10.2 阿基米德原理 同步练习
一、单选题
1.不考虑海水密度的变化及水的阻力,关于“蛟龙号”从水面以下下潜的过程中( )
A.所受压强增大 B.所受压强不变
C.所受浮力增大 D.所受浮力减小
2.实心正方体木块(不吸水)漂浮在水上,如图所示,此时浸入水中的体积为6×10﹣4m3,然后在其上表面放置一个重4N的铝块,静止后木块上表面刚好与水面相平,则该木块( )
A.未放置铝块前,木块受到的浮力是10N
B.放置铝块后,木块排开水的体积是1×10﹣3m3
C.木块的密度是0.7×103kg/m3
D.放置铝块后,容器底部受到水的压强保持不变
3.小新帮妈妈洗蔬菜时,发现茄子、秋葵、花椒都会漂浮在水面,如图所示,关于它们受到的浮力大小,下列说法正确的是( )
A.茄子受到的浮力最大 B.秋葵受到的浮力最大
C.花椒受到的浮力最大 D.三者受到的浮力一样大
4.如图所示,将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时浸没在水中,静止在如图所示位置,绳子对它们的拉力F1和F2的大小关系是( )
A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.无法确定
5.有一正立方体金属块,想知道该金属块的密度,将金属块浸没在某种液体中,如图甲所示,在将金属块缓缓从液体中匀速竖直提出来的过程中,画出了测力计拉力随提起高度变化图象,如图乙所示。不计液体对物体的阻力,则和约为( )
A.、
B.、
C.、
D.、
6.如图所示,体积相等,形状不同的实心铜球、铁球和铝块浸没在水中不同深度处()则它们所受的浮力大小关系( )
A.铁块所受的浮力大
B.铝块所受的浮力大
C.铜块所受的浮力大
D.它们所受的浮力一样大
7.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象。根据图象信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为34N
B.该金属块的密度是2.7×103kg/m3
C.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是34N
D.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
8.关于图示的四个实验情景,下列说法正确的是( )
A.图甲所示的实验中,弹簧测力计的示数大于木块受到的滑动摩擦力的大小
B.图乙所示的实验中,在小桌面上放一个砝码后海绵的凹陷程度会增大,说明压力的作用效果与小桌的质量有关
C.图丙所示的实验中,用U形管两侧液面的高度差可以反映探头处水产生压强的大小
D.图丁所示的实验中,如果石块接触溢水杯底部,那么石块受到的浮力会变大
9.一个长方体木块,质量,浮于密度为的液体中,露出液面的高度为,若其底面积为,则木块的密度是( )
A. B.
C. D.
10.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
二、填空题
11.如图所示,把一个边长为10cm的正方体木块放入水中,静止时,木块有五分之三的体积浸入水中,此时木块受到的浮力是 N,木块下表面受到的水的压强是 Pa,木块的密度是 kg/m3。(g取10N/kg)
12.将一个质量为500g的物体挂在弹簧测力计的挂钩上,然后将物体缓慢浸没水中,当物体保持静止时,弹簧测力计的示数如图所示,则该物体的密度大小为 kg/m3。
13.如图甲所示,底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的液体,放在水平桌面上;底面积为60cm2的圆柱形物体A悬挂在细绳的下端静止时,细绳对物体A的拉力为F1。将物体A浸没在圆筒形容器内的液体中,静止时,容器内的液面升高了7.5cm,如图乙所示,此时细绳对物体A的拉力为F2,物体A上表面到液面的距离为h1。然后,将物体A竖直向上移动h2,物体A静止时,细绳对物体A的拉力为F3。已知F1与F2之差为7.2N,F2与F3之比为 5:8,h1为3cm,h2为5cm。不计绳重,g取10N/kg。则液体的密度是 kg/m3,物体A的密度是 kg/m3。
14.如图是某学习小组制作的潜水艇模型,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,可实现烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气,使其从如图所示的位置下沉(胶管在水中的体积忽略不计),则“潜水艇”所受的浮力 ,“潜水艇”顶部受到水的压强 ,“潜水艇”的总重 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
15.一冰块漂浮在水中,如图所示,现将质量为50g的实心铁块放在冰上,冰刚好完全浸没(假设此时冰未熔化),此时液面高度为h1,冰的质量为 ,当冰完全熔化完时,液面高度为h2,铁块 (选填“会”或“不会”)沉到水底,h1 h2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。(已知冰的密度为0.9g/cm3,铁的密度为7.9g/cm3)
三、实验题
16.小明按照课本中“综合实践活动”的要求制作简易密度计.
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口.塞入金属丝作为配重为了降低吸管的 ,从而让它能够竖直的漂浮在液面上.小明制作密度计的原理是利用了物体漂浮在液面时,浮力 重力(大于/小于/等于).
(2)将吸管放到水中的情景如图(a)所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如图(b)所示,浸入的长度为h.用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则ρ液 ρ水(大于/小于/等于),h与ρ液、ρ水及H的关系式是h= .
(3)小明做了五次实验,获得的数据如下:
实验次数 1 2 3 4 5
液体密度ρ/(g/cm3) 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
浸入的深度h/ (cm) 6.3 5.6 5 4.5 4.2
小明根据实验数据在吸管上标出0.8、 0.9、1.0、1.1、1.2刻度线(单位g/cm3).结果发现,1.1刻线是在1.0刻线的 (上/下)方,相邻刻线的间距 (均匀环均匀).
(4)通过比较实验2和3, (“可以”/“不可以”)研究浮力大小与液体密度的关系,原因是 .
(5)制作完毕后,小明发现1.1和1.2两刻度线的距离较小,请提出一个方法使两条刻度线之间的距离大一些,使测量结果更精确.方法: .
17.如图是探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程:①如图甲,用弹簧测力计测出石块的重力为F1;②如图乙,用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2;③如图丙,把石块浸入盛满水的溢杯中,用该烧杯承接从溢杯里被排出的水,当石块全部浸入水中时,读出弹簧测力计的示数为F3;④如图丁,用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4。
(1)用F1、F2、F3、F4表示,实验中测得石块所受的浮力为 ,排出水的重力为 ;
(2)根据该实验的测量数据,可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是 ;
(3)小明同学在实验中发现石块排开水的重力明显小于所受的浮力,请指出实验操作中可能造成这种结果的原因: ;
(4)如图丙所示,当石块完全浸没在水中时,随着它在水中深度的增大,它受到浮力将 。
四、计算题
18.实心正方体木块(不吸水)漂浮在水上,如图所示,此时浸入水中的体积为6×10﹣4m3,然后在其上表面放置一个重4N的铝块,静止后木块上表面刚好与水面相平,(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)木块重力是多少?
(2)木块的密度是多少kg/m3?
(3)放置铝块后,木块下表面受到水的压强是多少Pa?
19.2019年12月17日,我国第一艘国产航母“中国人民解放军海军山东舰”在海南三亚某军港成功交付,该航母长为315米,宽为75米,满载时吃水深度为10.5米,排水量为5×104t,(海水密度取,g取10N/kg)求:
(1)该航母满载时受到的浮力;
(2)该航母满载时舰底受到海水的压强;
(3)一位体重为500N的歼15舰载机飞行员,每只脚与水平甲板的接触面积是125cm2,则他双脚站立时对甲板的压强是多少?
五、作图题
20.如图所示,容器内盛有水,侧壁上固定一块水平挡板,挡板下方有一体积为60cm3、质量为0.06kg的匀质实心小球,小球静止,水的密度为1.0×103kg/m3,请画出小球的受力示意图。
参考答案:
1.A
2.B
3.A
4.B
5.D
6.D
7.B
8.C
9.B
10.A
11. 6 60 0.6×103
12.2.5×103
13. 1.2×103 2.8×103
14. 不变 变大 变大
15. 450g 会 大于
16.(1)重心;等于;(2)大于;
(3)下,不均匀;
(5)换用更细的吸管,或增加配重.
17. F1﹣F3 F4﹣F2 物体所受浮力的大小等于排开水的重力(或F1﹣F3=F4﹣F2) 溢水杯没有装满水 不变
18.(1)6N; (2);(3)1000Pa
19.(1);(2);(3)
20.