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1.“梦想”号钻探船采用“模块化”设计理念，攻克多项世界级技术难题，以“小吨位”实现“多功能”。
在执行某次科考任务时，“梦想”号排开水的质量为 42 600 t，则其受到的浮力$F_{浮}=$
（$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$）
在执行某次科考任务时，“梦想”号排开水的质量为 42 600 t，则其受到的浮力$F_{浮}=$
$4.26×10^8$
N。（$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$）
答案
1. $4.26×10^8$
解析
【分析】
首先明确“梦想”号钻探船在科考任务中处于漂浮状态，根据阿基米德原理，物体漂浮时受到的浮力等于排开液体的重力，即$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$。解题时需先将排开水的质量单位换算为千克，再代入公式计算浮力。
【解析】
已知排开水的质量$m_{排}=42600\ \mathrm{t}$，先换算单位：$42600\ \mathrm{t}=42600×10^3\ \mathrm{kg}=4.26×10^7\ \mathrm{kg}$。根据阿基米德原理，漂浮时$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$，代入$g=10\ \mathrm{N/kg}$，可得：
$F_{浮}=4.26×10^7\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=4.26×10^8\ \mathrm{N}$
【答案】
$4.26×10^8$
【知识点】
阿基米德原理、浮力计算
【点评】
本题考查阿基米德原理的应用，属于基础题型，关键是明确漂浮状态下浮力与排开液体重力的关系，注意质量单位的换算，难度不大。
【难度系数】
0.8
首先明确“梦想”号钻探船在科考任务中处于漂浮状态，根据阿基米德原理，物体漂浮时受到的浮力等于排开液体的重力，即$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$。解题时需先将排开水的质量单位换算为千克，再代入公式计算浮力。
【解析】
已知排开水的质量$m_{排}=42600\ \mathrm{t}$，先换算单位：$42600\ \mathrm{t}=42600×10^3\ \mathrm{kg}=4.26×10^7\ \mathrm{kg}$。根据阿基米德原理，漂浮时$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$，代入$g=10\ \mathrm{N/kg}$，可得：
$F_{浮}=4.26×10^7\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=4.26×10^8\ \mathrm{N}$
【答案】
$4.26×10^8$
【知识点】
阿基米德原理、浮力计算
【点评】
本题考查阿基米德原理的应用，属于基础题型，关键是明确漂浮状态下浮力与排开液体重力的关系，注意质量单位的换算，难度不大。
【难度系数】
0.8
2. 体积为$2× 10^{-4}\ \mathrm{m}^3$的金属块浸没在水中，受到的浮力为$\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{N}$；若将其浸没在酒精中，受到的浮力变为$\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{N}$。（$\rho_{\mathrm{水}}=1.0× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，$\rho_{\mathrm{酒精}}=0.8× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$）
答案
2. 2 1.6
解析
【分析】
本题考查浮力的计算，核心是阿基米德原理。解题思路：金属块浸没在液体中时，排开液体的体积等于金属块自身的体积，因此直接利用阿基米德原理公式$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，分别代入水和酒精的密度，结合已知的金属块体积、$g$值，即可求出两次浸没时受到的浮力。
【解析】
金属块浸没在液体中时，排开液体体积$V_{排}=V_{金}=2×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$。
1. 浸没在水中时，根据阿基米德原理：
$F_{浮水}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×2×10^{-4}\ \mathrm{m}^3=2\ \mathrm{N}$；
2. 浸没在酒精中时，同理：
$F_{浮酒精}=\rho_{酒精}gV_{排}=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×2×10^{-4}\ \mathrm{m}^3=1.6\ \mathrm{N}$。
【答案】
2；1.6
【知识点】
阿基米德原理、浮力的计算
【点评】
本题为基础浮力计算题，直接应用阿基米德原理即可求解，关键是明确“浸没时$V_{排}=V_{物}$”，计算时注意单位统一，难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查浮力的计算，核心是阿基米德原理。解题思路：金属块浸没在液体中时，排开液体的体积等于金属块自身的体积，因此直接利用阿基米德原理公式$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，分别代入水和酒精的密度，结合已知的金属块体积、$g$值，即可求出两次浸没时受到的浮力。
【解析】
金属块浸没在液体中时，排开液体体积$V_{排}=V_{金}=2×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$。
1. 浸没在水中时，根据阿基米德原理：
$F_{浮水}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×2×10^{-4}\ \mathrm{m}^3=2\ \mathrm{N}$；
2. 浸没在酒精中时，同理：
$F_{浮酒精}=\rho_{酒精}gV_{排}=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×2×10^{-4}\ \mathrm{m}^3=1.6\ \mathrm{N}$。
【答案】
2；1.6
【知识点】
阿基米德原理、浮力的计算
【点评】
本题为基础浮力计算题，直接应用阿基米德原理即可求解，关键是明确“浸没时$V_{排}=V_{物}$”，计算时注意单位统一，难度较低。
【难度系数】
0.8
3. 将一个大铁球和一个小木球同时放入水中，放手后发现铁球沉入水底，而木球浮出水面，如图所示。关于铁球和木球在水中受到的浮力大小，下列说法正确的是 （
A.铁球受到的浮力大
B.木球受到的浮力大
C.它们受到的浮力一样大
D.不能确定谁受到的浮力大
A
）A.铁球受到的浮力大
B.木球受到的浮力大
C.它们受到的浮力一样大
D.不能确定谁受到的浮力大
答案
3. A
解析
【分析】
要比较铁球和木球受到的浮力大小，需依据阿基米德原理：浸在液体中的物体所受浮力大小等于排开液体的重力，公式为$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$。本题中液体都是水，$\rho_{液}$和$g$为定值，因此浮力大小由物体排开液体的体积$V_{排}$决定。从题图可知，大铁球体积远大于小木球，铁球沉底，排开水的体积等于自身总体积；木球漂浮，排开水的体积仅为浸入水中的部分，显然铁球排开水的体积更大，由此可判断浮力大小。
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，两球均处于水中，$\rho_{液}$（水的密度）和$g$相同。由题图可知，铁球排开水的体积$V_{排铁}$远大于木球排开水的体积$V_{排木}$，因此铁球受到的浮力$F_{浮铁}=\rho_{水}gV_{排铁}$大于木球受到的浮力$F_{浮木}=\rho_{水}gV_{排木}$，故铁球受到的浮力更大，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
浮力、阿基米德原理
【点评】
本题考查阿基米德原理的应用，核心是通过图示判断两球排开液体体积的大小关系，属于基础浮力应用题，难度较低。
【难度系数】
0.3
要比较铁球和木球受到的浮力大小，需依据阿基米德原理：浸在液体中的物体所受浮力大小等于排开液体的重力，公式为$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$。本题中液体都是水，$\rho_{液}$和$g$为定值，因此浮力大小由物体排开液体的体积$V_{排}$决定。从题图可知，大铁球体积远大于小木球，铁球沉底，排开水的体积等于自身总体积；木球漂浮，排开水的体积仅为浸入水中的部分，显然铁球排开水的体积更大，由此可判断浮力大小。
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，两球均处于水中，$\rho_{液}$（水的密度）和$g$相同。由题图可知，铁球排开水的体积$V_{排铁}$远大于木球排开水的体积$V_{排木}$，因此铁球受到的浮力$F_{浮铁}=\rho_{水}gV_{排铁}$大于木球受到的浮力$F_{浮木}=\rho_{水}gV_{排木}$，故铁球受到的浮力更大，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
浮力、阿基米德原理
【点评】
本题考查阿基米德原理的应用，核心是通过图示判断两球排开液体体积的大小关系，属于基础浮力应用题，难度较低。
【难度系数】
0.3
4. 如图所示,容器内盛有空气,活塞可左右移动且不漏气,容器中有一个木球A,当用力F向左推动活塞时,下列说法正确的是
（
A.容器内空气的密度变小
B.木球A受到的浮力变大
C.木球A对容器的压力将变大
D.无法比较木球A对容器压力的大小
（
B
）A.容器内空气的密度变小
B.木球A受到的浮力变大
C.木球A对容器的压力将变大
D.无法比较木球A对容器压力的大小
答案
4. B
解析
【分析】
当活塞向左推动时，容器内空气体积减小，根据密度公式可判断空气密度变化；木球浸没在空气中，排开空气体积等于自身体积，结合阿基米德原理分析浮力变化；再通过木球的受力平衡，分析其对容器的压力变化，逐一判断选项。
【解析】
1. 判断空气密度：活塞左推时，容器内空气体积$V$减小，空气质量$m$不变，由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$可知，空气密度$\rho$变大，故选项A错误。
2. 判断木球的浮力：木球A排开空气的体积$V_{排}$等于木球体积，保持不变；根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{空气}gV_{排}$，空气密度$\rho_{空气}$变大，$V_{排}$不变，因此浮力$F_{浮}$变大，选项B正确。
3. 判断木球对容器的压力：木球静止，受力平衡，向下的重力$G$等于向上的浮力$F_{浮}$与容器对木球的支持力$N$之和，即$G=F_{浮}+N$，变形得$N=G-F_{浮}$。由于$F_{浮}$变大、$G$不变，支持力$N$变小；木球对容器的压力与支持力$N$是相互作用力，大小相等，因此压力变小，选项C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
密度、浮力、受力平衡
【点评】
本题结合气体密度变化、阿基米德原理和受力平衡分析，需明确气体密度随体积的变化关系，正确应用浮力公式与受力平衡规律，综合性适中。
【难度系数】
0.5
当活塞向左推动时，容器内空气体积减小，根据密度公式可判断空气密度变化；木球浸没在空气中，排开空气体积等于自身体积，结合阿基米德原理分析浮力变化；再通过木球的受力平衡，分析其对容器的压力变化，逐一判断选项。
【解析】
1. 判断空气密度：活塞左推时，容器内空气体积$V$减小，空气质量$m$不变，由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$可知，空气密度$\rho$变大，故选项A错误。
2. 判断木球的浮力：木球A排开空气的体积$V_{排}$等于木球体积，保持不变；根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{空气}gV_{排}$，空气密度$\rho_{空气}$变大，$V_{排}$不变，因此浮力$F_{浮}$变大，选项B正确。
3. 判断木球对容器的压力：木球静止，受力平衡，向下的重力$G$等于向上的浮力$F_{浮}$与容器对木球的支持力$N$之和，即$G=F_{浮}+N$，变形得$N=G-F_{浮}$。由于$F_{浮}$变大、$G$不变，支持力$N$变小；木球对容器的压力与支持力$N$是相互作用力，大小相等，因此压力变小，选项C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
密度、浮力、受力平衡
【点评】
本题结合气体密度变化、阿基米德原理和受力平衡分析，需明确气体密度随体积的变化关系，正确应用浮力公式与受力平衡规律，综合性适中。
【难度系数】
0.5
5. [2024·成都中考]小李同学想估算空气对自己的浮力大小，采集的数据有自己的体重、自己的密度(与水接近，约为$1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$)、空气的密度(约为$1.3\ \mathrm{kg/m}^3$)，则空气对小李的浮力大小约为
（
A.0.006 N
B.0.6 N
C.60 N
D.600 N
（
B
）A.0.006 N
B.0.6 N
C.60 N
D.600 N
答案
5. B
解析
【分析】要估算空气对人的浮力，需利用阿基米德原理，浮力等于排开空气的重力，即$F_{浮}=\rho_{空气}gV_{排}$。由于人浸没在空气中，排开空气的体积等于人的体积$V_{人}$；而人的体积可通过自身重力和密度推导（$G=mg=\rho_{人}gV_{人}$），将体积代入浮力公式后可约去$g$简化计算，再结合中学生体重的合理估算即可求解。
【解析】解：根据阿基米德原理，空气对小李的浮力：
$F_{浮}=\rho_{空气}gV_{排}$
因为人浸没在空气中，所以$V_{排}=V_{人}$；
由重力公式$G=mg=\rho_{人}gV_{人}$，变形得人的体积：$V_{人}=\frac{G}{\rho_{人}g}$；
将$V_{排}=V_{人}=\frac{G}{\rho_{人}g}$代入浮力公式，约去$g$得：
$F_{浮}=\rho_{空气}g×\frac{G}{\rho_{人}g}=\frac{\rho_{空气}}{\rho_{人}}G$
中学生的体重约为$G=mg=50kg×10N/kg=500N$，代入数据：
$F_{浮}=\frac{1.3kg/m^3}{1.0×10^3kg/m^3}×500N=0.65N\approx0.6N$，故选B。
【答案】B
【知识点】阿基米德原理、密度公式应用、重力计算
【点评】本题结合生活实际，利用阿基米德原理估算空气对人的浮力，核心是将人的体积通过重力与密度转换，简化计算过程，需要学生掌握公式的灵活运用和对常见物理量的合理估算，属于中等难度的估算题。
【难度系数】0.5
【解析】解：根据阿基米德原理，空气对小李的浮力：
$F_{浮}=\rho_{空气}gV_{排}$
因为人浸没在空气中，所以$V_{排}=V_{人}$；
由重力公式$G=mg=\rho_{人}gV_{人}$，变形得人的体积：$V_{人}=\frac{G}{\rho_{人}g}$；
将$V_{排}=V_{人}=\frac{G}{\rho_{人}g}$代入浮力公式，约去$g$得：
$F_{浮}=\rho_{空气}g×\frac{G}{\rho_{人}g}=\frac{\rho_{空气}}{\rho_{人}}G$
中学生的体重约为$G=mg=50kg×10N/kg=500N$，代入数据：
$F_{浮}=\frac{1.3kg/m^3}{1.0×10^3kg/m^3}×500N=0.65N\approx0.6N$，故选B。
【答案】B
【知识点】阿基米德原理、密度公式应用、重力计算
【点评】本题结合生活实际，利用阿基米德原理估算空气对人的浮力，核心是将人的体积通过重力与密度转换，简化计算过程，需要学生掌握公式的灵活运用和对常见物理量的合理估算，属于中等难度的估算题。
【难度系数】0.5
6. [核心素养·科学探究][2025·黄山期末]小华同学做“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验。
(1)实验步骤如图所示,甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为$F_{1}$、$F_{2}$、$F_{3}$、$F_{4}$。由甲、乙可知,物体受到的浮力$F_{浮}=$
(2)实验操作完成后,小华需要分析弹簧测力计的四次示数,当$F_{1}$、$F_{2}$、$F_{3}$、$F_{4}$满足
(3)为了方便操作和减小测量误差,最合理的操作顺序应该是
(4)小华在步骤乙的操作中,只将物体的一部分浸在液体中,其他步骤操作均正确,他
(1)实验步骤如图所示,甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为$F_{1}$、$F_{2}$、$F_{3}$、$F_{4}$。由甲、乙可知,物体受到的浮力$F_{浮}=$
$F_1-F_2$
。(2)实验操作完成后,小华需要分析弹簧测力计的四次示数,当$F_{1}$、$F_{2}$、$F_{3}$、$F_{4}$满足
$F_1-F_2=F_3-F_4$
关系时,说明浸在液体中的物体所受浮力大小等于物体排开的液体所受重力的大小。(3)为了方便操作和减小测量误差,最合理的操作顺序应该是
丁甲乙丙
。(4)小华在步骤乙的操作中,只将物体的一部分浸在液体中,其他步骤操作均正确,他
能
(选填“能”或“不能”)得到实验结论。答案
6. (1)$F_1-F_2$ (2)$F_1-F_2=F_3-F_4$ (3)丁甲乙丙 (4)能
解析
【分析】
本题是探究阿基米德原理的实验题，需结合称重法测浮力、排开液体重力的计算、实验操作的合理性及实验结论的普遍性分析：
(1) 称重法测浮力：物体在空气中的重力为$F_1$，浸没在液体中时弹簧测力计拉力为$F_2$，浮力等于重力减去拉力；
(2) 排开液体的重力等于小桶和排开液体总重减去空桶重力，当浮力等于排开液体重力时，即可验证实验结论；
(3) 实验需先测空桶重力避免沾水影响，再测物体重力，接着浸入物体收集排开液体，最后测桶和排开液体总重；
(4) 阿基米德原理适用于物体部分或全部浸入液体的情况，部分浸入时仍满足浮力等于排开液体的重力。
【解析】
(1) 根据称重法，物体所受浮力$F_{浮}=G-F_{拉}$，其中物体重力$G=F_1$，浸没时拉力$F_{拉}=F_2$，故$F_{浮}=F_1-F_2$；
(2) 排开液体的重力$G_{排}=F_3-F_4$，若$F_{浮}=G_{排}$，则$F_1-F_2=F_3-F_4$，此时验证浮力等于排开液体的重力；
(3) 合理操作顺序：先测空桶重力（丁），再测物体重力（甲），接着将物体浸入溢水杯收集排开液体（乙），最后测桶和排开液体总重（丙），即丁甲乙丙；
(4) 阿基米德原理对物体部分浸入液体的情况同样适用，因此只将物体一部分浸入液体时，仍能得到实验结论。
【答案】
(1) $F_1-F_2$ (2) $F_1-F_2=F_3-F_4$ (3) 丁甲乙丙 (4) 能
【知识点】
阿基米德原理、称重法测浮力、实验操作步骤
【点评】
本题围绕探究浮力与排开液体重力的关系展开，全面考查实验中的称重法应用、排开液体重力计算、实验操作优化及实验结论的普遍性，是初中力学基础实验题，注重科学探究能力的考查。
【难度系数】
0.7
本题是探究阿基米德原理的实验题，需结合称重法测浮力、排开液体重力的计算、实验操作的合理性及实验结论的普遍性分析：
(1) 称重法测浮力：物体在空气中的重力为$F_1$，浸没在液体中时弹簧测力计拉力为$F_2$，浮力等于重力减去拉力；
(2) 排开液体的重力等于小桶和排开液体总重减去空桶重力，当浮力等于排开液体重力时，即可验证实验结论；
(3) 实验需先测空桶重力避免沾水影响，再测物体重力，接着浸入物体收集排开液体，最后测桶和排开液体总重；
(4) 阿基米德原理适用于物体部分或全部浸入液体的情况，部分浸入时仍满足浮力等于排开液体的重力。
【解析】
(1) 根据称重法，物体所受浮力$F_{浮}=G-F_{拉}$，其中物体重力$G=F_1$，浸没时拉力$F_{拉}=F_2$，故$F_{浮}=F_1-F_2$；
(2) 排开液体的重力$G_{排}=F_3-F_4$，若$F_{浮}=G_{排}$，则$F_1-F_2=F_3-F_4$，此时验证浮力等于排开液体的重力；
(3) 合理操作顺序：先测空桶重力（丁），再测物体重力（甲），接着将物体浸入溢水杯收集排开液体（乙），最后测桶和排开液体总重（丙），即丁甲乙丙；
(4) 阿基米德原理对物体部分浸入液体的情况同样适用，因此只将物体一部分浸入液体时，仍能得到实验结论。
【答案】
(1) $F_1-F_2$ (2) $F_1-F_2=F_3-F_4$ (3) 丁甲乙丙 (4) 能
【知识点】
阿基米德原理、称重法测浮力、实验操作步骤
【点评】
本题围绕探究浮力与排开液体重力的关系展开，全面考查实验中的称重法应用、排开液体重力计算、实验操作优化及实验结论的普遍性，是初中力学基础实验题，注重科学探究能力的考查。
【难度系数】
0.7
