《9.2 阿基米德原理》同步练习
一、基础训练
1.将两物体分别挂在弹簧测力计下,让它们同时浸没在水中时,两弹簧测力计示数的减小值相同,则这两物体必定有相同的( )
A.密度 B.体积 C.质量 D.重量
2.【2021 广州】两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球轻轻放入两杯液体,最后处于如图所示状态。甲、乙排开的液体的重力相等。甲、乙所受浮力相比( )
A.甲所受浮力更大
B.乙所受浮力更大
C.甲、乙所受浮力一样大
D.不知道液体密度无法比较浮力大小
3.【多选题】某实验小组在探究“浮力大小跟物体排开液体所受重力的关系”时,做了如图所示的四次测量,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4,则( )
A.F浮=F3-F1
B.F浮=F4-F1
C.F浮=F2-F3
D.F浮=F2-F4
4.【2021·哈尔滨】如图,先将溢水杯装满水,然后用测力计拉着重为4 N、体积为100 cm3的石块,缓慢浸没在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,桶中水重________N,石块静止时,测力计示数为________N。(ρ水=1.0×103 g/m3,g取10 N/g)
5.如图所示,将木块轻轻放入盛满水的容器中,木块漂浮在水面上,溢出的水重0.2 N,则木块受到的浮力________(填“大于”“等于”或“小于”)0.2 N。
6.如图所示,一个铝块质量为270 g。(g取10 N/g,铝的密度为2.7×103 g/m3)求:
(1)铝块的体积。
(2)当铝块浸没在水中时,铝块所受的浮力大小。
(3)当铝块浸没在水中时,弹簧测力计的示数。(要求:画出铝块的受力分析)
二、提升训练
7.【2021·恩施】把质量为0.5 g的某物体放入盛水的容器中,若溢出的水重3 N。则该物体所受浮力为( )
A.一定是3 N
B.一定是5 N
C.有可能是4 N
D.有可能是2 N
8.【多选题】一轻质弹簧的下端固定在容器底部,上端放一小球(不连接),如图所示,向容器中缓慢倒入水,使小球完全浸没且静止在水中,此时小球可能受( )
A.重力、浮力、弹力、压力
B.重力、浮力、拉力
C.重力、浮力、弹力
D.重力、浮力
9 .体积相同而材料不同的小球甲、乙、丙、丁,静止在容器的水中,如图所示。这四个小球所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙、F丁,则( )
A.F甲=F乙 B.F甲<F丁
C.F乙>F丙 D.F丙>F丁
10.【本溪模拟】如图所示为一款水下无人机,用于拍摄奇妙的水下世界。无人机体积只有5 dm3,最大下潜深度为20 m。当无人机在水中下潜到最大深度时,它受到的浮力为______N,受到水的压强为________Pa。从浸没水中开始下潜过程中,无人机排开液体所受的重力________(填“变大”“变小”或“不变”)。(ρ水=1.0×103 g/m3,g取10 N/g)
11.【2020·连云港】如图甲所示,拉力F通过滑轮组,将正方体金属块从水中匀速拉出至水面上方一定高度处。图乙是拉力F随时间t变化的关系图像。不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力,g取10 N/g。求:
(1)金属块完全浸没在水中时受到浮力的大小。
(2)金属块的密度。
12.【2021·乐山】小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用弹簧秤挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示。在铝块浸入水的过程中,溢水杯底所受水的压力将________(填“变大”“变小”或“不变”)。电子秤的读数将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
参考答案
一、基础训练
1.B
2.C
3.BC
4.1;3
5.等于
6.(1)解:铝块质量m=270 g=0.27 g,由ρ=可得铝块的体积:V===1×10-4 m3。
(2)解:当铝块浸没在水中时,排开水的体积V排=V=1×10-4 m3,则铝块所受的浮力为:F浮=ρ水gV排=1×103 g/m3×10 N/g×1×10-4 m3=1 N。
(3)解:铝块在水中受重力、拉力和浮力的作用,如图所示:铝块的重力:G=mg=0.27 g×10 N/g=2.7 N,由力的平衡条件可知,弹簧测力计的示数(即拉力):F=G-F浮=2.7 N-1 N=1.7 N。
二、提升训练
7.C
8.CD
9.B
10.50;2×105;不变
11.(1)解:由甲图可知,n=2,不计动滑轮的重力,摩擦及水和空气对金属块的阻力,F=G,当金属块完全露出液面后,金属块不受浮力,此时滑轮组对金属块的拉力等于金属块的重力,即为图中的t2~t3时刻,从乙图可知,该金属块重力:G=2F=2×108 N=216 N,当金属块未露出液面时,即为图中的0~t1时刻,分析金属块的受力情况可得2F′+F浮=G,所以金属块完全浸没在水中时受到的浮力:F浮=G-2F′=216 N-2×68 N=80 N。
(2)解:根据F浮=ρgV排可得,金属块排开水的体积:V排===8×10-3 m3,金属块完全浸没在水中,则金属块的体积V=V排=8×10-3 m3,则根据G=mg,ρ=可得,金属块的密度:ρ金===2.7×103 g/m3。
12.不变;不变