为 图d中水的深度增加了 图d烧杯中水的深度为h2=h1+Δh=4cm+0.4cm=4.4cm 图d烧杯中水对烧杯底的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.044m=440Pa 故C错误； D．据图e可知壶盖吸水为4g，则所吸水的体积为 故壶盖的真实体积为V2=V排+V1=20cm3+4cm3=24cm3 壶盖的真实密度为 故D正确。 故选D。 10．C 【详解】A．空心金属球完全浸入一种密度为ρ1的液体中，则球排开液体的体积V排1＝V，根据称重法可知，金属球受到的浮力 故A错误； B．由阿基米德原理可知可知，物体的体积为 已知，ρ1：ρ2＝2：5，则 若把金属球浸没放入第二种液体时，它受到的浮力 由此可见，金属球静止时将浮在液面上，它受到的浮力 故B错误； C．此时排开ρ2液体的体积 则液面上升的高度 放入金属球后，液体对容器底部增加的压强 由得，放入金属球后，容器底部所受液体的压力增大量为 故C正确； D．由于容器的底面积未知，则压强的增加量无法计算，故D错误。 故选C。 11． 2 1 不变 【详解】[1][2]金属块四分之一浸入水中时，受到水的浮力 F浮=G-F拉=9N-7N=2N 此时金属块排开水的体积为 将金属块全部浸入水中时，金属块受到水的浮力为 弹簧测力计的读数是 [3]在金属块逐渐浸入水中的过程中，质量不变，故它的惯性不变。 12． 2400 0.20 【详解】[1]当电流表的示数为0.24A时，压敏电阻的阻值 由图乙可知，箱内水的深度为h=24cm，箱内水对底部的压强 [2]当A、B间绳子的拉力为4N时，A受到的浮力 A排开水的体积 此时A浸入水中的深度 当B对底部压力刚好为0时，A、B整体漂浮，此时它们排开水的体积 此时A排开水的体积 此时A浸入水中的深度 则水面上升的高度 绳子拉力为4N时，水深24cm，A浸入水中深度为6cm，则绳子的长度 当B对底部压力刚好为0时，水的深度为 将A向上提9cm时，水下降的高度 此时，水面下绳子长度 当绳子再向上提3.5cm时，水面深度不变，此时A提升的高度为 此时B上表面与水面相平，还需要向上提升的高度为 设此过程中，水面下降的高度为，则有 解得 此时水深 由图知，此时压敏电阻的阻值为，此时电流表示数为 13． 4 28 1.5 【详解】[1]浮力的大小F浮=F下-F上=20N-16N=4N [2]图甲和乙，铝块都浸没水中，排开水的体积不变，所受的浮力不变。铝块下表面受到水的压力 [3]设正方体铝块的上表面表面积为S，据及有， 解得 14． 小于 等于 【详解】[1]由图可知，长方体b下表面的深度大于a下表面的深度，液体密度相同，由p=ρgh可知，b下表面所受液体压强大于a下表面的压强，即pa小于pb。 [2]a、b两个长方体的体积相等，全部浸入液体中，排开液体的体积相等，液体的密度相等，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，a、b所受的浮力相等，即Fa等于Fb。 15． 阿基米德 卢瑟福 【详解】[1]物理学家阿基米德通过大量的科学实验阐明了浮力大小与排开液体的重力的关系，即阿基米德原理。 [2] 英国物理学家卢瑟福在大量科学实验的基础上提出了原子的核式模型。 16．(1) AD F2-F3 (2) 0.9 A (3)3 (4) 0.4 偏大 【详解】（1）[1]步骤 A：测量空桶的重力F1。 步骤 D：测量桶加上排开的水的总重力F4。鹅卵石排开水的重力G排=F4-F1 故鹅卵石排开水的重力G排 可以利用AD（用图乙中的序号表示）两个步骤得到。 [2]由步骤BC，根据称重法可得物体受到的浮力 据阿基米德原理，浸在流体中的物体受到的浮力等于其排开流体的重力可得 故若图乙中四个测量值F1 、F2 、F3 、F4 满足关系式 则可以验证阿基米德原理。 （2）[1]由步骤BC，根据称重法可得物体受到的浮力 [2]A．如果溢水杯中的水没有装到溢水口，当鹅卵石浸入水中时，部分水可能没有溢出，这会导致测量得到的排开水的重力G排偏小，从而使得 F浮 大于G排，故A符合题意； B．如果鹅卵石没有完全浸入水中，那么它排开的水量会小于完全浸没时排开的水量。这会导致浮力F浮偏小，而不是偏大，故B不符合题意。 故选A 。 （3）步骤B可以测出物块的质量 步骤AD可以测出排开水的体积 鹅卵石的密度 （4）[1]奇石在水中漂浮，浮力等于重力，奇石的质量 奇石的体积 奇石的密度 [2]若考虑到奇石取出带水，则nA偏大，奇石的密度 故会导致奇石密度测量偏大。 17．(1)1×108Pa (2)5×105N (3)不变 【详解】（1）“蛟龙”号受到海水的压强p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×10000m=1×108Pa （2）观察窗的面积S=50cm2=0.005m2 则观察窗受到的海水压力F=pS=1×108Pa×0.005m2=5×105N （3）根据阿基米德原理，浮力F浮=ρ液V排g。当“蛟龙”号完全浸没后，排开海水的体积V排不再变化，因此浮力保持不变。 18．(1) (2) (3)， 【详解】（1）下潜深度为时潜水器受到的海水压强 （2）压载铁受到竖直向上的浮力和拉力、竖直向下的重力，从它的重心沿竖直向下、竖直向上分别画出重力、拉力和浮力的示意图，如图所示： （3）4块压载铁在水下浸没时受到的浮力 4块压载铁的总重力 4块压载铁受到竖直向上的浮力和拉力、竖直向下的重力，且处于平衡状态，则4块压载铁水下浸没时受到“奋斗者”号的拉力 因为力的作用是相互的。则4块压载铁对“奋斗者”号的拉力 19． 6N 0.6×103kg/m3 2∶5 【详解】解：（1）[1]正方体木块的体积 V=(0.1m)3=1×10-3m3 排开水的体积 V排=(1-)V=V=×1×10-3m3=6×10-4m3 木块受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N （2）[2]木块漂浮，由漂浮条件得到木块的重力 G=F浮=6N 木块的密度 =0.6×103kg/m3 （3）[3]将木块露出水面的部分切除，剩余木块的重力G剩，放入水中静止时，处于漂浮状态，则浮力 F浮1= G剩 ρ水gV排1=ρgV剩 露出水面的体积和浸入水中的体积之比 木块露出水面的质量与其剩余总质量的比值 学科网（北京）股份有限公司 $