沪科版物理八年级下册课课练：9.2　阿基米德原理　课时2　能力篇（有答案）

[第九章　第二节　阿基米德原理　作业2　能力篇]
　　　　　　　　　 　　　　　　　
一、选择题
1.某同学将一质量为300 g的金属块轻轻放入盛满水的容器中,溢出了80 mL的水,则金属块受到的水的浮力是(g取10 N/kg) (　　)
A.3 N B.3.8 N C.3.2 N D.0.8 N
2.如图所示,装有水的容器静置在水平桌面上,体积为2×10-4 m3的实心物体挂在弹簧测力计下,并浸没在水中,弹簧测力计的示数为3.4 N。已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取
10 N/kg。下列选项中正确的是 (　　)
A.物体受到的拉力为0.4 N
B.物体所受的浮力为5.4 N
C.物体所受的重力为6.4 N
D.物体的密度为2.7×103 kg/m3
3.A、B两实心物体的质量之比是3∶4,将它们浸没在水中时,受到的浮力之比为3∶2,则两个物体的密度之比是 (　　)
A.2∶1 B.1∶2
C.8∶9 D.9∶8
4.在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是8 N。把实心小球浸没在密度为0.8×103 kg/m3的油中,弹簧测力计的示数是6 N,g取10 N/kg,下列说法中不正确的是 (　　)
A.小球受到的浮力是2 N
B.小球的质量是0.8 kg
C.小球的体积是2.5×10-4 m3
D.小球的密度是3.2×103 g/cm3
二、填空题
5.游泳时有的人会有这样的体验:当人站立在水中且身体将要被浸没时池底对脚的支持力几乎为零。假如图一名重为490 N的同学正在体验这种感觉,此时他受到的浮力约为　　　　N,方向　　　　　　　,排开水的体积约为　　　　m3。(g=9.8 N/kg)
6.(2020黔东南州)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2 N、10 N,该金属块受到的浮力为　　　　N,金属块的体积为　　　　m3。若金属块上表面距离水面的深度为0.4 m,现用3 N的力把金属块提升0.1 m,则此时金属块受到的浮力将　　　　(选填“变大”“不变”或“变小”)。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
7.如图所示,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,桶中水重为　　　　N;石块静止时,测力计的示数为　　　　N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
8.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,并浸没在液体中,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,铝块浸没在液体中时受到的浮力为　　　　N,液体的密
度为　　　　kg/m3。(g取10 N/kg)
9.体积相同的实心铜球和实心铝球,铜球受到的重力　　　　铝球受到的重力。将它们浸没在水中,铜球受到的浮力　　　　铝球受到的浮力。将铜球浸没于水中,铝球浸没于煤油中,铜球受到的浮力　　　　(前三空均选填“大于”“等于”或“小于”)铝球受到的浮力,这时,铜球受到的浮力与铝球受到的浮力之比为　　　　。(已知ρ铜>ρ铝,ρ煤油=0.8×103 kg/m3)
三、实验探究题
10.小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和盐水)对浸在液体
中的物体所受浮力的问题进行了探究,其装置和弹簧测力计的示数如图所示。(g取
10 N/kg)
(1)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与　　　　　　　　　　　　有关。
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用图　　　　的装置来进行探究。
(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是　　　　N,圆柱体的体积是　　　　m3。
(4)根据图示实验数据可以测出盐水的密度是　　　　kg/m3。
四、计算题
11.(2020巴中)某实验小组将重为8.9 N的实心物体全部浸入装满水的溢水杯中,溢出1 N的水。将物体取出擦干后挂在弹簧测力计上,浸没在另一种未知液体中静止时,弹簧测力计的示数为8.1 N。求:(g取10 N/kg)
(1)物体在水中受到的浮力。
(2)该物体的密度。
(3)未知液体的密度。
12.(2020雅安)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,假设一正方体实心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、钢丝绳的拉力F2随h的变化如图图乙所示。下列判断正确的是(江水的密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) (　　)
A.构件的边长为4 m
B.构件的密度为3×103 kg/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面4 m深时,构件上表面受到江水的压强为4×104 Pa
答案
第九章　第二节　阿基米德原理　作业2　能力篇
1.D　 将一质量为300 g的金属块轻轻放入盛满水的容器中,溢出了80 mL的水,根据ρ=可得,金属块排开水的质量:m排=ρ水V排=1.0×103 kg/m3×80×10-6 m3=0.08 kg,根据阿基米德原理可知,金属块受到的浮力等于它排开的水所受的重力,故F浮=G排=m排g=0.08 kg×
10 N/kg=0.8 N。
2.D　 将物体浸没在水中,弹簧测力计的示数为3.4 N,则物体受到的拉力F拉=F示=
3.4 N,故A错误;物体浸没时排开水的体积:V排=V=2×10-4 m3,则物体所受的浮力:F浮=
ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-4 m3=2 N,故B错误;由F浮=G-F示可得,物体所受的重力:G=F浮+F示=2 N+3.4 N=5.4 N,故C错误;由G=mg可得,物体的质量:m===0.54 kg,物体的密度:ρ===2.7×103 kg/m3,故D正确。
3.B
4.D　 小球的重力为8 N,浸没后小球受到的拉力为6 N,故小球受到的浮力:F浮=G-F=
8 N-6 N=2 N,故A正确;根据G=mg,小球的质量:m===0.8 kg,故B正确;根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排得,小球体积:V=V排===2.5×10-4 m3,故C正确;小球的密度:ρ===3.2×103 kg/m3=3.2 g/cm3,故D不正确。
5.490　竖直向上　0.05
6.8　8×10-4　不变
(1)由浮力的产生原因可知,该金属块受到的浮力:F浮=F下-F上=10 N-2 N=8 N。
(2)金属块浸没在水中,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得金属块的体积:
V物=V排===8×10-4 m3。
(3)原来金属块的上表面距离水面0.4 m,把金属块提升0.1 m,金属块仍未露出水面,其排开水的体积不变,根据公式F浮=ρ液gV排可知,金属块受到的浮力大小不变。
7.1　3　 由称重法测浮力可知,石块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N。
石块静止时,弹簧测力计示数:F=G-F浮=4 N-1 N=3 N。
8.2.7　1.2　1.2×103　 (1)由ρ=可得,铝块的质量:m=ρ铝V铝=2.7×103 kg/m3×1×
10-4 m3=0.27 kg,铝块的重力:G=mg=0.27 kg×10 N/kg=2.7 N;
(2)铝块浸没在液体中时受到的浮力:F浮=G-F示=2.7 N-1.5 N=1.2 N;
(3)铝块排开液体的体积:V排=V铝=1×10-4 m3,由F浮=ρ液gV排可得,液体密度:
ρ液===1.2×103 kg/m3。
9.大于　等于　大于　5∶4
V铜=V铝,ρ铜>ρ铝,由G=mg=ρVg得,G铜>G铝;因为铜球与铝球都浸没在液体中,故V排=
V铜=V铝,由F浮=ρ液gV排得,F铜浮=F铝浮。将铜球浸没在水中,F铜浮'=ρ水gV排水,将铝球浸没在煤油中,F铝浮'=ρ煤油gV排煤油,由于ρ水>ρ煤油,所以,F铜浮'>F铝浮',此时浮力之比:
====。
10.(1)物体排开液体的体积
(2)甲、丙、丁
(3)4　4×10-4　
(4)1.1×103
(1)由图甲、乙、丙所示实验可知,圆柱体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同,圆柱体受到的浮力不同,由此可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(2)探究浮力与物体浸没在液体中深度的关系时,应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,由图示实验可知,图丙、丁所示实验中圆柱体排开液体的密度、体积相同而圆柱体浸没在液体中的深度不同,故可以选用图甲、丙、丁所示实验探究此问题。
(3)由图甲、丙所示实验可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力:F浮=G-F=5 N-1 N=4 N;
由F浮=ρ液gV排得,圆柱体的体积:V=V排===4×10-4 m3。
(4)由图甲、戊所示实验可知,圆柱体浸没在盐水中所受浮力:F浮盐水=G-F'=5 N-0.6 N=4.4 N,
由F浮=ρ液gV排可得,盐水的密度:
ρ盐水===1.1×103 kg/m3。
11.(1)物体在水中受到的浮力:
F浮=G排=G溢=1 N。
(2)由F浮=ρ液gV排可得,实心物体的体积:
V=V排===1×10-4 m3,
物体的质量:
m===0.89 kg,
物体的密度:
ρ物===8.9×103 kg/m3。
(3)物体浸没在另一种未知液体中静止时,受到的浮力:
F浮'=G-F示=8.9 N-8.1 N=0.8 N,
由F浮=ρ液gV排可得,未知液体的密度:
ρ液====0.8×103 kg/m3。
12.B　 从图乙中可以看出,当构件刚浸没时的高度为2 m,则构件边长为2 m,故A错误。
构件的体积:V=l3=(2 m)3=8 m3,
构件浸没时排开水的体积,V排=V=8 m3,
F2=1.6×105 N,则有F浮=G-F2,
即ρ水gV排=ρgV-F2
代入数值可得,1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8 m3=ρ×10 N/kg×8 m3-1.6×105 N,
则构件的密度:ρ=3×103 kg/m3,故B正确。
由图可知,构件在浸入水中的过程中排开水的体积变大,所受浮力逐渐变大;构件浸没后排开水的体积不变,所受浮力不变,因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②,故C错误。
当构件的下表面距江面4 m深时,构件上表面
距江面的深度:h'=4 m-2 m=2 m,
构件上表面受到江水的压强:p=ρ水gh'=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2 m=2×104 Pa,故D错误。