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
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人教版八年级下册《10.2 阿基米德原理》2023年同步练习卷
一 、单选题(本大题共12小题,共36分)
1.(3分)如图所示,小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块会平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响
A. 液体的密度 B. 物体的密度
C. 物体排开液体的体积 D. 物体浸入液体的深度
2.(3分)如图所示,同一潜水艇浮出水面时受到的浮力为,底部受到水的压强为;潜入水中时受到的浮力为,底部受到水的压强为,下列选项正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
3.(3分)用刻度尺、塑料碗、大烧杯底面积为等器材测量金属球的体积和质量,他先在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中,如图甲所示,测出此时烧杯内水的深度为;将金属球放在塑料碗中,放入球后的状态如图乙所示,测出此时烧杯内水的深度为;将塑料碗中的金属球轻放入烧杯中,如图丙所示,测出此时烧杯内水的深度为下列有关叙述中,正确的是
A. 金属球的体积是一
B. 丙中金属球受到水的浮力是 一
C. 金属球的质量是一
D. 金属球的密度是
4.(3分)用弹簧测力计竖直挂一物体,当物体浸入水中五分之一体积时,弹簧测力计示数为;当物体浸入水中一半体积时,弹簧测力计示数为取下该物体放入水中,物体静止时受到的浮力是
A. B. C. D.
5.(3分)对于浸没在液体中的物体,下列说法正确的是
A. 物体受到的浮力与液体的体积有关 B. 物体受到的浮力与液体的质量有关
C. 物体受到的浮力与物体的密度有关 D. 物体受到的浮力与物体的体积有关
6.(3分)如图所示,将一块挂在弹簧测力计下的圆柱体金属缓慢浸入水中水足够深,在圆柱体接触容器底之前,能正确反映弹簧测力计示数和圆柱体下表面到水面的距离关系的图象是
A. B.
C. D.
7.(3分)如图所示,放在水平面上的溢水杯装满水后总重力为,溢水杯的底面积为。将长方体木块轻轻地放在水面上,静止时,溢出的水;用大头针将其全部压入水中,增加的溢出水的质量为。已知。取,下列说法中
①放入木块前,装满水的溢水杯对水平面的压强为
②木块的质量为
③木块的体积为
④木块的密度为
A. 只有①②正确 B. 只有②④正确 C. 只有①③正确 D. 只有②④正确
8.(3分)如图,三个体积相同而材料不同的球、、分别静止在不同深度的水里,以下说法正确的是
A. 球所受的浮力最小 B. 球所受的浮力最大
C. 球所受的浮力大于球 D. 球所受的浮力最大
9.(3分)将重为的物体,放入盛有水的溢水杯中,从杯中溢出的水,则物体受到的浮力
A. 一定为 B. 可能小于
C. 可能大于 D. 无法判断
10.(3分)将一重为的石块放入盛满水的溢杯中,从杯中溢出的水重为,求该石块所受的浮力( )
A. B. C. D.
11.(3分)用一根细线将一个石块系住,分别浸没在盛有盐水和水的容器中(石块未触及容器的底及侧壁,且盐水的密度大于水的密度),由于细线拉力的作用,石块静止在液体中,此时线上拉力分别为、,则两次拉力大小关系是( )
A. B. C. D. 无法比较
12.(3分)“漂浮的花盆”获红点设计大奖:用底部密封的花盆养绿植,花盆外侧面作记号线①、②、③,如图所示,当花盆放置于水中漂浮时,盆内土壤不同干湿状态,会导致不同的记号线与水面重叠。下列对应关系中正确的是
A. ①偏干,②正常,③偏湿 B. ①偏干,②偏湿,③正常
C. ①偏湿,②偏干,③正常 D. ①偏湿,②正常,③偏干
二 、填空题(本大题共3小题,共12分)
13.(4分)一艘轮船的质量是,它的排水量是,它所能装载的货物的最大质量是______若取,则该船满载货物时受到的水的浮力是______。
14.(4分)如图所示,用细绳吊着正方体金属块并将其浸没在水中,当其上表面位于米深处时,此处水的压强为 ______帕,若此时该金属块上、下表面受到水的压力为牛、牛,该金属块受到的浮力为 ______牛现用细绳吊着该金属块继续在水中下沉,则该金属块受到水的浮力______下表面受到水的压强______选填“变大”、“变小”或“不变”。
15.(4分)如图所示,烧杯内盛有某种液体,把一体积为的铝块用细线系在弹簧测力计下浸没在液体中,静止时弹簧测力计的示数为,已知铝的密度为则铝块在液体中受到的浮力等于______,液体的密度为______ 取
三 、简答题(本大题共3小题,共10分)
16.(10分)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.由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触);物块下放过程中,弹簧测力计示数与物块下表面浸入水中的深度的关系如图乙所示;求:
16-1.物块完全浸没在水中受到的浮力;
16-2.物块的密度;
16-3.从物块刚好浸没水中到=过程中,水对物块下表面的压强变化了多少帕?
四 、实验题(本大题共4小题,共24分)
17.(6分)如图是探究“影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。
分析图中乙、丙二图所示实验数据可得:物体受浮力的大小与______有关;
分析图中丙、丁二图所示实验数据可得:物体受浮力的大小与______有关;
分析图中数据,可计算盐水的密度为______;
若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关,应选择图中______选填字母两个物体,并将它们浸没在同种液体中,测出其所受浮力的大小来进行比较。
18.(6分)某小组同学用如图所示装置,研究圆柱体在水中下降的过程中弹簧测力计示数和台秤示数的变化情况。他们使圆柱体在水中缓慢下降,将圆柱体下表面到水面的距离、弹簧测力计的示数、台秤的示数记录在下表中。
实验序号 | 厘米 | 牛 | 牛 |
①分析比较实验序号的数据中、的变化情况及相关条件,可得出的初步结论是:圆柱体在浸入水的过程中,______,______;
②表中实验序号______的数据表明,圆柱体在相应的位置已全部浸没在水中;
③表中两组数据间变化量的大小为,相应的变化量的大小为,分析比较实验序号的数据,可得出的结论是:圆柱体在水中缓慢下降的过程中,与的关系是______。当圆柱体处于实验序号的位置时,所受浮力的大小为______牛。
19.(6分)如图所示,、、、、是探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系实验过程中的五个图景。
图的实验,最佳顺序为 ______;用字母表示
由 ______两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力,比较与可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系;
如图所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出的弹簧测力计示数随物块浸入深度变化的关系图像;分析图像可得:在物块浸没之前,增大时,弹簧测力计示数 ______变大变小不变;浸没后,继续增大时,物块受到的浮力为 ______。该圆柱体物块的密度是 ______。
20.(6分)在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,小明提出如下猜想:
A.可能与液体密度有关
B.可能与物体浸在液体中的体积有关
C.可能与物体密度有关
D.可能与物体浸没在液体中的深度有关
他们领取的实验器材有:柱形铁块一个、弹簧测力计一个、一杯水适量、细线体积忽略不计。
只用这些器材,可以验证上述猜想中的和 ______选填字母序号是否正确。
如图是探究猜想的实验过程,将铁块悬挂在弹簧测力计下静止在空气中时,弹簧测力计示数为;将铁块部分浸入水中时,弹簧测力计示数为,此时铁块受到的浮力大小表达式为______用题中物理量符号表示。将铁块浸没在水中时,弹簧测力计示数为,则______选填“大于”、“小于”或“等于”。分析比较、、的大小与浮力的关系,可以得到结论:铁块浸在水中的体积越大,受到的浮力越大。
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解:他先后将该铝块会平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,液体的密度相同,每次水面到达同一标记处,说明物体排开水的体积相同,物体进入水的深度不同,比较弹簧测力计示数大小,可以探究浮力与物体浸入液体的深度的关系,故正确。
故选:。
影响浮力的因素是液体的密度和排开液体的体积,根据控制变量法分析解答即可。
此题主要考查了影响浮力因素的实验探究,掌握控制变量法是解答该题的关键。
2.【答案】D;
【解析】解:潜水艇浮在水面时排开水的体积小于潜入水中时排开水的体积,水的密度一定,根据可知,。
潜水艇浮在水面时所处的深度小于潜入水中时所处的深度,水的密度一定,根据液体压强公式可知,。
分析可知,正确,不正确。
故选:。
根据可知,物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关;
根据液体压强公式可知,液体密度一定时,液体压强随深度的增加而增大。
此题主要考查液体压强公式和浮力公式的应用,关键是知道物体浸没在液体中,受到液体的浮力,其大小与液体的密度和排开液体的体积有关,而与深度无关。
3.【答案】C;
【解析】解:
A、比较甲、丙图可得金属球的体积,故A错;
B、丙图中金属球排开水的体积,
则金属球受到水的浮力:,故B错;
C、图甲与图乙相比,排开水的体积增大值,
增大的浮力:
,
金属球的重力等于增大的浮力,则:
,
由可得金属球的质量:
,故C正确;
D、金属球的密度:
故D错误。
故选:。
比较甲、丙图可得金属球的体积;
丙图中金属球排开水的体积等于金属球的体积,利用阿基米德原理求受到水的浮力;
图甲与图乙相比,排开水的体积增大值,利用阿基米德原理求增大的浮力,金属球的重力等于最大的浮力,利用求金属球的质量;
利用密度公式求金属球的密度。
利用现有的器材求出金属球的质量和体积,这里采用的是等效替代的方法,充分利用了漂浮的知识,是我们要重点学习的方法。
4.【答案】B;
【解析】解:由“当吊在弹簧测力计下的物体浸在水中的体积为物体体积的时,弹簧测力计的示数为”可得:
,
即①;
由“当吊在弹簧测力计下的物体浸在水中的体积为物体体积的时,弹簧测力计的示数为”可得:
②
由①②,解得,;
当从弹簧测力计上取下物体将其缓慢的放入水中,假设其全部浸没,那么它受到的浮力:
,
由于,
则取下物体将其缓慢的放入水中,物体漂浮,
物体静止时受到的浮力等于其重力,为。
故选:。
先利用称重法求浸在水中的体积为物体体积的时和物体浸入一半时受到的浮力,从而得出物体的体积和重力;
利用求出此时物体受到的浮力,和重力比较,确定物体存在的状态,利用物体的浮沉条件求此时物体受到的浮力。
该题考查了密度的计算、重力的计算、浮力的计算漂浮条件、阿基米德原理,涉及到用称重法测量物体受到的浮力,知识点多,属于难题。
5.【答案】D;
【解析】解:浸没在液体中的物体,排开液体的体积等于物体的体积,由阿基米德原理可知,物体浸没在液体中所受的浮力大小只与液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关,而与其它因素都无关,故错误,正确。
故选:。
物体浸在液体中所受的浮力大小只与液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关。
此题主要考查对浮力大小与哪些因素有关是否有清楚的了解,理解阿基米德原理是了解浮力大小与哪些因素有关的关键。
6.【答案】A;
【解析】解:圆柱体逐渐浸入水中的过程中,在浸没之前,随着浸入水中深度的增加,它排开水的体积增大,由可知,受到的浮力增大,弹簧测力计的示数减小;浸没后,随着浸入水中深度的增加,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,即弹簧测力计的示数是先变小后不变。
故选:。
根据可知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;浸没后受到的浮力不变,物体受到的浮力与浸没深度无关。
本题探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况,主要考查根据称重法测物体受到浮力、用图象表示物理过程等知识,综合性较强。
7.【答案】A;
【解析】解:装满水的溢水杯对水平面的压力:,
溢水杯的底面积:,
溢水杯对水平面的压强:
,故①正确;
由于溢水杯装满水,则根据阿基米德原理可知木块受到的浮力:
,
由于木块处于漂浮,则木块受到的浮力:,
所以,,
即:
则木块的质量:
,故②正确;
用大头针将木块全部压入水中,木块排开水的总质量为:,
根据可得木块体积:
,故③错误;
木块的密度,故④错误。
故选:。
装满水的溢水杯对水平面的压力与溢水杯和水的总重力,再利用求出溢水杯对水平面的压强;
利用阿基米德原理求木块受到的浮力,因木块漂浮时,木块受到的浮力等于木块重力,再利用求木块的质量;
用大头针将其全部压入水中,根据溢出水的总质量求出木块的体积;
根据求出木块的密度。
此题主要考查了阿基米德原理和物体浮沉条件、密度公式、液体压强公式的综合应用,正确判断出木块漂浮时排开水的体积与木块浸没时排开水的体积大小关系是关键。
8.【答案】A;
【解析】解:三球的体积相等,
漂浮,悬浮,沉底,
所以三球排开水的体积关系:,
因为,
所以,三球受到的浮力大小为。
故选:。
已知三个小球体积相同,都放在同一液体中,所受浮力看排开液体的体积,排开体积大的所受浮力大。
此题主要考查阿基米德原理的应用,关键知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。
9.【答案】C;
【解析】解:把物体放入盛有水的溢水杯中,若溢水杯中的水是满的,则排开水的重与溢出水的重相等,
则根据阿基米德原理可知,物体受到的水的浮力:。
若溢水杯中的水不是满的,则排开水的重力大于溢出水的重,
则根据阿基米德原理可知,物体受到的水的浮力:。
所以物体受到的浮力为可能为,也可能大于。
故选:。
知道把物体放入盛有水的溢水杯中溢出水的重力,利用阿基米德原理求物体受到的浮力。
此题主要考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握,注意溢出的水和排开的水之间的区别是本题的关键。
10.【答案】D;
【解析】由题知,物体浸入在盛满水的溢水杯中,物体受到水的浮力:===,故正确,错误。
11.【答案】C;
【解析】解:∵将一个石块系住,分别浸没在盛有盐水和水的容器中
∴,则石块排开盐水和水的体积相等,即,
∵,,
∴;
∵,
∴,
∴.
故选.
12.【答案】D;
【解析】解:当花盆放置于水中漂浮时,由图可知,如果记号线①与水面重叠,则花盆排开水的体积最大,即所受的浮力最大,即,如果记号线③与水面重叠,则花盆排开水的体积最小,即所受的浮力最小,即,由于,即,可得,记号线①与水面重叠时,表示盆中含水最大,记号线③与水面重叠时,表示盆中含水最少,记号线②与水面重叠时,表示盆中含水正常,故ABC不正确,D正确。
故选:。
漂浮的物体,所受的浮力与物体本身的重力相等,根据阿基米德原理解题。
该题考查了浮力的公式及其变形的运用,要理解漂浮的物体的特点。
13.【答案】4000 ; 1×108 ;
【解析】解:
轮船轮船的质量,它的排水量是,即它满载时排水量为;
则它所能装载的货物的最大质量:
。
船满载时受到的浮力:
。
故答案为:;。
已知排水量即轮船装载货物时所排开的水的质量,它所能装载的货物的质量就等于它满载时排水量减去轮船自身的质量;
轮船满载时漂浮,轮船受到的浮力等于排开水的重力。
该题考查了阿基米德原理和物体的漂浮条件的应用,明确排水量的含义排开水的质量是本题的关键。
14.【答案】1960 6 不变 变大;
【解析】解:金属块上表面位于米深处时,此处水的压强:;
由浮力产生的原因可知,金属块受到的浮力:;
用细绳吊着该金属块继续在水中下沉,金属块上表面和下表面所处水的深度不断增加,根据上下表面所受到的压强变大;
但在该过程中,金属块排开水的体积不会发生变化,根据可知,该金属块受到水的浮力不变。
故答案为:;;不变;变大。
利用计算金属块上表面位于米深处时水的压强;
浮力产生的原因:浸没在液体中的物体,液体对物体向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差就是物体受到的浮力。根据浮力产生的原因物体受到的浮力等于物体上下表面示数压力差求出物体受到的浮力。
根据液体压强公式分析其上表面受到水压强是否变化;根据可分析该金属块受到水的浮力是否变化。
此题主要考查液体压强和浮力的大小计算、阿基米德原理的应用,关键是知道浮力产生的原因。
15.【答案】 ;
【解析】解:铝块的重力,
铝块所受浮力,
液体密度。
故答案为:;。
已知铝块的体积和密度,根据公式可求铝块的质量,再利用公式求出重力,物体所受的浮力等于物体空气中的重力减去在液体中的重力,再利用公式求出液体的密度。
该题考查重力、浮力和液体密度的计算,关键是利用重力差法求铝块的浮力和利用浮力公式求液体的密度,还要明白一点,铝块完全浸没,排开液体的体积等于自身的体积。
16.【答案】物块完全浸没在水中受到的浮力为;;物块的密度为;;从物块刚好浸没水中到=过程中,水对物块下表面的压强变化了.;
【解析】解:(1)由图象可知,弹簧测力计的最大示数=,此时物块未浸入水中,则物块重力==;
物块全浸入时弹簧测力计的示数=,
受到的浮力:===;
(2)由=得物块的体积:
=,
物块的质量:
,
;
(3)由图乙可知,=时物块刚好浸没水中,从物块刚好浸没水中到=过程中,
物块下表面变化的深度====,
水对物块下表面的压强变化:
===.
17.【答案】物体排开液体的体积 液体密度 1.2×103 CD ;
【解析】解:由甲、乙两图可知物体在水中受到的浮力;
由甲、丙两图可知物体在水中受到的浮力;
分析图中乙、丙二图所示实验数据可得:物体受浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
图丙中物体受到的浮力,
图丁中物体受到的浮力:,
所以;
又知物体排开液体的体积相同,盐水的密度大于水的密度,
所以,在排开液体体积相同时,物体受浮力的大小与液体的密度有关;
据图甲和图丙可得,物体浸没在水中受到的浮力;据图甲和图丁可得物体浸没在盐水中受到的浮力;根据公式可得,
;
;
运用控制变量法思想,要探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关需要控制体积不变,改变重力,从图中可知符合要求。
故答案为:物体排开液体的体积;液体密度;;。
要注意控制变量法的应用,知道浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,要想探究物体受到的浮力与物体的密度是否有关,应使物体的体积相同,并使其浸没在同种液体中;
先有称重法求出在盐水中的浮力,由物体在水中受到的浮力利用阿基米德原理求出即,最后由公式求出盐水的密度;
探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关,根据控制变量法可以选择图所示进行实验。
该题考查了影响浮力大小的因素,考查了控制变量法的应用,弹簧测力计的使用情况、要会灵活运用称重法和浮力公式。
18.【答案】减小 增大 5、6 △F1=△F2 1.5;
【解析】解:①分析比较表中实验序号的数据可知,随着圆柱体下降的深度越深,弹簧测力计的示数越来越小,台秤的示数越来越大,因此可得初步结论:圆柱体在浸入水的过程中,减小,增大。
②由表可以看出,在序号、两次实验中,弹簧测力计的示数不变、台秤的示数也不变,说明圆柱体受到的浮力不变,根据可知,物体排开水的体积不变,则说明物体已全部浸没在水中。
③由表中的实验数据可得,任意两次实验中的减小量等于对应的增加量,在、两次实验中没有发生改变,也没有发生改变,因此可得出的结论是:圆柱体在水中缓慢下降的过程中,。
取序号、两次实验,可得弹簧测力计的变化量为
则可得圆柱体在这两次实验中受到浮力的变化量为
圆柱体的底面积为,圆柱体下降的深度变化量为
由阿基米德原理可得:
,
解得:;
由表格可知,当物体下降的深度为时,物体已经完全浸没在水中,则有
圆柱体所受到的浮力为:
,
此时物体继续下降,但是受到的浮力不变,因此当圆柱体处于实验序号的位置时,圆柱体受到的浮力为。
故答案为:①减小;增大;②、;③;。
①分析比较表中实验序号的数据可知与的变化;
②圆柱体全部浸没在水中时,,根据可知浮力不变,则弹簧测力计的示数不变;
③分析比较实验序号的数据,可得出的结论;
取序号、两次实验,可得弹簧测力计的变化量,则可得圆柱体在这两次实验中受到浮力的变化量,
设圆柱体的底面积为,圆柱体下降的深度变化量为
由阿基米德原理可求得圆柱体的底面积,由阿基米德原理算出浮力,此时物体继续下降,但是受到的浮力不变。
此题主要考查的是学生对实验数据的处理能力和根据实验数据总结归纳出实验结论的能力,对学生的能力要求较高。
19.【答案】D、A、B、C、E A、C 变小 1.2 3.5×103;
【解析】解:实验前需先测出空桶的重力,再测出物体的重力,然后将物体浸入液体中,、的示数之差即为物体受到的浮力,、的示数之差即为溢出的水的重力,所以正确的实验顺序为、、、、;
由图中、两步,根据称重法计算浮力;
由图知,物体没有浸没前,即圆柱体的深度小于时,弹簧测力计的示数变小
物体浸没后,随深度的增加,弹簧测力计的示数保持不变,则物体浸在水中受到的浮力为:
;
因为圆柱体浸没水中,根据可得圆柱体的体积:
,
由得圆柱体的质量:
,
圆柱体的密度:
。
故答案为:、、、、;、;变小;;。
实验前需先测出空桶的重力,再测出物体的重力,然后将物体浸入液体中,、的示数之差即为物体受到的浮力,、的示数之差即为溢出的水的重力,据此确定正确的实验顺序;
根据称重法计算物体浸在水中受到的浮力;
由图中,横坐标表示圆柱体水中所处的深度,纵坐标表示弹簧测力计的示数,斜线表示弹簧测力计的示数减小,受到的浮力增大;
水平线表示弹簧测力计的示数不变,则物体受到的浮力不变,根据称重法算出浮力,圆柱体物块浸没在水中时由可得圆柱体的体积,由算出圆柱体的质量,由密度公式算出圆柱体的密度。
本题探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系,考查阿基米德原理和称重法浮力计算公式的运用,要搞清实验中每步的目的,能从图象中获取有效的信息,明确图像对应的物理过程。
20.【答案】D F1-F2 大于;
【解析】解:实验器材中除了水以外,没有其他液体,所以不能探究浮力大小和液体密度的关系;物体也只有一个,不能探究浮力大小和物体密度的关系;可以通过改变物体在水中不同深度来探究探究浮力大小和物体浸没在水中的深度的关系;
根据称重法可知:,铁块浸没在水中时,排开体积变大,浮力变大,弹簧测力计示数变小,则大于。
故答案为:;;大于。
实验器材中只有一种液体和一种固体,所以不能探究浮力大小和液体密度、物体密度的关系,可以通过改变物体在水中的深度来探究浮力大小和深度的关系;
根据称重法可知浮力为两次示数之差,物体排开液体体积越大,浮力越大。
此题主要考查了浮力大小和哪些因素有关系的相关练习,难度不大。
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