初中物理阿基米德原理的应用试题

某型号一次性声呐，其内部有两个相同的空腔，每个空腔的容积为 $2\times {10}^{-3}{m}^3$，每个空腔的侧上方都用轻薄易腐蚀材料制成的密封盖密封，密封盖在海水中浸泡24小时后，将被海水完全腐蚀。

某次公海军事演习，反潜飞机向海中投入该声呐，声呐在海中静止后露出整个体积的 $\frac{1}{4}$，声呐处于探测状态，如图甲所示，24小时后，声呐没入海中处于悬浮状态，声呐停止工作，如图乙所示，再经过24小时后，声呐沉入海底，如图丙所示。已知 ${\rho }_{\mathit{海水}}=1.1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$，问：

（1）每个空腔能容纳海水的重量有多大？

（2）声呐整个体积有多大？

（3）图甲中，声呐有多重？

（4）图丙中，海底对声呐的支持力有多大？

科考队员在南极惊奇地发现长方体冰山，边缘齐整宛如人工切割。测得长方体冰山露出海面的高度为 $4m$，冰山在海面下的深度为 $({\rho }_{冰}=0.9\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， ${\rho }_{\mathit{海水}}=1.1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\left)\right($　　 $)$

A． $18m$B． $22m$C． $36m$D． $40m$

水平台面上有两个同规格烧杯，分别盛有甲、乙两种液体，将两个完全相同的物体 $A$、 $B$分别放入两杯中，静止时如图所示，甲、乙液面刚好相平，此时，设 $A$物体受到的浮力为 $F_{浮A}$，甲液体对烧杯底部的压强为 $p_{甲}$； $B$物体受到的浮力为 $F_{浮B}$，乙液体对烧杯底部的压强为 $p_{乙}$，则 $($　　 $)$

A． $F_{浮A}=F_{浮B}$， $p_{甲}>p_{乙}$B． $F_{浮A}=F_{浮B}$， $p_{甲}<p_{乙}$

C． $F_{浮A}<F_{浮B}$， $p_{甲}>p_{乙}$D． $F_{浮A}<F_{浮B}$， $p_{甲}<p_{乙}$

图是一小球从密度均匀的油中 $A$处由静止释放后竖直下落的图景，小球在 $\mathit{AB}$段做加速运动，在 $\mathit{BC}$段做匀速运动，①和②是小球经过的两个位置，则 $($　　 $)$

A．小球与油的密度相等

B．小球经过位置①处所受浮力比②处的小

C．小球的机械能在 $\mathit{BC}$段保持不变

D．小球在 $\mathit{BC}$段不只受到重力和浮力

未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆 $($　　 $)$

A．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的小

B．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的小

C．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的大

D．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的大

如图所示，小华制作了一个简易的密度计：她选择一根长 $16\mathit{cm}$的饮料吸管，将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口，使吸管在液体中漂浮时能保持在　　方向。密度计在液体中漂浮时，受到的浮力　　重力（填“大于”、“小于”或“等于” $)$。把密度计放入水中，露出液面的长度是 $7.9\mathit{cm}$，再将密度计放入某液体中，露出液面的长度是 $7\mathit{cm}$，则此液体的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3\left({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$

一物块的质量为 $90g$，体积为 $100c{m}^3$，现将它浸没在水中，物体所受的浮力为　　 $N$，松手后，物体将会　　（上浮 $/$下沉 $/$悬浮），最终静止时物体排开水的质量为　　 $g$． $\left(g=10N/\mathit{kg},{\rho }_{水}=1.0g/c{m}^3\right)$

“海翼”号深海滑翔机，刷新了下潜深度的世界纪录。“海翼”号通过改变自身油囊体体积实现浮沉，如图，下沉时，油囊体积变小，滑翔机所受浮力　　，海水对它的压强将　　；当机翼对水施加向后的推力时，由于力的作用是　　，滑翔机会获得向前的动力；深海中的滑翔机利用声呐装置与海面联系，声呐是利用　　波传递信息的。

如图所示，将苹果和梨子放入水中后，苹果漂浮，梨子沉底。若苹果的质量、体积及受到的浮力为 $m_1$、 $V_1$和 $F_1$，梨子的质量、体积及受到的浮力为 $m_2$、 $V_2$和 $F_2$，现有以下判断，正确的是 $($　　 $)$

（1）若 $m_1>m_2$，则 $F_1$一定小于 $F_2$

（2）若 $m_1=m_2$，则 $F_1$一定大于 $F_2$

（3）若 $V_1=V_2$，则 $F_1$一定小于 $F_2$

（4）若 $V_1>V_2$，则 $F_1$一定大于 $F_2$

A．（1）（3）B．（1）（4）C．（2）（3）D．（2）（4）

2017年2月6日，“向阳红09”搭载“蛟龙”号载人潜水器起航离开青岛港，执行中国大洋第38航次科考任务，“向阳红09”搭载“蛟龙”号航行时的排水量为 $4488t$，牵引力的功率恒为 $6600\mathit{kW}$，航行速度随时间变化图象如图所示，若“向阳红09”搭载“蛟龙”号在航行过程中所受阻力恒为 $6.6\times {10}^{5}N$，出发 $200s$速度达到 $10m/s$，前进 $1660m$，取 $g=10N/\mathit{kg}$，求：

（1）“向阳红09”搭载“蛟龙”号在航行时受到海水的浮力；

（2）在 $0~200s$内“向阳红09”搭载“蛟龙”号行驶的平均速度；

（3）在 $0~200s$内“向阳红09”搭载“蛟龙”号航行时牵引力所做的功。

我国自主设计建造的第一艘航母 $001A$已经顺利下水，航母的总质量为 $6.5\times {10}^4$吨，当航母漂浮在水面上时，受到的浮力是　　 $N$，此时航母排开水的体积为　　 $m^3\left(g=10N/\mathit{kg},{\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$。

2016年9月，三峡升船机投入使用，如图所示，升船机能将船只从下游以“坐电梯”的方式抬升至上游；船只在下游驶入钢箱，抬升机构把钢箱匀速竖直托举至上游，抬升大小不同的船只时，钢箱内水深均相等，则抬升机构托举钢箱的力 $($　　 $)$

A．①②③一样大B．①最大C．②最大D．③最大

“漂浮的花盆”获红点设计大奖：用底部密封的花盆养绿植，花盆外侧面作记号线①、②、③，如图所示，当花盆放置于水中漂浮时，盆内土壤不同干湿状态，会导致不同的记号线与水面重叠。下列对应关系中正确的是 $($　　 $)$

A．①偏干，②正常，③偏湿B．①偏干，②偏湿，③正常

C．①偏湿，②偏干，③正常D．①偏湿，②正常，③偏干

在综合实践活动中，小明利用图示装置来测量烧杯中液体的密度，已知物块的体积是 $50c{m}^3$，图1、2中物块均处于静止状态，弹簧测力计示数如图所示， $g$取 $10N/\mathit{kg}$。

（1）图2中，物块受到的浮力为　　 $N$，烧杯中液体的密度为　　 $g/c{m}^3$。

（2）小明对本实验原理进行了进一步分析，从而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系，则符合此关系的应是图3中的图线　　（选填“①”、“②”或“③” $)$；

（3）根据上述结论，小明对弹簧测力计刻度进行重新标度，将图2装置改装成一个密度秤，它的零刻度应标在　　 $N$处，用它测量时，待测液体密度 ${\rho }_{液}$应不超过　　 $g/c{m}^3$；

（4）用此密度秤测量时，若物块未完全浸没，则测得液体密度值将偏　　；

（5）原物块质量、体积和密度分别记为 $m_0$、 $V_0$、 ${\rho }_0$，将原物块更换为下列哪些物块后，可以提高该密度秤测量液体密度时的精确度？你选择的是：　　（选填选项前的字母）

$A$．质量为 $m_0$、密度比 ${\rho }_0$小的物块

$B$．质量为 $m_0$，密度比 ${\rho }_0$大的物块

$C$．质量比 $m_0$大而密度比 ${\rho }_0$小的物块

$D$．体积比 $V_0$小的物块。

如图，最近有报道，奇男子方恕云凭借一根不经任何加工的毛竹横渡富春江。 $(g=10N/\mathit{kg})$

（1）已知人与手上物体的总质量为 $80\mathit{kg}$，他两只脚站在毛竹上的受力面积是 $400c{m}^2$，求他对毛竹的压强。

（2）若他所用的一根毛竹质量为 $210\mathit{kg}$，体积 $0.3m^3$，则他能否实现水上漂行？