沪粤版八年级物理下册同步练习 9.2 阿基米德原理 基础练习 有答案和解析

9.2
阿基米德原理
基础练习
有答案和解析
填空、选择
一、填空题
1．如图所示，柱形容器的底面积为400cm2，边长为10cm的正方体实心冰块悬浮在油水分层液体中，则冰块浸在水中部分的体积为_____cm3．当冰块完全熔化后，油水分界面的高度变化了_____cm．（已知浸在分层液体中的物体受到浮力大小等于排开所有液体的重力，ρ冰＝0.9×103kg/m3，ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ油＝0.75×103kg/m3，g取10N/kg。）
2．如图，将含有一空心铝球的冰块投入平底水槽中，冰块内空心铝球的体积V
铝
=10cm
3
，当冰块（含空心铝球）悬浮时，排开水的体积V
排
=45cm
3
．冰全部熔化后，浸没在水中的空心铝球沉入水底，已知冰的密度ρ
冰
=0.9×10
3
kg/m
3
，ρ
铝
=2.7×10
3
kg/m
3，冰块（含空心铝球）在水中悬浮时的重力为
_____N，空心铝球最终对水槽底部的压力为
_____N．
3．将一个苹果放入盛有200mL水的量杯后漂浮在水面上，此时量杯中的水面如图所示（苹果未画出）。则这个苹果排开水的体积为_____mL，受到的重力为____N。已知水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
4．质量相等的甲、乙两个物体，密度之比为
1:2，现将甲物体放入密度为0.9×10
3kg/m3
的液体中，乙物体放入水中，静止时甲、乙两物体受到的浮力之比为
3:
2，则甲的状态是_______，乙的密度是_______kg/m3。
5．一个体积为4×10﹣5m3，密度为0.5×103kg/m3的物体，用手抓住它将其浸没在水中，它受到的浮力是_____N．松开手后，物体将_____（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），在此过程中，物体受到水的压强_____（选填“变大”、“变小、”或“不变”）．（ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg}）
6．弹簧测力计下挂着一重为2N的物体，物体一半体积浸入水中静止时，弹簧测力计的示数为1.2N，则该物体所受浮力为_____N，该物体体积为_____
m3。（g=10N/kg，=1.0×103kg/m3）
7．在“验证阿基米德原理”实验中，需要验证浸在液体中的物体受到的_____与它排开液体受到的_____大小是否相等，实验还需要_____的固体和液体进行多次验证（选填“相同”或“不同”）
8．均为200
cm3的木块和合金块，放入水中静止时的情况如图所示，已知木块重为1.8
N，合金块重为6
N，则合金块受到的浮力为__________N，木块露出水面的体积为__________cm3．
二、单选题
9．将两物体分别挂在弹簧测力计下，让它们同时浸没在水中时，两弹簧测力计示数的减小值相同，则这两个物体必定有相同的（
）
A．密度
B．体积
C．质量
D．重力
10．水上救援往往需要打捞沉没的货物，我们将该情景简化为如图所示的物理过程，假设物体浸没在水深h=0.5m的容器底部（非密合），现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出，当物体有一半体积露出水面时，弹簧测力计示数为3N，当物体全部离开水面后，弹簧测力计示数为5N，已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3．取g=10N/kg。则（
）
A．物体在水面下上升的过程中所受浮力逐渐减小
B．物体在容器底部时，受到的浮力为2N
C．物体在容器底部时，水对其底部的压强为5×104Pa
D．物体的密度为1.25×103kg/m3
11．在图中，重为G的金属块A静止在水面下，弹簧测力计的示数为F，当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块所受合力的大小
（
）
A．大于G
B．等于G
C．大于F
D．等于F
12．将质量相等的实心铁块和铜块浸没在水中（ρ铁＜ρ铜），它们的体积为V铁和V铜，受到的浮力为F铁和F铜，则（
）
A．V铁＞V铜
F铁＞F铜
B．V铁＜V铜
F铁＞F铜
C．V铁＜V铜
F铁＜F铜
D．V铁＞V铜
F铁＜F铜
13．将金属块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和酒精中（密度为），金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示。则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是（
）
A．在水中受到的浮力为2N
B．在酒精中受到的浮力比较大
C．体积为
D．密度为
14．据史书记载,我国宋朝治平年间,在今陕西境内发生了一次大洪水,洪水将固定浮桥用的八尊沉重的铁牛冲入了河底。当时有一个叫怀丙的人巧妙地将铁牛打捞了起来:把拴在一起的两艘大木船装满沙子,然后用绳索一端系住铁牛,拉紧后另一端拴在船上。把沙子缷入河中,铁牛就被拉起来了。以下判断正确的是
A．铁牛浸没后,随着深度增加,所受的浮力增大
B．铁牛被冲到河底后,只受到重力和浮力
C．用两艘大木船并装满沙子,是为了减小浮力
D．御下沙子的过程中,当木船排开水的体积减小时,铁牛就会被拉起
15．如图所示，用量筒和水测量小石头体积时，小石头在水里下沉的过程中，下列判断正确的是
A．水的密度变大
B．水对小石头的压强不变
C．小石头受到的浮力不变
D．量筒对桌面的压力变大
16．体积相同的铁球、铝块和木块，浸在液体中的情况如图所示，则比较它们受到的浮力（
）
A．铝球受到的浮力最大
B．木块受到的浮力最大
C．铜块受到的浮力最大
D．它们受到的浮力一样大
试卷第1页，总3页
试卷第1页，总3页
参考答案
1．600
0.75
【解析】
【分析】
物体悬浮的条件是浮力等于重力，注意冰和水的密度不相等，冰化成水后质量不变，体积变小。
【详解】
（1）因为冰块悬浮，所以冰块受到的浮力等于重力
，
因此有：
即：，冰的体积：
，代入数值可以解得冰块浸在水中部分的体积为：V2=600cm；
（2）冰块的质量：
，
冰化成水后，质量不变，化成水的体积：
，
因此圆柱形容器体积液面上升高度为：
.
2．0.45N
0.035N
【解析】
【详解】
冰块（含空心铝球）完全浸没时受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×45×10-6m3=0.45N；由于冰块（含空心铝球）处于悬浮，则冰块（含空心铝球）重力G=F浮=0.45N；
冰的体积V=V排-V铝=45cm3-10cm3=35cm3=35×10-6m3，由和G=mg得冰的重力：G=mg=冰Vg=0.9×103kg/m3×10N/kg×35×10-6m3=0.315N；空心铝球的重力：G球=G-G冰=0.45N-0.315N=0.135N；由于空心铝球沉在底部，则受到的浮力：F浮=水gV排=水gV铝=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10-6m3=0.1N；对水槽底部的压力：F=G-F浮=0.135N-0.1N=0.035N．
3．2002
【解析】
【详解】
由图知，此时水面到达的刻度为400ml，则这个苹果排开水的体积为：
；
已知苹果漂浮在水面上，漂浮时浮力等于重力，即苹果的重力为：
。
【点睛】
重点是浮沉条件和阿基米德原理的应用，根据浮沉条件知浮力等于重，再根据阿基米德原理知浮力等于排开水的重，所以苹果的重等于排开水的重。
4．漂浮
1.5×103
【解析】
【详解】
甲乙两物体的质量相等，密度之比
，由密度变形公式?可知V?甲?：V?乙?=2：1；假设两物体都漂浮时，浮力等于两物体重力，两物体质量相等，所以浮力比应是1：1，所以假设不正确；
若甲乙都下沉，
，此时浮力比：，不符合条件，不存在这种状态；
假设甲漂浮在水面，
，乙浸没（悬浮或下沉），，所以乙受的浮力小于或等于甲受的浮力，符合条件，存在这种状态．故应是甲漂浮乙下沉；
则有，可得：
，而
，所以。
5．0.4；
上浮；
变小
【解析】
【分析】
①已知物体的体积（浸没在水中排开水的体积），根据阿基米德原理求物体受到的浮力；
②利用
和
求出重力，根据物重和浮力的大小关系判断物体的浮沉．
③根据压强公式可判断物体所受水的压强变化.
【详解】
根据得，受到的浮力是：
；
物体的重为：
即浮力大于重，所以松开手后，物体将上浮；
在此过程中，深度变小，根据知，物体受到水的压强变小．
【点睛】
重点是浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式的应用，可以通过浮力与重力的比较或者比较物体与水的密度大小都可以得出松手后物体的状态，再根据液体压强的特征判断压强的变化．
6．0.8
1.6×10-4
【解析】
【详解】
物体受到的浮力：F浮=G-F=2N-1.2N=0.8N，
由F浮=ρ水gV排可得，，
物体的体积：V=2×8×10-5m3=1.6×10-4m3。
7．浮力；
重力；
不同
【解析】
【分析】
根据阿基米德原理的内容分析回答，浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开液体受到的重力。
【详解】
在“验证阿基米德原理”实验中，需要验证浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体受到的重力大小是否相等；为了得出普遍规律，实验还需要不同的固体和液体进行多次验证。
8．2
20
【解析】
【分析】
（1）物体在液体中的浮沉条件：上浮时F浮＞G，悬浮时F浮=G，下沉时F浮＜G，据此计算出木块受到水的浮力大小；根据阿基米德原理计算出木块排开水的体积，再计算出木块露出水面的体积；
（2）合金块完全浸没，利用F浮=ρ液gV排计算合金块受到的浮力．
【详解】
（1）木块漂浮，根据浮沉条件可得，F浮木=G木=1.8N，由F浮=ρgV排得，木块排开水的体积为：，木块露出水面的体积：V露=V木-V排木=200cm3-180cm3=20cm3；
（2）由图可知合金块完全浸没在水中，V排=V合金=200cm3=2×10-4m3，
合金块受到的浮力F合金=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N．
9．B
【解析】
【详解】
根据称重法可知：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=ρ液gV排，说明排开液体体积相同，因为它们是浸没在水中，则排开液体的体积与物体体积相同，所以这两个物体体积相同。
故选B。
10．D
【解析】
【分析】
（1）根据浮力大小的影响因素：液体的密度和排开液体的体积，分析解答；
（2）利用二次称重法求出物体有一半体积露出水面时受到的浮力，则物体在容器底部时，受到的浮力为其2倍；
（3）已知物体在容器底部时水的深度和密度，利用计算压强；
（4）根据求出物体在容器底部时排开水的体积，然后利用和
计算其密度。
【详解】
A、浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关，物体在水面下上升的过程中，水的密度不变，排开水的体积不变，所以所受浮力大小不变。故A错误；
B、由题可知，物体的重力G=5N，当物体有一半体积露出水面时，弹簧测力计示数F示=3N，则此时物体受到的浮力，故物体在容器底部时，受到的浮力为；故B错误；
C、物体在容器底部时，水对其底部的压强为：故C错误；
D、根据可得，物体的体积：，则物体的密度为．故D正确。
故选：D。
【点睛】
此题考查浮力、密度的计算，阿基米德原理和液体压强公式的应用，是一道力学综合题，题目难度适中，关键是相关原理和公式的灵活运用。
11．D
【解析】
【详解】
当重为G的金属块A静止在水面下，弹簧测力计的示数为F，由于金属块静止，所以金属块受到的合力为零，
，
当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块受到合力的大小等于
，
方向与F的方向相反，故选D。
12．A
【解析】
【详解】
铁块和铜块的质量相等，，根据可知：；浸没在水中时，根据，受到的浮力为，故选A。
13．D
【解析】
【详解】
A．金属块浸没在液体中受到重力、浮力、拉力的作用，这个关系是
浸没在水中时，可得到
即
浸没在酒精中时，可得到
即
由上述可得到，，那么在水中受到的浮力是
A错误；
B．由于，根据可知，在酒精中受到的浮力比较小；
B错误；
C．由上述可知
C错误；
D．该金属块的质量是
可知该金属块的密度是
D正确。
故选D。
14．D
【解析】因为浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关，与深度无关，所以铁牛浸没后，随着深度增加，所受的浮力不变，故A错误；因为重力大于浮力，所以铁牛被冲到河里会沉到河底，故铁牛受到的有重力和浮力和河底的支持力，故B错误；当两艘大木船装满沙子，仍旧漂浮在水面上时，重力增大了，浮力也随之增大，所以是为了增大浮力，故C错误；卸下沙子的过程中，木船重力减小，所受浮力也减小，由F浮
=ρgV排
知道，此时木船排开水的体积在减小，所以会上浮的同时，把铁牛拉起，故D正确，故选D。
点睛：此题考查的是阿基米德原理和物体浮沉条件，解题的关键是是对铁牛和船进行正确的受力分析。
15．C
【解析】
【分析】
（1）密度是物体本身的一种特性，与种类和状态有关；
（2）液体压强与深度有关，深度越大压强越大；
（3）物体所受的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关；
（4）桌面受到的压力等于总重力；
【详解】
A、小石头在水里下沉的过程中，水的种类没有发生变化，故密度不变，故A错误；
B、根据p=ρgh可知随着深度的增加，水对小石头的压强在增大，故B错误；
C、根据F浮=ρ液gV排可知石块完全浸没后，排开水的体积不变，浮力不变，故C正确；
D、桌面受到的压力大小等于量筒的重力、水的重力、石块的重力之和，故量筒对桌面的压力不变，故D错误。
故选C。
16．D
【解析】
【详解】
根据阿基米德原理判断。
由图可知，铅球、铜块和木块均浸没在同种液体中，因物体浸没时排开液体的体积等于自身的体积；
所以，体积相同的铅球、铜块和木块排开液体的体积相等；
根据可知，它们受到的浮力一样大。
故选D。
【点睛】
重点是阿基米德原理的应用，根据，浮力的大小只与液体密度和排开的液体体积有关，与其它因素无关，所以排开液体的体积相等时，在同种液体中受到的浮力也肯定相等。
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