初中物理10.2 阿基米德原理同步测试题

这是一份初中物理10.2 阿基米德原理同步测试题，共15页。

（进阶篇）2021-2022学年下学期初中物理人教新版八年级同步分层作业10.2 阿基米德原理
一．选择题（共5小题）
1．如图所示是体积相等的A、B、C三个小球静止在水中，下列判断正确的是（ ）


A．A球受到的浮力最大
B．B球受到的浮力最大
C．C球受到的浮力最大
D．三个小球受到的浮力一样大
2．潜水艇潜在水面下从10m处下潜到15m处，对潜水艇所受浮力和压强的判断正确的是（ ）
A．浮力不变，压强不变 B．浮力增大，压强不变
C．浮力不变，压强增大 D．浮力增大，压强增大
3．一小铜块下表面紧贴水面，由静止释放，在下沉过程中，铜块受到的浮力大小（ ）
A．先变小后不变 B．不变
C．先变大后不变 D．变大
4．将质量为5500g的物体，轻轻放入盛满水的溢水杯中，溢出400g的水，则此物体受到的浮力为（g＝10N/kg）（ ）
A．5N B．4N C．9N D．1N
5．用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。从此处匀速下放物块，直至物块恰好与容器底接触。物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙所示。则（ ）

A．物块的质量为1kg
B．物块下表面受到水的最大压强为600Pa
C．物块浸没在水中受到的浮力为10N
D．物块的密度为2.25×103kg/m3
二．填空题（共5小题）
6．如图所示，A为木块，B为铝片，C为铁球，而且VA＝VB＝VC，把它们都浸没在水中，则它们受到的浮力FA、FB、FC之间的关系是：FA FB FC．（填“＞”、“＜”或“＝”）

7．蛟龙号”完成下潜任务后，逐渐浮出水面，当排开水的质量为2000t时，所受海水的浮力是 N；在浮出水面的过程中，所受海水的压强 ，浮力将 （后两空选填“变大”“变小”或“不变”）（g取10N/kg，ρ海水＝1.0×103kg/m3）
8．一个重为2.5N的物体，放入盛满水的杯中浸没，从杯中溢出0.5N的水，则物体受到水的浮力为 N，该物块的体积为 cm3，密度为 kg/m3。（g取10N/kg）
9．弹簧测力计下悬挂一物体，物体的体积是60cm3，在空气中称时弹簧测力计的示数是3.8N，将物体浸没在水中，物体排开水的质量为 kg，此时弹簧测力计的示数是 N。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
10．将重为5N的石块浸没在装水烧杯中，静止时弹簧测力计的示数为3N，石块受到的浮力大小为 N，石块排开水的体积为 m3，将物体浸没在煤油中，它受到的浮力将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。（ρ水＝1.0×103kg/m3、ρ煤油＝0.8×103kg/m3）
三．实验探究题（共2小题）
11．如图所示是小梁一组的同学验证阿基米德原理的一个实验过程图：
实验次数
物重G/N
物体浸没在水中测力计示数F/N
桶与排出水总重G1/N
空桶重G0/N
浮力F浮/N
排开水重G排/N
1
1.2
0.7
1.1
0.6
0.5
0.5
2
2.0
1.5
1.0
0.6
0.5
0.4
3
2.4
1.7
1.3
0.6
0.7
0.7

（1）部分实验操作步骤如图所示，遗漏的主要步骤是 。
（2）图中 两个步骤是为了测量浮力的大小。
（3）通过上面的数据小梁一组的同学得到的结论是： 。（用公式表示）
（4）另一组的小明在实验中发现物体排开水的重力不等于所受的浮力，但小明在整个实验过程中读数均无误，请指出实验操作中可能造成这种结果的原因： 。（答案合理即可）
12．如图，在“探究液体的浮力”实验中：

（1）小海同学取一小金属块，把它挂在弹簧测力计的挂钩上，如图①所示。当金属块浸入水中的体积缓慢增大时，金属块受到浮力大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”），杯中水面高度将会 （选填“升高”“降低”或“不变”），杯底所受水的压强将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）若要探究“浮力大小与排开水所受的重力关系”，小海进行了图②～⑤的实验，根据实验步骤图②和④中弹簧测力计的示数可测得金属块所受的浮力为 N，根据实验步骤图③和⑤中弹簧测力计的示数可知金属块排开水的重力为 N；根据该实验的测量数据，分析物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系可以验证 原理。
四．计算题（共2小题）
13．金属块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时，弹簧测力计的示数为4.0N；如图，将金属块浸没在水中，静止时，弹簧测力计的示数为1.5N，水对容器底的压强为1200Pa，求：
（1）容器中水的深度；
（2）金属块受到的浮力；
（3）金属块的体积。

14．一金属物体重25N，把它浸没在一个盛满水的容器中，其排开水的重力为10N，（ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）该金属物体浸没在水中时受到的浮力是多大？
（2）该金属物体的体积是多少？
（3）该金属的密度是多少？

（进阶篇）2021-2022学年下学期初中物理人教新版八年级同步分层作业10.2 阿基米德原理
参考答案与试题解析
一．选择题（共5小题）
1．如图所示是体积相等的A、B、C三个小球静止在水中，下列判断正确的是（ ）


A．A球受到的浮力最大
B．B球受到的浮力最大
C．C球受到的浮力最大
D．三个小球受到的浮力一样大
【分析】三个小球的体积相同，根据图示得出三个小球排开水的体积的大小关系，根据阿基米德原理得出受到的浮力的大小关系。
【解答】解：已知三球体积相同，由图可知，三个球排开水的体积：VA＜VC＜VB，由F浮＝ρ水gV排得，三个球受到的浮力：FA＜FC＜FB，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了阿基米德原理的掌握和运用，关键能从图中正确得出三个球排开水的体积关系。
2．潜水艇潜在水面下从10m处下潜到15m处，对潜水艇所受浮力和压强的判断正确的是（ ）
A．浮力不变，压强不变 B．浮力增大，压强不变
C．浮力不变，压强增大 D．浮力增大，压强增大
【分析】潜水艇由水面下10米处下潜到15米处时，排开水的体积不变、所处深度变大，但水的密度不变，利用阿基米德原理的推导公式F浮＝ρ液V排g和液体压强公式p＝ρ液gh分析判断。
【解答】解：潜水艇由水面下10米处下潜到15米处时，水的密度ρ不变，由F浮＝ρ液V排g可知，排开水的体积不变时，潜水艇受到的浮力不变；潜水艇所处的深度h变大，由p＝ρ液gh可知，潜水艇受到的水的压强变大。
故ABD错误，C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式的掌握和运用，得出排开水体积的变化和深度变化是突破口。
3．一小铜块下表面紧贴水面，由静止释放，在下沉过程中，铜块受到的浮力大小（ ）
A．先变小后不变 B．不变
C．先变大后不变 D．变大
【分析】下表面紧贴水面时，铜块没有进入水中，由静止释放后排开水的体积变大，当全部浸没在水中排开水的体积最大，当它在水中下沉时，排开水的体积不变，利用阿基米德原理判断受到水的浮力大小变化。
【解答】解：铜块下表面紧贴水面时排开水的体积为0，铜块由静止释放后排开水的体积变大，当铜块全部浸没在水中排开水的体积最大，当铜块浸没后在水中下沉时，排开水的体积不变，由F浮＝ρ水V排g可知，铜块受到的浮力先变大后不变。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，灵活运用公式F浮＝G排及推导公式F浮＝ρ水V排g是本题的关键。
4．将质量为5500g的物体，轻轻放入盛满水的溢水杯中，溢出400g的水，则此物体受到的浮力为（g＝10N/kg）（ ）
A．5N B．4N C．9N D．1N
【分析】知道把物体轻轻放入盛满水的溢水杯中溢出水的质量（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小球受到的浮力。
【解答】解：由于物体轻轻放入盛满水的溢水杯中，则m排＝m溢＝400g＝0.4kg，
所以排开的水重：G排＝m排g＝0.4kg×10N/kg＝4N，
根据阿基米德原理可知：
物体受到的水的浮力：F浮＝G排＝4N。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握，知道溢出水的质量就是排开水的质量是本题的关键。
5．用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。从此处匀速下放物块，直至物块恰好与容器底接触。物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙所示。则（ ）

A．物块的质量为1kg
B．物块下表面受到水的最大压强为600Pa
C．物块浸没在水中受到的浮力为10N
D．物块的密度为2.25×103kg/m3
【分析】（1）已知物块的重力，利用G＝mg计算物块的质量；
（2）根据图像得出物块刚浸没时下表面所处的最大深度，然后根据液体压强公式p＝ρgh求此时物块下表面受到的水的最大压强；
（3）由F浮＝ρgV排可求得物块的体积，由ρ＝可求得物块的密度；
（4）弹簧测力计的示数加上物块受到的水的浮力等于物块重；据此结合图像求出物块受的浮力（最大浮力）。
【解答】解：A、由图可知，物体未浸入水中时测力计示数为18N，故物体的重力为G＝18N；
由G＝mg可得，物块质量：m＝＝＝1.8kg，故A错误；
B、由图知，物块恰好与容器底接触时所处的最大深度：h＝10cm＝0.1m，
则物块刚浸没时下表面受到的最大压强：
p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1×103Pa，故B错误；
C、由图像可知，当物块全浸入水中时，弹簧测力计的示数F＝10N，
物块浸没时受到的浮力为：
F浮＝G﹣F＝18N﹣10N＝8N，故C错误；
D、由F浮＝ρgV排可得，物块排开水的体积V排＝＝＝8×10﹣4m3，
由于物块浸没，所以物块的体积V＝V排＝8×10﹣4m3，
物块的密度ρ＝＝＝2.25×103kg/m3，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了称重法求浮力、液体压强的计算、阿基米德原理、重力公式、密度公式的应用，从图乙中获取有用的信息是关键。
二．填空题（共5小题）
6．如图所示，A为木块，B为铝片，C为铁球，而且VA＝VB＝VC，把它们都浸没在水中，则它们受到的浮力FA、FB、FC之间的关系是：FA ＝ FB ＝ FC．（填“＞”、“＜”或“＝”）

【分析】物体浸没时排开液体的体积和本身的体积相等，已知三者的体积相等，根据阿基米德原理可知，三者所受浮力的变化。
【解答】解：∵物体浸没时排开液体的体积和本身的体积相等，且VA＝VB＝VC，
∴把它们都浸没在水中时，排开水的体积相等，
∵F浮＝ρgV排，
∴三者受到水的浮力相等，即FA＝FB＝FC。
故答案为：＝；＝。
【点评】本题考查了阿基米德原理的应用，关键是知道物体浸没时排开液体的体积和本身的体积相等，是一道基础题目。
7．蛟龙号”完成下潜任务后，逐渐浮出水面，当排开水的质量为2000t时，所受海水的浮力是 2×107 N；在浮出水面的过程中，所受海水的压强 变小 ，浮力将 变小 （后两空选填“变大”“变小”或“不变”）（g取10N/kg，ρ海水＝1.0×103kg/m3）
【分析】（1）浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力；
（2）“蛟龙号”在浮出水面的过程中，排开液体的体积变小，深度减小，据阿基米德原理可判断出浮力的变化；根据p＝ρgh判断出压强的变化。
【解答】解：（1）“蛟龙号”所受浮力：
F浮＝G排＝m排g＝2000×1000kg×10N/kg＝2×107N；
（2）在浮出水面的过程中，深度减小，根据p＝ρgh知压强将变小；排开水的体积变小，根据公式F浮＝ρ水gV排可知浮力变小。
故答案为：2×107；变小；变小。
【点评】本题考查浮力的计算、液体压强和阿基米德原理公式的应用，关键是对排水量的理解，这也是本题的重点。
8．一个重为2.5N的物体，放入盛满水的杯中浸没，从杯中溢出0.5N的水，则物体受到水的浮力为 0.5 N，该物块的体积为 50 cm3，密度为 5×103 kg/m3。（g取10N/kg）
【分析】根据阿基米德原理求出浮力的大小；根据阿基米德原理求出物体排开的水的体积，即是物体的体积；根据物体的重力公式、密度公式求出物体的密度。
【解答】解：（1）根据阿基米德原理可得，物体受到的浮力：F浮＝G排＝0.5N；
（2）物体完全浸没时排开水的体积和本身的体积相等，物体的体积为：V＝V排＝＝＝0.5×10﹣4m3＝50cm3；
（3）物体的密度：ρ＝＝＝＝5×103kg/m3。
故答案为：0.5；50；5×103。
【点评】本题考查了阿基米德原理的应用、物体密度的计算，利用好隐含条件：物体全部放入盛满水的杯中时，排开水的体积就是物体的体积。
9．弹簧测力计下悬挂一物体，物体的体积是60cm3，在空气中称时弹簧测力计的示数是3.8N，将物体浸没在水中，物体排开水的质量为 0.06 kg，此时弹簧测力计的示数是 3.2 N。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
【分析】在空气中称时弹簧测力计的示数是3.8N，据此可知物体的重力G，
将物体浸没在水中，根据V排＝V得出排开水的体积，根据F浮＝ρ水gV排得出所受浮力，
根据G排＝F浮可知物体排开水的重力，根据G＝mg可知物体排开水的质量；
根据F示＝G﹣F浮可知此时弹簧测力计的示数。
【解答】解：在空气中称时弹簧测力计的示数是3.8N，则物体的重力G＝3.8N，
将物体浸没在水中，排开水的体积V排＝V＝60cm3，
所受浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×60×10﹣6m3＝0.6N，
根据阿基米德原理可知物体排开水的重力G排＝F浮＝0.6N，
根据G＝mg可知物体排开水的质量m排＝＝＝0.06kg；
根据称重法可知此时弹簧测力计的示数F示＝G﹣F浮＝3.8N﹣0.6N＝3.2N。
故答案为：0.06；3.2。
【点评】本题考查浮力的计算和阿基米德原理的有关知识，关键是公式的灵活运用。
10．将重为5N的石块浸没在装水烧杯中，静止时弹簧测力计的示数为3N，石块受到的浮力大小为 2 N，石块排开水的体积为 2×10﹣4 m3，将物体浸没在煤油中，它受到的浮力将 变小 （填“变大”、“变小”或“不变”）。（ρ水＝1.0×103kg/m3、ρ煤油＝0.8×103kg/m3）
【分析】（1）知道石块重力、浸没水中弹簧测力计的示数，利用称重法测浮力F浮＝G﹣F示求石块受到的浮力；再利用F浮＝ρ水V排g求石块排开水的体积；
（2）将物体浸没在煤油中，排开煤油的体积不变，还等于物体的体积，煤油的密度小于水的密度，利用F浮＝ρ液V排g分析它受到的浮力大小变化。
【解答】解：
（1）石块受到的浮力：F浮＝G﹣F示＝5N﹣3N＝2N；
由F浮＝ρ水V排g可得石块排开水的体积：
V排＝＝＝2×10﹣4m3；
（2）将物体浸没在煤油中，排开煤油的体积不变，还等于物体的体积，煤油的密度小于水的密度，由F浮＝ρ液V排g可知它受到的浮力变小。
故答案为：2；2×10﹣4；变小。
【点评】本题考查了阿基米德原理的应用，利用好称重法测浮力是关键。
三．实验探究题（共2小题）
11．如图所示是小梁一组的同学验证阿基米德原理的一个实验过程图：
实验次数
物重G/N
物体浸没在水中测力计示数F/N
桶与排出水总重G1/N
空桶重G0/N
浮力F浮/N
排开水重G排/N
1
1.2
0.7
1.1
0.6
0.5
0.5
2
2.0
1.5
1.0
0.6
0.5
0.4
3
2.4
1.7
1.3
0.6
0.7
0.7

（1）部分实验操作步骤如图所示，遗漏的主要步骤是 用弹簧测力计测量空桶的重力 。
（2）图中 AB 两个步骤是为了测量浮力的大小。
（3）通过上面的数据小梁一组的同学得到的结论是： F浮＝G排 。（用公式表示）
（4）另一组的小明在实验中发现物体排开水的重力不等于所受的浮力，但小明在整个实验过程中读数均无误，请指出实验操作中可能造成这种结果的原因： 实验时溢水杯没有盛满水 。（答案合理即可）
【分析】（1）在测量过程中，需先测量空桶和小石块的重力，后将石块完全浸没在水中，测出拉力，最后测出桶和排出水的总重力；
（2）浮力等于AB两次测力计的示数之差，图B测出了物体的重力，图A测量的是物体浸在水中时测力计的拉力，由称重法可测出物体受到的浮力；
（3）根据表格中所测量的浮力和排开水的重力值可得出结果；
（4）若实验时溢水杯没有盛满水，则所测量的排出的水和桶的总重偏小，可导致G排偏小，据此分析。
【解答】解：（1）在测量过程中，需先测量空桶和小石块的重力，后将石块完全浸没在水中，测出拉力，最后测出桶和排出水的总重力，故实验中遗漏的步骤是：用弹簧测力计测量空桶的重力；
（2）图B测出了物体的重力，图A测量的是物体浸在水中时测力计的拉力，由称重法可测出物体受到的浮力，所以图中AB两个步骤是为了测量浮力的大小；
（3）根据表格中所测量的浮力和排开水的重力值可知：F浮＝G排；
（4）若实验时溢水杯没有盛满水，则所测量的排出的水和桶的总重偏小，可导致G排偏小，故实验操作中可能造成这种结果的原因是实验时溢水杯没有盛满水。
故答案为：（1）用弹簧测力计测量空桶的重力；（2）AB；（3）F浮＝G排；（4）实验时溢水杯没有盛满水。
【点评】本题考查验证阿基米德原理的实验，重点考查实验步骤、实验结论及误差分析，有一定难度。
12．如图，在“探究液体的浮力”实验中：

（1）小海同学取一小金属块，把它挂在弹簧测力计的挂钩上，如图①所示。当金属块浸入水中的体积缓慢增大时，金属块受到浮力大小将 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”），杯中水面高度将会 升高 （选填“升高”“降低”或“不变”），杯底所受水的压强将 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）若要探究“浮力大小与排开水所受的重力关系”，小海进行了图②～⑤的实验，根据实验步骤图②和④中弹簧测力计的示数可测得金属块所受的浮力为 0.5 N，根据实验步骤图③和⑤中弹簧测力计的示数可知金属块排开水的重力为 0.5 N；根据该实验的测量数据，分析物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系可以验证 阿基米德 原理。
【分析】（1）当金属块浸入水中的体积缓慢增大时，排开水的体积变大，根据阿基米德原理即可判断受到的浮力变化，根据p＝ρgh判断杯底所受水的压强的变化；
（2）根据F浮＝G﹣F′求出金属块浸没在水中所受的浮力；根据图中③和⑤弹簧测力计的示数求出排开水的重力，然后比较两者的大小关系，然后分析选项得出答案。
【解答】解：
（1）当金属块浸入水中的体积缓慢增大时，排开水的体积变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，金属块受到的浮力变大；由于排开的水没有溢出，所以杯中水面高度将会升高，根据p＝ρgh判断杯底所受水的压强变大；
（2）由图②可知，金属块的重力G＝F1＝1.35N，由图④可知，金属块浸没时弹簧测力计的示数F3＝0.85N，则金属块浸没在水中受到的浮力F浮＝F1﹣F3＝1.35N﹣0.85N＝0.5N；
由图③可知，则空小桶的重力F2＝0.5N，由图⑤可知，空小桶和排开水的总重力F4＝1N，则排开水的重力G排＝F4﹣F2＝1N﹣0.5N＝0.5N；
发现，F浮＝G排，即：物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以可以验证阿基米德原理。
故答案为：
（1）变大；升高；变大；（2）0.5；0.5；阿基米德。
【点评】本题考查影响液体压强的因素和验证阿基米德原理的实验，涉及称重法测浮力、阿基米德原理的综合应用，利用控制变量法是关键，难点是最后一问中弹簧的变化量是关键。
四．计算题（共2小题）
13．金属块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时，弹簧测力计的示数为4.0N；如图，将金属块浸没在水中，静止时，弹簧测力计的示数为1.5N，水对容器底的压强为1200Pa，求：
（1）容器中水的深度；
（2）金属块受到的浮力；
（3）金属块的体积。

【分析】（1）已知水对容器底的压强为1200Pa，根据p＝ρ水gh可得容器中水的深度；
（2）在空气中静止时弹簧测力计的示数F1＝4.0N，可知金属块的重力G＝F1＝4N，
将金属块浸没在水中，静止时弹簧测力计的示数F2＝1.5N，根据F浮＝G﹣F2＝得出金属块受到的浮力；
（3）根据阿基米德原理可知金属块完全浸没在水中排开水得体积，进而得出金属块的体积。
【解答】解：（1）已知水对容器底的压强为1200Pa，根据p＝ρ水gh可得容器中水的深度h＝＝＝0.12m；
（2）在空气中静止时弹簧测力计的示数F1＝4.0N，可知金属块的重力G＝F1＝4N，
将金属块浸没在水中，静止时弹簧测力计的示数F2＝1.5N，金属块受到的浮力F浮＝G﹣F2＝4N﹣1.5N＝2.5N；
（3）根据阿基米德原理可知金属块的体积V＝V排＝＝＝2.5×10﹣4m3。
答：（1）容器中水的深度为0.12m；
（2）金属块受到的浮力为2.5N；
（3）金属块的体积为2.5×10﹣4m3。
【点评】本题考查压强、浮力的有关计算问题，并考查了阿基米德原理的应用，有一定综合性。
14．一金属物体重25N，把它浸没在一个盛满水的容器中，其排开水的重力为10N，（ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）该金属物体浸没在水中时受到的浮力是多大？
（2）该金属物体的体积是多少？
（3）该金属的密度是多少？
【分析】（1）根据F浮＝G排求出金属物体浸没在水中时受到的浮力；
（2）根据F浮＝ρgV排求出金属排开水得体积，进而得出金属的体积；
（3）根据G＝mg求出金属物体的质量，再利用密度公式求出金属的密度。
【解答】解：（1）金属块浸没在水中时受到的浮力：
F浮＝G排＝10N；
（2）由F浮＝ρgV排可得，金属物体的体积：
V＝V排＝＝＝10﹣3m3，
（3）金属物体的质量：
m＝＝＝2.5kg，金属的密度：
ρ＝＝＝2.5×103kg/m3。
答：（1）该金属物体浸没在水中时受到的浮力是10N；
（2）该金属物体的体积是10﹣3m3，
（3）该金属的密度是2.5×103kg/m3。
【点评】本题考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理的应用，要求灵活应用相关公式。