1、第 2 节阿基米德原理 一填空题（共 5 小题）1（2019武威）2018 年 4 月 20 日，我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”首次下潜（如图所示）。潜水器在水面下匀速下潜过程中（假定海水的密度不变），受到的浮力 （选填“变大”、“不变”或“变小”），潜水器下表面受到的压强 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。【解析】（1）潜水器在水面下匀速下潜，海水的密度不变，潜水器浸没在水中，其排开水的体积不变，根据 F 浮 液gV 排可知，潜水器受到的浮力不变。（2）由于潜水器在水中的深度逐渐增加，所以根据公式 pgh 可知，潜水器受到的压强增大。故答案为：不变；变大。2（2019湖北模拟）将质量
2、为 1Kg 冰块放在浓盐水中，液面位置如图所示，若冰完全熔化，杯中液面高度将 ，液体对容器底部的压力变化 N。【解析】（1）由于冰块漂浮在水面上，所以，F 浮G 冰m 冰g；即：盐水gV 排m 冰g，则 V 排 当冰熔化成水之后，状态变化，质量不变，所以，m 水m 冰，即：水V 水m 冰，则 V 水 已知 盐水 水，则比较可得：V 水V 排，所以，若冰完全熔化，杯中液面上升。（2）由于容器是柱状容器，则液体对容器底部的压力等于盐水和冰的总重力；当冰完全熔化后，由于水的与冰的质量相等，则盐水和水的总重力与盐水和冰的总重力相等，所以液体对容器底部的压力变化为 0。故答案为：上升；0。3（2019哈
3、尔滨）如图，先将溢水杯装满水，然后用测力计拉着重为 4N、体积为 100cm3的石块，缓慢浸没在水中，溢出的水全部收集到小空桶中，桶中水重为 N，石块静止时，测力计示数为 N（水1.0103kg/m3，g10N/kg）【解析】（1）石块缓慢浸没在水中，V 排V100cm31104m3，石块受到的浮力：F 浮 水gV 排1.0103kg/m310N/kg1104m31N，根据阿基米德原理知，桶中水重（排开水的重）：G 排F 浮1N。（2）石块静止时，测力计示数：FGF 浮4N1N3N。故答案为：1；3。4（2019达州）将密度为 0.9103kg/m3、体积为 V 的冰块放入盛有适量水的圆柱形容
4、器中（无水溢出），冰块静止时露出水面的体积 V露 V，当冰块完全熔化后（总质量不变）容器中的水面将 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。【解析】由题意可知冰浮在水面上，则 F 浮G 冰，由阿基米德原理和重力公式可得：水gV 排 冰gV，则 V 排VV，所以露出水面的体积：V 露VV 排VVV；当冰块完全熔化后，熔化为水的质量和冰的质量相同，即 水V 冰化水 冰V，所以 V 冰化水V，即熔化为水的体积与原来排开水的体积相同，故液面高度不变。故答案为：；不变。5（2019乐山）如图甲，一个质量为 270g 的铝块悬挂在弹簧测力计的挂钩上，铝块的下表面刚好接触某未知液体的液面。将铝块缓慢浸入液体，
5、弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙。则铝块浸没时所受的浮力为 N，液体的密度为 kg/m3（g10N/kg，铝2.7103kg/m3）。【解析】（1）m270g0.27kg，Gmg0.27kg10N/kg2.7N，F 浮GF2.7N1.5N1.2N，（2）铝块浸没液体时：V 排V104m3 受到液体的浮力：F 浮 液gV 排 1.2N 液10N/kg104m3 解得：液1.2103kg/m3 故答案为：1.2；1.2103。二选择题（共 8 小题）6（2019邵阳）潜入海底观光是人们现代旅游休闲方式之一。某潜水爱好者从水下 2m 深继续下潜的过程中，他受到的浮力和海水对他的压强变化的情况分
6、别是（不考虑海水的密度变化）（）A浮力逐渐变大，压强不变 B浮力逐渐变大，压强逐渐变大 C浮力不变，压强逐渐变大 D浮力逐渐变小，压强逐渐变大【解析】他在水面下不断下潜的过程中，海水的密度 海水不变，由于排开海水的体积不变，根据 F 浮 海水V 排g 可知，他受到的浮力不变，故 ABD 错误；由于所处的深度逐渐变大，根据 p 海水gh 可知，他受到的海水的压强逐渐变大，故 C 正确；故选：C。7（2019西宁）一个质量为 60g、体积为 100cm3的物体放入酒精（酒精0.8103kg/m3）中，物体静止时，物体在酒精中的体积与物体总体积的比值为（）A3：4 B3：5 C1：2 D2：3【解析
7、】物体的密度 0.6g/cm30.6103kg/m30.8103kg/m3，若把该物体放入密度为 0.8103kg/m3的酒精中后，物体静止时处于漂浮状态，则 F 浮G，即：酒精gV 排 物gV 物，则；故选：A。8（2019自贡）如图所示，一个边长为 10cm 的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力 F1为 5N，下表面受到液体的压力 F2为 13N（g 取 10N/kg）。下列说法错误的是（）A正方体受到的浮力为 8N B液体的密度为 0.8103kg/m3 C正方体上表面到液面的距离 h5cm D液体对物体下表面的压强为 1.3103Pa【解析】A由浮力产生的原因可得，正方体受
8、到的浮力 F 浮F2F113N5N8N，故 A 正确；B物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等，则 V 排VL3（10cm）31000cm31103m3，由 F 浮gV 排可得，液体的密度 0.8103kg/m3，故 B 正确；CD正方体下表面的面积 SL2（10cm）2100cm21102m2，液体对物体下表面的压强：p1.3103Pa，故 D 正确；由 pgh 可得，正方体下表面到液面的距离：h 下0.1625m16.25cm，则正方体上表面到液面的距离：hh 下L16.25cm10cm6.25cm，故 C 错误。故选：C。9（2019德阳）体积相同的铝球、铜块和木块，浸在液体中的情况如
9、图所示，比较它们受到的浮力大小，正确的是（）A铝球受到的浮力最大 B木块受到的浮力最大 C铜块受到的浮力最大 D他们受到的浮力一样大【解析】由图可知，铝球、铜块和木块均浸没在同种液体中，因物体浸没时排开液体的体积相等，所以，体积相同的铝球、铜块和木块排开液体的体积相等，由 F 浮G 排 液gV 排可知，它们受到的浮力一样大。故选：D。10（2019广州）两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体，把甲乙两球分别轻轻放入两杯液体，最后处于如图所示状态。甲、乙排开液体的重力相等，甲、乙所受浮力相比（）A甲所受浮力更大 B乙所受浮力更大 C甲、乙所受浮力一样大 D不知道液体密度无法比较浮力大小【解析】
10、根据阿基米德原理可知：F 浮甲G 甲排，F 浮乙G 乙排，已知甲、乙排开液体的重力相等，所以 F 浮甲F 浮乙。故选：C。11（2019凉山州）一块挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，能正确反映弹簧测力计示数 F 和圆柱体下降的高度 h 关系的图象是（）A B C D【解析】未接触水面时，拉力等于物体的重力，弹簧测力计示数不变；当物体下表面浸在液体中越深，物体排开水的体积不同，测力计的示数也不同，排开水的体积增大时，测力计的示数也小，完全浸没后弹簧测力计示数不变，由数学知识可得应为 A 图象。故选：A。12（2019南充）水平桌面上的烧杯内装满水，轻轻
11、放入一小球后，从烧杯中溢出 100g 水，下列判断正确的是（）A小球所受的浮力等于 1N B水对烧杯底的压强增大 C小球的质量可能小于 100g D小球的体积一定等于 100cm3【解答】解：A、因为水平桌面上的烧杯内装满水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出 100g 的水，根据阿基米德原理：F 浮G 排m 排g0.1kg10N/kg1N，故 A 正确；B、由于烧杯内装满水，放入小球后水深不变，对容器底的压强不变，故 B 错误。C、如果小球漂浮在水面上或悬浮在水中时，F 浮G 球，所以 m 球m 排100g，如果小球下沉在水中时，F 浮G 球，所以 m 球m 排100g，所以，小球的质量不可能
12、小于 100g，故 C 错误；D、由于烧杯内装满水，则：如果小球漂浮在水面上，V 球V 排100cm3。如果小球处于浸没状态：V 球V 排100cm3，故 D 错误。故选：A。13（2019咸宁）如图所示，完全相同的两个圆柱形容器 A 和 B 分别盛有质量相等的甲、乙两种液体，B 容器的液面高于 A 容器液面。将两个完全相同的小球分别放入甲、乙液体中，静止后受的浮力分别是 F1、F2，下列判断正确的是（）AF1一定大于 F2 BF1一定小于 F2 CF1不可能大于 F2 DF1不可能小于 F2【解析】由题知，两个圆柱形容器相同，底面积相同，液体深度 h 甲h 乙，由 VSh 可知，液体的体积
13、V 甲V 乙，已知 m 甲m 乙，由 可知，两液体的密度关系：甲 乙；由于小球的密度未知，则：若 球 甲，则小球在甲乙液体中处于下沉，处于浸没状态，排开甲乙液体的体积相等，根据 F 浮 液gV 排可知：F1F2；若 甲 球 乙，则小球在甲液体中漂浮，在乙液体中下沉，则 F1G，F2G，则 F1F2；若 乙 球，则小球在甲乙液体中都出处于漂浮状态，则 F1G，F2G，则 F1F2；由此分析可知：F1F2，F1不可能小于 F2。故选：D。三实验探究题（共 2 小题）14（2019福建）如图，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：用弹簧测力计测出物体所受的重力 G（图甲）；将物体浸没在水面恰好与溢口相
14、平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时测力计的示数 F（图乙）；测出接水后小桶与水所受的总重力 G1（图丙）；将小桶中的水倒出，测岀小桶所受的重力 G2（图丁）；分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同。回答下列问题：（1）物体浸没在水中，受到水的浮力 F 浮 ，被排开的水所受的重力 G 排 。（用上述测得量的符号表示）（2）指出本实验产生误差的原因（写出两点）：（a）；（b）。（3）物体没有完全浸没在水中，（选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理。【解析】（1）根据称重法测浮力：物体浸没在水中，受到水的浮力：F 浮GF；被排开的水所受
15、的重力：G 排G1G2；（2）实验产生误差的原因：（a）测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等；（b）小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等。（3）物体没有完全浸没在水中，按照上面的方法，能用实验验证阿基米德原理。故答案为：（1）GF；G1G2；（2）（a）测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等；（b）小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等；（3）能。15下列 A、B、C、D 四幅图是“验证阿基米德原理”的过程情景，请根据图示完成下面的填空。（1）实验中的所用圆柱体的重力为 N。（2）在情景图 B 中存在的错误是 。（3）纠正错误后，继续实验，在情景 C 中，圆柱受到的力 F
16、N（4）圆柱体排开的水所受的重力 G 排 N。（5）实验结果表明：浸在水中的物体受到的力 物体排开水所受到的重力。（选填“大于”、“等于”或“小于”）【解析】（1）由图 B 可知，实验中的所用圆柱体的重力为 4N；（2）圆柱体放入水中前，溢水杯中的水应该满的，否则溢出水的体积将小于物体排开水的体积，所以，在情景图 B 中存在的错误是溢水杯未注满水，应改为在溢水杯中装满水；（3）由图 C 可知，圆柱体浸没在水中时，弹簧测力计的示数 F3N，则圆柱受到的浮力：F 浮GF4N3N1N；（4）由图 D 可知，小桶和水的总重力 G 总2N；由图 A 可知，空小桶的重力 G 桶1N，则圆柱体排开水所受的重
17、力：G 排G 总G 桶2N1N1N；（5）由（3）（4）可知，浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力。故答案为：（1）4；（2）溢水杯未注满水；（3）1；（4）1；（5）等于。四计算题（共 2 小题）16（2019通辽）2018 年 5 月 13 日，中国首艘国产航母 001A 型航空母舰离开大连港码头，开始海试。（水1.0103kg/m3，g 取 10N/kg）请问：（1）航母 001A 设计排水量 6.7104t，那么它满载时受到的浮力是多少？（2）海面下 8m 处的压强是多少？（3）一位体重为 600N 的歼 15 舰载机飞行员，每只脚与水平甲板的接触面积是 200cm2，则
18、他双脚站立时对甲板的压强是多少？【解析】（1）根据阿基米德原理可得，该航母满载时受到的浮力：F 浮G 排m 排g6.7104103kg10N/kg6.7108N；（2）海面下 8m 处的压强：pgh1.0103kg/m310N/kg8m8104Pa；（3）飞行员每只脚与水平甲板的接触面积是 200cm2，所以飞行员双脚站立的受力面积：S2200104m24102m2，飞行员站立在水平甲板上，对甲板的压力 FG，站立时对甲板的压强：p1.5104Pa；答：（1）满载时受到的浮力是 6.7108N；（2）海面下 8m 处的压强是 8104Pa；（3）双脚站立时对甲板的压强是 1.5104Pa。17（2019北京）将物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的示数 F12.6N将物块的一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数 F21.8N，如图所示，已知水的密度 1.0103kg/m3，g 取 10N/kg。求：（1）物块受到的浮力；（2）物块浸在水中的体积。【解析】（1）由称重法可得物块受到的浮力：F 浮F1F22.6N1.8N0.8N；（2）由 F 浮 水gV 排可得，物块浸在水中的体积：V 排8105m3。答：（1）物块受到的浮力为 0.8N；（2）物块浸在水中的体积为 8105m3。
