初二物理下册阿基米德原理(提高)知识讲解(带答案解析)
部编物理八年级下册10.2阿基米德原理(考点解读)(解析版)含答案
10.2 阿基米德原理(考点解读)(解析版)1、阿基米德原理的应用(1) 阿基米德原理: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(2)公式表示:g V G F 排液排浮ρ==;(3)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(4)适用条件:液体(或气体)。
2、浮力大小的计算浮力大小的计算方法:(1)两次称量求差法 F 浮=F 1-F 2(2)二力平衡法 F 浮=G 物(3)阿基米德原理法 F 浮=G 排。
知识点讲解知识导航 典例分析+变式训练考点1 阿基米德原理的应用【典例1-1】质量相同的实心铜球和铝球浸没在水中,比较它们受到的浮力(ρ铜>ρ铝)( )A .它们受到的浮力相等B .铜球受到的浮力比较大C .铝球受到的浮力比较大D .条件不足,无法判断【答案】C 。
【解答】解:实心铜球和铝球的质量相同,即:m 铜=m 铝,已知:ρ铜>ρ铝,根据公式ρ=可知,V 铜<V 铝;当两个金属球浸没在水中时,V 排=V 物,则:V 铜排<V 铝排;由公式F 浮=ρ水gV 排比较知:铝球受到的浮力较大。
故选:C 。
【典例1-2】某游船满载时排开水的体积是1000m 3,则它满载时所受到的浮力是 9.8×106 N ,当游客, 下船 (选填“上船”或“下船”)时,游船受到的浮力会变小;当船底部受到小的压强为20000Pa 时,游船底部距水面的距离为 2.04 米。
(ρ水=1.0×103kg/m 3)【答案】(1)该游船满载时所受到的浮力是:9.8×106N ;(2)下船;(3)游船底部距水面的距离为:2.04m 。
【解答】解:(1)该游船满载时所受到的浮力是:;(2)游船漂浮在水面上,根据沉浮条件,当游客下船时,游船的总重力减小,游船受到的浮力会变小;(3)由p =ρgh 得,游船底部距水面的距离为:。
2019-2020学年八年级物理下册 专题十八 阿基米德原理知识点总结及习题精练(pdf,含解析)粤教沪版
①“浸在”包含两种情况:一是物体有一部分浸在液体中,此时
;二是物体全
部没入液体中,此时
。
②“浮力的大小等于物体排开液体所受的重力”,这里要注意浮力本身是力,只能和力相等,
很多同学常把这句话说成“浮力大小等于物体排开液体的体积”。力和体积不是同一物理量,
不具有可比性;这里所受的重力,不是物体所受的重力,而是被排开液体所受的重力。
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
5.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 C.与物体浸没液体的体积和液体密度有关
B.与浸在液体的深度和液体的密度有关 D.与物质的密度及液体的密度有关
7
6.(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
A.浮力增大 B.浮力不变
C.浮力减小 D.先增大后减小
【答案】A 【变式 2】物块重 20N,体积为 4104m3,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
【答案】A
类型二、综合应用
(2)∵金属块体积的三分之一浸入煤油中静止: F浮 煤油V排g ,
∴金属块的体积: 1V 3
V排 =
F浮 煤油 g
=
0.8
10
3
kg
2N / m3
10
N
/
kg
,
解得:V 7.5104m3 ,
当金属块全部浸入煤油中且未碰到容器底部时, 所受浮力为: F 煤油Vg 0.8103kg / m3 10N / kg 7.5104m3 6N ,
中考物理专题阿基米德原理含解析
专题12 阿基米德原理1.内容:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体所受的重力。
2.数学表达式:F浮=G排=ρ液gV排。
3.注意:浸在液体中的物体所受的浮力只与液体的密度和排开液体的体积有关;浸没在液体中的物体所受的浮力与浸没的深度无关。
4.适用范围:对气体也是用。
【例题1】(2019山东泰安)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5N.把零件浸入密度为0.8×103kg/m3的液体中,当零件的体积露出液面时,测力计的示数是6N,则金属零件的体积是(g取10N/kg)()A.2×10﹣4m3B.2.5×10﹣4m3C.6×10﹣4m3D.7.5×10﹣4m3【答案】B【解析】(1)金属零件所受的浮力:F浮=G﹣F示=7.5N﹣6N=1.5N,(2)由F浮=ρ液gV排得排开液体的体积:V排===1.875×10﹣4m3。
由题知,零件的体积露出液面,则V排=(1﹣)V=V,所以金属零件的体积:V=V排=×1.875×10﹣4m3=2.5×10﹣4m3。
【例题2】(2019福建)如图,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。
已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮G总(选填“>”“<”或“=”);若水温升高,石块将(选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。
专题学啥专题考法【答案】<;上浮。
【解析】(1)气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。
则F浮气球+F浮石块=G总,所以则气球受到的浮力F浮气球<G总;(2)水温升高时,气球内空气的体积变大,排开水的体积变大,由F浮=ρ水V排g,气球受到的浮力将变大;石块受到的重力不变,此时气球和石块受到的浮力大于自重,石块将上浮。
【例题3】(2019北京)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。
物理八年级下册第九章浮力与升力-阿基米德原理(2)课件及答案
1.(2022春·山亭区期末)如图9-2-7所示,体积相同的甲、
乙、丙、丁四个小球放在盛水的水槽中静止,其中受到浮
力最小的是( A )
A.甲球
B.乙球
C.丙球
D.丁球
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第九章
9.2
1.解析 根据F浮=ρ液gV排可知,液体密度相同时,物
体排开液体体积越小,受到的浮力越小,由图可知,
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(1)在进行实验前应对弹簧测力计进行
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调零
第九章
9.2
.
(2)图中有一个装置图有误.改正后最合理的实验步骤顺
序是 丁、甲、乙、丙
.
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9.2
(3)小华将实验过程中测量的数据记录在下面的表格中,
请将表格数据补充完整.
物体所
受的
重力/N
2
物体浸在 物体所 小桶和排 小桶所 排开水
第九章
9.2
1.(2022春·满洲里市期末)实心的铝块和铜块质量相同,
铜块浸没在煤油中,铝块浸没在水中,排开的体积和受到
浮力较大的是(已知ρ铜>ρ铝、ρ水>ρ煤油)( D )
A.铜块排开的体积大,铜块受到的浮力大
B.铜块排开的体积大,铝块受到的浮力大
C.铝块排开的体积大,铜块受到的浮力大
D.铝块排开的体积大,铝块受到的浮力大
是 0.1 m3
N.(g取10 N/kg)
1×103
,则铁块在水中受到的浮力是
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第九章
9.2
7.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠在空气中
沪粤版物理八年级下册--第九章9.2阿基米德原理--课后习题(含答案)
9.2阿基米德原理知识点1探究浮力的大小1.(2017·北京海淀二模)下图是探究浮力大小的实验步骤示意图,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=F1-F2;(用测量量表示)(2)若F1、F2、F3、F4之间满足关系:F1-F2=F4-F3,则可探究出浮力的大小。
2.(2017·广东深圳模拟)图示是小新同学验证阿基米德原理的一个实验过程图:(1)如果是你做这个实验,为了减小误差,则图中的操作步骤顺序为DABC或ADBC。
(2)图中A、B两个步骤是为了测量浮力的大小。
(3)下表是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据:(4)小新同学在进行数据分析时,发现第二次实验数据与其他两次反映的规律不相符,为了得到结论,他将第二次实验中G1的数据改为1.1 N,G排的数据改为0.5 N。
你认为小新的做法是错(选填“对”或“错”)的,理由是不能为了得出结论而去改动数据。
知识点2阿基米德原理3.导学号03034077(2017·上海松江二模)如图所示,将重力为20 N的物体浸没在水中,物体排开水的体积为2×10-3 m3,则物体受到的浮力为19.6 N;增大物体在水中的深度,它受到的浮力将不变(选填“变大”“不变”或“变小”)。
4.(2017·湖南祁阳三模)将一重为80 N的物体,放入一盛满水的溢水杯中,从杯中溢出了30 N的水,则物体受到的浮力是(B)A.80 NB.30 NC.50 ND.110 N5.(2017·云南中考)潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中,他受到的浮力(B)A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终不变D.先增大后不变6.(2016·广东河源)如图所示,用吊车将棱长为1 m的正方体花岗岩从距水面1 m高的A处沿竖直方向匀速放入水中。
在整个过程中,钢缆拉力大小与下落高度的关系如图乙所示。
初中物理(人教版)八年级下册第十章浮力10.2阿基米德原理
八年级下册第十章浮力 10.2 阿基米德原理一、实验题1.通过下图的操作,体验“物体排开液体的体积越大,它所受的浮力就越大”这个结论。
把装满水的烧杯放在盘子里,再把空的饮料罐按入水中,在手感受到浮力的同时,会看到排开的水溢至盘中。
试试看,当饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时,浮力是否更大?二、多选题2.如图所示,在溢水杯中装满水,将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放入水中,从铁块下表面刚刚接触水面直至测力计示数为零的过程中()A.铁块受到的浮力一直变大B.溢水杯底部受到水的压力一直变大C.弹簧测力计对手的拉力变小—不变—变小D.桌面受到溢水杯的压强先不变,后变大三、单选题3.小新帮妈妈洗蔬菜时,发现茄子、秋葵、花椒都会漂浮在水面,如图所示,关于它们受到的浮力大小,下列说法正确的是()A.茄子受到的浮力最大B.秋葵受到的浮力最大C.花椒受到的浮力最大D.三者受到的浮力一样大4.如图所示,水面下有两艘完全相同的潜艇,其中一艘正在上浮,另一艘正在下潜,以下判断正确的是()A.正在下潜的是甲艇B.没露出水面前,上浮潜艇所受的浮力不断增大C.正在下潜的潜艇,所受的浮力不断减小D.两艘潜艇所受的浮力相同5.如图所示,有两个装了水的溢水杯甲、乙,把同一个小球先后放入两个溢水杯,其中甲杯溢出50g水,乙杯溢出80g水,则小球受到的浮力F甲和F乙,关系为()A.F甲<F乙B.F甲>F乙C.F甲=F乙D.无法判断小球受到的浮力大小关系四、填空题6.质量相等的木块和冰块(ρ冰>ρ木)分别放入盐水和水中,均浮在液面上,木块受到的浮力冰块受到的浮力,木块排开盐水的体积冰块排开水的体积(以上两空均填“大于”、“等于”、或“小于”),冰块全部熔化后水面将(填“升高”、“降低”、或“不变”)。
五、多选题7.如图,放在同一水平面上的甲、乙两个相同容器内盛有不同液体,现将同一物块分别放入两个容器中,处于静止时,两容器中的液面恰好相平。
初二物理提高试题答案及解析
初二物理提高试题答案及解析一、选择题1. 光在真空中的传播速度是()A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^6 m/sD. 3×10^7 m/s答案:A解析:光在真空中的传播速度是一个基本的物理常数,其值为3×10^8 m/s,是光速的国际标准值。
2. 下列哪个物体的密度不是1 g/cm³?A. 水B. 酒精C. 铁D. 铜答案:C解析:水和酒精在标准大气压下,其密度接近1 g/cm³。
而铁和铜的密度远大于1 g/cm³,铁的密度约为7.87 g/cm³,铜的密度约为8.96 g/cm³。
二、填空题1. 一个物体在水平面上受到的摩擦力大小与_______成正比。
答案:压力解析:根据摩擦力的定义,物体在水平面上受到的摩擦力大小与物体对接触面的压力成正比,且与接触面的粗糙程度有关。
2. 电流的单位是_______。
答案:安培(A)解析:电流的国际单位是安培,简称安,符号为A。
三、计算题1. 一个电阻为10Ω的电阻器,通过它的电流为0.5A,求电阻器两端的电压。
答案:5V解析:根据欧姆定律,电压U=电流I×电阻R。
将已知数值代入公式,U=0.5A×10Ω=5V。
2. 一个物体从静止开始自由下落,下落时间为3秒,求物体下落的高度。
答案:45米解析:自由下落的距离可以用公式h=1/2gt²计算,其中g为重力加速度,取9.8m/s²。
将已知数值代入公式,h=1/2×9.8m/s²×(3s)²=44.1米,四舍五入为45米。
四、实验题1. 如何用实验验证阿基米德原理?答案:实验步骤如下:(1)准备一个弹簧秤,一个已知质量的物体,和一个装有水的容器。
(2)将物体挂在弹簧秤上,记录物体在空气中的重力。
(3)将物体完全浸入水中,记录此时弹簧秤的读数。
《阿基米德原理》 知识清单
《阿基米德原理》知识清单一、阿基米德原理的发现阿基米德原理的发现是一个充满智慧和灵感的故事。
相传,叙拉古的国王希伦二世让工匠打造了一顶纯金的王冠,但是他怀疑工匠在制作过程中掺入了其他金属。
于是,国王请阿基米德来鉴定这顶王冠是否是纯金的。
阿基米德在思考这个问题时,一直没有头绪。
直到有一天,他在洗澡时,当身体进入浴缸,水溢出来的那一瞬间,他突然想到了测量王冠体积的方法。
他兴奋地跳出浴缸,连衣服都没穿就跑出去大喊:“我找到了!我找到了!”通过这个灵感,阿基米德经过进一步的研究和实验,最终发现了著名的阿基米德原理。
二、阿基米德原理的内容阿基米德原理指出:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。
用公式表示为:F 浮= G 排=ρ 液 gV 排其中,F 浮表示浮力,单位为牛顿(N);G 排表示物体排开液体所受的重力;ρ 液表示液体的密度,单位为千克每立方米(kg/m³);g是重力加速度,通常取 98N/kg 或 10N/kg;V 排表示物体排开液体的体积,单位为立方米(m³)。
三、对阿基米德原理的理解1、浮力的方向浮力的方向总是竖直向上的。
无论物体在液体中处于何种位置,浮力的方向始终不变。
2、“浸在液体中”的含义“浸在液体中”包括“浸没”和“部分浸入”两种情况。
“浸没”指物体全部浸入液体中,此时物体排开液体的体积等于物体的体积。
“部分浸入”指物体部分浸入液体中,此时物体排开液体的体积小于物体的体积。
3、浮力的大小只与液体的密度、物体排开液体的体积有关浮力的大小与物体的密度、物体的体积、物体在液体中的深度等因素无关。
例如,将一个铁球分别浸没在水和酒精中,由于水的密度大于酒精的密度,所以铁球在水中受到的浮力大于在酒精中受到的浮力。
再比如,同一艘轮船从河流驶入大海,轮船始终处于漂浮状态,其重力不变,浮力也不变。
但是由于海水的密度大于河水的密度,轮船排开海水的体积小于排开河水的体积。
人教版八年级下册物理10.2 阿基米德原理素养提升练习(含解析)
第十章浮力第2节阿基米德原理基础过关全练知识点1浮力的大小1.【学科素养·科学探究】(2023河南洛宁一模)下列A、B、C、D四幅图是“验证阿基米德原理”的实验情景。
(1)在图B的操作中,小丽先向溢水杯中注水,直到溢水口(选填“流出”或“不流出”)水时停止加水,目的是使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平;(2)将小石块浸没在溢水杯中,溢出的水全部流入小桶中,如图C所示,此时小石块受到的浮力为N,测量小桶与溢出水的总重力,如图D所示,则排开的水重力G排为N。
小红认为阿基米德原理中的“排开”就是“排出”的意思,小丽提醒小红,若操作时溢水杯中的水面低于溢水口,则排开的水重(选填“大于”“小于”或“等于”)排出的水重,说明“排开”和“排出”是有区别的;(3)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力(选填“大于”“等于”或“小于”)物体排开水所受到的重力;(4)如果实验前忘记调零,弹簧测力计指针位于“0.2 N”处,完成上述实验,则对测量的结果(选填“有”或“无”)影响。
知识点2阿基米德原理2.【新素材·现代科技】【新独家原创】失重水槽训练是航天员模拟太空失重状态下的一种训练方法。
下列有关神舟十六号航天员在进行失重水槽训练(如图所示)时的说法正确的是()A.航天员入水时受到的浮力逐渐变小B.浸没在水中的航天员向下移动时,受到水的浮力逐渐变小C.航天员出水时受到的浮力逐渐变大D.整个训练过程中,航天员受到水的浮力始终等于其排开水受到的重力3.(2023湖南郴州中考)重为5 N的实心物体挂在弹簧测力计下,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3 N,此时物体受到的浮力为N,物体的密度是kg/m3。
(g取10 N/kg)4.【跨学科·物理学与工程实践】2022年5月15日,由我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4 270 m的科考营地顺利升空(如图所示),最终达到海拔9 032 m,超过珠峰海拔,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。
初二物理下册物体的浮与沉(提高)知识讲解
物体的浮与沉(提高)撰稿:肖锋审稿:冯保国【学习目标】1、知道物体浮沉条件;2、知道浮力的利用;3、了解轮船的漂浮原理、潜水艇的浮沉原理、气球飞艇的升降。
【要点梳理】要点一、物体的浮沉条件(高清课堂《浮力的应用》)浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮。
而物体的运动状态取决于受力情况,物体的浮沉就取决于所受的浮力与重力的关系。
在重力和浮力的作用下,若物体静止在液面上,有一部分露出液面,这种状态成为漂浮;若物体浸没在液体中,处于静止状态,则称为悬浮。
要点诠释:1.当F浮>G时,合力方向向上上浮当F浮=G时,合力为零悬浮当F浮<G时,合力方向向下下沉2.对于实心的物体,由F gV,G=mg=ρ物gV物,浸没时V排=V物,所以当时,ρ=浮液排F浮>G 物体上浮;当时, F浮=G,物体悬浮;当,F浮<G 物体下沉。
3.物体上浮、下沉是运动过程,在此过程中受非平衡力作用,下沉的最终状态是沉到液体底部;上浮的最终状态是浮出液面,最后漂浮在液面,漂浮和悬浮的共同特点都是浮力等于重力(F浮=G)。
在平衡力作用下静止不动,不同点是排开液体的体积不同,漂浮时物体的体积大于排开液体的体积V物>V排;悬浮时,物体的体积等于排开液体的体积V物=V排。
4.物体浮沉各种状态比较表要点二、物体浮沉条件的应用从浮力利用的角度看,采用“空心”的办法可以增加可利用的浮力。
即使现代化的轮船,也采用的是这种古老的办法。
要点诠释:1.轮船①轮船浮于水面,它们受到的浮力等于船的总重。
②轮船浮力的大小通常用排水量来表示,排水量是指轮船满载时排开的水的质量,根据漂浮条件知,排水量=船自身的质量+满载时货物的质量。
2.潜水艇潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉的,潜水艇为了实现升降,必须使浮力大小不等于重力,潜水艇在水下时,由于艇壳不能任意改变,因此浮力是不变的,要想控制上浮、下沉就只有改变自重,潜水艇两侧都有水舱,与高压气舱相连,高压气体能将水从水舱内排出,减小潜水艇重力,当其小于浮力时潜水艇就上浮;当浮力大小等于重力,潜水艇可在水中任一位置保持静止,即悬浮;关闭高压气舱使进水口打开,在水压作用下水舱进水,自重增大到大于浮力时,潜水艇开始下沉。
八年级物理下册第十章浮力10.2解读阿基米德原理新版新人教版【word版】.doc
解读阿基米德原理阿基米德原理的表述是:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。
表达式是:排液液排液浮gV G F ρ==。
学习阿基米德原理,应注意以下六点:1.“浸在”包括两种情况:一是“部分浸入”,指物体有一部分浸入液体中的状态,如图1(甲)所示;二是“浸没”,即把物体放入液体中,并且使它全部没入液体中的情形,如图1(乙)所示。
无论部分浸入还是完全浸没,物体都受到液体向上的浮力作用。
2.排液G 是指被物体排开的液体所受的重力,“排开”是指物体浸入液体中,占据了一定空间,这部分空间的液体就是“被物体排开的液体”,如图2所示。
公式排液浮G F =表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。
3.排液V 是物体排开液体的体积,即物体在液体中占据的那部分体积。
排液V 跟物V 是两回事,排液V 不一定等于物V ,只有当物体完全浸没时,物体的体积等于物体排开液体的体积,如图3(甲)图 1所示;而物体部分浸在液体中时,物体的体积大于物体排开液体的体积,此时排开液体的体积等于物体浸在液体中的体积,如图3(乙)所示;。
在具体问题中,同学们应该清楚地区分这两个体积。
4.由排液液浮gV F ρ=可知,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体是否运动、液体的多少等因素均无关。
5.当物体排开液体的体积排液V 一定时,由公式排液液浮gV F ρ=可知,液体密度越大,物体受到的浮力越大,液体密度越小,物体受到的浮力越小。
同种液体中,即液ρ一定,由公式排液液浮gV F ρ=知,物体所受浮力的大小与其排开液体的体积成正比,当物体浸没在液体中时,物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的深度无关。
6.阿基米德原理也适用于气体,浸在气体中的物体所受的浮力大小等于它排开气体所受的重力,用公式表示为排气浮gV F ρ=。
八年级物理下册10.2阿基米德原理知识点突破与课时作业含解析
第2节阿基米德原理一、学习目标1.知道阿基米德原理。
2.会用溢水法求解物体受到的浮力。
3.通过实验探究认识与浮力有关的因素。
学习的重点是用阿基米德原理求解浮力。
学习的难点是认识与浮力有关的因素。
二、知识点解读知识点一:与浮力的大小有关的因素浮力的大小只跟液体种类和物体排开液体的体积有关,液体密度不变时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力也越大。
知识点二:阿基米德原理浸在液体里的物体受的浮力,大小等于物体排开的液体的重力。
用公式表示为F浮= G排①F浮=G排=m液g=ρ液V排g。
②阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。
三、深化理解知识点的例题及其解析【例题1】在验证阿基米德原理的实验中,需要验证和相等,并选择(选填“同一”或“不同”)物体多次实验。
答案:浮力;排开液体的重力;不同。
【例题2】体积相同的铅球、铜块和木块,浸在液体中的情况如图所示,比较它们受到的浮力大小,正确的是()A.铅球受到的浮力最大B.木块受到的浮力最大C.铜块受到的浮力最大D.他们受到的浮力一样大答案:D【例题3】一个苹果的质量为160g,密度约为0.8×103kg/m3,苹果的体积是m3,用手将苹果浸没在水中时,苹果受到的浮力是N.(水的密度1.0×103kg/m3,g取10N/kg)答案:2×10﹣4; 2。
解析:熟练运用密度公式及阿基米德原理的公式和物体的受力情况,是解答此题的关键。
根据密度公式变行可求体积,根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排,可求苹果所受浮力。
由ρ=可得,苹果的体积:V===2×10﹣4 m3;将苹果全部压入水中后,则V排=V=2×10﹣4m3;苹果浸没时受到的浮力为: F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N;【例题4】在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关猜想3:浮力的人小可能与物体的形状有关猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关(1)如图1所示,用手把饮料罐按入水中,饮料料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。
物理试题—阿基米德原理(含解析)
阿基米德原理一.选择题(共10小题)1.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2.如图所示,将盛有适量水的容器放在水平桌面上,然后把系在弹簧测力计下的铁块慢慢地浸入水中(水未溢出),观察铁块从刚开始浸入水中到完全浸在水中的实验现象,并对一些物理量做出了如下判断:①铁块受到的浮力变大;②弹簧测力计的示数变小;③桌面受到的压力变大;④水对容器底部的压强变大.其中正确的是()A.①②B.①②③C.①②③④D.①②④3.在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示.将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面,如图乙所示.下列说法正确的是()A.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5:3B.甲、乙两图中,水对容器底部的压强大小相等C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2:5D.甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图中容器对水平桌面的压力4.如图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中.图乙是钢绳拉力随时间t变化的图象.若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为()A.2.8×103kg/m3B.2.3×103kg/m3C.0.6×103kg/m3D.3.2×103kg/m35.6月1日,“东方之星”号邮轮在强暴雨和龙卷风的天气中,倒伏沉没在一处水深15米的长江里,社会各界全力实施了救援,对于事件的一些场面,下列说法中正确的是()A.当起吊船将沉船吊起不断浮出水面的过程中,沉船受到水的浮力不断减少B.用两艘同为500吨的起吊船同时起吊船头与船尾时,船尾露出水面的速度较慢(如图所示),说明当时沉船的重心靠前C.船内受困人员通过敲击船体发出求救声,敲击发出的声是超声波D.若江水的密度为1.0×103kg/m3,则沉船处江水对江底的压强为1.5×104Pa6.用同种材料制成的物体A和B,分别挂在杠杆的两端,且G A>G B,此时杠杆平衡,如图(a)所示,若将两物体全部浸入水中,如图(b)所示,杠杆将会()A.A物体下移,B物体上移B.A物体上移,B物体下移C.仍将保持平衡D.无法判断7.弹簧测力计下挂一长方物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐进入水中如图(甲),图(乙)是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象,则下列说法中正确的是()A.物体的体积是500cm3B.物体受到的最大浮力是5NC.物体的密度是2.25×103kg/m3D.物体刚浸没时下表面受到水的压力时9N8.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.物体的体积越大,物体所受浮力越大D.物体排开水越多,物体所受浮力越大9.如图所示,a、b、c是三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;放入水中后,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底.则下列判断中正确的是()A.它们的体积关系是:V a<V b=V cB.它们的重力关系是:G a=G b>G cC.它们的密度关系是:ρa>ρb>ρcD.它们所受的浮力关系是:F a=F b=F c10.如图所示:A为木块,B为铝片,C为铁球,而且V A=V B=V C,把它们都浸没在水中,则它们受到的浮力F A、F B、F C之间的关系是()A.F A>F B>F CB.F A<F B<F CC.F A=F B=F CD.F A>F B=F C二.填空题(共8小题)11.如图所示,在跳水运动员身体全部入水后继续下沉过程中,所受的浮力,受到水的压强.(均选填“增大”、“减小”或“不变”)12.取一只空牙膏袋,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,如图所示.两次牙膏袋的质量m甲和m乙的大小关系是m甲 m乙;两次排开水的体积 V甲和V乙的大小关系是V甲 V乙;两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲 F乙;两次杯底受到水的压强p甲和p乙的大小关系是p甲 p乙.13.一艘船重为8.0×104N,当船漂浮在水面上时,船排开水的重力为 N,此时船排开水的体积为 m3(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3).14.如图所示,将一根试管由空气慢慢压入水中,试管越往下压,水对试管内空气的越大,试管中空气的体积会(选填“变大”、“变小”或“不变”).15.兴趣小组的同学将一立方体木块放入水中,有的体积露出水面,则木块的密度是kg/m3.(水的密度为1.0×103kg/m3)16.如图,在室温下,一块0℃的冰放在0℃的水中,它在熔化前与容器底接触,在熔化过程中冰块的质量变化是的(选填“变大”、“不变”、“变小”或者“不确定”);冰块所受浮力大小变化是的(选填“变大”、“不变”、“变小”或者“不确定”).17.有质量相同的两个实心球,其密度分别为水的密度的2倍和5倍.把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端,然后将两球完全浸没在水中,此时两球所受浮力之比为,两弹簧测力计的示数之比为 .18.将一小物块A轻轻地放入盛满水的大烧杯中,A静止后,有72g的水溢出;再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,A静止后,有64g的酒精溢出.则A在水中静止时受到的浮力为N,A的体积是 cm3,A的密度是 g/cm3.(酒精的密度是0.8×103kg/m3)三.解答题(共7小题)19.大家都知道“曹冲称象”的方法,如图我们来分享小曹冲所运用的智慧:(1)用物理知识解释“称象”的原理,前后两次水面正对记号说明: .(2)要推出“象重等于石头重”的结论,必须附上的关键推理依据是: .20.小柯在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝,制成一支自制密度计,用它来测量液体密度,测量过程中杯内液体总量没有变化.(1)当密度计在杯中漂浮时,液面高度在A处(如图甲).此时,密度计受到的浮力重力(选填“<”、“=”或“>”).(2)使用中,小柯发现细铁丝很容易滑落,于是他改变这段细铁丝的形状,并把铁丝置于玻璃管内,再次测量同一杯液体密度(如图乙),杯中液面将(填“上升”、“下降”或“仍在A处”).21.将一密度比水小的木块,系好绳子后放入甲图容器中,并把绳子的另一端固定在容器底部的中央,然后沿器壁缓慢匀速倒入水(忽略其他因素影响),容器中水与木块位置变化如乙图.请你在丙图中画出木块从加水到浸没后的过程中浮力随时间的变化情况图,并说出各段变化的理由.(温馨提示:t1时木块恰好离开杯底,t2时绳子刚好拉直,t3时木块刚好充全浸没.)22.小明利用18cm长的吸管、细铜丝、石蜡等材料自制密度计.(1)制作密度计的过程中,需要一个盛放液体的容器,现有250mL的量筒和400mL的烧杯供选择,则小明应选择 .(2)小明将自制的密度计放入水中,发现密度计不能直立漂浮,其原因可能是,实验改进后,小明将密度计放入水中,用刻度尺测出吸管露出水面的长度是10.8cm,则吸管浸入水中的深度h水= cm,小明将该密度计放入某液体中,吸管浸入液体的深度为9cm,则此液体的密度是多少?(ρ水=1.0×103kg/m3)(3)小明的同学也用吸管制作看密度计,他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为此同学们提出了如下改进方案,其中可行的是 . A.换大的容器做实验 B.换细的吸管制作密度计C.换稍长的吸管制作密度计 D.适当减小密度计的配重.23.边长为10cm的正方体木块放入水中,有的体积浸没在水中,在木块上面放一重物,木块浸入水中的深度增加2cm.(g取10N/kg,水的密度ρ=1.0×103kg/m3)求:(1)此重物所受的重力;(2)在此过程中重物对木块所做的功;(3)有人根据上述问题得到启示,制做了一个称量物体重量的“秤”,如图所示.容器缸内盛有水,把活塞置于缸中,在轻活塞的底部放一物块P,活塞的顶部放上托盘,在再活塞的表面上刻上相应的刻度.①活塞底部固定的物体P,它的作用是能让活塞竖直立在水中,重物P的密度特点是 .②怎么确定秤的零刻度线 .③如果要增大秤的测量范围,请给制作者提出你的两个建议A.B..24.如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇.该艇满载后的总质量为2.0×105kg.在一次测试中,登陆艇在水中匀速直线行驶1200m,所用的时间为40s,若受到的阻力始终为2.0×105N(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),求:(1)登陆艇满载漂浮在水上时排开水的体积;(2)登陆艇在测试中的行驶速度;(3)登陆艇在测试中牵引力的功率.25.底面积为S0的圆柱形薄壁容器内装有密度为ρ0的液体,横截面积为S1的圆柱形木块由一段非弹性细线与容器底部相连,且部分浸入液中,此时细线刚好伸直,如图所示.已知细线所能承受的最大拉力为T,现往容器中再缓慢注入密度为ρ0的液体,直到细线刚好被拉断为止.请解答下列问题;(1)画出细线刚好伸直时,木块在竖直方向上的受力示意图;(2)导出细线未拉断前,细线对木块拉力F与注入的液体质量m之间的关系式;(3)求出细线刚好被拉断时与细线断后容器中液面恢复稳定时,容器底部所受液体压强的变化量.阿基米德原理参考答案与试题解析一.选择题(共10小题)1.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.不能确定考点:阿基米德原理.专题:浮力.分析:根据F浮=ρ液gV排判断两球所受浮力的大小关系.解答:解: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.点评:本题主要考查了阿基米德原理及物体浮沉条件的应用,要注意的是物体的浮沉不只由物体所受浮力觉定,取决于物体所受浮力与重力的大小关系.2.如图所示,将盛有适量水的容器放在水平桌面上,然后把系在弹簧测力计下的铁块慢慢地浸入水中(水未溢出),观察铁块从刚开始浸入水中到完全浸在水中的实验现象,并对一些物理量做出了如下判断:①铁块受到的浮力变大;②弹簧测力计的示数变小;③桌面受到的压力变大;④水对容器底部的压强变大.其中正确的是()A.①②B.①②③C.①②③④D.①②④考点:阿基米德原理;压力及重力与压力的区别;液体的压强的特点.专题:压强、液体的压强;浮力.分析:(1)浮力与液体的密度和排开液体的体积有关;(2)根据浮力的大小判断出测力计示数的变化;(3)根据力的作用相互性,物体对桌面的压力F=G水+G容器+F浮;(4)液体压强与液体的密度和深度有关.解答:解:①根据题意可知,铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中,铁块排开液体的体积越来越大,因此受到的浮力变大,说法正确;②由F=G﹣F浮可知,由于铁块受到的浮力变大,所以测力计的示数变小,说法正确;③整个过程中,铁块受到的浮力变大,根据力的作用的相互性,铁块会给水向下的压力,所以容器对桌面的压力变大,说法正确;④铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中,铁块排开液体的体积越来越大,水的深度越来越大,由p=ρgh可知,水对容器底的压强变大,说法正确.由上分析知,①②③④均正确.故选C.点评:本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式了解与掌握,在分析过程中注意变化的条件,避免出错.属于基础题目.3.在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示.将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面,如图乙所示.下列说法正确的是()A.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5:3B.甲、乙两图中,水对容器底部的压强大小相等C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2:5D.甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图中容器对水平桌面的压力考点:阿基米德原理;液体压强计算公式的应用.专题:压强、液体的压强;浮力.分析: A、根据F浮=ρ液gV排判断浮力的关系;B、根据p=ρ液gh判断水对容器底部的压强关系;C、根据浮力、拉力、重力的关系判断拉力的大小;D、以整体为研究对象进行分析.解答:解:A、甲图中,F浮甲=ρ水gV,乙图中,F浮=ρ水g(1﹣)V=ρ水gV,则F浮甲:F浮乙==5:3,A正确;B、由题意知,甲图水的深度大于乙图水的深度,由于p=ρ水gh得,甲图水对容器底的压强更大,B错误;C、由乙图知,木块的重力G=F浮乙=ρ水gV;甲图中,木块受重力、浮力和细绳的拉力作用,则F=F浮甲﹣G=ρ水gV﹣ρ水gV=ρ水gV;F:F浮甲=ρ水gV:ρ水gV=2:5,C正确;D、以整体为研究对象,甲、乙对桌面的压力都等于容器、水和木块的总重力,D错误.故选AC.点评:本题是有关浮力知识的应用,关键掌握阿基米德原理及浮沉条件,并能够对不同情况对物体正确进行受力分析,搞清各个力之间的关系.4.如图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中.图乙是钢绳拉力随时间t变化的图象.若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为()A.2.8×103kg/m3B.2.3×103kg/m3C.0.6×103kg/m3D.3.2×103kg/m3考点:阿基米德原理;密度的计算.专题:密度及其应用;浮力.分析:分析钢绳拉力随时间t变化的图象,当石块没有浸入水中时,拉力等于重力,据此求出石料重;当石块全浸入后,拉力等于重力减去浮力,据此求石料受到的浮力,再根据阿基米德原理求石料排开水的体积(石料的体积),知道石料重,利用重力公式求石料的质量,最后利用密度公式求石料的密度.解答:解:由图乙可知,石料的重为1400N,石料浸没后钢丝绳的拉力为900N,则石料受到的浮力大小为:F浮=G﹣F拉=1400N﹣900N=500N,因为F浮=ρ水V排g,所以石料排开水的体积(石料的体积):V石=V排===0.05m3,由于G=mg=1400N,则石料的质量:m===140kg,石料的密度:ρ石===2.8×103kg/m3.故选A.点评:本题的解题关键是通过图乙确定石料的重力及钢丝绳受到的拉力、会用称重法计算出石料受到的浮力.5.6月1日,“东方之星”号邮轮在强暴雨和龙卷风的天气中,倒伏沉没在一处水深15米的长江里,社会各界全力实施了救援,对于事件的一些场面,下列说法中正确的是()A.当起吊船将沉船吊起不断浮出水面的过程中,沉船受到水的浮力不断减少B.用两艘同为500吨的起吊船同时起吊船头与船尾时,船尾露出水面的速度较慢(如图所示),说明当时沉船的重心靠前C.船内受困人员通过敲击船体发出求救声,敲击发出的声是超声波D.若江水的密度为1.0×103kg/m3,则沉船处江水对江底的压强为1.5×104Pa考点:阿基米德原理;液体的压强的计算;超声波与次声波.专题:声现象;压强、液体的压强;浮力.分析:(1)根据F浮=ρ液gV排判断浮力的变化情况;(2)重心是物体各个部分所受重力的等效作用点,与物体的形状和质量分布情况有关;(3)超声波是指振动频率大于人的听觉频率范围的声波;(4)根据液体压强的计算公式p=ρ液gh就可以计算沉船处江水对江底的压强解答:解:A、由F浮=ρ液gV排可知,沉船吊起不断浮出水面的过程中,排开水的体积不断减小,沉船受到水的浮力不断减少,故A正确;B、用同样的起吊船起吊时,船尾露出水面的速度较慢,说明当时沉船重心靠后(船尾),故B错误;C、船内受困人员通过敲击船体发出求救声,敲击发出的声在人的听觉频率范围内,不是超声波,故C错误;D、沉船处江水对江底的压强:p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15m=1.5×105Pa,故D错误.故选A.点评:本题考查了阿基米德原理、重心、人的听觉频率范围和液体压强的计算,考查的知识多,综合性强,关键是掌握这些基础知识.6.用同种材料制成的物体A和B,分别挂在杠杆的两端,且G A>G B,此时杠杆平衡,如图(a)所示,若将两物体全部浸入水中,如图(b)所示,杠杆将会()A.A物体下移,B物体上移B.A物体上移,B物体下移C.仍将保持平衡D.无法判断考点:阿基米德原理;杠杆的平衡条件.专题:浮力;简单机械.分析:(1)要解决此题,首先要掌握杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2.(2)掌握阿基米德原理,知道F浮=ρ液gV排;计算出两金属块没在水中后杠杆两端力和力臂的乘积,根据乘积的大小变化,判断杠杆的状态.解答:解:杠杆两端分别挂上体积不同的两个金属块A、B时,杠杆在水平位置平衡.因为杠杆平衡,m=ρV所以G A×OA=G B×OBm A g×OA=m B g×OBρV A g×OA=ρV B g×OB,即:V A×OA=V B×OB,若将两球同时浸没在水中,则:左端=(ρV A g﹣ρ水V A g)×OA=ρV A g×OA﹣ρ水V A g×OA右端=(ρV B g﹣ρ水V B g)×OB=ρV B g×OB﹣ρ水V B g×OB又因为V A×OA=V B×OB,所以ρ水V A g×OA=ρ水V B g×OB,即ρV A g×OA﹣ρ水V A g×OA=ρV B g×OB﹣ρ水V B g×OB,因此杠杆仍然平衡.故选C.点评:本题主要通过判断杠杆的平衡情况,考查了对杠杆平衡条件的应用和阿基米德原理的应用.首先要掌握杠杆的平衡条件和浮力的计算公式,分别计算出杠杆两端力和力臂的乘积,根据乘积的大小关系判断杠杆的平衡情况.7.弹簧测力计下挂一长方物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐进入水中如图(甲),图(乙)是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象,则下列说法中正确的是()A.物体的体积是500cm3B.物体受到的最大浮力是5NC.物体的密度是2.25×103kg/m3D.物体刚浸没时下表面受到水的压力时9N考点:阿基米德原理;密度的计算.专题:浮力.分析: AB、根据图象,分析出物体的重力G,完全浸没时的拉力F,从而可根据F浮=G﹣F 求出完全浸没时的浮力,即最大浮力;由浮力公式计算出完全浸没时排开液体的体积;C、由物体的重力求出质量,根据密度公式得出物体的密度;D、根据阿基米德原理,物体刚浸没时下表面受到的压力等于物体受到的浮力.解答:解:AB、由图象知,G=9N,当物体完全浸没时,拉力F=5N,则完全浸没时的浮力为F浮=G﹣F=9N﹣5N=4N,此时物体完全浸没,所以浮力最大,故B错误;由F浮=ρ液gV排得,V=V排===4×10﹣4m3,A错误;C、物体的质量m===0.9kg;则ρ===2.25×103kg/m3,C正确;D、圆柱体刚浸没时,下表面受到的压力F下=F浮=4N,故D错误.故选C.点评:本题用到的知识点有重力、质量、密度、阿基米德原理、压强的计算等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大.8.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.物体的体积越大,物体所受浮力越大D.物体排开水越多,物体所受浮力越大考点:阿基米德原理.专题:浮力.分析:根据阿基米德原理可知,浮力与液体的密度、排开液体的体积有关,液体密度越大,排开液体的体积越多,则浮力越大.解答:解:物体排开水的体积与物体所受的外力无关,所以A错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,盆子排开水的体积增大,盆子受到的浮力增大,所以B、C错,D正确.故选D.点评:本题主要考查了阿基米德原理,掌握浮力大小的影响因素,利用控制变量法能解释生活中有关的浮力问题.9.如图所示,a、b、c是三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;放入水中后,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底.则下列判断中正确的是()A.它们的体积关系是:V a<V b=V cB.它们的重力关系是:G a=G b>G cC.它们的密度关系是:ρa>ρb>ρcD.它们所受的浮力关系是:F a=F b=F c考点:阿基米德原理.专题:错解分析题;浮力.分析:(1)当物体的重力大于受到的浮力时物体下沉,当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,当物体的重力小于受到的浮力时物体上浮;根据阿基米德原理结合图判断三球的体积关系;(2)当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮.解答:解:(1)由图可知,a漂浮,b悬浮,则V排a<V a,V排b=V b,∵当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,∴F a=G a,F b=G b;∵a与b质量相等,则物体的重力相等,∴浮力F a=F b,∵F浮=ρgV排,∴V排a=V排b,∴V a>V b,由题干可知:V b=V c,∴V a>V b=V c,故A不正确;(2)∵b悬浮,c沉入底部,∴F b=G b,F c<G c;∵b与c体积相同,∴根据F浮=ρgV排可知:F b=F c,∴G b<G c;则G a=G b<G c,故B不正确;(3)∵当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,∴根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知:ρa<ρb<ρc,故C不正确;(4)由上分析可知:浮力F a=F b=F c,故D正确.故选D.点评:本题考查了学生对重力公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用,灵活运用好物体的浮沉条件是本题的关键10.如图所示:A为木块,B为铝片,C为铁球,而且V A=V B=V C,把它们都浸没在水中,则它们受到的浮力F A、F B、F C之间的关系是()A. F A>F B>F C B.F A<F B<F C C.F A=F B=F C D.F A>F B=F C考点:阿基米德原理.专题:应用题;浮力.分析:物体浸没时排开液体的体积和本身的体积相等,已知三者的体积相等,根据阿基米德原理可知,三者所受浮力的关系.解答:解:由于物体浸没时排开液体的体积和本身的体积相等,且V A=V B=V C,则把它们都浸没在水中时,排开水的体积相等,由F浮=ρgV排可知:三者受到水的浮力相等,即F A=F B=F C.故选C.点评:本题考查了阿基米德原理的应用,关键是知道物体浸没时排开液体的体积和本身的体积相等,是一道基础题目.二.填空题(共8小题)11.如图所示,在跳水运动员身体全部入水后继续下沉过程中,所受的浮力不变,受到水的压强增大.(均选填“增大”、“减小”或“不变”)考点:阿基米德原理;液体的压强的特点.专题:压强、液体的压强;浮力.分析:(1)跳水运动员在入水过程中,排开水的体积增大,利用阿基米德原理F浮=ρ水V 排分析所受浮力的变化;(2)利用液体压强公式p=ρgh分析跳水运动员在入水过程中压强的变化.解答:解:(1)跳水运动员在入水过程中,排开水的体积增大,由阿基米德原理F浮=ρ水V排可知,水的密度不变,排开水的体积变大,因此该运动员所受的浮力变大.(2)当他在入水过程中,深度增加,由p=ρgh可知,压强p增大.故答案为:不变;增大.点评:本题考查了学生对液体压强公式和阿基米德原理的掌握和利用,重点是确定该过程V排和深度h的变化.12.取一只空牙膏袋,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,如图所示.两次牙膏袋的质量m甲和m乙的大小关系是m甲 = m乙;两次排开水的体积 V 甲和V乙的大小关系是V甲< V乙;两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲< F乙;两次杯底受到水的压强p甲和p乙的大小关系是p甲< p乙.考点:阿基米德原理;压强大小比较.专题:压强和浮力.分析:(1)质量是物体本身的一种性质,与形状、位置、温度、状态无关;(2)根据浮力与重力的关系判断出浮力的大小,然后根据浮力公式判断出V排的大小;(3)根据V排的大小,判断出水的深度关系,从而根据液体压强公式判断出压强的大小关系.解答:解:牙膏袋的形状发生变化,但质量不变,所以m甲=m乙;甲下沉,F浮<G,乙漂浮,F浮=G,所以F甲<F乙;由F浮=ρ水gV排可得,V排甲<V排乙;所以h甲<h乙,由p=ρ水gh得,p甲<p乙.故答案为:=;<;<;<.点评:本题通过一个简单的现象,考查了质量、浮力、物体浮沉条件、压强的有关知识应用,关键能够判断出两种情况下浮力的大小关系.13.一艘船重为8.0×104N,当船漂浮在水面上时,船排开水的重力为8×104N,此时船排开水的体积为 8 m3(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3).考点:阿基米德原理.专题:浮力.分析:船漂浮时受到的浮力等于其重力;根据F浮=ρgV排的变形公式求出排开水的体积.解答:解:船漂浮时受到的浮力F浮=G=8×104N;根据F浮=ρgV排得:V排===8m3;故答案为:8×104;8.点评:此题主要考查的是学生对浮沉条件的应用、浮力计算公式的理解和掌握,注意单位换算和变形公式的熟练运用,难度不大.14.如图所示,将一根试管由空气慢慢压入水中,试管越往下压,水对试管内空气的压强越大,试管中空气的体积会变小(选填“变大”、“变小”或“不变”).。
初二物理下册阿基米德原理
二、 知识点归纳阿基米德原理重要知识点归纳阿基米德原理:浸在液体里的物体受到的浮力的大小,等于物体排开液体所受的重力.数学表达式:F 浮=ρ液 g V 排 ( F 浮=G 排 )影响浮力大小的因素: (1)液体的密度 (2)物体排开液体的体积探究浮力大小跟那些因素有关的基本结论: (1) 在液体密度和物体排开液体体积相同时,物体所受的浮力与其浸没的深度无关. (2) 在液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,所受的浮力越大. (3) 在物体排开液体的体积相同时, 液体密度越大,所受的浮力越大.计算浮力的基本方法: (1) 用漂浮或悬浮条件求浮力: F 浮=G 物 (2) 用浮力产生的原因求浮力: F 浮=F 向上-F 向下 (3)用弹簧测力计测浮力的方法求浮力:F 浮=G 物-F(4) 用阿基米德原理求浮力:F 浮=ρ液g V 排物体在液体中的浮沉状态三、典型例题精炼一、选择题1.将挂在弹簧秤下的物体放入酒精中,弹簧秤的示数等于().A.物体受到的重力 B.物体受到的重力减去它受到的浮力C.物体受到的浮力 D.物体受到的浮力减去它受到的重力2.把一个密度为10.2×103kg/m3的实心合金块投入水银中,这时合金块浸入水银中的体积和总体积之比为() (已知水银的密度为13.6×103kg/m3)3.一木块浮在水面上时,总体积的1/5露出水面,把它放在另一种液体中,总体积的1/3露出液面,则水与这种液体的密度之比为()A.5∶6 B.15∶8 C.6∶5 D.3∶54.质量相同的甲、乙两球,它们的密度之比是3∶2,甲球浸没在水中,乙球浸没在酒精中,则甲、乙两球所受浮力之比是()A.6∶5 B.5∶6 C.5∶4 D.2∶35.浮在水面上的一正方体木块,若木块的水上部分是a,水下部分是b,则木块的密度为()6.下面有关浮力的说法不正确的是()A.漂浮的物体受到的浮力的大小等于物体的体积、液体的密度和g的乘积B.浮力的方向总是竖直向上的C.正在上浮的物体,在露出水面之前,它所受到的浮力大小不变D.浸没在液体中的物体,如果浮力小于重力,物体就下沉二、填空题1.体积是100 的石块浸没在煤油中,它排开煤油的体积是_ _ ,它排开的煤油重__N,它受到的浮力是_ _N.2.如图所示,三个质量相同的物体A、B、C放在水中保持静止状态,则它们所受浮力的大小_ _ __ ,它们排开水的体积__ __ _ .(填“>”、”=“或“<”).3.将重是2.5N的物体A放进水中,它有一半体积露出水面,如图甲,在A上面再放一个体积与A相同的物体B,恰好A、B两物体全部浸入水中,且B上表面与水面相平,如图乙,求B物体的物重是多少_ __N.4.要打捞沉在水底的一个铁件,当铁件未露出水面时,起重机在匀速起吊的过程中,吊绳上承受的拉力是N.当铁件吊出水面后,匀速起吊时吊绳上承受的拉力是__ __N。
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阿基米德原理(提高)撰稿:肖锋 审稿:冯保国【学习目标】1.知道浮力的大小跟排开液体所受重力的关系;2.理解阿基米德原理;3.能利用阿基米德原理求浮力、体积、密度。
【要点梳理】要点一、浮力的大小探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系(1)实验器材:溢水杯、弹簧测力计、金属块、水、小桶 (2)实验步骤:①如图甲所示,用测力计测出金属块的重力;②如图乙所示,把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出这时测力计的示数。
同时,用小桶收集物体排开的水;③如图丙所示,测出小桶和物体排开的水所受的总重力; ④如图丁所示,测量出小桶所受的重力; ⑤把测量的实验数据记录在下面的表格中:(3)结论:金属块所受的浮力跟它排开的水所受重力相等。
要点二、阿基米德原理【高清课堂:《浮力》四、浮力的大小】1.内容:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力。
2.公式:F G m g gV ρ===浮排排液排要点诠释:①“浸在”包含两种情况:一是物体有一部分浸在液体中,此时V 排液=V 浸入<V 物;二是物体全部没入液体中,此时V 排液=V 浸入=V 物。
②“浮力的大小等于物体排开液体所受的重力”,这里要注意浮力本身是力,只能和力相等,很多同学常把这句话说成“浮力大小等于物体排开液体的体积”。
力和体积不是同一物理量,不具有可比性;这里所受的重力,不是物体所受的重力,而是被排开液体所受的重力。
③由F gV ρ=浮液排液,可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状,与在液体中是否运动,液体的多少等因素无关。
④阿基米德原理也适用于气体。
浸没在气体里的物体受到浮力的大小,等于它排开的气体所受的重力。
即F G m g gV ρ===浮排气排气气排气。
【典型例题】类型一、浮力的大小1、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 、F b 、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 .F a =F b =F cB .F b >F c >F aC .F b >F a >F cD .F c >F b >F a【思路点拨】(1)利用公式=F gV ρ浮液排比较出金属球在a 、b 液体中所受浮力大小;由ρρ>盐水水即可得出结论;(2)利用公式=F gV ρ浮液排比较出金属球在a 、c 中的浮力大小,由a V V <排排c 即可得出结论。
【答案】C 【解析】(1)金属球在a 、b 液体中所受浮力大小 ∵ρρ>盐水水,a b V V V ==排排, ∴由=F gV ρ浮液排可得<F F 浮a 浮b ;(2)金属球在a 、c 中的浮力大小∵a V V <排排c ,都是在纯水中,即液体密度相等, ∴由=F gV ρ浮液排 可得F F >浮a 浮c 。
∴F F F >>浮b 浮a 浮c【总结升华】根据阿基米德原理,浸在液体中的物体,受到的浮力只与物体排开液体的体积,和排开液体的密度有关。
根据控制变量法,V 排相同时,比较ρ液的大小,ρ液相同时,比较V 排的大小。
举一反三:【变式】一块石头和玩具气球连在一起,投入水中后下沉,当气球完全浸没后,在继续下沉过程中石块和气球所受的总浮力将( )A.越越大B.越越小C.保持不变D.以上结果都有可能 【答案】B2、把物体挂在弹簧秤上时,示数为1.5牛,当物体没入水中的面积是总体积的3/4时,弹簧秤示数为零,求:(1)物体体积多大?(2)物体没入水中一半时,弹簧秤的示数是多少?【答案】2×10-4m 3;0.5N 【解析】(1)由题知,34V V =排,0F =拉 ∵G F F =+浮拉, ∴= 1.5F G N =浮, ∵3=4F V g Vg ρρ=浮水排水, ∴物体的体积:43331.521031.01010/4NV m m N kg -==⨯⨯⨯⨯(2)物体没入水中一半时,4311102V V m -'==⨯排,3343= 1.010/11010/1F V g kg m m N kg N ρ-''=⨯⨯⨯⨯=浮水排;弹簧测力计的示数: 1.510.5F G F N N N ''=-=-=拉浮。
【总结升华】本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用,本题关键:一是确定两种情况下物体排开水的体积,二是利用好称重法。
举一反三:【变式】一木块体积为80cm 3,放入容器中后静止时,有一半体积浸入密度为0.8×103kg/m 3的酒精中,木块所受浮力多大?木块密度是多少?【答案】0.32N , 0.4×103kg/m 3类型二、综合应用3、有一个实心圆柱形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的读数为10N ;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的读数为4N 。
(g=10N/kg )求: (1)物体的体积; (2)物体的密度。
【思路点拨】(1)先利用称重法求物体浸入一半时受到的浮力,再利用阿基米德原理,求排开水的体积(总体积的一半),从而得出物体的体积;(2)知道物体的重力求物体的质量,利用密度公式求物体的密度,和水的密度比较,确定物体存在的状态,利用物体的浮沉条件求此时物体受到的浮力。
【答案】1.2×10-3m 3;0.8×103kg/m 3【解析】(1)由题知,=1046F G F N N N =--=示浮, ∵F gV ρ=浮水排,∴43336=6101.010/10/F NV m g kg m N kgρ-==⨯⨯⨯浮排水, ∴物体的体积:4333=2610 1.210V m m --⨯⨯=⨯物; (2)∵10G mg N ==, ∴10110/G N m kg g N kg ===, 333310.8310/1.210m kg kg m V mρ-===⨯⨯物。
【总结升华】本题考查了密度、重力的计算,利用称重法测浮力、阿基米德原理,计算浮力和体积,题目的综合性较强。
举一反三:【变式】如图所示,弹簧测力计每小格为0.5N ,将一金属块挂在弹簧测力计上静止时如图甲所示;然后将金属块浸没于水中静止时如图乙所示。
(g 取10N/kg ),则金属块的密度ρ金为( ) A.1.0×103kg/m3B.4.0×103 kg/m3C.2.0×103 kg/m3D.4 kg/m 3【答案】B4、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12cmB.该金属圆柱体的横截面积是60cm 2C.该金属圆柱体的体积是2×10-4m 3D.该金属圆柱体的密度是4×103kg/m 3【答案】B【解析】由图知,圆柱体刚浸没时下表面所处的深度:h=10cm=0.1m ,即圆柱体的高度为0.1m ,故A 错误;由图可知,圆柱体重G=8N ;∵当圆柱体全浸入时,弹簧测力计的示数2F N =示,∴圆柱体受到的最大浮力(全浸入时):=826F G F N N N =--=示浮; ∵圆柱体全浸入水中时,F gV ρ=浮水排, ∴圆柱体的体积:43336=610110/10/F N V V m g kg m N kgρ-===⨯⨯⨯浮排水,故C 错误; 圆柱体的横截面积:43326106100.1V m s m h m --⨯===⨯,故B 正确; 圆柱体的质量:80.810/G N m kg g N kg ===, 圆柱体的密度33430.8 1.310/610/m kg kg m V kg mρ-==≈⨯⨯,故D 错误。
【总结升华】本题考查知识点比较多,密度的计算、重力的计算、浮力的计算及其公式变形,会识图并从中得出相关信息是解题的关键,属于难题。
举一反三:【变式】1考古工作者要打捞沉在河底的一块古代石碑,他们先潜入水下清理石碑周围的淤泥,然后在石碑上绑一条绳子,拉动绳子提起石碑。
如果石碑的质量为80kg,在水中匀速提起时所需拉力为480N,求石碑在水中受到的浮力和石碑的密度。
(设河水的密度为1.0×103kg/m3,g=10N/kg)【答案与解析】【变式】2【高清课堂:《浮力》例4】有两个圆柱形容器,分别盛有深度相同的水和某种未知液体。
现用弹簧测力计挂着一个圆柱体,先后将圆柱体逐渐竖直浸入水和未知液体中。
图甲、乙所示分别为弹簧测力计的示数随着圆柱体下表面在水中深度和在未知液体中深度的变化图像,以下结果正确的是()A.圆柱体的底面积是2.4×10-3cm2 B.圆柱体的密度是1.2×103kg/m3C.未知液体的密度是1.25×103kg/m3 D.未放入圆柱体前,未知液体对容器底产生的压强是6×103Pa 【答案】B类型三、实验探究5、在探究“浮力大小等于什么”的实验中,小明同学的一次操作过程如图所示。
(1)测出铁块所受到的重力G铁;(2)将水倒入溢水杯中;(3)把铁块浸入溢水杯中,读出测力计示数F;(4)测出小桶和被排开水的总重G;(5)记录分析数据,归纳总结实验结论,整理器材分析评估小明的实验,指出存在的问题并修正。
【答案】(1)没有测空小桶的重力,所以也就不能测量出排开水的重力;(2)溢水杯的水量不足,这样小桶中所接的水小于铁块的排水量;改正:(1)测空小桶的重力G桶;(2)将溢水杯中的水加至溢水口处。
【解析】浸在液体中的物体受到的浮力大小等于它排开的液体受到的重力。
那么我们在探究“浮力大小等于什么”的实验中,就需要测出铁块受到的浮力和铁块排开水的重力。
而要测铁块排开水的重力,就必须先让杯子成为溢水杯;要测铁块排开水的重力,还必须要测出空小桶的重力;只有做到这两点,才能正确的测出铁块浸没时排开水的重力。
【总结升华】本题考查了学生对于探究“浮力大小等于什么”这个实验过程的掌握,题中小明出现的两个问题也恰恰是在做该实验时经常出现的问题,一定要注意。