10.2阿基米德原理
1.一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图像,已知,不考虑液面升降。则下列说法中错误的是( )
A.圆柱体的重力为12N
B.圆柱体所受的最大浮力为8N
C.圆柱体的密度为
D.圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是400Pa
2.如图甲所示,竖直细杆(质量不计)的上端通过力传感器连在天花板上,力传感器可以显示出细杆上端受到作用力的大小,下端与正方体物块M相连。现向底面积为、质量为1kg的薄壁空水箱中加水,力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像如图乙所示,(g取)则下列说法正确的是( )
A.物块质量为0.6kg
B.物块的下方距离容器底部的距离为2cm
C.当加入的水质量是3kg时,物块恰好所受浮力最大
D.水箱加水到C点时,对桌面的压强是2000Pa
3.如图所示,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F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.圆柱体受到的重力是8N
B.圆柱体受到的最大浮力是6N
C.圆柱体的密度是1.75×103kg/m3
D.当圆柱体刚浸没时,其下表面受到水的压力为14N
4.如图所示是我们常见的图像,这种图像不管在横、纵坐标加上哪个物理量及单位,都不能用来描述( )
A.物体所受重力与质量的关系
B.弹簧的伸长与弹簧所受拉力的关系
C.液体内部的压强与液体深度的关系
D.物体受到的浮力与物体体积的关系
5.2014年12月,中央军委主席习近平高度赞扬了海军372潜艇官兵,372潜艇在海上正常航行时,突然遭遇海水密度变化,引发潜艇“掉深”,即突然快速向海底沉降。指战员临危不惧,冷静处置,转危为安,造成潜艇沉降的原因可能是( )
A.潜艇所受浮力突然增大 B.潜艇所受压强突然增大
C.潜艇所受浮力突然减小 D.潜艇所受压强突然减小
6.如图所示,大水槽里有不相溶的A、B两种液体,A液体的密度为ρ,B液体的密度为2ρ.一个边长为a的小立方体物块,一半浸没在A液体中,另一半浸没在B液体中,物块的上表面与A液体上表面齐平,则下列说法正确的是( )
A.物块的密度为3ρ
B.物块的密度为1.5ρ
C.如果在物块上再加一小铁块,物块仍然悬浮,物块受的浮力会减小
D.如果在物块上再加一小铁块,物块仍然悬浮,物块受的浮力不变
7.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.、
8.用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中,下列说法正确的是( )
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大
C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
D.通过计算可知实验所用物块的密度为2×103 kg/m3
9.中国自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”深海载人潜水器最大下潜深度达到5000m,标志着中国成为继美、法、俄、日之后第五个掌握3500m以上大深度载人深潜技术的国家。“蛟龙号”从刚入水至下潜到最深处的过程中,所受的海水压强p和浮力F浮随下潜深度h变化关系的图像如图所示,其中正确的是:( )
A.甲、丁 B.甲、丙 C.乙、丙 D.乙、丁
10.如图所示,把铁块放在空容器中,沿容器壁缓慢向容器中加水至图示处,加水过程中,铁块受到浮力作用,则在加水的过程中,容器底对铁块的支持力 F 与时间 t 的关系图象是( )
A. B.
C. D.
11.如图所示,重3N、底面积为200cm2的圆柱形薄壁容器静置于水平桌面上,容器内高12cm,内有高10cm的水。用一质量和体积均不计的轻杆悬挂一底面积为100cm2、密度为0.8g/cm3白的圆柱体(均不吸水),以2cm/s的速度匀速向下移动,从圆柱体下端接触水面开始计时,t=3s时圆柱体刚好完全浸没。则( )
A.圆柱体的高为12cm
B.当t=0.5s时,圆柱体所受浮力大小为1N
C.当t=1s时,水对容器底的压强为1100Pa
D.圆柱体完全浸没后(未触底),容器对桌面的压力大小为27N
12.将圆柱体竖直挂在弹簧测力计下,从空气中缓慢下降,逐渐浸入水中,(水面始终保持不变)。整个过程中弹簧测力计的示数F随圆柱体下降的高度h的变化关系如图所示。已知水的密度水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,则下列判断中正确的是( )
A.圆柱体受到的最大浮力为4.5N
B.圆柱体的体积是150cm3
C.圆柱体下表面受到水的最大压强为1500Pa
D.圆柱体的密度为1.5×103kg/m3
13.我国自主研制的亚洲第一深水导管架“海基一号”质量为3万吨,于2022年3月15日被顺利装上驳船运往珠江口盆地海域。驳船因载有“海基一号”而多排开海水的质量( )
A.等于3万吨 B.大于3万吨
C.小于3万吨 D.都有可能
14.如图所示:A为木块,B为铝片,C为铁球,而且VA=VB=VC,把它们都浸没在水中,则它们受到的浮力FA、FB、FC之间的关系是( )
A.FA>FB>FC B.FAC.FA=FB=FC D.FA>FB=FC
15.如图所示一个圆柱形容器的底面积为200cm2,容器的质量为1kg,容器足够高,厚度忽略。装有体积为3800cm3的清水,旁边放有一个体积为800cm3,质量为0.48kg的正方体木块。下列说法中正确的是( )
A.甲图中水对容器底部的压强为2000Pa
B.乙图木块放入容器,有露在水面外,放入木块前后水对容器底部压强的变化量为160Pa
C.乙图木块放入容器中,有露在水面外,放入木块后容器对桌面的压强为2640Pa
D.丙图对木块上表面施加压力,使木块完全浸没在水中,此时容器容器对桌面压力为52.8N
16.我国自主研发的“蛟龙号”深海潜水器曾潜到海面下 7062 米的深度。如图 ,当它下潜到上表面距海面10 米静止时,海水对潜水器上表面产生的压强约为 帕(海水密度近似等于淡水密度)。海水密度与温度、盐度都有关系,同一地点,深度越深,海水的温度越低,盐度越大,海水的密度越大,当潜水器继续下潜时,海水对潜水器上表面产生的压强将 ,潜水器受到的浮力将 (后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)。
17.两个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没同一种液体中,两弹簧测力计减小的数值相同,两物体必定有相同的 ( )
A.密度 B.体积 C.质量 D.形状
理由:
18.如图所示,两个相同的弹簧测力计,上端固定在同一高度,下端分别悬挂两个完全相同的柱形金属块,在其正下方同一水平面上放置两个完全相同的圆柱形容器,分别向甲、乙两个容器中缓慢注入水和盐水,当两个金属块各有一部分浸入液体中,且两个弹簧测力计的示数相等时,两个金属块下表面所受的液体压强的大小关系为P甲 P乙,两个容器底受到的液体压强的大小关系为P水 P盐水。
19.游泳时,有的人会有这样的体验:当人站立在水中且身体将要浸没时,池底对脚的支持力几乎为零.假如一位重为400N的同学正在体验这种感觉,此时他受到的浮力约为 N,排开水的体积约为 m3.(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
20.一个实心物体,体积为1m3,放在水中静止时,有的体积露出水面,则该物体的密度是 kg/m3。
21.浮力的大小与物体浸没的深度有关,深度越深,所受浮力越大。( )
A.正确
B.错误
22.在“解开王冠之谜”的故事中,故事的主人公是 ,若王冠在空气中称时重5N,浸没在水中称时重4.7N,则这顶王冠浸没在水中所受的浮力为 N,它排开的水重为 N。
参考答案:
1.C2.D3.C4.D5.C6.B7.D8.D9.B10.C
11.D12.D13.A14.C15.C
16. 变大 变大
17.B 两弹簧测力计减小的数值相同,说明所受浮力相同,根据公式F浮=ρgV排,说明排开液体体积相同,即两物体体积相同
18.= <
19.400N 4×10-2
20.0.6×103
21.B
22.阿基米德 0.3 0.3