沪科版八年级物理下册同步精品讲义 第7讲 阿基米德原理（讲义）（原卷版+解析）

这是一份沪科版八年级物理下册同步精品讲义 第7讲 阿基米德原理（讲义）（原卷版+解析），共27页。
\l "_Tc26869" 考点一 对阿基米德原理的理解 PAGEREF _Tc26869 \h 2
\l "_Tc6644" 考点二 浮力探究实验 PAGEREF _Tc6644 \h 6
\l "_Tc8479" 考点三 浮力大小的计算 PAGEREF _Tc8479 \h 8
知识回顾
知识点一、浮力的大小
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
（1）实验器材：溢水杯、弹簧测力计、金属块、水、小桶
（2）实验步骤：
①如图甲所示，用测力计测出金属块的重力；
②如图乙所示，把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中，读出这时测力计的示数。同时，用小桶收集物体排开的水；
③如图丙所示，测出小桶和物体排开的水所受的总重力；
④如图丁所示，测量出小桶所受的重力；
⑤把测量的实验数据记录在下面的表格中：
（3）结论：金属块所受的浮力跟它排开的水所受重力相等。
知识点二、阿基米德原理【高清课堂：《浮力》四、浮力的大小】
1.内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
2.公式：
要点诠释：
①“浸在”包含两种情况：一是物体有一部分浸在液体中，此时；二是物体全部没入液体中，此时。
②“浮力的大小等于物体排开液体所受的重力”，这里要注意浮力本身是力，只能和力相等，很多同学常把这句话说成“浮力大小等于物体排开液体的体积”。力和体积不是同一物理量，不具有可比性；这里所受的重力，不是物体所受的重力，而是被排开液体所受的重力。
③由，可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状，与在液体中是否运动，液体的多少等因素无关。
④阿基米德原理也适用于气体。浸没在气体里的物体受到浮力的大小，等于它排开的气体所受的重力。
即。
考点一 对阿基米德原理的理解
1．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
2．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
3．如图所示，潜水员正潜没在海水中，他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气，以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是（ ）
A．向海底下潜过程中，受到海水的压强不变
B．海水中水平游动时，受到海水的压强变小
C．对背心进行充气后，受到海水的浮力变小
D．对背心进行放气后，受到海水的浮力变小
4．将重为3牛的某物体轻轻放入盛水容器中，溢出1牛的水，则以下关于该物体受到的浮力F浮的大小判断正确的是（ ）
A．F浮一定是1牛
B．F浮一定是3牛
C．F浮不可能等于3牛，但可能等于1牛
D．F浮可能等于3牛，也可能等于1牛
5．如图所示，在探究浮力的大小跟哪些因素有关时，双双同学将体积相同但形状不同的铜块、铁块和铝块浸没在水中的不同深处（已知ρ铜＞ρ铁＞ρ铝），三者所受浮力的大小关系是（ ）
A．F铜＝F铁＞F铝B．F铜＞F铁＞F铝
C．F铜＞F铁＝F铝D．F铜＝F铁＝F铝
6．三个实心球甲、乙、丙体积相等，在液体中静止时的位置如图所示，下面说法正确的是（ ）
A．甲球所受浮力大B．乙球所受浮力大
C．丙球所受浮力大D．三个球所受浮力一样大
7．将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球放入水中后发现：实心球沉入水底，而乒乓球浮出水面。下面几种分析中正确的是（ ）
A．实心球受到的浮力较大B．它们受到的浮力一样大
C．乒乓球受到的浮力较大D．不能确定
8．如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力、压强的变化情况，叙述正确的是（ ）
A．密度、压强和浮力都变小
B．密度、压强和浮力都变大
C．密度、浮力变小，压强变大
D．密度、压强变小，浮力变大
9．如图所示，一个鸡蛋漂浮在盐水表面，现沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水。下列图中能粗略描述在此过程中鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象的是（ ）
A．B．
C．D．
10．如图所示，一个鸡蛋放入烧杯的清水中沉底，现向烧杯中加入一些食盐，此时鸡蛋仍沉底不动，则此时鸡蛋受到的浮力与原来比较是（ ）
A．变大B．变小
C．不变D．以上三种情况均有可能
考点二 浮力探究实验
11．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时，一组同学用量程符合实验要求的弹簧测力计一个、盛有足够深水的大烧杯、一个小石柱，对浸在水中的物体所受的浮力进行了探究。实验过程如图所示。
（1）由图B和图C的探究，可以得出的结论是 。
（2）对比分析 （填字母）两次实验，说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小跟浸入液体的深度无关。
（3）完成上述实验后，该组同学还想知道物体受到的浮力与液体的密度是否有关。再给你提供一杯盐水，并利用已有的实验器材，请你帮他们设计一个实验进行探究。简要写出实验步骤及论证方法。（要用合适的符号表示测量的物理量） 。
（4）通过交流发现，利用上述第（3）题的探究，还可以测出盐水的密度。请你利用所测的物理量，写出盐水密度的表达式：ρ盐水＝ 。（设水的密度ρ水已知）
12．小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有关。小虹提出如下猜想，设计并进行了实验。
猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关；
猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关；
猜想c：浮力大小与液体的密度有关。
（1）小虹确定了测量浮力的方法：用弹簧测力计先测出物体的重力G，接着将物体浸入液体中静止时，读出测力计对物体的拉力F拉，可计算出物体所受的浮力F浮。其测量原理利用了 。
A.F浮与G是一对平衡力
B.F浮与G是相互作用力
C.F浮与F拉是相互作用力
D.F浮、F拉和G是一组平衡力
（2）小虹的操作步骤及测量数据如图所示。
由测量数据可得：B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为 N。
（3）分析图中A步骤与 步骤的数据，可以验证猜想a是错误的。（填出步骤的序号）
（4）进一步学习了阿基米德原理之后，利用如图的测量数据，还可以计算出其它一些物理量（水的密度已知）。下列物理量中不能计算出的是 。
A.物块的体积
B.物块的密度
C.盐水的体积
D.盐水的密度
13．小丽和小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时，操作如下：
（1）图甲是小丽把一个饮料罐慢慢按入水中，感觉所需用力越来越大，由此猜想“浮力的大小可能与排开水的体积有关”，根据图乙所示实验步骤的 （填写字母序号）两图可以验证她的猜想是否正确。
（2）通过观察 B、E两图，得出了“浮力的大小与液体密度有关”的结论，你认为这样得出结论是否合理： （选填“是”或“否”），请你说出理由 。
（3）通过观察 C、D图的实验数据，可知物体浸没后，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 （选填“有关”或“无关”）。
（4）用图乙所示实验数据可计算盐水的密度是 kg/m3。
（5）小红又利用实验桌上的薄铝片、烧杯和水进行了如下的实验：
步骤一：将铝片放入盛水的烧杯中，铝片下沉至杯底；
步骤二：将铝片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。
通过分析可知，步骤一中铝片受到的浮力 步骤二中铝片受到的浮力（选“大于”、“等于”或“小于”）。
考点三 浮力大小的计算
14．一个实心小球重10N，挂在弹簧测力计下端，将小球浸没在底面积为50cm2的圆柱形盛水容器中，此时弹簧测力计的示数为6N（水未溢出）。求：（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）小球受到的浮力；
（2）小球的密度；
（3）小球完全浸没时水对容器底增加的压强（相对于浸入小球前）。
15．把体积为1dm3的铁球挂在弹簧测力计下，若将铁球浸没在水中，则弹簧测力计的读数是铁球在空气中测量的。（g＝10N/kg）
求：
（1）铁球所受到的浮力；
（2）铁球受到的重力。
16．如图所示，盛有水的圆柱形容器，侧壁上固定了一块水平挡板，挡板的体积忽略不计。挡板下方有一个体积为1×10﹣4m3、重力为0.6N的实心小球。求：（g＝10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）
（1）小球浸没在水中时受到的浮力；
（2）挡板对小球的压力；
17．薄壁盛水柱形容器A，内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B，通过一根长10cm的细线与容器底部相连，如图所示。求：
（1）物块B受到的浮力；
（2）绳子受到的拉力。
18．一正方体实心铁块的质量为0.78kg，如图所示，现在用一弹簧测力计吊着该铁块放入盛水的容器中，当铁块全部浸没在水中时，测力计的示数为6.8N，求：
（1）铁块的重力是多少？（g取10N/kg）
（2）铁块受到的浮力是多少？
（3）若将铁块逐渐提出水面，使其一半的体积露出水面时，弹簧测力计的读数是多少？
19．重0.05kg、底面积为100cm2的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上，如图甲所示容器内盛有2kg的水，现用弹簧测力计将浸没在水中的长方体物块A从容器底部缓慢竖直向上提起，弹簧测力计的示数F与物块A下表面离容器底部的距离h的关系如图乙。求：
（1）物块A浸没在水中受到的浮力；
（2）物块A的密度；
（3）物块A出水前后，水对容器底部压强的变化量；
（4）当弹簧测力计提升物块A，使其一半体积露出水面时，容器对桌面的压强。
20．如图所示的容器中有一定质量的水，水的深度为20cm，A为边长4cm的正方体物块，A恰好浸没在水中。容器底面积为10cm2，g＝10N/kg，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3。求：
（1）A所受到的浮力大小；
（2）容器底受到水的压强；
（3）容器底受到水的压力大小。
次数
物体所受
的重力/N
物体在水中时测
力计的读数/N
浮力/N
小桶和排开的水所
受的总重力/N
小桶所受的重力/N
排开水所受的重力/N
1
2
3
…
八年级下物理讲义+强化训练（新沪科版）
第7讲 阿基米德原理
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc15980" 知识回顾 PAGEREF _Tc15980 \h 1
\l "_Tc26869" 考点一 对阿基米德原理的理解 PAGEREF _Tc26869 \h 3
\l "_Tc6644" 考点二 浮力探究实验 PAGEREF _Tc6644 \h 8
\l "_Tc8479" 考点三 浮力大小的计算 PAGEREF _Tc8479 \h 13
知识回顾
知识点一、浮力的大小
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
（1）实验器材：溢水杯、弹簧测力计、金属块、水、小桶
（2）实验步骤：
①如图甲所示，用测力计测出金属块的重力；
②如图乙所示，把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中，读出这时测力计的示数。同时，用小桶收集物体排开的水；
③如图丙所示，测出小桶和物体排开的水所受的总重力；
④如图丁所示，测量出小桶所受的重力；
⑤把测量的实验数据记录在下面的表格中：
（3）结论：金属块所受的浮力跟它排开的水所受重力相等。
知识点二、阿基米德原理【高清课堂：《浮力》四、浮力的大小】
1.内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
2.公式：
要点诠释：
①“浸在”包含两种情况：一是物体有一部分浸在液体中，此时；二是物体全部没入液体中，此时。
②“浮力的大小等于物体排开液体所受的重力”，这里要注意浮力本身是力，只能和力相等，很多同学常把这句话说成“浮力大小等于物体排开液体的体积”。力和体积不是同一物理量，不具有可比性；这里所受的重力，不是物体所受的重力，而是被排开液体所受的重力。
③由，可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状，与在液体中是否运动，液体的多少等因素无关。
④阿基米德原理也适用于气体。浸没在气体里的物体受到浮力的大小，等于它排开的气体所受的重力。
即。
考点一 对阿基米德原理的理解
1．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
【解答】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。
2．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
【解答】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。
3．如图所示，潜水员正潜没在海水中，他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气，以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是（ ）
A．向海底下潜过程中，受到海水的压强不变
B．海水中水平游动时，受到海水的压强变小
C．对背心进行充气后，受到海水的浮力变小
D．对背心进行放气后，受到海水的浮力变小
【解答】解：A.向海底下潜过程中，深度增大，根据液体压强公式p＝ρ液gh可知，受到海水的压强变大，故A错误；
B.海水中水平游动时，深度不变，根据体压强公式p＝ρ液gh可知，受到海水的压强不变，故B错误；
C.对背心进行充气后，排开水的体积变大，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，受到海水的浮力变大，故C错误；
D.对背心进行放气后，排开水的体积变小，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，受到海水的浮力变小，故D正确。
​​​​​​故选：D。
4．将重为3牛的某物体轻轻放入盛水容器中，溢出1牛的水，则以下关于该物体受到的浮力F浮的大小判断正确的是（ ）
A．F浮一定是1牛
B．F浮一定是3牛
C．F浮不可能等于3牛，但可能等于1牛
D．F浮可能等于3牛，也可能等于1牛
【解答】解：将重为3牛的某物体轻轻放入盛水容器中，溢出1牛的水，有以下两种可能：
①若烧杯中水是满的，溢出烧杯的水重为1N，根据阿基米德原理可知：F浮＝G排＝1N；
②若烧杯中水是不满的，溢出烧杯的水重为1N，说明物体排开的水的重力大于1N，根据阿基米德原理可知：F浮＞1N；
另外，若物体漂浮或悬浮，物体受到的浮力F浮＝G物＝3N；若物体下沉，物体受到的浮力F浮＜G物＝3N；
综上以上分析可得，1N≤F浮≤3N。
故选：D。
5．如图所示，在探究浮力的大小跟哪些因素有关时，双双同学将体积相同但形状不同的铜块、铁块和铝块浸没在水中的不同深处（已知ρ铜＞ρ铁＞ρ铝），三者所受浮力的大小关系是（ ）
A．F铜＝F铁＞F铝B．F铜＞F铁＞F铝
C．F铜＞F铁＝F铝D．F铜＝F铁＝F铝
【解答】解：铜块、铁块和铝块的形状不同，体积相同，全部浸没在水中时排开水的体积相同，根据F浮＝ρgV排可知，它们受到的浮力相同，即F铜＝F铁＝F铝。
故选：D。
6．三个实心球甲、乙、丙体积相等，在液体中静止时的位置如图所示，下面说法正确的是（ ）
A．甲球所受浮力大B．乙球所受浮力大
C．丙球所受浮力大D．三个球所受浮力一样大
【解答】解：甲、乙、丙三个实心球体积相等，由图可知：V甲排＜V乙排＜V丙排，
根据F浮＝ρ液V排g得：
F甲浮＜F乙浮＜F丙浮；故C正确，ABD错误。
故选：C。
7．将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球放入水中后发现：实心球沉入水底，而乒乓球浮出水面。下面几种分析中正确的是（ ）
A．实心球受到的浮力较大B．它们受到的浮力一样大
C．乒乓球受到的浮力较大D．不能确定
【解答】解：一般情况下，体育测试用的实心球的体积大于乒乓球的体积，当实心球沉入水底，而乒乓球浮出水面时，实心球排开水的体积较大，由F浮＝ρ水gV排可知，实心球受到的浮力较大。
故选：A。
8．如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力、压强的变化情况，叙述正确的是（ ）
A．密度、压强和浮力都变小
B．密度、压强和浮力都变大
C．密度、浮力变小，压强变大
D．密度、压强变小，浮力变大
【解答】解：金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中，所处深度减小，根据p＝ρ液gh可知，受到的液体压强变小，故气泡体积增大，而气泡内空气的质量不变，由ρ＝可知，密度变小；
气泡上升时，体积变大，则排开水的体积变大，所以由F浮＝ρgV排可得：气泡受到水的浮力变大。
故选：D。
9．如图所示，一个鸡蛋漂浮在盐水表面，现沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水。下列图中能粗略描述在此过程中鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象的是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：鸡蛋漂浮，浮力等于自身重力，沿杯璧缓慢加入清水，盐水的密度减小，鸡蛋排开盐水体积逐渐增大，鸡蛋逐渐下降，直到鸡蛋悬浮；因为鸡蛋漂浮和悬浮时所受浮力等于鸡蛋的重力，所以鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象应该是开始浮力不变；
当鸡蛋浸没水后，鸡蛋排开水的体积不变，所以随着盐水密度减小，根据阿基米德原理F浮＝ρgV排可知鸡蛋所受浮力逐渐减小；盐水密度变化越来越慢，浮力变化也越来越慢；但浮力不会减少为零，更不会增大；综上所述，选项D符合题意。
故选：D。
10．如图所示，一个鸡蛋放入烧杯的清水中沉底，现向烧杯中加入一些食盐，此时鸡蛋仍沉底不动，则此时鸡蛋受到的浮力与原来比较是（ ）
A．变大B．变小
C．不变D．以上三种情况均有可能
【解答】解：向烧杯中加入一些食盐，液体的密度变大，此时鸡蛋仍沉底不动，则鸡蛋排开液体的体积不变，根据F浮＝ρ液gV排可知此时鸡蛋受到的浮力与原来比较变大。
故选：A。
考点二 浮力探究实验
11．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时，一组同学用量程符合实验要求的弹簧测力计一个、盛有足够深水的大烧杯、一个小石柱，对浸在水中的物体所受的浮力进行了探究。实验过程如图所示。
（1）由图B和图C的探究，可以得出的结论是 物体受到的浮力大小跟排开液体的体积有关 。
（2）对比分析 C、D （填字母）两次实验，说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小跟浸入液体的深度无关。
（3）完成上述实验后，该组同学还想知道物体受到的浮力与液体的密度是否有关。再给你提供一杯盐水，并利用已有的实验器材，请你帮他们设计一个实验进行探究。简要写出实验步骤及论证方法。（要用合适的符号表示测量的物理量） 实验步骤：①用弹簧测力计测出小石柱在空气中的重力G；②将小石柱浸没在水中某一深度，读出弹簧测力计示数F1；③将小石柱浸没在盐水中某一深度，再次读出弹簧测力计示数F2；④根据称重法求出浮力，即F浮1＝G﹣F1，F浮2＝G﹣F2；论证方法：如果F浮1＝F浮2，则说明物体受到的浮力大小与液体密度无关；如果F浮1≠F浮2，则说明物体受到的浮力大小与液体密度有关 。
（4）通过交流发现，利用上述第（3）题的探究，还可以测出盐水的密度。请你利用所测的物理量，写出盐水密度的表达式：ρ盐水＝ 。（设水的密度ρ水已知）
【解答】解：
（1）由图B和图C实验可知，液体的密度相同，物体浸入液体的体积不同即排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，根据F浮＝G﹣F′可知，物体受到的浮力不同，故可得结论：物体受到的浮力大小跟排开液体的体积有关；
（2）要探究浸没在液体中的物体受到浮力的大小跟深度无关，应控制液体的密度和排开液体的体积相同，改变物体浸没在液体中的深度不同，故C、D两次实验符合；
（3）实验步骤：
①用弹簧测力计测出小石柱在空气中的重力G；
②将小石柱浸没在水中某一深度，读出弹簧测力计示数F1；
③将小石柱浸没在盐水中某一深度，再次读出弹簧测力计示数F2；
④根据称重法求出浮力，即F浮1＝G﹣F1，F浮2＝G﹣F2；
论证方法：
如果F浮1＝F浮2，则说明物体受到的浮力大小与液体密度无关；
如果F浮1≠F浮2，则说明物体受到的浮力大小与液体密度有关；
（4）小石柱浸没在水中时排开水的体积V排1＝，
小石柱浸没在盐水中的排开盐水的体积V排2＝V排1＝，
小石柱浸没在盐水中的浮力F浮2＝G﹣F2，
盐水的密度ρ＝＝＝。
故答案为：（1）物体受到的浮力大小跟排开液体的体积有关；（2）C、D；（3）实验步骤：①用弹簧测力计测出小石柱在空气中的重力G；②将小石柱浸没在水中某一深度，读出弹簧测力计示数F1；③将小石柱浸没在盐水中某一深度，再次读出弹簧测力计示数F2；④根据称重法求出浮力，即F浮1＝G﹣F1，F浮2＝G﹣F2；论证方法：如果F浮1＝F浮2，则说明物体受到的浮力大小与液体密度无关；如果F浮1≠F浮2，则说明物体受到的浮力大小与液体密度有关；（4）。
12．小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有关。小虹提出如下猜想，设计并进行了实验。
猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关；
猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关；
猜想c：浮力大小与液体的密度有关。
（1）小虹确定了测量浮力的方法：用弹簧测力计先测出物体的重力G，接着将物体浸入液体中静止时，读出测力计对物体的拉力F拉，可计算出物体所受的浮力F浮。其测量原理利用了 D 。
A.F浮与G是一对平衡力
B.F浮与G是相互作用力
C.F浮与F拉是相互作用力
D.F浮、F拉和G是一组平衡力
（2）小虹的操作步骤及测量数据如图所示。
由测量数据可得：B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为 0.4 N。
（3）分析图中A步骤与 CD 步骤的数据，可以验证猜想a是错误的。（填出步骤的序号）
（4）进一步学习了阿基米德原理之后，利用如图的测量数据，还可以计算出其它一些物理量（水的密度已知）。下列物理量中不能计算出的是 C 。
A.物块的体积
B.物块的密度
C.盐水的体积
D.盐水的密度
【解答】解：（1）由题意知，物体受重力、水的浮力、测力计的拉力三个力的作用，在这三个力的作用下保持平衡，所以这三个力平衡，故D正确；
（2）测力计分度值为0.2N，由图A可知，物体的重力为2.4N；
B中测力计的示数为2N，所以此时受到的浮力为：
F浮＝G﹣F＝2.4N﹣2N＝0.4N；
（3）C、D两图实验，物体排开液体的体积和密度相同，浸没在液体中的深度不同，因测力计示数相同，受到的浮力相同，故可得：浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关，可以验证猜想a是错误的；
（4）AB、由图A可知物体所受的重力G＝2.4N，则m＝＝＝0.24kg；
根据图AD或图AC可求出物体完全浸没在水中时受到的浮力F浮＝G﹣F＝2.4N﹣1.4N＝1N；
由F浮＝ρ液gV排得，V物＝V排＝＝＝1×10﹣4m3；
物体的密度为：ρ＝＝＝2.4×103kg/m3；
C、通过数据无法得知盐水的体积；
D、由图AE可知物体在盐水中受到的浮力为：
F浮′＝G﹣F′＝2.4N﹣1.3N＝1.1N；
由F浮＝ρ液gV排得，ρ盐水＝＝＝1.1×103kg/m3。
由上可知，不能得出的是C选项。
故答案为：（1）D；（2）0.4；（3）CD；（4）C。
13．小丽和小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时，操作如下：
（1）图甲是小丽把一个饮料罐慢慢按入水中，感觉所需用力越来越大，由此猜想“浮力的大小可能与排开水的体积有关”，根据图乙所示实验步骤的 B、C（或B、D） （填写字母序号）两图可以验证她的猜想是否正确。
（2）通过观察 B、E两图，得出了“浮力的大小与液体密度有关”的结论，你认为这样得出结论是否合理： 否 （选填“是”或“否”），请你说出理由 没有保证排开液体的体积相等 。
（3）通过观察 C、D图的实验数据，可知物体浸没后，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 无关 （选填“有关”或“无关”）。
（4）用图乙所示实验数据可计算盐水的密度是 1.2×103 kg/m3。
（5）小红又利用实验桌上的薄铝片、烧杯和水进行了如下的实验：
步骤一：将铝片放入盛水的烧杯中，铝片下沉至杯底；
步骤二：将铝片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。
通过分析可知，步骤一中铝片受到的浮力 小于 步骤二中铝片受到的浮力（选“大于”、“等于”或“小于”）。
【解答】解：（1）要验证浮力大小和物体排开液体体积的关系，就要保证液体的密度一定而物体排开液体的体积不同，故图B、C或B、D符合题意；
（2）观察B、E两图可知，物体排开液体的体积不同，液体的密度也不同，不能得出物体受到的浮力大小与液体的密度有关，故结论是不合理的，因为研究浮力大小与液体的密度的关系，要保证排开液体的体积相等；
（3）观察C、D图的实验数据可知，物体排开的液体的体积相同，液面的密度相同，深度不同，弹簧测力计示数相同，浮力相同，即浮力的大小与深度无关；
（4）由图A、C可知，A在水中受到的浮力：F浮＝G﹣F＝10N﹣7N＝3N；
由F浮＝ρ液gV排可得物体的体积为V＝V排＝＝＝3×10﹣4m3；
根据A、E可知物体全部浸没在盐水中所受浮力F浮′＝G﹣F′＝10N﹣6.4N＝3.6N；
物体排开盐水的体积等于物体的体积，
由F浮＝ρ液gV排可得盐水的密度为：ρ盐水＝＝＝1.2×103kg/m3；
（5）步骤一：铝片下沉说明F浮1＜G，步骤二：铝片漂浮说明F浮2＝G，所以F浮1＜F浮2，即步骤一中铝片受到的浮力小于步骤二中铝片受到的浮力。
故答案为：（1）B、C（或B、D）；（2）否；没有保证排开液体的体积相等；（3）无关；（4）1.2×103；（5）小于。
考点三 浮力大小的计算
14．一个实心小球重10N，挂在弹簧测力计下端，将小球浸没在底面积为50cm2的圆柱形盛水容器中，此时弹簧测力计的示数为6N（水未溢出）。求：（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）小球受到的浮力；
（2）小球的密度；
（3）小球完全浸没时水对容器底增加的压强（相对于浸入小球前）。
【解答】解：（1）小球浸没时受到的浮力：F浮＝G﹣F＝10N﹣6N＝4N；
（2）由F浮＝ρ水gV排可得，小球的体积：V＝V排＝＝＝4×10﹣4m3，
由G＝mg可得，小球的质量：m＝＝＝1kg，
小球的密度：ρ＝＝＝2.5×103kg/m3；
（3）小球完全浸没时水面升高的高度：Δh＝＝＝0.08m，
小球完全浸没时水对容器底增加的压强（相对于浸入小球前）：Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa。
答：（1）小球受到的浮力4N；
（2）小球的密度2.5×103kg/m3；
（3）小球完全浸没时水对容器底增加的压强800Pa。
15．把体积为1dm3的铁球挂在弹簧测力计下，若将铁球浸没在水中，则弹簧测力计的读数是铁球在空气中测量的。（g＝10N/kg）
求：
（1）铁球所受到的浮力；
（2）铁球受到的重力。
【解答】解：（1）因为铁球是浸没在水中，所以，V排＝V球＝1dm3＝1×10﹣3m3，
所以，铁球受到的浮力：F浮＝G排＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N；
（2）由题知，弹簧测力计的示数是在空气中称重的。
设铁球受到的重力为G，则弹簧测力计的示数F示＝G，
因为F浮＝G﹣F示＝G﹣G＝G，
所以铁球受到的重力：G＝5F浮＝5×10N＝50N。
答：（1）铁球受到的浮力为10N；
（2）铁球受到的重力50N。
16．如图所示，盛有水的圆柱形容器，侧壁上固定了一块水平挡板，挡板的体积忽略不计。挡板下方有一个体积为1×10﹣4m3、重力为0.6N的实心小球。求：（g＝10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）
（1）小球浸没在水中时受到的浮力；
（2）挡板对小球的压力；
【解答】解：（1）因为此时小球全部浸没在水中，所以V排＝V球＝1×10﹣4m3，
则小球受到的浮力：F浮＝ρ水gV球＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3＝1N；
（2）此时小球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力的作用，且处于静止状态，由力的平衡条件可知，F浮＝G+F压，
则挡板对小球的压力：F压＝F浮﹣G＝1N﹣0.6N＝0.4N。
故答案为：（1）1N；（2）0.4N。
17．薄壁盛水柱形容器A，内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B，通过一根长10cm的细线与容器底部相连，如图所示。求：
（1）物块B受到的浮力；
（2）绳子受到的拉力。
【解答】解：
（1）物块B浸没时排开水的体积：
V排＝VB＝L3＝（10cm）3＝1000cm3＝0.001m3，
物块B受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3＝10N；
（2）物块B受到的重力：
G＝mg＝400×10﹣3kg×10N/kg＝4N，
此时物块B受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力作用处于平衡状态，
由物块B受到的合力为零可得：F浮＝G+F拉，
则绳子的拉力即绳子受到的拉力：
F拉＝F浮﹣G＝10N﹣4N＝6N。
答：（1）物块B受到的浮力为10N；
（2）绳子受到的拉力为6N。
18．一正方体实心铁块的质量为0.78kg，如图所示，现在用一弹簧测力计吊着该铁块放入盛水的容器中，当铁块全部浸没在水中时，测力计的示数为6.8N，求：
（1）铁块的重力是多少？（g取10N/kg）
（2）铁块受到的浮力是多少？
（3）若将铁块逐渐提出水面，使其一半的体积露出水面时，弹簧测力计的读数是多少？
【解答】解：（1）铁块的重力为：
G＝mg＝0.78kg×10N/kg＝7.8N；
（2）物体浸没在水中受到的浮力：
F浮＝G﹣F＝7.8N﹣6.8N＝1N；
（3）浸没水中V排＝V，若将该物体拉出水面，使其一半体积露出水面，则V排′＝V，
根据F浮＝ρgV排可得，F浮′＝F浮＝×1N＝0.5N；
则弹簧测力计的示数为：
F′＝G﹣F浮′＝7.8N﹣0.5N＝7.3N。
答：（1）铁块的重力是7.8N；
（2）铁块受到的浮力是1N；
（3）若将铁块逐渐提出水面，使其一半的体积露出水面时，弹簧测力计的读数是7.3N。
19．重0.05kg、底面积为100cm2的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上，如图甲所示容器内盛有2kg的水，现用弹簧测力计将浸没在水中的长方体物块A从容器底部缓慢竖直向上提起，弹簧测力计的示数F与物块A下表面离容器底部的距离h的关系如图乙。求：
（1）物块A浸没在水中受到的浮力；
（2）物块A的密度；
（3）物块A出水前后，水对容器底部压强的变化量；
（4）当弹簧测力计提升物块A，使其一半体积露出水面时，容器对桌面的压强。
【解答】解：
（1）由图乙知，物块A在未露出水面前弹簧测力计的示数F1＝3.6N，
物块A露出水面后弹簧测力计的拉力F2＝5.6N，则物块A的重力G＝F2＝5.6N，
物块A浸没在水中受到的浮力：F浮＝G﹣F1＝5.6N﹣3.6N＝2N；
（2）因物体浸没时排开液体水的体积和自身的体积相等，
由F浮＝ρ液gV排可得，物块A的体积：V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3，
由G＝mg可得，物块A的质量：m＝＝＝0.56kg，
则物块A的密度：ρ＝＝＝2.8×103kg/m3；
（3）从开始提到物块A完全离开水面时，水面高度变化量：△h＝＝＝0.02m，
水对容器底部压强的变化量△p＝ρ水g△h＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m＝200Pa；
（4）当弹簧测力计提升物块A，使其一半体积露出水面时，
物块A排开水的体积V排′＝V排＝×2×10﹣4m3＝1×10﹣4m3，
物块A此时受到的浮力F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3＝1N，
容器的重力G容＝m容g＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，
水的重力G水＝m水g＝2kg×10N/kg＝20N，
物块A对水的压力等于物块A受到的浮力，
故容器对桌面的压力F＝G容+G水+F浮＝0.5N+20N+1N＝21.5N，
容器对桌面的压强p＝＝＝2150Pa。
答：（1）物块A浸没在水中受到的浮力为2N；
（2）物块A的密度为2.8×103kg/m3；
（3）物块A出水前后，水对容器底部压强的变化量为200Pa；
（4）当弹簧测力计提升物块A，使其一半体积露出水面时，容器对桌面的压强为2150Pa。
20．如图所示的容器中有一定质量的水，水的深度为20cm，A为边长4cm的正方体物块，A恰好浸没在水中。容器底面积为10cm2，g＝10N/kg，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3。求：
（1）A所受到的浮力大小；
（2）容器底受到水的压强；
（3）容器底受到水的压力大小。
【解答】解：（1）物块A的体积：
V＝L3＝（4cm）3＝64cm3＝6.4×10﹣5m3，
物块A浸没水中时，排开水的体积V排＝V＝6.4×10﹣5m3，
物体A受到的浮力：
F浮＝ρgV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6.4×10﹣5m3＝0.64N；
（2）水对容器底部的压强：
p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣2m＝2000Pa；
（3）容器底面积S＝10cm2＝0.001m2，
由p＝可知容器底受到水的压力大小：
F＝pS＝2000Pa×0.001m2＝2N。
答：（1）A所受到的浮力大小为0.64N；
（2）容器底受到水的压强为2000Pa；
（3）容器底受到水的压力大小为2N。
次数
物体所受
的重力/N
物体在水中时测
力计的读数/N
浮力/N
小桶和排开的水所
受的总重力/N
小桶所受的重力/N
排开水所受的重力/N
1
2
3
…