[9.2 阿基米德原理 第1课时 基础过关]
一、选择题
1.关于浸在水中的物体受到的浮力,下列说法正确的是 ( )
A.物体的密度越大,受到的浮力越大
B.物体没入水中越深,受到的浮力越大
C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
D.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
2.两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两烧杯中,最后处于如图所示状态。已知甲、乙排开液体的重力相等,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.(2020台州)如图所示表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是 ( )
A.①→② B.②→③
C.③→④ D.④→⑤
4.如图所示,鸡蛋沉在清水中,向清水中加入适量的浓盐水,在鸡蛋露出水面前,鸡蛋受到的浮力和未加浓盐水时相比( )
A.浮力变大 B.浮力变小
C.浮力不变 D.无法确定
5.(2021北部湾)2020年10月,“奋斗者号”潜水器在马里亚纳海沟成功下潜到10058 m,创造了中国载人深潜的新纪录。下列关于“奋斗者号”在水下下潜的过程中,受到的压强和浮力变化情况正确的是 ( )
A.压强变小,浮力不变
B.压强不变,浮力变小
C.压强变大,浮力不变
D.压强不变,浮力变大
6.如图所示,某同学将一浮在水面不开口的饮料罐缓慢按入水中,当饮料罐全部浸入水中后,继续向下压一段距离,共用时t0,此过程中饮料罐所受的浮力随时间变化的图像可能是中的 ( )
二、填空题
7.许多轮船都有排水量的标记,“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800 t,表示它满载时浮在海面上排开的海水质量是4800 t,此时舰船所受的浮力是 N。(g取10 N/kg)
8.在抗洪抢险中,某村民自制了一个总体积为1 m3的竹筏,放入河水中时有的体积浸入水中。
此时竹筏受到的浮力为 N;当水对竹筏产生6000 N的浮力时,竹筏露出水面的体积为
m3。(河水的密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
9.1783年,法国物理学家查理做成世界上第一个氢气球,其体积为620 m3,设地面附近空气的密度为1.3 kg/m3,则这个气球在地面附近受到的空气浮力为 N。(g取10 N/kg)
10.如图所示,烧杯内盛有某种液体,把一体积为1×10-4 m3的实心铝块用细线系在弹簧测力计下浸没在该液体中,静止时弹簧测力计的示数为1.5 N,已知铝的密度为2.7×103 kg/m3,则铝块重为 N,铝块浸没在液体中受到的浮力为 N,该液体的密度为
kg/m3。(g取10 N/kg)
11.如图甲所示,弹簧测力计下挂一长方体物块,将物块从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中;图乙是弹簧测力计示数F与物块下降高度h变化关系的图像。则该物块的质量为 kg,体积为 m3,物块所受最大浮力为
N。(g取10 N/kg)
三、实验探究题
12.(2021黑龙江)如图所示,小明在“探究阿基米德原理”的实验中:
(1)用已校零的弹簧测力计,按照如图图甲所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,由此可知铁球浸没在水中所受浮力的表达式为F浮= ,测得铁球排开的水所受重力的表达式为G排= 。
(2)小明预期要获得的结论是 (用题中所给字母表示)。
(3)在读数正确的情况下,小明由实验数据发现:铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排,而且超出了误差允许的范围,得出此实验结果的原因可能是 (写出一条即可)。
(4)小明发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考:如图果实验中物体没有完全浸入水中,能否验证阿基米德原理 正确的观点是 (选填“能”或“不能”)验证。
(5)他又进行了如图下探究:将装满水的溢水杯放在电子秤上,如图图乙所示,电子秤示数为m1。将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没,待杯中水停止外溢时,如图图丙所示,电子秤示数为m2,则m1
(选填“>”“=”或“<”)m2。
四、计算题
13.如图甲所示,用弹簧测力计悬挂一物体保持静止;当物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数如图图乙所示。求:(g取10 N/kg)
(1)物体的质量。
(2)物体浸没在水中受到的浮力。
(3)物体的密度。
答案
9.2 阿基米德原理 第1课时 基础过关
1.C 根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小取决于液体的密度和排开液体的体积,与物体的密度无关,故A错误;物体没入水中的深度增加,但其排开水的体积始终等于物体自身的体积,故受到的浮力不变,即浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关,故B错误;水的密度一定,物体排开水的体积越大,受到的浮力越大,故C正确;漂在水面上的物体未必比沉在水底的物体排开水的体积大,所以漂在水面上的物体不一定比沉在水底的物体受到的浮力大,故D错误。
2.C 根据阿基米德原理可知F浮甲=G甲排,F浮乙=G乙排,已知甲、乙排开液体的重力相等,所以F浮甲=F浮乙,故C正确。
3.A 运动员从入水到露出水面的过程中,水的密度不变;①→②是入水过程,排开水的体积增大,由F浮=ρ水gV排可知运动员受到水的浮力不断增大;②→③,③→④,运动员浸没在水中,其排开水的体积不变,所受浮力不变;④→⑤是露出水面的过程,运动员排开水的体积减小,所受浮力减小,故A正确。
4.A 向清水中加入适量的浓盐水,液体的密度增大;在鸡蛋露出水面前,鸡蛋的体积不变,即排开液体的体积不变,液体的密度增大,由F浮=ρ液gV排可知鸡蛋受到的浮力增大。
5.C 6.A
7.4.8×107 驱逐舰排开水的质量:m排=4800 t=4.8×106 kg,由阿基米德原理可知,舰船受到的浮力:F浮=G排=m排g=4.8×106 kg×10 N/kg=4.8×107 N。
8.4×103 0.4
9.8060 由阿基米德原理可得,F浮=G排=ρ空气gV排=1.3 kg/m3×10 N/kg×620 m3=8060 N。
10.2.7 1.2 1.2×103
铝块的质量:m铝=ρ铝V铝=2.7×103 kg/m3×1×10-4 m3=0.27 kg,其重力:G=m铝g=
0.27 kg×10 N/kg=2.7 N;铝块浸没在液体中受到的浮力:F浮=G-F示=2.7 N-1.5 N=1.2 N;铝块浸没在液体中排开液体的体积:V排=V铝=1×10-4 m3,由F浮=ρ液gV排可得液体密度:ρ===1.2×103 kg/m3。
11.0.9 4×10-4 4
由图像知,物块的重力:G=9 N,根据G=mg可得,物块的质量:m===0.9 kg;
当物体浸没在水中时,拉力F=5 N,则该物体受到的最大浮力:F浮=G-F=9 N-5 N=4 N。
由F浮=ρ液gV排得物体的体积:
V=V排===4×10-4 m3。
12.(1)F1-F2 F3-F4 (2)F1-F2=F3-F4
(3)溢水杯中没有装满水
(4)能 (5)=
13.(1)由图甲可知,物体的重力为G=6 N,由G=mg可得,物体的质量:m===0.6 kg。
(2)物体受到的浮力:
F浮=G-F'=6 N-4 N=2 N。
(3)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,由F浮=ρ液gV排可得,
物体的体积:V=V排===2×10-4 m3,
物体的密度:ρ===3×103 kg/m3。