10.2 阿基米德原理 同步练习卷 2021-2022学年人教版八年级物理下册(Word版含答案)

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名称 10.2 阿基米德原理 同步练习卷 2021-2022学年人教版八年级物理下册(Word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-03-31 23:40:46

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10.2 阿基米德原理同步练习卷 2021-2022学年人教版八年级物理下册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(本大题共12小题,共36分)
沉船打捞人员完成水下打捞任务后,不断上升且未出水面的过程中,下列说法正确的是
A. 所受浮力变大,压强变大 B. 所受浮力变大,压强变小
C. 所受浮力不变,压强变小 D. 所受浮力不变,压强不变
浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体的
A. 质量 B. 体积 C. 密度 D. 重力
如图所示,水平桌面上放置一个电子秤,电子秤上有一盛水的溢水杯,杯内水面跟溢水口相平。现用弹簧测力计悬挂一个圆柱体铝块,将铝块缓慢地浸入水中,直到铝块完全浸没在水中为止,整个过程铝块未接触杯底和侧壁。则从铝块下表面开始接触水面到上表面刚没入水中的过程中
A. 溢水杯底所受水的压力不变,电子秤的示数不变
B. 溢水杯底所受水的压力变小,电子秤的示数变小
C. 溢水杯底所受水的压力不变,电子秤的示数变小
D. 溢水杯底所受水的压力变大,电子秤的示数变大
下列、、、四幅图是“验证阿基米德原理”的过程情景,以下步骤正确的是
A. 实验中的所用金属块的重力为
B. 在情景图中存在的错误是溢水杯未注满水
C. 纠正错误后,继续实验,在情景中,金属块受到的浮力为
D. 金属块排开的水所受的重力等于
在探究阿基米德原理的实验中,有以下四个实验操作,合理的实验顺序是
A. 甲乙丙丁 B. 丁甲乙丙
C. 乙甲丙丁 D. 丁丙乙甲
如图所示,体积相同的三个物体静止在水中,第三个物体沉底,以下说法正确的是
A. 三个物体所受浮力
B. 三个物体所受浮力
C. 三个物体所受重力
D. 三个物体所受重力
两根完全相同的轻质弹簧,质量和体积忽略不计,原长均为,木块和石块均为边长为的正方体,甲、乙两质量相同的容器装有质量相等的水,木块和石块均被弹簧测力计拉着浸没在水中,当木块和石块静止时,弹簧的长度均为,已知木块的重力,下列说法不正确的是
A. 石块的密度为
B. 木块和石块受到水的上下表面的压力差相等
C. 水对两容器底部的压力相等
D. 容器对水平地面的压力相等
如图,用弹簧测力计吊着实心正方体铁块,将铁块浸没在密度可改变的盐水中,盐水的密度始终小于铁块的密度。下列表示铁块受到的浮力、弹簧测力计的示数随盐水密度变化的关系图线中,可能正确的是
A. B. C. D.
如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处不考虑水的阻力,图乙是绳子拉力随时间变化的图象,根据图象信息,下列判断正确的是
A. 浸没在水中的金属块受到的浮力大小是
B. 该金属块的密度是
C. 在至金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D. 该金属块重力的大小为
如图弹簧测力计下悬挂一物体,当物体三分之一的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为,当物体二分之一的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为,现将物体从弹簧测力计上取下放入水中,则该物体静止时所受浮力和该物体的密度分别为
A. , B. ,
C. , D. ,
测量液体密度的仪器叫密度计,将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值图甲图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图中现象可以判断
A. 密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大
B. 密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大
C. 乙烧杯中液体的密度较大
D. 丙烧杯中液体的密度较大
一塑料块,放入水中静止时,有的体积没入水中,放入另一种液体中静止时,有的体积没入液体中,则另一种液体的密度为
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共1小题,共4分)
同一物体浸没在水中不同深度处,受到水对它的浮力是______ 的选填“相同”或“不同”;高度相同、形状不同的容器装满水时,水对容器底部的压强是______ 的选填“相同”或“不同”,水从固态变为液态,密度会______ 选填“变大”、“不变”或“变小”。
三、实验探究题(本大题共1小题,共8分)
小明利用弹簧测力计、细线、玻璃杯和水测量石块及木块的密度,他设计了如图所示的实验方案并按顺序完成了甲、乙、丙、丁、戊的实验操作,根据图中内容,完成以下分析:
分析步骤甲中测力计示数,石块受重力______;
对比______两步骤中弹簧测力计的示数可知木块的质量;
小明对比分析步骤甲和乙的测力计示数,石块所受浮力为______,石块的体积为______,密度为______;
小明分析丁、戊两步骤中弹簧测力计示数,木块浸没在水中所受到的浮力为______,木块体积为______木块的密度为______
小勇却认为小明所测木块密度的方案中有缺限,实验中只用完成甲、乙、丙、丁的操作就可以了,且得到的结果更准确.你认为小勇的看法______ “合理”或“不合理”按小勇的方案测出木块的密度将比小明所测得的密度值______ “大”或“小”一些,原因是:小明实验方案中所测得的木块浮力偏______ “大”或“小”.
四、计算题(本大题共4小题,共32分)
一个边长为的立方体木块,细线的一端跟木块底部相连,另一端固定在容器底如图甲所示容器高比细线与木块边长之和大得多,现向容器中慢慢加水,如图乙所示。用表示木块受到的浮力,用表示容器中水的深度。则图丙可以正确描述随深度变化的关系图象。取
当时,木块处于______填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”状态。
木块的密度为多少?
整个加水过程中,木块只受浮力和重力时,容器中水的深度变化范围?
某物体的体积为米,当把物体放入水中静止时有三分之一的体积露出水面。求:
该物体受到的浮力大小。
该物体的密度。
有一正方体物块,它的体积为,用弹簧测力计测出此物块的重力为,如图甲所示,然后将物块浸没在水中,如图乙所示,取,求:
物块浸没在水中时受到的浮力的大小;
物块浸没在水中时弹簧测力计的示数。
烧杯静止放在水平桌面上,烧杯重,底面积,杯内水重将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数;将物块的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数,此时烧杯对桌面的压强为,如图所示。已知水的密度,取。求:
物块受到的浮力;
物块浸在水中的体积;
烧杯对桌面的压强。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:由于打捞人员在水面下,故他浸没在水中,由阿基米德原理可知,密度不变、排开液体的体积不变,故所受浮力不变;故AB错误;
当他不断上升且未出水面的过程中,浮力虽然不变,但深度减小,由知道,压强减小,故C正确,D错误。
故选:。
打捞人员在水面下作业,浸没在水中,利用阿基米德原理分析所受浮力的情况;
利用液体压强公式分析他不断上升且未出水面的过程中压强的变化.
本题考查了影响浮力和液体压强的因素,分析时利用公式分析即可.
2.【答案】
【解析】解:根据阿基米德原理可知,浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的重力。
故选:。
根据阿基米德原理直接作答即可:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于该物体排开的液体受到的重力。
此题考查阿基米德原理,属于识记内容,相对比较简单。
3.【答案】
【解析】解:因溢水杯中装满水,将铝块缓慢地浸入水中直至上表面刚没入水中的过程中,溢水杯内水的深度不变,
所以,由可知,溢水杯底所受水的压强不变,
由的变形式可知,溢水杯底所受水的压力不变,故BD错误;
又因铝块对水的压力和水对铝块的浮力是一对相互作用力,二力大小相等,即,
所以,由阿基米德原理可知,,即铝块对水的压力等于溢出水的重力,
所以,溢水杯对电子秤的压力不变,电子秤的示数不变,故A正确、C错误。
故选:。
因溢水杯中装满水,将铝块缓慢地浸入水中直至上表面刚没入水中的过程中,溢水杯内水的深度不变,根据分析溢水杯底所受水的压强变化,根据的变形式可知溢水杯底所受水的压力变化;铝块对水的压力和水对铝块的浮力是一对相互作用力,二力大小相等,根据阿基米德原理得出铝块对水的压力和溢出水的重力关系,从而判断电子秤示数的变化。
本题考查了液体压强公式和固体压强公式、阿基米德原理的综合应用等,正确得出铝块对水的压力等于溢出水的重力是关键。
4.【答案】
【解析】解:
A.由图可知,实验中弹簧测力计的示数即为所用金属块的重力,即金属块,故A错误;
B.要测金属块浸没时排开水的重力,应在情景图中的溢水杯内装满水,故B正确;
C.由情景可知,金属块浸没时弹簧测力计的示数为,则金属块受到的浮力,故C错误;
D.由图可知,空桶的重力,由图可知,金属块排开水和桶的总重力,则金属块排开的水所受的重力,故D错误。
故选:。
金属块在空中时弹簧测力计的示数即为金属块的重力;
要测金属块浸没时排开水的重力,应在溢水杯内装满水;
读出金属块浸没时弹簧测力计的示数,根据称重法求出金属块受到的浮力;
读出空桶的重力、溢出水和桶的总重力,二者的差值即为金属块排开水的重力。
本题考查了阿基米德原理的验证实验,知道阿基米德原理的内容和实验的注意事项是关键。
5.【答案】
【解析】解:为了使小桶在接水之后可直接计算溢出水的重力,应先测量空桶的重,然后再测出石块的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数,最后测排出的水和小桶的总重,求排出水的重力,因此,合理的顺序应为:丁甲乙丙;
故选:。
对于实验的合理顺序,我们应把握住两点,一是小桶是用来接排出的水的,在接水之前必须先测出空桶的重;二是物块要先测重力,再直接浸入水中才不会重复。依据这些分析可得出更加合理的顺序。
本题探究阿基米德原理的实验,考查正确的操作步骤,要掌握。
6.【答案】
【解析】
【分析】
根据物体的沉浮条件进行判断,浸在液体中的物体,其沉浮条件取决于它所受到的浮力和重力的大小:
当浮力大于重力时,物体上浮;
当浮力小于重力时,物体下沉;
当浮力等于重力时,物体处于悬浮或漂浮状态.
解决此类型的题目主要是根据物体的沉浮条件,结合阿基米德原理进行计算。
【解答】
由,,所以不符合题意,符合题意;
物体漂浮,故F,;
物体悬浮,故F,;故F,;
物体下沉,故F,,故F
故G,故C、D错误.
故选A。
7.【答案】
【解析】解:、木块和石块的体积都为,
木块和石块排开水的体积都为,
木块和石块所受浮力;
浮力产生的原因是物体上下表面所受的液体压力差,木块和石块所受浮力相等,故木块和石块受到水的上下表面的压力差相等,故B正确;
A、木块分析,弹簧的弹力,
当木块和石块静止时,弹簧的长度均为,故石块所受弹簧的弹力,
石块的重力力,
石块的质量,
石块的密度,故A正确;
C、水的质量相同,根据密度公式可知水的体积相同,水的深度相同,排开水的体积相同,则水面上升的高度相同,故放入物体后水的深度仍相同,根据可知水对容器底的压强相同,容器底面积相同,根据可知水对容器底的压力相同,故C正确;
D、容器和水的质量相同,根据可知两容器的重力相同,水的重力也相同,水中的物体对水的压力等于物体所受浮力,甲容器中木块对水的压力等于所受浮力减弹力,乙容器中石块对水的压力等于所受浮力,因木块和石块受到的浮力相等,故甲容器对水平地面的压力小,故D错误。
故选:。
B、先分别计算木块和石块的体积,进而得出木块和石块排开水的体积,
根据阿基米德原理分别得出木块和石块所受浮力;
浮力产生的原因是物体上下表面所受的液体压力差,据此分析木块和石块受到水的上下表面的压力差是否相等;
A、对木块分析,根据得出弹簧的弹力
当木块和石块静止时,弹簧的长度均为,故石块所受弹簧的弹力相等,
根据力得出石块的重力,根据得出石块的质量,根据密度公式得出石块的密度;
C、水的质量相同,根据密度公式可知水的体积相同,水的深度相同,排开水的体积相同,则水面上升的高度相同,故放入物体后水的深度仍相同,根据可知水对容器底的压强的大小关系,容器底面积相同,根据可知水对容器底的压力的大小关系;
D、容器和水的质量相同,根据可知两容器的重力相同,水的重力也相同,水中的物体对水的压力等于物体所受浮力,甲容器中木块对水的压力等于所受浮力减弹力,乙容器中石块对水的压力等于所受浮力,且木块和石块受到的浮力相等,据此得出容器对水平地面的压力的大小关系。
本题考查浮力、密度、压力的有关知识,综合性强,难度较大。
8.【答案】
【解析】解:、根据题意和图示可知,铁块排开盐水的体积不变,由可知,当排开盐水的体积一定时,浮力与盐水密度成正比,因此与的关系为正比例函数,故AB错误;
、由可知,,显然与的关系为一次函数,故C错误,D正确。
故选:。
根据分析浮力与液体密度的关系;根据分析拉力与液体密度的关系。
本题考查阿基米德原理和称重法的应用,关键会灵活变形公式表示出力与密度的关系,从而确定图象的特点。
9.【答案】
【解析】解:
当金属块完全露出液面时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的段,
则由图可知,该金属块重力为:,故D错误;
当金属块未露出水面时,即为图中的段,
由图可知,此时绳子的拉力为,
则金属块浸没时受到的浮力为:,故A正确;
由可得,金属块的体积:

由可得,金属块的质量:

金属块的密度:
,故B错误;
由图可知,绳子的拉力在至时间段内逐渐变大,
由可知,浮力逐渐变小,故C错误。
故选:。
分析绳子拉力随时间变化的图象,当金属块从水中一直竖直向上做匀速直线运动,但未露出液面,此时金属块排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,此时的浮力不变,绳子的拉力也不变,即为图中的段。
当金属块完全露出水面时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的段,据此求出金属块重;
当金属块未露出液面时,拉力等于重力减去浮力,据此求金属块受到的浮力,再根据阿基米德原理求金属块排开水的体积金属块的体积,知道金属块的重,利用重力公式求金属块的质量,最后利用密度公式求金属块的密度;
首先判断在至时间段拉力的变化,再利用公式判断浮力的变化。
本题考查了重力、浮力、质量、密度的计算以及阿基米德原理的应用,难点是通过图乙确定金属块的重力及绳子受到的拉力、会用称重法计算金属块受到的浮力。
10.【答案】
【解析】解:当物体的体积浸入水中时,则排开水的体积为:,弹簧测力计示数为,
根据称重法可知:,
即:,
所以,--------------;
当物体的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为,同理有:
-----------------;
由得:---------,
将代入得:

由知,物体浸没受到的浮力为,由物体的浮沉条件,将物体从弹簧测力计上取下放入水中,则该物体静止时处于漂浮状态,由漂浮的特点,物体所受浮力是:

由得物体的体积:

该物体的密度为:

故选:。
由已知条件,根据称重法测浮力及阿基米德原理列方程求出物体浸没时受到的浮力和物体的重力,根据物体的浮沉条件确定将物体从弹簧测力计上取下放入水中静止时处的状态,根据漂浮的特点得出物体所受浮力大小;
求出物体的体积,根据求出物体的密度。
本题考查称重法测浮力、阿基米德原理、漂浮的特点和密度公式的运用,综合性较强。
11.【答案】
【解析】解:、同一个密度计放在乙、丙液体中都漂浮,

密度计在乙、丙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力,则AB错误;
、由图知密度计排开液体的体积,
又,
浮力相等,则,因此C错误,D正确。
故选:。
从图可知,密度计放在甲、乙液体中都漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力,从而可以判断受到浮力的大小关系,来判断、是否符合题意。
从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系,来判断、是否符合题意。
本题考查了学生对阿基米德原理和物体的漂浮条件的掌握和运用,利用好密度计测液体密度时漂浮是本题的关键。
12.【答案】
【解析】解:根据漂浮的条件,塑料块放入水中静止时,,塑料块在另一种液体中静止时,,

根据阿基米德原理得:,
,故C正确。
故选:。
已知水的密度和木块露出水面体积占总体的比例,根据漂浮时,浮力等于重力求出木块的密度和液体的密度。
本题考查注意考查浮力公式的灵活应用,知道漂浮时浮力等于重力,会根据漂浮时浮力与重力的关系计算物体的密度。
13.【答案】相同 相同 变大
【解析】解:
同一物体浸没在水中的不同深度,物体排开水的体积相同,由可知物体受浮力相同;
容器的高度相同,装满水时,水的深度相同,由可知水对容器底的压强是相同;
水从固态变为液态,状态变化但质量没有变化,体积变小,在质量一定时,由公式可知,体积变小,所以密度变大。
故答案为:相同;相同;变大。
根据公式可知,浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关;
根据公式来判断液体压强的大小;
质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度无关;在质量一定时,物体体积变化,密度变化用公式分析。
本题主要考查了浮力、压强的大小的判断以及水物态变化后的密度变化,属于基础题目。
14.【答案】;甲、丙;;;;;;;合理;大;大
【解析】解:图甲中弹簧测力计的示数是,所以石块的重力是.
比较甲、丙两个步骤可以知道木块的重力,从而知道质量.
由甲、乙两图,石块在水中所受的浮力;
石块的体积等于石块排开水的体积,即
石块质量
则石块密度.
分析丁、戊两步骤中弹簧测力计示数,木块浸没在水中所受到的浮力为,
木块的体积为:
木块质量
木块密度.
小明实验操作过程中,木块会吸入水,导致戊图中示数变大,木块的浮力偏大,根据,木块体积变大,木块质量不变,所以密度变小,所以小勇测量木块的密度偏大,由于小明的方案有缺陷,所以小勇的说法是合理的.
故答案为:;甲、丙;;;;;;合理;大;大.
甲图中,弹簧对石块的拉力就等于石块的重力.
图甲中测量的是石块重力,图丙中测量的是木块和石块的总重力,由此可以求出木块的重力,从而求得木块的质量.
比较甲乙两图,根据就可以石块在水中所受的浮力,根据阿基米德原理就可以求出排开水的体积,也就是石块的体积;由甲图中石块的重力求出质量,根据就可以求出石块的密度.
比较丁、戊两步骤中弹簧测力计示数,就可以求出木块的浮力,根据阿基米德原理就可以求出木块的体积,根据就可以求出木块的密度.
测量木块的密度无非是测量质量和体积,分析实验过程中质量和体积的测量情况,就会得出测量值的大小情况.
本题是利用浮力知识测量物体的密度,主要应用了阿基米德原理来测量物质的体积,对于在水中不下沉的木块本题采用的是悬垂法.本题有一定的难度和综合性,熟练掌握这些知识是解题的关键.
15.【答案】漂浮
【解析】解:我们结合图丙将木块的各个状态分解出来,当时就是水面上升到木块刚好对底部无压力,
而此时线对木块没有拉力,由此可知,此时为漂浮状态。
由得,木块的质量:

木块体积:,
则木块的密度:

根据可知,当时,木块受重力和浮力的作用,木块漂浮;
由可知,此时水的深度:

由分析可知,当时,木块开始上升,到木块浸没,则木块停止上升时,水的深度,
因此所加水的最大高度:,容器中水的深度变化范围为。
答:漂浮;木块的密度为;木块只受浮力和重力时,容器中水的深度变化范围为。
结合图丙将木块的各个状态分解出来,即可知当时对应木块在水中的位置是处于什么状态;
先根据重力公式和几何公式求出木块质量和体积,利用可求出木块的密度;
先根据可知物体刚好漂浮时浮力的大小,然后根据即可求出水的深度,再由图丙可知:木块在浮力作用下上升的高度,进一步可得出容器内水的最大高度。
本题考重力公式、密度公式、阿基米德原理等,关键是根据图象找出有用的信息,尤其是一些拐点是解题的关键,难度较大。
16.【答案】解:物体排开水的体积:

物体受到的浮力:

物体在水中处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,
所以,,即,
所以。
答:该物体受到的浮力大小为;
该物体的密度为。
【解析】知道物体的体积,然后求出排开水的体积,根据阿基米德原理求出受到的浮力;
根据物体漂浮条件得出物体受到的浮力等于重力列等式算出物体的密度。
本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件的应用,正确的判断出正方体在两液体中所处的状态是关键。
17.【答案】解:
正方体物块浸没在水中,排开水的体积,
根据阿基米德原理可知,
物块浸没在水中时受到的浮力;
浸没在水中静止时,受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力的共同作用,且处于平衡状态,由力的平衡条件可得,物块浸没在水中时受到的拉力,即弹簧测力计的示数。
答:物块浸没在水中时受到的浮力的大小为;
物块浸没在水中时弹簧测力计的示数为。
【解析】正方体物块浸没在水中,根据得出排开水的体积,根据阿基米德原理可知,物块浸没在水中时受到的浮力;
浸没在水中静止时,受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力的共同作用,且处于平衡状态,根据可知物块浸没在水中时弹簧测力计的示数。
本题考查阿基米德原理的应用,并考查受力分析的知识,有一定综合性。
18.【答案】解:在空气中静止时,物体处于平衡状态,由二力平衡条件可得,物体的重力,
物块受到的浮力:

由可得,物块浸在水中的体积:

因物体受到的浮力和物体对水的压力是一对相互作用力,
所以,物体对水的压力,
则烧杯对桌面的压力:

烧杯对桌面的压强:

答:物块受到的浮力为;
物块浸在水中的体积为;
烧杯对桌面的压强为。
【解析】在空气中静止时,物体处于平衡状态,根据二力平衡条件求出物体的重力,又知道物块的一部分浸在水中时弹簧测力计的示数,根据称重法求出物块受到的浮力;
根据求出物块浸在水中的体积;
物体受到的浮力和物体对水的压力是一对相互作用力,据此求出物体对水的压力,烧杯对桌面的压力等于烧杯重、杯内水重、物体对水的压力之和,根据求出烧杯对桌面的压强。
本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理、压强定义式的应用,正确得出最后一问中烧杯对桌面的压力是关键。
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