10.2 阿基米德原理
一、单选题
1.下列有关浮力的说法中正确的是( )
A.物体的密度越大,受到的浮力越大
B.物体的体积越大,受到的浮力越大
C.阿基米德原理只适用于液体,不适用于气体
D.浸入液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力,与物体的形状及浸没在液体中的深度无关
2.在河里行走时,河底的石子会硌脚;但是,在由河边浅水处走向深水处的过程中,石子硌脚引起的疼痛会越来越轻,这主要是因为( )
A.人受到的重力越来越小 B.水对脚的压强越来越小
C.受到的浮力越来越大 D.人体的质量越来越小
3.如图所示,4个体积相同的小球浸在水中,则所受浮力最小的是( )
A.A球 B.B球 C.C球 D.D球
4.如图所示,在溢水杯中装满水,将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放入水中,从铁块下表面刚刚接触水面直至测力计示数为零的过程中( )
A. 铁块受到的浮力一直变大
B. 溢水杯底部受到水的压力一直变大
C. 弹簧测力计对手的拉力先变小后变大
D. 桌面受到溢水杯的压强先不变后变大
5.将重为5牛的物体放入盛满水的容器中,容器溢出3牛重的水,物体受到的浮力( )
A.一定等于3牛 B.一定等于5牛 C.可能等于2牛 D.可能等于4牛
6.如图所示是探究“阿基来德原理”的实验,物块重力为G,弹簧测力计的示数如图所示。下列判断正确的是( )
A.
B.
C.若物块触底,则
D.若开始时杯中水没到溢水口,则
7.质量相等的实心铝球和铜球浸没在水中(),所受浮力的大小关系为( )
A.铜球小 B.铝球小
C.大小相等 D.无法确定
8.如图所示,置于水平地面上的容器中盛有密度为的液体,将质量为3kg、边长为10cm的正方体放入容器后,此时液体的深度为30cm,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.正方体的密度为 B.正方体在液体中受到的浮力为10N
C.该液体对正方体底面的压力为20N D.正方体对容器底的压力为22N
9.预计2020年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时,要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示(g取10N/kg)。下列判断正确的是( )
A.构件的边长为4m
B.构件的密度为3×103kg/m3
C.浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
D.当构件的下表面距江而4m深时,构件上表面受到江水的压强为4×104Pa
10.如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2,下列判断正确的是( )
A.水对溢水杯底部的压强p甲<p乙 B.溢水杯对桌面的压力F甲<F乙
C.铁块受到的浮力F浮=F2﹣F1 D.小烧杯中水的重力G=F1﹣F2
二、填空题
11.如图实验中,如果开始水桶中装满了水,按下饮料罐后水会溢出,越向下按饮料罐,桶中溢出的水也越多,饮料罐受到的_______越大。如果溢出了100 cm3的水,那么饮料罐所受到的浮力为__________N。(g取10 N/kg)
12.如图,重为5N,体积为0.2×10-3 m3的物体用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中,物体受到的浮力是____N, 静止时弹簧测力计的示数是______N(g=10N/kg)。
13.浸没在水中的长方体金属块,上、下表面受到水的压力分别为2N、10N,该金属块受到的浮力为______N,若上表面距离水面的深度为0.4m,现用把金属块提升0.1m,此时金属块受到的浮力将______(选填“变大”“不变”或“变小”)(g取10N/kg)。
14.某个热气球充气后体积为3 000 m3,则该热气球所受的浮力为__________N.(g取10 N/kg,空气密度取1.29 kg/m3)
15.如图所示的情景,是为了验证_______原理。小华同学选用重为2牛的物体进行实验。他将物体浸没在水中时,测力计示数为1.5牛,则物体受到的浮力为_______牛。最后他还应通过计算找出浮力大小与_______大小的关系。
16.如图所示为一款水下无人机,用于拍摄水下世界的奇妙。无人机体积只有5dm3,最大下潜深度为20m。当无人机在水中下潜到最大深度时,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,其排开液体所受的重力______(填“变大”、“变小”或“不变”)。(,g=10N/kg)
三、实验题
17.如图1所示,A、B、C、D、E是探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系实验过程中的五个图景。
(1)图1的实验,最佳顺序为______;(用字母表示)
(2)由______两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮,比较F浮与G排可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系;
(3)如图2所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出的弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像;
分析图像可得:在物块浸没之前,h增大时,弹簧测力计示数______(填变大、变小、不变);浸没后,h继续增大时,物块受到的浮力F浮为______N。该圆柱体物块的密度是______g/cm3。
四、计算题
18.如图甲,圆柱形薄壁容器重为50g、底面积为100cm2,盛有2000g的水,弹簧测力计的下端挂着一个长方体物块A,将物块A从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,弹簧测力计的示数F与容器内液面高度h的关系如图乙。(g取10N/kg,水=1.0×103kg/m3)
(1)物块A的密度为多少?
(2)物体A出水后,水对容器底的压强?
(3)物体A出水后容器对桌面的压强是多少?
参考答案
1.D
2.C
3.A
4.D
5.A
6.D
7.A
8.D
9.B
10.D
11.浮力 1
12.2 3
13.8 不变
14.3.87×104
15.阿基米德 0.5 物体排开水所受重力
16. 50 2×105 不变
17. DABCE AC 变小 1.2 3.5
18.(1);(2);(3)