10.2阿基米德原理 同步练习
物理人教版八年级下册
一、单选题
1.在三个相同的容器甲、乙、丙中盛有相同的液体,将三个质量相同的铜、铁、铝实心金属球,分别放在三个容器中并且沉入容器底部,当金属球静止时,三个金属球的浮力情况是(已知ρ铜>ρ铁>ρ铝)( )
A.铜球所受浮力最大 B.铁球所受浮力最大
C.铝球所受浮力最大 D.一样大
2.将一块-20℃的冰块放到盛有0℃水的杯中,室内气温与水相同,经过一段时间后,冰块仍然漂浮在水面上,则
A.此冰块的体积比原来的大,杯中水面比原来低
B.此冰块的体积比原来的大,杯中水面与原来一样高
C.此冰块的体积比原来的小,杯中水面比原来高
D.此冰块的体积比原来的小,杯中水面与原来一样高
3.如图所示,新鲜鸡蛋沉在盛有纯水的容器底部,若要其上浮,可加(已知)( )
A.酒精 B.植物油 C.纯水 D.浓盐水
4.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
5.图中两个规格相同的圆筒放在桌面上,装有同样高度的水。另有玻璃球和钢球各一个,都是实心且体积大小相同,钢球比玻璃球的质量大。玻璃球放入圆筒1,球沉入水底,如果将钢球放入圆筒2。则( )
A.圆筒1水面上升的高度与圆筒2水面上升的高度不相等
B.圆筒1水面上升的高度与圆筒2水面上升的高度相等
C.两球受到的浮力大小不相等
D.此时两圆筒对桌面的压强大小相等
6.在测量某种液体的密度时,选用弹簧测力计、细线、物体A、圆柱形容器和水按照图甲、乙、丙所示依次进行实验。三次测量弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3,水的密度用ρ水表示,待测液体的密度用ρ表示,则下列ρ的表达式中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
7.关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.物体浸没在水中的深度越深,受到的浮力越大
B.在液体中下沉的物体不受到浮力,上浮的物体才受浮力
C.同一物体,分别浸没在密度不同的液体中,受到的浮力一定不相等
D.物体的体积越大、物体的密度越大,则物体受到的浮力越大
8.如图所示是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像,分别利用甲、乙两种物质制成了两个体积相同的实心球,现在把两球分别放入两个盛满水的烧杯内,两球在水中静止后,下列判断正确的是( )
A.甲球下沉,甲球受到的浮力小于乙球受到的浮力
B.乙球悬浮,乙球受到的浮力等于自身的重力
C.甲烧杯溢出水的质量大于乙烧杯溢出水的质量
D.甲、乙球受到的浮力之比为4∶1
9.“奋斗者”号是中国研发的万米载人潜水器,它创造了中国载人深潜的纪录。截至2023年1月22日,“奋斗者”号载人潜水器累计下潜159次,其中万米级下潜25次。海面下的“奋斗者号”匀速下潜的过程中( )
A.所受压强减小 B.排开海水的重力变大
C.所受浮力增大 D.所受浮力不变
10.如图所示,将一圆柱体从水中匀速提起,直至其下表面刚好离开水面.用p表示容器底受到水的压强,F浮表示圆柱体受到水的浮力,它们随时间t变化的大致图象正确的是( )
A. B.
C. D.
11.小明设计了如图甲所示的装置测量液体密度。不吸水的实心圆柱体A的高度h0=40cm,上表面与容器中的液面刚好相平,下表面与圆柱形容器底的距离h1=20cm。压力传感器可以显示物体B对其支撑面压力F的大小。现以500cm3/min的速度将水抽出,28min恰能将水全部抽尽,压力传感器示数F随时间t变化的图像如图乙所示。已知圆柱形容器底面积S=400cm2,轻质细线无弹性但承受的拉力有一定限度。(忽略摩擦)下列说法正确的是( )
A.物体B所受的重力是200N
B.t=20min时,水对圆柱形容器底的压强是800Pa
C.物体A的密度为1.4g/cm3
D.改变圆柱形容器中的液体种类,使物体A一直浸没在某种液体中,用压力传感器的示数显示液体密度的大小,则此密度测量仪的测量范围为0~0.9g/cm3
12.如图所示,在图甲中,用细线将一实心铁球浸没在水中静止,图乙中将一实心铜球浸没在煤油中静止。铁球所受重力为G铁;体积为V铁;铜球所受重力为G铜,体积为V铜。铁球和铜球所受细线的拉力大小相等,所受浮力分别为F铁和F铜,已知水的密度为ρ水,煤油的密度为ρ油,且ρ油<ρ水<ρ铁<ρ铜,则下列判断正确的是( )
A.V铜=V铁 B.V铜>V铁 C.F铜=F铁 D.F铜<F铁
13.如图甲所示,盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器重8N,容器的底面积为 100cm2,在弹簧测力计下悬挂一个长方体金 属块,从水面上方开始以恒定的速度,缓慢直至全部浸没入水中,容器内水的深度由16cm升高到20cm在金属块未触底且水未溢出的过程中,弹簧测力计示数F随时间t变化的图像如图乙所示。若不计水的 阻力,则下列分析不正确的是( )
A.金属块未浸入水中时,水对容器底的压强为1600Pa
B.金属块浸没后受到的浮力为4N
C.金属块的密度为2.5×103kg/m3
D.金属块浸没在水中后,容器对桌面的压强为2400Pa
二、填空题
14.如图所示,小明参观“海洋之窗”时,看到一条蝴蝶鱼悬浮在水中1.2m深处,则蝴蝶鱼受到水的压强是 Pa,若蝴蝶鱼的体积是1.0×10-2dm3,则它的质量大约是 g,此时蝴蝶鱼吐出一气泡,气泡上升过程中,受到的浮力会 (填“变大”“变小”或“不变”,g取10N/kg,水的密度取1.0×103kg/m3)。
15.将一空饮料罐压入装满水的烧杯中,其排开的水所受到的重力为4N,则空饮料罐受到的浮力大小为 N,方向 .
16.如图,一个放在水平地面上的质量为1kg,高为20cm的圆柱形薄壁容器,其底面积为500cm2,容器内装有10.8kg的液体,若将另一个质量为2kg,底面积为200cm2,高为10cm的圆柱体A的一半浸入液体中,A受到轻杆竖直向上的拉力为8N,则液体的密度为 kg/m3;若此时撤掉轻杆,A物体缓慢下沉,当A物体静止时,容器对水平地面的压强为 Pa。
三、实验题
17.小熙同学用弹簧测力计探究“浮力大小与哪些因素有关”,实验过程如图所示。
(1)在使用弹簧测力计前,应先明确它的量程、 和指针是否指着零刻度线。
(2)分析图中实验数据可知,物体浸没在水中时受到的浮力为 N。
(3)比较图甲、乙、丙三次的实验数据,可知浮力的大小与液体的 (选填“质量”或“密度”)有关。
(4)小熙通过数据还计算出图中物体A的密度为 kg/m3、盐水的密度为 kg/m3。
(5)小熙继续利用电子秤、细铁丝、烧杯和水(密度为ρ水)测量一个密度小于水的泡沫小球的密度。
①他先把电子秤放在 (选填“水平”或“竖直”)台面上,接通电源,然后调零;
②如图甲所示,轻质烧杯装入适量的水,放在电子秤上,稳定时电子秤示数为m0;
③如图乙所示,将泡沫小球放入水中,用细铁丝压着使其浸没在水中,稳定时电子秤示数为m1;
④如图丙所示,取走细铁丝,泡沫小球最终 (选填“漂浮”或“悬浮”),稳定时电子秤示数为m2;
⑤分析可知,泡沫小球的密度为 (利用m0、m1、m2、ρ水表示):
18.每当看到电视中出现演员被倒塌的房屋砸中,小明都为演员捏一把汗,他想测出道具砖的密度。现有以下器材:道具砖样品、一个量筒、一块体积为V0的小铁块、一根细针、一段细线和足够的水。(道具砖不吸水,质地较软且密度小于水;水的密度为ρ水),请你利用上述器材帮助小明同学设计出测量道具砖密度的实验方案。
要求:(1)从以上器材中选择的器材:
(2)写出主要实验步骤:
(3)用所测出的物理量写出道具砖密度的表达式 。(用测量量和已知量表示)
四、综合题
19.三亚南海附近海底有一艘因台风失事的渔船。打捞人员在沉船正上方先用声呐探测沉船,测得声波从发出至接收到反射波的时间是0.2s,从而测定沉船位置。在海洋打捞技术中人们常用浮筒打捞沉船(如甲图所示)。将灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁,把空气压进浮筒将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起浮起。在本次打捞中使用的浮筒是质量为4.5×103kg、体积约为30m3的钢制空心圆柱体(如乙图所示)。已知海水的密度约为ρ=1.0×103kg/m3,海水中的声速为1500m/s,g取10N/kg。求:
(1)沉船位于海底多少米处
(2)沉船在海底受到海水的压强是多大
(3)技术人员经过测算,打捞起该渔船大约需2×106N的力,若用该规格浮筒进行打捞,至少需要几个浮筒
(4)浮筒打捞沉船技术利用到了什么物理原理或知识
20.如图甲所示,在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止。图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。则:
(1)分析图像可知,圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是 N;
(2)该圆柱体的密度是 kg/m3;
(3)分析图像BC段,可得出结论:圆柱体完全浸没在液体中之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越 (选填“大”或“小”)
(4)分析图像CD段,可得出结论: 。
五、计算题
21.水平放置的平底圆柱形薄壁容器 A重3N,底面积是 200cm2,内装有一些水,不吸水的正方体木块B重5N,边长为10cm,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图 所示,拉直的细线长为L=8cm,木块B上下表面与水面平行,露出水面的高度为4cm。(g取10N/kg, )求:
(1)木块B受到的浮力是多大?
(2)容器底部受到水的压强是多大?
(3)容器对桌面的压强是多大?
22.如图示,正方体金属块边长10cm,平放于地面时,对地面的压强为2500Pa,g=10N/kg,求:
(1)金属块的重力;
(2)金属块的密度;
(3)金属块浸没于水中时,测力计的拉力大小。
参考答案:
1.C
2.B
3.D
4.B
5.B
6.C
7.C
8.C
9.D
10.A
11.A
12.D
13.D
14. 1.2×104 10 变大
15. 4 竖直向上
16. 1.2×103 2600
17. 分度值 1 密度 4×103 1.2×103 水平 漂浮
18.
19.(1)150m;(2)1.5×106Pa;(3)8;(4)潜水艇原理或减小物体重力使物体受到的浮力大于重力,让物体上浮
20. 4 大 物体所受浮力与浸没在液体中的深度无关(其他有理答案也可)
21.(1)6N;(2);(3)
22.(1)25N;(2)2.5×103kg/m3;(3)15N