2023年精品沪科版八年级物理第九章第二节阿基米德原理练习含超详细解析超详细解析答案.pdf
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1、第 1 页,共 15 页阿基米德原理练习一、单选题(本大题共9 小题,共18.0 分)1.关于阿基米德原理,正确的叙述是A.浸入液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体的体积B.浸入水中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的水受到的重力C.浸没在液体中的物体受向上的浮力,浮力大小等于它排开的液体受到的重力D.浸入液体中的物体受到向上的浮力2.如图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数F 与圆柱体下降高度h 变化关系的图象如图乙所示,g 取,下列说法正确的是A.圆柱体受到的重力是6NB.圆柱体受到的最
2、大浮力是3NC.圆柱体的密度是D.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为800Pa3.小明将同一个鸡蛋先后放入如图所示的甲、乙两杯液体中,液体密度分别为甲、乙,鸡蛋在液体中所受的浮力分别为F甲、F乙,则下列关系正确的是)A.甲F乙B.甲乙F甲=F乙C.甲乙F甲F乙D.甲乙F甲=F乙4.一艘轮船从海里驶入到河里,则()A.它受到的重力变小,浮力不变B.它受到的重力变大,浮力不变C.它受到的重力不变,浮力变小D.它受到的重力不变,浮力不变5.如图所示的三只球体积是相等的,处在同种液体中静止。由图可以看出A.A 球受的浮力最大B.B 球受的浮力最大C.C 球受的浮力最大D.三球受的浮力一样大第
3、 2 页,共 15 页6.如图所示,体积相等铜、铁、铝三个实心球,用细线拴住,全部浸没在水中时三根细线的拉力大小,下列说法正确的是()A.一样大B.栓铝球的细线上的拉力大C.栓铁球的细线上的拉力大D.栓铜球的细线上的拉力大7.如图所示,将边长为10cm 的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有 的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高2cm,容器底部受到的压强变化了 160Pa(取 g=10N/kg),则下列判断错误的是()A.液体的密度是0.8 103kg/m3B.木块的密度为0.6g/cm3C.木块受到的浮力是6ND.使木块完全浸没需要4N 向下的压力8.如图,将同一密度
4、计分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中,它竖直立在液体中,如果密度计受到的浮力分别为F甲、F乙,液体的密度分别为甲、乙则()A.F甲=F乙甲乙B.F甲=F乙甲 乙C.F甲F乙甲乙D.F甲F乙甲乙9.把一铁块系在气球上,放入水中,恰好悬浮于水中某处,如图所示,现沿容器壁缓缓注入一些水,则铁块和气球将()A.仍然悬浮B.下沉C.上浮D.都有可能二、填空题(本大题共6 小题,共 12.0 分)10.体积相同的三个实心小球,分别放入盛有水的A、B、C 三个容器中,静止后的位置如图所示,若三个小球所受到的浮力分别用FA、FB、FC表示,则它们中最大的是_,容器 _中的小球密度最小11.如图所示,将物体 A
5、 放入水中时悬浮,将物体 B 放入水中时有一半的体积露出水面,将物体 A 置于物体 B 上再放入水中时,物体B 有三分之一的体积露出水面,则两物体的体积VA:VB=_,物体 B 的密度是 _kg/m3 液体中的物体受向上的浮力浮力大小等于它排开的液体受到的重力浸入液体中的物体受到向上的浮力如图甲为盛水的圆柱体下降高度变化关系的图象如图乙所示取下列说法正确的是圆柱体受到的重力是圆柱体受到的最大浮力是圆柱体液体密度分别为鸡蛋在液体中所受的浮力分别为乙甲乙则下列关系正确的是甲甲乙甲乙甲乙甲乙一艘轮船从海里驶入第 3 页,共 15 页12.潜水艇是靠 _ 来实现上浮和下沉的。某外型确定的潜水艇从长江潜
6、行(在水面下航行)到南海某地执行任务,若它悬浮在江水中所受的浮力为F1,悬浮在海水中所受的浮力为F2,则 F1_F2(选填“大于”、“等于”或“小于”,已知海水的密度大于江水的密度)。13.园园煮汤圆时发现,生汤圆放入锅内,由于浮力 _(选填“大于”或“小于”)重力而下沉;煮熟的汤圆因其内部受热膨胀,浮力_(选填“增大”或“减小”),汤圆上浮。若一个汤圆的体积约为20cm3,那么它在上浮过程中(未露出水面)所受浮力约为_N(g 取 10N/kg)。14.在一次抗洪救灾行动中,一名质量为60kg 的武警战士登上一艘自重为540kg 的冲锋舟准备抢险救灾,此时漂浮在水面上的冲锋舟排开水的体积为_m
7、3,若满载时排开水的体积为1.2m3,最多还能装载质量为_kg 的人和物资。(水=1.0 103kg/m3)15.有一木块的体积为200cm3,密度为 0.8 103kg/m3把它浸没在水中时,它受到的浮力是_N;松手后,木块静止时排开水的质量是_kg(g=10N/kg)。三、实验探究题(本大题共2 小题,共 12.0 分)16.小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。(1)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与_ 有关。(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用_ 图的装
8、置来进行操作。(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是_N,圆柱体的体积是_m3(g取 10N/kg)(4)用图示实验数据测出盐水的密度是_kg/m3。液体中的物体受向上的浮力浮力大小等于它排开的液体受到的重力浸入液体中的物体受到向上的浮力如图甲为盛水的圆柱体下降高度变化关系的图象如图乙所示取下列说法正确的是圆柱体受到的重力是圆柱体受到的最大浮力是圆柱体液体密度分别为鸡蛋在液体中所受的浮力分别为乙甲乙则下列关系正确的是甲甲乙甲乙甲乙甲乙一艘轮船从海里驶入第 4 页,共 15 页17.小明利用如图所示装置“探究浮力大小和哪些因素有关”(1)小明选用的器材有:弹簧测力计、圆柱体、3 个相同的烧杯分别装
9、有一定量的水和_,其装置和弹簧测力计示数如图所示(2)分析图 _,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关(3)丁图中物体A 受到的浮力大小为_N 根据图示实验数据得出圆柱体A 的密度为_kg m3(4)同组的小华同学利用浮力测出了金属块B 的密度,她具体操作如下:取棱长为a 的正方体木块放入装有适量某液体(密度为 0)的烧杯中待其静止后用刻度尺测出有2/5 高度露出液面,如图1 所示,则木块底部所受液体的压强是_(用相关的物理量表示)将金属块B 放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出液面的高度为h1,如图 2 所示用体积可忽略不计的细线将金属块B 系在木块中央,放入液体中静止后测出此时木块
10、露出液面高度h2,如图 3 所示则金属块B 的密度 B=_(用相关的物理量表示)四、计算题(本大题共3 小题,共 24.0 分)18.水平放置的平底柱形容器A 重 3N,底面积是200cm2,内装有一些水,不吸水的正方体木块B 重 5N,边长为10cm,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图所示,拉直的细线长为L=5cm,受到拉力为 1N(g取 10N/kg,水=1.0 103kg/m3)求:(1)木块 B 受到的浮力是多大?(2)容器底部受到水的压强是多大?(3)容器对桌面的压强是多大?液体中的物体受向上的浮力浮力大小等于它排开的液体受到的重力浸入液体中的物体受到向上的浮力如图甲为盛
11、水的圆柱体下降高度变化关系的图象如图乙所示取下列说法正确的是圆柱体受到的重力是圆柱体受到的最大浮力是圆柱体液体密度分别为鸡蛋在液体中所受的浮力分别为乙甲乙则下列关系正确的是甲甲乙甲乙甲乙甲乙一艘轮船从海里驶入第 5 页,共 15 页19.如图 a 所示,一长方体木块质量为0.12kg,高为 4.0cm;将木块平稳地放在水面上,静止时木块露出水面的高度为2.0cm,如图 b 所示,利用金属块和细线,使木块浸没水中且保持静止状态。已知水的密度水=1.0 103kg/m3,g 取 10N/kg,求:(1)木块的密度木(2)细线对木块的拉力F。20.密度是 0.6 103kg/m3的木块,体积是2m3
12、,当它浮在水面上时,求:(1)木块的重力;(2)木块受到的浮力;(3)木块排开水的体积;(4)木块露出水面的体积。液体中的物体受向上的浮力浮力大小等于它排开的液体受到的重力浸入液体中的物体受到向上的浮力如图甲为盛水的圆柱体下降高度变化关系的图象如图乙所示取下列说法正确的是圆柱体受到的重力是圆柱体受到的最大浮力是圆柱体液体密度分别为鸡蛋在液体中所受的浮力分别为乙甲乙则下列关系正确的是甲甲乙甲乙甲乙甲乙一艘轮船从海里驶入第 6 页,共 15 页答案和解析1.【答案】C【解析】解:阿基米德原理的内容是:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力数学表达式为:F浮=G排所以选项C
13、正确,选项ABD错误故选 C阿基米德原理的内容是:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力本题是对阿基米德原理的一个直接考查难度不大,属于基础题2.【答案】C【解析】【分析】本题用到的知识点有重力、质量、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理、压强的计算等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大。为了便于分析,给线段标上A、B、C、D 四个点,如下图,根据图象分析如下:(1)由图可知AB 段圆柱体未浸入液体,测力计的示数即为圆柱体的重力,所以从图中可读出圆柱体的重力大小。(2)由图象 CD 段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,为
14、最大值。(3)由题意可知图中CD 段是圆柱体完全浸入水后的情况,由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为3N,再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力,利用阿基米德原理求得圆柱体的体积,利用密度公式求得圆柱体的密度(4)下降高度4cm 时,下表面接触水面,下降8cm 时,圆柱体刚好浸没水中,这时水面上升,由于容器底面积未知,所以不能确定圆柱体下表面距水面的距离,故不能确定下表面受到水的压强。【解答】A.由图象可知,当h=0 时,弹簧测力计示数为9N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F拉=9N,故 A 错误;B.由图象 CD 段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的
15、浮力不再改变,则圆柱体受到的浮力F浮=G-F=9N-3N=6N,故 B 错误;C.图象中 CD 段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力F=3N,则圆柱体受到的浮力F浮=G-F=9N-3N=6N。圆柱体受到的浮力:F浮=水gV排,物体的体积:V物=V排=6 10-4m3,液体中的物体受向上的浮力浮力大小等于它排开的液体受到的重力浸入液体中的物体受到向上的浮力如图甲为盛水的圆柱体下降高度变化关系的图象如图乙所示取下列说法正确的是圆柱体受到的重力是圆柱体受到的最大浮力是圆柱体液体密度分别为鸡蛋在液体中所受的浮力分别为乙甲乙则下列关系正确的是甲甲乙甲乙甲乙甲乙一艘轮船从海里驶入第 7 页,
16、共 15 页由公式G=mg可求出物体的质量m=0.9kg,则圆柱体密度物=1.5 103kg/m3,故 C 正确。D.由图可知,物体从接触水面到刚好浸没时,物体下降了4 厘米,但同时水面会上升,由于容器底面积未知,所以不能确定圆柱体下表面所处的深度,也就不能确定下表面受到水的压强,故 D 错误。故选 C。3.【答案】D【解析】解:鸡蛋在甲液体中悬浮,所以鸡蛋的密度等于甲液体的密度;在乙液体中漂浮,所以鸡蛋的密度小于乙液体的密度。因此甲乙。鸡蛋在甲中悬浮,所以此时浮力等于重力;在乙中漂浮,浮力也等于重力,因此在甲和乙中所受浮力相等,即F甲=F乙。由以上分析知,ABC错误,D正确。故选:D。物体的
17、浮沉条件:当物体的密度大于液体密度时,物体下沉;当物体密度等于液体密度时,物体在液体中悬浮;若物体密度小于液体密度时,物体将漂浮在液面上。要知道当物体漂浮在液面上时,物体所受浮力与重力相等。物体悬浮在液体中时,受到的浮力等于重力。此题主要考查了浮沉条件的应用,一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系。同时要搞清不同状态下物体所受重力与浮力的大小关系。4.【答案】D【解析】解:轮船从海里驶入河里,轮船漂浮,轮船受浮力F浮=G船,轮船自重不变,轮船受到的浮力F浮不变故选 D轮船从海里驶入河里,都是漂浮,受浮力都等于船重,而轮船重不变,可知轮船受到的浮力不变本题综合考查了学生对漂浮条件,与之类似的题目:密
18、度计放在不同的液体中的浮力分析5.【答案】B【解析】【分析】本题的前提条件是A、B、C 三球的体积相等,根据三球在同种液体中的状态,判断出三球在液体中受到的浮力大小。对于体积相等的物体在液体中受到的浮力,先根据物体所处的状态,找到物体排开液体的体积,最后根据阿基米德原理判断出各物体受到的浮力大小关系。【解答】根据三球状态:A 球、C 球漂浮,B 球悬浮知:B 球浸没液体中,排开的液体体积最大,A 球、C 球排开的液体体积小于B 球,由公式F浮=液gV排知,在液体密度一定时,B 球排开液体的体积最大,所以受到的浮力最大。故选 B。6.【答案】D 液体中的物体受向上的浮力浮力大小等于它排开的液体受
19、到的重力浸入液体中的物体受到向上的浮力如图甲为盛水的圆柱体下降高度变化关系的图象如图乙所示取下列说法正确的是圆柱体受到的重力是圆柱体受到的最大浮力是圆柱体液体密度分别为鸡蛋在液体中所受的浮力分别为乙甲乙则下列关系正确的是甲甲乙甲乙甲乙甲乙一艘轮船从海里驶入第 8 页,共 15 页【解析】【分析】本题考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理的掌握和运用,利用好隐含条件得出小球浸没水中时V排=V球是本题的关键。(1)知道三球的体积相同,又知密度大小,根据重力公式可知三球重力关系;(2)知道三球的体积相同(浸没水中排开水的体积关系),利用阿基米德原理得出受到水的浮力大小关系;(3)实心球浸没在水
20、中时,细线所受的拉力加上受到水的浮力等于实心球重,据此比较三球全部浸没在水中时,细线所受的拉力的大小关系。【解答】三球的体积相同,铜铁铝,由 G=mg=Vg 可知:G铜G铁G铝;三实心球的体积相同,实心球浸没与水中,V排=V球,由 F浮=水V排g 可知,三球受到水的浮力:F铜=F铁=F铝;实心球浸没在水中,受到细线的拉力,水的浮力和重力作用,其关系为:F拉+F浮=G,即 F拉=G-F浮,三球受的浮力相同,重力大小关系为G铜F铁 F铝,所以细线所受的拉力的大小:F铜拉F铁拉F铝拉,故 D 正确,ABC 错误。故选 D。7.【答案】D【解析】解:A、根据公式 p=gh 可得液体密度:液=0.8 1
21、03kg/m3;故 A 正确;B、木块静止时,有的体积露出液面,则V排=(1-)V木=V木,根据漂浮条件可得:F浮=G木,即:液gV排=木gV木,所以,木=液=液=0.8 103kg/m3 0.6 g/cm3;故 B 正确;C、木块的体积V木=L3=(10cm)3=1000cm3=1 10-3m3,木块的重力G木=m木g=木gV木=0.6 103kg/m3 10N/kg 1 10-3m3=6N;则 F浮=G木=6N;故 C 正确;D、木块完全浸没浮力 F浮=液gV木=0.8 103kg/m3 10N/kg 1 10-3m3=8 N;则压力 F=F浮-G木=8N-6N=2N;故 D 错误。故选:
22、D。(1)已知压强变化了160Pa,根据公式p=gh 即可求出液体的密度;(2)由题意知,木块静止时,有的体积露出液面,根据漂浮条件和阿基米德原理即可求出木块密度;(3)求出木块的体积,根据 G=mg=gV 求出木块的重力,根据漂浮条件即可求出浮力;(4)根据阿基米德原理求出浸没时所受的浮力,然后利用F=F浮-G求出压力。本题考查漂浮条件和阿基米德原理的应用,关键是已知压强的变化可以利用液体压强公式来进行计算深度的变化。8.【答案】B【解析】【分析】本题考查物体浮沉条件的一种典型应用-密度计,要了解其原理、用法,并能由所学过的物体的浮沉条件和阿基米德原理进行说明。液体中的物体受向上的浮力浮力大
23、小等于它排开的液体受到的重力浸入液体中的物体受到向上的浮力如图甲为盛水的圆柱体下降高度变化关系的图象如图乙所示取下列说法正确的是圆柱体受到的重力是圆柱体受到的最大浮力是圆柱体液体密度分别为鸡蛋在液体中所受的浮力分别为乙甲乙则下列关系正确的是甲甲乙甲乙甲乙甲乙一艘轮船从海里驶入第 9 页,共 15 页(1)由于密度计在不同的液体中总是处于漂浮状态,它所受到的浮力总是等于其自身重力;(2)根据阿基米德原理F浮=液gV排可分析液体密度大小跟密度计排开液体体积的关系。【解答】(1)同一支密度计分别放在甲、乙两种液中均静止不动,密度计总处于漂浮状态,根据物体的漂浮条件可知,密度计在这两种液体中受到的浮力
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