上教版九年级物理上册第六章6.4阿基米德定律练习题-(WORD版含解析)

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名称 上教版九年级物理上册第六章6.4阿基米德定律练习题-(WORD版含解析)
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资源类型 教案
版本资源 沪教版(试用本)
科目 物理
更新时间 2020-10-31 21:54:56

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初中物理上教版九年级上册第六章6.4阿基米德定律练习题
一、单选题
如图所示,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
如果把远洋轮船想象成一个巨大的液体密度计,下列有关远洋轮船体上的国际航行载重线如图所示的表述中正确的是
A.
FW表示冬季轮船在海水中航行时的吃水线
B.
FW表示夏季轮船在海水中航行时的吃水线
C.
S表示夏季轮船在海水中航行时的吃水线
D.
W表示冬季轮船在淡水中航行时的吃水线
浮力计算的普遍公式是
A.
B.
C.
D.
如图所示是中国第一艘航母--辽宁舰的照片,一架航母的舰载机飞离航母后,则有
?
A.
航母将下沉,所受浮力减小
B.
航母将下沉,所受浮力增大
C.
航母将上浮,所受浮力减小
D.
航母始终漂浮,所受浮力不变
在杠杆两端各悬挂一个体积相同的铅球和铜球处于平衡状态,现将两球同时浸没在水中如图所示,则杠杆
A.
静止不动
B.
顺时针转动
C.
逆时针转动
D.
支点受到的压力变大
如图所示,将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,在甲中它沉入水底,此时它受到的浮力大小为在乙中它漂在水面上,此时它受到的浮力大小为则与?的大小关系是
A.
B.
C.
D.
无法比较
两个完全相同的容器中装有甲、乙两种密度不同的液体。把两支完全相同的密度计一种利用漂浮的特点来测量液体密度的仪器放入容器中,静止时如图所示,则
A.
密度计在甲液体中受到的浮力较大
B.
密度计在乙液体中受到的浮力较大
C.
乙液体的密度比甲液体的密度大
D.
甲液体的密度比乙液体的密度大
如图所示,压在杯底的乒乓球,上浮时会弹离水面,下列说法正确的是
A.
乒乓球弹离水面后上升,获得的能量源自水的重力势能
B.
乒乓球自1至3的过程中,受到的浮力始终不变
C.
乒乓球自1至4的过程中,水对杯底的压强先不变后增大
D.
乒乓球自1至4的过程中,杯子对桌面的压强始终不变
如下图所示,四个相同的容器内水面一样高,a容器内只有水,b容器内有木块漂浮在水面上,c容器内漂浮着一块冰块,d容器中悬浮着一个空心球。则下列四种说法正确的一组是
每个容器的总质量都相等
容器中再倒入酒精后,木块在液面下的体积减小
容器中冰块熔化后水面高度升高
容器中再倒入酒精后,小球将下沉
A.
?
B.
C.
D.
有两根相同的缠有铜丝的木棒,将它们分别放入装有不同液体的两个烧杯中,会竖直立在液体中,静止时液面相平,如图所示。下列说法中正确的是
A.
液体的密度大小关系
B.
木棒在液体中受到的浮力大小关系
C.
容器底部受到液体的压强大小关系
D.
木棒排开液体的质量大小关系
二、填空题
一艘轮船的排水量是10000t,该船满载货物时受到水的浮力是______若该船从大海驶入内河,受到的浮力大小______选填“变大”、“变小”或“不变”。
同一艘轮船从河里驶进海洋,受到的重力大小______,受到的浮力______填“不变”“变大”“变小”,轮船要______些。填“沉下”或“浮起”
某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中称时示数是15N,浸没在水中称时示数是5N,则此时物块受到水的浮力为_______N,物块的密度为________。水的密度为
2020年6月25日上午,我国载人潜水器支持保障母船“探索二号”在福州马尾启航,前往三亚南山港。若其搭载的“奋斗者”号万米载人潜水器在海面下向下潜行,则“奋斗者”号所受海水的压强______,所受的浮力______。选填“增大”“减小”或“不变”
三、实验探究题
小丽发现:体积大的铁块质量大、体积大的木块质量也大、水也是这样。于是,她选用水来“探究同种物质的质量与体积的关系”。
小丽测量水的质量需要的器材有:盛水的容器、水、烧杯和______。
小丽为了简化实验,找来一个小杯,通过实验得到下列数据:
实验次数
水的质量
水的体积
1
1小杯
2
2小杯
3
3小杯
分析表中的实验数据,小丽可以得到的实验结论是:水的质量与体积成______比。
小梅用另一种杯子按小丽的方法“探究水的质量与体积的关系”,得出了与小丽完全相同的结论.在与小丽交流时,发现这种实验方法虽然简单,但由他们的实验数据得出的质量与体积的______不一致。为解决这一问题,他们决定用量筒替代小杯继续进行探究
小明用如图所示装置来验证“浸在液体中的物体受到浮力的作用”。
由图甲可知,小明选用的石块的重力是______N。
如图乙、丙所示,挂在弹簧测力计挂钩上的石块浸入水中时,小明通过观察发现弹簧测力计示数______选填“变大”“变小”或“不变”,则说明“浸在水中的石块受到了浮力的作用”。
小明要得出“浸在液体中的物体受到浮力的作用”的实验结论,他还要选用______来继续做更多次的实验。
小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的容器分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
分析比较A、B、C实验可得:浮力大小与物体______有关;
分析比较实验A和______,可得:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
分析实验A、E、F,可得:浮力的大小与______有关;圆柱体在盐水中受到的浮力大小是______N。
四、综合题
某比赛,两选手分别用六根完全相同的长方体木条搭建了甲、乙两木筏。如图所示,两木筏静止在水面。
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以点代替木筏,在方框内画出甲木筏的受力示意图。
甲木筏的质量为100kg,底面积为,求甲木筏浸入水中的深度。
甲木筏所受浮力________乙木筏所受浮力选填“”、“”或“”。写出你的分析过程。
港珠澳大桥海底隧道港珠澳大桥海底隧道,全长公里,它由两个人工岛的隧道预埋段、33节巨型沉管、长约12米重达6500吨的“最终接头”拼接而成。隧道的海底部分长约5664米,最大安装水深超过40米。该隧道是我国建设的第一座外海沉管隧道,也是世界上最长的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道。我国的独创技术走在了沉管隧道技术的全球首位。
每节制作完成的巨型沉管简称管节,其管道长180米,宽米,高米,排水量达8万吨,相当于一艘航母。这些巨型沉管是怎样被运送到海中沉放现场并下沉到指定地点的呢?如图是这一过程的示意图。
甲图:管节先被移动到船坞的浅坞区,在其两端安装止水带,在其内部安装可注入或排出海水的压载水系统,并在管内无水时将其两端封闭。
乙图:关闭两个坞门,向船坞内灌水使管节起浮,再将管节移至船坞的深坞区。
丙图:船坞排水,至坞内外水面相平后,打开坞门2。
丁图:由大马力拖轮将管节拖出船坞,并拖运至沉放现场。戊图:利用压载水系统向管节内灌水,使其下沉,并利用深水无人沉放定位系统调位。
管节漂浮时,其上表面几乎与水面齐平。请你估算:管节漂浮时受到的浮力约为______N。
乙图中向船坞内灌水后,排开的液体的体积______,管节受到的浮力______前两空选填“变大”“变小”或“不变”,当浮力______选填“大于”“小于”或“等于”重力时,管节起浮。
图丁中管节从淡水区船坞拖至大海中的沉放现场,管节受到的浮力将______选填“变大”“变小”或“不变”;由于海水密度较大,管节会稍______选填“上浮”或“下沉”一些。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
【分析】
当物体处于平衡状态时,物体受平衡力作用,即合力为零;当拆去其中一个力时,物体受到合力的大小与该力大小相等,方向相反。
本题考查二力平衡条件的应用以及力的合成与应用,关键是明确静止物体受平衡力作用,此时物体受到的合力为零。
【解答】
当重为G的金属块A静止在水面下,弹簧测力计的示数为FF,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F,方向与F的方向相反,故ABC错误,D正确。?
故选D。
2.【答案】C
【解析】
【分析】
此题主要考查物体浮沉条件及其应用、阿基米德原理,在分析过程中,要用到有关物体漂浮时浮力与重力相等的关系,搞清楚在不同的情况下,轮船受到的浮力不变是解决此题的关键,并要掌握浮力公式,合理的运用,才能得出和之间的关系;此题与实际生活联系密切,体现了学以致用的思想。
物体的沉浮条件:当物体的重力大于浮力时,物体下沉;当物体的重力小于浮力时,物体上浮直至漂浮;当物体的重力等于浮力时,物体悬浮或漂浮;根据漂浮条件分析轮船的变化情况即可得出结论。
【解答】
轮船在淡水中和在海洋中航行时,都是漂浮,轮船受到的浮力:,
轮船受到的重力G不变,则轮船受到的浮力不变。
根据可知排开淡水的体积更大,所以左侧最上边的是“淡水中航行时的吃水线”FW,右侧的是“海水中航行时的吃水线”。
根据液体的热胀冷缩,冬天温度低,海水的密度更高,物体在海水中都是漂浮,受到的浮力相同,
所以根据可知排开海水的体积更小,
所以右侧下边的是“冬季海水中航行时的吃水线”W,右侧上边的是“夏季海水中航行时的吃水线”S;
综上可知,C正确。
故选C。
3.【答案】A
【解析】
【分析】
本题是对阿基米德原理的一个直接考查,掌握浮力大小的计算方法。
知道浮力大小的计算方法:称重法:;二力平衡法:;阿基米德原理法:浮力的产生原因:。
【解答】
A.根据阿基米德原理可知:是浮力计算的普遍公式,故A正确,符合题意;
B.根据物体的浮沉条件可知,浮物体处于漂浮、悬浮时,浮力的计算公式为:,故B不合题意;
C.根据实验称重法可知,浮力的计算公式为:;为物体在空气中时测力计的示数,为物体浸没在液体中时测力计的示数,故C不合题意;
D.根据浮力的产生原因可知,浮力的计算公式为:,对于形状不规则的物体,无法用这种方法,故D不合题意。
故选A。
4.【答案】C
【解析】解:航空母舰在水中是漂浮的,所以浮力与重力相等,当舰载机飞离航母后,航母仍然漂浮,由于它的总重减小,所以所受浮力也减小;
根据得,在排开的液体密度不变,所受浮力减小时,排开液体的体积减小,所以航母将上浮。
故选:C。
知道物体漂浮时浮力等于重力,利用阿基米德原理进行分析。
此题通过对航空母舰的分析,考查了对物体浮沉条件的利用,用到了漂浮时浮力与重力相等的关系,在分析时注意运用浮力公式及其变形公式。
5.【答案】C
【解析】解:因铅球和铜球体积相同,,由可知,,则,由杠杆平衡条件可知:,并且;
将两球同时浸没在水中,由可知,两球受到的浮力相等;
由杠杆平衡条件可得,左边:
右边:
因为,所以,
故左端下沉,即杠杆逆时针转动。
故选:C。
先根据密度公式的应用求出两球重力关系,然后根据杠杆的平衡条件动力动力臂阻力阻力臂,即,确定力臂的关系;
将两个小球同时浸没在水中后,先根据判断出浮力的大小关系,然后根据两球对杠杆的拉力F等于重力和浮力的差,并表示出力与力臂的乘积,进一步确定力与力臂乘积的大小关系,从而确定杠杆转动的方向。
本题考查了杠杆平衡条件和浮力的应用,知道杠杆力和力臂的乘积大的一端会下沉。
6.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用,确定碗状和实心球状的橡皮泥受到的重力相同是本题的关键。
实心球橡皮泥沉到容器底部,受到的浮力;碗状橡皮泥漂浮在水面,受到的浮力;而碗状和实心球状的橡皮泥受到的重力相同,据此判断它们所受浮力的大小关系。
【解答】
实心球橡皮泥沉到容器底部,
实心球橡皮泥受到的浮力:
----
碗状橡皮泥漂浮在水面,
碗状橡皮泥受到的浮力:
----
由可得:

故选C。
7.【答案】C
【解析】解:由图可知,密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态,
因同一支密度计的重力不变,
所以,密度计在两种液体中所受的浮力相等;故AB错误。
因甲中密度计排开液体的体积大与乙中排开液体的体积,
所以,由可知,甲液体的密度小于乙液体的密度。故C正确,D错误。
故选:C。
同一支密度计的重力不变,放入甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,根据漂浮的条件可知在两种液体中所受浮力的大小关系;
由图可知,密度计排开液体之间的关系,根据阿基米德原理判断两种液体的密度大小。
本题考查了阿基米德原理和物体漂浮条件的应用,利用好物体漂浮条件是解此类题目的关键。
8.【答案】A
【解析】解:
A、乒乓球弹离水面,水位下降,水的重力势能转化为动能,再对乒乓球做功,因此乒乓球弹离水面后上升,获得的能量源自水的重力势能,故A正确;
B、乒乓球在自1至3的上浮过程中,先是全浸入水中的上升过程,此过程排开水的体积不变,由可知受到的浮力不变;然后是露出水面到脱离水面,此过程排开水的体积变小,由可知受到的浮力变小;所以乒乓球在上浮过程中,受到的浮力先不变、后变小,故B错误;
C、乒乓球自1至4的过程中,先是全浸入水中的上升过程,此过程排开水的体积不变,水的深度不变,由可知水对杯底的压强不变;然后是露出水面到脱离水面,此过程排开水的体积变小,水的深度变小,由可知水对杯底的压强变小;所以乒乓球在上浮过程中,水对杯底的压强先不变、后变小,故C错误。
D、乒乓球自1至4的过程中,杯子对桌面的压力先不变,乒乓球弹离水面后,压力变小,由可得,压强变小,故D错误。
故选:A。
乒乓球脱离水面下降,水的重力势能转化为动能,再对乒乓球做功;
乒乓球在上浮过程中,分两个过程:一是全浸入水中的上升过程,二是露出水面到脱离水面;分析两个过程排开水的体积变化,利用阿基米德原理得出受到的浮力变化;
乒乓球在上浮过程中,分两个过程:一是全浸入水中的上升过程,二是露出水面到脱离水面;分析两个过程水的深度变化,利用液体压强公式得出水对杯底的压强变化。
乒乓球弹离水面后杯子对桌面的压力变小,据此分析压强的变化。
本题考查了液体压强公式、阿基米德原理的应用以及动能和重力势能的转化,分析题图得出乒乓球在上浮过程中排开水的体积变化是关键。
9.【答案】B
【解析】
【分析】
解答本题关键:一是漂浮、悬浮条件的使用,二冰化水质量不变隐含条件,三是利用阿基米德原理时要同时考虑影响浮力的两个因素液体的密度和排开液体的体积。
【解答】
木块漂浮,
木块受到的浮力等于木块重,

木块受到的重力等于排开的水重,
、b容器水面等高
容器的总重等于a容器的总重,

容器的总质量与a容器的总质量相同。
同理可以得出,cd容器的总质量与a容器的总质量相同,故正确;
容器中再倒入酒精后,使水的密度减小,但木块还是漂浮,受到的浮力相等,

排开水的体积增大,使木块在液面下的体积增大,故错;
冰漂浮于水面上,
;--------------
又冰熔化成水后,其质量不变,
,-------------;
联立可得:

,即:冰块排开水的体积跟冰熔化成水后的体积相等,
水面高度不变,故错;
原来小球悬浮,受到的浮力等于小球重,
d容器中再倒入酒精后,使水的密度减小,
,排开水的体积不变,
小球受到的浮力减小,使得,
小球将下沉,故正确,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
10.【答案】D
【解析】解:ABD、由图可知,密度计在两液体中均处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知,,两个密度计完全相同,则重力相同,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等;即,根据阿基米德原理知,排开液体的重力相等,根据知排开液体的质量也相等,故B错误,D正确;
由图知,甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积,根据可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,即,故A错误;
C、因,液面高度相同,根据可知,两个容器底部所受液体的压强,故C错误。
故选:D.
根据物体漂浮,浮力等于重力,比较浮力大小,根据阿基米德原理判断出木棒排开液体质量的大小;
由图可知,密度计排开液体体积的关系,根据阿基米德原理判断液体的密度关系;
根据液体压强公式判断两个容器底部所受液体的压强关系。
本题考查了阿基米德原理、物体漂浮条件和液体压强公式的应用,利用好物体漂浮条件是解此类题目的关键。
11.【答案】?
不变
【解析】解:轮船漂浮,满载时受到的浮力:

当船从大海驶入内河,船漂浮,浮力等于轮船自身的重力,船自重不变,则船受到的浮力不变。
故答案为:;不变。
知道排水量排开水的质量,利用阿基米德原理求出船受到的浮力;
该船从大海驶入内河,自重不变、水的密度减小,根据漂浮条件分析求解。
本题考查了浮力的计算、物体的浮沉条件,知道轮船的排水量的含义是解本题的突破口。
12.【答案】不变?
不变?
浮起
【解析】解:同一艘轮船其重力不变,在河里、海里都是漂浮的,所以浮力等于重力,因此所受浮力不变。
由公式可知,,浮力不变,海水的密度大于河水的密度,所以从海里驶进海洋,V排变小,轮船要浮起一些。
故答案为:不变;不变;浮起。
据物体漂浮在液体中时,浮力等于物体的重力,就能判断出轮船在河里与海里时的浮力变化情况;
由阿基米德原理可知,,当物体所受浮力不变时,与液体的密度成反比。
此题涉及到漂浮的特点和阿基米德原理,应当深刻理解漂浮时浮力等于物重这一特点,但有些学生在浮力大小这方面容易出错。
13.【答案】10
?。
【解析】
【分析】
知道金属块在空气中和浸没在水中时弹簧测力计的示数,利用称重法求出受到的浮力;
金属块浸没时排开水的体积和本身的体积相等,根据阿基米德原理求出金属块的体积;
知道金属块的重力,根据可求质量,再根据密度公式求出金属块的密度。
本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理、密度公式、重力公式的应用,关键是知道物体浸没时排开液体的体积和本身的体积相等。
【解答】
金属块受到的浮力:

金属块完全浸没,
根据可得,金属块的体积:

根据可得,金属块的质量:

金属块的密度:

故答案为:10
?。
14.【答案】增大?
不变
【解析】解:“奋斗者”号万米载人潜水器在海面下向下潜行的过程中,深度增大,根据可知,所受水的压强也在增大。
因为是在海面下向下潜行,浸入水中的体积即排开水的体积不变,根据可知,浮力不变;
故答案为:增大;不变。
浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关;液体压强与液体密度和液体的深度有关。
此题考查了物体的浮沉条件的应用及影响浮力和液体压强大小的因素,在分析时,注意题目中物理量的变化。
15.【答案】天平?
正?
数量关系比值?
3?
变小?
不同的物体和液体
【解析】解:质量的测量工具是天平,所以测量水的质量需要的器材有:盛水的容器、水、烧杯和天平;
分析数据可知水的质量与体积的比值基本上是相等的,说明水的质量与体积成正比;
由于杯子测量体积时误差较大,所以由他们的实验数据得出的质量与体积的数量关系不一致;
由图甲可知,小明选用的石块的重力是3N;
由图乙丙知挂在弹簧测力计挂钩上的石块浸入水中时,石块浸入水中的体积变大,弹簧测力计示数变小,则说明“浸在水中的石块受到了浮力的作用”;
小明要得出“浸在液体中的物体受到浮力的作用”的普遍结论,他还要选用不同的物体和液体来继续做更多次的实验。
故答案为:天平;正;数量关系比值;;变小;不同的物体和液体。
天平测量物体的质量;
根据表格数据得出结论;
同种物质质量与体积的比值相同,不同种物质质量和体积的比值不相等;
根据弹簧测力计的分度值读出弹簧测力计的示数;
根据弹簧测力计的示数分析解答;
根据实验的目的可知多次实验的目的。
此题是“探究同种物质质量与体积的关系”实验和验证“浸在液体中的物体受到浮力的作用”的实验,考查了质量和体积的关系及影响浮力的因素。
16.【答案】排开液体的体积?
C、D、E?
液体的密度?
【解析】解:分析比较A、B、C实验可得,排开液体的体积不同,浮力不同,故浮力大小与物体排开液体的体积有关;
分析比较实验A和C、D、E,物体浸入水的深度不同,浮力相同,可得:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
分析实验A、E、F,浸没在不同液体中,所受的浮力不同,可得:浮力的大小与排开液体的密度有关;圆柱体在盐水中受到的浮力大小是。
故答案为:排开液体的体积;、D、E;液体的密度;???。
物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关;
由ACDE可知浸没在水中的物体,深度不同,浮力相同;
浮力的大小与排开液体的密度有关;根据称量法计算出在盐水中受到的浮力。
本题目就是考查学生对阿基米德实验的掌握程度,以及称重法测浮力,难度不大。
17.【答案】解:甲图中,木筏静止在水面,受重力和浮力作用,由于处于平衡状态,则重力和浮力是一对平衡力,大小相等;
重力的方向是竖直向下,浮力的方向竖直向上;注意线段的长短一样长,受力示意图如下:
木筏静止在水面,根据漂浮条件可知:

根据可知:

所以浸入水中的深度;
甲、乙两木筏静止在水面,根据漂浮条件可知:,,
已知,所以。
答:如上图;甲木筏浸入水中的深度为;。
【解析】本题考查力的示意图、物体浮沉条件、阿基米德原理,关键是知道漂浮时浮力与重力相等。
木筏静止在水面,受重力和浮力作用,由于处于平衡状态,则重力和浮力是一对平衡力,据此作出受力示意图;
根据浮沉条件,得出木筏所受到的浮力;根据浮力公式求出,由求出浸入水中的深度;
根据漂浮条件即可分析判断。
18.【答案】?
变大?
变大?
大于?
不变?
上浮
【解析】解:
管节漂浮时,浮力等于重力,则管节受到的浮力:;
向船坞内灌水后,总重力变大,因此浮力变大,一定时,根据可知,变大;当浮力大于重力时,管节起浮;
管节从淡水区船坞拖至大海中的沉放现场,管节仍然漂浮,浮力等于重力,由于重力不变,所以浮力不变;
由于海水的密度变大,由可知,管节排开海水的体积会变小,因此管节将上浮一些。
故答案为:;变大;变大;大于;不变;上浮。
根据浮沉条件求解管节受到的浮力;
根据图示,结合阿基米德原理和物体浮沉条件,利用控制变量法分析解答;
根据物体漂浮时浮力等于重力分析浮力的变化,根据阿基米德原理的应用可知管节排开海水体积的变化,从而确定管节下沉海水上浮。
此题考查浮力的大小计算、阿基米德原理的应用,掌握浮沉条件和浮力产生的原因是解答此题关键。
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