备战2021中考一轮复习基础知识强化训练——10.2阿基米德原理

这是一份备战2021中考一轮复习基础知识强化训练——10.2阿基米德原理，共16页。试卷主要包含了下列关于浮力的说法正确的是，8 kg，2 m×3等内容，欢迎下载使用。

1.下列关于浮力的说法正确的是( )
A．轮船从长江驶入大海，所受的浮力变大
B．浸在液体中的物体受到浮力是因为液体对物体上、下表面有压力差
C．阿基米德原理说明物体所受的浮力大小等于物体的重力
D．鸡蛋放入清水中沉在杯子底部是因为鸡蛋在清水中不受浮力
2.把一金属块浸没在盛有酒精的杯中时，从杯中溢出16 g酒精，若将该金属块浸没在盛满水的杯中时，从杯中溢出水的质量是(ρ酒精＝0.8 g/cm3)( )
A．一定是20 g B．可能是14 g C．一定是16 g D．可能是24 g
3.在弹簧测力计下悬挂一个实心小球，弹簧测力计的示数是8 N。把实心小球浸没在密度为0.8×103 kg/m3的油中，弹簧测力计的示数是6 N，下列说法不正确的是(g取10 N/kg)( )
A．小球受到的浮力是2 N B．小球的质量是0.8 kg
C．小球的体积是2.5×10－4 m3 D．小球的密度是3.2×103 g/cm3
4.2018年4月20日，我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中( )
A．受到的重力小于浮力 B．上、下表面受到的压力差变大
C．受到的压强变大，浮力变大 D．受到的压强变大，浮力不变
5.如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm，体积为80cm3的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是(g取10N/kg)( )
A．0 B．0.3N C．0.5N D．0.8N
6.如图所示，将一圆柱体从水中匀速提起，直至其下表面刚好离开水面，用p表示容器底受到水的压强，F浮表示圆柱体受到水的浮力，它们随时间t变化的大致图象正确的是( )
二、填空题
1.某物体上表面与水面相平，下表面受到水向上的压力为10 N，弹簧测力计的示数为15 N，则该物体重为 N，受到的浮力是 N，物体的密度是 kg/m3。
2.如图所示是一辆不慎驶入水中的汽车的车门，随着水位升高，车门上A处受到水的压强将________。若车门在水下部分的面积为0.8m2，受到水的平均压强为5×103Pa，g＝10N/kg，此时车门所受水的压力为________N。因此，建议汽车不慎驶入水中时，应立即设法从车内逃离，避免生命危险。
3.将一底面积为0.01 m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示，则木块所受到的最大浮力为________N，木块重力为________N，细线对木块的最大拉力为________N。(g取10 N/kg)
三、实验题
1.小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)分析图甲、乙、丙，说明 。
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用 图的装置来进行操作。
(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是 N，圆柱体的体积是 m3。(g取10 N/kg)
(4)用图示实验数据测出盐水的密度是 kg/m3。
2.小强用测力计等器材测量一块石灰石的密度，请将下面实验步骤中的数据补充完整。(g＝10N/kg)
(1)如图甲所示，用测力计测出该石灰石在空气中的重力G＝3.6N；
(2)将该石灰石浸没在水中静止时，如图乙所示，测力计的示数F＝________N；
(3)根据阿基米德原理可算出该石灰石的体积V＝______________m3；
(4)根据密度公式算出该石灰石的密度ρ＝__________kg/m3。
3.小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”，（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg）
（1）小明利用图1甲所示的实验装置，将圆柱体合金块慢慢浸入水中时，根据测得的实验数据，作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象（如图2中①所示）。实验过程中合金块所受浮力的变化情况是 。请在图2中画出F浮随h变化的关系图象，分析图象可知，浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成 。
（2）将合金块分别浸没在水和某液体中（如图1乙、丙所示），比较图1甲、乙、丙可知： 。
（3）合金块的密度为ρ合金＝ g/cm3。
（4）若用此合金块制成一空心合金球，当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时，空心部分的体积是 cm3。
四、解答题
1.如图1所示，弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A，从水池中竖直向上做匀速直线运动，上升到水面以上一定的高度。物块上升的速度为1cm/s，弹簧测力计示数F随物块上升的时间t变化的图象如图2所示。不计阻力及水面高度的变化，根据图象信息：
（1）当15s时，测力计示数F＝ N。
（2）物块A重 N，高度为 cm。
（3）当t＝0时，A受到的浮力为 N，此时A底部受到水的压强大小为 Pa。
（4）物块A的密度为多大？
2.图甲是一盛有水的圆柱形容器，现置于水平桌面上，容器内水深为0.3m，容器的底面积为0.04m2，图乙是一质量均匀的塑料球，密度为0.2×103kg/m3，（g取10N/kg）。求：
（1）容器中水的质量；
（2）距容器底部0.1m处A点液体的压强；
（3）把塑料球放入该容器中，用了16N的力恰好使其完全浸没在水中，塑料球的重力多大？

3.如图甲所示，圆柱形容器中盛有适量的水，其内底面积为100 cm2。弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩，将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中，弹簧测力计的示数F与花岗岩下底距容器底部的距离h的关系如图乙所示。(g＝10 N/kg)求：
(1) 在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小；
(2) 花岗岩的密度；
(3) 从开始提起到花岗岩完全离开水面，水对容器底部减小的压强。
4.如图是一厕所自动冲水装置，圆柱体浮筒A与阀门C通过杆B连接，浮筒A的质量为1 kg，高为0.22 m，B杆长为0.2 m，阀门C的上表面积为25 cm2，B和C的质量、厚度、体积及摩擦均忽略不计，当A露出0.02 m时，C恰好被A拉开，实现了自动冲水(g取10 N/kg)。求：
(1)刚拉开阀门C时，C受到水的压强和压力；
(2)此时浮筒A受到的浮力；
(3)浮筒A的密度。
5.我国自主设计研发的“蛟龙”号载人深潜器不断刷新潜水深度纪录，为我国探究深海海洋资源提供了大量宝贵资料。“蛟龙”号的一些主要参数如表所示，“蛟龙”号可在潜水器外搭载几块压载铁块作无动力下潜。在一次下潜中，搭载3名乘员下潜到7 200 m深处作业，3名乘员总质量为180 kg，自带装备总质量为220 kg，海水密度取1.0×103 kg/m3，压载铁的密度为7.9×103 kg/m3，g取10 N/kg。求：
(1)“蛟龙”号搭载3名乘员及装备(不含压载铁块)时的总质量。
(2)“蛟龙”号下潜到顶部距海面7 200 m深处时顶部受到海水的压强。
(3)“蛟龙”号潜水器无动力下潜时，需在外部搭载4块压载铁块，每块压载铁块的质量为3.16×104 kg，无动力下潜时整个潜水器受到的浮力多大？
备战2021中考一轮复习基础知识强化训练——10.2阿基米德原理参考答案
一. 选择题
1.下列关于浮力的说法正确的是( )
A．轮船从长江驶入大海，所受的浮力变大
B．浸在液体中的物体受到浮力是因为液体对物体上、下表面有压力差
C．阿基米德原理说明物体所受的浮力大小等于物体的重力
D．鸡蛋放入清水中沉在杯子底部是因为鸡蛋在清水中不受浮力
【答案】B
2.把一金属块浸没在盛有酒精的杯中时，从杯中溢出16 g酒精，若将该金属块浸没在盛满水的杯中时，从杯中溢出水的质量是(ρ酒精＝0.8 g/cm3)( )
A．一定是20 g B．可能是14 g C．一定是16 g D．可能是24 g
【答案】D
3.在弹簧测力计下悬挂一个实心小球，弹簧测力计的示数是8 N。把实心小球浸没在密度为0.8×103 kg/m3的油中，弹簧测力计的示数是6 N，下列说法不正确的是(g取10 N/kg)( )
A．小球受到的浮力是2 N B．小球的质量是0.8 kg
C．小球的体积是2.5×10－4 m3 D．小球的密度是3.2×103 g/cm3
【答案】D
4.2018年4月20日，我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中( )
A．受到的重力小于浮力 B．上、下表面受到的压力差变大
C．受到的压强变大，浮力变大 D．受到的压强变大，浮力不变
【答案】D
5.如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm，体积为80cm3的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是(g取10N/kg)( )
A．0 B．0.3N C．0.5N D．0.8N
6.如图所示，将一圆柱体从水中匀速提起，直至其下表面刚好离开水面，用p表示容器底受到水的压强，F浮表示圆柱体受到水的浮力，它们随时间t变化的大致图象正确的是( )
【答案】A
二、填空题
1.某物体上表面与水面相平，下表面受到水向上的压力为10 N，弹簧测力计的示数为15 N，则该物体重为 N，受到的浮力是 N，物体的密度是 kg/m3。
【答案】25 10 2.5×103
2.如图所示是一辆不慎驶入水中的汽车的车门，随着水位升高，车门上A处受到水的压强将________。若车门在水下部分的面积为0.8m2，受到水的平均压强为5×103Pa，g＝10N/kg，此时车门所受水的压力为________N。因此，建议汽车不慎驶入水中时，应立即设法从车内逃离，避免生命危险。
【答案】增大 4000
3.将一底面积为0.01 m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示，则木块所受到的最大浮力为________N，木块重力为________N，细线对木块的最大拉力为________N。(g取10 N/kg)
【答案】15；9；6
三、实验题
1.小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)分析图甲、乙、丙，说明 。
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用 图的装置来进行操作。
(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是 N，圆柱体的体积是 m3。(g取10 N/kg)
(4)用图示实验数据测出盐水的密度是 kg/m3。
【答案】浮力的大小与物体排开液体的体积有关 丙、丁 4 4×10－4 1.1×103
2.小强用测力计等器材测量一块石灰石的密度，请将下面实验步骤中的数据补充完整。(g＝10N/kg)
(1)如图甲所示，用测力计测出该石灰石在空气中的重力G＝3.6N；
(2)将该石灰石浸没在水中静止时，如图乙所示，测力计的示数F＝________N；
(3)根据阿基米德原理可算出该石灰石的体积V＝______________m3；
(4)根据密度公式算出该石灰石的密度ρ＝__________kg/m3。
【答案】(2)2.8 (3)8×10－5 (4)4.5×103
3.小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”，（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg）
（1）小明利用图1甲所示的实验装置，将圆柱体合金块慢慢浸入水中时，根据测得的实验数据，作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象（如图2中①所示）。实验过程中合金块所受浮力的变化情况是 。请在图2中画出F浮随h变化的关系图象，分析图象可知，浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成 。
（2）将合金块分别浸没在水和某液体中（如图1乙、丙所示），比较图1甲、乙、丙可知： 。
（3）合金块的密度为ρ合金＝ g/cm3。
（4）若用此合金块制成一空心合金球，当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时，空心部分的体积是 cm3。
【答案】（1）先变大后不变；；正比；（2）浸没在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关；（3）4；（4）400。
四、解答题
1.如图1所示，弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A，从水池中竖直向上做匀速直线运动，上升到水面以上一定的高度。物块上升的速度为1cm/s，弹簧测力计示数F随物块上升的时间t变化的图象如图2所示。不计阻力及水面高度的变化，根据图象信息：
（1）当15s时，测力计示数F＝ N。
（2）物块A重 N，高度为 cm。
（3）当t＝0时，A受到的浮力为 N，此时A底部受到水的压强大小为 Pa。
（4）物块A的密度为多大？
【答案】（1）15；（2）25；20；（3）20；2.5×103Pa；（4）物块A的密度为1.25×103kg/m3。
2.图甲是一盛有水的圆柱形容器，现置于水平桌面上，容器内水深为0.3m，容器的底面积为0.04m2，图乙是一质量均匀的塑料球，密度为0.2×103kg/m3，（g取10N/kg）。求：
（1）容器中水的质量；
（2）距容器底部0.1m处A点液体的压强；
（3）把塑料球放入该容器中，用了16N的力恰好使其完全浸没在水中，塑料球的重力多大？

解：（1）容器中水的体积：V=Sh=0.04m2×0.3m=0.012m3，
由ρ=可得水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×0.012m3=12kg；
（2）距容器底部0.1m处A点液体的压强：
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×（0.3m﹣0.1m）=2000Pa；
（3）设塑料球的体积为V′，塑料球放入该容器中完全浸没在水中受到的浮力：
F浮=ρ液gV排=ρ液gV′，塑料球的重力：G=m′g=ρ塑V′g，
塑料球放入该容器中，用了16N的力恰好使其完全浸没在水中，对塑料球分析受力有：
F浮=F+G，ρ液gV′=F+ρ塑V′g，（ρ液g﹣ρ塑g）V′=F，
代入数据，（1×103kg/m3×10N/kg﹣0.2×103kg/m3×10N/kg）V′=16N，
解得：V′=2×10﹣3m3，由ρ=可得塑料球的质量：
m球=ρ塑料V′=0.2×103kg/m3×2×10﹣3m3=0.4kg，
塑料球的重力：G球=m球g=0.4kg×10N/kg=4N。
答：（1）容器中水的质量是12kg；（2）距容器底部0.1m处A点液体的压强是2000Pa；（3）塑料球的重力是4N。
3.如图甲所示，圆柱形容器中盛有适量的水，其内底面积为100 cm2。弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩，将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中，弹簧测力计的示数F与花岗岩下底距容器底部的距离h的关系如图乙所示。(g＝10 N/kg)求：
(1) 在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小；
(2) 花岗岩的密度；
(3) 从开始提起到花岗岩完全离开水面，水对容器底部减小的压强。
解：(1)由图乙可知，花岗岩的重量为G＝5.6N，花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的拉力F＝3.6N，所以花岗岩所受水的浮力大小F浮＝G－F＝5.6N－3.6N＝2N。
(2)由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排，可得V排＝eq \f(F浮,ρ水g)，花岗岩未露出水面前V物＝V排＝eq \f(F浮,ρ水g)，由ρ＝eq \f(m,V)，花岗岩的密度为ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(\f(G,g), \f(F浮,ρ水g) )＝eq \f(G,F浮)ρ水＝eq \f(5.6N,2N)×1.0×103kg/m3＝2.8×103kg/m3。
(3)方法一：花岗岩离开水面后，水面下降的高度为Δh＝eq \f(V排,S容器)，所以水对容器底部减小的压强Δp＝ρ水gΔh＝ρ水geq \f(V排,S容器)＝1.0×103kg/m3×10N/kg×eq \f(2×10－4m3,100×10－4m2)＝200Pa。
方法二：当花岗岩离开水面后，容器底部所受水的压力减小ΔF＝F浮＝2N，所以水对容器底部减小的压强为Δp＝eq \f(ΔF,S)＝eq \f(2N,100×10－4m2)＝200Pa。
4.如图是一厕所自动冲水装置，圆柱体浮筒A与阀门C通过杆B连接，浮筒A的质量为1 kg，高为0.22 m，B杆长为0.2 m，阀门C的上表面积为25 cm2，B和C的质量、厚度、体积及摩擦均忽略不计，当A露出0.02 m时，C恰好被A拉开，实现了自动冲水(g取10 N/kg)。求：
(1)刚拉开阀门C时，C受到水的压强和压力；
(2)此时浮筒A受到的浮力；
(3)浮筒A的密度。
解：(1)阀门C处水的深度h＝0.22 m＋0.2 m－0.02 m＝0.4 m，水对阀门C的压强p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.4 m＝4×103 Pa，S＝25 cm2＝2.5×10－3 m2，水对阀门C的压力F＝pS＝4×103 Pa×2.5×10－3 m2＝10 N；
(2)浮筒A的重力GA＝mAg＝1 kg×10 N/kg＝10 N，浮筒A受到的浮力F浮＝GA＋F＝10 N＋10 N＝20 N；
(3)浮筒A排开水的体积V排＝eq \f(F浮,ρ水g)＝eq \f(20 N,1.0×103 kg/m3×10 N/kg)＝2×10－3 m3，浮筒A的体积VA＝eq \f(2×10－3 m3,0.2 m)×0.22 m＝2.2×10－3 m3，浮筒A的密度ρA＝eq \f(mA,VA)＝eq \f(1 kg,2.2×10－3 m3)＝0.45×103 kg/m3。ADDIN CNKISM.UserStyle
5.我国自主设计研发的“蛟龙”号载人深潜器不断刷新潜水深度纪录，为我国探究深海海洋资源提供了大量宝贵资料。“蛟龙”号的一些主要参数如表所示，“蛟龙”号可在潜水器外搭载几块压载铁块作无动力下潜。在一次下潜中，搭载3名乘员下潜到7 200 m深处作业，3名乘员总质量为180 kg，自带装备总质量为220 kg，海水密度取1.0×103 kg/m3，压载铁的密度为7.9×103 kg/m3，g取10 N/kg。求：
(1)“蛟龙”号搭载3名乘员及装备(不含压载铁块)时的总质量。
(2)“蛟龙”号下潜到顶部距海面7 200 m深处时顶部受到海水的压强。
(3)“蛟龙”号潜水器无动力下潜时，需在外部搭载4块压载铁块，每块压载铁块的质量为3.16×104 kg，无动力下潜时整个潜水器受到的浮力多大？
【答案】解：(1)“蛟龙”号搭载3名乘员及装备(不含压载铁块)时的总质量为
m总＝m空重＋m人＋m装备＝22×103 kg＋180 kg＋220 kg＝2.24×104 kg。
(2)“蛟龙”号下潜到顶部距海面7 200 m深处时顶部受到海水的压强p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×7 200 m＝7.2×107 Pa。
(3)一块压载铁块的体积V0＝eq \f(m0,ρ铁)＝eq \f(3.16×104 kg,7.9×103 kg/m3)＝4 m3，
4块压载铁块的体积V铁＝4V0＝4×4 m3＝16 m3，
“蛟龙”号潜水器的体积V＝abc＝8.2 m×3.0 m×3.4 m＝83.64 m3，
无动力下潜时整个潜水器的体积，即排开液体的体积V排＝V＋V铁＝83.64 m3＋16 m3＝99.64 m3，由阿基米德原理可得整个潜水器受到的浮力F浮＝ρgV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×99.64 m3＝9.964×105 N。