人教版八年级下册10.2 阿基米德原理学案设计

知识点10.2阿基米德原理

一、阿基米德原理知识结构导图

二、知识点巩固

10.2阿基米德原理

1.实验：浮力大小与物体排开液体所受的重力的关系：

①用弹簧测力计测出物体所受的重力G1,小桶所受的重力G2；

 ②把物体浸入液体，读出这时测力计的示数为F1，（计算出物体所受的浮力F浮=G1-F1）并且收集物体所排开的液体;

③         测出小桶和物体排开的液体所受的总重力G3，计算出物体排开液体所受的重力

G排=G3-G2。

2.内容：

浸入液体中的物体受到液体向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。

3.公式：F浮=G排=ρ液gV排

4.从阿基米德原理可知：浮力的大小只决定于液体的密度、物体排液的体积（物体浸入液体的体积），与物体的形状、密度、质量、体积、及在液体的深度、运动状态无关。

三、知识点精炼

一．选择题（共8小题）

1．（2020•长春模拟）如图所示的甲、乙、丙三个相同的容器中盛有质量相同的不同液体，将三个完全相同的铁球分别沉入容器底部，当铁球静止时，则铁球受到的浮力的大小相比较（　　）

A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一样大

【考点】：密度公式的应用；阿基米德原理的应用．

【答案】：B

【解析】：（1）由图可知：v丙＞v甲＞v乙，

∵m丙＝m甲＝m乙，，

∴三中液体的密度：ρ丙＜ρ甲＜ρ乙；

（2）∵三个铁球的体积相同，

∴全浸入时，排开液体的体积相同，

∵F浮＝ρ液V排g，

∴三个铁球受到的浮力：F丙＜F甲＜F乙。

故选：B。

2．（2020•任城区校级模拟）如图甲所示，弹簧测力计下挂有一个圆柱体，把它从盛水的烧杯中缓慢提升，直到全部露出水面，该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．圆柱体的高是5cm 

B．圆柱体受到的重力是6N 

C．圆柱体受到的最大浮力是4N 

D．圆柱体的密度是1.5g/cm3

【考点】：密度的计算；阿基米德原理的应用；浮力大小的计算．

【答案】：C

【解析】：由图乙可知，圆柱体上升高度在0～2cm时，弹簧测力计的示数较小，此时圆柱体浸没水中；上升高度从2cm到5cm，弹簧测力计的示数逐渐变大，此时圆柱体逐渐露出水面；上升高度为5cm以后圆柱体脱离水面。

A、若水位不变，则圆柱体的高度等于3cm，现在不知道水位变化，则无法确定圆柱体的高度是多少，故A错误；

B、当上升高度在5cm以上，圆柱体脱离水面，弹簧测力计示数F示1＝10N，此时圆柱体处于空气中，则圆柱体的重力G＝F示1＝10N，故B错误；

C、由图象可知，圆柱体上升高度在0～2cm时，圆柱体浸没水中，此时弹簧测力计示数F示2＝6N，此时圆柱体受到的浮力最大，其大小为F浮＝G﹣F示2＝10N﹣6N＝4N，故C正确；

D、由F浮＝ρ水gV排可得圆柱体的体积：

V＝V排＝＝＝4×10﹣4m3，

圆柱体的质量：

m＝＝＝1kg，

圆柱体密度：

ρ＝＝＝2.5×103kg/m3＝2.5g/cm3，故D错误。

故选：C。

3．（2020•延庆区模拟）如图为“阿基米德原理”一节的知识结构图，其中（a）（b）（c）（d）四项标有下划线的内容中错误的是

A．（a） B．（b） C．（c） D．（d）

【考点】：阿基米德原理的应用．

【答案】：D

【解析】：ab、根据阿基米德原理可知当物体全部或部分浸在液体中时，它会受到向上的浮力，浮力大小等于它所排开这部分液体所受的重力大小，即F浮＝G排，故ab正确；

c、根据浸没在液体中的物体，液体对物体向上的压强大于向下的压强，向上的压力大于向下的压力，物体受到向上和向下的压力差的作用，这个压力差是物体受到的浮力，故c正确；

d、飞机上空利用的流体压强与流速的关系，所以d错误。

故选：D。

4．（2020•山西一模）2019年12月17日，我国第一艘国产航空母舰山东舰在海南三亚某军港交付海军。至此我国进入双航母时代。如图所示，山东舰进行训练时要有驱逐舰等护卫，山东舰的排水量和吃水深度都要比驱逐舰大。下列分析正确的是（　　）

A．山东舰所受的浮力大于其排开海水的重力 

B．当山东舰上的舰载机起飞时，山东舰受到的浮力减小 

C．山东舰受到的浮小于驱逐舰受到的浮力 

D．山东舰舰底与驱逐舰舰底受到海水的压强相等

【考点】：液体的压强的特点；阿基米德原理的应用．有

【答案】：B

【解析】：A、山东舰漂浮所受的浮力等于其排开海水的重力，故A错误；

B、舰载机起飞时，山东舰的总重量减小，浮力减小，故B正确；

C、山东舰的排水量比驱逐舰大，故所受浮力大于驱逐舰受到的浮力，故C错误；

D、山东舰的吃水深度比驱逐舰大，故由公式p＝ρgh得，山东舰舰底受到海水的压强大于驱逐舰舰底受到海水压强，故D错误。

故选：B。

5．（2020•长春模拟）下列生活常见的情景中，利用阿基米德原理的是（　　）

A．船闸 

B．利用气球悬挂条幅 

C．用筷子夹取食物 

D．拦河大坝要做得上窄下宽

【考点】：阿基米德原理的应用．

【答案】：B

【解析】：A、船闸是利用连通器原理工作的，故A不符合题意；

B、气球在空气中受到的浮力大于重力，因此利用气球悬挂条幅是应用阿基米德原理的，故B符合题意；

C、用筷子夹取食物时，筷子相当于费力杠杆，但费力杠杆省距离，故C不符合题意；

D、液体压强随着深度的增加而增大，拦河大坝修得上窄下宽是为了减少对坝底的压强，防止大坝被冲毁，故D不符合题意。

故选：B。

6．（2020•深圳模拟）如图甲所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象，若不计水的阻力（g＝10N/kg，ρ＝1.0×103kg/m3），则下列结论错误的是（　　）

A．石料全部没入水中时受到的浮力是500N 

B．石料的体积是0.05 m3 

C．石料的密度是2.8×103kg/m3 

D．石料的重力是14000N

【考点】：密度的计算；阿基米德原理的应用；浮力大小的计算．

【答案】：D

【解析】：AD、石料以恒定的速度下降，当石料没有浸入水中时，重力与拉力是一对平衡力，则由图乙可知，石料的重力为1400N；

石料浸没后钢丝绳的拉力为900N，则此时石料受到的浮力为：F浮＝G﹣F拉＝1400N﹣900N＝500N；故A正确，D错误；

B、石料浸没在水中，根据F浮＝ρ水V排g可得，石料的体积：

V＝V排＝＝＝0.05m3，故B正确。

C、由G＝mg可得石料的质量：

m＝＝＝140kg，

则石料的密度：

ρ石＝＝＝2.8×103kg/m3，故C正确。

故选：D。

7．（2020•泰兴市校级模拟）用图中实验装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶中。下列说法正确的是（　　）

A．实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响 

B．物块从接触液面至浸入水中任一位置，两侧弹簧秤变化量总相等 

C．物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大 

D．通过计算可知实验所用物块的密度为1.5×103千克/米3

【考点】：密度的计算；阿基米德原理的应用．

【答案】：B

【解析】：A、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。所以应该在溢水杯中倒满水；故A错误；

B、根据称重法可知：左边的弹簧秤示数F＝G﹣F浮；则弹簧秤变化量△F＝F浮；

右边的弹簧秤示数F′＝G桶+G排；则弹簧秤变化量△F′＝G排；

根据阿基米德原理可知：F浮＝G排；所以物块从接触液面至浸入水中任一位置，两侧弹簧秤变化量总相等；故B正确；

C、左侧实验中，在物块完全浸没水中前，随着物块浸入水中深度的增加，排开水的体积增大，溢出去的水增多，故弹簧测力计的示数变大；物块完全浸没水中，排开水的体积不变，弹簧测力计的示数不再变化；故C错误；

D、由测力计的示数可知，物体的重力G＝2N，物体的质量m＝＝＝0.2kg；

物体浸没水中后的浮力F浮＝G﹣G′＝2N﹣1N＝1N，

由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可得，物体的体积V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3，

物体的密度ρ＝＝＝2×103kg/m3；故D错误。

故选：B。

8．（2020•绍兴模拟）如图所示，玻璃水槽中装有一定深度的水，一正方体木块漂浮在水面上，在水槽口下方设有固定的水平金属网（水能倒入但木块不能穿过）。现缓慢向水槽中注水，使水槽内水面上升，直到水面与水槽口相平。则能正确表示在注水过程中木块所受到的浮力与注水时间的关系图象是（　　）

A． B． 

C． D．

【考点】：阿基米德原理的应用．

【答案】：D

【解析】：在注水过程中，经历了三个过程：

（1）在木块没有接触金属网之前，木块处于漂浮状态，受到的浮力等于木块重力，大小不变；

（2）木块接触到金属网后到水面刚到金属网，由于金属网的束缚，使得木块不能继续上升，随着倒水，木块排开水的体积变大，由F浮＝ρ水V排g可知，木块受到的浮力变大；

（3）水面从金属网到水槽口，木块浸没水中，排开水的体积不变，由F浮＝ρ水V排g可知，木块受到的浮力不变。

可见，在注水过程中木块所受到的浮力先不变、又增大、最后又不变，只有D选项图符合题意。

故选：D。

二．填空题（共4小题）

9．（2020•临澧县模拟）体积均为400cm3的木块和合金块，放入水中静止时的情况如图所示，已知木块重为3.6N，合金块重为12N，则木块受到的浮力为　　N，合金块受到的浮力为　　N。

【考点】：浮力大小的计算．

【答案】：3.6;4

【解析】：（1）由图可知木块漂浮，根据浮沉条件可得木块受到的浮力：F浮木＝G木＝3.6N；

（2）合金块完全浸没在水中，则V合金排＝V合金＝400cm3＝4×10﹣4m3，

合金块受到的浮力：F浮合金＝ρ水gV合金排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m3＝4N。

故答案为：3.6；4。

10．（2020•闵行区校级模拟）将重力为6N、体积为1×10﹣3m3的正方体一半浸入水中并保持静止，此时正方体所受浮力是　　N，下表面受到的液体压力为　　N；若剪断绳子，静止时，正方体所受的浮力为　　。

【考点】：浮力大小的计算

【答案】：4.9;4.9;6

【解析】：（1）正方体一半浸没在水中时受到的浮力：

F浮＝ρ水gV排＝ρ水g×V＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg××1×10﹣3m3＝4.9N，

正方体一半露出水面，由浮力产生的原因可知：

F浮＝F下表面﹣F上表面＝F下表面﹣0N＝F下表面，

所以正方体下表面受到的液体压力大小：

F下表面＝F浮＝4.9N；

（2）若正方体全部浸没在水中时，其排开水的体积为原来的2倍，

此时正方体受到的浮力：

F浮′＝2F浮＝2×4.9N＝9.8N，

因为F浮′＞G，

所以当剪断绳子时，正方体上浮，待正方体静止时漂浮在水面上，

此时正方体受到的浮力：F浮″＝G＝6N。

故答案为：4.9；4.9；6。

11．（2020春•五莲县校级月考）金属块重10N，挂在弹簧测力计上，当它全部放在水中时，弹簧测力计的读数为8N，当金属块有一半体积露出水面，弹簧测力计上的读数应该　　N。

【考点】：阿基米德原理的应用．

【答案】：9

【解析】：由称重法可得，金属块浸没在水中时受到的浮力：F浮＝G﹣F＝10N﹣8N＝2N。

当金属块有一半体积露出水面时，此时金属块排开水的体积为原来的一半，

由公式F浮＝ρgV排可知，金属块受到的浮力变为原来的一半，即F浮′＝F浮＝×2N＝1N。

则此时弹簧测力计的示数：F′＝G﹣F浮′＝10N﹣1N＝9N。

故答案为：9。

12．（2020•福清市一模）2019年12月17日中国第一艘国产航母“山东舰”在海南三亚某军港交付海军。该航母满载排水量是65000t，则它满载时受到的浮力为　　N，当舰载机着舰后，浮力将_　　；舰母在航行时，两侧的护卫舰不能靠它太近，因为它们之间水的流速大，压强　　，容易发生相撞事故。

【考点】：流体压强与流速的关系；浮力大小的计算．

【答案】：6.5×108；增大；小

【解析】：（1）由阿基米德原理可得，该航母满载时受到的浮力：

F浮＝G排＝m排g＝65000×103kg×10N/kg＝6.5×108N；

（2）舰载机着舰前后，航母始终漂浮，受到的浮力和自身的总重力相等，

但舰载机着舰后，航母的总重力增大，所以航母受到的浮力将增大；

（3）舰母在航行时，两侧的护卫舰不能靠它太近，是因为护卫舰与航母间水的流速大、压强小，而护卫舰外侧水的流速小、压强大，向内的压强差会把两舰压向航母，容易发生相撞事故。

故答案为：6.5×108；增大；小。

三．实验探究题（共3小题）

13．（2020春•沙坪坝区校级月考）疫情防控期间，重庆八中停课不停学，八中物理在线学，超超学以致用，利用身边的器材测量家中鹅卵石的密度。

（1）超超将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻线处，发现天平静止时右边横梁高，则应将平衡螺母向　　（选填“左”或“右”）调节，使横梁平衡；

（2）但由于鹅卵石较大无法放入量筒中，聪明的超超设计了如下方案，如图所示；

①先用天平测出鹅卵石的质量m1；

②在烧杯中放入适量的水将鹅卵石浸没，在水面到达的位置上作标记，用天平测出总质量m2；

③将鹅卵石从水中取出，用天平测出剩余水和烧杯的总质量m3；

④向烧杯中加水到标记处，再用天平测出此时水和烧杯的总质量m4；

⑤设水的密度为ρ水，鹅卵石密度的表达式：ρ石＝　　（用所测物理量的字母表示）；

（3）若步骤③中取出鹅卵石时会带走一些水，超超所测的鹅卵石密度　　（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实鹅卵石密度

（4）军军嫌超超的方法很麻烦，就找来了烧杯和适量的水，用弹簧测力计对鹅卵石做了两次测量，就测出了其密度。步骤如下：

①用测力计测出鹅卵石在空气中的重力，记作G；

②　　，记作F；

③设水的密度为ρ水，鹅卵石密度的表达式为ρ石＝　　。（用所测物理量的字母表示）。

【考点】：固体的密度测量实验；阿基米德原理的应用．

【答案】：（1）右；（2）⑤ρ水；（3）小于；（4）②用测力计将鹅卵石慢慢浸没在水中，读出测力计示数；③ρ水。

【解析】：（1）超超将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻线处，发现天平静止时右边横梁高，则应将平衡螺母向右调节，使横梁平衡；

（2）由步骤③④，根据等效替代法，加入水的体积即为石块的体积：

V＝＝；

设水的密度为ρ水，鹅卵石密度的表达式：

ρ石＝＝＝ρ水；

（3）若步骤③中取出鹅卵石时会带走一些水，则加入水的质量偏大，导致测量的体积偏大，根据ρ＝可知，超超所测的鹅卵石密度小于真实鹅卵石密度；

（4）实验步骤如下：

①用测力计测出鹅卵石在空气中的重力，记作G；

②用测力计将鹅卵石慢慢浸没在水中，读出测力计示数，记作F；

③由称重法可得，鹅卵石受到的浮力：F浮＝G﹣F，

由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV可得，鹅卵石的体积为：

V＝，

鹅卵石密度的表达式为：

ρ石＝＝＝ρ水。

故答案为：（1）右；

（2）⑤ρ水；

（3）小于；

（4）②用测力计将鹅卵石慢慢浸没在水中，读出测力计示数；③ρ水。

14．（2020•镇平县模拟）学完浮力后，小林同学对相关的物理知识进行了归纳整合，并利用熟悉的器材做了个小实验：

①准备一个带盖子的空玻璃瓶，将瓶盖盖紧后浸没在水中，放手后玻璃瓶上浮；将一个铁块装入玻璃瓶内并盖紧盖子，放入水中放手后发现玻璃瓶下沉；

②用弹簧测力计测出空玻璃瓶的重力如图甲所示；

③将装铁块的玻璃瓶挂在弹簧测力计上，保持玻璃瓶竖直，然后从图乙所示位置慢慢浸入水中，并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与玻璃瓶下表面浸入水中深度h的关系图象如图丙所示。

（1）根据图丙可以判断浸没在液体中的物体所受浮力大小与　　有关，而与　　无关。

（2）结合甲图和丙图，可以得出铁块的重力大小为　N；装铁块的玻璃瓶完全浸没后受到的浮力大小为　　N。

（3）小林看到玻璃瓶上标有100mL的字样，于是在装有铁块的玻璃瓶内装满水并盖上瓶盖，再用弹簧测力计测出总重力，如图丁所示，此时弹簧测力计示数为3.1N，由此可以得出铁块的体积为　　cm3，铁块的密度为　　kg/m3

【考点】：固体密度的测量；阿基米德原理的应用；浮力大小的计算．

【答案】：（1）物体排开液体的体积；浸没的深度；（2）0.8；1.6；（3）10；8×103。

【解析】：（1）由图象知，BC段瓶子受到的弹簧测力计拉力不变，所以受到的浮力不变，说明物体受到的浮力大小与浸没的深度无关；

浮力的大小与液体密度和物体排开液体的体积有关；

（2）由图甲知，空瓶的重力G瓶＝1.4N，瓶子和铁块的总重力G＝2.2N，

铁块重力：G铁＝G﹣G瓶＝2.2N﹣1.4N＝0.8N；

当瓶子浸入深度达到6cm后弹簧测力计不再减小，说明瓶子浸没在水中，示数为0.6N，所以受到的浮力：F浮＝G﹣F＝2.2N﹣0.6N＝1.6N；

（3）由图甲知，空瓶的重力G瓶＝1.4N，瓶子和铁块的总重力G＝2.2N，

铁块重力：G铁＝G﹣G瓶＝2.2N﹣1.4N＝0.8N，

由题知，图丁中时弹簧测力计示数，即瓶子、水和铁块的总重力：G总＝3.1N，

所以装入水的重力：G水＝G总﹣G＝3.1N﹣2.2N＝0.9N，

加入水的体积：V水＝＝＝9×10﹣5m3＝90cm3，

铁块的体积：V＝V容积﹣V水＝100cm3﹣90cm3＝10cm3，

所以铁块密度：ρ＝＝＝8×103kg/m3。

故答案为：（1）物体排开液体的体积；浸没的深度；（2）0.8；1.6；（3）10；8×103。

15．（2019•阜新一模）小明想测量盐水和石块的密度，于是他和小华在老师的指导下用两套实验装置做了如下实验。小明和小华讨论后，分别设计了如下实验方案，请你补充完整。

（一）小明使用天平、量筒等实验器材测量盐水的密度（ρ水＝1.0×103kg/m3）。

（1）小明将天平放在　　台上，将游码移到标尺左端的　　处，此时，指针在分度盘上的位置如图甲所示，他应将平衡螺母向　　端调节，使天平平衡；

（2）将质量为32g的烧杯放在天平的左盘上，取适量的盐倒入烧杯中，向右盘加减砝码并调节游码，直至天平平衡，如图乙所示，盐的质量是　g；

（3）用量筒量出水的体积，如图丙所示，然后将烧杯中的盐倒入量筒中，待盐完全溶解后，量筒中液面的位置如图丁所示，盐水的体积是　　cm3，配制盐水的密度是　　kg/m3。

（二）小华使用弹簧测力计、水、烧杯、细线、等器材测量待测石块和待测盐水密度（已知水的密度ρ水）：

（1）小华使用弹簧测力计测出石块在空气中的重力G；

（2）用弹簧测力计悬挂着石块，将其完全浸没在盛有水的烧杯内，此时示数为F1；

（3）计算出待测石块的密度：　　；

（4）小华将石块从水中取出擦拭干净，再浸没在待测盐水中，测出测力计的拉力F2；

（5）计算出待测盐水的密度：　　。

【考点】：液体的密度测量实验；固体的密度测量实验；阿基米德原理的应用．

【答案】：（一）（1）水平；零刻线；左；（2）17；（3）50；1.14×103；

（二）（3）ρ石＝ρ水  ；（5）ρ盐水＝ρ水

【解析】：（一）（1）小明将天平放在水平台上，将游码移到标尺左端的零刻线处，此时，指针在分度盘上的位置如图甲所示，即左端上翘，他应将平衡螺母向左端调节，使天平平衡；

（2）标尺的分度值为0.2g，烧杯和盐的总质量：m1＝20g+20g+5g+4g＝49g；

则盐的质量为：m＝49g﹣32g＝17g；

（3）如图丙所示，量筒的分度值为1mL，用量筒量出水的体积：V＝40mL＝40cm3，

由公式ρ＝可得水的质量：m2＝ρ水V＝1.0g/cm3×40cm3＝40g，

则盐水的总质量为：m3＝40g+17g＝57g，

将烧杯中的盐倒入量筒中，待盐完全溶解后，量筒中液面的位置如图丁所示，盐水的体积为V3＝50cm3，

配制盐水的密度是：

ρ＝＝＝1.14g/cm3＝1.14×103 kg/m3；

（二）（1）小华使用弹簧测力计测出石块在空气中的重力G；

（2）用弹簧测力计悬挂着石块，将其完全浸没在盛有水的烧杯内，此时示数为F1；

（3）由称重法测浮力可得，石块完全浸没在盛有水的烧杯内受到的浮力：

F浮＝G﹣F1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，

由阿基米德原理可得：

F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物﹣﹣﹣﹣﹣②，

待测石块的密度：

ρ石＝＝﹣﹣﹣﹣③；

由①②③得：

ρ石＝ρ水 ；

（4）小华将石块从水中取出擦拭干净，再浸没在待测盐水中，测出测力计的拉力F2；

石块浸没在盐水受到浮力：

F浮′＝G﹣F2﹣﹣﹣﹣﹣﹣④

由阿基米德原理可得：F浮′＝ρ盐水gV排＝ρ盐水gV物，

则V物＝﹣﹣﹣﹣﹣⑤

因石块排开液体的体积不变，由①②④⑤得：

＝，

故待测盐水的密度：

ρ盐水＝ρ水。

故答案为：

（一）（1）水平；零刻线；左；（2）17；（3）50；1.14×103；

（二）（3）ρ石＝ρ水  ；（5）ρ盐水＝ρ水。

四．计算题（共3小题）

16．（2020•萧山区校级一模）094型弹道导弹核潜艇是我国正在服役的先进核潜艇，其水上排水量为8000吨，水下排水量为9000吨。

（1）当该潜艇发射一枚鱼雷后，应在水仓中　　（选填“充水”或“排水”）。

（2）此时潜艇受到的浮力为多少？（海水密度取1.0×103kg/m3）

（3）当该潜艇漂浮时，露出水面的体积为多少立方米？

【考点】：阿基米德原理的应用；浮力大小的计算．

【答案】：（1）充水；（2）9×107N；（3）1000m

【解析】：（1）当该潜艇发射一枚鱼雷后，自重减小；由于潜艇的体积不变、浸没时排开水的体积不变，其受到的浮力不变；应在水仓中充水增大潜艇的自重，使得浮力等于自重，才能继续在水下航行；

（2）此时（水下）潜艇受到的浮力：

F浮＝G排水下＝m排水下g＝9000×103kg×10N/kg＝9×107N；

（3）由F浮＝ρ水V排g可得潜艇的体积：

V＝V排＝＝＝9000m3，

当该潜艇漂浮时，受到的浮力：

F浮′＝G排水上＝m排水上g＝8000×103kg×10N/kg＝8×107N，

由F浮＝ρ水V排g可得潜艇漂浮时排开水的体积：

V排′＝＝＝8000m3，

则当该潜艇漂浮时，露出水面的体积：

V露＝V﹣V排′＝9000m3﹣8000m3＝1000m3。

故答案为：

（1）充水；

（2）此时潜艇受到的浮力为9×107N；

（3）当该潜艇漂浮时，露出水面的体积为1000m3。

17．（2020春•潜江校级月考）将体积为0.4×10﹣3m3物块A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F1＝4.8N．圆柱形容器装有水，容器底面积是100cm2，将物块A浸没在水中，静止时弹簧测力计的示数为F2，如图所示。已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。

求：（1）物块A浸没在水中受到的浮力F浮；

（2）弹簧测力计的示数为F2；

（3）物块A的密度ρA；

（4）液体对容器底的压强比物体A浸没入液体前增加了多少。

【考点】：液体的压强的计算；阿基米德原理的应用；浮力大小的计算．

【答案】：（1）F浮＝4N；（2）F2＝0.8N；（3）ρA＝1.2×103kg/m3；（4）400Pa。

【解析】：（1）因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，

所以，物块A浸没在水中受到的浮力：

F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4×10﹣3m3＝4N；

（2）在空气中静止时弹簧测力计的示数F1＝4.8N，即物体A的重力G＝F1＝4.8N，

由F浮＝G﹣F示可得，将物块A浸没在水中静止时弹簧测力计的示数：

F2＝G﹣F浮＝4.8N﹣4N＝0.8N；

（3）由G＝mg可得，物块A的质量：

m＝＝＝0.48kg，

则物块A的密度：

ρA＝＝＝1.2×103kg/m3；

（4）液体对容器底的压强比物体A浸没入液体前增加的深度△h＝＝＝0.04m，

则△p＝ρg△h＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m＝400Pa。

答：（1）物块A浸没在水中受到的浮力F浮＝4N；

（2）弹簧测力计的示数为F2＝0.8N；

（3）物块A的密度ρA＝1.2×103kg/m3；

（4）液体对容器底的压强比物体A浸没入液体前增加了400Pa。

18．（2020春•朝阳区校级月考）如图所示，质量m＝8kg的实心合金球被轻细线悬挂于弹簧测力计下端，并浸没在水中处于静止状态，此时测力计的示数为60N．已知图中盛水容器的底面积S＝0.02m2，取g＝10N/kg。

求：（1）该合金球所受浮力的大小？

（2）合金球的体积是多少？

（3）与球未放入水中时相比，合金球浸没后水对容器底部的压强增大多少？

【考点】：液体的压强的计算；阿基米德原理的应用；浮力大小的计算．

【答案】：（1）20N；（2）2×10﹣3m3；（3）1000Pa。

【解析】：（1）实心合金球所受的重力：

G＝mg＝8kg×10N/kg＝80N，

实心合金球所受的浮力：

F浮＝G﹣F′＝80N﹣60N＝20N；

（2）根据F浮＝ρgV排可得，合金球的体积：

V球＝V排＝＝＝2×10﹣3m3；

（3）因为水对实心合金球的浮力F浮＝20N，

所以，根据阿基米德原理可知：水对容器底部的压力增大△F＝G排＝F浮＝20N，

则水对容器底部的压强增大量△p＝＝＝1000Pa。

答：（1）合金球所受浮力的大小为20N；

（2）合金球的体积是2×10﹣3m3；

（3）与球未放入水中时相比，合金球浸没后水对容器底部的压强增大了1000Pa。