苏科版初中物理八年级下册 阿基米德原理(详细解析+考点分析+名师点评)

文档属性

名称 苏科版初中物理八年级下册 阿基米德原理(详细解析+考点分析+名师点评)
格式 zip
文件大小 425.2KB
资源类型 试卷
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2014-02-19 09:28:42

文档简介

答案与评分标准
一、选择题(共20小题)
1、如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球,全部没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳子的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和F2,则(  )
A、F1=F2,T1=T2 B、F1>F2,T1<T2
C、F1=F2,T1>T2 D、F1<F2,T1>T2
考点:天平的使用;密度公式的应用;力的合成与应用;压强;阿基米德原理。
分析:浸在液体或气体中的物体都受到竖直向上的浮力的作用,物体所受浮力的大小不仅跟液体的密度有关,还跟物体排开液体的体积有关,据此分析物体所受浮力大小关系;再根据物体受力平衡判断拉力大小关系.
解答:解:因为两盛水容器中水的深度相同,所以水对容器底的压强相等,又因两容器相同,则底面积相同,由此两容器所受水对它的压力相同,则两磅秤的示数相同.故F1=F2.对于悬吊在水中的球来说,它受到自身的重力G、水对它的浮力F和悬线对它的拉力T三个力的作用而处于平衡,则此三力间应有关系为T=G﹣F;以题述的铅球和铝球相比较,由于两者是质量相等的实心球,故G1=G2.由于铅的密度大于铝的密度,则铅球的体积小于铝球的体积,由于两者均浸没于水中,所以铅球所受水的浮力F1小于铝球所受水的浮力F2,即F1<F2.故T1>T2.
故选 C.
点评:本题综合考查密度、阿基米德、压强计算公式以及受力平衡的分析和应用.本题的关键点:一是确定天平受到力的分析,即F=PS;二是对球进行受力分析,然后根据力的合成计算拉力的大小.
2、将一金属块浸没在盛满酒精的杯中,溢出酒精8g;若将该金属块浸没在盛满水的杯中,从杯中溢出水的质量是(  )( ρ酒=0.8×103Kg/m3)21cnjy
A、15g B、10g
C、12.5g D、8g
3、在弹簧测力计下挂一实心物体,弹簧测力计的示数是F,如果把物体浸没在水中央,物体静止时弹簧测力计的示数为,则该物体的密度是(  )
A、1.0×103kg/m3 B、0.8×103kg/m3
C、1.5×103kg/m3 D、1.25×103kg/m3
考点:密度的计算;阿基米德原理。
专题:计算题;应用题。
分析:物体所受浮力等于物体在空气中的重力减去物体在水中时测力计的示数.根据物体重求出物体的质量,根据浮力公式求出物体的体积,再利用 ρ=求出物体的密度.
解答:解:物体所受浮力F浮=ρ水gV排=F﹣=F;物体的体积等于物体排开水的体积;V=V排=;
物体的质量m=;
所以物体的密度ρ===ρ水=1.25×103kg/m3.
故选D.
点评:本题考查物体所受浮力的计算和密度的计算,通过物体在空气中的重力减去物体在水中测力计的示数求出浮力的大小,再根据重力求出质量,根据浮力求出体积,最后根据密度公式求出密度的大小
4、质量相等的甲、乙两个物体,密度之比是5:3.现将甲物体放入水中,乙物体放入密度为0.9×103kg/m3的液体中,静止时甲、乙两物体受到的浮力之比是4:5,则(  )
A、甲物体的密度为1.25×103kg/m3
B、乙物体的密度为0.72×103kg/m3
C、甲、乙两物体排开液体的体积之比为4:5
D、甲、乙两物体排开液体的体积之比为l:1
考点:密度的计算;阿基米德原理。
专题:计算题;应用题。
分析:1、已知质量相等,密度之比就等于体积之比的倒数,
2、假设两物体都漂浮时,浮力等于两物体重力,两物体质量相等,所以浮力比应是1:1,所以假设不正确.
假设两物体都下沉时,V排=V物,F浮甲=ρ水gV甲,F浮乙=ρ液gV乙,得浮力比为2:3,所以假设不正确.
假设甲漂浮乙下沉,则F浮甲=G甲=ρ甲gV甲、F浮乙=ρ液gV乙,利用甲、乙两物体受到的浮力之比为4:5,得ρ甲=1.2×103kg/m3大于水的密度,所以假设不正确.故应是甲下沉乙漂浮.
解答:解:设甲、乙两物体质量都为m,甲、乙两物体的密度分别为5ρ、3ρ.
则 V甲=,V乙=
∴V甲:V乙=:=3:5
设甲、乙两物体体积分别为3V、5V.
甲下沉时受到的浮力F甲浮=ρ水g3V,
乙漂浮时受到的浮F乙浮=G乙=ρ乙gV乙=ρ乙g5V=ρ液gV排乙,
∵甲、乙两物体受到的浮力之比为4:5
∴F浮甲:F浮乙=ρ水g3V:ρ乙g5V=1.0×103g3V:3ρg5V=4:5
解得ρ=0.25×103kg/m3∴ρ甲=5ρ=5×0.25×103kg/m3=1.25×103kg/m3ρ乙=3ρ=3×0.25×103kg/m3=0.75×103kg/m3∵V排甲=V甲,V排乙=
∴V排甲:V排乙=3V:=3ρ液:5ρ乙=18:25
故选A.
点评:本题考查浮力大小的计算,密度的计算以及密度公式的应用,是一道难度较大的习题.
5、三个完全相同的杯子里面装有水,把质量相同的实心铜块、铁块、铝块(ρ铜>ρ铁>ρ铝)依次放在甲、乙、丙三个杯子中,水面恰好相平,原来装水最多的杯子是(  )
A、甲杯 B、乙杯
C、丙杯 D、原来装水一样多
考点:密度公式的应用;阿基米德原理。
分析:已知铜、铁、铝的密度大小,由密度公式可判断出三个质量相同的实心金属块体积的大小关系,已知将它们分别放入三个相同的杯子后,三个杯子的液面恰好相平,即此时三个杯子中,各自的总体积相同,联系已得出的三个金属块的体积大小关系,即可判断出原来装水最多的杯子.
解答:解:已知:m铜=m铁=m铝,且ρ铜>ρ铁>ρ铝,由V=可得:V铜<V铁<V铝;
设甲、乙、丙三个杯子原先的装水量分别为:V甲、V乙、V丙,
由于三个实心金属块分别放入三个杯子中时,“水面恰好相平”,即三个杯子中的总体积相同,可得:
V总=V甲+V铜=V乙+V铁=V丙+V铝,
而V铜<V铁<V铝,则V甲>V乙>V丙;
即原先装水最多的是甲杯,故选A.
点评:本题的关键点是金属块体积+杯中原水体积=杯中放入金属块后的体积,考查了密度公式、阿基米德原理,掌握物体放入液体浸没排开水的体积等于物体体积.
6、三个完全相同的杯子,里面装满水,把质量相同的实心铜块,铁块,铝块分别浸没入三只水杯里,水溢出最多的是(  )
A、有铝块的杯子 B、有铁块的杯子
C、有铜块的杯子 D、无法判断
考点:密度公式的应用;阿基米德原理。
专题:应用题。21世纪教育网
分析:要判断哪个金属块溢出的水最多,就得需要知道哪个金属块的体积最大,而要判断哪个金属块的体积最大,我们可根据密度知识进行判断.
解答:解:因为m铜=m铁=m铝,ρ铜>ρ铁>ρ铝,
所以V铜<V铁<V铝,
因为这三个金属块都浸没入水杯里,
所以它们排出水的体积都等于它们各自的体积,
则V铜排<V铁排<V铝排,
所以铝块排出的水最多.
故选 A.
点评:解答本题需要知道:质量相同的不同物质,体积与密度成反比.
7、三只完全相同的杯子里装有同样的水,把质量相等的铜块、铝块、铁块分别放入这三只杯子里,水未从杯中溢出,水面升高较少的是(  )
A、放铜块的杯子 B、放铝块的杯子
C、放铁块的杯子 D、三只杯子水面高度相同
8、有两个密度分别为ρ甲和ρ乙的实心金属块,全部浸没在水中称量时,弹簧秤的示数相同,下面说法中正确的是(  )
A、当ρ甲大于ρ乙时,它们在空气中受到的重力可能相同
B、当ρ甲小于ρ乙时,它们在空气中受到的重力可能相同
C、当ρ甲大于ρ乙时,甲在空气中受到的重力一定大于乙在空气中受到的重力
D、当ρ甲小于ρ乙时,甲在空气中受到的重力一定大于乙在空气中受到的重力
考点:密度公式的应用;阿基米德原理。21世纪教育网
专题:应用题;比较思想。
分析:当实心金属块全部浸没在水中时,共受到三个力的作用:重力,浮力和拉力.其中弹簧测力计对金属块的拉力等于金属块的重力减去金属块的浮力,而金属块对弹簧测力计的拉力与弹簧测力计对金属块的拉力在大小上是相等的,所以F示=G﹣F浮.根据题意,我们可得出F甲示=F乙示,即G甲﹣F甲浮=G乙﹣F乙浮.运用公式推导可得出:ρ甲gV甲﹣ρ水gV甲=ρ乙gV乙﹣ρ水gV乙,进一步简化可得:(ρ甲﹣ρ水)V甲=(ρ乙﹣ρ水)V乙,最后用这个式子结合四个选项中的条件,就可以做出正确判断.
解答:解:当物体浸在水中时,弹簧测力计的示数F示=G﹣F浮,
由题意可得:G甲﹣F甲浮=G乙﹣F乙浮,
则ρ甲gV甲﹣ρ水gV甲=ρ乙gV乙﹣ρ水gV乙,
推出(ρ甲﹣ρ水)V甲=(ρ乙﹣ρ水)V乙,
当ρ甲>ρ乙时,由(ρ甲﹣ρ水)V甲=(ρ乙﹣ρ水)V乙可知,V甲<V乙.
当V甲<V乙时,由F浮=ρ液gV排可知,F甲浮<F乙浮,由G甲﹣F甲浮=G乙﹣F乙浮可得出此时G甲<G乙,故选项A和C都是错误的;
当ρ甲<ρ乙时,由(ρ甲﹣ρ水)V甲=(ρ乙﹣ρ水)V乙可知,V甲>V乙.
当V甲>V乙时,由F浮=ρ液gV排可知,F甲浮>F乙浮,由G甲﹣F甲浮=G乙﹣F乙浮可得出此时G甲>G乙,故选项B是错误的,选项D是正确的.
故选 D
点评:解答本题的突破口是抓住题中的等量关系,即弹簧秤示数相同,根据这个等量关系我们可以得出G甲﹣F甲浮=G乙﹣F乙浮这个关系式.解题思路是先由这个关系式和浮力、重力计算公式推导出(ρ甲﹣ρ水)V甲=(ρ乙﹣ρ水)V乙,然后再利用推导出的关系式结合选项中的条件一步步推出体积关系,浮力关系,最后再由G甲﹣F甲浮=G乙﹣F乙浮这个关系式推出重力关系.
本题是一道很好的综合题,很好的考查了学生的综合思维能力.
9、小刚要测量盐水的密度,进行了以下操作:在弹簧测力计下挂一金属块,将金属块浸没在水中,记下弹簧测力计的示数F1,再将金属块浸没在待测盐水中,记下弹簧测力计的示数F2,实验结束后小刚发现无法得出盐水密度,原因是实验中小刚忽略了关键的一步(  )
A、测出待测盐水的质量 B、测出容器内水的质量
C、测出金属块重 D、测出盐水的体积
考点:液体密度的测量;阿基米德原理。21世纪教育网
分析:首先要明确本实验的测量原理,再根据原理分析要测量的量是哪些,如何才能表示出盐水的密度.
解答:解:分析题意可知,本实验中要通过金属块在水中所受到的浮力得出金属块所排开的水的体积,再测出其在盐水中受到的浮力,利用其在盐水中排开相同的体积这一特点,最后用公式表示出盐水的密度.因此,实验中必须先测出金属块的重才行.
故选C.
点评:根据题意明确其原理,确定其基本测量思路,才能看出实验中所忽略的步骤,这是解决此题的关键.
10、用一只量筒、水、一根细针做实验,来测木块的某些物理量,下列说法中正确的是(  )
A、只能测木块的体积 B、只能测木块的浮力
C、只能测木块的体积、质量、密度 D、木块的体积、密度、质量、浮力都能测
11、以下四组器材中,能测出一个形状不规则小石块密度的是(  )
A、天平和砝码、量筒、水、细线 B、天平和砝码、烧杯、细线、水
C、刻度尺、天平和砝码 D、弹簧测力计、水、细线、烧杯
考点:固体的密度测量实验;阿基米德原理。21世纪教育网
专题:实验题;设计与制作题。
分析:测量小石块质量的方法:用天平测量质量;用弹簧测力计测量重力求质量.
测量小石块体积的方法:量筒测量体积,阿基米德原理测量体积;同体积的水等效替代的方法.
量筒测量体积:量筒中倒入适量的水记下体积V1;用细线拴好小石块,浸没在水中记下体积V2;体积差即小石块的体积V=V2﹣V1.
阿基米德原理测量体积:弹簧测力计测量小石块的重力G;把小石块浸没在水中,读出弹簧测力计示数F.
浮力等于F浮=G﹣F;F浮=ρ水gV排=ρ水gV;所以小石块的体积为:V=.
同体积的水等效替代法:烧杯中倒入适量的水,烧杯放在天平上称量烧杯和水的总质量m1,把小石块用细线拴好浸没在烧杯中但是不碰到烧杯底,称量此时烧杯和水的总质量m2.小石块受到竖直向上的浮力作用,同时小石块给水一个向下的压力作用,压力作用在烧杯底部,所以天平左盘内质量增大,增加水的体积等于小石块的体积,所以小石块的体积为V=.
解答:解:A、器材:天平和砝码、量筒、水、细线.
步骤:用天平和砝码测量小石块的质量m;
量筒内倒入适量的水,记下体积V1;
用细线拴好小石块,浸没在水中记下体积V2;
所以小石块的体积:V=V2﹣V1,
小石块的密度为:ρ==.符合题意.
B、器材:天平和砝码、烧杯、细线、水.
步骤:用天平和砝码测量小石块的质量m;
用天平和砝码测量适量水的质量m1;
把小石块用细线拴好浸没在烧杯中但是不碰到烧杯底,称量此时烧杯和水的总质量m2.
小石块的体积:V=,
小石块的密度:ρ=.
C、器材:刻度尺、天平和砝码.用天平和砝码能测量小石块的质量,因为小石块是不规则的,不能用刻度尺测量小石块的体积.不符合题意.
D、器材:弹簧测力计、水、细线、烧杯.
步骤:弹簧测力计测量小石块的重力G;
把小石块浸没在水中,读出弹簧测力计示数F.
小石块受到的浮力:F浮=G﹣F;F浮=ρ水gV排=ρ水gV,
所以小石块的体积为:V=.
小石块的密度为:ρ===.符合题意.
故选A、B、D.
点评:测量小石块密度时一定要想法测量小石块的质量和体积.21世纪教育网
测量小石块质量的方法:用天平测量质量;用弹簧测力计测量重力求质量;利用漂浮条件求重力,再求出质量.
测量小石块体积的方法:量筒测量体积,阿基米德原理测量体积;同体积的水等效替代的方法.
12、浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体的重力.这条原理是下列哪位物理学家提出的(  )
A、阿基米德 B、牛顿
C、奥斯特 D、法拉第
考点:物理常识;阿基米德原理。21世纪教育网
分析:根据我们对于阿基米德原理内容的了解入手.
解答:解:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体的重力,这是阿基米德原理的内容,它是由阿基米德发现的.
故选A.
点评:此题考查的是我们对阿基米德原理和阿基米德的了解,是一道基础题.
13、日常生活中,为了让同学们养成关注生活和社会的良好习惯,物理老师倡导同学们对身边一些常见的物理量进行估测的实践活动,以下是他们交流时的一引起估测数据,你认为数据明显不符合实际的是(  )21世纪教育网版权所有
A、一们中学生完全浸没在水中受到的浮力为50N
B、成年人正常步行5min通过的路程约为400m
C、一般洗澡水的温度约为38℃
D、黑板的长度约为4m
考点:长度的估测;温度;速度与物体运动;阿基米德原理。21世纪教育网
专题:估算题。
分析:做这种题目,要对一些常见的物理量要有一定的估测能力,根据生活常识去判断题目的对错.
解答:解:A、一个中学生完全浸没在水中受到的浮力接近于他的重力为500N;
B、成年人正常步行5min通过的路程约为s=vt=1.2m/s×300s=360m;
C、一般洗澡水的温度约为38℃;
D、黑板的长度约为4m.
故选A.
点评:此题考查的是学生对一些常见物理量的估测能力,需要学生对生活中的常见物理量单位、大小有所认识,此题就会得到正确答案.
14、为了让同学们养成关注生活的良好习惯,老师让同学们对身边一些常见的物理量进行估测.以下是他们交流的一些估测数据,你认为不合实际的是(  )21世纪教育网版权所有
A、教室里黑板的长约为4米
B、一名中学生游泳时将身体全部潜入水中所受浮力约为500N
C、在中学生运动会上,我校百米赛跑冠军队员的平均速度可达13m/s
D、家庭白炽灯正常工作的电流可能是200mA
考点:长度的估测;速度与物体运动;阿基米德原理;电流的大小。21世纪教育网
专题:计算题;估算法。
分析:正确对教室里黑板的长、一名中学生游泳时将身体全部潜入水中所受浮力、百米赛跑冠军队员的平均速度、家庭白炽灯正常工作的电流进行估测,选出不符合实际的选项.
解答:解:A、教室里黑板的长约为4米,符合实际情况.
B、根据一名中学生的质量大约为50kg,利用水的密度,可求出其体积V===5×10﹣2m3,再利用F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m3=500N,通过计算结果可知符合实际.
C、我校百米赛跑冠军队员的平均速度可达13m/s,太夸张了.不可能1s跑13m的,所以不符合实际.
D、家庭白炽灯正常工作的电流可能是200mA,即0.2A,符合实际.
故选C.
点评:对日常生活中的速度、质量、重力、长度、厚度等进行准确的估测,是要求初中学生掌握的一种基本能力,平时注意观察,结合所学知识多加思考,逐渐培养这方面的能力.
15、绘制图象是对物理过程分析和实验数据处理的一种常用方法,它可以直观地反映各物理量之间的关系.如图所示的图象中,正确的是(  )
A、汽车的匀速直线运动图表
B、铝的质量与体积的关系图象
C、物体刚接触水面到逐渐浸入水面以下的过程中所受浮力F随深度h变化关系的图象
D、物体刚接触水面到逐渐浸入水面以下的过程中水对它的压强P随深度h变化关系的图象
考点:匀速直线运动;密度公式的应用;液体的压强的计算;阿基米德原理。
专题:图析法。21世纪教育网
分析:图象是形象描述物理状态、物理过程和物理规律的常用工具,也是应用数学知识解决物理问题的一个重要方面,它不仅可以使抽象的概念直观形象,也能使动态变化过程更为清晰.
解答:解:A、表示的是汽车随着时间的增加而路程不变的图象,即汽车停止在原地不动.故A错误;
B、此图表示随着铝体积的增加而质量不变,不是铝的质量与体积的关系图象,故B错误;
C、物体刚接触水面到完全浸没的过程中,深度h逐渐变大,V排逐渐变大,根据公式F浮=ρ水gV排可知,ρ水和g不变,F浮和V排成正比,因此,浮力F浮逐渐变大;当完全浸没后,随着深度h的增加,V排不再改变,故浮力F浮也不再改变,故此图象能够准确的描述浮力和深度的关系.故C正确;
D、根据公式P=ρgh可知,液体压强随着物体在水中深度h的增加而增大,应是成正比的正比例函数图象,故D错误.
故选C
点评:根据图象或图表探究物质的规律是近两年来出现较多的题目,图象可以使我们建立更多的感性认识,从表象中去探究本质规律,体验知识的形成过程.
16、在盛有水的圆柱形容器中,质量为m的均匀木球漂浮在水面上,静止时有一半体积露出水面.当用竖直向下恒定的压力F使木球恰好全部没入水中时,水没有溢出,木球没有接触容器.下列判断正确的是(  )21世纪教育网版权所有
A、在木球逐渐进入水的过程中,所受合力保持不变
B、在木球逐渐进入水的过程中,所受合力逐渐变小
C、木球全部进入水中后与漂浮在水面时相比,水对容器底部的压力增加mg
D、撤销压力F后木球在上浮过程中,所受的合力逐渐变大
考点:力的合成与应用;力作用的相互性;阿基米德原理。21世纪教育网
分析:物体所受浮力等于物体排开水的重力,则根据浮力的变化可知当用恒力将小球压下时合力的变化;
由小球所受浮力的变化可知水所受压力的变化,则可知水对容器底部的压力增加值;
解答:解:木球开始时静止在水面上,所受浮力与重力相等,当施加压力时,合力等于压力F;而当木球下沉时,排开水的体积增大,故木球所受浮力增大;故合力等于压力F减去增大的浮力;故合力减小;故A错误,B正确.
当木球全部浸入时,排开水的体积为球的体积,由题意可知浮力将增大mg; 则根据牛顿第三定律可得,此时水受到的压力增大mg,故水对容器底部的压力增大mg.故C正确;
撤去压力后,浮力大于重力,木球上浮,因浮力减小,重力不变,故合力减小,故D错误;
故选B、C.
点评:本题要求学生能正确利用力的合成方法,同时还要明确力的相互性的应用,是道好题.
17、一个体积为V重为G的金属圆柱体挂在弹簧测力计上(圆柱体底面与水面平行),手提弹簧测力计使圆柱体浸入水中处于静止状态,如图所示.圆柱体上底面受到水向下的压力为F1,圆柱体下底面受到水向上的压力为F2,圆柱体受到的浮力为F浮,测力计的示数为T,则下列表达式正确的是(  )
A、T+F2=G+F1 B、F1﹣F2=ρ水gV
C、F2﹣F1=ρ水gV D、F2=G+F1
由①②③知AC正确.
故选AC.
点评:本题考查了:受力分析、液体压强公式P=ρgh、压强公式的变形公式F=PS、浮力公式F浮=ρgV、物体的平衡条件,考查知识点较多,解题过程较复杂,是一道难题.
18、人体的密度跟水的密度差不多,据此某同学估算出了下列跟自己身体相关的一些数据,你认为其中合理的是(  )21*cnjy*com
A、人体的体积约500dm3
B、人体的质量约为200kg
C、站立时对体面的压强约为2×104Pa
D、站在水平体面上时,体面对他的摩擦力约为500N
考点:压强的大小及其计算;质量的估测;增大或减小摩擦的方法;阿基米德原理。
专题:估算法。21世纪教育网
分析:中学生的质量我们认为一般为50kg,根据V=估算其体积;站立时对地面的压力和其重力相等,根据P=估算站立时对体面的压强;最后对其站在水平体面上时受力分析,判断其对地面的摩擦力.
解答:解:中学生的质量我们认为一般为50kg,故B选项不符合实际;
人体的体积约为V===0.05m3=50dm3;
站立时,双脚的面积大约是250cm2,对体面的压强约为P====2×104Pa;
站在水平体面上时,人静止,受到的摩擦力为0;
故选C.
点评:这是一道估算题.对于这类题,解题思路是首先要对一些物理量的单位及单位换算要有正确的认识,要对物理量的计算公式熟悉,要对常见的一些量要有数据、数量级的认识.
19、满载珍贵瓷器的古代沉船“南澳1号”被发现后,水下考古队进行水下作业,当队员们穿上潜水服在海面下逐渐下潜的过程中,受到海水的(  )
A、压强和浮力都不变 B、压强增大,浮力不变
C、压强增大,浮力减小 D、压强增大,浮力增大
考点:液体的压强的特点;阿基米德原理。
专题:应用题。21世纪教育网
分析:(1)液体的压强与液体的密度和深度有关,在液体密度一定时,深度越大,液体压强越大,即P=ρ液gh;
(2)液体对浸在其中的物体产生的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,在液体密度一定时,排开液体的体积越大,浮力越大,即F浮=ρ液gV排.
解答:解:当潜水员穿上潜水服在海面下逐渐下潜的过程中,深度逐渐增大,故受到的压强增大;但是排开水的体积是不变的,此时排开水的体积等于人的体积,故受到的浮力是不变的.
故选B.
点评:本题考查液体压强和浮力公式的应用,理解影响液体压强和浮力大小的因素,这是解题的关键.
20、中国首台自行设计、自主集成研制的深海潜水器“蛟龙号”拟于今夏“探触”5000米深海,届时“蛟龙号”有望再度刷新中国载人深潜的深度记录.当“蛟龙号”浸没在海水后继续下潜的过程中,下列说法正确的是(  )
A、压强减小,浮力减小 B、压强增大,浮力增大
C、压强减小,浮力增大 D、压强增大,浮力不变
考点:液体的压强的特点;阿基米德原理。
专题:应用题。21世纪教育网
分析:(1)液体的压强与液体的密度和深度有关,在液体密度一定时,深度越大,液体压强越大,即P=ρ液gh;
(2)液体对浸在其中的物体产生的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,在液体密度一定时,排开液体的体积越大,浮力越大,即F浮=ρ液gV排.
解答:解:当“蛟龙号”浸没在海水后继续下潜的过程中,深度逐渐增大,故受到的压强增大;但是排开水的体积是不变的,此时排开水的体积等于潜水器的体积,故受到的浮力是不变的.
故选D.
点评:本题考查液体压强和浮力公式的应用,要知道影响液体压强和浮力大小的因素,这是解题的关键.
二、填空题(共5小题)21世纪教育网
21、在空气中称量铅块和铝块重力相等,已知铅的密度大于铝的密度,将它们都浸没在水中称量时,铅块比铝块 重 ,将它们都置于真空中称量时,铅块比铝块 轻 .(填“轻”或“重”)
考点:密度及其特性;重力;阿基米德原理。21世纪教育网
专题:推理法。
分析:依据铅块与铝块的重力相等,我们可以得出它们体积的大小关系,再根据它们浸没在水中受到的浮力大小,判断它们在水中的称重.真空中的称重依然要考虑它们体积的大小,并结合在空气中原先所受空气浮力的大小来判断.
解答:解:因为在空气中铅块和铝块重力相等,又知道铅的密度大于铝的密度,所以可知,铅块的体积小于铝块的体积.当把它们浸没入水中时,根据阿基米德原理,它们所受的浮力等于排开的液体所受的重力,故铅块受到的浮力小于铝块,故此时的称重是铅块更大.置于真空中与空气中相比,二者所受的重力不再受空气浮力的影响,而铝因为体积大,排开的空气多,原先受到的空气浮力大,现在不受影响了自然会稍重一些.
故答案为:重,轻.
点评:密度是指单位体积某种物质的质量,同质量时,密度大的体积会更小.而体积的大小会直接决定其排开空气或液体多少,也就是浮力的大小,浮力的大小则又会影响到对这一物体的称重结果.
22、亮亮利用一只量杯(装有适量的某种液体)、一根细线和一只弹簧测力计测量一个形状不规则的固体物块的密度(该物块不吸收任何液体),如图所示,根据图示可读出物块重为 2.5 N,物块的体积为 100 cm3,计算出物块的密度ρ物= 2.5×103 kg/m3,该液体的密度ρ液= 1×103 kg/m3.(g=10N/kg)
考点:密度的计算;阿基米德原理。21世纪教育网
专题:实验题;信息给予题。
分析:(1)考查弹簧测力计的读数,看清测力计的分度值,再根据指针的位置读数.
(2)考查量杯的读数,看清分度值,根据水面刻度读数,前后量的变化就是所测物体的体积.
(3)考查固体密度的计算,根据密度计算公式ρ=进行计算.
(4)考查阿基米德原理的应用,利用阿基米德原理求液体的密度.
解答:解:(1)弹簧测力计的分度值是0.1N,指针位置在2和3中间,读数为2.5N,固体物块重力为2.5N.
(2)分度值是10cm,水面从150cm3变化到250cm3,因此固体物块的体积为V=250cm3﹣150cm3=100cm3.
(3)物体质量为m===0.25kg=250g,体积V=100cm3;
因此物体密度ρ===2.5g/cm3=2.5×103kg/m3;
(4)物块浸没在液体中时弹簧测力计读数为1.5N,则物体受到的浮力为F浮=2.5N﹣1.5N=1N,
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,所以液体密度ρ液===1×103kg/m3.
故答案为:2.5;100;2.5;1×103.
点评:本题考查内容比较多,(1)弹簧测力计和量杯的读数,关键是看清分度值和所对刻度值;(2)密度的计算,尤其是注意密度的单位.
23、浮在水面上的木块,露出水面的体积是3/5,若将木块全部压入水中,至少施加0.588N的压力,则此木块的体积是 0.1 dm3,木块的密度是 0.4×103 Kg/m3.
考点:密度的计算;物理量的单位及单位换算;阿基米德原理。
专题:计算题;应用题。21世纪教育网
分析:木块漂浮时浮力等于自身的重力,根据此等式可求木块的密度;木块完全没入水中受到向下的压力、重力和向上的浮力;三力平衡,根据此等式求出木块的体积.
解答:解:木块漂浮浮力等于自身重力,F浮=ρ水gV木=G木=ρ木V木g;
所以ρ木=ρ水=×1000kg/m3=0.4×103kg/m3;
木块完全没入水中G+F=F浮=ρ木V木g+F=ρ水gV木;
所以V木===1×10﹣4m3=0.1dm3.
故答案为:0.1;0.4×103.
点评:本题考查密度、体积的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是对木块完全没入水中时受力的分析,要知道物体漂浮时浮力等于自身的重力,解题过程中要注意单位的换算.
24、弹簧测力计下挂一个物体,示数为G.把物体没入甲液体中,弹簧测力计示数为G/3;把物体没入乙液体中,弹簧测力计示数为G/4,则甲、乙两液体的密度之比是 8:9 .
考点:密度的计算;阿基米德原理。21世纪教育网
专题:计算题;应用题。
分析:已知物体在空气中的示数和在液体中的测力计的示数,二者之差就是物体在液体中所受的浮力,根据浮力公式求出甲、乙两液体的密度之比.
解答:解:在甲液体中,物体所受的浮力F甲=G﹣==ρ甲gV,
在乙液体中,物体受到的浮力F乙=G﹣==ρ乙gV,
所以甲、乙两液体的密度之比==.
故答案为:8:9.
点评:本题考查利用浮力求密度之比,关键是公式及其变形的灵活运用,重点是利用重力差法求物体的浮力.
25、某学生在实验室用实验测定物体x、y和液体z的密度时,所用的实验器材、主要实验步骤和实验测得的数据如图所示.根据图中标出的数据可以算出液体z的密度ρz= 1×103 千克/米3;物体y的密度ρy= 0.56×103 千克/米3;物体x的密度ρx= 7.8×103 千克/米3.
考点:密度的计算;阿基米德原理。21世纪教育网
专题:计算题;信息给予题。
分析:如图,Y的质量,由甲乙两图可知X的体积、由乙丙两图可知Y的体积;
知道Y物体的质量和体积,利用密度公式求Y物体的密度;
由乙丙两图Y物体受到的浮力,根据阿基米德原理求Z液体的密度;
在乙图中求出X物体受到的浮力,根据称重法求出X物体的质量,再利用密度公式求X物体的密度.
解答:解:如图,mY=28g,vX=70cm3﹣30cm3=40cm3,vY=120cm3﹣70cm3=50cm3,
ρY===0.56g/cm3=0.56×103kg/m3;
由乙丙两图可得Y物体受到的浮力,
FY=2.94N﹣2.45N=0.49N,
∵FY=ρZvYg,
∴ρZ===1×103kg/m3;
在乙图中,X物体受到的浮力:
FX=ρZvXg=1×103kg/m3×40×10﹣6m3×9.8N/kg=0.392N,
∵GY+GX=F示+FX,
即:28×10﹣3kg×9.8N/kg+mX×9.8N/kg=2.94N+0.392N,
解得:mX=0.312kg=312g
ρX===7.8g/cm3=7.8×103kg/m3.
故答案为:1×103;0.56×103;7.8×103.
点评:本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理的掌握和运用,能灵活利用称重法得出XY两物体受到的浮力是本题的关键.
三、解答题(共5小题)21世纪教育网
26、美丽的太阳岛是人们休闲度假的好地方,人们可以在松花江中尽情畅游.当人从深水走向浅水时,脚会被小石子硌得越来越疼.有风的天气时,游泳后回到岸上,人会冷得打颤.请对上述情景做出正确的解释.
28、现有一只长方形的小铁盒、一把刻尺、一个盛有适量水的玻璃缸等器材,请你想一个办法利用这些器材测出一盒内装有500枚大头针的每根针的平均质量.
要求:写出实验原理、实验操作步骤和1枚大头针的质量表达式.
考点:累积法测量微小质量;阿基米德原理。21世纪教育网
专题:实验题;设计与制作题;累积法。
分析:(1)每根针的平均质量等于N枚大头针的总质量除以N.
(2)由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gv排可知,当它所受的浮力等于重力时,物体悬浮在液体中,或漂浮在液面上.据此可设计实验步骤测出N枚大头针的重量.
解答:解:用刻度尺量出长方形铁盒的长、宽、高,分别记作L1、L2、L3,则铁盒的体积为L1L2L3,在金属盒,高度处做一标志;让金属盒漂浮在水面上,并记下浸入部分的高度为L4,在金属盒中轻轻放入适当数量的大头针N枚,使水面上升至标志处,可以计算出N枚大头针排开水的体积为:v=(L3﹣L4)L1L2,
根据阿基米德原理可知N枚大头针的重量为:G排=ρ水gv,质量为:(L3﹣L4)L1L2ρ水,一枚大头针的质量为:m=.
设计实验步骤如下:
(1)用刻度尺量出长方形铁盒的长、宽、高,分别记作L1、L2、L3;
(2)在金属盒内2/3高度处做一标志;
(3)让金属盒漂浮在水面上,并记下浸入部分的高度为L4;
(4)在金属盒中轻轻放入适当数量的大头针,使水面上升至标志处,记下大头针枚数N;
(5)计算1枚大头针的质量为:m=,
点评:由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gv排可知,物体浸在液体中受到的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,而与物体的密度、物体的体积、物体的形状无关;此题利用浮力的知识和累积法测量微小物体的重量,通过这道题,我们要加强理论联系的能力,使物理知识为生活服务.
29、如图,金属块挂在弹簧测力计下,将金属块慢慢放入水中,弹簧测力计的示数逐渐减小,右图是弹簧测力计示数与金属块下降距离的图象.请结合图象计算:①金属块的质量是多大?②金属块完全浸没在水中时受到的浮力是多少牛?③金属块的密度是多少kg/m3.(g取10N/kg)21世纪教育网
30、一个容器盛满水总质量为450g,若将150g小石子投入容器中,溢出水后再称量,其总质量为550g,求:
(1)小石子的体积为多大?
(2)小石子的密度为多少?
考点:密度的计算;密度公式的应用;阿基米德原理。21世纪教育网
专题:计算题。
分析:先计算出溢出的水的质量,利用密度公式计算出水的体积,即是石子的体积,再利用密度公式计算石子的密度.
解答:解:由题意知溢出水的质量是m=450g+150g﹣550g=50g;
所以,水的体积;
所以,石子的密度.
答:(1)小石子的体积为50cm3;(2)小石子的密度为3g/cm3.
点评:解决本题的关键是石子的体积即是排开水的体积.
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阿基米德原理
一、选择题(共20小题)
1、如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球,全部没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳子的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和F2,则(  )
A、F1=F2,T1=T2 B、F1>F2,T1<T2
C、F1=F2,T1>T2 D、F1<F2,T1>T2
2、将一金属块浸没在盛满酒精的杯中,溢出酒精8g;若将该金属块浸没在盛满水的杯中,从杯中溢出水的质量是(  )( ρ酒=0.8×103Kg/m3)
A、15g B、10g
C、12.5g D、8g
3、在弹簧测力计下挂一实心物体,弹簧测力计的示数是F,如果把物体浸没在水中央,物体静止时弹簧测力计的示数为,则该物体的密度是(  )
A、1.0×103kg/m3 B、0.8×103kg/m3
C、1.5×103kg/m3 D、1.25×103kg/m3
4、质量相等的甲、乙两个物体,密度之比是5:3.现将甲物体放入水中,乙物体放入密度为0.9×103kg/m3的液体中,静止时甲、乙两物体受到的浮力之比是4:5,则(  )
A、甲物体的密度为1.25×103kg/m3
B、乙物体的密度为0.72×103kg/m3
C、甲、乙两物体排开液体的体积之比为4:5
D、甲、乙两物体排开液体的体积之比为l:1
5、三个完全相同的杯子里面装有水,把质量相同的实心铜块、铁块、铝块(ρ铜>ρ铁>ρ铝)依次放在甲、乙、丙三个杯子中,水面恰好相平,原来装水最多的杯子是(  )
A、甲杯 B、乙杯
C、丙杯 D、原来装水一样多
6、三个完全相同的杯子,里面装满水,把质量相同的实心铜块,铁块,铝块分别浸没入三只水杯里,水溢出最多的是(  )
A、有铝块的杯子 B、有铁块的杯子
C、有铜块的杯子 D、无法判断
7、三只完全相同的杯子里装有同样的水,把质量相等的铜块、铝块、铁块分别放入这三只杯子里,水未从杯中溢出,水面升高较少的是(  )21世纪教育网
A、放铜块的杯子 B、放铝块的杯子
C、放铁块的杯子 D、三只杯子水面高度相同
8、有两个密度分别为ρ甲和ρ乙的实心金属块,全部浸没在水中称量时,弹簧秤的示数相同,下面说法中正确的是(  )
A、当ρ甲大于ρ乙时,它们在空气中受到的重力可能相同
B、当ρ甲小于ρ乙时,它们在空气中受到的重力可能相同
C、当ρ甲大于ρ乙时,甲在空气中受到的重力一定大于乙在空气中受到的重力
D、当ρ甲小于ρ乙时,甲在空气中受到的重力一定大于乙在空气中受到的重力
9、小刚要测量盐水的密度,进行了以下操作:在弹簧测力计下挂一金属块,将金属块浸没在水中,记下弹簧测力计的示数F1,再将金属块浸没在待测盐水中,记下弹簧测力计的示数F2,实验结束后小刚发现无法得出盐水密度,原因是实验中小刚忽略了关键的一步(  )
A、测出待测盐水的质量 B、测出容器内水的质量
C、测出金属块重 D、测出盐水的体积21世纪教育网
10、用一只量筒、水、一根细针做实验,来测木块的某些物理量,下列说法中正确的是(  )
A、只能测木块的体积 B、只能测木块的浮力
C、只能测木块的体积、质量、密度 D、木块的体积、密度、质量、浮力都能测
11、以下四组器材中,能测出一个形状不规则小石块密度的是(  )
A、天平和砝码、量筒、水、细线 B、天平和砝码、烧杯、细线、水
C、刻度尺、天平和砝码 D、弹簧测力计、水、细线、烧杯
12、浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体的重力.这条原理是下列哪位物理学家提出的(  )21世纪教育网
A、阿基米德 B、牛顿
C、奥斯特 D、法拉第
13、日常生活中,为了让同学们养成关注生活和社会的良好习惯,物理老师倡导同学们对身边一些常见的物理量进行估测的实践活动,以下是他们交流时的一引起估测数据,你认为数据明显不符合实际的是(  )21世纪教育网
A、一们中学生完全浸没在水中受到的浮力为50N
B、成年人正常步行5min通过的路程约为400m
C、一般洗澡水的温度约为38℃
D、黑板的长度约为4m
14、为了让同学们养成关注生活的良好习惯,老师让同学们对身边一些常见的物理量进行估测.以下是他们交流的一些估测数据,你认为不合实际的是(  )
A、教室里黑板的长约为4米
B、一名中学生游泳时将身体全部潜入水中所受浮力约为500N
C、在中学生运动会上,我校百米赛跑冠军队员的平均速度可达13m/s
D、家庭白炽灯正常工作的电流可能是200mA
15、绘制图象是对物理过程分析和实验数据处理的一种常用方法,它可以直观地反映各物理量之间的关系.如图所示的图象中,正确的是(  )21cnjy
A、汽车的匀速直线运动图表
B、铝的质量与体积的关系图象
C、物体刚接触水面到逐渐浸入水面以下的过程中所受浮力F随深度h变化关系的图象
D、物体刚接触水面到逐渐浸入水面以下的过程中水对它的压强P随深度h变化关系的
图象
16、在盛有水的圆柱形容器中,质量为m的均匀木球漂浮在水面上,静止时有一半体积露出水面.当用竖直向下恒定的压力F使木球恰好全部没入水中时,水没有溢出,木球没有接触容器.下列判断正确的是(  )
A、在木球逐渐进入水的过程中,所受合力保持不变
B、在木球逐渐进入水的过程中,所受合力逐渐变小
C、木球全部进入水中后与漂浮在水面时相比,水对容器底部的压力增加mg
D、撤销压力F后木球在上浮过程中,所受的合力逐渐变大
17、一个体积为V重为G的金属圆柱体挂在弹簧测力计上(圆柱体底面与水面平行),手提弹簧测力计使圆柱体浸入水中处于静止状态,如图所示.圆柱体上底面受到水向下的压力为F1,圆柱体下底面受到水向上的压力为F2,圆柱体受到的浮力为F浮,测力计的示数为T,则下列表达式正确的是(  )
A、T+F2=G+F1 B、F1﹣F2=ρ水gV
C、F2﹣F1=ρ水gV D、F2=G+F1
18、人体的密度跟水的密度差不多,据此某同学估算出了下列跟自己身体相关的一些数据,你认为其中合理的是(  )21cnjy
A、人体的体积约500dm3
B、人体的质量约为200kg
C、站立时对体面的压强约为2×104Pa
D、站在水平体面上时,体面对他的摩擦力约为500N
19、满载珍贵瓷器的古代沉船“南澳1号”被发现后,水下考古队进行水下作业,当队员们穿上潜水服在海面下逐渐下潜的过程中,受到海水的(  )
A、压强和浮力都不变 B、压强增大,浮力不变
C、压强增大,浮力减小 D、压强增大,浮力增大
20、中国首台自行设计、自主集成研制的深海潜水器“蛟龙号”拟于今夏“探触”5000米深海,届时“蛟龙号”有望再度刷新中国载人深潜的深度记录.当“蛟龙号”浸没在海水后继续下潜的过程中,下列说法正确的是(  )21世纪教育网
A、压强减小,浮力减小 B、压强增大,浮力增大
C、压强减小,浮力增大 D、压强增大,浮力不变
二、填空题(共5小题)
21、在空气中称量铅块和铝块重力相等,已知铅的密度大于铝的密度,将它们都浸没在水中称量时,铅块比铝块 _________ ,将它们都置于真空中称量时,铅块比铝块 _________ .(填“轻”或“重”)
22、亮亮利用一只量杯(装有适量的某种液体)、一根细线和一只弹簧测力计测量一个形状不规则的固体物块的密度(该物块不吸收任何液体),如图所示,根据图示可读出物块重为 _________ N,物块的体积为 _________ cm3,计算出物块的密度ρ物= _________ kg/m3,该液体的密度ρ液= _________ kg/m3.(g=10N/kg)
23、浮在水面上的木块,露出水面的体积是3/5,若将木块全部压入水中,至少施加0.588N的压力,则此木块的体积是 _________ dm3,木块的密度是 _________ Kg/m3.
24、弹簧测力计下挂一个物体,示数为G.把物体没入甲液体中,弹簧测力计示数为G/3;把物体没入乙液体中,弹簧测力计示数为G/4,则甲、乙两液体的密度之比是 _________ .
25、某学生在实验室用实验测定物体x、y和液体z的密度时,所用的实验器材、主要实验步骤和实验测得的数据如图所示.根据图中标出的数据可以算出液体z的密度ρz= _________ 千克/米3;物体y的密度ρy= _________ 千克/米3;物体x的密度ρx= _________ 千克/米3.
三、解答题(共5小题)21世纪教育网
26、美丽的太阳岛是人们休闲度假的好地方,人们可以在松花江中尽情畅游.当人从深水走向浅水时,脚会被小石子硌得越来越疼.有风的天气时,游泳后回到岸上,人会冷得打颤.请对上述情景做出正确的解释.
27、如图所示,在天平左盘上放溢水杯,让杯里的水面恰到管口处,使天平平衡.然后往杯里放一木块,天平会失去平衡吗?等排开的水流完以后,天平会怎样,此实验说明了什么?
28、现有一只长方形的小铁盒、一把刻尺、一个盛有适量水的玻璃缸等器材,请你想一个办法利用这些器材测出一盒内装有500枚大头针的每根针的平均质量.
要求:写出实验原理、实验操作步骤和1枚大头针的质量表达式.
29、如图,金属块挂在弹簧测力计下,将金属块慢慢放入水中,弹簧测力计的示数逐渐减小,右图是弹簧测力计示数与金属块下降距离的图象.请结合图象计算:①金属块的质量是多大?②金属块完全浸没在水中时受到的浮力是多少牛?③金属块的密度是多少kg/m3.(g取10N/kg)21世纪教育网
30、一个容器盛满水总质量为450g,若将150g小石子投入容器中,溢出水后再称量,其总质量为550g,求:
(1)小石子的体积为多大?
(2)小石子的密度为多少?