人教版八年级下10.2阿基米德原理 练习（有解析）

人教版八年级下 10.2 阿基米德原理
一、单选题
1．用弹簧测力计悬挂一实心物体，将物体从水面上方某一高度匀速下降，如图甲所示，物体下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙，根据图中信息，可知（　　）
A．物体受到的最大浮力是5N
B．物体的体积是500cm3
C．物体的密度是2.25×103kg/m3
D．物体浸没后，下表面受到水的压力保持不变
2．在一个底面积为200cm2、高度为20cm的圆柱形薄壁玻璃容器底部，放入一个边长为10cm的实心正方体物块，然后逐渐向容器中倒入某种液体。如图反映了物块对容器底部压力的大小F与容器中倒入液体的深度h（0~5cm）之间的关系。以下结论正确的是（g取10N/kg）（　　）
A．正方体物块的密度为1.2×103kg/m3
B．液体的密度为1.25×103kg/m3
C．h为15cm时，物块对容器的底部压力的大小为7N
D．h为15cm时，物块对容器的底部压力的大小为13N
3．如图所示，两个完全相同的柱形容器放在水平桌面上，分别装有甲，乙两种不同的液体。a、b是体积相等的两个小球，a球漂浮在液面上，b球沉没在容器底。甲液面高于乙液面，且两种液体对容器底的压强相等。则（ ）
A．两种液体的密度 B．两种液体的质量
C．两个小球所受的重力 D．两个小球所受的浮力
4．小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”，A是实心圆柱体，用弹簧测力计悬挂A缓慢浸入水中、他根据数据作出的弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中的深度h的关系图像如图乙，下列说法错误的是（　　）
A．当物体浸没在水中时受到的浮力为2N
B．圆柱体A的高为8cm
C．该物体的密度为
D．当h在0 8cm范围内，浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比
5．重为10牛的物体放入盛满水的容器中，溢出水的重力为6牛，关于物体所受浮力，下列说法中正确的是（　　）
A．可能为5牛 B．一定为6牛 C．可能为8牛 D．一定为10牛
6．如图所示，当乒乓球从水里上浮到水面上，乒乓球在A位置时受到的浮力为FA，水对杯底的压强为pA，在B位置时受到的浮力为FB，水对杯底的压强为pB，则它们的大小关系是（　　）
A．FA=FB pA=pB B．FAC．FA>FB pA>pB D．FA>FB pA=pB
7．浸在液体中的物体所受到的浮力，大小等于（　　）
A．物体的体积 B．物体排开液体的体积
C．物体的重力 D．物体排开液体的重力
8．晓晨进行了验证阿基米德原理的实验，其正确操作过程如图所示，图中F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计示数。下列说法正确的是（　　）
A．物块受到的浮力F浮>F1 F2
B．F2C．物块排开的液体受到的重力G排液=F4
D．若F1 F2=F4 F3，则说明本次实验结果符合阿基米德原理
9．如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N。若盐水的密度为1.2×103kg/m3，则下列结论正确的是（　　）
①物体A的密度为4×103kg/m3
②实验乙中，物体A受到的拉力为3N
③实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
④实验丁中，容器底部受到的压力大于0.3N
A．只有①②③ B．只有①②④ C．只有①③④ D．只有②③④
10．如图所示，潜水员正潜没在海水中，他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气，以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是（　　）
A．向海底下潜过程中，受到海水的压强变大
B．海水中水平游动时，受到海水的压强变小
C．对背心进行放气后，受到海水的浮力变大
D．对背心进行充气后，受到海水的浮力变小
11．如图，体积相同的两个物体A、B用不可伸长的细线系住，放入水中后，A刚好完全漫没入水中，细线被拉直。已知A重6N，B受到的浮力为8N，A、B密度之比为3：5，以下说法中不正确的是（　　）（ρ水=1.0×103kg/m3）
A．B受到的重力为10N
B．细线对A的拉力为1N
C．A的密度为0.75×103kg/m3
D．B对容器底部的压力为零
12．如图所示，水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器、其中甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器内有一个铝块沉在水底，丁容器中用细线悬吊着一个实心的铝球浸没在水中。已知四个容器中的水面一样高，对于这一情景，有如下一些说法，其中正确的是（　　）
①各个容器中水对容器底部的压力F甲②乙图中，对木块上表面施加一个压力，使木块恰好浸没，容器对桌面的压力变大
③丙图中将铝块取出后，水对容器底部的压强减小
④丁图中将细线剪短后，球沉入水底，容器对桌面的压力变化量等于铝球重力
A．①③ B．②③ C．②④ D．①④
二、填空题
13．如图所示，将重为10牛的物体A从空气中放入水中浸没后保持静止，发现弹簧测力计的示数变化了6牛，则物体A受到的浮力为______牛，物体A所受浮力与重力的合力为______牛，随着浸入水中深度变大，它所受的浮力将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
14．在水平桌面上有一个盛有水的柱状容器，高10cm的长方体木块用细线系住没入水中，如图甲，细线绷直，长4cm，木块上表面在水下1cm，已知容器底面积是木块底面积的4倍，如图所示。将细线剪断，木块最终浮在水面上，且有4cm高度高出水面。木块与水的密度比是______，剪断细线前后，木块受到的浮力之比是______，水对容器底的压强比是______。
15．观察金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡，在升至水面的过程中（如图所示），水对气泡的压强______；气泡所受到的浮力______（填“变大”、“变小”或“不变”）。
16．在“测定铝块的密度”实验中，用_______测量铝块的质量。测量铝块的体积时，先在量筒中倒入50毫升水，再将系有细线的铝块浸没在水中，如图所示，铝块的体积为_______厘米3。在“验证阿基米德原理”实验的过程中，实验目的是为了验证浸在液体中物体受到的_______与_______的大小关系。
三、综合题
17．轮船的大小通常用排水量表示，排水量是轮船满载时排开水的质量。
(1)若轮船的排水量记为m排，满载时船货总质量记为m船，请通过推导说明m排=m船，要求写出相关物理原理和表达式。
(2)某条船的排水量为500t，该船满载从海水驶入江水中，其排水量变大、变小、还是不变？该船排开江水的体积是多少？（=1.03×103kg/m3，=1×103kg/m3）
18．小明利用弹簧测力计测量石块的密度。（ ρ水=1.0 g/cm3，g取10 N/kg）
(1)用细线将石块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的示数如图甲，石块的质量是___________kg；
(2)将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数如图乙所示，石块受到的浮力F浮=___________N；
(3)石块的排开水的体积V=___________cm3；
(4)石块的密度ρ石块=___________g/cm3。
19．小明用玻璃杯、吸管、水等器材进行了如下实验，请你完成下列内容。
（1）如图甲所示，把一根直吸管斜插入装有水的玻璃杯中，吸管看起来弯折了，这是由于光的________形成的，然后用手指堵住上端的管口，从水中提起吸管后发现吸管中存有一段水柱，且水不会流下来，如图乙所示，这是由于水柱受到________对它向上的作用。
（2）在吸管下端装入适量的钢珠，并用蜡封住吸管的下端使底部平整，然后让它竖直漂浮在水中，如图丙所示。测得该吸管底面积为2×10-5m2，浸入水中的深度为6×10-2 m。（g取10N/kg）求：
①吸管受到的浮力；( )
②把吸管拿出并擦干，让封结的一端朝下竖直放置在水平桌面上，如图丁所示，求吸管对桌面的压强。( )
20．如图甲是研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置，用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中（水未溢出），根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与物体A的下表面浸入水中的深度h的关系图象（如图乙）．
（1）物体A浸没在水中之前，弹簧测力计的示数随A向下运动距离的增加而减小，说明浮力与_____（选填“物体体积”或“排开液体体积”）有关；
（2）物体A浸没在水中后，所受的浮力为_____N，若某同学在使用弹簧测力计时，指针在零刻度线以上，该同学没有调零而直接进行测量，这样计算出的浮力值_____（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）；
（3）结合实验数据，物体A的密度为_____kg/m3，圆柱体A的底面积为_____cm2；
（4）如果将盛水的柱形容器换成梯形容器，如图丙，再将A物体按上述操作进行实验，则物体放入水的过程中水对容器底部的压强增加量△p随h的变化图象是图丁中的_____（选填“A”或“B”）．
21．为了给立方体实心工件表面均匀地涂上某种油，需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内，如图甲所示．收集有关数据并处理获得:工件的下底面与油面的距离为h，力F与h大小关系如图乙所示，小明觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的．老师告诉他，力F为负值时，表明它的方向与原来的方向相反了.
（1）分析BC段:随着h的增大，工件所受的浮力大小将 ___________ ，油对工件下底面的压强大小将 ________ （以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）若A点的坐标为（–400，0），则从图像分析可知工件的重力大小是 ________ N；
（3）通过分析和计算可知，这种油的密度为 ______ kg/m3，该工件的密度为 _______ g/cm3 （g=10N/kg）．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．由图象知，物重G=9N，当物体完全浸没时，拉力F=5N，则该物体受到的最大浮力
故A错误；
B．由得物体的体积
故B错误；
C．物体的质量
物体的密度
故C正确；
D．物体下降过程中，下表面在水中的深度变大，由可知， 水对容器底部的压强变大， 根据可知下表面受到的压力变大，故D错误。
故选C。
2．D
【解析】
【详解】
A．由得物块的密度
故A错误；
B．由图知，当倒入液体深度为0时，物块的重力与物块对容器底的压力相等，即G＝F＝25N，当倒入液体深度h＝5cm＝0.05m时，物块对容器底的压力F′＝19N，因，所以
由得液体的密度
故B错误；
CD．因为，所以当倒入液体的深度时，物块将浸没在液体中并沉入容器底
对容器的底部压力的大小
故C错误，D正确。
故选D。
3．D
【解析】
【详解】
A．甲液面高于乙液面
因为两种液体对容器底的压强相等，由液体压强的公式可知
故A不符合题意；
C．物体a在甲液体中漂浮，可得物体a的密度小于液体甲的密度；物体b在乙液体中下沉，可得物体b的密度大于液体乙的密度；由此可得a、b两物体的密度关系
又因为a、b是体积相等的两个小球
根据公式可得两球的质量关系
a球质量小于b球质量，所以a球重力小于b球重力，故C错误；
D．根据“阿基米德”原理可得小球受到的浮力，由图形可发现a球排开甲液体的体积小于b球排开乙液体的体积，且液体甲的密度小于液体乙的密度，故两个小球所受的浮力大小关系为
故D正确；
B．因为力的作用是相互的，所以小球对液体向下的压力等于液体对小球向上的浮力
①
两容器都为圆柱形规则容器，故液体对容器底的压力等于液体重力与小球对液体向下压力之和
②
由①②两式可得
③
因为两种液体对容器底的压强相等，且容器的底面积也相等，由公式可得两杯中液体对容器底的压力大小相等
④
a、b小球所受浮力大小关系
⑤
由以上③④⑤式可得液体甲、乙的重力关系为
所以两种液体的质量大小关系为
故B错误。
故选D。
4．C
【解析】
【详解】
A．由图示图像可知，物体没有浸入液体时测力计示数为4N，则物体重力为，物体完全浸没在水中时受到的浮力为
故A正确，不符合题意；
B．由图示图像可知，圆柱体A从接触水面到完全浸没的高度为8cm，即圆柱体A的高为8cm，故B正确，不符合题意；
C．完全浸没时，物体的体积和排开水的体积相同，由可知，物体的体积为
由可知，物体的质量为
物体的密度为
故C错误，符合题意；
D．由图示图像可知，物体没有完全浸没在液体中前受到的浮力与物体浸入液体的深度成正比，物体完全浸入液体后受到的浮力不变，故D正确，不符合题意。
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
容器中盛满水，所以物体排开水的重力等于溢出水的重力，溢出水的重力为6N，则物体排开水的重力为6N，根据阿基米德原理可知，物体所受浮力
故ACD错误，B正确。
故选B。
6．C
【解析】
【分析】
由图可知乒乓球在A、B位置时，排开水的体积大小，然后根据阿基米德原理判断浮力大小；由于乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上，排开水的体积减小，水面下降，则根据即可判断水对杯底压强大小关系。
【详解】
由图可知：乒乓球在A位置时是浸没
V排A=V球
在B位置时是漂浮
V排B则有
V排A>V排B
由可知
FA>FB
由于从水里上浮直至漂浮在水面上，排开水的体积减小，水面下降，则有
hA>hB
根据可知
pA>pB
故选C。
7．D
【解析】
【详解】
根据阿基米德原理，物体在液体中受到的浮力等于物体排开液体的重力，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
8．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可知F1=G，F2为石块浸没在水中时弹簧测力计的示数，所以物块受到的浮力
F浮=F1 F2
A错误；
B．物块受到的重力与质量有关，质量不变，重力也没有变，可知B错误；
C．物块排开的液体受到的重力
G排液=F4-F3
C错误；
D．若
F1-F2=F4-F3
则说明物块受到的浮力等于物块排开的液体受到的重力，即本次实验结果符合阿基米德原理，D正确。
故选D。
9．B
【解析】
【详解】
①实验甲、丙中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N，物体A全部浸没，由F浮＝G-F拉可得，
ρ盐水gV排＝G-F拉
解得
物体A的质量
物体A的密度
故①正确；
②物体A在水中受到的浮力
F浮水＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3＝1N
在乙中物体A受到的拉力
F＝G-F浮水＝4N-1N＝3N
故②正确；
③在实验丙中，弹簧测力计的示数F丙拉＝2.8N，在乙中物体A受到的拉力F＝3N，弹簧测力计的示数比乙中小
F1=3N-2.8N＝0.2N
故③错误；
④由甲、丙可得浮力为
F浮盐水＝G-F丙拉＝4N-2.8N＝1.2N
根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力，为
F＝G-F浮-F丁拉＝4N-1.2N-2.5N＝0.3N
容器底部也受到盐水对它的压力，故压力大于0.3N，故④正确。
故ACD错误，B正确。
故选B。
10．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．向海底下潜过程中，深度增加，根据p=ρgh，受到海水的压强变大，故A正确；
B．海水中水平游动时，深度不变，根据p=ρgh，受到海水的压强不变，故B错误；
CD．对背心进行充气后，排开液体体积变大，根据F浮=ρgV排可知，浮力变大，对背心进行放气后，排开液体体积变小，浮力变小，故CD错误。
故选A。
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．A重6N，B受到的浮力为8N，因为A、B体积相同，所以受到的浮力相同，A受的浮力；A、B密度之比为3：5可知
解得
故A正确，不符合题意；
B．细线对A的拉力
故B错误，符合题意；
C．A的体积
A的密度为
故C正确，不符合题意；
D． ，B受到的浮力为8N ，细线的拉力为2N，故B对容器底部的压力为0，故D正确，不符合题意。
故选B。
12．B
【解析】
【详解】
①因各个容器中液面相平，根据公式p=ρgh可知，各个容器中水对容器底部的压强相等，因为甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器，底面积相同，根据公式F=pS可知，四个容器底受到水的压力相同，故①错误；
②乙图中，对木块上表面施加一个压力，使水位上升，水对容器底的压力变大，则容器对桌面的压力变大，故②正确；
③丙图中将铝块取出后，容器中的水位下降，根据公式p=ρgh可知，水对容器底部的压强减小，故③正确；
④分析球的受力情况可知，绳子对球的拉力大小等于球的重力与球所受浮力的差，剪断绳子后，球落到容器底部，分析受力情况，球受到的重力和浮力不变，因此容器底部对球的支持力也等于球的重力与球所受浮力之差，故④错误。
纵上可知，②③正确，①④错误，故B正确，ACD错误。
故选B。
13． 6 4 不变
【解析】
【详解】
[1]据题意，重为10N的物体A，用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中时，由于物体A受浮力作用，测力计的示数将变化，即减小6N，故物体A受到的浮力为6N。
[2]物体A受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的弹簧测力计的拉力三个力作用而平衡，因此弹簧测力计的拉力即为浮力与重力的合力，故合力为
10N-6N=4N
即物体A所受浮力与重力的为4N。
[3]增大物体浸没的深度，物体排开水的体积不变，水的密度不变，由公式F浮=ρ水gV排可知，它所受浮力的大小将不变。
14． 3︰5 5︰3 15︰14
【解析】
【详解】
[1]将细线剪断，木块最终浮在水面上，浮力等于重力，即
F浮＝G木
根据阿基米德原理
F浮＝ρ液gV排
G木=m木g=ρ木gV木
则
ρ液gV排=ρ木gV木
木块有4cm高度高出水面，故
代入得
[2]剪断细线前木块排开水的体积
V排′＝V木
根据F浮＝ρ液gV排可知剪断细线前后，木块受到的浮力之比
[3]由甲图可知，将细线剪断前，水的深度为
h前＝1cm+10cm+4cm＝15cm
设木块的底面积为S， 剪断细线后，木块排开水的体积与浸没时相比减小了
ΔV＝S×4cm
已知容器底面积是木块底面积的4倍，故水面下降的深度
故将细线剪断后，水的深度为
h后＝15cm﹣1cm＝14cm
故剪断细线前后，水对容器底的压强比
15． 变小 变大
【解析】
【分析】
【详解】
[1]气泡在上升过程中，所处的深度不断变小，根据液体压强公式
可得气泡受到的压强在不断变小。
[2]气泡在上升过程中，体积会逐渐变大，根据浮力公式
可得气泡受到的浮力在不断变大。
16． 天平 14 浮力 排开液体所受重力
【解析】
【详解】
[1]实验室中测量质量的工具是天平，所以，在“测定铝块的密度”实验中，用天平测量铝块的质量。
[2]由图知道，量筒的分度值是2mL，图示的体积是64mL，故铝块的体积为
[3][4]浸在液体中的物体受到的浮力与物体排开液体的体积以及液体的密度有关系，在“验证阿基米德原理”实验中，进一步寻找它们之间的定量关系，需要验证浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体受到的重力大小是否相等。
17．见解析
【解析】
【详解】
(1)由阿基米德原理可知，排出水的重量为
F浮=G排
轮船漂浮在水上，由二力平衡原理可知
F浮=G船
代换可得
G排=G船
由重力与质量关系式可得
m排=m船
(2)由上述计算可知，该船满载从海水驶入江水中时质量不变时，排水量不变；由密度公式可知该船排开江水的体积为
答：(1)m排=m船，相关物理原理和表达式见解析；
(2)该船满载从海水驶入江水中，其排水量不变，排开江水的体积是。
18． 0.48 2.0 200 2.4
【解析】
【详解】
(1)[1]甲图是石块未放进水中受到重力和拉力的作用，根据二力平衡，重力等于弹簧测力计拉力等于4.8N，由G=mg可得石块的质量
(2)[2]由图乙可知石块浸没在水中，弹簧测力计的示数为3.8N， 根据称重法可得石块受到的浮力
F浮=G-F拉=4.8N-3.8N=2.0N
(3)[3]根据阿基米德原理
F浮=G排
因此排开水的重力是2.0N，根据G=mg可得排开水的质量
由可得排开水的体积是
(4)[4]排开水的体积就是石头的体积，因此石头的体积为200cm3，根据可以求出石块的质量为0.48kg，则石头的密度为
19． 折射 大气压 1.2×10-2N 600Pa
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]插入水中的吸管，由于吸管反射的光线从水中斜射入空气中时，传播方向发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，所以看到吸管在水中的部分是向上弯折，此时看到的像是吸管的虚像。
[2]当用手指堵住上端开口时，上端不再与大气相通，下端受到大气压的作用，所以水不会从下端流出。
（2）[3]排开水的体积
V=2×10-5m2×6×10-2m=1.2×10-6m3
吸管受到的浮力
F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-6m3=1.2×10-2N
[4]因为漂浮，所以吸管的重力
G=F浮=1.2×10-2N
吸管对桌面的压强
20． 排开液体的体积 1 不变 1.2×10 20 A
【解析】
【详解】
（1）物体A浸没在水中之前，浸入水中深度越大排开水的体积越大，由称重法测浮力知道，F浮＝G﹣F示，由于弹簧测力计的示数减小，所以，受到的浮力增大，说明浮力与排开液体体积有关；
（2）由图乙知道，h＝0时弹簧测力计的示数即为物体A的重力：GA＝1.2N，h＝5cm时物体刚好浸没在液体中，弹簧测力计的示数F示＝0.2N，则物体A浸没在水中后所受的浮力是：F浮＝GA﹣F示＝1.2N﹣0.2N＝1N；若某同学在使用弹簧测力计时，指针在零刻度线以上，则相当于提前少加了示数，没有调零而直接进行测量，这样每次测量的结果偏小，都少加了示数，但浮力F浮＝GA﹣F示是两次测量结果之差，所以计算出的浮力值不变；
（3）当物体A完全浸没在水中时，由F浮＝ρgV排知道，故物体A的体积是：
VA＝V排＝﹣﹣﹣①
由G＝mg知道物体A的密度是：ρA＝ ﹣﹣﹣②
由①②得： ﹣﹣﹣③
将已知量代入③得： ×1.0×103kg/m3＝1.2×103kg/m3；
由①解得： =1.0×10﹣4m3；
由于h＝5cm时物体刚好浸没在液体中，所以圆柱体A的底面积是： ＝2×10﹣3m2＝20cm2；
（4）物体A未浸没水中前，梯形容器与柱形容器相比较，A浸没水中的深度相同，排开水的体积相同，则缩口的梯形容器液面上升的高度较高一些，根据p＝ρg△h，则梯形容器水对容器底部的压强增加量△p更大一些，如下图所示，即A正确．
21． 变大 变大 400 0.8×103kg/m3 320kg/m3
【解析】
【详解】
(1)在BC段中随着h的增大,工件排开油的体积也随之增大,根据浮力公式F浮=ρ油gV排可知受到的浮力将变大．
根据p=ρgh可知工件下底面的压强大小将变大．
(2) A点的坐标为（–400，0），由图象知，当浸入深度为0时，即在空气中，要用400N的力向上提起,所以工件的重力G=400N．
(3)工件的质量m== =40kg，
物体的边长为a=0.5m,则体积V=(0.5m)3=0.125m3.
该工件的密度ρ= ==320kg/m3.
根据F浮=ρ液gV排=ρ液gV可得：
ρ油= = =0.8×103kg/m3
答案第1页，共2页
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