《2025年海淀单元测试AB卷八年级物理下册鲁科版》

21.（8分）（安庆期末）如图所示装置可以验证阿基米德原理.将装满水的溢水杯放到水平桌面上已调零的电子秤上，用弹簧测力计测出金属块的重力为2.7 N.将其缓慢浸没在溢水杯的水中，此时弹簧测力计示数是1.7 N，金属块始终不与溢水杯接触.

（1）金属块浸没在水中时受到的浮力为______ N.
（2）该金属块的密度为______ kg/m³.（g取10 N/kg）
（3）金属块浸没在水中时与金属块未浸入水中时相比，水对容器底部的压强______（选填“变大”“变小”或“不变”）.
（4）金属块浸没在水中静止时与金属块未浸入水中时相比，电子秤示数______（选填“变大”“变小”或“不变”），则可以验证阿基米德原理.

答案：
(1)1
(2)$2.7\times10^{3}$
(3)不变
(4)不变
[解析]
(1)金属块浸没在水中时受到的浮力$F_{浮}=2.7N - 1.7N = 1N$.
(2)金属块的质量$m=\frac{G}{g}=\frac{2.7N}{10N/kg}=0.27kg$，金属块的体积$V = V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{1N}{1.0\times10^{3}kg/m^{3}\times10N/kg}=1\times10^{-4}m^{3}$，金属块的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.27kg}{1\times10^{-4}m^{3}}=2.7\times10^{3}kg/m^{3}$.
(3)金属块浸没在水中时与金属块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，根据公式$p = \rho gh$可知，水对溢水杯底部的压强不变.
(4)放入金属块前，溢水杯对电子秤的压力$F_{前}=G_{杯}+G_{水}$；金属块浸没后，溢水杯对电子秤的压力$F_{后}=G_{杯}+G_{水}+G_{金}-F_{示}-G_{溢}=G_{杯}+G_{水}+F_{浮}-G_{排}$；根据阿基米德原理可知，金属块受到的浮力等于它排开水的重力，则溢水杯对电子秤的压力不变，即：$F_{前}=F_{后}$，所以电子秤示数不变.

22.（12分）某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块（不吸水）、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究“浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系”.

（1）如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤，最科学合理的实验顺序是______.
（2）根据图中的实验数据可求出小石块的密度为______ kg/m³.（g取10 N/kg，$\rho_{水}=1.0×10^{3}$ kg/m³）
（3）兴趣小组的同学换用不同的物体（不吸液体）或液体按科学合理的顺序进行了多次实验，由实验数据得出$F_{浮}$______$G_{排}$（选填“＞”“＜”或“=”），从而验证了阿基米德原理的正确性.
（4）图丁步骤中，小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），水对杯底的压强______（选填“逐渐变大”“一直不变”或“逐渐变小”）.
（5）如果换用密度小于液体密度的物体（不吸液体）来进行该实验，则图______步骤中可不使用弹簧测力计.
（6）其中一个同学每次进行图甲步骤时，都忘记将溢水杯中液体装满，其他步骤无误，因而他会得出$F_{浮}$______$G_{排}$（小桶中液体所受重力）（选填“＞”“＜”或“=”）的结论.

答案：
(1)丙、甲、丁、乙
(2)$2.8\times10^{3}$
(3)=
(4)一直不变
(5)丁
(6)＞ [解析]
(1)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力，应先测量空桶的重力，然后再测出小石块的重力，并直接浸入水中观察弹簧测力计的示数，最后测排出的水和小桶的总重力，求排出的水的重力. 因此，最合理的实验顺序应为丙、甲、丁、乙.
(2)由甲、丁步骤根据称重法可得，小石块浸没在水中受到的浮力$F_{浮}=G - F = 2.8N - 1.8N = 1N$；由$G = mg$可得，小石块的质量$m=\frac{G}{g}=\frac{2.8N}{10N/kg}=0.28kg$；根据阿基米德原理得，小石块的体积$V = V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{1N}{1.0\times10^{3}kg/m^{3}\times10N/kg}=1\times10^{-4}m^{3}$；小石块的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.28kg}{1\times10^{-4}m^{3}}=2.8\times10^{3}kg/m^{3}$.
(3)因$G_{排}=G_{乙}-G_{丙}=2N - 1N = 1N$，$F_{浮}=1N$，可初步得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力.
(4)小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯)，溢水杯中水的深度不变，液面始终与溢水口相平，根据公式$p = \rho gh$可知，水对溢水杯底的压强一直不变.
(5)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验，此物体会漂浮在液面上，物体受到的浮力等于物体的重力，则图丁步骤中可不使用弹簧测力计.
(6)忘记将溢水杯中液体装满时，$G_{排}$偏小，实验时认为$G_{排}=G_{溢}$，因而他会得出$F_{浮}＞G_{排}$的结论.