人教版八下物理10.2阿基米德原理同步练习(基础巩固)(学生版+教师版)

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人教版八下物理10.2阿基米德原理同步练习(基础巩固)(学生版)
一、选择题
1.水平桌面上的烧杯内装有一定量的水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出 100g水,则下列判断正确的是(  )
A.小球所受浮力可能等于1N B.小球的质量可能小于100g
C.小球的体积一定等于 100cm3 D.水对烧杯底的压强一定增大
【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】由阿基米德原理,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力.由从烧杯中溢出100g水,所以小球所受浮力可能大于或等于1N.A正确,BCD错误。
综上选A。
【分析】阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力。
2.小物通过视频号“胜哥课程”观看了《潜水中的科学》Ai视频对相关知识有了深刻的理解。潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中,他受到的浮力(  )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.始终不变 D.先增大后不变
【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中,由于潜水员排开水的体积逐渐减小,而液体的密度不变,根据阿基米德原理 可知,受到的浮力逐渐减小,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】浮力的大小和液体密度有关,和排开的液体的体积有关.
3.一种液体的密度随深度而增大,它的变化规律是 式中ρ0、k是常数,h表示深度.设深度足够,有一个密度为ρ'的实心小球投入此液体中,且 则下列判断正确的是 (  )
A.小球将一沉到底,不再运动
B.小球将漂浮在液面,不能下沉
C.小球经过一段运动过程,最终悬浮在深 处
D.小球经过一段运动过程,最终悬浮在深 处
【答案】D
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】开始时,由于物体密度大于液体 物体将下沉,随着深度的增加,液体密度增大,当满足 时,即 时,达到重力和浮力的平衡.D正确,ABC错误。
综上选D。
【分析】物体的密度大于液体的密度,所以物体会下沉,由于液体的密度逐渐增加,根据浮力公式计算可知F浮=ρ液gV排,浮力逐渐增加,所以最终会静止,静止时重力等于浮力,据此计算悬浮的深度。
4.在两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底如图甲所示,放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.在甲液体中A、B受到的浮力相等
B.A在甲、乙两种液体中受到的浮力相等
C.B在甲、乙两种液体中受到的浮力相等
D.A的质量等于B的质量
【答案】A
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A、根据浮力公式F=ρ液gV排可知,甲液体中,AB排开液体的体积相同,所以浮力相同,且在甲液体重AB的重力大于浮力,故A正确;
B、甲液体的密度不同,A漂浮,重力等于浮力,所以 A在甲、乙两种液体中受到的浮力不相等 ,故B错误;
C、甲乙的密度不同,根据F=ρ液gV排可知,甲乙液体中,B所受的浮力不同,故C错误;
D、在乙种,AB的状态不同,所以AB的密度不同,根据密度公式m=ρv计算可知,AB的质量不同,故D错误。
综上选D。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
5.如图所示是中国新一代通用型导弹驱逐舰169号(武汉舰),它是052B型导弹驱逐舰,其满载时的排水量约为7×103 t,(海水密度取1.0×103 kg/m3)下列说法正确的是:  )
A.驱逐舰满载时排开水的体积是7×103 t
B.驱逐舰满载时受到的浮力是7×107N
C.驱逐舰驶入长江,舰体会上浮一些
D.驱逐舰发射多颗防卫炮弹后,舰体会下沉一些
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】AB、船只满载时受到的浮力等于重力,结合阿基米德原理可知,浮力等于排开液体的重力,所以排水的体积为,受到的浮力为F=mg= 7×106 kg×10N/kg= 7×107 N,故A错误,B正确;
C、 驱逐舰驶入长江, 液体的密度减小,所以排水体积增加,舰体下沉,故C错误;
D、 驱逐舰发射多颗防卫炮弹后 ,重力减小,所以浮力减小,船只上浮,故D错误。
综上选B。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
6.“胜哥”利用如图所示装置探究“阿基米德原理”,他们将装满水的溢水杯放到电子秤上,用一小桶收集溢出的水,再用弹簧测力计挂着铝块,将其缓慢浸入水杯的水中直到浸没的过程中,弹簧测力计示数及电子秤的示数互将分别(  )
A.变小、变大 B.变大、变小 C.变小、不变 D.不变、变小
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】没有浸没在水中,物块的重力等于弹簧测力计的示数,逐渐浸入水中,浮力增加,所以弹簧测力计示数减小;物块逐渐浸入水中,对水的压力等于物体受到的浮力等于排开水的重力,所以 电子秤的示数 不变,C正确,ABD错误;
综上选C。
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力。
7.“胜哥”将一个金属块挂在一个充气气球的下面,再把它们放入水中某处恰能静止,如图所示.如果把金属块及气球的位置轻轻上移一些,则金属块和气球(  )
A.仍能静止 B.向下运动 C.向上运动 D.上下晃动
【答案】C
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】 气球和金属块在水中静止,故所受浮力与气球及金属块的重力相等。当气球上移时,所在处的压强变小,则气球体积变大,故气球所受浮力变大,浮力大于重力,故金属块和气球上浮。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】本题由液体压强可得气球的体积变化,由体积变化可得浮力的变化,由力和运动的关系可知物体的运动情况。
8.有一个梯形物体浸没在水中,如图所示,水的密度为ρ,深度为 H,物块高度为h,体积为V,较小的下底面面积为S,与容器底紧密接触,其间无水.该物体所受的浮力为(  )
A.ρgV B.
C. D.
【答案】D
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】若物体与容器底不是紧密接触,物体受到的浮力
现在物体与容器底紧密接触,此时物体受到的浮力应该减去大气压作用在下表面的力和水作用在下表面上的力.大气压作用在下表面的力 水作用在下表面上的力
故 ,故D正确,ABC错误。
【分析】浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大。
9.“胜哥”制作了如图所示的潜水艇模型(模型的形状不变),通过操作注射器,使水进入“潜水艇”,潜水艇由悬浮下沉至容器底部。在此过程中,潜水艇所受浮力与进入潜水艇内水质量的关系图象为(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:浸没在水中的潜水艇排开的水的体积不变,受到的浮力不变,水进入潜水艇后,潜水艇的自身质量增加,且重力大于所受浮力,让原本悬浮的潜水艇下潜至容器底部,故A正确、BCD错误。
故选:A。
【分析】潜水艇是通过改变自身的重力来实现下潜、悬浮和上浮的,结合这个特点来对此题的模型进行分析。
二、填空题
10.一金属圆柱体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数为7.8N,将它浸没到水中,弹簧测力计的示数为6.8N,它在水中所受的浮力为   N,当它上表面受水的压力为2.5N时,它下表面受水的压力为   N。
【答案】1.0;3.5
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】根据称重法可知金属圆柱体在水中所受的浮力;浮力的本质为上下表面受到的压力差,即;圆柱体下表面受水的压力

综上 第1空、1.0; 第2空、3.5.
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
2、浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差。
11.一个竖直悬挂在水中的圆柱体,上表面受到水的压力为,底部受到水的压力为,这个物体受到的浮力为   。如果把这个圆柱体压扁后质量、密度均没有改变,仍浸没在水中,其受到的浮力将   。
【答案】8;不变
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】根据竖直悬挂在水中的圆柱体,上下表面压力差,计算浮力为F浮=13N-5N=8N;若把这个圆柱体压扁,仍浸没在水中,由于物体的体积不变,排开水的体积不变,受到的浮力不变。
【分析】根据物体受到的上下表面的压力差, 可以计算浮力;液体密度和排开液体的体积不变时,浮力不变。
12.沿海城市不仅拥有丰富的海洋资源,还有许多美丽的海滩。
(1)“胜哥”向后划水时;身体获得向前的动力,说明力的作用是   的;
(2)如图甲所示,“胜哥”在铺有鹅卵石的海滩玩耍,当他从A位置向    (选填“岸边”或“海里”)走时,脚掌疼痛感会越来越强烈;
(3)图乙中,一颗大石头陷在不渗水的淤泥中,一颗小石头在海水中下沉,受到浮力较大的是   。
【答案】(1)相互
(2)岸边
(3)小石头
【知识点】力作用的相互性;压强的大小及其计算;浮力及其产生原因;阿基米德原理
【解析】【解答】 (1) 游泳者向后划水时;身体获得向前的动力,说明力的作用是相互的;
(2)从海里向岸上走,排开水的体积逐渐变小,而水的密度不变,根据F浮=ρ液v排g可知小明受到的浮力变小,鹅卵石对脚的支持力变大,由相互作用力可知,人对鹅卵石的压力变大,由可知,受力面积不同时,产生的压强变大,故脚更疼;
(3)一颗大石头陷在不渗水的淤泥中,下方没有水,没有产生向上的压力,故大石头不受浮力,而小石头在海水中下沉,受到水的浮力,故大石块的浮力小于小石块受到的浮力。
故答案为:(1)相互;(2)岸边;(3)小石块。
【分析】 (1)物体间力的作用是相互的;
(2)浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,从海里向岸上走,排开水的体积逐渐变小,而水的密度不变,根据F浮=ρ液v排g可知小明受到浮力的变化情况,进而判断压力的变化,根据可知,压强的变化;
(3)根据浮力产生的原因分析。
13.“胜哥”家的甲、乙两个鱼缸底部各有一条大小一模一样的小鱼A、B,如题图所示,已知鱼缸中均装满了水,则两条鱼受到水的压强pA   pB,受到水的压力FA   FB,受到的浮力F浮A   F浮B(以上三空均选填“>”“<”或“=”)。
【答案】<;<;=
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】根据由可知,B中水的深度更深,B鱼受到的水的压强更大,即。由压强公式可知,受力面积一定时,压强越大,压力越大,故B鱼受到的压力更大,即。根据浮力公式可知,两条鱼受到的浮力大小相等,即。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同,
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大。
14.如图是可以产出龙涎香的大型鲸鱼抹香鲸捕食乌贼的图片,抹香鲸也是已知可以下潜到2000米深的少数鲸鱼之一。抹香鲸在深潜过程中它受到的   增大,   不变(均选填“压强”或“浮力”,不考虑抹香鲸体积的变化)。
【答案】压强;浮力
【知识点】液体压强的特点;阿基米德原理
【解析】【解答】抹香鲸在深潜过程中,深度增大,根据液体压强公式可得,海水密度不变时,抹香鲸所受海水压强增大;
由于抹香鲸浸没在水中,在继续下潜的过程中,排开海水的体积不变,而海水的密度不变,根据阿基米德原理可知所受的浮力不变。
故答案为:压强;浮力。
【分析】(1)液体内部压强随深度的增加而增大;液体压强还与液体密度有关,深度一定时,液体密度越大,压强越大;
(2)根据阿基米德原理分析抹香鲸在深潜过程中浮力的变化。
15.如图甲所示,弹簧测力计挂着一物块放入水的过程中,示数F与物块下表面浸入水中深度h的关系如图乙所示,则浸没时物块受到的浮力为   N,物块的密度为   g/cm3(结果保留一位小数)。
【答案】6;1.3
【知识点】重力及其大小的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】物体完全浸没后,浮力大小不变,所以浸没的高度在4cm之后,根据称重法可知,物体所受的浮力F浮=8N-2N=6N,根据浮力公式计算物体的体积,根据重力公式计算物体的密度
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大,
3、重力的计算公式G=ρgv。
16.如图所示,“胜哥”将体积为10-3m3、重6N的物体用细线系在圆柱形容器的底部,并将物体浸没在水中,则物体所受的浮力为   N,细线受到的拉力为   N.
【答案】10;4
【知识点】力的合成与应用;浮力大小的计算
【解析】【解答】根据阿基米德原理计算物体受到的浮力F浮=ρ液gv排=1×103kg/m3×10N/kg× 10-3m3 =10N,物体重力为6N,方向竖直向下,所以合力的方向竖直向上,拉力F=10N-6N=4N.
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、力的合成:本题中重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,据此推断拉力的大小和方向。
17.如图甲所示,弹簧秤的示数F为   N,当把金属块完全竖直浸没在水中时,如图乙所示,该金属块受到的浮力为   N,如金属块上表面所受水的压力为2N,则金属块下表面所受水的压力为   N。
【答案】3.6;1;3
【知识点】浮力及其产生原因;浮力大小的计算
【解析】【解答】图中测力计示数为3.6N。由[1]可知,物体的重力为3.6N,把金属块完全竖直浸没在水中时,金属块受到的拉力为2.6N。根据称重法计算可知金属块受到的浮力为;浮力的本质为物体上下表面受到的压力差,则金属块下表面所受水的压力为;
综上 第1空、 3.6; 第2空、1; 第3空、3;
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
2、浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差;
3、弹簧测力计:使用前弹簧测力计竖直调零,分度值为0.2N,重力方向竖直向下,据图读数,对钩码的拉力与弹簧测力计的弹簧轴线一致。
三、实验探究题
18. “胜哥”按照如图1所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是   N。
(2)观察A、B、C、D四幅图,可得出金属块受到的浮力大小与   有关;
(3)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与   有关:
(4)“胜哥”还想用图2所示装置验证阿基米德原理:将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,“胜哥”发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变小,此时弹簧测力计乙的示数会   (选填“变大”、“变小”、“不变”),若它们的变化量相等,则证明。
【答案】(1)1
(2)排开液体体积
(3)液体密度
(4)变大
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】1)物体重力为4N,完全浸没水中的拉力3.0N,所以 物体全部浸没在水中时,受到的浮力是 4N-3.0N=1.0N
综上 第1空、1
2)ABCD四幅图,物体深度不同,其余因素相同,所以 可得出金属块受到的浮力大小与 排开液体体积 有关
综上 第1空、排开液体体积
3) D、E两图 ,密度不同,其余因素相同,所以 由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与 密度有关
综上 第1空、液体密度
4)甲的水中重力增加,所以弹簧测力计示数变大
综上 第1空、变大
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,物体重力为4N,完全浸没水中的拉力3.0N,据此计算浮力
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大
19.“胜哥”在做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,每个步骤装置静止时测力计指针的位置如图所示。图c物体A上表面刚好浸没在水中。(水的密度为)
(1)物体A的重力是   N;物体A在图b时受到浮力的大小是   N;
(2)用“●”表示物体A,请在虚线框内画出物体A在图c中所受浮力的示意图;   
(3)图c中物体A底部受水的压力是   N;
(4)物体A的体积是   。
【答案】5;1.4;;2;
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)由图a可知,弹簧测力计示数为5N,所以物体A的重力为5N。由称重法可知,物体A在图b时受到浮力的大小
(2)浮力的方向向上,由称重法法可知浮力的大小为,如图所示
(3)浮力的本质为上下表面的压力差,由称重法可知浮力为
上表面刚接触到水,不受到水压力,所以物体A底部受水的压力等于浮力等于2N。
(4)由3)可知,物体的浮力为2N,根据浮力公式计算物体A的体积
综上 第1空、 5; 第2空、 1.4; 第4空、 2; 第5空、
【分析】1、称重法:物体所受浮力等于重力与弹簧测力计拉力之差,即;
2、浮力的计算:浮力的本质为物体浸入液体中,上下表面的压力差,计算公式为F=ρgv
20.“胜哥”为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关,可比较题图甲、   和丁三图的实验,并得出当物体完全浸没于液体中,浮力大小与物体浸入液体的深度   ;当物块浸没在水中时,受到的浮力是   N。
【答案】丙;无关;4
【知识点】浮力大小的计算;探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】探究浮力大小与物体在液体中的深度的关系时,需保持液体的密度和深度相同,选择实验甲、丙、丁;在丙、丁两图中,排开液体的体积不变,深度变化,弹簧测力计示数不变,受到的浮力大小相同,则浸没在液体中的物体,所受浮力与浸没的深度无关。
图甲中,物体的重力为5N,浸没在水中时,弹簧测力计拉力为1N,浸没在水中时,受到的浮力是
。故第1空填:丙;第2空填:无关;第3空填:4.
【分析】探究浮力和深度的关系,需要保持液体密度和排开液体的体积相等;浮力和深度无关;根据物体的重力和浸没在液体中测力计的拉力,计算浮力。
四、计算题
21.许多证据证明全球文明源于华夏。证据之一:南京静海寺《郑和残碑》记载:“永乐三年,将领宫军乘架二千料海船并八橹船……。”经学术界考证,二千料海船满载时,二千料海船满载时的排水量达。(海水密度取)求:
(1)船体某处离水面,该处受到海水的压强;
(2)二千料海船满载时受到的浮力;
(3)二千料海船满载时排开海水的体积。
【答案】解:(1)船体某处离水面3m,该处受到海水的压强:
(2)二千料海船满载时的排水量:
二千料海船满载时受到的浮力:
(3)二千料海船满载时排开海水的体积:
答:(1)船体某处离水面3m,该处受到海水的压强是3×104Pa;
(2)二千料海船满载时受到的浮力是1.2×107N;
(3)二千料海船满载时排开海水的体积是1200m3。
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据液体压强公式P=ρgh计算船体某处离水面受到海水的压强;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g计算二千料海船满载时受到的浮力;
(3)根据浮力的变形公式计算二千料海船满载时排开海水的体积。
22.如图甲所示,饮料中的金属块是不锈钢冰块,简称“钢冰”,它可代替传统冰块制作冰饮。钢冰表面为不锈钢,不会熔化成水影响饮料的口感,钢冰具有冷冻量更持久、可循环使用、易清洁等优点。已知一块钢冰体积为10cm3,重为0.5N,现将三块这种规格的钢冰投入装有水的圆柱形水杯中,如图乙所示,水杯的底面积为 25cm2,不计水杯厚度,ρ水=1.0x103kg/m3。求:
(1)一块钢冰受到的浮力为多大
(2)放入三块钢冰后,水对杯底的压强增加了多少
(3)放人三块钢冰后,水杯对桌面的压强增加了多少
【答案】(1)解:根据密度公式计算可知钢冰的密度大于水的密度,所以钢冰会下沉,根据F浮=ρ液gV排计算钢冰受到浮力F浮=103kg/m3×10N/kg× 10×10-6m3=0.1N.
(2)解: 放入三块钢冰后 ,水对物体的浮力为0.3N,所以物体对水的压力为0.3N,所以水对杯底的压力增加了3N, 水杯的底面积为 25cm2 ,根据压强公式分析 水对杯底的压强 增加了。
(3)解:放入三块钢冰后 ,水杯增加的重力为三块钢冰的重力,即ΔF=3×0.5N=1.5N, 根据压强公式可知 水杯对桌面的压强增加。
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)据图可知,钢冰沉底,所以排水体积等于自身体积,根据浮力公式F浮=ρ液gV排计算钢冰受到浮力F浮;
(2)放入三块钢冰后 ,水对物体的浮力为0.3N,根据相互作用力可知,物体对水的压力为0.3N,即水对杯底的压力增加了3N, 水杯的底面积为 25cm2 ,根据压强公式F=PS计算 水对杯底的压强增加量。
(3)放入三块钢冰后 ,水杯增加的重力为三块钢冰的重力,根据F=Ps计算 水杯对桌面的压强增加 量。
23.如图所示,水平桌面上放置一个圆台形容器,它的底面积为30cm2,不计容器底和侧壁的厚度。容器中盛有水,水面上静止漂浮一个木块,木块排开水的体积为1.0x10-4m3,水深为10cm,水和木块的总质量为0.5kg。求:
(1)木块受到重力。
(2)容器底部受到水的压力。
【答案】(1)解:根据浮力公式计算物体的浮力F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg× 1.0x10-4m3 =1N,木块漂浮,所以浮力等于重力,即重力大小为1N.
(2)解:根据液体压强计算公式可计算水对容器底面的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg× 0.1m=1×103Pa,根据压强公式F=Ps计算容器底部受到的压力F=1×103Pa× 30×10-4m3=3N.
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)物体漂浮表明浮力等于重力,根据F浮=ρ液gV排,计算物体受到浮力,进而计算物体的重力;
(2)根据P=ρgh计算物体水对容器底面的压强,结合F=Ps计算容器底部受到的压力。
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人教版八下物理10.2阿基米德原理同步练习(基础巩固)
一、选择题
1.水平桌面上的烧杯内装有一定量的水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出 100g水,则下列判断正确的是(  )
A.小球所受浮力可能等于1N B.小球的质量可能小于100g
C.小球的体积一定等于 100cm3 D.水对烧杯底的压强一定增大
2.小物通过视频号“胜哥课程”观看了《潜水中的科学》Ai视频对相关知识有了深刻的理解。潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中,他受到的浮力(  )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.始终不变 D.先增大后不变
3.一种液体的密度随深度而增大,它的变化规律是 式中ρ0、k是常数,h表示深度.设深度足够,有一个密度为ρ'的实心小球投入此液体中,且则下列判断正确的是 (  )
A.小球将一沉到底,不再运动
B.小球将漂浮在液面,不能下沉
C.小球经过一段运动过程,最终悬浮在深 处
D.小球经过一段运动过程,最终悬浮在深 处
4.在两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底如图甲所示,放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.在甲液体中A、B受到的浮力相等
B.A在甲、乙两种液体中受到的浮力相等
C.B在甲、乙两种液体中受到的浮力相等
D.A的质量等于B的质量
5.如图所示是中国新一代通用型导弹驱逐舰169号(武汉舰),它是052B型导弹驱逐舰,其满载时的排水量约为7×103 t,(海水密度取1.0×103 kg/m3)下列说法正确的是(  )
A.驱逐舰满载时排开水的体积是7×103 t
B.驱逐舰满载时受到的浮力是7×107N
C.驱逐舰驶入长江,舰体会上浮一些
D.驱逐舰发射多颗防卫炮弹后,舰体会下沉一些
6.“胜哥”利用如图所示装置探究“阿基米德原理”,他们将装满水的溢水杯放到电子秤上,用一小桶收集溢出的水,再用弹簧测力计挂着铝块,将其缓慢浸入水杯的水中直到浸没的过程中,弹簧测力计示数及电子秤的示数互将分别(  )
A.变小、变大 B.变大、变小 C.变小、不变 D.不变、变小
7.“胜哥”将一个金属块挂在一个充气气球的下面,再把它们放入水中某处恰能静止,如图所示.如果把金属块及气球的位置轻轻上移一些,则金属块和气球(  )
A.仍能静止 B.向下运动 C.向上运动 D.上下晃动
8.有一个梯形物体浸没在水中,如图所示,水的密度为ρ,深度为 H,物块高度为h,体积为V,较小的下底面面积为S,与容器底紧密接触,其间无水.该物体所受的浮力为(  )
A.ρgV B.
C. D.
9.“胜哥”制作了如图所示的潜水艇模型(模型的形状不变),通过操作注射器,使水进入“潜水艇”,潜水艇由悬浮下沉至容器底部。在此过程中,潜水艇所受浮力与进入潜水艇内水质量的关系图象为(  )
A. B.
C. D.
二、填空题
10.一金属圆柱体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数为7.8N,将它浸没到水中,弹簧测力计的示数为6.8N,它在水中所受的浮力为   N,当它上表面受水的压力为2.5N时,它下表面受水的压力为   N。
11.一个竖直悬挂在水中的圆柱体,上表面受到水的压力为,底部受到水的压力为,这个物体受到的浮力为   。如果把这个圆柱体压扁后质量、密度均没有改变,仍浸没在水中,其受到的浮力将   。
12.沿海城市不仅拥有丰富的海洋资源,还有许多美丽的海滩。
(1)“胜哥”向后划水时;身体获得向前的动力,说明力的作用是   的;
(2)如图甲所示,“胜哥”在铺有鹅卵石的海滩玩耍,当他从A位置向    (选填“岸边”或“海里”)走时,脚掌疼痛感会越来越强烈;
(3)图乙中,一颗大石头陷在不渗水的淤泥中,一颗小石头在海水中下沉,受到浮力较大的是   。
13.“胜哥”家的甲、乙两个鱼缸底部各有一条大小一模一样的小鱼A、B,如题图所示,已知鱼缸中均装满了水,则两条鱼受到水的压强pA   pB,受到水的压力FA   FB,受到的浮力F浮A   F浮B(以上三空均选填“>”“<”或“=”)。
14.如图是可以产出龙涎香的大型鲸鱼抹香鲸捕食乌贼的图片,抹香鲸也是已知可以下潜到2000米深的少数鲸鱼之一。抹香鲸在深潜过程中它受到的   增大,   不变(均选填“压强”或“浮力”,不考虑抹香鲸体积的变化)。
15.如图甲所示,弹簧测力计挂着一物块放入水的过程中,示数F与物块下表面浸入水中深度h的关系如图乙所示,则浸没时物块受到的浮力为   N,物块的密度为   g/cm3(结果保留一位小数)。
16.如图所示,“胜哥”将体积为10-3m3、重6N的物体用细线系在圆柱形容器的底部,并将物体浸没在水中,则物体所受的浮力为   N,细线受到的拉力为   N.
17.如图甲所示,弹簧秤的示数F为   N,当把金属块完全竖直浸没在水中时,如图乙所示,该金属块受到的浮力为   N,如金属块上表面所受水的压力为2N,则金属块下表面所受水的压力为   N。
三、实验探究题
18. “胜哥”按照如图1所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是   N。
(2)观察A、B、C、D四幅图,可得出金属块受到的浮力大小与   有关;
(3)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与   有关:
(4)“胜哥”还想用图2所示装置验证阿基米德原理:将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,“胜哥”发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变小,此时弹簧测力计乙的示数会   (选填“变大”、“变小”、“不变”),若它们的变化量相等,则证明。
19.“胜哥”在做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,每个步骤装置静止时测力计指针的位置如图所示。图c物体A上表面刚好浸没在水中。(水的密度为)
(1)物体A的重力是   N;物体A在图b时受到浮力的大小是   N;
(2)用“●”表示物体A,请在虚线框内画出物体A在图c中所受浮力的示意图;   
(3)图c中物体A底部受水的压力是   N;
(4)物体A的体积是   。
20.“胜哥”为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关,可比较题图甲、   和丁三图的实验,并得出当物体完全浸没于液体中,浮力大小与物体浸入液体的深度   ;当物块浸没在水中时,受到的浮力是   N。
四、计算题
21.许多证据证明全球文明源于华夏。证据之一:南京静海寺《郑和残碑》记载:“永乐三年,将领宫军乘架二千料海船并八橹船……。”经学术界考证,二千料海船满载时,二千料海船满载时的排水量达。(海水密度取)求:
(1)船体某处离水面,该处受到海水的压强;
(2)二千料海船满载时受到的浮力;
(3)二千料海船满载时排开海水的体积。
22.如图甲所示,饮料中的金属块是不锈钢冰块,简称“钢冰”,它可代替传统冰块制作冰饮。钢冰表面为不锈钢,不会熔化成水影响饮料的口感,钢冰具有冷冻量更持久、可循环使用、易清洁等优点。已知一块钢冰体积为10cm3,重为0.5N,现将三块这种规格的钢冰投入装有水的圆柱形水杯中,如图乙所示,水杯的底面积为 25cm2,不计水杯厚度,ρ水=1.0x103kg/m3。求:
(1)一块钢冰受到的浮力为多大
(2)放入三块钢冰后,水对杯底的压强增加了多少
(3)放人三块钢冰后,水杯对桌面的压强增加了多少
23.如图所示,水平桌面上放置一个圆台形容器,它的底面积为30cm2,不计容器底和侧壁的厚度。容器中盛有水,水面上静止漂浮一个木块,木块排开水的体积为1.0x10-4m3,水深为10cm,水和木块的总质量为0.5kg。求:
(1)木块受到重力。
(2)容器底部受到水的压力。
答案
1.A
2.B
3.D
4.A
5.B
6.C
7.C
8.D
9.A
10.1.0;3.5
11.8;不变
12.(1)相互
(2)岸边
(3)小石头
13.<;<;=
14.压强;浮力
15.6;1.3
16.10;4
17.3.6;1;3
18.(1)1
(2)排开液体体积
(3)液体密度
(4)变大
19.5;1.4;;2;
20.丙;无关;4
21.解:(1)船体某处离水面3m,该处受到海水的压强:
(2)二千料海船满载时的排水量:
二千料海船满载时受到的浮力:
(3)二千料海船满载时排开海水的体积:
答:(1)船体某处离水面3m,该处受到海水的压强是3×104Pa;
(2)二千料海船满载时受到的浮力是1.2×107N;
(3)二千料海船满载时排开海水的体积是1200m3。
22.(1)解:根据密度公式计算可知钢冰的密度大于水的密度,所以钢冰会下沉,根据F浮=ρ液gV排计算钢冰受到浮力F浮=103kg/m3×10N/kg× 10×10-6m3=0.1N.
(2)解: 放入三块钢冰后 ,水对物体的浮力为0.3N,所以物体对水的压力为0.3N,所以水对杯底的压力增加了3N, 水杯的底面积为 25cm2 ,根据压强公式分析 水对杯底的压强 增加了。
(3)解:放入三块钢冰后 ,水杯增加的重力为三块钢冰的重力,即ΔF=3×0.5N=1.5N, 根据压强公式可知 水杯对桌面的压强增加。
23.(1)解:根据浮力公式计算物体的浮力F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg× 1.0x10-4m3 =1N,木块漂浮,所以浮力等于重力,即重力大小为1N.
(2)解:根据液体压强计算公式可计算水对容器底面的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg× 0.1m=1×103Pa,根据压强公式F=Ps计算容器底部受到的压力F=1×103Pa× 30×10-4m3=3N.
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