【人教物理下册】10.2 阿基米德原理 同步练习

10.2阿基米德原理A基础过关练填空题（共4小题）1．重为5牛的正方体物块，用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中时，测力计的示数为3牛，则物块所受浮力的大小为牛，若物块上表面距水面的深度为0.1米，则它的上表面受到水的压强为

帕；增大物块浸没的深度，它所受的不变（选填“压强”或“浮力”）。2．如图所示是我国第二艘055型万吨驱逐舰“拉萨号”，它于2021年3月正式亮相，其综合作战能力在当今世界位居同类舰艇前列。“拉萨号”受到的浮力方向，若舰上的直升机飞离甲板后，驱逐舰所受的浮力大小，排开水的体积（后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）。3．如图所示的大鱼和小鱼的争论中，鱼的说法是正确的，这是因为两条鱼都浸没在水中，它们受到的浮力大小与有关，你认为鱼受到水的压强大。4．如图所示，某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中测量时示数是4N，浸没在水中测量时示数是1N，则此时物块受到水的浮力为N，如果物块继续下沉，此物块所受到的浮力（选填“增大”“减小”或“不变”），已知水的密度为1×103kg/m3，则物块的密度为kg/m3。（结果保留2位小数）选择题（共3小题）5．浸在液体中的物体所受到的浮力，大小等于（）A．物体的体积 B．物体排开液体的体积 C．物体的重力 D．物体排开液体的重力6．如图所示，甲、乙、丙三只实心球的体积相等，在同种液体中静止，由图中三个球的位置可知（）A．甲球受的浮力最小 B．甲球受的浮力最大 C．丙球受的浮力最小 D．三个球受到的浮力大小相等7．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．先增大后减小，最后不变 C．一直减小 D．先减小后增大，最后不变实验探究题（共1小题）8．如图所示，这是佳佳同学“探究阿基米德原理”的实验步骤示意图，溢水杯中的水已加至溢水口，物块不吸水。（1）实验步骤B中，测力计的示数为N。（2）由实验步骤B和C可知物体浸没在水中时受到的浮力F浮为N。（3）由实验步骤A和D可知物块排开的水所受的重力G排为N。（4）综合分析（2）、（3）两步骤中得到的数据，可以得出F浮G排（选填：“＞”“＜”或“＝”）。（5）为了使结论更具有普遍性，下一步的操作是.计算题（共2小题）9．有一质量为0.79kg的实心铁球，其密度为ρ铁＝7.9×103kg/m3，现将铁球放入盛有适量水的容器中，如图所示。已知水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）铁球的体积；（2）图中静止铁球在水中所受浮力；（3）图中静止铁球受到杯底的支持力。10．一个物体挂在弹簧测力计下，在空气中示数是7.8N，使物体浸没在水中，弹簧测力计的示数是6.8N，（已知水的密度是1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）物体浸没在水中受到的浮力；（2）这个物体的体积；（3）这个物体的密度。B能力提升练填空题（共3小题）1．如图所示，“A”和“B”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图示中的轮船是在（填“江水”或“海水”）中停泊。轮船的排水量为6000t，在海水中满载时受到的浮力是N。2．有一个装满水的容器，当把一个10N重的铁球浸没在水中时，溢出来的水重6N，铁球受到的浮力的大小为N。当它浸没后继续下沉过程中，受到的浮力的大小（选填“变小”“不变”或“变大”）。3．如图所示是龙舟赛精彩场面，运动员向后划水，船就前进，这说明物体间力的作用是的，以船上的运动员为参照物，龙舟是（选填“运动”或“静止”）的。如果龙舟和运动员总质量为4t，龙舟体积为6m3，吃水深度为20cm，则比赛中龙舟受到的浮力约为N，龙舟底部所受液体压强为Pa（ρ水＝1.0×103kg/m3；g取10N/kg）。选择题（共3小题）4．一体积为100cm3的实心铁块放在一装满水银的容器里（容器足能放入铁块），ρ铁＝7.9×103kg/m3，ρ水银＝13.6×103kg/m3，静止时，铁块受到的浮力大小为（）A．7.9N B．13.6N C．1.0N D．5.7N（多选）5．如图所示，将重为6N的小球挂在弹簧测力计下，当小球的五分之三体积浸在水中时，测力计示数为3N。下列说法正确的是（）A．小球的体积为500cm3 B．小球的密度为1.5g/cm3 C．剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为5N D．缓缓向下移动弹簧测力计，小球对测力计的拉力最小可达到1N（多选）6．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降（忽略烧杯中液面上升），然后将其逐渐浸入水中，如图已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。则下列说法中正确的是（）A．圆柱体所受的最大浮力为4N B．圆柱体的密度为1.5×103kg/m3 C．圆柱体的底面积为200cm2 D．圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是400Pa实验探究题（共1小题）7．在探究阿基米德原理的实验中，小明按图的顺序进行。（1）你认为这个顺序合理吗？，判断的理由是

。（2）你认为最合理的实验操作先后次序是什么？请写出每一步骤下的字母、该步骤的内容及测量的物理量（用符号表示）。第一步：图，内容：；第二步：图，内容：；第三步：图，内容：；第四步：图，内容：。计算题（共1小题）8．如图甲所示，在一个底面积为500cm2的足够高的圆柱体容器中装了5kg的水，现在将一实心长方体物块悬挂于弹簧测力计下，物块下表面刚好与水面接触，从此处匀速下放物块，直至浸没（物块未与容器底接触）的过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中深度h的关系如图所示。已知，求：（1）物块浸没时受到的浮力；（2）物块的密度；（3）物块刚好浸没时与没有放入物体前相比，水对容器底的压强变化量；（4）如果不计容器的质量，当物体完全浸没在水中，且物体没有到达容器底部时，容器对水平桌面的压强。

10.2阿基米德原理（解析版）A基础过关练填空题（共4小题）1．重为5牛的正方体物块，用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中时，测力计的示数为3牛，则物块所受浮力的大小为2牛，若物块上表面距水面的深度为0.1米，则它的上表面受到水的压强为980帕；增大物块浸没的深度，它所受的浮力不变（选填“压强”或“浮力”）。【解析】解：（1）根据称重法可得，物块所受浮力：F浮＝G﹣F示＝5N﹣3N＝2N；（2）物块浸没在水中，其上表面距水面的深度h＝0.1m，则它的上表面受到水的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m＝980Pa；（3）增大物块浸没的深度，根据p＝ρ水gh可知它所受的压强逐渐增大；增大物块浸没的深度时，物块排开水的体积不变（等于物块的体积），由F浮＝ρ液gV排可知，它所受浮力的大小不变。故答案为：2；980；浮力。2．如图所示是我国第二艘055型万吨驱逐舰“拉萨号”，它于2021年3月正式亮相，其综合作战能力在当今世界位居同类舰艇前列。“拉萨号”受到的浮力方向竖直向上，若舰上的直升机飞离甲板后，驱逐舰所受的浮力大小变小，排开水的体积变小（后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）。【解析】解：（1）因为浮力的方向总是竖直向上的，因此“拉萨号”受到的浮力方向竖直向上；（2）驱逐舰一直漂浮在水面上，所受浮力等于重力大小；若舰上的直升机飞离甲板后，其总重力减小，则驱逐舰所受的浮力变小；（3）由F浮＝ρ水gV排可知，在水的密度一定时，所受浮力变小，则排开水的体积变小。故答案为：竖直向上；变小；变小。3．如图所示的大鱼和小鱼的争论中，大鱼的说法是正确的，这是因为两条鱼都浸没在水中，它们受到的浮力大小与它们排开水的体积有关，你认为小鱼受到水的压强大。【解析】解：（1）由图可知，大鱼和小鱼都浸没在水中，且大鱼的体积大于小鱼的体积，则大鱼排开水的体积大于小鱼排开水的体积，根据F浮＝ρ水gV排可知，大鱼受到的水的浮力大于小鱼受到的水的浮力，故大鱼的说法是正确的；可见，两条鱼都浸没在水中，它们受到的浮力大小与它们排开水的体积有关；（2）由图可知，小鱼所处位置水的深度比大鱼所处位置水的深度，根据p＝ρ水gh可知，小鱼受到的水的压强大于大鱼受到的水的压强。故答案为：大；它们排开水的体积；小。4．如图所示，某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中测量时示数是4N，浸没在水中测量时示数是1N，则此时物块受到水的浮力为3N，如果物块继续下沉，此物块所受到的浮力不变（选填“增大”“减小”或“不变”），已知水的密度为1×103kg/m3，则物块的密度为1.33×103kg/m3。（结果保留2位小数）【解析】解：物块浸没在水中受到浮力：F浮＝G﹣F＝4N﹣1N＝3N；因物块继续下沉时排开水的体积不变，所以，由F浮＝ρ液gV排可知，物块所受的浮力不变；由F浮＝ρ液gV排可知，物块的体积：V＝V排＝＝＝3×10﹣4m3，由G＝mg可得，物块的质量：m＝＝＝0.4kg，则物块的密度：ρ＝＝≈1.33×103kg/m3。故答案为：3；不变；1.33×103。选择题（共3小题）5．浸在液体中的物体所受到的浮力，大小等于（）A．物体的体积 B．物体排开液体的体积 C．物体的重力 D．物体排开液体的重力【解析】解：根据阿基米德原理可知，浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力。故选：D。6．如图所示，甲、乙、丙三只实心球的体积相等，在同种液体中静止，由图中三个球的位置可知（）A．甲球受的浮力最小 B．甲球受的浮力最大 C．丙球受的浮力最小 D．三个球受到的浮力大小相等【解析】解：已知三只球的体积是相等的，甲漂浮，乙悬浮，丙沉入液体底部，由图知，三个球排开液体的体积关系为：V甲排＜V乙排＝V丙排，因为F浮＝ρ液gV排，所以三球受到的浮力：F甲＜F乙＝F丙，即甲球受的浮力最小。故选：A。7．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．先增大后减小，最后不变 C．一直减小 D．先减小后增大，最后不变【解析】解：不锈钢碗从漂浮到刚好浸没前这一过程中，碗排开水的体积逐渐增大，由F浮＝ρ液gV排可知碗受到的浮力增大；碗刚刚浸没时，是钢在排开水，则排开水的体积为钢的体积，所以V排减小，浮力减小；从碗浸没到沉入盆底的过程中，排开水的体积始终等于钢的体积不变，所以浮力不变。由上分析可知，整个过程碗受到的浮力先增大后减小，最后不变。故ACD错误，B正确。故选：B。实验探究题（共1小题）8．如图所示，这是佳佳同学“探究阿基米德原理”的实验步骤示意图，溢水杯中的水已加至溢水口，物块不吸水。（1）实验步骤B中，测力计的示数为3N。（2）由实验步骤B和C可知物体浸没在水中时受到的浮力F浮为1.2N。（3）由实验步骤A和D可知物块排开的水所受的重力G排为1.2N。（4）综合分析（2）、（3）两步骤中得到的数据，可以得出F浮＝G排（选填：“＞”“＜”或“＝”）。（5）为了使结论更具有普遍性，下一步的操作是换用不同液体，再次实验.【解析】解：（1）B图中测力计的分度值为0.2N，示数为3N；（2）根据实验步骤B、C，由称重法可得：F浮＝FB﹣FC＝3N﹣1.8N＝1.2N；（3）由实验步骤A和D知，物块排开的水所受重力：G排＝FD﹣FA＝2.2N﹣1N＝1.2N；（4）综合分析（2）、（3）中得到的数据，可以得出物块受到浮力等于物块排开的水所受重力，即F浮＝G排；（5）为了找普遍规律，实验完成后，需要换用不同液体，再次实验。故答案为：（1）3；（2）1.2；（3）1.2；（4）＝；（5）换用不同液体，再次实验。计算题（共2小题）9．有一质量为0.79kg的实心铁球，其密度为ρ铁＝7.9×103kg/m3，现将铁球放入盛有适量水的容器中，如图所示。已知水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）铁球的体积；（2）图中静止铁球在水中所受浮力；（3）图中静止铁球受到杯底的支持力。【解析】解：（1）已知铁球的质量m＝0.79kg，其密度为ρ铁＝7.9×103kg/m³，则铁球的体积为：＝＝1×10﹣4m3；（2）图中静止铁球完全浸没在水中，则铁球排开水的体积：V排＝V＝1×10﹣4m3，由阿基米德原理可知铁球在水中所受浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3＝1N；（3）铁球的重力为：G＝mg＝0.79×10N/kg＝7.9N，静止的铁球在水中受到重力、浮力以及杯底的支持力，由受力平衡可知铁球受到杯底的支持力为：F支＝G﹣F浮＝7.9N﹣1N＝6.9N。答：（1）铁球的体积为1×10﹣4m3；（2）图中静止铁球在水中所受浮力为1N；（3）图中静止铁球受到杯底的支持力为6.9N。10．一个物体挂在弹簧测力计下，在空气中示数是7.8N，使物体浸没在水中，弹簧测力计的示数是6.8N，（已知水的密度是1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）物体浸没在水中受到的浮力；（2）这个物体的体积；（3）这个物体的密度。【解析】解：（1）物体受到的浮力为：F浮＝G﹣F＝7.8N﹣6.8N＝1N；（2）物体完全浸没时，其体积等于排开水的体积，由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可得物体的体积为：V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3；由公式G＝mg知物体的质量为：m＝＝＝0.78kg，物体的密度为：ρ＝＝＝7.8×103kg/m3。答：（1）物体浸没在水中受到的浮力为1N；（2）这个物体的体积为1×10﹣4m3；（3）这个物体的密度为7.8×103kg/m3。B能力提升练填空题（共3小题）1．如图所示，“A”和“B”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图示中的轮船是在海水（填“江水”或“海水”）中停泊。轮船的排水量为6000t，在海水中满载时受到的浮力是6×107N。【解析】解：轮船在海水或江水中，都处于漂浮状态，受到的浮力的大小等于轮船的受到的总重力，即F浮＝G，由于总重力G不变，即轮船受到的浮力F浮不变，由F浮＝ρgV排可知，ρ海水＞ρ江水，则V排海水＜V排江水，因此图中B位置时，表示轮船在海水中；轮船在海水中满载时受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝6000×103kg×10N/kg＝6×107N。故答案为：海水；6×107。2．有一个装满水的容器，当把一个10N重的铁球浸没在水中时，溢出来的水重6N，铁球受到的浮力的大小为6N。当它浸没后继续下沉过程中，受到的浮力的大小不变（选填“变小”“不变”或“变大”）。【解析】解：由阿基米德原理可得，铁球受到的浮力：F浮＝G排＝G溢＝6N，当铁球浸没后继续下沉过程中，排开水的体积和水的密度不变，由F浮＝ρ水gV排可知，铁球受到的浮力不变。故答案为：6；不变。3．如图所示是龙舟赛精彩场面，运动员向后划水，船就前进，这说明物体间力的作用是相互的，以船上的运动员为参照物，龙舟是静止（选填“运动”或“静止”）的。如果龙舟和运动员总质量为4t，龙舟体积为6m3，吃水深度为20cm，则比赛中龙舟受到的浮力约为4×104N，龙舟底部所受液体压强为2000Pa（ρ水＝1.0×103kg/m3；g取10N/kg）。【解析】解：（1）物体间力的作用是相互的，用桨向后划水，同时水给桨一个向前的力，推动船向前行驶；以船上的运动员为参照物，船上的运动员相对龙舟的位置没有发生改变，是静止的；（2）因为龙舟是漂浮在水面上，所以受到的浮力：F浮＝G＝mg＝4×103kg×10N/kg＝4×104N；（3）龙舟底部所受液体压强p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa。故答案为：相互；静止；4×104；2000。选择题（共3小题）4．一体积为100cm3的实心铁块放在一装满水银的容器里（容器足能放入铁块），ρ铁＝7.9×103kg/m3，ρ水银＝13.6×103kg/m3，静止时，铁块受到的浮力大小为（）A．7.9N B．13.6N C．1.0N D．5.7N【解析】解：实心铁块的体积：V＝100cm3＝1×10﹣4m3，根据ρ＝可得，铁块的质量：m＝ρ铁V＝7.9×103kg/m×1×10﹣4m3＝0.79kg，则铁块的重力：G＝mg＝0.79kg×10N/kg＝7.9N，因为ρ铁＜ρ水银，将实心铁块放在一装满水银的容器里，静止时，实心铁块在水银中漂浮，则铁块受到的浮铁块受到的浮力：F浮＝G＝7.9N。故选：A。（多选）5．如图所示，将重为6N的小球挂在弹簧测力计下，当小球的五分之三体积浸在水中时，测力计示数为3N。下列说法正确的是（）A．小球的体积为500cm3 B．小球的密度为1.5g/cm3 C．剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为5N D．缓缓向下移动弹簧测力计，小球对测力计的拉力最小可达到1N【解析】解：AB、由题知，小球浸入时受到的浮力：F浮＝G﹣F示＝6N﹣3N＝3N，由F浮＝ρ水gV排可知，小球排开水的体积：V排＝＝＝3×10﹣4m3，则小球的体积：V＝＝×3×10﹣4m3＝5×10﹣4m3＝500cm3，故A正确；由G＝mg可得，小球的质量：m＝＝＝0.6kg，小球的密度：ρ＝＝＝1.2×103kg/m3＝1.2g/cm3，故B错误；C、因为小球的密度大于水的密度，因此剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时将沉入水底，即小球完全浸没在水中，则此时小球受到的浮力：F浮＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3＝5N，故C正确；D、由G＝F浮+F拉可知，当F浮最大时，即小球全浸没在水中，F拉最小，故F拉小＝G﹣F浮大＝6N﹣5N＝1N，故D正确。故选：ACD。（多选）6．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降（忽略烧杯中液面上升），然后将其逐渐浸入水中，如图已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。则下列说法中正确的是（）A．圆柱体所受的最大浮力为4N B．圆柱体的密度为1.5×103kg/m3 C．圆柱体的底面积为200cm2 D．圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是400Pa【解析】解：A.由图像可知，当h≤3cm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，圆柱体的重力G＝F拉＝12N；由图可知，当h≥7cm时，弹簧测力计示数为4N，此时圆柱体完全浸没，排开液体的体积最大，受到的浮力最大，则所受的最大浮力F浮＝G﹣F拉′＝12N﹣4N＝8N，故A错误；B.由G＝mg可得，圆柱体的质量m＝＝＝1.2kg，由F浮＝ρ液gV排可得，圆柱体的体积V＝V排＝＝＝8×10﹣4m3，则圆柱体的密度ρ＝＝＝1.5×103kg/m3，故B正确；CD、忽略烧杯中液面上升，由图像可知，圆柱体刚浸没时，下表面所处的深度（即圆柱体的高度）h＝7cm﹣3cm＝4cm＝0.04m，圆柱体的底面积：S＝＝＝2×10﹣2m2＝200cm2；则下表面受到的液体压强p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m＝400Pa，故CD正确。故选：BCD。实验探究题（共1小题）7．在探究阿基米德原理的实验中，小明按图的顺序进行。（1）你认为这个顺序合理吗？不合理，判断的理由是先测量物体在水中受到的拉力，再测物体重力，由于物体从水中拿出会粘有部分水，使得物体重力会偏大。（2）你认为最合理的实验操作先后次序是什么？请写出每一步骤下的字母、该步骤的内容及测量的物理量（用符号表示）。第一步：图A，内容：先测量空桶的重力G桶；第二步：图C，内容：测出石块的重力G；第三步：图B，内容：把石块浸没在装满水的溢水杯中，读出测力计的示数F；第四步：图D，内容：测出桶和排开水的总重力G总。【解析】解：（1）按照如图所示的实验顺序，先测量物体在水中受到的拉力，再测物体重力，由于物体从水中拿出会粘有部分水，使得物体重力会偏大，所以合理的顺序是A→C→B→D；（2）为了使小桶在接水之后可直接计算溢出水的重力，应先测量空桶的重，然后再测出石块的重力，并直接浸入水中观察测力计的示数，最后测排出的水和小桶的总重，求排出水的重力，因此，第一步：图A，内容：先测量空桶的重力G桶；第二步：图C，内容：测出石块的重力G；第三步：图B，内容