9.2阿基米德原理
一、单选题
1.若地球的密度减小一半,则地球的引力也随之减小一半,那么对于漂浮在水面上的船来说,下列说法正确的是( )
A.船受到的重力将减小,船的吃水深度将减小
B.船受到的重力将减小,船的吃水深度仍不变
C.船受到的重力将不变,船的吃水深度将变大
D.船受到的重力将不变,船的吃水深度将减小
2.如图所示,小军利用图中实验器材验证阿基米德原理,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图可以得出,F1大于F2,说明石块重力减小
B.甲、乙两图可以得出,石块受到浮力F浮=F1-F2
C.丙、丁两图可以得出,石块排开液体受到的重力G排=F2-F4
D.乙图中,将石块一半浸入水中,则F浮≠G排
3.把未装满水的烧杯放在托盘秤的盘子里,把空的饮料罐缓缓按入水中至饮料罐浸没前,如图所示,在下压过程中有部分水溢出到托盘内,关于这个过程,下列说法正确的是( )
A.烧杯内的水对饮料罐底部的压强一直在增大
B.烧杯底部对托盘秤的压力一直增大
C.托盘秤的示数先增大后不变
D.烧杯内的水对烧杯底部的压力保持不变
4.关于压强和浮力知识的应用,下列选项中错误的是( )
A.活塞式抽水机是利用大气压强工作的
B.水坝的下部总要比上部宽些,以便承受更大的水压
C.压路机的轮子很重,是为了增大压强
D.潜入水中的潜水船,潜水越深,所受的压强和浮力就越大
5.水平桌面上放有底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器内盛800mL水,如图甲所示,此时容器对桌面的压强为1000Pa;再用细线系一金属球,将金属球浸没在水中,如图乙所示,此时水对容器底部的压强为1000Pa;将细线剪断,金属球沉到容器底部,如图丙所示,此时容器对桌面的压力为16N。下列说法正确的是( )
A.甲图中容器对桌面的压力为8N
B.乙图中金属球受到的浮力为1N
C.金属球的密度为3×103kg/m3
D.丙图中水对容器底部的压强为1600Pa
6.将篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂在杠杆左端,调整杠杆右端钩码的位置,使杠杆水平平衡(如图a);然后将气针头插入篮球的气门内,气球膨胀(如图b),调整钩码的位置使杠杆重新在水平位置平衡。以杠杆左端受到的力为动力,右端受到的力为阻力,对比前后两种情况,当图b杠杆重新在水平位置平衡时( )
A.动力大小没有发生变化
B.阻力变大了
C.阻力臂变小了
D.可以说明浮力的大小与物体的体积有关
7.用弹簧测力计测出一个物体重为4N,然后将该物体一半浸在水中,这时弹簧测力计的示数变为3N,则该物体浸没在水中受到的浮力是( )
A.2N B.3N C.4N D.7N
8.如图所示,已调好的弹簧测力计下用细线挂着一重为4.5N的物体,当物体有体积露在水面外时,弹簧测力计的示数为1.5N,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg.下列说法中正确的是( )
A.物体受到的浮力是1.5N
B.物体的体积是5.0×10-4m3
C.物体的密度是0.6×103kg/m3
D.若剪断细线,物体最终将有体积露在水面外
9.潜艇在下潜过程中,潜艇体积不变,则其受到的压强和浮力的变化情况是( )
A.压强逐渐变大,浮力逐渐变大 B.压强逐渐变大,浮力大小不变
C.压强逐渐变小,浮力逐渐变小 D.压强逐渐变小,浮力大小不变
10.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验乙、丙、丁中,弹簧测力计的示数分别为、和2.2N若盐水的密度为,则下列结论正确的是( )
A.物体A的密度为
B.物体A的重力为4N
C.物体A的体积
D.由甲丙丁实验可以得出浮力大小和物体浸没在液体中深度有关的结论
二、填空题
11.一个重力为8牛的实心金属块,挂在弹簧测力计下,将其一半体积浸入水中时,弹簧测力计的示数为5牛,此时金属块所受的浮力为 N;若把金属块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为 N,继续增加金属块在水中所处的深度,受到的浮力将 。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
12.我国自主设计制造的“蛟龙号”载人潜水器的体积约为50米3,当其下潜至2000米深度时,所受的浮力约为 牛;该潜水器从2000米深处继续下潜,受到的浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。(=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
13.如图所示,是水沸腾时的场景,气泡在上升的过程中受到的浮力将 ,气泡所受的压强将 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.如图所示,挂在杠杆B端的铸铁球体积是400cm3,OA:OB=4:1,在杠杆A端挂一重为5N的物体G,当铸铁球体积的浸入水中时,杠杆AB恰好在水平位置平衡,B点受到的拉力为 N,铁球的重力为 N。(g=10N/kg)
15.如图所示,用弹簧测力计称得盛满水的溢水杯总重为6.0N,将一鹅卵石用细线系好后测得其重力为1.4N,将这一鹅卵石没入溢水杯后测力计的示数为0.9N,若将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上,静止时弹簧测力计的示数为F(ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)。则浸没在水中的鹅卵石所受浮力为 N,鹅卵石的密度为 kg/m3,F= N。
16.小明将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和盐水中:石块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示,则石块在水中所受浮力为 N;从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的 有关.
17.2020年7月通车的沪苏通长江大桥在施工时,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、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示,其中图线①表示的是 (选填“F1”或“F2”)随h的变化关系。构件所受重力大小为 N:(g取10N/kg,水的密度ρ水=1×103kg/m3)。
18.将密度为0.6×103kg/m3,体积为125cm3的木块放入盐水中,木块有1/2的体积露出盐水面;则木块受到的浮力为 N,盐水的密度为 kg/m3。(g取10N/kg)
19.小明将溢水杯装满水,再用弹簧测力计挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯的水中,在这个过程中,溢水杯底所受水的压强将 (选填“变大”“变小”或“不变”),当铝块完全浸没在水中时,共溢出了100g水,则铝块受到的浮力是 N。
20.潜水员潜水时呼出的气泡在水面下上升的过程中,体积不断变大,气泡所受压强 ;浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、综合题
21.两个相同的容器(标有刻度)中分别装有体积相同的水和酒精,两液面相平。现将一物体放进水中,静止后物体处于漂浮状态,此时水面在刻度A处,如图1所示,已知此时物体排开水的重力为1N。(ρ水=1×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)物体在水中所受浮力的大小 ?
(2)物体的质量为多少 ?
(3)物体排开水的体积为多大 ?
(4)现将物体从水中取出,擦干,再放入如图2所示的酒精中。静止后物体在酒精中也处于漂浮状态,则酒精液面到达的刻度 。(填序号)
①在刻度A以上
②对齐刻度A
③在刻度A以下
22.某物理兴趣小组设计了探测湖底未知属性的矿石密度的装置,其部分结构如图甲所示。电源电压为6V,R0为定值电阻,滑动变阻器R的阻值随弹簧的拉力F变化关系如图乙,T为容器的阀门。某次探测时,水下机器人潜入100m深的湖底取出矿石样品M。返回实验室后,将矿石样品M悬挂于P点放入容器中,保持静止状态。打开阀门T,随着水缓慢注入容器,电压表示数U随容器中水的深度h变化关系如图丙中的实线所示。在电压表示数从2V变为4V的过程中,电流表示数变化值为0.2A(弹簧电阻忽略不计,矿石M不吸水,湖水密度与水相同,g=10N/kg)。当水下机器人在100m深的湖底取样时受到水的压强为 Pa;电路中定值电阻R0的阻值为 Ω;矿石M的密度为 kg/m3。
23.“东方号”船在海面行驶,其中船的总质量为5100t,由于突遇龙卷风翻沉入大海,众多搜救船赶到进行打捞营救.(ρ海水=1.02×103kg/m3,g=10N/kg)
画出“东方号”船(用一黑点“●”A表示)在海面上漂浮时受力示意图.
(2)“东方号”船的重力是多少
(3)行驶时,“东方号”船排开海水的体积是多少
(4)出事后,搜救船用声呐搜寻到水下2000m处的“东方号”,则“东方号”受到海水的压强是多少?
(5)由于“东方号”船体内积聚了太多淤泥,搜救船无法直接把船体拉出水面,请你想一个实际操作的办法让沉底的船可以上浮,并说明对应的原理.
参考答案:
1.B
2.B
3.A
4.D
5.C
6.C
7.A
8.C
9.B
10.B
11. 3 2 不变
12. 5×105N 不变
13. 变大 变小
14. 20 21
15. 0.5 2.8×103 6.9
16. 1 密度
17. F2 2.4×105
18. 0.75 1.2×103
19. 不变 1
20. 变小 变大
21. 1N 0.1kg 1×10-4m3 ①
22. 1×106 10 3×103
23. 受力示意图
5.1×107N 5000m3 2.04×107Pa 增加浮筒,增大排水体积,增大浮力或者清除船体淤泥,减小船体的重力