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** 分层设计清晰，A层夯实阿基米德原理基础应用，B层深化综合情境分析，形成从单一知识点到实际问题解决的巩固路径。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A层|浮力计算、称重法、压力差法等基础应用|以选择、填空为主，如潜水员浮力变化、实心球称重计算，强化物理观念| |B层|浮沉条件、动态受力分析、科技情境综合应用|含多选及复杂计算，如传感器浮力分析、AG600飞机浮力计算，培养科学思维与科学态度|

10.2 阿基米德原理 分层作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ A层 1．潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中，他受到的浮力（　　） A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．始终不变 D．先增大后不变 2．如图所示，四个体积相同而材料不同的球甲、乙、丙、丁分别静止在水中的不同深度处。以下说法正确的是（　　） A．甲球所受的浮力最小 B．乙球所受的浮力最小 C．丙球所受的浮力最小 D．丁球所受的浮力最小 3．有一个实心球形物体，用弹簧测力计在空气中称重时，测力计的示数为15N；当把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为9N。把物体从弹簧测力计上取下浸没在水中静止时，物体受到的浮力是（   ） A．5N B．7N C．9N D．12N 4．（多选）如图所示，在利用称重法测浮力时，将铁块缓慢地浸入装满水的溢水杯，溢出的水流入小烧杯中，已知水的密度为ρ，下列说法正确的是（　　） A．铁块浸没在水中所受浮力为 B．图乙中溢水杯对桌面的压力大于图甲中溢水杯对桌面的压力 C．图乙中溢水杯杯底受到水的压强等于图甲中溢水杯杯底受到水的压强 D．若流入小烧杯的水的体积为V，则铁块的质量为ρV 5．如图所示，重为7牛的金属块A静止在水面下，弹簧测力计的示数为4牛，则金属块A所受浮力为________牛。提着金属块缓慢下降，水对金属块向上、向下的压力差将________。（选填“变大”“变小”“不变”） 6．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？ 7．一物体重为30N，当它浸没在水中时（图），弹簧测力计的示数为25N。求：（g取） (1)物体受到的浮力； (2)物体的体积； (3)物体的密度。 B层 8．天津某天然浴场的水底布满了小石子，游泳者从浅水区走向深水区的过程中，下列关于游泳者脚底的感受和分析合理的是（　　） A．越来越疼，因为人受到的浮力越来越小 B．越来越不疼，因为人受到的浮力越来越大 C．越来越不疼，因为小石子对人的支持力越来越大 D．没有什么变化，因为人受到的重力没有变化 9．甲、乙、丙、丁四个体积相同的正方体，甲、乙为铁块，用细线吊住浸入水中，丙、丁为木块，丙用细线拴住下方；使其浸入水中，丁漂浮，如图所示；它们受浮力（  ） A．甲、乙受浮力最小，丁受浮力最大 B．甲、丙受浮力相同，丁受浮力最小 C．丙受浮力最小，乙、丁受浮力最大 D．甲、乙、丙、丁体积相同，受浮力相同 10．小明对传感器感兴趣，他将力传感器固定在容器底部，用轻硬细杆连接力传感器和柱形物块M，如图甲所示，力传感器能够显示细杆所受的压力或拉力（不计细杆的质量和体积）。现缓慢向容器中加水，力传感器的示数F随水深h变化的图像如图乙所示，下列分析错误的是（　　） A．物块M的重力为15N B．当水深为9cm时，物块M所受浮力为9N C．物块M的密度为 D．物块M刚浸没时，水对容器底的压强为1400Pa 11．（多选）一质量为600g、底面积为100cm2、高为10cm的不吸水的实心圆柱体放在底面积为300cm2的轻薄柱形平底容器底部中央（柱形平底容器的厚度和质量均不计，圆柱体与容器底不密合），柱形平底容器放在水平桌面上，如图甲所示，从t=0时开始向容器内匀速注水（水始终未溢出），注水质量与时间关系如图乙所示，取ρ水=1.0×103kg/m3，下列说法正确的是（　　） A．实心圆柱体物质的密度为0.6×103kg/m3 B．t=1min时，实心圆柱体受到的浮力为6N C．t=2min时，容器对桌面的压强为1000Pa D．t=3min时，水面与容器底部相距12cm 12．如图所示，将一长方体物块浸没在装有足够深的水的容器中，它的上表面受到的压力为1.8N，下表面受到的压力为3N，则该物块受到的浮力大小为_________N，此时它排开水的质量为_________g。（g取10N/kg） 13．我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机 AG600首飞成功，可以在地面或水上起飞和降落，主要用于大型灭火和水上救援。已知飞机空载质量为42t，轮胎与跑道的总接触面积为，最大巡航速度为500km/h。（g 取 10N/ kg） (1)飞机选择________（填“顺风”或“逆风”）起飞较好，使飞机在起飞滑跑时获得更大的相对空速，这样起飞能增加________，使飞机更容易起飞。 (2)飞机在某次到达目的地后，降落到水面上，排开水的体积为 4.8×104 L，则此时飞机受到的浮力为多少? (3)在某次执行任务时，飞机负重58t在空中飞行，已知飞机过程中飞机所受的阻力为总重的0.05，则飞机在匀速飞行时需要的推力为多少? 14．如图甲所示，“国之重器”起重船起吊重物时，需通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡。如图乙所示，小兰设计了一种采用力传感器感知抽水量的长方体水舱模型，水舱中装有的水，其底面积。A是固定在顶端的力传感器，能够显示A对B的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直硬杆，不考虑B的形变，B的上端与力传感器A连接，下端与物体C连接；物体C是质量、底面积的圆柱体。用抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数的大小随抽出水的体积变化的图像如图丙所示。当物体C的下端刚好露出水面，此时已抽出水的体积。已知。求： (1)物体C的重力； (2)物体C完全浸没时排开水的体积； (3)当力传感器示数为时，水对水舱模型底部的压强。 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 B A D AC B B C AD 1．B 【详解】潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中，他排开水的体积逐渐减小，由得，他受到的浮力逐渐减小，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．A 【详解】由图可知，四个球排开水的体积V甲<V乙<V丙=V丁 由F浮=ρ水V排g可得，四个球受到的浮力F甲<F乙<F丙=F丁 故A正确，BCD错误。 故选A。 3．D 【详解】把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为9N，根据称重法可得，此时受到的浮力 当把物体完全浸没后，物体排开水的体积是原来的2倍，由可知，物体全部浸没在水中时受到的浮力为原来的2倍，即 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．AC 【详解】A．由图甲可知，铁块受到的重力是F1，浸入水中后，弹簧测力计的示数是F2，对浸入水中的铁块受力分析可知，铁块受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力和拉力，则铁块受到的浮力 故A正确； B．力的作用是相互的，铁块对水的压力大小等于水对铁块的浮力的大小，由阿基米德原理知，，所以铁块对水的压力大小等于排开水的重力的大小，所以两图中，溢水杯对桌面的压力大小相等，故B错误； C．水的深度相同，根据p=ρgh可知，杯底所受水的压强大小相等，故C正确； D．由图乙可知，铁块浸没在水中，则排开水的体积等于铁块的体积，流入小烧杯的水的体积是排开水的体积，根据可知，铁块的质量，故D错误。 故选AC。 5． 3 不变 【详解】[1]金属块静止在水面下，根据称重法可知，金属块受到的浮力为 [2]金属块下降时，金属块排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知，金属块受到的浮力大小不变，由浮力产生的原因可知，金属块受到向上和向下的压力差将不变。 6．(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 7．(1)5N (2) (3) 【详解】（1）物体受到的浮力F浮=G-F=30N-25N=5N （2）因为物体完全浸没，所以物体体积 （3）物体的密度 8．B 【详解】游泳者从浅水区走向深水区时，排开水的体积逐渐变大，根据阿基米德原理可知，人受到的浮力越来越大。人受到重力G、浮力F浮和小石子的支持力F支，三者满足 重力不变，浮力变大时，支持力会越来越小，脚底受到的压力减小，所以会越来越不疼。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9．B 【详解】如图，甲、丙排开水的体积最大且相同，丁排开水的体积最小，根据可知，甲、丙受到的浮力相等且最大，丁受到的浮力最小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10．C 【详解】A．由图可知，当时，细杆受到的压力等于物体M的重力，所以物块M的重力为15N，故A正确，不符合题意； B．当水深为9cm时，细杆受到的压力为6N，由相互作用力的关系可知，细杆对物体M向上的支持力为6N，则物块M所受浮力为 故B正确，不符合题意； C．物块M的质量为 分析图像可知，当时，水面刚好到M的下表面；当时，M受到的浮力恰好等于重力；然后浮力继续增大，M对细杆的拉力变大，当力传感器的示数F为9N时，M刚好浸没，受到的浮力为 根据阿基米德原理可得物体M的体积为 则物块M的密度为 故C错误，符合题意； D．当时，M受到的浮力等于重力，即 根据阿基米德原理可得此时物块排开水的体积为 由图乙可知，当时，水面刚好到M的下表面；当时，M受到的浮力恰好等于重力；此时M在水中的高度为 M的底面积为 则M的高度为 物块M刚浸没时，容器内水的深度 则此时水对容器底的压强为 故D正确，不符合题意。 故选C。 11．AD 【详解】A．由题意可知，实心圆柱体的质量为m=600g=0.6kg，体积为V=100cm2×10cm=1000cm3=0.001m3，则其密度为，故A正确； B．由图乙可知，当t=1min时，注入水的质量为m水1=1kg，注入水的体积为 圆柱体的重力为 若圆柱体尚未浮起，则水只占据容器底面积减去圆柱体底面积的部分，则可得水的深度为 此时圆柱体排开水的体积为V排1=S柱h1=100cm2×5cm=500cm3=5×10-4m3 由阿基米德原理可知此时圆柱体受到的浮力为F浮1=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N 圆柱体所受浮力小于重力，符合题意，故B错误； C．由图乙可知，当t=2min时，注水质量为2kg，则可得容器对桌面的压力为F=G总=(m水2+m柱)g=(2kg+0.6kg)×10N/kg=26N 容器对桌面的压强为，故C错误； D．当t=3min时，注入水的质量为3kg，注入水的体积为 因为圆柱体的密度小于水的密度，所以其会漂浮在水面上，所受浮力大小等于其重力大小，则其排开水的体积为 所以可得水面与容器底部的距离为，故D正确。 故选AD。 12． 1.2 120 【详解】[1]由压力差法可得该物体受到的浮力大小F浮=F下-F上=3N-1.8N=1.2N。 [2]由阿基米德原理可知F浮=G排=m排g，所以该物体排开水的质量 13．(1) 逆风 升力 (2) (3) 【详解】（1）[1][2]机逆风起飞时，飞机的速度不需要加速到很大，就能相对空气有一个较大的相对速度，从而获得足够的升力。所以飞机选择逆风起飞较好，使飞机在起飞滑跑时获得更大的相对空速，这样起飞能增加升力，使飞机更容易起飞。 （2）飞机漂浮在水面上时受到的浮力为 （3）飞机的总重力 飞机在匀速飞行时需要的推力为 14．(1)5N (2) (3)或 【详解】（1）物体C的重力 （2）当物体C完全浸没时，由图可知杆对物体C的压力为 对C受力分析，C受到重力、浮力和压力，则 则物体C完全浸没时排开水的体积 （3）当物体C的下端刚好露出水面时，水舱模型内剩余水的体积 C的下端距离水舱模型底部的距离 当力传感器示数为时 ①若杆对物体C的压力为 对C受力分析，C受到重力、浮力和压力，则 物体C排开水的体积 物体C浸在水中的深度 此时水的深度为 则水对水舱模型底部的压强 ②若杆对物体C的拉力为 对C受力分析，C受到重力、浮力和拉力，则 解得 物体C排开水的体积 物体C浸在水中的深度 此时水的深度为 则水对水舱模型底部的压强 所以当力传感器示数为2N时，水对水舱模型底部的压强为或。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $