102阿基米德原理（讲义）-2022-2023学年八年级物理下册教学综合资源（人教版）

第2节阿基米德原理知识点1：阿基米德的灵感1.阿基米德的灵感：物体浸在液体中的体积与物体排开的液体的体积相等。2.引发的思考与推理知识点2：浮力的大小1.阿基米德原理（1）内容∶浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。（2）公式∶F浮=G排。（3）导出式∶F浮=G排=m排g=ρ液gV排。各符号意义及单位如下∶符号物理量单位F浮浮力NG排排开液体所受的重力Nρ液液体的密度kg/m3V排排开液体的体积m3（4）适用范围∶液体和气体。2.对阿基米德原理的理解（1）物体"浸在液体中"包括"全部浸入（即浸没）"和"部分浸入"两种情况。不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。（2）浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。①浸没时∶V排=V浸=V物，此时物体受到的浮力等于排开液体的重力，即F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物。②部分浸入时∶V排=V浸＜V物，F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸＜ρ液gV物。（3）同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，物体受到的浮力也不同。根据公式F浮=ρ液gV排，浸没时，V排=V物，当ρ液不同时，浮力也随之变化。（4）阿基米德原理同样适用于气体。（5）由F浮=G排=m排g=ρ液gV排可以看出，浮力的大小只和ρ液、V排有关，与物体的形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。知识拓展：船体的排水量（1）排水量是指排开水的质量，是用来表示船舶尺度大小的重要指标，是船舶按设计要求装满货物（满载）时排开水的质量。排水量通常用吨位来表示，所谓排水量吨位，是指船舶在水中所排开水的吨数。（2）已知船舶的排水量，则可以利用阿基米德原理计算船舶满载时所受到的浮力∶F浮=G排=m排g。应用1对阿基米德原理的理解例1：关于物体所受浮力，下列说法中正确的是（）A．物体排开水的体积越大，所受浮力越大B．物体没入水中越深，所受浮力越大C．物体的密度越大，所受浮力越大D．漂浮的物体受到浮力，下沉的物体不受浮力【答案】A【详解】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，物体所受浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关；A．根据F浮=ρ液gV排，水的密度一定，排开水的体积越大，物体所受浮力越大，故A正确；B．物体没入水中后，排开水的体积不变，所受浮力不变，故B错误；C．根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，物体受到的浮力大小与物体的密度无关，故C错误；D．漂浮或下沉的物体，都会受到水对其竖直向上的浮力的作用，故D错误。故选A。应用2浮力的相关计算例2：已调零的电子秤放在水平桌面上，将装满水的薄壁溢水杯放在电子秤上，如图所示。此时溢水杯中水深8cm，电子秤的示数是0.33kg。将一重为2N的物体轻放入溢水杯中(溢出的水用另一容器接收，不会流到电子秤上)。已知溢水杯的底面积为3×103m2，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。下列说法正确的是（）A．放入物体前，溢水杯底受到的液体压强为80000PaB．放入物体后，若物体静止时沉底，则电子秤的示数为530gC．放入物体后，若物体静止时漂浮，则物体受到的浮力大于2ND．放入物体后，若物体静止时漂浮，则溢水杯对电子秤的压强为1100Pa【答案】D【详解】A．放入物体前，溢水杯底受到的液体压强故A错误；B．不计溢水杯的质量，放入物体后，当物体静止时，电子秤受到的压力等于水的重力加上物体的重力减去排开液体的重力，根据阿基米德原理可知，若物体静止时沉底，说明此时排开的液体的重力小于物体的重力，故电子秤受到的压力小于原来水的重力加物体的重力，故此时的电子秤的示数小于530g，但是由于物体的体积未知，无法确定电子秤的示数具体值，故B错误；C．放入物体后，如果物体静止时漂浮，受到的浮力等于物体的重力，即故C错误；D．不计溢水杯的质量，由C已知，放入物体后，当物体静止时，电子秤受到的压力依然等于水的重力，即则溢水杯对电子秤的压强故D正确。故选D。例3：如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，已知烧杯和水的总质量为800g，杯的底面积为100cm2。现将一个质量为600g，体积为400cm3的实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中（烧杯厚度不计，水未溢出，g取10N/kg）。则下列说法错误的是（）A．物体A未放入烧杯前烧杯对台秤的压强为800PaB．物体A一半浸入水中后，物体A所受到的浮力2NC．物体A一半浸入水中后，烧杯对台秤表面的压力为14ND．物体A一半浸入水中后，烧杯对台秤表面的压强1000Pa【答案】C【详解】A．物体A未放入烧杯前烧杯对台秤的压强为故A正确，不符合题意；B．物体A一半浸入水中后，物体A所受到的浮力故B正确，不符合题意；C．烧杯和水的总质量为800g，重为当物体A一半浸入水中后，受到浮力为2N，浮力的反作用力向下，大小与浮力相等，也为2N，所以烧杯对台秤表面的压力增加到10N，故C错误，符合题意；D．物体A一半浸入水中后，烧杯对台秤表面的压强故D正确，不符合题意。故选C。重点实验探究：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系【实验目的】探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。【实验设计】用"称重法"测出物体在水中受到的浮力，同时测出物体受浮力时排开液体的重力，然后比较二者之间的数量关系。【实验器材】小石块、细线、水、溢水杯、小桶、弹簧测力计。【实验图示】【实验步骤】（1）将小石块用细线系住，挂在弹簧测力计下，如图甲，测出小石块的重力G1;（2）将小桶挂在弹簧测力计下，如图乙，测出其重力G桶;（3）将水倒入溢水杯中，使水面恰好到达溢水杯的溢水口处，并将小桶放在溢水口下，然后将小石块慢慢浸入水中，直至浸没，读出此时弹簧测力计的示数F;（4）用弹簧测力计测出小桶和溢出水的总重G2;（5）分别计算出小石块受到的浮力F浮和排开水所受的重力G排，并比较它们的大小是否相同。【注意事项】（1）倒入溢水杯中的水，水面必须与溢水口恰好相平，若溢水杯中水未装满，会导致测出的小石块排开的水的重力偏小。（2）利用小桶收集溢出的水时，必须待小石块浸没在水中后，溢水杯中的水不再溢出为止。（3）为寻求普遍规律，本实验应换用不同的小石块或液体多次进行实验。重点本实验为避免因沾水而使测得的小石块重、空桶重偏大，应先测小石块重、空桶重，测量顺序不能颠倒。【实验数据】实验次数小石块重力G1/N小桶重力G桶/N小石块浸没时弹簧测力计实数F/N小桶和排开水的总重力G2/N浮力F浮/N排开水的重力G排/N12.211.41.80.80.822.711.72.01.01.033.212.02.21.21.2【实验结论】通过对表格中的数据进行分析可知，小石块受到的浮力等于它排开水的重力。针对练习：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系例：为了探究物体所受浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，小明先利用某圆柱体和水进行了如图A、B、C、D所示的实验。（1）该实验最合理的顺序是___________（填序号）；（2）若A、B、C、D四次弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3、F4，且F1、F2分别为8N和4.8N，则圆柱体的体积为___________m3，则圆柱体的密度为___________kg/m3（3）小明将该圆柱体悬挂在弹簧测力计下，缓慢浸入另一种未知液体中，弹簧测力计示数F随圆柱体下表面浸入液体的深度h变化的关系图像如图，则圆柱体刚刚浸没时，未知液体对圆柱体下表面的压强为___________Pa，未知液体的密度为___________kg/m3【答案】

D、A、B、C

500

【详解】（1）[1]实验用A、B两次弹簧测力计示数之差计算浮力，用C、D两次弹簧测力计示数之差计算排开液体所受的重力。图A测圆柱体重力，应放在圆柱体浸水（图B）之前，图D测空桶重力应放在桶接水（图C）之前，而先测空桶重力又比先测圆柱体重力节约时间，为减小误差和缩短实验时间，最合理的顺序是D、A、B、C。（2）[2]圆柱体在水中完全浸没时受到的浮力为由得，圆柱体的体积为[3]圆柱体的质量为圆柱体的密度为（3）[4][5]由图像可知，当圆柱体在未知液体中刚好完全浸没时，圆柱体下表面的深度为4cm，此时弹簧测力计的示数为4N，圆柱体在未知液体中完全浸没时受到的浮力是由得，未知液体的密度是圆柱体刚刚浸没时，未知液体对圆柱体下表面的压强为易错点排开的液体和溢出的液体区分不开例：如图所示，有两个装了水的溢水杯甲、乙，把同一个小球先后放入两个溢水杯，其中甲杯溢出50g水，乙杯溢出80g水，则小球受到的浮力F甲和F乙，关系为（）A．F甲<F乙 B．F甲>F乙C．F甲=F乙 D．无法判断小球受到的浮力大小关系【答案】C【详解】由图可知，把同一个小球先后放入两个溢水杯，小球均全部浸没，则其排开水的体积相等，都等于小球自身的体积，两个溢水杯装的都是水，由可知，小球受到的浮力关系为故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。突破1利用阿基米德原理比较浮力的大小例1：甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一个鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两个杯子中液面恰好相平，鸡蛋所处的位置如图所示，则：（）A．甲杯中的盐水密度较大B．乙杯底部所受液体的压强较大C．鸡蛋在甲杯中受到的浮力较大D．鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大【答案】B【详解】A．由图可知，鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态，因为时，物体悬浮，而时，物体漂浮，所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度，故A不符合题意；B．由于两杯中液面相平，根据可知，乙杯底受到的压强大于甲杯底受到的压强，故B符合题意；CD．因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等，都等于鸡蛋的重力，故CD不符合题意。故选B。【针对训练1】如图，A、B体积相同，B、C质量相等，将它们放入水中静止后，A漂浮、B悬浮、C沉底，则下列说法正确的是（）A．A所受的浮力一定等于B所受的浮力B．A下表面所受的压强一定小于B下表面所受的压强C．C所受的浮力一定等于B所受的浮力D．C所受的浮力一定小于A所受的浮力【答案】B【详解】A．由图可知，A漂浮，B悬浮，V排A＜VA，V排B＝VB，因为A与B体积相同，所以V排A＜V排B，所以根据F浮＝ρgV排可知：FA＜FB，故A错误；B．由图知A下表面所处的深度小于B下表面所处的深度，根据p＝ρgh知在液体密度一定时A下表面所受的压强一定小于B下表面所受的压强，故B正确；C．B和C质量相同，重力也相同；B悬浮，浮力等于自身的重力，C下沉，浮力小于重力，所以B受到的浮力要大于C受到浮力，故C错误；D．因为FA＜FB，FB＞FC，所以A、C的浮力无法比较，故D错误。故选B。突破2利用阿基米德原理进行计算例2:水平地面上有底面积为300cm2、不计质量的薄壁盛水柱形容器A，内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B，通过一根长10cm的细线与容器底部相连。此时水面距容器底30cm，计算可得出（）A．绳子受到的拉力为14NB．容器对水平地面的压强是3000PaC．剪断绳子，待物块静止后水平地面受到的压强变化了200PaD．剪断绳子，待物块静止后水对容器底的压强变化了200Pa【答案】D【详解】A．木块的重力木块浸没在水中，则物体浸没时受到的浮力为绳子的拉力为故A错误；B．容器内水的体积由可得，水的质量因不计质量的薄壁盛水柱形容器，则容器对水平地面的压力所以容器对水平地面的压强为故B错误；C．剪断绳子前后，容器对水平地面的压力都等于水的重力和物块的重力之和，压力不变，所以，待物块静止后水平地面受到的压强没有变化，故C错误；D．木块漂浮由得，木块漂浮时排开水的体积所以，液面下降的深度为则故D正确。故选D。【针对训练2】小凯进行验证阿基米德原理的实验，正确操作过程如图所示，图中F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计示数，下列说法正确的是（）A．如果实验中物体没有完全浸没水中，则不能验证“阿基米德原理”B．F1＜F2，表明物块受到的重力减小了C．物块排开的液体受到的重力D．若，则说明本次实验结果符合阿基米德原理【答案】CD【详解】由图可知，溢水杯中装满水，F1表示物体的重力，F2为物体浸在水中时测力计的示数，F3表示小烧杯的重力，F4表示物体排开水和小烧杯的总重力。A．阿基米德原理适用于任何情况下物体受到的浮力与物体排开液体受到的重力关系。如果实验中物体没有完全浸没水中，物体受到的浮力减小，物体排开水的重力也减小，物体浸在水中的体积大小不影响阿基米德原理的验证，故A错误；B．由于物体放入水后受重力、浮力和拉力的作用处于静止，由力的平衡条件可得由于本实验中物体的重力是不变的，所以是因为物体受到了浮力作用，故B错误；C．由丙可知，物块排开的液体受到的重力故C正确；D．因为若则表明物体受到的浮力等于其排开液体受到的重力，说明本次实验结果符合阿基米德原理，故D正确。故选CD。突破3探究浮力大小和排开液体所受重力大小的关系例3：某中学两支物理小组的同学，在实验室中验证阿基米德原理。（1）方案一，小刚用石块按如图1实验步骤依次进行实验。由图1可知，石块浸没在水中受到的浮力F浮=__________N，排开水的重力G排=___________N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因不可能是___________（选填下列字母序号）；A．最初溢水杯中的水未装至溢水口B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零C．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部（2）方案二，如图2，小明将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数__________（选填“增大”“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量_________（选填“大于”“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了F浮=G排；为了多次实验得到普遍规律，方案_________（选填“一”或“二”）的操作更加简便；（3）然后小明利用阿基米德原理测量某实心金属块的密度，实验步骤如下：①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲；②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为12mL，如图乙；③将烧杯中12mL水倒掉，从水中取出金属块，如图丙；④将金属块放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为36mL，如图丁；则被测金属块的密度是___________kg/m3；在第（3）问实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空筒，测出的金属块密度将_________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。【答案】

2

1.9

B

减小

等于

二

4

不变【详解】（1）[1]由步骤A、C可知，石块受到的浮力为[2]由步骤B、D可知，排开的水重为[3]A．当水未装至溢水杯溢水口时，石块排开的水不能全部流入小筒中，测量出来的排开的水重小于真实值。故A不符合题意；B．整个过程中，若测力计未校零，会导致各个数值偏差相同，由此计算得出所受的浮力和排开液体的重力是准确的。故B符合题意；C．若石块触碰溢水杯底，导致浮力测量不准确，也可使浮力与排开的水重不相等。故C不符合题意。故选B。（2）[4]测力计A示数等于物重与其所受浮力的差。物重不变，重物浸入水中的体积越大，排开的水的体积越大，根据阿基米德原理可以知道，物体受到的浮力越大，所以测力计的示数越小。[5]测力计A的示数变化值等于物体浸在水中受到的浮力；测力计B的示数变化值为物体排开的水重。根据阿基米德原理可以知道：物体受到的浮力等于物体排开的液体的重力，所以二者的变化值相等。[6]方案一一次只能得到一组数据，方案二可以在实验过程中采集多组数据，因此操作更方便。（3）[7]将金属块浸没在水中时，溢出了12mL水，可知金属块体积为12cm3。将金属块从水中取出放入小筒中，又排出了36mL的水，说明如果将金属块直接放入浮在水面的小筒中，排开水的体积为小筒排开的水增加了，是因为放入金属块后小筒和金属块的总重增加了。因为最终二者还是浮在水面上，所以增加的浮力等于金属块的重力，则金属块的质量为金属块的密度为[8]金属块沾水后，取出时导致水面下降。因此虽然小筒中放入的金属块与水的总质量与总重力都大小金属块的，但因此多排开的水与金属块沾水造成的水面下降因素抵消，所以沾水与不沾水，金属块放入小筒后排开的水的体积是相同的，间接计算出来的金属块的质量是相同的。所以不影响金属块密度的测量。【针对训练3】运用图中器材进行“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验。下列说法正确的是（）A．甲、乙两步实验说明浮力大小与物体浸入液体的深度有关B．在乙图中，物体受到的浮力为1.5NC．乙图中物体受到的重力与浮力互相平衡D．乙图中物体受到的浮力等于丙图中液体的重力【答案】D【详解】A．甲、乙两步，物体放入水中时，弹簧测力计的示数减小，说明浸入水中的物体受浮力，不能说明浮力大小与物体浸入液体的深度有关。故A错误；B．在乙图中，据称量法得到浮力F浮=GF=2N1.5N=0.5N故B错误；C．乙图中圆柱体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力，因为重力和浮力大小不相等，不能互相平衡。故C错误；D．由丙和丁可知排开液体的重力为G排=G总G桶=1N0.5N=0.5N所以F浮=G排故D正确。故选D。突破4浮力的图象问题例4：如图甲为盛水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降，直至将圆柱体全部浸入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示，g取10N/kg，不考虑液面的变化，下列说法正确的是（）A．圆柱体受到的最大浮力是3NB．圆柱体的高度为8cmC．圆柱体的重力是6ND．当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为400Pa【答案】D【详解】C．由图像可知，当时，弹簧测力计示数为9N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，圆柱体的重力是故C错误；A．由图像可知，当后，弹簧测力计的示数不变，此时，圆柱体浸没在水中，则圆柱体受到的最大浮力故A错误；B．由图可知，在4cm时，浮力开始变化，圆柱体开始接触水面；8cm后，浮力不在变化，说明圆柱体刚好浸入水中，所以，圆柱体的高度为故B错误；D．当圆柱体刚好全部浸没时，下表面处水的深度因此，下表面受到水的压强故D正确。故选D。【针对训练4】将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下，物体下表面刚好与水面接触，从此处匀速下放物体，直至浸没（物体未与容器底接触）的过程中，弹簧测力计示数F与物体下表面浸人水中深度h的关系如图所示，则下列说法不正确的是（）A．物体浸没时受到的浮力为10NB．物体重力为40NC．物体的密度为2.5×10³kg/m³D．物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为400Pa【答案】B【详解】AB．由图示知，弹簧测力计的示数F为25N时，物体下表面刚好与水面接触，所以物体的重力为25N。测力计示数F为15N时，物体下表面浸入水中深度变大，测力计示数保持不变，说明物体在F为15N时刚好浸没水中，所受的浮力为F浮=GF=25N15N=10N故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；C．物体浸没时，排开水的体积等于物体的体积，据阿基米德原理知，物体的体积物体的质量物体的密度故C正确，不符合题意；D．由图示知，物体的高度为4cm，所以物体刚好浸没时，下表面所受到水的压强故D正确，不符合题意。故选B。1．如图，放在同一水平面上的甲、乙两个相同容器内盛有不同液体，现将同一物块分别放入两个容器中，处于静止时，两容器中的液面恰好相平。下列说法正确的是（）A．甲、乙容器中物块排开液体的重力相等B．乙容器中物块受到液体的浮力较大C．甲容器中液体的密度较小D．乙容器底部受到液体的压强较小【答案】AC【详解】AB．由图可知，甲中物体悬浮，乙中物体漂浮，因物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，且同一物体的重力不变，所以即浮力相等，由阿基米德原理可知，甲、乙两容器中物块排开液体的重力也相等，故A正确，B错误；CD．由图可知，，且浮力相等，由可知，甲容器中液体的密度较小；因两容器中的液面恰好相平，所以，由可知，乙容器底部受到液体的压强较大，故C正确，D错误。故选AC。2．如图甲所示圆柱烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降逐渐浸入水中，直到不能再下降为止。整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所示。不考虑液面高度的变化，下列说法正确的是（）A．圆柱体受到的重力是12NB．圆柱体完全浸没时受到的浮力是24NC．圆柱体的密度是1.5×103kg/m3D．刚好完全浸没时，圆柱体下表面受到压强为700Pa【答案】BC【详解】A．当h=0时，弹簧测力计示数为36N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，重力大小G=F拉=36N故A错误；B．圆柱体下降高度大于9cm时，圆柱体完全浸入水中，排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，圆柱体受到的拉力F=12N，则圆柱体受到的浮力F浮=GF=36N12N=24N故B正确；C．圆柱体完全浸没时，其体积等于排开水的体积，由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得，物体的体积由公式G=mg知圆柱体的质量圆柱体密度故C正确；D．由图知圆柱体下降高度为4cm时，下表面接触水面，下降9cm时圆柱体刚好浸没水中，此时圆柱体下表面距水面距离是h=h1h2=9cm4cm=5cm=0.05m则下表面受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa故D错误。故选BC。3．如图是用溢水杯、弹簧测力计、烧杯、水、重物及细线完成“验证阿基米德原理”实验时的情形。下列说法正确的是（）A．实验最合理的顺序是甲、乙、丙、丁B．重物受到的浮力可表示为F2﹣F1C．溢水杯中装满水的目的是使重物排开的水多于排出到烧杯中的水D．若F1﹣F2＝F3﹣F4可验证阿基米德原理【答案】D【详解】A．为了减小误差，在小桶接水前，应先测出其重力，然后测出重物的重力，然后将其浸于水中，读出拉力，然后测出小桶和水的总重力，所以合理的实验顺序为丁、甲、乙、丙，故A错误；B．如图乙所示，物体浸没在水中，对物体进行受力分析可得，重物受到的浮力故B错误；C．溢水杯中装满水的目的是使重物排开的水等于排出到烧杯中的水，故C错误；D．阿基米德原理反映了物体所受浮力与排开液体重力的关系，即重物排开的水的重力为若验证成功，则F1、F2、F3、F4之间应满足关系式是故D正确。故选D。4．一个长方体木块通过细线与空杯底部相连，先置于空杯的底部（不粘连），如图甲所示；再缓慢注入水，使得木块上浮，最终停留在水中，如图乙所示。已知木块所受浮力的大小随杯中水的深度变化如图丙所示，则下列说法不正确的是（）A．木块的重力为1.6NB．木块完全浸没时受到的浮力为2NC．木块的密度为0.8×103kg/m3D．细线对木块的最大拉力为2N【答案】D【详解】图甲中，容器中没有水，木块没有受到浮力作用，对应图丙中的O点；缓慢注入水后，木块受到浮力的作用且浮力随着水的增多而逐渐增大，在其所受的浮力小于其重力的情况下，木块不会离开容器底部，对应图丙中的OA段；随着水的增多，当木块所受的浮力等于其重力时，物体开始漂浮在水面上，且随着水面逐渐上升，在细线未拉直的情况下，木块所受的浮力大小不变，对应图丙中的AB段；当细线被拉直后，水面继续上升，但木块不再上升，浸在水中的体积逐渐增大，所受的浮力也随之增大，对应图丙中的BC段；当木块完全浸没于水中后，木块所受的浮力不再随着水的深度变化而变化，对应图丙中的CD段。A．由以上分析可知，在AB段，木块处于漂浮状态，由物体的浮沉条件可知，此时木块所受的浮力等于其重力，则可知木块的重力为1.6N，故A正确，不符合题意；B．由以上分析可知，在CD段，木块完全浸没，此时木块所受的浮力为2N，故B正确，不符合题意；C．木块完全浸没时所受的浮力为2N，则由阿基米德原理可知，木块的体积木块的质量为，则木块的密度为故C正确，不符合题意；D．木块浸没时细线对木块拉力最大，此时细线对木块的拉力F＝F浮浸没﹣G＝2N﹣1.6N＝0.4N故D错误，符合题意。故选D。5．小新帮妈妈洗蔬菜时，发现茄子、秋葵、花椒都会漂浮在水面，如图所示，关于它们受到的浮力大小，下列说法正确的是（）A．茄子受到的浮力最大 B．秋葵受到的浮力最大C．花椒受到的浮力最大 D．三者受到的浮力一样大【答案】A【详解】从图中可看出，茄子排开水的体积最大，根据可知，茄子受到的浮力最大，故A正确，BCD错误。故选A。6．如图，气球下面用细线悬挂一小石块，它们恰好能悬浮在水中。现缓慢沿容器注水，则小石块（）A．将上浮 B．将下沉C．所受浮力变大 D．所受浮力变小【答案】B【详解】由题意可知，当缓慢沿容器注水时，水的深度增加，由可知，气球和小石块所处的位置的液体压强增大，根据，气球和小石块受到水的压力增大，所以气球的体积会减小，由，由于气球悬浮在水中，排开体积等于物体体积，因此，气球体积减小，所受浮力减小，气球和小石块的总重不变，根据物体浮沉条件可知，当时，物体会下沉。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。7．一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置，处于静止状态，如图所示。现用手轻轻向下推一下气球，那么手离开气球后，气球和铁块的运动情况是（）A．加速向下运动 B．匀速向下运动 C．减速向下运动 D．仍然处于静止状态【答案】A【详解】原来金属块和小气球悬浮在水中，浮力等于重力，向下推一下气球，所处的深度增加，由公式p=ρgh知，气球受到水的压强增大，气球的体积变小，所以气球排开水的体积减小，由公式F浮=ρ液gV排知，气球受到的浮力减小，总浮力小于总重力，加速向下运动，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。8．如图所示，体积相同、形状不同的木球A，铝片B，铁块C，全都浸没在水中，下列选项中正确的是（）A．铁的密度大，铁块受到的浮力最大B．铝片面积大，水对它向上的压力也大，铝片受到的浮力最大C．由于木球要上浮，所以木球受到的浮力最大D．三个物体受到的浮力一样大【答案】D【详解】根据阿基米德原理，F浮=ρ液gV排可知，三个物体浸没在同一种液体中，三个物体体积相同且全部浸没，所以液体的密度和排开液体的体积都相等，因此三个物体受到的浮力一样大。故ABC错误，D正确。故选D。9．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛水烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，将圆柱体逐渐浸入水中。如图是整个过程中弹簧测力计的示数下与圆柱体下降高度变化关系的图像。（g取10N/kg）下列说法正确的是（）A．圆柱体受到的重力是8NB．圆柱体受到的最大浮力是12NC．当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为400PaD．圆柱体的密度是1.2×103kg/m3【答案】C【详解】A．由图像可知，当h=0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，物体的重力为G=F示=12N故A错误；B．由图像7~9cm段可知，物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，则圆柱体受到的最大浮力为F浮=GF示′=12N4N=8N故B错误；C．由图像可知，圆柱体从开始浸入水中到完全浸没下降的高度为h=7cm3cm=4cm此下降的高度等于圆柱体的高度，故圆柱体刚好全部浸没时，下表面的深度为4cm=0.04m，下表面受到水的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa故C正确；D．由B选项解析可知，圆柱体浸没时受到的浮力F浮=8N，由阿基米德原理可得，圆桂体的体积圆柱体密度为故D错误故选C。10．小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：分度值为0.1N的弹簧测力计，底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块，相同的大烧杯若干，水，密度未知的某种液体，细线等（1）小冉进行了如图所示的实验：A步骤所示弹簧测力计的示数为____N；用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：实验步骤BCDEF弹簧测力计示数/N2.62.52.42.42.3（2）在实验步骤B中铜块所受浮力＝_____N。（3）分析实验步骤A、B、C、D，可以说明浮力大小跟_____有关；分析实验步骤A、E、F，可以说明浮力大小跟_____有关。（4）小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是____g/cm3（结果保留一位小数），还算出了步骤B中铜块下表面受到水的压强是___Pa，并发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐____（选填“增大”或“减小”）。（5）小冉在步骤B的基础上继续探究：保持铜块下表面所处的位置不变，把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上，缓慢向烧杯内加水，发现弹簧测力计的示数逐渐___（选填“增大”或“减小”）；当所加水使铜块刚好浸没时（水未溢出），烧杯底部受到水的压强增加了_____Pa。（已知在一定范围内，弹簧受到的拉力每减少0.1N，弹簧的长度就缩短0.1cm）【答案】

2.7

0.1

排开液体的体积

液体的密度

1.3

200

增大

减小

420【详解】（1）[1]测力计的分度值为0.1N，由指针位置可知，A步骤所示弹簧测力计的示数为2.7N。（2）[2]由表格数据可知，在实验步骤B中拉力为2.6N，则步骤B中铜块所受浮力（3）[3]由A、B、C、D所示实验可知物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大，由此可知：浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关。[4]由A、E、F，实验可知，物体排开液体体积相同而液体密度不同，物体受到的浮力不同，这说明物体排开相同体积的液体时，所受浮力大小根液体密度有关。（4）[5]由题知：浸没时，,在F图中，由可得[6]由浮力产生的原因可知，步骤B中铜块下表面受到水的压力下表面受到水的压强[7]由B、C、D中数据可知，逐渐减小，根据可知，浮力增大，即下表面受到水的压力F增大，受力面积不变，由可知，p逐渐增大，即铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐增大。（5）[8]缓慢向烧杯内加水，排开水的体积增大，浮力逐渐变大，由可得，弹簧测力计的示数逐渐减小。[9]当所加水使铜块刚好浸没时,由可得此时铜块浸入水的深度由此当所加水使铜块刚好浸没时（水未溢出），所加水的深度烧杯底部受到水的压强增加了但由于在一定范围内，弹簧受到的拉力每减少0.1N，弹簧的长度就缩短0.1cm，因此当所加水使铜块刚好浸没时（水未溢出），由表格可知，此时拉力减小0.2N，则弹簧的长度缩短0.2cm＝0.002m，因此还应该倒入0.002m高度的水，故因此烧杯底部受到水的压强增加值11．为了探究影响浮力大小的因素，某校学习小组设计了如下两次实验：如图1所示：（1）比较图甲、乙、丙，说明浮力的大小与______有关；（2）比较图___