2023年上海市中考物理一轮复习 6.4 阿基米德原理 练习题

上海市2023年中考备考物理一轮复习6.4阿基米德原理练习题一、单选题1．（2022秋·九年级校联考课时练习）体积相同、密度不同的甲、乙两个物体分别挂在测力计A、B下方，将它们浸入液体后甲、乙两物体如图所示保持静止。则关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和测力计A、B示数FA、FB大小的判断，正确的是（）A．若ρ甲大于ρ乙，FA可能大于FBB．若ρ甲大于ρ乙，FA一定大于FBC．若ρ甲小于ρ乙，FA可能大于FBD．若ρ甲小于ρ乙，FA一定大于FB2．（2022秋·上海徐汇·九年级上海市徐汇中学校考期中）小球漂浮在酒精中，排开酒精的质量为0.2千克。若该小球漂浮在水中，则排开水的质量（）A．一定大于0.2千克 B．可能小于0.2千克C．一定等于0.2千克 D．一定小于0.2千克二、填空题3．（2022秋·上海·九年级校考阶段练习）用手把体积为1×10-4米3的小球浸没在水中，小球受到的浮力为_______牛，方向_______；若该小球重为0.8牛，放手后，小球将_______（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。4．（2022·上海·九年级校联考专题练习）重为10牛的木块漂浮在水中，则木块受到的浮力为______牛，浮力的方向为______；若用力将木块全部压入水中，则它受到的浮力将______（选填“变大”“不变”或“变小”）。5．（2022·上海奉贤·统考一模）如图所示，2021年12月9日，我国空间站开展太空授课，演示了在微重力环境下浮力“消失”的实验，并与地面上学生的实验进行了对比。①其中，符合浮力“消失”现象的是图_______（选填“a”或“b”）。②请你用所学的相关物理知识对太空中浮力“消失”的原因做出解释：________。6．（2022·上海青浦·统考模拟预测）重为5N的物块，用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中时，测力计的示数为2N，则物块受到浮力的大小为_____N；增大物块浸没的深度，它受到浮力的大小将_____，它受到水的压强大小将____。（后两空选填“变大”“不变”或“变小”）7．（2022·上海·九年级校联考专题练习）重为10牛的金属块，用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中，静止时测力计的示数为5.1牛，则该金属块受到浮力的大小为_______牛；此时金属块受到浮力和重力的合力大小为____________牛，该合力的方向____________。8．（2022·上海·九年级校联考专题练习）图（a）（b）所示为“验证阿基米德原理”实验中的场景。（1）由图（a）（b）弹簧测力计示数可知，物体受到浮力的大小为______N；（2）原来量筒中水的体积为60cm，由图（b）可知，物体排开水的体积为______cm3；（3）在误差范围内，经运算、比较可得：______。9．（2022·上海·校联考模拟预测）弹簧测力计下悬挂一物体，当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为5N，当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为3N，现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体的重力为____________________N，静止时所受浮力是___________N，该物体的密度为_____kg/m3（，g=10N/kg）。10．（2022·上海·九年级校联考专题练习）在“测定铝块的密度”实验中，用_______测量铝块的质量。测量铝块的体积时，先在量筒中倒入50毫升水，再将系有细线的铝块浸没在水中，如图所示，铝块的体积为_______厘米3。在“验证阿基米德原理”实验的过程中，实验目的是为了验证浸在液体中物体受到的_______与_______的大小关系。11．（2022·上海·九年级校联考专题练习）某小组同学为了探究容器中漂浮在水面上的冰块熔化前后水面变化的情况，他们选用了质量为m1和m2的冰块（已知m1＜m2），将它们分别放入盛有相同体积水的相同的烧杯中，冰块熔化前后水面变化情况如图（a）、（b）所示。请仔细观察图中的现象和相关条件，归纳得出初步结论。（1）分析比较图（a）或（b）中的现象及相关条件可知______；（2）若图（a）的冰块内掺有小木块，待冰块熔化后小木块漂浮在水面上，此时水面高度将______；而图（b）的冰块内掺有小铁块，待冰块熔化后小铁块下沉到杯底，此时水面高度将______。（已知ρ铁＞ρ水＞ρ木）12．（2022·上海·统考中考真题）重为2.98N，体积为1×104m3的物体A浸没在水中，受到的浮力为_____牛；若在始终浸没的情况下，用细绳竖直拉着它匀速上升1m，则拉力大小为_____牛，拉力所做的功为______J。13．（2022·上海浦东新·统考模拟预测）重为15牛、体积为1×10-3米3的实心物块浸没在水中时，物块受到的浮力大小为________牛，浮力的方向为________；它受到重力与浮力的合力大小为________牛。14．（2022·上海·九年级校联考专题练习）某油轮的排水量为5106千克，则满载时油轮受到的浮力为______牛。若油轮满载，从海水密度较小的水域驶入密度较大的水域，油轮所受到的浮力将______，其船身浸入海水中的体积将______（均选填“变小”、“不变”或“变大”）。15．（2022·上海·九年级校联考专题练习）图是节日放飞氢气球的场景，氢气球放手后会向上运动。（1）从运动和力的知识可以得到：氢气球向上运动，是因为放手时氢气球的重力G________（选填“大于”或“小于”）氢气球受到的空气浮力F，重力和浮力的合力方向为________。（2）当氢气球上升高到一定高度后不再上升，说明氢气球受到的浮力F________（选填“变大”或“变小”）。请分析氢气球浮力变化的主要原因。________三、实验题16．（2022秋·九年级校联考课时练习）某实验小组利用如图所示实验装置探究“浮力大小与哪些因素有关”。（1）物块的重力为__________N，浸没在水中时受到的浮力是__________N；（2）由图A、B可得：当液体密度一定时，物体__________越大，所受浮力越大；（3）由两个实验操作__________（填实验字母序号）可知，浮力大小与浸入液体中的深度无关；（4）根据实验测得的数据还可以计算出物块密度为物=__________kg/m3；（5）完成实验后，又进行了如图D所示的改进实验，先将溢水杯装满水，并用电子秤测出空烧杯质量为m1，将物块缓慢浸入水中，测得烧杯和水的总质量为m2，物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化为△F，若△F=__________（用已知量和测量量表示），则可验证阿基米德原理成立；（6）小刘同学受上面实验的启发，用家里的电子秤、玻璃杯、木块、水、牙签，进行了如图E所示的操作。小刘利用这些数据计算出木块的密度为__________g/cm3，爱思考的小徐却提出不同的看法，认为木块浸入水中后会吸水（木块吸水后不考虑其体积变化），所以小徐测得的木块密度值应该比真实值__________（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。17．（2022·上海·九年级校联考专题练习）为研究物体浸入液体的过程中，测力计示数减小量与哪些因素有关，小明设计了方案进行实验。小明用测力计将圆柱体A悬挂在空容器中，如图所示，此时测力计示数F0为8.0牛。然后逐次向容器中注入液体，并将圆柱体下表面至液面的距离h、相应的测力计示数F记录在表一中。为进一步探究，小明换用材料、体积与圆柱体A相同，但形状不同的圆柱体B重复实验，并将测得的数据记录在表二中。表一：（圆柱体A）实验序号h（厘米）F（牛）13.07.426.06.839.06.2412.05.6515.0______表二：（圆柱体B）实验序号h（厘米）F（牛）62.07.274.06.486.05.698.05.21010.0______①分析比较实验序号1~4（或6~8）数据中F和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一圆柱体在同种液体中，______；②分析比较实验序号1~4（或6~8）数据中F与F0的差值ΔF和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一圆柱体在同种液体中，______。请用学过的知识，解释这个结论；______③继续分析表一和表二的数据，发现实验序号9的数据不适用于题②的结论，可能的原因是______；④进一步分析表一和表二的数据，可得：实验序号5中，F为______牛。实验序号10中，F为______牛。18．（2022秋·九年级校联考课时练习）如图所示，在“验证______”的实验中，小顾同学将重力为2.0牛的物体浸没在水中，此时测力计示数为______牛，则物体受到的浮力为______牛，物体排开液体的重力等于______（用ρ水、V1、V2等字母表示）。四、计算题19．（2022秋·上海黄浦·九年级统考期中）体积为1×10﹣3米3的小球浸没在水中，求小球受到的浮力F浮。20．（2022·上海·校联考三模）如图所示，一正方体物块边长为10cm，漂浮于足够高的底面积为S0的盛有足量水的圆柱形容器中，有的体积露出水面，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：（1）该物块受到的浮力；（2）该物块的密度；（3）若未投入物块时，水对容器底部的压力为F0，试求出物块漂浮时，水对容器底部的压力F1和物块浸没时水对容器底部的压强p2；（4）若物块漂浮时与未投入物块时比较，水对容器底部的压强变化了200Pa，物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为30∶29，则未投入物块时容器中水的深度是多少？21．（2022·上海黄浦·统考一模）体积为1×10-4m3的合金块浸没在水中，求合金块所受的浮力F浮的大小。22．（2022·上海浦东新·统考一模）没在水中的合金块排开水的体积为2×10-4米3，求合金块浮力F浮的大小。23．（2022·上海·统考中考真题）物体排开水的体积为5103米3，求它受到来自水的浮力F浮。24．（2022秋·上海徐汇·九年级校联考期末）一只铜球浸没在水中，排开水的体积为2×10-3米3，求：铜球受到的浮力F浮。五、综合题25．（2022·上海浦东新·统考模拟预测）根据浮力产生的原因：设想有一个浸没在液体中高为h、截面积为S的圆柱体，它的侧面受到的各个方向液体的压力相平衡；下表面受到液体向上的压力F2比上表面受到液体向下的压力F1大，如图（a）所示。因此：上述推理中，p2表示的意思是______________。太空中的中国空间站处于微重力状态，物体所受的重力都可以忽略不计。在空间站中，液体内部由于液体所受重力而产生的________也可以忽略不计，因此，上述浮力推导过程中，等号③________（选填“成立”或“不成立”）。当宇航员王亚平在太空授课时，把一个乒乓球用塑料棒压入水杯中，如图（b）所示，当撤去塑料棒后，乒乓球将________（选填“会”或“不会”）浮出水面。参考答案：1．B【详解】AB．若甲的密度大于乙的密度，甲乙体积相同，则甲的质量相大于乙的质量，甲的重力大于乙的重力，放在同种液体中，根据F浮=ρ液gV排可知，甲乙受到的浮力相同，根据称重法测浮力的公式可知，FA一定大于FB，故A错误，B正确。CD．若甲的密度小于乙的密度，甲乙体积相同，则甲的质量相大于乙的质量，甲的重力相大于乙的重力，放在同种液体在，根据F浮=ρ液gV排可知，甲乙受到的浮力相同，根据称重法测浮力的公式可知，FA一定小于FB，故CD错误。故选B。2．C【详解】小球漂浮在酒精中，排开酒精的质量为0.2千克，根据物体的浮沉条件可知，小球的重力小球漂浮在水中，根据物体的浮沉条件及阿基米德原理可知，小球排开水的重力小球排开水的质量故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。3．

1

竖直向上

上浮【详解】[1]由阿基米德原理可得，小球受到的浮力为[2]在液体中，物体受到的浮力的方向都是竖直向上。[3]该小球重为0.8牛，则小球浸没在水中时，小球受到的浮力大于小球的重力，所以，放手后，小球将上浮。4．

10

竖直向上

变大【详解】[1][2]重为10牛的木块漂浮在水中，物体处于静止状态，根据二力平衡的知识，则木块受到的浮力等于物体的重力，故受到的浮力为10牛，浮力的方向为竖直向上。[3]若用力将木块全部压入水中，物体排开水的体积变大，根据阿基米德原理，则它受到的浮力将变大。5．

a

见解析所示【详解】①[1]当浮力“消失”后，物体在水中将不能漂浮起来，故可知符合浮力“消失”现象的是图a。②[2]浮力是由液体内部压强差产生的，太空处于失重状态液体不受重力，从而不产生液体内部压强，因此浮力“消失”。6．

3

不变

变大【详解】[1]称重法测量浮力，物块受到浮力的大小为[2]物体浸没后，排开水的体积不变，根据可知，浮力的大小不变。[3]增大物块浸没的深度，根据可知，它受到水的压强大小将变大。7．

4.9

5.1

竖直向下【详解】[1]金属块重力为10N，浸没在水中后，弹簧测力计示数为5.1N，则浮力为[2][3]此时金属块受到浮力为4.9N，方向竖直向上；金属块所受重力为10N，方向竖直向下，则浮力和重力的合力大小为合力方向竖直向下。8．

0.2

20

浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力【详解】（1）[1]由图可知，当弹簧测力计在空气中提起物体时，弹簧测力计的示数为3.2N，则该物体的重力为3.2N。当物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3.0N，则表示物体受到的拉力为3.0N，根据物体浸没在水中的受力分析可知，此时物体所受的浮力（2）[2]由图可知，当物体浸没在量筒的水中时，水面在量筒“80mL”刻度处，原来量筒中水的体积为60cm，即物体排开水的体积（3）[3]物体排开水的质量物体排开水的重力故在误差范围内，经运算、比较可得：浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力。9．

9

9

【详解】[1][2]假设物体的重力为G，物体的体积为V，当物体的体积浸入水中时，排开水的体积为，弹簧测力计示数为5N，根据称重法测浮力以及有①当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为3N，同理有②①②得③将③代入①得：由③知，物体浸没受到的浮力为12N，大于物体的重力，由物体的浮沉条件，将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时处于漂浮状态，由漂浮的特点，物体所受浮力是[3]由③得物体的体积该物体的密度为10．

天平

14

浮力

排开液体所受重力【详解】[1]实验室中测量质量的工具是天平，所以，在“测定铝块的密度”实验中，用天平测量铝块的质量。[2]由图知道，量筒的分度值是2mL，图示的体积是64mL，故铝块的体积为[3][4]浸在液体中的物体受到的浮力与物体排开液体的体积以及液体的密度有关系，在“验证阿基米德原理”实验中，进一步寻找它们之间的定量关系，需要验证浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体受到的重力大小是否相等。11．

漂浮在水中的冰块熔化后，容器中水面高度没有变化

不变

下降【详解】（1）[1]分析比较图（a）或（b）可知，冰块熔化前后水面高度不变，可得出的初步结论是：漂浮在水中的冰块，冰块完全熔化后容器中水面的高度没有变化。（2）[2]冰熔化前，冰和木块处于漂浮状态，由漂浮的特点有F浮=G冰+G木根据阿基米德原理有ρ水gV排=G冰+G木冰熔化后，冰变成水，质量保持不变，由G=mg=ρVg可知冰熔化成水的体积为木块漂浮，浮力等于重力，由阿基米德原理可知木块排开的水的体积为此时排开水的总体积因为V=V排所以水面高度不变。[3]冰熔化前，由漂浮的特点有F浮=G铁+G冰冰熔化后铁受到的浮力F铁加上水受到的浮力F水为F浮′=F铁+F水=F铁+G水因为铁下沉，所以F铁<G铁又因为熔化前后G冰=G水所以F浮>F浮′由F浮=ρ液V排g可知V排前>V排后故液面将下降。12．

0.98

2

2【详解】[1]若将物体A浸没在水中时排开水的体积V排=V=1×10-4m3则物体受到水的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10-4m3=0.98N[2]根据题意知道，物体受到竖直向上的拉力F、浮力F浮和竖直向下的重力G，由平衡条件知道，拉力大小为[3]拉力F所做的功W=Fs=2N×1m=2J13．

9.8

竖直向上

5.2【详解】[1]根据阿基米德原理，物块受到的浮力大小为[2][3]浮力是液体对浸在其中物体上下表面产生的压力差，方向总是竖直向上。它受到重力与浮力的合力大小为14．

4.9×107

不变

变小【详解】[1]由于轮船漂浮，由物体浮沉条件知道，满载时油轮受到的浮力F浮=G=mg=m排g=5×106kg×9.8N/kg=4.9×107N[2]轮船漂浮，自重不变，所以，轮船从海水密度较小的水域驶入密度较大的水城，受到的浮力都等于自重，大小不变。[3]由于受到的浮力不变，由F浮=ρ液gV排知道，从海水密度较小的水域驶入密度较大的水域，排开水的体积变小。15．

小于

竖直向上

变小

见解析【详解】（1）[1][2]氢气球向上运动，是因为放手时氢气球的重力G小于其所受到空气的浮力F，根据受力分析，竖直向下的重力小于竖直向上的浮力，则重力和浮力的合力方向为竖直向上。（2）[3]当氢气球上升高到一定高度后不再上升，说明氢气球受到的浮力F变小，此时氢气球的重力等于氢气球受到的浮力。[4]氢气球上升过程中，体积变化忽略不计，随高度的增加空气越来越稀薄，密度变小，根据可知，氢气球受到的浮力变小，自身重力不变，当受到的浮力等于自身重力时，由于惯性，上下运动几次，最终停在此位置，不再上升。16．

2.8

1

排开液体的体积

B、C

2.8×103

（m2-m1）g

0.8

偏大【详解】（1）[1][2]由图可知，测力计的分度值为0.2N，所以物块的重力为2.8N；由B图可知，物块浸没在水中测力计示数为1.8N，根据称重法可得，物块浸没在水中时受到的浮力是F浮=G-F示=2.8N-1.8N=1N（2）[3]由A、B图可知，物块浸入的液体密度相同，排开液体的体积不同，B图排开液体的体积大，测力计示数小，根据称重法可知，受到的浮力大，所以由图A、B可得：当液体密度一定时，物块排开液体的体积越大，所受浮力越大。（3）[4]由B、C图可知，物块浸入液体中的体积和液体密度相同，浸入水中的深度不同，测力计示数相同，根据称重法可知，受到的浮力相同，所以由B、C次实验操作可知，浮力大小与浸入液体中的深度无关。（4）[5]由于物块的重力为2.8N，所以物块的质量为物块浸没在水中时受到的浮力是1N，所以物块的体积为物块密度为（5）[6]物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化实际上等于浮力大小，即，空烧杯质量为m1，烧杯和水的总质量为m2，则物块排开水的质量为m排=m2-m1排开水的重力为G排=m排g=（m2-m1）g如果则可验证阿基米德原理成立。（6）[7]E图中，玻璃板和水的质量为150g，玻璃板、水和木块的总质量为198g，则木块的质量为m木=198g-150g=48g用牙签将木块全部压入水中时，排开水的质量为m排′=210g-150g=60g木块排开水的体积为由于木块浸没在水中，所以木块的体积为V木=V排′=60cm3木块的密度为[8]木块浸入水中后会吸水，体积不变，排开水的质量不变，而玻璃杯及水（减小）的总质量减小，故第三图中电子秤的示数偏小，由一、二两图知木块的质量不变，根据可知，测得的木块密度偏大。17．

h越大，F越小

与h成正比

见详解

柱体浸没了

5.2

5.2【详解】①[1]分析比较实验序号1~4（或6~8）数据，h越大，表明浸入液体的深度越大，排开液体的体积越大，受到的浮力越大，重力一定，拉力越来越小，故h越大，F越小。②[2][3]假设柱体部分浸入液体时，液体密度为，柱体下表面至液面的距离为h，柱体的底面积为S。物体浸在液体中受到三个力的作用：竖直向上的拉力和浮力、竖直向下的重力，物体处于平衡状态，则物体所受浮力为即测力计示数的减小量等于物体所受浮力当、S相同时，与h成正比。③[4]由表二的数据，当时，物体受到的浮力为当、S相同时，与h成正比，序号9的数据中时，物体足够高，受到的浮力应为而根据表格数据可得实际的浮力为实验序号9的数据不适用于题②的结论，在h增加时，浮力没有继续增加，可能是因为实验序号9中物体已经浸没在液体中了，排开液体的体积不变，浮力就不再增加了。④[5]根据阿基米德原理，物体的体积是一定的，浸没在同种液体中受的浮力也是一定的，故浸没时受到浮力均为。当由表一的数据，当时，物体受到的浮力为当、S相同时，与h成正比，序号5的数据中时，物体足够高，受到的浮力应为由于浸没时受到浮力为，所以序号5的数据中物体已经完全浸没，故此时拉力为[6]实验序号9中物体已经浸没在液体中了，则实验序号10中h更大，也是浸没状态，所以浮力不变，拉力也不变，故。18．

阿基米德原理

1.6

0.4

ρ水(V2-V1)g【详解】[1]图中“验证阿基米德原理”的实验，目的是比较浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力之间的关系。[2]由图可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，此时测力计示数为1.6N。[3]物体受到的浮力为F浮=G-F示=2.0N-1.6N=0.4N[4]物体排开液体的重力G排=m排g=ρ水V排g=ρ水(V2-V1)g19．10N【详解】解：小球受到的浮力答：小球受到的浮力为10N。20．（1）8N；（2）0.8×103kg/m3（3）F0+8N，；（4）0.125m【详解】解：（1）物块有的体积露出水面，则物块浸入水中的体积为物体体积的，物块受到的浮力为（2）物体漂浮于水面，根据漂浮条件可知，物体受到的重力为该物