人教版八年级下册专题小测卷 阿基米德原理问题测试小卷(原卷+解析版)

资源下载
  1. 二一教育资源

人教版八年级下册专题小测卷 阿基米德原理问题测试小卷(原卷+解析版)

资源简介

阿基米德原理问题测试小卷
(满分100分,答题时间60分钟)
一、选择题(本大题有5小题,每小题4分,共20分)
1.一只烧杯内盛满水,将一个小球轻轻放入杯中,溢出了共9.8牛的水,则( )
A.杯底受到水的压强将变大 B.小球的重力为9.8牛
C.小球的体积为米3 D.小球受到的浮力是9.8牛
2.关于物体受到的浮力,下列说法正确的是(  )
A. 漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
B. 物体排开水的体积越大受到的浮力越大
C. 物体浸在水中越深受到的浮力越大
D. 物体的密度越大受到的浮力越大
3.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5N.把零件浸入密度为0.8×103kg/m3的液体中,当零件的体积露出液面时,测力计的示数是6N,则金属零件的体积是(g取10N/kg)(  )
A.2×10﹣4m3 B.2.5×10﹣4m3 C.6×10﹣4m3 D.7.5×10﹣4m3
4.将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数F与物体下表面浸人水中深度h的关系如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.物体重力为40N
B.物体浸没时受到的浮力为15N
C.物体的密度为2.5×103kg/m3
D.物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800Pa
5.将实心物体竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=8N.将这个实心物体的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数F2=6N,这时装水容器液面高度为10cm,如图所示。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。则下列说法正确的是( )
A.物体受到的浮力是20N B.物体的质量是0.8kg
C.物体排开水的体积是2.5×10-4m3 D.水在容器底部产生的压强为1.2×103Pa
二、填空题(本大题有6小题,每空2分,共26分)
1.阿基米德从小有良好的家庭教养,他博阅群书,后来成为兼数学家与力学家的伟大学者,并且享有“力学之父”的美称。其中我们在初中学过的求解________的_______原理,就是他发现的。
2.如图所示是探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系实验。
(1)把物体慢慢浸入水中直到全部没入的过程中,物体受到的浮力逐渐变_____(填“大”或“小”);
(2)物体浸没在装满水的溢水杯后,水会流入空桶中,各步骤中弹簧测力计的示数已在图中标明,通过实验可得:F浮=G排=_____N。
3.(2021黑龙江)小彤想测量校园里一小石块的密度,她利用弹簧测力计、烧杯及足量的水,完成了测量,步骤如图所示,小石块所受的浮力为______,小石块密度为_____。
4.(2021上海)某物体重2kg,重力大小为______,方向______,将该物体丢入水中排开液体的体积为1×10-3立方米,它受到的浮力为______。
5.如图是我国自主研制的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙AG600”,某次执行任务时它的质量为38t,当它停在水面上时,排开水的体积是   m3,受到的浮力为   N.(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
6.小明在学习“阿基米德原理”时,做了如图所示的实验。由图可知物体A所受浮力为______N;由阿基米德原理可知,丙图中弹簧测力计的示数应为______N。
三、实验题(本大题有3小题,共27分)
1.(8分)(2021内蒙古)(1)复习“验证阿基米德原理”实验时,小明设计了如下表所示的实验数据记录表格。
①请把表格第一行中缺少的Ⅰ、Ⅱ两部分内容补充完整:Ⅰ_______;Ⅱ______;
次数 物体所受的 重力/N 物体在水中时测力计的读数/N Ⅰ 小桶和排开水所受的总重力/N 小桶所受的 重力/N Ⅱ
1
2
3


验证完阿基米德原理后,小组继续深入讨论时发现还可以利用其中一次的实验数据(如图所示)和水的密度算出所用物块的密度,则物块密度ρ物=________kg/m3。
(2)科技制作小组在一次课外实践活动中,用一根装有适量配重的长饮料吸管,使其能竖直漂浮在水中,制成了简易密度计。为了能准确地在吸管上标注出不同液体密度所对应的刻度,则必须测量的量是_________。
A.吸管的总长度 B.容器中水的深度
C.吸管浸入水中的长度 D.吸管及配重的重力
2.(6分)(2021黑龙江)小明在验证“阿基米德原理”实验中:
(1)用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为:F1、F2、F3、F4,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮=_______,测得铁球排开水所受的重力表达式为G排=_______(用此题中所给字母表示)
(2)小明预期要获得的结论是:_______(用此题中所给字母表示);
(3)在读数正确的情况下,小明由实验数据发现:铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排,而且超出了误差允许的范围,得出此实验结果的原因可能是_______(写出一条即可);
(4)小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正,进一步思考:如果实验中物体没有完全浸没水中,能否验证“阿基米德原理”,正确的观点是_______(选填“能”或“不能”)验证;
(5)他又进行了如下深入探究:将溢水杯中注满水放在电子秤上,如图乙所示,其示数为m1
,将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没,待杯中水停止外溢时,如图丙所示,其示数为m2,则m2_______m1,(选填“>”、“=”、“<”)。
3.(13分)小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是___________。
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
(2)图乙中物体受到的浮力是___________N。通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它___________。
(3)以下情况会影响结论的是___________。
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
(4)将图乙中的水换成酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),物体受到的浮力___________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
(5)小红利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中___________步骤不需要弹簧测力计。(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)
补充设问
(6)指出本实验产生误差的原因(写出两点):
(a)___________;
(b)___________。
(7)更换大小不同的物体做实验,这样做的目的是___________。
(8)实验过程中,小组同学发现设计的表格(如下)中缺少一项,该项是___________。
次 数 物体的重力/N 物体浸没时弹簧测力计的示数/N 空桶的重力/N 空桶和溢出水的总重力/N 排开的水所受总重力/N
1 2 1 0.5 1.5 1
(9)小红在进行数据分析时发现,有一组数据明显与其他组数据反映的规律不符。为了得出结论,她将这一组数据中的桶与水重G改为0.4N,排开的水重G排改为0.3N,请你评价她的这种做法:___________。针对此实验数据,你的做法是___________。
(10)实验结束后,小红还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,可取___________相同的铁块和铝块,使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小。
四、综合素养题(本大答题有3小题,共27分)
1.(5分)体积为2×10﹣3米3的金属块浸没在水中。求金属块受到的浮力大小F浮。
2.(10分)将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6N.将物块的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.8N,如图所示,已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:(1)物块受到的浮力;(2)物块浸在水中的体积。
3.(12分)如图所示,已知重为10N的长方体木块静止在水面上,浸入在水中的体积占木块总体积的(g取10N/kg)。
(1)求木块所受到的浮力大小;
(2)若木块下表面所处的深度为0.2米,求木块下表面受到水的压强;
(3)若要将木块全部浸没水中,求至少需要施加多大的压力。阿基米德原理问题测试小卷
(满分100分,答题时间60分钟)
一、选择题(本大题有5小题,每小题4分,共20分)
1.一只烧杯内盛满水,将一个小球轻轻放入杯中,溢出了共9.8牛的水,则( )
A.杯底受到水的压强将变大 B.小球的重力为9.8牛
C.小球的体积为米3 D.小球受到的浮力是9.8牛
【答案】D
【解析】为烧杯内盛满水,所以放入小球后水深不变,根据液体压强公式p=ρgh知:水对容器底的压强不变。故A选项错。
烧杯内盛满水,小球轻轻放入杯中,溢出了共9.8牛的水,根据阿基米德原理:小球所受浮力F浮=G排=9.8N,故选项D正确。
根据F浮=G排=ρ水gV排,可以计算小球排开水的体积:V排=1×103m3;
∵小球是漂浮还是下沉,不能判断,∵小球的重力和体积都不能判断;故B、C选项错。
2.关于物体受到的浮力,下列说法正确的是(  )
A. 漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
B. 物体排开水的体积越大受到的浮力越大
C. 物体浸在水中越深受到的浮力越大
D. 物体的密度越大受到的浮力越大
【答案】B
【解析】A.漂在水面的物体如果排开液体的体积比沉在水底的物体排开液体的体积小,那么漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力小,故A错;
B.由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知,物体排开水的体积越大受到的浮力越大,故B正确;
C.当物体完全浸入液体中时,V排不变,浮力不变,与没入水中的深度无关,故C错;
D.由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力与物体的密度无关,故D错。
3.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5N.把零件浸入密度为0.8×103kg/m3的液体中,当零件的体积露出液面时,测力计的示数是6N,则金属零件的体积是(g取10N/kg)(  )
A.2×10﹣4m3 B.2.5×10﹣4m3 C.6×10﹣4m3 D.7.5×10﹣4m3
【答案】B
【解析】(1)金属零件所受的浮力:F浮=G﹣F示=7.5N﹣6N=1.5N,
(2)由F浮=ρ液gV排得排开液体的体积:
V排===1.875×10﹣4m3。
由题知,零件的体积露出液面,则V排=(1﹣)V=V,
所以金属零件的体积:V=V排=×1.875×10﹣4m3=2.5×10﹣4m3。
4.将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数F与物体下表面浸人水中深度h的关系如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.物体重力为40N
B.物体浸没时受到的浮力为15N
C.物体的密度为2.5×103kg/m3
D.物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800Pa
【答案】C
【解析】A.由图象可知,当h=0(圆柱体没有浸入水中),圆柱体重G=F=25N;故A错误;
B.当圆柱体全浸入水中时,弹簧测力计的示数F′=15N,
圆柱体浸没时受到的浮力为:F浮=G﹣F′=25N﹣15N=10N;故B错误;
C.圆柱体的质量:m===2.5kg,
根据F浮=ρ水gV排可得,圆柱体的体积:V=V排===1×10﹣3m3,
则圆柱体的密度:ρ物===2.5×103kg/m3.故C正确;
D.由图知,圆柱体刚浸没时下表面所处的深度:h=4cm=0.04m,
则圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa;故D错误。
5.将实心物体竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=8N.将这个实心物体的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数F2=6N,这时装水容器液面高度为10cm,如图所示。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。则下列说法正确的是( )
A.物体受到的浮力是20N B.物体的质量是0.8kg
C.物体排开水的体积是2.5×10-4m3 D.水在容器底部产生的压强为1.2×103Pa
【答案】B
【解析】本题用称量法结合阿基米德原理求解。解题过程中涉及到密度公式,重力与质量关系数学表达式,还涉及液体压强公式。是一道很好的考查浮力、压强计算的题。
A.物体受浮力为:F浮=F1-F2=8N-6N=2N;故A错误;
B.根据F1=G=mg,质量m=G/g=8N/10N/kg=0.8kg;故B正确;
C.根据F浮=G排=ρ液gV排得:
物体体积V=V排= F浮/ρ液g=2N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=2.0×10-4m3;故C错误;
D.水在容器底部产生的压强为
P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m =1.0×103Pa,D错误。
二、填空题(本大题有6小题,每空2分,共26分)
1.阿基米德从小有良好的家庭教养,他博阅群书,后来成为兼数学家与力学家的伟大学者,并且享有“力学之父”的美称。其中我们在初中学过的求解________的_______原理,就是他发现的。
【答案】浮力 阿基米德。
【解析】阿基米德公元前287年出生在意大利半岛南端西西里岛的叙拉古。父亲是位数学家兼天文学家。阿基米德从小有良好的家庭教养,11岁就被送到当时希腊文化中心的亚历山大城去学习。在这座号称“智慧之都”的名城里,阿基米德博阅群书,汲取了许多的知识,并且做了欧几里得学生埃拉托塞和卡农的门生,钻研《几何原本》。后来阿基米德成为兼数学家与力学家的伟大学者,并且享有“力学之父”的美称。其原因在于他通过大量实验发现了杠杆原理,又用几何演泽方法推出许多杠杆命题,给出严格的证明。其中就有著名的“阿基米德原理”。
2.如图所示是探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系实验。
(1)把物体慢慢浸入水中直到全部没入的过程中,物体受到的浮力逐渐变_____(填“大”或“小”);
(2)物体浸没在装满水的溢水杯后,水会流入空桶中,各步骤中弹簧测力计的示数已在图中标明,通过实验可得:F浮=G排=_____N。
【答案】 (1) 大 (2) 1
【解析】(1)当物体慢慢浸入水中,排开的体积逐渐变大,由F浮=ρ水gV排可知,物体受到的浮力逐渐变大。
(2)若溢水杯装满水,则戊图与甲图测力计的读数差应该与物体实际所受浮力大小相等,即
F浮=G排=1.5N﹣0.5N=1N
3.(2021黑龙江)小彤想测量校园里一小石块的密度,她利用弹簧测力计、烧杯及足量的水,完成了测量,步骤如图所示,小石块所受的浮力为______,小石块密度为_____。
【答案】1;2.5×103。
【解析】小石块所受的浮力为F浮=G-F′=2.5N-1.5N=1N
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得
小石块密度为。
4.(2021上海)某物体重2kg,重力大小为______,方向______,将该物体丢入水中排开液体的体积为1×10-3立方米,它受到的浮力为______。
【答案】19.6N;竖直向下;9.8N。
【解析】由重力公式得
重力的方向始终是竖直向下的。
由阿基米德原理可得

5.如图是我国自主研制的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙AG600”,某次执行任务时它的质量为38t,当它停在水面上时,排开水的体积是   m3,受到的浮力为   N.(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
【答案】38;3.8×105。
【解析】当它停在水面上时,处于漂浮,根据漂浮条件即可求出浮力,根据F浮=ρgV排可得排开水的体积。
当飞机停在水面上时,由漂浮条件可得飞机受到的浮力:
F浮=G=mg=38×103kg×10N/kg=3.8×105N,
根据F浮=ρ水gV排可得排开水的体积:V排=38m3。
6.小明在学习“阿基米德原理”时,做了如图所示的实验。由图可知物体A所受浮力为______N;由阿基米德原理可知,丙图中弹簧测力计的示数应为______N。
【答案】1; 1.5
【解析】(1)铁块浸没在水中时的浮力F浮=2N-1N=1N;
(2)根据阿基米德原理可知G排=F浮=1N;
由于F丙-F丁=G排,所以,F丙=G排+F丁=1N+0.5N=1.5N。
三、实验题(本大题有3小题,共27分)
1.(8分)(2021内蒙古)(1)复习“验证阿基米德原理”实验时,小明设计了如下表所示的实验数据记录表格。
①请把表格第一行中缺少的Ⅰ、Ⅱ两部分内容补充完整:Ⅰ_______;Ⅱ______;
次数 物体所受的 重力/N 物体在水中时测力计的读数/N Ⅰ 小桶和排开水所受的总重力/N 小桶所受的 重力/N Ⅱ
1
2
3

②验证完阿基米德原理后,小组继续深入讨论时发现还可以利用其中一次的实验数据(如图所示)和水的密度算出所用物块的密度,则物块密度ρ物=________kg/m3。
(2)科技制作小组在一次课外实践活动中,用一根装有适量配重的长饮料吸管,使其能竖直漂浮在水中,制成了简易密度计。为了能准确地在吸管上标注出不同液体密度所对应的刻度,则必须测量的量是_________。
A.吸管的总长度 B.容器中水的深度
C.吸管浸入水中的长度 D.吸管及配重的重力
【答案】物体所受浮力F浮/N;物体排开水所受的重力G排/N;2.5×103;C。
【解析】(1)①本实验需由称重法算出物块在水中受到的浮力F浮;再根据小桶和排开水所受的总重力减去小桶所受的重力求出物体排开水所受的重力G排,根据F浮=G排从而验证了阿基米德原理,故表格第一行中Ⅰ内容为:物体所受浮力F浮/N;Ⅱ内容为物体排开水所受的重力G排/N。
②由图可知,物块所受浮力为:F浮=2.5N-1.5N=1N
由F浮=ρ液gV排知道,物体排开水的体积,即可知道物体的体积
V=V排===110-4m3
物体的质量:m===0.25kg
由ρ=知道,该物块的平均密度:ρ===2.5×103kg/m3
即物块密度为2.5×103kg/m3。
(2)因为密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,则有F浮水=F浮液=G
由阿基米德原理:F浮=ρ液gV排得ρ水gSh水=ρ液gSh液=G 故ρ液=ρ水
h水是吸管浸入水中的深度,h液是吸管浸入液体中的深度,所以需要测量吸管浸入水中的深度。故选C。
2.(6分)(2021黑龙江)小明在验证“阿基米德原理”实验中:
(1)用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为:F1、F2、F3、F4,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮=_______,测得铁球排开水所受的重力表达式为G排=_______(用此题中所给字母表示)
(2)小明预期要获得的结论是:_______(用此题中所给字母表示);
(3)在读数正确的情况下,小明由实验数据发现:铁球浸没在水中所受浮力F浮
大于铁球排开的水所受重力G排,而且超出了误差允许的范围,得出此实验结果的原因可能是_______(写出一条即可);
(4)小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正,进一步思考:如果实验中物体没有完全浸没水中,能否验证“阿基米德原理”,正确的观点是_______(选填“能”或“不能”)验证;
(5)他又进行了如下深入探究:将溢水杯中注满水放在电子秤上,如图乙所示,其示数为m1,将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没,待杯中水停止外溢时,如图丙所示,其示数为m2,则m2_______m1,(选填“>”、“=”、“<”)。
【答案】F1-F2 ;F3-F4;F1-F2=F3-F4;溢水杯内没有注满水;能;=。
【解析】(1)称重法测量浮力,故铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F1-F2;测得铁球排开水所受的重力是总重减去空桶重,故为F3-F4。
(2)根据阿基米德原理,F1-F2=F3-F4。
(3)溢水杯内没有注满水,导致排开液体的重力偏小,F浮大于G排。
(4)仍然可以验证浮力与排开水的重力关系,因为没有浸没,浮力仍然等于排开水的重力。
(5)溢水杯里装满了水,质量为m1,当用一根细线挂着小球,浸没在水中,若不是溢水杯,增加的压力即为浮力,又由于阿基米德原理,增加的浮力等于排开水的重力,故增加的质量等于排开水的质量,故此时弹簧秤的示数m2,故两示数相等。
3.(13分)小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是___________。
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
(2)图乙中物体受到的浮力是___________N。通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它___________。
(3)以下情况会影响结论的是___________。
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
(4)将图乙中的水换成酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),物体受到的浮力___________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
(5)小红利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中___________步骤不需要弹簧测力计。(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)
补充设问
(6)指出本实验产生误差的原因(写出两点):
(a)___________;
(b)___________。
(7)更换大小不同的物体做实验,这样做的目的是___________。
(8)实验过程中,小组同学发现设计的表格(如下)中缺少一项,该项是___________。
次 数 物体的重力/N 物体浸没时弹簧测力计的示数/N 空桶的重力/N 空桶和溢出水的总重力/N 排开的水所受总重力/N
1 2 1 0.5 1.5 1
(9)小红在进行数据分析时发现,有一组数据明显与其他组数据反映的规律不符。为了得出结论,她将这一组数据中的桶与水重G改为0.4N,排开的水重G排改为0.3N,请你评价她的这种做法:___________。针对此实验数据,你的做法是___________。
(10)实验结束后,小红还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,可取___________相同的铁块和铝块,使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小。
【答案】B 1 排开液体所受的重力 A 变小 乙 测力计的精度不够(或测量时测力计未保持静止) 排开的水未全部流入小桶 得到普遍规律 物体所受的浮力/N 这种做法不对,没有树立实事求是的科学态度 重新实验(或分析原因等) 体积
【解析】(1)实验中尽量把小桶的重力测量放在前面,最后测量桶和水的总重力,因此最佳顺序是丁、甲、乙、丙;(2)图乙中物体受到浮力:F浮=G-F=2N-1N=1N,通过实验得出结论:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它排开液体所受的重力;(3)当图乙水面未到达溢水杯口时,溢出水的体积不等于排开水的体积,因此将会影响结论;(4)在图乙中将水换成酒精,液体密度减小,排开液体体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知物体受到浮力将变小;(5)要探究“漂浮在液面上的物体所受的浮力大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中乙步骤不需要测力计,漂浮时浮力等于重力,不需要测力计来测量拉力。
四、综合素养题(本大答题有3小题,共27分)
1.(5分)体积为2×10﹣3米3的金属块浸没在水中。求金属块受到的浮力大小F浮。
【答案】金属块受到的浮力为19.6N。
【解析】已知金属块浸没水中,排开水的体积等于金属块的体积,利用阿基米德原理F浮=ρ水V排g求金属块受到的浮力。
金属块浸没水中,则V排=V金=2×10﹣3m3
金属块受到的浮力:F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×2×10﹣3 m3×9.8N/kg=19.6N。
2.(10分)将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6N.将物块的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.8N,如图所示,已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:(1)物块受到的浮力;(2)物块浸在水中的体积。
【答案】(1)物块受到的浮力为0.8N;
(2)物块浸在水中的体积为8×10﹣5m3。
【解析】(1)由称重法可得物块受到的浮力:
F浮=F1﹣F2=2.6N﹣1.8N=0.8N;
(2)由F浮=ρ水gV排可得,物块浸在水中的体积:
V排===8×10﹣5m3。
3.(12分)如图所示,已知重为10N的长方体木块静止在水面上,浸入在水中的体积占木块总体积的(g取10N/kg)。
(1)求木块所受到的浮力大小;
(2)若木块下表面所处的深度为0.2米,求木块下表面受到水的压强;
(3)若要将木块全部浸没水中,求至少需要施加多大的压力。
【答案】(1)木块所受到的浮力为10N;
(2)木块下表面受到水的压强为2000Pa;
(3)要将木块全部浸没水中,需要施加的压力为2.5N。
【解析】(1)因为木块漂浮在水面上,
所以木块受到的浮力:F浮=G木=10N;
(2)木块下表面所处的深度为0.2米,
则木块下表面受到水的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa。
(3)根据F浮=ρ水gV排可得,排开液体的体积:
V排===1×10﹣3m3;
因为V排=V木;所以V木=V排=×1×10﹣3m3=1.25×10﹣3m3;
木块全部浸没时受到水的浮力:
F′浮=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.25×10﹣3m3=12.5N;
木块浸没时,根据力的平衡条件有:F浮′=G木+F,
则压力F=F浮′﹣G木=12.5N﹣10N=2.5N。

展开更多......

收起↑

资源列表