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5. 某同学用排水法测量小石块的体积，测量结果如图所示。求该小石块浸没在水中时受到的浮力大小。(g取10N/kg)
答案
$V_{排液}=V_{石}=80\mathrm{cm}^3-60\mathrm{cm}^3=20\mathrm{cm}^3=2×10^{-5}\mathrm{m}^3$，$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排液}=1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}×2×10^{-5}\mathrm{m}^3=0.2\mathrm{N}$
解析
【分析】
要计算小石块浸没时受到的浮力，需先通过排水法求出小石块排开水的体积，再依据阿基米德原理计算浮力。首先读取量筒中水的初始体积$V_1$和放入石块后的总体积$V_2$，两者差值为石块排开水的体积$V_{排}$；将$V_{排}$换算为国际单位后，代入阿基米德原理公式即可算出浮力。
【解析】
1. 读取量筒示数：初始水的体积$V_1=60\mathrm{mL}$，放入石块后总体积$V_2=80\mathrm{mL}$，则小石块排开水的体积：
$V_{排}=V_2 - V_1=80\mathrm{mL}-60\mathrm{mL}=20\mathrm{mL}=20\mathrm{cm}^3=2×10^{-5}\mathrm{m}^3$。
2. 根据阿基米德原理计算浮力：
$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}×2×10^{-5}\mathrm{m}^3=0.2\mathrm{N}$。
【答案】
0.2N
【知识点】
阿基米德原理、浮力计算、排水法测体积
【点评】
本题考查排水法测体积与阿基米德原理的基础应用，解题关键是准确读取量筒示数、计算排开液体体积，再代入公式计算浮力，属于难度较低的基础题。
【难度系数】
0.8
要计算小石块浸没时受到的浮力，需先通过排水法求出小石块排开水的体积，再依据阿基米德原理计算浮力。首先读取量筒中水的初始体积$V_1$和放入石块后的总体积$V_2$，两者差值为石块排开水的体积$V_{排}$；将$V_{排}$换算为国际单位后，代入阿基米德原理公式即可算出浮力。
【解析】
1. 读取量筒示数：初始水的体积$V_1=60\mathrm{mL}$，放入石块后总体积$V_2=80\mathrm{mL}$，则小石块排开水的体积：
$V_{排}=V_2 - V_1=80\mathrm{mL}-60\mathrm{mL}=20\mathrm{mL}=20\mathrm{cm}^3=2×10^{-5}\mathrm{m}^3$。
2. 根据阿基米德原理计算浮力：
$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}×2×10^{-5}\mathrm{m}^3=0.2\mathrm{N}$。
【答案】
0.2N
【知识点】
阿基米德原理、浮力计算、排水法测体积
【点评】
本题考查排水法测体积与阿基米德原理的基础应用，解题关键是准确读取量筒示数、计算排开液体体积，再代入公式计算浮力，属于难度较低的基础题。
【难度系数】
0.8
6. 如图所示，图甲中弹簧测力计的示数为3N，图乙中弹簧测力计的示数为2N。求：
（1）图乙中A物体受到的浮力大小。
（2）A物体的体积。（g取10N/kg）
（1）图乙中A物体受到的浮力大小。
（2）A物体的体积。（g取10N/kg）
答案
(1) $F_{浮}=G-F=3\mathrm{N}-2\mathrm{N}=1\mathrm{N}$
(2) $V=V_{排液}=\frac{F_{浮}}{\rho_{液}g}=\frac{1\mathrm{N}}{1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}}=1×10^{-4}\mathrm{m}^3$
(2) $V=V_{排液}=\frac{F_{浮}}{\rho_{液}g}=\frac{1\mathrm{N}}{1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}}=1×10^{-4}\mathrm{m}^3$
解析
【分析】
本题需解决两个问题：一是求物体A在水中受到的浮力，二是求物体A的体积。首先利用称重法计算浮力，即浸在液体中的物体所受浮力等于物体在空气中的重力减去浸在液体中时弹簧测力计的拉力；再根据物体完全浸没时排开液体体积等于自身体积，结合阿基米德原理变形公式计算物体体积。
【解析】
（1）根据称重法测浮力，物体A的重力等于图甲中弹簧测力计的示数，即$G=3\mathrm{N}$；图乙中弹簧测力计对A的拉力$F=2\mathrm{N}$，因此A受到的浮力：
$F_{浮}=G-F=3\mathrm{N}-2\mathrm{N}=1\mathrm{N}$。
（2）因为物体A完全浸没在水中，所以A的体积等于排开水的体积，即$V=V_{排}$。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，变形可得：
$V=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{1\mathrm{N}}{1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}}=1×10^{-4}\mathrm{m}^3$。
【答案】
(1) $F_{浮}=1\mathrm{N}$；(2) $V=1×10^{-4}\mathrm{m}^3$
【知识点】
浮力计算、阿基米德原理
【点评】
本题考查称重法测浮力与阿基米德原理的应用，属于浮力基础题型，解题关键是掌握称重法公式及浸没时$V_{排}=V_{物}$的关系，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题需解决两个问题：一是求物体A在水中受到的浮力，二是求物体A的体积。首先利用称重法计算浮力，即浸在液体中的物体所受浮力等于物体在空气中的重力减去浸在液体中时弹簧测力计的拉力；再根据物体完全浸没时排开液体体积等于自身体积，结合阿基米德原理变形公式计算物体体积。
【解析】
（1）根据称重法测浮力，物体A的重力等于图甲中弹簧测力计的示数，即$G=3\mathrm{N}$；图乙中弹簧测力计对A的拉力$F=2\mathrm{N}$，因此A受到的浮力：
$F_{浮}=G-F=3\mathrm{N}-2\mathrm{N}=1\mathrm{N}$。
（2）因为物体A完全浸没在水中，所以A的体积等于排开水的体积，即$V=V_{排}$。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，变形可得：
$V=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{1\mathrm{N}}{1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}}=1×10^{-4}\mathrm{m}^3$。
【答案】
(1) $F_{浮}=1\mathrm{N}$；(2) $V=1×10^{-4}\mathrm{m}^3$
【知识点】
浮力计算、阿基米德原理
【点评】
本题考查称重法测浮力与阿基米德原理的应用，属于浮力基础题型，解题关键是掌握称重法公式及浸没时$V_{排}=V_{物}$的关系，难度适中。
【难度系数】
0.6
7. 一块边长为10cm、密度为0.6g/cm³的正方体木块，用细线固定在装水的容器中，如图甲所示。
（1）求木块所受的浮力大小。
（2）求细线的拉力大小。
（3）细线剪断后木块会上浮，最终静止在水面上，如图乙所示。求此时木块下表面受到的水的压力。（g取10N/kg）
（1）求木块所受的浮力大小。
（2）求细线的拉力大小。
（3）细线剪断后木块会上浮，最终静止在水面上，如图乙所示。求此时木块下表面受到的水的压力。（g取10N/kg）
答案
(1) $F_{浮}=\rho_{液}gV_{排液}=1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}×1000×10^{-6}\mathrm{m}^3=10\mathrm{N}$
(2) $G_{木}=\rho_{木}gV=0.6×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}×1000×10^{-6}\mathrm{m}^3=6\mathrm{N}$，$F_{拉}=F_{浮}-G_{木}=10\mathrm{N}-6\mathrm{N}=4\mathrm{N}$
(3) 木块在水面上静止时，受到重力和浮力，且二力平衡，此时浮力大小等于重力大小，因此木块下表面受到水的压力大小$F=F_{浮}=G=6\mathrm{N}$
(2) $G_{木}=\rho_{木}gV=0.6×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}×1000×10^{-6}\mathrm{m}^3=6\mathrm{N}$，$F_{拉}=F_{浮}-G_{木}=10\mathrm{N}-6\mathrm{N}=4\mathrm{N}$
(3) 木块在水面上静止时，受到重力和浮力，且二力平衡，此时浮力大小等于重力大小，因此木块下表面受到水的压力大小$F=F_{浮}=G=6\mathrm{N}$
解析
【分析】
先明确木块在不同状态下的特点：甲图中木块完全浸没，排开水的体积等于木块体积；乙图中木块漂浮，受力平衡。解题思路：（1）利用阿基米德原理，根据木块完全浸没时的体积计算浮力；（2）对甲图木块受力分析，浮力等于重力与细线拉力之和，先算木块重力，再求拉力；（3）乙图中木块漂浮，浮力等于重力，结合浮力产生的原因（上下表面压力差），上表面无压力，故下表面压力等于浮力。
【解析】
（1）木块体积：$V=(10\mathrm{cm})^3=1000\mathrm{cm}^3=1×10^{-3}\mathrm{m}^3$，甲图中木块完全浸没，$V_{排}=V$，根据阿基米德原理：
$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}×1×10^{-3}\mathrm{m}^3=10\mathrm{N}$。
（2）木块重力：$G_{木}=\rho_{木}gV=0.6×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}×1×10^{-3}\mathrm{m}^3=6\mathrm{N}$，甲图中木块静止，受力平衡$F_{浮}=G_{木}+F_{拉}$，则细线拉力：
$F_{拉}=F_{浮}-G_{木}=10\mathrm{N}-6\mathrm{N}=4\mathrm{N}$。
（3）乙图中木块漂浮，静止时受力平衡$F_{浮}'=G_{木}=6\mathrm{N}$，浮力是上下表面压力差，上表面压力为0，故下表面压力$F=F_{浮}'=6\mathrm{N}$。
【答案】
(1) $10\mathrm{N}$；(2) $4\mathrm{N}$；(3) $6\mathrm{N}$
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件、浮力产生原因
【点评】
本题为浮力章节基础计算题，结合受力分析和阿基米德原理，需注意单位换算，是典型的基础应用题型，侧重对核心公式的掌握。
【难度系数】
0.7
先明确木块在不同状态下的特点：甲图中木块完全浸没，排开水的体积等于木块体积；乙图中木块漂浮，受力平衡。解题思路：（1）利用阿基米德原理，根据木块完全浸没时的体积计算浮力；（2）对甲图木块受力分析，浮力等于重力与细线拉力之和，先算木块重力，再求拉力；（3）乙图中木块漂浮，浮力等于重力，结合浮力产生的原因（上下表面压力差），上表面无压力，故下表面压力等于浮力。
【解析】
（1）木块体积：$V=(10\mathrm{cm})^3=1000\mathrm{cm}^3=1×10^{-3}\mathrm{m}^3$，甲图中木块完全浸没，$V_{排}=V$，根据阿基米德原理：
$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}×1×10^{-3}\mathrm{m}^3=10\mathrm{N}$。
（2）木块重力：$G_{木}=\rho_{木}gV=0.6×10^3\mathrm{kg/m}^3×10\mathrm{N/kg}×1×10^{-3}\mathrm{m}^3=6\mathrm{N}$，甲图中木块静止，受力平衡$F_{浮}=G_{木}+F_{拉}$，则细线拉力：
$F_{拉}=F_{浮}-G_{木}=10\mathrm{N}-6\mathrm{N}=4\mathrm{N}$。
（3）乙图中木块漂浮，静止时受力平衡$F_{浮}'=G_{木}=6\mathrm{N}$，浮力是上下表面压力差，上表面压力为0，故下表面压力$F=F_{浮}'=6\mathrm{N}$。
【答案】
(1) $10\mathrm{N}$；(2) $4\mathrm{N}$；(3) $6\mathrm{N}$
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件、浮力产生原因
【点评】
本题为浮力章节基础计算题，结合受力分析和阿基米德原理，需注意单位换算，是典型的基础应用题型，侧重对核心公式的掌握。
【难度系数】
0.7
