初中物理阿基米德原理的应用试题

如图所示，一个内底面积为 $100c{m}^2$ 的柱形容器中盛有深度为 $60\mathit{cm}$ 的水，水底有一块底面积为 $50c{m}^2$ ，高 $6\mathit{cm}$ 的长方体铝块。现用一电动机以恒定不变的输出功率把铝块提出水面并继续提升一段距离。已知铝块浸没在水中时上升速度恒为 $0.27m/s$ 。铝的密度为 $2.7\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$ ， $g$ 取 $10N/\mathit{kg}$ ，铝块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦等都不计。

求：（1）铝块的重力。

（2）把铝块提升到上表面与水面相平所需的时间。

（3）电动机输出功率的大小。

（4）铝块完全露出水面后匀速上升的速度。

（5）铝块从浸没于水中到完全露出水面，水对容器底部压强的减小值。

如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况，叙述正确的是 $($ 　　 $)$

A．	密度和浮力都不变	B．	密度和浮力都变大
C．	密度变小，浮力不变	D．	密度变小，浮力变大

2019年12月17日，由我国自主建造的第一艘国产航母 $--$山东舰（如图甲），正式交付海军。该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼 $-15$舰载机。若每架舰载机质量为25吨。（海水的密度取 $1.03\times {10}^3$千克 $/$立方米）

（1）舰载机起飞时（如图乙），以舰载机为参照物，航母是　　的。（选填“运动”或“静止” $)$

（2）在标准排水量时，航母所受的浮力为　　。

（3）当36架舰载机全部飞离航母后、航母排开海水的体积减少了　　立方米。（结果保留一位小数）

2015年12月，世界上最大全透型载客潜水器“寰岛蚊龙1”在海南下水（如图）。 潜水器搭载9名乘客缓慢下潜至水面下一定深度处悬停，待乘客观光一段时间后，缓慢上浮至水面。下列关于潜水器的说法中正确的是 $($　　 $)$

A．下潜时有惯性，悬停时没有惯性

B．在下潜过程中，水对它的压强不变

C．悬停时受到的重力和浮力是一对平衡力

D．在上浮过程中，受到的浮力变大

潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面合计10分钟，显示器上分别显示全过程深度曲线和速度图象如图，下列对潜水器分析正确的是 $($　　 $)$

A．在 $1~3$分钟，受到水的压强逐渐减小

B．在 $1~3$分钟，受到水的浮力逐渐变大

C．在 $4~6$分钟，都是处于水下静止状态

D．在 $6~8$分钟，都是处于受力平衡状态

已知木块 $A$的体积为 $1\times {10}^{-3}{m}^3$，重力为 $6N$，与固定在容器底部的轻质弹簧相连，如图甲，现向图甲容器中缓慢注水，直至木块 $A$完全浸没并处于静止状态，如图乙。

（1）在向容器中注水的过程中，水对容器底部的压强逐渐　　（填“增大”、“减小”或“不变” $)$

（2）木块完全浸没处于静止状态时，弹簧对木块的拉力为　　牛。

将一个黄色金属的实心龙雕像悬挂在弹簧秤上。在空气中时，弹簧秤的示数为1.8牛，当雕像完全浸没在水中时，弹簧秤的示数为1.6牛。

请回答：

（1）雕像完全浸没在水中时受到的浮力是　　牛。

（2）通过计算判断这个雕像是否纯金制成的？ $({\rho }_{金}=19.3\times {10}^3$千克 $/$米 ${}^3)$

如图是俄罗斯产的一种卡车，可以实现车胎自动充气，能够翻越高达70厘米的障碍物，轻松涉水，下列说法中，正确的是 $($　　 $)$

A．轮胎上的大“牙齿”是为了减小摩擦

B．轮胎体积很大可以在水中受到很大的浮力

C．轮胎很宽可以增大对地面的压强

D．汽车可以对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力

三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与三个体积相同的实心球相连，向容器内倒入某种液体，待液体和球都稳定后，观察到如图所示的情况，乙球下方弹簧长度等于原长，这三个球受到浮力的大小关系是　　（选填字母）；

$A$． $F_{甲}<F_{乙}<F_{丙}$   $B$． $F_{甲}>F_{乙}>F_{丙}$   $C$． $F_{甲}=F_{乙}=F_{丙}$

这三个球的密度大小关系是　　（选填字母）

$A$． ${\rho }_{甲}<{\rho }_{乙}<{\rho }_{丙}B$． ${\rho }_{甲}>{\rho }_{乙}>{\rho }_{丙}C$． ${\rho }_{甲}={\rho }_{乙}={\rho }_{丙}$

其中　　球（选填“甲”“乙”“丙” $)$的密度与液体密度相同。

如图所示，水平桌面上有两个完全相同的溢水杯，杯中装满不同的液体。将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中，甲杯溢出 $0.9N$的液体，乙杯溢出 $0.8N$的液体。则 $($　　 $)$

A．小球在甲杯中受浮力，在乙杯中不受浮力

B．小球重 $0.9N$，在乙杯中受到的浮力是 $0.8N$

C．甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强

D．液体对甲杯底的压强小于液体对乙杯底的压强

将一只手的食指浸入水中，你会感受到浮力的作用。你想知道食指所受的浮力大小吗？请从如图所提供的实验器材中选择合理的实验器材，设计出两种测出你的食指受到浮力的实验方案，并完成填空。（已知水的密度为 ${\rho }_{水})$

方案一：

（1）写出你需要测量的物理量及其符号：　　。

（2）食指所受浮力大小的表达式为： $F_{浮}=$　　。

方案二：

（1）写出你需要测量的物理量及其符号：　　。

（2）食指所受浮力大小的表达式为： $F_{浮}=$　　。

边长为 $0.1m$的正方体木块，漂浮在水面上时，有 $\frac{2}{5}$的体积露出水面，如图甲所示。将木块从水中取出，放入另一种液体中，并在木块表面上放一重 $2N$的石块。静止时，木块上表面恰好与液面相平，如图乙所示。取 $g=10N/\mathit{kg}$，已知水的密度 ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$．求：

（1）图甲中木块受的浮力大小；

（2）图乙中液体的密度；

（3）图乙中木块下表面受到液体的压强。

某实验小组在研究某种物质的属性时，日常需将物体浸没在煤油中保存，将体积为 $1\times {10}^{-3}{m}^3$、重 $6N$的该物体用细线系在底面积为 $250c{m}^2$的圆柱形容器的底部，物体浸没在煤油中，如图所示， $\left(g=10N/\mathit{kg},{\rho }_{\mathit{煤油}}=0.8\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$

（1）细线受到的拉力是多大？

（2）若细线与物体脱落，待物体静止后煤油对容器底的压强变化了多少？

如图甲所示，底面积 ${10}^{-3}{m}^2$的金属圆筒重 $2N$，开口向上漂浮在水面上，这时有 $\frac{2}{3}$的体积浸没在水中；若向金属圆筒里倒入 $1.25\times {10}^{-4}{m}^3$的某种液体，水面恰好与金属圆筒口相平，如图乙所示，此时水对金属圆筒底部的压强为　　 $\mathit{Pa}$，该液体的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3\left(g=10N/\mathit{kg},{\rho }_{水}=1\times 10\mathit{kg}/m^3\right)$。

有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球下沉到杯底，溢出酒精的质量是 $40g$；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，小球漂浮且有 $\frac{1}{11}$的体积露出液面，溢出液体的质量是 $50g$，已知 ${\rho }_{\mathit{酒精}}=0.8\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，下列计算正确的是 $($　　 $)$

①小球的质量是 $40g$

②小球的体积是 $50c{m}^3$

③液体的密度是 $1.1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$

④小球的密度是 $0.9\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$。

A．只有①②正确B．只有②③正确C．只有②④正确D．只有①③正确