2020－2021学年人教版 八年级物理下册 10.2 阿基米德原理 课时训练（含答案）

人教版 八年级物理下册 10.2 阿基米德原理 课时训练
一、选择题
1. 体积相同的铝球、铜块和木块,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
2. 如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将 A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是 (　　)
A.物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B.三个正方体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C.容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D.容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
3. 在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝，把它放到甲、乙、丙三种密度不同的液体中，木棍浸入液体里的情况如图所示，则木棍在三种液体里受到的浮力的大小及三种液体密度之间的关系，下列判断正确的是 (　　)
A.F甲>F乙>F丙，ρ甲>ρ乙>ρ丙
B.F甲C.F甲=F乙=F丙，ρ甲>ρ乙>ρ丙
D.F甲=F乙=F丙，ρ甲<ρ乙<ρ丙
4. [多选]如图甲所示,盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器的底面积为S,弹簧测力计下悬挂一个长方体金属块,从水面开始缓慢浸入水中,在金属块未触底且水未溢出的过程中,弹簧测力计示数F随金属块下表面浸入水中深度h的关系图像如图乙所示。下列分析正确的是 (　　)
A.金属块逐渐浸入水中的过程中,受到的浮力一直在减小
B.金属块的高度为 h1
C.金属块的密度为ρ水
D.金属块浸没后与入水前相比,水平桌面受到的压强增加
5. 现有甲、乙两个完全相同的容器，盛有体积相同的不同液体，把一个鸡蛋分别放入两容器中的情形如图所示，鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受的浮力分别为F甲浮和F乙浮，两杯液体对容器底部的压力分别是F甲和F乙，压强分别是p甲和p乙．以下判断正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A. F甲浮F乙浮　F甲C. F甲浮＝F乙浮　F甲>F乙　p甲>p乙 D. F甲浮＝F乙浮　F甲p乙
　　　　
6. 一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中，如图所示．往盐水中继续均匀缓慢加盐，鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是(　　)
7. 用手将一个密度为0.9×103 kg/m3的实心小球先后浸没在水和酒精中．松手后，小球静止时，排开水和酒精的体积分别为V1和V2，小球在水和酒精中所受的浮力分别为F1和F2，以下判断正确的是(ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)(　　)
A. V1∶V2＝1∶1　F1∶F2＝5∶4 B. V1∶V2＝4∶5　F1∶F2＝1∶1
C. V1∶V2＝9∶10　F1∶F2＝9∶8 D. V1∶V2＝8∶9　F1∶F2＝10∶9
8. 有一个长方体木块，放在如图所示的容器中．现缓慢持续地往容器中注水，一段时间后，木块浮起并上升到一定高度时停止注水．下列说法正确的是(　　)
A. 停止注水时木块上表面受到的压强等于木块下表面受到的压强
B. 木块缓慢上升过程中，水对容器底部的压强不变
C. 木块缓慢上升过程中，木块所受的浮力不变
D. 木块缓慢上升过程中，木块所受的浮力逐渐增大
　　　　　　　
二、填空题
9. 将一个新鲜的鸡蛋分别浸入水和浓盐水中，静止后如图所示，则鸡蛋在两液体中的浮力关系是F甲________F乙，若鸡蛋的质量为50 g．则鸡蛋在乙杯盐水中所受到的浮力为________N.
10. 将一实心铁球从水面上由静止释放，如图所示．铁球从入水到完全没入的过程中它所受的浮力逐渐变______(选填“大”或“小”)，铁球下沉的原因是它受到的浮力________重力(选填“大于”或“小于”)．
11. 小明用手将小球浸没在水中，小球排开水的质量是0.1 kg，此时小球受到的浮力是________ N(g＝9.8 N/kg)．若小球的质量为0.3 kg，松手后小球会________(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)．
12. 弹簧测力计下挂着一重为2 N的物体，物体一半体积浸入水中静止时，弹簧测力计示数如图所示，其示数为________N，物体体积为________m3(已知水的密度为ρ水＝1.0×103 kg/m3)．
13. 将一物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中，A静止后，有72 g的水溢出；再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，A静止后，有64 g的酒精溢出．则A在水中静止时受到的浮力为________N，A的体积是________cm3(酒精的密度是 0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg).
14. 同样重的实心铜块和实心铁块 ，都浸没在煤油中，这时________(选填“铜”或“铁”)块受到浮力大．同样重的实心铜块和实心铁块，铜块浸没在煤油中，铁块浸没在水中，这时________(选填“铜”或“铁”)块受到浮力大(已知ρ铜>ρ铁>ρ水>ρ煤油).
三、实验题
15. 为了探究浮力大小跟哪些因素有关，某兴趣小组的同学，用同一物体进行了如图所示的操作，并记下物体静止时弹簧测力计的示数．图乙中物体未放入前溢水杯装满水，物体浸没后用量筒测出溢出水的体积，如图丁所示．
(1)为了探究浮力的大小与液体密度的关系，应选择________两图；该小组同学通过比较F1和________的大小，得到“浮力大小与物体浸没的深度有关”的结论，产生错误的原因是______________________________．
(2)物体浸没在水中时所受浮力大小为______N，盐水的密度为________kg/m3.
16. 如图所示是探究浮力大小与哪些因素有关的实验：
(1)图甲中，用弹簧测力计测得物体A的重为______N；把物体A浸没在水中时，弹簧测力计示数如图乙所示，则此时物体A受到的浮力大小为______N.
(2)观察乙图和丙图的弹簧测力计示数，可知浮力的大小与物体浸没在水中的________无关．
四、解答题
17. 如图所示，将一个体积为1.0×10-3 m3的木块用细线系在底面积为400 cm2的圆柱形容器的底部。当木块完全浸没在水中时，绳子的拉力F=4 N;若不计绳重，水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。
(1)求木块的重力。
(2)求木块的密度。
(3)剪断细线后，当木块处于静止时，求容器底部所受水的压强变化量。
18. 有一圆柱形容器，放在水平桌面上，现将一棱长为10 cm，质量为2.7 kg的正方体金属块放在容器底部(如图所示)．g取10 N/kg.求：
(1)物体密度．
(2)物体对容器底的压强．
(3)向容器中加入水至8 cm深时，水对容器底的压强多大？物体受到容器的支持力多大？(容器足够高，物体与容器底没有紧密接触)
人教版 八年级物理下册 10.2 阿基米德原理 课时训练-答案
一、选择题
1. 【答案】D　
2. 【答案】D　[解析]由题知,A、B、C三个正方体的体积相同,由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为<<,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小关系为FA3. 【答案】C
4. 【答案】BCD　[解析]金属块逐渐浸入水中的过程中,排开水的体积先变大,当浸没后排开水的体积不变,根据F浮=ρ液V排g可知,受到的浮力先变大,后不变,故A错误。由图乙可知,金属块下表面浸入水中深度为h1后,受到的拉力不变,即金属块下表面浸入水中h1时金属块刚刚浸没,所以金属块的高度等于h1,故B正确。由图乙可知,当h=0时金属块处于空气中,弹簧测力计示数为F1,则金属块重力G=F1,金属块质量m==;金属块浸没水中时,金属块受到的浮力F浮=F1-F2,根据F浮=ρ液V排g可得,V=V排==;所以,金属块密度ρ===ρ水,故C正确。金属块浸没后与入水前相比,水平桌面受到的压力增加量ΔF=F浮=F1-F2,所以,水平桌面受到的压强增加量Δp==,故D正确。
5. 【答案】C　【解析】(1)鸡蛋漂浮在甲杯中，受到的浮力等于鸡蛋的重力；鸡蛋悬浮在乙杯中，受到的浮力也等于鸡蛋重力；所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等，即：F甲浮＝F乙浮；(2)鸡蛋漂浮在甲杯中，即甲液体密度大于鸡蛋密度；鸡蛋悬浮在乙杯中，即乙液体密度等于鸡蛋密度，故ρ甲＞ρ乙；鸡蛋在甲杯中漂浮，甲对容器底的压力：F甲＝G鸡蛋＋G甲液体＝G鸡蛋＋m甲液体g＝G鸡蛋＋ρ甲Vg，鸡蛋在乙杯液体中悬浮，乙液体对容器底的压力：F乙＝G鸡蛋＋G乙液体＝G鸡蛋＋m乙液体g＝G鸡蛋＋ρ乙Vg，因为ρ甲＞ρ乙， V相同，所以液体对容器底部的压力：F甲＞F乙；(3)因为容器相同、容器底面积相同，由压强公式p＝，可知液体对容器底部的压强，即：p甲＞p乙．综上分析， A、B、D错误，C正确．故选C.
6. 【答案】A　鸡蛋悬浮在盐水中，说明它受到的浮力与重力相等；往盐水中继续均匀缓慢加盐，使盐水密度变大，鸡蛋受到的浮力增大，它将会上浮，直至漂浮在水面上，浮力又等于自身的重力，此后，再加盐，只能使鸡蛋露出水面的体积更大一些，但鸡蛋仍是漂在水面上，浮力仍等于重力，综合以上分析，只有A选项正确．
7. 【答案】C　【解析】小球材料的密度小于水的密度，大于酒精的密度，因此小球在水中漂浮，在酒精中下沉．所以小球在水中受到的浮力等于小球的重力，即F1＝G球，小球在水中排开水的体积为V1＝＝；小球在酒精中下沉，所以排开酒精的体积等于小球的体积V2＝，受到的浮力F2＝ρ酒精V2g＝；由此可知V1∶V2＝9∶10；F1∶F2＝9∶8.A、B、D错误，C正确．故选C.
8. 【答案】C　【解析】本题考查液体压强、浮力．上升过程中木块一直处于漂浮状态，浮力等于其自身重力不变，而上表面所受压强为0，小于下表面所受压强，故A、D错误，C正确；木块上升过程中，水越来越深，由p＝ρgh可知，水对容器底的压强逐渐变大，故B错误．故选C.
二、填空题
9. 【答案】<　 0.5　 【解析】①由图甲和图乙可知，V排淡水＝V排盐水，ρ淡水<ρ盐水，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，鸡蛋在淡水中受到的浮力小于在盐水中受到的浮力，即：F甲10. 【答案】大　小于　【解析】铁球从刚入水到完全没入水中的过程中，铁球排开水的体积逐渐变大，水的密度不变，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，铁球受到的浮力逐渐变大；铁球受到浮力小于重力，所以铁球下沉．
11. 【答案】0.98　下沉　【解析】根据阿基米德原理，物体受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝0.1 kg×9.8 N/kg＝0.98 N；物体受到的重力G＝mg＝0.3 kg×9.8 N/kg＝2.94 N，F浮＜G，物体将下沉．
12. 【答案】1.2　1.6×10－4　【解析】物体一半体积浸入水中静止时所受的浮力F浮＝G－F拉＝2 N－1.2 N＝0.8 N，此时排开水的体积V排＝＝＝8×10－5 m3，故物体的体积V＝2V排＝2×8×10－5 m3＝1.6×10－4 m3.
13. 【答案】0.72　80　【解析】该物块放在水中时，受到的浮力F浮＝G排＝m排水g＝0.072 kg×10 N/kg＝0.72 N；该物块放在酒精中时，受到的浮力F′浮＝G＝m排酒精g＝0.064 kg×10 N/kg＝0.64 N；通过上面的计算可得，物体在酒精中受到的浮力小于物块在水中所受的浮力，而物块的重力不变，因此物块放入酒精中是下沉，则根据F浮＝ρ液gV排得，V物＝V排酒精＝,ρ酒精g)＝＝8×10－5 m3＝80 cm3.
14. 【答案】铁　铁　【解析】本题考查阿基米德原理．由题意知，铜块和铁块质量相同，由ρ＝可得V铜＜V铁，F浮＝ ρgV排，故铁块受到的浮力大．又因为浸没在液体中时，V排＝V物，ρ煤油gV铜＜ρ水gV铁， 所以F浮铜＜F浮铁．
三、实验题
15. 【答案】(1)甲、丙　F2　物体接触了容器底部，受到容器底部的支持力　(2)0.5　1.2×103
【解析】(1)第一空考查控制变量法的应用，所以要保证研究的量也就是液体密度不相同，保证其他量相同，对比这三幅图，只有甲、丙除了液体密度不同之外，其他情况均相同，所以应选择甲、丙．第二空要研究深度，由于题目中只有甲、乙是同种液体，所以必须选择甲、乙对比，可以得到第二空填F2.第三空对这个错误结论进行分析，主要是甲、乙中没有控制变量，在乙图中物体接触了容器底部，受到底部的支持力．(2)第一空考点是阿基米德原理．根据丁中溢出水的体积利用排开液体的重力等于浮力得到答案是0.5 N．第二空图甲中物体受到的浮力F浮＝G排水＝ρ水gV排＝0.5 N，G物＝F1＋F浮＝1.5 N ＋0.5 N＝2 N, 图丙中物体受到的浮力F浮′＝ρ盐水gV排＝G物－F3＝2.0 N－1.4 N＝0.6 N．则 ＝＝，所以ρ盐水＝ ρ水＝1.2×103 kg/m3.
16. 【答案】(1) 4.2 N　1.2 N　(2)深度
【解析】(1)由图甲可知，弹簧测力计的最小分度值为0.2 N，所以物体A的重量为4 N＋0.2 N＝4.2 N；A受到的浮力为F浮＝4.2 N－3 N＝1.2 N；(2)观察乙图和丙图的弹簧测力计示数，可知浮力的大小与物体浸没在水中的深度无关．
四、解答题
17. 【答案】
解:(1)木块浸没在水中时受到的浮力
F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.0×10-3 m3=10 N，　
木块受竖直向下的重力、细线的拉力和竖直向上的浮力而处于平衡状态，则木块的重力
G=F浮-F=10 N-4 N=6 N。
(2)木块的质量m===0.6 kg，
木块的密度
ρ===0.6×103 kg/m3。
(3)当木块漂浮时，所受的浮力等于木块重力，即F浮'=G=6 N，
由F浮=ρ液gV排得，此时排开水的体积
V排'===6×10-4 m3，
则木块露出水面的体积
V露=V木-V排'=1.0×10-3 m3-6×10-4 m3=4×10-4 m3，
木块露出水面处于静止后，水面下降的高度
Δh===0.01 m，
则容器底部所受水的压强减小量为
Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.01 m=100 Pa。
18. 【答案】
解：(1)金属块的体积为：V＝a3＝(10 cm)3＝1 000 cm3＝1×10－3 m3
金属块的密度为：ρ＝＝＝2.7×103 kg/m3
(2)金属块对容器底的压力为：F＝G＝mg＝2.7 kg×10 N/kg＝27 N
金属块的底面积为：S＝a2＝(10 cm)2＝100 cm2＝1×10－2 m2
金属块对容器底的压强为：p＝＝＝2.7×103 Pa
(3)向容器中加入水至8 cm深时，水对容器底的压强为：
p′＝ρ水 gh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.08 m＝800 Pa
金属块此时排开水的体积为：V排＝Sh＝1×10－2 m2×0.08 m＝8×10－4 m3
金属块受到的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1×103 kg/m3×10 N/kg×8×10－4 m3＝8 N
物体受到容器的支持力为：F支＝G－F浮＝27 N－8 N＝19 N