2019_2020学年八年级物理全册第九章浮力第二节阿基米德原理课时检测含解析新版沪科版2021061719.docx

1、第二节 阿基米德原理 测试时间:25 分钟 一、选择题 1.(2017 山东济南天桥期中)弹簧测力计下挂着金属圆柱体,圆柱体逐渐向下浸入水中,则弹 簧测力计示数的变化是()A.变大 B.变小 C.先变小,后变大 D.先变小,后不变 2.某物体重力为 0.5 N,把它放入盛有水的烧杯中,待其稳定后,溢出重力为 0.3 N 的水,则它 受到的浮力()A.一定为 0.3 N B.可能为 0.2 N C.一定为 0.5 N D.可能为 0.4 N 3.(2017 北京中考)为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水 杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,再用细绳系住铝块

2、并将其缓慢浸入溢 水杯的水中,如图所示,铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中,判断正确的是()A.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小 B.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大 C.铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力 D.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则验证了阿基米德 原理 4.(2018 湖北武汉中考)下图是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验 甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为 4.0 N、2.8 N 和 2.5 N。若盐水的密度为 1.2103 kg/m

3、3,则下列结论正确的是(g 取 10 N/kg)()A.物体 A 的密度为 3.2103 kg/m3 B.实验乙中,物体 A 受到的拉力为 1.0 N C.实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小 0.5 N D.实验丁中,容器底部受到的压力大于 0.3 N 二、填空题 5.物体体积为 0.510-3 m3,浸没水中后浮力为 牛,若物体重力为 10 牛,则物体受到 的合力为 牛,方向为 。(g=10 N/kg)6.(2017 山东济南天桥期末)大明湖公园景色宜人,于 2017 年 1 月 1 日重新对游客免费开放。周末,小军一家高兴地前去湖中划船游玩。当小军登上停放在湖边的小船时,小船受到的浮力 将

4、会 (选填“减小”“不变”或“增大”);小船将 一些(选填“上浮”或“下 沉”)。7.(2017 山东济南槐荫期中)如图所示,是大鱼和小鱼的争论,你认为 鱼的说法正确,这是因为两条鱼浸没在同种液体中,它们所受浮力的大小与 有关。大鱼受到 水的压强 小鱼受到水的压强(选填“大于”、“小于”或“等于”)。8.(2017 安徽合肥庐江期末)中国核潜艇在捍卫中国领海过程中发挥了巨大作用。为了执行 任务,当它从长江潜入到东海时,假设潜入深度不变,则所受浮力 ,潜艇机身所受液体 压强 (均选填“变大”、“变小”或“不变”)。9.(2017 重庆中考 A 卷)不吸水的长方体 A 固定在体积不计的轻杆下端,位

5、于水平地面上的圆 柱形容器内,杆上端固定不动,如图甲所示。现缓慢向容器内注入适量的水,水对容器底的压 强 p 与注水体积 V 的变化关系如图乙所示。当 p=600 Pa 时,容器中水的深度为 cm;3 3 若 A=0.5 g/cm,当注水体积 V=880 cm 时,杆对 A 的作用力大小为 N。(g=10 N/kg)10.(2017 黑龙江大庆中考)如图甲所示,一个立方体悬挂在弹簧测力计下处于静止状态时,弹簧测力计示数为 5 N。如图乙所示,将此立方体一半浸入某液体中静止时,测力计示数为 4.5 N,则此立方体受到的浮力为 N,若某时刻剪断乙图中悬吊立方体的细线,则立方体受 到的浮力变化情况是

6、 (选填“一直不变”、“先变大后不变”或“先变小 后不变”,下同);立方体的下表面压强将 。若已知该立方体的体积为 125 cm3,则这种液体的密度为 kg/m3。(g=10 N/kg)三、实验探究题 11.(2018 海南中考)小红去昌江棋子湾游玩时,捡到一块漂亮的小彩石。回到学校后,她应用 所学的物理知识测量这块彩石的密度,实验操作如下:(1)如甲图所示,用细线拴住彩石,挂在弹簧测力计上,根据弹簧测力计的示数可知,彩石的重 力是 N。(2)如乙图所示,将彩石浸没水中,根据弹簧测力计的示数可计算出彩石所受的浮力是 N。(3)利用以上测量数据计算出这块彩石的密度是 kg/m3。(g 取 10

7、N/kg)12.(2018 黑龙江大庆中考)为了探究浮力大小跟哪些因素有关,某兴趣小组的同学,用同一 物体进行了如图所示的操作,并记下物体静止时弹簧测力计的示数。物体未放入前溢水杯装 满水,物体浸没后,用量筒测出了溢出水的体积,如图丁所示。(1)该小组同学通过比较 F1 和 F2 的大小,得到了“浮力大小与物体浸没的深度有关”的结论,是否正确:(选填“正确”或“不正确”)。(2)为了探究浮力的大小与液体密度的关系,应选择 两图。(3)物体浸没在水中时,所受浮力大小为 N,盐水的密度为 kg/m3。(g=10 N/kg)13.(2018 山东青岛中考节选)实验探究 探究浮力的大小 数据 结论 如

8、图,甲、乙、丙、丁是用同一金属块探究浮力大小跟哪些因素有关的实验。图丙中金属块受到的浮力比图乙中金属块受到的浮力 (填“大”或“小”),说明浮力的大 小与 有关。图丁中金属块受到的浮力大小等于 N。比较图 可知,浮力的大小与液体的密度有关 数据 如图,用木块、弹簧测力计、溢水杯和小桶进行实验:结论 木块受到的浮力 F 浮=N。木块排开的水所受的重力 G 排水=N。比较数据可知:浮在水上的木块受到的浮力大小 (填“大于”、“等于”或“小于”)它排 开的水所受的重力 14.(2017 安徽合肥肥东期末)在物理实验操作考查中,小雨抽测的实验题目是“探究浮力的 大小”。他的实验操作步骤如图所示,实验过

9、程如下。A.用细线将橡皮挂在弹簧测力计下,测出橡皮的 ;B.将水倒入溢水杯中;C.将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时 ;D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;E.记录、分析实验数据,得出实验结论;F.整理实验器材。请根据小雨的实验过程回答下面问题:(1)指出小雨在实验操作中漏掉的一个步骤:。(2)指出上面实验操作中的一处错误:。四、计算题 15.(2018 山东济宁中考)将 U 形管压强计(压强计内液体为水)的金属盒放在盛有某种液体的 玻璃杯中。其相关信息如图所示。(g 取 10 N/kg)求:(1)液体的密度;(2)体积为 60 cm

10、3 的小球浸没在液体中受到的浮力。浮 液 排 排=A 第二节 阿基米德原理 一、选择题 1.答案 D 当金属圆柱体逐渐向下浸入水中时,排开液体的体积变大,受到的浮力变大,当 完全浸入后,浮力不再变化;由力的平衡可知,拉力大小等于重力与浮力大小之差,即 F 拉=G-F 浮,因浮力先变大后不变,故拉力先变小后不变,即弹簧测力计的示数先变小后不变。故选 D。2.答案 D 当烧杯中盛满水时,溢出的水的重力即物体所受的浮力大小,即 F 浮 min=G 排=0.3 N;若烧杯中原来没有盛满水,则溢出的水的重力小于浮力,这时若物体漂浮或悬浮在液体中时,物体所受的浮力最大,等于物重,即 F 浮 max=G=0

11、.5 N。因此它受到的浮力大小的范围为:0.30.5N。故选 D。3.答案 D 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯内的液面没有发生变 化,即溢水杯中水的深度不变,水对溢水杯底的压强、压力都不变,A、B 错误;对铝块进行受 力分析,其受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和绳的拉力,绳对铝块的拉力等于铝块的重力 减去铝块受到的浮力,C 错误;由题意可知,铝块对杯中水的作用力等于排出的水对杯中水的 作用力时,电子秤的示数不变,铝块对杯中水的作用力等于杯中水对铝块的作用力即铝块受 到的水给的浮力,排出的水对杯中水的作用力等于 G 排,若电子秤的示数不变,则 F 浮=G 排,即验 证了阿基米

12、德原理,D 正确。故选 D。4.答案 D 从题中所给条件可知物体 A 在盐水中受到的浮力 F 盐水浮=4.0 N-2.8 N=1.2 N。由阿基米德原理 F =gV 得,V盐水浮 盐水 g 代入数据得 V 排=1.2 N =110-4 m31.2103kg/m3 10 N/kg 由于物体浸没,故 VA=V 排 =4.0 N 10 N/kg110-4 m3 3=4103 kg/m3 故选项 A 错误;实验乙中,物体 A 在水中受到的浮力 F 水浮=水 gV 排=1.010 kg/m310 N/kg110-4 m3=1.0 N 物体 A 受到拉力 F 乙=GA-F 水浮=4.0 N-1.0 N=3

13、.0 N 故 B 错误;浮 排 水 排 AAA3实验丙中拉力是 2.8 N,实验乙中拉力是 3.0 N,所以实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中 小 0.2 N,故 C 错误。实验丁中,容器底部受到物体 A 的压力为 2.8 N-2.5 N=0.3 N,除此之外,容器底部还受到盐水的压力,所以实验丁中,容器底部受到的压力大于 0.3 N,故 D 正确。二、填空题 5.答案 5 5竖直向下 解析 因为浸没,则所受浮力大小为:F=G =gV=1 000 kg/m310 N/kg0.510-3 m3=5 N,浮力方向竖直向上;物体在液体中只受浮力和重力作用,由于两个力在同一直线上,F 浮G,则其合力为

14、F=G-F 浮=10 N-5 N=5 N,方向是竖直向下。6.答案 增大 下沉 解析 当小军登上停放在湖边的小船时,小船仍然漂浮在水面上,所受浮力仍然等于重力,G 总=G 船+G 人增大,故所受浮力增大,小船排开水的体积增大,小船将下沉一些。7.答案 大 排开液体的体积 小于 解析 两条鱼均浸没于水中,大鱼排开水的体积大,由 F 浮=G 排=液 gV 排可知,大鱼所受到的浮 力大,大鱼的说法正确;根据 p=gh 可知,小鱼所在处的深度大,受到水的压强大。8.答案 变大 变大 解析 潜艇从长江潜入到东海时,深度不变,V 排不变,但液体密度变大,由 F 浮=液 V 排 g 可知,潜艇所受浮力变大;

15、又由 p=gh 可知,它受到的液体的压强变大。9.答案 6 5.2解析 根据 p=gh 可计算出当 p=600 Pa 时容器中水的深度 h=600Pa =0.06 1.0103 kg/3 10N/kg m=6 cm。当注水体积为 600 cm3时,水开始接触物体 A,当注水体积为 900 cm3时,A 浸没,水对 容器底的压强是 2 100 Pa,此时水的深度 h=2 100Pa=0.21 m;A 的高 1.0103 kg/m3 10N/kg h=h-h=0.21 m-0.06 m=0.15 m;容器的底面积 S=1 =600cm3 6cm=100 cm2;A 浸没后其周围(底面以 上)水的横

16、截面积 S=900cm3-600cm3=20 cm2;A 的横截面积 S=S-S=100 cm2-20 cm2=80 cm2;15cm 当注水体积 V=880 cm3时,A 没有浸没,此时 A 浸入水中的深度:h=-1=880cm3-600cm3=14 cm,20cm2 此时物体 A 受到的浮力 F 浮=水 gV 排=水 gSAh=1.010 kg/m310 N/kg(0.148010-4)m3=11.2 N;已知 =0.5 g/cm3,小于水的密度,此时 A 受的浮力大于 33重力,杆对 A 的作用力大小为 F=F 浮-G=F 浮-AV 物 g=11.2 N-0.510 kg/m 10 N/

17、kg158010-6m3=5.2 N。310.答案 0.5先变大后不变 先变大后不变 0.8103解析 由题意可知立方体的重力 G=示 =5 N,当立方体一半浸入液体中静止时,立方体受到 1 的浮力:F 浮=G-F 示 2=5 N-4.5 N=0.5 N;当立方体全部浸入液体中静止时,排开液体的体积变为 原来的 2 倍,由 F 浮=液 V 排 g 可知,浸没时立方体受到的浮力:F 浮=2F 浮=20.5 N=1 N,因为 F 浮G,所以,若剪断乙图中悬吊立方体的细线,立方体将下沉直至沉到容器底;在这一过程 中,液体的密度不变,由于排开液体的体积先变大后不变,所以,立方体受到的浮力先变大后 不变

18、;立方体的下表面所处的深度先变大,沉底后不变,由 p=液 gh 可知,立方体的下表面受 到液体的压强先变大后不变;立方体的体积 V=125 cm3,当立方体一半浸入某液体中静止时,1 33-53受到的浮力 F 浮=0.5 N,此时 V 排=125 cm=62.5 cm=6.2510 2 m,由 F 浮=液 V 排 g 可得该 浮 液体的密度:液=0.5N =0.8103 kg/m3。三、实验探究题 排 g 6.2510-5 m3 10N/kg 11.答案 (1)3.6(2)1.2(3)3.0103 解析(1)由图甲知,测力计的示数为 F1=3.6 N;(2)由图乙知,测力计的示数为 F2=2.

19、4 N,彩石受到的浮力 F 浮=F1-F2=3.6 N-2.4 N=1.2 N。(3)由阿基米德原理可知,彩石排开水的重力为 1.2 N,被排开水的质量为 0.12 kg,被排 开水的体积为 1.210-4 m3,等于彩石的体积;根据图甲知彩石的质量为 0.36 kg,彩石的密度 =0.36kg=3.0103 kg/m3。1.210-4 m3 12.答案 (1)不正确(2)乙、丙(3)0.51.2103 解析(1)研究浮力大小与物体浸没的深度是否有关,要控制排开液体的密度和体积相同,甲、乙中没有控制排开液体的体积相同,得出的结论不正确;(2)要探究浮力的大小与液体密度的 关系,应控制排开液体的

20、体积相同,应选择乙、丙两图;(3)如图丁所示,量筒的分度值为 2 mL,水的体积为 50 mL,排开水的重力:G=mg=水 gV 排=1.010 kg/m310 N/kg5010-6 m3=0.5 N;根据阿基米德原理,物体浸没在水中时受到的浮力:浮=G=0.5 N,根据称重法:F2=G-浮 ,2 2 物体的重力:G=F2+浮=1.5 N+0.5 N=2 N;故在丙图中,物体浸没在盐水中受到的浮力:浮 =22 3 N-1.4 N=0.6 N,根据阿基米德原理,F 浮=液 gV 排=液 gV 物,因排开液体的体积不变,故有 浮 3 0.6N 3333浮 3 =浮 2,故盐水的密度为:盐水=水=1

21、.010 kg/m=1.210 kg/m。盐水 g 水 g 浮 2 0.5N 13.答案 大 物体排开液体的体积 0.3 丙、丁 1.2 1.2 等于 排 球 解析 比较乙、丙两图可知,图丙中金属块排开水的体积较大,弹簧测力计的示数较小,故图丙中金属块受到的浮力较大,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;图丁中金属 块受到的浮力为 F 浮丁=G-F 丁=3.6 N-3.3N=0.3 N;图丙、丁中,金属块都浸没在液体中,排 开液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,即所受浮力不同,可知浮力的大小 与液体的密度有关;由题图知,木块的重力 G=1.2 N,因为木块漂浮,所以 F 浮=G=

22、1.2 N;小桶的重力为 0.4 N,小桶和溢出的水的总重为 1.6 N,可知木块排开水的重力为 G 排水=G 总-G 桶=1.6 N-0.4 N=1.2 N;综上可知,浮在水上的木块受到的浮力大小等于它排开的水所受的 重力。14.答案 重力 读出弹簧测力计的示数 (1)见解析 (2)在步骤 B 中没将溢水杯中的水装 满 解析 A.用细线将橡皮挂在弹簧测力计下,测出橡皮的重力;C.将挂在弹簧测力计下的橡皮 浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时读出弹簧测力计的示数;(1)实验中要测出溢出 水的重力,应先测出盛水小桶的重力,由实验步骤可知,小雨的实验操作漏掉的步骤是:用弹 簧测力计测空小桶的重力;(2)橡皮放入水中前,溢水杯应该是盛满水的,否则小桶内所盛的 水将小于橡皮排开水的体积。四、计算题 15.答案 (1)0.8103 kg/m3 (2)0.48 N 解析 (1)金属盒受到液体压强与 U 形管中两边水的压强差相等,即:p 金属盒=p 压强计,由 p=gh 可得:液 gh 液=水 gh 水,水 10cm 3333所以液体密度:液=水=110 kg/m=0.810 kg/m;液 12.5cm(2)小球浸没在液体中,V=V =60 cm3,由阿基米德原理可得小球受到的浮力:33-63F 浮=液 gV 排=0.810 kg/m 10 N/kg6010 m=0.48 N。