10.2 阿基米德原理 专题训练-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

**基本信息** 以阿基米德原理为核心，构建从实验探究到综合应用的递进式训练体系，强化科学探究与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |探究实验|7小题|实验步骤优化、误差分析、结论验证|从原理验证切入，建立F浮=G排的认知基础| |原理计算|10小题|浮力、密度、质量的基本及综合计算|应用原理公式解决量化问题，强化科学推理| |二次称重法|6小题|称重法测密度的原理与操作|结合实验数据处理，提升测量技能| |生活应用|5小题|解释潜水器、浮力秤等实际现象|联系生活情境，深化物理观念| |图像关系|5小题|浮力与深度的图像分析|通过图像表征物理量关系，培养模型建构能力| |浮力压强综合|7小题|浮沉条件与液体压强的综合计算|融合多知识点，提升综合解题能力|

10.2 （专题训练） 一．探究阿基米德原理实验（共7小题） 二．利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量（共10小题） 三．（共6小题） 四．（共5小题） 五．浮力与深度的图像关系（共5小题） 六．浮力与压强的综合问题（共7小题） 一．探究阿基米德原理实验（共7小题） 1．在探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系时，小红在烧杯中装适量水，并按图中步骤进行实验。下列操作对实验结果影响较大的是（　　） A．图甲中小桶内有少量水 B．图丙中烧杯中的液面未与右侧杯口相平 C．图丙中石块未完全浸入水中 D．测量前弹簧测力计未调零 2．如图是“探究浮力大小与排开液体所受重力的关系”的实验，弹簧测力计在甲、乙、丙、丁四个步骤中的读数分别为F1、F2、F3、F4，下列说法正确的是（　　） ①为了减小实验误差，最合理的实验顺序为甲乙丙丁 ②若图甲中溢水杯中的水未到达溢水口会影响探究结果 ③物体只有完全浸没才能验证“F浮”和“G排”的关系 ④经多次试验，若总能得到F1﹣F2＝F3﹣F4，可得出“F浮＝G排”的结论 A．只有①②正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有③④正确 3．小明用如图所示装置验证阿基米德原理：将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，小明发现随着重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数逐渐___________，弹簧测力计甲的示数变化量___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙的示数变化量，则验证了阿基米德原理。 4．项目式学习小组利用溢水杯、弹簧测力计、小桶、水和金属块，探究浮力的大小F浮与物体排开液体所受重力G排的关系（如图所示）。 (1)学习小组的实验顺序是甲、乙、丙、丁，为了操作方便和减小误差，合理的实验顺序应为_______。 (2)通过图中的步骤________ ，可以测量出物体受到的浮力。 (3)实验可得出的结论是：通过上述实验可初步得出：浸在水中的物体所受浮力的大小________（选填“大于”“等于”或“小于”）物体排开水的重力； (4)另一实验小组在步骤乙的操作中，只将金属块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则________（选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论； (5)不用弹簧测力计，直接将重为0.7N的塑料球轻放入图乙装满水的溢水杯中，塑料球漂浮，溢出的水流入空小桶中。若用图丙的方法测量球排出的水和小桶总重，则此时弹簧测力计的示数应为_________N。 (6)在乙步骤中当金属块的底部从接触水面开始，到金属块浸没直至浸没到更深的位置，下图中能表示此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图像是________。 A． B．C． D． 5．如图所示，物理兴趣小组在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，进行了如下实验： (1)如图A，把一个空饮料罐缓慢按入水中时，用力逐渐变大，这一现象可用_________三幅图所得的实验结论来解释； (2)实验时，小明发现漏记了步骤F的弹簧测力计示数，此时示数应该是____________； (3)对比C、D、G三次实验，____________（填“能”或“不能”）得出浮力大小与液体密度的关系，理由是_______； (4)实验中，小明发现所测的浮力“”不等于所测的“”，造成这种结果的原因可能是____________； A．最初溢水杯中水的液面低于溢口 B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 (5)其他同学对实验提出了进一步改进措施，其中不合理的是________。 A．应该换用不同液体进行多次实验，使结论具有普遍性 B．实验中应该让物体完全浸没在液体中，控制排开液体的体积不变 6．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小华提出如下猜想： 猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关 猜想2：浮力的大小可能与物体浸没的深度有关 猜想3：浮力的大小可能与排开液体的体积有关 为了验证猜想，小华在实验室里做了如图1所示的实验。 (1)在序号b的实验中物体所受的浮力为________N； (2)要验证猜想2，应比较序号a、c、d的三次实验，分析可知：物体所受的浮力与深度_____关（选填“有”或“无”）；比较序号a、d、e的三次实验，分析可知：排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越_______。（选填“大”或“小”）； (3)小明接着又探究了“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”，过程如图2所示，其中a、b、c、d弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。 ①探究分析数据时，若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式___________成立，就可得出结论； ②图2中会影响该探究结论能否正确得出的是___________（只填字母）。 A．c中水面未到达溢水杯的溢水口            B．c中物体没有全部浸入在水中 7．下列A、B、C、D四幅图是“验证阿基米德原理”的过程情景，请根据图示完成下列填空。 (1)在图乙的操作中，小丽先向溢水杯中注水，直到溢水口_____水（选填“流出”或“不流出”）时停止加水，目的是使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平。 (2)将小石块浸没在溢水杯中，如图丙所示，此时小石块受到的浮力为___N；由图丁可知小桶总重，则排开水的重力为___N，验证了阿基米德原理。小宏认为阿基米德原理中的“排开”就是“排出”的意思，小丽提醒小宏，若操作时溢水杯中的水面低于溢水口，则排出的水的重力_____（选填“偏小”“偏大”或“不变”），说明“排开”和“排出”是有区别的。 (3)以下情况不会影响结论的是 。 A．实验前弹簧测力计未调零 B．图甲步骤移到图丁步骤后面操作 C．图丙步骤中物体未全部浸没在水中 D．图丙步骤中小石块碰到了杯壁 二．利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量（共10小题） 8．下列有关浮力大小的比较描述正确的是（铜块与铝块均为实心）（    ） A．同样重的铝块和铜块，都浸没在煤油中，铜块受到的浮力大 B．同样重的两铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，它们受到的浮力一样大 C．体积相同的铜块和铝块，铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，铝块受到的浮力大 D．体积相同的两个铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，受到的浮力一样大 9．世界游泳冠军杨丽娜在防溺水课程中强调，意外落水时应立即屏住呼吸、头往后仰，且手不能伸出水面，以增大生存几率。下列说法正确的是（    ） A．头部后仰能增大人的重力 B．伸出手臂能增大人体排开液体的质量 C．头部后仰会减少身体浸入水中的体积 D．伸出手臂会减少浸入水中的体积，导致浮力减小 10．如图甲所示是一轻质弹簧的弹力大小F与长度L的关系。如图乙，该弹簧上端固定，下端连接正方体物块，物块上表面恰与水面相平，物块的边长为10cm，水深为20cm，弹簧的上端与容器底部之间的高度为35cm，已知，g=10N/kg，弹簧未超过弹性限度。下列说法中（    ） ①水对物块底部的压强为1000Pa ②弹簧的原长为10cm ③此时弹簧对物块的拉力为20N ④物块的密度为 A．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有①③④正确 D．只有①②④正确 11．如图所示，用细绳拉着浸没在水中的合金块，将其从图中位置缓慢拉至刚好离开水面，此过程中烧杯对桌面的压强______（选填“不变”，“变大”或“变小”）；剪断细线后，合金块在水中竖直向下做加速运动，不计水的阻力，合金块所受合力的方向为______。 12．我国自行设计和自主研制了蛟龙号载人潜水器，当蛟龙号完全进入海水中工作时，排开海水的质量是，则蛟龙号受到海水的浮力是______N；此后若继续不断下潜，蛟龙号受到的浮力______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。（g取10N/kg） 13．如图甲所示，容器底面积为，一根细线下吊着物体，容器开始是空的，现在往容器中以的恒定速度注水，绳子的拉力随注水时间变化如图乙所示，物体的质量为________g，物体的密度为________。 14．体积为的金属块浸没在水中，水，求： (1)该金属块排开水的体积排； (2)该金属块所受的浮力浮。 15．福建最大的纯电游船“闽江会客厅”号，满载排水量为310t。其航线从台江码头出发，到鼓山大桥返航。某次游船夜游用时1h，总航程15km。已知，g取10N/kg，求游船： (1)在该总航程的平均速度； (2)在水面下1.2m处的船底受到水的压强； (3)满载时受到的浮力。 16．“曹冲称象”是妇孺皆知的故事。某科创小组仿效曹冲，制作了一台“浮力秤”，用来测量物体的质量。浮力秤由秤盘和高度为20cm，底面积为的圆柱体组成。如图所示，将浮力秤放入水中，静止时浸入水中的深度为8cm。求： (1)浮力秤的重力G物； (2)浮力秤能测物体的最大质量m物max。 17．如图甲所示为模拟水位报警器装置，容器上口一边安装激光器，另一边安装接收器，当接收器正常接收到激光照射时，报警器不工作。容器里有一浮块，底部通过弹簧与容器底部相连（弹簧质量、体积忽略不计），当容器里水面上升时，浮块随之上升，一旦浮块挡住激光，报警器报警。已知浮块高为，底面积为，密度为，水面距容器口为时，弹簧恰好保持原长。，。 (1)当时，浮块受到浮力是多少？ (2)两根原长相同的弹簧、，其受外力与伸长量的关系如图乙所示，请通过计算判断哪根弹簧能实现报警的要求？ (3)第（2）问中恰好报警时，水面距容器口的距离是多少？ 三．（共6小题） 18．如图所示，重10N的石块浸没在水中称时为6N，石块没有接触容器底部，则石块受到的浮力和密度分别为（　　） A．、 B．、 C．、 D．、 19．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。则下列说法中正确的是（　　） A．圆柱体所受的最大浮力为8N B．圆柱体的密度为2.5×103kg/m3 C．圆柱体的重力为9N D．圆柱体的体积为8×10﹣3m3 20．用弹簧测力计将一个正方体物块分别吊在空气中和浸没在盛满水的溢水杯里，两次弹簧测力计的示数如图所示，该正方体物块的密度是________kg/m3（水的密度为）。 21．在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量为490g，浸没在水中称时，王冠重4.5N，则这顶王冠在水中所受的浮力为________N，它排开水的重力为________N，王冠的体积为________m3，王冠的密度为________kg/m³。（g取10N/kg，水＝1.0×103kg/m3） 22．图甲是某实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验步骤。 (1)物块的重力为________N； (2)比较D、E两图可得出：浮力大小与________有关； (3)比较________两图可得出：当物块完全浸没后，浮力大小与所处深度________（选填“有关”或“无关”）； (4)如图乙，鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现，当鳔收缩时。鱼受到的浮力________（选填“变大”“变小”或“不变”）； (5)根据图甲测出的数据可以计算出果汁的密度为________。（结果保留一位小数） 23．小明在底面积为圆柱形水杯中装有一定量的水，将一底面积为的实心圆柱体浸入水中，改变其浸入水中的体积，观察弹簧测力计示数的变化，如图所示。图甲中，圆柱体有体积浸入水中，弹簧测力计的示数为1.1N；图乙中，圆柱体有体积浸入水中，弹簧测力计的示数为0.9N。g取，水的密度为。 (1)求图甲中圆柱体受到的浮力； (2)求圆柱体的密度； (3)圆柱体由图甲到图乙的过程中，求水对杯底的压强变化量。 四．（共5小题） 24．我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，它创造了万米的载人深潜新纪录，标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在深海处继续下潜的过程中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是（　　） A．浮力变大、压强变大 B．浮力变大、压强不变 C．浮力不变、压强不变 D．浮力不变、压强变大 25．下列有关浮力说法错误的是（　　） A．浮力的方向总是竖直向上 B．水中的柱形桥墩不受浮力 C．1kg的水最多只能产生10N的浮力 D．物体在液体中所受浮力大小与物体重力无关 26．由阿基米德的故事可知，物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它所受的浮力就__________。浮力的大小跟排开液体所受的__________也密切相关。 27．如图所示，在“验证阿基米德原理”的实验中，重9牛的柱体A静止在水中，弹簧测力计的示数为5牛，柱体A所受浮力F浮为______牛，柱体A上、下表面受到水的压力分别为F向下、F向上，则F浮______F向上 （选填“大于”、“等于”或“小于”）。继续增大柱体浸入水中的深度它受到的浮力 ______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 28．物理学习小组用“排水集气法”测量空气密度。主要的实验步骤如下： ①用电子天平测出打足了气的篮球质量为m1； ②测出集气瓶的内径并算出其内部横截面积为S； ③集气瓶装满水，口朝下放在水槽内，带夹导管一端连接篮球的气嘴，准备排水集气； ④轻轻松开导管夹，让篮球内的空气进入集气瓶，在篮球体积没有明显减小前，停止放气； ⑤测出放气后篮球的质量为m2； ⑥调整瓶的高度，使瓶内外水面相平，测出瓶内空气柱的高度为h； ⑦利用密度公式算出集气瓶内空气密度。 (1)实验时利用篮球内的气压______（选填“大于”或“小于”）集气瓶中的气压实现放气。若在放气过程中篮球的体积保持不变，则篮球内空气的密度______（选填“增大”“减小”或“不变”）； (2)若瓶内水面明显高于水槽内水面，需要缓慢地______（选填“向上提”或“向下压”）集气瓶，直至瓶内外水面相平； (3)当瓶内外水面相平时，瓶内气压______瓶外气压，此时瓶内空气密度______瓶外空气密度；（均选填“大于”“小于”或“等于”） (4)空气密度ρ=______；（用所测物理量表示） (5)实验中要求篮球体积不发生明显变化，是为了减小______（选填“重力”或“浮力”）对质量测量的影响。 五．浮力与深度的图像关系（共5小题） 29．小明在溢水杯中装满某种密度未知的液体后，用弹簧测力计悬挂一正立方体合金块慢慢浸没在溢水杯中的液体中，如图（a）所示，他画出测力计拉力F随合金块下降高度h变化的图像，如图（b）所示，下列说法正确的是（　　） A．合金块的密度为3×103kg/m3 B．合金块的密度为4×103kg/m3 C．液体的密度为1.25×103kg/m3 D．液体的密度为0.8×103kg/m3 30．小明研究浮力大小与深度的关系。现有一正方体金属块，将金属块浸没在某种液体中，如图甲所示；在将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中，画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图像，如图乙所示（容器的底面积远大于金属块的底面积，所以不考虑液面变化）。根据该图像可以得出的正确结论是（　　） A．金属块的质量是25g B．金属块的密度为 C．若金属块浸没在水中时，受到的浮力大小为0.08N D．浮力的大小总是随着金属块浸入液体深度的增加而变大 31．某同学用弹簧测力计挂着实心圆柱体从空中逐渐浸入水中，弹簧测力计示数随圆柱体下降距离的变化情况如图所示。圆柱体受到的最大浮力为______N，圆柱体的密度为______（、g取10N/kg）。 六．浮力与压强的综合问题（共7小题） 32．如图放在水平桌面上的甲、乙两个完全相同的容器，装有不同的液体，将两个完全相同的长方体A、B分别放入容器的液体中，静止时两个容器的液面恰好相平，则下列判断正确的是（　　） A．物体受到的浮力 B．液体对容器底的压强 C．容器对桌面的压力 D．物体下表面受到液体的压力 33．如图所示，现将重4N，边长为10cm的正方体物块A用细绳系在盛有水的容器底部，容器的底面积为，物块A处于静止状态，此时水的深度为30cm。下列说法正确的是（   ） A．细绳对物块的拉力为10N B．此时容器底部所受压力为54N C．若剪断细绳，待物块A静止后，液面下降了2cm D．若剪断细绳，待物块A静止后，液体对容器底部的压强为 34．水平桌面上有两个完全相同的圆柱形容器甲和乙，分别盛有质量相等的水和盐水（）。现将两个体积相同、材料不同的实心小球A和B分别轻轻放入两容器中，小球静止后的状态如图所示：A在水中漂浮，B在盐水中沉底。此时两容器中液面相平。下列说法正确的是（　　） A．小球A的密度大于小球B的密度 B．小球A受到的浮力小于小球B受到的浮力 C．甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强 D．取出小球后（液体无溢出），甲容器对桌面的压强变化量大于乙容器对桌面的压强变化量 35．如图所示，长方体平底容器置于水平桌面上，其底面积为。在容器内放入一个质量为、边长为的正方体物块，物块底部的中心通过一段长的细线与容器底部相连（绳子的质量、体积、伸长量忽略不计）。向容器中注水，当绳子拉力为时，水对容器底部的压强为_______。为了使物块刚好下落至容器底且与底没有相互作用力，需要抽出_______kg的水。（，） 36．如图所示，一个底面积为的圆柱形平底容器放在水平桌面上。在容器内放入一个底面积为、高为、密度为的圆柱形实心物体，且与容器底不完全密合。向容器内缓慢注水，当该物体对容器底的压强恰好为零时，水对容器底部的压强__________，注水的质量__________。（取，） 37．如图所示，烧杯的底面积是，将一个质量是、边长为的正方体用细线吊着。将正方体体积的一半浸入烧杯内的水中后，水的深度为。已知水的密度，取。 (1)求水对烧杯底的压强。 (2)求正方体所受的浮力。 (3)剪断细线后（水未溢出），求水对烧杯底压强的增加量。 38．“水之积也不厚，则其负大舟也无力”，出自庄子的《逍遥游》。诗诗从中得到启示：如果水不够多，物体是否无法漂浮呢？于是她做了以下实验：如图所示，一个质量为1kg，底面积为500cm2的足够高的薄壁柱形容器放在水平桌面上，内立着一圆柱体木块A，已知A的高度为10cm，质量为600g。当向容器内加入1200cm3的水时，水深3cm，A未能漂起。A不吸水，g取10N/kg。求： (1)此时水对容器底部的压强； (2)若要A漂浮，容器中的水至少要多深？ (3)“他山之石，可以攻玉”。诗诗想到可以向水槽内加入其他物体来帮助A浮起来。她选择另一不吸水长方体物块B，底面积为300cm2，高为10cm。若水平截取5cm高的B后以横截面向下的方向轻放入容器时，刚好可以让A、B漂浮。求此时容器对桌面的压强。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 10.2 （专题训练） 一．探究阿基米德原理实验（共7小题） 二．利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量（共10小题） 三．（共6小题） 四．（共5小题） 五．浮力与深度的图像关系（共5小题） 六．浮力与压强的综合问题（共7小题） 一．探究阿基米德原理实验（共7小题） 1．在探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系时，小红在烧杯中装适量水，并按图中步骤进行实验。下列操作对实验结果影响较大的是（　　） A．图甲中小桶内有少量水 B．图丙中烧杯中的液面未与右侧杯口相平 C．图丙中石块未完全浸入水中 D．测量前弹簧测力计未调零 【答案】B 【详解】A．图甲中小桶内有少量水，石块排开水受到的重力等于排开的水和小桶的重力之和减去刚开始时桶的重力，小桶中有水不会影响实验结果，故A不符合题意； B．图丙中烧杯中的液面未与右侧杯口相平，即溢水杯内未盛满水，会使石块溢出的水减少，会较大程度影响实验结果，故B符合题意； C．阿基米德原理是物体浸在液体中受到浮力大小，包括石块完全浸没和部分浸没，所以图丙中石块未浸没水中不会对实验造成影响，故C不符合题意； D．实验要先测物块的重力和空桶的重力，然后再把物块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数，根据称重法求出浮力，即；最后再测出桶和溢出水的重力得出排开水的重力，即，最后验证和是否相等，测量前弹簧测力计未调零，四个测量量变化，但和不变，不会对实验造成影响，故D不符合题意。 故选B。 2．如图是“探究浮力大小与排开液体所受重力的关系”的实验，弹簧测力计在甲、乙、丙、丁四个步骤中的读数分别为F1、F2、F3、F4，下列说法正确的是（　　） ①为了减小实验误差，最合理的实验顺序为甲乙丙丁 ②若图甲中溢水杯中的水未到达溢水口会影响探究结果 ③物体只有完全浸没才能验证“F浮”和“G排”的关系 ④经多次试验，若总能得到F1﹣F2＝F3﹣F4，可得出“F浮＝G排”的结论 A．只有①②正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有③④正确 【答案】B 【详解】①为了减小实验误差，实验中应先测空桶的重力，然后测物体的重力，再测物体浸在液体中受到的拉力，最后测排开的液体和小桶的总重力，所以合理的顺序应为丁甲乙丙，故①错误； ②若图甲溢水杯未装水至溢水口，导致所测溢出水的重力小于排开水的重力，影响测量结果，故②正确； ③阿基米德原理适用于物体浸入液体的不同状态，规律普遍适用，不仅限于完全浸没状态，故③错误； ④由阿基米德原理可知：浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力；当得到F1-F2=F3-F4时，说明物体受到的浮力等于排开液体的重力，即F浮＝G排，验证了阿基米德原理，故④正确。 综上所述，只有②④正确，故B正确，ACD错误。 故选B。 3．小明用如图所示装置验证阿基米德原理：将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，小明发现随着重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数逐渐___________，弹簧测力计甲的示数变化量___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙的示数变化量，则验证了阿基米德原理。 【答案】 变小 等于 【详解】[1]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F浮=ρ液V排g可知，重物受到的浮力变大，又因为F浮=G-F示得F示=G-F浮 所以弹簧测力计甲的示数逐渐变小。 [2]又因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，所以弹簧测力计乙的示数变大；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，所以弹簧测力计甲示数的变化量等于乙示数的变化量，则验证了阿基米德原理。 4．项目式学习小组利用溢水杯、弹簧测力计、小桶、水和金属块，探究浮力的大小F浮与物体排开液体所受重力G排的关系（如图所示）。 (1)学习小组的实验顺序是甲、乙、丙、丁，为了操作方便和减小误差，合理的实验顺序应为_______。 (2)通过图中的步骤________ ，可以测量出物体受到的浮力。 (3)实验可得出的结论是：通过上述实验可初步得出：浸在水中的物体所受浮力的大小________（选填“大于”“等于”或“小于”）物体排开水的重力； (4)另一实验小组在步骤乙的操作中，只将金属块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则________（选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论； (5)不用弹簧测力计，直接将重为0.7N的塑料球轻放入图乙装满水的溢水杯中，塑料球漂浮，溢出的水流入空小桶中。若用图丙的方法测量球排出的水和小桶总重，则此时弹簧测力计的示数应为_________N。 (6)在乙步骤中当金属块的底部从接触水面开始，到金属块浸没直至浸没到更深的位置，下图中能表示此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图像是________。 A． B．C． D． 【答案】(1)丁、甲、乙、丙 (2)甲、乙 (3)等于 (4)能 (5)1.2 (6)D 【详解】（1）为了避免小桶沾水后测重力带来误差，需要先测量空桶重力和金属块重力，再进行后续操作，因此合理顺序为丁、甲、乙、丙。 （2）据称重法测浮力，甲测金属块重力，乙测金属块浸在水中时的拉力，两步骤相减即可得到浮力，因此填甲、乙。 （3）浸在水中的物体所受浮力 物体排开水的重力 因此浸在水中的物体所受浮力大小等于物体排开水的重力。 （4）阿基米德原理对部分浸入液体的物体同样成立，操作正确的情况下，仍然能得到相同结论。 （5）漂浮的物体浮力等于自身重力，因此 由图丁知，空桶重力为，则总重为 所以弹簧测力计示数为。 （6）金属块开始浸入时，浸入深度增大，排开水的体积变大，浮力增大；完全浸没后，深度增加，排开体积不变，浮力不变。因此浮力变化是“先增大，后不变”，所以符合规律的是图像D。 5．如图所示，物理兴趣小组在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，进行了如下实验： (1)如图A，把一个空饮料罐缓慢按入水中时，用力逐渐变大，这一现象可用_________三幅图所得的实验结论来解释； (2)实验时，小明发现漏记了步骤F的弹簧测力计示数，此时示数应该是____________； (3)对比C、D、G三次实验，____________（填“能”或“不能”）得出浮力大小与液体密度的关系，理由是_______； (4)实验中，小明发现所测的浮力“”不等于所测的“”，造成这种结果的原因可能是____________； A．最初溢水杯中水的液面低于溢口 B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 (5)其他同学对实验提出了进一步改进措施，其中不合理的是________。 A．应该换用不同液体进行多次实验，使结论具有普遍性 B．实验中应该让物体完全浸没在液体中，控制排开液体的体积不变 【答案】(1)C、D、E (2)3 (3) 不能 没有控制物体排开液体的体积相同 (4)A (5)B 【详解】（1）把空饮料罐按入水中，用力变大，说明浮力变大。这一现象反映的是在液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，浮力越大。这一现象可用C、D、E三幅图所得的实验结论来解释。 （2）根据阿基米德原理：，也等于排开液体的重力，由图C可知，物体重力 完全浸没在水中时浮力为 则步骤F的弹簧测力计示数为 （3）对比 C、D、G 三次实验，不能得出浮力大小与液体密度的关系，因为D中物体部分浸入水中，G中物体完全浸没在酒精中，排开液体的体积不同。故理由是没有控制物体排开液体的体积相同。 （4）浮力的可能原因： A．最初溢水杯中水的液面低于溢口，导致溢出的水偏少，测得的偏小，故A符合题意。 B．弹簧测力计都没有校零，会导致所有测量值偏差相同，和的差值不受影响，故B不符合题意。 故选A。 （5）A．换用不同液体多次实验，使结论具有普遍性，故A不符合题意； B．实验中让物体完全浸没在液体中，控制排开液体的体积不变，这是探究浮力与液体密度关系的控制变量操作，但题目中探究的是浮力与排开体积、液体密度的关系，该操作限制了排开体积不变，无法探究浮力与排开体积的关系，故B符合题意。 故选B。 6．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小华提出如下猜想： 猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关 猜想2：浮力的大小可能与物体浸没的深度有关 猜想3：浮力的大小可能与排开液体的体积有关 为了验证猜想，小华在实验室里做了如图1所示的实验。 (1)在序号b的实验中物体所受的浮力为________N； (2)要验证猜想2，应比较序号a、c、d的三次实验，分析可知：物体所受的浮力与深度_____关（选填“有”或“无”）；比较序号a、d、e的三次实验，分析可知：排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越_______。（选填“大”或“小”）； (3)小明接着又探究了“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”，过程如图2所示，其中a、b、c、d弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。 ①探究分析数据时，若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式___________成立，就可得出结论； ②图2中会影响该探究结论能否正确得出的是___________（只填字母）。 A．c中水面未到达溢水杯的溢水口            B．c中物体没有全部浸入在水中 【答案】(1)1.4 (2) 无 大 (3) A 【详解】（1）由图a知物体重力，图b中弹簧测力计示数。根据称重法测浮力可得在序号b的实验中物体所受的浮力为 （2）要验证猜想2，应比较序号a、c、d的三次实验，a是初始状态，物体浸没在c、d 深度不同，液体相同，排开体积相同，弹簧测力计的示数相同，根据称重法计算出的浮力也相同，说明浮力的大小与物体浸没的深度无关。 序号d、e中，物体都是浸没在液体中，排开液体体积相同，液体分别是水和盐水，盐水密度大，且e中测力计示数更小，即在盐水中浮力大，所以比较序号a、d、e的三次实验，可得出结论，排开液体体积相同时，液体的密度越大，物体所受浮力越大。 （3）根据称重法可得物体受到的浮力是 物体排开液体重力是，若，则可得出结论。A．若c中水面未到达溢水杯溢水口，物体排开液体的重力大于溢出水的重力，会影响结论，故A符合题意； B．若c中物体没有全部浸入水中，只要能通过弹簧测力计测出物体受到的浮力和排开液体受到的重力，就可得出正确结论，故B不符合题意。 故选A。 7．下列A、B、C、D四幅图是“验证阿基米德原理”的过程情景，请根据图示完成下列填空。 (1)在图乙的操作中，小丽先向溢水杯中注水，直到溢水口_____水（选填“流出”或“不流出”）时停止加水，目的是使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平。 (2)将小石块浸没在溢水杯中，如图丙所示，此时小石块受到的浮力为___N；由图丁可知小桶总重，则排开水的重力为___N，验证了阿基米德原理。小宏认为阿基米德原理中的“排开”就是“排出”的意思，小丽提醒小宏，若操作时溢水杯中的水面低于溢水口，则排出的水的重力_____（选填“偏小”“偏大”或“不变”），说明“排开”和“排出”是有区别的。 (3)以下情况不会影响结论的是 。 A．实验前弹簧测力计未调零 B．图甲步骤移到图丁步骤后面操作 C．图丙步骤中物体未全部浸没在水中 D．图丙步骤中小石块碰到了杯壁 【答案】(1)流出 (2) 1 1 偏小 (3)AC 【详解】（1）若直到溢水口不流出水，则不能保证溢水杯是满的，故实验中应加水直到溢水口流出时停止加水，目的是使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平。 （2）弹簧测力计的分度值为0.2N，图乙中，测力计的示数即小石块的重力，图丙中弹簧测力计的示数为，由称重法测浮力，此时小石块浸没在水中受到的浮力为 如图丁所示，此时小桶和水的总重为，由图甲可知空桶的重力为，则排开水的重力为 （3）若操作时溢水杯中的水面低于溢水口，则水面需先上升到溢水杯口才能溢出，故排出的水的重力偏小。 A．弹簧测力计未调零，会导致测量力不准确，因F浮和G排是由测出的差值求出的，故弹簧测力计都没有调零，对结果没有影响，故A符合题意； B．图甲步骤移到图丁步骤后面操作，由于部分水残留在小桶内部，会导致测得的排开水的重力偏小，故B不符合题意； C．图丙步骤中物体未全部浸没在水中，物体排开的水的体积较小，排开的水的重力较小，物体受到的浮力较小，实验仍可以得到正确结论，故C符合题意； D．图丙步骤的小石块碰到溢水杯侧壁，小石块会受到容器侧壁的支持力作用，会导致测得的浮力偏小，故D不符合题意。 故选AC。 二．利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量（共10小题） 8．下列有关浮力大小的比较描述正确的是（铜块与铝块均为实心）（    ） A．同样重的铝块和铜块，都浸没在煤油中，铜块受到的浮力大 B．同样重的两铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，它们受到的浮力一样大 C．体积相同的铜块和铝块，铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，铝块受到的浮力大 D．体积相同的两个铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，受到的浮力一样大 【答案】C 【详解】A．由的变形式 和知，同样重的实心铝块和铜块，铝块的体积大，都浸没在煤油中，铝块排开煤油的体积大，由知，铝块受到的浮力大，故A错误； B．由的变形式知，同样重的两个实心铜块甲和乙的体积相等，甲浸没在水中和乙浸没在煤油中时排开液体的体积相等，由和知，甲受到的浮力大，故B错误； C．体积相同的铜块和铝块，铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，由和知，铝块受到的浮力大，故C正确； D．体积相同的两个铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，由和知，甲受到的浮力大，故D错误。 故选C。 9．世界游泳冠军杨丽娜在防溺水课程中强调，意外落水时应立即屏住呼吸、头往后仰，且手不能伸出水面，以增大生存几率。下列说法正确的是（    ） A．头部后仰能增大人的重力 B．伸出手臂能增大人体排开液体的质量 C．头部后仰会减少身体浸入水中的体积 D．伸出手臂会减少浸入水中的体积，导致浮力减小 【答案】D 【详解】A．头部后仰，人的质量不变，由可知人的重力不变，故A错误； BD．伸出手臂会使手臂部分离开水面，导致人体浸入水中的总体积即排开水的体积减小，由阿基米德原理可知浮力减小，即排开液体的重力减小，由可知排开液体的质量减小，故B错误，D正确； C．头部后仰的目的是让口鼻露出水面呼吸，这并不会减少身体浸入水中的总体积，反而会使重心后移，有助于保持身体在水中的平衡，故C错误。 故选D。 10．如图甲所示是一轻质弹簧的弹力大小F与长度L的关系。如图乙，该弹簧上端固定，下端连接正方体物块，物块上表面恰与水面相平，物块的边长为10cm，水深为20cm，弹簧的上端与容器底部之间的高度为35cm，已知，g=10N/kg，弹簧未超过弹性限度。下列说法中（    ） ①水对物块底部的压强为1000Pa ②弹簧的原长为10cm ③此时弹簧对物块的拉力为20N ④物块的密度为 A．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有①③④正确 D．只有①②④正确 【答案】C 【详解】①．物块上表面与水面相平，说明其底部的深度就等于物块的边长10cm，则水对物块底部的压强，故①正确； ②．由图甲的坐标图可知，当弹簧弹力为0N时，其对应的长度为5cm，这才是弹簧不受力时的原长，故②错误； ③．根据图乙可知，物块的上表面与水面相平，此时弹簧的实际长度为 比原长伸长了 根据图甲可知，由图甲可知，弹簧弹力与伸长量成正比，即 代入数据 解的：，故③正确； ④．物块体积 物块完全浸没受到的浮力 由于物块处于静止状态，受向下的重力、向上的浮力和拉力，因此物块重力 物块质量 物块密度，故④正确。 ①③④正确，故ABD不符合题意，C符合题意，故选C。 11．如图所示，用细绳拉着浸没在水中的合金块，将其从图中位置缓慢拉至刚好离开水面，此过程中烧杯对桌面的压强______（选填“不变”，“变大”或“变小”）；剪断细线后，合金块在水中竖直向下做加速运动，不计水的阻力，合金块所受合力的方向为______。 【答案】 变小 竖直向下 【详解】根据力的作用是相互的，浸没在水中的合金块受到水向上的浮力，同时会对水产生向下的反作用力，大小等于浮力。将合金块从水中拉到刚好离开水面的过程中，合金排开水的体积逐渐减小，由阿基米德原理可知，浮力逐渐减小，因此合金块对水向下的反作用力也减小，烧杯对桌面的总压力减小；烧杯底面积不变，由可知，烧杯对桌面的压强变小。剪断细线后合金块竖直向下做加速运动，合金块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力，合金块下沉说明重力大于浮力，合力方向与较大力的方向相同，因此合金块合力方向为竖直向下。 12．我国自行设计和自主研制了蛟龙号载人潜水器，当蛟龙号完全进入海水中工作时，排开海水的质量是，则蛟龙号受到海水的浮力是______N；此后若继续不断下潜，蛟龙号受到的浮力______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。（g取10N/kg） 【答案】 不变 【详解】根据阿基米德原理，物体受到的浮力等于排开液体的重力，浮力 蛟龙号继续下潜时，排开海水的体积不变，海水密度也不变，由阿基米德原理公式可知，蛟龙号受到的浮力不变。 13．如图甲所示，容器底面积为，一根细线下吊着物体，容器开始是空的，现在往容器中以的恒定速度注水，绳子的拉力随注水时间变化如图乙所示，物体的质量为________g，物体的密度为________。 【答案】240 【详解】[1]由图乙可知，在开始注水前，物体静止，处于平衡状态，绳子的拉力为2.4N，此时对物体进行受力分析，物体受到拉力与重力，且G=F拉，所以物体的重力为2.4N，根据G=mg可得物体的质量为 [2] 由[1]可知，物体的质量为m=0.24kg，由图乙可知，7min后，拉力不再改变，说明7min时，液面达到了物体的上表面，物体刚好处于浸没状态，此时对物体进行受力分析，物体受到拉力、重力与浮力，且G=F浮+F拉，所以可得物体所受浮力为F浮=G-F拉=2.4N-0.4N=2N 根据可得，物体的体积,即此时物体排开液体的体积为 根据，可得物体的密度为 14．体积为的金属块浸没在水中，水，求： (1)该金属块排开水的体积排； (2)该金属块所受的浮力浮。 【详解】（1）由题意可知，金属块浸没在水中，因此金属块排开水的体积等于金属块体积，所以可以列出 （2）由阿基米德原理 15．福建最大的纯电游船“闽江会客厅”号，满载排水量为310t。其航线从台江码头出发，到鼓山大桥返航。某次游船夜游用时1h，总航程15km。已知，g取10N/kg，求游船： (1)在该总航程的平均速度； (2)在水面下1.2m处的船底受到水的压强； (3)满载时受到的浮力。 【详解】（1）游船在该总航程的平均速度 （2）船底受到水的压强 （3）游船满载排水量 根据阿基米德原理，满载时游船受到的浮力等于排开水的重力，即 16．“曹冲称象”是妇孺皆知的故事。某科创小组仿效曹冲，制作了一台“浮力秤”，用来测量物体的质量。浮力秤由秤盘和高度为20cm，底面积为的圆柱体组成。如图所示，将浮力秤放入水中，静止时浸入水中的深度为8cm。求： (1)浮力秤的重力G物； (2)浮力秤能测物体的最大质量m物max。 【详解】（1）由题意得，此时排开水的体积 浮力秤受到的浮力 浮力秤漂浮在水面，根据二力平衡，浮力等于自身重力，因此 （2）当圆柱体刚好全部浸入水中时，浮力秤排开水的体积最大，可测量的物体质量最大，此时总浸入深度 最大排开水的体积 根据阿基米德原理，最大总浮力 此时总浮力等于浮力秤重力与待测物体最大重力之和，因此待测物体的最大重力 根据重力公式 ，可得待测物体的最大质量 17．如图甲所示为模拟水位报警器装置，容器上口一边安装激光器，另一边安装接收器，当接收器正常接收到激光照射时，报警器不工作。容器里有一浮块，底部通过弹簧与容器底部相连（弹簧质量、体积忽略不计），当容器里水面上升时，浮块随之上升，一旦浮块挡住激光，报警器报警。已知浮块高为，底面积为，密度为，水面距容器口为时，弹簧恰好保持原长。，。 (1)当时，浮块受到浮力是多少？ (2)两根原长相同的弹簧、，其受外力与伸长量的关系如图乙所示，请通过计算判断哪根弹簧能实现报警的要求？ (3)第（2）问中恰好报警时，水面距容器口的距离是多少？ 【详解】（1）此时弹簧为原长，弹力为0，浮块受力平衡，浮力等于自身重力。 浮块重力 因此浮力 （2）弹簧原长时，浮块浸入水中深度 浮块露出水面高度 浮块顶端距离激光（容器口）的距离 要报警需要浮块上升，即弹簧压缩量为。 由图乙得弹簧的弹力与压缩量关系：A弹簧，B弹簧，因此压缩时： ，。 报警时受力平衡：，整理得（为报警时水面距容器口距离，），因此。 满足要求，（水面溢出容器仍无法满足压缩要求），因此选择。 （3）恰好报警时，代入得： 因此水面距容器口距离为。 三．（共6小题） 18．如图所示，重10N的石块浸没在水中称时为6N，石块没有接触容器底部，则石块受到的浮力和密度分别为（　　） A．、 B．、 C．、 D．、 【答案】B 【详解】石块受到的浮力F浮=G-F′=10N-6N=4N 因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，由F浮=ρ液gV排可得，石块的体积 石块的密度 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 19．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。则下列说法中正确的是（　　） A．圆柱体所受的最大浮力为8N B．圆柱体的密度为2.5×103kg/m3 C．圆柱体的重力为9N D．圆柱体的体积为8×10﹣3m3 【答案】A 【详解】AC．由图象可知，当h=0cm时，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，圆柱体的重力 浸入水中7cm后，圆柱体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，则圆柱体受到的浮力 F浮＝G﹣F´示＝12N﹣4N＝8N 故A正确，C错误； BD．物体浸没时受到的浮力为8N，由得物体排开水的体积，则物体的体积 圆柱体质量为 则圆柱体的密度为 故BD错误。 故选A。 20．用弹簧测力计将一个正方体物块分别吊在空气中和浸没在盛满水的溢水杯里，两次弹簧测力计的示数如图所示，该正方体物块的密度是________kg/m3（水的密度为）。 【答案】3.5×103 【详解】由图甲可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计的示数是4.2N，物块的重力G=4.2N 由图乙可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计的示数是3N，物块受到的浮力F浮=G-F=4.2N-3N=1.2N 该正方体物块的体积 该正方体物块的密度 21．在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量为490g，浸没在水中称时，王冠重4.5N，则这顶王冠在水中所受的浮力为________N，它排开水的重力为________N，王冠的体积为________m3，王冠的密度为________kg/m³。（g取10N/kg，水＝1.0×103kg/m3） 【答案】 0.4 0.4 【详解】[1]王冠所受重力为 由称重法测浮力可知，王冠受到的浮力 [2]由阿基米德原理得知，王冠的排开水的重 [3][4]王冠排开液体的体积与王冠的体积相等为 王冠的密度为 22．图甲是某实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验步骤。 (1)物块的重力为________N； (2)比较D、E两图可得出：浮力大小与________有关； (3)比较________两图可得出：当物块完全浸没后，浮力大小与所处深度________（选填“有关”或“无关”）； (4)如图乙，鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现，当鳔收缩时。鱼受到的浮力________（选填“变大”“变小”或“不变”）； (5)根据图甲测出的数据可以计算出果汁的密度为________。（结果保留一位小数） 【答案】(1)4.8 (2)液体密度 (3) C、D 无关 (4)变小 (5)1.2 【详解】（1）由图A可知，弹簧测力计分度值为0.2N，则物块的重力为4.8N。 （2）由图甲可知，D、E中物块排开液体的体积相同，液体密度不同，弹簧测力计示数不同，即物块所受浮力不同，说明浮力大小与液体密度有关。 （3）探究物块完全浸没后，浮力和深度的关系，需要控制液体密度、排开体积相同，改变深度，因此选择C、D两图；两图中弹簧测力计示数相同，即物块所受浮力相同，因此完全浸没后，浮力大小与所处深度无关。 （4）鳔收缩时，鱼排开水的体积减小，根据阿基米德原理，可知水的密度不变，减小时，鱼受到的浮力变小。 （5）结合称重法和阿基米德原理，可得物块浸没水中时，受到的浮力为……① 物块浸没果汁时，浮力……② 联立①②解得，果汁的密度为 23．小明在底面积为圆柱形水杯中装有一定量的水，将一底面积为的实心圆柱体浸入水中，改变其浸入水中的体积，观察弹簧测力计示数的变化，如图所示。图甲中，圆柱体有体积浸入水中，弹簧测力计的示数为1.1N；图乙中，圆柱体有体积浸入水中，弹簧测力计的示数为0.9N。g取，水的密度为。 (1)求图甲中圆柱体受到的浮力； (2)求圆柱体的密度； (3)圆柱体由图甲到图乙的过程中，求水对杯底的压强变化量。 【详解】（1）设圆柱体的体积为V，根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排。图甲中，，则 图乙中，，则 根据称重法F浮=G−F示，可得① ② 联立①②可得 解得。 则图甲中圆柱体受到的浮力 （2）由可知，圆柱体的重力 由G=mg可知，圆柱体的质量 圆柱体的密度 （3）圆柱体由图甲到图乙的过程中，排开水的体积变化量 水杯的底面积 则水面上升的高度变化量 根据p=ρ水gh，水对杯底的压强变化量 四．（共5小题） 24．我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，它创造了万米的载人深潜新纪录，标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在深海处继续下潜的过程中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是（　　） A．浮力变大、压强变大 B．浮力变大、压强不变 C．浮力不变、压强不变 D．浮力不变、压强变大 【答案】D 【详解】因为不考虑潜水器体积的变化，在“奋斗者”号下潜过程中，深度变大，排开液体体积不变，因为不考虑海水密度的变化，根据可知，液体的压强变大，根据可知，“奋斗者”号受到的浮力不变，故D正确，ABC错误。 故选D。 25．下列有关浮力说法错误的是（　　） A．浮力的方向总是竖直向上 B．水中的柱形桥墩不受浮力 C．1kg的水最多只能产生10N的浮力 D．物体在液体中所受浮力大小与物体重力无关 【答案】C 【详解】A．浮力是由于液体或气体对物体上下表面压力差产生的，其方向始终与重力方向相反，即竖直向上，这一结论适用于任何情况下的浮力分析，故A正确，不符合题意； B．水中的柱形桥墩底部与河床紧密接触，下表面不受水的向上压力，因此不满足浮力产生的条件（上下表面存在压力差），所以桥墩不受浮力作用，故B正确，不符合题意； C．1kg的水的重力是10N，但根据阿基米德原理，物体所受浮力等于排开液体的重力，浮力不是等于容器中液体的重力。例如，当圆柱形物体与圆柱形容器壁紧密贴合时，形成的狭窄的容器缝隙中，虽然实际水量只有1kg，但排开的水体积可以很大（因为排开体积由物体浸入部分的体积决定），此时产生的浮力可以远超10N。因此“1kg的水最多只能产生10N的浮力”的说法是错误的，故C错误，符合题意； D．物体在液体中所受浮力大小仅取决于液体密度、排开液体体积，与物体自身重力无关。例如体积相同的实心铁球和实心铝球，由于密度不同，重力不相等，但把它们都当放入水中沉底后，由于排开水的体积相同，所以受到的浮力相等，故重力不同，浮力一样可能相等，所以物体在液体中所受浮力大小与物体重力无关，故D正确，不符合题意。 故选C。 26．由阿基米德的故事可知，物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它所受的浮力就__________。浮力的大小跟排开液体所受的__________也密切相关。 【答案】 越大 重力 【详解】[1]根据阿基米德原理可知，当物体排开液体的体积越大、液体密度越大时，浮力越大。 [2]根据阿基米德原理，浮力大小等于物体排开液体所受的重力，则浮力的大小跟排开液体所受的重力密切相关。 27．如图所示，在“验证阿基米德原理”的实验中，重9牛的柱体A静止在水中，弹簧测力计的示数为5牛，柱体A所受浮力F浮为______牛，柱体A上、下表面受到水的压力分别为F向下、F向上，则F浮______F向上 （选填“大于”、“等于”或“小于”）。继续增大柱体浸入水中的深度它受到的浮力 ______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 4 小于 不变 【详解】[1]根据称重法，柱体A所受浮力为 [2]浮力是物体上下表面所受液体的压力差，根据压力差法可知。 [3]根据，继续增大柱体浸入水中的深度，排开液体的体积不变，液体的密度不变，它受到的浮力不变。 28．物理学习小组用“排水集气法”测量空气密度。主要的实验步骤如下： ①用电子天平测出打足了气的篮球质量为m1； ②测出集气瓶的内径并算出其内部横截面积为S； ③集气瓶装满水，口朝下放在水槽内，带夹导管一端连接篮球的气嘴，准备排水集气； ④轻轻松开导管夹，让篮球内的空气进入集气瓶，在篮球体积没有明显减小前，停止放气； ⑤测出放气后篮球的质量为m2； ⑥调整瓶的高度，使瓶内外水面相平，测出瓶内空气柱的高度为h； ⑦利用密度公式算出集气瓶内空气密度。 (1)实验时利用篮球内的气压______（选填“大于”或“小于”）集气瓶中的气压实现放气。若在放气过程中篮球的体积保持不变，则篮球内空气的密度______（选填“增大”“减小”或“不变”）； (2)若瓶内水面明显高于水槽内水面，需要缓慢地______（选填“向上提”或“向下压”）集气瓶，直至瓶内外水面相平； (3)当瓶内外水面相平时，瓶内气压______瓶外气压，此时瓶内空气密度______瓶外空气密度；（均选填“大于”“小于”或“等于”） (4)空气密度ρ=______；（用所测物理量表示） (5)实验中要求篮球体积不发生明显变化，是为了减小______（选填“重力”或“浮力”）对质量测量的影响。 【答案】(1) 大于 减小 (2)向下压 (3) 等于 等于 (4) (5)浮力 【详解】（1）[1]气体流动从高压处流向低压处，故篮球内的气压大于集气瓶中的气压。 [2]篮球在放气过程中，球内空气质量减小，篮球体积不变，空气体积不变，根据可知，空气密度减小。 （2）若瓶内水面明显高于水槽内水面，说明里面的气压小于外界大气压，一定量的气体体积减小压强增大，故需要缓慢地向下压集气瓶，使一定质量的气体体积变小，气压变大，直至瓶内外水面相平。 （3）[1][2]当瓶内外水面相平时，说明里面的气压等于外界大气压，则此时瓶内外空气密度相等。 （4）原来球和气体的总质量为m1，排出空气后，剩余气体与篮球的总质量为m2，则排出空气的质量为 排出空气的体积，则空气的密度为 （5）根据知，实验中要求篮球体积不发生明显变化，是为了减小浮力对质量测量的影响。 五．浮力与深度的图像关系（共5小题） 29．小明在溢水杯中装满某种密度未知的液体后，用弹簧测力计悬挂一正立方体合金块慢慢浸没在溢水杯中的液体中，如图（a）所示，他画出测力计拉力F随合金块下降高度h变化的图像，如图（b）所示，下列说法正确的是（　　） A．合金块的密度为3×103kg/m3 B．合金块的密度为4×103kg/m3 C．液体的密度为1.25×103kg/m3 D．液体的密度为0.8×103kg/m3 【答案】D 【详解】由图知，合金块重力G=4N，浸没后测力计示数为3N不变，由称重法可得合金块受到的浮力为F浮=G-F=4N-3N=1N 从底部刚开始与液面接触到刚好浸没下降的距离为l=10cm-5cm=5cm 则合金块的边长为5cm ，合金块的密度为 由阿基米德原理可得出液体的密度为 故ABC错误，D正确。 故选D。 30．小明研究浮力大小与深度的关系。现有一正方体金属块，将金属块浸没在某种液体中，如图甲所示；在将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中，画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图像，如图乙所示（容器的底面积远大于金属块的底面积，所以不考虑液面变化）。根据该图像可以得出的正确结论是（　　） A．金属块的质量是25g B．金属块的密度为 C．若金属块浸没在水中时，受到的浮力大小为0.08N D．浮力的大小总是随着金属块浸入液体深度的增加而变大 【答案】C 【详解】A．将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中， 由图乙可知，当金属块浸没在液体中时，弹簧测力计示数不变，为0.25N，在它露出水面的过程中，弹簧测力计示数变小，当金属块完全离开液面时，弹簧测力计示数不变，为0.35N，故金属块的重力0.35N，金属块的质量 故A错误； B．由图可知，金属块的棱长为 金属块的体积为 金属块的密度为，故B错误； C．若金属块浸没在水中时，受到的浮力大小为，故C正确； D．由图乙知，当提起高度为0~2cm时，金属块浸入液体中的深度变化，测力计示数不变，金属块的重力不变，由称重法可知，金属块受到的浮力不变，故D错误。 故选C。 31．某同学用弹簧测力计挂着实心圆柱体从空中逐渐浸入水中，弹簧测力计示数随圆柱体下降距离的变化情况如图所示。圆柱体受到的最大浮力为______N，圆柱体的密度为______（、g取10N/kg）。 【答案】 0.8 【详解】[1]由图线可知，当圆柱体完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数最小，此时圆柱体受到的浮力最大。根据图乙，圆柱体完全浸没时弹簧测力计的示数为1.6N，圆柱体的重力为 2.4N，因此最大浮力 [2]圆柱体浸没在水中时排开水的体积等于圆柱体的体积，圆柱体的体积 圆柱体的密度为 六．浮力与压强的综合问题（共7小题） 32．如图放在水平桌面上的甲、乙两个完全相同的容器，装有不同的液体，将两个完全相同的长方体A、B分别放入容器的液体中，静止时两个容器的液面恰好相平，则下列判断正确的是（　　） A．物体受到的浮力 B．液体对容器底的压强 C．容器对桌面的压力 D．物体下表面受到液体的压力 【答案】B 【详解】A．A、B是两个完全相同的长方体，重力相等。根据图示可知，A悬浮，B漂浮，所以其所受的浮力与其自身的重力相等，故，故A错误； B．由于A悬浮，则；B漂浮，则；所以，容器底的深度相同，根据可知，液体对容器底部的压强，故B正确； C．容器对桌面的压力 两容器完全相同，故又相同；，液体体积， 因，故，又，由可知，，因此，故C错误； D．因为物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力，因此甲下表面受到的压力大于浮力；乙上表面受到的压力为零，因此乙下表面受到液体的压力等于浮力，即，故D错误。 故选B。 33．如图所示，现将重4N，边长为10cm的正方体物块A用细绳系在盛有水的容器底部，容器的底面积为，物块A处于静止状态，此时水的深度为30cm。下列说法正确的是（   ） A．细绳对物块的拉力为10N B．此时容器底部所受压力为54N C．若剪断细绳，待物块A静止后，液面下降了2cm D．若剪断细绳，待物块A静止后，液体对容器底部的压强为 【答案】D 【详解】A．物块浸没 则物块A受到的浮力 则细绳对物块的拉力为 ，故A错误； B．水的深度为，此时容器底部所受压强为 此时容器底部所受压力为，故B错误； C．剪断细绳，物块A静止时漂浮，此时浮力为 由可得排开水的体积 所以液面下降的深度为，故C错误； D．物块A静止时，液体对容器底部的压强为 ，故D正确。 故选D。 34．水平桌面上有两个完全相同的圆柱形容器甲和乙，分别盛有质量相等的水和盐水（）。现将两个体积相同、材料不同的实心小球A和B分别轻轻放入两容器中，小球静止后的状态如图所示：A在水中漂浮，B在盐水中沉底。此时两容器中液面相平。下列说法正确的是（　　） A．小球A的密度大于小球B的密度 B．小球A受到的浮力小于小球B受到的浮力 C．甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强 D．取出小球后（液体无溢出），甲容器对桌面的压强变化量大于乙容器对桌面的压强变化量 【答案】B 【详解】A．根据物体的浮沉条件，小球A在水中漂浮，则有，小球B在盐水中沉底，则有，已知，可知，故A错误； B．两小球的体积相同，由图可知，，根据，因为，，所以，故B正确； C．两液面相平，根据，，可知容器底部受到的压强，故C错误； D．由，，根据和可知，，取出小球后，容器对桌面的压强变化量 已知甲、乙两容器完全相同，即S相同，，则容器对桌面的压强变化量，故D错误。 故选B。 35．如图所示，长方体平底容器置于水平桌面上，其底面积为。在容器内放入一个质量为、边长为的正方体物块，物块底部的中心通过一段长的细线与容器底部相连（绳子的质量、体积、伸长量忽略不计）。向容器中注水，当绳子拉力为时，水对容器底部的压强为_______。为了使物块刚好下落至容器底且与底没有相互作用力，需要抽出_______kg的水。（，） 【答案】 600 0.35 【详解】对物块受力分析，物块受到向上的浮力，向下的重力及拉力，已知物块的重力 故物块受到的浮力 物块排开水的体积 已知物块是边长为的正方体，则物块底面积 物块浸入水中的深度 已知细线长为，所以容器中水面高度 水对容器底部的压强 刚好落底且无相互作用力，说明物块处于漂浮状态，此时，物块排开水的体积 物块浸入水中的深度 初始状态（拉力 0.5N）水的体积 由于物块刚好落底，所以物块浸入深度就是水深，水的体积 则抽出水的体积 抽出水的质量 36．如图所示，一个底面积为的圆柱形平底容器放在水平桌面上。在容器内放入一个底面积为、高为、密度为的圆柱形实心物体，且与容器底不完全密合。向容器内缓慢注水，当该物体对容器底的压强恰好为零时，水对容器底部的压强__________，注水的质量__________。（取，） 【答案】 3.6 【详解】[1]物体的体积 当该物体对容器底的压强恰好为零时，物体受到的浮力等于物体的重力，则此时的浮力 由可得排开水的体积 则物体浸入水中的深度 即此时水的深度 则水对容器底的压强 [2]容器内注入水的体积 则注水的质量 37．如图所示，烧杯的底面积是，将一个质量是、边长为的正方体用细线吊着。将正方体体积的一半浸入烧杯内的水中后，水的深度为。已知水的密度，取。 (1)求水对烧杯底的压强。 (2)求正方体所受的浮力。 (3)剪断细线后（水未溢出），求水对烧杯底压强的增加量。 【详解】（1）正方体体积的一半浸入烧杯内的水中后，水的深度为 则水对烧杯底的压强 （2）由题可知，正方体的边长 则该正方体物体的体积 正方体排开水的体积 则正方体所受的浮力 （3）正方体物体的质量为 则该正方体物体的密度 因此剪断细线后正方体会下沉到烧杯底，此时正方体所受的浮力 烧杯的底面积 此时水对烧杯底压强的增加量 38．“水之积也不厚，则其负大舟也无力”，出自庄子的《逍遥游》。诗诗从中得到启示：如果水不够多，物体是否无法漂浮呢？于是她做了以下实验：如图所示，一个质量为1kg，底面积为500cm2的足够高的薄壁柱形容器放在水平桌面上，内立着一圆柱体木块A，已知A的高度为10cm，质量为600g。当向容器内加入1200cm3的水时，水深3cm，A未能漂起。A不吸水，g取10N/kg。求： (1)此时水对容器底部的压强； (2)若要A漂浮，容器中的水至少要多深？ (3)“他山之石，可以攻玉”。诗诗想到可以向水槽内加入其他物体来帮助A浮起来。她选择另一不吸水长方体物块B，底面积为300cm2，高为10cm。若水平截取5cm高的B后以横截面向下的方向轻放入容器时，刚好可以让A、B漂浮。求此时容器对桌面的压强。 【详解】（1）由得，此时水对容器底部的压强 （2）若要A漂浮，则物体A受到的浮力和重力大小相等，即，由得 当向容器内加入1200cm3的水时，水深3cm，可知A物体的底面积 若要A漂浮，容器中的水至少为 （3）放入截取的B后，A刚好漂浮，水深，容器内液面以下部分的总体积 B截取部分排开水的体积 B截取部分受到的浮力 B截取部分漂浮，重力等于浮力，则，容器的重力 水的重力 A的重力 容器对桌面的压力即为容器、水、A、B总重力，为 由得，此时容器对桌面的压强 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $