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

**基本信息** 初中物理阿基米德原理同步练，分层覆盖基础应用到综合创新，通过实验探究与情境问题培养物理观念和科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|浮力计算、影响因素|选择1-5直接应用公式，实验11-13夯实测量与探究步骤| |中档层|实验分析、简单综合|选择6-8结合图像分析浮力变化，实验14探究变量关系| |提升层|复杂情境、跨知综合|选择9-10结合杠杆/压强，综合18-21设计工程情境，培养模型建构与科学推理|

阿基米德原理 同步练习 好 题 冲 关 一、选择题 1．下列实验或原理与应用技术匹配关系正确的是（　　） A．马德堡半球实验——用吸盘搬运玻璃 B．帕斯卡裂桶实验——滑雪时穿上雪板 C．流体压强与流速的关系——覆杯实验 D．阿基米德原理——飞机机翼获得升力 2．下列物理量最接近实际的是（    ） A．升国旗时唱完一遍国歌大约用时5min B．悬浮在盐水中的鸡蛋所受浮力约为0.5N C．此时空气对你一只手掌的压力约为100N D．珠穆朗玛峰大气压约为 3．如图，金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡受到水的压强、浮力的变化情况，叙述正确的是（　　） A．压强变小，浮力变大 B．压强变小，浮力变小 C．压强变大，浮力不变 D．压强不变，浮力不变 4．将两个物体分别挂在弹簧测力计上，然后都浸没在水中，发现两支弹簧测力计的示数都减少了2N，那么这两个物体一定有相同的（    ） A．密度 B．体积 C．重力 D．浸没深度 5．如图，创新实验小组测量木块的密度，拉力传感器的示数反映的是绳对木块的拉力大小，往容器中缓慢加水，当木块的一半体积浸入水中时，拉力传感器的示数为2N；继续往容器中加水当木块完全浸没时，拉力传感器的示数为6N。则选项正确的是（    ） A．木块的体积为 B．木块浸没时受到的浮力为 C．木块的密度为 D．木块受到的重力为8N 6．如图，一名潜水爱好者浸没在潜水池中训练时，以下说法错误的是（　　） A．他在下潜过程中所受水的压强变大 B．他在下潜过程中，水对池底的压强不变 C．他在水下稍作休息静止时，所受水的压强不变 D．他在上浮过程中受到的浮力变大 7．如图甲所示，一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛有足量水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中，图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像。已知容器的底面积为，下列说法正确的是（    ） A．圆柱体受到的最大浮力是4N B．圆柱体的密度是 C．当圆柱体刚好浸没时，下表面受到水的压强为700Pa D．圆柱体刚好浸没时，相比于浸入前，容器对桌面的压力增加了8N 8．科技小组设计了一款智能饮水机模型，可以自动控制注水。水箱结构如图所示，柱形水箱底部中心竖直固定一根直的轻质细杆，细杆顶端安装一个力传感器，传感器上方固定一个实心浮子，传感器可以检测细杆受到浮子对它沿竖直方向的力，传感器显示的数值表示力的大小，正负表示力的方向。设计要求使用过程中，当传感器显示+0.3 N时开始注水，当传感器显示-0.8N时停止注水。已知水箱的底面积，细杆高度，浮子底面积、高度、密度，细杆、传感器的质量和体积均忽略不计，g取10 N/kg。下列说法正确的是（　　） A．使用前水箱中无水时，传感器示数显示的是-1N B．当传感器显示+0.3N时，水对水箱底的压强为350Pa C．使用过程中从停止注水到下次开始注水，能用的水的体积为1100cm3 D．若浮子的材料和高度不变，将浮子底面积变为16 cm2，则开始注水时水的深度会减小，停止注水时水的深度会增大 9．如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，，竖直细杆a的上端通过力传感器相连在天花板上，下端连接杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆的B点和物体M固定，水箱的底面积为，水箱侧壁与底部的厚度忽略不计，力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像，不计杠杆、细杆及连接处的重力，则（　　） A．物体M的密度为 B．加水质量为2kg时，水箱内水的深度为16.5cm C．当传感器示数为0时，M浸入水的深度为2cm D．当传感器示数为24N时，细杆b对M的作用力方向为竖直向上 10．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．   二、实验与探究题 11．小明利用如图所示装置测量木块密度。 (1)将托盘天平放在水平桌面上，移动________至零刻度线，此时指针如图乙所示，他应该将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）移动，直至天平平衡 (2)将木块放在托盘天平左盘，往右盘加减砝码和移动游码，天平再次平衡时，砝码和游码的位置如图丙所示，则木块质量为________g； (3)将木块放入注满水的容器中，如图丁所示，木块稳定后，可读出弹簧测力计示数为________N，已知水的密度为，则可得木块的体积为________，进而可得木块密度为________。由于弹簧测力计使用前未调零而导致测量结果不准确，这属于________（选填“误差”或“错误”）。 12．小文同学在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，进行了如图所示的操作。 (1)实验中，物体所受的重力为____N；物体全部浸没在水中时，受到的浮力是____N； (2)比较图甲中A、B、C可得到的结论是：浮力的大小与_____有关； (3)比较图甲中_____，可以探究浸在液体中的物体所受的浮力大小与液体密度的关系；比较图甲中_____可以得出：浸没后的物体所受的浮力大小与浸没的深度无关； (4)当物体从接触水面开始到浸没于水中更深处时，在图乙中浮力的大小F与深度h关系的图像是_____；（选填“①”或“②”） (5)已知水的密度为，本实验中煤油的密度为_____。（g取10N/kg） 13．某兴趣小组探究影响浮力大小因素的实验。提出如下猜想： 猜想1：浮力大小与物体浸在液体中的深度有关 猜想2：浮力大小与物体排开液体的体积有关 猜想3：浮力大小与液体的密度有关 为了验证上述猜想是否正确，小组同学依次做了如下实验： (1)分析图A、C、D三次实验可知：浮力大小与物体浸在液体中的深度________（选填“有关”或“无关”）； (2)分析图A、B、C三次实验可知：浮力的大小与物体_________有关； (3)分析图________三次实验可知：物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，物体所受浮力越________（选填“大”或“小”）； (4)根据实验数据可知，物体的体积为________m3； (5)根据实验数据可知，物块浸没在盐水中的浮力为1.2N，可算出盐水的密度为________kg/m3； (6)在探究浮力大小与的关系实验中，得到多组数据，以浮力为横坐标，弹簧测力计的示数为纵坐标，描点连线绘制得到的部分图像为图F中的________（选填“①”“②”或“③”）。 14．小文同学做“探究浮力大小和哪些因素有关”的实验，实验步骤如图所示。 (1)根据图_________可得出结论：当液体密度相同时，物体所受浮力大小与排开液体的体积有关；根据图A、C、E可得出结论：_________________________________；根据图A、C、D可得出结论：浸没的物体，所受浮力大小与物体_________无关。 (2)根据以上实验数据可计算盐水的密度为_________。 (3)图中的薄壁柱形烧杯底面积为，柱形物体底面积为，图C烧杯中的液面比没有放入物体时上升了_________cm。（取） (4)小明和小聪又找来薄铜片，探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，步骤如下：①将铜片放入盛水的容器中，铜片下沉至容器底；②将铜片弯成“碗状”再放入盛水的容器中，“铜碗”漂浮在水面上；小明得出结论：物体受到的浮力与其形状有关。小聪认为小明的结论错误，原因是__________________________。 (5)小聪又设计了测量冬奥会金牌（图F）平均密度的方法：将一台电子秤放在水平桌面上并校零，再将装有适量水足够高的水杯放在电子秤上，读出电子秤的示数为；然后将金牌绶带挂在弹簧测力计下，让金牌缓慢放入水中浸没但不接触杯底，此时读出弹簧测力计的示数为，电子秤的示数为，则物体密度的表达式为________（用符号、、和表示，忽略绶带的质量，不考虑绶带吸水）。 三、综合与应用题 15．液体沸腾时，液体内部会产生大量气泡，在液体中不断上升、变大。气泡在液体中上升过程中（气泡未露出液面时）所受液体压强___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）和浮力___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 16．将重为14.7N、体积为的物体挂在弹簧测力计下方，并缓慢浸入水中直至浸没（不触底），此时弹簧测力计的示数为___________N；若增加物体在水中的深度， 则物体上、下表面受到的液体压力差___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。（，g取10N/kg） 17．李同学记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 在实验课上，某同学将一个体积为8dm3的正方体木块放入水中，如图所示，木块静止后，有的体积露出水面，求此时该木块所受的浮力大小。（g取10N/kg） 解：木块排开水的体积木块受到的浮力 错误之处：________。 错因分析：________。 正确解答：________。 18．如图甲所示，一柱形容器中装有深度为H的水，将一棱长为（）的正方体铁块悬挂在轻质细线下端，铁块下表面刚好与水面接触，现拉着铁块使其缓慢浸入水中，直至下表面刚好接触容器底。此过程中绳子的拉力F与铁块下表面浸入水中深度h变化关系的大致图像如图乙所示。若将容器中的水换成等体积盐水，重复上述操作，请在同一坐标系中，画出绳子拉力F与铁块下表面浸入盐水中深度h变化关系的大致图像。 19．阅读材料，回答问题。 力学之美，水上王莲 王莲是睡莲科大型水生植物，王莲的叶片边缘上卷，叶盘巨大能承重，花可入药祛除风湿。观赏期植物园会向游客开设“莲叶载人”的体验活动。为保证安全，莲叶浸入水中的深度不能超过其边缘卷边高度的25%。工作人员将面积为1.5m²、质量为3kg的硬质泡沫板放在底面积为 的水平莲叶的中央，该莲叶卷边高度为16cm，质量为42kg的小女孩站立在硬质泡沫板上，体验“一叶当舟”的乐趣（如图所示；g取10N/kg）。 (1)王莲的叶片边缘上卷，增大了___________，从而可以增大莲叶所受的浮力； (2)硬质泡沫板的面积较大，通过增大___________来减小泡沫板对莲叶的___________； (3)在答题卡上画出硬质泡沫板重心O点所受力的示意图； (4)小女孩体验“一叶当舟”时，求泡沫板对莲叶的压强； (5)为保证安全，求该莲叶能托起游客的最大重力（忽略莲叶的自重）。 20．如图所示，实心正方体A的边长为10cm，在它的上面放了一个重为4N、边长为4cm的正方体B，此时正方体A的上表面恰好与水面相平且静止。求： (1)B对A的压强； (2)正方体A受到的浮力； (3)正方体A的密度。 21．我国“振华30号”起重船在2017年利用“助浮法”，成功打捞起近万吨的韩国“世越号”沉船，令世界惊叹！为探究“助浮法”工作原理及作用，小驿同学制作了硬质空心浮筒模型A和实心沉船模型B进行实验：A、B间用细绳相连（未紧密接触），将A、B放入装有适量水、足够高的圆柱形容器M中，用一细线向上拉住，M中的水充满空心浮筒A后，A、B的位置如图甲所示，当拉力 时，B刚好不接触容器底。然后向A中充入空气，使A中水全部排出至容器M里，A、B静止时的位置如图乙所示。已知模型B的质量为2 kg，体积为；模型A未注水时质量为1 kg，体积恒为。，忽略绳子、浮筒中空气质量和其他次要因素，求： (1)图甲中实心沉船模型B受到的浮力； (2)浮筒模型A空心部分的体积； (3)若M中水的体积为，B的密度为，体积为，组成A的物质密度为，A的质量为，A的总体积为，容器内底面积为S，水的密度为。从甲到乙状态时，水对容器底部压强的变化量为（水未溢出），重力常数用g表示。请写出的字母表达式。 学科网（北京）股份有限公司 $ 阿基米德原理 同步练习 好 题 冲 关 一、选择题 1．下列实验或原理与应用技术匹配关系正确的是（　　） A．马德堡半球实验——用吸盘搬运玻璃 B．帕斯卡裂桶实验——滑雪时穿上雪板 C．流体压强与流速的关系——覆杯实验 D．阿基米德原理——飞机机翼获得升力 【答案】A 【详解】A.马德堡半球实验证明了大气压强的存在；用吸盘搬运玻璃时，挤出吸盘内空气后，大气压将吸盘压紧在玻璃上，正是利用大气压工作，故A正确； B.帕斯卡裂桶实验说明液体压强随深度增加而增大；滑雪时穿雪板是通过增大受力面积减小压强，故B错误； C.覆杯实验证明的是大气压的存在，和“流体压强与流速的关系”无关，故C错误； D.阿基米德原理是浮力的相关规律；飞机机翼获得升力利用的是流体压强与流速的关系，故D错误。 故选A。 2．下列物理量最接近实际的是（    ） A．升国旗时唱完一遍国歌大约用时5min B．悬浮在盐水中的鸡蛋所受浮力约为0.5N C．此时空气对你一只手掌的压力约为100N D．珠穆朗玛峰大气压约为 【答案】B 【详解】A．唱一遍中华人民共和国国歌的时间是46秒，故A不符合题意； B．一个鸡蛋的质量大约是50g，重力约为0.5N，在盐水中悬浮浮力等于重力，浮力约为0.5N，故B符合题意； C．地面附近气压约为，手的面积约为100cm2，手掌所受压力，故C不符合题意； D．地面附近气压约为，大气压随着海拔高度的增加而减小，所以珠穆朗玛峰的大气压强小于，故D不符合题意。 故选B。 3．如图，金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡受到水的压强、浮力的变化情况，叙述正确的是（　　） A．压强变小，浮力变大 B．压强变小，浮力变小 C．压强变大，浮力不变 D．压强不变，浮力不变 【答案】A 【详解】液体压强公式为，气泡在水中上升时，所处的深度h不断减小，水的密度ρ和重力常数g不变，因此气泡受到的水的压强变小。气泡受到的压强减小后，体积会逐渐膨胀变大，因此气泡排开水的体积变大；根据阿基米德原理，水的密度和g不变，变大，因此气泡受到的浮力变大。故选A。 4．将两个物体分别挂在弹簧测力计上，然后都浸没在水中，发现两支弹簧测力计的示数都减少了2N，那么这两个物体一定有相同的（    ） A．密度 B．体积 C．重力 D．浸没深度 【答案】B 【详解】根据称重法测浮力可知，弹簧测力计示数的减少量等于物体受到的浮力，因此两个物体受到的浮力均为2N。 两个物体都浸没在水中，液体密度都是水的密度，根据阿基米德原理 ，物体浸没时 ，已知、都相同，因此两个物体排开水的体积相同，即两个物体的体积一定相同，故选B。 5．如图，创新实验小组测量木块的密度，拉力传感器的示数反映的是绳对木块的拉力大小，往容器中缓慢加水，当木块的一半体积浸入水中时，拉力传感器的示数为2N；继续往容器中加水当木块完全浸没时，拉力传感器的示数为6N。则选项正确的是（    ） A．木块的体积为 B．木块浸没时受到的浮力为 C．木块的密度为 D．木块受到的重力为8N 【答案】A 【详解】当木块的一半体积浸入水中时，拉力传感器的示数为2N，即 当木块完全浸没时，拉力传感器的示数为6N，即 以上两式联立，解得， 木块浸没水中所受浮力 木块的质量 木块的密度 故A正确，BCD错误。 故选A。 6．如图，一名潜水爱好者浸没在潜水池中训练时，以下说法错误的是（　　） A．他在下潜过程中所受水的压强变大 B．他在下潜过程中，水对池底的压强不变 C．他在水下稍作休息静止时，所受水的压强不变 D．他在上浮过程中受到的浮力变大 【答案】D 【详解】A．潜水爱好者在下潜过程中，深度h不断增加，由于水的密度和g不变，根据液体压强公式，可知他所受水的压强变大，故A正确，不符合题意； B．潜水爱好者在潜水池中，水的深度不变，水的密度和g也不变，根据液体压强公式，水对池底的压强不变，故B正确，不符合题意； C．潜水爱好者在水下稍作休息静止时，深度h不变，水的密度和g不变，根据液体压强公式，所受水的压强不变，故C正确，不符合题意； D．潜水爱好者浸没在水中，无论是上浮还是下潜，其排开水的体积 都等于自身的体积，保持不变，水的密度和g也不变，根据阿基米德原理，可知他受到的浮力不变，故D错误，符合题意。 故选D。 7．如图甲所示，一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛有足量水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中，图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像。已知容器的底面积为，下列说法正确的是（    ） A．圆柱体受到的最大浮力是4N B．圆柱体的密度是 C．当圆柱体刚好浸没时，下表面受到水的压强为700Pa D．圆柱体刚好浸没时，相比于浸入前，容器对桌面的压力增加了8N 【答案】D 【详解】AD．给线段标上A、B、C、D四个点，如下图所示： 由图像可知，当时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知物重 图中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力，则圆柱体受到的浮力 由于圆柱体浸没入水中后，烧杯对桌面的压力等于烧杯和水的总重力及圆柱体排开水的重力（浮力）之和，则烧杯对桌面的压力增加量为，故A错误，D正确； B．因物体浸没时排开水的体积等于物体自身的体积，圆柱体的体积 圆柱体的密度，故B错误； C．分析图像可知，圆柱体从接触水面到刚好浸没时下降的高度 此过程中水面上升的高度 当圆柱体刚好浸没时，下表面所处的深度 所以此时圆柱体下表面受到水的压强，故C错误。 故选D。 8．科技小组设计了一款智能饮水机模型，可以自动控制注水。水箱结构如图所示，柱形水箱底部中心竖直固定一根直的轻质细杆，细杆顶端安装一个力传感器，传感器上方固定一个实心浮子，传感器可以检测细杆受到浮子对它沿竖直方向的力，传感器显示的数值表示力的大小，正负表示力的方向。设计要求使用过程中，当传感器显示+0.3 N时开始注水，当传感器显示-0.8N时停止注水。已知水箱的底面积，细杆高度，浮子底面积、高度、密度，细杆、传感器的质量和体积均忽略不计，g取10 N/kg。下列说法正确的是（　　） A．使用前水箱中无水时，传感器示数显示的是-1N B．当传感器显示+0.3N时，水对水箱底的压强为350Pa C．使用过程中从停止注水到下次开始注水，能用的水的体积为1100cm3 D．若浮子的材料和高度不变，将浮子底面积变为16 cm2，则开始注水时水的深度会减小，停止注水时水的深度会增大 【答案】D 【详解】A．浮子的质量 浮子的重力 水箱无水时，浮子向下压传感器，因此传感器示数应为+1N，故A错误。 B．当传感器示数为+0.3N时，对浮子受力分析，可得浮子受到的浮力 由可得，浮子排开的水的体积为 浮子浸入水中的高度 则水箱中水的深度 根据，可知水对水箱底的压强，故B错误； C．停止注水时，对浮子受力分析，可知浮子所受的浮力 浮子排开水的体积 浮子浸入水中的高度 水箱中水的深度 能用的水的体积，故C错误； D．开始注水时，有，即 整理得 浮子底面积减小了，减小，则水的深度减小，停止注水时，有，即 浮子底面积减小了，增大，则水的深度增大，故D正确。 故选D。 9．如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，，竖直细杆a的上端通过力传感器相连在天花板上，下端连接杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆的B点和物体M固定，水箱的底面积为，水箱侧壁与底部的厚度忽略不计，力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像，不计杠杆、细杆及连接处的重力，则（　　） A．物体M的密度为 B．加水质量为2kg时，水箱内水的深度为16.5cm C．当传感器示数为0时，M浸入水的深度为2cm D．当传感器示数为24N时，细杆b对M的作用力方向为竖直向上 【答案】C 【详解】（1）分析乙图各转折点的含义，结合根据杠杆平衡条件得出M的重力和浸没时的浮力，然后根据阿基米德原理计算M的体积，再根据体积关系求得水箱的底面积、M的体积、高度，最后计算出M的密度。（2）根据1kg水的体积和水箱的底面积求出M下方水的深度，再结合M的高度得出水箱内水的深度。（3）根据平衡求得示数为0时的浮力，再根据阿基米德原理求出M浸入水的深度。（4）根据浸没时M所受的浮力和重力关系分析细杆b对M的作用力方向。 A．由图乙，未加水时力传感器示数，已知，杠杆平衡 代入得，解得。 M完全浸没后浮力不变，力传感器示数稳定在，此时浮力大于重力，杠杆B点受到向上的力为，杠杆平衡 代入得，解得 由阿基米德原理，M完全浸没，体积 加水1kg时水面刚接触M，加水2kg时M完全浸没，因此增加水的体积 满足、 代入、，解得， M的密度，故A错误； B．1kg水的体积为 加水2kg时，前1kg水在M下方，深度 加上M的高度10cm，总深度，故B错误； C．传感器示数为0时，由杠杆平衡得B点受力为0，故 由，可得M浸入水的深度为，故C正确； D．传感器示数为24N时，M完全浸没， 浮力大于重力，细杆b需要向下压M才能平衡，因此作用力方向竖直向下，故D错误。 故选C。 10．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．   【答案】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。 二、实验与探究题 11．小明利用如图所示装置测量木块密度。 (1)将托盘天平放在水平桌面上，移动________至零刻度线，此时指针如图乙所示，他应该将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）移动，直至天平平衡 (2)将木块放在托盘天平左盘，往右盘加减砝码和移动游码，天平再次平衡时，砝码和游码的位置如图丙所示，则木块质量为________g； (3)将木块放入注满水的容器中，如图丁所示，木块稳定后，可读出弹簧测力计示数为________N，已知水的密度为，则可得木块的体积为________，进而可得木块密度为________。由于弹簧测力计使用前未调零而导致测量结果不准确，这属于________（选填“误差”或“错误”）。 【答案】(1) 游码 右 (2)12 (3) 0.08 20 错误 【详解】（1）使用托盘天平时，首先将天平放在水平桌面，移动游码至标尺零刻度线处；图乙中指针偏左，说明左侧偏重，根据"左偏右调"原则，应将平衡螺母向右移动，直至天平平衡。 （2）天平的读数为砝码质量加游码对应示数，砝码质量为10g，游码对应示数为2g，因此木块质量 （3）弹簧测力计分度值为，指针对应示数为；木块完全浸没水中时受力平衡：浮力等于木块重力加拉力，即 结合阿基米德原理，可得木块体积 再计算木块密度 错误是不遵守测量仪器使用规则造成的，可避免；误差是正确操作下也不可避免的偏差。弹簧测力计使用前未调零是操作不规范导致的，因此属于错误。 12．小文同学在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，进行了如图所示的操作。 (1)实验中，物体所受的重力为____N；物体全部浸没在水中时，受到的浮力是____N； (2)比较图甲中A、B、C可得到的结论是：浮力的大小与_____有关； (3)比较图甲中_____，可以探究浸在液体中的物体所受的浮力大小与液体密度的关系；比较图甲中_____可以得出：浸没后的物体所受的浮力大小与浸没的深度无关； (4)当物体从接触水面开始到浸没于水中更深处时，在图乙中浮力的大小F与深度h关系的图像是_____；（选填“①”或“②”） (5)已知水的密度为，本实验中煤油的密度为_____。（g取10N/kg） 【答案】(1) 12 3 (2)排开液体的体积 (3) A、D、E A、C、D (4)② (5) 【详解】（1）由图甲A操作可知，物体悬挂在空气中静止时，弹簧测力计的示数即等于物体的重力，故物重为12N。 观察图甲C操作可知，当物体全部浸没在水中时测力计的拉力示数为9N，根据称重法可知其受到的浮力为物重减去拉力，即。 （2）综合对比图甲中的A、B、C三个操作，可以发现液体密度保持相同，而随着物体排开液体的体积逐渐增大，测力计示数逐渐减小，说明受到的浮力逐渐变大，由此可得出浮力大小与物体排开液体的体积有关。 （3）为了探究浮力大小与液体密度的关系，需要应用控制变量法，保证物体排开液体的体积和深度相同而液体种类不同，因此应选择图甲中的A、D、E进行比较分析。 探究浸没后的物体所受浮力与浸没深度的关系时，必须严格控制液体密度和排开液体的体积均保持不变，仅改变物体在液体中的深度，故需比较图甲中的A、C、D操作。 （4）当物体从刚接触水面到不断浸没于水中更深处的过程中，其排开水的体积先逐渐变大，待完全浸没后保持不变，根据阿基米德原理，其受到的浮力也是先变大后保持恒定，图乙中只有曲线②符合这一阶段性变化规律。 （5）首先根据图甲中的A、C、D求得物体在水中完全浸没时受到的浮力为，结合阿基米德原理推导公式求得物体体积 接着由图甲E求出物体在煤油中受到的浮力为，阿基米德原理推导公式求得煤油密度 13．某兴趣小组探究影响浮力大小因素的实验。提出如下猜想： 猜想1：浮力大小与物体浸在液体中的深度有关 猜想2：浮力大小与物体排开液体的体积有关 猜想3：浮力大小与液体的密度有关 为了验证上述猜想是否正确，小组同学依次做了如下实验： (1)分析图A、C、D三次实验可知：浮力大小与物体浸在液体中的深度________（选填“有关”或“无关”）； (2)分析图A、B、C三次实验可知：浮力的大小与物体_________有关； (3)分析图________三次实验可知：物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，物体所受浮力越________（选填“大”或“小”）； (4)根据实验数据可知，物体的体积为________m3； (5)根据实验数据可知，物块浸没在盐水中的浮力为1.2N，可算出盐水的密度为________kg/m3； (6)在探究浮力大小与的关系实验中，得到多组数据，以浮力为横坐标，弹簧测力计的示数为纵坐标，描点连线绘制得到的部分图像为图F中的________（选填“①”“②”或“③”）。 【答案】(1)无关 (2)排开液体的体积 (3) 大 (4) (5) (6)② 【详解】（1） A、C、D三次实验中，物体排开液体体积、液体密度都相同，仅浸没深度不同，弹簧测力计示数相同、浮力相同，因此浮力大小与物体浸在液体中的深度无关。 （2） A、B、C三次实验中，液体密度相同，物体排开液体的体积不同，浮力不同，因此浮力大小与物体排开液体的体积有关。 （3） 探究浮力与液体密度的关系时，需要控制排开液体体积相同，改变液体密度，因此选三次实验；排开体积相同时，液体密度越大，浮力越大。 （4）根据称重法可知，浸没在水中时浮力 浸没时，则物体的体积为 （5）根据称重法可知，浸没在盐水中时浮力 因此盐水密度 （6）根据称重法可知，，物体重力为定值，因此随变化的图像是一条倾斜向下的直线，对应图像。 14．小文同学做“探究浮力大小和哪些因素有关”的实验，实验步骤如图所示。 (1)根据图_________可得出结论：当液体密度相同时，物体所受浮力大小与排开液体的体积有关；根据图A、C、E可得出结论：_________________________________；根据图A、C、D可得出结论：浸没的物体，所受浮力大小与物体_________无关。 (2)根据以上实验数据可计算盐水的密度为_________。 (3)图中的薄壁柱形烧杯底面积为，柱形物体底面积为，图C烧杯中的液面比没有放入物体时上升了_________cm。（取） (4)小明和小聪又找来薄铜片，探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，步骤如下：①将铜片放入盛水的容器中，铜片下沉至容器底；②将铜片弯成“碗状”再放入盛水的容器中，“铜碗”漂浮在水面上；小明得出结论：物体受到的浮力与其形状有关。小聪认为小明的结论错误，原因是__________________________。 (5)小聪又设计了测量冬奥会金牌（图F）平均密度的方法：将一台电子秤放在水平桌面上并校零，再将装有适量水足够高的水杯放在电子秤上，读出电子秤的示数为；然后将金牌绶带挂在弹簧测力计下，让金牌缓慢放入水中浸没但不接触杯底，此时读出弹簧测力计的示数为，电子秤的示数为，则物体密度的表达式为________（用符号、、和表示，忽略绶带的质量，不考虑绶带吸水）。 【答案】(1) ABC 当排开液体的体积相同时，物体所受浮力大小与液体密度有关 深度 (2)1.1 (3)1 (4)没有控制排开液体的体积相同 (5) 【详解】（1）探究浮力和排开液体体积的关系，需要控制液体密度相同，改变液体的排开体积，因此选图A、B、C；A、C、E中，物体都浸没，排开体积相同，液体密度不同，弹簧测力计的示数不同，物体受到的浮力不同，因此结论为：排开液体的体积相同时，浮力大小与液体密度有关； A、C、D中，物体浸没在同种液体的不同深度，浮力相同，因此浮力与物体浸没在液体中的深度无关。 （2）物体浸没在水中时浮力 浸没在盐水中浮力 浸没时相同，得 解得 （3）物体体积 液面上升高度 （4）探究浮力与形状的关系需要控制排开液体的体积和液体密度不变，小明两次实验中，铜片沉底时排开体积等于自身体积，弯成碗状漂浮后排开体积大于自身体积，没有控制排开液体体积相同，因此结论错误。 （5）电子秤示数变化等于金牌受到的浮力，即 金牌体积 金牌重力 因此密度 三、综合与应用题 15．液体沸腾时，液体内部会产生大量气泡，在液体中不断上升、变大。气泡在液体中上升过程中（气泡未露出液面时）所受液体压强___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）和浮力___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 变小 变大 【详解】根据，气泡上升过程中，所处液体深度不断减小，因此气泡受到的液体压强变小；气泡受到的压强变小后，体积逐渐膨胀变大，气泡排开液体的体积随之变大，根据阿基米德原理可知，气泡受到的浮力变大。 16．将重为14.7N、体积为的物体挂在弹簧测力计下方，并缓慢浸入水中直至浸没（不触底），此时弹簧测力计的示数为___________N；若增加物体在水中的深度， 则物体上、下表面受到的液体压力差___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。（，g取10N/kg） 【答案】 4.7 不变 【详解】物体浸没时排开水的体积等于自身体积，根据阿基米德原理，代入数据计算得浮力 再由称重法，变形可得弹簧测力计示数 浮力的实质是物体上、下表面受到的液体压力差，物体浸没后增加水中深度，排开水的体积和水的密度均不变，根据阿基米德原理，浮力大小不变，因此物体上、下表面受到的液体压力差不变。 17．李同学记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 在实验课上，某同学将一个体积为8dm3的正方体木块放入水中，如图所示，木块静止后，有的体积露出水面，求此时该木块所受的浮力大小。（g取10N/kg） 解：木块排开水的体积木块受到的浮力 错误之处：________。 错因分析：________。 正确解答：________。 【答案】 错把露出水面的体积当成排开水的体积。 木块排开水的体积 木块受到的浮力 【详解】[1][2][3]见答案 18．如图甲所示，一柱形容器中装有深度为H的水，将一棱长为（）的正方体铁块悬挂在轻质细线下端，铁块下表面刚好与水面接触，现拉着铁块使其缓慢浸入水中，直至下表面刚好接触容器底。此过程中绳子的拉力F与铁块下表面浸入水中深度h变化关系的大致图像如图乙所示。若将容器中的水换成等体积盐水，重复上述操作，请在同一坐标系中，画出绳子拉力F与铁块下表面浸入盐水中深度h变化关系的大致图像。 【答案】 【详解】铁块下表面刚接触液面时，拉力，与液体种类无关，所以盐水图像的起点和水的图像起点重合；浸入过程（）拉力 盐水密度 ，浸入相同体积的情况下，盐水中的浮力增长更快，拉力下降比水的图像更也更快；完全浸没后（）铁块排开液体体积不变，浮力恒定不变，拉力也恒定不变。因为 ，所以盐水里的恒定拉力比水中的更低，即图像的水平段在水中图像的下方。 19．阅读材料，回答问题。 力学之美，水上王莲 王莲是睡莲科大型水生植物，王莲的叶片边缘上卷，叶盘巨大能承重，花可入药祛除风湿。观赏期植物园会向游客开设“莲叶载人”的体验活动。为保证安全，莲叶浸入水中的深度不能超过其边缘卷边高度的25%。工作人员将面积为1.5m²、质量为3kg的硬质泡沫板放在底面积为 的水平莲叶的中央，该莲叶卷边高度为16cm，质量为42kg的小女孩站立在硬质泡沫板上，体验“一叶当舟”的乐趣（如图所示；g取10N/kg）。 (1)王莲的叶片边缘上卷，增大了___________，从而可以增大莲叶所受的浮力； (2)硬质泡沫板的面积较大，通过增大___________来减小泡沫板对莲叶的___________； (3)在答题卡上画出硬质泡沫板重心O点所受力的示意图； (4)小女孩体验“一叶当舟”时，求泡沫板对莲叶的压强； (5)为保证安全，求该莲叶能托起游客的最大重力（忽略莲叶的自重）。 【答案】(1)排开水体积 (2) 受力面积 压强 (3) (4)300Pa (5)770N 【详解】（1）根据阿基米德原理，浮力大小和排开液体体积有关，王莲叶片边缘上卷增大了排开水的体积，因此增大了莲叶受到的浮力。 （2）[1][2]根据压强公式，压力一定时，增大受力面积可以减小压强。泡沫板面积较大，是通过增大受力面积来减小对莲叶的压强。 （3）硬质泡沫板静止，受力平衡，重心O共受3个力：竖直向下的泡沫板重力 小女孩对泡沫板竖直向下的压力等于小女孩的重力 莲叶对泡沫板竖直向上的支持力 作图方法：从O点出发，竖直向下画两条带箭头的线段，分别标注和；竖直向上画一条更长的带箭头线段，标注即可。 （4）泡沫板对莲叶的压力等于总重力 泡沫板对莲叶的压强 （5）莲叶安全最大浸入深度 最大排开水的体积 最大浮力 漂浮时忽略莲叶自重，浮力等于泡沫板和游客的总重力，所以游客重力 20．如图所示，实心正方体A的边长为10cm，在它的上面放了一个重为4N、边长为4cm的正方体B，此时正方体A的上表面恰好与水面相平且静止。求： (1)B对A的压强； (2)正方体A受到的浮力； (3)正方体A的密度。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）水平面上，B对A的压力等于B的重力，即 B的边长 B与A的接触面积为B的底面积 根据压强公式得 （2）由题可知，A完全浸没在水中，排开水的体积等于A的体积，即 根据阿基米德原理可得 （3）将A、B看作整体，整体静止受力平衡，浮力等于总重力 因此A的重力 A的质量 根据密度公式得A的密度 21．我国“振华30号”起重船在2017年利用“助浮法”，成功打捞起近万吨的韩国“世越号”沉船，令世界惊叹！为探究“助浮法”工作原理及作用，小驿同学制作了硬质空心浮筒模型A和实心沉船模型B进行实验：A、B间用细绳相连（未紧密接触），将A、B放入装有适量水、足够高的圆柱形容器M中，用一细线向上拉住，M中的水充满空心浮筒A后，A、B的位置如图甲所示，当拉力 时，B刚好不接触容器底。然后向A中充入空气，使A中水全部排出至容器M里，A、B静止时的位置如图乙所示。已知模型B的质量为2 kg，体积为；模型A未注水时质量为1 kg，体积恒为。，忽略绳子、浮筒中空气质量和其他次要因素，求： (1)图甲中实心沉船模型B受到的浮力； (2)浮筒模型A空心部分的体积； (3)若M中水的体积为，B的密度为，体积为，组成A的物质密度为，A的质量为，A的总体积为，容器内底面积为S，水的密度为。从甲到乙状态时，水对容器底部压强的变化量为（水未溢出），重力常数用g表示。请写出的字母表达式。 【答案】(1) 4N (2) 3000cm3 (3) 【详解】（1）由题意，B浸没在水中，排开水的体积等于B的体积， B受到的浮力 （2）A的重力 B的重力 A浸没在水中，排开水的体积 A受到的浮力 甲图中B刚好不接触容器底，整体受力平衡：向上的拉力和A、B所受浮力之和等于向下的A、B的重力与A内水的重力之和，即 则A内水的重力 空心部分的体积等于水的体积 （3）甲图中，A、B均浸没在水中，排开水的总体积为 A空心部分的体积为 最初A中充满水，然后向A中充入空气，将水全部排出，则乙图中，容器内增加水的体积为 乙图中，A、B整体漂浮，A、B所受浮力之和等于A、B的总重力，即 则它们排开水的总体积为 从甲到乙状态时，容器内水面以下增加的体积为 从甲到乙状态时，容器内水面上升的高度为 水对容器底部压强的变化量为 学科网（北京）股份有限公司 $