人教版八年级下册10.2 阿基米德原理随堂练习题

这是一份人教版八年级下册10.2 阿基米德原理随堂练习题，共11页。试卷主要包含了浮力的大小等内容，欢迎下载使用。
一、浮力的大小
1. 浸在液体中的物体，受到向_____的浮力，浮力的大小等于它________所受的______，这就是阿基米德原理。用公示表示为：F浮= ________=________，该原理也适用于_____体。
【答案】上，排开的液体，重力， G排，ρ液gV排，气体。
【解析】浸在液体中的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力，这就是阿基米德原理。用公示表示为：F浮= G排=ρ液gV排，该原理也适用于气体。
2. 关于物体受到的浮力，下列说法中正确的是（ ）
A. 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
B. 物体排开水的体积越大，受到的浮力越大
C. 物体没入水中越深，受到的浮力越大
D. 物体的密度越大，受到的浮力越大
【答案】C
【解析】A、比较沉在水底的物体和漂在水面的物体受到的浮力大小，关键是看排开水的体积大小，不知道排开水的体积大小，无法比较，故A错；
B、物体浸没以后，不管在什么位置，排开水的体积不变，所受浮力也不变，故B错；
C、根据F浮=ρgV排可知，水的密度一定，物体排开水的体积越大，受到的浮力越大，故C正确．
D、物体受到的浮力与物体密度的大小没有关系，故D错．
故选C．
3．关于浸在液体中的物体所受浮力F浮与物体重力G物、物体排开液体的重力G排间的大小关系，以下说法中正确的是（ ）
A．只有当物体浸没时，F浮等于G物B．不管物体是否浸没，F浮都等于G物
C．只有物体未浸没时，F浮等于G排D．不管物体是否浸没，F浮都等于G排
【答案】D
【解析】根据阿基米德原理，物体受到的浮力等于它排开的液体的重力，即F浮=G排=ρgV排，不管物体浸没还是一部分浸没，该式都成立，与物体是否浸没无关。
所以选D。
4. 如图1所示，将一只重为0.5 N的小烧杯放在一个装满水的溢水杯的溢水口正下方，向溢水杯中轻轻放入一个小木块，从中溢出的水全部流到小烧杯中，测得小烧杯和水的总重力为2.5 N。则木块受到的浮力为（ ）
A. 3 N B. 2 N C. 2.5 N D. 0.2 N
【答案】B
【解析】根据阿基米德原理，物体受到的浮力大小等于它排开的液体的重力，木块排开水的重力为
G排= 2.5N-0.5N2N 则F浮=G排= 2N
故ACD不正确、B正确。所以选B。
图1 图2
5．如图2所示，将实心金属球慢慢浸没于溢水杯中，则溢出的水和金属球的关系是（ ）
A．两者体积相等，溢出水的质量较小
B．两者体积相等，溢出水的质量较大
C．金属球受到的浮力小于溢出水的重力
D．金属球受到的浮力大于溢出水的重力
【答案】B
【解析】将实心金属球慢慢浸没于溢水杯中，如果两者体积相等，则溢出水的体积等于球的体积，因为球的密度大于水的密度，所以溢出水的质量较小，选项A正确，B错误。
根据阿基米德原理，物体受到的浮力大小等于它排开的液体的重力，所以金属球受到的浮力等于溢出水的重力，选项C、D错误。
故选A。
6．如图3所示，重为5N，体积为0.2×10-3 m3的物体用细线系在弹簧测力计的挂钩上，将它浸没在水中，物体受到的浮力是____N， 静止时弹簧测力计的示数是______N（g=10N/kg）。
【答案】2，3。
【解析】根据阿基米德原理得F浮=ρ水gV球=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N
物体静止时，处于平衡状态，对物体受力分析，物体受重力、浮力和拉力的作用，即
G = F浮+ F拉
则 F拉= G- F浮=5N-2N=3N
A
图4
图3
7．如图4所示，小明用细线系住重为5 N的物体A，使其一半体积浸入盛满水的溢水杯中，物体A排开的水重为2 N，此时物体A所受的浮力为______N，将A浸没在水中，此时物体所受的浮力为_____N，物体排开的水的体积为______ m3。（g取10 N/kg）
【答案】2，4，4×10-4。
【解析】根据阿基米德原理，物体受到的浮力大小等于它排开的液体的重力，物体一半体积浸入盛满水的溢水杯中，物体排开的水重为2 N，此时物体所受的浮力为2N，将物体浸没在水中时，排开水的体积为原来的2倍，所以此时物体所受的浮力为4N.
物体排开的水的体积为：V排=F浮ρ液g=4.0N1×103kg/m3×10N/kg=4×10-4m3
8. 有一物块的体积为0.3×10-3m3，用弹簧测力计测出此物块的重力为G=4N，如图甲所示，然后将物块浸没在水中，如图乙所示，g取10N/kg。求：
①该物块浸没在水中时受到的浮力大小；
②物块浸没在水中时弹簧测力计的示数。
【答案】①3N；②1N.
【解析】① V排= V=0.3×10-3 m3
物块浸没在水中时受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3×10-3m3=3N
②物块浸没在水中时弹簧测力计的示数： F示= G-F浮=4N-3N=1N
9. 如图所示，实心物体A、B悬挂在弹簧测力计下并浸没在水中，当把盛水槽移走后，发现弹簧测力计的示数增加了相同的数值，那么A、B必有相同的( )
A. 体积B. 质量C. 密度D. 重力
【答案】A
【解析】试题根据测力计的示数增加相同的数值可知A、B受到的浮力相同，然后根据阿基米德原理分析即可得出结论．
把盛水槽移走后，发现弹簧测力计的示数增加了相同的数值，说明A、B受到的浮力大小相等，由
F浮=ρ水gV排得，A、B排开水的体积相等，即A、B具有相同的体积．
故选A．
10．如图所示，体积相同的三个球A、B、C，则它们所受浮力最大的是（ ）
A．A 球B．B 球
C．C 球D．B 球和 C 球
【答案】C
【详解】体积相同的三个球A、B、C，由图知，三个球都浸没在液体中，则
VA排=VB排=VC排=V
由于ρ水>ρ酒精，根据F浮=ρ液V排g可知，C球所受浮力最大，则C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
11．如图8所示，将悬挂在弹簧测力计上的实心铝球浸没在装满水的溢水杯中，铝球静止时，弹簧测力计的示数为3.4N，已知铝的密度ρ铝＝2.7×103kg/m3，则铝球的体积为______m3，铝球浸没在水中时所受到的浮力为______N。
图 8
【答案】2×10-4m3，2N。
【解析】缓慢浸没在水中静止时，则物体排开水的体积V排=V球，物体受到的浮力
F浮=ρ水gV排=ρ水gV球
实心铝球球的重力 G=mg=ρ铝gV球
由于物体球受力平衡，则G=F浮+F拉
即 ρ铝gV球=ρ水gV球+F拉
带入数据 2.7×103kg/m3×10N/kg×V球=1×103kg/m3×10N/kg×V球+3.4N
物体的体积 V=V排=2×10-4m3
所以 F浮=ρ水gV球=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N
12．如图所示，放在水平面上装满水的溢水杯，水深为20 cm。弹簧测力计挂着重为10 N的物块，现将物块浸没在装满水的溢水杯中，静止后溢出水的质量为0.4 kg（g取10 N/kg）。求：
（1）弹簧测力计的示数。
（2）物块的密度。
【答案】（1）6N；（2）2.5×103 kg/m3。
【解析】（1）物块受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝0.4 kg×10 N/kg＝4 N
弹簧测力计示数F＝G－F浮＝10 N－4 N＝6 N
（2）由F浮＝ρ水V排g＝ρ水Vg可得：
物块的体积：V＝eq \f(F浮,ρ水g)＝eq \f(4 N,1.0×103 kg/m3×10 N/kg)＝4×10-4 m3
物块的质量：m＝eq \f(G,g)＝eq \f(10 N,10 N/kg)＝1 kg
物块的密度为ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(1 kg,4×10－4 m3)＝2.5×103 kg/m3
13. 某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度：他把一个铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上，铁块在空气中时弹簧测力计的示数是4.74N，把铁块浸没在该液体中时弹簧测力计的示数是4.11N，该液体的密度是多少? 铁的密度为7.9×103 kg/m3。（g取10 N/kg）
【答案】1.05×103 kg/m3。
【解析】铁块的质量 m铁=G铁g=4.74N10N/kg=0.474kg
铁块的体积 V铁=m铁ρ铁=0.474kg7.9×103kg/m3=0.06×10-3m3
铁块受到的浮力 F浮= F1 -F2=4.74N-4.11N=0.63N
根据 F浮=ρ液体gV排
ρ液=F浮gV排=×10-3m3×10N/kg=1.05×103 kg/m3
14. 物理研究通常会用建立模型的方法来解释或解决问题。在研究浮力知识时，就可以将一定形状的物体作为模型，根据液体内部压强的大小和方向的知识，来解释浮力产生的原因，并以此推导阿基米德原理。现有浸没在液体中的正方体、圆柱体、球体和圆锥体，可供选择作为模型，如图5（a）（b）（c）和（d）所示。
（a）（b）（c）（d）
图5
= 1 \* GB3 ① 请判断，图5中的_________不适合作为模型推导阿基米德原理。（填写图序）
= 2 \* GB3 ② 若液体的密度为ρ，请从图5中选择一个作为模型，要求：
（a）将所选的模型填入________；（在答题纸的相应位置作答）
（b）在图中添注所需的物理量（用字母表示），运用液体内部压强等知识，推导阿基米德原理。__
图6
【答案】①c、d；②（a）或（b），（b）推导见下。
【解析】 = 1 \* GB3 ① 推导阿基米德原理，应该用柱形物体，所以图5中的c、d不适合作为模型推导阿基米德原理。
② 如图6所示，运用模型b进行推导。
根据液体内部压强公式p=ρgh和F= pS可求上表面受到的压力：F上=ρgh1S，方向竖直向下；
下表面受到的压力：F下=ρgh2S，方向竖直向上；
根据浮力产生的原因可知：圆柱体受到液体的浮力就是上、下表面的压力差：
F浮=⊿F=ρgh2S-ρgh1S=ρghS=ρgV排 即F浮=ρgV排
15．在探究物体所受浮力的大小跟它排开液体所受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。
（1）为方便操作和减小测量误差，最合理操作顺序应该是______；
A．甲、丁、乙、丙 B．丙、甲、乙、丁
C．甲、乙、丁、丙 D．乙、甲、丁、丙
（2）小明想进一步测出石块的密度，已知在实验中石块重力为3.0N，当石块浸没在水中时，弹簧测力计的示数为2.0N，小明计算出了石块所受的浮力是______N，石块的密度是______kg/m3（g取10N/kg）。
【答案】（1）B；（2） 1.0，3×103 。
【详解】（1）实验时，先测出空桶的重力，然后测出物体的重力，再将物体浸没在溢水杯中，读出弹簧测力计的示数，根据F浮=G-F示得出浮力大小，最后测出小桶和水的总重力，因此合理的实验步骤是丙、甲、乙、丁，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（2）根据称重法可知，石块所受的浮力为
F浮=G-F示=3.0N-2.0N=1.0N
石块的质量为
由阿基米德原理可得，F浮=ρgV排可得，石块的体积为
石块的密度为

16．（2022·四川巴中中考真题）小刚在恒温游泳池中潜水时发现自己吐出的一个气泡在水中上升的过程中不断变大。关于该气泡在水中上升时的变化情况，下列说法正确的是（ ）
A．密度不变，浮力变小B．密度变小，浮力变大
C．密度和浮力都变小D．密度和浮力都变大
【答案】B
【详解】由于气泡上升过程中逐渐变大，故其体积逐渐变大，根据F浮＝ρ水V排g阿基米德原理，可知浮力逐渐变大，气泡内部的气体的质量不变，体积逐渐变大，根据ρ＝ EQ \F(m,V) 可知密度逐渐变小，故ACD不符合题意，B符合题意。所以选B。
17.（2022•广西百色）用弹簧测力计悬挂重为5.4N的物体，放入水中，静止时弹簧测力计示数如图所示，则物体在水中受到的浮力为______N，物体的体积为______m3。（ρ水=1.0×103kg/m3）
【答案】2；2×10-4.
【解析】由题意可得，物体静止，即处于平衡状态，物体在竖直方向上受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力和拉力，这三个力的合力为0，所以可得
F浮=G-F示=5.4N-3.4N=2.0N
由图可知，物体处于浸没状态，即V物=V排，所以根据公式F浮=ρ液gV排可得，物体的体积为
V物=V排= EQ \F(F浮,ρ水g) = EQ \F(2N, 1.0×103 kg/m3×10N/kg) =2×10-4m3
18.（2022•广西河池）某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材，进行如图所示的实验探究。下列说法正确的是（ ）
A. 石块在水中受到的浮力方向竖直向下
B. 石块在水中受到的浮力大小为1.0N
C. 石块浸没在水中时，排开水的体积为1.2×10-4m3
D. 丙图中盐水的密度为1.1×103kg/m3
【答案】B
【解析】A．石块浸没在水中后，弹簧测力计对石块的拉力变小了，说明石块受到竖直向上的浮力，故A错误；
B．由图甲可知，物体的重力G=2N，由图乙可知，石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F拉=1N，则石块在水中受到的浮力为F浮=G-F示=2N-1N=1N；故B正确；
C．石块浸没在水中时，根据阿基米德原理可知，排开水的体积为
V排= EQ \F(F浮,ρ水g) = EQ \F(1N, 1.0×103 kg/m3×10N/kg) =1×10-4m3
故C错误；
D．物体的重力G=2N，由图丙可知，石块浸没在盐水中时弹簧测力计的示数F’拉=0.8N，则石块在盐水中受到的浮力为F’浮=G-F’拉=2N-0.8N=1.2N
根据阿基米德原理可知，盐水的密度为
ρ盐水＝ EQ \F(F’浮, gV排) = EQ \F(1.2N, 10N/kg×10-4 m3) =1.2×103kg/m3
故D错误；所以选B。
19．（2022•四川眉山·统考中考真题）如图所示，图甲是小东用弹簧测力计挂着一块不吸水的实心圆柱形合金体，从空中逐渐浸入水中的情景图乙是弹簧测力计示数F随该合金体逐渐浸入水中深度h的变化图象。合金体从接触水面到刚浸没的过程中，受到的浮力逐渐______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。合金体的密度是______kg/m3。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
【答案】变大；4.0×103
【解析】合金体从接触水面到刚浸没的过程中，排开水的体积变大，根据F浮=ρ液gV排可知，浮力越变越大。
从图可知，合金的重力为2N，则合金的质量为
m＝ EQ \F(G物,g) = EQ \F(2N,10N/kg) ＝0.2kg
合金所受的浮力为F浮=G-F示=2N-1.5N=0.5N
合金的体积为
V排= EQ \F(F浮,ρ水g) = EQ \F(0.5N, 1.0×103 kg/m3×10N/kg) =5×10-5 m3
合金体的密度是
ρ合金＝ EQ \F(m合金, V合金) = EQ \F(0.2kg, 5×10-5 m3) =4×103kg/m3
20.（2022•内蒙古包头）兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计）
（1）使用弹簧测力计前，要将指针调在_______位置。
（2）实验中所用物块的重力为_______N。
（3）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力________（填“偏大”或“偏小”）。
（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为________N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小________。
（5）继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现F5>F3，说明物块受到的浮力大小与_______有关。换用酒精再次实验的目的是_______（填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
【答案】 （1）零刻度线；（2）4；（3）偏小；（4）1；相等； （5）液体密度（液体种类），寻找普遍规律。
【解析】（1）使用弹簧测力计前，要先看测力计的指针是否指0，不指示零刻线，要将指针调在零刻度线的位置。
（2）由甲图可知，左侧弹簧测力计的示数为4N，实验中所用物块的重力为4N。
（3）溢水杯中未装满水，当物块浸入时，水先要充满溢水杯才会溢出，这样溢出水的体积小于物块浸入液体的体积，实验会使测得的溢出水的重力偏小。
（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中， 如图乙所示，物块受到的浮力为
F浮= F1-F2=4N-3N=1N；
它排开水所受的重力大小G排= F4-F3=1.5N-0.5N=1N；
物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小相等。
（5）将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，由于酒精的密度小于水的密度，会发现F5＞F3，即物块在酒精中受到的浮力变小，说明物块受到的浮力大小与液体的密度有关。
换用酒精再次实验的目的是多次测量寻找浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体所受重力之间的普遍规律，避免只用一种液体实验得到结论的偶然性。