3.3 阿基米德原理 同步练习（含解析）

2021-2022学年华师大版阿基米德原理
1．学习浮力时，老师组织同学们进行了以下体验活动：将一个密闭的圆柱形空筒放在装有水的深桶中，如图所示用手试着慢慢把它竖直压入水中，体会手的感受；空筒全部没入水中后，继续试着把它压向桶底，体会手的感受。根据活动中的感受，大家提出了以下四个问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是（　　）
A．手的感受与物体所受到的浮力大小有什么关系
B．浮力的大小与浸入液体的物体形状有什么关系
C．浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系
D．浮力的大小与物体浸入液体的深度有什么关系
2．如图，把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N，再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N，利用以上信息能求解的物理量是（　　）
A．石块的体积
B．排开盐水的重
C．石块的密度
D．盐水的密度
3．甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球，把它们放入水中静止后的情况如图所示，则它们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
4．在深水处的鱼嘴里吐出一个小气泡，这个小气泡在上升过程中，水对它的（　　）
A．压强变小，浮力不变 B．压强不变，浮力变大
C．压强变小，浮力变大 D．压强不变，浮力不变
5．将重5N的物体放入装满水的溢水杯中，溢出3N的水，则物体所受的浮力为（　　）
A．可能是2N B．一定是3N C．可能是4N D．一定是5N
6．如图所示，把一金属块挂在弹簧测力计下，浸没在水中，弹簧测力计的示数为F，若要让弹簧测力计的示数变小，已知ρ盐水＞ρ水＞ρ酒精，下列做法可行的是（　　）
A．往烧杯里加些水
B．往烧杯里加些盐
C．往烧杯里加些酒精
D．把弹簧测力计缓慢向上移动，但金属块不露出水面
7．将质量为5500g的物体，轻轻放入盛满水的溢水杯中，溢出400g的水，则此物体受到的浮力为（g＝10N/kg）（　　）
A．5N B．4N C．9N D．1N
8．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
9．如图所示，有一实心长方体悬浮在油和盐水中，浸在油中和盐水中的体积之比为3：2。则该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比为 　 　；该物体密度为
　 　kg/m3。（ρ油＝0.7×103kg/m3，ρ盐水＝1.2×103kg/m3）
10．创新小组自制简易“浸没式密度计”过程如下（已知水的密度为1.0×103kg/m3）；
（1）将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方，弹簧测力计示数如图甲所示为4N；
（2）将小球浸没在水中时，弹簧测力计示数如图乙所示为3N；
（3）将小球浸没在某未知液体中时，弹簧测力计示数如图丙所示为2.8N；则经计算即可得出小球的密度为 　 　kg/m3，未知液体密度为 　 　kg/m3。
11．如图所示，将悬挂在弹簧测力计上的实心铝球浸没在装满水的溢水杯中，铝球静止时，弹簧测力计的示数为3.4N，已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，铝的密度ρ铝＝2.7×103kg/m3，则铝球的体积为 　 　m3，铝球浸没在水中时所受到的浮力为
　 　N。
12．在透明薄塑料袋中装入大半袋水，用弹簧测力计钩住塑料袋缓慢放入水中，水袋受到的浮力不断　 　（增大/减小）。当塑料袋中的水面与容器中水面　 　时，水袋中水的重力和排开水的重力相等。用塑料袋进行实验的好处是　 　（说出一点即可）。
13．浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体的 　 　，这就是著名的阿基米德原理，用公式表示：　 　。
14．2020年7月通车的沪苏通长江大桥在施工时，要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示，其中图线①表示的是 　 　（选填“F1”或“F2”）随h的变化关系。构件所受重力大小为 　 　N：（g取10N/kg，水的密度ρ水＝1×103kg/m3）。
15．如图1所示，弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A，从水池中竖直向上做匀速直线运动，上升到水面以上一定的高度。物块上升的速度为1cm/s，弹簧测力计示数F随物块上升的时间t变化的图象如图2所示。不计阻力及水面高度的变化，根据图象信息可知：物块A的高度为 　 　；物块A的密度为 　 　。
16．如图，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G（图甲）；
②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时测力计的示数F（图乙）；
③测出接水后小桶与水所受的总重力G1（图丙）；
④将小桶中的水倒出，测出小桶所受的重力G2（图丁）；
⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同。
回答下列问题：
（1）物体浸没在水中，受到水的浮力F浮＝　 　，被排开的水所受的重力G排＝　 　。（用上述测得量的符号表示）
（2）指出本实验产生误差的原因（写出两点）：
（a）　 　；
（b）　 　。
（3）物体没有完全浸没在水中，　 　（选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理。
17．小明用如图所示实验装置验证阿基米均原理。当物块没入装满水的溢水杯中时，水会流入空桶，回答下列问题：
（1）如图甲、乙所示，当物块浸入装满水的溢水杯中时，水对溢水杯底部的压强将会
　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。根据图中数据可知，实验中物块所受浮力是 　 　N，排开水的重力是 　 　N；
（2）如果实验前溢水杯未装满水，实验测得的 　 　（选填“浮力”或“排开水的重力”）将会 　 　（选填“偏大”或“偏小”）；
（3）小明经过思考后认为，根据测得的物理量和水的密度ρ水，还可以计算出物块的密度ρ，则ρ＝　 　kg/m3。
18．2019年12月17日，由我国自主建造的第一艘国产航母﹣﹣山东舰（如图甲），正式交付海军。该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼﹣15舰载机。若每架舰载机质量为25吨。（海水的密度取1.03×103千克/立方米）
（1）舰载机起飞时（如图乙），以舰载机为参照物，航母是　 　的。（选填“运动”或“静止”）
（2）在标准排水量时，航母所受的浮力为　 　。
（3）当36架舰载机全部飞离航母后、航母排开海水的体积减少了　 　立方米。（结果保留一位小数）
19．某容器放在水平桌面上，盛有足量的水。现将体积为1.25×10﹣4m3、质量为0.4kg的实心正方体放入水中，正方体不断下沉，直到沉底，如图所示。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）求：
（1）正方体受到的重力的大小；
（2）正方体浸没在水中受到的浮力的大小F浮；
（3）容器底部对正方体的支持力的大小和正方体对容器底部的压强。
20．一个体积为80cm3的物块，漂浮在水面上时，有36cm3的体积露出水面，试问：
（1）物块所受浮力为多少？
（2）物块的密度为多少？（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
21．底面积为400cm2的圆柱形水槽内盛有适量的水。现将质量为1kg、横截面积为100cm2的圆柱形物体A，用细线悬挂后让其浸入水中，当物体A露出其总体积的时，细线对物体A的拉力为F1，如图甲所示；向圆柱形水槽内加水，水始终未溢出，当物体A完全浸没在水中时，细线对物体A的拉力为F2，如图乙所示。已知：F1：F2＝2：1，g取10N/kg，求：
（1）物体A的体积；
（2）物体A的密度；
22．底面积为400cm2的柱形容器中装有适量的水，当把一质量为2.4kg，密度为0.6×103kg/m3的木块轻轻放入其中，木块静止时水的深度26cm。求：
（1）此时木块浸在水中的体积多大？
（2）要使木块全部浸没水中需要施加一个多大的竖直向下的压力？
（3）当木块全部浸入水中时，容器底部受到水的压强多大？
阿基米德原理参考答案与试题解析
1．学习浮力时，老师组织同学们进行了以下体验活动：将一个密闭的圆柱形空筒放在装有水的深桶中，如图所示用手试着慢慢把它竖直压入水中，体会手的感受；空筒全部没入水中后，继续试着把它压向桶底，体会手的感受。根据活动中的感受，大家提出了以下四个问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是（　　）
A．手的感受与物体所受到的浮力大小有什么关系
B．浮力的大小与浸入液体的物体形状有什么关系
C．浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系
D．浮力的大小与物体浸入液体的深度有什么关系
【解答】解：A、本实验中是通过手的感受来反映浮力的大小，所以探究手掌的感受与浮力大小有什么关系没有探究价值，故A错误；
B、因为空筒压入水中，形状没有发生变化，所以无法探究浮力的大小与当入液体中物体形状的关系，故B错误；
C、用手缓慢把空筒压入水中，随着浸入液体中的体积的增加，手感受到的浮力也在增加，当物体全部浸没后，物体排开液体的体积不变，手感受到的浮力也不变，故C最具有探究价值；
D、用手缓慢把空筒压入水中，随着物体浸入液体中的深度增加，手感受到的浮力也在增加，当物体全部浸没后，物体浸入的深度增加，手感受到的浮力不变，故D不全面。
故选：C。
2．如图，把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N，再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N，利用以上信息能求解的物理量是（　　）
A．石块的体积 B．排开盐水的重
C．石块的密度 D．盐水的密度
【解答】解：把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N，则石块的重力为2.5N，
再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N，根据称重法可知石块所受浮力F浮＝G﹣F示＝2.5N﹣1.5N＝1N；
根据阿基米德原理可知排开盐水的重G排＝F浮＝1N。
由于条件有限，无法计算石块的体积、密度和盐水的密度。
故选：B。
3．甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球，把它们放入水中静止后的情况如图所示，则它们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
【解答】解：因为4个小球的体积相等，根据图中的情况可知：4个小球排开水的体积关系为：V甲＜V乙＜V丙＝V丁；
小球都浸在水中，根据阿基米德原理F浮＝ρ水V排g可知，丙和丁受到的浮力相等。
故ABD错误，C正确。
故选：C。
4．在深水处的鱼嘴里吐出一个小气泡，这个小气泡在上升过程中，水对它的（　　）
A．压强变小，浮力不变 B．压强不变，浮力变大
C．压强变小，浮力变大 D．压强不变，浮力不变
【解答】解：因为气泡上升时，深度h变小，
所以由p＝ρ水gh可知，气泡受到水的压强变小；
气泡所受压强变小，故气泡的体积变大，排开水的体积变大，
由F浮＝ρ水V排g可知，气泡受到水的浮力变大。
故选：C。
5．将重5N的物体放入装满水的溢水杯中，溢出3N的水，则物体所受的浮力为（　　）
A．可能是2N B．一定是3N C．可能是4N D．一定是5N
【解答】解：把物体浸没在装满水的溢水杯中，排开的水重等于溢出的水重：即G排＝G溢＝3N，
根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力：F浮＝G排＝3N。
故选：B。
6．如图所示，把一金属块挂在弹簧测力计下，浸没在水中，弹簧测力计的示数为F，若要让弹簧测力计的示数变小，已知ρ盐水＞ρ水＞ρ酒精，下列做法可行的是（　　）
A．往烧杯里加些水
B．往烧杯里加些盐
C．往烧杯里加些酒精
D．把弹簧测力计缓慢向上移动，但金属块不露出水面
【解答】解：
A、由于原来金属块全部浸于水中，往烧杯里加水，水的密度不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，浮力不变，则测力计示数不变，故A错误；
B、往烧杯里加些盐，液体的密度变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，浮力变大，根据F＝G﹣F浮可知，测力计示数变小，故B正确；
C、往烧杯里加些酒精，液体的密度变小，根据F浮＝ρ液gV排可知，浮力变小，根据F＝G﹣F浮可知，测力计示数变大，故C错误；
D、把弹簧测力计向上提一下，金属块不露出水面，则排开液体的体积，水的密度不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，浮力不变，则测力计示数不变，故D错误。
故选：B。
7．将质量为5500g的物体，轻轻放入盛满水的溢水杯中，溢出400g的水，则此物体受到的浮力为（g＝10N/kg）（　　）
A．5N B．4N C．9N D．1N
【解答】解：由于物体轻轻放入盛满水的溢水杯中，则m排＝m溢＝400g＝0.4kg，
所以排开的水重：G排＝m排g＝0.4kg×10N/kg＝4N，
根据阿基米德原理可知：
物体受到的水的浮力：F浮＝G排＝4N。
故选：B。
8．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。
9．如图所示，有一实心长方体悬浮在油和盐水中，浸在油中和盐水中的体积之比为3：2。则该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比为 　7：15　；该物体密度为 　0.9×103　kg/m3。（ρ油＝0.7×103kg/m3，ρ盐水＝1.2×103kg/m3）
【解答】解：设长方体的体积为V，且浸在油中和盐水中的体积之比为3：2，
该物体在油中受到的浮力F浮油＝ρ油gV排油，
该物体在盐水中受到的浮力F浮盐水＝ρ盐水gV排盐水，
根据重力和密度公式可知该物体的重力G＝mg＝ρ物gV，
长方体悬浮，F浮＝G，即：ρ油gV排油+ρ盐水gV排盐水＝ρ物gV，
代入数据可得：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；
则该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比为：＝＝×＝×＝。
故答案为：7：15；0.9×103。
10．创新小组自制简易“浸没式密度计”过程如下（已知水的密度为1.0×103kg/m3）；
（1）将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方，弹簧测力计示数如图甲所示为4N；
（2）将小球浸没在水中时，弹簧测力计示数如图乙所示为3N；
（3）将小球浸没在某未知液体中时，弹簧测力计示数如图丙所示为2.8N；则经计算即可得出小球的密度为 　4.0×103　kg/m3，未知液体密度为 　1.2×103　kg/m3。
【解答】解：（1）由图甲可知小球的重力大小为：G球＝4N，小球浸没在水中时，测力计示数为F示＝3N，则：
小球浸没在水中时受到的浮力为：F浮＝G球﹣F示＝4N﹣3N＝1N，
小球的体积为：V球＝V排水＝，
小球的密度为：；
（2）小球浸没在液体中时，测力计示数为F示′＝2.8N，
小球浸没在液体中时受到的浮力为：F浮′＝G球﹣F示′＝4N﹣2.8N＝1.2N
小球浸没在液体中时排开液体的体积为：V排液＝V球＝10﹣4m3，
液体的密度为：。
故答案为：4.0×103；1.2×103。
11．如图所示，将悬挂在弹簧测力计上的实心铝球浸没在装满水的溢水杯中，铝球静止时，弹簧测力计的示数为3.4N，已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，铝的密度ρ铝＝2.7×103kg/m3，则铝球的体积为 　2×10﹣4　m3，铝球浸没在水中时所受到的浮力为 　2　N。
【解答】解：实心铝球浸没在水中静止时，则铝球排开水的体积：V排＝V球；
铝球受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV球；
实心铝球的重力：G＝mg＝ρ铝gV球；
由于铝球受力平衡，则：
G＝F浮+F拉，
ρ铝gV球＝ρ水gV球+F拉，
即：2.7×103kg/m3×10N/kg×V球＝1×103kg/m3×10N/kg×V球+3.4N，
铝球的体积：V球＝V排＝2×10﹣4m3；
所以，铝球受到的浮力：F浮＝ρ水gV球＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3＝2N。
故答案为：2×10﹣4；2。
12．在透明薄塑料袋中装入大半袋水，用弹簧测力计钩住塑料袋缓慢放入水中，水袋受到的浮力不断　增大　（增大/减小）。当塑料袋中的水面与容器中水面　相平　时，水袋中水的重力和排开水的重力相等。用塑料袋进行实验的好处是　塑料袋的重力可以忽略不计　（说出一点即可）。
【解答】解：（1）用弹簧测力计钩住塑料袋缓慢放入水中，水袋排开水的体积变大，由F浮＝ρ液gV排可知受到的浮力不断增大；
（2）水袋中水的重力和排开水的重力相等，说明水袋中水的重力等于它受到的浮力，即G水＝F浮
ρ水gV水＝ρ水gV排，
则有：V水＝V排，
即当袋内水面与容器中的水面相平时，排开水的体积等于水袋内水的体积；
（3）由于塑料袋非常轻，用塑料袋进行实验，重力可以忽略不计。
故答案为：增大；相平；塑料袋的重力可以忽略不计。
13．浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体的 　重力　，这就是著名的阿基米德原理，用公式表示：　F浮＝G排　。
【解答】解：浸在液体的物体受到竖直向上的浮力，浮力大小等于它排开液体受到的重力，这就是著名的阿基米德原理。用公式表示为：F浮＝G排。
故答案为：重力；F浮＝G排。
14．2020年7月通车的沪苏通长江大桥在施工时，要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示，其中图线①表示的是 　F2　（选填“F1”或“F2”）随h的变化关系。构件所受重力大小为 　2.4×105　N：（g取10N/kg，水的密度ρ水＝1×103kg/m3）。
【解答】解：（1）由图可知，构件在浸入水的过程中排开水的体积逐渐变大，所以浮力也逐渐变大，则钢丝绳的拉力F2逐渐减小；当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，钢丝绳的拉力F2也不变，因此反映钢丝绳拉力F2随h变化的图线是①，构件所受浮力随h变化的图线是②。
（2）从乙图中可以看出，当构件完全浸没时的高度为2m，则构件边长为2m，
则构件体积：V＝L3＝（2m）3＝8m3，
构件完全浸没时排开水体积：V排＝V＝8m3，
则构件完全浸没时受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×8m3＝8×104N，
由图线知，构件完全浸没时，拉力F＝1.6×105N，
所以，构件所受重力大小：G＝F+F浮＝1.6×105N+8×104N＝2.4×105N。
故答案为：F2；2.4×105。
15．如图1所示，弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A，从水池中竖直向上做匀速直线运动，上升到水面以上一定的高度。物块上升的速度为1cm/s，弹簧测力计示数F随物块上升的时间t变化的图象如图2所示。不计阻力及水面高度的变化，根据图象信息可知：物块A的高度为 　20cm　；物块A的密度为 　1.25×103kg/m3　。
【解答】解：
由图象可知，0～5s，弹簧测力计示数不变，此时物块浸没在水中；5s～25s，弹簧测力计示数变大，说明物块逐渐露出水面；25s以后，物体全部露出水面，弹簧测力计的示数等于物块重力；则物块重GA＝25N；
5s～25s，物块逐渐露出水面，即5s时物块的上表面刚好达到水面，25s时物块的下表面刚好离开水面，
则可知物块向上移动的距离即为物块的高度，此过程用时t＝25s﹣5s＝20s，
物块的高度：h＝vt＝1cm/s×20s＝20cm；
物块的质量：mA＝＝＝2.5kg；
当t＝0时，物块A浸没水中，受到的浮力：F浮＝GA﹣F拉＝25N﹣5N＝20N；
由F浮＝ρ水V排g可得物块的体积：VA＝V排＝＝＝2×10﹣3m3，
物块的密度：ρA＝＝＝1.25×103kg/m3。
故答案为：20cm；1.25×103kg/m3。
16．如图，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G（图甲）；
②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时测力计的示数F（图乙）；
③测出接水后小桶与水所受的总重力G1（图丙）；
④将小桶中的水倒出，测出小桶所受的重力G2（图丁）；
⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同。
回答下列问题：
（1）物体浸没在水中，受到水的浮力F浮＝　G﹣F　，被排开的水所受的重力G排＝　G1﹣G2　。（用上述测得量的符号表示）
（2）指出本实验产生误差的原因（写出两点）：
（a）　测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等　；
（b）　小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等　。
（3）物体没有完全浸没在水中，　能　（选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理。
【解答】解：
（1）根据称重法测浮力：物体浸没在水中，受到水的浮力：
F浮＝G﹣F；
被排开的水所受的重力：
G排＝G1﹣G2；
（2）实验产生误差的原因：
（a）测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等；
（b）小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等。
（3）物体没有完全浸没在水中，按照上面的方法，能用实验验证阿基米德原理。
故答案为：（1）G﹣F；G1﹣G2；
（2）（a）测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等；（b）小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等；
（3）能。
17．小明用如图所示实验装置验证阿基米均原理。当物块没入装满水的溢水杯中时，水会流入空桶，回答下列问题：
（1）如图甲、乙所示，当物块浸入装满水的溢水杯中时，水对溢水杯底部的压强将会 　不变　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。根据图中数据可知，实验中物块所受浮力是 　0.5　N，排开水的重力是 　0.5　N；
（2）如果实验前溢水杯未装满水，实验测得的 　排开水的重力　（选填“浮力”或“排开水的重力”）将会 　偏小　（选填“偏大”或“偏小”）；
（3）小明经过思考后认为，根据测得的物理量和水的密度ρ水，还可以计算出物块的密度ρ，则ρ＝　4×103　kg/m3。
【解答】解：（1）由于溢水杯原来已装满水，所以物块浸入水中后，杯中水的深度不变，由p＝ρgh可知，水对容器底的压强不变；
由左图知：物体的重力G＝F1＝2N，
由右图知，物体浸没在水中弹簧测力计的示数F3＝1.5N，则圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力：F浮＝G﹣F3＝2N﹣1.5N＝0.5N，
物块排开水所受的重力G排等于桶和排开水的总重减去空桶的重，由左图知：空桶的重力为：G桶＝F2＝0.2N，由右图知，桶和排开水的总重为F4＝0.7N，
则排开水的重力：G排＝F4﹣G桶＝0.7N﹣0.2N＝0.5N；
（2）根据实验数据可得出：物块浸没在水中时受到的浮力F浮，物块排开水所受的重力G排，比较F浮与G排，可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。
物块浸没在水中时受到的浮力F浮，是根据称重法得出的；溢水杯未装满水，对于F3的测量结果没有影响；所以，测出的浮力F浮不变；
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，物块排开水所受的重力变小，所以，测得排开水的重力会偏小；
（3）由F浮＝ρ水gV排可知，物块体积：V＝V排水＝＝＝5×10﹣5m3，
由G＝mg可知，物体的质量：m＝＝＝0.2kg，
物块的密度为：ρ＝＝＝4×103kg/m3。
故答案为：（1）不变；0.5；0.5；（2）排开水的重力；偏小；（3）4×103。
18．2019年12月17日，由我国自主建造的第一艘国产航母﹣﹣山东舰（如图甲），正式交付海军。该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼﹣15舰载机。若每架舰载机质量为25吨。（海水的密度取1.03×103千克/立方米）
（1）舰载机起飞时（如图乙），以舰载机为参照物，航母是　运动　的。（选填“运动”或“静止”）
（2）在标准排水量时，航母所受的浮力为　5×108N　。
（3）当36架舰载机全部飞离航母后、航母排开海水的体积减少了　873.8　立方米。（结果保留一位小数）
【解答】解：（1）舰载机起飞时，航母与舰载机的位置不断变化，载机为参照物，航母是运动的；
（2）航母处于漂浮状态，在标准排水量时，航母所受的浮力：
F浮＝G总＝m排g＝5×107kg×10N/kg＝5×108N；
（3）物体所受重力与质量成正比，36架舰载机全部飞离航母后，排开海水所受重力减小值：△m排＝m舰载机＝36×2.5×104kg＝9.0×105kg，
由密度公式ρ＝得，
航母排开海水的体积减少：△V＝＝≈873.8m3。
故答案为：（1）运动；（2）5×108N；（3）873.8。
19．某容器放在水平桌面上，盛有足量的水。现将体积为1.25×10﹣4m3、质量为0.4kg的实心正方体放入水中，正方体不断下沉，直到沉底，如图所示。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）求：
（1）正方体受到的重力的大小；
（2）正方体浸没在水中受到的浮力的大小F浮；
（3）容器底部对正方体的支持力的大小和正方体对容器底部的压强。
【解答】解：（1）正方体的重力G＝mg＝0.4kg×10N/kg＝4N；
（2）正方体浸没在水中，V排＝V＝1.25×10﹣4m3，
则F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.25×10﹣4m3＝1.25N；
（3）正方体沉在底部，由于处于静止状态，则受力平衡，即G＝N+F浮，
所以，N＝G﹣F浮＝4N﹣1.25N＝2.75N；
由于支持力与压力是一对相互作用力，则可知正方体对容器底部的压力F＝N＝2.75N，
正方体的边长L＝＝＝0.05m，
则正方体对容器底部的压强p＝＝＝1.1×103Pa。
答：（1）正方体受到的重力的大小为4N；
（2）正方体浸没在水中受到的浮力的大小F浮＝1.25N；
（3）容器底部对正方体的支持力的大小为2.75N，正方体对容器底部的压强为1.1×103Pa。
20．一个体积为80cm3的物块，漂浮在水面上时，有36cm3的体积露出水面，试问：
（1）物块所受浮力为多少？
（2）物块的密度为多少？（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
【解答】解：设物块的质量为m，体积为V1，露出水面上的体积为V2，
（1）F浮＝ρ水g（V1﹣V2）＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（80﹣36）×10﹣6m3＝0.44N。
答：物块所受浮力为0.44N。
（2）漂浮时物块的重力等于浮力，则G＝F浮＝0.44N，
则物块的质量m＝＝＝0.044kg，
物块的密度ρ＝＝＝0.55×103kg/m3。
答：物块的密度为0.55×103kg/m3。
21．底面积为400cm2的圆柱形水槽内盛有适量的水。现将质量为1kg、横截面积为100cm2的圆柱形物体A，用细线悬挂后让其浸入水中，当物体A露出其总体积的时，细线对物体A的拉力为F1，如图甲所示；向圆柱形水槽内加水，水始终未溢出，当物体A完全浸没在水中时，细线对物体A的拉力为F2，如图乙所示。已知：F1：F2＝2：1，g取10N/kg，求：
（1）物体A的体积；
（2）物体A的密度；
【解答】解：（1）物体A的重力：G＝mg＝1kg×10N/kg＝10N，
已知F1：F2＝2：1，
由F＝G﹣F浮可得：[G﹣ρ水g×（1﹣）V）]：（G﹣ρ水g×V）＝2：1
（10N﹣1×103kg/m3×10N/kg×V）：（10N﹣1×103kg/m3×10N/kg×V）＝2：1
V＝0.625×10﹣3m3＝625cm3；
（2）物体A的密度：ρA＝＝＝1.6×103kg/m3。
答：（1）物体A的体积为625cm3；
（2）物体A的密度为1.6×103kg/m3。
22．底面积为400cm2的柱形容器中装有适量的水，当把一质量为2.4kg，密度为0.6×103kg/m3的木块轻轻放入其中，木块静止时水的深度26cm。求：
（1）此时木块浸在水中的体积多大？
（2）要使木块全部浸没水中需要施加一个多大的竖直向下的压力？
（3）当木块全部浸入水中时，容器底部受到水的压强多大？
【解答】解：（1）因为木块密度小于水的密度，所以木块静止时处于漂浮状态，
则：F浮＝G＝mg＝2.4kg×10N/kg＝24N；
由F浮＝ρ液gV排得：V浸入＝V排＝＝＝2.4×10﹣3m3；
（2）由ρ＝得，木块的体积：
V＝＝＝4×10﹣3m3，
木块刚好全部浸没时，排开水的体积增加量：
△V排＝V﹣V浸入＝4×10﹣3m3﹣2.4×10﹣3m3＝1.6×10﹣3m3，
由于使木块刚好全部浸没，施加的压力应与木块增加的浮力相等，
所以，F压＝△F浮＝ρ水g△V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10﹣3m3＝16N；
（3）当木块全部浸入水中时，增加的水的深度为：△h＝＝＝0.04m，
此时容器中水的深度：h′＝h+△h＝0.04m+0.26m＝0.3m，
所以此时容器底受到水的压强为：
p＝ρ水gh′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m＝3×103Pa。
答：（1）此时木块浸在水中的体积为2.4×10﹣3m3；
（2）要使木块全部浸没水中需要施加16N的竖直向下的压力；
（3）当木块全部浸入水中时，容器底部受到水的压强为3×103Pa。