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第三節 阿基米德原理
INCLUDEPICTURE "D:\\常先平\\常先平\\2016\\同步\\步步高\\生物\\生物浙科必修1\\步步高 生物浙科必修1\\《課時作業與單元檢測》Word版文檔\\知識清單.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\常先平\\常先平\\2016\\同步\\步步高\\生物\\生物浙科必修1\\步步高 生物浙科必修1\\《課時作業與單元檢測》Word版文檔\\知識清單.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\常先平\\常先平\\2016\\同步\\步步高\\生物\\生物浙科必修1\\步步高%252520%252520生物浙科必修1\\《課時作業與單元檢測》Word版文檔\\知識清單.TIF" \* MERGEFORMATINET
知識點1：阿基米德原理
1. 浮力大小等于物體在空氣中稱得的重力和物體在水中稱得的示數F的差；
2. 浸在液體中的物體包括兩種情況:一是部分物體浸入在液體里,二是物體全部浸沒液體；V排指的是物體浸入液體 部分體積；
3. 阿基米德原理的內容是：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開液體的重力；數學表達式：F浮=G排；
4.根據阿基米德原理，結合重力公式，可得浮力的計算公式為： F浮=ρ液V液g， ；
這個計算式說明物體受到液體浮力大小與液體的密度和排開液體的體積有關。
★例1 （2018?黃岡）據史書記載，我國宋朝治平年間，在今陜西境內發生了一次大洪水，洪水將固定浮橋用的八尊沉重的鐵牛沖入了河底。當時有一個叫懷丙的人巧妙地將鐵牛打撈了起來：把拴在一起的兩艘大木船裝滿沙子，然后用繩索一端系住鐵牛，拉緊后另一端拴在船上。把沙子卸入河中，鐵牛就被拉起來了。以下判斷正確的是（　　）
A．鐵牛浸沒后，隨著深度增加，所受的浮力增大
B．鐵牛被沖到河底只受到重力和浮力
C．用兩艘大木船并裝滿沙子，是為了減小浮力
D．卸下沙子的過程中，當木船排開水的體積減小時，鐵牛就會被拉起
易錯點撥
易錯點1：影響浮力大小的因素
例題2（2018?蘭州）在一支平底試管內裝入適量鐵砂，先后放入裝有甲、乙兩種不同液體的燒杯里，如圖所示。下列說法正確的是（　?。?br/>
A．試管在甲液體中受到的浮力較大
B．試管在乙液體中受到的浮力較大
C．裝甲液體的燒杯底部所受液體壓強較大
D．裝乙液體的燒杯底部所受液體壓強較大
綜合應用
例題3（2018?河南）某實驗小組利用彈簧測力計、小石塊、溢水杯等器材，按照圖所示的步驟，探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系。
（1）先用彈簧測力計分別測出空桶和石塊的重力，其中石塊的重力大小為　 　N。
（2）把石塊浸沒在盛滿水的溢水杯中，石塊受到的浮力大
小為　 　N．石塊排開的水所受的重力可由　 ?。ㄌ钭帜复枺﹥蓚€步驟測出。
（3）由以上步驟可初步得出結論：浸在水中的物體所受浮
力的大小等于　 　。
（4）為了得到更普遍的結論，下列繼續進行的操作中不合理的是　 　。
A．用原來的方案和器材多次測量取平均值
B．用原來的方案將水換成酒精進行實驗
C．用原來的方案將石塊換成體積與其不同的鐵塊進行實驗
（5）另一實驗小組在步驟C的操作中，只將石塊的一部分浸在水中，其他步驟操作正確，則
　 　（選填“能”或“不能”）得到與（3）相同的結論。
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一．選擇題（共10小題）
1．（2018?海南）如圖所示，兩只相同的氣球，分別充入氫氣和空氣，充氣后體積相同，放飛氣球時只有氫氣氣球升上空中。若它們在空氣中受到的浮力分別為F氫和F空，則下列說法中正確的是（　　）
A．F氫＞F空 B．F氫=F空
C．F氫＜F空 D．條件不足，無法比較
2．（2018?德陽）體積相同的鉛球、銅塊和木塊，浸在液體中的情況如圖所示，比較它們受到的浮力大小，正確的是（　?。?br/>A．鉛球受到的浮力最大 B．木塊受到的浮力最大
C．銅塊受到的浮力最大 D．他們受到的浮力一樣大
3．（2017?瀘州）如圖所示，用彈簧測力計稱得盛滿水的溢水杯總重為6.0N，將一鵝卵石用細線系好后測得其重力為1.4N，將這一鵝卵石沒入溢水杯后測力計的示數為0.9N，若將溢出水后的溢水杯和浸沒在水中的鵝卵石一起掛在彈簧測力計上，靜止時彈簧測力計的示數為F（ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）．則下列說法正確的是（　　）
A．丙圖中溢水杯溢到小桶中的水的質量為90g
B．丙圖中，浸沒在水中的鵝卵石所受浮力為0.5N
C．丁圖中，彈簧測力計的示數F應為7.4N
D．鵝卵石的密度為1.56g/cm3
4．（2016?瀘州）瀘州沱江二橋復線橋施工時，要向江中沉放大量的施工構件，如圖甲所示，一密度為3×103kg/m3的密閉正方體構件被鋼繩緩慢豎直吊入江水中，在勻速沉入江水的過程中，構件下表面到江面的距離h逐漸增大，正方體構件所受浮力F隨h的變化如圖乙所示，下列判斷正確的是（取g=10N/kg，江水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）（　?。?br/>
A．當h=1m時，構件恰好浸沒在江水中
B．當h=2m時，構件所受的浮力大小為2.4×105N
C．當h=3m時，構件底部受到江水的壓強大小為2.0×104Pa
D．當h=4m時，構件受到鋼繩的拉力大小為1.6×105N
5．（2014?自貢）一個邊長為a的立方體鐵塊從如圖所示的實線位置（此時該立方體的下表面恰與水面齊平），下降至圖中的虛線位置，則能正確反映鐵塊所受水的浮力的大小F和鐵塊下表面在水中的深度h關系的圖象是（　?。?br/>A． B． C． D．
6．（2013?鎮江）如圖1所示，邊長為10cm的立方體木塊A通過細線與圓柱形容器底部相連，容器中液面與A上表面齊平。從打開容器底部的抽液機勻速向外排液開始計時，細線中拉力F隨時間t的變化圖象如圖2所示。木塊密度ρ=0.5×103kg/m3，容器的底面積為200cm2，g=10N/kg．下列說法正確的是（　?。?br/>A．隨著液體的排出，木塊受到的浮力不斷減小
B．容器中的液體是酒精
C．抽液機每秒鐘排出液體的質量是10g
D．第30s時，木塊露出液面的高度是2cm
7．（2012?百色）在圖中，主要利用浮力升空的物體是（　?。?br/>
A．飛機 B．熱氣球 C．風箏 D．火箭
8．（2017?黃石）在探究“物體浮力的大小跟它排開液體的重力的關系“實驗時，具體設計的實驗操作步驟如圖甲、乙、丙和丁所示。為方便操作和減小測量誤差，最合理操作步驟應該是 （　?。?br/>
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁 C．乙、甲、丁、丙 D．丁、甲、乙、丙
9．（2009?青海）在探究“浮力的大小等于什么”的實驗中，有如圖所示的四個步驟，正確的操作順序應是（　　）

A．①②③④ B．①④③② C．④③②① D．②①④③
10．（2014?北京）桌面上甲、乙兩個圓柱形容器中分別裝有水和酒精，實心木球和實心鐵球的體積相等，如圖所示。水、酒精、木球和鐵球的密度分別為ρ水、ρ酒精、ρ木和ρ鐵．將木球放入水中、鐵球放入酒精中，靜止時木球和鐵球所受浮力的大小分別為F1和F2．下列判斷中正確的是（　?。?br/>A．若ρ木＜ρ酒精＜ρ水＜ρ鐵，則F1＞F2
B．若ρ木＜ρ酒精＜ρ水＜ρ鐵，則F1＜F2
C．若ρ酒精＜ρ木＜ρ水＜ρ鐵，則F1=F2
D．若ρ酒精＜ρ木＜ρ水＜ρ鐵，則F1＜F2
二．填空題（共5小題）
11．（2018?衡陽）我國自行設計和建造的“蛟龍號”載人潛水器的艇體由雙層船殼構成，外層與海水接觸，外殼選擇了鈦合金作主材，潛水器在上浮和下潛時，其體積是一定的。潛水器規格：長8.2m、寬3.0m、高3.4m。該潛水器懸浮在海水中時總質為22t。
2017年6月23日，“蛟龍號”載人潛水器下潛到最深達7062.68m海底，創造了深潛水的世界紀錄。在這一深度，海水對潛水器lm2表面產生的壓力為7.3×107N．（下列答案用科學計數法表示）
（1）潛水器的外殼選擇了鈦合金板作主材，這主要是因為這種合金的硬度　 ?。ㄟx填“小”或”大”）
（2）假設海水密度不隨深度變化，潛水器在上浮且未浮出水面過程中，受到水的浮力　 ?。ㄟx填“變小”“不變”或”變大”）
（3）“蛟龍號”懸浮在海水中，所受到的浮力為　 　N
（4）“蛟龍號”載人潛水器下潛到7062.68m海底時，海水對其表面的壓強為　 　Pa。
12．（2018?菏澤）2018年5月13日早晨7時，中國首艘國產航母駛離碼頭進行海試，若該航母排開海水的體積為7×104m3（ρ海水=1.03×103kg/m3，g=10N/kg），它所受的浮力是　 　N。
13．（2018?宜昌）有一木塊的體積為200cm3，密度為0.8×103kg/m3．把它浸沒在水中時，它受到的浮力是　 　N；松手后，木塊靜止時排開水的量是　 　kg．（g=10N/kg）。
14．（2018?十堰）將一底面積為0.01m2的長方體木塊用細線栓在個空容器的底部，然后向容器中緩慢加水直到木塊上表面與液面相平，如圖甲所示，在此整個過程中，木塊底部受到水的壓強隨容器中水的深度的變化如圖乙所示，則木塊所受到的最大浮力為　 　N，木塊重力為　 　N，細線對木塊的最大拉力為　 　N．（g取10Nkg）

15．（2018?遵義）在一次抗洪救災行動中，一名質量為60kg的武警戰士登上一艘自重為540kg的沖峰舟準備搶險救災，此時漂浮在水面上的沖鋒舟排開水的體積為　 　m3，若滿載時排開水的體積為1.2m3，最多還能裝載質量為　 　kg的人和物資。（ρ水=1.0×103kg/m3）
三．實驗探究題（共1小題）
16．（2018?衡陽）為了直觀驗證阿基米德原理，實驗裝置如圖所示，把彈簧測力計上端固定在鐵架臺上，用粗鐵絲做一個框，掛在彈簧測力計掛鉤上。在粗鐵絲框上端懸吊一個金屬塊，下端放一小杯。在金屬塊的正下方，有一個溢水杯，溢水杯放置在鐵架臺的支架上，溢水杯跟金屬塊、粗鐵絲都不接觸。
（1）平穩緩慢地抬高溢水杯支架，使金屬塊完全浸沒入水中（如圖甲→乙→丙），在此過程中。彈簧測力計示數：F甲 　 　F乙（選填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）再平穩緩慢地降低溢水杯支架，使金屬塊完全離開水面（如圖丁）?？梢杂嬎愠鰣D丙中金屬塊所受到的浮力約為　 　N，此時浮力的測量數值比真實數值將　 ?。ㄟx填“偏大”或“偏小”）。
四．計算題（共1小題）
17．（2018?泰安）用彈簧測力計懸掛一實心物塊，物塊下表面與水面剛好接觸，如圖甲所示。從此處勻速下放物塊，直至浸沒于水中并繼續勻速下放（物塊未與水底接觸）。物塊下放過程中，彈簧測力計示數F與物塊下表面浸入水的深度h的關系如圖乙。g取10N/kg，水的密度是1.0×103kg/m3．求：
（1）物塊受到的重力；
（2）物塊完全浸沒在水中受到的浮力；
（3）物塊的密度。

　



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一．選擇題（共10小題）
1．（2018?洪山區三模）如圖所示，某同學將一漂浮在水面不開口的飲料罐緩慢按入水中，當飲料罐全部浸入在水中后，繼續向下壓一段距離，共用時t0 ，此過程中飲料罐所受的浮力隨時間變化的圖象可能是下列圖中的（　?。?br/>
A． B． C． D．
2．（2018?河南模擬）如圖所示的三只球的體積是相等的，在同種液體中靜止，由圖可知（　?。?br/>
A．甲球受的浮力最小 B．乙球受的浮力最小
C．丙球受的浮力最小 D．三球受的浮力一樣大
3．（2018?雨城區校級模擬）一個底面積為2×10﹣2m2的薄壁圓柱形容器放在水平桌面中央，容器高為0.12m，內盛有0.08m深的水，如圖（a）所示，另有質量為0.8kg，體積為1×10﹣3m3的實心正方體A，如圖（b）所示（g取10N/kg）．以下說法正確的是（　?。?br/>A．將正方體放入水中靜止后正方體受到的浮力是10N
B．將正方體放入水中靜止后，水對容器底部的壓強增加了400Pa
C．將正方體放入水中靜止后，正方體下表面受到水的壓強為400Pa
D．將正方體放入水中后，將有一部分水溢出
4．（2018?儀征市二模）如圖1、2所示，某跳水運動員完全入水后，身體由蜷曲變為打開蹬地。在這過程中，他所受的浮力和水對腳底壓強的變化情況是（　?。?br/>
A．浮力減小，壓強增大 B．浮力增大，壓強減小
C．浮力不變，壓強增大 D．浮力不變，壓強減小
5．（2018?永定區一模）圖是關于浮力知識的應用實例，其中說法正確的是（　?。?br/>
A．圖A中浸沒在水中的潛水艇在下潛過程中所受浮力逐漸變大
B．圖B中巨輪之所以能夠浮在水面是因為用空心的辦法增大了排開液體的體積
C．圖C中液體的密度越大密度計漂浮時受到的浮力就越大
D．圖D中氣球是利用填充氣體密度大于空氣密度的原理上浮
6．（2017?嵊泗縣一模）如圖是世界上最大的全透型載客潛水器“寰島蛟龍1”。潛水器從水面緩慢下潛至水面下一定深度處懸停，里面的人能從潛水器內往外觀察海底世界。下列關于潛水器的說法正確的是（　?。?br/>A．潛水器靠改變受到的浮力來實現下潛的
B．下潛過程中，水對它的壓強不變
C．懸停時受到的重力和浮力是一對平衡力
D．下潛過程中受到的浮力一直在變大
7．（2018?鹽都區模擬）在如圖所示的“探究浮力大小與哪些因素有關”的實驗中，可以探究物體所受浮力大小與物體排開液體的體積有關的是圖中的（　?。?br/>
A．甲和丙 B．甲和乙 C．乙和丁 D．丙和丁
8．（2009?漳州校級模擬）將木塊輕輕放入盛滿水的容器中，木塊漂浮在水面上，溢出的水重0.2N，則木塊受到的浮力大小為（　?。?br/>A．大于0.2N B．等于0.2N C．小于0.2N D．無法確定
9．（2018?海淀區一模）小明將一個實心的塑料塊放在水中，塑料塊漂浮在水面上，而將塑料塊放在酒精中，塑料塊下沉。為了探究該塑料塊在水中受浮力情況，小明設計了底部裝有一個定滑輪的溢水杯。實驗中他將已調零的甲、乙兩個電子秤放在水平桌面上，然后將溢水杯和燒杯分別放到甲、乙電子秤上，按實驗操作規范將溢水杯中裝滿水，甲電子秤的示數為m1，乙電子秤的示數為m2，如圖1所示。用已調零的彈簧測力計測出該塑料塊的重力為G，用一輕質的細線通過定滑輪緩慢地將塑料塊拉入裝滿水的溢水杯中，使其浸沒在水中，該過程從溢水杯中流出的水全部流入燒杯中，塑料塊靜止時甲電子秤的示數為m3，乙電子秤的示數為m4，彈簧測力計的示數為F，如圖2所示。已知ρ酒精=0.8ρ水，塑料塊始終未接觸溢水杯的杯壁和定滑輪，不計滑輪與軸的摩擦，則下列四個選項中判斷正確的是（　?。?br/>
A．m1=m3 B．m1﹣m3=m4﹣m2 C．2F=（ m1﹣m3）g D．G+F=（m1﹣m3）g
10．（2018?江漢區一模）甲溢水杯盛滿密度為ρ1的液體，乙溢水杯盛滿密度為ρ2的液體。將密度為ρA的小球A輕輕放入甲溢水杯，小球漂浮且有體積露出液面，甲溢水杯溢出液體的質量是36g．將密度為ρB的小球B輕輕放入乙溢水杯，小球浸沒在液體中，并下沉，乙溢水杯溢出液體的質量是30g．已知小球A與小球B體積之比是1：2（g取10N/kg）．則下列選項中正確的是（　?。?br/>A．小球A的質量為7.2g B．小球B的質量為30g
C．ρ1與ρ2之比為3：1 D．ρA與ρB之比為12：5
二．填空題（共5小題）
11．（2018?濱州模擬）我國首臺自主設計的“蛟龍號”載人潛水器，總質量為22t，在下潛實驗中成功突破7000m水深大關。當“蛟龍號”懸浮在深海某處時，受到的浮力為　 　N．（g取10N/kg）
12．（2018?長寧區一模）重為5牛的正方體物塊，用細線掛在彈簧測力計下浸沒在水中時，測力計的示數為2牛，則物塊所受浮力的大小為　 　牛；增大物塊浸沒的深度，它所受浮力的大小將　 ?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）；將細線剪斷瞬間，物塊所受合力的情況為　 　。
13．（2018?荊州模擬）“雪龍”號是中國最大的極地考察船，如圖，也是中國唯一能在極地破冰前行的船只，“雪龍”號總長167.0米，滿載吃水9.0米，滿載排水量21000噸，滿載的雪龍號在上海母港整裝待發，求雪龍號受到的浮力是　 　N，船底受到水的壓強是　 　Pa．（水的密度取1.0×103kg/m3 g=10N/kg）
14．（2018?閔行區二模）小敏用橡皮筋系著體積為2×10﹣3米3的金屬球先后浸沒在水中、某液體中，手提橡皮筋上端，待球靜止后現象如圖所示。金屬球在水中受到的浮力為　 　牛。金屬球在水中、某液體中所受合力分別為F1和F2，則F1　 　F2；若某液體的密度為ρ液，則ρ水　 　ρ液．（后兩空均選填“大于”、“等于”或“小于”）

15．（2018?清江浦區二模）如圖所示，將邊長為5cm的實心正方體木塊輕輕放入裝滿水的溢水杯中，木塊靜止時受到的浮力為1N，此時木塊浸沒在水中的體積為　 ??；從杯中溢出水的質量為　 　kg，該正方形木塊的密度為　 　g/cm3．（ρ水=1.0×103 kg/m3）
三．實驗探究題（共1小題）
16．（2018?高淳區二模）探究影響浮力大小的實驗中將同一物體分別按如圖所示的步驟進行實驗：

（1）物體浸沒在水中受到的浮力　 　N．物體的密度是　 　kg/m3。
（2）比較A、B、C三幅圖可探究浮力的大小與　 　有關。
（3）D圖中彈簧測力計的示數是　 　N．（g取10N/kg，ρ酒精=0.8×103kg/m3）　
四．解答題（共1小題）
17．（2018?高邑縣一模）某物理興趣小組的同學對物理的浮沉條件進行了研究。在一個重為4N，底面積為200cm2的圓柱形薄壁玻璃容器底部，放一個邊長為10cm的正方體物塊，然后逐漸向容器中倒水（始終未溢出）。通過測量容器中水的深度h，分別計算出該物塊所受到的浮力F浮，并繪制了如圖所示的圖象。請你解答下列問題（g取10N/kg）。
（1）分析圖乙可知，水的深度由0逐漸增加到8cm的過程中，物塊受到的浮力　 　，這一過程中物塊底受到的水的壓強當　 ?。ňx填“變大”“不變”或“變小”）。
（2）當容器中水的深度超過為8cm以后，物塊處于　 　狀態。
（3）物塊的密度是多少？
（4）將物塊取出后，若容器中水的重力為20N，此時容器對水平桌面的壓強是多少







































參考答案與試題解析
例題1：【解答】解：
A、浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關，與深度無關，鐵牛浸沒后，水的密度不變，排開水的體積不變，所受的浮力不變。故A錯誤；
B、分析可知，鐵牛被沖到河底受到重力和浮力的作用，并且重力大于浮力，所以鐵牛還受到河底的支持力的作用。故B錯誤；
C、用兩艘大木船并裝滿沙子，船仍舊漂浮在水面上，重力增大，浮力也隨之增大，所以是為了增大浮力。故C錯誤；
D、卸下沙子的過程中，木船重力減小，所受浮力減小，根據F浮=ρgV排可知，木船排開水的體積減小時，需要上浮，所以鐵牛就會被拉起。故D正確。
【答案】D。
例題2【解答】解：
A、B、由圖知：同一支試管，在兩種液體中都是漂浮的，所以受到的浮力都等于它的重力而相等。此兩選項均錯誤；
C、D、由圖知：浮力相同時，試管排開甲液體的體積較大，由公式ρ液=知，所以甲液體的密度較??；已知兩種液體的深度相同，ρ甲＜ρ乙，由公式p=ρgh知：甲液體對燒杯底部的壓強較小，乙液體對容器底部的壓強較大。所以選項C錯誤，選項D正確。
【答案】D。
例題3【解答】解：（1）由圖B可知，彈簧測力計的示數為3.8N，即物體對彈簧測力計的拉力為3.8N，
因為物體間力的作用是相互的，彈簧測力計對物體的拉力也為3.8N；
因為物體處于平衡狀態，受拉力和重力是一對平衡力，大小相等，故物體的重力是3.8N；
（2）由稱重法：知：F浮=G﹣F示=3.8N﹣2.4N=1.4N；
液體與桶的總重力與桶的重力之差是物體排開液體的重力，由圖中AD兩個步驟測出；
（3）根據（2）知F浮=1.4N；排開液體的重力：G排=F桶和水﹣F桶=2.6N﹣1.2N=1.4N，故可以得出浸在水中的物體所受浮力的大小等于排開液體的重力，即F浮=G排；
（4）本實驗是“探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系”屬于探究性實驗，多次測量找普遍規律。
A．測量型實驗多次測量取平均值減小誤差，此實驗為探究型，不能求平均值，故A不合理；
B．用原來的方案將水換成酒精進行多次實驗，找出普遍規律，故B合理；
C．用原來的方案將石塊換成體積與其不同的鐵塊進行實驗，找出普遍規律，故C合理；
故選A；
（5）只將石塊的一部分浸入水中，排開水的體積減小，排開水的重力減小，浮力減小，仍能得出；F浮=G排。
【答案】（1）3.8；（2）1.4；AD；（3）排開液體的重力；（4）A；（5）能。
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一．選擇題（共10小題）
1．【解答】解：氣球是“浸沒”在空氣中的，因為體積相同，所以排開空氣的體積相同，根據公式F浮=ρ空氣gV排可知，兩球所受浮力相同。
【答案】B?！?br/>2．【解答】解：由圖可知，鉛球、銅塊和木塊均浸沒在同種液體中，
因物體浸沒時排開液體的體積相等，
所以，體積相同的鉛球、銅塊和木塊排開液體的體積相等，
由F浮=G排=ρ液gV排可知，它們受到的浮力一樣大。
【答案】D。
3．【解答】解：AB、由圖可知，丙圖中鵝卵石受到的浮力：F浮=G石﹣F拉=1.4N﹣0.9N=0.5N；
根據阿基米德原理，溢水杯溢到小桶中的水的重力：G排=F浮=0.5N，
則m水===0.05kg=50g；故A不正確，B正確；
C、丁圖中，彈簧測力計的示數F為：F=G總﹣G排=（6.0N+1.4N）﹣0.5N=6.9N，故C不正確；
D、鵝卵石的密度ρ石====×1.0×103kg/m3=2.8g/cm3；故D不正確。
【答案】B?！?br/>4．【解答】解：A、在浸沒前，物體下降過程中排開水的體積變大，所以浮力逐漸變大；當物體浸沒后排開水的體積不變，根據F浮=ρ液gV排可知浮力不變；由圖可知當h=2m時浮力不變，所以構件此時恰好浸沒在江水中；故A錯誤；
B、當h=2m時，構件恰好浸沒在江水中，則正方體構件的邊長為2m，
則排開水的體積V排=V=（2m）3=8m3，
構件所受的浮力：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N，故B錯誤；
C、當h=3m時，構件底部所處的深度為3m，
則受到江水的壓強：p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa，故C錯誤；
D、當h=4m時，由于構件已經浸沒在江水中，構件受到鋼繩的拉力：
F拉=G﹣F浮=ρ物gV﹣F浮=3×103kg/m3×10N/kg×8m3﹣8×104N=1.6×105N，故D正確。
【答案】D?！?br/>5．【解答】解：鐵塊在沒有完全浸沒時，根據公式F浮=ρgV排可知，物體所受浮力隨浸沒深度的增加而增大，因為浸沒的深度越大，排開水的體積越大；當完全浸沒后，排開水的體積不再變化，不管浸入多深，所受浮力將不再改變。
【答案】A。
6．【解答】解：A、由圖2知，整個過程中拉力減小，所以開始浮力減小，當拉力為零時，此時物體漂浮，在液體排出過程中，浮力不再變化，所以A錯誤；
B、由圖1知，此時木塊受向上的浮力和豎直向下的重力及拉力作用，由圖象知，當物體完全浸沒時，此時細繩的拉力為5N。
G=mg=ρVg=0.5×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）3=5N
F浮=G+F=5N+5N=10N
由F浮=ρ液gV排得，ρ液===1×103kg/m3
所以此液體為水。因此B錯誤；
C、當木塊恰好漂浮時，F浮=G
則ρ水gV排=ρgV
得V排=V=0.5×10﹣3m3
所以排出水的體積為：V=（S容﹣S木）h露=（200﹣100）××10×10﹣6m3=0.5×10﹣3m3
m=ρ水V=103kg/m3×5×10﹣4m3=0.5kg
所以每秒抽出水的質量為：m′==0.01kg/s=10g/s，所以C正確；
D、第30s抽出水的質量為：m=10g/s×30s=300g=0.3kg
體積為V===3×10﹣4m3=300cm3
木塊露出水的高度h===3cm，所以D錯誤。
【答案】C?！?br/>7．【解答】解：A、飛機是利用機翼上下方空氣的流速不同產生的升力升空的，所以該選項不正確。
B、熱氣球里熱空氣的密度小于空氣的密度，使氣球受到的浮力大于氣球的重力，因而能升空，所以該選項正確。
C、風箏是利用風箏上下方空氣的流速不同產生的升力升空的，所以該選項不正確。
D、火箭升空靠氣體的反沖作用而獲得動力，所以該選項不正確。
【答案】B。　
8．【解答】解：為方便操作和減小測量誤差，合理的實驗順序是：
丁、測出空桶所受的重力，再把空桶置于溢水杯口的正下方；
甲、用彈簧測力計測出物體所受的重力；
乙、用彈簧測力計吊著物體浸沒在裝滿水的溢水杯中，讀出此時彈簧測力計的示數；
丙、測出桶和排開水所受的總重力。
【答案】D?！?br/>9．【解答】解：驗證阿基米德原理的實驗過程是：
A 用彈簧測力計測出小桶的重1N；
B 用彈簧測力計測出固體的重4N；
C 在溢水杯中盛滿水，將固體慢慢浸入水中，記下拉力，固體受到的浮力為4N﹣3N=1N；同時使溢出的水流入小桶；
D 用彈簧測力計測出小桶和溢出的水的總重2N，所以排出的水重為2N﹣1N=1N。
所以固體受到的浮力等于排開的水受到的重力。
【答案】D。　
10．【解答】解：將木球放入水中，木球漂浮在水面上，靜止時木球所受浮力等于木球的重力：
則F1=G木=m木g=ρ木gV木﹣﹣﹣﹣①
鐵球放入酒精中將下沉，則鐵球所受浮力
F2=ρ酒精gV鐵﹣﹣﹣﹣②
比較①和②，實心木球和實心鐵球的體積相等，即V木=V鐵，g相同，
則若ρ木＜ρ酒精，則由F浮=ρgV排可得，F1＜F2；
若ρ酒精＜ρ木，則由F浮=ρgV排可得，F1＞F2，故ACD錯誤，選項B正確。
【答案】B。
二．填空題（共5小題）
11．【解答】解：（1）潛水器要下潛到較深的海水中，需要能承受較大的壓強，所以選擇鈦合金板作為主材，主要是因為這種合金的硬度大；
（2）潛水器在上浮且未浮出水面過程中，排開水的體積不變，水的密度不變，由F浮=ρ水V排g可知浮力不變；
（3）該潛水器懸浮在海水中時受到的浮力：
F浮=G=mg=22×103kg×10N/kg=2.2×105N；
（4）海水對其表面的壓強：
p===7.3×107Pa。
【答案】（1）大；（2）不變；（3）2.2×105；7.3×107?！?br/>12．【解答】解：航母所受的浮力：F浮=ρ海水V排g=1.03×103kg/m3×7×104m3×10N/kg=7.21×108N。
【答案】7.21×108?！?br/>13．【解答】解：由題可知，物體浸沒在水中，則V排=V物，
它受到的浮力為：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3=2N；
物體的重力：G=mg=ρVg=0.8×103kg/m3×200×10﹣6m3×10N/kg=1.6N＜2N，
由于F浮＞G，則放手后物體將上浮；
它最終靜止時漂浮在水面上，浮力與所受重力為一對平衡力，
所以，此時物體受到的浮力：F浮′=G=G排=1.6N，
所以木塊靜止時排開水的質量：m排===0.16kg。
【答案】2；0.16。
14．【解答】解：（1）根據圖象可知，木塊剛剛漂浮時，木塊浸入水中的深度為L1=9cm；由于從9cm到16cm，木塊一直處于漂浮，浸入水中的深度不變；當水面的高度為16cm時細線剛好張緊，線的拉力為零；直到木塊上表面與液面相平，此時水面的高度為22cm；
所以木塊的高度：L=9cm+（22cm﹣16cm）=15cm=0.15m；
則木塊的體積：V木=S木L=0.01m2×0.15m=1.5×10﹣3m3，
木塊全部淹沒時受到的浮力最大為：
F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣3m3=15N。
（2）由圖象可知，木塊剛剛漂浮時木塊底部受到水的壓強為900Pa，
則木塊的重力與水向上的壓力（浮力）平衡，
所以，木塊重力：G=F向上=p向上S=900Pa×0.01m2=9N；
（3）直到木塊上表面與液面相平時，木塊受到的浮力最大，
由力的平衡條件可得，細線對木塊的最大拉力為：
F拉=F浮﹣G=15N﹣9N=6N。
【答案】15；9；6。　
15．【解答】解：（1）因為沖鋒舟漂浮在水面上，
所以受到的浮力：
F浮=G=（m人+m舟）g=（540kg+60kg）×10N/kg=6000N，
因為F浮=ρ液gV排，
所以其排開水的體積：
V排===0.6m3；
（2）沖鋒舟滿載時受到的浮力：
==1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m3=12000N，
設人和物資的總重為G最大，則有G舟+G最大=；
即：540kg×10N/kg+G最大=12000N；
解得：G最大=6600N；
故m最大===660kg，
所以最多還能裝載質量為660kg﹣60kg=600kg。
【答案】0.6；600?！?br/>三．實驗探究題（共1小題）
16．【解答】解：（1）平穩緩慢地抬高溢水杯支架，使金屬塊完全浸沒入水中（如圖甲→乙），由阿基米德原理可知，在此過程中甲受到的浮力等于排開液體所受的重力，故F甲 =F乙；
（2）由圖丙、丁可知，彈簧測力計的分度值，0.2N，圖丁G=4.4N，圖丙F示=3.2N，
圖丙中金屬塊所受到的浮力約為：
F浮=G﹣F示=4.4N﹣3.2N=1.2N；
金屬塊完全離開水面時要帶一些小水滴，使重力G測的數值偏大，根據F浮=G﹣F示可知，此時浮力的測量數值比真實數值將偏大。
【答案】（1）等于；（2）1.2；偏大。
四．計算題（共1小題）
17．【解答】解：（1）由圖可知，物體浸入水中時測力計示數為18N，故物體的重力為G=18N；
（2）物體全部浸入水中時，測力計的示數為F=10N，則在水中受到的浮力為F浮=G﹣F=18N﹣10N=8N，
（3）由F浮=ρ液gV排得，物體的體積為：V=V排=，
物體的重力為G，質量為m=，
則物體的密度為：ρ===ρ水=×1.0×103kg/m3=2.25×103kg/m3。
【答案】（1）物塊受到的重力為18N；（2）物塊完全浸沒在水中受到的浮力為8N；（3）物塊的密度為2.25×103kg/m3。
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一．選擇題（共10小題）
1．【解答】解：根據公式F浮=ρgV排可知，排開水的體積一定時，受到的浮力將不再變化；
在A中，表示一開始就受到浮力作用，然后浮力逐漸增加，最后保持不變，符合題意；
在B中，表示物體逐漸浸沒，所受浮力逐漸變大，最后不變，不合題意；
在C中，表示物體完全浸沒后，不管怎樣移動，排開水的體積不再變化，受到的浮力保持不變；不合題意；
在D中，表示物體受到的浮力逐漸增加，不合題意；
【答案】A。　
2．【解答】解：已知三只球的體積是相等的，甲漂浮，乙懸浮，丙沉入液體底部，由圖知，三個球排開液體的體積關系為：V甲排＜V乙排=V丙排，
因為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。
【答案】A。　
3．【解答】解：A、正方體A的密度：
ρA===0.8×103kg/m3＜ρ水，
所以，A在水中最后會漂浮，
則A受到的浮力F=G=mg=0.8kg×10N/kg=8N．故A錯誤；
B、由F浮=ρ水gV排可得，正方體排開水的體積：
V排===8×10﹣4m3，
則△h===4×10﹣2m，
△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣2m=400Pa．故B正確；
C、正方體下表面受到水的壓強：
p下===800Pa．故C錯誤；
D、將正方體放入水中后，水面上升的高度△h=4×10﹣2m，
容器內原有水h=0.08m，
△h+h=4×10﹣2m+0.08m=0.12m，
所以，將正方體放入水中后，水不會溢出。故D錯誤。
故選：B。　
4．【解答】解：當跳水運動員完全入水后，排開水的體積不變，
∵F浮=ρ水V排g，V排不變，水的密度不變，
∴運動員受浮力不變；
∵p=ρgh，身體由蜷曲變為打開蹬地。腳所處深度變大，
∴水對他的壓強逐漸增大。
【答案】C?！?br/>5．【解答】解：
A．浸沒在水中的潛水艇在下潛過程中，水密度和排開水的體積不變，由F浮=ρ液gV排可知，所受的浮力不變，故A錯誤；
B．巨輪之所以能夠浮在水面上，是利用空心的方法來增大排開液體的體積來增大浮力，故B正確；
C．密度計測液體密度時，都是漂浮的，所以浮力都等于重力，在不同液體中，密度計所受浮力不變，故C錯誤；
D．氣球是利用在空氣中的浮力來工作的，當氣體的密度小于空氣的密度時，才可以升空，故D錯誤。
【答案】B。　
6．【解答】解：A、潛水艇靠改變自身重力實現上浮或下潛。故A錯誤；
B、潛水器在下潛過程中，海水的密度不變，但深度h不斷增大，根據p=ρgh可知，水對它的壓強變大。故B錯誤；
C、懸停時受到的重力和浮力大小相等、方向相反、作用在同一個物體上，作用在同一條直線上，是一對平衡力，故C正確；
D、潛水器在完全沒入水面前，排開海水的體積不斷增大，所以浮力變大，完全沒入水面之后，海水的密度不變，排開海水的體積不變，根據F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力不變；故在下潛過程中，受到的浮力先變大后不變。故D錯誤。
【答案】C?！?br/>7【解答】解：要探究物體所受浮力大小與物體排開液體的體積有關時，要控制液體的密度不變，改變物體排開液體的體積，由以上四圖可知甲丙兩圖符合。
【答案】A。
8．【解答】解：容器盛滿水，所以木塊排開的水與溢出的水相同，其重力為0.2N，根據阿基米德原理，浮力就等于它排開的水的重力，因此，浮力也等于0.2N。
【答案】B?！?br/>9．【解答】解：圖1中：
由于電子秤的示數為物體對電子秤產生的壓力而引起的，已知甲電子秤的示數為m1，把溢水杯、水、滑輪看做一個整體，則受豎直向下的總重力G水總，
所以，溢水杯對電子秤產生的壓力F1=G水總；即：m1g=G水總 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
乙電子秤的示數為m2，則燒杯對電子秤產生的壓力F2=G燒杯；即：m2g=G燒杯 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
圖2中：塑料塊浸沒在水中時，受力情況如下圖：

根據力的平衡條件可得，拉力F=F浮﹣G塑料；
根據阿基米德原理可知：F浮=G排，
所以，G塑料=F浮﹣F=G排﹣F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，
把溢水杯、剩余的水、滑輪和塑料塊看做一個整體，則受豎直向下的總重力G塑料+G水總﹣G排，受豎直向上的拉力F作用，如下圖所示：

所以此時溢水杯對甲電子秤產生的壓力為：F3=G塑料+G水總﹣G排﹣F=m3g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④，
由③④可得G排﹣F+G水總﹣G排﹣F=m3g，即：G水總﹣2F=m3g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
比較①⑤可知：故m1≠m3，故A錯誤；
①代入⑤可得：m1g﹣2F=m3g，
即：（m1﹣m3）g=2F；故C正確，D錯誤；
所以m1﹣m3=；
圖2中乙電子秤的示數為m4，即燒杯對電子秤產生的壓力：F4=G燒杯+G排=m4g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥
由⑥﹣②得：m4g﹣m2g=G燒杯+G排﹣G燒杯=G排﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑦
由③⑦可得m4﹣m2==，
所以，m1﹣m3≠m4﹣m2，故B錯誤。
【答案】C。
10．【解答】解：A、∵小球A漂浮在甲溢水杯液體中，小球受到的浮力等于重力，由F浮=G排=GA，可得小球A的質量為36g；故A錯
B、小球A漂浮在甲溢水杯液體中，F浮′=G排′=m排′g=ρ1V排g=ρ1VAg=36×10﹣3kg×g，
VA=
∵小球浸沒在液體中，并下沉，
∴ρB大于ρ2，
∴F浮=G排=m排g＜GB=mBg，
∴小球的B質量：mB＞m排=30g，故B錯；
C、小球B的體積：
VB==
∵VA：VB=1：2，
即：：=，
∴ρ1：ρ2=3：1．故C正確；
D、A球質量就等于甲中溢出水的質量，而B球的質量未知所以無法求兩球密度之比。
【答案】C?！?br/>二．填空題（共5小題）
11．【解答】解：潛水器在水中處于懸浮狀態，此時其受到的浮力為：
F浮=G=mg=22×103kg×10N/kg=2.2×105N。
【答案】2.2×105?！?br/>12．【解答】解：物塊所受浮力F浮=G﹣F示=5N﹣2N=3N；
增大物塊浸沒的深度，因為全部浸沒，V排=V．根據F浮=ρ液gV排可知，它所受浮力的大小不變；
將細線剪斷瞬間，物塊所受的合力：
F合=G﹣F浮=5N﹣3N=2N，
合力的方向與較大的重力方向相同，即物塊所受合力的方向豎直向下。
【答案】3；不變；方向豎直向下?！?br/>13．【解答】解：（1）船的排水量為：m排=21000t=2.1×107kg
由于雪龍號處于漂浮，則所受到的浮力為F浮=G=m排g=2.1×107kg×10N/kg=2.1×108N；
（2）船底受到的壓強為：
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×9m=9×104Pa；
【答案】2.1×108；9×104。
14．【解答】解：金屬球在水中受到的浮力：
F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3=20N；
金屬球在水中、某液體中靜止，金屬球處于平衡狀態，所受合力為零，F1等于F2；
由圖片可知，橡皮筋在某液體中發生的形變較大，由G=F浮+F拉，在某液體中受到的浮力較小，金屬球在水中、某液體中都是完全浸沒，由F浮=ρ液gV排可知ρ水大于ρ液。
【答案】20；等于；大于。　
15．【解答】解：
（1）木塊排開水的重力：G排=F浮=1N；
排開水的質量：m排===0.1kg；
排開水的體積：V排===10﹣4m3；
（2）正方體木塊的體積：V木=（0.05m）3=1.25×10﹣4m3，
因為木塊漂浮，
所以G木=F浮=1N，
因為G木=m木g=ρ木V木g，
所以木塊的密度：
ρ木===0.8×103kg/m3=0.8g/cm3；
【答案】10﹣4m3；0.1；0.8。　
三．實驗探究題（共1小題）
16．【解答】解：（1）由圖可知，物體的重力G=4N，物體浸沒在水中時彈簧測力計的示數F′=3N，
物體浸沒在水中時受到的浮力：
F浮=G﹣F′=4N﹣3N=1N；
因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等，
所以，由F浮=ρ水gV排可得，物體的體積：
V=V排===1×10﹣4m3，
由G=mg可得，物體的質量：
m===0.4kg，
物體的密度：
ρ===4×103kg/m3；
（2）由圖示ABC三次實驗可知，液體的密度不變而物體排開液體的體積不同，物體受到的浮力不同，排開液體體積越大，物體受到的浮力越大，由此可知：浮力的大小與物體排開液體的體積有關；
（3）D圖中將物體浸沒在酒精中，則物體受到的浮力：
F浮′=ρ酒gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=0.8N；
則彈簧秤的示數F=G﹣F浮′=4N﹣0.8N=3.2N；
【答案】（1）1；4×103；（2）物體排開液體的體積；（3）3.2。　
四．解答題（共1小題）
17．【解答】解：（1）由圖象可知：水的深度由0逐漸增加到8cm的過程中，物塊受到的浮力越來越大；
由公式p=ρgh，隨著水的深度增大，液體對容器底的壓強增大；
（2）當容器中水的深度超過為8cm以后，物塊受到的浮力不再發生變化，所以物塊處于漂浮狀態；
（3）由圖象可知，G=F浮=8N，
物塊的體積V=10cm×10cm×10cm=1×10﹣3m3，
物塊的密度ρ====0.8×103kg/m3。
答：物塊的重力為8N，密度為0.8×103kg/m3。
（3）容器對桌面的壓力F=G水+G容器=20N+4N=24N，
容器對桌面的壓強p===1200Pa。
【答案】（1）變大；變大；（2）漂浮；
（3）物塊的密度是0.8×103 kg/m3；（4）將物塊取出后，若容器中水的重力為20N，此時容器對水平桌面的壓強是1200Pa。
　













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