學而優(yōu)教有方第十章浮力阿基米德原理課本典型題+變式練課本典型題+變式練考點一：阿基米德原理的利用題源1：P56·T1.北京“水立方”中游泳池的水深設(shè)計比一般標準游泳池深了0.5m。有人說，水的深度越深，其產(chǎn)生的浮力就越大，因此，各國運動員在“水立方”的比賽成績普遍提高就不足為奇了。你認為他的說法正確嗎?為什么?變式：（2021·德陽）2020年11月10日,中國載人潛水器“奮斗者”號在西太平洋馬里亞納海溝成功坐底,創(chuàng)造了中國載人深潛的新紀錄,標志著我國的深潛事業(yè)又邁上了一個嶄新的臺階。如圖所示,假設(shè)海水的密度不變,在“奮斗者”號潛水器下潛過程中，下列分析合理的是（）A．潛水器所受海水對它的壓強大小不變B．潛水器始終只受到海水對它向下的壓強C．潛水器所受到的浮力隨深度的增大而增大D．潛水器所受浮力的大小始終等于它排開海水的重力題源2：P56·T2.請比較以下浮力的大小。（1）同樣重的兩個銅塊甲和乙，甲浸沒在水中，乙浸沒在煤油中，哪個受到的浮力大?（2）同樣重的鋁塊和銅塊，都浸沒在煤油中，哪個受到的浮力大?（3）同樣重的鋁塊和銅塊，銅塊浸沒在煤油中，鋁塊浸沒在水中，哪個受到的浮力大?變式：（2021·常州）2021年3月23日，巴拿馬籍大型貨輪“長賜號"在蘇伊士運河擱淺，如圖甲所示。28～29日,海水漲潮、運河水位持續(xù)上升,28日“長賜號”仍處于擱淺狀態(tài)，29日“長賜號“脫離運河河底，隨著水位上升船身逐漸升高,最終如圖乙所示。28～29日,海水漲潮、運河水位持續(xù)上升過程中,“長賜號”受到的浮力（）A.—直變大B．先變大后不變C.一直不變D．先不變后變大題源3：P56·T3.一個在節(jié)日放飛的氣球，體積是620m3。這個氣球在地面附近受到的浮力有多大?設(shè)地面附近氣溫是0℃，氣壓是1×105Pa，空氣的密度是1.29kg/m3.變式：（2019·湖北鄂州）如圖所示，放在水平桌面上的三個完全相同的容器內(nèi)，裝有適量的水，將A、B、C三個體積相同的正方體分別放入容器內(nèi)，待正方體靜止后，三個容器內(nèi)水面高度相同。下列說法正確的是（）A．物體受到的浮力大小關(guān)系為FA>FB>FCB．三個物體的密度大小關(guān)系為ρA>ρB>ρCC．容器底部受到水的壓力大小關(guān)系為F甲>F乙>F丙D．容器對桌面的壓強大小關(guān)系為p甲=p乙=p丙題源4：P56·T4.在彈簧測力計下懸掛一個金屬零件，示數(shù)是7.5N。當把零件浸沒在密度為0.8×103kg/m3的油中時，測力計的示數(shù)是6.6N，金屬零件的體積有多大?變式：(2020·江蘇省連云港)下列關(guān)于浮力的說法正確的是()A.質(zhì)量大的物體在液體中所受浮力一定大B.碼頭上正在卸貨的輪船所受的浮力逐漸減小C.物體密度小于液體密度時物體在液體中處于懸浮狀態(tài)D.潛水艇在水面下從大海潛行進入長江，所受浮力不變題源5：P56·T5.某同學用阿基米德原理測量一種未知液體的密度:他把一個鐵塊用細繩懸掛在彈簧測力計的掛鉤上，鐵塊在空氣中時彈簧測力計的示數(shù)是4.74N，把鐵塊浸沒在該液體中時彈簧測力計的示數(shù)是4.11N，該液體的密度是多少?鐵的密度為7.9×103kg/m3.變式：(2021·四川眉山)放在水平桌面上的薄壁圓柱形容器(容器質(zhì)量不計)底面積為10-4m2，將一體積為2×10-4m3的木塊放入水中靜止時，有15體積露出水面，如圖甲所示；用一根質(zhì)量和體積不計的細線把容器底和木塊底部中心連接起來，如圖乙所示。下列說法中A．木塊的密度為0.8B．木塊漂浮時排開水的質(zhì)量為160gC．浸沒水中時細線對木塊的拉力為0.6ND．甲、乙兩圖所示情況，容器對水平桌面的壓強相等教材圖片拓展教材圖片拓展1．（教材圖片拓展）（2020?硚口區(qū)模擬）下列說法正確的是（）A．圖甲中橡皮泥船采用改變自重的辦法來增加載貨量B．圖乙中“蛟龍?zhí)枴睆暮Ｃ鏉撊?000m深的海底是通過改變浮力大小來實現(xiàn)的C．圖丙說明物體浸沒在液體中越深，所受的浮力越大D．圖丁中密度計在兩種液體中所受浮力F甲=F乙，兩種液體的密度ρ甲<1.(2020·四川省甘孜州)如圖甲所示，小聰課余時間用彈簧測力計做浮力實驗。他用彈簧測力計掛著實心圓柱體，圓柱體浸沒在水中且不與容器壁接觸，然后將其緩慢拉出水面，彈簧測力計示數(shù)隨圓柱體上升距離的變化情況如圖乙，g取10N/kg，則圓柱體的重力為_________N，圓柱體受到的最大浮力是__________N。2.(2021·山東棗莊)如圖是小聰同學利用水。彈簧測力計和金屬塊測量某液體密度的情景。根據(jù)圖中信息可知，金屬塊的重力是______N，金屬塊在水中受到的浮力是______N，所測液體的密度是______kg/m3。(3.(2021·浙江寧波)如圖所示是世界上第一艘飛艇，它是由法國工程師吉法爾于1852年制造的。這艘飛艇的氣囊充滿氫氣后，長44m，直徑11.9m，體積2100m3，形狀像一個巨大的橄欖。這年的9月24日，吉法爾乘坐該長艇從巴黎的馬戲場出發(fā)，用一臺2.2kW的蒸汽機帶動螺旋槳，以8km/h的速度，飛行了28km。(1)飛艇的氣囊形狀像一個橄欖，在前進過程中可以減小______；(2)充滿氫氣后氣囊受到的浮力是多少?(空氣密度取1.29kg/m3)(______)(3)這次飛行，飛行所需時間、蒸汽機做的功及飛行時受到的平均阻力各為多少?(______)4.(2021·山東濟寧)重為0.5N，體積為300cm3的小球浸沒在水中，受到的浮力為______N。水面下20cm深度處水的壓強為______Pa。(5.(2021·新疆)我國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝萬米深處多次成功坐底，標志著我國在載人深潛領(lǐng)域達到了世界領(lǐng)先水平。(1)大洋萬米深處的聲音是由物體的______產(chǎn)生的，在海水中的傳播速度______(填“大于”“小于”或“等于”)340m/s?！皧^斗者”號的畫面是通過微細光纜傳給海面上的保障船的，說明______波可以傳遞信息。(2)為保障“奮斗者”號在水下平穩(wěn)運行不易側(cè)翻，應(yīng)將密度較小的浮力材料安裝在“奮斗者”號的______(填“頂”或“底”)部。“奮斗者”號坐底時可視為懸浮狀態(tài)，當拋掉其艙底外部質(zhì)量為2t、密度為8×103kg/m3的壓載鐵后開始加速上升，此時“奮斗者”號受力______(填“平衡”或“不平衡”)；當海水的阻力增大到一定值時，“奮斗者”號開始勻速上升，此時其受到的海水的阻力為______N(海水的密度取1×103kg/m3)。6.（2019·湖北襄陽）小明同學通過實驗來研究影響浮力大小的因素，做了如圖所示的四次實驗，高興地發(fā)現(xiàn)浮力的大小與深度有關(guān)，而且深度越深浮力越大，老師肯定了他的實驗，又帶他做了一次實驗，小明同學便恍然大悟。你認為：（1）他在探究過程中存在的問題是________________________________。（2）老師的實驗操作是：______________________觀察測力計的示數(shù)是否不同；（3）結(jié)合五次實驗，得到的正確結(jié)論是:液體密度一定時，__________________。7.(2020·四川省樂山)物理興趣小組在進行“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”實驗中，用彈簧測力計掛著一實心圓柱體，以下圖a、b、c、d、e分別為實驗情景。(g取10N/kg)(1)通過a、c兩次實驗，可知物體浸沒在水中所受浮力大小是______N；(2)通過______兩次實驗，可探究物體所受浮力大小與浸沒深度的關(guān)系；(3)通過c、e兩次實驗，可探究物體所受浮力大小與______的關(guān)系；(4)在某種液體中進行探究的過程中，記錄實驗數(shù)據(jù)，得到如圖f所示彈簧測力計讀數(shù)與圓柱體下表面浸入深度的關(guān)系圖像，則該液體的密度為______kg/m3。8.(2021·四川成都)小虹利用彈簧測力計、實心圓柱體物塊、燒杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)。小虹提出如下猜想，設(shè)計并進行了實驗。猜想a：浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有關(guān)：猜想b：浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)；猜想c：浮力大小與液體的密度有關(guān)。(1)小虹確定了測量浮力的方法：用彈簧測力計先測出物體的重力G，接著將物體浸入液體中靜止時，讀出測力計對物體的拉力F拉，可計算出物體所受的浮力F浮。其測量原理利用了A．F浮與GB．F浮與GC．F浮與FD．F浮、F拉和(2)小虹的操作步驟及測量數(shù)據(jù)如圖所示。由測量數(shù)據(jù)可得：B步驟中圓柱體物塊受到水的浮力為______N；(3)分析圖中A步驟與______步驟的數(shù)據(jù)，可以驗證猜想a是錯誤的；(填出步驟的序號)(4)進一步學習了阿基米德原理之后，利用圖的測量數(shù)據(jù)，還可以計算出其它一些物理量(水的密度已知)。下列物理量中不能計算出的是______。A．物塊的體積B．物塊的密度C．鹽水的體積D．鹽水的密度9.(2021·江蘇泰州)小明學習了阿基米德原理后，和物理興趣小組的同學們利用圖中的彈簧測力計、體積約為10cm3的實心金屬塊、細線、大燒杯、小桶、小墊塊和水等器材，設(shè)計實驗驗證阿基米德原理。(1)小明他們首先向老師匯報了自己的實驗思路：①用彈簧測力計分別測出空桶和金屬塊的重力為G1和G2；②把大燒杯用小墊塊墊起，使右邊的溢水口斜向水下，在大燒杯中________水，過會兒把小桶放在大燒杯的溢水口下方；③用彈簧測力計吊著金屬塊使其浸沒到大燒杯的水中，記下彈簧測力計示數(shù)為F1；④待大燒杯中的水不再溢出時，用彈簧測力計測出溢出的水和小桶的總重力為F2；若滿足______(用所測物理量符號表示)等式成立就可以驗證阿基米德原理。(2)老師肯定了他們的實驗思路，但提醒他們利用現(xiàn)有實驗器材將無法完成實驗，請你幫他們分析無法完成實驗的原因是：___________。(3)小明他們更換相關(guān)器材，順利完成了實驗，實驗后小組成員又進行了交流，要驗證阿基米德原理，金屬塊___________(選填“一定”或“不一定”)要浸沒在水中。10.(2021·湖南長沙)學完阿基米德原理之后，小偉和小雪用如圖所示的實驗裝置做了一個課外實驗。他們將溢水杯放在電子秤上，向溢水杯中加水后(如圖甲所示)，在表格中記錄下測力計A、B及電子秤的第一次實驗數(shù)據(jù)：然后他們將物體緩慢下降，當物體的部分體積浸在水中時(如圖乙所示)，記錄下第二次實驗數(shù)據(jù)：剪斷系在物體上的細線，將物體緩慢沉入到水底后(如圖丙所示)，記錄下第三次的實驗數(shù)據(jù)。(取g=10N/kg)測力計A/N測力計B/N電子秤/g第一次1.000.02500.00第二次0.600.22520.00第三次0540.00(1)觀察乙、丙兩圖可知物體在______圖中所受浮力更大，是因為此時物體浸在水中的______更大；(2)在整理數(shù)據(jù)時，小雪和小偉發(fā)現(xiàn)第三次實驗中測力計B的示數(shù)記錄不同，小雪記的是0.62N，小偉記的是0.42N，他們討論推理后認為有一個數(shù)據(jù)是正確的，請判斷誰的記錄是正確的，并說明理由______。11.(2021·云南)某小組探究“浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系”。(1)彈簧測力計使用前要先進行__________。(2)實驗步驟如圖1所示，甲、乙、丁、戊中彈簧測力計的示數(shù)分別為F1、F2、F3、F4(3)以下選項中若__________成立，則可以得出浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系。A．F1-F2=F(4)另一小組利用兩個相同的彈簧測力計A和B、飲料瓶和吸管組成的溢水杯、薄塑料袋(質(zhì)量忽略不計)對實驗進行改進，裝置如圖2所示。向下移動水平橫桿，使重物緩慢浸入裝滿水的溢水杯中，觀察到A的示數(shù)逐漸__________，B的示數(shù)逐漸__________，且A、B示數(shù)的變化量__________(選境“相等”或“不相等”)。(5)比較兩種實驗方案，改進后的優(yōu)點是_______________(多選)。A．測力計A的示數(shù)就是物體所受浮力的大小B．實驗器材生活化，測力計固定、示數(shù)更穩(wěn)定C．能同步觀察測力A、B示數(shù)的變化

阿基米德原理（解析版）課本典型題+變式練課本典型題+變式練考點一：阿基米德原理的利用題源1：P56·T1.北京“水立方”中游泳池的水深設(shè)計比一般標準游泳池深了0.5m。有人說，水的深度越深，其產(chǎn)生的浮力就越大，因此，各國運動員在“水立方”的比賽成績普遍提高就不足為奇了。你認為他的說法正確嗎?為什么?解答:不對;由阿基米德原理F浮=ρ液V變式：（2021·德陽）2020年11月10日,中國載人潛水器“奮斗者”號在西太平洋馬里亞納海溝成功坐底,創(chuàng)造了中國載人深潛的新紀錄,標志著我國的深潛事業(yè)又邁上了一個嶄新的臺階。如圖所示,假設(shè)海水的密度不變,在“奮斗者”號潛水器下潛過程中，下列分析合理的是（）A．潛水器所受海水對它的壓強大小不變B．潛水器始終只受到海水對它向下的壓強C．潛水器所受到的浮力隨深度的增大而增大D．潛水器所受浮力的大小始終等于它排開海水的重力解析:A、潛水器在下潛的過程中,深度增加,由p液=ρ液gh可知,B、因為在液體內(nèi)部,液體向各個方向都有壓強,所以潛水器不只是受到海水對它向下的壓強,故B錯誤;C、潛水器浸沒海水中后繼續(xù)下潛過程中,排開海水的體積不變,海水密度不變,由阿基米德原理F浮=ρ液V排液g可知D、潛水器在下潛的過程中,由阿基米德原理F浮=G排液=答案:D題源2：P56·T2.請比較以下浮力的大小。（1）同樣重的兩個銅塊甲和乙，甲浸沒在水中，乙浸沒在煤油中，哪個受到的浮力大?（2）同樣重的鋁塊和銅塊，都浸沒在煤油中，哪個受到的浮力大?（3）同樣重的鋁塊和銅塊，銅塊浸沒在煤油中，鋁塊浸沒在水中，哪個受到的浮力大?解析:(1)同樣重的兩個銅塊甲和乙，甲浸沒在水中,乙浸沒在煤油中,兩個銅塊等重,則它們的體積相等,排開液體的體積相等，因ρ水>ρ煤油,根據(jù)(2)因ρ鋁<ρ鋼，由密度公式可知,鋁塊和銅塊同樣重時鋁塊的體積大，都浸沒在煤油中,鋁塊排開液體的體積大,所以根據(jù)(3)因ρ鋁<ρ鋼,由密度公式可知，鋁塊和銅塊同樣重時鋁塊的體積大,銅塊浸沒在煤油中,鋁塊浸沒在水中,鋁塊排開液體的體積大,且ρ水>答案:（1）同樣重的兩個銅塊甲和乙,甲浸沒在水中,乙浸沒在煤油中,甲受到的浮力大。（2）同樣重的鋁塊和銅塊,都浸沒在煤油中,鋁塊受到的浮力大。（3）同樣重的鋁塊和銅塊,銅塊浸沒在煤油中,鋁塊浸沒在水中,鋁塊受到的浮力大。變式：（2021·常州）2021年3月23日，巴拿馬籍大型貨輪“長賜號"在蘇伊士運河擱淺，如圖甲所示。28～29日,海水漲潮、運河水位持續(xù)上升,28日“長賜號”仍處于擱淺狀態(tài)，29日“長賜號“脫離運河河底，隨著水位上升船身逐漸升高,最終如圖乙所示。28～29日,海水漲潮、運河水位持續(xù)上升過程中,“長賜號”受到的浮力（）A.—直變大B．先變大后不變C.一直不變D．先不變后變大解析:圖甲中“長賜號擱淺時受力平衡,受到三個力的作用:豎直向下的重力、豎直向上的支持力和浮力,則受到的浮力小于重力;隨著水位上升,在“長賜號“脫離運河河底漂浮前的過程中,長賜號排開的水的體積逐漸變大,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液圖乙中“長賜號“漂浮后,隨著水位繼續(xù)上升的過程中，船身逐漸升高,但排開水的體積不變，受到的浮力不變。答案:B題源3：P56·T3.一個在節(jié)日放飛的氣球，體積是620m3。這個氣球在地面附近受到的浮力有多大?設(shè)地面附近氣溫是0℃，氣壓是1×105Pa，空氣的密度是1.29kg/m3.解析:阿基米德原理既適用于液體，也適用于氣體：F答:這個氣球在地面附近所受到的浮力是7998N。變式：（2019·湖北鄂州）如圖所示，放在水平桌面上的三個完全相同的容器內(nèi)，裝有適量的水，將A、B、C三個體積相同的正方體分別放入容器內(nèi)，待正方體靜止后，三個容器內(nèi)水面高度相同。下列說法正確的是（）A．物體受到的浮力大小關(guān)系為FA>FB>FCB．三個物體的密度大小關(guān)系為ρA>ρB>ρCC．容器底部受到水的壓力大小關(guān)系為F甲>F乙>F丙D．容器對桌面的壓強大小關(guān)系為p甲=p乙=p丙解析：由題知，A、B、C三個正方體的體積相同；A、由圖可知，A、B、C三個正方體排開水的體積關(guān)系為VA排<VB排<VC排，根據(jù)p=FS可知，浮力的大小關(guān)系為：FA<FB<FC，故A錯誤；B、由圖可知，A和B處于漂浮，C處于懸浮，則由浮沉條件可知：GA=FA，GB=FB，GC=FC，由于FA<FB<FC，所以GA<GB<GC；由于正方體A、B、C的體積相同，所以根據(jù)ρ=mV=GVg可知，物體密度的大小關(guān)系：ρA<ρB<ρC，故B錯誤；C、由圖可知三個完全相同的容器內(nèi)水的深度相同，由p=ρgh可知液體底部壓強關(guān)系是p甲=p乙=p丙，三個容器的底面積相同，根據(jù)F=pS可求容器底部受到水的壓力大小關(guān)系：F甲=F乙=F丙，故C錯誤；D、因正方體分別處于漂浮或懸浮狀態(tài)，則浮力等于自身重力，由阿基米德原理可知，物體受到的浮力等于排開液體的重力，即說明容器中正方體的重力等于正方體排開水的重力，即可以理解為，容器中正方體的重力補充了它排開的水的重力，能看出三個容器內(nèi)總重力相等；由于容器相同，所以三個容器對桌面的壓力關(guān)系為F甲=F乙答案：D題源4：P56·T4.在彈簧測力計下懸掛一個金屬零件，示數(shù)是7.5N。當把零件浸沒在密度為0.8×103kg/m3的油中時，測力計的示數(shù)是6.6N，金屬零件的體積有多大?解析：（1）由稱重法可知：零件所受的浮力F（2）根據(jù)阿基米德原理F浮=V零件浸沒在油中，則零件的體積等于排開液體的體積，即：V=V答:金屬零件的體積為1.125×1變式：(2020·江蘇省連云港)下列關(guān)于浮力的說法正確的是()A.質(zhì)量大的物體在液體中所受浮力一定大B.碼頭上正在卸貨的輪船所受的浮力逐漸減小C.物體密度小于液體密度時物體在液體中處于懸浮狀態(tài)D.潛水艇在水面下從大海潛行進入長江，所受浮力不變解析：A．液體密度不變時，物體所受的浮力大小與其排開的液體的體積有關(guān)，與物體的質(zhì)量大小無關(guān)，故A錯誤；B．當停在碼頭上的輪船正在卸貨時，質(zhì)量減少，船的重力減小，船漂浮在水面上時，船的浮力等于物體重力，所以船所受到的浮力也減小，故B正確；C．物體密度等于液體密度時物體在液體中處于懸浮狀態(tài)，故C錯誤；D．海水的密度大于江水的密度，潛水艇在水面下，排開液體的體積不變，從大海潛行進入長江，由F浮=ρ液gV排可知浮力變小，故D錯誤。故選B。答案：B題源5：P56·T5.某同學用阿基米德原理測量一種未知液體的密度:他把一個鐵塊用細繩懸掛在彈簧測力計的掛鉤上，鐵塊在空氣中時彈簧測力計的示數(shù)是4.74N，把鐵塊浸沒在該液體中時彈簧測力計的示數(shù)是4.11N，該液體的密度是多少?鐵的密度為7.9×103kg/m3.解析：（1）由稱重法可知：鐵塊所受的浮力F（2）鐵塊的質(zhì)量：m=由ρ=mV鐵球排開液體的體積：V根據(jù)阿基米德原理F浮ρ答:該液體的密度為1.05×10變式：(2021·四川眉山)放在水平桌面上的薄壁圓柱形容器(容器質(zhì)量不計)底面積為10-4m2，將一體積為2×10-4m3的木塊放入水中靜止時，有15體積露出水面，如圖甲所示；用一根質(zhì)量和體積不計的細線把容器底和木塊底部中心連接起來，如圖乙所示。下列說法中A．木塊的密度為0.8B．木塊漂浮時排開水的質(zhì)量為160gC．浸沒水中時細線對木塊的拉力為0.6ND．甲、乙兩圖所示情況，容器對水平桌面的壓強相等解析：A．木塊的浮力：F木塊的密度ρ物=FB．木塊漂浮時排開水的重力G排=m排=GC．浸沒水中時，木塊受到重力、浮力、拉力三個力平衡，細線對木塊的拉力為0.6NF=F浮'-D．甲、乙兩圖所示情況，容器對水平桌面的壓力都等于木塊的重力加水的重力，容器底面積不變，故容器對水平桌面的壓強相等，故D正確，不符合題意。故選C。答案：C教材圖片拓展教材圖片拓展1．（教材圖片拓展）（2020?硚口區(qū)模擬）下列說法正確的是（）A．圖甲中橡皮泥船采用改變自重的辦法來增加載貨量B．圖乙中“蛟龍?zhí)枴睆暮Ｃ鏉撊?000m深的海底是通過改變浮力大小來實現(xiàn)的C．圖丙說明物體浸沒在液體中越深，所受的浮力越大D．圖丁中密度計在兩種液體中所受浮力F甲=F乙，兩種液體的密度ρ甲<解析:A．圖甲中橡皮泥船采用空心的辦法增大排開水的體積,從而增大浮力來增加橡皮泥船的載貨量,故A錯誤B．圖乙中“蛟龍?zhí)?從海面潛入7000m深的海底是通過改變自身重力來實現(xiàn)的,故B錯誤;C.圖丙中,將空飲料罐慢慢向下按，飲料罐排開水的體積增大,受到的浮力增大,所以向下按的力越來越大;當空飲料罐浸沒后,浸沒在水中越深,但排開水的體積不變,其受到的浮力不變,故C錯誤;D.圖丁中密度計在兩種液體中均漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,由于密度計的重力不變,所以浮力關(guān)系為F甲=F乙,由圖可知V排甲>V排乙，由F浮=ρ液V排液g可得,兩種液體的密度答案：D1.(2020·四川省甘孜州)如圖甲所示，小聰課余時間用彈簧測力計做浮力實驗。他用彈簧測力計掛著實心圓柱體，圓柱體浸沒在水中且不與容器壁接觸，然后將其緩慢拉出水面，彈簧測力計示數(shù)隨圓柱體上升距離的變化情況如圖乙，g取10N/kg，則圓柱體的重力為_________N，圓柱體受到的最大浮力是__________N。解析：（1）由圖象可知，當物體完全露出水面時，彈簧測力計的示數(shù)為2N，由二力平衡知識得圓柱體的重力為2N。（2）由圖象可知，當圓柱體浸沒在水中時，彈簧測力計的示數(shù)，故圓柱體受到的最大浮力F答案：20.42.(2021·山東棗莊)如圖是小聰同學利用水。彈簧測力計和金屬塊測量某液體密度的情景。根據(jù)圖中信息可知，金屬塊的重力是______N，金屬塊在水中受到的浮力是______N，所測液體的密度是______kg/m3。(解析：（1）根據(jù)圖中信息可知，金屬塊的重力是即為彈簧測力計的示數(shù)，分度值為0.2N，故讀數(shù)為4.8N。（2）金屬塊在水中受到的浮力是F浮=G-F=4.8N-2.8N=2N故金屬塊在水中受到的浮力是2N。(3)ρ液=F答案：4.821.2×3.(2021·浙江寧波)如圖所示是世界上第一艘飛艇，它是由法國工程師吉法爾于1852年制造的。這艘飛艇的氣囊充滿氫氣后，長44m，直徑11.9m，體積2100m3，形狀像一個巨大的橄欖。這年的9月24日，吉法爾乘坐該長艇從巴黎的馬戲場出發(fā)，用一臺2.2kW的蒸汽機帶動螺旋槳，以8km/h的速度，飛行了28km。(1)飛艇的氣囊形狀像一個橄欖，在前進過程中可以減小______；(2)充滿氫氣后氣囊受到的浮力是多少?(空氣密度取1.29kg/m3)(______)(3)這次飛行，飛行所需時間、蒸汽機做的功及飛行時受到的平均阻力各為多少?(______)解析：(1)飛艇的氣囊形狀像一個橄欖，可以減小迎風面積，從而減小前進過程中受到的空氣阻力。(2)充滿氫氣后氣囊受到空氣的浮力是F浮=ρ空氣gV排=ρ空氣gV=1.29kg/m3×10N/kg×2100m3=27090N(3)這次飛行，飛行所需時間為t=sv=28km蒸汽機做的功為W=Pt=2.2×103W×1.26×104s=2.772×107J飛行時受到的平均阻力為f=F=Ws答案：空氣阻力27090N3.5h，2.772×107J，990N4.(2021·山東濟寧)重為0.5N，體積為300cm3的小球浸沒在水中，受到的浮力為______N。水面下20cm深度處水的壓強為______Pa。(解析：（1）體積為300cm3的小球浸沒在水中，根據(jù)阿基米德原理，小球浸沒在水中受到的浮力為，（2）水面下20cm深度處水的壓強為答案：320005.(2021·新疆)我國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝萬米深處多次成功坐底，標志著我國在載人深潛領(lǐng)域達到了世界領(lǐng)先水平。(1)大洋萬米深處的聲音是由物體的______產(chǎn)生的，在海水中的傳播速度______(填“大于”“小于”或“等于”)340m/s。“奮斗者”號的畫面是通過微細光纜傳給海面上的保障船的，說明______波可以傳遞信息。(2)為保障“奮斗者”號在水下平穩(wěn)運行不易側(cè)翻，應(yīng)將密度較小的浮力材料安裝在“奮斗者”號的______(填“頂”或“底”)部?！皧^斗者”號坐底時可視為懸浮狀態(tài)，當拋掉其艙底外部質(zhì)量為2t、密度為8×103kg/m3的壓載鐵后開始加速上升，此時“奮斗者”號受力______(填“平衡”或“不平衡”)；當海水的阻力增大到一定值時，“奮斗者”號開始勻速上升，此時其受到的海水的阻力為______N(海水的密度取1×103kg/m3)。解析：(1)聲音都是由物體的振動產(chǎn)生的，大洋萬米深處的聲音同樣是由物體的振動產(chǎn)生的。（2）15℃時空氣中的聲速是340m/s，聲音在海水中的傳播速度大于在空氣中，即大于340m/s。（3）“奮斗者”號的畫面是通過微細光纜傳給海面上的保障船的，光纜利用的是光的反射，即利用光波傳遞信息。（4）為保障“奮斗者”號在水下平穩(wěn)運行不易側(cè)翻，則需要降低重心，故應(yīng)將密度較小的浮力材料安裝在“奮斗者”號的頂部。（5）靜止狀態(tài)和勻速直線運動狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)，故加速上升時“奮斗者”號受力不平衡。（6）當“奮斗者”號坐底時可視為懸浮狀態(tài)，此時浮力等于重力，拋掉其外部的壓載鐵后，即“奮斗者”號質(zhì)量減小2t，則重力減小G減=mg=2000kg×10N/kg=2×104N體積減小V減=mρ=2000kg則“奮斗者”號減小的浮力F浮=ρ海gV減=1×103kg/m3×10N/kg×0.25m3=2.5×103N當海水的阻力增大到一定值時，“奮斗者”號開始勻速上升，則此時“奮斗者”號受力平衡，即減小的重力等于減小的浮力加上阻力，即F阻=G減-F浮=2×104N-2.5×103N=1.75×104N答案：振動大于光頂不平衡1.75×1046.（2019·湖北襄陽）小明同學通過實驗來研究影響浮力大小的因素，做了如圖所示的四次實驗，高興地發(fā)現(xiàn)浮力的大小與深度有關(guān)，而且深度越深浮力越大，老師肯定了他的實驗，又帶他做了一次實驗，小明同學便恍然大悟。你認為：（1）他在探究過程中存在的問題是________________________________。（2）老師的實驗操作是：______________________觀察測力計的示數(shù)是否不同；（3）結(jié)合五次實驗，得到的正確結(jié)論是:液體密度一定時，__________________。解析：（1）研究浮力大小與深度的關(guān)系，要控制排開液體的體積和密度相同，小明分析了ABCD四個步驟，發(fā)現(xiàn)浮力的大小與深度有關(guān)，而且深度越深浮力越大，他在探究過程中存在的問題是：沒有控制排開液體的體積相同；（2）為了探究浮力與深度的關(guān)系，把物體浸沒入液體中，當物體排開液體的體積相同時，改變深度，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)不變；（3）結(jié)合五次實驗，得到的正確結(jié)論是：液體密度一定時，浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)。答案：（1）沒有控制排開液體的體積相同（2）把物體浸沒入液體中，改變深度（3）浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)7.(2020·四川省樂山)物理興趣小組在進行“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”實驗中，用彈簧測力計掛著一實心圓柱體，以下圖a、b、c、d、e分別為實驗情景。(g取10N/kg)(1)通過a、c兩次實驗，可知物體浸沒在水中所受浮力大小是______N；(2)通過______兩次實驗，可探究物體所受浮力大小與浸沒深度的關(guān)系；(3)通過c、e兩次實驗，可探究物體所受浮力大小與______的關(guān)系；(4)在某種液體中進行探究的過程中，記錄實驗數(shù)據(jù)，得到如圖f所示彈簧測力計讀數(shù)與圓柱體下表面浸入深度的關(guān)系圖像，則該液體的密度為______kg/m3。解析：(1)由a、c兩次實驗中測力計示數(shù)可知，物體浸沒在水中所受的浮力為F浮水=G-Fc=2N-1.5N=0.5N(2)由圖c、d所示實驗可知，物體排開液體的種類與物體排開液體的體積都相同而物體浸入液體的深度不同，這兩次實驗可以探究物體浸沒在水中時受到的浮力大小與浸沒深度是否有關(guān)。(3)由圖c、e所示實驗可知，物體排開液體的體積相同而液體密度不同，該實驗可以探究浮力大小與液體密度的關(guān)系。(4)實驗步驟c中，物體受到的浮力為F浮c=G-Fc=2N-1.5N=0.5N實驗步驟e中，物體受到的浮力為F浮e=G-Fe=2N-1.6N=0.4N因物體均浸沒，所以V排水=V排液根據(jù)阿基米德原理F所以該液體的密度為ρ答案：(1).0.5(2).c、d(3).液體密度(4).0.8×1038.(2021·四川成都)小虹利用彈簧測力計、實心圓柱體物塊、燒杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)。小虹提出如下猜想，設(shè)計并進行了實驗。猜想a：浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有關(guān)：猜想b：浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)；猜想c：浮力大小與液體的密度有關(guān)。(1)小虹確定了測量浮力的方法：用彈簧測力計先測出物體的重力G，接著將物體浸入液體中靜止時，讀出測力計對物體的拉力F拉，可計算出物體所受的浮力F浮。其測量原理利用了A．F浮與GB．F浮與GC．F浮與FD．F浮、F拉和(2)小虹的操作步驟及測量數(shù)據(jù)如圖所示。由測量數(shù)據(jù)可得：B步驟中圓柱體物塊受到水的浮力為______N；(3)分析圖中A步驟與______步驟的數(shù)據(jù)，可以驗證猜想a是錯誤的；(填出步驟的序號)(4)進一步學習了阿基米德原理之后，利用圖的測量數(shù)據(jù)，還可以計算出其它一些物理量(水的密度已知)。下列物理量中不能計算出的是______。A．物塊的體積B．物塊的密度C．鹽水的體積D．鹽水的密度解析：(1)浸入液體中靜止的物體受豎直向下的重力，豎直向上的浮力和豎直向上的拉力保持平衡，拉力、浮力和重力平衡，是一組平衡力，故選D。(2)由A圖讀出物體重力G=2.4N，B圖彈簧測力計的示數(shù)FB=2N，物體受到的浮力F(3)分析A、C、D三次實驗，物體浸在水中的深度增加，但所受浮力保持不變，由此驗證猜想a是錯誤的。(4)A．由A圖讀出物體重力G=2.4N，C圖讀出物體完全浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)FC=1.4N，物體此時所受浮力F又根據(jù)阿基米德原理的推導式F浮=ρ液gV排C．不能算出的是鹽水的體積；D．排開的鹽水的體積V由E圖讀出物體浸沒在鹽水中時彈簧測力計的示數(shù)FE=1.3N，此時受到的浮力F浮E故選C。答案：D0.4CDC9.(2021·江蘇泰州)小明學習了阿基米德原理后，和物理興趣小組的同學們利用圖中的彈簧測力計、體積約為10cm3的實心金屬塊、細線、大燒杯、小桶、小墊塊和水等器材，設(shè)計實驗驗證阿基米德原理。(1)小明他們首先向老師匯報了自己的實驗思路：①用彈簧測力計分別測出空桶和金屬塊的重力為G1和G2；②把大燒杯用小墊塊墊起，使右邊的溢水口斜向水下，在大燒杯中________水，過會兒把小桶放在大燒杯的溢水口下方；③用彈簧測力計吊著金屬塊使其浸沒到大燒杯的水中，記下彈簧測力計示數(shù)為F1；④待大燒杯中的水不再溢出時，用彈簧測力計測出溢出的水和小桶的總重力為F2；若滿足______(用所測物理量符號表示)等式成立就可以驗證阿基米德原理。(2)老師肯定了他們的實驗思路，但提醒他們利用現(xiàn)有實驗器材將無法完成實驗，請你幫他們分析無法完成實驗的原因是：___________。(3)小明他們更換相關(guān)器材，順利完成了實驗，實驗后小組成員又進行了交流，要驗證阿基米德原理，金屬塊___________(選填“一定”或“不一定”)要浸沒在水中。解析：(1)大燒杯只有加滿水才能夠充當溢水杯。[2]物體所受浮力為F浮=G2-F1排開液體的重力G排=F2-G1要驗證阿基米德原理，需要F浮=G排，即G2-F1=F2-G1(2)體積10cm3的金屬塊，完全浸沒在水中浮力為F=ρgV=103kg/m3×10N/kg×10-5m3=0.1N測力計分度值為0.2N，無法測量此數(shù)據(jù)。(3)因為浮力用測力計示數(shù)差值計算，排開液體的重力也用測力計差值計算，所以不需要金屬塊完全浸沒。答案：加滿