10.2 阿基米德原理
一、单选题
1．如图甲所示，小明用弹簧测力计吊着一重为3.6N的实心圆柱体，将它竖直逐渐浸入水中，记下圆柱体下表面浸入水中深度h处和对应的F浮，并画出的F浮-h的图像（如图乙所示）。则下列说法错误的是（ ）
A．圆柱体的质量 0.36kg
B．圆柱体浸入水中的深度h=10cm 处，静止时弹簧测力计的示数为3N
C．圆柱体的密度为 3×103kg/m3
D．圆柱体刚好浸没时，下表面受到水的压强为 2×105Pa
2．如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N。若盐水的密度为1.2×103kg/m3，则下列结论错误的是（ ）
A．实验乙中，物体A受到的拉力为3.0N
B．实验丙中，物体A受到的浮力为1.2N
C．实验丁中，容器底受到盐水的压力一定为0.3N
D．实验可知，物体A的密度为4.0×103kg/m3
3．一气球的总重是1600N，在空中匀速下降时受到的浮力是1500N，若它上升和下降时受到空气的浮力和阻力都不变，要使气球匀速上升，应将气球上的物体丢掉（ ）
A．100N B．200N C．300N D．400N
4．“海斗一号”全海深自主遥控潜水器（如图），2020年6月8日于马里亚纳海沟成功完成万米海试载誉归来，其最大下潜深度10907米，刷新了我国潜水器最大深潜纪录。假设海水密度保持不变，“海斗一号”没入水中后，在继续下潜的过程中受到海水的（ ）
A．压强和浮力都增大 B．压强和浮力都不变
C．压强增大，浮力不变 D．压强不变，浮力增大
5．将一重为50N的物体，放入一盛满水的溢水杯中，从杯中溢出了30N的水，则物体受到的浮力是（ ）
A．50N B．30N C．20N D．80N
6．浸没在水中并正在下沉的物体, 下列说法中正确的是: ［ ］
A．物体所受的浮力越来越小 B．物体各面上所受压力越来越大, 但压力差不变
C．物体所受重力与浮力的差越来越大 D．由于液体压强随深度的增加而增加, 所以物体所以物体所受水的浮力越来越大
7．创新小组自制简易“浸没式液体密度计”，过程为：a：将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方，示数如图甲所示；b：将小球浸没在水中，弹簧测力计示数如图乙所示；c：将小球浸没在某未知液体中，弹簧测力计示数如图丙所示。已知，取，则下列判断中（ ）
①该小球的体积为
②该小球的密度为
③该液体的密度为
④该密度计的最大测量值为
A．只有②③正确 B．只有①②正确
C．只有①④正确 D．只有②④正确
8．体积相同但材料不同的甲、乙、丙三个小球，放在同一液体中静止后的位置，如图所示，三个小球受浮力的关系是（ ）
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
9．如图所示，体积相同的两物体A、B用不可伸长的细线系住，放入水中后，A有四分之一的体积露出水面，细线被拉直。已知A的重力为4N，A、B的密度之比为2：5，B受到的浮力为8N。则下列说法正确的是（ ）
A．两物体A、B的重力之比为5：2
B．两物体A、B的所受的浮力之比为1：2
C．细线对A的拉力大小为2N
D．物体B对容器底部的压力为1N
10．如图所示，在浸过蜡的细木棍下端缠一些铁丝，依次放入深度相同的、、三种液体里，下列说法中正确的是
A．比较木棍在三种液体里所受的浮力，最大，最小
B．比较三种液体的密度，最大，最小
C．比较液体对杯底的压强，最大，最小
D．比较液体对桌面的压强，最大，最小
二、填空题
11．一金属块在空气中称重为25N，把它浸没水中称重时，弹簧测力计的示数为15N，则该金属块浸没在水中时受到的浮力为 N，密度为 kg/m3。
12．2021年5月15日我国的“天问一号”火星探测器成功着陆火星。探测器在火星上实验发现一个质量为2kg的物体，受到火星的吸引力约为7.6N。若在火星上某物体浸在水中的体积为，则物体在火星上所受水的浮力为 N。（）
13．如图所示，小华用一只空牙膏壳做实验，一次将它挤瘪，另一次将它撑开，先后放入同一杯水中．前后两次牙膏壳受到的浮力F甲 F乙；两次水对杯底的压强p甲 p乙（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
14．小芳同学在探究“浮力大小的影响因素”时，用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作，如图所示、、、是四个步骤示意图。设四个图中弹簧测力计的读数分别是、、、，由四个图中 两个图的弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力为 ；如果关系式 成立，就可以得到著名的阿基米德原理。
15．在弹簧测力计下挂一个正方体，从甲图位置缓缓下降，逐渐浸入某种液体中（物体不溶于液体且不与液体发生反应），乙图是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象， 段图象说明浮力大小与排开液体的体积有关，这种液体的密度是 kg/m3．（g取10N/kg）
三、作图题
16．如图所示，是一个重1N、体积为0.1m3的氢气球在地面附近沿竖直方向匀速升空的照片，请画出它受力的示意图（地面附近空气的密度为1.29kg/m3）。
四、实验题
17．在“探究固体的质量与体积的关系”的实验中
（1）将天平调节好以后，在左盘中放入铁块，向右盘中添加了几个砝码后；再添加一个质量最小的砝码，指针指在分度盘的位置如图乙所示。此时，接着移动 ，直到指针指在分度盘的中央刻度线；
（2）小明用3个铁块、小丽用3个木块、小强用3个铝块分别进行实验，记录下实验数据。在老师的引导下，他们用这些实验数据做出了如图丙所示的m﹣V关系图像。从图像可以看出：同种物质组成的不同物体 ；不同物质组成的物体，质量与体积的比值一般 。因此，这个比值反映的是物质的一种特性，物理学中把它定义为物质的密度；
（3）小明通过实验真正明白了人们常说的“铁比木头重”这句话的含义，你觉得“铁比木头重”这句话含义的是 ；
（4）选做题：家庭中没有实验室天平和量筒，如何粗略测量出土豆的密度呢？请写出测量步骤（不一定三步），并用所测的物理量推导出土豆密度的表达式；
① ；
② ；
③ ；
④表达式： 。
18．如图甲所示，某中学物理兴趣小组的同学为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中（水足够深），在金属块接触容器底之前，分别记下金属块下表面所处不同深度h和弹簧测力计相应的示数F．(ρ水=1.0×103kg/m3)实验数据如下：
次数 1 2 3 4 5 6 7 8
h/cm 0 2 3 6 8 10 12 14
F/N 6.75 6.25 5.75 5.25 4. 75 4.25 4.25 4.25
(1)分析表中实验数据，可以得出物体重 N，第4次实验时，物体所受到的浮力为 N．
(2)分析表中1—5次实验数据，说明： ．
(3)图乙中能正确反映弹簧测力计示数F与金属块下表面到水面距离h关系的图像是 ( )
(4)金属块的密度为 kg/m3．
五、计算题
19．如图甲所示，将一个质量分布均匀密度为2.7×103kg/m3的长方体物块水平放置在水平桌面上，物块的长为0.2m，宽为0.1m，高为0.1 m，则(g取10N/kg )
(1)物块的质量是多少？
(2)如图甲所示，把物块放置在水平桌面时对其的压强是多少
(3)如图乙所示，把物块竖直放置于足够大的容器内，然后往容器内倒入水，直至水深0.3m，此时物块对容器底的压力为多大(物块与容器底没有紧密接触)
20．一潜水艇潜入水下150m深处时，求：
（1）处于水下150m深度处一个面积为2.4m2的舱盖上所受海水的压强和压力各是多大？
（2）如果这个潜水艇受到的浮力是7×107N，则潜水艇的体积是多少？（为计算方便，取海水密度为1.0×103kg/m3）
参考答案：
1．D
2．C
3．B
4．C
5．B
6．B
7．D
8．D
9．C
10．B
11． 10 2.5×103
12．38
13． 小于 小于
14． 、
15． BC 0.8×103
16．
17． 游码 质量和体积比值相同 不同 相同体积的铁比木头的质量大
18．(1)6.75 1.5 (2)浸入水中的体积越大，受到的浮力越大 (3)B (4)2.7 ×103
19．（1）5.4kg（2）2.7×107Pa（3）34N
20．（1）1.5×106Pa，3.6×106N；（2）7×103m3
