3.3　阿基米德原理同步练习 （含解析）.docx

A.B.容器中的液体是酒精C.抽液机每秒钟排出液体的质量是10gD.第30s时，木块露出液面的高度是2cm2.关于浮力，以下说法正确的选项是（）A.在水中会下沉的金属块不受到浮力B.浮力的大小与物体浸没的深度有关C.浮力的大小与物体的形状有关D.浮力是由于物体上、下外表受到的压3阿基米德原理同步练习、选择题.如图1所示,边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连，容器中液 面与A上外表齐平。从翻开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时，细线中拉力F随 时间t的变化图象如图2所示。木块密度p=0.5xl03kg/m3,容器的底面积200cm2,g=10N/kg.以下说法正确的选项是（）随着液体的排出，木块受到的浮力不断减小4.力不同产生的.在奥运会比赛工程中，跳水一直是中国的强项。在跳水运发动入水的过程中，他所受浮力F随深度h变化的关系如下图，其中正确的选项是（）某海滨浴场，水底布满石头，在海水中游泳的人由深水走向浅水的过程中，以下体验和分析合理的是（）A.脚越来越疼，是因为水底对人的支持力越来越大B.脚越来越疼，是因为人受到的重力越来越大C.脚不疼，是因为人越来越轻29.中国中车株洲研究所于2017年3月10日宣布，旗下公司将在英国生产基地开工建 造世界吨位最大的深海挖沟犁。这款深海挖沟犁(如下图)长23.5 m、宽15.5 m.高9.1 m。这一重达178 t的“深海巨兽”，在海底每小时最快可铺设1000 m长的油气管道，将 促进深海油气资源的开发。(1)该深海挖沟犁下潜时，除了要启动发动机，还要在外部搭载4块压载铁块，每块压载铁块的质量为3.16X105 kg("换=7.9x103 kg/m3)o下潜时整个潜水器受到的浮力为多大？如果此时失去动力，描述该深海挖沟犁的运动过程，并说明理由。(结果精确到0.01)(2)该深海挖沟犁铺设管道的速度为多少？ 三、简答题.图甲是海上打捞平台装置示意图，使用电动机和滑轮组将实心物体A从海底竖直向上始终以0.05m/s的速度匀速吊起，图乙是物体A所受拉力F随时间t变化的图像(不计 摩擦、水的阻力及绳重，忽略动滑轮受到的浮力,p水=1.0xl()3kg/m3,g=10N/kg)。请解答下 列问题：(1)物体A的体积是多少物体A完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%,当物体A完全离开水面后，滑轮 组的机械效率是多少?(3)当物体A完全离开水面后，电动机两端电压为380V,通过的电流为5A,电动机线圈的电 阻为多少?(不计电动机内部摩擦).小杭同学有一张总体积为0.3米3的质量分布均匀的长方体塑料泡沫床垫，将其放入水中时，床垫有4体积浸没在水中，求:(1)此时床垫受到的浮力多大？(2)床垫的密度是多少？30 .抹香鲸是世界上最大的齿鲸，它在所有鲸中潜水最深且最久，号称潜水冠军。一头 体长19米，体积24米的成年抹香鲸可轻松潜至1000米深的海底。求潜至此深度时，抹香鲸所受到的浮力大小；假设抹香鲸继续下潜至2000米深的海底，它受到的浮力会变化吗？为什么？(假设海水密度为1x103千克/米3,且不随深度变化)四、探究题31 .小明和小华各自做“验证阿基米德原理”实验，如图(a)所示为小明实验的示意图,图(b)所示为小华实验的局部示意图。(a)小明的步骤示意图(b)小华实蛤的局部示意图在小明的实验示意图中，弹簧测力计的示数值分别为B、F2,量筒中水面刻度值分别 为V|、V2,假设满足关系式 时，那么可以验证阿基米德原理。在小华的实验示意图中，使用了溢水杯和小烧杯，如果小华接着使用电子天平成功完 成实验，天平应测量中水的质量m水(选填“溢水杯”或"小烧杯”)，假设此时图中两弹簧测力计的示数差值-F跟m水满足关系 时，那么可以验证阿基米德原理。32 .小明用同一物体进行了以下实验。实验中，保持物体处于静止状态，弹簧测力计的 示数如下图。请根据图中信息，求：Fi=5.4N F2=3.4N某液体（1）物体的质量；（2）物体在水中受到的浮力；（3）某液体的密度。33 .如下图，将密度为0.6克/厘米3、高度为10厘米、底面积为20厘米2的圆柱体 放入底面积为50厘米2的容器中，并向容器内加水。（g取10牛/千克）（1）当水加到2厘米时，求圆柱体对容器底的压力大小。（2）继续向容器中加水，当圆柱体对容器底压力为。时；求图柱体在液面上方和下方的 长度之比。34 .小华做“验证阿基米德原理”的实验中，用图（a）所示的溢杯和小桶收集石块排开 的水，他的实验过程分别如图（b）、（c）、（d）、（e）所示。（a）首杯和小丽（6 咖、橘的重力。胤-S那么石城潘在水中时的重力。喇峭和排开水的重力（1）图（c）所示，是小华在使用弹簧测力计测量石块的 o（2）假设图中四个测量值Fl、F2、F3、F4满足关系式,该原理将得到验证。（3）以下关于实验过程中的操作，会影响验证结果的是oA.图（a）中溢杯内未盛满水B.图（b）中小桶内有少量水C.图（d）中石块未浸没水中参考答案:参考答案:1. c【解析】【详解】A中随着液体的排出，液面下降，浮力减小，绳子的拉力减小，但减小到0以后，再随着液 体的排出，木块所受到的浮力就不变了，故A是不对的；10N(0Am)3xl0N/kgB中的液体是不是酒精，要通过计算说明；该题有明显的两种情况，首先是当匚0时: A与 液面的上外表相平，此时A受到重力、绳子的拉力及液体对它的浮力的作用，故存在平衡 关系：FG+F拉，因为木块的重力G=p木gV=O.5xl()3kg/m3xlON/kgx(O.lm)3=5N,故木块受 到的浮力F浮=5N+5N=10N,那么由阿基米德原理得p液=1.0xl03kg/m3,看来这种液体是水，故B是不对的;在C中欲判断每秒排出的液体的质量，还要看第二种情况，即当绳子的拉力为。时的情况,此时木块漂浮，F/=G=5N,此时排开液体的体积r=/_= ,",=0.5xl()3m3,木块浸入液体中的深度为夕.g 1.0xl03kg/m3xl0Ar/igV9 05x10-3/h=。.。5血；故排出液体的质量m排=p液8丫排S (0.1m)= 1.0x103kg/m3x 10N/kgx(200-100)x5x 10-6m3=5kg；排出液体的时间为 50s,故每秒钟排出液体的质量是10g, C是正确的；对于D来说，当第30s时，绳子的拉力为2N,浮力为2N+5N=7N,此时排开液体的体积为03x107 0.7xl0-3m3,露出液面的体积为0.3xl0-3m3,故露出液面的高度为-5=0.03m=3cm,(0.1m)故D是不对的。考点：二力平衡、浮力及阿基米德原理的综合计算。2. D【解析】【详解】A.在水中会下沉的金属块也受到水对它产生的向上的压力，也受浮力作用，只不过是浮力小于物体的重力，应选项A不合题意；答案第1页，共21页BC.由阿基米德原理尸桁夕液gVMT知，物体浸在液体中所受的浮力大小只与液体的密度 和物体排开液体的体积这两个因素有关，而与其它因素都无关，应选项BC不合题意； D.浮力实质就是液体对浸在液体内的物体向上和向下的压力差，压力差的出现就是由于物 体上、下外表受到的压强不同产生的，应选项D符合题意。3. A【解析】【详解】【分析】根据阿基米德原理F浮=液gV排进行分析判断即可。【解答】在跳水运发动入水的过程中，他排开水的体积不断增大，根据公式F浮=p;gV排 可知，他受到的浮力不断增大；当他完全浸没水中时，排开水的体积不变，他受到的浮力不 变。应选AoA【解析】【详解】游泳的人由深水走向浅水的过程中，人受到向上的浮力和支持力以及向下的重力，且三力平 衡，由深水走向浅水时，液体密度不变，排开液体的体积变小，那么浮力变小，而重力不变, 因此支持力变大，所以脚越来越疼，应选项A正确.4. D【解析】【详解】烧杯原来装满水，假设小球漂浮在水面上，小球所受浮力：F行G 后m 排g=0.1kgxlGNIkg=lN,故。正确；: F行G斫m排g=G后m球g, 小球的质量：“球=m=100g，排开水的体积：V沪二100。"<V球, P水放入小球后水深不变，对容器底的压强不变。答案第2页，共21页烧杯原来装满水，假设小球沉入水底, 小球所受浮力：F *G 沪m 必g=0. 1 kgx 1 QN/kg= 1N,丁 F行G沪m排g<G球=根球g,小球的质量：加屋>m=100g,故B错误；排开水的体积：/排= 100cms= V 球, P水故。错误;放入小球后水深不变，对容器底的压强不变。综上所述，故。正确，A3C错误。应选D.5. C【解析】【分析】物体间力的作用是相互的，火箭对空气施加力的同时，空气对火箭也有推力作用，空气 的推力使火箭升空；流体中流速越快的地方，压强越小；气泡从深水中上浮未露出水面前所处的深度减小，由=夕的可知压强的变化，然后判断 气泡体积的变化，再根据阿基米德原理判断浮力的变化；(4)物体排开液体或气体的重力即为物体受到的浮力，比拟排开气体的重力和螺旋桨的重力 得出两者的关系。【详解】A.使火箭加速升空的力，是火箭对空气的强大推力的反作用力空气对火箭的推力，不 是火箭受到的浮力大于火箭的重力，故A错误；B.风筝是靠流体压强与流速的关系升空的，故B错误；C.气泡从深水中上浮未露出水面前，所处的深度减小，由=夕的可知，其所受的压强变小，气泡的体积变大，那么排开水的体积变大，由Q = 可知，气泡受到的浮力变大, 故c正确；答案第3页，共21页D.直升机所受浮力的大小等于其排开空气的重力，但空气的重力和螺旋桨所受到的重力大 小不确定，所以直升机所受浮力的大小不一定不等于螺旋桨所受到的重力大小，故D错误。 应选C。6. B【解析】【分析】观察分析图像，找出图中两个量（无，y）之间的关系，看选项中哪两个量的关系与图像中的 相符，找出两个量之间的关系不符合的选项即可。【详解】观察图像可知这是一个正比例函数关系图线，图像中两个量（羽y）之间是成正比的。A.根据公式G = 可知，物体受到的重力与质量成正比关系，故A与图中关系相符，不 符合题意；B.多数固体的溶解度与温度呈正比，但也有呈反比的，例如氢氧化钙，故B与图中关系不 相符，符合题意；C.匀速直线运动的物体路程与时间成正比，故C与图中关系相符，不符合题意；D.物体未完全浸没时，由公式4浮=夕液?匕作可知，在同种液体中，物体受到的浮力与其排开液体体积是成正比的，故D与图中关系相符，不符合题意。 应选BoD【解析】【详解】由题意知，三个实心球的体积相同，且浸没在液体中，那么排开液体的体积相等，根据阿基米 德原理，即心=外转咻知，三个球受到的浮力相等。应选DoA【解析】【分析】根据两球在竖直方向上受力平衡，两球体积相同，根据阿基米德原理可知，两球所受浮力相同，那么G木+G金属=2七，以金属球为研究对象，金属球在竖直方向上受平衡力作用，金属答案第4页，共21页 球除受重力、浮力、细线对其竖直向上的拉力，即G金属=七十 %,两式联立即可求解。【详解】连在一起的木球和金属球在水中匀速下沉，说明两球在竖直方向上受力平衡，两球的体积相同，浸没在水中排开水的体积相同，由阿基米德原理可知，两球所受浮力相同，那么有G木+ G金属=2E浮那么木球所受浮力为F _ G木+G金属 _（" + 二）g浮 一 22以金属球为研究对象，金属球在竖直方向上受平衡力作用，由于金属球的重力比木球大，故金属球除受重力、竖直向上的浮力外，还受到细线对其竖直向上的拉力，那么有G金属=F浮+ F拉那么中间细绳的拉力FF _cG木+G金属 _G金属一 6木 _（M 2）gr拉一。金属浮u金属22 一 ?应选AoA【解析】【详解】根据阿基米德原理，F*P漱gY排,此题中V族、g不变，所以液体的密度夕液越大，那么所受 浮力尸浮越大。00时间段，恒温蒸发水分，容器底部开始有晶体析出，液体的密度越来越大，所以其浮力也匀速增大；力时间段，再继续恒温蒸发，液体的密度到达饱和不变，浮力也不变；应选项A符合题意。7. B【解析】【详解】由图可知，在水中的铅球和铁铁，'：F液Y排g,排开液体的体积相同，：F尸F2；答案第5页，共21页 铁球在水中和在煤油中，,:F*p液Y排g,排开液体的体积相同，p Rp煤油，；F2>F3；所以三者受到的浮力关系是F尸F2>F3.故B正确。8. D【解析】【详解】A.试管在三种液体中都漂浮，所以浮力都等于其重力，因此浮力相等，故A错误；B.由方声r肢gV期可知，浮力相等，Y排甲最大,所以p中最小，故B错误；C.甲、乙、丙液体的质量相等，试管放入三种液体后，受到浮力相等，因此G后G管，可 得三种液体对烧杯底的压力相等，由于=£可知，压强相等，故c错误；sD.由C分析可知，试管在三种液体中排开液体的重力一样大，故D正确。应选DoC【解析】【详解】A.当金属块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为 图中的CO段，从图可知，该金属块重力为：G = % =156N,故A错误；B.当金属块未露出液面时，即为图中的A3段，从图可知，此时绳子的拉力为136N,那么金 属块受到的浮力大小为：E浮=G-% =156N-136N = 20N ,故B错误；C.由4=P水g可知:金属块排开水的体积（金属块的体积）：=0.002m3,F浮 20N0Kg 10 kg/m ? 10N/kg那么由答案第6页，共21页得金属块的密度为:G = mg = pVg156N夕金一季 一 0.002m3?10N/kg= 7.8?103kg/m3,故C正确。D.从图可知，绳子的拉力在4至，2时间段内逐渐的变大，那么由公式可知，金属块的重力不变，而拉力逐渐的变大，所以浮力逐渐变小，故D错误;9. D【解析】【详解】A.物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，否那么小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积。所以应该在溢水杯中倒满水，故A错误;B.物块浸没水中后，随着深度的增加，排开水的体积不变，液体的深度不变，故水对容器底部的压强不变，故B错误;C.左侧实验中，在物块完全浸没水中前，随着物块浸入水中深度的增加，排开水的体积增大，溢出去的水增多，故弹簧测力计的示数变大；物块完全浸没水中，排开水的体积不变, 弹簧测力计的示数不再变化，故C错误;D.由测力计的示数可知，物体的重力G=2N,物体的质量G 2Nm-二g 10N/kg=0.2kg物体浸没水中后的浮力F 行G- G'=2N- 1N=1N由阿基米德原理 /桁1"求gV必可得，物体的体积=lxlO叫=lxlO叫1N水 g l.OxlO3kg/ m3 x ION / kg物体的密度故D正确。答案第7页，共21页D.脚不疼、是因为水底对人的支持力越来越大5 .将水平桌面上的大烧杯装满水，然后往杯中轻放入一小球，溢出的水共100g,据此现象，以下判断正确的选项是（g取10N/kg）（）A.水对烧杯底的压强会增大B.小球的质量等于100gC.小球的体积一定大于100cm3D.小球受到的浮力等于IN6 .以下说法中正确的选项是（）A.火箭发射时，加速向上运动是因为火箭受到的浮力大于火箭的重力8 .风筝是靠空气浮力浮在空气中的C. 一个小气泡从深水中上浮未露出水面前浮力逐渐增大D.直升飞机悬停在空气中时，直升机所受浮力的大小一定不等于螺旋奖所受到的重力大小7 .科学研究中常用图像来表示两个量（x, y）之间的关系，以使研究的问题变得直观明了。以下两个量之间的关系不符合如下图的是（）J b yA.物体受到的重力与质量的关系8 .固体的溶解度与温度的关系C.匀速直线运动的物体路程与时间的关系D.物体未完全浸没时，在水中受到的浮力与其排开液体体积的关系8.三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与三个体积相同的实心球 相连，向容器内倒入某种液体，待液体和球都稳定后，观察到如下图的情况，乙球下 方弹簧长度等于原长，这三个球受到浮力的大小关系是（）V.(内 V.(内 丙 F <乙 F <甲 FA丙 F >乙 F >甲 F B.C. F甲尸丙尸乙应选Do15. A【解析】【详解】冰熔化前，F浮+FG冰， F浮=pV排g<G冰，冰化水后，GHP： p冰V冰g=p水V水g,由可得：P /K V 排gp 水 V 水g,即：冰熔化为水的体积大于排开水的体积， 冰熔化后，水面将上升。16. A【解析】【分析】根据与="液/g可知影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积，圆柱体下 外表刚刚与水面接触，没有受到浮力；然后随着浸入水中深度的逐渐增大到全部浸没时物体 排开液体的体积逐渐变大，受到的浮力逐渐变大；当浸没后时，物体排开液体的体积不变, 那么受到浮力不变；由此可知，金属块逐渐浸入水中的过程中，浮力是先变大后不变的；弹簧 测力计的示数J=G-%,重力是一定的，浮力变大，弹簧测力计的示数变小，浮力不变, 弹簧测力计的示数不变。【详解】圆柱体下外表刚刚与水面接触，没有受到浮力；然后随着浸入水中深度的逐渐增大到全部浸 没时物体排开液体的体积逐渐变大，根据与="液g可知受到的浮力逐渐变大；当浸没时, 物体排开液体的体积最大，受到浮力最大为10N,然后浮力保持不变；由此可知，金属块逐 渐浸入水中的过程中，浮力是先变大后不变的；弹簧测力计的示数号=G-/,重力是一 定的，浮力变大，弹簧测力计的示数变小，当浮力最大时，那么弹簧测力计的示数为号 mm =G-EX =mg-F =2kgxl0N/kg-10N = 10N答案第8页，共21页 然后示数不变，那么A正确。应选Ao15N11N1.1x10-3m3【解析】【分析】(1)木块的体积，那么就可以知道它浸没时排开水的体积，那么知道了 V排和水的密度， 那么可以根据阿基米德原理公式就可以算出木块浸没在水中时受到的浮力；根据尸"二尸浮G可求得细线对木球的拉力；由题意可知，剪断细线后，木块时漂浮在水面上的，那么尸浮二G,知道了木块受到的浮力 大小，就可以根据阿基米德原理公式的变形式算出此时木块在水中的V据 最后用木块的体 积减去V#就算出了木块露出水面的体积；【详解】木块浸没在水中时受到的浮力：F 浮=p 水 gV 拼="gV t/z- 1 .Ox 103kg/m3x 1 ON/kgx 1.5x10-3m3= 15N由力的平衡条件可得，细线对木球的拉力：F =F 浮G= 15N-4N= 11N因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力，所以剪断细线后，木块会上浮直至漂浮在水面上，由于漂浮，所以F浮G=6N,由尸法= 次gV解得此时排开水的体积：V 排1= =；=4x 10-4m3水g 1.0x103kg/m3 x lON/kg那么木块露出水面的体积：Y 露=丫-7 排=5乂 03m3-4x 104m3= l.lxl0-3m3【点睛】此题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件及其应用、液体压强公式的计算，此题中的第(3) 问要把握V郁的变化会引起人的变化。17. 先不变，后慢慢减小最后保持不变 mi=m2=m3 />2=加【解析】【详解】因为冰块开始上浮到最后静止过程中，排开水的体积先不变后减小最终保持不变，答案第9页，共21页所以容器中水的深度减小先不变后减小最终保持不变，根据公式二夕可知，液体密度不变，压强与深度成正比，所以冰块开始上浮到最后静止的过程中水对容器底部的压强先不变后减小最终保持不变;冰块用细线拴住浸没在水中，固定在容器底时，台秤的示数为：m-m杯+ m水+ m冰,冰块漂浮在水面时，台秤的示数为：根2= m杯+加坎+根冰,冰熔化成水后，台秤的示数为：杯+ tn水+ m熔化水,因为冰熔化成水，质量不变，即 m行m熔化水，mi- m2="23；冰熔化成水的体积：冰漂浮在水面上排开水的体积：“F浮加冰g机冰7拈尸=，水g 0Kg夕水:熔化kY排，即冰熔化成水后，液面高度不变，/?2=力3,hi > Ii2=h3。18. 60s-300s内，木块处于漂浮状态，所受浮力为3N；4N；10g；27N【解析】【详解】(1)由图丙可知，0ti内，所加水的体积增大，木块排开水的体积增大，受到的浮力增大, 但浮力小于重力，木块不会离开容器底部；tlt2内，木块漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，BP F 浮=G=mg=0.3kgxl0N/kg=3N；(2) t2时刻木块下方的绳子绷直，继续加水时木块排开水的体积增大，受到的浮力增大，当到达t3时刻时，木块排开水的体积和自身的体积相等，那么 V m=V=400cm3=4x 10-4m3,答案第10页，共21页受到的浮力：F /=p 水 gV 排=l.Ox 103kg/m3x 10N/kgx4x 10-4m3=4N ；(3) 口t2内水深度的增加量等于绳子的长度，所加水的体积：V 水=5 容 h 绳=300cm2x8cm=2400cm3, 由P=£可得，所加水的质量： m 水=水2水=1.0g/cm3x2400cm3=2400g,倒入水的速度:v水二m水t2400g300s - 60s=1 Og/s，即每秒钟倒入水的质量是10g；(4)木块漂浮时排开水的体积:凡3NV= n3 3 mM /V =3x 10-4m3=300cm3,p 水g 1.0x10 kg/m x ION/kg此时木块露出水中的深度：,V-% 400cm3 - 300cm3 1h 露出二=,1 cm,S 木100cm2从60s-t3内，水上升的高度： h=h 绳+h 露出=8cm+lcm=9cm=0.09m,容器底部受到水的压强变化量： p=p 水gAh= l.Ox 103kg/m3x 10N/kgx0.09m=900Pa,由P=5可得，容器底部受到水的压力变化量：F=ApS 容=900Pax300xl0-4m2=27N.20. 漂浮 0.4x103kg/m34-19cm【解析】【详解】 川我们结合图丙将木块的各个状态分解出来，当/=4N时就是水面上升到线刚好伸直,而此时线对木块没有拉力，即浮力等于重力；所以此时为漂浮状态。(2)2木块的质量：答案第11页，共21页G 4N"2 g - 10N/kgG 4N"2 g - 10N/kg=0.4kg木块体积：木块的密度:V = (l 0cm > = 1000cm3 =lxl0"3m3m _ 0.4kgV_ lxl0-3m3= 0.4xl03kg/m3(3)3如图：A5段木块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力以及容器给木块竖直向上的支持力；8c段木块的浮力保持不变，而CO段木块的浮力变大，可以判断8C段木块处于漂浮状态，而且木块在。点时线刚好伸直；所以木块在8点到C点之间，只受到浮力和重力的由七二0"。得，。点时木块排开水的体积为:= 4xl0-4m3F浮=4N0Kg 1x 103kg/m3 xlON/kg此时木块在水中的深度为:%= 4x1。”.=45 s木 loxioxion?当水的深度为25cm木块浸没，那么当线刚好拉直时，水的深度为:% = 25cm -10cm+/?2 = 15cm+4cm = 19cm故整个加水过程中，木块只受浮力和重力时，容器中水的深度6变化范围是：4-19cm；21. 变大， 变小； 变小【解析】【详解】随着温度的升高，煤油的体积膨胀，密度变小；答案第12页，共21页 而由题意可知祛码排开煤油的体积不会变化，由心支gV邠可知，祛码受的浮力变小； 当祛码静止不动时，测力计对祛码的拉力T与祛码所受浮力/浮之和等于祛码所受的重力G, 祛码的重力不变，受到的浮力变小时，测力计对祛码的拉力T就变大，所以测力计的示数会 变大；容器底部上外表受到煤油的压力等于煤油受的重力加上祛码对煤油的压力；浮力减小，所以祛码对煤油的也减小，煤油的重力是不变的，煤油对容器底部上外表的总压 力减小，容器底部上外表的面积不变，所以烧杯底部上外表受到煤油的压强将变小； 祛码对煤油的作用力广浮与捺码受到的浮力尸厚是相互作用力，大小相等；电子秤对容器的支持力N等于祛码对煤油的作用力广浮与容器和煤油的总重G沥之和，当祛码 受到的浮力/及小时，祛码对煤油的作用力广浮也变小，容器和煤油的总重G泌之和不变，电 子秤对容器的支持力N就会变小，盛煤油的容器对电子秤的压力会变小，所以电子秤的示 数会变小。22. 等于 等于【解析】【分析】由于甲、乙两图中，物体都处于漂浮状态，根据物体的漂浮条件可知两种情况下受到的浮力 关系；容器底相同且所装水的质量相等，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力相同时排 开同种液体的体积相同，容器内液面相同，根据=夕的可知水对容器底的压强关系。【详解】口把物体A和小玻璃杯看做整体，整体的重力不变，因甲、乙两种情况下整体漂浮，所以 两种情况下整体受到的浮力都和自身的总重力相等，即F借千F乙。因两种情况下整体受到的浮力相等，那么由心夜g/可知，两种情况下排开水的体积相 等，因容器和水的质量相同且排开水的体积相同时，容器内水的深度相同，那么由=夕附可 知，两种情况下水对容器底的压强相等，即平等于乙。23. =>10【解析】【详解】(1) 1在两种液体内密度计处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可知浮力与重力相等，故 两种液体内所受浮力相同，即答案第13页，共21页F市F乙(2)甲中密度计排开液体的体积小于乙中排开液体的体积，根据尸后空忆族可知，甲液 体的密度大于乙液体的密度，所以P铲P乙(3) 31设密度计横截面积为S,密度计在酒精和水中受到的浮力相等，即F浮桁F浮水P 酒gSh 斫pigShi夕酒0.8g/cm34 = -h 西二-x 12.5cm=10cmP lg/cm80g0.33N【解析】【详解】1从甲图中可以看出烧杯和水的总质量：zn=50g+20g+l 0g=80g ；从乙图中可以看出示数为：mr= 00g+10g+3g= 113g, 那么石块受到的浮力：F 桁(加"2)g=( 113g-80g)x 10-3kgx 10N/kg=0.33N.24. 25100【解析】【分析】由同学在岸上最多能搬得起的石头重力，可求他能施加的最大力；该同学在水中搬石块时， 在水中最多能搬得起石块的最大重力等于受到的浮力加上人施加的力，设该石块的体积为V,可得关系式石次=夕水Vg +qax，据此求出石块的体积，再利用密度公式求在水中最多能 搬得起石块的最大质量；求出了石块的体积(浸没排开水的体积)，利用阿基米德原理求石 块受到的浮力。【详解】1该同学能施加的最大力%=Gl150N答案第14页，共21页该同学在水中搬石块时，在水中最多能搬得起石块的最大重力Gmax + Enax设该鹅卵石的体积为V,那么有石 Vg =+ nax2.5 xlO3 kg/m3 xVxl ON/kg = lxlO3 kg/m3 xVxl ON/kg +150N解得：V=O.Olm3,那么在水中最多能搬得起鹅卵石的最大质量m = piV - 2.5xlO3kg/m3 xO.Olm3 = 25kg这时石头受到的浮力F浮=0M话= lxlO3kg/m3 x O.Olm3 xlON/kg = 100N25. 小于等于大于【解析】【详解】甲悬浮，甲的密度等于物体的密度，乙漂浮，乙的密度大于物体的密度，所以甲液体的密度 小于乙液体的密度，液体的深度相同，由p=2波g/2得，甲容器底受到液体的压强小于乙容器 底部受到液体的压强；甲悬浮，浮力等于重力，乙漂浮，浮力等于重力，所以甲、乙容器中受到的浮力相等，根据 阿基米德原理，排开液体的重力也相等；根据浮力产生的原因，"F向上一 F向下, 那么 F向fF浮+尸向下， 浮力相等，甲受液体向下的压 力，而乙不受液体向下的压力，所以甲容器中物块下外表受到的压力大于乙容器中物块下表 面受到的压力.26. 1.56.8N 6N【解析】【分析】由甲图木块体积（排开水的体积），利用阿基米德原理求所受浮力；在甲、乙两图中分 别对木块受力分析可得压力的大小，在甲、乙两图中把容器、水和木块看作一个整体进行受 力分析即可得出乙、丙的示数。【详解】由于木块完全浸没，那么有答案第15页，共21页% =以=150cm3 =1.5xl0-4m3那么木块受到的浮力为F浮=夕水 g%* =1.0xl03kg/m3 x 1 ON/kg x L5 x 1 (T4 rr? = L5N甲、乙两图中木块均受到平衡力作用，那么有月+ 6木=% , F2 + G木=与由以上两式可得与=月=0.8N在甲、乙两图中把容器、水和木块看作一个整体进行受力分析，那么有F支i = G总,F支2 = F? + G总由以上两式可得号2 =2 = K + Gi = B + 七I = 08N + 6N = 6.8N在丙图中把容器、水和木块看作一个整体进行受力分析，那么有%=G"6N那么此时丙的示数为6N。27. 空桶的重力 ab F3-F4F2-F1=F3 - F4【解析】【详解】如右图a、b、c是其中的三个步骤示意图，还差一个步骤图d,才能完成探究任务，那么图d 是测量空水桶的重力的。设四个图中弹簧秤的读数分别是Fi、F2、F3、F4o由四个图中ab 两个图的弹簧秤的读数可以求出塑料块受到的浮力为BF2；由四个图中两个图的读数可以 求出被排开液体的重力为cd；如果表达式B-F2=F3-F4成立，就可以得到著名的阿基米德原 理。28. 详见解析 0.28 m/s【解析】【详解】由，=?可得，一块压载铁的体积丫。=詈=可：1°凝3 =40nA 4块压载铁的体积 V。铁7.9x10 口/2V =4Vo=4x4O m3= 160 m3,该深海挖沟犁的体积 V=23.5 mxl5.5 mx9.1 m=3314.675 m3,答案第16页，共21页下潜时整个潜水器的体积，即排开海水的体积V=V+V= 3314.675 m3+160 m3 = 3474.675 m3,由阿基米德原理可得整个挖沟犁受到的浮力/浮=肱gV/ =lxlO3kg/m3xlON/kgx3474.675 m33.47xl07 N。一块压载铁的重力 Go=mog=3.16xlO5 kgxlO N/kg = 3.16xl06N, 4块压载铁的重力G铁=4Go=4x3.16x1()6n=i.264x1O7n,深海挖沟犁的重力G=mg = 178xl03 kgxlO N/kg=1.78xlO6N,那么总重力 G=G+G 1.78xl06 N+1.264xl07 N = 1.442xlO7N,因为歹浮G总，所以该深海挖沟犁将上浮，最终漂浮在海面上；S 1000/72该深海挖沟犁铺设管道的速度"028 m/s。29. 1m385.7%6。【解析】【详解】(1)根据图乙知，前30s时，拉力为2x1()4n； 40s以后拉力为3x1()4n； 30s到40s时，拉 力逐渐增大。根据题中情境可以判断：前30s时，物体浸没在水面下，浮力最大，所以拉力最小；30s到 40s时物体逐渐拉出水面，浮力变小，所以拉力变大；40s以后拉力最大且不变，说明物体 已离开水面，此时拉力即为物体的重。根据称重法测量浮力的原理，得到物体浸没时的浮力为：F浮=G - F =3x104N-2x104N = 1x104N,1x1Q4N1.0xl03kg/m3xl0N/kg1x1Q4N1.0xl03kg/m3xl0N/kg根据阿基米德原理得，物体的体积为：=Im3(2)不计摩擦、水的阻力及绳重时，水面下时的效率为80%,即:= 80%二吗佣二%用二Fxh F. 2x104N=可=%用 + % = £丸 + G轮 Zz = E + G轮=2 X104 N+G轮解得：G轮=5000N3x10-N00NX100%=85-7%°离开水面后，机械效率为:.=%用| =%用，= Gh = G叱 %用'+%G/z + G轮/z G + G轮(3)由图知，两段绳子承当物重，所以电动机的拉力为:答案第17页，共21页D. F甲二F乙4丙9 .如下图，一根细线相连的金属球和木球悬浮在水中，两球体积相同，但质量分别是M和相，那么木球所受的浮力、中间细绳的拉力分别是（）金,属球(M + m)g (M -m)g210 .如下图，将一木块系好绳子后放入盛有不饱和食盐水的容器中，并把绳子的另一 端固定在容器底部。开始计时后，恒温蒸发水分至勿时刻,容器底部开始有晶体析出， 再继续恒温蒸发至看2时刻。整个过程中，木块始终浸没。以下能粗略表示木块浮力随时 间变化的图像是（）歹=(G + G轮)=(3x1()4n + 5000N) = 1.75x104n,根据。=向得，电动机的输出功率为：月俞出=Fv =/ x 24勿=L75 x 1 O, N x 2 x 0.05m/s = 1750W ,电动机的输入功率为：p = L7 = 380Vx5A = 1900W,电动机的发热功率为：P热=P-扁比=1900W-1750W = 150W ,150W 二7W150W 二7W根据P=/2r得，线圈的电阻为: 二6Q。点睛：在涉及机械效率的相关计算，在不计摩擦和绳重时，牢记效率的两个思路：一是=Gh_=G_二用二Gh 二 G卬总nFh nF '*(G + G动) G + G动。30. (1) 600N (2) 0. 2xl03kg/m3【解析】【详解】(1)床垫排开水的体积：11.aE, = -V = -x0.3m3= 0.06m3排55床垫受到的浮力：F 浮=pgV 排-1000kg/m3x 10N/kgx0.06m3 =600N(2)床垫漂浮，床垫重：G=mg=mx 10N/kg=F 桁600N床垫的质量：m=60kg床垫的密度：x? = = - = 0.2xl03kg/m3