阿基米德原理的應(yīng)用 練習(xí) 華東師大版八年級上學(xué)期科學(xué)

阿基米德原理的應(yīng)用一．選擇題（共10小題）1．2021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．一直變大 B．先變大后不變 C．一直不變 D．先不變后變大2．甲、乙、丙、丁是四個體積、形狀相同而材質(zhì)不同的小球，把它們放入水中靜止后的情況如圖所示，則它們在水中所受浮力相等的是（）A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲和丁3．為驗證阿基米德原理，小明將電子秤放在水平桌面上并調(diào)零，然后將溢水杯放到電子秤上，按實驗操作規(guī)范將溢水杯中裝滿水，再用細(xì)線系住鋁塊并將其緩慢浸入溢水杯的水中，如圖所示，鋁塊始終不與溢水杯接觸。則下列四個選項中，判斷正確的是（）A．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，水對溢水杯底的壓力變小 B．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，水對溢水杯底的壓強變大 C．鋁塊浸沒在水中靜止時，繩對鋁塊的拉力等于鋁塊排開水的重力 D．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，若電子秤示數(shù)不變，則驗證了阿基米德原理4．體積相同的三個小球分別放入同種液體中，靜止后的狀態(tài)如圖所示，此時甲、乙、丙受到的浮力分別為F甲、F乙、F丙，則關(guān)于三個浮力的大小關(guān)系，下列說法正確的是（）A．F甲＞F乙＞F丙 B．F甲＜F乙＝F丙 C．F甲＝F乙＝F丙 D．F甲＞F乙＝F丙5．小剛在恒溫游泳池中潛水時發(fā)現(xiàn)自己吐出的一個氣泡在水中上升的過程中不斷變大。關(guān)于該氣泡在水中上升時的變化情況，下列說法正確的是（）A．密度不變，浮力變小 B．密度變小，浮力變大 C．密度和浮力都變小 D．密度和浮力都變大6．水平桌面上放置足夠高的柱形容器如圖甲，容器底部放一個邊長為10cm的均勻?qū)嵭恼襟wM．現(xiàn)緩慢向容器中注入某液體，M對容器底部的壓力隨注入液體深度h的變化關(guān)系如圖乙。則下列說法正確的是（取g＝10N/kg）（）A．M的密度是1.25×103kg/m3 B．注入液體的密度是0.7×103kg/m3 C．當(dāng)h＝10cm時，M對容器底部的壓力是2N D．當(dāng)h＝10cm時，液體對容器底部的壓強是1200Pa7．2020年4月23日，“雪龍”號考察船圓滿完成歷時198天的南極考察任務(wù)，返回上海碼頭落錨。在鐵鏈拉著鐵錨緩慢放入水中時，經(jīng)歷了如圖所示三種情況：圖甲中鐵錨部分浸入水中；圖乙中鐵錨完全浸沒水中但未觸底；圖丙中鐵錨沉底。三種情況下船身受到的浮力大小分別為F甲、F乙、F丙，它們的大小關(guān)系正確的是（）A．F甲＝F乙＝F丙 B．F甲＞F乙＝F丙 C．F甲＞F乙＞F丙 D．F甲＜F乙＜F丙8．如圖，體積相同的兩物體A、B用不可伸長的細(xì)線系住，放入水中后，A有四分之一體積露出水面，細(xì)線被拉直。已知A重4N，B受到的浮力為8N，A、B密度之比為2：5．那么（）A．A、B所受的重力之比為5：2 B．A、B所受的浮力之比為1：2 C．細(xì)線對A的拉力大小為1N D．B對容器底部的壓力為零9．一個木塊用細(xì)繩系在柱形容器的底部，容器底面積為500cm2，當(dāng)木塊浸入水中的體積是600cm3時，細(xì)繩對木塊的拉力為2N。此時水深為8cm，如圖（a）所示，將細(xì)繩剪斷，木塊上浮，靜止時有五分之二的體積露出水面，如圖（b）所示，下列說法正確的是（）A．木塊的重力為8N B．木塊的密度為0.4g/cm3 C．剪斷細(xì)繩前后，容器對桌面的壓強變小 D．剪斷細(xì)繩后，水對容器底部的壓強為760Pa10．如圖甲所示，邊長為10cm的均勻?qū)嵭恼襟w用輕質(zhì)細(xì)桿固定在容器底部，容器內(nèi)底面積為400cm2。現(xiàn)向容器中緩慢加水至正方體剛好浸沒為止，桿的彈力大小F隨水深h變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，則以下說法錯誤的是（）A．桿的長度為3cm B．正方體密度為0.6g/cm3 C．整個過程中桿的最大彈力為4N D．正方體浸沒后撤去桿，則重新靜止后，水對容器底部壓強為1200Pa二．填空題（共6小題）11．彈簧測力計通過細(xì)線吊著一個合金塊，靜止時彈簧測力計的示數(shù)如圖甲所示，則合金塊的重力是N。將合金塊浸沒在水中如圖乙所示，靜止時彈簧測力計示數(shù)為1.9N；則合金塊的體積為cm3。（ρ水＝1.0×103kg/m3）12．如圖所示，大魚和小魚的爭論中，的說法是正確的，受到水的壓強大。如果大魚的體積約1×10﹣4m3，則此時受到的浮力是N（已知g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）。13．2022年5月20日，全球首艘10萬噸級智慧漁業(yè)大型養(yǎng)殖船“國信1號”在青島交付運營。如圖所示，“國信1號”排水量1.3×105噸，它滿載時所受的浮力是N。（g取10N/kg）14．一個長方體木塊通過細(xì)線與空杯底部相連，先置于空杯的底部（不粘連），如圖甲所示。再緩慢注入水，使得木塊上浮，最終停留在水中，如圖乙所示。已知木塊所受浮力的大小隨杯中水的深度變化如圖丙所示，則在圖象的AB段木塊上表面受到水的壓力為N，在圖象的CD段，細(xì)線受到的拉力為N，木塊的密度為kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）15．如圖所示，有一實心長方體懸浮在油和鹽水中，浸在油中和鹽水中的體積之比為3：2。則該物體在油中受到的浮力與物體的重力之比為；該物體密度為kg/m3。（ρ油＝0.7×103kg/m3，ρ鹽水＝1.2×103kg/m3）16．將邊長為10cm的正方體合金塊A，放入底面積為200cm2，裝有水的圓筒形容器中，如圖所示，此時合金塊A恰好浸沒在水中。打開容器側(cè)面的閥門B緩慢放水，放到彈簧測力計的讀數(shù)不再變化時，立即關(guān)閉閥門B，在此過程中，彈簧測力計始終在彈性限度范圍內(nèi)，且金屬塊始終不與容器底部接觸，讀出彈簧測力計示數(shù)的最小值和最大值分別為20N和30N，已知彈簧測力計每1N刻度間的距離為0.5cm。則該合金塊密度為kg/m3，當(dāng)放出水的質(zhì)量為1000g時，彈簧測力計的示數(shù)為N。三．計算題（共2小題）17．如圖甲所示，一個底面積為4×10﹣2m2的薄壁圓柱形容器置于水平地面上，裝有0.3m深的水?，F(xiàn)將物體A放入其中，物體A漂浮于水面上，如圖乙所示，此時容器底部受到水的壓強比圖甲增大了400Pa．當(dāng)再給物體A施加一個豎直向下大小為4N的力F以后，物體A恰好浸沒水中靜止（水未溢出），如圖丙所示。（ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）容器中水的質(zhì)量；（2）物體A放入前，容器底部受到水的壓強；（3）物體A的密度。18．科技小組的同學(xué)對物體的浮沉條件進(jìn)行探究。在一個圓柱形容器底部，放一個邊長為10cm的正方體物塊，然后逐漸向容器中倒水（水始終未溢出）。通過測量容器中水的深度h，分別計算出該物塊所受到的浮力F浮，并繪制了如圖所示的圖象。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：（1）水的深度到達(dá)5cm時，水對容器底部的壓強；（2）水的深度到達(dá)12cm時，物塊浸在水中的體積；（3）物塊的密度。

阿基米德原理的應(yīng)用參考答案與試題解析一．選擇題（共10小題）1．2021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．一直變大 B．先變大后不變 C．一直不變 D．先不變后變大【分析】根據(jù)阿基米德原理F浮＝ρgV排可知，浮力的大小與液體的密度和排開的液體的體積有關(guān)；據(jù)此分析漲潮時長賜號脫離運河河底前和脫離運河河底后排開水的體積變化，根據(jù)阿基米德原理分析浮力大小的變化?！窘獯稹拷猓簣D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?。溅裧V排可知，受到的浮力逐漸變大；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。故選：B?！军c評】本題考查了阿基米德原理的靈活應(yīng)用，正確判斷排開水的體積變化是解題的關(guān)鍵。2．甲、乙、丙、丁是四個體積、形狀相同而材質(zhì)不同的小球，把它們放入水中靜止后的情況如圖所示，則它們在水中所受浮力相等的是（）A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲和丁【分析】抓住題目中的條件（體積相等），運用阿基米德原理F浮＝ρ液V排g，可比較浮力的大小?！窘獯稹拷猓阂驗?個小球的體積相等，根據(jù)圖中的情況可知：4個小球排開水的體積關(guān)系為：V甲＜V乙＜V丙＝V??；小球都浸在水中，根據(jù)阿基米德原理F?。溅阉甐排g可知，丙和丁受到的浮力相等。故ABD錯誤，C正確。故選：C。【點評】深入理解阿基米德原理，可解答此題。3．為驗證阿基米德原理，小明將電子秤放在水平桌面上并調(diào)零，然后將溢水杯放到電子秤上，按實驗操作規(guī)范將溢水杯中裝滿水，再用細(xì)線系住鋁塊并將其緩慢浸入溢水杯的水中，如圖所示，鋁塊始終不與溢水杯接觸。則下列四個選項中，判斷正確的是（）A．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，水對溢水杯底的壓力變小 B．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，水對溢水杯底的壓強變大 C．鋁塊浸沒在水中靜止時，繩對鋁塊的拉力等于鋁塊排開水的重力 D．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，若電子秤示數(shù)不變，則驗證了阿基米德原理【分析】（1）可根據(jù)公式p＝ρgh和F＝pS分析水對溢水杯底的壓強和壓力的變化情況；（2）鋁塊浸沒在水中靜止時，鋁塊受到重力、浮力以及拉力的作用；（3）鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，若電子秤示數(shù)不變，則說明鋁塊受到的浮力等于排開的水重。【解答】解：A、鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，溢水杯中水的深度不變，根據(jù)公式p＝ρgh可知，水對溢水杯底的壓強不變，根據(jù)公式F＝pS可知，水對溢水杯底的壓力不變，故A錯誤；B、鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，溢水杯中水的深度不變，根據(jù)公式p＝ρgh可知，水對溢水杯底的壓強不變，故B錯誤；C、鋁塊浸沒在水中靜止時，繩對鋁塊的拉力等于鋁塊的重力和浮力之差，故C錯誤；D、鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，若電子秤示數(shù)不變，則說明鋁塊受到的浮力等于排開的水重，則驗證了阿基米德原理，故D正確。故選：D。【點評】本題難度不大，對鋁塊正確受力分析、熟練應(yīng)用平衡條件、掌握阿基米德原理即可正確解題。4．體積相同的三個小球分別放入同種液體中，靜止后的狀態(tài)如圖所示，此時甲、乙、丙受到的浮力分別為F甲、F乙、F丙，則關(guān)于三個浮力的大小關(guān)系，下列說法正確的是（）A．F甲＞F乙＞F丙 B．F甲＜F乙＝F丙 C．F甲＝F乙＝F丙 D．F甲＞F乙＝F丙【分析】由題知，三個小球的體積相同，根據(jù)圖示得出三個小球排開液體的體積的大小關(guān)系，利用阿基米德原理的推導(dǎo)公式F浮＝ρ液gV排比較受浮力的大小關(guān)系。【解答】解：由圖知，三個小球排開水的體積：V甲＜V乙＝V丙，已知液體密度相同，由F浮＝ρ液gV排可知，三個小球受到的浮力：F甲＜F乙＝F丙。故選：B。【點評】本題考查了學(xué)生對阿基米德原理的了解與掌握，能從圖中得出排開水的體積關(guān)系是本題的關(guān)鍵。利用好阿基米德原理F?。溅岩篻V排。5．小剛在恒溫游泳池中潛水時發(fā)現(xiàn)自己吐出的一個氣泡在水中上升的過程中不斷變大。關(guān)于該氣泡在水中上升時的變化情況，下列說法正確的是（）A．密度不變，浮力變小 B．密度變小，浮力變大 C．密度和浮力都變小 D．密度和浮力都變大【分析】（1）在溫度不變時，質(zhì)量一定的氣體，體積越大，根據(jù)密度公式可知氣體密度的變化；（2）根據(jù)公式F?。溅阉甮V排可知氣泡受到水的浮力的變化情況?！窘獯稹拷猓涸摎馀菰谒猩仙龝r，質(zhì)量不變，體積變大，根據(jù)密度公式ρ＝可知，氣體的密度變??；根據(jù)公式F?。溅阉甮V排，ρ水不變，V排變大，則F浮變大，故ACD錯誤，B正確。故選：B?！军c評】本題考查了氣體質(zhì)量與體積的關(guān)系和浮力大小的影響因素，難度不大。6．水平桌面上放置足夠高的柱形容器如圖甲，容器底部放一個邊長為10cm的均勻?qū)嵭恼襟wM．現(xiàn)緩慢向容器中注入某液體，M對容器底部的壓力隨注入液體深度h的變化關(guān)系如圖乙。則下列說法正確的是（取g＝10N/kg）（）A．M的密度是1.25×103kg/m3 B．注入液體的密度是0.7×103kg/m3 C．當(dāng)h＝10cm時，M對容器底部的壓力是2N D．當(dāng)h＝10cm時，液體對容器底部的壓強是1200Pa【分析】（1）由圖乙可知，當(dāng)注入液體深度h＝0cm，即還沒有注入液體時，正方體M對容器底部的壓力等于M的重力，可求M的重力，再利用G＝mg求M的質(zhì)量，求出M的體積，再利用密度公式求正方體M的密度；（2）由圖乙可知，當(dāng)注入液體深度h＝5cm，正方體M對容器底部的壓力F壓＝G﹣F浮，據(jù)此求此時M受到的浮力，求出此時M排開水的體積，再利用F?。溅岩篤排g求液體的密度；（3）當(dāng)h＝10cm時，先求出排開水的體積，利用阿基米德原理求受到的浮力，M對容器底部的壓力等于重力減去浮力；（4）當(dāng)h＝10cm＝0.1m時，利用p＝ρgh求液體對容器底部的壓強?！窘獯稹拷猓篈、由圖乙可知，當(dāng)注入液體深度h＝0cm，即還沒有注入液體時，正方體M對容器底部的壓力F壓1＝G＝12N，M的質(zhì)量：m＝＝＝1.2kg，M的體積：V＝（0.1m）3＝0.001m3，正方體M的密度：ρM＝＝＝1.2×103kg/m3，故A錯誤；B、由圖乙可知，當(dāng)注入液體深度h＝5cm，正方體M對容器底部的壓力F壓2＝G﹣F?。?N，此時M受到的浮力：F浮＝G﹣F壓2＝12N﹣7N＝5N，V排＝（0.1m）2×0.05m＝0.0005m3，由F?。溅岩篤排g可得液體的密度：ρ液＝＝＝1×103kg/m3，故B錯誤；C、當(dāng)h＝10cm時，排開水的體積：V排′＝（0.1m）2×0.1m＝0.001m3，受到的浮力：F浮′＝ρ液V排′g＝1×103kg/m3×0.001m3×10N/kg＝10N，M對容器底部的壓力：F壓3＝G﹣F浮′＝12N﹣10N＝2N，故C正確；D、當(dāng)h＝10cm＝0.1m時，液體對容器底部的壓強：p＝ρ液gh＝1×103kg/m3×0.1m×10N/kg＝1000Pa，故D錯誤。故選：C。【點評】本題考查了重力公式、密度公式、液體壓強公式、阿基米德原理的應(yīng)用，分析題圖、從中得出相關(guān)信息是關(guān)鍵。7．2020年4月23日，“雪龍”號考察船圓滿完成歷時198天的南極考察任務(wù)，返回上海碼頭落錨。在鐵鏈拉著鐵錨緩慢放入水中時，經(jīng)歷了如圖所示三種情況：圖甲中鐵錨部分浸入水中；圖乙中鐵錨完全浸沒水中但未觸底；圖丙中鐵錨沉底。三種情況下船身受到的浮力大小分別為F甲、F乙、F丙，它們的大小關(guān)系正確的是（）A．F甲＝F乙＝F丙 B．F甲＞F乙＝F丙 C．F甲＞F乙＞F丙 D．F甲＜F乙＜F丙【分析】首先對考察船進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)阿基米德原理分析判斷出鐵錨對考察船的拉力變化即可判斷船身受到的浮力變化?！窘獯稹拷猓簩ΥM(jìn)行受力分析，因為鐵鏈拉著鐵錨緩慢放入水中，所以船和鐵錨都處于平衡狀態(tài)；船受到向上的浮力、向下的重力和鐵鏈對船的拉力；圖甲中鐵錨部分浸入水中，鐵錨對考察船的拉力為F1，由于考察船處于平衡狀態(tài)，根據(jù)受力平衡可得：F甲＝G+F1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①圖乙中鐵錨完全浸沒水中但未觸底，鐵錨對考察船的拉力為F1，由于考察船處于平衡狀態(tài)，根據(jù)受力平衡可得：F乙＝G+F2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②圖丙中由于鐵錨沉底，則鐵錨對考察船的沒有拉力，由于考察船處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)受力平衡可得：F丙＝G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②鐵錨部分浸入水中時，根據(jù)受力平衡可得：F1＝G鐵錨﹣F浮1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④鐵錨完全浸沒水中但未觸底；根據(jù)受力平衡可得：F2＝G鐵錨﹣F浮2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤根據(jù)阿基米德原理可知：F浮1＜F浮2，則F1＞F2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥由①②③⑥可得：F甲＞F乙＞F丙。故選：C。【點評】本題考查阿基米德原理和浮沉條件的應(yīng)用，知道影響浮力的因素是液體密度和排開液體的體積。8．如圖，體積相同的兩物體A、B用不可伸長的細(xì)線系住，放入水中后，A有四分之一體積露出水面，細(xì)線被拉直。已知A重4N，B受到的浮力為8N，A、B密度之比為2：5．那么（）A．A、B所受的重力之比為5：2 B．A、B所受的浮力之比為1：2 C．細(xì)線對A的拉力大小為1N D．B對容器底部的壓力為零【分析】（1）由題知，A、B密度之比ρA：ρB＝2：5，VA：VB＝1：1，利用G＝mg＝ρVg求A、B所受的重力之比；（2）A、B的體積相同，都為V，A有四分之一體積露出水面，則A排開水的體積V排A＝V，B排開水的體積V排B＝V，利用阿基米德原理求A、B所受的浮力之比；（3）知道B受到的浮力，根據(jù)A、B所受的浮力之比可求A受到的浮力，細(xì)線對A的拉力大小等于A受到的浮力減去A的重力；（4）上面求出了A、B的重力之比，知道A的重力，可求B的重力，B對容器底部的壓力等于A、B的總重力減去A、B受到的總浮力?！窘獯稹拷猓篈、由題知，A、B密度之比ρA：ρB＝2：5，VA：VB＝1：1，由G＝mg＝ρVg可得A、B所受的重力之比：GA：GB＝ρAVAg：ρBVBg＝ρA：ρB＝2：5，故A錯誤；B、已知A、B的體積相同，設(shè)均為V，A有四分之一體積露出水面，則A排開水的體積V排A＝V，B排開水的體積V排B＝V，則A、B所受的浮力之比：F浮A：F浮B＝ρ水V排Ag：ρ水V排Bg＝V：V＝3：4，故B錯誤；C、由題知，B受到的浮力F浮B＝8N，因F浮A：F浮B＝3：4，則A受到的浮力：F浮A＝F浮B＝×8N＝6N，A受到向上的浮力、向下的重力和拉力，由力的平衡條件可得細(xì)線對A的拉力大?。篎拉＝F浮A﹣GA＝6N﹣4N＝2N，故C錯誤；D、因為GA：GB＝2：5，且GA＝4N，所以GB＝GA＝×4N＝10N，B對容器底部的壓力：F壓＝GA+GB﹣F浮A﹣F浮B＝4N+10N﹣6N﹣8N＝0N，故D正確。故選：D?！军c評】本題力學(xué)綜合題，考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、力的平衡知識的應(yīng)用，對A、B進(jìn)行正確的受力分析是關(guān)鍵。9．一個木塊用細(xì)繩系在柱形容器的底部，容器底面積為500cm2，當(dāng)木塊浸入水中的體積是600cm3時，細(xì)繩對木塊的拉力為2N。此時水深為8cm，如圖（a）所示，將細(xì)繩剪斷，木塊上浮，靜止時有五分之二的體積露出水面，如圖（b）所示，下列說法正確的是（）A．木塊的重力為8N B．木塊的密度為0.4g/cm3 C．剪斷細(xì)繩前后，容器對桌面的壓強變小 D．剪斷細(xì)繩后，水對容器底部的壓強為760Pa【分析】（1）根據(jù)F浮＝ρ液gV排求出木塊浸入水中的體積是600cm3時受到浮力，利用力的平衡條件求木塊的重力；（2）根據(jù)G＝mg求出木塊的質(zhì)量，根據(jù)漂浮條件求出剪斷細(xì)繩后，木塊漂浮在水面時的浮力，利用F浮＝ρ液gV排求出木塊漂浮時排開水的體積，根據(jù)木塊靜止時有五分之二的體積露出水面求出木塊的體積，最后利用ρ＝求出木塊的密度；為0.4g/cm3（3）容器對水平地面的壓力等于容器、木塊和水的總重力，根據(jù)p＝分析容器對桌面的壓強的變化；（4）根據(jù)題意求出木塊排開水的體積變化量，求出水面下降的高度，然后求出水的深度，利用p＝ρ水gh求出當(dāng)木塊靜止時水對容器底部的壓強?！窘獯稹拷猓篈、木塊浸入水中的體積是600cm3時受到浮力：F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×600×10﹣6m3＝6N，此時木塊受到豎直向下重力、繩子的拉力和豎直向上的浮力作用處于平衡狀態(tài)，因此木塊的重力：G＝F浮﹣F＝6N﹣2N＝4N，故A錯誤；B、由題意可知，剪斷細(xì)繩后，木塊漂浮在水面，根據(jù)物體漂浮條件可知，此時木塊受到的浮力：F浮'＝G＝4N，由F?。溅岩篻V排可知，木塊排開水的體積：V排'＝＝＝4×10﹣4m3，因為V排'＝（1﹣）V＝V，所以木塊的體積：V＝V排'＝×4×10﹣4m3＝×10﹣4m3，木塊的質(zhì)量：m＝＝＝0.4kg，則木塊的密度：ρ＝＝＝0.6×103kg/m3＝0.6g/cm3，故B錯誤；C、容器對水平地面的壓力等于容器、木塊和水的總重力，剪斷細(xì)線后總重力沒有發(fā)生變化，根據(jù)p＝可知，受力面積和壓力都沒有變化，則容器對桌面的壓強不變，故C錯誤；D、剪斷細(xì)線后木塊排開水的體積減少量：ΔV＝6×10﹣4m3﹣4×10﹣4m3＝2×10﹣4m3，液面下降量：Δh＝＝＝4×10﹣3m，此時容器中水的深度：h'＝8×10﹣2m﹣4×10﹣3m＝7.6×10﹣2m，所以剪斷細(xì)繩后，水對容器底部的壓強：p'＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×7.6×10﹣2m＝760Pa，故D正確。故選：D?！军c評】本題考查了二力平衡條件、阿基米德原理、重力公式、密度公式、液體壓強公式的應(yīng)用，正確得出細(xì)線剪斷后水面深度的變化量是關(guān)鍵。10．如圖甲所示，邊長為10cm的均勻?qū)嵭恼襟w用輕質(zhì)細(xì)桿固定在容器底部，容器內(nèi)底面積為400cm2?，F(xiàn)向容器中緩慢加水至正方體剛好浸沒為止，桿的彈力大小F隨水深h變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，則以下說法錯誤的是（）A．桿的長度為3cm B．正方體密度為0.6g/cm3 C．整個過程中桿的最大彈力為4N D．正方體浸沒后撤去桿，則重新靜止后，水對容器底部壓強為1200Pa【分析】（1）已知正方體的邊長，由圖乙知，正方體剛好浸沒時水的深度，可求得桿的長度；（2）加水前，正方體受到重力和桿對它的支持力作用，由圖乙可知，當(dāng)加水到水的深度為3cm時，桿的支持力不變；隨著正方體逐漸浸入水中，正方體受到水的浮力逐漸變大，由力的平衡條件可知，桿的支持力逐漸變小，當(dāng)加入水的深度為9cm時，支持力為零，此時正方體漂浮，求得正方體浸入水的深度和排開水的體積，根據(jù)F?。溅岩篻V排求得物體漂浮時受到的浮力，根據(jù)物體的漂浮條件可知正方體的重力，根據(jù)G＝mg＝ρVg求得正方體的密度；（3）繼續(xù)加水，正方體受到的浮力大于重力，此時桿對正方體產(chǎn)生拉力，當(dāng)正方體完全浸沒時，正方體受到的浮力最大，根據(jù)F浮＝ρ液gV排求得最大浮力，根據(jù)力的平衡條件求得桿的最大拉力，與桿的最大支持力比較，得出結(jié)論；（4）撤去細(xì)桿后，由于正方體的密度小于水的密度，正方體靜止時將漂浮在水面上，受到的浮力等于重力，與浸沒時相比，根據(jù)正方體浸沒時和漂浮時排開水的體積求得正方體排開水的體積減小量，根據(jù)V＝Sh求得水的深度減小量，進(jìn)一步求得水的最終深度，根據(jù)p＝ρ液gh求得容器底部所受水的壓強?！窘獯稹拷猓篈、已知正方體的邊長為L＝10cm，由圖乙可知，正方體剛好浸沒時水的深度為h＝13cm，所以桿的長度為：L桿＝h?L＝13cm?10cm＝3cm，故A正確；B、加水前，正方體受到重力和桿對它的支持力作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)，由圖乙可知，當(dāng)加水到水的深度為3cm時，桿的支持力不變，此時桿的支持力最大等于正方體的重力，即：F支大＝G正；隨著正方體逐漸浸入水中，正方體受到水的浮力逐漸變大，由力的平衡條件可得，F(xiàn)支＝G正?F浮，所以桿的支持力逐漸變小，當(dāng)加入水的深度為9cm時，支持力為零，說明此時正方體受到的浮力等于重力，即正方體剛好漂浮，此時正方體排開水的體積為：V排漂＝S正h浸＝10cm×10cm×（9cm?3cm）＝600cm3，則正方體的重力為：G正＝F浮漂＝ρ水gV排漂＝1.0×103kg/m3×10N/kg×600×10﹣6m3＝6N，正方體的體積為：V正＝10cm×10cm×10cm＝103cm3，根據(jù)G＝mg＝ρVg可得，正方體的密度為：ρ正＝＝＝0.6×103kg/m3＝0.6g/cm3，故B正確；C、繼續(xù)加水，正方體受到的浮力大于重力，此時桿對正方體產(chǎn)生拉力，當(dāng)正方體完全浸沒時，排開水的體積等于正方體的體積，正方體受到的浮力最大，此時正方體受到的浮力為：F浮沒＝ρ水gV排沒＝1.0×103kg/m3×10N/kg×103×10﹣6m3＝10N，桿對正方體的最大拉力為：F拉大＝F浮沒?G正＝10N?6N＝4N，小于桿對正方體的最大支持力，即向容器中緩慢加水過程中，桿的彈力最大為6N，故C錯誤；D、撤去細(xì)桿后，由于正方體的密度小于水的密度，正方體靜止時將漂浮在水面上，受到的浮力等于重力，與浸沒時相比，正方體排開水的體積減小量為：ΔV排＝V排沒?V排漂＝（10cm）3?600cm3＝400cm3，水面下降高度為：Δh＝＝＝1cm。水的最終深度為：h′＝h?Δh＝13cm?1cm＝12cm＝0.12m，容器底部所受水的壓強為：p＝ρ水gh'＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1200Pa，故D正確。故選：C。【點評】本題考查阿基米德原理的應(yīng)用和密度、壓強的計算，根據(jù)圖像正確分析正方體的受力情況是解題的關(guān)鍵。二．填空題（共6小題）11．彈簧測力計通過細(xì)線吊著一個合金塊，靜止時彈簧測力計的示數(shù)如圖甲所示，則合金塊的重力是2.3N。將合金塊浸沒在水中如圖乙所示，靜止時彈簧測力計示數(shù)為1.9N；則合金塊的體積為40cm3。（ρ水＝1.0×103kg/m3）【分析】甲圖中測力計的分度值為0.1N，據(jù)此讀出示數(shù)，進(jìn)而得出合金塊的重力；將合金塊浸沒在水中如圖乙所示，靜止時彈簧測力計示數(shù)為1.9N，根據(jù)F?。紾﹣F示可知合金塊所受的浮力，根據(jù)V＝V排＝可知合金塊的體積?！窘獯稹拷猓杭讏D中測力計的分度值為0.1N，其示數(shù)為2.3N，即合金塊的重力是2.3N；將合金塊浸沒在水中如圖乙所示，靜止時彈簧測力計示數(shù)為1.9N，根據(jù)稱重法可知合金塊所受的浮力：F?。紾﹣F示＝2.3N﹣1.9N＝0.4N，因合金塊浸沒在水中，則根據(jù)阿基米德原理可知合金塊的體積：V＝V排＝＝＝4×10﹣5m3＝40cm3。故答案為：2.3；40?！军c評】本題考查了浮力的計算和阿基米德原理的應(yīng)用，屬于常考題。12．如圖所示，大魚和小魚的爭論中，大魚的說法是正確的，小魚受到水的壓強大。如果大魚的體積約1×10﹣4m3，則此時受到的浮力是1N（已知g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）?！痉治觥浚?）由圖可知，兩魚體積的大小即為排開水體積的大小，根據(jù)阿基米德原理可知兩魚所受浮力的大小關(guān)系，根據(jù)液體壓強公式可知所受壓強的大小關(guān)系；（2）已知大魚的體積，根據(jù)阿基米德原理可求受到水的浮力?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，大魚的體積大于小魚的體積，即大魚排開水的體積大于小魚排開水的體積，根據(jù)F?。溅阉甮V排可知，大魚受到的浮力大，由圖可知，小魚所處的深度大于大魚所處的深度，根據(jù)p＝ρgh可知，小魚受到水的壓強大；（2）當(dāng)大魚潛入到水面下時排開的水的體積為：V排＝V＝1×10﹣4m3；受到水的浮力為：F?。溅阉甮V排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3＝1N。故答案為：大魚；小魚；1。【點評】本題考查液體壓強、阿基米德原理的應(yīng)用，能從圖中得出大魚和小魚所處的深度、體積是關(guān)鍵。13．2022年5月20日，全球首艘10萬噸級智慧漁業(yè)大型養(yǎng)殖船“國信1號”在青島交付運營。如圖所示，“國信1號”排水量1.3×105噸，它滿載時所受的浮力是1.3×109N。（g取10N/kg）【分析】知道“國信1號”滿載時的排水量，根據(jù)阿基米德原理求出所受的浮力?！窘獯稹拷猓骸皣?號”滿載時所受的浮力：F?。紾排＝m排g＝1.3×105×103kg×10N/kg＝1.3×109N。故答案為：1.3×109。【點評】本題考查了學(xué)生對阿基米德原理的理解及其應(yīng)用的掌握，是一道較為簡單的應(yīng)用題。14．一個長方體木塊通過細(xì)線與空杯底部相連，先置于空杯的底部（不粘連），如圖甲所示。再緩慢注入水，使得木塊上浮，最終停留在水中，如圖乙所示。已知木塊所受浮力的大小隨杯中水的深度變化如圖丙所示，則在圖象的AB段木塊上表面受到水的壓力為0N，在圖象的CD段，細(xì)線受到的拉力為0.8N，木塊的密度為0.6×103kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）【分析】由題意知，緩慢注入水的過程，水深增大，木塊浸入水中體積逐漸增大，受浮力增大；當(dāng)木塊受浮力增大到等于其重力時，木塊漂浮，漂浮時上表面受到水的壓力為0N；AB段木塊隨水深增大緩慢上升（仍處于漂浮狀態(tài)），浮力不變，當(dāng)細(xì)線拉直后，BC段隨水深增大，木塊浸入水中體積增大，浮力增大；當(dāng)木塊浸沒水中后（CD段），水深增大，木塊排開水的體積不變，浮力不變；CD段木塊浸沒，由圖知此時木塊受到的浮力，根據(jù)平衡力的知識算出此時細(xì)線對木塊的拉力，根據(jù)物體間力的作用是相互的判斷出木塊對細(xì)線受到的拉力；根據(jù)F?。溅岩篻V排算出木塊的體積，根據(jù)G＝mg和ρ＝算出木塊密度?！窘獯稹拷猓航?jīng)分析，由圖象知，AB段木塊漂浮，上表面受到水的壓力為0N；漂浮時木塊受到的浮力等于重力，木塊的重力：G＝F?。?.2N；CD段木塊浸沒，此時木塊受到的浮力：F浮′＝2N，此時細(xì)線對木塊的拉力為：F拉＝F浮′﹣G＝2N﹣1.2N＝0.8N，由于物體間力的作用是相互的，所以木塊對細(xì)線受到的拉力為：F拉′＝F拉＝0.8N；根據(jù)F浮＝ρ液gV排可得木塊的體積為：V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3，根據(jù)G＝mg和ρ＝可得木塊密度：ρ木＝＝＝＝0.6×103kg/m3。故答案為：0；0.8；0.6×103?！军c評】本題考查密度的計算、阿基米德原理公式以及漂浮條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是結(jié)合題意知道圖象中每一段的含義。15．如圖所示，有一實心長方體懸浮在油和鹽水中，浸在油中和鹽水中的體積之比為3：2。則該物體在油中受到的浮力與物體的重力之比為7：15；該物體密度為0.9×103kg/m3。（ρ油＝0.7×103kg/m3，ρ鹽水＝1.2×103kg/m3）【分析】設(shè)長方體的體積為V，且浸在油中和鹽水中的體積之比為3：2，根據(jù)阿基米德原理得出物體在油中受到的浮力和物體在鹽水中受到的浮力的表達(dá)式，根據(jù)重力和密度公式可知該物體的重力表達(dá)式，長方體懸浮，F(xiàn)浮＝G，據(jù)此得出該物體的密度。進(jìn)而得出該物體在油中受到的浮力與物體的重力之比。【解答】解：設(shè)長方體的體積為V，且浸在油中和鹽水中的體積之比為3：2，該物體在油中受到的浮力F浮油＝ρ油gV排油，該物體在鹽水中受到的浮力F浮鹽水＝ρ鹽水gV排鹽水，根據(jù)重力和密度公式可知該物體的重力G＝mg＝ρ物gV，長方體懸浮，F(xiàn)浮＝G，即：ρ油gV排油+ρ鹽水gV排鹽水＝ρ物gV，代入數(shù)據(jù)可得：0.7×103kg/m3×10N/kg×V+1.2×103kg/m3×10N/kg×V＝ρ物gV，解出：ρ物＝0.9×103kg/m3；則該物體在油中受到的浮力與物體的重力之比為：＝＝×＝×＝。故答案為：7：15；0.9×103?！军c評】本題考查阿基米德原理的應(yīng)用和密度的計算，綜合性強，有一定難度。16．將邊長為10cm的正方體合金塊A，放入底面積為200cm2，裝有水的圓筒形容器中，如圖所示，此時合金塊A恰好浸沒在水中。打開容器側(cè)面的閥門B緩慢放水，放到彈簧測力計的讀數(shù)不再變化時，立即關(guān)閉閥門B，在此過程中，彈簧測力計始終在彈性限度范圍內(nèi)，且金屬塊始終不與容器底部接觸，讀出彈簧測力計示數(shù)的最小值和最大值分別為20N和30N，已知彈簧測力計每1N刻度間的距離為0.5cm。則該合金塊密度為3×103kg/m3，當(dāng)放出水的質(zhì)量為1000g時，彈簧測力計的示數(shù)為25N?！痉治觥浚?）當(dāng)合金塊A恰好浸沒在水中時，合金塊A受到的浮力最大，由F?。紾﹣F′可知，彈簧測力計的示數(shù)最??；打開閥門B緩慢放水，當(dāng)A全部露出水面時，合金塊A受到的浮力為0，彈簧測力計的讀數(shù)不再變化，此時拉力最大，即為合金塊的重力，根據(jù)F?。紾﹣F′求出合金塊浸沒時受到的浮力，利用物體浸沒時排開液體的體積等于物體的體積和F?。溅裧V排求出合金塊的體積；（2）根據(jù)體積公式和面積公式分別求出A的體積和面積；利用密度公式求出1000g水的體積，設(shè)放出水的質(zhì)量為1000g時，合金塊A下降的高度為hcm，合金塊A浸在水中的深度為h排，根據(jù)體積公式表示出放出水的體積；根據(jù)彈簧測力計中彈簧的伸長量與A下降的高度相同利用彈簧測力計每1N刻度間的距離為0.5cm表示出彈簧測力計的示數(shù)增加量；根據(jù)稱重法和阿基米德原理表示出合金塊A受到的浮力減小量，然后解方程組求出彈簧測力計的示數(shù)增加量，進(jìn)而求出放出水的質(zhì)量為1000g時，彈簧測力計的示數(shù)。【解答】解：（1）當(dāng)合金塊A恰好浸沒在水中時，合金塊A受到的浮力最大，由F?。紾﹣F′可知，彈簧測力計的示數(shù)最小，即F′＝20N，打開閥門B緩慢放水，當(dāng)A全部露出水面時，合金塊A受到的浮力為0，彈簧測力計的讀數(shù)不再變化，此時拉力最大，即G＝30N，則合金塊浸沒時受到的浮力F?。紾﹣F′＝30N﹣20N＝10N，由F?。溅裧V排可得，合金塊的體積：V＝V排＝＝＝1×10﹣3m3，合金塊的質(zhì)量：m＝＝＝3kg，合金的密度：ρ＝＝＝3×103kg/m3；（2）正方體合金塊A的邊長：LA＝＝＝0.1m＝10cm，正方體合金塊A的底面積：SA＝（0.1m）2＝0.01m2，由ρ＝可知，1000g水的體積：V水＝＝＝1×10﹣3m3，設(shè)放出水的質(zhì)量為1000g時，合金塊A下降的高度為hcm，合金塊A浸在水中的深度為h排，則有S容器×h×10﹣2m+（S容器﹣SA）×（LA﹣h排）＝1×10﹣3m3，代入數(shù)據(jù)有：200×10﹣4m2×h×10﹣2m+（200×10﹣4m2﹣0.01m2）×（0.1m﹣h排）＝1×10﹣3m3……①當(dāng)合金塊A下降的高度為hcm時，彈簧測力計中彈簧的伸長量也為hcm，因彈簧測力計每1N刻度間的距離為0.5cm，所以，彈簧測力計的示數(shù)增加量：ΔF＝×1N……②此時合金塊A受到的浮力減小量為：ΔF浮＝F浮﹣F浮'＝（G﹣F'）﹣（G﹣F''）＝F''﹣F'＝ΔF，因為F?。溅阉甮V排＝ρ水gV＝ρ水gSALA，F(xiàn)浮'＝ρ水gV排'＝ρ水gV＝ρ水gSAh排，所以有：ΔF＝F浮﹣F浮'＝ρ水gSALA﹣ρ水gSAh排＝ρ水gSA（LA﹣h排）＝1×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×（0.1m﹣h排），即ΔF＝1×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×（0.1m﹣h排）……③由①②③解得：h排＝0.05m，ΔF＝5N，因此當(dāng)放出水的質(zhì)量為1000g時，彈簧測力計的示數(shù)F''＝F'+ΔF＝20N+5N＝25N。故答案為：3×103；25?！军c評】本題考查重力公式、密度公式、稱重法和阿基米德原理的應(yīng)用，注意水面下降時合金塊A也在下降，通過列出各物理量之間的表達(dá)式解方程求解可以降低解題的難度。三．計算題（共2小題）17．如圖甲所示，一個底面積為4×10﹣2m2的薄壁圓柱形容器置于水平地面上，裝有0.3m深的水?，F(xiàn)將物體A放入其中，物體A漂浮于水面上，如圖乙所示，此時容器底部受到水的壓強比圖甲增大了400Pa．當(dāng)再給物體A施加一個豎直向下大小為4N的力F以后，物體A恰好浸沒水中靜止（水未溢出），如圖丙所示。（ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）容器中水的質(zhì)量；（2）物體A放入前，容器底部受到水的壓強；（3）物體A的密度?！痉治觥浚?）已知容器底面積和