1. 如图所示,重为10 N的长方体物块浸没在水中1 m深处时,受到的浮力为2 N,则上、下表面受到的水的压力分别为5 N、

气囊 腰带
正常游泳时 体力不支时
7
N。当长方体物块浸没在水中5 m深处时,下表面受到的压力为27 N,则上表面受到的压力为25
N。若把它浸没在硫酸铜溶液中($\rho_{硫酸铜}>\rho_{水}$),此长方体物块上下表面受到液体的压力差大于
(选填“大于”“小于”或“等于”)2 N。气囊 腰带
正常游泳时 体力不支时
答案
1. 7 25 大于
解析
【分析】
要解决这道题,需明确浮力的核心规律:浮力是物体上下表面受到的液体压力差,即$F_{浮}=F_{向上}-F_{向下}$;同时浮力大小遵循阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,当物体浸没时$V_{排}$不变,浮力随液体密度增大而增大。解题时,根据已知的浮力和某一表面压力,利用压力差公式计算另一表面压力;判断不同液体中的压力差时,结合阿基米德原理分析浮力变化即可。
【解析】
1. 计算第一个空:根据浮力产生原因$F_{浮}=F_{向上}-F_{向下}$,已知$F_{浮}=2N$,上表面压力$F_{向下}=5N$,则下表面压力$F_{向上}=F_{浮}+F_{向下}=2N+5N=7N$。
2. 计算第二个空:物块浸没时浮力不变仍为2N,已知下表面压力$F_{向上}'=27N$,则上表面压力$F_{向下}'=F_{向上}'-F_{浮}=27N-2N=25N$。
3. 判断第三个空:物块浸没时$V_{排}$不变,硫酸铜溶液密度$\rho_{硫酸铜}>\rho_{水}$,由阿基米德原理可知,物块在硫酸铜溶液中受到的浮力大于2N,而浮力等于上下表面的压力差,因此压力差大于2N。
【答案】
7;25;大于
【知识点】
浮力产生原因;阿基米德原理
【点评】
本题考查浮力产生原因和阿基米德原理的基础应用,核心是理解浮力与压力差的关系,属于常规基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需明确浮力的核心规律:浮力是物体上下表面受到的液体压力差,即$F_{浮}=F_{向上}-F_{向下}$;同时浮力大小遵循阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,当物体浸没时$V_{排}$不变,浮力随液体密度增大而增大。解题时,根据已知的浮力和某一表面压力,利用压力差公式计算另一表面压力;判断不同液体中的压力差时,结合阿基米德原理分析浮力变化即可。
【解析】
1. 计算第一个空:根据浮力产生原因$F_{浮}=F_{向上}-F_{向下}$,已知$F_{浮}=2N$,上表面压力$F_{向下}=5N$,则下表面压力$F_{向上}=F_{浮}+F_{向下}=2N+5N=7N$。
2. 计算第二个空:物块浸没时浮力不变仍为2N,已知下表面压力$F_{向上}'=27N$,则上表面压力$F_{向下}'=F_{向上}'-F_{浮}=27N-2N=25N$。
3. 判断第三个空:物块浸没时$V_{排}$不变,硫酸铜溶液密度$\rho_{硫酸铜}>\rho_{水}$,由阿基米德原理可知,物块在硫酸铜溶液中受到的浮力大于2N,而浮力等于上下表面的压力差,因此压力差大于2N。
【答案】
7;25;大于
【知识点】
浮力产生原因;阿基米德原理
【点评】
本题考查浮力产生原因和阿基米德原理的基础应用,核心是理解浮力与压力差的关系,属于常规基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
2. 如图所示,游泳安全辅助装备“跟屁虫”由一个气囊用细线与腰带相连。正常游泳时,气囊漂浮。在游泳者体力不支时,可将气囊压入水中,防止人下沉,在此情况下气囊排开水的体积会

变大
,受到的浮力会变大
。(均选填“变大”“变小”或“不变”)答案
2. 变大 变大
解析
【分析】
要解决该问题,需结合阿基米德原理分析浮力变化:首先明确气囊压入水中时排开水的体积变化,再根据阿基米德原理判断浮力的变化。正常游泳时气囊漂浮,排开水的体积较小;体力不支时将气囊压入水中,气囊浸入水中的体积增大,排开水的体积随之变大。根据阿基米德原理,浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,液体密度不变时,排开体积越大,浮力越大。
【解析】
当游泳者体力不支将气囊压入水中时,气囊从漂浮状态变为浸没状态,气囊排开水的体积($V_{排}$)会变大。根据阿基米德原理公式$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,其中水的密度$\rho_{水}$和常量$g$均保持不变,气囊排开水的体积$V_{排}$变大,因此气囊受到的浮力会变大。
【答案】
变大;变大
【知识点】
阿基米德原理,浮力的影响因素
【点评】
本题考查阿基米德原理的实际应用,属于基础题型,需掌握浮力与排开液体体积的关系,难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决该问题,需结合阿基米德原理分析浮力变化:首先明确气囊压入水中时排开水的体积变化,再根据阿基米德原理判断浮力的变化。正常游泳时气囊漂浮,排开水的体积较小;体力不支时将气囊压入水中,气囊浸入水中的体积增大,排开水的体积随之变大。根据阿基米德原理,浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,液体密度不变时,排开体积越大,浮力越大。
【解析】
当游泳者体力不支将气囊压入水中时,气囊从漂浮状态变为浸没状态,气囊排开水的体积($V_{排}$)会变大。根据阿基米德原理公式$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,其中水的密度$\rho_{水}$和常量$g$均保持不变,气囊排开水的体积$V_{排}$变大,因此气囊受到的浮力会变大。
【答案】
变大;变大
【知识点】
阿基米德原理,浮力的影响因素
【点评】
本题考查阿基米德原理的实际应用,属于基础题型,需掌握浮力与排开液体体积的关系,难度较低。
【难度系数】
0.8
3. 如图所示,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,会看到排开的水溢至盘中。若溢出的水的体积为150 cm³,饮料罐受到的浮力的大小为

1.5
N(g取10 N/kg,ρₖₗ=1.0×10³ kg/m³);饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时(饮料罐没有碰到烧杯底部),受到的浮力更大
,水对烧杯底部的压强不变
。(后两空均选填“更大”“更小”或“不变”)答案
3. 1.5 更大 不变
解析
【分析】
本题考查阿基米德原理和液体压强的应用。解题思路:第一空利用阿基米德原理计算浮力,需先换算排开水的体积单位;第二空根据阿基米德原理,浮力与排开液体体积有关,体积越大浮力越大;第三空分析烧杯内水的深度变化,结合液体压强公式判断压强变化。
【解析】
1. 计算浮力:根据阿基米德原理 $ F_{浮} = G_{排} = \rho_{水}gV_{排} $。已知 $ V_{排}=150\ \mathrm{cm}^3=150×10^{-6}\ \mathrm{m}^3=1.5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3 $,$ \rho_{水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $,$ g=10\ \mathrm{N/kg} $,代入得:
$ F_{浮}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 ×10\ \mathrm{N/kg} ×1.5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3=1.5\ \mathrm{N} $。
2. 饮料罐浸入水中更深时,排开的水体积 $ V_{排} $ 增大,由 $ F_{浮}=\rho_{水}gV_{排} $ 可知,浮力更大。
3. 烧杯原本装满水,饮料罐按入水中时,溢出的水体积等于排开的水体积,因此烧杯内水的深度 $ h $ 不变。根据液体压强公式 $ p=\rho_{水}gh $,$ \rho_{水} $ 和 $ g $ 不变,故水对烧杯底部的压强不变。
【答案】
1.5;更大;不变
【知识点】
阿基米德原理、液体压强
【点评】
本题结合生活实例考查基础物理知识,需掌握阿基米德原理和液体压强公式,注意单位换算和深度变化的分析,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查阿基米德原理和液体压强的应用。解题思路:第一空利用阿基米德原理计算浮力,需先换算排开水的体积单位;第二空根据阿基米德原理,浮力与排开液体体积有关,体积越大浮力越大;第三空分析烧杯内水的深度变化,结合液体压强公式判断压强变化。
【解析】
1. 计算浮力:根据阿基米德原理 $ F_{浮} = G_{排} = \rho_{水}gV_{排} $。已知 $ V_{排}=150\ \mathrm{cm}^3=150×10^{-6}\ \mathrm{m}^3=1.5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3 $,$ \rho_{水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $,$ g=10\ \mathrm{N/kg} $,代入得:
$ F_{浮}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 ×10\ \mathrm{N/kg} ×1.5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3=1.5\ \mathrm{N} $。
2. 饮料罐浸入水中更深时,排开的水体积 $ V_{排} $ 增大,由 $ F_{浮}=\rho_{水}gV_{排} $ 可知,浮力更大。
3. 烧杯原本装满水,饮料罐按入水中时,溢出的水体积等于排开的水体积,因此烧杯内水的深度 $ h $ 不变。根据液体压强公式 $ p=\rho_{水}gh $,$ \rho_{水} $ 和 $ g $ 不变,故水对烧杯底部的压强不变。
【答案】
1.5;更大;不变
【知识点】
阿基米德原理、液体压强
【点评】
本题结合生活实例考查基础物理知识,需掌握阿基米德原理和液体压强公式,注意单位换算和深度变化的分析,难度适中。
【难度系数】
0.6
4. 如图所示,这是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,用于观测青藏高原并记录大气的相关数据。当随着浮空艇上升的高度增大时,浮空艇上的气压计显示的数据将

减小
(选填“增大”“减小”或“不变”);当浮空艇上浮时,其所受浮力大于
(选填“大于”“小于”或“等于”)自身重力。答案
4. 减小 大于
解析
【分析】
要解答本题,需掌握两个核心知识点:一是大气压与高度的关系,二是物体的浮沉条件。首先回忆:大气压随海拔高度的增大而减小,因此浮空艇上升时,高度增加,气压计示数会变化;再根据浮沉条件,物体上浮时的受力特点可判断浮力与重力的关系。
【解析】
1. 大气压强的大小与海拔高度有关,海拔越高,大气压强越小。当浮空艇上升的高度增大时,外界大气压强减小,因此浮空艇上气压计显示的数据将减小。
2. 根据物体的浮沉条件,当物体上浮时,合力方向向上,说明其所受浮力大于自身重力,因此浮空艇上浮时,其所受浮力大于自身重力。
【答案】
减小;大于
【知识点】
大气压强与高度的关系;浮沉条件
【点评】
本题结合实际的浮空艇应用场景,考察大气压强和浮沉条件的基础知识点,属于基础题型,侧重对核心概念的理解应用,难度较低。
【难度系数】
0.8
要解答本题,需掌握两个核心知识点:一是大气压与高度的关系,二是物体的浮沉条件。首先回忆:大气压随海拔高度的增大而减小,因此浮空艇上升时,高度增加,气压计示数会变化;再根据浮沉条件,物体上浮时的受力特点可判断浮力与重力的关系。
【解析】
1. 大气压强的大小与海拔高度有关,海拔越高,大气压强越小。当浮空艇上升的高度增大时,外界大气压强减小,因此浮空艇上气压计显示的数据将减小。
2. 根据物体的浮沉条件,当物体上浮时,合力方向向上,说明其所受浮力大于自身重力,因此浮空艇上浮时,其所受浮力大于自身重力。
【答案】
减小;大于
【知识点】
大气压强与高度的关系;浮沉条件
【点评】
本题结合实际的浮空艇应用场景,考察大气压强和浮沉条件的基础知识点,属于基础题型,侧重对核心概念的理解应用,难度较低。
【难度系数】
0.8
5. 在长为20 cm的均匀细木棒的一端缠绕一些细铜丝,制成两个完全相同的简易密度计。现将它们分别放入盛有不同液体的两个杯子中,如图所示为它们竖直静止在液体中的情况。密度计在甲杯液体中露出液面的长度为10 cm,在乙杯液体中露出液面的长度为13 cm,若乙杯液体为水时,甲杯液体的密度ρ甲=

0.7×10³
kg/m³。若在乙杯子的水中加入适量盐,其中的密度计所受的浮力不变
(选填“变大”“变小”或“不变”)。(ρ水=1.0×10³ kg/m³)答案
5. 0.7×10³ 不变
解析
【分析】
密度计的工作原理是漂浮状态,此时浮力等于自身重力,两个完全相同的密度计重力相等,因此在两种液体中所受浮力也相等。解题时,先根据密度计露出长度算出浸入液体的长度,再结合阿基米德原理,利用浮力相等的关系推导甲液体的密度;当乙杯中加盐后,密度计仍漂浮,根据重力不变可判断浮力变化。
【解析】
1. 计算甲液体的密度:
设密度计的横截面积为$ S $,总长度$ L=20\ \mathrm{cm} $。
密度计在甲液体中浸入的长度:$ L_{\mathrm{浸甲}} = L - L_{\mathrm{露甲}} = 20\ \mathrm{cm} - 10\ \mathrm{cm} = 10\ \mathrm{cm} $;
在乙液体(水)中浸入的长度:$ L_{\mathrm{浸乙}} = L - L_{\mathrm{露乙}} = 20\ \mathrm{cm} - 13\ \mathrm{cm} = 7\ \mathrm{cm} $;
因为密度计漂浮,所以$ F_{\mathrm{浮甲}} = F_{\mathrm{浮乙}} = G $;
根据阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}} $,且$ V_{\mathrm{排}} = S · L_{\mathrm{浸}} $,可得:
$ \rho_{\mathrm{甲}}gS L_{\mathrm{浸甲}} = \rho_{\mathrm{水}}gS L_{\mathrm{浸乙}} $,约去$ g $和$ S $,代入数据:
$ \rho_{\mathrm{甲}} = \rho_{\mathrm{水}} · \frac{L_{\mathrm{浸乙}}}{L_{\mathrm{浸甲}}} = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × \frac{7\ \mathrm{cm}}{10\ \mathrm{cm}} = 0.7 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $;
2. 分析加盐后浮力的变化:
在乙杯水中加盐,液体密度增大,但密度计始终处于漂浮状态,浮力等于自身重力,密度计的重力不变,因此所受浮力不变。
【答案】
0.7×10³;不变
【知识点】
物体的漂浮条件、阿基米德原理
【点评】
本题围绕密度计的工作原理展开,核心是利用“漂浮时浮力等于重力”结合阿基米德原理进行计算,属于基础应用题型,需掌握漂浮条件的灵活运用。
【难度系数】
0.5
密度计的工作原理是漂浮状态,此时浮力等于自身重力,两个完全相同的密度计重力相等,因此在两种液体中所受浮力也相等。解题时,先根据密度计露出长度算出浸入液体的长度,再结合阿基米德原理,利用浮力相等的关系推导甲液体的密度;当乙杯中加盐后,密度计仍漂浮,根据重力不变可判断浮力变化。
【解析】
1. 计算甲液体的密度:
设密度计的横截面积为$ S $,总长度$ L=20\ \mathrm{cm} $。
密度计在甲液体中浸入的长度:$ L_{\mathrm{浸甲}} = L - L_{\mathrm{露甲}} = 20\ \mathrm{cm} - 10\ \mathrm{cm} = 10\ \mathrm{cm} $;
在乙液体(水)中浸入的长度:$ L_{\mathrm{浸乙}} = L - L_{\mathrm{露乙}} = 20\ \mathrm{cm} - 13\ \mathrm{cm} = 7\ \mathrm{cm} $;
因为密度计漂浮,所以$ F_{\mathrm{浮甲}} = F_{\mathrm{浮乙}} = G $;
根据阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}} $,且$ V_{\mathrm{排}} = S · L_{\mathrm{浸}} $,可得:
$ \rho_{\mathrm{甲}}gS L_{\mathrm{浸甲}} = \rho_{\mathrm{水}}gS L_{\mathrm{浸乙}} $,约去$ g $和$ S $,代入数据:
$ \rho_{\mathrm{甲}} = \rho_{\mathrm{水}} · \frac{L_{\mathrm{浸乙}}}{L_{\mathrm{浸甲}}} = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × \frac{7\ \mathrm{cm}}{10\ \mathrm{cm}} = 0.7 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $;
2. 分析加盐后浮力的变化:
在乙杯水中加盐,液体密度增大,但密度计始终处于漂浮状态,浮力等于自身重力,密度计的重力不变,因此所受浮力不变。
【答案】
0.7×10³;不变
【知识点】
物体的漂浮条件、阿基米德原理
【点评】
本题围绕密度计的工作原理展开,核心是利用“漂浮时浮力等于重力”结合阿基米德原理进行计算,属于基础应用题型,需掌握漂浮条件的灵活运用。
【难度系数】
0.5
6. 水平桌面上两个完全相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放入两烧杯中,当两球静止时,两杯中液面高度相同,两小球所处的位置如
所示,则两小球所受浮力的大小关系为$F_A$
=
$F_B$,两小球排开液体所受的重力的大小关系为$G_A$=
$G_B$,两杯中液体对烧杯底的压强的大小关系为$p_甲$>
$p_乙$。(均选填“>”“=”或“<”)答案
6. = = >
解析
【分析】
要解决本题,需结合物体浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式逐步分析:①完全相同的小球重力相等,根据浮沉状态判断浮力大小;②利用阿基米德原理,由浮力关系推导排开液体重力的关系;③根据浮沉时液体密度与小球密度的关系,判断两种液体密度,再结合液面高度相同,用液体压强公式比较杯底压强。
【解析】
1. 浮力大小关系:小球A漂浮,根据物体浮沉条件,漂浮时浮力等于自身重力,即$F_A = G_A$;小球B悬浮,悬浮时浮力也等于自身重力,即$F_B = G_B$。因A、B是完全相同的小球,故$G_A = G_B$,因此$F_A = F_B$。
2. 排开液体重力的关系:根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受浮力等于排开液体的重力,即$F_{浮}=G_{排}$。由$F_A=F_B$可得,两小球排开液体所受重力$G_A=G_B$。
3. 液体对烧杯底的压强关系:小球A漂浮,说明$\rho_甲>\rho_{球}$;小球B悬浮,说明$\rho_乙=\rho_{球}$,因此$\rho_甲>\rho_乙$。已知两杯中液面高度$h$相同,根据液体压强公式$p=\rho gh$,$h$相同时,液体密度越大压强越大,故$p_甲>p_乙$。
【答案】
=;=;>
【知识点】
物体浮沉条件;阿基米德原理;液体压强计算
【点评】
本题是浮力与液体压强的综合基础题,核心考查浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式的应用,解题关键是理清各物理量间的关联,属于常规题型,难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决本题,需结合物体浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式逐步分析:①完全相同的小球重力相等,根据浮沉状态判断浮力大小;②利用阿基米德原理,由浮力关系推导排开液体重力的关系;③根据浮沉时液体密度与小球密度的关系,判断两种液体密度,再结合液面高度相同,用液体压强公式比较杯底压强。
【解析】
1. 浮力大小关系:小球A漂浮,根据物体浮沉条件,漂浮时浮力等于自身重力,即$F_A = G_A$;小球B悬浮,悬浮时浮力也等于自身重力,即$F_B = G_B$。因A、B是完全相同的小球,故$G_A = G_B$,因此$F_A = F_B$。
2. 排开液体重力的关系:根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受浮力等于排开液体的重力,即$F_{浮}=G_{排}$。由$F_A=F_B$可得,两小球排开液体所受重力$G_A=G_B$。
3. 液体对烧杯底的压强关系:小球A漂浮,说明$\rho_甲>\rho_{球}$;小球B悬浮,说明$\rho_乙=\rho_{球}$,因此$\rho_甲>\rho_乙$。已知两杯中液面高度$h$相同,根据液体压强公式$p=\rho gh$,$h$相同时,液体密度越大压强越大,故$p_甲>p_乙$。
【答案】
=;=;>
【知识点】
物体浮沉条件;阿基米德原理;液体压强计算
【点评】
本题是浮力与液体压强的综合基础题,核心考查浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式的应用,解题关键是理清各物理量间的关联,属于常规题型,难度适中。
【难度系数】
0.7
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