人教版初中物理10.2阿基米德原理知识点及基础练习

阿基米德原理知识点及基础练习 第 1 页 （共 14 页） 第 2 节 阿基米德原理 知识点及基础练习 资料编辑老师：秦建 学生姓名： 学校： 班主任： 【知识点】 1.内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 2.公式：F 浮 = G 排 = ρ液 V 排 g 说明： ①液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形 状、浸没的深度等均无关； ②物体排开液体的体积等于物体浸没在液体中的体积：V 排 = V 浸 3.适用条件：液体（或气体） 【例题】 1.如图所示，一个重为 30N 的长方体物体，悬挂在弹簧测力计挂钩上，然后将物体完全浸 没于水中，弹簧测力计的示数为 4N。求： （1）物体受到的浮力； （2）物体的密度。 阿基米德原理知识点及基础练习 第 2 页 （共 14 页） 2.如图所示，在空气中用弹簧测力计测得物体重为 2.7N，将其一半浸入水中，此时弹簧测 力计的示数变为 2.2N。求：（g 取 10N/kg） （1）物体完全浸没时所受的浮力； （2）物体的体积； （3）物体的密度。 3.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，再用细线系住铝块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.小明将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用弹簧秤挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯的水 中，如图所示。在铝块浸入水的过程中，溢水杯底所受水的压力将 （选填“变大”， “变小”，“不变”），电子秤的读数将 （选填“变大“，“变小”，“不变”）。 阿基米德原理知识点及基础练习 第 3 页 （共 14 页） 【变式练习】 1.如图所示，在水中有形状不同，体积都是 100cm3 的 A、B、C、D 四个物块，A 的体积有 2/5 露出水面，D 的底面与容器底紧密贴合，求各个物块所受的浮力。 2.如图所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器，底面积 100cm2，弹簧测力计的挂钩上挂 着重为 10N 的物块，现将物块浸没水中，容器内水面由 16cm 上升到 20cm(g=10N/kg)。 求： (1) 物块未放入水中时，容器底受到的水的压强； (2) 物块的密度； (3) 物块受到的浮力。 阿基米德原理知识点及基础练习 第 4 页 （共 14 页） 阿基米德原理练习题 一、填空题： 1.浸在液体里的物体受到的浮力，大小等于它排开的 ， 这就是著名的阿基米德原理。浮力的方向总是 的。 2.阿基米德原理的表达式为 F 浮 ，其中ρ液表示 ， V 排表示 ，g= 。 3.“瓦格良”号是我国第一艘可搭载固定翼飞机的航空母舰。该舰满载时排水量为 67000t， 吃水深度 10m。则满载时该舰所受浮力为 N，舰底所受海水的压强约为 个 标准大气压。 4.铁块的体积是 50cm3，浸没于水中，排开水的体积是 m3，排开的水重是 N， 受到的浮力是 N。若铁块的一半体积浸在煤油中，那么它受到的浮力是 N （ρ煤油=0.8×103kg/m3）。 5.一物体用细线挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数是 19.6N，当把该物体浸没在水中 时，弹簧测力计的示数是 14.7N，则该物体浸没在水中时所受的浮力是 N，该物 体所受的重力是 N，体积是 m3，密度为 kg/m3。(g=10N/kg) 6.体积相同的实心铜球和实心铝球，铜球受到的重力________于铝球受到的重力。将它们 浸没水中，铜球受到的浮力 于铝球受到的浮力。将铜球浸没于水中，铝球浸没于 煤油中，铜球受到的浮力 于铝球受到的浮力。这时，铜球受到的浮力与铝球受到 的浮力之比为 。(ρ铜>ρ铝，ρ煤油=0.8×10³kg/m³) 7.一体积为 1.0×10-4m³的实心物体 A 悬挂在弹簧测力计下，弹簧测力计读数为 2.8N，物体 A 的密度为 kg/m³(g=10N/kg)。若把物体 A 完全浸没在某种液体中时，弹簧测 力计的读数为 1.8N，则物体在这种液体中受到的浮力是 N。 8.A、B 两个实心金属球，它们的质量相等，其密度分别是 5×103kg/m3 和 10×103kg/m3，A 球挂在甲弹簧杆下，B 球挂在乙弹簧秤下，并且让两球均全部浸入水中，这时 A、B 两球 所受浮力之比是 ，甲、乙两弹簧的示数之比是 。 阿基米德原理知识点及基础练习 第 5 页 （共 14 页） 9.如图实验中，如果开始水桶中装满了水，按下饮料罐后水会溢出，越向下按饮料罐，桶 中溢出的水也越多，饮料罐受到的 越大。如果溢出了 100cm3 的水，那么饮料罐 所受到的浮力为 N。（g 取 10N/kg） 10.如图所示，一个重为 8N 的铁块挂在弹簧测力计上，将它浸没在盛满水的溢水杯中，静 止时弹簧测力计的示数为 6N，则铁块受到的浮力是 N，溢出水的重力是 N。 11.某轮船排水量 5×108kg，满载时，它在海水中受到的浮力是 N。 12.一艘轮船自重是 4.1×107N，它的排水量为 2.21×108N，则这艘轮船的载重量 是 N。 13.把一木块浸入水中，当木块浮在水面上不动时，浸入水中的体积是木块体积的 3/5，则 木块的密度为 ；如果把它浸入煤油里，则木块所受浮力 （选填“变 大”、“不变”或“不变”），此时浸入煤油的体积是总体积的 。 14.桥墩没入水下部分的体积为 103m3，桥墩受到的浮力是 N。 15.一个木块，体积是 0.1 dm3，漂浮在水面上，有体积露出水面，则木块受到的浮力是 N， 木块的重力是 N。 阿基米德原理知识点及基础练习 第 6 页 （共 14 页） 二、选择题： 1.阿基米德原理只说明了（ ） A.浮力大小所遵循的规律 B.浮力是怎样产生的 C.液体中物体受到的浮力问题 D.浮力与物体重力之间的关系 2.浸在液体中的物体所受浮力的大小（ ） A.与物体的形状和浸没液体的深度有关 B.与浸在液体的深度和液体的密度有关 C.与物体浸没液体的体积和液体密度有关 D.与物质的密度及液体的密度有关 3.游泳的人由河边走向深水处的过程中，如果河底布满碎石子，则人感觉( ) A.脚会越来越疼，因为水对脚的压力越来越大 B.脚会越来越疼，因为水对人的浮力越来越大 C.脚疼越来越轻，因为河底对人的支持力越来越小 D.脚疼越来越轻，因为水对人的压力越来越大 4.我国沉船打捞人员在南海打捞宋朝的商船，潜水员在水面下作业，在他下潜的过程中， 以下说法正确的是( ) A.所受浮力变大，压强变大 B.所受浮力变大，压强变小 C.所受浮力不变，压强变大 D.所受浮力不变，压强不变 5.（多选）把一块金属放入盛满酒精（ρ=0.8g/cm3）的杯中时，从杯中溢出 56g 酒精，若 将该金属块放入盛满水的杯中时，下列说法正确的是（ ） A.金属块的质量为 56g B.金属块的体积为 70cm3 C.溢出水的体积为 70cm3 D.溢出水的质量为 70g 6.小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中，体积会逐渐变大，则气泡受到的浮力和气泡 受到水的压强的变化情况是( ) A.浮力不变，压强不变 B.浮力变小，压强变小 C.浮力变大，压强变大 D.浮力变大，压强变小 7.浸没在水中的石块继续向下运动的过程中，它所受的浮力（ ） A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小 阿基米德原理知识点及基础练习 第 7 页 （共 14 页） 8.将重为 20N 的金属块挂在弹簧测力计下，金属块体积的 1/4 浸入水中并静止时，弹簧测 力计的示数为 18N，当金属块全部浸入水中并与杯底接触时，弹簧测力计的示数可能变 为（ ） A.18N B.16N C.14N D.10N 9.物块重 20N，体积为 4104m3，将它浸没在盛满水的溢水杯中，从杯中排出的水重为 G， 此时物块受到的浮力为 F，比较它们的大小可知（ ） A.G = F B.G > F C.G < F D.无法判断 10.如图所示，体积相等，形状不同的铅球、铁板和铝块浸没在水中不同深度处，则（ ） A.铁板受到的浮力大 B.铝块受到的浮力大 C.铅球受到的浮力大 D.它们受到的浮力一样大 11.如图所示，把一金属块挂在弹簧测力计下，全部浸于水中，弹簧测力计的示数为 F，若 让弹簧测力计的示数变小，做法可行的是( ) A.往烧杯里加水 B.往烧杯里加些盐 C.往烧杯里加些酒精 D.把弹簧测力计向上提一下，但物体不露出水面 12.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的实心球，把它们投入水中静止后情 况如图所示，它们中受到浮力最小的是（ ） A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 13.（多选）如图，已知甲、乙两弹簧测力计的示数分别为 5N、4N，把甲测力计下移，使 金属块刚好没入水中时，甲的示数变成了 3N。则此时（ ） A.乙的示数为 6N B.乙的示数为 5N C.金属块受到的浮力大小为 2N D.金属块受到的浮力大小为 3N 阿基米德原理知识点及基础练习 第 8 页 （共 14 页） 14.如图所示，甲、乙两个完全相同的长方体以不同方式浸没在水中，则（ ） A.甲受到的浮力大 B.乙受到的浮力大 C.甲、乙受到的浮力一样大 D.无法判断 15.一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下 降，然后将其逐渐浸入水中，如图已给出整个过程中弹簧测力计的示数 F 与圆柱体下降 高度 h 变化关系的实验图象，已知ρ水=1.0×103kg/m3。则下列说法中错误的是（ ） A.圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是 700Pa B.圆柱体的重力为 12N C.圆柱体所受的最大浮力为 8N D.圆柱体的密度为 1.5×103kg/m3 16.质量相同的实心铁球、铝球和木块，浸在液体中的情况如图所示，则比较它们受到的浮 力( ） A.铁球受到的浮力最大 B.铝球受到的浮力最大 C.木块受到的浮力最大 D.它们受到的浮力一样大 17.如图所示，同一个金属球，分别浸在容器 a、b、c 的液体中，其中 a、c 为纯水，b 为 浓盐水，金属球所受的浮力分别为 Fa、Fb、Fc，则三种情况下金属球所受的浮力大小 关系（已知ρ盐水＞ρ水）（ ） A.Fa=Fb=Fc B.Fb＞Fc＞Fa C.Fb＞Fa＞Fc D.Fc＞Fb＞Fa 阿基米德原理知识点及基础练习 第 9 页 （共 14 页） 18.如图甲所示，将一金属圆柱体挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体 接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处深度 h 和弹簧测力计相应的示数 F，图乙 是根据记录数据作出的 F 和 h 关系的图象（g 取 10N/kg）。由图象可知（ ） A.该金属圆柱体的高度是 12cm B.该金属圆柱体的横截面积是 60cm2 C.该金属圆柱体的体积是 2×10-4m3 D.该金属圆柱体的密度是 4×103kg/m3 三、计算题： 1.密度是 0.6×103 kg/m3 的木块，体积是 4m3，当它浮在水面上时。求： （1）木块重力； （2）木块受到的浮力； （3）木块排开水的体积； （4）木块露出水面的体积。 2.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量为 490g，浸没在水中称时，测力 计示数为 4.5N。求： （1）王冠受到的重力； （2）王冠浸没在水中受到的浮力； （3）制作王冠的材料的密度。 阿基米德原理知识点及基础练习 第 10 页 （共 14 页） 3.如图所示，一边长为 10cm 的正方体物体，不吸水，放入一个盛有适量水的柱形容器中， 物体露出的高度为 4cm。求： （1）物体下表面受到水的压力； （2）此时物体受到的浮力； （3）将物体全部按入水中时，物体受到的浮力； 4.佳佳冷饮店在顾客购买果汁饮料后会免费为其提供冰块，下图是一杯果汁饮料中放有冰 块的示意图。已知该饮料的密度为 0.98×103 kg/m3，冰块质量为 20g，冰的密度为 0.9 ×103 kg/m3，杯子内部底面积为 50cm2，杯中饮料的深度为 10cm。求： （1）冰块所受的浮力； （2）杯底所受的压力。 阿基米德原理知识点及基础练习 第 11 页 （共 14 页） 5.如图所示，质量为 1.2kg 的木块浮在水面上静止不动，（g 取 10N/kg）求： （1）这时木块受到的浮力； （2）此时木块浸在水中的体积； （3）该木块体积是 2×10-3m3，要使木块刚好浸没在水中，至少需要多大的力向下压木块。 6.将质量为 0.8kg、体积为 1×10-3m3 的长方体木块放入盛有某种液体的容器中，木块漂浮 在液面上。现用力缓慢向下压木块，当力的大小为 2N 时，木块刚好浸没在液体中，如图 所示。g=10N/kg 求： （1）求木块的密度； （2）液体的密度； （3）当木块受到的压力为 1.6N 时，木块露出液面的体积。 阿基米德原理知识点及基础练习 第 12 页 （共 14 页） 7.如图所示，已知重为 10N 的长方体木块静止在水面上，浸入在水中的体积占木块总体积 的 （g 取 10N/kg）。求： （1）求木块所受到的浮力大小； （2）若木块下表面所处的深度为 0.2m，求木块下表面受到水的压强； （3）若要将木块全部浸没水中，求至少需要 施加多大的压力。 8.将物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 F1＝2.6N；将物块的 一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数 F2＝1.8N，如图所示， 已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g 取 10N/kg。求： （1）物块受到的浮力； （2）物块浸在水中的体积。 阿基米德原理知识点及基础练习 第 13 页 （共 14 页） 9.如图所示，用弹簧秤悬挂一物体，在空气中弹簧秤示数为 6N，当物体浸没在水中弹簧秤 的示数是 4N，g=10N/kg。求： （1）物体的重力 G； （2）物体浸没在水中受到的浮力 F 浮； （3）物体浸没时排开水的体积 V 和物体的密度ρ。 10.如图所示，在托盘台秤上放一个装水的大烧杯，烧杯质量为 200g，底面积 S=100cm2， 水的质量为 1000g；一个质量 m=900g、体积 V=200cm3 的实心物体被细线吊着浸在水中。 求： （1）物体受到的浮力； （2）托盘台秤的读数； （3）水对烧杯底部与烧杯对托盘的压强。 阿基米德原理知识点及基础练习 第 14 页 （共 14 页） 11.水平桌面上放置一底面积为 100cm2，重为 6N 的柱形容器，容器内装有 20cm 深的某液体。 将一体积为 400cm3 的物体 A 悬挂在弹簧测力计上，弹簧测力计示数为 10N，让物体从液 面上方逐渐浸入直到浸没在液体中（如图），弹簧测力计示数变为 5.2N。（柱形容器 的厚度忽略不计，筒内液体没有溢出，物体未接触容器底，g=10N/kg）。求： （1）物体浸没在液体中时受到的浮力； （2）筒内液体的密度； （3）物体浸没时，容器对桌面的压强。 12.如图所示，将质量为 0.6kg，边长为 0.1m 的正方体木块放在水平桌面上，再将其轻放 入底面积为 200cm2，内有 25cm 高的水的圆柱形容器中（水未溢出）。求： （1）木块的密度； （2）未放木块时，水对容器底的压强 P1； （3）放入木块后，水对容器底的压强 P2； （4）容器对桌面的压强在放入木块前后的变化量△P； （5）要使木块刚好浸没在水中，在木块上所放砝码的质量。