粤沪版物理八年级下册同步提优训练：9.2　阿基米德原理 第2课时　阿基米德原理的应用（含答案）

第2课时　阿基米德原理的应用
考点1　比较浮力的大小
1.将体积均为200 cm3的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,则木块受到的浮力　　　　(选填“大于”或“小于”)合金块受到的浮力;若在木块上放置一小石块,木块仍然能漂浮在水面上,则木块下表面受到水的压强　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
2.如图所示,图甲中A、B两个金属块体积相等,则两金属块所受浮力FA浮　　　FB浮;图乙中C、D两个金属块体积也相等,酒精密度小于水的密度,则两金属块所受浮力FC浮　　　　FD浮。(均选填“>”“=”或“<”)
3.如图所示,在两只相同的气球中分别充入氢气和空气,充气后两气球体积相同,在地面把它们同时放飞,只有氢气球升到空中。若放飞时它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空,则下列说法中正确的是 (　　)
A.F氢>F空 B.F氢C.F氢=F空 D.条件不足,无法比较
4.我国载人潜水器“蛟龙号”下潜深度成功突破7000 m,若它继续下潜,则 (　　)
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,压强不变
D.所受浮力不变,压强变大
5.(2021金华)如图所示为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。关于该过程中气泡密度和所受浮力的变化情况,下列叙述中正确的是 (　　)
A.密度和浮力都不变
B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变
D.密度变小,浮力变大
6.(2021衡阳)甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是 (　　)
A.甲和乙 B.乙和丙
C.丙和丁 D.甲和丁
　　物体所受浮力F浮的大小与液体的密度ρ液、物体排开液体的体积V排有关。比较浮力的大小时,应该采用控制变量法,即:①液体的密度ρ液相同时,物体排开液体的体积V排越大,物体受到的浮力F浮就越大;②物体排开液体的体积V排相同时,液体的密度ρ液越大,物体受到的浮力F浮就越大。
考点2　阿基米德原理的应用　　　　
7.(2021上海)某物体的质量为2 kg,重力大小为　　　N,方向　　　　　　。将该物体放入水中,排开水的体积为1×10-3 m3,则它受到的浮力为　　　　N。
8.已知空气的密度为1.29 kg/m3,人体的平均密度与水的密度相当。质量为60 kg的人在空气中受到的浮力约为　　　　N。(g取10 N/kg,结果保留两位小数)
9.(2021黔南州)如图所示,将重力为5 N、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取10 N/kg)
10.一物块静止在水中时,露出水面的体积为6×10-5 m3,总体积为8×10-5 m3,物块在水中所受的浮力为　　　　N。(g取10 N/kg)
11.如甲所示,在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降一小段距离。如图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计示数F随圆柱体下降高度变化的图像。分析图像可知,圆柱体的重力是　　　　N;圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是　　　　N;圆柱体浸没时排开水的重力是　　　　N;圆柱体的高度是
　　　　cm。
12.(2021枣庄)如图所示是小聪同学利用水、弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知,金属块的重力是　　　N,金属块在水中受到的浮力是　　　N,待测液体的密度是　　　　kg/m3。(g取10 N/kg)
13.如图所示,放在水平地面上装满水的溢水杯,水深为20 cm;弹簧测力计挂着重为
10 N的物块。现将物块浸没在装满水的溢水杯中,静止后溢出水的质量为 0.4 kg。求:(g取10 N/kg)
(1)弹簧测力计的示数。
(2)物块的密度。
　　利用物体浸没在液体中所受的浮力计算物体密度的一般步骤:①根据m =计算物体的质量;②根据F浮=G -F示计算物体受到的浮力;③根据V物=V排=计算物体的体积;④根据ρ=计算物体的密度。
14.(2021潍坊)某同学到海边游玩时捡到一块鹅卵石,他利用身边的细线、弹簧测力计、量杯进行了下列操作:
①用细线系住石块,悬挂在测力计下,记录测力计示数为F1;
②向量杯中装入适量海水,记录此时水面刻度值为Va;
③将测力计下悬挂的石块浸没在量杯里的海水中(不接触量杯且海水不溢出),石块静止时,记录水面刻度值为V、测力计示数为F2。
请回答下列问题:(已知重力与物体质量的比值为g)
(1)鹅卵石的质量为　　　　,鹅卵石的密度为　　　　。
(2)海水的密度为　　　　　　。
答案
第2课时　阿基米德原理的应用
1.小于　变大
由题意可知,木块和合金块的体积相等,由图可知,木块排开水的体积小于合金块排开水的体积,由F浮=ρ液V排g可知,木块受到的浮力小于合金块受到的浮力;若在木块上放置一小石块,木块仍然能漂浮在水面上,此时木块下表面所处的深度变大,由p=ρgh可知,木块下表面受到水的压强变大。
2.>　>
金属块A、B的体积相等,二者在同种液体中,液体的密度相等,A排开液体的体积较大,由F浮=ρ液V排g可知,A受到的浮力较大;金属块C、D体积相等,二者排开液体的体积相同,水的密度大于酒精的密度,由F浮=ρ液V排g可知,C受到的浮力更大。
3.C　 气球是“浸没”在空气中的,因为两气球体积相同,所以排开空气的体积相同,根据F浮=ρ空气V排g可知,两气球所受浮力相同。
4.D　 由题意可知,潜水器浸没在水中,下潜过程中,液体的密度和排开液体的体积均不变,由公式F浮=ρ液V排g可知,潜水器所受浮力大小不变;潜水器下潜过程中,海水密度不变,所处深度不断增大,由p=ρgh可知,潜水器受到海水的压强变大,故D正确。
5.D　 由图可知,金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中,所处深度变小,受到的液体压强变小,故气泡的体积变大,而气泡内空气的质量不变,由ρ=可知,气泡的密度变小;气泡在水中上升时,体积变大,排开水的体积变大,由F浮=ρ液V排g可知,气泡受到的浮力变大。
6.C　 因为四个小球的体积相等,根据图中的情况可知:四个小球排开水的体积关系为V甲7.19.6　竖直向下　9.8
物体所受重力的大小:G=mg=2 kg×9.8 N/kg=19.6 N,方向竖直向下;由阿基米德原理可得,物体受到的浮力:F浮=G排=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×1×10-3 m3×9.8 N/kg=9.8 N。
8.0.77
人的体积:V===0.06 m3,人在空气中排开空气的体积:V排=V=0.06 m3,则人在空气中受到的浮力:F浮=ρ空气V排g=1.29 kg/m3×0.06 m3×10 N/kg=0.77 N。
9.2　3
物体浸没在水中时,物体排开水的体积V排=V,根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力:F浮=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×0.2×10-3 m3×10 N/kg=2 N。由称重法测浮力可知,F浮=G-F,则物体浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数:F=G-F浮=5 N-2 N=3 N。
10.0.2　
由题意可知,物块排开水的体积:V排=V总-V露=8×10-5 m3-6×10-5 m3=2×10-5 m3,则物块在水中所受的浮力:F浮=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×2×10-5 m3×10 N/kg=0.2 N。
11.12　8　8　4
由图像可知,当h=0 cm时,弹簧测力计示数为12 N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,圆柱体的重力:G=F拉=12 N;从h=7 cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,对圆柱体受力分析,根据平衡关系可知,F浮=G-F拉=12 N-4 N=8 N;由F浮=
G排可知,圆柱体浸没时排开水的重力:G排=F浮=8 N;由图乙可知,圆柱体的高度:h=7 cm-3 cm=
4 cm。
12.4.8　2　1.2×103
由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2 N,弹簧测力计的示数为4.8 N,则金属块的重力为4.8 N;由甲、乙两图可得,金属块浸没在水中受到的浮力为F浮水=G-F示乙=4.8 N-2.8 N=2 N;根据F浮=ρ液V排g可知,金属块排开水(待测液体)的体积:V排===2×
10-4 m3,根据甲、丙两图可得,金属块浸没在待测液体中受到的浮力:F浮液=G-F示丙=4.8 N-
2.4 N=2.4 N,由F浮=G排=ρ液V排g可得,待测液体的密度:ρ液===1.2×
103 kg/m3。
13.(1)物块受到的浮力:
F浮=G排=m排g=0.4 kg×10 N/kg=4 N,
弹簧测力计的示数:
F示=G-F浮=10 N-4 N=6 N。
(2)由于物块浸没在水中,则物块的体积:
V=V排===4×10-4m3,
物块的质量:m===1 kg,
物块的密度:ρ===2.5×103 kg/m3。
14.(1)　
(2)