9.2阿基米德原理 沪科版初中物理八年级全一册同步练习（含详细答案解析）

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9.2阿基米德原理沪科版初中物理八年级全一册同步练习
第I卷（选择题）
一、单选题：本大题共10小题，共20分。
1.关于物体所受的浮力，下列说法中正确的是
( )
A. 物体的密度越大，受到的浮力越小
B. 漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大
C. 浸没在液体中的物体受到的浮力与深度有关
D. 在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大
2.小明同学在探究“浮力的大小等于什么”时，做了如图所示的实验，四步实验中弹簧测力计的示数分别为、、、，下列等式正确的是( )
A. B. C. D.
3.将质量相同的实心铁球和实心铝球分别挂在两个弹簧测力计下，然后将它们浸没在水中，比较两弹簧测力计的示数( )
A. 挂铁球的示数比挂铝球的示数大 B. 挂铁球的示数比挂铝球的示数小
C. 挂铁球的示数和挂铝球的示数相同 D. 无法确定
4.年初，“奋斗者”号潜水器如图所示圆满完成国际首次环大洋洲载人深游科考任务，顺利返回三亚．本航次中，“奋斗者”号最大下潜深度约，这是人类首次抵达蒂阿曼蒂那海沟开展实地观察和取样．海水密度取，取，下列说法正确的是
( )
A. 浸没在海水中的潜水器，在下潜过程中所受浮力逐渐变大
B. 浸没在海水中的潜水器，在下潜过程中所受压强大小不变
C. 在深处，潜水器受到海水的压强是
D. 在深处，潜水器表面的面积上受到海水的压力是
5.如图甲所示，盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上，容器的底面积为，容器对桌面的压强为。用细线拴一体积为的实心金属球，将金属球浸没在液体中，如图乙所示，细线对金属球的拉力是，容器对桌面的压强为。将细线剪断，金属球沉到容器底部，如图丙所示。取。下列判断正确的是
( )
A. 金属球所受浮力是 B. 金属球的密度是
C. 图丙中容器对桌面的压强为 D. 图丙中金属球对容器底部的压力是
6.如图甲，质量为的长方体木块漂浮在水面上，一半浸入水中；取枚合金材料制成的螺母，放置在木块上后，木块的上表面恰好与水面相平；如图乙，用弹簧测力计测出枚螺母浸没在水中时所受拉力为．取，，则合金材料的密度为
( )
A. B. C. D.
7.将质量相同的实心铁球和实心铝球分别挂在两个弹簧测力计下，然后将它们浸没在水中，比较两弹簧测力计的示数
( )
A. 挂铁球的示数比挂铝球的示数大 B. 挂铁球的示数比挂铝球的示数小
C. 挂铁球的示数和挂铝球的示数相同 D. 无法确定
8.探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示，其中所用金属块和塑料块的密度不同，但重力均为。下列分析正确的是( )
A. 如果金属块浸没在水中，受到浮力的大小必为
B. 利用甲、乙，可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C. 利用乙、丙，可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D. 利用丙、丁，可以探究浮力的大小与液体密度的关系
9.如图所示，小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块平放、侧放和竖放，使其部分浸入同一杯水中，保证每次水面到达同一标记处，比较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响
( )
A. 液体的密度 B. 物体的密度
C. 物体排开液体的体积 D. 物体浸入液体的深度
10.体积相同、密度不同的甲、乙两个物体分别挂在测力计、下方，将它们浸入液体后甲、乙两物体如图所示保持静止。则关于甲、乙的密度、和测力计、示数、大小的判断，正确的是( )
A. 若大于，可能大于
B. 若大于，一定大于
C. 若小于，可能大于
D. 若小于，一定大于
第II卷（非选择题）
二、填空题：本大题共4小题，共8分。
11.如图，先将溢水杯装满水，然后用测力计拉着重为、体积为的石块，缓慢浸没在水中，溢出的水全部收集到小空桶中，桶中水重为 ，石块静止时，测力计示数为 。
12.年月日，中国某民用飞艇由于不可控因素飘到美国上空，被美国炒作为“间谍气球”，原来这是一个用于气象等科研的飞艇，在西风带影响下，偏离了预定轨道，随着气流飘到了美国，应该是“纯属意外”充满氦气的气象探测气球携带探空仪体积不计，在高空测量时，当气球随季风水平匀速运动时，此时浮力_________选填“大于”“等于”或“小于”重力，工作完毕后释放部分氦气，气球体积缩小，所受浮力随之_________选填“变大”“变小”或“不变”，气球下落，此时排开空气的体积约为，则此时受到的浮力为_________，取
13.一艘排水量为的轮船，装满货物在长江中航行，则该轮船受到的浮力为______，排水的体积为______。取，取
14.如图甲为盛水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降，直至将圆柱体全部浸入水中，整个过程中弹簧测力计示数与圆柱体下降高度变化关系的图象如图乙所示，取，则圆柱体的质量为______，圆柱体的体积为______，圆柱体的密度为______。
三、实验探究题：本大题共2小题，共12分。
15.小明利用弹簧测力计、底面积为的金属长方体、烧杯等器材探究“浮力的大小跟哪些因素有关”，他提出了三个猜想，并按如图甲所示顺序完成了实验．
猜想一：浮力大小与物体浸入液体的深度有关；
猜想二：浮力大小与物体排开液体的体积有关；
猜想三：浮力大小与液体的密度有关．
金属长方体的重力为_________．
比较实验步骤和_________选填“能”或“不能”得出浮力的大小与物体浸入液体内的深度有关，理由是___________________________．
如图乙所示是金属长方体逐渐放入水中时，所受浮力与长方体浸入水中深度关系的示意图，其中点的深度为_________取
比较实验步骤和的示数，在图乙中画出金属长方体逐渐放入盐水中时的大致示意图．
小华觉得，金属长方体在没有完全浸入水中时也可探究浮力大小是否与物体浸入液体的深度有关，他的实验方案是：
完成步骤，并用记号笔在烧杯上标出水面的位置；
取出金属长方体，__________________，悬挂在弹簧测力计下；
再缓慢放入水中，__________________．
16.小云所在的实验小组用如图甲所示的实验装置探究“浮力的大小与哪些因素有关”．
分析、两次实验可知：浸在液体中的物体受到浮力的大小与________________有关．
分析、两次实验可知：浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度___________．
分析、两次实验可知：浸在液体中的物体受到浮力的大小与___________有关．
若先完成实验，再完成实验，则测得的浮力将___________选填“偏大”或“偏小”．
完成上述实验后，小云又利用如图乙所示的装置来测量实验中所用金属块的密度，实验过程如下：
将空烧杯放在水槽内使其漂浮，用刻度尺测得水面高度为；
将金属块放在烧杯内，用刻度尺测得水面高度为；
____________________________，用刻度尺测得水面高度为；
金属块的密度___________用、、、表示．
四、综合题：本大题共2小题，共20分。
17.阅读短文，回答问题．
水下滑翔机
水下滑翔机是一种新型的水下机器人．如图甲所示是我国自主研发的“海燕”深海水下滑翔机，其身长，直径，质量为机身由铝制合金材料制成，外观采用流线型设计，最大下潜深度达米，刷新了下潜深度的最新世界纪录．为了实现自动上浮和下潜，水下滑翔机设有密封舱和非密封舱，如图乙所示．密封舱内的内油囊和非密封舱内的外油囊由管道相连，通过液压泵实现液压油的内外流动．
水下滑翔机常态下依靠改变浮力实现浮沉，并借助一对“机翼”和“尾翼”更好地向前滑行．首先，水下滑翔机从海面俯冲进入水中，向前滑行很长一段距离．当坠落到预定深度后，液压泵开始工作，使液压油流动，滑翔机上浮；当到达海面，并向卫星传输已经收集到的数据后，液压泵反向工作，滑翔机再次下潜如此往复，在茫茫深海中前行．
滑翔机驱动融合了最新的浮力驱动与螺旋桨推进技术，可持续工作天左右．
水下滑翔机采用流线型外形，是为了减小滑翔时的_________．
水下滑翔机应选用密度_________、硬度_________的合金材料制作机身．
当水下滑翔机从水面再次下潜时，液压泵工作，使内油囊中油的质量_________，外油囊的体积_________．
已知海水密度随深度的变化如下表所示，在图丙中描点并用平滑的曲线作出图像．
海水密度
深度
当水下滑翔机浸没在水中，外油囊中无油时，排开水的体积为根据中表格信息推算，当该滑翔机在深度悬浮时，外油囊中油的体积为_________忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响取
18.阅读短文，回答问题．
年月日上午，我国第三艘航空母舰下水命名仪式在中国船舶集团有限公司江南造船厂举行．经中央军委批准，我国第三艘航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”，舷号为“”福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，满载排水量万余吨．该舰下水后，将按计划开展系泊试验和航行试验．
一架舰载机起飞离开甲板后，航母受到的浮力_________选填“变大”“不变”或“变小”；舰载机能够升空是因为它在甲板上运动时，机翼下表面比上表面的空气流速_________，从而产生向上的升力．
下列说法错误的是_________．
A.舰载机在航母上着陆时，舰钩对拦阻索的拉力大于拦阻索对舰钩的拉力
B.舰载机在航母上着陆时，虽然速度逐渐减小，但舰载机的惯性不变
C.舰载机受到支持力是因为航母甲板发生形变而产生的
D.航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机运动状态没有发生改变
航母在建造时其中一个零件原来采用密度较大的钛合金制造，质量为、密度为，后采用同样尺寸的复合材料制成的零件替代原零件后，质量减小了，则该零件的体积为_________，这种复合材料的密度为_________．
答案和解析
1.【答案】
【解析】由可知，物体浸在液体中所受的浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的密度、浸没时的深度、是否漂浮等因素无关，、、C错误由可知，在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大，D正确。故选D。
2.【答案】
【解析】解：根据称重法可知，浮力等于物体重力与物体浸入液体之后的弹簧测力计示数之差，所以；
根据浸在液体中的物体受到向上的浮力作用，浮力大小等于物体排开液体受到的重力，所以。
对照选项可知，C正确，ABD错误。
故选：。
根据阿基米德原理进行判断：浸在液体中的物体受到向上的浮力作用，浮力大小等于物体排开液体受到的重力；同时，根据称重法，浮力等于物体在浸入液体之后的弹簧测力计示数之差。
本题考查了对称重法求浮力和阿基米德原理的理解与运用，难度不大，但要对弹簧测力计在不同情况下的示数有一个明确的认识。
3.【答案】
【解析】解：
实心铁球和铝球的质量相同，因为铁球的密度较大，所以由公式可知，铁球的体积较小；都浸没在水中，则铁球排开水的体积较小，由可知，铁球受到的浮力较小；
两球的质量相同、重力也相同，此时测力计的示数，因铁球受到的浮力较小，所以挂铁球的弹簧测力计的示数较大，故A正确，BCD错误。
故选：。
已知实心铝球和铁球质量相同，铁球的密度大于铝球，可以得到两者体积的大小关系，也就是浸没在水中时排开水的体积关系；已知两球排开水的体积关系，利用可以得到两者受到的浮力大小关系；最后，根据受到的浮力大小关系确定弹簧测力计的示数关系。
此题中质量相同是关键，这样通过密度可比较体积，通过体积可比较排开水的多少，通过排水的多少可比较浮力大小，通过浮力大小可比较弹簧秤示数的大小。
4.【答案】
【解析】浸没在海水中的潜水器，在下潜过程中排开海水的体积不变，所以所受浮力不变，故A错误；浸没在海水中的潜水器，在下潜过程中，深度不断增加，由液体内部压强特点可知，其所受压强越来越大，故B错误；在深处，潜水器受到海水的压强，潜水器表面的面积上受到海水的压力，故C正确、D错误．
5.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了学生对重力公式、压强公式、阿基米德原理的掌握和运用，本题关键：由甲和丙可知增加的压力等于金属块的重力；由甲和乙知道增加的压力等于金属块排开水重。
甲图和丙图比较，求出增加的压强值，知道受力面积，利用压强公式求对桌面增加的压力，而对桌面增加的压力等于金属球重；据此求出金属球重，再根据重力公式求金属球的质量；知道金属球的密度，可求金属球的体积；利用密度计算公式求得金属球的密度；
甲图和乙图比较，求出增加的压强值，知道受力面积，利用压强公式求对桌面增加的压力，而对桌面增加的压力等于排开液体的重力，根据阿基米德原理求金属球的浮力；
当金属球沉到容器底部时，金属球对容器底部的压力等于金属球重力减去受到液体的浮力。
【解答】
解：如图甲，容器对水平桌面的压力为，
如图乙，容器对水平桌面的压力为，
金属球对液体向下的压力为，
液体对金属球的浮力等于液体对金属球的向上的压力差，因为力的作用是相互的，所以金属球受到的浮力为，故A错误；
B.金属球的重力为，
金属球的密度为，故B错误；
C.图丙中容器对桌面的压力为，
此时容器对桌面的压强为，故C正确；
D.根据力的平衡可知，金属球对容器底部的压力等于图乙中细线对金属球的拉力，与图乙相比，图丙中金属球受到的重力、浮力不变，故图丙中金属球对容器底部的压力是，故D错误。
6.【答案】
【解析】由图甲可知，木块排开水的体积，由物体的漂浮条件可知，此时木块受到的浮力，当木块刚好浸没时受到的浮力，由物体的漂浮条件可知，木块和两个螺母的总重力，则一个螺母的重力，螺母的质量，由称重法可知，螺母浸没在水中时受到的浮力，由可得，螺母的体积，则合金材料的密度，故 A正确．
7.【答案】
【解析】解：
实心铁球和铝球的质量相同，因为铁球的密度较大，所以由公式可知，铁球的体积较小；都浸没在水中，则铁球排开水的体积较小，由可知，铁球受到的浮力较小；
两球的质量相同、重力也相同，此时测力计的示数，因铁球受到的浮力较小，所以挂铁球的弹簧测力计的示数较大，故A正确，BCD错误。
故选：。
已知实心铝球和铁球质量相同，铁球的密度大于铝球，可以得到两者体积的大小关系，也就是浸没在水中时排开水的体积关系；已知两球排开水的体积关系，利用可以得到两者受到的浮力大小关系；最后，根据受到的浮力大小关系确定弹簧测力计的示数关系。
此题中质量相同是关键，这样通过密度可比较体积，通过体积可比较排开水的多少，通过排水的多少可比较浮力大小，通过浮力大小可比较弹簧秤示数的大小。
8.【答案】
【解析】解：
A、金属块浸没在水中时，根据称重法测浮力可知，受到浮力的大小为，故A错误；
B、根据甲、乙可知，物体浸在液体的体积不同，排开的液体的体积不同，所以可以探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，故B错误；
C、根据乙、丙可知，物体的重力相同、物体的密度不同、物体的体积不同，浸没在同种液体中时排开的液体的体积不同，测力计示数不同，探究浮力与密度关系时，需要控制物体的体积相同排开液体的体积相同，物体的密度不同，故利用乙、丙，不可以探究浮力的大小与物体密度的关系，故C错误；
D、根据丙、丁可知，同一个物体浸没在不同液体中，排开的液体的体积相同，液体的密度不同，所以可以探究浮力的大小与液体密度的关系，故D正确。
故选：。
浮力的大小与物体排开的液体的体积和液体的密度有关；探究影响浮力因素时采用的是控制变量法；
利用称重法测浮力可以求出物块浸没在液体中受到的浮力。
9.【答案】
【解析】【分析】
影响浮力的因素是液体的密度和排开液体的体积，根据控制变量法分析解答即可。
本题考查了影响浮力因素的实验探究，掌握控制变量法是解题的关键。
【解答】
他先后将该铝块平放、侧放和竖放，使其部分浸入同一杯水中，液体的密度相同，物体的密度也相同，每次水面到达同一标记处，说明物体排开水的体积相同，物体浸入水的深度不同，比较弹簧测力计示数大小，可以探究浮力与物体浸入液体的深度的关系，故D正确。
故选：。
10.【答案】
【解析】解：、由题意知，根据阿基米德原理可知，如果大于，根据知大于，由知大于，
由称重法知，，所以，故A错误，B正确；
、如果小于，根据知小于，由知小于，
由称重法知，，所以，故CD错误。
故选：。
由题意知，根据阿基米德原理判断出甲、乙受到的浮力关系；
如果大于或小于，根据判断出甲、乙质量的关系，由判断出甲乙重力的关系；由称重法知判断出甲、乙拉力的关系。
本题综合考查了密度公式、阿基米德原理公式以及称重法测量浮力等知识，实验综合题，有一定的难度。
11.【答案】

【解析】石块缓慢浸没在水中，，石块受到的浮力：，根据阿基米德原理知，桶中水重排开水重。石块静止时，测力计示数：。
12.【答案】等于变小
【解析】当气球随季风水平匀速运动时，处于平衡状态，气球受到的浮力和重力是一对平衡力，大小相等，则此时浮力等于重力；工作完毕后释放部分氦气，气球体积缩小，排开空气的体积减小，由可知，气球所受浮力随之变小；气球下落排开空气的体积约为，则此时受到的浮力
13.【答案】
【解析】解：轮船受到的浮力为：
；
由可得，轮船排水的体积为：
。
故答案为：；。
根据阿基米德原理和可求出轮船受到的浮力；
根据阿基米德原理的变形公式可求出轮船排水的体积。
本题考查了阿基米德原理的应用，知道轮船的排水量是指满载时排开水的质量是本题的关键。
14.【答案】
【解析】解：由图象可知，当时，弹簧测力计示数为，此时圆柱体处于空气中，
根据二力平衡条件可知，；
由得，圆柱体的质量：
；
由图象可知，后，弹簧测力计的示数不变，此时圆柱体浸没在水中，
则圆柱体受到的浮力：
，
由可得，物体的体积：
；
圆柱体的密度：
。
故答案为：；；。
圆柱体未浸入液体中时，测力计的示数即为圆柱体的重力，从图中直接读出圆柱体的重力；根据计算圆柱体的质量；
圆柱体完全浸没时排开水的体积不变，根据图象读出此时弹簧测力计的示数，根据称重法求出受到的浮力，根据阿基米德原理求出圆柱体排开水的体积即为圆柱体的体积，根据求出圆柱体的密度。
本题考查了二力平衡条件的应用和称重法求浮力、阿基米德原理、重力公式、密度公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
15.【答案】
不能没有控制物体排开液体的体积相同
如图所示
将金属长方体横放直至水面与记号齐平
【解析】由图甲中可知，弹簧测力计的示数为，即金属长方体的重力为要探究浮力的大小与物体浸入液体的深度是否有关，应控制物体排开液体的体积和液体的密度相同，由实验步骤和可知，没有控制物体排开液体的体积相同，所以不能得出该结论．点时金属块恰好浸没在水中，由实验步骤和可得，此时金属块受到的浮力，由可得，点的深度由实验步骤和可知，金属长方体浸没在盐水中时受到的浮力大于其浸没在水中时受到的浮力，且恰好浸没时浸入液体的深度相同；据此可得的示意图．完成步骤，并用记号笔在烧杯上标出水面的位置；取出金属长方体，将金属长方体横放，悬挂在弹簧测力计下；再缓慢放入水中，直到水面与记号齐平，读出弹簧测力计示数．实验中，水面都到达记号位置，即金属长方体排开水的体积相同，浸入水中的深度不同，由可知两种情况下浮力的大小，从而可探究浮力大小是否与物体浸入液体的深度有关．
16.【答案】物体排开液体的体积无关液体密度偏大将金属块从烧杯中取出，直接放入水中
【解析】分析、两次实验可知，液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，实验中弹簧测力计的示数较小，物体所受浮力较大，说明浸在液体中的物体受到浮力的大小与物体排开液体的体积有关．
分析、两次实验可知，物体排开水的体积相同，浸没深度不同，弹簧测力计的示数相同，即物体所受浮力相同，说明浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度无关．
分析、两次实验可知，物体排开液体的体积相同、液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，即物体所受浮力不同，说明浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体密度有关．
若先完成实验，再完成实验，则物体表面会带出一部分水，使测得的物体重力偏大，由可知，测得的浮力将偏大．
将金属块从烧杯中取出，直接放入水中，用刻度尺测得水面高度为，则金属块的体积；由可知，烧杯都漂浮在水面上，受到的浮力都等于自重，则两次浮力的变化量等于金属块的重力，所以金属块的重力，由可得，金属块的密度．
17.【答案】阻力
小大
增大减小
如图所示

【解析】水下滑翔机的外形设计成流线型，是为了减小滑翔时受到的阻力．水下滑翔机应选用密度小、硬度大的合金材料制作机身．水下滑翔机需要下潜时，液压泵将油压进内油囊，使内油囊中油的质量增加，外油囊的体积减小，从而使得水下滑翔机排开水的体积减小，浮力减小，当水下滑翔机受到的浮力小于重力时实现下潜．由表可知，深度处海水的密度为水下滑翔机悬浮在此深度时，受到的浮力等于其重力，则，由可得，此时水下滑翔机排开水的体积，则外油囊中油的体积．
18.【答案】变小小
【解析】舰载机飞离后，航母仍漂浮，受到的浮力等于航母的总重力，由于航母的总重力变小，所以航母所受浮力变小；机翼上凸下平，舰载机在飞行时，机翼下表面比上表面的空气流速小，则下方空气的压强大于上方空气的压强，从而产生向上的压力差，形成向上的升力．
舰载机在航母上着陆时，舰钩对拦阻索的拉力和拦阻索对舰钩的拉力是一对相互作用力，大小相等，故A错误；舰载机的质量不变，惯性不变，故B正确；舰载机在航母甲板上，对航母甲板产生压力，航母甲板会发生形变，从而对舰载机产生支持力，故C正确；航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机也匀速直线航行，舰载机的运动状态没有发生改变，故D正确．
由可得，该零件的体积，所用复合材料的质量，则这种复合材料的密度．
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