1、9.2阿基米德原理（第25次）有答案班別:姓名:分?jǐn)?shù):一、單選題（每小題 5分,共35分）.潛水員完全進(jìn)入水中后，當(dāng)他繼續(xù)下潛的過(guò)程中，受到的浮力和壓強(qiáng)的變化情況是A.壓強(qiáng)變大B.壓強(qiáng)變小C.浮力變大D.浮力變小【答案】A【解析】【詳解】潛水員完全進(jìn)入水中后，水的密度P水不變，所排開(kāi)的水白體積不變，由 F浮=水gV排知道，受到的浮力不變；由于所處深度 h增大，由p=p水gh知道，他受到的壓強(qiáng)變大，綜上所述，只有 A正確。.將兩物體分別掛在兩彈簧測(cè)力計(jì)下，示數(shù)分別為5N和4N,如果讓兩物體同時(shí)浸沒(méi)在水中，兩彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為3N和2N,則這兩個(gè)物體必定有相同的A.重力B.質(zhì)量C.體積D.密度【答案

2、】C【解析】【詳解】根據(jù)稱重法F詔G-F拉可知，兩物體浸沒(méi)在水時(shí)所受的浮力F 浮 i=Gi-F 拉i=5N-3N=2N ,F 浮2=G2-F 拉2=4N-2N=2N ,兩物體浸沒(méi)在水時(shí)所受的浮力相等，即 F浮產(chǎn)F浮2,由公式F浮=水gV排可知，兩物體排開(kāi)水的體積相同， 因?yàn)樗鼈兪墙](méi)在水中，則排開(kāi)水的體積與物體體積相同，所以這兩個(gè)物體的體積相同，將兩物體分別掛在兩彈簧測(cè)力計(jì)下，示數(shù)分別為5N和4N,說(shuō)明兩物體的重力不同，由G=mg可知它們的質(zhì)量也不同；根據(jù)密度公式 m可知，兩個(gè)物體的密度不同，故C符合題意，ABD不符合題意。V.如圖所示，在溢水杯中裝滿水，將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的鐵塊緩慢放入水中，

3、從鐵塊下表面剛剛接觸水面直至測(cè)力計(jì)示數(shù)為零的過(guò)程中A.鐵塊受到的浮力一直變大B.溢水杯底部受到水的壓力一直變大C.彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)手的拉力先變小，后變大D.桌面受到溢水杯的壓強(qiáng)先不變，后變大【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)題意知道，從鐵塊下表面剛剛接觸水面到鐵塊浸沒(méi)在水中的過(guò)程，鐵塊排開(kāi)水的體積不斷變大，由F= pgV排知道，浮力逐漸變大；當(dāng)鐵塊浸沒(méi)后，再繼續(xù)下沉，則鐵塊排開(kāi)水的體積不再變化，由5浮=gV排知道，浮力不再變化，故 A錯(cuò)誤；由于從鐵塊下表面剛剛接觸水面直至測(cè)力計(jì)示數(shù)為零的過(guò)程中，水的深度不變，由p= pgh知道，溢水杯底部受到水的壓強(qiáng)不變，又因?yàn)楸椎拿娣e不變，由 F=pS知道，杯底受

4、到水的壓力不變，故 B錯(cuò)誤；在鐵塊向下運(yùn)動(dòng)并與底部接觸之前，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)手的拉力等于鐵塊與測(cè)力計(jì)的總重力減去鐵塊受到的浮力，即F拉=6總下浮；由于浮力先變大后不變，所以測(cè)力計(jì)對(duì)手的拉力先變小后不變；鐵塊接觸溢水杯底部直至測(cè)力計(jì)示數(shù)為零的過(guò)程中，由于鐵塊受到溢水杯底部的支持力作用，所以彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)手的拉力是：F拉=6總下浮-F支，即拉力再減小；由此可知，整個(gè)過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)手的拉力先變小，后不變，再變小，故C錯(cuò)誤；從鐵塊下表面剛剛接觸水面到鐵塊下表面剛剛接觸溢水杯底部，且對(duì)底部沒(méi)有壓力的過(guò)程中，鐵塊受到的浮力先變大后不變，但始終等于其排開(kāi)水的重力，此時(shí)溢水杯對(duì)桌面的壓力：F壓=G杯和水+F浮-

5、G排水（其中G杯和水為溢水杯和剩余水的總重力，G排水為溢出水的重力），所以，溢水杯對(duì)桌面的壓力始終不變，根據(jù)p 知道，溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)不變；當(dāng)鐵塊接觸溢水杯底部，且對(duì)底部產(chǎn)生壓力的過(guò)程中，由于不 s再有水溢出，且鐵塊對(duì)溢水杯底部有壓力，所以溢水杯對(duì)桌面的壓力變大，由p 工知道，溢水杯對(duì)桌面s的壓力壓強(qiáng)變大；綜上所述，整個(gè)過(guò)程中桌面受到溢水杯的壓強(qiáng)先不變，后變大，故D正確。.如圖甲所示，一金屬塊在細(xì)繩豎直向上拉力作用下從水中開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，上升到離水面一定的高度處。圖乙是繩子拉力 F隨時(shí)間變化的圖象。根據(jù)圖象信息，下列判斷正確的是A.該金屬塊重力的大小為34NB.浸沒(méi)在水中的金屬塊受到的浮

6、力大小是20NC.該金屬塊的密度是 3.4 x ?kg/m 3D.在ti至t2時(shí)間內(nèi)金屬塊在水中受到的浮力逐漸增大【答案】B【解析】【詳解】CD段，由圖可知，該34N ,則金屬塊浸沒(méi)時(shí)受A .當(dāng)金屬塊完全露出液面時(shí)，金屬塊不受浮力，此時(shí)拉力等于重力，即為圖中的金屬塊重力為：G=F拉=54N ,故A錯(cuò)誤；B.當(dāng)金屬塊未露出液面時(shí)，即為圖中的AB段，從圖可知，此時(shí)繩子的拉力為到的浮力為：F 浮=6- F 中i=54N-34N=20N,故B正確；C.由F浮=P gV排可得，金屬塊的體積：_F!LV金一 V排一水g20N103kg/m3 10N/kg=0.002m3,浮力逐漸變小，故D錯(cuò)誤。10-3m

7、2,高為0.1m,杯中裝當(dāng)小球靜止時(shí)，下列判斷金屬塊的密度:m _ G54N年；-二7777/1 C3=2.7 x 103kg/m 3, 故 C 錯(cuò)誤;V金gV金 10N/kg 0.002mD ,從圖可知，繩子的拉力在t1至t2時(shí)間段內(nèi)逐漸變大，由F浮=6- F拉可知,5.如圖所示，在水平桌面上放置一個(gè)平底輕質(zhì)薄塑料杯，杯子底面積為2X滿水，水的質(zhì)量為 300g,將體積為100cm3、重為1.8N的小球緩慢的放入水中,中正確的是（g=10N/kg）A.水對(duì)杯底的壓力為 3NB.水對(duì)杯底的壓強(qiáng)為1500PaC.小球受至浮力為 1.8N【答案】DD.杯子對(duì)桌面的壓力增加了0.8N【解析】【詳解】1

8、03m2 2N ,故A錯(cuò)誤;F3 .一A.由p 知道，此時(shí)水對(duì)杯底的壓力是：F底p底S 1 10 Pa 2sB.根據(jù)題意知道,當(dāng)小球靜止時(shí)，杯底部受到的水的壓強(qiáng)是:p底水gh 133310 kg/m 10N/kg 0.1m 1 10 Pa,故 B 錯(cuò)誤;C.由GG 1.8Nmg知道，小球的質(zhì)量是：m - 0.18kg,由g 10N / kgmp 一知道，小球的密度是:V0.18kg3 1.8 103kg/m3,由于 年詼，所以，小球沉底，故小球在水中靜止時(shí)受到的浮力 100cm3是：E孚_33PzKgV排 6KgV 1 10 kg/m10N/kg 100 106m3 1N,故 C錯(cuò)誤;D.由于

9、是輕質(zhì)薄塑料杯，其重力可以忽略不計(jì), 所以，小球沒(méi)有放入水中時(shí)杯子對(duì)桌面的壓力是:_ _3_F G 水 m水 g 300 10 kg 10N / kg3N，小球排開(kāi)水的重力是： G排 F孚1N ,故小球放入水中時(shí)杯子對(duì)桌面的壓力是:F G水G球3N 1.8N 1N 3.8N ,所以，杯子對(duì)桌面的壓力的增加是：VFF F 3.8N 3N 0.8N ,正確;綜上所述，故選Do二、填空題6. 一個(gè)重力為10N物體，將其浸沒(méi)水中，溢出重4N的水，物體在水中受到的浮力為N,物體的密度為kg/m3 (g=10N/kg)【答案】4N 2.5X103 kg/m1物體受到的浮力:F 浮=6 排=4N ;2物體完

10、全浸沒(méi)，根據(jù)F浮=fgV排可得，物體的體積:F浮4NV=V 排=33=4 X10 -4 m3水 g 1.0 10 kg/m 10N/kg物體的質(zhì)量:G 10Nm = g =Tg =1kg 物體的密度:m 1kg尸一 =43=2.5 x 10 3kg/m 3V 4 10 m.系在彈簧測(cè)力計(jì)下端的鐵塊分別浸沒(méi)在水、鹽水、酒精三種液體中，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)都 （均選擇填 變大、變小或不變”），則浸沒(méi)在 中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)上示數(shù)最小； 浸沒(méi)在 中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)最大。（p鹽水 。水 P酒精）【答案】變小 鹽水 酒精【解析】【詳解】1鐵塊浸沒(méi)液體中受豎直向下的重力、豎直向上的拉力和豎直向上的浮力，彈簧

11、測(cè)力計(jì)示數(shù)等于重力和浮力之差，浮力變大，重力不變，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小；2根據(jù)F浮=p液gV排可知，V排不變，鹽水密度最大，鐵塊在鹽水中受到的浮力最大，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)重力和浮力之差，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)最小；3根據(jù)F浮=p液gV排可知，V排不變，酒精密度最小，鐵塊在酒精中受到的浮力最小，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)重力和浮力之差，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)最大。.小明將密度為 0.9x 103kg/m3的物塊掛在如圖所示的彈簧測(cè)力計(jì)下面，當(dāng)該物塊浸沒(méi)在某種液體中時(shí)，且不碰容器底和容器壁，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)榱悖藭r(shí)物塊所受浮力為 N,這種液體密度為 kg/m3【答案】2.20.9 X103【解析】【詳解】第一

12、空.由圖知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為 0.2N,指針在2N下面第一格處，示數(shù)為2.2N （即物重為2.2N）；當(dāng)該物塊浸沒(méi)在某種液體中時(shí)，且不碰容器底和容器壁，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)榱悖f(shuō)明F浮=G = 2.2N,第二空.由阿基米德原理和重力公式可得：p液V排g= p物Vg,因?yàn)榻](méi)時(shí)V排=V,所以液體的密度： 液=物=0.9x 103kg/m3。.在彈簧測(cè)力計(jì)下掛一個(gè)圓柱體M ,讓M從盛有水的容器上方逐漸豎直浸入水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)隨圓柱體下表面在水中深度的變化關(guān)系如圖所示，則圓柱體M的底面積為 （ p水=1.0 xiOkg/m3,取g=10N/kg ）【答案】2.4X10-3 m2由圖像知道，

13、當(dāng)h=25cm即圓柱體全浸入水時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F =1.2N所以，圓柱體受到的最大浮力（全浸入時(shí)）是:5浮=6干=7.2N1.2N=6N ；當(dāng)圓柱體全浸入時(shí)排開(kāi)水的體積和本身的體積相等，所以圓柱體的體積是:6N331 10 kg/m=6X1（4 m3,故圓柱體的底面積是：sV 6 10 4m3h 0.25m=2.4 X l0m2。10.在彈簧測(cè)力計(jì)下掛一圓柱體,從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降（如圖甲所示）.圓柱體浸沒(méi)后繼F隨圓柱續(xù)下降，直到圓柱體底面與燒杯底部接觸為止.如圖乙所示是圓柱體下降過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù) 體下降高度h變化的圖像.分析圖像可知，圓柱體重力是 N;圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)

14、，受到的浮力是 N;圓柱體的密度是 g/cm3.【答案】1281.5【解析】【詳解】由乙圖可看出，在 0-3cm過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)最大，且不變，說(shuō)明此過(guò)程中物體在空中下降，則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為物體的重力，所以物體重力G=12N;在3-7cm過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)在變小，說(shuō)明物體從3cm高位置開(kāi)始浸入水中，且浸入水中的體積越來(lái)越大，所受到的浮力越來(lái)越大；在7-9cm過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，說(shuō)明物體在7cm高位置完全浸沒(méi)在水中，所以繼續(xù)下降浮力大小不變.此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)F#F浮=8N ,則物體的體積 V=V排=水g示數(shù)為F示=4N,則物體浸沒(méi)在水中受到的浮力5浮=6下示=12N-4N=8N ;

15、物體重力G=12N,則物體質(zhì)量為m=2=j? =1.2kg.物體浸沒(méi)在水中受到的浮力為 g 10N/kg8N1 103kg/m3=8 x 104m3.所以物體的密度為10N/kgm 1.2kg4=43V 8 10 4m3=1.5 x 15l0g/m3=1.5g/cm3.三、實(shí)驗(yàn)題11 .小明和小華各自做 驗(yàn)證阿基米德原理”實(shí)驗(yàn)，如圖（a）所示為小明實(shí)驗(yàn)的示意圖，圖（ b）所示為小華實(shí)驗(yàn)的部分示意圖心）小明的步腺示苣圖（1）在小明的實(shí)驗(yàn)示意圖中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)值分別為F1、F2和量筒中水面刻度值分別為 V1、V2,則物體受到的浮力為.若滿足關(guān)系式 時(shí)，就可以驗(yàn)證阿基米德原理.（均用字母表不，水

16、的密度用p水表布）（2）在小華的實(shí)驗(yàn)示意圖中，使用了溢水杯和小燒杯，如果小華接著使用天平成功完成實(shí)驗(yàn)，那么天平應(yīng)測(cè)量出 （選填 溢水杯”或 小燒杯”）中水的質(zhì)量m水.若此時(shí)圖中兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)差值F跟m水.滿足關(guān)系 時(shí)，則也可以驗(yàn)證阿基米德原理.（用字母表示）（3）在兩人的實(shí)驗(yàn)中，如果未將物體完全浸沒(méi)入水中，是否還能驗(yàn)證阿基米德原理？A.小明的方案可以驗(yàn)證B.小華的方案可以驗(yàn)證C.兩種方案均可以驗(yàn)證D.兩種方案均無(wú)法驗(yàn)證【答案】F1-F2F1 F2水V2 V 2 g 小燒杯 4千5水g C【解析】【詳解】第一空.由稱重法求浮力可知物體受到的浮力為:F1-F2；第二空.阿基米德原理即驗(yàn)證物體所

17、受浮力與排開(kāi)液體重力的關(guān)系，物體排開(kāi)液體的重力為：G排m排g7kV排g水V2 Vi g因此，若滿足關(guān)系式：Fi F2水 V2 Vi g就可以驗(yàn)證阿基米德原理；第三空.阿基米德原理即驗(yàn)證物體所受浮力與排開(kāi)液體重力的關(guān)系，排開(kāi)的液體位于小燒杯中，因此天平應(yīng)測(cè)量出小燒杯中水的質(zhì)量 m水；第四空.阿基米德原理即驗(yàn)證物體所受浮力與排開(kāi)液體重力的關(guān)系，F(xiàn)即為小石塊受到的浮力，排開(kāi)液體的重力為m水g,因此當(dāng)AF=m 水 g時(shí)，即可驗(yàn)證阿基米德原理；第五空.由阿基米德原理F浮 儆V排g可知，未浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)液體體積較小，相應(yīng)的浮力的大小也會(huì)較小, 因此無(wú)論是否浸沒(méi)，對(duì)驗(yàn)證阿基米德原理均無(wú)影響。四、計(jì)算題12.用一彈簧測(cè)力計(jì)掛著一實(shí)心圓柱體，圓柱體的底面剛好與水面接觸(未浸入水)如圖甲，然后將其逐漸浸入水中，如圖乙是彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)隨圓柱體逐漸浸入水中的深度變化情況，g取10N/kg ,求:(1)圓柱體的質(zhì)量；(2)圓柱體受到的最大浮力；(3)圓柱體的密度；(4)圓柱體剛浸沒(méi)時(shí)下表而受到水的壓強(qiáng)。【答案】(1) 0.2kg; (2) 0.6N; (3) 3.3 X10 3kg/m 3；(4)1200Pa由圖像可知，圓柱體的重力為2N ,則圓柱體的質(zhì)量:G 2Nm =0.2kgg 10N/kg g(2)由圖像可知，當(dāng)圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的