《2025年名校调研跟踪测试卷八年级物理下册人教版》

21. 同学们利用如图所示的装置验证阿基米德原理。A、B为两个规格相同的弹簧测力计，B弹簧测力计所挂的塑料袋质量忽略不计，用升降台调节溢水杯的高度，来控制物体排开水的体积。
(1) 实验中，同学们逐渐调高升降台，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A的示数逐渐减小，待重物完全浸没后，逐渐调高升降台，弹簧测力计A的示数不变。实验表明：浸在液体中的物体受到的浮力大小与________有关，当完全浸没后，与________无关。
(2) 当重物逐渐浸入的过程中，溢出的水逐渐流入塑料袋中，观察到弹簧测力计A的示数减小的值________弹簧测力计B的示数增大的值。得出结论：浸在液体中的物体受到的浮力的大小等于排开液体所受到的重力。
(3) 易错题当物体有一半浸没时，弹簧测力计A的示数为弹簧测力计B的示数的7倍，则该物体的密度为________kg/m³。

答案：
(1)物体排开液体的体积　浸没的深度　
(2)等于　
(3)4×10³　[解析]
(1)逐渐调高升降台，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A的示数减小，重物受到的浮力增大;重物完全浸没后，逐渐调高升降台，弹簧测力计A的示数不变，则重物受到的浮力不变;实验表明:浸在液体中的物体受到的浮力大小与其排开液体的体积有关;当完全浸没后，与浸没的深度无关;
(2)根据F浮 = G - F示可知，弹簧测力计A示数的减小值等于浮力的大小;排开的水流入薄塑料袋中，弹簧测力计B测排开水的重力，即弹簧测力计B的示数增大值为排开水的重力;根据阿基米德原理可知，弹簧测力计A示数减小的数值(浮力)等于弹簧测力计B示数增大的数值(排开水的重力)，由此可以验证阿基米德原理;
(3)已知当物体有一半浸没时，弹簧测力计A的示数为弹簧测力计B的示数的7倍，即F示A = 7F示B;根据称重法可得F示A = G - F浮，由阿基米德原理可得F示B = G排 = F浮，所以有:G - F浮 = 7F浮，则物体受到的浮力:F浮 = $\frac{G}{8}$，根据F浮 = ρ水gV排可得，物体排开水的体积:V排 = $\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}$ = $\frac{\frac{G}{8}}{\rho_{水}g}$ = $\frac{G}{8\rho_{水}g}$，因物体有一半浸没在水中，则物体的体积:V = 2V排 = 2×$\frac{G}{8\rho_{水}g}$ = $\frac{G}{4\rho_{水}g}$，物体的密度:ρ = $\frac{m}{V}$ = $\frac{\frac{G}{g}}{\frac{G}{4\rho_{水}g}}$ = 4ρ水 = 4×1×10³kg/m³ = 4×10³kg/m³。

中考链接
1. (2024·成都)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1.0×10³kg/m³)、空气的密度(约为1.3kg/m³)。则空气对小李的浮力大小约为(　　)
A. 0.006N
B. 0.6N
C. 60N
D. 600N

答案： B　[解析]小李的密度与水接近，约为1.0×10³kg/m³，其质量约为50kg，则其体积约为V = $\frac{m}{\rho}$ = $\frac{50kg}{1.0×10^{3}kg/m^{3}}$ = 0.05m³，小李的体积即排开空气的体积，空气对小李的浮力大小约为:F = ρ空气gV排 = 1.3kg/m³×10N/kg×0.05m³ = 0.65N，故选:B。

2. (2024·海南)用弹簧测力计悬挂一个实心柱体，将它浸入水中静止时，其上表面恰好与水面相平。此时弹簧测力计的示数为3N，柱体下表面受到水的压力为2N，则柱体受到的浮力为________N，其密度是________kg/m³(ρ水 = 1.0×10³kg/m³，g = 10N/kg)。

答案： 2　2.5×10³　[解析]用弹簧测力计悬挂一个实心柱体，将它浸入水中静止时，其上表面恰好与水面相平，柱体下表面受到水的压力为2N，则柱体受到的浮力为:F浮 = F下 = 2N;此时弹簧测力计的示数为3N，根据F浮 = G - F示可知，G = F浮 + F示 = 2N + 3N = 5N;根据阿基米德原理可知，柱体的体积为:V = V排 = $\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}$ = $\frac{2N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}$ = 2×10⁻⁴m³，柱体的密度为:ρ = $\frac{G}{Vg}$ = $\frac{5N}{2×10^{-4}m^{3}×10N/kg}$ = 2.5×10³kg/m³。

3. 易错题(2024·绥化)如图，一长方体物块漂浮在水面上时，物块露出水面的体积是总体积的$\frac{1}{5}$；当它漂浮在另一液面上时，浸入液体的体积是总体积的$\frac{2}{3}$。水和液体对物块下表面的压强分别为p1和p2，则p1________p2(选填“＞”“=”或“＜”)，另一种液体的密度是________kg/m³。(物块质量分布均匀，且不吸水和另一液体)

答案： =　1.2×10³　[解析]同一物体在两种液体中的状态都是漂浮，对物块受力分析可得:F浮 = G物 = F向上 - F向下 = F向上 = pS，所以p1 = p2;同一物体在两种液体中的状态都是漂浮，F浮 = G物 = ρgV排，即ρ水gV排水 = ρ液gV排液，则1.0×10³kg/m³×10N/kg×(1 - $\frac{1}{5}$)V物 = ρ液×10N/kg×$\frac{2}{3}$V物，解得:ρ液 = 1.2×10³kg/m³。