10.2 阿基米德原理（专题训练）【三大题型】（原卷版）

102 阿基米德原理（专题训练）【三大题型】 一．阿基米德原理的应用（共17 小题） 二．探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系（共4 小题） 三．浮力大小的计算（共19 小题） 一．阿基米德原理的应用（共17 小题） 1．（2023 春•新田县期末）小杰在欢乐谷游玩时，观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况 如图所示，对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是（ ） ．浮力变大，压强变小 B．浮力变小，压强变小 ．浮力不变，压强不变 D．浮力变大，压强变大 2．（2023 春•惠阳区校级月考）将一重为5 的小球轻轻放入盛满水的溢水杯中，溢出了3 的水，则小球所受的浮力（ ） ．一定为2 B．一定为3 ．可能为5 D．可能为8 3．（2023 春•襄都区校级月考）下列说法中正确的是（ ） ．物体的密度越大，受到的浮力越大 B．支持面受到的压力越大，压强一定越大 ．物体在液体中所处位置越深，受到的压强一定越大 D．大气压强受高度影响，随着高度的增加气压在逐渐减小 4．（2023 春•姜堰区校级月考）边长为的立方体铁块从如图所示甲的实线位置（此时该立 方体的下表面恰与水面齐平），下降至图中的虚线位置，则能正确反映弹簧测力计的示 数F 和铁块下表面在水中的深度关系的图象是（ ） ． B． ． D． 5．（2023•南安市模拟）如图，体积相同的两物体、B 用不可伸长的细线系住，放入水中 后，有四分之一体积露出水面细线被拉直。已知重4，B 受到的浮力为8，、B 密度之比 为2：5。那么（ ） ．、B 所受的重力之比为5：2 B．、B 所受的浮力之比为1：2 ．细线对的拉力大小为1 D．B 对容器底部的压力为零 6．（2023 春•光泽县期中）在探究“物体浮力的大小跟它排开液体重力的关系”实验时， 具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示。为方便操作和减小测量误差，最合 理操作步骤应该是（ ） ．甲、乙、丙、丁 B．丁、甲、乙、丙 ．乙、甲、丙、丁 D．乙、甲、丁、丙 7．（2023 春•江都区校级月考）将一个密度为09×103kg/m3 的实心小球，分别放入装满水 和装满某液体（ρ 液＝07×103kg/m3）的两个烧杯中，小球静止时，溢出水和某液体的体 积分别为V1和V2，小球在水中和某液体中所受的浮力分别为F1和F2。以下判断正确的 是（ρ 水＝10×103kg/m3，g 取10/kg）（ ） ．V1：V2＝9：10，F1：F2＝7：9 B．V1：V2＝4：5，F1：F2＝10：9 ．V1：V2＝9：10，F1；F2＝9：7 D．V1：V2＝4：5，F1：F2＝9：7 8．（2023 春•浔阳区校级月考）如图甲，在弹簧测力计下悬挂一个重为G、体积为V 的长 方体，弹簧测力计的示数为F1。如图乙，长方体悬浮在水中，受到的浮力为F 浮；水对 长方体上、下表面的压力分别为F2、F3。下列关系式中正确的是（ ） ①F 浮＝F1 ②G＝F3 F ﹣ 1 ③F3＝F1+F2 ④G＝ρ 水gV ．①②③④ B．①② ．②③ D．①②③ 9．（2023 春•荥阳市期末）关于物体受到的浮力，下列说法不正确的是（ ） ．液体的密度越大，物体受到的浮力越大 B．物体排开水的体积越大，受到的浮力越大 ．浮力的方向与重力的方向相反 D．在液体中上升的物体受到浮力，下沉的物体也受到浮力 10．（2023 秋•镇雄县期末）水下飞天洛神舞《祈》深受观众好评，如图所示，当演员何 灏浩从水中向水面“飞行”，但未露出水面的过程中，她所受水的压强 （填 “变大”“不变”或“变小”）；若她潜在水中时，排开水的体积约为80dm3，则她在 水中所受浮力为 （ρ 水＝10×103kg/m3，g 取10/kg）。 11．（2024•邵东市模拟）深水处也存在着某些鱼类及生物，某条鱼在水面下50 米深处， 此时这条鱼受到水的压强为 帕，当它向下游时，受到浮力的大小 （选填 “变小”、“不变”或“变大”）。 12．（2023 春•襄都区校级月考）小明在铺有鹅卵石的海滩耍，当他从海里向岸上走时， 脚掌疼痛感越来越强烈，这是因为他受到海水的浮力越来越 ，脚掌对鹅卵石压力 越来越 ，压强越来越 （均选填“大”“小”）。 13．（2024•长沙县校级开学）水平桌面上放了一个高为15m、底面积为400m2的柱形容器， 液体深12m。将一重为20、体积为1600m3的长方体物体B 挂在弹簧测力计下方，其下 表面刚好与液面相平，如图所示。现使长方体物体B 缓慢下降，直到刚好一半浸在液体 中，此时弹簧测力计的示数为104，这个过程中物体下降了6m。g＝10/kg，则： （1）液体的密度为 kg/m3； （2）刚好一半浸在液体中时，物体底部受到液体的压强为 P； （3）将悬挂物体的细线剪断，物体B 沉底后对容器底部的压强为 P。 14．（2023 春•高安市月考）甲、乙是由同一物质组成的两物体，质量之比为3：5，则甲、 乙两物体的重力之比为 ，若两物体浸没于水中，则甲、乙排开水的重力之比为 。 15．（2024•江南区校级开学）如图所示是一款自动停止蓄水装置。物体是边长为01m、密 度为08×103kg/m3的正方体物块，水平放置在圆柱体容器底部。容器上方有一个力传感 器，其下表面到容器底部的距离刚好是容器的高度。往容器内注水，当水位上升至物体 对力传感器的压力为1 时，自动停止注水。已知水的密度是10×103kg/m3，求： （1）当水位上升至005m 时，水对容器底部的压强； （2）当水位上升至005m 时，物体对容器底部的压力； （3）停止注水时，物体露出水面的高度。 16．（2023 秋•合肥期末）某实验创新小组测量某金属块的密度进行了如下实验：用弹簧 测力计测出小烧杯和金属块的重量分别为06 和27。再把金属块放入装满水的溢水杯中， 测出小烧杯和溢出水的总重量为15（ ）。请根据以上实验步骤， 求： （1）求溢出水的质量； （2）金属块的体积； （3）金属块的密度。 17．（2023 秋•洪江市期末）一个底面积为100m2 的薄壁柱形容器放在水平电子秤上，向 容器中缓慢注入液体，停止注入液体时，容器中液体的深度为5m；将均匀实心柱体缓 慢放入液体中，放手后，柱体静止时如图甲所示；整个过程，电子秤的示数与容器内液 体深度的关系如图乙所示（部分数据没有标识）。求： （1）液体的密度； （2）该实心柱体的底面积； （3）该实心柱体的密度。 二．探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系（共4 小题） 18．（2023 春•江岸区校级月考）为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所 受的重力的关系，爱动脑筋的同学用水、圆柱形合金块等器材进行了如图所示的实验。 下列有关说法正确的是（ ） ．按图中、b、、d 顺序进行实验会导致测量浮力的大小测量结果偏小 B．从步骤到步骤b 水对容器底部的压强先变大后不变 ．实验中合金块的密度为4g/m3 D．步骤b 中，物体浸入水中过程中，溢水杯对桌面的压力一直变大 19．（2024•建水县校级开学）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、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）如图所示的四个实验步骤，合理的实验顺序是 ； （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 ，所测出排出液 体的重力为 ； （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它 ； （4）根据实验数据，还可得出石块的体积为 m3； （5）小明将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用细线挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯 中的水中（如图戊），在铝块浸入水的过程中（始终不碰到杯底），溢水杯底所受水的 压力 （填“变大”“变小”或“不变”），电子秤的读数 （填“变 大”或“变小”或“不变”）。 20．（2024•潍城区校级开学）如图所示，图甲是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关 系”实验的五个步骤。 （1）圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F 浮＝ 。 两步骤可得出物块 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。 （2）如图乙所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时，根据实验数据描绘出弹簧测力 计示数F 随物块浸入深度变化的关系图像。分析图像可得：当物块没有浸没之前，增大 时，弹簧测力计示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。浸没后，继续增 大时，弹簧测力计示数为 。 21．（2023 春•临淄区校级月考）为了探究某合金块浸没在水中所受浮力和它排开水的重 力之间的关系，某同学进行了如图甲、乙、丙、丁四次测量（弹簧测力计读数分别为 F1、F2、F3、F4）。 （1）你觉得合理的实验顾序是 ； （2） 两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力。 两步骤 可得出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。 （3）进一步分析发现，物体所受的浮力只跟 和 有关。 （4）实验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，可取 相同的铁块和铝块，使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小。 三．浮力大小的计算（共19 小题） 22．（2023 春•大安市期末）将重6 的物体浸没在装满水的杯中，溢出了4 的水，物体受到 的浮力（ ） ．2 B．4 ．6 D．10 23．（2023 春•天府新区期末）如图用弹簧测力计悬挂一个重力为G 的物体，物体浸没在 水中静止时，弹簧测力计有示数，且示数为F，物体所受浮力为F 浮。下列说法正确的 是（ ） ．G＜F B．G＝F 浮 ．G＝F+F 浮 D．G＞F+F 浮 24．（2023 春•乐陵市校级月考）如图所示，放在水平桌面上的溢水杯盛满水，用弹簧测 力计挂一个实心铁块，示数为F1；将铁块缓慢浸没水中（未接触溢水杯），溢出的水流 入小烧杯，弹簧测力计的示数为F2。下列判断正确的是（ ） ．铁块受到的浮力：F 浮＝F2 F ﹣ 1 B．小烧杯中水的重力：G＝F1 F ﹣ 2 ．溢水杯对桌面的压力：F 甲＞F 乙 D．铁块受到的重力：G 甲＞G 乙 25．（2023 春•开江县期末）在河底有一凸出的岩石（如图所示），体积为3m3，则它受到 浮力是（ ） ．3×104 B．0 ．3×103 D．无法判断 26．（2023 春•沭阳县校级月考）下列有关中学生的估测符合实际的是（ ） ．眨眼一次的时间约为3s B．正常步行的速度约为14km/ ．中学生游泳时受到的浮力约为500 D．物理课本的重力约为20 27．（2023 春•涪城区期末）如图所示，Q 为一铜制零件，其上部为边长L＝04m 的立方体， 下部为边长l＝01m 的立方体，Q 的下表面与容器底面完全粘合，且水面正好与Q 的上 表面相平，则零件受到的浮力为（g 取10/kg）（ ） ．0 B．200 ．600 D．800 28．（2023 春•西乡塘区校级月考）王亚平在无重力的空间站做了浮力消失实验（如图甲 所示）：乒乓球在水中所受浮力为零。若在空间站进行实验（如图乙所示），弹簧上端 固定在杯口支架上，下端悬挂体积为V 的铁球浸没在水中，已知水的质量为m，烧杯底 面积为S，则（ ） ．弹簧对铁球有拉力的作用 B．铁球受到的浮力为ρ 水gV ．水对铁球有向上的压力 D．水对烧杯底部的压强为零 29．（2023 春•埇桥区期末）弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯 上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中如图甲；图乙是弹簧测力计示 数F 与物体下降高度变化关系的图象，则下列说法中正确的是（ ） ．物体的体积是500m3 B．物体受到的最大浮力是5 ．物体的密度是225×103kg/m3 D．物体刚浸没时下表面受到水的压力是9 30．（2024•雁塔区校级开学）请完成下列填空。 （1）图1 中秒表的读数为 s。 （2）图2 是“探究液体内部压强”的实验，实验通过压强计U 形管两侧液面产生的 反映液体压强大小，由图知液体内部压强与 有关。 （3）一重为5 的物体挂在弹簧测力计下，将它全部浸没在酒精中时，测力计示数如图3 所示，则物体受到的浮力是 。 31．（2023 春•崇阳县校级月考）某个热气球充气后体积为3000m3，则该热气球所受的浮 力 （g 取10/kg，空气密度取129kg/m3）。 32．（2023 春•东方校级月考）在空气中用弹簧测力计称得某物体的重力是15，在水中称 时，弹簧测力计的示数是10，物体在水中受到的浮力大小是 ，若将物体浸入酒 精中，弹簧测力计的示数变为11，则物体在酒精中受到的浮力是 。 33．（2024 春•碑林区校级月考）如图所示，2023 年万吨大驱咸阳舰正式加入人民海军的 队伍，中国海军再添新力量。咸阳舰标准排水量9000 吨，满载排水量12300 吨，吃水 深度8m，最大航速为32 节（约59km/）。咸阳舰满载时所受浮力为 ，底部 所受海水最大压强为 P，最大航速约 m/s（保留1 位小数）（g＝ 10/kg，海水密度105g/m3）。 34．（2023 春•青县校级月考）浸没在液体中的物体，上表面受到液体压力的大小为7。下 表面受到液体压力的大小为10，则物体受到的浮力大小为 ；增大物体在水中的 深度，物体受到向上和向下的压力差将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 35．（2023 春•大丰区校级月考）溢水槽和烧杯放在水平桌面上，溢水槽中原来的水面刚 好与溢水口相平，将边长为10m 的正方体木块轻轻放入水槽内，待木块静止时，从水槽 中溢出了700g 水。已知空烧杯的质量为100g，烧杯底面积100m2，则木块静止时受到 的浮力是 ，溢水槽中的水对槽底的压强 （变大/变小/不变），烧杯对桌 面的压强为 P，g＝10/kg。 36．（2023•南阳二模）一块重为30 牛，体积为2×10 3 ﹣米3的金属块，用细绳拉着浸没在 水中，如图所示，金属块受到浮力的大小为 牛，所受重力与拉力的合力方向为 。现将金属块从图中位置缓慢拉至刚好离开水面的过程，金属块所受的拉力F （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 37．（2023 秋•驿城区校级期末）如图1 所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体 从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（其底面积始终与水面平行），使其逐 渐浸没入水中某一深度处，如图是整个过程弹簧测力计的示数F 与圆柱体下降高度变化 关系的数据图象如图2（容器厚度不计，g＝10/kg）求： （1）圆柱体浸没时受到的浮力？ （2）圆柱体的密度？ （3）不考虑水面上升，圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强？若盛水容器的底面 积为100m2，当圆柱体完全浸没时与圆柱体未浸入水前相比较，水对容器底产生的压强 增加了多少？容器对水平支持面的压强增加了多少？ 38．（2023 春•五河县校级月考）如图所示，一个边长为10m 的正方体浸没在密度为 08×103kg/m3的液体中，上表面受到液体的压力F1为5。求： （1）正方体上表面受到液体的压强； （2）正方体受到的浮力； （3）正方体下表面受到液体的压力。 39．（2023 秋•顺义区期末）如图所示，水平地面上有一圆柱形容器，其底面积S 为 002m2，一个体积V 为10 3 ﹣m3的正方体物块通过一根细线与容器底部相连，细线受到的 拉力F 拉为4，此时容器中水深为40m（g 取10/kg）。求： （1）此时物块所受的浮力F 浮； （2）物块的重力G； （3）此时容器底部受到水的压力F 压。 40．（2023 春•港北区校级月考）如图甲所示，在一个圆柱形的玻璃筒内放入一个圆柱体 铝块，铝块的横截面积为10m2，现以恒定的速度向筒内注水4m 直到筒注满，筒内水的 高度与注水时间的关系图象如图乙所示（g 取10/kg，ρ 铝＝27×103kg/m3），求； （1）当注水2m 时，刚好将铝块浸没，则此时水对筒底的压强是多少？铝块受到的浮力 是多少？ （2）注满水时筒内水的总质量是多少？ （3）铝块对容器底部压强是多少？