物理第十章 浮力10.2 阿基米德原理测试题

这是一份物理第十章 浮力10.2 阿基米德原理测试题，共10页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
10.2 阿基米德原理一、选择题1．两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体，把甲乙两球分别轻轻放入两杯液体，最后处于图所示状态。甲、乙排开液体的重力相等，甲、乙所受浮力相比A．甲所受浮力更大B．乙所受浮力更大C．甲、乙所受浮力一样大D．不知道液体密度无法比较浮力大小【答案】C【解析】由于甲、乙在液体中排开液体的重力相等，所以根据阿基米德原理得，甲、乙在液体中受到的浮力是相等的故C正确。2．网上流传着一种说法，鸡蛋能否沉入水底可以鉴别其是否新鲜。为了验证其真实性，小亮买了些新鲜鸡蛋，并拿其中一颗进行实验。第一天放入水中的鸡蛋沉入水底（如图甲），取出鸡蛋擦干放置50天后，再放入水中时鸡蛋漂浮在水面（如图乙），看来网传是真的。下列分析正确的是A．鸡蛋两次所受的浮力一样大B．甲图中鸡蛋排开水的重力大C．乙图中鸡蛋所受浮力大于重力D．放置50天后的鸡蛋密度变大【答案】B【解析】A．由图可知：在甲中下沉，V甲排＝V鸡蛋，在乙中漂浮，V乙排＜V鸡蛋；由于是同一个鸡蛋，则鸡蛋的体积相同，则V甲排＞V乙排，由浮力的公式F浮＝ρgV排可知：鸡蛋所受的浮力：F甲＞F乙，故A错误；B．根据F浮＝G排可知：鸡蛋排开水的重力：G甲排＞G乙排，故B正确；C．鸡蛋在乙中漂浮，根据漂浮条件可知：浮力等于其重力，故C错误；D．因为鸡蛋在甲中下沉，则ρ甲＞ρ水，在乙中漂浮，则ρ乙＜ρ水，所以ρ甲＞ρ乙，即放置50天后的鸡蛋密度变小了，故D错误。3．如图所示，将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态，在乙杯中处于悬浮状态．下列判断正确的是A．甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度B．甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度C．鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力D．鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力【答案】A【解析】由于是同一个鸡蛋放在甲、乙两个杯中，故鸡蛋的重力是不变的，由于甲中鸡蛋处于漂浮状态，即ρ盐水甲>ρ鸡蛋，乙中鸡蛋处于悬浮状态，即ρ盐水乙＝ρ鸡蛋，故ρ盐水甲>ρ盐水乙，A是正确的，B是不对的；无论是漂浮还是悬浮，浮力都等于重力，即F浮＝G鸡蛋，故C、D放弃不正确。4．把一个铁球放入盛满酒精的杯子中（铁球全部浸在液体中），从杯中溢出8克酒精（ρ酒精＝0.8×103kg/m3），若将该铁球放人盛满水的杯中时，从杯中溢出水的质量是A．大于8g B．小于8g C．等于8g D．都相同【答案】A【解析】若原来盛满酒精，铁球在酒精中受到的浮力：F浮酒精=G排酒精=m排酒精g=0.008kg×10N/kg=0.08N，金属块的体积：V===1×10−5m3，将该铁球放人盛满水的杯中时，溢出水的重力：G=F浮水=ρ水gV=1000kg/m3×10N/kg×1×10−5m3=0.1N，溢出水的质量m===0.01kg=10g，即大于8g。故选：A。5．一个质量为60g、体积为100cm3的物体放入酒精（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）中，物体静止时，物体在酒精中的体积与物体总体积的比值为（　　）A．3：4 B．3：5 C．1：2 D．2：3【答案】A【解析】物体的密度：===0.6g/cm3=0.6×103kg/m3＜0.8×103kg/m3，若把该物体放入密度为0.8×103kg/m3的酒精中后，物体静止时处于漂浮状态，则F浮=G，即：ρ酒精gV排=ρ物gV物，则：，故A符合题意。6．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，如图已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象，已知ρ水=1.0×103kg/m3．则下列说法中错误的是（　　）A．圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是700PaB．圆柱体的重力为12NC．圆柱体所受的最大浮力为8ND．圆柱体的密度为1.5×103kg/m3【答案】A【解析】由图象可知，圆柱体在刚浸没时，下表面所处的深度为h=7cm-3cm=4cm=0.04m，因此受到的液体压强P=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa，故A选项说法不正确；由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G=F拉 =12N，故B选项说法正确；由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，则圆柱体受到的浮力F浮=G-F=12N-4N=8N，故C选项说法正确；图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力F=4N，则圆柱体受到的浮力F浮 =G-F=12N-4N=8N，又∵F浮 =ρ水gV排∴V物 =V排 =F浮/ρ水g=8N/1×103kg/m3×10N/kg=8×10-4 m3，由公式G=mg可求出物体的质量m=G/g=12N/10N/kg=1.2kg，则圆柱体密度ρ物 =m/V物=1.2kg/8×10−4m3=1.5×103 kg/m3，故D选项说法正确，故选A。7．如图所示，重为8牛的实心金属球悬挂在弹簧秤下，当金属球的体积浸入水中静止时，弹簧秤的示数（）A．一定是6牛 B．一定是4牛C．可能是2牛 D．以上答案均错【答案】D【解析】设金属球的密度为ρ，则金属球的体积为V=，当金属球体积的浸入水时，受到的浮力为F浮=ρ水gV排=ρ水g×=，弹簧秤的示数F=G-F浮=G-=8N-=8N-4N×，由于金属的密度大于水的密度，所以＜1，弹簧测力计的示数大于4N，故选D。8．把一块实心金属放入盛满酒精的杯中，从杯子中溢出8g酒精．若将该金属放入盛满水的同样的杯子中，从杯中溢出水的质量是A．大于8g B．等于8g C．小于8g D．无法确定【答案】A【解析】∵实心金属块的密度大于水的密度，∴金属块放入水和酒精中都要下沉，∴排开水和酒精的体积相同，∵ρ=m/V，ρ水＞ρ酒精，∴m水＞m酒精，即：排开水的质量大于排开酒精的质量．9．小华利用弹簧测力计、细线、物体A、柱形容器和水按照图甲、乙、丙所示依次进行实验，测量某种液体的密度ρ。三次测量弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3，水的密度用ρ水表示，则下列四个选项中，ρ的表达式正确的是（）A．B．C．D．【答案】B【解析】物体A浸没在水中受到的浮力F浮水=F1-F2，由F浮水=ρ水gV排得，A的体积：V=V排水=，物体A浸没在液体中受到的浮力F浮液=F1-F3，物体A分别浸没在水和液体中，则物体A排开液体的体积等于排开水的体积，V排液=V排水=，由F浮液=ρ液gV排得，液体的密度：ρ液=，故B符合题意，ACD不符合题意。10．小北进行了验证阿基米德原理的实验，其正确操作过程如图所示，图中F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计示数。下列说法正确的是A．物块受到的浮力F浮=F1−F2B．F2<F1表明物块受到的重力减小了C．物块排开的液体受到的重力G排液=F4D．若F1−F2= F4−F3，则说明本次实验结果符合阿基米德原理【答案】AD【解析】A. 物体重力是F1，物体放入水后弹簧测力计显示物体的重力是F2，所以物体受到的浮力F浮＝F1−F2；故A正确；B. 本实验中物体的重力是不变的，示数变化是因为受到了浮力；故B错误；C. 由丙可知，物块排开的液体受到的重力G排液＝F4−F3；故C错误；D. 若F1−F2＝F4−F3，则表明物体受到的浮力等于其排开的液体的重力，说明本次实验结果符合阿基米德原理，故D正确。故选：AD。二、填空题11．重为4牛的实心金属球挂在弹簧测力计下并将其浸没在水中，此时测力计的示数为1牛，则金属球受到的浮力大小为__________牛，方向__________．阿基米德原理__________（选填“适用”或“不适用”）空气中的物体受到浮力的问题．【答案】3    竖直向上适用【解析】由称重法知道，金属球受到的浮力大小是：F浮 =G-F示=4N-1N=3N，方向竖直向上；对于浸在液体的物体所受的浮力，大小等于它排开液体受到的重力，这就是阿基米德原理；该原理同样也适用于物体在气体中物体受到的浮力问题．12．体积相同的实心铜球和实心铁球（ρ铜＞ρ铁），质量较大的是_____球，将它们全部浸没在水里，铜球受到的浮力_____铁球受到的浮力．把质量相等的实心铜球和实心铁球全部浸没在水里，铜球受到的浮力_____铁球受到的浮力．（后两空均选填“大于”“等于”或“小于”）【答案】铜等于小于【解析】体积相同的实心铜球和实心铁球，因为ρ铜＞ρ铁，根据m=ρV可知m铜＞m铁，铜球的质量较大；将它们全部浸没在水里，V排=V，所以排开水的体积相同，根据F浮=ρ水gV排可知，铜球和铁球受到的浮力相等；铜球和铁球的质量相同，ρ铜＞ρ铁，由可得V铜＜V铁，全部浸没在水中，由F浮=ρ水gV排可知铜球受到的浮力小于铁球受到的浮力．13．将体积为5×10-4立方米、重为6牛的实心物体A用线吊着浸没在水中，如图所示。物体A受到的浮力为_________牛；剪断细线的瞬间，物体A受到的合力为______牛。【答案】4.9    1.1    【解析】物体A受到的浮力剪断细线的瞬间，物体A受到的合力为：14．用细绳悬挂一重为10牛的A物体浸没在水中，细绳的拉力为0.2牛，A物体受到水的浮力为____牛，A物体的体积为_____米3；向水中加盐时，A物体受到的浮力将 _____（选填“变小”、“不变”或“变大”）．【答案】9.8    1×10-3变大【解析】物体受到的浮力：F浮=G-F示=10N-0.2N=9.8N；根据F浮=ρ液gV排可得，物体排开水的体积：V排===1×10-3m3；因为物体浸没在水中，所以物体的体积：V=V排=1×10-3m3；向水中加盐时，排开水的体积不变，盐水的密度变大，由F浮=ρ液gV排可知它受到的浮力变大．15．小敏用橡皮筋系着体积为2×10-3米3的金属球先后浸没在水中、某液体中，手提橡皮筋上端，待球静止后现象如图所示。金属球在水中受到的浮力为________牛。金属球在水中、某液体中所受合力分别为F1和F2，则F1 ________F2；若某液体的密度为ρ液，则ρ水_______ρ液。（后两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）【答案】  19.6  等于大于【解析】金属球在水中受到的浮力为：，金属球在水和某液体中时，都为静止状态，静止状态为平衡状态，即合力为零，所以；如图在某液体中时，橡皮筋伸长更长，即受到的拉力大，说明受到的浮力小，得：，即。三、实验题16．如图所示，某小组“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：①用弹簧测力计测出物体所受的重力G（如图甲所示）；②将物体浸没在水面恰好与溢水口相平的溢水杯中，用空的小桶接住从溢水杯里被物体排开的水，水不再流出时，读出这时测力计的示数F（如图乙所示）；③测出接水后小桶与水所受的总重力G1（如图丙所示）；④将小桶中的水倒出，测出小桶所受的重力G2（如图丁所示）；⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同。请回答下列问题：（1）在实验中，排开的水所受的重力用G排＝G1 –G2得出，物体浸没在水中，受到水的浮力用F浮＝________得出。（用上述测得量的字母表示）（2）小组成员发现算出的物体受到浮力大小和排开液体重力的大小相差较大，请你指出本实验误差较大的原因和改进方法（不能添加实验器材）：误差较大的原因：______________________________________。改进方法：____________________________________________。（3）物体没有完全浸没在水中，_________（选填“能”或“不能“）用实验验证阿基米德原理。【答案】G-F小桶里有残留的水，测排开水的重力不准确将步骤调整到步骤①或②前能【解析】（1）乙图中物体受到向上的拉力F和F浮、向下的重力G，物体静止受力平衡，所以F浮=G-F；（2）称量小桶重力时，小桶中有残留的水将使测量结果不准确；为了使结果更准确，应先测小桶重，再用小桶接溢出的水，所以将④中测小桶重放在②步骤前。（3）物体没有完全浸入水中时，拉力增大，排开的水的重力也增大，照样有F浮＝G-F，所以物体没有完全浸没在水中时也能用实验验证阿基米德原理。17．如图所示是小王验证阿基米德原理的实验过程，请分析图中的情景，回答下列问题:（1）分析图（b）与（d），小王是在测量_____________的大小，测量结果是_____牛。（2）分析图（a）与（e），小王是在测量_______的大小，测量结果是_____________牛。（3）本次实验的结果与需验证的原理__________（选填“相符”或“不符”）。如果实验过程中的测量数据没有问题，那你认为造成上述结果最可能的原因是_______________。【答案】浮力    2.2    排开液体的重力    1.8    不符烧杯内的水未盛满（液体未全部排出等）【解析】（1）分析比较（b）（d）可知，分别测量物体的重力和浸入液体后的拉力，两者的差即为物体所受的浮力，是为了测量浮力大小；测量结果为（2）分析图（a）（e）可知，分别测量空桶重力和装水之后的重力，两者的差即为排开液体的重力，为了测排开液体的重力；测量结果为（3）实验验证的浮力与排开液体重力不相等，与阿基米德原理不符；原因可能是烧杯中的水没有盛满，没有把物体排开的水全部排出。四、计算题18．溢水杯中水面恰好到达溢水口．将一挂在弹簧测力计上的铝球慢慢地浸没到溢水杯中，静止时弹簧测力计的示数为9.8 N，溢出水的重为9.8 N．求：（1）铝球受到的浮力是多少？（2）铝球的重是多少？（3）这个铝球是实心的还是空心的？（铝＝2.7×103 kg/m3）【答案】（1）9.8 N  （2）19.6 N  （3）空心的【解析】（1）由浮力公式得：；（2）对铝球受力分析：铝球受向上的拉力与浮力，受向下的重力，由铅球静止受力平衡得：G=F拉+F浮=9.8N+9.8N=19.6N（3）实心铝的体积为：，铝球浸没到溢水杯中，所以铝球体积：，因为V实<V，所以铝球是实心的。答：（1）铝球受到的浮力是9.8N；（2）铝球的重是19.6N；（3）这个铝球是实心的。