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人教版八年级物理（2024）下册第十章压强
第2节 阿基米德原理 （基础训练）
【基础巩固练习】
探究浮力的大小和物体排开的液体所受重力的关系
1.（2025年福建师大附中月考题）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 N.
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N.石块排开的水所受的重力可由 (填步骤标号)两个步骤测出.
（3）由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于 .
（4）为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是 .
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
（5）另一实验小组在步骤③的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论.
【答案】（1）3.8 （2）1.4 ①④ （3）它排开的水所受的重力 （4）A （5）能
【解析】（1）题图②中,弹簧测力计的分度值为0.2 N,示数是3.8N，石块的重力大小为3.8N；
（2）石块浸没在水中受到的浮力等于石块重力与石块浸没在水中时弹簧测力计的示数之差 ,即F浮=G-F=3.8 N-2.4N=1.4N；步骤①中测量的是空桶的重力G桶,步骤④中测量的是石块排开的水和桶的总重力G总,即利用①④两个步骤可测出石块排开的水所受的重力G排=G总-G桶；
（3）由题图可知,石块排开水的重力为G排=G总-G桶=2.6N-1.2N=1.4N,等于石块所受浮力F浮；
（4）本实验为了得到更普遍的结论,可以用原来的方案换用其他液体、其他物块重复实验;多次测量取平均值能减小测量误差,但对探究规律性的实验没有意义；
（5）石块没有浸没时,受到的浮力也等于它排开水的重力,因此也能得到正确的结论。
2.（2025年重庆外国语学校期中考试题）在验证阿基米德原理实验中，做了如图的实验步骤。
（1）用石块做如图甲所示的实验，c步骤中弹簧测力计示数为________N，石块浸在水中时，受到的浮力F浮=________N，排开水的重力G排=________N ，发现F浮＞G排 ，造成这种结果的原因可能是________（填序号）。
A.最初烧杯中的水未装至溢水口
B.整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零
C.在c 步骤中，石块接触挤压了容器底
（2）某同学用身边的器材对实验进行了改进，如图乙所示，将装满水的溢水杯放在升降台P 上，用升降台调节溢水杯的高度。逐渐调高升降台，发现随着物体浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计M 的示数______（填“增大”、“减小”或“不变”），弹簧测力计N 的示数逐渐______（填“增大”、“减小”或“不变”）。若弹簧测力计M的示数变化量为ΔFM，弹簧测力计N的示数变化量为ΔFN ，
它们的大小关系是ΔFM___（填“＞”、“＝”或“＜ ”）ΔFN，从而可以证明F浮 ___（填“＞”、“＝”或“＜ ”）G排.
（3）对图甲、乙所示两种实验方案进行分析，老师认为图乙所示方案更好，其优点是___（填写字母）。
A.弹簧测力计M 的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验中弹簧测力计示数稳定，能同步观察弹簧测力计M、N 示数的变化
【答案】（1）1.5 2.5 2.4 AC （2）减小 增大 ＝ ＝ （3）B
【解析】（1）由步骤c可知，弹簧测力计的分度值为0.1 N，示数为1.5 N ；根据F浮=G F 可知，石块浸没在水中受到的浮力F浮=G FC=4 N 1.5 N=2.5 N ，排开水的重力G排=FD FB=3.4 N 1 N=2.4 N，则发现F浮＞G排.若最初烧杯中的水未装至溢水口，则石块排开水的一部分溢出到桶中，排开水的重力G 排
减小；若弹簧测力计都没有校零，那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数，那么所得浮力与排开水的重力大小应不变；在c 步骤中，若石块接触挤压了容器底，会导致弹簧测力计的示数减小，由F浮=G F可知，计算出的浮力会偏大，会导致计算出的浮力大于排开水的重力，故造成F浮＞G排的原因可能是A和C.
（2）如题图乙所示，调高升降台使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积增大，受到的浮力增大，由F浮=G F示 可知，弹簧测力计M的示数减小；重物排开水的体积增大时,弹簧测力计N下方容器内水的重力增大，故弹簧测力计N 的示数增大。由阿基米德原理可知，弹簧测力计M、N示数的变化量相等，即ΔFM=ΔFN .
（3）比较两种实验方案可知，改进后：由F浮=G F示 可知，弹簧测力计M 的示数等于物体的重力减去受到的浮力；题图乙方案能同步观察弹簧测力计M、N 示数的变化，且示数稳定，从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系。故图乙所示方案的优点是B.
3.(2025年山东枣庄中考模拟题）“探物”小组利用弹簧测力计、金属块、溢水杯等器材，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）操作过程如图所示，为了使操作最简便且能减小误差，最合理的顺序是______________；
（2）若F1、F2、F3、F4之间满足_____________________(用图中物理量符号表示)的关系，则可以得出金属块所受浮力的大小等于它排开液体所受重力的结论；
（3）小明认为实验过程中，只将金属块的一部分浸在水中是得不出实验结论的。结合所学知识，你认为他的说法_______(填“正确"或“不正确”)；若实验过程中，溢水杯中的水没有装满，则F浮测______(填“＞”、“＜”或“＝”)G排测。
【答案】（1）丁、甲、乙、丙 （2）F1-F2=F3-F4 （3）不正确 ＞
【解析】（1）为了减小误差，在小桶接水前，应先测出空桶的重力，同时为了减少弹簧测力计悬挂物体的次数，应先测空桶重，再测金属块重，再将金属块浸入水中观察测力计的示数，最后测出小桶和溢出水的总重，所以最合理的实验顺序为丁、甲、乙、丙。
（2）把金属块浸入盛满水的溢水杯中，金属块受到的浮力F浮=F1-F2;金属块排开的水的重力G排=F3-F4，当F浮=G排,即F1-F2=F3-F4时,可初步得出结论;浸在液体中的物体所受浮力的大小等于其排开的液体所受的重力大小。
（3）阿基米德原理对浸没在液体中的物体和部分浸在液体中的物体都是适用的，所以只将金属块的一部分浸在水中，其他步骤均操作正确时，也能得到相同的结论;溢水杯中的水没有装满，金属块浸入溢水杯中时，排开的水先使溢水杯中的水面上升至溢水口，然后再向外溢水，导致溢出的水的体积小于实际排开水的体积，则测得的浮力大于测得的排开水的重力，即F浮测＞G排测.
4.（2025年安徽合肥中考模拟题）小东在学习阿基米德原理时，发现老师研究的物体都在液体中下沉，于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力F浮的大小是否等于物体排开的液体所受重力G的大小”。
（1）小东在设计实验时，通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下。因为木块漂浮在水中处于静止状态，所以木块所受浮力F浮的大小等于木块所受重力G木的大小；若要验证F浮是否等于G排，只需验证_____________________；又因为G=mg，所以只需要验证m木是否等于m排；于是，小东找来了电子秤(可直接显示物体质量)溢水杯和小烧杯进行实验，实验步骤如下:
a.用电子秤测量木块的质量m木；
b.用电子秤测量小烧杯的质量m杯；
c.把木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集从溢水杯中溢出的水；
d.用电子秤测量小烧杯和溢出的水的总质量m总.
（2）实验数据记录如表所示:
研究对象 木块质量m木/g 小烧杯质量m杯/g 杯、水总质量m总/g
木块 80 38 118
分析表格中的实验数据，初步得出结论:漂浮在液体中的物体所受浮力F浮的大小与物体排开的液体所受重力G排的大小_________。
【答案】（1）木块的重力G木是否等于G排 （2）相等
【解析】（1）因为木块漂浮在水中处于静止状态，所以木块所受浮力F浮的大小等于木块所受重力G木的大小;若要验证F浮是否等于G排，只需要验证木块的重力G木是否等于G排，又因为G=mg，所以只需要验证m木是否等于m排；
（2）溢出的水的质量等于杯、水总质量m总减去小烧杯的质量m杯，即m排=m总-m杯=118g-38g=80g，等于木块的质量m木:根据G=mg可知，溢出水的重力等于木块的重力，则可初步得出结论:漂浮在液体中的物体所受浮力F浮的大小与物体排开的液体所受重力G排的大小相等。
浮力的大小
5.（2025年湖南岳阳期末考试题）最大容积为400mL的烧杯静置在水平桌面上的空水槽内，烧杯内有质量为200g的水，现将一可乐罐缓慢浸入烧杯中，如图所示，当烧杯溢出的水的质量为100g时，可乐罐受到的浮力大小是(g取10N/kg)【 】
A.1N B.2N C.3N D.4N
【答案】C
【解析】水的密度ρ水=1.0×103kg/m3=1.0g/cm3,
由可得,烧杯内水的体积，
溢出的水的体积，烧杯的容积V容=400 mL=400 cm3，
当从烧怀中溢出的水的质量为100g时，可乐罐排开水的体积
V排 =V容+V溢 -V水 =400cm3+100cm3-200cm3=300cm3=3×10-4m3,
此时可乐罐受到的浮力 F浮 =G排=m排g=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-4 m3=3N，
故选项C正确。
6.（2025四川眉山期末考试题）如图所示为我国某新型战略核潜艇。它在海面上航行时排水量为9000吨，它此时受到的浮力为____________N.(g 取10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)
【答案】9×107
【解析】核潛艇在海面上航行时排水量（排开海水的质量）为9000t,即m排=9000t=9×106kg；由阿基米德原理可得，核潜艇受到的浮力F浮=G排=m排g=9×106kg×10N/kg=9x107N.
7.（2024年福建宁德期末考试题）将重为15N的金属块浸没在盛满水的容器中，溢出水的重力为8N，金属块所受的浮力大小为【 】
A.7N B.8N C.15N D.23N
【答案】 B
【解析】将金属块漫没在盛满水的容器中，溢出水的重力为8N,则金属块排开水的重力G排=8N，根据阿基米德原理可知，金属块所受的浮力:F浮=G排=8N,故选项B正确。
8.（2025年河北中考题）小明利用双休日清理家中的鱼缸。长方体空鱼缸的重力G为64N，小明将鱼缸和假山石清洗干净，放到水平桌面上，鱼缸与桌面接触面积S为0.16m2.向鱼缸中注入为0.2m深的水，然后将假山石（不吸水）浸没在水中，如图所示。已知假山石的体积V石为3.0×10-3 m3，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg.求：
（1）空鱼缸对水平桌面的压强；
（2）放入假山石前，水对鱼缸底的压强；
（3）浸没在水中的假山石受到的浮力。
【答案】（1）400Pa （2）2×103Pa （3）30N
【解析】（1）空鱼缸对水平桌面的压强
（2）放入假山石前，水对鱼缸底的压强
（3）浸没在水中的假山石受到的浮力
F浮=G排=m排g=ρ水gV排=ρ水gV石=1×103kg/m3×10N/kg×3.0×10-3m3=30N
【能力提升练习】
9.（2024年广东揭阳期末考试题）为了“探究浮力的大小与排开的液体所受重力的关系”，小明做了如下的实验:(g取10 N/kg)
（1）如图所示，石块的重力是_____N,排开的液体的重力是_______N，得到的结论是:浸没在液体中的物体，受到的浮力的大小_________排开的液体所受重力的大小。
（2）根据图中的实验数据可计算出石块的密度为_________kg/m3.(容器中所装液体为水)
（3）实验结束后，小组反复讨论，改进了小明的实验，改进后的实验装置如图己所示，其中A、B是弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋(质量不计),E是溢水杯，杯中加入红色的水，F是可升降平台，G为铁架台。
实验中，同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A的示数______(填“增大”、“减小"或“不变”)，比较弹簧测力计A示数变化量的绝对值|ΔFA|和弹簧测力计B示数变化量的绝对值|ΔFB|，它们的大小关系是|ΔFA|______(填“＞”、“＜”或“＝”)|ΔFB|.
【答案】（1）3.2 1.6 等于 （2）2×103 （3）减小 ＝
【解析】（1）由图甲可知石块的重力为G=F甲=3.2N；
根据图丁、戊可求出排开的液体的重力G排=G丁-G戊=2.2 N-0.6 N=1.6 N,由图甲,丙可知，漫没在液体中的石块受到的浮力F浮=G-F丙 =3.2 N-1.6 N=1.6 N,由此可知，浸没在液体中的物体受到的浮力的大小等于排开的液体受到的重力的大小。
（2）由G=mg得，石块的质量为，
由F浮=G排=m排g=ρ液V排g得，石块浸没在水中排开水的体积
，
石块的体积等于浸没在水中排开的水的体积，则石块的体积V=V排=1.6×10-4m3，
石块的密度为
（3）逐渐调高平台F的过程中，重物漫入水中的体积越来越大，所受的浮力越来越大，由物体的平衡条件可知，弹簧测力计对重物的拉力逐渐变小，重物对弹簧测力计的拉力逐渐变小，所以弹簧测力计A的示数减小。弹簧测力计A示数变化量的绝对值等于重物所受的浮力大小，弹簧测力计B示数变化量的绝对值等于重物排开的水所受的重力大小，根据阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数变化量的绝对值相等。
10.(2026年上海黄浦区中考一模题)一艘游船停靠码头边。当游客们陆续从码头登上船时，船体会略微下沉，这是因为船与游客受到的________力增大，根据_______________原理，船排开水的体积随之增大。
【答案】总重 阿基米德
【解析】游船停靠码头边，漂浮在水中处于静止平衡状态，所受水的浮力和重力平衡。当游客们陆续从码头登上船时，船与游客受到的重力增大，水对游船的浮力随着增大，根据阿基米德原理可知，船体排开水的重力增大，船排开水的质量和体积逐渐增大，船体会略微下沉一些。
11.（2025年河北石家庄新华区期中考试题）将一金属块放入盛满水的杯中后沉入杯底，有20g的水溢出，此时金属块所受浮力为___________N；若将它放入盛满酒精的杯中，则溢出的酒精的质量为________g(ρ水=1.0×103kg/m3，ρ酒精=0.8×103kg/m3，g取10N/kg).
【答案】0.2 16
【解析】金属块放入盛满水的杯中后沉入杯底，有20g的水溢出，即金属块排开水的质量m排=20g，由阿基米德原理可得，此时金属块所受浮力为F浮=G排=m排g=0.02kg×10N/kg=0.2N；由得，金属块排开水的体积，金属块的体积V=V排=2×10-5m3；
将金属块放入盛满酒精的杯中，溢出的酒精体积V排′=V=2×10-5m3；
由得，溢出酒精的质量为m溢′=ρ酒精V排′==0.8×103kg/m3×2×10-5m3=0.016kg=16g.
12.(2025年山东烟台中考题)如图所示，小明洗碗时发现，向漂浮在水面上的碗中加水，碗浸入水的深度越来越大，当水量增加到一定程度时，碗浸没水中，直至沉底。假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的，则下列关于碗受到的浮力随时间变化规律的图像可能是【 】
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】最初没有向碗中加水时，碗漂浮，受到的浮力等于所受的重力；向漂浮在水面上的碗中缓慢均匀加水，碗里水的质量是均匀增加的，在碗未浸没到水中时，仍处于漂浮状态，碗受到的浮力为碗和碗中的水所受的重力之和，碗所受浮力也是匀速增加的，其图像为一条斜向上的直线；
当碗浸没到水中，碗沉底，排开水的体积变小，为碗自身的体积，此时碗受到的浮力小于碗所受的重力（小于t=0时碗受到的浮力），因排开水的体积不再变化，由F浮=G排=m排g=ρ水gV排可知，碗受到的浮力也不变，为一条平行于时间轴的线段。
碗受到的浮力随时间变化规律的图像是D.
13.（2025年湖北中考题）长江口二号古船是用整体打捞技术提取的宝贵水下文化遗产。如图甲，打捞船可看作中间开着方井的长方体，俯瞰为回字形结构。如图乙，将古船及周围泥沙封闭成总质量为8×106kg、体积为6×103m3的箱体，打捞船甲板上的机械通过钢缆将箱体匀速提升至方井中。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，不计水的阻力和钢缆质量）
（1）求箱体的重力。
（2）求箱体出水前所受的浮力和钢缆的总拉力。
（3）箱体出水前，打捞船浸入水中的深度为1.5m，如图丙。箱体部分出水后在方井中静止时，钢缆总拉力为5.3×107N，求此时打捞船浸入水中的深度。（回字形打捞船上表面阴影部分面积取3.3×103m2）
【答案】（1）8×107N （2）6×107N 2×107N （3）2.5m
【解析】（1）箱体的重力为G=mg=8×106kg×10N/kg=8×107N；
（2）箱体出水前，排开水的体积等于箱体的体积，即V排=V箱，根据阿基米德原理可知，箱体出水前所受的浮力为F浮箱=G排=m排g=ρ液V排g=1×103kg/m3×10N/kg×6×103m3=6×107N
钢缆将箱体匀速提升，所以箱体受到竖直向下的重力和受到向上的拉力、浮力是平衡力，即
G箱=F浮箱+F拉
所以钢缆对箱体的总拉力为F拉=G箱-F浮箱=8×107N-6×107N=2×107N
（3）箱体出水前，打捞船和箱体所受的总浮力和总重力是平衡力，即F浮箱+F浮船=G总=G箱+G船，
箱体出水前打捞船所受的浮力为
F浮船=G船排=m船排g=ρ水V船排g=ρ水S船hg=1×103kg/m3×10N/kg×3.3×103m2×1.5m=4.95×107N
打捞船和箱体所受的总重力为G总=F总浮=F浮箱+ F浮船=6×107N+4.95×107N=10.95×107N
箱体部分出水后，箱体排开水的体积减小，箱体受到浮力减小，打捞船由于浸入水的深度变化，受到水的浮力也发生变化，若箱体出水后浸入水中的体积为V排′，则此时受到的浮力为
F浮箱′=G排′=m排′g=ρ水V排′g
箱体部分出水后在方井中静止，箱体所受钢缆的拉力、水的浮力和箱体所受重力是平衡力，即
G箱=F浮箱′+F拉′
此时箱体受到的浮力为F浮箱′=G箱-F拉′=8×107N-5.3×107N=2.7×107N
箱体部分出水后，打捞船和箱体受到的总浮力和总重力是平衡力，即F浮箱′+F浮船′=G总，
此时打捞船受到的浮力为F浮箱′=G总-F浮船′=10.95×107N-2.7×107N=8.25×107N
由阿基米德原理得，此时打捞船浸入水中的体积为
此时打捞船浸入水中的深度为
【素养提升练习】
14.（2025年四川自贡中考题）“四川舰”在某次海航时排开水的质量为4.0×107kg，g取10N/kg，它受到的浮力是______N.若其从海水密度大的海域驶入密度小的海域，吃水深度______（选填“变小”、“变大”或“不变”）。
【答案】4.0×108 变大
【解析】“四川舰”在某次海航时排开水的质量为4.0×107kg，由阿基米德原理得，“四川舰”受到海水的浮力F浮=G排=m排g=4.0×107 kg×10N/kg=4.0×108 N；
若“四川舰”从海水密度大的海域驶入海水密度小的海域，“四川舰”始终处于漂浮状态，所受海水的浮力等于所受重力。“四川舰”所受重力不变，则所受海水的浮力不变，由F浮=G排=m排g=ρ海水V排g可知，海水密度变小时，“四川舰”排开海水的体积变大，所以吃水深度变大。
15.（2026年上海杨浦区中考一模题）“雪龙2号”是我国自主建造的极地考察破冰船。
（1）“雪龙2号”在极地附近航行时，船只的螺旋桨旋转将水向后推出，同时船只向前航行，这说明了力的作用是________；若其排开水的质量为1.2×104t，则此时受到的浮力为__________N.
（2）船头下方有一个特殊的凸起，在破冰时能【 】
A.增大对冰面的压力 B.减小对冰面的压力
C.增大对冰面的压强 D.减小对冰面的压强
【答案】（1）相互的 1.2×108 （2）C
【解析】（1）“雪龙2号”破冰船的螺旋桨旋转将水向后推出，对水施加向后的推力，同时水对螺旋桨施加向前的推力，使破冰船向前航行，这说明了力的作用是相互的。破冰船航行时排开水的质量为1.2×104t，由阿基米德原理得，破冰船此时受到的浮力为
F浮=G排=m排g=1.2×107 kg×10N/kg=1.2×108 N；
（2）破冰船船头下方有一个特殊的凸起，在破冰时能减小受力面积增大对冰面的压强，而更容易将冰面破裂。
16.(2025年山东东营中考题）如图甲所示，用弹簧测力计将圆柱体从盛水的容器中缓慢提出水面，该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示(忽略液面的变化，g取10N/kg)，下列说法中正确的是【 】
①圆柱体浸没时受到的浮力是2N；②圆柱体受到的重力是3N；③圆柱体的密度是2.5g/cm3；④圆柱体的底面积是20cm2
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】A
【解析】①②由图乙可知，当h＜2cm时，弹簧测力计示数为F=3N，且在提升圆柱体过程中示数保持不变，此过程中圆柱体完全浸没在水中；当h＞5cm时，且在提升圆柱体过程中弹簧测力计的示数为F′=5N，且示数保持不变，此时圆柱体位于空气中，由物体平衡条件可知，圆柱体所受的重力G=F′=5N，圆柱体完全浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F=5N-3N=2N.故①正确，②错误；
③由G=mg得，圆柱体的质量，由阿基米德原理得，圆柱体完全浸没在水中时排开水的体积，
圆柱体的体积等于完全浸没水中时排开水的体积V柱=V排=2×10-4m3，
圆柱体的密度，故③正确；
④由图乙可知，圆柱体从h1=2cm开始露出水面到h2=5cm完全离开水面，圆柱体的高度h柱=h2-h1=5cm-2cm=3cm，圆柱体的底面积，故④错误。
ABCD说法中，正确的说法是A。
17.【新情景】 (2025年四川泸州中考题）科创小组的同学设计了如图甲所示的力学综合实验装置。力传感器A上端固定在水平杆上，下端通过竖直轻杆与正方体E相连，水平升降台上放有溢水杯C和力传感器B，小桶D放在力传感器B上，溢水杯C中的水面刚好与溢水口齐平。水平升降台匀速上升，当t＝0时，正方体E刚好接触水面，之后排开的水全部流入小桶D中，力传感器B的示数FB随时间t变化的关系如图乙所示。已知g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3.
（1）当力传感器B的示数FB＝5N时，求正方体E受到的浮力；
（2）求升降台匀速上升的速度；
（3）当t＝10s时，力传感器A的示数FA＝2N，求正方体E的密度。
【答案】（1）4N （2）0.01m/s （3）1.2×103kg/m3或0.8×103kg/m3
【解析】（1）根据阿基米德原理，浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力，由图乙可知，小桶所受的重力G桶＝FB0＝1N，当FB＝5N时，排开的水所受的重力：G排＝FB﹣G桶＝5N﹣1N＝4N，即正方体E受到的浮力：F浮＝G排＝4N；
（2）由图乙可知，正方体E从刚接触水面到刚好完全浸没在水中所用的时间t＝10s，
正方体E完全浸没在水中时排开的水所受的重力G排总＝FB总﹣G桶＝11N﹣1N＝10N，正方体E完全浸没在水中时受到水的浮力F浮总＝G排总＝10N，由F浮＝G排=m排g=ρ水gV排可得，正方体完全浸没在水中时排开的水的体积V排总1×10﹣3m3，
正方体E的体积V＝V排总=1×10-3m3，正方体E的边长a0.1m，升降台匀速上升的速度v0.01m/s；
（3）当t＝10s时，正方体E已经完全浸没在水中，此时力传感器A的示数FA＝2N.
如果正方体E的密度大于水，由物体的平衡条件可得正方体E的重力G＝F浮总+FA＝10N+2N＝12N，
由G=mg得，正方体E的质量m1.2kg，
正方体E的密度：ρE1.2×103kg/m3，
若正方体E的密度小于水，由物体的平衡条件可得正方体E的重力G′＝F浮总﹣FA＝10N﹣2N＝8N，
由G=mg得，正方体E的质量m′0.8kg，
正方体E的密度：ρ′E0.8×103kg/m3.
故正方体E的密度为1.2×103kg/m3或0.8×103kg/m3..
18.（2025年四川凉山州中考题）小东想知道家中酱油的密度，于是他采用下列两种方式进行测量。
（1）他用天平和量筒进行酱油密度的测量，步骤如下：
①小东将天平放置在水平桌面上，将游码移到标尺零刻度处，天平指针如图甲所示。要使天平横梁平衡，应将平衡螺母向______调节；
②在烧杯中倒入适量的酱油，用调好的天平测出烧杯和酱油的总质量120g；
③将烧杯中的部分酱油倒入量筒中，体积如图丙所示；
④再次用天平测出烧杯和剩余酱油的总质量，如图乙所示，记为______g；
⑤小东根据以上实验所测数据，计算出酱油的密度为______kg/m3；
（2）经思考，小东想到用浮力相关知识也能粗略测出酱油密度，于是他找来图丁、戊、己中的实验器材，进行测量，步骤如下：
①用细线系住物体，如图丁，用弹簧测力计测出该物体受到的重力G为3N，并记录；
②将物体浸没在水中，如图戊，弹簧测力计示数F1为2N，并记录；
③再将该物体取出擦干后浸没在酱油中，如图己，弹簧测力计示数为F2，并记录；
④利用上述测量出的物理量和已知量，可以计算该物体浸没在水中时所受浮力为______N；酱油的密度ρ酱油=______（用ρ水、G、F1、F2表示）。
【答案】（1）① 右 ②54 ③1.1×103 （2） ①1 ②
【解析】（1）在调节托盘天平时，首先将其放在水平桌面上，游码放在标尺左端的零刻度线处，此时，若发现指针指在分度盘中线的左侧，应将平衡螺母向右调节，直至天平平衡。
由图乙可知，烧杯和剩余酱油的总质量m剩=50g+4g=54g，
由图丙可知，倒出的酱油的体积V=60mL=60cm3，倒出的酱油的质量m=m总-m剩=120g-54g=66g，
酱油的密度
（2）根据物体的平衡条件可知，物体浸没在水中时所受浮力F浮水=G-F=3N-2N=1N，
由F浮=G排=m排g=ρ液V排g可得，物体排开水的体积，即物体的体积，再将该物体取出擦干后浸没在酱油中，如图己，弹簧测力计示数为F2，该物体在酱油中受到的浮力F浮酱油=G-F2，物体浸没在酱油中和物体浸没在水中排开液体的体积相等，都等于物体的体积，所以V排酱油=V排水=V，
由F浮酱油==G排酱油=m排酱油g=ρ酱油V排酱油g可得，酱油的密度表达式/ 让教学更有效 精品试卷 | 初中物理
人教版八年级物理（2024）下册第十章压强
第2节 阿基米德原理 （基础训练）
【基础巩固练习】
探究浮力的大小和物体排开的液体所受重力的关系
1.（2025年福建师大附中月考题）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 N.
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N.石块排开的水所受的重力可由 (填步骤标号)两个步骤测出.
（3）由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于 .
（4）为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是 .
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
（5）另一实验小组在步骤③的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论.
2.（2025年重庆外国语学校期中考试题）在验证阿基米德原理实验中，做了如图的实验步骤。
（1）用石块做如图甲所示的实验，c步骤中弹簧测力计示数为________N，石块浸在水中时，受到的浮力F浮=________N，排开水的重力G排=________N ，发现F浮＞G排 ，造成这种结果的原因可能是________（填序号）。
A.最初烧杯中的水未装至溢水口
B.整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零
C.在c 步骤中，石块接触挤压了容器底
（2）某同学用身边的器材对实验进行了改进，如图乙所示，将装满水的溢水杯放在升降台P 上，用升降台调节溢水杯的高度。逐渐调高升降台，发现随着物体浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计M 的示数______（填“增大”、“减小”或“不变”），弹簧测力计N 的示数逐渐______（填“增大”、“减小”或“不变”）。若弹簧测力计M的示数变化量为ΔFM，弹簧测力计N的示数变化量为ΔFN ，
它们的大小关系是ΔFM___（填“＞”、“＝”或“＜ ”）ΔFN，从而可以证明F浮 ___（填“＞”、“＝”或“＜ ”）G排.
（3）对图甲、乙所示两种实验方案进行分析，老师认为图乙所示方案更好，其优点是___（填写字母）。
A.弹簧测力计M 的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验中弹簧测力计示数稳定，能同步观察弹簧测力计M、N 示数的变化
3.(2025年山东枣庄中考模拟题）“探物”小组利用弹簧测力计、金属块、溢水杯等器材，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）操作过程如图所示，为了使操作最简便且能减小误差，最合理的顺序是______________；
（2）若F1、F2、F3、F4之间满足_____________________(用图中物理量符号表示)的关系，则可以得出金属块所受浮力的大小等于它排开液体所受重力的结论；
（3）小明认为实验过程中，只将金属块的一部分浸在水中是得不出实验结论的。结合所学知识，你认为他的说法_______(填“正确"或“不正确”)；若实验过程中，溢水杯中的水没有装满，则F浮测______(填“＞”、“＜”或“＝”)G排测。
4.（2025年安徽合肥中考模拟题）小东在学习阿基米德原理时，发现老师研究的物体都在液体中下沉，于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力F浮的大小是否等于物体排开的液体所受重力G的大小”。
（1）小东在设计实验时，通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下。因为木块漂浮在水中处于静止状态，所以木块所受浮力F浮的大小等于木块所受重力G木的大小；若要验证F浮是否等于G排，只需验证_____________________；又因为G=mg，所以只需要验证m木是否等于m排；于是，小东找来了电子秤(可直接显示物体质量)溢水杯和小烧杯进行实验，实验步骤如下:
a.用电子秤测量木块的质量m木；
b.用电子秤测量小烧杯的质量m杯；
c.把木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集从溢水杯中溢出的水；
d.用电子秤测量小烧杯和溢出的水的总质量m总.
（2）实验数据记录如表所示:
研究对象 木块质量m木/g 小烧杯质量m杯/g 杯、水总质量m总/g
木块 80 38 118
分析表格中的实验数据，初步得出结论:漂浮在液体中的物体所受浮力F浮的大小与物体排开的液体所受重力G排的大小_________。
浮力的大小
5.（2025年湖南岳阳期末考试题）最大容积为400mL的烧杯静置在水平桌面上的空水槽内，烧杯内有质量为200g的水，现将一可乐罐缓慢浸入烧杯中，如图所示，当烧杯溢出的水的质量为100g时，可乐罐受到的浮力大小是(g取10N/kg)【 】
A.1N B.2N C.3N D.4N
6.（2025四川眉山期末考试题）如图所示为我国某新型战略核潜艇。它在海面上航行时排水量为9000吨，它此时受到的浮力为____________N.(g 取10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)
7.（2024年福建宁德期末考试题）将重为15N的金属块浸没在盛满水的容器中，溢出水的重力为8N，金属块所受的浮力大小为【 】
A.7N B.8N C.15N D.23N
8.（2025年河北中考题）小明利用双休日清理家中的鱼缸。长方体空鱼缸的重力G为64N，小明将鱼缸和假山石清洗干净，放到水平桌面上，鱼缸与桌面接触面积S为0.16m2.向鱼缸中注入为0.2m深的水，然后将假山石（不吸水）浸没在水中，如图所示。已知假山石的体积V石为3.0×10-3 m3，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg.求：
（1）空鱼缸对水平桌面的压强；
（2）放入假山石前，水对鱼缸底的压强；
（3）浸没在水中的假山石受到的浮力。
【能力提升练习】
9.（2024年广东揭阳期末考试题）为了“探究浮力的大小与排开的液体所受重力的关系”，小明做了如下的实验:(g取10 N/kg)
（1）如图所示，石块的重力是_____N,排开的液体的重力是_______N，得到的结论是:浸没在液体中的物体，受到的浮力的大小_________排开的液体所受重力的大小。
（2）根据图中的实验数据可计算出石块的密度为_________kg/m3.(容器中所装液体为水)
（3）实验结束后，小组反复讨论，改进了小明的实验，改进后的实验装置如图己所示，其中A、B是弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋(质量不计),E是溢水杯，杯中加入红色的水，F是可升降平台，G为铁架台。
实验中，同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A的示数______(填“增大”、“减小"或“不变”)，比较弹簧测力计A示数变化量的绝对值|ΔFA|和弹簧测力计B示数变化量的绝对值|ΔFB|，它们的大小关系是|ΔFA|______(填“＞”、“＜”或“＝”)|ΔFB|.
10.(2026年上海黄浦区中考一模题)一艘游船停靠码头边。当游客们陆续从码头登上船时，船体会略微下沉，这是因为船与游客受到的________力增大，根据_______________原理，船排开水的体积随之增大。
11.（2025年河北石家庄新华区期中考试题）将一金属块放入盛满水的杯中后沉入杯底，有20g的水溢出，此时金属块所受浮力为___________N；若将它放入盛满酒精的杯中，则溢出的酒精的质量为________g(ρ水=1.0×103kg/m3，ρ酒精=0.8×103kg/m3，g取10N/kg).
12.(2025年山东烟台中考题)如图所示，小明洗碗时发现，向漂浮在水面上的碗中加水，碗浸入水的深度越来越大，当水量增加到一定程度时，碗浸没水中，直至沉底。假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的，则下列关于碗受到的浮力随时间变化规律的图像可能是【 】
A. B. C. D.
13.（2025年湖北中考题）长江口二号古船是用整体打捞技术提取的宝贵水下文化遗产。如图甲，打捞船可看作中间开着方井的长方体，俯瞰为回字形结构。如图乙，将古船及周围泥沙封闭成总质量为8×106kg、体积为6×103m3的箱体，打捞船甲板上的机械通过钢缆将箱体匀速提升至方井中。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，不计水的阻力和钢缆质量）
（1）求箱体的重力。
（2）求箱体出水前所受的浮力和钢缆的总拉力。
（3）箱体出水前，打捞船浸入水中的深度为1.5m，如图丙。箱体部分出水后在方井中静止时，钢缆总拉力为5.3×107N，求此时打捞船浸入水中的深度。（回字形打捞船上表面阴影部分面积取3.3×103m2）
【素养提升练习】
14.（2025年四川自贡中考题）“四川舰”在某次海航时排开水的质量为4.0×107kg，g取10N/kg，它受到的浮力是______N.若其从海水密度大的海域驶入密度小的海域，吃水深度______（选填“变小”、“变大”或“不变”）。
15.（2026年上海杨浦区中考一模题）“雪龙2号”是我国自主建造的极地考察破冰船。
（1）“雪龙2号”在极地附近航行时，船只的螺旋桨旋转将水向后推出，同时船只向前航行，这说明了力的作用是________；若其排开水的质量为1.2×104t，则此时受到的浮力为__________N.
（2）船头下方有一个特殊的凸起，在破冰时能【 】
A.增大对冰面的压力 B.减小对冰面的压力
C.增大对冰面的压强 D.减小对冰面的压强
16.(2025年山东东营中考题）如图甲所示，用弹簧测力计将圆柱体从盛水的容器中缓慢提出水面，该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示(忽略液面的变化，g取10N/kg)，下列说法中正确的是【 】
①圆柱体浸没时受到的浮力是2N；②圆柱体受到的重力是3N；③圆柱体的密度是2.5g/cm3；④圆柱体的底面积是20cm2
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
17.【新情景】 (2025年四川泸州中考题）科创小组的同学设计了如图甲所示的力学综合实验装置。力传感器A上端固定在水平杆上，下端通过竖直轻杆与正方体E相连，水平升降台上放有溢水杯C和力传感器B，小桶D放在力传感器B上，溢水杯C中的水面刚好与溢水口齐平。水平升降台匀速上升，当t＝0时，正方体E刚好接触水面，之后排开的水全部流入小桶D中，力传感器B的示数FB随时间t变化的关系如图乙所示。已知g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3.
（1）当力传感器B的示数FB＝5N时，求正方体E受到的浮力；
（2）求升降台匀速上升的速度；
（3）当t＝10s时，力传感器A的示数FA＝2N，求正方体E的密度。
18.（2025年四川凉山州中考题）小东想知道家中酱油的密度，于是他采用下列两种方式进行测量。
（1）他用天平和量筒进行酱油密度的测量，步骤如下：
①小东将天平放置在水平桌面上，将游码移到标尺零刻度处，天平指针如图甲所示。要使天平横梁平衡，应将平衡螺母向______调节；
②在烧杯中倒入适量的酱油，用调好的天平测出烧杯和酱油的总质量120g；
③将烧杯中的部分酱油倒入量筒中，体积如图丙所示；
④再次用天平测出烧杯和剩余酱油的总质量，如图乙所示，记为______g；
⑤小东根据以上实验所测数据，计算出酱油的密度为______kg/m3；
（2）经思考，小东想到用浮力相关知识也能粗略测出酱油密度，于是他找来图丁、戊、己中的实验器材，进行测量，步骤如下：
①用细线系住物体，如图丁，用弹簧测力计测出该物体受到的重力G为3N，并记录；
②将物体浸没在水中，如图戊，弹簧测力计示数F1为2N，并记录；
③再将该物体取出擦干后浸没在酱油中，如图己，弹簧测力计示数为F2，并记录；
④利用上述测量出的物理量和已知量，可以计算该物体浸没在水中时所受浮力为______N；酱油的密度ρ酱油=______（用ρ水、G、F1、F2表示）。
