10.2 阿基米德原理 分层作业 2025-2026学年人教版物理八年级下学期

**基本信息** 分层设计科学，A层夯实基础概念，B层深化综合应用，构建从单一知识点到复杂情境的巩固路径，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A层|阿基米德原理基本应用、浮力公式、压强计算|以选择、填空、基础计算为主，如体积相等物体浮力比较、“瓜浮李沉”现象分析，强化物理观念中的运动和相互作用观念| |B层|浮力与密度/压强综合、图像分析、实际情境问题|含多选、复杂计算及情境题，如潜艇“掉深”自救、饮水机注水装置分析，突出科学思维中的模型建构与科学论证|

10.2 阿基米德原理 分层作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ A层 1．体积相等的铜球、铝球、木块浸没在液体中，如图所示，它们受到的浮力（　　） A．铜球最大 B．铝球最大 C．木块最大 D．一样大 2．某海滨浴场的水底有一些小鹅卵石，小明踩着鹅卵石由浅水处走向深水处。下列关于在此过程中小明的体验以及原因分析合理的是（　　） A．脚底的疼痛感越来越重，因为水底鹅卵石对人的支持力越来越大 B．脚底的疼痛感越来越重，因为人受到的重力越来越大 C．脚底的疼痛感越来越轻，因为水底鹅卵石对人的支持力越来越小 D．脚底的疼痛感越来越轻，因为人越来越轻 3．如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断减小的阶段是（　　） A．①→② B．②→③ C．③→④ D．④→⑤ 4．（多选）俗语“瓜浮李沉”是指西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉，如图所示。对此现象，下列说法正确的是（　　） A．西瓜的密度小于李子的密度 B．西瓜所受的浮力等于西瓜排开水的重力 C．西瓜漂浮所受浮力比李子沉底所受浮力小 D．放入西瓜、李子后容器底受到水的压强增大 5．物理知识在生活中有着广泛的应用。以下的实例中，属于连通器的是______，应用阿基米德原理的是______，利用大气压强的是______。（均选填编号） 6．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”） 7．图中是我国第一艘航空母舰福建舰，它是我国完全自主研制的首艘电磁弹射型航母，其全长为320米，最大宽度78米，满载排水量为8万吨，满载时吃水深度达到13米（即舰底最深处距离海面的竖直高度）。已知海水密度为1.0×10³kg/m³，g取10N/kg。求： (1)福建舰满载时，舰底某处位于海面下13米，求此处海水产生的压强。 (2)福建舰满载时受到的浮力； (3)福建舰满载时排开海水的体积。 B层 8．水平桌面上有一质量为100g、底面积为的圆柱形容器（不计厚度），容器高，内盛的水。将一质量为，底面积为的不吸水的长方体挂在弹簧测力计下，如图甲所示。使长方体缓慢浸入水中，弹簧测力计示数随长方体浸入深度的关系如图乙所示。长方体刚浸没时，下列说法不正确的是（　　） A．长方体受到的浮力为 B．水对容器底的压强为1.6×103Pa C．容器对水平桌面的压强为1.8×103Pa D．长方体下表面受到水的压强为400Pa 9．当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层，在如图所示的情形中，若有潜艇潜航至此水域时，就会急速下沉，发生“掉深”事故，危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是（   ） A．潜艇在高密度水层悬浮时，所受浮力大于其重力 B．潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，所受浮力不变 C．潜艇遭遇“掉深”进行自救时，需快速排出水箱中的水 D．潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中，其所受浮力变大 10．如图甲所示，用弹簧测力计将圆柱体从盛水的容器中缓慢提出水面，该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示（忽略液面的变化，g取10N/kg），下列说法中正确的是（　　） ①圆柱体浸没时受到的浮力是2N ②圆柱体受到的重力是3N ③圆柱体的密度是 ④圆柱体的底面积是 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 11．（多选）水平面上放有甲、乙两个完全相同的容器（左侧为甲容器，右侧为乙容器），容器中装有质量相等的不同液体。现把质量相等的、B两球放入甲容器中后，漂浮、B沉底；用线把、B两球系在一起放入乙容器中（线的质量和体积不计），静止后的状态如图所示，两容器中液面恰好相平。下列说法中正确的是（   ） A．甲容器中的液体密度大于乙容器中的液体密度 B．球在甲中所受浮力大于在乙中所受浮力 C．甲容器底所受液体压强小于乙容器底所受液体压强 D．甲容器对水平面压强等于乙容器对水平面压强 12．用弹簧测力计悬挂一个实心柱体，将它浸入水中静止时，其上表面恰好与水面相平。此时弹簧测力计的示数为3N，柱体下表面受到水的压力为2N，则柱体受到的浮力为___________N，其密度是___________kg/m3。（） 13．如图所示，一底面积为S0的柱形容器放在水平桌面上，容器中装有适量密度为的水。弹簧测力计下悬挂一实心物块，此时物块下表面刚好与水面接触，从此处匀速下移物块，直至浸没水中（物块未与容器底接触），弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中深度h的关系为如图所示的某一图线。将容器中的水更换成另一种密度小于水的未知液体，重复以上操作，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入液体中深度h的关系为如图所示的另一图线。请你完成下列内容。 (1)如图所示，图线___________（选填“A”或“B”）是在水中时，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中深度h的关系图线； (2)求物块的密度及未知液体的密度___________； (3)求当容器中装有水时，物块在下移的过程中，水对容器底部压强最大增加量__________。 14．图甲是某饮水机自动注水装置的模型，底面积为的柱形水箱内装有质量为6kg的水，一质量和体积不计的竖直硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水的、底面积为的实心长方体A连接。打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力的大小F 随排出水的质量m 变化的关系如图乙所示，当排水质量为4kg时，长方体A刚好全部露出水面，由传感器控制开关开始注水。求： (1)长方体A的重力； (2)浸没时，长方体A所受浮力； (3)上述排水过程中，当力传感器示数为3N时，水箱底部受到水的压强。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《10.2 阿基米德原理 分层作业》参考答案 题号 1 2 3 4 8 9 10 11 答案 D C D ABD D C A CD 1．D 【详解】由图可知，铜球、铝球和木块均浸没在液体中，三者体积相同，故排开液体体积相等，由可知，它们受到的浮力一样大，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．C 【详解】由受力分析可知：人在水中受到重力G、浮力F浮及支持力F三个力，且在竖直方向上处于平衡状态，所以支持力F=G-F浮；从岸边到海里游泳的人，由浅水区走到深水区的过程中，由于人排开水的体积变大，根据阿基米德原理可知人所受浮力变大；由于人的重力不变，所以支持力减小，则人的脚疼痛越来越弱。 故选C。 3．D 【详解】在跳水运动员跳水过程中，液体的密度一定，运动员在此过程中，①→②：运动员排开水的体积不断增大，②→③→④：运动员排开水的体积不变，④→⑤：运动员排开水的体积逐渐减小，所以根据知运动员在此过程中，①→②：运动员受到水的浮力变大，②→③→④：运动员受到水的浮力不变，④→⑤：运动员受到水的浮力减小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．ABD 【详解】A．由图知西瓜漂浮，西瓜的密度小于水的密度，李子沉底，李子的密度大于水的密度，所以李子的密度大于西瓜的密度，故A正确； B．由阿基米德原理知，西瓜所受的浮力等于西瓜排开水的重力，故B正确； C．由图知，西瓜排开水的体积大于李子排开水的体积，由知，西瓜漂浮所受浮力比李子沉底所受浮力大，故C错误； D．由图知，放入西瓜、李子后液面升高，由知容器底受到水的压强增大，故D正确。 故选ABD。 5． C、E A D 【详解】[1][2][3]液体密度计利用物体的漂浮条件、阿基米德原理；书包带子扁而宽可以增大受力面积减小压强；船闸是由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成，若船要从上游驶向下游，先打开上游阀门，使闸室和上游构成连通器，水相平后，打开上游闸门，船驶入闸室；然后打开下游阀门，使下游和闸室构成连通器，闸室和下游水位相平时，打开下游闸门，船驶入下游；把吸盘紧压在光滑的墙上，把吸盘内的空气排出，大气压就把吸盘紧压在了墙上，在钩上可以挂衣服； 茶壶的壶嘴和壶身构成连通器，根据连通器的特点可知，当水不流动时，两端的水面总是相平的，即在一条水平线； 综上所述，属于连通器的是C、E；应用阿基米德原理的是A；利用大气压强的是D。 6．(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。 7．(1) (2) (3) 【详解】（1）海面下13米，舰底此处所受海水的压强为 （2）福建舰所受的浮力为 （3）福建舰满载时，排开海水的体积 8．D 【详解】A．据乙图可知，长方体刚浸没时，根据称重法可得，长方体受到的浮力为 故A正确，不符合题意； B．的水装入容器中深度为 物体浸没后，排开液体的体积为 液面上升的距离为 此时液面的高度为 水对容器底部的压力为 水对容器底的压强为 故B正确，不符合题意； C．容器对水平桌面的压力为 容器对水平桌面的压强为 故C正确，不符合题意； D．长方体下表面所处的深度为 长方体下表面受到水的压强为 故D错误，符合题意。 故选D。 9．C 【详解】A．潜艇在高密度水层悬浮时，潜艇处于静止状态，所受的浮力等于其重力，故A错误； B．由阿基米德原理知道，潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，不变，变小，因此所受的浮力变小，故B错误； C．潜艇遭遇“掉深”时潜艇受到的浮力小于重力，因此进行自救时，需快速排出水箱中的水，减小潜艇的重力，从而使重力小于潜艇受到的浮力才能重新上浮，故C正确； D．由阿基米的原理知道，潜艇从刚露出水面至漂浮在水面的过程，所受的浮力变小。故D错误。 故选C。 10．A 【详解】①②由图乙可知，当时，弹簧测力计示数为，且在提升圆柱体时示数保持不变，此过程中圆柱体完全浸没在水中；当时，弹簧测力计的示数为，且示数保持不变，此时圆柱体位于空中，由二力平衡条件可知，圆柱体的重力 圆柱体完全浸没时受到的浮力 故①正确，②错误； ③圆柱体的质量 圆柱体的体积等于完全浸没时排开水的体积 则圆柱体的密度 故③正确； ④由图乙可知，圆柱体从开始露出水面到完全离开水面，则圆柱体的高度 则圆柱体的底面积 故④错误； 综上所述，A正确，BCD错误。 故选A。 11．CD 【详解】A．由题意知，两容器内装入的液体的质量相等，甲容器中，A和B两个物体排开液体的总体积比乙容器中A和B两个物体排开液体的总体积小，此时两个容器中液面恰好相平，说明甲容器中液体的体积比乙容器的大。据知，甲容器中液体的密度比乙容器中液体的密度小，故A错误； B．A球在甲容器的液体中漂浮，排开液体的体积比自身体积小，在乙容器中浸没，排开液体的体积等于自身的体积，而甲容器中液体的密度比乙的小，据阿基米德原理知，甲中所受的浮力比乙的小，故B错误； C．甲容器中液体的密度比乙容器中的小，此时液面相平，即两种液体的深度相同，据，甲容器底所受液体压强小于乙容器底所受的压强。故C正确； D．容器底对水平面的压力等于容器的重力、液体的重力及两球的重力之和，而两个容器相同，重力相同，底面积相同；两种液体的质量相等，重力相等，则两个容器对水平面的压力相等，据知，甲容器对水平面的压强等于乙容器对水平面的压强。故D正确。 故选CD。 12． 2 【详解】[1]柱体上表面恰好与水面相平，则上表面受到水的压力为0，则它受到的浮力为 [2]柱体的重力为 柱体的质量为 柱体的体积为 柱体的密度为 13．(1)B (2)； (3) 【详解】（1）当物块分浸没在水与液体中，物体排开水与液体的体积相同，且物体排开水与液体的体积保持不变且最大，由得，此时物体受到的浮力保持不变且最大，测力计的示数保持不变且最小；水的密度大于液体的密度，由得，物体浸没在水中受到的浮力大于物体浸没在液体中受到的浮力，由得，物体浸没在水中测力计的示数小于物体浸没在液体中测力计的示数，图线B是在水中时，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中深度h的关系图线。 （2）由图得，物块浸没在水中受到的浮力为 此时物块的体积等于物块排开的水的体积，由得，物块的体积为 由得，物块的密度为 物块浸没在液体中受到的浮力为 此时物块排开的液体的体积等于物块的体积，即 由得，未知液体的密度 （3）当容器中装有水时，物块在下移的过程中，当物块浸没在水中时，物块排开的水的体积最大，此时水的深度增大量最大为 水对容器底部压强最大增加量 14．(1) 2N (2) 10N (3) 2000Pa 【详解】（1）)由题意可知，当排水质量为4kg时，长方体A刚好全部露出水面，此时力传感器作用力的大小F 即为长方体物体A的重力，由图乙可得，长方体A的重力为 （2）长方体全部浸没在水中时，受到竖直向下的重力，细杆对它向下的作用力和竖直向上的浮力，由图乙可知，细杆对力传感器作用力的大小为，根据力的平衡可得，长方体A受到的浮力为 （3）当力传感器示数为3N时，长方体受到竖直向下的重力，细杆对它向下的作用力和竖直向上的浮力，此时物体所受到的浮力为   由阿基米德原理可得，此时长方体浸入水中的体积为 此时长方体下表面距离水面的深度为 当排水量为4kg时，长方体A刚好全部露出水面，水箱内剩余水的质量为 由可得，剩余水的体积为 此时长方体下表面与容器底的距离为 则此时水的总深度为 由可得，当力传感器示数为3N时，水箱底部受到水的压强为 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