1. 浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体,即 $ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{排}} = $。这就是著名的,它也适用于。
答案
排开的
液体所受的重力
$\rho_{\mathrm{液}} V_{\mathrm{排}} g$
阿基米德原理
气体
液体所受的重力
$\rho_{\mathrm{液}} V_{\mathrm{排}} g$
阿基米德原理
气体
解析
【解析】
本题考查阿基米德原理的相关内容。浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力,其推导公式为$F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{排}} = \rho_{\mathrm{液}} V_{\mathrm{排}} g$,这就是阿基米德原理,该原理不仅适用于液体,也适用于气体。
【答案】
排开的液体所受的重力;$\rho_{\mathrm{液}} V_{\mathrm{排}} g$;阿基米德原理;气体
【知识点】
阿基米德原理
【点评】
本题为力学基础填空题,直接考查阿基米德原理的核心内容,是浮力相关知识的基础,需牢记其内容、公式及适用范围。
【难度系数】
0.8
本题考查阿基米德原理的相关内容。浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力,其推导公式为$F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{排}} = \rho_{\mathrm{液}} V_{\mathrm{排}} g$,这就是阿基米德原理,该原理不仅适用于液体,也适用于气体。
【答案】
排开的液体所受的重力;$\rho_{\mathrm{液}} V_{\mathrm{排}} g$;阿基米德原理;气体
【知识点】
阿基米德原理
【点评】
本题为力学基础填空题,直接考查阿基米德原理的核心内容,是浮力相关知识的基础,需牢记其内容、公式及适用范围。
【难度系数】
0.8
2. 如图 9.2 - 1 所示,把装满水的烧杯放在盘子里,再把空的饮料罐按入水中,在手感受到浮力的同时,会看到被排开的水溢至盘中。若溢出的水的体积为 $ 150\ \mathrm{cm}^3 $,饮料罐受到的浮力的大小为N。饮料罐浸入水中越深、排开的水越多时,受到的浮力。($ \rho_{\mathrm{水}} = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $,$ g $ 取 $ 10\ \mathrm{N/kg} $)

答案
1.5
越大
越大
解析
【解析】
根据阿基米德原理,浮力大小等于排开液体的重力。首先将排开水的体积换算为国际单位:$150\ \mathrm{cm}^3 = 1.5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$,
计算排开水的质量:$m_{\mathrm{排}} = \rho_{\mathrm{水}}V_{\mathrm{排}} = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 1.5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3 = 0.15\ \mathrm{kg}$,
排开水的重力即浮力:$F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{排}} = m_{\mathrm{排}}g = 0.15\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1.5\ \mathrm{N}$;
根据阿基米德原理,在液体密度不变时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,因此饮料罐浸入水中越深、排开的水越多时,受到的浮力越大。
【答案】
1.5;越大
【知识点】
阿基米德原理、浮力大小的影响因素
【点评】
本题考查阿基米德原理的应用,结合生活实例考查浮力与排开液体体积的关系,侧重对基础知识的理解与运用。
【难度系数】
0.8
根据阿基米德原理,浮力大小等于排开液体的重力。首先将排开水的体积换算为国际单位:$150\ \mathrm{cm}^3 = 1.5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$,
计算排开水的质量:$m_{\mathrm{排}} = \rho_{\mathrm{水}}V_{\mathrm{排}} = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 1.5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3 = 0.15\ \mathrm{kg}$,
排开水的重力即浮力:$F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{排}} = m_{\mathrm{排}}g = 0.15\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1.5\ \mathrm{N}$;
根据阿基米德原理,在液体密度不变时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,因此饮料罐浸入水中越深、排开的水越多时,受到的浮力越大。
【答案】
1.5;越大
【知识点】
阿基米德原理、浮力大小的影响因素
【点评】
本题考查阿基米德原理的应用,结合生活实例考查浮力与排开液体体积的关系,侧重对基础知识的理解与运用。
【难度系数】
0.8
3. 将两个物体分别挂在两个弹簧测力计上,再将这两个物体浸没在同一种液体中,两个弹簧测力计示数减小的数值相同。这两个物体必定有相同的()
A.质量
B.密度
C.体积
D.形状
A.质量
B.密度
C.体积
D.形状
答案
C
解析
【解析】
弹簧测力计示数减小的数值等于物体受到的浮力(称重法测浮力:$F_{浮}=G-F_{示}$,示数减小量$\Delta F=G-F_{示}=F_{浮}$)。已知两个物体浸没在同一种液体中时,示数减小数值相同,即两物体受到的浮力$F_{浮}$相同。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,液体密度$\rho_{液}$相同,$g$为常量,所以两物体排开液体的体积$V_{排}$相同。又因为物体浸没在液体中,$V_{排}=V_{物}$,因此这两个物体的体积必定相同。
【答案】
C
【知识点】
称重法测浮力、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综合应用,核心是理解弹簧测力计示数减小量等于物体所受浮力,再通过阿基米德原理推导物体的相关物理量关系,需要准确掌握浮力的测量与计算原理。
【难度系数】
0.6
弹簧测力计示数减小的数值等于物体受到的浮力(称重法测浮力:$F_{浮}=G-F_{示}$,示数减小量$\Delta F=G-F_{示}=F_{浮}$)。已知两个物体浸没在同一种液体中时,示数减小数值相同,即两物体受到的浮力$F_{浮}$相同。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,液体密度$\rho_{液}$相同,$g$为常量,所以两物体排开液体的体积$V_{排}$相同。又因为物体浸没在液体中,$V_{排}=V_{物}$,因此这两个物体的体积必定相同。
【答案】
C
【知识点】
称重法测浮力、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综合应用,核心是理解弹簧测力计示数减小量等于物体所受浮力,再通过阿基米德原理推导物体的相关物理量关系,需要准确掌握浮力的测量与计算原理。
【难度系数】
0.6
4. 小文在实验室验证阿基米德原理。他将重 $ 4\ \mathrm{N} $ 的金属块挂在弹簧测力计上,并缓慢浸没在水平桌面上盛满水的溢水杯中,金属块静止时,弹簧测力计的示数为 $ 3\ \mathrm{N} $,如图 9.2 - 2 所示。已知水的密度为 $ 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $,$ g $ 取 $ 10\ \mathrm{N/kg} $,下列判断正确的是()

A.金属块受到的浮力为 $ 7\ \mathrm{N} $
B.溢出的水的体积为 $ 1 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3 $
C.金属块的密度为 $ 4 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $
D.放入金属块后溢水杯底部受到水的压强增大
A.金属块受到的浮力为 $ 7\ \mathrm{N} $
B.溢出的水的体积为 $ 1 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3 $
C.金属块的密度为 $ 4 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $
D.放入金属块后溢水杯底部受到水的压强增大
答案
C
解析
【解析】
逐个分析选项:
1. 计算金属块受到的浮力:根据称重法测浮力,$F_{\mathrm{浮}} = G - F_{\mathrm{示}} = 4\ \mathrm{N} - 3\ \mathrm{N} = 1\ \mathrm{N}$,故A选项错误。
2. 计算溢出的水的体积:金属块浸没在水中,$V_{\mathrm{排}} = V_{\mathrm{溢}}$,由阿基米德原理$F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$得,$V_{\mathrm{溢}} = V_{\mathrm{排}} = \frac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{水}}g} = \frac{1\ \mathrm{N}}{1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg}} = 1 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3$,故B选项错误。
3. 计算金属块的密度:金属块的质量$m = \frac{G}{g} = \frac{4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 0.4\ \mathrm{kg}$,金属块浸没时$V = V_{\mathrm{排}} = 1 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3$,则金属块的密度$\rho = \frac{m}{V} = \frac{0.4\ \mathrm{kg}}{1 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3} = 4 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,故C选项正确。
4. 分析溢水杯底部受到水的压强:溢水杯原本盛满水,放入金属块后水面高度不变,根据$p = \rho_{\mathrm{水}}gh$,水的深度$h$不变,所以溢水杯底部受到水的压强不变,故D选项错误。
综上,正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
称重法测浮力、阿基米德原理、密度计算
【点评】
本题考查阿基米德原理的综合应用,需熟练掌握称重法测浮力、浮力公式、密度公式及液体压强的影响因素,注意溢水杯盛满水时水面高度不变的关键细节。
【难度系数】
0.6
逐个分析选项:
1. 计算金属块受到的浮力:根据称重法测浮力,$F_{\mathrm{浮}} = G - F_{\mathrm{示}} = 4\ \mathrm{N} - 3\ \mathrm{N} = 1\ \mathrm{N}$,故A选项错误。
2. 计算溢出的水的体积:金属块浸没在水中,$V_{\mathrm{排}} = V_{\mathrm{溢}}$,由阿基米德原理$F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$得,$V_{\mathrm{溢}} = V_{\mathrm{排}} = \frac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{水}}g} = \frac{1\ \mathrm{N}}{1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg}} = 1 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3$,故B选项错误。
3. 计算金属块的密度:金属块的质量$m = \frac{G}{g} = \frac{4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 0.4\ \mathrm{kg}$,金属块浸没时$V = V_{\mathrm{排}} = 1 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3$,则金属块的密度$\rho = \frac{m}{V} = \frac{0.4\ \mathrm{kg}}{1 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3} = 4 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,故C选项正确。
4. 分析溢水杯底部受到水的压强:溢水杯原本盛满水,放入金属块后水面高度不变,根据$p = \rho_{\mathrm{水}}gh$,水的深度$h$不变,所以溢水杯底部受到水的压强不变,故D选项错误。
综上,正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
称重法测浮力、阿基米德原理、密度计算
【点评】
本题考查阿基米德原理的综合应用,需熟练掌握称重法测浮力、浮力公式、密度公式及液体压强的影响因素,注意溢水杯盛满水时水面高度不变的关键细节。
【难度系数】
0.6
5. 已知 $ \rho_{\mathrm{铜}} > \rho_{\mathrm{铝}} > \rho_{\mathrm{水}} > \rho_{\mathrm{酒精}} $,实心的铜块和铝块质量相同,下列做法中物块受到的浮力最大的是()
A.把铜块浸入水中
B.把铜块浸入酒精中
C.把铝块浸入水中
D.把铝块浸入酒精中
A.把铜块浸入水中
B.把铜块浸入酒精中
C.把铝块浸入水中
D.把铝块浸入酒精中
答案
C
解析
【解析】
已知铜块和铝块质量相同,由$ \rho = \frac{m}{V} $可得$ V = \frac{m}{\rho} $,因为$ \rho_{\mathrm{铜}} > \rho_{\mathrm{铝}} $,所以$ V_{\mathrm{铝}} > V_{\mathrm{铜}} $。实心金属块均沉底,排开液体体积等于自身体积,根据阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}} $:
A选项:铜块浸入水中,$ V_{\mathrm{排}}=V_{\mathrm{铜}} $,$ \rho_{\mathrm{液}}=\rho_{\mathrm{水}} $;
B选项:铜块浸入酒精中,$ V_{\mathrm{排}}=V_{\mathrm{铜}} $,$ \rho_{\mathrm{液}}=\rho_{\mathrm{酒精}}<\rho_{\mathrm{水}} $;
C选项:铝块浸入水中,$ V_{\mathrm{排}}=V_{\mathrm{铝}}>V_{\mathrm{铜}} $,$ \rho_{\mathrm{液}}=\rho_{\mathrm{水}} $;
D选项:铝块浸入酒精中,$ V_{\mathrm{排}}=V_{\mathrm{铝}} $,$ \rho_{\mathrm{液}}=\rho_{\mathrm{酒精}}<\rho_{\mathrm{水}} $。
对比可知,C选项中$ \rho_{\mathrm{液}} $较大且$ V_{\mathrm{排}} $最大,所以浮力最大。
【答案】
C
【知识点】
阿基米德原理、密度公式的应用、物体浮沉条件
【点评】
本题考查阿基米德原理与密度公式的综合应用,需先通过密度公式判断物体体积大小,再结合液体密度,利用阿基米德原理比较浮力大小,理清逻辑关系是解题关键。
【难度系数】
0.7
已知铜块和铝块质量相同,由$ \rho = \frac{m}{V} $可得$ V = \frac{m}{\rho} $,因为$ \rho_{\mathrm{铜}} > \rho_{\mathrm{铝}} $,所以$ V_{\mathrm{铝}} > V_{\mathrm{铜}} $。实心金属块均沉底,排开液体体积等于自身体积,根据阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}} $:
A选项:铜块浸入水中,$ V_{\mathrm{排}}=V_{\mathrm{铜}} $,$ \rho_{\mathrm{液}}=\rho_{\mathrm{水}} $;
B选项:铜块浸入酒精中,$ V_{\mathrm{排}}=V_{\mathrm{铜}} $,$ \rho_{\mathrm{液}}=\rho_{\mathrm{酒精}}<\rho_{\mathrm{水}} $;
C选项:铝块浸入水中,$ V_{\mathrm{排}}=V_{\mathrm{铝}}>V_{\mathrm{铜}} $,$ \rho_{\mathrm{液}}=\rho_{\mathrm{水}} $;
D选项:铝块浸入酒精中,$ V_{\mathrm{排}}=V_{\mathrm{铝}} $,$ \rho_{\mathrm{液}}=\rho_{\mathrm{酒精}}<\rho_{\mathrm{水}} $。
对比可知,C选项中$ \rho_{\mathrm{液}} $较大且$ V_{\mathrm{排}} $最大,所以浮力最大。
【答案】
C
【知识点】
阿基米德原理、密度公式的应用、物体浮沉条件
【点评】
本题考查阿基米德原理与密度公式的综合应用,需先通过密度公式判断物体体积大小,再结合液体密度,利用阿基米德原理比较浮力大小,理清逻辑关系是解题关键。
【难度系数】
0.7
6. 提升题 如图 9.2 - 3 所示,小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中,体积会逐渐变大。气泡受到的浮力和气泡内气体压强的变化情况分别是()

A.浮力变大,压强变小
B.浮力变小,压强变小
C.浮力变大,压强变大
D.浮力不变,压强不变
A.浮力变大,压强变小
B.浮力变小,压强变小
C.浮力变大,压强变大
D.浮力不变,压强不变
答案
A
解析
【解析】
1. 浮力变化分析:根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,气泡在上升过程中体积逐渐变大,排开水的体积$V_{排}$变大,水的密度$\rho_{液}$和重力加速度$g$不变,因此气泡受到的浮力变大。
2. 气泡内气体压强变化分析:气泡上升时,所处的深度$h$逐渐减小,根据液体压强公式$p=\rho_{液}gh$,水的密度$\rho_{液}$和$g$不变,深度$h$减小,气泡受到的外界水的压强变小;由于气泡处于平衡状态,气泡内气体压强等于外界水的压强,因此气泡内气体压强变小。
综上,浮力变大,压强变小,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
阿基米德原理、液体压强规律
【点评】
本题结合气泡上升的实际情景,考查浮力与压强的动态变化分析,需要灵活运用阿基米德原理和液体压强公式,分析物理量的变化关系,注重对物理规律的应用能力考查。
【难度系数】
0.7
1. 浮力变化分析:根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,气泡在上升过程中体积逐渐变大,排开水的体积$V_{排}$变大,水的密度$\rho_{液}$和重力加速度$g$不变,因此气泡受到的浮力变大。
2. 气泡内气体压强变化分析:气泡上升时,所处的深度$h$逐渐减小,根据液体压强公式$p=\rho_{液}gh$,水的密度$\rho_{液}$和$g$不变,深度$h$减小,气泡受到的外界水的压强变小;由于气泡处于平衡状态,气泡内气体压强等于外界水的压强,因此气泡内气体压强变小。
综上,浮力变大,压强变小,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
阿基米德原理、液体压强规律
【点评】
本题结合气泡上升的实际情景,考查浮力与压强的动态变化分析,需要灵活运用阿基米德原理和液体压强公式,分析物理量的变化关系,注重对物理规律的应用能力考查。
【难度系数】
0.7
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