10.2阿基米德原理
1.电子秤有“清零”功能,例如,在电子秤上放砝码,电子秤显示为,按清零键后,显示变为零:随后再放上砝码,电子秤显示为。利用电子秤的这种功能,结合物理知识可测定玉镯的密度。具体操作如下:步骤a:向烧杯内倒入适量水,放在电子秤上,按清零键,显示数变为零:步骤b:手提细线拴住玉镯,浸没在水中,且不与烧杯底和壁接触,记下此时电子秤示数为;步骤c:把玉镯接触杯底,手放开细线,记下此时电子秤示数为。则下列判断中( )
①玉镯的质量为 ②玉镯的质量为 ③玉镯的密度为④玉镯的密度为
A.只有①③正确 B.只有①④正确 C.只有②④正确 D.只有②③正确
2.我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇能从海拔4270m的科考营地以30m/min的平均速度顺利升至9050m的高空,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。该浮空艇体积约为9000m3,总质量约为2.6t,内部上层装有氦气,中间隔开,下层是空气(海拔4270m处空气的密度为0.80kg/m3,g取10N/kg,在相同条件下氦气比空气的密度要小得多)。下列有关说法中正确的是( )
A.“极目一号”上升的平均速度为5m/s
B.正在升空的浮空艇所受大气压强逐渐增大
C.浮空艇在营地升空时所受空气浮力大小约为7.2×104N
D.要使悬浮于空中的浮空艇下降到地面,可以排出下层的部分空气
3.不同物体放在水中,有关它们浮力的说法正确的是( )
A.物体的密度越大,受到的浮力越大 B.物体排开的水越多,受到的浮力越大
C.物体没入水中越深,受到的浮力越大 D.物体的体积越大,受到的浮力越大
4.以下物理学家中,以其名字命名力的单位的是( )
A.阿基米德 B.帕斯卡 C.伽利略 D.牛顿
5.下列四个情景中,受到的浮力变小的物体是( )
A.慢慢压入水中的空矿泉水瓶 B.在码头卸载货物的轮船
C.海面下正在下沉的潜水艇 D.从长江驶入大海的轮船
6.如图所示,把一个重10N的物体用细线悬挂后让其浸入水中,当把物体的一半浸入水中时,细线对物体的拉力为F1=8N,如图甲所示,当把物体全部浸没在水中时,细线对物体的拉为F2,如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.F1:F2=2:1 B.物体的体积为2×10﹣1m3
C.物体的密度为2.5×103kg/m3 D.因为水的质量没变,所以两图中水对容器底的压强相等
7.关于木块和铁块受到的浮力,下列说法正确的是( )
A.把木块放入重为1N的水中,产生的浮力不可能大于1N
B.在水中向下运动的木块,受到的浮力可能大于自身重力
C.把体积相同的铁块和木块浸没在水中,则铁块受到的浮力大
D.在水中上浮的木块受到的浮力一定比在水中下沉的铁块受到的浮力大
8.如图所示,“潜龙二号”是我国目前最先进的自主水下机器人,2018年4月6日凌晨成功完成第50次下潜,实践证明“潜龙二号”的运行状态越来越稳定,已达到国际先进水平,水下机器人一般可以通过所装配的下沉压载铁和上浮压载铁,实现无动力下潜和上浮;通过舵推进器实现前进、后退和旋转等动作.若忽略水的密度变化,则关于水下机器人在水下运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.在下潜过程中,机器人所受水的压强和浮力均一直在变大
B.在下潜过程中,操控舵推进器可以改变水下机器人的运动状态
C.在水下悬停时,抛掉上浮压载铁,机器人所受浮力变大
D.在水下悬停时,机器人所受水的压力的合力与重力为一对相互作用力
9.如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2。下列判断正确的是( )
A.铁块受到的浮力:F浮=F2-F1 B.小烧杯中水的重力:GC.溢水杯对桌面的压力:F甲=F乙 D.铁块受到的重力:G甲>G乙
10.如图所示,在溢水杯中装满水,将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放入水中,从铁块下表面刚刚接触水面直至测力计示数为零的过程中( )
A.铁块受到的浮力一直变大 B.溢水杯底部受到水的压力一直变大
C.铁块底部受到水的压强一直变大 D.弹簧测力计对手的拉力先变小,后变大
11.一弹簧测力计下挂一物体,将物体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,直到物体的底部刚刚与烧杯底部接触为止。图是整个过程中弹簧测力计的示数F随物体下降高度h变化的图线。下列说法符合事实的是( )
A.3~7cm时物体浸没在水中
B.7cm时物体上表面受到的压强为4× 102Pa
C.7~9cm时物体受到的浮力是8N
D.7~9cm时物体受到的重力是4N
12.水是人类生存不可缺少的物质,如图中能正确描述水的各物理量之间关系的图象是( )
A.水的重力与质量的关系
B.水的密度与体积的关系
C.水的浮力与排开液体体积关系
D.水产生的压强与深度的关系
13.水平桌面上的甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体,如图所示。已知甲、乙两容器的底面积3S甲=2S乙,甲、乙容器中液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,液体对容器底产生的压强分别为p甲和p乙,且p甲=2p乙。将A球浸在甲容器的液体中,B球浸在乙容器的液体中,两容器中均无液体溢出。液体静止后,甲、乙两容器底受到液体的压力相等,A、B两球所受浮力分别为F甲和F乙。有下列判断正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙;F甲>F乙
B.ρ甲>ρ乙;F甲C.ρ甲<ρ乙;F甲>F乙
D.ρ甲<ρ乙;F甲14.弹簧测力计测出小球重为4N,如图所示,将该小球由刚接触水面时开始读数,直至小球完全浸没在水中后继续下降,如图中绘制出弹簧测力计示数F与小球到液面深度h的图像,则该小球浸没在水中受到的浮力是( )
A.7N B.4N C.3N D.1N
15.如图所示,一块0℃的冰放在盛有0℃的水的容器中,已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力,则当冰完全熔化为0℃的水后,容器中水面的位置将( )
A.上升
B.下降
C.保持不变
D.水面的升或降决定于冰和容器内水的体积
16.如图甲所示,高为5cm的柱状冰块漂浮在水面上,其底面受到水的压强为 Pa;若在冰块上方放一铝块使冰块恰好没入水中(如图乙),铝块与冰块的体积比为 (kg/m3,kg/m3,kg/m3,g=10N/kg)
17.如图所示,将一块重为3N的石块用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中,容器中水的深度由10cm上升到12cm。 若将石块在水中缓慢提升3cm,石块仍然处于浸没状态,拉力做功0.03J,(容器的重力和容器壁的厚度忽略不计,g=10N/kg)。松开细线,石块沉到容器底静止后,容器对水平面的压强是 Pa
18.弹簧测力计下挂着一个重为2N的物体,物体一半体积浸入水中静止时,弹簧测力计示数如图所示,其示数为 N,物体体积为 m3。
19.海滨城市是夏季旅游的首选,它会吸引很多游客来此戏水。如果一名游客从浅水区走向深水区。在这个过程中,游客受到的浮力 ,她的脚对海底的压强 ,脚受到海水的压强 (以上三空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
20.如图所示,在水平地面上有一个装有水的圆柱型容器(水的深度不变),一物体浸没在容器底部(非密合),现用弹簧测力计将物体缓慢拉出。弹簧测力计的示数为F,物体下表面距容器底的距离为h,F与h的关系如图所示,g取,。则物体浸没在水中所受的浮力为 N,物体的密度为 ;物体上表面刚出水面时,水对下表面产生的压强为 。
21.将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数与物体下表面浸入水中深度的关系如图所示,则物体浸没时受到的浮力是 N,圆柱体的密度是 。(取)
22.掌握一些重要的定律、原理有助于我们学好物理,如:浸在液体中的物体受到 (填力的方向)的浮力,浮力的大小等于它排开液体所受的重力,这就是著名的 原理。
参考答案:
1.D2.D3.B4.D5.B6.C7.B8.B9.C10.C11.C12.D13.B14.D15.A
16. 450 1∶27
17.1.3×103
18. 1.2 1.6×10-4
19. 变大 变小 变大
20. 8 300
21. 10
22. 竖直向上 阿基米德