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阿基米德原理 重点考点专题练
2026届初中中考物理一轮复习备考
一、单选题
1.如图甲所示,将一实心金属圆柱体挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面距水面的深度h和弹簧测力计对应的示数F。图乙是根据记录的数据作出的F和h的关系图像,g取,。由图像可知( )
A.该圆柱体的高度为8cm
B.该圆柱体的横截面积为
C.该圆柱体刚浸没时,其底部受到水的压强为
D.该圆柱体的密度约为
2.在竖直放置的弹簧测力计下挂一个物块,让物块从盛有足量水的容器上方离水面某一高度处匀速下降,逐渐浸入水中。该过程中弹簧测力计的示数随物块下降的高度变化的图像如图所示,已知取,水的密度为。下列说法正确的是( )
A.物块的质量为
B.物块的竖直高度为
C.物块的密度为
D.当时,物块所受浮力为
3.小延洗水果时,发现体积较大的香瓜漂浮在水面上,而体积较小的李子却沉在水底,如图所示。下列说法正确的是( )
A.李子的密度小于香瓜的密度
B.香瓜受到的浮力大于它受到的重力
C.若将香瓜浸没在水中,它受到的浮力大于受到的重力
D.李子受到的浮力大于它受到的重力
二、实验题
4.如图所示是小光同学“探究阿基米德原理”的实验,其中桶A为圆柱形。
(1)如图甲,用弹簧测力计分别测量空桶 A 和空桶 B 所受重力,然后将空桶 A 轻放入盛满水的溢水杯中,用桶 B 接住溢出的水,桶A 处于静止状态,桶A 受到的浮力为___________N。
(2)测出桶 B 和溢出水的总重力,如图丁所示。分析实验数据发现:浸在水中的空桶 A 受到的浮力大小___________ 其排开水的重力大小(选填“大于” “小于”或“等于” )。
(3)小光又利用一金属块继续验证他的结论。他将装满水的溢水杯放到电子秤上,再将一金属块缓慢浸入溢水杯的水中,如图戊所示,在金属块浸入水的过程中(金属块未碰到容器),电子秤的示数_________(选填“变大”“变小”或“不变” )
5.如图所示,小明利用弹簧测力计、溢水杯、烧杯、小水桶、石块(附悬挂线)和水等器材探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)实验步骤为:①如图甲所示,将溢水杯盛满水,烧杯放在溢水口,用弹簧测力计测出石块的重力G;
②如图乙所示,__________,读出此时弹簧测力计示数F;
③如图丙所示,用弹簧测力计测出空的小水桶的重力G0,将烧杯中的水倒入小水桶中,测出小水桶和水的总重力G总;
(2)由图可知,石块完全浸没在水中时受到的浮力为________N,此时排开水所受重力为________N,由此可以得出的结论是物体受到的浮力大小________(选填“大于”“小于”或“等于”)物体排开液体的重力;
(3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是________;
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(4)实验结束后,小明的同桌小红也做了该实验,她的实验方案是将图乙中的烧杯换为量筒,测出石块完全浸没时排开水的体积,小红________(选填“能”或“不能”)据此得出浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
三、计算题
6.小明用弹簧测力计吊着一物块在空气中称时,读数为3N,当把物块浸没在水中称时,读数为2.5N,当把物块浸没在油中称时,读数为2.6N。(g取10N/kg)求:
(1)在水中物体受到的浮力;
(2)物体的体积;
(3)油的密度。
7.如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水深为0.5m,木块的体积为,质量为2.4kg,求:(,)
(1)木块受到的浮力;
(2)细线对木块的拉力。
8.如图所示,实心正方体物块A质量为9kg,放置在水平地面上的平底薄壁容器底面积为0.02m2,内装100N的水,现将实心物块A系在测力计挂钩上,并把它完全浸没于容器内的水中。(已知ρA=9.0×103kg/m3,,g取10N/kg)求:
(1)物块A的体积;
(2)测力计的示数;
(3)水对容器底的压强。
9.如图所示,物体挂在弹簧测力计下端浸没在水中,在将物体缓慢拉出水面的过程中,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示。试求:(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)圆柱体浸没时所受的浮力;
(2)圆柱体的密度。
10.用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器底接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示。求:(g取水的密度)
(1)物块浸没在水中时受到的浮力。
(2)物块的密度。
11.如图所示,挂在电子测力计上的长方体金属块(不碰底),在竖直向上的拉力作用下,从水中某处开始缓慢匀速上升,直到离开水面到达某高度处。如图乙所示的是电子测力计的示数F随长方体金属块运动时间t变化的图像。(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)求:
(1)金属块受到的重力大小;
(2)金属块浸没时受到的浮力大小;
(3)金属块的密度。
参考答案
1.C
【详解】A.由图甲标示的h值可知,实验中忽略水面的变化。由图乙可知,圆柱体刚浸没时下表面所处的深度
h=10cm=0.1m
即圆柱体的高度为0.1m,故A错误;
B.由图乙可知,深度为0时,金属圆柱体的重力G=8N,当圆柱体浸没时,弹簧测力计的示数F=2N,圆柱体受到的最大浮力
F浮=G-F=8N-2N=6N
圆柱体的体积
圆柱体的横截面积
故B错误;
C.圆柱体刚浸没时底部受到水的压强为
故C正确;
D.圆柱体的质量
圆柱体的密度
故D错误。
故选C。
2.C
【详解】A.由图可知物体受到的重力为54N,则物体的质量为
故A错误;
B.由图可知物体下表面下降的竖直高度为
圆柱体下降时,液面会上升,则圆柱体浸没时下降的高度小于圆柱体的高度,因此圆柱体的竖直高度大于4cm。故B错误;
C.由图可知物体受到的浮力为
根据阿基米德原理,可知物体的体积为
则物块的密度为
故C正确;
D.由图可知,当时,物块所受拉力为
则物块所受浮力为
故D错误。
故选C。
3.C
【详解】AB.香瓜漂浮在水面,说明香瓜的密度小于水的密度,且漂浮时浮力等于重力;李子沉在水底,说明李子的密度大于水的密度,所以李子的密度大于香瓜的密度,故AB错误;
C.香瓜原本漂浮,浮力等于重力;若将香瓜浸没在水中,此时香瓜排开水的体积变大,根据阿基米德原理知,浸没时V排增大,浮力会变大,所以此时浮力大于重力,故C正确;
D.李子沉在水底,根据物体的浮沉条件可知,此时浮力小于重力,所以D错误。
故选C。
4.(1)2
(2)等于
(3)不变
【详解】(1)由甲图可知,弹簧测力计的示数等于桶A的重力,为2N。 将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中,静止时处于漂浮状态,根据漂浮的条件可知,桶A受到的浮力F浮=GA=2N
(2)由图乙可知,空桶B的重力为1.6N,由图丁可知,溢出的水和桶的总重力为3.6N,所以溢出的水重力为
桶A 受到的浮力为2N,溢出的水重力为2N,可见,浸在水中的空桶 A 受到的浮力大小等于其排开水的重力大小。
(3)由于溢水杯中装满水,金属块浸没在水中静止时,根据阿基米德原理可知金属块受到的浮力等于排开的水重,金属块对水的压力大小与浮力相等,所以溢水杯对电子秤的压力不变,即电子秤示数不变。
5.(1)将石块浸没在水中
(2) 1.2 1.2 等于
(3)A
(4)能
【详解】(1)观察题图可知,应将石块浸没在水中,并读出此时弹簧测力计示数F。
(2)[1]石块所受的重力与石块浸没在水中时测力计的示数之差即为石块受到的浮力
[2][3]小水桶所受的重力为0.4 N;小水桶和排开水所受的总重力与小水桶所受的重力之差即为排开水所受的重力
所以物体受到的浮力大小等于物体排开液体的重力大小。
(3)为了得到更普遍的结论,应换用不同液体和物体进行多次实验,而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值,操作中不合理的是A。
(4)小红测出石块完全浸没时排开水的体积为V,则排开水的重力为
石块受到的浮力可测量得到,所以小红能得出浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
6.(1)
0.5N
(2)
(3)
【详解】(1)用称重法计算浮力,浮力等于物体在空气中的重力减去浸入液体时的拉力。在水中物体受到的浮力
(2)物体浸没时,排开液体的体积等于物体体积。由阿基米德原理,得物体的体积为
(3)物块在油中浮力为
由阿基米德原理得油的密度为
7.(1)40N
(2)16N
【详解】(1)因为木块完全浸没,所以木块排开水的体积
木块所受浮力
(2)木块的重力
木块浸没在水中受到竖直向下的重力、竖直向下的拉力和竖直向上的浮力作用,这三个力是平衡力,所以拉力为
8.(1)
(2)
80N
(3)
【分析】已知A的质量和密度,即可求出其体积;对物块A进行受力分析,它受到重力、浮力和测力计的拉力三个力的作用而处于平衡状态,故测力计的示数等于物块的重力减去它受到的浮力;要求水对容器底的压强,需要先求出物块浸没后水的深度,然后利用液体压强公式 进行计算。
【详解】(1)物块A的体积为
(2)物块A的重力
物块完全浸没,排开水的体积
物块A浮力
测力计示数
(3)水的重力为,水的质量
则水的体积
放入物块后,容器内水和物块的总体积
水的深度
则水对容器底的压强为
9.(1)0.4N;(2)5×103kg/m3
【详解】由图乙可知,圆柱体的重力
圆柱体浸没时弹簧测力计的示数F′=1.6N,则圆柱体浸没时所受的浮力
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由
可得圆柱体的体积
由
可得圆柱体的质量
则圆柱体的密度
答:(1)圆柱体浸没时所受的浮力为0.4N;
(2)圆柱体的密度为5×103kg/m3。
10.(1)4N;(2)
【详解】解:(1)由图乙可知物块浸没时:G=8N,F=4N,物块浸没在水中时受到的浮力是
(2)由得物体的体积是
物块的密度是
答:(1)物块浸没在水中时受到的浮力是4N;
(2)物块的密度是。
11.(1)5.4N
(2)2N
(3)2.7×103kg/m3
【详解】(1)由图乙可知,在CD段(9s-15s),金属块已经完全离开水面,此时电子测力计的示数等于金属块的重力。所以金属块的重力
(2)由图乙可知,在AB段(0-5s),金属块完全浸没在水中,此时电子测力计的示数。金属块浸没在水中时,受到重力G、拉力F1和浮力F浮的作用,处于平衡状态。根据称重法测浮力的原理,金属块受到的浮力
(3)当金属块完全浸没时,由可得,金属块的体积
金属块的质量
金属块的密度
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