10.2阿基米德原理 练习题
1.兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计)
(1)使用弹簧测力计前,要将指针调在 位置。
(2)实验中所用物块的重力为 N。
(3)同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得的溢出水的重力 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为 N,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 。
(5)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,发现F5>F3,说明物块受到的浮力大小与 有关。换用酒精再次实验的目的是 (填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
2.小杰同学在游玩“海底世界”时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是( )
A. 浮力不变,压强不变 B. 浮力变小,压强变小
C. 浮力变大,压强变小 D. 浮力变大,压强变大
3.三个体积相同而材料不同的球、、,分别静止在不同深度的水里,以下说法正确的是( )
A. 球所受的浮力最小 B. 球所受的浮力最大
C. 球所受的浮力最大 D. 球所受的浮力最小
4.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若用弹簧测力计称得王冠的重力为4.9N,浸没在水中称时,弹簧测力计示数为4.5N,这顶王冠在水中受到的浮力是 N,王冠的体积为 cm3.(g取10N/kg)
5.我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”成功首潜,下潜最大深度,航行,顺利完成各项测试指标。如图所示,求“潜龙三号”下潜到最大深度时:
“潜龙三号”受到海水的压强;
观察窗受到的海水的压力;
受到海水的浮力为,它排开海水的体积。
6.小英同学在探究“浮力的大小等于什么”时,做了如图所示的实验,四步实验中弹簧秤的示数F1、F2、F3、F4,下列等式正确的是( )
A. F浮=F2-F3 B. F浮=F4-F3
C. F浮=F2-F1 D. F浮=F2-F4
7.用手将一个木球放入水中某一深度后,松开手,木球上浮,在木球未露出水面的时候,下列说法中正确的是( )
A. 木球所受的重力、浮力都不变 B. 木球所受的重力不变,浮力变大
C. 木球所受的重力、浮力都变小 D. 木球所受的重力不变、浮力逐渐变小
8.体积相同的铅球、铜块和木块,浸在液体中的情况如图所示,比较它们受到的浮力大小,正确的是( )
A.铅球受到的浮力最大 B.木块受到的浮力最大
C.铜块受到的浮力最大 D.他们受到的浮力一样大
9.如图中,重为5N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前,所受合力的大小和方向是( )
A. 5N,竖直向下 B. 3N,竖直向上
C. 2N,竖直向上 D. 8N,竖直向下
10.如图所示,卷成团的牙膏皮弄成空心后,立在水中受到的重力 ,排开水的体积 ,受到的浮力 .(填“变大”“变小”或“不变”)
11.如图所示,将一重力为18N,体积为2×10-3m3的蜡块用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在酒精中,则蜡块受到的浮力是 N,此时测力计的示数是 N(g=10N/kg,ρ酒精=0.8×103kg/m3)。
12.如图所示,有一圆柱形容器,放在水平桌面上,现将一体积为2×10-4m3,质量为0.5kg的矩形金属块放在容器底部,再向容器中加入水至12cm深时,水对容器底的压强是 Pa,金属块受到的浮力是 N。(金属块与容器底没有紧密接触,,取g=10N/kg)
13.小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验步骤如图(a)所示,甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为、、、,物体受到的浮力 ;
(2)小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究,实验数据如下表:
物体 物重G/N 物体浸没在水中测力计的示数F/N 浮力 空桶重 桶与排开水的总重 排开水重
a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5
b 2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6
c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6
分析表中物体a、b的实验数据,小李得出的结论是: ;
(3)小李在探究物体c所受浮力的实验中,排除各种测量误差因素的影响,发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力,请分析实验操作中造成这种结果的原因: ;
(4)小张利用身边的器材对小李的实验进行改进:两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材,装置如图(b)所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到弹簧测力计A的示数逐渐 ,弹簧测力计B的示数逐渐 ,若弹簧测力计A的示数变化量为,弹簧测力计B的示数变化量为,则它们的大小关系是 (选填“>”、“=”或“<”);
(5)针对两种实验方案,小张实验装置的优点是____(填答案标号)。
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
14.有一个体积为200cm3的木块,其密度为0.8×103kg/m3,将它浸没在水中后放手.(g取10N/kg)求:
(1)该木块在水中静止时,所受浮力F浮 ;
(2)该木块在水中静止时,浸在水中的体积V.
15.中国第一艘国产航空母舰命名为“中国人民解放军海军山东舰”,舷号为“17”(如图所示)。该舰满载排水量达到了,吃水深度为10.5m。求该舰满载时:(海水密度取,g取)
(1)受到的浮力;
(2)舰底10.5m深处受到海水的压强。
参考答案:
1.(1)零刻度线(2)4(3)偏小(4)1;相等(5)液体密度(液体种类);寻找普遍规律
2.C
3.A
4.0.4,40
5.解:“潜龙三号”受到海水的压强:
;
由得,观察窗受到的海水的压力:
;
由阿基米德原理得,排开海水的体积:
。
“潜龙三号”受到海水的压强为;
观察窗受到的海水的压力为;
受到海水的浮力为,它排开海水的体积为。
6.A
7.A
8.D
9.B
10.不变;变大;变大
11.16;2
12.1200;2
13.(1)
(2)物体浸在液体(或水)中所受浮力大小等于它排开液体(或水)所受的重力(或)
(3)将物体c浸入水中之前,溢水杯没有加满水
(4)变小;变大;=
(5)B
14.(1).由题意知,木块的密度为:;
由得,木块的质量为:
木块的重力为:
因为,所以木块在水中静止时会漂浮在水上,则木块受到的浮力等于重力.即:
(2).由得,该木块在水中静止时,排开水的体积为:;
浸在水中的体积为:
15.解:(1)该舰满载排水量达到了,则排开水的质量为
则满载时受到的浮力为
(2)舰底10.5m深处受到海水的压强为
答:(1)受到的浮力为;
(2)舰底10.5m深处受到海水的压强为。