9.2 阿基米德原理 沪粤版（新教材） 八年级下册（含答案）

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9.2 阿基米德原理
一、单选题
1．2023年3月11日下午，“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号载人潜水器，圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。若海水密度保持不变，“奋斗者”号在海面下下潜的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．“奋斗者”号所受浮力等于其排开海水的重力
B．“奋斗者”号排开海水的质量逐渐变大
C．“奋斗者”号受到海水的压强变大，浮力变大
D．“奋斗者”号受到海水的压强不变，浮力变大
2．浸入水中的皮球，放手后，从它刚露出水面到最后漂浮在水面上不动的过程中（　　）
A．浮力变大，重力变小 B．浮力不变，重力不变
C．浮力变小，重力变小 D．浮力变小，重力不变
3．体积为250cm3的物体轻轻地放入盛满水的杯中，溢出m=100g水，g=10N/kg，则物体受到浮力为（　　）
A．F=250N B．100NC．F=1N D．以上都不对
4．将乒乓球按压到水面下20 cm深度处，松开手后，乒乓球加速上升。在乒乓球没有露出水面之前，下列说法正确的是（　　）
A．乒乓球受到的重力变小 B．乒乓球受到的重力变大
C．乒乓球受到的浮力不变 D．乒乓球受到的浮力变大
5．体积相同的木块和铁块放入水中静止后，它们受到的浮力大小关系为（　　）
A．木块的浮力大 B．铁块的浮力大
C．一样大 D．无法判断
6．如图所示是我国某新型万吨级导弹驱逐舰，其满载排水量达，该型驱逐舰在海上航行过程中，下列说法正确的是（　　）
A．驱逐舰所受浮力的方向是竖直向下
B．满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力
C．发射导弹后，驱逐舰所受浮力变小
D．发射导弹后，驱逐舰会下沉一些
二、填空题
7．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中。图14是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象。圆柱体受到重力是　 　 N，最大浮力是　 　 N，当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为　 　 pa．（g取10N/kg）
8．如图所示，轻质杠杆AOB可绕O点转动，C、D均为边长10cm、重为20N的实心物体，当物体C浸入水中8cm深时杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。，，取10N/kg。则此时杠杆A端所受到绳子的拉力为　 　N，物体D对地面的压强为　 　Pa。
9．某处水域最深处有1.5m，该处水底受到的压强为　 　Pa，小明在爸爸的陪伴下去该处游泳，从岸上走进水中的过程所受到的浮力　 　。（选填“变小”、“不变”、“变大”）
10．如图所示，根据实验现象可知：物体所受的浮力为　 　 N，排开水的体积是　 　 m3，该物体的密度是　 　 kg/m3（ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg）。
11．用弹簧测力计称得容器和水的总重为5N（如图甲所示）。将体积为10cm3的物体A全部投入水中，弹簧测力计的示数T1为0.4N（如图乙所示）。若将容器、水和浸没水中的物体A用弹簧测力计一起称量（如图丙所示），弹簧测力计的示数为T2。则浸没水中的物体A所受浮力为　 　N；弹簧测力计的示数T2为　 　N。（g取10N/㎏）
12．在如图中，重为6牛的金属块A静止在水面下，弹簧测力计的示数为5牛，金属块受到浮力的大小为　 　牛 . 若它受到水对它向下的压力为2牛，则水对它向上的压力大小为　 　牛 . 当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块所受浮力将　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）.
三、计算题
13．一块冰块漂浮在水中，排开水的体积为5×10-3m3，求冰块受到的浮力F浮。
14．体积为3×10﹣4米3的金属块浸没在水中．
求：
（1）该金属块排开水的体积V排．
（2）该金属块所受到的浮力F浮．
15．图是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3 m/s的速度匀速下降时的情景。图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象。求：
（1）长方体A的高度；
（2）长方体A浸没在水中后受到的浮力；
（3）长方体A的密度。
四、综合题
16．2022年5月10日，斯峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇（如图1）从海扳4300m的营地升空到9032m的高度，这是世界上首次在珠峰地区并超越珠峰高度的高空，观测地球科学中水汽、温室气体等最关键参数的变化特点。假设在此前的一次实验中，浮空艇（表皮很薄的气囊）体积为9000m3，内部充有氦气和空气的混合气体，其密度为0.2kg/m3，浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为2×103kg，浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上（如图2），该浮空艇周围空气的密度为1.2kg/m3，g取10N/kg，缆绳的重和仪器舱体积可忽略不计。
（1）“极目一号”Ⅲ型浮空艇在上升过程中，周围的气压　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）浮空艇内气体的质量是多少　 　
（3）浮空艇所受到的浮力是多少　 　
（4）如图2，为了有效控制浮空艇，要求锚泊车所受的重力是缆绳拉力的三倍。已知锚泊车与水平地面的总接触面积为0.5m2，当固定着浮空艇的锚泊车静止在水平地面上时，锚泊车对水平地面的压强是多少　 　
五、科普阅读题
17．阅读短文，回答问题：
如图甲是我国首艘“海上飞船”——“翔州1”，可乘坐7人。它既可以在水中航行，又可以贴近水面飞行。该设计利用了“翼地效应”，即当运动的飞行器距离地面（或水面）很近时，气流流过机翼后会向后下方流动，这时地面（或水面）将产生一股向上的反推力，使整个机体的上下压力差增大，升力会陡然增加，阻力减小。
（1）“翔州1”在水面上飞行时，机翼　 　（选填“上”或“下”）表面受到的空气压强较大。“翼地效应”是气流经过机翼后机体和地面（或水面）间形成气压　 　（选填“增大”或“减小”）区域，使升力增加的流体力学效应。
（2）“翔州1”在平静的水面上由静止开始运动，若运动过程中受到的阻力不变，水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示。后，“翔州1”以20m/s的速度做匀速直线运动，则在0～50s内，“翔州1”的运动状态是　 　（选填“减速”“先加速后减速”或“加速”）运动。
（3）“翔州1”在空中飞行时，流过机翼上方的气流速度　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）机翼下方的气流速度。“翔州1”船身设计成“流线型”是为了　 　。
（4）“翔州1”靠岸后，有5名乘客登岸，则船排开海水的体积约减少　 　。（设乘客平均质量为70kg，取，g取10N/kg）
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用；阿基米德原理
2．【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算；浮力大小的计算
3．【答案】C
【知识点】阿基米德原理
4．【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算；阿基米德原理
5．【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
6．【答案】C
【知识点】浮力大小的计算
7．【答案】12；8；400
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
8．【答案】12；400
【知识点】压强的大小及其计算；阿基米德原理；杠杆的平衡条件
9．【答案】1.5×104；变大
【知识点】液体压强的计算；阿基米德原理
10．【答案】1；1×10-4；4×103
【知识点】固体密度的测量；阿基米德原理
11．【答案】0.1；5.5
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
12．【答案】1；3；不变
【知识点】浮力及其产生原因；阿基米德原理；浮力大小的计算
13．【答案】解：根据阿基米德原理，冰块受到的浮力
答：冰块受到的浮力为49N。
【知识点】阿基米德原理
14．【答案】（1）【解答】∵金属块浸没在水中
∴金属块排开水的体积：
v排=v物=3×10﹣4m3；
答：该金属块排开水的体积为3×10﹣4m3．
（2）【解答】金属块受到水的浮力：
F浮=ρ水gv排
=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×3×10﹣4m3
=2.94N．
答：（2）该金属块所受到的浮力为2.94N．
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
15．【答案】（1）解：由图乙可知，长方体A从下底面接触水面到刚好浸没所用的时间：t=15s 10s=5s，
根据v= 可得，长方体A的高度：s=vt=0.3m/s×5s=1.5m
答：长方体A的高度为1.5m
（2）解：由图乙可知，前10s钢绳的拉力不变，等于物体A的重力，此时物体在水面以上，
所以拉力与重力是一对平衡力，则：G=F=3×104N，
10 15s，钢绳的拉力减小，是物体A从与水面接触到完全浸没，
由图可知，当A完全浸入水中时，拉力F′=1×104N，
所以石料受到的浮力：F浮=G F′=3×104N 1×104N=2×104N
答：长方体A浸没在水中后受到的浮力为2×104N
（3）解：根据F浮=ρ水gV排可得，A的体积：
V=V排= = =2m3
所以A的密度：
= = = =1.5×103kg∕m3
答：长方体A的密度为1.5×103kg∕m3
【知识点】密度公式及其应用；速度公式及其应用；阿基米德原理
16．【答案】变小；1800kg；1.08×105N；2.8×105Pa
【知识点】压强的大小及其计算；阿基米德原理
17．【答案】（1）下；增大
（2）加速
（3）大于；减小阻力
（4）0.35
【知识点】力与运动的关系；流体压强与流速的关系；阿基米德原理
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