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阿基米德原理
内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于它
公式：
表达式：
适用范围：

排开液体所受的重力 $F_{浮}=G_{排}$ 液体或气体

1.某同学猜想:“浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟固体的形状有关”,于是选用烧杯、水、细线、弹簧测力计和两块橡皮泥设计实验,则这两块橡皮泥应满足的条件是（）

A.体积不同,形状相同
B.体积相同,形状不同
C.体积相同,形状相同
D.体积不同,形状不同

1.B [根据控制变量法的要求,要探究“浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟固体的形状有关”就要使橡皮泥的形状不同,其他条件都必须完全相同,故应使体积相同,形状不同,故A、C、D不符合题意,B符合题意。故选B。]

2. 如图所示为“验证阿基米德原理”的实验装置图，下列可以测出浮力大小的组合装置是 （）

A.甲和乙
B.甲和丙
C.甲和丁
D.乙和丙

2.A [由图乙可测出物体重力G,图甲中物体浸没在液体中,设弹簧测力计示数为F,根据称重法测浮力,则浮力大小为$F_{浮}=G-F$,故甲、乙两图结合可以测出浮力的大小。故A符合题意,B、C、D不符合题意。故选A。]

3.如图甲，在对“中国天眼”进行“体检”时，需利用氦气球使检修员对反射面板的压力减小到160 N以下。若氦气球（如图乙）连同配件质量为156 kg，氦气球体积为200 m³，空气密度为1.3 kg/m³，检修员需携带20 kg的装备，g取10 N/kg，人受到的空气浮力忽略不计，下列说法正确的是 （）

A.检修员的质量应不大于100 kg
B.此时氦气球受到的空气浮力2 760 N
C.氦气球上升过程中，受到的大气压不变
D.将氦气球中的氦气放掉一些可以使人对反射面板的压力减小

3.A [A.由阿基米德原理可得氦气球受到的浮力$F_{浮}=\rho_{空气}V_{排}g=\rho_{空气}Vg=1.3\ \mathrm{kg/m}^3×200\ \mathrm{m}^3×10\ \mathrm{N/kg}=2600\ \mathrm{N}$,氦气球连同配件的总重力$G_{总1}=m_{总}g=156\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1560\ \mathrm{N}$,氦气球对人的拉力$F=F_{浮}-G_{总}=2600\ \mathrm{N}-1560\ \mathrm{N}=1040\ \mathrm{N}$,当人对反射面板的压力为160 N(最大值)时,反射面对人的支持力$F_{支}=160\ \mathrm{N}$,人受到拉力与支持力的合力$F_{总}=F+F_{支}=1040\ \mathrm{N}+160\ \mathrm{N}=1200\ \mathrm{N}$,人和装备的最大总重力$G_{总2}=G_{人}+G_{装备}=F_{总}=1200\ \mathrm{N}$,已知装备质量$m_{装备}=20\ \mathrm{kg}$,装备的重力$G_{装备}=m_{装备}g=20\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=200\ \mathrm{N}$,人的最大重力$G_{人}=G_{总2}-G_{装备}=1200\ \mathrm{N}-200\ \mathrm{N}=1000\ \mathrm{N}$,人的最大质量$m_{人}=\frac{G_{人}}{g}=\frac{1000\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=100\ \mathrm{kg}$,所以检修员的质量应不大于100 kg,故A正确,B错误;C.因为大气压随高度增加而减小,所以氦气球上升过程中,受到的大气压变小,故C错误;D.将氦气球中的氦气放掉一些,体积变小,由阿基米德原理知浮力变小,氦气球对人的拉力减小,人对面板的压力变大,故D错误。故选A。]

4.在“验证阿基米德原理”的实验中,下列操作会对验证结果产生影响的是 （）

A.溢水杯内未盛满水
B.金属块未完全浸没在水中
C.小桶内原来有少量水
D.将溢水杯中的水换成酒精

4.A [A.水面未到达溢水杯的溢水口,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,故最终会导致测量结果为物体受到的浮力大于排出的水的重力,故A符合题意;B.物体未全部浸没在水中,物体排开液体的体积小,排开液体的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,对实验没有影响,故B不符合题意;C.小桶内有少量水,测得的小桶的重力偏大,测量的小桶和水的总重力也偏大,$G_{排}$不变,所以对实验没有影响,故C不符合题意;D.阿基米德原理也适用于酒精,将溢水杯中水换成酒精,仍可验证阿基米德原理,故D不符合题意。故选A。]