人教版8下物理10.2 阿基米德原理（分层作业）【解析版】

10.2阿基米德原理1.浸在液体中的物体，受到向_____的浮力，浮力的大小等于它________所受的______，这就是阿基米德原理。用公示表示为：F浮=________=________，该原理也适用于_____体。【答案】上，排开的液体，重力，G排，ρ液gV排，气体。【解析】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，这就是阿基米德原理。用公示表示为：F浮=G排=ρ液gV排，该原理也适用于气体。2.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的小球，把它们放入水中静止后的情况如图所示，则它们在水中所受浮力最小的是，浮力相等的两个球是。【答案】甲丙和丁【详解】由图可知，四个球排开水的体积为V甲<V乙<V丙=V丁由F浮=ρ水V排g可知四个球受到的浮力为F甲<F乙<F丙=F丁则甲球受到的浮力最小，浮力相等的两个球是丙和丁。3．如图所示，将空的饮料罐开口朝上，缓缓按入装满水的桶中（饮料罐未浸没），桶中水不断溢出，此过程中手用力的大小将，饮料罐受到浮力的大小将，水桶底部受到桶内水的压强将。（以上均选填“变大”“不变”或“变小”）【答案】变大变大不变【详解】将空的饮料罐开口朝上，缓缓按入装满水的桶中（饮料罐未浸没），桶中水不断溢出，饮料罐排开的液体的体积逐渐变大，根据F浮=ρ水V排g可知，此过程中饮料罐受到的浮力将逐渐变大。饮料罐受力情况为，浮力逐渐变大，重力大小不变，故手用力的大小F压将逐渐变大；桶底受到水的压强大小和液体的深度有关，由于将空的饮料罐开口朝上，缓缓按入装满水的桶中，桶中的水的深度不变，故根据p=ρgh可知水桶底部受到桶内水的压强将不变。4.用弹簧测力计在空气中称一物块，测得其重力为8.4N，当把这个物块的一半浸在水中时，弹簧测力计的示数为4.8N，这时物块受到的浮力是N，若将物块浸没在水中静止，此时弹簧测力计的示数为N。【答案】3.6，1.2。【详解】当把这个物块的一半浸在水中，弹簧测力计的示数F=4.8N，则这时物块受到的浮力F浮=G-F=8.4N-4.8N=3.6N将物块全部浸没在水中时，排开水的体积变为原来的2倍，则物块受到的浮力F浮′=ρ水gV排′=ρ水g×2V排=2F浮=2×3.6N=7.2N此时弹簧测力计的示数F'=G-F浮′=8.4N-7.2N=1.2N5.小明在学习“阿基米德原理”时，做了如图所示的实验．由图可知物体A所受浮力为N；由阿基米德原理可知，丙图中弹簧测力计的示数应为N。【答案】11.5【详解】由图甲可知，物体重力为2N，由图乙可知，物体浸没在液体中时，所受拉力为1N，图乙中物体所受拉力等于物体重力减去物体所受浮力，故而物体所受浮力为1N；图丙中弹簧秤示数应等于桶的重力与桶中液体的重力之和，由图丁可知，空桶的重力为0.5N，根据阿基米德定律，桶中液体的重力等于物体所受浮力的大小，即1N，故丙图中示数应为1N+0.5N=1.5N。6．将一只重为1.5N的小烧杯放在一个装满水的溢水杯的溢水口正下方，向溢水杯中轻轻放入一个小木块，从中溢出的水全部流到小烧杯中，测得小烧杯和水的总重力为4N，则木块受到的浮力为（）A．1.5N B．4N C．2.5N D．5.5N【答案】C【详解】根据题意可知，木块溢出水的重力为G溢出=G总-G杯=4N-1.5N=2.5N由阿基米德原理可知，木块受到的浮力为F浮=G排=G溢出==2.5N故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。7.质量相等的实心铝球和铁球分别挂在两只弹簧测力计下，然后将两个金属球全部浸没在水中处于静止状态，ρ铝<ρ铁，比较两只弹簧测力计的示数（）A．挂铝球的示数大 B．挂铁球的示数大C．一样大 D．无法判断【答案】B【详解】铁球和铝球的质量相等，则二者的重力相等。两个球的质量相等，铝的密度小于铁的密度，根据V=m/ρ可知，铁球的体积小于铝球的体积。两个球完全浸没在水中，它们排开水的体积等于自身的体积，根据F浮＝ρ水gV排可以知道，铝球受到的浮力大于铁球受到的浮力。弹簧测力计的示数等于球的重力减去球受到的浮力。综合上述可知，挂铁球的测力计示数大。故ACD错误，不符合题意；B正确，符合题意。故选B。8．弹簧测力计上挂一重为10N的物块，当物块体积的三分之一浸入水中时，测力计的示数为8N。若将物块缓慢浸入水中且未碰到容器底部（容器中的水足够深），最终测力计的示数为（）A．0N B．2N C．4N D．6N【答案】C【详解】当物块体积的三分之一浸入水中静止时，物块受到的浮力F浮＝G-F示＝10N-8N＝2N由F浮＝ρgV排可得，物块排开液体的体积1则V＝3×2×10-4m3＝6×10-4m3当物块全部浸入水中且未碰到容器底部时，所受浮力F浮′＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3＝6N则测力计的示数F拉＝G-F浮′＝10N-6N＝4N故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。9.小张在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，做了以下的部分操作。用同一弹簧测力计挂着同一金属物块依次完成如图所示的三次测量：

（1）乙图所示的实验中，物块受到的浮力大小为N；（2）分析乙图、丙图，说明浮力的大小与有关；（3）本实验数据可计算出盐水的密度为kg/m3。（已知水的密度为1.0×103kg/m3）【答案】（1）4；（2）液体的密度；（3）1.1×103【详解】（1）由图甲和图乙可知，物块受到的浮力大小为F浮=G-F=6N-2N=4N（2）由图乙和图丙可知，浸入液体中的深度相同，排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，由称重法可知浮力大小不同，可以得到浮力的大小与液体的密度有关。（3）物块在盐水中受到的浮力F浮盐=G-F盐=6N-1.6N=4.4N物块的体积V盐水的密度为ρ10.一个在节日放飞的气球，体积是600m3，这个气球在地面附近受到的浮力有多大？（已知空气密度ρ空气＝1.2kg/m3）【答案】7.2×103N【详解】气球排开空气的体积V排＝V＝600m3气球受到空气的浮力F浮＝ρ空气gV排＝1.2kg/m3×10N/kg×600m3＝7.2×103N某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材，进行如图所示的实验探究。下列说法正确的是（）A.石块在水中受到的浮力方向竖直向下B.石块在水中受到的浮力大小为1.0NC.石块浸没在水中时，排开水的体积为1.2×10-4m3D.丙图中盐水的密度为1.1×103kg/m3【答案】B【解析】A．石块浸没在水中后，弹簧测力计对石块的拉力变小了，说明石块受到竖直向上的浮力，故A错误；B．由图甲可知，物体的重力G=2N，由图乙可知，石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F拉=1N，则石块在水中受到的浮力为F浮=G-F示=2N-1N=1N；故B正确；C．石块浸没在水中时，根据阿基米德原理可知，排开水的体积为V排=EQ\F(F浮,ρ水g)=EQ\F(1N,1.0×103kg/m3×10N/kg)=1×10-4m3故C错误；D．物体的重力G=2N，由图丙可知，石块浸没在盐水中时弹簧测力计的示数F’拉=0.8N，则石块在盐水中受到的浮力为F’浮=G-F’拉=2N-0.8N=1.2N根据阿基米德原理可知，盐水的密度为ρ盐水＝EQ\F(F’浮,gV排)=EQ\F(1.2N,10N/kg×10-4m3)=1.2×103kg/m3故D错误；所以选B。12．某实验小组按照如图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。

（1）先用分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为N；（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为N。石块排开的水所受的重力可由（填字母代号）两个步骤测出；（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小排开水所受的重力（选填“大于”“等于”或“小于”）；（4）若溢水杯的水没有装满，则会导致本实验测量的F浮G排（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

【答案】（1）弹簧测力计，3.8；（2）1.4，AD；（3）等于；（4）大于.【详解】（1）实验中，为了测量准确与实验步骤精简，应先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力。由题图B可知，石块的重力为3.8N。（2）由称重法可知石块受到的浮力大小为F浮=G-Fc=3.8N-2.4N=1.4N液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力，由图中A、D两个步骤测出；其大小值G排=FD-FA=2.6N-1.2N=1.4N（3）根据（2）知F浮=1.4N，排开水的重力G排=1.4N故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开水的重力，即F浮=G排（4）溢水杯的水没装满，物体放入溢水杯时，先要使溢水杯满了才可以向外排水，导致排开水的重力偏小，则测得的浮力大于排开水的重力，即F浮>G排.13.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，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．圆柱体的密度是1.5×103kg/m3D．当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为800Pa【答案】C【详解】为了便于分析，弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象线段标上A、B、C、D四个点如下图：A．由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为9N，此时圆柱体处于空气中，圆柱体重力G=F拉=9N图象中CD段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=3N，则圆柱体受到的最大浮力F浮=G-F=9N-3N=6N，故A错误；B．圆柱体从B点开始下表面接触水面，到C点刚好浸没水中，圆柱体的高度为h=8cm-4cm=4cm，故B错误；C．圆柱体完全浸没时，其体积等于排开水的体积，物体的体积V圆柱体密度ρ故C正确；D．由图可知，物体从接触水面到刚好浸没时，物体下降了4cm，但同时水面会上升，由于容器底面积未知，所以不能确定圆柱体下表面所处的深度，也就不能确定下表面受到水的压强，故D错误。故选C。14.一个奖牌挂在弹簧测力计下，示数为。当奖牌浸没在水中时，弹簧测力计的示数为。已知水的密度为1.0×103kg/m3，g=10N/kg。求：（1）奖牌的质量；（2）奖牌的体积。【答案】（1）0.18kg；（2）2.0×10-5m3【详解】（1）奖牌挂在弹簧测力计下，示数为1.8N。则奖牌所受的重力为1.8N。根据G=mg可得，奖牌的质量

m（2）奖牌浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1.6N，则奖牌在水中受到的浮力F浮＝1.8N-1.6N=0.2N根据阿基米德原理可知F浮＝ρ水gV奖牌则奖牌的体积V答：（1）奖牌的质量为0.18kg；（2）奖牌的体积是2×10-5m3。15.如图甲所示，将一金属块挂在弹簧测力计的下方，弹簧测力计的示数为F1=2.7N。如图乙所示，当金属块浸没在水中时，弹簧测力计的示数为F2=1.7N。如图丙所示，当金属块浸没在某液体中时，金属块所受浮力为F浮2=0.8N。试完成下列问题：（1）图乙中金属块受到的浮力F浮1为多少N？（2）金属块的体积V金为多大？（3）图丙中液体的密度ρ为多大？【答案】（1）1N；（2）1×10-4m3；（3）0.8×103kg/m3【详解】（1）图乙中金属块受到的浮力为F（2）由阿基米德原理可知，金属块的体积为

V（3）当金属块浸没在某液体中时，金属块所受浮力为F由阿基米德原理可知，该液体的密度为ρ答：（1）图乙中金属块受到的浮力F浮1为1N；（2）金属块的体积V金为1×10-4m3；（3）图丙中液体的密度ρ为0.8×103kg/m3。16．（2024·四川成都·中考真题）小李同学想估算空气对自己的浮力大小，采集的数据有：自己的体重、自己的密度（与水接近，约为1.0×103kg/m3）、空气的密度（约为1.3kg/m3）。则空气对小李的浮力大小约为（）A．0.006N B．0.6N C．60N D．600N【答案】B【详解】中学生的质量约为50kg，则中学生的体积V=由阿基米德原理可得，中学生在空气中受到的浮力F故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。17.（2024·山东威海·中考真题）小明洗菜时发现体积较大的土豆沉入水底，体积较小的西红柿浮于水面，土豆受到的浮力西红柿受到的浮力；他想测量土豆的密度，用细线将土豆挂在弹簧测力计下示数为2.4N，再将其完全浸没水中测力计示数为0.4N，则土豆的密度是。【答案】大于1.2【详解】根据F浮根据称重法测浮力可知，土豆的重力为2.4N，土豆受到的浮力为土豆沉入水底，体积等于其排开水的体积，为土豆的密度为18.（2024·陕西·中考真题）如图所示，将一个重为2.7N的实心金属块挂在弹簧测力计下端，使之浸没在水中，当测力计指针静止时，示数为1.7N。（g取，水的密度为）（1）金属块浸没在水中时，所受浮力是多少？（2）金属块的体积是多少？【答案】（1）1.0N；（2）1×10-4m3【详解】（1）金属块浸没在水中时，所受浮力是F（2）由F浮＝ρgV排得金属块的体积是19.（2024·青海·中考真题）“飞天”兴趣小组在模拟搭建月球科研基地时，选取了某种砖块作为建筑材料，钻取了一块圆柱体样品（样品不吸水）。已知g=10N/kg，，求：（1）如图甲所示，利用弹簧测力计测得样品重力为4.2N，则该样品的质量m；（2）如图乙所示，该样品浸没在水中时受到的浮力；（3）该样品的密度ρ；（4）当该样品上表面距水面4cm处时，样品上表面所受水的压强；（5）请你为月球基地命名并简单介绍其寓意。【答案】（1）0.42kg；（2）3N；（3）1.4×103kg/m3；（4）400Pa；（5）见解析【详解】（1）该样品的质量为（2）如图乙所示，测力计示数为1.2N。根据称重法，该样品浸没在水中时受到的浮力为（3）样品的体积为则该样品的密度为（4）样品上表面所受水的压强为（5）月球基地名字为“飞天”，表达中国人民由来已久的探索太空的梦想。答：（1）如图甲所示，利用弹簧测力计测得样品重力为4.2N，则该样品的质量为0.42kg；（2）如图乙所示，该样品浸没在水中时受到的浮力为3N；（3）该样品的密度为1.4×103kg/m3；（4）当该样品上表面距水面4cm处时，样品上表面所受水的压强为400Pa；（5）见解答。20．（2024·四川达州·中考真题）同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中，根据日常生活经验提出了以下猜想：①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关；②浮力大小与物体排开液体的体积有关；③浮力大小与液体的密度有关。实验步骤和数据如图所示（，g取10N/kg）（1）根据实验数据，小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是N。（2）为了验证猜想①，分析A与C、D三次实验，得出的结论是：浸