第11讲 浮力 阿基米德原理
甘肃真题分点练
命题点1 浮力与阿基米德原理
1．(2023·省卷22题)如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰，该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼－15舰载机，每架舰载机质量为25吨，g取10 N/kg。求：
(1)在标准排水量时，航母所受的浮力为多大？
(2)航母在某海域训练，此海域的海水密度为1.02×103 kg/m3，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多少立方米？(结果保留两位小数)
解：(1)在标准排水量时，航母所受的浮力为
F洋＝G排＝m排g＝5×10 000×103 kg×10 N/kg ＝5×108 N
(2)当36架舰载机全部飞离航母后，减小的质量为
m总＝36×25×103 kg＝9×105 kg
减小的质量等于排开水减少的质量，故减少排开水的体积为
V＝＝≈882.35 m3
2．(2024·兰州15题)一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10 cm的正方体物块拴接在容器底部，如图甲所示，当水深为30 cm时，绳子刚好伸直；如图乙所示，当水深为36 cm时，物体上表面恰好与水面相平，已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，则此正方体物块的密度为0.4×103kg/m3，乙图中细线的拉力为6N。
命题点2 探究影响浮力大小的因素
3．(2023·兰州20题)小刚游泳时发现，人从浅水区走向深水区的过程中所受浮力逐渐变大。于是他猜想浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关。为了验证自己的猜想是否正确，他设计并完成了如图甲所示的实验，并将详细的实验数据记录在表格中。
物块下表面所处深度h/cm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
弹簧测力计示 数F/N 4.6 4.2 3.8 3.4 3.0 2.6 2.2 2.2 2.2 2.2
物块所受浮力 F浮/N 0 0.4 0.8 1.6 2.0 2.4 2.4 2.4 2.4
(1)表格中所缺数据为1.2，请在图乙中画出浮力大小F浮与物块下表面所处深度h之间的关系图象。
(2)分析上述实验，请解释人从浅水区走向深水区时浮力为什么会变大？人浸入水中的体积变大。
(3)由图B和表中数据可知，物块下表面受到水的压强为300Pa。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(4)为了继续探究浮力的大小是否与液体密度有关，他应该采取的操作是：将物体完全浸没在装有盐水的烧杯中，观察弹簧测力计的示数，与图D比较。
全国视野分层练
·基础练·
1．(2024·江西)下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，它创造了万米的载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是(A)
A．“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B．“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C．“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D．“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
2．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(C)
A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲和丁
3．(2024·广安)2023年4月，我国东部战区组织了环台岛军事演习。当参演的航空母舰——“辽宁舰”上的战斗机从军舰上起飞后(B)
A．飞行的战机以航母为参照物，是静止的
B．航母所受浮力变小，会上浮一些
C．航母所受浮力不变，排开水的体积不变
D．航母两侧水域流速大的位置压强大
4．(2024·河南)宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛，展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图，先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起，再把船上的泥沙铲走，铁牛就被拉起，然后把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛，就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为F甲、F乙、F丙，下列判断正确的是(B)
A．F甲＝F乙＝F丙 B．F甲＞F乙＞F=
C．F甲＝F乙＞F丙 D．F甲＜F乙＜F丙
5．(2023·郴州)重为5 N的实心物体挂在弹簧测力计下，物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3 N，此时物体受到的浮力为2N，物体的密度是2.5×103kg/m3。(g取10 N/kg)
(2024·齐齐哈尔)如图所示，有一个内外壁皆为圆柱形的平底容器，内装足够深的水。将一个质地均匀的正方体物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计下(图中未画出弹簧测力计)。当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为7 N；当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为4 N。现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时，所受到的浮力是9N，该物体的密度为0.9×103kg/m3 。
7．(2024·绥化)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，实验操作如下，实验过程中弹簧测力计的示数如图所示。(图中所用容器底面积是50 cm2，均为相同的平底薄壁圆柱形容器，物块不吸水和另一液体)
(1)测量前，需沿竖直方向将弹簧测力计调零。
(2)实验中，物块浸没在水中受到的浮力是2N。
(3)如果对比B、E两次实验，得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论，那么这种做法不正确(选填“正确”或“不正确”)，理由是未控制物体排开液体的体积相同。
(4)由C、D两次实验可得出结论：浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(5)完成E实验操作后，用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分，弹簧测力计示数变为2.8 N，此操作会使容器中的液面下降 1cm。
·提升练·
8．如图所示，图甲是小东用弹簧测力计挂着一块不吸水的实心圆柱形合金体，从空中逐渐浸入水中的情景。图乙是弹簧测力计示数F随该合金体逐渐下降到浸入水中的深度h的变化图象。合金体从接触水面到刚浸没的过程中，受到的浮力逐渐变大(选填“变大”“变小”或“不变”)。合金体的密度是4.0×103kg/m3。(g＝10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)第11讲 浮力 阿基米德原理
甘肃真题分点练
命题点1 浮力与阿基米德原理
1．(2023·省卷22题)如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰，该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼－15舰载机，每架舰载机质量为25吨，g取10 N/kg。求：
(1)在标准排水量时，航母所受的浮力为多大？
(2)航母在某海域训练，此海域的海水密度为1.02×103 kg/m3，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多少立方米？(结果保留两位小数)
2．(2024·兰州15题)一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10 cm的正方体物块拴接在容器底部，如图甲所示，当水深为30 cm时，绳子刚好伸直；如图乙所示，当水深为36 cm时，物体上表面恰好与水面相平，已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，则此正方体物块的密度为 kg/m3，乙图中细线的拉力为 N。
命题点2 探究影响浮力大小的因素
3．(2023·兰州20题)小刚游泳时发现，人从浅水区走向深水区的过程中所受浮力逐渐变大。于是他猜想浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关。为了验证自己的猜想是否正确，他设计并完成了如图甲所示的实验，并将详细的实验数据记录在表格中。
物块下表面所处深度h/cm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
弹簧测力计示 数F/N 4.6 4.2 3.8 3.4 3.0 2.6 2.2 2.2 2.2 2.2
物块所受浮力 F浮/N 0 0.4 0.8 1.6 2.0 2.4 2.4 2.4 2.4
(1)表格中所缺数据为 ，请在图乙中画出浮力大小F浮与物块下表面所处深度h之间的关系图象。
(2)分析上述实验，请解释人从浅水区走向深水区时浮力为什么会变大？ 。
(3)由图B和表中数据可知，物块下表面受到水的压强为 Pa。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(4)为了继续探究浮力的大小是否与液体密度有关，他应该采取的操作是： 。
全国视野分层练
·基础练·
1．(2024·江西)下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，它创造了万米的载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是( )
A．“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B．“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C．“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D．“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
2．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
3．(2024·广安)2023年4月，我国东部战区组织了环台岛军事演习。当参演的航空母舰——“辽宁舰”上的战斗机从军舰上起飞后( )
A．飞行的战机以航母为参照物，是静止的
B．航母所受浮力变小，会上浮一些
C．航母所受浮力不变，排开水的体积不变
D．航母两侧水域流速大的位置压强大
4．(2024·河南)宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛，展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图，先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起，再把船上的泥沙铲走，铁牛就被拉起，然后把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛，就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为F甲、F乙、F丙，下列判断正确的是( )
A．F甲＝F乙＝F丙 B．F甲＞F乙＞F=
C．F甲＝F乙＞F丙 D．F甲＜F乙＜F丙
5．(2023·郴州)重为5 N的实心物体挂在弹簧测力计下，物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3 N，此时物体受到的浮力为 N，物体的密度是 kg/m3。(g取10 N/kg)
(2024·齐齐哈尔)如图所示，有一个内外壁皆为圆柱形的平底容器，内装足够深的水。将一个质地均匀的正方体物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计下(图中未画出弹簧测力计)。当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为7 N；当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为4 N。现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时，所受到的浮力是 N，该物体的密度为 kg/m3 。
7．(2024·绥化)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，实验操作如下，实验过程中弹簧测力计的示数如图所示。(图中所用容器底面积是50 cm2，均为相同的平底薄壁圆柱形容器，物块不吸水和另一液体)
(1)测量前，需沿 方向将弹簧测力计调零。
(2)实验中，物块浸没在水中受到的浮力是 N。
(3)如果对比B、E两次实验，得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论，那么这种做法 (选填“正确”或“不正确”)，理由是 。
(4)由 两次实验可得出结论：浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(5)完成E实验操作后，用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分，弹簧测力计示数变为2.8 N，此操作会使容器中的液面下降 cm。
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8．如图所示，图甲是小东用弹簧测力计挂着一块不吸水的实心圆柱形合金体，从空中逐渐浸入水中的情景。图乙是弹簧测力计示数F随该合金体逐渐下降到浸入水中的深度h的变化图象。合金体从接触水面到刚浸没的过程中，受到的浮力逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”)。合金体的密度是 kg/m3。(g＝10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)
