9.2 阿基米德原理 同步练习精编
一、单选题
1.(2023下·福建龙岩·八年级统考期末)小鹭两手分别拿着一个小乒乓球和一个大石块浸没在水中。同时松手,发现小乒乓球上浮,大石块下沉,两者所受浮力较大的物体是( )
A.小乒乓球 B.大石块 C.一样大 D.无法确定
2.(2023下·福建福州·八年级统考期末)将重为5 N的金属实心球轻轻放入盛满水的溢杯中,若溢出2N的水,小球受到的浮力为
A.0N B.2N C.3N D.5N
3.(2023下·福建福州·八年级统考期末)如图,小瓷碗漂浮在水面上,倾斜后能沉入水底,这一情景分析正确的是( )
A.小瓷碗能沉入水底是因为它的重力变大了
B.小瓷碗漂浮时受到的浮力小于它的重力
C.小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小了
D.小瓷碗下沉过程中浮力大于重力
4.(2023下·福建福州·八年级统考期末)如图甲所示,将弹簧测力计一端固定,另一端挂一截面积为圆柱形合金块A,合金块A浸没在底面积为的圆柱形容器中,容器底部有个由阀门B控制的出水口。打开阀门B放水过程中,弹簧测力计示数随放水时间变化的规律如图乙所示,整个过程中金属块始终不与容器底部接触。下列说法正确的是( )
A.合金块A高度为5cm
B.合金块A受到的最大浮力为22N
C.合金块A的密度为
D.随着放水时间的增加,合金块A受到的浮力一直减小
5.(2023下·福建三明·八年级统考期末)甲、乙、丙三个实心小球的质量和体积如下表所示。将它们浸没在水中释放,在其稳定后,三个小球所受的浮力分别为、和。下列判断正确的是( )
小球 甲 乙 丙
A. B.
C. D.
6.(2023下·福建龙岩·八年级统考期末)如图甲为盛水的烧杯,拉力传感器拉着实心圆柱体缓慢下降,整个过程中拉力传感器示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所示,g取10N/kg,下列说法错误的是( )
A.圆柱体受到的重力是9N
B.圆柱体受到的最大浮力是6N
C.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为400Pa
D.圆柱体的密度是1.2×103kg/m3,
7.(2023下·福建福州·八年级统考期末)如图所示,天花板下一质量不计的细杆与A的上表面相连,A是底面积为150cm2、高为10cm的长方体,A的下表面刚好与高为20cm的液面相平,此时杆对A的作用力为30N。将A沿竖直方向切掉总体积的后,并将切掉的部分放入底面积为320cm2的柱形容器中浸没,水面上升一定高度h'后静止,此时容器对桌面的压力改变量为△F固, 水对杯底的压力改变量为△F液。(容器中水足够多且没有水溢出)。以下说法正确的是( )
①物体A的密度为2g/cm3
②液面上升的高度h'为1.5cm
③题目中△F固:△F液为13:8
④切掉部分沉底后对杯底的压力为6N
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
8.(2023下·福建南平·八年级统考期末)将一木块用细线在空的容器底部,开始往容器中缓慢加水至图甲所示位,木块受到的浮力F随容器中水深h的变化关系如图乙,则木块( )
A.重为8N B.体积为4×10-4m3
C.密度为0.5×103kg/m3 D.受到细线的最大拉力为12N
二、填空题
9.(2023下·福建三明·八年级统考期末)我国最先进的型导弹驱逐舰,可谓“国之重器”,满载时排水量达,则满载航行时受到的浮力为 。它由长江开到大海,所受浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.(2023下·福建莆田·八年级统考期末)如图所示,乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上,乒乓球在A位置受到浮力为FA,在B位置时受到的浮力为FB,则它们的大小关系是FA FB(选填“大于 、“等于”、“小于”),已知乒乓球的质量为2.7g,当它漂浮在水面时,排开水的体积为 cm3。
11.(2023下·福建南平·八年级统考期末)如图“珠海云”号是我国自主研制的全球首艘智能型无人系统母船,设计排水量约2000 t,可搭载数十台空、海、潜无人系统装备。当母船满载并静止在海面上时,受到的浮力是 N。当滑翔翼无人机飞离母船甲板时,母船底部受到海水的压强将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
12.(2023下·福建龙岩·八年级统考期末)体积相同的 A、B、C 三个物体,放入水中静止后,处于如图所示的状态,则三个物体受的重力 GA、GB、GC的大小关系为 ,密度 ρA、ρB、ρC 的大小关系为 。
三、实验题
13.(2023下·福建泉州·八年级统考期末)小华做了“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)物体浸没在水中时受到的浮力F浮= N;
(2)分析甲、乙、丙三次实验可知:浮力的大小与 有关;
(3)分析甲、丙、丁三次实验可知: ;
(4)实验所用盐水的密度为 kg/m3;
(5)小华又做了如图己的实验,若弹簧测力计的示数F1、F2、F3和F4的大小关系为 ,则验证了“阿基米德原理”:浸入液体中的物体所受的浮力的大小等于物体排开液体所受的 的大小。
14.(2023下·福建福州·八年级统考期末)如图所示,某实验小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)物块浸没在水中时受到的浮力为 N;
(2)分析图(a)、(b)、(c)实验可知,当液体密度一定时,所受 越大;
(3)分析图(a)、(c)、(d)实验可知,物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 ;
(4)分析图(a)、(d)、(e)实验可知,物体受到的浮力大小与 有关;
(5)图(f)的实验过程中,实验小组用电子秤测出空烧杯质量为m1,将物块缓慢浸入装满水的溢水杯中,水不流后测得烧杯和水的总质量为m2,物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化量为ΔF,则ΔF= (表达式用m1、m2和g表示)。
15.(2023下·福建福州·八年级统考期末)在探究物体所受浮力大小的实验中,某小组进行了a、b、c、d四次测量,如图甲所示。
(1)如图甲所示:从原理上讲, 两次弹簧秤测量的示数差与 两次弹簧秤测量的示数差相等(以上两空均选填字母a、b、c、);
(2)某小组同学对实验做了改进,如图乙所示:在铁架台上悬挂两个规格相同的弹簧秤,C为薄塑料袋,D是用大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,M是升降平台。实验中,同学们通过升降平台,改变重物浸入水中的深度,观察、记录,比较弹簧测力计A的示数变化量和弹簧测力计B的示数变化量,它们的大小关系是 (选填“>”、“=”或“<”)。当重物全部浸没入水中后,让溢水杯缓慢上升,弹簧测力计B的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)与图甲相比,请简要说明改进后的实验设计具有 的优势;
(4)实验中,他们做出了弹簧秤A的示数F与物体下表面所处深度h的关系图像,如图丙所示:从图像可知,当物体所处深度为8cm时,物体受到的浮力是 N。
16.(2023下·福建莆田·八年级统考期末)小雨用器材探究“圆锥形物体所受浮力大小与哪些因素有关”,如图所示:
(1)B图中物体所受的浮力是 N,由图中步骤A、B、C、D可得出结论:物体受到的浮力大小与 有关,与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(2)根据图中的实验数据,可计算出圆锥形物体的密度为 kg/m3,E图中液体的密度为 kg/m3;
(3)如果在步骤E中不小心使物体接触了容器底且与容器底部有力的作用,则所测液体密度将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)用弹簧测力计拉着圆锥形物体从其底部刚好接触水面开始缓慢没入水中,描绘的弹簧测力计示数F与圆锥形物体的浸入深度h的变化关系图像与下图中相符合的是 (物体高2cm);
A. B.C. D.
(5)小雨同学接着又用此方法测另一物体的密度,她把该物体浸没在E液体中时发现弹簧秤的示数是其所受浮力的两倍,则该物体的密度是 g/cm3。
四、计算题
17.(2023下·福建泉州·八年级统考期末)如图甲所示,装有水的薄壁柱形容器放置在水平桌面上,柱体A的底面积为S,容器的底面积为2S。拉力传感器拉着浸没在水中的实心柱体A从下表面刚离开容器底部开始,缓慢竖直上升,传感器所受拉力F随柱体A底部到容器底部距离h变化的关系图线如图乙。不计水的阻力。求:
(1)柱体A浸没时所受浮力;
(2)柱体A的密度;
(3)水对容器底部的最大压强。
18.(2023下·福建福州·八年级统考期末)如图为自主遥控水下机器人“海斗号”,是我国首台下潜深度超过万米并进行科考应用的无人自主潜水器。海斗机器人总质量为35t,体积为60m3,当它下潜到海,2×104 m的深度时,求:(ρ海水≈1×103 kg/m3)
(1)潜水器受到海水的压强;
(2)潜水器受到海水的浮力。
19.(2023下·福建三明·八年级统考期末)如图甲所示,圆柱形容器内放入一个体积为的长方体,已知。现不断往容器内注水,并记录水的总体积和水所对应的深度,和的对应关系如图乙所示()。求:
(1)当时,水对杯底的压强;
(2)当时,水对杯底的压力;
(3)此过程中,长方体受到的最大浮力。
20.(2023下·福建宁德·八年级统考期末)2022年5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”III型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空,如图甲所示,4点40分达到9032m,超过珠峰8848.86m的高度,创造浮空艇大气科学观测世界纪录。已知浮空艇体积约为9000m3,总质量约为2.6t。求:
(1)浮空艇受到的重力;
(2)已知科考营地的空气密度约为0.8kg/m3,此时浮空艇受到的浮力;
(3)为了有效控制浮空艇,用缆绳将其系在一辆质量为90t的锚泊车上,如图乙所示。浮空艇未升空时,缆绳处于竖直拉直状态且重力忽略不计,锚泊车对地面的压力。
21.(2023下·福建福州·八年级统考期末)如图所示是某公共厕所的自动冲水装置。圆柱体浮筒A的底面积为100cm2,高为10cm,盖片B的面积为10cm2(盖片B质量、厚度不计)。连接AB是长为30cm,体积和质量都不计的硬杆。当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所。求:
(1)浮筒A浸没时受到的浮力;
(2)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力;
(3)浮筒A的质量。
22.(2023下·福建莆田·八年级统考期末)重为10N、底面积为200cm2的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,内盛12cm深的水,如图甲所示。现用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从液面开始缓慢浸入水中,拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示。当圆柱体下表面距液面为10cm时,将系圆柱体的细线松开,圆柱体沉入容器底部(水未溢出),如图丙所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)圆柱体未放入水中时水对容器底部的压强;
(2)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力;
(3)圆柱体的密度;
(4)圆柱体沉入容器底部时,容器对桌面的压强。
参考答案:
1.B
2.B
3.C
4.C
5.C
6.D
7.A
8.C
9. 不变
10. 大于 2.7
11. 减小
12. ρA<ρB<ρC
13. 物体排开液体的体积 见解析 重力
14. 1.7 浮力 无关 液体密度 (m2﹣m1)g
15. 、c b、d = 不变 几乎可以收集全部溢出的水 1.5
16. 0.5 物体排开液体的体积 无关 偏大 C 2.4
17.(1)2N;(2)2.5×103kg/m3;(3)5×103Pa
18.(1)1×108 Pa;(2)6×105 N
19.(1);(2);(3)
20.(1)2.6×104N;(2)7.2×104N;(3)8.54×105N
21.(1)10N;(2)4N;(3)0.6kg
22.(1)1200Pa;(2)1N;(3);(4)