2020年春八年级物理下册 第十章 浮力 2 阿基米德原理课时同步练习（含解析）（新版）新人教版

一、选择题第2节阿基米德原理测试时间:25分钟1.如图所示的三只球的体积是相等的,在同种液体中静止,由图可知()A.甲球受的浮力最小B.乙球受的浮力最小C.丙球受的浮力最小D.三球受的浮力一样大1.答案A已知三只球的体积是相等的,甲漂浮,乙悬浮,丙沉底,由图知,三只球排开液体的体积:V甲排V乙排=V丙排,因为F浮=ρ液gV排,所以三只球受到的浮力:F甲F乙=F丙,即甲球受的浮力最小。2.在如图所示盛水的容器中放入一个铁块,则铁块受到的浮力F与容器中溢出的水的重力G溢的关系是()A.FG溢B.F=G溢C.FG溢D.无法确定2.答案A观察题图可知,容器内的水没有盛满,也就是说容器中溢出的水的重力G溢一定小于铁块排开水的重力,根据阿基米德原理可知,铁块所受浮力等于其排开水的重力,所以,FG溢。3.水上救援往往需要打捞沉没的货物,我们将该情景简化为如图所示的物理过程,假设物体浸没在水深h=0.5m的容器底部(非密合),现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数为3N,当物体全部离开水面后,弹簧测力计示数为5N,已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg。则()A.物体在水面下上升的过程中所受浮力逐渐减小B.物体在容器底部时,受到的浮力为2NC.物体在容器底部时,水对其底部的压强为5×104PaD.物体的密度为1.25×103kg/m33.答案D浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,物体在水面下上升的过程中,水的密度不变,排开水的体积不变,所以所受浮力大小不变,A错;由题可知,物体的重力G=5N,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数F示=3N,则此时物体受到的浮力F浮=G-F示=5N-3N=2N,故物体在容器底部时,受到的浮力为F浮'=2F浮=2×2N=4N,B错;物体在容器底部时,水对其底部的压强为p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa,C错误;根据F浮'=ρ水gV排可得,物�浮'4N��5N体的体积V=V排=�g=33=4×10-4m3,则物体的密度ρ物=�=��=-43=1.25×103kg/m3,D正确。水1×10kg/m×10N/kg10N/kg×4×10m4.在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”实验时,具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示,为方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是()A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丙、丁C.乙、甲、丁、丙D.丁、甲、乙、丙4.答案D为方便操作和减小测量误差,应先测出空桶所受的重力,对比四个选项可知,D选项符合题意。5.如图所示,在研究浮力大小时,将浮于水面的盆子慢慢向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多。根据以上事实,下列猜想最符合研究目的的是()A.用力越大,物体排开水的体积越大B.液体的密度越大,物体所受浮力越大C.物体排开水越多,物体所受浮力越大D.物体的体积越大,物体所受浮力越大5.答案C在研究浮力大小时,将浮于水面的盆子慢慢向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多,盆子排开水的体积越大,盆子受到的浮力越大,故选项C最符合研究目的。6.两个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没到水中,发现两个弹簧测力计的示数不为零,但减小值相同。由此可以判断()A.两个物体一定处在水中相同深度B.两物体所受的浮力相同C.在水中时,弹簧测力计示数是相同的D.在空气中,弹簧测力计示数是相同的6.答案B物体都浸没在水中,F浮=G-F拉,则两物体受到的浮力相同,故B正确;浸没在水中的物体受到的浮力与其所处的深度无关,故A错误;仅知道物体所受浮力的大小关系,不能确定物体在空气中时弹簧测力计的示数的大小关系,也不能确定物体浸没在水中后弹簧测力计的示数的大小关系,故C、D错误。7.一个中学生在空气中所受到的浮力最接近于()A.65NB.6.5NC.0.65ND.0.065N7.答案C中学生的体积约为V=0.05m3,空气的密度ρ空气=1.29kg/m3,排开空气的体积等于自身的体积,受到空气的浮力F浮=ρ空气gV=1.29kg/m3×10N/kg×0.05m3=0.645N,与C选项最接近。8.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()A.脚越来越疼,因为水对脚的压力变大B.脚疼变轻,因为河底对人的支持力在变小C.脚越来越疼,因为水对人的浮力变大D.脚疼变轻,因为人的重力越来越小8.答案B游泳的人由河边走向深水处的过程中,排开水的体积越来越大,受到的浮力也就越来越大,而重力不变,所以河底对人的支持力变小,脚疼越来越轻。二、填空题9.据网上消息,美国男子乔纳森用一大簇氦气球绑在椅子上将自己送上天空,实现了人类首次靠氦气球穿越英吉利海峡的壮举。(1)若整个装置的总体积为100米3,空气的密度为1.29千克/米3,则整个装置受到空气的浮力为牛。(g=10N/kg)(2)乔纳森为了降落,剪断了几个气球的绳子,则整个装置所受的浮力(选填“变大”“变小”或“不变”)。9.答案(1)1290(2)变小解析(1)整个装置排开空气的体积V=100m3,受到空气的浮力F浮=ρ空气gV排=1.29kg/m3×10N/kg×100m3=1290N;(2)剪断气球的绳子,气球脱离装置飞到空中,使整个装置排开空气的体积变小,根据阿基米德原理可知,整个装置所受浮力变小。10.小莉把一圆柱形物体挂在弹簧测力计的挂钩上,将圆柱形物体逐渐浸入某种液体中,观察并记录物体排开液体的体积V和弹簧测力计的示数F,得到如表所示的实验数据。请根据表中数据归纳出F与V的关系:F=。g=10N/kg。V/m31×10-42×10-43×10-44×10-45×10-46×10-4F/N4.23.42.61.81.00.210.答案5N-8×103N3·Vm解析设圆柱形物体重为G,则F=G-F浮=G-ρ液Vg,从表格中任选两组对应的V、F值得关系式:4.2N=G-ρ液×1×10-4m3×10N/kg,3.4N=G-ρ液×2×10-4m3×10N/kg,两式联立解得G=5N,ρ液=0.8×103kg/m3,故可以得出F与V的关N系:F=5N-8×1033·V。m三、实验探究题11.某教师在“阿基米德原理”教学过程中,做了如下演示实验。(1)在弹簧下端挂上小桶和金属块,记下弹簧伸长后指针位置O,如图甲所示。(2)溢水杯中装满水,把金属块全部浸入溢水杯的水中,用烧杯收集排开的水,弹簧缩短,如图乙所示。(3)把烧杯中的水全倒入小桶中,弹簧指针又恢复到原来位置O,如图丙所示。乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了,说明金属块受到的作用;丙图弹簧指针又恢复到位置O,说明。11.答案浮力浮力大小等于金属块(物体)排开的水(液体)所受的重力解析乙图中由于金属块受到竖直向上的浮力,使得弹簧比甲图缩短了;当将烧杯中的水全部倒入小桶中时,弹簧指针又恢复到位置O,说明金属块所受浮力的大小等于它排开的水所受的重力。12.小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验,其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。(1)由图可知:铁圆柱体浸没在水中所受浮力为N。(2)由甲、乙、丁图可探究的问题是。(3)由甲、丁、戊图可以得出的结论是。(4)在上述实验的基础上,请你添加合适的物体设计实验,探究浮力大小与物体质量是否有关。请写出你的实验思路:。12.答案(1)4(2)研究浮力与排开液体体积的关系(3)研究浮力与液体密度的关系(4)取两块体积相同的铁块和铝块,测出它们各自的重力,然后可知其质量,分别用测力计吊着浸没到水中,读出测力计示数,根据测力计的示数算出浮力,通过比较得出结论。解析(1)由图甲、丙、丁可知,铁圆柱体浸没在水中所受浮力F浮=G-F=5N-1N=4N;(2)由甲、乙、丁图可知,液体的密度不变,排开液体的体积不同,浮力不同,所以是研究浮力与排开液体体积的关系;(3)由甲、丁、戊图可知,排开液体的体积不变,液体的密度不同,浮力不同,所以是研究浮力与液体密度的关系;(4)若想探究浮力大小与物体质量是否有关,应保持液体密度和物体排开液体的体积相同,并且物体的重力不同,所以可以取两块体积相同的铁块和铝块,测出它们各自的重力,然后可知其质量,分别用测力计吊着浸没到水中,读出测力计的示数,根据测力计的示数算出浮力,通过比较得出结论。13.如图是验证阿基米德原理的实验步骤示意图,依次读出甲、乙、丙、丁图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。(1)由甲、乙两图弹簧测力计的示数可以求出石块受到的浮力F浮=;(用测量量表示)(2)若F1、F2、F3、F4之间满足关系,则可验证阿基米德原理。13.答案(1)F1-F2(2)F1-F2=F4-F3解析(1)由称重法可知:根据甲、乙图中弹簧测力计的示数可以求出石块受到的浮力为F浮=F1-F2;(2)根据丙、丁图中弹簧测力计的示数可以求出石块排开的液体受到的重力G排=F4-F3;根据阿基米德原理可知石块所受浮力与排开液体所受重力相等,所以如果F1-F2=F4-F3,则可验证阿基米德原理。四、计算题14.把一个铜块缓慢地放入盛满水的溢水杯中,待它静止后,从杯中共溢出了0.3kg的水,求:(g取10N/kg)(1)铜块受到的浮力;(2)铜块排开水的体积。14.答案(1)3N(2)3×10-4m3解析(1)根据题意可知m排=0.3kg,由阿基米德原理可得铜块受到的浮力F浮=G排=m排g=0.3kg×10N/kg=3N;�排(2)V排=�=0.3kg33=3×10-4m3。水1.0×10kg/m15.上周学校购买了一批水龙头,据商家说其材料是铜,实验室的老师组织九年级的一些同学通过实验来验证商家的说法。他们把一个水龙头用轻质细线捆好后挂在弹簧测力计上,在空气中测得它的重力为1.6N,再把这个水龙头浸没在水中,如图所示,这时弹簧测力计的读数为1.4N(ρ铜=8.9×103kg/m3,g=10N/kg)。(1)这个水龙头的质量是多少?(2)这个水龙头浸没在水中时所受到的浮力有多大?(3)这批水龙头的密度是多少?商家的说法是否正确?15.答案(1)0.16kg(2)0.2N(3)8.0×103kg/m3不正确�1.6N解析(1)m=�=10N/kg=0.16kg;(2)F浮=G-F=1.6N-1.4N=0.2N;(3)F浮=ρ水gV排,即0.2N=1.0×103kg/m3×10N/kg×V排,则�V排=2.0×10-5m3,V物=V排=2.0×10-5m3,ρ=�=0.16kg-53=8.0×103kg/m3≠ρ铜,这批水龙头的密度是8.0×103kg/m3,不物2.0×10m等于铜的密度,所以商家的说法不正确。