![2024年初中物理同步练习《10.2+阿基米德原理+》10404第1页](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/15844449/0-1717996698963/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![2024年初中物理同步练习《10.2+阿基米德原理+》10404第2页](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/15844449/0-1717996699037/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![2024年初中物理同步练习《10.2+阿基米德原理+》10404第3页](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/15844449/0-1717996699050/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
2024年初中物理同步练习《10.2+阿基米德原理+》10404
展开
这是一份2024年初中物理同步练习《10.2+阿基米德原理+》10404,共18页。试卷主要包含了把一个木块等内容,欢迎下载使用。
1.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和乙、杯中装满了水,将两个体积相同、材料不同的实心小球A和B分别放入溢水杯中。则下列说法错误的是( )
A.小球A的质量小于小球B的质量 B.小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力
C.甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强 D.水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强
2.体积相同的铝球、铜块和木块,浸在液体中,比较它们受到的浮力大小,正确的是()
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.他们受到的浮力一样大
3.据史书记载,我国宋朝治平年间,在今陕西境内发生了一次大洪水,洪水将固定浮桥用的八尊沉重的铁牛冲入了河底。当时有一个叫怀丙的人巧妙地将铁牛打捞了起来:把拴在一起的两艘大木船装满沙子,然后用绳索一端系住铁牛,拉紧后另一端拴在船上。把沙子卸入河中,铁牛就被拉起来了。以下判断正确的是( )
A.铁牛浸没后,随着深度增加,所受的浮力增大 B.铁牛被冲到河底只受到重力和浮力
C.用两艘大木船并装满沙子,是为了减小浮力
D.卸下沙子的过程中,当木船排开水的体积减小时,铁牛就会被拉起
4.2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”(如图所示)成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中( )
A.受到的重力小于浮力 B.上、下表面受到的压力差变大
C.受到的压强变大,浮力变大 D.受到的压强变大,浮力不变
5.将甲、乙两个不同材料的实心物体分别挂在已校零的弹簧测力计上,当把它们分别浸没到水中时,发现弹簧测力计的示数都不为零,但示数减小相同。下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两个物体一定处在水中相同深度 B.甲、乙两个物体的体积相等
C.甲、乙两个物体浸没在水中时,弹簧测力计示数是相同的
D.甲、乙两个物体在空气中时,弹簧测力计示数是相同的
6.把一个木块(ρ木=0.6×103kg/m3)放入盛满酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)的溢水杯中,溢出30g的酒精:若将此木块从酒精中取出,擦干后放入盛满水的溢水杯中,则溢出的水的质量是( )
A.等于30gB.小于30gC.大于30gD.无法确定
7.如图所示,放在水平桌面上的杯子中装有0℃的冰水混合物,水较少,冰块较大,冰与杯底有接触且对杯底有压力,在冰块熔化的过程中,下列判断正确的是( )
A.杯中水位高度将保持不变 B.冰块受到水的浮力将先增大后减小
C.杯子对桌面的压强将逐渐增大 D.杯中水的温度将逐渐升高
8.一枚重量为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变化的图象可能是下图中的( )
A.B.C.D.
9.一个悬浮在水中的圆柱体上表面受到水的压力为5N,下表面受到水的压力为13N,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.该圆柱体受到的浮力是18N B.该圆柱体受到的重力是8N
C.该圆柱体的侧面不受水的压力 D.该圆柱体除了受到水的压力外还受重力和浮力
10.小明将质量为100g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出80cm3的水,则物体受到的浮力为( )A.1NB.0.8NC.0.2ND.1.8N
11.一物体的体积为2×10﹣3立方米,重为12N,当它放入水中最终静止时,受到的浮力是( )
A.20NB.8NC.12 ND.32N
12.在一支平底试管内装入适量铁砂,先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,如图所示。下列说法正确的是( )
A.试管在甲液体中受到的浮力较大 B.试管在乙液体中受到的浮力较大
C.装甲液体的烧杯底部所受液体压强较大 D.装乙液体的烧杯底部所受液体压强较大
13.测力计上挂一重为10N的金属块,当金属块体积的四分之一浸入水中静止时,测力计的示数为8N,若金属块全部浸入水中且未碰到容器底部,测力计的示数为()A.2N B.4N C.6N D.8N
14.如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有水的圆柱形容器中,木块静止时,有的体积露出水面,上表面距离水面4cm,则下列判断错误的是( )
A.向水中适当的加一些盐,则物块底部受到的压强不变
B.使木块完全浸没需要4N向下的压力
C.木块受到的浮力是6N D.木块的密度为0.8g/cm3
15.如图所示,将一挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢放入水中(水足够深),h表示圆柱体下表面到水面的距离。则在柱体接触容器底之前,测力计对圆柱体的拉力F拉与h、圆柱体所受浮力F浮与h、烧杯底受水的压力F压与h、圆柱体重力G与h的关系图象中(如图所示),正确的是 ( )
A.B.C.D.
二.填空题(共5小题)
16.体积均为200cm3的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重1.8N,合金块重为6N,则合金块受到的浮力为 N,木块露出水面的体积为 cm3。
17.我国新国产航母“山东号”于2018年4月正式下水。航母满载时的排水量为6.18×104t,则航母满载时受到的浮力为 N.若一架舰载机在航母上起飞后,则航母受到的浮力将 。(选填“变大”、“不变或“变小”)(g取10N/kg)
18.“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800吨,表示它浮在海平面上,排开的海水质量是4800吨,此时舰所受的浮力是 N.当舰从海洋驶入长江时,所受的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);若此时地球引力减小一半,则此时舰在水中的吃水线深度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)(ρ海水>ρ江水)
19.有一木块的体积为200cm3,密度为0.8×103kg/m3.把它浸没在水中时,它受到的浮力是 N;松手后,木块静止时排开水的量是 kg.(g=10N/kg)。
20.如图所示,质量为20g的蜡块,在盛水的烧杯中静止,此时它所受浮力为 N,排开水的体积为 cm3.逐渐向烧杯中加入密度为1.08×103kg/m3的盐水,整个过程中没有液体溢出,蜡块排开液体的体积 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ蜡=0.9×103kg/m3,g=10N/kg)
三.计算题(共2小题)
21.如图所示,体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中(绳子重力不计)。求:
(1)木块此时受到浮力。
(2)木块的重力。
22.如图所示,一质量为1kg的容器中装有20kg的水,现将一密度均匀,质量为6kg,底面积为600cm2的长方体木块漂浮在静止的水面上。求:
(1)水对木块产生的浮力大小;
(2)木块浸入水中的深度;
(3)容器内的水被全部抽完后该木块对容器的压强。
八年级下学期《10.2 阿基米德原理 》参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和乙、杯中装满了水,将两个体积相同、材料不同的实心小球A和B分别放入溢水杯中。则下列说法错误的是( )
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力
C.甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强
D.水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强
【分析】(1)根据A漂浮,B悬浮,可根据物体浮沉条件确定小球A和B的密度关系,又知小球A和B的体积关系,由m=ρV分析它们的质量关系;
(2)漂浮和悬浮都有F浮=G,由此分析两球的浮力关系;
(3)根据p=ρgh判断水对甲杯底的压强与水对乙杯底的压强关系;根据p=分析两容器底受到水的压力关系;然后比较甲烧杯对桌面的压力与乙烧杯对桌面的压力的大小关系,再根据p=分析解答。
【解答】解:由图知A漂浮,所以ρA<ρ水;B悬浮,所以ρB=ρ水,则ρA<ρB。
A、ρA<ρB,小球A和B的体积相同。由ρ=知,小球A的质量小于小球B的质量,故A正确;
B、漂浮和悬浮时,F浮=G物,由于小球A的质量小于小球B的质量,故小球A的重力小于小球B的重力,所以小球A受到的浮力小于小球B受到的浮力,故B错误;
CD、由图可知,两杯水面高度相等,根据p=ρgh知,水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强;
两容器相同,则底面积相同,根据p=知两容器底受到水的压力相等,容器重力相同,容器对桌面的压力相同,根据p=知甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强,故CD正确。
故选:B。
2.体积相同的铝球、铜块和木块,浸在液体中的情况如图所示,比较它们受到的浮力大小,正确的是( )
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.他们受到的浮力一样大
【分析】根据阿基米德原理的推导公式F浮=G排=ρ液gV排可知,浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关。
【解答】解:由图可知,铝球、铜块和木块均浸没在同种液体中,
因物体浸没时排开液体的体积相等,
所以,体积相同的铝球、铜块和木块排开液体的体积相等,
由F浮=G排=ρ液gV排可知,它们受到的浮力一样大。
故选:D。
3.据史书记载,我国宋朝治平年间,在今陕西境内发生了一次大洪水,洪水将固定浮桥用的八尊沉重的铁牛冲入了河底。当时有一个叫怀丙的人巧妙地将铁牛打捞了起来:把拴在一起的两艘大木船装满沙子,然后用绳索一端系住铁牛,拉紧后另一端拴在船上。把沙子卸入河中,铁牛就被拉起来了。以下判断正确的是( )
A.铁牛浸没后,随着深度增加,所受的浮力增大
B.铁牛被冲到河底只受到重力和浮力
C.用两艘大木船并装满沙子,是为了减小浮力
D.卸下沙子的过程中,当木船排开水的体积减小时,铁牛就会被拉起
【分析】(1)浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关;
(2)对铁牛进行受力分析即可解答;
(3)物体漂浮,浮力等于重力,据此分析即可解答;
(4)卸下沙子的过程中,木船所受浮力减小,根据F浮=ρgV排判断木船排开水的体积变化,进而做出判断。
【解答】解:
A、浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,与深度无关,铁牛浸没后,水的密度不变,排开水的体积不变,所受的浮力不变。故A错误;
B、分析可知,铁牛被冲到河底受到重力和浮力的作用,并且重力大于浮力,所以铁牛还受到河底的支持力的作用。故B错误;
C、用两艘大木船并装满沙子,船仍旧漂浮在水面上,重力增大,浮力也随之增大,所以是为了增大浮力。故C错误;
D、卸下沙子的过程中,木船重力减小,所受浮力减小,根据F浮=ρgV排可知,木船排开水的体积减小时,需要上浮,所以铁牛就会被拉起。故D正确。
故选:D。
4.2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”(如图所示)成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中( )
A.受到的重力小于浮力
B.上、下表面受到的压力差变大
C.受到的压强变大,浮力变大
D.受到的压强变大,浮力不变
【分析】物体受到浮力的原因是物体上、下表面受到液体的压力差作用,浮力的大小与液体密度和物体排开液体的体积有关,因此判断浮力的大小,关键判断液体密度和物体排开液体的体积发生怎样的变化。潜水器受到的压强大小与液体的密度和潜水器所处的深度有关,因此判断压强的大小,关键是判断液体密度和潜水器所处深度的变化。
【解答】解:潜水器在水面下匀速下潜,此时水的密度不变,潜水器浸没在水中,其排开水的体积不变,但是在水中的深度逐渐增深。根据公式P=ρgh和公式F浮=ρ液gV排可知,潜水器受到的压强增大,浮力不变,即上、下表面受到的压力差不变。故选项A、B、C均错误,D正确。
故选:D。
5.将甲、乙两个不同材料的实心物体分别挂在已校零的弹簧测力计上,当把它们分别浸没到水中时,发现弹簧测力计的示数都不为零,但示数减小相同。下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两个物体一定处在水中相同深度
B.甲、乙两个物体的体积相等
C.甲、乙两个物体浸没在水中时,弹簧测力计示数是相同的
D.甲、乙两个物体在空气中时,弹簧测力计示数是相同的
【分析】物体浸没在水中,弹簧测力计减少的示数就是物体受到的浮力大小,减小的示数相同说明受到的浮力相同。
【解答】解:
B、由称重法F浮=G﹣F′可知,物体受到的浮力等于弹簧测力计减小的示数;
由题知,把两实心物体分别浸没到水中时,发现测力计的示数减小相同,说明两物体受到的浮力相等,根据F浮=ρgV排可知排开水的体积相同,所以,两个物体的体积相等,故B正确;
A、浸没在水中的物体受到的浮力与所处的深度无关,所以不能判断两物体在水中的深度,故A错误。
CD、仅知道两物体受到的浮力相等,据F浮=G﹣F′不能确定物体在空气中的弹簧测力计示数、浸没水中后弹簧测力计的示数的大小关系,故CD错误。
故选:B。
6.把一个木块(ρ木=0.6×103kg/m3)放入盛满酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)的溢水杯中,溢出30g的酒精:若将此木块从酒精中取出,擦干后放入盛满水的溢水杯中,则溢出的水的质量是( )
A.等于30gB.小于30gC.大于30gD.无法确定
【分析】由题知,木块的密度小于酒精和水的密度,放入酒精或水中将漂浮,受到的浮力等于木块重,也等于排开酒精或水的重,再根据重力公式分析质量关系。
【解答】解:因为ρ木<ρ酒精,
所以,木块在酒精面上将漂浮,
则木块受到酒精的浮力:
F浮=G木=G排=m排g;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
因为ρ木<ρ水,
所以,木块在水面上漂浮,
则木块受到水的浮力:
F浮′=G木=G排′=m排′g;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可知木块排开酒精和水的质量(溢出的质量):
m排=m排′=30g。
故选:A。
7.如图所示,放在水平桌面上的杯子中装有0℃的冰水混合物,水较少,冰块较大,冰与杯底有接触且对杯底有压力,在冰块熔化的过程中,下列判断正确的是( )
A.杯中水位高度将保持不变
B.冰块受到水的浮力将先增大后减小
C.杯子对桌面的压强将逐渐增大
D.杯中水的温度将逐渐升高
【分析】(1)杯子中装有0℃的冰水混合物,水面下的冰不会熔化,水面上冰从周围吸热而熔化。因为水较少,冰块较大,在水面上冰熔化的过程中,冰不会浮起,原来水面下的冰块不变化;水面上的冰熔化为0℃的水,水位会升高。
(2)根据F浮=ρ水gV排,利用控制变量法分析其浮力大小变化;
(3)杯子对桌面的压力等于杯子与杯内水和冰的总重力,利用p=分析杯子对桌面的压强变化;
(4)晶体在熔化过程中吸收热量,温度保持不变。
【解答】解:
A、杯子中装有0℃的冰水混合物,水面下的冰不会熔化,水面上冰从周围吸热而熔化。因为水较少,冰块较大,在水面上冰熔化的过程中,冰不会浮起,原来水面下的冰块不变化;水面上的冰熔化为0℃的水,水位会升高,故A错误;
B、在冰块熔化的过程中,原来水下部分不变,上面冰块体积逐渐减小,但因为水面升高,冰块排开水的体积不断变大,根据F浮=ρ水gV排可知,冰块受到水的浮力将逐渐变大;随着冰块变小,其重力变小,漂浮后浮力等于重力,浮力会减小,故B正确;
C、在冰熔化成水的过程中,杯内水和冰的总质量不变,冰和水的总重力不变,且杯子的重力一定,故杯子对桌面的压力不变;杯子的底面积(即受力面积)不变,根据p=可知,杯子对桌面的压强不变。故C错误;
D、冰熔化过程中温度保持不变,则杯中水的温度不变,故D错误。
故选:B。
8.一枚重量为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变化的图象可能是下图中的( )
A.B.C.D.
【分析】鸡蛋悬浮在盐水中时,浮力等于鸡蛋的重力,逐步加入盐,盐水的密度增大;浮出水面前鸡蛋排开水的体积不变,根据浮力公式可知鸡蛋所受浮力变化情况。
【解答】解:因为鸡蛋悬浮在盐水中时,根据悬浮条件可知:浮力等于鸡蛋的重力;
往盐水中继续均匀缓慢加盐,盐水密度增大,浮出水面前鸡蛋排开水的体积不变,根据公式F浮=ρgV排可知鸡蛋所受浮力逐渐增大;
浮出水面后鸡蛋漂浮时所受浮力等于鸡蛋的重力,浮力不在变化;
鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象应该是开始浮力变大,后来不变;
由此分析可知:选项A正确,BCD错。
故选:A。
9.一个悬浮在水中的圆柱体上表面受到水的压力为5N,下表面受到水的压力为13N,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.该圆柱体受到的浮力是18N
B.该圆柱体受到的重力是8N
C.该圆柱体的侧面不受水的压力
D.该圆柱体除了受到水的压力外还受重力和浮力
【分析】(1)物体浸在液体(或气体)中,物体将受到的液体(或气体)对它产生的压力,求出合力,即受到的浮力,从而得出浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差;
(2)物体悬浮,浮力等于重力;
(3)液体向各个方向都有压强;
(4)对该圆柱体进行受力分析即可解答。
【解答】解:
A、该圆柱体受到的浮力F浮=F下﹣F上=13N﹣5N=8N,故A错误;
B、因该圆柱体悬浮在水中,则圆柱体受到的重力G=F浮=8N,故B正确;
C、因为液体向各个方向都有压强,所以该圆柱体的侧面也受水的压力,故C错误;
D、对该圆柱体进行受力分析可知,其侧面受到水的压力相互抵消,上下表面受到水的压力差就是浮力,所以该圆柱体实际上只受重力和浮力的作用,而题中的受力分析显得重复,故D错误。
故选:B。
10.小明将质量为100g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出80cm3的水,则物体受到的浮力为( )
A.1NB.0.8NC.0.2ND.1.8N
【分析】知道把物体轻轻放入盛满水的溢水杯中溢出80cm3的水,然后可求水的质量(排开水的质量),利用重力公式求排开水的重力,再利用阿基米德原理求物体受到的浮力。
【解答】解:把物体轻轻放入盛满清水的溢水杯中,排开的水重:G排=m排g=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×80×10﹣6m3×10N/kg=0.8N,
物体受到的水的浮力:F浮=G排=0.8N。
故选:B。
11.一物体的体积为2×10﹣3立方米,重为12N,当它放入水中最终静止时,受到的浮力是( )
A.20NB.8NC.12 ND.32N
【分析】(1)利用F浮=ρ水gV排计算出物体完全浸没时的浮力大小;
(2)根据物体的浮沉情况判断,知道重力大于浮力则下沉;重力等于浮力则悬浮;重力小于浮力则上浮;知道漂浮时浮力等于重力。
【解答】解:
由阿基米德原理可知,当物体浸没在水中时,其受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3=20N>12N,
即F浮>G,根据浮沉条件可知:物体会上浮,最后漂浮在水面上;
则物体最终静止时受到的浮力:F浮′=G=12N。
故选:C。
12.在一支平底试管内装入适量铁砂,先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,如图所示。下列说法正确的是( )
A.试管在甲液体中受到的浮力较大
B.试管在乙液体中受到的浮力较大
C.装甲液体的烧杯底部所受液体压强较大
D.装乙液体的烧杯底部所受液体压强较大
【分析】①漂浮在液体表面上的物体,受到的浮力等于物体的重力;
②液体对容器底的压强与液体的密度和深度有关,已知两种液体的深度相同,对容器底的压强大小决定于液体的密度。
【解答】解:
A、B、由图知:同一支试管,在两种液体中都是漂浮的,所以受到的浮力都等于它的重力而相等。此两选项均错误;
C、D、由图知:浮力相同时,试管排开甲液体的体积较大,由公式ρ液=知,所以甲液体的密度较小;已知两种液体的深度相同,ρ甲<ρ乙,由公式p=ρgh知:甲液体对烧杯底部的压强较小,乙液体对容器底部的压强较大。所以选项C错误,选项D正确。
故选:D。
13.测力计上挂一重为10N的金属块,当金属块体积的四分之一浸入水中静止时,测力计的示数为8N,若金属块全部浸入水中且未碰到容器底部,测力计的示数为( )
A.2NB.4NC.6ND.8N
【分析】(1)金属块所受浮力等于物体在空气中的重力减去在水中弹簧秤的拉力(称重法测浮力);
(2)利用阿基米德原理F浮=ρgV排求出金属块排开水的体积(金属块的体积),再利用F浮=ρgV排求出金属块全部浸入水中的浮力;再利用称重法求得测力计的示数。
【解答】解:
(1)当金属块体积的四分之一浸入水中金属块受到的浮力:F浮=G﹣F示=8N﹣6N=2N。
(2)因为金属块体积的四分之一浸入水中金属块的体积:V排=V,
则V=4V排,
当金属块全部浸入水中且未碰到容器底部时,
V排′=V=4V排,
根据F浮′=ρ水V排′g=ρ水4V排g=4ρ水V排g=4×F浮=4×2N=8N;
则测力计的示数F拉=G﹣F浮′=10N﹣8N=2N。
故选:A。
14.如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有水的圆柱形容器中,木块静止时,有的体积露出水面,上表面距离水面4cm,则下列判断错误的是( )
A.向水中适当的加一些盐,则物块底部受到的压强不变
B.使木块完全浸没需要4N向下的压力
C.木块受到的浮力是6N
D.木块的密度为0.8g/cm3
【分析】(1)根据浮力产生的原因,结合压强公式分析解答;
(2)使木块完全浸没受到的力等于木块露出部分在水中受到的浮力,利用F浮=ρ水gV排计算;
(3)求出木块浸入水中的体积,即为排开水的体积,利用F浮=ρ水gV排计算浮力大小;
(4)木块漂浮所受浮力等于重力,利用重力公式求出质量,然后利用密度公式求其密度。
【解答】解:
A、向水中加盐,液体密度增大,木块仍漂浮,木块受到的浮力仍然等于其重力,即浮力不变;而浮力等于物体上下表面受到的液体压力之差,木块上表面所受液体的压力为0,故下表面所受液体的压力不变,根据p=知,物块底部受到的压强不变,故A正确;
B、由题知,木块静止时,有的体积露出水面,则木块露出水面的高度10cm×=4cm,
使木块完全浸没还需要的力(等于木块露出部分在水中受到的浮力):
F=F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1×0.1×0.04)m3=4N.故B正确;
C、木块排开水的体积(即浸入水中的体积)为:
V排=10cm×10cm×(10cm﹣4cm)=600cm3=6×10﹣4m3,
木块漂浮时受到的浮力为:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N.故C正确;
D、根据浮沉条件得,木块的重力:G物=F浮=6N,
由G=mg和ρ=得,木块的密度:
ρ木===0.6×103kg/m3=0.6g/cm3;故D错误。
故选:D。
15.如图所示,将一挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢放入水中(水足够深),h表示圆柱体下表面到水面的距离。则在柱体接触容器底之前,测力计对圆柱体的拉力F拉与h、圆柱体所受浮力F浮与h、烧杯底受水的压力F压与h、圆柱体重力G与h的关系图象中(如图所示),正确的是 ( )
A.B.C.D.
【分析】(1)根据浮力的变化得出弹簧测力计示数随深度的变化。浸没前,物体浸入水中越深,受到的浮力越大;浸没后,物体受到的浮力与浸没深度无关。
(2)圆柱体重力G与质量有关,与圆柱体下表面到水面的距离无关。
【解答】解:A、圆柱体逐渐浸入水中的过程中,浸入水中越深,它排开水的体积越大受到的浮力越大,弹簧测力计的示数越小;浸没后,它排开水的体积不变,受到的浮力不变,则弹簧测力计的示数也不变。故弹簧测力计的示数是先变小后不变,故A正确。
B、圆柱体浸没前,排开水的体积不断增大,浮力不断增大,圆柱体浸没之后,物体受到的浮力不变,故B错误;
C、圆柱体浸没前,排开水的体积不断增大,浮力不断增大,圆柱体浸没之后,物体受到的浮力不变,则烧杯底受水的压力F压也是先增大后不变,故C错误;
D、圆柱体重力G与质量有关,与圆柱体下表面到水面的距离无关,故圆柱体重力G不随h的改变而改变,故D错误。
故选:A。
二.填空题(共5小题)
16.体积均为200cm3的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重1.8N,合金块重为6N,则合金块受到的浮力为 2 N,木块露出水面的体积为 20 cm3。
【分析】(1)合金块完全浸没,排开水的体积等于和合金块的体积,利用F浮=ρ液gV排计算合金块受到的浮力;
(2)木块漂浮,利用漂浮条件求木块受到的浮力,利用F浮=ρ液gV排计算排开水的体积,进而求出露出水面的体积。
【解答】解:
(1)由图可知合金块完全浸没在水中,则合金块排开水的体积:
V合金排=V合金=200cm3=2×10﹣4m3,
合金块受到的浮力:
F浮合金=ρ水gV合金排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N。
(2)由图可知木块漂浮,则木块受到的浮力:F浮木=G木=1.8N,
由F浮=ρ水gV排得木块排开水的体积:
V木排===1.8×10﹣4m3=180cm3,
则木块露出水面的体积:
V露=V木﹣V木排=200cm3﹣180cm3=20cm3。
故答案为:2;20。
17.我国新国产航母“山东号”于2018年4月正式下水。航母满载时的排水量为6.18×104t,则航母满载时受到的浮力为 6.18×108 N.若一架舰载机在航母上起飞后,则航母受到的浮力将 变小 。(选填“变大”、“不变或“变小”)(g取10N/kg)
【分析】(1)知道航母满载排水量,利用F浮=G排=m排g求航母满载时所受浮力;
(2)舰载机从航母上起飞前后,航母始终处于漂浮状态,受到的浮力始终等于自身的总重力,根据航母重力的变化判断受到浮力的变化。
【解答】解:
(1)航母满载时的排水量m排=6.18×104t=6.18×104×103kg=6.18×107kg;
由阿基米德原理可得,航母满载时所受浮力:
F浮=G排=m排g=6.18×107kg×10N/kg=6.18×108N;
(2)因舰载机从航母上起飞前后,航母始终处于漂浮状态,受到的浮力始终等于自身的总重力,
所以,当舰载机从航母上起飞后,航母受到的重力减小,受到的浮力也减小。
故答案为:6.18×108;变小。
18.“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800吨,表示它浮在海平面上,排开的海水质量是4800吨,此时舰所受的浮力是 4.8×107 N.当舰从海洋驶入长江时,所受的浮力 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”);若此时地球引力减小一半,则此时舰在水中的吃水线深度将 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)(ρ海水>ρ江水)
【分析】题中已经告诉我们驱逐舰的排水量,则根据公式G排=m排g即可算出驱逐舰排开水的重力,即为浮力;
驱逐舰在海洋和长江中行驶时,都处于漂浮状态,所受的浮力都等于重力;
地球的引力减小一半,那么船的重力和排开液体的重力都将减小一半,据此分析吃水深度。
【解答】解:驱逐舰排开水的质量:m排=4800t=4.8×106kg,
驱逐舰浮在海平面上受到的浮力:F浮=m排g=4.8×106kg×10N/kg=4.8×107N,
驱逐舰在海洋中行驶时,处于漂浮状态,浮力等于重力;驱逐舰在长江中行驶时,处于漂浮状态,浮力等于重力,所以驱逐舰从海洋驶入长江时,所受的浮力不变。
地球的引力减小一半,那么船的重力和排开液体的重力都将减小一半;
所以船受到的重力将减小,但由于浮力也减小,故船的吃水深度仍不变;
故答案为:4.8×107;不变;不变。
19.有一木块的体积为200cm3,密度为0.8×103kg/m3.把它浸没在水中时,它受到的浮力是 2 N;松手后,木块静止时排开水的量是 0.16 kg.(g=10N/kg)。
【分析】浸没在水中,其排开水的体积与物体本身的体积相等,由阿基米德原理求出所受浮力;根据所受浮力与物体的重力的关系分析浮沉情况,应用平衡条件求出物体受到的浮力,根据G排=m排g求出排开水的质量。
【解答】解:
由题可知,物体浸没在水中,则V排=V物,
它受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3=2N;
物体的重力:G=mg=ρVg=0.8×103kg/m3×200×10﹣6m3×10N/kg=1.6N<2N,
由于F浮>G,则放手后物体将上浮;
它最终静止时漂浮在水面上,浮力与所受重力为一对平衡力,
所以,此时物体受到的浮力:F浮′=G=G排=1.6N,
所以木块静止时排开水的质量:m排===0.16kg。
故答案为:2;0.16。
20.如图所示,质量为20g的蜡块,在盛水的烧杯中静止,此时它所受浮力为 0.2 N,排开水的体积为 20 cm3.逐渐向烧杯中加入密度为1.08×103kg/m3的盐水,整个过程中没有液体溢出,蜡块排开液体的体积 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ蜡=0.9×103kg/m3,g=10N/kg)
【分析】根据物体的漂浮特点求出浮力,由阿基米德原理求出其所排开水的体积,由F浮=ρ液V排g判断所排开的液体体积的变化。
【解答】解:
由图可知,蜡块在水中漂浮,可得其所受浮力:
F浮=G=mg=20×10﹣3kg×10N/kg=0.2N;
由F浮=ρ液V排g可得:
V排===2×10﹣5m3=20cm3;
渐向烧杯中加入密度为1.08×103kg/m3的盐水,则烧杯内中液体密度ρ液变大,即蜡块仍浮在液面上,可知所受的浮力不变,仍为0.2N,
由V排'=可知,浮力不变,液体的密度变大,因此其所排开的液体的体积变小。
故答案为:0.2;20;变小。
三.计算题(共2小题)
21.如图所示,体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中(绳子重力不计)。求:
(1)木块此时受到浮力。
(2)木块的重力。
【分析】(1)木块受到的浮力根据阿基米德原理直接计算得出;
(2)分析木块的受力情况,根据受力平衡时合力为零即可求出木块的重力。
【解答】解:(1)木块体积V=200cm3=2×10﹣4m3,
所以木块完全浸没在水中时,V排=V=2×10﹣4m3,
则受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N。
(2)木块在绳子拉力的作用下静止在水中,受到竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力作用;
所以G木+F=F浮,
则G木=F浮﹣F=2N﹣0.8N=1.2N。
答:(1)木块此时受到浮力为2N。
(2)木块的重力为1.2N。
22.如图所示,一质量为1kg的容器中装有20kg的水,现将一密度均匀,质量为6kg,底面积为600cm2的长方体木块漂浮在静止的水面上。求:
(1)水对木块产生的浮力大小;
(2)木块浸入水中的深度;
(3)容器内的水被全部抽完后该木块对容器的压强。
【分析】(1)根据漂浮条件求水对木块产生的浮力大小。
(2)根据F浮=ρ水gV排求出木块排开水的体积,然后利用h=计算木块浸入水中的深度。
(3)容器内的水被全部抽完后该木块对容器的压力等于木块的重力,已知木块底面积,然后利用压强公式可求得该木块对容器的压强。
【解答】解:(1)木块的重力:G木=m木g=6kg×10N/kg=60N;
木块漂浮在静止的水面上,
所以水对木块产生的浮力:F浮=G木=60N。
(2)木块的底面积:S=600cm2=6×10﹣2m2,
根据F浮=ρ水gV排可得,木块排开水的体积:
V排===6×10﹣3m3,
由V排=Sh浸可得,木块浸入水中的深度:
h浸===0.1m。
(3)容器内的水被全部抽完后,该木块对容器的压力F=G木=60N,
对容器的压强:p===1000Pa。
答:(1)水对木块产生的浮力大小为60N。
(2)木块浸入水中的深度为0.1m。
(3)容器内的水被全部抽完后该木块对容器的压强为1000Pa。
相关试卷
这是一份初中人教版10.2 阿基米德原理当堂达标检测题,共7页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
这是一份初中物理人教版八年级下册10.2 阿基米德原理综合训练题,共8页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题,计算题,作图题等内容,欢迎下载使用。
这是一份人教版八年级下册第十章 浮力10.2 阿基米德原理一课一练,共9页。试卷主要包含了单选题,填空题,计算题,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
![英语朗读宝](http://img.51jiaoxi.com/images/27f0ad84943772f8cdf3a353ba2877c5.jpg)