3阿基米德原理（原卷版）

一、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到的重力。2、公式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排注意：阿基米德原理也适用于气体，此时F浮=ρ气gV排。★特别提醒浸没和浸入的区别“浸在液体中的物体”包含两种状态：①物体全部浸入液体中，即物体浸没在液体中，此时V排=V物；②物体的一部分浸入液体中，另一部分露在液面上，此时V排<V物。【总结归纳】计算浮力大小的四种方法称重法压力差法公式法平衡法浮力等于物体的重力G减去物体浸在液体中时弹簧测力计的拉力F，即F浮=GF浮力等于物体上、下表面受到的液体的压力差，即F浮=F向上F向下根据阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液gV排计算物体漂浮或悬浮时，由二力平衡条件得浮力等于重力，即F浮=G▲拓展培优利用阿基米德原理测量物体的密度称重法测浮力的公式F浮=GF。由阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液gV排可知，。若物体浸没在水中，则，此时。二、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。【温馨提示】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/N112131【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。1、如图小曾将一个浮在水面上的不锈钢碗用力向下按压，直到碗全部浸没并沉入盆底。在这个过程中碗受到的浮力（

）A．一直增大B．一直减小C．先增大后减小，最后不变D．先减小后增大，最后不变2、如图所示，体积相等的甲、乙、丙三个物体浸没在水中。甲上浮、乙悬浮、丙下沉。在甲未露出水面且丙沉底之前（）A．甲受到的浮力大 B．乙受到的浮力大C．丙受到的浮力大 D．甲、乙、丙受到的浮力一样大3、如图用弹簧测力计悬挂铁块从离水面的某一高度缓慢放入水中，则弹簧测力计的示数变化图像应为（）A．B．C． D．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400Pa5、小明同学在探究“影响浮力大小的因素”时，依次做了如图甲所示实验。下面分析中错误的是（）A．当物体浸没在水中时，受到的浮力为1NB．分析A、C、D可得，物体在液体中所受浮力大小与液体密度有关C．当物体从接触水面开始，到浸没于水中，直至浸没到更深位置（未触底），在图乙中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图像是①D．小明在实验中用到的液体的密度为0.8×103kg/m36、如图所示，重为8牛的木块A用细线固定在装水的容器中。木块所受浮力的方向为。剪断细绳，木块上浮的过程中，所受的浮力将，下表面受到的液体压强将。（后两空均选填“变大”“不变”或“变小”）7、质量为405g的长方体金属块，体积为150cm3，挂在细线下在水中静止，如图所示，金属块的下表面距烧杯底部3cm，距水面7cm。金属块受到的浮力为N；水对金属块下表面的压强为Pa。（水的密度）8、兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计）（1）使用弹簧测力计前，要将指针调在位置。（2）实验中所用物块的重力为N。（3）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力（填“偏大”或“偏小”）。（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小。（5）继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现F5>F3，说明物块受到的浮力大小与有关。换用酒精再次实验的目的是（填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。1、094型战略核潜艇是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇，下列有关该潜艇说法正确的是（）A．核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉B．浸没在水中的核潜艇上浮时，所受浮力会逐渐变大C．浸没在水中的核潜艇下潜时，所受浮力大于自身重力D．漂浮在水面的核潜艇所受的浮力与自身重力是一对平衡力2、如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同．下列说法正确的是A．物体受到的浮力大小关系为FA＞FB＞FCB．三个物体的密度大小关系为ρA＞ρB＞ρCC．容器底部受到水的压力大小关系为F甲＞F乙＞F丙D．容器对桌面的压强大小关系为P甲=P乙=P丙3、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/m34、将一木块用细线在空的容器底部，开始往容器中缓慢加水至图甲所示位，木块受到的浮力F随容器中水深h的变化关系如图乙，则木块（）A．重为8N B．体积为4×104m3C．密度为0.5×103kg/m3 D．受到细线的最大拉力为12N5、两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了A、B两支密度计，放入同一个盛有水的烧杯中，静止后如图所示。下列说法正确的是（）A．密度计A所受浮力较小B．密度计B所受重力较小C．两密度计底部所受水的压强相等D．两密度计在水面处的刻度值不同6、为了验证阿基米德原理，小嘉依次进行了下图所示的实验。其中操作C把石块浸没在装满水的“溢水杯”中，同时收集石块排开的水。（1）操作D中弹簧测力计示数为N时，能验证阿基米德原理；（2）在操作C时，浸没在水中的石块，绳子突然断了，它所受的浮力（选填“变大”、“不变”或“变小”）；（3）石块的密度是kg/m3。7、某小组同学在做科学探究实验，如图所示：a．将一个长方体物体（物体不吸水）挂在弹簧测力计下，物体的下表面刚好与水面接触，如图甲所示；b．移动弹簧测力计使物体向下移动，弹簧测力计的示数如图乙所示；c．继续移动弹簧测力计使物体再向下移动，物体刚好浸没水中，如图丙所示，此时弹簧测力计的示数为；（1）图乙中弹簧测力计的示数为N；（2）分析测量结果可知，在图丙中物体受到的浮力比在图乙中受到的浮力大N，由此说明，物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积；（3）图乙中液体对容器底的压力为，图丙中液体对容器底的压力为，则；（4）该物体的密度为。8、2，小筒最多下沉深度为0.2m，小筒和秤盘总重为0.6N。（g=10N/kg）（1）如图甲，当秤盘上不放物体时，小筒受到的浮力是多少？（2）如图乙，在秤盘上放一质量为40g的物体，求浸入深度h是多少米？（3）此浮力秤一次能测量的最大质量是多少？9、如图是我国最新自主研制的“海斗号”无人潜水器，它的质量为1000kg，平均密度为5×103kg/m3，最大下潜深度可达10970m（取海水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）当“海斗号”无人潜水器下潜到100m深度时，受到的海水压强为多少？（2）现用钢绳将“海斗号”无人潜水器缓慢放入海水中浸没并匀速下降，此时它受到的浮力为多大？（3）此时钢绳对潜水器的拉力是多大？10、如图所示，在水平地面上有个装