10.2 阿基米德原理 同步练习
一、单选题
1.某海滨浴场,水底布满鹅卵石,水中游泳的人由深水走向浅水的过程中,以下体验和分析合理的是
A.脚越来越不疼,因为人越来越轻
B.脚越来越疼,因为人越来越重
C.脚越来越不疼,因为人受到的浮力越来越大了
D.脚越来越疼,因为人受到的浮力越来越小了
2.如图所示,把装满水的烧杯放在电子秤的秤盘上,再把空的饮料罐缓缓压入水中。饮料罐未浸没且不接触烧杯底,水不会溢出秤盘。在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.水对烧杯底部的压力逐渐增大
B.手对易拉罐的压力保持不变
C.秤盘对烧杯的支持力保持不变
D.电子秤的读数保持不变
3.在一个装满水的容器中,轻轻地放入一个质量为20g的物体,它最终漂浮在水面上。则下列关于从容器中溢出的水的质量和水对容器底部的压强变化正确的是( )
A.等于20g,压强不变; B.小于20g,压强不变;
C.等于20g,压强变小; D.小于20g,压强变大;
4.如图甲所示,盛有液体的柱形容器置于水平桌面上,容器对桌面的压强为1000Pa;用细线栓一铁块,将铁块的一半浸在液体中,容器对桌面的压强改变了80Pa,如图乙所示;再将细线剪断,铁块沉到容器底部,容器对桌面的压强又改变了1500Pa,如图丙所示;不计容器的厚度,容器的底面积为100cm2,ρ铁=7.9g/cm3,下列判断正确的是( )
A.铁块浸没在液体中时所受浮力是0.8N
B.铁块的体积是100cm3
C.液体的密度是1.0g/cm3
D.铁块沉底时对容器底部的压力是14.2N
5.如图甲所示,用弹簧测力计挂一底面积为20cm2的实心圆柱体,将圆柱体从盛满水的柱形容器上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图乙所示为整个过程中弹簧测计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象。下列说法正确的是( )
A.圆柱体下降过程中容器内的水对容器底部的压强先变大后不变
B.柱体所受水的最大浮力为8N
C.圆柱体的密度为2.0×103kg/m3
D.圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强是3000Pa
6.把充入一定空气的弹性气球按没入水中后继续往下按的过程中( )
A.气球内气体质量不变、密度不变 B.气球内气体压强增大,气球所受浮力增大
C.气球内气体质量不变、密度增加 D.气球内气体压强减小,气球所受浮力减小
7.如图所示,将一个大铁球和一个小塑料球同时没入水中放手后发现:大铁球沉入水底,而小塑料球浮出水面。比较大铁球和小塑料球受到的浮力大小,则( )
A.大铁球受到的浮力大 B.塑料球受到的浮力大
C.它们所受浮力一样大 D.条件不足,不能确定
8.小红探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。实验顺序最合理的是( )
A.甲-乙-丙-丁 B.丁-甲-乙-丙 C.乙-甲-丁-丙 D.丁-乙-甲-丙
9.两个量筒均装有30mL的水,往量筒分别放入甲、乙两个不吸水的物块。物块静止后如图所示(液面刻度已放大),水的密度为1g/cm3,g取10N/kg,则( )
A.乙的体积为40cm3
B.甲受到的浮力为0.4N
C.乙排开水的体积小于20mL
D.甲受到的浮力大于乙受到的
10.如图是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景,实验甲、乙和丙中弹簧测力计的示数分别为2.8N、2.7N和1.2N,实验中盐水的密度为1.1×103kg/m ,则下列结论正确的是( )
A.物体A的密度为3.8×103kg/m
B.物体A的质量为0.35kg
C.图乙中,物体A受到的浮力为1.0N
D.图丙中,容器底部受到的压力为1.5N
二、填空题
11.一个重力为10N物体,将其浸没水中,溢出重4N的水,物体在水中受到的浮力为 N,物体的密度为 kg/m3(g=10N/kg)
12.一个热气球总体积为,若它周围空气的密度为,则它所受到的浮力为 N,热气球从地面上升到60m高空的过程中所受的大气压强将 。
13.台秤上放置一个装有适量水的溢水杯,现将一个重力为3N、体积为4×10-4 m3的实心长方体A用细线吊着放入水中,当A有一半浸入水中时,溢水杯中的水恰好到溢水口但未溢出,如图所示。则细线对 A 的拉力为 N;把细线剪断后,A静止时(水面仍在溢水口处)容器B中接收到水的质量为 kg,此时台秤示数 (大于/小于/等于)未剪断细线时的示数。(g=10N/kg)
14.2020年11月10日,“奋斗者号”潜水器在马里亚纳海沟成功下潜万米海底,直接冲入世界顶尖水平。“奋斗者号”在水中上浮且未浮出水面过程中,受到海水的压强 ,海水对潜水器上、下表面的压力差 ,受到海水的浮力 (均填“变大”、“变小”或“不变”)。
15.在弹簧测力计下挂一正方体(如图甲所示),从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,图乙所示是正方体下降过程中弹簧测力计读数F随正方体下降高度h变化的图像。(g取10N/kg,不考虑水位变化)则正方体浸没在水中时受到的浮力是 N;正方体刚浸没在水中时,底部受到的水的压强为 Pa;该正方体的密度为 kg/m3。
三、实验题
16.如图所示是小新同学验证阿基米德原理的一个实验过程图:
(1)如果是你做这个实验,为了减小误差, 则图中的操作步骤顺序为 .
(2)图中 两个步骤是为了测量浮力的大小.
(3)下面是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据
实验 次数 物重 G/N 物体浸没水中测力计示数F/N 桶与排出水总重G1/N 空桶重 G0/N 浮力 F浮/N 排开水重 G排/N
1 1.2 0.7 1.1 0.6 0.5 0.5
2 2.0 1.5 1.0 0.6 0.5 0.4
3 2.4 1.7 0.6 0.7 0.7
①请你将该表格第三行数据补充完整.
②小新同学在进行数据分析时,发现第二次实验数据与其他两次反映的规律不相符,为了得到结论,他将第二次实验中G1的数据改为1.1N,G排的数据改为0.5N.
请你对他的做法进行评估: ;
如果是你,对这种情况采用的做法是: .
17.某组同学利用如下器材和步骤验证“阿基米德原理”。
(1)为验证阿基米德原理,实验需要比较大小的两个物理量是浮力和 ;
(2)如图是验证阿基米德原理的一个实验过程图,通过图中 两个步骤测出了浮力(选填序号即可);
(3)在进行步骤C时看到弹簧测力计的示数变 了,需要注意:当 时,才能继续实验,进行D步骤的操作;
(4)DE两步可以算出小桶中水的重力,发现这个重力跟 相等,从而验证了阿基米德原理是正确的;
(5)小明同学利用上面实验中的器材和木块,进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理。但实验过程中有一个步骤与如图不同,这个步骤是 (选填序号即可)。
四、计算题
18.如图所示,足够高的薄壁柱形容器放在水平桌面上,底面积为400厘米2,容器内放一重4.9牛,底面积为100厘米2的长方体木块,向容器内注入一定量的水,求:
(1)注入水的深度为0.1米时容器底受到水的压强;
(2)向容器中注入一定量的水,恰好使木块对容器底的压强为零,此时木块下底面受到的压强;
(3)木块对容器底的压强为零时,木块排开水的体积。
19.如图所示的圆柱形容器,放置在水平桌面上,容器高22cm,容器质量600g,里面装有16cm深的水,容器底面积为。木块A的重力为8N,底面积为,高20cm,木块A中央固定一轻质弹簧。若用手拿着弹簧末端从木块A的底面刚好与水面接触开始向下移动。(不计弹簧的体积及质量,弹簧每变化2cm,所产生的弹力变化1N,全过程均在弹簧弹性范围内)。求:
(1)A底面刚好与水面接触时,水对容器底部的压强。
(2)物体A竖直向下移动2cm时,容器对桌面的压力。
(3)弹簧末端B点向下移动多少cm时,液体对容器底部的压强达到最大?
五、作图题
20.如图所示,小明用一个装满水的溢水杯和弹簧测力计来探究浮力大小的实验片段,请你作出小烧杯中的水在竖直方向上受力示意图。
参考答案:
1.D
2.C
3.A
4.D
5.C
6.C
7.A
8.B
9.A
10.A
11. 4N 2.5×103 kg/m
12. 6.5×103 变小
13. 1 0.1 等于
14. 变小 不变 不变
15. 8 400 1.5×103
16. DABC或ADBC AB 没有实事求是的科学态度,做法不正确 分析原因,重新实验
17. 排开液体的重力 BC 小 水不再流出 浮力 C
18.(1)1000Pa;(2)490Pa;(3)4.9×10-4m3
19.(1)1600Pa;(2)31.5N;(3)30cm
20.