（21-23）三年中考物理真题分项汇编专题10 浮力 10.2阿基米德原理（含解析）

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1．（2023·山东济南·统考中考真题）把一块石头和一个西红柿同时放入水中，它们静止时西红柿漂在水面上，而石头沉入了水底，如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较（ ）

A．石头受到的浮力更大些
B．西红柿受到的浮力更大些
C．石头和西红柿受到的浮力一样大
D．无法比较石头和西红柿受到的浮力大小
【答案】A
【详解】把一块石头和一个西红柿同时放入水中，它们静止时西红柿漂在水面上，而石头沉入了水底，西红柿排开的水的体积小于石头排开的水的体积，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，石头受到的浮力大。
故选A。
2．（2023·湖北武汉·统考中考真题）铁架台的水平底座上有一只溢水杯，贴近溢水杯有一底面积为20cm2的圆柱形小桶（不计侧壁厚度）。弹簧测力计的上端挂在铁架台的支架上，下端悬挂一重力为1.2N、密度为4×103kg/m3的金属块。初始时，金属块有 SKIPIF 1 < 0 的体积浸在水中，弹簧测力计的示数为F1，杯中水面恰好与溢水口相平，小桶中没有水，如图所示。接着竖直向上提溢水杯，当溢水杯刚好离开水平底座时（底座对溢水杯的支持力刚好为零），提绳竖直向上的拉力为T1；提着溢水杯竖直向上缓慢移动，当金属块刚好浸没在水中时，水对小桶底部的压强为p，弹簧测力计的示数为F2，提绳竖直向上的拉力为T2。已知小桶能全部接住从溢水杯中溢出的水，则下列说法正确的是（ ）

A．金属块体积为300cm3B．F1-F2=0.18N
C．p=150 PaD．T2=T1
【答案】D
【详解】A．金属块的重力为1.2N，其质量为
SKIPIF 1 < 0
根据密度公式，金属块体积为
SKIPIF 1 < 0
故A错误；
B．根据阿基米德原理，金属块有 SKIPIF 1 < 0 的体积浸在水中，此时的浮力为
SKIPIF 1 < 0
根据称重法，此时拉力F1为
F1=G物-F浮1
金属块刚好浸没在水中时，此时的浮力为
SKIPIF 1 < 0
根据称重法，此时拉力F2为
F2=G物-F浮2
因此
F1-F2=(G物-F浮1)-(G物-F浮2)= F浮2-F浮1=0.3N-0.06N=0.24N
故B错误；
C．金属块从有 SKIPIF 1 < 0 的体积浸在水中到刚好浸没在水中，增加的排开水体积为
SKIPIF 1 < 0
底面积为20cm2的圆柱形小桶水深为
SKIPIF 1 < 0
水对小桶底部的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.012m=120Pa
故C错误。
D．提绳的拉力等于桶的重力、水的重力及金属块对水的压力（金属块受到的浮力）之和，金属块浸没前后浮力的增加量等于水重力的减少量，因此前后提绳的拉力不变，因此T2=T1，故D正确。
故选D。
3．（2023·四川眉山·统考中考真题）水平桌面上放置装有适量水的烧杯，A、B为两个材料相同且不吸水的小球，B球的体积是A球的2倍。先将A球放入烧杯中，溢出水的质量 SKIPIF 1 < 0 ，如图甲所示；再放入B球，又溢出水的质量 SKIPIF 1 < 0 ，如图乙所示。下列判断正确的是 SKIPIF 1 < 0 （ ）
①A球受到的浮力大小为 SKIPIF 1 < 0
②B球受到的浮力大小为 SKIPIF 1 < 0
③图甲中，放入A球前后，水对烧杯底部的压强相等
④图乙中，放入B球前后，烧杯对桌面的压力大小不变

A．①②B．①④C．②④D．③④
【答案】C
【详解】依题意得，烧杯为放入甲球时，水未装满，则A排开水的质量大于30g，由阿基米德原理得，A球受到的浮力大小为
SKIPIF 1 < 0
②B球受到的浮力大小为
SKIPIF 1 < 0
③图甲中，放入A球后，水的深度增大，对烧杯底部的压强增大；④图乙中，放入B球前后，烧杯的总重力不变,对桌面的压力等于烧杯的总重力，则对桌面压力大小不变，故ABD错误，C正确。
故选C。
4．（2022·江苏南京·统考中考真题）在一只烧杯内装有密度为 SKIPIF 1 < 0 的液体A，在一只轻薄透明塑料袋中装有大半袋密度为 SKIPIF 1 < 0 的液体B，按如图所示方式，用弹簧测力计吊住塑料袋并将塑料袋缓慢浸入液体A，测力计示数一直减小，当示数减为零时（塑料袋不接触杯底），有以下两个判断：（1）若 SKIPIF 1 < 0 ，则袋内液面与袋外液面相平；（2）若 SKIPIF 1 < 0 ，则袋内液面高于袋外液面。这两个判断（ ）

A．只有（1）正确B．只有（2）正确
C．（1）（2）都正确D．（1）（2）都不正确
【答案】C
【详解】当弹簧测力计的示数为零时
F浮=G
浮力为
F浮=ρagV排
重力为
GB=ρbgVB
则
ρagV排=ρbgVB
故
SKIPIF 1 < 0
若ρa=ρb，则
V排=VB
即袋内液面与袋外液面相平，故（1）正确；
若ρa＞ρb， SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ，则
V排＜VB
袋内液面高于袋外液面，故（2）正确。
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
5．（2022·四川巴中·中考真题）小刚在恒温游泳池中潜水时发现自己吐出的一个气泡在水中上升的过程中不断变大。关于该气泡在水中上升时的变化情况，下列说法正确的是（ ）
A．密度不变，浮力变小B．密度变小，浮力变大
C．密度和浮力都变小D．密度和浮力都变大
【答案】B
【详解】由于气泡上升过程中逐渐变大，故其体积逐渐变大，根据 SKIPIF 1 < 0 阿基米德原理，可知浮力逐渐变大，气泡内部的气体的质量不变，体积逐渐变大，根据 SKIPIF 1 < 0 可知密度逐渐变小，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6．（2021·山东日照·统考中考真题）思思用弹簧测力计、烧杯、适量的水测量大樱桃的密度，烧杯的重力为G0、底面积为S。如图甲，他用弹簧测力计测出数枚大樱桃的重力为G。如图乙，烧杯内水的深度为h。如图丙，将大樱桃浸没于水中，弹簧测力计的示数为F，取水的密度为ρ。下列说法正确的是（ ）
A．乙图中，烧杯对桌面的压强 SKIPIF 1 < 0 B．这些樱桃的体积为 SKIPIF 1 < 0
C．丙图中， 烧杯底受到水的压强为 SKIPIF 1 < 0 D．樱桃的密度为为 SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【详解】A．依题意得，烧杯中水的质量为
SKIPIF 1 < 0
烧杯中水的重力为
SKIPIF 1 < 0
乙图中，烧杯放在水平桌面上，烧杯对桌面的压力
SKIPIF 1 < 0
乙图中，烧杯对桌面的压强
SKIPIF 1 < 0
故A错误；
B．由二次称重法得，樱桃受到的浮力为
SKIPIF 1 < 0
樱桃浸没在水中，樱桃的体积为
SKIPIF 1 < 0
故B错误；
C．丙图中， 烧杯底受到水的压力大小为
SKIPIF 1 < 0
烧杯底受到水的压强为
SKIPIF 1 < 0
故C正确；
D．樱桃的质量为
SKIPIF 1 < 0
樱桃的密度为
SKIPIF 1 < 0
故D错误。
故选C。
二、多选题
7．（2023·四川泸州·统考中考真题）小明在探究沉与浮的条件时，用一根细线连接A、B两个物体，放在盛水的烧杯中，处于悬浮状态，如图甲所示。剪断细线后，A物体处于漂浮状态，B物体沉到烧杯底部，如图乙所示。设甲、乙两图烧杯对桌面的压强分别为p1、p2，水对烧杯底部的压强变化为Δp，甲图中细线的拉力为F，乙图中B物体对烧杯底部的压强为pB。已知B物体的重力为G，体积为V，烧杯的底面积为S，水的密度为ρ。以下关系式正确的有（ ）

A．p1＞p2B．F＝G﹣ρgV
C． SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0
【答案】BC
【详解】A．甲、乙图中烧杯对水平桌面的压力不变，都等于烧杯的总重力，受力面积不变，由 SKIPIF 1 < 0 知道，甲、乙两图烧杯对桌面的压强不变，即
p1＝p2
故A错误；
B．甲图中B物体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力，所以细线的拉力
F＝G﹣F浮＝G﹣ρgV
故B正确；
C．甲、乙图浮力的减小量为
SKIPIF 1 < 0
排开水的体积减小量为
SKIPIF 1 < 0
液面高度的减小量为
SKIPIF 1 < 0
水对烧杯底部的压强变化为
SKIPIF 1 < 0
故C正确；
D．乙图中B物体对烧杯底部的压强为
SKIPIF 1 < 0
由于无法算出B的底面积，所以不能算出B物体对烧杯底部的压强，故D错误。
故选BC。
三、填空题
8．（2023·上海·统考中考真题）体积为 SKIPIF 1 < 0 的物体浸没在水中时，浮力的方向是 的，物体受到的浮力大小为 N。
【答案】 竖直向上
10
【详解】[1]一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的浮力。
[2]物体浸没在水中时
SKIPIF 1 < 0
则物体受到的浮力大小为
SKIPIF 1 < 0
9．（2023·四川内江·统考中考真题）浸在液体中的物体受到的浮力，方向是 ，浮力的大小等于它排开的液体所受到的 力。
【答案】 竖直向上 重
【详解】[1][2]根据阿基米德原理可知，浸在液体中的物体受到一个竖直向上的力的作用，这个力叫做浮力，浮力的大小等于排开的液体所受的重力。
10．（2023·湖南郴州·统考中考真题）重为5N的实心物体挂在弹簧测力计下，物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3N，此时物体受到的浮力为 N，物体的密度是 SKIPIF 1 < 0 。（g取10N/kg）
【答案】 2 SKIPIF 1 < 0
【详解】[1]此时物体受到的浮力为
F浮=G-F=5N-3N=2N
[2]物体浸没在水中，物体的体积
SKIPIF 1 < 0
物体的密度
SKIPIF 1 < 0
11．（2023·四川遂宁·统考中考真题）小刘应用图甲所示器材进行如下探究：升降台AB上放置轻质薄壁柱形容器，容器底面积为200cm2，内装15cm深的水；将弹簧上端固定在力传感器上，下端悬挂重20N、高20cm、横截面积为50cm2的长方体石块，石块下表面刚好与水面接触；已知弹簧伸长量ΔL与受到的拉力F的关系如图乙所示。将升降台AB缓慢升高（全过程水不会溢出），当传感器显示拉力为12N时（不计弹簧自重），与升降台升高前相比，容器底部受到的压强变化了 Pa。升降台AB升高的高度为 cm。（ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）
【答案】 400 20
【详解】[1]如乙图所示，由题可知，升降台AB缓慢升高，当传感器显示拉力为12N时，弹簧伸长量为12cm，此时石块受到的浮力为
SKIPIF 1 < 0
根据阿基米德原理可知，排开水的体积为
SKIPIF 1 < 0
因为全过程水不会溢出，则容器中水上升的高度为
SKIPIF 1 < 0
则与升降台升高前相比，容器底部受到的压强变化量为
SKIPIF 1 < 0
[2]由题意可知，石块浸入在水中部分的高度为
SKIPIF 1 < 0
则石块底部到容器底部的距离为
SKIPIF 1 < 0
由题可知升降台没有上升前力传感器到容器底的距离为
SKIPIF 1 < 0
升降台上升后力传感器到容器底的距离为
SKIPIF 1 < 0
则升降台AB升高的高度为
SKIPIF 1 < 0
12．（2022·江苏淮安·统考中考真题）如图所示，用量程 0 – 5N 的弹簧测力计，测量未知液体的密度。根据图中读数可知，物块浸没水中受到的浮力是 N， 未知液体的密度为 g/cm3。将图中弹簧测力计刻度用密度值标注，制成弹簧密度计，物块浸没待测液体中，可直接读得待测密度值，则此密度计的测量范围是 。（ρ水＝ 1× 103kg/m3）
【答案】 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 0～2g/cm3
【详解】[1]从图中可知物体受到重力为4N，物体完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数为2N，根据称重法可得，物体完全浸没在水中受到的浮力为
SKIPIF 1 < 0
再根据阿基米德原理可得物体体积为
SKIPIF 1 < 0
[2]根据称重法可知在未知液体中物体受到的浮力为
SKIPIF 1 < 0
再根据阿基米德原理可得
SKIPIF 1 < 0
由此可得 SKIPIF 1 < 0
[3] ①当弹簧测力计的示数为F小= 0时，物体浸没在液体中受到的最大浮力
F浮大= G- F小=4N-0N= 4N，
则
V排= V排水=2×10-4m3
根据公式F浮= ρ液gV排得，待测液体的最大密度
SKIPIF 1 < 0
②弹簧测力计的刻度最大值为
F大= 5N > G
所以当物体浸没在液体中受到的最小浮力，F浮小= 0N时，弹簧测力计的最大示数
F示大=G- F浮小=4N-0N=4N
则
V排= V排水=2×10-4m3
根据公式F浮= ρ液gV排得，待测液体的最小密度
SKIPIF 1 < 0
由此可得测量液体的密度范围为0～2g/cm3。
13．（2022·山东东营·统考中考真题）池塘中有一块体积为 SKIPIF 1 < 0 的石头，浸没在水中时受到的浮力为 N，（g取 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ）
【答案】4.5
【详解】石头浸没在水中时，排开水的体积等于石头的体积，所以受到的浮力为
SKIPIF 1 < 0
四、实验题
14．（2023·四川德阳·统考中考真题）小张在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，做了以下的部分操作。用同一弹簧测力计挂着同一金属物块依次完成如图所示的三次测量：

（1）乙图所示的实验中，物块受到的浮力大小为 N；
（2）分析乙图、丙图，说明浮力的大小与 有关；
（3）本实验数据可计算出盐水的密度为 kg/m3。（已知水的密度为1.0×103kg/m3）
【答案】 4 液体的密度 1.1×103
【详解】（1）[1]由图甲和图乙可知，物块受到的浮力大小为
F浮=G-F=6N-2N=4N
（2）[2]由图乙和图丙可知，浸入液体中的深度相同，排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，由称重法可知浮力大小不同，可以得到浮力的大小与液体的密度有关。
（3）[3]物块在盐水中受到的浮力
F浮盐=G-F盐=6N-1.6N=4.4N
物块的体积
SKIPIF 1 < 0
盐水的密度为
SKIPIF 1 < 0
15．（2023·辽宁抚顺·统考中考真题）小宁利用天平和量筒测量一个圆柱体金属块密度。

（1）把天平放在水平台上，将游码放在标尺的零刻度线处。若天平的指针指在分度盘中线的左侧，应向 （填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平平衡；
（2）测量金属块质量时，天平恢复平衡，砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示，金属块的质量为 g；
（3）测量金属块体积时，小宁用粗铁丝系紧金属块并将其浸没在装有30mL水的量筒中，量筒中水面上升至如图乙所示的位置，则金属块密度为 SKIPIF 1 < 0 。以上实验操作会导致金属块密度的测量值 （填“偏大”或“偏小”）；
（4）小宁又利用弹簧测力计、细线、刻度尺、圆柱体金属块和分别装有足量水和盐水的烧杯等器材，设计了如下实验，测量盐水的密度。请将实验步骤补充完整：
①用刻度尺测量圆柱体金属块的高度为h；
②把弹簧测力计下悬挂的圆柱体金属块浸没水中，如图丙所示，读出弹簧测力计的示数为F；
③把弹簧测力计下悬挂的圆柱体金属块逐渐浸入盐水中，直至弹簧测力计的示数再次为F，用刻度尺测出圆柱体金属块 的高度为 SKIPIF 1 < 0 ；
④盐水密度的表达式为 SKIPIF 1 < 0 （用所测物理量字母和 SKIPIF 1 < 0 表示）。
【答案】 右 52 SKIPIF 1 < 0 偏小 浸在液面下 SKIPIF 1 < 0
【详解】（1）[1]根据“指针右偏向左调节螺母，指针左偏向右调节螺母”的原则调节天平平衡，指针偏向分度盘中线的左侧，天平平衡螺母向右调节。
（2）[2]由图甲可知，金属块的质量为
m=50g+2g=52g
（3）[3]由图乙可知，量筒的分度值是2mL，量筒中水的体积
50mL=50cm3
金属块的体积
V=50cm3-30cm3=20cm3
金属块密度为
SKIPIF 1 < 0
[4]实验中，由于铁丝比较粗，铁丝浸入水中，会导致测量的体积变大，金属块的质量不变， SKIPIF 1 < 0 可知测量的密度值会偏小。
（4）③[5]把弹簧测力计下悬挂的圆柱体金属块逐渐浸入盐水中，直至弹簧测力计的示数再次为F，用刻度尺测出圆柱体金属块浸在液面下的高度为h1。
④[6]把弹簧测力计下悬挂的圆柱体金属块浸没水中，弹簧测力计的示数为F，受到的浮力为
F浮=G-F
设金属块的底面积为S，由阿基米德原理可知水中的浮力
F浮=ρ水gV排=ρ水gSh
把弹簧测力计下悬挂的圆柱体金属块逐渐浸入盐水中，直至弹簧测力计的示数再次为F，受到的浮力为
F′浮=G-F
两次金属块受到的浮力相同，即
F′浮=F浮
由阿基米德原理可知盐水中的浮力
F′浮=ρ盐水gV排=ρ盐水gSh1
所以
ρ盐水gSh1=ρ水gSh
SKIPIF 1 < 0