2019-2020学年八年级物理下册10.2阿基米德原理练习新版新人教版
1、选择题
1、 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
2、关于浮力的说法中正确的是( )
A. 物体的密度越大,受到的浮力越大 B. 物体的体积越大,受到的浮力越大
C. 物体没入水中越深,受到的浮力越大 D. 浸没在水中的物体,可能不受浮力
3、 关于浮力,下列说法不正确的是( )
A. 在液体中的物体不一定受到浮力
B. 沉下去的物体受到浮力与深度有关
C. 浮力大小与受到浮力物体的运动状态无关
D. 同一物体浸没在不同的液体中受到的浮力,一般是不同的
4、 如图所示,体积相同,密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方,则( )
A. 铝球受到的浮力最大,因为它浸入液体的深度最大
B. 铅球受到的浮力最大,因为它的密度最大
C. 铅球、铁球、铝球受的浮力一样大
D. 因素太多,无法判断
5、把一个实心小蜡块轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,溢出酒精的质量是3.2g;若把该蜡块再轻轻放入盛满水的溢水怀中,则溢出水的质量是(已知ρ蜡=0.9×103 kg/m3,ρ酒精=0.8×103 kg/m3)( )
A. 2.3 g B. 3.2 g C. 3.6 g D. 4.0 g
6、将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中,放手后发现:实心球沉入水底.而乒乓球浮出水面,如图所示.比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小,则( )
A. 实心球受到的浮力大 B. 乒乓球受到的浮力大
C. 它们受到的浮力一样大 D. 不能确定
7、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F1、F2,则两次拉力大小关系是( )
A. F1>F2 B. F1=F2 C. F1<F2 D. 无法比较
8、有一体积为0.1m3的冰块漂浮在水面上(ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3),则该冰块( )
A. 总重量是1×103N B. 浸入液面以下的体积是0.08m3
C. 水上部分体积占总体积的 1/ 9 D. 受到的浮力是9×102N
9、将两个物体分别挂在弹簧测力计上,然后都完全浸没在水中,发现两只弹簧测力计的示数都减少了0.3N,那么这两个物体一定有相同的( )
A. 密度 B. 体积 C. 重力 D. 质量
10、夏天人们游泳时,从岸边走向水深处的过程中,他受到的浮力变化情况是( )
A. 浮力增大 B. 浮力不变 C. 浮力减小 D. 先增大后减小
二、 填空与计算
11、 一艘轮船的排水量是1×104t,在密度为1×103kg/m3的河水中,它满载时排开的河水的体积是____m3,它从河里驶入海里时,其排水量会____(填“变大、变小或不变”).
12、某同学用如图所示的装置,研究物块受到液体的浮力.弹簧测力计吊着物块在空气中称时,读数为3N;当把物块浸没在煤油中称时,读数为2.5N,此时物块受煤油的浮力为____N.当把物块浸没在水中称时,读数为____2.5N(大于/小于/等于).
13、用弹簧测力计测得一石块重30N,将石块全部浸没在水中,测力计的示数变为20N,g取10N/kg.求: (1)石块的密度. (2)若将石块浸没在密度为1.2×103kg/m3的液体中,求弹簧测力计的示数.
14、一个物体质量是5kg,体积是6dm3,把它按入水中,使之完全浸没,松手后,物体运动状态如何?最后静止时,它所受的浮力是多大?(g取10N/kg)
参考答案
1、答案 A
【解答】 (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= 1 /4 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.
【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.
2、答案 D
【解答】 ABC、浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体的密度、物体的体积以及深度都无关,故ABC错误; D、当物体与容器底密合时,物体下表面不受液体的压力,因此浸没在水中的物体,可能不受浮力,故D正确. 故选D.
【分析】 (1)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. (2)浮力产生的实质是物体上下表面受到的压力差.
3、答案 B
【解答】 A、在水中的桥墩由于下方没有水,所以不会受到水的浮力作用,故A正确; B、根据F浮=ρ水gV排,沉到液体内排开液体的体积不变,浮力不变,与深度无关,故B错误; C、根据F浮=ρ液gV排,浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,与受到浮力物体的运动状态无关,故C正确; D、根据F浮=ρ液gV排,同一物体浸没在不同的液体中,排开液体的体积相同,液体的密度一般不同,所以受到的浮力一般不同,故D正确. 故选B.
【分析】(1)阿基米德原理:浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力.其公式可记为F浮=G排=ρ液•g•V排液; (2)浮力产生的原因:物体上下表面所受到的压力差,若物体与容器底浸没接触,则不会受到浮力作用.
4、答案 C
【解答】由题知,体积相等的铅球、铁球、铝球都完全浸入水中, 由于物体浸没水中时,排开水的体积V排=V物, 所以铅球、铁板和铝块排开水的体积相同,由F浮=ρ液gV排可知: 铅球、铁球、铝球受的浮力一样大. 故选C.
【分析】 根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,物体所受浮力大小取决于液体密度和物体排开液体的体积.据此分析判断.
5、答案 C
【解答】 已知:ρ蜡=0.9×103kg/m3=0.9g/cm3,ρ酒精=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3, 因为ρ蜡>ρ酒精,所以蜡块在酒精中下沉,蜡块排开的酒精的体积(蜡块的体积): V蜡=V排= m排 /ρ酒精 = 3.2g/ 0.8g/cm3 =4cm3; 根据ρ= m/ V ,蜡块的质量: m蜡=ρ蜡V蜡=0.9g/cm3×4cm3=3.6g; 因为ρ蜡<ρ水,所以蜡块在水中漂浮, 根据漂浮条件:F浮=G蜡=G排水, 根据G=mg, m排水=m蜡=3.6g,即溢出水的质量为3.6g.所以ABD错误,C正确. 故选C.
【分析】 蜡烛密度大于酒精的密度,在酒精中会下沉,根据密度公式求出蜡块的体积,从而求出蜡块的质量; 当蜡块放入水中时,由于蜡的密度小于水的密度,因此它在水中漂浮,受到的浮力等于蜡块的重力等于排开水的重,再利用重力公式求排开(溢出)水的质量.
6、答案 A
【解答】 两球没入水中后,实心球排开水的体积较大,由F浮=ρ水gV排可知,实心球受到的浮力较大,A正确,BCD错误. 故选A.
【分析】 根据F浮=ρ液gV排判断两球所受浮力的大小关系.
7、答案 C
【解答】∵将一个石块系住,分别浸没在盛有盐水和水的容器中 ∴v=v排,则石块排开盐水和水的体积相等,即v排1=v排2, ∵F浮=ρ液v排g,ρ盐水>ρ水, ∴F浮1>F浮2; ∵F拉+F浮=G, ∴F拉=G-F浮, ∴F1<F2. 故选C.
【分析】 浸在液体或气体中的物体都受到竖直向上的浮力的作用,物体所受浮力的大小不仅跟液体的密度有关,还跟物体排开液体的体积有关,据此分析物体所受浮力大小关系;再根据F拉+F浮=G判断拉力大小关系.
8、答案 D
【解答】由ρ= m/ V 得: 冰块质量m=ρ冰V=0.9×103kg/m3×0.1m3=90kg, 则冰块重力G=mg=90kg×10N/kg=900N,故A错误; ∵冰块漂浮在水面上, ∴冰块受到的浮力: F浮=G冰=900N,故D正确; 由F浮=ρ水V排g得: V排= F浮 /ρ水g = 900N 1×103kg/m3×10N/kg =0.09m3,故B错误; 则V露=V-V排=0.1m3-0.09m3=0.01m3, 所以, V露 /V = 0.01m3 /0.1m3 = 1/10 ,故C错误. 故选D.
【分析】 已知冰块体积,根据m=ρV求出冰块质量,根据G=mg求出冰块重力,知道冰块漂浮在水面上,可列出关系式F浮=ρ水V排g=G冰求出浸入液面以下的体积,从而可知水上部分体积,则即可求水上部分体积占总体积的比值.
9、答案 B
【解答】根据称重法可知:两弹簧测力计减小的数值相同,说明所受浮力相同,根据公式F浮=ρ液gV排,说明排开液体体积相同,因为它们是浸没在水中,则排开液体的体积与物体体积相同,因为都完全浸没在水中,所以这两个物体体积相同. 故选B.
【分析】 根据称重法可知两弹簧测力计减小的数值相同,说明物体受到的浮力相同,根据阿基米德原理即可判断.
10、答案 A
【解答】 根据公式F浮=ρ水gV排,水的密度不变,从岸边走向水深处的过程中,人排开水的体积不断增大,所以受到的浮力增大,BCD错误,A正确. 故选A.
【分析】 根据公式F浮=ρ液gV排判断,人从岸边走向水深处时,浸入水的体积不断增大.
11、答案:1×104;不变.
【解答】轮船所受浮力: F浮=G排=mg=1×104×1×103kg×10N/kg=1×108N, 排开河水的体积: V排= F浮 /ρ水g = 1×108N /1000kg/m3×10N/kg =1×104m3; 轮船从河里到海里始终漂浮,浮力等于重力保持不变, ∵轮船漂浮, ∴F浮=G排=G船, m排=m船, 轮船的排水量不变.
【分析】轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量, 轮船满载时所受浮力等于满载时排开水的重力,根据公式F浮=ρ水gV排可求排开河水的体积; 从河里驶入海里轮船始终漂浮,浮力等于重力、大小不变,再根据物体的漂浮条件和阿基米德原理判断排水量(排开水的质量)的大小变化.
12、答案:0.5; 小于.
【解答】物块放入煤油前后的弹簧测力计的示数差为0.5N,由力的平衡知识可知,物块受煤油的浮力F浮=G-F=3N-2.5N=0.5N, 即F浮煤油=ρ煤油gV排=0.5N,当把物块浸没在水中称时,由F浮水=ρ水gV排,可知g没变,V排没变,ρ水>ρ煤油,则F浮水变大,大于0.5N, 由F浮=G-F,可知,当把物块浸没在水中称时,此时小于2.5N,由此可得出结论:浸没在液体中的物体所受的浮力跟密度有关.
【分析】 解决此题要根据阿基米德原理和力的平衡知识,知道弹簧测力计的示数差即为浮力的大小,利用公式F浮=ρ液gV排进行推导.
13、 答:(1)石块的密度为3×103kg/m3. (2)弹簧测力计的示数为18N.
【解答】(1)石块的质量m= G/ g = 30N/ 10N/kg =3kg, 石块受到的浮力,F浮=G-F拉=30N-20N=10N. 由于石块完全浸没,则由F浮=ρ液gV排可知: 石块体积V=V排= F浮 ρ水g = 10N 1.0×103kg/m3×10N/kg =1×10-3m3, 石块的密度: ρ= m/V = 3kg 1×10-3m3 =3×103kg/m3; (2)石块全部浸入密度为1.2×103kg/m3的液体中受到的浮力: F浮′=ρ液gV=1.2×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=12N, 弹簧测力计的读数: F′=G-F浮′=30N-12N=18N.
【分析】(1)根据G=mg求出石块的质量,根据F浮=G-F拉求出浮力,当石块完全浸没时排开水的体积和本身的体积相等,根据阿基米德原理求出其大小,然后根据密度公式求出石块的密度 (2)根据F浮=ρgV排求出其在煤油中所受浮力大小,然后再用重力减去浮力即为弹簧测力计的读数.
14、答:松手后,物体上浮;最后静止时,它所受的浮力是50N.
【解答】 V=6dm3=6×10-3m3, 物体的密度ρ= m /V = 5kg /6×10-3m3 ≈0.83×103kg/m3<ρ水, 所以,把它按入水中,使之完全浸没,松手后,物体上浮,最后静止时,物体将漂浮在水面上, 则F浮=G=mg=5kg×10N/kg=50N.
【分析】 先根据ρ= m/V 求出物体的密度,然后确定物体在在水中的状态,然后根据物体漂浮时,浮力等于重力即可求出浮力的大小.
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