4. (2024常州模拟)体积相同的铝球、铁块和木块,浸没在液体中的情况如图所示,则比较它们受到的浮力(

A.铝球受到的浮力最大
B.铝球受到的浮力最小
C.铁块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
D
)A.铝球受到的浮力最大
B.铝球受到的浮力最小
C.铁块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
答案
4. D
解析
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,铝球、铁块和木块的体积相同,且均浸没在同种液体中,因此它们排开液体的体积$V_{排}$相等,液体密度$\rho_{液}$和$g$均相同,所以三者受到的浮力大小相等。
【答案】
D
【知识点】
阿基米德原理;浮力大小判断
【点评】
本题考查阿基米德原理的应用,解题关键是明确物体浸没时排开液体的体积等于自身的体积,结合公式分析浮力大小关系。
【难度系数】
0.8
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,铝球、铁块和木块的体积相同,且均浸没在同种液体中,因此它们排开液体的体积$V_{排}$相等,液体密度$\rho_{液}$和$g$均相同,所以三者受到的浮力大小相等。
【答案】
D
【知识点】
阿基米德原理;浮力大小判断
【点评】
本题考查阿基米德原理的应用,解题关键是明确物体浸没时排开液体的体积等于自身的体积,结合公式分析浮力大小关系。
【难度系数】
0.8
5. [压力差法](2025徐州模拟)用针将重为3N的长方体木块按入水中浸没(如图),此木块上表面受到水的压力为10N,下表面受到水的压力为15N,则木块受到浮力的方向是

竖直向上
,大小为5
N;撤掉压木块的针,木块最终漂浮在水面,物块下表面受到水的压力为3
N。答案
5. 竖直向上 5 3
解析
【解析】
1. 浮力的方向是竖直向上;
2. 根据压力差法计算浮力:$ F_{浮}=F_{下表面}-F_{上表面}=15N - 10N = 5N $;
3. 木块漂浮时,浮力等于自身重力,即$ F_{浮}'=G=3N $,此时木块上表面不受水的压力,由压力差法可知,下表面受到水的压力等于浮力,为3N。
【答案】
竖直向上;5;3
【知识点】
浮力的方向;压力差法求浮力;物体漂浮条件
【点评】
本题考查压力差法计算浮力及物体漂浮条件的应用,需明确浮力的实质是上下表面的压力差,漂浮时浮力与重力平衡。
【难度系数】
0.7
1. 浮力的方向是竖直向上;
2. 根据压力差法计算浮力:$ F_{浮}=F_{下表面}-F_{上表面}=15N - 10N = 5N $;
3. 木块漂浮时,浮力等于自身重力,即$ F_{浮}'=G=3N $,此时木块上表面不受水的压力,由压力差法可知,下表面受到水的压力等于浮力,为3N。
【答案】
竖直向上;5;3
【知识点】
浮力的方向;压力差法求浮力;物体漂浮条件
【点评】
本题考查压力差法计算浮力及物体漂浮条件的应用,需明确浮力的实质是上下表面的压力差,漂浮时浮力与重力平衡。
【难度系数】
0.7
6. [称重法] (教材图片改编)如图甲所示,用弹簧测力计挂着石块,将石块缓慢地浸入水中(未接触烧杯底),直至石块浸没,根据弹簧测力计读数和浸入深度绘制的$F - h$图像如图乙所示,则石块浸没在水中时受到的浮力为

1.7
N,石块的体积为170
$cm^{3}$。$(\rho_{水}=1.0×10^{3}kg/m^{3}$,$g$取10N/kg)答案
6. 1.7 170
解析
【解析】
1. 由图乙可知,当石块未浸入水中($h=0$)时,弹簧测力计示数为2N,即石块重力$G=2N$;石块浸没后,弹簧测力计示数$F_{示}=0.3N$。
2. 根据称重法计算浮力:$F_{浮}=G-F_{示}=2N-0.3N=1.7N$。
3. 石块浸没时,$V=V_{排}$,由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$得:
$V=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{1.7N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=1.7×10^{-4}m^{3}=170cm^{3}$。
【答案】
1.7;170
【知识点】
称重法测浮力;阿基米德原理
【点评】
本题通过图像结合称重法与阿基米德原理考查浮力计算,需准确从图像提取关键数据。
【难度系数】
0.6
1. 由图乙可知,当石块未浸入水中($h=0$)时,弹簧测力计示数为2N,即石块重力$G=2N$;石块浸没后,弹簧测力计示数$F_{示}=0.3N$。
2. 根据称重法计算浮力:$F_{浮}=G-F_{示}=2N-0.3N=1.7N$。
3. 石块浸没时,$V=V_{排}$,由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$得:
$V=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{1.7N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=1.7×10^{-4}m^{3}=170cm^{3}$。
【答案】
1.7;170
【知识点】
称重法测浮力;阿基米德原理
【点评】
本题通过图像结合称重法与阿基米德原理考查浮力计算,需准确从图像提取关键数据。
【难度系数】
0.6
7. [阿基米德原理法] (教材习题改编)体积为$1.2dm^{3}$的球,浸没在水中时,排开水的质量为
1.2
kg,受到的浮力为12
N;若将其浸没在密度为$0.8×10^{3}kg/m^{3}$的酒精中,它受到的浮力为9.6
N。$(g$取10N/kg,$\rho_{水}=1.0×10^{3}kg/m^{3})$答案
7. 1.2 12 9.6
解析
【解析】
1. 统一单位:球的体积$V=1.2dm^{3}=1.2×10^{-3}m^{3}$,因球浸没在液体中,故排开液体的体积$V_{排}=V=1.2×10^{-3}m^{3}$。
2. 浸没在水中时:
根据$\rho=\frac{m}{V}$,排开水的质量$m_{排}=\rho_{水}V_{排}=1.0×10^{3}kg/m^{3}×1.2×10^{-3}m^{3}=1.2kg$;
根据阿基米德原理,受到的浮力$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=1.2kg×10N/kg=12N$。
3. 浸没在酒精中时:
受到的浮力$F_{浮}'=\rho_{酒精}gV_{排}=0.8×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×1.2×10^{-3}m^{3}=9.6N$。
【答案】
1.2;12;9.6
【知识点】
阿基米德原理、密度公式应用
【点评】
本题考查阿基米德原理的应用,解题关键是明确浸没时排开液体体积等于物体体积,注意单位换算,属于基础题型。
【难度系数】
0.8
1. 统一单位:球的体积$V=1.2dm^{3}=1.2×10^{-3}m^{3}$,因球浸没在液体中,故排开液体的体积$V_{排}=V=1.2×10^{-3}m^{3}$。
2. 浸没在水中时:
根据$\rho=\frac{m}{V}$,排开水的质量$m_{排}=\rho_{水}V_{排}=1.0×10^{3}kg/m^{3}×1.2×10^{-3}m^{3}=1.2kg$;
根据阿基米德原理,受到的浮力$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=1.2kg×10N/kg=12N$。
3. 浸没在酒精中时:
受到的浮力$F_{浮}'=\rho_{酒精}gV_{排}=0.8×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×1.2×10^{-3}m^{3}=9.6N$。
【答案】
1.2;12;9.6
【知识点】
阿基米德原理、密度公式应用
【点评】
本题考查阿基米德原理的应用,解题关键是明确浸没时排开液体体积等于物体体积,注意单位换算,属于基础题型。
【难度系数】
0.8
8. [平衡法] (教材习题改编)用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、软管、容器和水等制作如图所示的潜艇模型,已知潜艇模型的体积为$0.6dm^{3}$,空模型的质量为200g,不计进、排气管的体积和质量,空模型漂浮在水面时,所受浮力为

2
N;若要让潜艇模型完全浸入水中,至少需要进水400
mL。$(\rho_{水}=1.0×10^{3}kg/m^{3}$,$g$取10N/kg)答案
8. 2 400
解析
【解析】
1. 计算空模型漂浮时的浮力:
空模型的质量$m_{模}=200g=0.2kg$,
根据漂浮条件,浮力等于重力,$F_{浮}=G_{模}=m_{模}g=0.2kg×10N/kg=2N$。
2. 计算完全浸入水中时的进水量:
潜艇模型完全浸入水中时,排开水的体积$V_{排}=V_{模}=0.6dm^{3}=0.6×10^{-3}m^{3}$,
此时受到的浮力$F_{浮}'=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×0.6×10^{-3}m^{3}=6N$,
模型完全浸没时总重力等于浮力,即$G_{总}=F_{浮}'=6N$,
总质量$m_{总}=\frac{G_{总}}{g}=\frac{6N}{10N/kg}=0.6kg=600g$,
进水的质量$m_{水}=m_{总}-m_{模}=600g-200g=400g$,
由$\rho=\frac{m}{V}$得进水体积$V_{水}=\frac{m_{水}}{\rho_{水}}=\frac{400g}{1.0g/cm^{3}}=400cm^{3}=400mL$。
【答案】
2;400
【知识点】
物体的浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查物体浮沉条件与阿基米德原理的综合应用,需结合漂浮、浸没时的受力特点分析,注意单位的统一与换算。
【难度系数】
0.6
1. 计算空模型漂浮时的浮力:
空模型的质量$m_{模}=200g=0.2kg$,
根据漂浮条件,浮力等于重力,$F_{浮}=G_{模}=m_{模}g=0.2kg×10N/kg=2N$。
2. 计算完全浸入水中时的进水量:
潜艇模型完全浸入水中时,排开水的体积$V_{排}=V_{模}=0.6dm^{3}=0.6×10^{-3}m^{3}$,
此时受到的浮力$F_{浮}'=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×0.6×10^{-3}m^{3}=6N$,
模型完全浸没时总重力等于浮力,即$G_{总}=F_{浮}'=6N$,
总质量$m_{总}=\frac{G_{总}}{g}=\frac{6N}{10N/kg}=0.6kg=600g$,
进水的质量$m_{水}=m_{总}-m_{模}=600g-200g=400g$,
由$\rho=\frac{m}{V}$得进水体积$V_{水}=\frac{m_{水}}{\rho_{水}}=\frac{400g}{1.0g/cm^{3}}=400cm^{3}=400mL$。
【答案】
2;400
【知识点】
物体的浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查物体浮沉条件与阿基米德原理的综合应用,需结合漂浮、浸没时的受力特点分析,注意单位的统一与换算。
【难度系数】
0.6
9. (2024徐州34题6分)一个人体重为600N,站在岸边的鹅卵石上,双脚与鹅卵石的接触面积为$0.02m^{2}$;当他站在水中时,排开水的体积为$0.05m^{3}$,$g$取10N/kg,$\rho_{水}=1×10^{3}kg/m^{3}$。求:
(1)人对鹅卵石的压强。
(2)站在水中时,人受到的浮力。
(1)人对鹅卵石的压强。
(2)站在水中时,人受到的浮力。
答案
9. 解:(1)人对鹅卵石的压强
$p = \frac{F}{S} = \frac{G}{S} = \frac{600\ \mathrm{N}}{0.02\ \mathrm{m}^{2}} = 30\ 000\ \mathrm{Pa}$
(2)站在水中时,人受到的浮力
$F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}} = 1×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}×10\ \mathrm{N/kg}×0.05\ \mathrm{m}^{3} = 500\ \mathrm{N}$
$p = \frac{F}{S} = \frac{G}{S} = \frac{600\ \mathrm{N}}{0.02\ \mathrm{m}^{2}} = 30\ 000\ \mathrm{Pa}$
(2)站在水中时,人受到的浮力
$F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}} = 1×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}×10\ \mathrm{N/kg}×0.05\ \mathrm{m}^{3} = 500\ \mathrm{N}$
解析
【解析】
(1)人站在鹅卵石上时,对鹅卵石的压力等于人的重力,即$F=G=600\mathrm{N}$,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可得人对鹅卵石的压强:
$p = \frac{F}{S} = \frac{G}{S} = \frac{600\ \mathrm{N}}{0.02\ \mathrm{m}^{2}} = 30000\ \mathrm{Pa}$
(2)根据阿基米德原理,站在水中时人受到的浮力:
$F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}} = 1×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}×10\ \mathrm{N/kg}×0.05\ \mathrm{m}^{3} = 500\ \mathrm{N}$
【答案】
(1)$30000\mathrm{Pa}$;(2)$500\mathrm{N}$
【知识点】
压强的计算、阿基米德原理
【点评】
本题考查压强与浮力的基础计算,直接运用相关公式即可求解,注重对基础知识的考查,是中考常见的基础题型。
【难度系数】
0.8
(1)人站在鹅卵石上时,对鹅卵石的压力等于人的重力,即$F=G=600\mathrm{N}$,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可得人对鹅卵石的压强:
$p = \frac{F}{S} = \frac{G}{S} = \frac{600\ \mathrm{N}}{0.02\ \mathrm{m}^{2}} = 30000\ \mathrm{Pa}$
(2)根据阿基米德原理,站在水中时人受到的浮力:
$F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}} = 1×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}×10\ \mathrm{N/kg}×0.05\ \mathrm{m}^{3} = 500\ \mathrm{N}$
【答案】
(1)$30000\mathrm{Pa}$;(2)$500\mathrm{N}$
【知识点】
压强的计算、阿基米德原理
【点评】
本题考查压强与浮力的基础计算,直接运用相关公式即可求解,注重对基础知识的考查,是中考常见的基础题型。
【难度系数】
0.8
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