2024-2025学年八年级下册物理同步单元讲练测第十章浮力、阿基米德原理及其应用-讲核心(原卷版+解析)

这是一份2024-2025学年八年级下册物理同步单元讲练测第十章浮力、阿基米德原理及其应用-讲核心(原卷版+解析)，共33页。试卷主要包含了定义，产生原因，阿基米德原理内容，阿基米德原理公式及推导， 实验桌上有如下器材等内容，欢迎下载使用。

1.定义：浸没在液体（或气体）中的物体受到向上的力，这个力叫做___________。浮力方向是___________。
2.产生原因：由液体（或气体）对物体向上和向下的___________，公式为F浮=___________。
3.在探究影响浮力大小的因素实验中，利用了___________的实验方法，实验表明浸在液体中的物体受到浮力的大小跟物体浸入液体中的___________有关，跟液体的___________有关，跟物体浸没液体中的___________无关。
4.物体的重力为G，则物体受到液体浮力的大小等于物体的重力减去浸在液体中时所称得的物体的拉力F，F浮=___________。
5.阿基米德原理内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于___________。
6.阿基米德原理公式及推导：F浮=___________=___________=___________。阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于___________。
【答案】1、浮力；竖直向上；2、压力差；F向上-F向下；3、控制变量法；体积；密度；质量；4、G-F；5、排开液体的重力；6、G排；m排g；ρ液gV排；气体。
【例1】
1. 在物理教学研讨会上，王老师用自制教具演示了如下实验：将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下，把乒乓球（直径略大于瓶口直径）放入瓶内并注水，看到有少量水从瓶口流出，此时乒乓球静止（如图）．然后用手堵住瓶口，一会儿乒乓球浮起来了．以下分析正确的是（ ）
A. 图中乒乓球静止时没有受到浮力作用
B. 图中乒乓球静止时受到的支持力与受到的重力平衡
C. 乒乓球上浮过程中，受到的浮力等于受到的重力
D. 乒乓球上浮过程中，受到的浮力始终不变
【例2】
2. 如图所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，正方体物块M悬浮在水中，其上表面与水面平行，则下列说法中正确的是
A. M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
B. M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
C. M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力
D. M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力
【例3】
3. 测量金属小球没入水中受到的浮力。在空气中将小球挂在已调零的弹簧测力计上，弹簧测力计示数为3.6N；手提弹簧测力计使小球浸没在水中，此时弹簧测力计的示数如图所示，则弹簧测力计的示数是______N；金属小球受到的浮力是______N。
【例4】
4. 在用天平测石块所受浮力的实验中，小刚先在烧杯中注入适量的水，如图甲所示，用天平测出烧杯和水的总质量为______g；然后，再把用细线拴好的石块浸没在天平左盘上的烧杯内的水中，如图乙所示，在天平右盘添加适量的砝码，移动游码，天平再次平衡。请你根据图景计算石块受到的浮力F浮=______N。
【例5】
5. 大国同学清明随父母去陵园祭扫，为在陵园中长眠的先烈们献上鲜花．他凝望着烈士纪念碑追思良久，“那么多先烈坚守着让每一位受压迫的中国人都能过上有尊严的幸福生活的强烈信念，出生入死、不惜献出自己宝贵的生命！真是令人敬佩！”此情此景，他不禁热泪盈眶，将手按在胸前下定决心，“作为21世纪的中学生，我要倍加珍惜先烈们用生命换来的幸福生活，铭记历史发奋学习，为祖国更加强大、早日实现中华民族伟大复兴的中国梦而不懈努力！”此时，他的这颗小小少年心装下的却是一个大大的中国．壮哉我中国少年！请你利用自来水、电子台秤、一个底面直径和高均约为20cm的塑料盆、毛巾，结合自己学过的相关科学知识设计一个实验来粗略测量自己心脏的体积．（要求：写出实验步骤．画出实验数据记录表格）
【例6】
6. 在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，周逸凡为同学们做了如图所示的一系列实验。请你从中选出一些图，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果。
（1）①、②两图中，②图中弹簧测力计示数较小，说明了_________；
（2）②、③两图中，弹簧测力计示数不同。说明浸在同一种液体中的物体所受的浮力大小跟_________有关；
（3）③、⑤两图中，弹簧测力计示数不同，说明物体排开等体积的液体时，所受的浮力大小跟________有关；
（4）③、④两图中，弹簧测力计示数相同，说明物体浸没在同种液体中，所受的浮力大小跟_________无关。
【例7】
7. 实验桌上有弹簧测力计、大烧杯、水、细线、各种符合要求的金属块．小华同学要利用这些实验器材通过实验证明：金属块浸没在水中时受到浮力的大小与金属块的重力无关．他进行了如下实验：
①把弹簧测力计调零，在大烧杯中装入适量的水．
②找到两个质量相等铜块和铁块（），测出重力，并记录数据．
③分别把铜块和铁块浸没在水中，用弹簧测力计测出拉力，并记录数据．
④根据，计算两个金属块受到的浮力．
他发现两个金属块受到的浮力不相等，于是得出结论：金属块浸没在水中时受到的浮力与金属块的重力无关．
根据以上叙述，回答下列问题：
（1）请你评估，小华的实验存在的两个问题：
①___________ ;
②_____________．
（2）请你针对小华探究过程中存在的问题，写出改正措施：______________．
【例8】
8. 实验桌上有如下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯各一个；水、盐水、细线适量；一大块橡皮泥；体积相同的铜块和铁块各一块；体积不同的铁块各一块。要求从实验桌上选择适当器材，设计一个方案，探究“浮力的大小与物体密度是否有关”。
（1）从给定的器材中选择弹簧测力计、烧杯一个、水、细线，除此之外，你还需要的实验器材有______。
（2）实验步骤：_____________。
（3）根据可能出现的实验现象，得出相应的探究结论：_____________。
【例9】
9. 实验桌上有满足实验需要的如下器材：天平、砝码、体积不同的铝块、细线、大烧杯、量筒、水。请你利用上述器材设计一个实验证明：浸在水中的物体所受的浮力大小跟物体排开水的体积成正比。请你填写实验步骤，画出实验数据记录表（ ）。
实验步骤：
（1）在量筒中注入适量的水，读出此时水的体积V0；将用细线拴好的铝块缓慢放入量筒中，使其浸没在水中，此时量筒中水面对应的刻度值用V表示；将V0、V的数据记在实验数据记录表中。
（2）在烧杯中注入适量的水，用调节好的天平测出烧杯和水的总质量m0；___、__，在天平右盘添加适量的砝码，移动游码，天平再次平衡时，天平右盘中砝码的总质量与游码所对刻度值之和用m表示，将m0、m的数据记在实验数据记录表中。
（3）换用体积不同的铝块，仿照步骤（1）、（2）再做5次实验，依次读出它们浸没在量筒的水中时对应的刻度值V的数据；分别测出相应的每个铝块悬挂并浸没在烧杯的水中时m的数据；分别将每次的V、m的数据记在实验数据记录表中。
（4）根据___________，___________分别计算出6次的V排和F浮的数据，并分别记在实验数据记录表中。
【例10】
10. 浸在液体中的物体所受浮力为F，物体排开液体的体积为V，小明认为：任何情况下，F都与V成正比。请自选器材，设计实验证明小明的观点是错误的。
【例11】
11. 如图所示是验证阿基米德原理的实验步骤示意图，依次读出甲、乙、丙、丁图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4．由四个图中_______两个图的弹簧测力计的示数可以求出石块受到的浮力；石块排开液体受到的重力等于________．依据测量物理量，如果满足关系式________，则可验证阿基米德原理．（后两空用测力计示数表示）
【例12】
12. 在弹簧下挂一个小塑料桶，桶下面吊一个小石块，石块静止时弹簧下端的指针指在铁架台立柱上的位置A，如图甲所示。取一个装满水的溢水杯，在缓慢地把石块没入水中的过程中，从溢水杯中溢出的水全部流到溢水口旁的小空杯里。溢水杯中的水不再溢出时，弹簧的指针指在位置B，如图乙所示。在把小杯里的水缓慢倒入弹簧下的小桶中的过程中，弹簧又伸长，如图丙所示。水全部倒入小桶后，弹簧的指针所指的位置相对于位置A会__________（填“偏上”、“偏下”或“重合”）。
【例13】
13. 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=2.6N，将物块的一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数=1.8N，如图所示，已知水的密,g取10N/kg求：
（1）物块受到的浮力
（2）物块浸在水中的体积．
【例14】
14. 把体积相等的木块和铁块置于水中，木块浮在水面上，而铁块沉入水底．这时它们所受的浮力
A. F木＜F铁B. F木=F铁C. F木＞F铁D. 无法确定
【例15】
15. 在探究物体所受浮力大小与物体排开液体所受重力大小关系的实验中，小波的一次操作过程如图．
实验步骤：
①用细线将物块系好，挂在已调零的弹簧测力计挂钩上，测出物块所受的重力G物（如图甲），将数据记录在表格中；
②将水倒入溢水杯中（如图乙）；
③将挂在弹簧测力计挂钩上的物块浸没在溢水杯内的水中，不接触溢水杯，同时用小桶收集溢出的水，物块静止、待溢水杯中的水不再流出时，读出弹簧测力计示数F（如图丙），将数据记录在表格中；
④将步骤③中装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计挂钩上，测出小桶和溢出水的总重G总（如图丁），将数据记录在表格中；
⑤利用F浮=G物-F求出物体所受浮力的大小，并与G总进行比较．
（1）请指出上述步骤中存在的两个问题：
问题1：______；
问题2：______；
（2）已知水的密度为ρ水，请根据小波测量出的物理量和ρ水及g，写出计算物块体积的表达式：V物=______．
【例16】
16. 为验证阿基米德原理，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯 的水中，如图所示，铝块始终不与溢水杯接触．则下列四个选项中，判断正确的是
A. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压力变小
B. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢 水杯底的压强变大
C. 铝块浸没在水中静止时，绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
D. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，若电子秤示数不变，则验证了阿基米德原理
【例17】
17. 一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后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F与圆柱体下降高度h变化关系的图像，求：
（1）圆柱体的重力是多少？
（2）圆柱体受到的最大浮力是多少？
（3）圆柱体的密度是多少？
【例18】
18. 如图甲所示，用细线系着木块浸没在水。已知木块的重力为6N，体积是1dm3。求：
（1）浸没在水中时，木块受到的浮力。
（2）木块所受拉力。
（3）剪断细线后，木块的状态如图乙所示，请问木块露出水面的体积多大。
【例19】
19. 如图所示，有两个小球M和N，密度分别为ρM和ρN。图甲中，细线的一端固定在杯底，另一端拴住小球M使其浸没在水中静止；图乙中，细线的一端固定在杯底，另一端拴住小球N使其浸没在油中静止。小球M所受重力为GM，体积为VM；小球N所受重力为GN，体积为VN。小球M和N所受细线的拉力大小相等，所受浮力分别为FM和FN。已知水的密度为ρ水，油的密度为ρ油，且ρ水>ρ油>ρN>ρM，则下列正确的是（ ）
A. GMVNC. FNFM
【例20】
20. 甲、乙两个实心金属球，它们的质量相同，其密度分别是5×103kg/m3和10×103kg/m3．甲球挂在甲弹簧秤下，乙球挂在乙弹簧秤下，并且让两金属球都全部没入水中，这时（ ）
A. 甲乙两球所受浮力之比是2：1B. 甲乙两球所受浮力之比是1：2
C. 甲乙两弹簧秤示数之比3：9D. 甲乙两弹簧秤示数之比是11：12
【练1】
21. 如图长方体物块浸没在水中，所受浮力是10N，下表面受到的压力是15N，上表面受到的压力是_______N。
【练2】
22. 在探究浮力问题时，某同学做了如图所示实验．测量时弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3和F4．其中符合阿基米德原理叙述的等量关系的是（ ）
A. Fl＞F3＞F4＞F2B. F1﹣F3=F4﹣F2C. F1+F2=F3+F4D. F1﹣F2=F3﹣F4
【练3】
23. 下列情景中，受到的浮力不变的物体是（ ）
A. 正在码头卸货的轮船B. 慢慢压入水中的空矿泉水瓶
C. 逐渐浮出水面的潜水艇D. 海面下正在下潜的海底探测器
【练4】
24. 铜球被绳子吊着浸没于水中，如图，设此时受到浮力为F1，现剪断绳子，铜球下沉过程中受到浮力为F2，当铜球在底部静止时受到浮力为F3，则（ ）
A. F1最大B. F2最大C. F3最大D. F1、F2、F3一样大
【练5】
25. 将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中.放手后发现：实心球沉入水底，而乒乓球浮出水面．如图所示，比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小．则（ ）
A. 实心球受到的浮力大
B. 它们受到的浮力一样大
C. 乒乓球受到的浮力大
D. 不能确定
【练6】
26. 跳水运动员入水的过程中，他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示，其中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【练7】
27. 把木球放入装满水的溢水杯中，当球静止时，木球有的体积露出水面，此时溢出的水为300g，则木球受到的浮力和体积分别为（ ）（g=10N/kg）
A. 3N，6×10-4m3B. 3N，5×10-4m3
C 0.3N，6×10-4m3D. 30N，5×10-4m3
1.定义：浸没在液体（或气体）中的物体受到向上的力，这个力叫做___________。浮力方向是___________。
2.产生原因：由液体（或气体）对物体向上和向下的___________，公式为F浮=___________。
3.在探究影响浮力大小的因素实验中，利用了___________的实验方法，实验表明浸在液体中的物体受到浮力的大小跟物体浸入液体中的___________有关，跟液体的___________有关，跟物体浸没液体中的___________无关。
4.物体的重力为G，则物体受到液体浮力的大小等于物体的重力减去浸在液体中时所称得的物体的拉力F，F浮=___________。
5.阿基米德原理内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于___________。
6.阿基米德原理公式及推导：F浮=___________=___________=___________。阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于___________。
【答案】1、浮力；竖直向上；2、压力差；F向上-F向下；3、控制变量法；体积；密度；质量；4、G-F；5、排开液体的重力；6、G排；m排g；ρ液gV排；气体。
【例1】
1. 在物理教学研讨会上，王老师用自制教具演示了如下实验：将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下，把乒乓球（直径略大于瓶口直径）放入瓶内并注水，看到有少量水从瓶口流出，此时乒乓球静止（如图）．然后用手堵住瓶口，一会儿乒乓球浮起来了．以下分析正确的是（ ）
A. 图中乒乓球静止时没有受到浮力作用
B. 图中乒乓球静止时受到的支持力与受到的重力平衡
C. 乒乓球上浮过程中，受到的浮力等于受到的重力
D. 乒乓球上浮过程中，受到的浮力始终不变
【答案】A
【解析】
【详解】A．图中乒乓球静止时，虽然有少量水从瓶口流出，但乒乓球下表面受到的压力小于上表面受到的压力，所以不受浮力作用，A正确；
B．乒乓球静止时，受重力、水的压力和支持力，在这三个力的作用下处于平衡状态，B错误；
CD．乒乓球上浮过程中，露出水面之前受到浮力大于重力；露出水面的过程中，重力不变，浮力减小，当乒乓球漂浮时浮力等于重力．故CD错误．
【例2】
2. 如图所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，正方体物块M悬浮在水中，其上表面与水面平行，则下列说法中正确的是
A. M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
B. M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
C. M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力
D. M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】AD．浮力等于物体上、下表面所受的压力之差，M上、下表面受到水压力的合力等于M受到的浮力，故AD错误；
B．物块M悬浮在水中，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力是平衡力，M上、下表面受到水压力的合力等于浮力，因此M上、下表面受到水压力的合力的大小等于重力大小，故正确；
C．根据 可知下表面受到的水的压强大，根据 可求得下表面受到水的压力比上表面受到水的压力大，故错误．
【例3】
3. 测量金属小球没入水中受到的浮力。在空气中将小球挂在已调零的弹簧测力计上，弹簧测力计示数为3.6N；手提弹簧测力计使小球浸没在水中，此时弹簧测力计的示数如图所示，则弹簧测力计的示数是______N；金属小球受到的浮力是______N。
【答案】 ①. 3 ②. 0.6
【解析】
【详解】[1]由图可知，弹簧测力计指针指在3的位置，此时弹簧测力计的示数为3N。
[2]金属小球的重力G=3.6N，把金属小球浸没在水里时，弹簧测力计的示数是F示=3N，金属小球所受浮力为
F浮=G-F示=3.6N-3N=0.6N
【例4】
4. 在用天平测石块所受浮力的实验中，小刚先在烧杯中注入适量的水，如图甲所示，用天平测出烧杯和水的总质量为______g；然后，再把用细线拴好的石块浸没在天平左盘上的烧杯内的水中，如图乙所示，在天平右盘添加适量的砝码，移动游码，天平再次平衡。请你根据图景计算石块受到的浮力F浮=______N。
【答案】 ①. 80 ②. 0.33
【解析】
【详解】[1]天平的读数为砝码加上游码（以左刻线为准）。图甲中游码示数为0g，则烧杯和水的总质量为
[2]由图乙可得当前天平的读数为
当石块浸没在装水的烧杯中会排开一定量的水，此时图乙比图甲多了因放入石块而排开的水，那么排开水的质量为
根据阿基米德原理计算石块受到的浮力为
【例5】
5. 大国同学清明随父母去陵园祭扫，为在陵园中长眠的先烈们献上鲜花．他凝望着烈士纪念碑追思良久，“那么多先烈坚守着让每一位受压迫的中国人都能过上有尊严的幸福生活的强烈信念，出生入死、不惜献出自己宝贵的生命！真是令人敬佩！”此情此景，他不禁热泪盈眶，将手按在胸前下定决心，“作为21世纪的中学生，我要倍加珍惜先烈们用生命换来的幸福生活，铭记历史发奋学习，为祖国更加强大、早日实现中华民族伟大复兴的中国梦而不懈努力！”此时，他的这颗小小少年心装下的却是一个大大的中国．壮哉我中国少年！请你利用自来水、电子台秤、一个底面直径和高均约为20cm的塑料盆、毛巾，结合自己学过的相关科学知识设计一个实验来粗略测量自己心脏的体积．（要求：写出实验步骤．画出实验数据记录表格）
【答案】见解析所示
【解析】
【详解】根据人的心脏与人的拳头大小相当来进行粗略测量；
(1)实验步骤：①用盆取适量的水（水量应保证拳头浸没后无水从盆中溢出），用调好的电子台秤测出盆和水的总质量为m1，并将数据记录在表格中；
②将拳头竖直向下缓慢地浸没在水中，不要接触到盆底和侧壁，适当微调拳头的位置使手腕的横纹与水面重合，待水面静止后，记录电子台秤示数m2；
③水给拳头一个向上的浮力，根据力的作用是相互的，拳头给电子台秤一个向下的力，力的大小相等，即（m2﹣m1）g=ρ水gV，
拳头的体积：V=；
(2)根据实验步骤，设计表格如下：
【例6】
6. 在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，周逸凡为同学们做了如图所示的一系列实验。请你从中选出一些图，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果。
（1）①、②两图中，②图中弹簧测力计示数较小，说明了_________；
（2）②、③两图中，弹簧测力计示数不同。说明浸在同一种液体中的物体所受的浮力大小跟_________有关；
（3）③、⑤两图中，弹簧测力计示数不同，说明物体排开等体积的液体时，所受的浮力大小跟________有关；
（4）③、④两图中，弹簧测力计示数相同，说明物体浸没在同种液体中，所受的浮力大小跟_________无关。
【答案】 ①. 物体受到水的浮力 ②. 排开液体的体积 ③. 液体密度 ④. 浸没深度
【解析】
【详解】（1）[1]①图物体在空气中，②图物体浸在水中，②的示数较小，说明物体受到了水的浮力作用。
（2）[2]图②和图③中，液体的密度相同，排开液体的体积不同，测力计的示数不同，且排开液体的体积越大，测力计的示数越小，浮力越大，说明浮力与物体排开液体的体积有关。
（3）[3]图③和图⑤物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，测力计的示数不同，可知所受浮力不同，可得浮力大小与液体的密度有关。
（4）[4]图③和图④，液体的密度相同，物体浸没在液体中的深度不同，测力计的示数相同，可知浮力相同，由此可知，浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
【例7】
7. 实验桌上有弹簧测力计、大烧杯、水、细线、各种符合要求的金属块．小华同学要利用这些实验器材通过实验证明：金属块浸没在水中时受到浮力的大小与金属块的重力无关．他进行了如下实验：
①把弹簧测力计调零，在大烧杯中装入适量的水．
②找到两个质量相等铜块和铁块（），测出重力，并记录数据．
③分别把铜块和铁块浸没在水中，用弹簧测力计测出拉力，并记录数据．
④根据，计算两个金属块受到的浮力．
他发现两个金属块受到的浮力不相等，于是得出结论：金属块浸没在水中时受到的浮力与金属块的重力无关．
根据以上叙述，回答下列问题：
（1）请你评估，小华的实验存在的两个问题：
①___________ ;
②_____________．
（2）请你针对小华探究过程中存在的问题，写出改正措施：______________．
【答案】 ①. 没有改变物体重力G ②. 没有保持V排不变 ③. 选择体积相同的多种金属进行实验
【解析】
【详解】(1)步骤②中选择了两个质量相等的金属块，这样两个金属块的体积不同，完全浸没时，排开液体的体积不同，会造成浮力不同，所以应选用体积相同而重力不同的金属块；
实验中只选择了铜块和铁块，没有改变物体重力G，这样实验结果可能具有偶然性，应该选择体积相同的多种金属块进行实验，如果浮力都相同，则说明浮力与重力无关；
(2)根据(1)的分析，改正措施应该为：选择体积相等的多种金属块进行实验．
【例8】
8. 实验桌上有如下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯各一个；水、盐水、细线适量；一大块橡皮泥；体积相同的铜块和铁块各一块；体积不同的铁块各一块。要求从实验桌上选择适当器材，设计一个方案，探究“浮力的大小与物体密度是否有关”。
（1）从给定的器材中选择弹簧测力计、烧杯一个、水、细线，除此之外，你还需要的实验器材有______。
（2）实验步骤：_____________。
（3）根据可能出现的实验现象，得出相应的探究结论：_____________。
【答案】 ①. 体积相同的铜块和铁块 ②. 见解析所示 ③. 比较F浮1与F浮2的大小，如果相等，则浮力与物体密度无关；若不等，则浮力与物体密度有关
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]要探究浮力的大小与物体的密度是否有关，应控制物体的体积相同，故还需要的实验器材有体积相同的铜块和铁块。
（2）[2]实验中要用称重法测出物体所受浮力的大小，即先测出物体的重力，再测出物体在液体中所受弹簧测力计的拉力的大小，最后求出物体所受浮力大小，故实验步骤如下：①用线拴好铜块挂在弹簧测力计下，测出铜块的重G1；
②将铜块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数F1，求出铜块受到的浮力为
F浮1＝G1﹣F1
③将铜块换成铁块，重复步骤①②，用弹簧测力计测出铁块浸没在水中受到的浮力为
F浮2＝G2﹣F2
（3）[3]比较F浮1与F浮2的大小，如果相等，则浮力与物体密度无关，若不等，则浮力与物体密度有关。
【例9】
9. 实验桌上有满足实验需要的如下器材：天平、砝码、体积不同的铝块、细线、大烧杯、量筒、水。请你利用上述器材设计一个实验证明：浸在水中的物体所受的浮力大小跟物体排开水的体积成正比。请你填写实验步骤，画出实验数据记录表（ ）。
实验步骤：
（1）在量筒中注入适量的水，读出此时水的体积V0；将用细线拴好的铝块缓慢放入量筒中，使其浸没在水中，此时量筒中水面对应的刻度值用V表示；将V0、V的数据记在实验数据记录表中。
（2）在烧杯中注入适量水，用调节好的天平测出烧杯和水的总质量m0；___、__，在天平右盘添加适量的砝码，移动游码，天平再次平衡时，天平右盘中砝码的总质量与游码所对刻度值之和用m表示，将m0、m的数据记在实验数据记录表中。
（3）换用体积不同的铝块，仿照步骤（1）、（2）再做5次实验，依次读出它们浸没在量筒的水中时对应的刻度值V的数据；分别测出相应的每个铝块悬挂并浸没在烧杯的水中时m的数据；分别将每次的V、m的数据记在实验数据记录表中。
（4）根据___________，___________分别计算出6次的V排和F浮的数据，并分别记在实验数据记录表中。
【答案】 ①.
②. 见解析 ③. 铝块不接触烧杯 ④. V排=V-V0 ⑤. F浮=mg-m0g【解析】
【详解】（1）[1]实验中，需要用到的数据都要记录在实验数据记录表中，实验数据有量筒中水的体积V0，铝块浸入水后的体积V，铝块排出水的体积为V排，烧杯和水的质量m0，铝块放入烧杯且浸没在水中的质量为m，铝块受到的浮力F浮，故实验数据记录表，如下所示：
（2）[2][3]测出烧杯和水的总质量以后，再将用细线拴好的铝块悬挂并浸没在天平左盘上的烧杯内的水中，期间铝块不能接触烧杯体，用天平测出铝块悬挂后的质量为m。
（4）[4]铝块排出水的体积等于铝块浸没在水中的体积减去原来量筒中水的体积，即为
V排=V-V0
[5]根据称重法测浮力可得，铝块受到的浮力等于
F浮=G铝-F拉
由题意可知，烧杯和水的受到的重力为
G水+G杯=m0g……①
铝块放入水中，受到的重力为
G水+G杯+G铝-F拉=mg……②
联立①②，解得
G铝-F拉=mg-m0g
即，铝块受到的浮力为
F浮=mg-m0g
例10】
10. 浸在液体中的物体所受浮力为F，物体排开液体的体积为V，小明认为：任何情况下，F都与V成正比。请自选器材，设计实验证明小明的观点是错误的。
【答案】见解析
【解析】
【详解】影响浮力大小的因素有两个：液体的密度和排开液体的体积。
小明认为：任何情况下，浮力F都与排开液体的体积V成正比，可以通过改变液体密度的方法来证明小明的观点是错误的。
实验步骤：
①将挂在弹簧测力计挂钩上的铝块浸没在A容器的酒精中，铝块排开酒精的体积为铝块的体积V1，记录此时测力计的示数为F。
②将铝块从酒精中取出后擦干，再挂在测力计下慢慢浸入B容器中的水中，当测力计示数为F时，发现铝块没有全部浸入水中，即铝块排开水的体积V2＜V1。
这个实验证明铝块受到的浮力与铝块排开的体积不成正比，所以，小明的观点是错误的。
【例11】
11. 如图所示是验证阿基米德原理的实验步骤示意图，依次读出甲、乙、丙、丁图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4．由四个图中_______两个图的弹簧测力计的示数可以求出石块受到的浮力；石块排开液体受到的重力等于________．依据测量物理量，如果满足关系式________，则可验证阿基米德原理．（后两空用测力计示数表示）
【答案】 ①. 甲乙 ②. F4- F3 ③. F1- F2= F4- F3
【解析】
【详解】（1）根据称重法的原理可知：根据甲、乙图弹簧测力计的示数差，可以求出石块受到的浮力为；F浮=F1-F2；
（2）如图丙为空桶的重，丁为排开水和桶的总重，所以丙、丁图弹簧测力计的示数可以求出石块排开液体受到的重力为：G排=F4-F3；
（3）根据阿基米德原理：物体所受浮力与排开液体所受到的重力；
所以如果F1-F2=F4-F3成立，则可验证阿基米德原理．
【例12】
12. 在弹簧下挂一个小塑料桶，桶下面吊一个小石块，石块静止时弹簧下端的指针指在铁架台立柱上的位置A，如图甲所示。取一个装满水的溢水杯，在缓慢地把石块没入水中的过程中，从溢水杯中溢出的水全部流到溢水口旁的小空杯里。溢水杯中的水不再溢出时，弹簧的指针指在位置B，如图乙所示。在把小杯里的水缓慢倒入弹簧下的小桶中的过程中，弹簧又伸长，如图丙所示。水全部倒入小桶后，弹簧的指针所指的位置相对于位置A会__________（填“偏上”、“偏下”或“重合”）。
【答案】重合
【解析】
【详解】因为小石块浸在水中受到浮力作用而对弹簧的拉力减小，而小石块受到的浮力大小等于它排开水的重力，所以将排开的水再倒入弹下的小桶中，弹簧的指针会回到原来的位置。
【例13】
13. 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=2.6N，将物块的一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数=1.8N，如图所示，已知水的密,g取10N/kg求：
（1）物块受到的浮力
（2）物块浸在水中的体积．
【答案】（1）0.8N（2）8×10-5m3
【解析】
【详解】（1）根据称重法，物块受到的浮力：F浮=F1-F2=2.6N-1.8N=0.8N；
（2）由 可得物块浸在水中的体积：.
【例14】
14. 把体积相等的木块和铁块置于水中，木块浮在水面上，而铁块沉入水底．这时它们所受的浮力
A. F木＜F铁B. F木=F铁C. F木＞F铁D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】∵，∴放入水中后，木块漂浮、铁块下沉，∵铁块和木块体积相等，∴铁块排开水的体积比木块排开水的体积大，∵，∴铁块受到水的浮力比木块受到水的浮力大，即：．
【例15】
15. 在探究物体所受浮力大小与物体排开液体所受重力大小关系的实验中，小波的一次操作过程如图．
实验步骤：
①用细线将物块系好，挂在已调零的弹簧测力计挂钩上，测出物块所受的重力G物（如图甲），将数据记录在表格中；
②将水倒入溢水杯中（如图乙）；
③将挂在弹簧测力计挂钩上的物块浸没在溢水杯内的水中，不接触溢水杯，同时用小桶收集溢出的水，物块静止、待溢水杯中的水不再流出时，读出弹簧测力计示数F（如图丙），将数据记录在表格中；
④将步骤③中装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计挂钩上，测出小桶和溢出水的总重G总（如图丁），将数据记录在表格中；
⑤利用F浮=G物-F求出物体所受浮力的大小，并与G总进行比较．
（1）请指出上述步骤中存在的两个问题：
问题1：______；
问题2：______；
（2）已知水的密度为ρ水，请根据小波测量出的物理量和ρ水及g，写出计算物块体积的表达式：V物=______．
【答案】 ①. 溢水杯未装满，则溢出到小桶中的水所受的重力小于物块排开的水所受的重力 ②. 没有测量空桶所受的重力，所以不能得到物块排开的水所受的重力 ③.
【解析】
【详解】(1)[1]物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积；
[2]排开水的重力G排等于桶与水的总重力G2减去空桶的重力G1，即：
G排=G2-G1，
由实验步骤知实验中没有测量空桶的重力；
(2)[3]由实验知:
F浮=G排=m排g=ρ水V排g
根据称重法，浮力等于铁块重力G减去铁块浸没在水中时弹簧测力计的示数F，即：
F浮=G物-F；
物体的体积等于排开液体的体积：
V=V排==．
【例16】
16. 为验证阿基米德原理，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯 的水中，如图所示，铝块始终不与溢水杯接触．则下列四个选项中，判断正确的是
A. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压力变小
B. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢 水杯底的压强变大
C. 铝块浸没在水中静止时，绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
D. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，若电子秤示数不变，则验证了阿基米德原理
【答案】D
【解析】
【详解】A．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，根据公式p=ρgh可知，水对溢水杯底的压强不变，由压强公式F=pS可知，水对溢水杯底的压力不变，故A错误．
B．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，根据公式p=ρgh可知，水对溢水杯底的压强不变，故B错误．
C．铝块浸没在水中静止时，绳对铝块的拉力F拉=G-F浮，故C错误．
D．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，若电子秤示数不变，则说明铝块受到的浮力等于排开水的重力，验证了阿基米德原理，故D正确．
答案为D．
【例17】
17. 一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后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F与圆柱体下降高度h变化关系的图像，求：
（1）圆柱体的重力是多少？
（2）圆柱体受到的最大浮力是多少？
（3）圆柱体的密度是多少？
【答案】（1）12N；（2）8N；（3）1.5×103kg/m3
【解析】
【详解】解：（1）由图可知，圆柱体没有接触水面时，圆柱体的重力大小等于弹簧测力计对圆柱体的拉力
G=F=12N
（2）由图可知，当圆柱体下降高度为7cm时，圆柱体刚好浸没，圆柱体受到的浮力最大，此时弹簧测力计的示数为4N，则最大浮力为
F浮最大=G-F=12N-4N=8N
（3）由G=mg可得，圆柱体的质量为
圆柱体的体积等于圆柱体浸没时排开水的体积，根据阿基米德原理F浮=ρgV排可得
则圆柱体的密度为
答：（1）圆柱体的重力是12N；
（2）圆柱体受到的最大浮力是8N；
（3）圆柱体的密度是1.5×103kg/m3。
【例18】
18. 如图甲所示，用细线系着木块浸没在水。已知木块的重力为6N，体积是1dm3。求：
（1）浸没在水中时，木块受到的浮力。
（2）木块所受的拉力。
（3）剪断细线后，木块的状态如图乙所示，请问木块露出水面的体积多大。
【答案】（1）10N；（2）4N；（3）0.4dm3
【解析】
【详解】解：（1）根据浮力的计算公式可得，浸没在水中时，木块受到的浮力为
（2）由力的平衡条件可知，木块所受的拉力为
F拉=F浮-G=10N-6N=4N
（3）因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力，所以剪断细线后，木块会上浮直至漂浮在水面上，由于漂浮，所以
此时排开水的体积为
露出水面的体积为
答：（1）浸没在水中时，木块受到的浮力为10N；
（2）木块所受的拉力为4N；
（3）剪断细线后，木块的状态如图乙所示，请问木块露出水面的体积为0.4dm3。
【例19】
19. 如图所示，有两个小球M和N，密度分别为ρM和ρN。图甲中，细线的一端固定在杯底，另一端拴住小球M使其浸没在水中静止；图乙中，细线的一端固定在杯底，另一端拴住小球N使其浸没在油中静止。小球M所受重力为GM，体积为VM；小球N所受重力为GN，体积为VN。小球M和N所受细线的拉力大小相等，所受浮力分别为FM和FN。已知水的密度为ρ水，油的密度为ρ油，且ρ水>ρ油>ρN>ρM，则下列正确的是（ ）
A. GMVNC. FNFM
【答案】AD
【解析】
【详解】甲乙图中小球M和N所受细线的拉力大小为小球所受浮力减去小球所受重力即
TM= FM-GM=ρ水gVM-ρM gVM=（ρ水-ρM）gVM
TN= FN-GN=ρ油gVN-ρN gVN=（ρ油-ρN）gVN
小球M和N所受细线的拉力大小相等TM= TN，所以
（ρ水-ρM）gVM=（ρ油-ρN）gVN
B．因
ρ水>ρ油>ρN>ρM
所以
（ρ水-ρM）>（ρ油-ρN）
所以VMρM，VM